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触れるプラズマを用いた表面付着物質量分析装置の開発と残留農薬分析への応用

研究課題

研究課題/領域番号 17K14505
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 分析化学
研究機関国立研究開発法人理化学研究所 (2019)
関西学院大学 (2017-2018)

研究代表者

岩井 貴弘  国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, 特別研究員 (90756694)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード残留農薬分析 / マッピング分析 / 温度制御プラズマ / 発光分析 / 農薬分析 / プラズマ脱離イオン化法 / 表面付着物分析 / 質量分析
研究成果の概要

熱に弱い物質の表面に付着している化学物質を高感度かつ迅速に分析できる,低温プラズマを用いた表面付着物分析手法の開発を行った。プラズマガスの温度を零下から100℃以上まで自由に制御できる,温度制御パルスマイクロプラズマ脱離・イオン化源を開発し,本プラズマを用いて0.85 nmolの検出下限値でマラチオン(殺虫剤)の質量分析に成功した。また,高い空間分解能でのマッピング分析を実現するために,低出力レーザーと低温プラズマを組み合わせた新しい表面付着物分析システムを開発した。これらの成果を組み合わせて,実用化を視野に入れた新しい小型サンプリングセルを開発・設計し,試作機を作製した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により,前処理が不要かつダメージフリーな表面付着農薬の高感度な分析手法を提案し,農薬分析の基礎的な検証を行った。より効率的に農薬のサンプリングやイオン化を行うことのできる装置の開発が進めば,検疫所における残留農薬のハイスループット分析が実現できる。さらに,生体,医薬品,食品,工業製品などにおける様々な機材に付着した微量化学物質を高感度に分析することが可能となるため,皮膚表面付着物の分析による疾病の簡易診断,工場などの製造現場におけるオンラインの品質管理,空港での手荷物検査におけるセキュリティチェック,検問における違法薬物使用のチェックなど,広範な分野への応用が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 6件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Development of an ionization method using hydrogenated plasma for mass analysis of surface adhesive compounds2018

    • 著者名/発表者名
      Mari Aida, Takahiro Iwai, Yuki Okamoto, Hidekazu Miyahara, Seto Yasuo, Akitoshi Okino
    • 雑誌名

      Journal of Analytical Atomic Spectrometry

      巻: 33 号: 4 ページ: 578-584

    • DOI

      10.1039/c7ja00314e

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a Dual Plasma Desorption/Ionization System for the Noncontact and Highly Sensitive Analysis of Surface Adhesive Compounds2017

    • 著者名/発表者名
      相田真里, 岩井貴弘, 岡本悠生, 河野聡史, 掛川賢, 宮原秀一, 瀬戸康雄, 沖野晃俊
    • 雑誌名

      Mass Spectrometry

      巻: 6 号: 3 ページ: S0075-S0075

    • DOI

      10.5702/massspectrometry.S0075

    • NAID

      130006247849

    • ISSN
      2186-5116, 2187-137X
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] さわれる大気圧プラズマを用いた表面付着有機物の質量分析法2017

    • 著者名/発表者名
      岩井貴弘, 宮原秀一, 千葉光一, 沖野晃俊
    • 雑誌名

      クリーンテクノロジー

      巻: 6 ページ: 44-46

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ソフト脱離・ソフトイオン化による付着物の有機/無機マッピング分析装置2019

    • 著者名/発表者名
      沖野晃俊, 吉田真優子, 御船星, 岩井貴弘, 瀬戸康雄, 千葉光一
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Development of High-power Pulsed Microplasma Emission Source for Ultrasmall Sample Analysis2019

    • 著者名/発表者名
      T. Iwai, S. Mifune, K. Ishida, S. Okada, C. Kurata, K. Matsuda, M. Morikawa, H. Miyahara, A. Okino and K. Chiba
    • 学会等名
      European Winter Conference on Plasma Spectrochemistry
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Non-contact mass spectrometry of adhesive compounds on heat-sensitive surface using temperaturecontrollable plasma jet2019

    • 著者名/発表者名
      A. Okino, Y. Okamoto, S. Mifune, M. Aida, T. Iwai, Y. Seto and K. Chiba
    • 学会等名
      European Winter Conference on Plasma Spectrochemistry
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 皮膚外用薬研究のための生体表面付着物マッピング分析装置の開発2019

    • 著者名/発表者名
      岩井貴弘,御船星,岡田将太,岡本悠生,守屋翔平,宮原秀一,千葉光一,沖野晃俊
    • 学会等名
      平成30年度生体医歯工学共同研究拠点成果報告会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 大気圧プラズマを用いた微少量試料の高感度無機・有機分析手法の提案と新規分析装置の開発2019

    • 著者名/発表者名
      岩井貴弘
    • 学会等名
      近畿分析技術研究奨励賞受賞記念講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] High-sensitive analysis of adhesive compounds on human skin using temperature controllable plasma jet ADI-MS2018

    • 著者名/発表者名
      T. Iwai, S. Mifune, S. Okada, Y. Okamoto, S. Moriya, H. Miyahara, K. Chiba, A. Okino
    • 学会等名
      ISBE2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Temperature Controllable High-Power Pulsed Microplasma Source and Its Applications for Agricultural Chemical Analysis2018

    • 著者名/発表者名
      T. Iwai, S. Mifune, M. Aida, Y. Okamoto, S. Moriya, H. Miyahara, K. Chiba, A. Okino
    • 学会等名
      40th International Conference on Environment and Food Monitoring
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Non-contact mapping analysis device for skin surface compounds using low power laser and low temperature plasma2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Okamoto, M. Yoshida, S. Kohno, S. Mifune, T. Iwai, K. Chiba, A. Okino
    • 学会等名
      ISBE2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of Desorption Region for Surface Compounds on Low Power Laser-Atmospheric Plasma Soft Ablation System2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Okamoto, M. Yoshida, S. Kohno, T. Iwai, H. Miyahara, T. Hirata, K. Chiba, A. Okino
    • 学会等名
      Scix2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大気圧プラズマを用いた新しい無機・有機分析装置の開発と高度化2018

    • 著者名/発表者名
      岩井貴弘,御船星,森大地,千葉光一
    • 学会等名
      日本分析化学会近畿支部創設65周年記念式典・講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 温度制御パルスマイクロプラズマを用いた残留農薬の高感度検知装置の開発2018

    • 著者名/発表者名
      岩井貴弘, 御船星,岡田翔太,岡本悠生, 守屋翔平,宮原秀一, 沖野晃俊, 千葉光一
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 温度制御プラズマジェットを用いた残留農薬の分析2018

    • 著者名/発表者名
      飯島勇介,御船星,岡田将太,守屋翔平,岡本悠生,岩井貴弘,千葉光一,沖野晃俊
    • 学会等名
      第6回メタロミクス研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 低出力レーザーとプラズマを用いた表面付着物非接触マッピング分析手法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      岡本悠生,吉田真優子,河野聡史,御船星,岡田将太,岩井貴弘,千葉光一,沖野晃俊
    • 学会等名
      第6回メタロミクス研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 低出力レーザーと誘導結合プラズマを用いた表面付着物の無機分析2018

    • 著者名/発表者名
      岡本悠生,吉田真優子,河野聡史,岩井貴弘,宮原秀一,平田岳史,千葉光一,沖野晃俊
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 表面付着物分析におけるプラズマガス温度の影響2018

    • 著者名/発表者名
      守屋翔平, 岡本悠生, 末永祐磨, 御船星, 岩井貴弘, 宮原秀一, 沖野晃俊
    • 学会等名
      プラズマ分光分析研究会2018つくばセミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 低温プラズマ/低出力レーザーによる表面付着物脱離のラマン分光法及びX線光電子分光法による検証2018

    • 著者名/発表者名
      岡本悠生, 吉田真優子,河野聡史,岩井貴弘,宮原秀一, 千葉光一,沖野晃俊
    • 学会等名
      平成30年度日本分光学会年次講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Application of Touchable High-power Pulsed Microplasma Jet for Direct Mass Analysis of Agricultural Chemicals2018

    • 著者名/発表者名
      岩井貴弘, 御船星, 相田真里, 岡本悠生, 守屋翔平, 宮原秀一, 千葉光一, 沖野晃俊
    • 学会等名
      平成29年度生体医歯工学共同研究拠点成果報告会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマを用いた単一細胞分析および生体表面付着物分析装置の開発2018

    • 著者名/発表者名
      岩井貴弘, 宮原秀一, 松本義久, 青井貴之, 瀬戸康雄, 沖野晃俊, 千葉光一
    • 学会等名
      平成29年度生体医歯工学容堂研究拠点成果報告会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 低温プラズマを用いた表面付着物分析における試料台材質の影響2018

    • 著者名/発表者名
      岡本悠生, 相田真里, 三宅智子, 宮原秀一, 沖野晃俊, 岩井貴弘, 千葉光一
    • 学会等名
      平成29年度生体医歯工学共同研究拠点成果報告会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Temperature Controllable High-Power Pulsed Microplasma Source and Its Applications for Agricultural Chemical Analysis2018

    • 著者名/発表者名
      T. Iwai, S. Mifune, M. Aida, Y. Okamoto, S. Moriya, H. Miyahara, K. Chiba, A. Okino
    • 学会等名
      2018 Winter Conference on Plasma Spectrochemistry
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Application of Temperature Controllable High-power Pulsed Microplasma Jet for Direct Mass Analysis of Agricultural Chemicals2017

    • 著者名/発表者名
      T. Iwai, S. Mifune, M. Aida, Y. Okamoto, S. Moriya, H. Miyahara, K. Chiba, A. Okino
    • 学会等名
      7th Asia-Pacific Winter Conference on Plasma Spectrochemistry
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of temperature controllable plasma for analysis of adhesive compounds on heat-sensitive substrate2017

    • 著者名/発表者名
      S. Moriya, Y. Okamoto, H. Kawano, M. Aida, S. Mifune, T. Iwai, H. Miyahara, K. Chiba, A. Okino
    • 学会等名
      7th Asia-Pacific Winter Conference on Plasma Spectrochemistry
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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