Charité-Universitätsmedizin 的一組醫(yī)學(xué)研究人員在 BESSY II 分析了聚焦高能 X 射線對魚類和哺乳動(dòng)物骨骼樣本的損傷。通過結(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，如果長時(shí)間測量，X 射線方法可能會影響骨骼樣本。
他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《自然通訊》雜志上。
人們早就知道，超過一定劑量后，X 射線會損害活組織，因此 X 射線有明確的醫(yī)學(xué)指示，可以將輻射暴露降至最低。在對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)，研究人員依賴于越來越強(qiáng)大的 X 射線源。
魚類和哺乳動(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^更強(qiáng)烈的 X 射線獲得更大的景深和更高的分辨率，”Charité-Universitätsmedizin 的 Paul Zaslansky 博士說。Zaslansky 和他的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在已經(jīng)在 BESSY II 的 MySpot 光束線上分析了魚類和哺乳動(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，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)和物理過程。Zaslansky 說：“與更硬的 X 射線同步加速器源相比，BESSY II 中靈敏的探測器和相當(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
“我們在二次諧波激光掃描顯微鏡下檢查了樣品，以對蛋白質(zhì)纖維進(jìn)行成像，”第一作者 Katrein Sauer 解釋說，她正在 Zaslansky 的團(tuán)隊(duì)攻讀博士學(xué)位。她與 HZB 專家 Ivo Zizak 博士一起，用精確校準(zhǔn)的 X 射線照射了梭子魚、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。“來自 X 射線的高能光子會引發(fā)一系列電子激發(fā)。礦物質(zhì)中鈣和磷的電離會破壞骨骼中的膠原蛋白等蛋白質(zhì)，”紹爾說。膠原蛋白的分解隨著照射時(shí)間的延長而增加，但即使在高通量下短時(shí)間照射也會出現(xiàn)。
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