Erweiterung eines 600 MHz NMR-Geräts mit einer neuen Konsole, 19F-Kryoprobenkopf und Probenwechsler

• Fachliche Zuordnung: Grundlagen der Biologie und Medizin
• Förderung: Förderung in 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 576387757

Die Hardware des 600-MHz-NMR-Spektrometers am Nordbayerischen NMR-Zentrum (NBNC) der Universität Bayreuth (UBT) entspricht nicht mehr dem Stand der Technik. Die derzeitige Konsole, die seit über 19 Jahren in Betrieb ist, wird nicht mehr unterstützt und ist mit der neuesten NMR-Betriebssoftware nicht kompatibel. In den letzten Jahren kam es aufgrund von Reparaturen zu Ausfallzeiten des Geräts, was die Verfügbarkeit für Messungen erheblich eingeschränkt hat. Um in den kommenden Jahrzehnten voll funktionsfähig und international wettbewerbsfähig zu bleiben, ist ein Upgrade auf die neueste Konsolengeneration unerlässlich.Zusätzlich beantragen wir einen neue Kryoprobenkopf, um die Empfindlichkeit und die experimentelle Variabilität erheblich zu steigern. Der vorgeschlagene Kryoprobenkopf wird über einen ¹⁹F- und ³¹P-Kanal verfügen und so die Detektion von Wechselwirkungen und Konformationsdynamiken großer biomolekularer Komplexe (einschließlich Protein-RNA-Komplexe) sowie von RNAs in niedrigen Konzentrationen ermöglichen. Sie wird außerdem Hochdurchsatz-Screenings von ¹⁹F-markierten niedermolekularen Inhibitoren gegen eine Vielzahl von Enzymen und Protein-RNA-Zielstrukturen unterstützen. Der Einsatz der ¹⁹F-NMR hat sich in einer Vielzahl von Forschungsfeldern, insbesondere in der biomolekularen NMR, als äußerst wertvoll erwiesen. Darüber hinaus wird die experimentelle Leistungsfähigkeit des NBNC erheblich erweitert und die Anwendung der NMR-Spektroskopie auf Bereiche wie nachhaltige Chemie, Energieforschung, Umweltforschung und Gesundheitsprofiling deutlich ausgedehnt. Zur weiteren Effizienzsteigerung, insbesondere für Hochdurchsatz-Anwendungen, beantragen wir zudem den Ersatz des bestehenden Autosamplers mit 120 Positionen, der aufgrund von Änderungen im Bussystem technisch nicht mit modernen Konsolen kompatibel ist, durch einen modernen Probenwechsler. Dies ist zwingend erforderlich für die Fortführung laufender und geplanter Profiling-Studien von Körperflüssigkeiten (Urin, Blut, Gewebeextrakte) und Lebensmitteln für die chemometrische Modellierung. Das NBNC an der UBT zeichnet sich durch eine breite Anwendung der NMR-Spektroskopie aus, die von der biologischen Forschung über die Materialwissenschaften bis hin zur organischen, anorganischen, physikalischen und Lebensmittelchemie reicht. Daher ist das Upgrade des 600-MHz-Spektrometers – einschließlich Konsole, Kryoprobenkopf und Probenwechsler – von entscheidender Bedeutung für die Unterstützung der regionalen Forschungsgemeinschaft, die Stärkung internationaler Kooperationen und die Sicherung einer führenden Position in der globalen NMR-Forschung.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Erweiterung eines 600 MHz NMR-Geräts mit einer neuen Konsole, 19F-Kryoprobenkopf und Probenwechsler
• Gerätegruppe: 1740 Hochauflösende NMR-Spektrometer
• Antragstellende Institution: Universität Bayreuth
• Leiter: Professor Dr. Janosch Hennig