Фримэн Р. Магнитный резонанс в химии и медицине.
Пер. с англ.

Оглавление

Об авторе

Рэй Фримэн – один из тех людей, которые во многом определили развитие современного ЯМР и его приложений. Заслуженный профессор Кембриджского университета, один из наиболее выдающихся ученых, который сыграл значительную роль во многих важных разработках в области магнитного резонанса в течение последних 45 лет.

Фримэн окончил химический факультет Оксфордского университета, докторскую степень (по ЯМР тематике) получил у профессора Р.Е.Ричардса. После двух лет работы во Французской комиссии по атомной энергии в Саклей (Франция) он переходит в Национальную физическую лабораторию в Теддингтоне (Миддлсекс), а в 1961 году начинает работать в компании "Вариан" в Пало-Альто (Калифорния). Основными направлениями его исследований стали разработка методологии ЯМР, создание коммерческих спектрометров и новой техники спектроскопии ЯМР с преобразованием Фурье.

В 1973 году его приглашают читать лекции в Оксфордский университет и колледж Магдалены, где в лаборатории физической химии создается группа разработки методологии ЯМР. Рэй Фримэн участвовал в разработке большей части наиболее значимых экспериментальных методик современного ЯМР. В числе его сотрудников и коллег по лаборатории Г.Боденхаузен, Г.А.Моррис, Д.Л.Тернер, М.Г.Левит, Э.Бакс и множество других известных ученых.

В 1979 году Рэй Фримэн стал членом Королевского общества (академии наук Великобритании). В 1987 году он оставил лабораторию и был избран на должность профессора Кембриджского университета, которую занимал до 1999 года. В 2002 году ему была присуждена Золотая медаль Королевского общества по химии "за признание его выдающегося вклада в разработку и понимание методов ядерного магнитного резонанса".

В последнее время Фримэн официально отошел от дел, но продолжает заниматься научными исследованиями и популяризацией магнитного резонанса. Вышедшие ранее "Настольная книга ядерного магнитного резонанса" (1997) и "Хореография спина" (1997) были высоко оценены за их ясный, элегантный и четкий стиль.

Хотя основополагающие принципы магнитного резонанса одинаковы, в большинстве книг вопросы применения его в химии или в медицине обсуждаются по отдельности. В настоящей книге эти разные предметные области рассматриваются в тесном переплетении. Она одинаково привлекательна как для специалистов, так и неспециалистов. Несмотря на то что в последние годы был издан ряд книг по данным дисциплинам, мы уверены, что каждый, кто интересуется магнитным резонансом и его приложениями, найдет данную книгу одним из лучших и наиболее понятно написанных введений в предмет.

Предисловие

Одним из наиболее ярких примеров использования высоких технологий в здравоохранении является магниторезонансный сканер (томограф): прибор для исследования внутренней структуры тела человека без хирургического вмешательства. Для получения изображения используют магнитные свойства ядра атома. Те же принципы лежат и в основе спектроскопии ядерного магнитного резонанса высокого разрешения (ЯМР), с помощью которой химики определяют архитектуру молекул, частиц настолько малых, что их нельзя рассмотреть даже под самым мощным микроскопом.

В главах 1–9 этой книги изложены основы магнитного резонанса. Эти главы подготовят читателя к изучению химических и медицинских приложений магнитного резонанса, представленных в остальных главах, при этом предусмотрена обширная система перекрестных ссылок между главами. Основной упор был сделан на упрощении описания настолько, насколько это возможно. Цитирование научной литературы сведено к минимуму, однако в конце каждой главы имеется список литературы для дальнейшего прочтения. Поскольку практикующие врачи, химики и специалисты в области магнитного резонанса имеют свой специфический жаргон, я также старался, настолько, насколько возможно, избегать использования сокращений и акронимов.

Главной целью было сделать текст книги понятным для широкого круга читателей: от практикующих врачей, с одной стороны, до начинающих студентов-химиков – с другой. Широкое понимание основ магнитного резонанса представляет интерес как для врачей, использующих маниторезонансные томографы, так и для их пациентов, желающих узнать о нем больше, даже если это является для них лишь вопросом их персональной безопасности.

Для многих медиков может оказаться полезной общая оценка того, как далеко продвинул ЯМР высокого разрешения наши знания в областях биохимии человека, медицинской диагностике и поиске новых лекарств. В главах, посвященных ЯМР-спектроскопии in vivo и анализу жидкостей организма, рассматривается влияние лекарств, токсичных веществ и патологий на организм человека.

Химики и биохимики, использующие спектроскопию ЯМР в своих повседневных исследованиях, также могут извлечь большую пользу, расширив кругозор своих знаний, познакомившись с новыми достижениями в магниторезонансной томографии и спектроскопии in vivo, результаты которых могут использоваться в здравоохранении. Такое "перекрестное опыление" различных областей науки, на мой взгляд, может быть очень полезным.

Интересующиеся принципами работы головного мозга (познавательной нейробиологией), найдут интересной главу 17, посвященную новым исследованиям в области функциональной магниторезонансной томографии мозга.

В работе над книгой, охватывающей столь широкий диапазон различных проблем, очень полезной была помощь экспертов, рассмотревших книгу каждый со своей стороны. Поэтому я хочу поблагодарить Питера Баркера, Джима Финей, Гарет Моррис, Джереми Николсона, Тошияки Нишида, Браена Росса и Камил Югурбил за благожелательное прочтение и сделанные замечания.

Я благодарен моим коллегам, особенно Питеру Баркеру, Вильяму Эдельштейну, Лауре Холл, Эриксу Капке, Гарет Моррис, Джереми Николсону, Тошияки Нишида, Браену Россу и Михаэлю Вудли, за любезно предоставленные ими иллюстрации спектров и томограмм.

Наконец, я выражаю глубокую благодарность моему редактору, Майклу Роджерсу, за его продолжительное терпение и неизменную поддержку проекта, который, как мне время от времени казалось, никогда не кончится.

Об авторе

Окончил химический факультет Оксфордского университета, получил докторскую степень по ЯМР-тематике. В течение двух лет работал во Французской комиссии по атомной энергии в Сакле (Франция), затем – в Национальной физической лаборатории в Теддингтоне (Мидлсекс, Великобритания). В 1961 г. начинает работать в компании "Вариан" в Пало-Альто (Калифорния, США). Основными направлениями его исследований стали разработка методологии ЯМР, создание коммерческих спектрометров и новой техники спектроскопии ЯМР с преобразованием Фурье. В 1973 г. приглашен читать лекции в Оксфордский университет и колледж Магдалены, где в лаборатории физической химии создается группа разработки методологии ЯМР. Р. Фримэн участвовал в разработке большей части наиболее значимых экспериментальных методик современного ЯМР. В 1979 г. он становится членом Лондонского королевского общества. Последние несколько лет Рэй Фримэн занимается популяризацией магнитного резонанса; им опубликованы работы "Настольная книга ядерного магнитного резонанса" (1997), "Хореография спина" (1997).