p Experimentos do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley do Departamento de Energia (Berkeley Lab) estão lançando uma nova luz sobre o solo egípcio e antigas amostras de ossos mumificados que poderiam fornecer uma compreensão mais rica da vida diária e das condições ambientais há milhares de anos. p Em um esforço de pesquisa de dois meses que foi concluído no final de agosto, dois pesquisadores da Universidade do Cairo, no Egito, trouxeram 32 amostras de ossos e duas amostras de solo para estudar usando técnicas baseadas em raios-X e luz infravermelha no Laboratório de Berkeley Advanced Light Source (ALS). O ALS produz vários comprimentos de onda de luz brilhante que podem ser usados ​​para explorar a química microscópica, estrutura, e outras propriedades das amostras.

p A visita deles foi possibilitada pela LAAAMP - Lightsources for Africa, as Americas, Projeto Ásia e Oriente Médio - um programa financiado por doações que visa promover uma maior oportunidade científica internacional e colaboração para cientistas que trabalham naquela região do globo.

p As amostras representam quatro dinastias, dois cemitérios

p As amostras incluíram fragmentos de ossos de restos mortais humanos mumificados que datam de 2, 000 a 4, 000 anos, e solo coletado dos locais dos restos humanos. Os restos mortais representam quatro dinastias diferentes no Egito:o Reino do Meio, Segundo período intermediário, Período tardio, e greco-romana.

p Os cientistas visitantes, O professor associado da Universidade do Cairo, Ahmed Elnewishy, ​​e o pesquisador de pós-doutorado Mohamed Kasem, queria distinguir se as concentrações químicas nas amostras ósseas estavam relacionadas à saúde dos indivíduos, dieta, e dia a dia, ou se os produtos químicos no solo mudaram a química dos ossos ao longo do tempo.

p Seu trabalho é importante para o patrimônio cultural do Egito e também para uma melhor compreensão da preservação de antiguidades e os caminhos potenciais para a contaminação desses vestígios. As amostras foram recuperadas de dois locais egípcios - Saqqara, o local de um antigo cemitério; e Aswan, o local de uma antiga cidade às margens do Nilo antes conhecida como Swenett - pelos arqueólogos da Universidade do Cairo.

p "Os ossos estão agindo como um arquivo, "disse Kasem, que estudou química óssea antiga desde seu doutorado. estudos, datado de 2011. Ele usou uma técnica de análise química envolvendo ablação a laser, em que um curto pulso de laser expulsa um pequeno volume de material de uma amostra. Então, a luz emitida por essa pequena explosão é analisada para determinar quais elementos estão presentes.

p "Encontramos chumbo, alumínio, e outros elementos que nos dão uma indicação do meio ambiente e da toxicidade da época, "ele disse." Essa informação é armazenada diretamente nos ossos. "

p Diferenciando solo vs. química óssea

p O complicado é descobrir como os elementos entraram no osso. "Pode haver alguma difusão de elementos de fora para dentro dos ossos, e os efeitos das bactérias, umidade, e outros efeitos. É difícil separar isso - saber se está vindo do solo ao redor. Então, temos tentado técnicas diferentes. "

p Kasem adicionou, "Muitos fatores afetam a preservação. Um deles é o tempo que o osso está enterrado no solo e também o estado do osso e os diferentes tipos de solo." As diferenças nas técnicas de embalsamamento também podem afetar a preservação do osso e a química encontrada nos estudos de raios-X. "Existem diferentes qualidades nos materiais, como o pano e as resinas que eles usaram para embalsamar, " ele disse.

p Embora os antigos egípcios não usassem alumínio na metalurgia, pesquisadores descobriram que usaram alúmen de potássio, um composto químico contendo alumínio, para reduzir a turvação na água potável. E as concentrações de chumbo provavelmente se deviam ao chumbo que os egípcios usavam para polir a cerâmica.

p Os estudos mais recentes estão focados em amostras, incluindo fatias da cabeça dos ossos do fêmur e das hastes do fêmur para ver se um tipo de amostra pode ser mais sujeito à contaminação do solo circundante do que o outro tipo. por exemplo. Os ossos do fêmur são os ossos mais fortes do corpo humano e vão desde os joelhos até os quadris. A cabeça, no topo do fémur, tem material ósseo mais esponjoso do que o núcleo do eixo.

p Os pesquisadores trabalharam com os cientistas pesquisadores da ALS, Hans Bechtel e Eric Schaible, para realizar experimentos em três linhas de luz diferentes. Schaible auxiliou os pesquisadores com uma técnica conhecida como espalhamento de raios-X de baixo ângulo (SAXS), que eles usaram para analisar a padronização em nanoescala do colágeno, uma proteína humana abundante.

p As varreduras de raios-X revelam padrões de colágeno

p Uma única varredura das seções transversais do osso, que media até 3 a 5 centímetros de diâmetro e cerca de meio milímetro de espessura, levou de duas a seis horas para ser concluído e forneceu um mapa 2-D detalhado mostrando como o colágeno estava organizado dentro do osso.

p Essas imagens podem ser comparadas com ossos modernos para entender melhor se e como o colágeno se degradou ao longo do tempo, e pode nos contar sobre a saúde de um indivíduo.

p "O colágeno é um dos principais blocos de construção do corpo, "Schaible disse." É encontrado na pele, ossos, órgãos internos, olhos, ouvidos, vasos sanguíneos - é uma das principais coisas de que somos feitos. Quando fazemos raios-X através do colágeno, os raios X estão espalhados e o padrão de dispersão que eles fazem pode nos dizer muito sobre como o colágeno está bem preservado e organizado. "

p Embora haja muita análise pela frente para interpretar os dados retirados das amostras, Schaible disse que os conjuntos de colágeno geralmente não são tão bem organizados nas amostras antigas como nos ossos modernos saudáveis.

p "É muito emocionante estar envolvido neste projeto, e para saber mais sobre a jornada dessas múmias, na vida e depois da morte, " ele disse.

p A luz infravermelha mostra a química óssea, concentrações minerais

p Os estudos de infravermelho no ALS mostram a distribuição química e a concentração dos minerais e materiais orgânicos presentes nos ossos.

p “Um dos principais obstáculos era como preparar as amostras, "disse Elnewishy. É difícil cortar cortes transversais finos de um material tão delicado.

p Schaible contatou um laboratório especializado no Departamento de Ciências Planetárias e Terrestres da UC Berkeley, que auxiliou no corte das amostras. Para as seções mais finas e as amostras mais frágeis, o osso foi suspenso em resina epóxi e depois fatiado.

p Planos para novos experimentos

p Elnewishy disse que também há planos para conduzir experimentos relacionados no SESAME (luz síncrotron para ciência experimental e aplicações no Oriente Médio), uma fonte de luz científica na Jordânia que se abriu para experimentos em 2017. O SESAME foi construído por meio de um empreendimento cooperativo entre cientistas e governos da região.

p Ele observou que o que a equipe aprende sobre patrimônio cultural e preservação de amostras por meio de seus experimentos poderia beneficiar as coleções do Grande Museu Egípcio em Gizé, que deve ser inaugurado em 2020 e abrigará mais de 100, 000 artefatos egípcios.