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Quantum hyperpolarisation for ultrasensitive nuclear magnetic resonance and imaging

Descrizione del progetto

Progressi nella risonanza magnetica potrebbero contribuire a svelare le firme metaboliche delle malattie

Gli scienziati che lavorano alla risonanza magnetica nucleare e alla risonanza magnetica per immagini sono importanti esempi del modo in cui la collaborazione interdisciplinare è in grado di apportare vantaggi alla scienza e alla società. Questi campi di studio hanno comportato progressi significativi in una vasta gamma di discipline, che spazia dalla chimica alle scienze della vita. Tuttavia, la bassa sensibilità intrinseca di tali metodi rende impossibile la loro applicazione su nanoscala e di conseguenza l’osservazione dei processi metabolici. Per affrontare questa sfida, il progetto HyperQ, finanziato dall’UE, introdurrà metodi per controllare gli spin a stato solido in condizioni di temperatura ambiente, soluzioni che incrementeranno la polarizzazione degli spin nucleari di diversi ordini di grandezza al di sopra dell’equilibrio termico, rivoluzionando così lo stato dell’arte della risonanza magnetica. La tecnologia di HyperQ contribuirà a svelare le firme metaboliche di una vasta gamma di patologie, tra cui il cancro, la malattia di Alzheimer e altri disturbi neurodegenerativi.

Obiettivo

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.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

ERC-SyG - Synergy grant

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) ERC-2019-SyG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

UNIVERSITAET ULM
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 5 857 375,00
Indirizzo
HELMHOLTZSTRASSE 16
89081 Ulm
Germania

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Regione
Baden-Württemberg Tübingen Ulm, Stadtkreis
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 5 857 375,00

Beneficiari (2)

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