2025/06/10 更新

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サクマ　シンヤ
佐久間 臣耶
SAKUMA SHINYA
所属
工学研究院 機械工学部門 准教授
工学部 機械工学科（併任）
工学府 機械工学専攻（併任）
職名
准教授
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経歴

  • 九州大学  准教授 

    2020年5月 - 現在

  • 名古屋大学  助教 

    2016年4月 - 2020年4月

  • 名古屋大学  特任助教 

    2014年4月 - 2016年3月

  • 大阪大学  独立行政法人日本学術振興会　特別研究員(PD)  

    2013年4月 - 2014年3月

  • 名古屋大学  独立行政法人日本学術振興会　特別研究員(DC2)  

    2012年4月 - 2013年3月

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学歴

  • 名古屋大学   工学研究科   マイクロ・ナノシステム工学専攻

    2011年4月 - 2013年3月

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    備考：早期修了、博士（工学）＜名古屋大学＞

  • 東北大学   大学院工学研究科   バイオロボティクス専攻

    2007年4月 - 2009年3月

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    備考：修士

  • 大阪府立大学   工学部   機械システム工学科

    2003年4月 - 2007年3月

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    備考：学士

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ： オンチップロボティクスを用いた超高速・超高精度細胞操作・計測

    研究キーワード： マイクロ/ナノ, メカトロニクス, ロボティクス, マイクロフルイディクス, マイクロ流体チップ, 微細加工, 細胞, 操作, 解析

    研究期間： 2020年5月 - 現在

  • 研究テーマ： Designed cell-cell communication

    研究キーワード： マイクロ/ナノ, メカトロニクス, ロボティクス, マイクロフルイディクス, マイクロ流体チップ, 微細加工, 細胞, 操作, 解析

    研究期間： 2022年10月 - 現在

受賞

  • 分野融合研究優秀表彰

    2025年6月   一般社団法人日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門   光学バイオセンサー応用に向けたDNA 修飾ナノ粒子結晶の特性評価

    鐵矢竜太, 鳥取直友, 横森真麻, 田川美穂, 菅野茂夫, 佐久間臣耶, 山西陽子

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    ロボティクス・メカトロニクス 講演会 2024

  • 優秀研究賞

    2025年5月   化学とマイクロ・ナノシステム学会 第51回研究会   細胞の非接触機械特性計測に基づく高速オンチップソーティングシステム

    木山誠啓，齋藤真，山西陽子，佐久間臣耶

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    受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞 

  • BMF賞

    2025年5月   化学とマイクロ・ナノシステム学会 第51回研究会   輸送渦の発達制御を用いた 大型微粒子のオンチップマルチソーティング

    齋藤真，木山誠啓，山西陽子，木村笑，菅野茂夫，佐久間臣耶

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    受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞 

  • 優秀講演論文表彰

    2024年12月   第15回マイクロ・ ナノ工学シンポジウム   オンチップ仮想粒子バルブによる異種粒子封入液滴の生成

    角村勇真，鳥取直友，佐久間臣耶，山西陽子

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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

  • 奨励賞，2023年度

    2024年6月   化学とマイクロ・ナノシステム学会   オンチップロボティクスに立脚した超高速・超精密細胞操作・解析

    佐久間臣耶

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論文

  • Cytotransducers for Visualization of Spatiotemporal Intercellular Communication 国際誌

    Niko Kimura, Yoko Yamanishi, Shinya Sakuma

    Small   2503749   2025年6月

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  • Spatiotemporally controlled microvortices provide advanced microfluidic components 査読

    Makoto Saito, Fumihito Arai, Yoko Yamanishi, Shinya Sakuma

    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS)   121 ( 33 )   e2306182121   2024年8月   （ ISSN:00278424 ）

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    担当区分：最終著者,　責任著者   記述言語：英語   出版者・発行元：Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  

    Microvortices are emerging components that impart functionality to microchannels by exploiting inertia effects such as high shear stress, effective fluid diffusion, and large pressure loss. Exploring the dynamic generation of vortices further expands the scope of microfluidic applications, including cell stimulation, fluid mixing, and transport. Despite the crucial role of vortices’ development within sub-millisecond timescales, previous studies in microfluidics did not explore the modulation of the Reynolds number (Re) in the range of several hundred. In this study, we modulated high-speed flows (54 < Re < 456) within sub-millisecond timescales using a piezo-driven on-chip membrane pump. By applying this method to microchannels with asymmetric geometries, we successfully controlled the spatiotemporal development of vortices, adjusting their behavior in response to oscillatory flow directions. These different vortices induced different pressure losses, imparting the microchannels with direction-dependent flow resistance, mimicking a diode-like behavior. Through precise control of vortex development, we managed to regulate this direction-dependent resistance, enabling the rectification of oscillatory flow resembling a diode and the ability to switch its rectification direction. This component facilitated bidirectional flow control without the need for mechanical valves. Moreover, we demonstrated its application in microfluidic cell pipetting, enabling the isolation of single cells. Consequently, based on modulating high-speed flow, our approach offers precise control over the spatiotemporal development of vortices in microstructures, thereby introducing innovative microfluidic functionalities.

    DOI： 10.1073/pnas.2306182121

    Scopus

    PubMed

  • Nanoparticles Based on Natural Lipids Reveal Extent of Impacts of Designed Physical Characteristics on Biological Functions 査読 国際誌

    Niko Kimura, Yoko Tanaka, Yoko Yamanishi, Akiko Takahashi, and Shinya Sakuma

    ACS Nano   18 ( 2 )   1432 - 1448   2024年1月   （ ISSN:1936-0851 eISSN:1936-086X ）

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    担当区分：責任著者   記述言語：英語   出版者・発行元：ACS Nano  

    Nanoparticles based on lipids (LNPs) are essential in pharmaceuticals and intercellular communication, and their design parameters span a diverse range of molecules and assemblies. In bridging the gap in insight between extracellular vesicles (EVs) and synthetic LNPs, one challenge is understanding their in-cell/in-body behavior when simultaneously assessing more than one physical characteristic. Herein, we demonstrate comprehensive evaluation of LNP behavior by using LNPs based on natural lipids (N-LNPs) with designed physical characteristics: size tuned using microfluidic methods, surface fluidity designed based on EV components, and stiffness tuned using biomolecules. We produce 12 types of N-LNPs having different physical characteristics─two sizes, three membrane fluidities, and two stiffnesses for in vitro evaluation─and evaluate cellular uptake vitality and endocytic pathways of N-LNPs based on the physical characteristics of N-LNPs. To reveal the extent of the impact of the predesigned physical characteristics of N-LNPs on cellular uptakes in vivo, we also carried out animal experiments with four types of N-LNPs having different sizes and fluidities. The use of N-LNPs has helped to clarify the extent of the impact of inextricably related, designed physical characteristics on transportation and provided a bidirectional guidepost for the streamlined design and understanding of the biological functions of LNPs.

    DOI： 10.1021/acsnano.3c07461

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

    researchmap

  • Breakthrough in purification of fossil pollen for dating of sediments by a new large-particle on-chip sorter 査読 国際誌

    Y. Kasai, C. Leipe, M. Saito, H. Kitagawa, S. Lauterbach, A. Brauer, P. E. Tarasov, T. Goslar, F. Arai, S. Sakuma

    Science Advances   7 ( 16 )   Article number: eabe7327   2021年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1126/sciadv.abe7327

  • Raman image-activated cell sorting 査読 国際誌

    Nao Nitta, Takanori Iino, Akihiro Isozaki, Mai Yamagishi, Yasutaka Kitahama, Shinya Sakuma, Yuta Suzuki, Hiroshi Tezuka, Minoru Oikawa, Fumihito Arai, Takuya Asai, Dinghuan Deng, Hideya Fukuzawa, Misa Hase, Tomohisa Hasunuma, Takeshi Hayakawa, Kei Hiraki, Kotaro Hiramatsu, Yu Hoshino, Mary Inaba, Yuki Inoue, Takuro Ito, Masataka Kajikawa, Hiroshi Karakawa, Yusuke Kasai, Yuichi Kato, Hirofumi Kobayashi, Cheng Lei, Satoshi Matsusaka, Hideharu Mikami, Atsuhiro Nakagawa, Keiji Numata, Tadataka Ota, Takeichiro Sekiya, Kiyotaka Shiba, Yoshitaka Shirasaki, Nobutake Suzuki, Shunji Tanaka, Shunnosuke Ueno, Hiroshi Watarai, Takashi Yamano, Masayuki Yazawa, Yusuke Yonamine, Dino Di Carlo, Yoichiroh Hosokawa, Sotaro Uemura, Takeaki Sugimura, Yasuyuki Ozeki, Keisuke Goda

    Nature Communications   11   2020年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    The advent of image-activated cell sorting and imaging-based cell picking has advanced our knowledge and exploitation of biological systems in the last decade. Unfortunately, they generally rely on fluorescent labeling for cellular phenotyping, an indirect measure of the molecular landscape in the cell, which has critical limitations. Here we demonstrate Raman image-activated cell sorting by directly probing chemically specific intracellular molecular vibrations via ultrafast multicolor stimulated Raman scattering (SRS) microscopy for cellular phenotyping. Specifically, the technology enables real-time SRS-image-based sorting of single live cells with a throughput of up to ~100 events per second without the need for fluorescent labeling. To show the broad utility of the technology, we show its applicability to diverse cell types and sizes. The technology is highly versatile and holds promise for numerous applications that are previously difficult or undesirable with fluorescence-based technologies.

    DOI： 10.1038/s41467-020-17285-3

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書籍等出版物

  • マイクロ流体チップによる浮遊細胞の力学特性の精密計測, 細胞の特性計測・操作と応用（組織工学ライブラリ－マイクロロボティクスとバイオの融合－1）

    新井史人，佐久間臣耶（担当：共著）

    コロナ社  2016年12月 

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    担当ページ：pp.1-15   記述言語：日本語   著書種別：学術書

  • Cell mechanical characterization based on on-chip robotics, Hyper Bio Assembler for 3D Cellular Systems, Tatsuo Arai, Masayuki Yamato, Fumihito Arai (Eds.)

    Fumihito Arai, Shinya Sakuma,（担当：共著）

    Springer  2015年7月 

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    担当ページ：pp.3-22   記述言語：英語   著書種別：学術書

講演・口頭発表等

  • Single cell analysis based on microfluidic flow control: Achievements & Beyond 招待 国際会議

    Shinya Sakuma

    The 35th 2024 International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science (MHS2024)  2024年11月 

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    開催年月日： 2024年11月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

    開催地：Nagoya   国名：日本国  

    The 35th 2024 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science (From Micro & Nano Scale Systems to Robotics & Mechatronics Systems) における招待講演

  • On-chip flow control with high-speed and high-resolution opens detailed single cell analyses 招待

    Shinya Sakuma

    Biochips for the Era of Hyper-Convergence  2024年11月  The Korean BioChip Society

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    開催年月日： 2024年11月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

    開催地：済州   国名：大韓民国  

  • マイクロ流れの世界 － 川とは違う？流れのふしぎ － 招待

    佐久間臣耶

    2024年度工学研究院機械工学部門公開講座～流れを知る・流れを操る～  2024年10月  九州大学工学研究院機械工学部門

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    開催年月日： 2024年10月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

    開催地：博多   国名：日本国  

  • オンチップロボティクスに立脚した超高速・超精密細胞操作・解析 招待

    佐久間臣耶

    化学とマイクロ・ナノシステム学会 第49回研究会  2024年6月  化学とマイクロ・ナノシステム学会 第49回研究会

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    開催年月日： 2024年6月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

    開催地：東京   国名：日本国  

    化学とマイクロ・ナノシステム学会から授与される賞

  • 超高速オンチップ流体制御が拓く学際領域研究 招待

    佐久間臣耶

    日本学術会議機械工学委員会ロボット学分科会 (第 25 期・第３回)  2022年2月 

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    開催年月日： 2022年2月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

    開催地：on-line   国名：日本国  

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MISC

  • 時空間的に制御されたマイクロ渦生成：マイクロ流体工学の新たな領域を拓く 招待

    佐久間臣耶、山西陽子、齋藤真、新井史人

    自動車技術   79 ( 3 )   122 - 124   2025年3月

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    担当区分：筆頭著者,　責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（商業誌、新聞、ウェブメディア）  

  • オンチップロボティクスに立脚した超高速・超精密細胞操作・解析 招待

    佐久間臣耶

    化学とマイクロ・ナノシステム学会   23 ( 2 )   8 - 9   2024年10月

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    担当区分：筆頭著者,　最終著者,　責任著者   記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（その他）  

  • 人工エクソソームの物性制御が拓く脂質ナノ医薬の理解と利活用

    木村 笑, 佐久間 臣耶

    Medical Science Digest   49 ( 6 )   319 - 321   2023年6月   （ ISSN:1347-4340 ）

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：(株)ニュー・サイエンス社  

    エクソソームは,細胞間コミュニケーションにおける情報媒体としてだけではなく,生体への親和性が高い薬剤ナノキャリアとしての利用も注目されている。しかし,近年目覚ましい発展を遂げている脂質ナノ医薬品と比べ,品質の均質性と実用化に足る生産性の確保が難しい。そこで本稿では,マイクロフルイディクスを駆使することで実現した均質な人工エクソソームの設計・作製技術と,作製した人工エクソソームの利活用について紹介する。(著者抄録)

  • ライブセル計測可能な力学特性は，細胞凝集体の新たな解析モダリティになるか

    佐久間臣耶

    実験医学、41(8)、羊土社   2023年5月

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    記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）  

  • 細胞のオンチップ機械特性計測

    佐久間臣耶

    化学とマイクロ・ナノシステム研究会誌   2020年10月

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    記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）  

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学術貢献活動

  • Workshop: Avatar cells: How to construct “designed cell-cell communications”

    役割：企画立案・運営等,　パネル司会・セッションチェア等

    The 29th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences - Micro-Total Analysis Systems (µTAS 2025)  2025年6月 - 現在

  • Program Advisor: Bio Micro/Nano-fluidics 国際学術貢献

    役割：企画立案・運営等

    The 35th 2025 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science (From Micro & Nano Scale Systems to Robotics & Mechatronics Systems)  （ Nagoya Japan ） 2025年1月 - 現在

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    種別：大会・シンポジウム等 

  • Session Organizer: Avatar cells: How to construct “designed cell-cell communications" (Organizers: Shinya Sakuma, Yoshitaka Shirasaki, Niko Kimura) 国際学術貢献

    役割：パネル司会・セッションチェア等

    The 35th 2025 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science (From Micro & Nano Scale Systems to Robotics & Mechatronics Systems)  （ Nagoya Japan ） 2025年1月 - 現在

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    種別：大会・シンポジウム等 

  • Executive Technical Program Committee 国際学術貢献

    役割：企画立案・運営等

    The 35th 2025 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science (From Micro & Nano Scale Systems to Robotics & Mechatronics Systems)  （ Nagoya Japan ） 2025年1月 - 現在

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    種別：大会・シンポジウム等 

  • Technical program committee member 国際学術貢献

    The 23rd International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers 2025)  （ Kyoto Japan ） 2024年12月 - 現在

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    種別：大会・シンポジウム等 

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 高速マイクロ流体制御が拓く超高分解能時空間バイオプシーの学理

    2025年4月 - 2029年3月

    科学技術振興機構  創発的研究支援事業  創発的研究支援事業 (フェーズ2)

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    担当区分：研究代表者  資金種別：科研費以外の競争的資金

  • CA搭載細胞の高速・高精度分取技術の開発 国際共著

    2022年10月 - 2026年3月

    科学技術振興機構  ムーンショット型研究開発事業  ムーンショット型研究開発制度

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    担当区分：研究代表者  資金種別：科研費以外の競争的資金

  • 細胞内CAの遠隔制御性評価のための３次元評価プラットフォームの開発

    2022年10月 - 2026年3月

    科学技術振興機構  ムーンショット型研究開発事業  ムーンショット型研究開発制度

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    担当区分：研究代表者  資金種別：科研費以外の競争的資金

  • 高速マイクロ流体制御が拓く超高分解能時空間バイオプシーの学理

    2022年4月 - 2025年3月

    科学技術振興機構  創発的研究支援事業  創発的研究支援事業 (フェーズ1)

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    担当区分：研究代表者  資金種別：科研費以外の競争的資金

  • プロトプラスト再生理解のためのオンチップ機械指標活性型細胞ソーティングの学理創成

    研究課題/領域番号：22H01453  2022年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

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    担当区分：研究代表者  資金種別：科研費

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担当授業科目

  • 図形科学Ⅰ

    2025年10月 - 2025年12月   秋学期

  • 図形科学Ⅰ

    2025年4月 - 2025年6月   春学期

  • 生体工学基礎

    2024年12月 - 2025年2月   冬学期

  • 生体工学基礎

    2023年12月 - 2024年2月   冬学期

  • 空間表現実習Ⅰ

    2023年10月 - 2024年3月   後期

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社会貢献活動

  • マイクロ流れの世界 － 川とは違う？流れのふしぎ －

    役割：講師

    九州大学大学院工学研究院機械工学部門  公開講座 ～流れを知る・流れを操る～  2024年10月

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    対象：高校生,　大学生,　大学院生,　社会人・一般

メディア報道

  • 掲載・発刊年：２０２２年１０月２６日， 掲載紙・雑誌名：日刊工業新聞， ページ：２３面， タイトル：細胞へ分子効率導入　九大・産総研　電界誘起気泡を活用 新聞・雑誌

    日刊工業新聞  2022年10月

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    掲載・発刊年：２０２２年１０月２６日，
    掲載紙・雑誌名：日刊工業新聞，
    ページ：２３面，
    タイトル：細胞へ分子効率導入　九大・産総研　電界誘起気泡を活用

  • 掲載・発刊年：２０２１年４月１５日， 掲載紙・雑誌名：日刊工業新聞， ページ：２４面， タイトル：地層年代を高精度測定 新聞・雑誌

    日刊工業新聞  2021年4月

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    掲載・発刊年：２０２１年４月１５日，
    掲載紙・雑誌名：日刊工業新聞，
    ページ：２４面，
    タイトル：地層年代を高精度測定

  • 掲載・発刊年：日経産業新聞， 掲載紙・雑誌名：２０１８年８月３１日， ページ：７ページ， タイトル：目的の細胞素早く選別 新聞・雑誌

    日経産業新聞  2018年8月

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    掲載・発刊年：日経産業新聞，
    掲載紙・雑誌名：２０１８年８月３１日，
    ページ：７ページ，
    タイトル：目的の細胞素早く選別

  • 掲載・発刊年：２０１７年７月３０日， 掲載紙・雑誌名：日刊工業新聞， ページ：２７面， タイトル：細胞・粒子の選別装置 新聞・雑誌

    日刊工業新聞  2017年7月

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    掲載・発刊年：２０１７年７月３０日，
    掲載紙・雑誌名：日刊工業新聞，
    ページ：２７面，
    タイトル：細胞・粒子の選別装置

  • 掲載・発刊年：２０１７年２月２７日， 掲載紙・雑誌名：日経産業新聞， ページ：オンライン， タイトル：京大と阪大と名古屋大、ヒト赤血球変形の時間スケールを解明 新聞・雑誌

    日経産業新聞  2017年7月

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    掲載・発刊年：２０１７年２月２７日，
    掲載紙・雑誌名：日経産業新聞，
    ページ：オンライン，
    タイトル：京大と阪大と名古屋大、ヒト赤血球変形の時間スケールを解明

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