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高性能液体クロマトグラフィーを用いたマイクロ化学分析システムの開発

Research Project

Project/Area Number 15J12103
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Physical pharmacy
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

磯川 宗生  東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2017: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords液体クロマトグラフィー / マイクロ化学分析システム / 生体分析 / 誘導体化
Outline of Annual Research Achievements

本研究は,一般の医療機関における生体分子の分析と,その診療への活用を実現するために,「分析に必要な全ての要素を小型化し,1枚のチップに集積化することで,微量試料の迅速自動分析を可能とする」マイクロ化学分析システムの開発を目的とする.本年度は下記の点について検討を行った.
マイクロ化学分析システムを用いて,そのままでは検出が困難,または検出可能であってもその感度が低い生体分子の分析を可能にするためには,分析目的分子を誘導体化するための誘導体化反応部の開発が必要である.本研究では,誘導体化反応を成分分離後に行なうことを想定し,分離された試料成分と誘導体化試薬を混合するポストカラムミキサーの開発を行なった.
ポストカラムミキサーの要件は,「溶液の流れ方向には試料拡散が小さく,その垂直方向には溶液混合が大きい」流路構造である.昨年度までに,計算流体力学シミュレーションを用いて上記要件を満たす流路構造として,「μmサイズの柱(ピラー)が規則的に並んだ流路(ピラーアレイ)」が,ポストカラムミキサーとして適すことを見出した.
蛍光色素を用いた溶液混合実験と試料拡散実験により,ピラー形状が正方形のピラーアレイミキサーはポストカラムミキサーが満たすべき要件を実際に満足することを確認した.さらに,成分分離部とピラーアレイミキサーを搭載したチップを開発し,これを用いてアミンの分離-発蛍光誘導体化-蛍光検出の自動化を達成した.

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Liquid Chromatography Chip with Low-Dispersion and Low-Pressure-Drop Turn Structure Utilizing a Distribution-Controlled Pillar Array2016

    • Author(s)
      M. Isokawa, K. Takatsuki, Y.T. Song, K. Shih, K. Nakanishi, Z. Xie, D.H. Yoon, T. Sekiguchi, T. Funatsu, S. Shoji,
    • Journal Title

      Analytical Chemistry

      Volume: 88 Issue: 12 Pages: 64856491-64856491

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.6b01201

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Quantification of Biological Thiols in the Plasma of a Homocystinuria Model with Cystathionine β-Synthase Deficiency Utilizing Hydrophilic Interaction Liquid Chromatography and Fluorescence Detection2016

    • Author(s)
      Muneki Isokawa, Kentaro Kobayashi, Yurika Miyoshi, Masashi Mita, Takashi Funatsu, Kenji Hamase, and Makoto Tsunoda
    • Journal Title

      CHROMATOGRAPHY

      Volume: 37 Issue: 3 Pages: 147-151

    • DOI

      10.15583/jpchrom.2016.015

    • NAID

      130005277429

    • ISSN
      1342-8284, 1348-3315
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Determination and characterization of total thiols in mouse serum samples using hydrophilic interaction liquid chromatography with fluorescence detection and mass spectrometry2016

    • Author(s)
      M. Isokawa, T. Shimosawa, T. Funatsu, M. Tsunoda
    • Journal Title

      J. Chromatogr. B

      Volume: 1019 Pages: 59-65

    • DOI

      10.1016/j.jchromb.2015.11.038

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 磯川宗生,小林健太郎,三次百合香,三田真史,船津高志,浜瀬健司,角田誠2017

    • Author(s)
      親水性相互作用液体クロマトグラフィーを用いた生体チオール分析法のホモシスチン尿症モデルへの 応用
    • Organizer
      日本薬学会 第137年会
    • Place of Presentation
      仙台国際会議場ほか(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
      2017-03-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Sensitive and Simultaneous Analysis of Biothiols by Hydrophilic Interaction Liquid Chromatography with Fluorescence Detection2017

    • Author(s)
      磯川宗生,船津高志,角田誠
    • Organizer
      第17回東京大学生命科学シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] オンチップポストカラム誘導体化のためのミキサーの開発2017

    • Author(s)
      磯川宗生,中西完貴,金森貴宏,尹棟鉉,関口哲志,船津高志,庄子習一,角田誠
    • Organizer
      第30回バイオメディカル分析化学シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ポストカラム誘導体化のためのピラーアレイミキサーの開発2017

    • Author(s)
      磯川宗生,中西完貴,金森貴宏,尹棟鉉,関口哲志,船津高志,庄子習一,角田誠
    • Organizer
      第15回次世代を担う若手のためのフィジカル・ファーマフォーラム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ポストカラム誘導体化のためのオンチップミキサーの開発2017

    • Author(s)
      磯川宗生,中西完貴,金森貴宏,尹棟鉉,関口哲志,船津高志,庄子習一,角田誠
    • Organizer
      日本分析化学会 第66年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] A MICROMACHINED LIQUID CHROMATOGRAPHY CHIP WITH A PILLAR ARRAY MIXER FOR POST-COLUMN DERIVATIZATION IN THE ANALYSIS OF NEUROTRANSMITTERS2017

    • Author(s)
      Muneki Isokawa, Kanki Nakanishi, Takahiro Kanamori, Huiqi Zhuang, Hayate Yamazaki,Takuo Sugaya, Dong Hyun Yoon, Tetsushi Sekiguchi, Takashi Funatsu, Shuichi Shoji, and Makoto Tsunoda
    • Organizer
      The 21st International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ポストカラム誘導体化反応ユニットを搭載した液体クロマトグラフィーチップの開発2017

    • Author(s)
      磯川宗生,中西完貴,金森貴宏,尹棟鉉,関口哲志,船津高志,庄子習一,角田誠
    • Organizer
      第28回クロマトグラフィー科学会議
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ポストカラム誘導体化のためのミキサー構造を有する液体クロマトグラフィーチップの開発2017

    • Author(s)
      磯川宗生, 中西完貴, 金森貴宏, 尹棟鉉, 関口哲志, 船津高志, 庄子習一, 角田誠
    • Organizer
      日本薬学会 第138年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] The 20th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences2016

    • Author(s)
      Muneki Isokawa, Kanki Nakanishi, Yoon Donghyun, Tetsushi Sekiguchi, Takashi Funatsu, Shuichi Shoji, and Makoto Tsunoda
    • Organizer
      The 20th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences
    • Place of Presentation
      Dublin (Ireland)
    • Year and Date
      2016-10-09
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 親水性相互作用液体クロマトグラフィーチップの開発2016

    • Author(s)
      磯川宗生,中西完貴,Yoon Dong Hyun,関口哲志,船津高志,庄子習一,角田誠
    • Organizer
      日本分析化学会 第65年会
    • Place of Presentation
      北海道大学工学部(北海道・札幌市)
    • Year and Date
      2016-09-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] アミド修飾ピラーアレイカラムを用いた生体チオールのオンチップ分離2016

    • Author(s)
      磯川宗生,中西完貴,Yoon Dong Hyun,関口哲志,船津高志,庄子習一,角田誠
    • Organizer
      第29回バイオメディカル分析化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都大学桂キャンパス(京都府・京都市)
    • Year and Date
      2016-09-02
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] アミド修飾ピラーアレイカラムを用いた生体チオールのオンチップ分離2016

    • Author(s)
      磯川宗生,中西完貴,Yoon Dong Hyun,関口哲志,船津高志,庄子習一,角田誠
    • Organizer
      第14回次世代を担う若手のためのフィジカル・ファーマフォーラム
    • Place of Presentation
      ロッジ舞洲(大阪府・大阪市)
    • Year and Date
      2016-08-27
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Determination and Characterization of Total Biothiols in Mouse Serum Samples using HILIC with Fluorescence and MS Detection2016

    • Author(s)
      Muneki Isokawa, Tatsuo Shimosawa, Takashi Funatsu, and Makoto Tsunoda
    • Organizer
      44th International Symposium on High Performance Liquid Phase Separation and Related Techniques
    • Place of Presentation
      San Francisco (USA)
    • Year and Date
      2016-06-19
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 親水性相互作用液体クロマトグラフィーを用いたマウス血清中生体チオール分析法の開発2016

    • Author(s)
      磯川宗生、船津高志、角田誠
    • Organizer
      日本薬学会 第136年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2016-03-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス血清中チオール化合物のHILICによる分析法の開発2015

    • Author(s)
      磯川宗生、船津高志、角田誠
    • Organizer
      第26回クロマトグラフィー科学会議
    • Place of Presentation
      九州大学 医系キャンパス コラボステーション(福岡県・福岡市)
    • Year and Date
      2015-11-11
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Fast and sensitive analysis of biologically important thiols by hydrophilic interaction liquid chromatography with fluorescence detection2015

    • Author(s)
      Muneki Isokawa, Takashi Funatsu, and Makoto Tsunoda
    • Organizer
      42nd International Symposium On High Performance Liquid Phase Separation And Related Techniques
    • Place of Presentation
      Geneva (Switzerland)
    • Year and Date
      2015-06-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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