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01 引言
比較醫學(xué)的基礎在于利用一種物種的信息來(lái)理解其他物種中相同過(guò)程的能力。實(shí)驗室大鼠和小鼠因其解剖學(xué)和生理學(xué)特點(diǎn)與人類(lèi)高度相似，成為了生物醫學(xué)研究和比較醫學(xué)研究的理想動(dòng)物模型。通過(guò)元素分析來(lái)確定這些樣本中的微量元素水平，也有助于評估營(yíng)養狀況及其對人類(lèi)健康的影響。然而，大鼠和小鼠體積小，組織樣本僅有幾毫克重。這些微小的樣本量，加上檢測限嚴格，增加了額外的復雜性，并使樣品制備在元素分析過(guò)程中充滿(mǎn)挑戰。在這項研究中，我們采用了 Discover®SP-D Clinical 自動(dòng)化微波消解系統來(lái)處理動(dòng)物組織。這個(gè)系統能夠在所需的溫度和壓力下安全操作，以實(shí)現更加快速和有效的消解過(guò)程。
02 材料和方法
樣本
• 酸空白：3 mL HNO3 + 0.5 mL HCl
• NIST 1577c 牛肝
• 成年大鼠腎臟
樣品制備：
1. 從一只成年雄性斯普拉格-道利大鼠新鮮獲取整個(gè)腎臟。
2. 快速冷凍腎臟并儲存于 -80 °C。
3. 在實(shí)驗室冰箱中解凍樣品。
4. 使用預清洗的塑料勺狀工具均質(zhì)化樣品。
5. 稱(chēng)取 0.1 克樣品放入帶有微型攪拌棒的 10 mL 石英容器中。
6. 向容器中加入 3 mL HNO3 + 0.5 mL HCl 的微量金屬酸。
7. 蓋上容器蓋，將其放入系統或自動(dòng)進(jìn)樣器中。
表1. 方法參數
表2. 壓力階段，壓差設定為 160 psi
03 分析
關(guān)注金屬的選擇基于標準參考材料（SRMs）的認證值，以及行業(yè)對微量金屬污染物的關(guān)注。樣品是在安捷倫 7850 ICP-MS 上分析的，其條件詳見(jiàn)表3。所列條件用于分析所有元素，這些元素是使用“H2"和“He"調諧模式分析的。以下元素被用作內部標準：鈧（Sc）、鍺（Ge）、銠（Rh）、銦（In）、鋱（Tb）、镥（Lu）和鉍（Bi）。在本次分析中沒(méi)有使用氣體稀釋技術(shù)。
表3. 安捷倫 7850 ICP-MS
04 結果
所有消解液在用去離子水稀釋至 50 克后均呈清澈、無(wú)色和無(wú)顆粒狀。對微量金屬酸進(jìn)行了酸空白測試（表4），以確認關(guān)注金屬的基線(xiàn)水平值。背景水平被發(fā)現低于檢測限或可忽略不計。分析國立標準技術(shù)研究院（nist）標準參考材料（表5）證明了報告值在預期范圍內得到了準確恢復。通過(guò)驗證標準來(lái)確認樣品的完荃消解和準確回收。
表4. 酸空白的平均元素回收率（ppb）（n=3）
表5. 認證元素的平均元素濃度（ppm）和回收率百分比值（n=3）
表6. 單個(gè)成年大鼠腎臟的平均元素濃度（ppm）（n=3）
05 結論
成年大鼠腎臟的小型樣本（約100毫克）的消解在不到 10 分鐘的時(shí)間內成功完成，隨后進(jìn)行了分析。將回收率與 NIST 標準參考材料中報告的元素進(jìn)行比較，證明了消解和分析的成功。Discover SP-D 臨床自動(dòng)化微波消解系統輕松處理了小樣本量，通過(guò) ICP-MS 進(jìn)行分析，以實(shí)現低檢測限。這兩種技術(shù)的結合非常適合比較醫學(xué)，因為它既允許所需的小樣本量和低檢測限，同時(shí)仍能在預期范圍內提供成功的分析結果。
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