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膝关节半月板损伤的核磁共振MRI影像学检查
GaoXurenKnee 2010-9-12 12:41
美国Rosas HG在2009年6月的《Top Magn Reson Imaging》(核磁共振专题)杂志上撰文,总结了膝关节半月板的核磁共振MRI影像学。 文中称:在诊断膝关节半月板损伤上,膝关节核磁共振影像学技术已经发展成为一项具有高精确性的方法。膝关节核磁共振片子上可以显示出必要的解剖学细节。在这个保留半月板为导向的年代,膝关节核磁共振可以帮助我们选择相应的治疗策略。若想很准确的解读膝关节核磁共振片子,需要对半月板解剖学、半月板功能、半月板解剖变异、核磁共振技术、膝关节半月板撕裂的核磁共振表现、伴发的膝关节韧带损伤、膝关节半月板误诊的原因以及联合临床体格检查的重要性有全面的理解和把握。 Pubmed相应链接: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20410803 Top Magn Reson Imaging. 2009 Jun;20(3):151-73. Magnetic resonance imaging of the meniscus. Rosas HG, De Smet AA. Department of Radiology, University of Wisconsin, Madison, WI 53792, USA. 启示:随着我国人民生活水平的提高,体育运动的增加,膝关节半月板损伤的患者也越来越多。膝关节核磁共振检查是一项很好的无创检查膝关节半月板损伤情况的手段和方法。但是,为了能够更好地解释膝关节核磁共振片子的病理意义,我们需要进一步提高对半月板解剖学、半月板功能、半月板解剖变异、核磁共振技术、膝关节半月板撕裂的核磁共振表现、伴发的膝关节韧带损伤、膝关节半月板误诊的原因以及联合临床体格检查的重要性的理解和把握。 (江苏省徐州医学院附属医院骨科 膝关节方向 高绪仁 编译)
个人分类: 膝关节影像学|7712 次阅读|0 个评论
一周资讯点评20:科学不能算命,数学可以看病
songshuhui 2010-9-3 11:10
资讯小分队 发表于 2010-08-27 17:45 核磁共振扫描诊断自闭症 的过程不像拍x光片看骨折那么容易,一下子就能看出伤情。即使现在我们对大脑的了解甚至可以达到 科学读心术 的水平,但是在它不正常时,我们却一直没有特别有效的技术手段来确诊精神疾病,一般都是通过对症状分析后做出的判断。而这个资讯中提到了一个新的技术,叫支持向量机(Support Vector Machine, SVM )。神经认知科学松鼠 悠扬 说,SVM的方法现在是fMRI的一个热门,在各方面都得到广泛应用。这种方式可以发掘出数据之间的更多联系,比之前简单地比较激活或者没激活的两组数据更有用。 SVM是神马机器?唔,其实它不是个机器,用数学松鼠 fwjmath 的说法,现在很流行一种研究模式:收集大量的数据,然后用人工智能中发展的算法来处理这些数据,尝试从中提取出有用的东西。SVM即是基于此建立的用来监督学习的人工智能分类器。顾名思义,分类器是给东西分类的,SVM可以把东西分成两类。最厉害的是它有监督学习能力,这样只要给SVM一堆已经分好类的数据,它就自行归纳出分类方法,把其他数据也照着分类了。有研究发现婴儿时期看到的面孔少,长大得脸盲的可能性就大,也许就是因为人脑中也有个类似监督学习分类机的装置。婴儿时期存储的原始数据不够多,给以后数据分析造成了麻烦。 fwjmath 说,那些我们能拥有大量数据,但内部机理仍然不清楚的问题,比如说心理学啊基因啊,都可以采用这种研究模式。但问题在于,尽管这样有机会得到比较有效的模型,但对弄清楚问题的内部机理帮助不大,也就是诊断自闭症还可以,要想弄清楚自闭症的病根,从人工智能算法上还是看不出来的。 神经生物学松鼠 anpopo 也同意,自闭症不是由单一的化学物或者特定脑区的损伤造成的,所以我们去医院看病,医生会抽血啊拍片啊,把疑似症状一项项排除,最后根据化学物质的成分或者解剖结构的异常来判断是什么病,这些方法对自闭症都不管用。利用机器学习的方法间接诊断也属于另辟蹊径的办法。 悠扬 推荐的著名神经认知博客 neuroskeptic (需翻墙)上的一篇文章也专门介绍了这个研究。就临床诊断来说,如果一个不能确诊的病人经过SVM分析之后,显示他得了自闭症的可能性非常大,那么对于这个病例来说,SVM就可以作为患病的确凿证据。但是,如果用了SVM分析之后,得到的结果仍然是不能确诊,那么对于这种病例来说,仍然是缺乏有效办法的。值得注意的是,SVM的判断结果和自闭症患者的社会交往和沟通症状相关最大,这更说明用SVM方法进行的判断能够与表面症状紧密相关。另外比较重要的一点在于SVM能否区分自闭症患者和其他精神疾病?事实已经证明SVM可以区分自闭症和多动症(ADHD)病人的大脑,虽然还需要有和其他病人比较的结果做为证据,但这已经又进一步的支持了SVM能够提供一个针对自闭症患者的诊断标准。 细菌挑起新一轮军备竞赛 这个世界是它们的,这个世界也是我们的。归根结底,这个世界是它们的。因为连我们都是它们的。松鼠 八爪鱼 在 菌城旧事 中如是说。人类对细菌一直又爱又恨,没有细菌人类无法生存,可是一些细菌却可能要了人的命。抗生素这种大规模杀菌性武器终于诞生了,在生物圈有着几十亿年灿烂历史和光荣传统的细菌王国被地球新任霸主,人类,打得落花流水。正在人类得意之时,细菌们带着他们的新武器──耐药性──绝处逢生,卷土重来。人类方才如梦初醒,发现自己的一时得意不过是帮助细菌进行了一次物种改良。此后几十年,人类和细菌之间的军备竞赛就没有停止过。 最近盛传 细菌界出了一种超级细菌 ,百毒不侵,可以抵挡各种抗生素,其实这种NDM-1基因,不是细菌,而是细菌的防具。任何细菌装备上这种防具都能变成超级细菌。生物松鼠 seren 总结了一下,NDM-1基因之所以最近很红,主要是因为这些原因:首先像资讯里提到的,这个基因可以使得细菌对一大类强力高效的抗生素产生抗性;此外,科学家指出,目前正在研发的新抗生素药里面,没有一个具有潜在的、可以对抗NDM-1的能力。其次是因为这个基因的存在位置非常特殊在一种流动性非常强的DNA小环上,叫做 质粒 。我们知道,细菌内部有一个DNA大环,上面包含着这个细菌自身的基因组,相对比较稳定,一般很难在不同种的细菌之间产生互换。但是质粒不一样,它游离于细菌DNA基因组之外,可以很容易地从一种细菌体内跳到另一种细菌身上,这就可能导致抗生素对许多细菌同时失灵。而且,虽然现在含有NDM-1基因质粒的细菌还对另外两种抗生素敏感,可是如果有其他细菌本身已经不怕这两种抗生素,同时又接受了NDM-1的质粒,那这些细菌可就真是所向无敌了。 好在这并不是传染病,不会突然大规模爆发,目前世界上被超级细菌感染的病例也非常少。即便所有抗生素都无效,最起码我们还有自身的免疫系统。细胞生物学松鼠桔子觉得从理论上说,依靠噬菌体也是消灭超级细菌的一个办法。其实,不管是普通细菌也好,超级细菌也好,勤洗手注意卫生,锻炼身体增强抵抗力,都是最基础的办法。 死于游泳的生物流体理学奠基人 英国科学家史密斯和布雷克使用流体动力学模型, 对精子爱在液体表面游动的现象做出了解释 ,流体物理松鼠 水一瓢 说他们用的是传统的细长体分析方法,分析了精子模型,并进一步进行了简化。精子尾巴只能打固定的几个弯,脑袋被强制削成完美的圆形,这样就只会在最后才得到了一个弱小的阻力。 说起细长体分析方法, 水一瓢 不禁要八卦一下开创这个理论的大牛──剑桥大学的詹姆斯赖特希尔(James Lighthill)教授。赖老师在科学上的各种 牛事 也许不是一般人可以理解的,但是作为一个英法混血科学家,没事儿就去独自横渡一下英吉利海峡,实在令人佩服。不幸是第八次这样没有任何保护措施的游泳之旅,他在自己最熟悉最热爱的流体当中结束了自己不平凡的生命。 转基因有害没害?评估了才算 美国否决转基因甜菜种植 有给了那些转基因反对者们一个反对转基因的证据。那么,转基因真的有害吗?食品工程松鼠 云无心 一贯地保留意见:那个甜菜以前被预批准过,实际上已经大面积种植。这次是取消了批准,原因是美国农业部还没有完成这个转基因甜菜的种植对环境影响的评估。也就是说,这个否决决定是基于人们能够想到的转基因作为的影响还有没有经过检测的方面,而不是说因为发现了它有问题。 甜菜的评估没有完成,是不是意味着所有的转基因作物都要禁止呢? 云无心 说,在对转基因作物的管理上,采取的是个案处理的方式,而不是笼统地决定转基因作物能够种植还是不能够种植。每一种转基因作物都要经过广泛严格的检测评估,每个方面都没有问题才会放行。这个例子也再次说明,种植了转基因作物就无法种植传统作物是一个广泛传播的谣言美国这一季的转基因甜菜收割之后,就只能转回种植非转基因的甜菜。 来源:原创 0.618 编辑, 小庄 审稿 想分享科技新鲜事,跟大伙儿谈论热点话题背后的科学?却懒得写长文章,或不知怎么参与?现在可以编译短文或写原创小文章,投稿给资讯频道,与大家共享信息。详情
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中国:对核磁共振对健康的担忧阻碍脑研究
scienceasia 2010-7-25 21:00
英文原文地址: http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/sci;327/5968/931-a?maxtoshow=hits=10RESULTFORMAT=fulltext=Fear+of+MRI+Scans+Trips+Up+Brain+Researcherssearchid=1FIRSTINDEX=0resourcetype=HWCIT 北京 北京师范大学的神经学家臧玉峰和他的同事们开始招募儿童志愿者,进行多动综合症的研究。他们计划利用功能性磁共振成像(fMRI)探测健康儿童和患病儿童之间大脑活动的差异。为了征集测试者,大学生们在一所小学前发放传单。然而,他们最后只能空手而归:家长担心核磁共振扫描可能会伤害到自己的孩子。对此,臧玉峰表示,脑功能性磁共振实验实在是太难进行了。 尽管在中国核磁共振已经作为一种诊断工具被广泛接受,但家长们仍不愿意自己的孩子暴露在强磁场中。这方面的忧虑并不是唯一的障碍。公众对医生的不信任与日俱增,所以 MRI 研究真是越来越难做了,北京大学第一医院的放射科医生谢晟表示。她认为原因包括病人的维权意识和媒体对治疗方法的争论。招募健康儿童的艰难已经迫使 MRI 研究真是越来越难做了,不得不通过罹患其它病症的儿童进行研究测试,当然这种方式可能会事与愿违。 经过三十余年的使用,核磁共振被公认较X射线和正电子发射断层扫描更为安全的检测方法,美国国家药物滥用研究所(位于美国马里兰州巴尔的摩市)的核磁共振物物理学部主任、物理学家杨一鸿表示。检测的主要危险是针对那些身体里有起搏器或在其他金属物质的人。到目前为止数百万人已经进行过核磁共振检查,因而现在看来不太可能会有副作用,马克斯普朗克(Max Planck)人类脑与认知科学研究所(位于德国莱比锡市)认知神经科主任阿诺威尔林格(Arno Villringer)表示。 这种解释对中国的病人收效甚微甚至是一些科学家。我不敢让我自己的孩子接受核磁共振测试,北京大学第三医院的放射科医生 韩鸿宾 表示。没有人担保绝对没有任何潜在的危险,尤其是在进行非常规磁共振扫描中会迅速提升磁场强度或使用极高场强时,他说。 面对诸如此类的问题,一些研究人员尝试走某种捷径。比如,谢晟最近向《癫痫研究》(Epilepsy Research)提交了一篇关于6岁以下癫痫患儿的研究报告。不过,上个月这个期刊拒绝发表她的文章,理由是她的对比对象并非完全健康。谢晟也承认:被她列为对比对象的大多数孩子因为其它病症才做核磁共振检查。招募真正健康的儿童参加核磁共振测试太困难了,谢晟表示。 核磁共振标记这个区域。 谭力海的小组发现,与对照组相比阅读障碍的儿童大脑特定的区域活性较低,这个区域对中国人的读写来说非常重要。 一些同行对此表示同情,并建议有时候适当地准许规范研究实践的例外情况。臧玉峰认为,在谢晟的例子里,那些没有患有癫痫之类神经系统疾病但是可能患有其它病症的孩子,是可以作为对照组的。但是,北京师范大学磁共振物理学家黄瑞旺却不这么想,他认为不录用谢晟的文章是正确的。 在美国招募志愿者进行地要更加顺利。经过对功能性核磁共振的详细解释,很多家长同意让孩子参加测试, 俄勒冈卫生科技大学(美国波特兰市)的神经学家达米安费尔(Damien Fair)表示。即使在中国,一些团体也取得了进一步的成功。香港大学脑与认知科学国家重点实验室副主任谭力海表示,他从未在科研项目招募志愿者中遇到麻烦,他的团队通过研究已经能够辨别出决定中国儿童阅读和读写障碍的大脑区域。 谭力海的成功令臧玉峰感到振奋,臧玉峰相信他的小组一定能够克服困难。他们将在这周结束的农历新年之后继续招募活动臧玉峰表示这一次将竭力向父母们解释他们的研究目的。 李娇
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第二届全国低场核磁共振技术与应用研讨会顺利举办
肖立志 2010-5-6 18:42
第二届全国低场核磁共振技术与应用研讨会于2010年5月5-6日在我校顺利举行。以下是我致的开幕词。 各位专家,各位领导,各位新老朋友:大家好! 首先,我代表会议组委会热烈欢迎大家来到中国石油大学参加第二届全国低场核磁共振技术与应用研讨会!这次会议得到中国物理学会波谱学专业委员会的指导,得到中国石油大学的大力支持,得到上海纽迈电子科技有限公司的赞助,在此,特向上述三个单位以及全国低场核磁共振技术与应用研讨会的发起单位表示衷心感谢! 低场核磁共振是一个十分独特的领域,既有共同的仪器设备和技术手段,又有完全不同的研究对象。这种独特性使得我们本来毫不相关的研究人员聚到了一起,分享这个领域的独特魅力和成功实例。实践证明,低场核磁共振有着广泛的用途,在医学、石油勘探开发、食品科学、材料科学、农业科学、林业科学、以及建筑材料和化学工程等领域,已经得到令人鼓舞的成功应用。国际上,低场核磁共振是核磁共振最为活跃的方向之一,受到广泛关注与重视。但是,应该看到,我国低场核磁共振技术与应用还处于起步阶段,与国外还有较大的差距。为了提高我国低场核磁共振技术与应用水平,我们需要加强交流,增进了解,共同发展,举办全国性的研讨会,正是为了达到这个目的!我们这次会议正式参会代表 66 位,分别来自清华大学、上海交通大学、同济大学、中国科学院以及英国牛津大学等单位,今天在座听众 120 余人,将用三个半天的时间发布大会报告 22 个,相信大家会有所收获。 为了增强对世界低场核磁共振技术与应用状况的了解,我们于 2007 年成功申办了 2011 年的磁共振显微成像国际会议,即第 11 届 ICMRM 。明年的 ICMRM 将于 8 月 14 - 18 号在北京召开,届时,世界上最优秀的低场核磁共振专家,包括 Bernhard Blumich, Paul Callaghan, Eiichi Fukushima , Bruce Balcom 等,都将与会,我们可以切身感受到大师的风采和低场核磁共振的魅力。在此,我代表 ICMRM 组委会,并以第 11 届 ICMRM 主席的名义,真诚邀请各位,参加明年的 ICMRM ! 预祝第二届全国低场核磁共振技术与应用研讨会圆满成功! 祝各位代表在北京期间身体健康,心情舒畅!
个人分类: 科学普及|6521 次阅读|1 个评论
更新下实验室的谱仪照片
热度 1 nanohandsome 2010-4-20 21:09
大家就不要到处转载了,在这瞄吧。
个人分类: 科学研究|3617 次阅读|3 个评论
[转载]全国核磁仪分布总结
nanohandsome 2010-4-3 11:06
http://bbs.chinanmr.cn/viewthread.php?tid=940extra=page%3D1
个人分类: 科学研究|3020 次阅读|0 个评论
第二届全国低场核磁共振研讨会通知
肖立志 2010-3-17 08:50
随着低场核磁共振技术的快速发展和低场核磁共振设备的不断成熟,其应用领域不断扩大,已经成为生物医学、植物学、食品学、材料科学、地球物理勘探以及石油化工等领域强有力的研究工具,使得低场核磁共振与人体磁共振成像及高场核磁共振一样,并驾齐驱,引领核磁共振技术和应用的蓬勃发展。为了更好地加强我国低场核磁共振技术研究工作的开展和学术交流,推进低场核磁共振技术在各领域中的应用,由中国石油大学(北京)承办的第二届全国低场核磁共振技术与应用研讨会,定于2010年05月05日~06日在北京市风景秀丽的昌平区中国石油大学召开,现将有关具体事宜通知如下:   一、会议主题:低场核磁共振技术应用研究进展与最新成果   二、会议内容:本次会议将邀请来自美国、加拿大、英国等海外知名专家学者就低场核磁共振相关技术、低场核磁共振在各领域中的研究现状、应用前景和发展方向等问题进行研讨和交流,为国内相关研究人员和学生提供交流平台,促进沟通,加强合作,共同推进我国低场核磁共振技术在各领域中的应用。会议期间同时还进行低场核磁共振新技术讲座和新设备展示,核磁共振测井仪器维修专家研讨班,以及第11届ICMRM国际会议组织委员会会议。   三、会议时间及地点   时间:2010年05月05日~06日   地点:北京市昌平区中国石油大学   四、会议征文     1. 会议征集与会议主题相关的高水平学术论文,并将挑选优秀论文和报告人,推荐其参加2011年8月14-18日在中国石油大学(北京)召开的国际定位磁共振大会,即第11届ICMRM(International Conference on Magnetic Resonance Microscopy)。   2. 欲提交论文者,请于2010年04月1日前寄交会议论文题目及摘要,04月20前寄交论文全文。   五、联系方式 本次会议由上海纽迈电子科技有限公司资助。   联系人:俞小姐、陈先生   电话: 021-52653178   传真: 021-51208283   电邮: lf-nmri@sina.com
个人分类: 科学普及|6110 次阅读|1 个评论
核磁共振常用链接
yaqiangwang 2009-12-13 03:03
英文的核磁共振资源较多,中文的却很少。 核磁共振常用链接是中文的NMR information Server 包括华人核磁方面的科研工作者,以及相关的核磁数据库,期刊,常用的链接等。 http://nmr.chinanmr.cn
个人分类: 未分类|5442 次阅读|1 个评论
核磁共振与蛋白质结构
yaqiangwang 2009-12-13 02:52
对于小于30 kDa的蛋白质,常规的核磁共振可以解出其结构。 前提条件是,可以得到mM级的样品,并且是13C,15N双标记的。 backbone的归属一般用 15N-HSQC HNCACB CACBCONH 顺利的话一、两个星期可以归属完。 资料来源于 http://bbs.chinanmr.cn http://wiki.chinanmr.cn
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读《科学时报》叶朝辉院士访谈有感
肖立志 2009-10-13 23:19
早晨就看到了今天《科学时报》刊发的对导师叶朝辉院士的长篇访谈,很是亲切,但由于急于去主持美国休斯顿大学刘策教授等专家的学术报告会,对文章内容没有细读。晚上,细读这篇专访,产生许多回忆和感想。 《科学时报》 叶朝辉院士专访的链接:http://www.sciencenet.cn/htmlnews/2009/10/224033.shtm 作为中国科学院武汉物理与数学研究所波谱与原子分子物理国家重点实验室毕业的学生,首先是对那里怀有深厚的感情,那里的师生情,知识缘,甚至一砖一瓦,一草一木,都难以忘怀! 老师在专访中阐述的观点,我都非常赞同,但有一点我觉得也许应该补充:波谱与原子分子物理国家重点实验室除了是国内波谱学研究的重要基地,做出许多原创性成果外,还是波谱学人才培养的重要基地!为中国,也为世界,培养了大量优秀的波谱学人才,在世界上任何一个重要的核磁共振研究机构里,或者在国际上任何一个核磁共振学术会议上,总可以看到中国科学院武汉物理与数学研究所毕业生的身影,而重点实验室对应的无线电物理博士点多年在学科评比中都是名列第一!这归功于武汉物理与数学研究所优秀的科学家队伍和一贯的严谨治学态度! 老师对我国波谱学研究现状进行了客观中肯的评价,认为经过几十年的发展,我们取得了明显的进步,但是和国外比,依然还处在跟踪阶段。在我看来,核磁共振波谱学的国际前沿是智力和财力的角斗场,既需要深奥的核磁共振理论和丰富的应用背景知识,又需要昂贵的设备,培养一名优秀的核磁共振波谱学家,除了核磁共振学者本身的定力,更需要漫长而稳定的支持。在核磁共振这样一个领域里,你能够真正感受到罗马不是一天建成的!一个优秀的核磁共振实验室是杰出人才和雄厚财力长期努力的结果! 核磁共振已经先后在物理学、化学、医学等三个不同的领域五次获得诺贝尔奖,甚至有人预测在未来几年还会有人在生命科学(如磁共振功能成像的开拓者日本人Seiji Ogawa),或物理学领域得奖。毫无疑问,物理上十分成熟了的核磁共振波谱学,其在化学和生命科学中的应用成为最活跃和最有原创动力的领域,同时,有反过来挑战核磁共振波谱学的物理基础,推动物理基础的创新和发展。所以,武汉物理与数学研究所核磁共振研究集体的研究领域从物理学科转向化学学科,并进一步布局生命科学,充分反映了核磁共振波谱学本身的发展趋势。而作为研究实力还相对薄弱的我国核磁共振国家队,近期采取一种快速跟踪,局部突破的战略,不失为一种有效的方法。 老师对我国发展核磁共振仪器的必要性、迫切性和困境做了深刻分析。科学仪器首先是科学本身重要的、甚至是核心的一部分,同时也是科学原理被有效应用的物化工具,既是科学的源点,也是科学的末端,因此应该放在十分重要的位置。作为末端的科学工具,是可以购买的,但作为源点的科学仪器,只能自己搭建。问题在于,作为一个国家,长期购买末端科学工具产生的依赖性,会扼杀制作源点科学仪器的冲动和能力,从而使研究人员永远只能跪在科学巨人的脚下,难以树立起码的信心。我以为,自主研制源点的和末端的科学仪器与工具,不仅可以让外商对中国市场进行重新评价,同时更是科研信心或创新信心建立的过程!当然,这个过程正如老师所说,是一个非常艰难的过程,而这种艰难只有身处其中才能体会到,正如我先前在研究与开发博文中写的那样,任何一个细小的疏忽或者低级的错误,都可以使仪器开发陷入费时费钱的排查和摸索之中,而这个过程往往让外人十分不解,同时也让自己的信心倍受打击。 老师还特别提到核磁共振石油测井仪!老师能够把这个领域单独列出来我感到非常欣慰。事实上也是如此,在过去的二十年时间里,核磁共振一直是石油测井的热点,也是核磁共振的重要领域,国际上许多优秀的核磁共振专家纷纷加盟,而核磁共振石油测井本身,也从电缆测井发展到随钻测井和井下核磁共振实验室等多个系列仪器,并酝酿着整个石油测井技术体系的变革!但难点仍然在仪器!我国在这方面的起点非常低,而行业的期望却又是如此之高,认为短时间,几个人,少量投入,就应该马上做出来!愿望是好的,但恐怕仅仅是愿望!我回国时并没把重点定位在仪器上,而是在新方法和解释应用上。但随着工作的深入,越来越感觉到,仪器,仪器,只有仪器才是提升我国石油测井水平的真正关键!所以才把自己的研究重点,甚至全部精力投入其中,但困难远远超出我们的想象!所以,我也完全理解老师的苦衷!
个人分类: 个人偏见|7022 次阅读|0 个评论
中原之行
肖立志 2009-8-10 15:47
暑假一直在忙碌之中。应老同学宋济府之邀,去了中原油田一趟,同当地的专家们讨论了核磁共振测井应用中的一些疑难问题。下面的照片都是余丹提供的,谢谢!
个人分类: 科学普及|1049 次阅读|0 个评论
重要学术活动预告:宋一桥博士访问日程
肖立志 2009-3-24 14:45
宋一桥博士简历 宋一桥博士(Dr. Yi-Qiao Song)是斯仑贝谢-道尔研究中心最为活跃的专家之一,同时也是哈佛大学医学院和麻省总医院的科学家,在低场核磁共振方法、仪器以及应用领域享有盛誉。在《Nature》、《Science》、PRL、JCP、JMR 等刊物上发表近百篇学术论文,拥有十余项专利。一桥1985年毕业于北京大学,1991年在美国西北大学取得物理学博士学位,而后在加州大学伯克利分校从事博士后研究,直至1997年加入斯仑贝谢-道尔研究中心。 宋一桥先生将于2009年4月22日访问中国石油大学(北京),为我们介绍搬到波斯顿后的斯仑贝谢-道尔研究中心及其核磁共振研究情况,欢迎测井界、医学界、以及学术界感兴趣的学者参加。 时间:2009年4月21日(星期二)上午10:00-12:00 地点:北京昌平 中国石油大学 国际交流中心 主持:肖立志
个人分类: 生活点滴|8649 次阅读|0 个评论
核磁新技术的光辉
bywindlw 2009-3-16 01:46
核磁新技术的光辉 热烈祝贺库尔特维特里希荣获2002年诺贝尔化学奖 瑞士布鲁克公司北京代表处 值此欢庆库尔特维特里希(Prof.KurtWuethrich)教授荣获2002年诺贝尔化学奖的时刻,谈一谈核磁共振新技术显得特别有意义。瑞士科学家库尔特维特里希教授1938年生于瑞士阿尔贝格,1964年获瑞士巴塞尔大学无机化学博士学位,从1980年起担任瑞士苏黎世联邦高等工业大学(ETH)的分子生物物理学教授,还任美国加利福尼亚州拉霍亚市斯克里普斯研究所客座教授。因发明了利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法而获得2002年诺贝尔化学奖。瑞士科学家库尔特维特里希拥有布鲁克多台高场核磁共振谱仪,特别是拥有布鲁克世界最先进的900兆核磁共振谱仪。 所有生物都含有包括DNA和蛋白质在内的生物大分子,看清它们的真面目曾经是科学家的梦想。如今这一梦想已成为现实。2002年诺贝尔化学奖表彰的就是这一领域的两项成果。 这两项成果一项是美国科学家约翰芬恩与日本科学家田中耕一发明了对生物大分子的质谱分析法;另一项是瑞士科学家库尔特维特里希发明了利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法。 质谱分析法是化学领域中非常重要的一种分析方法。它通过测定分子质量和相应的离子电荷实现对样品中分子的分析。 美国科学家约翰芬恩与日本科学家田中耕一发明了殊途同归的两种方法。约翰芬恩对成团的生物大分子施加强电场,田中耕一则用激光轰击成团的生物大分子。这两种方法都成功地使生物大分子相互完整地分离,同时也被电离。它们的发明奠定了科学家对生物大分子进行进一步分析的基础。 如果说第一项成果解决了看清生物大分子是谁的问题,那么第二项成果则解决了看清生物大分子是什么样子的问题。 第二项成果涉及核磁共振技术。科学家在1945年发现磁场中的原子核会吸收一定频率的电磁波,这就是核磁共振现象。由于不同的原子核吸收不同的电磁波,因而通过测定和分析受测物质对电磁波的吸收情况就可以判定它含有哪种原子,原子之间的距离多大,并据此分析出它的三维结构。这种技术已经广泛地应用到医学诊断领域。 不过,最初科学家只能将这种方法用于分析小分子的结构,因为生物大分子非常复杂,分析起来难度很大。瑞士科学家库尔特维特里希发明了一种新方法,这种方法的原理可以用测绘房屋的结构来比喻:我们首先选定一座房屋的所有拐角作为测量对象,然后测量所有相邻拐角间的距离和方位,据此就可以推知房屋的结构。维特里希选择生物大分子中的质子(氢原子核)作为测量对象,连续测定所有相邻的两个质子之间的距离和方位,这些数据经计算机处理后就可形成生物大分子的三维结构图。 这种方法的优点是可对溶液中的蛋白质进行分析,进而可对活细胞中的蛋白质进行分析,能获得活蛋白质的结构,其意义非常重大。1985年,科学家利用这种方法第一次绘制出蛋白质的结构。目前,科学家已经利用这一方法绘制出15-20%的已知蛋白质的结构。 最近两年来,人类基因组图谱、水稻基因组草图以及其他一些生物基因组图谱破译成功后,生命科学和生物技术进入后基因组时代。这一时代的重点课题是破译基因的功能,破译蛋白质的结构和功能,破译基因怎样控制合成蛋白质,蛋白质又是怎样发挥生理作用等。在这些课题中,判定生物大分子的身份,看清它们的结构非常重要。专家认为,在未来20年内,生物技术将蓬勃发展,很可能成为继信息技术之后推动经济发展和社会进步的主要动力,由这3位诺贝尔化学奖得主发明的对生物大分子进行确认和结构分析的方法将在今后继续发挥重要作用。 而核磁共振谱仪在生物大分子研究方面应用中的一大要求就是高场,其优点不仅提高了灵敏度,更重要的是增大化学位移的赫茨数,将低场时密集在一起的不同立体位置上的核对应的共振峰分开,以便进行分析和确定结构。随着核磁技术的发展,库尔特维特里希教授的实验室里全部使用了布鲁克公司的先进的核磁共振谱仪。从400兆、600兆到750兆,并在900兆核磁谱仪正式安装前,使用了一段时间的800兆核磁谱仪。库尔特维特里希教授实验室于2002年2月正式开始使用布鲁克900兆核磁谱仪。 高场核磁谱仪的关键首先是磁体,布鲁克公司是世界上能生产900兆超导磁体的为数不多的厂家之一,并在技术上居领先地位。布鲁克公司使用了最先进的超导材料,特有的超导焊接技术,磁体超稳定技术,即工作温度为2K的双冷却技术和高超的杜瓦制造技术确保了磁场的稳定度(包括最小的场漂移)、均匀度和最小的液氦消耗。布鲁克公司的900兆核磁共振谱仪在世界上已经安装并投入正常使用的已有4台:美国SCRIPPS研究所、瑞士联邦高等工业大学ETH、德国法兰克福大学和慕尼黑大学。 核磁共振在生物大分子上的应用,要求谱仪有高稳定度、高分辨率、高灵敏度、好线型和适合于各种特殊脉冲系列实验要求的性能(如:成形发射脉冲、梯度场、多通道)。这样才能取得最佳的核磁参数。布鲁克的Avance核磁谱仪是全数字化的谱仪,数字锁、数字频率和相位发生器、过速采样、数字滤波、数字信号处理器、数字正交检波、数字化的前置放大器、数字化的路由连接、数字化的变温单元、数字梯度场等等大大提高了谱仪的性能。数字锁的优点:2H频率可调(1MHz),引入锁场的化学位移偏移(200ppm),保证了不同溶剂时,可以锁在同一磁场上,使最佳匀场值基本不变,而且谱仪可根据实验所用溶剂自动校正化学位移,不需TMS作标准,如果超导磁场多年后漂移超出磁场可调范围,就可以用改变氘频率和观察核的频率来解决,而不需调超导磁场,如果出现特定的频率强干扰,也可改变频率来避开这种干扰;锁通道采用双通道正交检波,提高了信噪比;引入傅立叶变换,能做到快速锁定;用数字化的校正补偿电压,保证了最佳的效果,提高了抗外来磁干扰的能力,保证了磁场的长期稳定度,同时又保证了有脉冲梯度场时的锁场稳定。过速采样和数字滤波,提高了ADC的动态范围;提高了灵敏度;消除了折叠峰。数字正交检波(DQD)又消除了镜像峰和零频泄漏。数字频率和相位发生器(SGU),扩大了频率范围(31100MHz),保证了频率分辨率为0.005Hz,相位分辨率为0.006度,开关时间小于300ns,脉冲幅度的数字化控制,幅度控制范围为90db,分辨率为0.1db,开关时间为50ns,保证了成形脉冲的精度。布鲁克公司的自动调谐匹配探头(ATM),实现了全自动调谐匹配,简化了调谐匹配手续,保证了90度和180度脉冲的正确设定,从而保证了不同样品都得到最佳匹配,获得最佳质量的谱图(一维和多维)。其它一系列的数字化部件和最先进的软件,使布鲁克的Avance核磁谱仪具有独特的功能,以满足用户的不同需要。继1991年诺贝尔化学奖得主理查德恩斯特(Prof.RichardErnst)教授(使用的全部是布鲁克的核磁共振谱仪)之后,库尔特维特里希教授应用布鲁克公司的仪器所得到的结果,是布鲁克公司的核磁谱仪支持世界上最前沿的科研工作的又一个最好的证明。我们相信,随着核磁技术的发展,布鲁克公司的核磁谱仪也将为科技界作出更多更大的贡献! 由于一些生物样品提取十分困难,而核磁谱仪本质上是低灵敏度的仪器,所以如何提高核磁谱仪的灵敏度成为一个重大的课题。为此,人们作过许多努力,采取不少方法如:提高场强、去耦、进行累加、设计微量探头等等。利用低温减少热噪声,一向是提高信号噪声
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核磁共振与诺贝尔奖
bywindlw 2009-1-12 06:25
核磁共振(NMR)做为结构分析的主要手段之一,迄今为止相关研究成果已获得5次诺贝尔奖。 第1次,美国科学家Rabi发明了研究气态原子核磁性的共振方法,获l944年诺贝尔物理学奖。 第2次,美国科学家Bloch(用感应法)和Purcell(用吸收法)各自独立地发现宏观核磁共振现象,因此而获1952年诺贝尔物理学奖。 第3次,瑞士科学家Ernst因对NMR波谱方法、傅里叶变换、二维谱技术的杰出贡献,而获1991年诺贝尔化学奖。 第4次,瑞士核磁共振波谱学家Kurt Wthrich,由于用多维NMR技术在测定溶液中蛋白质结构的三维构象方面的开创性研究,而获2002年诺贝尔化学奖。同获此奖的还有一名美国科学家和一名日本科学家。 第5次,美国科学家Paul Lauterbur于1973年发明在静磁场中使用梯度场,能够获得磁共振信号的位置,从而可以得到物体的二维图像;英国科学家Peter Mansfield进一步发展了使用梯度场的方法,指出磁共振信号可以用数学方法精确描述,从而使磁共振成像技术成为可能,他发展的快速成像方法为医学磁共振成像临床诊断打下了基础。他俩因在磁共振成像技术方面的突破性成就,获2003年诺贝尔医学奖。
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HSQC和HMQC得区别及应用
yaqiangwang 2008-10-16 07:12
HMQC(异核多量子相干谱)的优点脉冲序列较简单,参数设置容易。反式检测氢维(f2)分辨率较高,灵敏度较高。缺点碳维(f1)分辨率低. 对NH相关谱而言, 其主要缺点是由于t1演化期是多量子信号,故t1期间驰豫更快,所以得到的峰在t1维都较宽,峰的质量差. 对CH相关谱而言, 单量子和多量子大的驰豫速率差别就不明显, 所以HMQC一般用于测定CH相关谱.HMQC的优点是压水峰简单, 同样记谱时间信噪比高于HSQC. HSQC(异核单量子相干谱)的优点反式检测氢维(f2)分辨率高,灵敏度高。缺点碳维(f1)分辨率低。相关峰强度差大(如单峰甲基的交叉峰远高于多重 峰CH2的)。要求参数设置较精确。一般用于测定NH相关谱. 当样品量少时,测定HSQC更好.现在文献用HSQC较多. 转自 核磁共振网 http://www.chinanmr.cn 核磁共振网论坛 http://www.chinanmr.cn/bbs
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TROSY的信号增强原理
yaqiangwang 2008-10-16 07:11
TROSY是核磁技术手段中一个比较重要的发展,主要应用于大型蛋白分子(分子量大于20KDa)的核磁测定。随着蛋白分子的增大,旋转相关时间 (rotational correlation time)上升,使得谱线展宽严重,分辨率急剧下降。一般的异核相关谱已经不适用于如此大的蛋白分子核磁测定。 TROSY技术应用了异核之间的自旋耦合,对于每个H-X组合,在谱图上以4个峰代替了原来去耦合情况下的单峰。由于还存在着偶极相互作用(DD)和化学 位移各向异性(CSA),4个峰的展宽情况不均一,有的变宽,有的变窄。通过相干转移路径的选择,可以使得磁化被尽量转移到最窄的那一个峰,从而实现分辨 率的提高。TROSY的效果在高磁场中比较低磁场明显。(通过理论计算,最优条件约为1.1GHz-质子拉摩频率) 转自 核磁共振网 http://www.chinanmr.cn 核磁共振网论坛 http://www.chinanmr.cn/bbs
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核磁共振网
yaqiangwang 2008-8-25 20:23
核磁共振网 目前最专业的核磁共振网站,华人NMR, MRI论坛,涵盖液体NMR,固体NMR,磁共振成像MRI,量化计算和电子自旋共振等 核磁共振网: http://www.chinanmr.cn 核磁共振网论坛: http://bbs.chinanmr.cn updated 01/26/2015 核磁共振开通了微信公众号,及时发布NMR圈内的产业和科研信息。欢迎关注。微信号 chinanmr
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