癌症指的是异常细胞不受控制地生长和扩散的一种疾病。根据美国癌症协会的数据，癌症在美国常见的死亡原因中*二。目前治疗癌症的方法包括手术、放射疗法、免疫疗法、化学疗法等。尽管这些传统治疗方法可能会提高患者的总体存活率和生活质量，但其还存在一些局限性。例如，在传统癌症化疗中，小分子癌症疗法以非特异性的方式将小分子药物分散至整个人体内。结果是，这些药物不仅杀死了癌细胞，还破坏了机体的健康细胞，给癌症患者带来严重的副作用， 因此迫切需要能够针对病变细胞的新疗法。

    纳米粒子（NP）在过去的 20 年里引起了极大的关注，原因在于，其为药物递送提供了具有吸引力的优势，从而解决了传统化疗的局限性。3 可将纳米粒子设计为同时携带药物和成像探针的模式，以便同时检测和治疗癌症。还可将其设计为专门针对机体病变组织和细胞的模式。很多基于纳米粒子的癌症疗法已获准在临床上使用和 / 或目前正在开发中。与传统小分子药物相比，合理设计的纳米粒子具备以下优势的可行性：（i）延长体内循环时间；（ii）减少非特异性细胞摄取、意外偏离目标和副作用；以及（iii）通过特定癌细胞靶向部分来提高细胞相互作用。癌症治疗的疗效与药物量有关，该药物量与每个单独癌细胞相互作用。用于测定药物暴露量的传统药物研究技术，例如，传统的电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS），一直局限于细胞整体测量方法。然而，这些测试方法需要将给定细胞群均质化，以便进行定量分析。需要假设该细胞群中的所有细胞均相似，并假设这些细胞与相同数量的药物相互作用。相反，研究表明，细胞群属于异质， 甚至来自同一细胞群和细胞系的细胞也存在差异。 例如，基因表达数据以均匀化细胞群为基础，将存在由于使用平均值数据结果，无法考量在单个细胞内发生的少量却关键的变化，而得出错误结论的可能性。单个细胞可能在大小、蛋白质水平、表达核糖核酸（RNA）转录上存在显著差异。这些差异是在讨论癌症研究、干细胞生物学、免疫学、发展生物学、神经学等以前无法解决的问题时，是非常关键的。

    为解决分批处理细胞的试验方法造成的这些局限性，研究人员研发单细胞（SC）ICP-MS 方法。该技术允许快速、可靠地分析大量单个细胞，而非分析作为整体或仅含少量细胞的细胞群。研究表明，通过采用 SC-ICP-MS 方法， 能够测定细胞内金属成分、定量分析金属及金属掺杂药物、纳米粒子的细胞摄取率。

    在本文中，我们证明 了，在单个细胞基础上通过 PerkinElmer 的 NexION®2000 单细胞 ICP-MS 解决方案来量化癌细胞的金纳米粒子摄取量。该技术能够准确定量出含金纳米粒子（AuNP）的细胞数，还能够分析每单个癌细胞中的 AuNP 数，给出细胞群的摄取分布。