私たちの身の回りでは、さまざまな形で結晶が利用されています。本グループでは、結晶の多形現象に特に着目しています。結晶の多形現象とは、同じ化学組成であっても結晶の構造が違うことを表します。とても有名な例では、ダイヤモンドとグラファイトの違いが挙げられます。どちらも炭素のみから構成される物質ですが、実は結晶構造が異なっており、物質としては全く違う性質を現します。このような多形現象は無機、有機問わず非常に多くの報告があります。そして、多形をきちんと区別して扱うことは材料開発、医薬品開発、食品分野、化粧品分野などあらゆる分野で重要です。また、体の中で起こる結晶化（バイオミネラリゼーション）においても、多形現象を理解することが重要なポイントとなります。

　本グループで現在取り扱っているテーマは２つあります。１つ目のテーマは、医薬品の開発を視野に入れた有機低分子の結晶多形制御技術の開発です。医薬品化合物は有機低分子が結晶化したものですが、既に述べた通り分子配列の異なる多形が存在するものが多く、それぞれ製造工程、薬効が大きく違うことが問題になります。また、医薬品化合物にいくつの多形が存在するかを把握する多形探索もまた、より良い薬を開発する上で不可欠な過程です。

　２つ目のテーマは、尿路結石症という病気がなぜ起こるのかを解明し、新しい治療法や予防法の開発を目指す研究です。体の中で意図せずできてしまう結石は、シュウ酸カルシウムやリン酸カルシウムなどの結晶が固まったものです。この形成過程において、実は多形の結晶化や多形相転移という現象がとても重要なことが分かってきています。そこで、結石内に存在する結晶多形の分布や組織を分析して視覚化し、結石がどのように成長してきたのかを紐解く研究をしているのです。これらのテーマについては、国内の様々な研究組織と共同で研究を進めています。

Many kind of crystals are applicated in our life, and they make our life confortable and wonderful. Our group pays particular attention to the polymorphism of crystals. The polymorphism of crystals means that they have the same chemical composition, but have different crystal structures. A very famous example is the difference between diamond and graphite. Both are substances composed of only carbon, but they have different crystal structures and exhibit completely different properties as materials. There are numerous reports of such polymorphic phenomena, both inorganic and organic. It is important to treat polymorphs properly in all fields such as material development, drug development, food field, and cosmetic field. Also, in crystallization that occurs in the body (biomineralization) , understanding polymorphism is an important point.

We treats two themes related to polymorph control. The first theme is the development of crystal polymorphism control technology for small organic molecules with a view to drug development. Pharmaceutical compounds are crystallized small organic molecules, and there are many polymorphs with different molecular arrangements. The problem is that drug efficiency (bioavailability) deffers greatly depending on the polymorphs, and their manufacturing processes is different. Especially, manufacture metastable phase with 100% pure is difficult. Polymorphism search and assesment to understand how many polymorphisms exist in a drug compound is also an essential process in developing a better drug.

The second theme is research aimed at elucidating the cause of the disease called urolithiasis and aiming to develop new treatments and prevention methods. The stones that are unintentionally formed in the body are mainly solidified crystals of calcium oxalate and calcium phosphate. In the formation process, the phenomena of polymorphic crystallization and polymorphic phase transition are very important. Therefore, we are conducting a study to analyze and visualize the distribution and structure of crystalline polymorphs that exist in urinary stones and unravel how the calculi have grown.

We are collaborating with various research organizations in Japan on these subjects.