科学家用X射线和红外光探索埃及木乃伊的骨头

能源部劳伦斯·伯克利国家实验室(Berkeley Lab)的实验正在埃及土壤和古老的木乃伊骨头样品上开辟新的亮光，它们可以提供数千年前对日常生活和环境条件的更深入的了解。

在8月底结束的为期两个月的研究工作中，来自埃及开罗大学的两名研究人员在伯克利实验室的高级光源(ALS)上使用基于X射线和红外光的技术对32个骨骼样品和两个土壤样品进行了研究。ALS产生各种波长的亮光，可用于探索样品的微观化学，结构和其他特性。

LAAAMP(非洲，美洲，亚洲和中东的光源项目)使他们的访问成为可能，该项目是一项由赠款支持的计划，旨在为在该地区工作的科学家们提供更多的国际科学机会和合作。

样品代表四个王朝，两个墓地

样品包括木乃伊的木乃伊残骸的骨碎片，可追溯到2,000至4,000年，并从这些遗骸的部位收集土壤。遗迹代表了埃及的四个王朝：中王国，第二中古时期，晚期和古罗马时期。

来访的科学家是开罗大学副教授Ahmed Elnewishy和博士后研究员Mohamed Kasem，他们想区分骨骼样品中的化学物质浓度是否与个人的健康，饮食和日常生活有关，或者土壤中的化学物质是否改变了人体的健康状况。随着时间的流逝骨骼的化学反应。

他们的工作对于埃及的文化遗产以及对更好地了解古物保护以及这些遗体受污染的潜在途径至关重要。样品是从两个埃及遗址-萨卡拉(Saqqara)，一个古代墓地的遗址中回收的;和阿斯旺(Aswan)，是开罗大学考古学家曾在尼罗河沿岸一座古老城市的所在地，曾经被称为斯韦内特(Swenett)。

Kasem说：“骨头的行为就像档案一样。”自从博士学位以来，他一直在研究古代的骨头化学。研究可追溯至2011年。他使用了一种涉及激光烧蚀的化学分析技术，其中短时间的激光脉冲将样品中的少量材料炸掉。然后，分析这个小爆炸发出的光，以确定存在哪些元素。

他说：“我们发现了铅，铝和其他元素，可以指示当时的环境和毒性。”“这些信息存储在骨头中。”

区分土壤与骨骼化学

棘手的是弄清楚元素是如何进入骨骼的。“元素可能会从骨骼的外部扩散到骨骼内部，并受到细菌，湿度和其他效应的影响。很难将其分开-要知道它是否来自周围的土壤。因此，我们一直在尝试不同的技术。”

Kasem补充说：“影响保存的因素太多。其中之一是骨头被埋在土壤中的时间，还有骨头的状态和不同类型的土壤。”防腐技术的差异也可能影响骨骼的保存以及他们在X射线研究中发现的化学性质。他说：“材料具有不同的品质，例如布料和它们用来防腐的树脂。”

虽然古埃及人没有在金属加工中使用铝，但研究人员发现他们使用钾明矾(一种含有铝的化合物)来减少饮用水中的浑浊。铅的浓度很可能是埃及人用来抛光陶器的铅所致。

最新的研究集中在样本上，包括从股骨骨头和股骨干切下的切片，以查看一种样本类型是否比另一种样本更容易受到周围土壤的污染。股骨是人体中最坚固的骨骼，从膝盖到臀部。股骨顶部的头部比骨干的核心具有更海绵状的骨质。

研究人员与ALS研​​究科学家Hans Bechtel和Eric Sc​​haible合作，在三种不同的光束线上进行了实验。Schaible通过一种称为小角度X射线散射(SAXS)的技术协助研究人员，该技术用于分析胶原蛋白(一种丰富的人类蛋白质)的纳米级图案。

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