在生物应用中使用的EDXRF元素微分析

x射线荧光(XRF)是一种有用的方法来表征样品元素组成的百万分之一(ppm)水平;然而，生物学家经常忽略这种技术，因为它传统上需要破坏性的真空条件，使含有大量水分的生物样品很容易在这种条件下脱水。突破性的XGT-5000的出现，可以解决对XRF方法的担忧。

该机器在正常大气压下分析样品，以获得定性和定量数据，以代表准确、健康的样品。本文提出了一个独特的10µm空间分辨率的XGT-5000结合大气压力分析用于探索叶片的结构和行为。单点分析和地图成像的结合将获得更多关于树叶生长和它们在污染物存在时的行为的信息。

桑叶中钙的含量

图1所示。在不同的生长阶段从桑叶获取透射的X射线和X射线荧光的合成图像（传输+ Ca）的：（A）年轻，（B）中年，和（C）的历史。

在世界上许多地方桑树植物众所周知，与原产于美国和中国的物种。这种类型的植物通常被用作用于丝工作的食物来源;然而，由于其多样和广阔的功能是在近代被认可，桑果，现在正在收获，变成了瓶装果汁产品，甚至逐渐流行在亚洲的许多地区。除此之外，桑果也被用在中国中草药。的桑树植物叶片示出了分析使用透射X射线成像的主舌结构的可能性;同时，XRF的元素信息可以识别含钙结节的积累。

这些结节，通常在50-150微米直径的顺序，几乎不存在于新叶生长;然而，对桑树老叶的分析表明，它们的浓度急剧增加。植物通常发展和适应策略，以保护自己免受食草动物的伤害。根据这一论点，桑叶中矿物质的加入可能是由于桑蚕喂养导致的植物破坏而自动形成的机制。对该类型的微观分析为进一步探讨桑树植物钙积累的性质和结构提供了有用的信息。

植物对污染物的吸收

工业革命加剧了污染问题。伴随着这一严峻挑战的是铅和镉等重金属带来的健康风险。

植物修复是应对这种污染的一种新兴方法，即植物自然地吸收和积累土壤中的重金属。随着重金属被固定在植物的叶子内，植物被收割并以合适的方式处理，保持土壤清洁和安全。

要研究这种现代解决方案，需要对污染物在植物体内的途径进行基础研究。XGT-5000是一个理想的机制，可以执行这样的功能。叶片可以通过元素浓度和分布进行无损分析，最终确定吸收途径。

图2。污染物引入根系前的叶片分析。透射x射线(TX)，钾(K)和钙(Ca)映射图像显示。

在上述图中所呈现的初步结果说明了如何叶可快速且容易地分析元件分布;同时，通过同时传输X射线分析纬提供了主要的叶脉的附加信息。

A 1％的铅溶液引入到活的植物的根系统;一旦铅引进成功，摄取叶子使用XGT-5000再次分析。该机表明铅的静脉内的存在是毫不含糊的。基于所述实验的成功，可以指出的是，用于在植物中以下重金属途径这样的技术是可行的。

图3。叶分析介绍污染物的根系统后。透射的X射线（TX），钾（K），钙（Ca）和铅（Pb）映射图像被示出。

图4。如图3所示，从叶片中(A)高和(B)低铅浓度区域获得的光谱。

图4所示的光谱取自叶片内高、低铅浓度区域。在高浓度光谱中可以清晰地看到Lα和Lβ线。根据x射线束直径和样品的不同，重金属的检测限制在0.1%以下，即使是微量的污染物也有可能被分析。

结论

的非破坏性的性质微-光谱仪与XGT系统的分析，能够在生物研究应用元素分析。大面积的能力，高空间分辨率的分析意味着，甚至整个叶子可以，而不需要一个损坏的真空进行分析。

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