A & B: Biểu diễn cấu trúc của da, 40Ca+,
trường quan sát (field of view) 200 x 200 µm2 (A) và 100 x 100 µm2 (B).
C & D: Hình ảnh ion chồng chập (superimposed) của 238U+ (màu đỏ) và 40Ca+ (màu xanh lá cây).
Uranium là một kim loại nặng phóng xạ có mặt tự nhiên trong vỏ Trái Đất. Sự nhiễm độc bên trong cơ thể (internal contamination) của các công nhân ngành hạt nhân do các nguyên tố nhóm actini như uranium có thể xảy ra thông qua đường hô hấp, đường tiêu hóa hoặc xâm nhập qua vết thương hoặc da nguyên vẹn; và kỹ thuật SIMS được sử dụng để đánh giá sự dịch chuyển của uranium qua da. Các thí nghiệm đã được thực hiện nhằm mô tả đặc tính của quá trình tích lũy sinh học (bioaccumulation) uranium trên da lợn. Các kết quả cho thấy lớp sừng (stratum corneum) là một hàng rào bảo vệ tốt chống lại sự xâm nhập của hạt nhân phóng xạ vào da, nhưng cũng có thể cấu thành một kho lưu trữ cho sự khuếch tán của hạt nhân phóng xạ này nếu không áp dụng biện pháp xử lý tẩy độc.
Nghiên cứu này được thực hiện bởi trung tâm nghiên cứu IRSN (Pháp) và đã được cấp bằng sáng chế, và một phòng thí nghiệm dược phẩm hiện đang bán một loại kem tẩy độc (Cevidra® Calixarene). Hiệu suất của nó dựa trên thành phần hoạt chất - carboxylic acid calixarene, một chất chelat hóa (chelating agent) có ái lực cao với U, Pu, Am, Th, Co, Cs và Sr, giúp ngăn chặn sự xâm nhập của các hạt nhân phóng xạ này vào cơ thể và từ đó tránh được sự cố định của chúng trên các cơ quan đích (thận, xương và gan).
Sử dụng hệ máy IMS 7f-GEO, việc lập bản đồ của các loài nguyên tố chính và nguyên tố vi lượng có thể thu được ở cấp độ tế bào trong các mẫu sinh học với độ phân giải theo phương ngang (lateral resolution) đạt mức ~0.5 μm. Các điểm mạnh khác của thiết bị bao gồm tính linh hoạt (phân tích phổ khối, phân tích dựng cấu trúc theo chiều sâu - depth profiling, v.v.), hiệu suất xử lý cao, cũng như độ nhạy cao dẫn đến giới hạn phát hiện thấp đối với một số nguyên tố được quan tâm bao gồm cả các kim loại nặng như uranium...
Được phỏng theo: A. Spagnul và các cộng sự, European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 79(2), 258–267 (2011), DOI 10.1016/j.ejpb.2011.05.004
Xem thêm: S. Grives và các cộng sự, Journal of Pharmaceutical Sciences 104(6), 2008-2017 (2015). DOI 10.1002/jps.24431