Analytical Chemistry
化 学 分 析 学
I マ イ ク ロ電極 を 用 い た 網羅 的 バ イ オ セン サ の 開 発
Development of biosensors by using micro-electrode system
安 川 智 之 ・ 鈴 木 雅 登 ・ 松 原 則 男
Yasukawa, T., Suzuki, M., Matsubara, N.
フ ォ ト リ ソ グ ラ フ ィ 技 術 を 活 用 し ， 一 度 に 複 数 の 細 胞 や 初 期 胚 の 電 気 特 性 や 呼 吸 活 性 を 計 測 す る 電 極 シ ス テ ム を 開 発 し た ． 2枚 の く し 形 電 極 を 組 み 合 わ せ た 三 次 元 電 気 回 転 デ バ イ ス で は 一 度 に 数 百 個 の 単 一 細 胞 に 対 し て ， 一 括 に 電 気 回 転 計 測 を 行 う こ と が で き る ． こ の デ バ イ ス を 用 い て ， 細 胞 群 に 対 し て 染 色 す る こ と な く 細 胞 群 を 構 成 す る 細 胞 の 種 類 の 識 別 が 可 能 で あ る こ と を 明 ら か に し た ． ま た 電 気 化 学 計 測 を 集 積 化 し たBio-LSI を 利 用 し て ， 初 期 胚 の 呼 吸 活 性 に 基 づ く 簡 便 な 水 質 検 査 法 の 開 発 に も 取 り 組 ん で い る ．
Ⅱ 誘 電 泳 動に よ る 細 胞 およ び 微 粒 子 操作
Manipulation with microparticles and living cells based on
dielectrophoresis
安 川 智 之 ・ 鈴 木 雅 登 ・ 松 原 則 男
Yasukawa, T., Suzuki, M., Matsubara, N.
誘 電 泳 動 に よ る 機 能 化 微 粒 子 ， 細 胞 を 超 高 速 に 操 作 で き る 技 術 を 最 大 限 に 利 活 用 し ， 迅 速 ， 簡 便 お よ び 高 効 率 に 「 細 胞 ア レ イ を 創 る 」 ， 「 目 的 の 粒 子 を 分 離 す る 」 を 行 っ て い る ． 本 年 度 は ， 抗 体 分 泌 細 胞 で あ る ハ イ ブ リ ド ー マ を タ ー ゲ ッ ト と し た ． ハ イ ブ リ ド ー マ を 含 む 細 胞 懸 濁 液 か ら 細 胞 が 均 等 に 配 列 さ れ た 細 胞 ア レ イ を 数 秒 で 作 製 す る と 同 時 に ， そ の 細 胞 ア レ イ か ら 目 的 の ハ イ ブ リ ド ー マ を 誘 電 泳 動 現 象 に よ っ て 回 収 で き る こ と を 明 ら か に し た ．
Ⅲ 電 気 動 力学 法 を 用 い た細 胞 の 電 気 特性 の 非 侵 襲 評価
Non-Invasive Investigation of electric parameters of cells and
microparticles by using AC electrokinetic force
鈴 木 雅 登 ・ 安 川 智 之
Suzuki, M., Yasukawa, T.
電 気 回 転 法 を 用 い て ， 細 胞 に 対 し て 非 侵 襲 的 な 細 胞 の 電 気 特 性 （ 細 胞 膜 容 量 ， 細 胞 質 導 電 率 ） の 評 価 に 取 り 組 ん で い る ． 本 年 度 は ， 細 胞 の 分 化 現 象 の 識 別 に 挑 戦 し た ． 赤 血 球 へ の 分 化 に 伴 い 回 転 速 度 が 増 加 す る こ と を 見 出 し た ． 現 在 ， 免 疫 染 色 や 電 気 生 理 計 測 を 用 い て こ の 要 因 の 解 明 に 取 り 組 ん で い る ．発 表 論 文
List of Publications
I-1 T. Yasukawa: Biosensors using an antibody as a recognition element. Anal. Sci. 35, 359-360 (2019).
I-2 T. Yasukawa, F. Mizutani M. Suzuki : Point of care testing apparatus for immunesensing. In: K. Mitsubayashi, O. Niwa and Y. Ueno (eds.) Chemical, Gas, and Biosensors for Internet of Things and Related Applications,
193-205. Elsevier (2019). I-3 鈴 木 雅 登 ， 安 川 智 之: 誘 電 泳 動 に よ る 微 粒 子 操 作 を 利 用 し た 簡 便 で 迅 速 な 免 疫 測 定 法 の 開 発. 粉 体 技 術. 11, 846 (2019). I-4 井 ノ 崎 玲 央 奈 ，窪 田 慎 太 郎 ，鈴 木 雅 登 ，安 川 智 之 ： イ ン ジ ウ ム-ス ズ 酸 化 物 薄 膜 を 電 解 還 元 し て 作 製 し た 微 小 電 極 の 電 気 化 学 特 性. 第 79回 分 析 化 学 討 論 会 ， 北 九 州 国 際 会 議 場 ＆AIM（ 福 岡 県 北 九 州 市 ） ， 2019年 5月 18-19日 ． I-5 河 合 志 希 保 ， 有 本 聡 ， 是 永 継 博 ， 鈴 木 雅 登 ， 安 川 智 之 ： ３ 次 元 グ リ ッ ド 電 極 を 用 い た 電 気 回 転 に よ る 血 球 系 細 胞 の 膜 容 量 の 決 定. 化 学 と マ イ ク ロ ・ ナ ノ シ ス テ ム 学 会 第39回 研 究 会 ， 金 沢 大 学 （ 石 川 県 金 沢 市 ） ， 2019年 5月 27-28日 ． I-6 鈴 木 雅 登 ， 竹 内 梨 乃 ， 林 凌 太 朗 ， 安 川 智 之. ３ 次 元 グ リ ッ ド 電 極 に よ る 単 一 細 胞 の 一 括 電 気 回 転 を 利 用 し た 細 胞 膜 の イ オ ン 透 過 性 の 評 価 ： 第58回 日 本 生 体 医 工 会 大 会 ， 沖 縄 コ ン ベ ン シ ョ ン セ ン タ ー （ 沖 縄 県 宜 野 湾 市 ） ，2019年 6月 6－ 8日 ． I-7 河 合 志 希 保 ，有 本 聡（ パ ナ ソ ニ ッ ク（ 株 ）），是 永 継 博（ パ ナ ソ ニ ッ ク（ 株 ））， 鈴 木 雅 登 ， 安 川 智 之 ： 三 次 元 グ リ ッ ド 電 極 を 用 い た 細 胞 膜 容 量 の 一 括 計 測 . 第 ５ 回 幹 細 胞 ・ 細 胞 分 化 に 関 す る 合 同 リ ト リ ー ト ， 淡 路 夢 舞 台 国 際 会 議 場 （ 兵 庫 県 淡 路 市 ） ，2019年 8月 19-20日 ． I-8 河 合 志 希 保 ，有 本 聡（ パ ナ ソ ニ ッ ク（ 株 ）），是 永 継 博（ パ ナ ソ ニ ッ ク（ 株 ））， 鈴 木 雅 登 ， 安 川 智 之 ： 細 胞 の 一 括 電 気 回 転 計 測 で 同 定 し た 膜 容 量 に 基 づ く 細 胞 種 の 識 別. 2019年 電 気 化 学 秋 季 大 会 ，山 梨 大 学 甲 府 キ ャ ン パ ス（ 山 梨 県 甲 府 市 ）， 2019年 9月 5－ 6日 ．
I-9 K. Terao, M. Suzuki, R. Kunikata (日 本 航 空 電 子 工 業 ), A. Suda (日 本 航 空 電 子 工 業), K-Y. Inoue ( 東 北 大 ), K. Ino ( 東 北 大 ), T. Matsue ( 東 北 大 ), T. Yasukawa: Toxicity evaluation of chemical substances b ased on the monitoring. The International Joint Meeting of the Polarographic Society of Japan (PSJ) and National Taiwan University (NTU) , National Taiwan University, Taipei, Taiwan, November 6 – 8, 2019．
I-10 河 合 志 希 保 , 鈴 木 雅 登 , 有 本 聡 （ パ ナ ソ ニ ッ ク（ 株 ）） , 是 永 継 博 （ パ ナ ソ ニ ッ ク （ 株 ） ）, 安 川 智 之 . 細 胞 の 電 気 回 転 速 度 に 与 え る 化 学 刺 激 の 影 響 の 同 時 モ ニ タ リ ン グ：化 学 と マ イ ク ロ・ナ ノ シ ス テ ム 学 会 第40回 研 究 会 ，ア ク ト シ テ ィ 浜 松（ 静 岡 県 浜 松 市 ） ，2019年 11月 19-21日 ． I-11 河 合 志 希 保 ，鈴 木 雅 登 ，有 本 聡（ パ ナ ソ ニ ッ ク（ 株 ）），是 永 継 博（ パ ナ ソ ニ ッ ク（ 株 ）），安 川 智 之：四 重 極 電 極 ア レ イ を 用 い た イ オ ノ フ ォ ア 刺 激 に よ る 細 胞 電 気 特 性 変 化 の 評 価. 電 気 化 学 会 第 ８ ７ 回 大 会 ， Web開 催 （ 名 古 屋 工 業 大 学 ， 愛 知 県 名 古 屋 市 ） ，2020年 3月 17 - 19日 ．
II-1 (Hot Articles) H. Okayama, M. Tomita （ 三 重 大 ） , M. Suzuki, and T. Yasukawa: Rapid formation of arrayed cells on an electrode with microwells by a scanning electrode based on positive dielectrophoresis. Anal. Sci. 35, 701-704 (2019).
II-2 (Best Paper Award in 2019) T. Yasukawa, A. Morishima, M. Suzuki, J. Yoshioka（ 東 大 ）, K. Yoshimoto（ 東 大 ）, and F. Mizutani: Rapid formation of aggregates with uniform numbers of cells based on three -dimensional dielectrophoresis. Anal. Sci. 35, 895-901 (2019).
II-3 鈴 木 雅 登 ， 岡 山 太 樹 ， 安 川 智 之 ： ハ イ ブ リ ド ー マ の 高 効 率 作 製 を 目 指 し た 走 査 型 誘 電 泳 動 に よ る 単 一 細 胞 ア レ イ の 構 築. 第 79回 分 析 化 学 討 論 会 ， 北 九 州 国 際 会 議 場 ＆AIM（ 福 岡 県 北 九 州 市 ） ， 2019年 5月 18-19日 ． II-4 波 多 美 咲 ， 鈴 木 雅 登 ， 安 川 智 之 ： マ イ ク ロ ウ ェ ル ア レ イ へ の 選 択 的 出 入 可 能 な3 次 元 細 胞 誘 導 チ ッ プ の 作 製 と 標 的 細 胞 の 識 別. 第 79回 分 析 化 学 討 論 会 ， 北 九 州 国 際 会 議 場 ＆AIM（ 福 岡 県 北 九 州 市 ） ， 2019年 5月 18-19日 ． II-5 波 多 美 咲 ， 鈴 木 雅 登 ， 安 川 智 之. 単 一 細 胞 ア レ イ に よ る 抗 体 産 生 細 胞 の 選 択 と 誘 電 泳 動 に よ る 回 収. 化 学 と マ イ ク ロ ・ ナ ノ シ ス テ ム 学 会 第 39回 研 究 会 ， 金 沢 大 学 （ 石 川 県 金 沢 市 ） ，2019年 5月 27-28日 ． II-6 波 多 美 咲 ， 鈴 木 雅 登 ， 安 川 智 之 ： 誘 電 泳 動 を 利 用 し た 単 一 細 胞 ア レ イ の 形 成 と 抗 体 産 生 細 胞 の 選 択 的 回 収. 第 13回 日 本 分 析 化 学 会 近 畿 支 部 夏 季 セ ミ ナ ー II-7 八 木 恵 ， 鈴 木 雅 登 ， 安 川 智 之 ： ア レ イ 化 細 胞 よ り 分 泌 さ れ た 抗 体 の 電 気 化 学 的 評 価 法 の 開 発. 第 13回 日 本 分 析 化 学 会 近 畿 支 部 夏 季 セ ミ ナ ー ，ア イ・ア イ ラ ン ド（ 大 阪 府 四 条 畷 市 ） ，2019年 8月 1-2日 ． II-8 小 野 原 郁 海 ， 冨 田 昌 弘 （ 三 重 大 ） ， 鈴 木 雅 登 ， 安 川 智 之 ： 電 極 走 査 型 誘 電 泳 動 に よ る 細 胞 ア レ イ の 形 成 と 細 胞 融 合 へ の 応 用. 第 13回 日 本 分 析 化 学 会 近 畿 支 部 夏 季 セ ミ ナ ー ， ア イ ・ ア イ ラ ン ド （ 大 阪 府 四 条 畷 市 ） ，2019年 8月 1-2日 ． II-9 鈴 木 雅 登 ， 安 川 智 之 ： 誘 電 泳 動 に よ る 細 胞 ア レ イ 化 を 利 用 し た 迅 速 で 簡 便 な 細 胞 選 択 と 細 胞 融 合 ，イ ノ ベ ー シ ョ ン ジ ャ パ ン2019，東 京 ビ ッ グ サ イ ト（ 東 京 都 江 東 区 ） ，2019年 8月 29-30日 ． II-10 鈴 木 雅 登 ，波 多 美 咲 ，安 川 智 之：正 と 負 の 誘 電 泳 動 を 組 み 合 わ せ た 選 択 的 な 捕 捉 と 解 放 が 可 能 な 細 胞 ア レ イ デ バ イ ス の 開 発. 2019年 電 気 化 学 秋 季 大 会 ， 山 梨 大 学 甲 府 キ ャ ン パ ス （ 山 梨 県 甲 府 市 ） ，2019年 9月 5－ 6日 ． II-11 （ 若 手 ポ ス タ ー 賞 ） 波 多 美 咲 ， 鈴 木 雅 登 ， 安 川 智 之 ： 標 的 細 胞 の 選 択 的 回 収 を 可 能 と し た 細 胞 ア レ イ の 高 密 度 化. 日 本 分 析 化 学 会 第 68年 会 ， 千 葉 大 学 西 千 葉 キ ャ ン パ ス （ 千 葉 県 千 葉 市 ） ，2019年 9月 11-13日 ．
II-12 (Invited) T. Yasukawa: Selective retrieval of single cells with a secretory ability of a target antibody in cell-based arrays using a microwell array electrode. The International Joint Meeting of the Polarographic Society of Japan (PSJ) and National Taiwan University (NTU) , National Taiwan University, Taipei, Taiwan, November 6 – 8, 2019．
II-13 M. Hata, M. Suzuki, T. Yasukawa: Discrimination and Selective Retrieval of Single Hybridomas with Secreting Ability of Target Antibodies. 13th Asian Conference on Chemical Sensors, Grand Inna Bali Beach, Bali, Indonesia , November 17 – 20, 2019. II-14 安 川 智 之 ： 誘 電 泳 動 の 原 理 . 2019年 度 ぶ ん せ き 講 習 会 （ 発 展 編 ） ， じ ば さ ん び る （ 兵 庫 県 姫 路 市 ） ，2019年 11月 29日 ． II-15 鈴 木 雅 登 ： 誘 電 泳 動 の 分 析 へ の 応 用 . 2019年 度 ぶ ん せ き 講 習 会 （ 発 展 編 ） ， じ ば さ ん び る （ 兵 庫 県 姫 路 市 ） ，2019年 11月 29日 ． II-16 鈴 木 雅 登 ，末 澤 直 之 ，八 木 恵 ，波 多 美 咲 ，安 川 智 之 .ガ ラ ス キ ャ ピ ラ リ の 電 気 動 力 学 現 象 を 利 用 し た 抗 体 分 泌 細 胞 の 選 択 的 回 収. 電 気 化 学 会 第 ８ ７ 回 大 会 ，
Web開 催 （ 名 古 屋 工 業 大 学 ， 愛 知 県 名 古 屋 市 ） ， 2020年 3月 17 - 19日 ．
Ⅲ-1 T. Ando (Panasonic Corp.), T. Nakamura (Panasonic Corp.), T. Fujii (Panasonic Corp.), T. Shiono (Panasonic Corp.), T. Nakamura (Panasonic Corp.), M. Suzuki, N. Anzue-Satoi (Panasonic Corp.), K. Narumi (Panasonic Corp.), H. Watanabe (Panasonic Corp.), T. Korenaga (Panasonic Corp.), E. Okada (Keio Univ.), and Y. Inoue (Panasonic Corp.): Non-contact acquisition of brain function using a time-extracted compact camera. Sci. Rep. 9, 17854 (2019). Ⅲ-2 鈴 木 雅 登 ， 安 川 智 之 ： 染 色 せ ず に ど こ ま で 細 胞 の 状 態 が わ か る の か ？ 化 学. 75, 64-65 (2020). Ⅲ-3 竹 内 梨 乃 ， 鈴 木 雅 登 ， 安 川 智 之 ： 非 侵 襲 的 な 膜 容 量 計 測 に 基 づ く 分 化 誘 導 剤 の 評 価 法 の 開 発. 化 学 と マ イ ク ロ ・ ナ ノ シ ス テ ム 学 会 第 39回 研 究 会 ， 金 沢 大 学 （ 石 川 県 金 沢 市 ） ，2019年 5月 27-28日 ． Ⅲ-4 嶋 村 萌 ， 鈴 木 雅 登 ， 安 川 智 之 ： ワ イ ヤ レ ス 型 電 極 を 用 い た 誘 電 泳 動 に よ る 細 胞 の 流 れ 位 置 制 御. 第 13回 日 本 分 析 化 学 会 近 畿 支 部 夏 季 セ ミ ナ ー Ⅲ-5 （ 優 秀 ポ ス タ ー 賞 ） 竹 内 梨 乃 ， 鈴 木 雅 登 ， 安 川 智 之 . 電 気 回 転 速 度 に 基 づ く 細 胞 の 分 化 度 の 評 価. 第 13回 日 本 分 析 化 学 会 近 畿 支 部 夏 季 セ ミ ナ ー ， ア イ ・ ア イ ラ ン ド （ 大 阪 府 四 条 畷 市 ） ，2019年 8月 1-2日 ． Ⅲ-6 (Invited)鈴 木 雅 登 ： 電 場 を 用 い た ， 非 侵 襲 的 な 単 一 細 胞 の 捕 捉 ・ 評 価 ・ 回 収 技 術 の 開 発. 第 ５ 回 幹 細 胞 ・ 細 胞 分 化 に 関 す る 合 同 リ ト リ ー ト ， 淡 路 夢 舞 台 国 際 会 議 場 （ 兵 庫 県 淡 路 市 ） ，2019年 8月 19-20日 ．
Ⅲ-7 (Invited) M. Suzuki, T. Yasukawa: Appli cation of AC Electrokinetic force (Dielectrophoresis and Electrorotation) for single cell analysis. International Symposium on Analytical Electrochemistry 2019, Tohoku University Advanced Institute for Materials Research, Sendai, Japan, August 25 – 26, 2019.
Ⅲ-8 R. Takeuchi, M. Suzuki, T. Yasukawa: Estimation of Differentiation States of Leukemia Cells Based on The Electrorotation of Cells. 13th Asian Conference on Chemical Sensors, Grand Inna Bali Beach, Bali, Indonesia , November 17 – 20, 2019. Ⅲ-9 鈴 木 雅 登 , 竹 内 梨 乃 , 波 多 美 咲 , 河 合 志 希 保 , 安 川 智 之 ： 単 一 細 胞 の 非 侵 襲 的 な 評 価 と 標 的 細 胞 の 回 収 を 目 指 し た 誘 電 泳 動 と 電 気 回 転 の 融 合. 化 学 と マ イ ク ロ ・ ナ ノ シ ス テ ム 学 会 第40回 研 究 会 ， ア ク ト シ テ ィ 浜 松 （ 静 岡 県 浜 松 市 ） ， 2019年 11 月19-21日 ． Ⅲ-10 青 木 真 希 子（ 神 奈 川 工 大 ），鈴 木 雅 登 ，岡 山 久 代（ 筑 波 大 ），高 尾 秀 伸（ 神 奈 川 工 大 ） ： 月 経 前 症 候 群 症 状 を 示 す 成 人 女 性 に お け るN-back課 題 遂 行 の 評 価 . 第 28 回 日 本 人 間 工 学 会 シ ス テ ム 大 会 ，Web開 催 （ 首 都 大 学 東 京 ， 東 京 都 八 王 子 市 ） ， 2020年 3月 15 – 16日 ．
大 学 院 物 質 理 学 研 究 科
博 士 後 期 課 程 河 合 志 希 保 ： ３ 次 元 電 気 回 転 デ バ イ ス の 開 発 と 細 胞 膜 容 量 の 一 括 計 測 寺 尾 和 輝 ： バ イ オ LSI を 用 い た ゼ ブ ラ フ ィ ッ シ ュ 胚 の 酸 素 消 費 量 に 基 づ く 毒 性 評 価 法 の 開 発博 士 前 期 課 程 波 多 美 咲 ： 標 的 抗 体 発 現 細 胞 の 識 別 ， 分 離 ， 回 収 技 術 の 確 立 明 達 人 ： 機 能 性 粒 子 に よ る シ グ ナ ル 増 幅 法 を 搭 載 し た 免 疫 分 析 法 の 開 発 井 ノ 崎 玲 央 奈 ： ITO電 極 の 電 気 化 学 的 活 性 化 と 高 感 度 計 測 法 へ の 応 用 竹 内 梨 乃 ： 電 気 回 転 法 を 用 い た 細 胞 分 化 度 の 識 別 法 の 開 発
