バイオメカニクス

生物の発生過程における細胞分化，形態形成，成長，さらには生体組織・器官のリモデリングや再生による環境への機能的適応など，多様な生命現象における制御メカニズムの解明を目指し，力学を基礎とした学際的研究を行っている．細胞・分子レベルにおける要素過程と，それらの複雑な相互作用により組織・器官レベルにおいて創発される生命システム動態の本質を理解するため，「力学環境への適応性」と「構造・機能の階層性」に着目し，実験と数理モデリングを統合的に組み合わせたバイオメカニクス・メカノバイオロジー研究を進めている．

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教員

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安達 泰治 ( Taiji ADACHI )

教授（医生物学研究所）

研究テーマ

生体の持つ「力学環境への適応性」と「構造・機能の階層性」に着目し，組織・細胞の機能的適応・再生のメカニズムの解明を目指し，実験と数理モデリング・シミュレーションを統合的に組み合わせたバイオメカニクス研究を進めています．

連絡先

吉田キャンパス病院西構内 医生物学研究所 医生研１号館 ２階２０８室
TEL: 075-751-4853
FAX: 075-751-4853
E-mail: adachi@infront.

牧 功一郎 ( Koichiro MAKI )

准教授（医生物学研究所）

研究テーマ

生体がもつ力学環境への適応メカニズムの理解を目指し，１分子レベルのナノ力学試験・イメージング技術を駆使したバイオメカニクス研究を進めています．

連絡先

吉田キャンパス病院西構内 医生物学研究所 医生研１号館 ２階２１０室 
TEL: 075-751-4130
FAX: 075-751-4130
E-mail: maki@infront.

竹田 宏典 ( Hironori TAKEDA )

助教（医生物学研究所）

研究テーマ

力学に基づく数理モデリングとシミュレーションを用いて，多細胞組織の形態形成のメカニズムを理解するためのバイオメカニクス研究を進めています．

連絡先

吉田キャンパス病院西構内 医生物学研究所 医生研１号館 ２階２１０室 
TEL: 075-751-4865
FAX: 075-751-4865
E-mail: takeda.hironori.3w@

研究テーマ・開発の紹介

1. 力学環境に応じたリモデリングによる骨の構造と機能の適応メカニズムの解明
2. 連続体力学モデリングに基づく脳の形態形成過程の再現と予測
3. 骨細胞の力学刺激感知における力学―生化学連成メカニズムの解明
4. 多細胞組織の形態形成のin silicoモデリングとin vitro実験
5. クロマチンのナノ力学動態を介した遺伝子転写メカニズムの解明

図-1 骨は周囲の力学環境の変化に応じてリモデリングを行い、外形状や内部構造を能動的に変化させる。本研究では、力学刺激に対する骨構成細胞の協調的な代謝活動が、骨組織の機能的な適応変化を引き起こす仕組みの解明を目指している。

図-2 実験や数理モデリング・シミュレーション，人工ナノ・マイクロシステムを駆使して，細胞・分子レベルの複雑な相互作用から，組織・器官レベルにおいて創発される生命システム動態の理解を目指している．