spTool：用于 ICP-QMS 和 ICP-TOFMS 单颗粒数据模拟与算法基准测试的交互式软件平台

《Journal of Analytical Atomic Spectrometry》：spTool: An interactive software to generate and navigate in-silico single particle data from ICP-QMS and ICP-TOFMS instrumentsOpen Access

单颗粒电感耦合等离子体质谱（SP ICP-MS）为纳米和微颗粒以及单细胞的元素分析提供了独特的能力（SC ICP-MS）。无论是在四极杆质谱（QMS）还是飞行时间（TOF）质谱中，数据分析在获得有意义的结果中都起着核心作用，结果的可靠性和准确性取决于经过充分表征的分析算法。因此，对数据评估工作流程进行基准测试和比较的需求一直在不断增加。目前，这两个方面往往受到合适参考材料稀缺性和SP ICP-MS事件检测随机性的限制。为了解决这些挑战，我们推出了spTool，这是一个具有图形用户界面（GUI）的交互式软件，用于生成和导航ICP-QMS和ICP-TOFMS数据的计算机模拟结果。spTool具有用户友好的图形界面，可以促进参数的结构化输入、快速的“假设”探索以及计算机模拟实验来测试数据分析策略。该平台的一个核心优势是它能够生成多元素和多同位素时间序列，从而能够真实地模拟任意复杂度的颗粒群体的元素组成。重要的是，它基于一个简单但适合用途的扩散模型来提供真实的颗粒峰形。通过将这个模型与随机事件调度和Poisson/复合Poisson采样结合起来，新开发的算法再现了实验中观察到的关键特征，包括计数噪声、检测器死时间效应和组成依赖的检测能力。这种方法为生成计算机模拟的SP ICP-QMS和SP ICP-TOFMS数据提供了一种新的方式，并将其嵌入到一个灵活的GUI平台中，以便：（1）使用已知输入的数据集来基准测试算法；（2）评估阈值策略和假阴性/同时性行为；（3）通过评估稀释度和背景水平来规划实验。

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? 2026 作者。由英国皇家化学会出版

2026

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