Projektbeschreibung
Die Empfindlichkeit der magnetischen Kernresonanz erhöhen
Die magnetische Kernresonanz (NMR) ist eine Technik, die in der Chemie und Biologie zur Aufdeckung der detaillierten Struktur von Molekülen eingesetzt wird. Ihre geringe Empfindlichkeit schränkt jedoch häufig die Untersuchung komplexer Biomoleküle und subtiler molekularer Wechselwirkungen ein. Eine Methode namens „Dissolution Dynamic Nuclear Polarisation“ (dDNP) ermöglicht eine bis zu 10 000-fache Verstärkung von NMR-Signalen. Allerdings funktioniert die Methode derzeit nur für eine kleine Anzahl von Proben. Das Hauptziel des ERC-finanzierten HypSurf-Projekts besteht darin, die dDNP-Methode durch die Entwicklung anpassungsfähiger Geräte zur Ausstattung von NMR-Standardsystemen mit dDNP allgemein zugänglich zu machen. Die Forschenden werden zudem eine KI-gesteuerte Methode zur Erweiterung kompatibler Proben einführen und Anwendungen im Bereich von Strukturbiologie, biologischen Werkstoffen und Chemie demonstrieren. Die Studie soll einen neuen Maßstab für die hochauflösende Molekularanalyse setzen.
Ziel
Across science, medicine, and industry, nuclear magnetic resonance (NMR) is a key technique with the unique capacity to provide atomistically detailed molecular models. Its primary drawback, however, lies in its low sensitivity, limiting its ability to address critical scientific questions. A potential answer is hyperpolarization via dissolution dynamic nuclear polarization (dDNP), which can amplify NMR sensitivity 10,000-fold.
Despite this promise, dDNP remains a niche method constrained to a narrow range of substrates. Most experiments and nearly all biomolecules remain beyond dDNP’s reach; thus, a plethora of opportunities are missed.
HypSurf aims to exploit the full potential of dDNP by rendering it applicable to all solution-state biomolecular systems – for experiments across the entire biomolecular NMR toolbox. This transformative goal comprises three primary objectives:
1) Universal compatibility will be achieved by building Autonomous Interface Devices (AID): versatile and adaptable instrumentation to seamlessly update any NMR spectrometer with dDNP capabilities.
2) Maximized Substrate Scope will be achieved with artificial intelligence-driven Liquid-state Surface-ENhanced Spectroscopy (LiSENS): a resolution-enhanced method for dDNP-powered studies that uses simply water as a transporter of signal intensity. Thus, the requirement for the 10,000-fold signal boost by dDNP is narrowed down to mere solubility.
3) Confirmation of the versatility and prowess of AID and LiSENS will be achieved by providing super-resolution data at maximized sensitivity for an extensive set of cutting-edge applications in biomimetic materials, structural biology, and chemistry.
HypSurf has the potential to set a new standard for NMR by boosting both resolution and sensitivity by orders of magnitude beyond the current state-of-the-art. With extensive expertise in dDNP instrumentation, NMR methods, and biochemistry, the PI is uniquely positioned to lead this ambitious initiative.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biochemie Biomoleküle
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Mikroskopie hochauflösende Mikroskopie
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Optik Spektroskopie
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2025-COG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
1010 Wien
Österreich
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.