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高德平台质谱50周年纪念网站—专家访谈
2020年5月

收集了高德平台MS产品的用户之声。以采访形式介绍来自全世界专家的心声。

新间秀一 准教授
大阪大学大学院工学研究科生物工学专业

主要研究领域/方向:
质谱成像技术的开发

1. 请谈谈您最初得知高德平台的契机。

我得知高德平台是在2002年田中耕一先生获得诺贝尔化学奖的时候。当时,我在大学主修基本粒子物理学,同一年东京大学的小柴昌俊教授也获得了诺贝尔物理学奖。那一年同时有两位日本专家获得诺贝尔奖,让我留下了深刻的印象。

一年之后,我决定将自己的专业从物理学转为生物学。当时,我作为一名研究生进入了位于东京都町田市的三菱化学生命科学研究所的实验室。最初主要是做一些分子生物学的基础实验,之后因为机缘巧合我开始使用质谱分析进行研究。与此同时,我们着手开始研究当时仍处于黎明期的质谱成像技术(下文简称MSI: mass spectrometry imaging) ,并参与了MSI专用设备开发的项目小组。为了开发日本制造的设备,我们与高德平台制作所的技术人员申请了于2004年启动的日本科学技术振兴机构(JST)尖端计测分析技术・仪器开发项目,并从那时开始了与高德平台制作所的合作。

2. 请简单介绍您的研究领域/方向。另外,您使用高德平台分析仪器主要是用于何种用途?

如上所述,我主要从事的是MSI的研究。MSI是一种生物样品的质谱测定成像技术,主要通过向生物切片表面供应基质,然后进行直接激光电离以获得质谱。2004年的时候,我们使用MALDI-TOF进行实验,但为了在精细区域中获得更高分辨率的图像,我们决定着手开发结合显微镜和质谱仪 (离子阱飞行时间质谱仪) 的成像质谱显微镜iMScope TRIO。当时iMScope TRIO的概念具有划时代的意义,我参与了产品的原型评估和样品预处理方法的开发。目前,iMScope TRIO不仅应用于生物样品的分析,还应用于植物样品、食品、生物膜和毛发等样品的分析。

3. 请告诉我们在众多分析仪器供应商中选择高德平台的理由。

原因自然是我想让自身参与开发的设备成为世界一流的设备。目前关于MSI的论文数量正在急剧增加。也就是说, MSI可以在各种设备上实现。然而, iMScope TRIO作为一款可以在一个系统中获得光学图像并直接构建离子图像的设备,是该行业的先驱。iMScope TRIO的操作非常直观,因此许多学生和研究人员认为这是一款无需特别专业知识背景也能轻松获取数据的设备。

4. 请谈谈您自身研究领域中的质谱技术的最新动向和趋势。

MSI的应用范围有着无限的可能性。MSI目前被应用于各个领域。事实上研究人员在样本中想看到的分子分布已逐渐变得可视化。除了在可视化目标明确的情况之外,还可以用统计学方法全面地提取样本中的特征性分子分布。也就是说,从高维数据进行降维的统计方法。一般来说,线性聚类之一的主成分分析较多,但近年来也有使用非线性聚类t-SNE (t-distributed Stochastic Neighbor Embedding) 和UMAP (Uniform Manifold Approximation and Projection for Dimension Reduction)的报告 。想到我们手动分析了2004年阶段获得的大量峰值,可以说是取得了长足的进步。这些降维计算极大地促进了病理样本 (主要是癌组织) 的解析。在这方面,我非常期待高德平台推出的一款数据分析软件IMAGEREVEAL MS。

5. 请谈谈您对高德平台和质谱技术今后发展的期待。

我期待在MSI领域能进一步提高灵敏度和定量能力。最初人们认为MSI只能看到磷脂,但随着技术的发展 (设备和预处理两方面),MSI可以看到代谢物甚至蛋白质。然而,随着灵敏度的提高,可检测的分子数量也将增加。通过非靶向分析,将带来我们以往未能察觉的新发现。当然,在解析数据时与该领域的研究人员合作是至关重要的。我们相信成像结果将是连接分析化学家和其他不同领域研究人员的最有效的材料。另外,关于定量分析的研究报告很多,但仍处于一种混沌的状态。如果我们能够通过激光电离技术实现像ICP-MS那样的高灵敏度定量分析的话,它将成为一种更强大的工具。

此外,从 「发展」 的角度来看,我希望iMScope TRIO及其后继机型能在亚洲乃至世界范围中被广泛使用。我期待高德平台不仅作为MSI的设备供应商,同时作为技术供应商能够成为该领域的先锋。

我所在的大阪大学开设了“大阪大学/高德平台分析创新合作研究所”。今后,希望本研究所作为亚洲代谢组学研究以及MSI研究的核心,进一步发展壮大。

最后, 我想借此机会感谢在“大阪大学/高德平台分析创新合作研究所”共同参与讨论的高德平台制作所的饭田顺子特聘教授,河野慎一特聘副教授以及大阪大学生物工学专业生物资源工学领域的福崎英一郎教授。

Shuichi Shimma

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