在生物医疗领域,精准量化细胞对纳米颗粒的摄取仍是一个主要挑战。近期,韩国国家标准与技术研究院(KRISS)在期刊《Nanoscale Advancements》上发布了具有突破性的研究成果,利用ApogeeFlow纳米流式仪成功建立了一种基于光散射强度的金纳米颗粒(AuNPs)细胞摄取的标准化定量方法,并获得了韩国国家级计量机构的权威认证。
核心突破—金纳米颗粒当量 (MEAuNP) 新标准
本研究的创新之处不在于单纯检测小颗粒,而是解决了纳米颗粒细胞摄取研究中数据可比性差的痛点。首先,研究团队使用ApogeeFlow系统对KRISS自主研发的90nm金纳米颗粒标准参考物质进行高精度的表征。ApogeeFlow系统以其卓越的信噪比和高分辨率,在双侧向散射通道的设置下,成功识别并计数了单分散的金纳米颗粒,为后续的校准奠定了基础。
MEAuNP标准化单位的创新
受荧光定量中“MESF”概念启发,研究团队创新性地提出了“金纳米颗粒当量分子数(MEAuNP)”这一单位。该单位将因细胞摄取AuNPs而导致的侧向散射强度变化,追溯至单个90nm金纳米颗粒的散射强度,以实现更准确的数据比较。
KRISS的权威认证与方法可靠性
作为韩国最高计量机构,KRISS提供的认证参考物质确保了纳米颗粒的尺寸均匀性和可追溯性。该校准链在KRISS的严谨实验环境下完成,保证了MEAuNP数据的高度可靠性和跨实验室、跨平台的数据可比性。研究明确指出,校准结果确保在不同采集设置和仪器上都能获得一致的结果。
ApogeeFlow在复杂生物样本分析中的应用
在本研究中,ApogeeFlow展现了其在复杂生物样本分析中的关键价值。其精密的单颗粒校准能力为MEAuNP单位的建立提供了必要支持。这一能力使得细胞侧向散射信号得以转化为有意义的数量单位,推动了细胞摄取的高效分析。此外,在细胞摄取实验中,基于ApogeeFlow建立的校准曲线,能够快速、高通量地分析多种细胞系对金颗粒的摄取量和动力学。
研究成果与生物应用的价值
尽管市场上存在检测更小颗粒的纳米流式技术,然而本研究的核心价值在于提供了一种标准化方案。MEAuNP单位成功解决了因仪器差异和颗粒聚集造成的数据不可比问题,为学术界和产业界提供了通用的量化标准。此外,KRISS的深度参与及国家标准物质的采用,为该方法和ApogeeFlow工具提供了极高的计量可信度。
通过该方法的应用,研究揭示了不同细胞类型在摄取纳米颗粒时的显著差异,并确定了独特的摄取动力学曲线,推动了纳米药物载体设计与安全性评估等实际应用的发展。
展望未来
韩国国家计量院(KRISS)的研究标志着纳米颗粒生物效应定量研究向标准化及可追溯性迈出了重要一步。ApogeeFlow凭借其在单颗粒精密测量方面的出色性能,成为构建这一新标准(MEAuNP)的关键工具,并在复杂生物样本的高通量、无标记分析中展现出强大的应用潜力。该研究为ApogeeFlow在纳米医学和毒理学等领域的应用提供了权威案例,树立了纳米颗粒细胞摄取定量研究的新标杆。
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