東北大学 研究シーズ集

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登録されている研究者 363人(研究テーマ411件)

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
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。

工学研究科
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
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
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。

農学研究科
白川 仁 教授 博士(農学)
SHIRAKAWA, Hitoshi Professor

ニュートリノによる原子炉運転モニター

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特徴・独自性

ニュートリノは素粒子の一種であり、核分裂反応後のβ崩壊に伴い多量に発生する。原子炉運転により発生するニュートリノの量は、短期的には原子炉が発生している熱エネルギーに比例し、長期的な発熱量あたりの減少量は、核燃料の燃焼度を表す。ニュートリノによる原子炉運転監視は、IAEA の新技術の候補の一つにもなっている。ニュートリノ科学研究センターでは、素粒子実験のためのニュートリノ検出技術を生かして原子炉運転モニターを開発している。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

小型ニュートリノ検出器により、原子炉運転のモニターを現行のシステムとは独立に行うことができる。装置開発では、運転中の原子炉での実用試験が必要であり、そのためには電力会社の協力が必要である。

ニュートリノ科学研究センター
末包 文彦 教授 理学博士
SUEKANE, Fumihiko 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
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。

工学研究科 技術社会システム専攻
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/災害科学国際研究所
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。

工学研究科 知能デバイス材料学専攻
杉本 諭 教授 工学博士
SUGIMOTO, Satoshi Professor

new高圧力下での合成,焼結

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

骨芽細胞に働きかけ骨再生を促す合成のリン酸オクタカルシウム(OCP)結晶を創製し(Suzuki Oet al. Tohoku J Exp Med 164:37,1991)、最近には骨形成能を示す機序として骨芽細胞分化のみならず血管内皮細胞の分岐形成も促進させることを明らかにした(Kurobane T etal. Acta Biomater 88:514, 2019)。またOCP とgelatin、collagen、alginate、hyaluronic acid 等との生体由来あるいは天然の高分子との複合体による次世代型バイオマテリアルを開発し臨床応用へ向けた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。

歯学研究科 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

ベースメタル系無機材料の構造・組成制御

特徴・独自性

当研究室では、高機能合金におけるナノスケールの組成や構造の不均一性制御、原子レベル構造を制御した各種酸化物の創製、金属・合金のナノ粒子の合成等のための基礎的・応用的研究等を行っています。 これらの物質・材料の評価には、フォトン、電子、イオン等を用いた各種の解析法を適用し、それらの解析結果を基に、各物質・材料の諸特性を向上させることを目指しています。また、資源の循環や有効利用などのために環境関連物質の状態制御に関する重要課題にも取り組んでおり、自然と人間の調和に向けた研究も推進しています。

多元物質科学研究所
鈴木 茂 教授 工学博士
SUZUKI, Shigeru Professor

乳がんにおけるホルモン作用

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特徴・独自性

乳がんの発育進展には女性ホルモンが重要な役割を担っており、その作用を制御することで乳がんの治療が可能です。我々は乳がん組織を病理学的に解析し、乳がんにおけるホルモン作用の本質に迫ります。そして得られた知見を細胞培養や動物モデル等様々な研究手法を用いて多角的に検証します。このように病理学的解析と分子生物学的解析を研究の両輪とすることで、オリジナリティーにあふれた研究成果を生み出したいと考えています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

乳がんの予後や治療効果に関する新規検査方法の開発や新規薬剤の治療効果の評価等が可能と思われます。

医学系研究科 病理検査学分野
鈴木 貴 教授 医学博士
SUZUKI, Takashi Professor

魚類の稚魚発生機構の解明

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特徴・独自性

水産増養殖では、健康な稚魚(種苗)を安定的に生産することが不可欠です。増養殖の技術開発に貢献することを目的として、胚から稚魚への発生を制御している分子調節機構、飼料成分や飼育環境が発生におよぼす影響を解析している。ヒラメ脊椎骨のトランスクリプトーム解析も行った。最近は、海産魚類では視交叉上核に中枢時計が存在することを魚類で始め発見し、日照条件と生体リズム形成の関係についても研究を進めており、医薬学への応用も可能である。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

親魚、稚魚用飼料の開発、魚類をモデルにした概日リズムに及ぼす薬剤の影響の解明。

農学研究科
鈴木 徹 教授 農学博士
SUZUKI, Tohru Professor

魚類iPS細胞開発に向けた基盤研究

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特徴・独自性

細胞の多能性をGFP の蛍光でモニターできるトランスジェニック(Tg)メダカとゼブラフィッシュを開発した。開発したTg を使うと、GFPの蛍光発光で胚細胞の多能性や再生組織に出現する多能性細胞をモニターできるので、培養細胞のiPS化を蛍光で判定することも可能である。また哺乳類のiPS 細胞作成用に市販されているMiniCircle DNA が魚類でも多能性付与効果のあることを明らかにした。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

魚類iPS 細胞の開発。現在、モデル生物であるメダカとゼブラフィッシュを用いて基盤研究を進めているが、養殖魚の選抜系統を細胞の状態で凍結保存する技術開発に結びつけたい。

農学研究科
鈴木 徹 教授 農学博士
SUZUKI, Tohru Professor

魚種の発生と多能性維持機構に関する研究

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特徴・独自性

魚類の種苗生産の高度化と新しい魚類バイオテクノロジーの技樹開発を目指して、ヒラメやトラフグなどの水産有用魚種、およびモデル生物であるゼブラフィシュとメダカを材料として、変態の分子制御機構と胚細胞の多能性維持機構について研究を推進している。ヒラメの変態機構機構では、ヒラメを特徴づける体の左右非対称性が、内臓の左右を制御するノダル経路で制御されていることを発見した。多能性に関する研究では、細胞の多能性の獲得と喪失をGFPでモニターできるトランスジェニックフィシュを開発した。この技術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。

農学研究科
鈴木 徹 教授 農学博士
SUZUKI, Tohru Professor

江戸博物学の成果から動植物分布・環境の変遷を探る

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特徴・独自性

動植物の命名記載の学としての博物学が隆盛を極めた18世紀から19 世紀初頭に、欧米以外では唯一、日本が独自の博物学を発達させ、広く動植物の情報を収集整理していた。その成果を現代に役立てる研究である。即ち、江戸博物学の膨大な文献と明治期以降の資料を合わせて、ファウナとフローラの変遷を読み解くに足る資料を抽出し、現在の分類学の見地から再整理し、我が国と周辺地域におけるその変遷を極力具体的に明らかにしようとしている。
例えば鳥では、旧ロシア帝国のシベリア開発と日本による千島開発の試みが行われた時期に、我が国のガン類の渡来状況が一変していることが通時的に把握できる。環境の人為的改変や気候の変動が生じる前後の自然環境の変化を歴史的に極力客観的に記述することは、保全すべき、あるいは再構築すべき環境の姿を描き出す一助となる。本研究に関して興味のある企業へ学術指導を行う用意がある。

国際文化研究科
鈴木 道男 教授 博士(国際文化)
SUZUKI, Michio Professor