日本の女性研究者

化学

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平野 愛弓

 
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研究者氏名平野 愛弓
 
ヒラノ アユミ
eメールahiranobme.tohoku.ac.jp
URLhttp://db.tohoku.ac.jp/whois/detail/9ad9c084114a3140eb448b4045245cc8.html
所属東北大学
部署材料科学高等研究所 ソフトマテリアル
職名教授
学位博士(理学)(東京大学)
その他の所属東北大学

研究キーワード

 
人工細胞膜 , ナノ構造 , 神経情報伝達

研究分野

 
  • 物理学 / 生物物理・化学物理・ソフトマターの物理 / 
  • 複合化学 / 分析化学 / 

経歴

 
2016年10月
 - 
現在
東北大学電気通信研究所
 
2016年10月
 - 
現在
東北大学原子分子材料科学高等研究機構
 
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
 

学歴

 
 
 - 
1998年3月
東京大学 化学研究科 
 
 
 - 
1993年3月
東京大学 理学部 
 

委員歴

 
2017年5月
 - 
現在
表面科学会 ソフトナノテクノロジー部会  部会長
 
2013年5月
 - 
現在
JST  さきがけ、CREST領域アドバイザー
 
2012年3月
 - 
現在
日本分析化学会  ぶんせき誌編集委員
 
2007年4月
 - 
現在
日本分析化学会東北支部  在仙幹事
 
2013年5月
 - 
2017年4月
表面科学会 ソフトナノテクノロジー部会  副部会長
 

受賞

 
2005年9月
日本分析化学会 2005年度日本分析化学会奨励賞
 
2015年11月
石田實記念財団 平成27年度石田實記念財団研究奨励賞
 
2015年11月
東北大学電気通信研究所 平成27年度RIEC Award 東北大学研究者賞
 
2015年3月
日本分析化学会東北支部 2. 2014年度東北分析化学賞
 

論文

 
Host Cell Prediction of Exosomes Using Morphological Features on Solid Surfaces Analyzed by Machine Learning
平野 愛弓
J. Phys. Chem. B   122(23) 6224-6235   2018年6月   [査読有り]
Amphiphobic Septa Enhance the Mechanical Stability of Free-Standing Bilayer Lipid Membranes
Langmuir   34(19) 5615-5622   2018年5月   [査読有り]
Unveil the Full Potential of Integrated-Back-Contact Perovskite Solar Cells Using Numerical Simulation
ACS Appl. Energy Mater.   1(3) 970-975   2018年3月   [査読有り]
Effective Subnetwork Topology for Synchronizing Interconnected Networks of Coupled Phase Oscillators
Front. Comput. Neurosci.   12(1) 17-1-17-10   2018年3月   [査読有り]
In situ modification of cell-culture scaffolds by photocatalysis of visible-light-responsive TiO2 film
Jpn. J. Appl. Phys.   57(2) 027001-1-027001-6   2018年2月   [査読有り]
Mechanically stable solvent-free lipid bilayers in nano- and micro-tapered apertures for reconstitution of cell-free synthesized hERG channels
D. Tadaki, D. Yamaura, S. Araki, M. Yoshida, K. Arata, T. Ohori, K. Ishibashi, M. Kato, T. Ma, R. Miyata, Y. Tozawa, H. Yamamoto, M. Niwano A. Hirano-Iwata
Sci. Rep.   7 17736   2017年12月   [査読有り]
Formation of cell membrane cell membrane component domains in artificial lipid bilayer
Sci. Rep.   7(1) 17905-1-17905-10   2017年12月   [査読有り]
Astrocytes with previous chronic exposure to amyloid β-peptide fragment 1–40 suppress excitatory synaptic transmission
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.   143 624-634   2017年12月   [査読有り]
Charge transport properties of bulk-heterojunction organic solar cells investigated by displacement current measurement technique
T. Ma, J. Zhang, D. Tadaki, Y. Kimura, A. Hirano-Iwata, M. Niwano
Org. Electron.   51 269-276   2017年9月   [査読有り]
Fabrication of resistively-coupled single-electron device using an array of gold nanoparticles
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   [査読有り]
Fabrication of Au-nanoparticle-embedded lipid bilayer membranes supported on solid substrates
N. Sakaguchi, Y. Kimura, A. Hirano-Iwata, T. Ogino
J. Phys. Chem. B.   121 4474-4481   2017年4月   [査読有り]
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
Appl. Physics A   123 268   2017年3月   [査読有り]
Response characteristics of hydrogen gas sensor with porouspiezoelectric poly(vinylidene fluoride) film
Yuji Imai, Daisuke Tadaki, Teng Ma, Yasuo Kimura, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano
Sensors & Actuators: B. Chemical   247 479-489   2017年3月   [査読有り]
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      2017年1月   [査読有り]
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, and Michio Niwano
J. Electrochem. Soc.      2016年12月   [査読有り]
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 and Takashi Tanii
PLOS ONE      2016年8月   [査読有り]
Unidirectional signal propagation in primary neurons micropatterned at a single-cell resolution
H. Yamamoto, R. Matsumura, H. Takaoki, S. Katsurabayashi, A. Hirano-Iwata, and M. Niwano
Applied Physics Letters      2016年7月   [査読有り]
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 and Yoshinao Mizugaki
Applied Physics A      2016年7月   [査読有り]
Size-dependent regulation of synchronized activity in living neuronal networks
Hideaki Yamamoto, Shigeru Kubota, Yudai Chida, Mayu Morita, Satoshi Moriya, Hisanao Akima, Shigeo Sato, Ayumi Hirano-Iwata, Takashi Tanii, and Michio Niwano
Phys. Rev. E      2016年7月   [査読有り]
Label-free detection of DNA molecules moving in micro-fluidic channels by infrared absorption spectroscopy
Tomoyuki Miyoshi, Ken-ichi Ishibashi, Ko-ichiro Miyamoto, Ayumi Hirano-Iwata, Yasuo Kimura, and Michio Niwano
Sensors & Actuators: B Chemical      2016年7月   [査読有り]
Reconstitution of Human Ion Channels into Solvent-Free Lipid Bilayers Enhanced by Centrifugal Forces
A. Hirano-Iwata, Y. Ishinari, M. Yoshida, S. Araki, D. Tadaki, R. Miyata, K. Ishibashi, H. Yamamoto, Y. Kimura, and M. Niwano
Biophysical Journal      2016年5月   [査読有り]
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 035017   2016年3月   [査読有り]
An electrically resistive sheet of glial cells for amplifying signals of neuronal extracellular recordings
R. Matsumura, H. Yamamoto, M. Niwano, and A. Hirano-Iwata
Appl. Phys. Lett.      2016年1月   [査読有り]
Effects of interfacial chemical states on the performance of perovskite solar cells
Teng Ma, Daisuke Tadaki, Masao Sakuraba, Shigeo Sato, Ayumi Hirano-Iwata and Michio Niwano
J. Mater. Chem. A   4 4392-4397   2016年   [査読有り]
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, and Michio Niwano
Jpn. J. Appl. Phys.      2015年8月   [査読有り]
Fabrication and characterization of p+-i-p+ type organic thin film transistors with electrodes of highly doped polymer
D. Tadaki, T. Ma, J. Zhang, S. Iino, A. Hirano-Iwata, Y. Kimura, R. A. Rosenberg, M. Niwano
J. Appl. Phys      2015年4月   [査読有り]
Annealing-induced chemical and structural changes in tri-iodide and mixed-halide organometal perovskite layers
Teng Ma, Matteo Cagnoni, Daisuke Tadaki, Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano
Journal of Materials Chemistry A      2015年   [査読有り]
Photopatterning Proteins and Cells in Aqueous Environment using TiO2 Photocatalysis
Yamamoto, Hideaki, Demura, Takanori, Sekine, Kohei, Kono, Sho, Niwano, Michio, Hirano-Iwata, Ayumi, Tanii, Takashi
Journal of Visualized Experiments      2015年   [査読有り]
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   [査読有り]
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
Yuki Ikegami, Shizuko Hozumi, Atsushi Shoji, Ayumi Hirano-Iwata, Tim Bliss and Masao Sugawara
Sensing and BioSensing Research   2 31-37   2014年   [査読有り]
Reconstitution of Human Ether-a-go-go-Related Gene Channels in Microfabricated Silicon Chips
Azusa Oshima, Ayumi Hirano-Iwata, Hideki Mozumi, Yutaka Ishinari, Yasuo Kimura, and Michio Niwano
Analytical Chemistry   85(9) 4363-4369   2013年5月   [査読有り]
Label-free and real time monitoring of adipocyte differentiation by surface infrared spectroscopy
Yuki Aonuma, Yasuhiko Kondo, Ayumi Hirano-Iwata, Atena Nishikawa, Yasuo Shinohara, Hiroo Iwata, Yasuo Kimura, and Michio Niwano
Sensors & Actuators: B. Chemical   176 1176-1182   2013年1月   [査読有り]
Mechanically Stable Lipid Bilayers in Teflon-Coated Silicon Chips for Single-Channel Recordings
Azusa Oshima, Ayumi Hirano-Iwata, Tomohiro Nasu, Yasuo Kimura, and Michio Niwano
Micro and Nanosystems   4(1) 2-7   2012年4月   [査読有り]
Lipid bilayer array for simultaneous recording of ion channel activities
Ayumi Hirano-Iwata, Tomohiro Nasu, Azusa Oshima, Yasuo Kimura, and Michio Niwano
Appl. Phys. Lett.   101 023702-1-023702-3   2012年   [査読有り]
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 and Masao Sugawara
Sensors and Actuators B: Chemical   160 139-144   2011年7月   [査読有り]
Simultaneous monitoring of excitatory postsynaptic potentials and extracellular L-glutamate in mouse hippocampal slices
Shizuko Hozumi, Kana Ikezawa, Atushi Shoji, Ayumi Hirano-Iwata, Tim Bliss and Masao Sugawara
Biosens. Bioelectron.   26 2975-2980   2011年   [査読有り]
Real-time monitoring of mitochondrial adenosine 5’-triphosphate synthesis and hydrolysis by surface infrared spectroscopy
Ryo-taro Yamaguchi, Ayumi Hirano-Iwata, Yuki Aonuma, Yuya Yoshimura, Yasuo Shinohara, Yasuo Kimura and Michio Niwano
Appl. Phys. Lett.   98 133703-1-133703-3   2011年   [査読有り]
Free-Standing Lipid Bilayers in Silicon Chips-Membrane Stabilization Based on Microfabricated Apertures with a Nanometer-Scale Smoothness
Ayumi Hirano-Iwata, Kouji Aoto, Azusa Oshima, Tasuku Taira, Ryo-taro Yamaguchi, Yasuo Kimura, and Michio Niwano
Langmuir   26(3) 1949-1952   2010年2月   [査読有り]
Improved stability of free-standing lipid bilayers based on nanoporous alumina films
Ayumi Hirano-Iwata, Tasuku Taira, Azusa Oshima, Yasuo Kimura, and Michio Niwano
Appl. Phys. Lett.,   96 213706   2010年   [査読有り]
Visualizing L-Glutamate Fluxes in Acute Brain Slices with Glutamate Oxidase-Immobilized Slips.
Wataru Okumura, Nobukatsu Moridera, Ena Kanazawa, Atushi Shoji, Ayumi Hirano-Iwata, and Masao Sugawara
Anal. Biochem.   385 326-333   2009年   [査読有り]
In situ real-time monitoring of apoptosis on leukemia cells by surface infrared spectroscopy
Ryo-taro Yamaguchi, Ayumi Hirano-Iwata, Yasuo Kimura, Michio Niwano, Ko-ichiro Miyamoto, Hiroko Isoda and Hitoshi Miyazaki
J. Appl. Phys.   105 024701-1-024701-7   2009年   [査読有り]
In situ Surface Infrared Study of DNA Hybridization on Au Island Films Evaporated on Silicon Surfaces
Kohki Tanaka, Ayumi Hirano-Iwata, Ko-ichiro Miyamoto, Yasuo Kimura, and Michio Niwano
Jpn. J. Appl. Phys.   48 04C186-1-04C186-4   2009年   [査読有り]
Self-formation of bilayer lipid membranes on agarose-coated silicon surfaces studied by simultaneous electrophysiological and surface infrared spectroscopic measurements
Ayumi Hirano-Iwata, Azusa Oshima, Kota Onodera, Kouji Aoto, Tasuku Taira, Ryo-taro Yamaguchi, Yasuo Kimura, and Michio Niwano
Appl. Phys. Lett.   94 243906-1-243906-3   2009年   [査読有り]
Peptide Immobilization on GaAs Surfaces and the Application to Label-Free Detection of Antigen-Antibody Interactions Using Multiple Internal Reflection Infrared Spectroscopy
A. Hirano, K. Onodera, K. Miyamoto, Y. Kimura, M. Kataoka, Y. Shinohara and M. Niwano
Sensor Letters   6 613-617   2008年   [査読有り]
In situ study of DNA Attachment and Hybridization at Silicon Surfaces by IR Absorption Spectroscopy
K. Ishibashi, K. Tanaka, A. Hirano-Iwata, K. Miyamoto, Y. Kimura , and M. Niwano
Jpn. J. Appl. Phys.   47 3204-3208   2008年   [査読有り]
Components of NMDA-Induced Ca2+ Signal in Mouse Hippocampal Slices and Acute Effects of Corticosterone on Each Component.
Hiromi Osanai, Akiyoshi Suzuki, Yoshimasa Komatsuzaki, Ayumi Hirano-Iwata, Suguru Kawato and Minoru Saito
Bioimages   16 31-37   2008年   [査読有り]
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.
K. Onodera, A. Hirano-Iwata, K. Miyamoto, Y. Kimura, M. Kataoka, Y. Shinohara, and M. Niwano
Langmuir   23 12287-12292   2007年10月   [査読有り]
DNA hybridization detection by porous silicon-based DNA microarray in conjugation with infrared microspectroscopy
R. Yamaguchi, K. Miyamoto, K. Ishibashi, A. Hirano, S. M. Said, Y. Kimura, M. Niwano
Journal of Applied Physics   102 014303   2007年   [査読有り]
Real Time Monitoring of Cell Death by Surface Infrared Spectroscopy
R. Yamaguchi, A. Hirano-Iwata, Y. Kimura, M. Niwano, K. Miyamoto, H. Isoda and H. Miyazaki
Appl. Phys. Lett   91 203902   2007年   [査読有り]
In-situ Observation of a Cell Adhesion and Metabolism using Surface Infrared Spectroscopy
K. Miyamoto, P. Yamada, R. Yamaguchi, T. Muto, A. Hirano, Y. Kimura, M. Niwano and H. Isoda
Cytotechnology   55 143-149   2007年   [査読有り]
Autophosphorylation of alpha CaMKII is not a General Requirement for NMDA Receptor-Dependent LTP in the Adult Mouse
S. F. Cooke, J. Wu, F. Plattner, M. L. Errington, M. Rowan, M. Peters, A. Hirano, K. D. Bradshow, R. Anwyl, T. V. P. Bliss, K. P. Giese
J. Physiol.   574(3) 805-818   2006年   [査読有り]
Real Time Monitoring of L-Glutamate Release from Mouse Brain Slices under Ischemia with a Glass Capillary-Based Enzyme Electrode
N. Nakamura, K. Negishi, A. Hirano, M. Sugawara
Anal. Bioanal. Chem.   383 660-667   2005年   [査読有り]
Single-Channel Recordings of Gramicidin at Agarose-Supported Bilayer Lipid Membranes Formed by the Tip-Dip and Painting Methods
Y. Matsuno, C. Osono, A. Hirano, M. Sugawara
Anal. Sci.   20(8) 1217-1221   2004年8月   [査読有り]
An Excised Patch Membrane Sensor for Arachidonic Acid Released in Mouse Hippocampal Slices under Stimulation of L-Glutamate
H. Saitoh, Y. Namatame, A. Hirano, M. Sugawara
Anal. Biochem.   329 163-172   2004年   [査読有り]
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
Biochem. Biophys. Res. Commum.   321 510-513   2004年   [査読有り]
A Dot-Blot Method for Quantification of Apurinic/Apyrimidinic Sites in DNA Using an Avidin Plate and Liposomes Encapsulating a Fluorescence Dye
H. Yanagisawa, A. Hirano, M. Sugawara
Anal. Biochem.   332 358-367   2004年   [査読有り]
Imaging of L-Glutamate Fluxes in Mouse Brain Slices Based on an Enzyme-Based Membrane Combined with a Difference-Image Analysis
A. Hirano, N. Moridera, M. Akashi, M. Saito, M. Sugawara
Anal. Chem.   75 3775-3783   2003年8月   [査読有り]
Arachidonic Acid-Induced Channel- and Carrier-Type Ion Transport across Planar Bilayer Lipid Membranes
A. Hirano, Y. Namatame, E. Wakaizumi, Y. Matsuno, M. Sugawara
Anal. Sci.   19(2) 191-197   2003年2月   [査読有り]
A Glass Capillary Microelectrode Based on Capillarity and Its Application to the Detection of L-Glutamate Release from Mouse Brain Slices
K. Nakajima, T. Yamagiwa, A. Hirano, M. Sugawara
Anal. Sci.   19(1) 55-60   2003年1月   [査読有り][招待有り]
A Single-Channel Sensor Based on Gramicidin Controlled by Molecular Recognition at Bilayer Lipid Membranes Containing Receptor
A. Hirano, M. Wakabayashi, Y. Matsuno, M. Sugawara
Biosensors & Bioelectronics   18 973-983   2003年   [査読有り]
Potentiometric Responses of Polymeric Liquid Membranes Based on Hydrophobic Chelating Agents to Metal Ions
Y. Itoh, Y. Ueda, A. Hirano, M. Sugawara, K. Tohda, H. Akaiwa, Y. Umezawa
Anal. Sci.   17(5) 621-627   2001年5月   [査読有り]
A Glass Capillary Ultramicroelectrode with an Electrokinetic Sampling Ability
A. Hirano, M. Kanai, T. Nara, M. Sugawara
Anal. Sci.   17(1) 37-43   2001年1月   [査読有り]
A Single-Channel Method for Evaluation of Very Magnitudes of Ca2+ Ion Fluxes through epsilon4/zeta1 N-Methyl-D-Aspartate Receptor Channels in Bilayer Lipid Membranes
M. Wakabayashi, A. Hirano, M. Sugawara, S. Uchino, S. Nakajima-Iijima
J. Pharm. Biomed. Anal.   24 453-460   2001年   [査読有り]
An Ion-Channel Sensor for Abasic Sites in DNA
N. Simokawa, A. Hirano, M. Sugawara
Anal. Sci. (supplement)   17 i1379-i1382   2001年   [査読有り]
Detection and Imaging of L-Glutamate Released from Mouse-Brain Slices with an Enzyme-Based Membrane
A. Hirano, M. Asakawa, N. Kido, M. Sugawara
Anal. Sci.   16 25-29   2000年1月   [査読有り]
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
Anal. Biochem.   283 258-265   2000年   [査読有り]
Evaluation of Agonist Selectivity for the NMDA Receptor Ion Channel in Bilayer Lipid Membranes Based on Integrated Single-Channel Currents
A. Hirano, M. Sugawara, Y. Umezawa, S. Uchino, S. Nakajima-Iijima
Biosensors & Bioelectronics   15 173-181   2000年   [査読有り]
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
H. Radecka, J. Nakanishi, A. Hirano, M. Sugawara, Y. Umezawa
J. Pharm. Biomed. Anal.   19 205-216   1999年   [査読有り]
Electrochemical Evaluation of Chemical Selectivity of Glutamate Receptor Ion Channel Proteins with a Multi-Channel Sensor
M. Sugawara, A. Hirano, M. Rehák, J. Nakanishi, K. Kawai, H. Sato, Y. Umezawa
Biosensors & Bioelectronics   12 425-439   1997年   [査読有り]

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    2018年3月
© 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    2018年2月
© 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...
Formation of cell membrane component domains in artificial lipid bilayer.
R. Tero, K. Fukumoto, T. Motegi, M. Yoshida, M. Niwano, A. Hirano-Iwata.
Sci. Rep.   7 17905   2017年12月   [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, Ayumi Hirano-Iwata
Scientific Reports   7    2017年12月
© 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   2017年12月
© 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...

書籍等出版物

 
Advances in Planar Lipid Bilayers and Liposomes Vol.11
Ayumi Hirano-Iwata, Azusa Oshima, Yasuo Kimura, Michio Niwano (担当:共著)
2010年10月   
ブルーバックス「すごいぞ!身の回りの表面科学」
平野愛弓 (担当:共著, 範囲:第3章Q24, p.93-95,Q26, p.99-102)
2015年10月   
Advances in Planar Lipid Bilayers and Liposomes Vol.1
M. Sugawara, A. Hirano (担当:共著, 範囲:第8章 (Design and Application of Planar Bilayer Lipid Membranes Containing Biological Ion Channels for Chemical Sensing)221-245)
Elsevier   2005年   
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 (担当:共著, 範囲:第3章第8節 (膜/ミセル))
エヌ・ティー・エス   2004年   
Affinity Biosensors, Techniques and Protocols
M. Sugawara, A. Hirano, Y. Umezawa (担当:共著, 範囲:Isolated Receptor Biosensors Based on Bilayer Lipid Membranes (209-222頁)を担当)
Humana Press   1998年   

講演・口頭発表等

 
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   
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ほすふぁちじるエタノー
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   
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   
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   
Lateral Charge transport in perovskite soalr cells
電子デバイス研究会   2018年4月19日   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
Reconstitution of Ion Channel Functions in Artificially Formed Cell Membranes [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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
Reconstitution and Recording Ion Channel Activities in Artificially Formed Cell Membranes [招待有り]
平野 愛弓
9th International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics   2017年6月27日   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
Manipulating neuronal cells in situ by TiO2-assisted photocatalytic lithography [招待有り]
9th International Symposium on Nanomedicine (ISNM2015)   2015年12月10日   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
Reconstitution of Ion Channel Functions in Micro-fabricated Silicon Chips [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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
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   
Simultaneous Recording of Chronoamperometric L-Glutamate Current and Field Excitatory Postsynaptic Potentials in Mouse Hippocampal Slice
R. Matsumura, A. Hirano-Iwata, M. Niwano, T. Bliss, M. Sugawara
2014 ECS and SMEQ Joint International Meeting   2014年10月5日   
Microfabricated Si Chips Containing human Ether-a-go-go-Related Gene Channels as a Platform for Drug Safety Screenings
Ayumi Hirano-Iwata, Yutaka Ishinari, Yasuo Kimura, and Michio Niwano
2014 ECS and SMEQ Joint International Meeting   2014年10月5日   
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   
山本 英明, 谷井 孝至, 庭野 道夫, 平野 愛弓
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   
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   
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   
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   
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   
Bio-electroanalytical Methods Targeted for Neuronal Functions [招待有り]
平野 愛弓
International Workshop “Bioelectronics”   2014年9月8日   
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   
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   
An electrochemical method for monitoring L-glutamate locally released by weak electrical stimuli
R. Matsumura , A. Hirano-Iwata , Y. Kimura and M. Niwano
2013 MRS Fall Meeting   2013年12月1日   
Human Ether-a-go-go-Related Gene Channels Reconstituted in Microfabricated Silicon Chips
Y. Ishinari, A. Hirano-Iwata, Y. Kimura, and M. Niwano
2013 MRS Fall Meeting   2013年12月1日   
Microfabricated silicon chips for recording ion channel activities
A. Hirano-Iwata, Y. Ishinari, Y. Kimura, and Michio Niwano
2013 MRS Fall Meeting   2013年12月1日   
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   
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   

所属学協会

 
日本分析化学会 , 日本化学会 , 応用物理学会 , 日本表面科学会 , American Chemical Society

社会貢献活動

 
私立女子学院高等学校 「卒業生の話を聞く会」
【その他】  2014年1月9日
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。
福島県立会津学鳳高等学校 出前授業
【その他】  2013年10月11日
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。
群馬県立高崎女子高等学校 出前授業
【その他】  2012年11月29日
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
宮城県立宮城第一高校学校 出前授業
【その他】  2012年11月1日
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
群馬県立高崎高等学校 出前授業
【その他】  2010年10月15日
群馬県立高崎高校主催 大学教員による出張授業

その他

 
2014年10月   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.
2009年10月   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」
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.
2013年4月   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.
2012年10月   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.
2008年4月   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
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.