Różnica między ESR NMR a MRI
Share
Kluczowa różnica - ESR vs NMR vs MRI
Spektroskopia jest techniką kwantyfikacji stosowaną do analizy związków organicznych oraz do wyjaśnienia ich struktury i scharakteryzowania związku na podstawie jego właściwości. Bada, w jaki sposób promieniowanie jest rozpraszane po uderzeniu w powierzchnię i oddziałuje z materią. Rodzaj promieniowania zastosowany w technice spektroskopowej może różnić się od światła widzialnego do promieniowania elektromagnetycznego. Sprawa, w której przeprowadzana jest analiza spektroskopowa, może się również różnić. W zależności od rodzaju materii, z którą promieniuje interakcja, mogą istnieć dwie główne techniki - ESR i NMR. Spektroskopia elektronowego rezonansu spinowego (ESR) identyfikuje prędkości spinowe elektronu w cząsteczce, a spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) wykorzystuje zasadę rozpraszania jądrowego po ekspozycji na promieniowanie. Obrazowanie rezonansu magnetycznego (MRI) jest formą NMR i techniką obrazowania stosowaną do określania struktur i kształtów narządów i komórek z wykorzystaniem intensywności emisji promieniowania. Jest to kluczowa różnica między ESR, NMR i MRI.
ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest ESR
3. Co to jest NMR
4. Co to jest MRI
5. Podobieństwa między ESR NMR i MRI
6. Porównanie obok siebie - ESR vs NMR vs MRI w formie tabelarycznej
7. Podsumowanie
Co to jest ESR?
Spektroskopia spinowego rezonansu elektronowego (ESR) opiera się przede wszystkim na rozpraszaniu promieniowania mikrofalowego po ekspozycji na niesparowany elektron w silnym polu magnetycznym. Zatem narządy lub komórki zawierające niesparowane, wysoce reaktywne elektrony, takie jak wolne rodniki, można wykryć przy użyciu tej metodologii. Dlatego ta technika zapewnia przydatne i strukturalne informacje o cząsteczkach i może być stosowana jako metoda analizy w celu uzyskania informacji o strukturze cząsteczek, kryształów, ligandów w transporcie elektronów i procesach reakcji chemicznych.
Rysunek 01: Spektrometr ESR
W podregionie ESR, gdy cząsteczka jest poddawana działaniu pola magnetycznego, energia cząsteczki zostanie podzielona na różne poziomy energii, a gdy niesparowany elektron obecny w cząsteczce pochłonie energię promieniowania, elektron zaczyna wirować, a te wirujące elektrony słabo ze sobą współdziałają. Sygnały absorpcyjne są mierzone w celu wyjaśnienia zachowania tych elektronów.
Co to jest NMR?
Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) jest jedną z najczęściej stosowanych technik w biochemii i radiobiologii. W tym procesie naładowane jądra są materiałem docelowym cząsteczki, a jej wzbudzenie po ekspozycji na promieniowanie jest mierzone w polu magnetycznym. Częstotliwość pochłoniętego promieniowania generuje widmo i można przeprowadzić kwantyfikację oraz analizę strukturalną konkretnej cząsteczki lub narządu.
Rycina 02: Widmo NMR
Promieniowanie stosowane w większości detekcji NMR jest promieniowaniem gamma, ponieważ jest to wysokoenergetyczne promieniowanie niejonizujące. Przędzenie jąder w polu magnetycznym powoduje dwa stany spinu: spin dodatni i spin ujemny. Spin dodatni wytwarza pole magnetyczne przeciwne do zewnętrznego pola magnetycznego, natomiast spin ujemny wytwarza pole magnetyczne w kierunku zewnętrznego pola magnetycznego. Odpowiadająca temu luka energetyczna pochłonie promieniowanie zewnętrzne i powstanie widmo.
Co to jest MRI?
Obrazowanie rezonansu magnetycznego (MRI) jest formą NMR, w którym intensywność pochłoniętego promieniowania jest wykorzystywana do generowania obrazów narządów i struktur komórkowych. Jest to technika nieinwazyjna i do wykrywania nie wykorzystuje szkodliwego promieniowania. W celu uzyskania MRI pacjent jest trzymany w komorze magnetycznej i jest wcześniej leczony dożylnie środkami kontrastowymi w celu wyraźnego uzyskania obrazu.
Rycina 03: MRI
Jakie są podobieństwa między ESR NMR a MRI?
- ESR, NMR i MRI wykorzystują pole magnetyczne.
- We wszystkich trzech technikach rozpraszanie materii odbywa się za pomocą promieniowania; światło widzialne lub promieniowanie elektromagnetyczne.
- Wszystkie są technikami nieinwazyjnymi.
- Wszystkie trzy techniki oparte są na wzbudzeniu materii w polu magnetycznym.
- Techniki te są stosowane w diagnostyce i analizie strukturalnej narządów i komórek.
Jaka jest różnica między ESR NMR a MRI?
ESR NMR vs MRI | |
| Definicja | |
| ESR | Spektroskopia spinowego rezonansu elektronowego (ESR) to technika, która wykorzystuje spinowanie niesparowanego elektronu, który jest w rezonansie i generuje widmo oparte na absorpcji promieniowania. |
| NMR | Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) to rezonans zachodzący, gdy naładowane jądro jest umieszczane w polu magnetycznym i „zamiatane” przez częstotliwość radiową, która powoduje „odwrócenie” jąder. Ta częstotliwość jest mierzona w celu utworzenia widma. |
| MRI | Obrazowanie rezonansu magnetycznego (MRI) to aplikacja NMR, w której intensywność promieniowania jest wykorzystywana do rejestrowania obrazów narządów w ciele. |
| Rodzaj promieniowania | |
| ESR | ESR wykorzystuje głównie mikrofale. |
| NMR | NMR wykorzystuje fale radiowe. |
| MRI | MRI wykorzystuje promieniowanie elektromagnetyczne, takie jak promienie gamma. |
| Rodzaj ukierunkowanej sprawy | |
| EST | EST atakuje niesparowane elektrony, wolne rodniki. |
| NMR | NMR celuje w naładowane jądra. |
| MRI | MRI celuje w naładowane jądra. |
| Generowane dane wyjściowe | |
| EST | ESR generuje widmo absorpcyjne. |
| NMR | NMR generuje również widmo absorpcyjne. |
| MRI | MRI wytwarza obrazy narządów, komórek. |
Podsumowanie - ESR vs NMR vs MRI
Techniki spektroskopowe są szeroko stosowane w analizie biochemicznej cząsteczek, związków, komórek i narządów, szczególnie w wykrywaniu nowych komórek i komórek złośliwych w ciele, a tym samym charakteryzowaniu ich właściwości fizycznych. Zatem trzy techniki; ESR, NMR i MRI mają ogromne znaczenie, ponieważ są nieinwazyjnymi technikami spektroskopowymi stosowanymi do jakościowej i ilościowej interpretacji biomolekuł. Główną różnicą między ESR NMR a MRI jest rodzaj promieniowania, z którego korzystają, i rodzaj materii, na którą celują.
Pobierz wersję PDF ESR vs NMR vs MRI
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać go do celów offline zgodnie z cytatami. Pobierz wersję PDF tutaj Różnica między ESR, NMR i MRI.
Bibliografia:
1. ESR. N.p., n.d. Sieć. Dostępny tutaj. 14 sierpnia 2017 r.
2. Gericke, Karl-Heinz. „Rezonans spinowy elektronów (ESR)”. ESR / EPR i NMR. N.p., n.d. Sieć. Dostępny tutaj. 14 sierpnia 2017 r.
3. Hoffman, Roy. Co to jest NMR? N.p., 03 maja 2015. Web. Dostępny tutaj. 14 sierpnia 2017…
4. Spektroskopia NMR. N.p., n.d. Sieć. Dostępny tutaj. 14 sierpnia 2017 r.
5. „Obrazowanie rezonansu magnetycznego (MRI).” Narodowy Instytut Obrazowania Biomedycznego i Bioinżynierii. Departament Zdrowia i Opieki Społecznej Stanów Zjednoczonych, 02 lutego 2017 r. Internet. Dostępny tutaj. 14 sierpnia 2017 r.
Zdjęcie dzięki uprzejmości:
1. „Spektrometr EPR” fot. Przemysław „Tukan” Grudnik - zdjęcie na angielskiej wikipedii (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia
2. „Pokazano sprzężenie octanu etylu 1H NMR” Autor: 1H_NMR_Ethyl_Acetate_Coupling_shown.GIF: T.vanschaikderivative praca: H Padleckas (dyskusja) - Ten plik pochodzi z 1H NMR Pokazano połączenie octanu etylu - 2.png: (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia
3. „MRI-Philips” Autor: Jan Ainali - Praca własna (CC BY 3.0) przez Commons Wikimedia
