Forskel mellem ESR NMR og MR
Share
Nøgleforskel - ESR vs NMR vs MRI
Spektroskopi er en kvantificeringsteknik, der bruges til at analysere organiske forbindelser og til at belyse deres struktur og karakterisere forbindelsen baseret på dens egenskaber. Den studerer, hvordan stråling spreder sig ved at slå en overflade og interagerer med stof. Den strålingstype, der anvendes i den spektroskopiske teknik, kan afvige fra synligt lys til elektromagnetisk stråling. Det spørgsmål, hvorpå spektroskopisk analyse udføres, kan også variere. Afhængig af den type stof, som stråling interagerer med, kan der være to hovedteknikker - ESR og NMR. Elektronspinresonansspektroskopi (ESR) identificerer elektronspindhastigheder i et molekyle, og kernemagnetisk resonansspektroskopi (NMR) bruger princippet om nuklear spredning ved udsættelse for stråling. Magnetic Resonance Imaging (MRI) er en form for NMR og en billeddannelsesteknologi, der bruges til at bestemme strukturer og former af organer og celler ved hjælp af intensiteten af strålingsemissionen. Dette er den vigtigste forskel mellem ESR, NMR og MRI.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er ESR
3. Hvad er NMR
4. Hvad er MR
5. Ligheder mellem ESR-NMR og MR
6. Sammenligning side ved side - ESR vs NMR vs MRI i tabelform
7. Resume
Hvad er ESR?
Elektron Spin Resonance (ESR) Spektroskopi er primært baseret på spredning af mikrobølgestråling ved udsættelse for et uparret elektron i et stærkt magnetfelt. Organer eller celler, der indeholder parrede, meget reaktive elektroner, såsom frie radikaler, kan således detekteres ved hjælp af denne metode. Derfor giver denne teknik nyttig og strukturel information om molekyler og kan bruges som en analysemetode til at udlede strukturel information om molekyler, krystaller, ligander i elektrontransport og kemiske reaktionsprocesser.
Figur 01: ESR-spektrometer
I ESR, når molekylet udsættes for et magnetfelt, vil molekylets energi opdeles i forskellige energiniveauer, og når den ikke-parrede elektron, der findes i molekylet, absorberer strålingsenergien, begynder elektronet at rotere, og disse spinde elektron svagt interagere med hinanden. Absorptionssignalerne måles for at belyse disse elektroners opførsel.
Hvad er NMR?
Kernemagnetisk resonans (NMR) spektroskopi er en af de mest anvendte teknikker inden for biokemi og radiobiologi. I denne proces er ladede kerner et målmateriale for et molekyle, og dets excitation ved eksponering for stråling måles i et magnetfelt. Hyppigheden af den absorberede stråling genererer et spektrum, og kvantificeringen og den strukturelle analyse af det bestemte molekyle eller organet kan udføres.
Figur 02: NMR-spektrum
Stråling, der anvendes i de fleste NMR-detekteringer, er gammastråling, da det er en ikke-ioniserende stråling med høj energi. Spinding af kernerne i magnetfeltet resulterer i to spin-tilstande: positiv spin og negativ spin. Den positive spin genererer et magnetfelt modsat det eksterne magnetfelt, mens den negative spin genererer et magnetfelt i retning af det eksterne magnetfelt. Den dertil svarende energigab absorberer ekstern stråling og resulterer i et spektrum.
Hvad er MR?
Magnetic Resonance Imaging (MRI) er en form for NMR, hvor intensiteten af den absorberede stråling bruges til at generere billeder af organer og cellulære strukturer. Dette er en ikke-invasiv teknik og bruger ikke nogen skadelig stråling til detektion. For at opnå en MR holdes patienten inde i et magnetisk kammer og behandles forud med intravenøse kontrastmidler for at opnå billedet klart.
Figur 03: MR
Hvad er ligheden mellem ESR NMR og MRI?
- ESR, NMR og MR bruger et magnetfelt.
- I alle tre teknikker sker spredning af stof ved stråling; synligt lys eller elektromagnetisk stråling.
- Alle er ikke-invasive teknikker.
- Alle tre teknikker er baseret på excitation af stof i et magnetfelt.
- Disse teknikker bruges til diagnosticering og strukturanalyse af organer og celler.
Hvad er forskellen mellem ESR NMR og MRI?
ESR NMR vs MRI | |
| Definition | |
| ESR | Elektron Spin Resonance (ESR) Spektroskopi er teknikken, der bruger spinding af et uparret elektron, der er i resonans og genererer et spektrum baseret på absorption af stråling. |
| NMR | Kernemagnetisk resonans (NMR) spektroskopi er den resonans, der opstår, når en ladet kerne placeres i et magnetfelt og 'fejes' af en radiofrekvens, der får kernerne til at 'vende'. Denne frekvens måles til dannelse af et spektrum. |
| MR | Magnetic Resonance Imaging (MRI) er en anvendelse af NMR, hvor intensiteten af strålingen bruges til at fange billeder af organer i kroppen. |
| Strålingstype | |
| ESR | ESR bruger for det meste mikrobølger. |
| NMR | NMR bruger radiobølger. |
| MR | MR bruger elektromagnetisk stråling såsom gammastråler. |
| Type målrettet målretning | |
| EST | EST retter sig mod parrede elektroner, frie radikaler. |
| NMR | NMR er mål for ladede kerner. |
| MR | MR målretter ladede kerner. |
| Genereret output | |
| EST | ESR genererer et absorptionsspektrum. |
| NMR | NMR genererer også et absorptionsspektrum. |
| MR | MR producerer billeder af organer, celler. |
Resume - ESR vs NMR vs MRI
Spektroskopiske teknikker er vidt anvendt i den biokemiske analyse af molekyler, forbindelser, celler og organer, især til påvisning af nye celler og ondartede celler i kroppen og derved karakteriserer deres fysiske egenskaber. De tre teknikker; ESR, NMR og MR er meget vigtige, da de er ikke-invasive spektroskopiske teknikker, der bruges til kvalitativ og kvantitativ fortolkning af biomolekyler. Den største forskel mellem ESR-NMR og MR er den strålingstype, de bruger, og den type stof, de målretter mod.
Download PDF-version af ESR vs NMR vs MRI
Du kan downloade PDF-version af denne artikel og bruge den til offline-formål som angivet citatnotater. Download PDF-version her Forskel mellem ESR, NMR og MRI.
Referencer:
1. ESR. N.p., n.d. Web. Tilgængelig her. 14. august 2017.
2. Gericke, Karl-Heinz. “Electron Spin Resonance (ESR).” ESR / EPR og NMR. N.p., n.d. Web. Tilgængelig her. 14. august 2017.
3. Hoffman, Roy. Hvad er NMR? N.p., 3. maj 2015. Web. Tilgængelig her. 14. august 2017…
4. NMR-spektroskopi. N.p., n.d. Web. Tilgængelig her. 14. august 2017.
5. ”Magnetic Resonance Imaging (MRI).” National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering. U.S. Department of Health and Human Services, 2. februar 2017. Web. Tilgængelig her. 14. august 2017.
Billede høflighed:
1. “EPJ-spektometer” Af foto lavet af Przemyslaw “Tukan” Grudnik - foto på engelsk wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “1H NMR Ethyl Acetate Coupling vist” Af 1H_NMR_Ethyl_Acetate_Coupling_shown.GIF: T.vanschaikderivative arbejde: H Padleckas (tale) - Denne fil blev afledt fra1H NMR Ethyl Acetate Coupling vist - 2.png: (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
3. "MRI-Philips" Af Jan Ainali - Eget arbejde (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
