杉山・Badr研究室

医薬品の製造プロセスやサプライチェーンについて、分子スケールから社会スケールまでを網羅した「マルチスケール」な視点から研究しています。

Yusuke Hayashi, Benedikt X. Scholz, Hirokazu Sugiyama "A CFD-model-based approach to continuous freezing process design for human induced pluripotent stem cells" 33rd European Symposium on Computer Aided Process Engineering, Elsevier, Computer Aided Chemical Engineering, 52, 65–70 (2023)

Junu Kim, Yusuke Hayashi, Sara Badr, Kazuya Okamoto, Toshikazu Hakogi, Haruo Furukawa, Satoshi Yoshikawa, Hayao Nakanishi, Hirokazu Sugiyama "Mechanistic insights into the amination via nucleophilic aromatic substitution"
Reaction Chemistry & Engineering, 8, 2060–2070 (2023) DOI: 10.1039/D3RE00215B

Masahiro Yamada, Sara Badr, Yusuke Hayashi, Kenichi Zenitani, Kokichi Kubota, Hayao Nakanishi, Hirokazu Sugiyama
"A comprehensive design approach for injectable manufacturing processes considering new technologies and operational aspects"
Journal of Chemical Engineering of Japan, 56, 2201310 (2023) DOI: 10.1080/00219592.2023.2201310

Benedikt X. Scholz, Yusuke Hayashi, Isuru A. Udugama, Masahiro Kino-oka, Hirokazu Sugiyama "A CFD model-based design of seeding processes for two-dimensional mesenchymal stem cell cultivation" Computers & Chemical Engineering, 108157 (2023) DOI: 10.1016/j.compchemeng.2023.108157

Isuru A. Udugama, Sara Badr, Keita Hirono, Benedikt X. Scholz, Yusuke Hayashi, Masahiro Kino-oka, Hirokazu Sugiyama "The Role of Process Systems Engineering in Applying Quality by Design (QbD) in Mesenchymal Stem Cell Production" Computers & Chemical Engineering, 108144 (2023) DOI: 10.1016/j.compchemeng.2023.108144

Yusuke Hayashi, Akinori Shigeyama, Hirokazu Sugiyama "A screening support method of cryoprotective agents for regenerative medical products considering environmental impacts" Chemical Engineering Research and Design, 191, 83–92 (2023) DOI: 10.1016/j.cherd.2023.01.021

Junu Kim, Yusuke Hayashi, Sara Badr, Hayao Nakanishi, Hirokazu Sugiyama "Impact of solvent selection on batch and flow syntheses for heterogeneous hydrogenation in drug substance manufacturing: A model-based analysis" Chemical Engineering Research and Design, 189, 156–166 (2023) DOI: 10.1016/j.cherd.2022.11.012

Yusuke Hayashi, Kota Oishi, Hirokazu Sugiyama "An agent-based model for cost-effectiveness analysis in the manufacture of allogeneic human induced pluripotent cells in Japan" 14th International Symposium on Process System Engineering, Elsevier, Computer Aided Chemical Engineering, 49, 2203–2208 (2022)

Benedikt X. Scholz, Yusuke Hayashi, Isuru A. Udugama, Masahiro Kino-oka, Hirokazu Sugiyama "A multilayered approach to scale-up forced convection-based freezing of human induced pluripotent stem cells" Computers & Chemical Engineering, 163, 107851 (2022), DOI: 10.1016/j.compchemeng.2022.107851

Keita Hirono, Isuru A. Udugama, Yusuke Hayashi, Masahiro Kino-oka, Hirokazu Sugiyama "A dynamic and probabilistic design space determination method for mesenchymal stem cell cultivation processes" Industrial & Engineering Chemistry Research, 61, 7009–7019 (2022), DOI: 10.1021/acs.iecr.2c00374

Yusuke Hayashi, Kota Oishi, Hirokazu Sugiyama "Cost-effectiveness analysis in the manufacture of allogeneic human induced pluripotent cells in Japan by agent-based modeling" Chemical Engineering Research and Design, 182, 172–182 (2022) DOI: 10.1016/j.cherd.2022.03.038

Yusuke Hayashi, Masahiro Kino-oka, Hirokazu Sugiyama "Hybrid-model-based design of fill-freeze-thaw processes for human induced pluripotent stem cells considering productivity and quality" Computers & Chemical Engineering, 156, 107566 (2022) DOI: 10.1016/j.compchemeng.2021.107566

Yusuke Hayashi, Yuka Nakajima, Hirokazu Sugiyama "Computational screening of cryoprotective agents for regenerative medical products using quantum chemistry and molecular dynamics simulations" Cryobiology, 100, 101–109 (2021), DOI: 10.1016/j.cryobiol.2021.03.002

Yusuke Hayashi, Ikki Horiguchi, Masahiro Kino-oka, Hirokazu Sugiyama "Model-based assessment of temperature profiles in slow freezing for human induced pluripotent stem cells" Computers & Chemical Engineering, 144, 107150 (2021), DOI: 10.1016/j.compchemeng.2020.107150

Yusuke Hayashi, Ikki Horiguchi, Masahiro Kino-oka, Hirokazu Sugiyama "Model-based design of freezing temperature profile for human induced pluripotent stem cells" Cryobiology, 97, 274 (2020), DOI: 10.1016/j.cryobiol.2020.10.099

Yusuke Hayashi, Ikki Horiguchi, Masahiro Kino-Oka, Hirokazu Sugiyama "Multiobjective dynamic optimization of slow freezing processes for human induced pluripotent stem cells by modeling intracontainer condition"Computer Aided Chemical Engineering, 48, 265–270 (2020), DOI: 10.1016/B978-0-12-823377-1.50045-8

Shunsuke Ono, Takeru Uchikoshi, Yusuke Hayashi, Yuta Kitagawa, George Yeh, Eiichi Yamaguchi, Katsuaki Tanabe "A Heterothermic Kinetic Model of Hydrogen Absorption in Metals with Subsurface Transport" Metals, 9(10), 1131 (2019)[open access], DOI: 10.3390/met9101131

Yusuke Hayashi, Ikki Horiguchi, Masahiro Kino-oka, Hirokazu Sugiyama "Slow Freezing Process Design for Human Induced Pluripotent Stem Cells by Modeling Intracontainer Variation" Computers & Chemical Engineering, 132, 106597 (2020) DOI: 10.1016/j.compchemeng.2019.106597

Yusuke Hayashi, Ikki Horiguchi, Masahiro Kino-oka, Hirokazu Sugiyama "Integrated white-box models for designing freezing processes of human induced pluripotent stem cells considering diversity within a container" Computer Aided Chemical Engineering, 46, 877–882 (2019), DOI: 10.1016/B978-0-12-818634-3.50147-8

林 勇佑, 滋山 旭昇, 杉山 弘和 "幹細胞に用いる凍結保護剤のスクリーニング支援手法", 口頭, 化学工学会 第54回秋季大会, 2023/9/11–13, 福岡大学 七隈キャンパス, 福岡県

Yusuke Hayashi, Benedikt X. Scholz, Hirokazu Sugiyama "A CFD-model-based approach to continuous freezing process design for human induced pluripotent stem cells" Oral, The 33rd European Symposium on Computer-Aided Process Engineering (ESCAPE-33), 18–21 June 2023, Royal Olympic Hotel, Athens, Greece

林 勇佑, Scholz Benedikt, 杉山 弘和 "CFDシミュレーションを用いたヒトiPS細胞の連続凍結プロセス設計", 口頭, 化学工学会 第88年会, 2023/3/15–17, 東京農工大学 小金井キャンパス, 東京都/オンライン

Yusuke Hayashi, Hirokazu Sugiyama "A hybrid-model-based approach to continuous freezing process design for human induced pluripotent stem cells", Oral, 10th Asian Symposium on Process Systems Engineering (PSE Asia 2022), 11–14 December 2022, Indian Institute of Technology Maderas Campus, Chennai, India/Virtual meeting

林 勇佑, 杉山 弘和 "ヒトiPS細胞に対する連続凍結プロセスの適用", 口頭, 第65回 自動制御連合講演会, 2022/11/12-13, 宇都宮大学 陽東キャンパス, 栃木県

林 勇佑, 杉山 弘和 "ヒトiPS細胞凍結プロセスにおけるトンネルフリーザーの適用", 口頭, 化学工学会 第53回秋季大会, 2022/9/14–16, オンライン/信州大学 長野（工学）キャンパス, 長野県

Yusuke Hayashi, Kota Oishi, Hirokazu Sugiyama "An agent-based model for cost-effectiveness analysis in the manufacture of allogeneic human induced pluripotent cells in Japan", Oral, The 14th International Symposium on Process Systems Engineering (PSE 2021+), 19–23 June 2022, Kyoto University Clock Tower Centennial Hall, Kyoto, Japan/Virtual meeting

林 勇佑, 杉山 弘和 "ヒトiPS細胞向け凍結保存プロセスのマルチスケール設計", 口頭, 化学工学会 第87年会, 2022/3/16–18, 神戸大学 鶴甲第1キャンパス、兵庫県 神戸市/オンライン

林 勇佑, 紀ノ岡 正博, 杉山 弘和 "ハイブリッドモデルを用いたヒトiPS細胞の充填・凍結・解凍プロセス設計" 口頭, 化学工学会第52回秋季大会, 2021年9月22日–24日, 岡山大学 津島キャンパス、岡山県 岡山市/オンライン開催

林 勇佑, 大石 宏太, 杉山 弘和 "エージェントベーストモデルを用いた他家iPS細胞治療の費用対効果分析" 口頭, 化学工学会第86年会, 2021年3月20日–22日, オンライン開催

林 勇佑, Scholz Benedikt, 杉山 弘和 "数値流体力学シミュレーションを用いたヒトiPS細胞緩慢凍結プロセスのスケールアップ検討" 口頭, 第20回日本再生医療学会総会, 2021/3/11–13, オンライン開催

Yusuke Hayashi, Ikki Horiguchi, Masahiro Kino-Oka, Hirokazu Sugiyama "Model-Based Assessment of Freezing Temperature Profiles for Human Induced Pluripotent Stem Cells" Poster, 2020 AIChE Annual Meeting, 16–20 November 2020, Virtual meeting

Yusuke Hayashi, Yuka Nakajima, Hirokazu Sugiyama "Quantum chemistry and molecular dynamics simulations on cryoprotective agents for human stem cells" Oral, The 9th Asian Symposium on Process Systems Engineering (9th PSE Asia), 4–6 November 2020, Virtual meeting

林 勇佑, 堀口 一樹, 紀ノ岡 正博, 杉山 弘和 "ヒトiPS細胞の緩慢凍結における温度プロファイルの最適化シミュレーション", 口頭, 化学工学会 第51回秋季大会, 2020/9/24–26, オンライン開催

Yusuke Hayashi*, Ikki Horiguchi, Masahiro Kino-Oka, Hirokazu Sugiyama "Multiobjective dynamic optimization of slow freezing processes for human induced pluripotent stem cells by modeling intracontainer condition" Oral, The 30th European Symposium on Computer-Aided Process Engineering (ESCAPE-30), 30 August–2 September 2020, Virtual meeting

Yusuke Hayashi*, Ikki Horiguchi, Masahiro Kino-oka, Hirokazu Sugiyama "Model-based design of freezing temperature profile for human induced pluripotent stem cells", Oral, The 57th Annual Meeting of the Society for Cryobiology (CRYO2020), 21–23 July 2020, Virtual meeting

林 勇佑, Scholz Benedikt, 杉山 弘和 "CFDシミュレーションを用いたヒトiPS細胞緩慢凍結プロセスのスケールアップ検討", 要旨, 化学工学会第85年会

林 勇佑, 堀口 一樹, 紀ノ岡 正博, 杉山 弘和 "ヒトiPS細胞の緩慢凍結における温度プロファイルの最適化シミュレーション" 要旨, 化学工学会第85年会

林 勇佑, 堀口 一樹, 紀ノ岡 正博, 杉山 弘和 "数理モデルを用いたヒトiPS細胞緩慢凍結プロセスの動的最適化", 抄録, 第19回日本再生医療学会総会

Yusuke Hayashi, Ikki Horiguchi, Masahiro Kino-oka, Hirokazu Sugiyama* "Slow freezing process design for human induced pluripotent stem cells by modeling intracontainer variation", Oral, 2019 AIChE Annual Meeting, 10–15 November 2019, Hyatt Regency, Orlando, U.S.A.

Yusuke Hayashi*, Ikki Horiguchi, Masahiro Kino-oka, Hirokazu Sugiyama "Simulation-based design of slow freezing processes for human induced pluripotent stem cells considering intracontainer variation", Oral, 18th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress (APCChE 2019), 23–27 September 2019, Sapporo Convention Center, Sapporo, Japan

Yusuke Hayashi*, Ikki Horiguchi, Masahiro Kino-oka, Masahiko Hirao, Hirokazu Sugiyama "Freeze-thaw process design of induced pluripotent stem cells using white-box models", Poster, The 29th European Symposium on Computer-Aided Process Engineering (ESCAPE-29), 16-19 June 2019, Evoluon, Eindhoven, Netherland

林 勇佑* "ヒトiPS細胞の凍結プロセス設計" 口頭, 2019年ISPE日本本部年次大会, 2019/5/30–31, タワーホール船堀, 東京都, 日本

林 勇佑*, 堀口 一樹, 紀ノ岡 正博, 平尾 雅彦, 杉山 弘和 "物理モデルを用いたiPS細胞の凍結・解凍プロセス設計" ポスター, 第18回日本再生医療学会総会, 2019/3/21–23, 神戸国際会議場, 兵庫県, 日本

林 勇佑*, 堀口 一樹, 紀ノ岡 正博, 杉山 弘和 "実生産に向けたヒトiPS細胞の凍結プロセス設計" ポスター, 化学工学会第84年会, 2019/3/13–15, 芝浦工業大学, 東京都, 日本

Yusuke Hayashi*, Masahiro Kino-oka, Ikki Horiguchi, Masahiko Hirao, Hirokazu Sugiyama "Computer-aided design of freeze-thaw processes of induced pluripotent stem cells" Oral, The 8th International Symposium on Design, Operation, and Control of Chemical Processes (PSE Asia 2019), 13–16 January 2019, Chulalongkorn University, Bangkok, Thailand

林 勇佑*, 堀口 一樹, 紀ノ岡 正博, 平尾 雅彦, 杉山 弘和 "メカニスティックモデルを用いたiPS細胞の凍結・解凍プロセス設計" 口頭, 化学工学会第50回秋季大会, 2018/9/18–20, 鹿児島大学, 鹿児島県, 日本

Yusuke Hayashi*, Masahiro Kino-oka, Ikki Horiguchi, Masahiko Hirao, Hirokazu Sugiyama "Models for designing freeze-thaw process of human induced pluripotent stem cells towards commercial manufacturing" Poster, 第5回国際組織工学・再生医療学会 世界会議2018 (5th TERMIS World Congress), 4–7 September 2018, Kyoto International Conference Center, Kyoto, Japan

井上 貴央*, 出口 槙子, 内藤 玲, 林 勇佑*, 太田 誠一, 伊藤 大知 "セルオートマトンを用いた腹膜防止材の数理的設計手法" ポスター, 第17回再生医療学会総会, 2018/3/21–23, パシフィコ横浜, 神奈川県, 日本

林 勇佑*, 紀ノ岡 正博, 堀口 一樹, 平尾 雅彦, 杉山 弘和 "iPS細胞の産業化に向けた凍結・解凍プロセス設計" ポスター, 化学工学会第83年会, 2018/3/13–15, 関西大学, 大阪府, 日本

Yusuke Hayashi* "Freeze-thaw process design for industrial manufacturing of induced pluriopotent stem cells", Poster, 2nd ETH Zürich - The University of Tokyo Strategic Partnership Symposium on Science, Design, Manufacturing, and Innovation,16–17 January 2018, ETH Zurich, Zurich, Switzerland

林 勇佑*, 北川 雄太, 山口 栄一, 田辺 克明 "subsurfaceを考慮した水素吸蔵のモデリング" ポスター, 第64回応用物理学会春季学術講演会, 2017/3/14–17, パシフィコ横浜, 神奈川県, 日本

Kim Junu, 林 勇佑, Badr Sara, 岡本 和也, 箱木 敏和, 古川 晴雄, 吉川 覚, 中西 勇夫, 杉山 弘和 "原薬フロー合成におけるアミノ化反応の速度論的解析とデザインスペース探索", 口頭, 化学工学会 第54回秋季大会, 2023/9/11–13, 福岡大学 七隈キャンパス, 福岡県

Scholz Benedikt Xaver, Hayashi Yusuke, Gaddem Mohamed Rami, Higashi Yuka, Uno Yuki, Kino-oka Masahiro, Sugiyama Hirokazu "CFD-based modeling of a continuous forced convection-based freezer unit for human induced pluripotent stem cells considering supercooling" Oral, Society of Chemical Engineers, Japan (SCEJ) 54th Autumn Meeting, 11-13 September 2023, Fukuoka University, Fukuoka SIS部会 技術賞

Gaddem Mohamed Rami, Hayashi Yusuke, Scholz Benedikt Xaver, Futamura Haruka, Kawasaki Koji, Sugiyama Hirokazu "Numerical investigation of aerosol deposition under the effect of airborne acoustic streaming for pharmaceutical process decontamination" Oral, Society of Chemical Engineers, Japan (SCEJ) 54th Autumn Meeting, 11-13 September 2023, Fukuoka University, Fukuoka

滋山 旭昇, 林 勇佑, Badr Sara, 杉山 弘和 "サロゲートモデルを活用したモノクローナル抗体製造の上流・下流統合プロセス設計", 口頭, 化学工学会 第54回秋季大会, 2023/9/11–13, 福岡大学 七隈キャンパス, 福岡県

根本 耕輔, 林 勇佑, 杉山 弘和 "供給安定性を考慮した医薬品添加剤の選択支援手法", ポスター, 化学工学会 第88年会, 2023/3/15–17, 東京農工大学 小金井キャンパス, 東京都

滋山 旭昇, Badr Sara, 林 勇佑, 杉山 弘和 "モノクローナル抗体製造における上流・下流統合プロセスのシミュレーションと設計", ポスター, 化学工学会 第88年会, 2023/3/15–17, 東京農工大学 小金井キャンパス, 東京都

後藤 愛弓, Reus Elena, 林 勇佑, 田辺 和也, 長門 琢也, 杉山 弘和 "卓上錠剤製造のための粉体物性に基づく品質・製造性予測モデル", ポスター, 化学工学会 第88年会, 2023/3/15–17, 東京農工大学 小金井キャンパス, 東京都

Kim Junu, 林 勇佑, Badr Sara, 岡本 和也, 箱木 敏和, 古川 晴雄, 吉川 覚, 中西 勇夫, 杉山 弘和 "エポキシドとグリニャール試薬の開環反応における原薬フロー合成のハイブリッドモデリング", 口頭, 化学工学会 第88年会, 2023/3/15–17, 東京農工大学 小金井キャンパス, 東京都

山田 真弘, 林 勇佑, Badr Sara, 銭谷 賢一, 久保田 幸吉, 中西 勇夫, 杉山 弘和 "新技術とオペレーションを考慮した注射剤製造プロセスの包括的設計アプローチ", 口頭, 化学工学会 第88年会, 2023/3/15–17, 東京農工大学 小金井キャンパス, 東京都

Scholz Benedikt, Hayashi Yusuke, Udugama Isuru, Kino-oka Masahiro, Sugiyama Hirokazu "A CFD model-based design of seeding processes for two-dimensional mesenchymal stem cell cultivation", 口頭, 化学工学会 第88年会, 2023/3/15–17, 東京農工大学 小金井キャンパス, 東京都

Gaddem Mohamed Rami, Hayashi Yusuke, Futamura Haruka, Kawasaki Koji, Sugiyama Hirokazu "CFD-based investigation of a novel decontamination process using ultrasound technology", 口頭, 化学工学会 第88年会, 2023/3/15–17, 東京農工大学 小金井キャンパス, 東京都

Kim Junu, 林 勇佑, Badr Sara, 岡本 和也, 箱木 敏和, 古川 晴雄, 吉川 覚, 中西 勇夫, 杉山 弘和 "原薬合成における芳香族求核置換反応の速度論的モデリング", 口頭, 化学工学会 第53回秋季大会, 2022/9/14–16, オンライン/信州大学 長野（工学）キャンパス, 長野県

廣納 敬太, A. Udugama Isuru, 林 勇佑, 紀ノ岡 正博, 杉山 弘和 "間葉系幹細胞の培養プロセスを対象とする動的・確率的デザインスペース決定手法", ポスター, 化学工学会 第87年会, 2022/3/16–18, 神戸大学 鶴甲第1キャンパス、兵庫県 神戸市/オンライン

A. Udugama Isuru, 廣納 敬太, 林 勇介, 紀ノ岡 正博, 杉山 弘和 "システムのダイナミクスと変動性を考慮した間葉系幹細胞培養のモデルベースト・デザインスペース決定", 口頭, 化学工学会 第87年会, 2022/3/16–18, 神戸大学 鶴甲第1キャンパス、兵庫県 神戸市/オンライン

廣納 敬太, A. Udugama Isuru, 林 勇佑, 杉山 弘和 "Pharma PSE Spotlight 第17回:間葉系幹細胞の動的・確率論的デザインスペース決定手法" Pharm Tech Japan, 39, 39–44 (2023)

林 勇佑, 杉山 弘和 "Pharma PSE Spotlight 第14回：生産性と品質を考慮したヒトiPS細胞向け充填・凍結・解凍プロセスのハイブリッドモデルベースと設計" Pharm Tech Japan, 38, 585–588 (2022)

林 勇佑, 杉山 弘和 "Pharma PSE Spotlight 第13回：ヒトiPS細胞の緩慢凍結プロセスにおける冷却温度プロファイルのモデルベースト評価" Pharm Tech Japan, 37, 255–259 (2021)

林 勇佑, 杉山 弘和 "Pharma PSE Spotlight 第10回：容器内ばらつきのモデル化によるヒトiPS細胞の緩慢凍結プロセス設計" Pharm Tech Japan, 35, 2965–2968 (2019)

山田 真弘, 林 勇佑, 藪田 啓奨, 杉山 弘和 "化学工学会 第50回秋季大会 講演紹介" Pharm Tech Japan, 34, 3209–3210 (2018)