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。
Mikio Nakazono 교수의 연구실은 식물의 수분 스트레스 내성과 저산소 환경 적응 메커니즘을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 특히 뿌리의 기공 형성(aerenchyma), 산소 손실 방지 장벽, 서린(suberin)을 이용한 물질 확산 차단 메커니즘 등 수중 침수나 물기근에 대한 생리적·유전자적 적응을 규명하고 있습니다. 또한, 미세세포 분離 기술(LCM)을 식물 세포에 적용하는 기초 기술 개발도 함께 수행하고 있습니다.
히데키 수도 교수의 연구실은 intervertebral disc degeneration(추간판 디제네레이션)의 발병 메커니즘과 치료 전략을 중심으로 연구를 진행하고 있습니다. 특히 세포 사멸 양상 중 아폽토시스 외에도 나이로시스, 피로프토시스, 페로포토시스 등 다양한 유형의 조절된 세포 사멸이 디제네레이션에 기여하는 점을 규명하고 있으며, 이들 경로의 조절을 통한 새로운 치료 전략 개발에 초점을 맞추고 있습니다. 또한, bcl-2 발현 유도, caspase 3 저항성 유전자 조작, UPAL 젤 등의 신소재 기반 생체재료를 활용한 디스크 보존 치료 기법도 함께 개발하고 있습니다.
Zen Maeno 교수의 연구실은 주로 고체 촉매 및 나노구조 재료를 활용한 에너지 및 환경 문제 해결을 목표로 합니다. 특히, CHA 제올라이트 기반의 단일 원자 촉매, 메탈 하이드라이드 및 옥소 클러스터의 형성과 기능성에 대한 기초 연구를 중심으로, 메탄 활성화, 이산화탄소 포집 및 환원, 수소화 반응 등에서 높은 선택성과 효율성을 나타내는 신소재를 개발하고 있습니다. 다양한 표면 및 나노구조 특성 분석 기법(FTIR, XAFS, XRD, DFT 등)을 융합한 실험 및 이론적 접근이 특징입니다.
Yunwu Ma 교수의 연구실은 고강도 철강 및 경량 합금(알루미늄 합금, 마그네슘 합금 등)의 접합 기술에 중점을 두고 있으며, 특히 저항점-welding, 자가피어싱 라이브릿팅(F-SPR)을 포함한 고성능 기계적 접합 공정의 개발과 기계적 거동 분석을 핵심 연구 분야로 다룹니다. 재료의 미세구조, 열영향부, 균열 거동 및 인장/피로 거동에 대한 정밀한 실험 및 유한요소 해석을 융합한 다각적 접근을 통해 접합 품질과 수명을 향상시키는 데 기여하고 있습니다. 특히, 액체 금속 취성 연화, 열가소성 거동, 라이브릿팅 공정 최적화 등 복잡한 물리현상을 정량적으로 분석하는 데 뛰어난 전문성을 보유하고 있습니다.
Koji Yonekura 교수의 연구실은 전자현미경 기반 고해상도 구조생물학을 핵심으로 하며, 단백질 및 막단백질의 고정밀 구조 해석을 목표로 합니다. 특히 크로이-전자현미경(cryo-EM), 전자 결정학, 그리고 단백질의 동적 구조 및 전하 상태 분석에 초점을 맞추고 있으며, 나노스케일의 단백질 복합체와 고체 나노물질의 자가조립 메커니즘을 규명하는 데에도 기여하고 있습니다. 연구는 구조의 기계적 원리와 전자기적 특성 간의 상관관계를 밝히는 데에 기여합니다.
타카유키 야마다 교수의 연구실은 열전도도 최적화, 광학 케이프, 유전체 소재 기반의 최적 구조 설계 등에서 레벨셋 기반의 위상 최적화 기법을 핵심으로 삼고 있습니다. 특히 열역학적 및 전기기계적 상호작용을 고려한 다물질계 최적 설계, 신경망 기반 비선형 시스템 식별 및 제어, 그리고 회전 폭발 엔진의 수치 해석 등 응용 분야로의 확장을 지속하고 있습니다. 연구는 유한요소법과 복합적으로 결합된 정밀한 수치 해법 기반의 설계 기법 개발에 초점이 맞춰져 있습니다.
마마다 교수의 연구실은 유기 전자소재 및 광전소재 분야에서 활발한 연구를 수행하고 있습니다. 주요 연구 방향은 TADF(열활성지연형 발광) 소재의 신개념 설계, 특히 내재된 수소결합을 통한 발광 메커니즘 탐구와 함께, 유기 반도체 소재의 분자 설계 및 전자 이동도 향상에 초점을 맞추고 있습니다. 또한, 친환경적 합성 방법과 고성능 유기 트랜지스터, 발광 효율 향상을 위한(exciplex) 비열화성 과정 분석 등 다각도의 연구를 전개하고 있습니다.
Ryo Ohmura 교수의 연구실은 고압 조건에서의 클래트레이트 수소화물의 형성 메커니즘과 미세 구조를 시각적 관찰과 고체상 분석을 통해 연구합니다. 주로 메탄, 이소프로판올, CO₂ 등을 퇴적물이나 수용액과 함께 사용하여 구조 I, II, H 유형의 수소화물 형성 조건과 열역학적 기억 효과를 규명하고 있습니다. 특히 수소화물의 성장 메커니즘, 표면 형성 패턴, 그리고 열역학적 과냉각도에 따른 결정형태 변화에 초점을 맞추고 있습니다. 이는 수소 저장, 메탄 수거, 지하수질 오염 제어 등 응용 분야와도 密접한 연관성을 가집니다.
Shun Kohsaka 교수의 연구실은 심부전, 심근경색 및 심장마비와 관련된 혈역학적 및 생물학적 기전을 규명하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 특히 심부전 환자의 예후 예측 모델 개선을 위해 생체마커와 임상 지표를 융합한 평가 방법을 개발하고 있으며, 심장의 전도 및 기능 평가에 있어 ECG 및 에코카디오그래피의 임상적 응용 가능성을 탐색하고 있습니다. 또한 우심실 경색과 같은 복잡한 심혈관계 합병증의 조기 진단 및 경과 관리 전략 개발에도 기여하고 있습니다.
아즈후이로 오스카 교수의 연구실은 주로 포르피린 유도체를 중심으로 한 광학적·전자적 특성을 가진 공명 구조를 가진 고분자형 포르피린 배열을 합성하고, 그들의 전자 구조와 에너지 전달 거동을 규명하는 데 중점을 두고 있습니다. 특히 메소-메소 결합을 통한 포르피린의 연쇄적 접합, 고리형 배열, 테이프형 배열 등의 새로운 유형의 포르피린 아키텍처를 개발하며, 이들이 보이는 극도로 적색 이동한 흡수 스펙트럼과 초고속 에너지 전달 메커니즘을 연구하고 있습니다. 이는 인공 광합성 및 태양 에너지 변환 소자 응용과도 직결됩니다.
Kazuya Kikuchi 교수의 연구실은 생체 내 금속 이온, 특히 아연 이온과 질소산화물(Nitric Oxide)의 동적 모니터링을 위한 고감도 및 고선택성 프로브 개발에 주력하고 있습니다. 특히, 라이미노르미터리즘 기반의 연속적 NO 측정, Zn(2+) 감지용 형광 프로브, 근적외선(NIR) 형광 프로브 및 자기공명영상(MRI) 기반 이중 모달 이미징 시스템을 활용한 약물 전달 나노소재 개발이 핵심 연구 방향입니다. 이는 생물학적 과정의 실시간 관찰과 정밀한 약물 전달을 가능하게 하여, 신경생물학, 약물 전달 및 진단 기술 분야에 기여하고 있습니다.
카즈후루 나카무라 교수의 연구실은 체온 조절의 신경 회로 기반 메커니즘을 중심으로, 체온 유지와 열생성 반응을 조절하는 중추신경계의 기능을 규명하고 있습니다. 특히, 체열 감각 전달, 자율신경 조절, 체온 상승 반응(열병)의 신경 회로망, 비진동성 열생성과 떨림성 열생성의 뇌간 기반 조절 기전을 다룹니다. 다양한 생리학적 반응(심박수, 혈압, 체온, 신경 활동)을 동시에 측정하는 정밀한 실험 기법을 통해 체온 조절의 중심 기전을 밝혀내고 있습니다.
M. Michael Gromiha 교수의 연구실은 단백질 안정성과 접힘 메커니즘을 중심으로 하는 생물정보학 및 구조 생물학 분야에서 활발한 연구를 수행하고 있습니다. 단백질의 열적 안정성, 돌연변이에 의한 안정성 변화 예측, 접힘 속도 예측 등 단백질의 열역학적 성질을 정량적으로 분석하는 데 초점을 맞추고 있으며, ProThermDB와 같은 핵심 데이터베이스 구축을 통해 분야 기여도가 높습니다. 특히, 아미노산 성질과 단백질 안정성 간의 상관관계를 규명하고, 열성 단백질의 안정성 원리를 규명하는 데에도 기여하고 있습니다.
Koji Hagihara 교수의 연구실은 마그네슘 기반 LPSO 상을 중심으로 한 고강도 금속재료의 미세구조-물성 상관관계를 깊이 있게 연구하고 있습니다. 특히, 압연, 정방향 응고, 적층 제조(Additive Manufacturing)를 통해 제어된 미세구조와 결정학적 texture가 기계적 거칠기 및 연성에 미치는 영향을 규명하고 있습니다. LPSO 상의 비등방성 거동, 나노미세구조 형성, 그리고 고온에서의 거친 거칠기 거동에 대한 기초 메커니즘을 해명하는 데 초점을 맞추고 있습니다.
Satoshi Minakata 교수의 연구실은 수소화합물과 산소를 포함한 유기 반응을 수용성 조건에서 효율적으로 진행시키는 고유한 반응 메커니즘을 개발하고 있습니다. 특히 히포아이오디트(t-BuOI)를 활용한 이소옥사졸린 및 이소옥사졸 유도체의 합성, 질소 함유 이환환화합물의 선택적 합성, 그리고 CO₂의 온실가스 고정 반응을 포함한 친환경적 반응 전략에 주력하고 있습니다. 이는 생물활성 물질 합성과 환경 친화적 화학 공정 개발에 기여하는 핵심 연구 분야입니다.
히로시 오구라 교수의 연구실은 중증 손상과 패혈증에서 발생하는 응고 이상과 면역 반응의 상호작용을 중심으로 한 임상적·기전적 연구를 수행하고 있습니다. 특히 혈소판 활성화, 백혈구-혈소판 상호작용, SIRS(전신염증반응증후군)와 연관된 응고 이상이 장기 기능 이상을 유도하는 메커니즘을 규명하고자 합니다. 이를 바탕으로 패혈증 및 충격 환자의 예후 개선을 위한 임상지침(J-SSCG 2020) 개발에도 기여하고 있습니다.
나고시 교수의 연구실은 척수 손상 치료를 위한 신경전구세포 기반 세포 치료 전략을 핵심으로 연구를 진행하고 있습니다. 특히 유도만능줄기세포(iPSC)에서 유래한 신경전구세포를 이용한 세포 이식 치료의 안정성과 효능을 높이기 위한 분화 유도 기술과 활성 조절 기법을 개발하고 있습니다. 신경세포의 기능적 통합과 기능 회복을 극대화하기 위해 세포의 활성화 및 신경 회로 형성 메커니즘에 대한 기초 연구도 병행하고 있습니다.
이 교수의 연구실은 대량 유전자 발현 분석을 넘어 단백질의 정량적 분석과 인산화 단백질체 분석에 중점을 두고 있습니다. 특히, LC-MS/MS 기반의 절대 단백질 농도 측정법(emPAI)과 인산화 단백질의 정량적 분석을 위한 혁신적인 샘플 준비 및 분리 기법을 개발하여, 복잡한 생물학적 샘플에서의 단백질 및 인산화 단백질의 정밀한 분석을 가능하게 했습니다. 또한, 박테리아 및 세포 내막 단백질의 효율적 분석을 위한 비편향적 샘플 준비 방법과 고감도 분석을 위한 다차원 분리 기술도 개발하여, 단백질체 분석의 정밀도와 신뢰성을 높이고 있습니다.
미타 츄요시 교수의 연구실은 주로 촉매를 이용한 고도로 선택적인 유기합성 반응을 중심으로 연구를 전개하고 있습니다. 특히 CO₂를 활용한 C–H 결합의 카복실화, 안정한 이온성 고리 화합물의 탈향족화 디카복실화, 그리고 락타민 유도체의 에너지 효율적인 합성 등에서 혁신적인 촉매 체계를 개발했습니다. 다이아민-구리 복합체나 래이드 이온 촉매를 활용한 에너지 효율적이고 고대칭성의 선택적 반응을 통해 의약품 합성의 새로운 길을 모색하고 있습니다.
켄타로 테라무라 교수의 연구실은 광촉매를 활용한 이산화탄소 포집 및 환원을 핵심으로 하며, 특히 수분을 전자 공여체로 사용하는 고도로 선택적인 CO₂ 환원 반응에 초점을 맞추고 있습니다. 다양한 산화물 기반 광촉매(예: LDH, MgO, Ga₂O₃, ZnGa₂O₄, 질화갈막산화물 등)와 금속 촉매(은, 루테니움 등)의 조합을 통해 CO, 포름산, 메탄올 등 친환경 에너지원으로서의 유용한 탄소 화합물을 효율적으로 생성하는 기반 기술을 개발하고 있습니다. 특히, 반응 메커니즘 규명을 위해 EPR, 광발광, 질량 분석 등 정밀 분석 기법을 적극 활용하고 있습니다.
