生体プロセス工学研究室について

細川陽一郎教授が主催する当研究室では、最先端レーザー技術と顕微鏡技術を駆使した、細胞やタンパク質などのバイオ試料の超微細・超高速操作技術の開発と研究を推進しています。特に、超短パルスレーザー(フェムト秒レーザー)を利用した細胞の操作・加工技術では、世界最高レベルの研究施設と研究実績を有しています。

ハイスループットセルソーターの開発

マイクロ流体チップにある流路中にフェムト秒レーザーを集光し、流路内を流れる細胞を順次高速に操作するシステムを構築しています。


極薄柔軟板ガラス材料の加工技術の開発およびその応用の開拓

超短パルスレーザー技術を用い、極めて短いパルスで微小エネルギーを発し、熱衝撃を抑えながら極薄板ガラスを加工する手法を開発しました。


細胞の接着力評価

フェムト秒レーザー衝撃力作用時における接着の剥離動態を詳細に解析することで、接着力を分子レベルで評価する手法の確立を目指しています。


機械刺激に対する細胞の生理応答の解明と機能操作

レーザー照射のパラメーター(パルスエネルギー、周波数、集光点と細胞の距離など)と誘導される生理応答の詳細を明らかにし、細胞機能の時空間制御技術の開発を目指します。


単一細胞への分子導入

フェムト秒レーザーを使用し、単一細胞への効率的な高分子導入を試みています。


過去の研究概要(現在の研究はこちら

  

レーザー衝撃力の直接計測

原子間力顕微鏡を利用してフェムト秒レーザー誘起衝撃力を計測する新技術を開発


細胞間の接着力測定

フェムト秒レーザー誘起衝撃力を利用して、細胞間の接着力を測定


細胞活性のメカノバイオロジー

レーザー衝撃波により細胞活性のメカノバイオロジーを探索
共同研究:古野忠秀先生(愛知学院大学薬学部)


植物組織のマイクロダイセクション

レーザーにより、植物細胞を高度に加工
共同研究:長谷あきら先生(京都大学理学研究科)


培養細胞への遺伝子導入

フェムト秒レーザーを利用し、培養細胞に遺伝子を導入
共同研究:開拓司先生(京都大学医科学研究所)


動物胚への遺伝子導入

フェムト秒レーザーを利用し、動物胚に遺伝子を導入
共同研究:田中幹子先生(東京工業大学)、越智陽城先生(バイオサイエンス研究科)


細胞の非破壊操作

フェムト秒レーザー衝撃波による1細胞の非破壊操作技術を開発
共同研究:開拓司先生(京都大学医科学研究所)


培養細胞の単離

培養細胞を1細胞ずつ単離し、mRNAを解析
共同研究:高木睦先生(北海道大学大学院工学研究院)


電極上への神経細胞のパターニング

電極上への神経細胞のパターニングを実現
共同研究:工藤卓先生(関西学院大学)、細川千絵先生(産業総合研究所)


神経細胞の軸策伸展コントロール

レーザーにより、培養神経細胞の軸策伸展を制御
共同研究:山本英明先生(東京農工大学 中村研究室)


フェムト秒レーザー鍼(はり)

レーザーにより、筋組織の遺伝子発現を制御
共同研究:高岡裕先生(神戸大学 医学系研究科)


フェムト秒レーザー衝撃波による細胞刺激

フェムト秒レーザー誘起衝撃波が細胞に及ぼす効果の探索
共同研究:Fu-Jen Kao 先生(台湾 陽明大学)


蛋白質と有機分子の結晶化

フェムト秒レーザーによる結晶化技術
共同研究:森勇介先生(大阪大学)、安達宏昭先生(株式会社 創晶)


細胞間接着の乖離メカニズムの解明

フェムト秒レーザー誘起衝撃力により誘起される細胞間の接着乖離の実験解析手法
上段寛久(卒業生)


フェムト秒レーザー照射試料の圧力制御

植物細胞への細胞外物質の導入手法の確立
新屋龍太郎(卒業生)