東北大学 研究シーズ集

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登録されている研究者 367人(研究テーマ418件)

レーダリモートセンシング

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特徴・独自性

電磁波応用計測として衛星ならびに航空機搭載マイクロ波リモートセンシング(SAR)、地中レーダ(GPR)・電磁法(金属探知器)による地下計測、ポラリメトリックボアホールレーダによる地下水評価などについて研究を進めています。特に人道的地雷検知・除去を目的に開発したGPRシステムALISはカンボジアで地雷除去活動に実践的に利用されています。こうした技術は環境計測、埋設物検知、防災・減災などへの応用が期待できます。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

地中レーダ(地下水、土壌水分、地雷・危険物検知、遺跡調査、埋設物構造検査)
衛星・航空機搭載合成開口レーダ(環境計測、植生調査、対象物識別)
地表設置型合成開口レーダ(地滑りモニタリング、津波対策、構造物健全調査)

東北アジア研究センター 基礎研究部門 資源環境科学研究分野
佐藤 源之 教授 工学博士
SATO Motoyuki Professor

地雷検知センサー

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特徴・独自性

ALIS(エーリス)は東北大学が開発した人道的地雷除去用の地雷検知センサーです。金属探知機とGPR(地中レーダ)を組み合わせた日本初のハンドヘルド型デュアルセンサーであり、操作員が手動で操作し土に埋まった地雷を3 次元的に画像化できる世界で唯一のセンサーです。ALISプロトタイプはカンボジアで80個以上の地雷を検知・除去に成功しました。小型軽量の国産唯一の地雷検知センサーです。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

地雷除去の他、埋設物検知など

東北アジア研究センター 基礎研究部門 資源環境科学研究分野
佐藤 源之 教授 工学博士
SATO Motoyuki Professor

血管新生の分子制御

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特徴・独自性

血管新生は、がん、眼内血管新生病、粥状動脈硬化などの発症・進展と密接に関係することから、その効果的な制御法の確立が望まれている。抗血管新生薬としては、これまでにVEGFシグナル遮断薬が上市されているが、正常血管の障害に基づく副作用が問題となっている。当該研究者は、血管新生の分子機序に関する研究を展開し、血管内皮細胞が産生する血管新生抑制因子バゾヒビン1(vasohibin-1:VASH1)と、VASH1 とは拮抗的に血管新生を促進するVASH2の2つの新規分子を発見した。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

V ASH1の作用増強、またはVASH2の作用阻害に基づく新たな治療法の開発を行う。VASH1タンパクを用いるか、VASH1が内皮細胞に作用して惹起する特性をリードにVASH1様活性を持つ低分子をスクリーニングしている。VASH2 については抗ヒトVASH2中和モノクローナル抗体を作成している。

未来科学技術共同研究センター 開発研究部 難治がんに対する革新的治療法の開発
佐藤 靖史 教授 博士(医学)
SATO Yasufumi Professor

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。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

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。

大学院工学研究科・工学部 材料システム工学専攻 接合界面制御学講座
佐藤 裕 教授 博士(工学)
SATO Yutaka Professor

異種材料接合における新たな界面設計・制御

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特徴・独自性

異種材料接合は、次世代の構造物やデバイスの製造において重要な技術であるが、これまでは、接合界面での過度な素材間の反応により特性が劣化するため、良好な接合継手を得ることは困難であった。当研究室では、素材間の過度な反応を抑制し得る摩擦攪拌接合や超音波接合などの固相接合技術を駆使し、また接合時の界面現象解明を通じて、特性を劣化させない界面を、意図的に作り込む新たな接合技術の開発を目指している。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

次世代の輸送機器や電力設備などでは、鋼、アルミニウム合金、チタン合金、銅など各種金属同士の接合に限らず、金属と熱可塑性樹脂との接合も含めた異種材料接合の実機適用を目指した企業等との共同研究を希望する。

大学院工学研究科・工学部 材料システム工学専攻 接合界面制御学講座
佐藤 裕 教授 博士(工学)
SATO Yutaka Professor

超低損傷プロセスによる革新的グリーンナノデバイス開発

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特徴・独自性

全く新しい概念であるバイオテンプレート極限加工技術を開発し、あらゆる材料の表面で均一・サイズ制御・無欠陥・高密度で規則配置した量子ドットアレイを実現しました。この技術を応用し、従来にない高効率かつ安価な量子ドット太陽電池、高輝度量子ドットレーザーや超高速グラフェン・ゲルマニウムトランジスタなどの創エネルギー、畜エネルギー、省エネルギーデバイスの研究を行っています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

量子ドットを利用した太陽電池・レーザー等のナノデバイス、グラフェン・ゲルマニウムトランジスタなどの低消費電力デバイス、プラズマ・ビーム加工、薄膜堆積、ドーピング、表面改質プロセス等の基盤技術に関する共同研究が可能です。

流体科学研究所 附属未到エネルギー研究センター グリーンナノテクノロジー研究分野
寒川 誠二 教授 工学博士
SAMUKAWA Seiji Professor

人間の視覚情報処理機能の解明とのインターフェース技術への応用

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特徴・独自性

人間の視覚処理について、運動視、立体視、色覚を中心とした受動的、初期レベルの機能から、注意、視線制御など能動過程、触覚など他の感覚との関連機能および無意識学習の特性など連合的機能まで、心理物理学、脳活動計測、計算機モデルを用いて総合的に研究している。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

効果的映像表示装置や映像コンテンツの設計の提案、視機能に基づく画像や視環境の評価、視覚的注意モデルによる視線移動の予測などの応用的展開を試行している。

電気通信研究所 人間情報システム研究部門 高次視覚情報システム研究室 高次視覚情報システム研究分野
塩入 諭 教授 工学博士
SHIOIRI Satoshi Professor

受精卵および幹細胞の新規品質評価法の開発

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特徴・独自性

走査型プローブ顕微鏡に基づく生体分子評価システムの探索に一貫して取り組み、プロテインアレイの構築とイムノアッセイへの応用を提案した。また、微小探針を改良して1細胞ごとのmRNA回収法を確立し、核酸-タンパク質の同時定量に取り組んでいる。走査型電気化学顕微鏡(SECM)を含むプローブ顕微鏡システムをツールとし、核酸、タンパク質、生体膜、細胞、初期胚を含む広い応用分野の開拓に成功した。これらの研究は初期胚研究への適用が期待できる。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

体外受精-胚移植は、医療分野では不妊治療、畜産分野では優良家畜の効率的生産を可能としている。体外培養技術の進歩によりクオリティの高い胚の作出が可能となっているが、その後の子宮への胚移植、受胎率、産仔の成功率は依然として低い水準にある。これまで、受精卵の品質評価は形態観察に基づき行われてきた。我々は、単一受精卵ごとの呼吸活性を指標とした客観的な受精卵の品質評価法を開発した。我々の特許をもとに「受精卵呼吸測定装置」が装置化・実用化され、ウシ・マウス・ヒトの受精卵移植試験実施に至った。

大学院工学研究科・工学部 バイオ工学専攻 生体分子化学講座 生物電気化学分野
珠玖 仁 教授 工学博士
SHIKU Hitoshi Professor

原子拡散接合法(新しい室温接合技術)とその応用

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特徴・独自性

原子拡散接合法は、同種・異種のウエハ等を室温で接合する、我々が提案した新しい技術です。超高真空中の接合では、非常に薄い金属膜を用いた接合が可能であり、接合界面における優れた光の透過性、低い導電性等を利用した新機能デバイスの形成に利用できます。大気中の接合は、接合膜がAu等に限定されるものの利便性が高いため、セラミクスや金属のバルク材やポリマー等の異種材料を室温で接合する研究にも展開しています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

新しい電子デバイス、光学デバイス、パワーデバイス、MEMS、ポリマー等の有機系デバイスの形成や、精密機器部品等への展開が期待され、一部は実際のデバイス形成技術として既に利用されています。

学際科学フロンティア研究所 先端学際基幹研究部 情報・システム研究領域
島津 武仁 教授 工学博士
SHIMATSU Takehito Professor

低出力衝撃波を用いた新しい血管新生療法の開発

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特徴・独自性

基礎研究の結果をもとに、低出力体外衝撃波を用いた新しい血管新生療法(「低出力体外衝撃波治療」)を開発し、狭心症、下肢閉塞性動脈硬化症、難治性皮膚潰瘍などを対象に臨床試験を行っています。治療により、狭心症状や心筋血流・心機能の改善、歩行距離の延長など有効性を認めています。エコーガイド下に体外から患部に低出力の衝撃波(結石破砕に用いる出力の10分の1)を当てるため、麻酔や手術を必要としない非侵襲的な治療法です。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

狭心症に対する治療は2010年7月に先進医療に承認され、下肢閉塞性動脈硬化症に対する治療も先進医療に申請中です。各種疾患に対する非侵襲的治療機器の開発を考えている企業からのお問い合わせもお待ちしています。

医学系研究科 循環器内科学(分野)
下川 宏明 教授 医学博士
SHIMOKAWA Hiroaki Professor

第一原理計算に基づく新材料・素子機能の理論設計

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特徴・独自性

超高密度磁気記録用読出しヘッドや不揮発性スピンメモリなど高機能なスピントロニクス素子を実現するため、高スピン偏極材料を用いた磁気抵抗素子における電気伝導に関する理論研究に取り組んでいます。また、磁化の熱ゆらぎに対する耐久性向上を目指して、垂直磁気材料を用いた磁気抵抗素子の研究にも着手しています。強磁性体と酸化物の界面での結晶構造を理論的に設計して、磁気抵抗性能を向上させるための指針を得ることに成功しています。経験的パラメタを必要としない第一原理計算手法は、スピントロニクス分野に限らず、多様な材料研究・開発の場において重要な役割を果たすものと確信しています。共同研究のご要望がございましたら、ご一報ください。

電気通信研究所 情報デバイス研究部門 物性機能設計研究室 物性機能設計研究分野
白井 正文 教授 工学博士
SHIRAI Masafumi Professor

男性の更年期障害を改善する食品成分

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特徴・独自性

近年、加齢や過度のストレスによる加齢男性性腺機能低下(LOH)症候群が注目されています。LOH 症候群は男性ホルモンであるテストステロン合成量が減少することで発症し、筋肉機能、性機能の低下だけでなく鬱などの精神的症状も招きます。
食品成分による男性ホルモン増強作用をスクリーニングする系を精巣由来細胞を用いて確立し、ビタミン、サプリメント、食経験のある植物抽出物などが増強活性を持つことを明らかにしました。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

上記の成分や新たに選抜した成分を高含有する食品にLOH症候群の予防・改善効果が期待され、「中高年にやる気を与える食品」の開発に繋げられれます。

大学院農学研究科・農学部 生物産業創成科学専攻 食品機能健康科学講座 栄養学分野
白川 仁 教授 博士(農学)
SHIRAKAWA Hitoshi Professor

先端ワイヤレス通信

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特徴・独自性

地上系・衛星系を統合した高度情報ネットワークの実現を目指して、高信頼かつ電力消費の少ない先端ワイヤレス通信技術に関して、高周波回路・信号処理回路・RFIC・実装技術から送受信機技術、変復調・ネットワーク技術に至るまで、一貫した研究・開発を行っている。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

地上無線通信あるいは衛星通信用の送受信機のハードウェア技術、たとえば、ディジタルRF、フェーズドアレーアンテナなどのビームフォーミング回路、ソフトウェア無線機の技術に関して、共同研究が可能と考えています。

電気通信研究所 ブロードバンド工学研究部門 先端ワイヤレス通信技術研究室 先端ワイヤレス通信技術研究分野
末松 憲治 教授 博士(工学)
SUEMATSU Noriharu Professor

高精度デバイスプロセス技術と新規イメージセンサ開発

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特徴・独自性

クリーンルーム・ユーティリティのレベルから、材料、装置、プロセス、デバイス、回路、実装、信号処理、計測・評価、信頼性に至るまでの研究に総合的に取り組みつつ、それらを基盤として、イメージセンサの極限性能の追及を行っています。
今までに、100 万個を超えるトランジスタ性能の高精度高速計測技術(2004 年)、明暗差5 ケタの単露光撮影を可能とした広ダイナミックレンジCMOS イメージセンサ(2008 年)、毎秒1000 万コマの撮影が行える高速CMOS イメージセンサ(2012 年)などの実用化に成功しています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

デバイスメーカの量産ラインと相互乗り入れ可能な清浄度を有する200mmウェーハのシリコンデバイス流動が行えます。また、現有するクリーンルーム施設設備を利用した要素プロセス検討、高度な各種分析評価が行えます。新規イメージセンサの開発に取り組むことができます。

未来科学技術共同研究センター 開発研究部 クリーンルーム整備共用化の推進と半導体製造技術・センサ技術の開発
須川 成利 教授 博士(工学)
SUGAWA Shigetoshi Professor

脳を知れば人間がわかる

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特徴・独自性

人間らしい精神と行動を実現する脳の仕組みを、脳機能計測(図1)と生理・行動計測を駆使して明らかにしている。心の仕組みは、自己と外界との関係性の認知処理という視点から、3つの脳領域群(図2)で処理される「出力とフィードバック入力の関係性」(図3)として整理される:身体的自己(身体と外界の関係:A)、社会的自他関係(自己と他者との社会的関係:B)、自己の社会的価値(C)。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

心の働きを脳活動から推測する技術の開発や、人間らしい判断を可能にするアルゴリズムの開発を通じて、製品開発・評価に応用できる可能性がある。

加齢医学研究所 人間脳科学研究分野
杉浦 元亮 教授 博士(医学)
SUGIURA Motoaki Professor

磁石は地球を救う!-高性能永久磁石材料の開発(エネルギー・資源問題の解決に向けて)-

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特徴・独自性

永久磁石材料の高性能化と新材料開発を行っている。これまでの成果に未分離混合希土類-Fe-B系焼結磁石、HDDR現象による高保磁力希土類磁石粉末、再結晶集合組織による高性能Fe-Cr-Co系磁石の開発などがある。最近ではNd-Fe-B系磁石におけるDyの削減技術の開発や、永久磁石の自然共鳴がGHz 帯にあることに着目した新しい電磁波吸収体ならびにナノ粒子技術による高周波磁性材料の開発も行っている。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

業界としては磁性材料に興味または生産している素材・材料関連、自動車関連、電気・電子関連、化学関連企業など。

大学院工学研究科・工学部 知能デバイス材料学専攻 情報デバイス材料学講座 スピン情報材料学分野
杉本 諭 教授 工学博士
SUGIMOTO Satoshi Professor

高圧力下での合成,焼結

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特徴・独自性

川井型マルチアンビル装置およびキュービック装置を使用して,高温高圧力下で材料合成および焼結を行う.20 GPa, 2000 Kまでは容易に行える.25 GPa, 2300 Kまで可能.

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

超硬材料,磁性材料,高温超伝導体などで高圧合成を必要とする物質.

大学院理学研究科・理学部 地学専攻
鈴木昭夫 准教授 博士(理学)修士(理学)
SUZUKI Akio Associate Professor

新生骨を誘導する次世代バイオマテリアルの開発

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特徴・独自性

骨芽細胞分化を促すリン酸八カルシウム(OCP)の完全合成に成功し(Suzuki O et al. Tohoku J Exp Med 164:37,1991)、骨芽細胞に加え骨細胞分化も促進させることを明らかにした。またOCP とgelatin、collagen など生体由来高分子あるいはPLGAといった合成高分子との複合体による臨床応用可能な次世代型バイオマテリアル開発への取り組みを進めている。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

整形外科領域の骨欠損修復をターゲットとし、顎顔面・口腔外科領域にも応用可能な生体材料開発を学内共同研究により進めている。新規バイオマテリアルの開発をめざす企業に対して学術指導を行う用意がある。

大学院歯学研究科・歯学部 歯科学専攻 リハビリテーション歯学講座 顎口腔機能創建学分野
鈴木 治 教授 医学博士・工学修士
SUZUKI Osamu Professor

育種学的手法及び飼料添加物による病気に強い動物の開発

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特徴・独自性

国内外の養豚生産現場で最も重要な病気は、複数の病原体の感染により豚が呼吸器病を示す豚呼吸器複合症(PRDC)である。宮城県畜産試験場との共同研究でマイコプラズマ性肺炎病変(MPS)低方向へ5世代選抜した結果、病変は減少し、相関反応として自然免疫能(貪食能:PA、顆粒球・リンパ球比率:GLR)、細胞性免疫能が高まり、液性免疫能であるSRBC 特異的抗体産生能(AP)が抑制された。
海藻の飼料添加給与が液性免疫IgGやIgA を活性化させ、甘草の飼料添加給与が炎症性サイトカインを抑制するのでこれらの物質の利用により飼料への過度の抗菌剤添加を軽減させる。さらに、抗病性育種の選抜実験としてマウスの自然免疫、獲得免疫および両者を同時に選抜する3 系統と無選抜対照系を20 世代選抜し、これらの免疫特性、抗病性を比較検討中である。本研究で得られた技術を産業界で活用したい企業や団体からのお問い合わせをお待ちしています。

農学研究科
鈴木 啓一 教授 農学博士
SUZUKI Keiichi Professor