2024/03/28 更新

写真a

マエダ エイジロウ
前田 英次郎
MAEDA Eijiro
所属
大学院工学研究科 機械システム工学専攻 機械理工学 准教授
大学院担当
大学院工学研究科
学部担当
工学部 機械・航空宇宙工学科
職名
准教授

学位 1

  1. Ph.D. ( 2008年10月   University of London ) 

研究キーワード 2

  1. メカノバイオロジー

  2. バイオメカニクス

研究分野 1

  1. ライフサイエンス / 生体医工学

現在の研究課題とSDGs 1

  1. 生体軟組織の機能的適応現象メカニズムの解明と応用

経歴 5

  1. 名古屋大学   大学院工学研究科機械システム工学専攻   准教授

    2019年10月 - 現在

  2. 名城大学   大学院理工学研究科   非常勤講師

    2020年4月 - 現在

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    国名:日本国

  3. 名古屋大学   大学院工学研究科機械システム工学専攻   助教

    2016年11月 - 2019年9月

  4. 北海道大学大学院工学研究院人間機械システムデザイン部門   助教

    2010年4月 - 2016年10月

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    国名:日本国

  5. Queen Mary, Univeristy of London   School of Engineering and Material Sciences   Post-doctoral research assistant

    2008年2月 - 2010年3月

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    国名:日本国

学歴 4

  1. Queen Mary, University of London   School of Engineering and Materials Science

    2004年9月 - 2008年10月

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    国名: グレートブリテン・北アイルランド連合王国(英国)

  2. 大阪大学   基礎工学研究科   機能創成専攻

    2004年4月 - 2004年9月

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    国名: 日本国

  3. 大阪大学   基礎工学研究科   機能創成専攻

    2002年4月 - 2004年3月

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    国名: 日本国

  4. 九州大学   工学部   機械工学科

    1998年4月 - 2002年3月

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    国名: 日本国

所属学協会 4

  1. Orthopaedic Research Society

  2. 日本臨床バイオメカニクス学会

  3. 日本機械学会

  4. 日本結合組織学会

委員歴 21

  1. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H: Journal of Engineering in Medicine   Associate Editor  

    2021年9月 - 現在   

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    団体区分:学協会

  2. 日本機械学会バイオエンジニアリング部門   日本機械学会バイオエンジニアリング部門総務委員幹事  

    2022年4月 - 2023年3月   

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    団体区分:学協会

  3. 日本機械学会最適化シンポジウム   実行委員会副幹事  

    2022年4月 - 2022年11月   

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    団体区分:学協会

  4. 日本機械学会東海支部   運営委員  

    2022年3月 - 2023年2月   

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    団体区分:学協会

  5. 第34回日本機械学会バイオエンジニアリング講演会   セッションオーガナイザー  

    2021年12月 - 2022年6月   

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    団体区分:学協会

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受賞 9

  1. 特別功労賞

    2023年3月   日本機械学会東海支部  

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞 

  2. 第33回バイオフロンティア講演会若手優秀講演表彰

    2022年12月   日本機械学会バイオエンジニアリング部門   電界紡糸法により成膜したエラスチン組織の力学挙動解析

    篠川晃佑,鳴瀧彩絵,キム・ジョンヒョン,松本健郎,前田英次郎

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞 

  3. 優秀ポスター発表賞

    2022年9月   第3回イベリアトゲイモリ研究会   イベリアトゲイモリ再生腱のバイオメカニクス解析

    佐藤史哉,鈴木大輔,林利憲,キムジョンヒョン,松本健郎,前田英次郎

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  4. Outstanding Student Poster Presentation

    2022年6月   日本機械学会第34回バイオエンジニアリング講演会   マウス軟骨前駆細胞の3次元スフェロイド培養による肥大軟骨分化およびアポトーシス誘導

    富田航世,キムジョンヒョン,前田英次郎,松本健郎

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

  5. Outstanding Student Poster Presentation

    2022年6月   日本機械学会第34回バイオエンジニアリング講演会   腱Elastic recoil挙動におけるコラーゲンとエラスチンの役割解明を目的としたクリンプ構造の評価と動的力学特性の解析

    石崎裕聖,キムジョンヒョン,松本健郎,前田英次郎

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    受賞区分:国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:日本国

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論文 35

  1. Novel air-liquid interface culture model to investigate stiffness-dependent behaviors of alveolar epithelial cells 査読有り

    Takahashi, Y., Ito, S., Wang, J., Kim, J., Matsumoto, T., Maeda, E.

    Biochemical and Biophysical Research Communications   708 巻   頁: 149791   2024年3月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2024.149791

  2. Collagen and elastin contributions to elastic behaviours of tendon fascicle 査読有り

    Ishizaki, Y., Wang, J., Kim, J., Matsumoto, T., Maeda, E.

    Acta Biomaterialia   176 巻   頁: 334 - 343   2024年3月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.1016/j.actbio.2024.01.014

  3. In situ FRET measurement of cellular tension using CLSMs: Reporter mice expressing an actinin tension sensor 査読有り

    Wang, J., Maeda, E., Tsujimura, Y., Abe, T., Kiyonari, H., Kitaguchi, T., Yokota, H., Matsumoto, T.

    Scientific Reports   13 巻   頁: 22729   2023年12月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-50142-z

  4. Biomechanical analysis of tendon regeneration capacity of Iberian ribbed newts following transection injury: Comparison to a mouse model 査読有り

    Fumiya Sato, Yu Masuda, Daisuke Suzuki, Toshinori Hayashi, Tomohito Iwasaki, Jeonghyun Kim, Takeo Matsumoto, Eijiro Maeda

    Journal of Orthopaedic Research   42 巻   頁: 607 - 617   2023年11月

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    担当区分:最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.1002/jor.25705

  5. Rapid fabrication of tendon-like collagen gel via simultaneous fibre alignment and intermolecular cross-linking under mechanical loading 査読有り

    Maeda Eijiro, Kawamura Ryota, Suzuki Takashi, Matsumoto Takeo

      17 巻 ( 4 )   2022年7月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1088/1748-605X/ac7305

    Web of Science

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書籍等出版物 1

  1. 最先端ナノライフシステム研究

    キム ジョンヒョン,前田 英次郎,松本 健郎( 担当: 分担執筆 ,  範囲: 力で組織・細胞を制御する)

    2022年 

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    記述言語:日本語 著書種別:教科書・概説・概論

講演・口頭発表等 155

  1. Mechanical Characterization of Fibrous Composite Material Made of Collagen and Elastin 国際会議

    (1) Maeda, E., Shinokawa, K., Sugawara-Narutaki, A., Kim, J., Matsumoto, T.

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    開催年月日: 2024年2月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    国名:アメリカ合衆国  

  2. カフ式FMD法の精度向上のためのダブルカフ式血管拡張率測定法に関する研究

    稲荷裕哉,王軍鋒,キム・ジョンヒョン,前田英次郎,益田博之,松本健郎

    日本機械学会第34回バイオフロンティア講演会  

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    開催年月日: 2023年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:山口県宇部市   国名:日本国  

  3. 細胞用「回転ひずみ場」負荷装置の開発と性能評価

    河合尚之,王軍鋒,キム・ジョンヒョン,前田英次郎,松本健郎

    日本機械学会第34回バイオフロンティア講演会  

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    開催年月日: 2023年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:山口県宇部市   国名:日本国  

  4. 異方性回転ひずみ場に対するMC3T3-E1細胞の形態応答の観察

    陳心璐,河合尚之,王軍鋒,キム・ジョンヒョン,前田英次郎,松本健郎

    日本機械学会第34回バイオフロンティア講演会  

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    開催年月日: 2023年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:山口県宇部市   国名:日本国  

  5. 静水圧負荷が骨芽細胞様細胞由来スフェロイドの骨細胞分化に与える影響

    新岡琴音,キム・ジョンヒョン,前田英次郎,松本健郎

    日本機械学会第34回バイオフロンティア講演会  

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    開催年月日: 2023年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:山口県宇部市   国名:日本国  

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共同研究・競争的資金等の研究課題 12

  1. Orthopaedic Research Society 2024 Annual Meetingへの派遣

    2024年2月

    日東学術振興財団海外渡航助成 

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:500000円

  2. しなやかな母指関節動作を可能にする緩衝スペーサー型人工組織の開発

    2023年8月 - 2024年7月

    内藤科学技術振興財団研究助成 

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:1000000円

  3. ヒト損傷腱完全再生を目指したイモリ腱完全再生の分子・構造メカニズム基本原理の理解

    2022年10月 - 2023年9月

    木下基礎科学研究基金助成 

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

  4. SouplesseFibreーしなやかさをその手に

    2022年9月 - 2023年3月

    START大学エコシステム推進型GAPファンドプログラム 

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:9540000円

  5. エラスチン弾性復元力を駆動力とするコラーゲン線維蛇行形成により実現する生体組織のしなやかさを有する人工組織開発

    2022年9月 - 2023年3月

    令和4年度エラスチン・関連分子研究奨励金 

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:500000円

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科研費 11

  1. 生体の「しなやかさ」を表現するための剛柔材料機能的複合化への挑戦

    研究課題/研究課題番号:23K18588  2023年6月 - 2025年3月

    科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    前田 英次郎

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:6500000円 ( 直接経費:5000000円 、 間接経費:1500000円 )

    私たちの体の腱,血管など力を支え,伝達する組織は強さとしなやかさ(非線形な弾性)を併せ持ち,健康を支える重要な組織であるが一度損傷または病変すると自己再生は難しい.これらの組織は強くて丈夫なコラーゲン線維と,コラーゲンと比べて強度は低いがよく伸びるエラスチン線維で構成されており,その修復に用いる人工組織の開発には生体特有のしなやかさを実現するには両者の機能的な複合化が必要である.
    そこで本研究ではエラスチン線維とコラーゲン線維の形態・機能を模倣した強く,しなやかな人工組織を作製する技術開発に挑戦することを目的とする.

  2. 細胞核への力学刺激によるDNAの分散誘導とこれを用いた細胞機能制御の試み

    研究課題/研究課題番号:21K19902  2021年7月 - 2023年3月

    科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    松本 健郎, 前田 英次郎

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    担当区分:研究分担者 

    細胞機能が核内DNAの物理的な分布の違いに影響されることが認識され始めている.例えば血管組織内の平滑筋細胞ではDNAが核膜付近に局在しているのに対し,数週間培養し増殖が盛んになる(脱分化)とDNAが核内に満遍なく拡がってくる.脱分化細胞ではDNAの2重ラセンが緩みやすく,よってmRNAの合成が生じやすく,結果として蛋白合成や増殖が活発になると推定される.ところで我々はDNA分布が核の変形で容易に変化することを見出した.そこで本研究では,細胞核を定量的に変形させた後のDNA分布の変化を顕微鏡下で詳細に調べる装置を開発し,核変形によるDNA分散と細胞機能の変化との関係を調べることを目的とする.

  3. 生物のかたちづくりを利用したものづくり:細胞の力学応答を利用した最適構造構築

    研究課題/研究課題番号:21H04533  2021年4月 - 2024年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    松本 健郎, 前田 英次郎, KIM JEONGHYUN, 王 軍鋒

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    担当区分:研究分担者 

    生物のかたちづくりには力が大きく関わっており,生体組織の多くが力学的最適性を保っている.そこでこれをものづくりに応用するため,1)組織内の力を細胞レベルで明らかにする基盤技術として,張力センサタンパクを発現する細胞を組織に埋め込んでひずみゲージとする手法の確立,2)力学負荷により幼若骨組織に最適構造を自発創成させる手法の確立,3)力による珪藻の被殻形状の制御と被殻形成過程のリアルタイム観察による珪藻被殻の精妙な模様の形成機構の解明を進める.

  4. 力学負荷によるコラーゲン線維配向誘導を利用した多軸配向線維性組織創出の試み

    研究課題/研究課題番号:20K21887   2020年4月 - 2022年3月

    科学研究費補助金  挑戦的研究(萌芽)

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    担当区分:研究代表者 

  5. 力学刺激を用いた細胞核内DNA分散誘導による細胞機能制御

    研究課題/研究課題番号:19K22960  2019年6月 - 2021年3月

    科学研究費補助金  挑戦的研究(萌芽)

    松本 健郎

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    担当区分:研究分担者  資金種別:競争的資金

    遺伝子発現が細胞核内のDNAの物理的な分布の違いに影響されることが認識され始めている.例えば血管平滑筋細胞は組織内ではDNAが核膜付近に集中しているのに対し,数週間培養し増殖が盛んになるとDNAが核内に満遍なく拡がってくる.DNAが核内で満遍なく拡がることによりDNAの2重ラセンが緩みやすく,よってmRNAの合成が生じやすく,結果として蛋白合成,更には増殖が活発になると推定される.そこで本研究では,細胞核を定量的に変形させた後のDNA分布の変化を顕微鏡下で詳細に調べる装置を開発し,核変形によるDNA分散と細胞機能の変化との関係を調べる.
    遺伝子発現が細胞核内のDNAの物理的な分布の違いに影響されることが認識され始めている.例えば血管平滑筋細胞は組織内ではDNAが核膜付近に局在しているのに対し,数週間培養し増殖が盛んになる(脱分化)と,DNAが核内に満遍なく拡がってくる.脱分化細胞ではDNAの2重ラセンが緩みやすく,よってmRNAの合成が生じやすく,結果として蛋白合成,更には増殖が活発になると推定される.ところで我々は,核内DNA分布が核の変形で容易に変化することを見出した.そこで本研究では,細胞核を定量的に変形させた後のDNA分布の変化を顕微鏡下で詳細に調べる装置を開発し,核変形によるDNA分散と細胞機能の変化との関係を調べることを目的として2年に亙る研究を進めている.
    研究初年度である本年度は顕微鏡下観察型刺激負荷装置の試作と評価を行った.具体的にはフォトリソグラフィで作製した細溝を有するシリコーンゴム製の弾性基板を細胞繰返引張負荷用のシリコーンチャンバの底面に貼り付けたものである.細溝は約50μm間隔とし,深さ35μm以上,幅は7.5, 10, 15μmの3条件で作製した.溝を作るための型は高さ35μm以上,幅7.5~15μmの壁が基板の上に平行に何列も並んだ物になるが,そのままでは壁が倒れてしまうために,壁と壁の間を高さは壁と同じで幅10μmの補強壁で150μmおきに繋ぐことにした.試作した基板のマクロな引張量と溝幅の変化量の関係を調べた.何れの条件でもチャンバを1.8倍に伸ばしたときに,溝幅は3倍程度まで拡がり,最小溝幅の7.5μmでも使用する細胞(MC3T3-E1)の平均直径20μmより幅を大きくすることができ,細胞を落とし込むことができた.なお,細胞が溝に落ち込む割合を増やすため,基板表面を2%BSAでコートして細胞の基板接着を抑制することが有効であった.
    初年度に試作した細胞圧縮装置を利用して細胞の機能評価まで行う予定であったが,フォトリソグラフィーによる型の作製に手間取ったため,顕微鏡下観察型刺激負荷装置の試作と評価に留まってしまったため.
    試作した装置を利用してデータの蓄積を進める.また,新たに高解像のZeissの共焦点顕微鏡を導入したので,これを用いて細胞核圧縮に伴う核内DNAの変化を詳細に検討する予定である.

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担当経験のある科目 (本学) 54

  1. バイオメカニクスセミナー2E

    2023

  2. バイオメカニクスセミナー2C

    2023

  3. バイオメカニクスセミナー2A

    2023

  4. バイオメカニクス特別実験及び演習A

    2023

  5. バイオメカニクスセミナー1C

    2023

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担当経験のある科目 (本学以外) 1

  1. バイオシステム特論

    2020年4月 - 現在 名城大学)

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    科目区分:大学院専門科目 

 

社会貢献活動 7

  1. INSPIRE Venture Studio 「医療応用を目指したしなやかな人工組織開発」

    役割:講師

    名古屋大学メディカルイノベーション推進室  INSPIRE Venture Studio  2023年9月

  2. 中部経済産業局 MEET UP CHUBU Vol. 15 医薬・創薬 with Tongali X 「指の痛みを解決するしなやかな人工組織」

    役割:講師

    中部経済産業局  MEET UP CHUBU Vol. 15 医薬・創薬 with Tongali X  2023年4月

  3. TOKKIN' NAGOYA Gapファンドプログラム成果報告会

    役割:出演

    愛知県、名古屋市、中部経済連合会、大学連合(Tongali=トンガリ)  2023年3月

  4. 愛知県立横須賀高等学校 高大連携事業「学部学科探究講座」

    役割:講師

    愛知県立横須賀高等学校  2022年10月

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    対象: 高校生

    種別:出前授業

  5. 日本機械学会若手の会特別企画「Z世代以降のエネルギーとは?」

    役割:司会, 企画

    日本機械学会  2022年9月

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メディア報道 3

  1. 切れた腱が完全に元通りに治る ~マウスとの比較でわかったイモリの再生能力の鍵~ 会誌・広報誌

    名古屋大学研究成果発信サイト  https://www.nagoya-u.ac.jp/researchinfo/result/2023/11/post-583.html  2023年11月

  2. 切れたイモリの腱 3ヶ月で元通りに 新聞・雑誌

    科学新聞  2023年12月

  3. マウスとの比較で分かった、イモリの腱が「完全に再生」する理由 ヒトの医療に応用されたら何が可能に? 新聞・雑誌

    ニューズウィーク日本語版  https://www.newsweekjapan.jp/akane/2023/11/post-73.php  2023年11月

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    執筆者:本人以外 

学術貢献活動 2

  1. Associate Editor, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H: Journal of Engineering in Medicine 国際学術貢献

    役割:審査・評価, 査読

    2021年9月 - 現在

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    種別:学会・研究会等 

  2. Public Relations, Journal of Biomechanical Engineering and Science 国際学術貢献

    役割:査読

    2018年4月 - 現在

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    種別:学会・研究会等