Projektbeschreibung
Subzelluläre Magnetresonanz realisieren
Kernspinresonanz (NMR) und Magnetresonanztomografie (MRT) sind leistungsstarke diagnostische Werkzeuge zur Untersuchung chemischer und biologischer Systeme, wobei die Signalintensität aufgrund einer niedrigen Spinpolarisation gering ausfällt. Zur Lösung dieses Problems wird im Rahmen des ERC-finanzierten Projekts NMR-NANOTUBES eine neuartige Plattform auf der Basis von Quantennanoröhren entwickelt, um die NMR- und MRT-Empfindlichkeit zu verbessern. Dazu wird die einzigartige Architektur von Bornitridnanoröhren als empfindliche Quantensensoren ausgenutzt, kombiniert mit Hyperpolarisationsverfahren, die den Nachweis metabolischer und struktureller Veränderungen im Nanometerbereich zulassen. Durch Einführung von Nanosonden aus Bornitridnanoröhren in lebende Zellen wird zudem die subzelluläre NMR-Mikroskopie demonstriert – ein leistungsstarkes, nichtinvasives Verfahren zur Erkundung intrazellulärer Prozesse in Nanometerauflösung.
Ziel
Nuclear Magnetic Resonance (NMR) and Magnetic Resonance Imaging (MRI) offer profound insights into chemistry and life sciences but are limited by their low sensitivity due to weak nuclear spin polarization under ambient conditions. NMR-NANOTUBES addresses these challenges with Boron Nitride Nanotubes containing optically active spin defects (C@BNNTs), an absolute novelty in the landscape of quantum technologies. Building on my expertise in magnetic resonance spectroscopy, quantum sensing, and spin defects in boron nitride materials, I aim to leverage these systems to develop:
1) Hyperpolarization Technology: C@BNNTs, with their highly porous nanostructure and densely packed optically polarized electronic spins, provide exceptional potential for efficient electron-to-nuclear polarization transfer. This enables amplification of nuclear spin polarization far beyond thermal limits under ambient conditions. By addressing the limitations of previous solid-state quantum technologies, I will establish a platform to demonstrate: a) Hyperpolarization and high-resolution NMR detection at the nanoscale; b) Bulk hyperpolarization of nuclear spins in solvents and metabolites, enhancing accessibility of metabolic MR for biomedical applications.
2) Sub-Cellular NMR: C@BNNTs are spin-active, photoluminescent nanoprobes whose fluorescence encodes magnetic signals from nuclear spins, enabling optical NMR detection. By introducing these systems into living cells, I will demonstrate sub-cellular NMR microscopy, enabling spatially resolved detection of 1H signals from intracellular water and 19F signals from labeled probes and metabolites. This innovative approach will provide a powerful tool for exploring intracellular processes with nanoscale resolution in physiological environment.
NMR-NANOTUBES combines quantum-enhanced NMR with nanotechnology, creating a transformative tool for chemistry, biology, and medicine, and paving the way for groundbreaking discoveries in the life sciences.
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.
- Technik und Technologie Nanotechnologie
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften anorganische Chemie Metalloide
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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.
80333 Muenchen
Deutschland
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.