NAIST 奈良先端科学技術大学院大学 物質創成科学研究科 ~光ナノサイエンス~

バイオミメティック科学研究室

教員 / 連絡先
教員教授: 菊池 純一
助教: 安原 主馬
キーワード人工細胞,セラソーム,分子通信,細胞膜ダイナミクス
連絡先TEL:0743-72-6099
研究室URLhttp://mswebs.naist.jp/LABs/kikuchi/index-j.html

当研究室では,生体系に学び,生体系を超える新しい分子材料,分子システムの開発を通じて,バイオ・ナノサイエンス,インフォメーションテクノロジーを先導するためのシーズを開拓しています.

人工細胞膜の表面を原子1層分だけセラミックコーティングした新規のナノカプセル「セラソーム」を開発し、そのバイオ・ナノマテリアルとしての可能性を探索しています。例えば、セラソームの有する高い構造安定性を利用して、人工多細胞システムの構築、人工細胞の磁気マニピュレーション、高効率遺伝子導入法の開発などの研究を行っています。

生体には無配線かつナノスケールで情報処理を行うシステムがあります。この生体系に学ぶことで、酵素や受容体などを組み込んだ人工細胞を用いて情報処理が可能な分子デバイスを開発しています。さらに、これら人工細胞の有機的な組織化・連係によって、情報媒体として分子を用いる未来の通信システム「分子通信」を開拓しています。

外部刺激に応答して誘導される、細胞膜の形態変化や細胞膜内での分子集合体の形成は多くの細胞機能や疾病と関連する重要な分子機構です。天然に存在する膜作用性分子を規範として、細胞膜ダイナミクスを誘導することのできる分子をデザイン・合成し、実際に生体機能を制御する手法を開発しています。

A. Ikeda, M. Nakasu, S. Ogasawara, H. Nakanishi, M. Nakamura, J. Kikuchi, Photoelectrochemical Sensor with Porphyrin-Deposited Electrodes for Determination of Nucleotides in Water, Org. Lett., 11, 1163-1166 (2009).

F. Gu, M. Hashizume, S. Okada, Y. Sasaki, J. Kikuchi, T. Imori, Metallosomes: Artificial Cell Membranes with Ultrathin Metallic Surfaces Derived from Cationic Cerasomes through Electroless Plating, J. Cera. Soc. Jpn., 116, 400-405 (2008).

K. Nobusawa, A. Ikeda, J. Kikuchi, S. Kawano, N. Fujita, S. Shinkai, Reversible Solubilization and Precipitation of Carbon Nanotubes through Oxidation-Reduction Reactions of a Solubilizing Agent, Angew. Chem. Int. Ed., 47, 4577-4580 (2008).

K. Yasuhara, Y. Sasaki, J. Kikuchi, Fluorescent Sensor Responsive to Local Viscosity and Its Application to the Imaging of Liquid-ordered Domain in Lipid Membranes, Colloids Surf. B: Biointerfaces, 67, 145-149 (2008).

Y. Niidome, K. Honda, K. Higashimoto, H. Kawazumi, S. Yamada, N. Nakashima, Y. Sasaki, Y. Ishida, J. Kikuchi, Surface Modification of Gold Nanorods with Synthetic Cationic Lipids, Chem. Commun., 3777-3779 (2007).

A. Ikeda, Y. Doi, M. Hashizume, J. Kikuchi, T. Konishi, An Extremely Effective DNA Photocleavage Utilizing Functionalized Liposomes with a Fullerene-Enriched Lipid Bilayer, J. Am. Chem. Soc., 129, 4140-4141 (2007).

K. Katagiri, M. Hashizume, K. Ariga, T. Terashima, J. Kikuchi, Preparation and Characterization of a Novel Organic-Inorganic Nanohybrid “Cerasome” Formed with a Liposomal Membrane and Silicate Surface, Chem. Eur. J., 13, 5272-5281 (2007).

Y. Sasaki, K. Matsui, Y. Aoyama, J. Kikuchi, Cerasome as an Infusible and Cell-friendly Gene Carrier: Synthesis of Cerasome-Forming Lipids and Transfection using Cerasomes, Nature Protocols, 1, 1227-1234 (2006).

K. Matsui, S. Sando, T. Sera, Y. Aoyama, Y. Sasaki, T. Komatsu, T. Terashima, J. Kikuchi, Cerasome as an Infusible, Cell-Friendly, and Serum-Compatible Transfection Agent in a Vial Size, J. Am. Chem. Soc., 128, 3114-3115 (2006).

K. Ariga, T. Nakanishi, J. P. Hill, M. Shirai, M. Okuno, T. Abe, J. Kikuchi, Tunable pK of Amino Acid Residues at the Air-Water Interface Gives an L-zyme (Langmuir Enzyme), J. Am. Chem. Soc., 127, 10274-10280 (2005).

W. Tian, Y. Sasaki, S. Fan, J. Kikuchi, Switching of Enzymatic Activity through Functional Connection of Molecular Recognition on Lipid Bilayer Membranes, Supramol. Chem., 17, 113-119 (2005).

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