癌癥指的是異常細胞不受控制地生長和擴散的一種疾病。根據(jù)美國癌癥協(xié)會的數(shù)據(jù)，癌癥在美國常見的死亡原因中*二。目前治療癌癥的方法包括手術、放射療法、免疫療法、化學療法等。盡管這些傳統(tǒng)治療方法可能會提高患者的總體存活率和生活質(zhì)量，但其還存在一些局限性。例如，在傳統(tǒng)癌癥化療中，小分子癌癥療法以非特異性的方式將小分子藥物分散至整個人體內(nèi)。結果是，這些藥物不僅殺死了癌細胞，還破壞了機體的健康細胞，給癌癥患者帶來嚴重的副作用， 因此迫切需要能夠針對病變細胞的新療法。

    納米粒子（NP）在過去的 20 年里引起了極大的關注，原因在于，其為藥物遞送提供了具有吸引力的優(yōu)勢，從而解決了傳統(tǒng)化療的局限性。3 可將納米粒子設計為同時攜帶藥物和成像探針的模式，以便同時檢測和治療癌癥。還可將其設計為專門針對機體病變組織和細胞的模式。很多基于納米粒子的癌癥療法已獲準在臨床上使用和 / 或目前正在開發(fā)中。與傳統(tǒng)小分子藥物相比，合理設計的納米粒子具備以下優(yōu)勢的可行性：（i）延長體內(nèi)循環(huán)時間；（ii）減少非特異性細胞攝取、意外偏離目標和副作用；以及（iii）通過特定癌細胞靶向部分來提高細胞相互作用。癌癥治療的療效與藥物量有關，該藥物量與每個單獨癌細胞相互作用。用于測定藥物暴露量的傳統(tǒng)藥物研究技術，例如，傳統(tǒng)的電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS），一直局限于細胞整體測量方法。然而，這些測試方法需要將給定細胞群均質(zhì)化，以便進行定量分析。需要假設該細胞群中的所有細胞均相似，并假設這些細胞與相同數(shù)量的藥物相互作用。相反，研究表明，細胞群屬于異質(zhì)， 甚至來自同一細胞群和細胞系的細胞也存在差異。 例如，基因表達數(shù)據(jù)以均勻化細胞群為基礎，將存在由于使用平均值數(shù)據(jù)結果，無法考量在單個細胞內(nèi)發(fā)生的少量卻關鍵的變化，而得出錯誤結論的可能性。單個細胞可能在大小、蛋白質(zhì)水平、表達核糖核酸（RNA）轉(zhuǎn)錄上存在顯著差異。這些差異是在討論癌癥研究、干細胞生物學、免疫學、發(fā)展生物學、神經(jīng)學等以前無法解決的問題時，是非常關鍵的。

    為解決分批處理細胞的試驗方法造成的這些局限性，研究人員研發(fā)單細胞（SC）ICP-MS 方法。該技術允許快速、可靠地分析大量單個細胞，而非分析作為整體或僅含少量細胞的細胞群。研究表明，通過采用 SC-ICP-MS 方法， 能夠測定細胞內(nèi)金屬成分、定量分析金屬及金屬摻雜藥物、納米粒子的細胞攝取率。

    在本文中，我們證明 了，在單個細胞基礎上通過 PerkinElmer 的 NexION®2000 單細胞 ICP-MS 解決方案來量化癌細胞的金納米粒子攝取量。該技術能夠準確定量出含金納米粒子（AuNP）的細胞數(shù)，還能夠分析每單個癌細胞中的 AuNP 數(shù)，給出細胞群的攝取分布。