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マトリックス効果を考慮した二次イオン質量分析イメージングの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K05908
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 分析化学
研究機関成蹊大学

研究代表者

青柳 里果  成蹊大学, 理工学部, 教授 (20339683)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードTOF-SIMS / マトリックス効果 / 有機EL材料 / ペプチド / 脂質 / 有機物 / 定量分析 / 質量分析 / 有機EL / L1正則化 / 二次イオン質量分析 / 分析科学 / 生体分子 / 生物物理 / 生物・生体工学 / 表面・界面物性
研究成果の概要

飛行時間型二次イオン質量分析(TOF-SIMS)における主な課題の一つであるマトリックス効果(共存物質によって二次イオン強度が変化し、定量性が損なわれることがある現象)について、ペプチドと脂質、酸化防止剤、有機エレクトロルミネッセンス材料などの混合試料をTOF-SIMSで測定して得られた正二次イオン・負二次イオンスペクトルについて検討した結果、dynamic-SIMS分野などで用いられてきた相対感度因子に基づく補正がTOF-SIMSデータに対しても有効であることが示され、イメージングデータにも応用できることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

物質ごとに分布情報が得られる質量イメージング分野の中でも空間分解能が高いことから注目されているTOF-SIMSについて、マトリックス効果が補正できることを示した。物質のイメージングは、測定単位ごとの定量分析に基づいて得られる情報であるため、マトリックス効果が補正可能であることを示した学術的および社会的意義は大きい。有機物および生体試料の2次元および3次元イメージングにおいて、より正確な計測結果が得られることが期待される。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (8件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] Justus-Liebig Universitate Giessen/Institute of Applied Physics(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] National Physical Laboratory(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Justus Liebig University Giessen(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] National Physical Laboratory(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] National Physical Laboratory(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Justus-Liebig-Universitat Giessen(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Justus-Liebig-Universitat Giessen(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] National Physical Laboratory(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Evaluation of Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry Spectra of Peptides by Random Forest with Amino Acid Labels: Results from a Versailles Project on Advanced Materials and Standards Interlaboratory Study2021

    • 著者名/発表者名
      Satoka Aoyagi, Yukio Fujiwara, Akio Takano, Jean-Luc Vorng, Ian S. Gilmore, Yung-Chen Wang, et al.
    • 雑誌名

      Analytical chemistry

      巻: 93 号: 9 ページ: 4191-4191

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.0c04577

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Investigating matrix effects of different combinations of lipids and peptides on TOF-SIMS data2020

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Mizomichi, Takayuki Yamagishi, Tomoko Kawashima, Michael Durr, and Satoka Aoyagi
    • 雑誌名

      Biointerphases

      巻: 15 号: 2 ページ: 021008-021008

    • DOI

      10.1116/6.0000036

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] OrbiSIMS imaging identifies molecular constituents of the perialgal vacuole membrane of Paramecium bursaria with symbiotic Chlorella variabilis2019

    • 著者名/発表者名
      Satoka Aoyagi, Yuuki Kodama, Melissa K. Passarelli, Jean-Luc Vorng, Tomoko Kawashima, Keisuke Yoshikiyo, Tatsuyuki Yamamoto and Ian S. Gilmore
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 91 号: 22 ページ: 14545-14551

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.9b03571

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Evaluation of matrix effects on TOF-SIMS data of leu-enkephalin and 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine mixed samples2018

    • 著者名/発表者名
      Shusuke Nakano, Takayuki Yamagishi, and Satoka Aoyagi, Andre Portz, Michael Durr, Hideo Iwai, Tomoko Kawashima
    • 雑誌名

      Biointerphases

      巻: 13 号: 3

    • DOI

      10.1116/1.5013219

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Soft depth-profiling of mixed peptide/lipid samples by means of cluster induced desorption/ionization mass spectrometry―High depth resolution and low matrix effect2018

    • 著者名/発表者名
      Andre Portz, Satoka Aoyagi, Michael Durr
    • 雑誌名

      Biointerphases

      巻: 13 号: 3

    • DOI

      10.1116/1.5013151

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 二種類の有機物質積層試料の TOF-SIMSデプスプロファイルにおける情報エントロ ピーを利用した界面評価2020

    • 著者名/発表者名
      溝道桂介,山ぎし崇之,青柳里果
    • 学会等名
      日本表面真空学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 有機 EL材料混合試料の TOF-SIMSスペクトルにおけるマトリックス効果の評価2020

    • 著者名/発表者名
      家持圭佑, 溝道桂介,三井所亜子, 山ぎし崇之,青柳里果
    • 学会等名
      日本表面真空学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Investigating Matrix Effects on Different Combinations of Lipids and Peptides2019

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Mizomichi, Takayuki Yamagishi, Tomoko Kawashima, Michael Durr, and Satoka Aoyagi
    • 学会等名
      the 22nd International Conference on Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS 22)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sparse Modeling Application to Image Fusion Data of Plant Tissues using TOF-SIMS and Light Microscope2019

    • 著者名/発表者名
      Masaru Ito, Yukari Kuga, Takayuki Yamagishi, Miya Fujita, and Satoka Aoyagi
    • 学会等名
      the 22nd International Conference on Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS 22)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of matrix effects on ToF-SIMS data of peptide and lipid mixed samples2017

    • 著者名/発表者名
      Shusuke Nakano, Takayuki Yamagishi1, Hideo Iwai, Satoka Aoyagi
    • 学会等名
      the 21st International Conference on Secondary Ion Mass Spectrometry
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-02-22  

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