Quang phổ Raman nhìn vào bên trong lọ của Charles Darwin
Các nhà nghiên cứu Vương quốc Anh đã phân tích thành công chất bảo quản trong một số lọ chứa mẫu vật lịch sử của Charles Darwin mà không cần mở hộp đựng.
Một nhóm từ-nhà cung cấp thiết bị khoa học đời sống Agilent Technologies và Cơ sở Laser Trung tâm của Hội đồng Cơ sở Khoa học và Công nghệ Vương quốc Anh đã sử dụng phương pháp quang phổ Raman bù đắp không gian (SORS).
Sara Mosca từ Cơ sở Laser Trung tâm cho biết: “Cho đến nay, việc hiểu được chất lỏng bảo quản trong mỗi lọ có nghĩa là phải mở chúng, điều này có nguy cơ bay hơi, ô nhiễm và khiến mẫu vật bị tổn hại về môi trường”. “Phương pháp SORS có thể theo dõi và chăm sóc những mẫu vật quý giá này mà không ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của chúng”.
SORS, được phát triển lần đầu tiên tại Phòng thí nghiệm Rutherford Appleton của STFC vào năm 2006, được thiết kế để chống lại khả năng hạn chế của Raman thông thường trong việc thâm nhập ra ngoài các bề mặt và thu thập thêm dữ liệu về thành phần dưới bề mặt của mẫu.
Agilent đã mua lại SORS và công nghệ Raman khác từ STFC vào năm 2017, như một phần trong nỗ lực mở rộng ứng dụng cho quang phổ Raman nói chung.
Không giống như thiết lập tán xạ ngược Raman{0}}thông thường, SORS sử dụng độ lệch vật lý giữa vùng của mẫu bị kích thích bởi tia laser và vùng mà máy dò thu thập thông tin, theo dữ liệu sản phẩm của Agilent.
Trong khi việc phát hiện Raman trực tiếp mà không có phần bù vật lý này mang lại phổ giàu thông tin lớp trên cùng thì hình học phần bù sẽ thu thập tín hiệu Raman có thể phát hiện được kích thích ở hầu hết các khu vực, chủ yếu là từ bên dưới bề mặt mẫu. Kết quả là một quang phổ có nguồn gốc từ các phân tử dưới bề mặt.
Agilent lưu ý: “Việc thăm dò có chọn lọc đạt được bằng cách kiểm soát độ lệch giữa vùng phát hiện và vùng kích thích”. "Độ lệch càng lớn thì khu vực được thẩm vấn càng cách xa bề mặt."
Quang phổ Raman để bảo tồn và quản lý sưu tầm
Việc bảo tồn mẫu vật lâu dài trong bảo tàng phụ thuộc vào độ ổn định hóa học của chất lỏng bảo quản mà chúng được lưu trữ. Thành phần của những chất lỏng này trong lịch sử rất khác nhau, vì vậy việc xác định và giám sát chúng là điều cần thiết cho việc lập kế hoạch bảo tồn mẫu vật.
Trong bối cảnh bảo tàng hoặc lưu trữ, kỹ thuật SORS cung cấp một lộ trình để phân tích các vật liệu đó đồng thời giảm hiệu quả nhiễu huỳnh quang và tín hiệu Raman từ chính vật chứa. Được mô tả trong ACS Omega, nghiên cứu mới này là nghiên cứu đầu tiêntại chỗđặc tính hóa học của chất lỏng lịch sử sử dụng SORS trong môi trường bảo tàng.
Một bộ gồm 46 mẫu vật mang tính lịch sử tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên ở Luân Đôn, bao gồm một số do Charles Darwin thu thập và được lưu trữ trong nhiều hỗn hợp ethanol, metanol và formaldehyde, đã được kiểm tra bằng thiết bị SORS cầm tay- của Agilent Resolve. Sau đó, dữ liệu quang phổ được ghi lại sẽ được so sánh với nhiều giải pháp hiệu chuẩn khác nhau và được kiểm tra dựa trên hồ sơ giám tuyển của Bảo tàng cho từng lọ.
Dự án lưu ý trong bài báo: “Phương pháp này xác định chính xác chất lỏng bảo quản trong 78,5% trường hợp và cho thấy sự đồng ý một phần trong 15% khác, thường là với các giải pháp tương tự về mặt trực quan hoặc phức tạp về mặt hóa học”.
"Chỉ có 3 mẫu (6,5 phần trăm) bị phân loại sai hoặc không được phân loại. Ngoài ra, phương pháp này cho phép phân biệt giữa các loại hộp đựng bằng thủy tinh và/hoặc nhựa khác nhau, cung cấp thông tin chi tiết tiềm năng về các tương tác-của hộp đựng chất lỏng và điều kiện bảo quản trước đây."
Điều này có nghĩa là SORS có thể không chỉ xác định hồi cứu các hóa chất lịch sử mà còn giúp người quản lý theo dõi những thay đổi hóa học đã diễn ra theo thời gian, hỗ trợ các nỗ lực bảo tồn của họ một cách rộng rãi hơn.
Wren Montgomery từ Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên cho biết: “Công việc này là bước tiếp theo trong việc thể hiện cam kết của Bảo tàng trong việc thay đổi nghiên cứu về lịch sử tự nhiên”. "Việc phân tích các điều kiện bảo quản các mẫu vật quý giá và hiểu rõ chất lỏng mà chúng được lưu giữ có thể có ý nghĩa rất lớn đối với cách chúng ta chăm sóc các bộ sưu tập và bảo quản chúng cho nghiên cứu trong tương lai trong nhiều năm tới."
