バイオマスナノ材料との親水性相互作用を利用した高性能バイオ分析システムの開発

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昨年度に引き続き, 開発したバイオマスナノ材料を用いる新規分離技術を用いた高性能バイオ分析システムの開発に従事した。昨年度開発した親水性相互作用動電クロマトグラフィー(HI-EKC)法は優れた分離法であるが, これを糖鎖やアミノ酸などの生体内親水性化合物の分析に適用するためには前処理法の改善が必須であった。そこで本年度は試料前処理技術, 特に単一細胞レベルの微量試料を簡単にハンドリングして高感度に検出可能な分析システムの構築に従事した。単一細胞サイズの試料をフレキシブルかつ確実に捕集するため, 本研究ではマイクロマニピュレーターを用いて顕微鏡下でサンプリングを行った。この微量試料をメタノールなどで溶解してアミノ酸などの目的成分を抽出し, その後マイクロチューブ内でマイクロピペットを用いた溶液操作により誘導体化した。その後Stage Tip(固相抽出カラム)により脱塩精製を行った。これらの試料前処理操作により, pLオーダーのボリュームである試料はμLスケールまで大幅に希釈されてしまうため, 通常の分析法では大幅に感度が低下してしまう。そこで本研究ではキャピラリー電気泳動におけるオンライン試料濃縮法を用い, 試料をnL程度のスケールまで再濃縮するシステムを着想した。これによりマイクロチューブ内でのピペットワークという汎用性と, キャピラリー内試料再濃縮による感度維持を両立し, 汎用的かつ高感度な単一細胞分析システムを確立することに成功した。本システムは様々な試料に対応可能であり, 今後様々なプロジェクトへ応用していく予定である。