Drei Millionen für Kernresonanzspektrometer

Deutsche Forschungsgemeinschaft bewilligt Großgerät für Wissenschaftler der Freien Universität

Nr. 244/1999 vom 21.12.1999

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat die Wissenschaftler der Freien Universität Professor Hans-Heinrich Limbach und Dr. Gerd Buntkowsky, beide am Institut für Chemie des Fachbereichs Biologie, Chemie, Pharmazie mit der Bewilligung eines Kernresonanzspektrometer im Wert von ca. drei Millionen DM ausgezeichnet.

Die Methode der Kernresonanzspektroskopie ist eine universelle Untersuchungsmethode für alle naturwissenschaftlichen Disziplinen, von der Physik über die Chemie bis hin zu Biologie und Medizin, wo sie unter dem Begriff "Kernspintomographie" bekannt ist. Sie beruht darauf, dass Atomkerne infolge ihres Kernspins, der einer Eigenrotation entspricht, und ihrer positiven elektrischen Ladung winzige Magnete darstellen. In einem Magnetfeld können diese Minimagneten Radiowellen absorbieren, deren Frequenz sich je nach Element und Position des Elementes im Molekül unterscheiden.

Das neue Spektrometer besitzt einen besonders starken 14.2" Tesla Magneten, in dem Wasserstoffkerne bei 600 MHz absorbieren. Der Magnet besitzt eine besonders große Innenbohrung zur Durchführung und Entwicklung von Experimenten, bei denen Abstände zwischen verschiedenen Atomkernen insbesondere bei ungeordneten festen Stoffen gemessen werden können. Dieses Spektrometer ist zur Durchführung eines auf mehrere Jahre angelegten Forschungsprojektes vorgesehen, das sich mit der Struktur von funktionellen Wasserstoffbrückenbindungen in bioorganischen Festkörpern beschäftigt. Wasserstoffbrückenbindungen halten nicht nur Wassermoleküle im flüssigen Wasser zusammen, sondern sind entscheidend für die Struktur und die Funktion von Biomolekülen, wie z.B. DNA, Proteine, Enzyme, Co-Enzyme.

In ihren bisherigen Arbeiten hatten die Wissenschaftler Kernresonanzmethoden entwickelt, mit deren Hilfe insbesondere Wasserstoffkerne und im Vergleich die doppelt so schweren Kerne des Wasserstoffisotops Deuterium in funktionellen Wasserstoffbrücken kleiner Moleküle lokalisiert werden konnten. Es wurden Isotopeneffekte auf die Geometrie dieser Brücken gefunden, die Aufschluss über deren Bedeutung und Funktion geben. Mit Hilfe des neuen Spektrometers, das im Vergleich zu den bisher den Wissenschaftlern zur Verfügung Geräten doppelt so leistungsstark ist, sollen diese Arbeiten auf grosse Biomoleküle erweitert werden.

Obwohl das Forschungsprojekt im Rahmen des sogenannten "Normalverfahrens" der DFG für Einzelprojekte bewilligt wurde, ist es in ein Umfeld internationaler wissenschaftlicher Kooperationen eingebettet. In Berlin besteht eine enge Zusammenarbeit mit demFachbereich Physik der Freien Universität, der Aufstellungsmöglichkeiten für das Großgerät in einer seiner Experimentierhallen zur Verfügung stellt, sowie mit Instituten der Technischen Universität und der Humboldt-Universität.

Weitere Informationen

Dr. Gerd Buntkowsky, Tel.: (030) 838 3615