《PerkinElmer HR-SP-ICP-MS单颗粒/单细胞分析在环境分析中的应用》

单颗粒ICP-MS (SP-ICP-MS)技术是针对含有特定元素的低浓度的单颗粒进行定性和定量的ICP-MS仪器和配套检测方法，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。相对传统的元素测定方法，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ICP-MS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ICP-MS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底元素的浓度。 当SP-ICP-MS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ICP-MS（Single Cell-ICP-MS）。为了保证测定数据的可靠性，藻类或细胞在进入ICP-MS的等离子体离子源之前必须是完整的和具有生物活力的。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ICP-MS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。 本报告介绍的主要内容来自于PerkinElmer公司及其合作伙伴的相关研究工作。借助于NexION 系列 ICP-MS高分辨（high resoultion）的快速数据采集能力（可达100000点/秒），该报告简单介绍PerkinElmer HR-SP-ICP-MS单颗粒/单细胞分析在环境和生物分析中的应用，环境分析方面，包括传统的单颗粒应用和最新的纳米棒、单壁碳纳米管应用，生物分析方面，主要介绍了单细胞-ICP-MS在癌症研究和淡水藻类的应用。