全反射 X 射線熒光（TXRF）是一種源自能量色散 X 射線熒光（EDXRF）的技術(shù)，由于特殊的“X 射線光源-樣品-探測(cè)器“的幾何結(jié)構(gòu)，使得該技術(shù)在物理特性和分析應(yīng)用層面都具有顯著優(yōu)勢(shì)。

      從 1985 年到 2020 年，科研產(chǎn)出量呈現(xiàn)逐年遞增態(tài)勢(shì)，此后保持穩(wěn)定，年均國際論文發(fā)表量約為 70 篇。

      TXRF 光譜技術(shù)具有以下顯著優(yōu)勢(shì)：

      ? 對(duì)樣品量需求很小，僅需將約 0.1 至 10 微克的樣品滴至載玻片上即可

      ? 無需額外做標(biāo)準(zhǔn)曲線，僅需添加內(nèi)標(biāo)即可實(shí)現(xiàn)樣品定量分析

      ? 檢測(cè)限低至 ppb 級(jí)

      ? 分析耗時(shí)短

      ? 維護(hù)成本低

      ? 能直接對(duì)固體和液體進(jìn)行檢測(cè)，大部分樣品無需消解即可直接測(cè)試

      ? 檢測(cè)元素含量范圍廣，無需稀釋，可同時(shí)滿足主量元素與痕量元素的檢測(cè)需求

      這些特性使的 TXRF 技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用主要表現(xiàn)在：

      1， 顯微切片

      采用冷凍切片機(jī)制備樣本，將厚度約 10um、濕重約 200ug 的樣本直接滴在石英載玻片上，并添加 10 納克 Ga 內(nèi)標(biāo)元素進(jìn)行定量，應(yīng)用于植物類及動(dòng)物類食品（堅(jiān)果、蘑菇、蝦 類）和多種組織樣本（肝臟、人肺）的研究。

     2， 體液分析

      ? 血清中的元素檢測(cè)，例如研究表明：長期接觸 Pb 污染的獻(xiàn)血者體內(nèi) Pb 濃度明顯高于未暴露人群，暴露組Pb 濃度介于 230 至 680ppb 之間，而未暴露組濃度均低于 100ppb。

      ?羊水元素檢測(cè)，例如通過對(duì)人類羊水和胎盤樣本進(jìn)行測(cè)試，可以分析金屬元素（Ni Sr Zn Ca Fe 等）含量與新生兒體重及母親年齡之間的關(guān)聯(lián)，TXRF 結(jié)果與 ICP-OES 結(jié)果相當(dāng)

      ? 腦脊液檢測(cè)，例如神經(jīng)退行性疾病肌側(cè)索硬化癥 ALS 患者組與健康對(duì)照的鋅（Zn）和氯（Cl）濃度存在顯著差異。

      ?口腔液檢測(cè)，例如在吸煙者和非吸煙者的唾液樣本中，S、K 和 Ca 的濃度差異更為顯著。

      ? 尿液檢測(cè)，TXRF 技術(shù)可對(duì)磁共振成像（MRI）患者在注射 Gd 基造影劑后長達(dá) 20 小時(shí)內(nèi)采集的尿液樣本進(jìn)行分析，結(jié)合尿液檢測(cè)與血液 Gd 濃度評(píng)估，能夠有效監(jiān)測(cè) Gd 元素從患者體內(nèi)的排泄動(dòng)力學(xué)。

      ? 精液檢測(cè)，研究發(fā)現(xiàn)，Se 含量降低會(huì)顯著損害精子參數(shù)，具體表現(xiàn)為精子濃度下降、活動(dòng)能力減弱及形態(tài)異常。

      3， 金屬蛋白

      TXRF 技術(shù)可測(cè)定呼吸鏈復(fù)合物中金屬輔助因子的含量。研究人員將從土壤反硝化副球菌中分離的雙末端氧化酶——細(xì)胞色素 c 氧化酶和醌醇氧化酶，從常規(guī)鹽緩沖液轉(zhuǎn)移至含 100mmol/L 三（羥甲基）氨基甲烷乙酸（TRIS）和 0.02%Triton X-100 的溶液中，可以高精度地測(cè)定 Fe、Ni、Cu、Zn、Mn 和 Mo 等元素，此外，還可以測(cè)定蛋白質(zhì)樣品中的 S。

      4， 細(xì)胞質(zhì)-沉淀

      可測(cè)定不同腫瘤性哺乳動(dòng)物培養(yǎng)細(xì)胞中的 Cu、Fe、Zn、Ca 和 S 含量。

      5， 癌癥研究

      ? 抗腫瘤化合物的作用，苯丙氨酸衍生物的雙核 Rh（II）配合物作為結(jié)腸癌的潛在抗癌劑，根據(jù)配合物配體類型及其配位數(shù)，通過 TXRF 技術(shù)可以測(cè)定人結(jié)腸 HT-29 細(xì)胞內(nèi)的銠（Rh）含量在 25 至 2500ng/106個(gè)細(xì)胞之間變化

      ? 腫瘤-癌組織，可將腫瘤細(xì)胞或健康細(xì)胞直接沉積在載玻片上來實(shí)現(xiàn)癌細(xì)胞的元素分析，該方法已成功應(yīng)用于人類結(jié)腸腺癌樣本，對(duì)銅（Cu）、鋅（Zn）和鐵（Fe）的含量進(jìn)行檢測(cè)

      6， 植物細(xì)胞系統(tǒng)

      苔蘚很早就被評(píng)估為環(huán)境污染評(píng)估的潛在候選對(duì)象，對(duì)三種不同苔蘚樣本進(jìn)行微量元素檢測(cè)，共測(cè)定約 20 種元素，檢測(cè)限通常在 0.2-0.5 微克/克之間。研究發(fā)現(xiàn)，不同采樣點(diǎn)的苔蘚樣本在有害金屬污染程度上存在顯著差異。部分樣本的檢測(cè)結(jié)果表明，TXRF 分析法可作為植物樣本常規(guī)監(jiān)測(cè)的有效手段。

      7， 微生物系統(tǒng)

      TXRF 技術(shù)可用于監(jiān)測(cè)貝氏不動(dòng)桿菌（ANCR，Beijerinckia beijerinckii）中六價(jià)鉻（Cr（VI））生物富集過程的動(dòng)力學(xué)特征。研究結(jié)果表明，這種新型不動(dòng)桿菌菌株能夠有效降低培養(yǎng)基中的 Cr 含量。因此，該菌株可作為有潛力的微生物，用于對(duì)受六價(jià)鉻（Cr （VI））污染的廢水進(jìn)行生物修復(fù)。

      8， 醫(yī)用納米粒子

      金納米顆粒（AuNPs）在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有多種應(yīng)用，但其對(duì)人體的影響尚未明確。通過TXRF 技術(shù)可測(cè)定 Au 納米顆粒含量。相關(guān)團(tuán)隊(duì)通過靜脈注射小鼠，系統(tǒng)研究金納（AuNRs）在多個(gè)器官中的生物累積動(dòng)力學(xué)。