ピコ液体を用いた極微質量分析イメージング法を実現し、生体計測によるバイオメディカル分野への応用を目指します。
質量分析イメージング法は、生体組織の化学成分群の分布を可視化できる特徴を有し、科学的根拠に基づく病気の究明や診断への将来展開が期待されています。
本研究プロジェクトでは、代表者がこれまでに研究開発を進めてきた、抽出―イオン化法（t-SPESI）をベースとして、微小体積液体の精密流体制御を用いた革新的極微質量分析イメージング法の実現を目指します。
また、異分野融合型共同研究も推進し、疾患状態の生体組織や細胞に含まれる多様な成分の変化を多次元化学分布情報として捉え、疾病の識別や理解につながる知見を獲得することを目指します。
特色 FEATURE
ピコリットルの溶媒を用いて、マイクロメートル領域の試料成分を抽出-イオン化する独自技術の研究開発を推進します。
装置開発と計測データの解析を通じて、物理学的理解に基づいたピコリットル溶媒の精密制御を目指します。
生命化学・医学分野の研究者と協働し、生体の多彩な成分分布情報から健康状態を捉えることを目指します。
成果 RESULTS
研究成果
ピコリットル溶媒の流動を活用する抽出−イオン化法の開発
我々はこれまでに、タッピングモード走査型プローブエレクトロスプレーイオン化法（t-SPESI）の開発と生体組織の質量分析イメージングの研究を進めてきました。t-SPESIでは、上下方向に振動するキャピラリプローブを介して、帯電したピコ液体を試料に供給することで複数の成分抽出とソフトイオン化をミリ秒で高速に行うことができます。
キャピラリプローブの振動を安定化するために、プローブの振動計測技術と振動振幅のフィードバック制御技術を開発し、6.5マイクロメートルの空間分解能で凹凸のある生体組織の脂質の分布をイメージングできるようになりました。
本研究では、プローブ先端部分における、ピコ液体の形態変化に起因したエネルギー散逸の物理学的理解と、プローブ振動および溶媒流動の安定化に必要な物理パラメータの把握を目指します。
今後の発展
質量分析イメージングによる疾患状態の理解と医療診断への応用
ピコ液体を微小領域に正確に供給する方法が実現できれば、細胞などの微小領域に多成分が混在する物体に含まれる成分の分布が明らかになり、未解明の研究課題に対する新たな知見の獲得に繋がると考えています。
t-SPESIによる質量分析イメージングを、ヒト疾患組織に適用することによって、多次元化学分布情報計測と特徴量の抽出法の研究を進めます。病態解明への貢献や診断技術への応用、更には適切な早期治療の実現につなげていきたいと考えています。
疾患組織の質量分析イメージングとビッグデータの解析により、病気の状態を数値化し、予後予測に繋げることを目指しています。