この間まで、6月だったのに...。時が経つのは早いですね。研究活動をしていると本当に時間の経過が早い気がします。これと言って盛大な実験結果が示されないまま年が明けてしまいました。この事実にショックを隠し切れません。言って、この1年間まったく研究をしていなかったわけではありませんが...。今年の5月頃に本BLOGで、これまでに私が行なってきた研究について紹介しました。(詳しくは5/28の「ホタルの発光で癌を見つける」をチェック!)そこでバイオセンサー開発の研究をしていることを述べました。バイオセンサーとは何なのでしょうか?高校生や学部生の方達は「聞いたことあるけど、正確には説明できない...」という人が多いのではないでしょうか。バイオとセンサーを組み合わせたもの、つまり生物と化学センサーを組み合わせたものです。細かく言うと、抗体や酵素、受容体などの生体分子と検出したい物質の反応を電気シグナルに変換するデバイスのことです。言ってもイメージがつきづらいので、具体例を挙げましょう。血糖値センサーはご存知でしょうか。糖尿病患者の方が使用するもので、病院だけでなく薬局でも市販されています。医師の立ち合いなしで、自宅で簡単に診断できます。この血糖値センサーは血液中のグルコース濃度を測定するバイオセンサーです。実はグルコースセンサーは、この世に最初に開発されたバイオセンサーなのです。このセンサーはグルコース酸化酵素またはグルコース脱水素酵素が酸素を消費してグルコースと反応する系を利用しています。酵素を電極上に固定し、グルコースと酵素の反応を電流値として測定し、グルコース濃度を評価します。原理を端的に述べ過ぎましたね笑。図は第一世代のセンサーですが、現在は酸素を介さないで、酵素反応で生じる電子を直接、電極反応に利用する第三世代のバイオセンサーが開発されています。詳細に述べてしまうとBLOGが長くなってしまうので割愛させて頂きますね。興味がある方は是非調べてみて下さい。バイオセンサーの世界市場は年212億ドル規模で、2024年には315億ドルにまで達すると言われています。この市場の殆どを血糖値センサーが占めています。それは年々、糖尿病患者が増え続けていること、グルコースセンサーを使えば誰でも簡単に診断できるためでしょう。一方で、癌は血糖値診断のように在宅で誰でも簡単にその場で診断することは出来ません。癌診断にも、グルコースセンサーのように市販されていて、気軽にその場で使用できるセンサーがあれば、癌の超早期発見につながり、適切な治療を早期に受けることが可能になるはずです。市場規模も血糖値センサーほどになるでしょう。私は癌のバイオマーカーとなるDNAメチル化を定量するバイオセンサーを開発することを目的としています。ある酵素の酸化還元反応を利用して電気化学的にDNAメチル化を測定しようと研究しています。本研究が実現すれば、DNAメチル化を測定できる小型センサーが開発されて、在宅用の癌診断機器に応用できるかもしれません。研究活動は上手くいかないことが殆どです。私も毎回「今回こそ...!」と良い結果を期待しながらデータ解析しますが大体不発かまあ0.5歩進んだかな?という程度です。それでも実験データを見て考察し、学会で発表してディスカッションし、自分の未だ知らないことを見つける。時にはそれが世界的に未だ解明されていないことかもしれない。それを追求することが研究の楽しさだと思います。以上、今回は自身の研究について少しだけお話をさせて貰いました。(木)これまでとそれから《コンピュータサイエンス専攻/スイミー》いよいよこのブログも最後となりました。大学院ブログのCS専攻担当スイミーです。魅力についてお伝えしてきましたが、どうだったでしょうか?このブログを見てくださる人の中にはどこの大学院へ進もうか、それとも就職をしようか、人生の選択に悩んでいる人も少なくないと思います。いった方々へ、最後のメッセージをお伝えできればいいなと思います。私自身は大学院へ早期卒業として進みましたが、周りにはそれ以外にも様々な人がいます。早期卒業では研究にかける時間が減るからという理由で、通常通り大学院へ進学する人...どうしてもやりたいことがあり、他大学の研究室へ行った人...企業の人と仲良くなり、大学院進学から就職へ切り替えた人...就職するのか、大学院へ進むのか、選択は様々です。自分がやりたいことをもう一度考え直してみるところから始めるのもいいかもしれません。自分にとってのやりたいことが何なのかをしっかりと見つめ直してみましょう。一つのやり方として、人生の目的を考えてみるのもいいでしょう。人生の目的が『脳とコンピュータの相互通信を実現する』だとしましょう。コンピュータサイエンス、...と色々あります。これらの知識を得るには本や書籍で調べることが一つの方法ですが、その道の最先端を研究するには研究室や研究所に所属するのが一番です。全てを網羅することは難しいでしょう。本当に自分がやりたいこと...それに一番近づける選択をする必要があります。場合によっては、自身が将来稼いだお金で会社を作り、優秀な人材に研究を行ってもらうのも一つの手かもしれません。一つの人生の目的を達成するだけでも色々なルートがあります。自分自身が思っている以上に目的達成のルートはあるものです。どのような道があるのかについて、改めて調べ直してみましょう。~学生の皆さんへ~企業とコネクションがある教授の方々も少なくありません。いった方々の研究室へ入ると企業と提携しながら研究を行うこともできます。企業で働く以外の選択肢として、企業と提携している研究室に行くことも一つの方法です。ある分野においては最先端を走る人物がどこかの大学にいるかもしれません。いった方とは実際にその研究室へ行かないと情報交換や知識の吸収を行うことが難しいかもしれません。最先端を走る人のところにはそれに追随して走る人も集まっています。研究室で研究を行うメリットはそういった環境で行えるということもあります。逆に最新機器や高額な実験機材を扱わなければならない場合、1研究室では予算が足りないかもしれません。そんな時に企業へ就職すれば、自身のやりたいことが実現できるかもしれません。~社会人の皆さんへ~日本では未だ社会人になった後、大学に入り直すことは少ないのが現状です。海外においては大人が再度大学に入り直して、学び、研究していくことは珍しくありません。新しい分野の知識を学習しに行くのも悪くないでしょう。今回は人生の目的を決め、どのように選択していけばいいのかについて書いてきました。?参考になりましたでしょうか?2020年という新しい年を迎え、読者の皆さんがよりよいお年を過ごせるように願っております。これまでブログを見ていただいた読者の方々、本当にありがとうございます。(火)修士研究のあれこれ《コンピュータサイエンス専攻/スイミー》いよいよ12月になりました。大学院ブログのCS専攻担当スイミーです。現在修士2年の私は今も大学に提出する論文の執筆に追われ、忙しい日々を過ごしています。12月には研究室での仮提出があり、1月に大学への提出締切、2月に最終発表が待ち構えています。ここまで来たかという嬉しさと共に忙しさで倒れてしまいそうです。研究室には学部4年の人もいるので、修士に関わらずこの時期は皆さん忙しいです。やることは修士論文だけではありません。学会での発表も大きな行事です。私は夏に大阪へ行って、学会に参加してきました。その時もレジュメやパワポの作成と大忙しでした。忙しい人になると毎月それらに追われるというのですから大変です。学会が行われる大学の一教室でその道のプロたちが研究を聞きに来ているため、緊張は最高潮です!何度も資料の添削を先生にやってもらい、発表の練習を重ね、恥ずかしくない研究発表を行えるように努めました。何より自身の研究を大学内だけはなく、世間的に公表していくことは重要なことです。学会に行くメリットは自身の研究を世間に見てもらうだけではありません。自身と同様の研究を行っている方々と意見を交換し合うことも大きなメリットです。実際に自身の発表が終わった後は質問をくれた先生方に貴重な意見をもらいに行きました。大学生や大学院生同士でもお互いに交流を深めることができるため、人脈を広げていくにはもってこいです!また、他の人の研究を見ることでも新たな知見を得ることができます。実際にそこで得た知見を基に自身の研究に取り入れていくことも十分にあり得ます。他にも実験系の研究を行っていると実験の過程におけるコツなどを聞くことができます。いったものは論文自体には載せられていないことが多いので、実際に会って聞くことができるのはとてもありがたいです。研究は失敗の連続でなかなか良い結果は生まれてくれません。諦めずに研究を続けていけば何かしらの成果が生まれてくるでしょう。研究を始めたころの自身の目標を達成することは難しいかもしれませんが、それに向けて一歩ずつ進んでいくことは決して無駄ではありません。(火)バイオテクノロジー研究に必要な実験機器《バイオニクス専攻/たか》こんにちは、たかです。11月に入り、急に肌寒くなりましたね。個人的な意見としては、「今年、秋あったかな?」と思っています。それくらいに秋を通り越した寒さである気がします。雪国出身ですが、東京の寒さには弱いです。年末に向けて、寒さとともに忙しさもやってきました。学部生も院生も卒業論文や修士論文の提出を見据えて、ガツガツ実験し始める時期ですね。私たちが実験を行うのは研究室でだけではありません。私たちの研究室がある片柳研究棟の6階にはバイオナノテクセンサーという研究施設が存在します。ここには研究室では置けないような大型の精密機械が揃っており、様々な解析を行うことが出来ます。)などの大型な顕微鏡も存在します。私の研究分野的に使用の目途は立たなそうです。使ってみたいな...。解析機器はバイオナノテクセンサーに存在しているものだけではありません。本研究室では7階にある細胞培養室や円偏光二色性(CD)スペクトロメーターを使用しています。私は最近よく細胞培養室に行きます。研究室ではペットは飼えませんので、細胞を飼ってます(?)。高いご飯をあげて、住み心地良くしてあげているんですが、思ったように増殖してくれないときがあります。愛が足りないのかもしれません。共用の機器だけではなく、ほとんどの研究室がその研究分野で使用する精密機器を保持しています。研究室に入れば必然的にこれらの精密機器に触れることになるでしょう。因みに本研究室にはマイクロプレートリーダーがあります。この機器はマイクロプレートに加えた少量のサンプルの光学的な特性を測定するものです。本研究室では主に発光蛋白質ルシフェラーゼの発光を測定しています。他にも蛍光を測定して試料中の化学物質を定量することや、吸光度でタンパク質の濃度を評価することに使用しています。研究室に配属して使用する機器は、学部の学生実験では経験できないものが多いです。いう機器を新たに使用するときはワクワクします!こういう機器を使ってみたい!という観点から研究室を選んでも良いかもしれませんね。冬の寒さが垣間見えてきた時期でしょうか?大学院ブログのCS専攻担当スイミーです。今回は実際に研究室で使用している機材について紹介していきたいと思います。いくつかは既に研究紹介などで見せているかもしれません。imaging)や時間分解能に優れるEEG(Electroencephalogram)等があります。自身の研究室にあるのはEEGの方ですね。脳波計は脳の電気活動を測り、被験者の思考や感情を読み取るために使用します。チャンネル(電極)数によって測れる部位の数が変わってきますが、それだけ実験時間と解析時間も長くなっていきます。実際に研究で用いる際は周辺環境からのノイズや瞬きによる筋電位などに配慮しなければならないため、実験準備にも時間がかかります。脳波計測に興味のある学生は多く、毎年使用しています。Spectoroscopy)は近赤外分光分析法の略で頭皮の上に設置したプローブから大脳外側部の血流動態を計測する機器です。脳血流を計測することによって、酸化ヘモグロビンと脱酸化ヘモグロビンから人間の脳活動を調べることができます。最大の利点は簡易に計測を行えるため、被験者への負担も少なく、自然に近い環境下で脳の活動状態を測定できることです。人間がどこを見ているのかを機器を用いて調べることができます。研究室では自動車運転中、ゲームプレイ中、スマホ操作中等の視線を計測しています。分析の際、計測したデータを実際に見ていた画像と合わせることで、視覚的にもわかりやすいものができます。直観的にわかりやすいというのは大きな利点です。VR機器いろいろな研究室で導入されているのを耳にします。大学内でも所持している研究室は少なくないかもしれません。Questなど個人で買う分にはまだまだお高い製品ですが、研究費で買う場合は安い部類です(100万を超える機器もありますしね)。学生からの人気もあるので、研究室見学の段階からやる気のある学生が出てくるのではないでしょうか?VRを用いて行われる研究は研究室ごとに様々です。一例としてはVR酔いに関する研究が行われていたりします。VR酔いの原因を探り、解決方法を探っていく研究で、実際に被験者にはVR映像を見ながらVRを体験してもらいます。VR酔いが激しい人にとっては地獄かもしれませんね。他にも実際にVRのアプリケーションを作ってしまい、他の研究と絡めたVR研究をしようとしている人もいます。液晶シャッター眼鏡・赤外線エミッターこれら2つを使用することによって、立体視された映像を被験者に見せることが可能となります。3D映画を見る時を思い浮かべてもらえればわかりやすいかもしれません。被験者は眼鏡をかけ、映像を見るだけでよいので、実験も簡単に行うことができます。今回は私が所属している研究室の計測機器について紹介しました。(木)バイオニクス特別講義《バイオニクス専攻/たか》こんにちは、たかです。10月に入り、後期の授業がスタートしました。博士課程の私には授業はもうありませんが、研究室の修士課程の学生は授業に研究に、忙しそうです。大学院の授業は学部生の時よりも専門性が上がり、より高度な知識を会得できます。一部の授業は、英語で実施されており、英語力の向上も期待できます。殆どの授業は1、2限で行われ、午前中に終了します。午後は研究に没頭できますね!私はよく、授業中にトイレと偽り、実験しに抜け出したりしていました。大学院の授業は本学の先生方が教えて下さることが殆どですが、外部の研究機関・企業の方が講師を務める授業があります。「バイオニクス特別講義」です。バイオニクス特別講義は年に4回開講されます。これまで、森永乳業や富士フイルムなどの企業の方が講師として講演をしてくださっています。講演では、企業での研究開発やニーズの話など、在学中では知ることが出来ない企業研究の話を深く知ることが出来ます。バイオニクス特別講義の講演以外にも年に何度か、他大学の先生による特別講演会があります。この講演会では、その先生が実際に大学で実施している研究内容を紹介してくれます。普段は英語論文を読んだりして、その研究について勉強します。そこで生まれた疑問点は、学会などに赴かない限り、直接聞く機会はありません。この講演会はチャンスです!他大で実施されている最新の研究が知れますし、疑問点は講演後に直接その先生に聞くことが出来ます。私は講演後に、自身の研究についてプレゼンテーションする機会を頂きました。自身の研究分野の世界的権威の教授であり、また英語でのプレゼントということもあって非常に緊張しました。発表中に話すことを忘れるくらい、緊張して震えました。何人かの学部生も参加してくれました!バイオニクス特別講義も特別講演会も履修の有無に関わらず、むしろ大学院生に限らず、学部生の聴講も可能です。実際に企業や大学で実施されている研究を、企業の方や教授に直接聞く機会はなかなかありません。学部生はこの講演がきっかけで、就職したい業種や、研究室で研究したいことが定まるかもしれませんね。この機会を逃さず、積極的に参加しましょう!講演の詳細は学内サイト等でお知らせされます。最近は暑さも和らいできましたね。大学院ブログのCS専攻担当スイミーです。今回は大学院での授業紹介になります。色々な授業がありますが、その中でも大学院の友人から評判が良い講義を紹介します。紹介する授業は伏見助教が担当する「ウェブサイエンス」です!最近はWeb2.0も普及し、Web上には膨大な量のコンテンツが蓄積されています。授業ではそれらのビッグデータをマネジメントし、新たな価値を創造するための技術について学んでいきます。授業前半ではグラフデータ処理の諸手法について学び、後半では時系列データやテキストデータなどの処理の方法について学びます。全8回の授業計画は以下のようになっています。身に着けることが最終到達目標となっています。実際に授業を受ける際はある程度の数学の知識が必要らしいですが、大学院生としての最低限の知識があれば問題がないとのことです。授業は講義形式で技術の概要について説明し、必要に応じて計算問題やアルゴリズムに関する練習問題を取り入れています。することで履修者の理解の定着を図っています。練習問題は筆記がメインであり、必要に応じてプログラミングの問題も用意されています。講義では実際のデータを講義で使用することを大切にしています。することで実践的な授業を行うようにしています。実際のデータ処理を通して、うまくいくときといかない時を経験してもらうことを大切にしているらしいです。授業を受講した生徒からは好意的なコメントが多く見受けられ、大学院の中でも人気の講義となっています。これからの授業では国際会議の論文やQiitaの技術記事を基にして、最新の研究内容も取り入れていく予定らしいです。授業について紹介しました。「ウェブサイエンス」の授業を担当している伏見助教には取材に付き合っていただきありがとうございました。(木)がんばれ!大腸菌!《バイオニクス専攻/たか》こんにちは、たかです。皆さんはどのような夏休みをお過ごしですか?私の夏休みの思い出は「親知らずを2本抜くために入院したこと」ですね。痛くてお粥も食べられません。歯茎の痛みと闘いながら、夏休みの殆どは研究室で過ごしました。夏休みといえば、大学は人が少なく閑散としているイメージがあると思いますが、研究室のあるフロアは人が活発に行き交っていますよ!夏休みに研究室に来るのは大学院生だけではありません。本研究室では3年生が夏休みを利用して、研究を開始しています。通常、研究室に配属し、研究を始めるのは4年生からです。応用生物学部には研究室への早期配属制度があります。2年生後期の時点でGPAが3.0以上の学生が、3年生の6月に研究室に配属できるという制度です。前期の期末テストが終わった現在、意欲的な3年生がほぼ毎日、実験をしに来ています。えらい!私が指導している3年生は、機能の異なる2つのタンパク質を組み合わせて、人工的なタンパク質を合成しようとしています。人工タンパク質の設計図(人工タンパク質の遺伝子を組み込んだ環状DNA)を作製し、この設計図を利用して大腸菌を遺伝子組換えします。後は大腸菌の力を借りて、人工タンパク質を合成します。合成するタンパク質の種類によって大腸菌でのタンパク質の発現量が違います。大腸菌にとって毒性が強いタンパク質ですと発現量は減ってしまいます。他にもタンパク質の発現量が低下する要因は多数あり、人工タンパク質の合成が成功しないことも多いです。私たちはいつも大腸菌を培養している恒温機の前でお祈りしています。大腸菌さん、私たちのタンパク質のこと、何卒よろしくお願いします...。3年生が合成しようとしている人工タンパク質には、蛍光タンパク質を融合しています。通常、蛍光タンパク質といえばオワンクラゲ由来の緑色蛍光タンパク質(GFP)と赤色蛍光タンパク質(RFP)がよく知られています。一方で、現在合成中の蛍光タンパク質は二ホンウナギ由来の緑色蛍光タンパク質です。2009年と比較的最近、同定された蛍光タンパク質です写真のプレートは過去に作製した、GFPとRFPを合成する大腸菌です。ウナギの蛍光タンパク質も現在、大腸菌を用いて組換え生産中です。写真のプレートのように、ウナギの蛍光タンパク質も上手く合成され、光ることを祈っています...。(木)研究室紹介2《コンピュータサイエンス専攻/スイミー》まだまだ暑さの厳しい時期ですね。大学院ブログのCS専攻担当スイミーです。今回も研究室の紹介となります。最初に具体的な研究テーマを5つ紹介します。個性的な雑談対話システム人工無能に性格と特徴を学習させ、雑談対話システムに個性を付与する研究です。悪い子とお嬢様のしゃべり方を学習させると、「~だぜェ」「~ですわ」の語尾を学習してくれます。他にもその人独自の言い回しを学習した結果、個性を持った機械との雑談対話が可能となります。ニュース記事の要約ニュース記事から重要な文を取り出し、さらに要約して出力する研究です。記事の内容の中で重要な語句がどの語句と関連しているのかを言語処理によって分析し、短い文に要約します。要約した文を更に要約することもでき、記事の内容を手短に知ることができます。感情から受ける色彩印象の分析Plutchikの「感情の輪」における応用感情の色彩印象を分析した研究です。元々は外国の人が調べたもののため、日本人が受ける感情と色彩との関係とは少し異なります。その関係を日本人の場合で調べています。基本感情の間に位置する応用感情に対しても、どちらの基本感情よりなのかを調べています。「関心」と「安らぎ」の間には「楽観」という感情がありますが、それが「関心」と「安らぎ」のどちらよりの感情であるかを調べています。センサによる人間の移動状態推定スマートフォンに搭載されたセンサにより、人間の移動状態を推定する研究です。GPSを使わずに電波強度のみ(複数の基地局からの電波の強さを比較して推定)で現在位置を推定しています。3つから推定しています。その結果、家から大学までの移動をある程度正確に測定することができています。ライフログを作成することにより、自身の生活を見直すこともできます。写真のイメージを反映した配色デザインを行う研究です。研究では配色と風景写真のイメージが合致していること、Webページのデザインとしてよいものであることの2つの両立を目指しています。結果として、全体の88%で調和のとれたWebページを作成できています。ここまで岩下研究室で行われている研究の一例を紹介しました。次に岩下准教授、所属の学生、研究室のことについて聞いていきます。Q.岩下准教授自身はどのような研究をしているのでしょうか?A.個性的な対話、話の返し方や表現の個性を調べて、人がどのような対話戦略をとるのかを他大の方々と共同研究しているところです。Q.岩下研究室にはどのような学生が所属しており、研究室はどのような雰囲気なのでしょうか?A.所属の学生には明るい人が多く、研究室全体の雰囲気もほんわかとしています。実際に卒業生からも研究室の良いところとして挙げられるほど、研究室として素晴らしい雰囲気ができています。留学生や他の研究室から来た人でも研究室に溶け込みやすい環境です。Q.他大との交流はありますか?A.他大との交流会は毎年行っています。何人かの学生が自身の研究を発表し合い、お互いに研究の情報を交換し合っています。Q.岩下研究室の研究はどのように進んでいきますか?A.岩下研究室では自由に研究を行っていけるため、学生自身が課題を探して研究していくことができます。そのため、自身で課題設定ができ、自ら研究していける人はどんどん成果を上げていけます。Q.岩下研究室に来たらどのようなことができるのでしょう?A.研究テーマを個人毎で自由に設定し、『個性』を様々な視点から研究していくことができます。研究における実験では個人差を調べることが多く、個性的な機械との対話を実現する研究も行われています。Q.岩下研究室の研究環境はどのようになっているのでしょうか?A.岩下研究室ではデスクトップパソコンを一人一台使用することができます。そのほかにも視線解析器、VR、360度カメラ、脈拍推定器、GPUサーバ等を扱うことができます。Q.ありがとうございました。最後に一言お願いします。A.会話の個性に興味を持っている方は是非岩下研究室で一緒に研究してみませんか!今回は東京工科大学の岩下研究室について紹介しました。岩下准教授には取材に付き合っていただきありがとうございました。バックナンバー2020年1月2019年12月2019年11月2019年10月2019年9月2019年8月2019年7月2019年6月2019年5月2019年4。