在微塑料和单细胞中通过总消耗微滴量确定碳 ICP-TOFMSMS
Thomas Vonderach1, Alexander Gundlach-Graham2, Detlef Günther3
1Department of Chemistry and Applied Biosciences, ETH Zurich, Vladimir Prelog Weg 1, 8093, Zurich, Switzerland.
Analytical and bioanalytical chemistry
|December 7, 2023
概括
一种新的向下指向的感应合等离子体飞行时间质谱仪 (ICP-TOFMS) 能够精确分析微塑料和单细胞. 这一进步克服了先前在ICP-MS中引入滴滴的尺寸限制,允许准确的尺寸和元素组成的确定.
科学领域:
- 分析化学 分析化学
- 质谱测量质量谱测量
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 感应合等离子体质谱法 (ICP-MS) 能够分析微塑料.
- 传统的ICP-MS配置在引入更大的微滴,微粒子或细胞方面存在局限性.
- 现有的方法限制了粒子和滴滴的尺寸范围,以实现高效的ICP-MS分析.
研究的目的:
- 开发和评估一个向下指向的ICP与飞行时间质谱仪 (ICP-TOFMS) 相结合.
- 为了使单细胞和微塑料颗粒使用微滴生成进行定量分析.
- 克服横向ICP-MS用于分析较大的微滴和颗粒的局限性.
主要方法:
- 使用了一种原型的垂直向下指向的ICP-TOFMS仪器.
- 使用的微滴 (直径70微米),含有校准的多元素溶液.
- 分析了聚乙烯微塑料珠和悬浮在微滴中的脊髓细胞,优化了碳和其他同位素的离子光学.
主要成果:
- 在ICP中证明了大型微粒 (直径高达90微米) 的定量运输.
- 对单个微珠 (14 pg) 和细胞 (23 pg) 实现了精确的碳质量确定,临界质量为4.8 pg.
- 对扫描电子显微镜 (2.97 ± 0.04 μm) 进行了微塑料颗粒直径 (2.93 ± 0.24 μm) 的验证,并发现了细胞中碳和质量之间的相关性.
结论:
- 向下指向的ICP-TOFMS配置非常适合对微塑料和单细胞进行定量分析.
- 这种新的方法扩大了ICP-MS分析较大的粒子和滴滴的能力.
- 该方法为微尺度材料提供了精确的元素量化和尺寸确定.
