一种单细胞中银纳米颗粒含量的分析方法技术

本发明专利技术公开了一种单细胞中银纳米颗粒含量的分析方法，包括：a)对含有银颗粒的单细胞阵列用同位素稀释剂进行处理，获得含有同位素稀释剂的单细胞阵列；b)采用激光剥蚀‑电感耦合等离子体质谱法(LA‑ICP‑MS)测定阵列中单细胞

A Method for Determining the Content of Silver Nanoparticles in Single Cells

The invention discloses an analytical method for the content of silver nanoparticles in a single cell, which includes: (a) treating a single cell array containing silver particles with isotope diluent to obtain a single cell array containing isotope diluent; and (b) determining a single cell in the array by laser ablation and inductively coupled plasma mass spectrometry (LA ICP MS).

【技术实现步骤摘要】
一种单细胞中银纳米颗粒含量的分析方法
本专利技术涉及生物检测领域，具体涉及一种单细胞中银纳米颗粒的分析方法。
技术介绍
电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS方法)是以等离子体为离子源的一种质谱型元素分析方法，主要用于进行多种元素的同时测定。ICP-MS的工作原理是样品由载气(氩气)引入雾化系统进行雾化后，以气溶胶形式进入等离子体中心区，在高温和惰性气氛中被去溶剂化、汽化解离和电离，转化成带正电荷的正离子。正离子经离子采集系统进入质量分析器，质量分析器根据质荷比进行分离，然后根据元素质谱峰强度测定样品中相应元素的含量。ICP-MS方法目前已经广泛应用于各领域化学计量学的痕量元素分析。激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法LA-ICP-MS是将激光剥蚀系统LA与ICP-MS联用的分析方法，是一种可以用于测定小体积固体样品中金属元素的组成和含量的技术。目前，LA-ICP-MS已经广泛应用于生物、地质、宝石、指纹和土壤等样品的分析。LA-ICP-MS作为一种成熟的元素分析和成像技术，可提供生物样品中元素分布的空间信息。目前，已经有人将LA-ICP-MS应用于单细胞中金属含量的测定。但有如下瓶颈亟待解决：1)缺少合适的单细胞标准物质，而且由于基体效应和元素分馏等影响，难以准确定量：2)基于LA-ICP-MS的单细胞分析通量低。同位素稀释法是目前常用的定量方法，它是在样品中加入已知浓度的同位素稀释剂，通过检测待测元素的同位素比值，计算出待测元素的浓度。同位素稀释法具有灵敏度高、准确度好以及不受基体干扰等特点。本专利技术人考虑，如果将同位素稀释法与激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱结合，则可以很好的解决单细胞中元素准确定量的难题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种单细胞中银纳米颗粒含量的分析方法，包括：a)对含有银颗粒的单细胞阵列用同位素稀释剂进行处理，获得含有同位素稀释剂的单细胞阵列；b)采用激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法测定单细胞阵列中单细胞109Ag/107Ag的比值，根据所述109Ag/107Ag的比值计算得到单细胞中银纳米颗粒的含量。优选的，所述步骤b)包括：用点激光剥蚀对含有同位素稀释剂的单细胞阵列进行处理；选取109Ag、107Ag和31P作为待测同位素进行测量，计算得到109Ag/107Ag的比值，根据所述109Ag/107Ag的比值计算得到单细胞中银纳米颗粒的含量。优选的，所述点激光剥蚀进行处理时的剥蚀深度为15-25μm。优选的，所述点激光剥蚀进行处理时激光能量为2.0J/cm2-3.0J/cm2，激光频率为8-15Hz，光斑尺寸为45μm-70μm。优选的，所述步骤b)中用电感耦合等离子体质谱法进行处理的条件为功率1000-2000W、雾化气流速为0.8L/min-1.2L/min、辅助气流速为0.7L/min-1.2L/min。优选的，所述计算得到109Ag/107Ag的比值，根据所述109Ag/107Ag的比值计算得到单细胞中银纳米颗粒的含量，具体为：根据公式(1)测量得到单细胞中银纳米颗粒的含量：其中：msp，ms分别是稀释剂和单细胞中Ag元素的质量；Absp，Abs分别为稀释剂和单细胞中同位素109Ag的丰度；Rsp，Rs，Rm分别为在稀释剂、单细胞和混合样品中同位素109Ag和同位素107Ag的比值。优选的，所述步骤a)中同位素稀释剂为2％HNO3的109Ag溶液。优选的，对含有银颗粒的单细胞阵列用同位素稀释剂进行处理具体为：利用喷墨打印机将同位素稀释剂109Ag溶液打印到单细胞阵列上，溶液点与点之间的间距设定为150μm-240μm。优选的，在步骤a)之前还包括制备带有银纳米颗粒的单细胞阵列的步骤。优选的，所述制备带有银纳米颗粒的单细胞阵列的步骤具体为：用磷酸盐缓冲溶液清洗微孔阵列，真空脱气后，在微孔中加入单细胞悬液，用磷酸盐缓冲液进行冲洗得到在微孔中的单细胞阵列。本专利技术公开了一种单细胞中银纳米颗粒含量的分析方法。本专利技术先采用同位素稀释剂对含有银颗粒的单细胞阵列进行稀释，获得含有同位素稀释剂的单细胞阵列，然后采用激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法测定单细胞中109Ag/107Ag的比值，根据所述109Ag/107Ag的比值计算得到单细胞中银纳米颗粒的含量。本专利技术提供了一种在单细胞水平研究细胞与纳米材料相互作用的过程和机制，采用同位素稀释法结合LA-ICP-MS对单细胞中的银纳米颗粒进行了定量分析，具有定量结果准确、分析通量高的优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为本专利技术中利用同位素稀释法结合LA-ICP-MS高通量分析单细胞阵列样品的流程图；图2为本专利技术中获得的单细胞阵列样品的照片；图3为本专利技术分析单细胞和同位素稀释剂溶液的质谱图；图4为本专利技术中的单细胞银含量的分布直方图。具体实施方式本专利技术提供了一种单细胞银纳米颗粒含量的分析方法。按照本专利技术，在制备单细胞时，优选使用RAW264.7细胞在培养瓶中本领域技术人员熟知的方式进行培养，包括但不限于用含有10％胎牛血清的高糖DMEM/F12培养。单细胞培养满足要求后，例如在培养瓶中覆盖达到70％以上，优选达到80％以上时，用胰蛋白消化传代，然后贴壁生长后，加入银纳米颗粒溶液孵育，银纳米颗粒溶液的浓度优选为2mg/L-5mg/L。单细胞与银纳米颗粒孵育完成后，优选用磷酸盐缓冲溶液PBS溶液(含有135mMNaCl，4.7mMKCl，10mMNa2HPO4，2mMNaH2PO4，pH值为7.4)清洗细胞，随后用胰蛋白酶消化，收集细胞，再进行清洗，优选使用0.8％-1.0％NaCl溶液进行离心清洗，收集细胞后重新加入培养基悬浮成单细胞悬液，用细胞计数板计数细胞浓度。按照本专利技术，制备单细胞阵列时，先将单细胞微孔阵列用磷酸盐缓冲溶液清洗，然后真空脱气。真空脱气后，加入前述制备的单细胞悬液，离心处理，优选使用磷酸盐缓冲溶液PBS清洗后，获得填充在微孔中的单细胞阵列。本专利技术提供的单细胞阵列，操作方法简单，易于实现，细胞捕获效率高。按照本专利技术，制备单细胞阵列后，将同位素稀释剂溶液打印在单细胞阵列上，同位素稀释剂优选为109Ag溶液，溶剂优选为2-4％的HNO3溶液。将同位素稀释剂打印在单细胞阵列上时，优选使用商用喷墨打印机将同位素稀释剂109Ag溶液精确打印到单细胞阵列上，溶液点与点的间距优选与单细胞之间的间距一致。本专利技术提供的方法可以将同位素稀释剂溶液精确的、高通量的打印到单细胞阵列上，可以确保LA同时剥蚀单细胞样品和同位素稀释剂溶液。按照本专利技术，将同位素稀释剂打印到单细胞阵上后，用LA-ICP-MS测定单细胞109Ag/107Ag的比值和定量计算。其中，激光剥蚀优选使用点剥蚀的方式。激光剥蚀系统NWR213的操作参数优选为：激光能量2.0J/cm2-3.0J/cm2、激光频率8-15Hz、光斑尺寸40-70μm，剥蚀深度优选为15-25μm，载气He流量优选为550mL/min-650mL/min。按照本专利技术，电感耦合等离子体质谱NexION300D的操作参数为：功率优选为1000-2000W、雾化气流速优选为0.8L/min-1.2L/min、辅助本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单细胞中银纳米颗粒含量的分析方法，包括：a)对含有银颗粒的单细胞阵列用同位素稀释剂进行处理，获得含有同位素稀释剂的单细胞阵列；b)采用激光剥蚀‑电感耦合等离子体质谱法测定单细胞阵列中单细胞

【技术特征摘要】
1.一种单细胞中银纳米颗粒含量的分析方法，包括：a)对含有银颗粒的单细胞阵列用同位素稀释剂进行处理，获得含有同位素稀释剂的单细胞阵列；b)采用激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法测定单细胞阵列中单细胞109Ag/107Ag的比值，根据所述109Ag/107Ag的比值计算得到单细胞中银纳米颗粒的含量。2.根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述步骤b)包括：用点激光剥蚀对含有同位素稀释剂的单细胞阵列进行处理；选取109Ag、107Ag和31P作为待测同位素进行测量，计算得到109Ag/107Ag的比值，根据所述109Ag/107Ag的比值计算得到单细胞中银纳米颗粒的含量。3.根据权利要求2所述的分析方法，其特征在于，所述点激光剥蚀进行处理时的剥蚀深度为15-25μm。4.根据权利要求3所述的分析方法，其特征在于，所述点激光剥蚀进行处理时激光能量为2.0J/cm2-3.0J/cm2，激光频率为8-15Hz，光斑尺寸为45μm-70μm。5.根据权利要求4所述的分析方法，其特征在于，所述步骤b)中用电感耦合等离子体质谱法进行处理的条件为功率1000-2000W、雾化气流速为0.8L/min-1.2L/min、辅助气流速为0.7L/min-1.2L/min...

【专利技术属性】
技术研发人员：王萌，郑令娜，汪冰，陈汉清，丰伟悦，
申请(专利权)人：中国科学院高能物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11