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CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
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Quantum hyperpolarisation for ultrasensitive nuclear magnetic resonance and imaging

Projektbeschreibung

Mit Magnetresonanztomografie könnten sich Erkrankungen an ihren Stoffwechselsignaturen erkennen lassen

Die gemeinsame Forschung an der Bildgebung mit Kernspinresonanz- und Magnetresonanztomografie ist ein hervorragendes Beispiel dafür, wie interdisziplinäre Zusammenarbeit Wissenschaft und Gesellschaft voranbringt. Beide Forschungsfelder haben von der Chemie bis zu den biologischen Naturwissenschaften in einer Vielzahl von Fachbereichen nennenswerte Fortschritte ermöglicht. Doch da beide Methoden per se nur eine geringe Sensitivität aufweisen, können sie nicht für Untersuchungen im Nanomaßstab eingesetzt werden und damit auch keine Stoffwechselprozesse abbilden. Das EU-finanzierte Projekt HyperQ will daher nun Methoden entwickeln, mit denen sich die Festkörperspins bei Zimmertemperatur kontrollieren lassen. Dadurch steigt die Spinpolarisation um mehrere Größenordnungen über das thermische Gleichgewicht, was für die moderne Magnetresonanztomografie eine Revolution darstellt. Mit der Technologie von HyperQ werden in Zukunft Stoffwechselsignaturen von Krebs, der Alzheimer-Krankheit und vielen weiteren neurodegenerativen Erkrankungen sichtbar gemacht.

Ziel

Many of the most remarkable contributions of modern science to society have arisen from the interdisciplinary work of scientists enabling novel methods of imaging and sensing. Outstanding examples are nuclear magnetic resonance (NMR) and magnetic resonance imaging (MRI) which have enabled fundamental insights in a broad range of sciences extending from Chemistry to the Life Sciences. However, the key challenge of NMR and MRI is their very low inherent sensitivity due to the weak nuclear spin polarisation under ambient conditions. This makes the extension of magnetic resonance to the nanoscale (small volumes) and to the observation of metabolic processes (low concentrations) impossible.
HyperQ will address this challenge with the development of room-temperature quantum control of solid-state spins to increase nuclear spin polarisation several orders of magnitude above thermal equilibrium and thereby revolutionise the state-of-the-art of magnetic resonance. Essential for this development is the synergy of an interdisciplinary team of world leaders in quantum control and hyperpolarised magnetic resonance to enable the development of quantum control theory (“Quantum Software”), quantum materials (“Quantum Hardware”), their integration (“Quantum Devices”) and applications to biological and medical imaging (“Medical Quantum Applications”). HyperQ will target major breakthroughs in the field of magnetic resonance, which include chip-integrated hyperpolarisation devices designed to operate in combination with portable magnetic resonance quantum sensors, unprecedented sensitivity of bio-NMR at the nanoscale, and biomarkers of deranged cellular metabolism.
The HyperQ technology will provide access to metabolic processes from the micron to the nanoscale and thereby insights into metabolic signatures of a broad range of disease such as cancer, Alzheimer and the mechanisms behind neurodegenerative disease. This will enable fundamentally new insights into 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.

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Schlüsselbegriffe

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.

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.

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.

ERC-SyG - Synergy grant

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-SyG

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

Gastgebende Einrichtung

UNIVERSITAET ULM
Netto-EU-Beitrag

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.

€ 5 857 375,00
Adresse
HELMHOLTZSTRASSE 16
89081 Ulm
Deutschland

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Region
Baden-Württemberg Tübingen Ulm, Stadtkreis
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

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.

€ 5 857 375,00

Begünstigte (2)

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