東北大学 研究シーズ集

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モータ駆動制御回路

AIチップが切り拓く賢い省エネと安全の輸送技術

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特徴・独自性
遠藤研究室では、これまで提案し研究してきた①高効率のパワーデバイス&パワー制御回路技術、②スピン素子を融合した極限省エネな知的集積回路&パワーマネジメント技術、③3次元構造デバイスによる極限集積システムのための新規材料プロセス技術(プラットフぱォーム構築)をコア技術として、パワーエレクトロニクスと知的ナノエレクトロニクスの融合技術へと発展・展開させ、更なる高性能化と省エネ化の両立という社会的要請に応える新しいグリーンパワーエレクトロニクス領域を創出することを目指しシステムアーキテクチャ、回路、デバイス、CADまでの研究・開発を、一貫して行っています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
省エネデバイスとパワーデバイスおよびその集積回路技術をコアとして、革新的な高効率エネルギー変換、高度パワーマネジメントの創出を目指し研究開発を行っています。本研究に興味のある企業や団体との共同研究を希望します。

工学研究科/国際集積エレクトロニクス研究開発センター
遠藤 哲郎 教授 工学博士
ENDOH, Tetsuo Professor

MODIS

衛星によるPM2.5を含む越境大気汚染モニタリング

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特徴・独自性
米国の地球観測衛星アクア、テラ、NPP等を直接受信し、独自の多次元画像解析方法を開発している。図は中国大陸を発生源とする大気汚染(黄)と黄砂(赤)である。2014年2月23日に黄海に溜まった大気汚染物質は24日に朝鮮半島を越え、一部は九州北部に達し、25日には本州に到達していることが分かる。シミュレーションとは違い実際の観測によるため信頼性が高い。地上の化学分析と照合することで大気汚染物質にPM2.5が含まれていることが分かった。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
深刻な大気汚染の影響を受けている地域では、この研究を併用することで状況の正確な判断と予測が可能になるので、その関係の企業・団体・業界等との連携を期待している。

東北アジア研究センター
工藤 純一 教授 工学博士
KUDOH, Jun-ichi Professor

毛細血管

高周波数超音波および光音響イメージングによる生体組織微細構造の可視化

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特徴・独自性
高周波数超音波を用いることで、空間分解能が高く非侵襲的な生体組織イメージングが可能です。私たちが開発した超音波顕微鏡は、周波数100MHzで光学顕微鏡40~100倍相当、GHz領域の超音波により細胞1個も観察可能な高解像度を実現しており、組織の形態だけではなく弾性計測も可能です。また、最近では組織にレーザー光を照射した際に発生する超音波の検出を原理とするリアルタイム三次元光音響イメージングシステムを開発し、皮下の毛細血管網や酸素飽和度が可視化できるようになりました。
産学連携の可能性(想定される用途・業界)
高周波数超音波および光音響イメージングは非侵襲的に繰り返し計測できるので、動脈硬化の超早期診断、皮膚のエイジング、組織の代謝状態の評価など化粧品・医薬品の効果判定に応用できます。高周波数超音波は、生体組織だけではなく、光学的手法では困難とされる不透明な薄膜や二重の透明コーティングなどを、0.1ミクロンの精度の計測が必要な産業分野へも応用可能です。

医工学研究科 医用イメージング研究分野
西條 芳文 教授 博士(医学)
SAIJO, Yoshifumi Professor

網膜

低侵襲で拡張性のある網膜ドラッグデリバリーシステムの開発

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特徴・独自性
眼内神経組織の網膜は再生が難しいため、変性に陥る前に薬物投与などによる治療が目指されています。しかし、眼の最深部にある網膜に薬を届けることは容易ではありません。最近は眼内注射や眼内インプラントで直接薬剤投与が行われるようになりましたが、感染症などの副作用の問題があります。

我々は、眼内ではなく強膜(白目)上に固定することによる経強膜ドラッグデリバリーシステムを開発しました。強膜から薬物を網膜へ持続的に長期間投与できるようになりました。工学研究科との共同研究で行ったカプセル型デバイスのために、カプセルの調整など拡張性があります。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
非侵襲的で安全な方法で、網膜に目的の薬剤を到達できるだけでなく、眼疾患以外にも応用可能です。創薬プロセスにも貢献できると考えられ、材料や包埋薬剤など企業との共同研究を希望しています。

医学系研究科 細胞治療分野
阿部 俊明 教授 医学博士
ABE, Toshiaki Professor

模擬試験体

固相接合による模擬応力腐食割れ試験体製作技術

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特徴・独自性
高信頼性原子力発電所の実現に向けた保全技術の開発のため、検査・評価技術の高度化及び検査員の技能研鑽のためには適切な試験体の存在が不可欠である。しかし、人為的に実キズ、特に応力腐食割れのような複雑なキズを再現するためには長い期間と多額の費用が必要であり、かつ制御が極めて困難という問題がある。このような問題を鑑み、非破壊検査技術に対する応答が実キズ相当である模擬キズを安価かつ短期間に製作する技術の開発を行っている。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
非破壊検査技術に対する応答が実キズ相当である試験体の安価な提供が可能となり、検査・評価技術の高度化、及び検査員の技能研鑽に大きく貢献することが期待される。

工学研究科 量子エネルギー工学専攻
遊佐 訓孝 准教授 博士(工学)
YUSA, Noritaka Associate Professor

モデリング

数理生物学

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特徴・独自性
現実の生命現象や社会現象の特性を科学的に議論するための研究の展開の礎となるような数理的・理論的研究のための数理モデリング、数理モデル解析を行っている。現象のいかなる理論的課題を取り上げるか、問題をいかに数理モデルとして構成するか、構成された数理モデルに関していかなる数理的解析を行なうか、数理的解析結果をいかに生命科学的・社会科学的議論として取り上げるか、ということが重要な観点となる。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
現実の生命現象や社会現象に対する理論的なアプローチを要する施策策定やアセスメント、環境評価に係る基礎理論の適用、または、データの視覚化に伴って必要となるスケルトンモデルの構築など。

情報科学研究科
瀬野 裕美 教授 理学博士
SENO, Hiromi Professor

モニター

口腔内設置型生体モニター・治療装置

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特徴・独自性
高齢者や闘病生活時の全身状態を健康管理センターで集中的にモニタリングし、必要に応じて遠隔操作によって薬剤投与などの治療行為を行う健康支援システムを提供します。本システムは、口腔内設置の床義歯又はマウスピースに各種生体センサー及び体姿勢や運動を検出する活動センサー、データを無線方式で管理センターに送受信する通信機、管理センターからの指令に基づいて作動する薬剤投与機構等から構成されます。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
義歯等に組み込むために違和感なく導入でき、入院中の患者の健康管理から一人暮らしの高齢者の健康支援までを支援する機器です。これからの高齢社会に必須の機器となります。

歯学研究科 口腔保健発育学講座 予防歯科学分野
小関 健由 教授 博士(歯学)
KOSEKI, Takeyoshi Professor

モニタリング

衛星によるPM2.5を含む越境大気汚染モニタリング

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特徴・独自性
米国の地球観測衛星アクア、テラ、NPP等を直接受信し、独自の多次元画像解析方法を開発している。図は中国大陸を発生源とする大気汚染(黄)と黄砂(赤)である。2014年2月23日に黄海に溜まった大気汚染物質は24日に朝鮮半島を越え、一部は九州北部に達し、25日には本州に到達していることが分かる。シミュレーションとは違い実際の観測によるため信頼性が高い。地上の化学分析と照合することで大気汚染物質にPM2.5が含まれていることが分かった。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
深刻な大気汚染の影響を受けている地域では、この研究を併用することで状況の正確な判断と予測が可能になるので、その関係の企業・団体・業界等との連携を期待している。

東北アジア研究センター
工藤 純一 教授 工学博士
KUDOH, Jun-ichi Professor

モノクローナル抗体

腫瘍特異的モノクローナル抗体の開発

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特徴・独自性
近年、抗体医薬の開発が活発であるが、既存の抗体医薬品は正常組織にも発現するタンパク質に対する抗体であり、副作用が問題になる。この問題を解決するため、腫瘍細胞の特異的糖タンパク質、糖鎖、変異型タンパク質などの分子標的に対する特異的モノクローナル抗体を効率的に産生する技術を開発した。この技術により開発した抗体は腫瘍特異的であるため、副作用を低減した抗体医薬の開発を促進させることができる。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
腫瘍マーカーや抗体医薬の開発を飛躍的に加速させる。

医学系研究科 地域イノベーション分野
加藤 幸成 教授 博士(薬学)
KATO, Yukinari Professor

モビリティ