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生物共振检测

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生物共振检测相关的论坛

  • 【金秋计划】+磁共振检测的优点

    非侵入性:低场核磁共振技术是一种非侵入性的检测方法,不需要对生物样品进行切割或加热,因此不会对组织造成损伤。 高分辨率:低场核磁共振技术可以提供高分辨率的测试结果,可以清晰地观察到组织中的氢原子结构和动态变化。 高灵敏度:低场核磁共振技术可以检测到微小的变化,因此可以实现高灵敏度的测试。 高对比度:低场核磁共振技术可以提供高对比度的图像,因此可以更清晰地观察到组织中的变化。 无辐射:低场核磁共振技术是一种无辐射的检测方法,对人体无害。 高速度:低场核磁共振技术可以在较短的时间内完成测试,因此可以满足实时监测的需求。 多参数测试:低场核磁共振技术可以同时测试多个参数,因此可以更全面地了解样品的性质。

  • 【分享】中医经络检测仪与量子弱磁共振分析仪区别

    【分享】中医经络检测仪与量子弱磁共振分析仪区别

    中医经络仪与量子弱磁共振分析仪区别 1.经络检测仪是主要是依据中医的原理出发,以采集人体生物弱电流为基础。在操作方面比较复杂一点,因为需要采集手脚对称的十二个经络二十四个原穴的生物电阻值,经过数据库的对比分析,然后得出人体的亚健康分析报告,需要受测者脱鞋脱袜子的。但检测结果的准确率是相当高的。经络仪的分析主要是从人体的虚实症(过虚或过旺)去分析的。最重要的是软件有产品录入后台,可提前将产品在相对应的病症后面录入,这样,取得的报告里就会有相应的处方出来。对保健产品销售有很好的销售作用。 2.量子检测仪是从西医的角度出发,以采集人体弱磁场数据为基础,操作方面比较简单,仅需手握检测棒,就可以得出各种数据检测报告。检测结果的准确程度逊于经络仪。软件有产品录入后台,可提前将产品在相对应的病症后面录入,这样,取得的报告里就会有相应的处方出来。对保健产品销售有很好的销售作用。经络仪适合于保健品行业,小型诊所,家用,美容会所等。量子仪对于保健品直销来说比较合适,是一款很好的销售工具。总结来说:经络仪操作复杂,要脱鞋脱袜子,三分钟左右检测完,但准确率高,销售用及家庭自用都很好。量子仪操作简单,只要手握检测棒就可以检测,一分钟检测完,但准确率要稍差一些,在销售方面来说比较占有优势。科力源亚健康检测仪器厂成立于2001年,是集亚健康检测仪器(中医经络检测仪和量子弱磁场共振分析仪)软件/硬件研发、设计、制造、销售、服务为一体的企业。主要面向各生物科技公司、保健品公司、直销团队、美容连锁机构、医药诊所、养生会所等供货。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/08/201208151618_384026_2579921_3.jpg

  • 【“仪”起享奥运】核磁共振技术在环境监测中的应用

    [font=微软雅黑, &][color=#1f1f1f] 核磁共振(NMR)是一种基于原子核自旋和磁场相互作用原理的物 理现象,广泛应用于各个领域,尤其在化学和医学领域中被广泛运用。 然而,在环境监测领域中,核磁共振技术的应用也具有巨大潜力。本 文将详细讲解核磁共振技术在环境监测中的应用,并探讨其实验准备、 过程以及其他专业性角度。 一、核磁共振技术的基本原理 核磁共振技术是基于原子核的磁共振现象。原子核带有自旋以及正、 负电荷,因此会产生磁矩。当物质处于外加磁场中时,原子核会在这 个磁场的作用下发生预先的进动运动,这种现象称为共振。核磁共振 技术通过探测原子核共振的频率和强度来提供有关物质的结构和特性 的信息。 二、核磁共振技术在环境监测中的应用 1. 检测有机污染物:核磁共振技术可以用来检测环境中的有机污染 物,例如挥发性有机物、农药和工业化学品。通过观察样品中有机污 染物的核磁共振信号,可以确定其存在的类型、浓度和其他相关信息。 2. 分析水质:核磁共振技术可以用于对水样中的化学成分进行分析, 例如饮用水中的微量有机物、重金属和放射性物质。通过核磁共振技 术,可以快速、准确地确定水样中的污染物含量,并评估其对环境和 人体健康的潜在影响。 3. 研究土壤污染:核磁共振技术可以被应用于土壤样品的分析,为 了解土壤中污染物的来源、分布和迁移过程。通过核磁共振技术,可 以非侵入地观测土壤样品中有机物和无机物的分布情况,帮助决策者 有效地制定土壤污染防治策略。 4. 监测大气污染:核磁共振技术可以用于监测大气中的污染物,例 如挥发性有机物、大气颗粒物和臭氧。通过分析大气样品中的核磁共 振信号,可以了解大气污染的来源和分布情况,并为制定环境保护政 策提供科学依据。 三、核磁共振技术的实验准备和过程 1. 实验准备: a. 选择合适的核磁共振仪器:根据实验需要选择适合的核磁共振仪 器,例如高分辨率核磁共振仪。 b. 准备样品:根据实验目的,选择合适的样品,例如水、土壤或大 气样品。将样品制备成适合核磁共振分析的形式,例如通过提取、浓 缩或纯化等方法。 c. 设置实验条件:根据样品特点设置合适的实验条件,包括磁场强 度、温度、溶剂和脉冲序列等参数。 2. 实验过程: a. 样品放入核磁共振仪器:将准备好的样品放入核磁共振仪器中, 根据仪器的要求进行正确的样品适配。 b. 设置实验参数:根据实验目的和样品特性设置核磁共振仪器的参 数,例如磁场强度、温度和脉冲序列等。 c. 数据采集:启动核磁共振仪器进行数据采集,记录核磁共振信号 的频率和强度等信息。 d. 数据分析:对采集到的核磁共振数据进行分析处理,根据信号的 特征和模式进行结构推断和定量分析。 四、核磁共振技术在环境监测中的其他专业性角度 1. 定量分析:通过测量核磁共振信号的强度,可以对环境样品中的 污染物进行定量分析,通过与标准曲线或参考物质进行比对,可以得 出样品中污染物的浓度。 2. 精确结构确定:核磁共振技术在环境监测中还可以用于精确确定 污染物的分子结构和立体构型,为进一步研究其环境行为和生物效应 提供重要依据。 3. 无损检测:核磁共振技术是一种非侵入性的检测方法,可以通过 对样品的扫描分析,获取详细信息,同时不会对环境样品造成损坏。 [/color][/font]

  • 【原创】生物微磁共振分析仪

    生物微磁共振分析仪是一种新兴的快速、准确、无创波谱检测方法,特别适用于药品、保健品疗效对比和亚健康的检查,其检测项目主要有:心脑血管、骨密度、微量元素、血铅、风湿病、肺呼吸道、肾病、血糖、肠胃、肝胆、脑神经、妇科、钙铁锌硒等30多种检测项目。 该弱磁场检测仪通过手握传感器来收集人体微弱磁场的频率和能量,经仪器放大、计算机处理后与仪器内部设置的疾病、营养指标的标准量子共振谱比较,用富利叶分析法分析样品的波形是否变得混乱。根据波形分析结果,对被测者的健康状况和主要问题做出分析判断,并提出规范的防治建议。

  • 江苏常州储能材料与器件研究院——核磁共振对外检测业务开放!

    常州储能材料与器件研究院是中国科学院长春应用化学研究所与常州市政府所共建,在“国家电化学和光谱研究分析中心” 人才和技术的支持下,通过购置400M核磁、液质联用仪等一系列大型现代分析检测仪器,初步构建功能齐全的化学材料分析检测平台。 利用该平台可以开展化学组份的定性与定量分析、物质的结构分析和高分子材料的物性测试。可测试的样品种类涵盖无机材料、有机材料、生物物质(如蛋白质、多肽)和环境等各个领域。 注:我们的仪器,是Bruker的400MHz超屏蔽核磁共振波谱仪。对于核磁共振样品,当天提供检测结果,最迟不超过24小时,常州市区免费接样。常州储能材料与器件研究院江苏省常州市天宁区河海东路9号 (恐龙谷温泉东)电话:0519-68688269传真:0519-68688267

  • 生物大分子核磁共振教材之二--"生物大分子多维核磁共振"

    “生物大分子多维核磁共振”一书由夏佑林,吴季辉,刘琴及施蕴渝编著,中国科学技术大学出版社出版。该书介绍了多维核磁共振波谱学基本原理及其在结构生物学中的应用。全书分为13章,内容包括核磁共振基本理论,一维多脉冲实验,二维NMR基本原理,蛋白质结构测定,蛋白质的稳定同位素标记,三维四维NMR波谱,蛋白质折叠,酶反映机理研究,核酸和糖的结构测定,各种选择性实验,膜和膜蛋白的固态NMR研究以及核磁共振成像。该书参考了国内外一些核磁共振优秀教材的内容,并作了很好的归纳总结。

  • “核磁共振”检测地沟油正确率达93.8%

    “核磁共振”检测地沟油正确率达93.8%正月里,亲朋好友每每相聚,总少不了各种美味佳肴。不过,地沟油却像一只无形的黑手,时不时威胁到老百姓的餐桌安全。近日,由中国科学院大学化学与化学工程学院教授何裕建与中国检验检疫研究院研究员仲维科领导的合作小组,研发出一种新的地沟油检测技术,只要先给油做一个“核磁共振”,便能让地沟油原形毕露。相关研究成果发表在2013年第一期《中国科学:化学》杂志上。以分子本质判断油好坏“一提起核磁,人们会想到在医院里做的核磁检查。其实,这种技术在化学界的应用更加广泛。”何裕建告诉记者,食用油分子中的氢原子在强磁场中会发生化学位移,在不同的分子环境中氢原子的位移程度不一样。因此,可以根据氢原子经过核磁后化学位移谱图的差异来判断食用油的成分好坏。据了解,食用油的化学本质是甘油三酯,即以甘油分子为骨架,通过酯键连接三个分子脂肪酸。甘油三酯中脂肪酸状态的不同是食用油和地沟油的主要差异之一。“食用油的主要营养价值在于脂肪酸的种类和不饱和度。如果油脂在制作和使用过程中发生化学键断裂,不饱和度降低,并有聚合物产生,则预示着油脂质量的下降。”何裕建表示,这是判断油类好坏的重要依据。这种通过分析油脂分子的内部结构信息来鉴定地沟油的技术此前并不多见。研究小组的博士生蔡波太介绍说,有研究者利用气相色谱和液相色谱等技术,通过检测油中是否含有高温、煎炸后产生的高聚物或外来杂质来判断油是否被使用过。“这些方法就是先为地沟油下一个定义,列出它的特征,然后具备这些特征的油就是地沟油。这往往会让很多种类复杂,甚至做工‘精细’的地沟油成为‘漏网之鱼’。”12项指标查漏补缺“我们将60多种食用油和地沟油分别进行了核磁测定,然后建立一个图谱库。”何裕建表示,通过对比分析正常食用油和地沟油的相关核磁谱化学位移数据,共发现有12个差异较大的地方可供鉴定。“我们通过核磁来检测油的化学结构是否完整正确。用这个方法检测,只要油分子结构完整、饱和度符合标准且无杂质峰,就是好油,否则就是坏油。”何裕建告诉记者。“在做样品检测时,这12个指标有时会出现矛盾,即有的指标显示受检的油是好油,有的则显示其可能是地沟油。”蔡波太说,当出现这种情况时,多变量数据处理方法能帮助作出“更科学、更公正、更可靠”的判断。为检测该方法的科学性与准确性,研究人员进行了两次盲测试验,正确率分别达91.9%和93.8%。比起同类检测技术,该正确率相对较高。“有的技术盲测率有时也很高,但这只是针对某些外来特征物进行检测。地沟油成分复杂,有时甚至一个厂家或商贩每批生产的地沟油成分都大不一样。这样做出来的结果不太可靠,应用核磁谱检测油分子本身的品质则不存在此问题。”何裕建表示。推广之路还需时日核磁谱检测方法有望为制定全国统一的地沟油检测标准打开一扇窗。不过,该技术在推广时仍面临一些难题。据了解,运用该技术检测一个样品,一般至少要半个小时左右。同时,检测成本也是一个问题。蔡波太介绍说,购置一台600兆的核磁共振仪器需要几百万元,同时操作过程专业性很高,普通民众无法自行完成。他认为,仪器设备操作的专业性是限制该技术推广到民间的主要因素。不过,何裕建表示,如果一次性处理大批量的样品,核磁检测的成本会大大减低。“成本可能也就几块钱,每个样品相对花费的时间也短得多。”何裕建告诉记者,目前研究小组已经在技术的民用化方面取得新进展,“假以时日,更快速、简便和成本低廉的地沟油现场检测方法将被执法人员和普通民众掌握、使用”。(来源:中国科学报 孙爱民)

  • 核磁共振波谱用于水苏糖的标准化检测启动会

    核磁共振波谱用于水苏糖的标准化检测启动会食品发酵研究院的钟其顶课题组, 近期发展了利用核磁共振波谱定量检测水苏糖的标准操作法发布会. 在 2019.5.28 与食品发酵研究院中进行了标准化验证的启动会, 邀请了京津地区一些核磁共振专家老师 (北京大学, 清华大学, 中科院化学所, 首都师范大学, 天津大学, 武汉中科牛津波谱公司) 进行验证讨论, 由有德国留学背景的樊双喜博士主讲介绍该检测方法的操作设计. 其中讨论热烈争议比较大的, 为外标法定量的准确性.

  • 转载:磁共振成像中的生物指纹

    转载:磁共振成像中的生物指纹

    来自凯斯西储大学和凯斯西储大学医院医学中心的研究人员在《自然》(Nature)杂志上报告称,他们开发了一种磁共振成像(MRI)新方法,可以早期常规筛查某些特异的癌症、多发性硬化症、心脏病及其他疾病。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/03/201303191704_431210_2698941_3.jpg科学家们说,每个身体组织和疾病都具有一种独特的指纹,可用于快速诊断问题。利用新的MRI技术可以同时扫描不同的物理特性,研究小组在12秒钟的时间内区分出了大脑中的白质、灰质和脑脊髓液,有希望在不久的将来更快速地完成这一工作。作者们认为,该技术有潜力使得MRI扫描成为年度体检的标准程序。全身扫描仅需几分钟,将提供更多的信息,且无需放射科医师注释这些数据,相比于现在的扫描,其可使诊断变得更加便宜。“我们的总目标在于明确鉴别个体的组织和疾病,有望在它们变成问题之前看到及定量一些东西。然而要试图达到这一目标,我们不得不放弃我们所知道的一切关于MRI的东西,重新开始,”凯斯西储大学医学院和凯斯西储大学医院医学中心放射学教授Mark Griswold说。10年来,Griswold和凯斯西储大学的放射性助理教授Vikas Gulani,以及生物医学工程学助理教授Nicole Seiberlich一直致力于实现这一目标。在过去的3年里,他们与协作者们开发了这一技术,并证实了概念。磁共振成像仪是利用磁场和无线电波脉冲来生成身体组织和结构的图像。相比于传统的MRI,磁共振指纹法(Magnetic resonance fingerprinting,,MRF)每次测量可以获取更多的信息。Griswold将技术中的差异比作两个不同的合唱队。“传统的MRI,是每个人都唱着同一首歌,你可以说出谁唱得更响亮,谁跑调了,谁唱得更柔和。但也就是这样。”大声、柔和和跑调的歌声由扫描中的黑点、轻微的亮点和明亮点表示,放射科医生必须对其进行注释。例如,生化试剂中MRI显示肿胀为明亮区。但亮度并不一定等同于严重或病因。Griswold说:“利用MRF,我们希望能够一步告知疾病的严重程度,以及在这些区域确切发生的事件。”因此,身体内的每个组织、每种疾病以及每种物质的指纹就是一首不同的歌。在MRF中,每个合唱队成员都同时唱着不同的歌。“整个听起来就像随机一团糟。”研究人员通过同时改变标记组织的输入电磁场的不同部分,生成一些独特的歌曲。这些变化生成了对随组织而异的4种物理特性敏感的接收信号。当在面孔识别软件中利用数学模式识别程序时,这些差异会变得明显。随后这些模式被制成图表。Griswold说,检测的不是来自图像的相对测量值,而是通过定量评估区分一种组织与另一种。随着这一技术不断进步,这些结果将确定组织是否健康,严重程度以及凭据。科学家们相信他们将能够查询总共8个或9个物理特性,使得他们能够推导出来自大量组织、疾病和物质的歌曲。对于患者而言,MRF看起来就像一个快速MRI。当完成扫描后,将患者的所有歌曲与乐曲库相比较,就可以为医生提供一套诊断信息。“如果结肠癌是‘生日快乐’歌,我们没有听到‘生日快乐’,就意味着患者没有结肠癌,”Griswold说。其他一些研究人员曾尝试利用MRI的多个参数,而研究人员能够比以前尝试做到的更敏感及快速地进行扫描。“这一研究给予了我们希望,我们可以看到MRI有可能能够看到各种东西。”研究小组期望在接下来的几年里,能够减少扫描时间,继续建设乐曲库,或是指纹库

  • 核磁共振波谱用于水苏糖的标准化检测启动会

    核磁共振波谱用于水苏糖的标准化检测启动会食品发酵研究院的钟其顶课题组, 近期发展了利用核磁共振波谱定量检测水苏糖的标准操作法发布会. 在 2019.5.28 与食品发酵研究院中进行了标准化验证的启动会, 邀请了京津地区一些核磁共振专家老师 (北京大学, 清华大学, 中科院化学所, 首都师范大学, 天津大学, 武汉中科牛津波谱公司) 进行验证讨论, 由有德国留学背景的樊双喜博士主讲介绍该检测方法的操作设计. 其中讨论热烈争议比较大的, 为外标法定量的准确性.

  • 核磁共振原理简单介绍

    核磁共振(MRI)又叫核磁共振成像技术。是继CT后医学影像学的又一重大进步。自80年代应用以来,它以极快的速度得到发展。其基本原理:是将人体置于特殊的磁场中,用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核,引起氢原子核共振,并吸收能量。在停止射频脉冲后,氢原子核按特定频率发出射电信号,并将吸收的能量释放出来,被体外的接受器收录,经电子计算机处理获得图像,这就叫做核磁共振成像。 核磁共振(MRI)又叫核磁共振成像技术。核磁共振是一种物理现象,作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域,到1973年才将它用于医学临床检测。  核磁共振是一种物理现象,作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域,到1973年才将它用于医学临床检测。为了避免与核医学中放射成像混淆,把它称为核磁共振成像术(MR)。  MR是一种生物磁自旋成像技术,它是利用原子核自旋运动的特点,在外加磁场内,经射频脉冲激后产生信号,用探测器检测并输入计算机,经过处理转换在屏幕上显示图像。  MR提供的信息量不但大于医学影像学中的其他许多成像术,而且不同于已有的成像术,因此,它对疾病的诊断具有很大的潜在优越性。它可以直接作出横断面、矢状面、冠状面和各种斜面的体层图像,不会产生CT检测中的伪影;不需注射造影剂;无电离辐射,对机体没有不良影响。MR对检测脑内血肿、脑外血肿、脑肿瘤、颅内动脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管内肿瘤、脊髓空洞症和脊髓积水等颅脑常见疾病非常有效,同时对腰椎椎间盘后突、原发性肝癌等疾病的诊断也很有效。

  • 【分享】利用表面等离子共振技术快速检测牛奶中的磺胺甲噁唑

    利用表面等离子共振(SPR)技术,建立快速定量检测牛奶中磺胺甲噁唑(SMX)的方法。将SMX 共价偶联到表面等离子共振芯片表面,并对抗体的结合浓度及芯片的再生条件进行优化,检测芯片的稳定性。在无抗牛奶中添加系列质量浓度的SMX,利用免疫竞争抑制原理构建标准曲线,并对市售18 个牛奶样品进行检测。结果表明:制备的芯片稳定,90 个循环相对标准偏差(RSD)为1.23%;该方法的检测限为3.2ng/mL;18 个牛奶产品中16个SMX 的残留量在规定的允许范围内。所建立的方法可以在15min 内完成样品的前处理和检测,是一种简便快捷的定量检测方法。

  • 生物大分子核磁共振

    向大家请教个问题,做生物大分子如菌种代谢物(分子量约2万到3万)的核磁共振结构解析,是不是需要至少500MHz的磁场,做的过程中及解谱与化学上的核磁有些什么差异?多谢高手指点。

  • 油管共振试验|油管耐压检测

    [font=&][size=16px][color=#333333]服务背景[/color][/size][/font][font=&][color=#333333][/color][/font]油管是在钻探完成后将原油和天然气从油气层运输到地表的管道,它用以承受开采过程中产生的压力。油管检测范围燃油管、汽车油管、挖机油管、石油油管、高压油管、液压油管、刹车油管、空压机油管、橡胶油管、制动油管等。[font=&][size=16px][color=#333333]检测内容[/color][/size][/font][font=&][color=#333333][/color][/font]油管检测项目共振试验、密封试验、渗透试验、严密性试验、耐压试验、水压试验、拉脱力试验、环刚度试验、爆破压力试验、脉冲试验等。[font=&][size=16px][color=#333333]检测标准[/color][/size][/font][font=&][color=#333333][/color][/font][table][tr][td]产品名称[/td][td]检测项目[/td][td]检测标准[/td][/tr][tr][td]油管[/td][td]石油天然气工业 套管和油管的维护与使用[/td][td]GB/T 17745-2011[/td][/tr][tr][td]油管[/td][td]石油天然气工业 油气井套管或油管用钢管[/td][td]GB/T 19830-2017[/td][/tr][/table][font=&][size=16px][color=#333333]我们的优势[/color][/size][/font][font=&][color=#333333][/color][/font]油管检测流程1、沟通需求:了解待检测项目,确定检测范围;2、报价:根据检测项目及检测需求进行报价;3、签约:签订合同及保密协议,开始检测;4、完成检测:检测周期会根据样品及其检测项目/方法会有所变动,具体可咨询检测顾问;5、出具检测报告,进行后期服务;点击查看详情:[url]https://www.woyaoce.cn/service/info-39630.html[/url]

  • 【转帖】“生物大分子核磁共振研讨会,2009”将于6月25~29日在中科大举行

    为了促进国际学术交流,研讨生物大分子核磁共振研究以及技术的最新进展,将于2009年6月25日到6月29日在中国科学技术大学生命科学学院召开“生物大分子核磁共振研讨会,2009”,会议由中国科学技术大学承办。会议将交流生物大分子核磁共振领域最新的研究方法和国际研究前沿及发展动态。报告内容包括, 应用液体,固体核磁共振方法研究生物大分子(包括水溶性蛋白及其复合物,核酸,膜蛋白)的三维结构和不同时间尺度下的动力学分析,应用核磁共振方法进行先导药物筛选,候选药物优化,及代谢组学分析等相关领域的理论,方法,技术及其在生物化学,细胞生物学,药理学等生物学领域应用的未公开发表过的研究工作。会议组委会已经成功邀请到美国国家科学院院士,美国国立卫生研究院研究员,著名核磁共振科学家Ad Bax博士作会议主题报告。近30位国际,国内知名华人核磁共振科学家(包括学术界,工业界)已经应邀出席研讨会并作学术报告。具体研讨会信息请见网站:http://bionmr.ustc.edu.cn/snbm2009 附件是第一轮通知,我们诚挚地欢迎您参加此次研讨会。并请将本通知传达给感兴趣的同行,同学!非常感谢!田长麟研讨会秘书长02/16/2009

  • 有关核磁共振技术的简介及其应用

    磁矩是由许多原子核所具有的内部角动量或自旋引起的,自1940年以来研究磁矩的技术已得到了发展。物理学家正在从事的核理论的基础研究为这一工作奠定了基础。1933年,GO斯特恩(Stern)和I艾斯特曼(Estermann)对核粒子的磁矩进行了第一次粗略测定。美国哥伦比亚的II拉比(Rabi生于1898年)的实验室在这个领域的研究中获得了进展。这些研究对核理论的发展起了很大的作用。当受到强磁场加速的原子束加以一个已知频率的弱振荡磁场时原子核就要吸收某些频率的能量,同时跃迁到较高的磁场亚层中。通过测定原子束在频率逐渐变化的磁场中的强度,就可测定原子核吸收频率的大小。这种技术起初被用于气体物质,后来通过斯坦福的F.布络赫(Bloch生于1905年)和哈佛大学的EM珀塞尔(Puccell生于1912年)的工作扩大应用到液体和固体。布络赫小组第一次测定了水中质子的共振吸收,而珀塞尔小组第一次测定了固态链烷烃中质子的共振吸收。自从1946年进行这些研究以来,这个领域已经迅速得到了发展。物理学家利用这门技术研究原子核的性质,同时化学家利用它进行化学反应过程中的鉴定和分析工作,以及研究络合物、受阻转动和固体缺陷等方面。1949年,WD奈特证实,在外加磁场中某个原子核的共振频率有时由该原子的化学形式决定。比如,可看到乙醇中的质子显示三个独立的峰,分别对应于CH3、CH2和OH键中的几个质子。这种所谓化学位移是与价电子对外加磁场所起的屏蔽效应有关。(1)70年代以来核磁共振技术在有机物的结构,特别是天然产物结构的阐明中起着极为重要的作用。目前,利用化学位移、裂分常数、H—′HCosy谱等来获得有机物的结构信息已成为常规测试手段。近20年来核磁共振技术在谱仪性能和测量方法上有了巨大的进步。在谱仪硬件方面,由于超导技术的发展,磁体的磁场强度平均每5年提高1.5倍,到80年代末600兆周的谱仪已开始实用,由于各种先进而复杂的射频技术的发展,核磁共振的激励和检测技术有了很大的提高。此外,随着计算机技术的发展,不仅能对激发核共振的脉冲序列和数据采集作严格而精细的控制,而且能对得到的大量的数据作各种复杂的变换和处理。在谱仪的软件方面最突出的技术进步就是二维核磁共振(2D—NMR)方法的发展。它从根本上改变了NMR技术用于解决复杂结构问题的方式,大大提高了NMR技术所提供的关于分子结构信息的质和量,使NMR技术成为解决复杂结构问题的最重要的物理方法。①2D—NMR技术能提供分子中各种核之间的多种多样的相关信息,如核之间通过化学键的自旋偶合相关,通过空间的偶极偶合(NOE)相关,同种核之间的偶合相关,异种核之间的偶合相关,核与核之间直接的相关和远程的相关等。根据这些相关信息,就可以把分子中的原子通过化学键或空间关系相互连接,这不仅大大简化了分子结构的解析过程,并且使之成为直接可靠的逻辑推理方法。②2D—NMR的发展,不仅大大提高了大量共振信号的分离能力,减少了共振信号间的重叠,并且能提供许多1D—NMR波谱无法提供的结构信息,如互相重叠的共振信号中每一组信号的精细裂分形态,准确的耦合常数,确定耦合常数的符号和区分直接和远程耦合等。③运用2D—NMR技术解析分子结构的过程就是NMR信号的归属过程,解析过程的完成也就同时完成了NMR信号的归属。完整而准确的数据归属不仅为分子结构测定的可靠性提供了依据,而且为复杂生物大分子的溶液高次构造的测定奠定了基础。④2D—NMR的发展导致了杂核(X—NMR),特别是13C—NMR谱的广泛研究和利用。杂核大多是低丰度,低灵敏度核种,由于灵敏度低和难以信号归属,以往利用不多。但X—NMR谱包含有大量的有用结构信息,新颖的异核相关谱(HET—Cosy)提供的异核之间的相关信息(如H—C,C—C,H—P,H—N)不仅为这些杂核的信号归属提供了依据,而且能提供H—NMR所不能提供的重要结构信息。⑤2D—NMR技术的发展也促进了NOE的研究和应用的发展。NOE反映了核与核在空间的相互接近关系,因此它不仅能提供核与核之间(或质子自旋耦合链之间)通过空间的连接关系,而且能用来研究核在空间的相互排布即分子的构型和构象问题。2D—NMR技术由于其突出的优点和巨大的潜力,在谱仪硬件能够满足2D—NMR实验(即进入80年代)以后的短短几年时间内,已有1000余篇论文和数十种评论和专著出现。(2)NMR中新的实验和应用几乎每天都在出现,NMR技术本身今后将继续就如何得到更多的相关信息,简化图谱,改善和提高检测灵敏度等几方面进行发展,其中最富有发展前景的新技术有:①选择和多重选择激励技术,进一步发展多量子技术,通过采用先进的射频技术激发那些在通常情况下禁阻的,极其微弱的多量子跃迁。选择性地探测分子内核与核之间的特定相关关系。或通过特形脉冲(shaped pulse)和软脉冲选择性地激发某些特定的核,集中研究某些感兴趣的结构问题。②“反向”和“接力”的检测技术,在异核相关谱方面,采用反向检测(称之为inverseNMR,即通过H检测来替代以往的用杂核检测的测试方法)可大大提高异核相关谱的检测灵敏度(约1个数量级)。在同核相关谱方面,通过接力相干转移(RCT—1),多重接力相干迁移(RCT—2)和各向同性混合的相干转移技术(如HOHAHA)可用来解决复杂分子(包括生物大分子)的自旋偶合解析和信号归属问题。③发展并应用谱的编辑技术,利用NMR本身在激发和接收方面的多种多样的选择和压制技术,可对十分复杂的NMR信号进行分类编辑。④发展三维核磁共振(3D—NMR)技术,随着NMR的研究对象向生物大分子转移,NMR技术所提供的结构信息的数量和复杂性呈几何级数增加,近来已出现3D—NMR技术来替代2D—NMR方法,用于生物大分子的结构测定。初步探索的结果表明3D—NMR方法不仅进一步提高了信号的分离能力,并且能提供许多2D—NMR方法所不能提供的结构信息,大大简化结构解析过程。3D—NMR测定方法的广泛使用还有待于测定方法进一步改进和计算机技术的进步。⑤与分子力学计算相结合,发展分子模型技术。在NNR信号完全归属的基础上,利用NOE所提供的分子中质子间的距离信息、计算分子三维立体构造的技术近年来在多肽和小蛋白质分子的研究中取得了巨大的成功。以距离几何算法和分子动力学为基础的分子模型技术(molecular modelling)正在逐步应用于其它各种生物分子的溶液构象问题。但在大分子与小分子或小分子与小分子相互作用的体系还有许多问题有待解决,例如在运动条件不利的体系中如何得到距离信息和距离信息的精度等。(3)NMR波谱技术今后最富有前景的应用领域有以下几个方面:①继续帮助有机化学家从自然界寻找具有生物活性的新颖有机化合物,今后这方面的研究重点是结构与活性的关系。即研究这些物质在参与生命过程时与生物大分子(如受体)或其它小分子相互作用的结构特征和动态特征。②更多地用于多肽和蛋白质在溶液中高次构造的解析,成为蛋白质工程和分子生物学中研究蛋白质结构与功能关系的重要工具。并朝着采用稳定同位素标记光学CIDNP法与2D—NMR,3D—NMR技术相结合的方向发展。③NMR技术将广泛用于核酸化学,确定DNA的螺旋结构的类型和它的序列特异性。研究课题将集中在核酸与配体的相互作用,其中核酸与蛋白质分子、核酸与小分子药物的相互作用是最重要的方面。④NMR技术对于糖化学的应用将显示出越来越大的潜力,采用NMR技术来测定寡糖的序列,连接方式和连接位置,确定糖的构型和寡糖在溶液中的立体化学以及与蛋白质相互作用的结构特征和动态特征将是重要的研究领域。⑤NMR技术将更多地用于研究动态的分子结构和在快速平衡中的变化。以深层理解分子的结构,描示结构的动态特征,了解化学反应的中间态及相互匹配时能量的变化。⑥NMR技术将进一步深入生命科学和生物医学的研究领域,研究生物细胞和活组织的各种生理过程的生物化学变化。以上都是与溶液NMR研究有关的领域,近年来固体NMR研究的NMR成象(imaging)技术也取得了巨大的进步,并在材料科学和生物医学研究方面继续发挥重要的作用。

  • 什么是NMR(核磁共振)?

    核磁共振你可能听说过核磁共振(NMR)这个词,但你对此究竟了解多少呢?对实验室的科学家来说,核磁共振是一项很有价值的分析技术,而作为与之类似但并不完全相同的技术,磁共振成像(MRI)已成为不可或缺的医疗诊断工具。在现代化医院,磁共振成像是一种常见的诊断工具。做过磁共振成像扫描的人都看到过它所生成的令人惊叹的身体内部详细图像,这有助于医生在无需进行侵入性和昂贵的外科探查手术的情况下做出诊断,譬如,对膝盖的关节镜检查。另一方面,核磁共振对科学实验室以外的大多数人来说可能仍是一个谜。1938年Isidor Rabi首先发现了核磁共振现象,如今这项技术已发展成为成熟而强大的物理工具,能用来通过测量核磁相互作用开展物质研究。在 1946 年才真正开始重视这项技术作为一种探究方法研究普通物质的好处,当时哈佛大学的Edward Mills Purcell在1公斤石蜡中检测到第一个固态核磁共振信号。几乎在同一时间,斯坦福大学的Felix Bloch成功的在水中进行了首次液态核磁共振实验;这两项成果后来共同荣获1952年诺贝尔物理学奖。令人难以置信的是,至少有八位来自世界各地的诺贝尔奖得主是因为核磁共振技术的发现、发展和应用而获得物理学、化学和医学方面的荣誉!如今,有大量核磁共振实验方法能助力我们获取丰富深入的信息,了解难以置信的复杂分子的结构和动态特征。核磁共振技术用途广泛,能应用于不同科学领域,其中包括物理学、化学、生物学、生物化学、材料科学、食品、地质学、药物研究和医学等。随着核磁共振方法及相关技术在高校和工业领域的不断发展,未来将有无限可能。[url=http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100343/down_880701.htm]http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100343/down_880701.htm[/url]

  • 诺贝尔奖与核磁共振的不解之缘

    http://www.china.org.cn/chinese/zhuanti/2003nbrj/431244.htm2002年,世界各地的医生进行了超过6千万次的核磁共振成像检测。这使得劳特布尔和曼斯菲尔德的获奖成为自然而然的事情 2003年10月6日,瑞典卡罗林斯卡医学院宣布74岁的美国科学家保罗劳特布尔和70岁的英国科学家彼得曼斯菲尔德为本届诺贝尔医学奖的得主,这两位科学家的研究成果终于得到了认可。 诺贝尔奖对这二人的垂青绝非一时兴起。自从上个世纪70年代起,劳特布尔和曼斯菲尔德就各自独立地工作,为将一项初生的、仍然很麻烦的关于高能磁场和电磁波的研究技术,最终转换成实际应用的无痛诊断仪器——核磁共振成像仪奠定了基础。 据统计,仅仅在过去的一年中,世界各地的医生就进行了超过6千万次的核磁共振成像检测。 而在接受《纽约时报》采访时,劳特布尔坦言,尽管自己也是众多接受过核磁共振成像检测的患者中的一员,但他并没有对技师说过他是这项技术的发明者。 梯形磁场的贡献 中国科学院电工学院研究员张一鸣介绍,所谓核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance),就是处于某个静磁场中的自旋核系统受到相应频率的射频磁场作用时,在它们的磁能级之间发生的共振现象。简而言之,磁场的强度和方向决定了原子核旋转的频率和方向,在磁场中旋转时,原子核可以吸收频率与其旋转频率相同的电磁波,使自身的能量增加。而一旦恢复原状,原子核又会把多余的能量以电磁波的形式释放出来。 核磁共振在生物学领域特别有用,因为它能非常精确地记录水分子中氢原子内的原子核的行动。水占了人体体重的2/3,而不同组织中水的百分比组成各有不同。核磁共振成像可以探测器官与器官之间、甚至是一个器官的不同部分之间的分界。哪怕是疾病造成的水量的1%的变动,都能轻易被核磁共振成像检测到。 但是核磁共振本身不能展示样体的内部结构。要得到内部的图像,就要将不同梯度的磁场加以结合,即改变穿过样本的磁场强度。这样就有无数二维的图像,彼此重叠后就得到样本内部空间的三维图像。 这正是劳特布尔和曼斯菲尔德的研究成果:把物体放置在一个稳定的磁场中,再加上一个不均匀的磁场(即有梯度的磁场),用适当的电磁波照射物体,这样根据物体释放出的电磁波就可以绘制出内部图像了。 对人体无创伤无辐射的检测工具 当诺贝尔医学奖揭晓时,相信《自然》杂志要为30年前险些犯下的大错而捏一把汗。1973年,在劳特布尔发表关于核磁共振成像技术的重要论文之初,《自然》杂志完全没有将这一成果当一回事儿,多亏劳特布尔花了很大的功夫说服编者,才好不容易使他们同意将这一成果发表。 作为对探测外科手术的安全替代,核磁共振成像仪在今天特别受欢迎,已经被用于扫描关节、脑部和其它重要器官。与将人体暴露在电离辐射的潜在危险下的X光检测(即CT)不同,核磁共振成像只通过磁场和电磁波脉冲研究人体,在生物学上是无害的。此外,X射线虽然能提供极好的骨骼和牙齿图片,但却在检测身体其它部位遇到麻烦,相比之下,核磁共振成像能提供包括脑部和脊髓在内的软组织的高清晰度的图像,这些组织均藏在头骨和脊椎骨以及位于关节内表面的软骨下。 目前核磁共振成像仪在全世界得到初步普及。2002年,全球使用的核磁共振成像仪共有2.2万台。而在北京天坛医院——最早引起核磁共振成像仪的单位之一,已从最初的一台,发展到现在拥有4台成像仪的规模。天坛医院的神经影像中心主任高培毅指出,目前核磁共振成像仪的需求量很大,每天平均接受诊断的患者大概有80人左右。而在早些年,甚至曾经出现过患者为了接受核磁共振成像检测而等1个月的情况。 曾经让《自然》杂志不屑一顾的核磁共振成像技术,如今展现出了不容小觑的发展潜力。 面临成本过高的困境 在越来越多的人受益于核磁共振成像检测的同时,潜在的问题也逐渐表现出来。在张一鸣看来,核磁共振成像仪面临着进一步普及的难题。 一方面是由于核磁共振成像仪的造价过高。张一鸣为此专门做了相关的统计,全球各大公司所生产的医用核磁共振成像仪中,价格最高的要达到1900万元,最便宜的,也要360万元。 而核磁共振成像仪的产量也相当有限。据统计,1996年的产量为1450台,1999年,全球新装核磁共振成像仪产量也仅为2170台,所增长的数量相当有限。 而目前在我国,共有500多台核磁共振成像仪,局限于省级三甲以上级别的医院。张一鸣认为,这远远无法满足目前国内的实际需要。 对于相当一部分人来说,接受一次核磁共振成像检测,仍然是一件颇为奢侈的事情。据高培毅介绍,目前按照统一的医药标准,患者接受一次核磁共振成像检查,从拍片、上药到出片子,最少要花费1400元左右。而相比之下,做一次CT检查,平均花费不过几百元而已。(陈静)《新闻周刊》2003年10月29日

  • 生物固体核磁共振探头最新技术突破

    4月7日,美国瓦里安公司与诺伊大学-香槟分校(UIUC)的合作科研成果,最新一款生物固体核磁共振探头——Bio-MAS(TM)问世,该探头主要应用于固态蛋白或其他固态生物分子的结构鉴定方面。Bio-MAS(TM)采用了目前正在申请专利的卷形线圈设计技术,从而使得Bio-MAS(TM)的发热量较之常规探头降低了3倍。发热会对宝贵的固体生物样品造成破坏,而新产品使样品的试验寿命提高了至少一倍以上。 由于Bio-MAS探头的出现,科研人员在诸如阿尔茨海默氏病和2型糖尿病等疾病的研究方面,可以更深入地了解相关蛋白质的结构。就固体核磁共振研究而言,许多样品的分析需要在有盐环境下完成;而盐的存在将导致热量的生成,从而使蛋白质样品的结构发生改变,影响实验结果的准确性。与常规固体核磁共振探头采用的螺线管线圈不同,瓦里安公司这款全新探头所采用的独特的卷形线圈设计具有抗高盐样品的特点,大大降低了样品热量的产生。同时,由于新产品出色的RF(射频)均一性,所以其对复杂生物固体样品的分析具有很高的灵敏度。 诺伊大学-香槟分校助理教授 Chad M. Rienstra 博士认为,均一性、高灵敏度和抗高电解质样品特性,这些优势对于利用固体核磁共振技术研究大的膜蛋白是非常有利的。研究人员在使用传统的螺线管线圈进行试验时,由于担心样品受到损坏,而无法采用复杂的脉冲序列。瓦里安公司这款固体核磁共振探头产品的诞生,大大解除了对实验人员的束缚,并将对结构生物学产生极为重要的影响。

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