Preparation of biological samples in microcomputed tomography

Wykorzystanie mikrotomografii komputerowej jako techniki badawczej niesie ze sobą wiele zalet. Dzięki użyciu promieniowania X otrzymane wyniki mogą być prezentowane jako trójwymiarowe obrazy badanej struktury o rozdzielczości sięgającej 1 µm. Jako niedestrukcyjna metoda pozwala na obrazowanie tych samych próbek wielokrotnie. Aparaturą badawczą wykorzystaną do uzyskania wyników zaprezentowanych w tej pracy jest mikrotomograf Bruker Skyscan 1172.Akumulację metali badano na roślinach fasoli zwykłej (Phaseolus vulgaris L.) oraz pelargonii bluszczolistnej (Pelargonium peltatum) traktowanych roztworami soli miedzi, cynku, ołowiu i żelaza. Na potrzeby tej pracy opracowano metody preparatyki próbek oraz dobrano optymalne parametry pomiaru, co umożliwiło prawidłowe obrazowanie zdeponowanych związków w strukturach morfologicznych roślin. Wyniki są zaprezentowane w postaci rysunków obrazujących rozkład zakumulowanych metali w poszczególnych organach roślin (korzenie, łodygi, liście). Udało się wyróżnić miejsca depozycji metali oraz elementy budowy morfologicznej obrazowanych obiektów. Stworzono modele 3D, pokazujące akumulacje metali w korzeniach i liściach. W niektórych wypadkach udało się także wyznaczyć średnice kanałów wiązki przewodzącej korzeni.

There are many advantages of using microcomputed tomography as a research method. The results can be shown as three dimensional images of examined structures through the use of X-rays. The maximum spatial resolution that can be achieved is up to 1 µm. As a nondestructive method microtomography allows to examine samples repeatedly. Bruker Skyscan 1172 microtomograph was used as a research tool in this work. Beans (Phaseolus vulgaris L.) and Ivy geranium (Pelargonium peltatum) were used as the research material. They were treated with solutions of copper, zinc, lead and iron salts. For proper imaging morphological structures with accumulated compounds in plants we have developed new methods for samples preparation and we have chosen optimum measurement parameters. The results are presented in the form of images with the distribution of accumulated metal shown in various plant organs (roots, stems, leaves). We determined places of metal accumulation and distinguished some morphological structures of plants as well. We have made 3D models of roots and leaves to show how metals are deposited in plants. We were able to determine diameters of root’s conductive beam channels in some cases.