Gradienti di campo magnetico
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T1 e T2 dell’acqua in diversi tessuti H2O di bulk T1 (ms) T2(ms) CSF 1500 510 sangue 1350 50 Materia grigia 920 100 Materia bianca 780 90 Tessuto adiposo 250 60-80 Muscolo scheletrico 860-9 00 50 Sangue deossigenato Misure a 1.5 T ( 64 MHz) H2O di superficie macromolecola NMR di fluidi biologici plasma, urine, CSF, umor acqueo, bile no pre-trattamento del campione Segnale 1H-NMR dell’acqua (4-6 ppm) >> segnali di metaboliti Metodi per la water suppression Saturazione del segnale dell’acqua Water suppression mediante impulso selettivo sull’H2O e gradiente di campo magnetico Agenti T2 rilassanti e sequenza spin-eco Molecole pesanti (proteine , lipoproteine, glicoproteine) segnali molto larghi Sequenza spin-eco per eliminare i segnali con T2 corto 1 H-NMR di urina: soppressione del segnale dell’H2O Creatinina/creatina, citrato, lattato, 2ossoglutarato, ippurato, istidina, dietilamina, glicina Stato fisiologico, metabolismo di farmaci, funzionalità renale, malattie congenite del metabolismo 1 H-NMR di plasma sanguigno Lipoproteine (VLDL, IDL, LDL, HDL), glicoproteine, proteine, AA H O H C O O H C O O Sequenza spin-eco H C O H Val glucosio Ala Lipoproteine (-CH2-)n, CH3 N+-(Me)3 Spettro normale Segnale delle lipoproteine più stretto in pazienti affetti da tumore NAc: glicoproteine del plasma sanguigno (la catena glicosilica è più mobile della proteina stessa); il livello aumenta in caso di trauma, tumori, gravidanza 1 H-NMR di tessuti ex-vivo Acido Etil glucuronico metabolita dell’etanolo presente e rilevabile nel siero, plasma e capelli per giorni dopo abuso di alcol (metodo utilizzato per scopi forensi) Spettri 1H-NMR di estratti di fegato di topi trattati con alcol (g-k) e non trattati (b-f) 1 H-NMR in vivo Metaboliti del cervello CH3 H2N CH2 O N COOH HOOC O- NH NH2+ COOCH3 CH3 H3C N+ OH O CH3 H2N HO HO H C C OH OH OH HO HOOC H C NH2 NH2 COOH COOH Soluzione (in vitro) Selezione di una sezione di campione mediante Gradienti di campo magnetico 1 B0 Campo magnetico omogeneo Campione contenente una sola specie chimica (H2O) B0 Gradiente di campo magnetico ∂B g0 = ∂x B = B0 + g0x ωH2O H-NMR Selezione di una zona del campione Gradiente Bz Impulso 90° selettivo (a una determinata ω) Seleziono una fetta di campione Gradiente Bx + 180° Gradiente By + 180° voxel Field of view (FOV) ∆x ∆ω = γ H ∗ Gz∗ ∆x Risoluzione spaziale δx Dipende dalla risoluzione spettrale δν δν = γ ∆x G x γ δx G x = 2π N x 2π δx = 2πδν γG x ∆ν δν = Nx Ampiezza spettrale Punti campionati
