Mischa Brendel
- Ruimtelijke molecuulstructuren
- Magneetveld van 28 Tesla
Afgelopen donderdag opende staatssecretaris Sander Dekker van OCW de nieuwste onderzoeksfaciliteit van de Universiteit Utrecht: uNMR-NL. In dit lab voor ultra-high field NMR spectroscopie is het mogelijk om de ruimtelijke structuur van moleculen te bepalen, iets dat bijvoorbeeld voor materiaalkunde of medisch onderzoek van groot belang is. Behalve de UU waren ook de TU Eindhoven, Universiteit Leiden, Radboud Universiteit Nijmegen en Wageningen UR betrokken bij het opzetten van de faciliteit. Ook het bedrijfsleven droeg via publiek private samenwerking zijn steentje bij.
‘Met de installatie van ons 950 MHz NMR-systeem zullen wij nog beter in staat zijn om moleculen tot in het kleinste detail te bestuderen’, aldus Dr. Marc Baldus, de Utrechtse hoogleraar die aan het hoofd van de onderzoeksfaciliteit staat. ‘Met het instrument zijn bijvoorbeeld eiwitten die een rol bij kanker spelen in hun natuurlijke omgeving te bestuderen en materialen die gebruikt worden in batterijen tot in detail in kaart te brengen.’
Het NMR-apparaat maakt net als medische MRI-scanners gebruik van magnetische resonantie, maar nu om moleculaire interacties op atomair niveau bestuderen. Bijzonder aan deze spectrometer is de sterkte van het magnetische veld. Baldus: ‘Momenteel werkt het apparaat met een magneetveld van 22 Tesla, maar over circa twee jaar wordt er een andere magneet geïnstalleerd, die een veldsterkte van 1,2 GHz zal hebben; zo’n 28 Tesla.’ Deze magneet is echter nog in ontwikkeling, aangezien nieuwe supergeleidende materialen nodig zijn om zo’n hoog magneetveld op te kunnen wekken. Hoe sterker het magnetisch veld, hoe hoger de resolutie van het NMR-spectrum en hoe grotere moleculen de onderzoekers kunnen bestuderen.
Nieuwe technologische ontwikkelingen zorgen ervoor dat de spectrometer compact kan blijven, ondanks het sterke magnetische veld dat hij opwekt. ‘Het is goed te vergelijken met een medische MRI-scanner die je 90 graden draait’, aldus Baldus. Een groot voordeel is bovendien dat het apparaat in staat is NMR-spectra van zowel oplossingen als kristallen en poeders te meten. Daaruit bouwt hij zogenaamde images (afbeeldingen) op van de moleculen.
De industrie krijgt maximaal 10 % van de totale onderzoekstijd in uNMR-NL toegewezen; maximaal 20 % komt beschikbaar voor onderzoek op EU-niveau. De rest van de onderzoekstijd wordt op basis van collegiale toetsing (peer review) verdeeld onder de verschillende deelnemende universiteiten en andere onderzoeksinstituten.
