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Análise da qualidade de óleos vegetais em sementes intactas por RMN de baixa resolução / Vegetable oil quality analisys of intact seeds through low resolution NMRToma, Daniela 19 June 2009 (has links)
O biodiesel vem sendo usado como uma alternativa ao diesel com vantagens ambientais. No entanto, existem duas questões que deverão difcultar a implantação deste combustível no Brasil: a não-sustentabilidade da produtividade desses vegetais, e a baixa qualidade dos óleos vegetais disponíveis, inviabilizando a utilização como combustível. Para atenuação destes problemas se faz necessário o melhoramento genético dos vegetais cultivados e seleção de plantas silvestres que podem possuir alta produtividade de óleo/ha/ano. Portanto, este trabalho teve como objetivo avaliar o uso da relaxometria por RMN em baixa resolução, através das técnicas CPMG (Carr-Purcell-Meiboom-Gill), que gera sinal dependente do tempo de relaxação T2 e CWFP (Continuous Wave Free Precession), que gera sinal dependente tanto de T2 quanto de T1. Os valores de T2 obtidos a partir dos dados de CPMG apresentaram alta correlação com a razão Mz/M0 (r= 0,93), T¤ (r= 0,94) e T2 calculado (r= 0,91), obtidos a partir dos dados CWFP, para as 31 amostras analisadas. T2 apresentou correlação inversa com a viscosidade do óleo e número de cetano, ambos com r ~ -0,63 e correlação direta com o índice de iodo (r= 0,64), quando foram retiradas as amostra de mamona e palmáceas, que possuem óleo diferente das outras sementes. Os dados obtidos a partir do sinal CWFP, T¤ e Mz/M0 também obtiveram correlação similar às observadas para T2. T2, T¤ e T2 calculado apresentaram alta correlação com o PC1, obtido pela análise de PCA e baixa correlação com PC2. T1 obteve boa correlação com PC2 dos dados CWFP. Com o acoplamento dessas metodologias não-destrutivas a um sistema de medidas on-line, essas medidas poderão ser obtidas rapidamente (cerca de 1 s por amostra) permitindo a análise de um grande número de amostras, necessárias para o desenvolvimento de sementes com óleo de alta qualidade. Este desenvolvimento é um dos gargalos para o uso de biodiesel em altas concentrações no diesel. / Biodiesel is a highly promising renewable energy source that has gained widespread acceptance in recent years as an environmentally friendly substitute for petroleum diesel oil fuel. However, there are two questions that should diffcult the use of this fuel in Brazil in high quantity: the low plant productivity and the low quality of available vegetable oils. To attenuate these problems is necessary the genetic improvement of cultivated plants and the selection of wild plants that may have high productivity of oil/ha/year and high quality oils. To help to accelerate the genetic selection of high quality oil we are developing fast and non-destructive low resolution NMR methods based on relaxometry. These methods uses CPMG pulse sequence (Carr-Purcell-Meiboom-Gill), which generates a decay signal dependent of relaxation time T2, and CWFP (Continuous Wave Free Precession), which generates a decay signal dependent of both (T1 and T2) relaxation times. The T2 values obtained through CPMG data shows high correlation to Mz/M0 ratio (r= 0,93), T¤ (r= 0,94) and T2 calculated through CWFP data (r= 0,91), for the 31 analyzed samples. T2 shows inverse correlation to the kinematic oil viscosity and cetane number, both with r ~ 0,63, and direct correlation to iodine value (r= 0,64), when excluded the castor bean and palm samples, which have different oil composition of others seeds. Data obtained through CWFP signal, T¤ and Mz/M0, also have correlation similar to observed for T2. T2, T¤ and Mz/M0 shows high correlation to PC1 and low correlation to PC2, both obtained through PCA analysis. T1 shows some correlation to CWFP PC2. With the coupling of these non-destructive methodologies to a high-throughput on-line measurement system (about 1 s per sample) it will be possible to analyze thousands of samples per hour, allowing the identification of seeds with high quality vegetable oil, necessary for the genetic selection of plants, which is necessary to speed up the Brazilian biodiesel program.
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Análise da qualidade de óleos vegetais em sementes intactas por RMN de baixa resolução / Vegetable oil quality analisys of intact seeds through low resolution NMRDaniela Toma 19 June 2009 (has links)
O biodiesel vem sendo usado como uma alternativa ao diesel com vantagens ambientais. No entanto, existem duas questões que deverão difcultar a implantação deste combustível no Brasil: a não-sustentabilidade da produtividade desses vegetais, e a baixa qualidade dos óleos vegetais disponíveis, inviabilizando a utilização como combustível. Para atenuação destes problemas se faz necessário o melhoramento genético dos vegetais cultivados e seleção de plantas silvestres que podem possuir alta produtividade de óleo/ha/ano. Portanto, este trabalho teve como objetivo avaliar o uso da relaxometria por RMN em baixa resolução, através das técnicas CPMG (Carr-Purcell-Meiboom-Gill), que gera sinal dependente do tempo de relaxação T2 e CWFP (Continuous Wave Free Precession), que gera sinal dependente tanto de T2 quanto de T1. Os valores de T2 obtidos a partir dos dados de CPMG apresentaram alta correlação com a razão Mz/M0 (r= 0,93), T¤ (r= 0,94) e T2 calculado (r= 0,91), obtidos a partir dos dados CWFP, para as 31 amostras analisadas. T2 apresentou correlação inversa com a viscosidade do óleo e número de cetano, ambos com r ~ -0,63 e correlação direta com o índice de iodo (r= 0,64), quando foram retiradas as amostra de mamona e palmáceas, que possuem óleo diferente das outras sementes. Os dados obtidos a partir do sinal CWFP, T¤ e Mz/M0 também obtiveram correlação similar às observadas para T2. T2, T¤ e T2 calculado apresentaram alta correlação com o PC1, obtido pela análise de PCA e baixa correlação com PC2. T1 obteve boa correlação com PC2 dos dados CWFP. Com o acoplamento dessas metodologias não-destrutivas a um sistema de medidas on-line, essas medidas poderão ser obtidas rapidamente (cerca de 1 s por amostra) permitindo a análise de um grande número de amostras, necessárias para o desenvolvimento de sementes com óleo de alta qualidade. Este desenvolvimento é um dos gargalos para o uso de biodiesel em altas concentrações no diesel. / Biodiesel is a highly promising renewable energy source that has gained widespread acceptance in recent years as an environmentally friendly substitute for petroleum diesel oil fuel. However, there are two questions that should diffcult the use of this fuel in Brazil in high quantity: the low plant productivity and the low quality of available vegetable oils. To attenuate these problems is necessary the genetic improvement of cultivated plants and the selection of wild plants that may have high productivity of oil/ha/year and high quality oils. To help to accelerate the genetic selection of high quality oil we are developing fast and non-destructive low resolution NMR methods based on relaxometry. These methods uses CPMG pulse sequence (Carr-Purcell-Meiboom-Gill), which generates a decay signal dependent of relaxation time T2, and CWFP (Continuous Wave Free Precession), which generates a decay signal dependent of both (T1 and T2) relaxation times. The T2 values obtained through CPMG data shows high correlation to Mz/M0 ratio (r= 0,93), T¤ (r= 0,94) and T2 calculated through CWFP data (r= 0,91), for the 31 analyzed samples. T2 shows inverse correlation to the kinematic oil viscosity and cetane number, both with r ~ 0,63, and direct correlation to iodine value (r= 0,64), when excluded the castor bean and palm samples, which have different oil composition of others seeds. Data obtained through CWFP signal, T¤ and Mz/M0, also have correlation similar to observed for T2. T2, T¤ and Mz/M0 shows high correlation to PC1 and low correlation to PC2, both obtained through PCA analysis. T1 shows some correlation to CWFP PC2. With the coupling of these non-destructive methodologies to a high-throughput on-line measurement system (about 1 s per sample) it will be possible to analyze thousands of samples per hour, allowing the identification of seeds with high quality vegetable oil, necessary for the genetic selection of plants, which is necessary to speed up the Brazilian biodiesel program.
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Desenvolvimento e aplicação de sequências de pulsos CWFP com alternância de fase em RMN no domínio do tempo / Development and Applications of CWFP Pulses Sequences with Phase Alternation in Time Domain NMRMonaretto, Tatiana 15 July 2015 (has links)
Os tempos de relaxação longitudinal (T1) e transversal (T2) têm sido frequentemente utilizados na RMN no domínio tempo (RMN-DT) para a obtenção de propriedades físicas e químicas de alimentos, polímeros, petróleo e produtos farmacêuticos. A sequência de pulsos Carr-Purcell- Meiboom-Gill (CPMG) é o método tradicional e mais utilizado para medida de T2, por ser uma técnica rápida para determinação deste tempo de relaxação. Por outro lado, a determinação do T1 não é muito comum, pois as técnicas tradicionalmente utilizadas para sua mensuração, Inversão Recuperação (IR) e Saturação Progressiva (SP), requerem longo tempo de análise. Desta forma, vários autores vêm desenvolvendo métodos bidimensionais (2D) rápidos, para medida de ambos os tempos de relaxação ou da razão T1/T2. Entretanto, estes métodos requerem sequências de pulsos e tratamentos de dados mais sofisticados do que os métodos unidimensionais (1D). Recentemente têm sido desenvolvidas técnicas 1D rápidas para determinação simultânea de T1 e T2 no estado estacionário de precessão livre (Steady State Free Precession - SSFP). Estas sequências são denominadas de Continuous Wave Free Precession (CWFP) e Carr-Purcell Continuos Wave Free Precession (CP-CWFP). A desvantagem desses métodos, é que estes necessitam o ajuste da frequência de offset e do tempo entre os pulsos (Tp), a fim de se obter um ângulo de precessão múltiplo ímpar de π. Desta forma, neste estudo foi proposta a utilização de técnicas provenientes da CWFP com alternância de fase (AF) de π entre os pulsos, as quais na condição de ressonância são independentes do Tp, para Tp<T2∗. Estas sequências são a CWFPx-x e CP-CWFPx-x, que se diferem da CWFP e CP-CWFP somente pela AF de π entre os pulsos de refocalização (x\' e -x\') e a CPMG90y-y que é similar a CPMG90, porém, os pulsos de refocalização são com alternância de fase (y e -y). Nestas sequências, os tempos de relaxação são determinados através da amplitude do sinal logo após o primeiro pulso, |M0|, a amplitude do sinal no estado estacionário, |MEE|, e a constante de tempo exponencial T∗. As constantes de tempo T1 e T2 obtidas com as sequências com AF de π foram iguais ou muito similares às obtidas pelos métodos padrão de determinação destas constantes de tempo (IR e CPMG). Entretanto, dentre as sequências com e sem AF de π apresentadas neste estudo, a CP-CWFPx-x demonstrou ser a melhor sequência para determinação de T1 e T2. Já que o sinal desta apresenta elevada faixa dinâmica do estado quase-estacionário ao estado estacionário que permite a determinação dos tempos de relaxação em amostras com qualquer razão T1/T2. Ainda, esta característica da CP-CWFPx-x possibilita sua aplicação em casos onde há baixa razão sinal ruído. / Longitudinal (T1) and transverse (T2) relation times have been often used in time domain NMR (TD-NMR) to obtain physical and chemical properties of the food, polymers, petroleum and pharmaceutical materials. The Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG) pulse sequence is the standard method to measure T2 because it is a fast and accurate method. On the other hand, pulse sequences for T1 determination, as Inversion Recovery (IR) e Saturation Progressive (SP), is not common, such require long time. Under these circumstances, several authors developed two-dimensional (2D) fast methods to determine relation times and/or T1/T2 ratio. However, these methods require pulse sequences that are more sophisticated and difficult data processing than one-dimensional (1D) method. This way, recently, fast 1D techniques, based on Steady State Free Precession (SSFP), has been developed to determine simultaneous T1 and T2.These methods are named the Continuous Wave Free Precession (CWFP) and Carr-Purcell Continuos Wave Free Precession (CP-CWFP). The main disadvantage of these methods is that they require the adjustment of the offset frequency and the time between pulses (Tp) in order to obtain a precession angle odd multiple of π. Therefore, in this study, it proposed to use CWFP technique with π phase alternation (PA), which in resonance are Tp independent, when Tp<T2∗. These pulse sequences were named CWFPx-x, CP-CWFPx-x. They are similar to CWFP and CP-CWFP, however with π PA between refocusing pulse (x\' and -x\'). In addition, other pulse sequence, named CPMG90y-y will be analyzed. It is similar to CPMG90, however, the refocusing pulses have PA (y\' and -y\'). In these pulse sequences, the relaxation times are determine by the signal amplitude immediately after the first pulse |M0| and in the stationary state |Mss|, as wells as the exponential time constant T∗. T1 and T2 determine by the π PA sequences were similar those one obtained by standard methods, IR and CPMG. Nevertheless, among the sequences with or without PA, show in this study, the CP-CWFPx-x proved be the best sequence for T1 and T2 determination, because of its highest dynamic range of the quasi-stationary state to stationary state. Thus, it provides the relaxation times determination independent of the T1/T2 ratio and can be use in cases of the low-reason signal to noise ratio.
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Desenvolvimento e aplicação de sequências de pulsos CWFP com alternância de fase em RMN no domínio do tempo / Development and Applications of CWFP Pulses Sequences with Phase Alternation in Time Domain NMRTatiana Monaretto 15 July 2015 (has links)
Os tempos de relaxação longitudinal (T1) e transversal (T2) têm sido frequentemente utilizados na RMN no domínio tempo (RMN-DT) para a obtenção de propriedades físicas e químicas de alimentos, polímeros, petróleo e produtos farmacêuticos. A sequência de pulsos Carr-Purcell- Meiboom-Gill (CPMG) é o método tradicional e mais utilizado para medida de T2, por ser uma técnica rápida para determinação deste tempo de relaxação. Por outro lado, a determinação do T1 não é muito comum, pois as técnicas tradicionalmente utilizadas para sua mensuração, Inversão Recuperação (IR) e Saturação Progressiva (SP), requerem longo tempo de análise. Desta forma, vários autores vêm desenvolvendo métodos bidimensionais (2D) rápidos, para medida de ambos os tempos de relaxação ou da razão T1/T2. Entretanto, estes métodos requerem sequências de pulsos e tratamentos de dados mais sofisticados do que os métodos unidimensionais (1D). Recentemente têm sido desenvolvidas técnicas 1D rápidas para determinação simultânea de T1 e T2 no estado estacionário de precessão livre (Steady State Free Precession - SSFP). Estas sequências são denominadas de Continuous Wave Free Precession (CWFP) e Carr-Purcell Continuos Wave Free Precession (CP-CWFP). A desvantagem desses métodos, é que estes necessitam o ajuste da frequência de offset e do tempo entre os pulsos (Tp), a fim de se obter um ângulo de precessão múltiplo ímpar de π. Desta forma, neste estudo foi proposta a utilização de técnicas provenientes da CWFP com alternância de fase (AF) de π entre os pulsos, as quais na condição de ressonância são independentes do Tp, para Tp<T2∗. Estas sequências são a CWFPx-x e CP-CWFPx-x, que se diferem da CWFP e CP-CWFP somente pela AF de π entre os pulsos de refocalização (x\' e -x\') e a CPMG90y-y que é similar a CPMG90, porém, os pulsos de refocalização são com alternância de fase (y e -y). Nestas sequências, os tempos de relaxação são determinados através da amplitude do sinal logo após o primeiro pulso, |M0|, a amplitude do sinal no estado estacionário, |MEE|, e a constante de tempo exponencial T∗. As constantes de tempo T1 e T2 obtidas com as sequências com AF de π foram iguais ou muito similares às obtidas pelos métodos padrão de determinação destas constantes de tempo (IR e CPMG). Entretanto, dentre as sequências com e sem AF de π apresentadas neste estudo, a CP-CWFPx-x demonstrou ser a melhor sequência para determinação de T1 e T2. Já que o sinal desta apresenta elevada faixa dinâmica do estado quase-estacionário ao estado estacionário que permite a determinação dos tempos de relaxação em amostras com qualquer razão T1/T2. Ainda, esta característica da CP-CWFPx-x possibilita sua aplicação em casos onde há baixa razão sinal ruído. / Longitudinal (T1) and transverse (T2) relation times have been often used in time domain NMR (TD-NMR) to obtain physical and chemical properties of the food, polymers, petroleum and pharmaceutical materials. The Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG) pulse sequence is the standard method to measure T2 because it is a fast and accurate method. On the other hand, pulse sequences for T1 determination, as Inversion Recovery (IR) e Saturation Progressive (SP), is not common, such require long time. Under these circumstances, several authors developed two-dimensional (2D) fast methods to determine relation times and/or T1/T2 ratio. However, these methods require pulse sequences that are more sophisticated and difficult data processing than one-dimensional (1D) method. This way, recently, fast 1D techniques, based on Steady State Free Precession (SSFP), has been developed to determine simultaneous T1 and T2.These methods are named the Continuous Wave Free Precession (CWFP) and Carr-Purcell Continuos Wave Free Precession (CP-CWFP). The main disadvantage of these methods is that they require the adjustment of the offset frequency and the time between pulses (Tp) in order to obtain a precession angle odd multiple of π. Therefore, in this study, it proposed to use CWFP technique with π phase alternation (PA), which in resonance are Tp independent, when Tp<T2∗. These pulse sequences were named CWFPx-x, CP-CWFPx-x. They are similar to CWFP and CP-CWFP, however with π PA between refocusing pulse (x\' and -x\'). In addition, other pulse sequence, named CPMG90y-y will be analyzed. It is similar to CPMG90, however, the refocusing pulses have PA (y\' and -y\'). In these pulse sequences, the relaxation times are determine by the signal amplitude immediately after the first pulse |M0| and in the stationary state |Mss|, as wells as the exponential time constant T∗. T1 and T2 determine by the π PA sequences were similar those one obtained by standard methods, IR and CPMG. Nevertheless, among the sequences with or without PA, show in this study, the CP-CWFPx-x proved be the best sequence for T1 and T2 determination, because of its highest dynamic range of the quasi-stationary state to stationary state. Thus, it provides the relaxation times determination independent of the T1/T2 ratio and can be use in cases of the low-reason signal to noise ratio.
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Análise da qualidade de carne bovina por ressonância magnética nuclear em baixa resolução / Analysis of beef quality by low resolution NMRCorrêa, Cátia Crispilho 31 August 2007 (has links)
A espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) em baixo campo tem demonstrado ser um método rápido e confiável para se avaliar a qualidade da carne. A predição desta, especialmente a carne de porco, tem sido avaliada usando o tempo de relaxação transversal (T2). As medidas foram feitas com a seqüência de pulsos CPMG (Carr-Purcell-Meibom-Gill) que correlaciona os parâmetros da qualidade da carne de suínos, tais como, a capacidade de retenção de água (CRA), o pH e perda de água por cocção (PPC), com tempo de relaxação T2. Neste trabalho, analisou-se a qualidade da carne bovina pela seqüência de pulsos CPMG, que é dependente do tempo relaxação transversal (T2), e pela técnica de precessão livre de onda continua (CWFP), que depende de T2 e da relaxação longitudinal (T1). Foram analisadas amostras do contra-filé do tipo músculo- longissimus lumborum, retiradas da região da 12ª e da 6ª costela de bovinos, de três grupos genéticos de bovinos; adaptados ou não às condições tropicais, sendo dois deles de 3/4 e um de 9/16 de sangue europeu. Os dados de CPMG foram analisados utilizando-se os processamentos de análise multiexponencial discreta, análise multiexponencial contínua, baseada na transformada inversa de Laplace (ILT) e com métodos quimiométricos como análises de componentes principais (PCA), análises de agrupamentos hierárquicos (HCA) e regressão por mínimos quadrados parciais (PLS). Os dados de CWFP por serem mais complexos do que os do CPMG foram analisados principalmente por métodos quimiométricos. Conclui-se que não há diferença significativa entre o corte realizado na 12ª costela com o da 6ª costela e que a técnica CWFP é mais eficaz na separação entre o sexo e grupo genético dos animais, do que a técnica CPMG / Low resolution Nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) is shown to be a fast and accurate method for evaluating meat quality. The prediction of meat quality, especially in pork, has been performed using transverse relaxation time (T2). The measurements have been made with CPMG (Carr-Purcell-Meibom-Gill) pulse sequence which correlate the pork quality parameters such as water-holdcapacity (WHC), pH, and cooking loss (CL) with T2. In this work, the beef quality has been analyzed evaluated by transverse relaxation time (T2) measured by CPMG pulse sequence and by the T2, and, longitudinal relaxation time (T1), measured by CWFP (Continuous Wave Free Precession) technique The samples were collected from Longissimus lumborium muscle, from the 12th and 6th ribs region. The animals from three genetic groups, (two were ¾ and one was 9/16 european) were used in the experiments. The CPMG data were processed by multiexponential fitting, inverse Laplace transformation and chemometrics methods such as principal component analysis, hierarchic cluster analysis and partial least square regression. The CPMG data were not able to distinguish between the genetic group sex and the meat cut. The CWFP data analyzed by chemometrics methods show difference between Canchin males and females and between Canchin and Angus males. The results show almost no difference between the samples collected from the 12th and 6th rib.
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Análise da influência dos parâmetros espectrais da RMN-CWFP em medidas quantitativas em fluxo / Analysis of spectral influence of the NMR CWFP parameters in flow quantitative measurementsMarchi Netto, Antonio 17 September 2009 (has links)
A seqüência de pulsos RMN-CWFP (Ressonância Magnética Nuclear - Precessão Livre de Onda Contínua) tem encontrado diversas aplicações na ciência. O presente trabalho analisa a grande sensibilidade dessa seqüência em relação a variações de seus parâmetros espectrais, exclusivamente em uma caracterização teórico-experimental da RMN-CWFP em fluxos do tipo plug-flow, exemplificados por medidas online através do transporte de sementes por uma esteira sob um campo magnético constante no tempo. Foram feitas simulações e medições em várias condições, variando os fatores que influenciam as medidas, como ângulo de nutação (?), ângulo de offset (?), tempo entre pulsos (Tp), gradiente (G), velocidade (v) e tempos de relaxação longitudinal (T1) e transversal (T2). Em determinadas condições fixas de ângulo de nutação, precessão, tempo entre pulsos, gradiente e velocidade, foi observado que poderia existir um ponto nulo com dependência entre T1 e T2. Esse fenômeno foi estudado e algumas aplicações foram sugeridas. O trabalho também validou a seqüência de pulsos CWFP em fluxo como ferramenta para análises quantitativas da massa de óleo em sementes. / The NMR-CWFP pulse sequence (Nuclear Magnetic Resonance - Continuous Wave Free Precession) has met several applications in the science. The present work analyses the high sensibility of this sequence to its spectral parameters variation, exclusively in a theoretical and experimental characterization of the flow NMR-CWFP of the kind plug-flow, exemplified by online measures by seeds transport through a mat under a magnetic field constant in time. Simulations and measurements were made on several conditions, varying the factors that have measurement influence, like flip angle (??, offset angle (??, time between pulses (Tp), gradient (G), velocity (v) and longitudinal and transversal relaxation times (T1 and T2). Under certain conditions of flip angle, precession, time between pulses, gradient and velocity, it was noticed that there might be a null point with T1 and T2 dependence. This phenomenon was studied and some applications have been suggested. The work has also validated the CWFP pulse sequence as a quantitative tool to quantitative analysis of seeds oil mass.
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Análise da qualidade de carne bovina por ressonância magnética nuclear em baixa resolução / Analysis of beef quality by low resolution NMRCátia Crispilho Corrêa 31 August 2007 (has links)
A espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) em baixo campo tem demonstrado ser um método rápido e confiável para se avaliar a qualidade da carne. A predição desta, especialmente a carne de porco, tem sido avaliada usando o tempo de relaxação transversal (T2). As medidas foram feitas com a seqüência de pulsos CPMG (Carr-Purcell-Meibom-Gill) que correlaciona os parâmetros da qualidade da carne de suínos, tais como, a capacidade de retenção de água (CRA), o pH e perda de água por cocção (PPC), com tempo de relaxação T2. Neste trabalho, analisou-se a qualidade da carne bovina pela seqüência de pulsos CPMG, que é dependente do tempo relaxação transversal (T2), e pela técnica de precessão livre de onda continua (CWFP), que depende de T2 e da relaxação longitudinal (T1). Foram analisadas amostras do contra-filé do tipo músculo- longissimus lumborum, retiradas da região da 12ª e da 6ª costela de bovinos, de três grupos genéticos de bovinos; adaptados ou não às condições tropicais, sendo dois deles de 3/4 e um de 9/16 de sangue europeu. Os dados de CPMG foram analisados utilizando-se os processamentos de análise multiexponencial discreta, análise multiexponencial contínua, baseada na transformada inversa de Laplace (ILT) e com métodos quimiométricos como análises de componentes principais (PCA), análises de agrupamentos hierárquicos (HCA) e regressão por mínimos quadrados parciais (PLS). Os dados de CWFP por serem mais complexos do que os do CPMG foram analisados principalmente por métodos quimiométricos. Conclui-se que não há diferença significativa entre o corte realizado na 12ª costela com o da 6ª costela e que a técnica CWFP é mais eficaz na separação entre o sexo e grupo genético dos animais, do que a técnica CPMG / Low resolution Nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) is shown to be a fast and accurate method for evaluating meat quality. The prediction of meat quality, especially in pork, has been performed using transverse relaxation time (T2). The measurements have been made with CPMG (Carr-Purcell-Meibom-Gill) pulse sequence which correlate the pork quality parameters such as water-holdcapacity (WHC), pH, and cooking loss (CL) with T2. In this work, the beef quality has been analyzed evaluated by transverse relaxation time (T2) measured by CPMG pulse sequence and by the T2, and, longitudinal relaxation time (T1), measured by CWFP (Continuous Wave Free Precession) technique The samples were collected from Longissimus lumborium muscle, from the 12th and 6th ribs region. The animals from three genetic groups, (two were ¾ and one was 9/16 european) were used in the experiments. The CPMG data were processed by multiexponential fitting, inverse Laplace transformation and chemometrics methods such as principal component analysis, hierarchic cluster analysis and partial least square regression. The CPMG data were not able to distinguish between the genetic group sex and the meat cut. The CWFP data analyzed by chemometrics methods show difference between Canchin males and females and between Canchin and Angus males. The results show almost no difference between the samples collected from the 12th and 6th rib.
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Análise da influência dos parâmetros espectrais da RMN-CWFP em medidas quantitativas em fluxo / Analysis of spectral influence of the NMR CWFP parameters in flow quantitative measurementsAntonio Marchi Netto 17 September 2009 (has links)
A seqüência de pulsos RMN-CWFP (Ressonância Magnética Nuclear - Precessão Livre de Onda Contínua) tem encontrado diversas aplicações na ciência. O presente trabalho analisa a grande sensibilidade dessa seqüência em relação a variações de seus parâmetros espectrais, exclusivamente em uma caracterização teórico-experimental da RMN-CWFP em fluxos do tipo plug-flow, exemplificados por medidas online através do transporte de sementes por uma esteira sob um campo magnético constante no tempo. Foram feitas simulações e medições em várias condições, variando os fatores que influenciam as medidas, como ângulo de nutação (?), ângulo de offset (?), tempo entre pulsos (Tp), gradiente (G), velocidade (v) e tempos de relaxação longitudinal (T1) e transversal (T2). Em determinadas condições fixas de ângulo de nutação, precessão, tempo entre pulsos, gradiente e velocidade, foi observado que poderia existir um ponto nulo com dependência entre T1 e T2. Esse fenômeno foi estudado e algumas aplicações foram sugeridas. O trabalho também validou a seqüência de pulsos CWFP em fluxo como ferramenta para análises quantitativas da massa de óleo em sementes. / The NMR-CWFP pulse sequence (Nuclear Magnetic Resonance - Continuous Wave Free Precession) has met several applications in the science. The present work analyses the high sensibility of this sequence to its spectral parameters variation, exclusively in a theoretical and experimental characterization of the flow NMR-CWFP of the kind plug-flow, exemplified by online measures by seeds transport through a mat under a magnetic field constant in time. Simulations and measurements were made on several conditions, varying the factors that have measurement influence, like flip angle (??, offset angle (??, time between pulses (Tp), gradient (G), velocity (v) and longitudinal and transversal relaxation times (T1 and T2). Under certain conditions of flip angle, precession, time between pulses, gradient and velocity, it was noticed that there might be a null point with T1 and T2 dependence. This phenomenon was studied and some applications have been suggested. The work has also validated the CWFP pulse sequence as a quantitative tool to quantitative analysis of seeds oil mass.
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Desenvolvimento e aplicação de sequências de pulsos CWFP uni e bidimensionais para RMN no domínio do tempo / Development and applications of uni and bidimensional CWFP pulse sequences in time-domain NMRMonaretto, Tatiana 26 July 2019 (has links)
Os tempos de relaxação longitudinal (T1) e transversal (T2) são largamente utilizados em medidas qualitativas e quantitativas em Ressonância Magnética Nuclear no domínio do tempo (RMN-DT). As constantes de tempo T2 e T1 são medidas com as sequências de pulsos Carr-Purcel-Meiboom-Gill (CPMG) e Inversão Recuperação (IR), respectivamente. Além dessas sequencias, também têm sido desenvolvidos outros métodos que permitem a medição de T1 e T2 em um único experimento. Dentre esses, destacam-se os provenientes da condição Continuous Wave Free Precession: CWFP e CP-CWFP (Carr-Purcel-CWFP) com ou sem alternância de fase entre os pulsos que compõe o trem de pulsos de 90º desses métodos. Baseando-se no fato de que os métodos provenientes da condição CWFP têm sido promissores para a determinação das constantes de tempo de uma forma rápida, esse trabalho visou aprofundar o estudo das sequências de pulsos oriundas dessa condição a fim de desenvolver um método de determinação rápida da constante de tempo T1 em um único experimento e também implementar a condição CWFP em sequências de pulsos 2D (2D-CWFP). Utilizando-se de pulso de baixo ângulo de rotação (θ ~10 graus) foi possível determinar a constante de tempo T1 utilizando a condição CWFP, esse método foi denominado de CWFP-T1. Contudo, este apresentou um sinal com baixa razão sinal ruído (S/R) devido aos baixos valores de q. Para minimizar esse efeito foram estudados cinco métodos de redução de ruído que podem ser aplicados em sinais de RMN-DT após a aquisição, sendo que, dentre os métodos estudados foi comprovado que os filtros wavelet (WA) e o Savistiky-Goaly (SG) são os mais eficazes para redução do ruído sem distorcer as informações da amostra. Além disso, o sinal obtido pelo método CWFP-T1 associado ao filtro WA demonstrou ser eficiente para determinação de gordura em carne bovina. Dentre os métodos 2D-CWFP desenvolvidos neste trabalho, o CPMG-CWFP-T1 apresentou vantagem em tempo de experimento sobre o método IR-CPMG. Além disso, o sinal adquirido pelo método CPMG-CWFP-T1 quando associado ao filtro SG propiciou a obtenção de mapas com melhor resolução na dimensão de T1, que as outras sequências de pulsos abordadas neste estudo, e também demonstrou ser um método promissor para a análise da carne e gordura bovina. Esta foi a primeira vez em que a constante de tempo T1 foi utilizada como dimensão de aquisição de uma forma conveniente em experimento 2D de correlação dos tempos de relaxação, visto que aquisições dessa natureza geralmente requerem longos tempos de experimento. / The longitudinal (T1) and transverse (T2) relaxation times are widely used in the qualitative and quantitative measurements in time domain Nuclear Magnetic Resonance (TD-NMR). Those relaxation times are generally measured by the Carr-Purcel-Meiboom-Gill (CPMG) and Inversion Recovery (IR) pulse sequences, respectively. In addition to these sequences, other methods have been development, which makes it possible to measure T1 and T2 in a single experiment. Among these, a special reference is made those ones coming from the Continuous Wave Free Precession condition: CWFP and CP-CWFP (Carr-Purcel-CWFP) with or without phase alternation between the pulses that make up the pulse train of 90º of these methods. Based on the fact that the methods from the CWFP condition have been promising to determine the time constants fast, the purpose of this work was to deepen the study of the sequences from that condition in order to develop a rapid method to determine the T1 relaxation time in a single experiment, and also to implement the CWFP condition in 2D sequences (2D-CWFP). Using a small flip angle (θ ~10 degrees) it was possible to determine the T1 relaxation time using the CWFP condition; this method was named CWFP-T1. Nevertheless, this sequence has a signal with a low signal-to-noise ratio (SNR) because of the small values of q. In order to minimize this effect was studied five denoise methods to applied in the post-acquisition TD-NMR signals. Among the denoise methods studied, the wavelet (WA) and the Savistiky-Goaly (SG) are the most effective to reduce the noise of the signal without distorting the sample information. In addition, the CWFP-T1 signal associated to the WA has shown to be effective for determining the fat in beef samples. Among the 2D-CWFP methods developed in this work, the CPMG-CWFP-T1 had advantage in the experimental time compared with the IR-CPMG method. Furthermore, the signal acquired by CPMG-CWFP-T1 sequence, when associated with the SG filter, had 2D maps with the best resolution in the T1 dimension than the other sequences addressed in this work and also proved to be effective to analyze fat beef. This was the first time that T1 time constant was encoded in the acquisition dimension at a convenient way in the 2D experiments of relaxation times correlation, once such acquisitions generally require extensive experimental time.
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Precessão Livre no Estado Estacionário com alternância de fase para RMN em alta e baixa resolução / Steady state free precession with phase alternation for NMR in high and low resolution.Moraes, Tiago Bueno de 19 May 2016 (has links)
A aplicação de uma sequência de pulsos com tempo de repetição muito menor que os tempos de relaxação Tp << T2; T1, faz com que a magnetização atinja um estado estacionário descrito por H.Y. Carr como Estado Estacionário em Precessão Livre, Steady State Free Precession (SSFP). Nessa condição, o sinal é composto pela complexa sobreposição das componentes FID e eco. Sequências tipo SSFP são utilizadas na aquisição rápida de sinais, resultando em uma boa razão sinal ruído (s/r) em curto intervalo de tempo, porém introduzem fortes anomalias de fase e amplitude devido a complexa interação das componentes que formam o estado estacionário. Neste trabalho, desenvolvemos sequências de pulsos tipo SSFP para RMN em alta e baixa resolução com alternância e incremento de fase. Em alta resolução desenvolvemos as sequências SSFPdx e SSFPdxdt com incremento de fase linear e quadrático respectivamente. Os resultados mostram que espectros de núcleos com baixa sensibilidade podem ser obtidos com mesma razão s/r em menor tempo experimental e as sequências desenvolvidas removem as anomalias espectrais. Em baixa resolução, os resultados mostram que a introdução de alternâncias de fase na Continuous Wave Free Precession (CWFP) possibilita a remoção da dependência da sequência com o offset de frequência e com o tempo entre pulsos. Além disso, mostramos que a sequência CP-CWFPx-x com ângulo de refocalização pequeno (5° a 10°) possibilita a estimativa rápida do tempos de relaxação longitudinal. Apresentamos também resultados dos estudos e desenvolvidos no estágio de pesquisa no exterior, onde as sequências de pulsos no estado estacionário – DECPMG e Split 180° – foram estudas numericamente e implementadas nos sistemas magnéticos compactos: mini-Halbach e MOUSE-NMR. Por fim, são apresentados resultados com os métodos de processamento de dados Krylov Basis Diagonalization Method (KBDM) e a Transformada Inversa de Laplace aplicados na análise de sinais SSFP. Resultados mostram que KBDM é uma ferramenta útil no processamento de dados em alta e baixa resolução, tanto na obtenção de espectros como na determinação da distribuição dos tempos de relaxação. / The application of a pulse sequence with repetition time much smaller than the relaxation times, Tp << T2; T1, causes the magnetization to reach a steady state, described by H. Y. Carr as a Steady State Free Precession (SSFP). In this condition, the signal is composed of the complex overlapping of the FID and eco components. SSFP type sequences are used in fast acquisition of NMR signals, resulting in a good signal to noise ratio (s/r) in a short time interval, however, they introduce phase and amplitude anomalies due to the complex interaction between the components of the steady state. In this work, we develop SSFP type pulse sequences for NMR in high and low resolution, with alternation and increment of phase. In high resolution, we develop SSFPdx and SSFPdxdt sequences, with linear and quadratic phase increment respectively. Results show that the low sensitivity nuclei spectra can be obtained with the same s/r ratio in smaller experimental time, about an order of magnitude, and the developed sequences can remove the spectral anomalies. In low resolution, the results show that the introduction of a phase alternation in the Continuous Wave Free Precession (CWFP) allows the elimination of the dependence of the sequence with the offset frequency and the time between pulses. Besides, we show that the CP-CWFPx-x sequence with a small refocalization angle (5° to 10°) allows the fast estimative of the longitudinal relaxation time in a single experiment. The results of the studies conducted during an international research internship are also presented. Steady state pulse sequences – DECPMG and Split 180° – were studied and implemented in compact magnetic systems: mini-Halbach and MOUSE-NMR. Finally, the results of the application of the Krylov Basis Diagonalization Method (KBDM) and the Inverse Laplace Transform for the analysis of SSFP signals are presented. The results show that KBDM is a useful tool in data processing for low and high resolution, both for obtaining spectra and determining the relaxation times distribution.
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