Rozdíl mezi ESR NMR a MRI
Share
Klíčový rozdíl - ESR vs NMR vs MRI
Spektroskopie je kvantifikační technika používaná k analýze organických sloučenin a k objasnění jejich struktury a charakterizaci sloučeniny na základě jejích vlastností. Studuje, jak je záření rozptylováno na nárazu na povrch a jak interaguje s hmotou. Typ záření použitého ve spektroskopické technice se může lišit od viditelného světla k elektromagnetickému záření. Věc, na které se provádí spektroskopická analýza, se také může lišit. V závislosti na typu hmoty, se kterou záření interaguje, mohou existovat dvě hlavní techniky - ESR a NMR. Elektronová spinová rezonanční spektroskopie (ESR) identifikuje rychlosti spinu elektronů v molekule a nukleární magnetická rezonance (NMR) používá princip jaderného rozptylu po vystavení záření. Zobrazování magnetickou rezonancí (MRI) je forma NMR a zobrazovací technika používaná pro stanovení struktur a tvarů orgánů a buněk pomocí intenzity záření záření. Toto je klíčový rozdíl mezi ESR, NMR a MRI.
OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je ESR
3. Co je NMR
4. Co je MRI
5. Podobnosti mezi ESR NMR a MRI
6. Porovnání bok po boku - ESR vs NMR vs MRI v tabulkové formě
7. Shrnutí
Co je ESR?
Spektroskopie s elektronovou spinovou rezonancí (ESR) je primárně založena na rozptylu mikrovlnného záření při vystavení nepárovému elektronu v silném magnetickém poli. Pomocí této metodologie tak mohou být detekovány orgány nebo buňky, které obsahují nepárové, vysoce reaktivní elektrony, jako jsou volné radikály. Tato technika proto poskytuje užitečné a strukturální informace o molekulách a může být použita jako analytická metoda k odvození strukturálních informací o molekulách, krystalech, ligandech v elektronovém transportu a chemických reakčních procesech.
Obrázek 01: ESR spektrometr
V ESR, když je molekula vystavena magnetickému poli, energie molekuly se rozdělí na různé energetické úrovně a jakmile nespárovaný elektron přítomný v molekule absorbuje energii záření, elektron se začne točit a tyto spřádací elektrony slabě spolu komunikují. Absorpční signály se měří k objasnění chování těchto elektronů.
Co je NMR?
Spektroskopie nukleární magnetické rezonance (NMR) je jednou z nejpoužívanějších technik v biochemii a radiobiologii. V tomto procesu jsou nabitá jádra cílovým materiálem molekuly a její excitace po expozici záření se měří v magnetickém poli. Frekvence absorbovaného záření vytváří spektrum a lze provést kvantifikaci a strukturální analýzu konkrétní molekuly nebo orgánu..
Obrázek 02: NMR spektrum
Záření používané ve většině NMR detekcích je gama záření, protože se jedná o vysoce energetické neionizující záření. Spřádání jader v magnetickém poli vede ke dvěma stavům spinu: pozitivní spinu a negativní spinu. Pozitivní rotace generuje magnetické pole protilehlé vnějšímu magnetickému poli, zatímco záporná rotace generuje magnetické pole ve směru vnějšího magnetického pole. Energetická mezera odpovídající tomuto pohlcuje vnější záření a má za následek spektrum.
Co je MRI?
Zobrazování pomocí magnetické rezonance (MRI) je forma NMR, kde intenzita absorbovaného záření se používá k vytváření obrazů orgánů a buněčných struktur. Jedná se o neinvazivní techniku a pro detekci se nepoužívá žádné škodlivé záření. Aby bylo možné získat MRI, je pacient držen uvnitř magnetické komory a je ošetřen před intra-venózními kontrastními látkami, aby byl obraz jasně získán.
Obrázek 03: MRI
Jaké jsou podobnosti mezi ESR NMR a MRI?
- ESR, NMR a MRI používají magnetické pole.
- Ve všech třech technikách je rozptyl hmoty prováděn ozařováním; viditelné světlo nebo elektromagnetické záření.
- Všechny jsou neinvazivní techniky.
- Všechny tři techniky jsou založeny na excitaci hmoty v magnetickém poli.
- Tyto techniky se používají v diagnostice a strukturální analýze orgánů a buněk.
Jaký je rozdíl mezi ESR NMR a MRI?
ESR NMR vs MRI | |
| Definice | |
| ESR | Spektroskopie s elektronovou spinovou rezonancí (ESR) je technika, která využívá spřádání nepárového elektronu, který je v rezonanci, a vytváří spektrum založené na absorpci záření. |
| NMR | Spektroskopie nukleární magnetické rezonance (NMR) je rezonance, ke které dochází, když je nabité jádro umístěno do magnetického pole a je „zameteno“ radiovou frekvencí, která způsobuje „převrácení“ jader. Tato frekvence se měří, aby se vytvořilo spektrum. |
| MRI | Zobrazování magnetickou rezonancí (MRI) je aplikace NMR, kde intenzita záření se používá k zachycení snímků orgánů v těle. |
| Typ záření | |
| ESR | ESR používá většinou mikrovlny. |
| NMR | NMR používá rádiové vlny. |
| MRI | MRI používá elektromagnetické záření, jako jsou gama paprsky. |
| Typ cílené záležitosti | |
| EST | EST se zaměřuje na nepárové elektrony, volné radikály. |
| NMR | NMR cílí nabitá jádra. |
| MRI | MRI zacílí na nabitá jádra. |
| Výstup generován | |
| EST | ESR vytváří absorpční spektrum. |
| NMR | NMR také vytváří absorpční spektrum. |
| MRI | MRI vytváří obrazy orgánů, buněk. |
Shrnutí - ESR vs NMR vs MRI
Spektroskopické techniky se široce používají v biochemické analýze molekul, sloučenin, buněk a orgánů, zejména při detekci nových buněk a maligních buněk v těle, a tím charakterizují jejich fyzikální vlastnosti. Tedy tři techniky; ESR, NMR a MRI jsou velmi důležité, protože se jedná o neinvazivní spektroskopické techniky používané pro kvalitativní a kvantitativní interpretaci biomolekul. Hlavním rozdílem mezi ESR NMR a MRI je typ záření, které používají, a druh látky, na kterou jsou zaměřeny.
Stáhněte si PDF verzi ESR vs NMR vs MRI
Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro účely offline podle citačních poznámek. Stáhněte si PDF verzi zde Rozdíl mezi ESR, NMR a MRI.
Reference:
1. ESR. N.p., n.d. Web. K dispozici zde. 14. srpna 2017.
2. Gericke, Karl-Heinz. "Elektronová odstředivá rezonance (ESR)." ESR / EPR a NMR. N.p., n.d. Web. K dispozici zde. 14. srpna 2017.
3. Hoffman, Roy. Co je NMR? N.p., 03. května 2015. Web. K dispozici zde. 14. srpna 2017…
4. NMR spektroskopie. N.p., n.d. Web. K dispozici zde. 14. srpna 2017.
5. „Zobrazování magnetickou rezonancí (MRI).“ Národní ústav biomedicínského zobrazování a bioinženýrství. Ministerstvo zdravotnictví a lidských služeb USA, 2. února 2017. Web. K dispozici zde. 14. srpna 2017.
Obrázek se svolením:
1. „EPR spektrometr“ Autor: Przemyslaw „Tukan“ Grudnik - fotografie na anglické wikipedii (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia
2. „1H NMR ethylacetátová vazba je zobrazena“ Autorem 1H_NMR_Ethyl_Acetate_Coupling_shown.GIF: T.vanschaikderivative work: H Padleckas (talk) - Tento soubor byl odvozen z1H NMR Ethylacetátové vazby zobrazen - 2.png: (CC BY-SA 3.0) prostřednictvím Commons Wikimedia
3. „MRI-Philips“ Jan Ainali - vlastní práce (CC BY 3.0) prostřednictvím Commons Wikimedia
