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突破 0.12 fM 檢測極限！譜育科技SP-ICP-MS 助力 miRNA 高靈敏分析
在癌癥早期診斷、疾病機(jī)制研究等領(lǐng)域，miRNA 作為關(guān)鍵生物標(biāo)志物，其痕量檢測一直是科研與臨床的核心難題。近日，譜育科技客戶（北華大學(xué)團(tuán)隊）發(fā)表于《Talanta》（IF=6.556）的研究成果，成功搭建了基于元素標(biāo)記與 CHA 擴(kuò)增策略的三重信號 miRNA 檢測平臺，而譜育科技 SUPEC 7000 系列 ICP-MS 的單顆粒分析（SP-ICP-MS）模式，正是該平臺實現(xiàn)超靈敏檢測的核心技術(shù)支撐。
論文：https://doi.org/10.1016/j.talanta.2025.128879
譜育科技針對食品、藥品、環(huán)境及第三方檢測等領(lǐng)域不斷增長的檢測需求，在“國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項”支持下，成功研制出SUPEC 7000系列 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）。
該儀器突破了高溫氣體流場控制、多級梯度真空、高靈敏度離子接口、分布式碰撞反應(yīng)池以及耐溫濕變化的四極桿質(zhì)量分析器等多項質(zhì)譜核心技術(shù)難題，具備卓越的靈敏度、更低的檢出限、優(yōu)異的穩(wěn)定性和更寬廣的動態(tài)線性范圍，全面滿足各類樣品中痕量元素分析的嚴(yán)苛要求。同時具備強(qiáng)大的單顆粒分析能力，滿足環(huán)境，生物，醫(yī)療，材料等各個行業(yè)的單顆粒分析需求。
01 論文核心內(nèi)容
針對傳統(tǒng) miRNA 檢測方法靈敏度低、特異性不足、易受干擾等問題，融合催化發(fā)夾組裝（CHA）酶促擴(kuò)增技術(shù)與上轉(zhuǎn)換納米顆粒（UCNPs）標(biāo)記策略，創(chuàng)新出 ICP-MS 與熒光光譜聯(lián)用的雙模式檢測系統(tǒng)。通過 UCNPs 攜帶的稀土元素（Y）作為信號載體，結(jié)合 CHA 循環(huán)放大效應(yīng)，實現(xiàn)目標(biāo) miRNA 的特異性識別與信號增強(qiáng)。最終該平臺通過三種檢測模式（常規(guī) ICP-MS、熒光光譜、SP-ICP-MS）的交叉驗證，達(dá)成了對 miRNA 的精準(zhǔn)定量，為臨床 miRNA 檢測提供了通用型技術(shù)方案。
— 論文主要研究路線 —
02 SP-ICP-MS 在論文中的工作
SP-ICP-MS（SUPEC 7000的單顆粒模式） 作為關(guān)鍵檢測模式之一，與常規(guī) ICP-MS、熒光光譜共同構(gòu)成三重信號檢測體系，其工作內(nèi)容圍繞單顆粒水平的 UCNPs 分析展開。實驗中，目標(biāo) miRNA 通過觸發(fā) CHA 擴(kuò)增反應(yīng)，促使 DNA 功能化修飾的磁珠（MBs-H1）與納米顆粒（UCNPs-H2）形成 MBs-UCNPs 復(fù)合物；經(jīng)磁分離后，上清液中的游離 UCNPs 被引入 EXPEC 7000 的 SP-ICP-MS 模式進(jìn)行檢測。設(shè)定 60 秒的數(shù)據(jù)采集時間，并通過 iTSP 瞬態(tài)信號處理軟件對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，最終實現(xiàn)對 UCNPs 單顆粒信號的精準(zhǔn)捕捉與定量，進(jìn)而反推目標(biāo) miRNA 的濃度。
— SUPEC 7000在論文中的工作 —
03 SP-ICP-MS 的關(guān)鍵貢獻(xiàn)
作為檢測體系的 “性能天花板”，譜育科技 EXPEC 7000 的 SP-ICP-MS 模式在研究中展現(xiàn)了不可替代的核心價值：
（1）極限靈敏度賦能痕量檢測
依托 EXPEC 7000 對單顆粒信號的精準(zhǔn)捕捉能力，SP-ICP-MS 模式將 miRNA 檢測限壓低至 0.12 fM，較常規(guī) ICP-MS（0.24 fM）提升 2 倍，較熒光檢測（3.8 fM）提升 31 倍，線性范圍更是達(dá)到了1-75fM，解決了 miRNA 在生物樣本中豐度極低的檢測痛點。
（2）單顆粒分析保障結(jié)果精準(zhǔn)
通過對 UCNPs 單顆粒的計數(shù)與信號分析，有效規(guī)避了傳統(tǒng)檢測中背景干擾、信號疊加等問題，結(jié)合稀土元素在生物基質(zhì)中極低的本底特性，實現(xiàn)了痕量目標(biāo)物的高特異性定量。
（3）iTSP超級軟件助力
專用瞬態(tài)信號處理軟件（iTSP）為單顆粒檢測提供核心保障，其創(chuàng)新的顆粒粒徑與數(shù)量獨立二維校準(zhǔn)方法，可徹底規(guī)避傳輸效率不一致引發(fā)的系統(tǒng)誤差；同時開放高斯、泊松、自定義等多種顆粒信號篩選算法，并支持顆粒事件長度、顆粒間隔系數(shù)等新興校正系數(shù)處理，確保檢測高分辨率與數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。
（4）適配復(fù)雜樣本分析需求
該模式具備優(yōu)異的抗干擾能力，在血漿中的蛋白質(zhì)、離子等復(fù)雜基質(zhì)存在下仍能穩(wěn)定檢測，成功實現(xiàn)血清樣本中 miRNA 的加標(biāo)回收實驗，回收率優(yōu)異（102%@50fm），充分驗證了其在實際樣品分析中的適用性。
— SUPEC 7000在單顆粒模式下采集的不同樣本信號—