Study on active transport phenomena for predicting and controlling biological active matter

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本年度は研究の立ち上げを行い、大規模な計算設備と実験設備を入札により導入した。主要な研究実績は以下の通りである。１．テトラヒメナが背景流れに対して走流性を示すことを世界に先駆けて発見した。この成果は総合誌で世界最高峰のScience Advances誌に掲載され、プレスリリースされた（Ohmura, et al., Science Adv. 2021）。　２．クラミドモナスも走流性を示すことを発見した。実験と理論、数値シミュレーションを融合し、そのメカニズムを解明した（Omori, et al., J. Fluid Mech. 2021）。　３．さまざまな遊泳モードを持つ微生物の2体干渉の解析を行い、干渉運動の相図を作成することで、微生物干渉を体系的に理解した（Darveniza, et al., Phys. Rev. Fluids,2022）。　４．数値解析手法の高度化にも取り組み、汎用性の高い境界要素法と近接場が得意な潤滑理論を融合させたLT-BEMを開発した。（Ishikawa, J. Comp. Phys., 2022）。　５．開発した微生物解析プラットフォームをバイオフィルムの形成過程へと展開した。複雑流路内に形成されるストリーマーの形成過程を細胞スケールから調べ、マクロなレオロジー特性とストリーマー形状との関係を解明した（Kitamura, et al., J. R. Soc. Interface, 2021）。　６．開発した微生物解析プラットフォームを酵母の発酵過程へと展開した。マルチスケール解析プラットフォームを用いて培養時の輸送現象を定量的に解明した。この成果はSoft Matter誌の背表紙を飾り、プレスリリースされた（Srivastava, et al., Roy. Soc. Open Sci., 2021; Soft Matter, 2021）。