Rozdiel medzi ESR NMR a MRI
Share
Kľúčový rozdiel - ESR vs NMR vs MRI
Spektroskopia je technika kvantifikácie používaná na analýzu organických zlúčenín a na objasnenie ich štruktúry a charakterizáciu zlúčeniny na základe jej vlastností. Študuje, ako je žiarenie rozptýlené na povrch a ako interaguje s hmotou. Typ žiarenia použitého v spektroskopickej technike sa môže líšiť od viditeľného svetla až po elektromagnetické žiarenie. Môže sa líšiť aj záležitosť, v ktorej sa vykonáva spektroskopická analýza. V závislosti od typu látky, s ktorou žiarenie interaguje, môžu existovať dve hlavné techniky - ESR a NMR. Elektronová spinová rezonančná spektroskopia (ESR) identifikuje rýchlosti spinov elektrónov v molekule a nukleárna magnetická rezonančná spektroskopia (NMR) využíva princíp nukleárneho rozptylu po vystavení žiareniu. Zobrazovanie pomocou magnetickej rezonancie (MRI) je forma NMR a zobrazovacia technika používaná na určovanie štruktúr a tvarov orgánov a buniek pomocou intenzity vyžarovania žiarenia. Toto je kľúčový rozdiel medzi ESR, NMR a MRI.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je to ESR
3. Čo je NMR
4. Čo je MRI
5. Podobnosti medzi ESR NMR a MRI
6. Porovnanie bok po boku - ESR vs NMR vs MRI v tabuľkovej forme
7. Zhrnutie
Čo je ESR?
Spektroskopia s elektrónovou spinovou rezonanciou (ESR) je primárne založená na rozptyle mikrovlnného žiarenia po vystavení nepárovému elektrónu v silnom magnetickom poli. Týmto spôsobom je teda možné detegovať orgány alebo bunky, ktoré obsahujú nepárové, vysoko reaktívne elektróny, ako napríklad voľné radikály. Táto technika preto poskytuje užitočné a štruktúrne informácie o molekulách a môže sa použiť ako analytická metóda na odvodenie štruktúrnych informácií o molekulách, kryštáloch, ligandoch v procesoch prenosu elektrónov a chemických reakciách.
Obrázok 01: ESR spektrometer
V ESR, keď je molekula vystavená magnetickému poľu, energia molekuly sa rozdelí na rôzne energetické úrovne a akonáhle nespárovaný elektrón prítomný v molekule absorbuje energiu žiarenia, elektrón sa začne točiť a tieto točiace sa elektróny slabo interagujú navzájom. Absorbčné signály sa merajú na objasnenie chovania týchto elektrónov.
Čo je NMR?
Spektroskopia nukleárnej magnetickej rezonancie (NMR) je jednou z najčastejšie používaných techník v biochémii a rádiobiológii. V tomto procese sú nabité jadrá cieľovým materiálom molekuly a jej excitácia po vystavení žiareniu sa meria v magnetickom poli. Frekvencia absorbovaného žiarenia vytvára spektrum a môže sa vykonať kvantifikácia a štrukturálna analýza konkrétnej molekuly alebo orgánu..
Obrázok 02: NMR spektrum
Žiarenie používané pri väčšine NMR detekcií je gama žiarenie, pretože je to vysokoenergetické neionizujúce žiarenie. Pradenie jadier v magnetickom poli vedie k dvom stavom odstreďovania: pozitívna rotácia a negatívna rotácia. Pozitívny spin vytvára magnetické pole oproti vonkajšiemu magnetickému poľu, zatiaľ čo negatívny spin vytvára magnetické pole v smere vonkajšieho magnetického poľa. Energetická medzera zodpovedajúca tomuto absorbuje vonkajšie žiarenie a vedie k spektru.
Čo je MRI?
Zobrazovanie pomocou magnetickej rezonancie (MRI) je forma NMR, kde sa intenzita absorbovaného žiarenia používa na generovanie snímok orgánov a bunkových štruktúr. Toto je neinvazívna technika a na detekciu sa nepoužíva žiadne škodlivé žiarenie. Aby sa získala MRI, pacient je držaný vo vnútri magnetickej komory a je ošetrený pred intra-venóznymi kontrastnými látkami, aby sa získal jasný obraz.
Obrázok 03: MRI
Aké sú podobnosti medzi ESR NMR a MRI?
- ESR, NMR a MRI používajú magnetické pole.
- Vo všetkých troch technikách sa rozptyl látky uskutočňuje žiarením; viditeľné svetlo alebo elektromagnetické žiarenie.
- Všetky sú neinvazívne techniky.
- Všetky tri techniky sú založené na excitácii hmoty v magnetickom poli.
- Tieto techniky sa používajú pri diagnostike a štrukturálnej analýze orgánov a buniek.
Aký je rozdiel medzi ESR NMR a MRI?
ESR NMR vs MRI | |
| definícia | |
| ESR | Spektroskopia s elektrónovou spinovou rezonanciou (ESR) je technika, ktorá využíva spriadanie nepárového elektrónu, ktorý je v rezonancii a vytvára spektrum založené na absorpcii žiarenia.. |
| NMR | Spektroskopia nukleárnej magnetickej rezonancie (NMR) je rezonancia, ktorá nastane, keď je nabité jadro umiestnené v magnetickom poli a je „zametané“ rádiovou frekvenciou, ktorá spôsobuje „preklopenie“ jadier. Táto frekvencia sa meria tak, aby sa vytvorilo spektrum. |
| MRI | Zobrazovanie pomocou magnetickej rezonancie (MRI) je aplikácia NMR, kde intenzita žiarenia sa používa na zachytenie snímok orgánov v tele.. |
| Typ žiarenia | |
| ESR | ESR používa väčšinou mikrovlny. |
| NMR | NMR používa rádiové vlny. |
| MRI | MRI využíva elektromagnetické žiarenie, ako napríklad gama lúče. |
| Zacielený typ záležitosti | |
| EST | EST sa zameriava na nepárové elektróny, voľné radikály. |
| NMR | NMR ciele nabité jadrá. |
| MRI | MRI sa zameriava na nabité jadrá. |
| Generovaný výstup | |
| EST | ESR vytvára absorpčné spektrum. |
| NMR | NMR tiež vytvára absorpčné spektrum. |
| MRI | MRI vytvára obrazy orgánov, buniek. |
Zhrnutie - ESR vs NMR vs MRI
Spektroskopické techniky sa široko používajú pri biochemickej analýze molekúl, zlúčenín, buniek a orgánov, najmä pri detekcii nových buniek a zhubných buniek v tele, a tým charakterizujú ich fyzikálne vlastnosti. Teda tri techniky; ESR, NMR a MRI majú veľký význam, pretože sú neinvazívnymi spektroskopickými technikami používanými na kvalitatívnu a kvantitatívnu interpretáciu biomolekúl. Hlavným rozdielom medzi ESR NMR a MRI je typ žiarenia, ktoré používajú, a typ látky, na ktorú sú zamerané.
Stiahnite si PDF verziu ESR vs NMR vs MRI
Môžete si stiahnuť verziu tohto článku PDF a použiť ju na účely offline podľa citačných poznámok. Stiahnite si PDF verziu tu Rozdiel medzi ESR, NMR a MRI.
Referencie:
1. ESR. N.p., n.d. Web. K dispozícii tu. 14. augusta 2017.
2. Gericke, Karl-Heinz. „Elektrónová odstredivá rezonancia (ESR).“ ESR / EPR a NMR. N.p., n.d. Web. K dispozícii tu. 14. augusta 2017.
3. Hoffman, Roy. Čo je NMR? N.p., 03. máj 2015. Web. K dispozícii tu. 14. augusta 2017…
4. NMR spektroskopia. N.p., n.d. Web. K dispozícii tu. 14. augusta 2017.
5. „Zobrazovanie pomocou magnetickej rezonancie (MRI).“ Národný ústav biomedicínskeho zobrazovania a bioinžinierstva. Ministerstvo zdravotníctva a sociálnych služieb USA, 2. februára 2017. Web. K dispozícii tu. 14. augusta 2017.
S láskavým dovolením:
1. „EPR spektrometer“ Autor: Przemyslaw „Tukan“ Grudnik - fotografia na anglickej wikipedii (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. „1H NMR etylester kyseliny octovej je zobrazený“ Autor: 1H_NMR_Ethyl_Acetate_Coupling_shown.GIF: T.vanschaikderivative work: H Padleckas (talk) - Tento súbor bol odvodený z1H NMR etyl acetátového acetátu ukázaného - 2.png: (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
3. „MRI-Philips“ Jan Ainali - vlastná práca (CC BY 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
