2025/02/20 更新

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イダ ヒロキ
井田 大貴
IDA Hiroki
所属
大学院工学研究科 電子工学専攻 情報デバイス工学 講師
大学院担当
大学院工学研究科
学部担当
工学部 電気電子情報工学科
職名
講師
外部リンク

学位 3

  1. 博士(学術) ( 2019年3月   東北大学 ) 

  2. 修士(学術) ( 2016年3月   東北大学 ) 

  3. 学士(工学) ( 2014年3月   東北大学 ) 

研究キーワード 1

  1. 走査型イオンコンダクタンス顕微鏡

研究分野 1

  1. ナノテク・材料 / ナノバイオサイエンス

 

論文 4

  1. EMT-Induced Morphological Variations on Living Cell Membrane Surface

    Ida, H; Taira, N; Nashimoto, Y; Kumatani, A; Takahashi, Y; Shiku, H

    ANALYTICAL CHEMISTRY   97 巻 ( 1 ) 頁: 312 - 318   2025年1月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Analytical Chemistry  

    Epithelial-mesenchymal transition (EMT) is a drastic and important cellular process by which epithelial cells acquire a mesenchymal phenotype. Herein, we evaluated EMT-induced membrane variations using scanning ion conductance microscopy (SICM), which allows noninvasive nanoscale visualization. The results showed that the number and size of ruffles on the living cell surface decreased as the EMT progressed. It was also shown that the overall cell shape change occurred first rather than the nanoscale morphological variations. Time-lapse imaging using SICM showed that the small ruffles still moved actively after EMT induction. This study indicates that surface shape measurements using SICM may be useful indicators for assessing EMT progression.

    DOI: 10.1021/acs.analchem.4c04204

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  2. Comprehensive electrochemical imaging analyses of redox activities correlated to multilayer graphene and graphite structures

    Kumatani, A; Miura, C; Ida, H; Takahashi, Y; Ikuhara, Y; Shiku, H; Matsue, T; Okada, T

    ELECTROCHIMICA ACTA   499 巻   頁: 144688 - 144688   2024年9月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Electrochimica Acta  

    The utilization of two-dimensional (2D) materials within electrochemical devices constitutes a pivotal area of investigation, particularly pertinent to energy-related materials. Scanning electrochemical cell microscopy (SECCM) stands as a valuable characterization tool for the in-situ visualization of electrochemical processes transpiring within nanoscale structures. In the context of this investigation, SECCM was employed to scrutinize the influence of atomic structures in multilayer graphene and graphite samples, emblematic of 2D materials, upon a spectrum of electrochemical reactions, encompassing redox reactions of Ru(NH3)63+/2+. By visualizing and locally evaluating electrochemical reactions with various atomic structures, this research can be applied to design materials to promote more electrochemical reactions, as well as to other electrochemical energy devices (such as lithium-ion batteries and electrocatalysts). Furthermore, it extends its purview to assess the applicability of graphene substrates as platforms for the evaluation of other two-dimensional materials.

    DOI: 10.1016/j.electacta.2024.144688

    Web of Science

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  3. Emergence of electrochemical catalytic activity via an electrochemical-probe on defective transition metal dichalcogenide nanosheets 査読有り

    A. Kumatani, H. Ogawa, T. Endo, J. Lustikova, H. Ida, Y. Takahashi, Y. Miyata, Y. Ikuhara, H. Shiku, Y. Wakayama

    APL Energy   2 巻 ( 1 ) 頁: 016107   2024年2月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AIP Publishing  

    Two-dimensional transition metal dichalcogenides (2D TMDs) have shown exceptional electrochemical catalytic activity for the efficient generation of hydrogen through electrochemical water splitting. In the case of molybdenum disulfide (MoS2), a prominent member of 2D TMDs, the electrochemically active sites primarily reside at the edges, while the basal plane, which constitutes the majority of the MoS2 structure, remains relatively inactive. In this study, we aimed to activate the inert sites of the basal plane with some defective structure for hydrogen evolution reaction (HER) by employing an electrochemical-probe in combination with voltage sweeping. The initiation of HER at these previously inactive sites was visualized and confirmed using scanning electrochemical cell microscopy (SECCM). Our findings reveal that the enhanced HER activity originates from surface defects induced by the probing process.

    DOI: 10.1063/5.0175653

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  4. A noncanonical endocytic pathway is involved in the internalization of 3 mu m polystyrene beads into HeLa cells 査読有り 国際誌

    Hirose Hisaaki, Maekawa Masashi, Ida Hiroki, Kuriyama Masashi, Takahashi Yasufumi, Futaki Shiroh

    BIOMATERIALS SCIENCE   10 巻 ( 24 ) 頁: 7093 - 7102   2022年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Biomaterials Science  

    Extracellular fine particles of various sizes and origins can be taken up by cells, affecting their function. Understanding the cellular uptake processes is crucial for understanding the cellular effects of these particles and the development of means to control their internalization. Although macropinocytosis is a possible pathway for the cellular uptake of particles larger than 0.2 μm, its contribution to cellular uptake in non-phagocytic cells is controversial. Using 3 μm polystyrene beads as a model particle, we aimed to assess the detailed modes of their cellular uptake by non-phagocytic HeLa cells. Cellular uptake was assessed using confocal, scanning electron, and scanning ion conductance microscopy analyses, together with inhibitor studies. Our results revealed that 3 μm beads were taken up by HeLa cells by an actin-, cholesterol-, and membrane protrusions-dependent noncanonical endocytic pathway, different from the canonical macropinocytic and phagocytic pathways. Our work provides a framework for studying the cellular uptake of extracellular fine particles.

    DOI: 10.1039/d2bm01353c

    Web of Science

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講演・口頭発表等 1

  1. ナノピペットを用いた単一オルガネラスケールでの細胞内局所染色

    井田 大貴, 手島 慶大, 林 久美子, 高橋 康史

    第76回日本細胞生物学会大会  2024年7月19日 

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    開催年月日: 2024年7月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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科研費 2

  1. 細胞老化評価のための長期ナノ動態計測システムの創出

    研究課題/研究課題番号:22K14703  2022年4月 - 2024年3月

    科学研究費助成事業  若手研究

    井田 大貴

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:4680000円 ( 直接経費:3600000円 、 間接経費:1080000円 )

    細胞は一般的な光学顕微鏡では観察できないナノメートルレベルでの変化が連続的に生じているが、ひとつの細胞のナノ動態を長期的に観察する事は難しかった。本研究では、非侵襲かつナノスケールで細胞表面形状を取得可能な走査型イオンコンダクタンス顕微鏡による計測を細胞培養環境下で実行可能な新規装置系を開発する。また、開発した装置を用いて数日スパンで形態や代謝活性等が連続的に変化する細胞老化のダイナミクスを評価する。

  2. 機械学習を用いた走査型イオンコンダクタンス顕微鏡の高速化

    研究課題/研究課題番号:20K15309  2020年4月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究

    井田 大貴

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    細胞表面には一般的な光学顕微鏡では観察の困難な無数の微小構造が存在しており、それらのダイナミクスが細胞機能に関与している。走査型イオンコンダクタンス顕微鏡(SICM)はこの様な微細構造の変化を観察できるツールであり、本研究では機械学習との融合による時間分解能の改良を目指した。機械学習には大量の教師データが必要であるため、まずは長時間自動で計測可能な装置系、ならびに機械学習に必要な実行環境を整備した。また、作製した装置系を用いて高画素でのイメージングに成功しており、SICMで計測したデータを学習可能な形に変換するプログラムも開発できた。

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