Рамановская спектроскопия заглянула в банки Чарльза Дарвина
Британские исследователи успешно проанализировали консерванты в некоторых исторических банках с образцами Чарльза Дарвина, не открывая контейнеры.
Команда компании Agilent Technologies, поставщика оборудования для-научных исследований и Центрального лазерного центра Совета по науке и технологиям Великобритании, применила подход рамановской спектроскопии с пространственным смещением (SORS).
«До сих пор понимание того, какая консервационная жидкость находится в каждой банке, означало ее открытие, что грозило испарением, загрязнением и подверганием образцов воздействию окружающей среды», — сказала Сара Моска из Центрального лазерного центра. «Подход SORS позволяет осуществлять мониторинг и уход за этими бесценными образцами, не ставя под угрозу их целостность».
SORS, впервые разработанный в лаборатории Резерфорда Эпплтона STFC в 2006 году, предназначен для противодействия ограниченной способности традиционного комбинационного рассеяния света проникать за пределы поверхностей и сбора большего количества данных о подповерхностном составе образца.
Agilent приобрела SORS и другие рамановские технологии у STFC в 2017 году в рамках своих усилий по расширению применения рамановской спектроскопии в целом.
В отличие от традиционной установки комбинационного обратного -рассеяния, SORS использует физическое смещение между областью образца, возбуждаемой лазером, и областью, из которой детектор собирает информацию, согласно данным продукта Agilent.
В то время как прямое рамановское детектирование без этого физического смещения дает спектр, богатый информацией верхнего слоя, геометрия смещения собирает обнаруживаемый рамановский сигнал, стимулированный в большинстве областей, в основном из-под поверхности образца. В результате получается спектр, полученный из подповерхностных молекул.
«Селективное зондирование достигается за счет контроля смещения между областью обнаружения и областью возбуждения», — отмечает компания Agilent. «Чем больше смещение, тем дальше от поверхности находится опрашиваемая область».
Рамановская спектроскопия для консервации и управления коллекциями
Долгосрочная-консервация образцов в музее зависит от химической стабильности консервирующих жидкостей, в которых они хранятся. Составы этих жидкостей исторически сильно различались, поэтому их выявление и мониторинг имеют важное значение для планирования сохранения образцов.
В музейном или архивном контексте метод SORS предлагает способ анализа этих материалов, одновременно эффективно снижая флуоресценцию и помехи рамановскому сигналу от самого контейнера. Новое исследование, описанное в ACS Omega, является первымна местехимическая характеристика исторических жидкостей с использованием SORS в музейных условиях.
Набор из 46 исторических образцов из лондонского Музея естественной истории, в том числе некоторые из них, собранные Чарльзом Дарвином и хранившиеся в различных комбинациях этанола, метанола и формальдегида, были исследованы с помощью ручного-устройства SORS компании Agilent Resolve. Записанные спектральные данные затем сравнивались с различными калибровочными растворами и сверялись с кураторскими записями музея для каждой банки.
«Метод точно идентифицировал консервационные жидкости в 78,5 процентах случаев и показал частичное совпадение еще в 15 процентах, часто с визуально похожими или химически сложными растворами», — отмечается в документе проекта.
«Только 3 образца (6,5 процента) были неправильно классифицированы или не классифицированы. Кроме того, этот подход позволил различать разные типы стеклянных и/или пластиковых контейнеров, что позволило получить потенциальное представление о взаимодействии контейнеров с жидкостью и исторических условиях хранения».
Это означает, что SORS может не только ретроспективно идентифицировать исторические химические вещества, но и помогать кураторам отслеживать химические изменения, произошедшие с течением времени, способствуя их усилиям по сохранению в более широком смысле.
«Эта работа является следующим шагом в демонстрации приверженности музея преобразованию изучения естественной истории», — сказал Рен Монтгомери из Музея естественной истории. «Анализ условий хранения драгоценных образцов и понимание жидкости, в которой они хранятся, может иметь огромное значение для того, как мы заботимся о коллекциях и сохраняем их для будущих исследований на долгие годы».
