體成分核磁共振

核磁共振經(jīng)過半個世紀的發(fā)展。已經(jīng)成為一種成 熟的實驗技術(shù)。在許多領(lǐng)域已經(jīng)得到大范圍的推 廣。根據(jù)其磁體強度可以分為低場（低頻）核磁共振 （LF-NMR）和高場（高頻）核磁共振（HF-NMR）。LF-NMR 又稱低分辨率核磁共振。即磁場強度在0.5 T 以下的核磁共振。通常用于物質(zhì)物理性質(zhì)的測定。在食品科學領(lǐng)域主要用于食品中脂質(zhì)含量的檢測、食品中水分含量及其存在狀態(tài)等方面的研究。根據(jù)射頻場的連續(xù)性可以分為穩(wěn)態(tài) NMR 和脈沖 NMR。其中只有脈沖 NMR 適用于進行快速檢測以及實時監(jiān)控。低場核磁共振技術(shù)對儀器環(huán)境要求不高，具有操作簡單快捷、檢測速度快、對人體無輻射、對樣品無損等優(yōu)勢。體成分核磁共振

射頻探頭是低場核磁共振弛豫分析儀的關(guān)鍵部件之一。它主要完成向靜磁場中的樣品發(fā)射脈沖電磁場以激發(fā)原子核的磁共振。以及檢測核磁共振信號。射頻探頭主要由射頻線圈和調(diào)諧匹配電路組成。 射頻線圈設(shè)計的極主要目標是提高信噪比。常見的射頻線圈有螺線管線圈和平面線圈。 調(diào)諧匹配電路用于將核磁共振探頭的阻抗調(diào)制到50 歐姆。實現(xiàn)極大化的能量傳輸。目前常用的電路主要為 LC 振蕩電路。 在低場核磁共振弛豫分析儀器的探頭中。主要根據(jù)磁體的類型決定所使 用探頭的線圈類型。根據(jù)檢測對象弛豫信號的特征設(shè)計合適的調(diào)諧匹配電路。湖北一站式核磁共振供應(yīng)商活鼠體脂分析儀特有的小鼠組分信號采集與處理系統(tǒng)采用目前世界上先進的時域核磁共振電子控制重要部件。

核磁共振弛豫信號的數(shù)學模型仍然是基于1946年Bloch提出的弛豫理論建立的模型，根據(jù)弛豫理論，通過單脈沖序列獲得的正交檢波的 FID 信號是核磁共振信號與參考信號的差頻復數(shù)信號。 在分析處理核磁共振信號的過程中，分析處理的對象主要是 FID 信號的實部或幅值，包括時域信號的實部和幅值以及頻域信號的實部或幅值。其中時域信號實部的噪聲服從高斯分布，便于信號噪聲的分析，因此在實際分析中，通常優(yōu)先考慮對 FID 信號的實部進行分析。頻域信號的實部呈現(xiàn)為洛倫茲吸收峰，其半峰寬與弛豫時間的倒數(shù)有著密切的關(guān)系。

核磁共振弛豫分析設(shè)備通常使用永磁體產(chǎn)生磁場。其磁場強度較低。體積相對于核磁共振波譜儀和核磁共振成像設(shè)備要小得多。而且通常不含梯度模塊。所以價格相對很低（幾十萬人民幣）?；緵]有維護費用。物質(zhì)的弛豫特性反映了物質(zhì)內(nèi)部原子核所處的化學環(huán)境以及分子之間的相互作用。所以弛豫特性能夠靈敏地反映出物體內(nèi)物質(zhì)所處環(huán)境的變化以及物體內(nèi)不同物質(zhì) 含量比例的變化。比如巖心中水的弛豫時間隨著孔隙的變小而變小、硫酸銅溶液的濃度越大其弛豫時間越短。因此。利用這一原理。弛豫分析技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)物體內(nèi)物質(zhì)的鑒別、物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)分析以及物質(zhì)的定量分析。如牛奶摻假的檢測和定量分析、 木材和巖心的孔徑分布、種子中水分和油脂含量的測定以及油脂中固態(tài)脂肪含量的測定等等。核磁共振磁場的溫度穩(wěn)定性限制了磁體的使用環(huán)境。永磁體的磁場強度主要受限于磁體材料。

AccuFat-1050活鼠體脂分析儀： 1) 以實驗室小鼠為研究模型已成為研究肥胖及糖尿病有效途徑。 2) 傳統(tǒng)方法弊端：破壞性不可逆、同一模型數(shù)據(jù)點單一、一致性和有效性差； 3) 解決傳統(tǒng)分析方法的弊端：無需處死實驗小鼠。即可完成測試要求； 4) 監(jiān)測活鼠小鼠體重、脂肪、瘦肉、水分等含量信息。研究相關(guān)藥物、飲食、基因變化的影響。 活鼠體脂分析儀檢測原理： 1) 樣品進入檢測區(qū)域。樣品中中氫原子核的磁矩將沿著靜磁場方向排列并形成宏觀磁矩； 2) 施加特定頻率激發(fā)脈沖。宏觀磁矩定向偏轉(zhuǎn)； 3) 脈沖結(jié)束。宏觀磁矩定向恢復并產(chǎn)生NMR信號； 4) 樣品中不同組分中氫原子的含量和所處分子環(huán)境不同。磁共振信號強度與弛豫時間不同。因此能區(qū)分樣本中不同組分。AccuFat-1050活鼠體脂核磁共振分析儀主要應(yīng)用于肥胖類、代謝類藥物開發(fā)，糖尿病及遺傳學研究。廣東小鼠體脂核磁共振氫譜

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核磁共振測量方法可以分為兩類。一類是需要均勻磁場來分辨射頻脈沖激發(fā)激發(fā)產(chǎn)生的橫向磁化矢量進動引起的信號振蕩。另一類測量非均勻磁場中不同時間產(chǎn)生的回波串的信號衰減包絡(luò)。在均勻場中測得的振蕩脈沖響應(yīng)稱為自由感應(yīng)衰減FID，在非均勻場中測得的回波串稱為CPMG回波串。 這兩類信號都要經(jīng)進一步處理來獲取參數(shù)或參數(shù)分布形式的信息。FID信號總是利用傅里葉變換轉(zhuǎn)換成頻率分布。這個頻率分布在均勻靜磁場時時核磁共振譜，在線性空間磁場中是物體1D投影圖像。CPMG回波串利用指數(shù)或雙指數(shù)衰減的模型函數(shù)擬合獲得幅度和弛豫時間，或利用逆拉普拉斯變換轉(zhuǎn)化成弛豫分布。 體成分核磁共振

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