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研究活動

個人のホームページ

専門分野

工学 (Engineering), 生体医工学 (Biomedical Engineering), バイオメカニクス (Biomechanics)

研究テーマ

非平衡生体分子動力学, 肺細葉バイオメカニクス, ドラッグデリバリーシステムの分子基礎

著書・論文

著書:

1. 越山 顕一朗 :
生命科学で使える初めての数理モデルとシミュレーション,
株式会社 羊土社, 2017年3月.
2. 越山 顕一朗 :
マイクロ/ナノカプセルの調製,徐放性制御と応用事例,
株式会社 技術情報協会, 2014年10月.

学術論文(審査論文):

1. Taiki Shigematsu, Kenichiro Koshiyama and Shigeo Wada :
Kelvin-Helmholtz-like instability of phospholipid bilayers under shear flow: System-size dependence.,
Physical Review E, Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics, Vol.102, No.2-1, 022408, 2020.
(DOI: 10.1103/PhysRevE.102.022408,   PubMed: 32942508)
2. Lihi Shachar-Berman, Yan Ostrovski, Kenichiro Koshiyama, Shigeo Wada, Stavros C. Kassinos and Josué Sznitman :
Targeting inhaled fibers to the pulmonary acinus: Opportunities for augmented delivery from in silico simulations,
European Journal of Pharmaceutical Sciences, Vol.137, 105003, 2019.
(DOI: 10.1016/j.ejps.2019.105003,   PubMed: 31302212,   Elsevier: Scopus)
3. Kenichiro Koshiyama, Masaki Taneo, Taiki Shigematsu and Shigeo Wada :
Bicelle-to-Vesicle Transition of a Binary Phospholipid Mixture Guided by Controlled Local Lipid Compositions: A Molecular Dynamics Simulation Study.,
The Journal of Physical Chemistry B, Vol.123, No.14, 3118-3123, 2019.
(徳島大学機関リポジトリ: 113243,   DOI: 10.1021/acs.jpcb.8b10682,   PubMed: 30888822,   Elsevier: Scopus)
4. Taiki Shigematsu, Kenichiro Koshiyama and Shigeo Wada :
Stretch-Induced Interdigitation of a Phospholipid/Cholesterol Bilayer.,
The Journal of Physical Chemistry B, Vol.122, No.9, 2556-2563, 2018.
(DOI: 10.1021/acs.jpcb.7b10633,   PubMed: 29419298,   Elsevier: Scopus)
5. Kenichiro Koshiyama, Keisuke Nishimoto, Satoshi Ii, Toshihiro Sera and Shigeo Wada :
Heterogeneous structure and surface tension effects on mechanical response in pulmonary acinus: A finite element analysis.,
Clinical Biomechanics, 2018.
(DOI: 10.1016/j.clinbiomech.2018.01.001,   PubMed: 29370949)
6. Philipp Hofemeier, Kenichiro Koshiyama, Shigeo Wada and Josué Sznitman :
One (sub-)acinus for all: Fate of inhaled aerosols in heterogeneous pulmonary acinar structures.,
European Journal of Pharmaceutical Sciences, Vol.113, 53-63, 2017.
(DOI: 10.1016/j.ejps.2017.09.033,   PubMed: 28954217,   Elsevier: Scopus)
7. Luosha Xiao, Toshihiro Sera, Kenichiro Koshiyama and Shigeo Wada :
Morphological Characterization of Acinar Cluster in Mouse Lung Using a Multiscale-based Segmentation Algorithm on Synchrotron Micro-CT Images.,
The Anatomical Record, Vol.299, No.10, 1424-1434, 2016.
(DOI: 10.1002/ar.23452,   PubMed: 27488590)
8. Kenichiro Koshiyama and Shigeo Wada :
Collapse of a lipid-coated nanobubble and subsequent liposome formation.,
Scientific Reports, Vol.6, 2016.
(DOI: 10.1038/srep28164,   PubMed: 27306704)
9. Taiki Shigematsu, Kenichiro Koshiyama and Shigeo Wada :
Effects of Stretching Speed on Mechanical Rupture of Phospholipid/Cholesterol Bilayers: Molecular Dynamics Simulation.,
Scientific Reports, Vol.5, 2015.
(DOI: 10.1038/srep15369,   PubMed: 26471872)
10. Kenichiro Koshiyama and Shigeo Wada :
Mathematical model of a heterogeneous pulmonary acinus structure.,
Computers in Biology and Medicine, Vol.62, 25-32, 2015.
(DOI: 10.1016/j.compbiomed.2015.03.032,   PubMed: 25912985)
11. Taiki SHIGEMATSU, Kenichiro Koshiyama and Shigeo WADA :
Line tension of the pore edge in phospholipid/cholesterol bilayer from stretch molecular dynamics simulation,
Journal of Biomechanical Science and Engineering, Vol.11, No.1, 15-00422-15-00422, 2015.
(DOI: 10.1299/jbse.15-00422,   CiNii: 130005157932)
12. Yoshihiro Ujihara, Masanori Nakamura, Masatsugu Soga, Kenichiro Koshiyama, Hiroshi Miyazaki and Shigeo Wada :
Computational studies on strain transmission from a collagen gel construct to a cell and its internal cytoskeletal filaments.,
Computers in Biology and Medicine, Vol.56, 20-29, 2014.
(DOI: 10.1016/j.compbiomed.2014.10.015,   PubMed: 25464345)
13. Taiki Shigematsu, Kenichiro Koshiyama and Shigeo Wada :
Molecular dynamics simulations of pore formation in stretched phospholipid/cholesterol bilayers.,
Chemistry and Physics of Lipids, Vol.183, 43-49, 2014.
(DOI: 10.1016/j.chemphyslip.2014.05.005,   PubMed: 24863643)
14. Luosha Xiao, Toshihiro Sera, Kenichiro Koshiyama and Shigeo Wada :
A semiautomatic segmentation algorithm for extracting the complete structure of acini from synchrotron micro-CT images.,
Computational and Mathematical Methods in Medicine, Vol.2013, 2013.
(DOI: 10.1155/2013/575086,   PubMed: 23533543)
15. Masanori NAKAMURA, Yoshihiro UJIHARA, Masatsugu SOGA, Kenichiro Koshiyama, Hiroshi MIYAZAKI and Shigeo WADA :
Effects of Cytoskeletal Orientations on Deformation of a Cell Residing in a Collagen Gel Construct,
Journal of Biomechanical Science and Engineering, Vol.7, No.1, 2-14, 2012.
(DOI: 10.1299/jbse.7.2,   CiNii: 130002066875)
16. Kenichiro Koshiyama and Shigeo Wada :
Molecular dynamics simulations of pore formation dynamics during the rupture process of a phospholipid bilayer caused by high-speed equibiaxial stretching.,
Journal of Biomechanics, Vol.44, No.11, 2053-2058, 2011.
(DOI: 10.1016/j.jbiomech.2011.05.014,   PubMed: 21658696)
17. 安井 真人, 越山 顕一朗, 和田 成生 :
フェーズフィールド法を用いた肺微細構造のモデリング,
生体医工学, Vol.49, No.1, 250-254, 2011年.
(DOI: 10.11239/jsmbe.49.250,   CiNii: 130004947431)
18. Kenichiro Koshiyama, Takeru Yano and Tetsuya Kodama :
Self-organization of a stable pore structure in a phospholipid bilayer.,
Physical Review Letters, Vol.105, No.1, 2010.
(DOI: 10.1103/PhysRevLett.105.018105,   PubMed: 20867485)
19. Tetsuya KODAMA, Yukio TOMITA, Yukiko WATANABE, Kenichiro Koshiyama, Takeru YANO and Shigeo FUJIKAWA :
Cavitation Bubbles Mediated Molecular Delivery During Sonoporation,
Journal of Biomechanical Science and Engineering, Vol.4, No.1, 124-140, 2009.
(DOI: 10.1299/jbse.4.124,   CiNii: 130000107450)
20. Kenichiro Koshiyama, Tetsuya Kodama, Takeru Yano and Shigeo Fujikawa :
Molecular dynamics simulation of structural changes of lipid bilayers induced by shock waves: Effects of incident angles.,
Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes, Vol.1778, No.6, 1423-1428, 2008.
(DOI: 10.1016/j.bbamem.2008.03.010,   PubMed: 18405658)
21. Kenichiro Koshiyama, Tetsuya Kodama, Takeru Yano and Shigeo Fujikawa :
Structural change in lipid bilayers and water penetration induced by shock waves: molecular dynamics simulations.,
Biophysical Journal, Vol.91, No.6, 2198-2205, 2006.
(DOI: 10.1529/biophysj.105.077677,   PubMed: 16798798)
22. Tetsuya Kodama, Yukio Tomita, Kenichiro Koshiyama and K Martin J Blomley :
Transfection effect of microbubbles on cells in superposed ultrasound waves and behavior of cavitation bubble.,
Ultrasound in Medicine & Biology, Vol.32, No.6, 905-914, 2006.
(DOI: 10.1016/j.ultrasmedbio.2006.03.004,   PubMed: 16785012)
23. Tetsuya Kodama, Atsuko Aoi, Georges Vassaux, Shiro Mori, Hidehiro Morikawa, Kenichiro Koshiyama, Takeru Yano, Shigeo Fujikawa and Yukio Tomita :
A non-invasive tissue-specific molecular delivery method of cancer gene therapy.,
Minimally Invasive Therapy & Allied Technologies, Vol.15, No.4, 226-229, 2006.
(DOI: 10.1080/13645700600836059,   PubMed: 16966136)

総説・解説:

1. 越山 顕一朗 :
生体医工学技術を基礎づける非平衡脂質膜分子動力学研究,
膜, Vol.45, No.5, 226-231, 2020年.
(DOI: 10.5360/membrane.45.226,   CiNii: 130007907176)
2. 和田 成生, 越山 顕一朗, 肖 蘿莎, 世良 俊博 :
肺のミクロ—マクロ力学場の統合に向けた肺細葉の形態解析と数理モデリング,
呼吸と循環, Vol.62, No.12, 1179-1187, 2014年12月.
(DOI: 10.11477/mf.1404200054)
3. 越山 顕一朗 :
細胞膜分子動力学シミュレーションと医工学技術開発の融合,
計算数理工学レビュー, Vol.2013, No.1, 27-33, 2013年3月.

国際会議:

1. Kenichiro Koshiyama, Keisuke Nishimoto, Satoshi Ii and Shigeo Wada :
MECHANICAL ANALYSIS OF PULMONARY ACINAR INFLATION WITH HETEROGENEOUS ACINAR STRUCTURE MODELS,
CMBE19 proceedings, Vol.2, 703-704, Jun. 2019.
2. Kenichiro Koshiyama, Keisuke Nishimoto, Satoshi Ii, Toshihiro Sera and Shigeo Wada :
Anisotropic deformation of pulmonary acinar tissues for inflation with surface tension effects,
8th World Congress of Biomechanics, Dublin, Ireland, Jul. 2018.

国内講演発表:

1. 越山 顕一朗, 和田 成生, 伊井 仁志, 世良 俊博 :
肺細葉数理モデルを用いた吸気時の力学解析:小児肺細葉メカニクス理解に向けて,
日本機械学会第32回バイオエンジニアリング講演会講演論文集, U00127, 2019年12月.
2. 越山 顕一朗 :
次世代医工学技術開発を支援する非平衡生体分子動力学研究,
第26回次世代医工学研究会プログラム, 2019年12月.
3. 越山 顕一朗 :
動的力学負荷下の機械刺激感受性チャネルタンパク質応答に関する分子動力学解析,
日本流体力学会第33回数値流体力学シンポジウム講演論文集, F03-4, 2019年11月.
4. 越山 顕一朗 :
周期的力学負荷下の機械刺激感受性チャネル含有脂質二重膜に関する,
日本機械学会2019年度年次大会講演論文集, J02106, 2019年9月.
5. 石本 慶太, 重松 大輝, 和田 成生, 越山 顕一朗 :
ペプチド含有ナノリポソーム形成過程に関する分子動力学解析,
日本機械学会第30回バイオフロンティア講演会講演論文集, 1A33, 2019年7月.
6. 越山 顕一朗, 伊井 仁志, 世良 俊博, 和田 成生 :
吸気時の肺細葉内局所力学場に関する数値的検討:表面張力効果,
第27回バイオフィジオロジー研究会抄録集, 10-11, 2019年3月.
7. 種子尾 将希, 越山 顕一朗, 重松 大輝, 越山 顕一朗, 和田 成生 :
局所脂質分子組成の制御によるナノリポソーム形成に関する分子動力学解析,
日本機械学会第31回バイオエンジニアリング講演会講演論文集, 1G33, 2018年12月.
8. 竹田 圭佑, 伊井 仁志, 吉永 司, 越山 顕一朗, 和田 成生 :
気道および肺実質内の音響伝播モデルを用いた肺音伝 播メカニズムの考察,
日本機械学会第31回バイオエンジニアリング講演会講演論文集, 1G13, 2018年12月.
9. 重松 大輝, 越山 顕一朗, 和田 成生 :
混合脂質二重膜の線張力推定の分子動力学シミュレー ション:細胞膜中に形成した微小孔の挙動制御に向け て,
日本機械学会第31回バイオエンジニアリング講演会講演論文集, 1A24, 2018年12月.
10. 越山 顕一朗 :
圧縮負荷によるセラミド膜構造変化の全原子分子動力学シミュレーション,
日本機械学会2018年度年次大会講演論文集, No.J0250001, 2018年9月.
11. 伊井 仁志, 竹田 圭佑, 越山 顕一朗, 和田 成生 :
流体・構造・音響連成解析による肺クラックル音の理解,
計算工学講演会論文集 Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science, Vol.23, 3p, 2018年6月.
(CiNii: 40021576460)
12. 越山 顕一朗, 和田 成生 :
周期的な圧力変動下での脂質殻ナノバブルの構造変化の分子シミュレーション,
バイオエンジニアリング講演会講演論文集, Vol.2018, No.0, 1G04, 2018年.
(DOI: 10.1299/jsmebio.2018.30.1G04,   CiNii: 130007410814)
13. 種子尾 将希, 越山 顕一朗, 重松 大輝, 和田 成生 :
二成分脂質ナノリポソーム形成に関する分子動力学シミュレーション,
バイオエンジニアリング講演会講演論文集, Vol.2018, No.0, 1G07, 2018年.
(DOI: 10.1299/jsmebio.2018.30.1G07,   CiNii: 130007410828)
14. 重松 大輝, 越山 顕一朗, 和田 成生 :
混合脂質二重膜中の孔側壁における分子分配と線張力::分子動力学シミュレーション,
バイオエンジニアリング講演会講演論文集, Vol.2018, No.0, 1G08, 2018年.
(DOI: 10.1299/jsmebio.2018.30.1G08,   CiNii: 130007410829)
15. 竹田 圭佑, 吉永 司, 越山 顕一朗, 伊井 仁志, 和田 成生 :
肺実形状に基づいた肺葉内気道分岐モデルを用いた肺音分布の音響解析,
バイオエンジニアリング講演会講演論文集, Vol.2018, No.0, 2F05, 2018年.
(DOI: 10.1299/jsmebio.2018.30.2F05,   CiNii: 130007411026)
16. 榎崎 凌伍, 伊井 仁志, 武石 直樹, 越山 顕一朗, 重松 大輝, 和田 成生 :
プロトフィブリル凝集モデルを用いたフィブリン凝集塊形成シミュレーション::凝集塊の形態学的特徴の評価,
バイオエンジニアリング講演会講演論文集, Vol.2018, No.0, 2E07, 2018年.
(DOI: 10.1299/jsmebio.2018.30.2E07,   CiNii: 130007411049)
17. 越山 顕一朗 :
セラミド膜破断の分子シミュレーション,
年次大会, Vol.2017, No.0, J0220105, 2017年.
(DOI: 10.1299/jsmemecj.2017.J0220105,   CiNii: 130006550122)
18. 榎崎 凌伍, 伊井 仁志, 武石 直樹, 越山 顕一朗, 重松 大輝, 和田 成生 :
離散要素を用いたフィブリン凝集塊形成におけるメゾスコピック数値アプローチ,
計算力学講演会講演論文集, Vol.2017, No.0, 67, 2017年.
(DOI: 10.1299/jsmecmd.2017.30.067,   CiNii: 130006551049)
19. 竹田 圭佑, 吉永 司, 越山 顕一朗, 伊井 仁志, 和田 成生 :
肺実形状に基づいた気道分岐モデルを用いた気道内の音響解析,
バイオフロンティア講演会講演論文集, Vol.2017, No.0, 2C12, 2017年.
(DOI: 10.1299/jsmebiofro.2017.28.2C12,   CiNii: 130006726556)
20. 種子尾 将希, 越山 顕一朗, 重松 大輝, 和田 成生 :
ナノリポソーム形成過程における脂質分子組成の影響に関する分子動力学解析,
バイオフロンティア講演会講演論文集, Vol.2017, No.0, 1B22, 2017年.
(DOI: 10.1299/jsmebiofro.2017.28.1B22,   CiNii: 130006726384)
21. 重松 大輝, 越山 顕一朗, 和田 成生 :
引張下コレステロール含有リン脂質二重膜中での孔形成に対して 膜相転移が与える影響:分子動力学シミュレーション,
バイオエンジニアリング講演会講演論文集, Vol.2017, No.0, 1F34, 2017年.
(DOI: 10.1299/jsmebio.2017.29.1F34,   CiNii: 130007126813)
22. 安藤 直也, 越山 顕一朗, 木下 学, 和田 成生 :
1H15 In vitroソノポレーションにおける分子導入の実時間観察 : 超音波照射条件の分子導入タイミングへの影響,
バイオエンジニアリング講演会講演論文集, Vol.2016, No.0, _1H15-1_-_1H15-5_, 2016年.
(DOI: 10.1299/jsmebio.2016.28._1H15-1_,   CiNii: 110010052132)
23. 車谷 亮太郎, 越山 顕一朗, 和田 成生 :
高速な力学的負荷下でのPEG化リポソームの破断に関する分子動力学解析,
年次大会, Vol.2016, No.0, J0210101, 2016年.
(DOI: 10.1299/jsmemecj.2016.J0210101,   CiNii: 130007064396)
24. 西本 圭佑, 越山 顕一朗, 伊井 仁志, 和田 成生 :
不均質肺細葉構造の表面張力効果を考慮した変形解析,
バイオフロンティア講演会講演論文集, Vol.2016, No.0, C213, 2016年.
(DOI: 10.1299/jsmebiofro.2016.27.C213,   CiNii: 130007119316)
25. 重松 大輝, 越山 顕一朗, 和田 成生 :
1C42 引張下コレステロール含有リン脂質二重膜の水分子透過性に関する分子動力学シミュレーション(OS2-4:細胞・分子のバイオメカニクス(4)),
バイオエンジニアリング講演会講演論文集, Vol.2015, No.0, 127-128, 2015年.
(DOI: 10.1299/jsmebio.2015.27.127,   CiNii: 110009965274)
26. 西川 明日香, 越山 顕一朗, 和田 成生 :
2F33 肺細葉における微小血管系不均質ネットワークモデルの構築(GS7:循環器のバイオメカニクス),
バイオエンジニアリング講演会講演論文集, Vol.2015, No.0, 535-536, 2015年.
(DOI: 10.1299/jsmebio.2015.27.535,   CiNii: 110009965478)
27. 重松 大輝, 越山 顕一朗, 和田 成生 :
617 コレステロールの含有率と引張速さの違いがリン脂質二重膜の破断に与える相互効果 : 分子動力学シミュレーション(GS2,21 バイオ・マイクロナノ,研究討論セッション),
関西支部講演会講演論文集, Vol.2015, No.0, 259-260, 2015年.
(DOI: 10.1299/jsmekansai.2015.90.259,   CiNii: 110009965689)
28. 石田 幸穂, 伊井 仁志, 平方 秀男, 杉田 尚子, 越山 顕一朗, 和田 成生 :
P016 血液凝固因子の生化学反応と形成される血栓の粘弾性を考慮した血栓成長モデルの構築(メカボケーション学生研究発表セッション),
関西支部講演会講演論文集, Vol.2015, No.0, 434, 2015年.
(DOI: 10.1299/jsmekansai.2015.90.434,   CiNii: 110009966220)
29. 越山 顕一朗, 和田 成生 :
0313 脂質殻ナノ気泡の分子シミュレーション,
流体工学部門講演会講演論文集, Vol.2015, No.0, _0313-1_-_0313-2_, 2015年.
(DOI: 10.1299/jsmefed.2015._0313-1_,   CiNii: 110010047097)
30. 車谷 亮太郎, 重松 大輝, 越山 顕一朗, 和田 成生 :
J0270201 張力下における脂質膜の水分子透過性変化の分子動力学解析 : ドラッグデリバリ用リポソーム開発に向けて,
年次大会, Vol.2015, No.0, _J0270201--_J0270201-, 2015年.
(DOI: 10.1299/jsmemecj.2015._J0270201-,   CiNii: 110010048720)
31. 車谷 亮太郎, 重松 大輝, 越山 顕一朗, 和田 成生 :
B211 力学的負荷によるナノリポソーム破断の粗視化分子動力学シミュレーション(B2-3 数理・計算バイオメカニクス2),
バイオフロンティア講演会講演論文集, Vol.2015, No.0, 121-122, 2015年.
(DOI: 10.1299/jsmebiofro.2015.26.121,   CiNii: 110010051948)

科学研究費補助金 (KAKEN Grants Database @ NII.ac.jp)

  • 肺リモデリングメカニズムの解明に向けた気道末梢部位の力学環境と細胞力学応答解析 (研究課題/領域番号: 19H04444 )
  • 小児肺細葉バイオメカニクスの創成 (研究課題/領域番号: 18K19921 )
  • 超早期転移リンパ節治療システムの開発 (研究課題/領域番号: 17H00865 )
  • 内部構造および力学的性状の異なる血栓はどうして形成されるのか (研究課題/領域番号: 15K12510 )
  • 脂質殻ナノ気泡の物理現象解明に基づく次世代超音波造影剤開発プラットフォーム (研究課題/領域番号: 15K01284 )
  • 病的肺リモデリングメカニズムの解明に向けたマルチスケールメカニクス解析 (研究課題/領域番号: 24240073 )
  • 超音波ニューロモジュレーションの分子的機構の解明 (研究課題/領域番号: 23686031 )
  • 病的血管リモデリングに伴うコラーゲン線維の三次元構造変化 (研究課題/領域番号: 23650261 )
  • 赤血球膜損傷のマルチスケール力学解析と溶血観察実験による溶血シミュレータの構築 (研究課題/領域番号: 22300155 )
  • 非平衡・非定常状態における細胞膜機能変化の分子的機構:せん断力による変化 (研究課題/領域番号: 20760114 )
  • 血行力学因子がもたらす脳血管の病的リモデリングと動脈瘤成長メカニズムの解明 (研究課題/領域番号: 17300138 )
  • 研究者番号(80467513)による検索