在癌癥(zheng)發(fa)病(bing)率逐年上升(sheng)的(de)(de)今天，如何(he)獲得(de)癌癥(zheng)等其(qi)他重(zhong)大(da)疾(ji)病(bing)的(de)(de)早期診(zhen)斷正逐漸(jian)被科學家所關注，但由于分(fen)析方法(fa)的(de)(de)限制，過(guo)去的(de)(de)細(xi)胞(bao)(bao)研(yan)(yan)究往(wang)往(wang)只(zhi)能以細(xi)胞(bao)(bao)群體(ti)(ti)為研(yan)(yan)究對象(xiang)，探索(suo)細(xi)胞(bao)(bao)的(de)(de)生(sheng)命活動(dong)。但是由于細(xi)胞(bao)(bao)之間(jian)存在差異，研(yan)(yan)究細(xi)胞(bao)(bao)群體(ti)(ti)往(wang)往(wang)會掩蓋(gai)這種(zhong)差異。單細(xi)胞(bao)(bao)分(fen)析可以獲得(de)細(xi)胞(bao)(bao)在微環境中(zhong)準確的(de)(de)個體(ti)(ti)信息，對于研(yan)(yan)究細(xi)胞(bao)(bao)的(de)(de)信號傳導、生(sheng)理病(bing)理和重(zhong)大(da)疾(ji)病(bing)的(de)(de)早期診(zhen)斷具有(you)十分(fen)重(zhong)要(yao)的(de)(de)意(yi)義。

    中(zhong)國(guo)科(ke)(ke)學(xue)(xue)院高能物理(li)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)所多學(xue)(xue)科(ke)(ke)中(zhong)心(xin)豐(feng)偉(wei)悅課題(ti)組(zu)王萌博士(shi)發展了(le)基于電感耦合(he)等離子(zi)體質譜（ICP-MS）技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)單(dan)(dan)(dan)細(xi)胞(bao)(bao)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)新(xin)方法(fa)，拓展了(le)ICP-MS的(de)(de)(de)(de)應用(yong)范圍(wei)，豐(feng)富了(le)單(dan)(dan)(dan)細(xi)胞(bao)(bao)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)工具。研(yan)(yan)(yan)究(jiu)人員(yuan)利用(yong)噴墨打印(yin)技(ji)術(shu)得到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)皮升量(liang)(liang)(liang)級的(de)(de)(de)(de)液(ye)滴作為(wei)單(dan)(dan)(dan)細(xi)胞(bao)(bao)定(ding)(ding)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)標準，使用(yong)激光(guang)燒蝕(shi)（Laser Ablation， ESI NWR 213）與ICP-MS（Perkin Elmer NexION 300D）聯用(yong)，成功實現了(le)單(dan)(dan)(dan)細(xi)胞(bao)(bao)中(zhong)金屬納(na)米顆粒的(de)(de)(de)(de)原位(wei)定(ding)(ding)量(liang)(liang)(liang)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)。研(yan)(yan)(yan)究(jiu)發現，濃度為(wei)100 nM金納(na)米顆粒（30 nm, NIST RM 8012）暴露4h后，70個單(dan)(dan)(dan)細(xi)胞(bao)(bao)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)金元(yuan)素(su)含(han)量(liang)(liang)(liang)呈對(dui)數正態分(fen)(fen)(fen)(fen)布(bu)，分(fen)(fen)(fen)(fen)別含(han)有9-370個金納(na)米顆粒，方法(fa)對(dui)金元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)定(ding)(ding)量(liang)(liang)(liang)限為(wei)2飛克(ke)。上述研(yan)(yan)(yan)究(jiu)結果發表(biao)于美(mei)國(guo)化(hua)學(xue)(xue)會雜(za)志(zhi)(zhi)Anal Chem（Anal. Chem., 2014, 86: 10252）。研(yan)(yan)(yan)究(jiu)人員(yuan)還利用(yong)時間分(fen)(fen)(fen)(fen)辨(bian)電感耦合(he)等離子(zi)體質譜法(fa)完(wan)成了(le)單(dan)(dan)(dan)細(xi)胞(bao)(bao)內必需微量(liang)(liang)(liang)元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)定(ding)(ding)量(liang)(liang)(liang)和(he)分(fen)(fen)(fen)(fen)布(bu)模式(shi)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)。通過改進(jin)細(xi)胞(bao)(bao)樣品前處理(li)方法(fa)和(he)使用(yong)Perkin Elmer NexION 300D具有的(de)(de)(de)(de)動態反應池（DRC）技(ji)術(shu)，有效(xiao)地降低了(le)單(dan)(dan)(dan)細(xi)胞(bao)(bao)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)本底水平和(he)多原子(zi)離子(zi)干擾，實現了(le)單(dan)(dan)(dan)細(xi)胞(bao)(bao)內Fe, Cu, Zn, Mn, P, S等元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)定(ding)(ding)量(liang)(liang)(liang)分(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)(xi)，揭示(shi)了(le)這些(xie)元(yuan)素(su)在(zai)單(dan)(dan)(dan)個正常(chang)細(xi)胞(bao)(bao)和(he)癌細(xi)胞(bao)(bao)中(zhong)分(fen)(fen)(fen)(fen)布(bu)模式(shi)。這些(xie)微量(liang)(liang)(liang)元(yuan)素(su)在(zai)單(dan)(dan)(dan)個正常(chang)細(xi)胞(bao)(bao)和(he)癌細(xi)胞(bao)(bao)中(zhong)不同的(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)(liang)和(he)分(fen)(fen)(fen)(fen)布(bu)模式(shi)將(jiang)為(wei)癌細(xi)胞(bao)(bao)的(de)(de)(de)(de)檢測和(he)識(shi)別提供很好的(de)(de)(de)(de)證據(ju)。相關研(yan)(yan)(yan)究(jiu)結果發表(biao)在(zai)英(ying)國(guo)皇家化(hua)學(xue)(xue)會雜(za)志(zhi)(zhi)Analyst上（Analyst, 2015,140: 523）。上述工作得到(dao)(dao)了(le)科(ke)(ke)技(ji)部973計劃和(he)國(guo)家自然科(ke)(ke)學(xue)(xue)基金支持。