使用ICPTOF技术获得细胞离子学学的见解

该单电池ICP-MS制品揭示了ICPTOF技术用于在单个细胞上检查细胞离子的功率，而无需对细胞元素组合物的任何预示。

Olga Borovinskaya.^1，Simran Aulakh.²，Markus Ralser.²
1.TOFWERK，图恩，瑞士弗朗西斯·克里克研究所，英国

金属和非金属如S、P、Na、K、Ca、Mg、Mn、Fe、Cu、Zn、Se是活细胞的必要成分。事实上，它们调节重要的细胞功能，或整合到蛋白质结构中，或作为自由离子。例如:

• 钠，氯，钾和钙使神经细胞能够传输电信号。
• 硫支持不同蛋白质之间的连接
• 磷以磷酸盐的形式存在于ATP、GTP、DNA和RNA中
• 蛋白质和酶需要额外的微量金属来进行化学反应。

传统细胞Ionomics

细胞中元素的分布-通常称为细胞离体¹-可以用来确定细胞之间的发育状态和生长速率。元素组成的转化可用于检查对药物或有毒化合物的反应，例如用于癌症治疗的基于pt的化合物。

通常，细胞学研究使用摘要利用细胞颗粒经酸消化后。这种技术通常需要相对较高的细胞数量，增加分析成本，并且只提供给定细胞群的平均结果。细胞群内的异质性不被检查和研究剥夺了细胞间的变异的数据。

图1。一个异常维氏酵母细胞记录信号的例子。整合时间为120µs。

不确定型Ionomics

然而，每个细胞都有其独特的特征。因此，单个细胞的分析为细胞-环境的相互作用和细胞内生物化学提供了新的见解。由于生物系统中许多过程的相互连接，对细胞中每个元素的访问增加了实验的效率和功率，从而改进了模型和预测。

TOFWERK icpTOF质谱仪允许研究者同时检测单个细胞中的每一种元素²，使其成为多参数离子经济学的典型和独特工具。

图2。左：单个小区中的不同元素的分数平均值（定义为所有元素的元素x /总和的数量）。右：来自不同细胞物种的单细胞中不同元素的平均值。平均值和分数计数的差异表明了不同细胞物种之间的元素浓度的差异。

图3。不同物种的PCA图。分析显示不同物种的细胞群没有明显的分离。酿酒葡萄球菌与庞贝葡萄球菌和庞贝葡萄球菌与异常葡萄球菌检测结果差异不大。

单细胞ICP-MS分析结果

该研究施用了用CO，Ni和Cd掺入的合成完全葡萄糖肉汤培养基中栽培的发散酵母细胞物种细胞离子的分析。使用传统的样品引入系统提供ICPTOF R，并以8250频谱/触发模式（120μs积分时间）或连续模式（1.8毫秒集成时间）的550谱/ s的采集率以8250谱/ s的采集速度运行。

利用TOFWERK TofPilot软件中的粒子处理模块，从离子背景中分离单细胞信号。

在所有细胞中观察到p，mg和zn，而在这些比例（可能是较大的细胞）的比例中观察到k，fe，mn和cd。仅检查P，Mg和Zn的数据，在不同物种中的平均值和相对浓度的不同元素的可检测变异（图2）。然而，通过主成分分析（PCA）的结果支持，它被认为是不可能从不同物种的完全分离。

两者之间只有细微的区别酿酒酵母和S. Pombe.和S. Pombe.和W. Anomalus.．这个例子揭示了ICPTOF技术在没有预先知道细胞元素组成的情况下，在单个细胞的基础上研究细胞离子组。

参考文献

1. Malinouski m;哈桑:m;张,y;Seravalli, j .;林,j .;Avanesov, a;Lutsenko,美国;全基因组RNAi离子组学筛选揭示了人类微量元素代谢的新基因和调控。自然通讯2014,5,3301。
2. Hendriks，L。;Gundlach-Graham，A。Hattendorf，B .;Günther，D.，具有连续和离散的解决方案的新型ICP-TOFMS仪器的表征。J.肛门。在。光谱。2017,32（3），548-561。

此信息已采购，从Tofwerk提供的材料进行审核和调整。亚博网站下载

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