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布魯克 MOBILE-IR II 便攜式FTIR光譜儀分析古人類骨骼
2024-09-20
骨骼是古代人群的豐富信息來源，它能夠向考古學(xué)家提供（古代人群的）關(guān)于其飲食、瘟疫和遺傳關(guān)系的寶貴信息。然而，要進(jìn)行放射性碳年測定、DNA分析或同位素研究，骨骼必須保存完好。
布魯克 MOBILE-IR II 便攜式FTIR光譜儀可以直接在現(xiàn)場測定骨骼的分解程度，幫助考古學(xué)家篩選和確定哪些骨骼需要帶回實(shí)驗(yàn)室做進(jìn)一步的研究，避免實(shí)地發(fā)掘出的已經(jīng)嚴(yán)重分解的骨骼材料運(yùn)送到實(shí)驗(yàn)室。
不同于大眾的認(rèn)知，考古學(xué)家并不研究恐龍（研究恐龍的是古生物學(xué)家）。
一、骨骼保存情況的測定
骨骼由許多不同的成分組成：主要是膠原蛋白（一組結(jié)構(gòu)蛋白）和礦物質(zhì)生物磷灰石（一種鈣磷酸鹽），二者都可以在（研磨后的）骨骼樣本的FTIR譜圖中輕松識別出來。
有意思的是，有機(jī)膠原蛋白比礦物質(zhì)生物磷灰石更容易分解。因此，兩者的比例可用來指示骨骼樣本的保存狀況。較高的比例表示骨骼保持好，而較低比例表示保存較差。
我們來舉一個(gè)例子。在這個(gè)例子中，我們在發(fā)掘現(xiàn)場使用布魯克 MOBILE-IR II 便攜式FTIR光譜儀對兩塊來歷不明的骨骼進(jìn)行了分析。MOBILE-IR II是此類分析的絕佳選擇，因?yàn)樗粌H便攜，還能在艱苦的現(xiàn)場條件下，提供實(shí)驗(yàn)室級結(jié)果。
發(fā)掘現(xiàn)場的MOBILE IR II
分析時(shí)，我們對一小部分骨骼進(jìn)行研磨，然后放在ATR晶體上。一分鐘后，結(jié)果就出來了。
來自發(fā)掘現(xiàn)場的兩個(gè)骨骼樣本的譜圖
骨骼樣本A的FTIR譜顯示出膠原蛋白峰信號弱且寬，但磷酸鹽峰信號強(qiáng)而尖銳。相比之下，骨骼樣本B顯示出膠原蛋白峰信號顯著，磷酸鹽峰信號強(qiáng)且較寬。
由此可以明顯看出，第二個(gè)骨骼樣本保存得更好，在DNA或同位素分析中取得良好結(jié)果的可能性更高。
二、結(jié)論
在發(fā)掘現(xiàn)場使用布魯克 MOBILE-IR II 便攜式FTIR光譜儀，有助于考古學(xué)家通過測量膠原蛋白與生物磷灰石的比例，來評估骨骼的保存情況。該技術(shù)有助于確定哪些骨骼處于最佳狀態(tài)、適合進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)室分析，從而降低了使用過度分解樣品的風(fēng)險(xiǎn)。
這種方法提高了后續(xù)研究（例如，放射性碳年測定和DNA分析）的可靠性，確保研究人員能夠獲得有關(guān)古代人群的準(zhǔn)確而有意義的信息。這種方法不僅提高了考古研究的效率，還確保了從古代人類骨骼中收集的數(shù)據(jù)的完整性和質(zhì)量。
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