LIBS光谱技术在植物组织(叶片)元素空间分布研究中的应用
样品元素空间分布(Mapping)及样品分层分析,在生物组织、法证分析、生物医学等领域,有着广泛的应用前景。传统研究方法,如X射线显微成像技术,不能满足对多种元素分析的需要,存在诸多不足。基于激光剥蚀技术的方法(LIBS)成功地应用于生物样品空间分辨的光谱化学分析,在实现多种元素同时分析,且仅需简单处理,避免了污染物的产生及误差的引入。
Kaiser等研究了应用LIBS及LA-ICP-MS技术分析向日葵叶片上Pb、Mg、Cu的空间分布,来探寻和验证样品元素分布研究手段。
将向日葵水培,按0、100、250、500 μM的浓度梯度加入Pb-乙二胺四乙酸溶液进行处理。处理后的幼苗定期进行取样。采用LIBS和LA-ICP-MS方法对叶片上Pb、Mg、Cu的元素分布进行了测量,并采用AAS对三种元素的总量进行了分析。
下图为LIBS光谱图a)及LA-ICP-MS信号图b)。在LIBS光谱中,选择283.31nm及277.98nm分别作为Pb和Mg的特征峰,用以分析两种元素。

下图为Pb和Mg在分析区域内的元素分布。处理过的叶片在靠近叶脉的组织中有着更高的目标元素的含量。LIBS和LA-ICP-MS两种方法得到的元素分布有所不同,这是由于他们的剥蚀采样方式不同造成的。




Kaiser对不同时期收获的样品分别进行了LIBS和LA-ICP-MS累计定量分析,得到元素的平均元素强度。下图显示Mg含量随着Pb含量变化而变化。
下图为对比处理叶片上1×1cm取样区域内的Cu元素分布。采用Cu的特征峰为324.75nm。在取样区域内,进行20×20的单次剥蚀。

Kaiser认为LIBS激光技术适合空间解析的元素分析等工作,例如用于监测元素在植物样品中的迁移及空间分布。
创建时间:2020-09-01 14:05
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