Oznaczanie metali i innych biogennych pierwiastków w materiale biologicznym o potencjale diagnostycznym za pomocą fluorescencyjnego spektrometru rentgenowskiego

Metoda XRF (X-Ray Fluorescence Spectroscopy) jest obecnie najczęściej stosowaną techniką analityczną w badaniach nieniszczących. Ze względu na szybkość analizy i możliwość wykonania

pomiarów bez jakiegokolwiek przygotowania próbek XRF znajduje szerokie zastosowanie. Ogromną zaletą techniki XRF jest możliwość wykonania oznaczeń przy zminimalizowanym etapie przygotowania próbki. Zazwyczaj metale oznaczane są za pomocą atomowej spektrometrii atomowej (GF AAS) oraz ICP MS. W obu przypadkach duży wpływ na dokładność metody mają interferencje chemiczne i fizyczne, które są niwelowane poprzez przeprowadzenie czasochłonnego procesu mineralizacji. Dodatkowo XRF umożliwia przeprowadzenia analizy wielopierwiastkowej podczas 4-minut (w przeciwieństwie do AAS) bez użycia kosztownych gazów technicznych (helu i argonu, w przeciwieństwie do ICP MS i GF AAS). Pierwsze próbne pomiary z użyciem aparatu XRF pokazały, że w materiałach biologicznych (włosach, paznokciach i suchej kropli krwi) możliwe jest oznaczenie Ca, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, V, Zn oraz S i P (wysokość sygnałów była ponad 10-krotnie wyższa od szumów). Aparat można także wykorzystać do określania zawartości metali w suplementach diety, żywności, materiale pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego.

Celem projektu jest opracowanie metody oznaczania metali w materiałach pochodzenia biologicznego (włosach, paznokciach, moczu, krwi i innych) o dużym znaczeniu w diagnostyce medycznej, dietetyce i toksykologii oraz wdrożenie opracowanej metodyki do działalności spółki. W projekcie zostanie wykorzystany fluorescencyjny spektrometr rentgenowski (XRF), który w porównaniu ze starszymi aparatami tego typu, oferuje poprawioną czułość i umożliwia wykonanie analizy ilościowej wielu pierwiastków na poziomie śladów. Zaletą tej techniki w porównaniu do bardzo czułej i popularnej spektrometrii mas z jonizacją w plazmie indukcyjnie sprzężonej (ICP MS) jest mniejszy koszt aparatury, eksploatacji i możliwość wykonania analiz dla materiału stałego. Wyzwaniem w tym projekcie jest brak dostępnych substancji wzorcowych w postaci materiałów stałych o takiej samej lub podobnej matrycy do wykonania kalibracji aparatu w celu zapewnienia między laboratoryjnej spójności pomiarowej. 

Projekt POIR.01.01.01-00-0120/18 realizowany w ramach działania 1.1.1. Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój. Dofinansowanie 1 423 494 zł