We are developing algorithms to design a stent, an implantable medical device that mechanically expands a stenotic lesion based on the patient's symptoms. We are working to establish a mechano-bio-design theory that feeds back the inflammatory response and other biological responses to long-term implantation into the shape design of the stent, rather than simply considering the matching of their mechanical properties.

血管狭窄病変を機械的に拡張するインプラント医療器具「ステント」を患者の症状に合わせて適正に設計するアルゴリズムの開発を行っています。単に力学特性のマッチングを考慮するだけでなく、長期にわたる留置によって血管の起こる炎症反応等の生体応答をステント形状設計にフィードバックするメカノバイオデザイン理論の確立に取り組んでいます。

Blood vessels play an important role in maintaining homeostasis (the maintenance of a normal physiological state) because they are essential for supplying oxygen and nutrients to every part of the body. As one of the mechanisms of this homeostasis, vascular endothelial cells, which exist in a single layer inside blood vessels, regulate vascular homeostasis by changing their own morphology and function in response to hemodynamic stimuli (fluid shear stress, cyclic stretch, and hydrostatic pressure) generated by the blood circulation. We focus on the response of vascular endothelial cells to fluid shear stress and hydrostatic pressure. We have elucidated the mechanisms that induce different cellular responses to physiological/pathological conditions and the mechanism by which cells sense hydrostatic pressure and convert it into intracellular biochemical signals.

私たちのからだに張り巡らされている血管には、様々な刺激に対応して、正常な状態を維持しようとする性質（恒常性）があります。このしくみのひとつとして、血管の内側に単層で存在する血管内皮細胞は、血液の循環により生じる血行力学刺激（流体せん断応力、伸展張力、静水圧）を受けて自らの形態や機能を変化させることで、血管の恒常性を制御しています。メカノバイオデザイン研究室では、主に流体せん断応力、静水圧に対する血管内皮細胞の応答メカニズムの解明に取り組んでいます。これまでに、生理・病理で異なる血流環境に対する細胞応答の違いを誘導する機構や、細胞が静水圧を感知し細胞内生化学シグナルに変換する過程を明らかにしてきました。

under construction

More than 99% of the universe is filled with plasma. Because plasma is highly energetic and unstable, it is observed on Earth as limited phenomena such as lightning and auroras. Our research group is developing novel medical technologies by artificially interacting plasma with various substances. We have been able to improve cell adhesion and induce crystal structure specificity by applying plasma to proteins and sugars. These results are expected to be applied as medical adhesives and sweeteners that can be easily consumed even by diabetics.

私たちの暮らす宇宙空間は99％以上がプラズマ状態であるといわれています。プラズマはエネルギーが高く不安定であるため、地球上では雷やオーロラといった限定的な現象として観測されます。私たちのグループでは、プラズマと様々な物質を人為的に相互作用させることで、新たな医療技術の開発を行っています。実際に、たんぱく質や糖に対してプラズマを作用させることで、細胞接着性の向上や結晶構造の特異化を引き起こすことに成功しています。これらの成果は手術にも利用できる医療用接着剤や、糖尿病患者でも気軽に摂取できる甘味料としての応用が期待できます。

We are developing new experimental techniques to realize "anyone can do the same". We hope to contribute to the advancement of science and technology by standardizing the parts of the techniques that previously depended on the know-how of each research group.

「誰でも同じように作れる・実験できる」を実現するための新たな実験技術の開発を行っています。これまで研究グループごとのノウハウに依存していた部分を標準化することで、科学技術の進展に貢献したいと考えています。

under construction

Ultrasound echoes, familiar from medical imaging, actually contain a wealth of information, including sound reflections, scattering, and attenuation. By carefully analyzing these signals, we can quantitatively assess the structure and properties of cells and tissues without the need for special dyes or labels (label-free). We aim to apply this technology to develop a new ultrasound-based evaluation method that allows researchers and clinicians to accurately determine the state of cells and tissues—without relying on intuition or experience—in biological and medical settings. 

私たちの身近な医療検査で使われる「超音波エコー」は、実は音の反射や散乱、減衰といった多くの情報を含んでいます。これらの信号を詳しく解析すると、細胞や組織の構造や性質を、特別な染色や標識を使わず（ラベルレス）、しかも数値として正確に評価することができます。私たちはこの技術を応用し、生物学や医療の現場で、経験や勘に頼らずに細胞や組織の状態を見極められる「超音波による新しい評価法」の実現を目指しています。