保护古代骨制品的文化遗产现在是可能的

意大利团队开发的一种创新方法正在出现，它将彻底改变考古学和放射性碳测年领域并保护我们的文化遗产。研究人员在考古骨骼上使用它取得了令人惊讶的结果，使“看不见的”变得可见。

这项发表在《自然通讯化学》杂志上的重要成果是由Sahra Talamo教授协调的广泛研究工作的结果，博洛尼亚大学和热那亚大学的分析化学领域的专家进行了合作。

该小组开发了一种分析考古骨骼的新技术，该技术首次使量化和绘制高分辨率图成为可能进化。

“我们的研究结果将为人类进化的研究提供重大进展，”博洛尼亚大学放射性碳测年实验室 BRAVHO 主任和该研究的合著者Talamo说。“因为我们将能够最大限度地减少有价值的骨骼材料的破坏，这些骨骼材料受到欧洲文化遗产的保护和加强，从而使我们能够通过提供准确的日历年龄来对有价值的物体进行背景化处理。”

考古学家发现的许多最稀有的史前骨骼非常珍贵，被认为是我们文化和历史遗产的一部分。骨头可以提供有关古代人生活的大量信息：他们吃什么、他们的生殖习惯、他们的疾病和他们进行的迁徙。然而，骨头无法提供我们如此渴望的所有信息。它们传递信息的潜力受到其中保存的胶原蛋白数量的限制。

为了将尽可能保持文物完整性的需要与进行放射性碳分析的需要结合起来，研究人员因此开发了一种创新方法，由于配备了近红外相机，使他们能够检测到观察样品中的平均胶原蛋白含量。

“我们使用成像技术以非破坏性的方式量化骨骼样本中胶原蛋白的存在，以选择最合适的样本(或样本区域)提交给放射性碳测年分析，”该文章的第一作者Cristina Malegori和热那亚大学药学系研究员。“近红外高光谱成像 (HSI) 与化学计量学模型一起用于创建古代骨骼中胶原蛋白分布的化学图像。该模型量化每个像素的胶原蛋白，从而提供胶原蛋白含量的化学映射。”

分析一个考古遗址中存在的所有骨头以保存胶原蛋白是极其困难、昂贵和耗时的，最重要的是，这会导致有价值的材料被破坏。事实上，随着时间的推移，人类化石和/或骨制品越来越稀有和珍贵。由于胶原蛋白随时间的成岩变化，旧石器时代骨骼的起始重量较大(≥ 500 mg 骨材料)对于提取足够的胶原蛋白用于加速器质谱 (AMS) 14C 测年(最低 1% 产量)是必要的。此外，许多最珍贵的考古骨头都太小(< 200 毫克的骨头材料)和/或太漂亮而无法取样。因此，获得初步的、非破坏性的信息骨样本上胶原蛋白的分布至关重要。

正是在这种情况下，这项研究中描述的技术才真正大放异彩，因为它可以获取有关骨骼样本中仍然存在的胶原蛋白的位置和含量的信息。

“本研究中使用的近红外高光谱成像相机 (NIR-HSI) 是一种线扫描(推扫式)系统，可获取化学图像，其中对于每个像素，1,000–2,500 nm 光谱中的全光谱范围(近红外)被记录下来，”该文章的合著者、博洛尼亚大学环境与文化遗产化学教授Giorgia Sciutto说。“NIR-HSI 分析是完全无损的。分析单个骨骼样本所需的时间为几分钟，因此，该系统可以在一天内检查许多样本以找到适合分析的样本，节省了时间和金钱以及对宝贵材料的不必要浪费，大大减少了宝贵样品的时间、成本和破坏。”

预计该技术将支持选择要提交给许多地点的放射性碳分析的样品，这些地点之前由于保存不善而无法进行尝试。

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