登録されている研究テーマ 445件

有機合成化学および天然物化学

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特徴・独自性
  • アミノ酸、あるいはアミノ酸から簡単に合成できる低分子有機化合物を触媒とした、光学活性化合物の実用的な合成法の開発を行っています。世界中で使われているJorgensen-Hayashi Catalystを開発しました。さらに、それらの合成方法を利用して、抗癌作用等の生物活性を有する天然有機化合物の独創的・実用的な合成を行っています。これまでに抗インフルエンザ治療薬であるタミフルのわずかone-pot での合成に成功しています。
実用化イメージ

医薬品合成、農薬合成、化成品合成に我々の開発した反応、触媒は大いに役立ちます。

研究者

大学院理学研究科 化学専攻 有機化学講座(有機分析化学研究室)

林 雄二郎  

Yujiro Hayashi

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。
実用化イメージ

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。

研究者

大学院理学研究科 化学専攻 境界領域化学講座(反応有機化学研究室)

寺田 眞浩  

Masahiro Terada

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 発酵微生物学寄附講座

阿部 敬悦  

Keietsu Abe

溶融塩を用いた高温素材プロセッシング

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特徴・独自性
  • 室温で固体のイオン結晶を加熱し、高温で溶融した液体を「溶融塩」と呼ぶ。金属アルミニウムは溶融塩中での電気分解で製造されており、産業界では大量に使用されている。その溶融塩を反応媒体として利用し、レアアース、チタン、シリコン、リチウム等、化学的に活性なレアメタルの製錬、リサイクル、表面改質法を研究している。日本でも実施可能な高付加価値製品の製造技術として、溶融塩技術を変貌させることを目指す。
実用化イメージ

業界としては、非鉄金属製錬、リサイクル、表面処理に従事する業界。用途としては、活性金属(合金)製造、廃棄物処理、耐酸化性コーティング等。

研究者

大学院工学研究科 金属フロンティア工学専攻 先端マテリアル物理化学講座(材料物理化学分野)

竹田 修  

Osamu Takeda

溶融鉄中のトランプエレメント分離方法

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概要

溶融鉄中のトランプエレメント分離方法
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken_h/T20-1058.html

従来技術との比較

特徴・独自性
  •  鉄スクラップを用いたリサイクル製錬は炭素使用量およびCO2排出量を現行法と比較して大幅に低減でき、現在増加している鉄スクラップ蓄積量の低減に有効な手段である。 
  •  しかし、特にトランプエレメントと呼ばれるCu, Ni, Sn等の、酸化除去および蒸発除去が困難な元素が混入することにより、鉄鋼材の特性や加工性が劣化してしまうという問題があり、トランプエレメントは鉄スクラップを再利用するたびに濃化するため、鉄スクラップの再資源化率を上げられない原因となっている。従来法として硫化物フラックスを用いた脱銅法が広く検討されているが、大量の硫化物を用いたバッチ処理になることが問題である。
  •  本発明は電気化学的手法を用いて溶融鉄中のCuの溶融スラグ中へのイオン化分離を促進する技術であり、原理上連続処理が可能となる。さらに溶融鉄の高純度化のみならず、回収した電析銅のリサイクルも考えられる。
実用化イメージ

・鉄スクラップを用いたリサイクル製錬 
・連続的なトランプエレメント除去

研究者

多元物質科学研究所 プロセスシステム工学研究部門 環境適合素材プロセス研究分野

夏井 俊悟  

Shungo Natsui

リチウムイオン内包フラーレンを用いた二次電池の開発

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特徴・独自性
  • リチウムイオン内包フラーレン(Li+@C60)を用いた二次電池を開発しています。その中でもLi+@C60をカチオンとしたイオン液体を電気二重層キャパシタ(EDLC)の電解質として用いた[Li+@C60]・EDLC は、広い温度域で高い運動性を示す球形のC60殻内に安定に閉じ込めたLi+を用いるため、イオン液体中でも高密度で高速蓄電が可能で、高い安全性が確認されています。
実用化イメージ

宇宙などの極限環境下で使用可能な二次電池としての応用が期待されます。さらに、Li+@C60を用いた全固体型二次電池への展開も可能で、飛躍的な蓄電密度の向上が達成できます。

研究者

大学院理学研究科 附属巨大分子解析研究センター

權 垠相  

Eunsang Kwon

リモートセンシング・GIS(地理情報システム)

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概要

リモートセンシング全般、GIS にまつわる研究を行っている。人工衛星や航空機およびドローンによるリモートセンシングデータを利用した環境モニタリング、農地や植生地域の管理、災害による被害状況の把握などが主研究内容であり、陸域を観測したデータの解析を中心としている。農地・農村や森林域、沿岸域などを主要な対象地域としている。合成開口レーダ(SAR)やハイパースペクトルセンサによる観測データも用いる。

従来技術との比較

SAR、光学センサ等による観測画像の利用

特徴・独自性
  • 広域を観測した画像の利用研究
実用化イメージ

農地管理のほか、自治体やライフライン関連企業での、施設・設備の情報の管理・運営などにも広く役立てることができる。

研究者

大学院農学研究科 生物生産科学専攻 農業経済学講座(地域資源計画学分野)

米澤 千夏  

YONEZAWA Chinatsu

粒界工学による粒界劣化現象抑制に基づく高特性材料の開発

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特徴・独自性
  • オーステナイト系ステンレス鋼やニッケル合金は粒界劣化現象が永年の大きな問題である。当グループの開発した粒界工学制御プロセスは、通常ステンレス鋼の粒界腐食(図1、2)、溶接部腐食、応力腐食割れ、液体金属脆化、放射線損傷などに対する抵抗性を著しく向上させるとともに、高温クリープ破断寿命を顕著に延長(図3)させるなど、粒界劣化現象抑制による著しい特性改善を実現した。
実用化イメージ

この粒界工学制御技術により、金属材料の耐食性や高温寿命の向上が期待できることから、電力・化学プラント配管、高温高圧容器、食品加工機器などの製造業への適用が想定される。

研究者

大学院工学研究科 材料システム工学専攻 接合界面制御学講座

佐藤 裕  

Yutaka Sato

液体ロケットエンジン・ターボポンプに発生するキャビテーションの諸問題

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特徴・独自性
  • 「キャビテーション現象」は、高速流体機械などの低圧部において液相が気相へと相転移する現象であり、その非定常性や壊食性が流体機械の振動・騒音、性能低下や損傷などの原因となることで知られている。
  • 国産液体ロケットであるH − IIA、IIB に搭載されている液体酸素・液体水素ターボポンプは、高馬力かつ小型軽量化がなされており、その入口部のインデューサと呼ばれる軸流ポンプではキャビテーションは不可避的に発生する。インデューサに発生するキャビテーションは、推進剤の脈動や回転非同期の軸振動の原因となる「キャビテーション不安定現象」を引き起こす場合があり、問題となる。
  • これまで、独自に開発した気液二相媒体モデルを用いた数値解析手法により、単独翼に発生する非定常キャビテーション特性、翼列に発生するキャビテーションの破断特性、三枚周期翼列に発生するキャビテーション不安定現象の解明、インデューサに発生する翼端渦キャビテーション、スリット翼列によるキャビテーション不安定現象の抑制、などに関して数値的研究を行っている。また、液体ロケットの推進剤である液体酸素および水素では「熱力学的効果」が発生する。熱力学的効果とは、液相が気相へと相転移する際に奪われる気化熱により、液温が低下し、気化が起こりにくくなる効果である。これはキャビテーションの成長を抑制する方向に働く好ましい効果であると考えられているが、キャビテーション不安定現象に及ぼす影響については未解明の点も多い。よって現在、本解析手法を極低温流体へと拡張し、熱力学的効果がキャビテーション不安定現象に及ぼす影響の解明を行っている。
  • 今後、この極低温キャビテーションの数値解析手法を、LNG配管系で生じる気化現象の予測や高効率配管系の設計へと展開していきたいと考えている。その他、本研究は原子力発電プラント保全技術、海洋・沿岸安全技術、水質保全、医療分野への応用が可能である。
  • この数値解析手法を産業界で活用したい企業や団体との共同研究を希望する。
実用化イメージ

研究者

流体科学研究所 複雑流動研究部門 先進流体機械システム研究分野

伊賀 由佳  

Yuka Iga

流動キャビテーションを利用した表面改質方法

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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_h/T04-206_T05-248.html

従来技術との比較

特徴・独自性
  • キャビテーションとは、液体の速度の増大に伴い、圧力が低下し、液体の飽和蒸気圧まで圧力が減少した結果、液体が気泡になる現象で、特に微細気泡からなる郡列キャビテーションは大衝撃力を生じる。この現象を応用したキャビテーション・ショットレス・ピーニングは鋼球を用いる方法(ショット・ピーニング)と比較し加工面がスムースでかつ高い疲労強度が達成できる。水槽を用いず、低速水噴流中に高速水噴流を噴射することにより、大気中での施工も可能である。
実用化イメージ

・疲労強度を向上させる加工装置
・圧縮残留応力を付与する加工装置
・動植物育成促進装置

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

リンパ節転移の予測および治療評価システム

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特徴・独自性
  • 1. 圧力センサー(針, 光ファイバーなど)をリンパ節内に挿入し,リンパ節の転移リスクおよび治療の評価が可能
  • 2. 国内特許取得済
実用化イメージ

リンパ節転移の診断・治療システムの開発を目指す医療機器メーカーと共同研究

研究者

大学院医工学研究科 医工学専攻 治療医工学講座(腫瘍医工学分野)

小玉 哲也  

Tetsuya Kodama

リンパ節転移リスクをリンパ節の内圧の変化から評価する

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概要

リンパ節転移リスク評価方法
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken/T13-196.pdf

従来技術との比較

がん細胞のリンパ節への転移の有無は、患者の生存率に大きく影響を与える。転移後の致死率が高いことから、早期にリンパ節転移リスクを評価できることが望ましい。しかし、従来の方法(超音波、CT、MRI、PETなど)では、最大短径10mm以下の微小転移巣を同定することは困難であり、早期にリンパ節転移リスクを評価することは困難であった。

特徴・独自性
  • 本発明では、リンパ節腫脹モデルマウスを用いた研究で、がん細胞が所属リンパ節に転移する際、リンパ節内の圧力が上昇するという知見を得た。リンパ節内の圧力を測定することで、早期にリンパ節転移のリスクを評価することができる。
実用化イメージ

乳がん、頭頸部がんの診断・治療において、リンパ節の転移有無、あるいは治療評価をすることが可能である。医療機器メーカー、圧力計測機器メーカー、との協働が可能である。

研究者

大学院医工学研究科 医工学専攻 治療医工学講座(腫瘍医工学分野)

小玉 哲也  

Tetsuya Kodama

リンパ節内投与法における溶媒特性(粘度域)

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概要

転移リンパ節に対する全身化学療法の奏効率は低い。本発明はリンパ節に直接薬剤を投与する方法(リンパ行性薬物送達法)における溶媒特性、特に粘度の最適値を提示するものである。2024年、岩手医科大学附属病院 頭頸部腫瘍センターにおいて リンパ節転移に対する特定臨床研究(jRCTs021230040) が開始された。

従来技術との比較

転移リンパ節に対する全身化学療法では、転移リンパ節に対する薬物送達量が少ない。リンパ節内の腫瘍増殖にともなう内圧増加や腫瘍巣の形成にともなう微小血管の消失によるものである。本発明ではリンパ節に薬剤を直接投与するリンパ行性薬物送達法での溶媒の最適な粘度域を明らかにした。

特徴・独自性
  • 1個の転移リンパ節の治療に必要な抗がん剤の量は全身投与量の1/100から1/1000.
  • 副作用はほぼ無視できる.
  • 超音波ガイド下でリンパ節内に薬剤投与が可能
  • 投与薬剤の溶媒に関して, 国際特許出願済み
実用化イメージ

1. 頭頸部がん, 乳がんなどにおける所属リンパ節の治療と予防的治療
2. ドラッグリポジショニング・ジェネリックによる医薬品開発を目指す製薬企業
3. 投与システムの開発を目指す医療機器メーカー

研究者

大学院医工学研究科 医工学専攻 治療医工学講座(腫瘍医工学分野)

小玉 哲也  

Tetsuya Kodama

レーザファブリケーションによる高機能バイオインタフェースの創成

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特徴・独自性
  • 本研究では、レーザ照射を利用して材料表面に様々な機能を付与する手法の開発を行っている。とくにレーザを材料に照射した際に生じる現象を、シミュレーションおよび実験的な手法を用いて明らかにし、新しい機能性インターフェースの創成を行っている。
  • 本研究成果は、生体・医療用デバイスへの応用を始めとし、幅広い分野への波及効果が期待できる。
  • ■ 高機能バイオインターフェースの創成
  • 人工臓器や人工血管、あるいはバイオインプラントなどに利用される材料は、生体組織や細胞に対する高い親和性が求められる。そこで本研究室では、レーザ照射による表面創成プロセスにより「生体に優しい」表面づくりにも取り組んでいる。
  • 本手法により、チタン系材料に対して生体に活性な機能を付与することに成功している。このような機能を持つ材料を生体内に埋入すると、表面にハイドロキシアパタイト(骨や歯の主成分)が自然に析出する。この方法を利用すれば骨との固着性に格段に優れるインプラントを作製することが可能であり、人工関節や歯科インプラントなどへの応用が期待できる。
  • 本研究ではこのような手法を駆使し、バイオ分野への新たなブレークスルーを目指す。
実用化イメージ

研究者

グリーン未来創造機構 グリーンクロステック研究センター

水谷 正義  

Masayoshi Mizutani

レアメタルフリー高性能蓄電池の先端ナノテクノロジー

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特徴・独自性
  • 高容量・高出力・高安全性・低コストの次世代蓄電エネルギーデバイスであるポストリチウムイオン電池を実現するために、単原子層物質グラフェン、金属硫化物ナノシート、ナノ結晶活物質、ナノ粒子、ナノ多孔材料などの新しい機能材料の開拓とデバイス応用を研究する。全固体型リチウム二次電池、マグネシウム電池、燃料電池、大容量キャパシタ、ウェアラブル電池などの高性能電極材料・デバイス創製の精密化学プロセスを研究する。
実用化イメージ

ポストリチウムイオン電池および革新的エネルギー材料開発を研究シーズとして素材産業、電池メーカー、電気自動車企業、スマートグリッドや再生可能エネルギー等の電力ビジネス企業との共同研究を積極的に推進する。

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 エネルギーデバイス化学研究分野

本間 格  

Itaru Homma

6 MGOe以上のBHmaxを示すレアアースフリー強磁性粒子粉末

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概要

6 MGOe以上のBHmaxを示すレアアースフリー強磁性粒子粉末
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken_h/T19-390_T19-706_T19-709.html

従来技術との比較

特徴・独自性
  •  近年、ネオジムの国際相場が高騰している。脱炭素化を国策として推進している中国において、風力発電用や電気自動車用のモーターとして需要が増大していることが原因とみられている。また、日本国内では経済安全保障の観点からの議論も活発であり、レアアースを含有しない磁性材料が強く求められるようになってきた。なかでも、鉄と窒素のみから成る安価なFe-N系磁性材料への期待は大きい。特に、結晶がbct構造であり、大きな飽和磁化をもつことが予測されているα“-Fe16N2は高い注目を集めている。 
  •  しかし、α“-Fe16N2自体は、Fe-N系化合物をアニールした際に晶出する準安定化合物であり、バルク体として単離した報告はほとんど無い。数少ない報告例も、 α“-Fe16N2と安定相との共晶や、100℃環境で10日間しか存在しないものなどであり、α“-Fe16N2単相をバルクとして安定的に単離した例は存在しない。
  •  本発明は、α“-Fe16N2の安定単離粉末に関するものである。本磁性粉末は、フェライトやアルニコより大きな6 MGOe(48 kJ/m3)以上のBHmaxを示す。また、金属Feを上回る221 emu/gの飽和磁化値を示し、アルニコより大きくフェライトと同程度の2 kOe(160 kA/m)以上の保磁力を示す。本磁性粉末はフェライトやアルニコより優れた磁石をレアアースフリーで作製できるため、高騰が続くネオジム磁石の代替磁石として、モーター等への応用が期待できる。
実用化イメージ

・異方性磁石 
・圧粉磁石
・ボンド磁石
・その他、モーターなどネオジム磁石の代替磁石としての用途

研究者

大学院工学研究科 電子工学専攻 超微細電子工学講座(スピン相関電子工学分野)

小川 智之  

Tomoyuki Ogawa

C

CAD/CAM応用に向けた歯列形態と咬合関係の高精度計測

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特徴・独自性
  • CAD/CAMによる歯科補綴装置の調製が実現されて久しいが、寸法精度は無調整で口腔に装着可能な程度に遠く及ばない。印象採得時の開口により顎骨や歯列が変形し、咬合関係に関するCADデータの精度が低下するためである。本技術は咬頭嵌合位のチェックバイト形状を用いて個々の歯冠形態を再配置し、咬合時の歯列形態や咬合状態を再現するもので、補綴装置が無調整で装着できる精度(0.04mm)を実現した。
実用化イメージ

本法独自のチェックバイト法を現行の精密印象法もしくは光学印象法と併用するもので、種々の商用CADシステムに容易に応用可能である。高精度商用システム開発に向け、歯科関連企業との連携を希望する。

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(加齢歯科学分野)

服部 佳功  

Yoshinori Hattori

I

IVRによる高血圧根治術-副腎静脈サンプリング技術を応用した原発性アルドステロン症の低侵襲治療-

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特徴・独自性
  • リジッドタイプのRF ディバイス(プロサージアプリケーター)を含むラジオ波焼灼システム(バイポーラRFA システムCelonPOWER)により、2 極針を用いての300 〜500kHz の高周波電流、40W 程度の電力で副腎腺腫組織の焼灼を可能とする機器の開発及び治験を行う。
  • これにより、高血圧の10%を占め、我が国に400 万人の患者が潜在するとされる頻度の高い副腎性二次性高血圧である原発性アルドステロン症の低侵襲治療完成を目指す。
実用化イメージ

高血圧の原因となるアルドステロン産生腺腫焼灼ディバイスとして、医療機器・カテーテル関連企業との焼灼針の共同開発を行う。また、画像診断にて検出困難な機能性微小腺腫焼灼用ワイヤー型焼灼ディバイスとアルドステロン迅速アッセイ法の共同開発を目指す。

研究者

大学院医学系研究科 医科学専攻 内科病態学講座(放射線診断学分野)

高瀬 圭  

Kei Takase

L

LSI技術を用いた医療・ヘルスケア用マイクロナノ集積システム

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特徴・独自性
  • 半導体工学と神経工学を基盤として、生体の構造と機能の理解に基づいた医療・ヘルスケア用の新しいマイクロ・ナノ集積システムの研究開発を行っています。脳をはじめとする生体の電気的・化学的状態を多元的・立体的に計測解析するための神経プローブや生体信号処理LSI、生体と同じ積層構造を有することにより高いQOLを実現する完全埋込型人工網膜などの研究開発を推進しています。また、シリコン貫通配線(TSV)を用いたCtC/CtW/WtW 三次元集積化技術の研究開発も行っています。
実用化イメージ

これまでに国内外の企業・研究機関と三次元集積化技術や生体信号処理LSI に関する共同研究を積極的に行っています。
㈰医療現場での生体情報モニタリング機器やパーソナルヘルスケア機器に使用される集積回路や医用集積モジュールの開発
㈪シリコン貫通配線を用いた三次元集積回路の開発(3D-LSI/TSV)

研究者

大学院医工学研究科 医工学専攻 生体機械システム医工学講座(医用ナノシステム学分野)

田中 徹  

Tetsu Tanaka