PulssigradienttiNMRää

PulssigradienttiNMR on tekniikka, jota käytetään ydinmagneettisessa resonanssi (NMR) spektroskopiassa. Sen päätarkoitus on mitata molekyylien diffuusiota liuoksessa. Tämä tehdään soveltamalla voimakkaita magneettikenttägradientteja, jotka ovat ajallisesti vaihtelevia ja voivat muuttua pulssimaisesti. Nämä gradientit aiheuttavat signaalin vaimenemisen, joka on suoraan verrannollinen molekyylien diffuusionopeuteen. Mitä nopeammin molekyyli diffusoituu, sitä enemmän signaalia vaimenee.

Tekniikka perustuu siihen, että magneettikenttägradientti muuttaa resonanssitaajuutta spatiaalisesti. Pulssin aikana molekyylien magneettiset momentit "leimataan" tietyssä paikassa. Jos molekyyli ehtii diffundoitua ennen toisen gradienttipulssin tuloa, sen magneettinen momentti on siirtynyt toiseen paikkaan, jossa magneettikentän gradientti on erilainen. Tämä johtaa siihen, että toinen pulssi kumoa leimaamisvaikutuksen epätäydellisesti, mikä ilmenee signaalin vaimenemisena. Analysoimalla signaalin vaimenemisen riippuvuutta gradienttien voimakkuudesta ja kestosta, voidaan määrittää diffuusiokerroin.

PulssigradienttiNMR:ää käytetään laajasti esimerkiksi biomolekyylien, kuten proteiinien ja DNA:n, koon ja muodon määrittämiseen, lääkeaineiden sitoutumisen tutkimiseen sekä materiaalitieteissä erilaisten materiaalien rakenteen ja dynamiikan karakterisointiin. Se on herkkä ja ei-invasiivinen menetelmä, joka tarjoaa arvokasta tietoa molekyylien liikkeestä ja vuorovaikutuksista liuoksissa.