Kluczowa różnica – ESR vs NMR vs MRI
Spektroskopia to technika oznaczania ilościowego wykorzystywana do analizy związków organicznych i wyjaśnienia ich struktury oraz scharakteryzowania związku na podstawie jego właściwości. Bada, w jaki sposób promieniowanie jest rozpraszane po uderzeniu w powierzchnię i oddziałuje z materią. Rodzaj promieniowania stosowanego w technice spektroskopowej może różnić się od światła widzialnego do promieniowania elektromagnetycznego. Różna może być również kwestia, w której przeprowadzana jest analiza spektroskopowa. W zależności od rodzaju materii, z którą oddziałuje promieniowanie, mogą istnieć dwie główne techniki – ESR i NMR. Spektroskopia elektronowego rezonansu spinowego (ESR) identyfikuje szybkość wirowania elektronów w cząsteczce, a spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) wykorzystuje zasadę rozpraszania jądrowego po ekspozycji na promieniowanie. Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI) jest formą NMR i techniką obrazowania stosowaną do określania struktur i kształtów narządów i komórek na podstawie intensywności emisji promieniowania. To jest kluczowa różnica między ESR, NMR i MRI.
Co to jest ESR?
Spektroskopia elektronowego rezonansu spinowego (ESR) opiera się głównie na rozpraszaniu promieniowania mikrofalowego po ekspozycji na niesparowany elektron w silnym polu magnetycznym. Tak więc za pomocą tej metodologii można wykryć narządy lub komórki, które zawierają niesparowane, wysoce reaktywne elektrony, takie jak wolne rodniki. Dlatego ta technika dostarcza użytecznych i strukturalnych informacji o molekułach i może być stosowana jako metoda analizy w celu wywnioskowania strukturalnej informacji o molekułach, kryształach, ligandach w transporcie elektronów i procesach reakcji chemicznych.
Rysunek 01: Spektrometr ESR
W ESR, gdy cząsteczka jest poddawana działaniu pola magnetycznego, energia cząsteczki podzieli się na różne poziomy energii, a gdy niesparowany elektron obecny w cząsteczce pochłonie energię promieniowania, elektron zacznie się obracać, a te wirujące elektrony słabo oddziałują ze sobą. Sygnały absorpcji są mierzone w celu wyjaśnienia zachowania tych elektronów.
Co to jest NMR?
Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) jest jedną z najczęściej stosowanych technik w biochemii i radiobiologii. W tym procesie naładowane jądra są materiałem docelowym cząsteczki, a jego wzbudzenie pod wpływem promieniowania mierzy się w polu magnetycznym. Częstotliwość zaabsorbowanego promieniowania generuje widmo i można przeprowadzić kwantyfikację i analizę strukturalną danej cząsteczki lub narządu.
Rysunek 02: Widmo NMR
Promieniowanie używane w większości detekcji NMR to promieniowanie gamma, ponieważ jest to promieniowanie niejonizujące o wysokiej energii. Wirowanie jąder w polu magnetycznym skutkuje dwoma stanami spinowymi: spinem dodatnim i spinem ujemnym. Dodatni spin wytwarza pole magnetyczne przeciwne do zewnętrznego pola magnetycznego, podczas gdy spin ujemny wytwarza pole magnetyczne w kierunku zewnętrznego pola magnetycznego. Odpowiadająca temu luka energetyczna pochłonie promieniowanie zewnętrzne i powstanie widmo.
Co to jest rezonans magnetyczny?
Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI) to forma NMR, w której intensywność zaabsorbowanego promieniowania jest wykorzystywana do generowania obrazów narządów i struktur komórkowych. Jest to technika nieinwazyjna i do wykrywania nie wykorzystuje żadnego szkodliwego promieniowania. W celu uzyskania rezonansu magnetycznego pacjent jest trzymany w komorze magnetycznej i jest wcześniej leczony dożylnymi środkami kontrastowymi w celu uzyskania wyraźnego obrazu.
Rysunek 03: MRI
Jakie są podobieństwa między ESR NMR a MRI?
- ESR, NMR i MRI wykorzystują pole magnetyczne.
- We wszystkich trzech technikach rozpraszanie materii odbywa się za pomocą promieniowania; światło widzialne lub promieniowanie elektromagnetyczne.
- Wszystkie są technikami nieinwazyjnymi.
- Wszystkie trzy techniki opierają się na wzbudzeniu materii w polu magnetycznym.
- Te techniki są używane w diagnostyce i analizie strukturalnej narządów i komórek.
Jaka jest różnica między ESR NMR a MRI?
ESR NMR vs MRI |
|
| Definicja | |
| ESR | Spektroskopia elektronowego rezonansu spinowego (ESR) to technika, która wykorzystuje wirowanie niesparowanego elektronu, który jest w rezonansie i generuje widmo oparte na absorpcji promieniowania. |
| NMR | Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) to rezonans, który występuje, gdy naładowane jądro znajduje się w polu magnetycznym i jest „przemiatane” przez częstotliwość radiową, która powoduje „przerzucanie” jąder. Ta częstotliwość jest mierzona w celu utworzenia widma. |
| MRI | Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI) to aplikacja NMR, w której intensywność promieniowania jest wykorzystywana do rejestrowania obrazów narządów w ciele. |
| Rodzaj promieniowania | |
| ESR | ESR używa głównie mikrofal. |
| NMR | NMR wykorzystuje fale radiowe. |
| MRI | MRI wykorzystuje promieniowanie elektromagnetyczne, takie jak promienie gamma. |
| Rodzaj materii, na którą się kierujesz | |
| EST | EST celuje w niesparowane elektrony, wolne rodniki. |
| NMR | NMR celuje w naładowane jądra. |
| MRI | MRI celuje w naładowane jądra. |
| Wygenerowane wyjście | |
| EST | ESR generuje widmo absorpcji. |
| NMR | NMR generuje również widmo absorpcji. |
| MRI | MRI tworzy obrazy narządów, komórek. |
Podsumowanie – ESR vs NMR vs MRI
Techniki spektroskopowe są szeroko stosowane w analizie biochemicznej molekuł, związków, komórek i narządów, zwłaszcza w wykrywaniu nowych komórek i komórek nowotworowych w organizmie, a tym samym charakteryzowaniu ich właściwości fizycznych. Tak więc trzy techniki; ESR, NMR i MRI mają ogromne znaczenie, ponieważ są nieinwazyjnymi technikami spektroskopowymi używanymi do jakościowej i ilościowej interpretacji biomolekuł. Główną różnicą między ESR NMR a MRI jest rodzaj promieniowania, którego używają oraz rodzaj materii, na którą są skierowane.
Pobierz wersję PDF ESR vs NMR vs MRI
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej do celów offline, zgodnie z notatkami dotyczącymi cytowań. Proszę pobrać wersję PDF tutaj Różnica między ESR, NMR i MRI.
