An In-House X-ray Fluorescence Spectrometer Development for In Vivo Analysis of Plants

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Santos, Eduardo ; Gozetto, Jonatha Demetrio ; de Almeida, Eduardo ; Brasil, Marcos Augusto Stolf ; da Silva, Nicolas Gustavo da Cruz ; Rezende, Vinicius Pires ; da Silva, Higor Jose Freitas Alves ; Brandao, Julia Rosatto ; Montanha, Gabriel Sgarbiero ; Lavres, Jose ; de Carvalho, Hudson Wallace Pereira

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: ACS AGRICULTURAL SCIENCE & TECHNOLOGY; v. 4, n. 4, p. 7-pg., 2024-04-01.

Resumo

X-ray fluorescence spectroscopy (XRF) is an analytical technique employed to determine the elemental composition of diverse materials. Due to its nondestructive nature and direct analysis that requires little or no sample preparation, it has been particularly useful for investigating the mineral composition of plants and soil. However, commercially available XRF benchtop equipment often restricts this type of experiment in plant science due to the volume of the sample chamber and the source-detector geometry. To overcome this problem, we developed an XRF setup that prioritizes in vivo-based experiments. The equipment is equipped with a 4 W Ag X-ray tube and a silicon drift detector. The detection limits are comparable to those of commercial instruments and suitable for evaluating plant tissues. Finally, a case study using tomato plants as a model species and rubidium (Rb+) and strontium (Sr2+) as tracers for potassium (K+) and calcium (Ca2+), respectively, demonstrated their feasibility for long-term in vivo analysis. Therefore, the present XRF system stands out as a viable and cost-effective tool for assessing the absorption and transport of minerals in plant tissues probed by time-resolved in vivo X-ray spectroscopy. (AU)

• Processo FAPESP: 20/07721-9 - Caracterização elementar e molecular das proteínas de reserva durante o desenvolvimento de sementes de soja: uma estratégia para aumentar a quantidade e qualidade proteica
• Beneficiário: Gabriel Sgarbiero Montanha
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 20/11546-8 - Eficiência da aplicação foliar de diferentes fontes de cálcio em tomate: entendendo e contornando a baixa mobilidade no floema
• Beneficiário: Eduardo Santos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 15/19121-8 - EMU concedido no processo 2015/05942-0: sistema de microfluorescência de Raios X
• Beneficiário: Hudson Wallace Pereira de Carvalho
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
• Processo FAPESP: 22/10718-5 - Caracterização da absorção foliar de cálcio e sua translocação na plantas de tomateiro utilizando estrôncio como traçador fisiológico
• Beneficiário: Eduardo Santos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado