Środowiskowe Laboratorium Mikrotomografii

 

Instytut Paleobiologii Polskiej Akademii Nauk
ul. Twarda 51/55, 00-818 Warszawa
tel. 22 697 8879; e-mail: stolacy@twarda.pan.pl
Kierownik: Jarosław Stolarski

 

templates/nanofun/photo/Laboratoria/NanoFun_Twarda_008.jpgOdróżnienie kapelusza od węża boa połykającego słonia - problem z książki pt. Mały Książe Antoine’a de Saint-Exupéry’ego - staje się zadaniem dziecinnie prostympo przekroczeniu progu Środowiskowego Laboratorium Mikrotomografii w Instytucie Paleobiologii PAN. Centralne miejsce zajmuje w nim mikrotomograf rentgenowski firmy Zeiss XRadia MicroXCT-200 (http://www.xradia.com/microxct-200/). Urządzenie to jest jednym z dwóch w Polsce podobnej klasy mikrotomografów, a jedynym, który posiada źródło promieniowania rentgenowskiego o stosunkowo małej mocy (moc jest regulowana w zakresie od 20 do 90 kV). Duża moc źródła rentgenowskiego pozwala co prawda prześwietlić lufę czołgu i odnaleźć jej ukryte wady, jednak do badania subtelniejszych materiałów takich jak biominerały, nowoczesne nanokompozyty, lub tkanki miękkie organizmów, niezbędna jest mniejsza moc źródła. Urządzenie MicroXCT-200, jak każdy mikrotomograf, pozwala odwzorować strukturę wewnętrzną badanego obiektu w dwu krokach: pierwszym jest rejestracja dwuwymiarowych projekcji rentgenowskich obiektu przy jego obrocie o co najmniej 180 stopni (zwykle 360), drugim krokiem jest natomiast rekonstrukcja, czyli proces odwzorowania wnętrza próbki jako superpozycji zarejestrowanych projekcji dwuwymiarowych.

MicroXCT-200 pozwala uzyskać bardzo wysoką rozdzielczość skanowania w okolicach 1 μm, jednak to, co stanowi prawdziwie unikatową cechę urządzenia, to możliwość uzyskiwania niespotykanej jakości kontrastu obrazu dzięki opatentowanej konstrukcji detektora pracującego w trybie tzw. kontrastu fazowego. W innych mikrotomografach kontrast uzyskuje się w trybie kontrastu absorpcji, co jest niewystarczające dla obrazowania obiektów o niskiej absorbancji, np. płynów i gazów w ośrodkach porowatych. Ponadto, w templates/nanofun/photo/Laboratoria/NanoFun_Twarda_013.jpgstandardowych mikrotomografach, uzyskiwanie większej rozdzielczości wymaga przybliżania badanego obiektu do źródła promieni Röntgena. Tymczasem w tomografach firmy Zeiss XRadia przybliżać do obiektu można zarówno źródło jak i detektor promieniowania rentgenowskiego, czyli scyntylator. Unikatową cechą tomografu MicroXCT jest zestaw kilku scyntylatorów na uchwycie rewolwerowym, które można zmieniać tak jak obiektywy w mikroskopie optycznym, w celu uzyskania różnych “powiększeń” (rozdzielczośći) obiektów prześwietlanych promieniami Röntgena. W laboratorium NanoFun w Instytucie Paleobiologii PAN prowadzimy m. in. badania biokompatybilnych funkcjonalnych nanomateriałów magnetycznych dla nanomedycyny (we współpracy z Wydziałem Chemii UW), biogenicznych i syntetycznych materiałów kompozytowych, a także szeroko pojęte badania wzrostu struktur szkieletowych organizmów.

 

Publikacje, które ukazały się w oparciu o wyniki uzyskane w Laboratorium Laboratorium Mikrotomografii:

 

 

  1. Katarzyna Janiszewska, Maciej Mazur, Stéphane Escrig, Anders Meibom and Jarosław Stolarski, Aragonitic scleractinian corals in the Cretaceous calcitic sea, Geology 2017; 45 (4): 319-322. doi: 10.1130/G38593.1, link
  2. Katarzyna Frankowiak, Xingchen T. Wang, Daniel M. Sigman, Anne M. Gothmann, Marcelo V. Kitahara, Maciej Mazur, Anders Meibom and Jarosław Stolarski, "Photosymbiosis and the expansion of shallow-water corals", Sciences Advances, 2016, link
  3. Anne M. Gothmann, Jarosław Stolarski, Jess F. Adkins, Blair Schoene, Kate J. Dennis, Daniel P. Schrag, Maciej Mazur, Michael L. Bender, Fossil corals as an archive of secular variations in seawater chemistry since the Mesozoic, Geochimica et Cosmochimica Acta, 160 (2015) 188–208, link
  4. Roberto Arrigoni, Yuko F. Kitano, Jaroslaw Stolarski, Bert W. Hoeksema, Hironobu Fukami,Fabrizio Stefani, Paolo Galli, Simone Montano, Elisa Castoldi and Francesca Benzoni, A phylogeny reconstruction of the Dendrophylliidae (Cnidaria, Scleractinia) based on molecular and micromorphological criteria, and its ecological implications, Zoologica Scripta Volume 43, Issue 6, pages 661–688, November 2014. (link)
  5. Janiszewska, K., Jaroszewicz, J., Stolarski, J. Skeletal ontogeny in basal scleractinian micrabaciid corals. Journal of Morphology 2013; 274(3):243-257. link
  6. Frankowiak K., Mazur M., Gothmann A., Stolarski J. Diagenetic alteration of the Triassic coral from aragonite-Konservat-Lagersätte in Alakir Çay, Turkey: Implications for geochemical measurements. Palaios. 2013; 28:333-342. link
  7. Gorzelak P. & Zamora S. Stereom microstructures of Cambrian echinoderms revealed by cathodoluminescence (CL). Palaeontologia Electronica. 2013; 16 (3): 32A, 1-17. link