FireFly LIBS快速元素分布成像快速測(cè)量系統(tǒng),,單次測(cè)量即可檢測(cè)元素周期表中幾乎所有元素,、能夠進(jìn)行元素分布成像快速測(cè)量、對(duì)樣品幾乎無(wú)損傷無(wú)消耗,、無(wú)須樣品預(yù)處理、實(shí)驗(yàn)近乎零成本,、 1秒鐘可測(cè)量多達(dá)100次,,因此在動(dòng)物和人體的軟、 硬組織元素分析領(lǐng)域,,FireFly技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展迅速,, 并廣泛應(yīng)用于病理、毒理,、臨床診斷,、藥理、營(yíng)養(yǎng),、古生物和古環(huán)境研究,。
測(cè)量原理
案例一: FireFly LIBS技術(shù)和LA-ICP-MS技術(shù)應(yīng)用于腫瘤性質(zhì)分析對(duì)比
左一、二,、三圖:鱗狀細(xì)胞癌的LA-ICP-MS元素分布分析,、病理切片圖,、FireFly LIBS 30μm分辨率元素分布分析
右圖:LA-ICP-MS和LIBS技術(shù)在靈敏度、掃描空間分辨率,、掃描速度上的比較
生物組織的生理和病理改變會(huì)影響其化學(xué)成分分布,,LIBS技術(shù)能夠測(cè)量相應(yīng)的宏量及微量生物元素的濃度分布,進(jìn)而從化學(xué)的角度進(jìn)行癌癥早期篩查或者作為輔助癌癥診斷技術(shù),。本研究結(jié)果表明,,癌變組織中Mg元素和Ca元素異常增高。
組織不同位置的LIBS元素譜線:病變的組織Mg,、Ca元素特征峰異常增高
惡性黑色素瘤的FireFly LIBS元素分布成像表明Ca,、Mg元素在病變位置含量異常增高
案例二: FireFly LIBS信號(hào)讀取方式應(yīng)用于免疫化學(xué)檢測(cè)
當(dāng)前癌細(xì)胞檢測(cè)通常應(yīng)用免疫組織化學(xué)(IHC)和免疫細(xì)胞化學(xué)(ICC)方法,需要使用納米粒子標(biāo)記之后在光學(xué)顯微鏡下檢測(cè),。但是可用的標(biāo)記種類(lèi)少,、多路復(fù)用能力差限制了該檢測(cè)方法的效果。Tag-LIBS技術(shù)使用上轉(zhuǎn)換納米顆粒(UCNPs)進(jìn)行標(biāo)記,,信號(hào)強(qiáng)度高,、可多元素同時(shí)檢測(cè)因而多路復(fù)用能力強(qiáng),因此可代替IHC和ICC方法,。
(A) 免疫細(xì)胞化學(xué)方法,; (B) Tag-LIBS方法: 檢測(cè)Y II 437.49 nm 譜線
具備HER2受體(BT-474)和不具備HER2受體(上);(MDA-MB-231) 的UCNP-SA標(biāo)記的細(xì)胞板的FireFly LIBS成像結(jié)果(下),。 標(biāo)記濃度為7-700 μg/ml
案例三: FireFly LIBS技術(shù)應(yīng)用于硬組織分析
分析牙齒,、骨骼等硬組織的元素信息,能夠得到生物體的性別,、健康,、飲食、原籍和遷移等信息,,在考古,、人類(lèi)學(xué)、法醫(yī),、醫(yī)療等研究中必不可少。本研究應(yīng)用FireFly LIBS技術(shù)對(duì)鉛暴露不同時(shí)間的小鼠的頜骨和股骨進(jìn)行快速元素分布成像分析,,得到不同元素的平面微分辨率分布圖像,。
FireFly同時(shí)具備標(biāo)準(zhǔn)分辨率和微區(qū)分辨率,二者之間可自動(dòng)切換,,無(wú)須手動(dòng)調(diào)試光路,。Ca和Mg分布成像測(cè)量使用FireFly 100μm完成,Pb,、Sr分布成像測(cè)量使用FireFly 30μm分辨率完成,。左圖為小鼠頜骨,,右圖為小鼠股骨。
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