行の研究者 74人

リンパ節転移リスクをリンパ節の内圧の変化から評価する

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概要

リンパ節転移リスク評価方法
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken/T13-196.pdf

従来技術との比較

がん細胞のリンパ節への転移の有無は、患者の生存率に大きく影響を与える。転移後の致死率が高いことから、早期にリンパ節転移リスクを評価できることが望ましい。しかし、従来の方法(超音波、CT、MRI、PETなど)では、最大短径10mm以下の微小転移巣を同定することは困難であり、早期にリンパ節転移リスクを評価することは困難であった。

特徴・独自性
  • リンパ節転移は多くのがんで見られるものの、現行のCT、MRI、PET、超音波などでは10mm 以下の小さな転移リンパ節の検出が困難です。私たちは、ヒトと同等の大きさのリンパ節を持つリンパ節転移モデルマウスを独自開発し、これを用いた研究で、小さなリンパ節転移の早期段階においてリンパ節内圧が増大することを発見しました。臨床試験でも、転移リンパ節の内圧が正常リンパ節より高いことが確認され、これにより転移の早期発見が可能となります。
実用化イメージ

本技術の応用により、以下の実用化が期待されます。
1 .転移リンパ節の検出を可能にする圧力計測機器の開発
 ・小さなリンパ節転移を高精度で検出
 ・非侵襲的かつ迅速な診断ツールの提供
2 .転移リンパ節の早期診断および治療効果の評価システムの開発
 ・早期転移を検出し、治療進行をリアルタイム評価
 ・治療効果を迅速に判断し、最適な治療を提供
3 .リンパ行性薬剤送達のための新しい薬剤注入機器の開発
 ・精密かつ効果的なリンパ節内注入を実現
 ・がん治療における薬剤送達効率の向上
4 .新規画像解析機器の性能評価および改良
 ・転移リンパ節を検出する新たな画像解析技術の開発
 ・画像診断の精度向上と早期診断の確立

本技術は、圧力計測技術とリンパ節内圧の変化に基づく評価法を活用し、がん診断・治療に新たなアプローチを提供します。これにより、がんの早期発見と最適な治療選択が可能となり、診断・治療の革新に貢献します。

研究者

大学院医工学研究科

小玉 哲也  

Tetsuya Kodama

スピン制御レーザー

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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • Qスイッチという光学デバイスは、高安定・高出力で知られる固体レーザーのパワーを著しく増大することができます。現在は、電気光学効果あるいは音響光学効果を用いたQ スイッチが主流ですが、磁気光学効果を用いても、Q スイッチができることを、我々は見出しました。実際に、磁気光学材料を使って、Qスイッチを作製し、「スピン制御レーザー」という名前で、デバイス化しています。
実用化イメージ

膜型のQスイッチは、他にありません。磁性膜を使うことで初めて実現されました。固体レーザーのパワーを飛躍的に増大できるものであり、現在のハイパワーなレーザーを、小型化できるデバイスと言えます。

研究者

電気通信研究所

後藤 太一  

Taichi Goto

新規磁性ガーネット膜の開発

概要

磁性ガーネットの作製を行っています。磁性ガーネットは、磁性を持ったガーネット構造を持った材料のことを指します。磁性ガーネットの中でも、特に、YIG(イットリウム鉄ガーネット)のYサイトを、CeやBiといった希土類材料で置換し、磁気光学効果を増大した材料を作製しています。作製方法は、イオンビームスパッタ法を用いており、緻密な膜の作製が可能です。エピタキシャルな膜作製が可能です。

従来技術との比較

エピタキシャルに磁性ガーネットを作製するには、900度程度に、基板加熱を行いながら、成膜を行う必要があるため、専用の装置を必要とします。

特徴・独自性
  • 磁性ガーネット膜の作製が可能です。磁性ガーネットは、YIG(yttrium iron garnet, Y3Fe5O12)を基本組成とし、このYのサイトに、他の元素を置換することで、磁気光学効果が大きくなったり、高周波(スピン波)の応答が変わったりします。私は、このYサイトに、Ce、Bi、Dy、などの希土類を置換することで、大きな磁気光学効果を持つ材料を作製しています。これを用いたデバイス応用についても取り組んでいます。
  • さらに、磁気異方性を制御することが、デバイス応用上重要となりますが、これを、イオンビームスパッタ法の場合は、成膜中に、調整することが可能になるため、応用上有利です。さらに、磁気ドメインをもつ膜にしたり、磁気光学効果を大きくしたりすることが可能で、デバイスに合わせた材料の設計と作製と試作が可能です。
実用化イメージ

・磁性ガーネットを利用したデバイスプロトタイプの性能を向上し、実用化製品の開発研究。
・磁性ガーネットを利用した磁気光学あるいはスピン波に関する基礎的な共同研究。

研究者

電気通信研究所

後藤 太一  

Taichi Goto

異分野融合による糖尿病への低侵襲細胞療法の確立

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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 膵島移植は、重症糖尿病に対する理想的な低侵襲細胞治療法です。本プロジェクトにおいては膵島移植を雛形とし、分野および産学の枠を超えた先端技術の組織横断的融合を試みる事により、東北大学にトランスレーショナルリサーチの成功例として細胞工学治療の拠点を形成することを目的としています。本プロジェクトによる技術革新が、細胞療法を機軸とする新しい医療産業の活性化に大きく貢献するものと確信しています。
実用化イメージ

新規細胞分離用酵素剤や埋め込み型細胞デバイスの開発をはじめ、いくつかのシーズは既に国内大手企業と効果的な産学連携体制が構築されていますが、医療用動物の作製や再生医療に欠かせない新規皮下細胞移植法の実用化に関して連携できる企業を模索中です。

研究者

大学院医学系研究科

後藤 昌史  

Masafumi Goto

下痢性貝毒の新規微量検出法の開発

概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 下痢性貝毒であるオカダ酸(OA)が高結合性を示すタンパク質OABP2の効率的調達が可能となり、凍結融解後もOABP2がOA に対する結合性を保持することが明らかとなりました。下痢性貝毒は日本の養殖業を脅かす食中毒の一種で事前検査により未然に防がれていますが、動物愛護の観点から現行の急性毒性検査に替わる代替法の開発が望まれています。本研究ではOABP2を用いた新規OA定量法を開発し、簡便かつ迅速な下痢性貝毒検出法として販売化を目指しています。
実用化イメージ

アフィニティーカラム法やラテラルフロー法をご専門にされる企業や団体と産学連携を進めたいです。

研究者

大学院農学研究科

此木 敬一  

Keiichi Konoki

指定難病を治療する薬剤候補の探索

概要

電気生理学的手法と効率的かつ段階的なスクリーニング法を組み合わせたハイスループット電位依存性ナトリウムチャネル(Voltage-gated sodium channels, Nav)阻害剤スクリーニング法を確立した。本事業では化合物ライブラリーや生物材料を提供して頂き、神経障害性疼痛や各種心臓病等を治療するNav阻害剤を探索する。

従来技術との比較

Navの挙動観察用に開発されたハイスループット系はNav電流を直接、観測していないため、偽陽性反応が生じる欠点をもつ。本事業ではNav電流を直接、観測でき、Nav阻害作用の有無を正確に評価できる電気生理学的手法に対してハイスループット性を保持させた革新的な戦略を適用する。そのため、見い出された物質そのものが薬剤候補となると考えている。

特徴・独自性
  • 電気生理学的手法は0.01秒程度の超短時間で開閉し、1細胞あたり僅か10-9分の1アンペア(1 nA)程度の電位依存ナトリウムチャネル(Nav)透過電流を観測する戦略です。高い専門性を必要とする電気生理学的手法は阻害作用の有無を正確に評価でき、薬剤候補を探索する手段として独自性が高い手法です。本手法に、4段階で構成される効率的かつ段階的なスクリーニング法を組み合わせます。化合物ライブラリーをグループに分けて実施する第1段階、陽性グループ中の化合物を連続投与する第2段階では、複数のNav サブタイプを安定発現し、ハイスループット性に秀でたNeuro2A 細胞を用います。続いて、単一Nav サブタイプを発現させたHEK293T 細胞に単一化合物を投与する第3段階、電気生理学的に[静止―活性化―不活性化]状態にある各Navを抽出し、単一化合物によりいずれの状態が阻害されるかを調べる第4段階を経て完了します。この特徴的な最終段階は作用機序解明を実現する生理活性測定戦略と位置付けられます。
実用化イメージ

先天性筋無力症候群、非ジストロフィー性ミオトニー症候群、ドラべ症候群など患者数が少なく収益を得られにくい指定難病や心臓疾患の治療に貢献します。

研究者

大学院農学研究科

此木 敬一  

Keiichi Konoki

高圧ガスタービン環境における燃焼評価と気流噴射弁の技術開発

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特徴・独自性
  • 燃焼は、温度、濃度、速度、高速化学反応といった多次元のダイナミックスが複合した複雑な過程です。当研究室は、高圧ガスタービン環境を実現できる世界的にも希な高圧燃焼試験装置を有し、高温高圧下の燃焼実験ならびにレーザー分光計測に独自性があります。航空宇宙推進系のみならず各種高圧化学反応炉の設計技術と安全評価技術、新燃料の燃焼技術、さらには高圧下の液体微粒化技術の研究開発にも取り組んでいます。
実用化イメージ

航空宇宙、自動車、電力、工業炉、化学プラント業界における、多様な燃料に対するガスタービン燃焼と評価、高圧噴霧生成と制御、高圧下のレーザー燃焼診断、化学反応炉の安全設計等に関する連携が可能です。

研究者

流体科学研究所

小林 秀昭  

Hideaki Kobayashi

スーパーコンピュータシステム設計とその応用に関する研究

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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 次世代超高性能コンピュータシステムを実現するハードウェア、およびシステムソフトウェアの要素技術の確立と、次世代コンピュータシステムの卓越した情報処理能力を最大限に引き出せるシミュレーション技術やデータ処理技術について研究を進めています。特に、量子コンピュータを含む新たな計算技術の探求とそのシステム化、さらにはAIを駆使したアプリケーションの高度化・高速化にも取り組んでいます。
実用化イメージ

高性能コンピュータアーキテクチャとその応用に関する産学連携研究を進めていますが、シミュレーション・データ解析・AI技術を必要とする企業との産学共同研究も可能です。

研究者

大学院情報科学研究科

小林 広明  

Hiroaki Kobayashi

アジアにおける対話型環境政策提言の探究 人文学のアプローチを用いて

概要

実効的な環境政策を目指す限り、人々の文化に根ざした「自然観」を政策立案者が理解することは不可避である。そのため、今後の人文学アプローチによる自然観解明の研究は必要とされるだろう。その第一段階として、本プロジェクトを対話型環境政策のプロトタイプとして提示する。

従来技術との比較

現状では、非西洋国がナショナリズムの高揚を目的としたプロパガンダとして、自国文化を「自然と共生する」と礼賛することがある。中国、インド等の東アジアでは顕著であり、日本もその一翼をになっている。このようなマクロ視点の対抗的・競争的な環境政策の対話ではなく、ミクロ視点の協働的対話を目指す。

特徴・独自性
  • 以下のような研究を進めています。・環境分野において政策提言に向けた「フォーラム」を設置するアイデア・各国の文化差を尊重しながら、グローバルな歩調を合わせた環境政策提言を目指す・環境政策の対話の取り組みのフレームワークを提案する
実用化イメージ

環境にかかわる企業との共同研究を希望しています。従来の法的・政治的配慮としての環境保全計画ではなく、事業地の地域住民との紛争回避のための環境方針の事項的な策定プロセスに寄与することを目指します。

研究者

大学院文学研究科

小松原 織香  

Orika Komatsubara

多成分系におけるタンパク質物質拡散係数の導出法

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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 物質拡散係数の高精度測定は、諸々の熱物性値測定の中でも困難とされており、特にタンパク質においては分子数が大きいため拡散現象が非常に遅いことなど、多くの点から困難とされてきました。これに対し、当研究室では最新画像処理技術を用いることにより、少量のタンパク質試料で微小非定常拡散領域を測定する方法を開発しました。既存の光学系に位相シフト技術を組み込むことで、高精度化を実現し、拡散場内のわずかな濃度変化も検知できる測定系システムを構築しました。生体組織内に代表されるような極限環境下では複数の物質が同時に物質移動する多成分系拡散現象がおきています。本測定法では同時に複数の物質の拡散係数を測定できる特徴を有しており、この測定法を用いることで多成分物質拡散現象を定量的に評価できます。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強く希望しております。
実用化イメージ

研究者

流体科学研究所

小宮 敦樹  

Atsuki Komiya

ナノ材料における原子レベル分光開発

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特徴・独自性
  • 走査型プローブ顕微鏡はトンネル顕微鏡に代表されるように、原子分解能が得られる数少ない顕微鏡である。低エネルギーのトンネル電子を用いることから生物試料などにもダメージを与えることが少なく、ナノテクノロジーの重要な評価技法と位置づけられている。研究は像の観察から単一原子・分子の化学分析へシフトしてきている。そのひとつの手法としてトンネル電子分光が挙げられるが、精度の高い測定には顕微鏡としての高い安定性が要求される。この研究部門では、先端的な原子レベルでのトンネル分光を主眼としたプローブ顕微鏡の開発を主眼とする。そこでは分子振動測定や、孤立分子のLarmor歳差運動を捉える単一スピン検出方法などをターゲットとし、それに最適な装置を開発する。
  • 主な研究内容
  •  1. ソフトマテリアル、生物分子などの分子レベルでの構造測定
  •  2. STM 顕微鏡をもちいた分子振動測定による化学種同定
  •  3. トンネル電子を利用した単一スピンの検出・制御
  •  4. 新しいプローブ分光法に寄与する高精度プローブ顕微鏡の開発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。
実用化イメージ

研究者

多元物質科学研究所

米田 忠弘  

Tadahiro Komeda

生態学

概要

従来技術との比較

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ます。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ります。また2024年度より、産官学連携で自然共生社会構築を目指すCOINEXT「ネイチャーポジティブ発展社会実現拠点」のPLとして拠点を運営しています。
実用化イメージ

研究者

大学院生命科学研究科

近藤 倫生  

Michio Kondo

イノベーションの基盤となる電磁波応用技術の研究開発

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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 電磁界理論、計算電磁気学、およびアンテナ工学の視点から、幅広く研究を行っております。これまでの研究内容は以下の通りです。
  • ・人体とアンテナの相互作用の数値シミュレーション
  • ・無線電力伝送用大規模アレーアンテナの数値解析
  • ・高セキュリティのアレーアンテナの設計法
  • ・機械駆動の可変アンテナの研究
  • ・3D プリンタを用いた広帯域の電波散乱体の設計
  • ・高精度な電流分布推定法の構築
実用化イメージ

アンテナ・通信メーカーとの産学連携実績が多数あります。他にも、材料メーカー、インフラ業界、独法などとの連携実績もあり、電磁波が応用できる分野であればどこでも連携は可能です。

研究者

大学院工学研究科

今野 佳祐  

Keisuke Konno