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Die Forschungsgruppe Chemie und Physik erforscht die Hyperpolarisation und ist bestrebt, die molekulare Diagnostik weiter zu verbessern

Große Freude an der Universität Leipzig und der TU Chemnitz: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) genehmigte den Antrag zweier sächsischer Hochschulen für einen gemeinsamen Sonderforschungsbereich/Transregio. Die beteiligten Wissenschaftler werden zum Thema „Hyperpolarisation in molekularen Systemen“ forschen. Sie wollen die wesentlichen Grundlagen für neue Fortschritte auf dem Gebiet der molekularen Diagnostik in der Medizin legen. Die DFG investiert in der ersten Förderperiode, die fast vier Jahre dauert, mehr als 13 Millionen Euro in das Gesamtprojekt. Die Förderung beginnt am 1. Oktober 2023.

Im Sonderforschungsbereich (Kurzform) werden 29 Professorinnen und Professoren sowie Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftler beider Universitäten sowie weiteren externen Forschungspartnern arbeiten.HYP*MOL‚) befasst sich mit der Hyperpolarisierbarkeit von Elektronen und Kernspins in molekularen Systemen.

„Förderzusagen sind für alle Beteiligten ein Grund zur Freude und zugleich großer Ansporn“, sagt Leipziger Universitätsrektor Prof. DR. Eva Inés Obergfell. „Hyperpolarisation gilt als spannendes und schnell wachsendes Forschungsgebiet. Ich denke, dass unser Forschungsteam neue Entdeckungen machen wird, die international sichtbar sind. „Darauf können wir stolz sein und es ermutigt uns, weitere Anwendungen zu starten.“

„Ich freue mich sehr über die Bewilligung des Zentrums für Verbundforschung/Transregios HYP*MOL und möchte allen Beteiligten, insbesondere unserem Leipziger Kollegen Jörg Matysik und unserem Kollegen George Salvana, für die äußerst fruchtbare Zusammenarbeit danken“, sagt Prof. Gerd Strohmeier, Rektor der Technischen Universität Chemnitz. „Der Sonderforschungsbereich/Transregio ist eine wichtige Bereicherung unserer Kernkompetenz Materialien und intelligente Systeme und spiegelt eine fruchtbare und erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen der Universität Leipzig und der TU Chemnitz wider.“

Zum Forschungshintergrund: Elektronen und viele Atomkerne besitzen nicht nur eine elektrische Ladung, sondern auch ein magnetisches Moment – ​​den „Spin“. Bisher wurde daran in drei verschiedenen Forschungsfeldern der Chemie und Physik gearbeitet, nämlich Magnetresonanz, Spintronik und Spinchemie. Im Vordergrund stehen immer die Erzeugung einer kontrollierten kurzfristigen Spinsequenz von Elektronen oder magnetischen Atomkernen, also die Hyperpolarisation, und ihre praktischen Anwendungen, etwa in der Medizin, Elektronik und Katalyse.

„Hyperpolarisation gibt bestehenden Anwendungen der Magnetresonanz, etwa in der Medizin, neue Impulse und öffnet die Tür zu spannenden neuen Möglichkeiten“, sagt Professor Dr. Jorgs Matīsiks von der Universität Leipzig, Vertreter des Sonderforschungsbereichs (SFB). „Zum Beispiel könnte die Magnetresonanztomographie in Krankenhäusern schneller und genauer werden. Rein organische Elektronikbauteile auf flexiblen Trägern könnten durch Licht und Magnetfelder gesteuert werden. Auch neue Ansätze in der Photokatalyse zur Wasserstoffproduktion könnten entstehen.“

Um einen wesentlichen Beitrag zum grundlegenden Verständnis der Entstehung der Hyperpolarisation von Elektronen und Kernspins, ihres Transports durch molekulare Strukturen und ihrer Kontrolle leisten zu können, haben sich die Bereiche Magnetresonanz, Spintronik und Spinchemie zusammengeschlossen und eine gemeinsame Wissensbasis geschaffen . . „Die 13 HYP*MOL-Teilprojekte bieten die kritische Masse, um einerseits hyperpolarisationsbasierte Methoden zur Struktur, Bildgebung und Detektion und andererseits rational gestaltete molekulare Systeme zur Hyperpolarisation zu entwickeln. Alle Projekte werden von interdisziplinären Teams umgesetzt, die vereinen Synthese-, Analyse- und Theorieexperten auf diesem Gebiet“, ergänzt Gesprächspartnerin Prof. Dr. Georgeta Salvan von der TU Chemnitz.

Mit dem neuen SFB/Transregio wird auch eine Doktorandenschule eingerichtet. Junge Spin-Wissenschaftler müssen darin geschult werden, über den Horizont eines Forschungsgebiets hinauszuschauen und Konzepte aus den drei Bereichen zu nutzen, die Transregio verbindet.

An der Verbundforschung sind neben der Universität Leipzig und der TU Chemnitz auch die Rheinisch-Westfälische Hochschule Aachen, die Universität Augsburg, das Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung, die TU München, die Universität Oldenburg und die Universität Rostock beteiligt. Zentrum/Transregio „HYP*MOL“. . Forscher aus den Bereichen Medizin, Biochemie, Chemie, Physik und Informatik arbeiten in diesem höchst interdisziplinären Projekt eng zusammen.

Meinung: Laut Sonderforschungsbereich international Hyperpolarisierungskonferenz stattfinden Professor Matysiks erwartet etwa 150 Forscher aus 20 Ländern.

Website des SFB/Transregio „Hyperpolarisation in molekularen Systemen“: www.hypmol.net

Mehr Informationen:

Lehrer. Dr. Jörgs Matisik
Institut für Analytische Chemie (Universität Leipzig)
Telefon +49 (0)341 9736112
Email [email protected]

Lehrer. Dr. Georgeta Salvan
Fachbereich Halbleiterphysik (TU Chemnitz)
Telefon +49 (0)371 531-33137
Email [email protected]

Mario Steinbach
19.05.2023

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