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Ayumi HIRANO

 
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NameAyumi HIRANO
Alternative NamesIwata Ayumi
URLhttp://db.tohoku.ac.jp/whois/e_detail/9ad9c084114a3140eb448b4045245cc8.html
AffiliationTohoku University
SectionAdvanced Institute for Materials Research Soft Materials
Job titleProfessor
Degree博士(理学)(The University of Tokyo)
Other AffiliationTohoku University

研究キーワード

 
神経情報伝達 , ナノ構造 , 人工細胞膜

研究分野

 
  • Nanotechnology/Materials / Analytical chemistry / 
  • Natural sciences / Bio-, chemical, and soft-matter physics / 

経歴

 
Oct 2016
 - 
Today
東北大学原子分子材料科学高等研究機構
 
Oct 2016
 - 
Today
東北大学電気通信研究所
 
Apr 2008
   
 
東北大学大学院医工学研究科
 
Oct 2006
   
 
東北大学電気通信研究所
 
Sep 2003
   
 
National institute for Medical Research, UK
 

学歴

 
 
 - 
Mar 1998
Graduate School, Division of Chemistry, The University of Tokyo
 
 
 - 
Mar 1993
Faculty of Science, The University of Tokyo
 

委員歴

 
Sep 2019
 - 
Today
応用物理学会  フェロー表彰
 
May 2017
 - 
Today
表面科学会 ソフトナノテクノロジー部会  部会長
 
May 2017
 - 
Today
表面科学会 ソフトナノテクノロジー部会  部会長
 
May 2013
 - 
Today
JST  さきがけ、CREST領域アドバイザー
 
May 2013
 - 
Today
JST  さきがけ、CREST領域アドバイザー
 

受賞

 
Nov 2015
平成27年度石田實記念財団研究奨励賞, 石田實記念財団
 
Nov 2015
平成27年度RIEC Award 東北大学研究者賞, 東北大学電気通信研究所
 
Mar 2015
2. 2014年度東北分析化学賞, 日本分析化学会東北支部
 
Sep 2005
2005年度日本分析化学会奨励賞, 日本分析化学会
 

論文

 
Teng Ma, Yasuo Kimura, Daisuke Tadaki, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano
Journal of Electrochemical Society   166(15) H842-H848   Nov 2019   [Refereed]
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   Oct 2019   [Refereed]
Leroy Grob, Hideaki Yamamoto, Sabine Zips, Philipp Rinklin, Ayumi Hirano-Iwata, Bernhard Wolfrum
Adv. Mater. Technol.   4 1900517   Sep 2019   [Refereed]
Xingyao Feng, Teng Ma, Daichi Yamaura, Daisuke Tadaki, Ayumi Hirano-Iwata
J. Phys. Chem. B   123 6515-6520   Jul 2019   [Refereed]
Hideaki Yamamoto, Leroy Grob, Takuma Sumi, Kazuhiro Oiwa, Ayumi Hirano-Iwata, Bernhard Wolfrum
Advanced Biosystems   1900131   Jul 2019   [Refereed]

MISC

 
Daisuke Tadaki, Daichi Yamaura, Kohei Arata, Takeshi Ohori, Teng Ma, Hideaki Yamamoto, Michio Niwano, Ayumi Hirano-Iwata, Ayumi Hirano-Iwata
Japanese Journal of Applied Physics   57    Mar 2018
© 2018 The Japan Society of Applied Physics. The self-assembled bilayer lipid membrane (BLM) forms the basic structure of the cell membrane and serves as a major barrier against ion movement. Ion channel proteins function as gated pores that permi...
Sho Kono, Sho Kono, Kohei Furusawa, Atsushi Kurotobi, Kohei Hattori, Hideaki Yamamoto, Ayumi Hirano-Iwata, Ayumi Hirano-Iwata, Takashi Tanii
Japanese Journal of Applied Physics   57    Feb 2018
© 2018 The Japan Society of Applied Physics. We propose a novel process to modify the cell affinity of scaffolds in a cell-culture environment using the photocatalytic activity of visible-light (VL)-responsive TiO2. The proposed process is the imp...
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, Ayumi Hirano-Iwata
Scientific Reports   7    Dec 2017
© 2017 The Author(s). The self-assembled bilayer lipid membrane (BLM) is the basic component of the cell membrane. The reconstitution of ion channel proteins in artificially formed BLMs represents a well-defined system for the functional analysis ...
Teng Ma, Teng Ma, Jinyu Zhang, Daisuke Tadaki, Yasuo Kimura, Ayumi Hirano-Iwata, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano
Organic Electronics: physics, materials, applications   51 269-276   Dec 2017
© 2017 Elsevier B.V. We have investigated charge transport properties of bulk-heterojunction (BH) solar cells in which P3HT (Poly(3-hexylthiophene)) and PCBM ([6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester) are used as the active layer, by using the d...
Ryugo Tero, Ryugo Tero, Kohei Fukumoto, Toshinori Motegi, Toshinori Motegi, Miyu Yoshida, Michio Niwano, Michio Niwano, Ayumi Hirano-Iwata, Ayumi Hirano-Iwata
Scientific Reports   7    Dec 2017
© 2017 The Author(s). The lipid bilayer environment around membrane proteins strongly affects their structure and functions. Here, we aimed to study the fusion of proteoliposomes (PLs) derived from cultured cells with an artificial lipid bilayer m...

書籍等出版物

 
平野愛弓 (Part:共著, 第3章Q24, p.93-95,Q26, p.99-102)
Oct 2015   
Ayumi Hirano-Iwata, Azusa Oshima, Yasuo Kimura, Michio Niwano (Part:共著)
Oct 2010   
M. Sugawara, A. Hirano (Part:共著, 第8章 (Design and Application of Planar Bilayer Lipid Membranes Containing Biological Ion Channels for Chemical Sensing)221-245)
Elsevier   2005   
Sugawara Masao, Ayumi Hirano (Part:共著, 第3章第8節 (膜/ミセル))
エヌ・ティー・エス   2004   
M. Sugawara, A. Hirano, Y. Umezawa (Part:共著, Isolated Receptor Biosensors Based on Bilayer Lipid Membranes (209-222頁)を担当)
Humana Press   1998   

講演・口頭発表等

 
Xingyao Feng, Teng Ma, Takafumi Deguchi, Ayumi Hirano-Iwata
18 Apr 2019   
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   18 Apr 2019   
Teng Ma, Yasuo Kimura, Michio Niwano, Ayumi Hirano-Iwata
18 Apr 2019   
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   18 Apr 2019   
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   14 Mar 2019   

所属学協会

 
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

社会貢献活動

 
[講師]  栃木県立宇都宮女子高等学校  26 Jan 2019 - 26 Jan 2019
[講師]  山形県立山県西高等学校  出張講義  21 Jul 2016 - 21 Jul 2016
[その他]  9 Jan 2014
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。
[その他]  11 Oct 2013
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。

その他

 
Dec 2015   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
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.
Oct 2014   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」
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.
Apr 2014   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
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.
Apr 2013   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
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.
Oct 2012   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
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.