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2017 年度 実績報告書

オンチップ質量分析器の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26600059
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

高村 禅  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (20290877)

研究分担者 浮田 芳昭  山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (40578100)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード質量分析 / タンパク質のイオン化 / MALDI / TOF / 熱パルスイオン化 / マイクロデバイス / マトリックスフリー / 糖のイオン化
研究実績の概要

これまでの研究で、熱パルスイオン化は、単に質量分析機のチップ化にとどまらず、従来の大型の質量分析器のイオン源として用いても、ユニークで大きなメリットがあることがわかってきた。そこで、H29年度は、熱パルスイオン化の特性をさらによく調べ、従来のイオン源にない特性、凌駕する特性を顕在化させ、より大きなインパクトを目指した。具体的な成果を列挙する。
1.熱パルスイオン化の特性およびイオン生成機構の解明: (1)様々な材料を用いて、正負イオンスペクトルの測定を行い、メカニズムに関する知見を得た。
2.低分子およびマトリックスフリーの質量分析: マトリックスフリーでもイオン化できることにより、低分子量生体分子の質量分析が可能になる。従来のMALDIが苦手であった、糖の分析に応用し非常に良い結果を得た。また、アミノ酸のような低分子の分析にも非常に向いていることが分かった。
3.チップ化可能なイオン検出器の開発:チップ化可能なイオン化源を目指して、平面プレートと2次電子増幅系からなるイオン源を設計した。また、熱パルスイオン化用のイオン源に求められる性能として、ダイナミックレンジの向上が新たな課題として見つかった。ダイナミックレンジを向上させるために、配線の取り回しと、プリアンプ部の試作をいくつかか行った。その結果、従来より若干ノイズが減り、ダイナミックレンジが良くなった。
これまでの結果をまとめ、論文化を行った。マトリックスフリーの低分子、炭水化物、糖の質量分析については、Scientific Reportに掲載された。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] High yield matrix-free ionization of biomolecules by pulse-heating ion source2017

    • 著者名/発表者名
      Luo, Xi; Phan-Trong Tue; Sugiyama, Kiyotaka; Takamura, Yuzuru
    • 雑誌名

      Scientific Report

      巻: 7 ページ: 15170

    • DOI

      10.1038/s41598-017-15259-y

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] オンチップ熱パルスイオン源イオン化のメカニズム2017

    • 著者名/発表者名
      羅希, Tue Trong Phan, 高村禅
    • 学会等名
      第65回質量分析総合討論会2017
  • [学会発表] オンチップ熱パルスイオン化質量分析法による糖質のイオン化2017

    • 著者名/発表者名
      羅希、ファン チョン トゥエ、高村 禅
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会

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公開日: 2018-12-17  

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