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生体関連物質のソフトイオン化を目指すナノLDI-MS基板の開発とメカニズム解明

Publicly Offered Research

Project AreaMolecular Science for Supra Functional Systems ? Development of Advanced Methods for Exploring Elementary Process
Project/Area Number 22018001
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

米澤 徹  北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (90284538)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 菊地 竜也  北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (60374584)
Project Period (FY) 2010 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥4,000,000 (Direct Cost: ¥4,000,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2010: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Keywords質量分析 / LDI-MS / SALDI-MS / 無機ナノ粒子 / レーザー / ソフトイオン化 / 安心・安全 / 薬物 / ナノ粒子 / 金 / 白金 / 脱離
Research Abstract

本研究では、レーザーによる物質の脱離およびイオン化について検討を行ってきた。そのとき、MALDI-MSでは有機マトリクスが使用されるのに代え、本研究ではいくつかの無機ナノ粒子をサンプル基板上に置くことによって、有機化合物の効率のよい脱離・イオン化を可能とした。まず、標識化合物としてチロシンを選択し、多くの色、吸光スペクトルの違いを有するナノ粒子、カーボンなどを用いてソフトイオン化の効率の違いについて測定した。その結果、波長と用いるナノ粒子との組み合わせによって、脱離効率が大幅に異なることが見出された。これは、ナノ粒子の吸光が重要であることが示された。なかでも、金属および金属酸化物に有効である兆候が見られる。つまり、ナノ粒子本体は有機化合物の脱離に大きく影響していることが示唆された。非常に興味深い。また、プラズモン吸収が大きな影響を及ぼすことが見出され、特に凝集状態がよいことが分かった。これも局所電場の影響であると示唆される。半導体でもプラズモンと同様の効果がある粒子が特徴ある挙動を示していた。さらに、ナノ材料自体の形状が脱離に影響することを初めて見出し、それがナノ材料内部での局所急速加熱によるものであることを発見した。これらの成果を用い、検証したナノ粒子について、ソフトイオン化能をとりまとめた。また、ナノ粒子の表面部分を加工することにより、これまでMALDI-MSでは脱離・イオン化できなかった物質の脱離・イオン化が可能となることが見出され、大きな特徴を示すことができた。これは、特に低分子薬物の検出に役立つことが示され、科研費の成果が国民の安心・安全に資する可能性がたかまった。

Report

(2 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2012 2011 2010 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (10 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Preparation of naked silver nanoparticles in a TEM column and direct in situ observation of their structural changes at high temperature2012

    • Author(s)
      Tetsu Yonezawa, Shigeo Arai, Hironori Takeuchi, Takeo Kamino, Kotaro Kuroda
    • Journal Title

      Chemical Physics Letters

      Volume: (印刷中) Pages: 65-68

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2012.03.097

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  • [Journal Article] Self-assembly of gold nanoparticles on a single crystalline sapphire substrate2012

    • Author(s)
      Hiroyuki Takahashi, Naoto Shirahata, Takashi Narushima, Tetsu Yonezawa
    • Journal Title

      Applied Surface Science

      Volume: (印刷中) Pages: 129-133

    • DOI

      10.1016/j.apsusc.2012.03.079

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    • Author(s)
      辻剛志、安友政登、水城健志、辻正治、川崎英也、米澤徹、真船文隆
    • Journal Title

      レーザー研究

      Volume: 40 Pages: 111-116

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      Susumu Sato, Kunihiko Mori, Osamu Ariyada, Atsushi Hyono, Tetsu Yonezawa
    • Journal Title

      Surface and Coatings Technology

      Volume: 206 Issue: 5 Pages: 955-958

    • DOI

      10.1016/j.surfcoat.2011.03.110

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    • Journal Title

      日本結晶成長学会誌

      Volume: 37 Pages: 291-296

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    • Author(s)
      Tetsu Yonezawa, Atsushi Hyono, Naoki Nishida
    • Journal Title

      Journal of Materials Science

      Volume: 39 Pages: 783-785

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  • [Journal Article] One-pot Preparation of Antioxidized Copper Fine Particles with a Unique Structure by Chemical Reduction at Room Temperature2010

    • Author(s)
      Tetsu Yonezawa, Naoki Nishida, Atsushi Hyono
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 39 Pages: 548-549

    • NAID

      10027181040

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      H.Kawasaki, T.Yao, T.Suganuma, K.Okumura, Y.Iwaki, T.Yonezawa, T.Kikuchi, R.Arakawa
    • Journal Title

      Chemistry-A European Journal

      Volume: 16 Pages: 10832-10843

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      米澤徹・成島隆・林真至・菅沼隆・川崎英也・荒川隆一
    • Organizer
      第60回高分子討論会
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      岡山大学(岡山市)
    • Year and Date
      2012-09-29
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      新井翔太・成島隆・米澤徹
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      日本化学会第92春季年会
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      慶応大学(横浜市)
    • Year and Date
      2012-03-26
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      新井翔太, 成島隆, 米澤徹
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      日本化学会2012冬季研究発表会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2012-02-01
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  • [Presentation] Direct Preparation of Platinum Nanoparticle Dispersion from Platinum Bulk Metal and Platinum Ions Using a Microwave-Induced Plasma in Liquid2011

    • Author(s)
      Tetsu Yonezawa, Shota Arai, Hiroyuki Takahashi, Takashi Narushima
    • Organizer
      2011 MRS Fall Meeting
    • Place of Presentation
      Hynes Convention Center (Boston)
    • Year and Date
      2011-11-29
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    • Author(s)
      米澤徹
    • Organizer
      第60回高分子討論会
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山市)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-29
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  • [Presentation] 金平糖型白金ナノ粒子の焼結挙動のTEMその場観察2011

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      成島隆・牧野卓也・徳永智春・米澤徹
    • Organizer
      日本顕微鏡学会 第67学術講演会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場,福岡
    • Year and Date
      2011-05-18
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリマー被覆八面体微粒子の加熱その場観察2011

    • Author(s)
      平野広隆・成島隆・兵野篤・米澤徹
    • Organizer
      日本顕微鏡学会 第67学術講演会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場、福岡
    • Year and Date
      2011-05-18
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 固体原料CVD法による酸化亜鉛ナノロッドと金ナノ粒子触媒効果2010

    • Author(s)
      宮本佐和子、長谷川哲也、酒井利基、清野肇、高橋博之、米澤徹、島田敏宏
    • Organizer
      2010年秋季第71回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      長崎大学文教キャンパス長崎
    • Year and Date
      2010-09-17
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] LDI-MS of low molecular weight drugs and toxic items by using inorganic nanoparticle sample plates2010

    • Author(s)
      T.Asano ; T.Yonezawa ; K.Yamada ; J.Ishikawa ; T.Asakawa ; S.Ishiuchi ; M.Fujii
    • Organizer
      Pacifichem 2010
    • Place of Presentation
      Hawaii Convention Center Honolulu、U.S.A.(招待講演)
    • Year and Date
      2010-09-17
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  • [Presentation] 金属ナノ粒子の湿式合成と分析化学など実用への応用の試み2010

    • Author(s)
      米澤徹
    • Organizer
      慶應義塾大学 物理化学研究室セミナー
    • Place of Presentation
      慶応大学理工学部、横浜(招待講演)
    • Year and Date
      2010-05-08
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      2010 Annual Research Report
  • [Book] 最先端材料システムOne Point第7巻微粒子・ナノ粒子(高分子学会編集)2012

    • Author(s)
      米澤徹・村上義彦・新留康郎
    • Publisher
      共立出版(印刷中)
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  • [Remarks]

    • URL

      http://eng.hokudai.ac.jp/labs/lims

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  • [Remarks]

    • URL

      http://labs.eng.hokudai.ac.jp/labo/limsa/

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Published: 2010-08-23   Modified: 2018-03-28  

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