title: Quantenmechanische Feinstruktur und  molekulare Dynamik  gekoppelter Spin-1/2-Systeme in der In-vivo-NMR-Spektroskopie
creator: Schröder, Leif
subject: ddc-530
subject: 530 Physics
description: In Experimenten an Modell-Lösungen und am lebenden Gewebe (in vivo) wurden die Spin-1/2-Systeme der körpereigenen Metaboliten Kreatin, Taurin, Citrat, Carnosin  und  Adenosin-5'-triphosphat (ATP) mit 1H-NMR-Spektroskopie bzw. 31P-NMR-Spektroskopie (für ATP) an einem konventionellen Ganzkörper-MR-Tomographen bei 1,5 T untersucht. Die Systeme weisen sowohl skalare als auch residuale dipolare Spin-Spin-Kopplungen verschiedener Stärken auf. Daraus resultieren unterschiedlich starke Drehungen der Eigenbasis eines 2-Spin-Systems, die den Spektren eine charakteristische Feinstruktur in Form veränderter  Linienpositionen und -intensitäten aufprägen. Im Fall des Carnosins wurde durch Übertragung der Theorie der 1H-Hyperfeinstruktur auf das System zweier dipolar koppelnder Protonen-Spins eine verallgemeinerte Breit-Rabi-Gleichung hergeleitet, um die residuale Wechselwirkung zweier Ringprotonen des Moleküls nachzuweisen. Aus der Quantifizierung der dipolaren Kopplungsstärken konnte der Ordnungsparameter S verschiedener Molekül-Untereinheiten der Metaboliten bestimmt werden. Dadurch wurden qualitative Aussagen über die Molekulardynamik in vivo mit einer nicht-invasiven Technik möglich. Für ATP wurden aus der Feinstruktur die Clebsch-Gordan-Koeffizienten der gekoppelten Spins ermittelt, um eine Verbesserung der Quantifizierung hochaufgelöster 31P-NMR-Spektren der menschlichen Wade zu ermöglichen. Theoretische und experimentelle Betrachtungen zeigten, daß bei einer Grundfeldinduktion von 1,5 T für alle hier untersuchten Metaboliten der Übergang vom Zeeman- zum Paschen-Back-Effekt noch nicht vollständig stattgefunden hat und quantenmechanische Korrekturen - vor allem der Linienintensitäten - für hochaufgelöste Spektren nicht vernachlässigt werden können.   
date: 2003
type: Dissertation
type: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
type: NonPeerReviewed
format: application/pdf
identifier: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserverhttps://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/4088/1/DissLSchroeder151003.pdf
identifier: DOI:10.11588/heidok.00004088
identifier: urn:nbn:de:bsz:16-opus-40884
identifier:   Schröder, Leif  (2003) Quantenmechanische Feinstruktur und molekulare Dynamik gekoppelter Spin-1/2-Systeme in der In-vivo-NMR-Spektroskopie.  [Dissertation]     
relation: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/4088/
rights: info:eu-repo/semantics/openAccess
rights: http://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/help/license_urhg.html
language: ger