Charité-Universitätsmedizin 的一組醫(yī)學(xué)研究人員在 BESSY II 分析了聚焦高能 X 射線(xiàn)對(duì)魚(yú)類(lèi)和哺乳動(dòng)物骨骼樣本的損傷。通過(guò)結(jié)合顯微鏡技術(shù)，科學(xué)家們能夠記錄由礦物晶體發(fā)射的電子引起的膠原纖維破壞。研究人員得出結(jié)論，如果長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量，X 射線(xiàn)方法可能會(huì)影響骨骼樣本。
他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《自然通訊》雜志上。
人們?cè)缇椭?，超過(guò)一定劑量后，X 射線(xiàn)會(huì)損害活組織，因此 X 射線(xiàn)有明確的醫(yī)學(xué)指示，可以將輻射暴露降至最低。在對(duì)骨骼等礦化組織樣本的性質(zhì)和特征進(jìn)行基礎(chǔ)研究時(shí)，研究人員依賴(lài)于越來(lái)越強(qiáng)大的 X 射線(xiàn)源。
魚(yú)類(lèi)和哺乳動(dòng)物的骨頭
“直到現(xiàn)在，格言實(shí)際上是：更多的通量和更高的能量更好，因?yàn)槟憧梢酝ㄟ^(guò)更強(qiáng)烈的 X 射線(xiàn)獲得更大的景深和更高的分辨率，”Charité-Universitätsmedizin 的 Paul Zaslansky 博士說(shuō)。Zaslansky 和他的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在已經(jīng)在 BESSY II 的 MySpot 光束線(xiàn)上分析了魚(yú)類(lèi)和哺乳動(dòng)物的骨骼樣本。
BESSY II 產(chǎn)生具有良好特征的寬范圍 X 射線(xiàn)，精確聚焦在中間能量范圍內(nèi)，可以深入了解材料中最精細(xì)的結(jié)構(gòu)，甚至化學(xué)和物理過(guò)程。Zaslansky 說(shuō)：“與更硬的 X 射線(xiàn)同步加速器源相比，BESSY II 中靈敏的探測(cè)器和相當(dāng)溫和的輻照條件使我們能夠在各種骨骼樣本上證明膠原纖維會(huì)因礦物納米晶體中的輻照吸收而受損。” .
蛋白質(zhì)纖維成像
“我們?cè)诙沃C波激光掃描顯微鏡下檢查了樣品，以對(duì)蛋白質(zhì)纖維進(jìn)行成像，”第一作者 Katrein Sauer 解釋說(shuō)，她正在 Zaslansky 的團(tuán)隊(duì)攻讀博士學(xué)位。她與 HZB 專(zhuān)家 Ivo Zizak 博士一起，用精確校準(zhǔn)的 X 射線(xiàn)照射了梭子魚(yú)、豬、牛和老鼠的骨骼樣本。
光束留下了破壞痕跡，在共焦和電子顯微鏡圖像中清晰可見(jiàn)。“來(lái)自 X 射線(xiàn)的高能光子會(huì)引發(fā)一系列電子激發(fā)。礦物質(zhì)中鈣和磷的電離會(huì)破壞骨骼中的膠原蛋白等蛋白質(zhì)，”紹爾說(shuō)。膠原蛋白的分解隨著照射時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，但即使在高通量下短時(shí)間照射也會(huì)出現(xiàn)。
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