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2012 Fiscal Year Annual Research Report

キャピラリー/マイクロチップ分離検出システムによる高性能バイオ分析法の開発

Research Project

Project/Area Number 24350039
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

大塚 浩二  京都大学, 工学研究科, 教授 (70183762)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 久保 拓也  京都大学, 工学研究科, 准教授 (20374994)
末吉 健志  京都大学, 工学研究科, 助教 (70552660)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords分離科学 / キャピラリー / マイクロチップ / 電気泳動 / 分離検出
Research Abstract

キャピラリー電気泳動(CE)及びマイクロチップ電気泳勧(MC£)を基礎とする高性能バイオ分離分析システムの開発について,オンライン試料濃縮法及び質量分析(MS)検出の適用による高性能分離検出システムの構築と,タンパク質や糖鎖分析のための新規分離場の創成についての拡張的検討を中心とした検討を行う。特に,(1)高性能オンライン試料濃縮法の確立,(2)分離チャネル-インターフェース一体型マイクロチップによるMCE-MSの高性能化,(3)オンライン試料濃縮適用CE/MCE-rMSの実現,(4)高機能微粒子等を利用する選択的分離場の創成によるCE/MCEの高性能化を重点課題として設定している。
ミセル動電クロマトグラフィー(MEKC)に適用可能なオンライン試料濃縮法であるトランジェント-トラッピング(tr-trapping)について,検出法にMSを用いるための詳細な条件設定を行い,キャピラリーモードでのtr-trapping-MEKC-MSの構築を実現した。
また、オンライン試料濃縮法LVSEPについて,これまでアニオン性物質に限られていた対象試料範囲の拡大について検討し,分離キャピラジー内表面をカチオン性ポリマーで修飾することで電気浸透流の向きを逆転させ,LVSEP法をカチオン性試料へ適用することに成功した。
さらに,MCE-MSの実現のため,シクロオレフィンポリマーを材料として利用するエレクトロスプレーイオン化(ESI)インターフェース一体型集積化マイクロチップを設計・製作し,その基礎的な性能評価を行った。その結果,安定したエレクトロスプレーの実現と,簡単なモデル試料の電気泳動分離並びにそれぞれの成分のMS検出に成功した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

研究計画に記載した内容をほぼクリアしているとともに,当初想定していなかったいくつかの新たな知見を得ることができた。

Strategy for Future Research Activity

当初計画に基づき,各目標の達成に向けて研究の進展を図る。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

物品費支出が予算に比べ大幅に減少した。既得物品の利用,価格の引き下げ,購入先の変更による費用抑制等によって経費の削減に成功したためである。一方,研究の順調な進捗により国際学会での発表件数が増え,海外旅費を中心に旅費支出が増大した。次年度においては,当初予定金額との合算使用により,より効率的な予算配分・使用を目指し計画の遂行に努力する。

  • Research Products

    (19 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (12 results)

  • [Journal Article] Open-tubular electrochromatographic chiral separation of amino acids using organic nanocrystals immobilized capillary2013

    • Author(s)
      北川文彦, 須田木裕, 末吉健志, 大塚浩二
    • Journal Title

      Anal. Sci.

      Volume: 29 Pages: 107-112

    • DOI

      10.2116/analsci.29.107

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of a low-conductivity zone on field-amplified sample stacking in microchip micellar electrokinetic chromatography2013

    • Author(s)
      末吉健志, 北川文彦, 大塚浩二
    • Journal Title

      Anal. Sci.

      Volume: 29 Pages: 133-138

    • DOI

      10.2116/analsci.29.133

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrophoretic analysis of cations using large-volume sample stacking with an electroosmotic flow pump using capillaries coated with neutral and cationic polymers2012

    • Author(s)
      川井隆之, 伊藤潤, 末吉健志, 北川文彦, 大塚浩二
    • Journal Title

      J. Chromatogr. A

      Volume: 1267 Pages: 65-73

    • DOI

      10.1016/j.chroma.2012.09.077

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sensitive enantioseparation by transient trapping-cyclodextrin electrokinetic chromatography2012

    • Author(s)
      末吉健志, 戀野寛嗣, 北川文彦, 大塚浩二
    • Journal Title

      J. Chromatogr. A

      Volume: 1,269 Pages: 366-371

    • DOI

      10.1016/j.chroma.2012.08.065

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inner surface modification of poly(dimethylsiloxane) microchannel for electrophoretic analysis of proteins

    • Author(s)
      末吉健志, 堀祐輔, 大塚浩二
    • Journal Title

      Microfluid. Nanofluid.

      Volume: (印刷中)

    • DOI

      10.1007/s10404-012-1100-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Zone electrophoresis of proteins in poly(dimethylsiloxane) (PDMS) microchip coated with physically adsorbed amphiphtlic phospholipid polymer

    • Author(s)
      新居恭介, 末吉健志, 大塚浩二, 高井まどか
    • Journal Title

      Microfluid. Nanofluid.

      Volume: (印刷中)

    • DOI

      10.1007/s10404-012-1102-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Towards 10,000-fold Sensitivity Improvement of Oligosaccharides in Capillary Electrophoresis Using Large-volume Sample Stacking with an Electroosmotic Flow Pump Combined with Field-amplified

    • Author(s)
      川井隆之, 上田真澄, 福島雄大, 末吉健志, 北川文彦, 大塚浩二
    • Journal Title

      Electrophoresis

      Volume: (印刷中)

    • DOI

      10.1002/elps.201200615

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Towards highly sensitive detection of biogenic compounds in microscale electrophoresis ustng on-line sample concentration2013

    • Author(s)
      大塚浩二
    • Organizer
      PITTCON 2013
    • Place of Presentation
      ペンシルベニアコンベンションセンター(Philadelphia, PA、USA)
    • Year and Date
      2013-03-21
  • [Presentation] Strategies for high-sensitive detection in microscale electrophoresis2012

    • Author(s)
      大塚浩二
    • Organizer
      28th International Symposium on Microscale Bioseparations (MSB2012Shanghai)
    • Place of Presentation
      上海(中国)(招待講演)
    • Year and Date
      20121021-20121026
  • [Presentation] Strategies for high-sensitive detection in microscale electrophoresis2012

    • Author(s)
      大塚浩二
    • Organizer
      12th Asia-Pacific International Symposium on Microscale Separation and Analysis (APCE2012)
    • Place of Presentation
      シンガポール国立大学(シンガポール)(招待講演)
    • Year and Date
      2012-12-17
  • [Presentation] Strategies for improving detectability in microscale electrophoresis2012

    • Author(s)
      大塚浩二
    • Organizer
      19th International Symposium on Electro- and Liquid Phase-separation Techniques OTP2012)
    • Place of Presentation
      Baltimore, MD, USA(招待講演)
    • Year and Date
      2012-10-02
  • [Presentation] ESI interface-integrated microdevice for an application of LVSEP to microchip electrophoresi-mass spectrometry2012

    • Author(s)
      桶谷満美
    • Organizer
      19th International Symposium on Electro- and Liquid Phase-separation Techniques (ITP 2012)
    • Place of Presentation
      Baltimore, MD, USA
    • Year and Date
      2012-10-02
  • [Presentation] トランジェント-トラッピング法によるミクロスケール電気泳動分析の高感度化(7)2012

    • Author(s)
      戀野寛嗣
    • Organizer
      日本分析化学会第61年会
    • Place of Presentation
      金沢大学角間キャンパス
    • Year and Date
      2012-09-19
  • [Presentation] 電気泳動分析用アフィニティリガンド内包ヒドロゲル部分充填キャピラリーの開発(4)2012

    • Author(s)
      福島雄大
    • Organizer
      日本分析化学会第61年会
    • Place of Presentation
      金沢大学角間キャンパス
    • Year and Date
      2012-09-19
  • [Presentation] LVSEP法の適用によるキャピラリー電気泳動-質量分析法の高感度化(2)2012

    • Author(s)
      太田尋也
    • Organizer
      日本分析化学会第61年会
    • Place of Presentation
      金沢大学角間キャンパス
    • Year and Date
      2012-09-19
  • [Presentation] Highly sensitive electrophoretic analysis using LVSEP : Application to cationic analytes. 22012

    • Author(s)
      伊藤潤
    • Organizer
      2012 RSC Tokyo International Conference, JASIS Conference
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉)
    • Year and Date
      2012-09-06
  • [Presentation] Chitin-modified poly(dimethylsiloxane) microchannel for electrophoretic analysis of biogenic compounds. 22012

    • Author(s)
      堀祐輔
    • Organizer
      2012 RSC Tokyo International Conference, JASIS Conference
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉)
    • Year and Date
      2012-09-06
  • [Presentation] Development ofhydrophilic interaction electrokinetic chromatography using chitin/chitosan nanofibers. 32012

    • Author(s)
      渡邉正登
    • Organizer
      2012 RSC Tokyo International Conference, JASIS Conference
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉)
    • Year and Date
      2012-09-06
  • [Presentation] Strategies for improving sensitivity in microscale eleetrophoretic analysis of biogenic compounds using on-line sample concentration2012

    • Author(s)
      大塚浩二
    • Organizer
      38th International Symposium on High Performance Liquid Phase Separations and Related Techniques (HPLC2012)
    • Place of Presentation
      Anaheim, CA, USA(招待講演)
    • Year and Date
      2012-06-19

URL: 

Published: 2014-07-16  

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