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。
肥満や代謝疾患のメカニズム解明を目的とし、神経内分泌系と代謝の関連を、主に節足動物（マメムシ）や顎口亜綱の魚（メダカ）を用いた神経生物学的・分子生物学的手法を駆使して解明しています。特に、光周期に応じた繁殖制御機構や、栄養状態が生殖に与える影響、およびその神経内因性制御機構に注目しています。また、神経伝達物質（グルタメート、キスペプチン）の動的変化と神経活動の関連について、画像解析と電気生理学的解析を融合した革新的なアプローチを展開しています。
石井野隆史教授の研究室は、機能性モノマーのアニュオン重合を軸に、分子量が正確に制御された高分子の合成とその応用を研究しています。特に、アルキルスズやジアルキル亜鉛を共役する新しいイニシエーター系を用いた「活性アニオン重合」の開発が特徴で、分子量分布が非常に狭いポリマーの定量的合成に成功しています。また、有機トランジスタメモリや有機半導体デバイスへの応用を視野に入れた、π共鳴系ポリマーの設計・合成にも取り組んでいます。
Takeshi Obayashi教授の研究室は、植物の遺伝子発現データを基にした共発現ネットワークの構築と解析を柱としています。特にアラビドキシス・タリアナをモデルに、マイクロアレイおよびRNA-Seqデータを統合した高精度な共発現解析手法を開発し、遺伝子機能予測や転写制御機構の解明を支援するデータベース「ATTED-II」を継続的に発展させてきました。進化的な視点からも共発現関係を比較解析できる仕組みを構築しており、植物の遺伝子機能解明に不可欠な基盤を提供しています。
Kazunori Shimizu教授の研究室では、細胞シートや3次元組織をスキャフォールドフリーで構築する革新的な tissue engineering 技術「Mag-TE（磁気力ベース組織工学）」を基盤に、心筋・骨格筋・間葉系幹細幹細胞を用いた機能的組織の作製を進めています。特に磁性ナノ粒子を用いた細胞標識と磁気力による細胞の自発的集合・組織形成が特徴で、再生医療や薬剤スクリーニングへの応用が目指されています。また、微小構造を有する基板を用いた細胞の配列制御や、収縮力測定を用いた筋萎縮モデルの構築など、多様なアプローチで機能的組織工学の実現に貢献しています。
Jiro Kasahara教授の研究室では、神経細胞内のカルシウムシグナル伝達機構、特にカルモジュリン依存性キナーゼ（CaMK）の機能と調節機構に焦点を当てた神経細胞生物学的研究を行っています。特に、CA1海馬における長期増強（LTP）の分子機構としてのCaMKIVの役割や、CREBリン酸化との関連が解明されており、学習・記憶の基盤を解明する基盤的研究を推進しています。また、神経シグナル伝達におけるキナーゼ・ホスファターゼのバランスや、神経可塑性の分子メカニズムの解明を目的としています。
Ryu Matsuo教授の研究室は、脳血管障害、特に急性虚血性脳卒中の病態と予後に関する多施設共同研究を柱としています。血清VEGF値の変動や喫煙状態、早期救急受診の有無、大気汚染物質への短期的さられなど、臨床的・環境的要因が脳卒中の予後に与える影響を解明しています。また、画像診断や血管イメージングを活用した稀な血管障害（例：脾動脈虚血、腹腔動脈解離）の報告も行っています。
神崎教授の研究室では、遷移金属触媒を用いた高精度な重合反応、特にリモデュレーションメタセシス重合（ROMP）とアニオン重合を駆使し、分子構造が精密に制御されたポリマーの創製を主眼としています。特に、環状オレフィン誘導体やアリールスチレン誘導体の高regio・ステレオ規則的重合、およびそのハイドロゲン化による高機能性ポリエチレン系モデル材料の開発が特徴です。得られたポリマーは、生体適合性や機械的特性に優れ、医療材料や高機能プラスチックへの応用が期待されています。
Keiichi Kakui教授の研究室では、タナイダセアの系統関係や形態的特徴の解明を通じて、節足動物の進化と多様性のメカニズムを解き明かす研究を行っています。特に、巣作りに用いる糸（サビ）の生産機構やその遺伝的基盤に注目し、分子系統学的解析と形態学的観察を融合した包括的研究を推進しています。また、新種の記載や糸の音響的機能に関する新発見も含め、微小な海洋生物が示す驚くべき適応戦略の解明を目指しています。
高田正彦教授の研究室は、骨代謝および骨髄系細胞の機能制御に注目し、特にシグレック-15が破骨細胞の形成と骨吸収を調節する分子機構を解明しています。また、脊椎・脊髄疾患における手術的治療の安全性と正確性を高めるため、ナビゲーション支援システムの応用や、変形性脊柱側弯症に対する新しい固定法の開発も進めています。炎症性疾患や副腎皮質ホルモン療法に伴う骨の力学的特性の変化が、低エネルギー負傷による虚血性骨折を引き起こすメカニズムの解明にも貢献しています。
Sho Nakakubo教授の研究室は、感染症・炎症疾患における免疫調節メカニズムの解明を柱としており、特に新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の治療戦略や合併症のメカニズムを、臨床的・実験的に解明しています。Tocilizumab や Baricitinib といった免疫調節薬の臨床的有効性や、Remdesivirとの併用効果の検証、ならびに肺炎球菌の鼻腔内定着制御に向けた和剤（Hochu-ekki-to）の免疫賦活作用についても研究を展開しています。また、COVID-19に続発する特異的肺障害（例：リカレント性OP）の病態解明や、臨床リスクスコアの構築など、実臨床に即した革新的な疫学的・病態研究を推進しています。
北川紀行教授の研究室は、隕石に含まれる原始的太陽系微粒子の化学組成と酸素同位体比を高精度な二次イオン質量分析法（SIMS）を用いて解析することで、太陽系初期の物質形成メカニズムを解明しています。特に、Ca-Al-富含礫石（CAI）の形成過程における酸素同位体の時間的変化や、外惑星的天体から返還された小惑星 Ryugu の母天体の環境を解明しています。これらの研究を通じて、太陽系内での物質移動や化学的変化のメカニズムを解明しています。
教授の研究室は、自然環境と人間の行動の関係に焦点を当てた環境経済学的・行動経済学的アプローチを展開しています。特に、都市緑地や国立公園における訪問者行動の変化、自然観光の多様なニーズの解明、グリーンインフラの社会的価値評価を柱としています。データ解析にはGPS位置情報やアンケート調査、離散選択実験を活用し、政策立案に役立つ実証的研究を進めています。
Daisuke Hirano教授の研究室は、南極と北極の極域海洋・氷河境界における熱・塩分の輸送とその変動を、観測データと数値モデルを統合して解明しています。特に、南極氷棚下の温水流入や極域の多孔性水塊生成過程（例：バーロー沿岸ポリニャ）に注目し、氷・海洋相互作用が海面上昇に与える影響を定量的に評価しています。また、深海水の生成と混合過程、特にケープダーリー付近の底水形成機構の解明にも貢献しています。
Renzhi Ma教授の研究室では、層状金属酸化物および層状水酸化物からなる2次元ナノスケールのナノシートの創製と機能化を主軸とした研究が進められています。特に、層間挿入や溶媒化を用いた効率的エキスパンションと剥離技術により、ミクロンサイズの高品質ナノシートを制御的に得ることに成功しています。これらのナノシートは、電気伝導性、イオン交換性、表面機能性を備えており、エネルギー貯蔵や触媒、センシング応用への応用が期待されています。
山本直樹教授の研究室は、素粒子の手違い（ chirality ）がもたらす量子効果とその巨視的現象を、高エネルギー物理学・素粒子物理学・天体物理学の交差点で探求しています。特に、量子異常やチャーミカル効果が関与する系におけるトポロジカルな性質や、中性子星・超新星爆発における磁場生成機構、時間結晶や量子ホール効果との類似性に注目しています。非平衡統計力学や有効場理論を用いて、素粒子の微視的性質がどのように宇宙規模の現象を駆動するかを解明しています。
田中信行教授の研究室は、特に妊娠・排卵のホルモン調節機構に焦点を当て、プロゲステロンの役割やその受容体阻害薬（RU486）が排卵に与える影響を、若齢ラットを用いた実験系で解明しています。特に、プロゲステロン産生酵素（3β-HSD）の活性変動や、プロスタグランジン産生経路との関連について、生化学的・組織学的アプローチを駆使して研究を進めています。また、がん免疫学分野においても、腎細胞癌（ccRCC）と膀胱がんにおける腫瘍関連リンパ組織（TLS）の特徴と予後への影響を比較・分析しており、がん微小環境の理解を深めることを目的としています。
本研究室では、微細加工技術と機能性材料の融合を柱として、エラスマーなポリマー材料や炭素繊維強化熱可塑性樹脂の高精度加工、ならびに電場応答性材料の開発を進めています。特に、マイクロ流体デバイスの迅速なプロトタイピングや、電場で力学的性質が制御可能なエレクトロルーレィスティックゲルを用いた固定装置の開発が主な研究テーマです。また、結晶性フォトニクス素子の高精度加工による光周波数コンブ生成の実現にも注力しています。
福島先生の研究室は、好中球やマクロファージの活性化が関与する肺疾患の発症メカニズムを、サイトコイニンやマトリックスメタロプロテアーゼの発現・活性化に着目して解明しています。特に特発性肺線維症（IPF）におけるMMP-7の局所的産生とその病態への寄与を、生検・気道洗浄液・血清を用いた多角的解析で明らかにしています。また、ARDS や敗血症における炎症反応のバイオマーカーの同定や、CCL22-CCR4軸による肺機能障害のメカニズムについても研究を進めています。
Yutaka Shikano教授の研究室では、量子測定理論と量子ウォークを核軸に、弱値測定や量子センシングの基礎理論を展開しています。特に、ダイヤモンド中のスピン欠陥を用いたナノスケール温度計測技術や、光学系を用いた弱値測定の実装手法の研究が進んでいます。量子ウォークの極限分布とその時間的非対称性の起源解明を通じて、時間の矢や確率的性質の量子的起源を解明する理論的アプローチも行っています。
中地浩平教授の研究室は、近い将来の量子コンピュータ（NISQ機器）を活用した量子計算アルゴリズムの開発を柱としています。特に、古典的データの量子状態への効率的ロードや、ハミルトニアンの高精度シミュレーション、変分量子シミュレーションにおける測定回数の削減といった、実装可能性と精度の両立を追求する研究が特徴です。また、量子生成モデルや量子GANを用いた新しい量子機械学習フレームワークの構築にも注力しており、量子と古典の協調的計算の可能性を広げています。
