Die Johannes Kepler Universität (JKU) Linz baut ihre Kooperation mit der Südböhmischen Universität Budweis (USB) in den Bereichen Chemie und Life Sciences weiter aus: Die beiden Universitäten haben am Montag im Beisein des Schweizer Chemie-Nobelpreisträgers Richard R. Ernst ein gemeinsames Forschungszentrum mit überregionaler Bedeutung eröffnet das erste grenzüberschreitende naturwissenschaftliche Forschungszentrum von Österreich und Tschechien. Das Projekt wird vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) mit zwei Millionen Euro gefördert. (c) Foto: JKU

Herzstück des Forschungszentrums ist ein am Institut für Organische Chemie der JKU installiertes Labor für magnetische Kernresonanz (englisch: NMR - nuclear magnetic resonance), mit dem der räumliche Aufbau von Biomolekülen und Materialien untersucht wird. Ein Ziel dieser Forschungen ist es, zukünftig „weiße Biotechnologie“ zu ermöglichen – also klassische chemische Verfahren durch biologische zu ersetzen, die nachhaltiger sind, weniger Energie verbrauchen und weniger CO₂ erzeugen.

500.000-mal stärker als das Magnetfeld der Erde

In den neu eingerichteten Laborräumen am Institut für Organische Chemie stehen den Forschern und teilweise auch Studierenden beider Universitäten drei Forschungs-Großgeräte, sogenannte NMR-Spektrometer, zur Verfügung, die mit supraleitenden Magneten ausgestattet sind. Im Inneren des größten Magneten herrscht ein Magnetfeld, das etwa 500.000-mal stärker ist als das natürliche Magnetfeld der Erde. Durch moderne Abschirmtechnologie kann man sich dem Gerät trotzdem ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen bis auf wenige Zentimeter nähern. Darüber hinaus sind die NMR-Spektrometer barrierefrei zugänglich: Durch einen automatischen Probenlift können auch Rollstuhlfahrer ohne Assistenz die Geräte bedienen.

Ferngesteuerte Geräte

NMR-Spektrometer gibt es an der JKU schon lange, das erste wurde bereits 1980 installiert. Seither hat sich die Technik massiv weiterentwickelt: Die analytische Empfindlichkeit des neuen Spitzengerätes ist über 200-mal höher als die des ersten Spektrometers der JKU. Eine NMR-Analyse, die heute in zehn Minuten erledigt ist, hätte 1980 fünf Tage in Anspruch genommen. Auch der Vergleich mit vorhandenen neueren NMR-Geräten überzeugt: Strukturinformationen, welche bisher über einen Zeitraum von 24 Stunden gesammelt werden mussten, sind heute in weniger als einer Stunde verfügbar. Das bedeutet, dass einerseits sehr kleine Stoffmengen oder auch sehr kurzlebige biologische Proben analysiert werden können, andererseits schlicht auch mehr Analysen durchgeführt werden können.

Eines der neuen Geräte kann vollautomatisch betrieben werden. Forscher geben ihre Proben ab und können das Ergebnis via Internet von ihrem Arbeitsplatz aus abrufen. Darüber hinaus ist es möglich, Spektrometer, die in Linz stehen, von Computern in Budweis aus zu steuern.

Technik vom Nobelpreisträger

Viele der in den neuen Geräten eingesetzten Technologien und Methoden fußen auf den Forschungen zur NMR-Spektroskopie von Richard R. Ernst von der ETH Zürich (Laboratorium für Physikalische Chemie), der dafür 1991 den Chemie-Nobelpreis erhalten hat. Ernst, bei der Eröffnung als Ehrengast dabei, ist von der Zusammenarbeit der Universitäten begeistert: „Das erste österreichisch-tschechische NMR‑Research Center bildet einen Meilenstein auf dem Weg der internationalen und interdisziplinären Forschungszusammenarbeit. Es unterstreicht die historische Bedeutung der Donauregion für die gesamteuropäische Entwicklung. Die hervorragende Kernresonanz‑Instrumentierung in Linz wird einen Keim bilden zur Förderung der Forschung und der Ausbildung von hochkreativen Akademikern, die ihren Platz in den verschiedensten Bereichen der Gesellschaft finden werden."