生体再生医工学

生体再生医工学講座では,生体再生を形態と機能の両面から工学技術を駆使して実現する。細胞・組織レベルでの再生を目指すとともに,人工臓器による機能再建を発展させ,さらに複雑系としての生体機能を制御する情報工学技術を開発,確立し発展させる。このため,生体再生医工学講座には以下の分野を設置しています。

聴覚再建医工学

聴覚再建医療に対する医工学的アプローチ

  • 教授 川瀬 哲明 教授 川瀬 哲明

聴覚系は、振動としての音情報が電気的な情報に変換され中枢に伝達されるシステムであり、障害の部位、原因により個々の難聴者の残存聴覚能は大きく異なります。
難聴者の聴覚QOL(quality of life)の改善を目的に、聴覚再建、聴覚補償医療に必要不可欠な、難聴の病態解明、残存聴覚能の正確な評価、並びにそれらに基づく機能補償・再建法の開発、効果的なリハビリテーション法の確立などの研究を行っています。

  1. 難聴病態の解明と評価・診断法の開発に関する研究
  2. 聴覚再建医療に関する研究(補聴器、人工内耳、脳幹インプラント)
  3. 聴覚リハビリテーションに関する研究
  4. 両耳聴、並びに視覚-聴覚によるBimodal Speech Perceptionに関する研究
  • 脳幹インプラントのためのマッピングシステムの開発

    脳幹インプラントのためのマッピングシステムの開発

  • 脳磁図を用いた聴性定常反応に関する研究

    脳磁図を用いた聴性定常反応に関する研究

神経外科先端治療開発学

神経外科疾患の診断・治療法開発と臨床応用

  • 教授 新妻 邦泰 教授 新妻 邦泰

中枢神経系は脆弱かつ再生能にも乏しく、傷害されることによるQOL (quality of life)の低下も著しい。 種々の中枢神経疾患における病態を分子生物学的手法や数値流体力学などの工学的手法を駆使して解明し、以下の新規薬剤や幹細胞などによる新たな治療法開発と臨床応用を目指す。

  1. Muse細胞を用いた中枢神経再生治療法の開発
  2. 新規血栓溶解・神経保護薬の開発
  3. 骨再生療法に関する研究
  4. 数値流体力学を用いた動脈瘤などの血行動態に関する研究
  5. 神経における分子シグナリングに関する研究
  • 実験的脳動脈瘤。発生、成長、破裂、治癒の各過程に関連する因子を分析。新しいデバイスの開発、薬物療法の研究などに使っている。

    実験的脳動脈瘤。発生、成長、破裂、治癒の各過程に関連する因子を分析。新しいデバイスの開発、薬物療法の研究などに使っている。

  • CFDを用いた実データーによる脳動脈瘤の解析 このタイプの動脈瘤では壁剪断応力が成長、破裂に強く関連している。

    CFDを用いた実データーによる脳動脈瘤の解析 このタイプの動脈瘤では壁剪断応力が成長、破裂に強く関連している。

骨再生医工学

新規骨再生材料の開発・生体内評価そして臨床応用へ

  • 教授 鎌倉 慎治 教授 鎌倉 慎治

様々な疾患等により失われた骨などの生体硬組織を生体材料等によって再生するための方策を研究します。動物実験を通して骨再生実験モデルの作製や種々の骨再生材料の生体反応を経時的に解析します。生体硬組織に特有な組織作製法を含んだ多様な研究手法による骨再生の機序の解明や新規骨再生材料の創製及びその臨床応用を目指します。

  1. リン酸オクタカルシウム・コラーゲン複合体による骨再生研究
  2. 骨再生に関連する動物実験モデル作製に関する研究
  3. 再生骨組織の定量化に関する研究
  • リン酸オクタカルシウム・コラーゲン複合体のヒトへの応用

    リン酸オクタカルシウム・コラーゲン複合体のヒトへの応用

  • 大型動物での骨再生

    大型動物での骨再生

分子病態医工学

腎不全、高血圧・糖尿病治療法の開発と抗癌剤探索

  • 教授 阿部 高明 教授 阿部 高明

本研究分野では、薬物、ホルモン、生体内物質(尿毒症物質や肝不全物質)の細胞膜輸送機構と体内動態、病態時における調節メカニズムの解明を通して、癌、腎不全、高血圧、内分泌疾患の新たな治療法の開発と臨床応用を図ります。

  1. 細胞膜輸送機構の解明
  2. 腎不全、高血圧の診断・治療法の開発
  3. 抗癌剤の探索
  4. 糖尿病発症、肥満メカニズムの解明
  • 腎臓特異的遺伝子発現法

    腎臓特異的遺伝子発現法

視覚抗加齢医工学

  • 准教授 檜森 紀子

 平均寿命が長い日本では現在、健康寿命を延ばすことが課題に挙げられています。人間が生きているうえで必要な情報の約8割は視覚から得ていると言われており、健康寿命を延ばすためには視力を保つことが非常に重要です。そのために未来型医療創成センター(INGEM)と協力して、ライフスタイル(喫煙、飲酒、体重、食事、運動、睡眠等)、オミックスデータ(遺伝子、メタボローム)、眼底写真、光干渉断層撮影(OCT)画像を突合したビックデータを構築し、日常人間ドックのデータからAI画像診断にて予後予測、全身疾患のスクリーニング等のデータサイエンスに基づいた目の疾患予防に関する研究に取り組んでおります。また、個人の酸化ストレスを新しい機器を用いて数値化し眼疾患との関連を探索することで個別化医療の創設に努めております。全身の血管疾患や認知症に重要な情報を眼球からバイオマーカーとして非侵襲的に取り出すマイクロデバイス等の医療機器の開発にも取り組んでおります。

  1. 目を通した全身疾患の管理
    ① 眼鏡を使った眼底カメラの開発
    ② 細隙灯顕微鏡診察から眼疾患自動検出装置の開発
    ③ マイクロデバイスを用いた前眼部組織の酸化ストレス測定の開発
    ④ 最新の工学機器(センシングデバイス)による眼疾患との関連
  2. 酸化ストレス計測キット開発
     緑内障の発症や進行に酸化ストレスが関与することが報告されており、自宅で簡単に酸化ストレスを計測できるキットの開発を進めます。
  3. 睡眠時無呼吸症候群と緑内障について
     緑内障の進行に関わる危険因子として全身疾患(高血圧、糖尿病、高脂血症、睡眠時無呼吸症候群等)が挙げられております。睡眠時無呼吸症候群は酸化ストレスを介して緑内障病態に関与していることも示唆されており、病態に関与するバイオマーカーの探索を進めます。
  4. サプリメントの開発
     生体サンプルから活性酸素(スーパーオキシド、ヒドロキシルラジカル、一重項酸素、過酸化水素)を解析し緑内障との関連の検証、サプリメント開発に取り組んでおります。