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Biology

एमआरएम माइक्रोकॉइल प्रदर्शन अंशांकन और उपयोग 22 टी पर मेडिको ट्रनकाटुला रूट्स पर प्रदर्शन किया

Published: January 16, 2021 doi: 10.3791/61266

Summary

माइक्रोकॉइल का उपयोग करके अल्ट्रा-हाई फील्ड मैग्नेटिक रेओनेंस माइक्रोस्कोपी (एमआरएम) का उपयोग करके उच्च स्थानिक संकल्प पर जैविक ऊतक का अध्ययन करने के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत किया जाता है। माइक्रोकॉइल की विशेषता के लिए चरण-दर-कदम निर्देश प्रदान किए जाते हैं। अंत में, पौधों की जड़ों पर इमेजिंग का अनुकूलन प्रदर्शित किया जाता है।

Abstract

यह प्रोटोकॉल जैविक नमूनों के साथ संयुक्त एनालनाइडल माइक्रोकॉइल के लिए सिग्नल-टू-शोर अनुपात (एसएनआर) अंशांकन और नमूना तैयारी विधि का वर्णन करता है, जिसे उच्च-रिज़ॉल्यूशन चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसे एमआर माइक्रोस्कोपी (एमआरएम) के रूप में भी जाना जाता है। इसका उपयोग प्री-क्लीनिकल एमआरआई स्पेक्ट्रोमीटर में किया जा सकता है, जो मेडिको ट्रंककुला रूट नमूनों पर प्रदर्शित किया जाताहै। माइक्रोकॉइल ब्याज के नमूने के आकार के लिए आरएफ अनुनादक के आकार से मेल खाते हुए संवेदनशीलता में वृद्धि करते हैं, जिससे दिए गए डेटा अधिग्रहण समय में उच्च छवि संकल्प सक्षम होते हैं। अपेक्षाकृत सरल डिजाइन के कारण, सोनाOidal माइक्रोकॉइल निर्माण के लिए सरल और सस्ते होते हैं और आसानी से नमूना आवश्यकताओं के अनुकूल हो सकते हैं। व्यवस्थित रूप से, हम एक संदर्भ समाधान का उपयोग करके नए या घर में बने माइक्रोकॉइल को जांचने के तरीके समझाते हैं। अंशांकन चरणों में शामिल हैं: एक अखरोट वक्र का उपयोग कर नाड़ी शक्ति निर्धारण; आरएफ-फील्ड एकरूपता का अनुमान; और मानक पल्स दृश्यों का उपयोग करके वॉल्यूम-सामान्यीकृत सिग्नल-टू-शोर अनुपात (एसएनआर) की गणना करना। छोटे जैविक नमूनों के लिए नमूना तैयार करने में महत्वपूर्ण कदमों पर चर्चा की जाती है, साथ ही चुंबकीय संवेदनशीलता मतभेदों जैसे संभावित कम करने वाले कारकों पर चर्चा की जाती है। एक अनुकूलित सोनालिका कुंडली के अनुप्रयोगों को जड़ के नमूने के उच्च-रिज़ॉल्यूशन (13 x 13 x13 माइक्रोन 3, 2.2 पीएल) 3डी इमेजिंग द्वारा प्रदर्शित किया जाता है।

Introduction

चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग एक बहुमुखी उपकरण है जो विभिन्न प्रकार के जैविक नमूनों की छवि नहीं बनाता है, जिसमें मनुष्यों से लेकर एकल कोशिकाएं1,2,3तक होती हैं । जबकि मेडिकल इमेजिंग अनुप्रयोगों के लिए एमआरआई स्कैनर आमतौर पर 1.5 टी से 3 टी की क्षेत्र शक्ति के साथ मैग्नेट का उपयोग करते हैं, एकल-कोशिका अनुप्रयोगों को बहुत अधिकक्षेत्र की ताकत1,3, 4पर चित्रित कियाजाताहै। सौ माइक्रोमीटर से नीचे के संकल्पों पर नमूनों के अध्ययन को चुंबकीय अनुनाद माइक्रोस्कोपी (एमआरएम) 5 के रूप में जानाजाताहै । हालांकि, एमआरएम अन्य उपलब्ध माइक्रोस्कोपी या इमेजिंग तकनीकों (जैसे, ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी या सीटी) की तुलना में कम सिग्नल-टू-शोर अनुपात (एसएनआर) से ग्रस्त है। एसएनआर 6 को अनुकूलित करने के लिए कई दृष्टिकोण अपनाए जासकतेहैं। एक दृष्टिकोण एक उच्च चुंबकीय क्षेत्र की ताकत का उपयोग करना है, जबकि एक पूरक दृष्टिकोण व्यक्तिगत नमूनों के लिए सिग्नल डिटेक्टर को अनुकूलित करना है। बाद के लिए, डिटेक्टर के आयामों को ब्याज के नमूने के आयामों से मेल खाने के लिए समायोजित किया जाना चाहिए। छोटे नमूनों के लिए जो व्यास (जैसे, जड़ ऊतक) में ≈0.5-2 मिमी हैं, सूक्ष्मकॉइल उपयोगी होते हैं क्योंकि एसएनआर कुंडली व्यास6,7के विपरीत आनुपातिक होता है। 8 से अधिक स्थान पर रहने वाले संकल्प 7 .8 x 7.8 x 15 माइक्रोन माइक्रोन3 को समर्पित सूक्ष्मकों का उपयोग करके पशु कोशिकाओं पर प्राप्त किए गएहैं. विभिन्न प्रकार के माइक्रोकॉइल प्रकार मौजूद हैं, जिसमें प्लैनायर और सोनालिका कॉइल सबसे अधिक उपयोग आवेदन और ऊतक ज्यामिति 9 के आधार पर कियाजाताहै। प्लानर कॉइल में उनकी सतह के करीब उच्च संवेदनशीलता होती है, जो पतले स्लाइस पर अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी होती है। उदाहरण के लिए, इमेजिंग के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन की गई एक विधि10प्लानर माइक्रोकॉइल के लिए वर्णित की गई है। हालांकि, प्लानर कॉइल में संवेदनशीलता का एक उच्च पतन होता है और कोई अच्छी तरह से परिभाषित संदर्भ नाड़ी शक्ति नहीं होती है। सोनालिका कॉयल, बेलनाकार होने के नाते, आवेदन का एक व्यापक क्षेत्र है और मोटे नमूनों के लिए अधिक इष्ट हैं। यहां, हम सोनालिका कुंडली की विशेषताओं का वर्णन करते हैं, जो माइक्रोकॉइल एमआरआई के लिए नमूने तैयार करने के लिए एक प्रोटोकॉल है, साथ ही एक सोनालिका माइक्रोकॉइल(चित्रा 1A)का अंशांकन है।

सोनालिका कुंडली में एक कंडम तार होता है, जैसे कॉर्कस्क्रू, एक केशिका के चारों ओर नमूना(चित्रा 1B) धारण किया जाता है। माइक्रोकॉइल असेंबली का निर्माण केवल तामचीनी तांबे के तार, कैपेसिटर के वर्गीकरण और घटकों(चित्रा 1 बी)को मिलाने के लिए उपयुक्त आधार का उपयोग करके किया जा सकता है। प्रमुख फायदे सादगी और कम लागत हैं, जो एसएनआर प्रति यूनिट वॉल्यूम और बी1 फील्ड एकरूपता के मामले में अच्छे प्रदर्शन विशेषताओं के साथ संयुक्त हैं। निर्माण की आसानी कुंडल डिजाइन और ज्यामिति के तेजी से पुनरावृत्ति को सक्षम बनाती है। सोनालिका माइक्रोकॉइल डिजाइन और प्रोब लक्षण वर्णन(यानी, विभिन्न प्रकार की कुंडल ज्यामिति के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स, कार्यक्षेत्र मापन और स्पेक्ट्रोमीटर माप का सिद्धांत) की विशिष्ट आवश्यकताओं का बड़े पैमाने पर वर्णन किया गया है7,11,12,13,14।

15,16अन्य दिशा - जो दिशा - निर्देशों के अनुसार वांछित आयामों के लिए डिजाइन नियमों को ध्यान में रखकर सोनालिका कुंडलबनायाजा सकता है . इस विशिष्ट मामले में, एक कुंडली का उपयोग 1.5 मिमी के आंतरिक व्यास के साथ किया गया था, जो तामचीनी तांबे के तार से बना था, व्यास में 0.4 मिमी, 1.5 मिमी बाहरी व्यास के एक केशिका के चारों ओर लूप किया गया था। यह सोनालिका एक बेस प्लेट पर आयोजित की जाती है जिस पर एक सर्किट बनाया जाता है, जिसमें ट्यूनिंग कैपेसिटर (2.5 पीएफ), एक चर मिलान कैपेसिटर (1.5-6 पीएफ) के साथ-साथ कॉपर कनेक्टिंग तार(चित्रा 1ए, 1 सी)शामिल होते हैं। ट्यूनिंग कैपेसिटर को 950 मेगाहर्ट्ज की वांछित सुनाई देने वाली आवृत्ति को प्राप्त करने के लिए चुना जाता है, जबकि मिलान कैपेसिटर को 50 ओम की बाधा पर अधिकतम सिग्नल ट्रांसमिशन प्राप्त करने के लिए चुना जाता है। बड़ा कैपेसिटर महीन समायोजन के लिए अनुमति देने के लिए चर है। नियमित ऑपरेशन में, जांच आधार में कैपेसिटर का उपयोग करके ट्यूनिंग और मिलान किया जाता है। इकट्ठे हुए माइक्रोकॉइल को जांच पर चढ़कर रखना होगा ताकि इसे चुंबक में डाला जा सके । सिस्टम के आधार पर एक अतिरिक्त धारक की आवश्यकता हो सकती है। यहां हम माइक्रो5 प्रोब के साथ संयोजन में ब्रुकर कंसोल एवेंस III एचडी के साथ 22.3 टी चुंबक संयोजन का उपयोग करते हैं। इस मामले में, हमने जांच के 1 एच चैनल(चित्रा 1ए) से कनेक्ट करने के लिए आवश्यक कनेक्शनों से लैस एक संशोधित समर्थन डालने का उपयोग किया।

कुंडली के संवेदनशीलता-मिलान डिजाइन में संवेदनशीलता बेमेल को कम करने के लिए पर्फ्लोरिनेटेड तरल के साथ एक जलाशय शामिल है, जो तांबे के तार से उत्पन्न होने वाला नमूना17के निकट है। कुंडल को घेरने और फोमलिन से भरे जाने के लिए प्लास्टिक की सिरिंज से एक जलाशय बनाया गया था । चूंकि परफ्लोरिनेटेड तरल को कुंडली संलग्न करने की आवश्यकता होती है, इसलिए नमूने के लिए उपलब्ध व्यास 1 मिमी के बाहरी व्यास तक कम हो जाता है। नमूना बदलने में आसानी के लिए, नमूना 1 मिमी के बाहरी व्यास और 700 माइक्रोन के आंतरिक व्यास के साथ एक केशिका में तैयार किया गया था। नमूना तैयार करने के लिए आवश्यक उपकरण चित्रा 2Aमें दिखाए गए हैं ।

बुनियादी प्रयोगात्मक एमआर पैरामीटर ग्रेडिएंट सिस्टम, फील्ड स्ट्रेंथ और कंसोल सहित उपयोग की जाने वाली प्रणाली के हार्डवेयर पर अत्यधिक निर्भर हैं। सिस्टम प्रदर्शन का वर्णन करने के लिए कई मापदंडों का उपयोग किया जा सकता है, जिनमें से 90 डिग्री पल्स लंबाई और शक्ति, बी1-एकरूपता और एसएनआर प्रति यूनिट वॉल्यूम (एसएनआर/मिमी3)सबसे व्यावहारिक रूप से प्रासंगिक हैं। एसएनआर/एमएम3 एक ही सिस्टम18पर विभिन्न कुंडलों के प्रदर्शन की तुलना करने के लिए उपयोगी है । जबकि सिस्टम में हार्डवेयर अंतर मौजूद हो सकता है, बेंचमार्किंग प्रोटोकॉल का एक समान आवेदन भी सिस्टम प्रदर्शन की तुलना की सुविधा प्रदान करता है।

यह प्रोटोकॉल अंशांकन और नमूना तैयार करने पर केंद्रित है। सोनालिका माइक्रोकॉइल के प्रदर्शन का स्टेपवाइज लक्षण वर्णन दिखाया गया है: 90 डिग्री पल्स लंबाई या शक्ति का अंशांकन; आरएफ-फील्ड एकरूपता का आकलन; और प्रति यूनिट वॉल्यूम (एसएनआर/एमएम3)की गणना करते हैं । प्रेत का उपयोग करके एक मानकीकृत स्पिन-इको माप को कुंडल डिजाइनों की तुलना को सुविधाजनक बनाने के लिए वर्णित किया गया है, जो अलग-अलग अनुप्रयोगों के अनुकूलन की अनुमति देता है। प्रेत और जैविक नमूना नमूना तैयारी, माइक्रोकॉइल के लिए विशिष्ट, वर्णित हैं। प्रोटोकॉल को व्यावसायिक रूप से उपलब्ध माइक्रोइमेजिंग सिस्टम से लैस किसी भी उपयुक्त संकीर्ण बोर (≤60 मिमी) ऊर्ध्वाधर चुंबक पर लागू किया जा सकता है। अन्य प्रणालियों के लिए, यह एक दिशानिर्देश के रूप में काम कर सकता है और कुछ समायोजन के साथ इस्तेमाल किया जा सकता है।

एमआरआई माप के लिए जैविक नमूना तैयारी आमतौर पर बहुत व्यापक नहीं होती है क्योंकि नमूना यथासंभव बरकरार होता है। हालांकि, जैविक ऊतकों में हवा की जगह चुंबकीय संवेदनशीलता19में अंतर के कारण छवि कलाकृतियों का कारण बन सकती है। चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति20में वृद्धि के साथ प्रभाव बढ़ता है । इस प्रकार, उच्च क्षेत्र की ताकत पर हवा की जगह से बचा जाना चाहिए, और ऊतक संरचनाओं के भीतर हवा से बचने और हवा के स्थान को हटाने के लिए तरल पदार्थ में नमूने के विसर्जन की आवश्यकता हो सकती है। विशेष रूप से, जब माइक्रोकॉइल कार्यरत होते हैं, तो वांछित नमूना ऊतक के विसर्जन की आवश्यकता हो सकती है, इसके बाद इसे उपयुक्त तरल पदार्थ में जलमग्न किया जाता है। इसके बाद नमूने को पूर्व-कट केशिका में सम्मिलित किया जाता है, और अंत में केशिका मोम के साथ केशिका को सील किया जाता है। गोंद, लौ-सीलिंग या विकल्पों के बजाय एक सीलेंट के रूप में मोम का उपयोग करने का मतलब है कि नमूना आसानी से निकाला जा सकता है। इस प्रक्रिया को एक छोटे से फलीदार पौधे मेडिको ट्रंककुला की जड़ पर प्रदर्शित किया जाता है। इस प्रोटोकॉल का एक लाभ ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी के साथ एमआरआई डेटा के बाद सह पंजीकरण के लिए क्षमता है, क्योंकि नमूना एमआरआई माप के दौरान नष्ट नहीं किया जाता है।

प्रस्तुत प्रोटोकॉल सीटू माप में उच्च स्थानिक संकल्प के लिए उपयुक्त है, और अधिक विस्तृत डिजाइन वीवो नमूनों में इमेजिंग के लिए अनुमति दे सकते हैं, जहां जीवन समर्थन प्रणालियों से संबंधित चुनौतियों को संबोधित करने की आवश्यकता होगी ।

Protocol

नोट: यह प्रोटोकॉल 1.5 मिमी आंतरिक व्यास (आईडी) सोनालिका कुंडली(चित्रा 1)की कुंडली विशेषताओं के उपयोग और मूल्यांकन के लिए प्रक्रियाओं का वर्णन करता है। प्रोटोकॉल प्रदर्शित करने के लिए इस्तेमाल कुंडली एक संवेदनशीलता मिलान जलाशय में रखे जाते हैं, लेकिन प्रोटोकॉल बेजोड़ कुंडलियों पर समान रूप से लागू होता है। प्रोटोकॉल को अन्य आकारों और विभिन्न स्पेक्ट्रोमीटर सेटअप के अनुकूल बनाया जा सकता है।

1. संदर्भ नमूना तैयारी

  1. संवेदनशीलता संदर्भ समाधान के 100 मिलीग्राम तैयार करने के लिए, 156.4 मिलीग्राम CuSO4 ∙ 5 एच2O को डी2ओ के 80 एमएल में भंग करें जो 100 मिलीएल जीएल 45 फ्लास्क में निहित है। कॉपर सल्फेट टी1 और टी2 विश्राम समय दोनों को कम कर देता है, जो तेज माप के लिए अनुमति देता है, जबकि डी 2ओ विकिरण डैम्पिंग और संतृप्ति प्रभावों को रोकता है। ठोस पूरी तरह से भंग होने तक मैन्युअल रूप से हिलाएं।
    1. 1 ग्राम/एल CuSO4 (निर्जल, 6.3 mM) की अंतिम एकाग्रता के लिए डिओनाइज्ड पानी का उपयोग करके 100 एमएल तक वॉल्यूम को समायोजित करें। यह एकाग्रता टी1 और टी2 विश्राम को छोटा करने के लिए पर्याप्त है लेकिन वर्षा से प्रभावित होने के लिए बहुत अधिक नहीं है। एच 2 ओ:डी2ओ के अनुपात को बदलने से रोकने के लिए संदर्भ नमूने को सील करें।
  2. वैकल्पिक रूप से, जांच को नेटवर्क एनालाइजर से कनेक्ट करें, यह परीक्षण करने के लिए कि कुंडली वांछित अनुनाद आवृत्ति पर प्रतिध्वनित होती है या नहीं। ट्यूनिंग द्वारा प्राप्त आवृत्ति सीमा को मापने के लिए एक एस11 परावर्तन परीक्षण करें और क्यू-फैक्टर मापन के लिए जैसा कि हास एट अल द्वारा विस्तार से वर्णितहै। सह-अक्षीय केबल का उपयोग करके माइक्रोकॉइल को नेटवर्क एनालाइजर से कनेक्ट करें। यदि आवश्यक हो तो बीएनसी एडाप्टर केबल का उपयोग करें।
    1. वांछित अनुनाद आवृत्ति के लिए नेटवर्क एनालाइजर पर केंद्र आवृत्ति सेट करें, इच्छित चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के आधार पर जिसके लिए कुंडली डिजाइन की गई है। इसके बाद, स्वीप चौड़ाई को 10 मेगाहर्ट्ज तक सेट करें। यदि मौजूद हो तो माइक्रोकॉइल असेंबली पर वेरिएबल कैपेसिटर को वांछित आवृत्ति के लिए परावर्तन डुबकी को ठीक-ठाक करें।
    2. केंद्र आवृत्ति पर परावर्तन स्तर और आवृत्ति एफ1 और एफ2 -7 डीबी स्तर पर रिकॉर्ड करें। हास एट अल14 के अनुसार -7 डीबी स्तर पर क्यू-फैक्टर की गणना करने के लिए इनका उपयोग करें।

2. नमूना तैयार करना

  1. यदि कॉइल अंशांकन के लिए संदर्भ नमूना तैयार कर रहा है, तो स्टीरियोमाइक्रोस्कोप के तहत घड़ी ग्लास डिश में CuSO4 समाधान के 1 एमएल स्थानांतरित करें।
  2. यदि जैविक नमूना तैयार कर रहा है, तो स्टीरियोमाइक्रोस्कोप के तहत एक घड़ी ग्लास में परफ्लोरोडेकलिन (पीएफडी) के 1 एमएल को स्थानांतरित करें, जिसका उपयोग नमूने को जलमग्न करने के लिए किया जाएगा। पीएफडी का उपयोग किया जाता है क्योंकि यह जैविक कोशिकाओं में प्रवेश किए बिना नमूने में हवा की जगह भर सकता है। प्रोटॉन एमआरआई से भी यह नमूदार नहीं है। पीएफडी की जरूरत से पहले वाष्पीकरण के नुकसान को रोकने के लिए तुरंत घड़ी के गिलास को पेट्री डिश ढक्कन से कवर करें।
    नोट: PFD अत्यधिक अस्थिर और एक शक्तिशाली दीर्घकालिक ग्रीनहाउस गैस21है । जब इसके ऑक्सीजन भंग करने वाले गुणों और इसकी कम चिपचिपाहट की आवश्यकता नहीं होती है, तो इसे फोमब्लिन के साथ प्रतिस्थापित किया जा सकता है, एक परफ्लोरोथर जो कोई अवलोकन योग्य 1एच सिग्नल भी नहीं देता है, लेकिन जो जल्दी से17तक वाष्पित नहीं होता है।
  3. माइक्रोकॉइल धारक (18 मिमी) के व्यास के अंदर फिट होने के लिए उपयुक्त बाहरी व्यास की केशिकाओं को काटें और रिपोजिशनिंग(चित्रा 1C)के लिए अनुमति दें। हर 10-12 मिमी पर चीरा लगाने के लिए सिरेमिक कटर का उपयोग करें और चीरा बिंदु पर ध्यान से तोड़ें।
  4. यदि संदर्भ नमूना तैयार कर रहा है, तो घड़ी ग्लास के अंदर CuSO4 समाधान की सतह के संपर्क में एक पूर्व-कट केशिका लाने के लिए चिमटी और स्टीरियोमाइक्रोस्कोप का उपयोग करें, जिससे केशिका को भरने की अनुमति मिलती है।
  5. यदि एक जैविक नमूना तैयार कर रहा है, चिमटी और एक स्टीरियोमाइक्रोस्कोप का उपयोग करें, घड़ी ग्लास के अंदर PFD की सतह के साथ संपर्क में एक पूर्व कटौती केशिका लाने के लिए, केशिका कार्रवाई पूरी तरह से भरने के लिए केशिका की अनुमति । घड़ी के गिलास में केशिका को छोड़ दें ताकि यह पूरी तरह से जलमग्न हो जाए।
    1. ध्यान से इस तरह के एक perlite मिट्टी प्रतिस्थापन के रूप में अपने विकास सब्सट्रेट, से एक पांच सप्ताह पुरानी पूरी जड़ प्रणाली निकालें । राइजोशेथ के रूट सैंपल को सावधानी से साफ करें। चिमटी का उपयोग कर मिट्टी के बड़े कणों को हटा दें, और यदि छोटे कण मौजूद हैं, तो उन्हें आसुत पानी से जड़ प्रणाली को धोकर हटा दें। यदि भविष्य के संदर्भ के लिए आवश्यक हो तो फोटोग्राफ। स्केलपेल का उपयोग करके राइजोशथ से मुक्त रेशेदार रूट का एक छोटा सा खंड चुनें और उत्पादित करें।
    2. वैक्यूम उपचार के लिए, नमूना को 1.5 एमएल ट्यूब में रखें जिसमें उपयुक्त फिक्सेटिव समाधान होता है। ट्यूब कैप को छोड़ दें, और फिर ट्यूब के उद्घाटन को सील करने के लिए पैराफिल्म के साथ ट्यूब को सील करें। फिर, ट्यूब के वेंटिलेशन के लिए अनुमति देने के लिए एक तेज उपकरण के साथ फिल्म में पंच छेद।
    3. नमूना ट्यूब को वैक्यूम कक्ष में रखें, कक्ष को सील करें, और एक प्रयोगशाला झिल्ली वैक्यूम पंप को कक्ष से जोड़ें। जैविक नमूनों के भीतर हवा की जेब की उपस्थिति को कम करने के लिए, 30 मिनट तक वैक्यूम उपचार के लिए नमूने के अधीन। जब कोई हवा बुलबुले नमूना से बचने देखा जाता है वैक्यूम उपचार को रोक।
    4. स्टीरियोमाइक्रोस्कोप के माध्यम से देखते हुए, पहले तैयार घुसपैठ माध्यम में नमूना जलमग्न करने के लिए चिमटी का उपयोग करें। संभावित मलबे का नमूना धोएं।
    5. चिमटी का उपयोग कर केशिका में नमूना डालें, जबकि हवा के बुलबुले को शामिल करने से बचने के लिए केशिका और नमूना दोनों पूरी तरह से जलमग्न हैं। एक धक्का रॉड(चित्रा 2B)के रूप में एक छोटे केशिका या सिरिंज सुई टिप का प्रयोग करें ।
    6. चिमटी का उपयोग करते हुए, मध्यम घड़ी ग्लास से नमूना केशिका लें। पीएफडी के मामले में पेट्री डिश के ढक्कन को ढक दें।
  6. ऊतक पेपर को एक अच्छे बिंदु में आकार दें और इसका उपयोग केशिका के दोनों सिरों से लगभग 1 मिमी तरल को हटाने के लिए करें।
  7. मोम पेन का उपयोग करके केशिका मोम की एक छोटी मात्रा पिघलाएं। दोनों तरफ वैक्स लगाएं। जब यह जम जाता है तो मोम अपारदर्शी हो जाएगा। केशिका(चित्रा 2C)से हवा के बुलबुले को बाहर करने का ख्याल रखें।
    नोट: ओवरहीटिंग मोम या केशिका से बचें क्योंकि इससे समाप्त नमूना ठंडा होने पर विस्फोटक फोड़ा और साथ ही कैविटेशन पॉकेट हो सकता है।
  8. बाद में, एक स्केलपेल का उपयोग करके केशिका के बाहरी हिस्से से अतिरिक्त मोम को कुरेदें और ठीक ऊतक पेपर के साथ साफ मिटा दें।

3. नमूना बढ़ते

  1. स्टीरियोमाइक्रोस्कोप के नीचे एक माइक्रोकॉइल रखें और माइक्रोकॉइल को स्थिर रखते हुए चिमटी का उपयोग करके नमूनाडालें (चित्रा 2डी)।
  2. सोनालिका कुंडली के अंदर केशिका फिसलने से, माइक्रोकॉइल में नमूने को केंद्र में रखने के लिए एक छड़ी का उपयोग करें।
  3. वैकल्पिक रूप से, केशिका की स्थिति को ठीक करने के लिए चिपकने वाला टेप लागू करें।
  4. संवेदनशीलता मतभेदों के कारण एमआर सिग्नल विनाश से बचने के लिए, सोनालिका कुंडली के अंदर कोई हवा के बुलबुले दिखाई नहीं देते हैं, यह सुनिश्चित करने के लिए केशिका का निरीक्षण करें।
  5. माइक्रोकॉइल को सीधा रखते हुए जांच आधार के सॉकेट में माइक्रोकॉइल अटैच करें(चित्रा 3ए, 3B)।
  6. जांच आधार(चित्रा 3 सी)के लिए ढाल के पानी को ठंडा कनेक्टर मिलान करते समय माइक्रोकॉइल पर ट्रिपल-एक्सिस ढाल कुंडल को ध्यान से स्लाइड करें। जगह में ढाल तय करने के लिए जांच आधार पर पेंच धागा बारी।
    नोट: यह कदम केवल माइक्रो5 जांच के लिए लागू होता है। माइक्रो2.5 या बायोस्पेक्ट जैसे अन्य प्रणालियों के मामले में, ढाल कुंडली की तुलना में एक अलग सॉकेट पर होते हैं।

4. कुंडली विशेषताओं का निर्धारण

  1. यदि कुंडली का परीक्षण पहली बार किया जाता है, तो एक सजातीय नमूना बनाने के लिए संदर्भ नमूना समाधान का उपयोग करें, जो पावर कैलिब्रेशन और बी1 एकरूपता परीक्षणों के लिए उपयोगी है। कुंडल तारों के कारण संभावित संवेदनशीलता समस्याओं का इस संदर्भ नमूने के साथ आसानी से परीक्षण किया जा सकता है।
  2. चुंबक में जांच डालें और आवश्यक केबल कनेक्ट करें: आरएफ संचारित/प्राप्त केबल, पानी ठंडा लाइनें, थर्मोकपल केबल और एयर कूलिंग लाइन ।
  3. पानी को ठंडा करने वाली इकाई के लिए वांछित पानी-शीतलन तापमान (अनुशंसित 298 K) निर्धारित करें।
  4. लक्ष्य तापमान (298 K) और लक्ष्य गैस प्रवाह (300 एल/एच) निर्धारित करें। गैस प्रवाह एक अलग कुंडल डिजाइन या नमूना मात्रा के लिए अलग हो सकता है। यह केवल तापमान नियंत्रण प्रणाली वाले सिस्टम पर लागू होता है।
    नोट: अगले कदम केवल आवश्यक है जब उपन्यास (घर में निर्मित) कुंडल परीक्षण कर रहे हैं ।
  5. एक उपयुक्त व्यापक स्वीप चौड़ाई (400 मेगाहर्ट्ज) के साथ एक नेटवर्क विश्लेषक के लिए एक 50 Ω सह-अक्षीय केबल का उपयोग करके जांच को कनेक्ट करें, जो इच्छित प्रतिध्वनि आवृत्ति पर केंद्रित है।
  6. जांच आधार में मौजूद वेरिएबल मैचिंग और ट्यूनिंग कैपेसिटर को समायोजित करके गूंजते तरीकों का निरीक्षण करें।
  7. वांछित आवृत्ति के लिए गूंज मोड ट्यून और मैच।
  8. वैकल्पिक रूप से, नेटवर्क एनालाइजर पर कुंडली गुणवत्ता कारक (क्यू-फैक्टर) निर्धारित करें। गुणवत्ता कारक प्राप्त करने के लिए एक विधि एक युग्मन नेटवर्क का उपयोग करना और केंद्र आवृत्ति(एफसी)को -7 डीबी (यानी, क्यू = एफसी /(एफ 1 - एफ2)14 पर प्रतिबिंब डुबकी की चौड़ाई से विभाजित करना है। चुंबक की ऑपरेटिंग फ्रीक्वेंसी के लिए एफसी सेट करें, जबकि एफ1 और एफ2 क्रमशः -7 डीबी पॉइंट लेफ्ट और दाएं एफ सी के लिए सेट किए गएहैं। कुछ नेटवर्क एनालाइजर में क्यू-फैक्टर दृढ़ संकल्प बिल्ट-इन होता है।
  9. स्कैनर पर एक परावर्तन परीक्षण शुरू करें, जिसे आमतौर पर एक लड़खड़ा वक्र कहा जाता है, और ट्यूनिंग और मिलान को आवश्यक रूप से समायोजित करें। नए कुंडल के लिए उनकी सीमा के मध्य बिंदु पर किसी भी ट्यूनिंग और मिलान कैपेसिटर सेट करने की सिफारिश की जाती है। इसलिए, एक उच्च स्पेक्ट्रल स्वीप चौड़ाई के साथ शुरू करें। कुछ मामलों में, नेटवर्क एनालाइजर पर चुंबक के बाहर कुंडली को ट्यून करना और मिलान करना अधिक सुविधाजनक हो सकता है।
  10. इमेजिंग जांच की सबसे बड़ी मात्रा कुंडली के लिए एक शिम फ़ाइल का चयन करें अगर यह उपलब्ध है । यदि पहले उपयोग की गई कुंडली से शुरू किया गया है, तो उपलब्ध शिम फ़ाइल का उपयोग करें। यदि दोनों विकल्प उपलब्ध नहीं हैं, तो 0 में सेट किए गए सभी शिम मानों के साथ शुरू करें।
  11. यदि यह इमेजिंग सॉफ्टवेयर (यानी, पैराविजन) में उपलब्ध है तो माइक्रोकॉइल के लिए सही कॉइल कॉन्फ़िगरेशन का चयन करें। अन्यथा, सिस्टम के मैनुअल के अनुसार कुंडली (जैसे, एकल देखते या डबल ट्यून) के विनिर्देशों से मेल खाते हुए एक नया कॉइल कॉन्फ़िगरेशन बनाएं। आकार में 1.5 मिमी आंतरिक व्यास के साथ इस शोध में उपयोग किए जाने वाले इस सोनालिका माइक्रोकॉइल के लिए सुरक्षित सीमाओं के लिए अनुमान 1 डब्ल्यू पीक पावर और 1 एमडब्ल्यू निरंतर शक्ति पर 1 एमएस है।
    सावधानी: माइक्रोकॉइल के लिए आवश्यक छोटे कैपेसिटर (आमतौर पर आकार में 1 मिमी) अत्यधिक संवेदनशील होते हैं और आसानी से उच्च वोल्टेज से क्षतिग्रस्त होते हैं। स्वचालित पल्स पावर निर्धारण गैर-मानक कुंडल के साथ काम नहीं कर सकता है, और बहुत अधिक शक्तियां कुंडली या स्पेक्ट्रोमीटर के अन्य हिस्सों को नुकसान पहुंचा सकती हैं। इसलिए, मैनुअल समायोजन की सिफारिश की जाती है।
  12. कुंडली(चित्रा 4)के लिए सही आरएफ-पावर का संकेत प्राप्त करने के लिए एक नई कुंडली के लिए एक अखरोट वक्र रिकॉर्ड करें। यदि कुंडली के लिए सुरक्षित सीमा अज्ञात है, तो 0.6 डब्ल्यू की कम नाड़ी शक्ति पर 10 माइक्रोन के साथ शुरू करें और संकेत दिखाई देने तक एक समय में पल्स की लंबाई को धीरे-धीरे 1 माइक्रोन से बढ़ाएं।
    1. ढाल एन्कोडिंग के अभाव में एक FID प्रयोग का उपयोग करना, नाड़ी शक्ति को स्थिर रखते हुए व्यवस्थित रूप से आरएफ-पल्स लंबाई भिन्न करें। आदर्श नाड़ी की लंबाई नाड़ी की लंबाई है, जहां सिग्नल की तीव्रता अधिकतम तक पहुंचती है। अगर किसी नए कॉइल की टेस्टिंग करें तो सबसे पहले बहुत कम पावर के साथ 10 माइक्रोन पल्स का इस्तेमाल करें और पल्स पावर को धीरे-धीरे बढ़ाना शुरू करें।
      नोट: यदि कुंडली विशेषताओं और स्पेक्ट्रोमीटर के संयोजन के लिए शक्ति अपेक्षा से कहीं अधिक है, तो यह पहले से ही एक संकेत है कि गलत गूंज मोड का चयन किया गया है।
    2. एक सजातीय बी1-क्षेत्रके साथ एक कुंडली के लिए, एक सोनालिका कुंडली की तरह, 180 डिग्री नाड़ी निर्धारित जहां संकेत तीव्रता शून्य22तक कम हो जाती है।
  13. निर्धारित 90 ° पल्स पावर को बनाए गए अध्ययन के समायोजन कार्ड में सेट करें। पैराविजन में, संदर्भ शक्ति समायोजन कार्ड का उपयोग हार्ड पल्स पावर में प्रवेश करने के लिए किया जा सकता है।
  14. चुंबक के भीतर कुंडली की स्थिति का पता लगाने के लिए, तीन प्राथमिक अक्षों में से प्रत्येक में 3 स्लाइस, एक स्लाइस के साथ एक स्थानीयता स्कैन का उपयोग करें। ऐसा करने के लिए, स्पेक्ट्रोमीटर की डिफ़ॉल्ट लाइब्रेरी से एक स्थानीयता स्कैन लोड करें। कोई ऑफसेट के साथ एक बड़े क्षेत्र के दृश्य के साथ शुरू करने की सिफारिश की है । एक स्वचालित रिसीवर लाभ समायोजन करें और मैन्युअल रूप से माप शुरू करें।
    नोट: यदि नमूना बिल्कुल ढाल प्रणाली के केंद्र में है, तो स्थानीय स्कैन नमूना दिखाएगा। यदि कुंडली या नमूना छवि स्लाइस या लापता में केंद्रित नहीं है, तो स्थानीय स्कैन को समायोजित करने की आवश्यकता है, जिस स्थिति में चरण 4.12 को फिर से प्रदर्शन करने की आवश्यकता है।
  15. वैकल्पिक रूप से, छवि मूल्यांकन के आधार पर सही 90 डिग्री पल्स खोजने के लिए एक पूरक तरीके का उपयोग करें। एक बार एक अनुमानित पल्स पावर अखरोट वक्र का उपयोग करके पाया जाता है, बी 1 -क्षेत्र एकरूपता के लिए छवि की जांच करने के लिएधीरे-धीरे पल्सशक्तियों को समायोजित करें। एक असंगत बी1 क्षेत्र के साथ कुछ कुंडलियों के लिए, अखरोट वक्र का उपयोग करके निर्धारित 90 डिग्री नाड़ी शक्ति को अधिक अनुमानित किया जा सकता है, जो कुंडली के वांछित मीठे स्थान में ओवरटिंग की ओर जाता है। इस मामले में, संदर्भ पल्स पावर को कम करें और पिछली छवियों(चित्र 5)के खिलाफ नई छवियों की जांच करें।
  16. मैन्युअल रूप से एफिड सिग्नल के आधार पर चुंबकीय क्षेत्र को शिम करें। प्रारंभिक शिमिंग के लिए एक अनुशंसित आदेश जेड-जेड 2-जेड-एक्स-वाई-जेड-जेड2-जेड-XY-XZ-YZ-Z है । सोनालिका के मामले में, मुख्य समरूपता-धुरी XY-विमान में है। इसलिए, विभिन्न दिशाओं में शिम के परिणामस्वरूप इस कुंडली विन्यास के लिए बी0 एकरूपता का मजबूत सुधार हो सकता है। उच्च क्रम के शिम्स का बहुत कम प्रभाव पड़ता है और उन्हें नजरअंदाज किया जा सकता है।
  17. निर्माता के प्रोटोकॉल18से अनुकूलित विभिन्न प्रणालियों में माइक्रोकॉइल विशेषताओं की तुलना की अनुमति देने के लिए वॉल्यूम-सामान्यीकृत एसएनआर की गणना करें। यहां उपयोग किए जाने वाले माइक्रोकॉइल के लिए, हमने निम्नलिखित मापदंडों के साथ एक स्पिन-इको अनुक्रम का उपयोग किया: फील्ड-ऑफ-व्यू (एफओवी) 6 मिमी x 6 मिमी, पुनरावृत्ति समय (टीआर) 1000 एमएस, इको टाइम (टीई) 7 एमएस, मैट्रिक्स 256 x 256 और स्लाइस मोटाई = 0.5 मिमी। जब तक रिसीवर लाभ एकात्मक है स्लाइस मोटाई समायोजित करें। इसके बाद, स्लाइस की संख्या को समायोजित करें ताकि स्लाइस बी1-फील्डएकरूपता के क्षेत्र से परे हो जाएं। यदि संभव हो तो संकेत औसत के बिना छवियों को रिकॉर्ड करें।
    1. वॉल्यूम सामान्यीकृत एसएनआर (एसएनआर/एमएम3)को दो चरणों में निर्धारित करें। सबसे पहले, स्वर मात्रा(वीवोक्सल)(Eq. 1): की गणना करें:
      Equation 1(1)
      नोट: डी एक्स,डी वाई और डीस्लाइस के लिए इकाइयां मिमी में हैं। यह गणना इसी तरह स्लाइस की एक श्रृंखला के लिए किया जा सकता है।
    2. नमूने की सिग्नल तीव्रताआरओआई)और नमूना (यानी, शोर) के बाहर के क्षेत्र के लिए सिग्नल तीव्रताशोर)और मानक विचलनशोर)निर्धारित करने के लिए ब्याज केक्षेत्रों का चयन करें। मतलब संकेत छवि के केंद्र से लिया जाता है, जबकि शोर संकेत कोने पैच(चित्रा 6)से गणना की जाती है। या तो स्पेक्ट्रोमीटर नियंत्रण सॉफ्टवेयर या सामान्य उद्देश्य छवि प्रसंस्करण सॉफ्टवेयर इन गणनाओं के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। विभिन्न कुंडलियों के बीच तुलनीयता बनाए रखने के लिए यदि संभव हो तो एक ही पुनरावृत्ति का उपयोग करें।
    3. एक मात्रा सामान्यीकृत एसएनआर (Eq. 2) की गणना करने के लिए मानों का उपयोग करें:
      Equation 2(2)
      संदर्भ समाधान के संयोजन में यहां उपयोग की जाने वाली कुंडली के लिए, Eq का उपयोग करके निम्नलिखित समाधान में 2 परिणाम:
      Equation 3(3)
      नोट: विभिन्न चुंबकीय क्षेत्र की ताकत पर कुंडल के एसएनआर की तुलना करते समय, प्रेत के विश्राम गुणों को23मापा जाना चाहिए, जब तक कि बहुत लंबी पुनरावृत्ति समय और बहुत कम गूंज समय का उपयोग नहीं किया जाता है।
  18. चुंबकीय क्षेत्र inhomogeneities के कारण संवेदनशीलता समस्याओं के लिए जांच करें: लोड और एक कई ढाल-गूंज (MGE) अनुक्रम(चित्रा 7) चलाते हैं। संवेदनशीलता के कारण चुंबकीय क्षेत्र की विषमताएं छवियों में लंबी गूंज समय के साथ दिखाई देती हैं, क्योंकि ढाल की गूंज स्पिन को फिर से केंद्रित नहीं करती है, जो स्थिर क्षेत्र की इनोजेनिटीज के कारण कम होती है। इस तरह, नमूने में असंगतियों की कल्पना की जा सकती है (नमूने में हवा की जगह के कारण), साथ ही कुंडली सामग्री द्वारा पेश किए गए बी0 फील्ड इनोमोजेनिटीज। निम्नलिखित मापदंडों का उपयोग करें, स्पेक्ट्रोमीटर और कुंडली के विनिर्देशों के आधार पर समायोजित किया जाना है: टीआर 200 एमएस, ते 3.5 एमएस 48 गूँज के साथ 3.5 एमएस के अलावा, फ्लिप कोण 30 डिग्री। मैट्रिक्स का आकार 128 x 128।
    नोट: यदि गूंज (लड़खड़ा) वक्र में कई (संभावित) गूंज मोड या प्रतिबिंब डुबकी देखी गई, तो सबसे संवेदनशील एक निर्धारित करने के लिए प्रत्येक गूंज मोड के लिए उपरोक्त चरणों को दोहराएं। माइक्रोकॉइल के आधार पर, माइक्रोकॉइल असेंबली के विभिन्न हिस्सों में अनपेक्षित प्रतिध्वनि मोड का खतरा हो सकता है।

5. हाई-रेजोल्यूशन इमेजिंग

  1. निम्नलिखित मापदंडों के साथ 3डी-फ्लैश प्रयोग चलाएं: टीआर 70 एमएस, टीई 2.5 एमएस, मैट्रिक्स का आकार 128 x 64 x 64, एफओवी 1.6 x 0.8 x 0.8 मिमी, फ्लिप एंगल 30 डिग्री, और रिसीवर बैंडविड्थ 50 kHz।
  2. पहले निर्धारित संदर्भ नाड़ी शक्ति से नाड़ी शक्तियों को प्राप्त करें; यह अधिकांश इमेजिंग सॉफ्टवेयर में स्वचालित है। स्वचालित समायोजन का उपयोग करके रिसीवर लाभ का निर्धारण करें। यदि आवश्यक हो तो एफओवी को समायोजित करें, दोनों चरण-एन्कोडिंग निर्देशों में पूरी वस्तु को कवर करें ताकि उपनाम से बचा जा सके। यदि सिस्टम पर उपलब्ध है, तो एक ढाल शुल्क चक्र सिमुलेशन चलाएं, यह सत्यापित करने के लिए कि प्रयोग का शुल्क चक्र ढाल कुंडल के विनिर्देशों के भीतर रहता है।
    नोट: ये पैरामीटर प्रदर्शन के लिए उपयोग की जाने वाली कुंडली के लिए विशिष्ट हैं; स्थानीय प्रणाली की बारीकियों को अनुकूलित करना महत्वपूर्ण है।

6. आगे के अध्ययन या भंडारण के लिए नमूने ठीक

  1. माइक्रोकॉइल से नमूना केशिका निकालें।
  2. चिमटी का उपयोग करना, एक स्टीरियोमाइक्रोस्कोप के तहत मोम प्लग को हटा दें।
  3. पसंद के समाधान के साथ केशिका से बाहर नमूना धोने के लिए एक सिरिंज का उपयोग करें। वैकल्पिक रूप से, नमूना निकालने के लिए एक ग्लास पुशर रॉड का उपयोग करें।
  4. नमूने के निर्जलीकरण को रोकने के लिए, भंडारण के लिए एक उपयुक्त माध्यम में स्टोर करें।

Representative Results

कुंडल चरित्र चित्रण
एक कुंडली के सफल ट्यूनिंग और मिलान पर, इसके प्रदर्शन को कुंडली क्यू-फैक्टर, 90 डिग्री संदर्भ नाड़ी, और एसएनआर/मिमी3की विशेषता हो सकती है। यहां प्रदर्शित 1.5 मिमी आईडी संवेदनशीलता-मिलान सोनालिका कुंडली के लिए, मापा क्यू-फैक्टर (अनलोड) 244 था, जबकि 5 मिमी बर्डकेज कॉइल के लिए 561 की तुलना में।

संदर्भ 90 ° पल्स 0.6 डब्ल्यू के बिजली के स्तर पर 12 माइक्रोन था; 5 मिमी बर्डकेज कॉइल (चित्रा 4 औरचित्रा 5) के लिए 45 डब्ल्यू पर 5μs। यह एक आरएफ पल्स फील्ड स्ट्रेंथ(बी1)के बराबर Equation 4 है, जो माइक्रोकॉइल के लिए ०.५३ मीटर और बर्डकेज कॉइल14 के लिए १.१७ मीटर का उपयोग करके है, जहां वाई जाइरोमैग्नेटिक अनुपात है, जबकि ताऊ पल्स अवधि है । चूंकि पल्स पावर का स्तर(पी)अलग होता है, इसलिए कॉयल की तुलना संचारित दक्षता के संदर्भ में की जा सकती Equation 5 है: माइक्रोकॉइल और बर्डकेज के लिए क्रमशः 0.69 mT/W1/2 और 0.18 mT/W 1/2 क्रमशः14 90 डिग्री नाड़ी की तुलना करें तो माइक्रोकॉइल बर्डकेज कॉइल ≈ तुलना में 4 गुना ज्यादा संवेदनशील कारक पाया जाता है।

संवेदनशीलता मिलान का प्रभाव
अल्ट्रा-हाई फील्ड ताकत पर, नमूना और कुंडल संवेदनशीलता छवि की गुणवत्ता के लिए एक प्रमुख कारक बन जाते हैं, जैसा कि चित्रा 7ए, 7Bमें देखा गया है। एक संवेदनशीलता मिलान तरल पदार्थ जलाशय की कमी कुंडली की तुलना में, संकेत एक संदर्भ नमूने में लंबे समय तक और अधिक सजातीय बनाए रखा है । हालांकि, संवेदनशीलता जलाशय के कारण, जलाशय के बिना कुंडली के संबंध में अधिकतम नमूना आयाम कम हो जाते हैं।

हाई-रेजोल्यूशन इमेजिंग
मेडिको ट्रनकाटुला रूट नमूने के 13 x 13 x13 माइक्रोन 3 का एक उच्च संकल्प 20 घंटे और 23 मिनट(चित्रा 8)में प्राप्त किया गया था। जड़ की सतह से शुरू, रूट कॉर्टेक्स को रूट के बाहर कुछ अवशिष्ट पानी के साथ देखा जाता है। इसके अलावा, दारू को एक अंधेरे बैंड के रूप में मनाया जाता है जो फ्लोम को संलग्न करता है। कुछ हवा की जेब पूरी तरह से संकेत हानि के साथ काले धब्बे के रूप में मनाया जाता है ।

एम ट्रनकैटुला के सिम्बाइटिक रूट नोड्यूल को भी इस प्रोटोकॉल(चित्रा 9)का उपयोग करके चित्रित किया जा सकता है। थोड़ा बड़ा बेजोड़ कुंडली (लंबाई लगभग 3500 माइक्रोन, आंतरिक व्यास 1500 माइक्रोन) का उपयोग करना, 16 x 16 x 16 माइक्रोन3 तक के संकल्प वाले चित्र 33 मिनट में प्राप्त किए गए थे।

Figure 1
चित्रा 1: एक सोनालिका माइक्रोकॉइल। (क)सोनालिका कुंडल डिजाइन में तार लूप हेलीकली होते हैं, जो आमतौर पर एक केशिका के चारों ओर लिपटे होते हैं। तार की ज्यामिति, जैसे इसकी मोटाई, व्यास, घुमावदार की संख्या, और तार अंतर, कुंडली विशेषताओं को प्रभावित करते हैं। (ख)संवेदनशीलता मिलान तरल पदार्थ (फोम्बलिन) के लिए एक जलाशय के साथ एक घर में निर्मित सोनालिका माइक्रोकॉइल। इसमें 1500 माइक्रोन के बाहरी व्यास और 3500 माइक्रोन की कुंडली लंबाई के साथ केशिका के चारों ओर छह बार 0.4 मिमी मोटी लेपित तांबे के तार घाव होते हैं। कुंडली एक जलाशय में डूबी हुई है जो सिरिंज से बनाई जाती है। 1000 माइक्रोन के बाहरी व्यास तक नमूना केशिकाएं डाली जा सकती हैं। दो कैपेसिटर का उपयोग किया जाता है, प्रेरक के साथ श्रृंखला में 1.5 पीएफ कैपेसिटर और एक दूसरा चर 1.5-6 पीएफ कैपेसिटर प्रेरक के समानांतर रखा गया है। सभी घटकों को एक फाइबरग्लास बोर्ड (पीला) में मिलाया जाता है। यह एक वाणिज्यिक धारक (ग्रे बहुलक) पर रखा जाता है जिसे जलाशय का समर्थन करने के लिए संशोधित किया जाता है।  (C)सोनालिका कॉइल डिजाइन कंपोनेंट्स: 1. सोनालिका कॉइल, 2. सैंपल केशिका, 3. 1.5 पीएफ ट्यूनिंग कैपेसिटर, 4. वेरिएबल मैचिंग कैपेसिटर, 5. फाइबरग्लास बेस प्लेट, 6. कॉपर वायर लीड। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 2
चित्रा 2: स्टीरियोमाइक्रोस्कोप के तहत नमूना तैयारी। (क)माइक्रोकॉइल तैयार करने के लिए आवश्यक वस्तुएं। बाएं से दाएं: 1. CuSO4 संदर्भ समाधान, 2. परफ्लोरोडेकलिन, 3। माइक्रोकॉइल, 4। स्केलपेल, 5। सकारात्मक तनाव चिमटी, 6 । चिमटी, 7 । केशिका बाहरी व्यास = 1000 माइक्रोन, 8. मोम कलम, 9. केशिका मोम, 10। नाइट्रिल दस्ताने, 11 । स्टीरियोमाइक्रोस्कोप, 12 । पेट्री डिश कवर, 13 के साथ ग्लास देखें। विकास सब्सट्रेट में पौधे की सामग्री। नहीं दिखाया गया: ø 0.8 x 40 मिमी सुई और ठीक ऊतक कागज के साथ 2 मिलील सिरिंज। (ख)चिमटी का उपयोग कर एक केशिका में नमूना प्रविष्टि के बंद करो, जबकि दोनों जलमग्न रखा जाता है । (ग)पिघले हुए मोम का उपयोग करके केशिका की सीलिंग। (घ)तैयार केशिका को माइक्रोकॉइल में सम्मिलित करना । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 3
चित्रा 3: माइक्रो इमेजिंग जांच का घटक। (A)माइक्रो5 प्रोब बेस, जिसमें पानी ठंडा करने, हीटिंग, टेम्परेचर सेंसर, रेडिएंट पावर, आरएफ (सह-अक्षीय कनेक्टर दृश्यमान) और वैकल्पिक जांच पहचान (PICS) के लिए सभी आवश्यक कनेक्शन हैं । जांच आधार के नीचे घुंडी है कि चर ट्यूनिंग और मिलान कैपेसिटर को समायोजित करने के लिए अनुमति देते हैं, साथ ही शिकंजा बनाए रखने के लिए स्पेक्ट्रोमीटर के अंदर जगह में जांच पकड़ । (ख)जांच-आधार के ऊपर बढ़ते घर में निर्मित माइक्रोकॉइल । जांच-आधार पर चलने वाले वेरिएबल कैपेसिटर (सफेद सिरेमिक) पर ध्यान दें जो ट्यूनिंग और मिलान के लिए अनुमति देता है। (ग)एकीकृत 3-अक्षीय ढाल ढाल को ग्राउंडिंग करने के लिए जल-शीतलन पात्रों और सोने पर चढ़ाए गए संपर्कों के साथ जांच आधार पर घुड़सवार । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 4
चित्रा 4: अखरोट वक्र। संदर्भ नाड़ी शक्ति का निर्धारण करने के लिए एक अखरोट वक्र प्राप्त किया जाता है। संदर्भ पल्स पावर (90 डिग्री पल्स) को बी1 क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए आवश्यक शक्ति औरपल्स लंबाई के संयोजन के रूप में परिभाषित किया गया है जो ट्रांसवर्स प्लेन में जेड-दिशा में सभी उपलब्ध चुंबकीकरण को फ्लिप करता है। ढाल एन्कोडिंग के अभाव में नाड़ी की एक श्रृंखला दर्ज की जाती है। प्रत्येक नाड़ी के साथ, या तो नाड़ी की लंबाई या नाड़ी शक्ति में वृद्धि की जाती है। यहां पल्स पावर 0.6 डब्ल्यू तक सेट है, जबकि पल्स की लंबाई हर बार 1 माइक्रोन से बढ़ी है। अधिकतम संकेत तीव्रता 90 डिग्री नाड़ी, लगभग 12 माइक्रोन इंगित करती है। 180 ° पल्स भी न्यूनतम तीव्रता का उपयोग कर इस तरह से निर्धारित किया जा सकता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 5
चित्रा 5: 90 ° पल्स पावर का दृश्य निर्धारण। एक बार एक अनुमानित संदर्भ नाड़ी शक्ति एक अखरोट वक्र का उपयोग कर पाया गया है, यह पल्स की लंबाई अलग द्वारा नेत्रहीन जांच की जा सकती है । कुंडली के आधार पर, बी1 क्षेत्र कमोबेश परिवर्तनों के प्रति संवेदनशील हो सकता है। (A)11 μs पल्स लंबाई । (ख)12 μs पल्स लंबाई, इस कुंडली के लिए इष्टतम । (ग)13 μs पल्स लंबाई । (घ)20 μs पल्स लंबाई । यदि नाड़ी शक्ति बहुत अधिक सेट होती है, तो ओवर-टिपिंग हो सकती है, जिससे कुंडली (एरोहेड) के केंद्र में छवि तीव्रता कम हो जाती है। बढ़ी हुई बी1 फ़ील्ड कुंडली की सीमा को भी बढ़ाती है, जैसा कि छवि की चौड़ाई में देखा जा सकता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 6
चित्रा 6: ब्याज प्लेसमेंट का क्षेत्र। मात्रा सामान्यीकृत एसएनआर गणना के लिए ब्याज (आरओआई) के क्षेत्रों को देखा जा सकता है। मतलब नमूना तीव्रता एक आरओआई से ली जाती है जो संदर्भ समाधान नमूने के भीतर आती है। मतलब शोर और मानक विचलन की गणना छवि के कोनों में स्थित एक या एक से अधिक आरओआई से की जाती है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 7
चित्रा 7: ग्रेडिएंट इको इमेजिंग द्वारा मूल्यांकन आरएफ एकरूपता। एक मल्टीपल रेडिएंट इको (एमजीई) अनुक्रम का उपयोग ढाल गूँज की एक श्रृंखला का उपयोग करके आरएफ(बी1-फील्ड) एकरूपता का मूल्यांकन करने के लिए किया जाता है। बुनियादी मापदंड थे: पुनरावृत्ति समय 200 एमएस, इको टाइम 3.5 एमएस इको की संख्या के साथ 48, इको स्पेसिंग 3.5 एमएस, 64 औसत, अधिग्रहण समय 27 मीटर 18 एस, फ्लिप एंगल 30 डिग्री। देखने का क्षेत्र 5 x 5 मिमी, मैट्रिक्स 128 x 128, संकल्प 39 x 39 x 200 माइक्रोन था।(A)संवेदनशीलता से मेल मिलान कुंडली। आरएफ कॉइल के आसपास की संवेदनशीलता मिलान तरल पदार्थ (फोम्बलिन) कुंडल तार के कारण संवेदनशीलता प्रभाव को कम करता है। छोटे हवा बुलबुले संकेत के नुकसान के रूप में गूंज समय बढ़ जाती है । (ख)एक कुंडली (अनुकूलता मेल नहीं) बराबर कुंडल व्यास के साथ । अब गूंज समय पर, बी0 क्षेत्र inhomogeneity के कारण बढ़ती कलाकृतियों मनाया जाता है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 8
चित्रा 8: मेडिको ट्रनकाटुला रूट सेक्शन की 3डी इमेजिंग। (टॉप)फ्लैश इमेज। रूट सेक्शन की कई विशेषताओं को प्रतिष्ठित किया जा सकता है, जिनमें एपिडर्मिस (ई), कॉर्टेक्स (सी), फ्लोएम (पीएच) और दारू (दारू) शामिल हैं। मूल में हवा की जेब (क) पूर्ण संकेत हानि का कारण बनती है। बुनियादी पैरामीटर इस प्रकार थे: पुनरावृत्ति समय 70 एमएस, इको टाइम 2.5 एमएस, 256 औसत, अधिग्रहण समय 20 एच 23 मीटर। संकल्प 13 x 13 x 13 माइक्रोन3। मैट्रिक्स का आकार 128 x 64 x 64 और देखने का क्षेत्र 1.6 x 0.8 x 0.8 मिमी था। रिसीवर बैंडविड्थ 50 किलोहर्ट्ज। (नीचे) एमएसएमई छवि। बुनियादी पैरामीटर इस प्रकार थे: पुनरावृत्ति समय 500 एमएस, इको टाइम 5.2 एमएस, 28 औसत, अधिग्रहण समय 15 एच 55 मीटर। संकल्प 13 x 13 x 13 माइक्रोन3। मैट्रिक्स का आकार 128 x 64 x 64 और देखने का क्षेत्र 1.6 x 0.8 x 0.8 मिमी था। रिसीवर बैंडविड्थ 70 किलोहर्ट्ज। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 9
चित्रा 9: मेडिको ट्रनकाटुला रूट नोड्यूल की 3डी इमेजिंग। (टॉप)लो-रेजोल्यूशन इमेज। बुनियादी पैरामीटर इस प्रकार थे: पुनरावृत्ति समय 60 एमएस, इको टाइम 2.3 एमएस, 4 औसत, अधिग्रहण समय 4 मीटर। संकल्प 31 x 31 x 31 माइक्रोन3. मैट्रिक्स का आकार 64 x 32 x 32 और फील्ड ऑफ व्यू 2 x 1 x 1 मिमी था। रिसीवर बैंडविड्थ 50 किलोहर्ट्ज। (नीचे) उच्च संकल्प छवि। बुनियादी पैरामीटर इस प्रकार थे: पुनरावृत्ति समय 60 एमएस, इको टाइम 2.3 एमएस, 8 औसत, अधिग्रहण समय 33 मीटर। संकल्प 16 x 16 x 16 माइक्रोन3. मैट्रिक्स का आकार 128 x 64 x 64 और फील्ड ऑफ व्यू 2 x 1 x 1 मिमी था। रिसीवर बैंडविड्थ 50 किलोहर्ट्ज। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Discussion

यह प्रोटोकॉल जैविक नमूनों के लिए सबसे उपयुक्त है, क्योंकि कई सामग्रियों और भूवैज्ञानिक नमूनों में टी2 विश्राम समय काफी कम होता है, जिसे यहां उपयोग किए जाने वाले दृश्यों द्वारा चित्रित नहीं किया जा सकता है। यहां तक कि कुछ जैविक ऊतक, जो उच्च नमूना चुंबकीय संवेदनशीलता विषमता प्रदर्शित करते हैं, अल्ट्रा-उच्च क्षेत्र में छवि के लिए मुश्किल हो सकते हैं क्योंकि प्रभाव क्षेत्र की ताकत24से सहसंबद्ध हैं। प्रोटोकॉल न केवल नए कुंडल के लिए उपयोगी है, लेकिन यह भी समस्या निवारण और संभावित समस्याओं के निदान में सहायता कर सकते हैं । नए या अज्ञात नमूनों का परीक्षण करते समय, इस प्रोटोकॉल को संदर्भ समाधान पर पहले से किया जा सकता है ताकि यह सत्यापित किया जा सके कि प्रायोगिक सेटअप विनिर्देशों के अनुसार काम कर रहा है। स्पेक्ट्रोमीटर को कलाकृतियों और खराबी के स्रोत के रूप में बाहर रखा जा सकता है। इसके अलावा, यह माइक्रोकॉइल के लिए विशिष्ट मूल्यों के लिए जांच पर ट्यूनिंग और मिलान कैपेसिटर सेट करता है।

जब पहले प्रयोग पर कोई संकेत दर्ज नहीं किया जाता है, तो स्थानीय स्कैन के दृश्य के क्षेत्र को यह जांचने के लिए बढ़ाया जा सकता है कि नमूना देखा गया है या नहीं। इसके बाद, यदि कुंडली को सही ढंग से ट्यून किया जाता है और एक और स्थानीय स्कैन का प्रयास किया जाता है तो फिर से जांच करें। यह संभव है कि कुंडली अतिरिक्त अनपेक्षित गूंजते तरीकों को प्रदर्शित करती है, जिस स्थिति में सही एक को निर्धारित करने की आवश्यकता होती है। यदि अभी भी कोई छवि प्राप्त नहीं की जा सकती है, तो माइक्रोकॉइल असेंबली के भीतर अपनी स्थिति की जांच करने के लिए नमूना निकालें और सत्यापित करें कि नमूना बरकरार है (यानी, जवानों में कोई हवा के बुलबुले या लीक मौजूद नहीं हैं)। अंत में पीएफडी की जगह पानी से सैंपल तैयार किया जाए। यदि नमूना स्थानीय स्कैन में थोड़ा पता लगाने योग्य संकेत देता है, तो केशिका में आसपास के पानी का अभी भी पता लगाया जा सकता है।

चूंकि माइक्रोकॉइल आदर्श रूप से नमूने के बहुत करीब हैं, इसलिए हवा और तार के बीच चुंबकीय संवेदनशीलता मतभेद अतिरिक्त संकेत हानि का कारण बन सकते हैं, जैसा कि चित्रा 7Bमें देखा गया है। संभावित कलाकृतियों में स्थानिक गलत और असंगत संकेत तीव्रता भिन्नता शामिल है। खासकर रेडिएंट-इको टाइप पल्स सीक्वेंस इस नॉन-यूनिफॉर्म सिग्नल लॉस से प्रभावित होते हैं । इस कारण से, हमने फ्लोरिनर्ट तरल (फोमलिन या एफसी-43) में तार को जलमग्न करके एक संवेदनशीलता-मिलान कुंडल प्रस्तुत किया। इस प्रोटोकॉल में शामिल बी1 अनुमान विधि यह निर्धारित करने में मदद कर सकती है कि क्या बी1 संवेदनशीलता मतभेद कुंडली विधानसभा के डिजाइन में संवेदनशीलता मिलान रणनीतियों को शामिल करने की वारंटी देते हैं। संवेदनशीलता मिलान कुंडली के निर्माण के लिए एक वैकल्पिक दृष्टिकोण संवेदनशीलता से मिलान तार25का उपयोग करना है। इसके अलावा, केवल कुंडली के कारण संवेदनशीलता के मुद्दों को इस दृष्टिकोण के साथ संबोधित कर रहे हैं । नमूने के अंदर संवेदनशीलता बेमेल (उदाहरण के लिए, हवा रिक्त स्थान के कारण) चुनौतीपूर्ण बने हुए हैं।

हवा की जेब या बुलबुले एक प्रयोगात्मक चुनौती पैदा करते हैं जो हवा के इंटरफेस पर संवेदनशीलता मतभेदों के कारण व्यापक संकेत हानि का कारण बनता है और तरल पदार्थ या नमूना19 (चित्रा 5A)। सफल नमूना तैयारी का एक महत्वपूर्ण पहलू नमूना और केशिका दोनों का पनडुब्बी है। हालांकि, यहां तक कि छोटे बुलबुले संकेत नुकसान का कारण बन सकते हैं, विशेष रूप से ढाल गूंज प्रकार दृश्यों के लिए । मोबाइल हवा के बुलबुले केशिका के माध्यम से माइग्रेट कर सकते हैं जब तक कि वे नमूने के संपर्क में न हों। इनमें से कुछ प्रभावों को केशिका को थोड़ा झुकाकर समाप्त किया जा सकता है ताकि एक छोर दूसरे की तुलना में अधिक हो। झुकाव सुनिश्चित करता है कि संभावित हवा बुलबुले नमूने को परेशान किए बिना उच्च अंत में जगह में आयोजित किए जाते हैं। यह भी जांचना महत्वपूर्ण है कि केशिका मोम एक अच्छी मुहर बनाता है, क्योंकि निर्जलीकरण बड़े हवा के बुलबुले बन सकता है।

नमूने के अंदर हवा की जगहों के लिए, पीएफडी का उपयोग अंतरकोशिकीय वायु स्थानों को भरने के लिए किया गया था, जबकि कोशिका झिल्ली26को नहीं मरता था। हालांकि, इस दृष्टिकोण के साथ भी, हम सभी हवाई स्थानों को हटाने में सक्षम नहीं थे। इसके अतिरिक्त, इस दृष्टिकोण का मतलब है कि हमें एक अतिरिक्त एजेंट की आवश्यकता होती है, जिसे आमतौर पर किसी प्रणाली का यथासंभव अध्ययन करने की इच्छा के कारण प्राथमिकता नहीं दी जाती है।

केशिकाओं के बेलनाकार आकार का मतलब है कि पर्फ्यूजन सेटअप व्यवहार्य होना चाहिए, विशेष रूप से क्षय के लिए असुरक्षित ऊतकों के लिए, जैसे बायोप्सी या जीवित जड़ सामग्री में प्रक्रियाओं का अध्ययन। दो चरणों में एक परफ्यूजन सेटअप का एहसास हो सकता है। सबसे पहले, एक मध्यम फ़ीड ट्यूब के साथ-साथ केशिका के दोनों ओर एक नाली ट्यूब को जोड़ना एक कीमोस्टेट बनाने के लिए पर्याप्त होगा। दूसरा, नमूना केशिका में एक मांगपत्र के अलावा प्रवाह की दिशा के खिलाफ जगह में नमूना पकड़ सकता है । यह प्लानर माइक्रोकॉइल10के लिए प्रकाशित प्रोटोकॉल के अनुरूप है .

एमआर इमेजिंग की गैर-वृद्धिशील प्रकृति, इस प्रोटोकॉल (पीएफडी या फोम्बलिन) में उपयोग किए जाने वाले अक्रिय तरल के साथ संयुक्त प्रयोगों के पूरा होने के बाद, नमूनों को आगे के अध्ययन के लिए उनके केशिकाओं से हटाया जा सकता है। संयोजनों में ऑप्टिकल या इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी और अन्य विनाशकारी इमेजिंग तकनीक शामिल हैं। हमने हाल ही में मेडिको ट्रंककुला रूट नोड्यूल्स27पर ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी के साथ एक संयोजन का प्रदर्शन किया है ।

हमने अल्ट्रा-हाई फील्ड एनएमआर स्पेक्ट्रोमीटर पर समर्पित माइक्रोकॉइल का उपयोग करके इमेजिंग प्लांट सामग्री के लिए एक विधि का प्रदर्शन किया है। अपेक्षाकृत बड़े नमूना मात्रा अच्छा आरएफ एकरूपता के साथ उच्च संकल्प पर अध्ययन किया जा सकता है। इसके अलावा, स्पेक्ट्रोस्कोपिक इमेजिंग अन्यथा व्यवहार्य की तुलना में उच्च संकल्पों पर किया जा सकता है। नमूनों के लिए माइक्रोकॉइल डिजाइन को अनुकूलित करने की सुविधा कुंडल प्रदर्शन विशेषताओं को निर्धारित करने के लिए एक कुशल विधि द्वारा की जाती है। सोनालिका कुंडली दृष्टिकोण भी आसानी से पौधों की तुलना में अन्य नमूनों के लिए लागू किया जा सकता है, पशु ऊतक सहित।

Disclosures

लेखकों के पास खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

Acknowledgments

950 मेगाहर्ट्ज उपकरण पर प्रयोगों को यूएएनएमआर-एनएल द्वारा समर्थित किया गया था, जो नीदरलैंड की एनडब्ल्यूओ-वित्त पोषित राष्ट्रीय रोडमैप लार्ज-स्केल सुविधा (परियोजना 184.032.207) था। आरएस को बायोसोलर्स कंसोर्टियम प्रोजेक्ट U2.3 द्वारा समर्थित किया गया था। जेआरके को नीदरलैंड के मैग्नेटिक रेओनेंस रिसर्च स्कूल (एनएमआरएआरएस) ग्रेजुएट स्कूल [022.005.029] द्वारा समर्थित किया गया था। हम मेडिको ट्रंककुला नमूने प्रदान करने के लिए डेफेंग शेन और टन बिसेलिंग को धन्यवाद देते हैं। हम यूकेएमआर-एनएल सुविधा में तकनीकी सहायता के लिए क्लार्टजे हौबेन, मैरी रेनॉल्ट और जोहान वान डेर ज़वान को धन्यवाद देते हैं। हम तकनीकी मदद के लिए वोल्कर लेहमेन, हेनी जानसेन और पीटर डी वार्ड को भी धन्यवाद देना चाहेंगे । हम फ्रैंक वर्जल्ड, जॉन फिलिप्पी और कर्थिक बी साई शंकर गुप्ता के लिए उनकी सलाह के लिए आभार व्यक्त करते हैं । अंत में, हम वीडियो को वॉयस-ओवर प्रदान करने के लिए जेसिका डी रुइटर का शुक्रिया अदा करते हैं ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Reference solution preparation
CuSO4 Sigma-aldrich 469130 Crystalline powder for creating reference solution
D2O Sigma-aldrich 151882 Liquid used to prepare reference sample
Weigh Scale Sartorius PRACTUM513-1S Scale for weighing compounds
Sample preparation
Capillary 1000 μm (Outer diameter) Hilbenberg GmbH 1408410 Sample capillaries
Capillary wax Hampton Research HR4-328 Solid wax used to seal samples
Disposable Scalpel Swann-Morton No. 11 Used to excise samples
Perfluorodecalin Sigma-aldrich P9900 Liquid used for submerging sample
Stereo Microscope Olympus SZ40 Tabletop binocular microscope
Syringe Generic - Used to apply PFD and manipulate the sample
Vacuum Pump Vacuubrand MZ2C Two-stage membrane vacuumpump used for removing air pockets from samples.
Wax pen Hampton Research HR4-342 Handheld wax pen used to melt and apply capillary wax to samples
Imaging Hardware
22.3 T Magnet Bruker GmbH 950 US2 Narrowbore superconducting magnet
Air cooler Bruker GmbH - Used to regulate probe temperature
Console Bruker GmbH Avance III HD Controls operation of the spectrometer
Micro5 gradient coils Bruker GmbH Mic5 Removable gradient coils mount on the Micro5 probe body
Micro5 Probe body Bruker GmbH Mic5 Holds microcoils and gradient coils
RF microcoil Home-built - contains Fomblin
Vector Network Analyzer Copper Mountain Technologies TR1300/1 Used to perform S11 reflectance test, frequency range 300kHz to 1.3 GHz
Water cooler Bruker GmbH BCU-20 Open loop watercooling to dissipate heat from gradient coil operation.

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References

  1. Ciobanu, L., Pennington, C. H. 3D micron-scale MRI of single biological cells. Solid State Nuclear Magnetic Resonance. 25 (1-3), 138-141 (2004).
  2. Aguayo, J. B., Blackband, S. J., Schoeniger, J., Mattingly, M. A., Hintermann, M. Nuclear magnetic resonance imaging of a single cell. Nature. 322, 190-191 (1986).
  3. Radecki, G., Nargeot, R., Jelescu, I. O., Le Bihan, D., Ciobanu, L. Functional magnetic resonance microscopy at single-cell resolution in Aplysia californica. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (23), 8667-8672 (2014).
  4. Lee, C. H., et al. Magnetic Resonance Microscopy (MRM) of Single Mammalian Myofibers and Myonuclei. Scientific Reports. 7 (1), 39496 (2017).
  5. Callaghan, P. T. Principles of nuclear magnetic resonance microscopy. , Oxford University Press. Oxford. (1994).
  6. Glover, P., Mansfield, S. P. Limits to magnetic resonance microscopy. Reports on Progress in Physics. 65 (10), 1489-1511 (2002).
  7. Peck, T. L., Magin, R. L., Lauterbur, P. C. Design and analysis of microcoils for NMR microscopy. Journal of Magnetic Resonance. Series B. 108, 114-124 (1995).
  8. Lee, C. H., Flint, J. J., Hansen, B., Blackband, S. J. Investigation of the subcellular architecture of L7 neurons of Aplysia californica using magnetic resonance microscopy (MRM) at 7.8 microns. Scientific Reports. 5, 11147 (2015).
  9. Fratila, R. M., Velders, A. H. Small-Volume Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy. Annual Review of Analytical Chemistry. 4 (1), 227-249 (2011).
  10. Flint, J. J., Menon, K., Hansen, B., Forder, J., Blackband, S. J. Metabolic Support of Excised, Living Brain Tissues During Magnetic Resonance Microscopy Acquisition. Journal of Visualized Experiments. (128), 1-10 (2017).
  11. Minard, K. R., Wind, R. A. Solenoidal microcoil design. Part I: Optimizing RF homogeneity and coil dimensions. Concepts in Magnetic Resonance. 13 (2), 128-142 (2001).
  12. Vegh, V., Gläser, P., Maillet, D., Cowin, G. J., Reutens, D. C. High-field magnetic resonance imaging using solenoid radiofrequency coils. Magnetic Resonance Imaging. 30 (8), 1177-1185 (2012).
  13. Minard, K. R., Wind, R. A. Solenoidal microcoil design Part II: Optimizing winding parameters for maximum signal-to-noise performance. Concepts in Magnetic Resonance. 13 (3), 190-210 (2001).
  14. Haase, A., et al. NMR probeheads for in vivo applications. Concepts in Magnetic Resonance. 12, 361-388 (2000).
  15. Webb, A. G. Radiofrequency microcoils for magnetic resonance imaging and spectroscopy. Journal of Magnetic Resonance. 229, 55-66 (2013).
  16. Peck, T. L., Magin, R. L., Lauterbur, P. C. Design and Analysis of Microcoils for NMR Microscopy. Journal of Magnetic Resonance, Series B. 108 (2), 114-124 (1995).
  17. Olson, D. L., Peck, T. L., Webb, A. G., Magin, R. L., Sweedler, J. V High-Resolution Microcoil 1H-NMR for Mass-Limited, Nanoliter-Volume Samples. Science. 270 (5244), (1995).
  18. Oerther, T. Micro Imaging Manual for AV3 Systems. , Bruker Biospin GmbH. Rheinstetten, Germany. (2012).
  19. Callaghan, P. T. Susceptibility and Diffusion Effects in NMR Microscopy. Encyclopedia of Magnetic Resonance. , (2007).
  20. Donker, H. C. W., Van As, H., Snijder, H. J., Edzes, H. T. Quantitative 1H-NMR imaging of water in white button mushrooms (Agaricus bisporus). Magnetic Resonance Imaging. 15 (1), 113-121 (1997).
  21. Tsai, W. T. Environmental property modelling of perfluorodecalin and its implications for environmental fate and hazards. Aerosol and Air Quality Research. 11 (7), 903-907 (2011).
  22. Keifer, P. A. 90° pulse width calibrations: How to read a pulse width array. Concepts in Magnetic Resonance. 11 (3), 165-180 (1999).
  23. Vlaardingerbroek, M. T., den Boer, J. A. Magnetic Resonance Imaging: Theory and Practice. , Springer-Verlag. Berlin, Heidelberg. 05252-05255 (2003).
  24. Schenck, J. F. The role of magnetic susceptibility in magnetic resonance imaging: MRI magnetic compatibility of the first and second kinds. Medical Physics. 23 (6), 815-850 (1996).
  25. Kc, R., Henry, I. D., Park, G. H. J., Aghdasi, A., Raftery, D. New solenoidal microcoil NMR probe using zero-susceptibility wire. Concepts in Magnetic Resonance Part B: Magnetic Resonance Engineering. 37 (1), 13-19 (2010).
  26. Littlejohn, G. R., Gouveia, J. D., Edner, C., Smirnoff, N., Love, J. Perfluorodecalin enhances in vivo confocal microscopy resolution of Arabidopsis thaliana mesophyll. New Phytologist. 186 (4), 1018-1025 (2010).
  27. van Schadewijk, R., et al. Magnetic Resonance Microscopy at Cellular Resolution and Localised Spectroscopy of Medicago truncatula at 22.3 Tesla. Scientific Reports. 10 (1), 971 (2020).

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एमआरएम माइक्रोकॉइल प्रदर्शन अंशांकन और उपयोग 22 टी पर <em>मेडिको ट्रनकाटुला</em> रूट्स पर प्रदर्शन किया
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van Schadewijk, R., Krug, J. R.,More

van Schadewijk, R., Krug, J. R., Webb, A., Van As, H., Velders, A. H., de Groot, H. J. M., Alia, A. MRM Microcoil Performance Calibration and Usage Demonstrated on Medicago truncatula Roots at 22 T. J. Vis. Exp. (167), e61266, doi:10.3791/61266 (2021).

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