Research
研究
生体分子を含むソフトマターがいかに決まった凝集構造を形成するのか、その自己組織化のメカニズムについて研究しています。複雑でかつ熱揺らぎが大きく効いてくるエネルギーの中で自己組織化がどのように一意に進むのか、物理的・化学的に理解するだけでなく、こういった分子の自己組織化メカニズムが生命現象とどのように関わっているのかの理解にもチャレンジしています。
この問題に迫るためには、これまでソフトマター物理学で主流であった疎視化や平均場近似による議論だけでは不十分であり、分子の特徴をとらえた微視的な側面からの議論も不可欠であると考えています。そのため、物理学的な研究課題に化学的な視点を取り込みながら研究を進めてきており、物理と化学の間にあって扱うことの難しかった種々の問題にチャレンジしています。
研究対象のサンプルとしては、とくに生体膜のモデルであるリン脂質二重膜や界面活性剤の作るミセルやスポンジ構造といったメソスケール（nm~数百mm）での自己組織化構造を得意としており、最近では液晶や高分子、また、タンパク質などの生体分子を扱った研究も進めています。
研究内容によって、多くの実験手法を様々に使い分けながら研究を進めてきているのも特徴です。とくに各種顕微鏡法、X線散乱、中性子弾性・非弾性散乱、熱測定法、赤外およびテラヘルツ分光法、等を得意としています。また、理論的な研究を行うこともあります。それらの相補利用により、空間ではÅ～mm、時間ではps～sと、広い範囲での構造解析や運動状態解析を行い、階層的に広がるソフトマターの世界に多角的視点から迫っています。
I am studying the self-assembly mechanism of soft matter, including biomolecules, to understand how they form specific aggregated structures. I am not only trying to understand physically and chemically how self-assembly uniquely proceeds in complex and thermally fluctuating systems, but also trying to understand how such self-assembly mechanisms are related to biological phenomena.
To solve this issue, I believe that it is not sufficient to use the coarse graining or the mean-field approximations, which have been widely performed in the soft matter physics, but that it is also essential to consider the microscopic aspects of the molecular characteristics. For this reason, I have been conducting research by incorporating a chemical perspective into physical research topics, and have been challenging various problems between physics and chemistry that have been difficult to handle so far.
I am particularly interested in self-assembled structures on the mesoscale (nm to hundreds of mm) of phospholipid bilayers, which are models of biomembranes, and micelles of surfactants. Recently, I am also working on liquid crystals, polymers, and biomolecules such as proteins.
One of the characteristics of my research way is that I use a variety of experimental techniques depending on the research topic. I am particularly good at various microscopy techniques, X-ray scattering, elastic and inelastic neutron scattering, thermometry, infrared and terahertz spectroscopy, and so on. I also conduct theoretical research. This allows us to perform structural and kinetic analyses in a wide range of space (Å to hundreds of mm) and time (ps to s), and to approach the hierarchically expanding world of soft matter from various perspectives.
代表的な研究テーマ
