基于单细胞富集和单细胞质谱的金属离子及金属纳米颗粒的高通量检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于单细胞富集和单细胞质谱的金属离子及金属纳米颗粒的高通量检测方法。本发明专利技术提供了一种检测金属离子及金属纳米颗粒的方法，包括：利用细胞或单细胞生物对金属离子及金属纳米颗粒进行吸收富集；用金属同位素A对处理后的细胞或单细胞生物进行标记；所述金属同位素A为待测金属元素外的其他金属同位素，能够同时标记存活的和死亡的细胞或单细胞生物；然后进行单细胞质谱流式检测，得到所述待测金属元素的胞内信号强度值，进而计算得到所述待测样本中所述待测金属元素的含量。本发明专利技术样品前处理简单不引入有害试剂；对样品的需求量很小；通量高；灵敏度高；可区分细胞相关金属信号。

【技术实现步骤摘要】
基于单细胞富集和单细胞质谱的金属离子及金属纳米颗粒的高通量检测方法
本专利技术涉及金属离子和金属纳米颗粒检测领域，具体涉及一种基于单细胞富集和单细胞质谱的金属离子及金属纳米颗粒的高通量检测方法。
技术介绍
原子吸收光谱分析法(AAS)、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)等是目前常用的元素分析方法。对于金属纳米颗粒的检测，目前常用的方法有激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)、单颗粒/单细胞-电感耦合等离子体质谱法(SP/SC-ICP-MS)等。AAS分析法对不同的元素测定需要更换灯源，一次只能测定一种元素，不可以对多种元素同时进行分析，对于需要多元素分析的样品效率较低；ICP-MS和ICP-AES具有较大的元素分析范围，且能同时测定多种元素，具有灵敏度高、线性范围宽等优点，但使用ICP-MS和ICP-AES往往需要使用浓盐酸、浓硝酸甚至高氯酸、氢氟酸等高强腐蚀性酸对样品进行前处理，样品消解操作繁琐，耗时长；对于痕量金属元素则需要络合剂萃取，或固相萃取和液液萃取等实现金本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测待测样本中的待测金属元素含量的方法，包括如下步骤：/n(A)利用细胞或单细胞生物对待测样本中的待测金属元素进行吸收富集；所述待测样本为含有所述待测金属元素的金属离子或金属纳米颗粒的溶液；/n(B)用金属同位素A对步骤(A)处理后的细胞或单细胞生物进行标记；所述金属同位素A为所述待测金属元素外的其他金属同位素，能够同时标记存活的和死亡的所述细胞或单细胞生物；/n(C)对步骤(B)处理后的细胞或单细胞生物进行单细胞质谱流式检测，得到所述待测金属元素的细胞信号强度值，进而计算得到所述待测样本中所述待测金属元素的含量。/n

【技术特征摘要】
1.一种检测待测样本中的待测金属元素含量的方法，包括如下步骤：
(A)利用细胞或单细胞生物对待测样本中的待测金属元素进行吸收富集；所述待测样本为含有所述待测金属元素的金属离子或金属纳米颗粒的溶液；
(B)用金属同位素A对步骤(A)处理后的细胞或单细胞生物进行标记；所述金属同位素A为所述待测金属元素外的其他金属同位素，能够同时标记存活的和死亡的所述细胞或单细胞生物；
(C)对步骤(B)处理后的细胞或单细胞生物进行单细胞质谱流式检测，得到所述待测金属元素的细胞信号强度值，进而计算得到所述待测样本中所述待测金属元素的含量。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(C)中，根据所述待测金属元素的细胞信号强度值计算所述待测样本中所述待测金属元素的含量是通过标准曲线法实现的。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：步骤(C)中，在根据所述待测金属元素的细胞信号强度值计算所述待测样本中所述待测金属元素的含量的过程中，采用的标准曲线是按照包括如下步骤的方法获得的：
(a)利用所述细胞或单细胞生物对系列标准品溶液中的所述待测金属元素进行吸收富集；所述系列标准品溶液为系列所述待测金属元素浓度已知的金属离子或金属纳米颗粒的溶液；
(b)用所述金属同位素A对步骤(a)处理后的细胞或单细胞生物进行标记；
(c)对步骤(b)处理后的细胞或单细胞生物进行单细胞质谱流式检测，得到所述待测金属元素的细胞信号强度值和所述待测金属元素浓度之间的标准曲线。


4.一种检测细胞或单细胞生物对待测金属元素的生理反应情况的方法，为方法A或方法B；
所述方法A包括如下步骤：
(a’)利用所述细胞或单细胞生物对供试溶液中的待测金属元素进行吸收富集；所述供试溶液为所述待测金属元素浓度已知的金属离子或金属纳米颗粒的溶液；
(b’)用金属同位素A和金属同位素B对步骤(a’)处理后的细胞或单细胞生物进行标记；所述金属同位素A为所述待测金属元素外的其他金属同位素，能够同时标记存活的和死亡的所述细胞或单细胞生物；所述金属同位素B为所述待测金属元素和所述金属同位素A外的其他金属同位素，仅能够标记死亡的所述细胞或单细胞生物；
(c’)对步骤(b’)处理后的细胞或单细胞生物进行单细胞质谱流式检测，先根据所述金属同位素A的信号分离出单细胞，记为集合S；然后从集合S中分离出所述待测金属元素的细胞信号强度值大于阈值的所述细胞或单细胞生物，记为集合P；从集合S中获得不带有所述金属同位素B的信号的个体，记为集合Q；所述集合Q中的个体数和所述集合P中的个体数的比值即反映所述细胞或单细胞生物对所述待测金属元素的生理反应；
所述阈值满足如下条件：对照组中所述待测金属元素的细胞信号强度值高于所述阈值的所述细胞或单细胞生物数量小于等于总数的1％；
所述对照组按照如下处理：将不含有所述待测元素的溶液和所述细胞或单细胞生物共同孵育6-48h；然后用所述金属同位素A对孵育后的所述细胞或单细胞生物进行标记；然后进行单细胞质谱流式检测，得到所述待测金属元素的细胞信号强度值；
所述方法B包括如下步骤：
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【专利技术属性】
技术研发人员：曲广波，吴琪，史建波，江桂斌，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11