
全反射 X 射線熒光(TXRF)是一種源自能量色散 X 射(shè)線熒光(EDXRF)的技(jì)術,由於特殊的“X 射線光源-樣品-探測器“的(de)幾何結構,使得該技術在物理特性和分析應(yīng)用層麵都具有顯著優勢。

從 1985 年到 2020 年,科研產出(chū)量呈現逐年遞增態勢,此後保持穩定,年均國際(jì)論文發表量約為 70 篇。

TXRF 光譜技(jì)術具有以下(xià)顯著優勢:
⚫ 對樣品量需求很小,僅需將約 0.1 至 10 微克的樣品滴至載(zǎi)玻片上(shàng)即可
⚫ 無需額外做標準曲線,僅需添加內標即可實現樣品(pǐn)定量分析
⚫ 檢測限低至 ppb 級
⚫ 分析耗時短
⚫ 維護(hù)成本低
⚫ 能直接對固體(tǐ)和液體進行檢測,大部分樣(yàng)品無(wú)需消(xiāo)解即可直接測試
⚫ 檢測元(yuán)素含量範圍廣,無需稀釋,可同時滿足主量元素與痕(hén)量元素的(de)檢測需求

這(zhè)些特性使(shǐ)的 TXRF 技術應用領域十分廣泛,在生物醫學領域的應用主要表現在:
1, 顯微切片
采用冷凍切片機製備樣本,將厚度約 10um、濕重約 200ug 的樣本直接滴在石(shí)英載玻片上,並添加 10 納克 Ga 內標元素進行定量,應用於植物類及動物類食品(堅果、蘑菇(gū)、蝦 類)和多種組織樣本(肝髒、人肺)的研究。
2, 體液分析
⚫ 血清中的(de)元素檢測,例如研究表明:長期接觸 Pb 汙(wū)染的獻血者體內 Pb 濃(nóng)度明顯高於未暴(bào)露人群,暴露組Pb 濃度介於 230 至 680ppb 之間,而(ér)未暴(bào)露組濃度均低於 100ppb。
⚫羊水元素檢測,例(lì)如通過對人類羊水和(hé)胎盤樣本進行測試,可以分析(xī)金屬元素(Ni Sr Zn Ca Fe 等)含量與新生兒體重及母親年齡(líng)之間的關聯,TXRF 結果與 ICP-OES 結果相當
⚫ 腦脊液檢測,例如神經退行性疾病肌萎縮側索硬化症 ALS 患者組與健康對(duì)照的鋅(Zn)和氯(Cl)濃度存(cún)在顯著(zhe)差異。
⚫口(kǒu)腔液檢測,例如在吸煙者和非吸煙者的唾液樣本中,S、K 和 Ca 的濃度差異更為顯著。
⚫ 尿液檢測,TXRF 技術可(kě)對磁(cí)共振成像(MRI)患者在注射(shè) Gd 基造影劑後長達 20 小時內采集的尿液樣本進行分析,結合尿液檢測與血液 Gd 濃度評估,能夠有效監測 Gd 元素從患者體內的排泄動(dòng)力學。
⚫ 精液檢(jiǎn)測,研究發現,Se 含量降低會顯著損害精子參數,具體表現為精子濃度下降(jiàng)、活動能力減弱及形態異(yì)常。
3, 金屬蛋白
TXRF 技術可測定呼吸鏈複合物中金屬輔助因子的含量(liàng)。研究人員將從土壤反硝化副(fù)球菌中分離的雙末(mò)端氧化酶——細胞色素(sù) c 氧化酶和醌醇氧化酶(méi),從常規鹽緩衝液(yè)轉移至含 100mmol/L 三(羥甲基)氨基甲烷乙酸(TRIS)和 0.02%Triton X-100 的溶液中(zhōng),可以高精度地測定 Fe、Ni、Cu、Zn、Mn 和 Mo 等元素,此外,還(hái)可以測定(dìng)蛋白質樣品(pǐn)中(zhōng)的 S。
4, 細胞(bāo)質-沉澱
可測定不同腫(zhǒng)瘤性哺乳動物培養細胞中的(de) Cu、Fe、Zn、Ca 和 S 含(hán)量。

5, 癌(ái)症研(yán)究
⚫ 抗腫瘤化合物的作用,苯丙氨酸衍生(shēng)物的雙核 Rh(II)配合物作為結腸癌的潛在抗癌劑,根(gēn)據配合物(wù)配體類型及其配(pèi)位數,通過 TXRF 技術可以測定人(rén)結腸 HT-29 細胞內(nèi)的銠(Rh)含量在 25 至 2500ng/106個細胞之間變化
⚫ 腫瘤-癌組織,可將腫瘤(liú)細胞或健康細胞直接沉積在(zài)載(zǎi)玻片上來實現癌細胞的元素分(fèn)析,該(gāi)方法(fǎ)已成功(gōng)應用於人類結腸腺癌樣本,對銅(Cu)、鋅(Zn)和鐵(Fe)的含量進行檢測
6, 植物(wù)細胞(bāo)係統
苔蘚很早就被評估為環境汙染評估的潛在候選對(duì)象,對三種不同苔蘚樣本進(jìn)行微量元素檢測(cè),共測定約 20 種元素,檢測限通常在 0.2-0.5 微克/克之間。研究發(fā)現(xiàn),不(bú)同采樣點的苔蘚樣本在有害金屬汙染程度上存在顯著差異。部分樣本的檢測結果表明,TXRF 分析法可作為植物樣本常規監測(cè)的有效手段。
7, 微生物係統
TXRF 技術可用於監測貝氏不(bú)動杆菌(ANCR,Beijerinckia beijerinckii)中六價鉻(Cr(VI))生物富集過(guò)程的動力學特征。研究結果表明,這種新(xīn)型不動杆(gǎn)菌菌株能夠有效降低培養基中的 Cr 含量。因(yīn)此,該菌株可作為有潛力的微生物,用於(yú)對受六價鉻(gè)(Cr (VI))汙染(rǎn)的廢水進行生物修複。
8, 醫用納米粒子
金納米顆粒(AuNPs)在生物醫學領(lǐng)域具(jù)有多種應用(yòng),但其(qí)對(duì)人(rén)體的影響尚未完全明確。通過TXRF 技術可測定 Au 納米顆粒含量。相關團隊通過靜脈注射小鼠,係統研究金納(AuNRs)在多個器官中的生物累積動力學。







