Gro?e Maschinen für kleine Wel­ten – Ein­wei­hung des neuen Hoch­feld-NMR-Spek­tro­met­ers des De­part­ments Chemie der Uni­versit?t Pader­born

Am Montag, 23. April, wurde das neue Hochfeld-NMR-Spektrometer (Nuclear magnetic resonance) des Departments Chemie der Universit?t Paderborn ?ffentlich eingeweiht. Die Finanzierung von 1,73 Millionen Euro wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstützt. Prof. Dr. Jan Paradies, Leiter des Arbeitskreises Organische Chemie, moderierte die Veranstaltung und bedankte sich beim Pr?sidium sowie allen anderen Beteiligten für das Vertrauen und die Unterstützung bei der Beschaffung des NMR-Spektrometers. 

?Das Ger?t zeigt die Forschungsst?rken des Bereichs der Chemie. Insbesondere die Naturwissenschaften ben?tigen die entsprechende Infrastruktur in der Forschung, die einer Universit?t auch ein weiteres Alleinstellungsmerkmal verleihen kann“, so Prof. Dr. Johannes Bl?mer, Vize-Pr?sident für Forschung und wissenschaftlichen Nachwuchs. Gleichzeitig wies Bl?mer Lehrende und Studierende darauf hin, das 1,73 Millionen Euro teure Ger?t als Ansporn zu nehmen, um dessen St?rken beim Forschen auszusch?pfen.

Wie das Hochfeld-NMR-Spektrometer funktioniert und welches Potential in ihm steckt, veranschaulichte Dr. Ingo Schnell, Leiter der Schule für Hochbegabtenf?rderung/Internationale Schule am Otto-Schott-Gymnasium Mainz, in seinem Vortrag ?Moleküle in Magneten: Gro?e Maschinen für kleine Welten“. ?Mit einem NMR lassen sich Moleküle und ihre Dynamik beobachten“, erkl?rte Schnell. Es sei zum Beispiel m?glich, gefaltete und komplexe Proteine zu vermessen und daraus 3D-Modelle zu erstellen. Es gebe nicht viele Techniken oder Ger?te, mit denen man Moleküle so genau untersuchen k?nne. Die Technik, Atomkerne speziell mit einem hohen Magnetfeld und Radiowellen einer hohen Frequenz anzuregen, sei auch in der Medizintechnik sehr bekannt. Hier würde von Kernspintomographie gesprochen.

Das neue 700-Megaherz-Spektrometer arbeitet bei einer Magnetfeldst?rke von 16,4 Tesla – etwa 100.000-mal st?rker als das Magnetfeld der Erde. ?Das Magnetfeld wird mit einer elektrischen Spule erzeugt, durch die ein Strom von 100 Ampere flie?t“, erkl?rt Paradies. ?Ein normaler Draht würde bei einer so hohen Stromst?rke direkt in Rauch aufgehen.“ Die Spule sei daher aus einem Supraleiter gebaut, sodass der Strom ohne elektrischen Widerstand flie?en k?nne. Dafür müsste man diese aber st?ndig kühlen – auf -269 Grad Celsius. Deswegen sehe das Gro?ger?t auch aus ?wie eine gro?e Thermoskanne“. Es sei das erste Ger?t dieser Leistungsklasse in Ostwestfalen-Lippe. Die Investition von 1,73 Millionen Euro erfolgte bereits im letzten Jahr mit finanzieller Unterstützung der DFG.

Um die Proben des 700-MHz-NMR-Spektrometers auf -210 Grad Celsius kühlen zu k?nnen, wird das Ger?t demn?chst noch mit einem sogenannten ?Kryoprobenkopf“ ausgestattet. Das neue Spektrometer hat eine weitaus bessere Empfindlichkeit und Aufl?sung als die ?lteren NMR-Spektrometer, sodass die Untersuchung geringerer Probenmengen und gr??erer Moleküle problemlos m?glich wird. Die neueste Technik erlaubt zus?tzliche Methoden, um die Messdauer deutlich zu verkürzen, und er?ffnet den Chemikern ganz neue analytische M?glichkeiten.

Foto (Universit?t Paderborn, Johannes Pauly): Forschung am neuen Gro?ger?t (Hintergrund): v. l. Prof. Dr. Johannes Bl?mer, Dr. Ingo Schnell und Prof. Dr. Jan Paradies.
Foto (Universit?t Paderborn, Johannes Pauly): Forschung am neuen Gro?ger?t (Hintergrund): v. l. Prof. Dr. Johannes Bl?mer, Dr. Ingo Schnell und Prof. Dr. Jan Paradies.