核磁共振成像的核指的是什么核核磁共振是什么检查( 二 )

核磁共振技术不仅被应用于医疗诊断，自1938年科学家IsidorRabi发现了核磁共振现象后，经过八十多年的发展，核磁共振技术已被广泛的应用于物理、化学、生物学等领域。在这些领域中用到的核磁仪器是核磁共振波谱仪（NMRSpectrometer），根据被检测化合物的状态，核磁共振波谱仪又可分为固体核磁共振仪和液体核磁共振仪。NMR波谱仪可以观测分子的微观结构、分子运动，鉴定蛋白质的结构和功能等，像一个超大倍数的放大镜，帮助我们在微观的分子世界里一窥究竟。

到这里大家可能会有个疑问：化学元素周期表中的118个元素都可以进行核磁共振测试么？并不是，需要遵循一个原则：在磁场中能够产生核自旋现象的原子核才能产生核磁共振信号。简单的理解核自旋现象，我们可以将原子核看作是一个核电荷均匀分布的球体，它像陀螺一样进行旋转就是核自旋现象。若原子核存在自旋，则会产生核磁矩，在磁场中用特定频率射频脉冲去“刺激”原子核，它就会“生气” 。在化学周期表中具有核磁矩的元素有88种，1H、13C、19F、15N、31P等原子核都有核磁矩，这些原子是有机和无机化学材料的重要组成元素，因此它们是核磁共振波谱仪研究的主要对象。
13C
由于检测对象的不同，核磁共振波谱仪的外观设计以及谱图都与MRI有所不同。当我们用NMR波谱仪扫描化学物质时，会得到一个无线电波的谱线图。我们以13C核为例，由于化合物中存在许多种官能团，例如-CH3、-COOH等。在这些官能团中，13C原子与其它原子核之间通过化学键相连，由于连接原子的种类以及连接方式的不同，不同官能团中13C的核外电子云会发生不同程度的形变，进而影响了核自旋，最终导致NMR谱图中信号峰出现的位置即化学位移的不同。因此我们可以利用NMR谱图中的化学位移推断出官能团的种类，且峰宽、峰形也包含了官能团的运动以及结构信息。所以核磁共振是科学家解开未知化合物结构谜题的得力助手。
图5有机物的官能团在13CNMR谱图中的化学位移（图片来源：
https://organicchemistrydata.org）
NMR波谱仪的磁场强度越强，得到的谱图分辨率也越高。随着NMR技术壁垒的攻克，波谱仪的超导磁场强度也在不断地突破极限，目前最新型的超高磁共振波谱仪的磁场强度为28T 。如此强大的磁场帮助科学家实现了在接近生理条件下研究蛋白的结构和功能。马克斯-普朗克研究所（MPI）和德国神经退行性疾病中心（DZNE）的科学家们就在利用这台超高场核磁共振仪研究新冠病毒的核壳蛋白（N），他们发现当病毒进入宿主细胞时，新冠肺炎病毒核壳（N）蛋白和宿主核糖核酸（RNA）会发生凝结，形成类似于无膜细胞器的微小液滴，这一研究发现让我们对新冠病毒如何复制有了新的认识。
核磁共振仪还可以用于勘探石油、岩土工程、种子筛选、食品分析等方面，它不仅推动了先进材料科学、结构功能生物学、医学等科学领域的发展，在我们的日常生活中也扮演着越来越多的重要角色。所以下一次不要谈“核”色变，了解了这么多核磁共振知识，应该感到“核”颜悦色吧！

以上关于本文的内容，仅作参考！温馨提示：如遇健康、疾病相关的问题，请您及时就医或请专业人士给予相关指导!

「四川龙网」www.sichuanlong.com小编还为您精选了以下内容，希望对您有所帮助：

核磁共振成像的核指的是什么核 核磁共振是什么检查( 二 )

核磁共振成像的核指的是什么核核磁共振是什么检查( 二 )