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森田・小俣 研究室 医学,薬学,生物学に機械工学の見地からアプローチする

当研究室は,国内・海外からのポスドク,大学院生,研究生を歓迎します.まずは,ご連絡ください(ymorita[&]kumamoto-u.ac.jp: replace "[&]" with "@").

基本理念

マイクロ・ナノメートル領域の物理現象を可視化する新たな実験力学的計測技術の開発に取り組み,その可視化により表出された力学現象を機械工学を基盤とした知識を駆使して解明する.そして得られた知見を活かし,新たな医療材料・機器の創製に挑む.

研究について

実験力学

「百聞は一見に如かず.」 物理現象の理解には,その現象の可視化が大きな役割を果たす.実験力学は,その可視化を実現する先端的な計測技術を開発し,その現象の解明に挑む学問である.本研究室では,マイクロ・ナノメートル領域の応力・ひずみを可視化し,細部に宿る力学現象の解明に取り組んでいる.

【研究テーマの例】

  • デジタル画像相関法(DIC)の開発・応用
  • デジタルボリューム相関法(DVC)の開発・応用
  • マイクロレオロジー測定技術の開発・応用
  • 光干渉計測技術の開発・応用

バイオメカニクス

私達の身体は細胞により構成されており,その細胞は周囲の細胞や細胞外マトリックスから力学的情報を受け取り,その機能発現を変化させる.本研究室では,実験力学的手法を駆使し,そのマイクロ・ナノレベルの力学的相互作用を可視化し,細胞と力学の因果関係に迫る研究に取り組んでいる.

【研究テーマの例】

  • がん転移の力学的機構の解明
  • 再生医療における幹細胞の分化誘導技術
  • 再生医療における幹細胞ステムネスの保持技術
  • 細胞-細胞間,細胞-細胞外マトリックス間の力学的相互作用の解明

ソフトメカニクス

細胞や臓器など人体のほとんどは“やわらい”材料「ソフトマター」で構成されている.本研究室では,“やわらい”の物理的・機械的な特徴を応用して,新機能をもつ機械材料・構造部材の設計・開発を行っている.そしてこの研究を通して,再生医療や医学教育,ロボット工学など様々な分野にチャレンジしている.

【研究テーマの例】

  • 眼科手術シミュレータの眼球モデルの開発
  • ソフトアクチュエータの開発
  • ソフトマテリアルを用いたセンサの開発

ナノマテリアル

ナノスケール(10^-9 m)の材料は,私達が従来の材料にもつ常識を超えた機能を発現する.光学的・電気的・磁気的性質に対する量子効果は,その特異性の一例である.本研究室では,未知の機能を発見し,そのメカニズムを理解し,その材料を制御する技術の開発に取り組んでいる.その一つとして,スマートDDS (Smart Drug Delivery System)の創製に取組み,医療に応用できる次世代ナノキャリアの開発を目指している.

【研究テーマの例】

  • マグネタイトナノ粒子の開発・応用
  • メソポーラスシリカナノ粒子の開発・応用
  • 刺激応答性高分子の開発・応用
  • ターゲティング機能を駆使した新しいナノキャリアの開発・応用

メンバー

PRINCIPAL INVESTIGATOR

教授 森田 康之,博士(工学)

Co-PRINCIPAL INVESTIGATOR

助教 小俣 誠二,博士(工学)

D1

  • 熊 宇霖(寺田寅彦フェローシップ)

M2

  • 高井 研太朗
  • 野下 渉
  • 福田 圭佑
  • 福本 圭志
  • 前田 圭佑
  • 宮原 啓輔

M1

  • 高木 裕作
  • 竹嵜 海翔
  • 田中 昴斗
  • 辻 大河
  • 豊永 雄大
  • 西迫 武人
  • 東 大地
  • 郜 昂
  • 蔣 錕

B4

  • 大城 彰斗
  • 小原 裕汰
  • 金丸 航大
  • 畑 勇輝
  • 森 龍之介

研究生

  • 瀋 欣鈺

OB・OG

  • 今池 陸(B, M)
  • 大角 哲平(B, M)
  • 眞方 隆成(B, M)
  • 南竹 竜之介(B, M)
  • 川畑 朗(B)
  • 深田 龍平(B)
  • 小武 史和(B, M)
  • 酒井 友里江(B, M)
  • 野口 圭介(M)
  • 比江島 貴行(M)
  • 福田 涼太(B, M)
  • 宗 克紀(B)
  • 内尾 翔斗(B, M)
  • 江川 峻亮(M)
  • 福﨑 雄也(B, M)
  • 岩切 みなみ(B)
  • 中山 優(B)
  • ガンボルド マンドハイ(B)
  • 高見 伸吾(B)
  • 永田 圭佑(B)
  • 満井 渡(B)

公表論文

2022

  • Y. Morita, K. Kobayashi, Y. Toku, Y. Kimura, Q. Luo, G. Song, Y. Ju, “Nanocarriers for drug-delivery systems using a ureido-derivatized polymer gatekeeper for temperature-controlled spatiotemporal on–off drug release,” Biomaterials Advances, Vol.139, 213026, 2022.
  • 森田康之, 巨陽, “tLyP-1ペプチドを用いた標的指向型DDSナノキャリアの開発,” 中分子創薬に向けたDDS開発の新展開(杉林堅次監修), 第21章, シーエムシー出版, 2022.
  • Y. Morita, “A technique for measuring the 3D deformation of a multiphase structure to elucidate the mechanism of tumor invasion,” Multidisciplinary Computational Anatomy, ed by M. Hashizume (ISBN: 978-981-16-4324-8), pp.139-143, Springer, 2022.
  • Y. Taniguchi, H. Sugiura, T. Yamanaka, S. Watanabe, S. Omata, K. Harada, M. Mitsuishi, T. Shiraya, K. Sugimoto, T. Ueta, K. Totsuka, F. Araki, M. Takao, M. Aihara, F. Arai, “A force measurement platform for a vitreoretinal surgical simulator using an artificial eye module integrated with a quartz crystal resonator,” Microsystems & Nanoengineering, Vol.8, Article No.74, 2022.
  • T. Yamanaka, T. Niino, S. Omata, K. Harada, M. Mitsuishi, K. Sugimoto, T. Ueta, K. Totsuka, T. Shiraya, F. Araki, M. Takao, M. Aihara, F. Arai, “Bionic eye system mimicking microfluidic structure and intraocular pressure for glaucoma surgery training,” PLoS ONE, in press, 2022.

2021

  • 森田康之, “デジタル画像相関法 事例2 DVC法の適用事例,” 機械設計, 特集“ひずみ・応力測定の基礎と評価法,” Vol.65, No.12, pp.34-37, 2021.
  • 森田康之, “全視野変形計測のためのデジタル画像相関法の基礎と応用,” 整形・災害外科, Vol.64, No.5, pp.667-673, 2021.
  • B. Tong, T. Hirabayashi, Y. Toku, Y. Morita, Y. Ju, “Non-contact local conductivity measurement of metallic nanowires based on semi-near-field reflection of microwave atomic force microscopy,” Applied Physics Express, Vol.118, 193103, 2021.
  • Y. Toku, Y. Togawa, Y. Morita, Y. Ju, “Preferential growth of specific crystal planes based on the dimension control of single crystal SnO2 nanobelts,” Materials Letters, Vol.285, 129121, 2021.

2020

  • 小俣誠二, 栗田史哉, 酒井友里江, 巨陽, 森田康之, “伸縮可能な基材の溝幅が幹細胞の腱細胞分化誘導へ与える影響,” 実験力学, Vol.20, No.3, pp.173-178, 2020.

2019

  • Y. Morita, T. Sato, K. Higashiura, Y. Hirano, F. Matsubara, K. Oshima, K. Niwa, Y. Toku, G. Song, Q. Luo, Y. Ju, “The optimal mechanical condition in stem cell-to-tenocyte differentiation determined with the homogeneous strain distributions and the cellular orientation control,” Biology Open, Vol.8, Issue5, bio039164, 2019.
  • B. Tong, M. Zhao, Y. Toku, Y. Morita, Y. Ju, “Local permittivity measurement of dielectric materials based on the noncontact force curve of microwave atomic force microscopy,” Review of Scientific Instruments, Vol.90, 033706, 2019.
  • Y. Morita, R. Sakurai, T. Wakimoto, K. Kobayashi, B. Xu, Y. Toku, G. Song, Q. Luo, Y. Ju, “tLyP-1-conjuagted core-shell nanoparticles, Fe3O4@mSiO2, for tumor-targeted drug delivery,” Applied Surface Science, Vol.474, pp.17-24, 2019.
  • Y. Toku, K. Ichioka, Y. Morita, Y. Ju, “A 64-pin nanowire surface fastener like a ball grid array applied for room-temperature electrical bonding,” Scientific Reports, Vol.9, No.1, 1095, 2019.
  • M. Gallab, S. Omata, K. Harada, M. Mitsuishi, K. Sugimoto, T. Ueta K. Totsuka, F. Araki, M. Takao, M. Aihara, F. Arai, "Development of a spherical model with a 3D microchannel: an application to glaucoma surgery," Micromachines, Vol.10, No.5, 297, 2019.

2018

  • Y. Yin, H. Chen, Y. Morita, Y. Toku, Y. Ju, “Effect of electropulsing treatment on the fatigue crack growth behavior of copper," Materials, Vol.11. No.11, 2168, 2018.
  • K. Yan, Y. Toku, Y. Morita, Y. Ju, “Fabrication of multiwall carbon nanotube sheet based hydrogen sensor on a stacking multi-layer structure,” Nanotechnology, Vol.29, No.37, 375503, 2018.
  • Y. Morita, F. Matsubara, Y. Toku, Y. Ju, “Use of a tendon/ligament cell sheet with mesenchymal stem cells and cyclic stretch stimulus for tendon/ligament tissue restoration,” Journal of Mechanical Engineering, Vol. SI5, No.3, pp.1-11, 2018.
  • Y. Toku, K. Uchida, Y. Morita, Y. Ju, “Nanowire surface fastener fabrication on flexible substrate,” Nanotechnology, Vol.29, No.30, 305702, 2018.
  • G. Song, B. Zhang, Q. Luo, B. Deng, Y. Morita, Y. Ju, “Construction of tendon replacement tissue based on collagen sponge and mesenchymal stem cells by coupled mechano-chemical induction and its evaluation in tendon repair abilities,” Acta Biomaterialia, Vol.74, pp.247-259, 2018.
  • Y. Xie, Y. Ju, Y. Toku, Y. Morita, “Synthesis of single-crystalline Fe2O3 nanowire array based on stress-induced atomic diffusion used for solar water splitting,” Royal Society Open Science, Vol.5, No.3, 172126, 2018.
  • L. Liu, Q. Luo, J. Sun, Y. Ju, Y. Morita, Y. Shi, W. Liu, G. Song, “Chromatin organization regulated by EZH2-mediated H3K27me3 is required for OPN-induced migration of bone marrow-derived mesenchymal stem cells,” The International Journal of Biochemistry & Cell Biology, Vol. 96, pp.29-39, 2018.
  • Y. Morita, T. Yamashita, Y. Toku, Y. Ju, “Optimization of differentiation time of mesenchymal-stem-cell to tenocyte under a cyclic stretching with a microgrooved culture membrane and selected measurement cells,” Acta of Bioengineering and Biomechanics, Vol. 20, No. 1, pp.3-10, 2018.
  • Q. Chen, Q. Liang, W. Zhuang, J. Zhou, B. Zhang, P. Xu, Y. Ju, Y. Morita, Q. Luo, G. Song, “Tenocyte proliferation and migration promoted by rat bone marrow mesenchymal stem cell-derived conditioned medium,” Biotechnology Letters, Vol.40, No.1, pp.215-224, 2018.
  • S. Omata, Y. Someya, S. Adachi, T. Masuda, K. Harada, M. Mitsuishi, K. Totsuka, F. Araki, M. Takao, M. Aihara, F. Arai, "A surgical simulator for peeling the inner limiting membrane during wet conditions," PLoS ONE, Vol.13, No.5, e0196131, 2018.
  • S. Sasaki, S. Omata, T. Murakami, N. Nagasawa, M. Taguchi, A. Suzuki, "Effect of gamma ray irradiation on friction property of hybrid PVA gel," Gels, Vol.4, No.2, 30, 2018.
  • M. Gallab, K. Tomita, S. Omata, F. Arai, "Fabrication of 3D capillary vessel models having circulatory connection ports," Micromachines, Vol.9, No.3, 101, 2018.
Created By
YASUYUKI MORITA
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