基于SC-ICP-MS的单细胞水平汞检测技术突破：实现哺乳动物细胞中阿托克级汞的精准定量与异质性解析

《Analytica Chimica Acta》：Detection of Mercury in Single Mammalian Cells at Attogram Level by SC-ICP-MS

本研究开发了一种基于温度控制进样系统的单细胞电感耦合等离子体质谱（SC-ICP-MS）方法，通过个性化调谐和传输效率（TE）优化，实现了对哺乳动物单细胞内阿托克（attogram）级汞（Hg）的高灵敏度检测。该方法突破了传统群体检测的局限性，为揭示汞暴露下细胞异质性响应机制提供了关键技术支撑。

　　

Reagents and materials

所有化学品均为分析纯级别。超纯水由Milli-Q EQ7000系统（Merck, Germany）制备。浓硝酸（65%）购自Merck公司。分析前使用安捷伦调谐溶液（含1 μg L^-1锂、钇、钴、铈和铊的2%硝酸溶液）对ICP-MS（Agilent 8900, USA）进行校准。离子校准溶液均购自安捷伦（USA）。本研究所用细胞系来源如下：

Sensitivity improvement

本研究方法的核心目标是精准定量哺乳动物单细胞中极低含量的汞。检测更低水平的汞需要更高的灵敏度。虽然提取透镜电压调节可影响灵敏度已是共识，但该方法在单细胞分析中罕有应用。由于瞬态信号特征和细胞基质效应，单细胞模式下的信号响应与溶液分析存在显著差异。

Conclusion

本研究开发了一种集成温控进样系统的高灵敏度SC-ICP-MS方法，实现了对哺乳动物单细胞内阿托克级汞的精准定量。通过个性化调谐和检测条件优化，显著提升了单细胞分析的灵敏度和传输效率（TE）。该方法达到0.01 fg/细胞的质量检测限（LOD_m），8.1×10² cells mL^-1的密度检测限（LOD_d），为单细胞水平汞毒理学研究提供了突破性技术平台。