研究者詳細

顔写真

ヒラノ　アユミ
平野　愛弓
Ayumi Hirano
所属
電気通信研究所　人間・生体情報システム研究部門　ナノ・バイオ融合分子デバイス研究室
職名
教授
学位

  • 博士（理学）（東京大学）

  • 修士（理学）（東京大学）

経歴 7

  • 2016年10月 ～ 継続中
    東北大学材料科学高等研究所

  • 2016年10月 ～ 継続中
    東北大学電気通信研究所

  • 2008年4月 ～
    東北大学大学院医工学研究科

  • 2006年10月 ～
    東北大学電気通信研究所

  • 2003年9月 ～
    英国 国立医学研究所

  • 2000年4月 ～
    日本大学文理学部

  • 1998年11月 ～
    日本学術振興会特別研究員（日本大学文理学部）

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学歴 2

  • 東京大学大学院　理学系研究科

    ～ 1998年3月

  • 東京大学　理学部

    ～ 1993年3月

委員歴 19

  • 応用物理学会　講演会担当理事

    2023年3月 ～ 継続中

  • 日本表面真空学会　理事

    2020年4月 ～ 継続中

  • 表面科学会 ソフトナノテクノロジー部会　部会長

    2017年5月 ～ 継続中

  • JST　さきがけ、ＣＲＥＳＴ領域アドバイザー

    2013年5月 ～ 継続中

  • 日本分析化学会東北支部　在仙幹事

    2007年4月 ～ 継続中

  • 日本分析化学会東北支部　在仙幹事

    2007年4月 ～ 継続中

  • 応用物理学会　Ｍ＆ＢＥ分科会常任幹事

    2017年3月 ～ 2019年3月

  • 表面科学会 ソフトナノテクノロジー部会　副部会長

    2013年5月 ～ 2017年4月

  • ISSS7(The 7th International Symposium on Surface Science)　プログラム委員副委員長

    2012年12月 ～ 2014年11月

  • ISSS7(The 7th International Symposium on Surface Science)　プログラム委員副委員長

    2012年12月 ～ 2014年11月

  • 日本分析化学会　ぶんせき誌編集委員

    2012年3月 ～ 2013年3月

  • 応用物理学会 有機分子・バイオエレクトロニクス分科会　幹事

    2011年3月 ～ 2013年3月

  • 応用物理学会 有機分子・バイオエレクトロニクス分科会　幹事

    2011年3月 ～ 2013年3月

  • 日本分析化学会　東北支部会計幹事

    2010年3月 ～ 2012年3月

  • 日本分析化学会　東北支部会計幹事

    2010年3月 ～ 2012年3月

  • 日本分析化学会　第５９年会実行委員 会計幹事

    2010年3月 ～ 2010年12月

  • 日本分析化学会　第５９年会実行委員 会計幹事

    2010年3月 ～ 2010年12月

  • 日本分析化学会関東支部　幹事

    2002年4月 ～

  • 日本分析化学会関東支部　幹事

    2002年4月 ～

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所属学協会 5

  • American Chemical Society

  • 日本表面科学会

  • 応用物理学会

  • 日本化学会

  • 日本分析化学会

研究キーワード 3

  • 神経情報伝達

  • ナノ構造

  • 人工細胞膜

研究分野 2

  • ナノテク・材料 / 分析化学 /

  • 自然科学一般 / 生物物理、化学物理、ソフトマターの物理 /

受賞 6

  1. 日本表面真空学会フェロー

    2020年11月

  2. 応用物理学会フェロー

    2019年9月

  3. 平成２７年度石田實記念財団研究奨励賞

    2015年11月27日　石田實記念財団

  4. 平成２７年度RIEC Award 東北大学研究者賞

    2015年11月25日　東北大学電気通信研究所

  5. 2014年度東北分析化学賞

    2015年3月　日本分析化学会東北支部

  6. 2005年度日本分析化学会奨励賞

    2005年9月　日本分析化学会

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論文 158

  1. Enhanced responses to inflammatory cytokine interleukin-6 in micropatterned networks of cultured cortical neurons 招待有り

    Mamoru Sakaibara, Hideaki Yamamoto, Hakuba Murota, Nobuaki Monma, Shigeo Sato, Ayumi Hirano-Iwata

    Biochemical and Biophysical Research Communications　2024年2月

    DOI： 10.1016/j.bbrc.2023.149379 　

  2. Model-free idealization: Adaptive integrated approach for idealization of ion-channel currents 査読有り

    Madoka Sato, Masanori Hariyama, Maki Komiya, Kae Suzuki, Yuzuru Tozawa, Hideaki Yamamoto, Ayumi Hirano-Iwata

    Biophysical Journal　122　(19)　3959-3975　2023年10月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.bpj.2023.08.019 　

    ISSN：0006-3495

  3. Modular architecture facilitates noise-driven control of synchrony in neuronal networks 査読有り

    Hideaki Yamamoto, F. Paul Spitzner, Taiki Takemuro, Victor Buendía, Hakuba Murota, Carla Morante, Tomohiro Konno, Shigeo Sato, Ayumi Hirano-Iwata, Anna Levina, Viola Priesemann, Miguel A. Muñoz, Johannes Zierenberg, Jordi Soriano

    Science Advances　9　(34)　2023年8月25日

    出版者・発行元： American Association for the Advancement of Science (AAAS)

    DOI： 10.1126/sciadv.ade1755 　

    eISSN：2375-2548

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    High-level information processing in the mammalian cortex requires both segregated processing in specialized circuits and integration across multiple circuits. One possible way to implement these seemingly opposing demands is by flexibly switching between states with different levels of synchrony. However, the mechanisms behind the control of complex synchronization patterns in neuronal networks remain elusive. Here, we use precision neuroengineering to manipulate and stimulate networks of cortical neurons in vitro, in combination with an in silico model of spiking neurons and a mesoscopic model of stochastically coupled modules to show that (i) a modular architecture enhances the sensitivity of the network to noise delivered as external asynchronous stimulation and that (ii) the persistent depletion of synaptic resources in stimulated neurons is the underlying mechanism for this effect. Together, our results demonstrate that the inherent dynamical state in structured networks of excitable units is determined by both its modular architecture and the properties of the external inputs.

  4. Biological neurons act as generalization filters in reservoir computing 査読有り

    Takuma Sumi, Hideaki Yamamoto, Yuichi Katori, Koki Ito, Satoshi Moriya, Tomohiro Konno, Shigeo Sato, Ayumi Hirano-Iwata

    Proceedings of the National Academy of Sciences　120　(25)　2023年6月12日

    出版者・発行元： Proceedings of the National Academy of Sciences

    DOI： 10.1073/pnas.2217008120 　

    ISSN：0027-8424

    eISSN：1091-6490

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    Reservoir computing is a machine learning paradigm that transforms the transient dynamics of high-dimensional nonlinear systems for processing time-series data. Although the paradigm was initially proposed to model information processing in the mammalian cortex, it remains unclear how the nonrandom network architecture, such as the modular architecture, in the cortex integrates with the biophysics of living neurons to characterize the function of biological neuronal networks (BNNs). Here, we used optogenetics and calcium imaging to record the multicellular responses of cultured BNNs and employed the reservoir computing framework to decode their computational capabilities. Micropatterned substrates were used to embed the modular architecture in the BNNs. We first show that the dynamics of modular BNNs in response to static inputs can be classified with a linear decoder and that the modularity of the BNNs positively correlates with the classification accuracy. We then used a timer task to verify that BNNs possess a short-term memory of several 100 ms and finally show that this property can be exploited for spoken digit classification. Interestingly, BNN-based reservoirs allow categorical learning, wherein a network trained on one dataset can be used to classify separate datasets of the same category. Such classification was not possible when the inputs were directly decoded by a linear decoder, suggesting that BNNs act as a generalization filter to improve reservoir computing performance. Our findings pave the way toward a mechanistic understanding of information representation within BNNs and build future expectations toward the realization of physical reservoir computing systems based on BNNs.

  5. Microfluidic cell engineering on high-density microelectrode arrays for assessing structure-function relationships in living neuronal networks 査読有り

    Yuya Sato, Hideaki Yamamoto, Hideyuki Kato, Takashi Tanii, Shigeo Sato, Ayumi Hirano-Iwata

    Frontiers in Neuroscience　16　2023年1月9日

    出版者・発行元： Frontiers Media SA

    DOI： 10.3389/fnins.2022.943310 　

    eISSN：1662-453X

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    Neuronal networks in dissociated culture combined with cell engineering technology offer a pivotal platform to constructively explore the relationship between structure and function in living neuronal networks. Here, we fabricated defined neuronal networks possessing a modular architecture on high-density microelectrode arrays (HD-MEAs), a state-of-the-art electrophysiological tool for recording neural activity with high spatial and temporal resolutions. We first established a surface coating protocol using a cell-permissive hydrogel to stably attach a polydimethylsiloxane microfluidic film on the HD-MEA. We then recorded the spontaneous neural activity of the engineered neuronal network, which revealed an important portrait of the engineered neuronal network–modular architecture enhances functional complexity by reducing the excessive neural correlation between spatially segregated modules. The results of this study highlight the impact of HD-MEA recordings combined with cell engineering technologies as a novel tool in neuroscience to constructively assess the structure-function relationships in neuronal networks.

  6. Filtration-processed biomass nanofiber electrodes for flexible bioelectronics 査読有り

    Daiki Ando, Tetsuhiko F. Teshima, Francisco Zurita, Hu Peng, Kota Ogura, Kenji Kondo, Lennart Weiß, Ayumi Hirano-Iwata, Markus Becherer, Joe Alexander, Bernhard Wolfrum

    Journal of Nanobiotechnology　20　(1)　2022年11月19日

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1186/s12951-022-01684-3 　

    eISSN：1477-3155

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    Abstract An increasing demand for bioelectronics that interface with living systems has driven the development of materials to resolve mismatches between electronic devices and biological tissues. So far, a variety of different polymers have been used as substrates for bioelectronics. Especially, biopolymers have been investigated as next-generation materials for bioelectronics because they possess interesting characteristics such as high biocompatibility, biodegradability, and sustainability. However, their range of applications has been restricted due to the limited compatibility of classical fabrication methods with such biopolymers. Here, we introduce a fabrication process for thin and large-area films of chitosan nanofibers (CSNFs) integrated with conductive materials. To this end, we pattern carbon nanotubes (CNTs), silver nanowires, and poly (3,4-ethylenedioxythiophene):poly (styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) by a facile filtration process that uses polyimide masks fabricated via laser ablation. This method yields feedlines of conductive material on nanofiber paper and demonstrates compatibility with conjugated and high-aspect-ratio materials. Furthermore, we fabricate a CNT neural interface electrode by taking advantage of this fabrication process and demonstrate peripheral nerve stimulation to the rapid extensor nerve of a live locust. The presented method might pave the way for future bioelectronic devices based on biopolymer nanofibers.

  7. Lateral voltage as a new input for artificial lipid bilayer systems 査読有り

    Teng Ma, Madoka Sato, Maki Komiya, Kensaku Kanomata, Takaya Watanabe, Xingyao Feng, Ryusuke Miyata, Daisuke Tadaki, Fumihiko Hirose, Yuzuru Tozawa, Ayumi Hirano-Iwata

    Faraday Discussions　233　244-256　2022年

    出版者・発行元： Royal Society of Chemistry (RSC)

    DOI： 10.1039/d1fd00045d 　

    ISSN：1359-6640

    eISSN：1364-5498

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    In this work, we propose lateral voltage as a new input for use in artificial lipid bilayer systems in addition to the commonly used transmembrane voltage. To apply a lateral...

  8. Advances in Artificial Cell Membrane Systems as a Platform for Reconstituting Ion Channels 国際誌 査読有り

    Maki Komiya, Miki Kato, Daisuke Tadaki, Teng Ma, Hideaki Yamamoto, Ryugo Tero, Yuzuru Tozawa, Michio Niwano, Ayumi Hirano‐Iwata

    The Chemical Record　20　(7)　730-742　2020年1月16日

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/tcr.201900094 　

    ISSN：1527-8999

    eISSN：1528-0691

  9. Modulation of Photoinduced Transmembrane Currents in a Fullerene-Doped Freestanding Lipid Bilayer by a Lateral Bias 査読有り

    Teng Ma, Xingyao Feng, Takeshi Ohori, Ryusuke Miyata, Daisuke Tadaki, Daichi Yamaura, Takafumi Deguchi, Maki Komiya, Kensaku Kanomata, Fumihiko Hirose, Michio Niwano, Ayumi Hirano-Iwata

    ACS Omega　4　18299-18303　2019年10月

  10. Impact of modular organization on dynamical richness in cortical networks 査読有り

    Hideaki Yamamoto, Satoshi Moriya, Katsuya Ide, Takeshi Hayakawa, Hisanao Akima, Shigeo Sato, Shigeru Kubota, Takashi Tanii, Michio Niwano, Sara Teller, Jordi Soriano, Ayumi Hirano-Iwata

    Sci. Adv.　4　eaau4914　2018年11月

  11. Mechanically stable solvent-free lipid bilayers in nano- and micro-tapered apertures for reconstitution of cell-free synthesized hERG channels 査読有り

    Daisuke Tadaki, Daichi Yamaura, Shun Araki, Miyu Yoshida, Kohei Arata, Takeshi Ohori, Ken-ichi Ishibashi, Miki Kato, Teng Ma, Ryusuke Miyata, Yuzuru Tozawa, Hideaki Yamamoto, Michio Niwano, Ayumi Hirano-Iwata

    SCIENTIFIC REPORTS　7　17736　2017年12月

    DOI： 10.1038/s41598-017-17905-x 　

    ISSN：2045-2322

  12. Reconstitution of Human Ion Channels into Solvent-free Lipid Bilayers Enhanced by Centrifugal Forces 査読有り

    Ayumi Hirano-Iwata, Yutaka Ishinari, Miyu Yoshida, Shun Araki, Daisuke Tadaki, Ryusuke Miyata, Kenichi Ishibashi, Hideaki Yamamoto, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    BIOPHYSICAL JOURNAL　110　(10)　2207-2215　2016年5月

    DOI： 10.1016/j.bpj.2016.04.010 　

    ISSN：0006-3495

    eISSN：1542-0086

  13. Reconstitution of Human Ether-a-go-go-Related Gene Channels in Microfabricated Silicon Chips 査読有り

    Azusa Oshima, Ayumi Hirano-Iwata, Hideki Mozumi, Yutaka Ishinari, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    ANALYTICAL CHEMISTRY　85　(9)　4363-4369　2013年5月

    DOI： 10.1021/ac303484k 　

    ISSN：0003-2700

  14. Free-Standing Lipid Bilayers in Silicon Chips-Membrane Stabilization Based on Microfabricated Apertures with a Nanometer-Scale Smoothness 査読有り

    Ayumi Hirano-Iwata, Kouji Aoto, Azusa Oshima, Tasuku Taira, Ryo-taro Yamaguchi, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    LANGMUIR　26　(3)　1949-1952　2010年2月

    DOI： 10.1021/la902522j 　

    ISSN：0743-7463

  15. Practical ALD method for improving gas barrier properties of plastic bottles

    Hiroshi Fujimori, Yoshihide Yamada, Masaki Kawano, Yukari Mikami, Daisuke Tadaki, Ayumi Hirano-Iwata, Akemi Kumagai, Tomohiro Miyata, Hiroshi Jinnai, Emiko Takemoto, Michio Niwano

    Applied Surface Science　2025年12月

    DOI： 10.1016/j.apsusc.2025.164151 　

  16. Precision Microfluidic Control of Neuronal Ensembles in Cultured Cortical Networks

    Hakuba Murota, Hideaki Yamamoto, Nobuaki Monma, Shigeo Sato, Ayumi Hirano‐Iwata

    Advanced Materials Technologies　2025年2月

    DOI： 10.1002/admt.202400894 　

  17. Electrochemiluminescence of [Ru(bpy)3]2+/tri-n-propylamine to visualize different lipid compositions in supported lipid membranes

    Kaoru Hiramoto, Ayumi Hirano-Iwata, Kosuke Ino, Hitoshi Shiku

    Chemical Communications　2025年

    DOI： 10.1039/D4CC06245K 　

  18. Electrochemiluminescence microscopy for the investigation of peptide interactions within planar lipid membranes

    Kaoru Hiramoto, Kosuke Ino, Ibuki Takahashi, Ayumi Hirano-Iwata, Hitoshi Shiku

    Faraday Discussions　2025年

    DOI： 10.1039/D4FD00137K 　

  19. Directional intermodular coupling enriches functional complexity in biological neuronal networks

    Nobuaki Monma, Hideaki Yamamoto, Naoya Fujiwara, Hakuba Murota, Satoshi Moriya, Ayumi Hirano-Iwata, Shigeo Sato

    Neural Networks　106967-106967　2024年11月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.neunet.2024.106967 　

    ISSN：0893-6080

  20. In silico modeling of reservoir-based predictive coding in biological neuronal networks on microelectrode arrays

    Yuya Sato, Hideaki Yamamoto, Yoshitaka Ishikawa, Takuma Sumi, Yuki Sono, Shigeo Sato, Yuichi Katori, Ayumi Hirano-Iwata

    Japanese Journal of Applied Physics　2024年10月1日

    DOI： 10.35848/1347-4065/ad7ec1 　

  21. Optical Properties of Ultrathin Biohybrid Membranes: Implications for Optoelectronic Applications

    Teng Ma, Kaito Watabe, Maki Komiya, Kaoru Hiramoto, Xingyao Feng, Daisuke Tadaki, Ayumi Hirano-Iwata

    ACS Applied Nano Materials　2024年8月23日

    DOI： 10.1021/acsanm.3c04080 　

  22. Osteogenic differentiation of mesenchymal stem cell spheroids: A microfluidic device and electrochemiluminescence imaging study 査読有り

    Kaoru Hiramoto, An Konno, Yuji Nashimoto, Ayumi Hirano-Iwata, Kosuke Ino, Hitoshi Shiku

    Electrochimica Acta　491　144291-144291　2024年7月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.electacta.2024.144291 　

    ISSN：0013-4686

  23. Size-dependent coalescence of nanobubbles in pure water

    Michio Niwano, Teng Ma, Daisuke Tadaki, Kazuki Iwata, Yasuo Kimura, Ayumi Hirano-Iwata

    Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects　2024年5月

    DOI： 10.1016/j.colsurfa.2024.133530 　

  24. Radical generation and bactericidal activity of nanobubbles produced by ultrasonic irradiation of carbonated water

    Takayuki Mokudai, Michi Kawada, Daisuke Tadaki, Ayumi Hirano-Iwata, Hiroyasu Kanetaka, Hiroshi Fujimori, Emiko Takemoto, Michio Niwano

    Ultrasonics Sonochemistry　2024年2月

    DOI： 10.1016/j.ultsonch.2024.106809 　

  25. Evaluation of respiratory and secretory activities of multicellular spheroids via electrochemiluminescence imaging 査読有り

    Kaoru Hiramoto, Keika Komatsu, Ryota Shikuwa, An Konno, Yusuke Sato, Ayumi Hirano-Iwata, Kosuke Ino, Hitoshi Shiku

    Electrochimica Acta　458　142507-142507　2023年8月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.electacta.2023.142507 　

    ISSN：0013-4686

  26. Two-dimensional water-molecule-cluster layers at nanobubble interfaces

    Michio Niwano, Teng Ma, Kazuki Iwata, Daisuke Tadaki, Hideaki Yamamoto, Yasuo Kimura, Ayumi Hirano-Iwata

    Journal of Colloid and Interface Science　2023年8月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.jcis.2023.08.173 　

    ISSN：0021-9797

  27. Microfluidic technologies for reconstituting neuronal network functions in vitro 招待有り

    Hideaki Yamamoto, Ayumi Hirano-Iwata, Shigeo Sato

    JSAP Review　2023　230420　2023年7月6日

    DOI： 10.11470/jsaprev.230420 　

  28. Time-Series Classification in Micropatterned Neuronal Network Reservoirs

    Takuma Sumi, Hideaki Yamamoto, Yuichi Katori, Koki Ito, Shigeo Sato, Ayumi Hirano-Iwata

    IEICE Proceeding Series　71　173-175　2022年12月12日

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.34385/proc.71.a5l-d-02 　

    eISSN：2188-5079

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    Reservoir computing provides a novel framework to understand how the dynamics within biological neuronal networks (BNNs) is linked to information processing. Here, we used micropatterned substrates to fabricate BNNs with modular topology, one of the important structural features of brain networks, and realized a reservoir system with the modular BNN. Using image and time-series classification tasks, we evaluated the reservoir computing properties of the BNN reservoirs. The results show that modularity facilitates the separation between the trajectories of the neuronal responses to different spatial patterns, pointing to the functional advantage of the animals to modular topology within the nervous systems.

  29. New Aspects of Bilayer Lipid Membranes for the Analysis of Ion Channel Functions 査読有り

    Hironori Kageyama, Teng Ma, Madoka Sato, Maki Komiya, Daisuke Tadaki, Ayumi Hirano-Iwata

    Membranes　12　(9)　863-863　2022年9月6日

    出版者・発行元： MDPI AG

    DOI： 10.3390/membranes12090863 　

    eISSN：2077-0375

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    The bilayer lipid membrane (BLM) is the main structural component of cell membranes, in which various membrane proteins are embedded. Artificially formed BLMs have been used as a platform in studies of the functions of membrane proteins, including various ion channels. In this review, we summarize recent advances that have been made on artificial BLM systems for the analysis of ion channel functions. We focus on two BLM-based systems, cell-membrane mimicry and four-terminal BLM systems. As a cell-membrane-mimicking system, an efficient screening platform for the evaluation of drug side effects that act on a cell-free synthesized channel has been developed, and its prospects for use in personalized medicine will be discussed. In the four-terminal BLMs, we introduce “lateral voltage” to BLM systems as a novel input to regulate channel activities, in addition to the traditional transmembrane voltages. Such state-of-the-art technologies and new system setups are predicted to pave the way for a variety of applications, in both fundamental physiology and in drug discovery.

  30. Application of neural network based regression model to gas concentration analysis of TiO2 nanotube-type gas sensors 査読有り

    Kazuki Iwata, Hiroyuki Abe, Teng Ma, Daisuke Tadaki, Ayumi Hirano-Iwata, Yasuo Kimura, Shigeaki Suda, Michio Niwano

    Sensors and Actuators B: Chemical　361　131732-131732　2022年6月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.snb.2022.131732 　

    ISSN：0925-4005

  31. Electrochemical data mining: from information to knowledge: general discussion

    Tim Albrecht, Xiangkun Elvis Cao, Dongfei Chen, Manuel Corva, Martin A. Edwards, Andrew Ewing, Stefano Fornasaro, J. Justin Gooding, Luke Gundry, Ayumi Hirano-Iwata, Grant Jeffcoat, Ali Reza Kamali, Frédéric Kanoufi, Serge G. Lemay, Ndrina Limani, Steven Linfield, Xu Liu, Si-Min Lu, Gabriel N. Meloni, Zhongqun Tian, Kristina Tschulik, Swathi Naidu Vakamulla Raghu, Hui Wei, Yi-Lun Ying

    Faraday Discussions　233　58-76　2022年

    出版者・発行元： Royal Society of Chemistry ({RSC})

    DOI： 10.1039/D2FD90001G 　

  32. Designing the human-centric IoT society: Cooperative industry-academic strategies for creative future connection

    Yoshihiko Horio, Kiyotaka Naoe, Shigeo Sato, Yasunori Yamanouchi, Yasunari Takaura, Mitsuyuki Yamaguchi, Masato Morishima, Ayumi Hirano-Iwata

    Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE　13　(2)　197-202　2022年

    出版者・発行元： Institute of Electronics, Information and Communications Engineers (IEICE)

    DOI： 10.1587/nolta.13.197 　

    eISSN：2185-4106

  33. Bactericidal Activity of Bulk Nanobubbles through Active Oxygen Species Generation. 国際誌 査読有り

    Masato Yamaguchi, Teng Ma, Daisuke Tadaki, Ayumi Hirano-Iwata, Yoshihiko Watanabe, Hiroyasu Kanetaka, Hiroshi Fujimori, Emiko Takemoto, Michio Niwano

    Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids　2021年8月2日

    DOI： 10.1021/acs.langmuir.1c01578 　

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    We investigated the bactericidal activity of bulk nanobubbles (NBs) using E. coli, a model bacterium. Bulk NBs were produced by forcing gas through a porous alumina membrane with an ordered arrangement of nanoscale straight holes in contact with water. NBs with different gas contents, including CO2, O2, and N2, were generated and evaluated for their bactericidal effects. The survival rate of E. coli was significantly reduced in a suspension of CO2-containing NB (CO2-NB water). The N2-NB water demonstrated a small amount of bactericidal behavior, but its impact was not as significant as that of CO2-NB water. When E. coli was retained in O2-NB water, the survival rate was even higher than that in pure water (PW). We investigated the generation of reactive oxygen species (ROS) in NB suspensions by electron spin resonance spectroscopy. The main ROS generated in the NB water were hydroxyl radicals and OH·, and the production of ROS was the strongest in CO2-NB water, which was consistent with the results of the bactericidal effect measurements. We assumed that NB mediated by ROS would exhibit bactericidal behavior and proposed a kinetic model to explain the retention time variation of the survival rate. The results calculated based on the proposed model matched closely with the experimental results.

  34. Selective Stimulation of a Target Neuron in Micropatterned Neuronal Circuits Using a Pair of Needle Electrodes 査読有り

    Kouhei HATTORI, Hekiru KURAKAKE, Junko IMAI, Takuya HASHIMOTO, Mihoko ISHIDA, Koki SATO, Honoka TAKAHASHI, Soichiro OGUMA, Hideaki YAMAMOTO, Ayumi HIRANO-IWATA, Takashi TANII

    Electrochemistry　89　(4)　348-354　2021年7月5日

    出版者・発行元： The Electrochemical Society of Japan

    DOI： 10.5796/electrochemistry.21-00032 　

    ISSN：1344-3542

    eISSN：2186-2451

  35. Advances in Artificial Bilayer Lipid Membranes as a Novel Biosensing Platform: From Drug-screening to Self-assembled Devices 査読有り

    Teng Ma, Madoka Sato, Maki Komiya, Xingyao Feng, Daisuke Tadaki, Ayumi Hirano-Iwata

    Chemistry Letters　50　(3)　418-425　2021年3月5日

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1246/cl.200764 　

    ISSN：0366-7022

    eISSN：1348-0715

  36. In silico/in vitro神経回路におけるリザーバ計算特性のモジュール構造依存性

    住 拓磨, 山本 英明, 竹室 汰貴, 守谷 哲, 佐藤 茂雄, 平野 愛弓

    応用物理学会学術講演会講演予稿集　2021.1　2185-2185　2021年2月26日

    出版者・発行元： 公益社団法人 応用物理学会

    DOI： 10.11470/jsapmeeting.2021.1.0_2185 　

    eISSN：2436-7613

  37. Parallel Recordings of Transmembrane hERG Channel Currents Based on Solvent-Free Lipid Bilayer Microarray 査読有り

    Ryusuke Miyata, Daisuke Tadaki, Daichi Yamaura, Shun Araki, Madoka Sato, Maki Komiya, Teng Ma, Hideaki Yamamoto, Michio Niwano, Ayumi Hirano-Iwata

    Micromachines　12　(1)　98-98　2021年1月19日

    出版者・発行元：

    DOI： 10.3390/mi12010098 　

    eISSN：2072-666X

  38. Optical transport of sub-micron lipid vesicles along a nanofiber 査読有り

    Takaaki Yoshino, Daichi Yamaura, Maki Komiya, Masakazu Sugawara, Yasuyoshi Mitsumori, Michio Niwano, Ayumi Hirano-Iwata, Keiichi Edamatsu, Mark Sadgrove

    Optics Express　28　(26)　38527-38527　2020年12月21日

    DOI： 10.1364/oe.411124 　

    ISSN：1094-4087

    eISSN：1094-4087

  39. Contribution of AMPA and NMDA receptors in the spontaneous firing patterns of single neurons in autaptic culture 査読有り

    Kouhei Hattori, Takeshi Hayakawa, Akira Nakanishi, Mihoko Ishida, Hideaki Yamamoto, Ayumi Hirano-Iwata, Takashi Tanii

    Biosystems　198　104278-104278　2020年12月

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1016/j.biosystems.2020.104278 　

    ISSN：0303-2647

  40. Piezoelectric PVDF-based sensors with high pressure sensitivity induced by chemical modification of electrode surfaces 査読有り

    Daisuke Tadaki, Teng Ma, Shin Yamamiya, Shintaro Matsumoto, Yuji Imai, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano

    Sensors and Actuators A: Physical　316　112424-112424　2020年12月

    DOI： 10.1016/j.sna.2020.112424 　

    ISSN：0924-4247

  41. Polydimethylsiloxane microfluidic films for in vitro engineering of small-scale neuronal networks 査読有り

    Taiki Takemuro, Hideaki Yamamoto, Shigeo Sato, Ayumi Hirano-Iwata

    Japanese Journal of Applied Physics　59　(11)　117001-117001　2020年11月1日

    出版者・発行元：

    DOI： 10.35848/1347-4065/abc1ac 　

    ISSN：0021-4922

    eISSN：1347-4065

  42. Bactericidal Activity of TiO2 Nanotube Thin Films on Si by Photocatalytic Generation of Active Oxygen Species 査読有り

    Masato Yamaguchi, Hiroyuki Abe, Teng Ma, Daisuke Tadaki, Ayumi Hirano-Iwata, Hiroyasu Kanetaka, Yoshihiko Watanabe, Michio Niwano

    Langmuir　36　(42)　12668-12677　2020年10月27日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acs.langmuir.0c02225 　

    ISSN：0743-7463

    eISSN：1520-5827

  43. Establishment of a cell-free translation system from rice callus extracts 査読有り

    Kakeru Suzuki, Haruka Inoue, Satoshi Matsuoka, Ryugo Tero, Ayumi Hirano-Iwata, Yuzuru Tozawa

    Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry　84　(10)　2028-2036　2020年10月2日

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1080/09168451.2020.1779024 　

    ISSN：0916-8451

    eISSN：1347-6947

  44. Response characteristics of a highly sensitive gas sensor using a titanium oxide nanotube film decorated with platinum nanoparticles 査読有り

    Hiroyuki Abe, Yasuo Kimura, Teng Ma, Daisuke Tadaki, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano

    Sensors and Actuators B: Chemical　321　128525-128525　2020年10月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.snb.2020.128525 　

    ISSN：0925-4005

  45. Characterization of Bulk Nanobubbles Formed by Using a Porous Alumina Film with Ordered Nanopores 査読有り

    Teng Ma, Yasuo Kimura, Hideaki Yamamoto, Xingyao Feng, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano

    The Journal of Physical Chemistry B　124　(24)　5067-5072　2020年6月18日

    出版者・発行元： American Chemical Society ({ACS})

    DOI： 10.1021/acs.jpcb.0c02279 　

    ISSN：1520-6106

    eISSN：1520-5207

  46. Capacitance extraction method for a free-standing bilayer lipid membrane formed over an aperture in a nanofabricated silicon chip 査読有り

    Yasutaka Tomioka, Shogo Takashima, Masataka Moriya, Hiroshi Shimada, Fumihiko Hirose, Ayumi Hirano-Iwata, Yoshinao Mizugaki

    Japanese Journal of Applied Physics　59　(SI)　SIIK02-SIIK02　2020年6月1日

    出版者・発行元：

    DOI： 10.35848/1347-4065/ab79f0 　

    ISSN：0021-4922

    eISSN：1347-4065

  47. Self-Assembly of Hybrid Lipid Membranes Doped with Hydrophobic Organic Molecules at the Water/Air Interface 査読有り

    Xingyao Feng, Teng Ma, Daisuke Tadaki, Ayumi Hirano-Iwata

    Journal of Visualized Experiments　(159)　2020年5月1日

    出版者・発行元： MyJove Corporation

    DOI： 10.3791/60957 　

    eISSN：1940-087X

  48. Printed 3D Electrode Arrays with Micrometer‐Scale Lateral Resolution for Extracellular Recording of Action Potentials 査読有り

    Leroy Grob, Hideaki Yamamoto, Sabine Zips, Philipp Rinklin, Ayumi Hirano‐Iwata, Bernhard Wolfrum

    Advanced Materials Technologies　5　(3)　1900517-1900517　2020年3月

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/admt.201900517 　

  49. マイクロ加工培養神経回路の外部ノイズ刺激応答の解析

    住 拓磨, 山本 英明, 脇村 桂, 佐藤 茂雄, 平野 愛弓

    応用物理学会学術講演会講演予稿集　2020.1　3653-3653　2020年2月28日

    出版者・発行元： 公益社団法人 応用物理学会

    DOI： 10.11470/jsapmeeting.2020.1.0_3653 　

    eISSN：2436-7613

  50. Modular networks of spiking neurons for applications in time-series information processing

    Satoshi Moriya, Hideaki Yamamoto, Ayumi Hirano-Iwata, Shigeru Kubota, Shigeo Sato

    Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE　11　(4)　590-600　2020年

    出版者・発行元： Institute of Electronics, Information and Communications Engineers (IEICE)

    DOI： 10.1587/nolta.11.590 　

    eISSN：2185-4106

  51. Dielectrophoretic assembly of gold nanoparticle arrays evaluated in terms of room-temperature resistance

    Yoshinao Mizugaki, Makoto Moribayashi, Tomoki Yagai, Masataka Moriya, Hiroshi Shimada, Ayumi Hirano-Iwata, Fumihiko Hirose

    IEICE Transactions on Electronics　E103C　(2)　62-65　2020年

    DOI： 10.1587/transele.2019ECS6011 　

    ISSN：0916-8524

    eISSN：1745-1353

  52. Suppression of hypersynchronous network activity in cultured cortical neurons using an ultrasoft silicone scaffold 国際誌 査読有り

    Takuma Sumi, Hideaki Yamamoto, Ayumi Hirano-Iwata

    16　(13)　3195-3202　2020年

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1039/c9sm02432h 　

    ISSN：1744-683X

    eISSN：1744-6848

  53. Development of Multifunctional Ultrathin Films Based on Lipid Bilayer Structures Formed on Microfabricated Chips 査読有り

    Teng Ma, Madoka Sato, Daisuke Tadaki, Xingyao Feng, Ayumi Hirano-Iwata

    MEMBRANE　45　(3)　121-128　2020年

    出版者・発行元： The Membrane Society of Japan

    DOI： 10.5360/membrane.45.121 　

    ISSN：0385-1036

    eISSN：1884-6440

  54. Ultrasoft Silicone Gel as a Biomimetic Passivation Layer in Inkjet‐Printed 3D MEA Devices 査読有り

    Hideaki Yamamoto, Leroy Grob, Takuma Sumi, Kazuhiro Oiwa, Ayumi Hirano‐Iwata, Bernhard Wolfrum

    Advanced Biosystems　3　(9)　1900130-1900130　2019年9月

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/adbi.201900130 　

  55. Proteoliposome fusion to artificial lipid bilayer promoted by domains of polyunsaturated phosphatidylethanolamine 査読有り

    Melvin Wei Shern Goh, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano, Ryugo Tero

    Japanese Journal of Applied Physics　58　({SI})　SIIB13　2019年8月1日

    出版者・発行元： {IOP} Publishing

    DOI： 10.7567/1347-4065/ab1397 　

  56. Formation and Characterization of Air-Stable Lipid Bilayer Membranes Incorporated with Phthalocyanine Molecules 査読有り

    Xingyao Feng, Teng Ma, Daichi Yamaura, Daisuke Tadaki, Ayumi Hirano-Iwata

    The Journal of Physical Chemistry B　123　(30)　6515-6520　2019年8月1日

    出版者・発行元： American Chemical Society ({ACS})

    DOI： 10.1021/acs.jpcb.9b05135 　

  57. A Teflon-based system for applying multidirectional voltages to lipid bilayers as a novel platform for membrane proteins

    Maki Komiya, Kensaku Kanomata, Ryo Yokota, Yusuke Tsuneta, Madoka Sato, Daichi Yamaura, Daisuke Tadaki, Teng Ma, Hideaki Yamamoto, Yuzuru Tozawa, Albert Marti, Jordi Madrenas, Shigeru Kubota, Fumihiko Hirose, Michio Niwano, Ayumi Hirano-Iwata

    2019年7月12日

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    Artificial bilayer lipid membranes (BLMs), along with patch-clamped<br /> membranes, are frequently used for functional analyses of membrane proteins. In<br /> both methods, the electric properties of membranes are characterized by only<br /> one parameter, namely, transmembrane potential. Here the construction of a<br /> novel BLM system was reported, in which membrane voltages can be controlled in<br /> a lateral direction in addition to conventional transmembrane direction. A<br /> microaperture was fabricated in a Teflon film and Ti electrodes were evaporated<br /> around the aperture. BLMs were reproducibly formed in the aperture without<br /> being affected by the presence of the electrodes. The application of a lateral<br /> voltage induced no significant changes in the electric properties of the BLMs,<br /> such as baseline current, transmembrane resistance, and transmembrane<br /> capacitance. In contrast, lateral voltages clearly affected the activities of<br /> biological ion channels, suggesting that the lateral voltage might be a useful<br /> parameter for analyzing channel activities. The present Teflon-based system in<br /> which multidirectional voltages can be applied to BLMs represent a promising<br /> platform for the analysis of underlying functional properties of membrane<br /> proteins.

  58. Equivalent circuit model modified for free-standing bilayer lipid membranes beyond 1 teraohm 査読有り

    Yasutaka Tomioka, Shogo Takashima, Masataka Moriya, Hiroshi Shimada, Fumihiko Hirose, Ayumi Hirano-Iwata, Yoshinao Mizugaki

    Japanese Journal of Applied Physics　58　(SD)　SDDK02-1-SDDK02-6　2019年4月

    DOI： 10.7567/1347-4065/ab088c 　

    ISSN：0021-4922

    eISSN：1347-4065

  59. 人工脂質二分子膜を用いたイオンチャネル開口の解析

    横田 澪央, 平野 愛弓, 常田 悠介, 佐藤 まどか, 加藤 美生, 山浦 大地, 但木 大介, 小宮 麻希, 山本 英明, 庭野 道夫

    日本表面真空学会学術講演会要旨集　2019　(0)　2P56　2019年

    出版者・発行元： 公益社団法人 日本表面真空学会

    DOI： 10.14886/jvss.2019.0_2P56 　

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    <p></p>

  60. Evaluation of the inter-particle distance of gold nanoparticles dispersed on silane-treated substrates to fabricate dithiol-connected arrays 査読有り

    Tomoki Yagai, Kazuhiko Matsumoto, Makoto Moribayashi, Masataka Moriya, Hiroshi Shimada, Ayumi Hirano-Iwata, Fumihiko Hirose, Yoshinao Mizugaki

    Japanese Journal of Applied Physics　58　(SD)　2019年

    DOI： 10.7567/1347-4065/ab1476 　

    ISSN：0021-4922

    eISSN：1347-4065

  61. Temporal change of AC impedance measured across a free-standing bilayer lipid membrane 査読有り

    S. Takashima, M. Moriya, Y. Kimura, A. Hirano-Iwata, Y. Mizugaki

    AIP Conference Proceedings　2067　020015-1-020015-5　2019年1月

  62. Single-electron charging effects observed in arrays of gold nanoparticles formed by dielectrophoresis between SAM-coated electrodes 査読有り

    M. Moribayashi, T. Yagai, M. Moriya, H. Shimada, A. Hirano-Iwata, F. Hirose, Y. Mizugaki

    AIP Conference Proceedings　2067　020019-1-020019-8　2019年1月

    DOI： 10.1063/1.5089452 　

    ISSN：0094-243X

    eISSN：1551-7616

  63. Mean-field analysis of directed modular networks 査読有り

    Satoshi Moriya, Hideaki Yamamoto, Hisanao Akima, Ayumi Hirano-Iwata, Shigeru Kubota, Shigeo Sato

    Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science　29　(1)　013142-013142　2019年1月

    出版者・発行元： {AIP} Publishing

    DOI： 10.1063/1.5044689 　

  64. In Situ Infrared Observation of a Photo-Decomposition Process of Organic Contaminants on a TiO2 Nanotube Film Surface 査読有り

    Teng Ma, Yasuo Kimura, Daisuke Tadaki, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano

    Journal of The Electrochemical Society　166　(15)　H842-H848　2019年

    出版者・発行元： The Electrochemical Society

    DOI： 10.1149/2.1151915jes 　

    ISSN：0013-4651

    eISSN：1945-7111

  65. Photomodulation of electrical conductivity of a PCBM-doped free-standing lipid bilayer in buffer solution 査読有り

    Kensaku Kanomata, Takafumi Deguchi, Teng Ma, Takumi Haseyama, Masanori Miura, Daichi Yamaura, Daisuke Tadaki, Michio Niwano, Ayumi Hirano-Iwata, Fumihiko Hirose

    Journal of Electroanalytical Chemistry　832　55-58　2019年1月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.jelechem.2018.10.039 　

    ISSN：1572-6657

  66. 【膜】人工細胞膜を用いたイオンチャネルタンパク質解析系の開発 個別化医療のためのhERGチャネル薬物副作用評価を目指して

    小宮 麻希, 馬 騰, 但木 大介, 平野 愛弓

    分析化学　67　(12)　749-760　2018年12月

    出版者・発行元： (公社)日本分析化学会

    DOI： 10.2116/bunsekikagaku.67.749 　

    ISSN：0525-1931

  67. Development of an Analytical System for Ion Channel Proteins Based on Artificial Bilayer Lipid Membranes -Screening of Drug Components that Haveing Side Effects on hERG Channels for Personalized Medicine- 査読有り

    Komiya Maki, Ma Teng, Tadaki Daisuke, Hirano-Iwata Ayumi

    BUNSEKI KAGAKU　67　(12)　749-760　2018年12月

    DOI： 10.2116/bunsekikagaku.67.749 　

    ISSN：0525-1931

  68. Numerical simulation of single-electron tunneling in random arrays of small tunnel junctions formed by percolation of conductive nanoparticles 査読有り

    Y. Mizugaki, H. Shimada, A. Hirano-Iwata, F. Hirose

    IEICE Transactions on Electronics　E101-C　(10)　836-839　2018年10月

    DOI： 10.1587/transele.E101.C.836 　

    ISSN：0916-8524

    eISSN：1745-1353

  69. Photomodulation of electrical conductivity of a PCBM-doped free-standing lipid bilayer in buffer solution 査読有り

    K. Kanomata, T. Deguchi, T. Ma, T. Haseyama, M. Miura, D. Yamaura, D. Tadaki, M. Niwano, A. Hirano-Iwata, F. Hirose

    J. Elecroanal. Chem.　832　55-58　2018年10月

  70. A single-cell based hybrid neuronal network configured by integration of cell micropatterning and dynamic patch-clamp 査読有り

    Hideaki Yamamoto, Takeshi Hayakawa, Theoden I. Netoff, Ayumi Hirano-Iwata

    Applied Physics Letters　113　(13)　133703-133703　2018年9月24日

    出版者・発行元： {AIP} Publishing

    DOI： 10.1063/1.5049487 　

  71. One-dimensional array of small tunnel junctions fabricated using 30-nm-diameter gold nanoparticles placed in a 140-nm-wide resist groove 査読有り

    Yoshinao Mizugaki, Kazuhiko Matsumoto, Masataka Moriya, Hiroshi Shimada, Ayumi Hirano-Iwata, Fumihiko Hirose

    Japanese Journal of Applied Physics　57　(9)　098006-1-098006-3　2018年8月

    DOI： 10.7567/JJAP.57.098006 　

    ISSN：0021-4922

    eISSN：1347-4065

  72. Dependence and Homeostasis of Membrane Impedance on Cell Morphology in Cultured Hippocampal Neurons 査読有り

    Ryosuke Matsumura, Hideaki Yamamoto, Takeshi Hayakawa, Shutaro Katsurabayashi, Michio Niwano, Ayumi Hirano-Iwata

    Sci. Rep.　8　9905-1-9905-10　2018年7月

  73. Host Cell Prediction of Exosomes Using Morphological Features on Solid Surfaces Analyzed by Machine Learning 査読有り

    Kazuki Ito, Yuta Ogawa, Keiji Yokota, Sachiko Matsumura, Tamiko Minamisawa, Kanako Suga, Kiyotaka Shiba, Yasuo Kimura, Ayumi Hirano-Iwata, Yuzuru Takamura, Toshio Ogino

    Journal of Physical Chemistry B　122　(23)　6224-6235　2018年6月14日

    出版者・発行元： American Chemical Society

    DOI： 10.1021/acs.jpcb.8b01646 　

    ISSN：1520-5207 1520-6106

  74. Amphiphobic Septa Enhance the Mechanical Stability of Free-Standing Bilayer Lipid Membranes 査読有り

    Daichi Yamaura, Daisuke Tadaki, Shun Araki, Miyu Yoshida, Kohei Arata, Takeshi Ohori, Ken-ichi Ishibashi, Miki Kato, Teng Ma, Ryusuke Miyata, Hideaki Yamamoto, Ryugo Tero, Masao Sakuraba, Toshio Ogino, Michio Niwano, Ayumi Hirano-Iwata

    LANGMUIR　34　(19)　5615-5622　2018年5月

    DOI： 10.1021/acs.langmuir.8b00747 　

    ISSN：0743-7463

  75. Unveil the Full Potential of Integrated-Back-Contact Perovskite Solar Cells Using Numerical Simulation 査読有り

    Teng Ma, Qingwen Song, Daisuke Tadaki, Michio Niwano, Ayumi Hirano-Iwata

    ACS Appl. Energy Mater.　1　(3)　970-975　2018年3月

    DOI： 10.1021/acsaem.8b00044 　

    ISSN：2574-0962

  76. Effective Subnetwork Topology for Synchronizing Interconnected Networks of Coupled Phase Oscillators 査読有り

    Hideaki Yamamoto, Shigeru Kubota, Fabio A. Shimizu, Ayumi Hirano-Iwata, Miciho Niwano

    Front. Comput. Neurosci.　12　(1)　17-1-17-10　2018年3月

  77. In situ modification of cell-culture scaffolds by photocatalysis of visible-light-responsive TiO2 film 査読有り

    Sho Kono, Kohei Furusawa, Atsushi Kurotobi, Kohei Hattori, Hideaki Yamamoto, Ayumi Hirano-Iwata, Takashi Tanii

    Japanese Journal of Applied Physics　57　(2)　027001-1-027001-6　2018年2月1日

    出版者・発行元： Japan Society of Applied Physics

    DOI： 10.7567/JJAP.57.027001 　

    ISSN：1347-4065 0021-4922

  78. 無細胞合成hERGチャネルの人工脂質二分子膜への再構成と薬物副作用の定量

    加藤 美生, 平野 愛弓, 井上 遥, 山浦 大地, 横田 澪央, 小宮 麻希, 但木 大介, 山本 英明, 戸澤 譲, 庭野 道夫

    表面科学学術講演会要旨集　2018　(0)　181-181　2018年

    出版者・発行元： 公益社団法人 日本表面真空学会

    DOI： 10.14886/sssj2008.2018.0_181 　

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    我々はイオンチャネルを人工脂質二分子膜に包埋した再構成系に基づく薬物スクリーニング系の開発を目指しており、シリコン(Si)微細加工に基づく 安定な脂質二分子膜の構築や、イオンチャネルの膜への包埋促進について報告してきた。今回、この膜系を無細胞合成系を用いて合成したhERG チャネルに展開し、このチャネルに対する薬物副作用の定量化を試みたのでここに報告する。

  79. PVDF膜中の配向分極制御のための金表面処理

    山宮 慎, 但木 大介, 馬 騰, 今井 裕司, 平野 愛弓, 庭野 道夫

    表面科学学術講演会要旨集　2018　(0)　17-17　2018年

    出版者・発行元： 公益社団法人 日本表面真空学会

    DOI： 10.14886/sssj2008.2018.0_17 　

  80. Formation of Cell Membrane Component Domains in Artificial Lipid Bilayer 査読有り

    Ryugo Tero, Kohei Fukumoto, Toshinori Motegi, Miyu Yoshida, Michio Niwano, Ayumi Hirano-Iwata

    SCIENTIFIC REPORTS　7　17905　2017年12月

    DOI： 10.1038/s41598-017-18242-9 　

    ISSN：2045-2322

  81. Charge transport properties of bulk-heterojunction organic solar cells investigated by displacement current measurement technique 査読有り

    Teng Ma, Jinyu Zhang, Daisuke Tadaki, Yasuo Kimura, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano

    ORGANIC ELECTRONICS　51　269-276　2017年12月

    DOI： 10.1016/j.orgel.2017.09.020 　

    ISSN：1566-1199

    eISSN：1878-5530

  82. Astrocytes with previous chronic exposure to amyloid β-peptide fragment 1–40 suppress excitatory synaptic transmission 国際誌 査読有り

    H. Kawano, K. Oyabu, H. Yamamoto, K. Eto, Y. Adaniya, K. Kubota, T. Watanabe, A. Hirano-Iwata, J. Nabekura, S. Katsurabayashi, K. Iwasaki

    J. Neurochem.　143　(6)　624-634　2017年12月

    DOI： 10.1111/jnc.14247 　

  83. Response characteristics of hydrogen gas sensor with porous piezoelectric poly(vinylidene fluoride) film 査読有り

    Yuji Imai, Daisuke Tadaki, Teng Ma, Yasuo Kimura, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano

    SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL　247　479-489　2017年8月

    DOI： 10.1016/j.snb.2017.03.001 　

    ISSN：0925-4005

  84. Fabrication of resistively-coupled single-electron device using an array of gold nanoparticles 査読有り

    T. T, T. Huong, K. Matsumoto, M. Moriya, H. Shimada, Y. Kimura, A. Hirano-Iwata, Y. Mizugaki

    Appl. Phys. A　123　557　2017年7月31日

  85. Fabrication of Au-nanoparticle-embedded lipid bilayer membranes supported on solid substrates 査読有り

    N. Sakaguchi, Y. Kimura, A. Hirano-Iwata, T. Ogino

    J. Phys. Chem. B.　121　4474-4481　2017年4月17日

  86. Gate‑tuned negative differential resistance observed at room temperature in an array of gold nanoparticles 査読有り

    Tran Thi Thu Huong, Kazuhiko Matsumoto, Masataka Moriya, Hiroshi Shimada, Yasuo Kimura, Ayumi Hirano‐Iwata, Yoshinao Mizugaki

    Appl. Physics A　123　268　2017年3月22日

  87. Charge transport properties in perovskite thin films

    Ma Teng, Tadaki Daisuke, Hirano-Iwata Ayumi, Niwano Michio

    JSAP Annual Meetings Extended Abstracts　2017.1　2685-2685　2017年3月1日

    出版者・発行元： The Japan Society of Applied Physics

    DOI： 10.11470/jsapmeeting.2017.1.0_2685 　

    eISSN：2436-7613

  88. Label-free detection of DNA molecules moving in micro -fluidic channels by infrared absorption spectroscopy 査読有り

    Tomoyuki Miyoshi, Ken-ichi Ishibashi, Koichiro Miyamoto, Ayumi Hirano-Iwata, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL　238　917-922　2017年2月

    DOI： 10.1016/j.snb.2016.07.003 　

    ISSN：0925-4005

  89. Fabrication and Characterization of High-Quality Perovskite Films with Large Crystal Grains 査読有り

    Teng Ma, Qiwu Zhang, Daisuke Tadaki, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano

    Journal of Physical Chemistry Letters　2017年1月27日

  90. ナノ・マイクロ構造制御に基づく人工細胞膜の安定化

    平野 愛弓, 但木 大介, 大堀 健, 荒田 航平, 馬 騰, 山本 英明, 庭野 道夫

    表面科学学術講演会要旨集　37　(0)　297-297　2017年

    出版者・発行元： 公益社団法人 日本表面科学会

    DOI： 10.14886/sssj2008.37.0_297 　

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    人工脂質二分子膜にイオンチャネルを包埋した人工細胞膜センサは新たな薬物スクリーニング系として期待が高いが、基本構造となる脂質二分子膜の脆弱性の問題が課題となっていた。我々は、これまでに、半導体微細加工により脂質二分子膜の安定性の向上を報告してきたが、本研究では、更なる微細構造の制御により、膜安定性と微細孔縁部構造との関係性について明らかにしたので、ここに報告する。

  91. Fabrication and Characterization of Front-Illuminated Dye-Sensitized Solar Cells with Anodic Titanium Oxide Nanotubes 査読有り

    Ryota Kojima, Yasuo Kimura, Teng Ma, Ken-ichi Ishibashi, Daisuke Tadaki, Richard A. Rosenberg, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano

    JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY　164　(2)　H78-H84　2017年

    DOI： 10.1149/2.1031702jes 　

    ISSN：0013-4651

    eISSN：1945-7111

  92. Fabrication of single-electron devices using dispersed nanoparticles and fitting experimental results to values calculated based on percolation model 査読有り

    Masataka Moriya, Tran Thi Thu Huong, Kazuhiko Matsumoto, Hiroshi Shimada, Yasuo Kimura, Ayumi Hirano-Iwata, Yoshinao Mizugaki

    APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING　122　(8)　2016年8月

    DOI： 10.1007/s00339-016-0285-3 　

    ISSN：0947-8396

    eISSN：1432-0630

  93. Size-dependent regulation of synchronized activity in living neuronal networks 査読有り

    Hideaki Yamamoto, Shigeru Kubota, Yudai Chida, Mayu Morita, Satoshi Moriya, Hisanao Akima, Shigeo Sato, Ayumi Hirano-Iwata, Takashi Tanii, Michio Niwano

    PHYSICAL REVIEW E　94　(1)　2016年7月

    DOI： 10.1103/PhysRevE.94.012407 　

    ISSN：2470-0045

    eISSN：2470-0053

  94. Unidirectional signal propagation in primary neurons micropatterned at a single-cell resolution 査読有り

    H. Yamamoto, R. Matsumura, H. Takaoki, S. Katsurabayashi, A. Hirano-Iwata, M. Niwano

    APPLIED PHYSICS LETTERS　109　(4)　2016年7月

    DOI： 10.1063/1.4959836 　

    ISSN：0003-6951

    eISSN：1077-3118

  95. 微細加工脂質二分子膜チップへのイオンチャネルの包埋

    平野愛弓, 吉田美優, 荒木 駿, 但木大介, 山本英明, 庭野道夫

    信学技報　116　(14)　1-3　2016年4月14日

    ISSN：0913-5685

  96. 安定な人工脂質二分子膜形成のための微細孔を有するシリコンチップの作製

    但木大介, 平野愛弓, 石橋健一, 荒木 駿, 吉田美優, 荒田航平, 大堀 健, 山本英明, 庭野道夫

    信学技報　116　(14)　5-7　2016年4月14日

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN：0913-5685

  97. Fabrication and characterization of p(+)-i-p(+) type organic thin film transistors with electrodes of highly doped polymer 査読有り

    Daisuke Tadaki, Teng Ma, Jinyu Zhang, Shohei Iino, Ayumi Hirano-Iwata, Yasuo Kimura, Richard A. Rosenberg, Michio Niwano

    JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　119　(15)　154503-1-154503-8　2016年4月

    DOI： 10.1063/1.4946888 　

    ISSN：0021-8979

    eISSN：1089-7550

  98. Secondary growth of perovskite crystal for pinhole-free perovskite layers with large single-crystal grains

    Ma Teng, Tadaki Daisuke, Hirano-Iwata Ayumi, Niwano Michio

    JSAP Annual Meetings Extended Abstracts　2016.1　2590-2590　2016年3月3日

    出版者・発行元： The Japan Society of Applied Physics

    DOI： 10.11470/jsapmeeting.2016.1.0_2590 　

    eISSN：2436-7613

  99. Interaction of plasma-generated water cluster ions with chemically-modified Si surfaces investigated by infrared absorption spectroscopy 査読有り

    Ayumi Hirano-Iwata, Ryosuke Matsumura, Teng Ma, Yasuo Kimura, Michio Niwano, Kazuo Nishikawa

    AIP ADVANCES　6　(3)　035017　2016年3月

    DOI： 10.1063/1.4944902 　

    ISSN：2158-3226

  100. 放出元細胞の同定に向けたエクソソームの基板吸着様態を用いる特徴抽出

    伊藤 和希, 小川 裕太, 横田 圭司, 松村 幸子, 南澤 宝美后, 菅 加奈子, 芝 清隆, 木村 康男, 平野 愛弓, 荻野 俊郎

    表面科学学術講演会要旨集　36　150-150　2016年

    出版者・発行元： 公益社団法人 日本表面科学会

    DOI： 10.14886/sssj2008.36.0_150 　

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    エクソソームは細胞間情報伝達を担う細胞外小胞として知られている。がん細胞を含むあらゆる細胞から放出され体液中を漂っているため、非侵襲採取可能なバイオマーカーとして注目されている。本研究では基板に吸着させたエクソソームを原子間力顕微鏡で観察し、放出元細胞の同定に有意な特徴の抽出を行った。また、統計的処理により放出元細胞の同定を試みた。

  101. シリコン微細加工を用いた人工細胞膜アレイの開発

    荒木 駿, 平野 愛弓, 宮田 隆典, 但木 大介, 石橋 健一, 山本 英明, 庭野 道夫

    表面科学学術講演会要旨集　36　146-146　2016年

    出版者・発行元： 公益社団法人 日本表面科学会

    DOI： 10.14886/sssj2008.36.0_146 　

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    イオンチャネルは創薬における主ターゲットであると同時に、副作用評価という観点からも重要なタンパク質であり、イオンチャネルに対する薬物の作用・副作用が測定可能な高効率スクリーニング系の確立が望まれている。我々はこれまでシリコン基板中の微細孔に人工細胞膜を形成し、そこにイオンチャネルを再構成した系について報告してきた。本研究ではこの系をアレイ化し、高効率な測定系の確立を試みたのでここに報告する。

  102. Effects of interfacial chemical states on the performance of perovskite solar cells 査読有り

    Teng Ma, Daisuke Tadaki, Masao Sakuraba, Shigeo Sato, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano

    Journal of Materials Chemistry A　4　(12)　4392-4397　2016年

    出版者・発行元： Royal Society of Chemistry

    DOI： 10.1039/c5ta08098c 　

    ISSN：2050-7496 2050-7488

    eISSN：2050-7496

  103. An electrically resistive sheet of glial cells for amplifying signals of neuronal extracellular recordings 査読有り

    R. Matsumura, H. Yamamoto, M. Niwano, A. Hirano-Iwata

    APPLIED PHYSICS LETTERS　108　(2)　2016年1月

    DOI： 10.1063/1.4939629 　

    ISSN：0003-6951

    eISSN：1077-3118

  104. Photopatterning Proteins and Cells in Aqueous Environment Using TiO2 Photocatalysis 査読有り

    Hideaki Yamamoto, Takanori Demura, Kohei Sekine, Sho Kono, Michio Niwano, Ayumi Hirano-Iwata, Takashi Tanii

    JOVE-JOURNAL OF VISUALIZED EXPERIMENTS　(104)　2015年10月

    DOI： 10.3791/53045 　

    ISSN：1940-087X

  105. Molecular doping of regioregular poly(3-hexylthiophene) layers by 2,3,5,6-tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane investigated by infrared spectroscopy and electrical measurements 査読有り

    Daisuke Tadaki, Teng Ma, Jinyu Zhang, Shohei Iino, Ayumi Hirano-Iwata, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　54　(9)　2015年9月

    DOI： 10.7567/JJAP.54.091602 　

    ISSN：0021-4922

    eISSN：1347-4065

  106. Micro- and Nano-Technologies for Lipid Bilayer-Based Ion-Channel Functional Assays 査読有り

    Ayumi Hirano-Iwata, Yutaka Ishinari, Hideaki Yamamoto, Michio Niwano

    CHEMISTRY-AN ASIAN JOURNAL　10　(6)　1266-1274　2015年6月

    DOI： 10.1002/asia.201403391 　

    ISSN：1861-4728

    eISSN：1861-471X

  107. 水クラスターイオンのポリペプチドとの反応の赤外吸収分光その場観察

    吉田 真生, 馬 騰, 山本 英明, 平野 愛弓, 庭野 道夫

    表面科学学術講演会要旨集　35　406-406　2015年

    出版者・発行元： 公益社団法人 日本表面科学会

    DOI： 10.14886/sssj2008.35.0_406 　

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    水クラスターイオンは滅菌効果等の有用な効果が指摘されている。しかし、その機構については未だ解明されておらず、それらを解明することが強く求められている。そこで本研究では、水クラスターイオンの滅菌効果の発現機構を調べるために、多重内部反射型赤外分光法(MIR-IRAS)を用いて水クラスターイオンとポリペプチドの反応を観察し、特に水クラスター陰イオンが、ポリペプチドのアミド結合を切断することを見出したので報告する。

  108. 微細加工シリコン基板を用いた人工細胞膜の構築

    荒木 駿, 平野 愛弓, 山本 英明, 庭野 道夫

    表面科学学術講演会要旨集　35　172-172　2015年

    出版者・発行元： 公益社団法人 日本表面科学会

    DOI： 10.14886/sssj2008.35.0_172 　

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    イオンチャネルは細胞膜中の膜タンパク質の一種であり、 創薬の主ターゲットにもなっている。また、近年には薬物副作用の 影響を受けやすいことからも注目されてきている。 本講演では、立体的微細加工を施したシリコン基板を保持体に人工脂質二分子膜を形成し、その膜中にイオンチャネルを 導入することでチャネル電流を記録した例について報告する。

  109. 金ナノ粒子を包埋した脂質二重膜の形態観察

    坂口 直駿, 仲山 智明, 木村 僚祐, 木村 康男, 平野 愛弓, 荻野 俊郎

    表面科学学術講演会要旨集　35　175-175　2015年

    出版者・発行元： 公益社団法人 日本表面科学会

    DOI： 10.14886/sssj2008.35.0_175 　

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    脂質二重膜は厚さが約4nmと非常に薄く、また高い膜抵抗値(100G&Omega;以上)や流動性等の固体にはない特性をもつことから、新規ナノ絶縁膜としての機能が期待されている。また近年、脂質二重膜と金属ナノ粒子やナノカーボンとの複合機能材料が提案されている。本研究では、金ナノ粒子を包埋した脂質二重膜の形態を観察、評価することを目的とする。

  110. エクソソームのサイズ分布と吸着様体の評価

    小川 裕太, 伊藤 和希, 松村 幸子, 菅 加奈子, 芝 清隆, 木村 康男, 平野 愛弓, 荻野 俊郎

    表面科学学術講演会要旨集　35　408-408　2015年

    出版者・発行元： 公益社団法人 日本表面科学会

    DOI： 10.14886/sssj2008.35.0_408 　

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    エクソソームとは、細胞から放出される直径30-150nm程度の脂質二重膜で覆われた小胞であり、タンパク質やmiRNAを含む。これらの内包物質は放出元の細胞に特有のものであるため、由来細胞によって大きさに違いが出てくる。本報告では通常観察に用いられる透過電子顕微鏡と液中で測定可能な原子間力顕微鏡(AFM)のサイズ分布の比較及びAFMにおける吸着様態の評価を行った。

  111. アルミナ多孔質薄膜を用いたナノバブル発生

    山田 夏輝, 齋藤 栄幸, 馬 騰, 平野 愛弓, 山本 英明, 石橋 健一, 宮澤 誠, 坂本 仁志, 庭野 道夫

    表面科学学術講演会要旨集　35　281-281　2015年

    出版者・発行元： 公益社団法人 日本表面科学会

    DOI： 10.14886/sssj2008.35.0_281 　

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    ナノバブル（nanobubble, NB）は、近年、表面洗浄効果が示唆されるなどその特異な性質が明らかにされつつあり、半導体工学分野や医療分野など多方面における応用が期待されている。我々は、陽極酸化法により作製した、規則的ナノ細孔を有するポーラスアルミナ薄膜によるNB発生方法について検討し、多重内部反射型赤外吸収分光法（MIR-IRAS）と原子間力顕微鏡（AFM）を用いて気泡サイズが100 nm以下のNBの発生を確認したので報告する。

  112. 表面マイクロ改質技術を活用した培養神経細胞/回路の構造制御

    山本 英明, 平野 愛弓, 谷井 孝至, 庭野 道夫

    表面科学学術講演会要旨集　35　21-21　2015年

    出版者・発行元： 公益社団法人 日本表面科学会

    DOI： 10.14886/sssj2008.35.0_21 　

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    基板表面の細胞親和性を局所制御することで，神経細胞の接着位置や突起伸長経路を操作し，所望の回路構造を有する培養神経回路を構成することができる．最近，神経細胞のアレイ化に用いるマイクロパターンの形状によって細胞の極性軸を制御したり，シナプス形成効率を増加させたりすることができることを見出した．また，細胞足場表面の新しい改質法として，光触媒材料を活用した液中表面改質法についても紹介する．

  113. Annealing-induced chemical and structural changes in tri-iodide and mixed-halide organometal perovskite layers 査読有り

    Teng Ma, Matteo Cagnoni, Daisuke Tadaki, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano

    JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A　3　(27)　14195-14201　2015年

    DOI： 10.1039/c5ta03039k 　

    ISSN：2050-7488

    eISSN：2050-7496

  114. Real-time monitoring of extracellular l-glutamate levels released by high-frequency stimulation at region CA1 of hippocampal slices with a glass capillary-based l-glutamate sensor 査読有り

    Yuki Ikegami, Shizuko Hozumi, Atsushi Shoji, Ayumi Hirano-Iwata, Tim Bliss, Masao Sugawara

    Sensing and Bio-Sensing Research　2　31-37　2014年12月1日

    出版者・発行元： Elsevier

    DOI： 10.1016/j.sbsr.2014.10.006 　

    ISSN：2214-1804

    eISSN：2214-1804

  115. Interference between field excitatory postsynaptic potentials and simultaneously recorded chronoamperometric L-glutamate currents in mouse hippocampal slices 査読有り

    Ayumi Hirano-Iwata, Ryosuke Matsumura, Ryuta Tezuka, Michio Niwano, Tim V. P. Bliss, Masao Sugawara

    ELECTROCHEMISTRY COMMUNICATIONS　45　1-4　2014年8月

    DOI： 10.1016/j.elecom.2014.04.016 　

    ISSN：1388-2481

    eISSN：1873-1902

  116. 微細加工シリコン基板とイオンチャネルの融合

    石成 裕, 平野 愛弓, 山本 英明, 木村 康男, 庭野 道夫

    表面科学学術講演会要旨集　34　60-60　2014年

    出版者・発行元： 公益社団法人 日本表面科学会

    DOI： 10.14886/sssj2008.34.0_60 　

    詳細を見る 詳細を閉じる

    膜タンパク質の一つであるイオンチャネルは高感度な分子認識機能を有し，創薬における主ターゲットになっている。我々はイオンチャネルを人工脂質二分子膜に包埋した再構成系に基づく薬物スクリーニングチップの開発を目指しており，半導体微細加工との融合による安定な脂質二分子膜の構築について報告してきた。今回は，この安定化脂質二分子膜中への幾つかのイオンチャネル包埋について検討したので，ここに報告する。

  117. 3P221 Recording Ion-Channel Activities Based on Microfabricated Silicon Chips(生体膜・人工膜 : 興奮・チャネル,ポスター,第52回日本生物物理学会年会(2014年度))

    Yutaka Ishinari, Ayumi Hirano-Iwata, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    生物物理　54　(1)　S285　2014年

    出版者・発行元： 一般社団法人 日本生物物理学会

    DOI： 10.2142/biophys.54.S285_5 　

  118. 1SDA-02 培養神経細胞・神経回路操作のための表面マイクロ加工技術(1SDA 神経ダイナミクスの計測と制御,シンポジウム,第52回日本生物物理学会年会(2014年度))

    山本 英明, 谷井 孝至, 庭野 道夫, 平野 愛弓

    生物物理　54　(1)　S118　2014年

    出版者・発行元： 一般社団法人 日本生物物理学会

    DOI： 10.2142/biophys.54.S118_1 　

  119. Label-free and real time monitoring of adipocyte differentiation by surface infrared spectroscopy 査読有り

    Yuki Aonuma, Yasuhiko Kondo, Ayumi Hirano-Iwata, Atena Nishikawa, Yasuo Shinohara, Hiroo Iwata, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL　176　1176-1182　2013年1月

    DOI： 10.1016/j.snb.2012.10.030 　

    ISSN：0925-4005

  120. Lipid bilayer array for simultaneous recording of ion channel activities 査読有り

    Ayumi Hirano-Iwata, Tomohiro Nasu, Azusa Oshima, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    APPLIED PHYSICS LETTERS　101　(2)　023702-1-023702-3　2012年7月

    DOI： 10.1063/1.4736263 　

    ISSN：0003-6951

  121. Mechanically stable lipid bilayers in Teflon-coated silicon chips for single-channel recordings 査読有り

    Azusa Oshima, Ayumi Hirano-Iwata, Tomohiro Nasu, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    Micro and Nanosystems　4　(1)　2-7　2012年6月

    DOI： 10.2174/1876402911204010002 　

    ISSN：1876-4029 1876-4037

  122. 複数チャネル同時記録のための脂質二分子膜アレイの開発

    茂住 英輝, 那須 朋大, 平野 愛弓, 大嶋 梓, 木村 康男, 庭野 道夫

    表面科学学術講演会要旨集　32　203-203　2012年

    出版者・発行元： 公益社団法人 日本表面科学会

    DOI： 10.14886/sssj2008.32.0_203 　

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    創薬の主ターゲットであるイオンチャネルを人工脂質二分子膜に包埋した膜系は、新規な薬物スクリーニング系として期待されている。本研究では、半導体微細加工との融合により安定化を達成した脂質二分子膜の薬物スクリーニング法への展開を目指し、この二分子膜に基づくイオンチャネルアレイの構築について検討を行った。

  123. In situ modification of lipid-loaded MCM-41 channels with bovine serum albumin at a planar lipid bilayer for biosensing 査読有り

    Keiichiro Nozawa, Azusa Oshima, Tomohiro Nasu, Atsushi Shoji, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano, Masao Sugawara

    SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL　160　(1)　139-144　2011年12月

    DOI： 10.1016/j.snb.2011.07.024 　

    ISSN：0925-4005

  124. Real-time monitoring of mitochondrial adenosine 5’-triphosphate synthesis and hydrolysis by surface infrared spectroscopy 査読有り

    Ryo-taro Yamaguchi, Ayumi Hirano-Iwata, Yuki Aonuma, Yuya Yoshimura, Yasuo Shinohara, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    Appl. Phys. Lett.　98　(13)　133703-1-133703-3　2011年3月

    DOI： 10.1063/1.3571551 　

    ISSN：0003-6951

    eISSN：1077-3118

  125. Simultaneous monitoring of excitatory postsynaptic potentials and extracellular L-glutamate in mouse hippocampal slices 査読有り

    Shizuko Hozumi, Kana Ikezawa, Atushi Shoji, Ayumi Hirano-Iwata, Tim Bliss, Masao Sugawara

    BIOSENSORS & BIOELECTRONICS　26　(6)　2975-2980　2011年2月

    DOI： 10.1016/j.bios.2010.11.052 　

    ISSN：0956-5663

  126. Improved stability of free-standing lipid bilayers based on nanoporous alumina films 査読有り

    Ayumi Hirano-Iwata, Tasuku Taira, Azusa Oshima, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    APPLIED PHYSICS LETTERS　96　(21)　213706　2010年5月

    DOI： 10.1063/1.3441298 　

    ISSN：0003-6951

  127. Self-formation of bilayer lipid membranes on agarose-coated silicon surfaces studied by simultaneous electrophysiological and surface infrared spectroscopic measurements 査読有り

    Ayumi Hirano-Iwata, Azusa Oshima, Kota Onodera, Kouji Aoto, Tasuku Taira, Ryo-taro Yamaguchi, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    APPLIED PHYSICS LETTERS　94　(24)　243906-1-243906-3　2009年6月

    DOI： 10.1063/1.3140206 　

    ISSN：0003-6951

  128. In situ Surface Infrared Study of DNA Hybridization on Au Island Films Evaporated on Silicon Surfaces 査読有り

    Kohki Tanaka, Ayumi Hirano-Iwata, Ko-ichiro Miyamoto, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　48　(4)　04C186-1-04C186-4　2009年4月

    DOI： 10.1143/JJAP.48.04C186 　

    ISSN：0021-4922

    eISSN：1347-4065

  129. Visualizing L-glutamate fluxes in acute hippocampal slices with glutamate oxidase-immobilized coverslips 査読有り

    Wataru Okumura, Nobukatsu Moridera, Ena Kanazawa, Atushi Shoji, Ayumi Hirano-Iwata, Masao Sugawara

    ANALYTICAL BIOCHEMISTRY　385　(2)　326-333　2009年2月

    DOI： 10.1016/j.ab.2008.10.047 　

    ISSN：0003-2697

  130. In situ real-time monitoring of apoptosis on leukemia cells by surface infrared spectroscopy 査読有り

    Ryo-taro Yamaguchi, Ayumi Hirano-Iwata, Yasuo Kimura, Michio Niwano, Ko-ichiro Miyamoto, Hiroko Isoda, Hitoshi Miyazaki

    JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　105　(2)　024701-1-024701-7　2009年1月

    DOI： 10.1063/1.3068203 　

    ISSN：0021-8979

    eISSN：1089-7550

  131. Peptide Immobilization on GaAs Surfaces and the Application to Label-Free Detection of Antigen-Antibody Interactions Using Multiple Internal Reflection Infrared Spectroscopy 査読有り

    Ayumi Hirano, Kota Onodera, Ko-ichiro Miyamoto, Yasuo Kimura, Masatoshi Kataoka, Yasuo Shinohara, Michio Niwano

    SENSOR LETTERS　6　(4)　613-617　2008年8月

    DOI： 10.1166/sl.2008.441 　

    ISSN：1546-198X

    eISSN：1546-1971

  132. In situ study of DNA attachment and hybridization at silicon surfaces by infrared absorption spectroscopy 査読有り

    Ken-Ichi Ishibashi, Kohki Tanaka, Ayumi Hirano-Iwata, Ko-Ichiro Miyamoto, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    Japanese Journal of Applied Physics　47　(4)　3204-3208　2008年4月25日

    DOI： 10.1143/JJAP.47.3204 　

    ISSN：0021-4922 1347-4065

  133. 3P-237 NMDA刺激によるマウス脳海馬のカルシウム信号の成分とそれに対するコルチコステロンの急性作用(神経回路・脳の情報処理,第46回日本生物物理学会年会)

    Suzuki Akiyoshi, Osanai Hiromi, Komatsuzaki Yoshimasa, Hirano-Iwata Ayumi, Kawato Suguru, Saito Minoru

    生物物理　48　S164　2008年

    出版者・発行元： 一般社団法人 日本生物物理学会

    DOI： 10.2142/biophys.48.S164_2 　

  134. Components of NMDA-Induced Ca2+ Signal in Mouse Hippocampal Slices and Acute Effects of Corticosterone on Each Component. 査読有り

    Hiromi Osanai, Akiyoshi Suzuki, Yoshimasa Komatsuzaki, Ayumi Hirano-Iwata, Suguru Kawato, Minoru Saito

    Bioimages　16　31-37　2008年

    出版者・発行元： 日本バイオイメージング学会

    DOI： 10.11169/bioimages.16.31 　

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    N-methyl-D-aspartate (NMDA) stimulation is usually used to investigate a series of neuronal mechanisms involved in NMDA receptor-mediated Ca2+ signal. We here examined by using Ca2+ imaging technique whether the NMDA-induced Ca2+ signal is due to the exclusive activation of NMDA receptors or activation of voltage-dependent calcium channels (VDCCs) together with NMDA receptors in mouse hippocampal slices. In order to isolate each component of the Ca2+ signal, we used sodium channel antagonist tetrodotoxin (TTX), which prevents dendritic spikes and the following activation of VDCCs, and L-type VDCC antagonist nicardipine. The results showed that in the CA1 region, almost a half of the NMDA-induced Ca2+ signal was the TTX-sensitive component involved in indirect Ca2+ influx via VDCCs, while the other half was the TTX-insensitive component involved in direct Ca2+ influx via NMDA receptors. In addition, the TTX-sensitive component should be almost via L-type VDCCs. We further examined the effects of corticosterone (CORT), which is a principal glucocorticoid synthesized in the rodent adrenal cortex and secreted in response to stress, on each component. It has been reported that CORT acutely (nongenomically) suppress the NMDA-induced Ca2+ signal in the CA1 region. The present results, however, led us to a new finding that CORT enhanced the TTX-insensitive component and the suppressive effect of CORT reported so far should be attributed to the effect on the TTX-sensitive component.

  135. In situ observation of a cell adhesion and metabolism using surface infrared spectroscopy 査読有り

    Ko-ichiro Miyamoto, Parida Yamada, Ryo-Taro Yamaguchi, Takami Muto, Ayumi Hirano, Yasuo Kimura, Michio Niwano, Hiroko Isoda

    CYTOTECHNOLOGY　55　(2-3)　143-149　2007年12月

    DOI： 10.1007/s10616-007-9111-2 　

    ISSN：0920-9069

  136. Real-time monitoring of cell death by surface infrared spectroscopy 査読有り

    Ryo-taro Yamaguchi, Ayumi Hirano-Iwata, Yasuo Kimura, Michio Niwano, Ko-ichiro Miyamoto, Hiroko Isoda, Hitoshi Miyazaki

    APPLIED PHYSICS LETTERS　91　(20)　203902　2007年11月

    DOI： 10.1063/1.2813013 　

    ISSN：0003-6951

    eISSN：1077-3118

  137. Label-Free Detection of Protein–Protein Interactions at the GaAs/Water Interface through Surface Infrared Spectroscopy: Discrimination between Specific and Nonspecific Interactions by Using Secondary Structure Analysis. 査読有り

    K. Onodera, A. Hirano-Iwata, K. Miyamoto, Y. Kimura, M. Kataoka, Y. Shinohara, M. Niwano

    Langmuir　23　(24)　12287-12292　2007年11月

    DOI： 10.1021/la7022192 　

    ISSN：0743-7463

  138. DNA hybridization detection by porous silicon-based DNA microarray in conjugation with infrared microspectroscopy 査読有り

    Ryo-taro Yamaguchi, Ko-ichrio Miyamoto, Ken-ichi Ishibashi, Ayumi Hirano, Suhana Mohd Said, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　102　(1)　014303　2007年7月

    DOI： 10.1063/1.2751415 　

    ISSN：0021-8979

  139. Autophosphorylation of alpha CaMKII is not a general requirement for NMDA receptor-dependent LTP in the adult mouse 査読有り

    Sam F. Cooke, Jianqun Wu, Florian Plattner, Michael Errington, Michael Rowan, Marco Peters, Ayumi Hirano, Karl D. Bradshaw, Roger Anwyl, Timothy V. P. Bliss, K. Peter Giese

    JOURNAL OF PHYSIOLOGY-LONDON　574　(3)　805-818　2006年8月

    DOI： 10.1113/jphysiol.2006.111559 　

    ISSN：0022-3751

  140. Real-time monitoring of L-glutamate release from mouse brain slices under ischemia with a glass capillary-based enzyme electrode 査読有り

    N Nakamura, K Negishi, A Hirano, M Sugawara

    ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY　383　(4)　660-667　2005年10月

    DOI： 10.1007/s00216-005-0033-6 　

    ISSN：1618-2642

  141. A dot-blot method for quantification of apurinic/apyrimidinic sites in DNA using an avidin plate and liposomes encapsulating a fluorescence dye 査読有り

    H Yanagisawa, A Hirano, M Sugawara

    ANALYTICAL BIOCHEMISTRY　332　(2)　358-367　2004年9月

    DOI： 10.1016/j.ab.2004.06.034 　

    ISSN：0003-2697

  142. Acute effect of corticosterone on N-methyl-D-aspartate receptor-mediated Ca2+ elevation in mouse hippocampal slices 査読有り

    S Sato, H Osanai, T Monma, T Harada, A Hirano, M Saito, S Kawato

    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS　321　(2)　510-513　2004年8月

    DOI： 10.1016/j.bbrc.2004.06.168 　

    ISSN：0006-291X

  143. Single-channel recordings of gramicidin at agarose-supported bilayer lipid membranes formed by the tip-dip and painting methods 査読有り

    Y Matsuno, C Osono, A Hirano, M Sugawara

    ANALYTICAL SCIENCES　20　(8)　1217-1221　2004年8月

    DOI： 10.2116/analsci.20.1217 　

    ISSN：0910-6340

  144. An excised patch membrane sensor for arachidonic acid released in mouse hippocampal slices under stimulation of L-glutamate 査読有り

    H Saitoh, Y Namatame, A Hirano, M Sugawara

    ANALYTICAL BIOCHEMISTRY　329　(2)　163-172　2004年6月

    DOI： 10.1016/j.ab.2004.03.060 　

    ISSN：0003-2697

  145. Imaging of L-glutamate fluxes in mouse brain slices based on an enzyme-based membrane combined with a difference-image analysis 査読有り

    A Hirano, N Moridera, M Akashi, M Saito, M Sugawara

    ANALYTICAL CHEMISTRY　75　(15)　3775-3783　2003年8月

    DOI： 10.1021/ac030088+ 　

    ISSN：0003-2700

  146. A single-channel sensor based on gramicidin controlled by molecular recognition at bilayer lipid membranes containing receptor 査読有り

    A Hirano, M Wakabayashi, Y Matsuno, M Sugawara

    BIOSENSORS & BIOELECTRONICS　18　(8)　973-983　2003年8月

    DOI： 10.1016/S0956-5663(02)00219-1 　

    ISSN：0956-5663

  147. Arachidonic acid-induced channel- and carrier-type ion transport across planar bilayer lipid membranes 査読有り

    A Hirano, Y Namatame, E Wakaizumi, Y Matsuno, M Sugawara

    ANALYTICAL SCIENCES　19　(2)　191-197　2003年2月

    DOI： 10.2116/analsci.19.191 　

    ISSN：0910-6340

  148. A glass capillary microelectrode based on capillarity and its application to the detection of (L)-glutamate release from mouse brain slices 招待有り 査読有り

    K Nakajima, T Yamagiwa, A Hirano, M Sugawara

    ANALYTICAL SCIENCES　19　(1)　55-60　2003年1月

    DOI： 10.2116/analsci.19.55 　

    ISSN：0910-6340

  149. Potentiometric responses of polymeric liquid membranes based on hydrophobic chelating agents to metal ions 査読有り

    Y Itoh, Y Ueda, A Hirano, M Sugawara, K Tohda, H Akaiwa, Y Umezawa

    ANALYTICAL SCIENCES　17　(5)　621-627　2001年5月

    DOI： 10.2116/analsci.17.621 　

    ISSN：0910-6340

  150. A single-channel method for evaluation of very magnitudes of Ca2+ ion fluxes through epsilon 4/zeta 1 N-methyl-D-aspartate receptor channels in bilayer lipid membranes 査読有り

    M Wakabayashi, A Hirano, M Sugawara, S Uchino, S Nakajima-Iijima

    JOURNAL OF PHARMACEUTICAL AND BIOMEDICAL ANALYSIS　24　(3)　453-460　2001年1月

    DOI： 10.1016/S0731-7085(00)00467-2 　

    ISSN：0731-7085

  151. An Ion-Channel Sensor for Abasic Sites in DNA 査読有り

    N. Simokawa, A. Hirano, M. Sugawara

    Anal. Sci. (supplement)　17　i1379-i1382　2001年

  152. A glass capillary ultramicroelectrode with an electrokinetic sampling ability 査読有り

    A Hirano, M Kanai, T Nara, M Sugawara

    ANALYTICAL SCIENCES　17　(1)　37-43　2001年1月

    DOI： 10.2116/analsci.17.37 　

    ISSN：0910-6340

    eISSN：1348-2246

  153. Evaluation and comparison of ion permeation and agonist selectivities for N-methyl-D-aspartate receptor channels with different subunit compositions in bilayer lipid membranes based on integrated single-channel currents 査読有り

    A Hirano, M Wakabayashi, M Sugawara, S Uchino, S Nakajima-Iijima

    ANALYTICAL BIOCHEMISTRY　283　(2)　258-265　2000年8月

    DOI： 10.1006/abio.2000.4650 　

    ISSN：0003-2697

  154. Evaluation of agonist selectivity for the NMDA receptor ion channel in bilayer lipid membranes based on integrated single-channel currents 査読有り

    A Hirano, M Sugawara, Y Umezawa, S Uchino, S Nakajima-Iijima

    BIOSENSORS & BIOELECTRONICS　15　(3-4)　173-181　2000年6月

    DOI： 10.1016/S0956-5663(00)00058-0 　

    ISSN：0956-5663

  155. Detection and imaging of L-glutamate released from mouse-brain slices with an enzyme-based membrane 査読有り

    A Hirano, M Asakawa, N Kido, M Sugawara

    ANALYTICAL SCIENCES　16　(1)　25-29　2000年1月

    DOI： 10.2116/analsci.16.25 　

    ISSN：0910-6340

  156. A method for evaluating chemical selectivity of agonists for glutamate receptor channels incorporated in liposomes based on an agonist-induced ion flux measured by ion-selective electrodes 査読有り

    H Radecka, J Nakanishi, A Hirano, M Sugawara, Y Umezawa

    JOURNAL OF PHARMACEUTICAL AND BIOMEDICAL ANALYSIS　19　(1-2)　205-216　1999年2月

    DOI： 10.1016/S0731-7085(98)00146-0 　

    ISSN：0731-7085

  157. Electrochemical evaluation of chemical selectivity of glutamate receptor ion channel proteins with a multi-channel sensor 査読有り

    M Sugawara, A Hirano, M Rehak, J Nakanishi, K Kawai, H Sato, Y Umezawa

    BIOSENSORS & BIOELECTRONICS　12　(5)　425-439　1997年

    DOI： 10.1016/S0956-5663(97)00005-5 　

    ISSN：0956-5663

  158. 光触媒作用を用いた液中表面改質による培養神経細胞の操作

    山本英明, 平野愛弓, 谷井孝至, 庭野道夫

    表面科学37,224-229(2016).

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MISC 168

  1. 培養神経回路のネットワーク構造とリザバーコンピューティング

    住拓磨, 山本英明, 山本英明, 千葉逸人, 香取勇一, 平野愛弓, 平野愛弓

    日本神経回路学会誌　31　(3)　2024年

    ISSN： 1340-766X

  2. Modular Topology Enhances Reservoir Computing Performance in Biological Neuronal Networks

    Sumi Takuma, Yamamoto Hideaki, Katori Yuichi, Ito Koki, Sato Shigeo, Hirano-Iwata Ayumi

    IEICE Proceeding Series　76　687-688　2023年9月21日

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.34385/proc.76.d2l-11 　

    eISSN： 2188-5079

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    Reservoir computing is a machine learning paradigm that employs high-dimensional dynamical systems for information processing. Although biological neuronal networks (BNNs) have been utilized to implement reservoir computing to provide insight into their computation properties, the neurons in conventional cultured neuronal networks are randomly connected, generating atypical dynamics characterized by highly correlated bursting activity not observed in healthy brains. In this study, we used micropatterning technology to fabricate BNNs with modular topology, a structural feature conserved in brain networks, and to understand how the dynamics within non-random networks of neuronal cells are linked to computing. Our study demonstrated that the modular BNN reservoir is capable of classifying both image and time-series data above chance levels. The modular structure in BNN contributes to the increased reservoir computing performance, in line with previous computational models with neuromorphic networks. Combining experiments with biological neuronal network and computational modeling can advance our understanding of computing principles in multicellular neuronal networks.

  3. Bottom-Up Investigation of Multicellular Computing Within Biological Neuronal Networks

    Yamamoto Hideaki, Sumi Takuma, Sato Yuya, Sato Shigeo, Hirano-Iwata Ayumi

    IEICE Proceeding Series　76　594-595　2023年9月21日

    出版者・発行元： The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

    DOI： 10.34385/proc.76.c4l-11 　

    eISSN： 2188-5079

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    In this presentation, we will first introduce our studies aimed at reproducing an evolutionarily-conserved net-work structure in cultured neuronal networks on engineered glass coverslips and CMOS-based high-density microelectrode arrays. We then describe our recent attempts to couple the engineered neuronal networks with external stimulation to reveal their response to noise and spatiotemporally-patterned inputs to show that bioengineering technologies offer novel tools in investigating computational aspects of multicellular networks of biological neurons.

  4. マイクロ流体デバイスを用いた神経回路機能の実細胞再構成 招待有り

    山本 英明, 平野 愛弓, 佐藤 茂雄

    応用物理　92　(5)　278-282　2023年5月1日

    DOI： 10.11470/oubutsu.92.5_278 　

  5. Modular architecture facilitates noise-driven control of synchrony in neuronal networks

    Hideaki Yamamoto, F. Paul Spitzner, Taiki Takemuro, Victor Buendía, Carla Morante, Tomohiro Konno, Shigeo Sato, Ayumi Hirano-Iwata, Viola Priesemann, Miguel A. Muñoz, Johannes Zierenberg, Jordi Soriano

    arXiv preprint　2205　10563　2022年5月

    DOI： 10.48550/arXiv.2205.10563 　

  6. ショットガス吹き付け方式を用いたガス濃度測定—Gas concentration measurement using shot gas spraying method

    阿部 宏之, 岩田 一樹, 馬 騰, 但木 大介, 平野 愛弓, 木村 康男, 庭野 道夫

    「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム論文集 電気学会センサ・マイクロマシン部門 [編]　38　6p　2021年11月

    出版者・発行元： Institute of Electrical Engineers of Japan

  7. 活性酸素によるナノバブルの殺菌効果

    山口 政人, 渡部 芳彦, 馬 騰, 但木 大介, 金高 弘恭, 平野 愛弓, 庭野 道夫

    感性福祉研究所年報　(22)　77-86　2021年3月

    出版者・発行元： 東北福祉大学感性福祉研究所

    ISSN： 1344-9966

  8. Solvent-freeな脂質二分子膜マイクロアレイを用いたhERGチャネル電流の並列記録

    但木大介, 宮田隆典, 山浦大地, 荒木駿, 佐藤まどか, 小宮麻希, 馬騰, 山本英明, 庭野道夫, 平野愛弓

    応用物理学会学術講演会講演予稿集　2021.1　2147-2147　2021年2月26日

    出版者・発行元： 公益社団法人 応用物理学会

    DOI： 10.11470/jsapmeeting.2021.1.0_2147 　

    eISSN： 2436-7613

  9. ナノバブルの界面構造と粒径分布

    庭野道夫, 岩田一樹, 馬騰, 但木大介, 平野愛弓

    日本表面真空学会学術講演会要旨集　2021　3Ea02　2021年

    出版者・発行元： 公益社団法人 日本表面真空学会

    DOI： 10.14886/jvss.2021.0_3ea02 　

    eISSN： 2434-8589

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    我々はナノバブルの粒径分布をナノ粒子トラッキング解析法で調べ、粒径が離散的な値をとること、粒径が √2倍ずつ大きくなることを明らかにしている。この特異的な粒径分布は、同じ粒径のナノバブル同士が合体し易いことが原因していると解釈し、その効果を取り入れた粒径分布のシミュレーションを行い、実験を概ね再現できることが分かった。また、界面構造についての最近の研究結果についても発表する。

  10. 人工脂質二分子膜系の新入力としての膜平行電圧の導入

    渡辺恭也, 佐藤まどか, 小宮麻希, 鹿又健作, 馬騰, 但木大介, 廣瀬文彦, 平野愛弓

    日本表面真空学会学術講演会要旨集　2021　3Ea03　2021年

    出版者・発行元： 公益社団法人 日本表面真空学会

    DOI： 10.14886/jvss.2021.0_3ea03 　

    eISSN： 2434-8589

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    細胞膜の基本構造である脂質二分子膜を人工的に形成した平面脂質二分子膜系は、膜タンパク質の機能評価系として広く用いられている。しかし、その測定法は数10年間変わらず、膜貫通電圧を制御して電流を計測する1入力1出力システムであった。我々は、この脂質二分子膜系への更なる入力を着想し、従来の膜貫通電圧に加えて、膜に平行な方向の電圧を印加できる膜系の構築を試みたので、ここに報告する。

  11. 集積化ガスセンサへの機械学習の適用—Application of machine learning to integrated gas sensor

    阿部 宏之, 岩田 一樹, 馬 騰, 但木 大介, 平野 愛弓, 木村 康男, 庭野 道夫

    「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム論文集 電気学会センサ・マイクロマシン部門 [編]　37　6p　2020年10月

    出版者・発行元： Institute of Electrical Engineers of Japan

  12. 超軟ゲル表面を用いた神経細胞の生体模倣培養技術の開発 査読有り

    住 拓磨, 山本 英明, 平野 愛弓

    表面と真空　63　(6)　298-303　2020年6月10日

    出版者・発行元： 公益社団法人 日本表面真空学会

    DOI： 10.1380/vss.63.298 　

    ISSN： 2433-5835

    eISSN： 2433-5843

  13. 脳組織に近い弾性率を有するシリコーン樹脂の生体界面材料応用

    山本英明, 住 拓磨, 佐藤茂雄, 平野愛弓

    Molecular Electronics and Bioelectronics　31　(2)　77-80　2020年5月

    出版者・発行元： 応用物理学会有機分子・バイオエレクトロニクス分科会

    ISSN： 2423-8805

  14. 有機強誘電体膜を用いた二次元圧力マッピングセンサの作製 (電子部品・材料)

    松本 晋太朗, 但木 大介, 山宮 慎, 馬 騰, 今井 裕司, 平野 愛弓, 庭野 道夫

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　119　(431)　61-63　2020年2月28日

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  15. 局所陽極酸化による構造の異なる酸化チタンナノチューブの同一基板上への形成 (電子部品・材料)

    市村 鳳規, 田口 登生, 阿部 宏之, 馬 騰, 但木 大介, 平野 愛弓, 木村 康男, 庭野 道夫

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　119　(431)　65-68　2020年2月28日

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  16. 新しいナノデバイスのためのプラットホームとしてのバイオハイブリッド膜【JST・京大機械翻訳】|||

    Ma Teng, Feng Xingyao, 但木大介, 平野愛弓

    日本表面真空学会学術講演会要旨集(Web)　2020　(0)　184-184　2020年

    出版者・発行元： 公益社団法人 日本表面真空学会

    DOI： 10.14886/jvss.2020.0_184 　

    ISSN： 2434-8589

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    <p>In this presentation, a new platform based on bio-hybrid membranes will be proposed and discussed in detail. The bio-hybrid membrane is a 2D structure composed of lipid molecules and functional nanomaterials. It has the advantage of lipid bilayer structure, such as flowability, ultrathin thickness and ultrahigh resistance. At the same time, it possesses optical, electrical, magnetic functionality of the nanomaterials. Furthermore, due to the unique molecular packing in the structure, new properties can be discovered from the bio-hybrid membrane. Using the bio-hybrid membrane, we were able to discover unique properties and fabricate high-performance photodetectors and gas sensors. The bio-hybrid membrane introduced here is a flexible and feasible platform for novel nanodevices.</p>

  17. 酸化チタンナノチューブ構造による集積化ガスセンサシステムの開発

    阿部宏之, 馬騰, 但木大介, 平野愛弓, 平野愛弓, 岩田一樹, 庭野道夫

    宮城県産業技術総合センター研究報告(Web)　(17)　2020年

    ISSN： 1349-1741

  18. 薬物副作用評価のためのhERGチャネルセンサの開発

    渡辺恭也, 横田澪央, 加藤美生, 佐藤まどか, 但木大介, 小宮麻希, 山本英明, 井上遥香, 戸澤譲, 庭野道夫, 平野愛弓

    電子情報通信学会技術研究報告　119　(431(CPM2019 91-109))　2020年

    ISSN： 0913-5685

  19. 微細加工表面を用いた培養神経回路の構造機能制御―多細胞システムにおける情報処理の理解と応用を目指して― 招待有り 査読有り

    山本英明, 平野愛弓

    電子情報通信学会論文誌C　J102-C　(12)　340-347　2019年12月

    ISSN： 1881-0217

  20. 白金微粒子を坦持した酸化チタンナノチューブ薄膜を用いた高感度ガスセンサの応答特性—Response characteristics of a highly sensitive gas sensor with titanium oxide nanotube film decorated with platinum fine particles

    阿部 宏之, 馬 騰, 但木 大介, 平野 愛弓, 木村 康男, 庭野 道夫

    「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム論文集 電気学会センサ・マイクロマシン部門 [編]　36　5p　2019年11月

    出版者・発行元： Institute of Electrical Engineers of Japan

  21. 生体脳組織の弾性率を模倣した超軟シリコーン樹脂上での神経細胞培養

    住 拓磨, 山本 英明, 平野 愛弓

    応用物理学会学術講演会講演予稿集　2019.2　2852-2852　2019年9月4日

    出版者・発行元： 公益社団法人 応用物理学会

    DOI： 10.11470/jsapmeeting.2019.2.0_2852 　

    eISSN： 2436-7613

  22. 酸化チタンナノチューブ構造による集積化ガスセンサシステムの開発

    阿部宏之, 馬騰, 但木大介, 平野愛弓, 平野愛弓, 庭野道夫

    宮城県産業技術総合センター研究報告(Web)　(16)　65‐67 (WEB ONLY)　2019年8月

    ISSN： 1349-1741

  23. 金属酸化物多孔質体を応用したガスセンサの開発

    阿部宏之, 馬騰, 但木大介, 平野愛弓, 平野愛弓, 庭野道夫

    宮城県産業技術総合センター研究報告(Web)　(16)　13‐16 (WEB ONLY)　2019年8月

    ISSN： 1349-1741

  24. Quantitative Analysis of Dynamical Complexity in Cultured Neuronal Network Models for Reservoir Computing Applications

    Satoshi Moriya, Hideaki Yamamoto, Ayumi Hirano-Iwata, Shigeru Kubota, Shigeo Sato

    Proceedings of the International Joint Conference on Neural Networks　2019-July　2019年7月1日

    出版者・発行元： IEEE

    DOI： 10.1109/IJCNN.2019.8852207 　

  25. 金チオール修飾表面を用いたPVDF膜中の分極処理 (電子デバイス)

    但木 大介, 山宮 慎, 馬 騰, 今井 裕司, 平野 愛弓, 庭野 道夫

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　119　(9)　17-19　2019年4月18日

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  26. ナノ・マイクロ加工に基づく人工細胞膜デバイスの創成と薬物副作用センサへの応用 (電子デバイス)

    平野 愛弓, 但木 大介, 山浦 大地, 加藤 美生, 小宮 麻希, 井上 遥香, 戸澤 譲, 馬 騰, 山本 英明, 庭野 道夫

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　119　(9)　23-26　2019年4月18日

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  27. 規則ナノ細孔を有する多孔質アルミナ薄膜を用いたナノバブル発生

    庭野道夫, MA Teng, 但木大介, 平野愛弓

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　66th　(0)　163-163　2019年

    出版者・発行元： 公益社団法人 日本表面真空学会

    DOI： 10.14886/sssj2008.2018.0_163 　

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    規則的なナノ細孔を有する多孔質アルミナ薄膜を通して高圧ガスを溶液内に噴射することでナノバブル（NB）を発生させる新規手法を提案し､生成したNBの粒径分布をナノ粒子トラッキング解析法（NTA）を用いて調べた。ＮＢの粒径は50 -150nmであり、内包ガスの種類によって粒径が異なることが分かった。

  28. 白金微粒子を担持した酸化チタンナノチューブ薄膜を用いた高感度ガスセンサ

    阿部宏之, MA Teng, 但木大介, 平野愛弓, 木村康男, 庭野道夫

    電気学会全国大会講演論文集(CD-ROM)　2019　2019年

  29. 人工脂質二分子膜系と無細胞合成系の融合に基づくhERGチャネルに対する薬物副作用の定量

    横田澪央, 加藤美生, 山浦大地, 常田悠介, 佐藤まどか, 但木大介, 小宮麻希, 山本英明, 井上遥, 戸澤譲, 庭野道夫, 平野愛弓

    電子情報通信学会技術研究報告　118　(461(CPM2018 101-120))　2019年

    ISSN： 0913-5685

  30. フラーレン微粒子ドープ脂質二分子膜の導電率制御

    八巻友祐, 長谷山拓実, 鹿又健作, 吉田一樹, 有馬 ボシール アハンマド, 平野愛弓, 廣瀬文彦

    電子情報通信学会技術研究報告　118　(461)　77-79　2019年

  31. 人工脂質二重膜内で膜タンパク質の融合サイトとして働く微小ドメイン

    メルヴィン ゴー, ウェイ シェン, 平野 愛弓, 庭野 道夫, 手老 龍吾

    電気学会研究会資料 光・量子デバイス研究会　OQD-18-072　5-10　2018年12月

  32. 微細加工シリコンチップに基づく人工細胞膜を用いた薬物副作用評価法

    但木 大介, 山浦 大地, 馮 興堯, 平野 愛弓

    生物物理　58　(6)　324-327　2018年11月

    出版者・発行元： (一社)日本生物物理学会

    DOI： 10.2142/biophys.58.324 　

    ISSN： 0582-4052

  33. 金属細線を包埋したPVDFフレキシブル圧力センサの作製 (電子デバイス)

    但木 大介, 山宮 慎, 馬 騰, 今井 裕司, 平野 愛弓, 庭野 道夫

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　118　(9)　1-3　2018年4月19日

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  34. 微細加工に基づく人工細胞膜の安定化と薬物副作用センサへの応用 (電子デバイス)

    平野 愛弓, 但木 大介, 山浦 大地, 荒田 航平, 大堀 健, 井上 遥香, 馬 騰, 山本 英明, 戸澤 譲, 庭野 道夫

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　118　(9)　37-40　2018年4月19日

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  35. イオンチャネル計測に用いられる脂質二重膜内のマイクロドメインのホスファチジルエタノールアミン濃度依存性

    メルヴィン ゴー, ウェイ シェン, 平野 愛弓, 庭野 道夫, 手老 龍吾

    電子情報通信学会技術研究報告 (IEICE Technical Report)　118　(9)　49-52　2018年4月

  36. 酸化チタンナノチューブ型高感度ガスセンサの開発

    阿部 宏之, 馬 騰, 但木 大介, 平野 愛弓, 木村 康男, 庭野 道夫

    感性福祉研究所年報 = Report of Kansei Fukushi Research Institute　(19)　67-77　2018年3月

    出版者・発行元： 東北福祉大学感性福祉研究所

    ISSN： 1344-9966

  37. Micro- and nanofabrication methods for ion channel reconstitution in bilayer lipid membranes

    Daisuke Tadaki, Daichi Yamaura, Kohei Arata, Takeshi Ohori, Teng Ma, Hideaki Yamamoto, Michio Niwano, Ayumi Hirano-Iwata

    Japanese Journal of Applied Physics　57　(3)　2018年3月1日

    出版者・発行元： Japan Society of Applied Physics

    DOI： 10.7567/JJAP.57.03EA01 　

    ISSN： 1347-4065 0021-4922

    eISSN： 1347-4065

  38. In situ modification of cell-culture scaffolds by photocatalysis of visible-light-responsive TiO2 film

    Sho Kono, Kohei Furusawa, Atsushi Kurotobi, Kohei Hattori, Hideaki Yamamoto, Ayumi Hirano-Iwata, Takashi Tanii

    Japanese Journal of Applied Physics　57　(2)　2018年2月1日

    出版者・発行元： Japan Society of Applied Physics

    DOI： 10.7567/JJAP.57.027001 　

    ISSN： 1347-4065 0021-4922

  39. 超軟ゲル材料表面を用いた神経細胞の生体模倣培養技術の開発

    住 拓磨, 山本 英明, 早川 岳志, 井手 克哉, 木野 久志, 田中 徹, 平野 愛弓

    表面科学学術講演会要旨集　2018　180　2018年

    出版者・発行元： 公益社団法人 日本表面真空学会

    DOI： 10.14886/sssj2008.2018.0_180 　

    詳細を見る 詳細を閉じる

    近年，細胞のメカノセンシティビティに関する研究が多くされており，細胞の振る舞いと細胞周辺の物理量の関係性が注目されている．我々は，基質材料の弾性率と神経細胞のシナプス特性との関係性に注目し，脳の弾性率を模倣した超軟ゲル材料上でラット大脳皮質神経細胞を培養する手法を確立し，パッチクランプ法およびCaイメージングにより神経活動を記録，解析したので，その結果を報告する．

  40. 微細成形技術を用いた機能性素子の開発-酸化チタンナノチューブ型ガスセンサの開発-

    阿部宏之, 馬騰, 但木大介, 平野愛弓, 平野愛弓, 庭野道夫

    宮城県産業技術総合センター研究報告(Web)　(15)　2018年

    ISSN： 1349-1741

  41. 微細加工シリコンチップに基づく人工細胞膜を用いた薬物副作用評価法

    但木大介, 山浦大地, FENG Xingyao, 平野愛弓, 平野愛弓

    生物物理(Web)　58　(6)　2018年

    ISSN： 1347-4219

  42. Mechanically stable solvent-free lipid bilayers in nano- and micro-tapered apertures for reconstitution of cell-free synthesized hERG channels

    Daisuke Tadaki, Daichi Yamaura, Shun Araki, Miyu Yoshida, Kohei Arata, Takeshi Ohori, Ken-ichi Ishibashi, Miki Kato, Teng Ma, Ryusuke Miyata, Yuzuru Tozawa, Hideaki Yamamoto, Michio Niwano, Ayumi Hirano-Iwata

    SCIENTIFIC REPORTS　7　2017年12月

    DOI： 10.1038/s41598-017-17905-x 　

    ISSN： 2045-2322

  43. Charge transport properties of bulk-heterojunction organic solar cells investigated by displacement current measurement technique

    Teng Ma, Jinyu Zhang, Daisuke Tadaki, Yasuo Kimura, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano

    ORGANIC ELECTRONICS　51　269-276　2017年12月

    DOI： 10.1016/j.orgel.2017.09.020 　

    ISSN： 1566-1199

    eISSN： 1878-5530

  44. Formation of Cell Membrane Component Domains in Artificial Lipid Bilayer

    Ryugo Tero, Kohei Fukumoto, Toshinori Motegi, Miyu Yoshida, Michio Niwano, Ayumi Hirano-Iwata

    SCIENTIFIC REPORTS　7　2017年12月

    DOI： 10.1038/s41598-017-18242-9 　

    ISSN： 2045-2322

  45. モジュール構造型神経回路モデルにおける同期活動のメカニズム

    守谷 哲, 山本英明, 井手克哉, 秋間学尚, 平野愛弓, 庭野道夫, 久保田 繁, 佐藤茂雄

    信学技報　117　(325)　19-23　2017年11月

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  46. Response characteristics of hydrogen gas sensor with porous piezoelectric poly(vinylidene fluoride) film

    Yuji Imai, Daisuke Tadaki, Teng Ma, Yasuo Kimura, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano

    SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL　247　479-489　2017年8月

    DOI： 10.1016/j.snb.2017.03.001 　

    ISSN： 0925-4005

  47. Fabrication of resistively-coupled single-electron device using an array of gold nanoparticles

    Tran Thi Thu Huong, Kazuhiko Matsumoto, Masataka Moriya, Hiroshi Shimada, Yasuo Kimura, Ayumi Hirano-Iwata, Yoshinao Mizugaki

    APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING　123　(8)　2017年8月

    DOI： 10.1007/s00339-017-1171-3 　

    ISSN： 0947-8396

    eISSN： 1432-0630

  48. Modularity-dependent modulation of synchronized bursting activity in cultured neuronal network models

    Satoshi Moriya, Hideaki Yamamoto, Hisanao Akima, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano, Shigeru Kubota, Shigeo Sato

    Proceedings of the International Joint Conference on Neural Networks　2017-　1163-1168　2017年6月30日

    出版者・発行元： Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.

    DOI： 10.1109/IJCNN.2017.7965983 　

  49. 人工脂質二重膜系への細胞膜成分の融合と観察 (M&BE研究会 有機分子・バイオエレクトロニクスの最新動向と応用展開)

    手老 龍吾, 平野 愛弓, 庭野 道夫

    Molecular electronics and bioelectronics = 応用物理学会,有機分子・バイオエレクトロニクス分科会会誌　28　(2)　97-100　2017年5月

    出版者・発行元： 応用物理学会有機分子・バイオエレクトロニクス分科会

    ISSN： 2423-8805

  50. Fabrication of Au-Nanoparticle-Embedded Lipid Bilayer Membranes Supported on Solid Substrates

    Naotoshi Sakaguchi, Yasuo Kimura, Ayumi Hirano-Iwata, Toshio Ogino

    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B　121　(17)　4474-4481　2017年5月

    DOI： 10.1021/acs.jpcb.7b00500 　

    ISSN： 1520-6106

  51. Solution-processed perovskite film for photovoltaic applications (電子デバイス)

    Ma Teng, Tadaki Daisuke, Niwano Michio, Hirano-Iwata Ayumi

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　117　(6)　9-11　2017年4月20日

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  52. 支持脂質二重膜に再構成したイオンチャネルの膜内分子配向と分子分布

    手老 龍吾, 福本 幸平, 鈴木 祐也, 吉田 美優, 平野 愛弓, 庭野 道夫, 野澤 彰, 戸澤 譲

    電子情報通信学会技術研究報告 (IEICE Technical Report)　117　(6)　37-40　2017年4月

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  53. 半導体微細加工に基づく薬物副作用センサの開発

    平野愛弓, 但木大介, 山浦大地, 荒木 駿, 吉田美優, 荒田航平, 大堀 健, 山本英明, 庭野道夫

    信学技報　117　(6)　33-35　2017年4月

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  54. 自己組織化単分子膜による自立型脂質二分子膜の膜特性制御

    山浦大地, 但木大介, 荒木 駿, 吉田美優, 荒田航平, 大堀 健, 山本英明, 庭野道夫, 平野愛弓

    信学技報　117　(6)　41-42　2017年4月

    ISSN： 0913-5685

  55. 安定な人工脂質二分子膜形成のためのテーパー構造を有した微細孔をもつ半導体シリコンチップの作製

    但木大介, 山浦大地, 荒木 駿, 吉田美優, 荒田航平, 大堀 健, 山本英明, 庭野道夫, 平野愛弓

    信学技報　117　(6)　43-45　2017年4月

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  56. Gate-tuned negative differential resistance observed at room temperature in an array of gold nanoparticles

    Tran Thi Thu Huong, Kazuhiko Matsumoto, Masataka Moriya, Hiroshi Shimada, Yasuo Kimura, Ayumi Hirano-Iwata, Yoshinao Mizugaki

    APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING　123　(4)　2017年4月

    DOI： 10.1007/s00339-017-0891-8 　

    ISSN： 0947-8396

    eISSN： 1432-0630

  57. モジュール構造型神経回路モデルにおける自発活動パターンのばらつきに関する考察 (ニューロコンピューティング)

    守谷 哲, 山本 英明, 井手 克哉, 秋間 学尚, 平野 愛弓, 庭野 道夫, 久保田 繁, 佐藤 茂雄

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　116　(521)　133-136　2017年3月13日

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  58. 人工脂質二分子膜を用いたイオンチャネルタンパク質機能の再構成

    平野愛弓, 但木大介, 山浦大地, 荒木駿, 吉田美憂, 荒田航平, 大堀健, 山本英明, 庭野道夫

    応用物理学会学術講演会講演予稿集　2017.1　228-228　2017年3月1日

    出版者・発行元： 公益社団法人 応用物理学会

    DOI： 10.11470/jsapmeeting.2017.1.0_228 　

    eISSN： 2436-7613

  59. Label-free detection of DNA molecules moving in micro -fluidic channels by infrared absorption spectroscopy

    Tomoyuki Miyoshi, Ken-ichi Ishibashi, Koichiro Miyamoto, Ayumi Hirano-Iwata, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL　238　917-922　2017年2月

    DOI： 10.1016/j.snb.2016.07.003 　

    ISSN： 0925-4005

  60. Fabrication and Characterization of High-Quality Perovskite Films with Large Crystal Grains

    Teng Ma, Qiwu Zhang, Daisuke Tadaki, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano

    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY LETTERS　8　(4)　720-726　2017年2月

    DOI： 10.1021/acs.jpclett.6b03037 　

    ISSN： 1948-7185

  61. 脂質二分子膜に対する多方向電気特性評価用シリコンチップの作製

    大堀健, 平野愛弓, 平野愛弓, 但木大介, 山浦大地, 荒木駿, 吉田美優, 荒田航平, 山本英明, 庭野道夫

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　64th　2017年

  62. 半導体シリコンチップ上に作製された微細孔における安定な人工脂質二分子膜形成のためのエッジ構造の最適化

    但木大介, 平野愛弓, 平野愛弓, 山浦大地, 荒木駿, 吉田美優, 荒田航平, 大堀健, 山本英明, 庭野道夫

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　64th　2017年

  63. PVDFフィルム水素ガスセンサの検知特性に及ぼす湿度の影響

    今井裕司, 但木大介, MA Teng, 木村康男, 平野愛弓, 平野愛弓, 庭野道夫, 庭野道夫

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　78th　2017年

  64. 局所陽極酸化によるアルミニウムナノワイヤの形成

    福元隆弘, 守屋雅隆, 水柿義直, 但木大介, TENG Ma, 平野愛弓, 庭野道夫, 木村康男

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　78th　2017年

  65. PCBM包埋脂質二分子膜への光照射における電流応答

    出口貴史, 馬騰, 鹿又建作, 山浦大地, 但木大介, 廣瀬文彦, 平野愛弓, 平野愛弓

    応用物理学会東北支部学術講演会講演予稿集(Web)　72nd　2017年

  66. 金属細線を包埋したPVDF圧力センサの作製

    山宮慎, 但木大介, 馬騰, 今井裕司, 平野愛弓, 平野愛弓, 庭野道夫

    応用物理学会東北支部学術講演会講演予稿集(Web)　72nd　2017年

  67. マルチウェル型チャンバーによる高効率薬物副作用検査系の構築

    山浦大地, 宮田隆典, 荒木駿, 但木大介, 山本英明, 平野愛弓, 平野愛弓

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　78th　2017年

  68. 支持体表面修飾による自立型脂質二重膜の安定性向上

    山浦大地, 但木大介, 荒木駿, 吉田美優, 荒田航平, 大堀健, 山本英明, 荻野俊郎, 庭野道夫, 平野愛弓, 平野愛弓

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　64th　2017年

  69. 微細加工シリコンチップにおける脂質二分子膜中のイオンチャネル電流計測

    荒田航平, 平野愛弓, 平野愛弓, 但木大介, 山浦大地, 荒木駿, 吉田美優, 大堀健, 山本英明, 庭野道夫

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　64th　2017年

  70. Fabrication and Characterization of Front-Illuminated Dye-Sensitized Solar Cells with Anodic Titanium Oxide Nanotubes

    Ryota Kojima, Yasuo Kimura, Teng Ma, Ken-ichi Ishibashi, Daisuke Tadaki, Richard A. Rosenberg, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano

    JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY　164　(2)　H78-H84　2017年

    DOI： 10.1149/2.1031702jes 　

    ISSN： 0013-4651

    eISSN： 1945-7111

  71. Nanostructure Fabrication through a Microwire of Local Anodization

    Takahiro Fukumoto, Yasuo Kimura, Toshiro Ogino, Masataka Moriya, Yoshinao Mizugaki, Daisuke Tadaki, Ma Teng, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano

    2017 IEEE INTERNATIONAL MEETING FOR FUTURE OF ELECTRON DEVICES, KANSAI (IMFEDK)　60-61　2017年

    DOI： 10.1109/IMFEDK.2017.7998042 　

  72. モジュール構造型神経回路モデルにおける構造と同期活動の解析 (ニューロコンピューティング)

    守谷 哲, 山本 英明, 秋間 学尚, 平野 愛弓, 庭野 道夫, 久保田 繁, 佐藤 茂雄

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　116　(313)　33-38　2016年11月18日

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  73. シリコン微細加工に基づくヒトイオンチャネル機能の再構成

    平野愛弓, 吉田美優, 荒木駿, 但木大介, 石橋健一, 荒田航平, 大堀健, 山本英明, 庭野道夫

    応用物理学会学術講演会講演予稿集　2016.2　133-133　2016年9月1日

    出版者・発行元： 公益社団法人 応用物理学会

    DOI： 10.11470/jsapmeeting.2016.2.0_133 　

    eISSN： 2436-7613

  74. Fabrication of single-electron devices using dispersed nanoparticles and fitting experimental results to values calculated based on percolation model

    Masataka Moriya, Tran Thi Thu Huong, Kazuhiko Matsumoto, Hiroshi Shimada, Yasuo Kimura, Ayumi Hirano-Iwata, Yoshinao Mizugaki

    APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING　122　(8)　2016年8月

    DOI： 10.1007/s00339-016-0285-3 　

    ISSN： 0947-8396

    eISSN： 1432-0630

  75. Live-Cell, Label-Free Identification of GABAergic and Non-GABAergic Neurons in Primary Cortical Cultures Using Micropatterned Surface

    Sho Kono, Hideaki Yamamoto, Takatoshi Kushida, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano, Takashi Tanii

    PLOS ONE　11　(8)　2016年8月

    DOI： 10.1371/journal.pone.0160987 　

    ISSN： 1932-6203

  76. Unidirectional signal propagation in primary neurons micropatterned at a single-cell resolution

    H. Yamamoto, R. Matsumura, H. Takaoki, S. Katsurabayashi, A. Hirano-Iwata, M. Niwano

    APPLIED PHYSICS LETTERS　109　(4)　2016年7月

    DOI： 10.1063/1.4959836 　

    ISSN： 0003-6951

    eISSN： 1077-3118

  77. 神経回路の同期的活動に対するモジュール構造の影響に関する計算論的研究

    守谷 哲, 山本英明, 秋間学尚, 平野愛弓, 庭野道夫, 久保田 繁, 佐藤茂雄

    信学技報　116　(120)　217-222　2016年6月28日

  78. それぞれ粒径の異なるナノ粒子を散布して作製した2種類の単一電子素子 (電子デバイス)

    守屋 雅隆, Tran Thi Thu Huong, 松本 和彦, 島田 宏, 木村 康男, 平野 愛弓, 水柿 義直

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　116　(14)　21-26　2016年4月21日

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  79. 固体基板への固定による生体物質の評価 (電子デバイス)

    荻野 俊郎, 伊藤 和希, 横田 圭司, 小川 裕太, 松村 幸子, 南澤 宝美后, 菅 加奈子, 芝 清隆, 木村 康男, 平野 愛弓

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　116　(14)　9-12　2016年4月21日

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  80. Controlled growth of perovskite crystals for photovoltaic applications (電子デバイス)

    Ma Teng, TADAKI Daisuke, HIRANO-IWATA Ayumi, NIWANO Michio

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　116　(14)　27-29　2016年4月21日

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  81. Fabrication and characterization of p(+)-i-p(+) type organic thin film transistors with electrodes of highly doped polymer

    Daisuke Tadaki, Teng Ma, Jinyu Zhang, Shohei Iino, Ayumi Hirano-Iwata, Yasuo Kimura, Richard A. Rosenberg, Michio Niwano

    JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　119　(15)　2016年4月

    DOI： 10.1063/1.4946888 　

    ISSN： 0021-8979

    eISSN： 1089-7550

  82. Interaction of plasma-generated water cluster ions with chemically-modified Si surfaces investigated by infrared absorption spectroscopy

    Ayumi Hirano-Iwata, Ryosuke Matsumura, Teng Ma, Yasuo Kimura, Michio Niwano, Kazuo Nishikawa

    AIP ADVANCES　6　(3)　2016年3月

    DOI： 10.1063/1.4944902 　

    ISSN： 2158-3226

  83. 支持脂質二重膜中に再構成したhERGチャネルの識別と分子観察

    福本 幸平, 吉田 美優, 平野 愛弓, 庭野 道夫, 手老 龍吾

    表面科学学術講演会要旨集　36　151-151　2016年

    出版者・発行元： 公益社団法人 日本表面科学会

    DOI： 10.14886/sssj2008.36.0_151 　

    詳細を見る 詳細を閉じる

    支持脂質二重膜(SLB)は人工細胞膜モデルの一つである．本研究では，心筋の再分極を担う電位依存性K+チャネルであるhERGチャネルを含有したプロテオリポソーム(PL)をSLBへ再構成し，蛍光顕微鏡，原子間力顕微鏡を用いてPL成分の膜融合過程および分子分布を観察した．また，蛍光標識抗体を用いてhERGチャネルの再構成を確認した．これらから，SLBのドメイン組成と膜融合特性についても議論する．

  84. 金属細線を包埋したPVDF薄膜圧力センサ

    安部良平, 但木大介, 但木大介, MA Teng, 今井裕司, 平野愛弓, 平野愛弓, 庭野道夫

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　77th　2016年

  85. Ag細線を包埋したPVDF薄膜圧力センサ

    安部良平, 但木大介, 但木大介, MA Teng, 今井裕司, 平野愛弓, 平野愛弓, 庭野道夫

    真空に関する連合講演会講演予稿集　57th　2016年

  86. ナノテーパー構造に基づく人工細胞膜の構築

    荒木駿, 平野愛弓, 但木大介, 石橋健一, 山本英明, 庭野道夫, 庭野道夫

    日本表面科学会東北・北海道支部講演会講演予稿集　2015　2016年

  87. 微細加工シリコンチップにおけるナノエッジ構造と人工脂質二分子膜形成

    荒田航平, 荒田航平, 平野愛弓, 平野愛弓, 石橋健一, 石橋健一, 但木大介, 但木大介, 荒木駿, 荒木駿, 吉田美優, 吉田美優, 山本英明, 山本英明, 庭野道夫, 庭野道夫, 庭野道夫

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　77th　2016年

  88. 人工脂質二分子膜形成のための微細孔を有する半導体シリコンチップの作製プロセスの改善

    但木大介, 平野愛弓, 石橋健一, 荒木駿, 吉田美優, 荒田航平, 大堀健, 山本英明, 庭野道夫

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　77th　2016年

  89. 半導体微細加工を用いた人工細胞膜アレイの開発

    荒木駿, 平野愛弓, 宮田隆典, 但木大介, 石橋健一, 山本英明, 庭野道夫, 庭野道夫

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　77th　2016年

  90. 自己組織化単分子膜修飾による自立型脂質二分子膜の安定性の制御

    山浦大地, 但木大介, 荒木駿, 荒田航平, 吉田美優, 荻野俊郎, 庭野道夫, 平野愛弓

    真空に関する連合講演会講演予稿集　57th　2016年

  91. 半導体微細加工を用いた人工細胞膜アレイの開発

    荒木駿, 平野愛弓, 宮田隆典, 但木大介, 石橋健一, 山本英明, 庭野道夫, 庭野道夫

    真空に関する連合講演会講演予稿集　57th　2016年

  92. 微細加工シリコン基板に基づく脂質二分子膜へのヒトイオンチャネル機能の再構成

    吉田美優, 平野愛弓, 山本英明, 山本英明, 但木大介, 庭野道夫, 庭野道夫

    真空に関する連合講演会講演予稿集　57th　2016年

  93. Fabrication of high temperature capacitively-and resistively-coupled single electron transistors using gold nanoparticles

    H. T. T. Tran, K. Matsumoto, M. Moriya, H. Shimada, Y. Kimura, A. Hirano-Iwata, Y. Mizugaki

    2016 IEEE 16TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON NANOTECHNOLOGY (IEEE-NANO)　131-134　2016年

    DOI： 10.1109/NANO.2016.7751353 　

  94. Biosensing by in situ infrared spectroscopy

    Michio Niwano, Ayumi Hirano-Iwata

    Bunseki Kagaku　64　(11)　793-800　2015年12月9日

    出版者・発行元： Japan Society for Analytical Chemistry

    DOI： 10.2116/bunsekikagaku.64.793 　

    ISSN： 0525-1931

  95. 位相振動子がつくる複雑ネットワークにおける同期状態の解析

    清水 ファビオ アキラ, 山本英明, 千田雄大, 平野愛弓, 久保田 繁, 庭野道夫

    信学技報　115　(318)　1-5　2015年11月13日

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  96. 積分発火型ニューロン回路におけるスモールワールド構造と同期の関係

    千田雄大, 山本英明, 平野愛弓, 久保田 繁, 庭野道夫

    信学技報　115　(318)　7-12　2015年11月13日

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  97. Photopatterning Proteins and Cells in Aqueous Environment Using TiO2 Photocatalysis

    Hideaki Yamamoto, Takanori Demura, Kohei Sekine, Sho Kono, Michio Niwano, Ayumi Hirano-Iwata, Takashi Tanii

    JOVE-JOURNAL OF VISUALIZED EXPERIMENTS　2015　(104)　2015年10月

    DOI： 10.3791/53045 　

    ISSN： 1940-087X

  98. Molecular doping of regioregular poly(3-hexylthiophene) layers by 2,3,5,6-tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane investigated by infrared spectroscopy and electrical measurements

    Daisuke Tadaki, Teng Ma, Jinyu Zhang, Shohei Iino, Ayumi Hirano-Iwata, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　54　(9)　2015年9月

    DOI： 10.7567/JJAP.54.091602 　

    ISSN： 0021-4922

    eISSN： 1347-4065

  99. CI-3-6 微細加工シリコン基板を用いたイオンチャネル機能の再構成(CI-3.界面ナノバイオテクノロジー,依頼シンポジウム,ソサイエティ企画)

    平野 愛弓, 山本 英明, 木村 康男, 庭野 道夫

    電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集　2015　(2)　"SS-52"-"SS-53"　2015年8月25日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

  100. Micro- and Nano-Technologies for Lipid Bilayer-Based Ion-Channel Functional Assays

    Ayumi Hirano-Iwata, Yutaka Ishinari, Hideaki Yamamoto, Michio Niwano

    CHEMISTRY-AN ASIAN JOURNAL　10　(6)　1266-1274　2015年6月

    DOI： 10.1002/asia.201403391 　

    ISSN： 1861-4728

    eISSN： 1861-471X

  101. Micro- and Nano-Technologies for Lipid Bilayer-Based Ion-Channel Functional Assays

    Ayumi Hirano-Iwata, Yutaka Ishinari, Hideaki Yamamoto, Michio Niwano

    CHEMISTRY-AN ASIAN JOURNAL　10　(6)　1266-1274　2015年6月

    DOI： 10.1002/asia.201403391 　

    ISSN： 1861-4728

    eISSN： 1861-471X

  102. The bulk and interface of organolead halide perovskite layer in highly efficient perovskite solar cells : An infrared study (電子デバイス)

    Ma Teng, Hirano-Iwata Ayumi, Niwano Michio

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　115　(5)　31-33　2015年4月16日

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  103. 局所陽極酸化ナノファブリケーション技術 (電子デバイス)

    木村 康男, 平野 愛弓, 庭野 道夫

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　115　(5)　71-74　2015年4月16日

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  104. 微細加工シリコン基板に基づくイオンチャネル機能の再構成

    平野愛弓, 山本英明, 木村康男, 庭野道夫

    信学技報　115　(5)　35-39　2015年4月9日

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  105. 赤外分光法によるナノバブルの表面洗浄効果のその場観察

    齋藤栄幸, 馬 騰, 山本英明, 平野愛弓, 庭野道夫

    信学技報　115　(5)　47-52　2015年4月9日

  106. 支持脂質二重膜を用いたhERGチャネル包埋プロテオリポソームの膜融合過程の観察

    福本 幸平, 吉田 美優, 平野 愛弓, 庭野 道夫, 手老 龍吾

    表面科学学術講演会要旨集　35　174-174　2015年

    出版者・発行元： 公益社団法人 日本表面科学会

    DOI： 10.14886/sssj2008.35.0_174 　

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    支持脂質二重膜(SLB)は人工細胞膜モデルの一つである．本研究では，心筋の再分極を担う電位依存性K+チャネルであるhERGチャネルを包埋したプロテオリポソーム(PL)をSLBへ再構成し，蛍光顕微鏡および原子間力顕微鏡(AFM)を用いて観察した．これにより，PLの膜融合過程およびPL成分の分子分布を明らかにし，SLBのドメイン組成と膜融合特性について議論する．

  107. 金属微粒子担持酸化チタンナノチューブマイクロガスセンサ (電子部品・材料)

    木村 康男, 戸邊 翼, 木村 昭太, 小島 領太, 平野 愛弓, 庭野 道夫

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報　114　(202)　79-82　2014年9月4日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    局所陽極酸化技術を用いてマイクロガスセンサを作製した。さらに、そこへ触媒として金属微粒子を電気化学的に堆積することにより、個々のセンサの特性を制御することが可能であることがわかった。これらの結果は、局所陽極酸化及び電気化学的金属微粒子堆積技術により特性の異なるガスセンサを集積化することが可能であることを示している。

  108. Interference between field excitatory postsynaptic potentials and simultaneously recorded chronoamperometric L-glutamate currents in mouse hippocampal slices

    Ayumi Hirano-Iwata, Ryosuke Matsumura, Ryuta Tezuka, Michio Niwano, Tim V. P. Bliss, Masao Sugawara

    ELECTROCHEMISTRY COMMUNICATIONS　45　1-4　2014年8月

    DOI： 10.1016/j.elecom.2014.04.016 　

    ISSN： 1388-2481

    eISSN： 1873-1902

  109. シリコン微細加工で創るイオンチャネルチップ

    平野愛弓, 石成裕, 木村康男, 庭野道夫

    表面科学　35　(8)　438-442　2014年8月

    DOI： 10.1380/jsssj.35.438 　

  110. 酸化チタンナノチューブ内壁面の色素分子の吸着過程の赤外分光その場観測

    山田夏輝, 但木大介, 馬騰, 平野愛弓, 庭野道夫

    応用物理学会東北支部学術講演会講演予稿集　69th (CD-ROM)　2014年

  111. シリコン微細加工で創るイオンチャネルチップ

    平野愛弓, 石成 裕, 木村康男, 庭野道夫

    表面科学　2014年

    DOI： 10.1380/jsssj.35.438 　

  112. Stable Lipid Bilayers Based on Micro- and Nano-Fabrication as a Platform for Recording Ion-Channel Activities

    Ayumi Hirano-Iwata, Azusa Oshima, Hideki Mozumi, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    ANALYTICAL SCIENCES　28　(11)　1049-1057　2012年11月

    DOI： 10.2116/analsci.28.1049 　

    ISSN： 0910-6340

  113. Mechanically stable lipid bilayers in Teflon-coated silicon chips for single-channel recordings

    Azusa Oshima, Ayumi Hirano-Iwata, Tomohiro Nasu, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    Micro and Nanosystems　4　(1)　2-7　2012年6月

    DOI： 10.2174/1876402911204010002 　

    ISSN： 1876-4029 1876-4037

  114. ナノ・マイクロ加工に基づく人工細胞膜センサの研究

    平野愛弓, 大嶋 梓, 木村康男, 庭野道夫

    応用物理　81　(2)　143-146　2012年2月

    出版者・発行元： 応用物理学会

    ISSN： 0369-8009

  115. 半導体加工技術による人工脂質二分子膜センサの開発

    大嶋梓, 平野愛弓, 平野愛弓, 那須朋大, 木村康男, 庭野道夫, 庭野道夫

    応用物理学関係連合講演会講演予稿集(CD-ROM)　59th　2012年

  116. 半導体微細加工に基づく人工脂質二分子膜イオンチャネルチップの開発

    平野愛弓, 平野愛弓, 大嶋梓, 茂住英輝, 木村康男, 庭野道夫, 庭野道夫

    応用物理学会学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　73rd　2012年

  117. 半導体加工に基づく人工脂質二分子膜イオンチャネルアレイの開発

    平野愛弓, 平野愛弓, 大嶋梓, 那須朋大, 木村康男, 庭野道夫, 庭野道夫

    日本分析化学会年会講演要旨集　61st　2012年

  118. 半導体加工技術を利用したイオンチャネルセンサーの開発

    大嶋梓, 平野愛弓, 平野愛弓, 茂住英輝, 木村康男, 庭野道夫, 庭野道夫

    日本分析化学会年会講演要旨集　61st　2012年

  119. マイクロ加工に基づく脂質二分子膜イオンチャネルセンサの開発

    大嶋梓, 平野愛弓, 平野愛弓, 茂住英輝, 木村康男, 庭野道夫, 庭野道夫

    応用物理学会東北支部学術講演会講演予稿集　67th　2012年

  120. 半導体微細加工に基づくイオンチャネルアレイの開発

    茂住英輝, 那須朋大, 平野愛弓, 平野愛弓, 大嶋梓, 木村康男, 庭野道夫, 庭野道夫

    表面科学学術講演会講演要旨集　32nd　2012年

  121. Mechanically stable free-standing bilayer lipid membranes in microfabricated silicon chips

    Azusa Oshima, Ayumi Hirano-Iwata, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    Materials Research Society Symposium Proceedings　1415　93-98　2012年

    DOI： 10.1557/opl.2012.352 　

    ISSN： 0272-9172

  122. Stable lipid bilayers based on micro- and nano-fabrication as a platform for recording ion-channel activities

    Ayumi Hirano-Iwata, Azusa Oshima, Hideki Mozumi, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    Analytical Sciences　28　(11)　1049-1057　2012年

    DOI： 10.2116/analsci.28.1049 　

    ISSN： 0910-6340 1348-2246

  123. Mechanically stable free-standing bilayer lipid membranes in microfabricated silicon chips

    Azusa Oshima, Ayumi Hirano-Iwata, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    Materials Research Society Symposium Proceedings　1415　(mrsf11-1415)　93-98　2012年

    DOI： 10.1557/opl.2012.352 　

    ISSN： 0272-9172

  124. In situ modification of lipid-loaded MCM-41 channels with bovine serum albumin at a planar lipid bilayer for biosensing

    Keiichiro Nozawa, Azusa Oshima, Tomohiro Nasu, Atsushi Shoji, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano, Masao Sugawara

    SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL　160　(1)　139-144　2011年12月

    DOI： 10.1016/j.snb.2011.07.024 　

    ISSN： 0925-4005

  125. 微細加工で創る人工細胞膜センサ―イオンチャネルチップの実現へ向けて―

    平野愛弓

    未来材料　11　(11)　40-44　2011年11月

    出版者・発行元： エヌ・ティー・エス

    ISSN： 1346-0986

  126. 半導体加工に基づくイオンチャネルチップの開発

    平野 愛弓, 大嶋 梓, 那須 朋大, 青沼 有紀, 木村 康男, 庭野 道夫

    Molecular electronics and bioelectronics　22　(2)　97-100　2011年5月30日

  127. 表面赤外分光法に基づく細胞分化過程の非標識観測

    青沼有紀, 近藤康彦, 平野愛弓, 木村康男, 篠原康雄, 庭野道夫, 庭野道夫

    応用物理学会学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　72nd　2011年

  128. 半導体加工に基づく脂質二分子膜イオンチャネルセンサの開発

    大嶋梓, 平野愛弓, 那須朋大, 木村康男, 庭野道夫, 庭野道夫

    応用物理学関係連合講演会講演予稿集(CD-ROM)　58th　2011年

  129. 半導体微細加工に基づく脂質二分子膜イオンチャネルチップの開発

    平野愛弓, 大嶋梓, 那須朋大, 木村康男, 庭野道夫, 庭野道夫

    化学系学協会東北大会プログラムおよび講演予稿集　2011　2011年

  130. 微細加工に基づく人工細胞膜センサ－ イオンチャネルチップへの展開－

    平野愛弓

    化学と工業　63　(3)　234-235　2010年3月

    ISSN： 0022-7684

  131. 表面赤外分光法を用いたミトコンドリア内ATP合成過程のリアルタイム評価

    青沼有紀, 山口僚太郎, 阿部真帆, 平野愛弓, 平野愛弓, 木村康男, 篠原康雄, 庭野道夫

    表面科学学術講演会講演要旨集　30th　2010年

  132. ナノ加工技術に基づく人工脂質二分子膜の安定化とそのセンサー応用

    那須朋大, 大嶋梓, 平良祐, 平野愛弓, 木村康男, 庭野道夫

    日本分析化学会年会講演要旨集　59th　2010年

  133. ナノ構造設計に基づく安定化脂質二分子膜センサーの開発

    平野愛弓, 平野愛弓, 大嶋梓, 那須朋大, 木村康男, 庭野道夫

    表面科学学術講演会講演要旨集　30th　2010年

  134. 平面脂質二分子膜中のメソポーラスシリカへのレセプター修飾法

    野澤桂一郎, 那須朋大, 大嶋梓, 東海林敦, 平野愛弓, 庭野道夫, 菅原正雄

    日本分析化学会年会講演要旨集　59th　2010年

  135. Stable and reproducible bilayer lipid membranes based on silicon microfabrication techniques

    Ayumi Hirano-Iwata, Azusa Oshima, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    Advances in Planar Lipid Bilayers and Liposomes　11　(C)　71-86　2010年

    DOI： 10.1016/S1554-4516(10)11005-9 　

    ISSN： 1554-4516

  136. Stable lipid bilayers based on micro- and nano-fabrication

    Ayumi Hirano-Iwata, Azusa Oshima, Tomohiro Nasu, Tasuku Taira, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    SUPRAMOLECULAR CHEMISTRY　22　(7-8)　406-412　2010年

    DOI： 10.1080/10610278.2010.487564 　

    ISSN： 1061-0278

  137. In situ real-time monitoring of biomolecular interactions by using surface infrared spectroscopy

    Ayumi Hirano-Iwata, Ryo-taro Yamaguchi, Ko-ichiro Miyamoto, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　105　(10)　102039-1-102039-11　2009年5月

    DOI： 10.1063/1.3116611 　

    ISSN： 0021-8979

    eISSN： 1089-7550

  138. 医学・生物応用光学

    木村 康男, 平野 愛弓

    光学　38　(4)　201-201　2009年4月10日

    ISSN： 0389-6625

  139. ソフトナノテクノロジーのための計測技術

    藤井政俊, 平野愛弓, 山口僚太郎, 木村康男, 庭野道夫, 杉山 滋, 山内武志, 吉野智之, 桑崎誠剛, 山本公子, 大谷敏郎

    表面科学　30　219-228　2009年4月

    DOI： 10.1380/jsssj.30.219 　

  140. Visualizing L-glutamate fluxes in acute hippocampal slices with glutamate oxidase-immobilized coverslips

    Wataru Okumura, Nobukatsu Moridera, Ena Kanazawa, Atushi Shoji, Ayumi Hirano-Iwata, Masao Sugawara

    ANALYTICAL BIOCHEMISTRY　385　(2)　326-333　2009年2月

    DOI： 10.1016/j.ab.2008.10.047 　

    ISSN： 0003-2697

  141. ナノポーラス構造を用いた人工脂質二分子膜センサの開発

    平良祐, 大嶋梓, 平野愛弓, 木村康男, 庭野道夫, 庭野道夫

    日本分析化学会年会講演要旨集　58th　2009年

  142. ポーラスアルミナフィルムを用いた人工脂質二分子膜イオンチャネルセンサの開発

    平良祐, 青戸孝至, 大嶋梓, 平野愛弓, 木村康男, 庭野道夫, 庭野道夫

    応用物理学関係連合講演会講演予稿集　56th　(3)　2009年

  143. ナノ構造を用いた自立型脂質二分子膜

    平野愛弓, 大嶋梓, 青戸孝至, 平良祐, 木村康男, 庭野道夫, 庭野道夫

    日本バイオマテリアル学会大会予稿集　31st　2009年

  144. ナノ構造設計を用いた脂質二分子膜の安定化とそのセンサー応用

    平野愛弓, 大嶋梓, 青戸孝至, 平良祐, 木村康男, 庭野道夫, 庭野道夫

    化学系学協会東北大会プログラムおよび講演予稿集　2009　2009年

  145. 表面赤外分光法を用いた抗原抗体反応の非標識検出：二次構造解析による特異・非特異信号の識別

    平野愛弓, 小野寺恒太, 宮本浩一郎, 片岡正俊, 篠原康雄, 木村康男, 庭野道夫

    表面科学　29　(9)　558-563　2008年9月

    出版者・発行元： The Surface Science Society of Japan

    DOI： 10.1380/jsssj.29.558 　

    ISSN： 0388-5321

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    This paper reviews our recent approaches for a label-free detection of protein-protein interactions which can perform simultaneous protein conformational analysis by using infrared absorption spectroscopy in the multiple internal reflection geometry (MIR-IRAS). Using this method, the target protein was detected in aqueous solution phase based on the peak height of the protein amide I and amide II bands, while discrimination of specific and nonspecific signals is made based on the secondary structure of the target protein. An antigen-antibody interaction on semiconductor surfaces was investigated as a model system, since it is well-known that antibodies largely consist of β-sheet structures. The features of our approach using MIR-IRAS combined with protein secondary structure analysis were discussed in terms of sensitivity, capability of quantitative analysis, and specific/nonspecific discrimination.

  146. The design of molecular sensing interfaces with lipid-bilayer assemblies

    Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano, Masao Sugawara

    TRAC-TRENDS IN ANALYTICAL CHEMISTRY　27　(6)　512-520　2008年6月

    DOI： 10.1016/j.trac.2008.04.006 　

    ISSN： 0165-9936

  147. In situ study of DNA attachment and hybridization at silicon surfaces by infrared absorption spectroscopy

    Ken-ichi Ishibashi, Kohki Tanaka, Ayumi Hirano-Iwata, Ko-ichiro Miyamoto, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　47　(4)　3204-3208　2008年4月

    DOI： 10.1143/JJAP.47.3204 　

    ISSN： 0021-4922

    eISSN： 1347-4065

  148. 表面赤外分光法を用いた脂質二分子膜形成過程のその場観察

    平野愛弓, 小野寺恒太, 大嶋梓, 山口僚太郎, 木村康男, 庭野道夫, 庭野道夫

    応用物理学会学術講演会講演予稿集　69th　(3)　2008年

  149. 多重内部反射型赤外吸収分光による金薄膜上のDNA固定化とハイブリダイゼーションの検出

    田中公貴, 平野愛弓, 木村康男, 庭野道夫

    表面科学講演大会講演要旨集　27th　159　2007年11月1日

    DOI： 10.14886/sssj.27.0.159.0 　

  150. Label-free detection of protein-protein interactions at the GaAs/Water interface through surface infrared spectroscopy: Discrimination between specific and nonspecific interactions by using secondary structure analysis

    Kota Onodera, Ayumi Hirano-Iwata, Ko-Ichiro Miyamoto, Yasuo Kimura, Masatoshi Kataoka, Yasuo Shinohara, Michio Niwano

    LANGMUIR　23　(24)　12287-12292　2007年11月

    DOI： 10.1021/la7022192 　

    ISSN： 0743-7463

  151. 大脳中の細胞外情報伝達物質を対象とするその場測定法の開発と急性脳スライス内測定への応用

    平野愛弓

    分析化学　55　(8)　535-546　2006年10月10日

    出版者・発行元： 日本分析化学会

    DOI： 10.2116/bunsekikagaku.55.535 　

    ISSN： 0525-1931

  152. Receptors and enzymes for medical sensing of L-glutamate

    Ayumi Hirano, Masao Sugawara

    MINI-REVIEWS IN MEDICINAL CHEMISTRY　6　(10)　1091-1100　2006年10月

    DOI： 10.2174/138955706778560102 　

    ISSN： 1389-5575

  153. Autophosphorylation of αCaMKII is not a general requirement for NMDA receptor-dependent LTP in the adult mouse

    Sam F. Cooke, Jianqun Wu, Florian Plattner, Michael Errington, Michael Rowan, Marco Peters, Ayumi Hirano, Karl D. Bradshaw, Roger Anwyl, Timothy V.P. Bliss, K. Peter Giese

    Journal of Physiology　574　(3)　805-818　2006年8月

    DOI： 10.1113/jphysiol.2006.111559 　

    ISSN： 0022-3751

  154. Design and Application of Planar Bilayer Lipid Membranes Containing Biological Ion Channels for Chemical Sensing

    Masao Sugawara, Ayumi Hirano

    Advances in Planar Lipid Bilayers and Liposomes　1　(C)　221-245　2005年

    DOI： 10.1016/S1554-4516(05)01008-2 　

    ISSN： 1554-4516

  155. 毛管作用に基づく超微小ガラスキャピラリーセンサーの開発と哺乳類大脳内のグルタミン酸濃度測定への応用

    平野愛弓, 菅原正雄

    ぶんせき　652-654　2004年11月

  156. Acute effect of corticosterone on N-methyl-D-aspartate receptor-mediated Ca2+ elevation in mouse hippocampal slices

    S Sato, H Osanai, T Monma, T Harada, A Hirano, M Saito, S Kawato

    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS　321　(2)　510-513　2004年8月

    DOI： 10.1016/j.bbrc.2004.06.168 　

    ISSN： 0006-291X

  157. キャピラリー電気化学センサーの開発と応用

    菅原正雄, 平野愛弓

    分析化学　51　(12)　1121-1133　2002年12月

    DOI： 10.2116/bunsekikagaku.51.1121 　

    ISSN： 0525-1931

  158. Development and application of capillary electrochemical sensors

    Masao Sugawara, Ayumi Hirano

    Bunseki Kagaku　51　(12)　1121-1133　2002年

    出版者・発行元： Japan Society for Analytical Chemistry

    DOI： 10.2116/bunsekikagaku.51.1121 　

    ISSN： 0525-1931

  159. DNA損傷の高感度検出

    平野愛弓, 菅原正雄

    BIO INDUSTRY　19　14--23　2002年

  160. Design and application of ion-channel sensors based on biological and artificial receptors

    Masao Sugawara, Ayumi Hirano, Philippe Bühlmann, Yoshio Umezawa

    Bulletin of the Chemical Society of Japan　75　(2)　187-201　2002年

    DOI： 10.1246/bcsj.75.187 　

    ISSN： 0009-2673

  161. Potentiometric Responses of Polymeric Liquid Membranes Based on Hydrophobic Chelating Agents to Metal Ions

    Yasoo Itoh, Yoshihisa Ueda, Yoshihisa Ueda, Ayumi Hirano, Ayumi Hirano, Masao Sugawara, Masao Sugawara, Koji Tohda, Hideo Akaiwa, Yoshio Umezawa

    Analytical Sciences　17　621-627　2001年12月1日

    DOI： 10.2116/analsci.17.621 　

    ISSN： 0910-6340

  162. A glass capillary ultramicroelectrode with an electrokinetic sampling ability

    A. Hirano, M. Kanai, T. Nara, M. Sugawara

    Analytical Sciences　17　(1)　37-43　2001年

    DOI： 10.2116/analsci.17.37 　

    ISSN： 0910-6340

  163. A single-channel method for evaluation of very magnitudes of Ca2+ ion fluxes through ε4/ζ1 N-methyl-D-aspartate receptor channels in bilayer lipid membranes

    Masaki Wakabayashi, Ayumi Hirano, Masao Sugawara, Shigeo Uchino, Sadayo Nakajima-Iijima

    Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis　24　(3)　453-460　2001年

    DOI： 10.1016/S0731-7085(00)00467-2 　

    ISSN： 0731-7085

  164. Evaluation and comparison of ion permeation and agonist selectivities for N-methyl-D-aspartate receptor channels with different subunit compositions in bilayer lipid membranes based on integrated single-channel currents

    A Hirano, M Wakabayashi, M Sugawara, S Uchino, S Nakajima-Iijima

    ANALYTICAL BIOCHEMISTRY　283　(2)　258-265　2000年8月

    DOI： 10.1006/abio.2000.4650 　

    ISSN： 0003-2697

  165. 微小平面脂質二分子膜シングルチャンネルセンサー NMDAレセプター分子種を透過するCa2+イオン量の電気化学的評価

    若林正樹, 平野愛弓, 内野茂夫, 飯島貞代, 高木弦, 菅原正雄

    日本化学会講演予稿集　78th　(1)　2000年

    ISSN： 0285-7626

  166. レセプターを包埋した脂質二分子膜を用いる化学センシング法の基礎研究

    菅原正雄, 平野愛弓

    分析化学　47　(12)　903-917　1998年12月

    DOI： 10.2116/bunsekikagaku.47.903 　

    ISSN： 0525-1931

  167. 平面脂質二分子膜グルタミン酸イオンチャンネルセンサー 分子種に基づくアゴニスト化学選択性の評価

    平野愛弓, 菅原正雄, 梅沢喜夫, 内野茂夫, 飯島貞代

    分析化学討論会講演要旨集　59th　1998年

  168. レセプター蛋白に基づく化学センシング－生理適合性を有するアゴニスト化学選択性の評価法－

    菅原正雄, 小澤岳昌, 平野愛弓, 中西淳, 佐藤守俊, 梅澤喜夫

    表面　35　660--668　1997年

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書籍等出版物 6

  1. ブルーバックス「すごいぞ！身の回りの表面科学」

    平野愛弓

    2015年10月20日

  2. Advances in Planar Lipid Bilayers and Liposomes Vol.11

    Ayumi Hirano-Iwata, Azusa Oshima, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    2010年10月

  3. Advances in Planar Lipid Bilayers and Liposomes Vol.1

    M. Sugawara, A. Hirano

    Elsevier　2005年

  4. 先端の分析法～理工学からナノ・バイオまで

    菅原正雄, 平野愛弓

    エヌ・ティー・エス　2004年

  5. Affinity Biosensors, Techniques and Protocols

    M. Sugawara, A. Hirano, Y. Umezawa

    Humana Press　1998年

  6. 生物のスーパーセンサー

    平野愛弓, 小澤岳昌, 菅原正雄, 梅澤喜夫

    共立出版　1997年

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講演・口頭発表等 285

  1. Modular Topology Enhances Reservoir Computing Performance in Biological Neuronal Networks

    Sumi Takuma, Yamamoto Hideaki, Katori Yuichi, Ito Koki, Sato Shigeo, Hirano-Iwata Ayumi

    IEICE Proceeding Series　2023年9月21日

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    Reservoir computing is a machine learning paradigm that employs high-dimensional dynamical systems for information processing. Although biological neuronal networks (BNNs) have been utilized to implement reservoir computing to provide insight into their computation properties, the neurons in conventional cultured neuronal networks are randomly connected, generating atypical dynamics characterized by highly correlated bursting activity not observed in healthy brains. In this study, we used micropatterning technology to fabricate BNNs with modular topology, a structural feature conserved in brain networks, and to understand how the dynamics within non-random networks of neuronal cells are linked to computing. Our study demonstrated that the modular BNN reservoir is capable of classifying both image and time-series data above chance levels. The modular structure in BNN contributes to the increased reservoir computing performance, in line with previous computational models with neuromorphic networks. Combining experiments with biological neuronal network and computational modeling can advance our understanding of computing principles in multicellular neuronal networks.

  2. Bottom-Up Investigation of Multicellular Computing Within Biological Neuronal Networks

    Yamamoto Hideaki, Sumi Takuma, Sato Yuya, Sato Shigeo, Hirano-Iwata Ayumi

    IEICE Proceeding Series　2023年9月21日

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    In this presentation, we will first introduce our studies aimed at reproducing an evolutionarily-conserved net-work structure in cultured neuronal networks on engineered glass coverslips and CMOS-based high-density microelectrode arrays. We then describe our recent attempts to couple the engineered neuronal networks with external stimulation to reveal their response to noise and spatiotemporally-patterned inputs to show that bioengineering technologies offer novel tools in investigating computational aspects of multicellular networks of biological neurons.

  3. Time-Series Classification in Micropatterned Neuronal Network Reservoirs

    Takuma Sumi, Hideaki Yamamoto, Yuichi Katori, Koki Ito, Shigeo Sato, Ayumi Hirano-Iwata

    IEICE Proceeding Series　2022年12月12日

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    Reservoir computing provides a novel framework to understand how the dynamics within biological neuronal networks (BNNs) is linked to information processing. Here, we used micropatterned substrates to fabricate BNNs with modular topology, one of the important structural features of brain networks, and realized a reservoir system with the modular BNN. Using image and time-series classification tasks, we evaluated the reservoir computing properties of the BNN reservoirs. The results show that modularity facilitates the separation between the trajectories of the neuronal responses to different spatial patterns, pointing to the functional advantage of the animals to modular topology within the nervous systems.

  4. Solvent-freeな脂質二分子膜マイクロアレイを用いたhERGチャネル電流の並列記録

    但木 大介, 宮田 隆典, 山浦 大地, 荒木 駿, 佐藤 まどか, 小宮 麻希, 馬 騰, 山本 英明, 庭野 道夫, 平野 愛弓

    応用物理学会学術講演会講演予稿集　2021年2月26日

  5. In silico/in vitro神経回路におけるリザーバ計算特性のモジュール構造依存性

    住 拓磨, 山本 英明, 竹室 汰貴, 守谷 哲, 佐藤 茂雄, 平野 愛弓

    応用物理学会学術講演会講演予稿集　2021年2月26日

  6. 人工脂質二分子膜系の新入力としての膜平行電圧の導入

    渡辺 恭也, 佐藤 まどか, 小宮 麻希, 鹿又 健作, 馬 騰, 但木 大介, 廣瀬 文彦, 平野 愛弓

    日本表面真空学会学術講演会要旨集　2021年

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    細胞膜の基本構造である脂質二分子膜を人工的に形成した平面脂質二分子膜系は、膜タンパク質の機能評価系として広く用いられている。しかし、その測定法は数10年間変わらず、膜貫通電圧を制御して電流を計測する1入力1出力システムであった。我々は、この脂質二分子膜系への更なる入力を着想し、従来の膜貫通電圧に加えて、膜に平行な方向の電圧を印加できる膜系の構築を試みたので、ここに報告する。

  7. ナノバブルの界面構造と粒径分布

    庭野 道夫, 岩田 一樹, 馬 騰, 但木 大介, 平野 愛弓

    日本表面真空学会学術講演会要旨集　2021年

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    我々はナノバブルの粒径分布をナノ粒子トラッキング解析法で調べ、粒径が離散的な値をとること、粒径が √2倍ずつ大きくなることを明らかにしている。この特異的な粒径分布は、同じ粒径のナノバブル同士が合体し易いことが原因していると解釈し、その効果を取り入れた粒径分布のシミュレーションを行い、実験を概ね再現できることが分かった。また、界面構造についての最近の研究結果についても発表する。

  8. マイクロ加工培養神経回路の外部ノイズ刺激応答の解析

    住 拓磨, 山本 英明, 脇村 桂, 佐藤 茂雄, 平野 愛弓

    応用物理学会学術講演会講演予稿集　2020年2月28日

  9. ナノバブルの合体と安定性

    庭野道夫, MA Teng, 但木大介, 平野愛弓, 平野愛弓

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　2020年

  10. 金属細線電極を包埋したPVDF圧力マッピングセンサの作製

    松本晋太朗, 但木大介, 山宮慎, MA Teng, 今井裕司, 平野愛弓, 平野愛弓, 庭野道夫

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　2020年

  11. 酸化チタンナノチューブ薄膜型ガスセンサの高感度水素検知

    木村康男, 阿部宏之, MA Teng, 但木大介, 平野愛弓, 平野愛弓, 庭野道夫

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　2020年

  12. ナノバブルの合体機構

    庭野道夫, MA Teng, 但木大介, 平野愛弓, 平野愛弓

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　2020年

  13. Bio-hybrid membrane as a platform for new nanodevices

    馬 騰, 馮 興堯, 但木 大介, 平野 愛弓

    日本表面真空学会学術講演会要旨集　2020年

    詳細を見る 詳細を閉じる

    <p>In this presentation, a new platform based on bio-hybrid membranes will be proposed and discussed in detail. The bio-hybrid membrane is a 2D structure composed of lipid molecules and functional nanomaterials. It has the advantage of lipid bilayer structure, such as flowability, ultrathin thickness and ultrahigh resistance. At the same time, it possesses optical, electrical, magnetic functionality of the nanomaterials. Furthermore, due to the unique molecular packing in the structure, new properties can be discovered from the bio-hybrid membrane. Using the bio-hybrid membrane, we were able to discover unique properties and fabricate high-performance photodetectors and gas sensors. The bio-hybrid membrane introduced here is a flexible and feasible platform for novel nanodevices.</p>

  14. 生体脳組織の弾性率を模倣した超軟シリコーン樹脂上での神経細胞培養

    住 拓磨, 山本 英明, 平野 愛弓

    応用物理学会学術講演会講演予稿集　2019年9月4日

  15. The self-assembly of nanoparticle-inserted hybrid lipid membranes at water/air interface

    Xingyao Feng, Teng Ma, Takafumi Deguchi, Ayumi Hirano-Iwata

    電子デバイス研究会　2019年4月18日

  16. 金チオール修飾表面を用いたPVDF膜中の分極処理

    但木大介, 山宮 慎, 馬 騰, 今井裕司, 平野愛弓, 庭野道夫

    電子デバイス研究会　2019年4月18日

  17. In-situ observation of photocatalytic degradation of organic molecules by TiO2 nanotube arrays

    Teng Ma, Yasuo Kimura, Michio Niwano, Ayumi Hirano-Iwata

    電子デバイス研究会　2019年4月18日

  18. ナノ・マイクロ加工に基づく人工細胞膜デバイスの創成と薬物副作用センサへの応用

    平野愛弓, 但木大介, 山浦大地, 加藤美生, 小宮麻希, 井上 遥, 戸澤 譲, 馬 騰, 山本英明, 庭野道夫

    電子デバイス研究会　2019年4月18日

  19. 白金微粒子を坦持した酸化チタンナノチューブ薄膜を用いた高感度ガスセンサ

    阿部宏之, 馬 騰, 但木大介, 平野愛弓, 木村康男, 庭野道夫

    平成31年電気学会全国大会　2019年3月14日

  20. 完全混合する脂質二重膜中でコレステロールが誘起するマイクロドメイン形成

    ゴー ウェイ シェン メルヴィン, 平野 愛弓, 庭野 道夫, 手老 龍吾

    第66回応用物理学会春季学術講演会　2019年3月11日

  21. Self-assembled Lipid Membranes Doped with Organic Molecules

    Xingyao Feng, Teng Ma, Takafumi Deguchi, Ayumi Hirano-Iwata

    第66回応用物理学会春季学術講演会　2019年3月11日

  22. マイクロパターン培養細胞を用いた神経回路応答の構成論的解析

    早川岳志, 山本英明, 平野愛弓

    第66回応用物理学会春季学術講演会　2019年3月11日

  23. 規則ナノ細孔を有する多孔質アルミナ薄膜を用いたナノバブル発生

    庭野 道夫, 馬 騰, 但木 大介, 平野 愛弓

    第66回応用物理学会春季学術講演会　2019年3月11日

  24. フラーレン微粒子ドープ脂質二分子膜の導電率制御

    八巻友祐, 長谷山拓実, 鹿又健作, 吉田一樹, 有馬ボシールアハンマド, 平野愛弓, 廣瀬文彦

    電子情報通信学会CPM研究会　2019年3月1日

  25. 人工脂質二分子膜系と無細胞合成系の融合に基づくhERGチャネルに対する薬物副作用の定量

    横田澪央, 加藤美生, 山浦大地, 常田悠介, 佐藤まどか, 但木大介, 小宮麻希, 山本英明, 井上遥香, 戸澤 譲, 庭野道夫, 平野愛弓

    電子情報通信学会CPM研究会　2019年3月1日

  26. P3HTを混合した自立型脂質二分子膜の光応答特性

    平田はるか, 冨岡康貴, 高島匠吾, 守屋雅隆, 廣瀬文彦, 平野愛弓, 水柿義直

    電子情報通信学会CPM研究会　2019年3月1日

  27. 粒径の異なる2種類の金ナノ粒子から成るランダム配列の電気的特性

    関根一真, 森林 誠, 守屋雅隆, 谷貝知起, 島田 宏, 平野愛弓, 廣瀬文彦, 水柿義直

    電子情報通信学会CPM研究会　2019年3月1日

  28. マイクロ加工技術に基づく人工細胞膜デバイスの開発 招待有り

    平野 愛弓

    日本学術振興会 産学協力研究委員会 半導体界面制御技術第154委員会 第111回研究会　2019年2月1日

  29. Structural evolution for highly efficient perovskite solar cells 国際会議

    Teng Ma, Ayumi Hirano-Iwata

    International Conference on Perovskite and Organic Photovoltaics and Optoelectronics　2019年1月28日

  30. 圧力マッピングへの応用を指向した金属細線包埋型PVDF薄膜センサの作製

    但木大介, 山宮慎, MA Teng, 今井裕司, 平野愛弓, 平野愛弓, 庭野道夫

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　2019年

  31. 多孔質アルミナ薄膜を用いて発生したナノバブルの特性

    庭野道夫, MA Teng, 但木大介, 平野愛弓, 平野愛弓

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　2019年

  32. 白金微粒子担持した酸化チタンナノチューブ薄膜を用いた高感度ガスセンサ

    阿部宏之, MA Teng, 但木大介, 平野愛弓, 平野愛弓, 木村康男, 庭野道夫

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　2019年

  33. 人工細胞膜に基づいたイオンチャネルタンパク質の新規解析系の開発

    小宮麻希, 横田澪央, 常田悠介, 佐藤まどか, 加藤美生, 山浦大地, 但木大介, 馬騰, 山本英明, 庭野道夫, 平野愛弓, 平野愛弓

    日本分析化学会年会講演要旨集(Web)　2019年

  34. 人工脂質二分子膜を用いたイオンチャネル開口の解析

    横田 澪央, 平野 愛弓, 常田 悠介, 佐藤 まどか, 加藤 美生, 山浦 大地, 但木 大介, 小宮 麻希, 山本 英明, 庭野 道夫

    日本表面真空学会学術講演会要旨集　2019年

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    <p></p>

  35. 人工脂質二重膜内で膜タンパク質の融合サイトとして働く微小ドメイン

    ゴー ウェイ シェン メルヴィン, 平野 愛弓, 庭野 道夫, 手老 龍吾

    電気学会光・量子デバイス研究会「医療・バイオ応用を目指したナノ加工　2018年12月20日

  36. Advantages of interdigitated structure over traditional sandwich structure for highly efficient perovskite solar cells

    Teng Ma, Ayumi Hirano-Iwata

    12th Aseanian Conference on Nano-hybrid Solar Cells　2018年12月18日

  37. Stable Lipid Bilayers in Microfabricated Silicon Chips as a Platform for Ion Channel Proteins 招待有り

    平野 愛弓

    Taiwan-Japan-Korea Trilateral Conference on Nanomedicine　2018年12月13日

  38. Microfabricated drug screening platforms for ion channel proteins 招待有り

    平野 愛弓

    The 19th RIES-HOKUDAI International Symposium　2018年12月11日

  39. Lipid-assisted self-assembly of bio-hybrid membranes

    Xingyao Feng, Teng Ma, Takafumi Deguchi, Ayumi Hirano-Iwata

    第73回応用物理学会東北支部学術講演会　2018年12月6日

  40. Surface micropatterning techniques for reconstituting functional neuronal networks in culture 招待有り

    H. Yamamoto, A. Hirano-Iwata

    Pacific Rim Symposium on Surfaces, Coatings & Interfaces (PacSurf 2018)　2018年12月2日

  41. Ink-jet printed 3D-microelectrode arrays for neuroelectronic interfaces and sensing applications

    N. Adly, L. Grob, P. Rinklin, S. Zips, K. Terkan, L. Weiss, H. Yamamoto, A. Hirano-Iwata, B. Wolfrum

    2018 Materials Research Society (MRS) Fall Meeting　2018年11月25日

  42. PVDF膜中の配向分極制御のための金表面処理

    山宮 慎, 但木大介, 馬 騰, 今井裕司, 平野愛弓, 庭野道夫

    日本表面真空学会学術講演会　2018年11月19日

  43. モジュール構造型神経回路モデルにおける興奮性－抑制性均衡とネットワークダイナミクス

    守谷 哲, 山本英明, 袁 之雄, 井手克哉, 脇村 桂, 平野愛弓, 久保田 繁, 佐藤茂雄

    電子情報通信学会 ニューロコンピューティング(NC)研究会　2018年10月19日

  44. 階層的モジュール構造を有する神経回路網モデルにおける活動パターンの機能的複雑性

    袁 之雄, 山本英明, 守谷 哲, 井手克哉, 久保田 繁, 佐藤茂雄, 平野愛弓

    電子情報通信学会 ニューロコンピューティング(NC)研究会　2018年10月19日

  45. シリコン微細加工に基づく薬物副作用センサの開発 招待有り

    平野 愛弓

    第9回有機分子・バイオエレクトロニクスの未来を拓く若手研究者討論会　2018年9月29日

  46. 階層的モジュール構造を有する培養神経回路のin vitro再構成

    井手克哉, 山本英明, 脇村 桂, 守谷 哲, 袁 之雄, 久保田 繁, 佐藤茂雄, 平野愛弓

    第79回応用物理学会秋季学術講演会　2018年9月18日

  47. Auチオール修飾表面を用いたPVDF膜中の配向分極制御

    山宮 慎, 但木 大介, 馬 騰, 今井 裕司, 平野 愛弓, 庭野 道夫

    第79回応用物理学会秋季学術講演会　2018年9月18日

  48. Bottom-up engineering of neuronal nework function using microfabricated surfaces 招待有り

    H. Yamamoto, K. Ide, K. Wakimura, A. Hirano-Iwata

    European Materials Research Society (E-MRS) 2018 Fall Meeting　2018年9月17日

  49. Microfabricated Silicon Devices for Ion Channel Reconstitution 招待有り

    平野 愛弓

    生物物理学会第５６年会　2018年9月16日

  50. 半導体微細加工で創る薬物副作用センサチップ 招待有り

    平野 愛弓

    第３５回無機・分析化学コロキウム　2018年6月1日

  51. イオンチャネル計測に用いられる脂質二重膜内のマイクロドメインのフォスファチジルエタノールアミン濃度依存性

    メルヴィンゴーウェイシェン, 平野愛弓, 庭野道夫, 手老龍吾

    電子デバイス研究会　2018年4月20日

  52. 金ナノ粒子ランダム入れるにおいて観測された単一電子トランジスタ的な特性

    長谷山拓実, 鹿又健作, 三浦正範, 有馬ボシールアハマド, 久保田繁, 手老龍吾, 平野愛弓, 廣瀬文彦

    電子デバイス研究会　2018年4月20日

  53. 微細加工に基づく人工細胞膜の安定化と薬物副作用センサへの応用

    平野愛弓, 但木大介, 山浦大地, 荒田航平, 大堀 健, 井上遥香, 馬騰, 山本英明, 戸澤 譲, 庭野道夫

    電子デバイス研究会　2018年4月20日

  54. Lateral Charge transport in perovskite soalr cells

    電子デバイス研究会　2018年4月19日

  55. 金属細線を包埋したPVDFフレキシブル圧力センサの作製

    但木大介, 山宮 慎, 馬 騰, 今井裕司, 平野愛弓, 庭野道夫

    電子デバイス研究会　2018年4月19日

  56. The full potential of integrated-back-contacted perovskite solar cells unveiled by numerical simulation technique

    Teng Ma, Daisuke Tadaki, Michio Niwano, Ayumi Hirano-Iwata

    Materials Research Society 2018 spring meeting　2018年4月6日

  57. Ag細線を包埋したPVDFフレキシブル圧力センサ

    山宮慎, 但木大介, 馬騰, 今井裕司, 平野愛弓, 庭野道夫

    第65回応用物理学会春季学術講演会　2018年3月18日

  58. PCBM包埋脂質二分子膜への光照射における電流応答

    出口貴史, 馬騰, 鹿又健作, 山浦大地, 但木大介, 廣瀬文彦, 平野愛弓

    第65回応用物理学会春季学術講演会　2018年3月18日

  59. Boosting the power conversion efficiency of perovskite solar cells

    第65回応用物理学会春季学術講演会　2018年3月17日

  60. ITO支持型脂質二分子膜の光センサ応用

    長谷山拓実, 鹿又健作, 有馬ボシールアハマド, 三浦正範, 久保田繁, 手老龍吾, 平野愛弓

    電子情報通信学会電子部品材料研究会若手ミーティング　2018年3月2日

  61. 生体二次元材料・脂質二分子膜に基づくバイオデバイスの創成 招待有り

    平野 愛弓

    グラフェンコンソーシアム第16回研究講演会　2018年2月26日

  62. 超軟ゲル材料表面を用いた神経細胞の生体模倣培養技術の開発

    住 拓磨, 山本 英明, 早川 岳志, 井手 克哉, 木野 久志, 田中 徹, 平野 愛弓

    表面科学学術講演会要旨集　2018年

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    近年，細胞のメカノセンシティビティに関する研究が多くされており，細胞の振る舞いと細胞周辺の物理量の関係性が注目されている．我々は，基質材料の弾性率と神経細胞のシナプス特性との関係性に注目し，脳の弾性率を模倣した超軟ゲル材料上でラット大脳皮質神経細胞を培養する手法を確立し，パッチクランプ法およびCaイメージングにより神経活動を記録，解析したので，その結果を報告する．

  63. 無細胞合成hERGチャネルの人工脂質二分子膜への再構成と薬物副作用の定量

    加藤 美生, 平野 愛弓, 井上 遥, 山浦 大地, 横田 澪央, 小宮 麻希, 但木 大介, 山本 英明, 戸澤 譲, 庭野 道夫

    表面科学学術講演会要旨集　2018年

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    我々はイオンチャネルを人工脂質二分子膜に包埋した再構成系に基づく薬物スクリーニング系の開発を目指しており、シリコン(Si)微細加工に基づく 安定な脂質二分子膜の構築や、イオンチャネルの膜への包埋促進について報告してきた。今回、この膜系を無細胞合成系を用いて合成したhERG チャネルに展開し、このチャネルに対する薬物副作用の定量化を試みたのでここに報告する。

  64. 規則ナノ細孔を有する多孔質アルミナ薄膜を用いたナノバブル発生

    庭野 道夫, 馬 騰, 但木 大介, 平野 愛弓

    表面科学学術講演会要旨集　2018年

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    規則的なナノ細孔を有する多孔質アルミナ薄膜を通して高圧ガスを溶液内に噴射することでナノバブル（NB）を発生させる新規手法を提案し､生成したNBの粒径分布をナノ粒子トラッキング解析法（NTA）を用いて調べた。ＮＢの粒径は50 -150nmであり、内包ガスの種類によって粒径が異なることが分かった。

  65. PCBM包埋脂質二分子膜への光照射における電流応答

    出口貴史, 馬騰, 鹿又健作, 山浦大地, 但木大介, 廣瀬文彦, 平野愛弓

    応用物理学会東北支部第72回学術講演会　2017年11月30日

  66. 金属細線を包埋したPVDF圧力センサの作製

    山宮慎, 但木大介, 馬騰, 今井裕司, 平野愛弓, 庭野道夫

    応用物理学会東北支部第72回学術講演会　2017年11月30日

  67. Reconstitution of Ion Channel Functions in Artificially Formed Cell Membranes 国際会議 招待有り

    平野 愛弓

    5th Ito International Research Conference, RIKEN Contennial Anniversary, ISSP International workshop & Surface and Interface Spectroscopy 2017 (IIRC5)　2017年11月23日

  68. 人工細胞膜に基づく薬物副作用センサ 招待有り

    平野 愛弓

    第２１回次世代医工学研究会　2017年9月14日

  69. 半導体微細加工で創る薬物副作用センサ 招待有り

    平野 愛弓

    REDEEMシンポジウム　2017年9月9日

  70. 単分子貼り合わせ法を用いた脂質二分子膜形成時に見られる静電容量値の変化と膜寿命との相関関係

    高島匠吾, 守屋雅隆, 木村康男, 平野愛弓, 水柿義直

    第78回応用物理学会秋季学術講演会　2017年9月7日

  71. マルチウェル型チャンバーによる高効率薬物副作用検査系の構築

    山浦大地, 宮田隆典, 荒木 駿, 但木大介, 山本英明, 平野愛弓

    第78回応用物理学会秋季学術講演会　2017年9月7日

  72. ITO上PCBMドープ脂質膜の可視光照射による光起電力効果

    鹿又 健作, 長谷山 拓実, 平野 愛弓, 廣瀬 文彦

    第78回応用物理学会秋季学術講演会　2017年9月6日

  73. 生体分子パターンの形状による神経細胞回路のモジュール間相互作用の制御

    井手克哉, 山本英明, 守谷 哲, 脇村 桂, 谷井孝至, 秋間学尚, 久保田 繁, 佐藤茂雄, 庭野道夫, 平野愛弓

    第78回応用物理学会秋季学術講演会　2017年9月5日

  74. マイクロコンタクトプリンティング法による生体分子パターニングと培養神経回路の構造制御

    山本英明, 松村亮佑, 井手克哉, 早川岳志, 脇村 桂, 庭野道夫, 平野愛弓

    第78回応用物理学会秋季学術講演会　2017年9月5日

  75. 可視光応答酸化チタンの光触媒作用を活用した液中表面改質と細胞パターニング

    河野 翔, 黒飛 敦, 服部晃平, 山本英明, 平野愛弓, 谷井孝至

    第37回表面科学学術講演大会　2017年8月19日

  76. ナノ・マイクロ構造制御に基づく人工細胞膜の安定化

    平野愛弓, 但木大介, 大堀 健, 荒田航平, 馬 騰, 山本英明, 庭野道夫

    第37回表面科学学術講演大会　2017年8月19日

  77. 金ナノ粒子ランダム配列において室温で観測された負性微分抵抗のゲート電圧変調

    守屋雅隆, Tran Thi Thu Huong, 森林 誠, 松本和彦, 島田 宏, 木村康男, 平野愛弓, 水柿義直

    第78回応用物理学会秋季学術講演会　2017年8月8日

  78. 半導体微細加工で創るイオンチャネルセンサ 招待有り

    平野 愛弓

    イオンチャネル研究会　2017年8月2日

  79. 半導体微細加工で創る人工細胞膜を用いた薬物副作用センサ 招待有り

    平野 愛弓

    Nanion-東京女子医科大学イオンチャネルフォーラム2017　2017年7月27日

  80. 神経回路の同期的活動に対するモジュール構造の影響に関する計算論的研究

    守谷 哲, 山本英明, 秋間学尚, 平野愛弓, 庭野道夫, 久保田繁, 佐藤茂雄

    電子情報通信学会 ニューロコンピューティング(NC)研究会　2017年7月6日

  81. Reconstitution and Recording Ion Channel Activities in Artificially Formed Cell Membranes 国際会議 招待有り

    平野 愛弓

    9th International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics　2017年6月27日

  82. 3電極間に滴下法で作製した金ナノ粒子ランダム配列における単一電子帯電効果

    森林誠, 松本和彦, Tran Thi Thu Huong, 守屋雅隆, 島田 宏, 木村康男, 平野愛弓, 水柿義直

    電子情報通信学会 電子デバイス(ED）研究会　2017年4月21日

  83. Solution-processed perovskite film for photovoltaic applications

    電子情報通信学会 電子デバイス(ED）研究会　2017年4月21日

  84. 安定な人工脂質二分子膜形成のためのテーパー構造を有した微細孔をもつ半導体シリコンチップの作製

    但木大介, 山浦大地, 荒木 駿, 吉田美優, 荒田航平, 大堀 健, 山本英明, 庭野道夫, 平野愛弓

    2017年4月21日

  85. 自己組織化単分子膜による自立型脂質二分子膜の膜特性制御

    山浦大地, 但木大介, 荒木駿, 吉田美優, 荒田航平, 大堀健, 山本英明, 庭野道夫, 平野愛弓

    電子情報通信学会 電子デバイス(ED）研究会　2017年4月21日

  86. 半導体微細加工に基づく薬物副作用センサの開発 招待有り

    平野 愛弓

    2017年度電子デバイス研究会（ED研）　2017年4月21日

  87. Controlled growth of perovskite crystals for photovoltaic applications

    電子情報通信学会 電子デバイス(ED）研究会　2017年3月21日

  88. Microfabricated silicon devices for ion channel reconstutution

    平野 愛弓

    第64回応用物理学会春季学術講演会　2017年3月17日

  89. 微細加工シリコンチップにおける脂質二分子膜中のイオンチャネル電流計測

    荒田航平, 平野愛弓, 但木大介, 山浦大地, 荒木 駿, 吉田美優, 大堀 健, 山本英明, 庭野 道夫

    第64回応用物理学会春季学術講演会　2017年3月17日

  90. 半導体シリコンチップ上に作製された微細孔における安定な人工脂質二分子膜形成のためのエッジ構造の最適化

    但木大介, 平野愛弓, 山浦大地, 荒木 駿, 吉田美優, 荒田航平, 大堀 健, 山本英明, 庭野道夫

    第64回応用物理学会春季学術講演会　2017年3月17日

  91. Fabrication of Au-nanoparticle-embedded lipid bilayer membranes supported on solid substrates

    第64回応用物理学会春季学術講演会　2017年3月15日

  92. モジュール構造型培養神経回路の計算論的モデリング

    山本英明, 守谷 哲, 井手克哉, 松村亮佑, 秋間学尚, 久保田 繁, 谷井孝至, 佐藤茂雄, 庭野道夫, 平野愛弓

    第64回応用物理学会春季学術講演会　2017年3月14日

  93. モジュール構造型神経回路モデルにおける自発活動パターンのばらつきに関する考察

    守谷 哲, 山本英明, 井手克哉, 秋間学尚, 平野愛弓, 庭野道夫, 久保田繁, 佐藤茂雄

    電子情報通信学会 ニューロコンピューティング(NC)研究会　2017年3月13日

  94. 人工脂質二分子膜を用いたイオンチャネルタンパク質機能の再構成

    平野 愛弓, 但木 大介, 山浦 大地, 荒木 駿, 吉田 美憂, 荒田 航平, 大堀 健, 山本 英明, 庭野 道夫

    応用物理学会学術講演会講演予稿集　2017年3月1日

  95. 微細加工シリコン基板に基づく脂質二分子膜へのヒトイオンチャネル機能の再構成

    吉田美優, 平野愛弓, 山本英明, 但木大介, 庭野道夫

    2016年真空・表面科学合同講演会　2016年11月29日

  96. 自己組織化単分子膜修飾による自立型脂質二分子膜の安定性の制御

    山浦大地, 但木大介, 荒木 駿, 吉田美優, 荒田航平, 山本英明, 荻野俊郎, 庭野道夫, 平野愛弓

    2016年真空・表面科学合同講演会　2016年11月29日

  97. モジュール型神経回路モデルにおける構造と同期活動の解析

    守谷 哲, 山本英明, 秋間学尚, 平野愛弓, 庭野道夫, 久保田繁, 佐藤茂雄

    電子情報通信学会 ニューロコンピューティング(NC)研究会　2016年11月19日

  98. 人工細胞膜を用いたチャネルデバイスによる薬物副作用のセンシング 招待有り

    平野 愛弓

    応用物理学会 有機分子・バイオエレクトロニクス分科会講習会　2016年11月7日

  99. マイクロ加工表面を用いた神経信号伝達の整流性制御

    松村亮佑, 山本英明, 桂林秀太郎, 平野愛弓, 庭野道夫

    第77回応用物理学会秋季学術講演会　2016年9月13日

  100. Reconstitution of human ion channels in lipid bilayers formed in microfabricated apertures

    第77回応用物理学会秋季学術講演会　2016年9月13日

  101. シリコン微細加工に基づくヒトイオンチャネル機能の再構成

    平野 愛弓, 吉田 美優, 荒木 駿, 但木 大介, 石橋 健一, 荒田 航平, 大堀 健, 山本 英明, 庭野 道夫

    応用物理学会学術講演会講演予稿集　2016年9月1日

  102. ナノ形状設計に基づく人工細胞膜の安定化とそのセンサ応用 招待有り

    平野 愛弓

    機能物質セミナー　2016年5月19日

  103. それぞれ粒径の異なるナノ粒子を散布して作製した2種類の単一電子素子

    平野 愛弓

    守屋雅隆, Tran Thi Thu Huong, 松本和彦, 島田 宏, 木村康男, 平野愛弓, 水柿義直　2016年4月21日

  104. 固体基板への固定による生体物質の評価

    荻野俊郎, 伊藤和希, 横田圭司, 小川裕太, 松村幸子, 南澤宝美后, 菅加奈子, 芝清隆, 木村康男, 平野愛弓

    電子情報通信学会 電子デバイス(ED）研究会　2016年4月21日

  105. 安定な人工脂質二分子膜形成のための微細孔を有するシリコンチップの作製

    但木大介, 平野愛弓, 石橋健一, 荒木 駿, 吉田美優, 荒田航平, 大堀 健, 山本英明, 庭野道夫

    電子情報通信学会 電子デバイス(ED）研究会　2016年4月21日

  106. 微細加工脂質二分子膜チップへのイオンチャネルの包埋

    平野愛弓, 吉田美優, 荒木 駿, 但木大介, 山本英明, 庭野道夫

    電子情報通信学会 電子デバイス(ED）研究会　2016年4月21日

  107. 繰り返し金ナノ粒子を散布することで作製した単一電子素子

    第63回応用物理学会春季学術講演会　2016年3月21日

  108. 微細加工イオンチャネルチップにおけるチャネル包埋促進

    第63回応用物理学会春季学術講演会　2016年3月19日

  109. 細胞シートの電気抵抗を活用した神経細胞外計測の信号増強

    第63回応用物理学会春季学術講演会　2016年3月19日

  110. マイクロパターン表面を用いた培養神経回路の構造・機能制御

    第63回応用物理学会春季学術講演会　2016年3月19日

  111. 半導体微細加工に基づくイオンチャネル再構成系の構築と薬物スクリーニング系への応用

    第８９回日本薬理学会年会　2016年3月9日

  112. 放出元細胞の同定に向けたエクソソームの基板吸着様態を用いる特徴抽出

    伊藤 和希, 小川 裕太, 横田 圭司, 松村 幸子, 南澤 宝美后, 菅 加奈子, 芝 清隆, 木村 康男, 平野 愛弓, 荻野 俊郎

    表面科学学術講演会要旨集　2016年

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    エクソソームは細胞間情報伝達を担う細胞外小胞として知られている。がん細胞を含むあらゆる細胞から放出され体液中を漂っているため、非侵襲採取可能なバイオマーカーとして注目されている。本研究では基板に吸着させたエクソソームを原子間力顕微鏡で観察し、放出元細胞の同定に有意な特徴の抽出を行った。また、統計的処理により放出元細胞の同定を試みた。

  113. 脂質二分子膜への膜融合による金属ナノ粒子の導入

    坂口 直駿, 木村 僚佑, 木村 康男, 平野 愛弓, 荻野 俊郎

    表面科学学術講演会要旨集　2016年

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    脂質二重膜は厚さが約4nmと非常に薄く、また高い膜抵抗値(100G&Omega;以上)や流動性等の固体にはない特性をもつことから、新規ナノ絶縁膜としての機能が期待されている。また近年、脂質二重膜と金属ナノ粒子やナノカーボンとの複合機能材料が提案されている。本研究では、静電相互作用を用いて基板支持脂質二重膜上へ金ナノ粒子包埋ベシクルを膜融合させ、蛍光顕微鏡で観察した結果を報告する。

  114. 支持脂質二重膜中に再構成したhERGチャネルの識別と分子観察

    福本 幸平, 吉田 美優, 平野 愛弓, 庭野 道夫, 手老 龍吾

    表面科学学術講演会要旨集　2016年

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    支持脂質二重膜(SLB)は人工細胞膜モデルの一つである．本研究では，心筋の再分極を担う電位依存性K+チャネルであるhERGチャネルを含有したプロテオリポソーム(PL)をSLBへ再構成し，蛍光顕微鏡，原子間力顕微鏡を用いてPL成分の膜融合過程および分子分布を観察した．また，蛍光標識抗体を用いてhERGチャネルの再構成を確認した．これらから，SLBのドメイン組成と膜融合特性についても議論する．

  115. シリコン微細加工を用いた人工細胞膜アレイの開発

    荒木 駿, 平野 愛弓, 宮田 隆典, 但木 大介, 石橋 健一, 山本 英明, 庭野 道夫

    表面科学学術講演会要旨集　2016年

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    イオンチャネルは創薬における主ターゲットであると同時に、副作用評価という観点からも重要なタンパク質であり、イオンチャネルに対する薬物の作用・副作用が測定可能な高効率スクリーニング系の確立が望まれている。我々はこれまでシリコン基板中の微細孔に人工細胞膜を形成し、そこにイオンチャネルを再構成した系について報告してきた。本研究ではこの系をアレイ化し、高効率な測定系の確立を試みたのでここに報告する。

  116. Manipulating neuronal cells in situ by TiO2-assisted photocatalytic lithography 国際会議 招待有り

    9th International Symposium on Nanomedicine (ISNM2015)　2015年12月10日

  117. クラスターイオンのポリペプチドとの反応の赤外吸収分光その場観察

    吉田真生, 馬 騰, 山本英明, 平野愛弓, 庭野道夫

    2015年真空・表面科学合同講演会　2015年12月3日

  118. エクソソームのサイズ分布と吸着様体の評価

    2015年真空・表面科学合同講演会　2015年12月3日

  119. 表面マイクロ改質技術を活用した培養神経細胞/回路の構造制御 招待有り

    山本英明, 平野愛弓, 谷井孝至, 庭野道夫

    第３５回表面科学学術講演会　2015年12月1日

  120. 微細加工シリコン基板を用いた人工細胞膜の構築

    2015年真空・表面科学合同講演会　2015年12月1日

  121. アルミナ多孔質薄膜を用いたナノバブル発生

    2015年真空・表面科学合同講演会　2015年12月1日

  122. Giand Unilamellar Vesicle の作製とマイクロポアによる評価

    2015年真空・表面科学合同講演会　2015年12月1日

  123. 金ナノ粒子を包埋した脂質二重膜の形態観察

    2015年真空・表面科学合同講演会　2015年12月1日

  124. 支持脂質二重膜を用いたhERG チャネル包埋プロテオリポソームの膜融合過程の観察

    2015年真空・表面科学合同講演会　2015年12月1日

  125. Reconstitution of Ion Channel Functions in Micro-fabricated Silicon Chips 国際会議 招待有り

    Joint Symposium of Sendai Symposium on Analytical Sciences 2015 and Tohoku Univ. –IMEC Seminar 2015　2015年11月23日

  126. Adsorption of solvent molecules on TiO2/perovskite interface and its effect on planar perovskite solar cells

    第76回応用物理学会秋季学術講演会　2015年9月15日

  127. 液中環境下における金ナノ粒子の脂質二重膜への導入評価

    第76回応用物理学会秋季学術講演会　2015年9月15日

  128. 架橋構造脂質膜作製に向けたGUVの作製と評価

    第76回応用物理学会秋季学術講演会　2015年9月15日

  129. An ion-channel biosensor based on microfabrication 招待有り

    平野 愛弓

    化学系学協会東北大会　2015年9月13日

  130. 微細加工シリコン基板に基づくイオンチャネル機能の発現

    第76回応用物理学会秋季学術講演会　2015年9月13日

  131. ハイドロゲル膜を用いた神経細胞－グリア細胞の接触共培養系の確立

    第76回応用物理学会秋季学術講演会　2015年9月13日

  132. 支持脂質二重膜へのhERGチャネルの再構成と分子分布観察

    第76回応用物理学会秋季学術講演会　2015年9月13日

  133. 微細加工シリコン基板を用いたイオンチャネル機能の再構成 招待有り

    電子情報通信学会ソサイエティー大会　2015年9月10日

  134. 微細加工シリコン基板に基づく脂質二分子膜イオンチャネルチップ 招待有り

    平野 愛弓

    日本分析化学会第64年会　2015年9月9日

  135. 半導体微細加工で創る脂質二分子膜イオンチャネルチップ 招待有り

    物性研・短期研究会「反応と輸送」　2015年6月24日

  136. 半導体微細加工に基づく脂質二分子膜イオンチャネルチップ 招待有り

    神奈川R&D推進協議会イノベーション研究部会技術討論会　2015年6月1日

  137. The bulk and interface of organo-lead halide perovskite layer in highly efficient perovskite solar cells－An infrared study

    2015年度電子デバイス研究会（ED研）　2015年4月16日

  138. 生体膜の原子間力顕微鏡による評価

    2015年度電子デバイス研究会（ED研）　2015年4月16日

  139. 局所陽極酸化ナノファブリケーション技術

    2015年度電子デバイス研究会（ED研）　2015年4月16日

  140. 赤外分光法によるナノバブルの表面洗浄効果のその場観察

    2015年度電子デバイス研究会（ED研）　2015年4月16日

  141. 微細加工シリコン基板に基づくイオンチャネル機能の再構成

    2015年度電子デバイス研究会（ED研）　2015年4月16日

  142. シリコン微細加工で創る脂質二分子膜イオンチャネルチップ 招待有り

    第６２回応用物理学会春季学術講演会　2015年3月13日

  143. シリコン微細加工に基づく脂質二分子膜イオンチャネルチップの開発 招待有り

    平野 愛弓

    日本学術振興会「薄膜第131委員会、半導体界面制御技術第154委員会」合同研究会　2015年2月24日

  144. Giand Unilamellar Vesicleの作製とマイクロポアによる評価

    仲山 智明, 山浦 大地, 木村 僚佑, 坂口 直駿, 木村 康男, 平野 愛弓, 荻野 俊郎

    表面科学学術講演会要旨集　2015年

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    脂質二重膜は細胞膜のモデルとして生体機能解明のために広く研究が行われている。その中でもイオンチャネルを組み込んだ脂質二重膜を用いたバイオデバイスは創薬スクリーニングへの応用に期待され、脂質二重膜の架橋構造の安定的な作製が必要とされている。Giant Unilamellar Vesicleを静置水和法で作製しマイクロポアによりベシクルの評価、及び電気泳動によるベシクルの架橋構造作製を目的とした。

  145. 支持脂質二重膜を用いたhERGチャネル包埋プロテオリポソームの膜融合過程の観察

    福本 幸平, 吉田 美優, 平野 愛弓, 庭野 道夫, 手老 龍吾

    表面科学学術講演会要旨集　2015年

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    支持脂質二重膜(SLB)は人工細胞膜モデルの一つである．本研究では，心筋の再分極を担う電位依存性K+チャネルであるhERGチャネルを包埋したプロテオリポソーム(PL)をSLBへ再構成し，蛍光顕微鏡および原子間力顕微鏡(AFM)を用いて観察した．これにより，PLの膜融合過程およびPL成分の分子分布を明らかにし，SLBのドメイン組成と膜融合特性について議論する．

  146. 水クラスターイオンのポリペプチドとの反応の赤外吸収分光その場観察

    吉田 真生, 馬 騰, 山本 英明, 平野 愛弓, 庭野 道夫

    表面科学学術講演会要旨集　2015年

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    水クラスターイオンは滅菌効果等の有用な効果が指摘されている。しかし、その機構については未だ解明されておらず、それらを解明することが強く求められている。そこで本研究では、水クラスターイオンの滅菌効果の発現機構を調べるために、多重内部反射型赤外分光法(MIR-IRAS)を用いて水クラスターイオンとポリペプチドの反応を観察し、特に水クラスター陰イオンが、ポリペプチドのアミド結合を切断することを見出したので報告する。

  147. Microfabricated Si Chips Containing human Ether-a-go-go-Related Gene Channels as a Platform for Drug Safety Screenings 国際会議

    Ayumi Hirano-Iwata, Yutaka Ishinari, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    2014 ECS and SMEQ Joint International Meeting　2014年10月5日

  148. Simultaneous Recording of Chronoamperometric L-Glutamate Current and Field Excitatory Postsynaptic Potentials in Mouse Hippocampal Slice 国際会議

    R. Matsumura, A. Hirano-Iwata, M. Niwano, T. Bliss, M. Sugawara

    2014 ECS and SMEQ Joint International Meeting　2014年10月5日

  149. Recording Ion-Channel Activities Based on Microfabricated Silicon Chip

    Yutaka Ishinari, Ayumi Hirano-Iwata, Yasuo Kimura, Michio Niwano

    第５２回日本生物物理学会年会　2014年9月25日

  150. 培養神経細胞・神経回路操作のための表面マイクロ加工技術

    第５２回日本生物物理学会年会　2014年9月25日

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    山本 英明, 谷井 孝至, 庭野 道夫, 平野 愛弓

  151. マウス脳スライスにおけるグルタミン酸電流に及ぼす興奮性後シナプス電位の影響

    平野愛弓, 松村亮佑, 菅原正雄, 庭野道夫

    日本分析化学会第63年会　2014年9月17日

  152. グルタミン酸電流と興奮性シナプス後電位の同時測定

    松村亮佑, 平野愛弓, 山本英明, 庭野道夫

    第75回応用物理学会秋季学術講演会　2014年9月17日

  153. ナノデバイス構築のための局所陽極酸化セルフアラインメント技術

    木村康男, 平野愛弓, 庭野道夫

    第75回応用物理学会秋季学術講演会　2014年9月17日

  154. マイクロコンタクトプリンティング法による培養マウス海馬神経細胞の軸索誘導

    高沖 英里, 山本 英明, 桂林 秀太郎, 木村 康男, 平野 愛弓, 庭野 道夫

    第37回日本神経科学大会　2014年9月11日

  155. Bio-electroanalytical Methods Targeted for Neuronal Functions 国際会議 招待有り

    平野 愛弓

    International Workshop “Bioelectronics”　2014年9月8日

  156. 微細加工で創る脂質二分子膜イオンチャネルチップ 招待有り

    日本学術振興会「分子系の複合電子機能第181委員会」第１９回研究会　2014年6月10日

  157. マイクロコンタクトプリンティング法に基づく培養神経細胞の極性制御

    第61回応用物理学会春季学術講演　2014年3月17日

  158. 微細加工シリコン基板とイオンチャネルの融合

    石成 裕, 平野 愛弓, 山本 英明, 木村 康男, 庭野 道夫

    表面科学学術講演会要旨集　2014年

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    膜タンパク質の一つであるイオンチャネルは高感度な分子認識機能を有し，創薬における主ターゲットになっている。我々はイオンチャネルを人工脂質二分子膜に包埋した再構成系に基づく薬物スクリーニングチップの開発を目指しており，半導体微細加工との融合による安定な脂質二分子膜の構築について報告してきた。今回は，この安定化脂質二分子膜中への幾つかのイオンチャネル包埋について検討したので，ここに報告する。

  159. Microfabricated silicon chips for recording ion channel activities 国際会議

    A. Hirano-Iwata, Y. Ishinari, Y. Kimura, Michio Niwano

    2013 MRS Fall Meeting　2013年12月1日

  160. Human Ether-a-go-go-Related Gene Channels Reconstituted in Microfabricated Silicon Chips 国際会議

    Y. Ishinari, A. Hirano-Iwata, Y. Kimura, M. Niwano

    2013 MRS Fall Meeting　2013年12月1日

  161. An electrochemical method for monitoring L-glutamate locally released by weak electrical stimuli 国際会議

    R. Matsumura, A. Hirano-Iwata, Y. Kimura, M. Niwano

    2013 MRS Fall Meeting　2013年12月1日

  162. チャネル包埋脂質二分子膜チップに基づく薬物副作用の評価

    第33回表面科学学術講演会・第54回真空に関する連合講演会　2013年11月26日

  163. 水クラスターイオンのシリコン酸化膜表面上の吸着・脱離過程の赤外分光計測

    第33回表面科学学術講演会・第54回真空に関する連合講演会　2013年11月26日

  164. 人工脂質二分子膜hERGチャネルチップの開発

    第74回応用物理学会学術講演会　2013年9月16日

  165. 薬物副作用評価のためのhERGチャネルチップの開発

    日本分析化学会第62年会　2013年9月10日

  166. A Chip-Based Stable Lipid Bilayer for Recording Activities of Biological Channels 国際会議

    Seventh International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics (M&BE7)　2013年3月17日

  167. 18. 電気刺激によって放出された神経伝達物質グルタミン酸の時間分解計測

    第61回応用物理学会春季学術講演会　2013年3月17日

  168. マウス海馬スライス内CA１領野におけるL-グルタミン酸放出量の高精度解析

    応用物理学会東北支部第67回学術講演会　2012年12月6日

  169. マイクロ加工に基づく脂質二分子膜イオンチャネルセンサの開発

    応用物理学会東北支部第67回学術講演会　2012年12月6日

  170. マイクロ加工に基づく生体イオンチャネルセンサーの開発

    第３２回表面科学学術講演会　2012年11月20日

  171. 複数チャネル同時記録のための脂質二分子膜アレイの開発

    第３２回表面科学学術講演会　2012年11月20日

  172. 半導体微細加工に基づくイオンチャネルチップの開発 招待有り

    第３２回表面科学学術講演会　2012年11月20日

  173. A Chip-Based Stable Lipid Bilayer for Recording Ion-Channel Activities 国際会議 招待有り

    Sendai Symposium on Analytical Sciences 2012　2012年11月9日

  174. 半導体加工に基づく人工脂質二分子膜イオンチャネルアレイの開発

    日本分析化学会第61年会　2012年9月19日

  175. 半導体加工技術を利用したイオンチャネルセンサーの開発

    日本分析化学会第61年会　2012年9月19日

  176. 脳スライス内グルタミン酸放出の時間変化とその放出量の高精度解析

    日本分析化学会第61年会　2012年9月19日

  177. 海馬スライスCA1領域での長期増強現象におけるグルタミン酸の役割の検討

    日本分析化学会第61年会　2012年9月19日

  178. 赤外吸収分光法による水クラスターイオンの吸着脱離過程のその場観察

    第73回応用物理学会学術講演会　2012年9月11日

  179. A Chip-Based Stable Lipid Bilayer for Single-Channel Recordings 国際会議

    The 2012 International Conference on Flexible and Printed Electronics　2012年9月6日

  180. 半導体微細加工に基づく脂質二分子膜イオンチャネルアレイの開発

    日本分析化学会東北支部みちのくシンポジウム2012　2012年7月21日

  181. 半導体加工技術による人工脂質二分子膜センサの開発

    第59回応用物理学関係連合講演会　2012年3月15日

  182. 神経可塑性における放出グルタミン酸量の脳スライス内その場計測

    第59回応用物理学関係連合講演会　2012年3月15日

  183. ナノ構造設計に基づくイオンチャネルチップの開発 招待有り

    大阪府立大学 N2RC拠点セミナー　2012年1月27日

  184. マイクロ加工による生体イオンチャネルセンサーの開発

    大嶋 梓, 平野 愛弓, 茂住 英輝, 木村 康男, 庭野 道夫

    表面科学学術講演会要旨集　2012年

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    人工脂質二分子膜を用いたセンサーは創薬などのツールとしての期待が高まっている。本研究ではシリコン（Si）基板に作製した微細孔内で膜形成を行うことにより，機械的強度の高い二分子膜を形成できることを見出した。さらにSiチップを絶縁層で被覆することにより，ノイズ電流幅の小さい膜系を構築に成功した。

  185. Long-Term Monitoring of Cell Differentiation Using Surface Infrared Spectroscopy 国際会議

    The 6th International Symposium on Surface Science (ISSS-6)　2011年12月11日

  186. Planar lipid bilayers formed in Teflon-coated silicon chips for single-channel recordings

    The 6th International Symposium on Surface Science (ISSS-6)　2011年12月11日

  187. Stable and Solvent-Less Lipid Bilayers Based on Nano- and Micro-Fabrication 国際会議

    2011MRS Fall Meeting　2011年11月28日

  188. Solvent-less planar lipid bilayers formed in microfabricated silicon chips 国際会議

    2011MRS Fall Meeting　2011年11月28日

  189. 半導体微細加工に基づく安定化脂質イオンチャネルチップの開発 招待有り

    平成２３年度化学系学協会東北大会　2011年9月17日

  190. 半導体加工に基づくイオンチャネルチップの開発

    応用物理学会 有機分子・バイオエレクトロニクス分科会研究会　2011年6月

  191. Improved Stability of Lipid Bilayers Based on Nano-Fabrication 国際会議

    ICAS 2011　2011年5月

  192. 表面赤外分光を用いた吸着水および水クラスターの脱離過程の観測

    平成22年度日本表面科学会東北・北海道支部講演会　2011年3月9日

  193. 半導体加工に基づく脂質二分子膜イオンチャネルセンサの開発

    第58回応用物理学関係連合講演会　2011年3月

  194. ナノ構造設計に基づく安定化脂質二分子膜センサーの開発 招待有り

    真空・表面科学合同講演会 第３０回表面科学学術講演会 第５１回真空に関する連合講演会　2010年11月4日

  195. In situ real-time monitoring of cell responses by using surface infrared spectroscopy 国際会議 招待有り

    The 23rdAnnual and International Meeting of the Japanese Association for Animal Cell Technology (JAACT2010)　2010年9月4日

  196. Free-Standing Lipid Bilayers Based on Nanoporous Alumina Film 国際会議

    SSDM 2010　2010年9月

  197. 平面脂質二分子膜中のメソポーラスシリカへのレセプター修飾法

    日本分析化学会第５９年会　2010年9月

  198. 急性海馬スライスを電気刺激した際に放出されるグルタミン酸のリアルタイム計測

    日本分析化学会第５９年会　2010年9月

  199. ナノ加工技術に基づく人工脂質二分子膜形成の安定化とセンサ－の応用

    日本分析化学会第５９年会　2010年9月

  200. 半導体加工に基づく安定化脂質二分子膜センサーの開発

    平成22年度日本分析化学会東北支部若手交流会　2010年7月2日

  201. 表面赤外分光を用いた細胞分化過程の長期計測

    平成22年度日本分析化学会東北支部若手交流会　2010年7月2日

  202. 平面脂質二分子膜中のMCM-41チャネルへのレセプターその場修飾法の検討

    日本化学会第90春季年会　2010年3月26日

  203. 人工脂質二分子膜に基づく分子センシング 招待有り

    平野 愛弓

    平成21年度奈良先端科学技術大学院大学物質創成科学特別講演　2010年1月29日

  204. 赤外吸収分光法を用いた細胞分化過程の長期観測

    近藤康彦, 平野愛弓, 木村康男, 篠原康雄, 庭野道夫

    応用物理学会東北支部第64回学術講演会　2009年12月

  205. ナノ構造を用いた自立型脂質二分子膜 招待有り

    平野愛弓, 大嶋 梓, 青戸孝至, 平良 祐, 木村康男, 庭野道夫

    第31回日本バイオマテリアル学会大会　2009年11月16日

  206. ナノ構造設計を用いた脂質二分子膜の安定化とそのセンサー応用 招待有り

    平成21年度化学系学協会東北大会　2009年9月19日

  207. Planar Lipid Bilayers for L-Glutamate Sensing 国際会議 招待有り

    A. Hirano-Iwata, A. Oshima, T. Taira, K. Aoto, Y. Kimura, M. Niwano

    International Symposium innovative Nanoscience of Supermolecular Motor Proteins Working in Biomembranes　2009年9月10日

  208. NMDA刺激によるマウス脳海馬のカルシウム信号の成分とそれに対するコルチコステロンの球背う作用

    小山内裕美, 鈴木章義, 小松崎良将, 平野愛弓, 川戸 佳, 斎藤 稔

    第18回日本バイオイメージング学会学術集会　2009年9月

  209. 赤外吸収分光法に基づく細胞動態の長期間観測装置の開発

    第70回応用物理学会学術講演会　2009年9月

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    近藤康彦，平野愛弓，木村康男，篠原康雄，庭野道夫

  210. ナノポーラス構造を用いた人工脂質二分子膜センサの開発

    日本分析化学会第58年会　2009年9月

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    平良 祐，大嶋 梓，平野愛弓，木村康男，庭野道夫

  211. 半導体微細加工技術を利用した人工脂質二分子膜センサーの開発

    大嶋 梓, 平野愛弓, 青戸孝至, 平良 祐, 木村康男, 庭野道夫

    日本分析化学会第58年会　2009年9月

  212. 表面赤外分光法を用いた細胞応答のリアルタイム計測 招待有り

    平野愛弓, 山口僚太郎, 宮本浩一郎, 木村康男, 庭野道夫

    日本動物細胞工学会2009年度大会　2009年7月24日

  213. 赤外吸収分光法を用いた脂質二分子膜形成過程のin situ計測

    大嶋 梓, 平野愛弓, 小野寺恒太, 平良 祐, 木村康男, 庭野道夫

    平成21年東日本分析若手交流会　2009年7月

  214. ポーラスアルミナを用いた人工脂質二分子膜形成とセンサ－への応用

    平良 祐, 大嶋 梓, 平野愛弓, 木村康男, 庭野道夫

    平成21年東日本分析若手交流会　2009年7月

  215. 表面赤外分光法を用いたミトコンドリアによる酸化的リン酸化のリアルタイム計測

    山口僚太郎, 平野愛弓, 木村康男, 篠原康雄, 庭野道夫

    第56回応用物理学関係連合講演会　2009年4月

  216. 半導体微細加工を利用した脂質二分子膜センサーの安定化

    平野愛弓, 青戸孝至, 平良 祐, 山口僚太郎, 木村康男, 庭野道夫

    日本化学会第89春季年会　2009年3月

  217. ポーラスアルミナフィルムを用いた人工脂質二分子膜イオンチャネルセンサの開発

    平良 祐, 青戸孝至, 大嶋 梓, 平野愛弓, 木村康男, 庭野道夫

    第56回応用物理学関係連合講演会　2009年3月

  218. Ion Channel Sensors Based on Artificial Bilayer Lipid Membranes 国際会議 招待有り

    Ayumi Hirano-Iwata, Kouji Aoto, Tasuku Taira, Yasuo Kimura, Masao Sugawara, Michio Niwano

    2nd International Symposium on Nanomedicine (ISNM2009) and Asian Core Symposium –Nano and Biomedical Molecular Science–　2009年2月7日

  219. 半導体微細加工による安定化脂質二分子膜の開発

    青戸孝至, 平良 祐, 山口僚太郎, 平野愛弓, 木村康男, 庭野道夫

    応用物理学会東北支部第63回学術講演会　2008年12月

  220. 陽極酸化ポーラスアルミナフィルムを用いた人工脂質二分子膜センサの開発

    平良 祐, 青戸孝至, 平野愛弓, 木村康男, 庭野道夫

    応用物理学会東北支部第63回学術講演会　2008年12月

  221. 表面赤外吸収分光法を用いた薬剤投与に対する細胞応答の非標識検出

    近藤康彦, 山口僚太郎, 平野愛弓, 木村康男, 庭野道夫

    応用物理学会東北支部第63回学術講演会　2008年12月

  222. 表面赤外分光法を用いた細胞死のリアルタイムモニタリング

    平野 愛弓, 山口 僚太郎, 宮本 浩一郎, 礒田 博子, 宮崎 均, 木村 康男, 庭野 道夫

    第２８回表面科学講演大会　2008年11月

  223. 表面赤外分光法を用いた脂質二分子膜形成過程のその場観察

    平野愛弓, 小野寺恒太, 大嶋 梓, 山口僚太郎, 木村康男, 庭野道夫

    第69回応用物理学関係学術講演会　2008年9月

  224. 半導体微細加工を利用したイオンチャネルセンサーの開発

    青戸孝至, 平良 祐, 山口僚太郎, 平野愛弓, 木村康男, 庭野道夫

    第69回応用物理学関係学術講演会　2008年9月

  225. In-Situ Surface Infrared Study of DNA Hybridization on Au Island Films Deposited on Si Surfaces 国際会議

    A. Hirano-Iwata, K. Tanaka, Y. Kimura, M. Niwano

    SSDM2008　2008年9月

  226. In-situ Monitoring of Leukemia Cell Death by Infrared Spectroscopy 国際会議

    R. Yamaguchi, A. Hirano-Iwata, Y. Kimura, K. Miyamoto, H. Miyazaki, H. Isoda, M. Niwano

    SSDM2008　2008年9月

  227. グルタミン酸脳内測定法の開発と神経可塑性現象への応用 招待有り

    平成20年度東北支部分析化学若手交流会　2008年7月18日

  228. 赤外分光法を用いた細胞活動の計測

    山口僚太郎, 平野愛弓, 宮本浩一郎, 礒田博子, 宮崎 均, 木村康男, 庭野道夫

    みちのく分析科学シンポジウム2008　2008年7月

  229. Island状金薄膜へのDNA固定化とハイブリダイゼーションの表面赤外分光法による検出

    平野愛弓, 田中公貴, 木村康男, 庭野道夫

    第55回応用物理学関係連合講演会　2008年3月

  230. 表面赤外分光法を用いた細胞死の定量的・定性的評価

    山口僚太郎, 平野愛弓, 宮本浩一郎, 礒田博子, 宮崎均, 木村康男, 庭野道夫

    第55回応用物理学関係連合講演会　2008年3月

  231. Label-Free Detection of Antigen-Antibody Interactions at the GaAs/Water Interface through Surface Infrared Spectroscopy: Discrimination between Specific and Non-specific Interactions by Using Secondary Structure Analysis 国際会議 招待有り

    Ayumi Hirano-Iwata, Kota Onodera, Ko-ichiro Miyamoto, Yasuo Kimura, Masatoshi Kataoka, Yasuo Shinohara, Michio Niwano

    China-Japan Symposium of Nano-Chemical Biology　2007年11月9日

  232. 表面赤外分光法を用いる抗原抗体反応の非標識検出：２次構造解析による特異・非特異信号の識別

    平野愛弓, 小野寺恒太, 宮本浩一郎, 片岡正俊, 篠原康雄, 木村康男, 庭野道夫

    第２７回表面科学講演大会　2007年11月

  233. 多重内部反射型赤外吸収分光による金薄膜上のDNA固定化とハイブリダイゼーションの検出

    田中公貴, 平野愛弓, 木村康男, 庭野道夫

    第２７回表面科学講演大会　2007年11月

  234. 赤外分光による細胞活動のその場観察のための装置内培養環境の構築

    山口僚太郎, 宮本浩一郎, 礒田博子, 宮崎均, 木村康男, 平野愛弓, 庭野道夫

    第６８回応用物理学会学術講演会　2007年9月

  235. 表面赤外分光法を用いたポーラスアルミナ細孔中でのDNA分子の挙動解析

    平野愛弓, 山口僚太郎, 石橋健一, 宮本浩一郎, 木村康男, 庭野道夫

    第６８回応用物理学会学術講演会　2007年9月

  236. In-Situ Surface Infrared Study of DNA Attachment and Hybridization at Si Surfaces 国際会議

    A. Hirano, K. Tanaka, K. Ishibashi, K. Miyamoto, Y. Kimura, M. Niwano

    SSDM2007　2007年9月

  237. In-Situ Detection and Classification of DNA by Porous Alumina Filter in Conjugation with Infrared Absorption Spectroscopy 国際会議

    R. Yamaguchi, A. Hirano, K. Ishibashi, K. Miyamoto, Y. Kimura, M. Niwano

    SSDM2007　2007年9月

  238. 表面赤外分光を用いた抗原抗体反応の非標識検出

    平野愛弓, 小野寺恒太, 宮本浩一郎, 木村康男, 片岡正俊, 篠原康雄, 庭野道夫

    第６８回分析化学討論会　2007年5月

  239. Label-free Detection and characterization of an antigen-antibody interaction by infrared absorption spectroscopy 国際会議

    K. Onodera, A. Hirano, K. Miyamoto, Y. Kimura, M. Kataoka, Y. Shinohara, M. Niwano

    EMRS 2007 Spring Meeting　2007年5月

  240. Label-Free Detection and Conformational Analysis of Antigen-Antibody Interactions at GaAs Surfaces by surface Infrared Spectroscopy. 国際会議 招待有り

    A. Hirano, K. Onodera, K. Miyamoto, Y. Kimura, M. Kataoka, Y. Shinohara, M. Niwano

    1st International Symposium on Nanomedicine-from Basic to Applications-(ISNM2007) and 2nd Molecule-Based Information Transmission and Reception (MB-ITR2007)　2007年4月21日

  241. Electroosmotic Flow and Electromigration of DNA Molecules in a Microfluidic Device Investigated by Surface Vibration Spectroscopy. 国際会議

    T. Miyoshi, A. Hirano, R. Yamaguchi, K. Miyamoto, Y. Kimura, M. Niwano

    2007 MRS Spring Meeting　2007年4月

  242. 表面赤外分光法を用いた抗原抗体反応の非標識検出

    平野愛弓, 小野寺恒太, 宮本浩一郎, 片岡正俊, 篠原康雄, 木村康男, 庭野道夫

    表面科学会ソフトナノテクノロジー研究部会3月ワークショップ　2007年3月

  243. 表面赤外分光法を利用したマイクロ流路中のDNAの泳動挙動解析

    平野愛弓, 三好智之, 山口僚太郎, 木村康男, 庭野道夫

    第54回応用物理学関係連合講演会　2007年3月

  244. 赤外吸収分光法を用いたDNA固定化Si表面におけるハイブリダイゼーション反応の検出III

    田中公貴, 石橋健一, 平野愛弓, 宮本浩一郎, 山口僚太郎, 平野愛弓, 木村康男, 庭野道夫

    第54回応用物理学関係連合講演会　2007年3月

  245. 表面赤外分光法を用いた抗原抗体反応の溶液中その場観察

    小野寺恒太, 宮本浩一郎, 片岡正俊, 篠原康雄, 平野愛弓, 木村康男, 庭野道夫

    第54回応用物理学関係連合講演会　2007年3月

  246. Surface infrared spectroscopic study for immobilization of a peptide antigen on GaAs surfaces 国際会議

    K.Onodera, K. Miyamoto, A. Hirano, Y. Kimura, M. Kataoka, Y. Shinohara, M. Niwano

    Fourth International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics　2007年3月

  247. LTP/LTD in area CA1 in vitro is associated with a persistent increase/decrease in activity-dependent efflux of extracellular glutamate: real-time measurements using a novel glutamate-sensitive microelectrode. 国際会議

    A. Hirano, M. L. Errington, M. Sugawara, T. V, P. Bliss

    FENS 2006, 5th Forum of European Neuroscience　2006年7月

  248. 大脳中の情報伝達物質を対象とする分子センシング法の開発 招待有り

    日本分析化学会第５４年会　2005年9月15日

  249. コルチコステロンがマウス脳海馬におけるカルシウム信号に与える影響

    小山内裕美, 佐藤了, 門間俊博, 平野愛弓, 斎藤稔, 川戸佳

    日本生物物理学会第４１回年会　2003年9月

  250. グラミシジンシングルチャンネルセンサーの応答機序の検討

    松野友香, 小曽野千恵, 平野愛弓, 菅原正雄

    日本分析化学会第５２年会　2003年9月

  251. マウス脳スライス内アラキドン酸放出の領野間分布のその場測定

    斉藤博人, 平野愛弓, 菅原正雄

    日本分析化学会第５２年会　2003年9月

  252. アビジン修飾基板に固定化したDNA中の脱塩基部位の蛍光検出

    柳澤博幸, 平野愛弓, 清澤裕子, 菅原正雄

    日本分析化学会第５２年会　2003年9月

  253. A Glass Capillary Microsensor for the Detection of L-Glutamate Release from Mouse Brain Slices. 国際会議

    A. Hirano, M. Sugawara

    Second International Conference on New Biomedical Materials Basic and Applied Sciences　2003年4月

  254. レセプター包埋脂質二分子膜及び酵素膜を用いるL-グルタミン酸センシング法の開発 招待有り

    第8回ナノ反応場とバイオエレクトロニクスインターフェイス制御研究会　2003年3月11日

  255. スロープ解析法による脳スライス内L-グルタミン酸の可視化

    平野愛弓, 森寺信勝, 明石麻衣, 斎藤 稔, 菅原正雄

    日本化学会第８３春季年会　2003年3月

  256. 神経伝達物質の脳内分布を可視化するための酵素膜イメージング法 招待有り

    第6回機能構造と分析化学シンポジウム　2002年11月28日

  257. 脳スライスから放出されるL-グルタミン酸の酵素膜イメージング：差分解析によるリアルタイムイメージング法への展開

    平野愛弓, 森寺信勝, 斎藤 稔, 菅原正雄

    日本分析化学会第５１年会　2002年9月

  258. 新しい作動原理のイオンチャンネルセンサーの開発

    松野友香, 平野愛弓, 菅原正雄

    日本分析化学会第５１年会　2002年9月

  259. グラミシジンを情報変換素子に用いる新しいイオンチャンネルセンサーの開発

    平野愛弓, 若林正樹, 松野友香, 菅原正雄

    日本化学会第８１春季年会　2002年3月

  260. パッチクランプ法を用いるマウス脳スライス内NMDAレセプター分子種の同定法

    平野愛弓, 清野真生, 菅原正雄

    日本化学会第８１春季年会　2002年3月

  261. マウス脳スライス中のアラキドン酸放出の検出

    生田目裕子, 平野愛弓, 菅原正雄

    日本化学会第８１春季年会　2002年3月

  262. マウス脳スライス内NMDAレセプター分子種の電気化学的識別

    平野愛弓, 清野真生, 菅原正雄

    日本分析化学会第５０年会　2001年11月

  263. 20.In situ生体膜センサーを用いるマウス脳スライス中のアラキドン酸放出の検出

    生田目裕子, 平野愛弓, 菅原正雄

    日本分析化学会第５０年会　2001年11月

  264. 蛍光色素含有を用いた損傷DNAの高感度検出

    酒井佳穂里, 平野愛弓, 菅原正雄

    日本分析化学会第５０年会　2001年11月

  265. Voltammetric Detection of Abasic Sites in DNA with an Aldehyde Reactive Probe (ARP)-Modified Gold Electrode. 国際会議

    A. Hirano, N. Simokawa, K. Osaki, M. Sugawara

    IUPAC International Congress on Analytical Sciences 2001 (IUPAC ICAS 2001)　2001年8月

  266. イオンサンプリング能をもつ超微小ガラスキャピラリー電極の開発

    中島久美子, 金井美季, 平野愛弓, 菅原正雄

    日本化学会第７９春季年会　2001年3月

  267. スルホローダミンB含有リポソームを用いる損傷DNAの可視化検出

    酒井佳穂里, 作道光晴, 平野愛弓, 菅原正雄

    日本化学会第７９春季年会　2001年3月

  268. Evaluation and Comparison of Ion Permeation and Agonist Selectivities for the NMDA Receptors with Different Subunit Compositions in Bilayer Lipid Membranes Based on Integrated Single-Channel Currents. 国際会議

    A. Hirano, M. Sugawara, S. Uchino

    The 2000 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2000)　2000年12月

  269. 15.グルタミン酸レセプター分子種のアゴニスト選択性の電気化学的評価：情報変換能は結合能とパラレルか？

    平野愛弓, 菅原正雄

    日本分析化学会第４９年会　2000年9月

  270. 16.逆行性神経伝達物質アラキドン酸と平面脂質二分子膜との相互作用の電気化学的評価：キャリア機構及びチャンネル機構の存在

    日本分析化学会第４９年会　2000年9月

    詳細を見る 詳細を閉じる

    生田目裕子，平野愛弓，菅原正雄

  271. 微小脂質二分子膜シングルチャンネルセンサー：NMDAレセプター分子種を透過するCa2+イオン量の電気化学的評価

    若林正樹, 平野愛弓, 内野茂夫, 飯島貞代, 菅原正雄

    日本化学会第78春季年会　2000年3月

  272. NMDA受容体発現株を用いた薬理学的多様性の解析および医薬評価系の応用利用

    薬理学会関東部会　1999年10月

    詳細を見る 詳細を閉じる

    内野茂夫，渡辺和加子，平野愛弓，菅原正雄，中村健，工藤佳久，飯島定代，三品昌美

  273. 神経伝達物質Ｌ－グルタミン酸のセンシングプレートの開発

    木戸直子, 浅川美奈子, 平野愛弓, 菅原正雄

    日本分析化学会第４８年会　1999年9月

  274. Ca2+存在下におけるNMDAレセプター分子種のアゴニスト選択性の電気化学的評価

    平野愛弓, 若林正樹, 内野茂夫, 飯島貞代, 菅原正雄

    日本分析化学会第４８年会　1999年9月

  275. グルタミン酸レセプター分子種の総イオン透過量の電気化学的評価：異なるサブユニット間での比較

    平野愛弓, 若林正樹, 神田博史, 酢谷真木子, 中原健一郎, 内野茂夫, 飯島貞代, 菅原正雄

    第６０回分析化学討論会　1999年5月

  276. サブスタンスPセンサーの開発

    平野愛弓, 佐藤邦彦, 比田直輝, 菅原正雄

    第６０回分析化学討論会　1999年5月

  277. 異なるサブユニット組成をもつグルタミン酸レセプター分子種の総イオン透過量の電気化学的評価

    平野愛弓, 若林正樹, 神田博史, 酢谷真木子, 中原健一郎, 内野茂夫, 飯島貞代, 菅原正雄

    日本化学会第７６春季年会　1999年3月

  278. サブスタンスＰに応答する電気化学センサーの開発

    平野愛弓, 佐藤邦彦, 比田直輝, 菅原正雄

    日本化学会第７６春季年会　1999年3月

  279. Comparison of Total Ion Fluxes through a Single Recombinant epsilon1/zeta1 NMDA Receptor among Different Subunit Compositions. 国際会議

    A. Hirano, M. Sugawara, S. Uchino, S. Nakajima-Iijima

    43RD Annual Meeting (Biophysical Society)　1999年2月

  280. 平面脂質二分子膜グルタミン酸イオンチャンネルセンサー：分子種に基づくアゴニスト選択性の評価

    平野愛弓, 菅原正雄, 梅澤喜夫, 内野茂夫, 飯島貞代

    第５９回分析化学討論会　1998年5月

  281. グルタミン酸レセプターイオンチャンネルの分子種に基づくアゴニスト選択性の評価

    平野愛弓, 菅原正雄, 梅澤喜夫, 内野茂夫, 飯島貞代

    電気化学会第６５回大会　1998年4月

  282. イオン選択性電極を用いたグルタミン酸受容体包埋リポソームからのCa2+イオン放出量に基づくアゴニスト選択性の評価法

    中西淳, Hanna Radecka, 平野愛弓, 菅原正雄, 梅澤喜夫

    日本化学会第７４春季年会　1998年3月

  283. 平面脂質二分子膜グルタミン酸イオンチャンネルセンサー：アゴニスト化学選択性の新しい評価法

    平野愛弓, Marián Rehák, 中西淳, 河合勲二, 佐藤準, 菅原正雄, 梅澤喜夫

    日本分析化学会第４６年会　1997年10月

  284. グルタミン酸レセプター包埋リポソームから放出されるCa2+イオンのCa2+イオン選択性電極測定に基づくアゴニスト化学選択性の評価法

    中西淳, Hanna Radecka, 平野愛弓, 菅原正雄, 梅澤喜夫

    日本分析化学会第４６年会　1997年10月

  285. グルタミン酸イオンチャンネルセンサー：アゴニスト化学選択性の評価法

    平野愛弓, Marián Rehák, 中西淳, 河合勲二, 佐藤準, 菅原正雄, 梅澤喜夫

    電気化学会第６４回大会　1997年3月

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共同研究・競争的資金等の研究課題 24

  1. 脳神経マルチセルラバイオ計算に関する総括

    山本 英明, 香取 勇一, 松井 鉄平, 谷井 孝至, 平野 愛弓, 正水 芳人, 神谷 温之, 河野 崇, 平田 豊

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

    研究機関：Tohoku University

    2024年4月1日 ～ 2029年3月31日

  2. 人工神経細胞回路に基づく医工学ウェットウェアの創成

    平野 愛弓, 小宮 麻希, 但木 大介, 平本 薫

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

    研究機関：Tohoku University

    2024年4月1日 ～ 2029年3月31日

  3. 膜平行電界の実証とそれに基づく膜タンパク質機能計測法への展開

    平野 愛弓, 小宮 麻希, 山本 英明, 但木 大介

    2023年4月1日 ～ 2026年3月31日

  4. 人工神経細胞回路を基盤とする神経変性疾患モデリング技術の開発

    山本 英明, 平本 薫, 小宮 麻希, 守谷 哲, 佐藤 茂雄, 平野 愛弓

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))

    研究種目：Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))

    研究機関：Tohoku University

    2022年10月7日 ～ 2026年3月31日

  5. マルチセルラコンピューティングシステムの実細胞再構成

    山本 英明, 谷井 孝至, 平野 愛弓

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)

    研究機関：Tohoku University

    2021年8月23日 ～ 2024年3月31日

  6. Lateral biasに基づく革新的膜タンパク質機能解析場の構築

    平野 愛弓, 但木 大介, 馬 騰, 山本 英明, 小宮 麻希, 火原 彰秀

    2020年7月30日 ～ 2024年3月31日

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    Lateral bias印加のための電極内蔵型支持体を作製し，この支持体中での膜形成について検討した．ベース素材としてはシリコン（Si）チップとテフロンフィルムの2種を比較した．その結果，いずれの素材においても脂質二分子膜の形成が可能であったが，Siチップでは脂質分子のみで膜形成が可能であるのに対し，テフロンフィルムでは孔周辺にヘキサデカンの塗布が必要であった．次に，これらの膜系にLateral biasを印加したところ，Siチップ系では交流電圧が，テフロンフィルム系では直流電圧が低ノイズ計測に適していることが分かった．さらに，形成した脂質二分子膜中にフラーレン誘導体（PCBM）や生体イオンチャネルを包埋し，Lateral biasの効果について検討した結果，PCBMドープ膜が示す膜貫通方向の光誘起電流や，電位依存性Naチャネルが示す膜貫通電流が，ともにLateral biasによって増大する現象を見出した（Faraday Discussion, in press, 2022）．しかし，その作用メカニズムは不明であったため，平面脂質二分子膜に対する蛍光観測系を立ち上げ，Lateral biasの作用メカニズムについて蛍光プローブを用いた検討を進めた．また，上述の電極内蔵型支持体では，Lateral biasの印加に伴って電極材料のチタン（Ti）が酸化チタン（TiO2）へと変化するという課題も判明したが，Ti電極を白金（Pt）で被覆することによって酸化を防止できることも分かった．来年度は，電極内蔵型支持体の量産化も進め，メカニズムの検討および応用探索を加速化していく予定である．

  7. 大規模神経構造可視化を実現するコンピュテーショナル・ストレージ技術の研究開発

    田中 陽一郎, 山本 英明, グリーブス サイモン・ジョン, 平野 愛弓

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2020年4月1日 ～ 2024年3月31日

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    令和３年度は、全脳規模神経構造の３次元可視化解析を可能とするためのコンピュテーショナル・ストレージ解析テストベッドの基本構造を更に発展させた。テストベッド全体で5つのコンピュートノードと９つのストレージノードを一体化し、6-GPUs/21-CPUs(296コア)及び1080GBメモリに拡張したコンピュテーション機能を実装した。同時に、大容量垂直HDDクラスタと高速SSDクラスタによるストレージを約２倍に拡張して合計2PBのストレージ機能を一体化し、強力なコンピュテーショナル・ストレージ解析プラットフォームを構築した。この解析プラットフォームに、分散KVS型オブジェクトストレージ機能のCephシステムを実装した。Ceph構成の基本性能に関するPlacement Group数やOSD数などの構成条件依存性を検証したのち、脳神経構造3次元可視化ツールを適用した性能検証を実施した。同数のHDD構成RAID0に比べ、Ceph分散オブジェクトストレージシステムのアクセス性能が優れることを明らかにした。 ストレージデバイスの多重記録の研究開発では、次世代HDD記録方式である熱アシスト型垂直磁気記録方式による多重化の可能性についてシミュレーションで検証した。上下二層構造の記録各層のキュリー温度を変え、微小レーザー加熱による昇温を制御することにより、各層への多重記録が可能であることを明らかにし、記録密度を現行技術(記録層1層)の2倍に高めることを検証した。 神経構造・ダイナミック伝達機能の3次元可視化解析プラットフォームの開発では、3次元蛍光顕微鏡およびCaイメージングによるダイナミック神経伝達機能の観測手段から創出されるデータを画像化前処理につなげるデータアクイジションのインターフェースを実装し、人工的に培養した神経回路の活動をイメージ化する性能を確認した。解析テストベッドとも接続した。

  8. 単一イオンチャネル分子／バイオ二次元物質ハイブリッド膜の機能解析と応用

    平野 愛弓, 但木 大介, 馬 騰, 山本 英明, 小宮 麻希, 戸澤 譲

    2019年4月1日 ～ 2023年3月31日

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    脂質二分子膜の膜内に，膜に平行な方向に電圧を印加するための電極内蔵型膜支持体を，シリコン（Si）チップおよびテフロンフィルムの2種類の素材をベース材料として作製した．これらの支持体中での脂質二分子膜形成が，電極の存在によって影響を受けないことを確認した後，膜平行電圧印加に伴う膜電気特性の変化について，ノイズ電流レベル，膜抵抗，電気容量の観点から評価した．さらに，形成した脂質二分子膜中にナノ材料や生体イオンチャネルを包埋し，これらのハイブリッド膜に対する膜平行電圧の効果について検討した．その結果，フラーレン誘導体のPCBMドープ膜が示す膜貫通方向の光応答電流や，電位依存性Naチャネルが示す膜貫通電流が，ともに膜平行電圧の印加によって変調・増強されることを見出した（Faraday Discussion, in press,2022）．この膜平行電圧による膜貫通電流の増強作用や，PCBMドープ膜の光応答電流については，どちらも興味深い現象ではあるが発生メカニズムが不明であったため，2021年度は，脂質二分子膜系に対する蛍光測定系を立ち上げ，これらの現象の作用メカニズムについて蛍光プローブを用いて検討した．また，上述の膜支持体では，チタン（Ti）を電極材料として用いていたが，膜平行電圧の印加に伴って，コンタクト部位が酸化チタン（TiO2）へと変化しやすいことも分かってきた．そこで，Ti電極上への白金（Pt）コーティングを検討した結果，電極の酸化防止に効果的であった．一方，TiO2はそれ自体が魅力的なチューブ状ナノ構造体であり，このナノチューブを利用したガスセンサーの構築（Langmuir, 2021）やナノバブル生成への応用についても検討した（Sensors and Actuators: B, Chemical, in press）．

  9. 金属細線を包埋したウェアラブル圧力センサの開発

    今井 裕司, 平野 愛弓, 但木 大介

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関：Sendai National College of Technology

    2017年4月1日 ～ 2020年3月31日

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    溶液塗布法とチオール修飾による配向分極制御により，金属細線を包埋処理したβ型のPVDFフィルムの成膜を行うことで，汎用性に優れた新奇なフレキシブル圧力マッピングセンサの作製方法を確立した。空間分解能である200μmにおおよそ一致する形で，一次元方向および二次元平面上での圧力印加位置の判別にリアルタイムで成功しており，生体における低侵襲な脈拍センサなどのウェアラブルデバイスへの応用が可能であることが示唆された。

  10. チャネル包埋脂質二分子膜に基づく人工活動電位の発現と薬物副作用評価チップへの応用

    平野 愛弓, 山本 英明, 馬 騰, 但木 大介, 庭野 道夫

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2015年4月1日 ～ 2018年3月31日

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    近年，新薬開発において心臓への副作用のリスク評価が必須となり，これを簡便かつ正確に評価するための人工細胞膜系の構築が期待されている．本研究では，人工細胞膜系での世界初の活動電位の発現とそれに基づく薬物副作用評価系の構築を目指し，そのための最大のボトルネックであったチャネルタンパク質の包埋効率の問題について検討した．その結果，チャネルの包埋過程において，膜系全体に適切な遠心力を負荷することにより，包埋確率を従来の約６％から約７０％へと１０倍以上も向上させることに成功した．この他，ハーグチャネル含有膜に基づく副作用評価の高効率化を進め，多数のハーグチャネル電流の同時記録に成功した．

  11. 天然物由来の脂質・膜タンパク質複合体が見せる協奏作用と分子機能の解明

    手老 龍吾, 平野 愛弓, 戸澤 譲, 福本 幸平, 鈴木 祐哉, 新山 侑哉, 岡本 吉晃

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Toyohashi University of Technology

    2015年4月1日 ～ 2018年3月31日

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    細胞膜モデル系である脂質二重膜内において、複数の膜タンパク質分子および周囲の脂質分子によって作られる活性状態と、その分子レベルのメカニズムを解明することを目的とした。支持脂質二重膜(SLB)を用い、培養細胞系と無細胞タンパク質合成系それぞれにより取得したチャネルタンパク質を再構成し、その分布と構造を観察した。SLB内において細胞膜由来の成分が独立したドメインを形成すること、その再構成過程における膜内微小ドメインの役割を明らかにし、再構成機構を説明するモデルを提案した。無細胞合成で発現したチャネルタンパク質の膜内分子配向が、再構成過程に依存して変化することを明らかにした。

  12. ナノ細孔薄膜を用いて形成するナノバブルの構造と機能

    庭野 道夫, 平野 愛弓

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関：Tohoku University

    2015年4月1日 ～ 2017年3月31日

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    規則的なナノ細孔を有する多孔質アルミナ薄膜を通して高圧ガスを溶液内に噴射することでナノバブル（NB）を発生させる新規手法を提案し、生成したNBの粒径分布と、NBによる有機物洗浄効果を調べた。ＮＢの粒径は50 -150nmであり、内包ガスの種類によって粒径が異なることが分かった。有機膜で被覆されたＳｉ基板表面を、NBを含む純水中に浸漬させた結果、基板表面の有機物の減少が観察され、また表面に１ミクロ以下の径の円形膜剥離痕が観察された。円形痕からは炭素元素が検出されず、ＮＢによる有機薄膜除去の効果が確かめられた。

  13. 新しいセンシングプラットフォームとしての脂質二分子膜単電子トンネリング場の創成

    平野 愛弓, 庭野 道夫, 木村 康男, 山本 英明

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関：Tohoku University

    2014年4月1日 ～ 2016年3月31日

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    本研究は、脂質二分子膜の超絶縁性をナノ電子デバイスの創成に活用し、脂質膜内での単電子トンネリング場の創成と、そのバイオセンサ応用を目指したものである。はじめに脂質二分子膜へのナノ粒子の包埋について検討し、粒径の小さいナノ粒子であれば自立型の脂質二分子膜への包埋が可能であることを明らかにした。次にナノ粒子配列を対象とした数値シミュレーションを行い、室温においても観測可能な単一電子効果が期待できることが分かった。また、膜内電極を配線しチップの作製にも成功しており、今後はこれらの統合に基づくデバイス創成とそのセンサ応用が期待される。

  14. 多成分同時測定ワンチップガスセンサのためのセルフアラインメント局所陽極酸化技術

    木村 康男, 馬 騰, 庭野 道夫, 平野 愛弓

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    2013年4月1日 ～ 2016年3月31日

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    フォトリソグラフィー技術と陽極酸化技術を組み合わせた局所陽極酸化技術を用い、酸化チタンナノチューブを用いた微小ガスセンサを作製した。さらに、作製した微小ガスセンサにPtやPd等の触媒金属ナノ粒子電気化学的に選択的に堆積することに成功した。Ptは大きく感度を約300倍近く向上させた。一方、水素及び一酸化炭素に対する応答特性への触媒金属の効果は大きく異なっていた。この成果は、応答特性の異なるガスセンサを集積化でき、異なるセンサの応答を解析することにより多成分同時検出可能なワンチップガスセンサを構築できることを示している。

  15. 半導体表面上の人工神経細胞回路網構築と神経信号伝達計測

    庭野 道夫, 平野 愛弓, 木村 康男, 山本 英明

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関：Tohoku University

    2013年4月1日 ～ 2015年3月31日

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    本研究では，申請者らが培ってきた半導体表面・界面のナノ構造設計・計測技術に基づき，半導体表面上に神経細胞の二次元配列培養と極性制御（軸索と樹状突起の成長方向制御）した人工神経細胞回路網（脳の高次機能を維持しつつ可能な限り簡略化したin vitroモデル実験系）を構築し，さらに，神経活動ダイナミクスを実験的に計測・評価した．またこの結果を理論的に裏付けるためのシミュレーションモデルの構築にも並行して取り組んだ． 本研究の成果は，脳科学の研究分野に新しい解析手法をもたらすとともに新規の神経信号伝達機構を解明し，バイオエレクトロニクスや神経回路学の分野の発展にも貢献できると期待される．

  16. 生体ナノ空間シナプスのためのバイオセンシング法の開発と脳機能計測への応用

    平野 愛弓, 庭野 道夫, 木村 康男, 青沼 有紀, 山本 英明, 菅原 正雄

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2012年4月1日 ～ 2015年3月31日

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    生体ナノ空間シナプスを調べるためのバイオセンサーの構築を行い，実際に脳スライス中での計測について検討した．申請者らが開発してきたキャピラリー型グルタミン酸センサーを用いて，これを細胞外記録と組み合わせることにより，マウス脳スライス中でのグルタミン酸（前膜）－fEPSP（後膜）レベルの同時測定法を開発した．さらに，この方法を，海馬の長期増強（LTP）に適用し，テタヌス刺激時のグルタミン酸濃度とLTP発現との間には相関があることを見出し，脳研究のための新ツールとして提案した．また，イオンチャネルを用いたナノ薄膜型（脂質二分子膜型）センサーの高効率構築のための基礎をつくった．

  17. 自立型脂質二分子膜に基づくシングルチャネル操作法の開発

    庭野 道夫, 平野 愛弓, 木村 康男, 青沼 有紀

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関：Tohoku University

    2010年 ～ 2011年

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    本課題では, 我々が提案した高い安定化自立型脂質二分子膜と原子間力顕微鏡(AFM)を組み合わせることにより, イオンチャネルの単離から脂質二分子膜への包埋までの全工程をAFMで行うチャネル操作法の開発を目指した.まず, 測定チャンバーの設計とチャネル発現細胞の構築について検討を行った.また, 安定化脂質二分子膜の更なる改良についても検討し, 作製したシリコンチップを熱酸化膜(SiO_2層)およびテフロン層で被覆することにより, ノイズ電流および過渡電流を抑制することに成功した.これは, 生体チャネルの単一チャネル電流記録に適した電気特性と機械的安定性とを兼ね備えた人工脂質二分子膜系の構築に成功したことを意味する.

  18. ナノ構造設計に基づくイオンチャネルチップの開発

    平野 愛弓, 庭野 道夫, 木村 康男, 青沼 有紀, 菅原 正雄

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2009年 ～ 2011年

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    細胞膜構造を人工的に構築した人工細胞膜は, 高感度バイオセンサーや薬物スクリーニング系として期待されてきたが, 脂質二分子膜は機械的強度が極めて低く, その発展の障害となっていた. 本研究課題では, 半導体微細加工技術や陽極酸化を用いて作製したナノ構造体と, バイオナノ薄膜である脂質二分子膜とを融合させることにより, 人工脂質二分子膜の最大の問題であったその機械的脆弱性の問題を解決し, 従来比約10倍の膜寿命と耐電圧特性をもち, かつ溶液交換耐性も兼ね備えた機械的強度の高い人工細胞膜系を構築することに成功した. これにより, 人工細胞膜センサーの飛躍的発展のための基礎をつくった.

  19. 陽極酸化セルフアライン室温動作単電子トランジスタ

    木村 康男, 平野 愛弓, 庭野 道夫, 青沼 有紀, ラフマン モハンマド

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2009年 ～ 2011年

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    本研究では、アルミニウムの陽極酸化過程とフォトリソグラフィ技術などのトップダウンプロセスとを組み合わせたハイブリッドプロセスを開発し、それを用いてセルフアライン室温動作単電子トランジスタ(SET)を作製した。さらに、バルブメタルの1つであるチタン(Ti)の陽極酸化過程を制御することにより、酸化チタン(TiO_2)ナノチューブ膜を基板上へ直接形成し、それを微小ガスセンサやDSCなどのデバイスへ応用した。

  20. 非標識バイオ計測を目指した3次元ナノ構造設計

    庭野 道夫, 平野 愛弓, 木村 康男, 青沼 有紀

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究機関：Tohoku University

    2008年 ～ 2010年

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    本課題では, 半導体ナノテクノロジーとバイオ界面設計との融合による新しいバイオセンシング法の構築を目的として研究を進めた. 具体的には, バイオナノ薄膜である脂質二分子膜とナノ構造作製との結合により脂質二分子膜の課題であった膜脆弱性の問題を解決し, 人工細胞膜センサーの発展のための基礎をつくった. また, 新たなバイオエレクトロニクスの創製を目指し, 新規トランスデューサとしてのナノ構造体の効率的作製についても検討した. これらの一連の成果により, ナノ構造に基づく新しいナノ認識界面およびナノバイオエレクトロニクスの創製に成功した.

  21. シリコン微細加工技術を用いたレセプターイオンチャンネルアレイの開発

    平野 愛弓

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

    研究機関：Tohoku University

    2007年 ～ 2008年

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    本研究では,半導体の微細加工によって作成したナノスケールの孔やナノテクノロジーにより作成したナノ構造体を用いて脂質二分子膜の安定化を行った.モデルチャネルを包埋した二分子膜において機械的強度を評価し,多数回にわたる溶液交換にも耐えるという結果を得た.また,膜形成の再現性の向上を日指し,シリコン基板上にアガロース支持二分子膜が形成していく過程を,多重内部反射型赤外分光法を用いて観察することに成功した。

  22. 神経シナプス内グルタミン酸計測のためのin situナノセンサーの開発

    庭野 道夫, 平野 愛弓, 木村 康男

    2007年 ～ 2008年

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    本研究では、ナノメートルスケールのグルタミン酸センサー構築のための基礎検討を目的としている。当初は、酵素グルタミン酸オキシダーゼに基づくセンサー設計を予定していたが、入手可能なグルタミン酸オキシダーゼにはグルタミナーゼが混入しており、脳内に高濃度に存在するグルタミンとの識別が困難であることが判明した。そこで感応素子としては、酵素に比べてより高感度かつ高速応答が見込めるグルタミン酸レセプターチャネルを用いることにした。昨年度は、感応素子のグルタミン酸レセプターのマトリクスとなる平面脂質二分子膜のナノ空間への作製とその安定化を行ったが、平成20年度は、実際に、ラット脳より抽出したグルタミン酸レセプターを膜中に包埋し、そのチャネル応答の記録を試みた。半導体微細加工技術を用いて作製したナノスケールの孔や、ポーラスアルミナナノ構造体中で脂質二分子膜の形成を行い、その中に抽出したグルタミン酸レセプターチャネルを包埋した。この膜のグルタミン酸応答を評価したところ、活性は見られたものの他のチャネルタンパクが混在しており、純度を高めるためのさらなる精製が必要であることが分かった。現在、その精製法について検討中である。また、安定化脂質二分子膜作成の基礎知見を得るために、表面赤外分光を用いた分光学的検討も行い、多重内部反射型赤外分光法(MIR-IRAS)を用いて、シリコン基板上のアガロース支持二分子膜を観察し、脂質溶液から自発的に脂質二分子膜が形成していく過程を、標識を用いることなくその場観察することに成功した(投稿中)。その他、シリコン基板表面上における種々の生体分子反応(DNAのハイブリダイゼーション、抗原抗体反応、細胞死)をMIR-IRASを用いて非標識でその場観察することに成功した。

  23. 半導体表面赤外分光を用いた細胞の動的過程の解明と細胞チップへの応用

    庭野 道夫, 木村 康男, 平野 愛弓, 宮崎 均, 礒田 博子, 溝口 剛, 石井 久夫

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究機関：Tohoku University

    2005年 ～ 2007年

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    本研究では,多重内部反射型赤外分光法を利用して、細胞の動的過程のリアルタイムモニタリング法の開発を目指した。具体的には、(1)細胞成長過程のその場観察のための装置の開発や(2)細胞死の過程の非標識その場観察法の開発と細胞アッセイ系への展開を行い、さらに細胞内生体分子反応のモニタリングとして、(3)抗原抗体反応の非標識検出や(4)溶液中及びシリコン基板上でのDNAハイブリダイゼーションの非標識検出を行なった。 細胞の動的過程のモニタリング法の開発のため、本研究では、赤外分光試料室内に細胞培養環境を構築することから開始した。試料室内をヒータで暖め、高湿度のCO_2混合ガスを細胞測定用セル内に通気することにより、セル内温度を37±0.5℃、湿度を80%以上に保ち、試料室内での長時間培養を可能にした。この装置を用いることのより、界面活性剤によって引き起こされる細胞死のその場観測に成功した。さらに、アポトーシスによる細胞死の進行過程の観測も行った。この他、細胞内の反応過程の追跡法として、抗原抗体反応の非標識検出を行い、プロテインチップの開発現場で問題となっている非特異的吸着と特異的結合との識別に、赤外分光法によるタンパク質の二次構造解析を用いるアプローチが有効であることを示した。また、最も汎用されているバイオチップのDNAチップに関しても検討を行い、溶液中やシリコン表面でのDNAハイブリダイゼーションを、赤外分光法を用いて非標識検出した。また、ポーラスシリコンを基板に用いることにより、微小スポットにおけるDNAハイブリダイゼーションを感度よく検出できることを示した。以上のように、赤外分光法を用いて、細胞総体の変化および細胞内の個々の反応について、非標識検出に成功し、高機能細胞チップに向けての基礎を築いた。

  24. 神経伝達物質の領野レベルの濃度分布を可視化するための酵素膜イメージング法の開発

    平野 愛弓

    2002年 ～ 2003年

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    1.神経伝達物質L-グルタミン酸の脳内分布を知るための方法論を開発することは重要である.以前報告した,グルタミン酸オキシダーゼ(GluOx)-ペルオキシダーゼ(HRP)酵素膜に基づくL-グルタミン酸イメージング法(Anal.Sci.2000,16,25-29)では,L-グルタミン酸の酵素による認識から色素の呈色に至るまでの反応が非可逆的に進行するため,観測される呈色強度は積算放出量に相当し,放出の増減にかかわらず常に増加していた.本研究では,測定時点の発色強度から前時点の発色強度を差し引いた差イメージを各測定時間について算出することにより,単位時間・単位面積当たりのフラックスとしてL-グルタミン酸放出を時間依存的にイメージングすることを検討した.これを,虚血刺激下における海馬スライス内のL-グルタミン酸放出のイメージングに適用し,虚血海馬内で放出されるL-グルタミン酸の領野間分布を時間依存的にイメージングすることに成功した(投稿準備中). 2.上述の酵素膜イメージング法を,神経伝達物質の領野間分布の可視イメージング法として一般化するために,エステラーゼ型酵素をもつアセチルコリンを対象に酵素膜を設計した.脳スライス内には大量のアセチルコリンエステラーゼが存在することを利用し,コリンオキシダーゼとHRPに基づく酵素膜を作成した.この酵素膜について,in vitroのモデル実験系を用いて感度,選択性,応答時間等の観点から評価を行った.現在,マウス脳スライスを用いて刺激によって放出されるアセチルコリンの領野間分布の時間依存的イメージングについて検討中である.

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社会貢献活動 9

  1. 栃木県立宇都宮女子高等学校出張講義

    2019年1月26日 ～ 2019年1月26日

  2. 山形県立山県西高等学校 出張講義

    出張講義

    2016年7月21日 ～ 2016年7月21日

  3. 薬の副作用を見つける半導体チップ

    2016年2月20日 ～

  4. 私立女子学院高等学校 「卒業生の話を聞く会」

    2014年1月9日 ～

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    高１を対象の「卒業生の話を聞く会」で理系に進んだ卒業としてキャリア形成や、大学での研究内容について、わかりやすく解説した。

  5. 福島県立会津学鳳高等学校 出前授業

    2013年10月11日 ～

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    バイオセンサをはじめとする医工学の最先端の研究について、高校生にわかりやすく解説することを通じて、工学の魅力、楽しさを啓発する。

  6. 群馬県立高崎女子高等学校 出前授業

    2012年11月29日 ～

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    大学模擬授業を行い、女子高生の理数系教育プログラムに役立てる

  7. 宮城県立宮城第一高校学校 出前授業

    2012年11月1日 ～

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    宮城県立宮城第一高校学校が主催する大学学部紹介「ミヤイチキャンパス」における学部紹介および模擬授業

  8. 群馬県立高崎高等学校 出前授業

    2010年10月15日 ～

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    群馬県立高崎高校主催 大学教員による出張授業

  9. 群馬県立太田高等学校 出前授業

    2009年10月3日 ～

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    群馬県立太田高校主催の大学教授による出張授業

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その他 10

  1. 微細加工シリコン基板に基づく水溶液中動作型脂質二分子膜デバイスの創成

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    本研究では，申請者らが提案してきた安定化脂質二分子膜に基づき，その膜中にイオンチャネルタンパク質を包埋することにより，新しい高機能バイオセンシングデバイスの創成を行う．具体的には，近年，薬物による副作用性不整脈の観点から注目を集めている心筋のKチャネル（hERGチャネル）を膜中に包埋することにより，hERGチャネルに対する副作用を高効率に評価できる薬物副作用評価系の構築を行う．また，これまでにない新しい試みとして，脂質二分子膜中にチャネル形成材料として金属ナノ粒子を包埋して電子ナノチャネルを創成し，これに基づく水溶液中動作型電子デバイスの構築についても検討する．これにより，従来の固体エレクトロニクスとは全く異なるnanofluidic bioelectronicsという新しい分野の創成を目指す．

  2. CREST「超絶縁性脂質二分子膜に基づくイオン・電子ナノチャネルの創成」

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    本研究では，細胞膜の基本構造となる脂質二分子膜の特徴の(1)ナノ絶縁性の流動膜であることや，(2)脂質分子の自己集合により容易に形成できることに着目し，脂質二分子膜内でのイオンおよび電子ナノチャネルの創成を目指します．チャネル形成材料としてイオンチャネルタンパク質や金属ナノ粒子，半導体ナノ粒子等を膜内に包埋することにより，脂質二分子膜中にイオンや電子が縦方向および横方向に通過できるようなナノチャネルを創成し，水溶液中で動作する高感度な種々の化学・物理センサの構築を行います．

  3. hERGチャネル組込シリコンチップに基づく薬物副作用評価に関する研究

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    本研究では，hERGチャネルタンパク質への医薬品の副作用評価を評価するための新しい方法について，hERGチャネル組込人工脂質二分子膜を用いて構築し，種々の副作用薬物についてその作用を評価して，現行法のパッチクランプ法の値と比較する．人工膜再構成系に基づく副作用評価hERGチャネルチップについて，精度，信頼性，歩留まり，得られる情報の信頼性，の観点から評価し，新しい副作用評価法として提案する．

  4. 人工脂質二分子膜に基づくhERGチャネルアレイの構築とhigh throughput副作用評価チップへの応用

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    平成21年，厚生労働省は，全候補薬品に対し，心筋のhERGチャネルに対する安全性をin vitroでのチャネル電流側定によって評価することを義務付けた．このチャネルは薬物に非常に敏感で，死亡例を含む重篤な副作用を数多く引き起こしたからである．このような背景を受け，現在，イオンチャネルに対する高効率な薬物スクリーニング系への重要が高まっている．人工脂質二分子膜は，薬物スクリーニング系のプラットフォームとして期待が高いが，機械的強度が極めて低く，その発展の障害となっていた．我々は最近，ナノ構造体や半導体加工技術と脂質二分子膜形成の融合により，機械的強度の高い脂質二分子膜の構築に成功した．さらに作製したチップを低誘電率の絶縁材料で被覆することにより，電気特性の問題（ノイズ電流および過渡応答特性）を解決した．次の段階としては，この安定化脂質二分子膜にイオンチャネルを組込み，薬物スクリーニングのためのイオンチャネルチップへと展開することであるが，安定な脂質二分子膜ではチャネルの組込確率が低いという新たな課題に直面している．そこで，本研究では，安定化人工脂質二分子膜へのイオンチャネルの効率的組込法について検討し，これに基づいて，チャネル包埋二分子膜をアレイ状に並べたイオンチャネルチップを，hERGチャネルを対象に構築する．hERGチャネルアレイに基づく新薬開発のための新規な副作用評価ツールとして提案する．

  5. 安定化人工脂質二分子膜へのイオンチャネル包埋過程に関する基礎研究

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    イオンチャネルは創薬における主要ターゲットの一種であり，イオンチャネルの薬物応答を高効率に評価する方法の開発が望まれている．細胞膜構造を模した人工平面脂質二分子膜にイオンチャネルを包埋した再構成系は，化学的制御系においてチャネルへの薬物作用が評価できる特徴をもつ．本研究では，申請者が最近報告した安定化人工脂質二分子膜に効率良く生体イオンチャネルを包埋するための化学的および物理的手法の検討を行い，イオンチャネル包埋脂質二分子膜センサーを構築するための基礎とすることを目的としている．イオンチャネルはリポソームに包埋された状態で抽出されるため，イオンチャネルの包埋促進のためには，リポソームの二分子膜中への膜融合を促進する必要がある．そこで本研究では，膜融合促進ペプチドや誘電泳動などを用いて一過性の化学的および物理的摂動を二分子膜に与えることにより膜融合の促進について検討し，安定性の高い膜ならではのタンパク質組み込み法を提案する．

  6. イオンチャネル発現昆虫細胞株の樹立

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    脂質二分子膜イオンチャネルセンサの構築に必要なイオンチャネルタンパク質の取扱量を増やすため、比較的大量発現が可能といわれる昆虫細胞培養系の樹立を共同で行っている。

  7. さきがけ「ナノ形状設計に基づく人工神経細胞膜センサーの創製と機能発現」

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    生体の自己組織化薄膜である脂質二分子膜を半導体加工技術と融合し，そこに脳組織より抽出した神経伝達物質レセプターチャネルを組込むことにより，人工神経細胞膜センサーを創製する．従来の人工細胞膜はその機械的強度に問題があり，バイオセンサー開発の障害となってきた．本研究では，nmスケールで形状を制御した微細孔をトップダウン技術により作製し，その中で脂質分子の自己集合プロセスによって二分子膜を形成することにより，人工膜系最大の問題であった機械的脆弱性の問題を解決する．さらに，その膜中にレセプターチャネルを埋め込むことにより，人工的にシナプス後膜構造を構築し，脳内計測を目指したプローブ型センサーの開発や高効率薬物スクリーニング法のためのイオンチャネルアレイを構築する．また，実際の神経細胞とのシナプスを形成することにより，神経前膜機能を評価する人工後膜デバイスとしての応用についても検討する．ナノ構造と人工神経細胞膜とを融合した本デバイスは，脳機能解析のみならず，神経細胞と集積回路の接合部としての応用可能性ももつため，様々な分野での発展が期待される次世代ナノバイオデバイスとなる．

  8. ナノポーラス構造を用いた平面脂質二分子膜の安定化とそのイオンチャンネルセンサーへの応用

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    平面脂質二分子膜中にレセプターイオンチャンネル蛋白質を包埋したイオンチャンネルセンサーは，神経伝達物質を高感度かつ高選択的に検出できるセンサーとして重要である．しかし，イオンチャンネル蛋白質がその機能を発現できる唯一のマトリクスである脂質二分子膜は，物理的に脆弱であり，イオンチャンネルセンサーの一般化への障害となってきた．本研究では， ポーラスシリコンやポーラスアルミナを用い，ナノメートルスケールの孔の中に平面脂質二分子膜を作成することにより，安定な脂質二分子膜の作成法を開発する．さらに，安定化された脂質二分子膜中に，ラット脳等より抽出・精製したレセプターチャンネル蛋白質を包埋することにより，物理的安定性と高感度・高選択性を兼ね備えたイオンチャンネルセンサーを開発する．

  9. 神経伝達物質の多成分同時定量のためのイオンチャンネルアレイの開発

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    脳内において重要な役割を担っている神経伝達物質を多成分同時に定量するためのイオンチャンネルアレイを、半導体微細加工と平面脂質二分子膜法との融合により開発する。

  10. NMDA型グルタミン酸レセプター分子種のイオン透過量の定量

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    NMDA型グルタミン酸レセプターの4種分子種（epsilon1-4/zeta1）の全てについて、発現細胞から抽出し、平面脂質二分子膜に再構成し、種々のアゴニストが1個のチャンネル分子種に対して誘起するイオン透過量を定量した。

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