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Development of novel laser desorption ionization with metal film

Research Project

Project/Area Number 16K17919
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Analytical chemistry
Research InstitutionToyama Prefectural University (2018-2019)
Japan Advanced Institute of Science and Technology (2016-2017)

Principal Investigator

Osaka Issey  富山県立大学, 工学部, 准教授 (90550244)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsレーザー脱離イオン化法 / 質量分析 / イメージング / 脂質 / 薬物 / レーザー脱離イオン化 / 表面支援レーザー脱離イオン化(SALDI) / MALDI / 蒸着 / スパッタリング / 金属薄膜 / 細胞切片 / 質量分析イメージング / 表面支援レーザー脱離イオン化法 / SALDI / 分析科学
Outline of Final Research Achievements

In this study, we investigated a novel ionization method for mass spectrometry (MS). We developed metal-film surface-assisted desorption/ionization (MF-SALDI) and elucidated the ionization properties. Lipids and drugs were analyzed using MF-SALDI/MS imaging. A hybrid ionization mass spectrometry method of matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) and the SALDI allowed high sensitive detection of their compounds. The hybrid method, where a matrix was formed by sputtering Zr to form a thin nanoparticle layer before depositing MALDI organic matrix comprising CHCA by sublimation, resulted in a most high sensitive detection. In MS imaging, delocalization problems such as migration of analytes observed after matrix spraying and washing with aqueous solutions as sample pretreatment are not expected. The hybrid method is a novel sample pretreatment method that can improve the sensitivity of analytes while maintaining high spatial resolution in MALDI‐MSI.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では,従来のMALDI/MSでは検出が困難である脂質を簡便に検出できるMF-SALDI/MS法を開発した.MALDI/MSで細胞組織切片上の成分をイメージングする場合は,試料調製時にMALDIのためのUV吸収性低分子有機化合物のマトリックス溶液を噴霧または塗布する必要がある.一般的なスプレー法ではスプレー中に滲むことで試料成分の位置が移動する場合もあり技術が必要とされていたが,本手法ではその問題がなく,脂質だけでなく薬物も高感度に検出できた.本手法は生物,医薬,工業系の様々な分野の分析に適用できる有効な手法であると考えられる.

Report

(5 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 5 results)

  • [Journal Article] Novel approach to enhance sensitivity in surface‐assisted laser desorption/ionization mass spectrometry imaging using deposited organic‐inorganic hybrid matrices2019

    • Author(s)
      Kazuyoshi Nozaki, Yuji Nakabayashi, Tatsuya Murakami, Akio Miyazato, Issey Osaka
    • Journal Title

      J Mass Spectrom.

      Volume: 54 Pages: 612-619

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] レーザー照射によるイオン化の原理2019

    • Author(s)
      大坂一生
    • Journal Title

      J. Plasma Fusion Res

      Volume: 6 Pages: 258-261

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 表面支援レーザー脱離イオン化質量分析イメージング法2019

    • Author(s)
      大坂一生
    • Journal Title

      J. Mass Spectrom. Soc. Jpn.

      Volume: 4 Pages: 117-122

    • NAID

      130007689969

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Application of porous TiC ceramic powder as a substrate for the surface-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry to detection environmental pollutants2018

    • Author(s)
      Hiroshi Moriwaki, Takumi Otsuka, Yukari Kawabe, Issey Osaka, Akio Miyazato, Junpei Maruo, Osamu Yamada
    • Journal Title

      International Journal of Mass Spectrometry

      Volume: 428 Pages: 49-54

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Direct Imaging Mass Spectrometry of Plant Leaves Using Surface-assisted Laser Desorption/Ionization with Sputter-deposited Platinum Film2016

    • Author(s)
      T. Ozawa, I. Osaka, H. Kawasaki, R. Arakawa
    • Journal Title

      Analytical Sciences

      Volume: 32 Issue: 5 Pages: 587-591

    • DOI

      10.2116/analsci.32.587

    • NAID

      130005150936

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ジルコニウム薄膜を利用したマトリックスエンハンスト表面支援レーザー脱離イオン化質量分析法によるオランザピンの高感度検出2019

    • Author(s)
      大坂一生
    • Organizer
      日本質量分析学会 第67回質量分析総合討論会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 金属薄膜表面支援レーザー脱離イオン化質量分析イメージング法による薬物の分析2018

    • Author(s)
      大坂一生
    • Organizer
      平成30年度トメックス(富山医薬品化学研究会)第17回研究会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 質量分析法を用いた生体分子や薬物の局在分析法2018

    • Author(s)
      大坂一生
    • Organizer
      富山薬窓会富山・石川合同支部の秋の交流会
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      2018 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 金属薄膜を利用した表面支援レーザー脱離イオン化2018

    • Author(s)
      大坂一生
    • Organizer
      第11回北陸合同バイオシンポジウム
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      2018 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 有機マトリックスを共存させた金属薄膜表面支援レーザー脱離イオン化イメージング質量分析法によるマウス肝ホモジネート切片中のオランザピンの検出2017

    • Author(s)
      野崎和吉、大坂一生
    • Organizer
      日本質量分析学会 第65回質量分析総合討論会 2017 つくば
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Pt蒸着支援脱離イオン化を用いた様々な表面のMSイメージング解析2017

    • Author(s)
      小澤 智行、大坂 一生、川崎 英也、荒川 隆
    • Organizer
      日本分析化学会第66年会
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  • [Presentation] 金属薄膜を利用する表面支援レーザー脱離イオン化法による生体組織の質量分析イメージング2017

    • Author(s)
      大坂 一生、仲林 裕司、宮里 朗夫
    • Organizer
      日本分析化学会第66年会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Direct analysis of systemic insecticides in leaf using SALDI imaging mass spectrometry with sputter-deposited metal film2016

    • Author(s)
      I. Osaka
    • Organizer
      7th SETAC World Congress/ SETAC North America 37th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Rosen Shingle Creek、Florida、Orlando
    • Year and Date
      2016-11-05
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      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 合金スパッタリング法を利用した表面支援レーザー脱離イオン化による 質量分析イメージング2016

    • Author(s)
      加藤雄太,大坂一生,川崎英也,荒川隆一
    • Organizer
      第64回質量分析総合討論会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク、大阪府、吹田市
    • Year and Date
      2016-05-18
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 有機マトリックスを共存させた表面支援レーザー脱離イオン化イメージング質量分析法によるマウス組織切片中の薬物検出2016

    • Author(s)
      野崎和吉,中田直之,佐藤公也,早田錦矢,川崎英也,荒川隆一,大坂一生
    • Organizer
      第64回質量分析総合討論会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク、大阪府、吹田市
    • Year and Date
      2016-05-18
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 薬学・農学・化学のための質量分析イメージング法2016

    • Author(s)
      大坂一生
    • Organizer
      文科省ナノテクロノジープラットフォーム 地域セミナー in 帯広畜産大学
    • Place of Presentation
      帯広畜産大学、北海道、帯広市
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 質量分析イメージング法を用いた生体分子の局在解析2016

    • Author(s)
      大坂一生
    • Organizer
      文科省ナノテクロノジープラットフォーム カラダを見る~全身まるごと観察~
    • Place of Presentation
      科学技術振興機構(JST)東京本部別館、東京都
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      2016 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2021-02-19  

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