Neues NMR-Verfahren macht Bereiche von Molekülen sichtbar und unterdrückt Hintergrundsignale

Die Kernspinresonanz (kurz NMR) hat unsere heutige Welt massiv beeinflusst. Auf ihr basiert die MRT, mit der Kliniken und Praxen weltweit Millionen von Kernspin-Bildern jährlich aufnehmen, um Krankheiten zu erkennen und zu erforschen oder Therapieverläufe zu beobachten. Die NMR ist zudem eine der Standardmethoden, um Proteine und andere Moleküle in atomarer Auflösung zu untersuchen: Welche dreidimensionale Form haben Proteine in der Zelle und wie verrichten sie ihre Aufgabe? Wie wechselwirken sie miteinander oder mit einem Wirkstoff?
Die NMR macht sich zunutze, dass viele Atomkerne magnetische Eigenschaften besitzen, den sogenannten Kernspin. Dieser verhält sich wie ein kleiner Stabmagnet: Wird der Atomkern einem Magnetfeld ausgesetzt, orientiert sich der Spin entlang dieses Feldes. Mittels eingestrahlter Radiowellen werden die Spins gedreht und kehren mit dem Ausschalten der Radiowellen wieder in ihren Ausgangszustand zurück. Dabei senden die Spins elektromagnetische Signale aus, die stark von ihrer Umgebung abhängen. Indem Wissenschaftler diese Signale detektieren, erhalten sie wichtige Informationen über die Struktur und Dynamik von Molekülen.

Original-Publikation
Salvatore Mamone, Nasrollah Rezaei-Ghaleh, Feiipe Opazo, Christian Griesinger, Stefan Glöggler.
Singlet-filtered NMR spectroscopy
Science Advances 6, eaaz1955