单细胞ICPMS(Cell-ICPMS)技术及其前沿应用
单颗粒ICPMS(SP-ICPMS)技术被公认为一种定性和定量测定含有特定元素的低浓度的单颗粒最有前途的方法，单颗粒目标可以是纳米粒子，也可以是PM2.5/PM10等大气粉尘颗粒物，或者合成的超细颗粒物及包合物等，更可以是生命科学研究前沿的细胞，藻类，病毒等活体小颗粒型目标物。相对传统的元素监测方法，SP-ICP-MS技术可快速有效并提供更多的信息：它能够测定颗粒尺寸分布、颗粒个数，颗粒内部元素的浓度、颗粒外部溶解出来的元素浓度等。而且，它能够区分含有不同元素的特定粒子。SP-ICP-MS原理基于测量一个单粒子产生的信号强度和信号宽度。当然，悬浮的单颗粒子必须被有效稀释，粒子间有一定间隔，以确保一次只有一个单颗粒到达ICPMS的等离子体中进行高速破解，然后被原子化和离子化，每个粒子在ICPMS中产生一个脉冲信号，脉冲信号的宽度和高度代表粒子中元素的浓度。颗粒溶解或释放到周边的溶剂中的可溶性元素将产生一个连续信号，代表溶出元素或溶剂本地元素的浓度。 当SP-ICPMS配合定制的单细胞进样接口系统以及最新的数据分析软件系统，可以用于藻类，细胞等活体单颗粒分析，这时，该技术被称为单细胞ICPMS（Cell-ICPMS）。为了保证测定数据的可靠性，藻类或或细胞在进入ICPMS的等离子体离子源之前必须是完整和具有生物活力的。藻类或细胞颗粒的直径可以高达百微米级别，在样品传输过程中很容易破碎或失去活力，因此单细胞ICPMS的进样系统是特制的。另外，由于单颗粒藻类或细胞内可能吸收多个纳米粒子，细胞内的纳米颗粒个数必须可以独立或按细胞内个数进行统计，在软件上也需要特定设计。 本讲座介绍的主要内容来自于美国卫生部National Institute on Minority Health and Health Disparities (NIMHD)的Lauren Amable博士的工作和State Center for Environmental Nanoscience and Risk at the University of South Carolina的Ruth Merrifield博士的研究工作，并经过Perkinelmer公司的Chady Steven的整理，主要内容包含应用单细胞ICPMS技术进行藻类分析的要点以及进行癌细胞分析中的一些独特视角。
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2016-07-12
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