Progress 研究成果

プロジェクト1:eInSECT®デバイス ― 細菌・ウイルス

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発表論文

2018

Yukichi Horiguchi, Tatsuro Goda, Akira Matsumoto, Hiroaki Takeuchi, Shoji Yamaoka, Yuji Miyahara, ”Gold Nanoparticles with Ligand/Zwitterion Hybrid Layer for Individual Counting of Influenza A H1N1 Subtype Using Resistive Pulse Sensing”, Langmuir, in press
Makusu Tsutsui, Kazumichi Yokota, Tomoko Nakada, Akihide Arima, Wataru Tonomura, Masateru Taniguchi, Takashi Washio, and Tomoji Kawai, “Electric field interference and bimodal particle translocation in nano-Integrated multipores”, Nanoscale, in press, 2019
Makusu Tsutsui, Kazumichi Yokota, Tomoko Nakada, Akihide Arima, Wataru Tonomura, Masateru Taniguchi, Takashi Washio, and Tomoji Kawai, “Silicon substrate effects on ionic current blockade in solid-state nanopores”, Nanoscale, in press, 2019
Akihide Arima, Ilva Hanun Harlisa, Takeshi Yoshida, Makusu Tsutsui, Masayoshi Tanaka, Kazumichi Yokota, Wataru Tonomura, Jiro Yasuda, Masateru Taniguchi, Takashi Washio, Mina Okochi, Tomoji Kawai. “Identifying Single Viruses Using Biorecognition Solid-State Nanopores”, J. Am. Chem. Soc, 140, 16834–1684, 2018. 
Akihide Arima, Makusu Tsutsui, Ilva Hanun Harlisa, Takeshi Yoshida, Masayoshi Tanaka, Kazumichi Yokota, Wataru Tonomura, Masateru Taniguchi, Mina Okochi, Takashi Washio, and Tomoji Kawai,  “Selective detections of single-viruses using solid-state nanopores”, Sci. Rep., vol. 8, pp. 16305 (1-7), 2018 
Akihide Arima, Yukichi Horiguchi, Makusu Tsutsui, Wataru Tonomura, Kazumichi Yokota, Masateru Taniguchi, Yuji Miyahara, and Tomoji Kawai,  “CHARACTERIZATION OF SINGLE-VIRUSES AT A SINGLE-PARTICLE LEVEL USING A NANOPORE MODIFIED WITH SUGAR CHAINS”, The 22nd International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS 2018 Conference), Kaohsiung, Taiwan, pp. 847-848, 2018
Makusu Tsutsui, Kazumichi Yokota, Tomoko Nakada, Akihide Arima, Wataru Tonomura, Masateru Taniguchi, Takashi Washio, and Tomoji Kawai,  “Particle Capture in Solid-State Multipores”, ACS Sensors, vol. 3, pp. 2693-2701, 2018 
Makusu Tsutsui, Takeshi Yoshida, Masayoshi Tanaka, Kazumichi Yokota, Akihide Arima, Wataru Tonomura, Masateru Taniguchi, Mina Okochi, Takashi Washio, and Tomoji Kawai,  “MULTIMODAL RESISTIVE PULSE ANALYSIS USING A LOW-ASPECT-RATIO NANOPORE”,The 22nd International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS 2018 Conference) , Kaohsiung, Taiwan, pp. 754-777, 2018
Makusu Tsutsui, Kazumichi Yokota, Akihide Arima, Wataru Tonomura, Masateru Taniguchi, Takashi Washio, and Tomoji Kawai,  “Temporal Response of Ionic Current Blockade in Solid-State Nanopores”, ACS Applied Materials & Interfaces, vol. 10, pp. 34751-34757, 2018 
Takuya Miyagawa, Sadato Hongo, Naofumi Nakamura, Yukichi Horiguchi, Yuji Miyahara, Hideki Shibata, ”A Novel Diagnostic System for Infectious Diseases Using Solid-State Nanopore Devices”, Proceedings of 2018 40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 2018, 2833-2836. 
Yukichi Horiguchi, Tatsuro Goda, Yuji Miyahara, “Simple functionalization method for single conical pores with a polydopamine layer”, Applied Physics Express, 11(4), 047001, 2018
有馬彰秀、堀口諭吉、筒井真楠、殿村渉、横田一道、谷口正輝、宮原裕二、川合知二,“糖鎖修飾ナノポアによるウイルス検出と感染能評価”, 化学とマイクロ・ナノシステム, vol. 17, No. 1, pp. 27-30, 2018. 
Makusu Tsutsui, Masayoshi Tanaka, Takahiro Marui, Kazumichi Yokota, Takeshi Yoshida, Akihide Arima, Wataru Tonomura, Masateru Taniguchi, Takashi Washio, Mina Okochi, and Tomoji Kawai, ”Identification of individual bacterial cells through the intermolecular interactions with peptide-functionalized solid-state pores”, Anal. Chem., vol. 90, pp. 1511-1515, 2018 

2017

Yukichi Horiguchi, Tatsuro Goda, Akira Matsumoto, Hiroaki Takeuchi, Shoji Yamaoka, Yuji Miyahara, "Direct and Label-Free Influenza Virus Detection Based on Multisite Binding to Sialic Acid Receptors", Biosensor and Bioelectronics, Vol. 92, pp.234-240
S. Ryuzaki, M. Tsutsui, Y. He, K. Yokota, A. Arima, T. Morikawa, M. Taniguchi, and T. Kawai, "Rapid structural analysis of nanomaterials in aqueous solutions", Nanotechnology,  vol, 28, pp, 15501: 28-15501
鷲尾 隆, "機械学習とその化学研究への展望", 現代化学, 3月号, No.552,2017,pp.53-56
Masayoshi Tanaka, Shun Hikiba, Kiyoto Yamashita, Masaki Muto, Mina Okochi, "Array-based functional peptide screening and characterization of gold nanoparticle synthesis", Acta Biomaterialia, vol. 49 pp. 495-506, 2017
谷口正輝,鷲尾 隆,川合知ニ, "ナノポアと機械学習による1細菌の識別",月刊「化学」, 33-38

2016

大河内美奈, "ペプチドを用いたバイオインターフェイスの構築", 生物工学会誌, 752-754
Syoji Tanaka, Makusu Tsutsui, Hu Theodore, He Yuhui, Akihide Arima, Tetsuro Tsuji, Kentaro Doi, Satoyuki Kawano, Masateru Taniguchi & Tomoji Kawai, "Tailoring particle translocation via dielectrophoresis in pore channels", Scientific Reports, vol, 6, pp, 31670: 6-31670
大河内美奈, "機能性ペプチドの探索と細胞機能の制御", 化学工業: vol. 67, No. 4, pp. 45-50
Mina Okochi, Tomohiro Kamiya, Takeshi Omasa, Masayoshi Tanaka, Hiroyuki Honda, "Rapid colorimetric antibody detection using a dual-function peptide probe for silver nanoparticle aggregation and antibody recognition.", Analytical Sciences, 32 (1): 93-97
Makusu Tsutsui, Yuhui He, Kazumichi Yokota, Akihide Arima, Sadato Hongo, Masateru Taniguchi, Takashi Washio, and Tomoji Kawai, "Particle Trajectory-Dependent Ionic Current Blockade in Low-Aspect-Ratio Pores", ACS Nano, 10 (1), pp 803–809

2015

Mina Okochi, Masashi Kuboyama, Masayoshi Tanaka, Hiroyuki Honda, "Design of a dual-function peptide probe as a binder of angiotensin II and an inducer of silver nanoparticle aggregation for use in label-free colorimetric assays", Talanta, 142: 235-239
Makusu Tsutsui, Takanori Morikawa, Yuhui He, Akihide Arima, and Masateru Taniguchi, "High thermopower of mechanically stretched single-molecule junctions", Scientific Reports, 5 (2015) 11519

学会発表

2018

筒井真楠、横田一道、有馬彰秀、谷口正輝、鷲尾隆、川合知二、"流路集積ナノポアを用いた浮遊微粒子検出"、日本化学会第99回春季年会、甲南大学岡本キャンパス(2018)
筒井真楠、有馬彰秀、ハルリサイルファ、吉田剛、田中祐圭、横田一道、殿村渉、谷口正輝、鷲尾隆、大河内美奈、川合知二、"機械学習と分子認識ナノポアを用いた1ウイルス識別"、第66回応用物理学会春季学術講演会、東京工業大学大岡山キャンパス(2018)
有馬 彰秀、筒井 真楠、殿村 渉、横田 一道、立松 健司、山﨑 智子、黒田 俊一、谷口 正輝、鷲尾 隆、川合 知二、"ナノポア計測による多項目ウイルス識別"、第66回応用物理学会春季学術講演会、東京工業大学大岡山キャンパス(2018)
服部翔太、高橋雄太、Ilva Hanun Harlisa、有馬彰秀、田中祐圭、安井隆雄、筒井真楠、谷口正輝、馬場嘉信、川合知二、大河内美奈、"微生物認識ペプチドの探索とバイオセンシング界面の構築"、ImPACT宮田プログラム公開成果報告会、東京(2018)
川合知二、"「プロジェクト1-細菌・ウイルス」の研究成果-ナノ・マイクロポアを用いたウイルス・細菌検出システムの開発-"、ImPACT宮田プログラム公開成果報告会 進化を超える極微量物質の超迅速多項目センシングシステム eInSECTで実現する、JPタワーホール&カンファレンス(2018)
筒井真楠、横田一道、有馬彰秀、殿村渉、谷口正輝、吉田剛、鷲尾隆、川合知二、"ナノポアセンサと機械学習によるウイルス識別"、ImPACT宮田プログラム公開成果報告会 進化を超える極微量物質の超迅速多項目センシングシステム eInSECTで実現する、JPタワーホール&カンファレンス(2018)
有馬彰秀、横田一道、筒井真楠、殿村渉、谷口正輝、川合知二、"ナノポアセンサの社会実装に向けた取り組み"、ImPACT宮田プログラム公開成果報告会 進化を超える極微量物質の超迅速多項目センシングシステム eInSECTで実現する、JPタワーホール&カンファレンス(2018)
筒井真楠、有馬彰秀、殿村渉、谷口正輝、鷲尾隆、川合知二、"低アスペクト比センサのイオン電流応答速度"、第79回応用物理学会秋季学術講演会、名古屋国際会議場(2018)
有馬 彰秀、筒井 真楠、殿村 渉、横田 一道、立松 健司、山﨑 智子、黒田 俊一、谷口 正輝、鷲尾 隆、川合 知二、"低アスペクト比センサのイオン電流応答速度"、第79回応用物理学会秋季学術講演会、名古屋国際会議場(2018)

2017

Makusu Tsutsui,"Single-particle Analysis Using Low Aspect-ratio Pore Sensors", BIT’s 5th Annual Conference of AnalytiX 2017 (AnalytiX-2017), Fukuoka (2017)
大河内 美奈,"ペプチドアレイを用いたバイオセンシングプローブの探索", バイオチップコンソーシアム第97回ワーキンググループ会議, 東京 (2017)
柳田剛,"分子の空間選択性に基づく単結晶酸化物ナノワイヤの創成と分子センサ・メモリデバイスへの展開", 日本化学会第97春季年会, 東京 (2017)
酒井 大樹, 長島 一樹, Guozhu Zhang, Yong He , 井上 暉英, 中村 千枝, 金井 真樹, 柳田 剛,"錯イオン種の空間設計による水熱合成ZnOナノワイヤ成長の増強効果", 第64回応用物理学会春季学術講演会, パシフィコ横浜,神奈川 (2017)
安西 宇宙, 長島 一樹, 鈴木 将, Zetao Zhu, 金井 真樹, Yong He, Guozhu Zhang, 鐘本 勝一, 関 岳人, 柴田 直哉, 柳田 剛,”固液界面アニール現象を利用した単結晶酸化物ナノワイヤのUnintentional Dopingの劇的抑制と超高純度化の実現”, 第64回応用物理学会春季学術講演会, 横浜 (2017)
Makusu Tsutsui,"Machine Learning Approach for Resistive-pulse Analysis in Pore Sensors", Academia Sinica Seminar, Taiwan (2017)
Makusu Tsutsui,"Machine Learning Approach for Resistive-pulse Analysis in Pore Sensors", New Quantum Materials and Transport Seminar, Taiwan (2017)
服部翔太、Ilva Hanun Harlisa、丸井貴皓、田中祐圭、有馬彰秀、筒井真楠、谷口正輝、鷲尾隆、川合知二、大河内美奈,"微生物結合ペプチドを修飾したポアセンサにおけるイオン電流の応答解析", 化学工学会, 第82年会, 東京 (2017)
大河内 美奈,  "ペプチドアレイによる抗体結合ペプチドの探索", 化学工学会第82年会, 東京 (2017)
Takeshi Yanagida,  "Single Crystalline Metal Oxide Nanowires and Their Promises", ISPLASMA2017, Nagoya (2017)
Masateru Taniguchi,  "Smart Biosensing Technologies to Detect Single Bacteria and Viruses," EDTM 2017 (Electron Devices Technology and Manufacturing Conference), Toyama (2017)
柳田剛,  "原子・分子の空間選択性に基づいた単結晶酸化物ナノワイヤの創成と機能デバイスへの展開", 電子情報通信学会講演会, 北海道 (2017)
Takeshi Yanagida,  "Material Design of Single Crystalline Oxide Nanowires and Their Promises for Nano IoT Device Applications", SKY 3 (Third Joint Symposium of Kyushu University and Yonsei University), Fukuoka (2017)
柳田剛,  "原子・分子の空間選択性に基づいた単結晶酸化物ナノワイヤの創成とIoTデバイスへの展開", 第89回化学センサ研究会, 長崎 (2017)
Takashi Washio,  "Potential Social Impact of Compact and Smart Sensors in IoT Era", HICCS: The 50th Hawaii International Conference on System Sciences, Hawaii (2017)
Takashi Washio,  "Comparative Research on Social Risk Reduction by Smart Hazard Monitoring Sensors", HICCS: The 50th Hawaii International Conference on System Sciences, Hawaii (2017)

2016

大河内 美奈,"ペプチドを利用したバイオセンシング法の開発",化学工学会中国四国地区コロキウム, 岡山 (2016)
柳田剛,"金属酸化物 単結晶ナノワイヤの創製と機能デバイスへの展開", 2016真空・表面科学合同講演会, 名古屋 (2016)
Kazuki Nagashima, Gang Meng, Fuwei Zhuge, Atsuo Nakao, Masaki Kanai, Yong He, M. Boudot, T. Takahashi, K. Uchida and T. Yanagida,"Ultra Low Energy Consumption of SnO2 Nanowire Sensor by Nanoscale Thermal Management", Material Research Society Fall Meeting 2016, Boston, USA (2016)
長島一樹, Gang Meng, Fuwei Zhuge, 金井真樹, 高橋綱己, 内田建, 柳田剛,"ナノスケール熱制御による高感度・超省エネルギー酸化物ナノワイヤセンサ設計", 第4回アライアンス若手交流会~アライアンス(若手)の再考~, 北海道 (2016)
Kazuki Nagashima, Hiroshi Anzai, Daiki Sakai, Zatao Zhu, Akihide Inoue, Chie Nakamura, Annop Klamchuen, Masaru Suzuki, Hideto Yoshida, Masaki Kanai, Gang Meng, Fuwei Zhuge, Yong He, Seiji Takeda, Tomoji Kawai and Takeshi Yanagida,"Universal Design Rule for Single Crystalline Oxide Nanowires Growth", 29th International Micro processes and Nanotechnology Conference, Kyoto (2016)
谷口 正輝,"ナノポアデバイスと機械学習の融合による1細菌・1ウイルス検出", MNC 2016 技術セミナー「マイクロ・ナノバイオ技術の最前線」, 京都 (2016)
谷口 正輝,"ナノポアを用いた1個の細菌・ウイルスの検出", 第2回 四国オープンイノベーションワークショップ in 松山~オープンイノベーションによる四国地域の産業活性化を目指して~, 愛媛 (2016)
Takeshi Yanagida,"Single Crystalline Metal Oxide Nanowires and Their Promises", ICFD (International Conference on Flow Dynamics) 2016, Miyagi (2016)
Gang Meng, Kazuki Nagashima, Masaki Kanai and Takeshi Yanagida,"Thermal Management of SnO2 Nanowire Sensor utilizing “Microsecond Thermal Relaxation Time” and “Reduced Thermal Conductivity”", 2016 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2016), Tsukuba (2016)
海文峰, 合田達郎, 松元亮, 宮原裕二, "導電性高分子を用いた有機バイオエレクトロニクスによるウイルスの特異的ラベルフリー検出", 第65回高分子討論会, 神奈川 (2016)
Zetao Zhu, 長島一樹, 鈴木 将, 金井真樹, 柳田 剛,"単結晶酸化物ナノワイヤのVLS結晶成長における低温化の理論設計指針", 第77回応用物理学会秋季学術講演会, 新潟 (2016)
安西宇宙, 長島一樹, Gang Meng, Fuwei Zhuge, 鐘本勝一, 関 岳人, 柴田直哉, 柳田 剛,"VLS法を用いた単結晶SnO2ナノワイヤにおける二つの結晶成長界面が決定する組成空間分布と電子輸送特性", 第77回応用物理学会秋季学術講演会, 新潟 (2016)
Gang Meng, Fuwei Zhuge, 長島一樹, 金井真樹, 高橋綱己, 内田 建, 柳田 剛,”ナノスケール熱制御による高感度・省エネルギー酸化物ナノワイヤ分子センサ設計”, 第77回応用物理学会秋季学術講演会, 新潟 (2016)
筒井真楠,"超低アスペクト比ポアによる細菌形状識別", 第77回応用物理学会秋季学術講演会, 新潟 (2016)
Takashi Washio,  "NanoScale and Ultratrace Sensing for IoT using Machine Learning and Ultratrace Sensing for IoT using Machine Learning,"KES2016: 20th Annual Conference on Knowledge Based and Intelligent Information & Engineering Systems, Hawaii (2016)
柳田剛,"金属酸化物 単結晶ナノワイヤの形成メカニズムと物性デバイスへの展開", 第21回九州薄膜表面研究会, 福岡 (2016)
安西宇宙,長島一樹, Zetao Zhu, Gang Meng, 金井真樹, Fuwei Zhuge, Yong He, 関 岳人, 柴田直哉, 柳田 剛,"単結晶酸化物ナノワイヤにおける2つの結晶成長界面が有する相反する電子輸送特性", 九州表面・真空研究会2016, 福岡 (2016)
吉田 剛,鷲尾 隆, 石井 陽, 川合 知二, 谷口 正輝, 筒井 真楠, 横田 一道,"機械学習を用いたナノデバイス出力パルス波形による生体識別技術の開発", 第30回人工知能学会全国大会, 福岡 (2016)
柳田剛,"酸化物ナノワイヤを用いたナノバイオデバイス", 一般社団法人日本真空学会定例研究会, 大阪 (2016)
Takeshi Yanagida,"Material Design of Single Crystalline Metal Oxide Nanowires and Their Promises for Green-innovation and Life-innovation", 11th Asia-Pacific Microscopy Conference, Thailand (2016)
鷲尾 隆,"機械学習による先端センシングデバイスの実現", 日本計算機統計学会 第30回大会, 京都 (2016)
Yukichi Horiguchi, Tatsuro Goda, Akira Matsumoto, Hiroaki Takeuchi, Shoji Yamaoka, Yuji Miyahara, "Rapid and label-free influenza virus detection with densely immobilized sialic acids on gold electrode", ImPACT Mitata PM International Symposium on InSECT 2016, Nagoya University, Nagoya (2016)
Takashi Washio,"Accurate Sensing Based on Output Integration of Multiple Devices Using Machine Learning", ImPACT International Symposium on InSECT 2016, Nagoya University, Nagoya (2016)
N.Nakamura,"Fabrication of nanopore and microfluid integrated devices using semiconductor process for virus and particle detection", ImPACT International Symposium on InSECT 2016, 名古屋 (2016)
柳田剛,"金属酸化物単結晶ナノワイヤの形成メカニズムと物性デバイスへの展開" 第144回結晶工学分科会研究会, 東京 (2016)
田中祐圭、引場駿、山下健仁、大河内美奈, "ペプチドアレイにより選抜された金結合性ペプチドを利用した金ナノ粒子合成", 電気化学会第83回大会, 大阪 (2016)
谷口正輝、横田一道、筒井真楠、鷲尾隆、川合知二, "ナノバイオデバイスと機械学習の融合による細菌・ウイルス識別", 日本化学会第96春季年会, 京都 (2016)
横田一道、Lee Steven、筒井真楠、谷口正輝、川合知二, "近接複数ナノポアのイオン電流評価", 応用物理学会, 東京 (2016)
宮原裕二,"有害物質検出のための機能性バイオ/ナノ界面の設計と構築", nano tech 2016 第15回国際ナノテクノロジー総合展・技術会議, 東京 (2016)

2015

Mina Okochi, Shuhei Yamamoto, Hiroyuki Honda,"In vitro 3D co-culture patterning model for evaluation of tumor cell malignancy", PACIFICHEM2015, Bio/Chemical approaches for Single cell Biosensing Technologies, Hawaii (2015)
Tomoji Kawai,"Design Strategy of Metal Oxide Nanowires", Pacifichem 2015, Hawaii(2015)
Makusu Tsutsui, Akihide Arima, Kazumichi Yokota, Masateru Taniguchi, and Tomoji Kawai,"Low-aspect-ratio micropore sensors: possibilities and limitations", Pacifichem 2015, Hawaii (2015)
筒井真楠、横田一道、谷口正輝、川合知二, "低アスペクト比マイクロポアにおけるイオン電流応答の粒子通過位置依存性", 応用物理学会, 名古屋 (2015)
横田一道,"微小物体情報検出からの新たな利用分野の開拓" 第76回産研テクノサロン, 大阪 (2015)
D. Onoshima,"Nanobiodevices for diagnostics, therapeutics, and future mobility”, 6th International Conference on Nanotechnology", Barcelona, Spain (2015)
大河内美奈,"ペプチドを利用した微生物の固定化, 微生物研究のフロンティア開拓", 京都 (2015)
Makusu Tsutsui, "Single-molecule sequencing using nanopores and nanoelectrodes", NCTU-Seminar, Taiwan (2015)
Makusu Tsutsui, "Single-molecule sequencing using nanopores and nanoelectrodes ” 8th Asian Consortium on Computational Materials Science”, Taiwan (2015)
筒井真楠,”ナノポアセンシング法の開発とその応用展開”, 名古屋大学IGER Seminar, 名古屋 (2015)

特許

2018

国内出願8件、外国出願6件(予定)

2017

国内出願11件、外国出願10件

2016

国内出願23件、外国出願23件

2015

国内出願26件、外国出願6件

受賞

2018

新化学技術協会 第7回 新化学技術研究 奨励賞 (2018/6/29)長島一樹

2017

第36回 電子材料シンポジウム EMS賞 (2017/11/10)長島一樹
化学とマイクロ・ナノシステム学会 第36回研究会 優秀研究賞 (2017/10) 有馬彰秀、堀口諭吉、筒井真楠、殿村渉、横田一道、谷口正輝、宮原裕二、川合知二
公益社団法人化学工学会平成28年度女性賞(2017/3/6)大河内美奈

2016

IBM Faculty Award(2016/7/18)Takashi Washio

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