細胞中金屬元素含量通常是將一定數(shù)量的細胞進行全消解測定得到金屬元素總量，但是這并不能說明金屬元素在細胞中的分布情況。由于細胞之間存在差異，研究細胞群體往往會掩蓋這種差異。單細胞分析可以獲得細胞在微環(huán)境中準(zhǔn)確的個體信息，對于研究細胞的信號傳導(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，超低的檢測限，成為痕量元素分析的重要工具，可以直接檢測單細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亦成為單細胞中金屬納米粒子檢測的重要手段。
常規(guī)的ICP-MS進樣系統(tǒng)對于單細胞分析會存在細胞可能破裂、進樣效率低等缺陷，為實現(xiàn)穩(wěn)定的單細胞進樣，減少細胞破裂的概率及提高進樣效率，需要采用專門的單細胞進樣系統(tǒng)，其與ICP-MS在線聯(lián)用，可實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的單細胞金屬元素分析。
島津SC-ICP-MS系統(tǒng)
特點：
★進樣效率≥50%
★標(biāo)配具有加熱功能
★無需氬氣吹掃氣路
應(yīng)用實例
小鼠靜脈注射15 nm金納米顆粒懸浮液，暴露24小時后對小鼠的不同器官進行取樣，得到肺、肝臟和脾臟組織后進行組織分解，經(jīng)過細胞分離得到細胞懸浮液；樣品經(jīng)過紅細胞去除后使用多聚甲醛溶液進行細胞固定，細胞樣品經(jīng)過三次離心清洗和再分散，控制細胞濃度在106個/mL直接上機測試。
根據(jù)ICP-MS采集得到的原始信號圖，通過有效數(shù)據(jù)識別、統(tǒng)計及高斯分布擬合，可以得到如下結(jié)論：
在同一個組織樣品中，細胞攝取的納米顆粒數(shù)是不相同的，對于脾臟細胞可以用高斯分布擬合數(shù)據(jù)得到7種細胞群，每種細胞群攝取的金納米顆粒從363個到1040個不等。肝臟樣品和肺組織樣品也得到了類似的結(jié)果，細胞形態(tài)呈現(xiàn)多峰分布。總體來看，對納米顆粒的攝取量：脾臟細胞 > 肝臟肺細胞 > 肺細胞。
島津SC-ICP-MS單細胞分析技術(shù)，高通量霧室搭配微流量進樣系統(tǒng),可以快速準(zhǔn)確的測量單個細胞中目標(biāo)元素的濃度，得到細胞間的差異，并且可以以目標(biāo)元素含量區(qū)分細胞群。SC-ICP-MS不需要對細胞進行熒光標(biāo)記，前處理簡單，為金屬組學(xué)、納米毒理學(xué)的研究提供新的分析手段。
