研究者基本情報

• 博士（理学）, 東京工業大学

• https://researchmap.jp/read0118370

• https://jglobal.jst.go.jp/detail?JGLOBAL_ID=200901031272190624
• http://www.ist.hokudai.ac.jp/labo/cell/
• http://cell-c.ist.hokudai.ac.jp/

• 200901031272190624

• 応用物理学一般
• 生物物理学
• バイオナノテクノロジー
• Polymer Science
• Biophysics
• Bionanotechnology

• ライフサイエンス, 生物物理学
• ナノテク・材料, 応用物理一般
• 自然科学一般, 生物物理、化学物理、ソフトマターの物理
• ナノテク・材料, ナノバイオサイエンス
• ナノテク・材料, ナノ材料科学

• 学士課程, 工学部
• 修士課程, 情報科学院
• 博士課程, 情報科学院

研究活動情報

• Mapping single-cell rheology of ascidian embryos in the cleavage stages using AFM
  Takahiro Kotani; Tomohiro Matsuo; Megumi Yokobori; Yosuke Tsuboyama; Yuki Miyata; Yuki Fujii; Kaori Kuribayashi-Shigetomi; Takaharu Okajima
  Biophysical Journal, 2025年05月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Enhancement of neural crest formation by mechanical force in Xenopus development
  Toki Kaneshima; Masaki Ogawa; Takayoshi Yamamoto; Yosuke Tsuboyama; Yuki Miyata; Takahiro Kotani; Takaharu Okajima; Tatsuo Michiue
  International Journal of Developmental Biology, 68, 25, 37, 2024年04月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Local Intracellular stiffening of ascidian embryo in cleavage developmental stage observed by atomic force microscopy
  Takahiro Kotani; Yuki Miyata; Yosuke Tsuboyama; Yuki Fujii; Takaharu Okajima
  Japanese Journal of Applied Physics, 63, 04SP64, 2024年04月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Compressed sensing reconstruction of cell mechanical images obtained from atomic force microscopy
  Yuki Miyata; Feng-Yueh Chan; Takayuki Uchihashi; Takaharu Okajima
  Japanese Journal of Applied Physics, 63, 4, 04SP46, 04SP46, IOP Publishing, 2024年04月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）, Abstract
  
  Compressed sensing (CS), a technique in signal processing that reconstructs sparse signals from a limited sampling number, has been valuable in topographic images obtained from atomic force microscopy (AFM). However, how CS is effective in reconstructing AFM mechanical images remains unclear. We investigated the reconstruction of topographic and mechanical images of living cells, such as developing embryos obtained from AFM mapping experiments using CS. The results showed that both topographic and mechanical images of embryonic cells in the different developmental stages were well reconstructed at a spatial resolution higher than the original AFM images. These results suggested that the CS approach enabled the cell mechanical properties, together with cell surface morphology, using AFM mapping measurements to be faster than the conventional AFM methods without reducing the spatial resolution.
• Mechanical properties of epithelial cells in domes investigated using atomic force microscopy
  K. Shigemura; K. Kuribayashi-Shigetomi; R. Tanaka; H. Yamasaki; T. Okajima
  Frontiers in Cell and Developmental Biology, 11, 1245296, 2023年10月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Atomic force microscopy for investigating cell and tissue mechanics as heterogeneous and hierarchical materials, Journal of Biomechanical Science and Engineering
  T. Okajima; K. Kuribayashi-Shigetomi
  Journal of Biomechanical Science and Engineering, 2023年10月, ［査読有り］, ［招待有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Pathogenic Roles of Cardiac Fibroblasts in Pediatric Dilated Cardiomyopathy.
  Hirofumi Tsuru; Chika Yoshihara; Hidehiro Suginobe; Mizuki Matsumoto; Yoichiro Ishii; Jun Narita; Ryo Ishii; Renjie Wang; Atsuko Ueyama; Kazutoshi Ueda; Masaki Hirose; Kazuhisa Hashimoto; Hiroki Nagano; Ryosuke Tanaka; Takaharu Okajima; Keiichi Ozono; Hidekazu Ishida
  Journal of the American Heart Association, e029676, 2023年06月22日, ［国際誌］
  英語, 研究論文（学術雑誌）, Background Dilated cardiomyopathy (DCM) is a major cause of heart failure in children. Despite intensive genetic analyses, pathogenic gene variants have not been identified in most patients with DCM, which suggests that cardiomyocytes are not solely responsible for DCM. Cardiac fibroblasts (CFs) are the most abundant cell type in the heart. They have several roles in maintaining cardiac function; however, the pathological role of CFs in DCM remains unknown. Methods and Results Four primary cultured CF cell lines were established from pediatric patients with DCM and compared with 3 CF lines from healthy controls. There were no significant differences in cellular proliferation, adhesion, migration, apoptosis, or myofibroblast activation between DCM CFs compared with healthy CFs. Atomic force microscopy revealed that cellular stiffness, fluidity, and viscosity were not significantly changed in DCM CFs. However, when DCM CFs were cocultured with healthy cardiomyocytes, they deteriorated the contractile and diastolic functions of cardiomyocytes. RNA sequencing revealed markedly different comprehensive gene expression profiles in DCM CFs compared with healthy CFs. Several humoral factors and the extracellular matrix were significantly upregulated or downregulated in DCM CFs. The pathway analysis revealed that extracellular matrix receptor interactions, focal adhesion signaling, Hippo signaling, and transforming growth factor-β signaling pathways were significantly affected in DCM CFs. In contrast, single-cell RNA sequencing revealed that there was no specific subpopulation in the DCM CFs that contributed to the alterations in gene expression. Conclusions Although cellular physiological behavior was not altered in DCM CFs, they deteriorated the contractile and diastolic functions of healthy cardiomyocytes through humoral factors and direct cell-cell contact.
• Atomic force microscopy identifies the alteration of rheological properties of the cardiac fibroblasts in idiopathic restrictive cardiomyopathy.
  Mizuki Matsumoto; Hirofumi Tsuru; Hidehiro Suginobe; Jun Narita; Ryo Ishii; Masaki Hirose; Kazuhisa Hashimoto; Renjie Wang; Chika Yoshihara; Atsuko Ueyama; Ryosuke Tanaka; Keiichi Ozono; Takaharu Okajima; Hidekazu Ishida
  PLOS ONE, 17, 9, e0275296, 2022年09月, ［責任著者］, ［国際誌］
  英語, 研究論文（学術雑誌）, Restrictive cardiomyopathy (RCM) is a rare disease characterized by increased ventricular stiffness and preserved ventricular contraction. Various sarcomere gene variants are known to cause RCM; however, more than a half of patients do not harbor such pathogenic variants. We recently demonstrated that cardiac fibroblasts (CFs) play important roles in inhibiting the diastolic function of cardiomyocytes via humoral factors and direct cell-cell contact regardless of sarcomere gene mutations. However, the mechanical properties of CFs that are crucial for intercellular communication and the cardiomyocyte microenvironment remain less understood. In this study, we evaluated the rheological properties of CFs derived from pediatric patients with RCM and healthy control CFs via atomic force microscopy. Then, we estimated the cellular modulus scale factor related to the cell stiffness, fluidity, and Newtonian viscosity of single cells based on the single power-law rheology model and analyzed the comprehensive gene expression profiles via RNA-sequencing. RCM-derived CFs showed significantly higher stiffness and viscosity and lower fluidity compared to healthy control CFs. Furthermore, RNA-sequencing revealed that the signaling pathways associated with cytoskeleton elements were affected in RCM CFs; specifically, cytoskeletal actin-associated genes (ACTN1, ACTA2, and PALLD) were highly expressed in RCM CFs, whereas several tubulin genes (TUBB3, TUBB, TUBA1C, and TUBA1B) were down-regulated. These results implies that the signaling pathways associated with cytoskeletal elements alter the rheological properties of RCM CFs, particularly those related to CF-cardiomyocyte interactions, thereby leading to diastolic cardiac dysfunction in RCM.
• 原子間力顕微鏡による発生胚皮質領域の力学測定、
  岡嶋孝治
  膜、47、269-272(2022)., 47, 269, 272, 2022年, ［査読有り］, ［招待有り］
  日本語
• 岡嶋孝治、原子間力顕微鏡：多細胞系の力学物性計測の現状、
  岡嶋孝治
  生物物理（解説）, 62, 159, 164, 2022年, ［査読有り］, ［筆頭著者, 最終著者, 責任著者］
  日本語
• Pharmacological Alteration of Cellular Mechanical Properties in Pulmonary Arterial Smooth Muscle Cells of Idiopathic Pulmonary Arterial Hypertension
  Shinichi Katsuragi; Nao Tatsumi; Mizuki Matsumoto; Jun Narita; Ryo Ishii; Hidehiro Suginobe; Hirofumi Tsuru; Renjie Wang; Shigetoyo Kogaki; Ryosuke Tanaka; Keiichi Ozono; Takaharu Okajima; Hidekazu Ishida
  Cardiology Research, 12, 4, 231, 237, Elmer Press, Inc., 2021年08月, ［査読有り］, ［責任著者］, ［国際誌］
  英語, 研究論文（学術雑誌）, Background: Idiopathic pulmonary arterial hypertension (IPAH) is a progressive disease caused by vascular remodeling of the pulmonary arteries with elevated pulmonary vascular resistance. Recently, various pulmonary vasodilator drugs have become available in the clinical field, and have dramatically ameliorated the prognosis of IPAH. However, little is known about how the mechanical properties of pulmonary arterial smooth muscle cells (PASMCs) are altered under drug supplementation. Methods: Atomic force microscopy (AFM) was used to investigate the mechanical properties of PASMCs derived from a patient with IPAH (PAH-PASMCs) and a healthy control (N-PASMCs) which received the supplementation of clinically used drugs for IPAH: sildenafil, macitentan, and riociguat. Results: PASMCs derived from PAH-PASMCs were stiffer than those derived from N-PASMCs. With sildenafil treatment, the apparent Young's modulus (E 0) of cells significantly decreased in PAH-PASMCs but remained unchanged in N-PASMCs. The decrease in E 0 of PAH-PASMCs was also observed in macitentan and riociguat treatment. The stress relaxation AFM revealed that the decrease in E 0 of PAH-PASMCs resulted from a decrease in the cell elastic modulus and/or increase in cell fluidity. The combination treatment of macitentan and riociguat showed an additive effect on cell mechanical properties, implying that this clinically accepted combination therapy for IPAH influences the intracellular mechanical components. Conclusions: Pulmonary vasodilator drugs affect the mechanical properties of PAH-PASMCs, and there exists a mechanical effect of combination treatment on PAH-PASMCs.
• Spatiotemporal dynamics of single cell stiffness in the early developing ascidian chordate embryo
  Y. Fujii, W. C. Koizumi, T. Imai, M. Yokobori, T. Matsuo, K. Oka, K. Hotta, T. Okajima
  Communications Biology, 4, 1, 341, 341, Springer Science and Business Media LLC, 2021年, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］, ［国際誌］
  英語, 研究論文（学術雑誌）, During the developmental processes of embryos, cells undergo massive deformation and division that are regulated by mechanical cues. However, little is known about how embryonic cells change their mechanical properties during different cleavage stages. Here, using atomic force microscopy, we investigated the stiffness of cells in ascidian embryos from the fertilised egg to the stage before gastrulation. In both animal and vegetal hemispheres, we observed a Rho kinase (ROCK)-independent cell stiffening that the cell stiffness exhibited a remarkable increase at the timing of cell division where cortical actin filaments were organized. Furthermore, in the vegetal hemisphere, we observed another mechanical behaviour, i.e., a ROCK-associated cell stiffening, which was retained even after cell division or occurred without division and propagated sequentially toward adjacent cells, displaying a characteristic cell-to-cell mechanical variation. The results indicate that the mechanical properties of embryonic cells are regulated at the single cell level in different germ layers.
• Measuring viscoelasticity of soft biological samples using atomic force microscopy
  Yuri M. Efremov; Takaharu Okajima; Arvind Raman
  Soft Matter, 16, 64, 81, 2020年, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Stiffness of brewers’ yeast under ethanol stress investigated by atomic force microscopy
  K. Toyota, R. Tanaka, T. Okajima
  Japanese Journal of Applied Physics, 59, SN1005, 2020年, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Relationship between rheological properties and actin filaments of single cells investigated by atomic force microscopy
  R. Tanaka, M. Sawano, Y. Fujii, K. Kuribayashi-Shigetomi, A. Subagyo, K. Sueoka, T. Okajima*
  Japanese Journal of Applied Physics, 59, SN1010, 2020年, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Spontaneous Spatial Correlation of Elastic Modulus in Jammed Epithelial Monolayers Observed by AFM.
  Yuki Fujii; Yuki Ochi; Masahiro Tuchiya; Mihoko Kajita; Yasuyuki Fujita; Yukitaka Ishimoto; Takaharu Okajima
  Biophysical journal, 116, 6, 1152, 1158, 2019年03月19日, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］, ［国際誌］
  英語, 研究論文（学術雑誌）, For isolated single cells on a substrate, the intracellular stiffness, which is often measured as the Young's modulus, E, by atomic force microscopy (AFM), depends on the substrate rigidity. However, little is known about how the E of cells is influenced by the surrounding cells in a cell population system in which cells physically and tightly contact adjacent cells. In this study, we investigated the spatial heterogeneities of E in a jammed epithelial monolayer in which cell migration was highly inhibited, allowing us to precisely measure the spatial distribution of E in large-scale regions by AFM. The AFM measurements showed that E can be characterized using two spatial correlation lengths: the shorter correlation length, lS, is within the single cell size, whereas the longer correlation length, lL, is longer than the distance between adjacent cells and corresponds to the intercellular correlation of E. We found that lL decreased significantly when the actin filaments were disrupted or calcium ions were chelated using chemical treatments, and the decreased lL recovered to the value in the control condition after the treatments were washed out. Moreover, we found that lL decreased significantly when E-cadherin was knocked down. These results indicate that the observed long-range correlation of E is not fixed within the jammed state but inherently arises from the formation of a large-scale actin filament structure via E-cadherin-dependent cell-cell junctions.
• Cricket tympanal organ revisited: morphology, development, and possible functions of the adult-specific chitin core beneath the anterior tympanal membrane
  H. Nishino; M. Domae; T. Takanashi; T. Okajima
  Cell and Tissue Research, 377, 2, 1, 22, Springer Science and Business Media LLC, 2019年, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Calibrating the Young’s modulus of soft materials with surface tilt angle measured by atomic force microscopy
  Y. Fujii; T. Okajima
  AIP Advances, 9, 015028, 2019年, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Fascin in lamellipodia contributes to cell elasticity by controlling the orientation of filamentous actin
  M. Tanaka; Y. Fujii; K. Hirano; T. Higaki; A. Nagasaki; R. Ishikawa; T. Okajima; K. Katoh
  Genes to Cells, 24, 3, 202, 213, 2019年, ［査読有り］, ［国際誌］
  英語, 研究論文（学術雑誌）, Fascin, an actin-bundling protein, is present in the filopodia and lamellipodia of growth cones. However, few studies have examined lamellipodial fascin because it is difficult to observe. In this study, we evaluated lamellipodial fascin. We visualized the actin meshwork of lamellipodia in live growth cones by super-resolution microscopy. Fascin was colocalized with the actin meshwork in lamellipodia. Ser39 of fascin is a well-known phosphorylation site that controls the binding of fascin to actin filaments. Fluorescence recovery after photobleaching experiments with confocal microscopy showed that binding of fascin was controlled by phosphorylation of Ser39 in lamellipodia. Moreover, TPA, an agonist of protein kinase C, induced phosphorylation of fascin and dissociation from actin filaments in lamellipodia. Time series images showed that dissociation of fascin from the actin meshwork was induced by TPA. As fascin dissociated from actin filaments, the orientation of the actin filaments became parallel to the leading edge. The angle of actin filaments against the leading edge was changed from 73° to 15°. This decreased the elasticity of the lamellipodia by 40%, as measured by atomic force microscopy. These data suggest that actin bundles made by fascin contribute to elasticity of the growth cone.
• Visualising the dynamics of live pancreatic microtumours self-organised through cell-in-cell invasion
  Y. Miyatake; K. Kuribayashi-Shigetomi; Y. Ohta; S. Ikeshita; A. Subagyo; K. Sueoka; A. Kakugo; M. Amano; T. Takahashi; T. Okajima; M. Kasahara
  Scientific Reports, 8, 14054, 2018年, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Origami-based self-folding of co-cultured NIH/3T3 and HepG2 cells into 3D microstructure
  Q. He; T. Okajima; H. Onoe; A. Subagyo; K. Sueoka; K. Kuribayashi-Shigetomi
  Scientific Reports, 8, 1, 4556, Springer Science and Business Media LLC, 2018年, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Regulation of Neuritogenesis in Hippocampal Neurons using Stiffness of Extracellular Microenvironment
  A. Tanaka; Y. Fujii; N. Kasai; T. Okajima; H. Nakashima
  PLOS ONE, 13, 2, e019192, 2018年, ［査読有り］, ［国際誌］
  英語, 研究論文（学術雑誌）, The mechanosensitivity of neurons in the central nervous system (CNS) is an interesting issue as regards understanding neuronal development and designing compliant materials as neural interfaces between neurons and external devices for treating CNS injuries and disorders. Although neurite initiation from a cell body is known to be the first step towards forming a functional nervous network during development or regeneration, less is known about how the mechanical properties of the extracellular microenvironment affect neuritogenesis. Here, we investigated the filamentous actin (F-actin) cytoskeletal structures of neurons, which are a key factor in neuritogenesis, on gel substrates with a stiffness-controlled substrate, to reveal the relationship between substrate stiffness and neuritogenesis. We found that neuritogenesis was significantly suppressed on a gel substrate with an elastic modulus higher than the stiffness of in vivo brain. Fluorescent images of the F-actin cytoskeletal structures showed that the F-actin organization depended on the substrate stiffness. Circumferential actin meshworks and arcs were formed at the edge of the cell body on the stiff gel substrates unlike with soft substrates. The suppression of F-actin cytoskeleton formation improved neuritogenesis. The results indicate that the organization of neuronal F-actin cytoskeletons is strongly regulated by the mechanical properties of the surrounding environment, and the mechanically-induced F-actin cytoskeletons regulate neuritogenesis.
• Temporal Variation in Single-Cell Power-Law Rheology Spans the Ensemble Variation of Cell Population
  PingGen Cai; Ryosuke Takahashi; Kaori Kuribayashi-Shigetomi; Agus Subagyo; Kazuhisa Sueoka; John M. Maloney; Krystyn J. Van Vliet; Takaharu Okajima
  Biophysical Journal, 113, 3, 671, 678, 2017年08月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Mechanical properties of paraformaldehyde‑treated individual cells investigated by atomic force microscopy and scanning ion conductance microscopy
  S.‐O. Kim; J. Kim; T. Okajima; N.‐J. Cho
  Nano Convergence, 4, 5, 2017年, ［査読有り］, ［責任著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Comparison between power-law rheological parameters of living cells in frequency and time domains measured by atomic force microscopy
  Ryosuke Takahashi; Takaharu Okajima
  JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 55, 8, 08NB22, 2016年08月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Mapping power-law rheology of living cells using multi-frequency force modulation atomic force microscopy
  Ryosuke Takahashi; Takaharu Okajima
  APPLIED PHYSICS LETTERS, 107, 17, 2015年10月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Time-lapse imaging of morphological changes in a single neuron during the early stages of apoptosis using scanning ion conductance microscopy
  Aya Tanaka; Ryosuke Tanaka; Nahoko Kasai; Shingo Tsukada; Takaharu Okajima; Koji Sumitomo
  JOURNAL OF STRUCTURAL BIOLOGY, 191, 1, 32, 38, 2015年07月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Precision of cell-to-cell variation in power-law rheology characterized by atomic force microscopy
  PingGen Cai; Takaharu Okajima
  JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 54, 3, 2015年03月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Atomic force microscopy for mapping mechanical property of the whole cell assembly
  Ryosuke Tanaka; Yuki Fujii; Junpei Kikkawa; Kaori Kuribayashi-Shigetomi; Agus Subagyo; Kazuhisa Sueoka; Takaharu Okajima
  2014 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science, MHS 2014, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2015年01月09日
  英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Atomic Force Microscopy: Imaging and Rheology of Living Cells
  Takaharu Okajima
  Nano/Micro Science and Technology in Biorheology, 2015年, ［招待有り］
• High-throughput Measurements of Single Cell Rheology by Atomic Force Microscopy
  High-throughput Measurements of Single Cell Rheology by; Atomic Force Microscopy; Kaori Kuribayashi-Shigetomi; Ryosuke Takahashi; Agus Subagyo; Kazuhisa Sueoka; Takaharu Okajima
  Hyper Bio Assembler for 3D Cellular Systems, 57, 67, 2015年, ［最終著者, 責任著者］
  英語
• Filamin acts as a key regulator in epithelial defence against transformed cells
  Mihoko Kajita; Kaoru Sugimura; Atsuko Ohoka; Jemima Burden; Hitomi Suganuma; Masaya Ikegawa; Takashi Shimada; Tetsuya Kitamura; Masanobu Shindoh; Susumu Ishikawa; Sayaka Yamamoto; Sayaka Saitoh; Yuta Yako; Ryosuke Takahashi; Takaharu Okajima; Junichi Kikuta; Yumiko Maijima; Masaru Ishii; Masazumi Tada; Yasuyuki Fujita
  NATURE COMMUNICATIONS, 5, 2014年07月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Atomic force microscopy measurements of mechanical properties of single cells patterned by microcontact printing
  Ryosuke Takahashi; Satoshi Ichikawa; Agus Subagyo; Kazuhisa Sueoka; Takaharu Okajima
  ADVANCED ROBOTICS, 28, 7, 449, 455, 2014年04月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Quantifying cell-to-cell variation in power-law rheology
  Pinggen Cai; Yusuke Mizutani; Masahiro Tsuchiya; John M. Maloney; Ben Fabry; Krystyn J. Van Vliet; Takaharu Okajima
  Biophysical Journal, 105, 5, 1093, 1102, 2013年09月03日, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Nanoscale fluctuations on epithelial cell surfaces investigated by scanning ion conductance microscopy
  Yusuke Mizutani; Myung-Hoon Choi; Sang-Joon Cho; Takaharu Okajima
  APPLIED PHYSICS LETTERS, 102, 17, 2013年04月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• High-throughput measurements of cell mechanics using atomic force microscopy with micro-patterned substrates.
  Ryosuke Takahashi; Kaori Kuribayashi-Shigetomi; Masahiro Tsuchiya; Agus Subagyo; Kazuhisa Sueoka; Takaharu Okajima
  International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science, MHS 2013, Nagoya, Japan, November 10-13, 2013, 1, 3, 2013年, ［査読有り］
  研究論文（国際会議プロシーディングス）
• Effect of isoproterenol on local contractile behaviors of rat cardiomyocytes measured by atomic force microscopy
  Yusuke Mizutani; Koichi Kawahara; Takaharu Okajima
  Current Pharmaceutical Biotechnology, 13, 14, 2599, 2603, Bentham Science Publishers B.V., 2012年, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Atomic force microscopy for the examination of single cell rheology
  Takaharu Okajima
  Current Pharmaceutical Biotechnology, 13, 14, 2623, 2631, Bentham Science Publishers B.V., 2012年, ［査読有り］
  英語
• Direct observation of dynamic force propagation between focal adhesions of cells on microposts by atomic force microscopy
  Akinori Okada; Yusuke Mizutani; Agus Subagyo; Hirotaka Hosoi; Motonori Nakamura; Kazuhisa Sueoka; Koichi Kawahara; Takaharu Okajima
  APPLIED PHYSICS LETTERS, 99, 26, 263703, 2011年12月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Negative-feedback regulation of ATP release: ATP release from cardiomyocytes is strictly regulated during ischemia
  Kunugi, Satohiko; Iwabuchi, Sadahiro; Matsuyama, Daisuke; Okajima, Takaharu; Kawahara, Koichi
  BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS, 416, 3-4, 409, 415, 2011年12月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Rheological Properties of Growth-Arrested Fibroblast Cells under Serum Starvation Measured by Atomic Force Microscopy
  Atsushi Miyaoka; Yusuke Mizutani; Masahiro Tsuchiya; Koichi Kawahara; Takaharu Okajima
  JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 50, 8, 08LB16, 2011年08月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Artificial polymeric receptors on the cell surface promote the efficient cellular uptake of quantum dots
  Kenichi Niikura; Katsuyuki Nambara; Takaharu Okajima; Ryosuke Kamitani; Shin Aoki; Yasutaka Matsuo; Kuniharu Ijiro
  ORGANIC & BIOMOLECULAR CHEMISTRY, 9, 16, 5787, 5792, 2011年, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Influence of Hydrophobic Structures on the Plasma Membrane Permeability of Lipidlike Molecules
  Kenichi Niikura; Katsuyuki Nambara; Takaharu Okajima; Yasutaka Matsuo; Kuniharu Ijiro
  LANGMUIR, 26, 12, 9170, 9175, 2010年06月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• マイクロピラー基板上に培養した生細胞のAFMナノ力学測定
  岡田 晃典; 中村 基訓; アグス スバギョ; 細井 浩貴; 末岡 和久; 水谷 裕輔; 河原 剛一; 岡嶋 孝治
  応用物理学会学術講演会講演予稿集, 2010.1, 2673, 2673, 公益社団法人 応用物理学会, 2010年03月03日
  日本語
• Statistics of Single Cell Mechanics Investigated by Atomic Force Microscopy
  Hiratsuka; Y. Mizutani; P.G. Cai; M. Tsuchiya; H. Tokumoto; K. Kawahara; T. Okajima
  MRS Spring Meeting Symposium U proceedings, 9999, 2010年, ［査読有り］
• Power-Law Stress and Creep Relaxations of Single Cells Measured by Colloidal Probe Atomic Force Microscopy
  Shinichiro Hiratsuka; Yusuke Mizutani; Akitoshi Toda; Norichika Fukushima; Koichi Kawahara; Hiroshi Tokumoto; Takaharu Okajima
  JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 48, 8, 08JB14-4, 2009年08月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• The number distribution of complex shear modulus of single cells measured by atomic force microscopy
  Shinichiro Hiratsuka; Yusuke Mizutani; Masahiro Tsuchiya; Koichi Kawahara; Hiroshi Tokumoto; Takaharu Okajima
  ULTRAMICROSCOPY, 109, 8, 937, 941, 2009年07月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Design of Cell-Surface-Retained Polymers for Artificial Ligand Display
  Ryosuke Kamitani; Kenichi Niikura; Takaharu Okajima; Yasutaka Matsuo; Kuniharu Ijiro
  CHEMBIOCHEM, 10, 2, 230, 233, 2009年01月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Localized yielding around crack tips of double-network gels(a)
  Yoshimi Tanaka; Yasunori Kawauchi; Takayuki Kurokawa; Hidemitsu Furukawa; Takaharu Okajima; Jian Ping Gong
  MACROMOLECULAR RAPID COMMUNICATIONS, 29, 18, 1514, 1520, 2008年09月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Elasticity of living cells on a microarray during the early stages of adhesion measured by atomic force microscopy
  Yusuke Mizutani; Masahiro Tsuchiya; Shinichiro Hiratsuka; Koichi Kawahara; Hiroshi Tokumot; Takaharu Okajima
  JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 47, 7, 6177, 6180, 2008年07月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Affinity of functional groups for membrane surfaces: Implications for physically irreversible fouling
  Hiroshi Yamamura; Katsuki Kimura; Takaharu Okajima; Hiroshi Tokumoto; Yoshimasa Watanabe
  ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY, 42, 14, 5310, 5315, 2008年07月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Observation of the three-dimensional structure of actin bundles formed with polycations
  Kazuhiro Shikinaka; Hyuckjoon Kwon; Akira Kakugo; Hidemitsu Furukawa; Yoshihito Sada; Jian Ping Gong; Yoshitaka Aoyama; Hideo Nishioka; Hiroshi Jinnai; Takaharu Okajima
  BIOMACROMOLECULES, 9, 2, 537, 542, 2008年02月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Nanorheology of living cells investigated by atomic force microscopy
  T. Okajima; H. Tokumoto
  Journal of the society of rheology, 36, 81, 86, 2008年, ［筆頭著者］
  日本語
• Stress relaxation measurement of fibroblast cells with atomic force microscopy
  Takaharu Okajima; Masaru Tanaka; Shusaku Tsukiyama; Tsubasa Kadowaki; Sadaaki Yamamoto; Masatsugu Shimomura; Hiroshi Tokumot
  JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 1-REGULAR PAPERS BRIEF COMMUNICATIONS & REVIEW PAPERS, 46, 8B, 5552, 5555, 2007年08月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Actin network formation by unidirectional polycation diffusion
  Hyuck Joon Kwon; Akira Kakugo; Takehiro Ura; Takaharu Okajima; Yoshimi Tanaka; Hidemitsu Furukawa; Yoshihito Osada; Jian Ping Gong
  LANGMUIR, 23, 11, 6257, 6262, 2007年05月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Force spectroscopy on single polymer incorporated into polymer gels
  Takaharu Okajima; Xiang-Ming Tao; Hiroaki Azehara; Hiroshi Tokumoto
  JOURNAL OF NANOSCIENCE AND NANOTECHNOLOGY, 7, 3, 790, 795, 2007年03月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• DNA microstructure based on self-assembly of 4-sticky-end holiday junctions in aqueous solution
  Hiroaki Kii; Takuya Takagi; Akira Sasaki; Takaharu Okajima; Masataka Kinjo
  JOURNAL OF NANOSCIENCE AND NANOTECHNOLOGY, 7, 3, 726, 729, 2007年03月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Stress relaxation of HepG2 cells measured by atomic force microscopy
  T. Okajima; M. Tanaka; S. Tsukiyama; T. Kadowaki; S. Yamamoto; M. Shimomura; H. Tokumoto
  NANOTECHNOLOGY, 18, 8, 084010, 2007年02月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Dynamics of a partially stretched protein molecule studied using an atomic force microscope
  Takaharu Okajima; Hideo Arakawa; Mohammad; Taufiq Alam; Hiroshi Sekiguchi; Atsushi Ikai
  Biophysical Chemistry, 107, 51, 61, 2004年, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Frequency shift feedback imaging in liquid for biological molecules
  Hiroshi Sekiguchi; Takaharu Okajima; Hideo Arakawa; Sumihiro Maeda; Akihiko Takashima; Atsushi Ikai
  Applied Surface Science, 210, 61, 67, 2003年, ［査読有り］
  英語
• Nano-mechanical methods in biochemistry using atomic force microscopy
  Ikai, A; Afrin, R; Sekiguchi, H; Okajima, T; Alam, M.T; Nishida, S
  Current Protein and Peptide Science, 4, 2003年, ［査読有り］
  英語
• Self-oscillation technique for AFM in liquids
  Takaharu Okajima; Hiroshi Sekiguchi; Hideo Arakawa; Atsushi Ikai
  Applied Surface Science, 210, 68, 72, 2003年, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Non-destructive force measurement in liquid using atomic force microscope
  Hiroshi Sekiguchi; Hideo Arakawa; Takaharu Okajima; Atsushi Ikai
  Applied Surface Science, 188, 489, 2002年
  英語
• Volume Phase Transition in Neutral Copolymer Gels
  Takaharu Okajima; Shunsuke Hirotsu
  Transactions of the Materials Research Society(!{ Japan, 2001年, ［査読有り］
  英語
• Use of AFM for imaging and measurement of the mechanical properties of light-convertible organelles in plants
  Takafumi Yamada; Hideo Arakawa; Takaharu Okajima; Takayoshi Shimada; Atsushi Ikai
  Ultramicroscopy, 91, 261, 268, 2001年, ［査読有り］
  英語
• Discontinuous Crossover between Fast and Slow Kinetics at the Volume Phase Transition in Poly-N-isopropylacrylamide Gels.
  Okajima Takaharu; Harada Ichiro; Nishio Kazufumi; Hirotsu Shunsuke
  Japanese Journal of Applied Physics, 39, 8, L875, L877, 公益社団法人 応用物理学会, 2000年
  英語, The kinetics of the volume phase transition in N-isopropylacrylamide gels has been studied as a function of crosslinker concentration. The shrinking kinetics at the transition is extremely slow in gels with a standard composition which have been used widely in various experiments. A discontinuous crossover from slow to much faster kinetics were observed in both high- and low-crosslinker-concentration regions, where the characteristic time of the shrinking process changes abruptly by two to four orders of magnitude with a minute change of the crosslinker concentration. In spite of these marked changes in the kinetics, no anomaly was observed in the degree of equilibrium swelling in these regions. A mechanism leading to sudden changes in kinetics is discussed in terms of an inhomogeneous network structure which is dependent on crosslink density.
• Study of shear force between glass microprobe and mica surface under controlled humidity
  T Okajima; S Hirotsu
  Applied Physics Letters, 71, 545, 547, 1997年, ［査読有り］, ［筆頭著者, 責任著者］
  英語
• Brillouin scattering study of the volume phase transition in poly-N-isopropylacrylamide gels
  Shunsuke Hirotsu; Ikuo Yamamoto; Atsushi Matsuo; Takaharu Okajima; Hidemitsu Furukawa; Tatsuyuki Yamamoto
  Journal of the Physical Society of Japan, 64, 8, 2898, 2907, Physical Society of Japan, 1995年
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Change in molecular orientation during thin film growth by evaporation of copolymer of vinylidene fluoride (80%) and tetrafluoroethylene (20%)
  Takaharu Okajima; Kunisuke Maki
  Japanese Journal of Applied Physics, 30, L2055, 1991年, ［査読有り］
  英語

• Nanoscale Cell Membrane Fluctuations Measured by Scanning Ion Conductance Microscopy
  Yusuke Mizutani; Zen Ishikura; Myung-Hoon Choi; Sang-Joon Cho; Takaharu Okajima, BIOPHYSICAL JOURNAL, 104, 2, 317A, 317A, 2013年01月, ［査読有り］
  英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議）
• OS1103 原子間力顕微鏡による過渡状態の多数細胞力学測定
  水谷 祐輔; 蔡 萍根; 土屋 雅博; 岡嶋 孝治, M&M材料力学カンファレンス, 2012, "OS1103, 1"-"OS1103-2", 2012年09月22日
  Mechanical measurements of single cells are crucial for understanding various cell behaviors. The viscoelastic properties of a number of rat fibroblast cells in the process of transformations such as growth (Phase II), senescence (Phase III) and immortalization (IM) were investigated by atomic force microscopy (AFM) combining with a cell microarray technique. The complex shear modulus of cells as a function of frequency was fitted to a power-law model, consisting of a single power-law function in addition to the Newtonian viscosity. Both the mean value and standard deviation of the power-law exponent a strongly depended on the cell phases. As a result, the power-law behaviors of cells were changed in the process of transformation. In addition, the behaviors were strongly dependent on F-actin microfilaments., 一般社団法人日本機械学会, 日本語
• 1101 原子間力顕微鏡による心筋細胞の拍動挙動の計測(OS13:筋細胞のエンジニアリング)
  水谷 祐輔; 土屋 雅博; 河原 剛一; 岡嶋 孝治, バイオエンジニアリング講演会講演論文集, 2009, 22, 187, 187, 2010年01月08日
  一般社団法人日本機械学会, 日本語
• 25pPSB-58 蛍光相関分光法による生細胞膜分子の拡散過程の測定(ポスターセッション,領域12,ソフトマター物理,化学物理,生物物理)
  我妻 邦浩; 新倉 謙一; 神谷 亮介; 春菜 ゆかり; 水谷 祐輔; 徳本 洋志; 河原 剛一; 岡嶋 孝治, 日本物理学会講演概要集, 63, 1, 384, 384, 2008年02月29日
  一般社団法人日本物理学会, 日本語
• 20pPSA-44 高強度ソフト&ウェットマター(2) : DNゲルのNecking現象(領域12ポスターセッション,領域12,ソフトマター物理,化学物理,生物物理)
  川内 保範; 田中 良巳; 古川 英光; 岡嶋 孝治; 羅 亮皓; 黒川 孝幸; 襲 剣萍; 長田 義仁, 日本物理学会講演概要集, 62, 1, 366, 366, 2007年02月28日
  一般社団法人日本物理学会, 日本語
• 18aTC-8 原子間力顕微鏡による生細胞の力学緩和測定(生物物理,領域12,ソフトマター物理,化学物理,生物物理)
  岡嶋 孝治; 田中 賢; 築山 周作; 門脇 翼; 山本 貞明; 下村 政嗣; 徳本 洋志, 日本物理学会講演概要集, 62, 1, 325, 325, 2007年02月28日
  一般社団法人日本物理学会, 日本語

• 原子間力顕微鏡による発生胚皮質領域の力学測定
  岡嶋孝治
  膜、47、269-272(2022)., 2022年08月
• 原子間力顕微鏡：多細胞系の力学物性計測の現状
  岡嶋孝治
  生物物理（解説） 62、159-164(2022), 2022年01月
• ナノ計測 : 電子線・光・プローブ技術を用いたナノ・バイオ材料の探索と評価
  重川, 秀実; 吉村, 雅満; 目良, 裕; 岡嶋, 孝治
  近代科学社, 2020年08月, 9784764950290, x, 179p, 図版 [4]p, 日本語
• 原子間力顕微鏡法：細胞表面近傍のナノメカニクス
  藤井裕紀; 岡嶋孝治
  表面と真空、63、437-440 (2020), 2020年
• AFMによる多細胞系の力学測定
  藤井裕紀; 岡嶋孝治
  高分子、68、656-657, 2019年12月, ［分担執筆］
• AFMを用いた1細胞・細胞集団の力学物性計測
  藤井裕紀; 岡嶋孝治
  生体の科学（特集：メカノバイオロジー）vol.70, No.4, 2019年07月, ［分担執筆］
• 細胞ナノレオロジー：原子間力顕微鏡法
  岡嶋 孝治
  月刊ソフトマター, 2018年09月, ［分担執筆］
• 走査型プローブ顕微鏡
  淺川雅; 岡嶋孝治; 大西洋
  日本分析化学会編、分析化学実技シリーズ機器分析編15, 2017年, ［共著］
• 原子間力顕微鏡による1細胞レオロジーの定量計測─細胞の個性とエルゴード性
  岡嶋 孝治
  応用物理学会誌、86、1052-1056, 2017年, ［単著］
• Nanorheology of Living Cells
  T. Okajima, The World of Nano-Biomechanics (Chapter 13, A. Ikai)
  Elsevier, 2016年, ［分担執筆］
• 原子間力顕微鏡を用いた細胞の力学特性計測
  岡嶋孝治; 高橋亮輔, 細胞の特性計測・操作と応用（組織工学ライブラリ－マイクロロボティクスとバイオの融合－ 1）（第1章・第3節）
  コロナ社, 2016年, ［分担執筆］
• Atomic Force Microscopy: Imaging and Rheology of Living Cells
  Takaharu Okajima
  Nano/Micro Science and Technology in Biorheology: Principles, Methods, and Applications Chapter 15 (387-414), Springer, (2015), 2015年, ［共著］
• 原子間力顕微鏡を用いた細胞レオロジー特性の計測
  岡嶋 孝治
  三次元ティッシュエンジニアリング～細胞の培養・操作・組織化から品質管理、脱細胞化まで～（第1章・第3節）、（株式会社NTS） (2015), 2015年, ［共著］
• イオンコンダクタンス顕微鏡：細胞膜表面の揺らぎを計測する
  水谷祐輔; 田中良昌; 田中あや; 住友弘二; 岡嶋孝治
  光学-細胞機能に迫る非染色非破壊イメージング技術、44, (6月号）(2015), 2015年, ［共著］
• High-throughput measurements of single cell rheology by atomic force microscopy
  K. Kuribayashi-Shigetomi; R. Takahashi; A. Subagyo; K. Sueoka; T. Okajima
  Hyper Bio Assembler for 3D Cellular Systems, Chapter 4 (57-67), Springer, 2015, 2015年, ［共著］
• 原子間力顕微鏡による超高速細胞メカニクス計測技術
  高橋亮輔; 岡嶋孝治
  ケミカルエンジニヤリング（先端計測技術開発の展望:9月号）(2015), 2015年
• 細胞の物理学：ＳＰＭによる定量計測
  岡嶋 孝治
  表面科学 35, 544-544(2014), 2014年, ［共著］
• 走査プローブ顕微鏡による細胞物性測定：原子間力顕微鏡とイオンコンダクタンス顕微鏡（総説）
  岡嶋孝治
  化学工業 (2013), 2013年
• 原子間力顕微鏡による細胞力学の定量計測（解説）
  岡嶋 孝治
  検査技術 (2013), 2013年
• 原子間力顕微鏡による細胞レオロジー測定（総説）
  岡嶋孝治
  日本膜学会「膜」38, 76-81 (2013), 2013年
• 1細胞レオロジー測定 : 原子間力顕微鏡による細胞レオロジー計測の新手法
  岡嶋 孝治; 水谷 祐輔
  生物物理 52, 5, 230-233, 2012年09月
• 細胞力学計測のためのマイクロ加工基板を用いた原子間力顕微鏡法
  岡嶋 孝治; 水谷 祐輔
  表面科学33(8) 461-466, 2012年08月
• １細胞レオロジー測定：原子間力顕微鏡による細胞レオロジー計測の新手法（総説）
  岡嶋孝治; 水谷祐輔
  日本生物物理学会誌「生物物理」52, 230-233 (2012), 2012年
• 走査プローブ顕微鏡（実験物理科学シリーズ6）
  共立出版, 2009年
• 原子間力顕微鏡による生細胞ナノレオロジー計測
  岡嶋孝治; 徳本洋志
  日本レオロジー学会誌 vol.36, No.2, p. 81-86, 2008年04月, ［分担執筆］
• ナノテクのための物理入門
  共立出版, 2007年
• BioNics[バイオニクス]
  オーム社, 2005年
• ソフトナノテクノロジー —バイオマテリアル革命—
  シーエムシー出版, 2005年

• 発⽣組織のレオロジー普遍性の破れ
  岡嶋孝治
  AFM計測（第20回バイオオプティクス研究会, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
  2024年12月13日, ［招待講演］
• 原子間力顕微鏡による細胞レベルの発生胚メカニクス計測
  岡嶋孝治
  日本動物学会・第95回長崎大会, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
  2024年09月12日, ［招待講演］
• 発生胚メカニクスのAFM計測
  岡嶋孝治
  日本顕微鏡学会・第80回学術講演会、マルチ分解能顕微鏡、, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
  2024年06月05日, ［招待講演］
• Embryo mechanics probed by atomic force microscopy
  T. Okajima
  第61回日本生物物理学会年会、, 英語, 口頭発表（招待・特別）
  2023年11月14日, ［招待講演］
• AFMによる発⽣胚メカニクスの可視化
  岡嶋孝治
  第18回 バイオオプティクス研究会, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
  2022年12月17日, ［招待講演］
• Mapping mechanical properties of single cells during embryogenesis using atomic force microscopy
  T. Okajima
  AFM BioMED conference, (2022.8.29-9.2, Okazaki）, 2022年12月, 英語, 口頭発表（招待・特別）
  ［招待講演］
• 多細胞メカニクスの時空間マッピング測定
  岡嶋 孝治
  ナノプローブテクノロジー第167委員会 第103回研究会、高分子×SPM（2022.7.27、大岡山）, 2022年07月, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
  ［招待講演］
• 原子間力顕微鏡による発生胚の力学動態の計測
  岡嶋 孝治
  第61回日本生体医工学会、細胞アッセイ：細胞動態の把握と計測、（2022.6.28-30、新潟）, 2022年06月, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
  ［招待講演］
• 発生胚表面のメカニクス：原子間力顕微鏡測定
  岡嶋孝治
  日本膜学会の第44回年会、（2022.6.9-10、早稲田）, 2022年06月, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
  ［招待講演］
• 細胞・組織のAFMメカニクス計測の現状と課題
  岡嶋 孝治
  バイオSPM研究会2022, 日本語
  2022年02月21日, ［招待講演］
• Nanomechanics of single cells and tissues revealed by atomic force microscopy
  T. Okajima
  Pacifichem 2021, Experimental and Computational Analysis of the Nano-Bio Interface for Sustainable Nanotechnology, (Dec.16-21, 2021, Online), 2021年12月, 英語, 口頭発表（招待・特別）
• Measuring mechanical properties of developing embryo with AFM
  T. Okajima
  MRS Fall meeting 2021, Frontiers in Scanning Probe Microscopy—Beyond Imaging of Soft Materials, （2021.12.6-8, Boston/Online Hybrid), 2021年12月, 英語, 口頭発表（招待・特別）
  ［招待講演］
• 発生胚のAFM計測：現状と課題
  岡嶋孝治
  第17回バイオオプティクス研究会（2021年12月10-11日、山口/オンライン）, 2021年12月, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
  ［招待講演］
• AFMによる受精卵の発生過程の力学計測
  岡嶋孝治
  日本顕微鏡学会 第77回学術講演会、先端ナノプローブ法による高分解能局所物性・オペランド計測（2021年6月14日、つくば）, 2021年06月, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
  ［招待講演］
• AFMによる発生胚のメカニクス
  岡嶋孝治
  2021年応物春季学術講演会, 革新的走査型プローブ顕微鏡技術で拓くナノプローブ生命科学の新展開（2021.3.16-19、onine）, 2021年03月, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
  ［招待講演］
• 原子間力顕微鏡：細胞・組織のメカニクス測定
  岡嶋孝治
  日本薬剤学会・物性FGセミナー2020・顕微鏡法で医薬品原薬・製剤を“顕わ”にする―低分子から細胞まで―、2021.2.19、オンライン, 2021年02月, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
  ［招待講演］
• Nanomechanics of cell and tissue probed by atomic force microscopy
  T. Okajima
  6th International Conference on Electronic Materials and Nanotechnology for Green Environment (ENGE 2020) (2020. 11.1-4, Korea_online), 2020年11月, 英語, 口頭発表（招待・特別）
  ［招待講演］
• AFMによる細胞・組織の力学情報の定量化
  岡嶋孝治
  2020年第81回応用物理学会秋季学術講演会・多次元計測技術とデータサイエンスの融合によるバイオイメージング・センシング技術の進展（京都オンライン、2020.9.9）, 2020年09月, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
  ［招待講演］
• バイオAFM計測：1細胞から多細胞へ
  岡嶋孝治
  第59回日本生体医工学会大会（岡山オンライン、2020.5.25-27）, 2020年05月, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
  ［招待講演］
• 原子間力顕微鏡による細胞・組織メカニクスの定量化
  岡嶋孝治
  第67回応用物理学会春期学術講演会・多次元計測技術とデータサイエンスの融合によるバイオイメージング・センシングの将来、2020年3月12日-15日、東京, 2020年03月, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
  ［招待講演］
• AFMによる1細胞・多細胞系のナノ力学計測
  岡嶋孝治
  2019年日本表面真空学会学術講演会・局所分光とバイオ計測（プローブ顕微鏡部会）（つくば、2019.10.28-30）, 2019年10月, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
  ［招待講演］
• AFMによる多細胞系のメカニクス
  岡嶋孝治
  日本顕微鏡学会 ソフトマテリアル研究部会 第6回講演会（宮城蔵王、2019.10.25-26）, 2019年10月
  ［招待講演］
• AFMよる1細胞・細胞集団のナノメカニクス
  岡嶋孝治
  日本顕微鏡学会第75回学術講演会・原子間力顕微鏡技術のパラダイムシフト～原子から細胞まで階層をまたぐ構造・機能解析～（名古屋、2019.6.17-19）, 2019年06月, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
  ［招待講演］

• 細胞生物工学特論, 2024年, 修士課程, 情報科学院
• 細胞生物工学特論, 2024年, 博士後期課程, 情報科学研究科
• 細胞生物工学特論, 2024年, 博士後期課程, 情報科学院
• 応用数学Ⅱ, 2024年, 学士課程, 工学部
• 生体物理工学, 2024年, 学士課程, 工学部
• 生体医工学基礎, 2024年, 学士課程, 工学部
• 生体工学概論, 2024年, 学士課程, 工学部
• 生体情報工学実験Ⅰ, 2024年, 学士課程, 工学部
• 生体情報工学実験Ⅱ, 2024年, 学士課程, 工学部

• American Society for Cell Biology
• 表面科学会
• 日本生物物理学会
• 応用物理学会
• Biophysical Society（米国）

• 階層性自己組織化複合材料デザイン（代表者：松本卓也）
  CREST
  2022年10月 - 2028年03月
  岡嶋孝治
  JST, 分解・劣化・安定化の精密材料科学, 研究分担者, JPMJCR22L5
• プローブ顕微鏡による発生胚の遺伝子・力学的相互作用の解明
  科学研究費助成事業
  2024年04月01日 - 2027年03月31日
  岡嶋 孝治; 道上 達男; 繁富 香織
  日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 24H00412
• 原子間力顕微鏡による発生胚レオロジーの定量3D解析技術の開発
  科学研究費助成事業
  2023年06月30日 - 2025年03月31日
  岡嶋 孝治
  受精卵の胚発生は、遺伝子・生化学的因子に加えて、細胞の力学特性（メカニクス）が密接に関係していると考えられている。しかし、発生胚は極めて柔らかく、外部刺激に対して脆いため、発生胚メカニクスのタイムラプス計測に研究は少ない。最近、原子間力顕微鏡（AFM）を用いて、極めて柔らかい発生胚のメカニクスのタイムラプス計測が可能になりつつあるが、発生胚の深さ方向の力学計測技術は未開である。細胞メカニクスの主要因子である細胞骨格構造は、発生胚の表層（皮層）と内部において集積・脱離が制御されている。したがって、発生胚メカニクスの機序解明には、発生胚の深さ方向を含む３次元（3D）のレオロジー計測技術が不可欠である。本研究では、AFMの力学応答曲線のする新手法を提案し、発生胚レオロジーの定量3D計測システムの開発を目的としている。令和5年度は、3D解析を高速化するソフトウェア技術を開発した。スパースな画像を再構成することが可能な圧縮センシング法を用いて、細胞メカニクス像を再構成できることを明らかにした。また、発生胚細胞の間期において、ドット状の硬化構造が出現することを発見した。そして、この構造が、細胞分裂現象を制御している可能性があることが示唆された。さらに、 ボルツマンの重畳原理に基づく解析法と粘弾性接触理論を組み合わせた解析法を検討し、初期卵割期の各々の細胞のレオロジーを追跡することに成功した。正弦波力場の周波数（速度）と振幅（押込み量）を変動制御する新規AFM法の開発を進めた。
  日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 北海道大学, 23K17872
• 計算折紙と細胞折紙技術による細胞の立体構造の最適化
  科学研究費助成事業
  2022年04月01日 - 2025年03月31日
  繁富 香織; 上原 隆平; 堀山 貴史; 岡嶋 孝治
  近年、「折り」を基本とし、立体の形状を作る際に必要となる幾何学の問題を計算によって求める「計算折紙」と呼ばれる分野が大きな発展を遂げている。本研究では、この計算折紙の技法を細胞レベルで実装することで、2次元平面の膜状に培養した細胞を折り紙のように折り畳み、狙ったミクロな立体を効率よく形成する方法を確立する。さらに、その小立体をブロックのように組み立てて、細胞数個規模の大きさの立体から、より大きな立体を構築することを狙う。日本人が小さい頃から親しんでいる折り紙や積み木と申請者らの得意とする細胞工学や計算折紙と融合することにより、世界に先駆け、再生医療分野での全く新しいものづくりの方法を確立する。
  日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 23K22694
• 原子間力顕微鏡による1細胞診断技術の高速化
  基盤研究(B)
  2021年04月 - 2024年03月
  岡嶋 孝治
  研究代表者
• 組織弾性モダリティの構築と老化制御
  科学研究費助成事業
  2021年07月09日 - 2023年03月31日
  早野 元詞; 岡嶋 孝治
  日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 慶應義塾大学, 21K18608
• 原子間力顕微鏡を用いた発生胚メカニクスの包括的マッピング計測技術の開発
  挑戦的研究(萌芽)
  2021年04月 - 2023年03月
  岡嶋 孝治
  研究代表者
• 原子間力顕微鏡を用いた肺高血圧症のin vitro薬剤反応評価システムの構築
  科学研究費助成事業
  2019年04月01日 - 2022年03月31日
  小垣 滋豊; 岡嶋 孝治; 石田 秀和
  特発性肺動脈性肺高血圧症患者の肺移植時に採取した肺動脈平滑筋細胞とドナー肺のトリミングで出た余剰組織から樹立した肺動脈平滑筋細胞とを用いて、原子間力顕微鏡により、細胞の機械的特性について検討した。これまで臨床応用されている薬物を用いて、薬剤を平滑筋細胞に添加した場合に、細胞のレオロジーがどのように変化するか検討した。代表的なPDE5阻害薬であるシルデナフィルでは、肺高血圧症患者の肺動脈平滑筋細胞のみ細胞弾性率が低下した。マシテンタンおよびリオシグアトを添加すると、用量依存的に細胞弾性率の低下と細胞流動性の上昇がみられた。両者を同時に添加すると、より低い薬物濃度で弾性率の低下が認められた。
  日本学術振興会, 基盤研究(C), 大阪大学, 19K08276
• マルチプローブ顕微鏡技術を用いた発生胚メカニクス計測法の開発
  挑戦的研究（萌芽）
  2019年07月 - 2021年03月
  岡嶋 孝治
  研究代表者, 競争的資金
• 細胞のエルゴード性を利用したがん細胞力学診断・アッセイ法の開発
  基盤研究(B)
  2018年04月 - 2021年03月
  岡嶋 孝治
  研究代表者, 競争的資金
• 原子間力顕微鏡を用いた中枢肺動脈のレオロジー解析による肺高血圧症の病態解明
  科学研究費助成事業
  2016年04月01日 - 2019年03月31日
  成田 淳; 岡嶋 孝治; 桂木 慎一
  肺動脈性肺高血圧症においては、末梢肺動脈における抵抗（レジスタンス）だけではなく、中枢肺動脈におけるコンプライアンスも重要であることが近年理解されてきた。しかしこれまで肺動脈平滑筋細胞における粘弾性が、肺高血圧症においてどのような役割を果たしているのかは確立されていない。本研究では、肺高血圧症患者から得た肺動脈平滑筋細胞において原子間力顕微鏡を用いることでその粘弾性を精度高く計測することが可能となった。肺高血圧症患者においては、粘弾性の高い細胞の一群が存在し、肺血管拡張薬投与によって、その粘弾性は低下することが明らかとなった。
  日本学術振興会, 基盤研究(C), 大阪大学, 16K10065
• 原子間力顕微鏡を用いた発生胚メカニクスの網羅解析法の開発
  挑戦的研究(萌芽)
  2017年04月 - 2019年03月
  岡嶋 孝治
  研究代表者, 競争的資金
• ヒト間葉系幹細胞治療技術の開発とその最適化に関する研究
  二国間交流事業 日本—シンガポール 共同研究
  2015年04月 - 2017年03月
  岡嶋 孝治
  研究代表者, 競争的資金
• 多重周波数フォースモジュレーション顕微鏡の開発：細胞レオロジー変数のイメージング
  挑戦的萌芽研究
  2015年04月 - 2017年03月
  岡嶋 孝治
  研究代表者, 競争的資金
• 原子間力顕微鏡による生体組織力学物性のその場分離計測技術の開発
  新学術領域研究(研究領域提案型)バイオアセンブラ
  2014年04月 - 2016年03月
  岡嶋 孝治
  バイオアセンブラにおいて、細胞システム構築に有用な細胞を分離するためには、生体組織の力学物性をダイレクトに計測する細胞分離技術が強く望まれる。原子間力顕微鏡やイオンコンダクタンス顕微鏡は、接着している細胞を低侵襲でその力学物性やダイナミクスを計測できる利点をもつ。本年度は、前年度の研究成果を基に更に高度な計測を行った。前年度に行った上皮細胞株の計測技術を基に、細胞分裂が著しく起こる発生過程の組織の直接計測を行った（論文投稿準備中）。また、マウス胎児から摘出した培養組織の力学物性と細胞骨格構造との関係を明らかにした（論文投稿準備中）。さらに、走査プローブ顕微鏡の物性マッピング速度を高速化する技術を開発し、単一細胞分離性能を向上させ、単一細胞の統計分布の精密計測に成功した（論文投稿準備中）。細胞シートの力学物性計測にも成功し、細胞シートのバルク力学物性と細胞内小器官の力学物性との関係を明らかにした（論文投稿準備中）。
  日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 26106701
• プローブ顕微鏡による細胞間力学的相互作用の時空間揺らぎの研究
  新学術領域研究(研究領域提案型) ゆらぎと構造
  2014年04月 - 2016年03月
  岡嶋 孝治
  研究代表者, 競争的資金
• イオンコンダクタンス顕微鏡を用いた細胞膜揺らぎの定量イメージング技術の開発
  挑戦的萌芽研究
  2013年04月 - 2015年03月
  岡嶋 孝治
  研究代表者, 競争的資金
• 原子間力顕微鏡を用いた細胞力学伝播関数の時空間定量解析
  基盤研究(B)
  2013年 - 2015年
  岡嶋 孝治
  研究代表者, 競争的資金
• 原子間力顕微鏡による超高速細胞レオロジー分離技術の開発
  新学術領域研究(研究領域提案型)バイオアセンブラ
  2012年04月 - 2014年03月
  岡嶋孝治
  研究代表者, 競争的資金
• 原子間力顕微鏡を用いたがん細胞力学診断技術の開発
  科学研究費助成事業
  2011年04月 - 2013年03月
  岡嶋 孝治
  単一細胞のがん化を診断する技術は、究極のがん早期発見技術と言っても過言ではない。本研究では、低侵襲かつ精密な力学計測が可能な原子間力顕微鏡(AFM)技術を用いて、単一細胞の力学特性から、正常細胞とがん細胞とを区別する手法を開発することを目的とした。(1)AFM細胞診断装置の開発、および(2)正常とがん細胞の力学特性を統計解析する技術の開発を行うことを目指した。23年度は、正立型光学顕微鏡を用いた細胞計測に特化した新しいAFM装置の試作を行った。24年度は、様々ながん細胞に適用できる汎用の細胞マイクロパターン基板の開発を行った。本計測により、細胞弾性率、細胞流動性、およびニュートン粘性係数の細胞数分布を独立に評価できることが可能になった。また、正常細胞とがん細胞の細胞レオロジー変数の細胞数標準偏差は大きく異なり、周波数依存性をもつことが分かった。AFM装置の自動化のためのFPGAプログラム開発を行った。イオンコンダクタンス顕微鏡による細胞表面の動的計測に成功した。
  挑戦的萌芽研究, 挑戦的萌芽研究, 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 23656055
• 原子間力顕微鏡法を用いたがん細胞診断自動解析法の開発
  研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）
  2012年 - 2013年
  岡嶋 孝治
  研究代表者, 競争的資金
• 原子間力顕微鏡を用いた多数細胞力学の多変量解析の研究
  科学研究費助成事業
  2009年04月 - 2012年03月
  岡嶋 孝治
  原子間力顕微鏡(AFM)を用いて多数細胞レオロジー測定法を開発し、細胞レオロジーの統計データを、細胞力学モデルを用いて解析した。(1)細胞レオロジーの単一細胞数分布の周波数特性を明らかにした。(2)血清飢餓法により細胞同調された細胞レオロジーを明らかにした。(3)細胞レオロジーの周波数特性のアンサンブル平均と時間平均を測定し、それらの差異を明らかにした。(4)正常細胞から不死化細胞への形質転換における細胞レオロジーを測定した。
  基盤研究(B), 基盤研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 21310079
• 細胞周期制御下の細胞界面ナノダイナミクスの研究
  科学研究費助成事業
  2009年04月 - 2011年03月
  岡嶋 孝治
  原子間力顕微鏡法(AHM)や種々の蛍光計測法を用いて、細胞周期(G1期、S期、G2期、M期)を制御した細胞界面ナノ領域の力学・ダイナミクス測定を行い、細胞周期に対する細胞界面ナノ物性を明らかにすることを目的として研究を行った。細胞周期を同定できる蛍光タンパク質を発現した細胞を用いて、細胞周期と細胞レオロジーとの関係を調べた。原子間力顕微鏡(AFM)計測により、全ての細胞周期において、複素弾性率の周波数特性はべき関数を示し、弾性振幅は、G1期やS/G2期に比べて、S期初期で増大することが分かった。また、G1期細胞のべき指数は、それ以外の細胞周期に比べて増大し、G1期の細胞は、他の細胞期に比べて流動的になることが分かった。細胞レオロジーが細胞周期に強く依存することが明らかになってきたが、細胞界面から内部への力学伝播に関する知見は皆無であり、その計測方法も欠如している。そこで、細胞内の力伝播を直接測定する方法を開発した。本方法は、力センサであるマイクロポスト基板上に培養した細胞の上部からAFMで力学刺激を与えて、細胞上部から細胞下部への力伝播をマイクロポストセンサーにより計測する方法である。周波数測定において細胞力伝播が弾性的であることが分かった。エンドサイトーシスを効率的に誘導する分子として、N-アセチルグルコサミン(GlcNAc)を有する高分子鎖が腫瘍細胞(HT1080)のエンドサイトーシスを強く誘導することを見つけた。
  特定領域研究・高次系分子科学, 特定領域研究, 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 22018003
• 走査プローブ顕微鏡と蛍光相関分光法による生細胞界面の1分子ダイナミクスの研究
  科学研究費助成事業
  2008年04月 - 2010年03月
  岡嶋 孝治
  細胞界面ダイナミクスや力学特性には、時空間不均一性や細胞の個性が存在するが、そのような細胞状態を制御した計測はこれまでなされていない。例えば、細胞周期により細胞はその状態を大きく変化させていると考えられるが、細胞周期に対する細胞界面ナノ物性は不明である。そこで、本研究では、AFMを用いて、細胞周期を同調させた細胞を作成し、細胞周期と細胞界面ダイナミクスを調べた。細胞周期を同調させるために、血清飢餓法を用いた。本手法は、低侵襲で細胞をG1期に同調させることができる。AFMとマイクロアレイ技術を用いて、細胞界面ダイナミクス(複素弾性率)を測定した。その結果、細胞周期を同調した細胞の複素弾性率の細胞数分布は、非同調細胞と同様に対数分布を有することが分かった。また、複素弾性率の周波数依存性は、べき関数応答を示すことが分かった。そこで、細胞の複素弾性率を表現するモデルとして、構造ダンピングモデルを用いて、細胞周期同調細胞および非同調細胞とのべき指数および粘性応答を解析した。その結果、両者のべき指数の平均値と分散は等しく細胞骨格構造の力学特性は細胞周期に強く依存しないことが分かった。一方で、細胞粘性応答は、両者で大きく異なることが分かった。このことは、細胞周期を同調させる過程において、細胞内タンパク質状態が変化したことを示唆した。また、細胞膜脂質分子の細胞界面ダイナミクス測定を行った。その結果、細胞膜脂質分子の細胞内取り込み量は、M期に比べてG1/S期で増大し、その取り込み量が、細胞膜のコレステロールと強く関係していることが分かった。
  特定領域研究・高次系分子科学, 特定領域研究, 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 20050001
• 単一細胞表層の全方向ナノダイナミクス計測技術の開発
  産業技術研究助成事業
  2006年 - 2009年
  岡嶋孝治
  NEDO, 産業技術研究助成事業, 研究代表者
• 糖鎖1分子のナノ力学刺激に対する応答ダイナミクスの研究
  科学研究費助成事業
  2005年04月 - 2007年03月
  岡嶋 孝治
  多糖類は、特異の立体規則性をもち、選択的な相互作用をする。この固有な性質により、細胞膜での認識機構や、細胞外マトリクスの主要物質であるなど、多糖類は、生体の階層構造の形成において、極めて重要な役割を果たしている。このような巨大高分子の非保存力を測定する手法は、まだ十分に確立していない。本研究では、原子間力顕微鏡(AFM)による新規な単一分子の操作技術として、高分子ゲル中に埋め込まれた分子鎖をゲル外に引く抜くときの力学的性質を調べる手法を開発した。その結果、分子鎖が一定張力や非線形聴力引き抜かれること、そして、網目構造と1分子力学特性との関係を初めて測定することができた。(論文印刷中)。本計測法は、準希薄媒体や濃厚媒体の中で1分子計測を可能とする新手法であり、巨大高分子鎖間の相互作用を1分子レベルで探索することを可能とする。次に、細胞膜付近のダイナミクスを測定するための方法として、ATFによる応力緩和計測法を開発した。そして、サブマイクロメートル領域の応力緩和挙動のダイナミクスと局所弾性率との関係を初めて明らかにした(論文印刷中)。さらに、ナノ力学刺激の応答の定量計測を目指して、1μm以下のコロイドビーズをプローブした、高分解能コロイドプローブ顕微鏡技術を構築し、その性能評価を行った。その結果、サンプルの深さ方向および水平方向の分解能が、共に向上することが分かった(論文投稿準備中)。本結果は、細胞外マトリクスのようなゲル様の多糖高分子ナノ構造を探索するための強力な手法になると期待できる。
  萌芽研究, 萌芽研究, 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 17655097
• 細胞内部探索用カーボンナノチューブAFM技術の研究
  科学研究費助成事業
  2004年 - 2006年
  徳本 洋志; 岡嶋 孝治; 畔原 宏明
  表面科学分野の研究において多大の貢献をしてきた原子問力顕微鏡(AFM)の今後の大きな応用分野は、溶液中での動作することを生かし溶媒中にある単一の細胞や蛋白質の形状を分子レベルの分解能で直接観察しバイオナノテクノロジー分野への展開を図ることである。更に、細胞内部の構造や機能を計測することができるようになると、バイオ材料分野の研究から生命科学の分野への展開も図ることが出来る。
  本研究では、将来、細胞内部を探索できるカーボンナノチューブAFM技術の要素技術として、先端形状がナノスケールで機械的・化学的に最も安定した材料であるカーボンナノチューブ(CNT)の一本を市販のシリコンAFM探針先端に接着する技術、モデル細胞膜としてDMPC分子を用いた人工脂質二分子膜の作製技術、さらに前者を後者に挿入する技術を確立した。また、CNT探針先端にカルボン酸で化学修飾し、試料としてマイクロコンタクトプリンティング法により作製した親・疎水性パターンを両者間に働く微弱な分子間力のAFM計測を通して明確にした。これにより、化学種を識別する技術(化学力AFM技術)の基礎を確立し、DNA塩基読み取り技術への見通しを得た。
  一方、細胞内外には多種多様のバイオ高分子が存在しており、AFM探針との間に非特異的な相互作用をする。この非特異的な相互作用を計測するため、高分子ゲルの表面あるいは内部にポリエチレングリコール1分子を接着・埋め込み両者間の相互作用力の測定を行いそれぞれに固有の非線形力を得た。更に、1分子の方向を規定してマニピュレーションする技術の基礎の確立にも成功した。また、ヒト肝細胞に探針を押し付けた後の応力緩和測定から細胞の動的な粘弾性に関する知見が得られること見出した。これらの成果により、細胞の構造と機能を理解するための力学的手法による基礎が確立できた。
  日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 16310078
• 生体分子のマイクロ秒粘弾性測定
  科学研究費助成事業
  2003年04月 - 2005年03月
  岡嶋 孝治
  本研究では、原子間力顕微鏡(AFM)の高い時間空間分解能を最大限に活用し、生体一分子に働く張力の粘弾性挙動を計測する基礎技術の開発が目的である。1分子の外部環境依存性、および広帯域計測に不可欠な長時間計測を実現するためには、装置ドリフトの影響を抑える手法の開発が必要不可欠である。ミリ秒の帯域の1分子計測においても、AFM装置に不可避に存在するドリフトが計測精度に与える影響が大きいことが分かった。そこで、AFM探針と基板との間のドリフトを補償する技術の開発を行った。本方法は、自作の延伸軸補正用コントローラを用いて、分子と探針との間の相対位置情報を取得し、分子が基板と接触している点(剥がし点)と探針の位置とを結ぶ直線が基板面に対して常に垂直になるように制御する。これにより、装置のドリフトを補正した長時間延伸が可能となった。
  一方で、生体分子の粘弾性には、分子内の相互作用に起因するものと分子外の相互作用によるものに分けられるが、特に分子外の相互作用を1分子レベルで計測する手法は確立されていない。そこで、分子外の非特異的相互作用を計測する手法を考案した。本方法は、高分子ゲルにターゲットなる高分子鎖を埋め込み、その埋め込んだ高分子をゲルから引っ張り出すときに生じる力から、分子外相互作用を測定する。本方法を用いて、摩擦力やトポロジカルな相互作用を1分子レベルで計測することが可能となった。さらに、生体分子の粘弾性を固体基板上ではなく、細胞表面で測定することを念頭として、細胞表面を精密に計測する手法を考案し、その有効性を確証した。これらの技術を特許出願することにより、1分子粘弾性計測法の基幹技術を構築した。
  若手研究(B), 若手研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 15710084
• 原子間力顕微鏡を用いた単一高分子鎖の相転移における力学緩和の測定
  若手研究(B)
  1999年04月 - 2001年03月
  岡嶋 孝治
  本研究では、原子間力顕微鏡が本質的にもっている高空間・時間分解能を利用して、単一高分子鎖のダイナミクスを計測する方法を確立し、合成高分子やタンパク質の構造転移における動的挙動を調べることを目的としている。
  前年度に引き続き、球状タンパク質として、力-延伸特性が良く分かっているウシ由来炭酸デヒドラターゼの変異体を用いて、アンフォールディング近傍にタンパク質一分子の交流変位応答を測定した。その結果、活性をもつ天然型のタンパク質では、部分的な構造のアンフォールドとリフォールドに対応する力学応答が観測され、一方で、活性をもたず構造が緩い分子では、ゴム弾性に相当する単調な応答のみが観測されることが分かつた。本研究結果は、Biochem. Phys.に現在投稿中である。
  原子間力顕微鏡(AFM)の一分子測定を発展させる過程で、これまで液中では不可能と思われてきた自励発振技術を、液中でも安定に動作させられることを見つけた。この新しい周波数変調(FM)法に基づく液中用AFM装置の接触力は数10pNであり、世界最高レベルの液中イメージングが可能であることが分かった。特に、FM法は走査速度の制限を受けない点で従来の液中測定装置よりも優れており、今後、本方法が液中観察の標準的な方法になると期待される。自励発振型のAFM装置を用いて、雲母基板に固定処理を全く施していない繊維状タンパク質(タウタンパク質)の液中イメージングを行った。その結果、生体分子をほとんど変形させないほど弱い接触力でイメージングが可能であることが分かり、また、また度重なるイメージングにおいてもタンパク質分子が破壊されないことが分かった。この結果から、生理条件下における任意の生体分子の"真"の構造を高分解能で観察できる可能性が示唆された。
  日本学術振興会, 若手研究(B), 東京工業大学, 研究代表者, 競争的資金, 13740251
• シェアフォース顕微鏡におけるプローブ・表面間相互作用の起源の解明
  奨励研究(A)
  1997年04月 - 1999年03月
  岡嶋 孝治
  平成9年度は、光検出型シェアフォース顕微鏡を用いて、シェアフォース相互作用の湿度依存性とプローブのバネ定数依存性を研究した。その結果、低湿度におけるシェアフォース相互作用は、プローブと表面の間の接触相互作用に起因し、高湿度のそれは、毛管凝集力に密接に関連する事がわかった。平成10年度は、まず、1997年にRuiter等とAtia等により開発された、音叉検出型シェアフォース顕微鏡を、新たに試作した。本装置は、プローブの共振周波数変化と振幅変化;こ追従できる回路を用いる事により、シェアフォース相互作用を高精度で測定する事ができる。本装置を用いて、前年度の研究の再検討を行った結果は、光検出型シェアフォース顕微鏡で得られた結果と同様であり、測定法の違いによる顕著な違いはなかった。以上の結果は、以前にGregor等により提案されたプローブ・表面の接触モデルと多くの不一致が生じる事がわかった。研究代表者は、本結果を説明するために、プローブの振動不安定性がシェアフォース相互作用と密接に関係している事を提案した。
  高湿度におけるプロープと表面間の接触時間とシェアフォース相互作用の関係を調べた結果、毛管凝集力に起因する相互作用のヒステリシス距離は、ほとんど変化しない事がわかった。この結果は、プローブと表面が接触すると、吸着水が1sec程度で、急速に凝集する事を示唆する。
  シェアフォース顕微鏡における、表面及び表面近傍の粘性、弾性の物性測定の可能性を評価するための試料の探索の中で、高分子ゲルの網目構造とその体積緩和の間に関する新たな現象を見つけた。
  日本学術振興会, 奨励研究(A), 東京工業大学, 研究代表者, 競争的資金, 09750074
• イオン性ゲルの物性と構造に関する基礎的研究
  科学研究費助成事業
  1998年 - 1999年
  弘津 俊輔; 岡嶋 孝治
  体積相転移のメカニズムに関する研究:ゲルの体積相転移に対する従来の現象論を批判的に検討し、2つのゲル相の間の相転移であるという考えが誤りである事を指摘した。従来の考えと異なり、収縮相はゲルではなくて析出網目であるという新しい相転移モデルを提案した。Poly-N-isopropylacrylamideゲルの収縮相の動的光散乱測定および弾性測定を初めて実行し、新たに提案されたモデルを支持する結果を得た。
  イオン性ゲルのメソ相形成に関する研究:イオンを含むゲルにおける電荷分離を伴うメソ相形成を光散乱によって初めて検出した。メソ相周期は光の波長よりも遙かに小さいので、これまで光散乱では検出出来ないと考えられていたが、本実験により緩和時間に顕著な以上が見出された。
  体積相転移点近傍とスピノーダル点近傍における弾性率および弾性緩和測定:電子天秤と微動電動ステージを用いた弾性率測定装置を開発した。この装置は特に、ゴム状物質やゲルの機械的測定に適し、静的弾性率のほか、応力一定の弾性緩和、ひずみ一定の弾性緩和を共に高精度で測定できる。この装置を用いて、体積相転移を起こして収縮相に入ったゲルの弾性率と弾性緩和を初めて測定し、またスピノーダル分解に伴う弾性以上の存在を初めて見出した。
  生体多糖ゲルと合成ゲルとの構造的相違の研究:生体ゲルであるゼラチンおよびκ-carrageenanと合成ゲルであるイオン性アクリルアミド系ゲルとの動的光散乱測定を行い、両者の動的挙動の相違を、解析検討し、両者の架橋構造の相違に対する知見を得た。
  日本学術振興会, 基盤研究(B), 東京工業大学, 10440116
• 温度敏感性ゲルを用いた細胞培養による細胞の応力応答の研究
  科学研究費助成事業
  1997年 - 1998年
  弘津 俊輔; 岡嶋 孝治
  本年度に行った研究とその成果を以下にまとめた。
  1) 温度敏感性ゲルの相転移を利用した、細胞への応力印加の実験。: これについては、ゼラチンを混入したNIPAゲルを用いて、試行実験を行った。結果は、膨潤相から収縮相への変化に関しては目立った効果は見られなかった。現在、細胞に有効に力を印可する方法を開発すると共に、収縮相から膨潤相への転移の効果も調べつつある。
  2) 化学架橋ゼラチンゲル基盤の合成: 細胞接着性が良好で、しかも比較的自由に弾性的性質を調節出来る基盤として、ゼラチンとコハク化ゼラチンの混合物をカルボジイミドで架橋したゲルを開発した。ゼラチンとコハク化ゼラチンの混合比を変えることにより、弾性率が同じで、膨潤率が異なるゲルを得ることが出来た。
  3) ゲルの弾性率測定: 電子天秤を利用してゲルに一定の加重を印可し、その変形から、ゲルの静的弾性率(ヤング率、合成率、および体積弾性率)を決定した。
  4) ゲル基盤の弾性的性質と培養細胞の形状との関係
  基盤(足場)と細胞との力学的相互作用が、細胞の機能、増殖能、形状などに与える影響を理解するためには、基盤の弾性的性質が細胞に与える効果を調べる必要がある。上記の方針で、弾性率を測定したゲルで、マウス3T3繊維芽細胞を培養してその形状を調べた結果、細胞形状は基盤の堅さに強く依存することが分かった。具体的には、基盤ゲルのヤング率が1x10^4[dyn/cm^2]以上の場合、7x10^3〜1x10^4[dyn/cm^2]、7x10^3[dyn/cm^2]以下の場合のそれぞれに応じて、細胞の外径および増殖のパターンに顕著な相違が見られた。より詳しい解析を実行中である。
  日本学術振興会, 萌芽的研究, 東京工業大学, 09875243

• 力学物性の測定方法、プローブの押し込み量の制御方法および力学物性の測定装置
  特許権, 岡嶋 孝治; 小谷 崇博; 内橋 貴之; チャン・フォンユエ, 北海道大学・名古屋大学
  特願2025-091112, 2025年05月30日
• 力学物性の測定方法、プローブの押し込み量の制御方法および力学物性の測定装置、
  特許権, 岡嶋 孝治; 小谷 崇博; 内橋 貴之; チャン・フォンユエ, 北海道大学
  特願特願2024-90859、, 2024年06月04日
• 原子間力顕微鏡による単一細胞の力学的診断方法と診断装置
  特許権, 岡嶋孝治; 高橋亮輔
  特願2017-55414, 2017年03月22日
• 酵母細胞の力学特性の測定方法、及び力学特性に基づいた酵母細胞のスクリーニング方法
  特許権, 有友亮太; 潮井徹; 岡嶋孝治; 田中良昌
  特願特願2016-176540, 2016年09月09日
• 細胞足場材料、細胞モデル、及び細胞足場材料の製造方法
  特許権, 田中あや; 手島哲彦; 中島寛; 岡嶋孝治; 藤井裕紀
  特願2017-032733, 2016年02月23日
• 細胞の複素弾性率の計測方法および計測システム
  特許権, 岡嶋孝治; 高橋亮輔
  特願2014-136721, 2014年07月02日
• 単一細胞の力学特性の計測方法および計測装置
  特許権, 岡嶋孝治; 蔡萍根; 水谷祐輔; 土屋雅博
  特願2011-184403, 2011年08月26日
  特願2011-184403
• 原子間力顕微鏡用のコロイドプローブカンチレバーの製造方法および製造装置
  特許権
  特願2007-287126
• Surface Position Measuring Method and Surface Position Measuring Device
  特許権
  WO 2006/073068
• Device and Method for Measuring Molecule Using Gel Substrate Material
  特許権
  WO 2006/028135
• Molecular Measuring Device and Molecule Measuring Method
  特許権
  WO 2006/011348