본 연구에서는 Au 나노입자(Au NPs)로 수정된 poly(GMA-co-EDMA) 단일기둥 표면을 L-시스테인(L-Cys)으로 개질하여 수정된 단일기둥을 얻었다. 이 기둥은 우수한 제조 재현성(배치 내 재현성 2.1%~6.1%, 배치 간 재현성 2.4%~8.0%)을 가지며 120회 이상 재사용 가능하고 우수한 화학적 안정성을 지닌다. 이를 바탕으로 폴리머 단일기둥 모세관 미세추출(CME)과 유도 결합 플라즈마 질량분석기(ICP-MS)를 연계한 세포 용해액 내 다양한 전이 금속(V, Cu, Ga, Y, In, Sn, Ce, Eu, Dy, Tm, Pb, Bi)의 온라인 분석 신기법을 구축하였으며, 시료 pH, 유속 및 부피, 용출제 농도 및 부피 등을 최적화하여 최적의 추출 조건을 도출하였다. 최적 실험 조건 하에서 목표 원소의 검출 한계는 0.45 (Eu)~15.4 (Cu) ng·L^-1이다. 구축된 방법을 HepG2 및 SCC-7 세포 내 목표 금속 원소 분석에 적용한 결과, 세포 내 각 금속 원소 함량이 펨토그램 및 서브펨토그램 수준에 있으며, 세포 시료 내 목표 원소의 첨가 회수율은 85.4%~114%임을 확인하였다. 이 방법은 소화 과정을 필요로 하지 않으며, 세포를 초음파로 파쇄한 후 직접 추출 분석할 수 있어 세포 처리 과정을 단순화한다; 검출 한계가 낮고 세포 소모가 적으며 온라인 분석이 가능하고 높은 시료 처리량(10 h^-1)을 가진다.

폴리머 단일기둥 모세관 미세추출; 나노금; 미량 원소; 유도 결합 플라즈마 질량분석기; 생물학적 시료