2nd2020年12月|作者：路易丝·休斯博士
它是什么？它在哪里？多少钱？使用EDS进行生物材料研究
它是什么？它在哪里？多少钱？这些都是在研究生物材料及其与组织和细胞的相互作用时使用EDS可以轻松回答的问题。
它是什么？
ED的主要工作之一通常涉及鉴定未知特征，例如，出现在患者样品中的外源物质的组成。我们即将举行的网络研讨会中介绍了一些有趣的例子。使用能量色散X射线光谱的生物医学研究”，涵盖患者样品中材料的鉴定的区域在临床研究和治疗患者中起关键作用。我还将描述一个示例，使用植入物失败后在患者组织中发现的植入物衍生的磨损颗粒以前的博客。识别这些类型的特征对于确保患者的最佳结果以及了解暴露的机制以及将来如何解决这种情况至关重要。
材料的识别对于确保正确解释数据也很重要。在下面显示的示例中，将钴纳米颗粒喂入巨噬细胞以分析摄取和潜在的细胞毒性（图1）。在反向散射的图像中，我们可以清楚地看到，由于其密度，它们可以被认为是我们感兴趣的材料。然而，EDS分析表明，其中一些是由可能源自细胞培养技术的材料组成的，并非全部都是钴纳米颗粒簇（图1）。重要的是，我们必须正确地表征我们的材料。BSE信号也未检测到细胞内部更深的纳米颗粒，而是使用EDS检测到它们。
图1.显示已喂食钴纳米颗粒的巨噬细胞的反向散射电子数据。左图显示了钴（绿色）的EDS地图覆盖层。右图显示了带有钴（绿色和绿色箭头）的分层EDS地图，以及来自硅（浅蓝色），钾（深蓝色），镁（紫色）和钠（中蓝色）（白色箭头）的组合信号红色）和氮（黄色）信号在背景中。如图像中可以看到的那样，钴提供了反向散射的对比度，但是其他材料也可能提供相似的信号，而EDS对于正确识别钴信号是必需的。样本由瑞秋·沃登（Rachel Vowden）和夏西（Swansea University）夏达（Swansea University）提供。
它在哪里？
许多电子显微镜研究问题围绕着感兴趣的特征的定位，这可以通过应用特定的污渍，标签，超微结构分析和CLEM等等来实现。EDS作为成像工具应用于基于元素成分的彩色电子显微镜，为这些选项提供了替代方案。EDS用于检查不适合TEM或共聚焦显微镜的羟基磷灰石样品的生物降解。污渍的应用不足以提供足够的区分形成对比度，以确定细胞与生物材料之间的边界。ED提供了能够正确解释图像数据的信息，从而提供了补充和增强电子图像信息的元素对比度（图2）
图2.图像显示了分层的EDS图（左）和反向散射电子图像（右），显示了与生物降解的羟基磷灰石植入物相互作用的细胞。顶部图像显示出独特的星状细胞（黄色箭头），但是除了一次细胞外，很难确定细胞与其他地方的生物材料之间的差异。EDS不仅提供了细胞和周围材料之间的明显对比度，而且还可以轻松识别诸如破裂并被细胞包围的小部分植入物（白色箭头）所包围的特征，从而提供了有关降解过程的宝贵信息。。提供了夏田（Swansea University）的样本。
多少钱？
除本地材料外，ED还提供了一种快速的方法来表征和测量生物材料在制造和故障分析的任何阶段的组成，并遵循体内和体外测试。优点是，您可以将超微结构分析与确定材料组成的确定结合，以快速，简单和无损（用于材料）技术的生产率最大化生产率。有关定量分析的更多信息，请查看Simon Burgess的一系列博客（什么是无标准的定量分析）（对您的EDS结果充满信心并最大化您的生产力）。
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