Category : 佐野雅己G

佐野雅己 原著論文(2010年度)

Hong-Ren Jiang, Natsuhiko Yoshinaga, and Masaki Sano
“Active Motion of a Janus Particle by Self-Thermophoresis in a Defocused Laser Beam”
Phys. Rev. Lett., Vol. 105, 268302-1 – 268302-4 (2010)
【概要】非対称なコロイド粒子(Janus粒子)に一様なレーザー光を照射すると、粒子があたかもバクテリアのように自ら向きを持って運動を開始し、確率的なブラウン運動の性質が大きく変化する。この現象は、粒子の半球だけにコートされた金の薄膜がレーザー光を吸収・放熱し、粒子の周りに局所的な温度勾配が発生することで生じる。このように自己ソーレ効果によってコロイド粒子が推進力を持って自ら運動する系を作ることに初めて成功した。
(Phys. Rev. Lett.のEditor’s suggestionに選ばれた。また、APSオンラインジャーナルPhysicsのViewpointでハイライト紹介された。)
H. Delanoë-Ayari, J. P. Rieu, and M. Sano
“4D Traction Force Microscopy Reveals Asymmetric Cortical Forces in Migrating Dictyostelium Cells”
Phys. Rev. Lett., Vol. 105, 248103-1 – 248103-4 (2010)
【概要】やわらかいゲルの上におかれた単一の細胞が発生する力の情報を4次元(x,y,z,t)計測した。細胞は水平方向と同じ程度の垂直方向の力を発生しており、周辺でゲルを上向きに引っ張り、中心部では逆に下向きの力を出している。また、力の非対称性は運動方向と相関があることを明らかにした。
(Phys. Rev. Lett.の表紙を飾った。また、Editor’s suggestionとSynopsisにも選ばれた。)
S. Toyabe, T. Sagawa, M. Ueda, E. Muneyuki, and M. Sano
“Experimental demonstration of information-to-energy conversion and validation of the generalized Jarzynski equality”
Nature Physics, Vol. 6, 988-992 (2010)
T. Hiraiwa, M. Y. Matsuo, T. Ohkuma, T. Ohta, and M. Sano
“Dynamics of a Deformable Self-propelled Domain”
Europhys. Lett., Vol. 91, 20001-1 – 20001-6 (2010)
【概要】変形を伴って運動する2次元ドメインの方程式を、テンソル型と界面の位相方程式型の2つの形式で導入し、それらの関係を議論するとともに、分岐解析と数値シミュレーションにより、多彩な運動形態が生じることを明らかにした。(太田隆夫:理論全般に関して緊密に議論するとともに、テンソル方程式とそのシミュレーション部分を担当。)
Kazumasa A. Takeuchi and Masaki Sano
“Universal Fluctuations of Growing Interfaces: Evidence in Turbulent Liquid Crystals”
Phys. Rev. Lett., Vol. 104, 230601-1 – 230601-4 (2010)
【概要】1次元の成長するランダム界面のモデルであるKarder-Parisi-Zhang(KPZ)方程式は、数多くの理論研究が行われてきたが、ゆらぎの定量的実験は殆ど存在しなかった。本論文では、時間、空間の2つのスケーリング指数に加えて、界面ゆらぎが普遍的な確率分布(ランダム行列の最大固有値分布であるTW分布)に従うことを実験的に初めて明らかにした。

佐野雅己 国際会議(2010年度)

Oral / Invited
Masaki Sano
“Micromanipulation of Colloids and Biological Cells based on Nanoscale Hydrodynamic Effects”
7th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2010) (Nov. 1-3, 2010), Sendai, Japan
Oral / Invited
Masaki Sano
“Cell Locomotion: Experiments and Modeling”
International Workshop“Emerging Topics in Nonlinear Science” (Sep. 12-18, 2010), Goldrain, Italy
Oral / Invited
Masaki Sano
“Tunable Thermophoresis of Colloids using Nonequilbrium Depeletion Effect”
APCTP Workshop on Chemi-Thermo-EM Phoresis in Complex Fluids (Aug. 25-28, 2010), Pohang, Korea
Oral / Invited
Masaki Sano
“Non-equilibrium Transport of Colloidal Soft Matter: from Anomalous Transport to Self-Propelled Dynamics”
International Symposium on Nonequilibrium Softmatter 2010 (Aug. 17-20, 2010), Nara, Japan
Oral / Contributed
Masaki Sano
“Nonequilibrium Depletion Force in a Temperature Gradient”
Statphys24, the XXIV International Conference on Statistical Physics of the International Union for Pure and Applied Physics (IUPAP) (Jul. 19-23, 2010), Cairns, Australia

佐野雅己 総説解説(2010年度)

佐野雅己
“高分子による非平衡状態の枯渇効果”
高分子, Vol. 59, 490-491 (2010)
【概要】高分子とコロイド粒子からなる系に温度勾配をかけると平衡状態におけるエントロピー力である枯渇効果が粒子の周りに流体の流れを誘起し、反作用としてコロイド粒子が温度勾配に逆らって輸送される現象が発見された。本解説は、その原因を非平衡枯渇効果として平易に説明したものである。

佐野雅己 国際会議(2009年度)

Oral / Invited
M. Sano, S. Toyabe, HR. Jiang, H. Wada, and N. Yoshinaga
“Out-of-Equilibrium Small Systems and Micromanipulation”
1st POSTECH Workshop on Physics of Self-organization in Bio/Nano Systems (Jan. 27-29, 2010), Pohang, Korea
Oral / Contributed
Masaki Sano
“Some Insights into Biophysics”
Breaking Barriers – from Physics to Biology – (Jan. 9-11, 2010 ), Bangalore, India
Oral / Invited
Masaki Sano, HR. Jiang, H. Wada, and N. Yoshinaga
“Understanding Cross Coupling Effect of Thermophoresis in Colloid Polymer Mixtures”
International workshop on dynamic cross-effect in softly condensed matter (Nov. 3-4, 2009), Tokyo, Japan
Oral / Contributed
Masaki Sano
“How Do Cells Deform in Motion?”
Workshop on Active Matter – Physics of Biokinetics (Jul. 24-25, 2009), Tokyo, Japan

佐野雅己 原著論文 (2009年度)

S. Tatsumi, Y. Murayama, H. Hayakawa, and M. Sano
“Experimental Study on the Kinetics of Granular Gases under Microgravity”
Journal of Fluid Mechanics, Vol. 641, 521-539 (2009)
【概要】粉体気体の統計力学的性質を微小重力実験により明らかにした論文。加振された粉体気体の定常状態と冷却状態の粒子の速度分布関数やエネルギーの時間発展を微小重力と言う理想的環境下で初めて測定することに成功した。(早川尚男:理論面を担当、村山能宏:実験の一部を担当)
K. A. Takeuchi, M. Kuroda, H. Chaté, and M. Sano
“Experimental Realization of Directed Percolation Criticality in Turbulent Liquid Crystals”
Phys. Rev. E, Vol. 80, 051116-1 – 051116-12 (2009)
【概要】非平衡相転移の一種であるDirected Percolationに関する初の検証実験の総合報告。12個の臨界指数、5個のスケーリング関数、8個のスケーリング関係を全て確認することに成功した。(アメリカ物理学会が発行する、特に優れた研究にスポットライトを当てて紹介するPhysicsのViewpointに取り上げられた。Viewpoint commentary Physics 2, 96 (2009)
H. Ebata, S. Tatsumi, and M. Sano
“Expanding Holes Driven by Convection-like Flow in Vibrated Dense Suspensions”
Phys. Rev. E, Vol. 79, 066308-1 – 066308-6 (2009)
【概要】高密度の粉体粒子のサスペンジョンは、特異なレオロジー特性を示すため、種々の新しい流体不安定性を生じることが期待される。我々は、サスペンジョンを垂直加振させることで流体層に空けた穴が閉じずに広がる表面不安定性を見出し、そのメカニズムを明らかにするために準1次元系の実験を行い、簡単なモデルとの比較を行った。(早川尚男:粉体動力学に関する議論)
Hong-Ren Jiang, Hirofumi Wada, Natsuhiko Yoshinaga, and Masaki Sano
“Manipulation of Colloids by a Nonequilibrium Depletion Force in Temperature Gradient”
Phys. Rev. Lett., Vol. 102, 208301-1 – 208301-4 (2009)
【概要】コロイド粒子やDNA分子などの新しい光マニピュレーション法を発見し、そのメカニズムを明らかにした。熱泳動現象は古くから知られているが、泳動の方向や速度は物質に強く依存する。本研究では、溶液中に高分子を加えると、レーザー光集束によって殆どのコロイド粒子がレーザー中心にトラップできることを見出した。また、この現象を定量的に説明する流体力学理論を与えた。

佐野雅己 総説解説 (2009年度)

佐野雅己,鈴木量,村山能宏
“ジェルのダンス-加振による複雑液体の対流現象-”
日本物理学会誌, Vol. 64, 767-772 (2009)
【概要】非ニュートン流体における特異な不安定現象について述べ、その一例として、粘弾性流体や粘塑性流体を加振させた時に見られる新規な対流ロール構造の生成とそのメカニズムに関して概説した。(物理学会の表紙に写真が掲載された。)

佐野雅己 国際会議 (2008年度)

Oral / Invited
Masaki Sano
“Novel Interactions and Dynamics in Complex Fluids: From Colloidal Particles to Liquid Crystal and DNA Molecules”
the IAS seminar series on Soft Matter, The Hong Kong University of Science and Technology (Mar. 11, 2009), Hong Kong, China
Oral / Invited
M. Sano*, Y. Maeda, and M. Matsuo
“Coordination of Cell Shape and Motility in Spontaneous Cell Migration”
Sapporo Winter School 2009, PART II Nonequilibrium Pattern Formation in Chemical and Biological Systems (Feb. 12-14, 2009), Sapporo, Japan
Oral / Invited
Masaki Sano, Shoichi Toyabe, and H.R. Jiang
“Out of Equilibrium Microsystems: Making Micro-swimmers and Wheels”
Self-organization and dynamics of active matters (Jan. 25-30, 2009), Paris, France
Oral / Invited
Masaki Sano
“Out of Equilibrium Microsystems: from Micro-swimmers to Pattern Formation”
Advanced Mathematical Science I: Nonlinear Dynamics and Pattern Formation (Meiji University, GCOE program) (Nov. 25-28, 2008), Tokyo, Japan
Oral / Invited
Masaki Sano* and Kazumasa Takeuchi
“Experiment on Directed Percolation Universality in Turbulent Liquid Crystal”
Japan-Slovenia Seminar on Nonlinear Science (Nov. 12-14, 2008), Tokyo, Japan
Oral / Invited
Masaki Sano*, Hon-Reng Jiang, and Shoichi Toyabe
“Nonequilibrium Fluctuations and Statistical Laws in Externally Controlled Colloidal Systems”
Dynamics Days in Asia Pacific 5, 5th International Conference on Nonlinear Dynamics (Sep. 9-12, 2008), Nara, Japan
Oral / Invited
Masaki Sano*, Hon-Reng Jiang, and Shoichi Toyabe
“Nonequilibrium Thermodynamics of Colloid Polymer Mixture”
International Workshop on Bio-soft Matter 2008 (Jun. 9-10, 2008), Tokyo, Japan
Oral / Invited
Masaki Sano*, Hon-Reng Jiang, and Shoichi Toyabe
“Control of Colloids by Thermophoresis Driven Entropic Force: Experiments and Thermodynamic Formalism”
International Symposium on Non-equilibrium Soft Matter (Jun. 2-5, 2008), Kyoto, Japan

佐野雅己 原著論文 (2008年度)

Yusuke T. Maeda, Junya Inose, Miki Y. Matsuo, Suguru Iwaya, and Masaki Sano
“Ordered Patterns of Cell Shape and Orientational Correlation during Spontaneous Cell Migration”
PLoS ONE, Vol. 3(11), e3734-1 – e3734-14 (2008)
【概要】細胞運動はアクティブに自律運動するソフトマターとして興味深い現象である。この論文では一見ランダムに見えるアメーバ運動において膜の形態変化に着目すると振動、回転、直進などの規則的なパターンが見出されることを実験的に示すと共に、規則性を生じる聞こうとしてアクチンやミオシンの局在、極性発現の分子機構を調べた。(太田隆夫:細胞運動のメカニズムと数理モデルについて討論)
Takaaki Ishii, Yoshihiro Murayama, Atsuto Katano, Kosuke Maki, Kunihiro Kuwajima, and Masaki Sano
“Probing Force-induced Unfolding Intermediates of a Single Staphylococcal Nuclease Molecule and the Effect of Ligand Binding”
Biochemical and Biophysical Research Communications, Vol. 73, 1016-1022 (2008)
【概要】単一分子タンパク質(SNase)をAFMを用いて伸張したときの力学応答を測定した。1分子で中間構造に対応する複数のピークが観測されたこと、リガンドを結合した場合にその力学応答が大きく変化することを初めて示した。
Shoichi Toyabe and Masaki Sano
“Evaluating Energy Dissipation of a Brownian Particle in a Viscoelastic Fluid”
Phys. Rev. E, Vol. 77, 041403-1 – 041403-6 (2008)
【概要】一般化ランジュバン方程式で記述される非平衡系における拡張された揺動応答関係式を高分子溶液中で粘性に記憶効果がある場合のコロイド粒子を用いて実験的に初めて検証し、小さな系においてエネルギー散逸率が測定可能であることを示した。(原田崇弘:理論に関する討論、太田隆夫:理論に関する討論)

佐野雅己 原著論文 (2007年度)

Kazumasa A. Takeuchi, Masafumi Kuroda, Hugues Chaté, and Masaki Sano
“Directed Percolation Criticality in Turbulent Liquid Crystals”
Phys. Rev. Lett., Vol. 99, 234503-1 – 234503-4 (2007)
H. Delanoë-Ayari, S. Iwaya, Y. T. Maeda, J. Inose, C. Rivière, M. Sano, and J.-P. Rieu
“Changes in the Magnitude and Distribution of Forces at Different Dictyostelium Developmental Stages”
Cell Motility and the Cytoskeleton, Vol.65, 314-331 (2008)
【概要】単一細胞が運動する際に発生する力と細胞膜・基質接着面内での応力の分布のダイナミクスをトラクションマイクロスコープ装置を開発して測定した実験。運動のモードや方向、細胞内ミオシンの局在などによって応力分布が局在したり、振動的に変化することが確かめられた。(太田隆夫:実験結果に関して議論)
Hong-Ren Jiang and Masaki Sano
“Stretching Single Molecular DNA by Temperature Gradient”
Appl. Phys. Lett., Vol. 91, 154104-1 – 154104-4 (2007)
【概要】温度勾配によりDNA一分子が引き伸ばされることを実験で初めて示し、力の大きさを評価した。

佐野雅己 特許 (2008年度)

-国内-
特願2008-212294 (2008/08/20)
“粒子の操作方法およびその装置”
佐野雅己,江宏仁 (国立大学法人 東京大学)
【概要】本発明は、目的粒子を操作する方法および装置に関し、特に、様々な大きさや形状の種々の粒子、例えば、金属、鉱物、セラミック、無機化合物、有機化合物、フラーレン、カーボンナノチューブ、高分子、DNA、タンパク質、結晶、アモルファス、ウイルス、大腸菌や赤血球などの細胞、等の操作・捕捉に利用することができる方法および装置に関するものである。(佐野雅己:方法の発見とメカニズムの解明、江宏仁(研究員):方法の発見)
-国際-
米国仮出願:US61/068,269 (2008/03/05)
“Optical Trapping, Manipulation, and Accumulation of Micro and Nano Scale Objects Using Thermal Gradient Induced Depletion Force”
Masaki Sano, Hong-ren Jiang
【概要】熱泳動によって増幅されたエントロピー力を用いて広範なコロイド物質や生体高分子、細胞などをマニピュレートする方法と装置

村山能宏 国際会議 (2007年度)

Oral / Contributed
Yoshihiro Murayama*, Hirofumi Wada, and Masaki Sano
“Internal Friction of a Single Condensed DNA”
International Soft Matter Conference 2007 (Oct. 1-4, 2007), Aachen, Germany

村山能宏 原著論文 (2007年度)

Yoshihiro Murayama, Hirofumi Wada, and Masaki Sano
“Dynamic Force Spectroscopy of a Single Condensed DNA”
Europhys. Lett., Vol. 79, 58001-6 – 58001-6 (2007)
【概要】多価陽イオン存在下で凝縮したDNA一分子の伸張-緩和サイクルで、力学応答に履歴が生じることを見出した。伸張-緩和速度を系統的に変化させ力学応答を解析した結果、緩和過程における凝縮の核形成、及び伸張時に凝縮相内部で生じる実効的摩擦力が履歴の要因であることを明らかにした。(村山:研究の計画と実行、佐野:議論、研究の推進)

村山能宏 国際会議 (2006年度)

Oral / Invited
Yoshihiro Murayama*, Hirofumi Wada, and Masaki Sano
“Dynamic Force Measurements of a Single Condensed DNA Using Optical Tweezers”
21st COE 5th International Workshop, Perspectives in Nonlinear Physics (Nov. 20-22, 2006), Tokyo, Japan
(佐野:議論、研究の推進)
Poster / Contributed
Yoshihiro Murayama*, Hirofumi Wada, and Masaki Sano
“Irreversible Work during a Stretch-relax Cycle of a Single Condensed DNA”
5th East Asian Biophysics Symposium and 44th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan (Nov. 12-16, 2006), Okinawa, Japan
(佐野:議論、研究の推進)
Poster / Contributed
Yoshihiro Murayama*, Hirofumi Wada, and Masaki Sano
“Irreversible Work in Stretching a Single Collapsed DNA”
9th Tamura Symposium: Frontiers in Dynamics, Physical and Biological Systems (May 22-24, 2006), Tokyo, Japan
(佐野:議論、研究の推進)

村山能宏 原著論文 (2006年度)

Yoshihiro Murayama, Hirofumi Wada, Ryo Ishida, and Masaki Sano
“Unfolding Dynamics of Single Collapsed DNA Molecules”
Prog. Theor. Phys. Suppl., Vol. 165, 144-163 (2006)
【概要】1分子DNAのリエントラント凝縮転移とその外力に対する応答の実験とシミュレーション(佐野:実験の計画、議論)

佐野雅己 国際会議 (2006年度)

Oral / Invited
Masaki Sano* and Shoichi Toyabe
“Measurement of Fluctuations in Small Nonequilibrium Systems”
21st COE 5th International Workshop, Perspectives in Nonlinear Physics (Nov. 20-22, 2006), Tokyo, Japan
(Masaki Sano:研究の推進)(太田隆夫:理論面からの協力と議論)
Oral / Invited
Yoshihiro Murayama
“Dynamic Force Measurements of a Single Condensed DNA Using Optical Tweezers”
21st COE 5th International Workshop, Perspectives in Nonlinear Physics (Nov. 20-22, 2006), Tokyo, Japan(Y. Murayama:研究の実行)
Oral / Invited
Masaki Sano
“Pattern and Localized Spatiotemporal Chaos in Vibrated Non-Newtonian Fluids”
International Workshop on Synchronization: Phenomena and Analysis 2006 (Oct. 3-6, 2006), Tokyo, Japan(M.Sano:研究の企画・推進)
Oral / Plenary
Masaki Sano
“Ultrasonic Measurement of Mean Wind and Fluctuations in Thermal Turbulence of Mercury”
Conference & Euromech Colloquium #480 on High Rayleigh Number Convection (Sep. 4-8, 2006), Trieste, Italy(M. Sano:研究を推進)
Oral / Invited
Masaki Sano*, Shoichi Toyabe
“Experimental Test of a New Equality in Nonequilibrium Steady State using Laser Tweezers”
21st century COE and SEIKEN International Workshop on Recent Advances in Soft Matter Physics (Aug. 21-23, 2006), Tokyo, Japan(M. Sano:研究の推進)

佐野雅己 原著論文 (2006年度)

Hayato Shiba, Jori Ruppert-Felsot, Yoshiki Takahashi, Yoshihiro Murayama, Qi Ouyang, and Masaki Sano
“Elastic Convection of Vibrated Viscoplastic Fluids”
Phys. Rev. Lett., Vol. 98, 044501-1 – 044501-4 (2007)
【概要】粘塑性物質が加振下で対流を起こす現象を発見し、発生条件を記述する無次元量を導入した。(実験と解析を計画し実行した。 伊藤耕三:測定装置に関する協力)
Shoichi Toyabe, Hong-Ren Jiang, Takenobu Nakamura, Yoshihiro Murayama, and Masaki Sano
“Experimental Test of a New Equality: Measuring Heat Dissipation in an Optically Driven Colloidal System”
Phys. Rev. E., Vol. 75, 011122-1 – 011122-4 (2007)
【概要】ミクロ非平衡系の新しい関係式であるHarada-Sasa等式をコロイド粒子系とレーザーピンセットを用いて実証した。(佐野、村山:実験計画と実行 太田隆夫:理論面での協力)
Yoshihiro Murayama, Hirofumi Wada, Ryo Ishida, and Masaki Sano
“Unfolding Dynamics of Single Collapsed DNA Molecules”
Prog. Theor. Phys. Suppl., Vol. 165, 144-163 (2006)
【概要】1分子DNAのリエントラント凝縮転移とその外力に対する応答の実験とシミュレーション(佐野、村山)