プラズマ中直接導入による生物細胞中徴量金属元素のICP発光分析/質量分析法の研究

本研究では、液中に分散した細胞を個々に誘導結合プラズマ(ICP)に導入し、ICP発光分析装置から得られる細胞1個に対応したパルス状発光信号の強度から細胞中の目的元素の定量を行う装置を試作した。実際の細胞を導入した結果、細胞中のサブPgのカルシウムを検出することができた。本装置では、まず70%エタノール水溶液に試料細胞を懸濁し、空気圧式ネブライザーヘ導入する。ネブライザーにより、乾燥筒内の数十μmの液滴を噴霧させて液滴内に細胞1個を保持させる。これを乾燥空気で乾燥し、その空気流の一部を別の空気圧式ネブライザーでプラズマ中に吸引導入する。プラズマ中で細胞に含まれる目的元素に基づくパルス状発光信号が生じ、これを光電子増倍管によって電気信号に変換する。この電気信号のパルス高さを波高分析器で計測し、パルス高さの分布を表示する。元素量に対する発光信号強度の較正は、振動オリフィス式単分散エアロゾル発生装置によって発生させた既知の一定元素量を含む液滴を乾燥してプラズマに導入することによって行った。細胞試料して20μm近いマウスの培養すい臓細胞を計測すると、0.15pgを中心とする元素量分布が得られた。また、人の培養内皮細胞の場合も0.26pgを中心とする分布が得られ、これらの値は文献等から推定される量に近く、妥当な結果であった。カルシウムに対する本システムの検出限界は約0.05pgであり、やや小さめの組織細胞の場合、バックグランド信号と分布が重なる結果であった。本システムのICP質量分析への通用は本年度内に実施できなかった。

本研究では、液中に分散した細胞を個々に誘導結合プラズマ(ICP)に導入し、ICP発光分析装置から得られる細胞1個に対応したパルス状発光信号の強度から細胞中の目的元素の定量を行う装置を試作した。実際の細胞を導入した結果、細胞中のサブPgのカルシウムを検出することができた。本装置では、まず70%エタノール水溶液に試料細胞を懸濁し、空気圧式ネブライザーヘ導入する。ネブライザーにより、乾燥筒内の数十μmの液滴を噴霧させて液滴内に細胞1個を保持させる。これを乾燥空気で乾燥し、その空気流の一部を別の空気圧式ネブライザーでプラズマ中に吸引導入する。プラズマ中で細胞に含まれる目的元素に基づくパルス状発光信号が生じ、これを光電子増倍管によって電気信号に変換する。この電気信号のパルス高さを波高分析器で計測し、パルス高さの分布を表示する。元素量に対する発光信号強度の較正は、振動オリフィス式単分散エアロゾル発生装置によって発生させた既知の一定元素量を含む液滴を乾燥してプラズマに導入することによって行った。細胞試料して20μm近いマウスの培養すい臓細胞を計測すると、0.15pgを中心とする元素量分布が得られた。また、人の培養内皮細胞の場合も0.26pgを中心とする分布が得られ、これらの値は文献等から推定される量に近く、妥当な結果であった。カルシウムに対する本システムの検出限界は約0.05pgであり、やや小さめの組織細胞の場合、バックグランド信号と分布が重なる結果であった。本システムのICP質量分析への通用は本年度内に実施できなかった。