Design, Optimization, and Application of a 3D-Printed Polymer Sample Introduction System for the ICP-MS Analysis of Nanoparticles and Cells

Kajner, Gyula [Kajner, Gyula (egyrészecske ICP-MS), szerző] Molekuláris és Analitikai Kémiai Tanszék (SZTE / TTIK / KI); Bélteki, Ádám [Bélteki, Ádám (Analitikus), szerző] Molekuláris és Analitikai Kémiai Tanszék (SZTE / TTIK / KI); Cseh, Martin [Cseh, Martin (Gyógyszertechnológia), szerző]; Geretovszky, Zsolt [Geretovszky, Zsolt (Anyagmegmunkálás), szerző] Optikai és Kvantumelektronikai Tanszék (SZTE / TTIK / FI); Ajtai, Tibor [Ajtai, Tibor (Lézeres spektrosz...), szerző] Optikai és Kvantumelektronikai Tanszék (SZTE / TTIK / FI); Barna, Lilla [Barna, Lilla (vér-agy gát), szerző] Biofizikai Intézet (HRN SZBK); Deli, Mária A. [Deli, Mária Anna (Neurobiológia, vé...), szerző] Biofizikai Intézet (HRN SZBK); Pap, Bernadett [Pap, Bernadett (biotechnológia), szerző] Növénybiológiai Intézet (HRN SZBK); Maróti, Gergely [Maróti, Gergely (Biomassza alapú e...), szerző] Növénybiológiai Intézet (HRN SZBK); Galbács, Gábor ✉ [Galbács, Gábor (analitikai kémia), szerző] Molekuláris és Analitikai Kémiai Tanszék (SZTE / TTIK / KI)

Angol nyelvű Szakcikk (Folyóiratcikk) Tudományos
Megjelent: NANOMATERIALS 2079-4991 13 (23) Paper: 3018 , 16 p. 2023
  • SJR Scopus - Chemical Engineering (miscellaneous): Q1
Azonosítók
Támogatások:
  • (TKP2021-NVA-19) Támogató: Innovációs és Technológiai Minisztérium
  • (NKFIH K 146733)
  • (NAP2022-I-6/2022)
  • LP(LP2020-5/2020) Támogató: MTA
  • (ÚNKP-23-3)
Szakterületek:
  • Analitikai kémia
  • Kémiai tudományok
  • Spektroszkópia
  • Spektroszkópiai és spektrometriai technikák
  • Természettudományok
  • Tudomány
Commonly used sample introduction systems for inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) are generally not well-suited for single particle ICP-MS (spICP-MS) applications due to their high sample requirements and low efficiency. In this study, the first completely 3D-printed, polymer SIS was developed to facilitate spICP-MS analysis. The system is based on a microconcentric pneumatic nebulizer and a single-pass spray chamber with an additional sheath gas flow to further facilitate the transport of larger droplets or particles. The geometry of the system was optimized using numerical simulations. Its aerosol characteristics and operational conditions were studied via optical particle counting and a course of spICP-MS measurements, involving nanodispersions and cell suspensions. In a comparison of the performance of the new and the standard (quartz microconcentric nebulizer plus a double-pass spray chamber) systems, it was found that the new sample introduction system has four times higher particle detection efficiency, significantly better signal-to-noise ratio, provides ca. 20% lower size detection limit, and allows an extension of the upper limit of transportable particle diameters to about 25 µm.
Hivatkozás stílusok: IEEEACMAPAChicagoHarvardCSLMásolásNyomtatás
2024-12-10 03:00