2023-05-04 14:52:21, TOFWERK中国 TOFWERK中国-南京拓服工坊
ICP-TOF
电感耦合等离子体-飞行时间质谱
icpTOF
多细胞球体(MCS)是一种方法简单、成本适中的3D细胞模型,能够在体外模拟实体细胞、肿瘤、神经、器官功能和应激反应等,以此加深对癌症生物学的机理理解,加快药物的研发过程,并相应减少研发成本。传统的表征方法包括荧光、激光辅助解吸附离子化(MALDI)质谱和光学显微镜,但这些方法都无法实现定量检测。本研究中采用LA-ICP-TOF方法,几乎无需样品制备,即能够同时分析多种元素,而且检测限低,线性范围宽,可以通过基质匹配的标品进行校准。
icpTOF
多元素定量校准
课题组使用一台压电驱动的点样器,在靶板上点出直径130 μm的硝酸酸化的多元素定量校准液(350 pL),各元素浓度为0, 0.1, 1和10 ng/mL,通过图像信号的积分与浓度的关系,获得各元素的定量关系,表1显示各元素的检出限均在fg级别(TOFWERK icpTOF 2R)。
表1 各元素在LA-ICP-TOF检测中的检测限和灵敏度
icpTOF
成纤维MCS切片成像
图1 成纤维MCS切片的多元素成像
MCS使用曙红(C20H8Br2N2O9)染色,因此,在球体外圈可观察到Br元素(图1k),并且曙红还扩散到了球体内部。在其他报道中,尺寸低于200 μm的小分子或营养物质可以扩散,因此,曙红在MCS中可能是自由扩散,研究人员推论它可以代表小分子在细胞培养介质中的行为。P和S分别是遗传物质DNA/RNA和蛋白质的主要元素,它们分布相似,都在MCS边缘(图c和d)。图I中,银纳米经过48小时孵育,MCS内部无银元素检出,这意味着,银纳米都被MCS外层的单细胞层捕获或被阻挡在外。
icpTOF
MCS单细胞分析
图2 成纤维细胞单细胞分析
为了更好验证上述假设,作者利用激光剥蚀icpTOF对于外层单细胞层进行了更细致的单细胞分析。根据消化后的成纤维细胞的尺寸,LA-ICP-TOF的成像分辨率在x,y两个方向上分别为2 μm和5 μm。根据前面的标准曲线,银纳米在细胞A和细胞B中分别有18,342个粒子和3223个粒子。
icpTOF
结论
TOFWERK icpTOF通过高质量分辨率或/和碰撞气体反应配合,能够区分Ca和Ar以及Fe和ArO,消除基质效应,结合激光剥蚀方法的LA-ICP-TOF能够完成高空间分辨率的单细胞成像分析。
参考文献
[1] Anal. Chem. 2019, 91, 15, 10197–10203
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