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Projekttitel:

Die modernen Trends in der Festkörper-NMR-Spektroskopie und Spindynamik: zu nicht destruktiven Polarisationsmitteln für DNP

Projektlaufzeit 

01.06. - 30.11.2018

Im Projekt einbezogene Länder und Institutionen

1. Litauen, Vilnius Universität

2. Deutschland, Technische Universität Darmstadt

Ziel(e) des Projekts 

In den letzten Jahren hat sich die Kombination von hochauflösender Festkörper-NMR und dynamischer Kernpolarisation (DNP), als eine neuartige Hyperpolarisationstechnik, zu einem wichtigen spektroskopischen Werkzeug für die Untersuchung von " Realweltsystemen ", z.B. Biomaterialien entwickelt. Bei den DNP-Messungen sollte die Probe aus Materialien bestehen, welche mindestens ein oder mehrere ungepaarte Elektronen beinhalten. Darauf folgend werden durch die Mikrowellenbestrahlung die verbotenen Übergänge des  Elektronenspins und des Kernspins der Kernspinpolarisation der nahe gelegene Kerne simultan erhöht. Gewöhnlicherweise wird dabei die Polarisation auf Protonen übertragen, aber im Prinzip könnten sie auch auf beliebige  NMR-aktive Kerne übertragen werden. Jedoch wird aufgrund des effizienten Protonenspin-Diffusionsprozesses die Polarisation dann über konventionelle Kreuzpolarisation (CP) oder verwandte Techniken auf  NMR-aktive Kerne übertragen. Dies ermöglicht eine Signalverstärkung in der Größenordnung von 102. Eine der gegenwärtig größten Herausforderungen von DVP besteht darin, die Technik auf die zu erforschenden Systeme  abzustimmen. Der am meisten verfolgte Ansatz setzt die DNP ein, bei der die Probe in eine glasbildende Matrix gegeben wird. Die Anwesenheit des Lösungsmittels kann jedoch zu unerwünschten Veränderungen der Eigenschaften des Systems führen. Im Rahmen unserer Arbeit wird dies durch folgende Möglichkeiten umgangen:

i) durch systematische Untersuchung der Bausteine (Aminosäuren) der Peptide, um die Zielsequenzen für die Herstellung eines radikalischen Peptids zu wählen;

ii) Weiterhin die synthetisierten Radikalpeptide gezielt für weitere Anwendung für die DNP-NMR-Spektroskopie zu untersuchen.

b) Zusätzlich werden die deutschen Kollegen während des Treffens in Vilnius eine Reihe von Vorträgen, Seminaren halten und praktischen Übungen durchführen. Dies ist eine gute Gelegenheit für Studenten und Forscher der Universität Vilnius, ihr Wissen in Festkörper-NMR- und DNP-Spektroskopie zu vertiefen. Darüber hinaus werden die Ergebnisse des aktuellen Projekts von litauischen und deutschen Projektpartnern präsentiert.

Zielgruppe des Projektes

Direkt: Vilnius Universität NMR Gruppe, TU-Darmstadt NMR Gruppe. Ca. 15 Personen

 

Indirekt: Studenten und Wissenschaftler in Vilnius Universität. Ca. 50 Personen

Hauptaktivitäten des Projekts und die Veranstaltungsorte an denen die Aktivitäten im Rahmen des Projekts durchgeführt werden

1.NMR Experimente, Vilnius Universität

2.Interimstreffen und Tieftemperatur-NMR-Experimente, TU–Darmstadt

3.DNP Experimente, TU–Darmstadt

4.Vorlesungen, Abschlusstreffen und Diskussionen, Universität Vilnius

Öffentliche Veranstaltungen im Rahmen des Projekts

Vorlesungen und Diskussionen für die Studenten der Fakultäten Physik, Chemie und Geowissenschaften, und Zentrum für Biowissenschaften, Universität Vilnius;

08-11 10 2018

11. Oktober

Auditorium 401, Gebäude 3, Sauletekio aleja 9, Fakultät der Physik, Vilnius, Litauen

Seminar und Projekt Meeting 

Programm und Vortragende