Am Montag, 23. April, wurde das neue Hochfeld-NMR-Spektrometer (Nuclear magnetic resonance) des Departments Chemie der Universität Paderborn öffentlich 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 Präsidium sowie allen anderen Beteiligten für das Vertrauen und die Unterstützung bei der Beschaffung des NMR-Spektrometers.
„Das Gerät zeigt die Forschungsstärken des Bereichs der Chemie. Insbesondere die Naturwissenschaften benötigen die entsprechende Infrastruktur in der Forschung, die einer Universität auch ein weiteres Alleinstellungsmerkmal verleihen kann“, so Prof. Dr. Johannes Blömer, Vize-Präsident für Forschung und wissenschaftlichen Nachwuchs. Gleichzeitig wies Blömer Lehrende und Studierende darauf hin, das 1,73 Millionen Euro teure Gerät als Ansporn zu nehmen, um dessen Stärken beim Forschen auszuschöpfen.
Wie das Hochfeld-NMR-Spektrometer funktioniert und welches Potential in ihm steckt, veranschaulichte Dr. Ingo Schnell, Leiter der Schule für Hochbegabtenförderung/Internationale Schule am Otto-Schott-Gymnasium Mainz, in seinem Vortrag „Moleküle in Magneten: Große Maschinen für kleine Welten“. „Mit einem NMR lassen sich Moleküle und ihre Dynamik beobachten“, erklärte Schnell. Es sei zum Beispiel möglich, gefaltete und komplexe Proteine zu vermessen und daraus 3D-Modelle zu erstellen. Es gebe nicht viele Techniken oder Geräte, mit denen man Moleküle so genau untersuchen könne. 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 Magnetfeldstärke von 16,4 Tesla – etwa 100.000-mal stärker als das Magnetfeld der Erde. „Das Magnetfeld wird mit einer elektrischen Spule erzeugt, durch die ein Strom von 100 Ampere fließt“, erklärt Paradies. „Ein normaler Draht würde bei einer so hohen Stromstärke direkt in Rauch aufgehen.“ Die Spule sei daher aus einem Supraleiter gebaut, sodass der Strom ohne elektrischen Widerstand fließen könne. Dafür müsste man diese aber ständig kühlen – auf -269 Grad Celsius. Deswegen sehe das Großgerät auch aus „wie eine große Thermoskanne“. Es sei das erste Gerät 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 können, wird das Gerät demnächst noch mit einem sogenannten „Kryoprobenkopf“ ausgestattet. Das neue Spektrometer hat eine weitaus bessere Empfindlichkeit und Auflösung als die älteren NMR-Spektrometer, sodass die Untersuchung geringerer Probenmengen und größerer Moleküle problemlos möglich wird. Die neueste Technik erlaubt zusätzliche Methoden, um die Messdauer deutlich zu verkürzen, und eröffnet den Chemikern ganz neue analytische Möglichkeiten.
