Спектроскопия - это метод количественного определения, используемый для анализа органических соединений, а также для выяснения их структуры и характеристики соединения на основе его свойств. Он изучает, как излучение рассеивается при попадании на поверхность и взаимодействует с веществом. Тип излучения, используемый в спектроскопической технике, может отличаться от видимого света до электромагнитного излучения. Вещество, по которому проводится спектроскопический анализ, также может отличаться. В зависимости от типа вещества, с которым взаимодействует излучение, могут быть два основных метода - ЭПР и ЯМР.. Электронно-спиновая резонансная спектроскопия (ESR) идентифицирует скорости вращения электронов в молекуле, а в Ядерно-магнитно-резонансной спектроскопии (ЯМР) используется принцип ядерного рассеяния при воздействии излучения. Магнитно-резонансная томография (МРТ) - это форма ЯМР и методика визуализации, используемая для определения структур и форм органов и клеток с использованием интенсивности излучения. Это ключевое различие между СОЭ, ЯМР и МРТ.
1. Обзор и основные отличия
2. Что такое СОЭ
3. Что такое ЯМР
4. Что такое МРТ
5. Сходство между ЯМР ЭСР и МРТ
6. Сравнение бок о бок - СОЭ против ЯМР против МРТ в табличной форме
7. Резюме
Электронно-спиновая резонансная (ЭПР) спектроскопия основана главным образом на рассеянии микроволнового излучения при воздействии неспаренного электрона в сильном магнитном поле. Таким образом, органы или клетки, которые содержат неспаренные, высокореактивные электроны, такие как свободные радикалы, могут быть обнаружены с использованием этой методологии. Следовательно, этот метод обеспечивает полезную и структурную информацию о молекулах и может использоваться в качестве метода анализа для получения структурной информации о молекулах, кристаллах, лигандах в процессах переноса электронов и химических реакций..
Рисунок 01: ЭПР-спектрометр
В ЭПР, когда молекула подвергается воздействию магнитного поля, энергия молекулы будет разделяться на различные энергетические уровни, и как только неспаренный электрон, присутствующий в молекуле, поглощает энергию излучения, электрон начинает вращаться, и эти вращающиеся электроны слабо взаимодействуют друг с другом. Сигналы поглощения измеряются для выяснения поведения этих электронов..
Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) является одним из наиболее широко используемых методов в биохимии и радиобиологии. В этом процессе заряженные ядра являются материалом-мишенью молекулы, и ее возбуждение при воздействии излучения измеряется в магнитном поле. Частота поглощенного излучения генерирует спектр, и можно выполнить количественную оценку и структурный анализ конкретной молекулы или органа..
Рисунок 02: Спектр ЯМР
Излучение, используемое в большинстве случаев обнаружения ЯМР, является гамма-излучением, поскольку оно является неионизирующим излучением высокой энергии. Вращение ядер в магнитном поле приводит к двум спиновым состояниям: положительному и отрицательному. Положительный спин создает магнитное поле, противоположное внешнему магнитному полю, тогда как отрицательный спин создает магнитное поле в направлении внешнего магнитного поля. Соответствующая этому энергетическая щель поглотит внешнее излучение и даст спектр.
Магнитно-резонансная томография (МРТ) - это форма ЯМР, где интенсивность поглощенного излучения используется для создания изображений органов и клеточных структур. Это неинвазивный метод, который не использует вредное излучение для обнаружения. Чтобы получить МРТ, пациента держат в магнитной камере и предварительно обрабатывают внутривенными контрастными веществами, чтобы получить четкое изображение.
Рисунок 03: МРТ
ЭПР ЯМР против МРТ | |
Определение | |
ESR | Спектроскопия электронного спинового резонанса (ЭПР) - это метод, в котором используется спин неспаренного электрона, который находится в резонансе и генерирует спектр, основанный на поглощении излучения.. |
ЯМР | Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) - это резонанс, который возникает, когда заряженное ядро помещается в магнитное поле и «проникает» радиочастотой, которая заставляет ядра «переворачиваться». Эта частота измеряется для формирования спектра. |
МРТ | Магнитно-резонансная томография (МРТ) представляет собой приложение ЯМР, где интенсивность излучения используется для захвата изображений органов в организме.. |
Тип излучения | |
ESR | СОЭ в основном использует микроволновые печи. |
ЯМР | ЯМР использует радиоволны. |
МРТ | МРТ использует электромагнитное излучение, такое как гамма-лучи. |
Тип Материала Целевой | |
стандартное восточное время | EST предназначается для неспаренных электронов, свободных радикалов. |
ЯМР | ЯМР направлен на заряженные ядра. |
МРТ | МРТ нацелена на заряженные ядра. |
Выход создан | |
стандартное восточное время | СОЭ генерирует спектр поглощения. |
ЯМР | ЯМР также генерирует спектр поглощения. |
МРТ | МРТ производит изображения органов, клеток. |
Спектроскопические методы широко используются в биохимическом анализе молекул, соединений, клеток и органов, особенно при обнаружении новых клеток и злокачественных клеток в организме и тем самым характеризуют их физические свойства. Таким образом, три техники; СОЭ, ЯМР и МРТ имеют большое значение, поскольку они представляют собой неинвазивные спектроскопические методы, используемые для качественной и количественной интерпретации биомолекул. Основное различие между ЯМР ЭПР и МРТ заключается в типе излучения, которое они используют, и типе вещества, на которое они нацелены..
Вы можете скачать PDF версию этой статьи и использовать ее в автономном режиме, как указано в примечаниях. Пожалуйста, загрузите PDF версию здесь. Разница между СОЭ, ЯМР и МРТ.
1. СОЭ. Н.п., н.д. Web. Доступна здесь. 14 августа 2017.
2. Герике, Карл-Хайнц. «Электронный спиновый резонанс (ЭПР)». ЭПР / ЭПР и ЯМР. Н.п., н.д. Web. Доступна здесь. 14 августа 2017.
3. Хоффман, Рой. Что такое ЯМР? Н.П., 03 мая 2015 г. Веб. Доступна здесь. 14 августа 2017 года…
4. ЯМР-спектроскопия. Н.п., н.д. Web. Доступна здесь. 14 августа 2017.
5. «Магнитно-резонансная томография (МРТ)». Национальный институт биомедицинской визуализации и биоинженерии. Министерство здравоохранения и социальных служб США, 02 февраля 2017 г. Веб. Доступна здесь. 14 августа 2017.
1. «Спектрометр ЭПР» Автор фото: Пшемыслав «Тукан» Грудник - фото из английской Википедии (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia
2. «Показано, что 1H ЯМР-соединение этилацетата» от 1H_NMR_Eyl_Acetate_Coupling_shown.GIF: T.vanschaikПроизводные работы: H Padleckas (доклад) - Этот файл был получен из 1H-соединения ЯМР-этил ацетата, показано - 2.png: (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia
3. «МРТ-Филипс». Ян Айнали - собственная работа (CC BY 3.0) через Commons Wikimedia