東京大学、京都大学、大阪大学など日本QSトップ10大学の研究室情報です。
Tomoki Todo 교수의 연구실은 암 치료 분야에서 혁신적인 접근을 선도하고 있으며, 특히 옹골리틱 바이러스(특히 허브 심플렉스 바이러스 기반)를 활용한 암 유전자 치료를 핵심 연구 분야로 삼고 있습니다. 주로 뇌종양, 특히 재발성 또는 잔존 유형의 간질성 뇌종양에 대한 정밀한 바이러스 유도 면역 반응과 종양 선택적 복제 메커니즘을 연구하고 있으며, 임상적 적용을 위한 안전성과 유효성 확보에 초점을 맞추고 있습니다. 특히 G47∆와 같은 제3세대 변형 바이러스의 임상적 적용을 통해 장기 생존율 향상과 면역 반응 유도를 동시에 달성하고자 합니다.
히토시 마츠이 교수의 연구실은 대기 중 백색연기(Black Carbon)와 에어로졸의 물리적 특성, 분포, 기후 영향을 중심으로 다각도의 모델링과 현장 측정을 융합한 연구를 수행합니다. 특히 BC의 입자 크기, 혼합 상태, 수명 주기 및 대기 순환에 따른 이동 메커니즘을 정밀하게 해석하여 기후 변화에 미치는 영향을 규명하고자 합니다. 또한, 인위적 배출원에서 유래하는 철의 대기 순환과 해양 생물지구화학에 미치는 영향 등 지속 가능한 환경 정책 수립에 기여하는 기초 연구도 진행 중입니다.
나오후아 카나자와 교수의 연구실은 편향 구조를 가진 헬리마그네틱 재료인 MnGe를 중심으로, 스핀 텍스처와 위상적 순서가 생성하는 비보통 전자현상에 중점을 둔다. 주요 연구는 스카이미온, 허그홀름 위상 특이점, 그리고 이들이 만드는 진위 자기장과 관련된 상전이를 실공간에서 규명하는 데에 초점이 맞춰져 있으며, 소형 네이처스캐일 장치에서의 응용 가능성도 탐색하고 있다. 특히 중성자 산란과 상위 홀 효과 측정을 결합한 실험적 접근을 통해 위상적 물리현상의 실시간 동역학을 해석하고 있다.
야스우노리 하이라 교수의 연구실은 시냅스 가소성과 기억 형성의 분자 기전을 중심으로, CaMKII와 AMPA 수용체의 상호작용, F-actin 구조와의 연관성, 그리고 메타보로이드 글루타메이트 수용체(mGluR)의 기능 조절 메커니즘을 규명하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 특히, 활동에 의존하는 시냅스 강화(LTP) 과정에서 신호 전달 분자의 정렬과 기능 조절을 전기생리학적·생화학적 방법으로 탐구하고 있으며, optogenetics 기반의 시냅스 기능 조절 기법을 통해 기억의 공간적·시간적 프로파일링을 실시간으로 분석하고 있습니다. 이는 뇌의 학습 및 기억 메커니즘을 이해하는 데 핵심적인 기여를 하고 있습니다.
토시히데 쿠리하라 교수의 연구실은 시신경 및 망막의 신경보호 메커니즘을 중심으로, 당뇨병성 망막병증, 노인성 화도막변성(AMD), 근시 등 주요 시각 장애의 분자 기전을 규명하고 있습니다. 특히 망막 pigment 상피세포(RPE)의 기능과 생존 유지에 핵심적인 VEGF 및 레닌-안지오텐신 시스템(RAS)의 역할을 집중적으로 연구하며, 신경보호적 치료 전략 개발에 기여하고 있습니다. 또한 일광 속의 보라색 빛이 근시 진행을 억제하는 생물학적 기전을 OPN5 수용체를 통해 규명하는 등 환경 요인과 시각 건강의 상호작용을 탐구하고 있습니다.
Kazuhiko Matsumoto 교수의 연구실은 나노스케일에서의 전자 및 이온 이동 메커니즘을 중심으로, 고성능 전지와 단일 전자 소자의 설계 및 제작을 연구하고 있습니다. 스캐닝 터널링 현미경(STM)과 원자력 현미경(AFM)을 활용한 나노리소그래피 기반의 정밀 나노구조 형상 기술을 바탕으로, 실온에서 동작하는 단일 전자 트랜지스터 및 메모리 소자를 개발하고 있습니다. 특히 리튬 이온 및 나트륨 이on 이차전지의 전해질로 유망한 이온 액체의 열적·전기화학적 성질 분석도 병행하고 있습니다.
마사노부 우치야마 교수의 연구실은 유기아연 및 유기알루미늄 화합물의 새로운 고도로 협응된 아테 복합체를 중심으로, 기능화된 벤진 및 이소커프린 유도체의 선택적 합성을 개발하고 있습니다. 특히 데프로토네이션-아연화 반응과 직접 알루미네이션을 활용한 고화학적 선택성과 고수율의 반응 조건을 확립하였으며, 이는 복잡한 자연물 합성에 응용될 수 있습니다. 연구는 주로 유기금속 화합물의 새로운 반응성과 기능화된 방향족 화합물의 효율적 합성에 초점을 맞추고 있습니다.
스즈끼 준스케 교수의 연구실은 미토콘드리아의 유전자 발현 메커니즘과 RNA 가공 수정에 중점을 두고 있습니다. 특히 미토콘드리아 tRNA의 구조적 특성과 2-thiolation, m6A 및 m6Am 등 RNA 수정이 미토콘드리아 단백질 합성과 에너지 대사에 미치는 영향을 분자생물학적 및 유전학적 접근으로 규명하고 있습니다. 또한, 환경적 자극이 뇌의 신경생성과 관련된 유전자 발현에 미치는 에피제네틱 조절 메커니즘을 연구함으로써 뇌 기능 조절의 분자 기전을 탐구하고 있습니다.
다이시우 위 교수의 연구실은 고엔트로피합금(HEA)과 중엔트로피합금(MEA)을 중심으로, 의료용 생체재료 및 구조용 고강도 재료의 설계와 기계적 거동을 연구하고 있습니다. 특히, 비등가성분 조절, 금속loid 도핑, 냉간 변형 유도 결함 제어 등을 통해 강도와 ductility의 균형을 높이는 메커니즘을 규명하고 있으며, 생체 적합성과 뼈 유사 탄성율을 확보한 신개념 합금 개발에 주력하고 있습니다. 고온가공 거동과 미세구조 변화를 분석함으로써 실용적 응용에 기여할 수 있는 합금 설계 원리를 제시하고 있습니다.
노무라 슈헤이 교수의 연구실은 공중보건과 재난의학 분야에 초점을 맞추고 있으며, 특히 코로나19 패닉 기간 동안의 정신건강 영향과 후쿠시마 원전 사고 이후의 재난 대응 및 장기 건강 영향을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 여성의 자살 증가, 고령자 대피의 위험성, 대규모 이재민의 만성질환 유병률 증가 등 실질적이고 정책적 영향을 가질 수 있는 문제를 중심으로 분석하고 있습니다. 재난 상황에서의 정신건강 보호, 의료 접근성 향상, 장기적 건강 영향 평가를 위한 종합적 대응 전략 개발이 주요 연구 방향입니다.
마사루 타나카 교수의 연구실은 생체재료의 혈액친화성 메커니즘을 규명하고, 이를 바탕으로 기능성 고분자 재료를 설계하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 특히 폴리(2-메톡시에틸아크릴레이트)(PMEA)를 중심으로 수분 구조와 생체 반응성 간의 상관관계를 분석하며, 비혈전성 고분자 재료의 설계 원리를 제시하고 있습니다. 다이어퍼렌셜 스캐닝 칼로리메트리(DSC)를 활용한 수분 상태 분석과 단백질 및 혈소판 부착 억제 실험을 통해 고도의 생체적합성 재료 개발에 기여하고 있습니다.
카마타니 교수의 연구실은 인구 기반 게놈 연관 연구(GWAS)를 바탕으로 고혈압, 만성질환 등 복합적 질병의 유전적 기반을 규명하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 특히 알코올 소비와 유전자의 상호작용이 혈압 조절에 미치는 영향을 탐색하는 고도화된 유전체 분석 기법을 개발·적용하고 있으며, 다양한 인구집단(특히 일본인)을 대상으로 한 대규모 유전체 데이터를 기반으로 유전자-표현형의 다중적 연관성과 세포 유형 특이성을 규명하고 있습니다.
Robert E. Campbell 교수의 연구실은 주로 유전자로 코드된 형광 단백질의 설계 및 응용에 중점을 두고 있습니다. 특히 형광 단백질의 다중체 구조를 조작하여 단량체나 투 tandem dimer 형태로 개량함으로써 세포 내 태깅 및 이미징의 정밀도를 향상시키는 데 기여하고 있습니다. 또한 칼슘, 칼륨 이온과 같은 생리적 이온 농도를 실시간으로 측정할 수 있는 형광 센서를 개발하여 신경 생물학 및 세포 신호 전달 연구에 기여하고 있습니다. 초해상도 현미경 기술과의 융합을 통해 단백질 조직 구조를 나노미터 수준에서 분석하는 데도 기여하고 있습니다.
Keiichi I. Nakayama 교수의 연구실은 종양 생물학과 단백질 분해 메커니즘을 중심으로 한 분자 생물학적 연구를 수행하고 있습니다. 특히 Fbw7 단백질이 유전자 조절과 혈관 형성에서 핵심적인 역할을 하며, 이는 암 발생과 관련된 신호 전달 경로의 핵심 조절자임을 규명하고 있습니다. 또한, 단백질 유비퀴틴화와 관련된 단백질의 정밀한 분석을 통해 암 및 발달 이상의 분자 기전을 밝히는 데 초점을 맞추고 있습니다. 최근에는 인공지능 기반의 암 연구 도구 개발에도 기여하며, 전임상 연구와 임상 응용 간 격차를 줄이려는 다학제적 접근을 펼치고 있습니다.
Ewa Kowalska 교수의 연구실은 광학적 및 전자적 특성을 가진 메탈-티타니아 복합체를 중심으로 광촉매 재료의 설계와 응용을 연구하고 있습니다. 특히 금, 구리, platina 등 금속 나노입자를 도핑하거나 촉매 표면에 첨가하여 가시광선 활성 광촉매를 개발하고 있으며, 이는 환경 정화 및 수소 생산 등 지속 가능한 에너지 기술에 기여합니다. 연구는 나노입자의 크기, 형태, 분포 및 기초 물질의 결정상과 표면 특성과의 상호작용을 깊이 분석함으로써 광촉매의 반응 메커니즘을 규명하는 데 초점을 맞추고 있습니다.
Deeksha Arya 교수의 연구실은 도로 손상 자동 감지 기술 개발을 핵심으로 하며, 특히 스마트폰 기반 캐리어를 활용한 저비용 도로 상태 모니터링 시스템을 연구하고 있습니다. 다국적 데이터 기반의 딥러닝 모델 개발과 함께, 데이터 공유의 어려움을 해결하기 위한 연합학습(Federated Learning) 기반의 분산 학습 기법을 적용하여 보다 보편적이고 개인정보를 고려한 모델 설계에 기여하고 있습니다. 특히, 다양한 국가의 도로 환경에 적합한 보편적 모델 개발과 실용적 응용을 목표로 하고 있습니다.
Shoji Takeuchi 교수의 연구실은 생체 적합성과 기능성을 융합한 마이크로유체 및 생체소재 기반의 혁신적 장치 개발에 주력하고 있습니다. 특히, 단일 장치 내에서 입자 운반, 반응 관찰, 선택적 회수 기능을 구현한 동적 마이크로어레이, 생체 내 지속 가능한 포도당 모니터링을 위한 유비쿼터스형 플루오레스센스 마이크로비드, 그리고 생체하이브리드 로봇과 같은 생체 유기체 기반의 동적 시스템 설계가 핵심 연구 방향입니다. 이는 의료 진단, 약물 개발, 신경 생물학적 연구 등 다양한 분야에 응용 가능한 기술적 기반을 마련하고 있습니다.
K. Abe 교수의 연구실은 주로 중성자물리학과 입자물리학을 기반으로 한 장거리 중성자율 실험을 중심으로 활동하고 있습니다. T2K 실험을 통해 무거운 중성자(μ-중성자)에서 경량 중성자(e-중성자)로의 전이 현상인 νμ → νe 등장 신호를 정밀하게 관측하고, 혼합 각도 θ₁₃과 CP 위반 위상 δ_CP의 측정을 통해 우주의 물질-반물질 비대칭성 해소에 기여하고자 합니다. 또한, 태양 중성자, 핵자 구조 함수(g₁, g₂) 측정 등 고에너지 물리학과 강한 상호작용의 기본 구조를 탐구하는 데에도 기여하고 있습니다.
Jiwang Yan 교수의 연구실은 초정밀 가공 기술과 내구성 있는 표면 처리를 핵심으로 하며, 특히 반도체, 광학 소자, 생체의료 부품 등 고성능 산업 부품의 제조 기술 개발에 주력하고 있습니다. 나노미터 수준의 형상 정밀도와 원자 수준의 표면 거칠기 제어를 실현하기 위한 초정밀 turning 및 마이크로 가공 기술을 연구하며, 반도체 기반 재료인 실리콘, 게르마늄, 반응성 복합질산실리카 등에 대한 기계적 가공 특성과 표면 변형 거동을 깊이 있게 분석하고 있습니다. 또한 나노입자 기반 윤활 기술을 활용한 도구 수명 연장 및 표면 품질 향상 기술도 함께 개발하고 있습니다.
타쿠마 와타리 교수의 연구실은 에너지 전환과 탄소중립을 위한 자원 수요 및 공급의 장기적 전망을 분석하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 특히 금속 자원의 지속 가능성, 에너지-광물 넥서스, 탄소중립 기술 전환에 따른 자원 흐름의 변화를 다룹니다. 기후 정책 및 자원 거버넌스의 상호작용을 고려한 종합적이고 동적 모델링을 통해 실질적인 정책 제안을 도출합니다.
