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。
伊沼陽介教授の研究室は、高次元場の理論とその幾何的・位相的構造の関係を解明することを柱としています。特に、3次元・6次元の超対称場の理論、特にスパイン接続や幾何的デフォーメーションを伴う球面上での partition 関数や超指数の計算に注力しています。また、M理論やIIBブレーン系との双対性を通じて、分類的構造（例えば3サイクルホモロジー）や分数M2ブレーンのchargeの幾何的実現を解明しています。近年では、有限N効果を含めた超共形指数の計算にも取り組んでおり、AdS/CFT双対性の精密化を図っています。
Takamura教授の研究室では、酸化物イオン導体としての機能を有する酸土星系酸化物の構造・物性を理論的に解明し、固体酸化物燃料電池の効率向上に寄与するプロトン導電性材料の設計を目指しています。特に、ジルコニア系ペロブスカイトの水素化挙動とプロトン分布の関係を密度汎関数理論を用いて詳細に解析しています。水酸化状態と格子欠陥の相互作用がプロトン移動に与える影響を解明することで、高効率で安定なプロトン導電体の創出を目指しています。
岡崎慶人教授の研究室では、がんの発がん・治療抵抗性のメカニズムを解明するため、転写制御と酸化的なシグナル伝達の関係に焦点を当てた研究を行っています。特に、NRF2という転写因子の持続的活性化が非小細胞肺癌において腫瘍の進行を促進するメカニズムや、CEBPBとの協働によるエピジェネティックなエクストリーム・エンドマーク形成の解明を目指しています。これにより、がん治療の新たな標的創出や個別化医療の基盤構築を目指しています。
Daigo Takemoto教授の研究室では、植物と微生物の相互作用における細胞内シグナル伝達と細胞骨格のダイナミクスに注目し、病原体侵入に対する植物の早期防御反応や、相互主義的共生の成立メカニズムを細胞生物学的・分子生物学的に解明しています。特に、アクチンフィラメントや細胞骨格の再編成が防御反応に果たす役割、ならびに病原体回避や共生成立に不可欠な活性酸素種（ROS）の制御機構を解析しています。
Nii教授の研究室は、がんの微小環境を再現する三次元（3D）バイオインク・バイオマテリアル技術を基盤とし、がんの侵襲や薬物応答をリアルに再現するin vitroモデルの構築を進めています。特に、がん関連線維症細胞（CAF）や腫瘍関連マacrofage（TAM）と、薬物を持続放出するゼラチンハイドロゲルマイクロスフィアを組み合わせた3Dモデルを開発しており、がん細胞の侵襲能を精密に制御・評価できる画期的な技術を確立しています。この研究は、がん治療薬のスクリーニングと再生医療の融合を図る国際的な研究の先駆けです。
Pengzhan Zhao教授の研究室は、量子プログラミングのデバッグとテストを効率的に行うための基盤技術を開発しています。特に、Qiskitにおける代表的なバグパターンを同定・分類し、それを基にバグを検出・回避する静的解析ツール「QChecker」を提案しています。また、実世界のバグと修正を体系的に収集したベンチマーク「Bugs4Q」の構築を通じて、量子プログラムのデバッグ・テスト手法の実証的評価を可能にしています。この研究は、量子ソフトウェアの信頼性向上に向けた基盤を提供する画期的な取り組みです。
Masaru Kato教授の研究室は、自己免疫疾患、特に rheumatoid arthritis（RA）の病態解明を主軸としており、特に細胞死・アポトーシスとアポトーシスの制御に関与するオートファジーの役割に注目しています。ERストレス下におけるALFYとp62の機能、ならびに自己抗原のサイトルリニル化とMHCクラスII分子との関連性について、線維殻細胞（SFs）を用いた分子メカニズムの解明を進めています。また、JAK阻害薬の臨床的効果と感染リスク（例：帯状疱疹）の関連についても、炎症サイトコイントラスミッションの観点から研究を展開しています。
Sato Honma教授の研究室は、哺乳類の体内時計、特に視交叉上核（SCN）に位置する中枢時計の分子メカニズムとそのネットワークダイナミクスを解明することを目的としています。特に、時計遺伝子の発現リズム、神経ペプチド（VIPやAVP）による細胞間同期、および光・運動などの環境的シグナルがリズムに与える影響を、生体発光レポーターを用いた生体イメージング技術を駆使して解析しています。また、発達段階における時計の形成や、外的刺激によるリズムのずれ（位相シフト）のメカニズムについても、臨床的・行動的指標と連携して研究を進めています。
Naoki Shikazono教授の研究室では、固体酸化物形燃料電池（SOFC）の微細構造と電気化学的挙動の関係を、三次元数値シミュレーションとFIB-SEMを用いたマイクロ構造再構築により解明しています。特に、三相界面におけるイオン・電子・気体の輸送と電気化学反応の連成をラティスボルツマン法で解析し、過電圧の発生機構を定量化しています。今後の研究では、スチーム分圧や拡散モデル、計算領域サイズの影響を詳細に解明する予定です。
Hiroshi Masai教授の研究室は、金属を含む絶縁性分子線やプラットフォームを用いた分子エレクトロニクスの新規材料開発を主眼としています。特に、ルーテニウムやプラチナを含む金属ポルフィリンやアセチリド錯体を用いた、自己組織化による分子線や回転子構造体の創出が特徴です。分子内電荷移動性やリンパルセンスの制御、COガス応答性を示す自己制御型発光材料の開発も進んでいます。
Okada教授の研究室では、小惑星探査ミッションを基盤として、地球外天体の表面物質の化学組成と熱物理的性質をX線フラーレンスケキシメトリーと赤外熱画像技術を用いて解明しています。特に、HayabusaおよびHayabusa2ミッションで得られた観測データを活用し、S型小惑星イトカワやC型小惑星リゆうの成り立ちや起源に関する知見を提供しています。また、惑星科学と宇宙探査技術の融合を図り、サンプル・リターンミッションのための着陸条件評価にも貢献しています。
Kato教授の研究室は、水ストレスに強い稲の育成を目的としており、特に水節約型栽培（アロービックカルチャー）や長期間の水たまり（スタティックフラッディング）に耐える品種の遺伝的・生理的メカニズムを解明しています。特に、根の発達や葉水ポテンシャルの制御、花序形成段階における水ストレスへの応答が、収量安定化の鍵であると捉えており、持続可能な稲作の実現に貢献する研究を推進しています。
Heng Yi Teah教授の研究室は、持続可能な資源循環と社会的責任を重視した環境工学的研究を推進しています。特にリンのリサイクル技術や地域の水資源管理、グリーンキャンパスの実現に向けたカーボンフットプリント削減、ならびに持続可能なナノ材料の開発を柱としています。これらの研究は、ライフサイクルアセスメントや参加型アプローチを活用し、環境・社会的影響を包括的に評価する仕組みを構築することを目的としています。
当研究室は、消化器内視鏡画像の画像認識技術に注力しており、特にコロナ内視鏡（CCE）や capsule endoscopy（CE）の画像を用いたAIを活用した病変同定・出血検出の研究を推進しています。高血圧や非ステロイド性抗炎症薬、抗凝固薬が大腸憩室性出血の独立したリスク要因であることを解明するなど、臨床的意義の高い疾患メカニズムの解明も並行して行っています。AI支援診断システムの開発を通じて、診断の正確性と効率性の両立を目指しています。
福澤愛子教授の研究室では、π-結合性骨格を有する新しい有機半導体材料の設計・合成を柱とし、ボロン・リン・ケイ素・ホスホルスなどの主要族元素を骨格に導入することで、特異な電子状態と優れた物性を発現する新規ラダーピコンジュゲート化合物の開発を進めています。特に、zwitterionic性やリン酸エステル・ホスホルスなどの官能基を用いた電子的・立体的制御により、高量子収率の発光性や優れた電荷輸送性を示す材料の創出を狙っています。また、反応のメカニズム解明と、それらを基盤とした機能性有機分子の創製にも注力しています。
Fumiyoshi Yamashita教授の研究室は、医薬候補化合物の創出とその臨床応用可能性を高めるために、in silicoによるADME予測技術の開発を主眼としています。特に、薬物代謝酵素CYP3A4の発現誘導機構を解明し、薬物相互作用のリスクを低減するための予測モデルの構築を進めています。また、環境由来の有害物質が胎児に与える影響（例：PCBによる胎児PCB症候群）の臨床的・代謝的メカニズムの解明にも貢献しています。
岡田教授の研究室では、Toll様受容体（TLR）を軸とした先天免疫応答の分子機構を解明しています。特に、細菌由来のリポプロテインやリポペプチドがTLR2とその協受容体（TLR1やTLR6）を介して免疫細胞を活性化するメカニズムを、遺伝子欠損マウスを用いた機能解析によって解明しています。また、病原体由来分子を認識する受容体の特異性とシグナル伝達の細分化を明らかにすることで、感染症の病態解明と新たな治療戦略の開発に貢献しています。
Katsuyuki Shizu教授の研究室では、熱活性化遅延蛍光（TADF）発光材料の分子設計とその発光メカニズムの解明を柱としており、特に非金属な有機発光材料の高効率化に貢献する新規分子の創出を目的としています。量子化学計算を駆使した放射・非放射的衰えの制御や、分子構造と光物性の関係の解明が進められており、青色発光材料や多重共鳴型TADF材料の開発にも注力しています。
Yasuhito Nannya教授の研究室は、がんゲノムのコピー数変異解析に特化した高精度なアルゴリズムの開発を柱としています。特に、高密度オリゴノクレオチドマイクロアレイを用いた遺伝子コピー数の正確な同定と、がんゲノムにおけるアレル的不均衡の検出を可能にする革新的な手法を確立しています。また、骨髄異形成症候群や骨髄増殖性疾患における体細胞変異やゲノム不安定性の解明を通じて、移植治療への応用をめざした臨床ゲノム研究も展開しています。
Tonouchi教授の研究室は、超短パルスレーザーを用いた高精度な時間分解測定技術を基盤とし、高温超伝導体や多フェロイック酸化物などの強相関電子系材料における超高速な電流・スピン・分極のダイナミクスを、テラヘルツ波を用いて可視化・制御することを目的としています。特に、超伝導状態の破れやフェロエレクトリシティの超高速スイッチングが生じるメカニズムの解明に注力しており、次世代の超高速非揮発性メモリーや超高速トランジスタの実現に向けた基盤技術の開発を進めています。
