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Radiation-detected NMR: new dimension for Magnetic Resonance spectroscopy and imaging

Projektbeschreibung

Strahlungsdetektierte Kernspinresonanz erhöht Empfindlichkeit der Kernspintomographie um bis zu eine Milliarde

Die Kernspinresonanz, ein leistungsstarkes spektroskopisches Verfahren, das auf den magnetischen Eigenschaften von Atomkernen beruht, wird in Bereichen wie Chemie, Biologie und Medizin eingesetzt, um die Identität, die Struktur, die Konzentration und das Verhalten von Molekülen zu ermitteln. Jedoch gibt es aufgrund ihrer äußerst geringen Sensitivität Einschränkungen. Die Verwendung sehr kurzlebiger Kerne als neuartige Sonden der Kernspinresonanz erhöht die Empfindlichkeit der Kernspintomographie nachweislich um bis zu eine Milliarde. Ziel des vom Europäischen Forschungsrat finanzierten Projekts RD-NMR ist es, einen Prototyp für einen Konzeptnachweis zu entwickeln, der diese strahlungsdetektierte Kernspinresonanz-Technologie nutzt. Dieses Gerät wird aus einem modularen Einsatz für konventionelle Kernspinresonanz- und Magnetresonanzspektrometer sowie Hard- und Software für die Datenerfassung bestehen. Zudem werden Wege zur Kommerzialisierung geprüft.

Ziel

Nuclear magnetic resonance (NMR) is a powerful spectroscopic technique, used in various fields, including chemistry, biology and medicine. However, conventional NMR has one big limitation, namely very small sensitivity, due to a low level of polarisation of nuclear spins and inefficient signal detection by an induction signal in pick-up coils. My ERC Starting grant has explored the use of radiation-detected NMR (RD-NMR), in which very short-lived nuclei were used as novel NMR probes, bringing up to a billion-fold increase in NMR sensitivity. Such nuclei are produced at a radioactive-ion beam facility and are polarised on the fly, before being introduced into the sample.
In this Proof of Concept project, I want to use the advantaged of RD-NMR and explore the prospect of turning it into a more easily accessible analytic tool. I aim to build a prototype of a modular insert for conventional NMR and MRI spectrometers that will allow in-situ polarisation of longer-lived nuclei that can be acquired commercially. The insert will include a sample, rf coil for spin excitation, beta-particle detectors, connections to introduce the hyperpolarising agent and the radiolabelled molecule that will be polarised in situ. The insert will be complemented by hardware and software needed for the data acquisition.
During the project we will also explore the most suitable exploitation path, we will refine the end users and end market (including a workshop at CERN), and will investigate the patentability of the results. I will collaborate with researchers from University of Mainz, Knowledge Transfer specialists, and companies active in NMR and MRI.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-ERC-POC - HORIZON ERC Proof of Concept Grants

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2022-POC2

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

ORGANISATION EUROPEENNE POUR LA RECHERCHE NUCLEAIRE
Netto-EU-Beitrag
€ 150 000,00
Adresse
ESPLANADE DES PARTICULES 1 PARCELLE 11482 DE MEYRIN BATIMENT CADASTRAL 1046
1211 GENEVE 23
Schweiz
Region
Schweiz/Suisse/Svizzera Région lémanique Genève
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten
Keine Daten

Begünstigte (1)