生物工学一般 再生医療向け幹細胞培養のプロセス設計をデジタル化～数理モデルに基づくデザインスペースを実験的に検証～
2025-05-09 東京大学東京大学を中心とする研究グループは、再生医療で重要な間葉系幹細胞(MSC)の培養プロセスにおいて、品質を満たす条件「デザインスペース(DS)」を数理モデルと予測区間を活用して決定し、その妥当性を実験的に検証しま...
数理モデル
生物工学一般 
生物工学一般 複雑な酵素反応を数理モデルで解析～熱力学と速度論を駆使した新しい理論で酵素電極反応のメカニズムに迫る～
2025-04-22 京都大学京都大学の研究グループは、酢酸菌由来の酵素「アルデヒド脱水素酵素(ALDH)」の膜結合サブユニットが、酵素の触媒活性を向上させることを明らかにした。特に、電子を電極に直接伝える「直接電子移動型酵素電極反応(DE...
医療・健康 ナトリウムイオンからひも解く睡眠時の神経活動メカニズム～電位依存性ナトリウムチャネルの睡眠における役割～
2025-01-30 東京大学発表のポイント◆睡眠時の大脳皮質神経で観察される神経発火パターンをナトリウムイオンの動態に着目した数理モデルから再現。◆電位依存性ナトリウムチャネルが重要であることを提唱。◆睡眠とその異常のしくみの解明に繋がる...
医療・健康 シナプスの結びつきの強さが睡眠の量と質を一定に保つ仕組みに関与する
2024-09-27 筑波大学(Image by Love Employee/Shutterstock)日々の睡眠の量と質を一定に保つ仕組みを調べるため、脳の神経細胞同士の結びつき(シナプス)を増強する分子ツールと、シナプスと脳の活動の関係...
生物工学一般 次々と入れ替わるメンバーがシンクロするには?～新陳代謝と相互作用の非自明な相乗効果～
2024-07-24 東京大学発表のポイント◆周期的なリズムを自発的に刻むシステム(振動子)の集団は、振動子間の相互作用によりシンクロし、集団的な振動を生み出すことがあります。振動子の入れ替わり(新陳代謝)が起こっていても、この集団的な振動...
生物化学工学 データと数学で迫る冬眠の謎～冬眠の仕組みの一端を数理モデルで解明～
2024-07-09 理化学研究所,北海道大学理化学研究所(理研)数理創造プログラムの儀保 伸吾 特別研究員、黒澤 元 専任研究員、北海道大学 低温科学研究所の山口 良文 教授らの国際共同研究グループは、冬眠を行う哺乳類に見られる大きな体温...
生物化学工学 オートファゴソーム標準形態の実験的決定と数理モデル～オートファジーを司る膜構造体の形の特徴を実験と理論で解明～
2024-01-12 京都大学境祐二 医生物学研究所特定准教授(研究当時:東京大学助教)、水島昇 東京大学教授らの研究グループは、オートファジーを仲介するオートファゴソームの形成過程を三次元電子顕微鏡法により網羅的かつ統計的に調査することで...
細胞遺伝子工学 摂動に基づく遺伝子制御ネットワーク推定～数理モデルによる自動決定～
2024-01-04 京都大学細胞の中にはおよそ2万個の遺伝子が含まれますが、これらは単独で働くのではなく、お互いに制御しあうことで活性と不活性(遺伝子発現)を切り替えています。遺伝子間の制御関係は、複雑なネットワークを形成することが分かっ...
有機化学・薬学 AIを駆使した医薬品の次世代反応解析～デジタル空間でのプロセス設計に向けた新規モデルを構築～
2023-10-20 東京大学発表のポイント◆ 医薬品合成で広く用いられるグリニャール反応について、メカニズムが未知の不純物生成を精度良く記述できる新しい数理モデルを構築しました。◆ 物質・熱収支に基づく物理モデルと、不純物生成を表すAI・...
生物工学一般 ネットワークの三角構造が担う情報伝達の役割を解明~数理モデルから生物の情報処理メカニズムに迫る~
2023-01-30 京都大学神経や遺伝子のネットワークが生物にとって重要な情報処理を行っていることに疑いの余地はありませんが、一方で、なぜ生物ネットワークが適切に情報を処理できているのかは、極めて難しい問題です。生物ネットワークを模した数...
医療・健康 なぜ免疫系はウイルスを排除して食べ物を排除しないのか? 〜予測符号化に基づく免疫記憶のアップデート〜
2023-01-10 生命創成探究センター本研究成果のポイント 免疫応答を記述する数理モデルを開発 免疫系が適切な応答を起こすための学習過程を機械学習の概念を用いて記述 抗原の特徴に応じて異なる強さの応答が誘導されることを示し、アレルギーの...
医療・健康 蕁麻疹でみられる発疹の症状を数理モデルで再現 ～新たな治療法確立の可能性～
2020-01-16 広島大学,科学技術振興機構ポイント 蕁麻疹はよくある皮膚疾患で、さまざまな形や大きさの発疹(膨疹)が現れますが、それらがなぜ、どのようにしてその形で現れるか分かっていませんでした。 本研究では、反応拡散モデルと呼ば...