Tofauti Muhimu – ESR dhidi ya NMR dhidi ya MRI
Spectroscopy ni mbinu ya ukadiriaji inayotumiwa kuchanganua misombo ya kikaboni na kufafanua muundo wake na kubainisha kiwanja kulingana na sifa zake. Inasoma jinsi mionzi inavyotawanywa kwenye uso na kuingiliana na maada. Aina ya mionzi inayotumiwa katika mbinu ya spectroscopic inaweza kutofautiana na mwanga unaoonekana hadi mionzi ya sumakuumeme. Jambo ambalo uchambuzi wa spectroscopic unafanywa pia linaweza kutofautiana. Kulingana na aina ya jambo ambalo mionzi huingiliana, kunaweza kuwa na mbinu mbili kuu - ESR na NMR. Kionjo cha Electron Spin Resonance (ESR) hutambua viwango vya mzunguko wa elektroni katika molekuli na kioo cha Nuclear Magnetic Resonance (NMR) hutumia kanuni ya mtawanyiko wa nyuklia inapokabiliwa na mionzi. Imaging Resonance Magnetic (MRI) ni aina ya NMR na mbinu ya kupiga picha inayotumiwa kuamua miundo na maumbo ya viungo na seli kwa kutumia ukubwa wa utoaji wa mionzi. Hii ndiyo tofauti kuu kati ya ESR, NMR na MRI.
ESR ni nini?
Electron Spin Resonance (ESR) Spectroscopy kimsingi inategemea mtawanyiko wa mionzi ya microwave inapokaribia elektroni ambayo haijaoanishwa katika uga dhabiti wa sumaku. Kwa hivyo, viungo au seli ambazo zina elektroni ambazo hazijaoanishwa, tendaji sana kama vile radicals huru zinaweza kutambuliwa kwa kutumia mbinu hii. Kwa hivyo, mbinu hii hutoa taarifa muhimu na ya kimuundo ya molekuli na inaweza kutumika kama mbinu ya uchanganuzi kupata taarifa za muundo wa molekuli, fuwele, ligandi katika usafiri wa elektroni na michakato ya athari za kemikali.
Kielelezo 01: ESR Spectrometer
Katika ESR, molekuli inapokabiliwa na uga wa sumaku, nishati ya molekuli itagawanyika katika viwango mbalimbali vya nishati na mara tu elektroni ambayo haijaoanishwa iliyo katika molekuli inapofyonza nishati ya mionzi, elektroni huanza kuzunguka., na elektroni hizi zinazozunguka huingiliana kwa udhaifu. Ishara za ufyonzwaji hupimwa ili kufafanua tabia ya elektroni hizi.
NMR ni nini?
Nuclear Magnetic Resonance (NMR) Spectroscopy ni mojawapo ya mbinu zinazotumika sana katika biokemia na radiobiolojia. Katika mchakato huu, viini vilivyochajiwa ni nyenzo inayolengwa ya molekuli na msisimko wake inapokabiliwa na mionzi hupimwa katika uwanja wa sumaku. Mzunguko wa mionzi iliyofyonzwa huzalisha wigo na ukadiriaji na uchanganuzi wa muundo wa molekuli fulani au kiungo unaweza kufanywa.
Kielelezo 02: Spectrum ya NMR
Mnururisho unaotumika katika ugunduzi mwingi wa NMR ni mionzi ya gamma kwa kuwa ni mionzi yenye nishati nyingi isiyo na ionizing. Kuzunguka kwa viini katika uwanja wa magnetic husababisha hali mbili za spin: chanya spin na spin hasi. Mzunguko chanya hutokeza uga wa sumaku kinyume na uga wa sumaku wa nje ilhali spina hasi huzalisha uga wa sumaku katika mwelekeo wa uga sumaku wa nje. Pengo la nishati linalolingana na hili litachukua mionzi ya nje na kusababisha wigo.
MRI ni nini?
Magnetic Resonance Imaging (MRI) ni aina ya NMR, ambapo nguvu ya mionzi inayofyonzwa hutumiwa kutoa picha za viungo na miundo ya seli. Hii ni mbinu isiyovamizi na haitumii mionzi yoyote hatari kugundua. Ili kupata MRI, mgonjwa huwekwa ndani ya chemba ya sumaku na hutibiwa hapo awali na viajenti vya utofautishaji wa ndani ya vena ili kupata picha kwa uwazi.
Kielelezo 03: MRI
Je, Kuna Ufanano Gani Kati ya ESR NMR na MRI?
- ESR, NMR na MRI hutumia uga wa sumaku.
- Katika mbinu zote tatu, mtawanyiko wa vitu unafanywa kwa mionzi; mwanga unaoonekana au mionzi ya sumakuumeme.
- Zote ni mbinu zisizo vamizi.
- Mbinu zote tatu zinatokana na msisimko wa mada katika uga wa sumaku.
- Mbinu hizi hutumika katika uchunguzi na uchanganuzi wa miundo ya viungo na seli.
Nini Tofauti Kati ya ESR NMR na MRI?
ESR NMR dhidi ya MRI |
|
| Ufafanuzi | |
| ESR | Electron Spin Resonance (ESR) Spectroscopy ni mbinu inayotumia kusokota kwa elektroni ambayo haijaoanishwa ambayo ina mwangwi na huzalisha masafa kulingana na ufyonzaji wa mnururisho. |
| NMR | Nuclear Magnetic Resonance (NMR) Spectroscopy ni mwako unaotokea wakati kiini kilichochajiwa kinapowekwa kwenye uwanja wa sumaku na ‘kufagiliwa’ na masafa ya redio ambayo husababisha viini ‘kupinduka’. Masafa haya hupimwa ili kuunda wigo. |
| MRI | Magnetic Resonance Imaging (MRI) ni matumizi ya NMR, ambapo nguvu ya mionzi hutumika kunasa picha za viungo katika mwili. |
| Aina ya Mionzi | |
| ESR | ESR mara nyingi hutumia microwave. |
| NMR | NMR hutumia mawimbi ya redio. |
| MRI | MRI hutumia mionzi ya sumakuumeme kama vile miale ya gamma. |
| Aina ya Jambo Linalolengwa | |
| EST | EST inalenga elektroni ambazo hazijaoanishwa, radicals bure. |
| NMR | NMR inalenga viini vilivyochajiwa. |
| MRI | MRI inalenga viini vilivyochajiwa. |
| Pato Limezalishwa | |
| EST | ESR huzalisha wigo wa kunyonya. |
| NMR | NMR pia hutoa wigo wa kunyonya. |
| MRI | MRI hutoa picha za viungo, seli. |
Muhtasari – ESR dhidi ya NMR dhidi ya MRI
Mbinu za Spectroscopic hutumiwa sana katika uchanganuzi wa biokemikali ya molekuli, misombo, seli na viungo, hasa katika kugundua seli mpya na seli mbaya katika mwili na hivyo kubainisha sifa zao za kimaumbile. Hivyo, mbinu tatu; ESR, NMR na MRI ni muhimu sana kwani ni mbinu zisizo vamizi za spectroscopic zinazotumika kwa tafsiri ya ubora na kiasi kwenye biomolecules. Tofauti kuu kati ya ESR NMR na MRI ni aina ya miale wanayotumia na aina ya mada wanayolenga.
Pakua Toleo la PDF la ESR dhidi ya NMR dhidi ya MRI
Unaweza kupakua toleo la PDF la makala haya na uitumie kwa madhumuni ya nje ya mtandao kulingana na madokezo ya manukuu. Tafadhali pakua toleo la PDF hapa Tofauti kati ya ESR, NMR na MRI.
