東北大学 研究シーズ集

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照射効果

原子力・核融合材料

特徴・独自性

原子力や将来の核融合炉に用いられる機能・構造材料の開発と評価に関する研究を進めている。特に、メカニカルアロイング法による分散強化合金の創製や、ナノインデンテーション法を駆使した超微小試験技術に関して独自の方法を開発している。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

原子力業界や材料業界

金属材料研究所
笠田 竜太 教授 博士(エネルギー科学)
KASADA, Ryuta Professor

ショウジョウバエ

新規生物活性評価系を利用した自然免疫制御物質の探索と創薬研究

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特徴・独自性

自然免疫は、感染初期に常在性の分子によって広範囲の異物を認識する生体防御機構である。自然免疫の異常な機能低下や活性化はそれぞれ日和見感染症や敗血症といった重大な疾病を引き起こし、これらに対する有効な治療薬の開発は急務とされている。私どもは昆虫を用いた自然免疫の活性化を検出するための独自の評価系を開発した。本評価系を用いることで、化合物ライブラリや天然化合物からの自然免疫制御物質の探索が可能である。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

様々な疾患の治療薬となりうる自然免疫制御物質の探索と開発に関する本研究成果を、製薬関連企業等と連携することで新規医薬品開発等へとつなげていきたい。

薬学研究科
菊地 晴久 准教授 薬学博士
KIKUCHI, Haruhisa Associate Professor

状態分析

材料開発のための機器分析法のシーズ研究および装置化

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特徴・独自性

材料開発とその特性発現のメカニズム解明に必要とされる、元素分析を中心とした新しい機器分析法の研究開発を行っている。特に、工業材料のオンライン分析、リサイクル素材の選別等に適用できる高速分析法として、レーザ誘起プラズマを利用した発光分析法に注目し、減圧レーザ誘起プラズマを用いた分析装置やグロー放電励起源とレーザアブレーションを組み合わせた発光分析装置を提案している。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

従来より鉄鋼業をはじめとする金属素材産業と様々な共同研究を行っており、その実績を生かし、さらに広範な産業分野において必要とされる機器分析方法について学術指導、共同開発を行う用意がある。

金属材料研究所
我妻 和明 教授 工学博士
WAGATSUMA, Kazuaki Professor

情報共有

防災情報共有プラットフォームの開発と利活用による防災教育の高度化

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特徴・独自性

自然災害は地域ごとの自然条件/自然環境に大きく依存する。また、仮に同じ自然のハザードに曝されるとしても、その脅威を受ける社会の脆弱性に応じて災害の様相は大きく変動する。一方で、学校での防災教育では、学校周辺の地域性を十分に反映した教育内容には至っていない。地域素材の収集や教材化の困難さが主な理由である。そこで、地域のデジタル学習材を共有化するための情報共有プラットフォームの構築と利活用が、災害から子どもたちの命を守ることと、確かな学力形成の両立に貢献する。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

学校での防災教育の普及・高度化に受けて、郷土・地域のデジタル学習材を共有化するための防災情報共有プラットフォームの開発等が考えられる。

災害科学国際研究所
佐藤 健 教授 博士(工学)
SATO, Takeshi Professor

情報信頼性分析

ビッグデータの意味解析を可能にする自然言語処理技術

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特徴・独自性

膨大な言語データを意味的に解析し必要な情報・知識を抽出する技術、抽出した情報・知識を分類・比較・要約する技術、それらを可能にする世界最速の仮説推論技術など、先進的な自然言語処理技術を研究開発しています。また、これら基盤技術をウェブやソーシャルメディアなどのビッグデータに適用し、大規模な情報・知識マイニングや信頼性の検証支援、耐災害情報処理などに応用する実践的研究も展開しています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

言語意味解析に基づく高度なテキストマイニングによる市場動向調査や技術動向調査、隠れたニーズやリスクの発見、社内文書の構造化・組織化による知識管理支援、対話システムなど、多様な分野・業種との連携が可能です。

情報科学研究科
乾 健太郎 教授 博士(工学)
INUI, Kentaro Professor

情報ストレージ

垂直磁気記録と情報ストレージシステム

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特徴・独自性

大容量情報ストレージ技術に関する研究を行っている。コア技術である高密度磁気ストレージの実現のため、本研究所で発明された垂直磁気記録を用いる記録方式、デバイス及びマイクロマグネティック解析により、記録密度と性能の向上を目指している。ストレージとコンピューティングを近接させPB 級の大容量データの解析を行う新しい情報ストレージ・コンピューティングシステムに関する研究を行なっている。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

大容量磁気ストレージ及びスピントロニクスメモリ(HDD、STT-MRAM 等)の研究や、コンピューティングを融合したエッジ型大規模コンピューテーショナル・ストレージシステムの研究

電気通信研究所
田中 陽一郎 教授 博士(工学)
TANAKA, Yoichiro Professor

情報セキュリティ

ビッグデータ時代の画像コンピューティングとセキュアICT

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特徴・独自性

第一に、実世界にあふれる膨大な画像データのセンシング・処理・認識・解析の研究を行っています。特に、サブピクセル分解能の画像解析を可能にする「位相限定相関法」を発案し、個人識別(顔、指掌紋、FKP、虹彩、X 線画像の認識)、マシンビジョン、多視点3D 計測、画像検索、医用画像解析などに応用しています。
第二に、世界最高性能の耐タンパー暗号処理技術および生体認証技術を核にしたセキュアICT の基盤システムを研究しています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

画像情報工学、情報セキュリティ、バイオメトリクス、LSI、組込み技術の分野における産学連携を進めることができます。既に多数の企業、大学、研究機関、医療機関などの研究者や技術者が、分野を問わず訪れています。情報知能システム(IIS)研究センターのスタッフがご相談を受け付けます。
info@iisrc.ecei.tohoku.ac.jp

情報科学研究科 情報基礎科学専攻
青木 孝文 教授 博士(工学)
AOKI, Takafumi Professor

サイバーフィジカルシステムの情報セキュリティ技術とその応用

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特徴・独自性

実世界とサイバー空間のコンピューティングが融合する次世代ICT 社会に向けた情報セキュリティ技術の研究を行っています。特に、暗号や誤り訂正符号等のセキュリティ機能を超高速・極低電力で行うHWおよびSWコンピューティング、システムを各種物理攻撃(システムに物理的にアクセスして行う攻撃)から守るセキュア実装技術、システムの利用環境(情報環境や電磁環境)に応じたセキュリティ最適化技術の関する研究を中心に行っています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

情報セキュリティ技術の分野における産学連携を進めることができます。特に、組込みシステムセキュリティに関して、これまでに多くの国内外企業、大学、研究機関などと連携した実績があります。

電気通信研究所
本間 尚文 教授 博士(情報科学)
HOMMA, Naofumi Professor

照明

青色光を用いた殺虫技術の開発

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特徴・独自性

可視光には複雑な動物に対する致死効果はないとこれまで考えられていたが、その常識を覆し、青色光に殺虫効果があることを明らかにした。LED などの照明装置を用いて、青色光を害虫の発生場所に照射するだけの殺虫方法であるため、クリーンで安全性の高い全く新しいケミカルフリーな害虫防除技術になることが期待される。可視光に殺虫効果があることを発見したのは世界初であり、他に類似のものが全くない独自の技術である。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

農業、食品産業、畜産業、公衆衛生、一般家庭など様々な分野における害虫防除への利用を想定している。上記用途と関連する業界あるいは照明メーカーとの連携が考えられる。

農学研究科
堀 雅敏 准教授 博士(農学)
HORI, Masatoshi Associate Professor

証明支援系

プログラムの効率化および形式的検証

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特徴・独自性

プログラムの効率の改善や形式的検証に関する研究を行っている。短期間で記述したプログラムは実行時間やメモリ使用量について非効率的であることが多いが、この問題に対し、プログラム変換によって機械的に改善する手法の開発に取り組んでいる。また、大規模なプログラムはその複雑さから予期せぬバグを含みやすいが、この問題に対しては、プログラム検証やモデル検査とよばれる数学的手法によって実行前に網羅的に検証する研究も進めている。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

通常のソフトウェア開発では有限個のテストを通じて動作確認が行われるが、モデル検査器や定理証明支援系などのツールを用いることで、無限個の入力に対して動作が保証されたプログラムの作成を実現できる。

電気通信研究所
中野圭介 教授
NAKANO, Keisuke Professor

食中毒

下痢性貝毒の新規微量検出法の開発

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った。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るが、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る。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す。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

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。

農学研究科
此木 敬一 准教授 理学博士
KONOKI, Keiichi Associate Professor

触媒

卑金属・半金属およびその合金によるオープンセル型ナノポーラス材料の開発

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特徴・独自性

ナノポーラス金属は、緻密材に比べて桁違いに大きい表面積を有し、次世代高機能材料として応用が期待されている。その主な作製法として知られる水溶液による脱成分法は、微細・均一な多孔質構造の形成を可能にするが、その形成原理は腐食であり、標準電極電位の高い貴金属において多孔質材料の作製が可能であるが、卑金属では酸化されてしまう。本部門では金属溶湯による簡便な脱成分技術を新たに考案した。この技術によれば、貴・卑に依存せず純金属や合金を多孔質化することが可能で、かつ、無酸素脱成分工程であるために酸化も生じない。従って、これまで作製が困難であった数々の卑金属(Ti、 Ni、 Cr、 Mo、 Fe、Co 等)・半金属元素およびそれらの合金において、オープンセル型ナノポーラス金属材料の開発に成功した。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

新規電極、触媒、フィルター等に実用が期待できるほか、Niなどの毒性元素を含有する生体金属材料表面からこれを除去する技術としても利用でき、関連企業・団体との共同研究・開発を強く希望する。

金属材料研究所
加藤 秀実 教授 工学博士
KATO, Hidemi Professor

有機分子触媒を用いた高度分子変換

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特徴・独自性

有機化合物の選択的かつ効率的な分子変換を、環境に対する負荷を軽減しつつ実現するための技術として、触媒として機能する有機分子の設計開発を行っている。ブレンステッド酸ならびに塩基は有機合成に汎用される触媒だが、その機能化を目的として、キラルブレンステッド酸触媒として軸不斉リン酸を、キラル塩基触媒として軸不斉グアニジン塩基をそれぞれ設計開発している。これらを用いることで高選択的に光学活性化合物を得る反応開発に多くの実績を有している。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

回収し再利用が可能な有機分子触媒として、キラルブレンステッド酸ならびに塩基を開発しており、これらを用いた高立体選択的な分子変換法を確立している。創薬のプロセス化学に適用することで廃棄物を削減し、選択的かつ効率的な分子変換に基づく医薬品合成について学術指導ならびに共同研究を行う用意がある。

理学研究科
寺田 眞浩 教授 博士(工学)
TERADA, Masahiro Professor

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。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

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。

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
冨重 圭一 教授 博士(理学)
TOMISHIGE Keiichi Professor

火星上でのメタン生成にむけた低温低圧プラズマ触媒プロセスに関する研究

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特徴・独自性

宇宙探査任務において、現地での燃料生成は必須である。プラズマ触媒の分野において、低圧下でのプロセスはその生成量の少なさからほとんど注目されてこなかったが、宇宙環境を考慮した場合、低温かつ低圧のプロセスで高スループットな燃料生成を実現することで大きなコストダウンが見込める。本研究は火星に存在する二酸化炭素をメタンに変換することを念頭に、低温低圧での物質変換に関して研究を行った。本研究は宇宙探査任務への適応が見込めるほか、現在未解明なところの多いプラズマ触媒相互作用メカニズムの解明に貢献するものである。

流体科学研究所
都甲 将 助教
TOKO, Susumu Assistant Professor

食品

食品成分による肥満予防および脂質代謝改善作用機構の迅速な解析

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特徴・独自性

脂質代謝改善および肥満予防作用を有する機能性食品成分の機能および作用機構解析をできるだけ効率よく迅速に行うための学術指導、共同研究を行うことが可能である。実験動物用の生体ガス質量分析装置を所有するため、他の研究室では通常できない
エネルギー代謝の測定ができ、脂肪消費量や炭水化物消費量を計算できる点が特徴である。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

肥満、脂質代謝および糖代謝に関連する機能性食品開発を考えている企業。

農学研究科
池田 郁男 教授 農学博士
IKEDA, Ikuo Professor

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。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

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。

文学研究科 心理学研究室
坂井 信之 教授 博士(人間科学)
SAKAI, Nobuyuki Professor

レドックス制御によるアルツハイマー病予防の試み

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特徴・独自性

近年、アルツハイマー病をはじめとする加齢に伴う神経変性疾患は酸化ストレスによる細胞障害と神経炎症を基盤としていることが明らかにされている。これまでに我々は、転写因子NRF2による酸化ストレス応答の強化が多くの疾患を改善することを見いだしてきた。NRF2は強力な抗炎症作用も有することが明らかになったことから、NRF2活性化によるアルツハイマー病予防の可能性を検討している。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

一部の野菜にはNRF2 を活性化する成分が含まれている。そこで、NRF2活性化作用を有する成分を増やすための作物品種改良、サプリメント開発などの事業に対して、細胞やマウスを用いた検証系を提供できる。

加齢医学研究所
本橋 ほづみ 教授 MD.PhD.
MOTOHASHI, Hozumi Professor

食品機能

和食を基盤とした健康長寿食の開発や未病改善サプリメント開発と展開

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特徴・独自性

私たちは、和食の健康機能について研究を行い、1975年の日本食にストレス軽減や肥満、糖尿病、脂肪肝、認知症、がんのリスク減少、寿命が延伸する機能を持つことを明らかにしました。そして、様々な評価系により、1975年日本食の特徴を明確しました(図1)。この研究で得られた様々な知見は、健康食品を開発するうえでかなりのアドバンテージとなり、健康長寿食の開発や未病改善サプリメント開発を行うことができます。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

食品の機能性研究の他に、食事や食素材のメタボローム手法を用いた一斉分析により機能性成分の同定(図2)、腸内細菌叢のバランスをより良いものに改善する成分の同定(図3)なども可能です。

農学研究科
都築 毅 准教授 博士(農学)
TSUDUKI, Tsuyoshi Associate Professor

食品機能性

食品の機能性研究

特徴・独自性

食品や農水産物、天然資源に由来する機能性成分について、精密な構造分析と、生体内での吸収代謝、物質運搬の制御、細胞機能の修飾、シグナル伝達の改変、遺伝子発現の調節など、分子機能の基盤的理解に向けた研究を進めている。特に細胞の老化や老化性の障害(認知症、癌、動脈硬化など)の予防に焦点をあて、食品油脂類、過酸化脂質、共役脂肪酸、ビタミンE、プラズマローゲン、カロテノイド、アミノ糖、カテキン類などの食品成分について、食品栄養学的研究を行っている。
本研究に関して興味のある企業へ学術指導を行う用意がある。

農学研究科
宮澤 陽夫 教授 農学博士
MIYAZAWA, Teruo Professor