所属
工学院 准教授
職名
准教授
外部リンク
トウマ マナ
當麻 真奈
Toma Mana
研究キーワード
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バイオセンサ
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表面プラズモン
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コロイドリソグラフィー
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3次元ナノ構造体
研究分野
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ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 計測工学 / バイオセンサ
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ナノテク・材料 / 光工学、光量子科学 / プラズモニクス
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ナノテク・材料 / ナノ材料科学
経歴
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東京科学大学 工学院 准教授
2024年10月 - 現在
国名：日本国
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東京工業大学 工学院 准教授
2023年4月 - 2024年9月
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東京工業大学 工学院 助教
2019年4月 - 2023年3月
国名：日本国
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関西学院大学 理工学部 助教
2015年4月 - 2019年3月
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ユーリッヒ総合研究機構 博士研究員
2013年12月 - 2014年10月
国名：ドイツ連邦共和国
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カリフォルニア大学アーバイン校 理学部化学科 博士研究員
2012年11月 - 2013年11月
国名：アメリカ合衆国
委員歴
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応用物理学会 機関誌編集委員
2024年4月 - 現在
団体区分：学協会
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応用物理学会 フォトニクス分科会 幹事
2021年4月 - 2023年3月
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応用物理学会 有機分子・バイオエレクトロニクス分科会 幹事
2019年4月 - 2021年3月
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応用物理学会 プログラム編集委員（中分類12.7）
2018年11月 - 2022年10月
論文
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Experimental demonstration of optical cloaking of a free-standing Ag nanowire
Shinichi Ikari, Mana Toma, Masayuki Shimojo, Kotaro Kajikawa
Optics Letters 2026年4月
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Imaging hole transport at catalyst-coated MIS photoanodes for water splitting under high-intensity illumination
Kanokwan Klahan, Bertrand Goudeau, Patrick Garrigue, Véronique Lapeyre, Lionel Santinacci, Mana Toma, Pichaya Pattanasattayavong, Gabriel Loget
Chemical Science 2026年
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Spectrometer-free plasmonic biosensor for rapid detection of egg allergen ovomucoid 査読
Daiki Hirabayashi, Hiromu Miki, Mana Toma
Analytica Chimica Acta 2025年12月
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Metal Nanopillar Arrays Fabricated with Moth-Eye Films for Adjustable Plasmonic Colors and Colorimetric Plasmonic Sensing 招待 査読
Yosuke Sugimoto, Kotaro Kajikawa, Dirk Mayer, Andreas Offenhäusser, Mana Toma
ACS Applied Nano Materials 2024年12月
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Ultrabroadband invisibility cloaking design of a concentric multilayered cylindrical metamaterial 査読
Tomoya Momose, Mana Toma, Kotaro Kajikawa
Journal of the Optical Society of America B 2024年8月
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Mana Toma, Shinnosuke Namihara, Kotaro Kajikawa
Analytical Methods 15 ( 22 ) 2755 - 2760 2023年5月
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Weatherable, solvent-soluble, paintable and transparent fluoropolymers for daytime radiative cooling 査読
Hoang Thi Thanh Tam, Mana Toma, Takayuki Okamoto, Mio Hidaka, Kensuke Fujii, Yasuhiro Kuwana, Kotaro Kajikawa
International Journal of Thermal Sciences 184 107959 - 107959 2023年2月
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Sensitive Label‐Free Immunoassay by Colorimetric Plasmonic Biosensors Using Silver Nanodome Arrays 査読
Mana Toma, Yuji Itakura, Shinnosuke Namihara, Kotaro Kajikawa
Advanced Engineering Materials 25 ( 3 ) 2022年10月
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Investigation of polyesters as daytime radiative cooling materials 査読
Hoang Thi Thanh Tam, Mana Toma, Kotaro Kajikawa
MOLECULAR CRYSTALS AND LIQUID CRYSTALS 2022年2月
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Tuning plasmonic colors of Ag nanodomes by the arrangement of polystyrene beads template 査読
Yosuke Sugimoto, Kotaro Kajikawa, Mana Toma
MOLECULAR CRYSTALS AND LIQUID CRYSTALS 729 ( 1 ) 61 - 67 2021年11月
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Effect of Arrangement of Ag Nanodomes on Performance of Plasmonic Sensor 招待 査読
Mana Toma, Yuji Itakura, Kotaro Kajikawa
SENSORS AND MATERIALS 33 ( 1 ) 201 - 209 2021年
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A visible and near-infrared broadband light absorber of cone-shaped metallic cavities 査読
Yuki Nakamura, Mana Toma, Kotaro Kajikawa
APPLIED PHYSICS EXPRESS 13 ( 6 ) 2020年6月
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Design by neural network of concentric multilayered cylindrical metamaterials 査読
Naoto Akashi, Mana Toma, Kotaro Kajikawa
APPLIED PHYSICS EXPRESS 13 ( 4 ) 2020年4月
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Size effect of metal nanodome arrays on performance of plasmonic biosensor 査読
Mana Toma, Ryo Tanaka, Keiko Tawa
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 59 2020年3月
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Plasmonic coloration of silver nanodome arrays for a smartphone-based plasmonic biosensor 査読
Mana Toma, Keiko Tawa
NANOSCALE ADVANCES 1 ( 9 ) 3699 - 3708 2019年9月
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Design of Metamaterials using Neural Networks
Naoto Akashi, Mana Toma, Kotaro Kajikawa
PLASMONICS IV 11194 2019年
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Study on the Mechanism of Diarylethene Crystal Growth by in Situ Microscopy and the Crystal Growth Controlled by an Aluminum Plasmonic Chip 査読
Taiga Kadoyama, Ryo Nishimura, Mana Toma, Kingo Uchida, Keiko Tawa
Langmuir 34 ( 14 ) 4217 - 4223 2018年4月
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In situ optical and spectroscopic imaging of photochromic cyclization and crystallization of a diarylethene film with optical microscopy 査読
Keiko Tawa, Taiga Kadoyama, Ryo Nishimura, Mana Toma, Kingo Uchida
Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 356 397 - 402 2018年4月
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Thickness dependence of polydopamine thin films on detection sensitivity of surface plasmon-enhanced fluorescence biosensors 査読
Mana Toma, Keiko Tawa
Japanese Journal of Applied Physics 57 ( 3 ) 2018年3月
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Rapid and sensitive detection of neuron specific enolase with a polydopamine coated plasmonic chip utilizing a rear-side coupling method 査読
M. Toma, S. Izumi, K. Tawa
Analyst 143 ( 4 ) 858 - 864 2018年2月
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Dual-color fluorescence imaging of EpCAM and EGFR in breast cancer cells with a bull’s eye-type plasmonic chip 査読
Shota Izumi, Shohei Yamamura, Naoko Hayashi, Mana Toma, Keiko Tawa
Sensors (Switzerland) 17 ( 12 ) 2017年12月
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Flexible Gold Nanocone Array Surfaces as a Tool for Regulating Neuronal Behavior 査読
Mana Toma, Andreea Belu, Dirk Mayer, Andreas Offenhaeusser
SMALL 13 ( 24 ) 2017年6月
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Enhanced fluorescence microscopy with the Bull's eye-plasmonic chip 査読
Keiko Tawa, Shota Izumi, Chisato Sasakawa, Chie Hosokawa, Mana Toma
OPTICS EXPRESS 25 ( 9 ) 10622 - 10631 2017年5月
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Interleukin-6 Detection with a Plasmonic Chip 査読
Tawa Keiko, Sumiya Masashi, Toma Mana, Sasakawa Chisato, Sujino Takuma, Miyaki Tatsuki, Nakazawa Hikaru, Umetsu Mitsuo
JOURNAL OF MOLECULAR AND ENGINEERING MATERIALS 4 ( 3 ) 2016年9月
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Polydopamine Thin Films as Protein Linker Layer for Sensitive Detection of Interleukin-6 by Surface Plasmon Enhanced Fluorescence Spectroscopy 査読
Mana Toma, Keiko Tawa
ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES 8 ( 34 ) 22032 - 22038 2016年8月
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Gold Nanoring Arrays for Near Infrared Plasmonic Biosensing 査読
Mana Toma, Kyunghee Cho, Jennifer B. Wood, Robert M. Corn
PLASMONICS 9 ( 4 ) 765 - 772 2014年8月
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Plasmon-Enhanced Fluorescence Biosensors: a Review
Martin Bauch, Koji Toma, Mana Toma, Qingwen Zhang, Jakub Dostalek
PLASMONICS 9 ( 4 ) 781 - 799 2014年8月
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Flexible Teflon Nanocone Array Surfaces with Tunable Superhydrophobicity for Self-Cleaning and Aqueous Droplet Patterning
Mana Toma, Gabriel Loget, Robert M. Corn
ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES 6 ( 14 ) 11110 - 11117 2014年7月
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Fabrication of Broadband Antireflective Plasmonic Gold Nanocone Arrays on Flexible Polymer Films 査読
Mana Toma, Gabriel Loget, Robert M. Corn
NANO LETTERS 13 ( 12 ) 6164 - 6169 2013年12月
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High fidelity surface attachment chemistries and surface enzymatic reactions of nucleic acid monolayers on microarrays, nanoparticles, and nanorings for multiplexed ultrasensitive biosensing with near infrared SPR imaging and FT-NIR LSPR spectroscopy 査読
Corn Robert M, Wood Jennifer B, Halpern Aaron R, Cho Mike, Toma Mana, Loget Gabriel
ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 246 2013年9月
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Tuning Colors of Silver Nanoparticle Sheets by Multilayered Crystalline Structures on Metal Substrates 査読
Koichi Okamoto, Brian Lin, Keisuke Imazu, Akihito Yoshida, Koji Toma, Mana Toma, Kaoru Tamada
PLASMONICS 8 ( 2 ) 581 - 590 2013年6月
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Active Control of SPR by Thermoresponsive Hydrogels for Biosensor Applications 査読
Mana Toma, Ulrich Jonas, Anca Mateescu, Wolfgang Knoll, Jakub Dostalek
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C 117 ( 22 ) 11705 - 11712 2013年6月
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Bloch surface wave-enhanced fluorescence biosensor 査読
Koji Toma, Emiliano Descrovi, Mana Toma, Mirko Ballarini, Pietro Mandracci, Fabrizio Giorgis, Anca Mateescu, Ulrich Jonas, Wolfgang Knoll, Jakub Dostalek
BIOSENSORS & BIOELECTRONICS 43 108 - 114 2013年5月
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Bragg-Scattered Surface Plasmon Microscopy: Theoretical Study 査読
Mana Toma, Wolfgang Knoll, Jakub Dostalek
PLASMONICS 7 ( 2 ) 293 - 299 2012年6月
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Surface plasmon-coupled emission on plasmonic Bragg gratings 査読
Mana Toma, Koji Toma, Pavel Adam, Jiri Homola, Wolfgang Knoll, Jakub Dostalek
OPTICS EXPRESS 20 ( 13 ) 14042 - 14053 2012年6月
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Fabrication and Application of Plasmonic Silver Nanosheet
Mana Toma
REVIEWS IN PLASMONICS 2012年
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Collective plasmon modes excited on a silver nanoparticle 2D crystalline sheet 査読 国際誌
Mana Toma, Koji Toma, Kanae Michioka, Yasuhiro Ikezoe, Daiki Obara, Koichi Okamoto, Kaoru Tamada
Physical Chemistry Chemical Physics 13 ( 16 ) 7459 - 7466 2011年4月
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Collective plasmon modes excited on a silver nanoparticle 2D crystalline sheet 査読
Mana Toma, Koji Toma, Kanae Michioka, Yasuhiro Ikezoe, Daiki Obara, Koichi Okamotod, Kaoru Tamadaw
PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS 13 ( 16 ) 7459 - 7466 2011年
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Nanoscale coupling of photons to vibrational excitation of Ag nanoparticle 2D array studied by scanning tunneling microscope light emission spectroscopy 査読
Satoshi Katano, Koji Toma, Mana Toma, Kaoru Tamada, Yoichi Uehara
Physical Chemistry Chemical Physics 12 ( 44 ) 14749 - 14753 2010年11月
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Nanoscale coupling of photons to vibrational excitation of Ag nanoparticle 2D array studied by scanning tunneling microscope light emission spectroscopy 査読
Satoshi Katano, Koji Toma, Mana Toma, Kaoru Tamada, Yoichi Uehara
PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS 12 ( 44 ) 14749 - 14753 2010年
MISC
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當麻 真奈
応用物理 89 ( 11 ) 679 - 681 2020年11月
講演・口頭発表等
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Plasmonic Colors on Metal Nanostructure Arrays for Spectrometer-free Plasmonic Biosensors 招待
當麻 真奈
The 11th Asian Conference on Nanoscience and Nanotechnology - AsiaNANO 2024 2024年9月
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Spectrometer-free Plasmonic Biosensors Using Colors of Metal Nanodome Arrays 招待
當麻 真奈
2024年6月
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Color generation in plasmonic metasurface and biosensor application 招待
當麻 真奈
2020年8月
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Substrate based colorimetric biosensors using plasmonic metasurface 招待
當麻 真奈
2025年4月
受賞
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研究奨励賞
2020年 高柳健次郎財団
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女性研究者研究業績（若手部門）
2019年 応用物理学会
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優秀論文発表賞
2018年 電気学会
共同研究・競争的資金等の研究課題
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2022年 - 2023年
科学技術振興機構 産学が連携した研究開発成果の展開 研究成果展開事業 研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP) トライアウト トライアウト
當麻 真奈
担当区分：研究代表者
本研究は、食品中のアレルギー物質を簡易かつ迅速に検出可能な食物アレルゲンセンサーの開発を目的としている。モバイル端末を用いた簡易計測手法のプロトタイプ開発を行い、食物アレルゲンの検出性能を評価する。本研究開発によって、食品アレルギー患者の健康維持および生活の質向上に貢献することを目指している。
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分子マーカーの多種類同時計測を目指したスマートフォン型バイオセンサの開発
研究課題/領域番号：20K14748 2020年4月 - 2023年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究
當麻 真奈
配分額：4160000円 （ 直接経費：3200000円 、 間接経費：960000円 ）
本研究は、疾病や健康状態に関わる生体分子をスマートフォン内蔵のカメラで迅速・高感度かつ定量的に検出できるバイオセンシング技術を確立することを目的としている。そのために、プラズモニック色によって発色する金属ナノ構造配列をセンサ基板表面に作製し、標的となる生体分子の捕捉によってセンサ感応部の色が変化するバイオセンサ基板を開発する。
センサ基板に用いる金属ナノ構造として、鮮やかに発色する金属ナノドームアレイ構造を作製した。これまでに、色相角度で数値化された色をセンサ信号に用いるために最適な金属ナノドームアレイ構造のパラメーターの探索を行い、溶液の屈折率変化を検出する屈折率センサとしての性能評価を行った。溶液のバルク屈折率感度測定では、比色法で優れた屈折率分解能が得られることが明らかにした。
2021年度は、提案手法のバイオセンサ性能をモデルサンプルによるイムノアッセイで評価した。同一のセンサスポットで反射分光法および反射画像からの色相角度解析する比色法による測定を行い、両手法による検出感度の差異を信号対ノイズ比および検出限界濃度を指標として評価・比較した。その結果、センサ基板表面に結合した標的分子を検出するイムノアッセイにおいても、比色法と分光法で同程度のセンサ性能が得られることが明らかとなった。また、信号増強プローブを用いない非標識な計測であっても、高感度に生体分子を検出可能であることが示された。 -
金属ナノホールアレイを用いた高感度小型蛍光バイオセンサの開発
研究課題/領域番号：15H06766 2015年8月 - 2018年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 研究活動スタート支援
當麻 真奈, 田和 圭子
配分額：2990000円 （ 直接経費：2300000円 、 間接経費：690000円 ）
本研究では高感度な小型蛍光バイオセンサを開発することを目的として、表面プラズモン共鳴現象によって蛍光信号の増幅が期待できる金属ナノホールアレイ構造を用いた表面プラズモン増強蛍光バイオセンサの構築を試みた。蛍光バイオセンサを構築するための要素研究として、金属ナノ構造体の作製法を開発するとともに、生体模倣接着剤であるポリドーパミンを用いた低コストで簡易なセンサの表面修飾法の有用性を示した。