Ядерный Магнитный Резонанс (ЯМР): Ядерный Магнитный Резонанс (ЯМР): Разговор Разговор нач нач а а стоту стоту с с некоторыми некоторыми Атомными Ядрами Атомными Ядрами Что такое “резонанс”? В каких случаях он "ядерный" и "магнитный" ? И какая от ЯМР польза? Сергей Смирнов, Western Washington University, Bellingham, USA
32
Embed
Сергей Смирнов. Ядерный магнитный резонанс (ЯМР): разговор на-частоту с некоторыми атомными ядрами
Выступление в научном кафе "Эврика" 17 сентября 2013 г. Арт-клуб НИИ КуДА, новосибирский Академгородок.
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
ядерного магнитного момента (спина) с магнитным полем.
6
ЯМР ЭкспериментЯМР Эксперимент
Равновесие РЧ Возбуждение
E −½
E +½
E −½
E +½
РЧ B0
B0
ЯМР Спектр
ω
Время
ЯМР Сигнал
Частота
ЯМР Сигнал:Переменное магнитное поле индуцирует электрический ток в катушке
7
1H ЯМР спектр
8 6 4 2 0 ppm
HH
H H
CC
O
N
H
C
H
C1
Cζ
OH
CH3 H2
H1 H2
H1 H2
C2
C2C2
H3
Частота Источник: BMRB
стандарт
Что показывает ЯМР СпектрЧто показывает ЯМР Спектр
Тирозин (аминокислота)
У каждого атома своя резонансная частота.
Почти как у музыкальных нот.
8
Какая от ЯМР Какая от ЯМР пользапольза??
“Все больше и больше химики, биологи и врачи применяют ЯМР …” Ричард Эрнст, Нобелевская Лекция, 1992
“…компании начали видеть возможности [ЯМР в медицине]. ... через десять лет на рынок начали поступать коммерческие установки [томографы] способные вместить человека.”Пол Лотербур, Нобелевская Лекция, 2003
9
Определение химической структуры Определение химической структуры ценныхценных био-активных веществ био-активных веществ
Даёшь ЯМР спектрометр в каждый сериал про полицию!Голливуд должен брать пример
с мультика "Пин-код" ("Ja, ja! Das is fantastisch!")
13
ЯМР и разработка лекарствЯМР и разработка лекарств
Дэвид Джэймс Крэйк (David James Craik):
“Мы применяем ЯМР для определения структуры белков используемых в фармацевтике и сельском хозяйстве.…Примеры таких белков включают, например, конотоксины (conotoxins), компоненты яда морских улиток и циклотиды (cyclotides), сверх-стабильные закольцованные белки [австралийских] растений и грибов.”
http://www.imb.uq.edu.au/index.html?page=11695
www.amazon.com
14
http://elementy.ru/lib/431024
Меняющееся в пространстве поле:
Сигналы ядер в разных точках
имеют разные частоты.
Спектр ↔ координаты ядер.
Однородное магнитное поле:
Единственный ЯМР-сигнал.
Магнито-РезонанснаМагнито-Резонансная я ТомографияТомография: : ω ω ~ B0 ~ координата x
Прототип микрочипа с миниатюрным магнитометром в протоковой камере
2008 г.
Спонсоры:ВМС, Мин.Энергетики, Агентство передовых оборонных исследований (DARPA) США
2012 г.
Мозг мыши, разрешение 5x5x5 мкм3
"Катушка-на-чипе“, Bruker BioSpin Co.
Следующая Нобелевская Премия за ЯМР:
Ралф Вайслэдер (Ralph Weissleder) ?
20
* Анализ нефтяных скважин: уровень влажности залежей, пористость стен скважины, и пр. Поверхностные ЯМР датчики опускаются прямо в скважину.
* Анализ состояния картин, икон и других прозиведений искусства Поверхностные ЯМР датчики малых размеров
* Проверка корпусов самолётов на основе композитных материалов (углепластиковое волокно и пр.): Боинг 777 (Dreamliner), истребители 5-го поколения и пр. Поверхностные ЯМР датчики (большие)