Metody oznaczania biopierwiastków

MEp + hν MEk Absorpcyjna spektrometria atomowa AAS Absorpcja promieniowania przez wolne atomy Źródła promieniowania: lampy z katodą wnękową, lampy z wyładowaniem bezelektrodowym Atomizery: płomieniowe, elektrotermiczne, wodorkowe, z zimnymi parami rtęci, dla substancji stałych z atomizacją w plazmie laserowej Detektory: fotopowielacze Układ komputerowy

Fluorescencja rentgenowska Pomiar widm rentgenowskich powstałych w wyniku wzbudzenia próbki wysokoenergetycznym promieniowaniem rentgenowskim Źródła promieniowania: lampa rentgenowska Element rozszczepiający promieniowanie fluorescencyjne Detektory: liczniki Geigera-Mullera, liczniki scyntylacyjne, detektory półprzewodnikowe Układ komputerowy Metoda niedestrukcyjna

Fluorescencja rentgenowska

 Spektrofotometria UV/Vis

Diagram poziomów energetycznych Diagram poziomów energetycznych. Absorpcja promieniowania zachodzi w ciągu 10-15s, relaksacja związana z drganiami w cząsteczce – 10-10s, z przemianami wewnętrznymi – 10-12s, fluorescencja – od 10-10s do 10-6s (>10-5s – fosforescencja)

Zależność pomiędzy widmem absorpcji (wzbudzenia) i emisji (fluorescencji) Absorbancja fluorescencja

Zmieniając związek ulegający fluorescencji można obserwować inne jony np. Mg2+, Na+, Cl-, K+, H+

NMR spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego Jądra atomu posiadające spin różny od zera wykazują moment magnetyczny. NMR bada jego oddziaływanie z zewnętrznym polem magnetycznym.

NMR spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego E fale radiowe

NMR

Spektrometria mas

Techniką SIMS badano czy jony Mg2+ podczas filtracji do moczu wbudowują się w strukturę komórek nerek. Do organizmu wprowadzono izotop 26Mg. Znaleziono go w strukturze komórek nerkowych.

osocze limfocyty erytrocyty

Mg w surowicy i erytrocytach u zdrowych i chorych ludzi Erytrocyty surowica

Częstość hipomagnezemii u krytycznie chorych po operacjach Całkowite stężenie Mg2+ w surowicy Mg2+ w erytrocytach w surowicy %

Porównanie metod oznaczania iMg w komórce fluorymetria 31P NMR Punkt 0 (AAS) Punkt 0 UV/Vis SIMS ISE Mikroel KONE Stan Próbki Żywa komórka Żywy organizm Populacja kom Pojedyncza kom Wynik Rozkład stężeń Średnie stęż. Lokalne stężenie Zakres Stężeń Czas Analizy ? < 1 godz Ok. 1 godz Ok. ½ godz Jakie jony Ca, Mg, K, Na, Cl, H Mg, H H, Ca, Mg Mg, Ca Mg Mg, K, Na, Cl, H Ile jednocześnie 1 wiele Koszt droga średnia tania automatyzacja Wprow - Wyniki + - + - +