NexION系列ICP-MS在測定血清中低含量鈦的應用
鈦Ti在人體中分布廣泛，正常人體中的含量為每70kg體重不超過15mg。雖然含量不高，但已證實鈦能刺激吞噬細胞，使免疫力增強。
在生物醫(yī)用金屬材料中，鈦及鈦合金憑借優(yōu)良的綜合性能，成為人工關節(jié)(髖、膝、肩、踝、肘、腕、指關節(jié)等)、骨創(chuàng)傷產品(髓內釘、鋼板、螺釘等)、 脊柱矯形內固定系統(tǒng)、牙種植體、牙托、牙矯形絲、人工心臟瓣膜、介入性心血管支架等醫(yī)用內植物產品的首選材料。
由于鈦同位素存在諸多潛在干擾，因此分析過程中使用氨作為反應氣體，將鈦轉換為Ti-NH3 簇/[TiNH(NH3)4]（m/z 131）。
實驗結果
樣品中總鈦分析使用標準加入法，標準曲線使用的20倍稀釋的UTAK 血清中加入0.5、1 和2 μg/L 鈦標準溶液。
下圖展示了曲線的相關系數為0.99996。
使用NIST認證的1898 TiO2 納米微粒，我們對0.2% HNO3 中的1 μg/L TiO2 納米顆粒懸浮液進行分析。下圖顯示實時信號與時間曲線圖、粒徑與頻率柱狀圖，說明最大概率粒徑為80 nm，與NIST 認證中所示的71-83 nm 非常接近。
患者樣品的SP-ICP-MS結果如下表，其顆粒含量遠遠高于標準物質，很可能是由于人工髖關節(jié)中鈦磨損所致。除此之外，患者血清中溶解鈦濃度與總鈦分析的測量結果十分相近。
結論
利用NexION 2000 ICP-MS 的反應- 質量轉移分析功能可準確測量血清中低含量的鈦。通過將NH3 作為反應池氣體，Ti+ 能夠高效反應形成TiNH(NH3)4+（m/z 13+ 同位素的一般干擾。該反應還能夠有效測量血清中的鈦納米顆粒。結果表明，鈦同時以溶解態(tài)和顆粒物狀態(tài)存在于取自患者人工髖關節(jié)的樣品中。初步研究顯示，使用SP-ICP-MS 進行植入體磨損的早期檢測，有很大希望。
了解更多應用資料和產品信息，掃描下方二維碼，下載珀金埃爾默生物監(jiān)測領域的新前沿：血清中鈦的總顆粒分析和單顆粒分析相關資料。
在生物醫(yī)用金屬材料中，鈦及鈦合金憑借優(yōu)良的綜合性能，成為人工關節(jié)(髖、膝、肩、踝、肘、腕、指關節(jié)等)、骨創(chuàng)傷產品(髓內釘、鋼板、螺釘等)、 脊柱矯形內固定系統(tǒng)、牙種植體、牙托、牙矯形絲、人工心臟瓣膜、介入性心血管支架等醫(yī)用內植物產品的首選材料。
醫(yī)用鈦合金制成的置換用人工髖關節(jié)
由于人體髖部的球窩關節(jié)高強度的工作，鈦金屬會隨著時間流逝而慢慢磨損并進入血液。雖然鈦本身無毒，但是血液中的鈦含量水平能夠幫助醫(yī)療服務提供者了解植入體降解的程度。因此，監(jiān)控植入人工髖關節(jié)的患者血清或髖關節(jié)抽出物中鈦含量十分重要。
但是由于種種因素限制（包括濃度低、眾多潛在的光譜干擾和復雜的人體體液基質）想要準確測量血清中的鈦含量比較困難。本研究將探索如何分析血清中的鈦含量，尋找有助于克服這種困難的儀器參數和方法。本實驗僅用于研究用途，不用作診斷評價。
樣品
認證的標準物質：正常水平微量元素的血清（UTAK® Laboratories Inc., Valencia,California, USA）
患者樣品（血清和髖關節(jié)抽出物）來自University Hospital Saint-Louis -Lariboisière - Fernand-Widal, Paris, France。
實驗
血清和抽出物均使用0.2% HNO3稀釋20 倍。
總鈦分析時使用標準加入法，其中校準曲線的基質是稀釋了20 倍的血清。
所有分析都在PerkinElmer NexION® 2000 ICP-MS 上進行，分析條件如下表。所有分析和數據處理均通過ICP-MS 軟件的Syngistix™和Syngistix 納米顆粒應用模塊來進行。
但是由于種種因素限制（包括濃度低、眾多潛在的光譜干擾和復雜的人體體液基質）想要準確測量血清中的鈦含量比較困難。本研究將探索如何分析血清中的鈦含量，尋找有助于克服這種困難的儀器參數和方法。本實驗僅用于研究用途，不用作診斷評價。
樣品
認證的標準物質：正常水平微量元素的血清（UTAK® Laboratories Inc., Valencia,California, USA）
患者樣品（血清和髖關節(jié)抽出物）來自University Hospital Saint-Louis -Lariboisière - Fernand-Widal, Paris, France。
實驗
血清和抽出物均使用0.2% HNO3稀釋20 倍。
總鈦分析時使用標準加入法，其中校準曲線的基質是稀釋了20 倍的血清。
所有分析都在PerkinElmer NexION® 2000 ICP-MS 上進行，分析條件如下表。所有分析和數據處理均通過ICP-MS 軟件的Syngistix™和Syngistix 納米顆粒應用模塊來進行。
由于鈦同位素存在諸多潛在干擾，因此分析過程中使用氨作為反應氣體，將鈦轉換為Ti-NH3 簇/[TiNH(NH3)4]（m/z 131）。
實驗結果
樣品中總鈦分析使用標準加入法，標準曲線使用的20倍稀釋的UTAK 血清中加入0.5、1 和2 μg/L 鈦標準溶液。
下圖展示了曲線的相關系數為0.99996。
對三個樣品進行了分析。它們（稀釋20 倍）的結果參見下表。對UTAK 血清中進行鈦加標0.5 μg/L，回收率為98%，證明此方法是準確的。患者樣品中的鈦含量更高，特別是在血清中。
使用NIST認證的1898 TiO2 納米微粒，我們對0.2% HNO3 中的1 μg/L TiO2 納米顆粒懸浮液進行分析。下圖顯示實時信號與時間曲線圖、粒徑與頻率柱狀圖，說明最大概率粒徑為80 nm，與NIST 認證中所示的71-83 nm 非常接近。
接下來，對UTAK血清、患者抽出物和患者血清進行Ti納米顆粒和溶解態(tài)鈦評估。
UTAK血清三次獨立分析的SP-ICP-MS結果如下表。幾乎沒有檢測到鈦顆粒。此結果與所有測量數據均保持一致。
UTAK血清三次獨立分析的SP-ICP-MS結果如下表。幾乎沒有檢測到鈦顆粒。此結果與所有測量數據均保持一致。
患者樣品的SP-ICP-MS結果如下表，其顆粒含量遠遠高于標準物質，很可能是由于人工髖關節(jié)中鈦磨損所致。除此之外，患者血清中溶解鈦濃度與總鈦分析的測量結果十分相近。
結論
利用NexION 2000 ICP-MS 的反應- 質量轉移分析功能可準確測量血清中低含量的鈦。通過將NH3 作為反應池氣體，Ti+ 能夠高效反應形成TiNH(NH3)4+（m/z 13+ 同位素的一般干擾。該反應還能夠有效測量血清中的鈦納米顆粒。結果表明，鈦同時以溶解態(tài)和顆粒物狀態(tài)存在于取自患者人工髖關節(jié)的樣品中。初步研究顯示，使用SP-ICP-MS 進行植入體磨損的早期檢測，有很大希望。
了解更多應用資料和產品信息，掃描下方二維碼，下載珀金埃爾默生物監(jiān)測領域的新前沿：血清中鈦的總顆粒分析和單顆粒分析相關資料。
