Espectrometría de fluorescencia de rayos x por reflexión total de iones de importancia biomédica

Abstract

Total reflection x-ray fluorescence spectrometry (TXRF) is a relatively new technique, with great advantages for the field of biomedicine. It is an analysis technique at trace levels (1-100 parts per million (ppm)) and ultra trace (<1 ppm) of elements in physiological fluids, tissues or fundamental units such as groups of cells, which can be performed without destroying the samples. This advantage makes TXRF the ideal technique for the study of various metabolic pathways, the accuracy of medications or quality. Cellular structures need ions, same for the enzymes. An element of recent interest in toxicology is selenium, use of this element in food supplements, fertilizers added to its natural abundance, causes a worrying bioaccumulation. A study led by the department of epidemiology at Johns Hopkins University found high amounts of selenium in patients with type 2 diabetes mellitus. The trace of selenium in human urine would allow us to know the function of the human excretory system and its ability to retain selenium. In this work, artificial human urine composed of the main ions and urea was prepared. Concentrations of 0.01, 0.1, 1 and 10 mg / l of sodium selenate in tri-distilled water and urine were prepared. The figures of merit of the analysis that were determined, were the precision, percentage of recovery and minimum limit of detection. Matrix effects, background noise and chemical composition of the sample are factors that manifest in the spectrum and may affect the measurement.

La espectrometría de fluorescencia de rayos x por reflexión total (TXRF) es una técnica relativamente nueva, con grandes ventajas para el campo de la biomedicina, entre otros. Es una técnica de análisis a los niveles traza (1-100 partes por millón (ppm)) y ultra traza (< 1 ppm) de elementos en fluidos fisiológicos, tejidos o unidades fundamentales como grupos de células, que se puede realizar sin destruir de alguna manera las muestras. Esta ventaja convierte a la TXRF en la técnica ideal para el estudio de diversas rutas metabólicas, la precisión de los medicamentos o la calidad de estos mismos. Las estructuras celulares necesitan de iones para el correcto funcionamiento, de la misma manera las enzimas. Un elemento de reciente interés en el campo de la toxicología es el selenio, el uso de este elemento en suplementos alimenticios, fertilizantes sumado a su abundancia natural, causa una preocupante bioacumulación. Un estudio dirigido por el departamento de epidemiología de la universidad Johns Hopkins encontró cantidades elevadas de selenio en pacientes con diabetes mellitus tipo 2. La traza de selenio en la orina humana nos permitiría saber la función del sistema excretor humano y su capacidad de retención de selenio. En este trabajo se preparó orina humana artificial compuesta de los principales iones y urea. Se prepararon concentraciones de 0.01, 0.1, 1 y 10 mg/l de selenato de sodio en agua tri-destilada y orina. Las cifras de mérito del análisis que se determinaron, fueron la precisión, porcentaje de recuperación y límite mínimo de detección. Los efectos de matriz, el ruido de fondo y la composición química de la muestra son factores que manifiestan en el espectro y que pueden afectar la medición.