登録されている研究テーマ 418件

コヒーレントX線によるミクロ/ナノ空間階層構造イメージングの生体・農食・ソフトマテリアル試料への展開

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概要

細胞や食品などのマイクロからナノスケールの構造を可視化し、生命現象や食感の構造基盤を解明するために、放射光イメージング技術やX線分析を用いた技術開発を進めています。また、不均一な化学状態や相変化を理解するために、スペクトルイメージングと機械学習による画像解析も行っています。

従来技術との比較

自然に近い状態での試料観察を目指しています。例えば大気環境下、湿潤環境下、クライオ環境下での計測技術や新しいイメージング法、低線量での撮影技術を進めています。

特徴・独自性
  • 以下のような特徴を持つシーズです。
  • ・コヒーレントX 線回折イメージング技術の開発と生命・食農分野への展開
  • ・機械学習などを活用したスペクトル画像解析技術の開発
  • ・X 線吸収分光や小角・広角X 線散乱を用いたスペクトルイメージングと機械学習を活用した画像解析技術
  • ・生命・食農分野での放射光利活用方法の開拓
実用化イメージ

条件ごとの食感の差異の可視化等から食品開発等への展開や、ソフトマテリアル、エネルギーデバイス等にも応用することが可能です。

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 展開研究部門 農業・食品スマートラボ

高山 裕貴  

Yuki Takayama

コミュニティー・シェッドの効果検証と社会実装

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概要

壮年期・高齢期の人々の孤独・孤立予防を目的に、「コミュニティー・シェッド(以下、シェッド)」を日本に導入し、効果を科学的に検証するプロジェクトを進めています。本取組は、本学の共創推進プロジェクト「SOKAP-Connect Projects」課題推進型に採択されています(FY2025-2027)。シェッドは、高齢男性のための居場所「メンズ・シェッド」としてオーストラリアで始まり、現在は多くの国に広まっています(全世界で3,000か所以上、10万人超が活動)。「Shoulder to Shoulder」がスローガンで、他のメンバーと肩を並べ自由に活動を行う中で、生きがい・やりがい・友人が見つかる居場所です。

従来技術との比較

日本では、退職後の高齢男性の孤立が深刻化しており、新しい役割や生きがいを見出す場が不足しています。我々のプロジェクトは社会的アイデンティティ理論に基づき、社会的つながり・所属の再構築を重視しています。従来技術では難しかった「所属」や「つながり」の可視化・定量化を進めることで(Ito et al., 2025)、この新しい居場所の効果検証も行っています。

特徴・独自性
  • 熊本県水上村の「寄部屋(よろうや)」や札幌市西区の「ポッケコタン」などの事例から、孤独感の軽減、身体的健康感・認知機能の改善、社会的つながりの拡大等の効果が確認されつつあります。肩を並べての共同作業(Shoulder to Shoulder)は自然な形で関係構築を促し、参加者に新たな生きがい・やりがい・社会的つながり・所属をもたらします。英国では、医師が地域とのつながりを処方する「社会的処方」において、シェッドが重要な役割を担っています。
実用化イメージ

退職を契機とした所属の減少は、健康・死亡リスクを高める要因となっています。コミュニティー・シェッドは、退職後の男性を中心に新たな繋がりや役割を生み出し、孤独・孤立を予防することで健康増進につなげる仕組みです。企業との連携では、健康経営・地域共生・ウェルビーイング推進といった分野での共同実証やサービス開発が期待されます。例えば、企業OBのセカンドキャリア支援、健康寿命延伸プログラム、地域CSR活動との統合等に応用が可能であり、社会課題解決と企業価値向上を両立するモデルとして展開できます。

研究者

大学院教育学研究科 総合教育科学専攻 教育情報アセスメント講座(教育情報デザイン論)

伊藤 文人  

Ayahito Ito

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

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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

サイクロトロン加速器技術の開発と応用研究

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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • サイクロトロン加速器に関連した技術開発および様々なイオンビームや中性子ビームを用いた基礎・応用研究を行っています。具体的には1) イオン源開発(特に重イオン源)、2)イオン光学設計(ビーム輸送技術)、3)加速器関連の装置制御技術開発、4) 高周波共振器の開発、5) イオン・ガンマ線・中性子等の放射線測定、6) イオンビーム・中性子ビームによる放射線耐性試験などです。
実用化イメージ

耐放射線に強い材料や回路を設計するための、陽子からXe に至るまでの重イオンビーム・中性子ビームなど多彩な量子ビームを用いた放射線耐性試験や、高速中性子ビームによるイメージング技術を開発しています。

研究者

先端量子ビーム科学研究センター サイクロトロン理工学研究部門 加速器核物理研究部

伊藤 正俊  

Masatoshi Itoh

細胞生物学

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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 脳生命統御科学専攻 細胞ネットワーク講座(細胞小器官疾患学分野)

田口 友彦  

Tomohiko Taguchi

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

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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 分子薬科学専攻 分子制御化学講座(医薬製造化学分野)

徳山 英利  

Hidetoshi Tokuyama

材料の微視的空間配置を精密制御する微粒子集積プロセスの開発

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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 種類の異なる材料(異種材料)を複合化した材料(複合材料)は、構成する材料の複合化状態によって、発現する機能が大きく異なります。(1)材料界面を分子修飾したり、評価したりする技術、(2)粒径や形状が制御された微粒子を合成できる技術、(3)合成した微粒子を設計通りに集積させる技術の融合によって初めて実現する「ビルディングブロック工法」は、構成材料の3次元的な空間配置を精密に制御でき、従来の手法では得られなかった機能を見出したり、あるいは新規な材料創製プロセスを開発するのに有効な方法論です。
実用化イメージ

触媒(光触媒も含む)や分離カラムなどの化学関連プロセスのみならず、薬物送達システムや診断薬など医薬関連、色材など光学材料関連分野など様々な分野への用途展開が見込まれます。

研究者

大学院工学研究科 化学工学専攻 プロセス要素工学講座(材料プロセス工学分野)

長尾 大輔  

Daisuke Nagao

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ます。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す。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、種子や果実生産を向上させることを目的としています。
実用化イメージ

高温や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ます。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す。

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(植物生殖システム分野)

渡辺 正夫  

Masao Watanabe

サステナブル異分野融合型混相エネ ルギーシステムの創成

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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 本研究分野では、超並列分散型コンピューティングと先端的光学計測の革新的融合研究に基づくマルチスケール先端混相流体解析手法の開発・体系化を目指しています。さらに、高密度水素に代表される環境調和型エネルギーに直結した新しい混相流体システムとそれに伴うリスク科学の創成を目的とした基盤研究を推進しています。特に、脱炭素P2P マルチグリッド型の相互補償を可能にする多相水素サプライチェーンの構築を目指しています。
実用化イメージ

P2P Hydrogen supply chain,Elastohydrodynamic lubrication,Supercomputing of Laser melting andsputter particle formation, High pressurediecast computing / Automotive industry,Additive manufacturing

研究者

流体科学研究所 附属統合流動科学国際研究教育センター 混相流動エネルギー研究分野

石本 淳  

Jun Ishimoto

サステナブルな製品デザインの特徴を明らかにする

概要

現在、環境や社会などのサステナビリティに配慮した製品が登場していますが、それらの製品デザインのありかたについて、消費者調査、意匠分析、テキスト分析などの手法を用いて明らかとすることを目的とします。

従来技術との比較

消費者調査やテキスト分析を組み合わせることで、製品デザインから受ける特徴を抽出し、効果的なデザイン開発を進めることが可能となります。

特徴・独自性
  • これまで意匠分析、消費者調査などの手法を用いて、新規性の高い製品デザインが消費者や企業にもたらす効果について検討をしてきました。これらの分析手法をサステナビリティに配慮した製品にも応用することで、製品デザインの方向性を定量的に明らかとすることができる点に特徴・独自性が存在します。
実用化イメージ

この研究で得られた知見を活かして、サステナビリティに配慮した製品についてより魅力的な形で消費者に届けることが可能となります。

研究者

大学院経済学研究科 経済経営学専攻 経営基盤講座

秋池 篤  

Atsushi Akiike

サプライチェーンを通じた資源利用と関連するリスクの可視化

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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • マテリアルフロー解析、産業連関モデルに基づくサプライチェーン解析により資源の流れを明らかにし、資源採掘・精錬・輸送に関わるサプライチェーンの各拠点、経路の各属性別リスクデータとの融合を行い、我が国の科学技術イノベーション政策、資源安全保障に寄与する知を生み出します。
実用化イメージ

これまでに共同研究・連携を行った経験があるのは鉄鋼産業、自動車産業です。省資源化技術導入による環境影響評価を行いたい行政機関や事業者との連携も積極的に行っていきたいと考えています。

研究者

大学院環境科学研究科 先進社会環境学専攻 環境政策学講座(環境・エネルギー経済学分野)

松八重 一代  

Kazuyo Matsubae

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つだけです。
  • 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します。
  • 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す。
  • 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ます。
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

未来科学技術共同研究センター 開発研究部 月面インフラ構築のためのロボットシステムの開発

宇野 健太朗  

Kentaro Uno

酸化物エレクトロニクス材料の創製

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概要

金属酸化物等の無機電子材料の物質デザイン・物性創製・薄膜作製

従来技術との比較

準安定相化合物の物質デザインや薄膜作製も行います。

特徴・独自性
  • 金属酸化物等の機能性無機材料の創製と物性・機能開発を行う研究に取り組んでいます。パルスレーザー堆積法やスパッタ法を用いた薄膜作製やバルク合成、そして新合成ルートの開発を行っています。最近は、電気伝導性をもつ希土類酸化物、透明導電性をもつ室温強磁性体、金属水素化物等の無機材料を扱っています。へテロエピタキシーにも取り組んでいます。
実用化イメージ

新規導電性酸化物を活用する酸化物エレクトロニクスや、透明強磁性体や新規強磁性体を用いた酸化物スピントロニクスの分野での共同研究を歓迎します。

研究者

大学院理学研究科 化学専攻 境界領域化学講座(無機固体物質化学研究室)

福村 知昭  

Tomoteru Fukumura

酸素センサー・プロリル水酸化酵素(PHD)を標的とした虚血障害治療薬の開発

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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 全ての生物は酸素を利用してエネルギーを作り出し、生命活動を維持しています。ひとたび酸素濃度が低下すると、その活動が著しく妨げられ、場合によっては死に至ります。局所の低酸素状態が関連する病気の代表例としては、虚血性心疾患、脳卒中、腎臓病などが挙げられます。私たちは、プロリル水酸化酵素(PHD)が低酸素状態を感知するセンサーとして機能していることに着目し、これを制御することで虚血障害を治療する医薬の開発を推進しています。
実用化イメージ

現在、いくつかのPHD を阻害する化合物を得ており、国内外の製薬メーカー等と連携して、非臨床試験から臨床開発へと進め、実用化を目指しています。

研究者

大学院医学系研究科 創生応用医学研究センター 分子病態治療学分野

宮田 敏男  

Toshio Miyata

CFDに基づく将来の温熱風環境の予測・評価と、将来気候に適応可能な都市環境計画

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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 都市屋外の温湿度、風、汚染質濃度といった物理環境の数値シミュレーションによる予測や環境形成要因の解明や実測調査による実態把握を行っています。また、国・地域スケール、街区スケール、建物スケールの地球温暖化が進行した将来の屋外環境予測・熱中症評価を行っています。さらに、平常時の夏の暑さや、稀に発生する台風や洪水に強い都市に対する形態(建物形状や配置、街路樹等)の影響を定量化しています。
実用化イメージ

数値解析により、設計建物や街区計画、各種暑さ対策技術の導入が、地域の温熱環境や、風の道形成に与える「功罪」、さらには台風等災害発生時における悪影響を定量評価し、導入可否判断材料を提供します。

研究者

大学院工学研究科 都市・建築学専攻 サステナブル空間構成学講座(地域環境計画学分野)

石田 泰之  

Yasuyuki Ishida

歯科用CAD装置と咬合力測定装置を連携した新規咬合解析システム

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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 噛みしめ時の咬合力を薄膜状感圧デバイスで測定する咬合力計測システムは、個々の咬合接触部の力の大きさを個別に測定できる能力を有しますが、力の向きや作用部位に関する情報を記録できず、その利便性がほとんど活かされていません。口腔内光学スキャナなどデジタル歯学のツールを咬合力計測システムと併用することで、この問題を解決しました。1症例につき約1時間の分析で、咬合の力学的特徴を表現するレンチ・パラメータを出力します。
実用化イメージ

市販システムの出力を独自のアルゴリズムで組み合わせるもので、種々の商用システムに応用可能です。歯科関連企業との連携を希望します。

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

磁気応用技術と磁性材料

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概要

従来技術との比較

特徴・独自性
  • 磁気工学を基礎とした材料開発ならびに応用技術を研究しています。特に磁気の特徴であるワイヤレスを生かした新しいセンサやアクチュエータの開発を、最適な特性を有する材料の開発も含めて行っています。これまでにカプセル内視鏡の駆動技術や内視鏡手術支援用アクチュエータ、補助人工心臓用ワイヤレス駆動ポンプなど医用応用技術や、磁界センサやひずみセンサなど世界最高レベルの感度のセンシング技術、バッテリーレスワイヤレスの温度計測技術、位置検出(モーションキャプチャ)技術などの開発を行ってきました。また材料単独では、機能性磁性薄膜(磁気弾性材料、磁気光学材料)の開発や、損失が極めて低い電磁鋼板の実現や、電気化学的手法を用いてナノスケールで構造を制御した磁性材料(陽極酸化磁性被膜材料)の開発等を行ってきました。
実用化イメージ

上記項目に興味のある企業・団体に対する技術指導・共同研究は随時受け付けています。加えて、磁気に関連する技術に関する広く一般的な技術指導の実績も数多く行っています。

研究者

電気通信研究所 人間・生体情報システム研究部門 生体電磁情報研究室

石山 和志  

Kazushi Ishiyama

事業継続計画(BCP)の導入・向上

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概要

事業継続マネジメント(BCM) は、企業や公的組織が災害、大事故、テロ、感染症などで甚大な被害を受けた際にも、重要業務を継続または早期復旧するための対応戦略で、事業継続計画(BCP)はその計画文書である。政府もその策定・改善を推奨している。当研究室はこの普及策・改善策を研究しており、政府のガイドラインにも深く関与している。産官学の勉強会の毎月開催し、複数の企業との共同研究も行っている。

従来技術との比較

従来の企業の防災、組織の防災は、身体・生命の安全と資産の保全を主たる目的とするが、事業継続では、企業・組織の提供する製品・サービスの供給責任を果たす目的も加わり、被災がサプライチェーンを通じて他主体、社会へ広く波及してしまうことを抑制する目的もある。経営戦略とも深く関わってくる。

特徴・独自性
  • 研究の目的は2つです。1つは、被害に伴う企業・組織活動の停止によって生じる倒産や社会的信用の失墜を防ぐことです。もう1つは、倒産や社会的信用の失墜が、サプライチェーンを通じて他主体、社会へ広く波及してしまうことを抑制することです。政府、経済団体等は、これら目的の必要性から導入・改善を積極的に推進しています。
    当研究室は、BCP の普及・改善策を研究し、政府のガイドラインの策定・改善に深く関与しています。また、BCP や防災の産官学の勉強会を毎月開催し、複数の企業と共同研究を行っています。
実用化イメージ

B CP・BCM の導入・改善の支援により、企業・組織のレジリエンスを高めることに貢献できます。業界団体のガイドラインの策定や改善、企業との共同研究によるBCP の充実、訓練支援、人材育成についての連携が想定されます。

研究者

災害科学国際研究所 イオン防災環境都市創生共同研究部門 共同研究分野(イオン防災)

丸谷 浩明  

Hiroaki Maruya