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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Development of an analytical method for trace elemental analysis in single particle/single cell

Research Project

Project/Area Number 15H06768
Research InstitutionKwansei Gakuin University

Principal Investigator

岩井 貴弘  関西学院大学, 理工学部, 助教 (90756694)

Project Period (FY) 2015-08-28 – 2017-03-31
Keywordsヒト単一細胞分析 / 微量元素分析
Outline of Annual Research Achievements

研究期間を通じて,単一細胞分析用ドロプレット試料導入ICP分析システムの構築を行った。まず,単一細胞のみをプラズマに導入するため,試料導入経路を加熱・冷却することで溶媒を除去するドロプレット用脱溶媒装置の開発を行った。以前に開発した脱溶媒装置では,十分な溶媒気化のための加熱温度を200℃以上の高温にすると細胞が破裂し,破砕した細胞が個々にプラズマに導入されることで分析の際のシグナルノイズ比が低下するという問題があった。そこで,加熱温度を90℃と低く,加熱経路長を長くして長時間加熱できるような装置を開発し,細胞の形状を保ったままプラズマに導入できる装置を開発した。この装置とオシロスコープを用いた高速信号取得法を組み合わせた結果,藻類細胞中に含まれるMgの分析において,従来装置を使用した場合より約30倍の信号強度を得ることに成功した。
さらに,粒子標準物質を用いて,開発した分析システムの分析精度の評価を行った。粒子標準物質として,体積偏差が小さく,酸化鉄の重量百分率が保証されている磁性ラテックス粒子を用いた。粒子に含まれるFeの質量分析を行って開発した分析システム由来の相対標準偏差を求めたところ,約42%となった
開発した分析システムを用いて,ヒト細胞の単一細胞分析を行った。試料として,ヒト癌細胞であるHeLa細胞とU2OS細胞を使用した。HeLa細胞をプラズマに導入して発光分光分析を行った結果,それぞれの細胞において一つの細胞中にpgレベルで含まれるMgとCaからの発光を検出することに成功した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2017 2016

All Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Book (2 results)

  • [Presentation] High-sensitive Elemental Analysis of Single Human Cell using Droplet Injection ICP-AES/MS2017

    • Author(s)
      T. Iwai, S. Shunsuke, S. Kohno, M. Aida, K. Kakegawa, T. Miyake, H. Miyahara, Y. Matsumoto, K. Chiba, A. Okino
    • Organizer
      European Winter Conference on Plasma Spectrochemistry 2017
    • Place of Presentation
      St. Anton Am Arlberg, Austria
    • Year and Date
      2017-02-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Single Cell Elemental Analysis of Human Cells using Droplet Injection ICP-AES/MS2016

    • Author(s)
      S. Hosoda, M. Aida, K. Kakegawa, T. Iwai, H. Miyahara, K. Chiba, A. Okino
    • Organizer
      2016 SCIX FACSS
    • Place of Presentation
      Minneapolis, USA
    • Year and Date
      2016-09-22
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ドロプレットICP発光・質量分析装置による動物細胞の単一細胞微量元素分析2016

    • Author(s)
      細田駿介, 相田真里, 掛川賢, 岩井貴弘, 宮原秀一, 千葉光一, 沖野晃俊
    • Organizer
      日本分析化学会第65年会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道,札幌市)
    • Year and Date
      2016-09-16
  • [Presentation] 単一細胞分析のためのドロプレット-ICPMS用脱溶媒装置の加熱部の検討2016

    • Author(s)
      河野聡史,細田駿介, 相田真里, 掛川賢, 岩井貴弘, 宮原秀一, 千葉光一, 沖野晃俊
    • Organizer
      日本分析化学会第65年会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道,札幌市)
    • Year and Date
      2016-09-14
  • [Presentation] ドロプレットICP-AES/MSによるヒト細胞の単一細胞微量元素分析2016

    • Author(s)
      細田駿介, 相田真里, 掛川賢, 岩井貴弘, 宮原秀一, 千葉光一, 沖野晃俊
    • Organizer
      2016筑波セミナー
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県,千葉市)
    • Year and Date
      2016-09-06
  • [Presentation] 単一細胞分析のためのドロプレット用脱溶媒装置の検討2016

    • Author(s)
      河野聡史,細田駿介, 相田真里, 掛川賢, 岩井貴弘, 宮原秀一, 千葉光一, 沖野晃俊
    • Organizer
      2016筑波セミナー
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県,千葉市)
    • Year and Date
      2016-09-06
  • [Presentation] ドロプレット用脱溶媒装置の加熱温度が単一細胞分析に与える影響の調査2016

    • Author(s)
      細田駿介, 相田真里, 掛川賢, 岩井貴弘, 宮原秀一, 千葉光一, 沖野晃俊
    • Organizer
      日本分析化学会第76回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      岐阜薬科大学・岐阜大学(岐阜県,岐阜市)
    • Year and Date
      2016-05-28
  • [Presentation] マイクロ粒子を用いた単一細胞分析用ドロプレットICP発光・質量分析装置の評価2016

    • Author(s)
      細田駿介, 相田真里, 掛川賢, 岩井貴弘, 宮原秀一, 千葉光一, 沖野晃俊
    • Organizer
      平成28年度日本分光学会年次講演会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府,豊中市)
    • Year and Date
      2016-05-24
  • [Book] Microplasma Atomic Emission Spectrometry, Encyclopedia of Plasma Technology2017

    • Author(s)
      T. Iwai, H. Miyahara, A. Okino
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      Taylor & Francis
  • [Book] Plasma Spectroscopy, The Encyclopedia of Analytical Chemistry2017

    • Author(s)
      A. Okino, H. Miyahara, T. Iwai, K. Chiba
    • Total Pages
      17
    • Publisher
      John Wiley & Sons

URL: 

Published: 2018-01-16  

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