核スピン緩和シミュレーションによる超偏極NMR法の開拓

• Project/Area Number: 23K13775
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 34020:Analytical chemistry-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 宮西 孝一郎 大阪大学, 量子情報・量子生命研究センター, 講師 (60909399)
• Project Period (FY): 2024-01-17 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2025: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2024: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000); Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 核磁気共鳴 / シングレット状態

Outline of Research at the Start

核磁気共鳴(NMR/MRI)は、非侵襲に分子レベルの情報を引き出すことが可能な測定法方として様々な分野で使われているが、核スピン偏極率が低いために、著しく感度が低いという欠点を持つ。この欠点を克服するために、電子スピンの偏極を核スピンへと移す動的核偏極が研究された。しかし、DNPで得られる偏極率は、核スピンの周囲の環境によって決まる緩和時間によって制限される。本研究では、量子化学計算と分子動力学計算を組み合わせた核スピン緩和シミュレーションプログラムを開発し、長寿命な超偏極分子や分子設計手法の提案・検証実験を行うことで、DNP法の応用範囲をさらに広げることを目指す。