TOHOKU UNIVERSITY Researchers - Matsuhiko Nishizawa

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Matsuhiko Nishizawa

Section

Graduate School of Engineering

Job title

Professor

Degree

博士（工学）（東北大学）
工学修士（東北大学）

researchmap

https://researchmap.jp/jump777

J-GLOBAL ID

200901034908887379

Research History 10

2020/10 - Present

東北大学高等研究機構新領域創成部 FRiD チーム代表（兼任）
2003/04 - Present

東北大学大学院工学研究科教授
2018/10 - 2020/03

AMED 先端計測分析技術・機器開発プログラムチーム代表（兼任）
2017/10 - 2019/03

JST 未来社会創造事業（MIRAI）チーム代表（兼任）
2008/10 - 2014/03

JST-CREST
2002/01 - 2003/03

東北大学大学院工学研究科助教授
1999/04 - 2001/12

東北大学大学院工学研究科講師
1997/04 - 1999/03

東北大学大学院工学研究科助手
1995/04 - 1997/03

大阪大学大学院工学研究科助手
1994/04 - 1995/03

学術振興会特別研究員

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Education 2

Tohoku University　Graduate School, Division of Engineering　応用化学

- 1994/03
Tohoku University　Faculty of Engineering　応用化学

- 1989/03

Professional Memberships 6

バイオマテリアル学会
表面技術協会
ME学会
電気化学会
日本機械学会
日本化学会

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Research Interests 5

iontronics
drug delivery
medical device
bio-battery
biosensor

Research Areas 3

Life sciences / Biomaterials / Biomaterials Engineering
Life sciences / Biomedical engineering / Biomaterials Engineering
Nanotechnology/Materials / Basic physical chemistry / Physicochemical Engineering

Awards 5

文部科学大臣表彰科学技術賞

2022/05
学術賞（日本化学会）

2017/03/17　日本化学会
進歩賞・佐野賞（電気化学会）

2000/04/05　電気化学会
進歩賞（日本化学会）

2000/03/29　日本化学会
論文賞（電気化学会）

1999/04　電気化学会　High Resolution Cyclic Voltammograms of LiMn2-xNiO4 with a Microelectrode Technique

Papers 260

Mussel-inspired thermo-switchable underwater adhesive based on a Janus hydrogel

Hiroya Abe, Daichi Yoshihara, Soichiro Tottori, Matsuhiko Nishizawa

NPG Asia Materials　16　(1)　2024/10/11
Publisher: Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1038/s41427-024-00569-1 　

eISSN： 1884-4057

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Abstract On-demand underwater adhesives with excellent adhesive and gentle detachment properties enable stable connections to various biomedical devices and biointerfaces and avoid the risk of harmful tissue damage upon detachment. Herein, we present a Janus hydrogel adhesive that can reversibly switch its adhesion strength, which is controlled by temperature, using a thermoresponsive polymer and mussel-inspired molecules. This thermoswitchable adhesive (TSA) hydrogel displays both strong adhesion and gentle detachment with an over 1000-fold gap in underwater adhesion strength onto glass, titanium, aluminum, and Teflon substrates when exposed to temperatures above and below the lower critical solution temperature (LCST). The adhesion switch is possibly caused by the change in toughness of the TSA hydrogels with temperature because the Janus hydrogel possesses gradient crosslinked structures. Moreover, the lowermost surface is sufficiently soft to gently detach from the substrate below the LCST. The electrode-integrated hydrogel remains on human skin, and electrical signals are continuous over 10 min above the LCST. In contrast, commercially available hydrogel electrodes quickly swell and detach from the skin. The thermoswitchability of the TSA hydrogel, with its robust adhesion and gentle detachment, offers significant potential for biomedical applications characterized by minimally invasive procedures.
Bilaterally Aligned Electroosmotic Flow Generated by Porous Microneedle Device for Dual‐Mode Delivery Peer-reviewed

Gaobo Wang, Kosuke Kato, Sae Ichinose, Daisuke Inoue, Airi Kobayashi, Hitoshi Terui, Soichiro Tottori, Makoto Kanzaki, Matsuhiko Nishizawa

Advanced Healthcare Materials　13　(22)　2024/05/17
Publisher: Wiley
DOI： 10.1002/adhm.202401181 　

ISSN： 2192-2640

eISSN： 2192-2659

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Abstract Here, a novel porous microneedle (PMN) device with bilaterally aligned electroosmotic flow (EOF) enabling controllable dual‐mode delivery of molecules is developed. The PMNs placed at anode and cathode compartments are modified with anionic poly‐2‐acrylamido‐2‐methyl‐1‐propanesulfonic acid and cationic poly‐(3‐acrylamidopropyl) trimethylammonium, respectively. The direction of EOF generated by PMN at the cathode compartment is, therefore, reversed from cathode to anode, countering the unwanted cathodal suctioning of interstitial fluid caused by reverse iontophoresis. With the bilateral alignment of EOF, the versatility of the proposed device is evaluated by delivering molecules with different charges and sizes using Franz cell. In addition, a 3D printed probe device is developed to ease practical handling and minimize electrical stimulation by integrating two PMNs in closed proximity. Finally, the performance of the integrated probe device is demonstrated by dual delivery of a variety of molecules (methylene blue, rhodamine B, and fluorescein isothiocyanate–dextran) using pig skin and vaccination using mice with delivered ovalbumin.
Transdermal drug delivery using a porous microneedle device driven by a hydrogel electroosmotic pump Peer-reviewed

Gaobo Wang, Kosuke Kato, Izuru Aoki, Sae Ichinose, Daisuke Inoue, Soichiro Tottori, Matsuhiko Nishizawa

Journal of Materials Chemistry B　12　(6)　1490-1494　2024
Publisher: Royal Society of Chemistry (RSC)
DOI： 10.1039/d3tb02208k 　

ISSN： 2050-750X

eISSN： 2050-7518

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Integrating a hydrogel electroosmotic pump with a parylene C-coated porous microneedle (PMN) is developed for transdermal drug delivery applications.
Spatiotemporally Controllable Chemical Delivery Utilizing Electroosmotic Flow Generated in Combination of Anionic and Cationic Hydrogels Peer-reviewed

Daigo Terutsuki, Sho Miyazawa, Junya Takagi, Akihiro Yamada, Yunhao Sun, Hiroya Abe, Gaobo Wang, Matsuhiko Nishizawa

Advanced Functional Materials　2023/09/07
Publisher: Wiley
DOI： 10.1002/adfm.202304946 　

ISSN： 1616-301X

eISSN： 1616-3028

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Abstract Spatiotemporally controlled chemical delivery is crucial for various biomedical engineering applications. Here, a novel concept of electrically controllable delivery utilizing electroosmotic flow (EOF) generated in a combination of anionic and cationic hydrogels (A‐ and C‐hydrogels) is reported. The unique advantages of the A/C‐hydrogel combination are demonstrated utilizing a flexible sheet‐shaped and a thin tubular devices. Since the directions of EOF in the A‐ and C‐hydrogels are opposite to each other, the ionic current for EOF generation flows inside the delivery devices, enabling chemical delivery without accompanying external ionic current that could stimulate target cells and tissues. A thin tubular device, which can be inserted into narrow in vivo structures and be integrated with other flexible devices, exhibits high robustness and repeatability thanks to the flexibility and water retentivity of hydrogels. The EOF devices with A/C‐hydrogels combination show high controllability superior to the pumping with a conventional syringe; the volumetric flow rate is able to be controlled proportionally to the current applied, for example, ≈0.4 µL (mA min)⁻¹ for the tubular device. The developed EOF‐based devices are versatile for delivery of most chemicals regardless of their charge and size, and have great potential for both biomedical researches and therapeutics.
Mussel-inspired interfacial ultrathin films for cellular adhesion on the wrinkled surfaces of hydrophobic fluids Peer-reviewed

Hiroya Abe, Tomoya Ina, Hirokazu Kaji, Matsuhiko Nishizawa

Polymer Journal　2023/06/07
Publisher: Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1038/s41428-023-00799-0 　

ISSN： 0032-3896

eISSN： 1349-0540
Frustoconical porous microneedle for electroosmotic transdermal drug delivery Peer-reviewed

Daigo Terutsuki, Reiji Segawa, Shinya Kusama, Hiroya Abe, Matsuhiko Nishizawa

Journal of Controlled Release　354　694-700　2023/02
Publisher: Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.jconrel.2023.01.055 　

ISSN： 0168-3659
Porous Microneedle-Based Potentiometric Sensor for Intradermal Electrolyte Monitoring Peer-reviewed

Daigo TERUTSUKI, Shuhei YAMAGUCHI, Yuina ABE, Hiroya ABE, Matsuhiko NISHIZAWA

Electrochemistry　91　(4)　047007-047007　2023
Publisher: The Electrochemical Society of Japan
DOI： 10.5796/electrochemistry.23-00027 　

ISSN： 1344-3542

eISSN： 2186-2451
Totally Organic Hydrogel‐Based Self‐Closing Cuff Electrode for Vagus Nerve Stimulation Peer-reviewed

Daigo Terutsuki, Hayato Yoroizuka, Shin‐ichiro Osawa, Yuka Ogihara, Hiroya Abe, Atsuhiro Nakagawa, Masaki Iwasaki, Matsuhiko Nishizawa

Advanced Healthcare Materials　2201627-2201627　2022/09/23
Publisher: Wiley
DOI： 10.1002/adhm.202201627 　

ISSN： 2192-2640

eISSN： 2192-2659
Intradermal measurement of reactive oxygen species using open-tip porous microneedles Peer-reviewed

Yuina Abe, Shuhei Yamaguchi, Hiroya Abe, Ryohei Takizawa, Yuki Tatsui, Matsuhiko Nishizawa

Microelectronic Engineering　265　2022/09/15

DOI： 10.1016/j.mee.2022.111877 　

ISSN： 0167-9317
Intradermal vaccination via electroosmotic injection from a porous microneedle patch Peer-reviewed

Hitoshi Terui, Natsumi Kimura, Reiji Segawa, Shinya Kusama, Hiroya Abe, Daigo Terutsuki, Kenshi Yamasaki, Matsuhiko Nishizawa

Journal of Drug Delivery Science and Technology　103711-103711　2022/08
Publisher: Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.jddst.2022.103711 　

ISSN： 1773-2247
Water-Proof Anti-Drying Enzymatic O2 Cathode for Bioelectric Skin Patch Peer-reviewed

Daigo Terutsuki, Kohei Okuyama, Haoyu Zhang, Hiroya Abe, Matsuhiko Nishizawa

Journal of Power Sources　546　231945　2022/05
Publisher: Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.jpowsour.2022.231945 　

eISSN： 1556-5068
Tough Mechanically Interlocked Transparent Interface of Hydrogels and Elastomers for Biomedical Applications Peer-reviewed

Daigo Terutsuki, Ryota Suwabe, Hiroya Abe, Matsuhiko Nishizawa

Macromolecular Materials and Engineering　307　(7)　2100931-2100931　2022/04/14
Publisher: Wiley
DOI： 10.1002/mame.202100931 　

ISSN： 1438-7492

eISSN： 1439-2054
Porous Microneedle Patch for Electroosmosis‐Promoted Transdermal Delivery of Drugs and Vaccines Peer-reviewed

Hiroya Abe, Kaito Sato, Natsumi Kimura, Shinya Kusama, Daisuke Inoue, Kenshi Yamasaki, Matsuhiko Nishizawa

Advanced NanoBiomed Research　2　(1)　2100066-2100066　2022/01
Publisher: Wiley
DOI： 10.1002/anbr.202100066 　

ISSN： 2699-9307

eISSN： 2699-9307
Electrical aspects of skin as a pathway to engineering skin devices Peer-reviewed

Yuina Abe, Matsuhiko Nishizawa

APL Bioengineering　2021/12/01

DOI： 10.1063/5.0064529 　
Biodegradable Porous Microneedles for an Electric Skin Patch Peer-reviewed

Hiroya Abe, Yuuya Matsui, Natsumi Kimura, Matsuhiko Nishizawa

Macromolecular Materials and Engineering　2100171-2100171　2021/08/05
Publisher: Wiley
DOI： 10.1002/mame.202100171 　

ISSN： 1438-7492

eISSN： 1439-2054
Enzyme electrode for glucose oxidation using low‐solubility 4‐aminodiphenylamine derivatives as electron mediator Peer-reviewed

Yosuke Masakari, Naoya Totsuka, Yasutomo Shinohara, Shotaro Yoshida, Hiroya Abe, Kotaro Ito, Matsuhiko Nishizawa

Electrochemical Science Advances　2　(4)　2021/06/26
Publisher: Wiley
DOI： 10.1002/elsa.202100036 　

ISSN： 2698-5977

eISSN： 2698-5977
Porous microneedle-based wearable device for monitoring of transepidermal potential Peer-reviewed

Yuina Abe, Ryohei Takizawa, Natsumi Kimura, Hajime Konno, Shotaro Yoshida, Matsuhiko Nishizawa

Biomedical Engineering Advances　1　100004-100004　2021/06
Publisher: Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.bea.2021.100004 　

ISSN： 2667-0992
Transdermal electroosmotic flow generated by a porous microneedle array patch Peer-reviewed

Shinya Kusama, Kaito Sato, Yuuya Matsui, Natsumi Kimura, Hiroya Abe, Shotaro Yoshida, Matsuhiko Nishizawa

Nature Communications　12　(1)　2021/06

DOI： 10.1038/s41467-021-20948-4 　

ISSN： 2041-1723

eISSN： 2041-1723
Totally organic electrical skin patch powered by flexible biobattery Peer-reviewed

Shotaro Yoshida, Hiroya Abe, Yuina Abe, Shinya Kusama, Kenichi Tsukada, Ryo Komatsubara, Matsuhiko Nishizawa

Journal of Physics: Energy　2　(4)　044004-044004　2020/10/08
Publisher: IOP Publishing
DOI： 10.1088/2515-7655/abb873 　

eISSN： 2515-7655
Totally transparent hydrogel-based subdural electrode with patterned salt bridge Peer-reviewed

Ayaka Nishimura, Ryota Suwabe, Yuka Ogihara, Shotaro Yoshida, Hiroya Abe, Shin-ichiro Osawa, Atsuhiro Nakagawa, Teiji Tominaga, Matsuhiko Nishizawa

Biomedical Microdevices　22　(3)　2020/09
Publisher: Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1007/s10544-020-00517-0 　

ISSN： 1387-2176

eISSN： 1572-8781
Hydrogel-based sealed microchamber arrays for rapid medium exchange and drug testing of cell spheroids Peer-reviewed

Shotaro Yoshida, Kensuke Sumomozawa, Kuniaki Nagamine, Matsuhiko Nishizawa

Biomedical Microdevices　22　(3)　2020/09
Publisher: Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1007/s10544-020-00505-4 　

ISSN： 1387-2176

eISSN： 1572-8781
Series-Connected Flexible Biobatteries for Higher-Voltage Electrical Skin Patches Peer-reviewed

Shotaro Yoshida, Takaya Mizuno, Shinya Kusama, Kaito Sato, Bibek Raut, Matsuhiko Nishizawa

ACS Applied Electronic Materials　2　(1)　170-176　2020/06

DOI： 10.1021/acsaelm.9b00671 　
Self-Moisturizing Smart Contact Lens Employing Electroosmosis Peer-reviewed

Shinya Kusama, Kaito Sato, Shotaro Yoshida, Matsuhiko Nishizawa

Advanced Materials Technologies　5　(1)　1900889　2019/11

DOI： 10.1002/admt.201900889 　
Hydrogel-Based Organic Subdural Electrode with High Conformability to Brain Surface. International-journal Peer-reviewed

Shuntaro Oribe, Shotaro Yoshida, Shinya Kusama, Shin-Ichiro Osawa, Atsuhiro Nakagawa, Masaki Iwasaki, Teiji Tominaga, Matsuhiko Nishizawa

Scientific reports　9　(1)　13379-13379　2019/09/16

DOI： 10.1038/s41598-019-49772-z 　

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A totally soft organic subdural electrode has been developed by embedding an array of poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-modified carbon fabric (PEDOT-CF) into the polyvinyl alcohol (PVA) hydrogel substrate. The mesh structure of the stretchable PEDOT-CF allowed stable structural integration with the PVA substrate. The electrode performance for monitoring electrocorticography (ECoG) was evaluated in saline solution, on ex vivo brains, and in vivo animal experiments using rats and porcines. It was demonstrated that the large double-layer capacitance of the PEDOT-CF brings low impedance at the frequency of brain wave including epileptic seizures, and PVA hydrogel substrate minimized the contact impedance on the brain. The most important unique feature of the hydrogel-based ECoG electrode was its shape conformability to enable tight adhesion even to curved, grooved surface of brains by just being placed. In addition, since the hydrogel-based electrode is totally organic, the simultaneous ECoG-fMRI measurements could be conducted without image artifacts, avoiding problems induced by conventional metallic electrodes.
Highly Efficient, Flexible Wireless-Powered Circuit Printed on a Moist, Soft Contact Lens Peer-reviewed

Taiki Takamatsu, Yunhan Chen, Toshihiko Yoshimasu, Matsuhiko Nishizawa, Takeo Miyake

ADVANCED MATERIALS TECHNOLOGIES　4　(5)　1800671-1-1800671-8　2019/05

DOI： 10.1002/admt.201800671 　

ISSN： 2365-709X
Engineered 3d electroosmotic microchannels for rapid and mass transportation of body fluids in wearable devices

Shinya Kusama, Kaito Sato, Yuya Matsui, Shotaro Yoshida, Matsuhiko Nishizawa

23rd International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences, MicroTAS 2019　1204-1205　2019
Publisher: Chemical and Biological Microsystems Society
Organic transdermal iontophoresis patch powered by serialized layer-built biofuel cells

Takaya Mizuno, Kaito Sato, Shinya Kusama, Shotaro Yoshida, Matsuhiko Nishizawa

23rd International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences, MicroTAS 2019　199-200　2019
Publisher: Chemical and Biological Microsystems Society
Hydrogel-based sealed microchambers for simple and cost-effective cell culture and drug testing

Shotaro Yoshida, Kensuke Sumomozawa, Matsuhiko Nishizawa

23rd International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences, MicroTAS 2019　1504-1505　2019
Publisher: Chemical and Biological Microsystems Society
Transscleral Sustained Ranibizumab Delivery using an Episcleral Implantable Device: Suppression of Laser-Induced Choroidal Neovascularization in Rats International-journal Peer-reviewed

Nobuhiro Nagai, Nezhad K Zhaleh, Reiko Daigaku, Saaya Saijo, Yuanhui Song, Keiko Terata, Ayako Hoshi, Matsuhiko Nishizawa, Toru Nakazawa, Hirokazu Kaji, Toshiaki Abe

International Journal of Pharmaceutics　567　118458-118458　2019

DOI： 10.1016/j.ijpharm.2019.118458 　

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Successful treatment of age-related macular diseases requires an effective controlled drug release system with less invasive route of administration in the eye to reduce the burden of frequent intravitreal injections for patients. In this study, we developed an episcleral implantable device for sustained release of ranibizumab, and evaluated its efficacy on suppression of laser-induced choroidal neovascularization (CNV) in rats. We tested both biodegradable and non-biodegradable sheet-type devices consisting of crosslinked gelatin/chitosan (Gel/CS) and photopolymerized poly(ethyleneglycol) dimethacrylate that incorporated collagen microparticles (PEGDM/COL). In vitro release studies of FITC-labeled albumin showed a constant release from PEGDM/COL sheets compared to Gel/CS sheets. The Gel/CS sheets gradually biodegraded in the sclera during the 24-week implantation; however, the PEGDM/COL sheets did not degrade. FITC-albumin was detected in the retina during 18 weeks implantation in the PEGDM/COL sheet-treated group, and was detected in the Gel/CS sheet-treated group during 6 weeks implantation. CNV was suppressed 18 weeks after application of ranibizumab-loaded PEGDM/COL sheets compared to a placebo PEGDM/COL sheet-treated group, and to the intravitreal ranibizumab-injected group. In conclusion, the PEGDM/COL sheet device suppressed CNV via a transscleral administration route for 18 weeks, indicating that prolonged sustained ranibizumab release could reduce the burden of repeated intravitreal injections.
Red Light-Promoted Skin Barrier Recovery: Spatiotemporal Evaluation by Transepidermal Potential Peer-reviewed

Yuina Abe, Hajime Konno, Shotaro Yoshida, Takeshi Yamauchi, Kenshi Yamasaki, Mitsuhiro Denda, Matsuhiko Nishizawa

PLoS ONE　14　e0219198　2019
Hydrogel Microchambers Integrated with Organic Electrodes for Efficient Electrical Stimulation of Human iPSC-derived Cardiomyocytes Peer-reviewed

Shotaro Yoshida, Kensuke Sumomozawa, Kuniaki Nagamine, Matsuhiko Nishizawa

Macromolecular Bioscience　19　(6)　1900060-1-1900060-9　2019

DOI： 10.1002/mabi.201900060 　

ISSN： 1616-5187

eISSN： 1616-5195
Transepidermal Potential of the Stretched Skin Peer-reviewed

Yuina Abe, Hajime Konno, Shotaro Yoshida, Matsuhiko Nishizawa

Journal of Biomechanical Engineering　141　084503-1-084503-4　2019
Organic Electrochromic Timer for Enzymatic Skin Patches Peer-reviewed

Hiroyuki Kai, Wataru Suda, Shotaro Yoshida, Matsuhiko Nishizawa

Biosensor and Bioelectronic　123　108-113　2019

DOI： 10.1016/j.bios.2018.07.013 　

ISSN： 0956-5663

eISSN： 1873-4235
In situ formation of injectable chitosan-gelatin hydrogels through double crosslinking for sustained intraocular drug delivery Peer-reviewed

Yuanhui Song, Nobuhiro Nagai, Saaya Saijo, Hirokazu Kaji, Matsuhiko Nishizawa, Toshiaki Abe

Materials Science and Engineering C　88　1-12　2018/07/01
Publisher: Elsevier Ltd
DOI： 10.1016/j.msec.2018.02.022 　

ISSN： 0928-4931
Soft, Wet and Ionic Microelectrode Systems Invited Peer-reviewed

Matsuhiko Nishizawa

Bull. Chem. Soc. Jpn　91　1141-1149　2018/07
A Self-Powered Supply-Sensing Biosensor Platform Using Bio Fuel Cell and Low-Voltage, Low-Cost CMOS Supply-Controlled Ring Oscillator with Inductive-Coupling Transmitter for Healthcare IoT Peer-reviewed

Kiichi Niitsu, Atsuki Kobayashi, Yuya Nishio, Kenya Hayashi, Kei Ikeda, Takashi Ando, Yudai Ogawa, Hiroyuki Kai, Matsuhiko Nishizawa, Kazuo Nakazato

IEEE Transactions on Circuits and Systems I　65　(9)　2784-2796　2018/06

DOI： 10.1109/TCSI.2018.2791516 　

ISSN： 1549-8328

eISSN： 1558-0806
Contractile Skeletal Muscle Cells Cultured with a Conducting Soft Wire for Effective, Selective Stimulation Peer-reviewed

Kuniaki Nagamine, Hirotaka Sato, Hiroyuki Kai, Hirokazu Kaji, Makoto Kanzaki, Matsuhiko Nishizawa

Scientific Reports　8　2253　2018/03
Pharmacokinetic and Safety Evaluation of a Transscleral Sustained Unoprostone Release Device in Monkey Eyes. International-journal Peer-reviewed

Nagai N, Yamada S, Kawasaki J, Koyanagi E, Saijo S, Kaji H, Nishizawa M, Nakazawa T, Abe T

Investigative ophthalmology & visual science　59　(2)　644-652　2018/02

DOI： 10.1167/iovs.17-22429 　

ISSN： 0146-0404

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Purpose: We evaluate the ocular tissue distribution and retinal toxicity of unoprostone (UNO) during 12 months, after transscleral sustained-UNO administration using a drug delivery device in monkey eyes. Methods: The device consisted of a reservoir, controlled-release cover, and a drug formulation of photopolymerized polyethylene glycol dimethacrylate. Six mg UNO was loaded into the device (length, 17 mm; width, 4.4 mm; height, 1 mm). The concentrations of M1, a primary metabolite of UNO, in the retina, choroid, vitreous, lens, aqueous humor, iris, ciliary body, and plasma were determined by liquid chromatography-tandem mass spectrometry at 3, 6, and 12 months after implantation. Retinal toxicity was evaluated by electroretinography (ERG), optical coherence tomography (OCT), and IOP at preimplantation, and at 6, 9, and 12 months after implantation. Focal ERGs were performed at 9 and 12 months after implantation. Results: M1 was detected in the choroid and retina with maximum peaks of 243.2 and 8.41 ng/g at 6 months, respectively. M1 in the ciliary body and iris was detected with maximum peaks of 7.66 and 10.4 ng/g at 6 and 12 months, respectively. Less than 1 ng/mL or ng/g of M1 was detected in the aqueous humor, vitreous, and lens. No changes were observed in retinal function as assessed by ERG, IOP, or macula thickness and retinal histology by OCT examinations during the 12-month period. No differences in focal ERG amplitudes, especially in the macula, were observed. Conclusions: The device provided intraocular sustained delivery of UNO for 12 months without producing severe retinal toxicity.
A self-deploying drug release device using polymeric films Peer-reviewed

Taro Kondo, Zhaleh Kashkouli Nezhad, Jin Suzuki, Nobuhiro Nagai, Matsuhiko Nishizawa, Toshiaki Abe, Hirokazu Kaji

Journal of Biomedical Materials Research - Part B Applied Biomaterials　106　(2)　780-786　2018/02/01
Publisher: John Wiley and Sons Inc.
DOI： 10.1002/jbm.b.33887 　

ISSN： 1552-4981 1552-4973
Fluid-Permeable Enzymatic Lactate Sensors for Micro-Volume Specimen Peer-reviewed

Hiroyuki Kai, Yuto Kato, Ryoma Toyosato, Matsuhiko Nishizawa

Analyst　143　(22)　5545-5551　2018

DOI： 10.1039/c8an00979a 　

ISSN： 0003-2654

eISSN： 1364-5528
Space-filling open microfluidic channels designed to collect water droplets Peer-reviewed

Hiroyuki Kai, Ryoma Toyosato, Matsuhiko Nishizawa

RSC Advances　8　(29)　15985-15990　2018
Publisher: Royal Society of Chemistry
DOI： 10.1039/c8ra02655f 　

ISSN： 2046-2069

eISSN： 2046-2069
Design and Experimental Verification of a 0.19 v 53 μw 65 nm CMOS Integrated Supply-Sensing Sensor with a Supply-Insensitive Temperature Sensor and an Inductive-Coupling Transmitter for a Self-Powered Bio-sensing System Using a Biofuel Cell Peer-reviewed

Atsuki Kobayashi, Kei Ikeda, Yudai Ogawa, Hiroyuki Kai, Matsuhiko Nishizawa, Kazuo Nakazato, Kiichi Niitsu

IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems　11　(6)　1313-1323　2017/12/01
Publisher: Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.
DOI： 10.1109/TBCAS.2017.2735447 　

ISSN： 1932-4545
Controlled basic fibroblast growth factor release device made of poly(ethyleneglycol) dimethacrylates for creating a subcutaneous neovascular bed for cell transplantation Peer-reviewed

Shinji Yamada, Nobuhiro Nagai, Saaya Saijo, Hirokazu Kaji, Matsuhiko Nishizawa, Kozue Imura, Masafumi Goto, Toshiaki Abe

JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH PART A　105　(11)　3017-3024　2017/11

DOI： 10.1002/jbm.a.36153 　

ISSN： 1549-3296

eISSN： 1552-4965
Accelerated Wound Healing on Skin by Electrical Stimulation with a Bioelectric Plaster Peer-reviewed

Hiroyuki Kai, Takeshi Yamauchi, Yudai Ogawa, Ayaka Tsubota, Takahiro Magome, Takeo Miyake, Kenshi Yamasaki, Matsuhiko Nishizawa

ADVANCED HEALTHCARE MATERIALS　6　(22)　1700465-1700470　2017/11

DOI： 10.1002/adhm.201700465 　

ISSN： 2192-2640

eISSN： 2192-2659
Physicochemical and biological characterization of sustained isopropyl unoprostone-release device made of poly(ethyleneglycol) dimethacrylates Peer-reviewed

Nobuhiro Nagai, Yasuko Izumida, Yoshimasa Yamazaki, Hirokazu Kaji, Junichi Kawasaki, Matsuhiko Nishizawa, Toshiaki Abe

JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE-MATERIALS IN MEDICINE　28　(7)　2017/07

DOI： 10.1007/s10856-017-5919-2 　

ISSN： 0957-4530

eISSN： 1573-4838
Enzyme/Carbon Nanotube Aqueous Mixture for Single-Step Printing of Enzyme Electrodes Peer-reviewed

Hiroyuki Kai, Yudai Ogawa, Hsieh Yun Chen, Kenji Hata, Matsuhiko Nishizawa

Austin Journal of Biosensors & Bioelectronics　3　1-5　2017/06
An Array of Porous Microneedles for Transdermal Monitoring of Intercellular Swelling Peer-reviewed

Kuniaki Nagamine, Jun Kubota, Hiroyuki Kai, Yoshinobu Ono, Matsuhiko Nishizawa

Biomedical Microdevices　19　68-74　2017/06
Microfluidic co-cultures of retinal pigment epithelial cells and vascular endothelial cells to investigate choroidal angiogenesis Peer-reviewed

Li-Jiun Chen, Shuntaro Ito, Hiroyuki Kai, Kuniaki Nagamine, Nobuhiro Nagai, Matsuhiko Nishizawa, Toshiaki Abe, Hirokazu Kaji

SCIENTIFIC REPORTS　7　3538　2017/06

DOI： 10.1038/s41598-017-03788-5 　

ISSN： 2045-2322
Intrinsically Stretchable Electrochromic Display by a Composite Film of Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) and Polyurethane Peer-reviewed

Hiroyuki Kai, Wataru Suda, Yudai Ogawa, Kuniaki Nagamine, Matsuhiko Nishizawa

ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES　9　(23)　19513-19518　2017/06

DOI： 10.1021/acsami.7b03124 　

ISSN： 1944-8244

eISSN： 1944-8252
Electrochemical manipulation of cell populations supported by biodegradable polymeric nanosheets for cell transplantation therapy Peer-reviewed

Jin Suzuki, Nobuhiro Nagai, Matsuhiko Nishizawa, Toshiaki Abe, Hirokazu Kaji

BIOMATERIALS SCIENCE　5　(2)　216-222　2017/02

DOI： 10.1039/c6bm00852f 　

ISSN： 2047-4830

eISSN： 2047-4849
Design of an Energy-Autonomous Bio-Sensing System Using a Biofuel Cell and 0.19V 53 mu W Integrated Supply-Sensing Sensor with a Supply-Insensitive Temperature Sensor and Inductive-Coupling Transmitter Peer-reviewed

Atsuki Kobayashi, Kei Ikeda, Yudai Ogawa, Matsuhiko Nishizawa, Kazuo Nakazato, Kiichi Niitsu

2017 22ND ASIA AND SOUTH PACIFIC DESIGN AUTOMATION CONFERENCE (ASP-DAC)　25-26　2017

ISSN： 2153-6961
Long-Term Protection of Genetically Ablated Rabbit Retinal Degeneration by Sustained Transscleral Unoprostone Delivery. International-journal Peer-reviewed

Nagai N, Koyanagi E, Izumida Y, Liu J, Katsuyama A, Kaji H, Nishizawa M, Osumi N, Kondo M, Terasaki H, Mashima Y, Nakazawa T, Abe T

Investigative ophthalmology & visual science　57　(15)　6527-6538　2016/12

DOI： 10.1167/iovs.16-20453 　

ISSN： 0146-0404
Totally shape-conformable electrode/hydrogel composite for on-skin electrophysiological measurements Peer-reviewed

Kuniaki Nagamine, Shun Chihara, Hiroyuki Kai, Hirokazu Kaji, Matsuhiko Nishizawa

SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL　237　49-53　2016/12

DOI： 10.1016/j.snb.2016.06.076 　

ISSN： 0925-4005
Stretchable patches and devices toward electronics on the skin

Hiroyuki Kai, Kuniaki Nagamine, Matsuhiko Nishizawa

16th International Conference on Nanotechnology - IEEE NANO 2016　917-920　2016/11/21

DOI： 10.1109/NANO.2016.7751571 　
Protective effects of sustained transscleral unoprostone delivery against retinal degeneration in S334ter rhodopsin mutant rats Peer-reviewed

Nobuhiro Nagai, Satoru Iwata, Hirokazu Kaji, Kaori Sampei, Yuki Katsukura, Hideyuki Onami, Matsuhiko Nishizawa, Toru Nakazawa, Yukihiko Mashima, Toshiaki Abe

JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH PART B-APPLIED BIOMATERIALS　104　(8)　1730-1737　2016/11

DOI： 10.1002/jbm.b.33522 　

ISSN： 1552-4973

eISSN： 1552-4981
Minimally-invasive transepidermal potentiometry with microneedle salt bridge Peer-reviewed

Yuina Abe, Kuniaki Nagamine, Mayu Nakabayashi, Hiroyuki Kai, Hirokazu Kaji, Takeshi Yamauchi, Kenshi Yamasaki, Matsuhiko Nishizawa

BIOMEDICAL MICRODEVICES　18　(4)　1-6　2016/08

DOI： 10.1007/s10544-016-0080-0 　

ISSN： 1387-2176

eISSN： 1572-8781
Organic skin patch with built-in enzymatic battery Peer-reviewed

Matsuhiko Nishizawa, Kuniaki Nagamine, Hiroyuki Kai

Proceedings of the IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS)　2016-February　505-508　2016/02/26

DOI： 10.1109/MEMSYS.2016.7421672 　

ISSN： 1084-6999
Design of an Energy-Autonomous, Disposable, Supply-Sensing Biosensor Using Bio Fuel Cell and 0.23-V 0.25-mu m Zero-Vth All-Digital CMOS Supply-Controlled Ring Oscillator with Inductive Transmitter Peer-reviewed

Kiichi Niitsu, Atsuki Kobayashi, Yudai Ogawa, Matsuhiko Nishizawa, Kazuo Nakazato

2016 21ST ASIA AND SOUTH PACIFIC DESIGN AUTOMATION CONFERENCE (ASP-DAC)　23-24　2016

ISSN： 2153-6961
Injectable Polymeric Nanosheets for Subretinal Cell Delivery Peer-reviewed

Hirokazu Kaji, Jin Suzuki, Matsuhiko Nishizawa, Nobuhiro Nagai, Toshiaki Abe

2016 IEEE 16TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON NANOTECHNOLOGY (IEEE-NANO)　267-269　2016
An Energy-Autonomous Bio-Sensing System Using a Biofuel Cell and 0.19V 53 mu W 65nm-CMOS Integrated Supply-Sensing Sensor with a Supply-Insensitive Temperature Sensor and Inductive-Coupling Transmitter Peer-reviewed

Atsuki Kobayashi, Kei Ikeda, Yudai Ogawa, Matsuhiko Nishizawa, Kazuo Nakazato, Kiichi Niitsu

PROCEEDINGS OF 2016 IEEE BIOMEDICAL CIRCUITS AND SYSTEMS CONFERENCE (BIOCAS)　148-151　2016

ISSN： 2163-4025
Hydrogel-based electrical stimulation culture system to control the engineered cellular activities driven by nano biomolecules Peer-reviewed

Nagamine K, Sato H, Kai H, Kaji H, Nishizawa M

16th International Conference on Nanotechnology - IEEE NANO 2016　232-233　2016

DOI： 10.1109/NANO.2016.7751448 　
Transscleral Controlled Delivery of Geranylgeranylaceton Using a Polymeric Device Protects Rat Retina Against Light Injury Peer-reviewed

Nobuhiro Nagai, Hirokazu Kaji, Matsuhiko Nishizawa, Toru Nakazawa, Toshiaki Abe

RETINAL DEGENERATIVE DISEASES: MECHANISMS AND EXPERIMENTAL THERAPY　854　471-477　2016

DOI： 10.1007/978-3-319-17121-0_63 　

ISSN： 0065-2598
Porous polymer microneedles with interconnecting microchannels for rapid fluid transport Peer-reviewed

Liming Liu, Hiroyuki Kai, Kuniaki Nagamine, Yudai Ogawa, Matsuhiko Nishizawa

RSC ADVANCES　6　(54)　48630-48635　2016

DOI： 10.1039/c6ra07882f 　

ISSN： 2046-2069

eISSN： 2046-2069
Stretchable biofuel cell with enzyme-modified conductive textiles Peer-reviewed

Yudai Ogawa, Yuki Takai, Yuto Kato, Hiroyuki Kai, Takeo Miyake, Matsuhiko Nishizawa

BIOSENSORS & BIOELECTRONICS　74　947-952　2015/12

DOI： 10.1016/j.bios.2015.07.063 　

ISSN： 0956-5663

eISSN： 1873-4235
Application of clotrimazole via a novel controlled release device provides potent retinal protection Peer-reviewed

Zhaleh Kashkouli Nezhad, Nobuhiro Nagai, Kotaro Yamamoto, Hirokazu Kaji, Matsuhiko Nishizawa, Hideyuki Saya, Toru Nakazawa, Toshiaki Abe

JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE-MATERIALS IN MEDICINE　26　(9)　230-237　2015/09

DOI： 10.1007/s10856-015-5561-9 　

ISSN： 0957-4530

eISSN： 1573-4838
Portable Micropatterns of Neuronal Cells Supported by Thin Hydrogel Films Peer-reviewed

Kuniaki Nagamine, Takuya Hirata, Kohei Okamoto, Yuina Abe, Hirokazu Kaji, Matsuhiko Nishizawa

ACS BIOMATERIALS SCIENCE & ENGINEERING　1　(5)　329-334　2015/05

DOI： 10.1021/acsbiomaterials.5b00020 　

ISSN： 2373-9878
Organic Transdermal Iontophoresis Patch with Built-in Biofuel Cell Peer-reviewed

Yudai Ogawa, Koichiro Kato, Takeo Miyake, Kuniaki Nagamine, Takuya Ofuji, Syuhei Yoshino, Matsuhiko Nishizawa

ADVANCED HEALTHCARE MATERIALS　4　(4)　506-510　2015/03

DOI： 10.1002/adhm.201400457 　

ISSN： 2192-2640

eISSN： 2192-2659
Hydrogel-based portable electrical stimulation culture film for skeletal muscle cells Peer-reviewed

Nagamine K, Hirata T, Kaji H, Kanzaki M, Nishizawa M

MicroTAS 2015 - 19th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences　627-629　2015
Bioactivity Monitoring Using Conductive Polymer Based Silk Electrode

SONOBE TATSUMA, TAKIZAWA YUSUKE, WATANABE SATOSHI, NISHIZAWA MATSUHIKO, TORIMITSU KEIICHI

Transactions of Japanese Society for Medical and Biological Engineering　53　(Supplement)　S259_01-S259_01　2015
Publisher: Japanese Society for Medical and Biological Engineering
DOI： 10.11239/jsmbe.53.s259_01 　

ISSN： 1347-443X

eISSN： 1881-4379

More details Close

Recently, metal electrode, such as Ag/AgCl electrode, is used for measuring the bioactivity, which is electrocardiogram and muscle potential. However, there are some problems to use the metal electrode for living body. Tissue inflammation is one of the problems in vivo, discomfort and irritation to the skin are those in vitro. Then, silk electrode, which pristine silk is coated with conductive polymer, has the possibility of solving these problems, because of its high biocompatibility and flexibility. Using silk electrode, Therefore, we could measure the muscle intercellular potential and extracellular potential to observe the bioactivity.
An Energy-Autonomous, Disposable, Big-Data-Based Supply-Sensing Biosensor Using Bio Fuel Cell and 0.23-V 0.25-mu m Zero-V-th All-Digital CMOS Supply-Controlled Ring Oscillator with Inductive Transmitter Peer-reviewed

Kiichi Niitsu, Atsuki Kobayashi, Yudai Ogawa, Matsuhiko Nishizawa, Kazuo Nakazato

2015 IEEE BIOMEDICAL CIRCUITS AND SYSTEMS CONFERENCE (BIOCAS)　596-599　2015

ISSN： 2163-4025
Highly stretchable cell-cultured hydrogel sheet Peer-reviewed

Kuniaki Nagamine, Yuina Abe, Hiroyuki Kai, Hirokazu Kaji, Matsuhiko Nishizawa

RSC ADVANCES　5　(81)　66334-66338　2015

DOI： 10.1039/c5ra11059a 　

ISSN： 2046-2069
Stretchable, transparent and molecular permeable honeycomb electrodes and their hydrogel hybrids prepared by the breath figure method and sputtering of metals Peer-reviewed

Hiroshi Yabu, Kuniaki Nagamine, Jun Kamei, Yuta Saito, Taiki Okabe, Tatsuaki Shimazaki, Matsuhiko Nishizawa

RSC ADVANCES　5　(107)　88414-88418　2015

DOI： 10.1039/c5ra18063e 　

ISSN： 2046-2069
Highly Conductive Stretchable and Biocompatible Electrode-Hydrogel Hybrids for Advanced Tissue Engineering Peer-reviewed

Masato Sasaki, Bijoy Chandapillai Karikkineth, Kuniaki Nagamine, Hirokazu Kaji, Keiichi Torimitsu, Matsuhiko Nishizawa

ADVANCED HEALTHCARE MATERIALS　3　(11)　1919-1927　2014/11

DOI： 10.1002/adhm.201400209 　

ISSN： 2192-2640

eISSN： 2192-2659
A Platform for Controlled Dual-Drug Delivery to the Retina: Protective Effects against Light-Induced Retinal Damage in Rats Peer-reviewed

Nobuhiro Nagai, Hirokazu Kaji, Hideyuki Onami, Yuki Katsukura, Yumi Ishikawa, Zhaleh Kashkouli Nezhad, Kaori Sampei, Satoru Iwata, Shuntaro Ito, Matsuhiko Nishizawa, Toru Nakazawa, Noriko Osumi, Yukihiko Mashima, Toshiaki Abe

ADVANCED HEALTHCARE MATERIALS　3　(10)　1555-1560　2014/10

DOI： 10.1002/adhm.201400114 　

ISSN： 2192-2640

eISSN： 2192-2659
Cell delivery using micropatterned ultra-thin polymeric films Peer-reviewed

Yoshihiro Mori, Toshinori Fujie, Nobuhiro Nagai, Matsuhiko Nishizawa, Ali Khademhosseini, Toshiaki Abe, Hirokazu Kaji

Transactions of Japanese Society for Medical and Biological Engineering　52　192-O-193　2014/08/17
Publisher: Japan Soc. of Med. Electronics and Biol. Engineering
DOI： 10.11239/jsmbe.52.O-192 　

ISSN： 1347-443X 1881-4379
Bonding of synthetic hydrogels with fibrin as the glue to engineer hydrogel-based biodevices Peer-reviewed

Kuniaki Nagamine, Kohei Okamoto, Hirokazu Kaji, Matsuhiko Nishizawa

JOURNAL OF BIOSCIENCE AND BIOENGINEERING　118　(1)　94-97　2014/07

DOI： 10.1016/j.jbiosc.2013.12.024 　

ISSN： 1389-1723

eISSN： 1347-4421
Miniature Enzymatic Fuel Cells Peer-reviewed

Takeo Miyake, Matsuhiko Nishizawa

Enzymatic Fuel Cells: From Fundamentals to Applications　361-373　2014/05/27
Publisher: Wiley Blackwell
DOI： 10.1002/9781118869796.ch17 　
Electroporation of Adherent Cells by Direct Lamination of Hydrogel-based Microelectrode Substrates Peer-reviewed

Daisuke Takahashi, Masato Sasaki, Kuniaki Nagamine, Keiichi Torimitsu, Matsuhiko Nishizawa

CHEMISTRY LETTERS　43　(4)　444-446　2014/04

DOI： 10.1246/cl.131083 　

ISSN： 0366-7022

eISSN： 1348-0715
Micropatterned Polymeric Nanosheets for Local Delivery of an Engineered Epithelial Monolayer Peer-reviewed

Toshinori Fujie, Yoshihiro Mori, Shuntaro Ito, Matsuhiko Nishizawa, Hojae Bae, Nobuhiro Nagai, Hideyuki Onami, Toshiaki Abe, Ali Khademhosseini, Hirokazu Kaji

ADVANCED MATERIALS　26　(11)　1699-1705　2014/03

DOI： 10.1002/adma.201304183 　

ISSN： 0935-9648

eISSN： 1521-4095
A polymeric device for controlled transscleral multi-drug delivery to the posterior segment of the eye Peer-reviewed

Nobuhiro Nagai, Hirokazu Kaji, Hideyuki Onami, Yumi Ishikawa, Matsuhiko Nishizawa, Noriko Osumi, Toru Nakazawa, Toshiaki Abe

ACTA BIOMATERIALIA　10　(2)　680-687　2014/02

DOI： 10.1016/j.actbio.2013.11.004 　

ISSN： 1742-7061

eISSN： 1878-7568
Hydrogel film with skeletal muscle cell micropatterns to develop the soft fluidic tube of the perfusion culture system Peer-reviewed

Nagamine K, Okamoto K, Hirata T, Kaji H, Kanzaki M, Nishizawa M

18th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences, MicroTAS 2014　518-520　2014
Characterization of retinal pigment epithelial cells and endothelial cells within a microfluidic device towards a retina on a chip Peer-reviewed

Kaji H, Ito S, Nagamine K, Nishizawa M, Nagai N, Abe T

18th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences, MicroTAS 2014　742-744　2014
Intrascleral Transplantation of a Collagen Sheet with Cultured Brain-Derived Neurotrophic Factor Expressing Cells Partially Rescues the Retina from Damage due to Acute High Intraocular Pressure Peer-reviewed

Toshiaki Abe, Yumi Tokita-Ishikawa, Hideyuki Onami, Yuki Katsukura, Hirokazu Kaji, Matsuhiko Nishizawa, Nobuhiro Nagai

RETINAL DEGENERATIVE DISEASES: MECHANISMS AND EXPERIMENTAL THERAPY　801　837-843　2014

DOI： 10.1007/978-1-4614-3209-8_105 　

ISSN： 0065-2598
Controlled Transscleral Dual-drug Delivery by a Polymeric Device Reduces Light-induced Retinal Damage Peer-reviewed

Nagai N, Kaji H, Zhaleh K. N, Sampei K, Iwata S, Nishizawa M, Mashima Y, Abe T

Investigative Ophthalmology & Visual Science　55　(13)　446　2014
Hydrogel-based bioassay sheets for in vitro evaluation of contraction-dependent metabolic regulation in skeletal muscle cells Peer-reviewed

Kuniaki Nagamine, Kohei Okamoto, Shingo Otani, Hirokazu Kaji, Makoto Kanzaki, Matsuhiko Nishizawa

BIOMATERIALS SCIENCE　2　(2)　252-256　2014

DOI： 10.1039/c3bm60179j 　

ISSN： 2047-4830

eISSN： 2047-4849
Surfactant-assisted direct electron transfer between multi-copper oxidases and carbon nanotube-based porous electrodes Peer-reviewed

Yudai Ogawa, Syuhei Yoshino, Takeo Miyake, Matsuhiko Nishizawa

PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS　16　(26)　13059-13062　2014

DOI： 10.1039/c4cp00872c 　

ISSN： 1463-9076

eISSN： 1463-9084
Transscleral Sustained Vasohibin-1 Delivery by a Novel Device Suppressed Experimentally-Induced Choroidal Neovascularization Peer-reviewed

Hideyuki Onami, Nobuhiro Nagai, Hirokazu Kaji, Matsuhiko Nishizawa, Yasufumi Sato, Noriko Osumi, Toru Nakazawa, Toshiaki Abe

PLoS ONE　8　(3)　e58580　2013/03/05

DOI： 10.1371/journal.pone.0058580 　

ISSN： 1932-6203
Flexible, layered biofuel cells Peer-reviewed

Takeo Miyake, Keigo Haneda, Syuhei Yoshino, Matsuhiko Nishizawa

BIOSENSORS & BIOELECTRONICS　40　(1)　45-49　2013/02

DOI： 10.1016/j.bios.2012.05.041 　

ISSN： 0956-5663

eISSN： 1873-4235
導電性高分子電極のプロセシングとバイオ応用

西澤松彦

電気化学および工業物理化学 : denki kagaku　81　(1)　31-35　2013/01/05
Publisher: The Electrochemical Society of Japan
DOI： 10.5796/electrochemistry.81.31 　

ISSN： 1344-3542
Self-powered sugar indicator using CNT-enzyme ensemble film Peer-reviewed

Y. Ogawa, S. Yoshino, K. Kato, T. Magome, T. Yamada, T. Miyake, K. Hata, M. Nishizawa

Journal of Physics: Conference Series　476　(1)　2013
Publisher: Institute of Physics Publishing
DOI： 10.1088/1742-6596/476/1/012028 　

ISSN： 1742-6596 1742-6588
Hydrogel-based imaging sensor for the assay of exercise-dependent metabolic regulation in skeletal muscle cells Peer-reviewed

Nagamine K, Okamoto K, Kaji H, Kanzaki M, Nishizawa M

17th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences, MicroTAS 2013　3　1505-1507　2013
Hydrogel-Based Contractile Electrodes for Stimulation of Cells and Tissues Peer-reviewed

Matsuhiko Nishizawa

2013 35TH ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY (EMBC)　2821-2824　2013

ISSN： 1557-170X
Molecularly Ordered Bioelectrocatalytic Composite Inside a Film of Aligned Carbon Nanotubes Peer-reviewed

Syuhei Yoshino, Takeo Miyake, Takeo Yamada, Kenji Hata, Matsuhiko Nishizawa

ADVANCED ENERGY MATERIALS　3　(1)　60-64　2013/01

DOI： 10.1002/aenm.201200422 　

ISSN： 1614-6832

eISSN： 1614-6840
Sheet-shaped biofuel cell constructed from enzyme-modified nanoengineered carbon fabric Peer-reviewed

Keigo Haneda, Syuhei Yoshino, Takuya Ofuji, Takeo Miyake, Matsuhiko Nishizawa

ELECTROCHIMICA ACTA　82　175-178　2012/11

DOI： 10.1016/j.electacta.2012.01.112 　

ISSN： 0013-4686

eISSN： 1873-3859
Impedance Sensing of Biological Processes in Mammalian Cells Peer-reviewed

Lamya Ghenim, Hirokazu Kaji, Matsuhiko Nishizawa, Xavier Gidrol

Integrated Biomaterials for Biomedical Technology　293-308　2012/08/17
Publisher: John Wiley and Sons
DOI： 10.1002/9781118482513.ch8 　
An Oxygen Responsive Microparticle-Patterned Hydrogel Sheet for Enzyme Activity Imaging Peer-reviewed

Kuniaki Nagamine, Shuntaro Ito, Mai Takeda, Shingo Otani, Matsuhiko Nishizawa

ELECTROCHEMISTRY　80　(5)　318-320　2012/05

DOI： 10.5796/electrochemistry.80.318 　

ISSN： 1344-3542

eISSN： 2186-2451
Conducting Polymer Microelectrodes Anchored to Hydrogel Films Peer-reviewed

Yuichiro Ido, Daisuke Takahashi, Masato Sasaki, Kuniaki Nagamine, Takeo Miyake, Piotr Jasinski, Matsuhiko Nishizawa

ACS MACRO LETTERS　1　(3)　400-403　2012/03

DOI： 10.1021/mz2002406 　

ISSN： 2161-1653
Sequential assembly of the functional material micropatterns on the hydrogel sheet for constructing skeletal muscle cell-based assay system Peer-reviewed

Nagamine K, Otani S, Ito S, Kaji H, Kanzaki M, Nishizawa M

Proceedings of the 16th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences, MicroTAS 2012　1054-1056　2012
Ordered molecular assembly inside carbon nanotube forest films for high-efficiency enzymatic biofuel cell Peer-reviewed

Yoshino S, Miyake T, Kaji H, Yamada T, Hata K, Nishizawa M

Proceedings of the 16th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences, MicroTAS 2012　1867-1869　2012
Exercise- And drug dose-dependent metabolic assay device using the hydrogel-supported skeletal muscle cells Peer-reviewed

Nagamine K, Kaji H, Kanzaki M, Nishizawa M

Proceedings of the 16th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences, MicroTAS 2012　383-385　2012
Enzyme-based biofuel cell designed for direct power generation from biofluids in living organisms Peer-reviewed

Miyake T, Yoshino S, Ofuji T, Kaji H, Nishizawa M

Proceedings of the 16th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences, MicroTAS 2012　1432-1434　2012
Enzymatic biofuel cell with self-regulating enzyme-nanotube ensemble films Peer-reviewed

Takeo Miyake, Syuhei Yoshino, Takeo Yamada, Kenji Hata, Matsuhiko Nishizawa

Materials Research Society Symposium Proceedings　1415　87-92　2012

DOI： 10.1557/opl.2012.208 　

ISSN： 0272-9172
Hydrogel-supported skeletal muscle cell-based bioassay system Peer-reviewed

Kuniaki Nagamine, Shingo Otani, Mai Takeda, Makoto Kanzaki, Matsuhiko Nishizawa

2011 Int. Symp. on Micro-NanoMechatronics and Human Science, Symp. on "COE for Education and Research of Micro-Nano Mechatronics", Symposium on "Hyper Bio Assembler for 3D Cellular System Innovation"　180-185　2012

DOI： 10.1109/MHS.2011.6102223 　
Enzymatic biofuel cells designed for direct power generation from biofluids in living organisms Peer-reviewed

Takeo Miyake, Keigo Haneda, Nobuhiro Nagai, Yohei Yatagawa, Hideyuki Onami, Syuhei Yoshino, Toshiaki Abe, Matsuhiko Nishizawa

ENERGY & ENVIRONMENTAL SCIENCE　4　(12)　5008-5012　2011/12

DOI： 10.1039/c1ee02200h 　

ISSN： 1754-5692

eISSN： 1754-5706
Self-Regulating Enzyme-Nanotube Ensemble Films and Their Application as Flexible Electrodes for Biofuel Cells Peer-reviewed

Takeo Miyake, Syuhei Yoshino, Takeo Yamada, Kenji Hata, Matsuhiko Nishizawa

JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY　133　(13)　5129-5134　2011/04

DOI： 10.1021/ja111517e 　

ISSN： 0002-7863
A scalable controlled-release device for transscleral drug delivery to the retina Peer-reviewed

Takeaki Kawashima, Nobuhiro Nagai, Hirokazu Kaji, Norihiro Kumasaka, Hideyuki Onami, Yumi Ishikawa, Noriko Osumi, Matsuhiko Nishizawa, Toshiaki Abe

BIOMATERIALS　32　(7)　1950-1956　2011/03

DOI： 10.1016/j.biomaterials.2010.11.006 　

ISSN： 0142-9612
Spatiotemporally controlled contraction of micropatterned skeletal muscle cells on a hydrogel sheet Peer-reviewed

Kuniaki Nagamine, Takeaki Kawashima, Soichiro Sekine, Yuichiro Ido, Makoto Kanzaki, Matsuhiko Nishizawa

LAB ON A CHIP　11　(3)　513-517　2011

DOI： 10.1039/c0lc00364f 　

ISSN： 1473-0197

eISSN： 1473-0189
Electrically induced contraction of C2C12 myotubes cultured on a porous membrane-based substrate with muscle tissue-like stiffness Peer-reviewed

Hirokazu Kaji, Takeshi Ishibashi, Kuniaki Nagamine, Makoto Kanzaki, Matsuhiko Nishizawa

BIOMATERIALS　31　(27)　6981-6986　2010/09

DOI： 10.1016/j.biomaterials.2010.05.071 　

ISSN： 0142-9612

eISSN： 1878-5905
Conducting Polymer Electrodes Printed on Hydrogel Peer-reviewed

Soichiro Sekine, Yuichiro Ido, Takeo Miyake, Kuniaki Nagamine, Matsuhiko Nishizawa

JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY　132　(38)　13174-13175　2010/09

DOI： 10.1021/ja1062357 　

ISSN： 0002-7863
Electrodes Combined with an Agarose Stamp for Addressable Micropatterning Peer-reviewed

Soichiro Sekine, Shinya Nakanishi, Takeo Miyake, Kuniaki Nagamine, Hirokazu Kaji, Matsuhiko Nishizawa

LANGMUIR　26　(13)　11526-11529　2010/07

DOI： 10.1021/la100735e 　

ISSN： 0743-7463
Preparation and characterization of collagen microspheres for sustained release of VEGF Peer-reviewed

Nobuhiro Nagai, Norihiro Kumasaka, Takeaki Kawashima, Hirokazu Kaji, Matsuhiko Nishizawa, Toshiaki Abe

JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE-MATERIALS IN MEDICINE　21　(6)　1891-1898　2010/06

DOI： 10.1007/s10856-010-4054-0 　

ISSN： 0957-4530

eISSN： 1573-4838
Micropatterning Contractile C2C12 Myotubes Embedded in a Fibrin Gel Peer-reviewed

Kuniaki Nagamine, Takeaki Kawashima, Takeshi Ishibashi, Hirokazu Kaji, Makoto Kanzaki, Matsuhiko Nishizawa

BIOTECHNOLOGY AND BIOENGINEERING　105　(6)　1161-1167　2010/04

DOI： 10.1002/bit.22636 　

ISSN： 0006-3592
Gel sheet based skeletal muscle cell culture system integrated with the microelectrode array device Peer-reviewed

Nagamine K, Kaji H, Kanzaki M, Nishizawa M

14th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences 2010, MicroTAS 2010　1　175-177　2010
Transfer of two-dimensional patterns of human umbilical vein endothelial cells into fibrin gels to facilitate vessel formation Peer-reviewed

Takeaki Kawashima, Takeshi Yokoi, Hirokazu Kaji, Matsuhiko Nishizawa

CHEMICAL COMMUNICATIONS　46　(12)　2070-2072　2010

DOI： 10.1039/b924397f 　

ISSN： 1359-7345
Directing the flow of medium in controlled cocultures of HeLa cells and human umbilical vein endothelial cells with a microfluidic device Peer-reviewed

Hirokazu Kaji, Takeshi Yokoi, Takeaki Kawashima, Matsuhiko Nishizawa

LAB ON A CHIP　10　(18)　2374-2379　2010

DOI： 10.1039/c004583g 　

ISSN： 1473-0197
Monitoring impedance changes associated with motility and mitosis of a single cell Peer-reviewed

Lamya Ghenim, Hirokazu Kaji, Yu Hoshino, Takeshi Ishibashi, Vincent Haguet, Xavier Gidrol, Matsuhiko Nishizawa

LAB ON A CHIP　10　(19)　2546-2550　2010

DOI： 10.1039/c004115g 　

ISSN： 1473-0197
Automatic, sequential power generation for prolonging the net lifetime of a miniature biofuel cell stack Peer-reviewed

Takeo Miyake, Masato Oike, Syuhei Yoshino, Yohei Yatagawa, Keigo Haneda, Matsuhiko Nishizawa

LAB ON A CHIP　10　(19)　2574-2578　2010

DOI： 10.1039/c004322b 　

ISSN： 1473-0197

eISSN： 1473-0189
Integration of QCMs for Studying Surface Science within a Microfluidic Channel

ITASAKA Yousuke, NISHIZAWA Matsuhiko, ABE Takashi

The Journal of the Institute of Electrical Engineers of Japan　129　(12)　439-443　2009/12/01
Publisher: The Institute of Electrical Engineers of Japan
DOI： 10.1541/ieejsmas.129.439 　

ISSN： 1341-8939

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This paper reports integration of quartz-crystal microbalance (QCM) sensors on a monolithic quartz crystal plate without using microfabrication. The QCM sensor used for this study is specially developed for sensing within a microfluidic channel. In this study, the distance between QCMs was optimized by monitoring frequency change caused by a mass load onto a neighboring QCM. It was found that circular shape QCM is suitable for the integration. The optimized QCM array was used for monitoring an etching of a gold electrode of the QCM by electrochemically generated oxidant. The measured phenomenon is practically useful for the cleaning of an integrated sensor within a packaged microfluidic channel.
Spatiotemporal sub-cellular biopatterning using an AFM-assisted electrochemical system Peer-reviewed

Soichiro Sekine, Hirokazu Kaji, Matsuhiko Nishizawa

ELECTROCHEMISTRY COMMUNICATIONS　11　(9)　1781-1784　2009/09

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ISSN： 1388-2481
Biofuel cell anode: NAD(+)/glucose dehydrogenase-coimmobilized ketjenblack electrode Peer-reviewed

T. Miyake, M. Oike, S. Yoshino, Y. Yatagawa, K. Haneda, H. Kaji, M. Nishizawa

CHEMICAL PHYSICS LETTERS　480　(1-3)　123-126　2009/09

DOI： 10.1016/j.cplett.2009.08.075 　

ISSN： 0009-2614

eISSN： 1873-4448
Axisymmetric polydimethysiloxane microchannels for in vitro hemodynamic studies Peer-reviewed

Rui Lima, Monica S. N. Oliveira, Takuji Ishikawa, Hirokazu Kaji, Shuji Tanaka, Matsuhiko Nishizawa, Takami Yamaguchi

BIOFABRICATION　1　(3)　035005-035005　2009/09

DOI： 10.1088/1758-5082/1/3/035005 　

ISSN： 1758-5082
Selective capture of a specific cell type from mixed leucocytes in an electrode-integrated microfluidic device Peer-reviewed

Masahiko Hashimoto, Hirokazu Kaji, Matsuhiko Nishizawa

BIOSENSORS & BIOELECTRONICS　24　(9)　2892-2897　2009/05

DOI： 10.1016/j.bios.2009.02.025 　

ISSN： 0956-5663

eISSN： 1873-4235
Red blood cell motions in high-hematocrit blood flowing through a stenosed microchannel Peer-reviewed

H. Fujiwara, T. Ishikawa, R. Lima, N. Matsuki, Y. Imai, H. Kaji, M. Nishizawa, T. Yamaguchi

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ISSN： 0021-9290
Localized electrical stimulation to C2C12 myotubes cultured on a porous membrane-based substrate Peer-reviewed

Takeshi Ishibashi, Yu Hoshino, Hirokazu Kaji, Makoto Kanzaki, Masaaki Sato, Matsuhiko Nishizawa

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Microfluidic biofuel cells: Series-connection with superhydrophobic air valves Peer-reviewed

M. Togo, K. Morimoto, T. Abe, H. Kaji, M. Nishizawa

TRANSDUCERS 2009 - 15th International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems　2102-2105　2009

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Evaluation of a cleaning process inside a microfluidic channel using a single-chip QCM array Peer-reviewed

Abe T, Itasaka Y, Kaji H, Nishizawa M

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Electrochemical In-Situ Micropatterning of Cells and Polymers Peer-reviewed

M. Nishizawa, H. Kaji, S. Sekine

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ISSN： 1680-0737
Controlled cocultures of HeLa cells and human umbilical vein endothelial cells on detachable substrates Peer-reviewed

Hirokazu Kaji, Takeshi Yokoi, Takeaki Kawashima, Matsuhiko Nishizawa

LAB ON A CHIP　9　(3)　427-432　2009

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ISSN： 1473-0197
Confocal micro-PTV Measurements of Blood Flow in a Circular PDMS Microchannel

R. Lima, T. Ishikawa, H. Kaji, Y. Imai, S. Wada, M. Nishizawa, T. Yamaguchi

Bioengineering 08 Book of Abstracts　166　2008/09/01
Integration of an electrochemical-based biolithography technique into an AFM system Peer-reviewed

Soichiro Sekine, Hirokazu Kaji, Matsuhiko Nishizawa

ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY　391　(8)　2711-2716　2008/08

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Conducting polymer-based electrodes for controlling cellular functions Peer-reviewed

Matsuhiko Nishizawa, Takahiro Kitazume, Hirokazu Kaji

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ISSN： 1344-3542
Patterning adherent cells within microchannels by combination of electrochemical biolithography technique and repulsive dielectrophoretic force Peer-reviewed

Hirokazu Kaji, Masahiko Hashimoto, Soichiro Sekine, Takeaki Kawashima, Matsuhiko Nishizawa

ELECTROCHEMISTRY　76　(8)　555-558　2008/08

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ISSN： 1344-3542
Structural studies of enzyme-based microfluidic biofuel cells Peer-reviewed

Makoto Togo, Akimasa Takamura, Tatsuya Asai, Hirokazu Kaji, Matsuhiko Nishizawa

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Control of cellular adhesion within microfluidic device using electrochemical biolithography and dielectrophoresis for cell-based assay Peer-reviewed

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Patterning adherent cells within microchannels by combination of electrochemical biolithography and dielectrophoresis Peer-reviewed

Kaji H, Hashimoto M, Nishizawa M

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Localized immobilization of proteins onto microstructures within a preassembled microfluidic device Peer-reviewed

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Tracking of red blood cells in microchannel with stenosis by confocal micro PTV system Peer-reviewed

H. Fujiwara, T. Ishikawa, R. Lima, Y. Imai, N. Matsuki, H. Kaji, D. Mori, M. Nishizawa, T. Yamaguchi

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Blood flow in microchannel with stenosis measured by a confocal micro PTV system Peer-reviewed

H. Fujiwara, T. Ishikawa, R. Lima, Y. Imai, N. Matsuki, H. Kaji, D. Mori, M. Nishizawa, T. Yamaguchi

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A porous membrane-based culture substrate for localized in situ electroporation of adherent mammalian cells Peer-reviewed

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Observation of the Blood Flow in Microchannel with Stenosis by Confocal-Micro-PIV Peer-reviewed

H. Fujiwara, T. Ishikawa, R. Lima, H. Kaji, N. Matsuki, Y. Imai, M. Nishizawa, T. Yamaguchi

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Stepwise formation of patterned cell co-cultures in silicone tubing Peer-reviewed

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Matsuhiko Nishizawa, Takashi Kamiya, Hyuma Nozaki, Hirokazu Kaji

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An enzyme-based microfluidic biofuel cell using vitamin K-3-mediated glucose oxidation Peer-reviewed

Makoto Togo, Akimasa Takamura, Tatsuya Asai, Hirokazu Kaji, Matsuhiko Nishizawa

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Electrodeposition of anchored polypyrrole film on microelectrodes and stimulation of cultured cardiac myocytes Peer-reviewed

Matsuhiko Nishizawa, Hyuma Nozaki, Hirokazu Kaji, Takahiro Kitazume, Noriyuki Kobayashi, Takeshi Ishibashi, Takashi Abe

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Arrangement of cells within semi-closed space with microelectrode-based technique

Masahiko Hashimoto, Soichiro Sekine, Takeaki Kawashima, Hirokazu Kaji, Matsuhiko Nishizawa

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Matsuhiko Nishizawa, Takashi Kamiya, Soichiro Sekine, Takeaki Kawashima, Hirokazu Kaji, Takashi Abe

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Generation of patterned cell Co-cultures in silicone tubing using a microelectrode technique and electrostatic assembly Peer-reviewed

Hirokazu Kaji, Soichiro Sekine, Masahiko Hashimoto, Takeaki Kawashima, Matsuhiko Nishizawa

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Generation of patterned cell co-cultures in silicone tubing using a microelectrode technique and electrostatic assembly Peer-reviewed

Hirokazu Kaji, Soichiro Sekine, Masahiko Hashimoto, Takeaki Kawashima, Matsuhiko Nishizawa

2007 ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY, VOLS 1-16　5861-5864　2007

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Generation of patterned cell co-cultures inside tubular structure using electrochemical biolithography and electrostatic assembly Peer-reviewed

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2007 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON MICRO-NANO MECHATRONICS AND HUMAN SCIENCE, VOLS 1 AND 2　187-192　2007

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Structure and electron density analysis of electrochemically and chemically delithiated LiCoO(2) single crystals Peer-reviewed

Yasuhiko Takahashi, Norihito Kijima, Kaoru Dokko, Matsuhiko Nishizawa, Isamu Uchida, Junji Akimoto

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Patterning cellular motility using an electrochemical technique and a geometrically confined environment Peer-reviewed

Hirokazu Kaji, Takeaki Kawashima, Matsuhiko Nishizawa

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On-demand patterning of protein matrixes inside a microfluidic device Peer-reviewed

Hirokazu Kaji, Masahiko Hashimoto, Matsuhiko Nishizawa

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Erratum to "Amperometric nitric oxide microsensor using two-dimensional cross-linked Langmuir-Blodgett films of polysiloxane copolymer" [Sens. Actuators B 108 (1-2) (2005) 384-388] (DOI:10.1016/j.snb.2004.12.095)

Dai Kato, Masashi Kunitake, Matsuhiko Nishizawa, Tomokazu Matsue, Fumio Mizutani

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Development of a cell culture system for dynamically controlling cell motility Peer-reviewed

Kaji H, Kawashima T, Nishizawa M

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Integration of antibody arrays into a preassembled microfluidic device for on-demand immunoassay Peer-reviewed

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Micro Total Analysis Systems - Proceedings of MicroTAS 2006 Conference: 10th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences　846-848　2006
An electrochemical microsystem for manipulating living cells Peer-reviewed

Hirokazu Kaji, Masahiko Hashimoto, Takeaki Kawashima, Takashi Abe, Matsuhiko Nishizawa

FUTURE MEDICAL ENGINEERING BASED ON BIONANOTECHNOLOGY, PROCEEDINGS　3-+　2006
Electrochemical approach to pattern cells within three-dimensional microstructures Peer-reviewed

Matsuhiko Nishizawa, Takashi Abe, Hirokazu Kaji

2006 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON MICRO-NANOMECHATRONICS AND HUMAN SCIENCE　242-+　2006

ISSN： 2474-378X

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Enzyme-based glucose biofuel cell using vitamin K-3-immobilized polymer as electron mediator Peer-reviewed

Makoto Togo, Tatsuya Asai, Fuyuki Sato, Hirokazu Kaji, Takashi Abe, Matsuhiko Nishizawa

FUTURE MEDICAL ENGINEERING BASED ON BIONANOTECHNOLOGY, PROCEEDINGS　173-+　2006
Electrochemical nitric oxide microsensors based on two-dimensional cross-linked polymeric LB films of oligo(dimethylsiloxane) copolymer

Dai Kato, Masashi Kunitake, Matsuhiko Nishizawa, Tomokazu Matsue, Fumio Mizutani

Electrochimica Acta　51　938-942　2005/11/10

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Localized chemical stimulation of cellular micropatterns using a porous membrane-based culture substrate Peer-reviewed

K Takoh, T Ishibashi, T Matsue, M Nishizawa

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Amperometric nitric oxide microsensor using two-dimensional cross-linked Langmuir-Blodgett films of polysiloxane copolymer Peer-reviewed

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SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL　108　(1-2)　384-388　2005/07

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Three-dimensional micro-culture system with a silicon-based cell array device for multi-channel drug sensitivity test Peer-reviewed

Y Torisawa, H Shiku, T Yasukawa, M Nishizawa, T Matsue

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Enzyme-based glucose fuel cell using Vitamin K-3-immobilized polymer as an electron mediator Peer-reviewed

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Elcrochemical bio-lithography for in-situ immobilization of proteins and cells within microchannels Peer-reviewed

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Electrochemical bio-lithography for controlling bionic interfaces Peer-reviewed

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Electrochemical approach to pattern proteins and cells within microchannels Peer-reviewed

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Electrochemical bio-lithography for in situ control of cellular adhesion and growth on a chip Peer-reviewed

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Selective permeable membrane based on two dimensional cross-linked polysiloxane LB films for nitric oxide sensor

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Microstamp-based micromachining for modulation of growth of cultured neuronal cells Peer-reviewed

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Pharmacological characterization of micropatterned cardiac myocytes Peer-reviewed

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Monitoring the cellular activity of a cultured single cell by scanning electrochemical microscopy (SECM). A comparison with fluorescence viability monitoring Peer-reviewed

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Imaging of enzyme activity by scanning electrochemical microscope equipped with a feedback control for substrate-probe distance Peer-reviewed

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Scanning electrochemical microscopy-based drug sensitivity test for a cell culture integrated in silicon microstructures Peer-reviewed

YS Torisawa, T Kaya, Y Takii, D Oyamatsu, M Nishizawa, T Matsue

ANALYTICAL CHEMISTRY　75　(9)　2154-2158　2003/05

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ISSN： 0003-2700
Imaging of immobilized enzyme spots by scanning chemiluminescence microscopy with electrophoretic injection Peer-reviewed

Y Hirano, Y Mitsumori, D Oyamatsu, M Nishizawa, T Matsue

BIOSENSORS & BIOELECTRONICS　18　(5-6)　587-590　2003/05

DOI： 10.1016/S0956-5663(03)00031-9 　

ISSN： 0956-5663
Intracellular Ca2+ imaging for micropatterned cardiac myocytes Peer-reviewed

H Kaji, K Takoh, M Nishizawa, T Matsue

BIOTECHNOLOGY AND BIOENGINEERING　81　(6)　748-751　2003/03

DOI： 10.1002/bit.10521 　

ISSN： 0006-3592
A valveless switch for microparticle sorting with laminar flow streams and electrophoresis perpendicular to the direction of fluid stream Peer-reviewed

T Takahashi, S Ogata, M Nishizawa, T Matsue

ELECTROCHEMISTRY COMMUNICATIONS　5　(2)　175-177　2003/02

DOI： 10.1016/S1388-2481(03)00002-X 　

ISSN： 1388-2481
Structure and Electron Density Analysis of Lithium Manganese Oxides by Single-Crystal X-ray Diffraction Peer-reviewed

Y. Takahashi, J. Akimoto, Y. Gotoh, K. Dokko, M. Nishizawa, I. Uchida

J. Phys. Soc. Jpn.　72　1483-1490　2003

DOI： 10.1143/JPSJ.72.1483 　
Localized chemical stimulation to micropatterned cells using multiple laminar fluid flows Peer-reviewed

H Kaji, M Nishizawa, T Matsue

LAB ON A CHIP　3　(3)　208-211　2003

DOI： 10.1039/b304350a 　

ISSN： 1473-0189
Fabrication of microbial chip using collagen gel microstructure Peer-reviewed

T Kaya, K Nagamine, D Oyamatsu, H Shiku, M Nishizawa, T Matsue

LAB ON A CHIP　3　(4)　313-317　2003

DOI： 10.1039/b309349b 　

ISSN： 1473-0189
Micropatterned HeLa cell culture on PEG monolayer-coated glass substrates Peer-reviewed

M Nishizawa, A Takahashi, H Kaji, T Matsue

CHEMISTRY LETTERS　(9)　904-905　2002/09

DOI： 10.1246/cl.2002.904 　

ISSN： 0366-7022

eISSN： 1348-0715
Simultaneous detection of uric acid and glucose on a dual-enzyme chip using scanning electrochemical microscopy/scanning chemiluminescence microscopy Peer-reviewed

S Kasai, Y Hirano, N Motochi, H Shiku, M Nishizawa, T Matsue

ANALYTICA CHIMICA ACTA　458　(2)　263-270　2002/05

DOI： 10.1016/S0003-2670(02)00064-8 　

ISSN： 0003-2670
Micropatterning of HeLa cells on glass substrates and evaluation of respiratory activity using microelectrodes Peer-reviewed

M Nishizawa, K Takoh, T Matsue

LANGMUIR　18　(9)　3645-3649　2002/04

DOI： 10.1021/la011576k 　

ISSN： 0743-7463
Microvoltammetric study of electrochemical properties of a single spherical nickel hydroxide particle Peer-reviewed

HS Kim, T Itoh, M Nishizawa, M Mohamedi, M Umeda, Uchida, I

INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY　27　(3)　295-300　2002/03

DOI： 10.1016/S0360-3199(01)00118-5 　

ISSN： 0360-3199
Rapid evaluation of charge/discharge properties for lithium manganese oxide particles at elevated temperatures Peer-reviewed

K Dokko, S Horikoshi, T Itoh, M Nishizawa, T Abe, M Umeda, Uchida, I

JOURNAL OF SOLID STATE ELECTROCHEMISTRY　6　(3)　188-193　2002/03

DOI： 10.1007/s100080100216 　

ISSN： 1432-8488
Microspots of GOD-HRP bienzyme for scanning chemiluminescence microscopy with higher resolution Peer-reviewed

Y Hirano, S Kasai, M Nishizawa, T Matsue

ELECTROCHEMISTRY　69　(12)　946-948　2001/12

ISSN： 1344-3542
A microbial chip combined with scanning electrochemical microscopy Peer-reviewed

T Kaya, M Nishizawa, T Yasukawa, M Nishiguchi, T Onouchi, T Matsue

BIOTECHNOLOGY AND BIOENGINEERING　76　(4)　391-394　2001/11

DOI： 10.1002/bit.10085 　

ISSN： 0006-3592
Electrochemical studies of Li-ion extraction and insertion of LiMn2O4 single crystal Peer-reviewed

K Dokko, M Nishizawa, M Mohamedi, M Umeda, Uchida, I, J Akimoto, Y Takahashi, Y Gotoh, S Mizuta

ELECTROCHEMICAL AND SOLID STATE LETTERS　4　(9)　A151-A153　2001/09

DOI： 10.1149/1.1389875 　

ISSN： 1099-0062
Controlling ion-transport selectivity in gold nanotubule membranes Peer-reviewed

CR Martin, M Nishizawa, K Jirage, MS Kang, SB Lee

ADVANCED MATERIALS　13　(18)　1351-1362　2001/09

DOI： 10.1002/1521-4095(200109)13:18<1351::AID-ADMA1351>3.0.CO;2-W 　

ISSN： 0935-9648
In situ SERS spectroscopy of Ag-modified pyrolytic graphite in organic electrolytes Peer-reviewed

T Itoh, K Abe, M Mohamedi, M Nishizawa, Uchida, I

JOURNAL OF SOLID STATE ELECTROCHEMISTRY　5　(5)　328-333　2001/07

DOI： 10.1007/s100080000139 　

ISSN： 1432-8488
Recent investigations on thin films and single particles of transition metal oxides for lithium batteries Peer-reviewed

Uchida, I, M Mohamedi, K Dokko, M Nishizawa, T Itoh, M Umeda

JOURNAL OF POWER SOURCES　97-8　518-524　2001/07

DOI： 10.1016/S0378-7753(01)00724-8 　

ISSN： 0378-7753
Kinetic characterization of single particles of LiCoO2 by AC impedance and potential step methods Peer-reviewed

K Dokko, M Mohamedi, Y Fujita, T Itoh, M Nishizawa, M Umeda, Uchida, I

JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY　148　(5)　A422-A426　2001/05

DOI： 10.1149/1.1359197 　

ISSN： 0013-4651
Investigations of the transport properties of gold nanotubule membranes Peer-reviewed

CR Martin, M Nishizawa, K Jirage, M Kang

JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B　105　(10)　1925-1934　2001/03

DOI： 10.1021/jp003486e 　

ISSN： 1089-5647
Explicit analysis of impedance spectra related to thin films of spinel LiMn2O4 Peer-reviewed

M Mohamedi, D Takahashi, T Uchiyama, T Itoh, M Nishizawa, Uchida, I

JOURNAL OF POWER SOURCES　93　(1-2)　93-103　2001/02

DOI： 10.1016/S0378-7753(00)00551-6 　

ISSN： 0378-7753

eISSN： 1873-2755
Amorphous tin oxide films: preparation and characterization as an anode active material for lithium ion batteries Peer-reviewed

M Mohamedi, SJ Lee, D Takahashi, M Nishizawa, T Itoh, Uchida, I

ELECTROCHIMICA ACTA　46　(8)　1161-1168　2001/01

DOI： 10.1016/S0013-4686(00)00702-7 　

ISSN： 0013-4686
Immunoassay of the MRSA-related toxic protein, leukocidin, with scanning electrochemical microscopy Peer-reviewed

S Kasai, A Yokota, HF Zhou, M Nishizawa, K Niwa, T Onouchi, T Matsue

ANALYTICAL CHEMISTRY　72　(23)　5761-5765　2000/12

DOI： 10.1021/ac000895y 　

ISSN： 0003-2700
Microvoltammetry for cathode materials at elevated temperatures: electrochemical stability of single particles Peer-reviewed

K Dokko, S Horikoshi, T Itoh, M Nishizawa, M Mohamedi, Uchida, I

JOURNAL OF POWER SOURCES　90　(1)　109-115　2000/09

DOI： 10.1016/S0378-7753(00)00456-0 　

ISSN： 0378-7753

eISSN： 1873-2755
Electric-field dependent redox electron transfer in an organic solid: study of carrier photogeneration efficiency Peer-reviewed

M Umeda, M Nishizawa, T Itoh, Selman, JR, Uchida, I

CHEMICAL PHYSICS LETTERS　326　(3-4)　219-224　2000/08

DOI： 10.1016/S0009-2614(00)00766-1 　

ISSN： 0009-2614

eISSN： 1873-4448
Electrochemical quartz crystal microbalance investigations of LiMn2O4 thin films at elevated temperatures Peer-reviewed

T Uchiyama, M Nishizawa, T Itoh, Uchida, I

JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY　147　(6)　2057-2060　2000/06

DOI： 10.1149/1.1393485 　

ISSN： 0013-4651
Electrochemical in-situ conductivity measurements for thin film of Li1-xMn2O4 spinel Peer-reviewed

M Nishizawa, T Ise, H Koshika, T Itoh, Uchida, I

CHEMISTRY OF MATERIALS　12　(5)　1367-1371　2000/05

DOI： 10.1021/cm990696z 　

ISSN： 0897-4756
In situ observation of LiNiO2 single-particle fracture during Li-ion extraction and insertion Peer-reviewed

K Dokko, M Nishizawa, S Horikoshi, T Itoh, M Mohamedi, Uchida, I

ELECTROCHEMICAL AND SOLID STATE LETTERS　3　(3)　125-127　2000/03

DOI： 10.1149/1.1390977 　

ISSN： 1099-0062
High-Speed voltammetry of Mn-doped LiCoO2 using a microelectrode technique Peer-reviewed

S Waki, K Dokko, T Itoh, M Nishizawa, T Abe, Uchida, I

JOURNAL OF SOLID STATE ELECTROCHEMISTRY　4　(4)　205-209　2000/03

DOI： 10.1007/s100080050196 　

ISSN： 1432-8488
High temperature in situ Raman spectroscopy of oxide species in molten (Li + K) carbonate eutectic Peer-reviewed

T Itoh, K Abe, Y Hisamitsu, M Mohamedi, M Nishizawa, T Abe, P Tomczyk, Uchida, I

CHEMISTRY LETTERS　(10)　1115-1116　1999/10

DOI： 10.1246/cl.1999.1115 　

ISSN： 0366-7022

eISSN： 1348-0715
In situ conductance measurement to investigate roles of conductive additives in lithium ion battery electrodes Peer-reviewed

M Nishizawa, H Koshika, T Itoh, M Mohamedi, T Abe, Uchida, I

ELECTROCHEMISTRY COMMUNICATIONS　1　(9)　375-378　1999/09

ISSN： 1388-2481
Electrochemical formation of a polyaniline-analogue monolayer on a gold electrode Peer-reviewed

S Kuwabata, R Fukuzaki, M Nishizawa, CR Martin, H Yoneyama

LANGMUIR　15　(20)　6807-6812　1999/09

DOI： 10.1021/la981719b 　

ISSN： 0743-7463
Microvoltammetric study of electrochemical hydrogenation of a surface-treated Mg2Ni alloy single particle Peer-reviewed

HS Kim, M Nisizawa, T Itoh, Uchida, I

BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN　72　(7)　1643-1646　1999/07

DOI： 10.1246/bcsj.72.1643 　

ISSN： 0009-2673

eISSN： 1348-0634
Electrochemical quartz crystal microbalance for insertion/extraction of lithium in spinel LiMn2O4 thin films Peer-reviewed

M Nishizawa, T Uchiyama, T Itoh, T Abe, Uchida, I

LANGMUIR　15　(15)　4949-4951　1999/07

DOI： 10.1021/la990270z 　

ISSN： 0743-7463
Ion- and electron-transport properties of a single particle of disordered carbon during the lithium insertion reaction Peer-reviewed

M Nishizawa, H Koshika, R Hashitani, T Itoh, T Abe, Uchida, I

JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B　103　(24)　4933-4936　1999/06

DOI： 10.1021/jp990604t 　

ISSN： 1089-5647
Microelectrode-based characterization systems: Application to lithium ion battery materials Peer-reviewed

M Nishizawa, Uchida, I

ELECTROCHEMISTRY　67　(5)　420-426　1999/05

ISSN： 1344-3542
Effects of surface charges and surface states of chemically modified cadmium sulfide nanoparticles immobilized to gold electrode substrate on photoinduced charge transfers Peer-reviewed

M Miyake, T Torimoto, M Nishizawa, T Sakata, H Mori, H Yoneyama

LANGMUIR　15　(8)　2714-2718　1999/04

DOI： 10.1021/la9807762 　

ISSN： 0743-7463
Preparation and photoelectrochemical properties of two-dimensionally organized CdS nanoparticle thin films Peer-reviewed

T Torimoto, N Tsumura, M Miyake, M Nishizawa, T Sakata, H Mori, H Yoneyama

LANGMUIR　15　(5)　1853-1858　1999/03

DOI： 10.1021/la9811721 　

ISSN： 0743-7463
Chronoamperometric Studies of LiCoO2 and LiNiO2 Particles during Lithium-Ion Insertion/Extraction

K. Dokko, S. Horikoshi, M. Nishizawa, T. Itoh, T. Abe, I. Uchida

The Electrochemical Society Proceedings　99　(25)　290-297　1999
Publisher: ELECTROCHEMICAL SOCIETY INC
Fabrication of mesophase pitch carbon thin film electrodes and the effect of heat treatment on electrochemical lithium insertion and extraction Peer-reviewed

SJ Lee, M Nishizawa, Uchida, I

ELECTROCHIMICA ACTA　44　(14)　2379-2383　1999

DOI： 10.1016/S0013-4686(98)00373-9 　

ISSN： 0013-4686
Microelectrode-based characterization systems for advanced materials in battery and sensor applications Peer-reviewed

M Nishizawa, Uchida, I

ELECTROCHIMICA ACTA　44　(21-22)　3629-3637　1999

DOI： 10.1016/S0013-4686(99)00066-3 　

ISSN： 0013-4686
Microelectrode techniques for in situ measurements on electrical conductance of a carbon particle and its composite film during electrochemical lithium insertion/extraction Peer-reviewed

M Nishizawa, H Koshika, Uchida, I

JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B　103　(1)　192-196　1999/01

DOI： 10.1021/jp983454f 　

ISSN： 1089-5647
Single particle electrochemistry for hydrogen storage alloys, MmNi(3.55)Co(0.75)Mn(0.4)Al(0.3) Peer-reviewed

HS Kim, M Nishizawa, Uchida, I

ELECTROCHIMICA ACTA　45　(3)　483-488　1999

DOI： 10.1016/S0013-4686(99)00269-8 　

ISSN： 0013-4686
Electrochemical insertion behavior of lithium ions into mesophase pitch carbon films prepared by electrostatic spray deposition Peer-reviewed

SJ Lee, T Itoh, M Nishizawa, K Yamada, Uchida, I

DENKI KAGAKU　66　(12)　1276-1280　1998/12

ISSN： 0366-9297
High resolution cyclic voltammograms of LiMn2-x NixO4 with a microelectrode technique Peer-reviewed

K Dokko, M Nishizawa, Uchida, I

DENKI KAGAKU　66　(12)　1188-1193　1998/12

ISSN： 0366-9297
Photoelectrochemical properties of size-quantized CdS thin films prepared by an electrochemical method Peer-reviewed

T Torimoto, S Nagakubo, M Nishizawa, H Yoneyama

LANGMUIR　14　(25)　7077-7081　1998/12

DOI： 10.1021/la980364t 　

ISSN： 0743-7463
Electrochemical studies of spinel LiMn2O4 films prepared by electrostatic spray deposition Peer-reviewed

M Nishizawa, T Uchiyama, K Dokko, K Yamada, T Matsue, Uchida, I

BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN　71　(8)　2011-2015　1998/08

DOI： 10.1246/bcsj.71.2011 　

ISSN： 0009-2673

eISSN： 1348-0634
Irreversible conductivity change of Li1-xCoO2 on electrochemical lithium insertion/extraction, desirable for battery applications Peer-reviewed

M Nishizawa, S Yamamura, T Itoh, Uchida, I

CHEMICAL COMMUNICATIONS　16　(16)　1631-1632　1998/08

DOI： 10.1039/a802962h 　

ISSN： 1359-7345
In situ conductivity measurements of LiMn2O4 thin films during lithium insertion/extraction by using interdigitated microarray electrodes Peer-reviewed

S Yamamura, H Koshika, M Nishizawa, T Matsue, Uchida, I

JOURNAL OF SOLID STATE ELECTROCHEMISTRY　2　(4)　211-215　1998/07

DOI： 10.1007/s100080050090 　

ISSN： 1432-8488
Measurements of chemical diffusion coefficient of lithium ion in graphitized mesocarbon microbeads using a microelectrode Peer-reviewed

M Nishizawa, R Hashitani, T Itoh, T Matsue, Uchida, I

ELECTROCHEMICAL AND SOLID STATE LETTERS　1　(1)　10-12　1998/07

ISSN： 1099-0062
Photo-assisted lithium insertion to Li1-XMn2O4 film electrodes Peer-reviewed

S Yamamura, H Koshika, M Nishizawa, T Matsue, Uchida, I

CHEMISTRY LETTERS　(6)　495-496　1998/06

DOI： 10.1246/cl.1998.495 　

ISSN： 0366-7022

eISSN： 1348-0715
Underpotential deposition of silver onto gold substrates covered with self-assembled monolayers of alkanethiols to induce intervention of the silver between the monolayer and the gold substrate Peer-reviewed

D Oyamatsu, M Nishizawa, S Kuwabata, H Yoneyama

LANGMUIR　14　(12)　3298-3302　1998/06

DOI： 10.1021/la970984e 　

ISSN： 0743-7463
Underpotential deposition of copper on gold electrodes through self-assembled monolayers of propanethiol Peer-reviewed

M Nishizawa, T Sunagawa, H Yoneyama

LANGMUIR　13　(20)　5215-5217　1997/10

DOI： 10.1021/la970545f 　

ISSN： 0743-7463
Selective desorption of 3-mercaptopropionic acid from a mixed monolayer with hexadecanethiol assembled on a gold electrode Peer-reviewed

M Nishizawa, T Sunagawa, H Yoneyama

JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY　436　(1-2)　213-218　1997/10

DOI： 10.1016/S0022-0728(97)00329-X 　

ISSN： 0022-0728
Template synthesis of polypyrrole-coated spinel LiMn2O4 nanotubules and their properties as cathode active materials for lithium batteries Peer-reviewed

M Nishizawa, K Mukai, S Kuwabata, CR Martin, H Yoneyama

JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY　144　(6)　1923-1927　1997/06

DOI： 10.1149/1.1837722 　

ISSN： 0013-4651
Characterization of covalently immobilized Q-CdS particles on Au(111) by scanning tunneling microscopy and tunneling spectroscopy with high reproducibility Peer-reviewed

M Miyake, H Matsumoto, M Nishizawa, T Sakata, H Mori, S Kuwabata, H Yoneyama

LANGMUIR　13　(4)　742-746　1997/02

DOI： 10.1021/la960702v 　

ISSN： 0743-7463
Photoimage formation in a TiO2 particle-incorporated prussian blue film Peer-reviewed

M Nishizawa, S Kuwabata, H Yoneyama

JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY　143　(11)　3462-3465　1996/11

ISSN： 0013-4651
Microarray Electrode-Based Microsensors

NISHIZAWA Matsuhiko, MATSUE Tomokazu, UCHIDA Isamu

Jitsumu Hyomen Gijutsu　46　(9)　789-793　1995/09/01
Publisher: The Surface Finishing Society of Japan
DOI： 10.4139/sfj.46.789 　

ISSN： 0915-1869
DEVELOPMENT OF CONDUCTOMETRIC ENZYME SENSORS USING MICROARRAY ELECTRODES Peer-reviewed

T MATSUE, M NISHIZAWA, UCHIDA, I

NIPPON KAGAKU KAISHI　(7)　493-501　1995/07

ISSN： 0369-4577
Photyomemory Behavior of Microarray Electrode Coated with Polypyrrole Film Peer-reviewed

M. Shibuya, M. Nishizawa, T. Matsue, I. Uchida

Hyomen Gijutsu　46　(7)　659-662　1995/07
Publisher: The Surface Finishing Society of Japan
DOI： 10.4139/sfj.46.659 　

ISSN： 0915-1869

More details Close

We fabricated an electrochemical photo memory device using a Pt-TiO₂-Pt microarray electrode coated with a polypyrrole film. The TiO₂ microband electrode, positioned between two comb-shaped Pt electrodes, was an n-type semiconductor to oxidize the polypyrrole film under light irradiation. Because oxidation enhances the conductivity of polypyrrole, light irradiation is detected by the increase in the conductivity of polypyrrole between the two Pt comb electrodes. Enhanced conductivity remained even after light irradiation was terminated. This photo memory behavior was observed when the potential of the titanium oxide electrode was set to -0.3V vs. SCE.
METAL NANOTUBULE MEMBRANES WITH ELECTROCHEMICALLY SWITCHABLE ION-TRANSPORT SELECTIVITY Peer-reviewed

M NISHIZAWA, VP MENON, CR MARTIN

SCIENCE　268　(5211)　700-702　1995/05

DOI： 10.1126/science.268.5211.700 　

ISSN： 0036-8075
ELECTROCATALYTIC OXIDATION OF ALCOHOL AT A POLYPYRROLE DIAPHRAGM ELECTRODE COATED WITH DIAPHORASE AND ALCOHOL-DEHYDROGENASE Peer-reviewed

Y MIWA, M NISHIZAWA, T MATSUE, UCHIDA, I

DENKI KAGAKU　62　(12)　1256-1257　1994/12

ISSN： 0366-9297
ELECTROCHEMICAL IN-SITU CONDUCTIVITY MEASUREMENT OF C-60 FILMS IN ACETONITRILE CONTAINING M(BPY)(3)(2+) (M=FE, NI, RU, OR OS) Peer-reviewed

M NISHIZAWA, K TOMURA, T MATSUE, UCHIDA, I

JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY　379　(1-2)　233-237　1994/12

DOI： 10.1016/0022-0728(94)87143-4 　

ISSN： 0022-0728
A CONDUCTOMETRIC GLUCOSE SENSOR-BASED ON A TWIN-MICROBAND ELECTRODE COATED WITH A POLYANILINE THIN-FILM Peer-reviewed

Y MIWA, M NISHIZAWA, T MATSUE, UCHIDA, I

BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN　67　(10)　2864-2866　1994/10

DOI： 10.1246/bcsj.67.2864 　

ISSN： 0009-2673

eISSN： 1348-0634
CRYSTALLOGRAPHIC CHANGES OF C-60 FILM INDUCED BY ELECTROCHEMICAL DOPING OF TETRA-N-BUTYLAMMONIUM IONS Peer-reviewed

K TOMURA, M NISHIZAWA, D TAKEMURA, T MATSUE, UCHIDA, I

CHEMISTRY LETTERS　(8)　1365-1368　1994/08

DOI： 10.1246/cl.1994.1365 　

ISSN： 0366-7022

eISSN： 1348-0715
ULTRATHIN POLYPYRROLE FORMED AT A TWIN-MICROBAND ELECTRODE IN THE PRESENCE OF DODECYL-SULFATE Peer-reviewed

M NISHIZAWA, Y MIWA, T MATSUE, UCHIDA, I

JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY　371　(1-2)　273-275　1994/06

DOI： 10.1016/0022-0728(93)03217-D 　

ISSN： 1572-6657

eISSN： 1873-2569
ELECTROCHEMICAL IN-SITU CONDUCTIVITY MEASUREMENTS OF C-60 THIN-FILMS Peer-reviewed

M NISHIZAWA, T MATSUE, UCHIDA, I

JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY　353　(1-2)　329-334　1993/07

ISSN： 0022-0728
SURFACE PRETREATMENT FOR ELECTROCHEMICAL FABRICATION OF ULTRATHIN PATTERNED CONDUCTING POLYMERS Peer-reviewed

M NISHIZAWA, Y MIWA, T MATSUE, UCHIDA, I

JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY　140　(6)　1650-1655　1993/06

DOI： 10.1149/1.2221617 　

ISSN： 0013-4651
FABRICATION OF A PH-SENSITIVE MICROARRAY ELECTRODE AND APPLICABILITY TO BIOSENSORS Peer-reviewed

M NISHIZAWA, T MATSUE, UCHIDA, I

SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL　13　(1-3)　53-56　1993/05

DOI： 10.1016/0925-4005(93)85321-Z 　

ISSN： 0925-4005
Fabrication of Enzyme Switches Peer-reviewed

T. Matsue, M. Nishizawa, I. Uchida

BCL　59　8-11　1993
PHOTO-SWITCHING BEHAVIOR OF MICROARRAY ELECTRODES COATED WITH POLYPYRROLE FILM Peer-reviewed

M SHIBUYA, M NISHIZAWA, T MATSUE, UCHIDA, I

DENKI KAGAKU　60　(12)　1152-1153　1992/12

ISSN： 0366-9297
PENICILLIN SENSOR BASED ON A MICROARRAY ELECTRODE COATED WITH PH-RESPONSIVE POLYPYRROLE Peer-reviewed

M NISHIZAWA, T MATSUE, UCHIDA, I

ANALYTICAL CHEMISTRY　64　(21)　2642-2644　1992/11

DOI： 10.1021/ac00045a030 　

ISSN： 0003-2700
pH-Response on a Polyprrrole-Coated Microarray Electrode Peer-reviewed

M. Nishizawa, T. Osawa, T. Matsue, I. Uchida

Denki Kagaku　60　1014-1015　1992
ELECTROCHEMICAL PREPARATION OF ULTRATHIN POLYPYRROLE FILM AT MICROARRAY ELECTRODES Peer-reviewed

M NISHIZAWA, M SHIBUYA, T SAWAGUCHI, T MATSUE, UCHIDA, I

JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY　95　(23)　9042-9044　1991/11

DOI： 10.1021/j100176a007 　

ISSN： 0022-3654
INSITU CHARACTERIZATION OF COPOLYMERS OF PYRROLE AND N-METHYLPYRROLE AT MICROARRAY ELECTRODES Peer-reviewed

M NISHIZAWA, T SAWAGUCHI, T MATSUE, UCHIDA, I

SYNTHETIC METALS　45　(2)　241-248　1991/11

DOI： 10.1016/0379-6779(91)91809-O 　

ISSN： 0379-6779
AN ENZYME SWITCH SENSITIVE TO NADH Peer-reviewed

T MATSUE, M NISHIZAWA, T SAWAGUCHI, UCHIDA, I

JOURNAL OF THE CHEMICAL SOCIETY-CHEMICAL COMMUNICATIONS　15　(15)　1029-1031　1991/08

DOI： 10.1039/c39910001029 　

ISSN： 0022-4936
ELECTRON-TRANSFER FROM NADH DEHYDROGENASE TO POLYPYRROLE AND ITS APPLICABILITY TO ELECTROCHEMICAL OXIDATION OF NADH Peer-reviewed

T MATSUE, N KASAI, M NARUMI, M NISHIZAWA, H YAMADA, UCHIDA, I

JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY　300　(1-2)　111-118　1991/02

DOI： 10.1016/0022-0728(91)85387-5 　

ISSN： 0022-0728
STABILIZATION OF STEARIC-ACID LB MONOLAYER FILM BY ADDITION OF N-ALKYLTHIOL Peer-reviewed

T SAWAGUCHI, M NISHIZAWA, T MATSUE, UCHIDA, I

CHEMISTRY LETTERS　(8)　1437-1440　1990/08

DOI： 10.1246/cl.1990.1437 　

ISSN： 0366-7022

eISSN： 1348-0715

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Misc. 91

てんかん診療の近未来〜デバイスと医薬品開発の最前線〜ハイドロゲル-有機物を基材とする新規頭蓋内電極の開発

大沢伸一郎, 西澤松彦, 中川敦寛, 岩崎真樹, 鈴木泰汎, 下田由輝, 中里信和, 冨永悌二

てんかん研究　40　(2)　309-309　2022/08
Publisher: (一社)日本てんかん学会
ISSN： 0912-0890

eISSN： 1347-5509
Drug delivery devices for retinal diseases

Hirokazu Kaji, Nobuhiro Nagai, Matsuhiko Nishizawa, Toshiaki Abe

Advanced Drug Delivery Reviews　128　148-157　2018/03/15
Publisher: Elsevier B.V.
DOI： 10.1016/j.addr.2017.07.002 　

ISSN： 1872-8294 0169-409X
Minimally-invasive transepidermal potentiometry with microneedle salt bridge for evaluation of the skin barrier repair Peer-reviewed

Yuina Abe, Kuniaki Nagamine, Mayu Nakabayashi, Hiroyuki Kai, Takeshi Yamauchi, Kenshi Yamasaki, Matsuhiko Nishizawa

Journal of Dermatological Science　86　(2)　e48　2017/05
Publisher: Elsevier {BV}
DOI： 10.1016/j.jdermsci.2017.02.140 　

ISSN： 0923-1811
Transdermal Electric Devices Driven by Biofuel Cell Invited

NISHIZAWA Matsuhiko

86　(4)　315-319　2017/04
Publisher: 応用物理学会
ISSN： 0369-8009
Protective Effects of Sustained Unoprostone Release Device in Rhodopsin Pro347Leu Transgenic Rabbits

Nobuhiro Nagai, Yasuko Izumida, Hirokazu Kai, Matsuhiko Nishizawa, Aya Katsuyama, Shinji Yamada, Toru Nakazawa, Mineo Kondo, Hiroko Terasaki, Yukihiko Mashima, Toshiaki Abe

INVESTIGATIVE OPHTHALMOLOGY & VISUAL SCIENCE　57　(12)　2016/09

ISSN： 0146-0404

eISSN： 1552-5783
Wearable Biofuel Cells Invited

NISHIZAWA Matsuhiko

Electrochemistry　84　(3)　173-177　2016/03
Publisher: 公益社団法人電気化学会
DOI： 10.5796/electrochemistry.84.173 　

ISSN： 1344-3542
2G45 Development of the Stretchable Electrode-Hydrogel Hybrid Sheet for Biological Applications

NAGAMINE Kuniaki, CHIHARA Shun, OKABE Taiki, KAI Hiroyuki, KAJI Hirokazu, NISHIZAWA Matsuhiko

2016　(28)　"2G45-1"-"2G45-3"　2016/01/09
Publisher: The Japan Society of Mechanical Engineers

More details Close

Hydrogel-based, molecular permeable electronic devices are considered to be promising for electrical stimulation and recording of living tissues, either in vivo or in vitro. This study reports the fabrication of the hydrogel-based devices that remain highly electrically conductive under substantial stretch and bending. Using a simple technique involving a combination of chemical polymerization and electropolymerization of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT), a tight bonding of a conductive composite of PEDOT and polyurethane (PU) to an elastic double-network hydrogel is achieved to make fully organic PEDOT/PU-hydrogel hybrids. Their response to repeated mechanical stretching, hydration-drying cycles, and autoclaving is assessed, demonstrating excellent stability, without any mechanical or electrical damage. The adhesion, proliferation, and differentiation of neural and muscle cells cultured on these hybrids are demonstrated, advancing the field of tissue engineering with integrated electronics.
Development of Diagnostic and Therapeutic Electrical Device for Skin Barrier Function

Yuina ABE, Kuniaki NAGAMINE, Mayu NAKABAYASHI, Hiroyuki KAI, Takeshi YAMAUCHI, Kenshi YAMASAKI, Matsuhiko NISHIZAWA

The Proceedings of the JSME Conference on Frontiers in Bioengineering　2016.27　(0)　B113　2016
Publisher: Japan Society of Mechanical Engineers
DOI： 10.1299/jsmebiofro.2016.27.b113 　

ISSN： 2424-2810
Pharmacokinetic and Safety Evaluation of a Transscleral Sustained Unoprostone Release Device

Nobuhiro Nagai, Yasuko Izumida, Eri Koyanagi, Hirokazu Kaji, Matsuhiko Nishizawa, Takahito Imagawa, Akiko Morikawa, Toru Nakazawa, Yukihiko Mashima, Toshiaki Abe

INVESTIGATIVE OPHTHALMOLOGY & VISUAL SCIENCE　56　(7)　2015/06

ISSN： 0146-0404

eISSN： 1552-5783
ABCT-1-7 Enzyme-Based Fuel Cell Devices

Nishizawa Matsuhiko

Proceedings of the IEICE General Conference　2015　(2)　"SS-71"　2015/02/24
Publisher: The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers
Enzymatic Batteries

西澤松彦

応用物理　83　(10)　839-841　2014/10
Publisher: 応用物理学会
ISSN： 0369-8009
筋細胞アッセイのためのハイドロゲルデバイスの開発

岡本滉平, 島崎立彬, 長峯邦明, 梶弘和, 神崎展, 西澤松彦

電気化学秋季大会講演要旨集　2014　211　2014/09/27
Micropatterned polymeric nanosheets for local injection of an engineered epithelial monolayer

Toshinori Fujie, Yoshihiro Mori, Matsuhiko Nishizawa, Nobuhiro Nagai, Toshiaki Abe, Ali Khademhosseini, Hirokazu Kaji

ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY　248　2014/08

ISSN： 0065-7727
ハイドロゲル間接着法による筋細胞電気刺激デバイスの構築

長峯邦明, 岡本滉平, 梶弘和, 神崎展, 西澤松彦

電気化学会大会講演要旨集　81st　237　2014/03/29
高伸縮性ハイドロゲル電極の開発と応用

島崎立彬, 千原駿, 岡部大輝, 長峯邦明, 藪浩, 梶弘和, 西澤松彦

電気化学秋季大会講演要旨集　2014　2014
柔らかい酵素電池

三宅丈雄, 小川雄大, 西澤松彦

表面科学　35　(7)　365-370　2014

DOI： 10.1380/jsssj.35.365 　
ハイドロゲル間接着技術を用いた筋細胞アッセイデバイスの構築

岡本滉平, 長峯邦明, 梶弘和, 神崎展, 西澤松彦

化学とマイクロ・ナノシステム学会研究会講演要旨集　28th　15　2013/12/05
SENSOR MOLECULE‐FUNCTIONALIZED HYDROGEL SHEET FOR METABOLISM ASSAY OF SKELETAL MUSCLE CELLS

長峯邦明, 岡本滉平, 梶弘和, 神崎展, 西澤松彦

Chemical Sensors　29　(Supplement B)　58-60　2013/09/27
筋細胞パターンゲルを用いた細胞の代謝活性計測

岡本滉平, 伊藤俊太郎, 長峯邦明, 梶弘和, 神崎展, 西澤松彦

化学とマイクロ・ナノシステム学会研究会講演要旨集　27th　63　2013/05/23
センサ分子修飾ハイドロゲルによる筋細胞分泌物の計測

長峯邦明, 岡本滉平, 梶弘和, 神崎展, 西澤松彦

電気化学会大会講演要旨集　80th　279　2013/03/29
筋細胞パターンゲルを用いた細胞の代謝活性センシング

岡本滉平, 長峯邦明, 梶弘和, 神崎展, 西澤松彦

電気化学会大会講演要旨集　80th　458　2013/03/29
SENSOR MOLECULE‐FUNCTIONALIZED HYDROGEL SHEET FOR METABOLITE SECRETION ASSAY OF SKELETAL MUSCLE CELLS

長峯邦明, 岡本滉平, 梶弘和, 神崎展, 西澤松彦

Chemical Sensors　29　(Supplement A)　147-149　2013/03/29
Publisher: 電気化学会化学センサ研究会
179 Cnducting polymer microelectrodes anchored to hydrogel films and its electrical applications

SASAKI Masato, Takahashi Daisuke, NAGAMINE Kuniaki, MIYAKE Takeo, KAJI Hirokazu, NISHIZAWA Matsuhiko

2013　(48)　160-160　2013/03/15
Publisher: The Japan Society of Mechanical Engineers
189 Flexible, miniature biofuel cell

OFUJI Takuya, YOSHINO Shuhei, KATO Koichiro, MIYAKE Takeo, KAJI Hirokazu, NISHIZAWA Matsuhiko

2013　(48)　180-180　2013/03/15
Publisher: The Japan Society of Mechanical Engineers
Device technologies for electrical power generation from biochemical resources

Takeo Miyake, Matsuhiko Nishizawa

IEEJ Transactions on Sensors and Micromachines　133　(9)　242-247　2013

DOI： 10.1541/ieejsmas.133.242 　

ISSN： 1341-8939 1347-5525
Enzyme-Nanotube Composite Films and Their Application to Biofuel Cells

11　(1)　31-34　2012/10
Publisher: ナノ学会
ISSN： 1347-8028
ハイドロゲルを用いた骨格筋細胞アッセイ系の開発

長峯邦明, 大谷真吾, 伊藤俊太郎, 梶弘和, 神崎展, 西澤松彦

化学系学協会東北大会プログラムおよび講演予稿集　2012　138　2012/09/15
センサ微粒子パターンゲルを用いた細胞の代謝活性イメージング

長峯邦明, 大谷真吾, 伊藤俊太郎, 神崎展, 西澤松彦

電気化学会大会講演要旨集　79th　47　2012/03/29
酵素電極フィルムの開発〈貼ればバイオ発電〉

吉野修平, 三宅丈雄, 西澤松彦

プラスチックス　63　(3)　1-4　2012
Publisher: 日本工業出版
ISSN： 0555-7887
小型酵素電池の最前線

三宅丈雄, 西澤松彦

化学と工業　2012
Publisher: 日本化学会
電池マテリアルとして期待される「発電酵素」

三宅丈雄, 西澤松彦

Material Stage　12　(10)　20-23　2012
Publisher: 技術情報協会
ISSN： 1346-3926
ハイドロゲルを用いた細胞培養法の開発

大谷真吾, 武田舞, 三宅丈雄, 長峯邦明, 神崎展, 西澤松彦

化学系学協会東北大会プログラムおよび講演予稿集　2011　191　2011/09/17
筋肉細胞アッセイゲルシートの構築と評価

長峯邦明, 武田舞, 大谷真吾, 神崎展, 西澤松彦

電気化学秋季大会講演要旨集　2011　117　2011/09/09
ハイドロゲルを基板とする筋肉細胞アッセイシステムの構築と評価

長峯邦明, 武田舞, 大谷真吾, 神崎展, 西澤松彦

電気化学会大会講演要旨集　78th(CD-ROM)　ROMBUNNO.1D08　2011/03/29
環境・生体に優しいバイオ燃料電池

三宅丈雄, 吉野修平, 西澤松彦

静電気学会誌　2011
収縮活動可能な培養筋管細胞系の構築とその代謝研究への応用

神崎展, 長峯邦明, 西澤松彦

内分泌・糖尿病・代謝内科(　31　(5)　325-328　2010/12
Publisher: 科学評論社
ゲルシート培養法を用いた神経・筋マイクロパターン共培養系の構築

武田舞, 大谷真吾, 長峯邦明, 三宅丈雄, 神崎展, 西澤松彦

化学とマイクロ・ナノシステム研究会講演要旨集　22nd　30　2010/11/17
Metabolic Assay System for Micropatterned Contractile Myotubes

Nagamine K, Ido Y, Sekine S, Miyake T, Kanzaki M, Nishizawa M

ECS Transactions　33　(8)　35-39　2010/10
Publisher: The Electrochemical Society
DOI： 10.1149/1.3484104 　
ゲル培養法を用いた収縮型筋管細胞の代謝活性計測

長峯邦明, 梶弘和, 神崎展, 西澤松彦

電気化学秋季大会講演要旨集　2010　147　2010/09/02
多角バレルスパッタリング法を利用した低環境負荷操作による収縮型筋管細胞培養系の構築

長峯邦明, 梶弘和, 神崎展, 西澤松彦, 阿部孝之

電気化学会大会講演要旨集　77th　382　2010/03/26
バイオ電池の最新開発動向

三宅丈雄, 西澤松彦

Semiconductor PDF World　29　48-49　2010
Cultivation and Application of Contractile Muscle Cells

M. Kanzaki, K. Nagamine, M. Nishizawa

incretion, diabetes, metabolism　31　464-471　2010
バイオ燃料電池

三宅丈雄, 西澤松彦

電子情報通信学会「知識ベース」　S2-7-3-1-12　2010
ゲルシート培養法で筋肉細胞の収縮運動を長期維持

長峯邦明, 西澤松

未来材料　10　(10)　2-5　2010
Publisher: エヌ・ティー・エス
ISSN： 1346-0986
バイオ材料とデバイス技術の融合

西澤松彦

現代化学　(8)　44-48　2010
Publisher: 東京化学同人
ISSN： 0386-961X
局所電気刺激を用いた培養筋管細胞のグルコース代謝活性に関する研究

石橋毅之, 長峰邦明, 梶弘和, 神崎展, 佐藤正明, 西澤松彦

電気化学秋季大会講演要旨集　2009　107　2009/09/10
収縮型筋管細胞アレイの3次元ゲル培養系の構築

長峯邦明, 石橋毅之, 川島丈明, 梶弘和, 安部隆, 神崎展, 西澤松彦

電気化学秋季大会講演要旨集　2009　94　2009/09/10
インスリン応答性アッセイに向けた3次元培養筋管細胞モデルの検討

川島丈明, 横井丈誌, 梶弘和, 安部隆, 神崎展, 西澤松彦

電気化学会大会講演要旨集　76th　289　2009/03/29
培養骨格筋細胞の高効率培養システムの検討

石橋毅之, 星野佑, 梶弘和, 安部隆, 神崎展, 佐藤正明, 西澤松彦

電気化学会大会講演要旨集　76th　290　2009/03/29
Electrochemical biolithography-based microfluidic biochip system

Proceedings of the Chemical Sensor Symposium　47　106-108　2009/03
Publisher: 電気化学会化学センサ研究会
グルコースを燃料とするバイオ燃料電池の開発

三宅丈雄, 安部隆, 西澤松彦

ナノ医工学年報　3　(1)　35-44　2009
Publisher: 東北大学グローバルCOEプログラム「新世紀世界の成長焦点に築くナノ医工学拠点」
ISSN： 1882-4692
酵素燃料電池の新潮流

都甲真, 西澤松彦

酵素工学ニュース　59　16-20　2009
Publisher: 酵素工学会
バイオ燃料電池マイクロシステムと体液発電への取り組み

西澤松彦

Electrochemistry　76　(12)　916-919　2008/12
Publisher: 電気化学会
DOI： 10.5796/electrochemistry.76.916 　

ISSN： 1344-3542
Integration of Electrochemical Biolithography Technique into an AFM System

KAJI Hirokazu, SEKINE Soichiro, NISHIZAWA Matsuhiko

2008　(6)　43-46　2008/06/12
Surface Modification with Electrically Conducting Polymers as a Cell Interfacing Material

KAMIYA Takashi, KAJI Hirokazu, ABE Takashi, NISHIZAWA Matsuhiko

2008　(6)　37-41　2008/06/12
Vertical Electrical Pulse Stimulation to Skeletal Muscle Cells

石橋毅之, 星野佑, 梶弘和, 神崎展, 安部隆, 西澤松彦

電気学会バイオ・マイクロシステム研究会資料　BMS-08　(6-15)　47-50　2008/06/12
培養筋管細胞の収縮能を発揮させる基板に関する研究

星野佑, 石橋毅之, 神谷崇志, 梶弘和, 神崎展, 西澤松彦

化学とマイクロ・ナノシステム研究会講演要旨集　17th　14　2008/05/20
培養筋管細胞への均一な電気刺激の検討

石橋毅之, 星野佑, 梶弘和, 神崎展, 安部隆, 西澤松彦

電気化学会大会講演要旨集　75th　184　2008/03/29
In-situリソグラフィーによるバイオチップ表面の動的制御

梶弘和, 川島丈明, 関根宗一郎, 西澤松彦

表面技術　59　(6)　371-376　2008
Publisher: The Surface Finishing Society of Japan
DOI： 10.4139/sfj.59.371 　

ISSN： 0915-1869
細胞操作・センシングのためのバイオリソグラフィー

西澤松彦

マテリアルインテグレーション　21　(5)　264-268　2008
Publisher: ティー・アイ・シィー
ISSN： 1344-7858
隔膜型培養基板用いた筋管細胞への電気刺激

星野佑, 石橋毅之, 梶弘和, 神崎展, 安部隆, 西澤松彦

化学とマイクロ・ナノシステム研究会講演要旨集　16th　58　2007/10/29
隔膜型培養基板を用いた骨格筋細胞への局所電気刺激

石橋毅之, 星野佑, 梶弘和, 神崎展, 安部隆, 西澤松彦

電気化学秋季大会講演要旨集　2007　179　2007/09/19
隔膜型培養基板を用いた骨格筋細胞への局所電気刺激

石橋毅之, 星野佑, 梶弘和, 神崎展, 安部隆, 西澤松彦

生体機能関連化学シンポジウム講演要旨集　22nd　244-245　2007/09/10
Surface Modification of Polypyrrole-Coated Electrodes and its Application to Cell Stimulation Electrodes

KITAZUME Takahiro, KAMIYA Takashi, KAJI Hirokazu, ABE Takashi, NISHIZAWA Matsuhiko

2007　(7)　19-23　2007/07/02
A study of enzyme-based microfluidic biofuel cell

ASAI Tatsuya, TOGO Makoto, TAKAMURA Akimasa, KAJI Hirokazu, ABE Takashi, NISHIZAWA Matsuhiko

2007　(7)　111-114　2007/07/02
バイオリソグラフィーのセンサ応用

西澤松彦

化学センサ　23　101-108　2007
ナノテクがむすぶ生命と機械

西澤松彦

青葉工業会報　51　22-24　2007
Amperometric nitric oxide microsensor using two-dimensional cross-linked Langmuir-Blodgett films of polysiloxane copolymer (vol 108, pg 384, 2005)

D Kato, M Kunitake, M Nishizawa, T Matsue, F Mizutani

SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL　115　(1)　560-560　2006/05

ISSN： 0925-4005
Fabrication and Characterization of Conducting Polymer Thin Films as a Biointerfacing Material

KAJI Hirokazu, KOBAYASHI Noriyuki, NOZAKI Hyuma, KITADUME Takahiro, NISHIZAWA Matsuhiko

2006　(1)　95-98　2006/04/21
バイオ燃料電池--生体や環境に溶け込む安全電源--

西澤松彦

化学と工業　768-771　2006
バイオリソグラフィー：界面分子制御と細胞操作

梶弘和, 西澤松彦

Electrochemistry　74　(11)　905-910　2006
Publisher: The Electrochemical Society of Japan
DOI： 10.5796/electrochemistry.74.905 　

ISSN： 1344-3542
バイオ燃料電池の高性能化に向けた電極表面および電極形状のナノ・マイクロ加工

佐藤冬樹, 都甲真, 西澤松彦

エコインダストリー　3　(4)　46-52　2005
Publisher: シーエムシー出版
ISSN： 1342-3037
バイオリソグラフィー技術の最新動向

梶弘和, 西澤松彦

機械の研究　57　(10)　1027-1034　2005
Publisher: 養賢堂
ISSN： 0368-5713
バイオマイクロ燃料電池の開発動向

都甲真, 西澤松彦

M&E　120-122　2005
ビタミンK3ポリマーとバイオ燃料電池-体液発電への取り組み-

都甲真, 西澤松彦

燃料電池　5　(2)　26-29　2005
Publisher: 燃料電池開発情報センター
ISSN： 1346-6623
体内エネルギー変換に学ぶバイオニック燃料電池

西澤松彦

機会学会誌　108　(1045)　932-933　2005
Publisher: The Japan Society of Mechanical Engineers
ISSN： 0021-4728
バイオチップ表面への細胞のマイクロパターニング

西澤松彦, 梶弘和, 田光公康, 末永智一

表面科学　25　(5)　290-295　2004
Publisher: The Surface Science Society of Japan
DOI： 10.1380/jsssj.25.290 　

ISSN： 0388-5321

More details Close

Recent progress in understanding molecular mechanism of cell adhesion has prompted researches for designing interfaces to regulate cell adhesion in μm scale. Such cellular micropatterning has been extensively attempted by a number of research groups, since the spatial control of cellular adhesion and growth is a critical issue in many areas of biotechnology such as tissue engineering, cell-based bioanalysis and bioelectronics. We report herein our recent results on 1) the development of techniques for cellular micropatterning and 2) the characterization of the functions of micropatterned cells and cellular networks. The well-known "microcontact-printing" andthe newly developed "electrochemical lithography" were applied to prepare the single-cell alignments. The cellular activity was found to be regulated by the cell shape. The patterned cardiomyocytes connected each other via gap junctions and served as a pharmacological model of cardiac tissue.
界面分子制御を基盤とする細胞チップ・デバイス技術

西澤松彦

未来材料　4　(11)　22-27　2004
Publisher: エヌ・ティー・エス
ISSN： 1346-0986
Internet Discussion Viewing Future of ECSJ

Electrochemistry　71　(7)　609-650　2003/07/05
Publisher: 電気化学会
ISSN： 1344-3542
Be a Pioneer in the Field of Something Electrochemistry

NISHIZAWA Matsuhiko

69　(2)　129-129　2001/02/05

ISSN： 1344-3542
マイクロ電極を用いたバイオセンシングとイメージング

末永智一, 西澤松彦

未来材料　1　(6)　6-11　2001
Publisher: エヌ・ティー・エス
ISSN： 1346-0986
AFMによる「付けペン」方式のナノリソグラフィー

西澤松彦

化学　55　51-52　2000
Electrochemical Insertion Behavior of Lithium Ions into Mesophase Pitch Carbon Films Prepared by Electrostatic Spray Deposition

LEE Seo-Jae, ITOH Takashi, NISHIZAWA Matsuhiko, YAMADA Kohta, UCHIDA Isamu

Electrochemistry　66　(12)　1276-1280　1998/12/05
Publisher: 電気化学会
ISSN： 1344-3542
Underpotential deposition of silver onto gold electrodes covered with self-assembled monolayer of alkanethiols.

D Oyamatsu, M Nishizawa, S Kuwabata, H Yoneyama

ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY　215　U424-U424　1998/04

ISSN： 0065-7727
Preparation of Mixed Metal Oxide Films by Electrostatic Spray Deposition

YAMADA Kohta, SATO Nobuaki, FUJINO Takeo, NISHIZAWA Matsuhiko, UCHIDA Isamu

Jitsumu Hyomen Gijutsu　49　(8)　911-912　1998
Publisher: The Surface Finishing Society of Japan
DOI： 10.4139/sfj.49.911 　

ISSN： 0915-1869 1884-3409
リチウム二次電池におけるin situ XRD及び導電率測定

西澤松彦, 内田勇

電気化学　66　991-995　1998
微小アレイ電極を用いるコンダクトメトリック酵素素子の開発

末永智一, 西澤松彦, 内田勇

日本化学会誌　493-501　1995

DOI： 10.1246/nikkashi.1995.493 　
マイクロセンサ「マイクロアレイ電極」

西澤松彦, 末永智一, 内田勇

表面技術　46　21-25　1995
CONDUCTOMETRIC ENZYME SENSOR-BASED ON MICROARRAY ELECTRODE COATED WITH ULTRATHIN CONDUCTING POLYMERS

M NISHIZAWA, T MATSUE, UCHIDA, I

ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY　208　207-PMSE　1994/08

ISSN： 0065-7727
極微電解重合反応とその応用

西澤松彦, 末永智一, 内田勇

化学工業　45　(2)　47-51　1994
Publisher: 化学工業社
ISSN： 0451-2014
アレイ電極を用いる酵素センサ

末永智一, 西澤松彦, 内田勇

化学工業　44　(10)　29-32　1993
Publisher: 化学工業社
ISSN： 0451-2014

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Books and Other Publications 26

次世代マイクロニードルの開発と応用

西澤松彦

シーエムシー　2022/12
オンサイトエネルギー : エネルギーハーベスティングの要素技術と新展開

西澤松彦

シーエムシー出版　2022/04

ISBN: 9784781316642
近未来のデジタルヘルスを支える酵素バイオ技術 : センサと発電

西澤松彦

シーエムシー出版　2022/02

ISBN: 9784781316604
近未来のデジタルヘルスを支える酵素バイオ技術 : センサと発電

西澤松彦

シーエムシー出版　2022/02

ISBN: 9784781316604
ストレッチャブルエレクトロニクスの技術動向

西澤松彦

シーエムシー出版　2021/06

ISBN: 9784781316079
酵素トランスデューサーと酵素技術展開

吉田昭太郎, 西澤松彦, 三宅丈雄

シーエムシー　2020/03
Nanocarbons for Energy Conversion: Supramolecular Approaches

NISHIZAWA Matsuhiko

Springer　2018/07
臓器チップの技術と開発動向

長峯邦明, 西澤松彦

シーエムシー　2018/04
Intelligent Nanosystems for Energy, Information and Biological Technologies

NISHIZAWA Matsuhiko

Springer　2016/05
ウェアラブルデバイスの小型、薄型化と伸縮、柔軟性の向上技術

西澤松彦

技術情報協会　2015/12
スマートヒューマンセンシング

西澤松彦, 三宅丈雄

シーエムシー　2014
先端バイオマテリアル

Kuniaki Nagamine, Matsuhiko Nishizawa

NTS　2013
Enzymatic Fuel Cells: From Fundamentals to Applications

M. Nishizawa, T. Miyake

John Wiley & Sons　2013

ISBN: 9781118369234
PEDOTの材料物性とデバイス応用

西澤松彦

サイエンス＆テクノロジー　2012
バイオ電池の最新動向

吉野修平, 三宅丈雄, 西澤松彦

2011
Energy Harvesting

T. Miyake, M. Nishizawa

CMC　2010
第3版現代界面コロイド化学の基礎

編集小山昇, 執筆西澤松彦, ほか多数

丸善　2009
自己組織化とは何か（ブルーバックス）

都甲潔, 江崎秀, 林健司, 上田哲男, 西澤松彦

講談社　2009
MEMS/NEMS工学全集

監修桑野博喜, 執筆西澤松彦, ほ

テクノシステムズ　2009
自己組織化ハンドブック

西澤松彦

シーエムシー　2009
細胞分離・操作技術の最前線

梶弘和, 西澤松彦

シーエムシー　2008
先進化学センサ

西澤松彦

ティー・アイ・シー　2008
バイオ電気化学の実際

安部隆, 西澤松彦

シーエムシー　2007
動物実験代替のためのバイオマテリアル・デバイス

梶弘和, 西澤松彦

シーエムシー　2007
電池革新が拓く次世代電源

西澤松彦

エヌ・ティー・エス　2006
Electrochemical Microsystem Technologies

Matsuhiko Nishizawa, Isamu Uchida

Taylor & Francis　2002

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Presentations 77

ナノカーボン電極で創る酵素バイオデバイス Invited

西澤松彦

NBCIテクロロジー委員会ナノカーボンWG主催講演会　2018/09/13
カーボンナノチューブを活用したバイオ発電フィルム Invited

西澤松彦

第8回ナノカーボンバイオシンポジウム　2018/09/10
Organic skin patch with built-in enzymatic fuel cell for drug dosing and wound healing International-presentation Invited

NISHIZAWA Matsuhiko

28th World Congress on Biosensors　2018/06/14
皮膚オンロニクス工学の開拓 Invited

西澤松彦

第2回有機・バイオニクス研究会　2018/03/12
Biocompatible Moist Microelectrode Systems International-presentation Invited

NISHIZAWA Matsuhiko

14th International Conference on Flow Dynamics　2017/11/02
酵素とＣＮＴ混合による酵素電極シール Invited

西澤松彦

日本学術振興会第１３１委員会研究会第２８３回研究会　2017/02/20
ウェット電極で創る診断・治療パッチデバイス Invited

西澤松彦

応用物理学会M&BE講習会　2016/11/07
Enzyme / Carbon Nanotube Composite Electrodes for Self-Powered High Performance Biodevices International-presentation Invited

NISHIZAWA Matsuhiko

Asia NANO　2016/10/10
酵素修飾ナノカーボン電極によるバイオセンサ・バイオ電池の開 Invited

西澤松彦

高分子討論会　2016/09/14
Hydrogel-Based Cytocompatible Electrode Systems International-presentation Invited

NISHIZAWA Matsuhiko

SSDM　2016/08/27
ソフトウェット電極で創る生体親和デバイス Invited

西澤松彦

JST新技術説明会　2016/07/07
酵素によるバイオ発電技術の現状と可能性 Invited

西澤松彦

第7回エネルギーハーベスティング技術シンポジウム　2016/04/21
Spaciotemporal Control of Bio-Assembly by Electrochemical Lithography International-presentation

PACIFICHEM 2015　2015/12/15
ウェアラブルデバイスとゲル－フレキシブルゲル電極の開発

高分子学会ゲルワークショップ　2015/09/17
酵素修飾ナノカーボン電極によるバイオセンサ・バイオ電池の開発

第５回ナノカーボン実用化推進研究会　2015/09/10
ソフト・ウェット電極で創る診断・治療シートデバイス

電子情報技術部会　2015/07/31
ハイドロゲルシートで創る伸縮性バイオアッセイデバイス

日本動物細胞工学会　2015/07/09
Moist Electronic Devices with High Affinity to Living Systems International-presentation

EMNT2014　2014/11/08
導電性高分子電極のプロセシングとバイオメディカル応用

電気化学会　2014/09/27
生体・環境に優しい酵素発電デバイス

エネルギーハーベスティングコンソシアム　2014/09/26
生体に馴染むソフト・ウェット電気デバイス

産学連携セミナー「第８８回寺子屋せんだい」　2014/09/12
さりげない健康センシングに向けたウェットデバイス技術の開拓

第53回日本生体医工学会　2014/06/24
バイオ発電シート

高分子学会燃料電池研究会　2014/06/13
Hydrogel-Based Electronic Devices with High Affinity to Living Systems International-presentation

NIMS Conference 2014　2014/06/03
酵素による発電技術と安全＆フレキシブル電源への展開

インプラント・ウェアラブル型機器のエネルギーデバイス技術最前線　2014/02/26
バイオ発電デバイス

最先端電池技術-2014　2014/01/23
生体親和ウェットエレクトロニクスに向けたバイオ発電・ゲル電極の開発

プリンタブルデバイス実装研究会　2013/10/23
生体親和性パッチ型医療デバイス開発の提案 International-presentation

第４回次世代医療システム産業化フォーラム2013　2013/09/11
Hydrogel-Based Contractile Electrodes for Stimulation of Cells and Tissues International-presentation

IEEE EMBC’13　2013/07/04
シート状バイオ発電システム

日本化学会93春季年会　2013/04/04
ハイドロゲルへの電極形成と応用

第27回エレクトロニクス実装学会　2013/03/15
In-Vitro Contraction Assay for Skeletal Muscle Cells Using Soft, Moist Electrodes Made of Hydrogels International-presentation

IUMRS-International Conference on Electronic Materials　2012/09/24
Microfabricated Miniature Biofuel Cells with Nanoengineered Enzyme Electrodes International-presentation

The 62nd Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry　2011/09/12
Nano/Micro Devices for Dynamic Control of Cellular Adhesion and Functions International-presentation

International Conference on Nanoscience and Nanotechnology　2010/11/08
Metabolic Bioassay Using Gel Sheet-Based Skeletal Muscle Cell Culture System International-presentation

KIST-Tohoku Joint Symposium on Nanobiomedical Engineering　2010/08/30
Electrochemistry-Based Dynamic Control of Cellular Adhesion International-presentation

第3回ＧＣＯＥ学生ワークショップ　2009/12/22
電気化学バイオリソグラフィーの開発と応用

第19回日本MRS学術シンポジウム　2009/12/07
微細加工技術を駆使した生物電池の開発

第45回境界領域電気化学セミナー　2009/11/27
先進バイオリソグラフィーの細胞アッセイ応用

電気化学会　2009/09/10
バイオ機能を搭載した情報エネルギーデバイス

ＲＥＤＥＥＭシンポジウム　2009/07/25
Enzyme-Based Bionic Batteries and Fuel Cells International-presentation

JAPAN NANO 2009　2009/02/18
電気化学バイオリソグラフィーのセンシング応用

日本バイオマテリアル学会シンポジウム　2008/11/17
マイクロ流体バイオ燃料電池

日本化学会マイクロリアクター研究会　2008/11/14
Electrochemistry-Based Biointerface Engineering International-presentation

7th International Symposium on Nano-Biomedical Engineering　2008/10/16
バイオインターフェースの時空間制御

化学工学会第40回秋季大会　2008/09/25
バイオ燃料電池の研究動向

日本機械学会マイクロエネルギー研究会第2回会合　2008/07/03
バイオリソグラフィーとＭＥＭＳ

ＭＥＭＳ人材育成システム講演会　2008/03/03
バイオニック発電デバイス

東北大学異分野交流セミナー　2008/01/28
バイオインターフェースのダイナミック制御

第29回プロセス設計技術講演会　2008/01/25
Micro Bioenergetic Systems International-presentation

The 1st μEMS Symposium　2007/12/18
Biointerface Engineering International-presentation

Taiwan-Japan Bilateral Symposium on Research and Education of Nanotechnology　2007/12/03
Biointerface engineering for Advanced Biodevices International-presentation

The 3rd Frunhofer-Gesellschaft Symposium in SENDAI　2007/11/09
バイオ機能電極によるエネルギー変換

固体化学の新しい指針を探る研究会　2007/06/19
バイオリソグラフィー技術のセンサ応用

電気化学第74回大会　2007/03/29
体の材料で発電する

ナノメディスン公開講座　2007/02/22
バイオ/デバイス界面の時空間制御

西澤松彦

表面技術協会第１１４回講演大会　2006/10/13
電気化学的なバイオリソグラフィーのバイオチップ応用

西澤松彦, 梶弘和

第24回高分子表面研究会　2006/06/21
Electrochemical Control of Bionic Interfaces for Advanced Biodiagnosis International-presentation

M. Nishizawa

12th Symposium on Sensing Technology　2006/05/27
グルコース燃料電池の開発と体液発電

西澤松彦, 都甲真, 梶弘和

第４５回日本生体医工学会大会　2006/05/15
Vitamin K3-Mediated Electrooxidation of Glucose in Biofluids International-presentation

M. Nishizawa, M. Togo, H. Kaji, T. Abe

209th Meeting of The Electrochemical Society　2006/05/07
Electrochemical Bio-Lithography for On-Demand Immobilization of Proteins and Cells inside Microfluidic Cannel International-presentation

M. Nishizawa, H. Kaji, M. Hashimoto

209th Meeting of The Electrochemical Society　2006/05/07
医療用マイクロ生物燃料電池へのとり組み

西澤松彦, 都甲真

日本化学会第86春季年会　2006/03/27
Enzyme-Based Fuel Cells for Biomedical Microdevices International-presentation

M. Nishizawa

PowerMEMS2005　2005/11/28
Electrochemical Approach to Pattern Proteins and Cells within Microchannels International-presentation

Hirokazu Kaji, Masahiko Hashimoto, Kazuto Tsukidate, Tomokazu Matsue, Matsuhiko Nishizawa

µTAS2005　2005/10/09
Electrochemical Bio-lithography for Controlling Bionic Interfaces International-presentation

M. Nishizawa

The 56th Annual Meeting of International Society of Electrochemistry　2005/09/26
電気化学バイオリソグラフィー：タンパク質や細胞を操る界面技術

西澤松彦

高分子学会、バイオ・高分子研究会　2005/09/23
電気化学バイオリソグラフィーの開発とバイオチップ応用

西澤松彦

電気化学会秋季大会　2005/09/08
Elcrochemical Bio-lithography for In-Situ Immobilization of Proteins and Cells within MicrochannelsI International-presentation

M. Nishizawa

Transducers05　2005/06/05
タンパク質や細胞を操る先進バイオマイクロマシン技術

西澤松彦

国際バイオEXPO 専門技術セミナー　2005/05/18
Miniaturized Enzyme-Based Glucose / O2 Fuel Cell Using Vitamin K3 As Electron Mediator International-presentation

F. Sato, M. Togo, T. Abe, T. Ohashi, I. M. Kamrul, T. Matsue, J. Kosuge, N. Fukasaku, M. Nishizawa

PowerMEMS 2004　2004/11/29
Electrochemical Microsystems for Manipulation and Characterization of Living Cells International-presentation

M. Nishizawa

2004 ASME Annual Meeting　2004/11/16
Electrochemical Bio-lithography for Controlling Bionic Interfaces International-presentation

M. Nishizawa, H. Kaji, K. Takoh, T. Matsue

206th Meeting of The Electrochemical Society　2004/10/03
バイオマイクロマシニングによる界面機能制御

西澤松彦

日本化学会東北支部大会　2004/09/17
電気化学反応を利用した細胞のマイクロパターニングと機能計測

西澤松彦

第２５回バイオマテリアル学会　2003/12/16
Micro- and Nanostructured Mammalian Cells International-presentation

M. Nishizawa, H. Kaji, K. Takoh, A. Takahashi, T. Matsue

204th Meeting of Electrochemical Society　2003/10/12
Diaphorase-Based Enzyme Electrodes for Fuel Cell Applications International-presentation

M. Nishizawa, J. Sato, T. Ohashi, M. K. Islam, T. Yasukawa, T. Matsue

204th Meeting of Electrochemical Society　2003/10/12
パターン培養細胞デバイスと化学センシング

西澤松彦

日本分析化学会第52年会　2003/09/23

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Industrial Property Rights 26

培養装置

西澤松彦

Property Type: Patent
電極体、電極体の製造方法

西澤松彦, 中川, 加藤

Property Type: Patent
複合材料及びその製造方法

西澤松彦, 長峯邦明, 冨永悌二, 中川敦寛, 徳江彩子

Property Type: Patent
プローブ、表皮電位測定装置、表皮電位測定方法、美容方法

西澤松彦, 長峯邦明, 阿部結奈, 山崎研志

Property Type: Patent
生体の対象部位の水分量を評価する方法

西澤松彦, 長峯邦明, 久保田淳

Property Type: Patent
生体固定用複合材料

西澤松彦, 長峯邦明, 冨永悌二齋木, 佳克荒井, 陽一新倉, 仁井樋, 栄二香取, 幸夫岩崎, 真樹中川, 敦寛川口, 奉洋新妻, 邦泰徳江, 彩子遠藤, 俊毅萩原, 嘉廣綿貫, 宗則橋本功

Property Type: Patent
複合材料

西澤松彦, 長峯邦明, 冨永悌二齋木, 佳克岩崎, 真樹中川, 敦寛川口, 奉洋

Property Type: Patent
被覆複合材料

西澤松彦, 長峯邦明, 冨永悌二中澤, 徹岩崎, 真樹中川, 敦寛川口, 奉洋徳江, 彩子新倉, 仁齋木佳克

Property Type: Patent
複合材料、複合材料の製造方法

西澤松彦, 長峯邦明

Property Type: Patent
マイクロニードル及びマイクロアレイ並びにその製造方法

西澤松彦, 甲斐洋行

Property Type: Patent
カテコール含有接着性ハイドロゲル、接着性ハイドロゲル作成用組成物、及び該接着性ハイドロゲルを応用した組成物

藪浩, 西澤松彦, 長峯邦明

Property Type: Patent
酵素電極の製造方法及び酵素電極

西澤松彦, 小川雄大

Property Type: Patent
創傷治癒用パッチ

西澤松彦

Property Type: Patent
生体組織貼付用パッチ

西澤松彦, 三宅丈雄, 新本由紀子, 紺野義一, 阿部茜

Property Type: Patent
細胞担持パターン化ナノ薄膜

梶弘和, 藤枝俊宣, 森好弘, 西澤松彦, 阿部俊明, 永井展裕

Property Type: Patent
分子導入方法

西澤松彦, 長峰邦明, 森泉俊幸, 岡藤辰也

Property Type: Patent
多孔質基板電極体及びその製造方法

西澤松彦

Property Type: Patent
タンパク質を包含したカーボンナノチューブフィルム、それを電極とするセンサ及び発電デバイス

西澤松彦, 三宅丈雄, 吉野修平, 畠賢治, 山田健郎

Property Type: Patent
導電性高分子からなるパターンを備えた多孔質構造体及びその製造方法

西澤松彦, 関根宗一郎, 井門裕一郎

特許第5712438号

Property Type: Patent
細胞検査用バイオアッセイ用キット

西澤松彦, 神崎展, 長峯邦明

特許第5544474号

Property Type: Patent
持続性ドラッグデリバリーシステム

阿部俊明, 永井展裕, 梶弘和, 川島丈明, 西澤松彦, 西田幸二

Property Type: Patent
角膜経上皮電気抵抗値の測定方法

上松聖典, 北岡隆, 西田幸二, 田中佑治, 西澤松彦, 梶弘和, 関根宗一郎, 高島一

Property Type: Patent
バイオ電池

西澤松彦, 都甲真

5279069

Property Type: Patent
タンパク質および細胞が内壁に固定された中空構造体

梶弘和, 西澤松彦

4982752

Property Type: Patent
タンパク質の固定方法とタンパク質チップならびに細胞の固定方法および細胞チップ

西澤松彦, 梶弘和, 末永智一

4604216

Property Type: Patent
細胞または組織の培養制御装置とその方法

西澤松彦, 梶弘和, 末永智一

4204913

Property Type: Patent

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Research Projects 35

Skin Iontronic Biomedical Engineering

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

System: Grants-in-Aid for Scientific Research

Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)

Institution: Tohoku University

2022/04/27 - 2027/03/31
Study of skin-compatible iontronic technology

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

System: Grants-in-Aid for Scientific Research

Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Institution: Tohoku University

2022/04/01 - 2026/03/31
Hydrogel-based Chemical Stimulation Device

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

System: Grants-in-Aid for Scientific Research

Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Institution: Tohoku University

2023/06/30 - 2025/03/31
Skin Iontronic Biomedical Engineering

Nishizawa Matsuhiko

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

System: Grants-in-Aid for Scientific Research

Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Institution: Tohoku University

2020/07/30 - 2022/03/31

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Transepidermal potential (TEP), an electrical potential difference of tens of millivolts that is generated along the thickness direction of the epidermis, is a possible indicator of epidermal function, including the permeability barrier of skin. Herein, a patch-type wearable device for minimally invasive monitoring of TEP was developed by utilizing a porous microneedle (PMN) array made of an epoxy resin. In order to measure the potential of the subepidermal tissue, the entire surface of the PMN except for the needle tip was coated by a thin film of insulating parylene C. The open-tip PMN was integrated with a wearable potentiometric device composed of a pair of screen-printed Ag/AgCl electrodes. By optimizing the porosity and the size of the liquid junction, the TEP of tens of mV at a subject’s forearm was successfully monitored over a 4 h period.
ソフトウェット電極で創る生体親和性デバイス

西澤松彦, 田中徹

Offer Organization: 日本学術振興会

System: 科学研究費助成事業

Category: 基盤研究(A)

Institution: 東北大学

2018/04/01 - 2022/03/31

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ソフトウェット電極（ハイドロゲル電極および酵素電極ファブリック）の機能拡張を推し進め，両者を組み合わせて，電気的な計測・刺激（診断・治療）を低侵襲に行う新規医療デバイスのプラットフォームを創出のを目的として研究を推進した。特に、ハイドロゲルなど有機材料の「生体組織と同様な柔軟性」や「分子透過性」，膨潤によるサイズ・形状の変化を活かした「体内患部への密着固定」などの基盤的な特徴を確立し，さらに，バイオ発電による「手術創治癒の促進機能」と「投薬制御機能」を搭載して，「エネルギー自立型」デバイスの実現可能性を示すことの具体を示すために実験を行うことができた。今年度は、頭蓋内電極に関して、従来のカーボン繊維製の電極配線に代えて伝導性ゲルを配線することによって、脳表患部の可視性に優れた全透明のハイドロゲル電極の作製を行い、動物実験による機能実証までを行うことができた。伝導性ゲルを充填したシリコーン製マイクロチャネルを、表面微細構造によるインターロッキング接合によってゲル内に安定包埋してイオン性配線として活用した。一方、電荷固定したポーラスマイクロニードルを用いた経皮電気浸透流の発生メカニズムの実証に成功し、薬剤の高効率投与や、生体液の高効率採取に応用可能であることを示した。これを、昨年度開発した直列型高電圧バイオ電池と組み合わせることによって、オール有機のバイオ発電ポンプパッチの実現に到達できた。
Medical engineering of skin ionics

Nishizawa Matsuhiko

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

System: Grants-in-Aid for Scientific Research

Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Institution: Tohoku University

2018/06/29 - 2020/03/31

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In this research, we challenged to develop an in-situ technique for measuring "epidermal potential" during stimulus response. The developed epidermal potential measurement system realizes minimally invasive electrode placement under the skin by the "micro salt bridge" that uses a Terumo painless needle as a guide, and is a probe-type device that can measure the epidermal potential of the local skin. By using the probe device, the correlation between the skin stimulus response and the changes in the epidermal potential was studied. Furthermore, by mounting an optical fiber on this probe, it became possible to measure and analyze the optical response of the epidermal potential in the local skin.
Creating eyeball bio-batteries and challenging to suppress local active oxygen

Abe Toshiaki, Nishizawa Matsuhiko

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

System: Grants-in-Aid for Scientific Research

Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Institution: Tohoku University

2015/04/01 - 2017/03/31

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We investigated the feasibility of the production of bio-batteries using micro-channel or eye ball by measuring active oxygen. It was possible to fabricate a porous polydimethylsiloxane (PDMS) film having an array of 10 micron pores and a PDMS mold having a flow path structure and culture retinal pigment epithelial cells (ARPE) in FY2015. In FY 2016, we could co-cultivate ARPE with HUVEC and found HUVEC migrate to the ARPE side, especially in some stress conditions. It turned out the possibility that mitochondria was involved in cultured cell death. Since the change in the generation of active oxygen was seen in mitochondria, we think there is a possibility to create the bio-battery, our final objective of production.
Accelerated wound healing on skin by electrical stimulation with a bioelectric plaster

NISHIZAWA Matsuhiko, YAMASAKI Kenshi

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

System: Grants-in-Aid for Scientific Research

Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Institution: Tohoku University

2015/04/01 - 2017/03/31

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Wound healing on skin is accelerated by ionic current driven by a plaster device with a built-in enzymatic biofuel cell. Cells in the skin respond to electric current during a wound healing process. Taking advantage of this phenomenon, a stretchable bioelectric plaster is developed to generate ionic current along the surface of the skin by enzymatic electrochemical reactions. The bioelectric plaster fits to the skin and generates electric current above the wound for 12 hours. The comparison between conditions with and without the bioelectric plaster suggested that ionic current in the hydrogel promotes the wound healing process. To the best of our knowledge, the present work is the first application of the enzymatically generated ionic current to direct manipulation of biological functions of a living body. The further improvement of bioelectric plasters will expand the use of electrical stimulation in wound healing for in vivo studies as well as clinical applications.
Hydrogel-Based Conducting Polymer Electrode for Efficient Stimulation of Cells

Nishizawa Matsuhiko, KANZAKI Makoto, YAMAZAKI Kenshi

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

System: Grants-in-Aid for Scientific Research

Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Institution: Tohoku University

2013/04/01 - 2017/03/31

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We have succeeded in developing a technique to laminate the composite of conducting polymer PEDOT and polyurethan (PEDOT-PU) onto hydrogel substrates by the novel interfacial photo-initiated radical polymerization of the polymer of adhesion layer. This technique enable the lamination of even the insulated PEDOT-PU electrodes, improving the accuracy and sensitivity on the medical use. In addition the possible function of self-immobilization to organs was demonstrated by using the PEDOT-PU-laminated hydrogel devices. As an example, the the expansion force of the gel substrate showed self-fixing to the gaps of brain. The curling force of the gel sheet showed self-wrapping to a neuronal bundle.
Bio-MEMS with reversible antibody on sensor chip

Umetsu Mitsuo, MATSUI JUN, NAGAMINE KUNIAKI, NISHIZAWA MASAHIKO

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

System: Grants-in-Aid for Scientific Research

Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Institution: Tohoku University

2013/04/01 - 2016/03/31

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Microelectromechanical system for biology has the potential for reconstituting chain chemical reaction and protein-protein interaction in cell. However, for the construction of cell in MEMS, The ways to immobilize a protein on a specific position on MEMS and to irrepressibly immobilize proteins on MEMS should be studies. In this study, we evaluated material-binding peptide to the peptide with reversible binding to material surfaces. The peptide could be reversibly bound by the change of ionic strength in solution.
Hydrogel-based Device Driven by Enzymatic Battery

NISHIZAWA Matsuhiko

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

System: Grants-in-Aid for Scientific Research

Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Institution: Tohoku University

2013/04/01 - 2015/03/31

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A totally flexible, sheet-shaped biofuel cell has been developed by stacking a bioanode fabric, a hydrogel sheet containing electrolyte and fuel (fructose), and an O2-diffusion biocathode fabric. The results presented include two strategies to improve the performance of the device. (1) An anode modified with an appropriate CNT dispersion showed higher activity. (2) The gas-diffusion biocathode was improved by optimizing its hydrophobicity. The improved biofuel cell sheet produced a maximum power density of 1.0 mW/cm2 at 0.36 V even when bent. Such a flexible, sheet-shaped power source could be combined in the future with flexible electronic to make wearable devices.
微小空間内溶液のマルチイオン環境動的制御システム

梶弘和, 西澤松彦

Offer Organization: 日本学術振興会

System: 科学研究費助成事業

Category: 特定領域研究

Institution: 東北大学

2009 - 2010

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導電性高分子を利用する有機イオンポンプの作製プロセスを改良した。電極アレイ基板とアガロースゲルのマイクロスタンプから成る電気化学リソグラフィー用のデバイスを作製した。アガロースゲルには臭化物イオンの溶液が染み込ませてあり、電極で生成される次亜臭素酸は、ゲル内を拡散し、スタンプ表面に輸送される。このデバイスを用いることで、スタンプと基板上のポリスチレンスルホン酸をドープしたpoly(3,4-ethylenedioxythiophene)(PEDOT : PSS)薄膜パターンとの位置合わせが容易になり、PEDOT : PSS薄膜への過酸化領域の形成精度が向上した。イオンポンプ機構を付与したPEDOT : PSS薄膜パターンに微小溶液チャンバーを設置し、ナトリウムイオンおよびカルシウムイオンの輸送を検討した。ソースチャンバーにナトリウムイオンの溶液、ターゲットチャンバーに当該イオンの蛍光プローブを満たし、過酸化領域を挟んだPEDOT : PSS薄膜間にポンプ駆動電圧を印加すると、過酸化領域のアウトレット付近から蛍光強度が上昇していく様子が観察され、ナトリウムイオンのターゲットチャンバーへの輸送が確認された。カルシウムイオンを用いた検討においても、同様の結果が得られた。これらの検討結果を踏まえ、二つのソースチャンバーとターゲットチャンバーをそれぞれ過酸化領域で接続したマルチイオン輸送デバイスを作製した。各イオンポンプは独立して駆動可能であり、ターゲットチャンバー内にタンパク質や細胞を配置することで、ダイナミックに変化するイオン環境との相互作用評価が可能になると期待できる。
Microelectrode Techniques for Cellular Engineering

NISHIZAWA Matsuhiko, KAJI Hirokazu

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

System: Grants-in-Aid for Scientific Research

Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Institution: Tohoku University

2008 - 2010

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We have succeeded in developing a technique to culture myotubes on a fibrin gel sheet. The prepared myotube culture on the hydrogel stably contract on electrical stimulation for more than 1 week. We also succeeded in preparing PEDOT microelectrodes on hydrogels like collagen and agarose, that shows surface resistivity of 50 Ω/□. The combination of these two hydrogel sheets, on which myotubes and PEDOT are micropatterned, provides a totally contractile biochip that will be a powerful tool for the muscle-targeted drug development.
Research of a nano-energy system creation

KUWANO Hiroki, NISHIZAWA Matsuhiko, ONO Takahito, ORIMO Shinichi, TANAKA Shuji, NAGASAWA Sumito, ANBE Takashi, OKAMOTO Hiroshi, ONUKI Teppei, CAO Ziping, HAMATE Yuichiro, OGUCHI Hiroyuki

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

System: Grants-in-Aid for Scientific Research

Category: Grant-in-Aid for Creative Scientific Research

Institution: Tohoku University

2006 - 2010

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Micro power generator required in the field of telecommunication, medicine/welfare and so on has been developed. We established fundamental technologies for the micro generator such as materials, highly efficient optimum design. We have succeeded high-power micro fuel cells by applying micro combinatorial and vacuum insulation technology, long life high-power bio-fuel cells by applying carbon nano-tube enzyme electrode and auto-stack structure technology, and highly efficient vibration-based micro energy harvester by applying self-standing electret film and broadband vibration structure technology. In addition, solid electrolyte materials for low temperature operation and micro detonation technology were established as innovative basic technologies.
導電性高分子の超異方性電析による細胞インターフェースの構築

西澤松彦

Offer Organization: 日本学術振興会

System: 科学研究費助成事業

Category: 萌芽研究

Institution: 東北大学

2006 - 2007

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本研究課題の目的は,導電性高分子による機能的配線をマイクロパターニングする技術の開発である.これを,申請者が別途開発した細胞パターニング技術と組み合わせることで,細胞ネットワークへの情報の入出力機構を搭載した新しいバイオアッセイ,さらには細胞デバイスの実現を目指した.導電性高分子による配線の形成には,申請者が以前に開発した「超異方性電析法」を基盤とし,これを改良して取り組んだ.その結果,ガラス表面に静電的に吸着させたヘパリンによって,ポリピロールの側方成長が顕著に促進される事がわかった。そして,電気化学バイオリソグラフィー法によってヘパリンを除去することによって,電極から成長するポリピロールパターンの形状をその場で描画できる事が明らかとなった。一方,細胞が存在する状況で重合が行なえるか否かに関しても検討を進めた。ピロールモノマーの細胞傷害性は実質上問題となら無い程度に低い事がわかり,重合反応の影響に関しても,緩衝液の濃度を高める事によって低減できた。以上の知見を組み合わせて,培養細胞への導電性高分子による「その場配線」の実施に成功した。さらに,導電性高分子薄膜の表面に生化学的な機能を付与するための技術も合わせて開発した。ポリアクリル酸をドーパントに用いる事で表面にカルボキシル基を提示し,アミド結合によって各種サイトカインの固定を試みた。神経成長因子を固定した高分子膜上では,PC12神経様細胞の軸策伸長が顕著に増進され,本法の有効性が示された。
マイクロ電気化学システムによる細胞接着の3次元操作

西澤松彦, 安部隆, 梶弘和

Offer Organization: 日本学術振興会

System: 科学研究費助成事業

Category: 特定領域研究

Institution: 東北大学

2006 - 2007

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本研究は,電気化学反応によって細胞接着を操作する技術「電気化学バイオリソグラフィー」を3次元構造体への細胞接着の操作へ拡張し,細胞培養担体(スキャホールド)内部への異種細胞から成る反復構造の作製へのチャレンジである。先ず,ガラスとPDMSからなるマイクロ流路デバイスの内部に細胞の共培養系を作製する事に成功した。あらかじめ流路の内壁にマイクロ電極のアレイを作製しておき,流路内部をヘパリン被覆した後にKBr水溶液を充填して電極に1.5Vを印加すると,電極の対面部位のヘパリンが脱着して細胞接着性へと変化し,細胞培養が出来た。隣接するマイクロ電極で同様の操作を違う種類の細胞に対して行なうと,流路内に異種細胞を配列させ,共培養化する事ができた。次に,あらかじめ電極を配置しておく必要が無いシステムの開発を意図して,針電極による細胞接着誘導を検討した。シリコンゴムチューブの内壁をヘパリン修飾し,そこへ針電極を刺して上述の反応を行う事によって,電極を刺した領域のみに細胞接着を誘導できた。さらに共培養化も出来た。この結果は,3次元構造体の内部に共培養系を造り込むという当初の目的を達成した典型的な一例であるとともに,血管内皮細胞の培養によって,血管を模擬したせん断応力と引っ張り応力が負荷できるモデルとなる可能性を有している。これは血流と細胞動態との関連を探るトレース実験を可能とする,これまでに無かった実験系を提供する可能性を有している。
Development of Electrochemical Biolithograpy and application to Cellular Chips

NISHIZAWA Matsuhiko, ABE Takashi

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

System: Grants-in-Aid for Scientific Research

Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Institution: Tohoku University

2005 - 2007

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Microfluidic systems have been widely investigated for biological applications and hold great promise in the development of diagnostic assays and bioreactors. The combination of the surface patterning techniques with the microfluidic systems paves the way to multi-functional, high-throughput, and cost-effective analysis, in which the "real-time" and "on-demand" micropatterning of bioelements within the microchannels would be essentially required since such delicate materials are unstable to desiccation, oxidation, and heat. However, most of the photolithography-based techniques are unable to be applied within the sealed microchannels. In this research, we have developed a novel technique "electrochemical bio-lithography", which enables the localized immobilization of proteins and cells within 3D microstructures such as microfluidic channels. The principle of the technique is based on our finding that the albumin- or heparin-coated surfaces, initially anti biofouling, rapidly becomes protein- and cell-adhesive upon exposure to the reactive oxidizing agent such as hypobromous acid, which can be produced by the electrochemical oxidation of bromide ion in a biological buffer solution. Since this lithography can be conducted under typical physiological conditions, it enables the spatiotemporal control of cell adhesion and growth on substrates; it facilities the stepwise immobilization of multitype protein arrays and multiphenotype cell arrays. And importantly, this technique is simple enough to be integrated into the miniaturized and semi-closed systems such as microfluidic devices, indicating the possible "on-demand" immobilization of proteins and living cells just prior to use of the microfluidic biodevices. In addition, we have achieved rapid cellular arrangement in the semi-closed microfluidic channel by combining electrochemical bio-lithography with negative dielectrophoresis (DEP).
マイクロ電極を用いる細胞接着の誘導と細胞チップの構築

西澤松彦

Offer Organization: 日本学術振興会

System: 科学研究費助成事業

Category: 萌芽研究

Institution: 東北大学

2004 - 2005

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細胞培養環境下で細胞の接着箇所を書き込むバイオリソグラフィー,「電気化学バイオリソグラフィー」を開発した。異なる細胞種を順次配列してネットワーク化することが原理的には可能であるということを,明らかにした。この技術を用いて,細胞遊走の電気化学的なナビゲーションに初めて成功した。すなわち,電気化学バイオリソグラフィーにより,予め細胞のマイクロパターンを作成しておき,その細胞周辺に2回目のリソグラフィーを行うと,その改質パターンに沿って細胞が増殖し遊走することを実証できた。この方法をさらに改良して,細胞の遊走性を指標とする遊走アッセイの新しい方法への展開を試みた。しかし,このような実験は,比較的長時間の培養と観察を必要とし,ヘパリンによるブロッキングの耐久性が不十分であった。そこで,予めMPCポリマーなどで一次パターンを作成しておき,そこにヘパリンによるブロッキングと電気化学リソグラフィーを適用する方法に切り替えた。 MPCポリマーのパターニングは,シリコーンで作製したマイクロ流路を用いて,行った。このMPCポリマーのパターニングは,他種の細胞工学研究にも有効な技術である。MPCポリマーのパターンは比較的長期の耐久性を有し,次亜臭素酸による電気化学リソグラフィーで改質されないことが分かった。これらの改良によって,パターンサイズに依存した細胞遊走速度を評価することができた。細胞骨格にダメージを与える薬剤によって,遊走活性が大幅に低減することも確かめた。
細胞のネットワーク培養によるバイオデバイスの構築

西澤松彦

Offer Organization: 日本学術振興会

System: 科学研究費助成事業

Category: 若手研究(A)

Institution: 東北大学

2003 - 2004

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この研究は,マイクロスタンプ法による細胞のパターン培養と,電気化学的な細胞計測を組み合わせる融合研究としてスタートした。マイクロスタンプ法の改良によって,ガラス基板上に心筋細胞やPC12細胞などの興奮性細胞を単一セルレベルで配列することが出来た。得られた細胞パターンに沿った情報伝達を,共焦点蛍光顕微鏡による細胞内Ca2+イオン濃度の計測によって追跡し,単一細胞レベルネットワークにおけるギャップ結合やシナプス結合の形成と機能を確認できた。細胞パターン形状と細胞活性の対応付けにも,マイクロ電極を用いる独自の計測で成功している。また,細胞パターンをマイクロ流路チップ内に作成して,細胞パターンの局所に薬剤投与が可能であること,それによって細胞間の機能的連結の薬剤応答を精密に評価できることを示した。これらの成果により,本研究の当初の目的は達成できたといえる。さらに,研究の過程で,電気化学反応を利用して細胞の接着箇所を書き込む技術「電気化学バイオリソグラフィー」を新規に開発することが出来た。これは,細胞培養環境下で行うバイオリソグラフィーであり,異なる細胞種を順次配列してネットワーク化することが原理的には可能と期待できる。マイクロスタンプ法を含む既存の方法で作成できる細胞パターンは1種類の細胞に限られていた。電気化学バイオリソグラフィーの適用で,異種細胞間(神経細胞と筋細胞など)の機能的結合に対する薬剤応答を評価する研究ツールが作成できると期待している。
走査型電気化学/化学発光顕微鏡を用いた酵素触媒界面の電気化学/発光イメージング

末永智一, 西澤松彦, 珠玖仁

Offer Organization: 日本学術振興会

System: 科学研究費助成事業

Category: 特定領域研究

Institution: 東北大学

2003 - 2004

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本研究では、自作の走査型電気化学顕微鏡(SECM)に発光・蛍光・トポグラフィー計測系をハイブリッドしたシステムにより、ナノメートルレベルの生体機能表面を評価し、デバイス作製や環境センシングへ展開する.これまでの研究で、探針-試料間距離および探針サイズをナノメートルオーダーで制御することを可能にした.これによりイメージングにおける空間分解能の向上のみならず、局所反応誘起に基づくナノリソグラフィーが期待できる. 1.我々の計測システムでは、シアーフォース(せん断応力)フィードバック距離制御を採用することにより、プローブ-基板間距離を100nm以下に保持することが可能となっている.基板と垂直方向にプローブを振動させる距離制御プログラムに改良し、イメージングの際生体試料に与える付加を大幅に軽減することができた.具体的には、プローブをxy方向の振動に加えz方向にも作動して距離制御を行うことで、試料に衝突させずに高解像度イメージングが可能となった(防衛大学山田弘博士との共同研究). 2.細胞を液中で安定にイメージングすることができた.細胞骨格を蛍光染色した試料の形状・蛍光同時イメージングを検討した.さらに、生細胞をそのままイメージングすることも可能であることを確認した. 3.ガラスキャピラリを細尖化したのち、金スパッタ蒸着膜/パリレン蒸着膜の順でコートした.パリレン絶縁膜は安定性に優れ、電極半径70nmのナノ電極を作製できた.電極型(〜100nm)、光ファイバ型(孔径〜100nm)、および光ファイバ-電極複合型ナノプローブ各種を作製した. 4.デバイス作製技術:プロテインアレイのディメンジョンをナノメートルオーダーにスケールダウンするための要素技術として、ナノ微細加工技術、微粒子配列化技術、極微量サンプルの操作技術が挙げられる.誘電泳動を利用して、微粒子のマニピュレーション、タンパク質-細胞のパターニング技術を確立した.
走査型電気化学/化学発光顕微鏡を用いた発光性酵素触媒界面のイメージング

西澤松彦, 小谷松大祐

Offer Organization: 日本学術振興会

System: 科学研究費助成事業

Category: 特定領域研究

Institution: 東北大学

2002 - 2002

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西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)をスポット固定した基板の酵素活性を,電気化学顕微鏡でイメージングした.また,局所領域に化学活性種を導入する手段として,電気泳動を利用して活性種を供給するキャピラリーインジェクションシステムを構築し,化学発光イメージングによってその特性を評価した.ガラスキヤピラリーの先端にアクリルアミドゲルを充填し,内部にルミノール溶液を満たす.キャピラリー内部の電極と外部の電極の間に直流電流を流すことによって電気泳動を起こさせ,マイナスの電荷を持ったルミノールを試料表面に押し出した.押し出されたルミノールは基板に固定されたHRPを触媒としてH_2O_2と反応し化学発光を生じる.これをフォトンカウンタによって検出した.発光強度は印加した電流値に比例し,pmol/secの極微量インジェクションが制御可能であることが示された。ルミノールが運ぶ電気量の割合が一定である実験結果より,キャピラリーの種類によらずに電流値のみで放出量が決まると分かった.このインジェクションシステムを用いて,HRP単分子膜の活性イメージングにも成功した.さらに,冷却式のフォトンカウンタによる測定バックグラウンドの低減にも取り組んだ.一方,ルミノール注入用のキャピラリープローブを,シアーフォース検出によるフィードバック制御を用いて基板のごく近傍まで接近させる制御系の構築にも手ごたえを得ており,これらを総合してシステム化することで,ELISA法への適用が期待できる.
細胞の局所固定による隔膜型バイオ素子の構築

西澤松彦

Offer Organization: 日本学術振興会

System: 科学研究費助成事業

Category: 若手研究(B)

Institution: 東北大学

2001 - 2002

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本研究の目的は,付着性の各種動物細胞を基板細孔部へ誘導・固定して細胞固定化基板を作製し,単一細胞レベルでの電気的特性評価および外部刺激に対する応答特性評価を行うこと,および細胞機能を利用した新規な隔膜型バイオ素子を開発することである。初年度(13年度)において,「異方性エッチングによる細孔基板の作製」に成功しており,これは,孔経10μm以下の細孔を有するシリコン基板である. 本年度は,さらに作製した微細孔へ,ウシ大動脈内皮細胞やPC12神経様細胞を培養することから研究を開始した.内皮細胞は微細孔部へ内皮様組織を形成し,神経細胞は基板表面から裏面に軸策を成長させ,細孔間を短絡する性質を示した。研究過程で,細胞接着の誘導が基盤技術として重要であるとの認識が強まり,微細孔部にのみ細胞接着を誘導するためのパターン培養技術の開発に集中した.ポリジメチルシロキサンによるマイクロスタンプを作成し,これを用いて細胞接着タンパク質を疎水化ガラス基板上にパターン転写した。子宮頚癌細胞(HeLa),ウシ大動脈内皮細胞,ニワトリ胚由来心筋細胞,PC12神経様細胞などを培養したところ,これらすべての細胞株が〜5μmの精度でパターン化された。配列したニワトリ心筋細胞はパターン全体が電気的に共役した挙動を示し,ミニチュア心筋組織が形成された.これを用いて,オクタノールによる拍動停止や,カフェインによる拍動活性化など,心筋組織で知られる代表的な薬理効果を確認することができた.
Imaging of Cell-Array by Scanning Electrochemical Microscopy

MATSUE Tomokazu, OYAMATSU Daisuke, NISHIZAWA Matsuhiko

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

System: Grants-in-Aid for Scientific Research

Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Institution: Tohoku University

2001 - 2002

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In the present project, we investigated two topics: 1) the micropatterning of living cells, 2) activity measurements of single cells. These research topics can be combined as the "bioassay using micropatterned living cells", which would lead to the development of cell-chip technology. The results obtained in this project can be summarized as follows, 1) Preparation of cellular micropatterns: We succeeded to prepare micropatterns of adhesive animal cells on a glass slides by the micro-contact printing method using PDMS-made microstumps. The cellular adhesive protein such as fibronectin was used as the ink material. HeLa cells, chick cardiomyocytes and PC12 nuronal cells were successfully patterned to form cellular networks on a single cell level. The application of PEG molecules as the cell resistive modification works well so as to maintain the cell pattern for more than 5 days. 2) Activity evaluation of the micropatterned cells: The respiratory activity of the micropatterned HeLa cells was imaged by using the scanning electrochemical microscopy (SECM) system. It was found that the respiration activity of the shape-restricted cells is higher than that of the freely spreading cells. 3) Evaluation of the activity of the patterned cellular networks: The intracellular Ca2+ imaging was conducted for the micropatterned cardiac myocytes. The micropatterned cardiac myocytes were found to form the electrically conjugated network via forming the gap junctions. It was achieved to observed the pharmacological effects of octanol, tetrodotoxyn, and caffein for the cardiac tissue model on the chip. The local dosing to the patterned cells has also been attempted by applying the microfuluidic device systems.
micro bio fuel cell Competitive

2001/04 -
Novel Devices Based on Living Cell and Tissue Competitive

2001/04 -
in situマイクロコンダクトメトリー法の開発と電池活物質粒子への展開

西澤松彦

Offer Organization: 日本学術振興会

System: 科学研究費助成事業

Category: 奨励研究(A)

Institution: 東北大学

1999 - 2000

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各種マイクロ電極を用いた電気伝導度のその場測定(in situマイクロコンダクトメトリー)を開発し、リチウムイオン電池の活物質粒子1個およびそのコンポジット薄膜に適用することに成功した。電池材料の導電率は電池性能に直接影響する重要なパラメーターであり、本研究により、充放電深度(電位)と対応づけた導電率の精密な評価が初めて可能となった。 (1)単一粒子のin situマイクロコンダクトメトリー低温焼成メソカーボンマイクロビーズ(MCMB)粒子1個をガラスセパレーターの細孔に固定し、顕微鏡観察下で針状マイクロ電極2本を標的粒子に接触させ,バイポテンショスタットを用いて充・放電反応(リチウムイオンの脱・挿入)中の直流導電度変化を計測した。これまでX線回折と充放電試験によって予測されてきた層状微結晶間隙へのリチウム挿入反応を,導電率測定という新しい視点から確認し,議論することに成功した。 (2)コンポジット薄膜のin situマイクロコンダクトメトリーフォトリソグラフィーでSiO_2/Si基板上に白金の交互型マイクロアレイ電極を作製した。その形状は10μm幅のバンド電極20本が50μm間隔で対向配置したものである。このアレイ電極上にドクターブレード法で活物質粒子のコンポジット薄膜(膜厚約20μm)を作成した。バインダー高分子にはPVDFを用い、アセチレンブラックやコロイド状カーボンなどの導電助剤を種々のコンポジット比で添加した。調製した薄膜サンプルについて、バイポテンショスタットを用いて充・放電反応を繰り返し行い、電位-導電度プロファイルの変化を追跡した。(1)で得た活物質自体の挙動を考慮し、コンポジット薄膜内の導電ネットワーク保持のための薄膜調製条件の最適化を行った。
Imaging and Manipulation of Single Living Cells with SECM

MATSUE Tomokazu, NISHIZAWA Matsuhiko

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

System: Grants-in-Aid for Scientific Research

Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B).

Institution: Tohoku University

1999 - 2000

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1. Scanning electrochemical microscopy (SECM) was used for imaging of photosynthetic and respiratory activity of a single plant cell by mapping two-dimensionally the localized oxygen concentration around the cell. 2. SECM was used for investigation of the effect of chemicals on a single protoplast. When DCMU, a photosynthetic electron-transfer inhibitor, was injected into the protoplast, the SECM image of the protoplast becomes gloomy and deformed due to a decrease in the generation of oxygen from the protoplast Similarly, respiratory activity of animal cells can also be imaged with SECM. 3. A dual-Pt microdisk electrode was used as a probe for SECM to simultaneously detect two electroactive species near a single protoplast. The topographic image of the single protoplast was obtained from the variation of oxidation current for Fe (CN) 64-at one disk. The detection of localized oxygen concentration at another disk was used for imaging photosynthetic activity of the cell. 4. Oxygen consumption of individual bovine embryos was noninvasively quantified by SECM.When an embryo reached the stage of a morula with a 74-μm radius on day 6 after in vitro fertilization, the oxygen consumption rate of the single morula was estimated to be 1.40±0.27×10-14 mol s-1. After the SECM measurement, the embryo was continuously cultured for another two days. The oxygen consumption rate of the blastocyst was found to be in the range of 2.50±0.46×10-14 mol s-1<F<4.49±0.50×10-14 mol s-1. 5. A microbial chip for bioassay was fabricated and its performance was characterized by SECM.The respiration activity of the E.coli spot at the chip was imaged with SECM by mapping the oxygen concentration around the spot. The bactericide effects of antibiotics were measured using the E.coli-based microbial chip. 6. Dielectrophoretic manipulation of a single chlorella was conducted using a dual-microdisk electrode. An attractive or repulsive force was induced to chlorella depending on the frequency of ac voltage applied between the two disk electrodes. The effect of both the frequency and ion concentration of solutions on the dielectrophoretic force on a chlorella was investigated in detail based on the theories of dielectrophoresis.
マイクロ電極システムの構築と電気化学的プロチウム個溶過程解析への展開

西澤松彦, 内田勇

Offer Organization: 日本学術振興会

System: 科学研究費助成事業

Category: 特定領域研究(A)

Institution: 東北大学

1999 - 1999

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プロチウム固溶機能を有する各種合金材料への電気化学的なプロチウム挿・脱入反応を、マイクロ電極を用いたその場(in-situ)測定によって精密に評価し、水素2次電池用新規材料の探索と高性能化を目指した。研究の特色はマイクロ電極を用いる新規な電気化学システムにあり、合金粒子1個を測定対象とすることを可能とした。これにより、高分子結着剤や導電助剤が混在しない、合金粒子自体の電気化学挙動を精密に評価することが出来る。本年度は単一粒子測定に代表されるマイクロ電極システムのさらなる発展が随所で実現した。例えば、単一粒子の交流インピーダンススペクトル(周波数分散)の測定に成功した。これにより、これまで行なってきた律速過程(プロチウムの合金内拡散)の解析に留まらず、電荷移動パラメータ(交換電流値や対象因子など)の議論も可能となった。また、単一粒子測定系にペルチェ素子による温度制御ユニットを追加し、電池運転時の発熱を考慮した高温(例えば50度)での特性評価を可能とした。一方で、交互型マイクロアレイ電極を用いた測定システムも新規に開発し、充放電反応の進行中に活物質膜全体の導電度を測ることが出来るようになった。プロチウム個溶合金に代表されるインサーション型活物質は充放電反応に体積変化を伴い、条件によっては微粉化する事が知られる。電池活物質の性能を最大限に利用するために、導電度のin-situモニターに基づくプロセスの最適化が有効であると思われる。
Micro-level tailoring of lithium ion extraction/insertion compounds and characterization of battery performance by microelectrode techniques with single particle electrodes

UCHIDA Isamu, MATSUKI Kenzou, ITOH Takashi, NISHIZAWA Matsuhiko, URUSHIBATA Hiroaki, NISHINA Tatsuo

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

System: Grants-in-Aid for Scientific Research

Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Institution: TOHOKU UNIVERSITY

1998 - 1999

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The present research project has aimed development of new materials for the lithium-ion secondary battery, which is applicable to electric vehicles, based on two novel techniques, one being the citrate precursor method for material preparation and the other a microelectrode technique for electrochemical characterization of powdered battery materials. (1) Under collaboration, Yamagata group obtained lithium nickelate and spinel-related lithium manganese oxides with good cyclability by the modified citrate method, which enabled us to prepare systematically the multi-components oxides with micro-level tailoring and atomic-level homogeneity. (2) Tohoku group has developed microelectrode techniques which are very versatile in electrochemical characterization and rapid searching tailored samples even in a small quantity of micro-meter size particles. In-situ observation of particle splitting due to the mechanical instability accompanied by the insertion/extraction of lithium ions, high potential (〜5V) voltammetry to examine the electrochemical stability of the particle in organic solutions, determination of diffusion coefficients of lithium ions in the solid phase by AC and potential step method, and in-situ Raman spectroscopy and in-situ conductivity measurements during insertion of lithium ions with micro-array electrode technique also have been carried. Data thus obtained were feedbacked to the partners and effectively utilized in further R&D.
マイクロ電極法による電気化学的プロチウム固溶過程の解析

西澤松彦, 内田勇

Offer Organization: 日本学術振興会

System: 科学研究費助成事業

Category: 特定領域研究(A)

Institution: 東北大学

1998 - 1998

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プロチウム固溶機能を有する各種合金材料への電気化学的なプロチウム挿・脱入反応を、マイクロ電極を用いたその場(in-situ)測定によって精密に評価し、水素2次電池用新規材料の探索と高性能化を目指した。研究の特色はマイクロ電極を用いる新規な電気化学システムにあり、合金粒子1個を測定対象とすることを可能とした。これにより、高分子結着剤や導電助剤が混在しない、合金粒子自体の電気化学挙動を精密に評価することが出来た。 LaNi_5、MmNi_5、Mg_2NiおよびアモルファスMgNiについて、直径50μm以下の球状粒子を測定対象とし10μm径のカーボンファイバーをキャピラリー化したガラス管に封入て作製したカーボンマイクロ電極をX-Y-Zマイクロマニュピュレーターで標的粒子に接触させた。サイクリックボルタンメトリーにおいては、従来のコンポジット膜では分離不可能な複数の同時進行反応を明瞭に観測できた。それぞれの反応に対応した電流ピークの電位掃引速度依存性、サイクル依存性などを調べ、速度論的に解析した。一方、ポテンシャルステップを与えた際の過渡電流応答から化学拡散係数等の速度論的パラメータの導出も試みた。LaNi_5粒子およびMmNi_5粒子についてプロチウム拡散係数を決定し、電気化学的ではない精密な方法で測定された値と一致する結果を得た。また、分極曲線や充放電曲線についても複合膜で得られる結果よりも明瞭であり、精密な材料評価が出来た。以上は電気化学的な挙動が単一粒子測定によって精密に行えることを示す結果であるが、それに加えて、粒子の形状を顕微鏡で直接観察出来ることも重要な利点である。結果として、充放電試験中に粒子が分裂することを観察し、電気化学応答の変化と対応づけて議論することを可能にした。
光インターカレーションによる構造規制界面の構築とその機能評価

西澤松彦, 内田勇

Offer Organization: 日本学術振興会

System: 科学研究費助成事業

Category: 特定領域研究(A)

Institution: 東北大学

1998 - 1998

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リチウムイオン2次電池の活物質材料として機能するLiMn_2O_4及び非晶質炭素に関して光電気化学応答を検討し,光エネルギーによって充電するタイプの新しい2次電池システムの構築に向けた基礎的知見を収集した。 LiMn_2O_4薄膜をスパッタリング法により透明電極(ITO)上に調製し,1MのLiClO_4を電解質とするプロピレンカーボネート溶液中で,光の照射に対する電流応答,電位応答,および電気伝導率の応答をその場(in situ)計測した。導電率測定は電極間隔0.01mmの交互型アレイ電極を用いて行いて行い,LiMn_2O_4にLiイオンがインターカレーションおよびデインターカレーションする反応過程には顕著な導電率変化が伴わないことを明らかにした。導電率は10^<-5>S/cmのオーダーであり,半導体に分類された。電位規制下でキセノン光を照射するとスパイク状のアノード電流が観測された。これは,n-型半導体電極に特有の応答であり,応答電流の強度は照射光強度にに比例した。溶液中にLiイオンが存在しない場合に電流応答が全く観測されないことから,光反応は明らかにLiイオンに関係しており,LiMn_2O_4結晶内へのインターカレーション反応であろうと推察された。しかし,通電荷量から算出したLiイオンのインターカレーション量は,膜全体が反応した場合の4%にすぎなかった。光応答電流は照射する光の波長に依存し,約470nm以下の波長の光によって誘起されることがわかった。この値から計算される半導体としてのバンドギャップは2.64eVであり,マンガン系酸化物にたいして妥当な値である。
精密に構造制御した半導体ナノ粒子積層膜の調製と光電気化学的評価

西澤松彦

Offer Organization: 日本学術振興会

System: 科学研究費助成事業

Category: 奨励研究(A)

Institution: 東北大学

1997 - 1998

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化学的に安定な化合物半導体であるCdSの超微粒子を金単結晶の(111)面上に固定し、走査プローブ顕微鏡による電子構造解析を個々の超微粒子に対して行い、量子サイズ効果の実験的検証に成功した。超微粒子の固定はアミノチオールで金表面およびCdS粒子表面を修飾しておき、これらをグルタルアルデヒドで架橋しておこなった。STM探針を標的粒子状に固定し、V-I曲線からバンドギャップを算出した。粒子サイズを予めSTM画像として評価しておくことにより、粒子サイズとバンドギャップとの関係を系統的に調べることが出来た。結果は、理論的予測を定量的に再現するものであった。過去の研究は粒径分布を持つコロイド溶液の吸収スペクトルから見積もる平均値に基づいて議論されていた。これに対し、本研究はサイズ既知の粒子1個に対して行われており、すなわち初めて量子サイズ効果の厳密な実験的検証が出来たと言える。さらにこの結果を発展させ、CdS超微粒子積層電極の光電気化学特性を、積層数、粒子間距離に対応させて議論し、半導体超微粒子間での電子ホッピングのダイナミクスに対する理論展開を行った。一方、アンダーポテンシャル析出法によって、CdS超薄膜を電気化学的にエピタキシャル成膜させる技術を開発し、原子サイズで制御された膜厚とバンドギャップとの相関付けに成功した。金単結晶の(111)面上に水溶液からCdとSを交互にアンダーポテンシャルデポジッションさせ、厳密な意味で原子レベルの膜厚制御を行った。こうして得られた膜厚の異なる(積層数の異なる)CdS超薄膜のバンドギャップをアクションスペクトルから計算し、二次元の量子サイズ効果について理論構築も含めて詳細に議論した。
Preparation, Characterization and Application of Semiconductor Nanoparticulate Films

YONEYAMA Hiroshi, NISHIZAWA Matsuhiko, TORIMOTO Tsukasa

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

System: Grants-in-Aid for Scientific Research

Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Institution: Osaka University

1995 - 1996

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Size-quantized semiconductor nanocrystals possess transient properties from bulk materials to molecules and have been very interesting research subjects. Many researches have been performed using suspended particles in solution. We have investigated preparation methods of nanoparticle films and properties of the prepared films. The following results were obtained in the present study. (1) Immobilization of size-quantized titanium dioxide particles in polyvinylpyrrolidinone (PVPD) gel films was accomplished using electrophoretic deposition of titanium dioxide nanoparticles stabilized by PVPD in 2-propanol. The obtained gel films had high photocatalytic activities for reduction of nitrate ion and carbon dioxide to give ammonia and methanol, respectively. If these films were irradiated in the presence of both nitrate ion and carbon dioxide, urea was photoformed. (2) The films of titanium dioxide nanoparticle immobilized in silica matrices were prepared using the sol-gel technique with hydrolysis of Ti (OEt) _4 and Si (OEt) _4. The photoreduction of carbon dioxide on the prepared films gave carbon monoxide and formate as the reduction products and the ratio of those two kinds of products were influenced by the dielectric constant of the solvents used ; the fraction of formate increased with increase of the dielectric constant of solvent used. (3) The monolayr film of cadmium sulfide nanoparticles was prepared by covalently immobilizing cadimium sulfide nanoparticle to Au (111) with use of chemistry of self-assembling. STM measurements revealed that the obtained monolayr film was composed of the nanoparticles of 2-3 nm diameter without aggregation. Tunneling spectroscopy of a single nanoparticle could be performed, and the energy structure of cadmium sulfide nanoparticle was successfully determined.
Novel Synthesis and Properties of Conducting Polymers

YONEYAMA Hiroshi, MARTIN Charles R, TORIMOTO Tsukasa, NISHIZAWA Matsuhiko, KUWABATA Susumu

Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

System: Grants-in-Aid for Scientific Research

Category: Grant-in-Aid for international Scientific Research

Institution: Osaka University

1995 - 1996

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Composites of LiMn_2O_4 and polypyrrole were successfully synthesized in nanotubules, and nanotubules composites were found to possess very high activities as the electrode materials for lithium secondary batteries. The nanotubule composite electrodes were prepared using a commercially available alumina membrane which has cylindical pores (200nm, diameter) of 20x10^<10> pores/cm^2 as a template. First, Li Mn_2O_4 was synthesized in the pores and then pyrrole was polymerized in the pores using the oxide as an oxidizing agent. The nanotubules composite of polypyrrole and LiMn_2O_4 showed the greater performances as a cathode active material for lithium secondary battery than that of a conbentional LiMn_2O_4 thin film. This enhanced performances was mostly indebted to a high specific surface area of the nanotubules electrode and to the function of polypyrrole as a conducting matrix. The effectiveness of this approach has been demonstrated also for other composites such as polyaniline and V_2O_5 and polythiophene and carbon. The nanotubules of polypyrrole was found to work as an excellent matrix for immobilizing enzymes at a high concentration. The array of nano-capsuled enzyme worked as a high-sensitive and-selective enzyme sensor. The conclusion is derived from this international joint project that the composites formation of conducting polymers with other materials such as metal oxides and enzymes is useful as the means of developing novel functions, and the nano-structuring of these composites is an effective way to enhance thir performance.
Study on Electroanalytical Chemistry Using Microelectrode Competitive

1994/04 -

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Social Activities 16

体になじむゲル電極

2014/06/16 -
バイオ発電果物、紙で発電

2013/01/20 -
甘みセンサー開発ＣＮＴと酵素を活用

2012/08/30 -
糖感知し光るＬＥＤ素子

2012/08/28 -
ゲル上に電気回路東北大グループが新技術

2010/11/08 -
東北大ゲルに電気回路

2010/10/13 -
シート状のミニ筋肉動く培養細胞を開発

2010/02/10 -
筋肉細胞を長時間観察

2010/02/10 -
筋肉細胞収縮詳しく観察

2010/01/08 -
筋肉細胞運動1週間東北大で成功

2009/12/17 -
サイエンスカフェ「命の仕組みで機械動く」

2006/11/05 -
界面分子制御の応用で人工物と生体パーツを融合

2006/03 -
「血液の成分使いバイオ燃料電池」

2005/05/13 -
「細胞傷つけず固定東北大チップ分析に寄与」

2004/06/03 -
「芽はぐくむ研究室・独自の細胞チップ開発へ」

2004/03/05 -
「東北大，細胞の新パターニング手法開発」

2003/12/16 -

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Media Coverage 1

ゲルに電極を印刷細胞や組織になじむ電気デバイス

ＪＳＴサイエンスニュース

2010/10/13

Type: Other

Other 12

皮膚系細胞の機械刺激応答を解析するための高伸縮性表皮電位計測システムの開発

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伸展などの機械刺激を印加できる培養皮膚表皮の評価システムを、高伸縮性ハイドロゲルで作製する培養基板と電極アレイ基板を組み合わせて実現する。これは、機械刺激で生じる皮膚疾患（アトピー性皮膚炎や床ずれなど）のメカニズムや、機械刺激による皮膚損傷治療のメカニズムを、機械刺激を加えながら表皮電位のモニタリングによって評価するシステムであり、皮膚疾患の解明と治療法開発の加速が期待できる。
導電性高分子ゲル電極の開発と細胞チップへの応用

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導電性高分子製の電極を使って筋神経接合部を再現する細胞チップの開発に取り組む。
導電性高分子による細胞／電極間接合技術の開発と応用

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筋肉細胞アッセイのためのフレキシブル電極の開発
バイオ集積デバイスの開発

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バイオハイブリッドチップの開発
微小流路内におけるマルチ細胞の捕集固定技術の開発

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微小流路内におけるマルチ細胞の捕集固定技術の開発
分散型ナノ植え込み機器を活用した慢性心不全患者の統合的デバイス治療の開発

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バイオ燃料電池の体内利用に向けた基礎研究
電気化学的な新規リソグラフィー技術を搭載したバイオチップシステムの開発

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電気化学的な新規リソグラフィー技術を搭載したバイオチップシステムの開発
隔膜型エレクトロポレーションチップの開発

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隔膜型エレクトロポレーションチップの開発
ナノテクノロジーによる機能的・構造的生体代替デバイスの開発

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バイオ燃料電池の開発
電気化学バイオリソグラフィーのバイオチップ応用

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電気化学バイオリソグラフィーのバイオチップ応用
細胞のネットワーク培養とシグナル伝達イメージング

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細胞のネットワーク培養とシグナル伝達イメージング
細胞の局所培養による隔膜型バイオデバイスの構築

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細胞の局所培養による隔膜型バイオデバイスの構築

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