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Professor Madhumita Patel's research lab specializes in advanced biomaterials and sustainable technologies, focusing on the development of bio-based polymers, nanomaterials, and tissue engineering scaffolds for biomedical and environmental applications. Her team explores the use of natural compounds like rice bran oil phytoceuticals, chitosan, and graphene-based composites to create functional materials for drug delivery, neural regeneration, and active food packaging. The lab also investigates catalytic systems for green hydrogen production, emphasizing sustainable energy solutions. Overall, the research integrates materials science, biomedicine, and environmental sustainability.
Professor Dong-Hwee Kim's research lab specializes in cellular mechanobiology, focusing on how physical forces and mechanical cues from the extracellular environment regulate cell behavior, particularly in migration, nuclear morphology, and stem cell differentiation. The lab investigates the role of cytoskeletal structures—such as focal adhesions, the perinuclear actin cap, and the nucleus—under mechanical stress, integrating quantitative live-cell imaging, biophysical modeling, and engineered microenvironments. A central theme is understanding how cells sense and transduce mechanical signals through molecular complexes like the LINC complex and focal adhesion proteins to control motility and fate decisions.
Yin Long教授の研究室は、都市の炭素排出と持続可能性を主軸に、都市部におけるエネルギー消費と環境影響の空間的・時間的ダイナミクスを、高解像度のオープンデータと排出インventry手法を用いて解明しています。特に日本国内の都市部を対象に、日々の消費行動がもたらす炭素排出の月次変動を詳細に分析し、政策的インサイトを提供することを目的としています。自然災害や経済危機が都市の炭素パターンに与える影響の分析も特色です。
Cristian Mejía教授の研究室は、情報科学的手法を応用した学術的分野の可視化と分析に特化しています。特に、文献網羅的レビュー、ネットワーク分析、テキストマイニングを活用して、創造性研究や社会的ロボット、環境持続可能性、企業のイノベーションなど、多様な分野の研究動向を解明しています。研究は、学術的インパクトの評価や政策的意思決定支援を目的とした、データ駆動型の学術分析に重きを置いています。
篠川教授の研究室では、近赤外分光法（NIR）を応用した木材・パルプ・紙の物性・化学構造の非破壊評価を主軸としており、特にセルロースの微小繊維構造や分子配列の秩序状態と物性の関係を解明することを目的としています。FT-NIRを用いた分子拡散挙動のモニタリングや、考古的木材の老化機構の解明など、基礎的・応用的両面での研究が進んでいます。また、木材の強度・密度予測においても、偏最小二乗回帰（PLS）を用いた高精度な予測手法の確立が目立ちます。
Mikio Nakazono教授の研究室は、植物の低酸素ストレス応答メカニズムに焦点を当てており、特に水loggingに強い植物の根の構造的・分子的適応を解明しています。aerenchyma形成や根からの酸素損失を防ぐバリア機構、およびサブリンを含む根の外皮の保護構造の遺伝的基盤を分子生物学的手法を用いて解析しています。また、アルコール発酵の中間産物アセトアルデヒドの代謝に関与するアルデヒドデヒドログナーゼ（ALDH）の機能や、根の成長制御に関与するABCトランスポーターの役割についても研究を進めています。
Sudo教授の研究室は、椎間板デジェネレーションの病態解明と新たな治療戦略の開発を柱としています。特に、アポトーシスに加え、ネクロドプーシスやフェロドプーシスといった新しい形態の細胞死が椎間板変性に与える影響を分子機構から解明しています。また、細胞死を制御する標的（例：caspase-3、Bcl-2）を標的にした遺伝子治療や、UPALゲルを用いた生体適合性の高い補助的治療法の開発も進めています。
Zen Maeno教授の研究室は、ゼオライトを基盤とする金属酸化物および単原子触媒の設計・創出に注力しており、特に金属イオンの局在状態や酸化状態の制御を通じて、メタン活性化やCO2還元、水素貯蔵などの環境・エネルギー関連反応を効率化する触媒材料の開発を進めています。高解像度の表面分析技術と理論計算を融合した包括的で実験的・理論的両面からのアプローチが特徴です。近年では、イндiumやパラジウム、白金を用いた孤立金属種の生成や、酸化状態の精密制御による反応選択性の向上に成功しています。
Professor Seunggeun Lee's research lab specializes in statistical genetics and computational biology, focusing on developing advanced statistical methods for large-scale genomic data analysis. The lab pioneers scalable and accurate methods for rare variant association testing, polygenic risk score prediction across diverse ancestries, and multivariate genetic analysis, with an emphasis on improving type I error control and statistical power. Key research directions include the development of generalized mixed models, bias-corrected principal component prediction, and transfer learning approaches for cross-ancestry genetic prediction. The lab's work is driven by the need to enhance the reliability and applicability of genetic association studies in biobank-scale data.
Professor Sunyoung Lee's research lab focuses on the molecular and cellular mechanisms underlying cancer progression, angiogenesis, and tumor microenvironment regulation. Key research directions include the extracellular regulation of growth factors such as VEGF by metalloproteinases, the role of cancer-associated genes like FAM83A in therapy resistance, and the biomechanical interactions between vascular cells and their microenvironment. The lab integrates advanced imaging techniques—such as atomic force microscopy and functionalized force imaging—to study receptor-ligand interactions and mechanical properties of cells at the nanoscale.
Professor Hemin Zhang's research lab specializes in the design and synthesis of advanced functional nanomaterials for sustainable energy applications, with a primary focus on photoelectrochemical water splitting and green ammonia production. The lab develops innovative nanostructured photoanodes and photocathodes—such as doped hematite, TiO₂, and silicon nanowire arrays—using advanced fabrication techniques like hybrid microwave annealing and laser ablation to enhance charge separation, light absorption, and catalytic efficiency. A key research direction involves creating core–shell heterostructures and codoped systems to simultaneously improve electrical conductivity, reduce recombination, and preserve favorable morphological features for efficient solar fuel generation. The lab also contributes to conservation science by applying advanced imaging techniques to study reproductive biology in endangered species, demonstrating interdisciplinary impact beyond materials science.
Yunwu Ma教授の研究室は、自動車の軽量化を実現するための高強度鋼やアルミ・マグネシウム合金などの軽量素材の接合技術に注力しています。特に、抵抗 spot 焊接や自強ねじ接合（SPR）、摩擦自強ねじ接合（F-SPR）を応用した接合メカニズムの解明と品質向上を目的としています。材料の微視的挙動や破壊挙動を精密に評価するための小型試験手法の開発や、数値シミュレーションを組み合わせたプロセス最適化も進めています。
Koji Yonekura教授の研究室は、電子線を用いた高分解能構造生物学を柱とし、特に電子顕微鏡法を応用して膜タンパク質やサブセルラーレベルのマクロ分子複合体の三次元構造を解明することを目的としています。特に、細菌の鞭毛の成長機構や光システムIの構造解明を通じて、タンパク質の自己集合メカニズムや光化学反応中心の構造的特徴を解明しています。また、極小結晶や超薄膜結晶を対象とした電子結晶構造解析法の開発も進めており、電子線の強い散乱を利用した高精度な構造解析技術の確立を目指しています。
Professor Heejun Yang's research lab specializes in nanoscale electronic and optoelectronic devices for next-generation computing and neuromorphic systems. The lab focuses on designing 2D material-based heterostructures—particularly graphene and transition metal dichalcogenides (TMDs)—to achieve tunable electronic, optical, and synaptic functionalities. Key research directions include graphene-based barristors, in-sensor reservoir computing, and Joule heating-induced synaptic devices that emulate biological plasticity with ultra-low energy consumption. The lab also explores atomically precise engineering of 2D materials for efficient electrocatalysis and quantum transport phenomena at nanoscale interfaces.
Professor Jaehoon Lim's research lab specializes in the development of high-performance, solution-processed quantum dot-based optoelectronic devices, with a primary focus on quantum dot light-emitting diodes (QLEDs) for next-generation displays and solid-state lighting. The lab pioneers advanced materials design—particularly core/shell heterostructured InP and CdSe-based quantum dots—with precise control over composition gradients, shell engineering, and surface passivation to achieve high photoluminescence quantum yield, exceptional stability, and efficient charge injection. Key research directions include enhancing device efficiency and brightness under high current density, mitigating non-radiative Auger recombination, and developing robust, environmentally benign QLED architectures using non-toxic materials and scalable printing techniques. The lab also explores innovative device architectures, such as top-emission and Si-substrate integrated QLEDs, to expand practical applications beyond conventional limits.
山田孝行教授の研究室では、熱伝導・電磁場・構造最適化を統合したマルチフィジックス最適化技術を基盤とし、特にレベルセット法を用いた形状最適化手法の開発と応用に注力しています。熱伝導性の最大化や光学クローキング、圧電素子の共振特性最適化など、実用的で物理的に意味のある設計を実現するための数値解析手法の構築が主な研究方向性です。また、神経ネットワークを用いた制御・同定手法の開発も併行して進められており、工学的応用に強い理論的基盤の構築を目指しています。
ママダ教授の研究室は、有機エレクトロニクス分野において、特に有機半導体材料の分子設計とその物性・機能の相関解明を柱としています。TADF発光材料やn型有機半導体の開発を通じて、高効率な有機発光デバイスや薄膜トランジスタの実現を目指しており、特にボロン含有化合物や希少金属錯体を用いた新規材料の創出に注力しています。また、グリーン合成法や溶液プロセシングによる高性能な有機エレクトロニクス材料の開発も進めています。
大室亮教授の研究室では、ガスハイドレートの核生成・成長挙動を高圧セルを用いた可視化実験を通じて解明しています。特に、温度履歴や過冷度（ΔT_sub）がハイドレートの結晶形状や膜形成に与える影響を、CO₂やメタンを用いた実験で詳細に分析しています。また、構造I・構造II・構造Hなどの異なる結晶構造を制御的に生成する技術開発や、ハイドレートの「記憶効果」のメカニズム解明にも注力しています。
Professor Kwanyong Seo's research lab specializes in the design, synthesis, and characterization of advanced nanomaterials for next-generation energy and electronic applications. The lab focuses on vertically aligned silicon and transition metal silicide nanowires, exploring their unique optical, magnetic, and electronic properties for use in transparent photovoltaics, stretchable electronics, and monolithic energy devices. Key research directions include the development of high-performance, flexible, and transparent energy systems through innovative nanomaterial integration and fundamental understanding of nanoscale phenomena such as guided modes, strain effects, and surface spin ordering. The lab combines experimental synthesis with advanced simulations to bridge materials science with practical device applications.
Kohsaka教授の研究室は、心不全や心筋梗塞をはじめとする循環器疾患の病態メカニズムと予後予測の高度化をめざしています。特に、虚血性心疾患における全身性炎症反応や右心室機能不全の影響を、バイオマーカーと画像診断を組み合わせて解明しています。国際的リスクスコアの国際比較可能性を高めるためのバイオマーカー統合型予後モデルの構築にも貢献しています。
