纳米粒子增强激光诱导击穿光谱与化学计量学对近期和古代牛骨喂养效果的研究

摘要： 本研究旨在利用纳米粒子增强激光诱导击穿光谱技术（NELIBS）作为一种快速、灵敏且低成本的方法，将现代与古代牛骨的元素组成与其一生所食饲料的元素组成相关联。研究采用生物合成的银纳米粒子（BS-Ag NPs）来增强当代及古代牛骨和饲料样品LIBS光谱中谱线的发射强度。这些距今4600多年的古骨属于古埃及王国第三王朝时期。银纳米粒子通过简单廉价的马铃薯（Solanum tuberosum）提取液生物合成。作为NELIBS结果的验证手段，能量色散X射线光谱（EDX）被成功应用，扫描电子显微镜（SEM）则清晰区分了现代与古代牛骨。此外，采用主成分分析（PCA）这一多元分析技术验证了光谱数据在区分不同骨骼类型及不同饲料方面的有效性。结果表明，结合PCA的NELIBS光谱技术可作为可靠、准确且快速的方法，用于区分不同骨骼与饲料类型，并评估牲畜的饲养策略。本研究证明了结合PCA的NELIBS技术在解读饲养制度对现代及考古骨样本影响方面的潜力。