研究者紹介

再生エネ電力による電気化学エネルギーを用いて生体・分子機能を制御することによる、持続可能な物質生産方法などの生体機能利用技術の開発を行っています。特に、電極触媒の構造制御の観点から進めています。また、構造制御触媒を用いた生体分子解析・医薬探索や機能性物質の評価技術の開発も進めています。

【背景】 電極触媒は再生可能エネルギー由来電力を用いて酸化還元（電子移動）反応を効率化でき、持続可能な物質生産技術として期待されています。一方、生体のエネルギー代謝も電子移動に基づくため、酵素や細胞機能を電極で活用する研究が進んでいます。しかし両者間の電子移動は起こりにくく、これまでにナノ構造電極の有用性が示されていますが、従来のナノ構造化は煩雑さや高コストが課題でした。 【本技術】 私たちは、金属電極を特定の水溶液に浸し電圧を印加するだけで、数分でナノ突起構造を形成できる簡便な手法を開発しました。水溶液や電圧条件により、触媒活性を左右する「突起サイズ」と「界面原子配列（結晶性）」を自在に制御できる点が特徴です。 【応用例１】 酵素や微生物の電子移動制御により、電力を利用した物質生産や電池によるバイオマーカー検出などの応用が期待されます。 【応用例２】 疾患関連酸化還元酵素の迅速スクリーニングを可能にし、創薬研究への活用が見込まれます。 【応用例３】 細胞へのタンパク質導入にも展開しており、ゲノム編集における新たな分子導入技術として期待しています。