Masaharu Nagayama 研究室

主宰者：Masaharu Nagayama
北海道大学

AI 要約（直近 5 年の研究成果）

**研究の問い：** 本研究室は、化学物質によって駆動される物体の自己推進運動と、生物組織の空間的な構造形成がどのような仕組みで生じるのかを解明しています。具体的には、液面上で表面張力勾配によって移動する油滴やディスク状物質の運動メカニズム、および皮膚などの上皮組織における細胞配列のパターン形成を対象としています。 **手法：** 研究は数学モデルの構築と実験的検証を組み合わせたアプローチで進められています。自己推進物体の運動については、エネルギー関数の変分原理に基づいた微分方程式を導出し、数値計算や分岐解析によって運動の特性を予測しています。一方、生物系の研究では、培養細胞実験とコンピュータシミュレーションを並行させ、細胞接着や増殖速度が組織構造に与える影響を検証しています。 **主要な発見：** 化学駆動系では、物質の変形と運動が相互に影響し、化学濃度勾配の反転により物体が化学物質に「捕捉」された後「放出」されるという周期的な挙動が生じることを明らかにしました。生物系では、細胞接着が上皮組織の密度パターン形成を支配していること、および組織の増殖・ターンオーバー速度が細胞間結合タンパク質の分布と機能を規定していることを示しています。これらの研究を通じて、非生命系と生命系の双方において、局所的な相互作用が大規模な秩序構造を生み出す普遍的な原理に取り組んでいます。

※ AI（Claude）が、公開されている論文要旨から研究の問い・手法・主要な発見を事実情報として抽出・再構成して自動生成しています。誤りを含む可能性があるため、正確性は研究室公式情報でご確認ください。

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