[发明专利]利用核自旋单态选择性检测目标物的方法

权利要求书

1.一种利用核自旋单态选择性检测目标物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：通过脉冲或脉冲组合，激发待测体系中目标物的磁共振信号；

步骤2：通过核自旋单态制备脉冲或脉冲组合，将所述目标物的核自旋耦合体系制备成核自旋单态；

步骤3：通过去耦脉冲对目标物的核自旋耦合体系进行去耦，并保持所述目标物的核自旋单态，并通过施加脉冲梯度场弥散所述待测体系中所有非目标物核自旋单态磁共振信号；

步骤4：通过脉冲或脉冲组合将所述目标物核自旋单态转化为磁共振所需信号，实现对所述目标物磁共振信号的选择性检测；

其中，所述目标物为具有多自旋耦合体系的各类物质。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标物包括多巴胺、牛磺酸、乙酰天冬氨酸、AGG、亚牛磺酸、肌酸、氯化胆碱、葡萄糖、谷胱甘肽。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中，通过脉冲序列将所述目标物的核自旋耦合体系制备成目标物的核自旋单态，所述脉冲序列的设计包括以下步骤：

i、分析目标物分子，将其结构中存在的自旋耦合结构区分为强自旋耦合结构和/或弱耦合结构；

ii、制备所述目标物分子中各自旋耦合结构的单态，比较各单态制备效率；

iii、选取单态制备效率最高的自旋耦合结构和脉冲序列，用于制备目标物的核自旋单态。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中，实现去耦的方式包括自旋锁定脉冲，或具有特定时序的脉冲组合；去耦时间的选取随着核自旋单态的弛豫时间的增加而增加；去耦时间长于所述脉冲梯度场作用时间。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中，通过脉冲梯度场将由步骤2而来的信号中非目标物核自旋单态磁共振信号弥散，同时保持目标物核自旋单态信号，实现对目标物信号的选择性观测；通过调整脉冲梯度场的强度、施加次数和位置方式实现目标物分子信号选择效果。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4中，根据不同目标物的多自旋耦合性质选择不同的脉冲或脉冲组合。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4中，通过脉冲或脉冲组合将由步骤3而来的单态信号转化为后续核磁波谱和/或成像所需信号。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当目标物为AGG氘水溶液¹H谱中的AGG时，先施加相位处于y方向的90°硬脉冲，再施加发射中心为H^b，H^b’信号和H^c，H^c’信号之间的中心频率，相位处于x方向，时间为τ₁，锁定频率为ω_SL的锁定脉冲制备AGG分子的单态；然后施加z方向梯度场g₁和g₂和去耦脉冲ω_dec；随后施加发射中心为H^b，H^b’信号和H^c，H^c’信号之间的中心频率，相位处于x方向，时间为τ₁，锁定频率为ω_SL的锁定脉冲；最后进行数据采样；制备H^b，H^b’单态所用锁定脉冲作用时间τ₁＝80ms，锁定频率ω_SL＝17.2Hz，制备H^c，H^c’单态所用锁定脉冲作用时间τ₁＝125ms，锁定频率ω_SL＝18.5Hz；去耦脉冲功率ω_dec＝85Hz，去耦时间τ_m＝50ms；梯度场g₁和g₂的强度和作用时间需要优化，通常梯度场强度为5Gauss/cm，作用时间为1ms。