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Cómo monitorear el estado del agua y la migración en plantas vivas mediante la técnica de RMN de campo bajo
Porque el estado y la fluidez del agua asociada a las células están estrechamente relacionados con las condiciones celulares.. Las imágenes de RMN representan un mapa fisiológico de los tejidos y pueden usarse para estudiar la hidrodinámica del metabolismo celular..
El tiempo de relajación T2 y su amplitud correspondiente vienen dados por el espectro de relajación T2 de RMN.. El tiempo de relajación T2 refleja las características dinámicas de las moléculas de agua y está relacionado con el tamaño y estructura de la microrregión donde se ubica el agua., el contenido de azúcar soluble en agua y la permeabilidad de la biopelícula, y la amplitud corresponde al contenido de agua.
Higo 1. Estudio sobre la relación entre las características de RMN y el contenido relativo de agua del trigo.
1. Caja de control de temperatura y humedad. 2. sonda de radiofrecuencia 3. El tubo exterior 4. Tráquea 5. caja de luz 6. Imanes permanentes 7. Yugos de hierro 8. Incubadora magnética 9. Plantas de trigo 10. Plataforma elevadora
Higo 2. Sistema de análisis por resonancia magnética para plantas vivas
El sistema de análisis de RMN de plantas vivas es un sistema de prueba de plantas vivas en línea.. Se construyó una cámara climática artificial fuera de la caja magnética para garantizar el control climático de las plantas durante la detección in vivo.. Eso es, Se selecciona aleación de aluminio como marco de carga.. El lateral de la caja es de plexiglás., Y la caja de luz se coloca a ambos lados de la caja.. El sistema de control de temperatura y humedad de la caja climática artificial es un cuerpo de caja independiente., que incluye aire acondicionado, humidificador y ventilador controlado por el controlador de temperatura y humedad y está conectado con la caja de clima artificial a través del conducto de aire.
La amplitud del espectro de relajación T2 de RMN es proporcional al contenido de 1H., que se utiliza para analizar el agua, aceite, y contenido de almidón. Teóricamente, 1Las señales de H NMR pueden ser generadas tanto por moléculas de agua como por macromoléculas biológicas., pero sus características de relajación son bastante diferentes. El tiempo de relajación de 1H T2 de las macromoléculas biológicas unidas por grupos químicos es mucho menor que el de las moléculas de agua.. Por ejemplo, El tiempo de relajación de 1H T2 de las moléculas de lípidos es de aproximadamente 200-400 ms., mientras que la del agua pura es de unos 2s. Además, La relajación T2 del agua se ve afectada por efectos interfaciales., y el tiempo de relajación T2 del agua de la vacuola central es más largo que el del agua citoplasmática y el agua de la pared celular.. La estructura y composición de los tejidos vegetales son complejas y el espectro de relajación T2 suele ser multicomponente.. Sin embargo, la diferencia del espectro de relajación T2 de varios componentes en diferentes órganos es obvia. Por ejemplo, El análisis del espectro de relajación T2 del contenido de aceite de semillas oleaginosas requiere que el contenido de agua de las muestras sea inferior a 15%. La espectroscopia de relajación NMR T2 puede detectar eficazmente el contenido de agua, Estado del agua y proceso de migración del agua en las raíces., tallos, hojas, semillas y frutos de plantas.
Referencia：
1. Análisis por resonancia magnética nuclear de la senescencia de la hoja de trigo., Transacciones de la Sociedad China de Maquinaria Agrícola.
2. Distribución y Variación de Agua de trigo basada en tecnología de resonancia magnética nuclear, Revista china de ingeniería agrícola.