piątek, 05 marca 2010 18:24

Spektroskopia Magnetycznego Rezonansu Jądrowego (NMR)

Napisał 
Oceń ten artykuł
(0 głosów)

spektroskopia NMRSpektroskopia NMR jest najważniejszą metodą identyfikacji związków organicznych, a także jedną z ważniejszych metod określania ich struktury. Każdy związek organiczny ma swoje charakterystyczne widmo NMR (?odcisk palca?). Wiele związków można rozpoznad przez porównanie obserwowanego widma z widmami znanych substancji.

Spektroskopia jądrowego rezonansu magnetycznego NMR polega na wzbudzaniu spinów jądrowych znajdujących się w zewnętrznym polu magnetycznym poprzez szybkie zmiany pola magnetycznego, a następnie rejestrację promieniowania elektromagnetycznego powstającego na skutek zjawisk relaksacji, gdzie przez relaksację rozumiemy powrót układu spinów jądrowych do stanu równowagi termodynamicznej. NMR jest zatem jedną ze spektroskopii absorpcyjnych.

Spektroskopia NMR ma wielkie możliwości wykorzystania w biologii i w medycynie. Dlatego jej dalszy rozwój zwrócił się właśnie w tym kierunku. Szerokie zastosowania NMR w wynikają z faktu, że najbardziej ?rezonansowe? jest wszechobecne w materii biologicznej jądro wodoru 1H (czyli proton). W zastosowaniu do spinów protonu metoda ta bywa nazywana protonowym rezonansem magnetycznym (1H-NMR). W medycynie metoda ta znana jest pod nazwą: Magnetyczny Rezonans Jądrowy (MRI).

Zastosowanie NMR w medycynie

Jedno z najbardziej zaskakujących zastosowao znalazł jądrowy rezonans magnetyczny w medycynie. Jeśli gradient pola zmienia sie w poprzek próbki, to protony ulegają rezonansowi przy różnych częstościach, zgodnie z ich umiejscowieniem w polu magnetycznym. Wielkośd sygnału rezonansowego przy określonym polu jest proporcjonalna do liczby protonów w miejscu odpowiadającym określonej wartości pola. Po wielu takich pomiarach absorpcji, z których każdy został wykonany pod nieco innym kątem, zebrane dane analizuje komputer i tworzy dwuwymiarowy obraz przekroju próbki. Obraz odzwierciedla rozkład protonów ? z grubsza biorąc, rozkład wody w organizmie. Obraz MRI wiadra wody jest zupełnie jednorodny. Lecz w organizmie rozkład wody w rożnych tkankach nie jest jednakowy i na tej podstawie można identyfikowad organy. Stosowanie środków kontrastowych znacznie zwiększa możliwości metody. Stosuje się m.in. związki jonowe o powinowactwie do tkanki guza *metaloporfiryny+, środki kontrastowe mające powinowactwo do zmienionych odczynowo bądź przerzutowo węzłów chłonnych czy przeciwciała znakowane środkami paramagnetycznymi.

Magnetyczny Rezonans Jądrowy (MRI)

Metoda MRI ma wielką przewagę nad metodami rentgenowskimi, ponieważ pacjent nie jest narażony na bardzo szkodliwe promieniowanie. Inną zaletą MRI jest to, że tą metodą można oglądad ?plasterki? tkanki, bez zakłóceo ze strony struktur znajdując się przed lub za nimi. Po otrzymaniu serii ?plasterków? można je połączyd w trójwymiarowy obraz, który jest znacznie dokładniejszy niż obraz rentgenowski. Najbardziej precyzyjnym pomiarem w fizyce jest pomiar częstości, którego dokonuje się już z dokładnością 10-14, a właśnie na pomiarze częstości opiera się zjawisko NMR.

Główną cechą MRI jest wieloprofilowośd tej metody, tzn. możliwośd obrazowania narządów i oceny ich funkcji, a także obserwacja zjawisk na poziomie molekularnym. Najnowsze osiągnięcia w dziedzinie zastosowao to badania spektroskopowe wykonywane in vivo, pozwalające na śledzenie procesów metabolicznych w wybranym voxelu żywego człowieka. Spektroskopia ta oparta jest często
na innych niż wodór jądrach rezonansowych takich jak: fosfor 31P, węgiel 13C oraz fluor 19F. Pozwala to na otrzymywanie selektywnych informacji m.in. o działaniu leków.

Podsumowując spektroskopia MR dostarcza informacji o metabolizmie tkanek, badania czynnościowe o ich funkcji, zaś obrazowanie MR *MRI+ dzięki wysokiej rozdzielczości liniowej i kontrastowej oraz wysokiej swoistości tkankowej pozwala na uwidocznienie poszczególnych narządów i w konsekwencji umożliwia rozpoznanie zmian chorobowych.

Literatura

1. L. Jones, P. Atkins, Chemia Ogólna. Cząsteczki, materia, reakcje, PWN, Warszawa 2006
2. P. Atkins, Chemia fizyczna, PWN, Warszawa 2002
3. http://pl.wikipedia.org/wiki/Spektroskopia_NMR
4. http://www.ftj.agh.edu.pl/~Suszycki/wyklad/fizykacialastalego/Spektroskopia_NMR.html
5. http://www3.uj.edu.pl/alma/alma/80/09.pdf
Czytany 16171 razy Ostatnio zmieniany sobota, 06 marca 2010 11:50
Grzegorz Toporek

Grzegorz jest założycielem i pomysłodawcą portalu Inżynieria Biomedyczna. Rozwija on przez to Swoje pasje którymi są e-biznes oraz grafika komputerowa. We wspólnie tworzonym przez Nas projekcie zajmuje się on: obsługą techniczną strony, SEO, SEM, tworzeniem grafiki oraz koordynacją całego przedsięwzięcia.

Jako inżynier biomedyczny interesuje się głównie technikami obrazowania medycznego (głównie tomografia komputerową), przetwarzaniem sygnałów i obrazów cyfrowych, telemedycyną oraz chirurgrią wspomaganą komputerowo.

Obecnie Grzegorz pracuje nad komputerowym systemem do wspomagania brachyterapii w ARTORG Center for Computer Aided Surgery, University of Bern, Switzerland.

Kontakt: http://www.istb.unibe.ch/content/about_us/staff/grzegorz_toporeknbspmnbspsc/

Strona: www.inzynieria-biomedyczna.com.pl/

1 komentarz

  • Link do komentarza MikeCibia niedziela, 10 września 2017 01:10 napisane przez MikeCibia

    onlineloans.us.com WriteMyEssay.us.com

Skomentuj

Upewnij się, że pola oznaczone wymagane gwiazdką (*) zostały wypełnione. Kod HTML nie jest dozwolony.

Najczęściej wyświetlane artykuły

  • Tomografia multimodalna - CT/PET, CT/MR, SPECT/CT - Zasada działania i zastosowania
    Począwszy od momentu skonstruowania pierwszego tomografu komputerowego przez Hounsfielda w 1968 roku rozwój tomograficznych technik obrazowania ciała ludzkiego polegał przede wszystkim na poprawie jakości uzyskiwanych danych obrazowych oraz zmniejszeniu czasu trwania badania. Z czasem pojawiły się nowe techniki, takie jak…
    w Sprzęt medyczny Czytaj dalej...
  • Portal Inżynieria Biomedyczna
    Portal Inżynieria Biomedyczna powstał dla miłośników dziedziny nauki jaką jest inżynieria biomedyczna. Znajdziesz u Nas wiele artykułów branżowych, nowości ze świata inżynierii biomedycznej, oferty pracy w Polsce i zagranicą, płatne praktyki dla studentów studiujących inżynierię biomedyczna. Redaktorzy Możliwości Kariera Zostań…
    w Inne
  • Implanty w leczeniu schorzeń kręgosłupa
    Kręgosłup, ze względu na funkcje jakie pełni w organizmie, jest niezbędnym narządem do prawidłowego funkcjonowania człowieka. Pomimo iż jest dobrze chroniony przez tkankę mięśniową jak i tłuszczową, często dochodzi do uszkodzenia (zarówno poprzez czynniki naturalne jak i losowe zdarzenia). Przywrócenie…
    w Biomateriały Czytaj dalej...
  • Inżynier biomedyczny - możliwości zatrudnienia
    Czy zastanawiałeś się kiedyś gdzie możesz pracować jako inżynier biomedyczny? Jakie możliwości zatrudnienia są w Polsce po kierunku inżynieria biomedyczna? Czy istnieje rynek pracy dla inżynierów biomedycznych i czy nie będziesz musiał wyjechać za granicę? W tym artykule częściowo spróbujemy…
    w Aktualności Czytaj dalej...
  • Tomografia Komputerowa - zasada działania
    Tomografia komputerowa (ang. Computed Tomography ? CT) jest systemem pośredniego obrazowania ? dokonywana jest rekonstrukcja obrazu na drodze obliczeń matematycznych. Badanie to pozwala na uzyskanie obrazów przestrzennych (wizualizacja narządów 3D) i przekroju badanego obiektu dzięki wykorzystaniu promieniowania rentgenowskiego. Tomografia komputerowa…
    w Sprzęt medyczny Czytaj dalej...

Top


Copyright © 2017 Portal Inżynieria Biomedyczna | Dobry start w inżynierii biomedycznej. Wszelkie prawa zastrzeżone.
Portal Inżynieria Biomedyczna