Kol-14-datering och masspektrometri

Utöver de stabila kolisotoperna ¹²C och ¹³C innehåller atmosfären den radioaktiva isotopen ¹⁴C, med en halveringstid på 5730 år. Den här isotopen nyskapas ständigt genom kosmisk strålning. Alla levande varelser tar upp kol från atmosfären i sin ämnesomsättning, och genom att de då hela tiden ersätter sitt kol innehåller de en konstant andel av ¹⁴C. När de dör fortsätter ¹⁴C att sönderfalla, medan de stabila isotoperna förblir konstanta. Genom att mäta den andel ¹⁴C som återstår i förhållande till mängden ¹²C kan prover dateras.

Eftersom andelen typiskt är av storleksordningen 10^-14 för arkeologiska prover måste mycket invecklade procedurer för provpreparering och mycket precisa mätningar utföras för att få en otvetydig åldersbestämning av provet. Vårt laboratorium har väl etablerad expertis både inom utveckling och tillämpning av de här procedurerna. Vi utför kol-14-dateringar med den senaste tekniken, och gör tusentals mätningar varje år för en rad olika tillämpningar.

En uppsättning sinsemellan kompletterande tekniker har använts i samband med acceleratormasspektrometri inom det biomedicinska fältet, och möjliggjort extrema mätmöjligheter. Ett antal nya tvärvetenskapliga forskningsområden har därefter utvecklats, som kan ge unika analyser.

Känslighet

För farmakologi har vi demonstrerat detektion av ¹⁴C-markerade läkemedel i mänskligt blod på zeptomolnivå (1 zeptomol = 10^-21 mol).

Små prover

Konventionell kol-14-datering kräver milligram av kol. Vi kan rutinmässigt mäta på prover på endast några mikrogram.

Mikrodosering (kliniska tester i fas 0)

Nya läkemedelskandidater kan ges direkt till försökspersoner på ett tidigt stadium för att få fram viktiga farmakokinetiska data. Detta ger information om hur läkemedlet absorberas, fördelas, tas upp i ämnesomsättningen, och utsöndras.

Regenerativ medicin

I ett långsiktigt samarbete med Karolinska Institutet har vi utvecklat en metod för att studera specifika celltyper och få fram hastigheten för nybildning av neuroner i olika delar av den mänskliga hjärnan, vilket tidigare inte var möjligt.

Kriminalteknik

Datum för födelse och död kan bestämmas för prover som till exempel tänder från avlidna personer.

Här lyfter vi fram aktuella utvalda publikationer som använder data från acceleratormasspektrometri från vårt labb.

Coastal lake sediments from Arctic Svalbard suggest colder summers are stormier
Z. Stachowska, W. G. M. van der Bilt and M. C. Strzelecki. Nature Communications 15, 9688. 2024.
https://doi.org/10.1038/s41467-024-53875-1

Late Neolithic collective burial reveals admixture dynamics during the third millennium BCE and the shaping of the European genome
O. Parasayan et al. Science Advances 10, eadl2468. 2024.
https://doi.org/10.1126/sciadv.adl2468

Isolation of Methane from Ambient Water and Preparation for Source-Diagnostic Natural Abundance Radiocarbon Analysis
M. Brussee et al. Analytical Chemistry 96 (44), 17631–17639. 2024.
https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c03525

Diploid hepatocytes drive physiological liver renewal in adult humans
P. Heinke et al. Cell Systems 13 (6), 499–507. 2022.
https://doi.org/10.1016/j.cels.2022.05.001

Evidence for postnatal neurogenesis in the human amygdala
S. Roeder et al. Communications Biology 5, 366. 2022.
https://doi.org/10.1038/s42003-022-03299-8

Hunter-gatherer metallurgy in the Early Iron Age of Northern Fennoscandia
C. Bennerhag et al. Antiquity 95 (384), 1511–1526. 2021.
https://doi.org/10.15184/aqy.2020.248