p "A natureza se revelando diante da ciência, "é uma escultura de Louis-Ernest Barrias em exibição no Musée d'Orsay em Paris. Uma colaboração de pesquisa da Universidade de Viena e da Sorbonne em Paris levou esse credo a sério." Para criar materiais funcionais eficientes, a natureza oferece as melhores receitas, fornecendo conceitos evolutivamente bem-sucedidos, "diz Dennis Kurzbach do Instituto de Química Biológica. Kurzbach e seus colegas aplicaram uma tecnologia desenvolvida em conjunto, com base na espectroscopia de NMR, para revelar os segredos da biomineralização. p Fechando lacunas de precisão

p NMR (ressonância magnética nuclear) é um método importante para determinar as estruturas das moléculas em solução, embora com resolução limitada. Para facilitar o monitoramento em tempo real de processos químicos rápidos, Dennis Kurzbach e sua equipe desenvolveram um novo protótipo que, com base na hiperpolarização (mais especificamente Polarização Nuclear Dinâmica de Dissolução, D-DNP), fornece aos cientistas até 10, Sinais amplificados de 000 vezes em experimentos de NMR.

p Com este protótipo D-DNP, os cientistas podem monitorar processos que ocorrem na escala de milissegundos, enquanto, ao mesmo tempo, átomos individuais podem ser resolvidos. O protótipo engloba um sistema já patenteado para misturar vários parceiros de interação em milissegundos e iniciar a detecção em tempo real.

p Precipitação de sólidos iônicos da solução

p Dennis Kurzbach, um especialista em desenvolvimento de métodos, começou a prova de conceito com seu colega parisiense Thierry Azaïs, que estava interessado em uma melhor compreensão das etapas iniciais da biomineralização. Usando o monitoramento D-DNP, os cientistas investigaram a cinética de interação rápida, como aquelas subjacentes à formação de espécies de pré-nucleação que se desenvolvem em milissegundos quando os íons de cálcio e fosfato se encontram em solução e que precedem a separação não clássica de fase sólido-líquido. "Pela primeira vez, fomos capazes de caracterizar analiticamente essas espécies de pré-nucleação em alta resolução, "Kurzbach explica, que estabeleceu a tecnologia de ponta no NMR Core Facility da Faculdade de Química no âmbito de sua bolsa inicial ERC.

p Com seus novos insights e tecnologia, os pesquisadores também estão contribuindo com material para uma longa disputa sobre a teoria por trás da biomineralização do fosfato de cálcio. "Alguns pesquisadores duvidam que as espécies de pré-nucleação possam ser integradas ao arcabouço teórico clássico desenvolvido ao longo de décadas, "diz Dennis Kurzbach.

p O estudo do pesquisador também dá o pontapé inicial para um projeto recentemente concedido e financiado pelo Fundo de Ciência Austríaco FWF, no qual Kurzbach pretende usar sua tecnologia para avançar na caracterização de biominerais, bem como dos processos químicos iniciais antes da nucleação. Por exemplo, ele visa esclarecer se o tamanho das espécies recém-descobertas é controlável e, em caso afirmativo, se é possível projetar dureza ou fragilidade futura do material macroscópico.

p "Além disso, será interessante ver se podemos ajudar a resolver as atuais deficiências teóricas, "Kurzbach diz, que se formou não só em química, mas também em filosofia. "Para mim, nossos objetivos de pesquisa também estão fortemente refletidos nas idéias de Aristóteles:Todos os seres humanos se esforçam por natureza pelo conhecimento. "A tecnologia D-DNP agora torna possível aprofundar nosso conhecimento sobre a natureza dos materiais, que fornece propriedades importantes para as pessoas e a sociedade.