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1、击穿光谱激光在生物医学领域的最新进展激光诱导击穿光谱(lib)可以用来确定固体、液体、胶体,和生物样品。它是一种很有前途的分析和表征技术组成了各种各样的物体。简要综述了基本原则和技术方面的唇边,和最近的进步的各种应用该技术在生物医学的领域进行了详细综述,包括bio-aerosols检测和识别,组织分析、矿物分析在人体,检测中锌的人类的皮肤。最后新方法和在生物医学的发展前景进行了展望lib技术领域作了简要的论述。关键词:生物医药、唇边,元素分析、原子发射光谱。1、介绍至少有大约40化学元素在生活生长在一个人类
2、的身体中。这些元素可以分为三类:主要的群体构成H,C、N、O(~96.6%);微量元素组成的团体钠、镁、磷、硫、氯、钾、钙、铁、锰、钴、锌和镍(<5%);小群微量元素包括V,钼、李、氟、硅、像、溴、锡、我和巴(0.001%)。研究可能有些元素之间的关系与疾病经常在医学专家”生物学家很有趣。实行不同的技术探讨消费之间的相关性某些元素和某些类型的疾病,包括互补DNA芯片和系列分析基因表达[1];matrix-assisted激光解吸电离质谱(2、3)和表面增强激光解吸电离质谱[4];x光片proton-indu
3、ced荧光,x射线荧光[5,6]。所有这些技术共同的缺点被耗时的,昂贵的,并且需要样品制备相对复杂。综述了现代分析技术基于电磁辐射产生的排放激励后原子或分子离子,具有激光诱导击穿光谱命名(libs)。技术是一个有用的lib确定方法元素构成各种固体、液体、气体。有许多优点,表1中描述的,众多实验以及理论研究结果发现在文学以及一些评论文献[7、8、9、10]和[11最近的三个课本,12、13]已经被发表。然而,只有几句话生物医学领域中的相关分析样品用唇边报道迄今为止。检测生物样本因为已成为迫切的威胁生物吗战争和
4、流行病传播。表一：优势1、需要很少或没有样品制备。结果是增加产量,更方便和更少的机会污染的发生。2、多才多艺的抽样所有的媒体,包括固体、气体或液体(也指导和non-conducting材料)。3、很少量的样品(0.1µg1毫克)被蒸发,所以唇边可以被视为准无损。4、允许高硬度材料的分析,是很难消化或溶解(例如,陶瓷、眼镜和超导体)。5、分析提供了一个micro-regions空间分辨率为1-100µm。6、分析了多元素可以同时进行。7、直接检测潜在悬浮微粒(固体或液体粒子的气体介质)或周围的空气。8、分析简
5、单、快速(烧蚀和激励过程进行单步)。翻译人：孙凯文二、激光诱导击穿光谱（Laser-inducedBreakdownSpectroscopy）的基本原则1960年，红宝石晶体在激光手术后不久被首次报道。Brech和Cross证明第一个有用的激光等离子在一个表面上。这就是激光诱导击穿光谱技术的诞生，并且这个方法在随后的几年里发展成为了重要的里程碑。激光诱导击穿光谱是原子发射光谱的方法之一，能够确定样品的元素成份(固体、液体、气体)。在激光诱导击穿光谱中，一个高能量的聚焦激光脉冲聚焦于一个样品，形成蒸腾和被激发
6、的等离子体，如图一所示，这个光谱用来确定样品的元素组成成分。图一：三、仪表图2所示是一个在我们实验室建成的典型的激光诱导击穿光谱实验装置示意图。用一个镜头（典型的短脉冲或准分子）从激光脉冲中观察样品表面一场宽带连续光释放的过程，这是激光等离子体形成的过程。然后第二个镜头回收等离子体光准分子，或者如图2所示，通过光纤。被任意一种组件收集起来的光都将被运往一个频率分散或选择性的装置进行检测。每个发射的激光产生一个独立的激光诱导击穿光谱测量结果。这个光谱将通过一个给定的检测器被记录下来。检测器包括光电倍增管(PM
7、T),照片二极管阵列(PDA),电荷藕合设备(CCD),和强化电荷藕合器件。(ICCD)。因为ICCD可以在皮秒动力学测量下进行排序，并且具有良好的信号—数字比，因此成为了时下流行的激光诱导击穿光谱器件。根据用途，火花的时间分辨率能够改善信号--数字比或者屏蔽来自连续、行或分子带光谱的影响。商用的LIBS仪器近几年开始出现，通过继续的学习和研究来改善仪器的检测范围,精度和准确性是必需的。图二：典型libs实验器材翻译人：谢凡四、生物药物科学方面激光诱导击穿光谱仪的应用4.1.生物性气溶胶分析最近几年，对于微
8、粒、气溶胶和细胞的分析已经引发了很高的热潮，尤其是对生物性气溶胶（细菌、真菌、病毒、花粉）的讨论更是受到广泛的关注。这不仅因为他们在生活中无处不在，而且是生物战争的威胁、疫情的蔓延所要求的——吸入微量的生物性气溶胶便能引起疾病或有毒的过敏反应。因此，对空气中微粒存在性和实际浓度的监测及目的，人们有着极高的热情。对于原位、即时的金属类气体及气溶胶阶段微粒的测量，激光诱导击穿光谱仪是已知技术中最方便使用的。时间分辨光
