Víceprvková prostorově rozlišená analýza myších zubů metodou spektroskopie laserem buzeného plazmatu

Multi-elemental spatially resolved analysis of mouse teeth by laser-induced breakdown spectroscopy

abstract

Czech

Spektroskopie laserem buzeného plazmatu (LIBS) je optická analytická metoda využívaná při materiálové analýze. Díky své rychlosti, jednoduchosti a možnosti víceprvkové analýzy heterogenního vzorku se stává čím dál více populární v mnoha odvětvích výzkumu. Metoda je založena na interakci laseru s povrchem vzorku, při které dochází k ablaci materiálu, tvorbě plazmatu a následné emisi záření, které formou spektrálních čar poskytuje informace o prvkovém složení vzorku. Výhodou LIBS je také rychlé mapování povrchu vzorku s prostorovým rozlišením v μm, díky čemuž dostaneme informaci o rozložení daného prvku ve vzorku. Této vlastnosti se využívá také v analýze zubů. V zubech je obsaženo několik biogenních prvků, jejichž zastoupení se liší v jednotlivých částech. Sklovina je nejtvrdší a nejvíce kalcifikovaná část zubu, která chrání korunku. Naopak dentin, který tvoří největší část zubu, obsahuje větší množství hořčíku a fosforu. Rozložení těchto prvků bylo zkoumáno pomocí dvou LIBS systémů s  různým prostorovým rozlišením, jelikož jejich zastoupení se v souvislé tkáni dentinu může lišit.

Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) is an optical analytical method used in materials analysis. Due to its speed, simplicity and the possibility of multi-element analysis of a heterogeneous sample it is becoming more popular in many research fields. The method is based on the interaction of a laser with the surface of the sample, which results in ablation of the material, the formation of a plasma and the subsequent emission of radiation which provides information on the elemental composition of the sample in the form of spectral lines. LIBS also has the advantage of fast mapping of the sample surface with a spatial resolution in μm, which provides information about the distribution of the element in the sample. This feature is also used in tooth analysis. Several biogenic elements are present in teeth and their distribution varies from section to section. The enamel is the hardest and most calcified part of the tooth, which protects the crown. On the other hand, dentin, which is the largest part of the tooth, contains higher amounts of magnesium and phosphorus. The distribution of these elements has been investigated using two LIBS systems with different spatial resolution, as their abundance may vary in continuous dentin tissue.

spektroskopie laserem buzeného plazmatu, myší zuby, enamel, dentin

laser-induced breakdown spectroscopy, mouse teeth, enamel, dentin

KONEČNÁ, A.; MODLITBOVÁ, P.; PROCHAZKA, D.; KŘIVÁNEK, J.; POŘÍZKA, P.; KAISER, J.

8. 6. 2021