Verschil tussen ESR NMR en MRI
Share
Belangrijkste verschil - ESR versus NMR versus MRI
Spectroscopie is een kwantificatietechniek die wordt gebruikt om organische verbindingen te analyseren en hun structuur op te helderen en de verbinding te karakteriseren op basis van zijn eigenschappen. Het onderzoekt hoe straling wordt verspreid bij het raken van een oppervlak en interageert met materie. Het type straling dat wordt gebruikt in de spectroscopische techniek kan verschillen van zichtbaar licht tot elektromagnetische straling. De materie waarop spectroscopische analyse wordt uitgevoerd, kan ook verschillen. Afhankelijk van het type materie waarmee straling in wisselwerking staat, kunnen er twee hoofdtechnieken zijn: ESR en NMR. Electron Spin Resonance spectroscopy (ESR) identificeert elektron-spin-snelheden in een molecuul en Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy (NMR) gebruikt het principe van nucleaire verstrooiing bij blootstelling aan straling. Magnetic Resonance Imaging (MRI) is een vorm van NMR en een beeldvormende techniek die wordt gebruikt om de structuren en vormen van organen en cellen te bepalen met behulp van de intensiteit van de stralingsemissie. Dit is het belangrijkste verschil tussen ESR, NMR en MRI.
INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is ESR
3. Wat is NMR
4. Wat is MRI
5. Overeenkomsten tussen ESR NMR en MRI
6. Vergelijking zij aan zij - ESR vs NMR versus MRI in tabelvorm
7. Samenvatting
Wat is ESR?
Electron Spin Resonance (ESR) Spectroscopie is voornamelijk gebaseerd op de verstrooiing van microgolfstraling bij blootstelling aan een ongepaard elektron in een sterk magnetisch veld. Aldus kunnen organen of cellen die ongepaarde, zeer reactieve elektronen bevatten, zoals vrije radicalen, worden gedetecteerd met behulp van deze methodologie. Daarom biedt deze techniek bruikbare en structurele informatie over moleculen en kan deze worden gebruikt als een analysemethode voor het afleiden van structurele informatie van moleculen, kristallen, liganden in elektronentransport en chemische reactieprocessen..
Figuur 01: ESR-spectrometer
In ESR, wanneer het molecuul wordt onderworpen aan een magnetisch veld, zal de energie van het molecuul splitsen in verschillende energieniveaus en zodra het ongepaarde elektron dat in het molecuul aanwezig is de energie van de straling absorbeert, begint het elektron te draaien en deze draaiende elektronen zwak met elkaar omgaan. De absorptiesignalen worden gemeten om het gedrag van deze elektronen op te helderen.
Wat is NMR?
Nucleaire Magnetische Resonantie (NMR) Spectroscopie is een van de meest gebruikte technieken in de biochemie en radiobiologie. In dit proces zijn geladen kernen het doelmateriaal van een molecuul en de excitatie ervan bij blootstelling aan straling wordt gemeten in een magnetisch veld. De frequentie van de geabsorbeerde straling genereert een spectrum en de kwantificering en de structurele analyse van het specifieke molecuul of het orgaan kan worden uitgevoerd.
Figuur 02: NMR-spectrum
Straling gebruikt in de meeste NMR-detectie is gammastraling omdat het een niet-ioniserende straling met hoge energie is. Het spinnen van de kernen in het magnetische veld resulteert in twee spintoestanden: positieve draaiing en de negatieve draaiing. De positieve spin genereert een magnetisch veld tegenover het externe magnetische veld terwijl de negatieve spin een magnetisch veld genereert in de richting van het externe magnetische veld. De energiehiaat die hiermee correspondeert, zal externe straling absorberen en resulteren in een spectrum.
Wat is MRI?
Magnetic Resonance Imaging (MRI) is een vorm van NMR, waarbij de intensiteit van de geabsorbeerde straling wordt gebruikt om afbeeldingen van organen en cellulaire structuren te genereren. Dit is een niet-invasieve techniek en gebruikt geen schadelijke straling voor detectie. Om een MRI te verkrijgen, wordt de patiënt in een magnetische kamer gehouden en wordt deze eerder behandeld met intraveneuze contrastmiddelen om het beeld duidelijk te verkrijgen.
Figuur 03: MRI
Wat zijn de overeenkomsten tussen ESR-NMR en MRI?
- ESR, NMR en MRI gebruiken een magnetisch veld.
- In alle drie de technieken wordt de verstrooiing van materie gedaan door straling; zichtbaar licht of elektromagnetische straling.
- Alle zijn niet-invasieve technieken.
- Alle drie technieken zijn gebaseerd op de excitatie van materie in een magnetisch veld.
- Deze technieken worden gebruikt in de diagnostiek en structurele analyse van organen en cellen.
Wat is het verschil tussen ESR-NMR en MRI?
ESR NMR versus MRI | |
| Definitie | |
| ESR | Electron Spin Resonance (ESR) Spectroscopy is de techniek die gebruik maakt van het spinnen van een ongepaard elektron dat resoneert en een spectrum genereert dat gebaseerd is op de absorptie van straling. |
| NMR | Nucleaire Magnetische Resonantie (NMR) Spectroscopie is de resonantie die optreedt wanneer een geladen kern in een magnetisch veld wordt geplaatst en wordt 'geveegd' door een radiofrequentie die ervoor zorgt dat de kernen 'omslaan'. Deze frequentie wordt gemeten om een spectrum te vormen. |
| MRI | Magnetic Resonance Imaging (MRI) is een toepassing van NMR, waarbij de intensiteit van de straling wordt gebruikt om beelden van organen in het lichaam vast te leggen. |
| Type straling | |
| ESR | ESR gebruikt meestal microgolven. |
| NMR | NMR maakt gebruik van radiogolven. |
| MRI | MRI gebruikt elektromagnetische straling zoals gammastraling. |
| Soort doelgericht | |
| Est | EST richt ongepaarde elektronen, vrije radicalen. |
| NMR | NMR is gericht op geladen kernen. |
| MRI | MRI is gericht op geladen kernen. |
| Output gegenereerd | |
| Est | ESR genereert een absorptiespectrum. |
| NMR | NMR genereert ook een absorptiespectrum. |
| MRI | MRI produceert afbeeldingen van organen, cellen. |
Samenvatting - ESR versus NMR versus MRI
Spectroscopische technieken worden veel gebruikt in de biochemische analyse van moleculen, verbindingen, cellen en organen, met name bij het detecteren van nieuwe cellen en kwaadaardige cellen in het lichaam en daardoor het karakteriseren van hun fysische eigenschappen. Dus, de drie technieken; ESR, NMR en MRI zijn van groot belang omdat het niet-invasieve spectroscopische technieken zijn die worden gebruikt voor kwalitatieve en kwantitatieve interpretatie van biomoleculen. Het belangrijkste verschil tussen ESR-NMR en MRI is het type straling dat ze gebruiken en het soort materie dat ze targeten.
Download PDF-versie van ESR versus NMR versus MRI
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden, zoals per citaatnotitie. Download hier de PDF-versie. Verschil tussen ESR, NMR en MRI.
Referenties:
1. ESR. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 14 aug. 2017.
2. Gericke, Karl-Heinz. "Electron Spin Resonance (ESR)." ESR / EPR en NMR. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 14 aug. 2017.
3. Hoffman, Roy. Wat is NMR? N.p., 3 mei 2015. Web. Beschikbaar Hier. 14 aug. 2017 ...
4. NMR-spectroscopie. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 14 aug. 2017.
5. "Magnetic Resonance Imaging (MRI)." Nationaal instituut voor biomedische beeldvorming en biotechniek. U.S. Department of Health and Human Services, 02 februari 2017. Web. Beschikbaar Hier. 14 aug. 2017.
Afbeelding met dank aan:
1. "EPR-spectometer" door foto gemaakt door Przemyslaw "Tukan" Grudnik - foto op Engelse wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "1H NMR Ethylacetaatkoppeling getoond" door 1H_NMR_Ethyl_Acetate_Coupling_shown.GIF: T.vanschaikderivative work: H Padleckas (talk) - Dit bestand was afgeleid van 1H NMR Ethyl Acetate Coupling getoond - 2.png: (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
3. "MRI-Philips" door Jan Ainali - Eigen werk (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
