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2016 Fiscal Year Annual Research Report

New Methods for Mass Spectrometry Imaging using SALDI and ESI Ionization

Research Project

Project/Area Number 26505011
Research InstitutionKansai University

Principal Investigator

荒川 隆一  関西大学, 化学生命工学部, 教授 (00127177)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 川崎 英也  関西大学, 化学生命工学部, 教授 (50322285)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords白金スパッタ蒸着 / レーザー脱離イオン化 / タッピング走査プローブ / エレクトロスプレー / イメージング質量分析 / 葉の農薬分布 / フイルムの添加剤分布 / ナノピッペト
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、試料表面上に存在する低分子量の有機化合物の分布を簡便に計測するためのイメージング質量分析(IMS)法を開発することである。申請者らが新しく考案した2種類のイオン化法である1) 白金スパッタ蒸着法を利用したレーザー脱離イオン化(Pt-SALDI)と2) タッピング型走査プローブエレクトロスプレーイオン化(t-SPESI)を利用して、新規なIMS法の実現をはかる。
1) Pt-SALDI-IMS: 浸透性農薬を投与した植物の葉を試料として、植物内における農薬の分散の経時変化をPt-SALDI-IMSによって追跡した。植物の葉は肉厚で非導電性のために、MALDI-IMSは困難である。今回、Pt-SALDIを用いることで葉表面に分布する農薬の直接MSイメージングが可能であることを検証した。さらに、リピドミクス分析において脳細胞中のリン脂質(PC)とグリセロ脂質(DAG)の同時分析は重要である。しかし、MALDI-MSでは、イオンサプレッションのためにPCは高感度で検出できるが、DAGは検出できない。一方、Pt-SALDIでは逆にDAGは検出できるがPCは検出されない。両脂質を同時に分析するために、MALDIとPt-SALDIを組み合わせたME(マトリックスエンハンスド)-Pt-SALDI法を開発し、これによって、DAGとPCを同時に検出できることを確認した。
2) t-SPESI-IMS: 現在、ESIを用いるIMSの最高空間分解能は12μmである。空間分解能のさらなる向上を目指して、ナノピペットを用いたt-SPESIの検討を行った。その結果、内径140 nmのナノピペットを作製し、従来を超える10 μm以下の空間分解能を達成できた。実際の試料として、印刷されたシュリンクフィルムやOHPフィルム上に描いた赤色インクパターンの質量分析イメージングを実現できた。

  • Research Products

    (10 results)

All 2017 2016

All Journal Article (5 results) (of which Acknowledgement Compliant: 4 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Aluminium foil suitable for Laser desorption/ionization mass spectrometry of fullerrene2017

    • Author(s)
      H. Kawasaki, M. Moriyama, and R. Arakawa
    • Journal Title

      Science and Technology Reports of Kansai University

      Volume: 59 Pages: 33-38

    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Reduced Sampling Size with Nanopipette for Tapping-Mode Scanning Probe Electrospray Ionization Mass Spectrometry Imaging2016

    • Author(s)
      T. Kohigashi, Y. Otsuka, R. Shimazu, T. Matsumoto, F. Iwata, H. Kawasaki, and R. Arakawa
    • Journal Title

      Mass Spectrometry

      Volume: 5 Pages: S0054

    • DOI

      10.5702/massspectrometry.S0054

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Silver Nanoparticle Functionalized Glass Fibers for Combined Surface-Enhanced Raman Scattering Spectroscopy (SERS)/Surface- Assisted Laser Desorption/Ionization (SALDI) Mass Spectrometry via Plasmonic/Thermal Hot Spots2016

    • Author(s)
      M. Kurita, R. Arakawa and H. Kawasaki
    • Journal Title

      Analyst

      Volume: 141 Pages: 73600-73604

    • DOI

      DOI: 10.1039/c6ra10892j

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 2-Hydrazinoquinoline: a reactive matrix for matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry to detect gaseous carbonyl compounds2016

    • Author(s)
      Y. Shigeri, T. Kamimura, M. Ando, K. Uegaki, H. Sato, F. Tani, R. Arakawa and T. Kinumi
    • Journal Title

      Eur J Mass Spectrom

      Volume: 22 Pages: 83-90

    • DOI

      10.1255/ejms.1413

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Direct Imaging Mass Spectrometry of Plant Leaves Using Surface-assisted Laser Desorption/Ionization with Sputter-deposited Platinum Film2016

    • Author(s)
      T. Ozawa, I. Osaka, S. Harada, T. Murakami, A. Miyazato, H. Kawasaki, and R. Arakawa
    • Journal Title

      Ana. Sci.

      Volume: 32 Pages: 587-591

    • DOI

      10.2116/analsci.32.587

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] タッピング型走査プローブエレクトロスプレーイオン化法によるフィルム印刷物の 質量分析イメージング2016

    • Author(s)
      小東 剛,嶋津 亮,大塚 洋一,松本 卓也,岩田 太, 川崎 英也,荒川 隆一
    • Organizer
      第21回高分子分析討論会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知県)
    • Year and Date
      2016-10-20 – 2016-10-21
  • [Presentation] 次亜塩素酸ナトリウムによるポリオキシアルキレン系化合物の分解機構の解析2016

    • Author(s)
      木田 千弘,土井 啓右,朝日 薫,角河 和未,辻 尚志, 川崎 英也,荒川 隆一
    • Organizer
      第21回高分子分析討論会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知県)
    • Year and Date
      2016-10-20 – 2016-10-21
  • [Presentation] 金属ナノ粒子集積体の増強効果を利用したLDI-MSとラマン分光法との連携分析2016

    • Author(s)
      川崎英也・ 栗田匡拓・ 荒川隆一
    • Organizer
      第64回質量分析総合討論会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク(大阪府)
    • Year and Date
      2016-05-18 – 2016-05-20
  • [Presentation] ナノサイズピペットの利用によるタッピング型走査プローブ エレクトロスプレーイオン化質量分析イメージングの空間分解能2016

    • Author(s)
      小東剛・ 嶋津亮・ 大塚洋一・ 松本卓也・ 岩田太・ 川崎英也・ 荒川隆一
    • Organizer
      第64回質量分析総合討論会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク(大阪府)
    • Year and Date
      2016-05-18 – 2016-05-20
  • [Presentation] 合金スパッタリング法を利用した表面支援レーザー脱離イオン化による 質量分析イメージング2016

    • Author(s)
      加藤雄太・ 大坂一生・ 川崎英也・ 荒川隆一
    • Organizer
      第64回質量分析総合討論会
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク(大阪府)
    • Year and Date
      2016-05-18 – 2016-05-20

URL: 

Published: 2018-01-16  

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