Rozdíl Mezi ESR NMR A MRI

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 08:37

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 rozptýleno při nárazu na povrch a interaguje s hmotou. Typ záření použitého ve spektroskopické technice se může od viditelného světla po elektromagnetické záření lišit. Látka, 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 elektronového spinu v molekule a nukleární magnetická rezonanční spektroskopie (NMR) využívá principu jaderného rozptylu po vystavení záření. Magnetická rezonance (MRI) je forma NMR a zobrazovací technika používaná ke stanovení struktur a tvarů orgánů a buněk pomocí intenzity záření. To 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 vedle sebe - ESR vs NMR vs MRI v tabulkové formě

7. Shrnutí

Co je ESR?

Spektroskopie elektronové spinové rezonance (ESR) je primárně založena na rozptylu mikrovlnného záření po vystavení nepárovému elektronu v silném magnetickém poli. Pomocí této metodiky lze tedy detekovat orgány nebo buňky, které obsahují nepárové, vysoce reaktivní elektrony, jako jsou volné radikály. Tato technika proto poskytuje užitečné a strukturní informace o molekulách a lze ji použít jako analytickou metodu k odvození strukturní informace o molekulách, krystalech, ligandech v elektronovém transportu a chemických reakčních procesech.

Obrázek 01: Spektrometr ESR

V ESR, když je molekula vystavena magnetickému poli, se energie molekuly rozdělí na různé energetické úrovně a jakmile nepárový elektron přítomný v molekule absorbuje energii záření, elektron se začne otáčet a tyto rotující elektrony slabě spolu komunikují. Absorpční signály jsou měřeny k objasnění chování těchto elektronů.

Co je NMR?

Spektroskopie nukleární magnetické rezonance (NMR) je jednou z nejběžněji používaných technik v biochemii a radiobiologii. V tomto procesu jsou nabitá jádra cílovým materiálem molekuly a jeho excitace po vystavení záření se měří v magnetickém poli. Frekvence absorbovaného záření generuje spektrum a lze provést kvantifikaci a strukturní analýzu konkrétní molekuly nebo orgánu.

Obrázek 02: NMR spektrum

Radiací používanou ve většině detekcí NMR je záření gama, protože se jedná o vysokoenergetické neionizující záření. Rotace jader v magnetickém poli vede ke dvěma stavům rotace: pozitivní spin a negativní spin. Pozitivní rotace generuje magnetické pole naproti vnějšímu magnetickému poli, zatímco negativní rotace generuje magnetické pole ve směru vnějšího magnetického pole. Odpovídající energetická mezera bude absorbovat vnější záření a bude mít za následek spektrum.

Co je to MRI?

Magnetická rezonance (MRI) je forma NMR, kde se intenzita absorbovaného záření používá k vytváření obrazů orgánů a buněčných struktur. Jedná se o neinvazivní techniku a k detekci nepoužívá žádné škodlivé záření. Za účelem získání MRI je pacient držen uvnitř magnetické komory a je ošetřen před intravenózními kontrastními látkami, aby získal obraz jasně.

Obrázek 03: MRI

Jaké jsou podobnosti mezi ESR NMR a MRI?

• ESR, NMR a MRI používají magnetické pole.
• Ve všech třech technikách se rozptyl hmoty provádí zářením; 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 strukturní analýze orgánů a buněk.

Jaký je rozdíl mezi ESR NMR a MRI?

Rozdílný článek uprostřed před tabulkou

ESR NMR vs MRI
Definice
ESR	Spektroskopie elektronové spinové rezonance (ESR) je technika, která využívá spřádání nepárového elektronu, který je v rezonanci a generuje 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“vysokofrekvenční frekvencí, která způsobuje „převrácení“jader. Tato frekvence se měří za účelem vytvoření spektra.
MRI	Magnetická rezonance (MRI) je aplikace NMR, kde se intenzita záření používá k zachycení snímků orgánů v těle.
Typ záření
ESR	ESR většinou používá mikrovlnné trouby.
NMR	NMR používá rádiové vlny.
MRI	MRI používá elektromagnetické záření, jako jsou gama paprsky.
Cílený typ hmoty
EST	EST se zaměřuje na nepárové elektrony, volné radikály.
NMR	NMR cílí na nabitá jádra.
MRI	MRI cílí na nabitá jádra.
Výstup generován
EST	ESR vytváří absorpční spektrum.
NMR	NMR také generuje 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 mají velký význam, protože se jedná o neinvazivní spektroskopické techniky používané pro kvalitativní a kvantitativní interpretaci biomolekul. Hlavní rozdíl mezi ESR NMR a MRI je typ záření, které používají, a druh hmoty, na kterou cílí.

Stáhnout PDF verzi ESR vs NMR vs MRI

Můžete si stáhnout verzi tohoto článku ve formátu PDF a použít jej pro offline účely podle citací. Stáhněte si zde PDF verzi Rozdíl mezi ESR, NMR a MRI.