大阪大学大学院理学研究科化学専攻の大塚洋一助教、上堀内武尉さん（研究当時：大学院博士前期課程）、竹内彩さん（研究当時：大学院博士前期課程）、松本卓也教授、静岡大学大学院光医工学研究科の岩田太教授、イタリアMolecular Horizon SrlのTortorella Sara博士らの研究グループは、高空間分解能で試料の化学成分と形状を同時に可視化するイメージング技術を開発しました。

試料に含まれる多様な成分を抽出・イオン化し、質量分析を行う質量分析イメージング（Mass spectrometry imaging）※1は、試料内の複数の化学成分の分布を一度の計測で捉えることができます。高空間分解能のイメージングを行うためには、試料の微小な凹凸形状や、試料を保持するための基板の傾きによる、抽出・イオン化への影響を抑制する技術が求められていました。

今回、本研究グループは、これまでに開発してきた、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, tapping-mode scanning probe electrospray ionization）に、新たに開発したプローブの振動計測技術とフィードバック制御技術を組み込むことによって、高精細の質量分析イメージングと表面形状イメージングを同時に実施する技術を実現しました。マウス脳組織切片のイメージングでは、複数の脂質成分の分布を6.5マイクロメートルの空間分解能で可視化できることを示しました。本技術は、生体組織の分子夾状状態の理解に有用であり、将来の疾病診断技術への応用が期待されます。本研究成果は米国科学誌「Analytical Chemistry」に1月6日（水）（日本時間）に公開されました。

図：本研究で開発した計測システムの模式図。
t-SPESIでは、振動するキャピラリプローブから、高電圧が印加されたピコリットルの溶媒を試料表面に断続的に供給することで、試料の局所領域の抽出とイオン化を高速に行うことが出来る。キャピラリプローブの振動情報を光学的に検出し、振動振幅が一定となるように試料ステージの高さがリアルタイムに制御される。本計測システムを用いることで、質量分析イメージング、表面形状イメージング、プローブの振幅情報イメージング、プローブの振動位相イメージングを同時に行うことが出来る。

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〈共同リリース機関HP〉