研究内容・Research Areas

生命物理化学研究室では、細胞内生体分子のはたらきを分子科学の観点から明らかにする研究を進めています。

光摂動による細胞内分子機能の解明
Molecular function and dynamics in living cells with laser-induced perturbation

細胞機能を明らかにするためには、細胞内分子動態を高精度に操作し、分子ダイナミクスを計測する手法が必要となります。私たちの研究室では、集光レーザービームの光摂動により細胞機能を局所的に操作する手法の開発を進めています。培養神経回路網を対象として、神経情報処理システムの分子レベルでの理解を目指しています。
We are developing a new method using laser-induced perturbation into cellular systems in order to achieve artificial control of living cellular networks. Our approach aims to achieve optical control of cellular functions without the use of drugs or genes, including molecular manipulation on neurons with optical trapping and local modulation of living neural networks with a focused femtosecond laser.

顕微ラマン散乱分光計測による細胞機能の解明
Cellular Functions by Microscopic Raman Scattering Spectroscopy

生きたままの細胞内の生体分子の分子動態を非染色かつ低侵襲で計測することが可能な顕微ラマン散乱分光法を軸に、細胞機能の解明に向けた研究を行っています。細胞機能を分子レベルで明らかにすることを目指しています。また、光硬化性樹脂の二光子重合反応による微細構造の作製にも取り組んでいます。
Based on microscopic Raman scattering spectroscopy, which enables non-staining and minimally invasive measurement of the molecular dynamics of biomolecules in living cells, our researches are focused on the elucidation of cellular functions. Combined with optical trapping technology, which enables non-contact manipulation of cells, research aims to elucidate the synaptic transmission process in neurons at the molecular level.

人工生体膜を用いた細胞膜分子ダイナミクスの光操作
Optical Manipulation of Membrane Molecular Dynamics in Lipid Bilayers

複雑な細胞環境を模倣した系は、細胞膜分子のダイナミクスの理解に有効です。本研究では、人工生体膜を用いたモデル系を構築し、光摂動により細胞膜分子の拡散や集合ダイナミクスを解析しています。これにより、外力応答に依存した機能発現のメカニズムを明らかにするとともに、膜機能の操作への応用を目指しています。