생명공학에 사용되는 물리(물리보고서,생명과학 연계)

소개글

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목차

1) 자기 공명 사진(MRI)
2) 전자 현미경
3) 느낌점

본문내용

탐구동기: 물리시간에 교과서 부록부분에 생명공학과 물리와의 관계를 나타낸 사례를 흥미롭게 본적이 있는데 이것을 더욱 자세히 알고 싶어 보고서를 작성하게 되었다.

1) 자기 공명 사진(MRI)

자기공명영상장치(MRI)는 물리학1 2-1 전류에 의한 자기장 이용의 예로 소개된다. 자기공명장치는 핵자기공명(NMR)이라는 물리학적 원리를 영상화한 기술이다. MRI는 우리 몸의 70%나 차지하는 물 분자(H2O)를 이루는 수소원자를 이용한다.
수소 원자들이 강한 자기장 안에 놓이면 수소 원자핵, 즉 양성자는 자기장의 방향으로 정렬되고, 자기장의 세기에 관계되는 진동수로 세차운동을 한다. 이 때 같은 진동수를 가진 전자파를 짧게 방출하여 양성자를 때렸을 때, 양성자는 정렬된 상태에서 잠시 이탈되었다가 제자리로 돌아온다. 이 과정에서 양성자는 약한 전파를 방출하고, 이 전파를 검출하여 모니터에 영상을 형성한다.

MRI는 인체에 수소 원자가 많이 있기 때문에 살아있는 조직에 잘 반응한다. 즉 수소가 수천 개의 유기분자 뿐만 아니라 물 분자에도 있기 때문이다. 다른 종류의 조직과 수소의 밀도가 다른 영역에서 양성자가 방출하는 신호는 다르다.

MRI에는 매우 강한 자석이 필요한데, 대부분의 MRI 장치는 초전도 전자석, 즉 액체 헬륨 온도(4K)까지 낮춘 대형 코일과 다량의 전류를 흘리는 전자석을 이용한다. 그리고 자기장이 인체를 침투할 수 있도록 환자를 코일 안으로 넣어야 한다. 따라서 심장 박동기를 착용한 사람, 강철판이나 핀을 박아 넣은 사람, 유탄이 박혀 있는 사람들은 강력한 자기장이 그 금속에 전류를 유도하여 내부 손상을 줄 수 있으므로 MRI를 이용할 수 없다.

대부분 평범한 사람들은 mri와 ct와 헷갈릴 것이다. 인체를 단면으로 보여준다는 점에서는 CT와 비교되곤 하지만 획득할 수 있는 정보의 장단점이 대비되는 상호보완적인 관계이다.

참고 자료

없음