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Professor Jinbong Park's research lab focuses on the development of natural product-based therapeutics for metabolic disorders and cancer, with a strong emphasis on the molecular mechanisms underlying obesity, cancer progression, and immune modulation. The lab investigates bioactive compounds from plants and marine sources—such as citrus, cinnamon, black raspberry, and seaweed—to explore their anti-obesity, anti-cancer, and immunomodulatory effects through in vitro and in vivo models. A key research direction involves combining natural compounds with physical therapies like hyperthermia to enhance therapeutic efficacy and overcome resistance mechanisms.
Professor Dong Nyoung Heo's research lab specializes in advanced biomaterials and tissue engineering, focusing on the development of functional hydrogels, nanofibrous scaffolds, and bioactive implants for regenerative medicine. The lab integrates novel materials—such as gold nanoparticles, gelatin, polyurethane, and polyimide—with cutting-edge fabrication techniques like 3D bioprinting, electrospinning, and fused deposition modeling to create biomimetic constructs for bone and neural tissue repair. A key focus is on enhancing mechanical properties, controlling drug delivery, and improving long-term biocompatibility and signal stability in implantable devices. The lab also pioneers scaffold-free, spheroid-based 3D tissue engineering strategies inspired by developmental biology to overcome limitations of traditional scaffold-based approaches.
Professor Young Ju Kim's research lab specializes in advanced electromagnetic materials and biomedical applications, focusing on the design and characterization of metamaterial-based absorbers for microwave and terahertz frequencies. The lab investigates ultrathin, broadband, and polarization-insensitive absorbers using resonant structures and embedded resistors to achieve near-perfect absorption through impedance matching and magnetic field cancellation. In parallel, the lab explores the biological and clinical implications of microbial communities and oxidative stress, particularly in relation to vaginal microbiome composition and mental health screening using validated psychological tools. The integration of materials science with biomedical engineering defines the lab’s interdisciplinary approach.
福沢明教授の研究室は、光を用いた量子情報処理に焦点を当てており、特に連続変数量子技術を基盤にした量子テレポーテーションや量子計算の実現を目指しています。高精度な非古典的光状態の生成・操作、特にスリッピング状態やGKP状態の実験的実現を通じて、量子エラー訂正やハイブリッド量子プロトコルの実現に貢献しています。また、大規模2次元連続変数クラスター状態の生成や、量子制限を超える位相測定技術の開発も進めており、光学分野における量子技術の実用化に向けた基盤を築いています。
中島浩平教授の研究室では、柔ららかな素材が示す複雑で非線形な自己動的挙動を、計算資源として活用する新しいアプローチを展開しています。特に、シリコーン製の柔軟アームを用いた実験を通じて、身体の動的挙動が記憶機能やフィードバック制御を内蔵した計算を実現できることを示しています。この研究は、制御を脳や制御装置に限定せず、身体と環境の相互作用が計算を担う「身体による計算」の可能性を示しています。
小林博一教授の研究室は、バイオマス由来の多糖類やキチンを効率的に変換する触媒反応の開発を柱としています。特にセルロースをグルコースやキシリトースに、キチンをアミノスガル酸誘導体に変換する反応において、固体触媒と固体基質の界面反応を制御する新規なプロセスを確立しています。酸性官能基を有する活性炭を用いた水素化反応や、ニッケルを磁性酸化物に担持した再利用可能な触媒の開発も進めており、持続可能な化学の実現に貢献しています。
Ryo Shimano教授の研究室は、超高速レーザーを用いた時間領域光学技術を核に、物質中の量子励起状態や対称性の破れを高精度で解明することを目的としています。特に、高温超伝導体やトポロジカル物質におけるHiggsモードや電子-正孔液体の形成、磁気応答の高周波領域での測定に注力しており、非平衡量子物性の理解を深めています。また、超短パルス光による物質の非熱的制御や、多電子系の集団励起モードの制御にも取り組んでいます。
セバスティアン・バハモンデ教授の研究室では、一般相対性理論の代替理論として注目が集まるトランスレーションゲージ理論に基づく重力理論を展開しています。特に、トーション（ねじれ）を主要な幾何学的要因とするトランスレーションゲージ重力（Teleparallel Gravity）を軸に、f(T)やf(R,T)といった一般化重力理論の構築と、その宇宙論的・相対論的解明を進めています。また、局所ローレンツ不変性や第二階微分方程式の保証といった物理的条件を満たす理論の体系的構築や、ホルンデシュキ理論に類似した新しいトランスレーションゲージ理論の探求も行われています。
大井元教授の研究室では、エビデンスに基づいた昆虫の発生・発達調節機構を解明することを目的としており、特にクロオキシム（Bombyx mori）をモデルとして、フェノール類代謝、フェロモン・ホルモン制御、および遺伝子編集技術の応用を柱に研究を展開しています。特に、ジャスモン酸ホルモンの機能や、クロオキシムの緑色サトウコノウ形成に関与する代謝経路の分子メカニズムの解明に貢献しています。また、CRISPR/Cas9を応用した新しい遺伝子編集手法の開発を通じて、多様な昆虫種への応用可能性を追求しています。
Xing教授の研究室は、炭素排出削減を目的とした新規燃焼技術の数値シミュレーションとメカニズム解明を柱としています。特に、石炭・バイオマス・アンモニアを含む多燃料系の熱化学反応挙動、脱揮性挙動、NOx生成メカニズムの高精度モデル化に注力しています。実験と数値シミュレーションを融合したアプローチにより、燃焼プロセスの最適化と環境負荷低減に貢献する技術開発を推進しています。
Kaoru Dokko教授の研究室は、次世代電池材料の開発を柱として、リチウム硫酸塩電池やリチウムイオン電池の高効率化に向けた電解質設計と界面挙動の解明を進めています。特に、溶媒錯体イオン液体や高濃度電解質におけるリチウムイオンの異常な拡散挙動、および単粒子レベルでの電荷移動メカニズムの解明に注力しています。微小電極を用いた電化学インピーダンス測定やin situ分析技術を駆使し、ナノスケールの電極反応を精密に評価する独自の実験手法を確立しています。
Yo Tanaka教授の研究室では、心筋細胞の内在する周期的収縮機能を活用したバイオ駆動型マイクロポンプの開発を柱としています。主に生体適合性ポリマー（PDMS）や高透過性ガラスを用いたマイクロ流体デバイスを設計し、外部電源を不要とする持続的で生体適合性の高い医療デバイスの実現を目指しています。特に、細胞が内蔵する化学エネルギーを機械的エネルギーに変換するメカニズムを応用したセルラーマイクロアクチュエータの開発が特徴です。
Sutou教授の研究室では、形状記憶合金およびフェロマグネティック形状記憶合金の開発に注力しており、特にCu-Al-Mn系やNi-Mn-Fe系などの新規合金を用いた超弾性・形状記憶特性の向上と、微細組織制御による機械的特性の最適化を主な研究方向としています。また、医療分野への応用として、ガイドワイヤーなどにおける機能梯度構造の設計や、超弾性と高剛性を併せ持つ新素材の開発も進めています。
Hongmin Zhu教授の研究室は、太陽光を用いた効率的な水素生成と二酸化炭素の還元を目的とした半導体光触媒・光電極材料の開発を主な研究分野としています。特に、カーボン被覆やグラフェン、金属ナノ合金を用いた界面制御や、核殻構造・3次元異種接合構造の設計により、光励起電子・正孔の再結合を抑制し、安定性と反応性を両立する材料を創出し続けています。TaONやTa3N5、Cu2Oを基体に、ナノ構造制御と界面機能化を組み合わせた次世代太陽燃料生成材料の創出が目指されています。
Tsubouchi教授の研究室は、石炭の熱分解挙動とその中で発生するガス成分、特に窒素・ハロゲン・酸素含有種の挙動を、X線回折やオンラインモニタリング、XPS分析を用いて詳細に解明しています。特に、カルシウムイオンが炭素構造形成や窒素・塩素の放出挙動に与える触媒的影響に注目しており、石炭の高効率利用やガスクリーニング技術の開発を目的としています。また、IGCCプロセスに応用可能な高温触媒の開発や、低ランク石炭の脱灰処理とイオン交換効果の解明も重要な研究テーマです。
北見寿文教授の研究室では、セメント代替材料としてのアルカリ活性化材料（AAM）の力学的・物理的特性の解明に注力しています。特に、乾燥収縮や施工性、輸送特性といった長期的安定性に影響を与える要因の定量的評価を、多数の実験データを統合した機械学習モデルを用いて行っています。また、放射性ごみ処分施設に用いられるセメント材料の長期間にわたる耐久性や、塩化物イオンの浸透挙動についても、劣化挙動と微細構造の関係を電気インピーダンス法を活用して分析しています。
Professor Jun-Hyung Tak's research lab specializes in the discovery and mechanistic investigation of bioactive natural products, particularly plant-derived essential oils and their terpenoid constituents, for sustainable pest and vector control. The lab focuses on understanding the synergistic interactions between natural compounds, with an emphasis on pharmacokinetic mechanisms such as solubility, spreadability, and penetration enhancement in insect cuticles. Their work spans insecticidal, acaricidal, and fumigant activities against agricultural pests and disease vectors like mosquitoes, maize weevils, and mites, often combining chemical analysis with bioassay-driven compound identification. The lab also explores the potential of natural compounds as alternatives to synthetic pesticides, with a strong focus on structure-activity relationships and mode-of-action elucidation.
Professor Dong Ho Lee's research lab specializes in liver imaging and interventional radiology, focusing on the diagnosis, characterization, and percutaneous treatment of hepatocellular carcinoma (HCC) and liver fibrosis. The lab investigates advanced MRI techniques—particularly gadoxetic acid-enhanced MRI and shear-wave elastography—for improving the non-invasive differentiation of liver tumors and assessment of liver allograft health. A key research direction involves optimizing radiofrequency ablation (RFA) techniques to enhance treatment efficacy and reduce local tumor recurrence in early-stage HCC. The lab also explores imaging biomarkers for non-invasive quantification of hepatic steatosis and fibrosis, aiming to reduce reliance on invasive liver biopsy.
Professor Kyoungdoug Min's research lab specializes in advanced engine modeling and emissions prediction using deep learning and semi-physical approaches. The lab focuses on real-time, cycle-by-cycle prediction of nitrogen oxide (NOx) emissions in diesel and gasoline engines under transient operating conditions, integrating in-cylinder measurements with engine control unit (ECU) data. Key research directions include developing accurate deep neural networks (DNNs) and long short-term memory (LSTM) models for NOx prediction, as well as creating physics-informed models that incorporate fundamental combustion and emission formation mechanisms. The lab’s work supports the development of real-time feedback control systems to meet increasingly stringent emissions regulations.
Professor Jeong Hoon Lee's research lab specializes in micro- and nanofluidic systems, with a focus on developing innovative, low-cost, and disposable devices for biomedical diagnostics and single-cell analysis. The lab pioneers novel fabrication techniques—such as plasma bonding, ion-selective membrane printing, and junction gap breakdown—for creating high-performance protein and enzyme preconcentrators in PDMS. Their work emphasizes enhancing sensitivity and reaction kinetics in biochemical assays, particularly for low-abundance biomolecules, enabling rapid, high-throughput detection with minimal sample volumes. The lab also explores functional materials, including PZT-based microcantilevers and metallic photonic crystals, for applications in biosensing and tailored thermal emission.
