Sự khác biệt chính - ESR so với NMR và MRI
Quang phổ là một kỹ thuật định lượng được sử dụng để phân tích các hợp chất hữu cơ và làm sáng tỏ cấu trúc của chúng cũng như mô tả đặc điểm của hợp chất dựa trên các đặc tính của nó. Nó nghiên cứu cách bức xạ được phân tán trên bề mặt và tương tác với vật chất. Loại bức xạ được sử dụng trong kỹ thuật quang phổ có thể khác từ ánh sáng nhìn thấy đến bức xạ điện từ. Vấn đề mà phép phân tích quang phổ được thực hiện cũng có thể khác nhau. Tùy thuộc vào loại vật chất mà bức xạ tương tác với nhau, có thể có hai kỹ thuật chính - ESR và NMR. Phổ cộng hưởng từ spin điện tử (ESR) xác định tốc độ spin điện tử trong phân tử và quang phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) sử dụng nguyên tắc tán xạ hạt nhân khi tiếp xúc với bức xạ. Chụp cộng hưởng từ (MRI) là một dạng NMR và một kỹ thuật hình ảnh được sử dụng để xác định cấu trúc và hình dạng của các cơ quan và tế bào bằng cách sử dụng cường độ phát bức xạ. Đây là sự khác biệt chính giữa ESR, NMR và MRI.
ESR là gì?
Phương pháp Quang phổ Cộng hưởng Spin Điện tử (ESR) chủ yếu dựa trên sự tán xạ của bức xạ vi sóng khi tiếp xúc với một điện tử chưa ghép đôi trong một từ trường mạnh. Do đó, các cơ quan hoặc tế bào có chứa các điện tử chưa ghép đôi, có phản ứng cao như các gốc tự do có thể được phát hiện bằng cách sử dụng phương pháp luận này. Do đó, kỹ thuật này cung cấp thông tin hữu ích và cấu trúc của phân tử và có thể được sử dụng như một phương pháp phân tích để suy ra thông tin cấu trúc của phân tử, tinh thể, phối tử trong quá trình vận chuyển điện tử và phản ứng hóa học.
Hình 01: Máy đo phổ ESR
Trong ESR, khi phân tử chịu tác động của từ trường, năng lượng của phân tử sẽ phân tách thành nhiều mức năng lượng khác nhau và một khi điện tử chưa ghép đôi có trong phân tử hấp thụ năng lượng của bức xạ, điện tử bắt đầu quay., và các electron quay này tương tác yếu với nhau. Các tín hiệu hấp thụ được đo để làm sáng tỏ hành vi của các electron này.
NMR là gì?
Quang phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) là một trong những kỹ thuật được sử dụng rộng rãi nhất trong hóa sinh và sinh học phóng xạ. Trong quá trình này, các hạt nhân mang điện là vật chất đích của phân tử và kích thích của nó khi tiếp xúc với bức xạ được đo trong từ trường. Tần số của bức xạ hấp thụ tạo ra một quang phổ và việc định lượng cũng như phân tích cấu trúc của phân tử hoặc cơ quan cụ thể có thể được thực hiện.
Hình 02: Phổ NMR
Bức xạ được sử dụng trong hầu hết phát hiện NMR là bức xạ gamma vì nó là bức xạ không ion hóa năng lượng cao. Sự quay của các hạt nhân trong từ trường dẫn đến hai trạng thái spin: spin dương và spin âm. Spin dương tạo ra từ trường ngược với từ trường bên ngoài trong khi spin âm tạo ra từ trường theo hướng của từ trường bên ngoài. Khoảng trống năng lượng tương ứng với khoảng trống này sẽ hấp thụ bức xạ bên ngoài và tạo ra quang phổ.
MRI là gì?
Hình ảnh Cộng hưởng Từ (MRI) là một dạng NMR, trong đó cường độ bức xạ được hấp thụ được sử dụng để tạo ra hình ảnh của các cơ quan và cấu trúc tế bào. Đây là một kỹ thuật không xâm lấn và không sử dụng bất kỳ bức xạ có hại nào để phát hiện. Để có được MRI, bệnh nhân được giữ trong buồng từ tính và được điều trị trước bằng chất cản quang trong tĩnh mạch để có được hình ảnh rõ ràng.
Hình 03: MRI
Điểm giống nhau giữa ESR NMR và MRI là gì?
- ESR, NMR và MRI sử dụng từ trường.
- Trong cả ba kỹ thuật, sự tán xạ của vật chất được thực hiện bởi bức xạ; ánh sáng nhìn thấy hoặc bức xạ điện từ.
- Tất cả đều là kỹ thuật không xâm lấn.
- Cả ba kỹ thuật này đều dựa trên sự kích thích của vật chất trong từ trường.
- Những kỹ thuật này được sử dụng trong chẩn đoán và phân tích cấu trúc của các cơ quan và tế bào.
Sự khác biệt giữa ESR NMR và MRI là gì?
ESR NMR vs MRI |
|
| Định nghĩa | |
| ESR | Quang phổ Cộng hưởng Spin Điện tử (ESR) là kỹ thuật sử dụng sự quay tròn của một điện tử chưa ghép đôi đang cộng hưởng và tạo ra quang phổ dựa trên sự hấp thụ bức xạ. |
| NMR | Quang phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) là hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi một hạt nhân mang điện được đặt trong từ trường và bị 'quét' bởi một tần số vô tuyến làm cho hạt nhân 'lật'. Tần số này được đo để tạo thành phổ. |
| MRI | Hình ảnh Cộng hưởng Từ (MRI) là một ứng dụng của NMR, trong đó cường độ bức xạ được sử dụng để ghi lại hình ảnh của các cơ quan trong cơ thể. |
| Loại bức xạ | |
| ESR | ESR chủ yếu sử dụng vi sóng. |
| NMR | NMR sử dụng sóng vô tuyến. |
| MRI | MRI sử dụng bức xạ điện từ như tia gamma. |
| Loại Vật chất được Nhắm mục tiêu | |
| EST | EST nhắm vào các điện tử chưa ghép đôi, các gốc tự do. |
| NMR | NMR nhắm vào các hạt nhân mang điện. |
| MRI | MRI nhắm mục tiêu vào các hạt nhân mang điện. |
| Đầu ra được tạo | |
| EST | ESR tạo ra quang phổ hấp thụ. |
| NMR | NMR cũng tạo ra quang phổ hấp thụ. |
| MRI | MRI tạo ra hình ảnh của các cơ quan, tế bào. |
Tóm tắt - ESR vs NMR vs MRI
Kỹ thuật quang phổ được sử dụng rộng rãi trong phân tích sinh hóa của các phân tử, hợp chất, tế bào và các cơ quan, đặc biệt là trong việc phát hiện các tế bào mới và tế bào ác tính trong cơ thể và từ đó xác định đặc tính vật lý của chúng. Như vậy, ba kỹ thuật; ESR, NMR và MRI có tầm quan trọng lớn vì chúng là các kỹ thuật quang phổ không xâm lấn được sử dụng để giải thích định tính và định lượng trên các phân tử sinh học. Sự khác biệt chính giữa ESR NMR và MRI là loại bức xạ họ sử dụng và loại vật chất mà họ nhắm mục tiêu.
Tải xuống Phiên bản PDF của ESR vs NMR vs MRI
Bạn có thể tải xuống phiên bản PDF của bài viết này và sử dụng nó cho mục đích ngoại tuyến theo ghi chú trích dẫn. Vui lòng tải xuống phiên bản PDF tại đây Sự khác biệt giữa ESR, NMR và MRI.
