Βασική διαφορά – ESR vs NMR vs MRI
Η Φασματοσκοπία είναι μια τεχνική ποσοτικοποίησης που χρησιμοποιείται για την ανάλυση οργανικών ενώσεων και για την αποσαφήνιση της δομής τους και τον χαρακτηρισμό της ένωσης με βάση τις ιδιότητές της. Μελετά πώς η ακτινοβολία διαχέεται στην επιφάνεια και αλληλεπιδρά με την ύλη. Ο τύπος της ακτινοβολίας που χρησιμοποιείται στη φασματοσκοπική τεχνική μπορεί να διαφέρει από ορατό φως έως ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Το θέμα στο οποίο πραγματοποιείται η φασματοσκοπική ανάλυση μπορεί επίσης να διαφέρει. Ανάλογα με τον τύπο της ύλης με την οποία αλληλεπιδρά η ακτινοβολία, μπορεί να υπάρχουν δύο κύριες τεχνικές - ESR και NMR. Η φασματοσκοπία συντονισμού σπιν ηλεκτρονίων (ESR) προσδιορίζει τους ρυθμούς σπιν ηλεκτρονίων σε ένα μόριο και η φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR) χρησιμοποιεί την αρχή της πυρηνικής σκέδασης κατά την έκθεση στην ακτινοβολία. Η μαγνητική τομογραφία (MRI) είναι μια μορφή NMR και μια τεχνική απεικόνισης που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό των δομών και των σχημάτων των οργάνων και των κυττάρων χρησιμοποιώντας την ένταση της εκπομπής ακτινοβολίας. Αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ ESR, NMR και MRI.
Τι είναι το ESR;
Η φασματοσκοπία Ηλεκτρονικού Σπιν Συντονισμού (ESR) βασίζεται κυρίως στη σκέδαση της ακτινοβολίας μικροκυμάτων κατά την έκθεση σε ένα μη ζευγαρωμένο ηλεκτρόνιο σε ισχυρό μαγνητικό πεδίο. Έτσι, όργανα ή κύτταρα που περιέχουν ασύζευκτα, εξαιρετικά αντιδραστικά ηλεκτρόνια, όπως ελεύθερες ρίζες, μπορούν να ανιχνευθούν χρησιμοποιώντας αυτή τη μεθοδολογία. Επομένως, αυτή η τεχνική παρέχει χρήσιμες και δομικές πληροφορίες για τα μόρια και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μέθοδος ανάλυσης για την εξαγωγή δομικών πληροφοριών μορίων, κρυστάλλων, προσδεμάτων στη μεταφορά ηλεκτρονίων και διεργασίες χημικής αντίδρασης.
Εικόνα 01: Φασματόμετρο ESR
Στο ESR, όταν το μόριο υποβάλλεται σε μαγνητικό πεδίο, η ενέργεια του μορίου θα χωριστεί σε διάφορα επίπεδα ενέργειας και μόλις το ασύζευκτο ηλεκτρόνιο που υπάρχει στο μόριο απορροφήσει την ενέργεια της ακτινοβολίας, το ηλεκτρόνιο αρχίζει να περιστρέφεται, και αυτά τα περιστρεφόμενα ηλεκτρόνια αλληλεπιδρούν ασθενώς μεταξύ τους. Τα σήματα απορρόφησης μετρώνται για να διευκρινιστεί η συμπεριφορά αυτών των ηλεκτρονίων.
Τι είναι το NMR;
Η Φασματοσκοπία Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού (NMR) είναι μια από τις πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες τεχνικές στη βιοχημεία και τη ραδιοβιολογία. Σε αυτή τη διαδικασία, οι φορτισμένοι πυρήνες είναι το υλικό στόχο ενός μορίου και η διέγερσή του κατά την έκθεση στην ακτινοβολία μετράται σε ένα μαγνητικό πεδίο. Η συχνότητα της απορροφούμενης ακτινοβολίας δημιουργεί ένα φάσμα και μπορεί να γίνει η ποσοτικοποίηση και η δομική ανάλυση του συγκεκριμένου μορίου ή του οργάνου.
Εικόνα 02: Φάσμα NMR
Η ακτινοβολία που χρησιμοποιείται στις περισσότερες ανιχνεύσεις NMR είναι ακτινοβολία γάμμα, καθώς είναι μια μη ιονίζουσα ακτινοβολία υψηλής ενέργειας. Η περιστροφή των πυρήνων στο μαγνητικό πεδίο έχει ως αποτέλεσμα δύο καταστάσεις σπιν: θετικό σπιν και αρνητικό σπιν. Το θετικό σπιν δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο αντίθετο από το εξωτερικό μαγνητικό πεδίο, ενώ το αρνητικό σπιν δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο προς την κατεύθυνση του εξωτερικού μαγνητικού πεδίου. Το ενεργειακό κενό που αντιστοιχεί σε αυτό θα απορροφήσει την εξωτερική ακτινοβολία και θα οδηγήσει σε ένα φάσμα.
Τι είναι η μαγνητική τομογραφία;
Η απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (MRI) είναι μια μορφή NMR, όπου η ένταση της απορροφούμενης ακτινοβολίας χρησιμοποιείται για τη δημιουργία εικόνων οργάνων και κυτταρικών δομών. Αυτή είναι μια μη επεμβατική τεχνική και δεν χρησιμοποιεί καμία επιβλαβή ακτινοβολία για ανίχνευση. Προκειμένου να ληφθεί μαγνητική τομογραφία, ο ασθενής διατηρείται μέσα σε μαγνητικό θάλαμο και υποβάλλεται σε θεραπεία με ενδοφλέβια σκιαγραφικά μέσα προκειμένου να ληφθεί καθαρά η εικόνα.
Εικόνα 03: MRI
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ ESR NMR και MRI;
- ESR, NMR και MRI χρησιμοποιούν μαγνητικό πεδίο.
- Και στις τρεις τεχνικές, η σκέδαση της ύλης γίνεται με ακτινοβολία. ορατό φως ή ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.
- Όλες είναι μη επεμβατικές τεχνικές.
- Και οι τρεις τεχνικές βασίζονται στη διέγερση της ύλης σε ένα μαγνητικό πεδίο.
- Αυτές οι τεχνικές χρησιμοποιούνται στη διάγνωση και τη δομική ανάλυση οργάνων και κυττάρων.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ESR NMR και MRI;
ESR NMR vs MRI |
|
| Ορισμός | |
| ESR | Η φασματοσκοπία Ηλεκτρονικού Σπιν Συντονισμού (ESR) είναι η τεχνική που χρησιμοποιεί περιστροφή ενός μη ζευγαρωμένου ηλεκτρονίου που βρίσκεται σε συντονισμό και δημιουργεί ένα φάσμα που βασίζεται στην απορρόφηση της ακτινοβολίας. |
| NMR | Φασματοσκοπία Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού (NMR) είναι ο συντονισμός που εμφανίζεται όταν ένας φορτισμένος πυρήνας τοποθετείται σε ένα μαγνητικό πεδίο και «σαρώνεται» από μια ραδιοσυχνότητα που προκαλεί την «αναστροφή» των πυρήνων. Αυτή η συχνότητα μετριέται για να σχηματίσει ένα φάσμα. |
| MRI | Η Απεικόνιση Μαγνητικού Συντονισμού (MRI) είναι μια εφαρμογή του NMR, όπου η ένταση της ακτινοβολίας χρησιμοποιείται για τη λήψη εικόνων οργάνων στο σώμα. |
| Τύπος ακτινοβολίας | |
| ESR | Το ESR χρησιμοποιεί κυρίως φούρνους μικροκυμάτων. |
| NMR | NMR χρησιμοποιεί ραδιοκύματα. |
| MRI | Η μαγνητική τομογραφία χρησιμοποιεί ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία όπως ακτίνες γάμμα. |
| Τύπος στόχευσης | |
| EST | Το EST στοχεύει ασύζευκτα ηλεκτρόνια, ελεύθερες ρίζες. |
| NMR | NMR στοχεύει φορτισμένους πυρήνες. |
| MRI | Η μαγνητική τομογραφία στοχεύει φορτισμένους πυρήνες. |
| Έξοδος Δημιουργήθηκε | |
| EST | Το ESR δημιουργεί ένα φάσμα απορρόφησης. |
| NMR | Το NMR δημιουργεί επίσης ένα φάσμα απορρόφησης. |
| MRI | Η μαγνητική τομογραφία παράγει εικόνες οργάνων, κυττάρων. |
Σύνοψη – ESR vs NMR vs MRI
Οι φασματοσκοπικές τεχνικές χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιοχημική ανάλυση μορίων, ενώσεων, κυττάρων και οργάνων, ειδικά στην ανίχνευση νέων κυττάρων και κακοήθων κυττάρων στο σώμα και, ως εκ τούτου, στον χαρακτηρισμό των φυσικών τους ιδιοτήτων. Έτσι, οι τρεις τεχνικές? Τα ESR, NMR και MRI έχουν μεγάλη σημασία καθώς είναι μη επεμβατικές φασματοσκοπικές τεχνικές που χρησιμοποιούνται για ποιοτική και ποσοτική ερμηνεία σε βιομόρια. Η κύρια διαφορά μεταξύ ESR NMR και MRI είναι ο τύπος της ακτινοβολίας που χρησιμοποιούν και ο τύπος της ύλης που στοχεύουν.
Λήψη έκδοσης PDF του ESR vs NMR vs MRI
Μπορείτε να κατεβάσετε την έκδοση PDF αυτού του άρθρου και να τη χρησιμοποιήσετε για σκοπούς εκτός σύνδεσης σύμφωνα με τις σημειώσεις παραπομπών. Κάντε λήψη της έκδοσης PDF εδώ Διαφορά μεταξύ ESR, NMR και MRI.
