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5分鐘了解//低場核磁共振技術(shù)及應(yīng)用案例

時間:2023-11-23 熱度:839


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低場核磁、高場磁場(波譜)、磁共振成像有什么區(qū)別?


以磁場強度方面來說,中低場核磁場強最低在三者中,且一般是1T以下,所以中低場核磁場強可以使用永磁體。使用永磁體的優(yōu)勢就在于可以沒有液氮,也不需要屏蔽房,場強穩(wěn)定、成本又低,占地面積小。(了解高場核磁的應(yīng)該都清楚,一年的維護(hù)成本大概在20萬以上,且很多場地局限在一樓)

功能上講,雖然都是核磁,原理也都是原子核的躍遷理論,但是在應(yīng)用上核磁三兄弟各有分工:


1、NMR主要是利用不同樣本分子的局域結(jié)構(gòu)(如官能團(tuán)、分子構(gòu)想等)對電子的屏蔽作用,由此可以從譜圖中找到各元素的特征結(jié)構(gòu)。主要用于高分子材料,有機物。


2、磁共振成像,顧名思義,就是在醫(yī)院里做的核磁共振,用來診斷一些疾病,比如腫瘤。正常組織間的弛豫時間是不一樣的,因此可以用來進(jìn)行結(jié)構(gòu)及局部成像。另外,根據(jù)正常與病變(特別是腫瘤)磁共振成像技術(shù),我們將利用磁共振成像技術(shù)對疾病進(jìn)行診斷。


3、低場核磁共振(又被稱為時域核磁)是一種重要的測量手段,它是研究水與冰之間相互作用的重要手段,如:水與冰,氫原子的弛豫時間有很大的差異,很明顯,在冰中氫原子的作用更加強烈,且松弛時間更短。所以,時間核磁共振技術(shù)不僅能對油脂含量進(jìn)行定量分析(如豆油、花生油含量等),而且還以水分子為探針,研究其在物質(zhì)形態(tài)上的變化。





02

低場核磁都應(yīng)用在哪些地方?


食品農(nóng)業(yè)

低場核磁共振技術(shù)已廣泛用于農(nóng)產(chǎn)品,果蔬,畜禽肉,海產(chǎn)品,乳制品等。水分相態(tài),可以用“水分相態(tài)”來概括,它是一種將所有人對水分(以前主要是水分含量、活性等)擴展到了有水狀態(tài)的研究。




【高分子材料】

高分子材料主要概括了以下幾個部分:彈性體材料,如橡膠及增塑劑含量、軟硬段比例、氟含量等。定性包括:硫化、固化、老化過程、降解過程、吸濕過程等。此外還有性能研究:顆粒聚合物相容性、顆粒表面改性、材料吸附性能、聚合物競爭性吸附、親疏水表征等、分散性能。




【巖石土壤

主要研究巖石、土壤(含凍土)水泥基材料當(dāng)中水的含量、水分分布、動態(tài)遷移、損傷及裂縫研究。



核磁共振成像應(yīng)用案例
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小鼠體成分測試

圖片

通過核磁成分測試可直接得到小鼠的脂肪、瘦肉等含量。




脂肪分布核磁共振成像


圖片

通過成像可以更直觀的對比不同老鼠間脂肪分布的對比。





造影劑腎臟代謝過程實時成像監(jiān)控



圖片

該造影劑在小鼠體內(nèi)腎臟部位代謝時間超過420min,且作用頂峰時間約在注入后120min。





靶向造影劑體外成像測試



圖片

通過體外成像的預(yù)測試可以判斷造影劑在小鼠體內(nèi)最佳的造影濃度





小鼠心臟造影成像



圖片





腫瘤鼠皮下腫瘤T2造影劑成像對比



圖片





藥物溶脹過程MR圖像



圖片

藥片浸水后明顯出現(xiàn)“兩層”,凝膠層信號相比干芯信號明顯增強,

隨著溶脹過程的進(jìn)行,骨架片水化完全,MR 圖中信號強度和灰度均勻。





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