What is FireFly?

FireFly 是一款用于快速多元素分析和化學成像的分析儀器

FireFly 采用了激光誘導擊穿光譜技術(shù)（LIBS） —— 當今最有前景的元素分析技術(shù)之一

使FireFly適用于所有固體樣品，待測物無需前處理,，近乎無損傷測量,，一次測量可獲取樣品所有元素信息

應用領(lǐng)域

l 土壤分析：分析土壤樣本中的元素組成，評估土壤肥力和污染情況,。

l 地質(zhì)勘探：用于巖石和礦物的元素分析,，輔助地質(zhì)勘探和礦物成分研究。

l 金屬材料檢測：分析金屬及其合金中的元素成分,，用于材料科學和質(zhì)量控制,。

l 環(huán)境監(jiān)測：監(jiān)測環(huán)境樣本（如沉積物、大氣顆粒物等）中的元素,，評估環(huán)境污染,。

l 生物材料分析：測定生物樣本（如毛發(fā)、血液,、骨骼,、腫瘤等）中的元素，用于生物醫(yī)學研究,。

l 植物分析：用于植物組織中元素含量的測定,，幫助研究植物營養(yǎng)狀況和元素吸收分布及植物在重金屬脅迫

下的反應和耐受性。

技術(shù)原理

利用脈沖激光在待測樣品表面激發(fā)產(chǎn)生等離子體,，通過等離子體發(fā)射的光譜波長和強度信息,，分別獲得待測元素的種類和含量信息。

FireFly功能特色

v 一次測量獲取所有元素信息

v Mapping功能獲取元素分布2D成像圖譜

v 自動獲取樣品不同深度的元素含量和組成差異

FireFly 規(guī)格

該表包含了通用的系統(tǒng)參數(shù)

定制化配置參數(shù)會有所差異

FireFly LIBS應用于生物免疫化學檢測：

利用LIBS技術(shù)對含釔（Y ll 437.49 nm）元素的標記物進行2D成像檢測,，以替代免疫組織化學（IHC）和免疫細胞化學（ICC）等傳統(tǒng)癌細胞標記檢測方法,，突破原有生物標記檢測技術(shù)的有用標記范圍和低多重檢測能力的限制，有望利用不同的 NPs 標簽實現(xiàn)生物標記多重檢測等應用,。

LIBS技術(shù)應用于寶石鑒定：

天然形成的黃色,、橙色、粉橙色的藍寶石很稀有,，市場價格很高,。部分人員通過在氧氣環(huán)境中高溫下將鈹擴散到紅寶石和藍寶石中，形成虛假的變色寶石,。利用 LIBS 技術(shù)對寶石進行檢測,，能夠同時檢測到每一種感興趣的元素，從而獲得寶石成分的完整信息,，可用于真假寶石的鑒定,。

利用 LIBS 技術(shù)對混凝土中氯的定量分析

地質(zhì)與礦石鑒定——FireFly檢測鋰礦空間分布

鋰可存在于多種礦物中，但僅有一部分在經(jīng)濟上可用于采礦,，主要的富鋰礦物是偉晶巖中的鋰云母或鋰輝石,，另一個重要來源是鹵水。測量鋰元素對幾乎所有分析技術(shù)來說都是一項具有挑戰(zhàn)性的任務,，但對 LIBS 來說并非如此,，上圖揭示了FireFly對鋰礦進行鑒定和空間定量分析的應用效果。

FireFly在植物毒理學研究中的應用  

過去幾十年工業(yè)生產(chǎn)的增長導致重金屬（以及近期的納米顆粒等）污染程度增加,，土壤中的這些污染物對生長在其中的植物構(gòu)成巨大威脅,。對于工業(yè)作物，這種污染會顯著影響產(chǎn)量,；對于糧食作物,，它會對人類健康產(chǎn)生重大影響。如圖對植物進行鎘毒性測試,，FireFly可以清晰獲取鎘元素在白芥幼苗中的相對分布圖,。

FireFly在腫瘤醫(yī)學領(lǐng)域中的應用

皮膚是人體最大的器官,，起著保護身體免受外部影響的作用。許多腫瘤可以在皮膚上形成,，皮膚惡性腫瘤是最常見的癌癥之一,，但死亡率非常低，因此頻繁的預防至關(guān)重要,。研究人員發(fā)現(xiàn),，癌癥感染的組織會改變細胞的形狀和化學成分，這些變化可以通過 LIBS 觀察到,，其中生物元素的成像提供了有關(guān)軟組織元素分布的信息,。

FireFly應用于小鼠牙齒和骨骼的元素分析

對硬組織（牙齒和骨骼）的分析是考古學、人類學,、法醫(yī)分析和醫(yī)學應用等許多領(lǐng)域的重要組成部分,。這些分析的結(jié)果可以提供有關(guān)個體的年齡、性別,、健康,、飲食、起源地和遷移等信息,?？梢酝ㄟ^多種分析方法獲得這些信息，例如 LIBS技術(shù),。上圖即為FireFly獲取的小鼠牙齒和骨骼Ca,、Mg、Pb,、Sr元素分布圖,。

1. PO?íZKA, Pavel. Laser - induced breakdown spectroscopy as a readout method for immunocytochemistry with upconversion nanoparticles [online], website: 

2. BUDAY, Jakub. Imaging laser - induced plasma under different laser irradiances [online], website: 

3. Kate?ina. Imaging margins of skin tumors using laser - induced breakdown spectroscopy and machine learning [online]. website: