Diferença entre ESR NMR e MRI

Diferença de chave - ESR vs NMR vs MRI
 

A espectroscopia é uma técnica de quantificação usada para analisar compostos orgânicos e elucidar sua estrutura e caracterizar o composto com base em suas propriedades. Ele estuda como a radiação é dispersa ao atingir uma superfície e interage com a matéria. O tipo de radiação usada na técnica espectroscópica pode diferir da luz visível para a radiação eletromagnética. O assunto sobre o qual a análise espectroscópica é realizada também pode diferir. Dependendo do tipo de matéria com a qual a radiação interage, pode haver duas técnicas principais - VHS e RMN. A espectroscopia de ressonância de rotação eletrônica (ESR) identifica as taxas de rotação de elétrons em uma molécula e a espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) usa o princípio de espalhamento nuclear após exposição à radiação. A ressonância magnética (RM) é uma forma de RMN e uma técnica de imagem usada para determinar as estruturas e formas de órgãos e células usando a intensidade da emissão de radiação. Esta é a principal diferença entre VHS, RMN e RM.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é ESR
3. O que é RMN
4. O que é ressonância magnética
5. Semelhanças entre ESR NMR e MRI
6. Comparação lado a lado - VHS vs RMN e RM em forma de tabela
7. Resumo

O que é ESR?

A espectroscopia de ressonância de rotação eletrônica (VHS) baseia-se principalmente na dispersão da radiação de microondas após a exposição a um elétron não emparelhado em um forte campo magnético. Assim, órgãos ou células que contêm elétrons altamente reativos não emparelhados, como radicais livres, podem ser detectados usando essa metodologia. Portanto, esta técnica fornece informações estruturais e úteis de moléculas e pode ser usada como um método de análise para deduzir informações estruturais de moléculas, cristais, ligantes no transporte de elétrons e processos de reação química.

Figura 01: Espectrômetro ESR

Na ESR, quando a molécula é submetida a um campo magnético, a energia da molécula se divide em vários níveis de energia e, uma vez que o elétron não pareado presente na molécula absorve a energia da radiação, o elétron começa a girar e esses elétrons giratórios interagir fracamente um com o outro. Os sinais de absorção são medidos para elucidar o comportamento desses elétrons.

O que é NMR?

A espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) é uma das técnicas mais amplamente utilizadas em bioquímica e radiobiologia. Nesse processo, núcleos carregados são o material alvo de uma molécula e sua excitação após exposição à radiação é medida em um campo magnético. A frequência da radiação absorvida gera um espectro e a quantificação e a análise estrutural da molécula em particular ou do órgão podem ser realizadas.

Figura 02: Espectro de RMN

A radiação usada na maioria das detecção por RMN é radiação gama, pois é uma radiação não ionizante de alta energia. A rotação dos núcleos no campo magnético resulta em dois estados de rotação: rotação positiva e rotação negativa. A rotação positiva gera um campo magnético oposto ao campo magnético externo, enquanto a rotação negativa gera um campo magnético na direção do campo magnético externo. O gap de energia correspondente a isso absorverá a radiação externa e resultará em um espectro.

O que é ressonância magnética?

A ressonância magnética (RM) é uma forma de RMN, em que a intensidade da radiação absorvida é usada para gerar imagens de órgãos e estruturas celulares. Essa é uma técnica não invasiva e não usa radiação prejudicial para detecção. Para obter uma ressonância magnética, o paciente é mantido dentro de uma câmara magnética e tratado previamente com agentes de contraste intravenosos para obter a imagem claramente.

Figura 03: RM

Quais são as semelhanças entre ESR NMR e MRI?

• VHS, RMN e RM usam um campo magnético.
• Nas três técnicas, a dispersão da matéria é feita por radiação; luz visível ou radiação eletromagnética.
• Todas são técnicas não invasivas.
• Todas as três técnicas são baseadas na excitação da matéria em um campo magnético.
• Essas técnicas são utilizadas no diagnóstico e análise estrutural de órgãos e células.

Qual é a diferença entre ESR NMR e MRI?

RMN ESR vs MRI
Definição
ESR	A espectroscopia de ressonância de rotação eletrônica (VHS) é a técnica que utiliza a rotação de um elétron não pareado que está em ressonância e gera um espectro baseado na absorção de radiação.
NMR	A espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) é a ressonância que ocorre quando um núcleo carregado é colocado em um campo magnético e é "varrido" por uma radiofrequência que faz com que os núcleos "vire". Essa frequência é medida para formar um espectro.
Ressonância magnética	A Ressonância Magnética (RM) é uma aplicação de RMN, em que a intensidade da radiação é usada para capturar imagens de órgãos no corpo.
Tipo de radiação
ESR	ESR usa principalmente microondas.
NMR	RMN usa ondas de rádio.
Ressonância magnética	A ressonância magnética usa radiação eletromagnética, como raios gama.
Tipo de Assunto Alvo
Husa	EST tem como alvo elétrons não emparelhados, radicais livres.
NMR	NMR tem como alvo núcleos carregados.
Ressonância magnética	A ressonância magnética tem como alvo núcleos carregados.
Saída gerada
Husa	ESR gera um espectro de absorção.
NMR	A RMN também gera um espectro de absorção.
Ressonância magnética	A ressonância magnética produz imagens de órgãos, células.

Resumo - VHS vs RMN vs RM

As técnicas espectroscópicas são amplamente utilizadas na análise bioquímica de moléculas, compostos, células e órgãos, especialmente na detecção de novas células e células malignas no corpo, caracterizando assim suas propriedades físicas. Assim, as três técnicas; VHS, RMN e RM são de grande importância, pois são técnicas espectroscópicas não invasivas utilizadas para interpretação qualitativa e quantitativa em biomoléculas. A principal diferença entre a RMN de ESR e a RM é o tipo de radiação que eles usam e o tipo de matéria a que se destinam.

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Referências:

1. ESR. N.p., n.d. Rede. Disponivel aqui. 14 de agosto de 2017.
2. Gericke, Karl-Heinz. "Ressonância de rotação eletrônica (ESR)." ESR / EPR e RMN. N.p., n.d. Rede. Disponivel aqui. 14 de agosto de 2017.
3. Hoffman, Roy. O que é NMR? N.p., 03 de maio de 2015. Web. Disponivel aqui. 14 de agosto de 2017…
4. Espectroscopia de RMN. N.p., n.d. Rede. Disponivel aqui. 14 de agosto de 2017.
5. ”Imagem por Ressonância Magnética (RM).” Instituto Nacional de Imagem Biomédica e Bioengenharia. Departamento de Saúde e Serviços Humanos dos EUA, 02 de fevereiro de 2017. Web. Disponivel aqui. 14 de agosto de 2017.

Cortesia da imagem:

1. “EPR spectometer” Por foto feita por Przemyslaw “Tukan” Grudnik - foto em português wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Acoplamento de acetato de etila 1H NMR mostrado” Por 1H_NMR_Ethyl_Acetate_Coupling_shown.GIF: T.vanschaikderivative trabalho: H Padleckas () - Este arquivo foi derivado de 1H NMR Ethyl Acetate Coupling mostrado - 2.png: (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
3. “MRI-Philips” de Jan Ainali - Trabalho próprio (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia