東北大学　研究シーズ集

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ま 行
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ま

〈慢性疾患〉

生体組織内細胞の転写因子活性の定量測定

 
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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 遺伝子発現プロファイルを計測する手法は多様にありますが、遺伝子の発現を制御する転写因子の活性を定量評価する技術は不足しています。我々は生体組織内細胞や培養細胞が発現する複数の内在転写因子の転写活性を直接定量評価する技術を開発しました。本技術を用いることにより病態や生理活動に関連して生体組織内細胞の状態がどのように変化するのか解析することができます。
実用化イメージ

本技術を使用し、ヒト培養細胞や実験動物の生体組織内の多数の転写因子活性を効率的に計測することで、転写因子活性を標的とした創薬や、ドラッグデリバリーシステムの探索、医薬品の薬効、副作用スクリーニングなどへの活用が期待できます。

研究者

大学院生命科学研究科

安部 健太郎  

Kentaro Abe

〈慢性腎臓病〉

腎臓線維化の原因細胞を用いた線維化治療薬の開発

 
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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 慢性腎臓病は病態が複雑ですが、共通して腎臓が線維化することから、線維化が治療標的として注目されています。腎線維化は線維芽細胞が筋線維芽細胞に形質転換することによって進行しますが、私たちは、この形質転換は可逆的であり、線維化は治療可能であることを見出しました。また、腎臓の筋線維芽細胞に由来する細胞株「Replic 細胞」を樹立し、Replic細胞が線維芽細胞の性質を回復する条件を同定しました。さらに、Replic細胞が線維芽細胞の性質を再獲得するとLuciferase を分泌するレポーター細胞を作出しました。
実用化イメージ

線維化した腎臓の筋線維芽細胞に由来するReplic 細胞株を元の線維芽細胞に戻す化合物や遺伝子を探索することにより、腎臓線維化および慢性腎臓病の革新的医療の開発につながります。

研究者

未来科学技術共同研究センター

鈴木 教郎  

Norio Suzuki

〈慢性低酸素状態〉

活性型ビタミンB6により炎症を抑制

 
 
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概要

慢性低酸素状態による炎症改善医薬組成物
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken_h/T22-162.html

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 　加齢に伴う循環器や呼吸器の機能低下は、末梢組織における酸素濃度の減少を引き起こすことが知られています。
  • 　本発明者らは、慢性的な低酸素状態が炎症反応を増悪することおよび慢性低酸素状態における生体反応は、低酸素応答因子HIF （Hypoxia InducibleFactor）経路とは独立した経路であることを見出しました。
  • 　慢性低酸素状態のマウス（7% 酸素濃度に3 日間曝露）の肺では、ピリドキサールリン酸の減少および炎症性サイトカイン（IL-6）の増大が観察されました。本モデルマウスにピリドキサールを投与することにより、慢性低酸素状態におけるリソソーム活性が回復し、炎症性サイトカインを抑制する事が確認されました。
  • 　本発明は、この知見に基づく慢性低酸素状態、およびこれに起因する炎症反応を改善する医薬組成物に基づきます。
実用化イメージ

以下のような社会実装への応用が想定されます。
・医薬品（特に、COVID19が引き起こす無症候性低酸素症に関連する炎症の緩和に期待）
・サプリメント

研究者

大学院医学系研究科

関根 弘樹  

Hiroki Sekine

み

〈Music information processing〉

音声・音楽をターゲットとした信号処理・情報処理

 
 
 
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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 音を中心としたさまざまな情報処理の研究を行っています。音声認識関連では、これまでに、音声認識の高精度化、音声によるロボットとの対話システムなどの研究を行ってきました。特に対話システムでは、手軽に作成できて柔軟な対話システムの開発、画像も併用したマルチモーダル対話システムなどを研究しています。また、これを応用し、外国語のスピーキング教育のための学習支援システムの技術を開発してきています。音声以外の一般音認識として、環境内での異常音の検出の研究を行っています。音声・音楽の符号化関連の研究としては、電話音声やMP3符号化音声への情報埋め込みの研究、またこれらの音信号をインターネットでストリーミング配信する時のパケットロス耐性を向上させる研究、補助情報を用いて音楽信号の操作を行う研究などを行ってきています。音楽情報処理の研究としては、ハミング音声を使った音楽情報検索の研究や、カラオケをターゲットとした歌声の自動評価の研究などを行っています。これらに限らず、信号時系列(音信号、センサーデータなど)や記号系列(自然言語、シンボル系列)のモデル化、認識、圧縮、データマイニングなどの技術を持っています。これらの技術を必要とする企業に対して、技術指導および共同研究を行う用意があります。
実用化イメージ

研究者

大学院工学研究科

伊藤 彰則  

Akinori Ito

〈ミクロ組織〉

状態図と材料開発

 
 
 
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特徴・独自性
  • 金属、セラミックスにおける状態図の実験的決定と計算状態図の研究を行っています。状態図を基に、優れた性能や特異な機能性を有する新しい構造材料（鉄合金、銅合金、耐熱材料etc.）や機能材料（形状記憶合金、超弾性合金etc.）の提案と、ミクロ組織制御・特性評価を通した材料設計を行っています。特に、相変態を利用した単結晶製造方法の開発や、新規形状記憶合金の開発と制震部材への展開などに取り組んでいます。
実用化イメージ

新規材料開発における基盤技術として、相平衡や状態図を知りたい、ミクロ組織と特性の関係を明らかにしたい、といったニーズに対して連携の可能性があります。

研究者

大学院工学研究科

大森 俊洋  

Toshihiro Omori

〈水〉

キャビテーションによる水処理

 
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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • キャビテーションを意図的に発生させた水を用いて水耕栽培を行うと、植物の活性が高まり、植物の成長を早めたり、植物の質を高めたりすることができます。また、養殖などに有害なプランクトンを含む水をキャビテーションで処理すると、プランクトンを殺滅することができます。薬品を使うことなく、殺菌や滅菌などの水処理を行うことができるので、環境負荷が少ない水処理法です。低価格の設備で、かつ低ランニングコストでキャビテーションを発生できる装置を開発していますので、植物工場や養殖などの水処理に適用することが可能です。本技術を活用したい企業や団体との共同研究を希望します。あるいは本研究に関して興味のある企業へ学術指導を行うことも可能です。
実用化イメージ

研究者

大学院工学研究科

祖山 均  

Hitoshi Soyama

ヒトの五感に訴える新製品・新分野を開発－高圧実験と理論の開発―

 
 
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概要

超臨界／亜臨界抽出分離技術とは、水や二酸化炭素等の物質を高圧・高温にした際に、それらが液体と気体の両方の性質を併せ持った流体（超臨界/亜臨界流体）となることを利用し、その流体を用いてこれまで分けられなかった様々な物質を抽出分離できる技術です。特に亜臨界抽出では、より温和な条件での抽出分離を実現しています。有機溶剤を使用しないグリーンな抽出分離プロセスや装置、理論の研究開発を行っています。

従来技術との比較

開発した亜臨界溶媒分離法は，在来型の蒸留・抽出・分離等の化学工学プロセスとは異なり，大幅なスケールダウンを実現できることがメリットです。

特徴・独自性
  • このシーズは、下記の特徴を持ちます。
  • ・水、エタノール、二酸化炭素等の環境溶媒のみを製造工程に用いることができる
  • ・SDGs の推進
  • ・日本発の医薬食品・飲料・化粧品・化成品等の製造工程のグリーンイノベーション
  • ・これまでに抽出分離できなかった、利用できていなかった有用成分の利活用
  • ・グリーン溶媒を用いた反応・吸着の設計
  • ・高圧クロマトグラフィー/半回分装置/流通装置を保有
実用化イメージ

低極性・高極性化合物や沸点の異なる化学物質の抽出分離に長けた溶媒を用いています。医薬食品・飲料・化粧品・化成品等の化学・材料分野に応用できます。

研究者

大学院工学研究科

大田 昌樹  

Masaki Ota

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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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

佐藤 岳彦  

Takehiko Sato

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
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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

〈水処理〉

キャビテーションによる水処理

 
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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • キャビテーションを意図的に発生させた水を用いて水耕栽培を行うと、植物の活性が高まり、植物の成長を早めたり、植物の質を高めたりすることができます。また、養殖などに有害なプランクトンを含む水をキャビテーションで処理すると、プランクトンを殺滅することができます。薬品を使うことなく、殺菌や滅菌などの水処理を行うことができるので、環境負荷が少ない水処理法です。低価格の設備で、かつ低ランニングコストでキャビテーションを発生できる装置を開発していますので、植物工場や養殖などの水処理に適用することが可能です。本技術を活用したい企業や団体との共同研究を希望します。あるいは本研究に関して興味のある企業へ学術指導を行うことも可能です。
実用化イメージ

研究者

大学院工学研究科

祖山 均  

Hitoshi Soyama

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
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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

〈水電解〉

エネルギーデバイス用金属錯体触媒の開発

 
 
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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • アザフタロシアニン金属錯体を炭素上に分子担持することで燃料電池や金属空気電池の正極反応である酸素還元反応（ORR）に対する高活性なAZapthalocyanine UnimolecularLayer(AZUL) 触媒を開発しました。本触媒はレアメタルフリーでありながら白金などのレアメタルと同等以上の性能を示します。本触媒を電池やその他のエネルギーデバイス用に展開しています。
実用化イメージ

本成果を基に発ベンチャー「AZUL Energy（株）」を設立しました。次世代エネルギー産業だけでなく、モビリティ産業も含め幅広く産学連携を行っています。

研究者

高等研究機構材料科学高等研究所

藪 浩  

Hiroshi Yabu

〈水分散〉

非フッ素系PTFE粒子分散剤

概要

非フッ素系PTFE水分散剤
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken/T19-448.pdf

従来技術との比較

PTFE粒子を水などの溶剤に分散させるためにはフッ素系分散剤が必要であったが、PFAS規制により仕様が制限されつつある。本発明は非フッ素系PTFE粒子分散剤を提供する。

特徴・独自性
  • このシーズは、下記の特徴を持ちます。
  • ・カテコール系接着官能基を用いてPTFE に接着する分散剤を合成
  • ・PTFE 等の低表面エネルギー粒子を水などに良好に分散
  • ・PFAS 規制などで使用できない分散剤の代替として有望
実用化イメージ

PTFE粒子などの低表面エネルギー粒子は、撥水剤やバインダーなどとして広く使用されています。本用途におけるPFASフリー化に貢献することができます。

研究者

高等研究機構材料科学高等研究所

藪 浩  

Hiroshi Yabu

〈ミリ波〉

ミリ波パッシブイメージング装置の開発と実用化

 
 
 
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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 危険物が放射するミリ波を受信し、これをパッシブに完全無侵襲で検知することが可能であり、これを実現するミリ波パッシブイメージング装置の開発を進めてきました。ミリ波帯は波長が1mm〜10mmの電磁波であり、ミリ波を用いる利点として、テラヘルツ波や赤外線に比べて画像の空間分解能が低いものの衣服等の透過率が高いこと、物体から放射された微弱なミリ波を増幅するための低雑音増幅器が存在し、電磁波を照射しないパッシブ方式が実現できる周波数帯であることが挙げられます。現在、装置は主に空港・港湾等の水際で使用するセキュリティー機器として企業との共同研究により開発を進めていますが、火災・警察・医療等への応用も検討したいと考えています。今後ミリ波パッシブイメージング技術の応用分野はさらに広がるものと考えており、産業界で応用を検討したい企業・団体との共同研究を希望します。
実用化イメージ

研究者

大学院工学研究科

佐藤 弘康  

Hiroyasu Sato

次世代ワイヤレスIoT実現のための無線機ハードウェアおよび通信システムの研究

 
 
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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 電波が吸収され届きにくかった人体内と体外をつなげる通信、工場内などの高密環境でも干渉を低減し、リアルタイム性を実現する通信、周波数資源をディジタルビームフォーミングにより空間的・時間的に分割して有効利用できる通信など、次世代ワイヤレスIoTに関する研究を、デバイス・回路・実装・ディジタル信号処理技術から送受信機・サブシステムに至るまで一貫して研究・開発を行っています。
実用化イメージ

以下のような社会実装への応用が期待されます。
・当研究室で開発したリアルタイムスペクトラムモニタによる、各種無線通信機器間干渉の見える化
・5Gで注目されているミリ波、サブテラヘルツ無線の送受信機、デバイス、アンテナの評価、開発などの技術支援

研究者

電気通信研究所

末松 憲治  

Noriharu Suematsu

〈ミリ秒〉

ミリ秒オーダーＸ線トモグラフィの開発

 
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特徴・独自性
  • 高感度なＸ線イメージング法と、強力な白色放射光により、世界最速となるミリ秒オーダー撮影時間（空間分解能約20 μm）で有機材料のＸ線CT（コンピュータトモグラフィ）に成功しています。軽元素から構成される試料のハイスループット3次元可視化や、ミリ秒時間分解能の4次元（3 次元＋時間）トモグラフィへの応用研究を展開しています。
実用化イメージ

材料破壊、接着界面破壊、動的バイオミメティクス、省エネマイクロマシン、電池、インテリジェント材料などのミリ秒時間分解能3D観察が可能で、様々な新しい産学連携の可能性を期待しています。

研究者

国際放射光イノベーション・スマート研究センター

矢代 航  

Wataru Yashiro

〈未利用資源〉

高圧熱水処理による未利用資源の有効活用

 
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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 食料産業分野から排出される未利用資源を原料とし、従来広く用いられる発酵技術に変えて、高圧熱水処理法という新たな手法により、多様な機能を発揮する生物素材を製造します。高圧熱水は誘電率が低くイオン積が大きいため、常温常圧の水とは異なる溶媒特性を持ちます。我々は、未利用水産物のモデルとして魚皮由来のゼラチンを選び、160〜240°Cの高圧熱水処理を施すことにより、タンパク質を分解し、分解産物について有用性を評価しました。
実用化イメージ

高圧熱水処理による部分分解産物を、米、穀類、野菜、果実、花卉類等の農業分野、養殖水産業、畜産業あるいは様々な食品工業において有効活用せしめ、生産性の向上と競争力の高い商品開発に結びつけさせます。

研究者

大学院農学研究科

藤井 智幸  

Tomoyuki Fujii

〈未利用低温熱〉

超臨界法で合成された金属酸化物ナノ粒子を用いた炭化水素の低温改質反応

 
 
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特徴・独自性
  • 超臨界水を反応場とする有機修飾ナノ粒子の合成技術を利用することで、サイズ、結晶面が制御された、様々な金属酸化物ナノ粒子の合成に成功している。低温域での酸素貯蔵/放出能力が非常に高く、有意な速度で酸化的炭化水素の改質反応が進行する。
実用化イメージ

バイオマス廃棄物・重質油やメタンの低温改質反応。将来的には廃棄物・プラスチックのCO2フリー完全リサイクルをはじめとした低炭素社会構築につながる技術として期待される。

研究者

高等研究機構材料科学高等研究所

阿尻 雅文  

Tadafumi Ajiri

〈民俗学〉

北極域先住民研究

 
 
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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

〈民法改正〉

民法改正と事例研究（ケーススタディ）

 
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概要

制定から120年ぶりの大改正と言われた2017年の民法（債権関係）改正以来、成年年齢、相続法、所有者不明土地関係、親族法（特別養子、嫡出推定ほか親子法、共同親権）と立て続けに民法改正が行われ、現在でもさらに担保法制、成年後見、遺言に関して法制審議会の部会における議論が進んでいます。こうした改正について、背景となった学説・理論や判例の動向を踏まえた研究を行っています。

従来技術との比較

単なる改正経緯の追跡や理論研究だけではなく、事例研究（ケーススタディ）の方法によって、改正により従来の条文による解決とどの点がどのように変わるのかを明らかにしています。このため、実際の法律実務において法改正の影響を検討する際に、非常に有用な形で知見を公表できていると考えています。

特徴・独自性
  • 様々な領域について、改正が、従来の学説や判例をどう取り込み、あるいはそれらとどう異なるのかという観点を取り込んで事例研究（ケーススタディ）を行っている点は、特徴的なものと考えています。
実用化イメージ

講演、勉強会、研究会などの形で、民法の事例研究に貢献できると考えています。法律実務家（士業）を対象とした講演（写真参照）の経験もあります。

研究者

大学院法学研究科

吉永 一行  

Kazuyuki Yoshinaga

東北大学　研究シーズ集

研究分野

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