Electron resonance imaging
ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ (ಇಆರ್ಐ) ಎಂಬುದು ಪೂರ್ವಭಾವಿ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ವಿಧಾನವಾಗಿದ್ದು, ಪಾಸಿಟ್ರಾನ್ ಎಮಿಷನ್ ಟೊಮೊಗ್ರಫಿ (ಪಿಇಟಿ), ಕಂಪ್ಯೂಟೆಡ್ ಟೊಮೊಗ್ರಫಿ ಸ್ಕ್ಯಾನ್ (ಸಿಟಿ ಸ್ಕ್ಯಾನ್), ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ (ಎಂಆರ್ಐ) ಮತ್ತು ಇತರ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಇಆರ್ಐ ಸಣ್ಣ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಪ್ರಾಣಿಗಳ ಚಿತ್ರಣಕ್ಕೆ ಮೀಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ವಿಶಿಷ್ಟ ಲಕ್ಷಣವೆಂದರೆ ಸ್ವತಂತ್ರ ರಾಡಿಕಲ್ಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ. ಈ ತಂತ್ರವನ್ನು ವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನ, ಆಹಾರದ ಗುಣಮಟ್ಟ ಮುಂತಾದ ಇತರ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗೂ ಬಳಸಬಹುದು. ಇನ್ ವಿವೋ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಉದ್ದೇಶಗಳಿಗಾಗಿ, ಇಆರ್ಐ ಕನಿಷ್ಠ ಆಕ್ರಮಣಶೀಲ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಸ್ಪಿನ್ ಪ್ರೋಬ್ಸ್ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನೈಟ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ಅಥವಾ ಟ್ರೈರಿಲ್ಮೆಥೈಲ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುವ ಬಾಹ್ಯ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಇಂಟ್ರಾವೆನಸ್ ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಇ. ಆರ್. ಐ. ವಿಧಾನದ ಮುಖ್ಯ ಪ್ರಯೋಜನವೆಂದರೆ ಅಂಗಾಂಶದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಪರಿಸರದ ನಿಯತಾಂಕಗಳನ್ನು ಮ್ಯಾಪ್ ಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ. ಆಮ್ಲಜನಕದ ಭಾಗಶಃ ಒತ್ತಡ (ಪಿಒ2), ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಸ್ಥಿತಿ, ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಒತ್ತಡ, ಥಿಯೋಲ್ ಸಾಂದ್ರತೆ, ಪಿಹೆಚ್, ಅಜೈವಿಕ ರಂಜಕ, ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ ಇತ್ಯಾದಿ. ಇ. ಆರ್. ಐ. ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆಂಕೊಲಾಜಿ, ನ್ಯೂರೋ ಡಿಜೆನೆರೇಟಿವ್ ಡಿಸಾರ್ಡರ್ಸ್ ಮತ್ತು ಔಷಧ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧನೆ ಮಾಡಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೂಲ ಇ. ಆರ್. ಐ. ಯು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಪ್ಯಾರಾಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ (ಇ. ಪಿ. ಆರ್. ಐ.) ನ ಪೂರ್ವಭಾವಿ ಅನ್ವಯವಾಗಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಶೈಕ್ಷಣಿಕ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಇ. ಪಿ. ಆರ್. ಐ ಸಾಧನಗಳಿಂದ ವಾಣಿಜ್ಯ ಸಾಧನವನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುವ ಸಲುವಾಗಿ "ಇ. ಆರ್. ಐ". ಎಂಬ ಪದವನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಲಾಯಿತು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಪ್ಯಾರಾಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್ (ಇಪಿಆರ್) ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯು ಜೋಡಿಯಿಲ್ಲದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪದಾರ್ಥಗಳ ಸಂಶೋಧನೆಗೆ ಮೀಸಲಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ 1944 ರಲ್ಲಿ ಪರಿಚಯಿಸಲಾಯಿತು, ಸರಿಸುಮಾರು ಇದೇ ರೀತಿಯ ವಿದ್ಯಮಾನ-ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್ (ಎನ್ಎಂಆರ್). ಹಾರ್ಡ್ವೇರ್ ಮತ್ತು ಸಾಫ್ಟ್ವೇರ್ ಮಿತಿಗಳಿಂದಾಗಿ, ಇ. ಪಿ. ಆರ್. ಎನ್. ಎಂ. ಆರ್. ನಷ್ಟು ವೇಗವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಹೊಂದಿರಲಿಲ್ಲ. ಇದು ಈ ಎರಡು ವಿಧಾನಗಳ ನಡುವೆ ದೊಡ್ಡ ಅಂತರಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು. ಆದ್ದರಿಂದ, ಪ್ರಿಕ್ಲಿನಿಕಲ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಗತಿಯನ್ನು ಒತ್ತಿಹೇಳಲು, ಇ. ಪಿ. ಆರ್. ಐ ಅನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತ ವಿಧಾನಗಳಿಗೆ ಪೂರಕ ವಿಧಾನವಾಗಿ ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸುವ ಮೂಲಕ, "ಇ. ಆರ್. ಐ". ಎಂಬ ಪದವನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಲಾಯಿತು. ವಿವೋ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕ ಚಿತ್ರಣವು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಸಂಪೂರ್ಣ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಇ. ಆರ್. ಐ. ಯ ಅನೇಕ ಸಂಭಾವ್ಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಆಮ್ಲಜನಕ-ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಸ್ಪಿನ್ ಪ್ರೋಬ್ಗಳಿಂದ ಇ. ಪಿ. ಆರ್. ಸಂಕೇತದ ಅಗಲವು ಅಂಗಾಂಶಗಳಲ್ಲಿನ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಸಾಂದ್ರತೆಯಿಂದ ರೇಖೀಯವಾಗಿ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಆಮ್ಲಜನಕದ ಮೌಲ್ಯದ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಿದ ಪ್ರದೇಶಗಳಿಂದ ನೇರವಾಗಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆಮ್ಲಜನಕದ ನಕ್ಷೆಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಿಕಿರಣ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಳ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿತ್ವವನ್ನು ಯೋಜಿಸಲು ಮತ್ತು ಸುಧಾರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಟ್ರೈಟೈಲ್ ಸ್ಪಿನ್ ಪ್ರೋಬ್ಗಳು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಚಿತ್ರಣದಲ್ಲಿ ಬಳಕೆಗೆ ಅತ್ಯಂತ ಸೂಕ್ತವಾಗಿವೆ. ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಸ್ಥಿತಿ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಒತ್ತಡ ಇ. ಆರ್. ಐ. ಯ ವಿಶಿಷ್ಟ ಲಕ್ಷಣವೆಂದರೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಆಮ್ಲಜನಕ ಪ್ರಭೇದಗಳನ್ನು (ಆರ್. ಓ. ಎಸ್.) ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ. ಆ ಕಣಗಳು ಬಹುಮುಖವಾಗಿವೆ ಮತ್ತು ಜೀವಂತ ಜೀವಿಗಳಲ್ಲಿ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತವೆ. ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಮತ್ತು ರಿಡಕ್ಷನ್ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಆರ್ಓಎಸ್ ವಿಶೇಷ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ದೈಹಿಕ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಆರ್ಓಎಸ್ನ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಉತ್ಕರ್ಷಣ ನಿರೋಧಕಗಳು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತವೆ. ಆರ್. ಓ. ಎಸ್. ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಅಂಶಗಳು (ಉದಾ. ಅಯಾನೀಕರಿಸುವ ವಿಕಿರಣ, ಲೋಹದ ಅಯಾನುಗಳು, ಇತ್ಯಾದಿ) ಇದು ಅವರ ಅತಿಯಾದ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸ್ಥಿತಿಯು ಆ ಕಣಗಳ ನಡುವೆ ಅಸಮತೋಲನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಇದನ್ನು ಆಕ್ಸಿಡೇಟಿವ್ ಒತ್ತಡ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಫಾರ್ಮಾಕೋಕೈನೆಟಿಕ್ಸ್ ಇಆರ್ಐ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಅಳತೆಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಪಿನ್ ಪ್ರೋಬ್ನ 3ಡಿ ಟ್ರ್ಯಾಕಿಂಗ್ಗೆ ಅವಕಾಶ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, "ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್" ಎಂಬ ಪದವು ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ತ್ವರಿತ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯನ್ನು ಮತ್ತು ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಚಿತ್ರಿಸಲಾದ ಪ್ರತಿ ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ ಸಿಗ್ನಲ್ ತೀವ್ರತೆಯಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಟ್ರ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾತ್ಕಾಲಿಕ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಮತ್ತು ವಿಧಾನದ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯಿಂದಾಗಿ, ಸ್ಪಿನ್ ಪ್ರೋಬ್ನ ಒಳಹರಿವು ಮತ್ತು ಹೊರಹರಿವಿನ ಹಂತಗಳು, ಜೈವಿಕ-ವಿತರಣೆ ಮತ್ತು ಸ್ಪಿನ್ ಪ್ರೋಬ್ನ ಗರಿಷ್ಠ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ತಲುಪುವ ಸಮಯವನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿದೆ. ಸ್ಪಿನ್ ಪ್ರೋಬ್ಗಳು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಸ್ವತಂತ್ರ ರಾಡಿಕಲ್ಗಳು ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಜೀವಿತಾವಧಿಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇ. ಪಿ. ಆರ್ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲು, ಸ್ಥಿರವಾದ ಸ್ವತಂತ್ರ ರಾಡಿಕಲ್ ಹೊಂದಿರುವ ಬಾಹ್ಯ ಅಣುವನ್ನು ತಲುಪಿಸಬೇಕು. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಇದು ಪ್ರಾಣಿಗಳ ದೇಹಕ್ಕೆ ಚುಚ್ಚುಮದ್ದಿನ ಮೂಲಕ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರಣಕ್ಕಾಗಿ ಎರಡು ಮುಖ್ಯ ವರ್ಗದ ಸ್ಪಿನ್ ಪ್ರೋಬ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆಃ ನೈಟ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಟ್ರೈಅರಿಲ್ಮೆಥೈಲ್ (ಟಿಎಎಂ, ಟ್ರೈಟೈಲ್) ರಾಡಿಕಲ್ಸ್. ನೈಟ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ ರಾಡಿಕಲ್ಗಳು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಸಾಂದ್ರತೆ, pH, ಥಿಯೋಲ್ ಸಾಂದ್ರತೆ, ಸ್ನಿಗ್ಧತೆ ಮತ್ತು ಧ್ರುವೀಯತೆಗೆ ಸಂವೇದನಾಶೀಲವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಈ ರೀತಿಯ ಸ್ಪಿನ್ ಪ್ರೋಬ್ಗಳ ಸಮಸ್ಯೆಯು ಅವುಗಳ ವೇಗವಾದ ಕಡಿತವಾಗಿದೆ, ಇದು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಇ. ಪಿ. ಆರ್ ಸಂಕೇತದ ನಷ್ಟಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಟ್ರೈಅರಿಲ್ಮೆಥೈಲ್ ರಾಡಿಕಲ್ಗಳು ಬಹಳ ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಜೀವಿತಾವಧಿಯಿಂದ ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ಏಜೆಂಟ್ಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮತ್ತು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಿಸುವ ಕಡೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಿರತೆಯಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ. ಆಮ್ಲಜನಕದ ಸಾಂದ್ರತೆ, pH, ಥಿಯೋಲ್ ಸಾಂದ್ರತೆ, ಅಜೈವಿಕ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ ಮತ್ತು ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಅವು ಸೂಕ್ತವಾಗಿವೆ. ಮೇಲೆ ತಿಳಿಸಲಾದ ಸ್ಪಿನ್ ಪ್ರೋಬ್ಗಳು ಅತ್ಯಂತ ಜನಪ್ರಿಯ ಆಯ್ಕೆಯಾಗಿದ್ದರೂ, ಇ. ಆರ್. ಐ. ಯಲ್ಲಿ ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಿನದನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಅನೇಕ ಉದಾಹರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾದ ಮೆಲನಿನ್-ಯೂಮೆಲನಿನ್ ಮತ್ತು ಫಿಯೋಮೆಲನಿನ್ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಪಾಲಿಮರಿಕ್ ವರ್ಣದ್ರವ್ಯವಾಗಿದೆ. ಇದು ನೈಸರ್ಗಿಕ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಏಕೈಕ ಪದಾರ್ಥವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ ಸ್ಪಿನ್ ಪ್ರೋಬ್ಗಳನ್ನು ತಲುಪಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲದೇ ಇಪಿಆರ್ ಸಂಕೇತದ ನೋಂದಣಿಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು ಇ. ಆರ್. ಐ ಇಮೇಜಿಂಗ್-ವಿಧಾನ (ನೊವಿಲೆಟ್) ವಿಕಿರಣಶಾಸ್ತ್ರ