植物(wu)農(nong)藥殘(can)留(liu)與(yu)重金(jin)屬元素(su)檢測(ce)

種植農(nong)作物(wu)使(shi)用農(nong)藥，可(ke)以(yi)初(chu)步預(yu)防(fang)病蟲(chong)害對(dui)蔬菜生(sheng)長(chang)的(de)影(ying)響(xiang)，保(bao)證農(nong)作物(wu)健(jian)康(kang)生(sheng)長(chang)，但農(nong)作物(wu)中(zhong)會殘(can)留(liu)很(hen)多農(nong)藥或(huo)重金(jin)屬等有毒成分(fen)，因此(ci)檢測(ce)農(nong)作物(wu)中(zhong)的(de)農(nong)藥殘(can)留(liu)和(he)重金(jin)屬元素(su)，可(ke)以(yi)及(ji)時發(fa)現(xian)有(you)害(hai)物(wu)質(zhi)超標的(de)農(nong)作物(wu)，指(zhi)導農(nong)民安全(quan)用藥(yao)。

FireFly是(shi)壹(yi)款基於LIBS（激光(guang)誘(you)導擊(ji)穿(chuan)光(guang)譜(pu)）技術(shu)的(de)快(kuai)速多元素(su)分(fen)析與(yu)化(hua)學(xue)成像(xiang)設備(bei)。適(shi)用(yong)於(yu)所有(you)固體(ti)和(he)液(ye)體(ti)樣(yang)品，待(dai)測(ce)物(wu)無需(xu)前(qian)處(chu)理，測(ce)量近(jin)乎(hu)無損傷，壹(yi)次測(ce)量可獲(huo)取(qu)樣(yang)品所有(you)元素(su)信(xin)息(xi)。將(jiang)其用於植物(wu)組(zu)織中(zhong)元素(su)含(han)量的(de)測(ce)定，可(ke)以(yi)協助研(yan)究(jiu)植物(wu)營(ying)養(yang)狀況(kuang)和(he)元素(su)吸收分(fen)布及(ji)植物(wu)在重金(jin)屬脅(xie)迫下(xia)的(de)反(fan)應(ying)和(he)耐受性(xing)。

l LIBS技術(shu)檢測(ce)幹果(guo)營(ying)養(yang)元素(su)和(he)重金(jin)屬汙染：

研(yan)究(jiu)人員利(li)用(yong)LIBS技術(shu)檢測(ce)了市(shi)場上(shang)杏仁(ren)、開心果(guo)、黑胡(hu)桃(tao)、白(bai)胡(hu)桃(tao)和(he)腰果(guo)等5種幹(gan)果(guo)的(de)元素(su)組(zu)成，在幹果(guo)樣(yang)品中(zhong)檢測(ce)到了鉀、鎂、鈣、鐵、鋅、鈉(na)等營養(yang)元素(su)以(yi)及(ji)鉛、鉻、銅(tong)等有毒元素(su)，不(bu)同(tong)幹果(guo)樣(yang)品中(zhong)這些(xie)元素(su)的(de)含(han)量存(cun)在差異。

l LIBS技術(shu)檢測(ce)果(guo)蔬農(nong)藥殘(can)留(liu)和(he)重金(jin)屬汙染：

使(shi)用 LIBS 技術(shu)測(ce)定果(guo)蔬表面的(de)毒(du)死(si)蜱(pi)和(he) Cd 殘留(liu)，通(tong)過測(ce)量 P 和(he) Cl 元素(su)間(jian)接測(ce)量毒死(si)蜱(pi)；研(yan)究(jiu)生(sheng)菜葉片中(zhong) Cd 的(de)分(fen)布，發(fa)現 Cd 在生(sheng)菜葉片中(zhong)分(fen)布不(bu)均(jun)勻(yun)，在葉脈中(zhong)的(de)濃(nong)度(du)高(gao)於(yu)葉肉(rou)，主脈(mai)中(zhong)的(de)濃(nong)度(du)高(gao)於(yu)側(ce)脈(mai)，在脈交(jiao)叉處(chu)有相對(dui)較(jiao)強(qiang)地Cd積累(lei)。

l LIBS結(jie)合高(gao)光(guang)譜(pu)技術(shu)檢測(ce)果(guo)蔬農(nong)藥殘(can)留(liu)：

桑(sang)椹富含(han)營(ying)養(yang)和(he)生(sheng)物(wu)活(huo)性(xing)物(wu)質(zhi)，但易受(shou)病(bing)蟲害影響，導致(zhi)農(nong)藥殘(can)留(liu)超(chao)標，對(dui)人體(ti)健(jian)康(kang)有害(hai)，因(yin)此(ci)建(jian)立(li)快(kuai)速有(you)效的(de)檢測(ce)方法(fa)至關重要(yao)。傳統的(de)農(nong)藥殘(can)留(liu)檢測(ce)方法(fa)如(ru) GC、GC - MS、HPLC 等復雜、耗(hao)時、成本(ben)高(gao)且(qie)可(ke)能導致(zhi)樣(yang)品汙(wu)染，而(er) LIBS 和(he) HSI 技術(shu)為快(kuai)速檢測(ce)提供(gong)了新途徑(jing)。文章(zhang)通過結(jie)合桑(sang)葚(shen)測(ce)量獲(huo)取(qu)的(de) LIBS 和(he) HSI 數據，得(de)到了比單(dan)獨使(shi)用LIBS數據更準確(que)的(de)農(nong)藥殘(can)留(liu)檢測(ce)結(jie)果(guo)。

l FireFly LIBS白(bai)芥(jie)鎘(ge)金(jin)屬汙染檢測(ce)及(ji)成像(xiang)：

如(ru)圖為Lightigo激光(guang)光(guang)譜(pu)實(shi)驗(yan)室對(dui)植物(wu)進(jin)行(xing)鎘(ge)毒性(xing)檢測(ce)，FireFly可以(yi)清(qing)晰(xi)獲(huo)取(qu)鎘元素(su)在白(bai)芥(jie)幼(you)苗中(zhong)的(de)相對(dui)含量分(fen)布圖(tu)，可以(yi)了解(jie)Cd汙染(ran)物(wu)進(jin)入植物(wu)體(ti)內後(hou)的(de)運輸(shu)路線和(he)富集(ji)器官(guan)。

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高(gao)光(guang)譜(pu)成像(xiang)技術(shu)用於(yu)檢測(ce)植物(wu)根(gen)系與(yu)葉(ye)片重金(jin)屬含量

易科(ke)泰(tai)植物(wu)表型(xing)成像(xiang)技術(shu)應(ying)用(yong)案(an)例(li)——農(nong)藥開發與(yu)應(ying)用(yong)

高(gao)通(tong)量植物(wu)表型(xing)成像(xiang)技術(shu)用於(yu)藥(yao)用植物(wu)脅(xie)迫應(ying)答(da)與(yu)優化(hua)栽(zai)培條(tiao)件(jian)

1. Rehan I, Gondal M A, Almessiere M A, et al. Nutritional and toxic elemental analysis of dry fruits using laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) and inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES)[J]. Saudi Journal of Biological Sciences, 2021, 28(1): 408-416.

2. Zhao X, Zhao C, Du X, et al. Detecting and mapping harmful chemicals in fruit and vegetables using nanoparticle-enhanced laser-induced breakdown spectroscopy[J]. Scientific Reports, 2019, 9(1): 906

3. Wu D, Meng L, Yang L, et al. Feasibility of laser-induced breakdown spectroscopy and hyperspectral imaging for rapid detection of thiophanate-methyl residue on mulberry fruit[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2019, 20(8): 2017.

4. Pavlína Modlitbov, Pavel Porízka, Jozef Kaiser et al., A Detail investigation of toxicity, bioaccum ulation, and translocatio n of Cd-base d quantum dots and Cd salt in white mustard. [J] Chemosphere., 251 (2020) 126174

FireFly其他應(ying)用(yong)領域(yu)：

土壤(rang)分(fen)析：分(fen)析土(tu)壤(rang)樣(yang)本(ben)中(zhong)的(de)元素(su)組(zu)成，評(ping)估土壤(rang)肥力和(he)汙染(ran)情況(kuang)。

地質勘(kan)探：用於(yu)巖石(shi)和(he)礦物(wu)的(de)元素(su)分(fen)析，輔(fu)助地質勘(kan)探和(he)礦物(wu)成分(fen)研(yan)究(jiu)。

金(jin)屬材料檢測(ce)：分(fen)析金(jin)屬及(ji)其合金(jin)中(zhong)的(de)元素(su)成分(fen)，用於(yu)材料科學和(he)質量控制(zhi)。

環境監測(ce)：監測(ce)環境樣(yang)本(ben)（如(ru)沈積物(wu)、大(da)氣(qi)顆粒(li)物(wu)等）中(zhong)的(de)元素(su)，評(ping)估環境汙染。

生(sheng)物(wu)材(cai)料分(fen)析：測(ce)定生(sheng)物(wu)樣(yang)本(ben)（如(ru)毛發、血(xue)液(ye)、骨(gu)骼(ge)、腫瘤等）中(zhong)的(de)元素(su)，用(yong)於(yu)生(sheng)物(wu)醫(yi)學研(yan)究(jiu)。