Förderung von innovativer Forschung zu NMR-Spektroskopie und Magnetresonanztomographie

Für seine Arbeiten auf dem Gebiet der NMR-Spektroskopie und Magnetresonanztomographie wird Thomas Theis mit dem Friedrich Wilhelm Bessel-Forschungspreis ausgezeichnet. Theis ist aktuell Assistant Professor an der North Carolina State University, wo er das NC State hyperpolarization lab leitet; der mit 45.000 Euro dotierte Preis der Humboldt-Stiftung ermöglicht ihm einen bis zu zwölfmonatigen Forschungsaufenthalt am Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik Tübingen.

Theis hat sowohl NMR-Spektroskopie als auch Magnetresonanztomographie (MRT) mit innovativen Ansätzen vorangetrieben. Beide Technologien beruhen auf dem physikalischen Effekt der Kernspinresonanz. Dabei werden Atomkerne einer Materialprobe, die anfänglich in einem starken, konstanten Magnetfeld polarisiert werden, durch elektromagnetische Wechselfelder gestört.

Wie genau die Atomkerne sich anschließend wieder am konstanten Magnetfeld ausrichten und welche Frequenzen sie dabei emittieren, gibt Aufschluss über die chemische Zusammensetzung der Probe. Während MRT oft in der medizinischen Diagnostik eingesetzt wird, dient NMR-Spektroskopie hauptsächlich der Analyse organischer chemischer Verbindungen.

Ein Pionier mit unkonventionellen Ideen

Bekanntheit in internationalen Wissenschaftskreisen erlangte Theis unter anderem für seine Beiträge zur Entwicklung des Verfahrens "NMR ohne Magnete". Dabei wird die Ausrichtung der Atomkerne in der Probe nicht durch ein Magnetfeld erzwungen, sondern mittels sogenannter Hyperpolarisation, beispielsweise durch den Einsatz von Wasserstoff mit einer bestimmten Kernspinkonfiguration. Dank des Wegfalls der teuren und großen Magneten kann NMR-Spektroskopie so transportabel und deutlich kostengünstiger werden.

Während seines Forschungsaufenthaltes in Tübingen möchte Theis verschiedene NMR- und MRT-Verfahren mit Hyperpolarisation weiterentwickeln. "Ich freue mich auf die vielen stimulierenden Kollaborationsmöglichkeiten in meinem neuen Forschungsumfeld," sagt Theis. "Die Abteilung für Hochfeld-Magnetresonanz am MPI für biologische Kybernetik bietet mir dafür ein ideales Umfeld." Sein Tübinger Gastgeber Klaus Scheffler, der ihn für den Preis nominierte, würdigt ihn als "echten Pionier auf dem Gebiet der NMR- und MRT-Technologie". Theis' unkonventionellen Ansätze hätten das Potential, eine neue Ära wissenschaftlicher Entdeckungen einzuleiten, so Scheffler.

Die Alexander von Humboldt-Stiftung verleiht jährlich etwa 20 Friedrich Wilhelm Bessel-Forschungspreise an Forschende aus dem Ausland und würdigt damit deren herausragende Leistungen. Der Preis ist nach dem Astronomen und Mathematiker Friedrich Wilhelm Bessel (1784 - 1846) benannt und wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung finanziert.

Quelle: Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik (KYB)