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Yusuke Mizutani

Office of Institutional ResearchProfessor
Institute for Integrated Innovations　Data-Driven Interdisciplinary Research Emergence DepartmentProfessor

Researcher basic information

■ Degree
  • 博士, 情報科学
■ URL
researchmap URL■ Various IDs
J-Global ID

Career

■ Career
Career
  • Apr. 2026 - Present
    Hokkaido University, Office of Institutional Research, professor
  • Apr. 2024 - Present
    Cabinet Office, Government of Japan, 科学技術・イノベーション推進事務局, 科学技術政策フェロー
  • Apr. 2023 - Present
    Hokkaido University, Office of Institutional Research, 副本部長
  • Jul. 2022 - Present
    Hokkaido University, 創成研究機構 データ駆動型融合研究創発拠点, 副拠点長
  • Apr. 2023 - Mar. 2026
    Hokkaido University, Office of Institutional Research, 准教授
  • Apr. 2022 - Mar. 2023
    Hokkaido University, Office of Institutional Research, 准教授
  • Jul. 2019 - Mar. 2022
    Hokkaido University, 総合IR室, 特任准教授
  • Jul. 2015 - Jul. 2019
    Niigata University, Graduate School of Medical and Dental Sciences, Course for Molecular and Cellular Medicine, 助教
  • Apr. 2015 - Jun. 2015
    Hokkaido University, 大学力強化推進本部, URA
  • Oct. 2014 - Mar. 2015
    Hokkaido University, Creative Research Institution, 特任助教／URA
  • Jun. 2013 - Sep. 2014
    分析・計測装置メーカー, 技術職
  • Apr. 2012 - May 2013
    Hokkaido University, Faculty of Advanced Life Science, 博士研究員
  • Apr. 2011 - Mar. 2012
    Hokkaido University, Graduate School of Information Science and Technology, グローバルCOE博士研究員
Position History
  • 創成研究機構データ駆動型融合研究創発拠点副拠点長, 2022年7月1日 - 2024年12月31日
  • 総合ＩＲ本部副本部長, 2023年4月1日 - 2024年3月31日
  • 総合ＩＲ本部副本部長, 2024年4月1日 - 2026年3月31日
  • 総合イノベーション創発機構データ駆動型融合研究創発拠点副拠点長, 2025年1月1日 - 2026年3月31日

Research activity information

■ Papers
■ Other Activities and Achievements
  • 北海道大学デジタルリスキリングプログラムの開発と運用
    鵜川 久; 小川貴弘; 前田圭介; 水谷祐輔; 近藤勝俊; 長谷山美紀, 映像情報メディア学会技術報告, 49, 4, 117, 120, Feb. 2025
  • 北海道大学データ駆動型融合研究創発拠点における取組 ～ 先端的融合研究と地域課題解決に向けたデジタル中核人材育成のための基盤構築 ～
    長谷山美紀; 水谷祐輔; 堀内浩水; 佐々木博之, 映像情報メディア学会技術報告, 49, 4, 107, 110, Feb. 2025
  • A Note on Similar Research Project Retrieval via Deep Metric Learning to Support Selection of Co-researchers
    斉藤直輝; 水谷祐輔; 小川貴弘; 長谷山美紀; 長谷山美紀, 人工知能学会全国大会論文集(Web), 39th, 2025
  • 北海道大学における地域中核人材育成に向けたデジタルリスキリングの取組
    水谷祐輔; 中村雅人; 鵜川久; 田中真吾; 長谷山美紀, 映像情報メディア学会技術報告, 48, 6, 278, 282, Feb. 2024
  • 北海道大学データ駆動型融合研究創発拠点における取組 ― データ駆動による融合研究創発と地域課題解決に向けたデジタルスキル養成 ―
    長谷山美紀; 水谷祐輔; 田中真吾, 映像情報メディア学会技術報告, 48, 6, 275, 277, Feb. 2024
  • 北海道大学におけるデータ駆動型融合研究創発の取組
    長谷山美紀; 水谷祐輔; 田中真吾, 映像情報メディア学会技術報告, 47, 6, 179, 180, Feb. 2023
  • Observation of sliced biological tissue by measurement of charge distribution using scanning ion conductance microscope
    Katsura Yuichiro; Mizutani Yusuke; Nakazawa Kenta; Ushiki Tatsuo; Iwata Futoshi, JSAP Annual Meetings Extended Abstracts, 2019.2, 1673, 1673, 04 Sep. 2019
    The Japan Society of Applied Physics, Japanese
  • Improvement of scanning ion conductance microscopy for imaging biological tissues
    Tsukamoto Teruki; Miutani Yusuke; Ushiki Tatsuo; Nakazawa kenta; Iwata Futoshi, Proceedings of JSPE Semestrial Meeting, 2019A, 394, 395, 20 Aug. 2019
    走査型イオン伝導顕微鏡(SICM)は大きな凹凸を有する試料を液中で非接触・低侵襲で観察可能なため生体試料の観察に優位な点がある．一般的なSICMは倒立顕微鏡を用いることで試料表面と探針先端との位置決めを行うが，光学的に不透明な試料の場合，位置決めが困難である．本研究では，光学的に不透明な試料である生体組織上へ位置決め可能な光学系を構築し，SICMによる走査時間の短縮が可能な装置構成および手法を用いた．, The Japan Society for Precision Engineering, Japanese
  • Observation of biological tissues using label free charge imaging method based on scanning ion conductance microscopy
    Katsura Yuichiro; Shirasawa Tatsuru; Mizutani Yusuke; Ushiki Tatsuo; Nakazawa Kenta; Iwata Futoshi, Proceedings of JSPE Semestrial Meeting, 2019S, 560, 561, 01 Mar. 2019
    現在，生体細胞や組織切片などの標本に関して核や細胞質における部位は色素染色し，光学顕微鏡で可視化する手法が広く用いられている．しかしながら，色素染色は毒性の影響や光学顕微鏡の分解能の制限などがある．本研究では、走査型イオン伝導顕微鏡を用いて生体組織の部位についてその帯電分布を直接可視化することで観察する手法を提案する．本手法は光学顕微鏡よりも高分解能で色素染色なし(ラベルフリー)で観察可能である．, The Japan Society for Precision Engineering, Japanese
  • 走査型イオン伝導顕微鏡による組織・細胞観察
    水谷 祐輔; 牛木 辰男, 精密工学会学術講演会講演論文集, 2019S, 540, 541, 01 Mar. 2019
    走査型イオン伝導顕微鏡（Scanning Ion Conductance Microscopy: SICM）は、液中のサンプルの立体形状をナノスケールで、非侵襲かつ非標識で可視化することができるユニークな走査型プローブ顕微鏡である。また凹凸の大きい試料の解析にも対応できることから、組織レベルから細胞レベルまでの生物試料観察に適している。本発表では、SICMによる多様な生体組織の観察や、細胞の頂上膜表面にある細胞質突起のタイムラプス観察の結果を示す。, 公益社団法人 精密工学会, Japanese
  • Reproductive phenotypes of male mice lacking farnesoid X receptor.
    TOMIOKA Ikuo; TANAHASHI Yuka; MIZUTANI Yusuke; MOROHAKU Kanako; FUJII Hiroshi, The Journal of Reproduction and Development Supplement, 111, OR2-28, OR2-28, 2018
    【目的】腸肝組織においてコレステロールからの胆汁酸合成を制御するFXR（farnesoid X receptor）が雌雄生殖器にも存在しており，マウス精巣においてFXRがテストステロン合成に関与していることが報告されている。しかしながら，その詳細なメカニズムは不明な点が多く，生殖器におけるFXRの機能はほとんど解明されていない。そこで本研究は，これまでに本研究室で作出したFXRノックアウト（FXR-KO）雄マウスの生殖生理学的解析をおこない，精巣のFXRがテストステロン合成に寄与する機構を解明する。【方法】①FXR-KO雄マウスの妊孕能を調べるため，交配試験をおこなった。②野生型およびFXR-KOマウス精巣よりライディッヒ細胞を採取し，1%FBS，1%ITS添加DMEM培地で培養した。24時間培養後の培養上清中のテストステロン量，および③性ホルモン合成関連遺伝子の発現量を調べた。【結果】①交配試験の結果，平均産子数は野生型マウスで11.2匹，FXR-KOマウスで11.6匹と同程度で，FXR-KO雄マウスは正常な妊孕能を有していた。②ライディッヒ細胞培養上清中のテストステロン量を測定した結果，野生型マウスで15.9 pg/mL，FXR-KOマウスで46.6 pg/mLとFXR-KOマウスで有意に高かった。③ライディッヒ細胞の遺伝子発現解析の結果，FXR-KOマウスでテストステロン合成遺伝子であるStAR，CYP11a1，HSD3b，およびCYP17a1の発現が有意に上昇していた。以上の結果，精巣のFXRは性ホルモン合成関連遺伝子群の発現を抑制し，テストステロン合成を下方制御していることが示された。, The Society for Reproduction and Development, Japanese
  • Imaging with canceling of charging influence of sample surface using a scanning ion conductance microscopy with a theta nanopipette
    SHIRASAWA Tatsuru; EGUCHI Yusuke; MIZUTANI Yusuke; USHIKI Tatsuo; IWATA Futoshi, The Proceedings of Conference of Tokai Branch, 2017.66, 224, 2017
    The Japan Society of Mechanical Engineers, Japanese
  • Topographical imaging and charged mapping of charged samples using scanning ion conductance microscopy with a theta nanopipette
    Shirasawa Tatsuru; Mizutani Yusuke; Ushiki Tatsuo; Iwata Futoshi, Proceedings of JSPE Semestrial Meeting, 2017A, 795, 796, 2017
    A scanning ion conductance microscope (SICM) can image living samples in liquid by detecting ion current through a nanopipette. The nanopipette has an aperture of approximately 100 nm in diameter. In the SICM technique, it is difficult to obtain electrically charged samples because of the complicated ion current behaviors detected with the nanopipette in the vicinity of the surface. In this study, to observe charged samples, we used a theta type nanopipette as a probe of the SICM. Furthermore, we additionally developed a method for obtaining a charge map of the sample surface. By using the proposed method, a topographical image and a charge map of the chromosome were successfully obtained simultaneously., The Japan Society for Precision Engineering, Japanese
  • Imaging of charged samples using scanning ion conductance microscopy with a theta type pipette
    Shirasawa Tatsuru; Eguchi Yusuke; Mizutani Yusuke; Ushiki Tatsuo; Iwata Futoshi, JSAP Annual Meetings Extended Abstracts, 2016.2, 1519, 1519, 01 Sep. 2016
    The Japan Society of Applied Physics, Japanese
  • Development of a scanning ion conductance microscope using a vented nanopipette for observation of biological tissues
    Shirasawa Tatsuru; Hirata Makoto; Mizutani Yusuke; Ushiki Tatsuo; Iwata Futoshi, JSAP Annual Meetings Extended Abstracts, 2016.1, 1512, 1512, 03 Mar. 2016
    The Japan Society of Applied Physics, Japanese
  • Imaging of charged samples using scanning ion conductance microscopy with a theta type pipette probe
    Shirasawa Tatsuru; Eguchi Yusuke; Mizutani Yusuke; Ushiki Tatsuo; Iwata Futoshi, Proceedings of JSPE Semestrial Meeting, 2016A, 653, 654, 2016
    走査型イオン伝導顕微鏡は電界液中において開口数十nmのピペットをプローブとして用い，ピペット内を流れるイオン電流を距離検出信号することで試料表面形状を非接触で観察するプローブ顕微鏡である。しかしながら，液中での生体試料の観察では試料表面の帯電がイオン電流の検出へ影響を及ぼす。本発表では複数開口を有するピペットを用いた走査型イオン伝導顕微鏡による帯電試料のイメージング手法について報告する。, The Japan Society for Precision Engineering, Japanese
  • 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—Scanning Ion-Conductance Microscopy : Measurements of Nanoscale Fluctuations on Cell Surface—細胞機能に迫る非染色非破壊イメージング技術
    水谷 祐輔; 田中 良昌; 田中 あや, 光学 = Japanese journal of optics : publication of the Optical Society of Japan, 44, 6, 233, 237, Jun. 2015
    東京 : 日本光学会, Japanese
  • 3P216 Membrane fluctuations of confluent epithelial cells quantified by scanning ion conductance microscopy(Biological & Artificial membrane: Dynamics,Poster,The 52th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan(BSJ2014))
    Zen Ishikura; Yusuke Mizutani; Myung-Hoon Choi; Sang-Joon Cho; Takaharu Okajima, Seibutsu Butsuri, 54, 1, S284, 2014
    The Biophysical Society of Japan General Incorporated Association, English
  • イオンコンダクタンス顕微鏡による細胞膜揺らぎマッピング測定
    岡嶋 孝治; 水谷 祐輔; 石倉 禅; 繁富-栗林 香織, 応用物理学会学術講演会講演予稿集, 2013.2, 3314, 3314, 31 Aug. 2013
    公益社団法人 応用物理学会, Japanese
  • イオンコンダクタンス顕微鏡による細胞膜揺らぎの定量評価
    水谷 祐輔; 石倉 禅; 岡嶋 孝治, 応用物理学会学術講演会講演予稿集, 2013.1, 1429, 1429, 11 Mar. 2013
    公益社団法人 応用物理学会, Japanese
  • 2P213 Scanning ion conductance microscopy for measuring single cell membrane fluctuations(13B. Biological & Artifical membrane: Dynamics,Poster)
    Ishikura Zen; Mizutani Yusuke; Kuribayashi-Shigetomi Kaori; Fujii Yuuki; Choi Myung-Hoon; Cho Sang-Joon; Okajima Takaharu, Seibutsu Butsuri, 53, 1, S194, 2013
    The Biophysical Society of Japan General Incorporated Association, English
  • OS1103 Mechanical properties of living cells in transient-state by atomic force microscopy
    MIZUTANI Yusuke; PINGGEN Cai; TSUCHIYA Masahiro; OKAJIMA Takaharu, The Proceedings of the Materials and Mechanics Conference, 2012, "OS1103, 1"-"OS1103-2", 22 Sep. 2012
    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., The Japan Society of Mechanical Engineers, Japanese
  • 原子間力顕微鏡を用いた細胞形状を制御した単一細胞のレオロジー空間測定
    市川 論; 水谷 祐輔; 高橋 亮輔; 河原 剛一; 岡嶋 孝治, 応用物理学会学術講演会講演予稿集, 2012.1, 2550, 2550, 29 Feb. 2012
    公益社団法人 応用物理学会, Japanese
  • イオンコンダクタンス顕微鏡による細胞膜揺らぎ測定
    水谷 祐輔; 蔡 萍根; 土屋 雅博; 岡嶋 孝治, 応用物理学会学術講演会講演予稿集, 2012.1, 1595, 1595, 29 Feb. 2012
    公益社団法人 応用物理学会, Japanese
  • 原子間力顕微鏡による細胞周期を考慮した細胞レオロジー測定
    薄 勇作; 水谷 祐輔; 土屋 雅博; 岡嶋 孝治, 応用物理学会学術講演会講演予稿集, 2012.1, 1596, 1596, 29 Feb. 2012
    公益社団法人 応用物理学会, Japanese
  • 3PS014 Time-dependetn Poisson's ratio and Power-law rheology of cell sheet in uniaxial stretching experiment(The 50th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan)
    Tsuchiya Masahiro; Mizutani Yusuke; Okajima Takaharu, Seibutsu Butsuri, 52, S148, 2012
    The Biophysical Society of Japan General Incorporated Association, English
  • 2D1546 Fluctuation of cell membrane investigated by ion conductance microscopy(Measurements,Oral Presentation,The 50th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan)
    Mizutani Yusuke; Ichikawa Satoshi; Ishikura Zen; Okajima Takaharu, Seibutsu Butsuri, 52, S45, 2012
    The Biophysical Society of Japan General Incorporated Association, English
  • Single cell mechanics in the immortalization process investigated by atomic force microscopy.
    Y. Mizutani; P. G. Cai; M. Tsuchiya; T. Okajima, MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL, 23, 2012
    English, Summary international conference
  • Atomic Force Microscopy with Micro-Fabricated Substrates for the Measurement of Cell Mechanics
    OKAJIMA Takaharu; MIZUTANI Yusuke, J. Surf. Sci. Soc. Jpn., 33, 8, 461, 466, 2012
    The mechanical properties of live cells are associated with various cell functions, and thus it is crucial to determine the cell elastic modulus, which is one of the fundamental quantities of matter and changes with time and frequency. Atomic force microscopy (AFM) allows us to directly measure the relaxation modulus of single cells in stress and creep relaxation measurements as well as the cell complex modulus in the force modulation. Recent progress in AFM combined with microfabricated substrates revealed the cell-cell variability of cell mechanics, in which the cell modulus exhibits a log-normal distribution depending on the frequency, according to a power-law rheology model. The AFM with micropost substrates as a force sensor demonstrated the direct measurement of intracellular force propagation through cytoskeletal networks between focal adhesions., The Surface Science Society of Japan, Japanese
  • AFMによる単一細胞レオロジーの個体差の精密解析
    蔡 萍根; 水谷 祐輔; 土屋 雅博; 河原 剛一; 岡嶋 孝治, 応用物理学会学術講演会講演予稿集, 2011.2, 1077, 1077, 16 Aug. 2011
    公益社団法人 応用物理学会, Japanese
  • AFMによる細胞内ネットワーク構造変化に対する細胞粘弾性の研究
    蔡 萍根; 水谷 祐輔; 土屋 雅博; 河原 剛一; 岡嶋 孝治, 応用物理学会学術講演会講演予稿集, 2011.1, 1637, 1637, 09 Mar. 2011
    公益社団法人 応用物理学会, Japanese
  • AFMによる不死化過程における細胞粘弾性の細胞数分布解析
    水谷 祐輔; 蔡 萍根; 土屋 雅博; 河原 剛一; 岡嶋 孝治, 応用物理学会学術講演会講演予稿集, 2011.1, 1636, 1636, 09 Mar. 2011
    公益社団法人 応用物理学会, Japanese
  • 原子間力顕微鏡を用いた物理刺激による細胞カルシウム応答測定
    佐藤 淳平; 水谷 祐輔; 河原 剛一; 岡嶋 孝治, 応用物理学会学術講演会講演予稿集, 2011.1, 2723, 2723, 09 Mar. 2011
    公益社団法人 応用物理学会, Japanese
  • Time fluctuation of single cell rheology by atomic force microscopy
    P. Cai; Y. Mizutani; M. Tsuchiya; T. Okajima, MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL, 22, 2011
    English, Summary international conference
  • AFMによる形質転換過程における線維芽細胞の複素弾性率の解析
    水谷 祐輔; 蔡 萍根; 宮岡 敦史; 土屋 雅博; 春菜 ゆかり; 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, 2674, 2674, 03 Mar. 2010
    公益社団法人 応用物理学会, Japanese
  • AFM による多数細胞レオロジーの普遍性と細胞個性の評価
    蔡 萍根; 水谷 祐輔; 宮岡 敦史; 土屋 雅博; 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, 1526, 1526, 03 Mar. 2010
    公益社団法人 応用物理学会, Japanese
  • Changes in the concentrations of Ca^<2+> and Mg^<2+> induced by high-frequency electrical stimulation in adult rat cardiomyocytes
    IGARASHI Hiroyuki; MIZUTANI Yusuke; IWABUCHI Sadahiro; MATSUYAMA Daisuke; KAWAHARA Koichi, IEICE technical report, 109, 460, 123, 125, 02 Mar. 2010
    Ventricular fibrillation (VF) and reentrant ventricular tachycardia (VT) are the major immediate causes of sudden cardiac death. Whereas VT is considered a rapid but well organized process, VF has been described as turbulent cardiac electrical activity, resulting from the random and aperiodic propagation of multiple independent wavelets throughout the cardiac muscle. Clinical studies have shown that VF is almost always preceded by VT of variable duration, from a few to many beats. However, the manner in which VT converts to VF, or vice versa is not yet fully understood despite more than a century of intensive study. We have previously demonstrated that the perfusion of isolated hearts with ruthenium red (RR), a blocker of the mitochondrial Ca^<2+> uniporter, converts pacing-induced sustained VF to VT. In addition, we have also demonstrated that the perfusion of isolated rat hearts with RR during sustained VF results in the close balance between myocardial energy supply and demand, suggesting that the balance was lost during VF, leading to the significant decrease of cellular ATP in the myocardium during VF. In this study, we investigated whether high-frequency electrical stimulation affected the intracellular concentration of Ca^<2+> and Mg^<2+> dynamics in isolated adult rat cardiomyocytes. The present study revealed that the persistent high-frequency stimulation resulted in the collapse in an ionic homeostasis in cardiomyocytes. In addition, the intracellular concentration of Mg^<2+> increased significantly in association with the high-frequency stimulation-induced hypercontraction, suggesting that the myocardial ATP content was markedly reduced during the stimulation., The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Japanese
  • 1101 Spontaneously Beating Cardiomyocytes Investigated by AFM
    MIZUTANI Yusuke; TSUCHIYA Masahiro; KAWAHARA Koichi; OKAJIMA Takaharu, The Proceedings of the Bioengineering Conference Annual Meeting of BED/JSME, 2009, 22, 187, 187, 08 Jan. 2010
    The Japan Society of Mechanical Engineers, Japanese
  • 25pPSB-58 Measurement of the Diffusion Process of Living Cell by Fluorescence Correlation Spectroscopy
    Wagatsuma K.; Niikura K.; Kamitani R.; Haruna Y.; Mizutani Y.; Tokumoto H.; Kawahara K.; Okajima T., Meeting abstracts of the Physical Society of Japan, 63, 1, 384, 384, 29 Feb. 2008
    The Physical Society of Japan (JPS), Japanese
  • Surface Mechanics of a Large Number of Cells Measured by AFM
    Mizutani Yusuke; Hiratsuka Shinichiro; Tsuchiya Masahiro; Kawahara Koichi; Tokumoto Hiroshi; Okajima Takaharu, Abstract of annual meeting of the Surface Science of Japan, 28, 185, 185, 2008
    原子間力顕微鏡（AFM）による細胞表面力学計測は、現在まで多数の研究がなされおり，１個または数個の細胞を用いた力学計測がなされてきた。一方で、細胞力学をより詳細に定量化するためには、多数の細胞を測定し，統計的な評価をすることが望まれる．本研究では，マイクロアレイ技術をAFM測定に利用して，多数の細胞の力学特性を高速に計測する方法を開発し、それを用いた細胞力学測定を行った．, The Japan Society of Vacuum and Surface Science, Japanese
  • 110 Biomechanical Study on Cardiac Hypertrophy
    NAIKI Takeru; HAYASHI Asako; MIZUTANI Yusuke; KAWAHARA Koichi, The Proceedings of the Bioengineering Conference Annual Meeting of BED/JSME, 2006, 19, 262, 263, 06 Jan. 2007
    The Japan Society of Mechanical Engineers, Japanese
  • An Ultra Precision Production System Organized by Micro Robot
    Kihara Hirotaka; Ekko Tomoyuki; Fuchiwaki Ohmi; Aoyama Hisayuki; Mizutani Yusuke; Misaki Daigo; Inouchi Michikatsu, Proceedings of JSPE Semestrial Meeting, 2005S, 713, 713, 2005
    In our group, the tiny robot with the pico-litter dispensing resolution which can be applied in the field of μTAS is developed. This dispensing mechanism is composed with a thin glass capillary and the single thin needle which driven through it. Then the liquid in the tube can be pushed out and the small amount of the liquid can be squeezed on the surface. This simple manner can allow dispensing with the resolution of a pico litter oder possible. This report describes the micro emulsion generation mechanism made by applying pico-litter dispenser. And the control of the diameter of the emulsion was experimentally examined by using this mechanism. Finally, we summarize the experiment method and the result., The Japan Society for Precision Engineering
  • Development of pico dispenser mechanism for microrobot. Accurate control for dispensing amount.
    木原浩孝; 水谷祐輔; 淵脇大海; 見崎大悟; 青山尚之, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(CD-ROM), 2004, 2004
  • An Ultra Precision Production System Organized by Multiple Micro Robots (89th Report : Accurate control for dispensing amount by pico liter dispenser)
    Kihara Hirotaka; Mizutani Yusuke; Fuchiwaki Ohmi; Misaki Daigo; Aoyama Hsayuki; Inouchi Yasukatu, Proceedings of JSPE Semestrial Meeting, 2004A, 550, 550, 2004
    本研究では、μTAS分野において活用可能な微少量の液体をハンドリングするといった分注機構を搭載させた超小型ロボットの開発を目的としている。今回は、前回報告した微少液滴塗布機構を用いた液体の塗布量の制御について報告する。本報では基礎実験として試料液体と塗布面との表面エネルギーの差(親疎水性)に焦点を当て実験を行い、塗布量の計測及び塗布された液体の形状観察を行った。そして、表面エネルギーの差による塗布量制御の結果について述べる。, The Japan Society for Precision Engineering
  • An Ultra Precision Production System Organized by Multiple Micro Robots (77th Report : Development and Implementation of pico liter dispenser)
    Mizutani Yusuke; Aoyama Hisayuki, Proceedings of JSPE Semestrial Meeting, 2003A, 696, 696, 2003
    本研究ではμTAS分野において活用可能な微少量の液体をハンドリングするといった分注機構を搭載させた超小型ロボットの開発を目的としている。
    そこで今回は、超小型ロボットに搭載可能な小型単純構造であり、様々な粘度の試料液体を吐出することが可能、吐出量を調整することが可能、さらに［pl］オーダーの吐出量を目標とした極微量液体吐出機構の試作・開発を行なった。
    本報では、この機構による分注の実験方法と結果について示した。, The Japan Society for Precision Engineering
■ Lectures, oral presentations, etc.
■ Research Themes
  • 脂肪肝憎悪における環境中微粒子の影響と作用機序の解明
    科学研究費助成事業
    27 Jun. 2025 - 31 Mar. 2027
    三上 剛和; 水谷 祐輔; 津田 啓方
    日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 新潟大学, 25K22705
  • Further application of machine learning to scanning ion conduction microscopy to analyze the dynamics of cell motility
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2024 - 31 Mar. 2027
    水谷 祐輔; 三上 剛和
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Hokkaido University, 24K09977
  • A novel approach for analyzing the three-dimensional dynamics of cell motility by the combined use of scanning ion conductance microscopy and machine-learning
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    Apr. 2020 - Mar. 2025
    水谷 祐輔; 三上 剛和
    本研究は，走査型イオンコンダクタンス顕微鏡（SICM）を用いて取得できる生きた細胞の頂上膜面の細胞質突起の画像からダイナミクスを解析し，そのダイナミクスと細胞機能の関係性を解明することを目的としている。そのダイナミクスの解析には，本研究を通して構築する機械学習を用いたコンピュータ支援構造判別評価システムを使用し，困難さを多く含む画像判別を自動化することでより効率的におこなう事を並行して実施するものである。
    取り組んでいる課題を以下に示した。
    1. 画像データセットの収集と機械学習用データを用いたシステムの構築： 申請者は現在までに各種実験を通して撮像したSICM像を所有し，継続的に画像データセットの収集および本研究に学習データとして用いるデータセットを選別しタグ付け作業をおこなった。また，システムの構築は，フリーウエアで構築を進め，テスト画像データ等を処理させるなど適したものの選定をおこない，機械学習の作業環境整備を進め，識別アルゴリズムの作成に着手した。
    2. 各細胞の細胞質突起の構造観察： SICMを用いた画像取得は，探針であるガラスピペットの形状や細胞の状態に依って適した画像取得に関するパラメータは異なる。本研究では，細胞質突起の観察における各種条件を精査することで，現状において適した画像取得パラメータを見出した。
    3. Tet受容体を恒常的に発現する細胞の樹立： 遺伝子導入により細胞質突起構造の遷移状態をコントロール可能なCa9-22細胞の作製を試みた。当初はTetの発現を確認したが，発現していても数日で発現が消失することが明らかとなった。そのため，非メチル化プロモーターに組み換えた発現ベクターを作製し，細胞にトランスフェクションおよびセレクションを行うことでTet受容体恒常発現細胞（TetR-Ca9-22 cells) の樹立に成功した。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Hokkaido University, 20K07217
  • Study of the mechanism underlying secretory leukocyte protease inhibitor (SLPI)-induced malignancy of cancer
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2018 - 31 Mar. 2021
    Mikami Yoshikazu
    To elucidate the underlying mechanism of secretory leukocyte protease inhibitor (SLPI)-induced cell migration, we compared SLPI-deleted human gingival carcinoma Ca9-22 (ΔSLPI) cells and original (wild-type: wt) Ca9-22 cells using several microscopic imaging methods and gene expression analysis. Our results indicated reduced migration of ΔSLPI cells compared to wtCa9-22 cells. The lamellipodia/dorsal ruffles were smaller and moved slower in ΔSLPI cells compared to wtCa9-22 cells. Furthermore, well-developed intermediate filament bundles were observed at the desmosome junction of ΔSLPI cells. In addition, Galectin4 was strongly expressed in ΔSLPI cells, and its forced expression suppressed migration of wtCa9-22 cells. Taken together, SLPI facilitates cell migration by regulating lamellipodia/ruffles and desmosomes, in which Galectin4 plays an important role.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Niigata University, 18K07226
  • Three dimensional dynamics of apical membrane ruffles on living cells by scanning ion conductance microscopy
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2017 - 31 Mar. 2021
    Mizutani Yusuke
    Scanning Ion Conductance Microscopy (SICM) is the family of scanning probe microscopy. This technique uses a glass nanopipette filled with an electrolyte as a probing tip and regulates the tip-surface distance by detecting the ion current passing through a small hole of the pipette. Thus, SICM can obtain images of three-dimensional structures in liquid conditions without mechanical contact. In this study, we succeeded in establishing a method for observing the three-dimensional dynamics of microvillous structures including dorsal ruffles on the cell membrane surface.
    By using SICM and fluorescence microscopy, we observed the dynamics of the dorsal surface ruffles and the intracellular cytoskeleton related to cell motility. Furthermore, we observed the dorsal surface ruffles of cancer cells, and showed that the structure and dynamics of dorsal surface ruffles differ greatly depending on the grade of cancer cells.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Young Scientists (B), 17K15541
  • Imaging of cells and tissues in liquid by scanning ion conductance microscopy
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2016 - 31 Mar. 2019
    USHIKI TATSUO; KAJIMURA koji
    Scanning ion conductance microscopy (SICM) uses a glass micropipette as a sensitive probe, which contains electrode in an electrolyte. This technique allows force-free topographic imaging of soft samples under liquid conditions. Thus, we have been interested in the applicability of SICM to imaging of different types of biological samples, such as collagen fibrils, chromosomes and cultivated cells. In this study, we succeeded in obtaining images of tissue blocks such as trachea, kidney and lymph node. The comparison of the SICM and scanning electron microscopy (SEM) images showed that SICM is useful for observing the three-dimensional structure of cells and tissues in liquid conditions with the quality comparable to the SEM image. We also succeeded in obtaining images of tissue sections for studying such cell organelles as mitochondria. Finally, we showed the possibility of measurement of charge distribution of sliced tissues by SICM
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Niigata University, 16H03868
  • Imaging of live cells and tissues by atmospheric scanning electron microscopy
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2015 - 31 Mar. 2018
    USHIKI TATSUO
    We investigated the possibility of observing live cells and tissues by atmospheric scanning electron microscopy (atmospheric SEM). Our study revealed that this technique is powerful for observing plant tissues including leaf surfaces, but has some difficulty for visualizing the surface of animal cells and tissues due to several reasons such as surface unevenness, low signal intensity and the presence of surface water . To improve the quality of cell observation by atmospheric SEM, preparation techniques including the ion liquid treatment were tested in this study.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research, Niigata University, 15K15012
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