韓國計量院認證Apogee金納米顆粒細胞攝取精準定量

在納米顆粒生物效應(yīng)研究領(lǐng)域，精準量化細胞對納米顆粒的攝取是核心挑戰(zhàn)。近日，韓國國家標準與技術(shù)研究院（KRISS）在期刊《Nanoscale Advances》發(fā)表重要研究成果，采用ApogeeFlow納米流式儀，成功建立了一套基于光散射強度、可跨平臺比較的金納米顆粒（AuNPs）細胞攝取標準化定量方法，并獲得韓國國.家.級計量機構(gòu)的權(quán)威認證。

 
核心突破：建立“金納米顆粒當量(MEAuNP)”新標準，實現(xiàn)跨平臺可比數(shù)據(jù)

本研究最大的創(chuàng)新點并非僅僅檢測小顆粒，而是解決了納米顆粒細胞攝取研究中數(shù)據(jù)難以比較的痛點：

1.利用ApogeeFlow高靈敏度特性： 研究首先使用ApogeeFlow系統(tǒng)對KRISS自主研發(fā)的90nm金納米顆粒標準參考物質(zhì)（CRM 301-01-004）進行精密表征（圖1）。系統(tǒng)憑借其優(yōu)異的信噪比和分辨率，在雙側(cè)向散射通道（MALS/LALS）設(shè)置下，清晰識別并計數(shù)了單分散的金納米顆粒群，為后續(xù)校準奠定了高精度基礎(chǔ)。

圖1

2.首創(chuàng)MEAuNP標準化單位： 受熒光定量中“MESF”概念的啟發(fā)，研究團隊創(chuàng)新性地提出了“金納米顆粒當量分子數(shù)（MEAuNP）”單位。該單位將細胞因攝取AuNPs而增加的側(cè)向散射（SSC）強度，溯源至單個90nm金納米顆粒的散射強度（通過ApogeeFlow精確測量并校準）。

3.KRISS權(quán)威計量背書： 作為韓國最高計量機構(gòu)，KRISS提供的認證參考物質(zhì)（CRM）確保了納米顆粒本身的尺寸均一性（PDI=0.068）和溯源性。整個校準鏈（從單顆粒測量到細胞SSC強度轉(zhuǎn)換）在KRISS的嚴謹實驗環(huán)境下完成，賦予MEAuNP數(shù)據(jù)高度的可靠性和跨實驗室、跨儀器平臺的可比性。論文明確指出：“...校準值確保了在不同采集設(shè)置下甚至可能在不同儀器上都能獲得一致的結(jié)果。”

pogeeFlow：為納米-生物界面研究提供高精度定量工具

在本研究中，ApogeeFlow展現(xiàn)了其在復(fù)雜生物樣本分析中的關(guān)鍵價值：

精密單顆粒校準： 為MEAuNP單位的建立提供了不可或缺的、對單顆粒級別金納米顆粒散射強度的精準測量能力（圖2A-C）。這是將細胞SSC信號轉(zhuǎn)化為有意義數(shù)量單位的前提。

圖2A-C

高效細胞分析： 在后續(xù)的細胞攝取實驗中，基于ApogeeFlow建立的校準曲線，研究者使用常規(guī)流式細胞儀（BD FACSVerse™）即可快速、高通量地分析多種細胞系（A549, HeLa, Beas-2B, Jurkat, RPMI8226）對金顆粒的攝取量和動力學（圖3, 4），完美銜接了納米顆粒表征與復(fù)雜生物系統(tǒng)研究。

 
驗證方法穩(wěn)健性： 研究證明，使用MEAuNP單位后，即使改變流式細胞儀的SSC PMT電壓設(shè)置，計算得到的細胞攝取量（MEAuNP/細胞）依然保持高度一致（%CV < 7%），凸顯了ApogeeFlow校準帶來的方法穩(wěn)健性。

超越尺寸之爭：聚焦標準化與生物應(yīng)用價值

盡管市場上存在可檢測更小顆粒（如50nm）的納米流式技術(shù)，本研究的核心價值在于：

1.提供標準化方案： MEAuNP單位解決了納米顆粒攝取研究中因儀器差異、顆粒聚集等因素導(dǎo)致的數(shù)據(jù)不可比難題，為學術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界提供了普適的量化標尺。

2.權(quán)威機構(gòu)驗證： KRISS的深度參與和國家標準物質(zhì)的采用，為該方法學及其所使用的工具（ApogeeFlow）提供了超高級別的計量可信度背書。

3.解決實際生物問題： 該方法成功應(yīng)用于多種細胞系，揭示了不同細胞類型（貼壁vs懸�。�攝取納米顆粒的顯著差異（高達12倍，圖5），并捕捉到獨特的攝取動力學曲線（早期峰值，圖4），直接服務(wù)于納米藥物載體設(shè)計和安全性評價等實際應(yīng)用。

展望

韓國計量院(KRISS)此項研究標志著納米顆粒生物效應(yīng)定量研究向標準化、可追溯邁出了重要一步。ApogeeFlow納米流式儀憑借其在單顆粒精密測量方面的性能，成為構(gòu)建這一新標準（MEAuNP）的關(guān)鍵工具，并在真實生物樣本（細胞）的高通量、無標記分析中展現(xiàn)出強大應(yīng)用價值。該研究不僅為ApogeeFlow在納米醫(yī)學、毒理學研究中的應(yīng)用提供了權(quán)威案例，更樹立了納米顆粒細胞攝取定量研究的新標桿。

論文信息

Shin HJ, Kwak M, et al. Quantitative uptake of gold nanoparticles via scattering intensity changes in flow cytometry, Nanoscale Adv., 2025, 7, 3558–3567,DOI: 10.1039/d4na00918e

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