工学部 電気電子工学科／医工学・バイオ系
小林 正樹 研究室
光による生体計測、とくにバイオフォトンの研究
生体にとって安全な”光”を利用した生体計測技術について研究を行っています。とくに生体が自ら発する極めて弱い発光＝バイオフォトンを検出し、画像化する技術や分析する技術、そしてそれを病気の診断に応用するための研究を行っています（詳しくは、「小林研」&「バイオフォトン」で検索）
教員からのメッセージ
「なぜだろう」という疑問や、「こうしたら便利なものや面白いものができそう」という感覚やアイデアをもつことが工学の原点です。何にでも興味をもつ好奇心を原動力に、様々な課題を解決するための力を養うところが大学です。高校生の皆さん東北工業大学で一緒に学びましょう。
学位
博士（工学） 東北大学1993年
略歴
| 1986年10月 - 1991年9月 | 新技術開発事業団（現:科学技術振興機構） 技術員、研究員 |
|---|---|
| 1991年10月 - 2000年3月 | 山形県テクノポリス財団 研究員、主任研究員 |
| 1993年4月 - 1998年3月 | (株)生体光情報研究所 主任研究員 |
| 1999年4月 - 2001年3月 | 山形大学 大学院 理工学研究科 客員助教授 |
| 1999年6月 - 2001年3月 | 神戸大学 医学部 非常勤講師 |
| 2000年4月 - 2006年3月 | 東北工業大学 工学部 電子工学科 助教授 |
| 2006年4月 - 2007年3月 | 東北工業大学 工学部 電子工学科 教授 |
| 2007年4月 - 2017年3月 | 東北工業大学 工学部 知能エレクトロニクス学科 教授 |
| 2017年4月 - 現在 | 東北工業大学 工学部 電気電子工学科 教授 |
| 2021年4月 - 現在 | 東北工業大学 副学長 |
研究分野
生体・医用光学
担当科目
- バイオ・光エレクトロニクス
- 電気数学Ⅰ及び同演習
- 電気数学Ⅱ及び同演習
- 光子光学特論
研究室所属学生の卒業研修（論文／設計／制作）
- 紫外線照射による皮膚のバイオフォトン発光機構に関する研究
- 超音波増強効果による化学発光断層画像計測法の高分解能化
- GFP導入ラット脳の遺伝子発現in vivoリアルタイム計測システムの開発
論文
（株）資生堂との共同研究による成果
Katsuhiko Tsuchida, Masaki Kobayashi, Ultraviolet A irradiation induces ultraweak photon emission with characteristic spectral patterns from biomolecules present in human skin. Scientific Reports 10, 21667 (2020) (https://doi.org/10.1038/s41598-020-78884-0)
Katsuhiko Tsuchida, Masaki Kobayashi, Oxidative stress in human facial skin observed by ultraweak photon emission imaging and its correlation with biophysical properties of skin. Scientific Reports 10, 9626 (2020) (https://doi.org/10.1038/s41598-020-66723-1)
プレスリリース https://corp.shiseido.com/jp/news/detail.html?n=00000000002799
Katsuhiko Tsuchida, Torai Iwasa, Masaki Kobayashi, Imaging of ultraweak photon emission for evaluating the oxidative stress of human skin. J. Photochem. Photobol. B: 198, 111562 (2019) (https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2019.111562)
プレスリリース https://corp.shiseido.com/jp/news/detail.html?n=00000000002465
大学院博士（前期）課程学生の研究成果
Shoko Usui, Mika Tada, Masaki Kobayashi, Non-invasive visualization of physiological changes of insects during metamorphosis based on biophoton emission imaging. Scientific Reports 9, 8576 (2019) (https://doi.org/10.1038/s41598-019-45007-3)
プレスリリース https://www.tohtech.ac.jp/topics/press-media/10242.html
研究テーマ
バイオフォトン（生体極微弱発光）の研究
バイオフォトンとは、生体が発する極めて弱い光です。生体内での生命活動や外的な各種ストレスにより誘導される生化学反応により、生体を構成する分子が励起状態（エネルギーの高い状態）となり発光します。その化学反応には、活性酸素という反応性の高い酸素が関与しています。活性酸素は様々な病気の原因と関連していることから、バイオフォトンはその光のサインとなります。小林研究室では，バイオフォトンを画像としてとらえる技術や波長（色）を分析する技術の研究と、その生体計測・診断への応用について研究を行っています。
超音波タグ生体光断層画像計測技術の研究
生体は光に対して不透明（光散乱媒質）なため、光で生体内部を透視することはできません。一方超音波は、エコー診断装置で利用されているように、生体内の構造を観察することができます。その超音波の利点を取り入れ補助的に用いることで、生体内部で発生した光の分布を画像として計測する技術の研究を行っています。光と超音波の相互作用を利用した光計測法として、超音波タグ光断層画像計測法と呼んでいます。
