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Atomkerne haben eine
elektrische Ladung. Viele Kernsorten, darunter auch Wasserstoff,
drehen sich und erzeugen durch die drehende Ladung einen
magne-tischen Kerndipol. In einem starken Mag-netfeld ergeben sich
Resonanzen zwi-schen den Kerndipolen und einem hoch-frequenten
elektromagnetischen Feld, wobei die Resonanzfrequenzen in den
Be-reichen liegen, in denen auch Radio und Fernsehen arbeiten.
Dieser Effekt der magnetischenResonanz, der 1944 (als ESR) von
Zawoiski (UdSSR) und 1946 (als NMR) von Arbeitsgruppen um Bloch und
Purcell (USA) entdeckt wurde (Nobelpreis an Bloch und Purcell,
1953), hat sich seit 50 Jahren ausgehend von Physik und Chemie in
allen Natur-wissenschaften unter seinem englischen Namen NMR (nuclear
magnetic resonan-ce) etabliert. Der analoge Effekt für Elek-tronen
heißt ESR (electron spin resonan-ce) oder EPR (electron paramagnetic
res-onance). Weitaus bekannter als diese in Physik, Chemie, Biologie
und Material-wissenschaften wohl etablierten spektro-skopischen
Analysenverfahren ist jedoch die medizinische Anwendung zur
Her-stellung von Querschnittsbildern gewor-den. Magnet-Tomographie
und MRI (mag-netic resonance imaging) sind Begriffe, die Ärzten und
deren Patienten im letzten Jahrzehnt geläufig geworden sind.
Die großen supraleitenden Magneten sowie die umfangreiche Elektronik
und Software, die zu dieser modernen Technik der Magnetische
Resonanz gehören, sind teuer und befinden sich in einer Phase
stürmischer Entwicklung. Anwendungen erobern sich ständig neue
Teilgebiete. Nach den USA werden auch in Europa Zentren für
Magnetische Resonanz aufge-baut. Bayern richtet ein Zentrum in
München, Hessen ein Zentrum in Frankfurt und NRW ein Zentrum in
Jülich ein. Die Sachsen haben gute Chancen, das große, an der
Universität Leipzig vor-handene Potential zu nutzen, dessen
Grundlage von den Physikern Arthur Lösche und Harry Pfeifer mit
ihren 1951 erstmalig in Mitteleuropa durchgeführten NMR-Experimenten
gelegt worden ist.
Hierzu wurde am 30. März 2004 das Zen-trum für Magnetische Resonanz
der Uni-versität Leipzig (MRZ) gegründet. Es soll die an der
Universität Leipzig vorhandenen Potentiale zusammenführen und die
brei-te Anwendung der Methoden der magneti-schen Resonanz in
Biologie, Chemie, Medizin, Physik und Veterinärmedizin durch neue
grundlegende Beiträge metho-disch weiter entwickeln. Darin sollen
bio- |
NMR-Spektrometer Bruker MSL 500
disch weiter entwickeln. Darin sollen bio-chemische,
molekularbiologisch physikalisch-medizinische und medizi-nisch
diagnostische Arbeiten ebenso einge-schlossen wie die Arbeiten auf
anorganisch-chemischen, physikalisch- chemischen und
materialwissenschaft-lichem Gebiet sein. Im Zentrum arbeiten
Wissenschaftler der Fakultät für Physik und Geowissenschaften, der
Fakultät für Chemie und Mineralogie, der Fakultät für
Biowissenschaften, Pharmazie und Psychologie, der Medizinischen
Fakultät, der Veterinär-medizinischen Fakultät und des
Max-Planck-Instituts für Kognitions- und Neurowissenschaften an
Projekten entsprechend ihrer Wissenschafts-gebiete mit. Ein Zentrum
auf einer so breiten interdisziplinären Basis gibt es in Deutschland
noch nicht.
Konkrete Beispiele der methodischen Arbeit sind einerseits die
moderne Stoffanalytik, die Untersuchung von Struktur und Dynamik in
Festkörpern und in Grenzflächensystemen und die Untersuchungen zur
dreidimensionalen
Struktur makromolekularer Systeme (wie Proteine oder
membranassoziierte molekulare Systeme), die für chemi-sche und
biologische Prozesse wichtig sind. Andererseits sollen Bildgebung in
der medizinischen Diagnostik und der medizinischen Forschung davon
Nutzen haben. Weitere Forschungs-gebiete sind über die Homepage des
Magnet-Resonanz-Zentrums abrufbar.
Die umfangreiche Geräteausstattung ist in den vergangenen zwei
Jahren durch ein hochauflösendes NRM- |
Das NMR-Spektrometer Bruker AVANCE 750
erzeugt ein sehr gleichförmiges Magnetfeld,
das etwa 300.000 bis 400.000 mal stärker als
die Horizontalkomponente des Erdmagnet-
feldes ist.
Spektrometer für 700 MHz, durch ein Festkörper-NMR-Spektro-meter für
400 MHz und durch ein Festkörper-NMR- Höchstfeldspektrometer für 750
MHz ergänzt worden. Die Nutzung der im MRZ vorhandenen Geräte
konzentriert sich auf Forschung und medizinische Betreuung in den
beteiligten Einrichtungen, steht aber nach Absprache auch für
Dienst-leistungen gegenüber Dritten offen.
Das Zentrum wird die gemeinsamen Bemühungen zur Geräteentwicklung
und in der Aus und Weiterbildung befruchten. Die Schwerpunktbildung
im Rahmen des Zentrums soll durch die Entwicklung eines sächsischen
Kompetenzzentrums begleitet sein, das überregional für
wissenschaftliche Fragen und die ange-wandte Forschung nutzbar sein
wird.
Universität
Leipzig
Zentrum für Magnetische Resonanz
Prof. Dr. Dieter Freude
Linnestraße 5
04103 Leipzig
Telefon: (03 41) 9 73 25 03
Fax: (0341)9739349
e-mail: mrz@uni-leipzig.de
Internet: http://mrz. uni-leipzig. de |
