南宫NG28

 种植农作物使用农药，能够初步预防病虫害对蔬菜成长的影响，保障农作物健全成长，但农作物中会残留好多农药或沉金属蹬仔毒成分，因而检测农作物中的农药残留和沉金属元素，能够实时发现有害物质超标的农作物，领导农夫安全用药
。

  FireFly是一款基于LIBS（激光诱导击穿光谱）技术的急剧多元素分析与化学成像设备
。合用于所有固体和液体样品，待测物无需前处置，丈量近乎无危险，一次丈量可获取样品所有元素信息
。将其用于植物组织中元素含量的测定，能够协助钻研植物营养情况和元素吸收散布及植物在沉金属胁迫下的反映和耐受性
。

• LIBS技术检测干果营养元素和沉金属传染：

图1. 左上：杏仁、开心果、黑胡桃、白胡桃和腰果等干果；左下：5种干果的K、Mg蹬转养元素和Cu、Cr、Pb等沉金属元素含量差距；右图：干果中分歧元素的LIBS丈量光谱

  钻研人员利用LIBS技术检测了市场上杏仁、开心果、黑胡桃、白胡桃和腰果等5种干果的元素组成，在干果样品中检测到了钾、镁、钙、铁、锌、钠蹬转养元素以及铅、铬、铜蹬仔毒元素，分歧干果样品中这些元素的含量存在差距
。

• LIBS技术检测果蔬农药残留和沉金属传染：

图2. 左图：苹果和韭菜中 P 的光谱
。蓝色线是含有毒死蜱的样品的 LIBS 光谱
。红色线是含有毒死蜱和 80 nm 银粒子的样品的 LIBS 光谱
。粉色线是不含任何物质的干净样品的 LIBS 光谱
。玄色线是含有 80 nm 银粒子的样品的 LIBS 光谱
。右图：生菜茎叶对镉的LIBS映射图
。

  使用 LIBS 技术测定果蔬表表的毒死蜱和 Cd 残留，通过丈量 P 和 Cl 元素间接丈量毒死蜱；钻研生菜叶片中 Cd 的散布，发现 Cd 在生菜叶片平散布不均匀，在叶脉中的浓度高于叶肉，主脉中的浓度高于侧脉，在脉交叉处有相对较强地Cd堆集
。

• LIBS结合高光谱技术检测果蔬农药残留：

图3. 左图：桑葚农药残留和无残留的LIBS光谱数据；右图：桑葚农药残留和无残留的高光谱数据；

图4. 图中（a）和（b）别离暗示使用 LIBS 数据在进行预处置前和预处置后的 PCA 图，（c）和（d）暗示 LIBS 数据与 HSI 数据 III（LIBS - HSI 数据）结合在预处置前和预处置后的 PCA 图
。

  桑椹富含营养和生物活性物质，但易受病虫害影响，导致农药残留超标，对人体健全有害，因而成立急剧有效的检测步骤至关沉要
。传统的农药残留检测步骤如 GC、GC - MS、HPLC 等复杂、耗时、成本高且可能导致样品传染，而 LIBS 和 HSI 技术为急剧检测提供了新蹊径
。文章通过结合桑葚丈量获取的 LIBS 和 HSI 数据，得到了比单独使用LIBS数据更正确的农药残留检测了局
。

• FireFly LIBS白芥镉金属传染检测及成像：

图5：左图为大麻幼苗在5μ/20μmol?dm−3的CdCl2?2.5H2O溶液中成长的样品的照片和相应的LIBS Cd元素散布图；右图为白芥露出于含镉化合物后样品的照片和相应的LIBS Cd元素散布图
。

如图为Lightigo激光光谱尝试室对植物进行镉毒性检测，FireFly能够清澈获取镉元素在大麻和白芥幼苗中的相对含量散布图，能够相识Cd传染物进入植物体内后的运输路线和富集器官
。

有关阅读：

1. Rehan I, Gondal M A, Almessiere M A, et al. Nutritional and toxic elemental analysis of dry fruits using laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) and inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES)[J]. Saudi Journal of Biological Sciences, 2021, 28(1): 408-416.
2. Zhao X, Zhao C, Du X, et al. Detecting and mapping harmful chemicals in fruit and vegetables using nanoparticle-enhanced laser-induced breakdown spectroscopy[J]. Scientific Reports, 2019, 9(1): 906
3. Wu D, Meng L, Yang L, et al. Feasibility of laser-induced breakdown spectroscopy and hyperspectral imaging for rapid detection of thiophanate-methyl residue on mulberry fruit[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2019, 20(8): 2017.
4. Pavlína Modlitbov, Pavel Porízka, Jozef Kaiser et al., A Detail investigation of toxicity, bioaccum ulation, and translocatio n of Cd-base d quantum dots and Cd salt in white mustard. [J] Chemosphere., 251 (2020) 126174

FireFly其他利用领域：

?泥土分析：分析泥土样本中的元素组成，评估泥土肥力和传染情况
。

?地质勘探：用于岩石和矿物的元素分析，辅助地质勘探和矿物成分钻研
。

?金属资料检测：分析金属及其合金中的元素成分，用于资料科学和质量节造
。

?环境监测：监测环境样本（如沉积物、大气颗粒物等）中的元素，评估环境传染
。

?生物资料分析：测定生物样本（如毛发、血液、骨骼、肿瘤等）中的元素，用于生物医学钻研
。