Ključna razlika – ESR proti NMR ali MRI
Spektroskopija je tehnika kvantifikacije, ki se uporablja za analizo organskih spojin in za pojasnitev njihove strukture ter karakterizacijo spojine na podlagi njenih lastnosti. Preučuje, kako se sevanje razprši ob udarcu na površino in vpliva na snov. Vrsta sevanja, ki se uporablja v spektroskopski tehniki, se lahko razlikuje od vidne svetlobe do elektromagnetnega sevanja. Tudi snov, na kateri se izvaja spektroskopska analiza, je lahko različna. Glede na vrsto snovi, s katero sevanje interagira, lahko obstajata dve glavni tehniki – ESR in NMR. Spektroskopija elektronske spinske resonance (ESR) identificira hitrost vrtenja elektronov v molekuli, spektroskopija jedrske magnetne resonance (NMR) pa uporablja načelo jedrskega sipanja ob izpostavljenosti sevanju. Slikanje z magnetno resonanco (MRI) je oblika NMR in tehnika slikanja, ki se uporablja za določanje struktur in oblik organov in celic z uporabo intenzivnosti sevanja. To je ključna razlika med ESR, NMR in MRI.
Kaj je ESR?
Spektroskopija z elektronsko spinsko resonanco (ESR) temelji predvsem na sipanju mikrovalovnega sevanja ob izpostavitvi nesparjenemu elektronu v močnem magnetnem polju. Tako je s to metodologijo mogoče zaznati organe ali celice, ki vsebujejo neparne, zelo reaktivne elektrone, kot so prosti radikali. Zato ta tehnika zagotavlja uporabne in strukturne informacije o molekulah in se lahko uporablja kot analitska metoda za izpeljavo strukturnih informacij o molekulah, kristalih, ligandah v transportu elektronov in procesih kemičnih reakcij.
Slika 01: Spektrometer ESR
Pri ESR, ko je molekula izpostavljena magnetnemu polju, se energija molekule razdeli na različne energijske nivoje in ko nesparjeni elektron, ki je prisoten v molekuli, absorbira energijo sevanja, se elektron začne vrteti in ti vrteči se elektroni med seboj šibko vplivajo. Absorpcijski signali se merijo, da se pojasni obnašanje teh elektronov.
Kaj je NMR?
Spektroskopija z jedrsko magnetno resonanco (NMR) je ena najpogosteje uporabljenih tehnik v biokemiji in radiobiologiji. V tem procesu so nabita jedra ciljni material molekule in njihovo vzbujanje ob izpostavljenosti sevanju se meri v magnetnem polju. Frekvenca absorbiranega sevanja ustvari spekter in lahko se izvede kvantifikacija in strukturna analiza določene molekule ali organa.
Slika 02: NMR spekter
Sevanje, ki se uporablja pri večini detekcij NMR, je sevanje gama, saj je visokoenergijsko neionizirajoče sevanje. Vrtenje jeder v magnetnem polju povzroči dve spinski stanji: pozitivni spin in negativni spin. Pozitivni spin ustvarja magnetno polje, ki je nasprotno zunanjemu magnetnemu polju, medtem ko negativni spin ustvarja magnetno polje v smeri zunanjega magnetnega polja. Energijska vrzel, ki ustreza temu, bo absorbirala zunanje sevanje in povzročila spekter.
Kaj je MRI?
Magnetic Resonance Imaging (MRI) je oblika NMR, kjer se intenzivnost absorbiranega sevanja uporablja za ustvarjanje slik organov in celičnih struktur. To je neinvazivna tehnika in za odkrivanje ne uporablja škodljivega sevanja. Za pridobitev magnetne resonance je pacient v magnetni komori in je predhodno zdravljen z intravenskimi kontrastnimi sredstvi, da dobi jasno sliko.
Slika 03: MRI
Kakšne so podobnosti med ESR NMR in MRI?
- ESR, NMR in MRI uporabljajo magnetno polje.
- Pri vseh treh tehnikah se sipanje snovi izvaja s sevanjem; vidna svetloba ali elektromagnetno sevanje.
- Vse so neinvazivne tehnike.
- Vse tri tehnike temeljijo na vzbujanju snovi v magnetnem polju.
- Te tehnike se uporabljajo pri diagnostiki in strukturni analizi organov in celic.
Kakšna je razlika med ESR NMR in MRI?
ESR NMR proti MRI |
|
| Definicija | |
| ESR | Spektroskopija elektronske spinske resonance (ESR) je tehnika, ki uporablja vrtenje nesparjenega elektrona, ki je v resonanci, in ustvari spekter na podlagi absorpcije sevanja. |
| NMR | Spektroskopija z jedrsko magnetno resonanco (NMR) je resonanca, do katere pride, ko je nabito jedro postavljeno v magnetno polje in ga »preplavi« radijska frekvenca, ki povzroči, da se jedra »obrnejo«. Ta frekvenca je izmerjena, da tvori spekter. |
| MRI | Magnetic Resonance Imaging (MRI) je aplikacija NMR, kjer se intenzivnost sevanja uporablja za zajemanje slik organov v telesu. |
| Vrsta sevanja | |
| ESR | ESR večinoma uporablja mikrovalovne pečice. |
| NMR | NMR uporablja radijske valove. |
| MRI | MRI uporablja elektromagnetno sevanje, kot so žarki gama. |
| Vrsta ciljane zadeve | |
| EST | EST cilja na neparne elektrone, proste radikale. |
| NMR | NMR cilja na nabita jedra. |
| MRI | MRI cilja na nabita jedra. |
| Ustvarjen izhod | |
| EST | ESR ustvari absorpcijski spekter. |
| NMR | NMR ustvari tudi absorpcijski spekter. |
| MRI | MRI proizvaja slike organov, celic. |
Povzetek – ESR proti NMR proti MRI
Spektroskopske tehnike se pogosto uporabljajo v biokemični analizi molekul, spojin, celic in organov, zlasti pri odkrivanju novih celic in malignih celic v telesu in s tem karakterizaciji njihovih fizikalnih lastnosti. Torej, tri tehnike; ESR, NMR in MRI so zelo pomembni, saj so neinvazivne spektroskopske tehnike, ki se uporabljajo za kvalitativno in kvantitativno interpretacijo biomolekul. Glavna razlika med ESR NMR in MRI je vrsta sevanja, ki ga uporabljajo, in vrsta snovi, na katero ciljajo.
Prenesite PDF različico ESR proti NMR proti MRI
Lahko prenesete različico PDF tega članka in jo uporabite za namene brez povezave v skladu z opombami o citatih. Prenesite PDF različico tukaj Razlika med ESR, NMR in MRI.
