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Less is more: Limiting semi-invasive sampling for multi-isotope analyses and increasing data output from single aliquot samples

  • Developments in multi-isotope applications now enable the production of direct and precise life history data of studied archeological and paleoanthropological specimens, with analysis of tooth enamel proving particularly powerful in deep-time preservation contexts. However, the increasing amount of sample material necessary too-often compromises the specimen's structural integrity. Finding ways of minimizing semi-invasive sampling while maximizing produced data thus becomes increasingly crucial. In this study, we examine ways of optimizing sample use for state-of-the-art isotope measurements of enamel-bound zinc (δ66Zn), an increasingly used method in multi-isotope archeological research. We show that certain desolvating nebulizer introduction systems can be used to measure δ66Zn with high efficiency and accuracy using less than half the usual sample size. Moreover, we demonstrate that remaining samples subjected to typical pretreatments used for tooth enamel carbonate (δ13C and δ18O)Developments in multi-isotope applications now enable the production of direct and precise life history data of studied archeological and paleoanthropological specimens, with analysis of tooth enamel proving particularly powerful in deep-time preservation contexts. However, the increasing amount of sample material necessary too-often compromises the specimen's structural integrity. Finding ways of minimizing semi-invasive sampling while maximizing produced data thus becomes increasingly crucial. In this study, we examine ways of optimizing sample use for state-of-the-art isotope measurements of enamel-bound zinc (δ66Zn), an increasingly used method in multi-isotope archeological research. We show that certain desolvating nebulizer introduction systems can be used to measure δ66Zn with high efficiency and accuracy using less than half the usual sample size. Moreover, we demonstrate that remaining samples subjected to typical pretreatments used for tooth enamel carbonate (δ13C and δ18O) studies can be safely used without alterations to δ66Zn values. Similarly, we highlight that the often-discarded matrix fraction from zinc chromatography can be utilized for further analyses, such as measurements of 87Sr/86Sr ratios. Our results underscore the possibility of extracting the maximum information from specimens while altogether avoiding or significantly reducing semi-invasive sampling.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Nicolas BourgonORCiD, Marcus OelzeORCiD, Patrick Roberts
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Journal of Archaeological Science
Jahr der Erstveröffentlichung:2025
Organisationseinheit der BAM:1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien
1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien / 1.1 Anorganische Spurenanalytik
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Elsevier Ltd.
Jahrgang/Band:180
Aufsatznummer:106308
Erste Seite:1
Letzte Seite:8
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Sanitär- und Kommunaltechnik; Umwelttechnik
Freie Schlagwörter:Multi-isotope; Tooth enamel; Zinc isotope analysis
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Umwelt
Umwelt / Umwelt-Material-Interaktionen
DOI:10.1016/j.jas.2025.106308
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-637986
ISSN:0305-4403
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:28.07.2025
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:28.07.2025
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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