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Benchtop DNP polarizer enabling highly sensitive hyperpolarized NMR analysis

Projektbeschreibung

Kostengünstige, empfindliche Kernspinresonanz könnte die Molekularanalyse radikal verbessern

Die Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) wird zur Untersuchung der Struktur und Zusammensetzung von Molekülen eingesetzt. Herkömmliche NMR-Systeme sind zwar in vielen Bereichen ein leistungsfähiges Instrument, doch sind sie teuer und komplex, so dass sie nicht überall eingesetzt werden können. Benchtop-NMR-Spektrometer sind eine kostengünstigere und kompaktere Alternative, aber ihre geringere Empfindlichkeit verringert die Leistung. Um die Signalstärke zu erhöhen, plant das vom Europäischen Forschungsrat finanzierte BenchHyp-Projekt die Entwicklung eines bahnbrechenden Hyperpolarisationssystems, das dazu beiträgt, mehr Atomkerne in dieselbe Richtung auszurichten. Der Einsatz eines innovativen Durchflusskryostaten mit einem Gleitprobenmechanismus ermöglicht eine kontinuierliche, wiederverwendbare Hyperpolarisation ohne Abfall. Dieser Fortschritt wird die NMR kostengünstiger und praktischer für Routineanwendungen machen und ihren Einsatz in der chemischen Analyse, der pharmazeutischen Qualitätskontrolle und der Metabolomik verändern.

Ziel

Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy is a powerful analytical technique in chemistry, pharmaceuticals, and metabolomics, but requires complex and expensive infrastructure, limiting its widespread adoption. Since recently, the development of Benchtop NMR spectrometers offers a simple, compact, and low-cost alternative compared to traditional high-field systems, and their market has seen a significant growth. However, benchtop NMR faces a critical restraint which is its order of magnitude lower sensitivity. Hyperpolarization by dissolution dynamic nuclear polarization (dDNP) offers a solution by dramatically enhancing NMR signal strength but is limited to a handful of groups due to its complexity and dramatic costs, as it operates at high-fields and very low temperatures. The BenchHyp project introduces a breakthrough approach by developing a compact, reusable, and scalable hyperpolarization system compatible with benchtop NMR spectrometers. The core innovation is a flow cryostat with a sliding-sample mechanism, enabling continuous hyperpolarization without sample destruction or dilution. Unlike conventional dDNP, BenchHyp allows multiple reuses of hyperpolarized solutions, significantly reducing costs and enabling real-time, repeated measurements for applications in chemical analysis, pharmaceutical quality control, and metabolomics. This Proof of Concept will advance the technology from TRL 2 to TRL 4, focusing on prototype optimization, industrial validation, and market assessment. The project will also explore commercialization pathways, evaluating licensing, co-development with industry, or a spin-off. An IP strategy and freedom-to-operate analysis will be conducted to safeguard the innovation. BenchHyp has the potential to revolutionize benchtop NMR, bridging the gap between cutting-edge hyperpolarization and routine laboratory applications, paving the way for its widespread industrial adoption and market deployment.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

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

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2025-POC

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

Gastgebende Einrichtung

UNIVERSITE LYON 1 CLAUDE BERNARD
Netto-EU-Beitrag
€ 150 000,00
Adresse
BOULEVARD DU 11 NOVEMBRE 1918 NUM43
69622 Villeurbanne Cedex
Frankreich
Region
Auvergne-Rhône-Alpes Rhône-Alpes Rhône
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten

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