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Synthese eines Polymerskeletts im hydrophilen Innenraum von ...

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28 * Signalintensität

28 * Signalintensität ln (Irel) A B EINLEITUNG Stärke Gradientenstärke des Feldgradienten (quadriert) (quadriert) Abbildung 1-17 Abhängigkeit derSignalintensität I des Echosignals von der Gradientenstärke G der zwei FG-Pulse bei konstanter Diffusionsszeit Δ. A: erster und zweiter Gradientenpuls sind schwach; dies führt zu hoher Signalintensität B: erster und zweiter Gradientenpuls sind stark; dies führt zu einer geringen Signalintensität des Echos (vergleiche Abbildung 1-16). (*) Logarithmus der relativen Signalintensität Irel = I/I0 (**) auf der Abszisse wird γ 2 G 2 δ 2 (Δ-δ/3) aufgetragen (vergl. Gleichung 1.2 und Gleichungssystem 1.4). Zum besseren Verständniss wurde eine vereinfachte Darstellung mit G 2 gewählt, da die Parameter γ, δ und Δ während der Messung konstant sind. 1.3.1.3 Unterscheidung zwischen verkapselten und freien Molekülen Durch Verkapselung gelöster Moleküle in größere, langsam diffundierende Vesikel wird die freie Diffusion der kleineren Teilchen behindert (Abbildung 1-18 oben). Es handelt sich also um eine gehinderte Diffusion, wie in Abschnitt 1.3.1.1 beschrieben. Je langsamer ein Molekül diffundiert, desto kleiner ist der zurückgelegte Weg Δz während der vorgegebenen Diffusionszeit Δ. Die lokalen Feldstärkeunterschiede zwischen Start- und Zielort des langsam diffundierenden Moleküls sind geringer, folglich wird die Intensität seines Echosignals durch steigende Gradientenstärken weniger abgeschwächt (Abbildung 1-18, Abbildung 1-20).

ln (I rel) Gradientenstärke (quadriert) EINLEITUNG 29 freies Molekül verkapseltes Molekül verkapseltes Molekül freies Molekül Abbildung 1-18 oben: Ein verkapseltes, dadurch weitgehend ortsfestes und ein freies Molekül beim ersten (links) und zweiten FG-Puls (rechts); unten: die Abnahme der relativen Signalintensität (ln Irel) bei steigender Gradientenstärke ist bei verkapselten Molekülen wesentlich geringer als bei schnell diffundierenden, freien Teilchen. Befinden sich in der vermessenen Probe sowohl verkapselte als auch unverkapselte Moleküle, so ergibt sich das Gesamtsignal als Summe der Signalintensitäten aller vorhandenen Moleküle. Trägt man den Logarithmus der relativen Signalintensität gegen die quadrierte Gradientenstärke auf, so erhält man zwei lineare Bereiche (Abbildung 1-19). Die Gerade mit dem größeren Betrag der Steigung (grau) entspricht der Fraktion aller freien Teilchen und die flache Gerade (schwarz) dem verkapselten Anteil aller Moleküle. Aus der jeweiligen Steigung lässt sich der Diffusionskoeffizient der zugehörigen Molekülfraktion berechnen. Aus dem Ordinatenschnittpunkt der schwarzen Geraden kann der verkapselte Anteil (Verkapselungseffizienz) ermittelt werden (vergl. Abbildung 1-21, Abbildung 1-22).

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