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近日，復(fù)旦大學人類表型組研究院研究團隊建立了一種操作簡便、元素覆蓋度高、樣品消耗少的多元素定量分析方法，可實現(xiàn)5分鐘內(nèi)在50微升血液樣品中同時定量70種元素。相關(guān)成果發(fā)表于Talanta雜志。

元素是構(gòu)成生命的基本單元，自然界中已發(fā)現(xiàn)元素115種，天然存在元素92種，人體中檢出81種。元素在生命活動中發(fā)揮著重要作用，人體生理機制的變化也會反應(yīng)在元素組成中。基于大型人群隊列的多元素研究可以有效地揭示元素穩(wěn)態(tài)失衡和人體病理狀態(tài)間的密切關(guān)系，因此元素組學研究可用于臨床診斷之中。但是，人群元素表型研究生物樣品數(shù)量大、可用體積小，目前的多元素定量監(jiān)測方法很難滿足要求。

針對這一問題，研究團隊基于元素濃度、樣品量、樣品基質(zhì)、樣品制備環(huán)境、ICP-MS檢測參數(shù)等多個因素，對于電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)進行了全面優(yōu)化。并且還根據(jù)元素的濃度和特性將其分為4組進行標準曲線溶液的配制，共設(shè)計了16條不同的標準曲線，實現(xiàn)了70種元素的同時定量。為減少樣品消耗量，縮短分析時間，研究團隊還優(yōu)化了泵管、泵速、樣品前處理和進樣流程等環(huán)節(jié)。此外還采用了基質(zhì)匹配的策略削弱基質(zhì)效應(yīng)。

研究團隊開發(fā)的這種方法具有良好的線性、高靈敏度、高精密度、高準確度、高回收率和穩(wěn)定性，適用于小體積血清樣本的高通量元素組定量分析。在實驗中，研究團隊利用這種方法定量分析了人血清、血漿、尿液和山羊血清四種樣品的元素組，初步證實該方法的穩(wěn)健性良好。

然后還測定了大批量血液樣品(約3950例)，觀察到人血漿中各元素濃度水平的巨大差異。由此建立了包含較多元素的中國健康成人血漿元素參考區(qū)間，為人體生理、營養(yǎng)和環(huán)境科學等相關(guān)的元素組學研究提供了有效的新工具和重要的元素定量數(shù)據(jù)。

從基因組學發(fā)展到蛋白質(zhì)組學，再到代謝組學，生命科學研究已經(jīng)進入了多組學時代。元素組學是新的多組學研究方法，從人體元素的整體處罰研究疾病與元素的關(guān)系。相較于其他多組學研究，元素組學尚未發(fā)展成熟。本項研究從研究工具和元素定量數(shù)據(jù)兩方面為元素組學的發(fā)展做出了重要貢獻。

(參考資料來源：復(fù)旦大學人類表型組研究院)

關(guān)鍵詞： 定量分析 元素濃度 復(fù)旦大學