Lightigo LIBS元素分析技术在植物金属元素分布快...（二）
扫描测量分辨率：200 μm；
Cd检测主谱线：508.58 nm；
Fig. 4 Cd量子点及Cd盐处理下浮萍小叶元素mapping图像
实验结论：
CdCl2和Cd-QDs污染，对于Cd元素在浮萍叶片表面分布的影响无区别；
浓度不同，对于Cd元素在浮萍叶片表面分布的影响无区别；
实验中三种含镉化合物（CdCl2、MPA-QDs、GSH-QDs）浓度升高，LIBS检测信号皆随之增强；
茎结处Cd元素富集作用明显高于其它组织
引自：Pavlína, M., Karel, N., Pavel, P., J, K., P, L., H, Z.G., Jozef, K., 2018. Comparative investigation of toxicity and bioaccumulation of Cd-based quantum dots and Cd salt in freshwater plant Lemna minor L. [J]. Ecotoxicology and Environmental Safety 147 (2018) 334–341
研究案例二
对植物组织的元素进行LIBS mapping分析，可以通过谱线位置判别元素种类，通过谱线强度得到元素浓度，而元素mapping图像可以得到元素分布、以及若干种元素的相关位置分布信息。而在同一位置连续测量，即可得到元素剖面分布的3D信息。
Fig. 5 所示实验研究：
Fig. 5 A：莴苣叶片上，Pb元素对Mg元素分布的影响。Mg是叶绿素的关键金属，而Pb元素对叶绿素却有更强的亲和性，因此叶片中Pb浓度上升时，Mg浓度下降。
Fig. 5 B：Pb处理使玉米叶片中Pb浓度增加。
Fig. 5 C：植物对金属离子毒害的抗性各不相同。如图中所示向日葵叶片中，Pb处理对Mg元素的分布无影响。该实验结果与形态学分析实验结果一致。
Fig. 5 D：LIBS技术也可应用于植物其它组织中的元素分析。如图中所示松树枝条的双激发LIBS测量所得的3D元素分布图。
Fig. 5
引自：Jozef, K., Karel, N., et al., Trace elemental analysis by laser-induced breakdown spectroscopy—Biological applications. Surface Science Reports 67 (2012) 233–243
研究案例三
根部对于植物养分供应、保护植物避免受到过量金属离子的毒害方面发挥着重要作用，但是根部元素分析的难度要远远大于对茎部组织，原因包括：根通常要比茎和芽细小很多；干物质含量小很多，为样品切割带来很大不便；通常待分析元素相对含量较低；而柔软多汁的样品如何保持其结构形状以得到元素分布的正确结果，同样是个难题。
AtomTrace针对上述挑战，在本案例中进行了成功的探索 --- 应用双激发LIBS技术对蚕豆幼苗根部纳米银颗粒（直径为21.7±2.3 nm）进行mapping分析，目标是对自然状态下的植物组织进行元素检测，获得高mapping分辨率的同时确保检测灵敏度。这同时也是整个LIBS领域中，对植物根部纳米颗粒分布情况的初次尝试。
LIBS双激发技术 --- 即每次采集的测量信号，都为两次激光脉冲激发。如此可减轻烧蚀扰动并提高mapping分辨率；同时两次激发可增强信号，以获得可重复性更高、更优LOD（检测限）的检测结果。
实验参数：二次激发脉冲能量分别为5MJ@266nm和100MJ@1064nm，间隔为500ns；测量频率为1次/秒；实验在1个大气压下进行。
实验材料：蚕豆幼苗，分辨在AgNP溶液、Cu+和Ag+离子溶液处理7天，做40μm厚切片进行LIBS mapping测量。
实验结果：由以下实验结果可见，LIBS技术检测速度快；即使对直径只有2mm的幼根，也可对其横切面中的金属离子及金属纳米颗粒分布进行mapping分析，检测的精确度和图像分辨率足以满足实验需求。应用双激发技术，Mapping分辨率可达到50μm，足以区分根表皮层、皮层、中柱中的元素分布特征。
此外，7天的短时间处理即可检测结果，说明对自然环境中、自然养分条件下的植物来说，LIBS 元素mapping也是元素分布检测行之有效的实验方法，因此将是植物生理学和环境毒理学领域中的有效应用。
Fig. 6 蚕豆幼苗根横切进行分辨率为50μm的单线测量后，烧蚀坑情况
Fig.7 Cu+溶液处理蚕豆幼苗根横切不同分辨率下mapping结果：100μm、75μm、50μm
Fig.8 不同浓度Cu2+溶液【a) 100 μmol l−1 Cu2+ ；b)50 μmol l−1 Cu2+；c) 10μmol l−1 Cu2+； d) 0 μmol l−1 Cu2+】处理蚕豆幼苗根横切mapping结果；e）样品区特征谱线；f）Cu2+浓度降低，其对应谱线强度也依次降低
Fig.8 Cu2+、Ag+、AgNPs处理7日后的蚕豆幼苗根部横切的显微图像和元素mapping对应结果（引自：Krajcarová L, Novotný K, Kummerová M, J. Dubová J, Gloser V, Kaiser J. Mapping of the spatial distribution of silver nanoparticles in root tissues of Vicia faba by laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) [J], Talanta 173 (2017) 28–35.）
