Biophysics Group

Understanding life's machinery at the molecular level

Nhóm Vật lý Sinh học

Hiểu biết bộ máy sự sống ở cấp độ phân tử

The Biophysics Group at IFIRSE focuses on understanding the fundamental mechanical and structural principles of biological macromolecules and systems. By employing cutting-edge techniques such as High-Speed Atomic Force Microscopy (HS-AFM), molecular dynamics simulations, and advanced biochemical methods, we aim to visualize and quantify the dynamic processes that drive cellular life. Our work bridges the gap between physics, chemistry, and biology to answer key questions about protein function, molecular motion, and disease mechanisms.

Assist. Prof. Ngo Xuan Kien
Group Leader: Assist. Prof. Ngo Xuan Kien WPI-Nano Life Science Institute, Kanazawa University, Japan · IFIRSE · ICISE

🔗 Personal Page (Researchmap)

About the Group Leader

Assist. Prof. Kien Xuan Ngo is a biochemist and biophysicist with expertise in High-Speed Atomic Force Microscopy (HS-AFM) and structural biology. He obtained his Master's and Ph.D. from Osaka University, Japan, supported by the Vietnamese Government and the highly competitive JSPS DC1 scholarship. After a postdoctoral fellowship at the University of Geneva (Switzerland) and a research scientist position at RIKEN (Japan), he joined the WPI-Nano Life Science Institute (NanoLSI) at Kanazawa University in 2018, where he currently leads a research group. His research focuses on the dynamic functions of cytoskeletal proteins (such as actin and microtubules) and ABC transporters, employing a combination of biochemistry, biophysics, and mathematical simulations to address pressing problems in modern biology.

Research Directions

🔬
Cytoskeletal Dynamics Actin & Microtubules Investigating the cooperative mechanisms and conformational changes of actin filaments and microtubules, key components of the cell's skeleton, using HS-AFM and reconstituted systems.
🧬
ABC Transporters MsbA, LptB2FG Elucidating the structural dynamics and gate operation pathways of these essential membrane proteins, which play a crucial role in multidrug resistance and lipid transport.
⚛️
HS-AFM Method Development AFManoSALQ, SimHS-AFMfit Developing advanced computational frameworks for semi-automatic labeling, quantitative analysis, and molecular dynamics fitting of high-speed AFM data to extract 3D morphological and kinetic parameters.
🦠
Membrane Proteins & Toxins Nanopores, Pore-forming Toxins Studying the structure and function of membrane proteins, including alpha-hemolysin nanopores, to understand their role in bacterial pathogenesis and to develop biosensing applications.
📊
Biophysical Simulations Molecular Dynamics (MD) & Modeling Employing MD simulations and other computational approaches to complement experimental observations and reveal atomic-level details of protein dynamics and interactions.

Group Members

Assist. Prof. Ngo Xuan Kien
Assist. Prof. Ngo Xuan Kien Group Leader IFIRSE · Kanazawa University

Selected Publications

International Collaborations & Networks

The Biophysics Group actively collaborates with a global network of leading research institutions:

Education, Outreach & Community Building

Dr. Ngo Xuan Kien is deeply committed to fostering the biophysics community in Vietnam. He serves as a Vice President of the Vietnamese Biophysical Society (VBS) for the 2025-2028 term, playing a key role in advancing the development and international integration of the biophysics community in Vietnam. The group actively organizes and participates in international symposia, including the NanoBioCoM (Nano Biotechnology, Biophysics, Computation) workshops at ICISE, to promote research and training in this interdisciplinary field. We also host students and interns from universities across Vietnam.

Join Us

We welcome students and researchers from physics, chemistry, biology, and related fields who are passionate about exploring the physical principles of life. Opportunities are available for undergraduate internships, Master's and PhD research, and postdoctoral fellowships. If you are interested, please contact us for more information.

➡️ For more details about the group leader's research and publications, visit: Assist. Prof. Ngo Xuan Kien (Researchmap)

Nhóm Vật lý Sinh học (Biophysics Group) tại IFIRSE tập trung vào việc tìm hiểu các nguyên lý cơ học và cấu trúc cơ bản của các phân tử và hệ thống sinh học. Bằng cách sử dụng các kỹ thuật tiên tiến như Hiển vi Lực Nguyên tử Tốc độ Cao (HS-AFM), mô phỏng động lực học phân tử và các phương pháp hóa sinh hiện đại, chúng tôi hướng đến việc hình dung và định lượng các quá trình động lực điều khiển sự sống của tế bào. Nghiên cứu của chúng tôi kết nối vật lý, hóa học và sinh học để trả lời các câu hỏi then chốt về chức năng protein, chuyển động phân tử và cơ chế bệnh tật.

PGS. Ngô Xuân Kiên
Trưởng nhóm: PGS. Ngô Xuân Kiên Viện Khoa học Sự sống Nano (WPI-NanoLSI), Đại học Kanazawa, Nhật Bản · IFIRSE · ICISE

🔗 Trang cá nhân (Researchmap)

Về Trưởng nhóm

PGS. Ngô Xuân Kiên là nhà hóa sinh và lý sinh, chuyên gia về Kính hiển vi Lực Nguyên tử Tốc độ Cao (HS-AFM) và sinh học cấu trúc. Ông nhận bằng Thạc sĩ và Tiến sĩ tại Đại học Osaka, Nhật Bản, với học bổng của Chính phủ Việt Nam và học bổng JSPS DC1 danh giá. Sau nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học Geneva (Thụy Sĩ) và vị trí nghiên cứu viên tại RIKEN (Nhật Bản), ông gia nhập Viện Khoa học Sự sống Nano (NanoLSI) tại Đại học Kanazawa vào năm 2018. Nghiên cứu của ông tập trung vào chức năng động của các protein bộ xương tế bào (như actin và vi ống) và các chất vận chuyển ABC, kết hợp hóa sinh, lý sinh và mô phỏng toán học để giải quyết các vấn đề cấp bách trong sinh học hiện đại.

Hướng nghiên cứu

🔬
Động lực học Bộ xương tế bào Actin & Vi ống Nghiên cứu các cơ chế hợp tác và thay đổi cấu hình của sợi actin và vi ống, các thành phần chính của bộ xương tế bào, bằng HS-AFM và các hệ thống tái tổ hợp.
🧬
Chất vận chuyển ABC MsbA, LptB2FG Làm sáng tỏ động lực học cấu trúc và con đường vận hành của các protein màng thiết yếu này, đóng vai trò quan trọng trong kháng đa thuốc và vận chuyển lipid.
⚛️
Phát triển Phương pháp HS-AFM AFManoSALQ, SimHS-AFMfit Phát triển các khung tính toán tiên tiến để gán nhãn bán tự động, phân tích định lượng và khớp động lực học phân tử cho dữ liệu HS-AFM nhằm trích xuất các thông số hình thái và động học 3D.
🦠
Protein màng & Độc tố Lỗ nano, Độc tố tạo lỗ Nghiên cứu cấu trúc và chức năng của protein màng, bao gồm lỗ nano alpha-hemolysin, để hiểu vai trò của chúng trong cơ chế bệnh sinh do vi khuẩn và phát triển các ứng dụng cảm biến sinh học.
📊
Mô phỏng Lý sinh Động lực học Phân tử (MD) & Mô hình hóa Sử dụng mô phỏng MD và các phương pháp tính toán khác để bổ sung cho các quan sát thực nghiệm và tiết lộ các chi tiết ở cấp độ nguyên tử về động lực học và tương tác protein.

Thành viên nhóm

PGS. Ngô Xuân Kiên
PGS. Ngô Xuân Kiên Trưởng nhóm IFIRSE · Đại học Kanazawa

Các ấn phẩm tiêu biểu

Hợp tác Quốc tế & Mạng lưới

Nhóm Vật lý Sinh học hợp tác chặt chẽ với mạng lưới các tổ chức nghiên cứu hàng đầu toàn cầu:

Đào tạo, Kết nối & Xây dựng Cộng đồng

TS. Ngô Xuân Kiên rất tâm huyết với việc phát triển cộng đồng lý sinh tại Việt Nam. Ông là Phó Chủ tịch của Hội Lý sinh Việt Nam (VBS) nhiệm kỳ 2025-2028, đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự phát triển và hội nhập quốc tế của cộng đồng lý sinh Việt Nam. Nhóm tích cực tổ chức và tham gia các hội thảo quốc tế, bao gồm các hội thảo NanoBioCoM (Công nghệ Nano, Lý sinh, Tính toán) tại ICISE, nhằm thúc đẩy nghiên cứu và đào tạo trong lĩnh vực liên ngành này. Chúng tôi cũng tiếp nhận sinh viên và thực tập sinh từ các trường đại học trên khắp Việt Nam.

Tham gia cùng chúng tôi

Chúng tôi chào đón sinh viên và nhà nghiên cứu từ vật lý, hóa học, sinh học và các lĩnh vực liên quan, những người đam mê khám phá các nguyên lý vật lý của sự sống. Có cơ hội cho thực tập đại học, nghiên cứu Thạc sĩ và Tiến sĩ, cũng như nghiên cứu sau tiến sĩ. Nếu bạn quan tâm, vui lòng liên hệ với chúng tôi để biết thêm thông tin.

➡️ Để biết thêm chi tiết về nghiên cứu và ấn phẩm của trưởng nhóm, truy cập: PGS. Ngô Xuân Kiên (Researchmap)