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。
Tomoki Hiraoka教授の研究室では、テラヘルツ波を用いた新規な光物性の解明と応用を主軸としています。特に、光の角運動量（OAM）を固体系に効果的に転送するメタマテリアルの開発や、超高速な電場制御を実現する2次元材料とナノアントレナの統合技術が特徴です。また、室温で動作する低消費電力のテラヘルツ周波数コンブ生成技術の開発にも取り組んでおり、分光測定や高速無線通信への応用が期待されています。
本研究室では、金属材料の微視的挙動と宏観的物性の橋渡しを目的とし、原子論的シミュレーションと統計力学的アプローチを融合した材料設計手法を開発しています。特に、不純物原子の拡散、相変態、ひずみ場の相互作用、ひずみ誘起破壊現象（例：遅れ水素割れ）のメカニズムを、密度汎関数理論や分子動力学を基盤に解明しています。Eshelbyの不純粋包含理論を原子論的情報で補強した新規な相場モデルの構築も進めており、金属ガラスやジルコニウム合金の力学的・熱的安定性の予測に貢献しています。
Tamiya教授の研究室は、ライフサイエンスや医療・環境分野に応用可能なラベルフリー光学バイオセンサの開発を柱としています。特に、局所表面プラズモン共鳴（LSPR）を応用した高感度で簡便なセンサーや、マイクロ流体デバイスを用いた迅速診断技術の開発が進んでいます。DNAやアレルゲン（例：カゼイン）を標的とした高選択性センシング技術の確立が、診断精度の向上と迅速化に貢献しています。
佐々木裕哉教授の研究室では、半導体ナノ粒子や酸化物などの機能性材料の微小構造とその光学・電気的性質の関係を、ラマン散乱や赤外吸収分光法を用いて解明しています。特に、粒子サイズに起因するフォノンモードの変化や、表面に形成されるキャリアフリー層の影響をモデル化することで、ナノスケールでの物性を定量的に理解することを目的としています。また、テラヘルツ波発生やIoTデータ解析技術の開発も併せて行い、次世代の半導体デバイスやスマートシステムの基盤技術の創出を目指しています。
Hayashi教授の研究室は、主に口腔修復学分野に焦点を当てており、特にセラミックインレーおよびコンポジットレジン修復の長期的臨床成績とその耐久性に関する研究を推進しています。特に、修復の色あいの適合性、縁の劣化、着色、術後感度といった臨床的課題に注目し、欧米の臨床基準に準拠した多施設共同研究を基盤としています。また、日本における後方歯科修復の教育実態の調査を通じて、教育現場における技術伝達の質の向上にも貢献しています。
東田俊行教授の研究室では、がんの転移メカニズム、特に骨への好転移のメカニズムを解明することを主眼としています。特に、腫瘍細胞が骨微小環境に適応し、定着・増殖するプロセスに寄与する因子や、酸性微小環境ががんの侵襲性や転移に与える影響を分子レベルで解明しています。また、破骨細胞の骨吸収作用やMMPの働きを標的にした治療戦略の最適化にも取り組んでいます。
Wakita教授の研究室では、自律航行船のための高精度な船航海モデルと制御技術の構築を主眼としています。特に、低速でのドッキング制御に適した動的モデルの同定や、限られた実測データからの一般化性能の向上を目的としたデータ拡張・深層学習を活用したシステム同定手法の開発が進められています。また、自動ドッキング制御の安全性を高めるための強化学習ベースの制御器設計や、宇宙航法的応用を想定した星像認識の最適視野角解析も併せて行っています。
伊藤光瑠教授の研究室では、酸化物半導体における酸素同位体置換が誘発する誘電性の変化や、核反応におけるアルファ粒子散乱を用いた核構造の解明、さらに動物由来タンパク質を基盤とした生理活性ペプチドの創出を柱とした多様な物性・材料科学研究を展開しています。特に、SrTiO₃に同位体置換によって誘電的秩序が誘起される現象の世界的な初発見は、外部電場や不純物を用いずにフェロエレクトリシティを実現する画期的な成果です。また、筋肉タンパク質由来ペプチドの血圧降下作用の同定は、食料由来機能性成分の開発にも貢献する応用研究です。
黒田武史教授の研究室では、半導体におけるスピンデコherenceのメカニズム解明と、その制御技術の開発を柱としています。特にGaNなどのIII-V族半導体におけるスピン状態の緩和挙動を、超短パルスを用いた時間分解測定により解明しており、次世代スピントロニクスデバイスの基盤技術の確立を目指しています。また、火星の大気中における重力波や波動現象の数値シミュレーションを通じて、惑星大気の動力学的メカニズムの解明も並行して行っています。
Kunikata教授の研究室は、網膜・視神経障害の発症メカニズム解明と、その予防・診断に資する非侵襲的バイオマーカーの探索を柱としています。特に、網膜剥離や緑内障、糖尿病網膜症における炎症・酸化的損傷関連のシグナル伝達や代謝変動に注目し、血液や眼内液のバイオマーカーを質量分析法を用いて解明しています。また、視細胞の生存に寄与する反応性多硫化物（polysulfidomics）の役割や、自己蛍光による網膜症リスクの非侵襲的評価（SAF）の可能性についても革新的な研究を推進しています。
Hiroshi Naganuma教授の研究室では、リチウムイオン電池やスピントロニクスに応用可能な酸化物半導体薄膜の物性制御を目的としており、特にペロブスカイト型酸化物であるBiFeO3を基盤に、ドーピングによる電気的・磁気的特性の制御を研究しています。特にコバルトドーピングによってフェロエレクトリシティと強誘電性が向上し、室温で強い磁性を示すことが明らかにされています。また、高精度なPUND測定法を用いた漏れ電流の評価や、スピンオシレーターの実現に向けた磁性薄膜の開発も進めています。
Anna Suzuki教授の研究室では、破壊的流れや地下流体の挙動を解明するため、3Dプリンティングを用いたモデル作成とX線CT画像解析を組み合わせた実験的手法を展開しています。特に、断層に伴う破壊帯の透水性分布や、非局所的輸送メカニズムの解明に注力しており、地熱資源開発や核廃棄物処理施設の安全性評価に応用可能な数値モデルの構築を進めています。近年では、トポロジカルデータ解析や機械学習を活用したパrameter推定手法の開発も進め、物理的メカニズムとデータの整合性を高める研究が特徴です。
東田真沙子教授の研究室では、お茶に含まれるポリフェノール（カテキン類）の抗菌・殺菌作用に注目し、特にコレラ菌やメトロニダゾール耐性菌（MRSA）をはじめとする食中毒を引き起こす細菌に対する効果を解明しています。また、お茶抽出物がコロナウイルスや腸管毒素に起因する水分滞留を抑制するメカニズムの解明にも取り組んでいます。さらに、食品の加熱処理に伴うメイラード反応が食物アレルゲンの免疫原性に与える影響についても、オボボウルビン（OVA）をモデルとして研究を進めています。
Masaki Nio教授の研究室は、小児肝胆道疾患、特に胆道閉鎖症の早期診断と治療成績の向上を主眼としています。特に Kasai手術の適切な時期（術後生存率や長期予後との関連）の解明に注力しており、日本全国の胆道閉鎖症登録データを活用した大規模疫学的解析も実施しています。また、小児における胸腔鏡下手術の安全性と有効性の検証も進めており、治療の最小侵襲化を追求しています。
Takuro Kobashi教授の研究室は、氷核に閉じ込められたガスのアルゴン・窒素同位体比を用いて、過去の北極気温を高精度に再構築する独自の技術を開発・応用しています。主な研究対象は、ホロセン期における気温変動の原因としての太陽活動や火山噴火の影響を解明することです。特に、観測記録が短い現代の気候変動を、長期間の自然変動と比較する基盤を提供しています。
阿部進二教授の研究室は、関節リウマチや腱損傷の再生医療に焦点を当てた細胞・分子レベルのメカニズム解明を進めています。特に腱の修復過程において、前駆細胞が骨化性変化を示すメカニズムや、生物学的製剤とメトトレキサート併用療法の長期的有効性・安全性に関する臨床的・実験的アプローチを展開しています。再生医療と自己免疫疾患の治療戦略の両面から、臨床応用に繋がる革新的な知見の創出を目指しています。
安藤裕司教授の研究室は、GaNをはじめとする窒化物半導体を用いた高効率・高周波・高耐久性デバイスの開発を主軸としています。特に、AlGaN/GaNヘテロジャンクションFETやMOS-HEMTの構造最適化、界面状態制御、および高電力・高周波特性の向上に注力しています。また、量子力学的モデルを用いた電荷制御解析や、熱的・電気的安定性に優れたデバイス設計の理論的基盤の構築も進めています。
Ana Davila教授の研究室は、医療画像と機械学習の融合を柱に、手術支援ロボットの制御技術や、医療画像分野における転移学習の高度な応用を研究しています。特に、手術画像のドメインギャップに起因する性能低下を解消するための新規微調整手法や、音声インターフェースを活用した医療ロボットのインタラクティブ制御技術の開発が特徴です。リアルタイム性と安全性を両立するインバースキネマティクスの高速解法や、進化的最適化を用いた柔軟なファインチューニング戦略の構築にも取り組んでいます。
Bisei Ohkawara教授の研究室は、発生生物学と神経生物学の交差点に位置し、特にWntシグナル伝達や神経筋接合の形成に関与する分子機構を解明することを主眼としています。特に、Wnt受容体複合体に関与するプロレジン受容体（PRR）やV-ATPaseの役割、ならびに非定型Wnt/PCP経路が胚発生における細胞運動を制御するメカニズムを解析しています。また、先天性ミオスタニック症候群（CMS）などの神経筋疾患の分子病理機構についても、LRP4やMuSKシグナルの機能を解明する研究を進めています。
Esaki教授の研究室は、消化器がんの内視鏡的治療、特に早期胃がんに対する内視鏡的粘膜下層剥離術（ESD）の技術的・臨床的最適化を主眼としています。高齢者を対象としたESDの適応基準の確立や、手術に至らない非.curativeなESD後の治療戦略の検討も進めており、安全性とコストパフォーマンスの両立を目指した内視鏡治療の革新をめざしています。
