生体高分子の構造をベースとした機能研究と，これら分子が集まって機能する細胞レベルの生理作用研究を行っている。前者は部品の働きの精密研究，後者はシステムの働きの網羅研究である。現在この二種の研究は別々に進められるが，両者を融合したナノの形態生理学を立ち上げる。具体的には長尺１分子のＤＮＡ配列決定法の確立、無染色細胞組織観察法、細胞内蛋白質同定法の確立，膜蛋白質の単粒子構造決定法の確立を行っている。長尺１分子ＤＮＡ配列決定に用いる中心機器は電子顕微鏡、特に現在開発中の電子位相顕微鏡である。無染色細胞組織のナノ観察細胞内蛋白質定法は新しい電顕ラベル法と電子位相顕微鏡法を組み合わせて行う。膜蛋白質構造決定ではチャンネル蛋白質の立体構造決定をターゲットとしている。細胞の生理作用として具体的にはイオン水の外分泌受容体の動態、エンドサイトーシスの分子機構を追求している。

● 電子顕微鏡によるナノ形態生理学（永山國昭教授）
● 外部分泌腺の形態生理学 (村上政隆助教授)
● 受容体動態の輸送生理学 (瀬藤光利助教授)
● エンドサイトーシスの細胞生物学（大橋正人助手）
● 電子顕微鏡ゲノムケミストリー（片岡正典助手）