生命の本質を担う「力作用による自律的秩序化」の原理を解き明かす。

生物の体つくりでは、細胞の運命・形・機能が規則的なパターンを形成する「自律的秩序化」が関わります。この自律的秩序化では、力学作用(力と形態の変化)と化学反応(細胞の運命と機能の変化)が相互作用しながら、細胞集団に規則的な秩序を導きます。本領域研究では、「力による多細胞社会の自律的秩序化」を司る仕組みを解明することで、生体のデザイン原理にパラダイムシフトを導出します。

生物学・物理学・生体工学・マテリアル科学・数理情報学など複合的分野の融合によって「革新的な学問領域」を確立することで、生命の形と機能をデザインする原理という大きな謎の解明に迫ります。国際的に活躍する研究者が連携する新しい異分野融合研究拠点によって、生命科学の発展を促進するとともに将来の社会変革につながるシーズの創出を目指します。

青色のパーツで、細胞集団が相互作用しながら胚や管腔などの規則的なカタチを作る様子を示しました。橙色と青色の矢印で、細胞と細胞外空間に作用する力の方向と強さを示しており、複合的な力のバランスによって細胞集団が一つの機械的なシステムとして働く様子を、全体と取り巻く歯車で表現しています。

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A01

生体の自律的秩序化における「細胞由来の力作用」の役割

「細胞由来の力作用」が、生体の自律的秩序化における細胞間コミュニケーションを制御する仕組みを解明します。

A02

生体の自律的秩序化における「細胞外“場”由来の力作用」の役割

「細胞外環境由来の力作用」が、自律的秩序化を介した組織機能の創発を制御する仕組みを解明します。

B01

生体内力発生の定量的計測とその理論解析

生体において細胞集団および細胞外環境にかかる力を計測・操作し、その時空間パターンを定量的に解析します。