Différence clé - ESR vs RMN vs IRM
La spectroscopie est une technique de quantification utilisée pour analyser les composés organiques, élucider leur structure et caractériser le composé en fonction de ses propriétés. Il étudie comment le rayonnement se disperse lorsqu'il frappe une surface et interagit avec la matière. Le type de rayonnement utilisé dans la technique spectroscopique peut différer de la lumière visible au rayonnement électromagnétique. La matière sur laquelle l'analyse spectroscopique est effectuée peut également différer. Selon le type de matière avec laquelle le rayonnement interagit, il peut y avoir deux techniques principales - l'ESR et la RMN. La spectroscopie par résonance de spin électronique (ESR) identifie les vitesses de spin des électrons dans une molécule et la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN) utilise le principe de la diffusion nucléaire lors de l'exposition au rayonnement. L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est une forme de RMN et une technique d'imagerie utilisée pour déterminer les structures et les formes des organes et des cellules en utilisant l'intensité de l'émission de rayonnement. C'est la principale différence entre l'ESR, la RMN et l'IRM.
Qu'est-ce que l'ESR ?
La spectroscopie par résonance de spin électronique (ESR) est principalement basée sur la diffusion du rayonnement micro-onde lors de l'exposition à un électron non apparié dans un champ magnétique puissant. Ainsi, les organes ou les cellules qui contiennent des électrons hautement réactifs non appariés tels que les radicaux libres peuvent être détectés à l'aide de cette méthodologie. Par conséquent, cette technique fournit des informations utiles et structurelles sur les molécules et peut être utilisée comme méthode d'analyse pour déduire des informations structurelles sur des molécules, des cristaux, des ligands dans le transport d'électrons et les processus de réaction chimique.
Figure 01: Spectromètre ESR
Dans l'ESR, lorsque la molécule est soumise à un champ magnétique, l'énergie de la molécule se divise en différents niveaux d'énergie et une fois que l'électron non apparié présent dans la molécule absorbe l'énergie du rayonnement, l'électron commence à tourner, et ces électrons en rotation interagissent faiblement les uns avec les autres. Les signaux d'absorption sont mesurés pour élucider le comportement de ces électrons.
Qu'est-ce que la RMN ?
La spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN) est l'une des techniques les plus utilisées en biochimie et en radiobiologie. Dans ce processus, les noyaux chargés sont le matériau cible d'une molécule et son excitation lors de l'exposition au rayonnement est mesurée dans un champ magnétique. La fréquence du rayonnement absorbé génère un spectre et la quantification et l'analyse structurelle de la molécule particulière ou de l'organe peuvent être effectuées.
Figure 02: Spectre RMN
Le rayonnement utilisé dans la plupart des détections RMN est un rayonnement gamma puisqu'il s'agit d'un rayonnement non ionisant à haute énergie. La rotation des noyaux dans le champ magnétique entraîne deux états de spin: le spin positif et le spin négatif. Le spin positif génère un champ magnétique opposé au champ magnétique externe tandis que le spin négatif génère un champ magnétique dans la direction du champ magnétique externe. L'écart d'énergie correspondant à cela absorbera le rayonnement externe et se traduira par un spectre.
Qu'est-ce que l'IRM ?
L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est une forme de RMN, où l'intensité du rayonnement absorbé est utilisée pour générer des images d'organes et de structures cellulaires. Il s'agit d'une technique non invasive et n'utilise aucun rayonnement nocif pour la détection. Afin d'obtenir une IRM, le patient est maintenu à l'intérieur d'une chambre magnétique et est préalablement traité avec des agents de contraste intraveineux afin d'obtenir une image nette.
Figure 03: IRM
Quelles sont les similitudes entre la RMN ESR et l'IRM ?
- ESR, RMN et IRM utilisent un champ magnétique.
- Dans les trois techniques, la diffusion de la matière se fait par rayonnement; lumière visible ou rayonnement électromagnétique.
- Toutes sont des techniques non invasives.
- Les trois techniques sont basées sur l'excitation de la matière dans un champ magnétique.
- Ces techniques sont utilisées dans le diagnostic et l'analyse structurelle des organes et des cellules.
Quelle est la différence entre la RMN ESR et l'IRM ?
RMN ESR vs IRM |
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| Définition | |
| ESR | La spectroscopie par résonance de spin électronique (ESR) est la technique qui utilise la rotation d'un électron non apparié qui est en résonance et génère un spectre basé sur l'absorption du rayonnement. |
| RMN | La spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN) est la résonance qui se produit lorsqu'un noyau chargé est placé dans un champ magnétique et est « balayé » par une radiofréquence qui fait « basculer » les noyaux. Cette fréquence est mesurée pour former un spectre. |
| IRM | L'imagerie par résonance magnétique (IRM) est une application de la RMN, où l'intensité du rayonnement est utilisée pour capturer des images d'organes du corps. |
| Type de rayonnement | |
| ESR | ESR utilise principalement des micro-ondes. |
| RMN | NMR utilise des ondes radio. |
| IRM | L'IRM utilise des rayonnements électromagnétiques tels que les rayons gamma. |
| Type de sujet ciblé | |
| EST | EST cible les électrons non appariés, les radicaux libres. |
| RMN | La RMN cible les noyaux chargés. |
| IRM | L'IRM cible les noyaux chargés. |
| Sortie générée | |
| EST | ESR génère un spectre d'absorption. |
| RMN | La RMN génère également un spectre d'absorption. |
| IRM | L'IRM produit des images d'organes, de cellules. |
Résumé - ESR vs RMN vs IRM
Les techniques spectroscopiques sont largement utilisées dans l'analyse biochimique des molécules, des composés, des cellules et des organes, en particulier pour détecter de nouvelles cellules et des cellules malignes dans le corps et ainsi caractériser leurs propriétés physiques. Ainsi, les trois techniques; L'ESR, la RMN et l'IRM sont d'une grande importance car ce sont des techniques spectroscopiques non invasives utilisées pour l'interprétation qualitative et quantitative des biomolécules. La principale différence entre la RMN ESR et l'IRM est le type de rayonnement qu'ils utilisent et le type de matière qu'ils ciblent.
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