若手研究者紹介

プロフィール

佐藤 高彰
Takaaki SATO

研究分野:
溶液科学・ソフトマターコロイド物理学・
生物物理学を含む学際物理学分野
キーワード:
水、生体ナノ分子、機能高分子、医療応用可能な生体ナノ材料
連絡先:
〒386-8567 長野県上田市常田3-15-1
信州大学繊維学部
Tel: 0268-21-5586
E-mail: takaakis[at-mark]shinshu-u.ac.jp



職歴:
1998年7月〜
2000年3月:
日本学術振興会特別研究員DC2
(1999年4月学位取得により資格変更)

2001年4月〜
2003年9月:
日本学術振興会特別研究員PD

2003年10月〜
2006年9月:
早稲田大学理工学術院 客員講師(専任扱い)
(物理学及応用物理学専攻)

2006年10月〜
2007年11月:
早稲田大学理工学術院 理工学研究所 客員講師(専任扱い)
(酸素輸液プロジェクト)


学歴:
1995年3月 :
早稲田大学理工学部卒 学士(理学)

1996年3月 :
早稲田大学 大学院理工学研究科 博士前期(修士)課程終了 修士(理学)

1999年3月 :
早稲田大学 大学院理工学研究科 博士後期課程修了 博士(理学)


主な論文・解説:
  • T. Sato, T. Komatsu, A. Nakagawa, and E. Tsuchida Induced long-range attractive potentials of human serum albumin by ligand binding  Phys. Rev. Lett., 98, 208101 (1-4) (2007).
  • T. Sato, H. Sakai, K. Sou, R. Buchner, and E. Tsuchida Poly(ethylene glycol)-conjugated phospholipids in aqueous micellar solutions: hydration, static structure, and interparticle interactions J. Phys. Chem. B, 111, 1393-1401 (2007).
  • T. Fukasawa, T. Sato, J. Watanabe, Y. Hama, W. Kunz, and R. Buchner The relation between dielectric and low-frequency Raman spectra of hydrogen-bond liquids, Phys. Rev. Lett., 95, 197802 (1-4) (2005 ).
  • 「界面活性剤・両親媒性高分子の最新機能」シーエムシー出版 第一章における「小角X 線散乱法による自己組織体構造の解明」を執筆担当(2005)
  • T. Sato, Md. K. Hossain. D.P. Acharya, O. Glatter, A. Chiba, H. Kunieda Phase Behavior and Self-organized Structures in Water/Poly(oxyethylene) Cholesteryl Ether systems, J. Phys. Chem. B, 108, 12927-12939 (2004).
  • T. Sato and R. Buchner Dielectric relaxation processes in ethanol/water mixtures, J. Phys. Chem. A, 108, 5007-5015 (2004).
  • T. Sato and R. Buchner The cooperative dynamics of the H-bond system in 2-propanol/water mixtures: Steric hindrance effects of non-polar head group, J. Chem. Phys., 119, 10789-10800 (2003).

研究紹介

 生体分子と水の関わりの探求を突破口として、「溶液中における生体分子間の相互作用形態と機能性の相関」や「蛋白質の高次構造への自己組織化の機序」を分子レベルで解明していくことは、溶液科学、コロイド・ソフトマターや生物物理学分野の問題に留まらず、創薬、医療、生命など、広大な学際領域と関連する枢要課題であると言えます。体分子の高次構造安定性や両親媒性分子の自己組織化の主要な駆動力である疎水性相互作用が示す多面性の抜本的解明には、疎水分子近傍における水分子の並進運動自由度や、水素結合ネットワーク再配列の集団配向運動に対して働くミクロな摩擦力への影響など、「水」の微視的側面にまで掘り下げる必要がある問題です。一方、コロイドの階層に移れば、生体内の蛋白質間相互作用は共存する他の分子の濃度と独立ではなく、「大小コロイド粒子が混在する系で大粒子間の引力相互作用として働く枯渇化相互作用」の影響が顕著になると予想されます。これら特徴的な時間・空間スケールが本質的に異なる現象が、ある普遍性を伴って理解出来る可能性を秘めていると考えています。
本研究では、小角散乱法、動的・静的光散乱法や誘電分光法を中心とした新しいアプローチによって、水と生体分子を含むソフトな物質群が示す広大な時間・空間スケールの物性を追跡可能にする精緻な実験・分析体系を確立し、溶液科学、コロイド・ソフトマター物理、基礎生物物理の垣根を取り払います。「水溶液の動的素過程を含む高速分子ダイナミクスから生体コロイド濃厚系が示すスローダイナミクスまで」「微視的なサブナノ溶液構造から高次生体機構が示すナノ・メソ領域の空間構造まで」を網羅する時空構造を捉え、それぞれの階層を超越した普遍的立場からこれらを理解する学問体系の構築を究極の目的とします。また、人工酸素運搬体のような医療応用可能な生体ナノ材料開発にも物理学の立場から貢献したいと思っています。

今後の抱負

 研究紹介で述べた研究プランを学際的かつ活発な国際交流の中で格段に発展させ、溶液科学、コロイド・ソフトマターや生物物理学の垣根を取り払った新しい学問体系の確立に繋げたいと考えています。「大胆さ」「積極性」と「謙虚さ」は一見、相反するようにも見えますが、十分両立することは可能だと思います。素晴らしい研究・教育環境の中で大いに学び、研究者としてのみならず、教育者として必須の素養をいち早く身に付けるよう最大限努力します。その上で、近い将来、信州大学に何かひとつでも新しい学問の風をもたらすことが出来れば大変幸いであると考えています。