RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR

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1 DES: INGENIERÍA Programa(s) Educativo(s): Ingeniería Física. Tipo de materia: Obligatoria Clave de la materia: IAF05 UNIVERSIDAD AUTÓNOMAA DE CHIHUAHUA Semestre: 8 Clave: 08MSU0017H Área en plan de estudios: Ingeniería Aplicada. Créditos 5 Total de horas por semana: 5 Teoría:4 Práctica Taller: FACULTAD INGENIERÍA NIERÍA Clave: 08USU40 053W Laboratorio:1 Prácticas complementarias: PROGRAMA DEL CURSO: Trabajo extra clase: RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR Total de horas semestre: 80 Fecha de actualización: 20/Julio/2007 Clave y Materia requisito: Propósitos del Curso: La Resonancia Magnéticaa Nuclear, adquiere importancia ya que es la modalidad de análisis instrumental más avanzado en el campo de conocimiento de la física, a través de este curso, se proporciona al estudiante los conocimientos básicos de esta modalidad y sus aplicaciones en el diagnóstico y pronóstico. Al final del curso el estudiante: Desarrolla habilidades Teórico-Procedimentales 1. Para la determinación de la estructura molecular de la materia 2. Para la caracterización de propiedades dinámicas de la materia 3. Distingue y da fundamento de las características de la RMN como modalidad: no invasiva, no destructiva, no ionizante y de cualidades tridimensionales COMPETENCIAS (Tipo y Nombre de las Competencias que nutren a la materia y a las que contribuye) CONTENIDOS (Unidades, Temas y Subtemas) RESULTADOS DE APRENDIZAJE (Por Unidad) 1

2 Para todas las unidades: Ciencias Básicas de la Ingeniería. Ciencias de la Ingeniería Física y Matemática. Uso de Información. Solución de Problemas. Trabajo en equipo. I. CONCEPTOS BÁSICOS DE RMN. I.1 Relajación y niveles de energía mag- de vectores. nética nuclear. I.2 Propiedades básicas I.3 Precesión nuclear. I.4 Las ecuaciones de Bloch. I.5 El marco rotatorioo de referencia. I.6 Magnetización en el marco rotatorio. I.7 Análisis de Fourier y Transformación de Fourier. II. INDUCCIÓN LIBRE Y ECO-ESPIN II.1 Decaimiento de inducción libre. II.2 Medición de T1. II.3 Medición de T2 por el método de es- II.5 El método de Meiboom-Gill. II.6 Métodos de Transformada de pín eco. II.4 La técnica de Carr-Purcell. Fourier. II.7 Pulsos débiles y mediciones de rela- básicos de jación selectiva. II.8 Resumen de metodos pulsos. Identifica los conceptos básicoss de Resonancia Magnética Nuclear. Se relaciona para dar explicación de los principios y la metodología de la RMN. III. INSTRUMENTACIÓN. III.1 El espectrómetro de RMN de pulsos. III.2 La antena de muestra de RMN. III.3 La compuerta de RF, el programael transmisor de RF. dor de pulsos y III.4 Los sistemas de amplificación y de- en instruyen- tección. III.5 Errores sistemáticos Tos de RMN de pulsos. IV. MECANISMOS DE RELAJACIÓN. IV.1 Distribución de frecuencia de movi- IV.2 Interacciones espin-escalera. IV.3 Relajaciones dipolo-dipolo. IV.4 Relajación cuadrupolar. IV.5 Relajación vía anisotropía de des- mientos moleculares. lizamiento químico. IV.6 Relajación escalar. IV.7 Relajación espín-rotación. IV.8 Resumen de mecanismos de relajación. V. RMN POR TRANSFORMADA DE FOURIER. V.1 Uso del método de TF en sistemas Multi-espín. V.2 Requerimientos instrumentales. V.3 Requerimientos computacionales. V.4 Efecto de T1 en la mejora de la razón señal/ruido. V.5 Técnicas multipulso. V.6 Medición de tiempos de relajación. V.7 Excitación estocástica. Se relaciona con la instrumentación de aplicación a la RMN y la metodología correspondiente. Explica el proceso que se lleva a cabo en los mecanismos de relajación. Aplica los métodos para pasar una señal del dominio del tiempo al dominio de la frecuencia. 2

3 VI. EXPERIMENTOS DE MARCO RO- VI.2 Eco-espín rotatorios. VI.3 Precesión transitoria forzada; Segu- TATORIO. VI.1 Nutaciones transitorias. ro de espín. VI.4 Secuencias de pulsos de Waugh. Valora la frecuencia en procesos de experimentos de marco rotatorio. VII. APLICACIONES DE RMN. VII.1 Mediciones de densidad. VII.2 Espectroscopía de protones en muestras líquidas. VII.3 Espectroscopía de protones en muestras sólidas. VII.4 Espectroscopía de lípidos. VII.5 Espectroscopía de productos químicos. VII.6 Espectroscopía de vegetales. VII.7 Mediciones de flujo de fluídos. Enumera las aplicaciones más relevantes en la RMN. METODOLOGÍA 1. Para cada Unidad, se presenta una introducción por parte del maestro, utilizando un organizador previo temático. 2. Se entrega el material gráfico para su lectura Se diseña un cuestionario para el manejo de los contenidos y debe entregarse una copia al maestro al inicio de la clase, este producto se utiliza para la discusión de tema por equipo y para el resto del grupo. Métodos Estrategias Centrado en la tarea Trabajo de equipo en la elaboración de tareas, planeación, organización, cooperación en la obtención de un producto para presentar en clase. Inductivo Observación Comparación Experimentación Deductivo Aplicación Comprobación Demostración 3

4 METODOLOGÍA 1. Para cada Unidad, se presenta una introducción por parte del maestro, utilizando un organizador previo temático. 2. Se entrega el material gráfico para su lectura Se diseña un cuestionario para el manejo de los contenidos y debe entregarse una copia al maestro al inicio de la clase, este producto se utiliza para la discusión de tema por equipo y para el resto del grupo. Sintético. Recapitulación Definición Resumen Esquemas Modelos matemáticos Conclusión Técnicas Lectura Lectura comentada Expositiva Debate dirigido Diálogo simultáneo Material de Apoyo didáctico: Recursos Manual de Instrucción Prácticas de laboratiorio Materiales gráficos: artículos, libros, diccionarios, etc. Cañón Rotafolio Pizarrón, pintarrones Proyector de acetatos Modelos tridimensionales EVIDENCIAS DE DESEMPEÑO CRITERIOS DE DESEMPEÑO Se entrega por escrito: Elaboración de resúmenes. Cuestionarios. Contenidos de exposiciones. Trabajos por escrito con estructura IDC (Introducción, desarrollo conclusión). Exámenes escritos. Producto de prácticas de laboratorio. Los resúmenes deberán abarcar la totalidad del contenido programado para dicha actividad. Los cuestionarios se reciben si están completamente contestados, no debe faltar pregunta sin responder. Las exposiciones deberán presentarse en un orden lógico. Introducción resaltando el objetivo a alcanzar, desarrollo temático, responder preguntas y aclarar dudas y finalmente concluir. Entregar actividad al grupo para evaluar el contenido expuesto. Los trabajos se reciben si cumplen con la estructura requerida, es muy importante reportar la s referencias bibliográficas al final en estilo APA. 4

5 FUENTES DE INFORMACIÓN (Bibliografía/Lecturas por unidad) PULSE AND FOURIER TRANSFORM NMR. Thomas C. Farrar, Edwin D. Becker Academic Press EVALUACIÓN DE LOS APRENDIZAJES (Criterios e instrumentos) Se toma en cuenta para integrar calificaciones parciales: 3 exámenes parciales escritos donde se evalúa conocimientos, comprensión y aplicación. Con un valor del 30%, 30% y 40% respectivamente La acreditación del curso se integra: Exámenes parciales: 80 % Laboratorios y/o prácticas: 20 % Nota: para acreditar el curso se deberá tener calificación aprobatoria tanto en la teoría como en las prácticas. La calificación mínima aprobatoria será de 6.0 Cronograma del Avance Programático S e m a n a s Unidades de aprendizaje I. CONCEPTOS BÁSICOS DE RMN. X X X II. INDUCCIÓN LIBRE Y ECO-ESPIN X X III. INSTRUMENTACIÓN X X IV. MECANISMOS DE RELAJACIÓN X X X V. RMN POR TRANSFORMADA DE FOURIER X X VI. EXPERIMENTOS DE MARCO ROTA- TORIO X X VII. APLICACIONES DE RMN X X 5