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2020 Fiscal Year Research-status Report

微量生体分子のマイクロ化学分析システムの開発

Research Project

Project/Area Number 17K08234
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

角田 誠  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 准教授 (10323453)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2022-03-31
Keywordsマイクロ化学チップ / クロマトグラフィー
Outline of Annual Research Achievements

低分子生体分子の分離分析において、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)は広く用いられている。しかしながら、従来HPLCにおける分離能の限界が、複雑な化合物分析を困難にしていた。そのため、さらなる高性能化を達成するためには、従来LC技術を超越する分離媒体の開発が必要とされていた。そこで、本研究において、ピラー構造を有するオンチップ液体クロマトグラフィー(ピラーアレイカラム)に着目した。ピラーアレイカラムは、チップ流路内に規則正しいピラー構造を有する分離媒体であり、試料の拡散が最小限に抑えられる。このため、従来HPLCの分離能を超越することが理論的に示されており、従来技術以上の高性能化を可能にすると考えられたからである。これまでに、ピラーアレイカラムの生体分子分離に向けた基盤技術を確立してきた。しかし、多成分生体分子の分離には、ピラーアレイカラムの周辺技術の開発が必須であった。
本年度においては、ピラーアレイカラムを用いた生体分子への適用例として、ケト酸を取り上げ、その分析法を開発した。ケト酸は生体内における様々な代謝経路に関わっており、疾患診断への応用も期待される。蛍光誘導体化試薬1,2-ジアミノ-4,5-メチレンジオキシベンゼン(DMB)とケト酸の反応条件の最適化を行った。続いて、ピラーアレイカラムによるDMB-ケト酸の分離を検討したところ、4種DMB-ケト酸は3分で分離された。さらに、本分析法をヒト血漿サンプルへ応用した結果、3種分岐鎖ケト酸を定量することができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

新たな生体分子への応用として、ケト酸の分析を行うことができるようになったことから。

Strategy for Future Research Activity

ピラーアレイカラムの周辺技術について、さらなる研究開発を進める。

Causes of Carryover

コロナ禍において、研究に必要となる物品の調達が不可能であったため。消耗品購入に使用する予定である。

  • Research Products

    (4 results)

All 2020

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Analysis of intracellular a-keto acids by HPLC with fluorescence detection2020

    • Author(s)
      Takuya Fujiwara, Ayuna Hattori, Takahiro Ito, Takashi Funatsu, Makoto Tsunoda
    • Journal Title

      Anal. Methods

      Volume: 12 Pages: 2555-2559

    • DOI

      10.1039/d0ay00556h

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Liquid-Chromatographic Methods for Carboxylic Acids in Biological Samples2020

    • Author(s)
      Takuya Fujiwara, Ryoto Inoue, Takuma Ohtawa, Makoto Tsunoda
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 25 Pages: 4883

    • DOI

      10.3390/molecules25214883

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] オンチップLCによるα-ケト酸の迅速分析法の開発2020

    • Author(s)
      藤原 拓哉、船津 高志、角田 誠
    • Organizer
      第20回東京大学生命科学シンポジウム
  • [Presentation] Analysis of Branched-Chain Amino Acids Using On-chip Liquid Chromatography2020

    • Author(s)
      Makoto Tsunoda
    • Organizer
      Analyticon-2020
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2021-12-27  

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