東北大学　研究シーズ集

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〈破骨細胞〉

破骨細胞が関与する疾患の予防剤又は治療剤

特徴・独自性
  • 我々は破骨細胞の活性を指標としたライブラリースクリーニングの研究により、ニコチン性アセチルコリン受容体（nAChR）の阻害薬が破骨細胞分化を抑制することを明らかにし、その中でも特にα7-nAChRの拮抗作用をもつmethyllycaconitine（MLA）等の選択的拮抗薬が、破骨細胞分化を効果的に抑制することを見出した。本発明は、この知見に基づき完成されたものであり、破骨細胞分化抑制剤、破骨細胞による骨吸収抑制剤、骨再生促進剤、及び骨吸収性疾患の予防又は治療剤、並びに破骨細胞分化促進剤、及び破骨細胞の機能低下に起因する疾患の予防又は治療剤等を提供する。
実用化イメージ

本発明は、破骨細胞分化を制御する受容体（α 7-nAChR）をターゲットとした強い特異的効果をもつ新薬に繋がる可能性が期待される。今後、α７-nAChRの選択的拮抗薬が、骨粗鬆症、関節リウマチにおける骨吸収を阻害する薬剤の開発に多大な貢献をすることが期待される。また、歯科では、歯周病における炎症性骨吸収の治療薬や、抜歯後の歯槽骨吸収を抑制する治療に貢献する可能性が考えられる。

研究者

大学院歯学研究科 歯科学専攻 リハビリテーション歯学講座（分子・再生歯科補綴学分野）

江草 宏  

Hiroshi Egusa

〈把持〉

さまざまな凹凸形状をつかめるピン配列型把持機構

 
 
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概要

対象物の形状が未知の複雑な凹凸形状であっても把持可能で、形状の推定も可能な、簡単な機構のグリッパを開発した。グリッパは、行列に配列した複数のピンと、ピン先端に爪を持つ。このグリッパは、駆動により複数箇所で強固に対象物を把持することができる。

従来技術との比較

本技術では未知の形状も含むどのような形状の対象物に対しても接触可能であり、接触後、複数のピン先を動作させて対象物を強固に把持できる。さらに、形状計測も同時に可能である。

特徴・独自性
  • 対象物が凸形状でも凹形状でも同じ動作原理でピン配列を動作させて接触把持するため、必要なアクチュエータ数は１つだけである
  • ピン配列を水平方向に動作させた際にピンの動きがロックされ、より安定した把持を実現する
  • 対象物に接触させた時のピンの移動量を計測することで、対象物の３次元形状計測も可能である
  • ピン先にゴム製素材を用いる等することで、柔らかい不定形状も把持可能と考えられる
実用化イメージ

搬送システム、産業用機械、不整地移動ロボティクス、土木建設機械、農業用機械などで有効なグリッパ機構を探している企業に有効です。量産・高品質化を目指した改良、実現場への応用を協働する相手を求めています。

研究者

大学院工学研究科 航空宇宙工学専攻 宇宙システム講座（宇宙探査工学分野）

宇野 健太朗  

Kentaro Uno

〈パターン認識受容体〉

家畜対応型の腸管免疫調節機能性の評価系構築

 
 
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特徴・独自性
  • 食の安全性から健全生活の向上に貢献する上で、薬剤に頼らない家畜生産技術の開発が望まれる。我々は、世界に先駆けて樹立したブタおよびウシ腸管上皮（PIE,BIE）細胞により、家畜対応型の腸管免疫調節機能性の評価系を構築した。本評価系は、家畜に最適な腸管免疫を介する生菌剤や有用成分の選抜・評価を可能とし、動物実験を軽減させながら効率よく薬剤代替のための選抜・評価が行える他、詳細な機構解明にも有用である。
実用化イメージ

畜産業界における飼料や動物医薬の開発において、家畜に対応した生菌剤等のスクリーニングおよび有効性の評価や既存製品の再評価、機構解明等の推進が可能となり、新たな製品開発に向けた有意義な共同研究ができる。

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（動物食品機能学分野）

北澤 春樹  

Haruki Kitazawa

〈パターンマッチング〉

インターネットビデオが持つ指紋のような固有パターン

 
 
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特徴・独自性
  • 最新の研究により、インターネット上を流れるビデオストリームには、各ビデオ固有の特徴が存在することが明らかになってきました。シーン変化の多少といったビデオ映像そのものの特徴や、エンコード方式の違い等により、リアルタイムビデオ配信ではネットワークを流れるデータ列に各ビデオ固有のパターンが現れます。ネットワークの中間点においてデータの中身を見ることなくビデオを特定できる技術として注目を集めています。
実用化イメージ

ビデオを視聴しているユーザのプライバシー等を侵害することなく、違法ユーザによる有料ビデオの横流しや秘密TV 会議映像の企業外への流出の防止、あるいはビデオコンテンツの流通調査などでの利用が期待できます。

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

〈働き方改革〉

教員のワークライフバランスと学校の働き方改革

 
 
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特徴・独自性
  • 長年、教員の労働時間に関する基礎研究を行ってきました。2006年、2016年に実施された文部科学省「教員勤務実態調査」の中心メンバーとして労働時間の正確な測定技術の開発に従事してきました。その過程で、長時間労働や多忙感をもたらす要因をこれまで明らかにしてきました。ここ最近は、医学との共同研究を進めており、教員が心身ともに健康を維持できるようなマネジメントのあり方を追求しています。
実用化イメージ

学校の業務効率化や教員の健康増進に寄与したいと思います。
校務運営システムの開発企業、労働者の健康管理デバイスの開発企業、ICT、AI、ロボットを学校に導入しようとする企業との連携の可能性があります。

研究者

大学院教育学研究科 総合教育科学専攻 教育学講座（教育政策科学）

青木 栄一  

AOKI Eiichi

〈発がん〉

Fbxw7による発がん機構の解明

 
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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • がんは細胞増殖が促進しまた細胞死が抑制されている状態であると考えられる。細胞増殖と細胞死を制御しているc-Myc は多くのがんで存在量が増加しているが、その原因の一つにc-Myc の分解機構の異常がある。私たちが作製したFbxw7 の機能抑制マウスでは、c-Mycが分解できなくなり、発がんが促進する。つまりFbxw7 の機能を制御することで発がんやがんの伸展を制御可能であることを示唆している。
実用化イメージ

分子特異的なタンパク質分解機構の利用は抗がん剤への開発へ繋がる可能性がある。Fbxw7の機能を活用すれがんの進展制御が可能であると期待され、製薬業界でこの知見の展開を希望している。

研究者

大学院医学系研究科 創生応用医学研究センター 細胞増殖制御分野

中山 啓子  

Keiko Nakayama

〈パッケージング〉

試作コインランドリ　−MEMSを中心とする半導体試作共用設備−

 
 
 
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概要

4 インチ、6インチ、一部8インチのMEMSを中心とした半導体試作開発のための共用設備で、必要な装置を必要なときに時間単位でお使いいただけます。東北大学に蓄積された関連ノウハウが利用可能で、スタッフが試作を最大限支援します。東北大学西澤潤一記念研究センターの2 階スーパークリーンルームのうち、約1,200m2を主に利用しています。装置、料金については、ホームページをご覧ください。

従来技術との比較

経験豊富な10人以上の技術スタッフが支援します。エッチング、成膜などの各プロセスの標準的な加工条件を提供していますので、ご要望に応じた試作がすぐに開始できます。シリコン以外の様々な材料にも対応します。

特徴・独自性
  • MEMS、光学素子、高周波部品などのデバイスのほか、半導体材料開発などに対応します。
  • 試作前、試作途中における、デバイスやプロセスの技術相談にも対応しています。
  • デバイスの実装工程に対応する「プロトタイプラボ」も利用できます。
  • 半導体、計測器、センサなどの歴史を学んでいただける博物館もご覧いただけます。
  • 東北大学半導体テクノロジー共創体の一部として、半導体の研究開発、人材育成を推進しています。
  • 学生、企業技術者向けの半導体人材育成プログラムをオンデマンドで実施しています。
  • 文部科学省マテリアル先端リサーチインフラ(ARIM)事業のメンバーとして、設備とデータの共用に取り組んでいます。
実用化イメージ

2010年の開始以降310社以上の企業が利用しています。MEMS等のデバイスメーカーはもちろん、材料や機械部品、装置メーカーからも利用があります。これまでに約10件の実用化支援事例があります。

研究者

マイクロシステム融合研究開発センター

戸津 健太郎  

Kentaro Totsu

〈fermentation〉

輸送体制御テクノロジーによる生物物質生産(発酵)

 
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特徴・独自性
  • 微生物による大規模物質生産（発酵）には、化成品・食品に該当する有機酸・アミノ酸、抗生物質などの代謝産物生産がある。大型発酵タンク( 数百トン) を用いて生産されるものも多く、単品で年産１００万トンを越える物質も多数ある。発酵では目的物質生産のために極端な代謝制御を行う。従来の発酵産業は細胞内代謝の機能改変・強化により成功を収めたがその手法も限界に達している。即ち基質取り込み・産物排出が律速となり生産性の向上が見込めない。我々は基質取り込み・産物排出機能の強化・改変による生産性の向上を目指し、輸送体を制御して物質生産を行う技術の開発を行っている。方策の一つとして、輸送・排出過程でエネルギーを消費せずにエネルギーを生産しつつ物質生産を高速且つ高効率に行う輸送体とその共役謝系を見出し、産業応用開発を行っている。
実用化イメージ

研究者

大学院農学研究科 農芸化学専攻 生物化学講座（応用微生物学分野）

阿部 敬悦  

Keietsu Abe

〈パッシブ〉

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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特徴・独自性
  • 等の背後の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1 mm 〜 10 mm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 通信工学専攻 波動工学講座（電磁波工学分野）

佐藤 弘康  

Hiroyasu Sato

〈撥水剤〉

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
  • 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る。本用途におけるPFASフリー化に貢献する。

研究者

高等研究機構材料科学高等研究所 デバイス・システムグループ

藪 浩  

Hiroshi Yabu

〈発達〉

脳MRIデータベースを用いた発達、加齢に関する研究

 
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特徴・独自性
  • 遺伝要因、生活習慣がそれぞれ脳発達、加齢にどのような影響を与えるかを明らかにすることで、生涯健康脳の維持を目指す。これが明らかになることで、ある遺伝的素因を持つ個々人がどのような生活習慣を送ると、生涯健康脳が維持できるかが明らかになり、認知症等、種々の疾患の一次予防、二次予防が可能になる。更に、独自性は世界でも屈指の大規模脳MRI データベースを用いる点にある。
実用化イメージ

運動、睡眠、食品、楽器、その他の趣味に関わる業種といった、種々の生活習慣に関わる製品を開発している業界が該当すると考えられる。

研究者

スマート・エイジング学際重点研究センター

瀧 靖之  

Yasuyuki Taki

〈発達認知神経科学〉

脳機能および精神的健康感の維持向上法開発研究

特徴・独自性
  • スマート・エイジング国際共同研究センター（通称SAIRC）は、国際的な研究拠点として、超高齢社会における新たな統合的加齢科学分野を切り開き、世界を先導するスマート・エイジング研究を通じて、持続可能型高度成熟社会の形成に寄与するため、文系・理系に拘らない架橋融合的研究、国際共同研究、産学連携研究などを展開します。
  • 脳機能イメージング及び実験心理学的手法を核としながら、心を豊かに穏やかに加齢するための方法論的研究を、脳を直接研究対象とした脳科学研究、認知機能向上法開発のための認知心理学研究、認知症予防、メンタルヘルスを対象とした医学的研究、こころや死生観までを対象とした哲学・心理学研究・倫理学研究などを融合して推進します。
  • スマート・エイジング研究に関する共同研究を募集しますし、学術指導も積極的に行います。
実用化イメージ

研究者

加齢医学研究所 脳科学研究部門 応用脳科学研究分野

川島 隆太  

Ryuta Kawashima

〈発電〉

身のまわりの排熱を利用した熱電発電デバイスの創製

 
 
 
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特徴・独自性
  • 私達の身のまわりには多くの排熱源が存在します。例えば、オフィス機器や電化製品は絶えず100℃以下の熱を発生し続けていますし、自動車からは500℃近傍の熱が排出されています。これらの排熱の大部分は有効利用されることなく、「廃熱」となっているのが現状です。当研究室では、これら種々の温度域で発生する廃熱から高効率で電気を発生することができる熱電発電材料の開発を推進しています。
実用化イメージ

電子機器メーカーや自動車関連メーカーとの共同研究はもとより、温泉の温水と冷水を巧みに利用した「温泉発電」実現のための自治体との連携、人間の体温からの発電を目指す衣料メーカーなど多岐にわたる連携を目指しています。

研究者

大学院工学研究科 応用物理学専攻 応用材料物理学講座（機能結晶学分野）

宮﨑 讓  

Yuzuru Miyazaki

液体流動を利用した新たなエネルギー変換

 
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特徴・独自性
  • ２次元材料であるグラフェンの上を１滴の水が滑り落ちる、または連続した流水が流れるときグラフェンに起電力が生じる現象があり、これまでの研究によって発生する起電力が流速と水が接触する界面の面積に比例することがわかっています。この現象を利用してエネルギー、環境分野へ展開する研究を行っています。液体の流動から機械的な変換を経ずに電気エネルギーを得ることができる独創的な研究です。
実用化イメージ

従来とは異なるエネルギー変換機構と基にしており、新たなエネルギーハーベスティング技術となる可能性があります。また従来の発電技術とは相補的な関係となるため、環境資源の有効活用に適した研究です。

研究者

大学院工学研究科 電子工学専攻 物性工学講座（固体電子工学分野）

岡田 健  

Takeru Okada

多結晶でも単結晶と同レベルの特性を示し、フレキシブル基板上に製膜可能

概要

多結晶ホイスラー合金薄膜
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken/T20-2968.pdf

従来技術との比較

従来技術では大きな異常ネルンスト効果や異常ホール効果等の特性を発現させるためにバルク単結晶や単結晶薄膜が不可欠と考えらえてきたが、本技術により単結晶化が不要となる。

特徴・独自性
  • Co2MnGaやCo2MnAlに代表されるCo基ホイスラー合金の多結晶層を、絶縁性のAlN層で挟みこむことで、結晶配向の制御や結晶性の向上を促進することができ、高い特性を発現させることが可能となる。また、単結晶成長を必要としないので基板を選ばずに作製可能であり、フレキシブル基板の上でも高い特性が得られる。
実用化イメージ

パイプ内の排液や室内外温度による発電を可能とする熱電変換素子、フレキシブル基板上にホールセンサを初めとする高感度センサなどへの応用展開の可能性がある技術である。

研究者

金属材料研究所 物質創製研究部 磁性材料学研究部門

関 剛斎  

Takeshi Seki

〈発電特性〉

構造制御による複合材料の多機能化と新機能付与

 
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特徴・独自性
  • 科学技術の発展とともに、機械やデバイスの小型、軽量化、高性能化が求められている。当研究室では、独自装置を用いた材料創製技術、理論に基づいた数値解析技術を駆使し、種々のナノ粒子および繊維をポリマー、金属、セラミクス材料と複合化している。そして、複数の機能( 例：高強度、超軽量、発電機能、損傷検出機能、自然分解性など)を同時に発現する多機能ナノコンポジットの創製と特性発現機構の理解を得意としている。
実用化イメージ

ナノコンポジットの多機能化、新機能付与によって既存の機械やデバイスのさらなる小型化、高性能化、新機能追加による付加価値向上を目指している企業等との共同研究を希望する。

研究者

大学院環境科学研究科 先端環境創成学専攻 資源循環プロセス学講座（複合材料設計学分野）

栗田 大樹  

Hiroki Kurita

〈発明案件（特許等）〉

気泡崩壊時に生じる衝撃力により、金属材料の疲労強度などを向上させる表面改質方法

概要

流動キャビテーションを利用した表面改質方法
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken/T04-206_T05-248.pdf

特徴・独自性
実用化イメージ

研究者

大学院工学研究科 ファインメカニクス専攻 材料メカニクス講座（知的計測評価学分野）

祖山 均  

Hitoshi Soyama

試料を浮遊、溶融させ、精度の高い物性値（比熱、熱伝導率）を測定する方法

概要

高温融体の熱物性測定装置
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken/T05-271.pdf

特徴・独自性
実用化イメージ

研究者

多元物質科学研究所 附属金属資源プロセス研究センター 高温材料物理化学研究分野

福山 博之  

Hiroyuki Fukuyama

LiBH4の電気伝導性を室温で電気伝導率が10-3(Scm-1)！

概要

固体電解質、その製造方法、および固体電解質を備える二次電池
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken/T07-229.pdf

特徴・独自性
実用化イメージ

研究者

大学院工学研究科 知能デバイス材料学専攻 情報デバイス材料学講座（エネルギー情報材料学分野）

髙村 仁  

Hitoshi Takamura

東北大学　研究シーズ集

研究分野

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