ピエゾ振動ナノＣＩによる低極性分子標的ＬｉｖｅＳｉｎｇｌｅ－ｃｅｌｌＭＳ法の開発

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24619004
• 研究機関: 福島県立医科大学
• 研究代表者: 津山 尚宏 福島県立医科大学, 医学部, 准教授 (10335747)
• 研究分担者: 升島 努 国立研究開発法人理化学研究所, その他部局等, その他 (10136054) ; 水野 初 静岡県立大学, 薬学部, 助教 (30457288)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 質量分析 / メタボロミクス / ナノスプレー / 化学イオン化 / 一細胞分析

研究実績の概要

我々が開発した単一の細胞内分子を解析するLive Single-cell MS法はnanospray tipを用いたエレクトロスプレーイオン化（nanoESI）によりシグナルを検出し、極性の高い分子ほど検出感度が高い。低極性分子をイオン化し検出するため、ピエゾ圧電素子によりnanospray tipを振動させて霧化し、コロナ放電により化学イオン化し質量分析することができた。コロナ放電による問題点として、環境中の分子のバックグラウンドシグナルの増加が認められた。清浄環境中でイオン化を行うデバイスを作成し、活性炭処理した窒素下でイオン化を行ったところ、環境由来のピークの低減が認められた。また、ピエゾ圧電素子による霧化を使わなくとも、印加電圧を倍にすることでコロナ放電が認められ、清浄窒素雰囲気下でイオン化を行うことができた。このデバイスを用いて、極性の低い培養細胞内の分子や薬物代謝物、植物組織の分子解析ができることを確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Analysis of chromosome translocation frequency after a single CT scan in adults. (2016)
  • 著者名/発表者名: Abe Y, Miura T, Yoshida MA, Ujiie R, Kurosu Y, Kato N, Katafuchi A, Tsuyama N, Kawamura F, Ohba T, Inamasu T, Shishido F, Noji H, Ogawa K, Yokouchi H, Kanazawa K, Ishida T, Muto S, Ohsugi J, Suzuki H, Ishikawa T, Kamiya K, Sakai A.
  • 雑誌名: Journal of Radiation Research 巻: 57 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1093/jrr/rrv090
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct metabolomics for plant cells by live single-cell mass spectrometry. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fujii T, Matsuda S, Tejedor ML, Esaki T, Sakane I, Mizuno H, Tsuyama N, Masujima T.
  • 雑誌名: Nature Protocols 巻: 10 ページ: 1445-1456
  • DOI: 10.1038/nprot.2015.084.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increase in dicentric chromosome formation after a single CT scan in adults. (2015)
  • 著者名/発表者名: Abe Y, Miura T, Yoshida MA, Ujiie R, Kurosu Y, Kato N, Katafuchi A, Tsuyama N, Ohba T, Inamasu T, Shishido F, Noji H, Ogawa K, Yokouchi H, Kanazawa K, Ishida T, Muto S, Ohsugi J, Suzuki H, Ishikawa T, Kamiya K, Sakai A.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 9 ページ: 13882
  • DOI: 10.1038/srep13882.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] N標識化クロレラを用いた多成分高精度分析法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小林勇太，上田一樹，水野初，轟木堅一郎，閔俊哲，津山尚宏，豊岡利正
  • 学会等名: 新アミノ酸分析研究会 第5回学術講演会
  • 発表場所: 東京大学武田先端知ビル
  • 年月日: 2015-12-07
• [学会発表] Low-dose radiation metabolomics in human cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsuyama N
  • 学会等名: 15th International Congress of Radiation Research
  • 発表場所: 京都国際会議場
  • 年月日: 2015-05-25 – 2015-05-29
  • 国際学会 / 招待講演