生体試料のミクロスケール電気泳動分析における双極電極を利用した高感度化技法の開発

• 研究課題/領域番号: 24550090
• 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: 弘前大学
• 研究代表者: 北川 文彦 弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (20362452)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 分析科学 / マイクロ・ナノデバイス / 分離分析 / チップ分析

研究成果の概要

キャピラリー電気泳動 (CE) およびマイクロチップ電気泳動 (MCE) において，分離カラム内に作製した双極電極を利用し，試料を濃縮してから電気泳動分離を行うオンライン試料濃縮技術を開発した。試料を直線状チャネル全体に満たし，チャネル両端に正極性の電圧を30秒以上印加してから電圧の極性を反転させると，双極電極近傍で試料成分が50～300倍に濃縮された。アミノ酸，タンパク質，糖などのラベル化に汎用されるアニオン性・カチオン性蛍光色素やタンパク質混合試料の濃縮・分離にも成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Sensitivity Enhancement by Sweeping via Borate Complexation in Capillary Electrophoretic Analysis of Glycoproteins (2014)
  • 著者名/発表者名: Kitagawa, F.; Nojiri, M.; Sueyoshi, K.; Otsuka, K.
  • 雑誌名: CHROMATOGRAPHY 巻: 35 号: 3 ページ: 125-129
  • DOI: 10.15583/jpchrom.2014.020
  • NAID: 130004715565
  • ISSN: 1342-8284, 1348-3315
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Recent applications of on-line sample preconcentration techniques in capillary electrophoresis (2014)
  • 著者名/発表者名: Kitagawa, F.; Otsuka, K.
  • 雑誌名: J. Chromatogr. A 巻: 1335 ページ: 43-60
  • DOI: 10.1016/j.chroma.2013.10.066
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrophilic Interaction Electrokinetic Chromatography Using Bio-based Nanofillers (2014)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Kawai, Masato Watanabe, Kojiro Uetani, Yudai Fukushima, Kenji Sueyoshi, Takuya Kubo, Fumihiko Kitagawa, Hiroyuki Yano, Koji Otsuka
  • 雑誌名: Electrophoresis 巻: 35 号: 15 ページ: 2229-2236
  • DOI: 10.1002/elps.201300558
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] アルカリ金属イオン及びアンモニウムイオンの蛍光センシングのための量子ドットの作製 (2014)
  • 著者名/発表者名: 北川文彦, 甲斐美奈子, 大塚浩二
  • 雑誌名: 分析化学 巻: 63 号: 12 ページ: 943-949
  • DOI: 10.2116/bunsekikagaku.63.943
  • NAID: 130004732518
  • ISSN: 0525-1931
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 生体試料の高感度分析を目指した簡易操作型電気泳動チップの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 北川文彦
  • 学会等名: 第25回クロマトグラフィー科学会議
  • 発表場所: 京都大学桂キャンパス
  • 年月日: 2014-12-11
• [学会発表] Development of Simplified-operation Electrophoresis Chips for Highly-sensitive Analysis of Biomolecules (2014)
  • 著者名/発表者名: Fumihiko Kitagawa
  • 学会等名: 14th Asia-Pacific International Symposium on Microscale Separations and Analysis (APCE2014)
  • 発表場所: Kyoto University at Katsura, Kyoto, Japan
  • 年月日: 2014-12-09
• [学会発表] LVSEP法によるミクロスケール電気泳動糖分析の高感度化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 北川文彦
  • 学会等名: 日本分析化学会第63年会
  • 発表場所: 広島大学東広島キャンパス
  • 年月日: 2014-09-19
• [学会発表] LVSEP法による糖類の高感度電気泳動分析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 北川文彦
  • 学会等名: 第21回クロマトグラフィーシンポジウム
  • 発表場所: 名古屋市工業研究所
  • 年月日: 2014-06-05
• [学会発表] LVSEP法による生体試料のミクロスケール電気泳動分析の高感度化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 北川文彦
  • 学会等名: 第74回分析化学討論会
  • 発表場所: 日本大学工学部
  • 年月日: 2014-05-24
• [学会発表] DEVELOPMENT OF ELECTROSPRAY IONIZATION INTERFACE-INTEGRATED MICROCHIP FOR MASS SPECTROMETRIC DETECTION IN ELECTROPHORESIS (2013)
  • 著者名/発表者名: Mami Oketani
  • 学会等名: MicroTAS 2013
  • 発表場所: Messe Freiburg, Freiburg, Germany
• [学会発表] High Performance Microscale Electrophoresis for Bioanalysis
  • 著者名/発表者名: Koji Otsuka
  • 学会等名: The International Symposium on Interdisciplinary Research and Education on Medical Device Developments
  • 発表場所: Hirosaki University, Aomori, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] 生体試料の高感度分析を目指した簡易操作型電気泳動チップの開発
  • 著者名/発表者名: 北川文彦
  • 学会等名: 分析化学と化学分析の青森フォーラム2013
  • 発表場所: 弘前大学文京町キャンパス
  • 招待講演
• [学会発表] 簡易操作型電気泳動チップによる生体試料の高感度分析
  • 著者名/発表者名: 北川文彦
  • 学会等名: 第49回氷雪セミナー
  • 発表場所: かんぽの宿小樽
  • 招待講演
• [学会発表] 双極電極集積マイクロチャネルにおけるタンパク質のオンライン試料濃縮
  • 著者名/発表者名: 北川文彦
  • 学会等名: みちのく分析科学シンポジウム2012
  • 発表場所: 山形大学工学部
• [学会発表] 生体試料の高感度分析を目指した簡易操作型電気泳動チップの開発
  • 著者名/発表者名: 北川文彦
  • 学会等名: 平成24年度化学系学協会東北大会
  • 発表場所: 秋田大学手形キャンパス
  • 招待講演
• [学会発表] 電極集積マイクロチップにおけるオンライン試料濃縮法の開発
  • 著者名/発表者名: 北川文彦
  • 学会等名: 日本分析化学会第61年会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス
• [学会発表] 双極電極集積マイクロチップにおけるオンライン試料濃縮法の開発
  • 著者名/発表者名: 北川文彦
  • 学会等名: 第32回キャピラリー電気泳動シンポジウム
  • 発表場所: 産業技術総合研究所 関西センター
• [学会発表] 双極電極集積マイクロチャネルにおけるタンパク質のオンライン試料濃縮
  • 著者名/発表者名: 北川文彦
  • 学会等名: 第23回クロマトグラフィー科学会議
  • 発表場所: 長良川国際会議場
• [学会発表] ナノバイオ分析への応用を目指した簡易操作型電気泳動チップの開発
  • 著者名/発表者名: 北川文彦
  • 学会等名: 日本材料学会ナノ材料部門委員会講演会
  • 発表場所: 京都大学桂キャンパス
  • 招待講演
• [産業財産権] マイクロチャネル内表面の真空乾燥ポリマー修飾方法 (2014)
  • 発明者名: 大塚浩二，末吉健志，堀祐輔，北川文彦
  • 権利者名: 京都大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-069677
  • 出願年月日: 2014-03-28