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History of chemical exposure from fetal to infancy: development of deciduous tooth analytical method for exposome

Research Project

Project/Area Number 22K19853
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 63:Environmental analyses and evaluation and related fields
Research InstitutionNational Institute for Environmental Studies

Principal Investigator

Iwai-Shimada Miyuki  国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク・健康領域, 主任研究員 (80723957)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 磯部 友彦  国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク・健康領域, 主幹研究員 (50391066)
Project Period (FY) 2022-06-30 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords乳歯 / 質量分析 / 環境保健 / 曝露 / エクスポゾーム
Outline of Research at the Start

胎児期から乳児期の化学物質曝露は成長や発達への影響が懸念される時期であり、この時期の曝露把握は喫緊の課題である。どの物質が、いつの時期にどのくらい曝露することが健康に影響するのかを明らかにするために、時間軸の情報をもった試料を用いて、時間情報を保持したまま化学物質の分析を行う手法の開発が必要である。乳歯は胎生中期から出生後約1年間に取り込まれた化学物質の情報が蓄積される。乳歯の時間軸を保持した状態での有機化合物の分析法については前例がない。そこで、光学顕微鏡内蔵型質量分析計を用いて、乳歯中有機化合物曝露の軌跡を明らかにできる分析法を開発し、疫学調査に適用可能な手法を構築することを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to develop a method for measuring low molecular weight compounds (LMWCs) in deciduous teeth while preserving their morphological integrity. Deciduous teeth, naturally shed during childhood, serve as non-invasive biological samples and contain valuable information about an individual's exposure history. Deciduous teeth were sectioned and mounted on conductive glass slides. Matrix solutions were applied, and the LMWCs were analyzed using an iMScope QT. Numerous mass spectra were detected in the 100-400 m/z range, which were attributed to the deciduous teeth themselves. These mass spectra likely represent endogenous compounds related to the tooth structure and composition. The results demonstrate the potential of using iMScope QT to analyze LMWCs in deciduous teeth without compromising their morphology. This method could provide insights into an individual's exposure history and overall health status.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、イメージング質量分析により乳歯中で検出される低分子化合物について、乳歯の形態を保持したまま網羅的に探索できる手法を構築した。乳歯の解剖学的特徴から、乳歯薄片を割れ目なく作成するのは難易度が高く、世界的にも同様の研究を進めているグループは限られている。乳歯の形態を保持したまま分析することで、乳歯の成長に伴って取り込まれた物質を捉えることが可能であり、開発した本手法の応用範囲は広く、乳歯の特徴である時間軸情報を活用した分析法となり、今後疫学研究と融合することで新たな研究展開をもたらすことが期待できる。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2024 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] History of Human Exposure to Chemicals by Imaging Mass Spectrometry2022

    • Author(s)
      岩井美幸, 中山祥嗣
    • Journal Title

      Journal of the Mass Spectrometry Society of Japan

      Volume: 70 Issue: 2 Pages: 139-141

    • DOI

      10.5702/massspec.S22-31

    • ISSN
      1340-8097, 1880-4225, 1884-3271
    • Year and Date
      2022-06-01
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 乳歯を用いた低分子化合物の検出に関する試み2024

    • Author(s)
      岩井美幸、SUWANNARIN Neeranuch、岩井健太、磯部友彦、中山祥嗣
    • Organizer
      第94回日本衛生学会学術総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Challenge to elucidate critical windows of susceptibility: Temporal trends in elemental exposure of each individual2022

    • Author(s)
      Iwai-Shimada M., Nakayama S.F.
    • Organizer
      フォーラム2022:衛生薬学・環境トキシコロジー(日韓合同シンポジウム)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2022-07-05   Modified: 2025-01-30  

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