Biofibertronics

バイオファイバ医工学 


Welcome

 私たちの研究グループは、生命科学、医学、工学の融合領域に位置し、社会の重要課題である神経・精神疾患の病理・病態の解明に貢献するため、生体内外の多様な信号を同時に測定・操作できる多機能ファイバー技術の研究開発を行っている。多機能ファイバーは、「金太郎飴」の製法に類似した熱延伸技術を活用することで、一本の細いファイバーの中に光導波路のみならず、電極、微小流路、バイオセンサー、アクチュエーターといった多様な機能を集積することが可能となる。開発した多機能ファイバーは、神経・精神疾患に関する基礎研究に貢献するだけでなく、新たな診断・治療法としてのヘルスケア・医療応用にも展 開している。 

研究教育理念 

 私は、研究者として素晴らしいメンターに恵まれた経験から、研究の価値と楽しさを深く理解しており、その経験に心から感謝しています。これまで受けた支援に報いるためにも、次世代の研究者や技術者に対し、科学的な好奇心、忍耐力、誠実さ、開放性といった重要な資質を身につけさせる指導を行いたいと考えています。

 私は、学生たちが科学・工学研究に真摯に向き合い、その追求に情熱を持つようにインスパイアしたいと思っております。中国の諺「三人行えば必ず我が師有り」を信じており、学生たちと互いに学び合いながら成長し、研究と教育を進めていくことが私の願いです。

メンターとしての責任を果たすため、学生一人ひとりの個性を尊重し、彼らが自立性を確立できるよう支援します。また、彼らの興味や人生の目標に基づく人間的な成長とキャリアパスの開拓を促進することが私の使命です。

 修士課程の学生には、自身の興味に基づいて研究テーマを選び、研究の楽しみを深く感じてもらいたいと思います。学生が実験を通じて問題解決能力や批判的思考力を磨けるよう指導します。実験が順調に進まない時でも、その中に新たな発見が隠されているかもしれません。困難に直面したときに諦めない心の重要性を理解し、挑戦を続けることで大きな学びを得ることができると伝えたいです。

 博士課程の学生に対しては、自ら研究アイディアを持ち、それを磨き、試す機会を積極的に提供します。若い時期に自分のオリジナリティを発見し、リスクを恐れずに新しい挑戦をする勇気を持つことが、研究者としての成長には不可欠です。学生自身が自信を持って研究に取り組み、その過程で独自の貢献を社会に提供できるよう支援します。

 研究指導では、実験を進めるための十分なフィードバックやリソースを提供し、学生が自分の研究を計画し、実行し、学術会議での発表や特許出願、学術論文の出版を行えるよう全力を尽くします。また、異分野や国際的な研究者との共同研究の機会も積極的に提供し、学際的な研究やグローバルな視野を育てることにも注力します。 

最近のニュース:

ンドンで開催されたThe 16th Hamlyn Symposium on Medical Robotics (25th – 28th June 2024, Royal Geographical Society)  にて、郭 媛元 准教授が招待講演を行いました。おつかれさまでした!

Yuanyuan Guo  「Exploring the potential of fiber-based systems in sensing and actuation for neuroscience and healthcare」


郭 媛元 准教授が医工学研究科の協力教員として、医工学研究科の「計測・診断医工学講座」において、「バイオファイバ医工学」という新しい分野を立ち上げることになりました。 今後、修士からの受け入れが可能になります。新しく立ち上げる研究室ですので、もし興味がある方がいらっしゃいましたら 直接ご連絡いただけますと幸いです。

We officially establish the "Biofibertronics Laboratory" within the Graduate School of Biomedical Engineering. Our laboratory is now ready to officially accept both master's and PhD students. We are actively seeking motivated members who are eager to advance fiber-based biosystems in various domains, including in vivo, in vitro, and wearable technologies. Additionally, we are interested in exploring the potential of integrating fiber sensing with AI capabilities. We look forward to welcoming new members who are passionate about pushing the boundaries of biomedical engineering. 

募集要項:https://www.bme.tohoku.ac.jp/admission/files/r7_hakushi_zenki_2_autumn.pdf

連絡先: 郭 媛元 准教授 yuanyuan.guo.a4@tohoku.ac.jp 

京都で開催された「第84回分析化学討論会」にて 郭 媛元 准教授が招待講演を行いました。おつかれさまでした

郭 媛元  「生体信号を計測可能にする多機能ファイバセンサの開発 」

 郭 媛元准教授が東北大学ディスティングイッシュトリサーチャー の称号を付与されました、おめでとうございます!!

 郭 媛元准教授が令和6年度科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞を受賞しましたおめでとうございます!!

 「生体システム解明に向けた多機能ファイ バセンサの研究 」の業績が受賞の対象となりました。

東京都市大学世田谷キャンパスで行われた 「第71回応用物理学会春季学術講演会」にて雑崎智沖さんと久保 稀央 さんが口頭発表しました。おつかれさまでした!

複数の神経化学物質を同時に検出できる多機能ファイバ センサの開発」  〇(B)雑崎 智沖1 , 石川 里美1 , 郭 媛元1 1.東北大学際研 

温度・pHをセンシング可能な多機能ファイバセンサの開発」  〇(B)久保 稀央1 , 阿部 茉友子1 , 井上 貴雄2 , 郭 媛元1 1.東北大学際研, 2.山口大大機 

仙台&かみのやまで開催された「ELyT Workshop 2024, March 11-13」にて Etienne Le Bourdonnec さん、雑崎智沖さん、秋元有斗さんが口頭発表しました。開催日直前にポスター発表から口頭発表に変更になり大変だったと思いますが、短い準備期間にもかかわらず皆さん素晴らしい発表でした。おつかれさまでした!

  

   Etienne Le Bourdonnec,Yuanyuan Guo

  「The development of multimaterial and multimodal fibers for biosignal recording」

  

  Yuto Akimoto, Gildas Coativy, Jean-Yves Cavaillé, Yuanyuan Guo

  「Fiber-based soft actuators via the thermal drawing」

  

  Tomoki Saizaki, Satomi Ishikawa, Yuanyuan Guo

  「Microelectric Fiber Sensors for Multiplexed Neurochemical Sensing via Electrografting and Click Chemistry

昨年ご卒業された西本理乃さんが研究室に遊びに来てくださいました!

楽しい時間をありがとうございました、またお待ちしております。

加藤駿典さんの論文のプレスリリースはこちら

   複数のらせん状流路を持つポリマー製ファイバーの開発に成功 ─ 微量の細胞や粒子の混合や分離に使う微小遠心機への応用を目指す ─

     日本語:https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2024/01/press20240126-01-fiber.html

 New Rapid Prototyping Method for Microscale Spiral Device

     英語:https://www.tohoku.ac.jp/en/press/new_rapid_prototyping_method_for_microscale_spiral_devices.html 


加藤駿典さんの「熱延伸法によるファイバー内三次元螺旋流路の実現」に関する論文が Microsystems & Nanoengineeringオンラインになりました。おめでとうございます!

S. Kato , D. W. Carlson, A. Q. Shen, Y. Guo*, “Twisted Fiber Microfluidics: A Cutting-Edge Approach to 3D Spiral Devices”, Microsystems & Nanoengineering (2024)10:14 

OIST Micro/Bio/Nanofluidics Unit Amy Shen先生との共同研究 であり、1/22 Amy Shen先生が当研究室に来訪され、加藤さんとデスカッションをしました。(写真掲載)

https://groups.oist.jp/mbnu


出願中の技術が登録されました。おめでとうございます!

郭媛元,吉信達夫,半田祥真, "プローブ型センサー"

特許第7384390号 出願日:令和1年11月15日 / 登録日:令和5年11月13日


月刊OPTRONICS 2023年12月号「若手研究者の挑戦 第 93回」に郭媛元准教授が執筆しました。

郭媛元  熱延伸技術による多機能ファイバーセンサーの新次元:生体システム解明へのアプローチ

Optronics.42 [504] (2023) 106-110

月刊OPTRONICS

沖縄で開催された「The 16th IEEE International Conference on Nano/Molecular Medicine and Engineering (IEEE-NANOMED 2023, December 5-8 )」 にて郭媛元准教授が招待講演を行いました。おつかれさまでした!

Yuanyuan Guo,Rapid Prototyping of 3D Spiral Microfluidics via the Preform-to-Fiber Thermal Drawing Process

加藤駿典さんの論文が アクセプトされました。おめでとうございます!!

S. Kato , D. W. Carlson, A. Q. Shen, Y. Guo*, “Twisted Fiber Microfluidics: A Cutting-Edge Approach to 3D Spiral Devices”

ElytMAX Lyon-site Director Jean-Yves Cavaille先生、Tohoku-site Director Gael Sebald先生、Kostas Danas先生が研究室に来訪されました。

 フランスINSA LyonのMateis Lab Director Eric Maire先生が研究室に来訪されました。X-ray Computed Tomographyを用いた多機能ファイバ構造評価に関する共同研究の打ち合わせをしました。 

仙台国際センターで開催の「20th International Conference on Flow Dynamics (ICFD) 」にて加藤駿典さんが口頭発表しました。おつかれさまでした!

S. Kato , D. W. Carlson, A. Q. Shen, Y. Guo, “Twisted Fiber Microfluidics: A Cutting-Edge Approach to 3D Spiral Devices”

フランスINSA LyonのGildas Coativy先生、Nicolas Marys先生が研究室に来訪されました!

さらに、広島大学院先進理工系科学研究科建築学プログラム建築耐震工学研究室から谷口駿和さんが来仙し、本日から1か月間一緒に共同研究をすることになりました。研究室が活気づいて良い雰囲気です。

熊本で開催された第95回IRCMSセミナー にて、郭 媛元准教授が講演を行いました。おつかれさまでした!

「Multimodal Bio-Interfaces: Advancements in Microelectronic Fiber Technology」

プレスリリースこちらです。

熊本で開催された第84回応用物理学会秋季学術講演会にて久保 稀央さんが口頭発表しました。おつかれさまでした!

〇久保 稀央1、井上 貴雄2、郭 媛元1 (1.東北大学研、2.山口大大機) 

 ”温度・化学物質をセンシングできる多機能ファイバデバイスの研究開発 [23p-B202-5] 

熊本で開催された第84回応用物理学会秋季学術講演会にてWu Jingxuanさんが口頭発表しました。おつかれさまでした!

〇Jingxuan Wu1, Kuniaki Nagamine2, Tatsuo Yoshinobu1,3, Yuanyuan Guo3,4,5 (1.Tohoku Univ. Eng, 2.Yamagata Univ. ROEL, 3.Tohoku Univ. BME, 4.Tohoku Univ. FRIS, 5.Tohoku Univ. Med) 

” Thermally drawn fiber-based all-in-one neural probe for multi-ions monitoring[21p-D902-10]  

熊本で開催された第84回応用物理学会秋季学術講演会にて加藤 駿典さんが口頭発表しました。おつかれさまでした!

加藤 駿典1、ダニエル カールソン3、シェン エイミー3、郭 媛元2 (1.東北大工、2.東北大学際研、3.沖縄科学技術大) 

”熱延伸プロセスによるファイバー内三次元螺旋流路の実現”[19p-A311-8]  

フランス,リヨンで開催された 74th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry (Symposium 03:  From wearable to sustainable electrochemical sensing and biosensing)   にて郭 媛元准教授が招待講演を行いました。おつかれさまでした!

Microelectronic fiber-based multimodal bio-interface

フランス,リヨンで開催された 74th Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry にてWu Jingxuanくんがポスター発表しました。おつかれさまでした!

  J. Wu, K. Nagamine, T. Yoshinobu, Y. Guo

 In vivo Multi-ion Monitoring with Thermally Drawn All-in-fiber Probe”(Poster ID: s03-P-032)        

国際センターで開催された第46回日本神経科学大会 (The 46th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society) にて Wu Jingxuanくんがポスター発表しました。おつかれさまでした! 


Jingxuan Wu, Kuniaki Nagamine, Tatsuo Yoshinobu and Yuanyuan Guo.


Thermally drawn fiber-based multi-ions monitoring neural probe” (poster, 3pm-158)

郭 媛元准教授が第46回 日本神経科学大会 にて招待講演を行いました。おつかれさまでした!

多機能集積化ファイバ・テキスタイルで切り拓く脳・身体関連性」

多機能ファイバとアプタマーを組み合わせて、脳内で特定の神経伝達物質を高感度かつ選択的に検出できる神経デバイスに関する論文がAnalytical Chemistryにオンラインになりました。雑崎くん、久保くん、おめでとうございます!

Tomoki Saizaki, Mahiro Kubo, Yuichi Sato, Hiroya Abe, Tomokazu Ohshiro, Hajime Mushiake, Fabien Sorin and Yuanyuan Guo*. The Development of Aptamer-Coupled Microelectrode Fiber Sensors (apta-μFS) for Highly Selective Neurochemical Sensing, Analytical Chemistry, 2023.

プレスリリースはこちらです。

 郭 媛元准教授が 日本生理学学会第100回記念大会にて招待講演を行いました。おつかれさまでした!                                            

Multimodal microelectronic fiber technologies for brain mereology」

工学部二年生秋元有斗くんがアドミニストレイティブ・アシスタントとしてメンバーに加わりました。ファイバの新規材料の開発に関するのテーマを担当しています。

研究員佐藤さんのファイバアクチュエータの論文がACS Applied Engineering Materialsにオンラインになりました。おめでとうございます!

Sato Y, Guo Y*. Shape-memory-alloys enabled actuatable fiber sensors via the preform-to-fiber fabrication, ACS Applied Engineering Materials, 2023, 1, 2, 822–831.

プレスリリースはこちらです。

M2呉くんの汗センシングすることが可能となる多機能ファイバ・テキスタイルに関する論文はオンラインになりました。呉くん、おめでとうございます!

Wu J, Sato Y, Guo Y*. Microelectronic fibers for multiplexed sweat sensing. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2023 Jan 9:1-2.

“Young Investigators in (Bio-)Analytical Chemistry 2023” Special Issue

プレスリリース

郭媛元助教が、MITテクノロジーレビュー[日本版]主催のアワード「Innovators Under 35 Japan 2022」において、未来を創る35歳未満のイノベーターの1人に選出されました。

受賞式の3分間のプレゼンテーション

本研究グループのファイバセンサについての論文をBiosensorsに掲載されました

Nishimoto, R.; Sato, Y.; Wu, J.; Saizaki, T.; Kubo, M.; Wang, M.; Abe, H.; Richard, I.; Yoshinobu, T.; Sorin, F.; Guo, Y*. Thermally Drawn CNT-Based Hybrid Nanocomposite Fiber for Electrochemical Sensing. Biosensors 2022, 12, 559. https://doi.org/10.3390/bios12080559

工学研究科M2二年生WU Jingxuanくんがメンバーに加わりました。

工学部年生加藤駿典くんがアドミニストレイティブ・アシスタントとしてメンバーに加わりました。ファイバ微小流路のテーマを担当しています。

郭媛元助教が2021年度東北大学優秀女性研究者賞「紫千代萩賞」受賞を受賞しました。

工学部一年生雜﨑智沖くん及び久保稀央くんがアドミニストレイティブ・アシスタントとしてメンバーに加わりました。アプタマーファイバセンサのテーマを担当しています。

事務補助員継枝佐和子さん及び実験補助員石川理さんがメンバーに加わりました。

ホームページを開設しました。

学術研究員佐藤雄一さんがメンバーに加わりました。

B4 西本理乃さんが「電子工学コース関連研究室合同卒論発表会」で「熱延伸プロセスを用いたプローブ型電気化学センサの開発に関する研究」について発表しました!お疲れ様でした!

B4 西本理乃さんが東北大学工学部電気情報物理工学科を卒業して、学士(工学)を取得しました!4月から東北大学大学院工学研究科に進学します。おめでとうございます!

郭媛元助教がトーキン科学技術賞最優秀賞を受賞しました。

郭媛元助教の研究提案がJST創発的研究支援事業に採択されました。

郭媛元助教が学際融合グローバル研究者育成東北イニシアティブのメンバーに選ばれました。

第71回応用物理学会春季学術講演会 2024/3/22-25

雑崎さん、久保さん、口頭発表おつかれさまでした!お二人とも大変素晴らしい発表でした。


雑崎さん、郭 媛元准教授、久保さん

令和6年3月23日撮影@東京都市大学 世田谷キャンパス

 Welcome to our lab !!

昨年ご卒業された西本理乃さんが研究室に遊びに来てくださいました

また是非お立ち寄りください、楽しみにしております。

郭 媛元准教授,西本 理乃さん

令和6221日撮影@学際科学フロンティア研究所 実験室

 Welcome to our lab !!

OIST Micro/Bio/Nanofluidics Unit Amy Shen先生が来訪され、加藤さんと共同研究についてディスカッションしました。

郭准教授,Amy Shen先生,加藤さん

令和6年1月22日撮影@学際科学フロンティア研究所 実験室

 Welcome to our lab !!

遥々フランスからElytMAX Lyon-site Director Jean-Yves Cavaille先生、Tohoku-site Director Gael Sebald先生、Kostas Danas先生が研究室に来訪されました。

Kostas Danas先生,Jean-Yves Cavaille先生,Gael Sebald先生, 准教授,秋元さん,加藤さん

令和5年11月14日撮影@学際科学フロンティア研究所 実験室

 20th International Conference on Flow Dynamics (ICFD) November 6-8, 2023, Sendai, Miyagi, Japan

加藤駿典さんが口頭発表しました。大変素晴らしい発表でした。

Nicolas Marys先生,郭 媛元准教授,雜﨑智沖,加藤駿典,Gildas Coativy先生

令和5年11月7日撮影@仙台国際センター

Welcome to our lab !!

広島大学院先進理工系科学研究科 建築学プログラム建築耐震工学研究室から谷口駿和さんが共同研究のため、来仙されました。1ヶ月間どうぞよろしくお願いいたします! 

谷口駿和さん, 郭 媛元准教授

令和5年11月13日撮影@学際科学フロンティア研究所 実験室

Gildas Coativy先生秋元有斗さんと共にソフトアクチュエータに関する共同実験を行いました。令和5年11月6日撮影@学際科学フロンティア研究所 実験室

Welcome to our lab !!

フランスINSA LyonのGildas Coativy先生とNicolas Marys先生が来訪されました。Gildas Coativy先生,Nicolas Marys先生,郭媛元准教授,秋元有斗さん

令和5年11月6日撮影@学際科学フロンティア研究所 実験室

3年ぶりに開催された学際研芋煮会

10月よりフランスからEtienne Le Bourdonnec さんがResearcherとしてメンバーに加わり、一緒に芋煮会を楽しみました。美味しかったです!

令和51020日撮影@学際科学フロンティア研究所 駐車場

郭先生,  植松先生(ASIT)

令和51010日 撮影 @学際科学フロンティア研究所 実験室

雜﨑智沖, 郭 媛元准教授, 久保稀央

令和5年10月6日 撮影 @学際科学フロンティア研究所 ロビー

第84回応用物理学会秋季学術講演会 

JSAP EXPO Autumn 2023

皆さん発表おつかれさまでした!

Wu Jingxuan, 郭 媛元准教授, 久保 稀央, 加藤駿典

令和59 撮影@熊本

郭 媛元准教授

The 7th FRIS–TFC Collaboration Event /

Tohoku NeuroTechSymposium (TNS)

企画立案・運営・パネル司会・セッションチェアを行いました。 

令和5年7月31日  @東北大学 知の創出センター 

集合写真: 久保稀央(B2),  雜﨑智沖(B2), 郭媛元, 佐藤雄一 (研究員), 西本理乃 (M1)

令和4年4月11日撮影@学際科学フロンティア研究所

Photo Credit: Pierre-Antoine Geslin

集合写真:  西本理乃 (M1), 郭媛元, 佐藤雄一 (研究員)

令和3年4月7日撮影@学際科学フロンティア研究所

Photo Credit: Chrystelle Bernard