(1)医療の現場では除細動器やAED、電気メスといった電気を利用した医療機器が数多く使われています。これらの機器は適切に使用されなければ感電や熱傷事故の原因となります。そこで、本研究では不適切な使用をした場合にどのような電気的危険があるかについて調べています。

(2)血液浄化療法においては非侵襲的に患者様の情報を得ることが重要となります。化学発光を利用した尿素センサなどのセンサ開発・改良を行っています。

(3)臨床工学技士の養成を行う上では、様々な実習を行う必要がありますが、実際の患者様を相手にするわけにはいきません。そこで、生体の代わりになるような実習用教育教材の開発を行っています。また、一般市民向けの一次救命講習会などで利用できる教育ツールの開発も行っています。

　マイクロバブルは、気泡が長時間安定して存在し、液中で収縮・消滅（圧壊）して気体の過飽和溶液が製作できるほか、ヒドロキシフリーラジカルが発生するという特徴を持つ。
　一方、医療現場では、呼吸循環管理は最優先重要事項のものとして酸素投与や輸液ルートの確保が日常的に行われている。
　そこでマイクロバブルの圧壊現象という性質に着目し、酸素過飽和輸液剤を製作し血液を直接酸素化出来れば、呼吸循環管理を一度に同時に行うことができ、様々な場面で広く一般的な治療に用いられるのではないかと考えた。通常、血液に気泡が混入すると血栓が形成され、血栓塞栓症（心、肺、脳などの梗塞）を起こし危険である。ところが、人工心肺装置の血栓除去フィルター（20-40㎛）を容易に通過できるような微細酸素マイクロバブルであれば、マイクロバブルの性質により自然に収縮消滅（圧壊）してしまうため、理論上血栓症のリスクは小さく安全であると考えられる。
　過去、直径10 µm以下の酸素マイクロバブル溶液を作製し血液を直接酸素化出来ることを示した。さらに、加圧ノズルと超音波を組み合わせることにより、より微細な直径1.5 µm以下の酸素ファインマイクロバブル生理食塩水を作製し、輸液剤としての可能性と有用性を示した。
　用途としては、心肺停止などの救急現場、低酸素血症（肺炎や呼吸不全、心疾患）、虚血性疾患（心筋／脳梗塞etc.）などへの応用が期待される。また一般的に、抗癌剤や放射線は高酸素状態にすると癌細胞アポトーシスが誘導され抗腫瘍効果が増強することが知られている。酸素過飽和輸液剤を抗癌剤と併用すれば、副作用の強い抗癌剤の減量が期待できるほか、感染症（敗血症）においても抗生剤の減量などが期待される。

●創薬・疾患分子探索
　血液中には約3,000種類の血漿タンパクがありますが、その中で血液製剤として使われているのは20種類未満です。
　そこで、データサイエンス×ゲノム編集（CRISPR）×ゼブラフィッシュを使って新しい血液製剤の開発を目標にしています。特に、神経難病と先天性心疾患合併症をターゲットにしています。

●医療用コーティング開発
　医療現場では様々なデバイスが使われており（人工血管、カテーテルなど）、高度な抗菌性・生体適合性が求められます。
　長期使用時の安全性向上だけでなく、組織再生を誘導するデバイス表面改変、生体内分子のリアルタイムセンシングを指向した新規バイオセンサー開発も視野に入れ、独自特許技術（Diamond-like carbon）の応用を進めています。

●就農者の健康・安全管理
　公衆衛生課題の一つとして就農者の死亡事故があげられます（全産業の10倍）。
　現在、長期健康管理と事故予防にフォーカスし、産学官連携によるデータ駆動型研究、およびバイオデザイン型手法の組み合わせで挑んでいます。

　細菌によって引き起こされる【感染症】は、まず、宿主への細菌の付着（結合）から始まります。私たちは、創感染を引き起こす病原細菌の１つであるウェルシュ菌をモデルとし、以下の観点から宿主-細菌（病原体）相互関係について研究をすすめています。

①ウェルシュ菌が有するフィブロネクチン結合タンパク質（Fbps）とフィブロネクチンの相互作用
②デルマトポンチン（DPT）誘発フィブロネクチン線維化に対するFbpsの影響
③Fbpsのペプチドグリカン加水分解酵素としての機能
④Fbpsが創傷治癒に及ぼす影響

　患者さんが安心して治療を受けるために必要な『情報を集めるセンサー』の開発を行っています。
　例えば、肺疾患を持つ患者さんが在宅で用いる人工呼吸器は、生活に不可欠な医療機器です。その人工呼吸器を用い患者さんに対してより安心した治療が提供できるように、自由な発想でセンサーの開発を行っています。

●Round cellを指標とする新規腎機能評価の検討と尿細管腔再生機序の解明
　丸型尿細管上皮細胞（round cell）は、尿中への出現数が少なく、日々の臨床検査では軽視されているため、その出現意義と疾患との関連性を明らかにすることを目指しています。また、round cellは幹細胞の可能性が示唆されており、尿細管腔の再生過程および起源となる細胞の解明に繋がることが期待されています。

●子宮体癌の早期診断に有用な特異的microRNAの同定および機能解析
　子宮体癌の早期発見に有用なバイオマーカーとなるmicroRNAを同定し、血液検体から検出することを目指しています。さらに、子宮体癌に発現するmicroRNAの機能を解析し、分子生物学的特性を明らかにしていきます。

　治療を支援するシステムや装置の開発研究を行っています。ロボットやマニピュレータに代表されるような機械的・電気的な仕組みで動作するものの開発を基本的な取り組みとしています。人間の動作や生体信号を何らかの形で読み取り、これをもとに作動し、あるいは制御されるシステム・装置の研究に興味を持っています。

　皮膚細胞を用いて、生体内の酸化ストレスがどのように老化に関与しているのかを調べています。
　抗酸化や皮膚色素に関係する研究も行っており、新しい治療方法や検査方法、美容機器や化粧品などの開発にも関係します。

　分子マーカーを用いた栽培植物と野生植物の交雑、特に、近代以前に渡来して野生化したため自生植物との区別が付きにくくなった植物の研究を行っています。また、分子マーカーを用いて植物の栽培品種の遺伝子型を解析し、品種の異同、識別、由来の推定などの研究を行っています。この他に、栽培植物の命名法を制定する国際委員会のメンバーとして、栽培培物の命名、名称に関する問題を研究しています。

　東京大学小石川植物園に植栽されている‛ソメイヨシノ’のうちの1個体の花。‛ソメイヨシノ’の遺伝子型は単一であることを分子マーカーで実証したが、この個体だけは‛ソメイヨシノ’とは遺伝子型が異なり、親子関係にあることが判明した。

　地域特有の気象現象や気候状態を捉え、それらが人の生活活動や農作物などに与える影響を考える研究に取り組んでいます。これまで、日本各地で気象観測を実施すると同時に、コンピューターを用いた数値シミュレーションを行うことで、研究の可能性を広げています。

　土砂災害の発生が「いつ」「どこで」発生するかを研究しています。
　下記は、地域で自主的な避難を実施するための雨量計システムです。地域で自分たちの基準値を設定し、自分たちの都合に合わせた避難を行うことで、適切な防災体制を構築することが可能になります。

　魚類における社会の仕組みや個体間の社会的関係を進化的に捉える研究を進めています。特に、親が子育てを行う魚類における繁殖を巡る雌雄の駆け引きに興味を持っています。また、水域の生態系の食物網構造の解明や、種多様性を決める環境要因を明らかにするための、フィールドワークにも取り組んでいます。近年は、水田やその周辺に生息するトンボ類を対象として、局所および景観の環境の異質性が種ごとの遺伝的多様性にどう影響するのか解明したいと考えています。

　遺跡から出土する動物遺存体は当時の人類の採集狩猟漁労活動の反映と考えられるとともに、彼らの周辺にある環境の状況とそれをどのように人類が利用したかを推し量る題材となる。
　遺跡から出土した動物の遺体（動物遺存体と呼ぶ）は、全て分析・同定する対象になるので、広く浅く同定する知識が要求されるため、遺跡以外でも動物の硬組織らしい物質が出土した時に研究相談を受ける機会がある。
　なかでも、軟体動物門の貝殻について同定と化学分析をする機会が多く、それについてはより深めたアプローチを実施している。近年は研究協力者の援助を受け、酸素・炭素安定同位体比の分析に取り組みつつある。

　地球上で最も種数の多い生物である昆虫は、多様な環境に適応して生活しています。しかし地球上の環境は季節によって大きく異なります。特に冬の寒さを耐えるということは、ほとんどの昆虫にとってとても重要なことになります。温帯地域の昆虫は生きていくことが困難な時期が来ることをあらかじめ予測し、季節によって大きく生活パターンを変化させて生きています。これらの昆虫が厳しい季節の訪れをいかにして予測し、そして乗りきっているのかについて、フィールドワークと室内での飼育実験の両方から調べています。また、水生生物と河川の環境の関係や、都市の温暖化が昆虫の活動時期、分布域に与える影響についても研究を進めています。

　瀬戸内海沿岸地域など、西南日本に広く分布している花崗岩について、フィールドワークを主な研究手段として、岩石学的な研究を行なっています。対象は、花崗岩以外にも、凝灰岩類や塩基性火成岩類も取り扱います。研究ではGISなどの情報地質学的手法を利用します。また、花崗岩の風化や地形形成、石材利用などの研究にも取り組んでいます。

　太陽をはじめとする恒星や、地球をはじめとする惑星がどのような条件で生まれ、星へと成長してきたか、他の天体はどうなっているかといった疑問を明らかにするため、星・惑星形成の天文現象を観測と理論の両方から検証しています。特に星団形成の過程において、大質量星による誘発的星形成に着目しています。
　天文教育の観点からは、星空案内人資格認定講座や四次元デジタル宇宙シアターの構築と運営を行っています。

宇宙には太陽系以外にも惑星が普遍的に存在し、現在も惑星ができつつある現場があります。それが原始惑星系円盤と呼ばれる、若い形成中の星の周りに普遍的にみられる構造です。このような原始惑星系円盤を、すばる望遠鏡などを使って詳しく観測することで、地球を含む惑星や、太陽系の成り立ちや物質の起源について調べています。
また、新しい観測装置や手法を開発し、新しい切り口から惑星形成研究を切り開いていくことも進めています。

（左） HD142527という若い星の周りの原始惑星系円盤の想像図
（右） Hen3-600Aという若い星の周りかんらん石や輝石の塵が存在する証拠

　昆虫やナメクジといった陸生無脊椎動物が、環境の変化に適応するしくみを研究しています。野外採集や実験室の飼育により、生活史形成に日長や温度が果たす役割やその地理的変異、低温への耐性のしくみについても研究を進めています。近年は、シチズンサイエンス(プロジェクトサイエンス）プロジェクトによる、新しい外来種ナメクジの分布調査なども行っています。

　時空間的に変動する湿地環境において生物がどのように対応し個体群を維持しているのか、両生類と爬虫類、特にカエルとヘビの行動や生態を調べることでその実態を明らかにしようとしています。水田棲カエル類については、その分布・繁殖フェノロジー・生活史の地理的変異について調べ、農地環境の改変や農事暦といった人間活動がどのような影響をもたらすか、進化・生態・保全生物学的視点にたって解明していくことを目指しています。

半径6,371 kmの地球において、これまでに人類が掘削によって到達した深さは地表からわずか12 km（半径の0.2%）。地球の内部は宇宙より遠いとも言えます。私は地震波を解析し、直接見ることのできない地球深部の様子を探る研究をしています。地震波の伝わり方を調べることで、温度やマグマ・流体の存在などを明らかにし， 地球のダイナミクスを考えます。