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Position |
Associate Professor |
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Research Field |
Manufacturing Technology (Mechanical Engineering, Electrical and Electronic Engineering, Chemical Engineering) / Biofunction and bioprocess engineering, Nanotechnology/Materials / Chemistry and chemical methodology of biomolecules, Nanotechnology/Materials / Nanobioscience, Nanotechnology/Materials / Bio chemistry, Nanotechnology/Materials / Nanomaterials, Nanotechnology/Materials / Chemical biology |
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External Link |
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Graduating School 【 display / non-display 】
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Tokyo Institute of Technology Graduated
- 2001.3
Graduate School 【 display / non-display 】
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Tokyo Institute of Technology Doctor's Course Completed
- 2006.3
Campus Career 【 display / non-display 】
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KONAN UNIVERSITY Faculty of Frontiers of Innovative Research in Science and Technology Faculty of Frontiers of Innovative Research in Science and Technology Department of Nanobiochemistry Associate Professor
2016.4
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KONAN UNIVERSITY Research Institute for Nanobio-environment and Non-Ionizing Radiation (RINNIR) Director in General
2015.12
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生命化学科 講師
2009.4 - 2016.3
External Career 【 display / non-display 】
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東京工業大学大学院生命理工学研究科
2008.4 - 2009.3
Country：Japan
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日本学術振興会
2006.4 - 2008.3
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米国スクリプス研究所
2006.4 - 2008.3
Research Career 【 display / non-display 】
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nanobio-engineering, peptide engineering
Project Year： 2022.4 -
Papers 【 display / non-display 】
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Development of a CaCO3 Precipitation Method Using a Peptide and Microwaves Generated by a Magnetron Reviewed
Fumihiro Kayamori, Hiroyuki Togashi, Natsumi Endo, Makoto Ozaki, Kan Hirao, Yonejiro Arimoto, Ryuji Osawa, Takaaki Tsuruoka, Takahito Imai, Kin-ya Tomizaki, Tomohiro Umetani, Nobuhiro Nakanishi, Kenji Usui
Processes 12 ( 7 ) 1327 - 1327 2024.6
Publisher：MDPI AG
Microwave applications, such as microwave ovens and mobile phones, are ubiquitous and indispensable in modern society. As the utilization of microwave technology is becoming more widespread, the effects of microwaves on living organisms and physiological processes have received increased attention. This study aimed to investigate the effects of microwaves on calcium carbonate biomineralization as a model biochemical process. A magnetron oscillator was used to generate 2450 MHz microwaves because magnetrons are relatively inexpensive and widespread. We conducted transmission electron microscopy (TEM), atomic force microscopy (AFM), TEM-electron energy-loss spectroscopy (EELS), dynamic light scattering (DLS), and high-performance liquid chromatography (HPLC) measurements to analyze the calcium carbonate precipitates. Our findings showed the formation of string-like precipitates of calcium carbonate upon microwave irradiation from one direction, similar to those obtained using a semiconductor oscillator, as reported previously. This implied that the distribution of the frequency had little effect on the morphology. Furthermore, spherical precipitates were obtained upon microwave irradiation from two directions, indicating that the morphology could be controlled by varying the direction of microwave irradiation. Magnetrons are versatile and also used in large-scale production; thus, this method has potential in medical and industrial applications.
DOI： 10.3390/pr12071327
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Effect of linearly polarized microwaves on nanomorphology of calcium carbonate mineralization using peptides Reviewed
Kenji Usui, Makoto Ozaki, Kan Hirao, Tsubasa Kosaka, Natsumi Endo, Shuhei Yoshida, Shin-ichiro Yokota, Yonejiro Arimoto, Ryuji Osawa, Nobuhiro Nakanishi, Kin-ya Tomizaki, Tomohiro Umetani, Fumihiro Kayamori
Scientific Reports 13 12027 2023.7
Microwaves are used for diverse applications such as mobile phones, ovens, and therapy devices. However, there are few reports on the effects of microwaves on diseases other than cancer, and on physiological processes. Here, we focused on CaCO3 mineralization as a model of biomineralization and attempted to elucidate the effect of microwaves on CaCO3 mineralization using peptides. We conducted AFM, ζ potential, HPLC, ICP-AES, and relative permittivity measurements. Our findings show that microwaves alter the nanomorphology of the CaCO3 precipitate, from sphere-like particles to string-like structures. Furthermore, microwaves have little effect on the mineralization when the mineralization ability of a peptide is high, but a large effect when the precipitation ability is low. Our findings may be applicable to not only the treatment of teeth and bones but also the development of organic–inorganic nanobiomaterials. This methodology can be expanded to other molecular/atomic reactions under various microwave conditions to alter reaction activity parameters.
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Construction of a Method to Design Fibril-Forming Peptides Applied to Biomaterials from 20 Beta-Sheet Peptides by Statistical Analysis Reviewed
Kazuya Iwata, Taisei Terao, Akira Takekawa, Tomohiro Umetani, Kenji Usui
Peptide Science 2022 141 - 142 2023.3
Authorship：Last author, Corresponding author
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De novo design of a nanopore for single-molecule detection that incorporates a β-hairpin peptide. Reviewed International coauthorship International journal
Keisuke Shimizu, Batsaikhan Mijiddorj, Masataka Usami, Ikuro Mizoguchi, Shuhei Yoshida, Shiori Akayama, Yoshio Hamada, Akifumi Ohyama, Kenji Usui, Izuru Kawamura, Ryuji Kawano
Nature nanotechnology 17 ( 1 ) 67 - 75 2022.1
The amino-acid sequence of a protein encodes information on its three-dimensional structure and specific functionality. De novo design has emerged as a method to manipulate the primary structure for the development of artificial proteins and peptides with desired functionality. This paper describes the de novo design of a pore-forming peptide, named SV28, that has a β-hairpin structure and assembles to form a stable nanopore in a bilayer lipid membrane. This large synthetic nanopore is an entirely artificial device for practical applications. The peptide forms multidispersely sized nanopore structures ranging from 1.7 to 6.3 nm in diameter and can detect DNAs. To form a monodispersely sized nanopore, we redesigned the SV28 by introducing a glycine-kink mutation. The resulting redesigned peptide forms a monodisperse pore with a diameter of 1.7 nm leading to detection of a single polypeptide chain. Such de novo design of a β-hairpin peptide has the potential to create artificial nanopores, which can be size adjusted to a target molecule.
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ウォッシャーディスインフェクターのすすぎ排水中に含まれる洗浄剤残留量の測定によるすすぎ性能評価 Reviewed
三軒隼人、藤田敏、川田原瑠勇、武川公、臼井健二、原田陽滋
医療機器学 91 315 - 332 2021.8
Books and Other Publications 【 display / non-display 】
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生体への影響解析のための電磁波照射装置の開発と開発研究におけるアウトリーチ活動
臼井健二、梅谷智弘（ Role： Sole author）
甲南大学総合研究所叢書 2021.3
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皮膚の安全性・有用性評価法
臼井 健二（ Role： Joint author , 第２章 第６節 ペプチド固定化樹脂を用いた皮膚感作性試験法の開発）
技術情報協会 2018.5
weblink:https://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=4945
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マイクロビーズ固定化ペプチドを用いたバイオ計測デバイスの開発
臼井健二, 南野祐槻, 宮﨑洋, 横田晋一朗, 山下邦彦, 濵田芳男（ Role： Joint author）
医療・診断をささえるペプチド科学 2017.10
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バイオチップの基礎と応用―原理から最新の研究・開発動向まで―「生体分子解析・細胞解析に向けた設計ペプチドチップ」
臼井健二,堤浩,三原久和（ Role： Joint author）
シーエムシー出版 2015.10 （ ISBN:978-4-7813-1079-4 ）
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"Peptides Targeting G-Quadruplex Structures", Chemical Biology of Nucleic Acids:Fundamentals and Clinical Applications Reviewed
K. Usui, A. Okada（ Role： Joint author）
Springer 2014.6 （ ISBN:978-3-642-54452-1 ）
Review Papers (Misc) 【 display / non-display 】
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ナノバイオ分野におけるマイクロ波の影響に関する研究 Reviewed
栢森 史浩, 中西 伸浩, 臼井 健二
色材協会誌 97 ( 6 ) 156 - 159 2024.6
Publishing type：Article, review, commentary, editorial, etc. (scientific journal)
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様々な分野に適用可能な皮膚感作性試験法の開発
臼井健二, 宮崎洋, 山下邦彦, 栢森史浩, 有海秀人
アレルギーの臨床 ( 11月 ) 2023.10
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Shape control of Au nanostructures using peptides for biotechnological applications Reviewed
Shuhei Yoshida, Kin-ya Tomizaki and Kenji Usui
Chemical Communications, in press 2023
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タンパク質の構造や酵素反応へのマイクロ波の影響 Reviewed
栢森史浩、平尾莞、鶴岡孝章、中西伸浩、臼井健二
日本電磁波エネルギー応用学会論文誌 2023
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ペプチドを用いたアレルギー感作性試験の開発および，ペプチド合成を学生実験に導入した試み
Peptide Newsletter Japan,
臼井健二 125 2022.7
Presentations 【 display / non-display 】
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光開裂リンカー固定化ビーズを用いたβバレル型ペプチドナノポアの作製
仮屋拓斗、栢森史浩、川野竜司、臼井健二
日本化学会第104春季年会
Event date： 2024.3
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UV吸収による環境中の鉛イオンの簡便な測定を目指したペプチド固定化マイクロビーズの開発
吉田秀平、吉田光輝、鶴岡孝章、臼井健二
日本化学会第104春季年会
Event date： 2024.3
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線維形成に関連する実測データと分子記述子を用いた細胞接着能を有するペプチド配列の探索
寺尾泰晟、武川公、梅谷智弘、栢森史浩、臼井健二
日本化学会第104春季年会
Event date： 2024.3
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直線偏波マイクロ波による沈殿能の異なるペプチドを用いたCaCO3沈殿物の形状変化
平尾莞、中西伸浩、栢森史浩、臼井健二
日本化学会第104春季年会
Event date： 2024.3
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自在配列設計ペプチドを用いたナノポアへのセンサー機能の付与
小林もえ、栢森史浩、臼井健二
第17回日本電磁波エネルギー応用学会研究会
Event date： 2024.1
Industrial property rights 【 display / non-display 】
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鉛イオン結合用アフィニティ固相
臼井健二, 吉田秀平
Application no：特願2023-113327
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被験物質の皮膚感作性の検定方法
臼井健二・目片秀明・宮崎洋・山下邦彦
Application no：2016-092093
Country of applicant：Domestic
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樹脂固定ペプチド
臼井健二・目片秀明・宮崎洋・山下邦彦
Application no：2016-092094
Country of applicant：Domestic
Other Research Activities 【 display / non-display 】
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Communications Chemistry, 4, 1（2021）の論文がCommunications Chemistry誌の５周年記念記事（Communications Chemistry, 6, 33 (2023)）に”most highly cited articles”として紹介された。
2023.3
Communications Chemistry, 4, 1（2021）の論文がCommunications Chemistry誌の５周年記念記事（Communications Chemistry, 6, 33 (2023)）に”most highly cited articles”として紹介された。
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Protein & Peptide Letters誌のSpecial Issue "Organic-Inorganic Hybrid Materials and Their Applications"でゲストエディターを務めた
2016.12 - 2018.4
Protein & Peptide Letters誌のSpecial Issue "Organic-Inorganic Hybrid Materials and Their Applications"でゲストエディターを務めた
Academic Awards Received 【 display / non-display 】
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生物工学研究会 鎌田泉博士論文賞
2006.3 生物工学研究会
臼井健二
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Awards of the DIMITRIS N. CHORAFAS Foundation
2005.11 Awards of the DIMITRIS N. CHORAFAS Foundation
Usui Kenji
Grant-in-Aid for Scientific Research 【 display / non-display 】
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マイクロ波による非平衡局所加熱現象を利用した位置選択的なペプチドの変換反応の開発
2024.4 - 2027.3
JSPS Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research(C)
Authorship：Coinvestigator(s)
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Evaluation method of skin sensitization using chromophore-based solid phase peptide reaction assay in vitro.
2021.4 - 2024.3
JSPS Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research(C)
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線維形成能および細胞毒性を有する短鎖ペプチド配列の予測・探索法の確立
2019.4 - 2022.3
JSPS Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research(C)
臼井 健二, 梅谷 智弘
線維形成能および細胞毒性を有する短鎖ペプチド配列の予測・探索法の確立
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Stimuli-Responsive Synthetic Ion Channels Based on Metal-Organic Polyhedra
2018.4 - 2021.3
JSPS Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research(B)
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アミロイドペプチドの凝集を規格化した細胞アッセイシステムの構築
2014.4 - 2016.3
JSPS Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists(B)
アミロイドペプチドの凝集を規格化した細胞アッセイシステムの構築
Other External funds procured 【 display / non-display 】
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環境水中における様々な重金属イオンの簡便検出が可能なペプチド固定化ビーズの開発
2024.10 - 2025.9
公益財団法人クリタ水・環境科学振興財団 公益財団法人クリタ水・環境科学振興財団 研究助成
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医療機器におけるペプチドビーズを用いたアレルギー感作試験法
2022.1 - 2023.3
テルモ生命科学振興財団 その他財団等 テルモ生命科学振興財団・研究助成
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ペプチドビーズを用いた反応速度論による迅速・詳細なアレルギー感作試験法の開発
2021.11 - 2024.3
コーセーコスメトロジー財団 その他財団等 コスメトロジー研究助成
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人工ペプチドと核酸を用いたミネラリゼーション制御による金ナノワイ ヤーの作製
2020.6 - 2021.5
その他財団等 村田学術振興財団 研究助成 (自然科学)
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工場内におけるアレルギー感作評価が可能なペプチドビーズを用いた簡易検査法の開発
2019.4 - 2020.3
公益財団法人ニッポンハム食の未来財団 公益財団法人 ニッポンハム食の未来財団 公募型研究助成
Joint and Contract research activities (Public) 【 display / non-display 】
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固定化ペプチドを利用した新規アッセイ装置の開発
Offer organization：国内民間企業 Domestic Joint Research
2015.7
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膜透過ペプチドに関する研究
Offer organization：国内大学 Domestic Joint Research
2015.4
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ペプチド線維に関する研究
Offer organization：国内民間企業 Domestic Joint Research
2014.12
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ペプチドと無機化合物に関する研究
Offer organization：龍谷大富崎研究室 Domestic Joint Research
2012.9
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ペプチドと電波に関する研究
Offer organization：株式会社ディーエスピーリサーチ Domestic Joint Research
2012.8
Preferred joint research theme 【 display / non-display 】
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細胞内での分子挙動を測定・解析できる機器の開発
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本研究に適したマイクロアレイの基板開発
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固定化ペプチドの応用利用に関する研究
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ペプチドマイクロアレイの基板開発
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アミロイドに関する研究
Committee Memberships 【 display / non-display 】
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2024.5 特定非営利活動法人 日本電磁波エネルギー応用学会 副理事長
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2022.5 特定非営利活動法人 日本電磁波エネルギー応用学会 理事
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2021.12 一般社団法人日本動物実験代替法学会 代議員
Social Activities 【 display / non-display 】
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模擬講義（西宮今津）
Role(s)： Lecturer
兵庫県立西宮今津高等学校 2024.10
Audience： High school students
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模擬講義・実験（城南）
Role(s)： Lecturer
福岡県立城南高等学校 2024.8
Audience： High school students
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模擬実験（舞子）
Role(s)： Lecturer
兵庫県立舞子高等学校 2024.8
Audience： High school students
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模擬講義（津名）
Role(s)： Lecturer
兵庫県立津名高等学校 2024.7
Audience： High school students
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模擬講義（川西緑台）
Role(s)： Appearance, Lecturer
兵庫県立川西緑台高等学校 2023.7
Audience： High school students
Qualification acquired 【 display / non-display 】
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Hazardous Material Handler (first kind)