对生物分子靶标进行精确的单分子定量分析,对于实现超高灵敏度的生物分析以及早期疾病诊断至关重要。单粒子电感耦合等离子体质谱技术(SP-ICP-MS)能够以高精度、高灵敏度以及出色的元素选择性检测单个金属纳米颗粒,因此成为基于纳米颗粒的生物分析领域的理想工具。不过,该技术在生物分子单分子计数方面的应用仍然较为有限。在本研究中,我们报道了一种利用SP-ICP-MS通过单价纳米标签实现生物分子单分子计数的策略。我们制备了带有单价DNA功能化的金纳米颗粒(mDNA-AuNPs),每个纳米颗粒上都带有一条特定的DNA链,可用于目标特异性DNA杂交或适配体介导的蛋白质识别,从而实现与目标分子之间明确的1:1相互作用,并促使AuNP释放。首先,我们通过链置换介导的释放机制,利用DNA靶标验证了这一策略的可行性。随后,我们将该方法拓展到凝血酶的检测,通过结合诱导的适配体构象变化以及纳米标签释放过程来实现检测。这一策略为单分子计数提供了有力的平台,同时也提升了SP-ICP-MS在超高灵敏度生物分子检测方面的应用范围。