Contrat à terme de la spectroscopie RMN

La spectroscopie (NMR) de résonance magnétique nucléaire représente une technique qui dépend des propriétés magnétiques du noyau atomique. Une fois positionnés dans un champ magnétique intense, certains noyaux résonnent à une fréquence spécifique dans la gamme de radiofréquence du spectre électromagnétique. Les légères variations de ces fréquences fournissent les informations détaillées au sujet de la structure moléculaire en laquelle l'atome demeure.

Pendant les décennies passées il y a eu un progrès énorme dans RMN, qui a eu lieu dans l'instrumentation expérimentale et dans les approches théoriques qui aident à extraire l'information moléculaire indispensable des paramètres spéciaux connus sous le nom de « paramètres RMN à haute résolution ». Cela a élargi l'étendue de cette spectroscopie pour étudier une grande suite de problèmes moléculaires.

La spectroscopie RMN complète d'autres techniques analytiques et structurelles telles que la cristallographie et la spectrométrie de masse de rayon X. L'avantage de cette technique est la capacité distinctive d'un spectromètre nucléaire d'activer l'étude quantitative et non destructive des molécules en solution et à semi-conducteur, mais de permettre également l'étude des fluides biologiques.

La spectroscopie RMN est la plus employée souvent par les scientifiques biochimiques pour interroger des caractéristiques des molécules organiques, quoique la technique est appropriée à tout le genre d'échantillons qui contiennent des noyaux possédant la rotation. Cependant, le contrat à terme de la spectroscopie RMN peut être en médicament personnalisé et dans des appareils mobiles.

RMN : Une tendance dans la recherche médicale

Utilisant RMN à aider à empêcher la grippe et la tuberculose

Utilisant RMN dans la recherche pour empêcher le VIH

Utilisation en médicament personnalisé

La spectroscopie RMN déjà a été avec succès employée pour examiner pour les profils de biomarqueur qui indiquent des sous-phénotypes des maladies variées, jetant les fondements pour le développement des médicaments nouveaux et visés, mais pour permettre également potentiellement aux médecins de proposer « le traitement spécifique pour le patient spécifique ».

La première étape est de produire une base de données des profils métaboliques dans les échantillons dans des conditions analogues - qui représente un procédé connu sous le nom de metabolomics - avec l'analyse suivante des spectres pour déterminer toutes les prédilections vers la maladie. Si un grand groupe de personnes est suivi et l'analyse est répétée après une certaine période de temps, les spectres rmn changeants montreront des changements du phénotype de chacun individuel.

Les informations recueillies peuvent alors être employées pour indiquer exactement les facteurs environnementaux qui peuvent contribuer aux modifications spécifiques de phénotype, et pour déterminer quelles modifications de phénotype pourraient avoir comme conséquence quelle maladie. Ceci permettra à leur tour à des médecins de comprendre les causes d'une maladie spécifique et de recenser un remède personnalisé.

Au moment où, la spectroscopie RMN peut trouver pratiquement toutes les métabolites proton-contenantes dans un échantillon, c.-à-d. les molécules variées qui produisent différents signes en spectre. Les avantages sont que cette technique est rapide et non sélective, sans besoin de préparation des échantillons.

La plupart des caractéristiques qui activeront bientôt son utilisation en médicament personnalisé peuvent déjà être trouvées dans le dispositif RMN d'Avance III HD NanoBay de la compagnie Bruker, qui est actuel le spectromètre RMN à bande large de pointe le plus fortement intégré. Elle fournit l'information de haute qualité et comprend la plupart de contrat et la niche montent technologie d'aimant.

Spectroscopie RMN portative

Le système RMN traditionnel peut être dû tout à fait grand et encombrant à la taille des aimants utilisés ; cependant, les avances en technologie pour produire des aimants ont eu comme conséquence de plus petits aimants permanents, qui ont à leur tour facilité la mise en place des spectromètres de table que nous voyons dans les laboratoires analytiques modernes, tels que le spectromètre RMN compact de Fourier 300 de Bruker.

Une équipe de recherche d'Université de Harvard a pris une mesure davantage et a préparé le terrain pour un spectromètre RMN véritablement portatif. Ils sont parvenus à intégrer l'électronique de spectromètre dans une puce de silicium 4 mm2, qui a été actionnée avec un aimant permanent compact (aimant de 0.51-T Hallbach).

De tels systèmes mobiles faciliteront la mise en place de la spectroscopie RMN dans les cas où des spectromètres RMN conventionnels chers et grands ne peuvent pas être stationnés, pourtant l'analyse sur demande ou en ligne est nécessaire. Un paquet de frites de l'électronique de spectromètre et les micro-bobines ont la possibilité pour contrer la lenteur inhérente de différentes expériences, de ce fait activant l'analyse de haut-débit pour le metabolomics, la biologie structurelle et l'examen critique pharmaceutique.

Sources

  1. http://www.pnas.org/content/111/33/11955.full
  2. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2773773/
  3. http://media.rsc.org/Modern%20chemical%20techniques/MCT2%20NMR.pdf
  4. http://www.vanderbilt.edu/AnS/Chemistry/Rizzo/chem220a/Ch13slides.pdf
  5. Keeler J. Understanding NMR Spectroscopy, deuxième édition. John Wiley & Sons, Inc., 2011
  6. Ne de Jacobsen. Spectroscopie RMN expliquée : Théorie, demandes et exemples simplifiés de chimie organique et de biologie structurelle. John Wiley & Sons, Inc., 2007 ; Pp. 1-38.

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Last Updated: Feb 26, 2019

Dr. Tomislav Meštrović

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Dr. Tomislav Meštrović

Dr. Tomislav Meštrović is a medical doctor (MD) with a Ph.D. in biomedical and health sciences, specialist in the field of clinical microbiology, and an Assistant Professor at Croatia's youngest university - University North. In addition to his interest in clinical, research and lecturing activities, his immense passion for medical writing and scientific communication goes back to his student days. He enjoys contributing back to the community. In his spare time, Tomislav is a movie buff and an avid traveler.

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