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Nano-FTIR 应用案例2-生物矿物质化学检测
 
以nano-FTIR对生物材料中矿物质进行化学成像
 
现代诸多纳米成像技术,如X射线,电镜,隧道/力学扫描显微镜等,均可以得到纳米颗粒的型貌信息。但是,以上技术都无法有效地获得样品的化学识别,更无法获得局部的矿物质种类的鉴定。本文第一次以自然纳米结构(贝壳和骨质中的矿物质颗粒)的化学鉴定,证明通过红外近场显微镜技术能够解决以上问题。 纳米傅立叶红外光谱(nano-FTIR)是通过将傅立叶变换红外光谱技术(FTIR) 与散射式扫描近场光学显微技术(s-SNOM)结合获得的。对紫贻贝贝壳横截面抛光处理后,通过Nano-FTIR可以重复的观察到生物钙质微晶体的声子共振,以及生物文石质上明显不同的光谱特征。更重要的是,本研究第一次在紫贻贝贝壳中发现了尺寸为20nm左右、稀疏分布的纳米颗粒,其显著不同的光谱特征表明这些纳米颗粒为磷化物晶体。对人类牙齿界面的研究观察到了多组分磷酸盐的红外吸收峰。这些光谱在牙本质小管附近有明显的特征变换,证明了磷灰石纳米晶体的化学与结构的变化。红外光谱峰的强弱对应矿物质浓度变化,这点通过电镜得到印证。Nano-FTIR对结构的畸变反应敏感,因此非常适用于对生物矿物质形成和老化的研究。总体来说nano-FTIR适用于从微纳加工到临床骨科研究等多种学科中涉及复合材料的分析和鉴定工作。
                   
 Further Reading:
"Nano-FTIR chemical mapping of minerals in biological materials”,
S. Amarie, P. Zaslansky, Y. Kajihara, E. Griesshaber,
W. W. Schmahl and F. Keilmann,
Beilstein J. Nanotechnol. 3, 312(2012).
 
 
     
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