離子束分析技術對骨質(zhì)疏松癥的研究及在其他領域中的應用.pdf

1、離子束分析技術是利用粒子與物質(zhì)相互作用，通過測量反應過程中所產(chǎn)生的射線的能量和強度來確定樣品中元素種類和含量的一門學科。它具有靈敏度高，分析時間短，對樣品無損傷，取樣量少和分析范圍廣等優(yōu)點，廣泛應用于材料科學、環(huán)境科學、生命科學、能源科學，以及在天體、地質(zhì)和考古等領域。雖然離子束分析技術對于痕量元素來說是很好的探測手段，然而在實際的分析測量中，對樣品的定量研究會因樣品組成的復雜性、厚度、非均勻性以及幾何條件的選擇等諸多實際問題而變得棘手

2、，因此如何解決定量問題是分析測量的關鍵。
　　骨質(zhì)疏松癥是骨量減少伴有骨組織微結(jié)構(gòu)的破壞所致骨強度下降、骨脆性增高，因而骨折危險性增高的疾病。它是21世紀人口老齡化的重大問題，因此與其相關的骨折的防治研究已受到普遍重視。在眾多抗骨質(zhì)疏松癥藥物中，以雷奈酸鍶為主要研究對象的鍶鹽，以其具有促進成骨細胞形成，抑制破骨細胞重吸收的雙重作用而成為近年來的研究熱點。臨床前研究和臨床研究都表明低劑量的雷奈酸鍶可以產(chǎn)生明顯的治療效果，同時沒有不良

3、作用，這為鍶鹽進入臨床應用提供了依據(jù)。由于鍶是人體必需微量元素之一，與鈣為同一主族，其代謝與鈣極為相似，因此本文基于鍶在骨中的吸收及代謝出發(fā)，采用微束質(zhì)子激發(fā)X射線熒光分析(micro-PIXE)、盧瑟福背散射(RBS)技術的定量定性分析表明，在治療骨質(zhì)疏松癥的不同鍶鹽和藥物中，雷奈酸鍶的治療效果較為明顯;藥物中的鍶能進入到骨骼內(nèi)部，且其與鈣一樣是親骨性的元素，但在骨骼中并非均勻分布，而是主要分布在新骨中;當雷奈酸鍶與鈣劑同時服用時，其

4、治療效果不僅不如單獨服用時明顯，而且鍶在骨中的含量也因藥物同時服用而有明顯下降;不同組中Ca/P結(jié)果顯示鍶鹽進入到骨骼內(nèi)部后并未對骨礦化產(chǎn)生不利影響;藥物治療后o/c比值接近對照組，而骨質(zhì)疏松組和服用Ca劑組中該比例偏高，說明含鍶藥物能夠改善骨質(zhì)疏松癥中骨細胞外骨膠原和骨礦物質(zhì)的分離，達到治療的目的。
　　研究裸藻細胞對稀土元素的攝取在稀土的污染防治和生物采礦方面都有著重要意義。本文以Nd元素在藻細胞中的富集為例，通過外束微束技術

5、分析得出Nd3+進入到藻細胞內(nèi)部后，可能在蛋白質(zhì)結(jié)合位點上代替Ca2+，也可能在葉綠體中與Mg2+發(fā)生拮抗作用而導致Mg2+含量降低，從而為稀土元素可能富集在葉綠體提供直接證據(jù)。
　　除了生命科學外，離子束分析技術在地質(zhì)學領域中也有廣泛的應用。在貴州遵義地區(qū)，礦床中的貴金屬元素含量相對較低，礦物顆粒細小且可能分散于不同類型的礦物中，因此在對貴金屬元素的賦存形式進行研究時，離子束分析技術顯示出了其獨特的優(yōu)勢。本文以貴州遵義地區(qū)的黑色