細(xì)胞中金屬元素含量通常是將一定數(shù)量的細(xì)胞進(jìn)行全消解測(cè)定得到金屬元素總量，但是這并不能說(shuō)明金屬元素在細(xì)胞中的分布情況。由于細(xì)胞之間存在差異，研究細(xì)胞群體往往會(huì)掩蓋這種差異。單細(xì)胞分析可以獲得細(xì)胞在微環(huán)境中準(zhǔn)確的個(gè)體信息，對(duì)于研究細(xì)胞的信號(hào)傳導(dǎo),生理病理和重大疾病的早期診斷具有十分重要的意義。
電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）由于其超高的靈敏度，超低的檢測(cè)限，成為痕量元素分析的重要工具，可以直接檢測(cè)單細(xì)胞中的金屬元素含量。金屬納米粒子以其優(yōu)良的物理化學(xué)性質(zhì),被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)與生命科學(xué)等領(lǐng)域，ICP-MS亦成為單細(xì)胞中金屬納米粒子檢測(cè)的重要手段。
常規(guī)的ICP-MS進(jìn)樣系統(tǒng)對(duì)于單細(xì)胞分析會(huì)存在細(xì)胞可能破裂、進(jìn)樣效率低等缺陷，為實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的單細(xì)胞進(jìn)樣，減少細(xì)胞破裂的概率及提高進(jìn)樣效率，需要采用專(zhuān)門(mén)的單細(xì)胞進(jìn)樣系統(tǒng)，其與ICP-MS在線聯(lián)用，可實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的單細(xì)胞金屬元素分析。
島津SC-ICP-MS系統(tǒng)
特點(diǎn)：
★進(jìn)樣效率≥50%
★標(biāo)配具有加熱功能
★無(wú)需氬氣吹掃氣路
應(yīng)用實(shí)例
小鼠靜脈注射15 nm金納米顆粒懸浮液，暴露24小時(shí)后對(duì)小鼠的不同器官進(jìn)行取樣，得到肺、肝臟和脾臟組織后進(jìn)行組織分解，經(jīng)過(guò)細(xì)胞分離得到細(xì)胞懸浮液；樣品經(jīng)過(guò)紅細(xì)胞去除后使用多聚甲醛溶液進(jìn)行細(xì)胞固定，細(xì)胞樣品經(jīng)過(guò)三次離心清洗和再分散，控制細(xì)胞濃度在106個(gè)/mL直接上機(jī)測(cè)試。
根據(jù)ICP-MS采集得到的原始信號(hào)圖，通過(guò)有效數(shù)據(jù)識(shí)別、統(tǒng)計(jì)及高斯分布擬合，可以得到如下結(jié)論：
在同一個(gè)組織樣品中，細(xì)胞攝取的納米顆粒數(shù)是不相同的，對(duì)于脾臟細(xì)胞可以用高斯分布擬合數(shù)據(jù)得到7種細(xì)胞群，每種細(xì)胞群攝取的金納米顆粒從363個(gè)到1040個(gè)不等。肝臟樣品和肺組織樣品也得到了類(lèi)似的結(jié)果，細(xì)胞形態(tài)呈現(xiàn)多峰分布?？傮w來(lái)看，對(duì)納米顆粒的攝取量：脾臟細(xì)胞 > 肝臟肺細(xì)胞 > 肺細(xì)胞。
島津SC-ICP-MS單細(xì)胞分析技術(shù)，高通量霧室搭配微流量進(jìn)樣系統(tǒng),可以快速準(zhǔn)確的測(cè)量單個(gè)細(xì)胞中目標(biāo)元素的濃度，得到細(xì)胞間的差異，并且可以以目標(biāo)元素含量區(qū)分細(xì)胞群。SC-ICP-MS不需要對(duì)細(xì)胞進(jìn)行熒光標(biāo)記，前處理簡(jiǎn)單，為金屬組學(xué)、納米毒理學(xué)的研究提供新的分析手段。
