I biologiska system, kol-14 kan användas som ett biokemiskt spårämne för att spåra mikrodoser av näringsämnen, toxiner och läkemedel hos människor och djur. Upphovsman:Lawrence Livermore National Laboratory
Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) forskare har utvecklat en laserbaserad bordsskiva för att mäta kol-14 (radiokol).
I biologiska system, kol-14 ( 14 C) kan användas som ett biokemiskt spårämne för att spåra mikrodoser av näringsämnen, toxiner och läkemedel hos människor och djur. Till exempel, de 14 C kan fästas på ett vitamin. När en människa intar vitaminet, forskare kan spåra hur mycket av vitaminet som metaboliseras och hur mycket som utsöndras genom urinanalys.
För spårstudier i biokemiska system, 14 C -koncentrationer måste mätas exakt vid och över det naturliga överflödet. Förr, detta gjordes vanligtvis med acceleratormasspektrometri (AMS). AMS öppnade nya försöksregimer, såsom läkemedelsförsök i human fas med användning av subterapeutiska doser. Dock, AMS komplexitet och kostnad har begränsat denna mätmetod och andra derivattekniker. På grund av AMS begränsningar, Livermore -forskare utvecklade en ny enhet för biologiska spårämnesstudier.
Cavity ring-down spectroscopy (CRDS) har framkommit som en laserbaserad metod som kan 14 C -mätningar. Livermore-forskare utvecklade en CRDS-spektrometer som kan mäta kol-14 för biologiska studier. "Vi har utvecklat en 14 C -spektrometer som balanserar komplexitet och känslighet för biologiska 14 C -mätningar, "sa Daniel McCartt, projektledare. "Den använder robust, mogen hårdvara, lämplig för en nyckelfärdig operation. "
Labs Center for Mass Spectrometry (CAMS) samarbetar med Picarro Inc. Det nya laserbaserade systemet kompletterar jonkällacceleratorn med en mer tillgänglig, bordsskiva, som patenterades förra veckan.
Biologiska prover måste homogeniseras, torkades och brändes sedan till koldioxid för både AMS och CRDS. För traditionell AMS, koldioxiden reduceras sedan till grafit. Detta kräver cirka 12 timmar. CRDS -systemet mäter 14 C -halten i den förbrända koldioxiden, och ett prov kan beredas på några minuter.
För en farmakokinetisk fallstudie, forskare använde marsvin som modellorganism och kol-14-halten i prover mättes med CRDS och jämfördes med AMS-resultat. Marsvin doserades med 100 mg av en oximacetyltransferasreaktor, och vävnads- och plasmaprover togs i en geometrisk tidsserie. Marsstudie-CRDS-fallstudien reproducerade AMS-resultaten exakt med relativt enkel hårdvara, och noll dagliga justeringar av det optiska CRDS-systemet.
