稳定同位素是指在元素周期表中,原子序数相同,但原子质量不同的同种元素的同位素。这些同位素在物理化学性质上与普通元素略有差异,但在化学性质上基本相同。稳定同位素在自然界中无处不在,包括所有化合物、水和大气,因此也自然地存在于动植物和人体内。由于其物理化学性质与普通元素相同,稳定同位素可以用作示踪剂来标记化合物用于科学研究、临床医学和药物生产等几乎所有自然领域。
在动植物理化检测中,稳定同位素的应用主要体现在以下几个方面:
环境变化研究:稳定同位素含量的检测可以反映环境变化,如气候变化对植物生长的影响,以及植物代谢作用的变化。
植物生长监测:通过分析植物体内稳定同位素的分布和比例,可以了解植物的生长状况和健康状态。
代谢作用分析:稳定同位素可以作为示踪原子,用于研究植物的代谢途径,如光合作用、呼吸作用等。
食品溯源:稳定同位素技术可以用于动物源食品和植物源食品的溯源,帮助识别食品的产地和真伪。
生态环境监测:稳定同位素分析技术是一种快速、无损、高效的环境分析技术,广泛应用于环境科学、生态学和生命科学领域。
检测指标
指标 |
方法 |
标准 |
样品 |
用量/g |
过筛要求 |
13C同位素分析 |
同位素分析仪 |
夏魏,聂晶,李鑫等.茶树不同叶位碳氮氢氧稳定同位素分布及变化特征 |
烘干样 |
0.1 |
100目 |
15N同位素分析 |
同位素分析仪检测动植物稳定同位素
稳定同位素分析仪的核心原理是利用原子核的不稳定性,这种不稳定性来源于核素中质子数与中子数的不同。不同核素具有不同的衰变速率,因此会产生不同的放射性崩变信息。通过观察样品放射性崩变信息的变化,可以得到样品中不同同位素的含量。同位素分析仪的使用离不开一个关键组件——质谱。带电的离子会被引入到磁场或电场中,从而产生轨迹偏转。不同的同位素离子因质量不同,轨迹也不同。通过分析轨迹偏转情况,可以得到样品中不同同位素含量的比例。
样本采集
动物样本采集
·选择代表性部位:根据研究目的选择合适的组织类型。例如,血液、毛发、骨骼、牙齿或肌肉都可以用于同位素分析,但不同组织反映的时间跨度和饮食信息可能不同。
·避免污染:采样时应尽量减少外部污染,使用清洁的工具,并迅速将样本放入干净的容器中密封保存。
·快速冷冻或干燥:为了防止样本中的有机物分解,应立即冷冻或干燥样本,尤其是富含水分的组织。
·详细记录:记录采样的具体日期、地点、动物种类、年龄、性别等信息,以及采样过程中的任何特殊条件。
植物样本采集
·选择成熟部分:通常选择成熟的叶片、茎、果实或种子,因为它们能更好地反映植物的长期生长环境和营养状况。
·避免边缘效应:采集时避开植物的边缘或受损部位,这些部分可能受到非典型条件的影响。
·采样深度和广度:为了获得全面的信息,应从同一区域的不同位置采集多个样本,尤其是在研究环境变化或生态梯度时。
·环境信息记录:记录采样地点的经纬度、海拔、土壤类型、光照和水分条件等环境参数。
·干燥保存:植物样本应尽快干燥并储存在阴凉干燥处,以防止霉变和化学反应。
通用注意事项
样本量:确保采集的样本量足够后续的分析需求,一般建议至少几毫克到几十毫克。
标签清晰:每个样本都应该有清晰的标签,标明样本类型、来源、采样时间和地点等信息。
点击进入【学院】查看动/植物样品的采集制备与保存运输。
样本要求
采集的样品,均应在短时间内进行分析检测,如不能及时分析检测的则需要进行处理和保存,一般应遵循的原则是:环境干燥、温度较低、避免光照、密封保存。
鲜样:取样后立即放入用于包装样本的铝箔或冷冻保存管(提前进行编号)并放入液氮速冻,-80℃超低温冰箱保存,足量干冰邮寄运输,避免反复冻融。
烘干样:取样后用柔软湿布擦净,不应用水冲洗。尽快晾干并将样品置于105 ℃的烘箱中烘 15min以终止样品中酶的活动。经过杀青之后,应立即降低烘箱的温度,维持在70 ~80℃,直到烘至恒重。若测定样品中金属元素的含量,应注意金属器械的污染问题,以防干扰。
样本前处理
干燥与粉碎
·干燥:大多数情况下,样本需要先干燥以去除水分。这可以通过自然风干、烘箱干燥或冷冻干燥来完成。冷冻干燥可以保留更多的原始结构,适用于敏感或脆弱的样本。
·粉碎:干燥后的样本通常需要粉碎成粉末状,以便于后续的化学处理和均匀提取。使用研磨机或研钵进行粉碎时要确保工具清洁,避免引入外来杂质。
化学预处理
·酸洗:为了去除可能干扰同位素分析的无机成分,如碳酸盐、磷酸盐等,样本粉末通常需要用稀酸(如硝酸、盐酸)进行清洗。这一步骤对于骨、牙或化石样本尤为重要。
·脱脂:脂肪可能会干扰某些同位素的测量,因此对于含有较多脂肪的样本(如动物组织),可能需要使用有机溶剂(如氯仿、甲醇)进行脱脂处理。
·蛋白酶解:对于蛋白质含量较高的样本,如肌肉组织,可能需要进行蛋白酶解,以释放氨基酸中的氮,便于氮同位素分析。
样本转换
·气体生成:同位素比质谱分析通常需要将样本转化为气体形式,如CO2(碳同位素分析)、N2(氮同位素分析)。这可以通过燃烧、酸解或其他化学反应来实现。
·净化与浓缩:生成的气体可能需要通过色谱柱进行进一步的净化,以去除杂质,提高目标同位素的浓度。
质量控制
·空白实验:进行空白实验以评估整个前处理过程中的任何潜在污染。
·标准品测试:使用已知同位素组成的标样进行测试,以校准设备和验证前处理方法的有效性。
·重复性检查:对同一样本进行多次前处理和分析,检查结果的重复性,以确保数据的可靠性。
汉广提供“一站式”检测服务,您只需要提供样本原样,汉广会严格按照国标或行标,进行样本前处理、指标检测,数据统计、报告编写等工作,减少科研工作者的工作量。
取样前,请与业务经理沟通您的检测需求,确认样品类型以及寄样方式,以免影响检测数据的真实性,造成时间及成本的损失!
服务流程
检测仪器