東北大学 研究シーズ集

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種苗産業

新規ハイブリッドライス育種基盤

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特徴・独自性

両親の良いところを併せ持った多収品種をつくる究極の育種法にハイブリッド品種(一代雑種品種)を作る技術がある。ハイブリッドライスを育種する基盤として、細胞質雄性不稔性と稔性回復システムが使われる。我々は東北大学オリジナルのCW型細胞質雄性不稔性イネの利用を検討し、その分子基盤を研究している。CW細胞質はこれまで不可能であったインディカ品種の雄性不稔化を実現できるので、高い利用価値が期待できる。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

ハイブリッド品種のイネは、通常の品種と比較して30%ほどの収量増が期待され、その栽培面積は世界全体の13%を占めている。コメ産業の国際化を狙った日本独自の新規ハイブリッドライス育種基盤を提供できる。

農学研究科
鳥山 欽哉 教授 農学博士
TORIYAMA, Kinya Professor

受粉反応

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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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、果実生鮮を向上させることを目的とする。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

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。

生命科学研究科
渡辺 正夫 教授 博士(農学)
WATANABE, Masao Professor

寿命

微小試験片による強度・寿命の高精度評価技術の開発

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特徴・独自性

原子力や核融合の分野においては、試験炉や加速器などにおける照射試験のため、微小試験片が適用される場合がある。また、高経年化発電機器に対しては、供用中部材からの切出し片や廃材から製作された微小試験片による余寿命評価が求められている。
これらのニーズに対応し、我々は、微小試験片を用いた強度・寿命評価技術の高度化に取り組んでいる。レーザーを用いた高精度変位計測技術の開発や試験片形状・サイズの最適化を実施し、JIS などの規格に準ずる標準試験片と同等の強度・寿命を評価可能な試験技術として確立しつつある。
本技術は、上記エネルギー分野のみならず、製品の微小領域や小型部材の強度・寿命評価、微小な変形の高精度計測などにも応用可能であり、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。

工学研究科 量子エネルギー工学専攻
野上 修平 准教授 博士(工学)
NOGAMI, Shuhei Associate Professor

腫瘍

がん薬物療法開発/分子診断・分子治療技術の開発

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特徴・独自性

分子診断に関しては、網羅的遺伝子発現解析や全エクソンシークエンスによる乳癌や大腸癌の治療選択に重要な予後予測法の開発、治療薬選択、発癌リスクに関わる独自の分子マーカーの探索研究を行い、臨床研究による検証研究に取り組んでいる。
抗がん薬の開発に関しては、新規HDAC/PI3 kinase2 重阻害剤の基礎開発(シーズ探索から非臨床試験)に取り組んでいる。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

がん薬物療法に必要な新規バイオマーカーとしての診断薬や新規のがん分子標的治療薬としての用途が想定される。

加齢医学研究所 臨床腫瘍学分野
石岡 千加史 教授 医学博士
ISHIOKA, Chikashi Professor

腫瘍化抑制

iPS細胞の腫瘍化を抑制することが可能な分化誘導方法

特徴・独自性

本発明は、スタチン系薬剤を用いることにより、iPS 細胞の移植に際して問題となる腫瘍化を抑制する技術である。スタチン系薬剤は、すでにコレステロール低下薬として広く普及している。iPS細胞の移植先における腫瘍化は、iPS細胞の再生医療応用への最大の課題のひとつであるが、細胞ソーティングなどの煩雑な手技を経ずに、スタチンを用いるだけでこの腫瘍化の課題が解決することができれば、iPS 細胞を用いた骨再生医療の実現へ大きく前進することが期待される。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

本発明は、医科・歯科領域で重要な骨組織再生技術をiPS細胞を用いて可能にすることが想定される。

歯学研究科 分子・再生歯科補綴学分野
江草 宏 教授 博士(歯学)
EGUSA, Hiroshi Professor

腫瘍特異的

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

腫瘍マーカー

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

需要予測

潤滑

高機能カーボンナノチューブーアルミナ複合材料の開発

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特徴・独自性

分散が困難とされていた、カーボンナノチューブ(CNT) を配合したセラミック複合材料の開発に関して、CNT の剛性ならびに表面性状を制御することにより均一分散させたCNT/アルミナ複合材料の作製に成功した。さらに、無加圧焼結によりアルミナ単味の強度特性を大きく超える複合体を作製できている。これを背景に、試作したCNT/ アルミナ複合材料の機械・電気的特性の向上と実用化に向けた基礎研究を行っている。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

トライボ応用、強度と耐摩耗性が要求される人口股関節等の生体材料、電気ひずみ効果を利用したマイクロアクチュエータ、数GHz 〜数10GHz 程度の周波数帯における電波吸収材料への応用展開が期待される。

工学研究科
橋田 俊之 教授 工学博士
HASHIDA, Toshiyuki Professor

循環器

心臓・血管系動態の高精度超音波計測

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特徴・独自性

心臓・動脈に照射し反射した超音波の解析で、従来のエコー装置で検出できない、対象物の振動や変形をミクロンオーダで数百Hz帯域(肉眼では捉えられない速い成分)まで高精度計測する方法を開発(図1)。心臓壁の動きの高精度計測でポンプ機能を司る壁伸縮特性評価、収縮のもととなる心筋興奮伝播の可視化、心臓弁開閉時に発生する微小振動伝播可視化(図2)、脈圧に伴う動脈壁厚み変化計測による壁硬さ評価(図3)が可能。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

超音波計測は非侵襲であり、医療のみならず、健康維持の様々な計測にも展開可能です。超音波計測部分はアナログですが、主な処理はディジタル信号です。

工学研究科 電子工学専攻
金井 浩 教授 工学博士
KANAI, Hiroshi Professor

循環器イメージング

ポジトロン標識プローブの創製と応用研究

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特徴・独自性

サイクロトロンで製造されるポジトロン放出核種を薬学・医学へ応用する研究を行っています。生体画像化技術のPETイメージングで利用するポジトロン標識薬剤の分子設計理論と標識合成法に関する基礎研究を基盤として、がんやアルツハイマー病のPET用画像診断薬剤の開発、ミトコンドリア標的プローブの創製と画像医学診断(心筋血流、褐色脂肪組織) への応用、PET による薬物動態解析および薬効薬理研究に取り組んでいます。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

新規ポジトロン標識技術・装置の開発。がん、認知症、循環器疾患のPET画像診断プローブの製品化。創薬候補化合物のポジトロン標識化とPET 薬物動態評価(動物、ヒト)。新薬( 候補) の生体薬効薬理評価。

サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター
古本 祥三 教授
FURUMOTO, Shozo Professor

省エネAI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㈰高効率のパワーデバイス&パワー制御回路技術、㈪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、㈫3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

省エネデバイス

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㈰高効率のパワーデバイス&パワー制御回路技術、㈪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、㈫3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

省エネルギー

陽極酸化法により創製した二酸化チタンの光誘起機能

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特徴・独自性

Ti の陽極酸化は着色技術として実用に供せられている。着色の原理は表面に形成したチタン酸化層の厚み制御による光干渉である。本研究の特徴はこの酸化膜の結晶性を高めることで、光触媒や超親水性等の光誘起性能を付与することで、着色技術とは異なる条件の電気化学条件を選定する点に独自性がある。簡便で廉価な技術によりTi やTi 合金の表面を改質し、光誘起性能による環境浄化性を備えた材料の高機能化を目指す。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

用途としては、環境浄化材料、生体適合材料・抗菌材料等が考えられ、業界としては脱臭・浄化を手掛ける環境浄化に取り組む業界や、医療器具・医療材料・福祉用具等の医療・福祉業界、そして構造用チタン開発に取り組む業界があげられる。

金属材料研究所
正橋 直哉 教授 工学博士
MASAHASHI, Naoya Professor

小角X線散乱

X線イメージングと構造解析の融合

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特徴・独自性

X 線用の回折格子を用いた新しいイメージング法( 小角X線散乱コントラストイメージング法)により、画像検出器の空間分解能を1000 ? 10000 倍上回るnm オーダーの構造情報を非破壊で定量的に取得することに成功しています。軟組織の診断を含む医療診断や、ソフトマテリアルを含む材料の研究・開発、農作物、食品などの研究・開発、光学素子の精密評価など、様々な応用展開を期待しています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

医療診断機器の開発、有機・無機材料の研究・開発、農林水産業、食品加工業など、様々な応用分野との産学連携の可能性を期待しています。

多元物質科学研究所
矢代 航 准教授 博士(工学)
YASHIRO, Wataru Associate Professor

小角散乱

X線位相イメージングによる高感度非破壊検査装置の開発

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特徴・独自性

通常のX線透視撮影は軽元素からなる高分子材料などの低密度材料に対して明瞭なコントラストを生成しない。しかし、X線が物質を透過するとき、わずかに屈折により曲げられることを検出・画像化することで、そのような物質に対する感度が大幅に改善される。X線透過格子を用いるX線Talbot 干渉計あるいはX線Talbot-Lau干渉計によりこれが実験室で実施できるようになった。高感度三次元観察を可能とするX線位相CT も実現している。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

工業製品検査や保安目的のX線非破壊検査を、従来法では適応が難しかった対象に拡張できる。X線マイクロCT装置への位相コントラストモード付加、生産ラインでのX線検査装置の高度化などが開発目標となる。

多元物質科学研究所
百生 敦 教授 工学博士
MOMOSE, Atsushi Professor

衝撃波

低出力衝撃波を用いた新しい血管新生療法の開発

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特徴・独自性

基礎研究の結果をもとに、低出力体外衝撃波を用いた新しい血管新生療法(「低出力体外衝撃波治療」)を開発し、狭心症、下肢閉塞性動脈硬化症、難治性皮膚潰瘍などを対象に臨床試験を行っています。治療により、狭心症状や心筋血流・心機能の改善、歩行距離の延長など有効性を認めています。エコーガイド下に体外から患部に低出力の衝撃波(結石破砕に用いる出力の10分の1)を当てるため、麻酔や手術を必要としない非侵襲的な治療法です。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

狭心症に対する治療は2010年7月に先進医療に承認され、下肢閉塞性動脈硬化症に対する治療も先進医療に申請中です。各種疾患に対する非侵襲的治療機器の開発を考えている企業からのお問い合わせもお待ちしています。

医学系研究科 循環器内科学(分野)
下川 宏明 教授 医学博士
SHIMOKAWA, Hiroaki Professor

次世代流動実験研究センター 弾道飛行装置

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特徴・独自性

弾道飛行装置は、高速で飛翔体を射出する装置です。射出速度は200m/s の亜音速から最高6km/sの超音速領域までの広い速度範囲であり、気体中、液体中の高速自由飛行実験、高速衝突実験が可能であり、航空宇宙、地球物理分野をはじめとする様々な理工学分野における基礎・応用実験が行えます。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

流体科学研究所における共用(外部利用可)の超音速実験研究に関わる施設の設備であり、高速飛翔体まわりの流れの計測から、高速衝突による材料物性の計測まで、幅広い分野でご利用いただけます。

流体科学研究所
永井 大樹 教授 工学博士
NAGAI, Hiroki Professor

焼結

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

少子化

高齢社会の経済分析

特徴・独自性

少子・高齢社会の問題や男女共同参画、医療や介護などの社会保障の問題などについて、従来の歴史的、制度的観点に重きを置いた分析とは異なり、経済学や市場均衡の理論と統計資料を使って分析し、解決策を政策提言します。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

少子高齢化に伴う財政、市場の将来予測、医療、福祉の効率的運営や男女共同参画社会の経済学的分析など、行政やシンクタンクとの連携、また高齢者向け福祉器具や将来世代向けイノベーション機器の開発。

経済学研究科
吉田 浩 教授 修士(経済学)
YOSHIDA, Hiroshi Professor