ESLimageBIO266 激光剥蚀系统（生物成像）

可用于各类材料、环境、农林、生物医学、文博考古、传统地质等各类型样品的微区原位全元素定性/定量分析、单细胞/单颗粒全元素快速分析、全元素面扫描快速成像分析（2D或3D）等。 对于材料科学、环境科学、生物医药、文博考古及新型材料等重点学科建设、重点课题研究和关键技术瓶颈突破具有重大意义。

普通最小二乘（OLS）线性回归法被广泛用于逼近线性外部校准数据。然而，高方差假设通常不被认为是正确数据近似的要求，这可能导致较差的回归拟合，这点在浓度较低的区间范围往往更为突出。电感耦合等离子体中的异方差?质谱（ICP-MS）数据已在文献中作为一个固有问题进行了讨论，通过在多个研究中使用加权最小二乘（WLS）回归可以更好地解决。在这项研究中，通过激光剥蚀进样系统（LA）的方法，研究了OLS和WLS线性回归模型对定量成像实验的影响——使用矩阵匹配标准的ICP-MS。发现该技术产生的校准数据在所有60个分析数据集中都是异方差的，这导致OLS线性回归的回归拟合较差。与传统的ICP-MS分析相比，由于回归线截距的估计不准确，在LA-ICP-MS成像中，所产生的负面影响变得更加明显。此外，计算选定感兴趣区域（ROI）的平均浓度会在校准范围的低端产生不正确的量化结果。WLS线性回归的应用导致了拟合优度（GOF）的提高，尽管权重因子应谨慎选择。除了每个校准标准的方差倒数（1/si2）之外，还评估了文献中讨论的关于GOF的更多经验加权因子。

?利用带冷冻室的激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）系统，研究了新鲜黄瓜叶片中纳米颗粒（NPs）的空间分布特征，对黄瓜叶片中纳米颗粒的空间分布具有重要意义。冷冻室消除了激光剥蚀过程的热效应，提高了信号的稳定性。因此，与室温下相比，冷冻室中NIST 612和添加琼脂凝胶的相对标准偏差更低。在低温条件下对鲜黄瓜中铈的成像进行了研究。63Cu、66Zn、31P、140Ce和13C在黄瓜叶片的分布信息表明，Ce3+对黄瓜叶片的负面影响比CeO2更大。据我们所知，本研究首次实现了冷冻室中植物Ce的成像，对评估生物组织在自然状态下的环境风险具有重要意义。

涂层的机械稳定性对于医疗批准和临床应用至关重要。在这里，电泳沉积（EPD）是一种多用途的涂层技术，先前已显示其可显著降低脑刺激铂电极的术后阻抗。 然而，前人很少系统地研究所得涂层的机械稳定性。在这项工作中，对Pt基底上由激光生成的铂纳米颗粒（PtNP）的脉冲直流电泳沉积，进行3D神经电极检测，并使用琼脂糖凝胶、胶带和基于超声的应力测试检查体外机械稳定性。EPD生成的涂层在琼脂糖凝胶测试以及体内刺激实验代表模拟大脑环境中高度的稳定。通过循环伏安法，对NP改性表面的电化学稳定性测试，多次扫描可以提高涂层稳定性，这可以通过高侵入性胶带应力测试后更高的信号稳定性来证明。 通过激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）分析大鼠神经刺激后的脑切片。测量显示，与未涂覆的对照相比，涂覆电极刺激区域附近的Pt水平更高。尽管植入电极附近的局部浓度升高，但发现的总铂质量低于系统毒理学相关浓度。 大鼠脑内4周DBS后Pt的生物分布：a）用无涂层和PDC涂层电极刺激的脑切片的光学显微镜和LA-ICP-MS叠加图像；和b）注射Pt-NPs的脑切片的光学显微镜和LA-ICP-MS叠加图像。比例尺为2mm。在叠加图片中，红色信号表示磷的强度，绿色信号表示铂的浓度。

血红蛋白-铁是一种红细胞毒素，会导致颅内出血后的继发性脑损伤。通过创建模型，在不同时间段立体定向全血注射后，对小鼠脑冷冻切片上用激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法检测58Fe标记的血红蛋白（Hb），来评估脑内血肿和继发性血红蛋白铁的分布。评估了58例富铁血的产生以及急性出血形成和演变的决定性步骤。该模型实现了以高空间分辨率和高信噪比的可视化和量化58Fe元素分析。

本研究采用浸出法结合元素生物成像和物种分析，以了解用线性或大环钆基造影剂治疗的鼠肾脏中存在的钆化学形态。将新鲜冷冻的肾脏薄片浸入水中，冲洗出亲水性物质，然后通过激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法进行分析。通过亲水相互作用液相色谱-电感耦合等离子体质谱法分析水萃取钆物种。水溶性物质的信息不仅可以从完整的肾脏中获得，还可以追溯到其在组织中的定位。在用钆丁醇治疗的纵向肾脏切片上，发现水不溶性、永久性Gd沉积主要位于肾皮质，而水溶性物质则位于髓质，在注射后1年内含有完整的造影剂。此外，钆二胺处理的大鼠肾脏样品显示，皮质和髓质中的Gd水不溶性沉积更多，而水溶性部分中完整造影剂的浓度在12个月后低于检测限。总之，这种快速方法允许水溶性和不溶性钆沉积之间的空间分辨区分，因此能够对钆的保留和运输行为产生新的见解。

对配备超快冲洗激光剥蚀样品池的纳秒激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪（nsLA-ICP-SFMS）系统，应用于单细胞快速高分辨（-μm）的定性元素分布方面进行了深入研究。最初，使用原子力显微镜（AFM），对沉积在玻璃上的低表面粗糙度（<10 nm）薄In–SnO2层（总涂层厚度~200 nm）来研究在不同激光重复频率下获得的激光诱导凹坑的尺寸、形态和重叠。在单次激光照射后，测量了表面直径约为2mm、深度约为100nm的锥形凹坑。此外，还评估了采样距离（即样本表面和消融室内部嗅探器之间的距离）对LA-ICP-MS离子信号冲洗时间的影响。在最佳采样位置附近发生轻微变化（±200mm）后，注意到瞬态120Sn+离子信号的显著降低。

铜转运蛋白1（CTR1）是一种参与铜和顺铂摄取的转运蛋白。细胞CTR1迁移及其再分配的可视化在铜/顺铂暴露/转运中非常重要。然而，据我们所知，这是一项极具挑战性的任务。在此，通过将共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICPMS）与抗CTR1抗体缀合的荧光/元素双功能标签相结合，开发了CTR1的双模式成像策略。标签由罗丹明B和锆金属有机框架（Zr-MOF）组成，用于CLSM荧光成像和LA-ICPMS元件成像。这种双模式成像策略促进了CTR1迁移的可视化，同时提供了通过摄取二价铜或顺铂在HepG2细胞中的CTR1重新分布的信息。目前的双模式成像策略为阐明涉及CTR1的生物学过程提供了深入的信息。