専門分野(科研費分類) 【 表示 / 非表示

化工物性・移動操作・単位操作

研究分野・キーワード 【 表示 / 非表示

コロイド・界面化学、微粒子工学

研究課題 【 表示 / 非表示

  • 研究課題名:液相中での固体表面間力の直接測定と評価

    研究課題概要:

 

写真

氏名

石田 尚之 (イシダ ナオユキ)

ISHIDA Naoyuki

所属専攻講座

自然科学研究科

性別

男性

研究分野・キーワード

(日)コロイド・界面化学、微粒子工学

(英)Colloid and Interface Science, Particle Engineering

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 学位名:博士(工学) (Doctor (Engineering))

    学位の分野名:化学工学 (Chemical Engineering)

    学位授与機関名:京都大学 (Kyoto University)

    取得方法:課程

    取得年月:2000年03月

学外略歴 【 表示 / 非表示

  • 所属(勤務)先:独立行政法人 産業技術総合研究所 フレキシブルエレクトロニクス研究センター

    経歴名:研究員

    経歴期間:2011年04月 ~ 2012年03月

  • 所属(勤務)先:独立行政法人 産業技術総合研究所 光技術研究部門

    経歴名:研究員

    経歴期間:2009年04月 ~ 2011年03月

  • 所属(勤務)先:独立行政法人 産業技術総合研究所 イノベーション推進室

    経歴名:企画主幹

    経歴期間:2008年02月 ~ 2009年01月

  • 所属(勤務)先:英国リーズ大学 粉体理工学研究所

    経歴名:客員研究員

    経歴期間:2006年02月 ~ 2007年02月

  • 所属(勤務)先:独立行政法人 産業技術総合研究所 環境管理技術研究部門

    経歴名:研究員

    経歴期間:2004年05月 ~ 2009年03月

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所属学会・委員会 【 表示 / 非表示

  • 日本油化学会 /  日本国 ( 2010年04月 ~ 継続中 )

    役職・役割名:オレオサイエンス編集委員

    活動期間:2010年04月 ~ 継続中

  • 日本化学会 /  日本国 ( 2000年04月 ~ 継続中 )

    役職・役割名:コロイドおよび界面化学部会 事業企画委員

    活動期間:2011年04月 ~ 継続中

  • 粉体工学会 /  日本国 ( 1998年04月 ~ 継続中 )

    役職・役割名:和文誌編集委員、APT誌編集委員

    活動期間:2013年04月 ~ 継続中

  • 化学工学会 /  日本国 ( 1998年04月 ~ 継続中 )

専門分野(科研費分類) 【 表示 / 非表示

  • 化工物性・移動操作・単位操作 (Chemical engineering materials properties/transfer operation/unit operation)

  • 生物機能・バイオプロセス (Bio-function/bioprocesses)

専門分野(researchmap分類) 【 表示 / 非表示

  • 界面化学

研究経歴 【 表示 / 非表示

  • 研究課題名:液相中での固体表面間力の直接測定と評価

    キーワード: 

    研究態様:未設定

    研究制度:(選択しない)

    研究期間:2012年04月 ~ 継続中

    専門分野(科研費分類):化工物性・移動操作・単位操作

    専門分野(researchmap分類):コロイド化学

 

担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 年度:2017年度

    授業科目:材料プロセス実験1

    担当期間:2017年12月 ~ 2018年02月

    授業形式:

  • 年度:2017年度

    授業科目:材料プロセス実験1

    担当期間:2017年12月 ~ 2018年02月

    授業形式:

  • 年度:2017年度

    授業科目:応用化学特別研究

    担当期間:2017年04月 ~ 2018年03月

    授業形式:

  • 年度:2017年度

    授業科目:バイオプロセス工学演習

    担当期間:2017年04月 ~ 2018年03月

    授業形式:

  • 年度:2017年度

    授業科目:バイオ界面制御工学

    担当期間:2017年04月 ~ 2017年09月

    授業形式:

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担当授業科目(その他) 【 表示 / 非表示

  • 年度:2013年度

    科目名:現代化学1

    担当期間:2013年10月

    講義内容またはシラバス:現代の化学,すなわち,現在,利用・応用されている化学分野の先端技術,現在, 研究・開発中の新技術を通して化学の基礎知識を深めることを目的とする。本講義は3部で構成し,高分子材料および無機材料,粒子状材料と化学プロセスについて,それぞれに関連する身の回りの材料や先端技術を中心に講述する。

 

論文(総説以外) 【 表示 / 非表示

  • 論文題目名:Characteristics of proteinaceous additives in stabilizing enzymes during freeze-thawing and -drying

    記述言語:英語

    掲載種別:学術雑誌

    掲載誌名:Bioscience Biotechnology and Biochemistry81巻 4号 (頁 687 ~ 697)

    発行年月:2017年04月

    著者氏名(共著者含):Takanori Shimizu, Tamayo Korehisa, Daichi Hirota, Hiroyuki Imanaka, Naoyuki Ishida, Koreyoshi Imamura

    共著区分:共著

    DOI:10.1080/09168451.2016.1274637

  • 論文題目名:Surfactant-Free Solid Dispersions of Hydrophobic Drugs in an Amorphous Sugar Matrix Dried from an Organic Solvent

    記述言語:英語

    掲載種別:学術雑誌

    掲載誌名:Molecular Pharmaceutics14巻 3号 (頁 791 ~ 798)

    発行年月:2017年03月

    著者氏名(共著者含):Koji Takeda, Yuto Gotoda, Daichi Hirota, Fumihiro Hidaka, Tomo Sato, Tsutashi Matuura, Hiroyuki Imanaka, Naoyuki Ishida, Koreyoshi Imamura*

    共著区分:共著

    DOI:10.1021/acs.molpharmaceut.6b01048

  • 論文題目名:Adsorption of lysozyme on base metal surfaces in the presence of an external electric potential

    記述言語:英語

    掲載種別:学術雑誌

    掲載誌名:Colloids and Surfaces B: Biointerfaces147巻 (頁 9 ~ 16)

    発行年月:2016年11月

    著者氏名(共著者含):Htwe Ei Ei,Yuhi Nakama,Hiroshi Tanaka,Hiroyuki Imanaka,Naoyuki Ishida,Koreyoshi Imamura

    共著区分:共著

    DOI:10.1016/j.colsurfb.2016.07.042

  • 論文題目名:Nanostructures of 3-aminopropyltriethoxysilane created on flatsubstrate by combining colloid lithography and vapor deposition

    記述言語:英語

    掲載種別:学術雑誌

    掲載誌名:Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects495巻 (頁 39 ~ 45)

    発行年月:2016年04月

    著者氏名(共著者含):Naoyuki Ishida, Ryohei Nishihara, Hiroyuki Imanaka, Koreyoshi Imamura

    共著区分:共著

  • 論文題目名:Surfactant-free solid dispersion of fat-soluble flavour in an amorphous sugar matrix

    記述言語:英語

    掲載種別:学術雑誌

    掲載誌名:Food Chemistry, Journal of Micronutrient Analysis197巻 (頁 1136 ~ 1142)

    発行年月:2016年04月

    著者氏名(共著者含):Tomo Satoh,Fumihiro Hidaka,Kento Miyake,Natsuki Yoshiyama,Koji Takeda,Tsutashi Matsuura,Hiroyuki Imanaka,Naoyuki Ishida,Koreyoshi Imamura

    共著区分:共著

    DOI:10.1016/j.foodchem.2015.11.097

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総説・解説記事 【 表示 / 非表示

  • 題目:表面間力の直接測定:表面・界面のナノ構造および物性が表面間力に与える影響

    記述言語:日本語

    掲載種別:学会誌

    掲載誌名:色材協会誌90巻 9号 (頁 1 ~ 6)

    出版機関名:

    発行年月:2017年09月

    著者氏名(共著者含):

    共著区分:単著

  • 題目:柔らかい界面における相互作用の実験的測定

    記述言語:日本語

    掲載種別:学会誌

    掲載誌名:粉体工学会誌50巻 8号 (頁 567 ~ 575)

    出版機関名:

    発行年月:2013年08月

    著者氏名(共著者含):

    共著区分:単著

  • 題目:疎水性引力の直接測定とそのメカニズム解明

    記述言語:日本語

    掲載種別:学会誌

    掲載誌名:日本接着学会誌49巻 8号 (頁 305 ~ 310)

    出版機関名:

    発行年月:2013年08月

    著者氏名(共著者含):

    共著区分:単著

著書 【 表示 / 非表示

  • 著書名:Encyclopedia of Biocolloid and Biointerface Science

    記述言語:英語

    著書種別:著書

    出版機関名:Wiley

    発行日:2016年09月

    著者名:Naoyuki Ishida, Yasuyuki Kusaka, Tomonori Fukasawa, Hiroyuki Shinto

    著書形態:共著

  • 著書名:薄膜の評価技術ハンドブック

    記述言語:日本語

    著書種別:著書

    出版機関名:テクノシステム

    発行日:2013年01月

    著者名:

    著書形態:共著

    担当部分:I.4.6.4(1)および(2)

  • 著書名:油脂・脂質・界面活性剤データブック

    記述言語:日本語

    著書種別:著書

    出版機関名:丸善

    発行日:2012年12月

    著者名:

    著書形態:共著

    担当部分:II.9.4および9.6

学術雑誌編集委員 【 表示 / 非表示

  • 年度:2017年度

    学術雑誌名:粉体工学会誌

    委員長/委員等の種類:委員

  • 年度:2017年度

    学術雑誌名:Advanced Powder Technology

    委員長/委員等の種類:委員

  • 年度:2016年度

    学術雑誌名:オレオサイエンス

    委員長/委員等の種類:委員

  • 年度:2016年度

    学術雑誌名:Advanced Powder Technology

    委員長/委員等の種類:委員

  • 年度:2016年度

    学術雑誌名:粉体工学会誌

    委員長/委員等の種類:委員

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学会等における発表 【 表示 / 非表示

  • 会議区分:国内会議

    発表の種類:学会発表

    会議名称:第68回コロイドおよび界面化学討論会

    開催場所:神戸大学

    開催期間:2017年09月

    題目又はセッション名:有機溶媒-水混合溶液中におけるシリカ表面間力のAFM直接測定

  • 会議区分:国内会議

    発表の種類:学会発表

    会議名称:第68回コロイドおよび界面化学討論会

    開催場所:神戸大学

    開催期間:2017年09月

    題目又はセッション名:水溶液中の疎水性表面間に働く相互作用に与える分散剤の影響

  • 会議区分:国際会議

    発表の種類:学会発表

    会議名称:The 8th biennial Australian Colloid and Interface Symposium

    開催場所:Coffs Harbor, Australia

    開催期間:2017年01月 ~ 2017年02月

    題目又はセッション名:Interaction Forces between Silanated Silica Surfaces of Different Hydrophobicity

  • 会議区分:国際会議

    発表の種類:招待講演

    会議名称:4th International Kyushu Colloid Colloquium

    開催場所:西新プラザ

    開催期間:2016年09月

    題目又はセッション名:Exploring the origin of hydrophobic attraction: What is understood and what is not?

  • 会議区分:国内会議

    発表の種類:学会発表

    会議名称:第67回コロイドおよび界面化学討論会

    開催場所:北海道教育大学旭川校

    開催期間:2016年09月

    題目又はセッション名:柔らかい疎水性表面における相互作用力のAFMによる直接測定

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学会等における役割 【 表示 / 非表示

  • 日本化学会 コロイドおよび界面化学部会

    役職・役割名:国際交流委員会副委員長

    活動期間:2017年04月 ~ 継続中

  • 日本化学会 コロイドおよび界面化学部会

    役職・役割名:第67回コロイドおよび界面化学討論会 国際セッションオーガナイザー

    活動期間:2016年04月 ~ 2016年09月

  • 化学工学会中国四国支部

    役職・役割名:役員・事務局

    活動期間:2015年07月 ~ 継続中

  • 日本化学会コロイドおよび界面化学部会

    役職・役割名:幹事

    活動期間:2015年04月 ~ 継続中

  • 日本化学会 コロイドおよび界面化学部会

    役職・役割名:国際交流委員

    活動期間:2015年04月 ~ 2017年03月

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学会賞等受賞 【 表示 / 非表示

  • 受賞学術賞名:APPIE産学連携フェア2015ベストシーズ賞

    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞

    受賞年月:2015年10月15日

    受賞国:日本国

    授与機関:日本粉体工業技術協会

    受賞者・受賞グループ名:石田尚之

    題目名:分散の決め手!粒子間力を直接測りませんか?

  • 受賞学術賞名:2014度(第33回)粉体工学会論文賞

    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞

    受賞年月:2015年04月04日

    受賞国:日本国

    授与機関:粉体工学会

    受賞者・受賞グループ名:曽我友平, 今中洋行, 今村維克, 石田尚之

    題目名:水中の疎水化シリカ表面間に働く短距離性疎水性引力に及ぼす表面の疎水性の影響

科研費(文科省・学振)獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 研究種目名:国際共同研究強化

    研究題目:水中の疎水性表面間に働く長距離性引力の本質と起源の探究

    研究期間:2016年04月 ~ 2018年03月

    資金支給機関:文部科学省

    研究内容:疎水性引力は、水溶液中にある疎水性の表面間にvan der Waals引力を上回る長距離から強い引力が働く現象で、液相分散系の挙動に重要な影響を及ぼすが、今までその起源が不明であった。本研究では、ナノバブルの架橋のような介在物によらず、表面の疎水性によって誘起される「真の」疎水性引力について、原子間力顕微鏡(AFM)測定を中心とした検討により、その起源を解明することを目的としている。これにより、従来の液相の分散凝集を記述する基礎理論を拡張した、新たな理論確立につながることが期待されるとともに、疎水性固体やエマルション、ナノバブルなど、疎水性物質の液相分散安定化の操作の発展にも大きく寄与することが期待できる。

  • 研究種目名:基盤研究(C)

    研究題目:水中の疎水性表面間に働く長距離性引力の本質と起源の探究

    研究期間:2013年04月 ~ 2016年03月

    資金支給機関:文部科学省

    研究内容:疎水性引力は、水溶液中にある疎水性の表面間にvan der Waals引力を上回る長距離から強い引力が働く現象で、液相分散系の挙動に重要な影響を及ぼすが、今までその起源が不明であった。本研究では、ナノバブルの架橋のような介在物によらず、表面の疎水性によって誘起される「真の」疎水性引力について、原子間力顕微鏡(AFM)測定を中心とした検討により、その起源を解明することを目的としている。これにより、従来の液相の分散凝集を記述する基礎理論を拡張した、新たな理論確立につながることが期待されるとともに、疎水性固体やエマルション、ナノバブルなど、疎水性物質の液相分散安定化の操作の発展にも大きく寄与することが期待できる。

  • 研究種目名:基盤研究(B)

    研究題目:アトリットル空間における局所増幅電場の発現と超高感度スクリーニングチップへの応用

    研究期間:2011年04月 ~ 2014年03月

    資金支給機関:文部科学省

    研究内容:本研究では、制御されたアトリットル空間(一辺がサブ波長以下の立体空間)を基板上に構築し、プラズモン共鳴場を閉じ込めることによって局所増幅電場を発生させることを目的とする。アトリットル空間の創製には自己組織化、スーパーインクジェット、及び、ナノインプリントなどのソフトプロセス技術を駆使する。また、その結果を活かし、極めて安価、かつ、非標識検出が可能な超高感度センシングについて実証し、バイオマーカースクリーニングチップとしての実用化を狙う。

その他競争的資金獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 資金名称:ホソカワ粉体工学振興財団助成事業

    研究題目:液体中の粉体間に働く疎液性引力の直接測定と起源究

    研究期間:2014年04月 ~ 2015年03月

    資金支給機関:民間財団等

  • 資金名称:粉体工学情報センター研究助成

    研究題目:真の疎水性引力の起源究明と疎液性引力への展開

    研究期間:2012年04月 ~ 2014年03月

    資金支給機関:粉体工学情報センター

    研究内容: 液相への微粒子の分散は最も重要な粉体単位操作の一つであり、分散安定性を含めた粒子の挙動は、粒子の表面間相互作用力によって支配される。よってこの相互作用力を詳細に理解することは粉体単位操作にとって非常に重要であり、直接測定を中心として様々な基礎的研究が行われている。
     粒子間の様々な相互作用の中でも、疎水性引力は、疎水性表面間にvan der Waals引力を1〜2オーダー上回る、数10〜数100nmにも達する超長距離から強い引力が働く特異な現象であり、粒子の液相挙動に重要な影響を及ぼす。しかし、多くの研究者が検討を重ねたにもかかわらず、この長距離引力の起源は長らく不明であり、コロイド化学における重大な課題と認識されてきた。
     申請者らは過去の研究において、疎水性表面に安定に付着した直径数10から数100nmの気泡(ナノバブル)が表面間を架橋することで長距離引力を発生することを発見した(Ishida et al., Langmuir 16, 6377 (2000))。現在、この架橋力が疎水性引力の起源の一つとして広く受け入れられているが、まだ疎水性引力の起源や性質が全て解明されたとは言えない。架橋力はナノバブルのような表面の「夾雑物」により起こるものであり、表面の「疎水性」そのものによってもたらされる引力とは言いがたい。もし、表面のナノバブルを除去した表面間にvan der Waals力以外の引力が働くのであれば、それこそが「真の」疎水性引力と言えるであろう。実際、申請者の予備的検討では、バブルのない表面間にも、比較的短距離ながら10-20nmの距離を持つ引力が観測され、「真の」疎水性引力の存在が示唆されている。しかし、その正確な作用範囲や詳細な性質は現在のところ全く不明である。
     本研究ではこのような背景から、ナノバブルを除去した疎水表面間の引力を「真の疎水性引力」と定義し、原子間力顕微鏡(AFM)による直接測定を中心とした検討から、真の疎水性引力の起源と特徴を明らかにすることを、第一の目的とする。また、この真の疎水性引力が、水と表面の親和性の低さに起因するならば、溶媒が水でない場合でも、溶媒との親和性が低い表面間には同様の引力が働くことが予想される。よって、水以外の溶媒中でもこのような引力は存在するのかを確認し、その起源が「疎液性の引力」として統一的に解釈し得るかを解明することを第二の目的とする。
     本研究は、長きに亘って不明とされてきた疎水性引力の起源の完全な解明を狙っているという点で、挑戦性の高い研究といえる。これが達成されれば、水系において粒子分散凝集を記述する最も基礎的な理論であるDLVO(Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek)理論を拡張し、全ての相互作用を取り込んだ新しい理論確立につながる。一方で、普遍的な「疎液性引力」という考え方が導入されれば、非水系においても、相互作用に新たな概念を確立する萌芽となり得る。
     これらにより、種々の系での微粒子分散技術の更なる高度化や、分散剤を極力用いないような新しい分散操作の発展を促すことが期待される。加えて、生体分子や膜における相互作用では、この真の疎水性引力が大きく影響していると考えられており、その特徴を定量的に明らかにすることで、生体系の相互作用についての理解をも、飛躍的に深化できることが大いに期待される。

 

公開講座・講演会等 【 表示 / 非表示

  • 年度:2015年度

    講座、講演会等種類:講演会

    参加人数:100人

    開催日:2015年10月

    講座等名:第3回コロイド実用技術講座 「分散・凝集のすべて」 ~希薄系から濃厚系までのあらゆる分散・凝集現象に関わる研究者・技術者のための最新理論とテクニック~

    講義題名:微粒子分散系における相互作用力 -疎水性引力の長距離性とその起源から、タンパク質と固体の相互作用まで-

    主催者:日本化学会コロイドおよび界面化学部会

    対象者:社会人・学生

    開催地,会場:化学会館

  • 年度:2014年度

    講座、講演会等種類:講演会

    参加人数:100人

    開催日:2014年12月

    講座等名:Nisshin Engineering Particle Technology International Seminar (NEPTIS) 23

    講義題名:AFMによる液相中の微粒子表面間相互作用の解析と疎水性表面の付着力

    主催者:日清エンジニアリング株式会社

    対象者:社会人・学生

    開催地,会場:ステーションコンファレンス東京