近红外光谱,万能钥匙骨骼鉴定半岛综合体育官方APP下载德甲|光谱学欧洲和世界bdapp官方下载安卓版

全文PDF

Aoife c .权力,^一个,詹姆斯·查普曼^b,和丹尼尔Cozzolino^c,*^,

^一个Agri-Chemistry集团医疗和应用科学学院中昆士兰大学(CQU),布鲁斯高速公路,北罗克汉普顿,4701年,澳大利亚昆士兰
^b科学学院,皇家墨尔本理工大学的GPO盒2476,墨尔本,3001年维多利亚,澳大利亚
^cAgri-Chemistry集团医疗和应用科学学院中昆士兰大学(CQU),布鲁斯高速公路,北罗克汉普顿,4701年,澳大利亚昆士兰和科学学院,皇家墨尔本理工大学的GPO盒2476,墨尔本,3001年维多利亚,澳大利亚。电子邮件:(电子邮件保护)

介绍

光学和电子领域的新发展导致了越来越多的新光谱分析的应用,进一步增强了便携式的引入和紧凑的分光光度计。^{1 - 3}这个小型仪表允许分析师探索独特的实践在不同的领域包括人类学和取证。^{4 -}

骨和骨材料复杂结构组成的矿物质(约55 - 65 wt %),有机材料(大约25 - 35 wt %)和大约10 wt %的水。³骨矿物组成部分由碳酸羟基磷灰石粒子嵌入在有机基体,胶原蛋白和non-collagenous蛋白质的结合。³这些无机和有机成分的比例将根据不同类型、来源和功能的骨头。此外,主体的环境也会影响骨骼的化妆,许多因素影响,例如主人的饮食。³

应用近红外(NIR)光谱的歧视骨物质摧毁(骨粉)或整个(骨头碎片),在考古材料半岛综合体育官方APP下载德甲的研究主要集中在微妙的材料和保护作为法医工具在艺术文物的保存在许多研究评估。^{4 -}最近,该技术已应用于广泛的古生物研究,开辟了一个令人兴奋的机会对于古生物学家采用非破坏性分析技术与化学计量学相结合。^{4 -}本研究旨在评估一个便携式近红外光谱仪器的功能分类和识别的起源骷髅骨头从许多不同的动物(哺乳动物、鸟类和爬行动物)。

样品光谱收集和分析

颅骨骨样本来自不同的动物物种属于头骨的集合存储在科学实验室(在校曾,罗克汉普顿,昆士兰,澳大利亚)。他们的起源是记录为每箱的标签,他们储存在室温下(26°C±5)。样本获得的近红外光谱测量三个随机的位置在头骨MicroNIR现场(美国Viavi圣罗莎,CA)的光谱范围950 - 1650 nm。整个样本扫描和由此产生的光谱分析利用主成分分析(PCA)和偏最小二乘判别分析回归(PLS-DA)。更详细的方法和样本可以在最近的一篇文章中找到。³

图1所示。近红外光谱的头骨样本。

结果与讨论

的NIR光谱头骨骨样本的每个动物类分析该地区的950 nm和1650 nm之间如图1所示。近红外光谱显示一些波长的强度的变化。特别是在982纳米吸收带,结合振动相关的o - h键发出H-O-H弯曲和水,和周围1186海里碳氢键振动。^3、12样本之间的差异也观察到周围1400海里与地相关联的债券(1470海里)。^3、12吸收带附近地债券被其他作者报道与羟磷灰石的退化在骨骼和外部地区被认为是一个非常有用的指示成岩过程的骨头。³图2显示了PCA得分图分类的禽类和哺乳动物的头骨骨样本。已经观察到PC1占总方差的77%,而PC2进一步解释方差的21%,表明近红外光谱可以区分这两种动物的类。半岛综合体育官方APP下载德甲载荷(未显示)强调了在1007纳米波长的影响,与伸展振动相关的1180 nm和1447 nm的碳酸羟基磷灰石骨的矩阵,所述原始光谱。³

分类基于近红外光谱和PLS-DA分析分别为96%和81%的正确分类及颅骨样本鸟类和哺乳动物。总体而言,91%的正确分类率获得头骨样本的分类根据类(哺乳动物和鸟类),相当于或优于分类率在类似的研究报道。³

分类这一研究获得的结果推断骨的化学成分的差异可能是负责观察到近红外光谱的差异,因此在分类结果。不同的新陈代谢、营养和环境影响(阳光退化、季节)或许可以解释观察到的差异的头盖骨来自不同家庭和物种。³然而,这些信息并不是可用的分析。

图2。主要分情节禽类和哺乳动物的头骨骨样本的分类基于近红外反射光谱。

有丰富的信息,可以获得振动光谱检查和骨骼化石,从神秘的分类鉴定微生物化石,化石保存机制,成岩和热蚀变途径和历史的化石,化学成分。此外,这项研究的结果表明,要求测试大量的样品不是一个先决条件来验证并确认NIR光谱区分的能力/类骨骼不同的物种。半岛综合体育官方APP下载德甲因此,这项研究的结果已经添加到当前的知识状态的应用近红外光谱分析从各种各样的动物骨头。半岛综合体育官方APP下载德甲

考虑到技术的非特异性,这些积极的初步结果表明,该方法分析有可能识别任何动物骨样本。非侵入性的本质分析确保样品保存的质量。与传统方法对比积极,这是昂贵的,耗时,并且通常需要高度专业化的运营商和仪表。^3、12因此,快速自然,缺乏所需的消耗品和样品制备的结果在一个更多的时间和成本效益分析每个样本。³

结论

此研究表明,近红外光谱的潜力加上最优化数据处理作为一种快速、无损的分类头骨骨样本。半岛综合体育官方APP下载德甲很明显,这种方法可以很容易区分各种动物物种类和哺乳动物和鸟类。这项研究强调了潜在的有用的技术在这个领域更容易工具出现在市场。作者设想,进一步优化该技术可能导致重大进展领域的人类学、考古学和取证。潜在应用包括识别的骨头碎片,甚至物品制造从动物骨头,如装饰性的数据或其他文物骨头碎片。

确认

供应的头骨骨中央昆士兰大学承认。

引用

.科雷亚是e·多明戈、高家俊曹B.R.F. Araujo, s . Sena L.U. ibsen Pinheiro,点丰特斯,L.F.M.阿基诺。费雷拉,公关Filgueiras和w·Romao“便携式近红外光谱应用于质量控制的巴西咖啡”,半岛综合体育官方APP下载德甲Talanta176年,26-33 (2018)。doi:https://doi.org/10.1016/j.talanta.2017.07.094
得到de Araujo T.M.G.卡多佐,R.G.•罗查M.H.P.桑塔纳,R.A.A.穆尼奥斯,E.M. Richter T.R.L.C.艰辛和W.K.T. Coltro,“便携式法医化学分析平台:回顾”,肛交。詹。学报1034年,21 (2018)。doi:https://doi.org/10.1016/j.aca.2018.06.014
交流能力,j·查普曼,钱德拉,J.J.罗伯茨和d . Cozzolino”照明的肉骨头鉴定——近红外光谱的应用程序”,半岛综合体育官方APP下载德甲Vibr。Spectrosc。98年,64 - 68 (2018)。doi:https://doi.org/10.1016/j.vibspec.2018.07.011
m·巴克利S.W.监察,美国霍华德,s·坎贝尔,Thomas-Oates和m . Collins”区分考古绵羊和山羊骨骼使用单一胶原蛋白肽”,j . Archaeol。科学。37岁的13-20 (2010)。doi:https://doi.org/10.1016/j.jas.2009.08.020
诉Chavagnac j .弥尔顿·格林,j·布鲁尔,o . Bruguier d·雅各布,t, g . Kamenov j·勒Huray和y . Liu”对化石骨骼的发展地球化学标准:一个实验室内部的研究”,肛交。詹。学报599年,177 - 190 (2007)。doi:https://doi.org/10.1016/j.aca.2007.08.015
m . De la傻瓜,参考Pierna, o . Fumiere a . Garrido-Varo j·格雷罗州,d . Perez-Marin·达和诉Baeten“歧视其他动物骨骼的鱼骨头在复合饲料的陈腐的分数由近红外显微镜”,j .近红外Spectrosc。81 - 88 (2007)。doi:https://doi.org/10.1255/jnirs.688
M.J. De la傻瓜,a Garrido-Varo特区Perez-Marin和戈尔。格雷罗州”,近红外光谱校准量化处理的动物物种动物蛋半岛综合体育官方APP下载德甲白质”j .近红外Spectrosc。109 - 118 (2009)。doi:https://doi.org/10.1255/jnirs.838
b . De la Roza-Delgado索尔达多,A . Martinez-Fernandez韦森特,A . Garrido-Varo d . Perez-Marin m . De la傻瓜和j . Guerrero-Ginel”应用近红外显微镜(NIRM)检测肉和骨头在动物饲料:食品和饲料安全”的工具,食品化学。105年,1164 - 1170 (2007)。doi:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2007.02.041
穆雷,L.S. Aucott I.H.派克,“使用判别分析在可见光和近红外反射光谱检测掺假鱼粉,肉骨粉”,j .近红外Spectrosc。297 - 311 (2001)。doi:https://doi.org/10.1255/jnirs.315
M.M. Cascant,卢比奥,g . Gallello a .牧师Garrigues和m . De la Guardia”烧骨头法医调查采用近红外光谱”,半岛综合体育官方APP下载德甲Vibr。Spectrosc。90年,21 - 30 (2017)。doi:https://doi.org/10.1016/j.vibspec.2017.02.005
同马歇尔C.P.马歇尔和a . Smith“振动光谱的化石”,半岛综合体育官方APP下载德甲古生物学201 - 211 (2015)。doi:https://doi.org/10.半岛app应用下载1111/pala.12144
工人和l .韦实用指南解释近红外光谱半岛综合体育官方APP下载德甲。CRC按泰勒和弗朗西斯集团美国波卡拉顿(2008)。