宮田　昌悟 (ミヤタ　ショウゴ)

Miyata, Shogo

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所属（所属キャンパス）

理工学部 機械工学科 （矢上）

職名

准教授

メールアドレス

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外部リンク
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経歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2003年10月
    -
    2004年03月

    東京大学大学院工学系研究科21世紀COEリサーチアシスタント

  • 2004年04月
    -
    2005年03月

    東京大学大学院工学系研究科助手

  • 2004年04月
    -
    2011年03月

    産業技術総合研究所招聘型客員研究員

  • 2005年04月
    -
    2007年03月

    九州工業大学大学院生命体工学研究科助手

  • 2006年10月
    -
    2007年03月

    北九州市立大学国際環境工学部非常勤講師

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学歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 1999年03月

    東京大学, 工学部, 機械工学科

    大学, 卒業

  • 2001年03月

    東京大学, 工学系研究科, 機械工学専攻

    大学院, 修了, 修士

  • 2004年03月

    東京大学, 工学系研究科, 機械工学専攻

    大学院, 修了, 博士

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学位 【 表示 ／ 非表示 】

  • 博士（工学）, 東京大学, 課程, 2004年03月

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研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

  • 生体医工学・生体材料学 (医用生体工学・生体材料学)

  • 機械材料・材料力学

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研究キーワード 【 表示 ／ 非表示 】

  • バイオメカニクス

  • 再生医工学

  • 生体物理工学

  • 細胞チップ

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研究テーマ 【 表示 ／ 非表示 】

  • 生体適合性有機フレキシブル電極の開発, 

    2013年04月
    -
    継続中

  • ヒト皮膚線維芽細胞から構成される三次元皮膚創傷モデルの開発と伸展変形が治癒プロセスに与える影響の解明, 

    2012年12月
    -
    継続中

  • 誘電泳動を応用した血小板機能診断に関する基礎的研究, 

    2012年04月
    -
    2015年03月

  • 電気的環境の制御による生体外での神経細胞ネットワーク構築, 

    2011年04月
    -
    継続中

  • UVオゾン表面改質がES細胞の増殖能に与える影響, 

    2011年04月
    -
    2014年03月

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共同研究希望テーマ 【 表示 ／ 非表示 】

  • 細胞チップ（皮膚，神経，毛髪組織，など）を用いた対象薬品および物質のスクリーニングテスト

    産学連携、民間を含む他機関等との共同研究等を希望する,  希望形態： 受託研究

  • 細胞チップ（皮膚，脂肪，神経）による創薬スクリーニングデバイスの開発

    産学連携、民間を含む他機関等との共同研究等を希望する,  希望形態： 受託研究, 共同研究

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著書 【 表示 ／ 非表示 】

  • 技術予測レポート2023（上）健康寿命の延伸を目指す日本の技術編

    株式会社日本能率協会総合研究所, 2013年12月

    担当範囲: 第3章　治療機器・再生医療

  • Tissue Regeneration - From Basic Biology to Clinical Application

    宮田 昌悟, INTECH, 2012年03月

    担当範囲: pp.473-488

  • Biomaterials in Asia

    S. Miyata, K. Homma, T. Numano, T. Ushida, T. Tateishi, World Scientific Pub., 2009年01月

    担当範囲: pp.482-493

  • 立石科学技術振興財団助成研究成果集

    宮田 昌悟, 立石科学技術振興財団, 2009年

  • 中谷電子計測技術振興財団年報

    宮田 昌悟，牛田多加志，沼野智一, 中谷電子計測技術振興財団, 2008年08月

    担当範囲: pp.67-70

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論文 【 表示 ／ 非表示 】

  • Detachment of cell sheets from clinically ubiquitous cell culture vessels by ultrasonic vibration

    Imashiro C., Hirano M., Morikura T., Fukuma Y., Ohnuma K., Kurashina Y., Miyata S., Takemura K.

    Scientific Reports （Scientific Reports)  10 （ 1 ）  2020年12月

    研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

    　概要を見る

    © 2020, The Author(s). Proteinases that digest the extracellular matrix are usually used to harvest cells from culture vessels in a general culture process, which lowers the initial adhesion rate in regenerative medicine. Cell sheet engineering is one of the most important technologies in this field, especially for transplantation, because fabricated cell sheets have rich extracellular matrixes providing strong initial adhesion. Current cell sheet fabrication relies on temperature-responsive polymer-coated dishes. Cells are cultured on such specialized dishes and subjected to low temperature. Thus, we developed a simple but versatile cell sheet fabrication method using ubiquitous culture dishes/flasks without any coating or temperature modulation. Confluent mouse myoblasts (C2C12 cell line) were exposed to ultrasonic vibration from underneath and detached as cell sheets from entire culture surfaces. Because of the absence of low temperature, cell metabolism was statically increased compared with the conventional method. Furthermore, viability, morphology, protein expression, and mRNA expression were normal. These analyses indicated no side effects of ultrasonic vibration exposure. Therefore, this novel method may become the standard for cell sheet fabrication. Our method can be easily conducted following a general culture procedure with a typical dish/flask, making cell sheets more accessible to medical experts.

  • Fundamental study of decellularization method using cyclic application of high hydrostatic pressure

    Zemmyo D., Yamamoto M., Miyata S.

    Micromachines （Micromachines)  11 （ 11 ）  2020年11月

    研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

    　概要を見る

    © 2020 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. Decellularized tissues are promising materials that mainly consist of extracellular matrices (ECMs) obtained by removing all cells from organs and tissues. High hydrostatic pressure (HHP) has been used for decellularization to remove cells physically from organs or tissues rather than by chemical methods. However, ultrahigh pressure induces denaturation of the ECM structure. In this study, we examined the effects of cyclic HHP at low and high pressures on the cell membrane structure to establish a novel decellularization method that enables decellularization without the denaturation of the ECM. A decellularization device using cyclic HHP (maximum pressure: 250 MPa, cycle number: 5) was developed. NB1RGB cell suspension was injected into a plastic bag to be subjected to cyclic HHP. After applying cyclic HHP, the amount of DNA inside the cells and the morphological changes of the cells were evaluated. As a result, the amount of DNA inside the cells decreased after the cyclic HHP compared to the static HHP. In addition, cyclic HHP was suggested to promote the destruction of the cell and nuclear membrane. In conclusion, it was revealed that the cell structure could be denatured and destroyed by cyclic HHP at a lower level than that of previous approaches.

  • Continuous ES/feeder cell-sorting device using dielectrophoresis and controlled fluid flow

    Takahashi Y., Miyata S.

    Micromachines （Micromachines)  11 （ 8 ）  2020年08月

    研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

    　概要を見る

    © 2020 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. Pluripotent stem cells (PSCs) are considered as being an important cell source for regenerative medicine. The culture of PSCs usually requires a feeder cell layer or cell adhesive matrix coating such as Matrigel, laminin, and gelatin. Although a feeder-free culture using a matrix coating has been popular, the on-feeder culture is still an eective method for the fundamental study of regenerative medicine and stem cell biology. To culture PSCs on feeder cell layers, the elimination of feeder cells is required for biological or gene analysis and for cell passage. Therefore, a simple and cost-eective cell sorting technology is required. There are several commercialized cell-sorting methods, such as FACS or MACS. However, these methods require cell labeling by fluorescent dye or magnetic antibodies with complicated processes. To resolve these problems, we focused on dielectrophoresis (DEP) phenomena for cell separation because these do not require any fluorescent or magnetic dyes or antibodies. DEP imposes an electric force on living cells under a non-uniform AC electric field. The direction and magnitude of the DEP force depend on the electric property and size of the cell. Therefore, DEP is considered as a promising approach for sorting PSCs from feeder cells. In this study, we developed a simple continuous cell-sorting device using the DEP force and fluid-induced shear force. As a result, mouse embryonic stem cells (mESCs) were purified from a mixed-cell suspension containing mESCs and mouse embryonic fibroblasts (MEFs) using our DEP cell-sorting device.

  • Cost-effective culture of human induced pluripotent stem cells using UV/ozone-modified culture plastics with reduction of cell-adhesive matrix coating

    Kasai K., Tohyama S., Suzuki H., Tanosaki S., Fukuda K., Fujita J., Miyata S.

    Materials Science and Engineering C （Materials Science and Engineering C)  111 2020年06月

    研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り,  ISSN  09284931

    　概要を見る

    © 2020 Elsevier B.V. Human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) are considered to be one of the most promising cell resources for regenerative medicine. HiPSCs usually maintain their pluripotency when they are cultured on feeder cell layers or are attached to a cell-adhesive extracellular matrix. In this study, we developed a culture system based on UV/ozone modification for conventional cell culture plastics to generate a suitable surface condition for hiPSCs. Time of flight secondary ion mass spectrometry (ToF-SIMS) was carried out to elucidate the relationship between hiPSC adhesion and UV/ozone irradiation-induced changes to surface chemistry of cell culture plastics. Cell culture plastics with modified surfaces enabled growth of a feeder-free hiPSC culture with markedly reduced cell-adhesive matrix coating. Our cell culture system using UV/ozone-modified cell culture plastics may produce clinically relevant hiPSCs at low costs, and can be easily scaled up in culture systems to produce a large number of hiPSCs.

  • Effect of mechanical compression on invasion process of malignant melanoma using in vitro three-dimensional cell culture device

    Morikura T., Miyata S.

    Micromachines （Micromachines)  10 （ 10 ）  2019年10月

    研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

    　概要を見る

    © 2019 by the authors. Malignant melanoma in the plantar surface of the foot is subjected to various mechanical stimuli generated by daily human activity such as walking. Some studies have reported that mechanical compression affects the development and progression of melanoma. However, little is known about how mechanical compression affects the behavior of malignant melanoma cells in a physiological condition due to the complexity of the invasion mechanisms. In this study, we developed an in vitro three-dimensional cell culture device using microporous membrane in order to evaluate the effects of mechanical compression on the invasion process of malignant melanoma. Our results suggest that the invasion of melanoma cells under the compressive stress for 8 h of culture was promoted with the elongation of F-actin filaments compared to control groups, whereas there was no significant difference between both groups at 32 h of culture, with increasing cell death associated with promoting melanin synthesis. The results of this study contribute to the elucidation of the invasion mechanisms of malignant melanoma caused by mechanical stimulation.

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KOARA（リポジトリ）収録論文等 【 表示 ／ 非表示 】

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総説・解説等 【 表示 ／ 非表示 】

  • バイオマテリアルの生体適合性~力学的特性の視点~

    宮田昌悟

    Pharm stage 16 ( 10 ) 53 - 57 2017年01月

    総説・解説（学術雑誌）, 単著

  • 再生医療用材料の非侵襲評価

    宮田昌悟

    Pharm stage 17 ( 5 )  2017年

    総説・解説（学術雑誌）, 単著

  • 微粒子ピーニングによる細胞適合表面の創製とその応用

    小茂鳥 潤, 倉科佑太, 村井一恵, 宮田昌悟, 竹村研治郎, 小山尹誉

    砥粒加工学会誌 57 ( 6 ) 349 - 352 2013年

    総説・解説（学術雑誌）, 共著

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研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

  • UV/ozone・大気圧プラズマ複合表面改質がマウスES細胞の接着および増殖性に与える影響

    鈴木隼人，笠井浩平，木村裕佳，宮田昌悟

    第17回日本再生医療学会総会 (横浜) , 2018年03月, ポスター（一般）

  • 悪性黒色腫の生体外浸潤モデルの構築と力学的刺激の影響

    森倉峻，宮田昌悟

    日本機械学会第30回バイオエンジニアリング講演会 (名古屋) , 2017年12月, 口頭（一般）

  • 軟骨前駆細胞の分化と圧縮刺激応答に対する多血小板血漿の濃度依存性

    善明大樹，木部善清，宮田昌悟

    第44回日本臨床バイオメカニクス学会 (奈良) , 2017年11月

  • 培養基材のUV/ozone表面改質を用いたヒトiPS細胞培養における接着基質コート量の低減

    宮田 昌悟，遠山周吾，笠井浩平，藤田淳，福田恵一

    第39回日本バイオマテリアル学会大会, 2017年11月, ポスター（一般）

  • 電気インピーダンス測定を用いた3次元培養における脂肪細胞分化の評価システム

    善明大樹，宮田昌悟

    日本機械学会第28回バイオフロンティア講演会 (徳島) , 2017年10月, 口頭（一般）

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競争的資金等の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

  • 細胞配置と力学的刺激の複合効果がもたらす毛髪および皮膚附属器官の完全生体外再生

    2017年04月
    -
    2020年03月

    科学研究費補助金(文部科学省・日本学術振興会）, 補助金, 

  • プラズマ・ラジカル複合反応を用いた生体分子疑似構造を有するヒトiPS培養基材

    2017年04月
    -
    2018年03月

    文部科学省, 橋渡し研究加速ネットワークプログラム（シーズA）, 補助金,  代表

  • プラズマ・ラジカル複合反応を用いた生体分子疑似構造を有するヒトiPS培養基材

    2016年12月
    -
    2017年03月

    文部科学省, 橋渡し研究加速ネットワークプログラム（シーズA）, 補助金,  代表

  • 酸素ラジカル表面改質基材を用いたヒトiPS 細胞の完全単独培養システムと再生心筋細胞移植への展開

    2015年09月
    -
    2016年03月

    文部科学省, 橋渡し研究加速ネットワークプログラム（シーズA）, 補助金, 

  • 幹細胞の多殻ビーズ封入技術と完全性体外での毛髪再生への新展開

    2014年04月
    -
    2016年03月

    科学研究費補助金(文部科学省・日本学術振興会）, 補助金,  代表

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Works 【 表示 ／ 非表示 】

  • 未来の起源

    宮田 昌悟

    2013年04月
    -
    継続中
    , 

    その他, 単独

  • ES細胞安定回収　フィーダ細胞分離 誰でも素早く

    宮田 昌悟

    2012年08月
    -
    継続中
    , 

    その他, 単独

  • 骨や靱帯を再生させる技術って？

    宮田 昌悟

    2011年07月
    -
    継続中
    , 

    その他, 単独

  • 慶大、不良・良好な細胞傷つけずに分離する方法開発

    宮田 昌悟

    2011年07月
    -
    継続中
    , 

    その他, 単独

  • 人のカラダは作ることができるか？

    宮田 昌悟

    2010年08月
    -
    継続中
    , 

    その他, 単独

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知的財産権等 【 表示 ／ 非表示 】

  • 細胞担持用基材及びその製造方法

    特願： PCT/JP2016/000981  2016年02月 

    特許, 共同, ＰＣＴ国際出願

  • 細胞担持用基材及びその製造方法

    特願： 特願2015-35439  2015年02月 

    特許, 共同

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受賞 【 表示 ／ 非表示 】

  • Best Paper Award

    Y. Kurashina, I. H. M. Hashim, K. Takemura, S. Miyata, J. Komotori, 2015年11月, ASME, Resonance Vibration and Temperature Modulation Enhances Cell Detachment from Cultivation Substrate

    受賞区分： 国内外の国際的学術賞,  受賞国： United States of America

  • 平成23年度日本材料学会 生体・医療材料部門 研究奨励賞

    宮田 昌悟, 2012年03月

    受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 日本機械学会バイオエンジニアリング部門瀬口賞

    宮田 昌悟, 2012年01月, 日本機械学会, 再生軟骨および関節軟骨の非侵襲評価技術に関する研究

    受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 2011年日本臨床バイオメカニクス学会学会奨励賞

    宮田 昌悟，小松祥尭, 2011年11月, 誘電泳動チップを用いた軟骨細胞の分化・脱分化状態の識別

    受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 平成22年度日本材料学会学術奨励賞

    宮田 昌悟, 2011年05月, 磁気共鳴イメージング（MRI）手法を用いた再生医療用材料の非侵襲評価法

    受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

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担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

  • 総合デザイン工学特別研究第２

    2020年度

  • 総合デザイン工学特別研究第１

    2020年度

  • 工場見学

    2020年度

  • 形状情報の表現

    2020年度

  • 生体材料工学

    2020年度

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担当経験のある授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

  • 情報処理同実習

    慶應義塾大学理工学部, 2018年度

  • 図形情報処理

    慶應義塾大学理工学部, 2018年度

  • 機械工学実験

    慶應義塾大学理工学部, 2018年度

  • 機械工学創造演習

    慶應義塾大学理工学部, 2018年度

  • 形状情報の表現

    慶應義塾, 2017年度, 秋学期, 専門科目, 実習・実験

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所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

  • 日本機械学会, 

    2011年04月
    -
    継続中

  • 化学工学会, 

    2011年04月
    -
    2013年03月

  • 日本材料学会, 

    2009年04月
    -
    継続中

  • 日本バイオレオロジー学会, 

    2007年
    -
    継続中

  • American Society of Mechanical Engineers (ASME), 

    2005年
    -
    継続中

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委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2012年04月
    -
    2014年03月

    運営委員, 日本機械学会 バイオエンジニアリング部門

  • 2011年04月
    -
    2014年03月

    関東支部代議員, 日本機械学会

  • 2011年04月
    -
    2013年03月

    編集委員, 化学工学誌

  • 2010年04月
    -
    継続中

    会計幹事, 日本材料学会　生体・医療材料部門

  • 2009年04月
    -
    2010年03月

    庶務幹事, 日本材料学会 生体・医療材料部門

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