Futuro de la espectroscopia del RMN

La espectroscopia de resonancia magnética (NMR) nuclear representa una técnica que sea relacionada en las propiedades magnéticas del núcleo atómico. Cuando están colocados en un campo, ciertos núcleos resuenan en una frecuencia específica en el alcance de la radiofrecuencia del espectro electromágnetico. Las variaciones ligeras en esas frecuencias ofrecen la información detallada sobre la estructura molecular en la cual el átomo reside.

Durante las últimas décadas ha habido un enorme progreso en el RMN, que ocurrió en la instrumentación experimental y en las aproximaciones teóricas que ayudan a extraer la información molecular imprescindible de los parámetros especiales conocidos como “parámetros de alta resolución del RMN”. Eso ensanchó la extensión de esta espectroscopia para estudiar una serie grande de problemas moleculares.

La espectroscopia del RMN complementa otras técnicas analíticas y estructurales tales como cristalografía y espectrometría de masa de la radiografía. La ventaja de esta técnica es la capacidad distintiva de un espectrómetro nuclear de habilitar el estudio cuantitativo y no destructivo de moléculas en la solución y en de estado sólido, pero también de permitir el estudio de líquidos biológicos.

La espectroscopia del RMN es la más de uso frecuente por los científicos bioquímicos interrogar a características de moléculas orgánicas, no obstante la técnica es apropiada a toda la clase de muestras que contengan los núcleos que poseen barrena. Sin embargo, el futuro de la espectroscopia del RMN puede estar en remedio personalizado y en dispositivos portátiles.

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Uso en remedio personalizado

La espectroscopia del RMN se ha utilizado ya con éxito para revisar para los perfiles del biomarker que denotan los sub-fenotipos de diversas enfermedades, poniendo el asiento para el revelado de drogas nuevas y apuntadas, pero también potencialmente permitir a los médicos subir con “la terapia específica para el paciente específico”.

El primer paso es crear una base de datos de perfiles metabólicos en muestras bajo condiciones emparentadas - que represente un proceso conocido como metabolomics - con el análisis subsiguiente de los espectros para determinar cualquier predilección hacia enfermedad. Si se sigue un grupo de personas grande y el análisis se relanza después de cierto plazo, los espectros de Rmn cambiantes exhibirán cambios en el fenotipo de cada uno individual.

La información recopilada se puede entonces utilizar para establecer claramente los factores ambientales que pueden contribuir a los cambios específicos del fenotipo, y para establecer qué cambios del fenotipo podrían dar lugar a qué enfermedad. Esto a su vez permitirá que los médicos comprendan las causas de una enfermedad específica y que determinen una vulcanización personalizada.

En el momento que, la espectroscopia del RMN puede descubrir prácticamente todos los metabilitos protón-que contienen en una muestra, es decir las diversas moléculas que producen diversas señales en el espectro. Las ventajas son que esta técnica es rápida y no selectiva, sin la necesidad de la preparación de la muestra.

La mayor parte de las características que pronto habilitarán su uso en remedio personalizado se pueden encontrar ya en el dispositivo de Avance III HD NanoBay RMN de la compañía Bruker, que es actualmente el espectrómetro avanzado lo más altamente posible integrado de la banda ancha RMN. Entrega la información de alta calidad e incluye más el compacto y el establo asciende tecnología del imán.

Espectroscopia portátil del RMN

El sistema tradicional del RMN puede ser muy grande y abultado debido a la talla de los imanes usados; sin embargo, los avances en la tecnología para producir los imanes dieron lugar a imanes permanentes más pequeños, que a su vez facilitaron la puesta en vigor de los espectrómetros tableros que vemos en laboratorios analíticos modernos, tales como espectrómetro compacto de Fourier 300 RMN de Bruker.

Un equipo de investigación de la Universidad de Harvard tomó una medida más lejos y pavimentó la manera para un espectrómetro verdaderamente portátil del RMN. Manejaron integrar la electrónica del espectrómetro en un chip de silicio 4 mm2, que fue operado con un imán permanente compacto (imán de 0.51-T Hallbach).

Tales sistemas portátiles facilitarán la puesta en vigor de la espectroscopia del RMN en los casos donde los espectrómetros convencionales costosos y grandes del RMN no pueden ser colocados, con todo el análisis a pedido o en línea es necesario. Un manojo de virutas de la electrónica del espectrómetro y las micro-bobinas tienen la posibilidad para contradecir la lentitud inherente de experimentos individuales, así habilitando el análisis de la alto-producción para el metabolomics, la biología estructural y la investigación farmacéutica.

Fuentes

  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, segunda edición. John Wiley & Sons, Inc., 2011
  6. NE de Jacobsen. Espectroscopia del RMN explicada: Teoría, usos y ejemplos simplificados para la química orgánica y la biología estructural. John Wiley & Sons, Inc., 2007; págs. 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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