Spektroskopija ir kvantificēšanas paņēmiens, ko izmanto, lai analizētu organiskos savienojumus un noskaidrotu to struktūru un raksturotu savienojumu, pamatojoties uz tā īpašībām. Tajā tiek pētīts, kā starojums izkliedējas, nonākot virsmā, un mijiedarbojas ar matēriju. Spektroskopiskajā tehnikā izmantotais starojuma veids var atšķirties no redzamās gaismas līdz elektromagnētiskajam starojumam. Jautājums, ar kuru tiek veikta spektroskopiskā analīze, arī var atšķirties. Atkarībā no matērijas veida, ar kuru mijiedarbojas, var būt divas galvenās metodes - ESR un NMR. Elektronu spin rezonanses spektroskopija (ESR) identificē elektronu griešanās ātrumu molekulā, un kodolmagnētiskās rezonanses spektroskopija (NMR) izmanto kodola izkliedes principu, kad tiek pakļauts starojumam. Magnētiskās rezonanses attēlveidošana (MRI) ir NMR forma un attēlveidošanas paņēmiens, ko izmanto, lai noteiktu orgānu un šūnu struktūras un formas, izmantojot starojuma izstarojuma intensitāti. Šī ir galvenā atšķirība starp ESR, NMR un MRI.
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir ESR?
3. Kas ir KMR?
4. Kas ir MRI
5. Līdzības starp ESR NMR un MRI
6. Salīdzinājums blakus - ESR vs NMR vs MRI tabulas formā
7. Kopsavilkums
Elektronu spin rezonanses (ESR) spektroskopija galvenokārt balstās uz mikroviļņu starojuma izkliedi, iedarbojoties ar nepāra elektronu spēcīgā magnētiskajā laukā. Tādējādi, izmantojot šo metodoloģiju, var noteikt orgānus vai šūnas, kas satur nepāra, ļoti reaģējošus elektronus, piemēram, brīvos radikāļus. Tādēļ šis paņēmiens nodrošina noderīgu un strukturālu informāciju par molekulām, un to var izmantot kā analīzes metodi, lai atvasinātu molekulu, kristālu, ligandu strukturālo informāciju elektronu transportēšanas un ķīmiskās reakcijas procesos..
01. attēls: ESR spektrometrs
ESR, kad molekulu pakļauj magnētiskajam laukam, molekulas enerģija sadalīsies dažādos enerģijas līmeņos un tiklīdz molekulā esošais nepāra elektrons absorbēs starojuma enerģiju, elektrons sāk griezties, un šie vērpjošie elektroni vāji mijiedarbojas viens ar otru. Lai noskaidrotu šo elektronu izturēšanos, mēra absorbcijas signālus.
Kodolmagnētiskās rezonanses (NMR) spektroskopija ir viena no bioķīmijā un radiobioloģijā visplašāk izmantotajām metodēm. Šajā procesā uzlādētie kodoli ir molekulas mērķa materiāls, un tā ierosmi, apstarojot iedarbību, mēra magnētiskajā laukā. Absorbētā starojuma frekvence rada spektru, un var veikt konkrētās molekulas vai orgāna kvantitatīvo noteikšanu un strukturālo analīzi..
02 attēls: NMR spektrs
Radiācija, ko izmanto lielākajā daļā NMR noteikšanas, ir gamma starojums, jo tas ir augstas enerģijas nejonizējošs starojums. Kodolu savērpšanās magnētiskajā laukā rada divus spin stāvokļus: pozitīvo spin un negatīvo spin. Pozitīvais griešanās rada magnētisko lauku, kas ir pretējs ārējam magnētiskajam laukam, savukārt negatīvais griešanās rada magnētisko lauku ārējā magnētiskā lauka virzienā. Tam atbilstošā enerģijas sprauga absorbēs ārējo starojumu un radīs spektru.
Magnētiskās rezonanses attēlveidošana (MRI) ir KMR forma, kurā absorbētā starojuma intensitāti izmanto, lai iegūtu orgānu un šūnu struktūru attēlus. Šī ir neinvazīva tehnika, kuras noteikšanai neizmanto kaitīgu starojumu. Lai iegūtu MRI, pacients tiek turēts magnētiskajā kamerā un pirms tam tiek ārstēts ar intravenozām kontrastvielām, lai skaidri iegūtu attēlu.
03. attēls: MRI
ESR NMR vs MRI | |
Definīcija | |
ESR | Elektronu spin rezonanses (ESR) spektroskopija ir tehnika, kurā izmanto nepāra elektronu, kas atrodas rezonansē, vērpšanu un rada spektru, kura pamatā ir starojuma absorbcija. |
NMR | Kodolmagnētiskās rezonanses (NMR) spektroskopija ir rezonanse, kas rodas, kad uzlādēts kodols tiek ievietots magnētiskajā laukā, un to “slauc” radiofrekvence, kas izraisa kodolu “uzsist”. Šo frekvenci mēra, lai izveidotu spektru. |
MR | Magnētiskās rezonanses attēlveidošana (MRI) ir KMR pielietojums, kurā starojuma intensitāte tiek izmantota ķermeņa orgānu attēlu uztveršanai.. |
Starojuma tips | |
ESR | ESR pārsvarā izmanto mikroviļņus. |
NMR | NMR izmanto radioviļņus. |
MR | MRI izmanto elektromagnētisko starojumu, piemēram, gamma starus. |
Mērķa veids | |
EST | EST ir mērķēts uz nepāra elektroniem, brīvajiem radikāļiem. |
NMR | NMR nosaka uzlādētos kodolus. |
MR | MRI mērķis ir uzlādētie kodoli. |
Izlaide ģenerēta | |
EST | ESR ģenerē absorbcijas spektru. |
NMR | NMR ģenerē arī absorbcijas spektru. |
MR | MRI rada orgānu, šūnu attēlus. |
Spektroskopiskās metodes tiek plaši izmantotas molekulu, savienojumu, šūnu un orgānu bioķīmiskajā analīzē, īpaši, lai atklātu jaunas šūnas un ļaundabīgas šūnas organismā un tādējādi raksturotu to fizikālās īpašības. Tādējādi trīs paņēmieni; ESR, NMR un MRI ir liela nozīme, jo tās ir neinvazīvas spektroskopiskās metodes, kuras izmanto biomolekulām kvalitatīvā un kvantitatīvā interpretācijā. Galvenā atšķirība starp ESR NMR un MRI ir to izmantotā starojuma veids un mērķa viela.
Varat lejupielādēt šī raksta PDF versiju un izmantot to bezsaistes vajadzībām, kā norādīts citēšanas piezīmēs. Lūdzu, lejupielādējiet šeit PDF versiju. Atšķirība starp ESR, NMR un MRI.
1. ESR. N.p., n.d. Web. Pieejams šeit. 2017. gada 14. augusts.
2. Gericke, Karl-Heinz. “Elektronu spin rezonanse (ESR).” ESR / EPR un NMR. N.p., n.d. Web. Pieejams šeit. 2017. gada 14. augusts.
3. Hofmans, Rijs. Kas ir NMR? N.p., 2015. gada 3. maijs. Web. Pieejams šeit. 2017. gada 14. augusts…
4. NMR spektroskopija. N.p., n.d. Web. Pieejams šeit. 2017. gada 14. augusts.
5. “Magnētiskās rezonanses attēlveidošana (MRI).” Nacionālais biomedicīnas attēlveidošanas un bioinženierijas institūts. ASV Veselības un cilvēku pakalpojumu departaments, 2017. gada 2. februāris. Tīmeklis. Pieejams šeit. 2017. gada 14. augusts.
1. “EPR spektometrs” Autors: Przemyslaw “Tukan” Grudnik izgatavots foto - foto angļu valodas wikipedia (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia
2. 1H_NMR_Ethyl_Acetate_Coupling_shown parādīts “1H NMR etilacetāta savienojums”. GIF: T.vanschaik atvasinājumu darbs: H Padleckas (saruna) - Šis fails tika iegūts no1H NMR etilacetāta savienojuma parādīšanas - 2.png: (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia
3. Jan Ainali “MRI-Philips” - paša darbs (CC BY 3.0), izmantojot Commons Wikimedia