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)

遠隔・非接触に生体情報を抽出する「魔法の鏡」プロジェクト

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特徴・独自性

少子超高齢化による医療費増大や医療格差拡大を抑止するための鍵は、情報通信技術(ICT)の利活用です。本研究室では、ICT を用いて「いつでもどこでも健康をモニタリング」するためのシステム「魔法の鏡」を開発しています。このシステムでは、遠隔・非接触で得られる映像信号に基づき、鏡の前に立つだけで血圧反射系に関係する自律神経機能を手軽にチェックすることができます。現在、実証実験を進めており、血圧変動推定や運動の効果の判定など、その有効性が確かめられつつあります。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

家庭の鏡以外にも、スマートフォン・自動車・感情認識ロボット・監視カメラ・スポーツ中継・広告評価など、幅広い応用可能性があります。この技術を応用する医療機関・企業を募集します。

産学連携機構イノベーション戦略推進センター
吉澤 誠 その他 工学博士
YOSHIZAWA Makoto

医療における意思決定への行動経済学的アプローチ

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特徴・独自性

医療場面での意思決定において、患者の意向の尊重という名の下に、選択を完全に患者に任せるようなコミュニケーションが少なからず取られている。しかし、意思決定を難しく感じる患者も多く、医学的な観点からは不合理と思われるような選択をするケースも生じる。本研究は、行動経済学のアプローチを医療場面に応用し、患者のバイアスや感情を考慮したより適切な医療コミュニケーションのあり方を探ることを目的として進めている。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

当該領域は近年アプリ等の活用も進んでいるため、開発を手がける企業との連携の可能性がある。また、治療選択のみならず検診受診やワクチン接種等の行動も扱っているため、行動変容を目指したい自治体等との連携の可能性もある。

大学院教育学研究科・教育学部 総合教育科学専攻 教育心理学講座 臨床心理学分野
吉田 沙蘭 准教授 博士(教育学)
Yoshida Saran Associate Professor

宇宙探査ロボットの研究・開発

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特徴・独自性

月や火星などの未知の不整地を、移動探査するロボットの技術を研究・開発しています。ロボットの移動機構として不整地走行に適したメカニズムの開発、また砂状の滑りやすい地形での駆動制御の研究を進めています。レーザー測距の技術を用いて移動しながら3次元環境地図を作成し、障害物回避等の自律制御および遠隔操縦支援に役立てる技術を開発しています。JAXA 小惑星探査機「はやぶさ」「はやぶさ2」の開発にも貢献しています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

地上での探査ロボット、災害対応ロボットにも応用可能です。

大学院工学研究科・工学部 航空宇宙工学専攻 宇宙システム講座 宇宙探査工学分野
吉田 和哉 教授 工学博士
YOSHIDA Kazuya Professor

超小型(50kg級)人工衛星の研究・開発

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特徴・独自性

大きさ50cm 立法、質量50kg 級の超小型人工衛星を大学の研究室で設計・開発している。東北大1 号機衛星『雷神』は2009 年1月に、2号機衛星である『雷神2』は2014年5月に、それぞれJAXAのロケットにより打ち上げられ、運用を継続している。特に『雷神2』では同クラスで世界最高性能である5m解像度の地上写真撮影に成功するなどの成果をあげている。国際科学ミッションを目指した3号機の開発も進んでいる。また10kg未満のナノサテライトの開発も進めており、10× 10× 20cmの大きさの『雷鼓』を開発して2012 年10月国際宇宙ステーションより軌道投入された。このクラスの衛星の後継機も開発中である。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

宇宙開発は国の専門機関が行うものという常識を破り、短期間・低価格で衛星を開発し、リモートセンシング、地球観測、宇宙探査等において新しい応用分野を開拓することに挑戦している。また、衛星搭載機器の実装技術にも実績をあげており、産学連携の可能性を模索している。

大学院工学研究科・工学部 航空宇宙工学専攻 宇宙システム講座 宇宙探査工学分野
吉田 和哉 教授 工学博士
YOSHIDA Kazuya Professor

高齢社会の経済分析

特徴・独自性

少子・高齢社会の問題や男女共同参画、医療や介護などの社会保障の問題などについて、従来の歴史的、制度的観点に重きを置いた分析とは異なり、経済学や市場均衡の理論と統計資料を使って分析し、解決策を政策提言します。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

少子高齢化に伴う財政、市場の将来予測、医療、福祉の効率的運営や男女共同参画社会の経済学的分析など、行政やシンクタンクとの連携、また高齢者向け福祉器具や将来世代向けイノベーション機器の開発。

大学院経済学研究科・経済学部 経済経営学専攻 医療福祉講座
吉田 浩 教授 修士(経済学)
YOSHIDA Hiroshi Professor

民法改正と事例研究(ケーススタディ)

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特徴・独自性

120年ぶりの大改正と言われた民法(債権関係)改正が2020年4月1日に施行となりました。一方で学説・理論を取り込み、従来とは異なる結論が導かれるケースも生じていますし、他方で判例・実務を条文化することで、結論は変わらずとも適用条文に変化が生じているケースも出てきています。実際の法律実務で想定される事案に対して、改正法を前提にすればどのように対処するべきなのか、そうした事例研究(ケーススタディ)は喫緊の課題といえます。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

金融、不動産、小売、サービスその他どのような業種でも、債権法が関わらない領域はありません。講演、勉強会、研究会などの形で、民法の事例研究に貢献できると考えています。法律実務家(士業)を対象とした講演(写真参照)の経験もあります。

大学院法学研究科・法学部 総合法制専攻 (法科大学院)
吉永 一行 教授 修士(法学)
YOSHINAGA Kazuyuki Professor

リモートセンシング・GIS(地理情報システム)

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特徴・独自性

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。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ている。GISは研究対象であるとともに主要なツールの一つでもあり、リモートセンシングデータのほか、国土地理院によって提供される基盤地図情報などの空間データの管理や空間解析に利用している。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

広域情報を一度に把握でき、また過去の状況を調べることもできる。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。

大学院農学研究科・農学部 資源生物科学専攻 資源環境経済学講座 フィールド社会技術学
米澤 千夏 准教授 博士(理学)
YONEZAWA Chinatsu Associate Professor

病原因子を標的とした新規抗菌剤の開発を目指したスクリーニング系の開発

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特徴・独自性

ペニシリンの発見以来、各種抗菌剤が発見され重篤な細菌感染症は制御しうる病となった。しかし近年、多剤耐性能を有する各種病原細菌が出現し大きな社会問題となっている。これら細菌感染症の脅威に対抗するためには、新規抗菌剤の継続的な研究開発が必須であり社会的にも強く求められている。既存の抗菌剤の多くは細菌の生存に必須の代謝過程をターゲットとしており新規抗菌剤が登場しても耐性菌は必ず出現するためこの耐性菌問題を避けて通ることはできない。一方、病原細菌が宿主に感染する際に必要な病原因子は細菌の生存に必ずしも必要ではないため、その阻害剤に対する耐性菌の出現頻度は低いと考えられ新規抗菌剤のターゲットとして関心が集まっている。我々はこのような病原因子のなかで新規なタンパク質分泌系であるTat系と鉄代謝系に注目し、それらを標的とする新しいスクリーニング系を開発し、これらの病原因子に対する阻害剤の探索を試みている。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。

大学院農学研究科・農学部 生物産業創成科学専攻 微生物機能開発科学講座 動物微生物学分野
米山 裕 教授 医学博士
YONEYAMA Hiroshi Professor

メタン発酵とアナモックスプロセスの応用

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特徴・独自性

嫌気性微生物系(メタン生成古細菌とアナモックス細菌)と機能性材料(分離膜、担体)の融合利用により、有機性排水・廃棄物の処理に適した省エネルギー・低炭素型かつエネルギー生産ができる高効率的処理技術を確立していきたいです。図1に示すように、嫌気性膜分離反応槽と担体添加型一槽式アナモックス(ANAMMOX)ユニットを組み合わせることによって新しい排水・廃棄物処理システムを構築し、図2のような効果の実現を目指しています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

下水、産業排水、ごみ埋立処理処分場浸出水などの有機性排水処理および廃棄物系バイオマスのエネルギー資源化を目指して、環境プラントメーカーまたはバイオガス発電事業者との連携を図っていきたいです。

大学院工学研究科・工学部 土木工学専攻 水環境学講座 環境保全工学分野
李 玉友 教授 工学博士
Ri Gyokuyu (Li Yu-You) Professor

材料開発のための機器分析法のシーズ研究および装置化

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特徴・独自性

材料開発とその特性発現のメカニズム解明に必要とされる、元素分析を中心とした新しい機器分析法の研究開発を行っている。特に、工業材料のオンライン分析、リサイクル素材の選別等に適用できる高速分析法として、レーザ誘起プラズマを利用した発光分析法に注目し、減圧レーザ誘起プラズマを用いた分析装置やグロー放電励起源とレーザアブレーションを組み合わせた発光分析装置を提案している。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

従来より鉄鋼業をはじめとする金属素材産業と様々な共同研究を行っており、その実績を生かし、さらに広範な産業分野において必要とされる機器分析方法について学術指導、共同開発を行う用意がある。

金属材料研究所
我妻 和明 教授 工学博士
WAGATSUMA Kazuaki Professor

放射光による原子スケールの構造測定

特徴・独自性

主に放射光の回折を用いて、高い精度で構造観測を行います。通常の単結晶構造解析のような手法では無く、周期性が完全でない物・表面や界面の構造解析を行うのが特徴です。有機半導体の表面構造緩和や、酸化物の界面構造などの測定を多く手掛けています。ある程度平滑な表面があれば、その表面近傍の構造を非破壊・非接触で0.01nmの精度で決める事が可能です。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

固液界面でのプロセスの進行過程を見るような応用が考えられます。

大学院理学研究科・理学部 物理学専攻 電子物理学講座 微視的構造物性分野
若林 裕助 教授 博士(理学)
WAKABAYASHI Yusuke Professor

癌細胞選択的核酸医薬の創製

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特徴・独自性

抗体医薬に次ぐ分子標的医薬として注目されている核酸医薬であるが、効果的な薬効発現と表裏一体的課題であるオフターゲット効果と呼ばれる副作用の低減がその実用化に向けた重要な解決すべき問題点として指摘されている。我々は従来の方法論とは全く異なる、標的がん細胞内でのみ薬効を発現し、正常細胞内では副作用を発現しない“がん細胞選択的核酸医薬”という新しい研究戦略を提案し、その実現に向け研究を推進している。具体的には増幅期のがん細胞に特徴的な低血流に基づく細胞内低酸素状態、ハイポキシアに注目し、ハイポキシアにより誘起される細胞内pH低下をトリガーとした選択的薬効発現を実現する人工核酸創製に取り組み、核酸塩基の配向変化に基づく標的RNA認識のOn-Off スイッチングを実現した。現在東京医科歯科大学横田隆徳グループとの共同研究により、動物レベルの実証実験に取り組み、良好な初期的データを得ている。標的細胞選択的薬効発現という研究戦略は世界的にも類がなく、高い独自性を有しており、世界的に高く評価されている。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

上記、がん細胞選択的核酸医薬創製の研究戦略は、幅広いハイポキシア状態疾患への適用が可能で、現在脳梗塞・心筋梗塞への展開も検討しており、次世代分子標的薬剤としての高い可能性を有していると評価されており、産学連携により早期実証実験に繋げていきたい。

多元物質科学研究所 有機・生命科学研究部門 生命機能制御物質化学研究分野
和田 健彦 教授 工学博士
WADA Takehiko Professor

運動リハビリ・健康支援のためのウェアラブルシステムの開発

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特徴・独自性

事故や病気などによる脳や脊髄の損傷により生じた運動機能の麻痺や、高齢による運動機能の低下に対して、機能的電気刺激(FES)を応用した手足の動作の補助・再建・訓練する技術、慣性センサ(ジャイロセンサや加速度センサ)による計測・評価技術の研究開発を行っています。ウェアラブルシステム化、運動学習のリハビリテーションへの応用、運動機能評価・運動効果判定システム、個人に適した運動プログラム提供を目指しています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

電気刺激を用いた新しい運動リハビリ法、運動訓練時の情報提示、運動訓練機器や訓練方法の定量的評価など、健康・福祉、リハビリテーション医療に関する分野への応用が期待されます。

大学院医工学研究科 医工学専攻 社会医工学講座 神経電子医工学分野
渡邉 高志 教授 博士(工学)
WATANABE Takashi Professor

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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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る。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ある。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、果実生鮮を向上させることを目的とする。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

高温、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る。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ある。

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 植物分子育種分野
渡辺 正夫 教授 博士(農学)
WATANABE Masao Professor

水素誘起劣化事象(水素脆性、水素誘起割れ、水素誘起局所塑性、水素加速酸化、水素加速クリープ等)の機構解明と機器・構造物の余寿命診断と劣化対策、廃炉並びに過酷事故対応技術開発、除染及び放射性廃棄物減容

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特徴・独自性

多様な社会インフラ並びにエネルギー変換機器・構造物の経年劣化は社会的に大きな課題であり、その中で、水素に誘起・加速された多様な劣化が進行している。本研究では、生起する劣化事象を、マルチスケールモデリングにより考究し、シミュレーション並びに実験により劣化事象の本質を検証する。又、廃炉並びに過酷事故対応の除染及び放射性廃棄物処理技術開発を実機適用性を含めて独自の視点から推進している。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

経年劣化の本質的解明は、寿命予測や対策の基礎を提供し、経年劣化高耐性材料は次世代機器の信頼性向上に寄与する。廃炉並びに過酷事故対応の除染及び放射性廃棄物処理技術開発の一部は、産学連携を進めており、さらに拡大したい。

大学院工学研究科・工学部 量子エネルギー工学専攻 原子核システム安全工学講座 量子保全工学分野
渡邉 豊 教授 工学博士
WATANABE Yutaka Professor

モーションキャプチャを活用した伝統芸能の継承支援

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特徴・独自性

最新のモーションキャプチャ・システムを活用し伝統芸能や民俗芸能の継承を支援している。例えばこれまでに、八戸法霊神楽、東北各地の民俗芸能、 ハワイアンフラ、韓国伝統舞踊、中国雑伎や太極拳などのモーションキャプチャを実施した。モーションキャプチャで得られたデータは、3DCG やアニメーションなどを駆使し現代的で魅力的な映像として再現している。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

子どもたちに対する継承支援だけでなく、観光産業などの地域振興にとっても効果的なコンテンツになると考えている。
参考HP:
http://www.watabe-lab.org/

大学院教育学研究科・教育学部 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分野
渡部 信一 教授 教授
WATABE Shinichi Professor

医工放射線情報学

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特徴・独自性

主に核医学に関わる医用工学分野の研究を行なっています。PETやSPECTに代表される核医学検査では、さまざまな薬剤に放射性同位元素をラベルし、その薬剤の体内の動態を非侵襲的に画像化できます。非常に高い感度、定量性を持った検査です。しかし、PET/SPECTのデータは、さまざまな情報、雑音が混合しており、そこから有益な情報を引き出す必要があります。そのための、数理モデルの構築や、画像処理の研究を行なっています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

画像処理・データ解析ソフトウェアを医療機器メーカーに提供できます。現在、PETは創薬の分野で注目を集めています。分子イメージング技術をいかした早期薬効評価の指標としてPETを利用しようというものです。そのためのPET 評価系の構築技術を提供できます。

サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター 放射線管理研究部
渡部 浩司 教授 博士(工学)
WATABE Hiroshi Professor

表面科学に立脚した燃料電池電極触媒開発

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特徴・独自性

新規ナノデバイス開発には、異相界面における物理的、化学的相互作用の解明に基づいて、その構造設計指針を提示することが不可欠である。本研究分野では、よく規定された金属・合金表面系を物理的手法(超高真空下おける分子線エピタキシ)により構築した上で、走査プローブ顕微鏡や光電子分光による表面構造や電子状態解析し、得られる基礎的知見に基づいたナノ材料構造設計指針に関する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)

従来の“触媒”を化学ナノデバイスとしてとらえ、その構築をボトムアップアプローチで進めていきたいと考えています。燃料電池自動車用の電極触媒開発など水素社会実現の鍵となる技術に関連しています。

大学院環境科学研究科 先端環境創成学専攻 環境創成計画学講座 環境材料表面科学分野
和田山 智正 教授 工学博士
WADAYAMA Toshimasa Professor