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HEALTH WORDS / 用語解説

核磁気共鳴装置

Nuclear Magnetic Resonance spectrometer

核磁気共鳴装置とは、原子核の核磁気共鳴現象を利用して、物質の化学構造や物性を分析・解析するための計測機器である。1

原子核の中には、自転に由来する角運動量であるスピンを持つものがあり、これが特定の磁場中に置かれるとエネルギー準位の分裂が生じる。2

この状態にある特定の周波数を持つ電磁波(ラジオ波)を照射すると、エネルギーの共鳴吸収が起きる。2

照射をやめた後に原子核が元のエネルギー状態に戻る過程で放出される信号を核磁気共鳴信号として検出し、これをフーリエ変換などのデータ処理を行うことでスペクトルを得る。1

装置の主要な構成要素には、強力な静磁場を発生させる超伝導磁石、試料に電磁波を照射し信号を受信するプローブ、高精度な周波数を生成する発振器、および得られた信号を解析する計算機が含まれる。1

医学や生物学の領域においては、主に水素原子核であるプロトンをはじめ、炭素や窒素などの同位体を対象として測定が行われる。3

これにより、タンパク質や核酸といった生体高分子の立体構造解析、代謝物の同定、あるいは生体組織の動的挙動の評価などにおいて極めて重要な役割を果たしている。3

参考文献・出典

  1. 独立行政法人製品評価技術基盤機構: https://www.nite.go.jp/data/000073235.pdf ↩1 ↩2 ↩3
  2. 文部科学省: https://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/gijyutu/gijyutu3/toushin/05121302/002.htm ↩1 ↩2
  3. 国立国会図書館インターネット資料収集事業: https://warp.ndl.go.jp/info:ndl/pid/11103099/www.nims.go.jp/maido/about_nmr.html ↩1 ↩2