Development of a mass spectrometry plate for on-chip enzymatic reaction analysis

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K14038
• Research Institution: Akita Prefectural University
• Principal Investigator: 常盤野 哲生 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (50312343)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 一志 秋田県立大学, システム科学技術学部, 准教授 (30507116)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: レーザー脱離イオン化法 / ポリジメチルシロキサン / カーボンナノチューブ

Outline of Annual Research Achievements

前年度まで、ポリジメチルシロキサン (PDMS) のスパッタ装置によるプラズマ処理、または希HF溶液処理による表面改質を試みていたが、表面の親水後の時間経過にともなって疎水性が復元する傾向にあった。表面の化学修飾も試みたが、直接的にはうまくいかなかったため、今年度はPDMS表面にシリカ系担体粒子を固定し、表面濡れ性、および表面積の増加による吸着性の改善を期待して新規素材の作成を試みた。またPDMS上のCNT分散は、分散の不均一性によるホットスポットが高感度測定やイメージングの障害となるため、CNT分散の向上も視野に入れて開発に着手した。
担体粒子は通常のシリカゲルの他に、プロピルアミノ基、オクタデシルシリル基を有する担体粒子を使用した。メタノールまたはN-メチル-2-ピロリドン中にCNTを超音波処理分散させた懸濁液を各担体と混合することにより、CNT／シリカゲル担体粒子を調製した。調製した各粒子をPDMS上に散布した後に硬化させ、表面にCNT／シリカゲル担体粒子を固定化した新規素材を作成した。シリカゲル担体はプロピルアミノ基が最もよくCNTを分散担持した。また作成素材上におけるリパーゼ酵素反応の進行を確認し、質量分析標準試料として、同位体標識トリオレインの部分的加水分解によりモノオレイン酸グリセリルを調製した。その他、前年度まで作成していたウェルアレイ基盤上の細孔周辺にPtまたはカーボンを蒸着した素材も試作したものの、PDMS表面から剥がれやすいため不適であることがわかった。