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

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19750056
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 分析化学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 平野 愛弓 東北大学, 大学院・医工学研究科, 准教授 (80339241)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: チップ分析 / イオンチャンネル / 半導体基板 / 神経伝達物質 / バイオセンサー / 脂質二分子膜

研究概要

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。

研究成果

• [雑誌論文] In situ real-time monitoring of apoptosis on leukemia cells by surface infrared spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: Ryo-taro Yamaguchi, Ayumi Hirano-Iwata, Yasuo Kimura, Michio Niwano, Ko-ichiro Miyamoto, Hiroko Isoda and Hitoshi Miyazaki
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 105 ページ: 024701
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualizing L-Glutamate Fluxes in Acute Brain Slices with Glutamate Oxidase-Immobilized Slips (2009)
  • 著者名/発表者名: Wataru Okumura, Nobukatsu Moridera, Ena Kanazawa, Atushi Shoji, Ayumi Hirano-Iwata, and Masao Sugawara
  • 雑誌名: Anal. Biochem. 385 ページ: 326-333
  • 査読あり
• [雑誌論文] In situ study of DNA Attachment and Hybridization at Silicon Surfaces by IR Absorption Spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Ishibashi, Kohki Tanaka, Ayumi Hirano-Iwata, Ko-ichiro Miyamoto, Yasuo Kimura, and Michio Niwano
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 47 ページ: 3204-3208
  • 査読あり
• [雑誌論文] Components of NMDA-Induced Ca^<2+> Signal in Mouse Hippocampal Slices and Acute Effects of Corticosterone on Each Component (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Osanai, Akiyoshi Suzuki, Yoshimasa Komatsuzaki, Ayumi Hirano-Iwata, Suguru Kawato and Minoru Saito
  • 雑誌名: Bioimages 16 ページ: 31-37
  • 査読あり
• [雑誌論文] Peptide Immobilization on GaAs Surfaces and the Application to Label-Free Detection of Antigen-Antibody Interactions Using Multiple Internal Reflection Infrared Spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: Ayumi Hirano, Kota Onodera, Ko-ichiro Miyamoto, Yasuo Kimura, Masatoshi Kataoka, Yasuo Shinohara, and Michio Niwano
  • 雑誌名: Sensor Letters 6 ページ: 613-617
  • 査読あり
• [雑誌論文] 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 (2008)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 雑誌名: 表面科学(研究紹介) 29 ページ: 558-563
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Design of Molecular Sensing Interfaces with Lipid Bilayer Assemblies (2008)
  • 著者名/発表者名: Ayumi Hirano-Iwata, Michio Niwano, and Masao Sugawara
  • 雑誌名: Trends in Anal. Chem. 27 ページ: 512-520
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-situ Observation of a Cell Adhesion and Metabolism using Surface Infrared Spectroscopy (2007)
  • 著者名/発表者名: Ko-ichiro Miyamoto, Parida Yamada, Ryo-taro Yamaguchi, Takami More, Ayumi Hirano, Yasuo Kimura, Michio Niwano, and Hiroko Isoda
  • 雑誌名: Cytotechnology 55 ページ: 143-149
  • 査読あり
• [雑誌論文] Real Time Monitoring of Cell Death by Surface Infrared Spectroscopy (2007)
  • 著者名/発表者名: Ryo-taro Yamaguchi, Ayumi Hirano-Iwata, Yasuo Kimura, Michio Niwano, Ko-ichiro Miyamoto, Hiroko Isoda, and Hitoshi Miyazaki
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 91 ページ: 203902-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] 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 (2007)
  • 著者名/発表者名: Kota Onodera, Ayumi Hirano-Iwata, Ko-ichiro Miyamoto, Yasuo Kimura, Masatoshi Kataoka, Yasuo Shinohara, and Michio Niwano
  • 雑誌名: Langmuir 23 ページ: 12287-12292
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA Hybridization Detection by Porous Silicon-Based DNA Microarray in Conjugation with Infrared Microspectroscopy (2007)
  • 著者名/発表者名: Ryo-taro Yamaguchi, Ko-ichiro Miyamoto, Ken-ichi Ishibashi, Ayumi Hirano, Suhana M. Said, Yasuo Kimura, and Michio Niwano
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 102 ページ: 014303-1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] In situ real-time monitoring of biomolecular interactions by using surface infrared spectroscopy
  • 著者名/発表者名: Ayumi Hirano-Iwata, Ryo-taro Yamaguchi, Ko-ichiro Miyamoto, Yasuo Kimura, and Michio Niwano
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] In situ Surface Infrared Study of DNA Hybridization on Au Island Films Evaporated on Silicon Surfaces
  • 著者名/発表者名: Kohki Tanaka, Ayumi Hirano-Iwata, Ko-ichiro Miyamoto, Yasuo Kimura, and Michio Niwano
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] 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 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平良 祐,青戸孝至,大嶋 梓,平野愛弓,木村康男,庭野道夫
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波
  • 年月日: 2009-03-31
• [学会発表] 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 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平野愛弓,青戸孝至,平良 祐,山口僚太郎,木村康男,庭野道夫
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 発表場所: 船橋
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] Ion Channel Sensors Based on Artificial Bilayer Lipid Membranes (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Hirano-Iwata, K. Auto, T. Taira, Y. Kimura, M. Sugawara, and M. Niwano
  • 学会等名: 2nd International Symposium on Nanomedicine (ISNM2009) and Asian Core Symposium -Nano and Biomedical Molecular Science-
  • 発表場所: Okazaki
  • 年月日: 2009-02-07
• [学会発表] In Situ Monitoring of Phospholipid-bilayer Formation Using Surface Infrared Spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Oshima, K. Onodera, A. Hirano, K. Auto, T. Taira, R. Yamaguchi, Y. Kimura, and M. Niwano
  • 学会等名: The International Union of Materials Research Societies - the International Conference in Asia 2008 (IUMRS-ICA 2008)
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 2008-12-12
• [学会発表] 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 (2008)
  • 著者名/発表者名: 平良 祐,青戸孝至,平野愛弓,木村康男,庭野道夫
  • 学会等名: 応用物理学会東北支部第63回学術講演会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2008-12-04
• [学会発表] 半導体微細加工による安定化脂質二分子膜の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 青戸孝至,平良 祐,山口僚太郎,平野愛弓,木村康男,庭野道夫
  • 学会等名: 応用物理学会東北支部第63回学術講演会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2008-12-04
• [学会発表] 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 (2008)
  • 著者名/発表者名: 近藤康彦,山口僚太郎,平野愛弓,木村康男,庭野道夫
  • 学会等名: 応用物理学会東北支部第63回学術講演会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2008-12-04
• [学会発表] 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 (2008)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 学会等名: 第28回表面科学講演大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-11-14
• [学会発表] In-situ monitoring of cell activities using surface infrared spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Kondo, R. Yamaguchi, A. Hirano-Iwata, K. Miyamoto, Y. Kimura, H. Isoda, H. Miyazaki, and M. Niwano
  • 学会等名: The 5th International Symposium on Surface Science and Nanotechnology (ISSS-5)
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2008-11-12
• [学会発表] In situ surface infrared spectroscopic study of phospholipid-bilayer formation (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Hirano-Iwata, A. Oshima, K. Onodera, K. Auto, T. Tairaa, R. Yamaguchi, Y. Kimura, and M. Niwano
  • 学会等名: 5th International Symposium on Surface Science and Nanotechnology (ISSS-5)
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2008-11-11
• [学会発表] In-Situ Surface Infrared Study of DNA Hybridization on Au Island Films Deposited on Si Surfaces (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Hirano-Iwata, K. Tanaka, Y. Kimura, and M. Niwano
  • 学会等名: SSDM 2008
  • 発表場所: Tsukuba
  • 年月日: 2008-09-25
• [学会発表] 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 (2008)
  • 著者名/発表者名: 青戸孝至,平良 祐,山口僚太郎,平野愛弓,木村康男,庭野道夫
  • 学会等名: 第69回応用物理学関係学術講演会
  • 発表場所: 春日井
  • 年月日: 2008-09-03
• [学会発表] 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 (2008)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 学会等名: 第69回応用物理学関係学術講演会
  • 発表場所: 春日井
  • 年月日: 2008-09-03
• [学会発表] 表面赤外分光法を用いた細胞死の定量的・定性的評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 学会等名: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 船橋
  • 年月日: 2008-03-29
• [学会発表] 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 (2008)
  • 著者名/発表者名: 平野愛弓,田中公貴,木村康男,庭野道夫
  • 学会等名: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 船橋
  • 年月日: 2008-03-29
• [学会発表] 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 (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Hirano-Iwata, K. Onodera, K. Miyamoto, Y. Kimura, M. Kataoka, Y. Shinohara, and M. Niwano
  • 学会等名: China-Japan Symposium of Nano-Chemical Biology
  • 発表場所: Beijing
  • 年月日: 2007-11-09
• [学会発表] 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 (2007)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 学会等名: 第27回表面科学講演大会,
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-11-01
• [学会発表] In-Situ Surface Infrared Study of DNA Attachment and Hybridization at Si Surfaces (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Hirano, K. Tanaka, K. Ishibashi, K. Miyamoto, Y. Kimura, M. Niwano
  • 学会等名: SSDM 2007
  • 発表場所: Tsukuba
  • 年月日: 2007-09-21
• [学会発表] In-Situ Detection and Classification of DNA by Porous Alumina Filter in Conjugation with Infrared Absorption Spectroscopy (2007)
  • 著者名/発表者名: R. Yamaguchi, A. Hirano, K. Ishibashi, K. Miyamoto, Y. Kimura and M. Niwano
  • 学会等名: SSDM 2007
  • 発表場所: Tsukuba
  • 年月日: 2007-09-21
• [学会発表] 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 (2007)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 学会等名: 第68回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2007-09-05
• [学会発表] Label-free detection of antigen-antibody interactions by infrared absorption spectroscopy (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Onodera, A. Hirano, K. Miyamoto, Y. Kimura, M. Kataoka, Y. Shinohara, and M. Niwano
  • 学会等名: EMRS 2007 Spring Meeting
  • 発表場所: Strasbourg (France)
  • 年月日: 2007-05-28
• [学会発表] 表面赤外分光を用いた抗原抗体反応の非標識検出 (2007)
  • 著者名/発表者名: 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
  • 学会等名: 第68回分析化学討論会
  • 発表場所: 宇都宮
  • 年月日: 2007-05-20