Оценка возможности применения прямого анализа образцов биотканей малой массы методом рентгенфлуоресцентного анализа с синхротронным возбуждением

Abstract

Возможность прямого анализа цельных образцов биологической ткани малой массы является неоспоримым достоинством метода рентгенофлуоресцентного анализа с использованием синхротронного излучения (РФА-СИ). Метод РФА-СИ реализован на базе ИЯФ СО РАН в Сибирском центре синхротронного и терагерцового излучения. В данной работе анализировали цельные образцы печени, высушенные в виде пластинок плоско-параллельной формы. Известно, что минимизация процедур пробоподготовки сокращает потери и уровень загрязнений образца. Предложенный способ пробоподготовки исключал лиофильную сушку, растирание и прессование материала. Концентрации химических элементов в исследуемых образцах определяли по градуировочному графику, построенному на основе ряда биологических стандартных образцов. Результаты эксперимента показали, что концентрации определяемых химических элементов в случае прямого анализа плоско-параллельного фрагмента биоткани (печени) и в случае растирания того же образца (и приготовления из него таблеток) достоверно не различались. Для оценки воспроизводимости результатов измерений и неоднородности распределения химических элементов два цельных и один растертый образец печени были последовательно измерены по 5 раз. Проверка правильности полученных методом РФА-СИ результатов была проведена путем сравнения с данными, полученными другим независимым методом - атомно-эмиссионной спектроскопией с двухструйным дуговым плазмотроном (ДДП-АЭС). Предложенный нами способ пробоподготовки может применяться для анализа биотканей малой массы по способу внешнего стандарта.

The direct analysis of the biological tissue samples is a great advantage of the X-ray Fluorescent Technique with Synchrotron Radiation (SRXRF). SRXRF method is realized on the basis of INP SB RAS in Siberian Synchrotron and Terahertz Radiation Centre. In the present work, the whole liver tissue samples were dried under weight and analyzed in the form of parallel-plane fragments. The minimization of sample preparation procedures is known to significantly reduce the risks of the sample contamination and loss of analyte. The preparation procedure, which was used in the present work, was carried out without lyophilization, grinding and pelletizing of liver tissue samples. Elemental concentrations in the samples were calculated using the calibration and constructed on the basis of biological certified reference materials. It was found that there weren’t any significant differences between elemental concentrations in the case of the direct analysis of parallel-plane liver fragments and concentrations obtained for the same liver samples after grinding and pelletizing. Two unbroken samples and one grinded sample were measured 5 times to assess the reproducibility. The relative standard deviation for each sample was calculated, and it included both the assessment of the reproducibility and the heterogeneity of the elemental distribution in the sample. The validation of the results obtained by SRXRF method was estimated by the comparison with the results obtained by another method, namely by Two-Jet Plasma Atomic Emission Spectrometry (TJP-AES). Thereby the offered way of sample preparation procedure using external standard method for calculation of elemental concentrations can be applied for SRXRF analysis of biological samples.