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アディティブマニュファクチャリング

形状制約のない力学的異方性材料の簡易な弾性定数計測手法の開発

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特徴・独自性
  • 本弾性定数計測手法は、任意の弾性定数を入力値に用いて共鳴振動解析を行い、振動実験から得られた共鳴振動数と各振動様式が解析結果と一致する入力弾性定数を逆解析的に求める手法です。材料種、材料形態および計測環境の制約を伴わない計測手法の構築を目指しており、金属材料・セラミックス材料・高分子材料・複合材料、顕微鏡サイズ材料・薄膜材料・異種接合材料および高温環境下なども研究対象としています。
実用化イメージ

本研究を発展させるためには、企業の課題と我々の課題との間のギャップを埋める必要があり、知識の相互補完なしでは目的を達成することができない研究開発テーマです。是非、抱えている課題や困難をお教えください。

研究者

大学院工学研究科 航空宇宙工学専攻 航空システム講座(材料・構造スマートシステム学分野)

山本 剛  

Go Yamamoto

アデノウイルス

生物活性の探索をアウトソーシングしませんか - ウイルス・腫瘍・細菌を中心に -

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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 当研究室では様々な生物活性探索アッセイ方法を確立しています。その成果として日本たばこ産業と共同開発した抗HIV 剤、エルビテグラビルが臨床応用されています。他にも、新規の作用機序を有する逆転写酵素阻害剤(EFdA) や抗ガン剤(S-FMAU)を開発してきました。具体的には、1)抗ウイルス剤・抗菌剤などの活性評価、2)抗腫瘍活性の測定、3)新たなスクリーニング法の確立などを行います。
実用化イメージ

新たなターゲットに対するhigh through-put screening 確立の受託も可能ですので個別にご相談ください。P3実験施設を必要とする共同開発や他の微生物を含めた学術指導にも応じます。

研究者

災害科学国際研究所 災害医学研究部門 災害感染症学分野 医学研究科・医学部・大学病院・東北メディカル・メガバンク機構(兼務)

児玉 栄一  

Eiichi Kodama

アドホック

圏外でも通信可能な“スマホdeリレー”

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特徴・独自性
  • 爆発的に普及したスマートフォンですが、そのWiFiを活用すれば、携帯電話がつながらなくても、隣の人はもちろん、周囲のスマートフォンにデータをリレーしてもらうことで遠くの人とも情報を交換することが可能になります。現在研究開発を進めている省電力技術やセキュリティ技術が確立すれば、電池残量を気にする必要もなく、他人にデータを見られる心配もなく、通信することが可能になります。
実用化イメージ

災害等の緊急時の情報発信、商店街等での広告・クーポン配布、イベント会場等での少人数グループ内情報交換、団体旅行・登山等でのトランシーバ的な利用、新興国等での通信サービスなどへの応用が期待できます。

研究者

大学院情報科学研究科 応用情報科学専攻 応用情報技術論講座(情報通信技術論分野)

加藤 寧  

Nei Kato

アナモックス

メタン発酵とアナモックスプロセスの応用

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特徴・独自性
  • 嫌気性微生物系(メタン生成古細菌とアナモックス細菌)と機能性材料(分離膜、担体)の融合利用により、有機性排水・廃棄物の処理に適した省エネルギー・低炭素型かつエネルギー生産ができる高効率的処理技術を確立していきたいです。図1に示すように、嫌気性膜分離反応槽と担体添加型一槽式アナモックス(ANAMMOX)ユニットを組み合わせることによって新しい排水・廃棄物処理システムを構築し、図2のような効果の実現を目指しています。
実用化イメージ

下水、産業排水、ごみ埋立処理処分場浸出水などの有機性排水処理および廃棄物系バイオマスのエネルギー資源化を目指して、環境プラントメーカーまたはバイオガス発電事業者との連携を図っていきたいです。

研究者

大学院工学研究科 土木工学専攻 水環境学講座(環境保全工学分野)

李 玉友  

Gyokuyu Ri

アナログ集積回路

ブレインモルフィックコンピューティングハードウェア

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特徴・独自性
  • 脳が特異的に持つ機能(例えば、意識/無意識過程、自己、選択的注意など)を、これまでの情報科学的な方法とは異なり、デバイスの物理的な特性・ダイナミクスを用いて直接的に構築することにより、小型高効率高性能な脳型ハードウェアの開発を行う。具体例としては、カオスニューラルネットワークリザバー、高次元複雑ダイナミクスによる最適化、スピン軌道トルクデバイスによるニューラルネットワーク等である。
実用化イメージ

この脳型ハードウェアは、ユーザ個人の情報の学習が必須なエッジ端末に有効で、例えば、補聴器や入れ歯に内蔵して心電や脳波、唾液成分などの学習により、異常検知を行う見守りデバイスなどへの応用が期待できる。

研究者

電気通信研究所 人間・生体情報システム研究部門 ソフトコンピューティング集積システム研究室

堀尾 喜彦  

Yoshihiko Horio

アニオンドープ

毒性のある遷移金属を含まないカラフルな酸化チタン顔料

概要

ニ酸化チタン着色粒子
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken/T19-849.pdf

従来技術との比較

遷移金属化合物は多彩な色を示すことで知られている。これまで、遷移金属イオンのドープにより、白色の酸化チタンを着色させることは可能であるものの、遷移金属に由来する生体毒性を回避することが難しい。

特徴・独自性
  • 本発明では、遷移金属を含まず、白色、黄色、赤色、グレー、緑色、紫色、黒色、肌色等、様々な色を有する酸化チタン無機顔料を実現した。
実用化イメージ

生体毒性が課題となる化粧品分野等での酸化チタン顔料の新規応用が期待される。

研究者

多元物質科学研究所 無機材料研究部門 環境無機材料化学研究分野

Yin Shu  

Yin Shu

アブラナ

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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概要

近年の異常気象の多発により、作物の種子、果実生産の低下が危惧されている。これまでに低温、高温ストレス下で応答する遺伝子群を同定しており、ゲノム編集などにより、温度ストレス下でも生産が可能なシステムを構築する。

従来技術との比較

従来から用いられている遺伝子組換え手法に加え、ゲノム編集技術により実用に供することが可能な遺伝子改変が可能になった。

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、果実生産を向上させることを目的とする。
実用化イメージ

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。

研究者

大学院生命科学研究科 分子化学生物学専攻 分子ネットワーク講座(植物分子育種分野)

渡辺 正夫  

Masao Watanabe

アプリケーション

ネットワークアプリケーション制御技術

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特徴・独自性
  • Software Defined Networking(SDN) やサーバ仮想化技術などに基づき、アプリケーション層からデータリンク層までを含んだ横断的アプローチを用いて、アプリケーションの要求品質に応じて適応的にネットワークリソースを確保することで、ネットワーク・コンピューティング資源利用を最適化し、インターネットアプリケーションの品質の向上を目指します。
  • その他、モバイルネットワーク制御技術、ネットワークアーキテクチャ、サーバ・ネットワーク仮想化技術などに基づいたテーマでの産学連携が可能です。
実用化イメージ

研究者

電気通信研究所 情報通信基盤研究部門 ネットワークアーキテクチャ研究室

長谷川 剛  

Go Hasegawa

アミノ酸

高温高圧条件でのアミノ酸のペプチド化と新規炭素繊維

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特徴・独自性
  • 生物体内では酵素などの作用でアミノ酸がペプチド化される。掛川研究室では無水、高温高圧環境下で触媒なしにアミノ酸の高重合度ペプチド生成に成功してきている。重合が難しいとされていたグリシンでは11量体、アラニンでは5量体など重合度の世界記録を作ってきている。アラニン5量体は、クモの糸に代表される重要な硬質「炭素繊維」であり、本研究は新規炭素繊維開発に有効と考える。
実用化イメージ

本研究を応用することで、切れないペプチド繊維(アラニンペプチド)と柔軟性のあるペプチド繊維(グリシンペプチド)を組み合わせることで、固くて伸びる新規炭素繊維を作り出せる可能性がある。

研究者

大学院理学研究科 地学専攻 地球惑星物質科学講座

掛川 武  

Takeshi Kakegawa

アミノ酸被膜

金属ナノ粒子を用いた抗原虫薬の開発 アミノ酸被膜による効果の増強

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特徴・独自性
  • 金属ナノ粒子は、一般的な大きさの金属個体とは異なる物理的、化学的特性を持つ。これらの特性は金属ナノ粒子の比表面積が極めて大きいことに起因する。また、その量子サイズによって特有の物性を示す。
  • さらに、金属ナノ粒子は微生物を殺滅する活性酸素種を産生する能力があり、膜透過性も持つ。
  • 我々は、アミノ酸被膜金属ナノ粒子がトキソプラズマの増殖を抑制することを報告している。
実用化イメージ

マラリアを始め、人類の脅威となっている原虫感染症の予防、治療、診断について、金属ナノ粒子を使った新しいツールを提供できる可能性がある。ナノテクノロジー分野、動物医療を含めた医薬品分野等において活用の可能性がある。

研究者

大学院農学研究科 生物生産科学専攻 動物生命科学講座(動物環境管理学分野)

加藤 健太郎  

Kentaro Kato

アミロイドβ

酵母を用いた認知症治療薬スクリーニング系の開発

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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • γ セクレターゼを発現した酵母を用いてアルツハイマー病患者脳内で生成されるアミロイドβの生成を検出するアッセイ系を開発
  • 家族性アルツハイマー病家系から見つかっている遺伝子変異を利用することで、特に毒性の高いアミロイドβ(A β 42)の生成を検出することが可能
  • レポーター遺伝子の発現、即ち酵母の生育・レポータ酵素を評価することにより、A β42 を減少させる化合物、変異の同定に成功
実用化イメージ

本法によりγセクレターゼの機能を調節・阻害して認知症治療を目指す、化合物、天然物、遺伝子等のスクリーニングを行うことができる。この技術を産業的に活用したい製薬・食品企業や団体との共同研究を希望する。

研究者

大学院農学研究科 農芸化学専攻 生物化学講座(酵素化学分野)

二井 勇人  

Eugene Futai

亜臨界

ヒトの五感に訴える新製品・新分野を開発-亜臨界溶媒分離法における実験と理論の開発―

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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
  • 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
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分離に長けています.クロマト法の精密性には及びませんが,物質群としての分離・分画操作には向いています.医薬食品・飲料・化粧品・化成品等の分野に応用できます。

研究者

大学院工学研究科 附属超臨界溶媒工学研究センター 溶媒要素技術部

大田 昌樹  

OTA Masaki

歩きスマホ

人間と移動ロボットの共存

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特徴・独自性
  • サービスロボットや自動運転車、パーソナルモビリティなど人間と共存する環境で動作する様々な新しい移動体が普及することが期待されています。本研究室では、これらの様々な移動体が安全かつ円滑に共存するための技術について研究しています。
  • 特に、人間の視覚的注意などの特性を考慮し、その動きを予測するという側面からアプローチしています。
実用化イメージ

サービスロボット、パーソナルモビリティ、自動運転車など、人間と共存する環境で動作する移動体の研究開発や、これらが安全に共存するための交通環境整備など。

研究者

大学院工学研究科 ロボティクス専攻 先進ロボティクス講座(先進ロボティクス分野)

田村 雄介  

Yusuke Tamura

アルツハイマー病

酵母を用いた認知症治療薬スクリーニング系の開発

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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • γ セクレターゼを発現した酵母を用いてアルツハイマー病患者脳内で生成されるアミロイドβの生成を検出するアッセイ系を開発
  • 家族性アルツハイマー病家系から見つかっている遺伝子変異を利用することで、特に毒性の高いアミロイドβ(A β 42)の生成を検出することが可能
  • レポーター遺伝子の発現、即ち酵母の生育・レポータ酵素を評価することにより、A β42 を減少させる化合物、変異の同定に成功
実用化イメージ

本法によりγセクレターゼの機能を調節・阻害して認知症治療を目指す、化合物、天然物、遺伝子等のスクリーニングを行うことができる。この技術を産業的に活用したい製薬・食品企業や団体との共同研究を希望する。

研究者

大学院農学研究科 農芸化学専攻 生物化学講座(酵素化学分野)

二井 勇人  

Eugene Futai

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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概要

従来技術との比較

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。
実用化イメージ

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。

研究者

大学院医学系研究科 医科学専攻 生体機能学講座(医化学分野)

本橋 ほづみ  

Hozumi Motohashi

new加齢に関連する脳疾患を鑑別可能な新しい血中バイオマーカー

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概要

本発明は、加齢に関連する脳疾患を鑑別可能な血中バイオマーカーに関する。脂肪酸結合タンパク質(FABPs)がレビー小体病のバイオマーカーとして機能することを発見し、加齢に関連する脳疾患群と健常対照群で血液中のFABPsレベルを測定した。その結果FABPsが各疾患を高い精度で識別可能であることを示した。本発明により、微量採血で済む血液バイオマーカーの利用により、脳疾患の早期予測や診断が可能になる。

従来技術との比較

脳疾患の確定診断には脳脊髄液採取やPET検査等の侵襲的方法が用いられる。血液バイオマーカーの開発には病態に関与する物質の特定が困難であった。本発明は同問題を解決し、新たな血液バイオマーカーを提供する。

特徴・独自性
  • 本発明の特徴は、FABPsがレビー小体病のバイオマーカーとして機能することを初めて明らかにしたことである。具体的に、FABPsがアルツハイマー病AD、パーキンソン病PD、れDLB、軽度認知機能障害MCIの患者と健康な対照群で有意に差異が認められることを実証し、各疾患を高い精度で鑑別することが可能である。
実用化イメージ

本発明は、加齢に関連する脳疾患の鑑別技術を提供することで、高齢化社会における認知症や運動障害の早期治療介入を克服することが可能である。また本発明は微量採血で済むため患者の負担やコストを低減可能である。

研究者

大学院薬学研究科 生命薬科学専攻 生命解析学講座(薬理学分野)

川畑 伊知郎  

KAWAHATA Ichiro

新規免疫チェックポイント分子LILRB4を応用した創薬及びLILRB4からなるがん患者の予測予後バイオマーカー

概要

免疫チェックポイント阻害剤
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken/T18-289_T20-3069.pdf

従来技術との比較

T細胞,抗原提示細胞を中心とした免疫チェックポイントの阻害抗体は多く開発されているが,単独での有効性は低い。本ミエロイド系細胞の免疫チェックポイントを標的とするものはユニーク。

特徴・独自性
  • ミエロイド系細胞,特にがん微小環境中に浸潤しているマクロファージやミエロイド系サプレッサー細胞上に発現するLILRB4を標的とすることで特異的リガンドであるフィブロネクチンとの結合を阻害する抗体がマウスモデルにおいてがんに著効
  • 一部の自己免疫にも有効であることがマウスモデルで示されている
  • 本抗体は,がん患者組織でLILRB4発現レベルを評価することで予後が予測でき,LILRB4免疫チェックポイント阻害抗体の適用可否を判断できるコンパニオン診断薬としても利用可能
実用化イメージ

・現行の免疫チェックポイント阻害抗体との併用や単独での適用でがんの予後を大幅に改善
・SLE治療薬
・ミクログリア上にもLILRB4が発現するため,アルツハイマー病などの神経疾患にも適用可能性

研究者

加齢医学研究所 加齢制御研究部門 遺伝子導入研究分野

高井 俊行  

Toshiyuki Takai

αシヌクレイン

newシヌクレイノパチーを予防可能な新規中分子治療薬

概要

本発明は、パーキンソン病やレビー小体型認知症の原因物質であるαシヌクレインの凝集を防ぐ「囮」ペプチドの開発に関する。本ペプチドはレビー小体病の原因タンパク質αシヌクレインの伝播・毒性発現に必須である脂肪酸結合タンパク質FABP3に着目した。本ペプチドは、脳内の毒性αシヌクレイン-FABP3オリゴマーの蓄積と記憶学習障害を予防可能であり、シヌクレイノパチーの進行を防ぐ新規な治療法である。

従来技術との比較

従来のパーキンソン病の治療法はドパミン補充療法が主でありその効果は限定的であった。またαシヌクレインの凝集に関与する因子は未知であった。本発明ペプチドはこれらの問題を解決し神経変性を予防可能である。

特徴・独自性
  • 本発明の特徴は、αSynのC末端配列由来のデコイペプチドが、FABP3によるαSynの凝集をin vitroで阻害することを初めて明らかにしたことである。本発明の独自性は、デコイペプチドを鼻腔投与することで、αSyn PFF注射マウスの記憶障害を防止し、αSynのリン酸化とαSyn-FABP3オリゴマーの形成を抑制し、神経細胞死を防ぐことを示したことである。
実用化イメージ

本発明は、αシヌクレインの凝集を防ぐ囮ペプチドを提供することで、高齢化社会におけるレビー小体病増加を抑止可能である。また本発明の囮ペプチドは鼻腔投与で済むため、患者の負担やコストを低減可能である。

研究者

大学院薬学研究科 生命薬科学専攻 生命解析学講座(薬理学分野)

川畑 伊知郎  

KAWAHATA Ichiro

アルミナ

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。
実用化イメージ

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。

研究者

未来科学技術共同研究センター 開発研究部 強靭化と高容量化を両立させた環境配慮型蓄電体の開発に関する研究

橋田 俊之  

Toshiyuki Hashida

アレーアンテナ

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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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いる.これまでの研究内容は以下の通り.
  • ・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る.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.

研究者

大学院工学研究科 通信工学専攻 波動工学講座(電磁波工学分野)

今野 佳祐  

Keisuke Konno