Coordination chemistry enables a variety of vital functions in biological systems; however, characterising the chemical form of metal ions in cells and tissue is notoriously difficult. One technique that is gaining substantial momentum in this research area is X-ray absorption near-edge structure (XANES) spectroscopy. The XANES spectrum can be a rich source of information with respect to the coordination environment of metal ions. Further, XANES spectroscopy is compatible with microscopy mapping protocols as the spectra are recorded across a relatively narrow range of data points (typically 50–100). Although the potential of XANES spectroscopy to study metal ion coordination chemistry has long been known, data collection speed has only relatively recently reached the state in which maps can be collected with a full spectrum per pixel. The realisation of this capability now places XANES spectroscopic mapping among a suite of other spectroscopic imaging techniques, such as Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and Raman spectroscopy, which are available to characterise biochemical composition, in situ within cells and tissue. Herein, we report a proof-of-concept application of XANES spectroscopic mapping to begin exploration of Fe speciation in brain tissue, which demonstrates the potential of this method for the biomedical sciences, and identifies important areas for consideration with respect to future protocol developments.

配位化学使生物系统中的各种重要功能成为可能；然而，表征细胞和组织中金属离子的化学形式是出了名的困难。在该研究领域获得巨大动力的一种技术是 X 射线吸收近边结构 (XANES) 光谱。XANES 光谱可以是有关金属离子配位环境的丰富信息来源。此外，XANES 光谱与显微镜映射协议兼容，因为光谱是在相对较窄的数据点范围内记录的（通常为 50-100）。尽管 XANES 光谱学研究金属离子配位化学的潜力早已为人所知，但数据收集速度直到最近才达到可以用每个像素的全光谱收集地图的状态。这种能力的实现现在将 XANES 光谱映射置于一套其他光谱成像技术中，例如傅里叶变换红外 (FTIR) 光谱和拉曼光谱，这些技术可用于表征细胞和组织内原位的生化成分。在此，我们报告了 XANES 光谱映射的概念验证应用，以开始探索脑组织中的 Fe 形态，这证明了这种方法在生物医学科学中的潜力，并确定了在未来协议发展方面需要考虑的重要领域。可用于表征细胞和组织内原位的生化成分。在此，我们报告了 XANES 光谱映射的概念验证应用，以开始探索脑组织中的 Fe 形态，这证明了这种方法在生物医学科学中的潜力，并确定了在未来协议发展方面需要考虑的重要领域。可用于表征细胞和组织内原位的生化成分。在此，我们报告了 XANES 光谱映射的概念验证应用，以开始探索脑组织中的 Fe 形态，这证明了这种方法在生物医学科学中的潜力，并确定了在未来协议发展方面需要考虑的重要领域。