SC-ICP-MS法测定金属元素的方法研究

傅 霜，赵珍阳，龚子珊，王世功，田中朝，孙传强，赵玉新，张 勇，汪 曣*

(1.天津大学 精密仪器与光电子工程学院，天津 300027；2.山东东仪光电仪器有限公司，山东 烟台 264000)

金属组学[1]被定义为一门研究生物中金属及类金属的学科，旨在理解金属及类金属元素的生物功能、化学结构和生物用量，是对基因组学、蛋白质组学等学科的必要补充。目前，已有大量文献报道了使用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)检测人体血清、尿液中金属元素含量[2]。近些年，单细胞内金属元素含量的检测逐渐成为研究热点[3]。针对细胞中目标元素含量少、基质复杂等特点，常采用酸消化细胞后再进行ICP-MS测定。单个细胞的元素含量显示为细胞群体的平均值[4]，但该法无法体现细胞之间在元素含量上的固有差异，掩盖了可能由基因、蛋白质、代谢物等产生的细胞异质性[5]。随着ICP-MS在仪器技术和软件上的发展，探索测定单个细胞中的各元素含量逐渐成为可能，这种方法被称为单细胞电感耦合等离子体质谱(Single cell ICP-MS，SC-ICP-MS)法[6]。通常以直接雾化的方式将细胞悬液中的细胞引入电感耦合等离子体(ICP)[6-8]，此后单个细胞被电离产生一团离子云，在优化后的时间分辨模式下被检测形成非连续信号，信号的强度与每个检测到的细胞中目标元素的含量相关，信号的数量与溶液中的细胞密度相关[7]。该法在单细胞内源性元素、细胞吸收或吸附金属元素和纳米粒子等分析研究中应用较多，对医学、药学和生物学等具有十分重要的意义。……