Хауссер К.Х., Кальбитцер Х.Р. «ЯМР в медицине и биологии: структура молекул, томография, спектроскопия in-vivo» 1993 год
Автор: Хауссер К.Х., Кальбитцер Х.Р.
Год: 1993
Данная книга посвящена применению ядерного магнитного резонанса (ЯМР) к проблемам медицины и биологии. Изложение физических основ метода ЯМР приведено в достаточно простой форме, так что доступно для понимания широкого круга специалистов, а не только физиков. Отличительной особенностью этой книги является то, что в ней с единой точки зрения обсуждаются разнообразные медико-биологические приложения метода ЯМР и рассматриваются связи, существующие между ЯМР высокого разрешения в жидкостях, спектроскопией in-vivo и томографией.
Глава 1. Основы метода ядерного магнитного резонанса
1.1. Основные принципы магнитного резонанса
1.1.1. Магнитный момент и ядерный спин
1.1.2. Условие резонанса
1.1.3. Уравнение Блоха
1.1.4. Спин-решеточная релаксация
1.1.5. Распад поперечной намагниченности и спин-спиновая релаксация
1.2. Спектр ЯМР
1.2.1. Химический сдвиг
1.2.2. Диполь-дипольное взаимодействие
1.2.3. Косвенное спин-спиновое взаимодействие
1.2.4. Электрон-ядерное взаимодействие
1.2.5. Ядерное квадрупольное взаимодействие
1.3. Механизмы релаксации
1.3.1. Поперечная релаксация и ширина линий
1.3.2. Временная модуляция взаимодействий
1.3.3. Дипольная релаксация
1.3.4. Релаксация за счет анизотропии химического сдвига
1.3.5. Релаксация по механизму косвенного спин-спинового взаимодействия
1.3.6. Квадрупольная релаксация
1.3.7. Парамагнитная релаксация
1.4. Экспериментальные методы
1.4.1. Непрерывный ЯМР
1.4.2. Импульсный ЯМР
1.4.3. Спектрометр ЯМР
Литература
Глава 2. ЯМР в биохимии
2.1. ЯМР как аналитический метод
2.1.1. Идентификация известных и неизвестных веществ
2.1.2. Внутренний и внешний стандарт
2.1.3. Мультиплетная структура
2.1.4. Константы скалярного взаимодействия и структура молекул
2.1.5. Определение партнера по взаимодействию
2.1.6. Применение метода ЯМР для определения концентраций
2.1.7. Подавление интенсивного сигнала растворителя
2.2. Зависящие от времени процессы в ЯМР
2.2.1. Временная корреляция и спектральная плотность
2.2.2. Химический обмен
2.2.3. Зависимость величины химических сдвигов от рН
2.2.4. Образование комплексов с диамагнитными лигандами
2.2.5. Перенос поляризации с насыщением
2.2.6. Ядерный эффект Оверхаузера
2.2.7. Использование стабильных изотопов в качестве меток
2.3. Двумерная спектроскопия ЯМР
2.3.1. Двумерный ЯМР-эксперимент
2.3.2. Обнаружение спин-спинового взаимодействия в гомоядерном случае
2.3.3. Измерение ЯЭО и химический обмен
2.3.4. Корреляция в гетероядерном случае
Литература
Глава 3. ЯМР-спектроскопия биологических макромолекул
3.1. ЯМР-спектроскопия протеинов
3.1.1. Строение и структура протеинов
3.1.2. Динамические процессы в протеинах
3.1.3. Определение межатомных расстояний
3.1.4. Отнесение резонансных линий
3.1.5. Интерпретация двумерных ЯМР-спектров
3.1.6. Расчет структуры поданным ЯМР
3.1.7. Твердотельный ЯМР протеинов
3.2. ЯМР-спектроскопия нуклеиновых кислот, полисахаридов и липидов
3.2.1. Состав и структура нуклеиновых кислот
3.2.2. Исследование методом ЯМР нуклеиновых кислот и комплексов нуклеиновых кислот с протеинами
3.2.3. Состав и структура полисахаридов
3.2.4. Определение структуры полисахаридов
3.2.5. Исследование биологических мембран
Литература
Глава 4. ЯМР-томография
4.1. Основные принципы получения изображения
4.1.1. Двумерная проекционная реконструкция
4.1.2. Методы двумерной фурье-спектроскопии
4.1.3. Параметры ЯМР-томографии
4.1.4. Методы, позволяющие сократить время проведения эксперимента
4.1.5. Получение трехмерных изображений
4.2. Примеры использования основных экспериментальных методик в ЯМР-томографии
4.2.1. Изображение головы
4.2.2. Получение изображений других областей тела
4.3. Другие применения ЯМР-томографии
4.3.1. Химический сдвиг в ЯМР-томографии
4.3.2. Эффекты движения жидкостей в ЯМР-томографии
4.3.3. Контрастные вещества в ЯМР-томографии
4.3.4. ЯМР-микроскопия
4.4. Биомедицинские аспекты влияния ЯМР
4.4.1. Биомедицинские эффекты статического магнитного поля
4.4.2. Биомедицинские эффекты градиентных полей
4.4.3. Биомедицинские эффекты РЧполей
Литература
Глава 5. Пространственно селективная спектроскопия и ЯМР-эксперименты in-vivo
5.1. Методы повышения пространственной селективности
5.1.1. Пространственное разрешение для изолированных клеток и органелл
5.1.2. Пространственная селективность при использовании РЧ полей, зависящих от координат
5.1.3. Пространственная селекция с помощью зависящего от координат статического магнитного поля Во
5.2. Типичные области применения и проблемы ЯМР-спектроскопии живых систем
5.2.1. Сохранение естественных функций
5.2.2. ЯМР-спектроскопия in-vivo на ядрах iН
5.2.3. ЯМР-спектроскопия in-vivo на ядрах 31Р
5.2.4. ЯМР-спектроскопия in-vivo на ядрах 13С
5.2.5. ЯМР-спектроскопия in-vivo на ядрах 15N
5.2.6. ЯМР-спектроскопия in-vivo на ядрах 19F
5.2.7. Использование других ядер в ЯМР-спектроскопии in-vivo
Литература
Предметный указатель