ينظر مطياف رامان داخل جرار تشارلز داروين
نجح باحثون بريطانيون في تحليل المواد الحافظة الموجودة في بعض جرار العينات التاريخية لتشارلز داروين دون فتح الحاويات.
استخدم فريق من شركة Agilent Technologies التي تقدم معدات العلوم الحياتية ومرفق الليزر المركزي التابع لمجلس مرافق العلوم والتكنولوجيا في المملكة المتحدة منهج تحليل رامان الطيفي (SORS) للإزاحة المكانية.
وقالت سارة موسكا من مرفق الليزر المركزي: "حتى الآن، كان فهم سائل الحفظ الموجود في كل وعاء يعني فتحها، مما قد يؤدي إلى التبخر والتلوث وتعريض العينات لأضرار بيئية". "يمكن لنهج SORS مراقبة هذه العينات التي لا تقدر بثمن والعناية بها دون المساس بسلامتها."
تم تصميم SORS، الذي تم تطويره لأول مرة في مختبر رذرفورد أبليتون التابع لشركة STFC في عام 2006، لمواجهة قدرة رامان التقليدية المحدودة على اختراق الأسطح، وجمع المزيد من البيانات حول التركيبة تحت سطح العينة.
استحوذت Agilent على SORS وتقنيات رامان الأخرى من STFC في عام 2017، كجزء من جهودها نحو توسيع تطبيقات التحليل الطيفي رامان بشكل عام.
على عكس إعداد تشتت رامان الخلفي التقليدي، يستخدم SORS إزاحة مادية بين منطقة العينة التي يتم تحفيزها بواسطة الليزر والمنطقة التي يجمع الكاشف منها المعلومات، وفقًا لبيانات منتج Agilent.
في حين أن اكتشاف رامان المباشر بدون هذا الإزاحة المادية ينتج عنه طيف غني بمعلومات الطبقة العليا، فإن هندسة الإزاحة تجمع إشارة رامان القابلة للاكتشاف والمحفزة في معظم المناطق، معظمها من أسفل سطح العينة. والنتيجة هي طيف مشتق من الجزيئات الموجودة تحت السطح.
وأشار أجيلنت إلى أن "الفحص الانتقائي يتم تحقيقه من خلال التحكم في الإزاحة بين منطقة الكشف ومنطقة الإثارة". "كلما كان الإزاحة أكبر، كانت المنطقة التي تم استجوابها بعيدة عن السطح."
مطيافية رامان لإدارة الحفظ والتحصيل
يعتمد حفظ العينات على المدى الطويل-في المتحف على الاستقرار الكيميائي لسوائل الحفظ التي يتم تخزينها فيها. لقد تنوعت تركيبات تلك السوائل تاريخيًا على نطاق واسع، لذا فإن تحديدها ومراقبتها أمر ضروري لتخطيط حفظ العينات.
في سياق المتحف أو الأرشيف، توفر تقنية SORS طريقًا لتحليل تلك المواد مع تقليل التألق وتداخل إشارة رامان بشكل فعال من الحاوية نفسها. الدراسة الجديدة، الموصوفة في ACS Omega، هي الأولىفي الموقعالتوصيف الكيميائي للسوائل التاريخية باستخدام SORS في محيط المتحف.
تم فحص مجموعة مكونة من 46 عينة تاريخية في متحف التاريخ الطبيعي بلندن، بما في ذلك بعض العينات التي جمعها تشارلز داروين وتم تخزينها في تركيبات مختلفة من الإيثانول والميثانول والفورمالدهيد، باستخدام جهاز SORS المحمول باليد من Agilent's Resolve. تمت بعد ذلك مقارنة البيانات الطيفية المسجلة مع مجموعة متنوعة من حلول المعايرة، ومقارنتها بسجلات تنظيم المتحف لكل جرة.
وأشار المشروع في ورقته البحثية إلى أن "الطريقة حددت بدقة سوائل الحفظ في 78.5% من الحالات وأظهرت توافقًا جزئيًا في 15% أخرى، غالبًا مع حلول متشابهة بصريًا أو معقدة كيميائيًا".
"تم تصنيف 3 عينات فقط (6.5 بالمائة) بشكل خاطئ أو غير مصنف. بالإضافة إلى ذلك، سمح هذا النهج بالتمييز بين الأنواع المختلفة من الحاويات الزجاجية و/أو البلاستيكية، مما يوفر رؤى محتملة حول تفاعلات حاويات السوائل- وظروف التخزين التاريخية."
وهذا يعني أن SORS قد لا يقتصر على تحديد المواد الكيميائية التاريخية بأثر رجعي فحسب، بل يساعد أيضًا القيمين على مراقبة التغيرات الكيميائية التي حدثت مع مرور الوقت، مما يساعد في جهود الحفاظ عليها على نطاق أوسع.
وقال رين مونتغمري من متحف التاريخ الطبيعي: "هذا العمل هو الخطوة التالية في إظهار التزام المتحف بتغيير دراسة التاريخ الطبيعي". "إن تحليل ظروف تخزين العينات الثمينة، وفهم السائل الذي يتم حفظها فيه، يمكن أن يكون له آثار كبيرة على كيفية رعاية المجموعات والحفاظ عليها للبحث المستقبلي لسنوات قادمة."
