Spektroskopi, organik bileşikleri analiz etmek ve yapılarını aydınlatmak ve özelliklerine göre bileşiği karakterize etmek için kullanılan bir ölçüm tekniğidir. Radyasyonun bir yüzeye çarpmada nasıl dağıldığını inceler ve madde ile etkileşime girer. Spektroskopik teknikte kullanılan radyasyon tipi, görünür ışıktan elektromanyetik radyasyona kadar değişebilir. Spektroskopik analizin yapıldığı madde de farklılık gösterebilir. Radyasyonun etkileştiği maddenin türüne bağlı olarak, iki ana teknik olabilir - ESR ve NMR. Elektron Spin Rezonans spektroskopisi (ESR) bir moleküldeki elektron spin oranlarını belirler ve Nükleer Manyetik Rezonans spektroskopisi (NMR) radyasyona maruz kaldığında nükleer saçılma prensibini kullanır. Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRI), radyasyon emisyonunun yoğunluğunu kullanarak organ ve hücrelerin yapılarını ve şekillerini belirlemek için kullanılan bir NMR formu ve bir görüntüleme tekniğidir.. Bu ESR, NMR ve MRI arasındaki temel farktır.
1. Genel Bakış ve Temel Fark
2. ESR nedir
3. NMR nedir
4. MRI nedir
5. ESR NMR ve MRG Arasındaki Benzerlikler
6. Yan Yana Karşılaştırma - Tablo Şeklinde ESR vs NMR vs MRI
7. Özet
Elektron Spin Rezonansı (ESR) Spektroskopisi öncelikle güçlü bir manyetik alanda eşleştirilmemiş bir elektrona maruz kaldığında mikrodalga radyasyonunun saçılmasına dayanır. Böylece, serbest radikaller gibi eşleşmemiş, yüksek derecede reaktif elektronlar içeren organlar veya hücreler bu metodoloji kullanılarak tespit edilebilir. Bu nedenle, bu teknik moleküllerin yararlı ve yapısal bilgilerini sağlar ve elektron taşınmasında moleküllerin, kristallerin, ligandların yapısal bilgilerini ve kimyasal reaksiyon işlemlerini çıkarmak için bir analiz yöntemi olarak kullanılabilir.
Şekil 01: ESR Spektrometresi
ESR'de, molekül manyetik bir alana maruz kaldığında, molekülün enerjisi çeşitli enerji seviyelerine bölünecek ve molekülde bulunan eşleştirilmemiş elektron radyasyonun enerjisini emdiğinde, elektron dönmeye başlar ve bu dönen elektronlar zayıf birbirleri ile etkileşim. Emilim sinyalleri, bu elektronların davranışını açıklamak için ölçülür.
Nükleer Manyetik Rezonans (NMR) Spektroskopisi biyokimya ve radyobiyolojide en yaygın kullanılan tekniklerden biridir. Bu işlemde, yüklü çekirdekler bir molekülün hedef maddesidir ve radyasyona maruz kaldığında uyarılması manyetik bir alanda ölçülür. Emilen radyasyonun frekansı bir spektrum oluşturur ve belirli bir molekülün veya organın nicelleştirilmesi ve yapısal analizi yapılabilir.
Resim 02: NMR Spektrumu
Çoğu NMR saptamasında kullanılan radyasyon, yüksek enerjili iyonize olmayan radyasyon olduğu için gama radyasyonudur. Çekirdeklerin manyetik alandaki eğrilmesi iki spin durumu ile sonuçlanır: pozitif spin ve negatif spin. Pozitif spin harici manyetik alanın karşısında bir manyetik alan üretir, negatif spin harici manyetik alan yönünde bir manyetik alan oluşturur. Buna karşılık gelen enerji boşluğu harici radyasyonu emer ve bir spektrum ile sonuçlanır..
Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRI), emilen radyasyonun yoğunluğunun, organların ve hücresel yapıların görüntülerini oluşturmak için kullanıldığı bir NMR formudur. Bu, invaziv olmayan bir tekniktir ve tespit için zararlı radyasyon kullanmaz. Bir MRI elde etmek için, hasta manyetik bir haznenin içinde tutulur ve görüntüyü net bir şekilde elde etmek için venöz kontrast ajanlarla tedavi edilir..
Resim 03: MRI
ESR NMR ve MRG | |
Tanım | |
ESR | Elektron Spin Rezonansı (ESR) Spektroskopisi, rezonansta olan ve radyasyonun emilimine dayanan bir spektrum üreten eşlenmemiş bir elektronun spinlenmesini kullanan tekniktir.. |
NMR | Nükleer Manyetik Rezonans (NMR) Spektroskopi, yüklü bir çekirdek manyetik bir alana yerleştirildiğinde ortaya çıkan rezonanstır ve çekirdeklerin 'dönmesine' neden olan bir radyo frekansı tarafından 'süpürülür'. Bu frekans bir spektrum oluşturmak için ölçülür. |
MRG | Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRI), radyasyon yoğunluğunun vücuttaki organların görüntülerini yakalamak için kullanıldığı bir NMR uygulamasıdır.. |
Radyasyon Türü | |
ESR | ESR çoğunlukla mikrodalga kullanır. |
NMR | NMR radyo dalgalarını kullanıyor. |
MRG | MRG, gama ışınları gibi elektromanyetik radyasyon kullanır. |
Hedeflenen Maddenin Türü | |
Avustralya, Brezilya ve Kuzey Amerika ülkelerinin kullandığı saat uygulaması | EST eşleştirilmemiş elektronları, serbest radikalleri hedefler. |
NMR | NMR yüklü çekirdekleri hedefler. |
MRG | MRI yüklü çekirdekleri hedefler. |
Üretilen Çıktı | |
Avustralya, Brezilya ve Kuzey Amerika ülkelerinin kullandığı saat uygulaması | ESR bir soğurma spektrumu oluşturur. |
NMR | NMR ayrıca bir absorpsiyon spektrumu oluşturur. |
MRG | MRI organların, hücrelerin görüntülerini üretir. |
Spektroskopik teknikler, moleküllerin, bileşiklerin, hücrelerin ve organların biyokimyasal analizinde, özellikle vücuttaki yeni hücreleri ve malign hücreleri tespit etmede ve böylece fiziksel özelliklerini karakterize etmede yaygın olarak kullanılmaktadır. Böylece, üç teknik; ESR, NMR ve MRI, biyomoleküllerde kalitatif ve kantitatif yorumlama için kullanılan invazif olmayan spektroskopik teknikler olduğu için büyük önem taşımaktadır. ESR NMR ve MRI arasındaki temel fark kullandıkları radyasyon türü ve hedefledikleri madde türüdür..
Bu makalenin PDF sürümünü indirebilir ve alıntı notlarına göre çevrimdışı amaçlar için kullanabilirsiniz. Lütfen PDF sürümünü buradan indirin ESR, NMR ve MRI arasındaki fark.
1. ESR. N.p., n.d. Ağ. Burada bulabilirsiniz. 14 Ağu. 2017.
2. Gericke, Karl-Heinz. “Elektron Spin Rezonansı (ESR).” ESR / EPR ve NMR. N.p., n.d. Ağ. Burada bulabilirsiniz. 14 Ağu. 2017.
3. Hoffman, Roy. NMR nedir? N.p., 03 Mayıs 2015. Web. Burada bulabilirsiniz. 14 Ağu.2017…
4. NMR Spektroskopisi. N.p., n.d. Ağ. Burada bulabilirsiniz. 14 Ağu. 2017.
5. ”Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRI).” Ulusal Biyomedikal Görüntüleme ve Biyomühendislik Enstitüsü. ABD Sağlık ve İnsan Hizmetleri Bakanlığı, 02 Şubat 2017. Web. Burada bulabilirsiniz. 14 Ağu. 2017.
1. “EPR spectometer” Przemyslaw “Tukan” Grudnik tarafından yapılan fotoğraf - Commons Wikimedia üzerinden İngilizce wikipedia'da (CC BY-SA 3.0) fotoğraf
2. “1H NMR Etil Asetat Kaplin gösterildi” 1H_NMR_Ethyl_Acetate_Coupling_shown.GIF: T.vanschaikderivative çalışması: H Padleckas (konuşma) - Bu dosya Commons aracılığıyla 1H NMR Etil Asetat Kaplininden türetilmiştir. Wikimedia
3. “MRI-Philips” Jan Ainali - Commons Wikimedia üzerinden kendi çalışması (CC BY 3.0)