研究者基本情報

• 博士, 情報科学

• https://researchmap.jp/mizutta

• 201301031576659621

研究活動情報

• Characterization of bronchus-associated lymphoid tissue induced by co-exposure to Asian sand dust and ovalbumin: a study using 3D serial section imaging.
  Yoshikazu Mikami; Manabu Hayatsu; Etsushi Kuroda; Hiromasa Tsuda; Taku Toriumi; Yusuke Mizutani; Takamichi Ichinose; Akiko Honda; Hirohisa Takano
  Frontiers in immunology, 16, 1578255, 1578255, 2025年, ［国際誌］
  英語, 研究論文（学術雑誌）, INTRODUCTION: Inducible bronchus-associated lymphoid tissue (iBALT) develops with different morphologies and functions depending on the type of antigen, in which various cytokines, such as interleukin (IL)-1 and IL-17, and the cells producing them, such as T helper 17 (Th17) and T follicular helper (Tfh) cells, play an important role. We recently observed that numerous inflammatory cells, mainly B cell like-cells forming peribronchial clusters, accumulate in the lungs of mice exposed to Asian sand dust (ASD), suggesting that ASD induced iBALT development. However, whether ASD induced iBALT formation, much less the mechanism by which ASD promotes iBALT formation, remains unknown. METHODS: B cell clusters were analyzed using the next generation serial section-three-dimensional (nSS3D) imaging method, in which we attempted to introduce batch image acquisition using a high-resolution slide scanner and AI-based image registration and target extraction. Furthermore, the mechanism underlying ASD-induced B-cell cluster formation was examined using CD4-Cre Bcl6f/f mice lacking Tfh cells. RESULTS: ASD induced B-cell cluster formation in mouse lung tissue, which was enhanced by allergen (Ovalbumin: OVA) exposure. Furthermore, the nSS3D images revealed that a part of the B cell clusters induced by OVA+ASD but not others exhibited common histological features of previously reported iBALTs. Moreover, OVA+ASD exposure failed to induce all of the B cell cluster formation including iBALTs in CD4-Cre Bcl6f/f mice. CONCLUSION: B cell clusters including iBALTs are induced by ASD; this process is enhanced by OVA, in which Tfh cells were suggested to play important roles. Characterization of the OVA+ASD-induced B cell clusters proved that the SS3D technique is useful for the analysis of mouse disease models. The results also emphasize the need for medical countermeasures for patients with allergic diseases living in areas with ASD contamination.
• Inductive effect of SORT1 on odontoblastic differentiation of human dental pulp-derived stem cells
  Daisuke Omagari; Taku Toriumi; Hiromasa Tsuda; Manabu Hayatsu; Keisuke Watanabe; Yusuke Mizutami; Masaki Honda; Yoshikazu Mikami
  Differentiation, 133, 88, 97, Elsevier BV, 2023年09月, ［査読有り］
  研究論文（学術雑誌）
• Diet-related changes of basal lamina fenestrations in the villous epithelium of the rat small intestine: Statistical analysis on scanning electron microscopy.
  Masatoshi Sato; Keisuke Morita; Rie Azumi; Yusuke Mizutani; Manabu Hayatsu; Tatsuo Ushiki; Shuji Terai
  Biomedical research (Tokyo, Japan), 43, 1, 11, 22, 2022年, ［査読有り］, ［国内誌］
  英語, 研究論文（学術雑誌）, The epithelial basal lamina of the small intestine has numerous fenestrations for intraepithelial migration of leukocytes. We have reported dynamic changes of fenestrations in dietary conditions. To investigate this phenomenon, we performed statistical analyses using scanning electron microscopy images of the epithelial basal lamina of rat intestinal villi after removal of the villous epithelium by osmium maceration. We examined structural changes in the number and size of fenestrations in the rat jejunum and ileum under fasted and fed states for 24 h. Our findings revealed that, in the jejunum, the number of free cells migrating into the epithelium through fenestrations increased from 2 h after feeding, resulting in an increase in the fenestration size of intestinal villi; the number of free cells then tended to decrease at 6 h after feeding, and the fenestration size also gradually decreased. By contrast, the increase in the fenestration size by feeding was not statistically significant in the ileum. These findings indicate that the number of migrating cells increases in the upper part of the small intestine under dietary conditions, which may influence the absorption efficiency of nutrients including lipids, as well as the induction of nutrient-induced inflammation.
• Scanning ion-conductance microscopy with a double-barreled nanopipette for topographic imaging of charged chromosomes.
  Futoshi Iwata; Tatsuru Shirasawa; Yusuke Mizutani; Tatsuo Ushiki
  Microscopy (Oxford, England), 70, 5, 423, 435, 2021年10月05日, ［査読有り］, ［国際誌］
  英語, 研究論文（学術雑誌）, Scanning ion conductance microscopy (SICM) is useful for imaging soft and fragile biological samples in liquids because it probes the samples' surface topography by detecting ion currents under non-contact and force-free conditions. SICM acquires the surface topographical height by detecting the ion current reduction that occurs when an electrolyte-filled glass nanopipette approaches the sample surface. However, most biological materials have electrically charged surfaces in liquid environments, which sometimes affect the behavior of the ion currents detected by SICM and, especially, make topography measurements difficult. For measuring such charged samples, we propose a novel imaging method that uses a double-barrel nanopipette as an SICM probe. The ion current between the two apertures of the nanopipette desensitizes the surface charge effect on imaging. In this study, metaphase chromosomes of Indian muntjac were imaged by this technique because, owing to their strongly negatively charged surfaces in phosphate-buffered saline, it is difficult to obtain the topography of the chromosomes by the conventional SICM with a single-aperture nanopipette. Using the proposed method with a double-barrel nanopipette, the surfaces of the chromosomes were successfully measured, without any surface charge confounder. Since the detailed imaging of sample topography can be performed in physiological liquid conditions regardless of the sample charge, it is expected to be used for analyzing the high-order structure of chromosomes in relation to their dynamic changes in the cell division.
• Scanning ion conductance microscopy of isolated metaphase chromosomes in a liquid environment
  Tatsuo Ushiki; Kimihiro Ishizaki; Yusuke Mizutani; Masato Nakajima; Futoshi Iwata
  CHROMOSOME RESEARCH, 29, 1, 95, 106, 2021年03月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Local electroplating deposition for free-standing micropillars using a bias-modulated scanning ion conductance microscope
  Kenta Nakazawa; Masayoshi Yoshioka; Yusuke Mizutani; Tatsuo Ushiki; Futoshi Iwata
  MICROSYSTEM TECHNOLOGIES-MICRO-AND NANOSYSTEMS-INFORMATION STORAGE AND PROCESSING SYSTEMS, 26, 4, 1333, 1342, 2020年04月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• SLPI facilitates cell migration by regulating lamellipodia/ruffles and desmosomes, in which Galectin4 plays an important role
  Yusuke Mizutani; Daisuke Omagari; Manabu Hayatsu; Masaaki Nameta; Kazuo Komiyama; Yoshikazu Mikami; Tatsuo Ushiki
  CELL ADHESION & MIGRATION, 14, 1, 195, 203, 2020年01月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Micropillar fabrication based on local electrophoretic deposition using a scanning ion conductance microscope with a theta nanopipette
  Masayoshi Yoshioka; Yusuke Mizutani; Tatsuo Ushiki; Kenta Nakazawa; Futoshi Iwata
  JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 58, 4, 2019年04月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Dynamic changes in basal lamina fenestrations in rat intestinal villous epithelium under high-fat diet condition
  Keisuke Morita; Rie Azumi; Masatoshi Sato; Yusuke Mizutani; Manabu Hayatsu; Shuji Terai; Tatsuo Ushiki
  BIOMEDICAL RESEARCH-TOKYO, 40, 2, 57, 66, 2019年, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Dual effect of polyphosphate on mineralization of rat osteoblast ROS17/2.8 cells in a dose-dependent manner
  Yoshikazu Mikami; Daisuke Omagari; Yusuke Mizutani; Manabu Hayatsu; Tatsuo Ushiki; Hiromasa Tsuda
  JOURNAL OF PHARMACOLOGICAL SCIENCES, 138, 3, 209, 213, 2018年11月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• A bacterial metabolite ameliorates periodontal pathogen-induced gingival epithelial barrier disruption via GPR40 signaling
  Miki Yamada; Naoki Takahashi; Yumi Matsuda; Keisuke Sato; Mai Yokoji; Benso Sulijaya; Tomoki Maekawa; Tatsuo Ushiki; Yoshikazu Mikami; Manabu Hayatsu; Yusuke Mizutani; Shigenobu Kishino; Jun Ogawa; Makoto Arita; Koichi Tabeta; Takeyasu Maeda; Kazuhisa Yamazaki
  SCIENTIFIC REPORTS, 8, 1, 9008, 2018年06月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• Scanning ion conductance microscopy for visualizing the three-dimensional surface topography of cells and tissues
  Masato Nakajima; Yusuke Mizutani; Futoshi Iwata; Tatsuo Ushiki
  SEMINARS IN CELL & DEVELOPMENTAL BIOLOGY, 73, 125, 131, 2018年01月, ［査読有り］
  英語
• Dynamics of basal lamina fenestrations in the rat intestinal villous epithelium in response to dietary conditions
  Rie Azumi; Keisuke Morita; Yusuke Mizutani; Manabu Hayatsu; Shuji Terai; Tatsuo Ushiki
  BIOMEDICAL RESEARCH-TOKYO, 39, 2, 65, 74, 2018年, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• 複数開口プローブを有する走査型イオン伝導顕微鏡を用いた帯電試料表面の形状イメージングと帯電マッピング
  白澤 樹; 水谷 祐輔; 牛木 辰男; 岩田 太
  応用物理学会学術講演会講演予稿集, 2017.2, 1542, 1542, 2017年, ［査読有り］
  英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
• 走査型イオン伝導顕微鏡イメージングにおける複数開口ナノピペットを用いた試料表面帯電の影響低減
  白澤 樹; 江口 由祐; 水谷 祐輔; 牛木 辰男; 岩田 太
  表面科学学術講演会要旨集, 36, 44, 44, 公益社団法人 日本表面科学会, 2016年
  日本語, 走査型イオン伝導顕微鏡(SICM)は電界液中において試料表面を高分解能に観察可能であり、特にバイオ試料の観察に適している。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ナノピペットプローブを用いて帯電の影響の低減した新規なイメージング法の開発について報告する。
• 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, ［査読有り］
  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, 173703, 173703-4, 2013年04月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• 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
• 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, 2012年11月, ［査読有り］
  英語
• 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, 日本生物物理学会, 2012年09月25日
  日本語, Living cells are viscoelastic materials, and thus the cell modulus changes with time and frequency. Recent progress in atomic force microscopy (AFM) combined with cell microarray substrates revealed that the number distribution of the complex shear modulus of cells exhibited a log-normal and became narrower with frequency, according to the power-law rheology model. Moreover, it was demonstrated that the force propagation between focal adhesions on the apical and basal cell surfaces could be directly measured using AFM with micropost substrates.
• 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 : hyomen kagaku = Journal of the Surface Science Society of Japan, 33, 8, 461, 466, The Surface Science Society of Japan, 2012年08月10日
  日本語, 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.
• Universal Rheological Properties of Cells in Intermediate States Observed in Stress Relaxation of Cell Sheets
  Masahiro Tsuchiya; Yusuke Mizutani; Koichi Kawahara; Takaharu Okajima
  BIOPHYSICAL JOURNAL, 102, 3, 564A, 564A, 2012年01月, ［査読有り］
  英語
• Power-Law Rheology of Normal and Cancer Cells Investigated by Atomic Force Microscopy
  Ryosuke Takahashi; Yusuke Mizutani; Koichi Kawahara; Takaharu Okajima
  BIOPHYSICAL JOURNAL, 102, 3, 563A, 563A, 2012年01月, ［査読有り］
  英語
• 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 (J-STAGE), 2012年
  日本語
• Atomic Force Microscopy with Micro-Fabricated Substrates for the Measurement of Cell Mechanics
  岡嶋孝治; 水谷祐輔
  表面科学, 33, 8, 461-466 (J-STAGE), 2012年
  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, 263703-1, 263703-3, 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, 08LB16-1, 08LB16-5, 2011年08月, ［査読有り］
  英語, 研究論文（学術雑誌）
• 学生が学会から学び得るもの (日本生体医工学会50周年記念号) -- (創立50周年へのメッセージ)
  水谷 祐輔
  生体医工学, 49, 2, 384, 386, 日本生体医工学会, 2011年04月
  日本語
• Change in the Number Distribution of Complex Shear Modulus of Single Cells by Actin Cytoskeleton Modifications Measured by Atomic Force Microscopy
  PingGen Cai; Yusuke Mizutani; Masahiro Tsuchiya; Koichi Kawahara; Takaharu Okajima
  BIOPHYSICAL JOURNAL, 100, 3, 163, 163, 2011年02月, ［査読有り］
  英語
• Poisson's Ratio of a Cell Sheet Determined in Uniaxial Stretching Experiments
  Masahiro Tsuchiya; Yusuke Mizutani; Koichi Kawahara; Takaharu Okajima
  BIOPHYSICAL JOURNAL, 100, 3, 304, 304, 2011年02月, ［査読有り］
  英語
• 3K1112 原子間力顕微鏡を用いた水平方向の力学刺激による細胞内カルシウム応答測定(細胞生物的課題3,第49回年会講演予稿集)
  Sato Jumpei; Mizutani Yusuke; Kawahara Koichi; Okajima Takaharu
  生物物理, 51, S145, 一般社団法人 日本生物物理学会, 2011年
  英語
• 3K1124 応力緩和測定における細胞シートポアソン比の時間依存性(細胞生物的課題3,第49回年会講演予稿集)
  Tsuchiya Masahiro; Mizutani Yusuke; Kawahara Koichi; Okajima Takaharu
  生物物理, 51, S145, 一般社団法人 日本生物物理学会, 2011年
  英語
• 1J1324 原子間力顕微鏡を用いた正常細胞とがん細胞の粘弾性測定(計測,第49回日本生物物理学会年会)
  Takahashi Ryosuke; Mizutani Yusuke; Cai PingGen; Okajima Takaharu
  生物物理, 51, S54, S55, 一般社団法人 日本生物物理学会, 2011年
  英語
• 1P322 原子間力顕微鏡を用いた形質転換過程における線維芽細胞のレオロジー特性評価(計測,第48回日本生物物理学会年会)
  Mizutani Yusuke; Cai PingGen; Tsuchiya Masahiro; Kawahara Koichi; Okajima Takaharu
  生物物理, 50, 2, S76, 一般社団法人 日本生物物理学会, 2010年
  英語
• 3P192 細胞シート一軸延伸法による細胞メカニクスの研究(細胞生物的課題(接着,運動骨格,伝達,膜),第48回日本生物物理学会年会)
  Tsuchiya Masahiro; Mizutani Yusuke; Kawahara Koichi; Okajima Takaharu
  生物物理, 50, 2, S178, S179, 一般社団法人 日本生物物理学会, 2010年
  英語
• 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, 08JB17-1, 08JB17-4, 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）
• Mechanics of Spontaneously Beating Cardiac Myocytes Investigated by AFM
  Mizutani Yusuke; Hiratsuka Shinichiro; Tsuchiya Masahiro; Kawahara Koichi; Tokumoto Hiroshi; Okajima Takaharu
  BIOPHYSICAL JOURNAL, 96, 3, 397A, 398A, 2009年02月, ［査読有り］
• Statistics of Cell Rheology Measured by AFM
  Shinichiro Hiratsuka; Yusuke Mizutani; Koichi Kawahara; Hiroshi Tokumoto; Takaharu Okajima
  BIOPHYSICAL JOURNAL, 96, 3, 398A, 399A, 2009年02月, ［査読有り］
  英語
• 3P-157 周期構造を有する細胞シートを用いた細胞力学(細胞生物的課題(接着,運動,骨格,伝達,膜),第47回日本生物物理学会年会)
  Tsuchiya Masahiro; Mizutani Yusuke; Tadaki Megumi; Kawahara Kouichi; Okajima Takaharu
  生物物理, 49, S177, 一般社団法人 日本生物物理学会, 2009年
  英語
• 3P-246 原子間力顕微鏡を用いた酸化ストレスによる細胞肥大過程の力学特性評価(計測,第47回日本生物物理学会年会)
  Mizutani Yusuke; Tsuchiya Masahiro; Kawahara Koichi; Okajima Takaharu
  生物物理, 49, S192, 一般社団法人 日本生物物理学会, 2009年
  英語
• 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）
• 3P-311 原子間力顕微鏡を用いた多数細胞粘弾性の精密測定(計測,第46回日本生物物理学会年会)
  Hiratsuka Shinichiro; Mizutani Yusuke; Tsuchiya Masahiro; Kawahara Koichi; Tokumoto Hiroshi; Okajima Takaharu
  生物物理, 48, S175, 一般社団法人 日本生物物理学会, 2008年
  英語
• 3P-308 原子間力顕微鏡・蛍光相関分光法を用いた細胞膜表面の局所領域測定(計測,第46回日本生物物理学会年会)
  Kushida Yuuki; Niikura Kenichi; Kamitani Ryosuke; Haruna Yukari; Mizutani Yusuke; Tokumoto Hiroshi; Kawahara Koichi; Okajima Takaharu
  生物物理, 48, S175, 一般社団法人 日本生物物理学会, 2008年
  英語
• 3P-314 マイクロアレイを用いたAFMによる多数生細胞の力学計測(計測,第46回日本生物物理学会年会)
  Mizutani Yusuke; Hiratsuka Shinichiro; Tsuchiya Masahiro; Kawahara Koichi; Tokumoto Hiroshi; Okajima Takaharu
  生物物理, 48, S176, 一般社団法人 日本生物物理学会, 2008年
  英語
• 1031 心筋細胞収縮性におよぼす交感神経活動変化と微小管増減の影響(G02-4 バイオエンジニアリング(4),G02 バイオエンジニアリング)
  水谷 祐輔; 内貴 猛; 河原 剛一
  年次大会講演論文集, 2007, 261, 262, 一般社団法人日本機械学会, 2007年
  日本語, Cytoskeleton plays important roles in the arrangement of intracellular organelles, the development of tissue remodeling, and the determination of mechanical properties of the cell. However, it is not understood how the cytoskeleton influence the contraction of myocardial cells. In the present study, the role of microtubule in the contraction of isolated myocardial cells was studied by hyperpolymerizing microtubule with treating paclitaxel and depoymerizing it with colchicine. Stimulation frequency, concentration of isoproterenol,, and concentration of extracellular calcium were altered to simulate the changes in sympathetic nervous activity. Then, the amount of cell shortening, velocity of shortening, and velocity of 50% relengthening were measured. As results, it was indicated that the microtubule acts as a dumper element (viscous component) for cell contraction. In addition to this, it was indicated that the microtubule acts as a resistant element (elastic component) when cell contraction was enhanced with increasing sympathetic nervous activity.

• 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, 2025年02月
• 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, 2025年02月
• 共同研究者の選定支援に向けた深層距離学習による類似研究プロジェクトの検索に関する検討
  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年
• 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, 2024年02月
• 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, 2024年02月
• 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, 2023年02月
• 走査型イオン伝導顕微鏡による帯電分布測定を用いた生体組織切片の観察
  桂 悠一郎; 水谷 祐輔; 中澤 謙太; 牛木 辰男; 岩田 太, 応用物理学会学術講演会講演予稿集, 2019.2, 1673, 1673, 2019年09月04日
  公益社団法人 応用物理学会, 日本語
• 生体組織観察用走査型イオン伝導顕微鏡の走査速度向上化に関する研究
  塚本 照輝; 水谷 祐輔; 牛木 辰男; 中澤 謙太; 岩田 太, 精密工学会学術講演会講演論文集, 2019A, 394, 395, 2019年08月20日
  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．, 公益社団法人 精密工学会, 日本語
• 走査型イオン伝導顕微鏡を用いたラベルフリーでの帯電分布可視化による生体組織の観察
  桂 悠一郎; 白澤 樹; 水谷 祐輔; 牛木 辰男; 中澤 謙太; 岩田 太, 精密工学会学術講演会講演論文集, 2019S, 560, 561, 2019年03月01日
  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．, 公益社団法人 精密工学会, 日本語
• 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, 2019年03月01日
  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, 日本語
• FXRノックアウト雄マウスの生殖生理学的解析
  富岡 郁夫; 棚橋 由佳; 水谷 祐輔; 諸白 家奈子; 藤井 博, 日本繁殖生物学会 講演要旨集, 111, OR2-28, OR2-28, 2018年
  【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。, 公益社団法人 日本繁殖生物学会, 日本語
• シータ管ナノピペットを用いた走査型イオン伝導顕微鏡による試料表面帯電を相殺した計測法の開発
  白澤 樹; 江口 由祐; 水谷 祐輔; 牛木 辰男; 岩田 太, 東海支部総会講演会講演論文集, 2017.66, 224, 2017年
  一般社団法人 日本機械学会, 日本語
• シータ管ナノ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形状イメージングと帯電マッピング
  白澤 樹; 水谷 祐輔; 牛木 辰男; 岩田 太, 精密工学会学術講演会講演論文集, 2017A, 795, 796, 2017年
  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。我々は複数開口を有するピペットを用いることで、試料の帯電の影響を受けない形状イメージング手法を実現した。本発表では走査型イオン伝導顕微鏡を用い形状イメージングと帯電マッピングを同時に行う手法について報告する。, 公益社団法人 精密工学会, 日本語
• 複数開口プローブを有する走査型イオン伝導顕微鏡を用いた帯電試料イメージング
  白澤 樹; 江口 由祐; 水谷 祐輔; 牛木 辰男; 岩田 太, 応用物理学会学術講演会講演予稿集, 2016.2, 1519, 1519, 2016年09月01日
  公益社団法人 応用物理学会, 日本語
• ベント型ナノピペットを有する走査型イオン伝導顕微鏡の開発と生体組織の観察
  白澤 樹; 平田 惇; 水谷 祐輔; 牛木 辰男; 岩田 太, 応用物理学会学術講演会講演予稿集, 2016.1, 1512, 1512, 2016年03月03日
  公益社団法人 応用物理学会, 日本語
• 複数開口プローブを有する走査型イオン伝導顕微鏡を用いた帯電試料のイメージング
  白澤 樹; 江口 由祐; 水谷 祐輔; 牛木 辰男; 岩田 太, 精密工学会学術講演会講演論文集, 2016A, 653, 654, 2016年
  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。, 公益社団法人 精密工学会, 日本語
• 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, 2015年06月
  東京 : 日本光学会, 日本語
• 3P216 走査型イオンコンダクタンス顕微鏡を用いたコンフルエント上皮生細胞の膜揺らぎ定量化(生体膜・人工膜 : ダイナミクス,ポスター,第52回日本生物物理学会年会(2014年度))
  Zen Ishikura; Yusuke Mizutani; Myung-Hoon Choi; Sang-Joon Cho; Takaharu Okajima, 生物物理, 54, 1, S284, 2014年
  一般社団法人 日本生物物理学会, 英語
• 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, 2013年08月31日
  公益社団法人 応用物理学会, 日本語
• 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, 2013年03月11日
  公益社団法人 応用物理学会, 日本語
• 2P213 単一細胞膜揺らぎ計測のためのイオンコンダクタンス顕微鏡技術の開発(13B.生体膜・人工膜:ダイナミクス,ポスター,日本生物物理学会年会第51回(2013年度))
  Ishikura Zen; Mizutani Yusuke; Kuribayashi-Shigetomi Kaori; Fujii Yuuki; Choi Myung-Hoon; Cho Sang-Joon; Okajima Takaharu, 生物物理, 53, 1, S194, 2013年
  一般社団法人 日本生物物理学会, 英語
• 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
• 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, 2012年02月29日
  公益社団法人 応用物理学会, 日本語
• 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, 2012年02月29日
  公益社団法人 応用物理学会, 日本語
• 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, 2012年02月29日
  公益社団法人 応用物理学会, 日本語
• 3PS014 細胞シート1軸延伸測定法による時間依存力学測定(日本生物物理学会第50回年会(2012年度))
  Tsuchiya Masahiro; Mizutani Yusuke; Okajima Takaharu, 生物物理, 52, S148, 2012年
  一般社団法人 日本生物物理学会, 英語
• 2D1546 イオンコンダクタンス顕微鏡による細胞膜揺らぎの測定(計測,口頭発表,日本生物物理学会第50回年会(2012年度))
  Mizutani Yusuke; Ichikawa Satoshi; Ishikura Zen; Okajima Takaharu, 生物物理, 52, S45, 2012年
  一般社団法人 日本生物物理学会, 英語
• 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年
  英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議）
• 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
  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, 日本語
• 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, 2011年08月16日
  公益社団法人 応用物理学会, 日本語
• 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, 2011年03月09日
  公益社団法人 応用物理学会, 日本語
• 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, 2011年03月09日
  公益社団法人 応用物理学会, 日本語
• 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, 2011年03月09日
  公益社団法人 応用物理学会, 日本語
• 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年
  英語, 研究発表ペーパー・要旨（国際会議）
• 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, 2010年03月03日
  公益社団法人 応用物理学会, 日本語
• 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, 2010年03月03日
  公益社団法人 応用物理学会, 日本語
• 成ラット単離心筋細胞の高頻度電気刺激による細胞内Ca^<2+>およびMg^<2+>のダイナミクス
  五十嵐 博之; 水谷 祐輔; 岩淵 禎弘; 松山 大輔; 河原 剛一, 電子情報通信学会技術研究報告. MBE, MEとバイオサイバネティックス, 109, 460, 123, 125, 2010年03月02日
  心臓の洞調律が崩れる不整脈のうち、心室頻拍や心室拍動といった心室性不整脈は心臓突然死の直接的な原因であると考えられている。多くの心室拍動は心室頻拍から移行することによって発生するが、その遷移のメカニズムについては明確になっていない。本研究室ではこれまで、ランゲンドルフ灌流心を用い、心室頻拍から心室拍動への遷移に細胞内ATPバランスの変化が関係していることを示してきた。そこで本研究では、単離した心筋細胞を用いて、高頻度電気刺激中の細胞内Ca^<2+>およびMe^<2+>のダイナミクスを計測し、細胞内Me^<2+>濃度変化より細胞内ATP濃度の変化を推定した。高頻度電気刺激中のCa^<2+>およびMg^<2+>ダイナミクスの解析によって、高頻度刺激中には細胞内イオンホメオスタシスが破綻しており、また細胞内ATPの急激な減少が生じている可能性が明らかになった。このことから高頻度電気刺激を受けた細胞内では、ミトコンドリア内での酸化的リン酸化によるATP合成機構になんらかの変調が起きている可能性が示唆された。, 一般社団法人電子情報通信学会, 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
• AFMによる多数細胞の表面力学測定
  水谷 祐輔; 平塚 伸一郎; 土屋 雅博; 河原 剛一; 徳本 洋志; 岡嶋 孝治, 表面科学学術講演会要旨集, 28, 185, 185, 2008年
  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．, 公益社団法人 日本表面真空学会, 日本語
• 110 心筋肥大症におけるバイオメカニクス(OS13:血行力学の新しい展開-血流と物質輸送と細胞の相互作用-,オーガナイズドセッション13:血行学の新しい展開-血流と物質輸送と細胞の相互作用-)
  内貴 猛; 林 あさこ; 水谷 祐輔; 河原 剛一, バイオエンジニアリング講演会講演論文集, 2006, 19, 262, 263, 2007年01月06日
  一般社団法人日本機械学会, 日本語
• 小型自走機械群による超精密生産機械システム—第92報 極微少液滴塗布機構によるマイクロエマルションの生成
  木原 浩孝; 越湖 智之; 淵脇 大海; 青山 尚之; 水谷 祐輔; 見崎 大悟; 井野内 康克, 精密工学会学術講演会講演論文集, 2005S, 713, 713, 2005年
  本研究では、μTAS分野において活用可能な微少液体をハンドリングする分注機構を搭載した超小型ロボットの開発を目的としている。今回、前報までに報告した微少液滴塗布機構を応用した機構により、試料液体をそれと親和性の低い液体内に吐出すること(マイクロエマルションの生成)に成功した。本報では、新機構によるエマルション生成実験及び生成したエマルションを利用したマイクロカプセル作成実験の結果について報告する。, 公益社団法人 精密工学会
• 微少液滴(ピコリットル)塗布機構の開発 精密な塗布量の制御
  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年
• 小型自走機械群による超精密生産機械システム—第89報 極微少液滴(ピコリットル)塗布機構を用いた塗布量の制御
  木原 浩孝; 水谷 祐輔; 淵脇 大海; 見崎 大悟; 青山 尚之; 井野内 康克, 精密工学会学術講演会講演論文集, 2004A, 550, 550, 2004年
  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。, 公益社団法人 精密工学会
• 小型自走機械群による超精密生産機械システム (第77報) 極微小量 (0.1ピコリットル) 分注機構の搭載
  水谷祐輔, 精密工学会秋季学術講演会, 2003-10, 2003A, 696, 696, 2003年
  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。, 公益社団法人 精密工学会

• Simultaneous observation of the cell surface structure and cytoskeleton by scanning ion conductance microscopy and fluorescence microscopy
  Y. Mizutani; Y. Mikami; M. Hayatsu; T. Ushiki
  nternational Scanning Probe Microscopy Conference Arizona, 2018年05月, 英語, ポスター発表
  ［国際会議］
• 細胞表面微細構造と移動能の関連性についての走査型イオン伝導顕微鏡による解析
  水谷 祐輔
  第74回日本顕微鏡学会学術講演会, 2018年05月, 日本語, 口頭発表（一般）
  ［国内会議］
• 走査型イオン伝導顕微鏡による細胞膜表面観察とがん細胞動態解析への応用
  水谷 祐輔
  第123回日本解剖学会総会・全国集会, 2018年03月, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
  ［招待講演］, ［国内会議］
• Movement of oral carcinoma cells investigated by scanning ion conductance microscopy
  Y. Mizutani; Y. Yamada; Y. Mikami; T. Ushiki
  International Scanning Probe Microscopy Conference Kyoto, 2017年05月, 英語, ポスター発表
  ［国際会議］
• 走査型イオンコンダクタンス顕微鏡と蛍光顕微鏡による培養細胞の相補観察
  水谷 祐輔
  第122回日本解剖学会総会・全国集会, 2017年03月, 日本語, 口頭発表（一般）
  ［国内会議］
• Time Lapse Imaging of Living Cells Using Scanning Ion Conductance Microscopy
  Y. Mizutani; T. Ushiki
  International Scanning Probe Microscopy Conference Grindelwald, 2016年06月, 英語, ポスター発表
  ［国際会議］
• 走査型イオンコンダクタンス顕微鏡による生きた細胞のタイムラプス観察
  水谷 祐輔
  第121回日本解剖学会総会・全国集会, 2016年03月, 日本語, 口頭発表（一般）
  ［国内会議］
• QuickStep SCMを用いた半導体キャリア濃度計測の最前線
  水谷 祐輔
  日産アーク ナノ物性・分光最先端技術セミナー, 2014年05月, 日本語, 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
  ［招待講演］, ［国内会議］
• 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; CHOI Myung‐Hoon; CHO Sang‐Joon
  応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 2013年08月31日, 日本語
• 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; CHOI Myung‐Hoon; CHO Sang‐Joon; 岡嶋孝治
  応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 2013年03月11日, 日本語
• ナノプローブ顕微鏡を用いた細胞物性に関する研究
  水谷 祐輔
  北海道大学情報系若手連携シンポジウム, 2013年03月, 日本語, 口頭発表（招待・特別）
  ［招待講演］, ［国内会議］
• 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; CAI PingGen; 土屋雅博; 岡嶋孝治
  応用物理学関係連合講演会講演予稿集(CD-ROM), 2012年02月29日, 日本語
• 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
  応用物理学関係連合講演会講演予稿集(CD-ROM), 2012年02月29日, 日本語
• 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
  応用物理学関係連合講演会講演予稿集(CD-ROM), 2012年02月29日, 日本語
• 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; PINGGEN Cai; 土屋雅博; 岡嶋孝治
  日本機械学会M&M材料力学カンファレンス(CD-ROM), 2012年, 日本語
• 原子間力顕微鏡を用いた正常・老化・不死化細胞の力学統計解析
  水谷祐輔; 蔡萍根; 土屋雅博; 河原剛一; 岡嶋孝治
  生体医工学, 2011年10月10日, 日本語
• 細胞シート延伸法を用いた細胞骨格構造が力学特性に与える影響の解明
  土屋雅博; 水谷祐輔; 河原剛一; 岡嶋孝治
  生体医工学, 2011年10月10日, 日本語
• 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; CAI PingGen; 土屋雅博; 河原剛一; 岡嶋孝治
  応用物理学関係連合講演会講演予稿集(CD-ROM), 2011年03月09日, 日本語
• 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
  応用物理学関係連合講演会講演予稿集(CD-ROM), 2011年03月09日, 日本語
• 細胞シートの応力緩和挙動と時間依存ポアソン比
  土屋雅博; 水谷祐輔; 河原剛一; 岡嶋孝治
  レオロジー討論会講演要旨集, 2011年, 日本語
• AFMによる細胞レオロジー統計量の解析法
  CAI PG; 水谷祐輔; 土屋雅博; 岡嶋孝治
  レオロジー討論会講演要旨集, 2011年, 日本語
• 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; PINGGEN Cai; 宮岡敦史; 土屋雅博; 春菜ゆかり; 河原剛一; 岡嶋孝治
  応用物理学関係連合講演会講演予稿集(CD-ROM), 2010年03月03日, 日本語
• 成ラット単離心筋細胞の高頻度電気刺激による細胞内Ca^<2+>およびMe^<2+>のダイナミクス
  五十嵐 博之; 水谷 祐輔; 岩淵 禎弘; 松山 大輔; 河原 剛一
  電子情報通信学会技術研究報告. MBE, MEとバイオサイバネティックス, 2010年03月02日, 日本語
  心臓の洞調律が崩れる不整脈のうち、心室頻拍や心室拍動といった心室性不整脈は心臓突然死の直接的な原因であると考えられている。多くの心室拍動は心室頻拍から移行することによって発生するが、その遷移のメカニズムについては明確になっていない。本研究室ではこれまで、ランゲンドルフ灌流心を用い、心室頻拍から心室拍動への遷移に細胞内ATPバランスの変化が関係していることを示してきた。そこで本研究では、単離した心筋細胞を用いて、高頻度電気刺激中の細胞内Ca^<2+>およびMe^<2+>のダイナミクスを計測し、細胞内Me^<2+>濃度変化より細胞内ATP濃度の変化を推定した。高頻度電気刺激中のCa^<2+>およびMg^<2+>ダイナミクスの解析によって、高頻度刺激中には細胞内イオンホメオスタシスが破綻しており、また細胞内ATPの急激な減少が生じている可能性が明らかになった。このことから高頻度電気刺激を受けた細胞内では、ミトコンドリア内での酸化的リン酸化によるATP合成機構になんらかの変調が起きている可能性が示唆された。
• 成ラット単離心筋細胞の高頻度電気刺激による細胞内Ca²⁺およびMg²⁺のダイナミクス
  五十嵐博之; 水谷祐輔; 岩淵禎弘; 松山大輔; 河原剛一
  電子情報通信学会技術研究報告, 2010年03月02日, 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, 2010年01月08日, 日本語
• 原子間力顕微鏡による心筋細胞の拍動挙動の計測
  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, 2010年01月08日, 日本語
• AFMによる正常細胞から不死化細胞のナノレオロジー測定
  水谷祐輔; CAI P. G; 土屋雅博; 河原剛一; 岡嶋孝治
  レオロジー討論会講演要旨集, 2010年, 日本語
• 一軸延伸法を用いた細胞シートレオロジー測定
  土屋雅博; 水谷祐輔; 河原剛一; 岡嶋孝治
  レオロジー討論会講演要旨集, 2010年, 日本語
• 細胞周期を同調させた生細胞のAFMレオロジー測定
  宮岡敦史; 平塚伸一郎; 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, 2009年09月08日, 日本語
• 原子間力顕微鏡による生細胞レオロジーの時間領域測定
  平塚伸一郎; 水谷祐輔; 河原剛一; 徳本洋志; 岡嶋孝治
  応用物理学関係連合講演会講演予稿集, 2009年03月30日, 日本語
• AFMによる多数細胞レオロジー測定:細胞周期と細胞力学
  宮岡敦史; 平塚伸一郎; 水谷祐輔; 土屋雅博; 河原剛一; 岡嶋孝治
  レオロジー討論会講演要旨集, 2009年, 日本語
• 単層細胞シートのレオロジー測定
  土屋雅博; 水谷祐輔; 河原剛一; 岡嶋孝治
  レオロジー討論会講演要旨集, 2009年, 日本語
• AFMによる多数細胞の表面力学測定
  水谷祐輔; 平塚伸一郎; 土屋雅博; 河原剛一; 徳本洋志; 岡嶋孝治
  表面科学学術講演会講演要旨集, 2008年11月13日, 日本語
• AFMによる心筋細胞の収縮挙動の計測
  水谷祐輔; 平塚伸一郎; 土屋雅博; 河原剛一; 徳本洋志; 岡嶋孝治
  応用物理学会学術講演会講演予稿集, 2008年09月02日, 日本語
• 多数細胞のAFMレオロジー計測:生細胞の複素弾性率の統計解析
  平塚伸一郎; 水谷祐輔; 土屋雅博; 河原剛一; 徳本洋志; 岡嶋孝治
  応用物理学会学術講演会講演予稿集, 2008年09月02日, 日本語
• AFMによる生細胞の複素弾性率の解析
  平塚伸一郎; 水谷祐輔; 土屋雅博; 河原剛一; 徳本洋志; 岡嶋孝治
  応用物理学関係連合講演会講演予稿集, 2008年03月27日, 日本語
• AFMによる多数細胞の力学計測:接着過程の細胞弾性率
  水谷祐輔; 平塚伸一郎; 土屋雅博; 河原剛一; 徳本洋志; 岡嶋孝治
  応用物理学関係連合講演会講演予稿集, 2008年03月27日, 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, 2008年02月29日, 日本語
• 蛍光相関分光法による生細胞膜分子の拡散過程の測定
  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, 2008年02月29日, 日本語
• AFMによる多数細胞の表面力学測定
  水谷 祐輔; 平塚 伸一郎; 土屋 雅博; 河原 剛一; 徳本 洋志; 岡嶋 孝治
  表面科学学術講演会要旨集, 2008年, 日本語
  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．
• 原子間力顕微鏡による多数細胞レオロジー測定
  平塚伸一郎; 水谷祐輔; 土屋雅博; 河原剛一; 徳本洋志; 岡嶋孝治
  レオロジー討論会講演要旨集, 2008年, 日本語
• AFMによる細胞表面緩和測定の細胞数分布解析
  岡嶋孝治; 平塚伸一郎; 水谷祐輔; 徳本洋志; 河原剛一
  レオロジー討論会講演要旨集, 2008年, 日本語
• 1031 心筋細胞収縮性におよぼす交感神経活動変化と微小管増減の影響(G02-4 バイオエンジニアリング(4),G02 バイオエンジニアリング)
  水谷 祐輔; 内貴 猛; 河原 剛一
  年次大会講演論文集 : JSME annual meeting, 2007年09月07日, 日本語
  Cytoskeleton plays important roles in the arrangement of intracellular organelles, the development of tissue remodeling, and the determination of mechanical properties of the cell. However, it is not understood how the cytoskeleton influence the contraction of myocardial cells. In the present study, the role of microtubule in the contraction of isolated myocardial cells was studied by hyperpolymerizing microtubule with treating paclitaxel and depoymerizing it with colchicine. Stimulation frequency, concentration of isoproterenol,, and concentration of extracellular calcium were altered to s...
• 心筋細胞収縮性におよぼす交感神経活動変化と微小管増減の影響
  水谷祐輔; 内貴猛; 河原剛一
  日本機械学会年次大会講演論文集, 2007年09月07日, 日本語
• 110 心筋肥大症におけるバイオメカニクス(OS13:血行力学の新しい展開-血流と物質輸送と細胞の相互作用-,オーガナイズドセッション13:血行学の新しい展開-血流と物質輸送と細胞の相互作用-)
  内貴 猛; 林 あさこ; 水谷 祐輔; 河原 剛一
  バイオエンジニアリング講演会講演論文集, 2007年01月06日, 日本語
• 心筋肥大症におけるバイオメカニクス
  内貴猛; 林あさこ; 水谷祐輔; 河原剛一
  バイオエンジニアリング講演会講演論文集, 2007年01月06日, 日本語
• 微小管量を変化させることによる肥大心筋細胞のエネルギ消費低減化の試み
  水谷祐輔; 内貴猛; 河原剛一
  日本生体医工学会大会プログラム・論文集(CD-ROM), 2007年, 日本語
• 小型自走機械群による超精密生産機械システム 第92報 極微少液滴塗布機構によるマイクロエマルションの生成
  木原浩孝; 越湖智之; 淵脇大海; 青山尚之; 水谷祐輔; 見崎大悟; 井野内康克
  精密工学会大会学術講演会講演論文集, 2005年03月01日, 日本語
• 小型自走機械群による超精密生産機械システム:第92報 極微少液滴塗布機構によるマイクロエマルションの生成
  木原 浩孝; 越湖 智之; 淵脇 大海; 青山 尚之; 水谷 祐輔; 見崎 大悟; 井野内 康克
  精密工学会学術講演会講演論文集, 2005年
  本研究では、μTAS分野において活用可能な微少液体をハンドリングする分注機構を搭載した超小型ロボットの開発を目的としている。今回、前報までに報告した微少液滴塗布機構を応用した機構により、試料液体をそれと親和性の低い液体内に吐出すること(マイクロエマルションの生成)に成功した。本報では、新機構によるエマルション生成実験及び生成したエマルションを利用したマイクロカプセル作成実験の結果について報告する。
• 心筋細胞の肥大化にともなう細胞収縮性変化
  内貴猛; 水谷祐輔; 河原剛一
  日本ME学会秋季大会論文集, 2004年11月05日, 日本語
• 心筋細胞の収縮性におよぼす細胞肥大化の影響の測定
  水谷祐輔; 内貴猛; 河原剛一
  生体・生理工学シンポジウム論文集, 2004年11月01日, 日本語
• 小型自走機械群による超精密生産機械システム 第89報 微少液滴(ピコリットル)塗布機構を用いた塗布量の制御
  木原浩孝; 淵脇大海; 青山尚之; 水谷祐輔; 見崎大悟; 井野内康克
  精密工学会大会学術講演会講演論文集, 2004年09月01日, 日本語
• 微少液滴(ピコリットル)塗布機構の開発 精密な塗布量の制御
  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年06月18日, 日本語
• 小型自走機械群による超精密生産機械システム:第89報 極微少液滴(ピコリットル)塗布機構を用いた塗布量の制御
  木原 浩孝; 水谷 祐輔; 淵脇 大海; 見崎 大悟; 青山 尚之; 井野内 康克
  精密工学会学術講演会講演論文集, 2004年
  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。
• 小型自走機械群による超精密生産機械システム―第77報 極微小量(0.1ピコリットル)分注機構の搭載―
  水谷祐輔; 青山尚之
  精密工学会大会学術講演会講演論文集, 2003年09月10日, 日本語

• 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
  2025年06月27日 - 2027年03月31日
  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
• 細胞状態遷移における細胞質突起ダイナミクス評価：SICM解析への更なる機械学習の適用
  科学研究費助成事業
  2024年04月01日 - 2027年03月31日
  水谷 祐輔; 三上 剛和
  日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 24K09977
• 細胞運動の３次元ダイナミクス解析への新しいアプローチ：SICMと機械学習の融合
  科学研究費助成事業
  2020年04月 - 2025年03月
  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。
  日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 20K07217
• タンパク質分解酵素阻害因子（SLPI）によるがん病態の悪性化誘導機構の検討
  科学研究費助成事業
  2018年04月01日 - 2021年03月31日
  三上 剛和; 上原 範久; 早津 学; 水谷 祐輔; 津田 啓方; 福島 敦史
  Secretory leukocyte protease inhibitor (SLPI) は，白血球が生産する酵素から，正常な皮膚や粘膜を保護するタンパク質である。その一方で，SLPIを発現するがん細胞は，「悪性がん細胞」であることが示唆されている。そこで，がん細胞の悪性化に対するSLPIの役割と作用機序を解明するために，SLPIを発現するがん細胞に対してSLPI遺伝子を欠損させて、その影響を解析した。その結果，SLPIはゲノムDNAを修飾することによって，細胞接着因子の発現を抑制し，がん細胞の移動能と浸潤能を亢進することを明らかにした。
  日本学術振興会, 基盤研究(C), 新潟大学, 18K07226
• 細胞頂上膜面の細胞質突起３次元ダイナミクス -SICMによる新しい解析法の確立-
  科学研究費助成事業
  2017年04月01日 - 2021年03月31日
  水谷 祐輔
  走査型イオンコンダクタンス顕微鏡（SICM）は，電解質溶液を充填したガラスピペットを探針とし，この探針と電極との間を流れるイオン電流の減衰から試料表面を非接触で検知することができる顕微鏡である。本研究では，細胞頂上膜面の細胞質突起の３次元ダイナミクス観察方法を確立することに成功した。
  また，SICMと蛍光顕微鏡を用いることによって，細胞質突起微細構造のダイナミクスと細胞運動に関連する細胞内の細胞骨格タンパク質を観察することの有用性を示した。さらに，がん細胞の細胞質突起の構造の観察をおこない，がん細胞の悪性度によって細胞質突起構造やダイナミクスが大きく異なることを示した。
  日本学術振興会, 若手研究(B), 17K15541
• 走査型イオン伝導顕微鏡を用いた細胞・組織の液中立体イメージング法の確立
  科学研究費助成事業
  2016年04月01日 - 2019年03月31日
  牛木 辰男; 岩田 太; 水谷 祐輔; 梶村 皓二
  走査型イオン伝導顕微鏡（SICM）は、電極と電解質溶液で満たされたガラスマイクロピペットをプローブとして使用し、この電極とバス電極との間を流れるイオン電流を検出することでピペット - 試料間距離を制御する。このSICMの生物応用を行ってきた。本研究では、凹凸の激しい組織試料（気管、腎臓、リンパ節など）の表面立体像をSICMをで可視化することに成功した。 また、SICM像と走査電子顕微鏡（SEM）像の比較によりSICMにより液中で細胞と組織の三次元構造を観察することの有用性を示した。また、組織切片像を用いることで、細胞小器官の観察と組織切片上の電荷分布測定が可能であることを示した。
  日本学術振興会, 基盤研究(B), 新潟大学, 16H03868
• 大気環境・走査電子顕微鏡法による細胞と組織のライブイメージング
  科学研究費助成事業
  2015年04月01日 - 2018年03月31日
  牛木 辰男; 水谷 祐輔; 中島 真人
  近年開発された大気環境走査電子顕微鏡(大気環境SEM)法を用いて、大気圧環境で細胞や組織を生きた状態で観察する方法を検討し、その可能性を探った。その結果、植物の葉の表面のような組織では、きわめて良好な画像を取得することができたが、動物組織では、表面凹凸が複雑で、かつ表面に水滴が付着し、試料の真の形状の観察が難しかった。また動物組織においては信号量も少なくS/N比を高める必要があった。そのため、動物組織においては観察表面を平滑にし、しかも表面の水を除去した環境で観察できる方法を検討するととともに、イオン液体の利用の可能性を探った。これにより今後の可能性と問題点を明らかにした。
  日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 新潟大学, 15K15012

• 秩序構造を有する細胞シートとその製造方法
  特許権, 岡嶋 孝治; 水谷 祐輔; 土屋 雅博, 岡嶋 孝治
  特願2008-017262, 2008年01月29日
  特開2009-178050, 2009年08月13日
  200903080048286681