160. obljetnica rođenja Andrije Mohorovičića        21. travnja - DAN PMF-a

Razvoj NMR spektroskopije

 

 

Metoda nuklearne magnetske rezonancije (NMR) otkrivena je 1945. godine neovisno u dvije istraživačke grupe pod vodstvom F. Blocha i E.M. Purcella. Nakon prve očite primjene - mjerenja nuklearnih momenata - NMR spektroskopija je postala jedan od glavnih alata za proučavanje mikroskopskih svojstava materije. Od otkrića, NMR spektroskopija doživljava neprestan tehnički razvoj motiviran širokim opsegom problema koje proučava, od fizike (istraživanje materijala), kemije i biologije (određivanje strukture) do medicine (dijagnostika).

Danas pojam NMR obuhvaća grupu eksperimentalnih tehnika koje su bazirane na kvantnomehaničkim magnetskim svojstvima atomskih jezgara.

 

 E.M.Purcell F. Bloch

Nobelova nagrada za fiziku 1952. 

“za razvoj novih metoda za mjerenja nuklearne magnetske precesije i vezana otkrića”

 

Nobelove nagrade za fiziku vezane uz NMR

1943. Otto Stern  (između ostalog) za otkriće magnetskog momenta protona.

1944. Isidor I. Rabi “za svoju rezonantnu metodu za snimanje magnetskih svojstava atomskih jezgara“.

1952. Felix Bloch i Edward M. Purcell za otkriće NMR-a.

1955. Willis E. Lamb za otkrića vezana uz finu strukturu vodikova spektra.

1977. John H. van Vleck za teorijska istraživanja elektronske strukture magnetskih i neuređenih sustava.

 

Razvoj NMR visokog razlučivanja i primjena u kemiji i biologiji

Fenomenalni napredak NMR spektroskopske tehnike doživio je jedan od svojih vrhunaca razvojem Fourier transform NMR-a i multidimenzionalnih tehnika.

1991. Richard R. Ernst  - Nobelova nagrada za kemiju

 “za doprinos razvoju metodologije NMR spektroskopije visokog razlučivanja”

 
NMR je trenutno jedina tehnika koja omogućuje određivanje strukture proteina u otopini. 1986. godine pomoću NMR metode grupa koju vodi Kurt Wüthrich određuje strukturu proteina u otopini po prvi puta. 2000. su odredili strukturu ljudskog prionskog proteina.
 
 

2002. Kurt Wüthrich - Nobelova nagrada za kemiju

 

“za razvoj NMR spektroskopije za određivanje trodimenzionalne strukture bioloških makromolekula u otopini”

Prvi NMR spektri katalizatora snimljeni su 70-tih godina. NMR je izrazito unaprijedio način na koji su kemičari pristupili procesu sinteze.

2005. Richard R. Schrock – Nobelova nagrada za kemiju

“za razvoj metathesis metode koja je postala osnova industrijskoj kemiji”.

Iste godine, R.R. Schrock je upotrijebio NMR čvrstog stanja i visokog razlučivanja za provjeru tog mehanizma.

NMR spektri prvi puta su dobiveni iz DNA i RNA u ranim 70-tim. 2004. Robert Kaptein koristeći 900 MHz NMR na proteinskim DNA kompleksima određuje kinetiku i strukturne promjene koje dozvoljavaju proteinima da nađu njihove prepoznavajuće pozicije u proširenim DNA sekvencama.



NMR prostornog razlučivanja u medicini

 

MRI – magnetic resonance imaging - klinički alat za dijagnostiku.

1973. Paul Lauterbur koristi NMR visokog razlučivanja za prvu sliku magnetskom rezonancijom. Danas je to jedna od standardnih dijagnostičkih tehnika u medicini.

2003. P. Lauterbur i P. Mansfield – Nobelova nagrada za medicinu

“za doprinos razvoju metodologije NMR spektroskopije visokog razlučivanja”