Unterschied zwischen ESR-NMR und MRI

Schlüsseldifferenz - ESR vs. NMR vs. MRI
 

Die Spektroskopie ist eine Quantifizierungsmethode, mit der organische Verbindungen analysiert und ihre Struktur aufgezeigt und die Verbindung anhand ihrer Eigenschaften charakterisiert wird. Es untersucht, wie Strahlung beim Auftreffen auf eine Oberfläche verteilt wird und mit Materie interagiert. Die Art der Strahlung, die in der spektroskopischen Technik verwendet wird, kann sich von sichtbarem Licht zu elektromagnetischer Strahlung unterscheiden. Die Angelegenheit, auf der die spektroskopische Analyse durchgeführt wird, kann sich auch unterscheiden. Abhängig von der Art der Materie, mit der Strahlung interagiert, kann es zwei Haupttechniken geben - ESR und NMR. Die Elektronenspinresonanzspektroskopie (ESR) identifiziert Elektronenspinraten in einem Molekül, und die Kernresonanzspektroskopie (NMR) verwendet das Prinzip der Kernstreuung bei Bestrahlung. Magnetic Resonance Imaging (MRI) ist eine Form von NMR und eine Bildgebungstechnik, mit der Strukturen und Formen von Organen und Zellen anhand der Intensität der Strahlungsemission bestimmt werden. Dies ist der Hauptunterschied zwischen ESR, NMR und MRI.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist ESR?
3. Was ist NMR?
4. Was ist MRI?
5. Ähnlichkeiten zwischen ESR-NMR und MRI
6. Side-by-Side-Vergleich - ESR vs NMR vs MRI in Tabellenform
7. Zusammenfassung

Was ist ESR??

Die Elektronenspinresonanz (ESR) -Spektroskopie basiert hauptsächlich auf der Streuung der Mikrowellenstrahlung bei Einwirkung eines ungepaarten Elektrons in einem starken Magnetfeld. So können Organe oder Zellen, die ungepaarte, hochreaktive Elektronen wie freie Radikale enthalten, mit dieser Methode nachgewiesen werden. Daher liefert diese Technik nützliche und strukturelle Informationen zu Molekülen und kann als Analyseverfahren verwendet werden, um strukturelle Informationen zu Molekülen, Kristallen, Liganden in Elektronentransport- und chemischen Reaktionsprozessen abzuleiten.

Abbildung 01: ESR-Spektrometer

Wenn in ESR das Molekül einem Magnetfeld ausgesetzt wird, spaltet sich die Energie des Moleküls in verschiedene Energieniveaus auf, und sobald das im Molekül vorhandene ungepaarte Elektron die Energie der Strahlung absorbiert, beginnt sich das Elektron und diese sich drehenden Elektronen zu drehen schwach miteinander interagieren. Die Absorptionssignale werden gemessen, um das Verhalten dieser Elektronen aufzuklären.

Was ist NMR??

Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) ist eine der am weitesten verbreiteten Techniken in der Biochemie und Radiobiologie. In diesem Prozess sind geladene Kerne das Zielmaterial eines Moleküls, und seine Anregung bei Bestrahlung wird in einem Magnetfeld gemessen. Die Frequenz der absorbierten Strahlung erzeugt ein Spektrum, und die Quantifizierung und Strukturanalyse des jeweiligen Moleküls oder Organs kann durchgeführt werden.

Abbildung 02: NMR-Spektrum

Bei der meisten NMR-Detektion verwendete Strahlung ist Gammastrahlung, da es sich um eine nichtionisierende Strahlung mit hoher Energie handelt. Das Drehen der Kerne im Magnetfeld führt zu zwei Spinzuständen: positivem Spin und negativem Spin. Der positive Spin erzeugt ein Magnetfeld, das dem äußeren Magnetfeld entgegengesetzt ist, während der negative Spin ein Magnetfeld in Richtung des äußeren Magnetfelds erzeugt. Die dazu korrespondierende Energielücke absorbiert äußere Strahlung und führt zu einem Spektrum.

Was ist MRI??

Magnetic Resonance Imaging (MRI) ist eine Form der NMR, bei der die Intensität der absorbierten Strahlung zur Erzeugung von Bildern von Organen und Zellstrukturen verwendet wird. Dies ist eine nicht invasive Technik und verwendet keine schädliche Strahlung zur Detektion. Um eine MRI zu erhalten, wird der Patient in einer Magnetkammer gehalten und zuvor mit intravenösen Kontrastmitteln behandelt, um das Bild klar zu erhalten.

Abbildung 03: MRI

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen ESR-NMR und MRI?

• ESR, NMR und MRI verwenden ein Magnetfeld.
• Bei allen drei Techniken erfolgt die Streuung der Materie durch Strahlung; sichtbares Licht oder elektromagnetische Strahlung.
• Alle sind nichtinvasive Techniken.
• Alle drei Techniken basieren auf der Anregung von Materie in einem Magnetfeld.
• Diese Techniken werden in der Diagnostik und Strukturanalyse von Organen und Zellen eingesetzt.

Was ist der Unterschied zwischen ESR-NMR und MRI??

ESR-NMR gegen MRI
Definition
ESR	Elektronenspinresonanz (ESR) -Spektroskopie ist die Technik, bei der ein ungepaartes Elektron gedreht wird, das sich in Resonanz befindet und ein Spektrum erzeugt, das auf der Absorption von Strahlung basiert.
NMR	Nuclear Magnetic Resonance (NMR) -Spektroskopie ist die Resonanz, die auftritt, wenn ein geladener Kern in ein Magnetfeld gesetzt wird und von einer Radiofrequenz "durchgespült" wird, die bewirkt, dass die Kerne "umdrehen". Diese Frequenz wird gemessen, um ein Spektrum zu bilden.
MRI	Magnetic Resonance Imaging (MRI) ist eine Anwendung von NMR, bei der die Intensität der Strahlung dazu verwendet wird, Bilder von Organen im Körper aufzunehmen.
Art der Strahlung
ESR	ESR verwendet meistens Mikrowellen.
NMR	NMR verwendet Radiowellen.
MRI	MRI verwendet elektromagnetische Strahlung wie Gammastrahlen.
Zielart der Angelegenheit
Europäische Sommerzeit	EST zielt auf ungepaarte Elektronen, freie Radikale.
NMR	NMR-Ziele geladene Kerne.
MRI	MRT zielt auf geladene Kerne ab.
Ausgabe generiert
Europäische Sommerzeit	ESR erzeugt ein Absorptionsspektrum.
NMR	NMR erzeugt auch ein Absorptionsspektrum.
MRI	MRI erzeugt Bilder von Organen, Zellen.

Zusammenfassung - ESR vs NMR vs MRI

Spektroskopische Techniken werden häufig bei der biochemischen Analyse von Molekülen, Verbindungen, Zellen und Organen eingesetzt, insbesondere beim Nachweis neuer Zellen und maligner Zellen im Körper und dadurch bei der Charakterisierung ihrer physikalischen Eigenschaften. Also die drei Techniken; ESR, NMR und MRI sind von großer Bedeutung, da es sich um nichtinvasive spektroskopische Techniken zur qualitativen und quantitativen Interpretation von Biomolekülen handelt. Der Hauptunterschied zwischen ESR-NMR und MRI ist die Art der Strahlung, die sie verwenden, und die Art der Materie, auf die sie abzielen.

Laden Sie die PDF-Version von ESR vs NMR vs MRI herunter

Sie können die PDF-Version dieses Artikels herunterladen und gemäß den Zitierhinweisen für Offline-Zwecke verwenden. Laden Sie die PDF-Version hier herunter. Unterschied zwischen ESR, NMR und MRI.

Verweise:

1. ESR. N.p., n. D. Netz. Hier verfügbar. 14. August 2017.
2. Gericke, Karl-Heinz. "Elektronenspinresonanz (ESR)". ESR / EPR und NMR. N.p., n. D. Netz. Hier verfügbar. 14. August 2017.
3. Hoffman, Roy. Was ist NMR? N.p., 03. Mai 2015. Web. Hier verfügbar. 14. Aug. 2017…
4. NMR-Spektroskopie. N.p., n. D. Netz.  Hier verfügbar. 14. August 2017.
5. "Magnetic Resonance Imaging (MRI)". Nationales Institut für biomedizinische Bildgebung und Bioengineering. US-Ministerium für Gesundheit und menschliche Dienste, 02. Februar 2017. Web. Hier verfügbar. 14. August 2017.

Bildhöflichkeit:

1. “EPR-Spektrometer” nach Foto von Przemyslaw “Tukan” Grudnik - Foto auf englischer Wikipedia (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "1H-NMR-Ethylacetat-Kopplung gezeigt" Von 1H_NMR_Ethyl_Acetate_Coupling_shown.GIF: T.vanschaikderivative Arbeit: H Padleckas (Diskussion) - Diese Datei wurde von der 1H-NMR-Ethylacetat-Kopplung gezeigt - 2.png: (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
3. “MRI-Philips” von Jan Ainali - Eigene Arbeit (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia