Desenvolvimento de espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por laser para determinação de elementos potencialmente tóxicos em tecidos biológicos

Desenvolvimento de espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por laser para determinação de elementos potencialmente tóxicos em tecidos biológicos

Author Abe, Claudia Naomi Autor UNIFESP Google Scholar
Advisor Santos Junior, Dario Santos Junior Autor UNIFESP Google Scholar
Institution Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Graduate program Ciência e Tecnologia da Sustentabilidade
Abstract Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) has been considered a very promising analytical technique for applications in quality control, materials chemistry, environmental toxicology, forensic chemistry, biomedicine, among others. In this work, it was evaluated the LIBS technique for the determination of Cd, Cr, and Pb in bovine muscle, bovine liver, bovine kidney, fish muscle, mussel, and shrimp. The experimental setup was designed by using a Q-switched Nd:YAG laser at 1064 nm (5 ns, 10 Hz) and the emission signals were collected by lenses into an optical fiber coupled to an Echelle spectrometer equipped with an intensified charge-coupled device (ICCD). The effects of delay time in analytical signal collection, as well as the effect of integration time, laser fluence, sampling diameter, and number of accumulated laser pulses were evaluated. Best results were obtained when the samples were analyzed by using with laser fluence of 35 J cm?2 (1050 µm spot size), 2.0 µs of gate delay, 5,0 µs of integration time and 25 laser pulses. It was observed that the ablation of fresh tissue samples must be evaluated with higher laser energy due to the moisture content of these samples. The results obtained from the pellets analysis indicated the viability of the LIBS technique for determination of Cd, Cr, and Pb in animal tissues, but the limit of detection of Pb, 10µg/g, , must be improved for evaluations in the biomedical area.

A espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por laser (LIBS) tem sido considerada uma técnica analítica bastante promissora para aplicações em controle de qualidade, química dos materiais, toxicologia ambiental, química forense, biomedicina, entre outros. Neste trabalho a técnica LIBS foi avaliada para determinação de Cd, Cr e Pb em tecidos animais como músculo, rim e fígado bovino, músculo de peixe, mexilhão e camarão. O arranjo experimental foi composto por laser Q-switched Nd:YAG operando a 1064 nm, 5 ns e 10 Hz. Os sinais de emissão foram coletados por lentes e transmitidos por fibra óptica para um espectrômetro Echelle equipado com um detector ICCD. Os efeitos do tempo de atraso na coleta dos sinais de emissão, bem como os efeitos do tempo de integração, fluência do laser, diâmetro de focalização do laser e número de pulsos acumulados foram avaliados. Os melhores resultados foram obtidos quando as amostras foram analisadas usando fluências do laser de 35 J/cm2, 1050 µm de diâmetro de focalização, 2,0 µs de atraso na coleta dos sinais, 5,0 µs de tempo de integração e 25 pulsos de laser. Inicialmente foi observado que a ablação de amostras in natura deve ser reavaliada com lasers de maior energia devido ao teor de umidade das amostras. Os resultados obtidos nas análises das amostras na forma de pastilhas indicam a viabilidade da técnica LIBS para determinação de Cd, Cr e Pb em tecidos animais, mas o limite de detecção de Pb, 10µg/g, deve ser melhorado para avaliações na área biomédica.
Keywords optical emission spectroscopy
libs
laser
toxic elements
animal tissue
espectrometria de emissão óptica
libs
laser
elementos tóxicos
tecido animal
Language Portuguese
Date 2014-08-13
Published in ABE, Claudia Naomi. Desenvolvimento de espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por laser para determinação de elementos potencialmente tóxicos em tecidos biológicos. 2014. 58 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), Diadema, 2014.
Research area Química
Knowledge area Ciências exatas e da terra
Publisher Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Extent 58 p.
Origin https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=1612371
Access rights Closed access
Type Dissertation
URI http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/47470

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