行の研究テーマ(92

カーボンニュートラルの設計論

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特徴・独自性
  • 2050年に向けた地域社会のカーボンニュートラルをデザインを支援する。国際互換性ある開発中の地域エネルギー需給データベースを提供して、現状分析と将来の合理的なシナリオデザインを支援する。水素エネルギーやLCA評価など、地域や業界のニーズに適確に対応して、各地域の再生可能エネルギーポテンシャルの最新の分析結果に基づく地域エネルギーシステムの設計を支援し、性能分析や価値評価の手法を提供する。
実用化イメージ

カーボンニュートラル計画の実務担当者。
地域にて新たなエネルギーサービスを提供するビジネスの担い手。
カーボンニュートラル社会と共生可能な製造業ビジネスモデルの企画立案者。

研究者

大学院工学研究科 技術社会システム専攻 ソーシャルシステムデザイン講座(エネルギーサステナビリティ分野)

中田 俊彦  

Toshihiko Nakata

外場印加により固液界面のエネルギー状態を制御した新しい結晶成長

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特徴・独自性
  • 我々は、結晶成長過程における界面現象と育成された結晶の特性の関係を明らかにするといった立場から、主として融液からのバルク結晶の成長に取り組んでいます。特に、界面に電場を印加することにより結晶と融液の間に電気二重層という極薄領域を形成しナノメータスケールで結晶育成を制御しています。電場印加による具体的な結晶作製研究例として、
  • 1. 融液と結晶のエネルギー関係を制御し、従来育成が不可能とされていた高温圧電センサー用ランガサイト型結晶の開発。
  • 2. 結晶化が困難なタンパク質の核形成を電場印加により容易に実現。
  • 3. シリコン結晶成長において界面の不安定性を制御し、理想的な構造を持つシリコン結晶の開発。
  • このように21 世紀高度情報化社会に必要な、光学、圧電、磁性等の分野で有用な新結晶や、あるいは、従来育成が困難とされていた結晶の創製の分野で有意義な共同研究ができるものと考えます。
実用化イメージ

研究者

未来科学技術共同研究センター 開発研究部 持続可能な社会に資する結晶材料・応用デバイスの開発

宇田 聡  

Satoshi Uda

核酸医薬への展開を目指した架橋反応性人工核酸の開発

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特徴・独自性
  • 核酸医薬は標的に対して相補的な塩基配列を持つ人工的に化学合成された核酸分子である。核酸医薬による遺伝子発現制御方法は、アンチセンス法、siRNA法、デコイ法などが知られており、21世紀の新しい創薬として注目を集めている。最近、蛋白を発現しないnon coding RNA が遺伝子発現制御に重要な働きをもつことがわかってきており、核酸医薬の新たな標的として注目されている。我々は次世代の核酸医薬の開発を目指し、遺伝子に対して高い効率で反応する新規架橋反応性人工核酸を開発した。
実用化イメージ

遺伝子に対する選択的な化学反応は、核酸医薬を用いた遺伝子発現制御方法を効率化するのみならず、従来にはない、遺伝子改変技術として展開できる可能性を有することから、その有用性は非常に高いと考えられる。さらに本技術では共有結合した2本鎖DNAを容易に調整できることから、有用なDNA 材料の創製も可能であり、この技術を産業界で活用したい企業や団体との共同研究を希望する。

研究者

多元物質科学研究所 有機・生命科学研究部門 生命機能分子合成化学研究分野

永次 史  

Fumi Nagatsugi

各種環境に対応した大深度地殻応力計測技術

特徴・独自性
  • CO2の地中貯留、深海底面下にあるメタンハイドレート層からのメタンガス生産、地熱エネルギー抽出などのフロンティア地殻工学、さらには、原子力発電所の耐震設計等への応用を目的として、対象地層に作用する地殻応力を孔井を使って定量的に評価するための方法を開発している。これによれば、地表面ないし海表面からキロメートル級の深度、高温環境さらには固結のみならず未固結岩体への適用が可能である。特にBABHYと名付けた方式については、800 mという実用深度での適用実験に成功した。また、この業績に対して、国内岩の力学連合会論文賞、米国岩石力学協会論文賞などを受賞した。これらの技術を産業界で活用したい企業や団体との共同研究を希望する。
実用化イメージ

研究者

流体科学研究所 附属統合流動科学国際研究教育センター 地殻環境エネルギー研究分野

伊藤 高敏  

Takatoshi Ito

革新的水利用技術:高速ナノ液滴が拓く「超節水・薬剤フリー・濡れない」殺菌・洗浄

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概要

水蒸気を混合した加圧ガスを噴射ノズルから噴出することにより、水蒸気を大気により冷却・凝縮(液化)させ、高速で噴射されるナノメートルスケールの液滴(高速ナノミスト)を生成することが可能です。本技術は、その方法と装置に関するものです。

・ナノミスト発生装置
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken/T20-702.pdf

従来技術との比較

本技術は液滴径が小さく、薬剤を用いずとも力学的・化学的作用などによる殺菌・洗浄が可能。必要水量も少なくドライかつ低温での殺菌・洗浄処理が可能。

特徴・独自性
  • 高速でナノメートルスケールの液滴を噴出することが可能
  • 低温、超節水、薬剤フリー、濡れない、殺菌・洗浄が可能
  • 液滴径のサイズや数の制御が可能
実用化イメージ

手洗い、シャワー(寝たきり、水インフラがない地域、災害、治療等)
食品殺菌(食肉、農産物、魚介類、加工品、調理用具、身の回りの物品)
半導体洗浄、耐熱性の低い材料や濡らさない必要のある材料の殺菌・洗浄

研究者

流体科学研究所 ナノ流動研究部門 生体ナノ反応流研究分野

佐藤 岳彦  

Takehiko Sato

核内受容体PPARδアゴニスト

特徴・独自性
  • 運動模倣薬(Exercise pill)の開発は、高齢化社会のfrailty に対する解決策の一つである。Exercisepill 創薬のターゲットとして核内受容体PPARδが重要で、その安全なアゴニストの創薬が求められている。我々は、PPAR δ活性化の新しいメカニズム、アゴニストとしての新規小分子リード化合物を見出し、SBDD も行ってアゴニスト活性も確認した。
実用化イメージ

我々が同定した活性化メカニズム、新規小分子リード化合物をもとに、安全なPPAR δアゴニストの創薬が可能で、Exercise pill、肥満/糖尿病、anti-aging など、生活習慣病に対する新しいアプローチが可能となる。

研究者

加齢医学研究所 脳科学研究部門 神経機能情報研究分野

小椋 利彦  

Toshihiko Ogura

化合物半導体を用いた放射線検出器の開発

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特徴・独自性
  • 材料純化、結晶成長、結晶加工、電極形成、検出器製作を一貫して行い、化合物半導体を用いた放射線検出器の開発を行っている。特に化合物半導体の一つである臭化タリウム(TlBr)に着目し研究を行っている。TlBr検出器は非常に高い検出効率を持ち、PET やSPECT 等の核医学診断装置やガンマ線CT、産業用X線CT、コンプトンカメラ等への応用が可能である。
実用化イメージ

化合物半導体成長技術はシンチレーション結晶育成、X線フラットパネルセンサー用直接変換膜製作へ応用が可能である。これらの結晶成長・検出器製作技術を産業界で活用したい企業や団体との共同研究を希望する。

研究者

大学院工学研究科 量子エネルギー工学専攻 粒子ビーム工学講座(放射線高度利用分野)

人見 啓太朗  

Keitaro Hitomi

過酷環境下で機能する化学イメージング・デバイスの開発

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特徴・独自性
  • 強酸性の環境下で、水素イオンと塩化物イオンの濃度分布を、画像としてリアルタイム計測できるイメージング素子を開発した。pH の範囲は3.0 から0.5まで、塩化物イオン濃度は4M まで計測できる。従来、塩化物イオンに関しては、pH 6〜8の中性域で、0.01M以下の希薄溶液の濃度を計測できるだけであった。しかし、特殊なセンサー物質の探索や感応膜の作製方法を工夫することで、過酷環境下でも機能するデバイスの開発に成功した。
実用化イメージ

強酸性下で進行する金属の腐食現象など、各種化学反応の機構解明への応用が期待される。マイクロ流体チップへ組み込むことで、金属表面の触媒作用の解明などにも応用できるものと思われる。

研究者

大学院工学研究科 知能デバイス材料学専攻 材料電子化学講座

武藤 泉  

Izumi Muto

画像誘導下局所脳内薬剤輸送システムの開発

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特徴・独自性
  • 対流強化輸送法は脳内に留置した細径のカテーテル先端から血液脳関門を回避して任意の部位に薬剤を拡散させる局所投薬技術である。本研究組織は、MRI モニタリング下に薬剤投与を行う技術を世界に先駆けて開発し、世界で初めて臨床例において脳幹病変への局所投与に成功した。悪性脳腫瘍で臨床試験を行っており、将来的には中枢神経系で責任病巣が明らかな疾患全般に対して、新たなソリューションを提供することが期待される。
実用化イメージ

中枢神経系で責任病巣が明らかな疾患全般が対象。薬剤デリバリーのための構成要素(微量ポンプ、ニードル、細径チューブ)、中枢神経系治療薬となり得る薬剤開発、薬剤動態・分布の理論解析に関する技術を持つ企業。

研究者

冨永 悌二  

Teiji Tominaga

「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

型の線幅よりも微細な金属配線パターンの作製が可能!

概要

湿式エッチングでサブマイクロ線幅の金属配線付き基板を作製する方法
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken/T11-050.pdf

従来技術との比較

従来のフォトレジストマスクをウエットエッチングに用いた場合、金属配線幅は約10μmが下限でした。エッチング耐性に優れたレジストの熱ナノインプリント成形で、線幅0.1μmの金属配線の作製に成功しました。

特徴・独自性
  • 金・銀・銅・クロムなどのウエットエッチング加工が可能です
  • 金属と有機レジストを化学結合を介してつなぐ分子接着剤を用いています
  • サイドエッチングによる狭線化が可能なため、マイクロサイズの金属線幅をサブミクロンサイズまで縮小することが可能です
実用化イメージ

透明導電パネル・磁気シールドフィルム・帯電防止シートなどへの利用が考えられます。ウエットエッチング方式での加工なので、ロールtoロール製法にも対応が期待できます。

研究者

多元物質科学研究所 附属マテリアル・計測ハイブリッド研究センター 光機能材料化学研究分野

中川 勝  

Masaru Nakagawa

家畜対応型の腸管免疫調節機能性の評価系構築

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特徴・独自性
  • 食の安全性から健全生活の向上に貢献する上で、薬剤に頼らない家畜生産技術の開発が望まれる。我々は、世界に先駆けて樹立したブタおよびウシ腸管上皮(PIE,BIE)細胞により、家畜対応型の腸管免疫調節機能性の評価系を構築した。本評価系は、家畜に最適な腸管免疫を介する生菌剤や有用成分の選抜・評価を可能とし、動物実験を軽減させながら効率よく薬剤代替のための選抜・評価が行える他、詳細な機構解明にも有用である。
実用化イメージ

畜産業界における飼料や動物医薬の開発において、家畜に対応した生菌剤等のスクリーニングおよび有効性の評価や既存製品の再評価、機構解明等の推進が可能となり、新たな製品開発に向けた有意義な共同研究ができる。

研究者

大学院農学研究科 生物生産科学専攻 動物生命科学講座(動物食品機能学分野)

北澤 春樹  

Haruki Kitazawa

学校現場における教員および児童生徒によるICT活用に関する実証研究

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特徴・独自性
  • 我が国の初等・中等教育の学校現場におけるICT活用について研究している。学校現場、とりわけ公立学校の義務教育におけるテクノロジー導入を考える際には、児童生徒の学力向上というミッションからのブレがないことや、多忙な教員にとって現実的かつ持続可能であること、低廉なコスト、さらには公教育における平等性のバランスなどの「宿命」が存在する。これらを勘案した上でのICT活用について、より実証的な研究を目指していることが特徴である。
  • これまで、(1)教員に広く用いられやすいICT は実物投影機であり、その活用については各教員による授業の個性と関係していることの解明、(2)デジタル教科書等を比較的シンプルな工数で開発する技術、(3)小学生向けのキーボード入力学習e ラーニングの開発などに取り組んできた。
実用化イメージ

我が国の初等・中等教育の学校現場を対象とした教員向け授業支援ツールや児童生徒向けデジタル教材等の開発に関するコンサルティング等が考えられる。

研究者

大学院情報科学研究科 人間社会情報科学専攻 メディア情報学講座(情報リテラシー論分野)

堀田 龍也  

Tatsuya Horita

活断層と地震ハザード評価

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特徴・独自性
  • 地形・地質調査を通じて、活断層での地震発生履歴を解明し、甚大な被害をもたらす内陸地震の発生規模と確率を予測する研究を行っている。また、三陸海岸の数万年?数十万年の超長期の地殻変動を解明し、海溝型超巨大地震の発生サイクルの解明を目指している。さらに、大地震の続発性・相互連鎖性を説明する断層モデルを数値計算で再現し、地震の発生予測の高精度化を行っている。
実用化イメージ

活断層の調査にあたっては大規模な調査溝掘削や新しい調査・探査技術の開発が欠かせない。地質・建設コンサルタントなど土木関連企業との連携を考えたい。

研究者

災害科学国際研究所 災害評価・低減研究部門 陸域地震学・火山学研究分野

遠田 晋次  

Shinji Toda

new加齢に関連する脳疾患を鑑別可能な新しい血中バイオマーカー

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概要

本発明は、加齢に関連する脳疾患を鑑別可能な血中バイオマーカーに関する。脂肪酸結合タンパク質(FABPs)がレビー小体病のバイオマーカーとして機能することを発見し、加齢に関連する脳疾患群と健常対照群で血液中のFABPsレベルを測定した。その結果FABPsが各疾患を高い精度で識別可能であることを示した。本発明により、微量採血で済む血液バイオマーカーの利用により、脳疾患の早期予測や診断が可能になる。

従来技術との比較

脳疾患の確定診断には脳脊髄液採取やPET検査等の侵襲的方法が用いられる。血液バイオマーカーの開発には病態に関与する物質の特定が困難であった。本発明は同問題を解決し、新たな血液バイオマーカーを提供する。

特徴・独自性
  • 本発明の特徴は、FABPsがレビー小体病のバイオマーカーとして機能することを初めて明らかにしたことである。具体的に、FABPsがアルツハイマー病AD、パーキンソン病PD、れDLB、軽度認知機能障害MCIの患者と健康な対照群で有意に差異が認められることを実証し、各疾患を高い精度で鑑別することが可能である。
実用化イメージ

本発明は、加齢に関連する脳疾患の鑑別技術を提供することで、高齢化社会における認知症や運動障害の早期治療介入を克服することが可能である。また本発明は微量採血で済むため患者の負担やコストを低減可能である。

研究者

大学院薬学研究科 生命薬科学専攻 生命解析学講座(薬理学分野)

川畑 伊知郎  

KAWAHATA Ichiro

環境に優しい窒化物半導体から構成される高効率太陽電池

概要

結晶極性を利用した高効率太陽電池
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken/T12-157.pdf
結晶の極性(薄膜結晶成長方向に沿った構成原子の配列順)を制御した成長技術、特に窒素(N)極性成長技術を用いたN極性太陽電池であり、Ga極性太陽電池と比較して、フォトキャリの引き出し効率が8倍以上大きくなることを実験検証済である。

従来技術との比較

光吸収電流に関しては、N極性型窒化物半導体太陽電池は、従来のGa極性窒化物半導体太陽電池に比べて、8倍程大きい。

特徴・独自性
  • 従来の窒化物半導体素子の結晶極性は、太陽電池も含めて、すべてGa極性であった。本発明の窒化物半導体太陽電池はN極性である。
  • 結晶極性にN極を用いることによって、光吸収電流は8倍大きくなる。その結果、高効率の太陽電池を窒化物半導体を用いて作製できる。
実用化イメージ

窒化物半導体の温度に依存しにくい特性を活かし、温度変化の激しい環境においても安定して動作する太陽電池の研究開発を進めたい。
企業とは、素子構造の最適化やN極性太陽電池の特性定量的化を共に行いたい。

研究者

未来科学技術共同研究センター 開発研究部 窒化物半導体の結晶成長と光デバイス・電子デバイスの研究

松岡 隆志  

Takashi Matsuoka

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

環境にやさしい太陽電池のキーマテリアル:SnS

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特徴・独自性
  • 硫化スズ(SnS)は、安価で安全な元素からなる太陽電池材料です。SnS太陽光パネルの原材料費は、例えばCIGS太陽電池の1/14です。SnSは通常p型伝導性を示すため、これまではp型SnSとn型CdS等のヘテロ接合によって太陽電池が研究されてきましたが、変換効率は5%に留まっていました。独自に開発したプロセスによりn型SnS薄膜を世界で初めて実現し、SnS太陽電池の高効率化への道を拓きました。
実用化イメージ

環境にやさしい薄膜太陽電池への応用や、赤外波長領域で用いるフォトダイオードへの応用が期待できます。実用化に向けた観点の研究に興味ある企業様との協働を期待しています。

研究者

多元物質科学研究所 附属金属資源プロセス研究センター 原子空間制御プロセス研究分野

鈴木 一誓  

Issei Suzuki

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

癌細胞選択的核酸医薬の創製

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特徴・独自性
  • 抗体医薬に次ぐ分子標的医薬として注目されている核酸医薬であるが、効果的な薬効発現と表裏一体的課題であるオフターゲット効果と呼ばれる副作用の低減がその実用化に向けた重要な解決すべき問題点として指摘されている。我々は従来の方法論とは全く異なる、標的がん細胞内でのみ薬効を発現し、正常細胞内では副作用を発現しない“がん細胞選択的核酸医薬”という新しい研究戦略を提案し、その実現に向け研究を推進している。具体的には増幅期のがん細胞に特徴的な低血流に基づく細胞内低酸素状態、ハイポキシアに注目し、ハイポキシアにより誘起される細胞内pH低下をトリガーとした選択的薬効発現を実現する人工核酸創製に取り組み、核酸塩基の配向変化に基づく標的RNA認識のOn-Off スイッチングを実現した。現在東京医科歯科大学横田隆徳グループとの共同研究により、動物レベルの実証実験に取り組み、良好な初期的データを得ている。標的細胞選択的薬効発現という研究戦略は世界的にも類がなく、高い独自性を有しており、世界的に高く評価されている。
実用化イメージ

上記、がん細胞選択的核酸医薬創製の研究戦略は、幅広いハイポキシア状態疾患への適用が可能で、現在脳梗塞・心筋梗塞への展開も検討しており、次世代分子標的薬剤としての高い可能性を有していると評価されており、産学連携により早期実証実験に繋げていきたい。

研究者

多元物質科学研究所 有機・生命科学研究部門 生命機能制御物質化学研究分野

和田 健彦  

Takehiko Wada