東北大学 研究シーズ集

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「ま」行の研究テーマ  (12件)

マイクロ・ナノマシニング技術を⽤いた低侵襲医療機器・ヘルスケア機器

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特徴・独自性
精密機械加工技術、MEMS(微小電気機械システム)技術などを用いて小さくとも様々な多機能を実現する新たな医療機器、ヘルスケア機器を開発しています。体内で検査治療を行う内視鏡やカテーテルを高機能化するほか、今までにない新たな医療機器を開発し、より精密で安全な検査・治療、新たな検査・治療の実現を目指します。また、体表に装着する薄く軽い高機能なデバイスにより、場所や時間の制約のない新たなヘルスケアを目指します。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
基礎研究の他、実用化を目指し臨床医師および医療機器メーカーをはじめとした企業と協力して開発を進めています。また、大学から企業への橋渡しの目的で大学発ベンチャー企業を起業し共同した開発を進めています。

医工学研究科/工学研究科
芳賀 洋一 教授 工学博士・医学博士
HAGA, Yoichi Professor

マイクロ波を利用した機能無機材料プロセッシング

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特徴・独自性
マイクロ波は化学反応の駆動力としても注目されています。材料プロセッシングにおいては、単なる省エネルギー加熱としての特徴のみならず、反応促進効果や非平衡反応の進行が認められ、新素材を生み出す手法として期待できます。当研究室では、ミリ波からセンチ波に至るマイクロ波を駆使し、雰囲気制御を必要としない簡便な窒化物コーティング法や、サーメット焼結などの粉末冶金技術、金属ナノ粒子合成法を開発しています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
マイクロ波を利用した窒化物コーティング法は、オンサイトかつ短時間の成膜を可能にし、歯科インプラント材や宝飾品、切削工具等、チタン合金や各種セラミックス、硬質材料などに適用できます。

工学研究科 応用化学専攻
滝澤 博胤 教授 工学博士
TAKIZAWA, Hirotsugu Professor

マルファン症候群における解離性大動脈瘤予防薬の開発及び事業化

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特徴・独自性
マルファン症候群(MF)は、微細線維と呼ばれる細胞外マトリックス成分の機能不全を原因に致死性の解離性大動脈瘤を発症することが知られています。これまでMFの治療に関して、薬物療法と外科手術で正常の人なみに寿命を延長すること可能になりましたが、再外科治療を余儀なくされる事も多いです。そのため患者への負担軽減のためにも、先行技術では成し得なかった解離性大動脈瘤を予防する生物製剤の開発および実用化を目指しています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
本技術は、MFにおける解離大動脈瘤の予防治療を可能にする世界発のタンパク質製剤開発を目指しています。難病治療薬を取り扱っている製薬企業およびベンチャー企業との連携により実用化が期待されます。

歯学研究科 口腔修復学講座 歯科保存学分野
齋藤 正寛 教授 博士(歯学)
SAITO, Masahiro Professor

身のまわりの排熱を利用した熱電発電デバイスの創製

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特徴・独自性
私達の身のまわりには多くの排熱源が存在します。例えば、オフィス機器や電化製品は絶えず100℃以下の熱を発生し続けていますし、自動車からは500℃近傍の熱が排出されています。これらの排熱の大部分は有効利用されることなく、「廃熱」となっているのが現状です。当研究室では、これら種々の温度域で発生する廃熱から高効率で電気を発生することができる熱電発電材料の開発を推進しています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
電子機器メーカーや自動車関連メーカーとの共同研究はもとより、温泉の温水と冷水を巧みに利用した「温泉発電」実現のための自治体との連携、人間の体温からの発電を目指す衣料メーカーなど多岐にわたる連携を目指しています。

工学研究科 応用物理学専攻
宮﨑 讓 教授 博士(工学)
MIYAZAKI, Yuzuru Professor

未来の生活を豊かにするインタラクティブコンテンツ

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特徴・独自性
(1)人と空間とコンテンツに関する研究
さまざまな形のコンテンツ、それを見たり使ったりする人々、そしてこれらを取り巻く空間を含めて考え、これらの間のさまざまな関係に注目して、人々の作業を効率的にしたりコミュニケーションを円滑にしたりするインタラクションの手法を提案しています。また、これらが人々に及ぼす影響の調査・実験等に関する研究も進めています。
(2) ディスプレイと3次元インタラクション
さまざまな情報コンテンツを的確に表示するディスプレイ装置と、これらをうまく活用してコンテンツを直感的に利用するための新しい3次元インタラクション技術の研究を進めています。また、これまで計測が困難であった複雑な手作業中の手指の詳細な運動を計測する新しい3次元モーションセンサに関する研究も進めています。
(3) コンテンツのインタラクティブで柔軟な表示
創発の考え方によるアルゴリズムを利用して、様々なコンテンツを状況に応じて動的に、そしてインタラクティブに表示する新しい手法を提案しています。さらに、その特徴を活かした応用に関する共同研究を、多方面の方々と進めています。
(4) インタラクションデザインと評価
大画面、タッチパネル、マウスなどのさまざまな環境で効率的にコンテンツを扱うことができるように、オブジェクト選択などの基本インタラクションについて、運動学や実世界のメタファを導入して新しい手法をデザイン・評価する研究を進めています
(5) 災害復興エンタテインメントコンピューティング
情報通信の技術を用いてエンタテインメントの魅力をさらに高め、可能性を広げようとするエンタテインメントコンピューティングの研究を通して、被災地の創造的復興と、将来の災害にも対処できるように、いろいろな知見を蓄えることを目標に進めている研究です。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
いずれの研究テーマでも、我々の技術や知見を世の中の多くの方々に使っていただき、生活を便利にしたり、快適にしたりすることができたらと考えています。そのために、いろいろな分野の方と一緒に連携させていただきたいと思います。

電気通信研究所
北村 喜文 教授 工学博士
KITAMURA, Yoshifumi Professor

ミリ波パッシブイメージング装置の開発と実用化

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ミリ波は、衣類、炎、壁等を透過する性質を持っています。また、あらゆる物質は熱雑音として電磁波を放射しています。この2つの性質を利用して、衣服等の背後の危険物が放射するミリ波を受信し、これをパッシブに完全無侵襲で検知することが可能であり、これを実現するミリ波パッシブイメージング装置の開発を進めてきました。
ミリ波帯は波長が1 mm~10 mmの電磁波であり、ミリ波を用いる利点として、テラヘルツ波や赤外線に比べて画像の空間分解能が低いものの衣服等の透過率が高いこと、物体から放射された微弱なミリ波を増幅するための低雑音増幅器が存在し、電磁波を照射しないパッシブ方式が実現できる周波数帯であることが挙げられます。
現在、装置は主に空港・港湾等の水際で使用するセキュリティー機器として企業との共同研究により開発を進めていますが、火災・警察・医療等への応用も検討したいと考えています。今後ミリ波パッシブイメージング技術の応用分野はさらに広がるものと考えており、産業界で応用を検討したい企業・団体との共同研究を希望します。

工学研究科
佐藤 弘康 助教 工学博士
SATO, Hiroyasu Assistant Professor

メタボロミクスによる診断マーカー探索

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特徴・独自性
種々の先天性代謝異常や肝胆道系疾患によってコレステロールの恒常性が破綻すると、体液中のコレステロール代謝物プロファイルが変化し、増加した代謝物が抱合体として血液や尿中に現れる。抱合形式毎に特徴的なフラグメントパターンを活用し、LC/ESI-MS/MSを用いて、特定の抱合型代謝物を群特異的かつ網羅的に解析可能となった。この手法を用いることにより、様々な疾患の診断マーカー候補分子を効率的に探索できる。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
候補分子の診断マーカーとしての有用性が検証された場合、スクリーニング検査が必要になる。抗体や酵素を用いたバイオアッセイ系の開発において企業と連携する可能性がある。

病院
眞野 成康 教授 博士(薬学)
MANO, Nariyasu Professor

メタン発酵とアナモックスプロセスの応用

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特徴・独自性
嫌気性微生物系(メタン生成古細菌とアナモックス細菌)と機能性材料(分離膜、担体)の融合利用により、有機性排水・廃棄物の処理に適した省エネルギー・低炭素型かつエネルギー生産ができる高効率的処理技術を確立していきたいです。図1に示すように、嫌気性膜分離反応槽と担体添加型一槽式アナモックス(ANAMMOX)ユニットを組み合わせることによって新しい排水・廃棄物処理システムを構築し、図2のような効果の実現を目指しています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
下水、産業排水、ごみ埋立処理処分場浸出水などの有機性排水処理および廃棄物系バイオマスのエネルギー資源化を目指して、環境プラントメーカーまたはバイオガス発電事業者との連携を図っていきたいです。

工学研究科 / レアメタル・グリーンイノベーション研究開発センター
李 玉友 教授 工学博士
LI, Yu-You (RI, Gyokuyu) Professor

MEMSとLSIをコアとしたエッジヘビーセンシング

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特徴・独自性
半導体技術であるMEMSとLSIを組み合わせることで高付加価値なデバイスならびにシステムを提供できます。例えば、MEMSセンサと専用LSIとを集積化した触覚センサデバイスでは、これまでに困難であった高性能なセンシング、多数個センサ配置、高速応答、省配線、高いシステムの柔軟性などを同時に実現しています。ハードウェアモジュール、ソフトウェア利用者のためのAPI、開発ツール等も考慮します。

産学連携の可能性
社会実装を第一に考えており、また、これまでに上流から下流まで広く企業との繋がりがあり、バランスの取れた研究開発ならびに実用化までの連携を行うことができます。

マイクロシステム融合研究開発センター
室山 真徳 准教授 博士(工学)
MASANORI, Muroyama Associate Professor

MEMS・マイクロマシンと微細加工技術に関する研究

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特徴・独自性
情報機器の入出力や自動車の安全のために用いられるMEMSと呼ばれるマイクロデバイス/システムの研究を行っています。集積化センサ、圧電デバイス、高周波MEMS、過酷環境センサ、マイクロエネルギーデバイス、ウェハレベルパッケージなどの研究に実績があります。リソグラフィ、エッチング、成膜、ウェハ接合、実装、各種評価のための装置を多数揃え、研究者自身が操作して研究できる開かれた実験環境を提供しています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
これまでに多くの企業から研究員を受け入れ、産学共同研究を行うとともに、スポット的に装置を利用頂くような支援も積極的に行っています。豊富な資料・データに基づき、随時、技術相談を受け付けています。

工学研究科 バイオロボティクス専攻
田中 秀治 教授 博士(工学)
TANAKA, Shuji Professor

モーションキャプチャを活用した伝統芸能の継承支援

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特徴・独自性
最新のモーションキャプチャ・システムを活用し伝統芸能や民俗芸能の継承を支援している。例えばこれまでに、八戸法霊神楽、東北各地の民俗芸能、 ハワイアンフラ、韓国伝統舞踊、中国雑伎や太極拳などのモーションキャプチャを実施した。モーションキャプチャで得られたデータは、3DCGやアニメーションなどを駆使し現代的で魅力的な映像として再現している。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)
子どもたちに対する継承支援だけでなく、観光産業などの地域振興にとっても効果的なコンテンツになると考えている。
参考HP:
http://www.watabe-lab.org/

教育情報学研究部
渡部 信一 教授 教育学博士
WATABE, Shinichi Professor