皮膚活性酸素種の新規計測法の開発と臨床応用

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13J11176
• Research Institution: National Cardiovascular Center Research Institute
• Principal Investigator: 神野 直哉 独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究所, 特別研究員(PD)
• Keywords: 大気圧質量分析 / ヒドロキシルラジカル

Research Abstract

受入研究室では, これまでの研究によりヒト皮膚を対象とした安全かつ簡便な無侵襲計測技術を開発し, レーザー励起蛍光法(LIF)と超高感度質量分析を用いて皮膚から放出される活性酸素種の検出を行ってきた. そこで本研究では, 大気圧質量分析(APIMS)を用いて, 生体から放出される活性酸素種を定量的に検出するための新規計測法の開発を行った.
まず, APIMSでの測定条件を設定するにあたり, イオン化室の印加電圧および検出部の電圧等のイオン化条件, ガス流量等の検討を行った. 本研究における最適条件を設定した後, 最適条件下における純空気および研究者の皮膚から放出されるガスを試料として測定し, 得られたマススペクトルから試料中に含まれるガス種の予測および同定を行った. その結果, m/z値と各種ガス成分との関連性を見出した. また, 活性酸素種の一つであるヒドロキシルラジカルとm/z値との関連性についても見出した.
ヒドロキシルラジカルとm/z値との関連性についてさらに詳細に調べるため, 低圧水銀ランプと加湿空気によりヒドロキシルラジカルを発生させるシステムを設計し, APIMSと当システムを接続し, ヒドロキシルラジカルの測定を行った. APIMSより得られたマススペクトルから, 低圧水銀ランプを点灯することでヒドロキシルラジカルに関連するm/z値のシグナルが増加することを確認することができた. このことから, ヒドロキシルラジカル発生システムにより発生したヒドロキシルラジカルが, APIMSで正確に測定されていることが確認できた. また, 皮膚から放出されたガスを測定した際に得られたマススペクトルから, ヒドロキシルラジカルに関連するm/z値のシグナルが検出されており, 皮膚からヒドロキシルラジカルが放出されていることを再確認した.

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

APIMSを用いて, ヒドロキシルラジカルおよびその関連物質に関するシグナルが検出できており, 定量可能なシステムの開発に向けての重要な結果が得られたため。

Strategy for Future Research Activity

今後, ヒドロキシルラジカル発生システムをさらに改良し, APIMSと接続してヒドロキシルラジカルを定量するための検討を行い, 生体ガスへの応用を進めていく. また, 皮膚から放出されるガスをより正確に定量するシステムを開発していく.