基于ICP-MS的单细胞元素分析研究

发布时间：2021-11-26 03:20

　　细胞是生命的基本组成单位。在科学技术不断进步的今天,研究细胞的结构、功能与行为依然是科学工作者们不断探索的重要课题。传统的研究大多针对整个细胞群体,将细胞群体中每个细胞的平均水平作为研究依据,忽略了细胞与细胞之间的差异。这类差异是由细胞自身的差异及其所处于的微环境的差异所引起的,对于充分理解生理条件下组织微环境的细胞特异性和复杂性具有重要意义,因此,从单细胞水平对细胞进行研究是当前细胞研究工作中的重要发展方向。微量元素作为生命活动中的重要组成部分,能够影响生命活动中的各个环节,也是单细胞分析的研究对象之一。电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）作为目前元素分析最为重要的手段之一,具备优异的元素检测能力。能够在单细胞水平检测细胞自身元素含量,同时也能够分析外源性元素（如药物吸收,元素标记等）在单个细胞上的水平。利用ICP-MS进行单细胞分析的研究近年来取得了长足的进步,有望在化学、生物领域发挥重要作用。本论文的研究目的在于考察单细胞分析过程中各条件参数对于单细胞分析结果的影响;将单细胞ICP-MS（Single cell ICP-MS,SC-ICP-MS）方法分别应用于酵母、猪精子细胞,对... 

【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

元素标记用于单细胞多参数同时检测（Bendalletal2011）

基于 ICP-MS 的单细胞元素分析方法研究时间分辨模式下得到连续而平稳的信号；而对于非均相的细胞分散液而言，由于细胞相较于其分散的介质元素含量较高，因而产生脉冲式的正价离子流，时间分辨模式下得到单个的脉冲信号。同时，以时间分辨 ICP-MS 对细胞进行检测，其单细胞信号出现的频率同细胞分散液中细胞的数量密度成正相关，而单细胞信号的强度，则同胞内元素含量水平呈正相关（Mueller et al 2014）。

图 1-3 配备高效细胞引入系统的 SC-ICPMS 的示意图（Wang et al.2017）Fig 1-3 Schematic of the SC-ICPMS equipped with a high efficiency cell introductionsystem(Wang et al.2017)5.1.2 液滴发生样品引入技术液滴发生技术是一种广泛应用于单细胞分析的样品引入技术。相比于将细胞分散液直接雾化，微滴发生器能够有助于分离细胞并确保所检测到的尖刺信号来源于单个细胞。常见的微滴发生装置如商用微滴发生器、微滴芯片等。其通过将单个细胞包裹在小液滴中形成连续的液滴流从而保证细胞能够逐个引入ICP-MS。相比于流式细胞术，微滴发生装置具有体积小、操作简便以及样品损耗更少等优势。Shigeta 等（2013）利用商用微滴发生器同 ICP-MS 联用，成功地实现了将单个细胞嵌入液滴中，首次得到了背景、空白及单个细胞的信号；Wang等（2017）以简易的液滴发生芯片利用己醇作为有机相切割水相的细胞样品从而


本文编号：3519302