Ключевая разница - СОЭ, ЯМР и МРТ
Спектроскопия - это метод количественного определения, используемый для анализа органических соединений, 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, используемого в спектроскопической технике, может варьироваться от видимого света до электромагнитного излучения. Вещество, на котором проводится спектроскопический анализ, также может различаться. В зависимости от типа вещества, с которым взаимодействует излучение, может быть два основных метода – ЭПР и ЯМР. Спектроскопия электронного спинового резонанса (ЭПР) определяет скорости вращения электронов в молекуле, а спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) использует принцип ядерного рассеяния при воздействии излучения. Магнитно-резонансная томография (МРТ) представляет собой форму ЯМР и метод визуализации, используемый для определения структуры и формы органов и клеток с использованием интенсивности излучения. В этом ключевое различие между СОЭ, ЯМР и МРТ.
Что такое СОЭ?
Спектроскопия электронного спинового резонанса (ЭПР) в основном основана на рассеянии микроволнового излучения при воздействии неспаренного электрона в сильном магнитном поле. Таким образом, с помощью этой методики можно обнаружить органы или клетки, которые содержат неспаренные высокореактивные электроны, такие как свободные радикалы. Таким образом, этот метод предоставляет 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: Спектрометр ЭПР
В ЭПР, когда молекула подвергается воздействию магнитного поля, энергия молекулы разделяется 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, чтобы выяснить поведение этих электронов.
Что такое ЯМР?
Ядерно-магнитно-резонансная (ЯМР) спектроскопия является одним из наиболее широко используемых методов в биохимии и радиобиологии. В этом процессе заряженные ядра являются материалом-мишенью молекулы, а ее возбуждение при воздействии излучения измеряется в магнитном поле. Частота поглощенного излучения создает спектр, и можно выполнить количественную оценку и структурный анализ конкретной молекулы или органа.
Рис. 02: ЯМР-спектр
Излучение, используемое в большинстве случаев обнаружения ЯМР, представляет собой гамма-излучение, поскольку оно представляет собой неионизирующее излучение высокой энергии. Вращение ядер в магнитном поле приводит к двум спиновым состояниям: положительному спину и отрицательному спину. 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 будет поглощать внешнее излучение и формировать спектр.
Что такое МРТ?
Магнитно-резонансная томография (МРТ) - это форма ЯМР, при которой интенсивность поглощенного излучения используется для создания изображений органов и клеточных структур. Это неинвазивный метод, при котором для обнаружения не используется вредное излучение. Для получения МРТ пациента помещают в магнитную камеру и предварительно обрабатывают внутривенным контрастным веществом, чтобы получить четкое изображение.
Рисунок 03: МРТ
Каковы сходства между ЭПР ЯМР и МРТ?
- СОЭ, ЯМР и МРТ используют магнитное поле.
- Во всех трех методах рассеяние вещества осуществляется излучением; видимый свет или электромагнитное излучение.
- Все методы являются неинвазивными.
- Все три методики основаны на возбуждении материи в магнитном поле.
- Эти методы используются в диагностике и структурном анализе органов и клеток.
В чем разница между ЭПР ЯМР и МРТ?
СОЭ ЯМР против МРТ |
|
| Определение | |
| СОЭ | Спектроскопия электронного спинового резонанса (ЭПР) – это метод, использующий вращение неспаренного электрона, находящегося в резонансе, и генерирующий спектр на основе поглощения излучения. |
| ЯМР | Ядерно-магнитный резонанс (ЯМР) Спектроскопия – это резонанс, возникающий, когда заряженное ядро помещается в магнитное поле и «проносится» радиочастотой, которая заставляет ядра «переворачиваться». Эта частота измеряется для формирования спектра. |
| МРТ | Магнитно-резонансная томография (МРТ) - это приложение ЯМР, в котором интенсивность излучения используется для захвата изображений органов тела. |
| Тип излучения | |
| СОЭ | ESR в основном использует микроволны. |
| ЯМР | ЯМР использует радиоволны. |
| МРТ | МРТ использует электромагнитное излучение, такое как гамма-лучи. |
| Тип целевой аудитории | |
| EST | EST нацелен на неспаренные электроны, свободные радикалы. |
| ЯМР | ЯМР нацелен на заряженные ядра. |
| МРТ | МРТ нацелена на заряженные ядра. |
| Сгенерированный вывод | |
| EST | ЭПР генерирует спектр поглощения. |
| ЯМР | ЯМР также генерирует спектр поглощения. |
| МРТ | МРТ дает изображения органов, клеток. |
Резюме – СОЭ, ЯМР и МРТ
Спектроскопические методы широко используются в биохимическом анализе молекул, соединений, клеток и органов, особенно при обнаружении новых клеток и злокачественных клеток в организме и, таким образом, для характеристики их физических свойств. Таким образом, три техники; ЭПР, ЯМР и МРТ имеют большое значение, поскольку они представляют собой неинвазивные спектроскопические методы, используемые для качественной и количественной интерпретации биомолекул. Основное различие между ЭПР ЯМР и МРТ заключается в типе излучения, которое они используют, и в типе вещества, на которое они нацелены.
Загрузить PDF-версию СОЭ, ЯМР и МРТ
Вы можете загрузить PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономном режиме в соответствии с примечаниями к цитированию. Пожалуйста, загрузите PDF-версию здесь. Разница между СОЭ, ЯМР и МРТ.
