更新时间：
2023-10-30
来源：
谱育科技
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427
背景介绍
近年来，由于纳米技术或含有工程纳米颗粒的产品广泛使用，消费者可能会直接或间接接触到工程纳米颗粒，这使得在环境、食品、毒理、和暴露研究样品中，工程纳米颗粒的检测逐渐成为纳米颗粒应用潜在效益和潜在风险评估的必要部分。但是，长久以来国内仍然缺乏相关的单纳米颗粒标准分析方法。
近期，国家纳米科学中心牵头制定了单颗粒电感耦合等离子体质谱法（spICP-MS）国家标准《GB/T 42732-2023 纳米技术 水相中无机纳米颗粒的尺寸分布和浓度测量 单颗粒电感耦合等离子体质谱法》（图1），谱育科技参与了该项标准的制定。
子体质谱法》（图1），谱育科技参与了该项标准的制定。
图1 单颗粒电感耦合等离子体质谱法(spICP-MS)分析标准
该标准于2023年8月6日发布，将于2024-03-01正式实施。该标准的发布与实施将进一步规范无机纳米颗粒的测定方法，有助于确保测量结果的准确性和可比性，为纳米技术的应用和风险评估提供科学依据。 谱育科技作为国内高端科学仪器领军厂商之一，在单颗粒-ICP-MS方面，进行了大量的基础研究与前沿应用的工作。如研发了单颗粒-ICP-MS专用的数据处理软件，其中包含分析方法设置、单颗粒核心数据处理技术（背景阈值算法、颗粒事件识别的多重算法、颗粒信号整合、传输效率计算等）、单颗粒数据解析（溶解态离子浓度解析、颗粒数量浓度解析、颗粒粒径分布解析）等多重核心功能。在环境、生物、半导体、微塑料、单颗粒等前沿领域也开展了大量研究。 相关链接 1、EXPEC 7350型 ICP-MS/MS在单颗粒模式下检测光伏硅片表面的Ti纳米颗粒 2、不同污染背景下的环境水体中天然含Ce纳米颗粒和工程CeO2纳米颗粒的区分、表征与SP-ICP-Q-TOF-MS数据分析 3、基于单细胞(Single Cell)-ICP-TOF-MS对微藻-重金属吸收&吸附行为进行精准表征 Part 1：spICP-MS 解决方案 单颗粒电感耦合等离子体质谱法(spICP-MS)是一种能够在非常低的浓度下检测单个纳米颗粒的方法。在高端质谱领域，谱育科技ICP-MS已深耕十余年，掌握多项高端核心技术，拥有多款单颗粒分析设备供客户选择（图2）。 图2 ICP-MS、ICP-MS/MS、ICP-QTOF单颗粒分析设备 01 spICP-MS的基本原理 单位时间检测到的脉冲数与待测水相悬浮液中纳米颗粒的数量成正比。计算浓度时，使用纳米颗粒标准样品确定传输效率。脉冲强度、脉冲面积与纳米颗粒中被测元素的质量，即纳米颗粒直径的立方成正比(假定纳米颗粒的几何形状是球形)。随着纳米颗粒的直径增大，信号响应值将按三次方增加，所以需要对纳米颗粒每种组成、每种尺寸范围的响应进行验证。校准一般推荐使用纳米颗粒标准样品,无法获得这样的标准样品时，在相同的样品分析条件下，使用被测元素的离子标准溶液进行此步骤中的校准。此外，还可根据背景浓度的响应值确定样品中存在的离子质量浓度。 02 谱育科技单颗粒数据处理软件 数据处理软件是单颗粒分析中最重要的组成部分之一。谱育科技单颗粒数据处理软件的研发基于成熟的单颗粒分析经验与研发实力，经多次验证与完善，成功的开发了单颗粒分析数据处理平台。该软件具备多种特点与优势，可为使用者提供完善的数据处理平台（图3、图4）。 全中文软件，简洁明了 图3 spICP-MS分析软件 简单易用的Element V 工作站 符合21CFR Part 11法规要求，在审计追踪、用户管理、权限管理和电子签名等方面满足制药客户需求。 开放多种算法与校正方式，可得到优质的数据处理方案 图4 spICP-MS多种算法与校正方式分析软件 提供定制化开发服务与合作 谱育科技作为国产自主品牌，可提供单颗粒软件定制化服务与合作，为您提供更为优异的定制化单颗粒数据处理软件。 Part 2：方法可行性验证 为了验证方法的有效性，我们分析了市面上常见的先丰纳米科技AuNPs标样和nanoComposix AuNPs标样纳米颗粒。以先丰纳米科技AuNPs作为标样来获得传输效率，nanoComposix AuNPs（标称粒径：39±4nm；颗粒数量：8.9×1010particles/mL）作为样品进行分析，我们看下测试结果。 图5 不同浓度60nmAuNPs与采集的颗粒数关系 图6 不同粒径AuNPs与采集颗粒信号强度相关性 如图5，图6所示，标准曲线的相关系数R>999以上。此外，我们通过分析nanoComposix AuNPs样品，结果表明，粒径：41.10nm，数量浓度：9.74×1010 particles/mL，与标准值十分接近，表明了谱育科技spICP-MS分析的可靠性。
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