In het Bloembergengebouw op het Utrecht Science Park is deze week een nieuw nucleair magnetische resonantie-instrument (NMR) geplaatst, de krachtigste in zijn soort. Met deze 1,2 GHz NMR kunnen onderzoekers op ongekend gedetailleerd niveau in moleculen kijken. De machine maakt onderdeel uit van het nationale uNMR-NL-consortium, waarvan de Universiteit Utrecht penvoerder is.
“Een NMR-machine is eigenlijk een soort MRI, maar dan op moleculair niveau”, aldus prof. Marc Baldus, hoogleraar NMR Spectroscopie en coördinator van het NMR-consortium. “Sinds 2015 werken we in Utrecht al met dit 950 MHz NMR-instrument, maar deze machine wordt nu vervangen door de allernieuwste, krachtigere 1,2 GHz NMR. Tegelijkertijd verhuist de 950 MHz NMR naar Nijmegen.”
“We hebben lang naar dit moment uitgekeken”, zegt Baldus. “Het heeft meer dan tien jaar gekost om dit apparaat te ontwikkelen.” De nieuwe NMR is een technisch hoogstandje: het magneetveld wordt opgewekt met een spoel die een paar kilometer van een nieuwe soort supergeleidende draad bevat. “Die draad moet zo ongelooflijk egaal en uniform zijn. Er is maar één fabriek ter wereld die op dit moment zo’n soort magneet kan maken.” Het resulterende magneetveld is meer dan tien keer zo krachtig als in een gemiddelde MRI-scanner.
“Je kunt zo’n sterke magneet niet in één keer aanzetten”, vertelt Baldus. “Daarbij komt zoveel warmte vrij dat de honderden liters vloeibare helium in de magneet plotseling zou verdampen, en het magneetveld weer zou terugvallen naar nul.”
De magneet wordt met vloeibaar helium gekoeld tot bijna het absolute nulpunt, waarna er stapje voor stapje steeds meer elektriciteit door de supergeleidende draad wordt gestuurd. “Dat opstarten duurt een paar weken, en dat houden we nauwlettend in de gaten. Als er iets mis gaat, moeten we de magneet weer helemaal laten opwarmen en de vloeibare helium weg laten stromen. Dat kost tijd en geld.”
Als alles volgens planning verloopt, zou de nieuwe NMR aan het begin van de zomer werkzaam moeten zijn. Baldus: “De spannendste periode begint voor ons eigenlijk nu pas. En we kijken uit naar alle nieuwe inzichten die het systeem gaat bieden, bijvoorbeeld bij onderzoek op het gebied van ziektes, nieuwe materialen en levende organismen.”
