| 研究課題/領域番号 |
21H01962
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分34020:分析化学関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
間 久直 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (70437375)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2022年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2021年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
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| キーワード | 単一細胞解析 / 薬剤 / 質量分析イメージング / レーザー脱離エレクトロスプレーイオン化 / ナノ粒子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
レーザーイオン化を用いた質量分析イメージングは様々な分子の分布画像を非染色で同時に測定できる技術であり、創薬などへの応用が期待されているが、空間分解能が10～100 μmで細胞スケールでの観察は困難であった。レーザーの集光径を1 μm以下に小さくすると共に、気化させた試料にエレクトロスプレーで電荷を付与することで検出感度を数桁向上させ、医薬品業界における新薬や新規投薬デバイス開発の高効率化を狙う。
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| 研究成果の概要 |
レーザーイオン化を用いた質量分析イメージングは様々な分子の分布を非染色で同時に測定でき、創薬などへの応用が期待されているが、空間分解能が10～100 μmであることから細胞スケールでの観察は困難であった。本研究課題では細胞スケールでの観察を目指して、大気圧下でのレーザー照射で気化させた試料にエレクトロスプレーで電荷を付与する手法を開発し、薬剤であるカフェイン、ベラパミルのイオンを安定して検出することに成功した。ピクセルサイズ50 μmでカフェインの質量分析イメージングに成功した。検出感度を改善してピクセルサイズ20 μmでのカフェインの検出に成功し、細胞スケールでの観察の実現可能性を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
質量分析イメージングでは蛍光プローブや放射性同位体による標識を行わなくても特定の分子の分布を測定できるだけでなく、予め存在が予期できない分子でも質量から分子を同定し、その分子の分布を知ることができ、極微量の分子でも検出できる。従来は、標識で検出された分子の周りでその分子と相互作用している分子が何であるかを知るには様々な制限があったが、質量分析イメージングではこのような相互作用を網羅的に解析できる可能性がある。本研究の成果を用いると薬剤分子やその代謝物の分布を高速かつ高空間分解能で測定することができるため、新規医薬品開発や薬剤投与デバイスの開発におけるブレークスルーが期待できる。
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