2017 Fiscal Year Annual Research Report

Development of on-chip mass spectroscopy

Research Project

Project/Area Number	26600059
Research Institution	Japan Advanced Institute of Science and Technology
Principal Investigator	高村禅北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (20290877)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	浮田芳昭山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (40578100)
Project Period (FY)	2014-04-01 – 2018-03-31
Keywords	質量分析 / タンパク質のイオン化 / ＭＡＬＤＩ / ＴＯＦ / 熱パルスイオン化 / マイクロデバイス / マトリックスフリー / 糖のイオン化
Outline of Annual Research Achievements	これまでの研究で、熱パルスイオン化は、単に質量分析機のチップ化にとどまらず、従来の大型の質量分析器のイオン源として用いても、ユニークで大きなメリットがあることがわかってきた。そこで、H29年度は、熱パルスイオン化の特性をさらによく調べ、従来のイオン源にない特性、凌駕する特性を顕在化させ、より大きなインパクトを目指した。具体的な成果を列挙する。１．熱パルスイオン化の特性およびイオン生成機構の解明：　（１）様々な材料を用いて、正負イオンスペクトルの測定を行い、メカニズムに関する知見を得た。２．低分子およびマトリックスフリーの質量分析：　マトリックスフリーでもイオン化できることにより、低分子量生体分子の質量分析が可能になる。従来のMALDIが苦手であった、糖の分析に応用し非常に良い結果を得た。また、アミノ酸のような低分子の分析にも非常に向いていることが分かった。３．チップ化可能なイオン検出器の開発：チップ化可能なイオン化源を目指して、平面プレートと2次電子増幅系からなるイオン源を設計した。また、熱パルスイオン化用のイオン源に求められる性能として、ダイナミックレンジの向上が新たな課題として見つかった。ダイナミックレンジを向上させるために、配線の取り回しと、プリアンプ部の試作をいくつかか行った。その結果、従来より若干ノイズが減り、ダイナミックレンジが良くなった。これまでの結果をまとめ、論文化を行った。マトリックスフリーの低分子、炭水化物、糖の質量分析については、Scientific Reportに掲載された。