美研发新型光谱CRDS有望取代加速器质谱

　　在生物系统中，碳-14（14C）可用作生物化学示踪剂，以跟踪人类和动物中微量营养素、毒素和治疗剂。例如，14C可以适用于维生素。当人类摄取维生素时，研究人员可以跟踪维生素代谢情况。

　　对于生化系统中的示踪剂研究，14C浓度必须在天然丰度以上才能准确测量。在过去，这通常用加速器质谱（AMS）完成。 AMS开辟了新的实验方案，如使用亚治疗剂量的人体相药物试验。然而，AMS的复杂性和成本限制了这种测量方法和其他衍生技术。由于AMS的局限性，美国的劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究人员开发了一种用于生物示踪剂研究的新装置。

　　腔体衰减光谱（CRDS）已经成为能够进行14C测量的基于激光的方法。利弗莫尔科学家开发了一种能够测量碳-14进行生物学研究的CRDS光谱仪。该项目负责人丹尼尔·麦卡特（Daniel McCartt）表示：“我们开发了14C光谱仪，可以平衡生物14C测量的复杂性和灵敏度。它采用强大而成熟的硬件，适合于交钥匙操作。”

　　实验室质谱中心（CAMS）与Picarro Inc.合作。新的基于激光的系统补充了离子源加速器，具有更易于使用的桌面设备，并且不久前获得了专利。

　　生物样品必须均质化，干燥，然后燃烧至二氧化碳。对于传统的AMS，二氧化碳还原成石墨需要大约12个小时。 CRDS系统测量燃烧二氧化碳的14C含量，样品可在数分钟内制备。

　　对于药代动力学病例研究，科学家使用豚鼠作为模型生物体，用CRDS测量样品的14C含量，并与AMS结果进行比较。向豚鼠中加入100mg肟乙酰转移酶再活化剂，并以几何时间序列取组织和血浆样品。豚鼠CRDS案例研究使用相对简单的硬件、无须日常维护，即精确地复制了AMS的结果。