Differenza chiave – ESR vs NMR vs MRI
La spettroscopia è una tecnica di quantificazione utilizzata per analizzare i composti organici, chiarirne la struttura e caratterizzare il composto in base alle sue proprietà. Studia come la radiazione viene dispersa quando colpisce una superficie e interagisce con la materia. Il tipo di radiazione utilizzata nella tecnica spettroscopica può differire dalla luce visibile alla radiazione elettromagnetica. Anche la materia su cui viene eseguita l'analisi spettroscopica può differire. A seconda del tipo di materia con cui interagisce la radiazione, ci possono essere due tecniche principali: ESR e NMR. La spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (ESR) identifica le velocità di spin degli elettroni in una molecola e la spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR) utilizza il principio della dispersione nucleare in seguito all'esposizione alle radiazioni. La risonanza magnetica per immagini (MRI) è una forma di NMR e una tecnica di imaging utilizzata per determinare le strutture e le forme di organi e cellule utilizzando l'intensità dell'emissione di radiazioni. Questa è la differenza fondamentale tra ESR, NMR e MRI.
Cos'è la VES?
La spettroscopia di risonanza di spin elettronico (ESR) si basa principalmente sulla diffusione della radiazione a microonde in seguito all'esposizione a un elettrone spaiato in un forte campo magnetico. Pertanto, gli organi o le cellule che contengono elettroni spaiati e altamente reattivi come i radicali liberi possono essere rilevati utilizzando questa metodologia. Pertanto, questa tecnica fornisce informazioni utili e strutturali delle molecole e può essere utilizzata come metodo di analisi per dedurre informazioni strutturali di molecole, cristalli, ligandi nel trasporto di elettroni e nei processi di reazione chimica.
Figura 01: spettrometro ESR
In ESR, quando la molecola è sottoposta a un campo magnetico, l'energia della molecola si divide in vari livelli di energia e una volta che l'elettrone spaiato presente nella molecola assorbe l'energia della radiazione, l'elettrone inizia a ruotare, e questi elettroni rotanti interagiscono debolmente tra loro. I segnali di assorbimento vengono misurati per chiarire il comportamento di questi elettroni.
Cos'è l'NMR?
La spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR) è una delle tecniche più utilizzate in biochimica e radiobiologia. In questo processo, i nuclei carichi sono il materiale bersaglio di una molecola e la sua eccitazione all'esposizione alle radiazioni viene misurata in un campo magnetico. La frequenza della radiazione assorbita genera uno spettro e può essere eseguita la quantificazione e l'analisi strutturale della particolare molecola o dell'organo.
Figura 02: Spettro NMR
Le radiazioni utilizzate nella maggior parte dei rilevamenti NMR sono radiazioni gamma poiché sono radiazioni non ionizzanti ad alta energia. La rotazione dei nuclei nel campo magnetico si traduce in due stati di spin: spin positivo e spin negativo. Lo spin positivo genera un campo magnetico opposto al campo magnetico esterno mentre lo spin negativo genera un campo magnetico nella direzione del campo magnetico esterno. Il divario energetico corrispondente assorbirà la radiazione esterna e risulterà in uno spettro.
Cos'è la risonanza magnetica?
La risonanza magnetica (MRI) è una forma di NMR, in cui l'intensità della radiazione assorbita viene utilizzata per generare immagini di organi e strutture cellulari. Questa è una tecnica non invasiva e non utilizza radiazioni nocive per il rilevamento. Per ottenere una risonanza magnetica, il paziente viene tenuto all'interno di una camera magnetica e trattato preventivamente con mezzi di contrasto endovenosi in modo da ottenere l'immagine nitida.
Figura 03: risonanza magnetica
Quali sono le somiglianze tra ESR NMR e MRI?
- ESR, NMR e MRI utilizzano un campo magnetico.
- In tutte e tre le tecniche, la dispersione della materia avviene per radiazione; luce visibile o radiazione elettromagnetica.
- Tutte sono tecniche non invasive.
- Tutte e tre le tecniche si basano sull'eccitazione della materia in un campo magnetico.
- Queste tecniche sono utilizzate nella diagnostica e nell'analisi strutturale di organi e cellule.
Qual è la differenza tra ESR NMR e MRI?
ESR NMR vs MRI |
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| Definizione | |
| ESR | Electron Spin Resonance (ESR) La spettroscopia è la tecnica che utilizza la rotazione di un elettrone spaiato che è in risonanza e genera uno spettro basato sull'assorbimento della radiazione. |
| NMR | La spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR) è la risonanza che si verifica quando un nucleo carico viene posizionato in un campo magnetico ed è "spazzato" da una radiofrequenza che fa "spostare" i nuclei. Questa frequenza viene misurata per formare uno spettro. |
| MRI | La risonanza magnetica (MRI) è un'applicazione dell'NMR, in cui l'intensità della radiazione viene utilizzata per acquisire immagini di organi nel corpo. |
| Tipo di radiazione | |
| ESR | ESR utilizza principalmente le microonde. |
| NMR | NMR utilizza le onde radio. |
| MRI | La risonanza magnetica utilizza radiazioni elettromagnetiche come i raggi gamma. |
| Tipo di questione mirata | |
| EST | EST prende di mira elettroni spaiati, radicali liberi. |
| NMR | NMR prende di mira nuclei carichi. |
| MRI | La risonanza magnetica prende di mira i nuclei carichi. |
| Uscita generata | |
| EST | ESR genera uno spettro di assorbimento. |
| NMR | NMR genera anche uno spettro di assorbimento. |
| MRI | La risonanza magnetica produce immagini di organi, cellule. |
Riepilogo – ESR vs NMR vs MRI
Le tecniche spettroscopiche sono ampiamente utilizzate nell'analisi biochimica di molecole, composti, cellule e organi, in particolare per rilevare nuove cellule e cellule maligne nel corpo e quindi caratterizzarne le proprietà fisiche. Quindi, le tre tecniche; ESR, NMR e MRI sono di grande importanza in quanto sono tecniche spettroscopiche non invasive utilizzate per l'interpretazione qualitativa e quantitativa delle biomolecole. La principale differenza tra ESR NMR e MRI è il tipo di radiazione che usano e il tipo di materia che prendono di mira.
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