Light micrograph of human brain tissue s

研究紹介 A01/Introduction Research of A01

本研究は、私たちの体の細胞や臓器などで起きている様々な現象を数学的に記述して、その仕組みを理解します。人体にも様々な側面がありますが、まずは体内のエネルギー生成や消費などが関係する代謝化学反応に注目し、これらを数理モデル化し、コンピュータ上でシミュレーションを行います。これらを人工的に作成した肝臓などの臓器チップを使って検証します(A02班)。さらに肝臓と腎臓が連動するなどヒトの体内で見られる臓器間の相互作用も異なる臓器チップを連結させて検証します(A03班)。このような方法をとると、従来の培養実験では見られない複雑な細胞間の現象を解析することができます。動物実験やヒトでは難しい実験や観測も可能となります。様々な分子の検出のため、測定技術も高感度化します。このような一連のプロセスを繰り返し、様々な臓器を持つ私たちが、なぜこのような複雑な人体の仕組みを進化の過程で得てきたのかを考察します。

This study aims to develop and validate mathematical models for understanding the various phenomena in the human species. Among various features, we focus on molecular-level interaction in the metabolic system. We will model metabolic pathways and conduct computational simulations. The simulated dynamic changes of metabolites are compared with the experimental results using an organ chip, e.g. liver chip (A02). Subsequently, various chips, e.g. liver and kidney chips, will be connected and their interactions will be analyzed (A03). These integrated approaches enable us to understand the interaction of various organs. The detailed intervention and observations which were limited by using animal and human experiments will be realized. Through this framework, we try to understand why our body has such a complicated mechanism.

仮想人体構築のための数理モデル化

Mathematical modeling of virtual human

研究業績/Research results