蛍光 x 線 (XRF)

ソース: 研究室博士リディア フィニー-アルゴンヌ国立研究所

蛍光 x 線は誘導、放射放射分光情報を生成するために使用できます。蛍光 x 線顕微鏡は、金属誘起蛍光性の放出を識別し、その空間分布を定量化に使用する非破壊イメージング手法です。

まず、薄い、平らで乾燥しています (ただし、特別な極低温ステージ、顕微鏡) サンプルを準備する必要があります。次に、単色 x 線集光はラスター スキャン サンプル間で。X 線ビームを克服するいくつかの金属原子の内殻電子の結合エネルギーと外殻電子はこれらの欠員に陥る、サンプルで 2 番目の x 線が出力されます。このラスター スキャンですべてのポイントで x 線蛍光発光スペクトルは探知器によって収集されます。

このスペクトルの波長およびサンプルによって放射されるすべての x 線強度が記録されます。(原子の軌道の間隔) のために特性のエネルギーで放出される蛍光の K_α K_β峰 (たとえばは両方知られている) の特性の相対強度を基に、発光スペクトルは現在の金属の id と数量を決定する使用できます。

このビデオは、薄い、乾燥付着細胞蛍光イメージングに適したサンプルを準備するプロセスを説明します。サンプルをスキャンするプロセスは簡潔に、説明し、例題の画像説明。

1. シリコン窒化 Windows の準備

1. 逆ピンセットを使ってウィンドウ (windows が粉々 に落とした場合窒化ケイ素) を選択します。
2. スライド ガラス、フラット面を上にウィンドウを配置します。
3. ウィンドウの辺にスコッチ テープの小片を遵守し、培養皿の底に windows を遵守するこれらを使用します。
4. 紫外線による培養皿で windows を滅菌します。UV 架橋キャビネット自動クロスリンク設定でこれが行うことができます約 1 h の層流フードに紫外線ランプの下でさらに UV 照射します。

2. 滅菌シリコン窒化 Windows 上に細胞をめっき

1. ホールドそれを皿に約 45 ° の角度で傾いています。
2. 皿の側に向かってピペッティングによるメディアを追加し、メディア ウィンドウをコートする傾斜角を徐々 に緩和します。
3. 同じ方法で細胞を培養皿に追加し、孵化させなさい。
4. 時折彼らは使用する準備ができているときに判断する光学顕微鏡を用いた細胞を観察します。

3. 固定と細胞の乾燥

1. 層流フードの場合は、前述のように皿をひねりながら穏やかな吸引によりメディアを削除します。
2. PBS の角度で保持しながら料理の側に向かってピペッティングを追加します。ゆっくりとコートに PBS でウィンドウの傾斜角を和らげます。
3. 穏やかな吸引と PBS を削除します。
4. 角度でそれを保持し、ディッシュの側に向かってピペッティング追加 4 %pfa/PBS、pH 7 セルをカバーします。このソリューション室温で 20 分間おいてください。
5. PFA/PBS の混合物を削除し、危険物として処分します。
6. PBS は、前述のように注を追加します。
7. 3.5、3.6 の手順を 2 回繰り返します。
8. 穏やかな吸引により、PBS を削除します。
9. 20 mM パイプ、200 mM ショ糖、pH 7 を追加します。
10. 穏やかな吸引パイプ/ショ糖を削除します。
11. 2.8、2.9 の手順を 2 回繰り返します。
12. すぐにしみの端、キムワイプでウィンドウのインデントをバックアップし、乾燥するためのゴム製グリッド マットなどのクリーンな表面上にウィンドウを設定します。

4. x 線細胞の蛍光イメージング

1. サンプルが乾燥すると、光学顕微鏡を使用して windows 上の細胞の存在を確認します。
2. ビームラインによって提供されるアルミ ホルダーに windows をセキュリティで保護するのにマニキュアを使用します。
3. キネマティック マウントにアルミ ホルダーを挿入し、x 線顕微鏡の光学系の焦点で、サンプルの nanopositioning 段階にマウントされている、入射 x 線ビームを約 45 ° の角度で所定の位置に入れます。
4. X 線顕微鏡計測器領域 (通常鉛壁の箱) を終了し、シャッターを開きます。残りの手順をリモートで実施します。
5. 単色 x 線ビームを集中ゾーン プレートまたはカークパ トリック バエズ ミラーを使用して (通常 10 keV エネルギー) サブ μ m スポット サイズまで。
6. Nanopositioning サンプル ステージを使用して、事前に校正された下流シンチレーション カメラでサンプルに x 線ビームの位置を表示するサンプルのデータをキャプチャするために適切な幅とラスター スキャンの高さを決定します。
7. 入射ビームに 90 ° で約 3 mm 波長分散シリコンド リフト検出器または 1-2 秒滞留時間のスペクトラムを収集少ないサンプルから。
8. テスト スペクトラムを表示するには、目的の要素のための十分な信号ノイズを提供するために、スキャンの適切な滞留時間を選択します。
9. 1 つはサンプル、またサンプルの興味の特徴より大きいビームのスポット サイズより大幅に小さいスキャンに適切な解像度を選択します。
10. プログラム スキャンのスキャン ソフトウェアに画像を収集しています。

付着性のセルの x 線蛍光マップを図 1に示します。各パネルは、セルの上の特定の要素 (例えば、銅、鉄、亜鉛など) の分布を示します。パネルは、's_a' ショーの x 線の吸収をラベル付けします。

図 1。付着性のセルの x 線蛍光マップします。この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください。

X 線蛍光イメージングは、地球科学、法医学科学、材料科学、生物学などさまざまな分野で、私たちの文化遺産の勉強にも役に立つツールをすることができます。材料科学、それチップと金属で作られた触媒の欠陥を見つけることができます。文化遺産の仕事、それは有名な死んだ人 (例えば、ベートーヴェン) の髪に有害な金属を識別するために、芸術で使用される塗料のソースを識別するために使用されています。生物学で重要な生化学を実行自然金属を研究するものです。理学部でロックのレコードでのイベントを研究するよく使用されます。2) 記述されているサンプルの準備しながらここで細胞が複雑とする x 線蛍光イメージングで役に立つので、多くの分野が 1 2 つの特定の特性) の非破壊的なので、アイテムを多く稀である、または価値の高いをイメージすることができます、-セルは、岩、ギャラリー、またはその他のアイテムなど多く材料の乾燥をする必要があります、のである非常に小さなサンプル準備が必要、以外それはフラットとほこりの無料する必要があります。シンクロトロンは必要なこれらの施設で科学者とのコラボレーションによりアクセスが最適である、技術は非常にアクセスすることができます。