分子診断ナノ工学 - 先端応用医学(協力) - 研究室紹介 | 名古屋大学大学院医学系研究科・医学部医学科

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先端応用医学(協力)分子診断ナノ工学

研究室概要

2016年1月に閣議決定された第5期科学技術基本計画は、IoT、ビッグデータ解析、人工知能などのサイバー空間とロボット、センサ、ナノテクノロジー、バイオテクノロジーなどのフィジカル空間(現実社会)を融合させる取り組みにより、人々に豊かさをもたらす「超スマート社会」を実現することを目指している。さらに、超スマート社会の実現に加えて、世界最先端の医療技術の実現による健康長寿社会の形成を目標としている。

当研究室は、超スマート社会、健康長寿社会を実現するために、ナノテクノロジーとバイオテクノロジーの融合領域であるナノバイオデバイスの研究を医工連携・産学連携を通じて推進している(Fig. 1)。ナノバイオデバイスは、疾患の診断・予測と先制医療、再生医療、ナノDDS、ナノ治療、分子イメージングなど、健康長寿社会を構築するための基盤技術として研究開発が進展してきた。さらに、最近は、人工知能と融合することによりIoTセンサの開発など、超スマート社会を目指した研究開発が急速に進んでいる。

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研究プロジェクト

 当研究室は、ナノテクノロジーをバイオサイエンス、バイオテクノロジー、バイオメディカル分野に展開するためのナノバイオデバイス創製とバイオ・医療応用の研究を進めており、

  1. 内閣府・FIRST
  2. 内閣府・革新的研究開発推進プログラムImPACT
  3. AMED・再生医療実現拠点ネットワークプログラム
  4. AMED・最先端の次世代がん診断システム開発事業
  5. AMED・橋渡し研究加速ネットワークプログラム
  6. AMED・次世代がん医療創製研究事業
  7. 愛知県知の拠点重点研究プロジェクトII期
  8. 文部科学省・革新的イノベーション創出プログラムCOI-STREAM
  9. 文部科学省・ナノテクノロジープラットフォーム
  10. JST・さきがけ 超空間制御と革新的機能創製領域
  11. JST・さきがけ 統合1細胞解析のための革新的技術基盤領域
  12. 文部科学省・博士課程教育リーディングプログラム・グリーン自然科学国際教育研究プログラム

などの国家プロジェクトを推進している。

当研究室は、内閣府・ImPACT(Fig.2)および文部科学省COI-STREAM(Fig. 3)において、多くの大学および企業と共同で、ナノワイヤやナノポアを集積化した次世代DNAシークエンサ(Fig. 4)およびその医療応用と超スマート社会を構築するAI-Powerd IoTナノセンサ開発を進めている。また、AMED・橋渡し研究加速ネットワークプログラム(Fig. 5)においてはイムノウォールデバイスによる肺がんの遺伝子診断、脳腫瘍の遺伝子診断(Fig.6)などを呼吸器内科、脳神経外科との共同研究により進めている。さらに、本技術の高性能化のために、愛知県知の拠点重点研究プロジェクト(Fig. 7)を産学連携で進めている。さらに、経産省・AMED最先端の次世代がん診断システム開発事業(Fig. 8)においては、国立がん研究センターと共同で、体液中細胞外小胞およびマイクロRNA解析によるがん早期診断技術(Fig. 9)を進めており、文科省・AMED再生医療実現拠点ネットワークプログラム(Fig. 10)においては、量子ドット技術によるiPS細胞等の幹細胞イメージング技術の開発と再生医療の実現についての研究を京都大学等と進めるなど(Fig. 11)、ナノバイオデバイスの基礎から実用化に向けた研究を進めている。

内閣府・ImPACT(Fig.2)
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文部科学省COI-STREAM(Fig. 3)
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次世代DNAシークエンサ(Fig. 4)
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AMED・橋渡し研究加速ネットワークプログラム(Fig. 5)
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イムノウォールデバイスによる肺がんの遺伝子診断、脳腫瘍の遺伝子診断(Fig.6)
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愛知県知の拠点重点研究プロジェクト(Fig. 7)
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経産省・AMED最先端の次世代がん診断システム開発事業(Fig. 8)
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体液中細胞外小胞およびマイクロRNA解析によるがん早期診断技術(Fig. 9)
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文科省・AMED再生医療実現拠点ネットワークプログラム(Fig. 10)
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量子ドット技術によるiPS細胞等の幹細胞イメージング技術の開発と再生医療の実現についての研究を京都大学等と進める(Fig. 11)
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詳細は、ホームページをご参照ください。

教員

構成員名役職所属
馬場 嘉信 教授 分子診断ナノ工学
加地 範匡 准教授 分子診断ナノ工学
安井 隆雄 助教 分子診断ナノ工学

研究実績

  • 2017年
    1. Y. Ogihara, H. Yukawa, T. Kameyama, H. Nishi, D. Onoshima, T. Ishikawa, T. Torimoto, Y. Baba Labeling and in vivo Visualization of Transplanted Adipose Tissue-Derived Stem Cells with Safe Cadmium-Free Aqueous ZnS coating of ZnS-AgInS2 Nanoparticles Scientific Reports, 2017, 7, Article number: 40047.
  • 2016年
    1. Takao Yasui, Kensuke Ogawa, Noritada Kaji, Mats Nilsson, Taiga Ajiri, Manabu Tokeshi, Yasuhiro Horiike, and Yoshinobu Baba,Label-free detection of real-time DNA amplification using a nanofluidic diffraction grating,Scientific Reports, 2016, 31642.
  • 2004年
    1. Sakon Rahong, Takao Yasui, Takeshi Yanagida, Kazuki Nagashima, Masaki Kanai, Gang Meng, Yong He, Fuwei Zhuge, Noritada Kaji, Tomoji Kawai and Yoshinobu Baba,Three-dimensional Nanowire Structures for Ultra-Fast Separation of DNA, Protein and RNA Molecules,Sci. Rep. (Nature Publishing Group), 2015, 5, 10584.
    2. Rumiana Bakalova, Zhivko Zhelev, Hideki Ohba, Mitsuru Ishikawa, Yoshinobu Baba Quantum dots as photosensitizers?Nature Biotech., 2004, 22, 1360-1361
    3. M. Tabuchi, M. Ueda, N. Kaji, Y. Yamasaki, Y. Nagasaki, K. Yoshikawa, K. Kataoka, and Y. Baba Nanospheres for DNA Separation Chips Nature Biotech., 2004, 22(3), 337-340

研究キーワード

ナノバイオデバイス、イメージング、分子診断、再生医療

ナノバイオデバイス、ナノ分子診断、ゲノム創薬・ゲノム医療、1分子解析、単一細胞解析、ナノテクノロジー、再生医療用ナノ材料、量子ドットバイオイメージングなどの研究に興味のある学生を募集します。特に、博士後期課程に入学・進学を希望する方を募集します。希望される方は、研究室ホームページ(http://www.apchem.nagoya-u.ac.jp/III-2/baba-ken/)をご覧ください。また、入試の詳細は、名古屋大学大学院工学研究科生命分子工学専攻あるいは名古屋大学大学院工学研究科のホームページをご覧下さい。