東北大学　研究シーズ集

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か 行
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か

〈環境〉

環境にやさしい都市構造と環境配慮行動の促進に関する研究

 
 
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特徴・独自性
  • 低環境負荷社会への移行には、技術革新以上に私たちの意識改革が必要です。そのためには、リサイクル等も含め、QOL（Quality of Life）を低下させない範囲で資源消費の最小化を図ることが重要になります。本研究では、主に環境負荷の小さなライフスタイルやコンパクトシティを実現させる方策について、心理学をベースに検討しています。つまり、心理学を使い、人の行動をより環境にやさしいものに変える方策を検討しています。
実用化イメージ

広い意味でのまちづくりにおいて、人の心理や行動を計測し、それを変える方法を提案するものです。そのため、マーケッティング分野や都市計画分野との連携が可能です。

研究者

大学院国際文化研究科 国際文化研究専攻 国際環境資源政策論講座

青木 俊明  

Toshiaki Aoki

二酸化炭素とジオールからの直接ポリマー合成用触媒プロセスの開発

 
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特徴・独自性
  • 二酸化炭素とジオールから一段階かつ触媒的ポリカーボネート合成に有効な酸化セリウムと２−シアノピリジンからなる触媒系を見出した。酸化セリウムは二酸化炭素及びアルコールの活性化に有効であり、２−シアノピリジンはポリカーボネート生成により生じる水を水和反応により効率的に除去し、平衡を生成物側に有利にすることで反応を促進する。さらに、バイオマスからのジオール合成技術を組み合わせることで、グリーンなポリカーボネートを合成可能になる。
実用化イメージ

本技術は二酸化炭素の直接変換に有効であり、安価で安全な二酸化炭素の有効利用及び排出抑制に寄与できる触媒技術である。二酸化炭素の濃縮技術と組み合わせることで、大きな効果が期待される。

研究者

大学院工学研究科 応用化学専攻 環境資源化学講座（エネルギー資源化学分野）

冨重 圭一  

Keiichi Tomishige

犯罪予防の促進要因の検討

 
 
 
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特徴・独自性
  • 犯罪者は誰を狙い、どこで犯行に及ぶのでしょうか。また、犯罪の被害に遭わないようにするためには、我々はどのようなことを心掛け、どのような場所を避けると良いのでしょうか。あるいは、環境を整えることで犯罪を防ぐことは可能なのでしょうか。こうした点を心理学的な手法を用いて研究し、犯罪からの安全や安心を目指すための方策を考えています。
実用化イメージ

犯罪からの安全や安心だけではなく、社会全般の安全・安心を提供するような様々な業界との産学連携を想定しています。

研究者

大学院文学研究科 総合人間学専攻 心理言語人間学講座（心理学専攻分野）

荒井 崇史  

Takashi Arai

人工知能を用いたタンパク質の機能設計：酵素・診断・医薬の設計アシスト

 
 
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特徴・独自性
  • 2018年にノーベル化学賞となった進化分子工学の発展により、設計せずとも、目的機能をもつタンパク質を創りだすことが可能になってきた。しかし、アミノ酸配列が取りえる組み合わせ数(配列空間)の中から目的タンパク質を見つけだす確率は満足のいくものでない。我々は、機械学習を進化分子工学に利用することで、進化分子工学がもつ最も深刻な「配列空間問題」を解決し、確実に目的の機能へたどり着く技術を開発した。
実用化イメージ

酵素や抗体などのタンパク質の機能・特性を改善したいタンパク質をもっている製薬・診断・食品企業などの企業。特に、複数の特性を同時に向上させいタンパク質を持っている企業。

研究者

大学院工学研究科 バイオ工学専攻 生体機能化学講座（タンパク質工学分野）

梅津 光央  

Mitsuo Umetsu

〈環境ストレス耐性作物〉

作物の子実生産を向上させる生殖形質に関する研究

 
 
 
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概要

近年の異常気象の多発により、作物の種子、果実生産の低下が危惧されている。これまでに低温、高温ストレス下で応答する遺伝子群を同定しており、ゲノム編集などにより、温度ストレス下でも生産が可能なシステムを構築する。

従来技術との比較

従来から用いられている遺伝子組換え手法に加え、ゲノム編集技術により実用に供することが可能な遺伝子改変が可能になった。

特徴・独自性
  • 作物生産とその生産物の作物・子実は、食糧、環境、エネルギー、アメニティに応用でき、地球温暖化にある21 世紀には人類にとって、様々な面においてこれまで以上に重要度が増加している。その作物の子実生産を向上させるためには、昨今の激変する環境ストレスに耐性を有する作物の開発は至上命題である。特に環境ストレスに対して弱い受粉・受精の生殖形質を改変し、種子、果実生産を向上させることを目的とする。
実用化イメージ

高温、低温ストレス下で子実生産を左右する遺伝子群を同定している。収量増を見込めるF1 雑種品種育成に重要な自家不和合性遺伝子の利用も進め、種苗産業などとの連携が可能である。

研究者

大学院生命科学研究科 分子化学生物学専攻 分子ネットワーク講座（植物分子育種分野）

渡辺 正夫  

Masao Watanabe

〈環境地図作成〉

宇宙探査ロボットの研究・開発

 
 
 
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特徴・独自性
  • 月や火星などの未知の不整地を、移動探査するロボットの技術を研究・開発しています。ロボットの移動機構として不整地走行に適したメカニズムの開発、また砂状の滑りやすい地形での駆動制御の研究を進めています。レーザー測距の技術を用いて移動しながら3次元環境地図を作成し、障害物回避等の自律制御および遠隔操縦支援に役立てる技術を開発しています。JAXA 小惑星探査機「はやぶさ」「はやぶさ２」の開発にも貢献しています。
実用化イメージ

地上での探査ロボット、災害対応ロボットにも応用可能です。

研究者

大学院工学研究科 航空宇宙工学専攻 宇宙システム講座（宇宙探査工学分野）

吉田 和哉  

Kazuya Yoshida

〈環境DNA〉

生態学

特徴・独自性
  • 生態系の複雑性（多次元性や非線形性）を考慮した生態学を推進している。食物網、多種共存や生態系機能に関する理論研究のほか、特に最近は環境DNAや音響観測といった手法に基づく生態系観測や大規模観測データに基づいた実証研究、生態系の動態予測・制御の問題に興味がある。
実用化イメージ

研究者

大学院生命科学研究科 生態発生適応科学専攻 生態ダイナミクス講座（統合生態分野）

近藤 倫生  

Michio Kondo

環境DNAを用いた海産魚の生態研究

 
 
 
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特徴・独自性
  • 環境DNAは環境中に生物から放出されたDNAである。環境DNAの利点は、採水だけでサンプリングが完了することから、今までにない多地点・複数回のビッグデータを得られると事である。現在、河川や沿岸域で、海産魚の環境DNA関係を検出することで、対象種の在不在やバイオマスの推定を試みている。さらに本技術を用いて、生物多様性の評価や保全に向けた研究を展開している。
実用化イメージ

海産魚の漁獲量の減少は深刻であり、資源量管理を行う必要がある。本技術は、漁業者に対して漁獲量に関する提言や、回遊魚の回遊時期やその加入量の予測を提案し、効率的な漁業を行うための一助となり得る。

研究者

大学院農学研究科 生物生産科学専攻 水圏生産科学講座（水産資源生態学分野）

村上 弘章  

Hiroaki Murakami

〈環境デザイン〉

CFDに基づく将来の温熱風環境の予測・評価と、将来気候に適応可能な都市環境計画

 
 
 
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特徴・独自性
  • 都市屋外の温湿度、風、汚染質濃度といった物理環境の数値シミュレーションによる予測や環境形成要因の解明や実測調査による実態把握を行う。また、国・地域スケール、街区スケール、建物スケールの地球温暖化が進行した将来の屋外環境予測・熱中症評価を行う。
    さらに、平常時の夏の暑さや、稀に発生する台風や洪水に強い都市に対する形態(建物形状や配置、街路樹等)の影響を定量化する。
実用化イメージ

数値解析により、設計建物や街区計画、各種暑さ対策技術の導入が、地域の温熱環境や、風の道形成に与える「功罪」、さらには台風等災害発生時における悪影響を定量評価し、導入可否判断材料を提供する。

研究者

大学院工学研究科 都市・建築学専攻 サステナブル空間構成学講座（講座共通）

石田 泰之  

Yasuyuki Ishida

〈環境配慮行動〉

環境にやさしい都市構造と環境配慮行動の促進に関する研究

 
 
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特徴・独自性
  • 低環境負荷社会への移行には、技術革新以上に私たちの意識改革が必要です。そのためには、リサイクル等も含め、QOL（Quality of Life）を低下させない範囲で資源消費の最小化を図ることが重要になります。本研究では、主に環境負荷の小さなライフスタイルやコンパクトシティを実現させる方策について、心理学をベースに検討しています。つまり、心理学を使い、人の行動をより環境にやさしいものに変える方策を検討しています。
実用化イメージ

広い意味でのまちづくりにおいて、人の心理や行動を計測し、それを変える方法を提案するものです。そのため、マーケッティング分野や都市計画分野との連携が可能です。

研究者

大学院国際文化研究科 国際文化研究専攻 国際環境資源政策論講座

青木 俊明  

Toshiaki Aoki

〈環境発電〉

構造制御による環境発電材料の高性能化と応用展開

 
 
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特徴・独自性
  • IoT 社会の実現に向けて、充電を必要としない小型センサの開発は不可欠である。当研究室では、独自装置を用いた材料創製技術、理論に基づいた数値解析技術を駆使し、材料の複合化によって、身の回りの未利用エネルギー(振動、超音波、光エネルギーなど) を電気エネルギーとして回収可能な環境発電材料の創製とさらなる高性能化を得意としている。
実用化イメージ

環境発電特性および関連特性の付与による、既存の機械やデバイスのさらなる高性能化、新機能追加から生じる付加価値向上を目指している企業等との共同研究を希望する。

研究者

大学院環境科学研究科 先端環境創成学専攻 資源循環プロセス学講座（複合材料設計学分野）

成田 史生  

Fumio Narita

〈環境負荷〉

〈肝細胞増殖因子〉

筋萎縮性側索硬化症（ALS）に対する肝細胞増殖因子（HGF）を用いた治療法の開発

 
 
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特徴・独自性
  • 筋萎縮性側索硬化症（ALS）は成人発症の神経変性疾患で、脳から脊髄に至る運動ニューロンの系統的変性脱落によって全身の筋力低下・筋萎縮をきたし、やがて呼吸不全に至る過酷な疾患である。ALSに対する治療法開発のため、東北大学神経内科では世界に先駆けてラットによるALSモデル動物の開発に成功した（Nagai M,et al. J Neurosci 2001）。このALSラットに対してヒト型遺伝子組換えHGF 蛋白の脊髄腔内持続投与を行ったところ、発症期からの投与開始でも運動ニューロンの脱落変性を抑制し、疾患進行を大幅に遅らせることに成功した。
実用化イメージ

大阪大学発のベンチャー企業であるクリングルファーマ社と共同でヒトに使用可能なGMP基準のヒト型リコンビナントHGF 蛋白による非臨床試験が終了し、東北大学病院臨床研究推進センターの協力の下で2011年7 月からフェーズI 試験が開始されている。さらにフェーズII 試験の準備を行っている。今後は大手製薬企業とも連携する予定である。

研究者

大学院医学系研究科 医科学専攻 神経・感覚器病態学講座（神経内科学分野）

青木 正志  

Masashi Aoki

〈間質性肺炎〉

膠原病の遺伝的素因を有するリコンビナント近交系マウスの開発

 
 
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特徴・独自性
  • MRL/lprとC3H/lprマウス由来の8系統のリコンビナント近交系(RI)マウスMXH10/Mo-lpr/lprを樹立した。このRIは、腎炎、関節炎、唾液腺炎, 血管炎、自己抗体の産生等の病変を系統ごとにランダムに発症する世界で唯一のRIである。2系統のゲノムをホモの状態でランダムに保有し、遺伝子型地図をもとに各系統の表現型や投与された薬剤の影響を比較し、原因遺伝子領域の同定が可能である。
実用化イメージ

自己免疫疾患の診断・治療薬の開発。免疫チェックポイント阻害剤による免疫学的有害事象の発症メカニズムの解明と発症予防薬の開発に応用可能で、製薬会社、検査試薬会社等との産学連携が可能である。

研究者

大学院医工学研究科 医工学専攻 治療医工学講座（腫瘍医工学分野）

小玉 哲也  

Tetsuya KODAMA

〈感情〉

「形」と「振る舞い」の美しさ

 
 
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概要

一言で言うと，「化粧心理学」と「災害心理学」をテーマとして研究しています。

従来技術との比較

「化粧心理学」については，現在の隆盛に至る牽引者であるという自負があります。
「災害心理学」については，穏やかな被災生活の維持に注目した，被災者のマナーという，独自の視点が特徴です。

特徴・独自性
  • 感情の観点から、「形」と「振る舞い」の美しさについて研究しています。形のほうは、主に化粧の心理・文化的研究です。たとえば、スキンケアのリラクセーション効果の生理心理学的研究、アイシャドーで目を大きく見せるテクニックの知覚心理学的研究、フレグランスのアロマコロジー効果の研究などです。「振る舞い」のほうは、冷静に秩序を保った東日本大震災の被災者の心理、災害時に立ち上がる創発規範などを研究しています。
実用化イメージ

化粧品メーカーや、ゴミの不法投棄問題を扱う公的機関等との共同研究実績があります。心理・文化的価値を商品に込める、あるいは社会生活に潤いと美しさをもたらすような共同研究を歓迎します。

研究者

大学院文学研究科 総合人間学専攻 心理言語人間学講座（心理学専攻分野）

阿部 恒之  

ABE Tsuneyuki

〈関数型言語〉

プログラム理論と計算モデル

 
 
 
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特徴・独自性
  • プログラミング言語および計算モデルに関する世界最先端の研究を行っている。特に、二つのプログラムの動作が等しいという「プログラム等価性」の一般的証明手法や、近年再注目されている「関数型プログラミング」、「軽量形式手法」とも呼ばれる「型システム」等に関する研究・普及活動を行い、大手電機メーカー技術者らとの訳書「型システム入門」は理論的専門書としては異例の大手インターネット書店プログラミング入門書2 位となった。
実用化イメージ

ソフトウェア、特にDSL（ドメイン特化言語）を含むプログラミング言語およびツールの設計・開発。関数型プログラミング、型システムないし形式手法の導入・利用。

研究者

大学院情報科学研究科 情報基礎科学専攻 ソフトウェア科学講座（ソフトウェア基礎科学分野）

住井 英二郎  

Eijiro Sumii

〈感性〉

食品のおいしさや製品の使い心地に関する心理学・脳科学からのアプローチ

 
 
 
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特徴・独自性
  • 食品のおいしさやモノの使い心地に関して、心理学・脳科学の観点から研究をおこなっています。よく誤解されがちですが、食品のおいしさは食品そのものにあるという思い込みは半分以上間違っていると言わざるをえません。例えば、同じ食品を食べていても、人によっておいしいと思う程度は違ってきます。従来、このような個人差は誤差だと考えられてきましたが、この誤差こそ、これからのビジネスのシーズになると考えています。
  • 同じようにこれまで個人差で片付けられていたようなモノの使い心地のバリエーションは、ニッチな商品に結びつくだけでなく、まったく新しい製品の設計やあらたなニーズを掘り起こすシーズにもなります。これらの着眼点は、従来のものづくりの視点だけでは着想できなかったことも多いかと思います。
実用化イメージ

技術や品質が頭打ちあるいは横並びになっているとお悩みの場合、人の行動特性を脳科学の知見を取り入れながら理解する私の研究をぜひ取り入れ、新たな製品やサービスの開発につなげていただければと思っています。

研究者

大学院文学研究科 総合人間学専攻 心理言語人間学講座（心理学専攻分野）

坂井 信之  

Nobuyuki Sakai

「形」と「振る舞い」の美しさ

 
 
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概要

一言で言うと，「化粧心理学」と「災害心理学」をテーマとして研究しています。

従来技術との比較

「化粧心理学」については，現在の隆盛に至る牽引者であるという自負があります。
「災害心理学」については，穏やかな被災生活の維持に注目した，被災者のマナーという，独自の視点が特徴です。

特徴・独自性
  • 感情の観点から、「形」と「振る舞い」の美しさについて研究しています。形のほうは、主に化粧の心理・文化的研究です。たとえば、スキンケアのリラクセーション効果の生理心理学的研究、アイシャドーで目を大きく見せるテクニックの知覚心理学的研究、フレグランスのアロマコロジー効果の研究などです。「振る舞い」のほうは、冷静に秩序を保った東日本大震災の被災者の心理、災害時に立ち上がる創発規範などを研究しています。
実用化イメージ

化粧品メーカーや、ゴミの不法投棄問題を扱う公的機関等との共同研究実績があります。心理・文化的価値を商品に込める、あるいは社会生活に潤いと美しさをもたらすような共同研究を歓迎します。

研究者

大学院文学研究科 総合人間学専攻 心理言語人間学講座（心理学専攻分野）

阿部 恒之  

ABE Tsuneyuki

〈関節炎〉

膠原病の遺伝的素因を有するリコンビナント近交系マウスの開発

 
 
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特徴・独自性
  • MRL/lprとC3H/lprマウス由来の8系統のリコンビナント近交系(RI)マウスMXH10/Mo-lpr/lprを樹立した。このRIは、腎炎、関節炎、唾液腺炎, 血管炎、自己抗体の産生等の病変を系統ごとにランダムに発症する世界で唯一のRIである。2系統のゲノムをホモの状態でランダムに保有し、遺伝子型地図をもとに各系統の表現型や投与された薬剤の影響を比較し、原因遺伝子領域の同定が可能である。
実用化イメージ

自己免疫疾患の診断・治療薬の開発。免疫チェックポイント阻害剤による免疫学的有害事象の発症メカニズムの解明と発症予防薬の開発に応用可能で、製薬会社、検査試薬会社等との産学連携が可能である。

研究者

大学院医工学研究科 医工学専攻 治療医工学講座（腫瘍医工学分野）

小玉 哲也  

Tetsuya KODAMA

東北大学　研究シーズ集

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