Nanoscale NMR - Tackling the Next Frontiers in Environmental Research

纳米级核磁共振 - 攻克环境研究的新前沿

基本信息

  • 批准号:
    RTI-2020-00293
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 10.93万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Research Tools and Instruments
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2019-01-01 至 2020-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The CMOS based NMR sensor technology, requested here will be central to all research programs in the Environmental Nuclear Magnetic Resonance (NMR) Centre (University of Toronto). This includes programs focusing on soil structure, soil remediation, climate change, aquatic contaminant transport, carbon cycling, sustainable agriculture, atmospheric chemistry and sub-lethal toxicity. This research is in collaboration with over 600 users/co-PI's from Universities across Canada (and International), numerous Canadian companies, and government agencies including Environment Canada, Health Canada, the Ontario Ministry of the Environment, National Water research Institute and the Alberta Research Council. The technology requested uses active electronics directly interfaced to miniaturized detection coils to overcome losses in transmission lines and open up a new microscopic world to NMR. The technology permits detection of picomoles (1 scan) and femtomoles (overnight) which represents > ~6 order of magnitude sensitivity increase for mass limited samples when compared to traditional NMR. The technology developed between Annaida Technologies, the Swiss Federal Institute of Technology and leading NMR console manufacturers, will represent the first commercial CMOS NMR sensors outside Europe and the world's first dual tuned CMOS technology specifically engineered to permit high resolution 2D heteronuclear NMR essential for environmental research. ******The technology will allow the NMR Centre to enter into a much wider array of collaborations and projects (traditionally limited by the amount of sample required for conventional NMR). New types of samples (for example, individual air particles and tiny living aquatic eggs and cells) can be addressed, while the increased mass sensitivity will permit 2D NMR on mass limited samples for the first time. The approach will provide critically needed molecular information, examples include; 1) detailed characterization of fine air particulate fractions that are responsible for many respiratory diseases; 2) exact isomeric structure determination of key bio-accumulative contaminants when mass spectrometry standards are not available; 3) real-time metabolic monitoring in living neonates, eggs and cells, critical to explain if complex matrices (waste water, agrochemical runoff) are safe for life, as-well as identify the stressors responsible and the mechanisms of stress (toxic-mode-of-action). In summary the technology requested will be used to address some of the most challenging questions in environmental research and provide vital molecular information essential to explain some of the most complex and problematic issues currently faced in the field. The technology will allow the Environmental NMR Centre to pioneer nanoscale NMR and become the Centre for trace and mass-limited environmental analysis globally. **
基于CMOS的核磁共振传感器技术,这里要求将在环境核磁共振(NMR)中心(多伦多大学)的所有研究计划的核心。这包括专注于土壤结构,土壤修复,气候变化,水生污染物运输,碳循环,可持续农业,大气化学和亚致死毒性的计划。这项研究是与来自加拿大(和国际)各大学的600多名用户/合作PI,众多加拿大公司和政府机构,包括加拿大环境部,加拿大卫生部,安大略环境部,国家水研究所和阿尔伯塔研究理事会合作进行的。所要求的技术使用直接连接到微型检测线圈的有源电子器件,以克服传输线的损耗,并为NMR开辟一个新的微观世界。该技术允许检测皮摩尔(1次扫描)和飞摩尔(过夜),与传统NMR相比,对于质量有限的样品,其灵敏度增加了> ~6个数量级。Annaida Technologies、瑞士联邦理工学院和领先的NMR控制台制造商共同开发的这项技术将代表欧洲以外的第一批商用CMOS NMR传感器,以及世界上第一个专门设计用于环境研究的高分辨率2D异频NMR的双调谐CMOS技术。** 该技术将使NMR中心能够参与更广泛的合作和项目(传统上受传统NMR所需样品量的限制)。可以处理新类型的样品(例如,单个空气颗粒和微小的活水生卵和细胞),而增加的质量灵敏度将首次允许对质量有限的样品进行2D NMR。该方法将提供急需的分子信息,实例包括:1)导致许多呼吸道疾病的细空气颗粒物组分的详细表征; 2)在质谱标准不可用时,确定关键生物累积污染物的精确异构体结构; 3)活的新生儿、卵子和细胞中的实时代谢监测,这对于解释复杂基质(废水、农用化学品径流)对生命是安全的,以及确定负责的压力源和压力机制(毒性作用模式)。总之,所要求的技术将用于解决环境研究中一些最具挑战性的问题,并提供解释该领域目前面临的一些最复杂和最有问题的问题所必需的重要分子信息。该技术将使环境核磁共振中心成为纳米级核磁共振的先驱,并成为全球痕量和质量有限环境分析的中心。**

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Simpson, Andre其他文献

Tailoring 1H Spin Dynamics in Small Molecules via Supercooled Water: A Promising Approach for Metabolite Identification and Validation
  • DOI:
    10.1021/ac301078n
  • 发表时间:
    2012-08-07
  • 期刊:
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Farooq, Hashim;Soong, Ronald;Simpson, Andre
  • 通讯作者:
    Simpson, Andre
Combining the Maker Movement with Accessibility Needs in an Undergraduate Laboratory: A Cost-Effective Text-to-Speech Multipurpose, Universal Chemistry Sensor Hub (MUCSH) for Students with Disabilities
  • DOI:
    10.1021/acs.jchemed.8b00638
  • 发表时间:
    2018-12-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3
  • 作者:
    Soong, Ronald;Agmata, Kyle;Simpson, Andre
  • 通讯作者:
    Simpson, Andre
Rapid Chemical Reaction Monitoring by Digital Microfluidics-NMR: Proof of Principle Towards an Automated Synthetic Discovery Platform
  • DOI:
    10.1002/anie.201910052
  • 发表时间:
    2019-09-12
  • 期刊:
  • 影响因子:
    16.6
  • 作者:
    Wu, Bing;von der Ecken, Sebastian;Simpson, Andre
  • 通讯作者:
    Simpson, Andre
Targeted Compound Selection with Increased Sensitivity in 13C-Enriched Biological and Environmental Samples Using 13C-DREAMTIME in Both High-Field and Low-Field NMR
  • DOI:
    10.1021/acs.analchem.3c00445
  • 发表时间:
    2023-04-10
  • 期刊:
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Downey, Katelyn;Michal, Carl A.;Simpson, Andre
  • 通讯作者:
    Simpson, Andre

Simpson, Andre的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Simpson, Andre', 18)}}的其他基金

Fundamental Development of In-vivo NMR Technology to Understand Environmental Stress
了解环境压力的体内核磁共振技术的基础发展
  • 批准号:
    RGPIN-2019-04165
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 10.93万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Tackling Sensitivity and Spectral Crowding: Establishing Portable Low-Field Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (NMR) as an Essential Scientific Tool
解决灵敏度和光谱拥挤问题:建立便携式低场核磁共振波谱 (NMR) 作为重要的科学工具
  • 批准号:
    549399-2019
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 10.93万
  • 项目类别:
    Alliance Grants
Fundamental Development of In-vivo NMR Technology to Understand Environmental Stress
了解环境压力的体内核磁共振技术的基础发展
  • 批准号:
    RGPIN-2019-04165
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 10.93万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Fundamental Development of In-vivo NMR Technology to Understand Environmental Stress
了解环境压力的体内核磁共振技术的基础发展
  • 批准号:
    RGPIN-2019-04165
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 10.93万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Tackling Sensitivity and Spectral Crowding: Establishing Portable Low-Field Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (NMR) as an Essential Scientific Tool
解决灵敏度和光谱拥挤问题:建立便携式低场核磁共振波谱 (NMR) 作为重要的科学工具
  • 批准号:
    549399-2019
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 10.93万
  • 项目类别:
    Alliance Grants
Fundamental Development of In-vivo NMR Technology to Understand Environmental Stress
了解环境压力的体内核磁共振技术的基础发展
  • 批准号:
    RGPIN-2019-04165
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 10.93万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
A digital microfluidic-microcoil NMR discovery platform to elucidate, monitor and understand cumulative environmental stress
数字微流体-微线圈 NMR 发现平台,用于阐明、监测和了解累积环境压力
  • 批准号:
    494273-2016
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 10.93万
  • 项目类别:
    Strategic Projects - Group
Development of flow-based and magic angle spinning in-vivo NMR to understand environmental stress
开发基于流动和魔角旋转的体内核磁共振来了解环境压力
  • 批准号:
    RGPIN-2014-05423
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 10.93万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Development of flow-based and magic angle spinning in-vivo NMR to understand environmental stress
开发基于流动和魔角旋转的体内核磁共振来了解环境压力
  • 批准号:
    RGPIN-2014-05423
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 10.93万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
A digital microfluidic-microcoil NMR discovery platform to elucidate, monitor and understand cumulative environmental stress
数字微流体-微线圈 NMR 发现平台,用于阐明、监测和了解累积环境压力
  • 批准号:
    494273-2016
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 10.93万
  • 项目类别:
    Strategic Projects - Group

相似国自然基金

适用膜蛋白-配体复合物结构测定的1H和19F距离约束检测的固体NMR方法研究
  • 批准号:
    JCZRYB202500181
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
NMR-CRISPR体系的构建及在肝癌ctDNA及miRNA联合检测中的应 用
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于 NMR 指纹特征图谱与代谢组学结合模式追踪土家药 血筒果实中抗类风湿关节炎的效应物质
  • 批准号:
    2024JJ6347
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于ResNet-CNN和2D1H.13C HSQC NMR技术的多基原藏药'阿布卡'品质整合评控体系构建
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于微流控-μNMR平台的一滴血检测技术在糖尿病免疫表型分析中的应用研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    15.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
NMR研究乳酸化TGIF1调控TGF-β/Smad信号转导通路的分子机制
  • 批准号:
    22374155
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于In-cell NMR策略对“舟楫之剂”桔梗中引经药效物质的快速发现研究
  • 批准号:
    82305053
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
锌基复合金属氧化物催化CO2加氢反应的固体NMR谱学研究
  • 批准号:
    22372160
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
超极化增强的固体NMR方法及在分子筛催化不饱和醛选择性加氢反应中的应用研究
  • 批准号:
    22372179
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

300 MHz NMR Spectrometer
300 MHz 核磁共振波谱仪
  • 批准号:
    536629481
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10.93万
  • 项目类别:
    Major Research Instrumentation
Revitalising NMR facilities in South Australia - Stage 2
振兴南澳大利亚 NMR 设施 - 第二阶段
  • 批准号:
    LE240100147
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10.93万
  • 项目类别:
    Linkage Infrastructure, Equipment and Facilities
GPCRと共役蛋白質の構造アンサンブル相関-擬細胞内環境DNP固体NMRの確立
GPCR与偶联蛋白之间的结构系综相关性-伪细胞内环境的建立DNP固态NMR
  • 批准号:
    23K27115
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10.93万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
キナーゼのリン酸化・脱リン酸化を介したシグナル伝達制御のNMR動的構造生物学
通过激酶磷酸化/去磷酸化控制信号转导的 NMR 动态结构生物学
  • 批准号:
    23K27310
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10.93万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
13C NMR化学シフト値に基づくクレロダン骨格の簡便な相対立体配置決定法の確立と検証
基于13C NMR化学位移值确定氯罗烷骨架相对构型的简单方法的建立和验证
  • 批准号:
    24K18301
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10.93万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
酸化物ガラスのO-17MAS、MQMS NMRによる局所構造解析
利用 O-17MAS 和 MQMS NMR 分析氧化物玻璃的局部结构
  • 批准号:
    24H02580
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10.93万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
定常磁場勾配NMR法を用いた電池セル各部位の拡散係数の充放電その場解析
采用稳定磁场梯度核磁共振法对电池单元各部分的扩散系数进行原位充放电分析
  • 批准号:
    24K01595
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10.93万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
NMRによる全固体電池の界面・表面状態解析とイオン伝導現象の関係解明
利用NMR分析全固态电池的界面/表面状态并阐明离子传导现象之间的关系
  • 批准号:
    24K01597
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10.93万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
高温超伝導バルク磁石の強力な静磁場勾配による拡散NMRと分子識別の試み
尝试在高温超导块体磁体中使用强静磁场梯度进行扩散核磁共振和分子识别
  • 批准号:
    24K01618
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10.93万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Deciphering the Competing Mechanisms of Li Microstructure Formation in Solid Electrolytes with Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (NMR) and Imaging (MRI)
利用核磁共振波谱 (NMR) 和成像 (MRI) 解读固体电解质中锂微结构形成的竞争机制
  • 批准号:
    2319151
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10.93万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了