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Ingeniería Biomédica
Grupo B
Biomateriales
Profesor: Carlos Belman
Integrantes:
-Iván Aguirre
-Andrés González
-Mauricio Noris
-Sebastián Osorio
15/02/22

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Como mencionamos en el proceso, la intensidad generada es procesada por el ordenador y transformada en datos de intensidad respecto a frecuencia por medio de la transformada de Fourier

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Diferencia energética entre los estados de espín

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¿Qué es la Resonancia magnética nuclear de protón (RMN-1H)?

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¿Qué es la Resonancia magnética nuclear de protón (RMN-1H)?

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Es una técnica para determinar las estructuras de los compuestos orgánicos que cuentan únicamente con núcleos atómicos  impares, ya sea de protones o neutrones (o ambos), como lo pueden ser los átomos de 1 H, 13C, 19F y 31P, esta característica en sus núcleos hace que al igual que los electrones, tengan un espín y un movimiento de rotación sobre su eje y que por ende, sean magnéticamente activos comportándose como pequeños imanes.

En ausencia de un campo magnético los espines nucleares de estos pequeños imanes se orientan al azar, pero cuando una muestra se coloca en un campo magnético, los núcleos con menor energía se orientan en la misma dirección del campo magnético, y los de mayor energía en dirección opuesta, denominados estados α y β respectivamente, la diferencia entre ambas depende de la fuerza del campo magnético aplicado.

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Espectroscopia de resonancia magnética nuclear. (s. f.). UV.ES. Recuperado 7 de febrero de 2022, de https://www.uv.es/jcastell/Espectroscopia.pdf

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El principio físico se basa, como su nombre lo menciona, en la resonancia con la radiofrecuencia o radiación, obteniendo un espectro de frecuencias frente a la intensidad, ya que cuando a una muestra que contiene un compuesto orgánico es irradiada brevemente por un pulso intenso de radiación (radiofrecuencias), los núcleos con estado de espín α son promovidos al estado de espín β, sin embargo al ser inestables, estos vuelven a su estado inicial, disipando la energía en señales cuya frecuencia depende de la diferencia de energía entre los estados de espín α y β.

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El procedimiento anteriormente mencionado sería para la obtención de un espectro de frecuencias “Ideal”, ya que como sabemos, en la realidad los átomos de las moléculas orgánicas están  rodeados de electrones que apantallan o bloquean el campo magnético externo, haciendo que en realidad el campo magnético inducido al núcleo es mucho menor al que es generado.

Por lo general, los efectos de protección, o apantallamiento, de las nubes electrónicas que rodean a cada protón son diferentes, lo que provoca diferentes frecuencias de emisión. El resultado es un espectro de diversas frecuencias donde cada conjunto de núcleos específicos da origen a una señal única de RMN. Así pues, un espectro de RMN es una gráfica de la intensidad de señal en función de la frecuencia de la energía electromagnética que liberan los diversos núcleos de una muestra.

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Como se mencionó anteriormente, el proceso de RMN sólo es posible por medio de núcleos positivos o magnéticamente activos, como el 1H, que es un elemento con mucha regularidad en compuestos orgánicos, siendo parte de los de los CHON, acrónimo mnemotécnico para los elementos más comunes de los organismos vivos (Carbono, Hidrógeno, Oxígeno, Nitrógeno), de esta manera es posible analizar cualquier estructura biológica por medio de este proceso, ejemplo de esto puede ser la aplicación en dispositivos médicos como las resonancias magnéticas que siguen el mismo principio

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Consta en colocar una pequeña cantidad de compuesto orgánico disuelto en medio mililitro de disolvente en un tubo de vidrio largo que se sitúa dentro del campo magnético del aparato (que es creado por el imán superconductor como se observa en la imagen 2). El generador de radiofrecuencias manda un pulso de radiación que excita a todos los núcleos simultáneamente, la intensidad de la frecuencia emitida por los núcleos es recopilada por el detector y amplificador (esta va disminuyendo con el tiempo a medida que los núcleos vuelven a su estado original), por último la intensidad con respecto al tiempo es recopilada por el ordenador y transformada a datos en intensidad respecto a frecuencia por medio de la transformada de Fourier