Nyckelskillnad – ESR vs NMR vs MRI
Spektroskopi är en kvantifieringsteknik som används för att analysera organiska föreningar och för att belysa deras struktur och karakterisera föreningen utifrån dess egenskaper. Den studerar hur strålning sprids när den träffar en yta och interagerar med materia. Den typ av strålning som används i den spektroskopiska tekniken kan skilja sig från synligt ljus till elektromagnetisk strålning. Frågan om vilken spektroskopisk analys utförs kan också skilja sig åt. Beroende på vilken typ av materia som strålning interagerar med kan det finnas två huvudtekniker - ESR och NMR. Elektronspinresonansspektroskopi (ESR) identifierar elektronspinhastigheter i en molekyl och kärnmagnetisk resonansspektroskopi (NMR) använder principen om kärnspridning vid exponering för strålning. Magnetic Resonance Imaging (MRI) är en form av NMR och en avbildningsteknik som används för att bestämma strukturer och former av organ och celler med hjälp av intensiteten av strålningsemissionen. Detta är den viktigaste skillnaden mellan ESR, NMR och MRI.
Vad är ESR?
Electron Spin Resonance (ESR) Spektroskopi är främst baserad på spridning av mikrovågsstrålning vid exponering för en oparad elektron i ett starkt magnetfält. Således kan organ eller celler som innehåller oparade, mycket reaktiva elektroner som fria radikaler detekteras med denna metod. Därför ger denna teknik användbar och strukturell information om molekyler och kan användas som en analysmetod för att härleda strukturell information om molekyler, kristaller, ligander i elektrontransport- och kemiska reaktionsprocesser.
Figur 01: ESR-spektrometer
I ESR, när molekylen utsätts för ett magnetfält, kommer molekylens energi att delas upp i olika energinivåer och när den oparade elektronen som finns i molekylen absorberar strålningsenergin börjar elektronen snurra, och dessa snurrande elektroner interagerar svagt med varandra. Absorptionssignalerna mäts för att belysa beteendet hos dessa elektroner.
Vad är NMR?
Nuclear Magnetic Resonance (NMR) Spektroskopi är en av de mest använda teknikerna inom biokemi och radiobiologi. I denna process är laddade kärnor målmaterialet för en molekyl och dess excitation vid exponering för strålning mäts i ett magnetfält. Frekvensen av den absorberade strålningen genererar ett spektrum och kvantifieringen och strukturanalysen av den speciella molekylen eller organet kan utföras.
Figur 02: NMR-spektrum
Strålning som används i de flesta NMR-detektion är gammastrålning eftersom det är en icke-joniserande strålning med hög energi. Snurrandet av kärnorna i magnetfältet resulterar i två spinntillstånd: positivt spinn och negativt spinn. Det positiva spinnet genererar ett magnetiskt fält motsatt det externa magnetfältet medan det negativa spinnet genererar ett magnetfält i riktning mot det externa magnetfältet. Energigapet som motsvarar detta kommer att absorbera extern strålning och resultera i ett spektrum.
Vad är MRT?
Magnetic Resonance Imaging (MRI) är en form av NMR, där intensiteten av den absorberade strålningen används för att generera bilder av organ och cellulära strukturer. Detta är en icke-invasiv teknik och använder ingen skadlig strålning för upptäckt. För att få en MRT hålls patienten inuti en magnetkammare och behandlas i förväg med intravenösa kontrastmedel för att få bilden tydligt.
Figur 03: MRI
Vilka är likheterna mellan ESR NMR och MRI?
- ESR, NMR och MRI använder ett magnetfält.
- I alla tre teknikerna sker spridningen av materia genom strålning; synligt ljus eller elektromagnetisk strålning.
- Alla är icke-invasiva tekniker.
- Alla tre teknikerna är baserade på excitation av materia i ett magnetfält.
- Dessa tekniker används i diagnostik och strukturanalys av organ och celler.
Vad är skillnaden mellan ESR NMR och MRI?
ESR NMR vs MRI |
|
| Definition | |
| ESR | Electron Spin Resonance (ESR) Spektroskopi är tekniken som använder spinning av en oparad elektron som är i resonans och genererar ett spektrum baserat på absorption av strålning. |
| NMR | Nuclear Magnetic Resonance (NMR) Spektroskopi är den resonans som uppstår när en laddad kärna placeras i ett magnetfält och "svepts" av en radiofrekvens som får kärnorna att "vända". Denna frekvens mäts för att bilda ett spektrum. |
| MRI | Magnetic Resonance Imaging (MRI) är en tillämpning av NMR, där intensiteten av strålningen används för att fånga bilder av organ i kroppen. |
| Typ av strålning | |
| ESR | ESR använder mestadels mikrovågor. |
| NMR | NMR använder radiovågor. |
| MRI | MRI använder elektromagnetisk strålning som gammastrålar. |
| Type of Matter Targeted | |
| EST | EST riktar sig mot oparade elektroner, fria radikaler. |
| NMR | NMR mål laddade kärnor. |
| MRI | MRI målar laddade kärnor. |
| Utdata genererad | |
| EST | ESR genererar ett absorptionsspektrum. |
| NMR | NMR genererar också ett absorptionsspektrum. |
| MRI | MRT producerar bilder av organ, celler. |
Sammanfattning – ESR vs NMR vs MRI
Spektroskopiska tekniker används i stor utsträckning vid biokemisk analys av molekyler, föreningar, celler och organ, särskilt för att detektera nya celler och maligna celler i kroppen och därigenom karakterisera deras fysiska egenskaper. Således, de tre teknikerna; ESR, NMR och MRI är av stor betydelse då de är icke-invasiva spektroskopiska tekniker som används för kvalitativ och kvantitativ tolkning av biomolekyler. Den största skillnaden mellan ESR NMR och MRI är vilken typ av strålning de använder och vilken typ av materia de riktar in sig på.
Ladda ner PDF-version av ESR vs NMR vs MRI
Du kan ladda ner PDF-versionen av den här artikeln och använda den för offlineändamål enligt citat. Ladda ner PDF-versionen här Skillnaden mellan ESR, NMR och MRI.
