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核磁共振技术的相关科研及成果

2022.3.10

  人们在发现 核磁共振现象之后很快就产生了实际用途,化学家利用分子结构对 氢原子周围 磁场产生的影响,发展出了 核磁共振谱,用于解析分子结构,随着时间的推移,核磁共振谱技术不断发展,从最初的一维氢谱发展到13C谱、 二维核磁共振谱等高级谱图,核磁共振技术解析分子结构的能力也越来越强,进入1990年代以后,人们甚至发展出了依靠核磁共振信息确定蛋白质分子 三级结构的技术,使得溶液相 蛋白质分子结构的精确测定成为可能。

  另一方面, 医学家们发现 水分子中的氢原子可以产生核磁共振现象,利用这一现象可以获取人体内水分子分布的信息,从而精确绘制人体内部结构,在这一理论基础上1969年, 纽约州立大学南部医学中心的医学博士达 马迪安通过测核磁共振的 弛豫时间成功的将小鼠的 癌细胞与正常组织细胞区分开来,在达马迪安新技术的启发下 纽约州立大学石溪分校的物理学家 保罗·劳特伯尔于1973年开发出了基于核磁共振现象的 成像技术(MRI),并且应用他的设备成功地绘制出了一个活体 蛤蜊地内部结构图像。劳特伯尔之后,MRI技术日趋成熟,应用范围日益广泛,成为一项常规的医学检测手段,广泛应用于 帕金森氏症、多发性 硬化症等脑部与 脊椎病变以及癌症的治疗和诊断。2003年,保罗·劳特伯尔和英国 诺丁汉大学教授 彼得·曼斯菲尔因为他们在 核磁共振成像技术方面的贡献获得了当年度的 诺贝尔生理学或医学奖。

  从70年代后期起,随着计算机和NMR在理论和技术上的完善,NMR无论在广度、深度上都获得了长足的发展,它已成为物理、化学、生物、医学和地学研究中必不可少的实验手段。

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