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ナノ体積液体を駆使した極致イメージング質量分析法による分子夾雑情報の可視化

Publicly Offered Research

Project AreaChemical Approaches for Miscellaneous / Crowding Live Systems
Project/Area Number 18H04554
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

大塚 洋一  大阪大学, 理学研究科, 助教 (70756460)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords質量分析イメージング / 多次元化学情報 / 大気圧サンプリングイオン化法 / 誘導体化反応 / 生体組織計測 / 細胞計測 / 質量イメージング / 生体組織 / 多次元データ / フィードバック制御システム / マルチモーダルイメージング / イメージング / プローブ顕微鏡 / 質量分析 / 大気圧イオン化法 / 生体成分
Outline of Annual Research Achievements

研究目的:研究代表者が発明した「走査型プローブエレクトロスプレーイオン化法(SPESI)」を高度化した「極致イメージング質量分析法」を開発し、生体組織や細胞の網羅的な化学情報と形状情報を、サブミクロン空間分解能で定量的に計測することを実現する。また、計測で得られる多次元データから、夾雑情報を抽出・可視化する解析法を開発する。さらに、ステロイドやペプチドなどの特定成分群の選択的高感度検出を目的とした、迅速誘導体化反応の物理化学パラメータの理解と、実検体のイメージング法への応用を目指す。
実績:1:高空間分解能と定量性の両立:試料表面のプローブ走査方法を断続走査方式から連続走査方式に変更することで、サブミクロン分解能計測を実現した。フィードバック制御と連続走査方式の同時制御により、計測位置で一定回数のサンプリングイオン化を行う事を可能にした。2:生体組織の多次元データの多変量解析による、化学夾雑情報の抽出と可視化法の開発:ヒト拡張型心筋組織のイメージング質量分析を実施し、複数の局在性脂質(リン脂質、中性脂質)を可視化する事に成功した。3:1細胞イメージング質量分析の原理検証:ガラス基板上に密に培養されたHela細胞の1細胞イメージング質量分析の予備検討を行い、1細胞レベルの脂質群の高感度イメージングを実証した。4:迅速化学反応イメージング質量分析法による生体物質の高感度計測:誘導体化試薬とジペプチドのN末端との迅速誘導体化反応を検証した。溶媒種とpH条件の検討の結果、迅速誘導体化反応を確認することに成功した。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (41 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (38 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 10 results)

  • [Journal Article] Development of Scanning Probe Electrospray Ionization Utilizing Capillary Probe and Nano-Volume Liquid2020

    • Author(s)
      Otsuka Yoichi
    • Journal Title

      Journal of the Mass Spectrometry Society of Japan

      Volume: 68 Issue: 1 Pages: 2-7

    • DOI

      10.5702/massspec.19-102

    • NAID

      130007798321

    • ISSN
      1340-8097, 1880-4225, 1884-3271
    • Year and Date
      2020-02-01
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Visualization of Sampling and Ionization Processes in Scanning Probe Electrospray Ionization Mass Spectrometry2019

    • Author(s)
      Kamihoriuchi Bui、Otsuka Yoichi、Takeuchi Aya、Iwata Futoshi、Matsumoto Takuya
    • Journal Title

      Mass Spectrometry

      Volume: 7 Issue: 2 Pages: S0078-S0078

    • DOI

      10.5702/massspectrometry.S0078

    • NAID

      130007609509

    • ISSN
      2186-5116, 2187-137X
    • Year and Date
      2019-03-06
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dynamic Change of Charged Nano-volume Liquid in Ambient Sampling and Ionization Method “SPESI”2019

    • Author(s)
      KAMIHORIUCHI Bui、OTSUKA Yoichi、TAKEUCHI Aya、IWATA Futoshi、MATSUMOTO Takuya
    • Journal Title

      Vacuum and Surface Science

      Volume: 62 Issue: 8 Pages: 516-521

    • DOI

      10.1380/vss.62.516

    • NAID

      130007689609

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      Yoichi Otsuka, Bui Kamihoriuchi, Aya Takeuchi, Shuichi Shimma, Hiroshi Miyawaki, Hidetaka Kioka, Tomohito Otani, Yasushi Sakata, Takuya Matsumoto
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      竹内彩、大塚洋一、上堀内武尉、松本卓也
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  • [Presentation] Sampling and Ionization Process in Scanning Probe Electrospray Ionization2019

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      Y. Otsuka, B. Kamihoriuchi, A. Takeuchi, F. Iwata, T. Matsumoto
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  • [Presentation] 走査型プローブエレクトロスプレーイオン化法によるヒト心臓組織のイメージング質量分析2019

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      大塚 洋一、上堀内 武尉、竹内 彩、新間 秀一、宮脇 大、木岡 秀隆、大谷 朋仁、坂田 泰史、松本 卓也
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  • [Presentation] Accelerated Derivatization of Peptide in Tapping-mode Scanning Probe Electrospray Ionization (t-SPESI)2019

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      A. Takeuchi, Y. Otsuka, B. Kamihoriuchi, M. Miyashita, T. Matsumoto
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      第14回 質量分析夏の学校
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  • [Presentation] 多彩な生体情報を可視化する走査型プローブエレクトロスプレーイオン化法の開発2019

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      大塚洋一
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      大塚洋一
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      大塚洋一、上堀内武尉、竹内彩、松本卓也
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  • [Presentation] Molecular mass imaging: electrospray ionization meets scanning probe microscopy (ESI-SPM)2018

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  • [Presentation] Visualization of Sampling and Ionization Processes in Scanning Probe Electrospray Ionization Mass Spectrometry (SPESI-MS)2018

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      B. Kamihoriuchi,Y. Otsuka,A. Takeuchi,F. Iwata,T. Matsumoto
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      Y. Otsuka, B. Kamihoriuchi, A. Takeuchi, F. Iwata, T. Matsumoto
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      XXII International Mass Spectrometry Conference
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      大塚 洋一、上堀内 武尉、竹内 彩、岩田 太、松本 卓也
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      Y. Otsuka, B. Kamihoriuchi, A. Takeuchi, F. Iwata, T. Matsumoto
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      竹内彩、大塚洋一、上堀内武尉、松本卓也
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      上堀内武尉、大塚洋一、竹内彩、岩田太、松本卓
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      2018年日本表面真空学会学術講演会
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  • [Presentation] 医療応用を志向する極致イメージング質量分析法と特徴量抽出法の開発2018

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      大塚 洋一、上堀内 武尉、竹内 彩、新間秀一、宮脇 大、木岡 秀隆、大谷 朋仁、坂田 泰史、松本 卓也
    • Organizer
      MEIクラブ
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  • [Presentation] Development of Tapping-mode Scanning Probe Electrospray Ionization (t-SPESI)2018

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      大塚洋一
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      M4I Lectures
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Ambient Sampling and Ionization with a Single Capillary Probe: Development of Scanning Probe Electrospray Ionization (SPESI)2018

    • Author(s)
      大塚洋一
    • Organizer
      Bioscience Seminar Series
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    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2021-01-27  

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