生体から得られる情報の計測に関する研究を行っています。また、その生体情報を計測するためのセンサの開発や、生体情報を利用した機器やソフトウェアの開発などを行っています。

　一般家庭でも用いられている水道水を駆動源とする水圧システムは、アクアドライブシステムと呼ばれ、潤滑油さえ使用しない100%オイルフリーを実現できることから、環境に優しい新たな駆動源として注目されています。本研究室では、家庭の水まわりや、リハビリテーションなど人体に直接触れる場面でも安心して使用できるシステムの実現に向けて研究を進めています。加えて、流体の流れを制御することにより一切の電源を用いることなく駆動できる純水圧システムについて検討し、停電時でも使用可能な非常用駆動源や防災システムへの適用について取り組んでいます。また、事故や病気等で両手での演奏が困難な方でも楽器を演奏することができる支援システムの研究も行なっています。

　ソフトアクチュエータや組み込みコントローラーなどを用いた一般家庭でも使用できる介護・福祉ロボットシステムに関する研究を行っている。介護者のための上半身支援装置は人間親和性の向上が期待でき、腕部を加え、介護動作の妨げにならない空気圧アクチュエータを用い、狭小・高湿スペースでも利用できるように安価、軽量かつ防水できる組み込みコントローラーの開発も行っている。視覚障がい児用歩行訓練装置は人手不足という問題に直面している歩行訓練士の負担軽減および保護者の心身負担軽減を目標とし、盲児の将来自立を考慮し、一般家庭でも使用できる訓練システムの構築を目指している。また、高齢者・重度障害者を介護する際、寝たきり要介護者褥瘡防止の体位変化作業は必須であるため、介護者の拘束時間が増えるなど、精神的な負担も増える。そのため、問題解決に向けて扁平的ソフトアクチュエータを用い、加圧を時間的に変化させることで、身体とアクチュエータとの接触位置を変え、隙間の生成による蒸れ防止などもできるマットレスの開発を行っている。

　XやFlickrなどのソーシャルメディアでは、テキストや写真などの膨大なコンテンツが日々生成されています。そのコンテンツは、実世界の情報や、人々の行動、関心などの情報を表しています。そこで、本研究室では、ソーシャルメディアから、有用な情報を自動的に抽出する手法の開発や、ユーザの情報の分析、ユーザの興味や関心を可視化する研究を行っています。

　カーロボティクスとは、自動車工学とロボット技術（ロボット工学）を融合させることにより、自動車の「走る・曲がる・止まる」という基本性能をより安全に実現させようとする新たな技術分野である。走行中に、障害物や人を検知し、障害物や人を回避を支援するシステムの開発や、自動車の軽量化にともなう剛性の低下により引き起こされる振動を抑制するためのサスペンションシステムの開発。

　様々な形で存在するデータから統計解析を行っています。「ビックデータ」から何か新しい見地を発見することなども行っています。また、そのための環境・ソフトウエアの開発について研究しています。
　その他、一般の方々も含んだ形の統計教育の方法についても取り組んでいます。

　多倍長計算・計算精度保障付き演算ルーチン、記号計算のためのLISPライクなシステムの開発を行っています。
　計算精度保障付き演算ルーチンでは、計算の過程で生じる誤差の評価を自動的に行い、最終的に厳密な値の存在する区間を任意精度で求めることが出来ます。
　また、記号計算の応用としてMIDIインターフェースを使い作曲システムの研究を行っています。

人間が物の場所や形を三次元的に捉えるときには、いくつかの生理的要因が働いていると考えられています。３D表示や空中表示というものは、生理的要因の条件を満たしてあげることで表示物を人間に三次元的に知覚させています。より自然な立体視を目指したり、何もない空間に物があるように見せるにはどうしたらいいか？というのを日々研究しています。
これらの技術はエンターテインメントのほか、衛生面の観点で医療や公共の場への応用も期待されています。
右の画像を右目で、左の画像を左目で（赤い物体が一つに重なるように）見てください。そうすると、空中に浮かぶ赤い物体と、その下にガラス板が置かれているような奥行きを感じると思います。これが、生理的要因のうちの一つである、両眼視差です。

　研究は主に、データ修復モデルの性能評価解析をしている。例えば、さまざまなノイズで劣化した画像を修復する際にどれだけの修復が出来るか？と言う様な問題に取り組んでいる。その他にも新しいモデルの考案もしている。
　図は、ガウス過程の修復の様子で、実線が真のデータで、菱形の点がノイズにより劣化したデータであり、破線は劣化したデータから真のデータを推定した曲線である。この様なモデルの性能評価を解析的に解いている。

　MPU (組み込み系)やRTAIを用いて、免荷型パワーアシスト装置や電動バイク、移動ロボット(AGV・AMR)などの空気圧・電動アクチュエータを搭載したメカトロニクス機器や制御システムの研究・開発を行っている。免荷型パワーアシスト装置の研究は、実機を製作し、筋電センサや筋骨格シミュレータを用いて装着者の身体負担を調べ、支援効果を検証している。また、前後輪二輪駆動電動バイクのトラクション制御システムや移動ロボットの誘導システムの研究は、シミュレーションによる解析や制御系設計を行い、実機を用いた検証も行っている。研究を通して、論文投稿や国内・国際会議への参加、特許申請、共同研究など積極的に行う。

　細胞を使った新しい医療である再生医療には、高い機能を持った細胞材料や、実際の組織を模倣した立体組織を作ることが求められています。遺伝子発現の調節や、細胞培養法の工夫により、より良い細胞材料開発や組織構築につながる研究を行っています。また細胞分化をキーワードに、癌の悪性化を分子レベルで研究し、転移や再発などの悪性化を抑制する方法の開発も行っています。

【最近の成果】

　(1)解糖系抑制により低酸素、低栄養環境での細胞死を回避する技術を開発し、立体組織構築に応用（J Biosci Bioeng. S1389-1723,30328-5, 2020）
　(2)肝細胞癌の脱分化と悪性形質獲得に、ヒストン脱アセチル化酵素（HDAC9）が関与する（Cancers 12, E2734, 2020）
　(3)肝細胞癌の悪性形質にSonic Hedgehogシグナルが関わっており、その阻害効果が抗腫瘍効果を発揮する（Int J Mol Sci. 21, 3126,
2020）

　病気や事故などで筋組織の一部を失った患者を元の健康な体に戻すには、自己の細胞を培養して作製した筋組織を移植することです。しかし、培養組織中に血液を供給する血管網を作製できないため、厚みのある巨大な培養組織を作製することができません。そこで、当研究室では細胞の自己凝集化技術を応用して培養組織中に血管を作製して巨大培養組織を作製する技術を開発しています。
　加圧トレーニングにより筋肉が肥大する現象を細胞レベルで調べることにより、筋肉が肥大する条件を発見し、筋力の衰えや筋萎縮症等を治療する方法の開発を目指しています。
　人工透析装置に超音波を照射したりして今までにない機能を付加した装置を開発しています。
　強力な殺菌作用があり、数分後には酸素に変化して無害になるオゾンを活用しやすくするためには、殺菌作用を長期化する必要があります。オゾンを水に溶け込ませることにより30分程度まで殺菌作用を延長させることができますが、それを凍らせてオゾン氷にすることにより、さらに長期化させる技術を開発しています。

　水銀含有紫外線ランプによる水処理技術（有機物分解、殺菌）に代わる新光源（エキシマランプ：写真）の特性を評価し、代替新技術として確立することを検討しています。 また、飲用水中の元素濃度と、その地域に居住しているヒトの毛髪中元素濃度を、高周波誘導結合プラズマ質量分析（ICP-MS）で測定し、各地域で生活しているヒトの毛髪中の有害元素濃度と飲用水中元素濃度との関係を明らかにすることや、安定同位体比分析および微量元素分析による農産物及び海産物の産地判別の研究を行っています。

　G蛋白質共役型受容体（GPCR)を標的する創薬のための基盤研究を進めます。
　疾患の成因に関わるGPCRのの探索とその制御剤（治療薬）の開発を行なっています。
　がん、肥満、糖尿病、アルツハイマーなどの疾患に着目した研究（関連GPCRの研究)を進めています。

　植物ホルモン・オーキシンを不活性化する仕組みを調べています。オーキシンを分解するGH3酵素を、強力に阻害する薬剤KAKEIMIDEなども見出しました。植物内でのオーキシンの分解を抑制する薬剤は、作物を含めて多様な植物種のオーキシン濃度を人為的に調節することができることから、挿し木の発根や果実の着果・肥大を促進する作用があります。

●ペプチド合成を基盤とした創薬化学研究
　生理活性ペプチド・タンパク質の部分ペプチドを合成し、生理活性タンパク質が受容体と相互作用するために必要な活性必須部位を明らかにしながら、それを利用した低分子有機化合物の設計、合成研究を行います。

●ケミカルバイオロジー研究
　Biological assayで活性が見られた化合物をプローブとして、結合タンパク質を同定し、新たな創薬標的候補を見出す技術の開発研究を行います。

　不妊治療クリニックでは顕微鏡を用いて精子の運動性および数を計測し、不妊治療で精子を使用します。普通、家庭に顕微鏡はほとんどありません。精子を観察することなく、お家で簡単にチェックできるような試験紙を使って精子の運動性を調べることが目的です。我々が開発したアッセイでは、少量の精液を試験紙上に置くと、精子内の酸化還元酵素による触媒反応が関与し、30分後に紙の色が変化します。その紙をスマートフォンのデジタルカ メラを使って撮影・解析すれば、精液内の精子数および運動性を、場所を選ばずに調べられるようになります。また、精子の運動に必要なATP濃度もこのフォーマットで化学発光を用いて検出できます。

　世界中には、まだまだ未知の機能を有する資源が眠っていることが知られています。現在、生活習慣病は、社会問題にもなっており、その予防、治療薬開発は急務となっています。そこで細胞培養が有する様々な機能を利用し、食経験を有する天然資源を中心として、生活習慣病予防および治療効果を有するものを探索し、その中に含まれる活性本体化合物を明らかにする研究に取り組んでいます。

　微生物は多種多様な環境に適応に生育しています。私たちはその一部を食品や環境浄化などに利用して生活を豊かにしてきました。これまで人類が利用してきた微生物はごくごく一部であることもわかってきました。現在知られる条件では培養できないため、これまで知られてこなかった微生物の存在が明らかになっており、新たな遺伝資源として注目されています。私たちの研究室では私たちが生きる環境において目に見えないところで、農業、食品加工、人の体の中や外で私たちの健康を支えているようなこれまでに知られていない微生物の力を見いだし、その能力を担う酵素や代謝、それにより生み出される化学物質を私たちの生活を豊かにするために活用することを目指しています。