研究者情報

龍﨑 奏

准教授

RYUZAKI Sou

ナノ空間の光を用いた1粒子/1分子解析技術の構築

化学部門 無機・分析化学分野

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研究テーマ

ナノ構造体における光物性の理解および新規分析化学技術への展開

研究分野分析化学, 表面界面物性, 光物性, 先端計測技術, 機械学習
キーワードプラズモニクス, ナノバイオデバイス, 有機デバイス, 2次元材料, 1粒子/1分子解析技術, 高速微弱電流計測, 第一原理計算

研究紹介

本研究ではナノ空間に生じる特殊な光を理解し、その光を分析化学技術やバイオセンサへ展開することを目指しています。具体的には、ナノ構造体中の自由電子と光が共鳴することで得られるプラズモン増強場に関する研究です。金属やグラフェンなどの様々な材料のプラズモン特性を電子物性および光物性の観点から理解し、さらに制御を行なっています。そして、その特殊な増強場を用いることで、1分子や1粒子を解析する新しい分析技術の構築を行なっています。例えば、プラズモニックナノポア構造を用いて体液中の細胞外小胞(エクソソームなど)の表面分子組成を1粒子ずつ高速計測し、その情報を機械学習で解析することで体内の異変(がんなど)を検出するデバイスの開発を行なっています。

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ナノポアデイバスの概略図
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グラフェンに作製したナノポア構造
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電場と流体のmultiphysicsシミュレーション
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被覆分子によってプラズモン特性が変化する金属ナノ粒子のイメージ図
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Chemically Induced Permittivity-change 効果の概略図
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独自開発した高速CCD回路

代表的な研究業績

Effect of chemically induced permittivity changes on the plasmonic properties of metal nanoparticles,
N. Saito, S. Ryuzaki*, Y. Tsuji, Y. Noguchi, P. Wang, D. Tanaka, Y. Arima, K. Okamoto, K. Yoshizawa, and K. Tamada,
Commun. Mater. 2, 54 (2021).
Rapid discrimination of extracellular vesicles by shape distribution analysis,
S. Ryuzaki*, T. Yasui, M. Tsutsui, K. Yokota, Y. Komoto, P. Paisrisarn, N. Kaji, D. Ito, K. Tamada, T. Ochiya, M. Taniguchi, Y. Baba, and T. Kawai,
Anal. Chem. 93, 7037 (2021). (Cover Art).
Field effect control of translocation dynamic in surround-gate nanopores,
M. Tsutsui, S. Ryuzaki, K. Yokota, H. Yuhui, T. Washio, K. Tamada, and T. Kawai,
Commun. Mater. 2, 29 (2021). (Co-first author, Cover Art).
Rapid structural analysis of nanomaterials in aqueous solutions,
S. Ryuzaki, M. Tsutsui, Y. He, K. Yokota, A. Arima, T. Morikawa, M. Taniguchi, and T. Kawai,
Nanotechnology 28, 155501 (2017).
An influence of charge accumulation of photo-generated carriers in the vicinity of donor/acceptor interface on the open-circuit voltage of Zinc- porphyrin/C60 hetero-junction organic photovoltaic cells,
S. Ryuzaki and J. Onoe,
J. Phys. D: Appl. Phys., 44, 265102 (2011).

関連産業分野

化学, 物理, 材料, 医療デバイス, エネルギー
学位博士(工学)
自己紹介

千葉県出身です。電子物性や光学を軸に「理学と工学」また「化学と物理」などの境界領域の研究をやってきました。最近はバイオ関連の研究にも興味があるので、今後も様々な境界領域の研究を行なっていきたいと思います。趣味は音楽と運動です。

学歴・職歴2005年 東京理科大学理工学部物理学科 卒業
2007年 東京工業大学大学院理工学研究科原子核工学専攻修士課程 修了
2010年 東京工業大学大学院理工学研究科原子核工学専攻博士課程 修了
2010年 コペンハーゲン大学ナノサイエンスセンター 博士研究員
2012年 大阪大学産業科学研究所 特任助教
2014年 九州大学先導物質化学研究所 助教
2017年 JSTさきがけ研究員(兼任, 領域:微粒子)
2022年 現職
所属学会応用物理学会, 分析化学会, ナノ学会, 日本MRS, アメリカ化学会
プロジェクトJST CREST
居室理学部6号館 6-7-02室
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所属・担当