2018 Fiscal Year Research-status Report
金属ナノ薄膜を利用した新規レーザー脱離イオン化法の開発および評価
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16K17919
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| Research Institution | Toyama Prefectural University |
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Principal Investigator |
大坂 一生 富山県立大学, 工学部, 准教授 (90550244)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 表面支援レーザー脱離イオン化(SALDI) / MALDI / 蒸着 / スパッタリング / 金属薄膜 / 細胞切片 / 質量分析イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、金属ナノ薄膜と脱離イオン化質量分析技術を組み合わせた新しいイオン化法 金属薄膜を利用した表面支援レーザー脱離イオン化(MF-SALDI)法を開発して、生体分子の一斉分析に最も有効なMF-SALDI法を構築してその最適条件とイオン化特性を解明し、MF-SALDI質量分析法を用いて脂質代謝と疾患の関連性の評価を行うことを目的として研究を行った。
低分子の抗精神薬オランザピンのレーザー脱離イオン化においては、ジルコニウム(Zr)薄膜とMALDIのマトリックスであるCHCAを組み合わせたマトリックスエンハンスト(ME)-Zr-SALDI法を用いることで、検出感度が向上することが本年度の研究によって見出された。Zr薄膜のみを利用するZr-SALDIではオランザピンの検出感度が極めて低く、またMALDIでは検出感度が十分でない場合があった。一方、CHCAとZr薄膜を利用するSALDIでは、従来法よりも高い検出感度が得られ、ME-Zr-SALDIの有用性が示された。本実験においては、CHCAの塗布の方法が得られるイオン量に大きく影響することが示された。CHCAの塗布方法を検討した結果、試料上にZr薄膜を調製した後でCHCAを蒸着してSALDIを行う場合が、最も薬物の検出感度が高いことがわかった。本イオン化法を適用した質量分析イメージング法を用いて、オランザピンを投与したマウスの細胞切片の分析を行い、オランザピンの局在解析を行った。その結果、マウスの胃と肝臓からオランザピンのイオンが高感度に検出され、その局在画像を得ることに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
当初は、MF-SALDIとして有用な金属薄膜を見出し、動物の各種細胞切片等を脂質や生体内ホルモン等を解析するところまで行う予定であった。金属薄膜を見出しその性能を向上させる手法の検討することや、所属機関の変更に伴う研究設備準備にも時間が必要であったため、研究の進展に遅れが生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
H30年の研究で見出した、生体分子の検出に適したジルコニウム薄膜とMALDIマトリックスを組み合わせた手法を利用して、MF-SALDI-MSIを行う。動物の各種細胞切片等を準備して、生体細胞切片上の生体分子の分析を行う。それぞれの主に脂質や生体内ホルモンを中心とした生体分子を解析する。バイオマーカーとなる単一の化合物を探索するとともに、複合的に相乗効果を示す複数の生体分子を探索して解析する。
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| Causes of Carryover |
申請者は2018年4月に富山県立大学に異動し、新規に研究室を立ち上げた。しかし、研究室の施設整備工事が遅れたため、所有備品である大型分析装置の移設・立ち上げ時期が遅くなった。また、新規研究室の備品等が揃ったのは10月半ばであったため、研究申請当初の予定よりも遅れてしまった。異動後は新規の業務が増加し、当初の予定よりも多忙となったことも原因の一つである。以上の理由から、当初の予定よりも研究が遅れており、未使用の費用があるため、1年間延長して研究を継続する。
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