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細胞のレオロジーが示す普遍性の理論的探索

研究課題

研究課題/領域番号 15K05250
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
研究機関首都大学東京

研究代表者

好村 滋行  首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (90234715)

研究分担者 岡本 隆一  岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 特任講師 (10636385)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードマイクロレオロジー / ソフトマター / 細胞 / 異常拡散 / 揺動散逸定理 / マイクロマシン / マイクロスイマー / ブラウン・ラチェット
研究成果の概要

マイクロレオロジーという新しい実験手法の開発とともに、細胞のレオロジーに関する知見が、世界的に大きく広がりつつある。本研究では、細胞のレオロジーが示す普遍性を理解するために、不均一系や非平衡系にも適用できるマイクロレオロジーの基礎理論を、ソフトマター物理学や非平衡物理学に立脚して構築した。それと同時に、生体膜を含む細胞系に適した新しいMRの手法を確立した。具体的には、(1)生体膜MRの基礎理論の確立、(2)多成分媒質中のアクティブMRの定式化、(3)MRによる非熱的ゆらぎの検出法の考案、の三つの研究成果を得ることができた。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (61件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (8件) 雑誌論文 (21件) (うち国際共著 13件、 査読あり 21件、 謝辞記載あり 12件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 20件、 招待講演 8件) 備考 (2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] Tel Aviv University(Israel)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Indian Institute of Technology(India)

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  • [国際共同研究] University Paris Diderot(France)

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      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Tel Aviv University(Israel)

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      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Indian Institute of Technology(India)

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  • [国際共同研究] University Paris Diderot(France)

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  • [国際共同研究] Tel Aviv University(Israel)

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      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Universite Paris Diderot(France)

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  • [雑誌論文] Kosmotropic effect leads to LCST decrease in thermoresponsive polymer solutions2018

    • 著者名/発表者名
      Swaminath Bharadwaj, P. B. Sunil Kumar, Shigeyuki Komura, and Abhijit P. Deshpande
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 148 号: 8

    • DOI

      10.1063/1.5012838

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      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Thermal and active fluctuations of a compressible bilayer vesicle2018

    • 著者名/発表者名
      T V Sachin Krishnan, Kento Yasuda, Ryuichi Okamoto, and Shigeyuki Komura
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Condensed Matter

      巻: 30 号: 17 ページ: 175101-175101

    • DOI

      10.1088/1361-648x/aab6c7

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      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Dynamics of a bilayer membrane with membrane-solvent slip boundary conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Kento Yasuda, Ryuichi Okamoto, Shigeyuki Komura, and Jean-Baptiste Fournier
    • 雑誌名

      Soft Materials

      巻: 印刷中

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      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Lateral diffusion induced by active proteins in a biomembrane2017

    • 著者名/発表者名
      Yuto Hosaka, Kento Yasuda, Ryuichi Okamoto, and Shigeyuki Komura
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 95 号: 5

    • DOI

      10.1103/physreve.95.052407

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      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of a bilayer membrane coupled to a two-dimensional cytoskeleton: Scale transfers of membrane deformations2017

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Okamoto, Shigeyuki Komura, and Jean-Baptiste Fournier
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 96 号: 1

    • DOI

      10.1103/physreve.96.012416

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      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Elastic three-sphere microswimmer in a viscous fluid2017

    • 著者名/発表者名
      Kento Yasuda, Yuto Hosaka, Mizuki Kuroda, Ryuichi Okamoto, and Shigeyuki Komura
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 86 号: 9 ページ: 093801-093801

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.093801

    • NAID

      210000134497

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      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermally driven elastic micromachines2017

    • 著者名/発表者名
      Yuto Hosaka, Kento Yasuda, Isamu Sou, Ryuichi Okamoto, and Shigeyuki Komura
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 86 号: 11 ページ: 113801-113801

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.113801

    • NAID

      40021376928

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      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coexistences of lamellar phases in ternary surfactant solutions2017

    • 著者名/発表者名
      Isamu Sou, Ryuichi Okamoto, Shigeyuki Komura, and Jean Wolff
    • 雑誌名

      Soft Materials

      巻: 15 号: 4 ページ: 272-281

    • DOI

      10.1080/1539445x.2017.1354024

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      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Permeation through a lamellar stack of lipid mixtures2017

    • 著者名/発表者名
      Takuma Hoshino, Shigeyuki Komura, and David Andelman
    • 雑誌名

      EPL

      巻: 120 号: 1 ページ: 18004-18010

    • DOI

      10.1209/0295-5075/120/18004

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      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Swimmer-microrheology2017

    • 著者名/発表者名
      Kento Yasuda, Ryuichi Okamoto, and Shigeyuki Komura
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 86 号: 4 ページ: 043801-043801

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.043801

    • NAID

      210000134327

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Anomalous diffusion in viscoelastic media with active force dipoles2017

    • 著者名/発表者名
      Kento Yasuda, Ryuichi Okamoto, and Shigeyuki Komura
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 95 号: 3

    • DOI

      10.1103/physreve.95.032417

    • NAID

      130006711066

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Localization and diffusion of tracer particles in viscoelastic media with active force dipoles2017

    • 著者名/発表者名
      Kento Yasuda, Ryuichi Okamoto, Shigeyuki Komura, and Alexander S. Mikhailov
    • 雑誌名

      EPL

      巻: 117 号: 3 ページ: 38001-38001

    • DOI

      10.1209/0295-5075/117/38001

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spherically symmetric solvent is sufficient to explain lower critical solution temperature in polymer solutions2017

    • 著者名/発表者名
      Swaminath Bharadwaj, Palakurissi B. Sunil Kumar, Shigeyuki Komura, Abhijit P. Deshpande
    • 雑誌名

      Macromolecular Theory and Simulations

      巻: 26 号: 2

    • DOI

      10.1002/mats.201600073

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Relaxation dynamics of a compressible bilayer vesicle containing highly viscous fluid2016

    • 著者名/発表者名
      T. V. Sachin Krishnan, Ryuichi Okamoto, and Shigeyuki Komura
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 94 号: 6 ページ: 062414-062414

    • DOI

      10.1103/physreve.94.062414

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      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Budding transition of asymmetric two-component lipid domains2016

    • 著者名/発表者名
      Jean Wolff, Shigeyuki Komura, and David Andelman
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 94 号: 3

    • DOI

      10.1103/physreve.94.032406

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      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Phase diagrams and ordering in charged membranes: Binary mixtures of charged and neutral lipids2016

    • 著者名/発表者名
      Naofumi Shimokawa, Hiroki Himeno, Tsutomu Hamada, Masahiro Takagi, Shigeyuki Komura, David Andelman
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B

      巻: 120 号: 26 ページ: 6358-6367

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.6b03102

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      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dynamics of a membrane interacting with an active wall2016

    • 著者名/発表者名
      Kento Yasuda, Shigeyuki Komura, and Ryuichi Okamoto
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 93 号: 5

    • DOI

      10.1103/physreve.93.052407

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nano-domain formation in charged membranes: Beyond the Debye-Huckel approximation2016

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Okamoto, Naofumi Shimokawa, Shigeyuki Komura
    • 雑誌名

      Europhysics Letters

      巻: 114 号: 2 ページ: 280021-6

    • DOI

      10.1209/0295-5075/114/28002

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Relaxation dynamics of two-component fluid bilayer membranes2016

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Okamoto, Yuichi Kanemori, Shigeyuki Komura, and Jean-Baptiste Fournier
    • 雑誌名

      The European Physical Journal E

      巻: 39 号: 5

    • DOI

      10.1140/epje/i2016-16052-3

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Correlated lateral phase separations in stacks of lipid membranes2015

    • 著者名/発表者名
      T. Hoshino, S. Komura, and D. Andelman
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: 143 号: 24

    • DOI

      10.1063/1.4934984

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      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dynamics of two-component membranes surrounded by viscoelastic media2015

    • 著者名/発表者名
      S. Komura, K. Yasuda, and R. Okamoto
    • 雑誌名

      J. Phys.: Condens. Matter

      巻: 27 号: 43 ページ: 432001-432001

    • DOI

      10.1088/0953-8984/27/43/432001

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      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] スイマー・マイクロレオロジー2018

    • 著者名/発表者名
      好村滋行, 安田健人, 岡本隆一
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
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      2017 実績報告書
  • [学会発表] 二つの三つ玉スイマーの協同運動2018

    • 著者名/発表者名
      黒田瑞季, 安田健人, 保阪悠人, 岡本隆一, 好村滋行
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 熱的に駆動される弾性的なマイクロマシン2018

    • 著者名/発表者名
      安田健人, 保阪悠人, 曹勇, 好村滋行, 岡本隆一
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 分子マシンのアクティブダイマーモデル2018

    • 著者名/発表者名
      保阪悠人, 好村滋行, Alexander S. Mikhailov
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 皮膚ガンのパターン形成における流体力学的効果2018

    • 著者名/発表者名
      星野拓馬, 好村滋行, 陳宣毅, 呉國安
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 小腸絨毛の形態形成のダイナミクス2018

    • 著者名/発表者名
      梅村侑生, 星野拓馬, 好村滋行
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 基板上の生体組織の広がりダイナミクス2018

    • 著者名/発表者名
      山下晃史, 星野拓馬, 好村滋行
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 異なる温度を持つ三つ球マイクロマシンの確率流解析2018

    • 著者名/発表者名
      曹勇, 保阪悠人, 安田健人, 好村滋行
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Swimmer-microrheology2017

    • 著者名/発表者名
      Shigeyuki Komura
    • 学会等名
      Association in Solution IV, St. John’s, Canada
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Elastic three-sphere microswimmer in a viscous fluid2017

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Kuroda, Kento Yasuda, Yuto Hosaka, Ryuichi Okamoto, and Shigeyuki Komura
    • 学会等名
      Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium 2017, Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Anomalous diffusion in viscoelastic media with active force dipoles2017

    • 著者名/発表者名
      Shigeyuki Komura, Kento Yasuda, Ryuichi Okamoto, and Alexnder S. Mikhailov
    • 学会等名
      Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium 2017, Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pattern formation of skin cancer: Effects of hydrodynamic interactions2017

    • 著者名/発表者名
      Takuma Hoshino, Shigeyuki Komura, Hsuan-Yi Chen, and Kuo-An Wu
    • 学会等名
      Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium 2017, Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stochastic properties of an active force dipole2017

    • 著者名/発表者名
      Yuto Hosaka, Shigeyuki Komura, and Alexander S. Mikhailov
    • 学会等名
      Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium 2017, Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Swimmer-microrheology2017

    • 著者名/発表者名
      Kento Yasuda, Ryuichi Okamoto, and Shigeyuki Komura
    • 学会等名
      Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium 2017, Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Morphogenesis of small intestinal villus2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Umemura, Takuma Hoshino, and Shigeyuki Komura
    • 学会等名
      Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium 2017, Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Coexistences of lamellar phases in ternary surfactant solutions2017

    • 著者名/発表者名
      Isamu Sou, Ryuichi Okamoto, Shigeyuki Komura, and Jean Wolff
    • 学会等名
      Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium 2017, Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamics of the cell membrane coupled to cytoskeleton2017

    • 著者名/発表者名
      Chia-Chun Liang, Kento Yasuda, Shigeyuki Komura, and Hsuan-Yi Chen
    • 学会等名
      International Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium 2017, Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Anomalous diffusion in active cells2016

    • 著者名/発表者名
      Shigeyuki Komura
    • 学会等名
      International Workshop on Hydrodynamic Flows in/of Cells
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-11-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Anomalous diffusion in active cells2016

    • 著者名/発表者名
      Shigeyuki Komura
    • 学会等名
      Interdisciplinary Applications of Nonlinear Science
    • 発表場所
      Kagoshima, Japan
    • 年月日
      2016-11-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dynamics of multi-component membranes2016

    • 著者名/発表者名
      Shigeyuki Komura
    • 学会等名
      4th International Kyushu Colloid Colloquium
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2016-09-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Anomalous diffusion in active cells2016

    • 著者名/発表者名
      Shigeyuki Komura
    • 学会等名
      BioSoft Frontiers: Physics of Soft and Biological Matter
    • 発表場所
      Rehovot & Tel Aviv, Israel
    • 年月日
      2016-09-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dynamics of a membrane interacting with an active wall2016

    • 著者名/発表者名
      Kento Yasuda, Shigeyuki Komura, and Ryuichi Okamoto
    • 学会等名
      4th International Soft Matter Conference
    • 発表場所
      Grenoble, France
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nano-domain formation in a charged membrane2016

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Okamoto, Naofumi Shimokawa, and Shigeyuki Komura
    • 学会等名
      4th International Soft Matter Conference
    • 発表場所
      Grenoble, France
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Correlated lateral phase separations in stacks of lipid membranes2016

    • 著者名/発表者名
      Takuma Hoshino, Shigeyuki Komura, and David Andelman
    • 学会等名
      4th International Soft Matter Conference
    • 発表場所
      Grenoble, France
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Relaxation dynamics of two-component fluid bilayer membranes2016

    • 著者名/発表者名
      Shigeyuki Komura, Ryuichi Okamoto, and Jean-Baptiste Fournier
    • 学会等名
      4th International Soft Matter Conference
    • 発表場所
      Grenoble, France
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural rheology of the smectic phase2016

    • 著者名/発表者名
      Shigeyuki Komura
    • 学会等名
      6th International Mini-workshop
    • 発表場所
      Chiba, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 脂質膜におけるメソ構造2015

    • 著者名/発表者名
      岡本隆一, 好村滋行
    • 学会等名
      日本物理学会・2015年秋季
    • 発表場所
      関西大学, 吹田市
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Relaxation Dynamics of Binary Lipid Bilayers2015

    • 著者名/発表者名
      S. Komura
    • 学会等名
      International Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium 2015
    • 発表場所
      Kyoto University, Japan
    • 年月日
      2015-08-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dynamics of multi-component membranes2015

    • 著者名/発表者名
      S. Komura
    • 学会等名
      Controlled Structural Formation of Soft Matter
    • 発表場所
      Kavli Institute for Theoretical Physics China, China
    • 年月日
      2015-08-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 好村滋行のバイオ・ソフトマター研究

    • URL

      http://www.comp.tmu.ac.jp/shigekomura/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
  • [備考] 好村滋行のソフトマター研究

    • URL

      http://www.comp.tmu.ac.jp/shigekomura/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] International Workshop on Hydrodynamic Flows in/of Cells2016

    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-11-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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