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Vorlesung und Übung "NMR-Spektroskopie und MRI"

Vorlesung "NMR und MRI - Grundlagen und Anwendungen"

gemeinsam mit Dr. Nils Lakomek

Zeit: Donnerstags, 14:30-16:00
erster Termin: 15.4.2021

Kursmaterial wird im ILIAS bereitgestellt.

Kursbeitritt im ILIAS


Voraussetzungen: Grundkenntnisse in und Interesse an Mathematik, Physikalischer Chemie und Biochemie

Angestrebte Lernergebnisse: Verständnis der Grundlagen der NMR-Spektroskopie und bildgebender Verfahren

Inhalte:

In der Vorlesung wird eine physikalisch fundierte Einführung in die Grundlagen der ein- und mehrdimensionalen Fourier-Transformations-NMR-Spektroskopie gegeben. Zugrunde liegende Phänomene der magnetischen Kernspinresonanz werden theoretisch fundiert erläutert.

Verschiedene Methoden des Magnetisierungstransfers, die indirekte Wechselwirkungen zwischen den Kernspins (durch die Bindung) bzw. direkte Wechselwirkungen (durch den Raum) ausnutzen, sowie die daraus erhaltenen Informationen werden exemplarisch erläutert, insbesondere wird auch auf die Anwendung auf unlösliche Substanzen (Festkörper-NMR-Spektroskopie) eingegangen.

Moderne Methoden der Hyperpolarisation (optische Polarisation, para-Wasserstoff induzierte Hyperpolarisation und dynamische Kernspinpolarisation (DNP)) und ihre Anwendungsgebiete in Analytik und Medizin werden erklärt.

Ausgewählte Standardexperimente aus dem Bereich der Hochauflösungs-NMR-Spektroskopie (Messung von Abständen und Torsionswinkeln zur Strukturbestimmung), der Festkörper-NMR-Spektroskopie (die Techniken Magic-Angle Spinning und makroskopische Orientierung) und dem Bereich bildgebender Verfahren (MRI, funktionelle MRI) werden ausführlich diskutiert, so dass die Teilnehmer einen Überblick über die gesamte Bandbreite der Methode und ihre Einsatzmöglichkeiten erhalten.

Kreditpunkte: 3 CP (benotet) nach erfolgreichem Bestehen der Klausur.

Am Ende des Semesters wird eine Klausur stattfinden, Termin steht noch nicht fest.

Blockseminar "Ausgewählte Beispiele zu Anwendungen der Kernspinresonanz"

In dem anschließenden Blockseminar werden ausgewählte Beispiele aus der jüngeren Literatur durch die Teilnehmer vorgestellt.

Voraussetzung für die Vergabe der 2 CP:

eigener Vortrag sowie Teilnahme an allen Seminarterminen.

Termin: nach Vereinbarung

Ort: je nach Situation in Präsenz oder online

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