La spectroscopie est une technique de quantification utilisée pour analyser les composés organiques et élucider leur structure et caractériser le composé en fonction de ses propriétés. Il étudie comment les radiations sont dispersées sur la frappe d'une surface et interagissent avec la matière. Le type de rayonnement utilisé dans la technique spectroscopique peut différer de la lumière visible au rayonnement électromagnétique. La question sur laquelle une analyse spectroscopique est effectuée peut également différer. Selon le type de matière avec laquelle le rayonnement interagit, il peut y avoir deux techniques principales - ESR et RMN. La spectroscopie de résonance d'électrons (ESR) identifie les taux de spin électronique dans une spectroscopie de résonance magnétique à molécule et nucléaire (RMN) utilise le principe de la diffusion nucléaire lors de l'exposition au rayonnement. L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est une forme de RMN et une technique d'imagerie utilisée pour déterminer les structures et les formes des organes et des cellules en utilisant l'intensité de l'émission de rayonnement. C'est la principale différence entre ESR, RMN et IRM.
1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que l'ESR
3. Qu'est-ce que RMN
4. Qu'est-ce que l'IRM
5. Similitudes entre la RMN ESR et l'IRM
6. Comparaison côte à côte - ESR vs RMN vs IRM sous forme tabulaire
7. Résumé
La spectroscopie de résonance de spin électronique (ESR) est principalement basée sur la diffusion du rayonnement micro-ondes lors de l'exposition à un électron non apparié dans un champ magnétique fort. Ainsi, des organes ou des cellules contenant des électrons non réactifs et hautement réactifs tels que des radicaux libres peuvent être détectés en utilisant cette méthodologie. Par conséquent, cette technique fournit des informations utiles et structurelles sur les molécules et peut être utilisée comme méthode d'analyse pour déduire les informations structurelles des molécules, des cristaux, des ligands dans le transport d'électrons et les processus de réaction chimique.
Figure 01: Spectromètre ESR
Dans ESR, lorsque la molécule est soumise à un champ magnétique, l'énergie de la molécule se divisera en différents niveaux d'énergie et une fois que l'électron non apparié présent dans la molécule absorbe l'énergie du rayonnement, l'électron commence à tourner, et ces électrons en rotation interagir faiblement les uns avec les autres. Les signaux d'absorption sont mesurés pour élucider le comportement de ces électrons.
La spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN) est l'une des techniques les plus utilisées en biochimie et radiobiologie. Dans ce processus, les noyaux chargés sont le matériau cible d'une molécule et son excitation lors de l'exposition au rayonnement est mesurée dans un champ magnétique. La fréquence du rayonnement absorbé génère un spectre et la quantification et l'analyse structurelle de la molécule particulière ou de l'organe peuvent être effectuées.
Figure 02: Spectre RMN
Le rayonnement utilisé dans la plupart des détections de RMN est le rayonnement gamma car il s'agit d'un rayonnement à haute énergie non ionisant. Le filage des noyaux dans le champ magnétique se traduit par deux états de spin: spin positif et rotation négative. Le spin positif génère un champ magnétique opposé au champ magnétique externe tandis que le spin négatif génère un champ magnétique en direction du champ magnétique externe. L'espace d'énergie correspondant à cela absorbera le rayonnement externe et entraînera un spectre.
L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est une forme de RMN, où l'intensité du rayonnement absorbé est utilisée pour générer des images d'organes et de structures cellulaires. Il s'agit d'une technique non invasive et n'utilise aucun rayonnement nocif pour la détection. Afin d'obtenir une IRM, le patient est conservé à l'intérieur d'une chambre magnétique et est traité avant avec des agents de contraste intra-à mesure afin d'obtenir clairement l'image.
Figure 03: IRM
ESR RMN vs IRM | |
Définition | |
ESR | La spectroscopie de résonance de spin électronique (ESR) est la technique qui utilise le filage d'un électron non apparié qui est en résonance et génère un spectre basé sur l'absorption du rayonnement. |
RMN | La spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN) est la résonance qui se produit lorsqu'un noyau chargé est placé dans un champ magnétique et est `` balayé '' par une radiofréquence qui fait que les noyaux `` flip ''. Cette fréquence est mesurée pour former un spectre. |
IRM | L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est une application de RMN, où l'intensité du rayonnement est utilisée pour capturer des images d'organes dans le corps. |
Type de rayonnement | |
ESR | ESR utilise principalement des micro-ondes. |
RMN | RMN utilise des ondes radio. |
IRM | L'IRM utilise le rayonnement électromagnétique tel que les rayons gamma. |
Type de matière ciblée | |
est | EST cible les électrons non appariés, les radicaux libres. |
RMN | Cibles RMN des noyaux chargés. |
IRM | Cibles IRM noyaux chargés. |
Sortie générée | |
est | ESR génère un spectre d'absorption. |
RMN | La RMN génère également un spectre d'absorption. |
IRM | L'IRM produit des images d'organes, de cellules. |
Les techniques spectroscopiques sont largement utilisées dans l'analyse biochimique des molécules, des composés, des cellules et des organes, en particulier dans la détection de nouvelles cellules et cellules malignes dans le corps et caractérisant ainsi leurs propriétés physiques. Ainsi, les trois techniques; Les ESR, RMN et IRM sont d'une grande importance car ce sont des techniques spectroscopiques non invasives utilisées pour l'interprétation qualitative et quantitative sur les biomolécules. La principale différence entre la RMN ESR et l'IRM est le type de rayonnement qu'ils utilisent et le type de matière qu'ils ciblent.
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1. «EPR Spectomètre» par photo fabriquée par Przemyslaw «Tukan» Grudnik - Photo sur l'anglais Wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Couplage à acétate d'éthyle RMN 1H montré" par 1h_nmr_ethyl_acetate_coupling_shown.CADEAU.Vanschaikderivative Work: H Padleckas (Talk) - Ce fichier a été dérivé de 1h Couplage de l'acétate d'éthyle RMN montré - 2.PNG: (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
3. «Mri-Philips» par Jan Ainali - Propre travaux (CC par 3.0) via Commons Wikimedia