Confronto di spettri protonici cellulari mediante l'algoritmo di normalizzazione MaSNAl

Abstract

La spettroscopia con risonanza magnetica nucleare è utilizzata, in modo sempre crescente, per studi sia in vivo che in sistemi biologici in vitro, per esaminare variazioni indotte dall'azione di agenti chimici, fisici e biologici. In questo tipo di studi si effettua, in genere, un confronto tra le intensità dei segnali di campioni controllo con campioni trattati per poter ricavare delle informazioni sull'azione dell'agente.

I metodi di confronto finora adottati consistono nel quantificare, mediante l'utilizzo di una sostanza di riferimento interna od esterna ai campioni, i segnali nei singoli spettri e nel confrontarne i valori.

In questo lavoro, viene presentato un nuovo metodo di confronto, che consiste nel normalizzare gli spettri mediante un nuovo algoritmo. Esso fa riferimento ai segnali nella loro totalità e non richiede, per ottenere informazioni quantitative sulle variazioni relative, di alcuna sostanza di riferimento (standard). In particolare, l'algoritmo è fondato sulla massimizzazione, mediante una opportuna misura a segno variabile, delle regioni di sovrapposizione degli spettri.

L'algoritmo è stato verificato con simulazioni Monte Carlo e con esperimenti di laboratorio, che ne dimostrano l'affidabilità, la precisione e la sensibilità. Infine, è stato applicato a spettri relativi a campioni cellulari per dimostrarne l'applicabilità a campioni biologici reali.