研究者詳細

顔写真

ヒラモト　カオル
平本　薫
Kaoru Hiramoto
所属
高等研究機構学際科学フロンティア研究所　新領域創成研究部学際基盤研究分野　デバイス・テクノロジー研究領域
職名
助教
学位

  • 博士（環境科学）（東北大学）

  • 修士（環境科学）（東北大学）

e-Rad 研究者番号
40963038

経歴 4

  • 2022年4月 ～ 継続中
    東北大学　学際科学フロンティア研究所 新領域創成研究部　助教

  • 2020年4月 ～ 2022年3月
    東北大学　大学院環境科学研究科　学振特別研究員（DC1）

  • 2019年5月 ～ 2020年3月
    東北大学　大学院工学研究科　技術補佐員

  • 2012年4月 ～ 2019年4月
    パナソニック株式会社

学歴 3

  • 東北大学　大学院環境科学研究科

    2019年10月 ～ 2022年3月

  • 東北大学　大学院環境科学研究科

    2010年4月 ～ 2012年3月

  • 東北大学　工学部　化学・バイオ工学科

    2006年4月 ～ 2010年3月

委員歴 4

  • 公益社団法人 電気化学会　男女共同参画推進委員会

    2024年1月 ～ 継続中

  • 化学とマイクロ・ナノシステム学会　第48回研究会実行委員

    2023年4月 ～ 2023年11月

  • 化学とマイクロ・ナノシステム学会　第47回研究会実行委員

    2022年11月 ～ 2023年5月

  • 化学とマイクロ・ナノシステム学会　第46回研究会 若手企画実行委員長

    2022年4月 ～ 2022年11月

所属学協会 3

  • 化学とマイクロ・ナノシステム学会

  • International Society of Electrochemistry

  • 電気化学会

研究キーワード 4

  • 3次元培養細胞

  • 脂質膜

  • 電気化学発光

  • 電気化学

研究分野 3

  • 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 /

  • ナノテク・材料 / ナノバイオサイエンス /

受賞 1

  1. Lab on a Chip outstanding research award

    2023年11月　化学とマイクロ・ナノシステム学会　脂質二分子膜の新規電気化学発光イメージング

論文 33

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

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

    Chemical Communications　61　(23)　4495-4498　2025年2月2日

    DOI： 10.1039/d4cc06245k 　

    ISSN：1359-7345

    eISSN：1364-548X

  2. Spectroelectrochemistry and light active process at nanointerface: general discussion

    Ding, Z., Ewing, A.G., Fu, K.X., Hill, C.M., Hiramoto, K., Kanoufi, F., Kasianowicz, J.J., Kranz, C., Kuttner, C., Lang, S.-Y., Li, F., Liu, L., Lu, J., Mount, A.R., Ren, H., Shao, Y., Shen, M., Takahashi, Y., Wang, W., Xia, F., Zhang, G., Zhao, Z., Zhou, Y.

    Faraday Discussions　257　2025年

    DOI： 10.1039/d4fd90070g 　

    ISSN：1359-6640 1364-5498

  3. Electrochemiluminescence microscopy of diffusive biocompounds as co-reactants in cell spheroids with [Ru(bpy)3]2+

    Mockaitis, T., Shikuwa, R., Utagawa, Y., Oba, K., Abe, H., Shiku, H., Ino, K., Morkvenaite-Vilkonciene, I., Hiramoto, K.

    Sensors and Actuators B Chemical　441　2025年

    DOI： 10.1016/j.snb.2025.137944 　

    ISSN：0925-4005

  4. Systems nanoelectrochemistry from single entity to ensemble: general discussion

    Actis, P., Aoki, K., Baker, L.A., Caniglia, G., Dang, N., Ding, Z., Ewing, A.G., Fu, K.X., Gooding, J.J., Hiramoto, K., Jiang, D., Kanoufi, F., Kasianowicz, J.J., Kranz, C., Lang, S.-Y., Li, F., Li, H., Liu, L., Long, Y.-T., Lu, J., Lu, S.-M., McKelvey, K., Mount, A.R., Ren, H., Shao, Y., Shen, M., Siwy, Z.S., Takahashi, Y., Tang, J., Wang, H., Wang, J.-G., Wang, K., Wang, L., Wang, Y., Xia, F., Xie, R.-C., Ying, Y.-L., Zhang, G., Zhao, Z.

    Faraday Discussions　257　2025年

    DOI： 10.1039/d4fd90068e 　

    ISSN：1359-6640 1364-5498

  5. Extended Spherical Diffusion Theory: Electrochemiluminescence Imaging Analysis of Diffusive Molecules from Spherical Biosamples 査読有り

    Kosuke Ino, Miyu Mashiko, Yusuke Kanno, Yeyi Tang, Shuzo Masui, Takasi Nisisako, Kaoru Hiramoto, Hiroya Abe, Hitoshi Shiku

    Analytical Chemistry　96　(48)　18967-18976　2024年11月18日

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

    DOI： 10.1021/acs.analchem.4c03167 　

    ISSN：0003-2700

    eISSN：1520-6882

  6. 電気化学計測を用いた三次元細胞モデル系の評価 査読有り

    67　(9)　450-455　2024年9月10日

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1380/vss.67.450 　

    ISSN：2433-5835

    eISSN：2433-5843

  7. 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4月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.electacta.2024.144291 　

    ISSN：0013-4686

  8. 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　7　(16)　18379-18385　2024年1月23日

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

    DOI： 10.1021/acsanm.3c04080 　

    ISSN：2574-0970

    eISSN：2574-0970

  9. Preface to Special Issue on Micro/Nanodevices for Electrochemical Bioanalysis

    Kaoru Hiramoto, Fei Li

    Electrochemical Science Advances　2024年

    DOI： 10.1002/elsa.202400044 　

    eISSN：2698-5977

  10. Electrochemiluminescence microscopy for the investigation of peptides interactions within planar lipid membranes 査読有り

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

    Faraday Discussions　257　137-150　2024年

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

    DOI： 10.1039/d4fd00137k 　

    ISSN：1359-6640

    eISSN：1364-5498

  11. Vasculature-on-a-Chip with a Porous Membrane Electrode for In Situ Electrochemical Detection of Nitric Oxide Released from Endothelial Cells 査読有り

    Yoshinobu Utagawa, Kosuke Ino, Kaoru Hiramoto, Kazuyuki Iwase, Yuji Nashimoto, Itaru Honma, Hitoshi Shiku

    Analytical Chemistry　95　(49)　18158-18165　2023年11月28日

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

    DOI： 10.1021/acs.analchem.3c03684 　

    ISSN：0003-2700

    eISSN：1520-6882

  12. Simple, Rapid, and Large‐Scale Fabrication of Multi‐Branched Hydrogels Based on Viscous Fingering for Cell Culture Applications 査読有り

    Yoshinobu Utagawa, Kosuke Ino, Kaoru Hiramoto, Hitoshi Shiku

    Macromolecular Bioscience　23　(9)　2023年4月22日

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/mabi.202300069 　

    ISSN：1616-5187

    eISSN：1616-5195

  13. Effects of Ion Concentration on Ion Current Rectification Using a Glass Nanocapillary 査読有り

    Chisato ITO, Kosuke INO, Kaoru HIRAMOTO, Yuji NASHIMOTO, Hitoshi SHIKU

    BUNSEKI KAGAKU　72　(3)　117-123　2023年3月5日

    出版者・発行元： Japan Society for Analytical Chemistry

    DOI： 10.2116/bunsekikagaku.72.117 　

    ISSN：0525-1931

  14. Evaluation of respiratory and secretory activities of multicellular spheroids via electrochemiluminescence imaging 国際誌 招待有り 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

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1016/j.electacta.2023.142507 　

    ISSN：0013-4686

  15. In vitro electrochemical assays for vascular cells and organs 国際誌 招待有り 査読有り

    Utagawa, Y., Hiramoto, K., Nashimoto, Y., Ino, K., Shiku, H.

    Electrochemical Science Advances　2　(5)　e2100089　2022年10月

    DOI： 10.1002/elsa.202100089 　

    ISSN：2698-5977

    eISSN：2698-5977

  16. Electrochemical microwell sensor with Fe–N co-doped carbon catalyst to monitor nitric oxide release from endothelial cell spheroids 査読有り

    Kaoru Hiramoto, Kazuyuki Iwase, Yoshinobu Utagawa, Yuji Nashimoto, Itaru Honma, Kosuke Ino, Hitoshi Shiku

    Analytical sciences　38　(10)　1297-1304　2022年7月27日

    DOI： 10.1007/s44211-022-00160-0 　

    ISSN：0910-6340

    eISSN：1348-2246

  17. Electrochemical Glue for Binding Chitosan–Alginate Hydrogel Fibers for Cell Culture 査読有り

    Yoshinobu Utagawa, Kosuke Ino, Tatsuki Kumagai, Kaoru Hiramoto, Masahiro Takinoue, Yuji Nashimoto, Hitoshi Shiku

    Micromachines　13　(3)　2022年3月

    DOI： 10.3390/mi13030420 　

    ISSN：2072-666X

  18. Electrochemiluminescence imaging of cellular adhesion in vascular endothelial cells during tube formation on hydrogel scaffolds 査読有り

    Ino, K., Komatsu, K., Hiramoto, K., Utagawa, Y., Nashimoto, Y., Shiku, H.

    Electrochimica Acta　415　2022年

    DOI： 10.1016/j.electacta.2022.140240 　

    ISSN：0013-4686

  19. Electrochemical Imaging of Endothelial Permeability Using a Large-Scale Integration-Based Device. 国際誌 査読有り

    Kosuke Ino, Hao-Jen Pai, Kaoru Hiramoto, Yoshinobu Utagawa, Yuji Nashimoto, Hitoshi Shiku

    ACS omega　6　(51)　35476-35483　2021年12月28日

    DOI： 10.1021/acsomega.1c04931 　

    詳細を見る 詳細を閉じる

    It is important to clarify the transport of biomolecules and chemicals to tissues. Herein, we present an electrochemical imaging method for evaluating the endothelial permeability. In this method, the diffusion of electrochemical tracers, [Fe(CN)6]4-, through a monolayer of human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) was monitored using a large-scale integration-based device containing 400 electrodes. In conventional tracer-based assays, tracers that diffuse through an HUVEC monolayer into another channel are detected. In contrast, the present method does not employ separated channels. In detail, a HUVEC monolayer is immersed in a solution containing [Fe(CN)6]4- on the device. As [Fe(CN)6]4- is oxidized and consumed at the packed electrodes, [Fe(CN)6]4- begins to diffuse through the monolayer from the bulk solution to the electrodes and the obtained currents depend on the endothelial permeability. As a proof-of-concept, the effects of histamine on the monolayer were monitored. Also, an HUVEC monolayer was cocultured with cancer spheroids, and the endothelial permeability was monitored to evaluate the metastasis of the cancer spheroids. Unlike conventional methods, the device can provide spatial information, allowing the interaction between the monolayer and the spheroids to be monitored. The developed method is a promising tool for organs-on-a-chip and drug screening in vitro.

  20. Electrochemiluminescence imaging of respiratory activity of cellular spheroids using sequential potential steps 国際誌 査読有り

    Kaoru Hiramoto

    Biosensors and Bioelectronics　181　113123-113123　2021年6月

    DOI： 10.1016/j.bios.2021.113123 　

    ISSN：0956-5663

    詳細を見る 詳細を閉じる

    The respiratory activity of cultured cells can be electrochemically monitored using scanning electrochemical microscopy (SECM) with high spatial resolution. However, in SECM, the electrode takes a long time to scan, limiting simultaneous measurements with large biological samples such as cell spheroids. Therefore, for rapid electrochemical imaging, a novel strategy is needed. Herein, we report electrochemiluminescence (ECL) imaging of spheroid respiratory activity for the first time using sequential potential steps. L-012, a luminol analog, was used as an ECL luminophore, and H2O2, a sensitizer for ECL of L-012, was generated by the electrochemical reduction of dissolved O2. The ECL imaging visualized spheroid respiratory activity-evidenced by ECL suppression-corresponding to O2 distribution around the spheroids. This method enabled the time-lapse imaging of respiratory activity in multiple spheroids with good spatial resolution comparable to that of SECM. Our work provides a promising high-throughput imaging strategy for elucidating spheroid cellular dynamics.

  21. Electrodeposition of Thiolated Polymer-based Hydrogels via Disulfide Formation Using Electrogenerated Benzoquinone 査読有り

    Kosuke Ino, Ayako Tamura, Kaoru Hiramoto, Mika T. Fukuda, Yuji Nashimoto, Hitoshi Shiku

    Chemistry Letters　50　(2)　256-259　2021年2月5日

    DOI： 10.1246/cl.200732 　

    ISSN：0366-7022

    eISSN：1348-0715

  22. 多点液滴デバイスを用いるレドックスサイクリングによるメチレンブルーの電気化学計測 査読有り

    平本薫, 小松慶佳, 山田祐大, 梨本裕司, 末永智一, 伊野浩介, 珠玖仁, 珠玖仁

    分析化学　70　(3)　183-189　2021年

    出版者・発行元：

    DOI： 10.2116/bunsekikagaku.70.183 　

    ISSN：0525-1931

  23. Fabrication of three-dimensional calcium alginate hydrogels using sacrificial templates of sugar. 査読有り

    Kosuke Ino, Mika T Fukuda, Kaoru Hiramoto, Noriko Taira, Yuji Nashimoto, Hitoshi Shiku

    Journal of bioscience and bioengineering　130　(5)　539-544　2020年11月

    DOI： 10.1016/j.jbiosc.2020.06.014 　

    詳細を見る 詳細を閉じる

    Hydrogels are receiving increasing attention in bioapplications. Among hydrogels, calcium alginate (Ca-alginate) hydrogels are widely used for their biocompatibility, low toxicity, low cost, and rapid fabrication by simple mixing of Ca2+ and sodium alginate (Na-alginate). For bioapplications using hydrogels, it is necessary to construct designed hydrogel structures. Although several methods have been proposed for fabricating designed hydrogels, a simple and low-cost method is desirable. Therefore, we developed a new method using sacrificial templates of sugar structures to fabricate three-dimensional (3D) designed Ca-alginate hydrogels. In this method, Na-alginate solution is mixed with molten sugar, and the resulting highly viscous material used to mold 3D sugar structures as sacrificial templates. Since sugar constructs are easily handled compared to hydrogels, sugar templates are useful for preparing 3D constructs. Finally, the sugar and Na-alginate structure is immersed in a CaCl2 solution to simultaneously dissolve the template and form the Ca-alginate hydrogel. The resulting hydrogel takes the shape of the sugar template. By stacking and fusing various sugar structures, such as fibers and blocks, 3D designed Ca-alginate hydrogels can be successfully fabricated. This simple and low-cost method shows excellent potential for application to a variety of bioapplications.

  24. Oxygen consumption rate of tumour spheroids during necrotic-like core formation. 国際誌 査読有り

    Rei Mukomoto, Yuji Nashimoto, Takato Terai, Takuto Imaizumi, Kaoru Hiramoto, Kosuke Ino, Ryuji Yokokawa, Takashi Miura, Hitoshi Shiku

    The Analyst　145　(19)　6342-6348　2020年9月28日

    DOI： 10.1039/d0an00979b 　

    詳細を見る 詳細を閉じる

    Hypoxia is one of the major hallmarks of solid tumours and is associated with the poor prognosis of various cancers. A multicellular aggregate, termed a spheroid, has been used as a tumour model with a necrotic-like core for more than 45 years. Oxygen metabolism in spheroids has been studied using phosphorescence quenching and oxygen-sensitive electrodes. However, these conventional methods require chemical labelling and physical insertion of the electrode into each spheroid, which may be functionally and structurally disruptive. Scanning electrochemical microscopy (SECM) can non-invasively analyse oxygen metabolism. Here, we used SECM to investigate whether the changes of the internal structure of spheroids affect the oxygen metabolism. We investigated the oxygen consumption rate (OCR) of MCF-7 breast tumour spheroids with and without a necrotic-like core. A numerical simulation was used to describe a method for estimating the OCR of spheroids that settled at the bottom of the conventional culture plates. The OCR per spheroid volume decreased with increasing spheroid radius, indicating the limitation of the oxygen supply to the core of the MCF-7 spheroid. Formation of the necrotic-like core did not affect the oxygen metabolism significantly, implying that the core had minimal contribution to the OCR even before necrosis occurred. OCR analysis using SECM non-invasively monitors the change of oxygen metabolism in tumour spheroids. The approach is promising to evaluate various three-dimensional culture models.

  25. Electrochemical measurement of respiratory activity for evaluation of fibroblast spheroids containing endothelial cell networks 査読有り

    Hiramoto, K., Pai, H.-J., Ino, K., Nashimoto, Y., Shiku, H.

    Electrochimica Acta　340　2020年

    DOI： 10.1016/j.electacta.2020.135979 　

  26. Closed Bipolar Electrode Array for On-Chip Analysis of Cellular Respiration by Cell Aggregates 国際誌 査読有り

    Ino, K., Yaegaki, R., Hiramoto, K., Nashimoto, Y., Shiku, H.

    ACS Sensors　5　(3)　740-745　2020年

    DOI： 10.1021/acssensors.9b02061 　

  27. Biofabrication Using Electrochemical Devices and Systems 国際誌 査読有り

    Ino, K., Ozawa, F., Dang, N., Hiramoto, K., Hino, S., Akasaka, R., Nashimoto, Y., Shiku, H.

    Advanced Biosystems　4　(4)　e1900234　2020年

    DOI： 10.1002/adbi.201900234 　

  28. Recent advances in electrochemiluminescence-based systems for mammalian cell analysis 国際誌 査読有り

    Hiramoto, K., Villani, E., Iwama, T., Komatsu, K., Inagi, S., Inoue, K.Y., Nashimoto, Y., Ino, K., Shiku, H.

    Micromachines　11　(5)　2020年

    DOI： 10.3390/mi11050530 　

  29. 電気化学計測デバイスを用いた細胞の消費物・分泌物評価 招待有り

    平本薫, 伊野浩介, 梨本裕司, 珠玖仁

    電気化学　87　323-328　2019年12月

    DOI： 10.5796/denkikagaku.19-FE0032 　

  30. Genipin crosslinking of electrodeposited chitosan/gelatin hydrogels for cell culture 査読有り

    Tamura, A., Hiramoto, K., Ino, K., Taira, N., Nashimoto, Y., Shiku, H.

    Chemistry Letters　48　(10)　2019年

    DOI： 10.1246/cl.190466 　

  31. Electric and electrochemical microfluidic devices for cell analysis 国際誌 査読有り

    Hiramoto, K., Ino, K., Nashimoto, Y., Ito, K., Shiku, H.

    Frontiers in Chemistry　7　(JUN)　396-396　2019年

    DOI： 10.3389/fchem.2019.00396 　

  32. Development of Oxygen Consumption Analysis with an on-Chip Electrochemical Device and Simulation 国際誌 査読有り

    Hiramoto, K., Yasumi, M., Ushio, H., Shunori, A., Ino, K., Shiku, H., Matsue, T.

    Analytical Chemistry　89　(19)　10303-10310　2017年

    DOI： 10.1021/acs.analchem.7b02074 　

  33. Carbon-Ag/AgCl probes for detection of cell activity in droplets. 国際誌 査読有り

    Kosuke Ino, Kaoru Ono, Toshiharu Arai, Yasufumi Takahashi, Hitoshi Shiku, Tomokazu Matsue

    Analytical chemistry　85　(8)　3832-5　2013年4月16日

    DOI： 10.1021/ac303569t 　

    詳細を見る 詳細を閉じる

    In this study, we fabricated a probe consisting of a carbon nanoelectrode and an Ag/AgCl reference electrode for detecting the activity of cells in single droplets. HeLa cells were confined into a single droplet, and the alkaline phosphatase (ALP) activity of the cells was electrochemically measured using the probe inserted into the droplet. The ALP of the confined cells catalyzed the hydrolysis of p-aminophenyl phosphate (PAPP) to yield p-aminophenol (PAP) that gave electrochemical responses. Since the tip of the carbon-Ag/AgCl probe is very small, it is useful for electrochemical analysis of cells using droplets.

︎全件表示 ︎最初の5件までを表示

MISC 3

  1. Recent advances in electrochemiluminescence sensing for in vitro cell analysis: a review

    Kosuke Ino, Tomas Mockaitis, Ryota Shikuwa, Kimiharu Oba, Kaoru Hiramoto, Inga Morkvenaite-Vilkonciene, Hiroya Abe, Hitoshi Shiku

    Analytical Sciences　2025年

    DOI： 10.1007/s44211-025-00723-x 　

    ISSN： 0910-6340

    eISSN： 1348-2246

  2. Porous membranes integrated into electrochemical systems for bioanalysis

    Kosuke Ino, Yoshinobu Utagawa, Kaoru Hiramoto, Hiroya Abe, Hitoshi Shiku

    Electrochemical Science Advances　4　(6)　2024年

    DOI： 10.1002/elsa.202300026 　

    eISSN： 2698-5977

  3. 研究と子育て～企業と大学における二つの経験～

    平本 薫

    電気化学　90　(3)　298-299　2022年9月5日

    出版者・発行元： 公益社団法人 電気化学会

    DOI： 10.5796/denkikagaku.22-ot0038 　

    ISSN： 2433-3255

    eISSN： 2433-3263

講演・口頭発表等 18

  1. 電気化学発光による画像ベースのバイオ分析 招待有り

    平本 薫

    第34回日本MRS年次大会　2024年12月16日

  2. 電気化学発光イメージングによる細胞・生体分子活性計測 招待有り

    平本 薫

    第55回セミコンファレンス　2024年12月15日

  3. ガラスナノピペットによる脂質膜コートの影響

    楫千咲恵, 平本薫, 平野愛弓

    化学とマイクロ・ナノシステム学会 第50回研究会　2024年11月27日

  4. Electrochemiluminescence microscopy for the investigation of peptides interactions within planar lipid membranes 国際会議

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

    2024年10月15日

  5. 脂質膜コートナノピペットの作製とエクソソーム検出

    楫千咲恵, 平本薫, 平野愛弓

    第85回応用物理学会秋季学術講演会　2024年9月20日

  6. 脂質二分子膜－表面探索からセンサ応用に向けて－ 招待有り

    平本 薫

    日本機械学会2024年度年次大会　2024年9月9日

  7. 脂質膜コーティングナノピペットを用いたエクソソーム検出

    楫千咲恵, 平本薫, 平野愛弓

    化学とマイクロ・ナノシステム学会 第49回研究会　2024年6月2日

  8. On the use of Electrochemiluminescence Microscopy: keys to visualizing biological phenomena 国際会議 招待有り

    Kaoru Hiramoto

    International Virtual Nanopore Weekly Meeting　2023年11月20日

  9. 脂質二分子膜の新規電気化学発光イメージング

    平本薫, 伊野浩介, 平野愛弓, 珠玖仁

    化学とマイクロ・ナノシステム学会 第48回研究会　2023年11月6日

  10. Electrochemical measurement techniques for the evaluation of 3D cell models 招待有り

    平本 薫

    日本表面真空学会　2023年11月2日

  11. なぜ私は大学で研究者になったのか 招待有り

    平本 薫

    東北大学附置研究所等一般公開 片平まつり2023　2023年10月7日

  12. Developing electrochemiluminescence imaging method for the study of supported lipid bilayers 国際会議

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

    74th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry　2023年9月5日

  13. 細胞活性測定のための 電気化学インターフェース 招待有り

    平本 薫

    第11回Chem-Bio Joint Seminar　2023年8月4日

  14. Electrochemiluminescence Imaging of Respiratory Activity and Cellular Secretion of Three-Dimensional Cultured Cells

    Kosuke Ino, Kaoru Hiramoto, Keika Komatsu, Yuji Nashimoto, Hitoshi Shiku

    73rd Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry　2022年9月15日

  15. Fe and N co-doped carbon catalyst modified electrode for real-time monitoring of nitric oxide release from cells

    第52東北電気化学セミコンファレンス　2021年11月22日

  16. HIGH RESOLUTION, ONE-SHOT IMAGING OF CELLULAR ACTIVITY OF SPHEROIDS BY OXYGEN DEPENDENT ELECTROCHEMILUMINESCENCE

    Kaoru Hiramoto, Kosuke Ino, Keika Komatsu, Yuji Nashimoto, Hitoshi Shiku

    MicroTAS 2021　2021年10月12日

  17. Electrochemiluminescence Imaging of Cell Spheroid and its Ex Vivo Microenvironment

    第30回日本MRS年次大会　2020年12月10日

  18. Effect of endothelial cell networks on respiratory activity of spheroids

    2020年8月31日

︎全件表示 ︎最初の5件までを表示

産業財産権 3

  1. 電気化学測定方法および電気化学測定装置

    平本 薫, 牛尾 浩司, 安見 正博

    特許第6920642号

    産業財産権の種類: 特許権

  2. 電気化学測定システム、電気化学測定装置および電気化学測定方法

    平本 薫, 安見 正博

    特許第6492294号

    産業財産権の種類: 特許権

  3. 電気化学測定方法および電気化学測定装置

    平本 薫, 安見 正博, 牛尾 浩司, 守法 篤

    特許第6078799号

    産業財産権の種類: 特許権

共同研究・競争的資金等の研究課題 8

  1. 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

  2. 神経細胞回路の電気・化学シグナル伝搬の相互可視化

    2024年4月 ～ 2026年3月

  3. 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 ～ 2026年3月

  4. センサ応用に向けた3次元脂質二分子膜評価系の開発

    平本 薫

    2023年4月1日 ～ 2025年3月31日

  5. 電気化学発光を利用した新規生体膜機能解析手法の開発

    2023年4月 ～ 2025年3月

  6. 3次元電気化学発光顕微鏡の開発

    平本 薫

    2023年4月 ～ 2025年3月

  7. 生体膜機能を可視化する電気化学発光顕微鏡の創製

    平本 薫

    2022年8月 ～ 2024年3月

  8. 電気化学とOrgan-on-a-chipの融合によるがん腫瘍モデル評価基盤の構築

    平本 薫

    2020年4月24日 ～ 2023年3月31日

    詳細を見る 詳細を閉じる

    三次元培養した細胞塊（スフェロイド）は生体に近い機能を持つため、モデル組織として移植医療や創薬への応用研究が推進されている。電気化学を利用した細胞組織評価基盤の確立のために、2つのアプローチをとった。①高度な生体組織モデルの作製および電気化学計測による機能評価と、②高解像度かつハイスループット測定を可能とする電気化学デバイスの開発である。 ①生体外で大きな細胞構造体を構築しようとすると、内部まで酸素や栄養素が供給されず細胞死が生じるという問題がある。細胞スフェロイドに血管構造を組みこむことで物質輸送が改善され、より生体組織の再現性が高まると考えられる。そこで血管内皮細胞と繊維芽細胞の共培養により血管様の細胞ネットワークを有するスフェロイドを作製し、走査型電気化学顕微鏡（SECM）および多点電極アレイデバイスを用いて、電気化学的な呼吸測定によりその機能評価を行った。作製したスフェロイドに、代表的な抗がん剤であるドキソルビシンを添加すると、血管内皮細胞の割合が大きいスフェロイドほど呼吸量が顕著に減少していることがわかった。血管構造によって薬剤浸透性が高まったことが示唆される。 ②代表的な電気化学測定ツールであるSECMは1本のプローブを走査するという特性上、高空間分解能であるがスループット性が低い。そこでスループットを向上させるアプローチとして、電気化学発光（Electrochemiluminescence: ECL）を利用した呼吸活性イメージングデバイスを作製した。1枚の平板電極上で酸素の還元と発光物質の酸化を交互に行うことで微小領域の酸素濃度を発光反応に変換するシステムを構築し、ミニ軟骨組織およびがん腫瘍モデルの複数同時の呼吸イメージングに成功した。ECLイメージングによってSECMと同程度の空間分解能を有しながら、スループット性を大幅に向上させることが可能となった。

︎全件表示 ︎最初の5件までを表示