Synchrotron-based x-ray spectroscopy and imaging applied to the study of accumulated arsenic in living systems

PEREZ, CARLOS A; MIQUELES EDUARDO; PEREZ, ROBERTO D.; BONGIOVANNI, GUILLERMINA A.

One Century of the Discovery of Arsenicosis in Latin America (1914.2014)

Taylor & Francis Group

Lugar: London; Año: 2014; p. 172 - 174

CARLOS Investigation of biological processes as well as determination of chemical composition of tissues and cells require suitable techniques, with high elemental and chemical sensitivity and high spatial resolution. Such requirements can be fulfilled using synchrotron radiation based techniques. In this work, tissues from several organs of rats that were chronically exposed to water containing arsenic were analyzed. SRXRF microprobe measurements have revealed the presence of this metalloid in brain, pancreas and bladder, whereas accumulation happens mainly in kidney, liver, spleen, heart and blood. X-ray fluorescence microtomography (XFCT) was used to explore the 3D distribution of accumulated arsenic in specially prepared tissues. In order to assess also arsenic speciation, arsenic K-edge XANES measurements (XANES/TXRF-XANES) were carried out. By this procedure, it was possible to determine the predominant accumulated species. Main conclusions about the current results as well as future activities will be sketched. La investigación de los procesos biológicos, así como la determinación de la composición química de los tejidos y las células requieren técnicas adecuadas, con alta sensibilidad elemental y química y alta resolución espacial. Tales requisitos pueden satisfacerse mediante técnicas basadas en radiación sincrotrón. En este trabajo, se analizaron los tejidos de diversos órganos de las ratas expuestas crónicamente al agua que contiene arsénico. Las mediciones con microsondas SRXRF han revelado la presencia de este metaloide en el cerebro, páncreas y vejiga, mientras que la acumulación ocurre principalmente en el riñón, el hígado, el bazo, el corazón y la sangre. Se utilizó microtomografía de rayos X de fluorescencia (Xfct) para explorar la distribución 3D de arsénico acumulado en los tejidos especialmente preparados. A fin de evaluar también la especiación de arsénico, se llevaron a cabo mediciones arsénico K- borde XANES (XANES/TXRF-XANES). Gracias a este procedimiento, fue posible determinar las especies predominantes acumuladas. Se esbozaron principales conclusiones sobre los resultados actuales, así como las actividades futuras.