RU2816800C1 - Способ пробоподготовки волос для экспресс-анализа содержания химических элементов - Google Patents
Способ пробоподготовки волос для экспресс-анализа содержания химических элементов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2816800C1 RU2816800C1 RU2022135233A RU2022135233A RU2816800C1 RU 2816800 C1 RU2816800 C1 RU 2816800C1 RU 2022135233 A RU2022135233 A RU 2022135233A RU 2022135233 A RU2022135233 A RU 2022135233A RU 2816800 C1 RU2816800 C1 RU 2816800C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hair
- sample
- cut
- laser
- positioner
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title abstract description 7
- 231100000640 hair analysis Toxicity 0.000 title abstract description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000002536 laser-induced breakdown spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 2
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005372 Plexiglas® Polymers 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 1
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001637 plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 210000004761 scalp Anatomy 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике, и может быть использовано для пробоподготовки волос для определения химических элементов спектрометром лазерным искровым эмиссионным. Волосы собирают в пучок и помещают в термоусадочную трубку. Далее трубку с волосами нагревают до температуры усадки 80-100 градусов Цельсия и нарезают гильотиной на тонкие диски с гладким срезом. Полученный образец помещают в позиционер с держателем образца, для управления положением точки воздействия лазера на анализируемый образец. Нарезаемые диски могут быть толщиной не более 1-2 мм. Нарезаемые диски могут прикреплять к твердой пластинке и располагать в позиционере в виде набора образцов для увеличения объема выборки. Способ обеспечивает возможность пробоподготовки волос для экспресс-анализа содержания химических элементов за счет осуществления заявленной методики. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 пр.
Description
Способ относится к медицине, предназначен для экспресс определения химических элементов в твердых тканях человека (волосах) и может быть использован в диагностических целях или в клинике при проведении первичного мониторинга (скрининга).
В настоящее время наиболее перспективным способом для определения химических элементов экспресс-методом является использование лазерно-индуцируемой спектроскопии.
При определении в биосубстратах человека (например, волосах) химических элементов на ручном портативном спектрометре лазерном искровом эмиссионном (LIBS) пробоподготовка необходима для получения достоверных результатов. Анализ волос для определения элементов в организме является эффективным неинвазивным способом диагностики элементного статуса человека.
Из уровня техники известен способ анализа волос [1], в котором луч лазера фокусируют на поверхности мишени - образце, находящемся в специальной камере. Недостатками способа являются фиксация пучка волос клеем на подложке для измерения, приводит к снижению эффективности измерения; требуется изменение фокусировки и размещение волос в камере, что увеличивает время проведения анализа, а также затрудняет обеспечение аргоновой атмосферы в точке ввода лазерного луча в образец и тем самым снижает чувствительность метода.
Также известен способ измерения макроэлементов в волосах человека с использованием лазерного многоканального атомно-эмиссионного спектрометра, в котором в качестве источника возбуждения плазмы применяют двухимпульсный неодимовый лазер [2]. Натуральные образцы волос наклеивают на подложку из органического стекла и исследуют по всей длине с интервалами в 1 см. Данный способ не позволяет проводить измерение внутреннего состава волос (кортекса), что ведет к получению
Известен способ лазерного атомно-эмиссионного спектрального анализа волос [3], в котором исследуемые пробы помещают в капсулу, проводят термическую обработку - обугливание образца и затем определяют содержание металлов с применением пилотного лазера, при этом также осуществляют учет потерь летучих компонентов при обработке спектро-аналитических сигналов. Недостатком этого метода являются длительное время проведения анализа, что неприемлемо для экспресс-диагностики.
В работе представлен [4] способ определения химических элементов, в котором пучок волос прикрепляют к подложке и проводят лазерную абляцию боковой части волоса. Главным недостатком данного метода является то, что луч лазера падает на механически неоднородную поверхность пучка волос (кутикулу), что приводит к необходимости проведения большого количества измерений для получения воспроизводимых результатов и является затруднительным для экспресс-анализа.
Известно приспособление для пробоподготовки анализируемых волос [5], которое состоит из трех пластинок прикрепляемых к пучку волос на затылочной части головы. При этом анализируемый участок пучка волос располагается на внешней поверхности средней пластинки и защищает кожный покров головы от негативного воздействия лазерного излучения. Однако данное приспособление позволяет анализировать боковую поверхность волос, а не кортекс и тем самым приводит к низкой точности измерения. Данный метод имеет ограничения в использовании, так как применение лазерного оборудования в непосредственной близости от человека возможно только для приборов с 1-ым классом лазерной опасности.
Раскрытие изобретения
Техническая проблема, решаемая предложенным способом расширение арсенала технических средств для пробоподготовки волос для экспресс - анализа содержания химических элементов.
Технический результат состоит в реализации этого назначения.
Технический результат достигается за счет того, что в способе пробоподготовки волос для определения химических элементов спектрометром лазерным искровым эмиссионным, волосы собирают в пучок и помещают в термоусадочную трубку, далее трубку с волосами нагревают до температуры усадки 80-100 градусов Цельсия и нарезают гильотиной на тонкие диски с гладким срезом, полученный образец помещают в позиционер с держателем образца, для управления положением точки воздействия лазера на анализируемый образец, при этом из образца нарезают диски толщиной не более 1-2 мм и располагают в позиционере, а диски, полученные при нарезании трубки с волосами, прикрепляют к твердой пластинке и располагают в позиционере в виде набора образцов для увеличения объема выборки.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлено схематическое изображение использования срезов волос при определении химического состава волос на портативном спектрометре лазерном искровом эмиссионном, на фиг. 2 представлена фотография среза волос в термоусадочной трубке в виде диска, сделанная на электронном микроскопе. Используются следующие обозначения: 1 - спектрометр лазерный искровой эмиссионный, 2 - позиционер с держателем образца волос, 3 - пучок волос, 4 - термоусадочная трубка.
При осуществлении способа волосы собирают в пучок и помещают в термоусадочную трубку, далее трубку с волосами нагревают до температуры усадки 80-100 градусов Цельсия и нарезают гильотиной на тонкие диски с гладким срезом, полученный образец помещают в позиционер с держателем образца, для управления положением точки воздействия лазера на анализируемый образец. Затем из образца нарезают диски толщиной не более 1-2 мм и располагают в позиционере. При этом диски, полученные при нарезании трубки с волосами, прикрепляют к твердой пластинке и располагают в позиционере в виде набора образцов для увеличения объема выборки.
Изобретение поясняется примерами.
Пример 1. Трубку 4 с волосами (фиг. 2) нагревают до оптимальной температуры усадки, например, 80 градусов Цельсия, оба конца трубки обрезают до гладкого среза с толщиной диска не более 1-2 мм для удобства фиксации в держателе образцов 2 и размещают перед окном анализатора 1.
Пример 2. Трубку 4 с волосами (фиг. 2) нагревают до оптимальной температуры усадки, например, 100 градусов Цельсия, оба конца трубки обрезают до гладкого среза с толщиной диска не более 1-2 мм для удобства фиксации в держателе образцов 2 и размещают перед окном анализатора 1.
Источники информации
1. CN 108072634, публ. 25.05.2018 г., СРС G01N 21/01, 21/6402 It is a kind of to survey child's hair to obtain the Laser induced plasma spectroscopy analytical equipment of micro - information.
2. Патапович М.П., Пашковская И.Д., Булойчик Ж.И., Нечипуренко Н.И., Зажогин А.П. Исследование динамики метаболизма макроэлементов в организме методами лазерной искровой спектрометрии волос человека по их длине // Материалы 9-ой Международной конференции «Взаимодействие излучений с твердым телом», 20-22 сентября 2011 г., Минск, Беларусь 9th International Conference "Interaction of Radiation with Solids", September 20-22, 2011, Minsk, Belarus. C. 435-437.
3. Патент RU 2589960, МПК G01N 21/73 (2006.01). Опубликован 10.07.2016. Карих Ф.Г. и др. Способ лазерного атомно-эмиссионного спектрального анализа волос.
4. Nakagawa, М.; Matsuura, Y. Analysis of Trace Metals in Human Hair by Laser-Induced Breakdown Spectroscopy with a Compact Microchip Laser. Sensors 2021, 21, 3752;
5. Заявка на патент RU 2021110148 А, МПК G01N 21/00 (2006.01). Опубликован 2022.02.14. Скальный А.В. и др. Устройство элементного экспресс-анализа волос человек методом лазерно-индуцируемой плазменно-эмиссионной спектроскопии и способ его осуществления.
Claims (3)
1. Способ пробоподготовки волос для определения химических элементов спектрометром лазерным искровым эмиссионным, характеризующийся тем, что волосы собирают в пучок и помещают в термоусадочную трубку, далее трубку с волосами нагревают до температуры усадки 80-100 градусов Цельсия и нарезают гильотиной на тонкие диски с гладким срезом, полученный образец помещают в позиционер с держателем образца, для управления положением точки воздействия лазера на анализируемый образец.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что из анализируемого образца нарезают диски толщиной не более 1-2 мм и располагают в позиционере.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что диски, полученные при нарезании трубки с волосами, прикрепляют к твердой пластинке и располагают в позиционере в виде набора образцов для увеличения объема выборки.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2816800C1 true RU2816800C1 (ru) | 2024-04-05 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2589960C1 (ru) * | 2015-04-29 | 2016-07-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУВПО КФУ) | Способ лазерного атомно-эмиссионного спектрального анализа волос |
| CN109507355A (zh) * | 2019-01-17 | 2019-03-22 | 浙江工业大学 | 闪蒸-气相色谱质谱法测定人体毛发中冰毒和摇头丸含量的方法 |
| KR102157348B1 (ko) * | 2018-12-20 | 2020-09-18 | 한국과학기술연구원 | 모발시료 처리 및 이차이온질량분석을 이용한 모발증거물 감식방법 |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2589960C1 (ru) * | 2015-04-29 | 2016-07-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУВПО КФУ) | Способ лазерного атомно-эмиссионного спектрального анализа волос |
| KR102157348B1 (ko) * | 2018-12-20 | 2020-09-18 | 한국과학기술연구원 | 모발시료 처리 및 이차이온질량분석을 이용한 모발증거물 감식방법 |
| CN109507355A (zh) * | 2019-01-17 | 2019-03-22 | 浙江工业大学 | 闪蒸-气相色谱质谱法测定人体毛发中冰毒和摇头丸含量的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ИНСТРУКЦИЯ по применению трубки термоусадочной ТТУ-НГ-LSZH. Москва 2017, стр.1-8. * |
| МАЛЫШЕВА М.Б и др. Пробоподготовка волос для элементного анализа методом ИСП-МС. Сборник трудов конференции "Актуальные проблемы биологии и экологии. Сыктывкар 2021, стр.109-113. ДРОБЫШЕВ А.И. и др. Атомно-эмиссионное спектральное определение микроэлементов в волосах человека с использованием МАЭС. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2017, 83(1 p.II), стр.63-67. ДРЕБЕНКОВА И.В. и др. Исследование микроэлементов в волосах школьников атомно-эмиссионным методом. сб. науч. тр. РНПК БГМУ. Минск 2015, стр.134-139. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7092087B2 (en) | Laser-induced breakdown spectroscopy for specimen analysis | |
| US8243269B2 (en) | Raman spectral analysis of sub-surface tissues and fluids | |
| US20020041848A1 (en) | Chemically Specific Imaging Of Tissue | |
| JP2012523548A (ja) | 空間分解された化学元素の定量的な局所分析及び分布分析並びに照射された表面領域のその場観察を実施するための方法及び装置 | |
| DE59504155D1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung von elementzusammensetzungen und -konzentrationen | |
| Fortes et al. | Spatial distribution analysis of strontium in human teeth by laser-induced breakdown spectroscopy: application to diagnosis of seawater drowning | |
| JP4618341B2 (ja) | コヒーレントアンチストークスラマン散乱光を利用した生体内物質量測定方法 | |
| RU2816800C1 (ru) | Способ пробоподготовки волос для экспресс-анализа содержания химических элементов | |
| JP3692983B2 (ja) | 蛍光測定方法及び蛍光測定装置 | |
| Nichols et al. | An X-Ray Micro-Fluorescence Analysis System With Diffraction Capabilities | |
| KR100703819B1 (ko) | 형광 엑스-레이 분석장치 | |
| JP2000146839A (ja) | ガス成分濃度計測装置およびガス成分濃度計測方法 | |
| RU223008U1 (ru) | Держатель биологического образца в портативном лазерном спектрометре | |
| JPH0113852B2 (ru) | ||
| Glick et al. | Potential for clinical use of the analytical laser microprobe for element measurement | |
| Al-Jeffery et al. | LIBS and LIFS for rapid detection of Rb traces in blood | |
| RU2791132C2 (ru) | Устройство элементного экспресс-анализа волос человека методом лазерно-индуцируемой плазменно-эмиссионной спектроскопии и способ его осуществления | |
| HU191642B (en) | Method and instrument for discriminating from one another and separating by way of operation organic tissues | |
| CN108072634A (zh) | 一种测孩子头发来得到微量元素信息的激光诱导等离子体光谱分析设备 | |
| JPH10197496A (ja) | 光音響分光測定方法及び測定装置 | |
| WO2020052785A1 (en) | Particle analysis method and apparatus for a spectrometry-based particle analysis | |
| JP6279081B2 (ja) | 光学分析装置 | |
| US4349738A (en) | Method of measuring the content of given element in a sample by means of X-ray radiation | |
| RU2108577C1 (ru) | Способ диагностики онкологического заболевания | |
| SU868503A1 (ru) | Рентгеновский спектрометр |