Ключова разлика – ESR срещу NMR срещу MRI
Спектроскопията е техника за количествено определяне, използвана за анализиране на органични съединения и за изясняване на тяхната структура и характеризиране на съединението въз основа на неговите свойства. Той изучава как радиацията се разпръсква при удар с повърхност и взаимодейства с материята. Типът радиация, използван в спектроскопската техника, може да се различава от видима светлина до електромагнитно излъчване. Материалът, върху който се извършва спектроскопски анализ, също може да бъде различен. В зависимост от вида на материята, с която радиацията взаимодейства, може да има две основни техники – ESR и NMR. Електронно-спиновата резонансна спектроскопия (ESR) идентифицира скоростите на въртене на електрони в молекула, а ядрено-магнитната резонансна спектроскопия (NMR) използва принципа на ядреното разсейване при излагане на радиация. Магнитно-резонансната томография (ЯМР) е форма на ЯМР и образна техника, използвана за определяне на структурите и формите на органи и клетки, като се използва интензитетът на радиационното излъчване. Това е основната разлика между ESR, NMR и MRI.
Какво е ESR?
Спектроскопията с електронен спинов резонанс (ESR) се основава основно на разсейването на микровълновото лъчение при излагане на несдвоен електрон в силно магнитно поле. По този начин органи или клетки, които съдържат несдвоени, силно реактивни електрони, като свободни радикали, могат да бъдат открити с помощта на тази методология. Следователно, тази техника предоставя полезна и структурна информация за молекулите и може да се използва като метод за анализ за извеждане на структурна информация за молекули, кристали, лиганди в електронен транспорт и процеси на химична реакция.
Фигура 01: ESR спектрометър
При ESR, когато молекулата е подложена на магнитно поле, енергията на молекулата ще се раздели на различни енергийни нива и след като несдвоеният електрон, присъстващ в молекулата, абсорбира енергията на радиацията, електронът започва да се върти и тези въртящи се електрони слабо взаимодействат един с друг. Сигналите за абсорбция се измерват, за да се изясни поведението на тези електрони.
Какво е NMR?
Спектроскопията с ядрено-магнитен резонанс (NMR) е една от най-широко използваните техники в биохимията и радиобиологията. В този процес заредените ядра са целевият материал на молекулата и нейното възбуждане при излагане на радиация се измерва в магнитно поле. Честотата на абсорбираното лъчение генерира спектър и може да се извърши количествено определяне и структурен анализ на конкретната молекула или орган.
Фигура 02: NMR спектър
Радиацията, използвана при повечето ЯМР детекции, е гама радиация, тъй като е нейонизиращо лъчение с висока енергия. Въртенето на ядрата в магнитното поле води до две спинови състояния: положителен спин и отрицателен спин. Положителният спин генерира магнитно поле, противоположно на външното магнитно поле, докато отрицателният спин генерира магнитно поле в посоката на външното магнитно поле. Енергийната празнина, съответстваща на това, ще абсорбира външната радиация и ще доведе до спектър.
Какво е MRI?
Магнитно-резонансната томография (MRI) е форма на ЯМР, при която интензитетът на абсорбираната радиация се използва за генериране на изображения на органи и клетъчни структури. Това е неинвазивна техника и не използва никакво вредно лъчение за откриване. За да се получи ядрено-магнитен резонанс, пациентът се държи в магнитна камера и се третира преди това с интравенозни контрастни вещества, за да се получи ясно изображение.
Фигура 03: MRI
Какви са приликите между ESR NMR и MRI?
- ESR, NMR и MRI използват магнитно поле.
- И в трите техники разсейването на материята се извършва чрез радиация; видима светлина или електромагнитно излъчване.
- Всички са неинвазивни техники.
- И трите техники се основават на възбуждането на материя в магнитно поле.
- Тези техники се използват в диагностиката и структурния анализ на органи и клетки.
Каква е разликата между ESR NMR и MRI?
ESR NMR срещу MRI |
|
| Дефиниция | |
| ESR | Спектроскопията с електронен спинов резонанс (ESR) е техника, която използва въртене на несдвоен електрон, който е в резонанс и генерира спектър въз основа на абсорбцията на радиация. |
| NMR | Спектроскопията с ядрено-магнитен резонанс (ЯМР) е резонансът, който възниква, когато заредено ядро е поставено в магнитно поле и е „пометено“от радиочестота, която кара ядрата да се „обръщат“. Тази честота се измерва, за да образува спектър. |
| MRI | Магнитно-резонансната томография (MRI) е приложение на NMR, при което интензитетът на радиацията се използва за улавяне на изображения на органи в тялото. |
| Вид радиация | |
| ESR | ESR използва предимно микровълни. |
| NMR | ЯМР използва радиовълни. |
| MRI | MRI използва електромагнитно лъчение като гама лъчи. |
| Тип целеви материал | |
| EST | EST е насочен към несдвоени електрони, свободни радикали. |
| NMR | ЯМР е насочен към заредените ядра. |
| MRI | ЯМР е насочен към заредените ядра. |
| Генериран изход | |
| EST | ESR генерира абсорбционен спектър. |
| NMR | ЯМР също генерира абсорбционен спектър. |
| MRI | MRI произвежда изображения на органи, клетки. |
Обобщение – ESR срещу NMR срещу MRI
Спектроскопските техники се използват широко в биохимичния анализ на молекули, съединения, клетки и органи, особено при откриване на нови клетки и злокачествени клетки в тялото и по този начин характеризиране на техните физични свойства. По този начин, трите техники; ESR, NMR и MRI са от голямо значение, тъй като те са неинвазивни спектроскопски техники, използвани за качествена и количествена интерпретация на биомолекули. Основната разлика между ESR NMR и MRI е вида на радиацията, която използват, и вида на материята, към която са насочени.
Изтеглете PDF версия на ESR срещу NMR срещу MRI
Можете да изтеглите PDF версия на тази статия и да я използвате за офлайн цели според бележките за цитиране. Моля, изтеглете PDF версия тук Разлика между ESR, NMR и MRI.
