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)

音声・音楽をターゲットとした信号処理・情報処理

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特徴・独自性

音を中心としたさまざまな情報処理の研究を行っています。音声認識関連では、これまでに、音声認識の高精度化、音声によるロボットとの対話システムなどの研究を行ってきました。特に対話システムでは、手軽に作成できて柔軟な対話システムの開発、画像も併用したマルチモーダル対話システムなどを研究しています。また、これを応用し、外国語のスピーキング教育のための学習支援システムの技術を開発してきています。音声以外の一般音認識として、環境内での異常音の検出の研究を行っています。音声・音楽の符号化関連の研究としては、電話音声やMP3 符号化音声への情報埋め込みの研究、またこれらの音信号をインターネットでストリーミング配信する時のパケットロス耐性を向上させる研究、補助情報を用いて音楽信号の操作を行う研究などを行ってきています。音楽情報処理の研究としては、ハミング音声を使った音楽情報検索の研究や、カラオケをターゲットとした歌声の自動評価の研究などを行っています。
これらに限らず、信号時系列(音信号、センサーデータなど)や記号系列(自然言語、シンボル系列)のモデル化、認識、圧縮、データマイニングなどの技術を持っています。
これらの技術を必要とする企業に対して、技術指導および共同研究を行う用意があります。

工学研究科
伊藤 彰則 教授 工学博士
ITO, Akinori Professor

各種環境に対応した大深度地殻応力計測技術

特徴・独自性

CO2の地中貯留、深海底面下にあるメタンハイドレート層からのメタンガス生産、地熱エネルギー抽出などのフロンティア地殻工学、さらには、原子力発電所の耐震設計等への応用を目的として、対象地層に作用する地殻応力を孔井を使って定量的に評価するための方法を開発している。これによれば、地表面ないし海表面からキロメートル級の深度、高温環境さらには固結のみならず未固結岩体への適用が可能である。特にBABHYと名付けた方式については、800 mという実用深度での適用実験に成功した。また、この業績に対して、国内岩の力学連合会論文賞、米国岩石力学協会論文賞などを受賞した。これら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。

流体科学研究所・複雑系流動研究部門・大規模環境流動研究分野
伊藤 高敏 教授 工学博士
ITO, Takatoshi Professor

サイクロトロン加速器技術の開発と応用研究

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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。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

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開発。

サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター
伊藤 正俊 教授 博士(理学)
ITOH, Masatoshi Professor

バイオ燃料生産に適したイネの開発研究

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特徴・独自性

セルラーゼ遺伝子を用いたバイオ燃料生産に適したイネの開発研究を行っている。収穫前にセルラーゼを高発現させ細胞壁の部分分解を行えば、収穫後の稲わらの糖化性が向上するのではないかと考えた。まず、セルラーゼを恒常的に高発現するイネを作成したところ、稲わらの糖化性が向上したが、形態異常や不稔が観察された。そこで、老化時期特異的にセルラーゼを高発現させたところ、形態や稔性は正常で稲わらの糖化性が向上した。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

未利用稲わらをバイオマスとして有効利用できる。この技術は他の植物に応用可能である。また、改良されている前処理や糖化・発酵微生物と組み合せることによりさらにバイオ燃料生産の効率化が図れる。

農学研究科
伊藤 幸博 准教授 農学博士
ITO, Yukihiro Associate Professor

ビッグデータの意味解析を可能にする自然言語処理技術

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特徴・独自性

膨大な言語データを意味的に解析し必要な情報・知識を抽出する技術、抽出した情報・知識を分類・比較・要約する技術、それらを可能にする世界最速の仮説推論技術など、先進的な自然言語処理技術を研究開発しています。また、これら基盤技術をウェブやソーシャルメディアなどのビッグデータに適用し、大規模な情報・知識マイニングや信頼性の検証支援、耐災害情報処理などに応用する実践的研究も展開しています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

言語意味解析に基づく高度なテキストマイニングによる市場動向調査や技術動向調査、隠れたニーズやリスクの発見、社内文書の構造化・組織化による知識管理支援、対話システムなど、多様な分野・業種との連携が可能です。

情報科学研究科
乾 健太郎 教授 博士(工学)
INUI, Kentaro Professor

極低放射能環境での高感度放射線計測

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特徴・独自性

ニュートリノ科学研究センターでは、温湿度・振動などの点で非常に安定した地下1000mの空間に、1200立方メートルの有機シンチレータを主体とした装置を構築し、自然界と比べて1 兆倍も放射線の少ない極低放射能環境を実現しています。そこでは、超高感度での放射線計測、特にニュートリノ観測を実施しているほか、極低放射能を実現するための純化装置や高機能な放射線測定装置の開発も行っています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

極低放射能環境は希な現象の研究に適しているほか、微量放射能測定環境や放射線の生物進化への影響調査などへの活用が考えられます。また、ニュートリノ観測技術の原子炉モニターへの応用や、高感度放射線測定技術の医療への応用の可能性も考えられます。

ニュートリノ科学研究センター
井上 邦雄 教授 博士(理学)
INOUE, Kunio Professor

超臨界流体の物性に立脚した抽出分離、洗浄、ポリマー加工

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特徴・独自性

超臨界流体に関する基礎的な物性として、高温高圧下での密度、粘度の測定と推算、高温での水素結合特性についての研究を行っている。また、それらを利用した応用技術として、天然物の分離、クリーニング洗浄、ポリマー可塑化を利用した塗膜生成、重質油改質、バイオマスのカスケード利用、それに藻類バイオマス利用技術についての研究を実施している。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

洗浄技術:精密機械部品、光学部品など。
天然物分離:食品、サプリメント、香料。
ポリマー可塑化:機能性樹脂、電子部品材料など。

工学研究科 附属超臨界溶媒工学研究センター
猪股 宏 教授 工学博士
INOMATA, Hiroshi Professor

新奇有機半導体材料の合成と応用

特徴・独自性

本研究では、外観構造が全く同じであるにも関わらず、電子の数が1つだけ違う特異な二つの分子を合成し、これらを混合することで、高い伝導性と物性制御性を兼ね備えた有機半導体材料を創製します。構造が同じ分子をドーパントとして用いるため、従来のドーピングの概念を超える高い割合での材料複合が可能と考えられます。幅広い物性を有する有機半導体の即時提供を可能とし、デバイス分野全体の飛躍的な進化を目指します。

学際科学フロンティア研究所
上野 裕 助教 博士(工学)
UENO, Hiroshi Assistant Professor

ナノメータースケール表面振動分光の開発とデバイス評価

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特徴・独自性

近年、シリコンデバイス技術における微細化に対する限界が認識されるようになり、新しい動作原理や新奇材料に基づくデバイス技術が活発に研究されている。このような技術開発では数十 nm以下のサイズのデバイス開発から開始されるため、従来の分光手法で検証することが困難な高い位置分解能を有する材料評価手法の開発が現在求められている。我々の研究グループは、走査トンネル顕微鏡をベースとした発光分光計測により材料の光電子物性を原子分解能で明らかにすることを得意としている。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

特に本研究課題では、ナノメートル・スケールの位置分解能での振動分光を可能にする新しい技術の開発とデバイス評価への応用を意図したものであり、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。

電気通信研究所
上原 洋一 教授 工学博士
UEHARA, Yoichi Professor

外場印加により固液界面のエネルギー状態を制御した新しい結晶成長

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特徴・独自性

我々は、結晶成長過程における界面現象と育成された結晶の特性の関係を明らかにするといった立場から、主として融液からのバルク結晶の成長に取り組んでいます。特に、界面に電場を印加することにより結晶と融液の間に電気二重層という極薄領域を形成しナノメータスケールで結晶育成を制御しています。電場印加による具体的な結晶作製研究例として、
1. 融液と結晶のエネルギー関係を制御し、従来育成が不可能とされていた高温圧電センサー用ランガサイト型結晶の開発。
2. 結晶化が困難なタンパク質の核形成を電場印加により容易に実現。
3. シリコン結晶成長において界面の不安定性を制御し、理想的な構造を持つシリコン結晶の開発。
このように21 世紀高度情報化社会に必要な、光学、圧電、磁性等の分野で有用な新結晶や、あるいは、従来育成が困難とされていた結晶の創製の分野で有意義な共同研究ができるものと考えます。

金属材料研究所
宇田 聡 教授 Ph.D.
UDA, Satoshi Professor

電磁非破壊評価に基づく鋳鉄材料の材質評価

特徴・独自性

電磁非破壊評価法に基づき、片状黒鉛鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄の硬さ、フェライト/パーライト率、黒鉛組織、チル組織等の定量的評価法について研究を行っている。鋳鉄の組織は複雑であり、その電磁および機械特性は複雑な振舞いを示すが、鋳鉄材料の電磁・機械特性を微視的評価及び巨視的評価の双方から議論し、電磁特性のモデル化を試みている。さらに、黒鉛組織、フェライト・パーライト率、チル組織含有率を非破壊、非接触で評価可能な装置の試作を行なっている。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。

流体科学研究所
内一 哲哉 教授 工学博士
UCHIMOTO, Tetsuya Professor

タンパク質デザインをシーズとした未踏ナノ材開拓とバイオテクノロジーの異分野展開

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特徴・独自性

ドメイン単位とした蛋白質の構造情報と進化工学を利用して、ボトムアップに目的構造・機能を持つ蛋白質分子をデザインする技術構築を行い、蛋白質研究を真の「工学」へ脱皮させることを目指しています。これまでに、無機材料を室温合成できる蛋白質や無機材料表面を識別し接着できる蛋白質の創生やナノ材と酵素タンパク質のハイブリッド化技術による高機能セルラーゼの開発などに成功しています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

バイオセンサー、バイオプローブ、固相基質を対象にした高機能ハイブリッド酵素。

工学研究科
梅津 光央 教授 博士(工学)
UMETSU, Mitsuo Professor

iPS細胞の腫瘍化を抑制することが可能な分化誘導方法

特徴・独自性

本発明は、スタチン系薬剤を用いることにより、iPS 細胞の移植に際して問題となる腫瘍化を抑制する技術である。スタチン系薬剤は、すでにコレステロール低下薬として広く普及している。iPS細胞の移植先における腫瘍化は、iPS細胞の再生医療応用への最大の課題のひとつであるが、細胞ソーティングなどの煩雑な手技を経ずに、スタチンを用いるだけでこの腫瘍化の課題が解決することができれば、iPS 細胞を用いた骨再生医療の実現へ大きく前進することが期待される。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

本発明は、医科・歯科領域で重要な骨組織再生技術をiPS細胞を用いて可能にすることが想定される。

歯学研究科 分子・再生歯科補綴学分野
江草 宏 教授 博士(歯学)
EGUSA, Hiroshi Professor

口腔粘膜由来細胞を利用したiPS細胞の効率的な製造方法

特徴・独自性

本発明は、患者への負担が少なく、しかも高い樹立効率でiPS 細胞を作製する技術を提供することを目的とする。より詳細には、本発明は、口腔粘膜(歯肉)由来の体細胞を利用することによって、誘導多能性幹細胞を高い樹立効率で製造する方法に関する。更に、本発明は、当該製造方法によって作製された誘導多能性幹細胞に関する。
また、歯肉由来の細胞を用いることで、iPS 細胞の作製の際にウイルスを用いずに外来遺伝子挿入のないヒトiPS 細胞を、効率的に樹立することが可能である。さらに、ヒト以外の異種成分を含まない培養系を確立するために、iPS 細胞源である同一患者由来の歯肉由来細胞が自己フィーダー細胞として好適であることも明らかにしており、本発明技術を基盤とした移植に安全なiPS 細胞技術が確立されつつある。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

本発明技術を用いて個々の患者の歯肉から効率的にiPS細胞を作製することによって、医科・歯科領域で期待されているオーダーメイドの再生医療が、より容易かつ効率的となることが想定される。

歯学研究科 分子・再生歯科補綴学分野
江草 宏 教授 博士(歯学)
EGUSA, Hiroshi Professor

破骨細胞が関与する疾患の予防剤又は治療剤

特徴・独自性

我々は破骨細胞の活性を指標としたライブラリースクリーニングの研究により、ニコチン性アセチルコリン受容体(nAChR)の阻害薬が破骨細胞分化を抑制することを明らかにし、その中でも特にα7-nAChRの拮抗作用をもつmethyllycaconitine(MLA)等の選択的拮抗薬が、破骨細胞分化を効果的に抑制することを見出した。本発明は、この知見に基づき完成されたものであり、破骨細胞分化抑制剤、破骨細胞による骨吸収抑制剤、骨再生促進剤、及び骨吸収性疾患の予防又は治療剤、並びに破骨細胞分化促進剤、及び破骨細胞の機能低下に起因する疾患の予防又は治療剤等を提供する。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

本発明は、破骨細胞分化を制御する受容体(α 7-nAChR)をターゲットとした強い特異的効果をもつ新薬に繋がる可能性が期待される。今後、α7-nAChRの選択的拮抗薬が、骨粗鬆症、関節リウマチにおける骨吸収を阻害する薬剤の開発に多大な貢献をすることが期待される。また、歯科では、歯周病における炎症性骨吸収の治療薬や、抜歯後の歯槽骨吸収を抑制する治療に貢献する可能性が考えられる。

歯学研究科 分子・再生歯科補綴学分野
江草 宏 教授 博士(歯学)
EGUSA, Hiroshi Professor

量子もつれ光源の研究開発

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特徴・独自性

量子コンピュータ、量子暗号などに代表される量子情報通信技術は、現在の古典的情報処理や情報通信技術の限界を打ち破る全く新しい情報通信技術を切り拓くものとして注目を集めています。量子もつれは、そのような量子情報通信技術に不可欠な重要なリソースです。なかでも、高い効率で量子もつれ光子を発生し得る高性能な量子もつれ光源の開発は、将来の量子情報通信の中核的デバイスとして期待されています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

半導体や擬似位相整合光学非線形素子を用いた新しい量子もつれ光源の研究を進めており、多くの特許を取得しています。この技術を実用化するための企業や団体との共同研究を希望します。

電気通信研究所
枝松 圭一 教授 理学博士
EDAMATSU, Keiichi Professor

天然物化学・有機合成化学

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特徴・独自性

金ナノ粒子を使用した検査薬の担持物質として、これまではタンパク質(レクチン等)や単純な有機化合物が使用されてきた。一方、生理活性天然物は医農薬指向で研究されてきたが、多様な作用機構を応用すれば検査薬に使用可能と考えられる。これらの性質を組み合わせることで新奇センサー物質の創成が可能と予想される。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

生理活性天然物の活性発現機構に着目することで、従来技術(抗体等)では検出が難しかった物質(低分子化合物・金属イオン等)の検出が可能になると期待できる。

農学研究科生物有機化学分野
榎本 賢 准教授 博士(農学)
ENOMOTO, Masaru Associate Professor

AIチップが切り拓く賢い省エネと安全の輸送技術

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特徴・独自性

遠藤研究室では、これまで提案し研究してきた㈰高効率のパワーデバイス&パワー制御回路技術、㈪スピン素子を融合した極限省エネな知的集積回路&パワーマネジメント技術、㈫3次元構造デバイスによる極限集積システムのための新規材料プロセス技術(プラットフォーム構築)をコア技術として、パワーエレクトロニクスと知的ナノエレクトロニクスの融合技術へと発展・展開させ、更なる高性能化と省エネ化の両立という社会的要請に応える新しいグリーンパワーエレクトロニクス領域を創出することを目指しシステムアーキテクチャ、回路、デバイス、CADまでの研究・開発を、一貫して行っています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

省エネデバイスとパワーデバイスおよびその集積回路技術をコアとして、革新的な高効率エネルギー変換、高度パワーマネジメントの創出を目指し研究開発を行っています。本研究に興味のある企業や団体との共同研究を希望します。

工学研究科/国際集積エレクトロニクス研究開発センター
遠藤 哲郎 教授 工学博士
ENDOH, Tetsuo Professor

国際産学共同研究による革新的省エネルギー集積エレクトロニクスの創出~材料・デバイスから回路・システムまで~(国際集積エレクトロニクス研究開発センター)

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特徴・独自性

集積エレクトロニクスシステムは、我々の豊かで暮らしやすい社会を支える基盤技術です。本センターは、本学のコア技術と産学連携実績を求心力として、材料・装置・デバイス・回路・システムなど多様な国内外の企業と連携し、スピントロニクス、AIハードウェア、パワーエレクトロニクス分野における集積エレクトロニクス技術に関する産学共同研究、大型国家プロジェクト、地域連携プロジェクトからなるCIESコンソーシアムを推進しています。特に、スピントロニクス集積回路対応としては、世界唯一となるワールドクラス企業との互換性のある300mmウエハ対応のプロセスライン、評価分析設備等を構築し、産学が連携して研究開発を展開しているのが特徴です。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

装置・材料からデバイス・システムまで集積エレクトロニクス技術に係る産学共同研究を展開しています。加えて、地方公共団体(宮城県、仙台市、岩手県等)と協力して、地域・地元企業との連携を拡充し、東北復興・地域貢献を目指しています。CIESコンソーシアムへの参加を歓迎します。

工学研究科/国際集積エレクトロニクス研究開発センター
遠藤 哲郎 教授 工学博士
ENDOH, Tetsuo Professor