生体機能分子の非分解イオン化のための無機ナノ構造体LDI基板の設計と構築

• 研究課題/領域番号: 20050007
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 北海道大学 (2009); 東京大学 (2008)
• 研究代表者: 米澤 徹 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90284538)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円); 2009年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円); 2008年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
• キーワード: 質量分析 / ナノ粒子 / ナノ加工 / レーザー脱離イオン化 / 白金 / 凝集体 / 先鋭化 / 電界集中 / MALDI-TOF-MS / SALDI-MS / レーザー / 表面

研究概要

本研究では、有機物のレーザーによる非分解イオン化(ソフトイオン化)のための無機ナノ構造体の設計を行っている。特に、これまでの研究から、先鋭化された部分をもつナノ構造を持たせた表面が電界集中に有効と考えられるため、そうしたナノ構造体の合成、基板構築を行ってきている。特に、白金などはそうした構造を作りやすい。また、レーザー照射による有機物の脱離量についても検証を行ってきた。これまでの検証から、白金を用いた場合のレーザーによる脱離量が非常に大きいことが見いだされた。また、半導体基板を用いたソフトイオン化についても検証した。その一方で、SALDI-MSではどうしても脱離・イオン化しない物質がいくつか見いだされた。低分子量の物質でもそのようなものがあるため、脱離とイオン化を分けて考えるシステムを構築する必要があることが明確となった。というのも、低分子量の物質が基板表面から脱離していないとは考えにくく、脱離したもののイオン化されていないと考察される。こうした物質をあつめ、構造を検証し、どのような構造が脱離・イオン化を抑制してしまうのか考える必要があると思われる。一方で、白金ナノ構造体を用いた基板上からは、長波長レーザーによっても有機物質をイオン化できることが明らかとなった。長波長のレーザーは、エネルギーが小さく、有機物質のソフトイオン化にはさらに好適であることは自明である。こうした可能性は、今後のSALDI-MSの展開にきわめて重要である。

研究成果

• [雑誌論文] Corrosion of AI-Sn-Bi alloys in alcohol at high temperatures.Part I : Effects of the metallurgical structure of the alloys and the metal salt additions to alcohol (2010)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Kikuchi, Yasuhito Hara, Masatoshi Sakairi, Tetsu Yonezawa, Akira Yamauchi, Hideaki Takahashi
  • 雑誌名: Corrosion Science 52 ページ: 1482-1491
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-pot Preparation of Antioxidized Copper Fine Particles with a Unique Strucure by Chemical Reduction at Room Temperature (2010)
  • 著者名/発表者名: Tetsu Yonezawa, Naoki Nishida, Atsushi Hyono
  • 雑誌名: Chemistry Letters (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Internal distribution of micro-/nano-sized ceramics and metals particles in mice (2010)
  • 著者名/発表者名: Shigeaki Abe, Ikuhiro Kida, Mitsue Esaki, Nobuki Iwadera, Mami Mutoh, Chika Koyama, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Yoshinori Kuboki, Manabu Morita, Yoshinori Sato, Koichi Haneda, Tetsu Yonezawa, Balachandran Jeyadevan, Kazuyuki Tohji, Fumio Watari
  • 雑誌名: Journal of Ceramics Society of Japan (印刷中)
  • NAID: 130000304782
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-assembly method of linearly aligning ZnO quantum dots for a nanophotonicsignal transmission device (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Yatsui, Y.Ryu, T.Morishima, W.Nomura, T.Kawazoe, T.Yonezawa, M.Washizu, H.Fujita, M.Ohtsu
  • 雑誌名: Applied Physics Letters (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 金属ナノ粒子の基礎と最近の話題 (2009)
  • 著者名/発表者名: 兵野篤・米澤徹
  • 雑誌名: 色材協会誌 82 ページ: 468-474
  • NAID: 10025530626
  • 査読あり
• [雑誌論文] Studies on Heterogeneous Degradation of Polypropylene/Talc Composite : Effect of Iron Impurity on the Degradation Behavior (2009)
  • 著者名/発表者名: Hisayuki Nakatani, Hiroshi Shibata, Kensuke Miyazaki, Tetsu Yonezawa, Hidetoshi Takeda, Yutaka Azuma, Shin Watanabe
  • 雑誌名: Journal of Applied Polymer Science 115 ページ: 167-173
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of Biodistribution of Indium-Tin Oxide Nanoparticles in Mice (2009)
  • 著者名/発表者名: Shigeaki Abe, Tetsu Yonezawa, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Fumio Uchida, Fumio Watari
  • 雑誌名: Nano Biomedicine 1 ページ: 70-74
  • NAID: 130004555791
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-situ observation of silver nanoparticle ink at high temperature (2009)
  • 著者名/発表者名: Tetsu Yonezawa
  • 雑誌名: Bio-Medial Materials and Engineering 19 ページ: 29-34
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-situ TEM Observations of the Crystallization Process of Solution-Prepared MoS_2 Amorphous Particles (2009)
  • 著者名/発表者名: Akinori Hanzawa, Toshihiro Shimada, Tetsuya Hasegawa, Takahiro Sato, Takeo Kamino, Tetsu Yonezawa
  • 雑誌名: Journal of Nanoscience and Nanotechnology 9 ページ: 6736-6740
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detailed Investigation on Possibility of Nanoparticles of Various Metal Elements for Surface-Assisted Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry (2009)
  • 著者名/発表者名: Tetsu Yonezawa
  • 雑誌名: Analytical Sciences 25 ページ: 339-346
  • NAID: 10025210754
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanocage Catalyst-Rhodium Nanoclusters Encapsulated with Dendrimers as Accessible and Stable Catalysts for Olefin and Nitroarene Hydrogenations (2009)
  • 著者名/発表者名: Ikuse Nakamula
  • 雑誌名: Chemical Communications 2009 ページ: 5716-5718
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aggregated gold-nanoparticle-supported silicon plate with cationic diblock copolymer micelles for surface-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry of peptides (2009)
  • 著者名/発表者名: Akira Tarui
  • 雑誌名: J. Nanosci. Nanotechnol 9 ページ: 159-164
  • 査読あり
• [雑誌論文] ナノ粒子の創製と応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 米澤徹
  • 雑誌名: 表面技術 (印刷中)(掲載確定)
  • NAID: 10024408044
• [雑誌論文] 金属ナノ粒子の湿式合成とその応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 米澤徹
  • 雑誌名: マテリアルライフ (印刷中)(掲載確定)
• [雑誌論文] Room-temperature immobilization of gold nanoparticles on Si(111) surface and their electron behaviour (2008)
  • 著者名/発表者名: Tetsu Yonezawa
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys 10 ページ: 6925-6927
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of Electrochemical Single Electron Transfer Events of Au Nanoparticles in Aqueous Solutions in the Presence of Both Amine and Sulfonate Surface-active Agents (2008)
  • 著者名/発表者名: Misaki Nakai
  • 雑誌名: Angewante Chemie, International Edition 47 ページ: 6699-6702
  • 査読あり
• [雑誌論文] MALDI-MSを用いる合成高分子分析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 米澤徹
  • 雑誌名: ケミカルエンジニアリング 53 ページ: 583-587
• [学会発表] 酸化銅スラリーからの銅粒子生成における酸化還元挙動の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 兵野篤、西田直樹、米澤徹
  • 学会等名: 日本化学会第60春季年会
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス(東大阪)
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] 二種の酸化銅からの銅微粒子合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西田直樹、兵野篤、米澤徹
  • 学会等名: 日本化学会第60春季年会
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス(東大阪)
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] 無電解めっき法を用いた銅ナノ粒子の合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平野広隆、兵野篤、西田直樹、米澤徹
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部2010年冬季研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2010-01-26
• [学会発表] 酸化銅(II)からの還元銅ナノ粒子合成プロセス (2010)
  • 著者名/発表者名: 兵野篤、西田直樹、米澤徹
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部2010年冬季研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2010-01-26
• [学会発表] エマタール浴を用いたライン状アノード酸化皮膜の形成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤田哲、菊地竜也、坂入正敏、米澤徹、高橋英明
  • 学会等名: 平成21年度日本金属学会・日本鉄鋼協会両支部合同冬季講演大会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
• [学会発表] 二種の酸化銅からの銅微粒子合成の詳細挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西田直樹、兵野篤、米澤徹
  • 学会等名: 平成21年度日本金属学会・日本鉄鋼協会両支部合同冬季講演大会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
• [学会発表] レーザー照射を用いたアノード酸化皮膜のラインパターニング (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤田哲、菊地竜也、坂入正敏、米澤徹、高橋英明
  • 学会等名: 表面技術協会第121回講演大会
  • 発表場所: 成蹊大学(武蔵野市)
• [学会発表] ポリピロール電極を用いた電気めっき-金属粒子析出挙動におよぼすめっき条件の影響- (2010)
  • 著者名/発表者名: 菊地竜也、上田幹人、坂入正敏、米澤徹
  • 学会等名: 表面技術協会 第121回講演大会
  • 発表場所: 成蹊大学(武蔵野市)
• [学会発表] フラスコで作る金属ナノ材料の製法と利用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 米澤徹
  • 学会等名: 第86回材料科学談話会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2009-12-25
• [学会発表] Cu Nano-/Fine-particles Covered by Polymer Nanoskin : Material for MLCC (2009)
  • 著者名/発表者名: 米澤徹
  • 学会等名: ICAM2009
  • 発表場所: Rio de Janeiro, Brazil
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] 金属ナノ粒子分散溶液の調製と無機/有機ハイブリッド樹脂への応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 獅野裕一、米澤徹、西原寛、長谷要
  • 学会等名: 第62回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 岡山理科大学(岡山)
  • 年月日: 2009-09-19
• [学会発表] 極小サイズ金属ナノ粒子の作製とその発光特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 獅野裕一、米澤徹、河合功治、西原寛
  • 学会等名: 第58回高分子討論会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本)
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] 金属ナノ粒子の湿式法による合成と実用化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 米澤徹
  • 学会等名: 資源・素材2009 平成21年度資源・素材関係学協会合同秋季大会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] 金ナノ粒子を分散させた透明樹脂の調製と光学特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 獅野裕一、米澤徹、西原寛
  • 学会等名: 日本化学会北海道支部夏季研究発表会
  • 発表場所: 苫小牧高等専門学校(苫小牧)
  • 年月日: 2009-07-11
• [学会発表] 包摂マトリックスによる低分子薬物の質量分析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 浅野貴志
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 発表場所: 日本大学(船橋)
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] エマタール浴を用いたアルミニウムの局部アノード酸化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤田哲、菊地竜也、坂入正敏、米澤徹、高橋英明
  • 学会等名: 表面技術協会 第120回講演大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉)
• [学会発表] 電解研磨/電解エッチング複合プロセスによるアルミニウム表面の微細加工 (2009)
  • 著者名/発表者名: 和智悠太、菊地竜也、坂入正敏、米澤徹、高橋英明
  • 学会等名: 表面技術協会 第120回講演大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉)
• [学会発表] エマタール溶液中におけるAlアノード酸化皮膜の耐食性評価と微細加工への応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤田哲、菊地竜也、坂入正敏、米澤徹、高橋英明
  • 学会等名: ARS-表面技術協会金属のアノード酸化皮膜の機能化部会-第26回知多コンファレンス
  • 発表場所: 師崎荘(愛知県南知多町)
• [学会発表] 電解研磨溶液中において良好な耐食性を有するAlアノード酸化皮膜化成条件の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 和智悠太、菊地竜也、坂入正敏、米澤徹、高橋英明
  • 学会等名: ARS-表面技術協会金属のアノード酸化皮膜の機能化部会-第26回知多コンファレンス
  • 発表場所: 師崎荘(愛知県南知多町)
• [学会発表] マイクロ波液中プラズマ法による銅ナノ粒子の合成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 森邦彦、佐藤進、有屋田修、米澤徹、兵野篤、岡野芳雄
  • 学会等名: 第3回日本電磁波エネルギー応用学会シンポジウム
  • 発表場所: 東京理科大学森戸記念館(東京)
• [学会発表] 高分子が制御する無機ナノ粒子の構造・機能 (2008)
  • 著者名/発表者名: 米澤徹
  • 学会等名: 第57回高分子討論会
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 年月日: 2008-09-25
• [学会発表] 表面支援レーザー脱離イオン化質量分析法(SALDI-MS)のため金ナノ粒子/高分子交互吸着シリコン基板 (2008)
  • 著者名/発表者名: 川崎英也
  • 学会等名: 第61回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2008-09-07
• [学会発表] ナノ粒子の実用化への探究と基礎研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 米澤徹
  • 学会等名: 第2回超分子若手懇談会
  • 発表場所: パルトピア山口
  • 年月日: 2008-07-09
• [学会発表] 金属ナノ粒子の調製と質量分析などへの応用展開 (2008)
  • 著者名/発表者名: 米澤徹
  • 学会等名: 第125回コロキウム
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2008-06-21
• [学会発表] Application of Platinum Nanomaterials for SALDI-MS (2008)
  • 著者名/発表者名: Tetsu Yonezawa
  • 学会等名: International Symposium on "Nanotoxicology Assessment and Biomedical, Environmental Application of Fine Particles and Nanotubes" (ISNT2008)
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2008-06-16
• [学会発表] Surface-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry(SALDI-MS) of low molecular weight organic compounds using ZnO nanoparticles (2008)
  • 著者名/発表者名: Ryuichi Arakawa
  • 学会等名: 55th ASMS Conference on Mass Spectrometry
  • 発表場所: Indianapolis Convention Center
  • 年月日: 2008-05-30
• [学会発表] 金属ナノ粒子を利用するLDI-MS (2008)
  • 著者名/発表者名: 米澤徹
  • 学会等名: 第57回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2008-05-28
• [学会発表] 酸化銅粒子を利用するSALDI-MS (2008)
  • 著者名/発表者名: 米澤徹
  • 学会等名: 第57回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2008-05-28
• [学会発表] FePtCu合金磁性ナノ粒子担持基板を利用したペプチドのSALDI-MS (2008)
  • 著者名/発表者名: 樽井章
  • 学会等名: 第56回質量分析総合討論会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2008-05-15
• [学会発表] 金属ナノ粒子の製法・物性と実分野への応用展開 (2008)
  • 著者名/発表者名: 米澤徹
  • 学会等名: 第24回現代コロイド・界面化学基礎講座
  • 発表場所: 化学会館
  • 年月日: 2008-05-15
• [学会発表] 白金ナノ粒子の構造制御とSALDI-MS特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 米澤徹
  • 学会等名: 第56回質量分析総合討論会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2008-05-15
• [学会発表] 金ナノ粒子/高分子交互積層シリコン基板を利用した表面支援レーザー脱離イオン化質量分析法(LBL-SALDI-MS) (2008)
  • 著者名/発表者名: 荒川隆一
  • 学会等名: 第56回質量分析総合討論会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2008-05-15
• [学会発表] 酸化銅(II)ナノ粒子を用いたSALDI-MS特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 米澤徹
  • 学会等名: 第56回質量分析総合討論会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2008-05-14
• [図書] 金属ナノ・マイクロ粒子の形状・構造制御技術 (2009)
  • 著者名/発表者名: 米澤徹
  • 出版者: シーエムシー(印刷中)(発行確定)
• [図書] 金ナノテクノロジー(分担執筆) (2009)
  • 著者名/発表者名: 米澤徹
  • 総ページ数: 10
  • 出版者: シーエムシー
• [備考]
  • URL: http://labs.eng.hokudai.ac.jp/labo/limsa/
• [産業財産権] 銅微粒子合成 (2009)
  • 発明者名: 米澤徹、西田直樹
  • 権利者名: 北海道大学
  • 産業財産権番号: 2009-202944
  • 出願年月日: 2009-09-02