Electron resonance imaging
ઇલેક્ટ્રોન રેઝોનન્સ ઇમેજિંગ (ઇ. આર. આઇ.) એ પ્રિક્લિનિકલ ઇમેજિંગ પદ્ધતિ છે, જેમાં પોઝિટ્રોન એમિશન ટોમોગ્રાફી (પી. ઇ. ટી.), કોમ્પ્યુટેડ ટોમોગ્રાફી સ્કેન (સી. ટી. સ્કેન), મેગ્નેટિક રેઝોનન્સ ઇમેજિંગ (એમ. આર. આઇ.) અને અન્ય તકનીકો સામેલ છે. ઇ. આર. આઇ. નાના પ્રયોગશાળાના પ્રાણીઓના ઇમેજિંગ માટે સમર્પિત છે અને તેનું વિશિષ્ટ લક્ષણ મુક્ત રેડિકલ શોધવાની ક્ષમતા છે. આ તકનીકનો ઉપયોગ અન્ય હેતુઓ જેમ કે ભૌતિક વિજ્ઞાન, ખોરાકની ગુણવત્તા વગેરે માટે પણ થઈ શકે છે. વિવો ઇમેજિંગ હેતુઓ માટે, ઇ. આર. આઈ. એ લઘુત્તમ આક્રમક પદ્ધતિ છે. તેને બાહ્ય પદાર્થોના નસમાં ઈન્જેક્શનની જરૂર પડે છે, જેને સ્પિન પ્રોબ્સ (સામાન્ય રીતે નાઇટ્રોક્સાઇડ અથવા ટ્રાયરિલમિથાઇલ સંયોજનો) કહેવાય છે. ઇ. આર. આઇ. પદ્ધતિનો મુખ્ય ફાયદો પેશીઓના સૂક્ષ્મ પર્યાવરણ પરિમાણોને માપવાની ક્ષમતા છે, દા. ત. ઓક્સિજનનું આંશિક દબાણ (પી. ઓ. 2), રેડૉક્સની સ્થિતિ, ઓક્સિડેટીવ તણાવ, થિયોલની સાંદ્રતા, પી. એચ., અકાર્બનિક ફોસ્ફરસ, સ્નિગ્ધતા વગેરે. ઇ. આર. આઈ. નો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ઓન્કોલોજી, ન્યુરોડિજનરેટિવ ડિસઓર્ડર્સ અને દવા વિકાસના ક્ષેત્રોમાં સંશોધન માટે થાય છે. મૂળ ERI એ ઇલેક્ટ્રોન પેરામેગ્નેટિક રેઝોનન્સ ઇમેજિંગ (EPRI) ની પ્રીક્લિનિકલ એપ્લિકેશન છે. "ઇ. આર. આઇ". શબ્દ સામાન્ય રીતે શૈક્ષણિક ક્ષેત્રમાં ઉપયોગમાં લેવાતા ઇ. પી. આર. આઇ. ઉપકરણોથી વ્યાવસાયિક ઉપકરણને અલગ પાડવા માટે રજૂ કરવામાં આવ્યો હતો. ઇલેક્ટ્રોન પેરામેગ્નેટિક રેઝોનન્સ (ઇ. પી. આર.) સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી અનપેયર્ડ ઇલેક્ટ્રોન ધરાવતા પદાર્થોના સંશોધન માટે સમર્પિત છે. તે સૌપ્રથમ 1944 માં રજૂ કરવામાં આવ્યું હતું, લગભગ તે જ સમયે સમાન ઘટના-પરમાણુ ચુંબકીય પ્રતિધ્વનિ (એન. એમ. આર.). હાર્ડવેર અને સોફ્ટવેરની મર્યાદાઓને કારણે, ઇ. પી. આર. એન. એમ. આર. જેટલી ઝડપથી વિકસી રહ્યું ન હતું. આ બે પદ્ધતિઓ વચ્ચે એક વિશાળ અંતર તરફ દોરી ગયું. તેથી, પ્રીક્લિનિકલ ઇમેજિંગમાં સફળતાને રેખાંકિત કરવા માટે, ઇ. પી. આર. આઈ. ને વર્તમાન પદ્ધતિઓની પૂરક પદ્ધતિ તરીકે રજૂ કરીને, "ઇ. આર. આઈ". શબ્દ રજૂ કરવામાં આવ્યો હતો. વિવો એપ્લિકેશન્સમાં ઓક્સિજન ઇમેજિંગ ઇ. આર. આઇ. ની ઘણી સંભવિત એપ્લિકેશનોમાંથી એક ઓક્સિજનના સંપૂર્ણ મૂલ્યને માપવાની ક્ષમતા છે. ઓક્સિજન-સંવેદનશીલ સ્પિન ચકાસણીઓમાંથી ઇ. પી. આર. સંકેતની પહોળાઈ પેશીઓમાં ઓક્સિજનની સાંદ્રતાથી રેખીય રીતે આધાર રાખે છે. તેથી, ઓક્સિજન મૂલ્ય વિશેની માહિતી સીધી તપાસ કરાયેલા વિસ્તારોમાંથી એકત્રિત કરવામાં આવે છે. ઓક્સિજન મેપિંગનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે રેડિયોથેરાપી સારવારના આયોજન અને અસરકારકતામાં સુધારો કરવા માટે થાય છે. ટ્રિટિલ સ્પિન પ્રોબ્સ ઓક્સિજન ઇમેજિંગમાં ઉપયોગ માટે સૌથી યોગ્ય છે. રેડૉક્સની સ્થિતિ અને ઓક્સિડેટીવ તણાવ ઇ. આર. આઈ. નો અનન્ય ગુણધર્મ પ્રતિક્રિયાશીલ ઓક્સિજન પ્રજાતિઓ (આર. ઓ. એસ.) ને ટ્રેક કરવાની ક્ષમતા છે. તે કણો બહુમુખી છે અને જીવંત સજીવોમાં સતત ઉત્પન્ન થાય છે. આરઓએસ ઓક્સિડેટીવ અને ઘટાડો પદ્ધતિઓમાં વિશેષ ભૂમિકા ભજવે છે. સામાન્ય શારીરિક સ્થિતિમાં, આરઓએસની સંખ્યા એન્ટીઑકિસડન્ટો દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. જે પરિબળો આરઓએસની સંખ્યામાં વધારો કરે છે (દા. ત. આયનીકરણ કિરણોત્સર્ગ, ધાતુના આયનો, વગેરે) તેમના વધુ પડતા ઉત્પાદનનું કારણ બનશે. આ સ્થિતિ તે કણો વચ્ચે અસંતુલન તરફ દોરી જાય છે અને તેથી તેને ઓક્સિડેટીવ સ્ટ્રેસ કહેવામાં આવે છે. ફાર્માકોકાઇનેટિક્સ ERI ગતિશીલ માપન અને સ્પિન પ્રોબના 3D ટ્રેકિંગ માટે પરવાનગી આપે છે. આ કિસ્સામાં, "ગતિશીલતા" શબ્દ ઇમેજિંગ પ્રક્રિયાના ઝડપી પુનરાવર્તન અને સમય જતાં છબીમાં લેવાયેલા દરેક સ્થાન માટે સંકેતની તીવ્રતામાં ફેરફારોના ટ્રેકિંગનો સંદર્ભ આપે છે. ઉચ્ચ અસ્થાયી રીઝોલ્યુશન અને પદ્ધતિની સંવેદનશીલતાને કારણે, સ્પિન પ્રોબના પ્રવાહ અને પ્રવાહ બંને તબક્કાઓ, બાયો-ડિસ્ટ્રિબ્યુશન અને સ્પિન પ્રોબની મહત્તમ સાંદ્રતા સુધી પહોંચવાના સમયને અલગ પાડવાનું શક્ય છે. સ્પિન પ્રોબ્સ કુદરતી પરિસ્થિતિઓમાં, મુક્ત રેડિકલ અત્યંત ટૂંકા જીવનકાળ સાથે લાક્ષણિકતા ધરાવે છે, તેથી ઇ. પી. આર. સંકેત મેળવવા માટે, સ્થિર મુક્ત રેડિકલ સાથેનો બાહ્ય અણુ પહોંચાડવો આવશ્યક છે. સામાન્ય રીતે તે પ્રાણીના શરીરમાં ઈન્જેક્શન દ્વારા થાય છે. ઇમેજિંગ માટે ઉપયોગમાં લેવાતા સ્પિન પ્રોબના બે મુખ્ય વર્ગો છેઃ નાઇટ્રોક્સાઇડ અને ટ્રાયરિલમિથાઇલ (ટી. એ. એમ., ટ્રાઇટિલ) રેડિકલ. નાઇટ્રોક્સાઇડ રેડિકલ ઓક્સિજનની સાંદ્રતા, પીએચ, થિયોલની સાંદ્રતા, સ્નિગ્ધતા અને ધ્રુવીયતા પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોય છે. આ પ્રકારના સ્પિન પ્રોબ્સની સમસ્યા તેમના ઝડપી ઘટાડા છે, જે કેટલીકવાર ઇ. પી. આર. સિગ્નલના નુકસાન તરફ દોરી જાય છે. ટ્રાયરિલમિથાઇલ રેડિકલ લાંબા જીવનકાળ અને જૈવિક એજન્ટોને ઘટાડવા અને ઓક્સિડાઇઝ કરવા તરફ વધેલી સ્થિરતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. તેઓ ઓક્સિજનની સાંદ્રતા, પીએચ, થિયોલની સાંદ્રતા, અકાર્બનિક ફોસ્ફેટ અને રેડૉક્સની સ્થિતિને માપવા માટે યોગ્ય છે. જો કે, ઉપરોક્ત સ્પિન પ્રોબ્સ સૌથી લોકપ્રિય પસંદગી છે, તેમ છતાં ઘણા વધુ એવા છે જેનો ઉપયોગ ઇ. આર. આઈ. માં થઈ શકે છે. ઘણા ઉદાહરણોમાંનું એક છે મેલાનિન-એક પોલિમરીક રંગદ્રવ્ય જેમાં યુમેલેનિન અને ફીઓમેલનિનનું મિશ્રણ હોય છે. આ એકમાત્ર પદાર્થ છે જે કુદરતી પરિસ્થિતિઓમાં જોવા મળે છે અને બાહ્ય સ્પિન ચકાસણીઓ પહોંચાડવાની જરૂર વગર ઇ. પી. આર. સંકેતની નોંધણી માટે પરવાનગી આપે છે. સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ ERI ઇમેજિંગ-મેથડ (નોવિલેટ) રેડિયોલોજી