�����̨

Het Bloembergengebouw is relatief klein ten opzichte van het naastgelegen Kruytgebouw. Des te onverwachter is de grote hal van 17 bij 22 meter, waarin sinds deze week een nieuw nucleair magnetische resonantie-instrument (NMR) huist, de krachtigste in zijn soort. Met deze 1,2 GHz NMR kunnen onderzoekers op ongekend gedetailleerd niveau in moleculen kijken. De machine maakt onderdeel uit van het nationale uNMR-NL-consortium, waarvan de �����̨ penvoerder is.

De grote hal in het Bloembergengebouw staat vol met zoemende NMR-apparaten van uiteenlopend formaat, grote flessen vloeibare stikstof, houten stellingkasten met kabels, rollen tape, reageerbuisjes en kartonnen dozen. In een van de hoeken staat de indrukwekkende 950 MHz NMR-magneet. De opstelling doet denken aan een raket die klaar staat voor de lancering: een metershoge cilinder op drie pootjes, ingesloten door een houten ombouw met trap.

Het heeft meer dan tien jaar gekost om dit apparaat te ontwikkelen.

“Een NMR-machine is eigenlijk een soort MRI, maar dan op moleculair niveau”, aldus prof. Marc Baldus, hoogleraar NMR Spectroscopie en coördinator van het NMR-consortium. “Sinds 2015 werken we in Utrecht al met dit 950 MHz NMR-instrument, maar deze machine wordt nu vervangen door de allernieuwste, krachtigere 1,2 GHz NMR. Tegelijkertijd verhuist de 950 MHz NMR naar Nijmegen.”

Wisseltruc

De wisseltruc vindt op één dag plaats. Joerg Tischler, engineer bij fabrikant Bruker: “De 1,2 GHz NMR is onze meest geavanceerde machine. Dit is pas de vijfde ter wereld die we installeren. Maar de buitenkant is vergelijkbaar met onze andere modellen, dus deze operatie voor ons niet nieuw. Wat het wel bijzonder maakt, is dat we in één dag de ene machine weghalen en een andere installeren.”

Op de wisseldag staat de vertrekkende NMR al ontmanteld in zijn hoek. De houten ombouw is afgebroken en het torso van de machine is van zijn pootjes af gehaald. De operatie is al een week of zes geleden begonnen, vertelt Baldus. “In de NMR zit een ongelooflijk sterke magneet die gekoeld is op de extreem lage temperatuur van vloeibaar helium, bijna het absolute nulpunt. Om de magneet te kunnen vervoeren moet je hem heel langzaam uitzetten, om grote temperatuurwisselingen te voorkomen, en voorzichtig laten opwarmen.”

Kilometers supergeleidende draad

In de grote hal wordt de vertrekkende NMR voorzichtig op een op afstand bestuurbare rolkar gehesen, langzaam naar buiten gereden en met een hijskraan op een gereed staande vrachtwagen getild. Daarnaast, op een andere vrachtwagen, staat een groot houten krat met het nieuwe apparaat.

“We hebben lang naar dit moment uitgekeken”, zegt Baldus. “Het heeft meer dan tien jaar gekost om dit apparaat te ontwikkelen.” De nieuwe NMR is een technisch hoogstandje: het magneetveld wordt opgewekt met een spoel die een paar kilometer van een nieuwe soort supergeleidende draad bevat. “Die draad moet zo ongelooflijk egaal en uniform zijn. Er is maar één fabriek ter wereld die op dit moment zo’n soort magneet kan maken.” Het resulterende magneetveld is meer dan tien keer zo krachtig als in een gemiddelde MRI-scanner.

Bijna 8000 kilo

Na het uitpakken wordt de in blauw plastic gehulde machine naar binnen gereden op dezelfde afstandbestuurbare rolkar. Even is het spannend: de natgeregende wieltjes blijven slippen en komen de drempel van het lab niet over. Een vorkheftruck komt een zetje geven; héél voorzichtig, want een machine van bijna 8000 kilo wil je niet per ongeluk uit het lood duwen. Als de machine de drempel over is, is achter de mondkapjes een collectieve zucht van opluchting bijna te horen.

Beetje spannend

Toch is het spannendste moment nog niet achter de rug, vertelt Baldus: “Je kunt zo’n sterke magneet niet in één keer aanzetten. Daarbij komt zoveel warmte vrij dat de honderden liters vloeibare helium in de magneet plotseling zou verdampen, en het magneetveld weer zou terugvallen naar nul.”

De magneet wordt met vloeibaar helium gekoeld tot bijna het absolute nulpunt, waarna er stapje voor stapje steeds meer elektriciteit door de supergeleidende draad wordt gestuurd. “Dat opstarten duurt een paar weken, en dat houden we nauwlettend in de gaten. Als er iets mis gaat, moeten we de magneet weer helemaal laten opwarmen en de vloeibare helium weg laten stromen. Dat kost tijd en geld.”

De nieuwe NMR rijdt ondertussen langzaam zijn hoek in. Bestemming bereikt? De grote wisseldag ziet er voor de buitenwereld misschien indrukwekkend uit, maar is voor de onderzoekers maar één stap in een veel langer proces. Als alles volgens planning verloopt, zou de nieuwe NMR aan het begin van de zomer werkzaam moeten zijn. Baldus: “De spannendste periode begint voor ons eigenlijk nu pas. En we kijken uit naar alle nieuwe inzichten die het systeem gaat bieden, bijvoorbeeld bij onderzoek op het gebied van ziektes, nieuwe materialen en levende organismen.”