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~

メゾスコピック物質科学研究室

教員 & 連絡先
教員客員教授: 藤井 映志 ,足立 秀明
客員准教授: 浅野 哲也
キーワードタンパク質,ナノ集積,バイオミネラリゼーション,自己組織化,デバイス
連絡先TEL:0743-72-6196
研究室URLhttp://mswebs.naist.jp/LABs/panasonic/top/top.html

既存の研究領域にとらわれない融合研究を推進し,新しい研究領域を切り開くことができる研究者の育成を目標とします.特にバイオ分子と半導体技術の融合研究を行える研究者の育成を行います.修士課程では,まず研究の社会的必要性,科学技術研究が人類の発展に必要不可欠であることを理解してもらい,それを踏まえて,本研究室のメゾスコピック,ナノ領域の研究に参加し,実験を通して物つくり新しい発見の喜びを体験して新しい科学技術の担い手となれる研究者の基礎を作り上げます.博士課程では,具体的研究テーマの指導は当然ですが,科学と工学の違いを明らかにし,パラダイムシフトを起こす科学の発想と,それを実現する工学の両者をバランスよく利用して社会に貢献できる研究者として自立できるように指導します.
研究としては,ウエットナノテクノロジーの研究分野を創造しています.水溶液中でのバイオ分子,有機分子のナノ集積・自己組織化による機能性ナノ構造の構築テクノロジーの完成を目指しています.

ウエットテクノロジーの具体的研究として,現在はたんぱく質をテンプレートとして利用したエレクトロニクスを中心としたナノデバイスの開発,バイオナノプロセスの研究を行っています.バイオナノプロセスはフォトリソグラフィーなどのトップダウン微細加工技術とバイオのボトムアップ技術を統合してデバイスを作製するプロセスで,いわゆるプロセスインテグレーションの代表例です.タンパク質はDNAに蓄えられた情報から作られ,その構造は原子レベルで一定です.それらは自己組織化により10-100nmの機能構造を自動的に組みあげます.また生物による無機材料析出(biomineralization)により半導体ナノ粒子,ナノワイヤを作ることも出来ます.トップダウン技術は50nm程度の構造を作製できるので,両者を組み合わせることで数ナノメートルの機能構造が精度良く作製できます.実際に,球殻状タンパク質により作られ一層に並べられたナノドット配列を用いてフローティングゲートメモリが作製され,ナノエッチングと組み合わせることでSiナノディスク量子構造も作られています.

K. Iwahori, I. Yamashita, “Size-controlled one-pot synthesis of fluorescent cadmium sulfide semiconductor nanoparticles in an apoferritin cavity” Nanotechnology, 19, 495601, (2008)

R. Tsukamoto, M. Muraoka, Y. Fukushige, H. Nakagawa, T. Kawaguchi, Y. Nakatsuji, I. Yamashita, “Improvement of Co3O4 Nanoparticle Synthesis in Apoferritin Cavity by Outer Surface PEGylation” Bull. Chem.Soc. Jpn., 81(12), 1669-1674, (2008)

Y. Ikezoe, Y. Kumashiro, K. Tamada, T. Matsui, I. Yamashita, K. Shiba, M. Hara, “Growth of Giant Two-Dimensional Crystal of Protein Molecules from a Three-Phase Contact line” Langmuir, 24(22), 12836-12841, (2008)

C.-H. Huang, M. Igarashi, K. Nishioka, M. Takeguchi, Y. Uraoka, T. Fuyuki, I. Yamashita, S. Samukawa, “Novel Stacked Nanodisc with Quantum Effect Fabricated by Defect-free Chlorine Neutral Beam Etching” Appl. Phys. Express, 1, 084002, (2008)

M. Watanabe, Y. Mishima, I. Yamashita, S.-Y. Park, J. R.H. Tame, J. G. Heddle, “Intersubunit linker length as a modifier of protein stability: Crystal structures and thermostability of mutant TRAP” Protein Sci., 17, 518-526, (2008) Published online on Jun 6, 2008

A. Miura, Y. Uraoka, T. Fuyuki, S. Yoshii, I. Yamashita, “Floating nanodot gate memory fabrication with biomineralized nanodot as charge storage node” J. Appl. Phys., 103(7), 074503, (2008) Published online on Apr 2, 2008

K. Yamada, S. Yoshii, S. Kumagai, A. Miura, Y. Uraoka, T. Fuyuki, I. Yamashita, “Effect of Dot Density and Dot Size on Charge Injection Characteristics in Nanodot Array Produced by Protein Supramolecules” Jpn. J. Appl. Phys., 46(11), 7549 – 7553, (2007) Published online on Nov 6, 2007

K. Sano, S. Yoshii, I. Yamashita, K. Shiba, “In Aqua Structuralization of a Three-Dimensional Configuration Using Biomolecules” Nano Lett., 7(10), 3200-3202, (2007) Published online on Sep 9, 2007

I. Yamashita*, H. Kirimura, M. Okuda, K. Nishio, K. Sano, K. Shiba, T. Hayashi, M. Hara, Y. Mishima, “Selective Nanoscale Positioning of Ferritin and Nanoparticles by Means of Target-Specific Peptides” Small, 2(10), 1148-1152, (2006)

K. Sugimoto. S. Kanamaru, K. Iwasaki, F. Arisaka, I. Yamashita, “Construction of a Ball-and-Spike Protein Supramolecule” Angew. Chem. Int. Ed., 45, 2725-2728, (2006)

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