Multi-element analysis of soft tissues in paraffin by laser induced breakdown spectroscopy

Tato diplomová práce se zabývá analýzou měkkých tkání zalitých v parafínu pomocí metody spektroskopie laserem buzeného plazmatu (LIBS) a pomocí doplňkové techniky hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem s laserovou ablací (LA-ICP-MS). Konkrétně se práce zaměřuje na optimalizaci parametrů měření měkkých tkání pro femtosekundový a nanosekundový pulzní laser s různými vlnovými délkami na myších ledvinách, jakožto modelové matrice měkké tkáně. Následovala prvková analýza několika vzorků nejčastěji se vyskytujících typů rakoviny lidské kůže (maligní melanom, bazocelulární karcinom a spinocelulární karcinom) pomocí výše zmíněných analytických metod. Analýzou vzorků byly získány mapy prostorových distribucí biogenních prvků. Cílem práce je ukázat možnost využití nových analytických metod, které by neměly nahradit klasické histologické vyšetření, ale být například využívány pro předběžné vyšetření napadené tkáně nebo čistě jako pomocné techniky pro histology při diagnostice nádorů. Obě tyto metody by mohly do budoucna nabídnout kompletně nový pohled na diagnostiku rakoviny u měkkých tkání.This thesis deals with the analysis of paraffin-embedded soft tissues using laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) and the complementary technique of laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS). Specifically, the work focuses on optimizing soft tissue LIBS measurement parameters for femtosecond and nanosecond pulsed laser ablation at different wavelengths on mouse kidneys as a soft tissue model matrix. In addition, elemental analyses were performed on several samples of the most commonly occurring human skin cancers (malignant melanoma, basal cell carcinoma, and squamous cell carcinoma) using the above-mentioned analytical methods. Maps of the spatial distributions of biogenic elements were obtained. Aim of this work is to show a potential of new analytical methods that are not intended to replace the classical histological examination completely. However, these techniques could be used for preliminary screening of tumor tissue or purely as a complementary technique for histologists to diagnose cancers. Both methods could offer a completely new perspective on soft tissue cancer diagnosis in the future.