Element distribution imaging in rat kidney using a 2D rapid scan EDXRF device



Título del documento: Element distribution imaging in rat kidney using a 2D rapid scan EDXRF device
Revista: Revista mexicana de física
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000368661
ISSN: 0035-001X
Autors: 1
2
3
Institucions: 1Universidad de La Frontera, Departamento de Ciencias Físicas, Temuco, Cautín. Chile
2Instituto Nacional del Cáncer, Santiago de Chile. Chile
3Universidad Nacional del Comahue, Instituto Multidisciplinario de Investigación y Desarrollo de la Patagonia Norte, Neuquén. Argentina
Any:
Període: Jul-Ago
Volum: 59
Número: 4
Paginació: 292-295
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Aplicado, descriptivo
Resumen en español La visualización de distribuciones elementales espaciales de tejido biológico está adquiriendo importancia en muchas disciplinas de la investigación biológica, forense y médica. Por otro lado, los mapas de elementos tienen una aplicación amplia en la arqueológica para el entendimiento de los pigmentos, modos de conservación y el contexto del medio ambiente. Dado que los principales avances con relación a colimadores y detectores han dado imágenes de micro escala, la cartografía química a través de análisis de espectrometría de microfluorescencia de rayos X (SR-µRF) mediante radiación sincrotrón es ampliamente utilizada como técnica de microanálisis. Sin embargo, el tiempo de adquisición es una limitación común en el protocolo de imagen SR-µRF, haciendo tedioso el análisis micro de las muestras de más de 1 cm y es muy difícil el estudio de muestras más grandes, como órganos de un animal, organismos completos, obras de arte, etc. Recientemente hemos desarrollado un dispositivo robótico de bajo costo para una obtención rápida de una imagen química en muestras de gran tamaño con niveles de concentración de partes por million. Las imágenes múltiples de distribución de los elementos pueden obtenerse en superficies de hasta 100 mm por 100 mm y con una resolución espacial de hasta 0,2 mm, con un tiempo de captura espectral de hasta 1 ms por punto. Este sistema ha demostrado ser altamente eficaz para el mapeo FRX de elementos en muestras biológicas de gran tamano, los resultados son comparables a los obtenidos por SR-µRF. De este modo, fueron obtenidas imágenes de acumulación de As y Cu en la corteza renal de ratas expuestas a arsánico por ambas metodologías. El nuevo sistema de imágenes XRF permite el escaneo en pocos minutos, mientras que SR-µRF requiere más de una hora. Se discuten estas y otras ventajas, así como las aplicaciones potenciales de este sistema
Resumen en inglés Visualization of elemental distributions of biological tissue is gaining importance in many disciplines of biological, forensic, and medical research. Furthermore, the maps of elements have wide application in archeology for the understanding of the pigments, modes of preservation and environmental context. Since major advances in relation to collimators and detectors have yielded micro scale images, the chemical mapping via synchrotron scanning micro-X-ray fluorescence spectrometry (SR-µXRF) is widely used as microanalytical techniques. However, the acquisition time is a limitation of current SR-µXRF imaging protocols, doing tedious micro analysis of samples of more than 1 cm and very difficult to study of larger samples such as animal organ, whole organisms, work of art, etc. Recently we have developed a robotic system to image the chemistry of large specimens rapidly at concentration levels of parts per million. Multiple images of distribution of elements can be obtained on surfaces of 100x100 mm and a spatial resolution of up to 0.2 mm2 per pixel, with a spectral capture time up to 1 ms per point. This system has proven to be highly efficient for the XRF mapping of elements in large biological samples, achieving comparables results to those obtained by SR-µXRF. Thus, images of As and Cu accumulation in renal cortex of arsenic-exposed rats were obtained by both methodologies. However, the new imaging system enables the XRF scanning in few minutes, whereas SR-µXRF required several hours. These and other advantages as well as the potential applications of this system, will be discussed
Disciplines Física y astronomía,
Biología
Paraules clau: Física de materia condensada,
Biofísica,
Imágenes,
Muestreo biológico,
Mapeo
Keyword: Physics and astronomy,
Biology,
Condensed matter physics,
Biophysics,
Images,
Biological sampling,
Mapping
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