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制御工学と力学の応用で今と未来を豊かにする機械に命を与える「制御」を考える

ロボット技術を用いて社会に貢献

教員紹介

有我 祐一 助教

制御工学と力学は様々な産業分野で必要とされているコア技術です.これらの高度な応用を通じ,私達の生活を豊かにすることを目指しています.高速回転体の制御,細胞培養装置用電磁アクチュエータの開発,さらにはベイブレードやドリル推進機構の力学的解析など,様々な分野への制御工学と力学の応用を研究しています.

制御工学,力学,産業応用,回転体,電磁アクチュエータ

Keywords

村松 鋭一 准教授

人間は感覚器からの情報を脳で処理して筋肉に指令を送り,滑らかでむだのない動作を実現しています.ロボットなどの機械でこのような動作を実現するためには,動的システムに対する高度な制御理論が必要になります.当研究室では「制御工学」に関する理論的な研究に取り組んでいます.

システム制御,動的システムの理論,適応・学習システム,ロボットの制御,ロボットシミュレータ

Keywords

齊藤 直 助教

本研究室では,生体にストレスを掛けながら非侵襲的に計測した呼吸・循環系の生体情報（心電図,ヘモグロビン濃度変化,換気量,酸素摂取量など）に対して応答速度解析,周波数解析などを行なって,ストレスに対する生体機能の調節メカニズムの解明,および被計測者への生体情報フィードバック装置の開発を目指していま

生体計測,生体医工学,キネティクス解析,周波数解析,呼吸循環応答

Keywords

井上 健司 教授

生命・生物という視点から，ロボット技術を活用した新しいシステムの開発を目指しています．災害現場等に対する適応能力に優れた生物模倣型ロボット，バイオ・医療分野に必要な細胞観察やクローニング作業を支援するマイクロハンド，人体の感触を疑似体験できる装置を応用した触診訓練シミュレータを開発しています．

ロボット，マイクロハンド，触診訓練シミュレータ，生物模倣，バイオ・医療分野Keywords

金子 勉 准教授

熟練や群制御,さらに表情判断や芸術的判断などの人間的あるいは生物的な知的制御をコンピュータで実現する方法に関して研究しています.また,生体不活性材料などの難加工材料をμm単位の超微細に加工する方法についても研究しています.

知的制御,シミュレーション,生物群行動,生体不活性材料,微細加工,放電加工

Keywords

新関 久一 教授

呼吸と循環の調節は生命維持に直結する重要なものであり，恒常性を維持するための制御システムが存在しています.その調節のしくみを解明することで，健康医学，予防医学へ貢献することを研究目標としています.また，生体に学びロボットなどの人工システムの制御に応用可能な革新的な制御技術を生み出すことができたらと夢を膨らませています.

システム生理学,運動生理学,生体リズムゆらぎ,無拘束生体信号計測

Keywords

ボ ト

ロボティクス

ム

生体工学

生体情報の計測とストレスに対する生体内調節機能の解明

人間にしかできないことへの挑戦

ヒトの呼吸循環調節の仕組みを探る

脳の不思議に挑む

姜 時友 助教

ヒトの意識をつむぎだす脳－その不思議な脳に関する研究を行っています.脳という精妙な生体情報処理装置の理解に向けては様々なアプローチが存在しますが,本研究室では数理解析や計算機シミュレーション,脳計測とそのデータ解析などといった工学的手法を駆使して,脳の情報処理様式・計算原理の理解を目指します.

計算神経科学,脳情報工学,神経回路シミュレーション,神経データ解析,医用画像工学

Keywords

堀田 純一 准教授

新しいナノの空間分解能を持つ高感度光学顕微鏡の開発,単一分子レベルの生体分光計測,光学顕微鏡を駆使した生命現象の解明および操作技法の開発,さらにはバイオテクノロジーを基盤としたものづくりを目指して研究を行っています.現在の主な研究対象は,微細藻類（珪藻）のバイオミネラリゼーション,刺胞動物が持つ蛍光タンパク質,培養細胞の機能・分化等です.

１分子計測,超解像蛍光顕微鏡,蛍光タンパク質,海洋微生物,バイオミネラリゼーション

Keywords

木ノ内 誠 准教授

生命の設計図であるゲノムはたった4種類の文字で表わすことができます.少なく感じるかもしれませんが,コンピュータが0と1だけで全ての情報を表わすのと似ています.皆さんがアナログだと思っている生命は,実はディジタルで情報を伝達しているのです.一方,生命が持つ柔軟な情報処理方式を模倣するのが,ニューラルネットワークに代表されるソフトコンピューティングです.我々は生命に学んだソフトコンピューティングを駆使して,ゲノムに隠された生命の秘密を明らかにしていくことを目指しています.

ゲノム,遺伝子,情報処理,バイオインフォマティクス,ソフトコンピューティング

Keywords

湯浅 哲也 教授

切らずに体内の様子を観察する,CTという夢のような画像化技術が発明されたのは20世紀の後半です.いまや,このCTという技術は,医学にとって,なくてはならないものになりました.私たちは,医師と共同で,この技術を更に発展させ,これまで見えなかったものを,より正確に,より細かく見ることができる新しいCT技術を研究しています.

コンピューテッドトモグラフィ（CT）,コンピュータ支援診断（CAD）,放射光X線,画像処理,人工知能

Keywords

１分子計

生体物理計測

計算神経

神経科学

ゲノム遺伝子情

バイオインフォマティクス

生体ナノイメージング

生命に学び , 生命を知る

体を切らずに中を観る

横山 道央 准教授

「いつでも・どこでも・いつまでも」「安全・安心」をモットーに,人と自然にやさしいシステムの実現に向けて,「健康」と「環境」をテーマとし「測って・処理して・とばす」小型センサ端末や,低消費電力で人にやさしい照明システムの開発などをおこなっています.

ユビキタス，健康管理，LED照明，回路設計，システム実装Keywords

渡部 裕輝 准教授

光干渉断層計(OCT ,op t i c a l c ohe r ence tomography)は,弱い近赤外光を用いた人体にやさしい高解像度な医用画像計測で,山形大学発祥の技術です.当研究室では,OCT技術をベースに新しい光干渉計の開発,GPU(graphic processing unit)による高速画像処理プログラムの研究を行い,ハード,ソフトの両面からOCTシステムの開発を行っています.

医用光学,光干渉,計測,画像処理,GPUプログラミング

Keywords

健康と環境のための「測って・処理して・とばす」

光を使ってリアルタイムに生体内部を診る

生物のナノテクノロジー：モータータンパク質

羽鳥 晋由 准教授

筋肉の運動は,モータータンパク質と呼ばれるナノメートルサイズの分子の働きに依存しています.このタンパク質は化学反応から力学反応へ高効率に変換する点に特徴があります.蛍光顕微鏡法を駆使してこの分子の運動を直接的に調べ,ナノスケールでの物質制御への応用を目指しています.

筋肉,タンパク質工学,エネルギー変換,生物物理,自己組織化

Keywords

山本 修 教授

健康は人にとって最も重要です.不幸にも口腔内疾病,骨疾病や癌などの重度の病気に罹患した場合には,外科的治療が行われることがあります.本研究室では,これら病気を治療する薬剤,様々な人工素材（抗菌材料・生体埋入材料・留置材料),人骨髄由来細胞を用いた歯・骨再生医療,転移癌では癌細胞を標的とした無機/分子ナノ材料(ドラックデリバリー)の開発など臨床医学に貢献する研究を行っています.

生体埋入材料,抗感染症,再生医学,抗癌剤,医工学Keywords

中村 孝夫 教授

糖・脂質代謝系,神経系,循環系のそれぞれの機能,並びにそれらの相互作用の解明とその疾病予防・治療法への展開に関する研究を生体・生理工学的立場から進めて,”EBM”を目指しています.特に神経機能を利用した糖尿病治療や,循環系細胞培養環境の脂質代謝改善による機能向上などに力を入れています.この他にも各種食品サプリメントや薬剤の効果に関する研究なども行っています.

生体・生理工学,EBM,神経系,糖代謝系,脂質代謝系,循環系,細胞培養

Keywords

佐藤 大介 助教

糖尿病がエネルギー代謝に及ぼす生理学的影響について研究しています.生理学及び栄養学的アプローチから病態メカニズムを解明する研究を通して,エネルギー代謝を工学的に制御する方法論の開発など,糖尿病の新しい治療法の提案を目指しています.

神経工学,遺伝子工学,糖代謝,脂質代謝,糖尿病,薬理学

Keywords

馮 忠剛 准教授

本研究室では,胚性幹細胞（ES細胞）を標的細胞に分化・誘導する際の物理的な影響要素を重要視し,幹細胞の効率的な分化・成熟,そして分化した細胞から再生組織の構築を目指している.特に,ES細胞から如何に高効率に心筋細胞に分化・誘導し,その細胞を用いて心室ポップ機能を有する再生心筋サックを創る研究に取り組んでいる.

ES細胞,心筋細胞,足場素材の力学特性,バイオリアクタ,bioMEMS

Keywords

筋肉タンパ

生物物理

生体 生理

医工学

工学からの臨床医療へのアプローチ

もう一つのEBM：Engineering Based Medicineを目指して

工学の力でメタボと闘う

幹細胞から組織・臓器を作る

右田 聖 助教生体材料, 生体分子, 生物工学, 再生医療,バイオセンサ

Keywords

金属材料，セラミック材料，高分子材料と生体分子や細胞との複合化による生体機能材料の創出は，先端医療に欠かせない技術となっています．本研究室では，ナノテクノロジーを活用した材料開発と細胞工学・分子生物学の両者の優れた点を結集して，物質・材料の立場から新しい疾患治療技術や生体機能再建に関する技術開発を目指しています．

物質・材料の立場から最先端医療への貢献