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近年、質量分析技術とバイオインフォマティクスの急速な進歩により、疾患研究はゲノム解析にとどまらず、タンパク質や代謝物を空間情報とともに捉える「空間マルチオミクス」へと発展している。我々は質量分析イメージング法（Mass Spectrometry Imaging; MSI）を用いたタンパク質・代謝物解析において、世界最速・最高性能クラスの解析機器を国内でいち早く導入し、超高速分析技術の開発と多様な医学分野との共同研究を進めてきた。アルツハイマー病脳におけるアミロイドβ（Aβ）の合成・代謝・クリアランス機構に関する新規知見をはじめ、がん、神経変性疾患、循環器疾患における研究成果を国内外に発信し、本分野で先導的な立場を確立している。2025年11月にはアジア・パシフィック地域で初となる国際質量分析イメージング・シンポジウムを主催し、2026年3月には日本農芸化学会京都大会にて本学特別企画シンポジウムを開催するなど、人材育成と産学連携の両面で実績を有する。

さらに我々は、大型放射光施設SPring-8を利用したX線位相差マイクロCTにより、ヒト脳組織の高解像度三次元構造イメージングを実現してきた。本手法は軟組織でも高いコントラストが得られ、血管構造や微細な組織変化を非破壊的に可視化できる点が特長である。MALDI-MSI、免疫組織化学、HiPLEX-IHCとの統合により、三次元構造と分子情報を対応づけた独自の解析基盤を構築している。

本発表では、本学が独自に開発した「外部伸展誘導組織亀裂パターン解析法」を紹介する。本手法は、制御された外部伸展により生じる亀裂パターンから組織の力学特性や内部構造変化を抽出するもので、従来の病理解析では得られなかった情報を提供する。本技術は診断支援、疾患層別化、創薬評価系への応用が期待され、装置化・ソフトウェア化を含む産学連携展開に大きな可能性を有する。

再生医療における組織再生の促進を目的として，細胞接着の促進および生体内環境の構築を可能とするナノ／マイクロファイバーを応用した機能性スキャホールドを開発した．細胞接着性および細胞活性の向上を目指し，ゼラチンマイクロ粒子やゼラチン被覆チタン酸バリウムマイクロ粒子を混合したPLLAファイバースキャホールドの表面改質技術を開発した．

これらの粒子は，添加量を調節することで表面親水性の向上に加え，細胞接着ペプチド配列の導入を可能とし，PLLAスキャホールドにおける細胞接着性の制御を実現した．また，ゼラチンマイクロ粒子には薬剤徐放機能の付与が可能であり，ゼラチン被覆チタン酸バリウム粒子には細胞への電気的刺激効果が期待される．さらに，二重ノズルを用いて表面近傍に相分離を誘起することで表面粗さを制御したPLLAマイクロファイバースキャホールドを開発した．この表面粗さ制御により，たんぱく質吸着を介した細胞接着性の改善が確認された．加えて，ナノファイバー化技術の応用として，傷口に直接ナノファイバーを吹き付けることが可能なポータブルブロースピニングデバイスを開発しており，迅速かつ低侵襲な治療への展開が期待される．加えて，組織再生に重要な細胞活性の維持および組織構造形成の促進を目的として，内部に細胞を配列させたアルギン酸の成形技術を展開している．マイクロゲルファイバーを編み構造化したセルファブリックは，組織再生用途に加え，薬剤の効果評価が可能な組織モデルとしても応用可能である．さらに，患部形状を再現可能な3D成形技術や，体内に直接注入可能なアルギン酸ファイバーのインジェクション技術を通じて，アルギン酸材料の組織工学分野における多様な応用展開の可能性を示す.