H1-核磁共振介绍
- 格式:ppt
- 大小:1.30 MB
- 文档页数:84
核磁共振nuclear magnetic resonance;NMR定义1:具有磁距的原子核在高强度磁场作用下,可吸收适宜频率的电磁辐射,由低能态跃迁到高能态的现象。
如1H、3H、13C、15N、19F、31P等原子核,都具有非零自旋而有磁距,能显示此现象。
由核磁共振提供的信息,可以分析各种有机和无机物的分子结构。
应用学科:生物化学与分子生物学(一级学科);方法与技术(二级学科)定义2:由于具有磁距的原子核在高强度磁场作用下,可吸收适宜频率的电磁辐射,而不同分子中原子核的化学环境不同,将会有不同的共振频率,产生不同的共振谱。
记录这种波谱即可判断该原子在分子中所处的位置及相对数目,用于进行定量分析及分子量的测定,并对有机化合物进行结构分析。
可以直接研究溶液和活细胞中分子量较小(20 kDa以下)的蛋白质、核酸以及其他分子的结构,而不损伤细胞。
应用学科:细胞生物学(一级学科);细胞生物学技术(二级学科)以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布核磁共振仪核磁共振是磁矩不为零的原子核,在外磁场作用下自旋能级发生塞曼分裂,共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。
核磁共振波谱学是光谱学的一个分支,其共振频率在射频波段,相应的跃迁是核自旋在核塞曼能级上的跃迁。
原子核的自旋核磁共振主要是由原子核的自旋运动引起的。
不同的原子核,自旋运动的情况不同,它们可以用核的自旋量子数I来表示。
自旋量子数与原子的质量数和原子序数之间存在一定的关系,大致分为三种情况,如下表。
I值为零的原子核可以看做是一种非自旋的球体,I为1/2的原子核可以看做是一种电荷分布均匀的自旋球体,1H,13C,15N,19F,31P的I均为1/2,它们的原子核皆为电荷分布均匀的自旋球体。
I大于1/2的原子核可以看做是一种电荷分布不均匀的自旋椭圆体。
[1]核磁共振现象原子核是带正电荷的粒子,不能自旋的核没有磁矩,能自旋的核有循环的电流,会产生磁场,形成磁矩(μ)。
核磁共振介绍范文核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,简称NMR)是一种基于原子核在外加恒定磁场和交变磁场作用下的响应现象进行研究的物理技术。
核磁共振技术通过测量原子核自旋和核磁矩在恒定磁场中能级的分裂与吸收来研究物质的结构和性质,广泛应用于物理学、化学、生物学和医学等领域。
核磁共振的基本原理是原子核在外加磁场下由于空间取向差异而产生的能级分裂和能量的跃迁。
当物质置于外加恒定磁场中时,原子核的自旋呈取向分裂。
如氢原子核,由于其自旋为1/2,因此在外加磁场下,其能态分裂为两个能级,分别为α态和β态。
当核磁共振仪施加一个频率与能级差别相同的交变磁场时,会使能级之间产生共振跃迁。
这个频率称为拉莫尔频率,通常是射频范围。
共振现象可以分为吸收和发射两种,吸收与发射频率相同。
核磁共振的实验装置主要包括磁场系统、射频系统和检测系统。
磁场系统包括主磁场和梯度磁场。
主磁场通常是一个强大的稳定恒定磁场,用来获得精确的原子核共振频率。
梯度磁场是在主磁场的基础上添加的一系列变化的磁场,用来实现空间定位和图像构建。
射频系统用于提供适当的射频信号,以匹配原子核共振的频率,从而导致共振跃迁。
检测系统通过检测共振跃迁事件的信号,来测量和记录物质的核磁共振信号。
核磁共振技术在物理学、化学和生物学等领域有广泛的应用。
在物理学领域,核磁共振用于研究物质的电子结构、磁性和电输运性质等。
在化学领域,核磁共振是一种非常重要的结构解析技术,可以通过观察和分析不同核的共振信号,确定分子的结构和构型。
在生物学领域,核磁共振可用于研究生物大分子(如蛋白质、核酸等)的结构和功能。
此外,核磁共振还被广泛应用于医学诊断,特别是在核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)技术中,可以非常清晰地观察人体内部结构,用于筛查和诊断多种疾病。
核磁共振的应用离不开核磁共振谱图的研究和分析。
核磁共振谱是通过测量物质的核磁共振信号强度和频率来获得的,可以提供有关物质分子的结构和动态性质的重要信息。
核磁共振氢原子-概述说明以及解释1.引言1.1 概述核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,简称NMR)是一种重要的物理现象和应用技术。
它基于原子核在外加磁场的作用下发生的一系列特定能级间的能量差跃迁和辐射吸收,能够提供有关物质分子结构、动力学行为以及它们与周围环境的相互作用等信息。
核磁共振技术的发展在许多领域都产生了广泛的应用,特别是在化学、物理、生物医学等领域。
在化学上,核磁共振通过分析分子中的原子核相互作用和化学环境,为确定分子结构提供了一种无破坏性的方法。
在物理上,核磁共振可以用来研究固体、液体和气体等材料的性质,揭示它们微观水平上的行为。
在生物医学中,核磁共振成为非常重要的成像技术,通过对人体内部组织和器官的核磁共振信号进行采集和分析,可以提供高分辨率的影像信息,帮助医生进行疾病的诊断和治疗。
而氢原子的核磁共振特性则是核磁共振技术中最为常见和重要的一种现象。
氢原子是宇宙中最常见的原子之一,具有最简单的原子结构,只有一个质子和一个电子。
由于质子具有核自旋,因此氢原子在外加磁场下可以产生明显的核磁共振信号。
这使得氢原子成为核磁共振技术中最广泛研究和应用的对象。
通过对氢原子的核磁共振信号的分析和解释,我们可以了解物质分子在不同环境中的化学性质、构象以及它们与其他分子之间的相互作用。
这对于药物设计、材料科学、生物化学等领域的研究和实践都具有重要的意义。
在本文中,我们将从核磁共振的基本原理和氢原子的核磁共振特性两个方面展开讨论。
首先,我们将介绍核磁共振的基本原理,包括能级跃迁、共振频率以及信号的采集和分析等核心内容。
然后,我们将深入探讨氢原子在核磁共振中的作用,包括氢原子核磁矩、化学位移以及磁共振成像等相关知识。
通过对核磁共振和氢原子核磁共振特性的详细介绍和分析,我们希望能够更好地理解和应用这一重要的科学技术,同时也展望核磁共振在科学研究中的未来发展和挑战。
接下来的章节将进一步探讨核磁共振在科学研究中的实际应用以及氢原子核磁共振的前景和问题。
磁共振1H波谱成像在颅内疾病的诊断价值摘要】目的探讨增强后多体素氢质子磁共振波谱(¹H-MRS)对颅内常见病变的鉴别诊断价值。
资料与方法 49例颅内常见肿瘤及非肿瘤患者行增强后多体素¹H-MRS检查,其中胶质瘤16例,单发转移瘤13例,脑膜瘤14例,炎症6例。
测量计算3种肿瘤及非肿瘤病变强化区、强化边缘区及对侧正常脑组织的代谢物比值:胆碱/肌酸(Cho/Cr)、N-乙酰天门冬氨酸/胆碱(NAA/Cho)、胆碱/对侧正常脑组织肌酸(Cho/Cr-n)和胆碱/对侧正常脑组织胆碱(rCho),并进行比较分析。
结果与对照组相比,脑肿瘤NAA均有不同程度的下降,脑外肿瘤低于脑内肿瘤,高级别(Ⅲ~Ⅳ)胶质瘤较低级者(Ⅰ~Ⅱ)下降明显。
Cho/Cr升高,高级胶质瘤比低级胶质瘤高(P(0. 05),高级别胶质瘤及转移瘤瘤体瘤周水肿区Cho/Cr有显著性差异。
部分高级别胶质瘤及转移瘤可检测到Lac、Lip峰。
部分脑膜瘤(4/14)可检测到Ala峰。
结论 ¹H-MRS从微观水平分析脑肿瘤代谢信息的无创性方法,对脑肿瘤的诊断、鉴别诊断及疗效评估、术后复发、组织上分级有重要帮助。
增强后多体素1H-MRS对颅脑病变的鉴别诊断有重要的临床应用价值。
【关键词】脑肿瘤肿瘤强化区强化边缘区磁共振波谱目前,随着颅内肿瘤性、非肿瘤性病变发病率不断提高,日趋年轻化,已成为致死和致残的主要病因之一。
磁共振扫描对颅内疾病检出率明显优于CT。
但有时肿瘤性病变与非肿瘤性病变鉴别较困难,通过质子MR波谱(¹H-MRSA)脂质(Lip)峰开交结合cho峰及常规MRI对肿瘤性和非肿瘤性病变鉴别诊断具有重要临床应用价值。
在鉴别胶质瘤术后复发与放射性坏死中也具有重要临床价值。
1 资料与方法所有病例均采用同一机器完成,均采用GE3.0T MRI超导型磁共振成像系统,在常规MRI平扫之后及增强扫描前完成 ¹H-MRS扫描。
核磁共振原理对于角动量I (或J )不等于零的粒子, 和它相联系的有共线取向的磁矩μ ,I γμ =, γ称为粒子的回磁比。
由这样的粒子构成的量子力学体系,在外磁场0B 中,能级将发生塞曼分裂,不同磁量子数m 所对应的状态,其磁矩μ 处的空间取向不同,与外磁场0B 之间有不同的夹角,并以角频率00B γω=绕外场0B 进动。
能级附加能量为0m B )I μ(E =,相邻能级1)m (Δ±=之间的能量差为0B I)μ(ΔE =。
若在垂直于0B 的平面上,加上一个角频率为ω的交变磁场,当其角频率满足ωΔE =,即ω与粒子绕外场0B 进动的角频率0ω相等时, 粒子在相邻塞曼能级之间将发生磁偶极跃迁,磁偶极跃迁的选择定则是1m ±=∆,这种现象称为磁共振。
当考虑的对象是原子核(如H 1,Li 7,F 10等)时,称为核磁共振(Naclear Magnefic Resonance 缩写为NMR );对于电子称为电子顺磁共振(或电子自旋共振)。
由于磁共振发生在射频(核磁共振)和微波(电子顺磁共振)范围,磁共振已成为波谱学的重要组成部分。
由磁共振时0B 和0ω之间的关系可精确测定粒子的回磁比γ,它是研究粒子内部结构的重要参数。
1946年,美国Stanford 大学的Bloch 和Hanson 与Harvard 大学的Purcell 和Pound 分别采用射频技术进行了核磁共振实验。
由于这一发现。
这几位科学家获得了1952年的诺贝尔奖金。
近年来,随着科学技术的发展,核磁共振技术在物理、化学、生物、医学等方面得到了广泛的应用。
它不但能用于测定核磁矩,研究核结构。
也可以用于分子结构的分析,另外,利用核磁共振对磁场进行测量和分析也是目前公认的标准方法。
如今,在研究物质的微观结构方面形成了一个科学分支——核磁共振波谱学。
核磁共振成像技术已成为检查人体病变方面有利的武器。
它的应用必将进一步发展。
一、 【实验目的】1、 通过调试观察核磁共振现象,了解和掌握稳态核磁共振现象的原理和实验方法。