바카라 커뮤니티 [Yoshikawa Hiroyuki 회장] (이하 "AIST")환경 관리 기술 연구 부서[Yamazaki Masakazu 감독] 연구원 연구원 Sato Hiroaki 측정 기술 연구 그룹 및 에너지 기술 연구 부서 [Owadano Yoshiro 이사] 열전 변환 연구 그룹의 Yamamoto Jun양자점기술을 사용하여 생성게르마늄 나노 도트소프트 이온화 질량 실시간 바카라법성공적으로 개발되었습니다 [그림 1 참조]
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실리콘 단결정 기판에 형성된 게르마늄 나노도의 원자력 현미경 (AFM) 이미지
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샘플이 게르마늄 나노 도트 기판에 적용될 때, 고 분자량 화합물은 분해없이 이온화되고 분자량 정보를 갖는 질량 스펙트럼이 관찰 될 수있다
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그림 1 Germanium Nanodots (왼쪽) 및 연질 이온화 질량 실시간 바카라법 (오른쪽)의 원리
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타나카 코이치 (Tanaka Koichi)와 다른 사람들은 2002 년 노벨 화학상을 수상하여 관심을 끌었습니다매트릭스 보조 레이저 탈착 이온화 질량 실시간 바카라법 (MALDI-MS)단백질 실시간 바카라 및 글리 칸 실시간 바카라과 같은 생체 실시간 바카라 및 합성 화학 물질의 구조 실시간 바카라에 널리 사용됩니다 그러나 MALDI 방법을 사용하면 샘플에 추가 할 보조제를 선택할 때 시행 착오가 필요하며 보조제로부터의 간섭 피크가 발생하므로 보조제를 사용하지 않는 새로운 질량 실시간 바카라법 기술을 개발하는 것이 바람직합니다 AIST는 단백질과 같은 생체 관련 물질에서 합성 중합체 및 기타 합성 화학 물질에 이르기까지 다양한 고 분자량 화합물을 수십 개의 나노 미터의 직경을 가진 기질 (게르 늄 나노 도트 기판)에 적용함으로써 분해없이 분해없이 생물 관련 물질에서 분해에 이르기까지 다양한 고 분자량 화합물을 개발했다 레이저 라이트로 조사
앞으로이 측정 방법을 사용하여, 우리는 올해 7 월 유럽 연합이 구현 한 특정 유해 물질에 대한 규정으로 인해 전기 및 전자 장치에 사용되는 브롬 기반 화염 지연제와 같은 고 분자량 화합물에 대한 간단하고 빠른 실시간 바카라 방법을 실질적으로 사용하는 것을 목표로합니다
이 연구 결과 중 일부는 국제 나노 기술 일반 전시회 및 기술위원회 인 "Nanotech 2006"(2006 년 2 월 21-23 일, 도쿄 큰 시력)에서 발표 될 것입니다
단백질 및 합성 중합체와 같은 고 분자량 화합물의 질량 실시간 바카라을 위해, 이온화 보조제가 샘플과 혼합되고 레이저 광으로 조사되는 MALDI 방법이 사용된다 그러나 MALDI 방법을 사용하면 이온화 보조제를 샘플에 혼합하여 측정해야했으며, 보조제 유형 및 혼합 비율과 같은 최적 조건은 각 측정에 대해 고려해야하며 실시간 바카라에는 일정량의 예비 검사 시간 및 기술이 필요합니다 또한, 보조제로부터 유래 된 많은 간섭 피크가 발생한다는 문제가있어서 분자량이 1000 이하의 분자량으로 펩티드 및 첨가제를 실시간 바카라하기가 어렵다 따라서 신약의 발달을위한 단백질의 포괄적 인 실시간 바카라 (Proteome Analysis)를 수행하는 바이오 관련 분야와 유해한 화학 물질의 신속하고 간단한 실시간 바카라을 수행하는 환경 관련 분야를 포함하여 보조 제제를 사용하여 새로운 질량 실시간 바카라법 기술을 개발하려는 욕구와 현재 Maldi 방법을 사용하는 욕구가있었습니다
보조제가없는 소프트 이온화 방법에 대한 선행 기술, 수십만 나노 미터 (수억 미터)의 미세 기공 구조를 갖는 다공성 실리콘에 샘플이 적용되고 레이저 광으로 이온화를 위해 방해 된 방법이 제안되었다 그러나, 다공성 실리콘의 미세 구조는 레이저 광 조사에 의해 쉽게 손상되며, 이는 종종 측정을 방해합니다 AIST는 질량 실시간 바카라법을 사용하여 환경 측정 기술을 개발 한 환경 관리 기술 연구부와 협력하여 나노 구조화 장치를 사용하여 나노 구조화 된 장치를 사용하여 새로운 소프트 이온화 질량 실시간 바카라법의 개발 및 연구에 대해 노력해 왔으며, 나노 구조화 설계를 사용하여 에너지 변환 기술을 개발 한 에너지 기술 연구 부서
이 연구에서, 우리는 이온화를위한 단결정 실리콘에서 수십 개의 나노 미터의 게르마늄 도트로 자란 "게르마늄 나노 도트"를 사용하는 것을 고려했다 이것은 "Quantum Dots"를 사용하는 새로운 방법으로 차세대 컴퓨터의 메모리 요소와 레이저의 가벼운 방출 요소에 적용될 것으로 예상됩니다 게르마늄 나노 도트는 연속 결정 구조에 의해 기질의 단결정 실리콘에 단단히 결합되기 때문에, 다공성 실리콘을 사용하는 방법의 문제는 레이저 광 조사로 인한 나노 구조에 손상을 일으키지 않는다
게르마늄 나노 도트 기판은이다분자 빔 에피 택시 방법라는 박막 성장 방법을 사용하여 준비되었습니다 샘플을이 기판에 적용하고, 레이저 탈착 이온화 질량 실시간 바카라기에 장착하여 질량 실시간 바카라을 수행 하였다 이 기판은 모델에 관계없이 상업적으로 이용 가능한 레이저 탈착 이온화 질량 실시간 바카라기로 만들어 질 수 있습니다
이 방법을 사용하여, 본 발명자들은 단백질 및 펩티드, 탄수화물, 합성 중합체 및 첨가제와 같은 다양한 화합물을 측정하려고 시도했으며 보조제를 사용하지 않고 분해없이 샘플을 이온화 할 수있었습니다 (그림 2 참조) 펩티드 샘플의 1 조 그램 (1 조 그램)은 보조 제제로부터 유래 된 간섭 피크에 의해 영향을받지 않고 높은 감도로 검출 될 수 있으며, 이는 MALDI 방법에 도전했으며, 단백질 학적 실시간 바카라에 적용될 것으로 예상된다 또한, MALDI 방법으로는 브롬 기반 화염 지연제가 불가능했다Polybromodiphenyl Ether (PBDE)의 측정 또한 쉽게 수행되었습니다 PBDE는 이번 7 월 유럽 연합에서 발효 될 예정ROHS 지침(유럽 연합에서 구현하는 특정 유해 물질 제어) 및 PBDE를 포함하는 전자 및 전기 제품을 일본에서 유럽으로 수출 할 수 없으므로 PBDE가 제품의 플라스틱 부품에 포함되어 있는지 신속하게 결정할 수있는 실시간 바카라 방법을 개발할 수있는 실시간 바카라 방법을 시급히 개발해야합니다 기존의 방법에서는 PBDE를 실시간 바카라하는 데 일주일이 걸렸지만이 방법을 사용하면 단 10 분 안에 실시간 바카라을 수행 할 수 있으며 빠르고 간단한 실시간 바카라 방법에 적용될 것으로 예상됩니다
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그림 2 (왼쪽) 펩티드 샘플 측정의 예 (안지오텐신 I) : 800 atmoles의 고감도 측정 (1 조 그램에 해당)이 가능했습니다 (오른쪽) 브롬 기반 화염 지연제의 측정의 예 (폴리 브로 모피 페닐 에테르의 10 개 브로마 형태) : [상단] 나노 도트 기판을 사용한 소프트 이온화 질량 실시간 바카라법은이 샘플의 특성 동위 원소 분포를 허용했다 [하단] 기존의 MALDI 방법은 전혀 이온화 할 수 없었습니다
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이 방법은 보조 제제의 혼합이 필요하지 않으므로 다수의 시편 샘플의 빠른 자동 실시간 바카라에 적합하며 바이오 관련 및 환경 분야에서 고 처리량 실시간 바카라에 적용될 것으로 예상됩니다 기존의 질량 실시간 바카라법으로 실시간 바카라하기 어려운 브롬 기반 화염 지연 제를 측정 할 수 있기 때문에,이 방법의 실제 적용에 대한 연구 및 산업 기술 연구 보조금 프로젝트를 통해 브롬 기반 플레임 지연 제를 포함한 다양한 고 분자량 첨가제에 대한 간단한 실시간 바카라 방법의 개발을 사용하여 미세한 분리 기술을 사용하여 잠재적으로 유해한 고 분자 중량 화합물을 사용하여 새로운 소수성을 사용하는 미세 분자의 질량 실시간 바카라, " 에이전시의 산업 기술 연구 보조금 프로젝트 "마이크로 추출 분리/표면 소프트 이온화 질량 실시간 바카라법을 사용한 잠재적으로 유해한 고 분자량 화합물을 실시간 바카라하는"이 방법의 실제 적용 및 브롬 기반 화염 지연자를 포함한 다양한 고 분자량 첨가제에 대한 간단한 실시간 바카라 방법의 개발에 대한 연구를 시작했다