Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Spektroskopia mössbauerowska jako narzędzie do badania kosmosu i mózgu

Duda Przemysław

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Fizyka

2021

z. 60

3--115

W niniejszej pracy przedstawione zostały wyniki badań meteorytów i próbek biologicznych, przeprowadzonych w ostatnim czasie w kierowanym przeze mnie Laboratorium Spektroskopii Mössbauerowskiej. Badania te dotyczyły między innymi opracowania nowej metody pozwalającej na dokonywanie wstępnej klasyfikacji chondrytów zwyczajnych. Równolegle do badań dotyczących meteorytów zostało zaproponowane użycie spektroskopii mössbauerowskiej do badania próbek biologicznych. Widma mössbauerowskie chondrytów zwyczajnych składają się z dwóch dubletów ze względu na obecność żelaza paramagnetycznego w oliwinach i piroksenach oraz dwóch sekstetów pochodzących od magnetycznie uporządkowanego żelaza obecnego w fazach metalicznych i troilicie. Powierzchnie spektralne różnych faz mineralogicznych w meteorytach, określone przez zastosowanie spektroskopii mössbauerowskiej, są proporcjonalne do liczby atomów żelaza w danej fazie mineralogicznej. Ta właściwość widm mössbauerowskich stanowiła podstawę do skonstruowania metody klasyfikacji chondrytów zwyczajnych. Metoda ta wykorzystuje pola powierzchni spektralnych widm mössbauerowskich, które analizowane są za pomocą wielowymiarowej analizy dyskryminacyjnej i odległości Mahalanobis. Metoda ta nosi nazwę 4M i pozwala określić prawdopodobieństwo przynależności chondrytu zwyczajnego do danego typu - H, L lub LL. Spektroskopia mössbauerowska nie jest rutynowo stosowana do oznaczania stężenia żelaza. Ponieważ jednak ta metoda nie wymaga wstępnej obróbki próbek przed pomiarem, może mieć ona ogromne znaczenie dla oceny stężenia żelaza w próbkach, które można następnie wykorzystać do dalszych badań. Próbki biologiczne są tego dobrym przykładem. Uważa się, że żelazo może odgrywać ważną rolę w neurodegeneracji. W pracy przedstawione zostały wyniki badań porównawczych obszarów ludzkiego mózgu (kontrolnych i patologicznych), przeprowadzonych za pomocą technik spektroskopii mössbauerowskiej i obrazowania metodą rezonansu magnetycznego. Spektroskopia mössbauerowska wykazała wyższe stężenie żelaza w atypowym parkinsonizmie (nazywanym postępującym porażeniem nadjądrowym) w obszarach mózgu takich jak istota czarna (substantia nigra) oraz gałka blada (globus pallidus) w stosunku do próbek stanowiących grupę kontrolną. W pozostałych chorobach neurodegeneracyjnych nie zarejestrowano wzrostu stężenia żelaza w tkankach mózgowych. Ze względu na fakt, że określenie roli żelaza może wnieść bardzo wiele w zrozumienie mechanizmów powstawania i rozwoju chorób neurodegeneracyjnych, badania mössbauerowskie próbek mózgowych stanowią ciekawy i perspektywiczny kierunek badań, który wymaga przeprowadzenia dalszych pomiarów i analiz.

This work presents the recent research results related to meteorites and biological samples conducted in the Mössbauer Spectroscopy Laboratory led by the Author. These studies concerned, among others, the development of a new method allowing for the preliminary classification of ordinary chondrites. Parallel to the research on meteorites, it was proposed to use Mössbauer spectroscopy to study biological samples. The Mössbauer spectra of ordinary chondrites consist of two doublets due to the presence of paramagnetic iron in olivines and pyroxenes and two sextets derived from magnetically ordered iron present in metallic and troilite phases. The spectral areas of various mineralogical phases in meteorites; determined by the use of Mössbauer spectroscopy; are proportional to the number of iron atoms in this mineralogical phase. This property of the Mössbauer spectra formed the basis for constructing a method for classifying ordinary chondrites. This method uses the spectral surface areas of the Mössbauer spectra, which are analysed using multidimensional discriminant analysis and Mahalanobis distances. This method is called 4M and allows one to determine the probability of belonging to one of the types of ordinary chondrites - H, L or LL. Mössbauer spectroscopy in not routinely used to determine iron concentration. However, as this method does not require pre-treatment of samples prior to measurements, it can be of great importance for assessing iron in samples that can then be used for further testing. Here, biological samples are a good example. It is believed that iron can play an important role in neurodegeneration. Thus, the work presents the results of comparative studies of areas of the human brain (control and pathological) carried out using Mössbauer spectroscopy techniques and magnetic resonance imaging. Mössbauer spectroscopy showed a higher concentration of iron in atypical parkinsonism (called progressive supranuclear palsy) in areas of the brain such as substantia nigra and globus pallidus compared to control group samples. In other neurodegenerative diseases, no increase in iron concentration in brain tissues was recorded. Due to the fact that determining the role of iron can contribute a lot to understanding the mechanisms of the formation and development of neurodegenerative diseases, Mössbauer studies of brain samples are an interesting direction of research that requires further measurements and analyses.