所属
物質理工学院 教授
職名
教授
外部リンク
ハヤミズ ユウヘイ
早水 裕平
HAYAMIZU YUHEI
News & Topics
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半導体ナノシートの「二硫化モリブデン」を自己組織化ペプチドで修飾した高感度なナノシート・バイオセンサーを開発
2023/05/12
掲載言語： 日本語
要点-半導体ナノシートの二硫化モリブデンを、自己組織化ペプチドにより修飾した高感度なナノシート・バイオセンサーを開発。-新規に設計したペプチドは、ナノシート上で安定な単分子膜を自己組織化によって形成。簡便な方法で、ナノシートの本来の半導体特性を維持したまま生体分子と親
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ペプチド修飾グラフェン電界効果トランジスタを用いた 匂い分子の高感度センシング
2023/02/02
掲載言語： 日本語
要点 匂い分子と相互作用するアミノ酸配列を追加したペプチドで、グラフェンセンサ表面を修飾。 検出が難しい匂い分子を高感度に検出することに成功。 各種匂い分子に対するグラフェン匂いセンサの電気応答を主成分分析し、匂い分子の判別に成功。 ペプチドを複数配列したペプチドアレイセンサによる、より選択性の高い匂いセンシングシステムの実現に期待。 概要東京工業大学 物質理工学院 材料系の本間千柊
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Electronic Nose: Sensing the Odor Molecules on Graphene Surface Layered with Self-Assembled Peptides
2023/01/19
掲載言語： 英語
Graphene-based olfactory sensors that can detect odor molecules based on the design of peptide sequences were recently demonstrated by researchers at Tokyo Tech. The findings indicated that graph
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グラファイト表面へのペプチドの自己組織化によって触媒能を持つ新規バイオ電極の開発に成功 バイオ燃料電池やセンサへの応用に期待
2022/07/21
掲載言語： 日本語
要点-たった7つのアミノ酸からなるペプチドをグラファイト表面に自己組織化させ、緻密な集積構造をつくることに成功-集積したペプチドにヘミンを複合化した複合分子集合体を用いた、天然酵素に匹敵する効率での電気化学触媒反応を実現-効率的で安価かつ環境に優しい、新たな電気化学触媒の開発に期待概要東京工業大学物
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筋萎縮性側索硬化症（ALS）原因蛋白の毒性メカニズムを解明 ALSに対する治療法開発への応用に期待
2021/09/15
掲載言語： 日本語
要点-C9orf72遺伝子から産生されるプロリンとアルギニンが交互に並ぶジペプチド（ポリPR）は蛋白翻訳を抑制しますが、プロリンとアルギニンの順序を入れ替えることで毒性がなくなることを発見しました。-定量的プロテオーム解析とその後のデータ解析により、交互にアルギニンを持つポリPRはグルタミン酸やアス
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New protein bridges chemical divide for 'seamless' bioelectronics devices
2016/11/01
掲載言語： 英語
Life has always played by its own set of molecular rules. From the biochemistry behind the first cells, evolution has constructed wonders like hard bone, rough bark and plant enzymes that harvest light to make food.
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2次元ナノシート表面に“整列”するペプチドを開発―タンパク質がグラフェンのエレクトロニクスを制御する―
2016/10/25
掲載言語： 日本語
要点 二硫化モリブデン半導体ナノシートの電子・光特性もペプチドで変調 アミノ酸配列の部分的な変更で、ナノシートの電気特性変調を制御 新たな機構を有するバイオセンサーの開発などにつながる成果
学位
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博士（理学） （ 2025年3月 東京大学 ）
研究分野
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ナノテク・材料 / ナノバイオサイエンス
経歴
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東京工業大学 大学院理工学研究科 有機・高分子物質専攻 准教授
2012年4月 - 2016年3月
国名：日本国
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ワシントン大学 GEMSEC 研究員
2009年1月 - 2012年3月
国名：アメリカ合衆国
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東京大学 物性研究所 特任研究員
2008年10月 - 2008年12月
国名：日本国
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独立行政法人産業技術総合研究所 ナノチューブ応用研究センター スーパーグロースCNTチーム 特別研究員
2005年4月 - 2008年9月
国名：日本国
論文
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Detection of skatole using a phage display-derived peptide-modified graphene FET
Kakeru Saruwatari, Tharatorn Rungreungthanapol, Shogo Saito, Masayoshi Tanaka, Yuhei Hayamizu, Mina Okochi
Talanta 2026年8月
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Organic electrochemical transistor-based biosensors using doped polyaniline
Ryotaro Kawamura, Waner He, Atsushi Isobe, Haoqin Zhang, Nanase Ikeda, Yuhei Hayamizu, Tsuyoshi Michinobu
Journal of Materials Chemistry C 2026年
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Design of a flexible aromatic gate to immobilize C60 in a ferritin cage
Taiga Suzuki, Yuki Hishikawa, Basudev Maity, Yumie Nishiyama, Kazunori Motai, Yuhei Hayamizu, Satoshi Abe, Takafumi Ueno
Chemical Communications 2026年
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Supramolecular Assembly and Interfacial Hydration of Tandem Repeat Dipeptides on 2D Nanomaterials: Insights From 3D-AFM Measurements and MD Simulations. 査読 国際誌
Ayhan Yurtsever, Fabio Priante, Linhao Sun, Marie Sugiyama, Kazuki Miyata, Keisuke Miyazawa, Sanhanut Kesornsit, Katsuhiro Maeda, Adam S Foster, Yuhei Hayamizu, Mehmet Sarikaya, Takeshi Fukuma
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany) 21 ( 39 ) e2501785 2025年10月
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Biochemical characteristics of spacer amino acid determine phase-separating behavior and induction of nucleolar stress by arginine-rich dipeptide repeat proteins
Tamami Miyagi, Mikiro Nawa, Shinya Kusakari, Rio Yamazaki, Hiroshi Uji-i, Yuhei Hayamizu, Hiroaki Suzuki, Kohsuke Kanekura
Biochemical and Biophysical Research Communications 2025年9月
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Structural and Spectroscopic Characterization of a Histidine-Containing Tetrapeptide Crystallized with Copper Chloride
Yumie Nishiyama, Vanessa Seudo Dimo, Kazunori Motai, Yuki Wada, Masaki Kawano, Yuhei Hayamizu
ACS Omega 2025年7月
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Hierarchical Assembly of Hemin-Peptide Catalytic Systems on Graphite Surfaces
Marie Sugiyama, Ayhan Yurtsever, Nina Uenodan, Yuta Nabae, Takeshi Fukuma, Yuhei Hayamizu
ACS Nano 2025年4月
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Graphene Biosensor Differentiating Sensitive Interactions between Ribonucleic Acid and Dipeptide Repeats in Liquid–Liquid Phase Separation
Kantaro Kikuchi, Yui Yamazaki, Kohsuke Kanekura, Yuhei Hayamizu
ACS Applied Materials & Interfaces 2025年2月
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Enantioselective Detection of Gaseous Odorants with Peptide–Graphene Sensors Operating in Humid Environments 査読
Yui Yamazaki, Tatsuru Hitomi, Chishu Homma, Tharatorn Rungreungthanapol, Masayoshi Tanaka, Kou Yamada, Hiroshi Hamasaki, Yoshiaki Sugizaki, Atsunobu Isobayashi, Hideyuki Tomizawa, Mina Okochi, Yuhei Hayamizu
ACS Applied Materials & Interfaces 2024年4月
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Synthetic spider silk forming highly-aligned nanoarchitectures on 2D-material surfaces
Dominic R Whittall, Ryo Kato, Akari Okimura, Rio Takizawa, Kazunori Motai, Hiroki Maeda, Yui Yamazaki, Taka-aki Yano, Eriko Takano, Yuhei Hayamizu
2024年1月
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A facile membraneless method for detecting alkali-metal cations using organic electrochemical transistors
Waner He, Yurika Kashino, Naoya Nozaki, Joost Kimpel, Hidetoshi Matsumoto, Yuhei Hayamizu, Tsuyoshi Michinobu
Journal of Materials Chemistry C 2024年
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Yoshiaki Sugizaki, Yasutaka Nishida, Akiko Yuzawa, Miyu Nagai, Hiroko Miki, Hiroshi Hamasaki, Kazunori Motai, Yuhei Hayamizu, Miyuki Tabata, Yuji Miyahara, Atsunobu Isobayashi, Hideki Shibata, Hideyuki Tomizawa
2023 IEEE Nanotechnology Materials and Devices Conference (NMDC) 883 - 888 2023年10月
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Differential toxicity and localization of arginine-rich C9ORF72 dipeptide repeat proteins depend on de-clustering of positive charges 査読
Tamami Miyagi, Koji Ueda, Masahiro Sugimoto, Takuya Yagi, Daisuke Ito, Rio Yamazaki, Satoshi Narumi, Yuhei Hayamizu, Hiroshi Uji-i, Masahiko Kuroda, Kohsuke Kanekura
Iscience 26 ( 6 ) 106957 2023年6月
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Bifurcated Hydrogen Bonds in a Peptide Crystal Unveiled by X-ray Diffraction and Polarized Raman Spectroscopy
Kazunori Motai, Nao Koishihara, Takuma Narimatsu, Hiroyoshi Ohtsu, Kawano Masaki, Yuki Wada, Kazuki Akisawa, Koji Okuwaki, Takehiko Mori, Ji-Seon Kim, Yuji Mochizuki, Yuhei Hayamizu
Crystal Growth & Design 23 ( 6 ) 4556 - 4561 2023年6月
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Rational Design and Self-Assembly of Histidine-Rich Peptides on a Graphite Surface
Wei Luo, Chishu Homma, Yuhei Hayamizu
Langmuir 2023年5月
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Self-assembled GA-Repeated Peptides as a Biomolecular Scaffold for Biosensing with MoS2 Electrochemical Transistors
Noguchi, Hironaga, Nakamura, Yoshiki, Tezuka, Sayaka, Seki, Takakazu, Yatsu, Kazuki, Narimatsu, Takuma, Nakata, Yasuaki, Hayamizu, Yuhei
ACS Applied Materials & Interfaces 2023年3月
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Volatile Organic Compound Detection by Graphene Field-Effect Transistors Functionalized with Fly Olfactory Receptor Mimetic Peptides
Rungreungthanapol, Tharatorn, Homma, Chishu, Akagi, Ken-ichi, Tanaka, Masayoshi, Kikuchi, Jun, Tomizawa, Hideyuki, Sugizaki, Yoshiaki, Isobayashi, Atsunobu, Hayamizu, Yuhei, Okochi, Mina
Analytical Chemistry 2023年3月
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Designable peptides on graphene field-effect transistors for selective detection of odor molecules
Homma, Chishu, Tsukiiwa, Mirano, Noguchi, Hironaga, Tanaka, Masayoshi, Okochi, Mina, Tomizawa, Hideyuki, Sugizaki, Yoshiaki, Isobayashi, Atsunobu, Hayamizu, Yuhei
Biosensors and Bioelectronics 224 115047 - 115047 2023年
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Miyagi, Tamami, Yamazaki, Rio, Ueda, Koji, Narumi, Satoshi, Hayamizu, Yuhei, Uji-i, Hiroshi, Kuroda, Masahiko, Kanekura, Kohsuke
International Journal of Molecular Sciences 23 ( 14 ) 7658 - 7658 2022年7月
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Effect of Multivalency on Phase-Separated Droplets Consisting of Poly (PR) Dipeptide Repeats and RNA at the Solid/Liquid Interface
Chen, Chen, Jia, Han, Nakamura, Yoshiki, Kanekura, Kohsuke, Hayamizu, Yuhei
ACS omega 7 ( 23 ) 19280 - 19287 2022年6月
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A GFET Nitrile Sensor Using a Graphene-Binding Fusion Protein
Mohamed, Abubaker A, Noguchi, Hironaga, Tsukiiwa, Mirano, Chen, Chen, Heath, Rachel S, Mubarak, M Qadri E, Komikawa, Takumi, Tanaka, Masayoshi, Okochi, Mina, de Visser, Sam P, others
Advanced Functional Materials 32 ( 46 ) 2207669 - 2207669 2022年
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De novo designed peptides form a highly catalytic ordered nanoarchitecture on a graphite surface
Luo, Wei, Noguchi, Hironaga, Chen, Chen, Nakamura, Yoshiki, Homma, Chishu, Zozulia, Oleksii, Korendovych, Ivan V, Hayamizu, Yuhei
Nanoscale 14 ( 23 ) 8326 - 8331 2022年
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Order controls disordered droplets: structure-function relationships in C9ORF72-derived poly (PR)
Kanekura, Kohsuke, Hayamizu, Yuhei, Kuroda, Masahiko
American Journal of Physiology-Cell Physiology 322 ( 2 ) C197 - C204 2022年
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Chiral Recognition of Self-Assembled Peptides on MoS2 via Lattice Matching
Sun, Linhao, Li, Peiying, Seki, Takakazu, Tsuchiya, Shohei, Yatsu, Kazuki, Narimatsu, Takuma, Sarikaya, Mehmet, Hayamizu, Yuhei
Langmuir 37 ( 29 ) 8696 - 8704 2021年
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An improved macromolecular crowding sensor CRONOS for detection of crowding changes in membrane-less organelles under stressed conditions
Miyagi, Tamami, Yamanaka, Yoshiaki, Harada, Yuichiro, Narumi, Satoshi, Hayamizu, Yuhei, Kuroda, Masahiko, Kanekura, Kohsuke
Biochemical and Biophysical Research Communications 583 29 - 34 2021年
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An improved molecular crowding sensor CRONOS for detection of crowding changes in membrane-less organelles under pathological conditions
Miyagi, Tamami, Yamanaka, Yoshiaki, Harada, Yuichiro, Narumi, Satoshi, Hayamizu, Yuhei, Kuroda, Masahiko, Kanekura, Kohsuke
BioRxiv 2021 - 03 2021年
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Diffusion of LLPS droplets consisting of poly (pr) dipeptide repeats and RNA on chemically modified glass surface
Chen, Chen, Li, Peiying, Luo, Wei, Nakamura, Yoshiki, Dimo, Vanessa Seudo, Kanekura, Kohsuke, Hayamizu, Yuhei
Langmuir 37 ( 18 ) 5635 - 5641 2021年
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Cosolvents Restrain Self-Assembly of a Fibroin-Like Peptide on Graphite
Ccorahua, Robert, Noguchi, Hironaga, Hayamizu, Yuhei
The Journal of Physical Chemistry B 125 ( 39 ) 10893 - 10899 2021年
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Preparation of perfluorosulfonated ionomer nanofibers by solution blow spinning
Shinkawa, Masahiro, Motai, Kazunori, Eguchi, Keita, Takarada, Wataru, Ashizawa, Minoru, Masunaga, Hiroyasu, Ohta, Noboru, Hayamizu, Yuhei, Matsumoto, Hidetoshi
Membranes 11 ( 6 ) 389 - 389 2021年
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Phase separation and toxicity of C9orf72 poly (PR) depends on alternate distribution of arginine
Chen, Chen, Yamanaka, Yoshiaki, Ueda, Koji, Li, Peiying, Miyagi, Tamami, Harada, Yuichiro, Tezuka, Sayaka, Narumi, Satoshi, Sugimoto, Masahiro, Kuroda, Masahiko, others
Journal of Cell Biology 220 ( 11 ) 2021年
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Cross-linking of poly (arylenebutadiynylene) s and its effect on charge carrier mobilities in thin-film transistors
Otep, Sultan, Ogita, Kosuke, Yomogita, Naomasa, Motai, Kazunori, Wang, Yang, Tseng, Yu-Cheng, Chueh, Chu-Chen, Hayamizu, Yuhei, Matsumoto, Hidetoshi, Ishikawa, Ken, others
Macromolecules 54 ( 9 ) 4351 - 4362 2021年
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Assemblies of bi-functional peptides on pyrolytic graphite for cell adhesion
Tatematsu, Soichiro, Ohnishi, Tomoko, Saito, Shogo, Tanaka, Masayoshi, Hayamizu, Yuhei, Okochi, Mina
Biochemical Engineering Journal 170 107988 - 107988 2021年
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Photoluminescence of CVD-grown MoS2 modified by pH under aqueous solutions toward potential biological sensing
Seki, Takakazu, Ihara, Toshiyuki, Kanemitsu, Yoshihiko, Hayamizu, Yuhei
2D Materials 7 ( 3 ) 034001 - 034001 2020年
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Oriented crystal growth of phenylalanine and a dipeptide by solution shearing
Motai, Kazunori, Narimatsu, Takuma, Chen, Chen, Hayamizu, Yuhei
Journal of Materials Chemistry C 8 ( 25 ) 8585 - 8591 2020年
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In situ bioimaging of Lactobacillus by photoluminescence of MoS2
Tezuka, Sayaka, Seki, Takakazu, Ohnishi, Tomoko, Noguchi, Hironaga, Tanaka, Masayoshi, Okochi, Mina, Hayamizu, Yuhei
2D Materials 7 ( 2 ) 024002 - 024002 2020年
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Fibroin-like peptides self-assembling on two-dimensional materials as a molecular scaffold for potential biosensing
Li, Peiying, Sakuma, Kouhei, Tsuchiya, Shohei, Sun, Linhao, Hayamizu, Yuhei
ACS applied materials & interfaces 11 ( 23 ) 20670 - 20677 2019年
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Characterization of membrane penetration and cytotoxicity of C9orf72-encoding arginine-rich dipeptides
Yuhei Hayamizu
Scientific Reports 8 ( 1 ) 1 - 11 2018年12月
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Synthesis and quantitative characterization of coumarin-caged D-luciferin
Yuhei Hayamizu
Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology 189 81 - 86 2018年12月
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Electrochemical Control of Peptide Self-Organization on Atomically Flat Solid Surfaces: A Case Study with Graphite
Yuhei Hayamizu
Langmuir 34 ( 5 ) 1819 - 1826 2018年2月
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Out-of-Plane Strain Induced in a Moiré Superstructure of Monolayer MoS2 and MoSe2 on Au(111)
Yuhei Hayamizu
Small 13 ( 31 ) 1700748 - 1700748 2017年8月
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Conductivity Modifications of Graphene by Electron Donative Organic Molecules
Masujima, Hiroaki, Mori, Takehiko, Hayamizu, Yuhei
Journal of Electronic Materials 46 ( 7 ) 4463 - 4467 2017年
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Water stability of self-assembled peptide nanostructures for sequential formation of two-dimensional interstitial patterns on layered materials
Sun, Linhao, Narimatsu, Takuma, Tsuchiya, Shohei, Tanaka, Tomohiro, Li, Peiying, Hayamizu, Yuhei
RSC advances 6 ( 99 ) 96889 - 96897 2016年
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自己組織化ペプチドによるバイオ・ナノ界面の研究
早水裕平
応用物理 2016年
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Bioelectronic interfaces by spontaneously organized peptides on 2D atomic single layer materials
Yuhei Hayamizu, Christopher R. So, Sefa Dag, Tamon S. Page, David Starkebaum, Mehmet Sarikaya
Scientific Reports 6 33778 - 33778 2016年
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Laser-induced electrochemical thinning of MoS 2
Sunamura, Kaito, Page, Tamon R, Yoshida, Keisuke, Yano, Taka-aki, Hayamizu, Yuhei
Journal of Materials Chemistry C 4 ( 15 ) 3268 - 3273 2016年
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グラファイト表面におけるペプチド自己組織化単分子膜の熱力学的評価
磯田盛夫, 早水裕平
表面科学 2015年
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Probing edge-activated resonant Raman scattering from mechanically exfoliated 2D MoO3 nanolayers
Yano, Taka-aki, Yoshida, Keisuke, Hayamizu, Yuhei, Hayashi, Tomohiro, Ohuchi, Fumio, Hara, Masahiko
2D Materials 2 ( 3 ) 035004 - 035004 2015年
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Selective detection of target proteins by peptide-enabled graphene biosensor
Khatayevich, Dmitriy, Page, Tamon, Gresswell, Carolyn, Hayamizu, Yuhei, Grady, William, Sarikaya, Mehmet
Small 10 ( 8 ) 1505 - 1513 2014年
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Biosensors: Selective Detection of Target Proteins by Peptide-Enabled Graphene Biosensor (Small 8/2014)
Khatayevich, Dmitriy, Page, Tamon, Gresswell, Carolyn, Hayamizu, Yuhei, Grady, William, Sarikaya, Mehmet
Small 10 ( 8 ) 1504 - 1504 2014年
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Spectroscopic study of firefly oxyluciferin in an enzymatic environment on the basis of stability monitoring
Wang, Yu, Hayamizu, Yuhei, Akiyama, Hidefumi
The Journal of Physical Chemistry B 118 ( 8 ) 2070 - 2076 2014年
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Intrinsic radiative lifetime derived via absorption cross section of one-dimensional excitons
Chen, Shaoqiang, Yoshita, Masahiro, Ishikawa, Akira, Mochizuki, Toshimitsu, Maruyama, Shun, Akiyama, Hidefumi, Hayamizu, Yuhei, Pfeiffer, Loren N, West, Ken W
Scientific Reports 3 ( 1 ) 1941 - 1941 2013年
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Yamada Takeo, Yamamoto Yuki, Hayamizu Yuhei, Sekiguchi Atsuko, Tanaka Hiroyuki, Kobashi Kazufumi, Futaba Don N, Hata Kenji
Acs Nano 7 ( 4 ) 3177 - 3182 2013年
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Electrical detection of biomolecular adsorption on sprayed graphene sheets
Page, Tamon R, Hayamizu, Yuhei, So, Christopher R, Sarikaya, Mehmet
Biosensors and Bioelectronics 33 ( 1 ) 304 - 308 2012年
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Spectroscopic study on oxyluciferin-luciferase complex in firefly bioluminescent reaction solution and clues to understand the color tuning mechanism
Wang, Yu, Hayamizu, Yuhei, Akiyama, Hidefumi
Luminescence 27 ( 2 ) 2012年
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Programmable self-assembled peptide nanostructures on atomically flat solids
So, Christopher R., Hayamizu, Yuhei, Sarikaya, Mehmet
Abstracts of Papers of the American Chemical Society 243 2012年
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Controlling self-assembly of engineered peptides on graphite by rational mutation
So, Christopher R, Hayamizu, Yuhei, Yazici, Hilal, Gresswell, Carolyn, Khatayevich, Dmitriy, Tamerler, C, an, Sarikaya, Mehmet
Acs Nano 6 ( 2 ) 1648 - 1656 2012年
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Controlling the surface chemistry of graphite by engineered self-assembled peptides
Khatayevich, Dmitriy, So, Christopher R, Hayamizu, Yuhei, Gresswell, Carolyn, Sarikaya, Mehmet
Langmuir 28 ( 23 ) 8589 - 8593 2012年
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Controlled self-assembly of peptides on graphite via rational mutation
So, Christopher R, Hayamizu, Yuhei, Yazici, Hilal, Gresswell, Carolyn, Khatayevich, Dmitriy, Tamerler, C, an, Sarikaya, Mehmet
arXiv e-prints arXiv - 1110 2011年
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A stretchable carbon nanotube strain sensor for human-motion detection
Yamada, Takeo, Hayamizu, Yuhei, Yamamoto, Yuki, Yomogida, Yoshiki, Izadi-Najafabadi, Ali, Futaba, Don N, Hata, Kenji
Nature nanotechnology 6 ( 5 ) 296 - 301 2011年
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2SA-06 What should we learn about concerning the color change of firefly bioluminescence?(2SA Photobiophysics promoted by young scientists, The 49th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan)
Ando, Yoriko, Wang, Yu, Hayamizu, Yuhei, Hiyama, Miyabi, Kubota, Hidehiro, Koga, Nobuaki, Akiyama, Hidefumi
Seibutsu Butsuri 51 ( supplement ) 2011年
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LaVO 4: Eu Phosphor films with enhanced Eu solubility
Higuchi, T, Hotta, Y, Hikita, Y, Maruyama, S, Hayamizu, Y, Akiyama, H, Wadati, H, Hawthorn, DG, Regier, TZ, Blyth, RIR, others
Applied Physics Letters 98 ( 7 ) 071902 - 071902 2011年
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Mechanical properties of beams from self-assembled closely packed and aligned single-walled carbon nanotubes 査読
Hayamizu, Yuhei, Davis, Robert C, Yamada, Takeo, Futaba, Don N, Yasuda, Satoshi, Yumura, Motoo, Hata, Kenji
Physical review letters 102 ( 17 ) 175505 - 175505 2009年5月
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A black body absorber from vertically aligned single-walled carbon nanotubes 査読
Mizuno Kohei, Ishii Juntaro, Kishida Hideo, Hayamizu Yuhei, Yasuda Satoshi, Futaba Don N, Yumura Motoo, Hata Kenji
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 106 ( 15 ) 6044 - 6047 2009年4月
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Dual Porosity Single-Walled Carbon Nanotube Material 査読
Futaba Don N, Miyake Koji, Murata Kazuhiro, Hayamizu Yuhei, Yamada Takeo, Sasaki Shinya, Yumura Motoo, Hata Kenji
Nano Letters 9 ( 9 ) 3302 - 3307 2009年
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Integrated three-dimensional microelectromechanical devices from processable carbon nanotube wafers 査読
Hayamizu, Yuhei, Yamada, Takeo, Mizuno, Kohei, Davis, Robert C, Futaba, Don N, Yumura, Motoo, Hata, Kenji
Nature nanotechnology 3 ( 5 ) 289 - 294 2008年
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Exciton--biexciton-plasma crossover and formation of optical gain in quantum wires
Akiyama, Hidefumi, Yoshita, Masahiro, Hayamizu, Yuhei, Liu, Shu-man, Okano, Makoto, Pfeiffer, Loren N, West, Ken W, Huai, Ping, Asano, Kenichi, Ogawa, Tetsuo, others
Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures 40 ( 5 ) 1726 - 1728 2008年
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One-dimensional band-edge absorption in a doped quantum wire
Ihara, Toshiyuki, Hayamizu, Yuhei, Yoshita, Masahiro, Akiyama, Hidefumi, Pfeiffer, Loren N, West, Ken W
Physical review letters 99 ( 12 ) 126803 - 126803 2007年
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T-shaped GaAs quantum-wire lasers and the exciton Mott transition
Yoshita, M, Liu, SM, Okano, M, Hayamizu, Y, Akiyama, H, Pfeiffer, LN, West, KW
Journal of Physics: Condensed Matter 19 ( 29 ) 295217 - 295217 2007年
-
Biexciton gain and the Mott transition in GaAs quantum wires
Hayamizu, Yuhei, Yoshita, Masahiro, Takahashi, Yasushi, Akiyama, Hidefumi, Ning, Cun-Zheng, Pfeiffer, Loren N, West, Ken W
Physical review letters 99 ( 16 ) 167403 - 167403 2007年
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Gain characteristics of coulomb-correlated quantum wire 査読
Ping Huai, Tetsuo Ogawa, Kenichi Asano, Yuhei Hayamizu, Toshiyuki Ihara, Masahiro Yoshita, Hidefumi Akiyama
2007 PACIFIC RIM CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS, VOLS 1-4 1264 - + 2007年
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Exciton-plasma crossover with electron-hole density in T-shaped quantum wires studied by the photoluminescence spectrograph method
Yoshita, Masahiro, Hayamizu, Yuhei, Akiyama, Hidefumi, Pfeiffer, Loren N, West, Ken W
Physical Review B 74 ( 16 ) 165332 - 165332 2006年
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Shape-engineerable and highly densely packed single-walled carbon nanotubes and their application as super-capacitor electrodes
Futaba, Don N, Hata, Kenji, Yamada, Takeo, Hiraoka, Tatsuki, Hayamizu, Yuhei, Kakudate, Yozo, Tanaike, Osamu, Hatori, Hiroaki, Yumura, Motoo, Iijima, Sumio
Nature materials 5 ( 12 ) 987 - 994 2006年
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直径の小さい単層カーボンナノチューブの分散と分離
神田信, 前田優, 木村新一, 長谷川正, LIAN Yongfu, 若原孝次, 赤阪健, KAZAOUI Said, 南信次, 岡崎敏也, 清水哲夫, 徳本洋志, LU Jing, 永瀬茂
日本化学会講演予稿集 128 ( 37 ) 12239 - 12242 2006年
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Strong photoabsorption by a single-quantum wire in waveguide-transmission spectroscopy
Takahashi, Yasushi, Hayamizu, Yuhei, Itoh, Hirotake, Yoshita, Masahiro, Akiyama, Hidefumi, Pfeiffer, Loren N, West, Ken W
Applied Physics Letters 86 ( 24 ) 243101 - 243101 2005年
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Room-temperature excitonic absorption in quantum wires
Takahashi, Yasushi, Hayamizu, Yuhei, Itoh, Hirotake, Yoshita, Masahiro, Akiyama, Hidefumi, Pfeiffer, Loren N, West, Ken W
Applied Physics Letters 87 ( 22 ) 223119 - 223119 2005年
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Fabrication and microscopic characterization of a single quantum-wire laser with high uniformity
Yoshita, Masahiro, Hayamizu, Yuhei, Akiyama, Hidefumi, Pfeiffer, Loren N, West, Ken W
Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures 21 ( 2 ) 230 - 235 2004年
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Crossover of excitons to an electron-hole plasma with bi-excitonic correlations in a single quantum wire
Yoshita, M, Pfeiffer, LN, Ogawa, T, Asano, K, Akiyama, H, West, KW, Hayamizu, Y
2004年
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Micro-photoluminescence characterization of local electronic states in a (110) GaAs quantum well fabricated by cleaved-edge overgrowth
Oh, Ji-Won, Yoshita, Masahiro, Hayamizu, Yuhei, Akiyama, Hidefumi, Pfeiffer, Loren N, West, Ken W
Journal of applied physics 96 ( 11 ) 6370 - 6374 2004年
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Evolution of excitons via biexcitons to an electron-hole plasma without level crossing between band edge and exciton in a quantum wire
Yoshita, Masahiro, Hayamizu, Yuhei, Akiyama, Hidefumi, Pfeiffer, Loren N, West, Ken W, Asano, Kenichi, Ogawa, Tetsuo
arXiv preprint cond-mat/0402526 2004年
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Imaging of emission patterns in a T-shaped quantum wire laser
Takahashi, Yasushi, Watanabe, Shinichi, Yoshita, Masahiro, Itoh, Hirotake, Hayamizu, Yuhei, Akiyama, Hidefumi, Pfeiffer, Loren N, West, Ken W
Applied physics letters 83 ( 20 ) 4089 - 4091 2003年
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Polarization-dependent photoluminescence-excitation spectra of one-dimensional exciton and continuum states in T-shaped quantum wires
Itoh, Hirotake, Hayamizu, Yuhei, Yoshita, Masahiro, Akiyama, Hidefumi, Pfeiffer, Loren N, West, Ken W, Szymanska, Marzena H, Littlewood, Peter B
Applied physics letters 83 ( 10 ) 2043 - 2045 2003年
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INSTRUMENTATION, MEASUREMENT, AND FABRACATION TECHNOLOGY-Improved High Collection Efficiency in Fluorescence Microscopy with a Weierstrass-Sphere Solid Immersion Lens
Yoshita, Masahiro, Koyama, Kazuko, Hayamizu, Yuhei, Baba, Motoyoshi, Akiyama, Hidefumi
Japanese Journal of Applied Physics-Part 2 Letters 41 ( 7 ) L858 - L860 2002年7月
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Lasing from a single-quantum wire
Hayamizu, Yuhei, Yoshita, Masahiro, Watanabe, Shinichi, Akiyama, Hidefumi, Pfeiffer, Loren N, West, Ken W
Applied physics letters 81 ( 26 ) 4937 - 4939 2002年
書籍等出版物
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材料系の固体物理学
Zolotoyabko, Emil, 大友, 明, 鵜沼, 毅也, 早水, 裕平, 山田, 智明
東京化学同人 2024年4月 （ ISBN:9784807920426 ）
MISC
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Hierarchical Three-Dimensional Layer-by-Layer Assembly of Carbon Nanotube Wafers for Integrated Nanoelectronic Devices
YAMADA Takeo, MAKIOMOTO Natsumi, SEKIGUCHI Atsuko, YAMAMOTO Yuki, KOBASHI Kazufumi, HAYAMIZU Yuhei, YOMOGIDA Yoshiki, TANAKA Hiroyuki, SHIMA Hisashi, AKINAGA Hiroyuki, FUTABA Don N, HATA Kenji
Nano Lett 12 ( 9 ) 4540 - 4545 2012年9月
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Dispersion and separation of small-diameter single-walled carbon nanotubes (vol 128, pg 12239, 2006)
Yutaka Maeda, Makoto Kanda, Masahiro Hashimoto, Tadashi Hasegawa, Shin-ichi Kimura, Yongfu Lian, Takatsugu Wakahara, Takeshi Akasaka, Said Kazaoui, Nobutsugu Minami, Toshiya Okazaki, Yuhei Hayamizu, Kenji Hata, Jing Lu, Shigeru Nagase
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 128 ( 48 ) 15547 - 15547 2006年12月
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84% Catalyst activity of water-assisted growth of single walled carbon nanotube forest characterization by a statistical and macroscopic approach
DN Futaba, K Hata, T Namai, T Yamada, K Mizuno, Y Hayamizu, M Yumura, S Iijima
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B 110 ( 15 ) 8035 - 8038 2006年4月
共同研究・競争的資金等の研究課題
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液液相分離における分子間相互作用を検出するナノ材料計測基盤
研究課題/領域番号：24K21710 2024年6月 - 2026年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)
早水 裕平, 金蔵 孝介
配分額：6500000円 （ 直接経費：5000000円 、 間接経費：1500000円 ）
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可逆的表面修飾によるグラフェンバイオセンサーの再生利用
研究課題/領域番号：24K01316 2024年4月 - 2027年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
早水 裕平
配分額：18460000円 （ 直接経費：14200000円 、 間接経費：4260000円 ）
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C9ORF72変異ALSにおける非膜性オルガネラ機能障害機構の解明
研究課題/領域番号：24K02187 2024年4月 - 2027年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
金蔵 孝介, 植田 幸嗣, 早水 裕平
配分額：18720000円 （ 直接経費：14400000円 、 間接経費：4320000円 ）
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グラフェン・バイオセンサによる機能性タンパク質の中低分子結合能評価システムの構築
研究課題/領域番号：24H01124 2024年4月 - 2026年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 学術変革領域研究(A)
早水 裕平
配分額：9620000円 （ 直接経費：7400000円 、 間接経費：2220000円 ）
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2024年 - 2029年
科学技術振興機構 戦略的な研究開発の推進 戦略的創造研究推進事業 CREST
早水 裕平
既存のバイオセンサでは、匂い分子のような低分子量で極性の小さな分子を高感度かつ高選択で検出することは困難です。グラフェンは無極性分子を高感度に検出できますが、非特異的検出を防ぐため、標的選択性を高める表面修飾技術が必要です。本研究では、ペプチド表面修飾技術を活用したグラフェンによって、新しい信号変換機構に基づく高性能なグラフェン・バイオセンサを開発し、デジタル嗅覚技術の実現を目指します。
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グラフェン・バイオセンサによる機能性タンパク質の中低分子結合能評価システムの構築
研究課題/領域番号：22H05408 2022年6月 - 2024年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 学術変革領域研究(A)
早水 裕平
配分額：4940000円 （ 直接経費：3800000円 、 間接経費：1140000円 ）
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イオン・ドーピングによるペプチド結晶エレクトロニクスの創出
研究課題/領域番号：20K21121 2020年7月 - 2022年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)
早水 裕平
配分額：6500000円 （ 直接経費：5000000円 、 間接経費：1500000円 ）
本研究では、ペプチドのアミノ酸数は４つに固定し、テトラペプチドのアミノ酸配列による結晶化機構の違いを検討した。結晶化プレートを用いた蒸気拡散法によるペプチド結晶化を行なった。水やアルコールを溶媒として得られた結晶の単結晶構造解析を行い、各ペプチドの結晶構造を得た。その結果、どのペプチドもアミド骨格が織りなす水素結合ネットワークを主としたベータシート状の構造を取ることが分かった。X線構造解析やラマン分光から配列に使用するアミノ酸の特性（疎水性、電荷性、芳香属性）などにより結晶の構造および金属イオンやハロゲン化物イオンとの相互作用に違いが見られた。
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ペプチドが実現する細胞・ナノ材料界面における信号伝達の機構解明
研究課題/領域番号：20H02564 2020年4月 - 2023年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
早水 裕平, 金蔵 孝介
配分額：17680000円 （ 直接経費：13600000円 、 間接経費：4080000円 ）
細胞から放出される特定のイオンに結合するペプチド感応膜の設計・開発を行なった。ヒスチジンや電荷を有するアミノ酸はイオンとの強い相互作用が知られており、ヒスチジンが多数繰り返し配列に存在するペプチドを作製し、これに金属イオンがどのように反応するかを電気的に計測した。これに加えて、ペプチドの自己組織化がイオンとの相互作用によって影響を受ける可能性が考えられたため、これらを原子間力顕微鏡を用いて観測した。その結果、これらのペプチドは非常に高い感度でイオンと相互作用することがわかった。
また、二硫化モリブデン(MoS2)のデバイスを使用して、細胞接着によるデバイス信号応答を評価するため、細胞接着させたデバイスのその場観測が可能なシステムの最適化を行った。その後、取り扱いが比較的簡便なマウス線維芽細胞(3T3)の活動をリアルタイムで計測するセンシング・プラットフォームとして、蛍光顕微鏡に分光器を接続した顕微分光システムを開発した。さらにMoS2発光測定において、細胞からの影響（細胞接着および、イオンなどの細胞からの放出物）をよりコントラスト良く可視化するため、MoS2合成条件の最適化を行い、酸素欠陥の導入によりより蛍光に変化の出やすいMoS2を合成することに成功した。また培養液の自家蛍光を低減のため、培地の選定を再度検討した結果、細胞培養に影響を与えず、自家蛍光を抑えることに成功した。これより、MoS2発光測定によって細胞接着の様子を可視化するための予備技術が整った。 -
ALS原因蛋白による液液相分離の機能構造連関とその病理的意義の解明
研究課題/領域番号：20H03593 2020年4月 - 2023年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
金蔵 孝介, 早水 裕平
配分額：17810000円 （ 直接経費：13700000円 、 間接経費：4110000円 ）
2021年度はALS原因蛋白C9orf72が発現するArgリッチジペプチドの相分離機構を解明し、Argが交互に配置されることで、結合エネルギーには不利になるものの多価結合に有利であり、多くの酸性蛋白を相分離液滴内に取り込むことでこれらの機能を阻害し、細胞毒性を発揮することを明らかにした(Chen et al., J Cell Biol. 2021; Kanekura et al., Am J Phyiol Cell Physiol. 2022)。また、C9orf72ジペプチドがRNAと共に形成する液滴が固体界面で特殊な振る舞いを行うことを明らかにし、報告した(Chen et al., Langmuir 2021)。さらに我々はTDP-43の相分離を小化合物を用いて制御する技術を開発し、小化合物によるLLPS誘導によりTDP-43の折りたたみが変化し、不溶性となるとともにその細胞内局在が書くから細胞質へと変化し、ALSの病態を模倣しうることを報告した(Yamanaka et al., Lab. Invest. 2021; Kanekura et al., Neur Regen Res. 2022)。
また、我々は相分離液的内環境を測定できる新規マクロ分子クラウディングセンサーCRONOSを開発し、外的刺激により核小体の内部環境が変化することを明らかにした（Miyagi et al., BBRC 2021)。
この様に、本年度は多数の原著論文を発表し、ALS原因蛋白と相分離異常の関係の解明に大きく貢献した。 -
生体膜構造制御タンパク質を利用した感染能を指標としたウイルスセンシング
研究課題/領域番号：16K14488 2016年4月 - 2018年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
田中 祐圭, 大河内 美奈, 早水 裕平
配分額：3640000円 （ 直接経費：2800000円 、 間接経費：840000円 ）
細胞膜を模倣した生体膜で導電性素子を被覆することで、ウイルスの感染を指標とする新たな電気化学的ウイルスセンサの開発について研究を行った。当初の研究計画の通り、機能性ペプチド（センサ素子認識ペプチド、生体膜認識ペプチド、ウイルス認識ペプチド）をそれぞれ同定し、これらを統合的に利用したポアセンサデバイスにより、1インフルエンザウイルスを検出できることが示されるとともにウイルス種を判別できる可能性が示唆された。今後、活性をもつウイルスと不活化したウイルスとの比較解析を詳細に実施することで、偽陽性検出の問題を解決できる新たなデバイスが創出できると期待される。
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2次元原子薄膜上の自己集合ペプチドと脂質二重膜によるイオン制御
研究課題/領域番号：16H05973 2016年4月 - 2018年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究(A)
早水 裕平
配分額：26390000円 （ 直接経費：20300000円 、 間接経費：6090000円 ）
原子薄膜を生体分子で修飾した新しいセンサ界面の構築を目指した本研究では、ペプチドだけでなく脂質がMoS2原子薄膜の電子状態にどのような影響を与えるのかについての基礎情報を得ることに成功した。特に、MoS2がその界面における電気化学的なイオンの状態に敏感に反応し、その電子状態を変調させることがわかった。その変調は、表面の自己組織化ペプチドによっても変化することがわかり、ペプチドによる界面設計の可能性が示された。
今後は、より実用的なセンシングを可能にするため、形成する平面脂質膜をより多様な組成で形成する。その脂質膜に他の生体分子を修飾し、さらなる機能を付加するなどの工夫が必要と考える。 -
ペプチドとナノ材料によるバイオアクティブ細胞界面の創製
研究課題/領域番号：15H04192 2015年4月 - 2018年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
大河内 美奈, 田中 祐圭, 早水 裕平
配分額：17680000円 （ 直接経費：13600000円 、 間接経費：4080000円 ）
グラフェンなどの2次元ナノ材料は、高速かつ高感度にシグナルを取得できる次世代エレクトロニクス材料として注目されている。本研究では、2次元ナノ材料における界面形成分子としてペプチドに注目し、ナノ材料および細胞に親和性を示す二機能性ペプチドによる細胞界面の創製を目的とした。グラフェンと同様の表面構造をもつ薄層パイロリティックグラファイトを用いて解析した結果、ペプチドの自己組織化により細胞親和性の高いペプチド界面を構築できた。
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バイオ・ナノ界面における電気的相互作用の探索
研究課題/領域番号：25706012 2013年4月 - 2016年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究(A)
早水 裕平
配分額：25090000円 （ 直接経費：19300000円 、 間接経費：5790000円 ）
本研究では、グラフェンや二硫化モリブデンに代表される２次元ナノシートを基板として使用し、その表面にペプチドの自己組織化構造を形成することによる、生体分子とナノシートの間の電気的相互作用について理解することを目的とした。まず、2次元ナノシート上におけるペプチドの自己組織化機構を理解するため原子間力顕微鏡を用いた観測を重点的に行なった。その結果、ペプチドの表面への吸着、拡散、自己組織化の各表面過程を分離して観測に成功した。続いて、二硫化モリブデンのトランジスタ構造を用いた光電気計測を行い、ペプチドによるナノシート内の電子状態への影響を調査し、ペプチドによるナノシートへの化学ドーピングが観測された。
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機能性ペプチドを用いたナノシステムの創製
研究課題/領域番号：10102682 2010年 - 2013年
科学技術振興機構 戦略的な研究開発の推進/戦略的創造研究推進事業/さきがけ
早水 裕平
近年のナノテクノロジーにおいて、バイオ・ナノ界面の制御は最も重要な研究課題のひとつです。本研究では、固体表面で特異的に自己組織化する機能性固体吸着ペプチドを用い、ナノ材料とバイオ材料の複合システムを構築します。ペプチドの精緻な設計に加え、トップダウン手法によって作製されるナノ材料テンプレート上で、ペプチドおよびバイオ材料の自己組織化を制御し、自律的に機能する新規ナノシステムの創製を目指します。