Loading

LIBS (Lazer kaynaklı bozulma spektroskopisi) Nedir?

Özlem Savaş – Biyoloji,  Hacettepe Üniversitesi   


 LIBS, Laser Induced Breakdown Spectroscopy’nin kısaltması olan lazer etkisiyle numune üzerinde plazma oluşturma temelli bir elementel bileşim analizi tekniğidir. Tarihsel gelişim sürecine bakarsak bu kavram 1965’te yeni ortaya çıkmamakla birlikte geçmişteki bilgi birikiminin toplamıyla anlam kazanmıştır. Çok eski atomik kavramlar, yapılan kimyasal ve fiziksel deneyler, 19.yüzyılın sonlarında ve 20.yüzyılın başlarında geliştirilmiş teorik çalışmalar, lazerin gelişimi, gaz parçalanmasının keşfi ve bunlarla birlikte deney uygulamalarının hayata geçirilmesiyle başladığını söyleyebiliriz. [1]. LIBS yüksek enerjili lazer darbesi kullanan bir tür atomik emisyon spektroskopisidir. Emisyon spektrumu, bir kimyasal maddenin atomlarının veya moleküllerinin yüksek enerji düzeyinden, düşük enerji düzeyine geçerken saçtıkları elektromanyetik radyasyon frekanslarının bütününe verilen bir isimdir.  Fiziksel durumu( katı,sıvı,gaz) ne olursa olsun herhangi bir maddeyi analiz edebilir. Bulamaçlar, aerosoller, jeller ve daha fazlasını bile kolayca araştırılabilir. Çünkü tüm elementler yeterince yüksek sıcaklıklara uyarıldığında ışık yayar.  Lazerin gücü ve ayrıca spektrograf ve dedektörün duyarlılığı , dalga boyu aralığı ile sınırlı olan tüm unsurları algılayabilir. [2] LIBS teknolojisi özellikle son yıllarda uzay araştırmalarında gezegen yüzeylerinin analizi kapsamında oldukça kullanılmaktadır.

 

    2021 yılında Mars topraklarının fiziksel formu belirsizliğini korumakla birlikte aynı zamanda bu toprakların önemli miktarda X-ışını amorf materyali içerdiği bilinmektedir. Bilim insanları yapılan çalışmalarda LIBS tekniğinin granüler toprakların fiziksel ve kimyasal özelliklerine dair nasıl spesifik bilgiler tespit edileceğini anlamak için laboratuvarda Mars toprak analizlerini yeniden üretmektedirler. Çalışmada Mars ortamında meydana gelebilecek iki olası karışım taklit edilerek farklı tane büyüklükleri ve numuneler incelenir. Bu deneysel çalışmalar sadece Mars toprakları hakkındaki anlayışımızı geliştirmekle kalmaz aynı zamanda granül malzemelerin LIBS çalışmalarına fayda sağlar.[3]

 

    2022’de yapılan araştırmada ise LIBS’in organik biyolojik imzaların tanımlanması için kullanıldığını görüyoruz. Burada organik bileşiklerin LIBS farklılaşması ilk kez Mars simülasyonlu bir atmosferde gerçekleştirildi. Karakteristik atomik ve moleküler yayıcılar: seçilmiş, anlamlı belirteç olarak kullanılan organik bileşiklerde incelendi. Karşılaştırmak için hem düşük basınçta hem de yüksek basınçta LIBS analizi yapıldı ve Mars koşullarında malzemeler arasında farklılaşmanın mümkün olduğu ileri sürüldü. Eğer Kızıl Gezegen’de geçmişte yaşam varsa ve buradaki biyolojik imzalar uygun koşullarda var olmaya devam ettiyse şu an bazılarının hala mevcut olabileceği söyleniyor. [4]

 

 

 

 

    LIBS bunun yanında patlayıcı kara mayınlarının tespiti, tıbbı teşhisler (doku analizi, tümör tespiti), jeolojik analizler, adli tıp, arkeoloji ve sanat (boyalı eserler, heykeller, seramikler), geri dönüşüm malzemelerin belirlenmesi, yukarıda bahsedildiği gibi uzay araştırmalarında robot teknolojisiyle ve daha birçok alanda anında malzeme analizi sağlayan hızlı ve taşınabilir bir teknik olmasıyla çok kapsamlı alanlarda kullanılmaktadır.

 Referanslar

1.      Leon Radziemski, David Cremers (2013).” A brief history of laser-induced breakdown spectroscopy: From the concept of atoms to LIBS 2012“. ScienceDirect. 87 (3-10). Doi: 10.1016/j.sab.2013.05.013

2.      Manish Kondawar, Wankhede S Ravetkar A, Bhanudas Kuçekar (2007). “ Laser induced breakdown spectroscopy: An advanced method for element analysis “. Scientific Figure on ResearchGate. Available from: https://www.researchgate.net/figure/Working-principle-of-LIBS_fig1_260982380

3.      G.David,P.Y.Meslin,E.Dehouck,O.Gasnault,A.Cousin,O.Forni,G.Berger,J.Lasue,P.Pinet,R.C.Wiens,S.Maurice,J.-F.Frontond,W.Rapine(2021). “  Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) characterization of granular soils: Implications for ChemCam analyses at Gale crater, Mars ”ScienceDirect. 365. doi:10.1016/j.icarus.2021.114481

4.      T. Delgado, F.J. Fortes, L.M. Cabalín, J.J. lazer. (2022). “The crucial role of molecular emissions on LIBS differentiation of organic compounds of interest in astrobiology under a Mars simulated atmosphere”. ScienceDirect. 192 .  Doi:10.1016/j.sab.2022.106413


Yorumlar

Yorum Gönder

ΔΔCt Hesaplama

ΔΔCt Hesaplama











ΔΔCt Sonucu:

Bu blogdaki popüler yayınlar

MİTOKONDRİ’NİN GENOMU ve GÖREVLERİ

Resim
 Rabia YALÇIN  - Moleküler Biyoloji ve Genetik,  Haliç Üniversitesi Mitokondri, tüm ökaryot hücrelerde yer alan ve hücrede meydana gelen kimyasal reaksiyonlar için gerekli enerjiyi sağlayan, sitoplazmada bulunan bir organeldir. Mitokondriler oval görünümlü, yaklaşık 1 µM uzunluğa ve 0,5 µM ene sahiptirler. Enerjiyi, hücrenin sitoplazmasındaki besin maddelerinden ve oksijenden sağlamaktadırlar. Oksidatif fosforilasyonun merkezidir. Mitokondri’nin yapısını incelediğimizde çift katlı iç ve dış membranı, zarlar arası boşluk, DNA, matrixler, ribozomlardan ve kristalardan oluşmaktadır. Bir hücre içerisinde yüzlerce, binlerce mitokondri bulunabilir ve şekil, büyüklük olarak farklılık göstermektedir. Birkaç yüz mikron çapında küresel yapıda ya da birkaç mikron çapında ipliksi görünümde olabilmektedirler. Bütün mitokondri’lerin içerisinde 2-10 arasında değişen mitokondriyal DNA bulunmaktadır. Fakat bu değişkenlik türden türe, kişiye, dokuya göre değişmektedir. İnsanlarda 16 kb, bitkilerde ise 5
Devamı

Soy Ağaçları

Resim
  Doğa Bahçeci - Moleküler Biyoloji ve Genetik,  Doğu Akdeniz Üniversitesi, Kıbrıs Tanımı               Soy ağaçları biyolojide belirli semboller ile aile geçmişini anlatan diyagramlardır. Bir soyağacı, aile üyeleri arasındaki ilişkileri gösterir ve bir aile içinde hangi bireylerin belirli genetik patojenik varyantlara, özelliklere ve hastalıklara sahip olduğunu ve ayrıca yaşamsal durumu gösterir. Bir aile içindeki hastalık kalıtım kalıplarını belirlemek için bir soyağacı kullanılabilir [1].               Bir özelliğin kalıtsal olup olmadığını belirlemek için genellikle en az üç nesil soy ağacına dahil edilir. Bu bilgiyi kullanarak, belirli bir bireyin bu özelliğe sahip olma veya çocuklarına aktarma şansını söyleyebiliriz. Bir soyağacına bakıp anlayabilmemiz için soyağacı çizmenin standart yolları vardır [2].   Soy Ağacı İsimlendirmesi Şekil 1: Soy Ağacı Sembolleri [1].   Soy ağaçlarında erkekleri temsil etmek için kareler ve kadınları temsil etmek için daireler
Devamı

JAK-STAT Sinyal Yolağı

Resim
 JAK-STAT sinyal yolu, bir hücredeki proteinler arasındaki bir etkileşimler zinciridir ve bağışıklık, hücre bölünmesi, hücre ölümü ve tümör oluşumu gibi süreçlerde yer alır. Yol, bir hücrenin dışındaki kimyasal sinyallerden hücre çekirdeğine bilgi iletir, bu da transkripsiyon adı verilen bir süreç yoluyla genlerin aktivasyonu ile sonuçlanır. JAK-STAT sinyallemesinin üç anahtar parçası vardır: Janus kinazlar (JAK'ler), sinyal dönüştürücü ve transkripsiyon proteinlerinin (STAT'ler) aktivatörü ve reseptörler (kimyasal sinyalleri bağlayan). Bozulmuş JAK-STAT sinyali, cilt rahatsızlıkları, kanserler ve bağışıklık sistemini etkileyen bozukluklar gibi çeşitli hastalıklara yol açabilir. JAK'ların ve STAT'lerin Yapısı Dört JAK proteini vardır: JAK1, JAK2, JAK3 ve TYK2.[1] JAK'lar bir FERM alanı (yaklaşık 400 kalıntı), SH2 ile ilgili bir alan (yaklaşık 100 kalıntı), bir kinaz alanı (yaklaşık 250 kalıntı) ve bir psödokinaz alanı (yaklaşık 300 kalıntı) içerir. Kinaz alanı, JAK&
Devamı