Skip to main content
Aller à la page d’accueil de la Commission européenne (s’ouvre dans une nouvelle fenêtre)
français fr
CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
CORDIS

Hyperpolarized Surface-enhanced Liquid-State Spectroscopy

Description du projet

Amélioration de la sensibilité de la résonance magnétique nucléaire

La résonance magnétique nucléaire (RMN) est une technique utilisée pour déterminer la structure détaillée des molécules en chimie et en biologie. Cependant, sa faible sensibilité limite souvent l’étude des biomolécules complexes et des interactions moléculaires subtiles. Une technique appelée polarisation nucléaire dynamique par dissolution (dDNP) permet d’amplifier les signaux RMN jusqu’à 10 000 fois. Cependant, elle ne fonctionne actuellement que pour un nombre restreint d’échantillons. L’objectif principal du projet HypSurf, financé par le CER, est de rendre la technique dDNP largement accessible en développant des dispositifs adaptables permettant d’équiper les systèmes RMN standard de cette technique. Les chercheurs présenteront également une méthode guidée par l’IA pour élargir les échantillons compatibles et démontreront des applications en biologie structurelle, en biomatériaux et en chimie. Cette étude devrait constituer une nouvelle référence en matière d’analyse moléculaire à haute résolution.

Objectif

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.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2025-COG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

UNIVERSITAT WIEN
Contribution nette de l'UE
€ 1 998 020,00
Coût total
€ 1 998 020,00

Bénéficiaires (1)