東北大学　研究シーズ集

EN

さ行のキーワード 670ワード

さ 行
研究テーマを一覧表示

さ

〈最適設計〉

持続可能なエネルギーシステムの統合デザインと分析

 
 
 
前の画像
次の画像
概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 時間軸と空間軸からみたエネルギー社会の将来を明らかにすることを目的としています。「時間軸」と地域社会の「空間軸」を基軸に、エネルギー効率、CO2排出量等の「技術指標」と、脱炭素、経済性、セキュリティ、レジリエンス等の「価値指標」、さらにエネルギーシステムの「資源」「変換技術」「需要部門」のセクターカップリングを加えた、統合最適化手法を開発して、地域社会にふさわしいエネルギーシステムをデザインしています。
実用化イメージ

地方公共団体あるいは参画企業やコンサルタントがスマートシティ、脱炭素先行地域を企画するうえで、地域エネルギー需給に関わるデータベースを提供して、データ分析やシナリオデザインを支援しています。

研究者

大学院工学研究科

中田 俊彦  

Toshihiko Nakata

〈サイドチャネル攻撃〉

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

 
 
 
前の画像
次の画像
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。
実用化イメージ

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

研究者

役員

青木 孝文  

Takafumi Aoki

〈サイバー救助犬〉

困難な実環境下で機能するタフなサイバーフィジカルAI

 
前の画像
次の画像
後付け運転ロボットを利用した大型ダンプトラックの自動運転
サイバー救助犬
前の動画
次の動画
概要

身体性を持って実世界で稼働するタフ・サイバーフィジカルAIの重要性が急速に高まっています。特に、SDGs や災害対策など、重大な社会課題や産業課題の解決に資する科学技術に対するニーズが顕在化しています。サイバーフィジカルAI が困難な環境下で機能するための高度化、すなわち、システムの頑健性、柔軟性、適応性、それに基づく広い適用性を目指す研究開発を行っています。

従来技術との比較

災害救助や保守点検等は，作業者に危険が伴うこと、及び、作業精度の点で限界があった。そのような領域にAIやロボット技術を適用することで，これまで実現できなかった安全かつ高精度かつ迅速な作業が可能となる。

特徴・独自性
  • 実世界で自律的に稼働するタフ・サイバーフィジカルAI の研究を行っています。下記のような幅広い技術革新を推進しています。
  • ・困難環境を探査するクローラロボットや球殻ガードを装備したドローン
  • ・LiDAR やカメラを融合した高精細3D セマンティック地図構築
  • ・困難環境の認識やSLAM や動作生成を行う頑健な知能化ソフトウェア
  • ・後付けで運転ロボットを搭載して自動運転を実現するレトロフィット技術
  • ・イヌの能力を支援/ 拡張するサイバー救助犬
実用化イメージ

タフ・サイバーフィジカルAI を建設業、製造業、物流、ペット産業などに導入し、効率化と人手不足解消、防災・減災への寄与を目指します。

研究者

タフ・サイバーフィジカルＡＩ研究センター

大野 和則  

Kazunori Ohno

〈細胞凝集塊〉

直径100µm以上の細胞凝集塊の内部へ効率的に薬剤を送達できる

 
 
前の画像
次の画像
概要

細胞凝集塊内薬物導入剤
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken_h/T18-083.html

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 　細胞凝集塊（スフェロイド）は、培養細胞よりも生体に近い機能を示すことが知られています。スフェロイドの評価方法としては、浸潤アッセイや共焦点レーザー顕微鏡観を用いたスフェロイド内部観察等が挙げられますが、スフェロイドのサイズが大きくなるとスフェロイド内部に試薬が導入され難くなり、これら手法による評価が困難となります。更に、スフェロイド内部に酸素や栄養分が十分に供給されず細胞死を起こす細胞が増加するため、長期間の評価を行うことは難しいです。
  • 　本発明は、スルホベタイン（SB）コポリマーをキャリアとして用いたスフェロイド内薬物導入剤に関し、SBコポリマーを目的の薬剤に修飾させることにより、スフェロイド内部に薬剤を送達できます。効果として、SB コポリマーを修飾させたドキソルビシン（Dox）をがん細胞凝集塊に投与したところ、選択的かつ迅速にがん細胞のミトコンドリアへ移行して薬効を示すことを確認しました。
実用化イメージ

下記のような社会実装が想定されます。
・薬物ナノキャリア
・3D 組織再生技術（バイオ3D プリンター等）

研究者

大学院工学研究科

山本 雅哉  

Masaya Yamamoto

〈細胞〉

高周波数超音波および光音響イメージングによる生体組織微細構造の可視化

 
 
前の画像
次の画像
概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 高周波数超音波を用いることで、空間分解能が高く非侵襲的な生体組織イメージングが可能です。私たちが開発した超音波顕微鏡は、周波数100MHz で光学顕微鏡40 〜100倍相当、GHz 領域の超音波により細胞1個も観察可能な高解像度を実現しており、組織の形態だけではなく弾性計測も可能です。また、最近では組織にレーザー光を照射した際に発生する超音波の検出を原理とするリアルタイム三次元光音響イメージングシステムを開発し、皮下の毛細血管網や酸素飽和度が可視化できるようになりました。
実用化イメージ

高周波数超音波および光音響イメージングは非侵襲的に繰り返し計測できるので、動脈硬化の超早期診断、皮膚のエイジング、組織の代謝状態の評価など化粧品・医薬品の効果判定に応用できます。高周波数超音波は、生体組織だけではなく、光学的手法では困難とされる不透明な薄膜や二重の透明コーティングなどを、0.1ミクロンの精度の計測が必要な産業分野へも応用可能です。

研究者

大学院医工学研究科

西條 芳文  

Yoshifumi Saijo

ソフトでウェットな計測・発電デバイス

 
 
 
前の画像
次の画像
概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • モノづくり工学の次代ステージは、エネルギー効率や生命環境親和性に優れるバイオ材料（タンパク質や細胞）の機能活用です。我々は、脆弱なバイオ材料の機能を最大限に活用する技術体系の構築に取り組んでおり、「ハイドロゲルへの電気配線技術」、「バイオ組織化の電気制御技術」、「酵素電極シールの作製技術」などを実現しています。
実用化イメージ

上記技術は、「細胞アッセイシステム」、「DDS デバイス」、および酵素発電で駆動する「健康医療機器」などに活用され、健康・医療・創薬・食品・化粧品業界に関係すると期待しています。

研究者

大学院工学研究科

西澤 松彦  

Matsuhiko Nishizawa

糖鎖精密認識レクチンによる糖鎖解析および細胞制御

 
 
前の画像
次の画像
概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 糖鎖は細胞表面上に糖タンパク質や糖脂質として存在し、細胞間認識や制御など情報伝達機能に関わります。我々は、糖鎖認識分子である各種レクチンを海洋生物などから単離し、構造・機能を明らかにしました。例えば、魚類卵ラムノース結合レクチンは、Gb3を介してIL-1など炎症性サイトカインを誘導します。また、マアナゴガレクチンの進化に基づく各種変異体を作成し、より精密な特異性を持つレクチンの開発にも成功しました。
実用化イメージ

下記のような社会実装の可能性があります。・レクチンによる糖鎖プロファイリングによるiPS/ES 細胞からの分化、がん化などの細胞の機能解析、細胞の分離。・アポトーシスなど細胞制御への応用。・抗ウィルス機能を利用した抗トリインフルエンザ資材開発等。

研究者

大学院農学研究科

小川 智久  

Tomohisa Ogawa

〈細胞外マトリックス〉

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

 
 
 
前の画像
次の画像
概要

従来技術との比較

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は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。
実用化イメージ

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。

研究者

大学院歯学研究科

齋藤 正寛  

Masahiro Saito

〈細胞死〉

新規分子CAMP1を標的とした分裂期 細胞死誘導によるがん治療の開発

 
前の画像
次の画像
概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 我々は細胞分裂に関係する新規分子CAMP1を発見し、この機能を抑制するとがん細胞の分裂が妨げられるだけでなく速やかに細胞死が起こることを見出しました。これにより、細胞分裂期に作用する従来の抗がん剤で見られる耐性を抑えることができました。また、CAMP1の機能抑制による細胞死の促進は正常細胞では見られなかったことから、がん細胞特異的な薬剤耐性の少ない治療法の開発につながることが期待されます。
実用化イメージ

CAMP1の機能を抑制する化合物の開発は、薬剤耐性の少ない抗がん剤の創薬に結びつく可能性があります。

研究者

加齢医学研究所

田中 耕三  

Kozo Tanaka

〈細胞小器官〉

細胞生物学

 
前の画像
次の画像
概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 細胞小器官の研究は、それぞれの細胞小器官が持つ個性的な内部空間（ルーメン）の機能を解き明かすことを中心に進んできましたが、細胞小器官を形作っている膜そのものにも重要な機能が潜んでいると考え研究を進めています。
実用化イメージ

自然免疫応答を惹起する重要分子STING は細胞内物質輸送によってその活性が厳密に制御されています。STING の輸送を制御する化合物の開発により、STING が関与する炎症応答を増強・緩和する薬剤につながることが期待されます（製薬業界）

研究者

大学院生命科学研究科

田口 友彦  

Tomohiko Taguchi

〈細胞治療〉

異分野融合による糖尿病への低侵襲細胞療法の確立

 
 
 
前の画像
次の画像
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

〈細胞移植治療〉

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。
実用化イメージ

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。

研究者

大学院歯学研究科

江草 宏  

Hiroshi Egusa

〈細胞内温度計測〉

細胞内移行性と低毒性を備えるカチオン性ポリマー粒子

 
 
前の画像
次の画像
概要

細胞内移行性と低毒性を備えるカチオン性ポリマー粒子
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken_h/T19-438.html

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 　カチオン性ポリマー粒子は、細胞内に取り込まれやすいことから遺伝子導入試薬として使用されています。本発明は、独自に開発したカチオン性ラジカル重合開始剤ADIP を用いることによって作製した細胞内移行性と低毒性を備えるカチオン性ポリマーナノ粒子（ナノゲル）に関するものです。
  • 　発明者らは、ADIP を用いて合成したNIPAM ベースのカチオン性ナノゲルに下記特性があることを確認しました。
  • 　・混ぜるだけでHeLa 細胞等の複数種の細胞内に移行しました。
  • 　・細胞内へ移行後も、細胞分裂や褐色脂肪細胞への分化を全く阻害せず、安定に細胞内に保持され続けました。
  • 　・NIPAM 特有の温度応答性を活かして細胞内温度を計測できました。
実用化イメージ

核酸医薬等のDDS キャリア、培養細胞の状態判別指示薬、細胞内温度計等に活用可能です。

研究者

大学院薬学研究科

徳山 英利  

Hidetoshi Tokuyama

〈細胞培養〉

ナノバブル：生命科学とサステナブル農業への応用展開

2024年７月９日（火）新技術説明会
前の動画
次の動画
概要

ナノバブル技術には従来の洗浄と異なる革新的な機能が期待できる。純水に微量の無機イオンを加えることで、長期間安定したナノバブルの製造に成功した。ナノセルとも呼ぶことができる10nmレベルの微粒子であり、界面活性剤などが必要なく安定的に分散している。表面に数nm以下の凹凸構造があり、ナノ特有の機能が期待できる。安全性に優れており、医療やバイオ、農業分野など広範な技術領域で応用できる可能性がある。

従来技術との比較

従来のファインバブルはシャワー洗浄等で注目されているが、具体的機能は未だ不明。東北大学は10nmレベルのナノバブルの製造と測定に成功。単なる洗浄効果を凌駕し、生体や植物に対する広範な機能を有する。

特徴・独自性
  • 10nmレベルのナノ粒子（量子ドット）的な存在である
  • 分散剤を必要とせずに長期に安定している（凝集しない）
  • 生体や植物に対して安全でありながら特異な機能を発揮する
実用化イメージ

未知な領域で新たな機能を発揮させて欲しい。医療・バイオ分野等、素材として取り扱う企業との共同研究を希望。水としての利用が可能であり、他の薬剤との相乗効果を希望する場合、本技術が有効と思われる。

研究者

未来科学技術共同研究センター

高橋 正好  

Takahashi Masayoshi

〈細胞培養シート〉

nm～µmサイズが混在しパターンの粗密がある構造体を精密に製造可能！

概要

モールドエッジにバリが発生せず、均一な残膜が得られる光ナノインプリント方法
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken/T19-159.pdf

従来技術との比較

スピン塗布膜への光型成形では、モールド（型）の側壁の汚染が繰り返し利用を妨げます。所定量の液量を印刷液滴の配置数で規定できるので、モールド外周部への光硬化性液体の回り込みを防ぐことができます。

特徴・独自性
  • サブピコリットルの定形液滴を印刷配置できる孔版印刷です
  • 孔版印刷の版はレーザー加工で作製するため従来のような印刷欠陥がありません
  • 膜厚10nmから光硬化膜を所定位置に形成できます
  • 印刷配置を制御できるので、型表面にあるパターン密度の粗密に対応することができます
実用化イメージ

ナノ構造オプティクス、平面レンズ、細胞培養シート、など表面への樹脂ナノパターンの付与、樹脂マスクを利用したリソグラフィ加工に用いることができます

研究者

多元物質科学研究所

中川 勝  

Masaru Nakagawa

〈細胞分裂〉

新規分子CAMP1を標的とした分裂期 細胞死誘導によるがん治療の開発

 
前の画像
次の画像
概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 我々は細胞分裂に関係する新規分子CAMP1を発見し、この機能を抑制するとがん細胞の分裂が妨げられるだけでなく速やかに細胞死が起こることを見出しました。これにより、細胞分裂期に作用する従来の抗がん剤で見られる耐性を抑えることができました。また、CAMP1の機能抑制による細胞死の促進は正常細胞では見られなかったことから、がん細胞特異的な薬剤耐性の少ない治療法の開発につながることが期待されます。
実用化イメージ

CAMP1の機能を抑制する化合物の開発は、薬剤耐性の少ない抗がん剤の創薬に結びつく可能性があります。

研究者

加齢医学研究所

田中 耕三  

Kozo Tanaka

〈西遊記〉

日本における中国通俗文化の研究

 
前の画像
次の画像
概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 日本に於ける中国文化受容の研究を一つの柱として研究しています。日本では、『西遊記』や『水滸傳』『三国志演義』など多彩な中国小説が受容されています。特に中国通俗小説における日本語への翻訳の事例に注目し、異国の文化が日本人に理解され、日本人になじみやすい文化として消化されていったのかその動態を詳しく研究しております。また中国から伝来した文物が、日本では異なる受け入れられ方をした事例など様々な文化受容についても検討しております。
実用化イメージ

中国文化と日本の関係や、例えば『西遊記』のように本来は玄奘三蔵の偉人伝として作られた作品が、江戸時代には波瀾万丈の異国物語として解釈されました。そして、明治時代以降になると孫悟空・猪八戒・沙悟浄というキャラクターに注目した娯楽作品へと改変が行われます。そして戦後に手塚治虫によって痛快無比な漫画化・アニメ化が行われ、日本ではサブカルチャーを語る上で重要な媒体となりました。その日本で育てられたサブカル的西遊記が、今後は本場の中国に逆輸入されております。この種のサブカル文化における日本の役割などで、産学連携の可能性が想定されます。

研究者

大学院国際文化研究科

勝山 稔  

Minoru Katsuyama

〈在来知〉

北極域先住民研究

 
 
前の画像
次の画像
概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 北極域とくにシベリア・アラスカなどの先住民の伝統文化の保全、気候変動の影響を文理融合のフィールドワークにより研究しています。極地への適応という人類史的観点を踏まえてのアジア人類史に取り組むとともに、伝統文化の記録は文化財的価値をもつことから、そのデジタル化と公開も行っています。北極圏で増加している洪水・森林火災・凍土融解などの事象がローカルな社会に及ぼす影響とその適応策を学際的に探求しています。
実用化イメージ

北極域でのビジネスにおける企業の社会的責任（CSR）にあって、先住民の文化・社会の保全は重要な課題であり、またステークホルダーの一員です。現地情報や人権や多文化共生的観点からの助言が可能です。

研究者

東北アジア研究センター

高倉 浩樹  

Hiroki Takakura

〈材料〉

新規機能性結晶、シンチレータ、圧電単結晶の開発とデバイス化

 
 
 
前の画像
次の画像
特徴・独自性
  • 放射線や光、熱、圧力等の外部からのエネルギーと結晶との相互作用に興味を持ち、㈰化学と物理の両面からの材料設計、㈪合成プロセスの開発、㈫相互作用の評価と理解、の3 つの切り口から先駆的な機能性結晶の研究を進めています。研究室内で異分野融合を行っており、要素技術の上流から下流までを垂直統合する体制で取り組んでいます。優れた特性を持つ結晶に関しては、そのデバイス化、実機搭載にも主体的に関わる点も特徴です。
実用化イメージ

シンチレータは、核医学、セキュリティ、核融合、資源探査、宇宙物理等、に用いる放射線検出器に応用されます。高発光量、高速応答、長波長発光、高エネルギー分解能、高温域での安定性など、ユーザーのニーズに合わせた材料設計が可能です。また、ランガサイト型圧電結晶は室温近傍の温度特性と低インピーダンスである特性を利用して、振動子、発振器、音叉等への応用も考えられております。また、高温域での特性に注目し、特に、自動車の燃焼圧センサー等への応用も検討されております。

研究者

金属材料研究所

吉川 彰  

Akira Yoshikawa

構造用金属材料の組織と特性の制御

 
 
前の画像
次の画像
特徴・独自性
  • 金属材料の性質は、材料を構成する微細組織によって大きく変化します。我々は、従来型のバルク材の結晶構造・組成・粒径等の制御のみならず、結晶界面の構造やサブナノ領域の局所的組成など原子レベルでの先進的組織制御により、強度と延靱性に優れた構造用金属材料の設計・開発を、鉄鋼を中心に行っています。特に、結晶界面（粒界や異相界面）を制御する新しい観点から、相変態・再結晶を用いた結晶粒微細化の指導原理を構築するべく基礎的研究、豊富な資源としての軽元素の機能の基礎的理解と有効活用による鉄鋼およびチタン合金の更なる高機能化の研究を行っています。
実用化イメージ

熱処理や塑性加工を用いた鉄鋼や非鉄金属の高機能化、鉄鋼の表面硬化処理、金属組織に関する各種解析などを専門としており、この経験を生かして少しでも産業界の役に立てればと願っています。

研究者

金属材料研究所

古原 忠  

Tadashi Furuhara

東北大学　研究シーズ集

研究分野

ENGLISH
メニューを閉じる