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Authors
Abstract(s)
Energy dispersive X-ray fluorescence (EDXRF) spectrometry is a technique that allows the identification of atomic elements in samples without interfering with its structure. Firstly, the sample is excited with a primary X-ray beam that causes the emission of fluorescence X-rays, characteristic from the atomic elements in the sample. After this, and based on the energy of the fluorescence X-rays, the spectrometer is able to create a spectrum of energy wherein each atomic element detected has a characteristic peak with its characteristic energy, whose area is an indirect measure of the concentration of the element in the sample.
Parkinson’s disease is the second more common neurodegenerative pathology in all world, affecting around 0.3% of industrialized countries population. This disease is characterized by resting tremor, rigidity, difficulty in initiating movement and postural instability. The cause of this condition is the degeneration of dopaminergic neurons in substantia nigra which, in normal conditions, are responsible for the production of dopamine and release it in striatum, helping in the control of muscles involved in movement and co-ordination.
In the literature have been documented some atomic element changes in brain samples with Parkinson’s disease. Thus, we propose to perform X-ray fluorescence intensity measurements in tissue samples in which this pathology was induced by Paraquat and control tissue samples in both substantia nigra and striatum.
The purpose of this study was to optimize the conditions of operation of the X-ray fluorescence spectrometer in order to, a posteriori, identify possible alterations in the concentration of the atomic elements measured in the Parkinson model used.
In terms of results, optimization of spectrometer parameters was achieved. Relatively to the distinction of the two groups, the differences were not in general statistically significant except for the copper, which showed an increased content in striatum (˜15%).
A espectrometria de fluorescência de raios X por energia dispersiva é uma técnica que permite a identificação de elementos atómicos em amostras sem interferir com a estrutura das mesmas. Inicialmente a amostra é excitada com um feixe primário de raios X que promove a emissão de raios X de fluorescência, característicos dos elementos atómicos constituintes da amostra. De seguida, e baseando-se na energia dos raios X de fluorescência característicos emitidos, o espectrómetro de raios X monta um espectro de energia onde a cada elemento atómico detetado corresponde um pico com energia característica, cuja área é uma medida indirecta da concentração do elemento na amostra. A doença de Parkinson é a segunda doença neurodegenerativa mais comum em todo o mundo, a seguir à doença de Alzheimer, afectando cerca de 0.3% da população dos países industrializados. Esta patologia caracteriza-se por causar tremor, rigidez, dificuldade em iniciar movimentos e postura instável. A causa desta condição é a degeneração de neurónios dopaminérgicos na substantia nigra que, em condições normais, são responsáveis pela produção de dopamina e libertá-la no striatum, ajudando no controlo dos músculos envolvidos nos movimentos e na coordenação motora. Na literatura têm sido documentadas algumas alterações na concentração de elementos atómicos em amostras de cérebros com doença de Parkinson. Deste modo, propôs-se realizar medições da intensidade de raios X de fluorescência característicos em amostras nas quais esta patologia foi induzida por Paraquat e em amostras controlo quer na substantia nigra quer no striatum. O objectivo deste trabalho consistiu na optimização das condições de operação do espectrómetro de fluorescência de raios X por energia dispersiva no intuito de numa fase posterior identificar possíveis alterações na concentração dos elementos medidos no modelo de Parkinson utilizado. Ao nível dos resultados, a optimização dos parâmetros do equipamento no sentido de obtermos as melhores condições de identificação e medição da concentração dos elementos foi conseguida. No que diz respeito à alteração dos elementos medidos nos dois grupos, o controlo e o tratado com paraquato, as diferenças não foram, no geral, estatisticamente significativas excepto no caso do cobre, que se mostrou aumentado no striatum (˜15%).
A espectrometria de fluorescência de raios X por energia dispersiva é uma técnica que permite a identificação de elementos atómicos em amostras sem interferir com a estrutura das mesmas. Inicialmente a amostra é excitada com um feixe primário de raios X que promove a emissão de raios X de fluorescência, característicos dos elementos atómicos constituintes da amostra. De seguida, e baseando-se na energia dos raios X de fluorescência característicos emitidos, o espectrómetro de raios X monta um espectro de energia onde a cada elemento atómico detetado corresponde um pico com energia característica, cuja área é uma medida indirecta da concentração do elemento na amostra. A doença de Parkinson é a segunda doença neurodegenerativa mais comum em todo o mundo, a seguir à doença de Alzheimer, afectando cerca de 0.3% da população dos países industrializados. Esta patologia caracteriza-se por causar tremor, rigidez, dificuldade em iniciar movimentos e postura instável. A causa desta condição é a degeneração de neurónios dopaminérgicos na substantia nigra que, em condições normais, são responsáveis pela produção de dopamina e libertá-la no striatum, ajudando no controlo dos músculos envolvidos nos movimentos e na coordenação motora. Na literatura têm sido documentadas algumas alterações na concentração de elementos atómicos em amostras de cérebros com doença de Parkinson. Deste modo, propôs-se realizar medições da intensidade de raios X de fluorescência característicos em amostras nas quais esta patologia foi induzida por Paraquat e em amostras controlo quer na substantia nigra quer no striatum. O objectivo deste trabalho consistiu na optimização das condições de operação do espectrómetro de fluorescência de raios X por energia dispersiva no intuito de numa fase posterior identificar possíveis alterações na concentração dos elementos medidos no modelo de Parkinson utilizado. Ao nível dos resultados, a optimização dos parâmetros do equipamento no sentido de obtermos as melhores condições de identificação e medição da concentração dos elementos foi conseguida. No que diz respeito à alteração dos elementos medidos nos dois grupos, o controlo e o tratado com paraquato, as diferenças não foram, no geral, estatisticamente significativas excepto no caso do cobre, que se mostrou aumentado no striatum (˜15%).
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Keywords
Cobre Doença de Parkinson Ferro Fluorescência Metais Paraquat Raios-X Zinco