Spektroskopia Ramana zagląda do słoików Karola Darwina
Brytyjscy badacze z powodzeniem przeanalizowali konserwanty znajdujące się w niektórych słoikach z historycznymi okazami Karola Darwina bez otwierania pojemników.
Zespół złożony z-dostawcy sprzętu do nauk przyrodniczych, firmy Agilent Technologies, oraz brytyjskiej Central Laser Facility Rady ds. Obiektów Naukowo-Technologicznych zastosował metodę przestrzennie przesuniętej spektroskopii Ramana (SORS).
„Do tej pory zrozumienie, jaki płyn konserwujący znajduje się w każdym słoiku, wiązało się z otwieraniem ich, co wiązało się z ryzykiem odparowania, skażenia i narażenia próbek na szkody środowiskowe” – powiedziała Sara Mosca z Central Laser Facility. „Podejście SORS umożliwia monitorowanie tych bezcennych okazów i opiekę nad nimi bez narażania ich integralności”.
SORS, opracowany po raz pierwszy w laboratorium Rutherford Appleton w STFC w 2006 roku, ma na celu przeciwdziałanie ograniczonej zdolności konwencjonalnego Ramana do penetracji poza powierzchnie i gromadzenie większej ilości danych na temat składu próbki pod powierzchnią.
Firma Agilent nabyła SORS i inną technologię Ramana od STFC w 2017 r. w ramach swoich wysiłków na rzecz ogólnego rozszerzenia zastosowań spektroskopii Ramana.
Zgodnie z danymi produktu Agilent, w przeciwieństwie do konwencjonalnej konfiguracji-rozpraszania wstecznego Ramana, SORS wykorzystuje fizyczne przesunięcie pomiędzy obszarem próbki wzbudzanej przez laser a obszarem, z którego detektor zbiera informacje.
Podczas gdy bezpośrednia detekcja Ramana bez tego fizycznego przesunięcia daje widmo bogate w informacje z górnej warstwy, geometria przesunięcia zbiera wykrywalny sygnał Ramana stymulowany prawie w obszarach, głównie spod powierzchni próbki. Rezultatem jest widmo pochodzące z cząsteczek podpowierzchniowych.
„Selektywne sondowanie osiąga się poprzez kontrolowanie przesunięcia między obszarem detekcji a obszarem wzbudzenia” – zauważył Agilent. „Im większe przesunięcie, tym dalej od powierzchni znajduje się badany obszar”.
Spektroskopia Ramana w zarządzaniu konserwacją i zbiorami
Długoterminowa-konserwacja muzealna okazów zależy od stabilności chemicznej płynów konserwujących, w których są przechowywane. Skład tych płynów był w przeszłości bardzo zróżnicowany, dlatego ich identyfikacja i monitorowanie ma kluczowe znaczenie w planowaniu konserwacji okazów.
W kontekście muzealnym lub archiwalnym technika SORS umożliwia analizę tych materiałów, skutecznie ograniczając fluorescencję i zakłócenia sygnału Ramana z samego pojemnika. Nowe badanie, opisane w ACS Omega, jest pierwszymna miejscucharakterystyka chemiczna płynów historycznych przy użyciu metody SORS w warunkach muzealnych.
Za pomocą ręcznego urządzenia-SORS firmy Agilent Resolve zbadano zestaw 46 okazów historycznych znajdujących się w Muzeum Historii Naturalnej w Londynie, w tym niektóre zebrane przez Karola Darwina i przechowywane w różnych kombinacjach etanolu, metanolu i formaldehydu. Zarejestrowane dane spektralne porównano następnie z różnymi roztworami kalibracyjnymi i porównano z dokumentacją kuratorską Muzeum dotyczącą każdego słoika.
„Metoda dokładnie zidentyfikowała płyny konserwujące w 78,5 procent przypadków i wykazała częściową zgodność w kolejnych 15 procentach, często w przypadku roztworów podobnych wizualnie lub złożonych chemicznie” – zauważono w artykule projektu.
„Tylko 3 próbki (6,5 procent) zostały błędnie sklasyfikowane lub niesklasyfikowane. Ponadto podejście to umożliwiło rozróżnienie różnych typów pojemników szklanych i/lub plastikowych, zapewniając potencjalny wgląd w interakcje-pojemników z płynami i historyczne warunki przechowywania”.
Oznacza to, że SORS może nie tylko retrospektywnie identyfikować historyczne chemikalia, ale także pomagać kuratorom w monitorowaniu zmian chemicznych, które miały miejsce na przestrzeni czasu, wspierając w szerszym zakresie ich wysiłki konserwatorskie.
„Ta praca to kolejny krok w wykazywaniu zaangażowania Muzeum w przekształcanie badań nad historią naturalną” – powiedział Wren Montgomery z Muzeum Historii Naturalnej. „Analiza warunków przechowywania cennych okazów i zrozumienie płynu, w jakim są one przechowywane, może mieć ogromne konsekwencje dla tego, jak dbamy o kolekcje i jak je zachowujemy na potrzeby przyszłych badań przez wiele lat”.
