在納米顆粒生物效應研究領域，精準量化細胞對納米顆粒的攝取是核心挑戰。近日，韓國國家標準與技術研究院（KRISS）在期刊《Nanoscale Advances》發表重要研究成果，采用ApogeeFlow納米流式儀，成功建立了一套基于光散射強度、可跨平臺比較的金納米顆粒（AuNPs）細胞攝取標準化定量方法，并獲得韓國國.家.級計量機構的權威認證。

 
核心突破：建立“金納米顆粒當量(MEAuNP)”新標準，實現跨平臺可比數據

本研究最大的創新點并非僅僅檢測小顆粒，而是解決了納米顆粒細胞攝取研究中數據難以比較的痛點：

1.利用ApogeeFlow高靈敏度特性： 研究首先使用ApogeeFlow系統對KRISS自主研發的90nm金納米顆粒標準參考物質（CRM 301-01-004）進行精密表征（圖1）。系統憑借其優異的信噪比和分辨率，在雙側向散射通道（MALS/LALS）設置下，清晰識別并計數了單分散的金納米顆粒群，為后續校準奠定了高精度基礎。

圖1

2.首創MEAuNP標準化單位： 受熒光定量中“MESF”概念的啟發，研究團隊創新性地提出了“金納米顆粒當量分子數（MEAuNP）”單位。該單位將細胞因攝取AuNPs而增加的側向散射（SSC）強度，溯源至單個90nm金納米顆粒的散射強度（通過ApogeeFlow精確測量并校準）。

3.KRISS權威計量背書： 作為韓國最高計量機構，KRISS提供的認證參考物質（CRM）確保了納米顆粒本身的尺寸均一性（PDI=0.068）和溯源性。整個校準鏈（從單顆粒測量到細胞SSC強度轉換）在KRISS的嚴謹實驗環境下完成，賦予MEAuNP數據高度的可靠性和跨實驗室、跨儀器平臺的可比性。論文明確指出：“...校準值確保了在不同采集設置下甚至可能在不同儀器上都能獲得一致的結果。”

pogeeFlow：為納米-生物界面研究提供高精度定量工具

在本研究中，ApogeeFlow展現了其在復雜生物樣本分析中的關鍵價值：

精密單顆粒校準： 為MEAuNP單位的建立提供了不可或缺的、對單顆粒級別金納米顆粒散射強度的精準測量能力（圖2A-C）。這是將細胞SSC信號轉化為有意義數量單位的前提。

圖2A-C

高效細胞分析： 在后續的細胞攝取實驗中，基于ApogeeFlow建立的校準曲線，研究者使用常規流式細胞儀（BD FACSVerse?）即可快速、高通量地分析多種細胞系（A549, HeLa, Beas-2B, Jurkat, RPMI8226）對金顆粒的攝取量和動力學（圖3, 4），完美銜接了納米顆粒表征與復雜生物系統研究。

 
驗證方法穩健性： 研究證明，使用MEAuNP單位后，即使改變流式細胞儀的SSC PMT電壓設置，計算得到的細胞攝取量（MEAuNP/細胞）依然保持高度一致（%CV < 7%），凸顯了ApogeeFlow校準帶來的方法穩健性。

超越尺寸之爭：聚焦標準化與生物應用價值

盡管市場上存在可檢測更小顆粒（如50nm）的納米流式技術，本研究的核心價值在于：

1.提供標準化方案： MEAuNP單位解決了納米顆粒攝取研究中因儀器差異、顆粒聚集等因素導致的數據不可比難題，為學術界和產業界提供了普適的量化標尺。

2.權威機構驗證： KRISS的深度參與和國家標準物質的采用，為該方法學及其所使用的工具（ApogeeFlow）提供了超高級別的計量可信度背書。

3.解決實際生物問題： 該方法成功應用于多種細胞系，揭示了不同細胞類型（貼壁vs懸浮）攝取納米顆粒的顯著差異（高達12倍，圖5），并捕捉到獨特的攝取動力學曲線（早期峰值，圖4），直接服務于納米藥物載體設計和安全性評價等實際應用。

展望

韓國計量院(KRISS)此項研究標志著納米顆粒生物效應定量研究向標準化、可追溯邁出了重要一步。ApogeeFlow納米流式儀憑借其在單顆粒精密測量方面的性能，成為構建這一新標準（MEAuNP）的關鍵工具，并在真實生物樣本（細胞）的高通量、無標記分析中展現出強大應用價值。該研究不僅為ApogeeFlow在納米醫學、毒理學研究中的應用提供了權威案例，更樹立了納米顆粒細胞攝取定量研究的新標桿。

論文信息

Shin HJ, Kwak M, et al. Quantitative uptake of gold nanoparticles via scattering intensity changes in flow cytometry, Nanoscale Adv., 2025, 7, 3558–3567,DOI: 10.1039/d4na00918e

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