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诺贝尔奖宠儿:揭秘不被人熟知的弛豫核磁技术
2018年08月24日 14:17:57
来源：中国化工仪器网 作者：WL 点击量：11048
我们常常将核磁共振技术比作“诺贝尔奖宠儿”，因为在见证核磁共振技术成长的历程中，诺贝尔奖从不曾缺席。从核磁发现到核磁共振成像的80多年时间里，有关核磁共振的研究就曾获得超过六次诺贝尔奖。核磁共振技术存在意义之重大不言而喻。谈及核磁共振技术，人们脑子里浮现的大多是医院放射科的MR磁共振成像，亦或者是化学实验室的NMR核磁共振波谱，却忽略了另一种核磁技术——低场(弛豫)核磁。
【中国化工仪器网 本网视点】我们常常将核磁共振技术比作“诺贝尔奖宠儿”，因为在见证核磁共振技术成长的历程中，诺贝尔奖从不曾缺席。从核磁发现到核磁共振成像的80多年时间里，有关核磁共振的研究就曾获得超过六次诺贝尔奖。核磁共振技术存在意义之重大不言而喻。谈及核磁共振技术，人们脑子里浮现的大多是医院放射科的MR磁共振成像，亦或者是化学实验室的NMR核磁共振波谱，却忽略了另一种核磁技术——低场(弛豫)核磁。
那么，关于核磁共振的定义又是怎样的呢？核磁共振是指在外加静磁场基础上再施加射频磁场，当射频长的频率与核磁场中的质子进动频率匹配时发生共振。低能级的磁性核吸收一个辐射量子跃迁至较高能级，磁矢量发生偏移，这就是核磁共振的产生。其中，弛豫则是指任何系统都有在外界激励撤销后，回到原本(原始、平衡)状态的兴致，这种从激励状态回到平衡状态的过程就是弛豫过程。弛豫核磁的特点是测试过程无需样品处理、无需屏蔽房(几乎无附加费用)、无需制冷剂(几乎无后期维护费用)且无损、快速、准确，成像技术更直观。
来自江苏省的苏州纽迈分析仪器有限公司(以下简称“纽迈分析”)是我国的弛豫核磁技术的代表性企业之一。公司研发的多款产品实现了低场核磁技术在食品农业领域、生命医药领域以及材料领域等的广泛应用。在食品农业领域，肉禽以及水产食品的水结合状态、含量、分布和移动性都会对食物的持水性、鲜嫩程度、储藏等方面产生影响，为此，纽迈分析专门研究了在原料肉冻融过程中，由于反复冻融所引起的肌纤维蛋白结构的变化、冷冻鳕鱼货架期及品质变化等。公司首创的高通量含油汗水分析，能够实现对奶制品、肉制品、膏状粉状香精香料、油脂作物的实时检测。该技术只需20秒时间就能实现对样品中所有脂肪的检测，且测试过程不会对食物产生任何的危害。
在生命医药领域，弛豫核磁的磁传感水分子探针，能够进行DNA检测、癌细胞检测、血红蛋白氧化程度检测、疟原虫检测、重金属离子检测等。此外，该技术还能在不牺牲、不麻醉小动物的前提下快速简便的分析出动物的脂肪含量、瘦肉含量和自由体液含量。通过对比组给药组脂肪瘦肉含量的对比，实现对动物脂肪含量定量无损的分析。这一技术优势使得弛豫核磁广泛运用在食品营养学、肥胖症、糖尿病等病理研究领域。
在材料领域，纽迈分析推出的颗粒表面特性分析仪，根据颗粒外层吸附水与自由水的弛豫时间差异来推导出湿式比表面积，以此来评价颗粒在悬浮体系中的团聚程度，得到原位的真实溶剂覆盖颗粒表面面积。该仪器主要应用在半导体抛光液、电子浆料以及新材料石墨烯等领域。
从发展趋势来看，未来的低场核磁技术也会顺应整个科学仪器发展的潮流，朝着专业化、小型化和低成本的方向发展。此外，仪器的灵敏度、耐温耐压和现场快速检测能力也会提高。低场核磁共振技术是一种快速无损的检测技术，它具有测试速度快、灵敏度高、无损、绿色等优点。随着时间的累积，低场核磁技术会愈加成熟，其在食品品质分析、种子育种、石油勘探、生命科学和材料研究等领域的应用也会越来越广泛。
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