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)

核内受容体PPARδアゴニスト

特徴・独自性

運動模倣薬(Exercise pill)の開発は、高齢化社会のfrailty に対する解決策の一つである。Exercisepill 創薬のターゲットとして核内受容体PPARδが重要で、その安全なアゴニストの創薬が求められている。我々は、PPAR δ活性化の新しいメカニズム、アゴニストとしての新規小分子リード化合物を見出し、SBDD も行ってアゴニスト活性も確認した。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

我々が同定した活性化メカニズム、新規小分子リード化合物をもとに、安全なPPAR δアゴニストの創薬が可能で、Exercise pill、肥満/糖尿病、anti-aging など、生活習慣病に対する新しいアプローチが可能となる。

加齢医学研究所 脳科学研究部門 神経機能情報研究分野
小椋 利彦 教授 医学博士
OGURA Toshihiko Professor

テラヘルツ帯新材料・新原理半導体デバイスの創出とそのICT応用

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特徴・独自性

光波と電波の融合域:テラヘルツ波帯での室温動作が可能な集積型電子デバイスおよび回路システムの創出に関する以下の研究開発を行っています。
1. 半導体二次元プラズモン共鳴を利用した集積型コヒーレントテラヘルツ機能デバイス・回路の開発
2. 新原理グラフェン・テラヘルツレーザートランジスタの開発
3. グラフェンプラズモンの不安定性を利用した乾電池駆動による室温動作テラヘルツ増幅素子の開発

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

これら世界最先端の超ブロードバンドデバイス・回路技術は、次世代 6G, 7G 超高速無線通信や安心・安全のための新たなイメージング・分光計測システムのキーデバイスとして期待されています。

電気通信研究所 ブロードバンド工学研究部門 超ブロードバンド信号処理研究室 超ブロードバンド・デバイス・システム研究分野
尾辻 泰一 教授 工学博士
OTSUJI Taiichi Professor

英語と日本語を対象にした意味伝達のしくみの研究

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特徴・独自性

主に英語と日本語を対象にして、意味の伝わり方の研究をしています。たとえば、「新聞」は、「テーブルの上にある新聞」と言ったときには印刷物を表しますが、「新聞は政治家の不正を告発した」と言ったときにはメディアを表します。このように複数の意味を持つ単語を多義語と言います。現在は、多義がどのように生じ、実際のコミュニケーションにおいて人がその意味をどのように区別して理解するのかという問題に取り組んでいます。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

言語の機械処理や自動翻訳に関わる基礎研究、またそれに関連する辞書の構築に寄与する理論的基盤を提供することができます。また、外国語の教材や教育プログラムに関係する分野でも有益な結果が期待されます。

大学院国際文化研究科 国際文化研究専攻 言語科学研究講座
小野 尚之 教授 文学博士
ONO Naoyuki Professor

コーティング及び界面修飾に関する分子動力学アプローチ

特徴・独自性

固・液の親和性や濡れ、熱抵抗、分子吸着等のメカニズムを解明し、コーティングや表面修飾などの技術によりこれを制御するための基礎研究を、分子動力学シミュレーションを主な手法として進めている。
熱・物質輸送や界面エネルギー等の理論をバックグラウンドとして、フォトレジストのスピンコーティングからSAM(自己組織化単分子膜)や各種官能基による親水性・疎水性処理まで様々なスケールの膜流動・界面現象を対象としている。また、主に液体を対象として、その熱流体物性値を決定する分子スケールメカニズムや、所望の熱流体物性値を実現するための分子構造に関する研究を行っている。これらの研究に関して興味のある企業との共同研究や学術指導を行う用意がある。

流体科学研究所 ナノ流動研究部門 分子熱流動研究分野
小原 拓 教授 工学博士
OHARA Taku Professor

創・省エネルギー無機材料の創製

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特徴・独自性

新しい材料の登場は、我々が予想もしない波及効果を生み出すパワーを秘めています。私たちの研究グループでは、化学結合や電子構造の理解に基づく材料設計、固体中のイオン移動を利用した材料創製プロセス、固相、液相、気相法など各種の反応プロセスを基盤技術として、エネルギー製造や省エネルギーを成し遂げる新材料を提供すべく、無機材料の設計から、製造プロセスの開発、プロトタイプ素子の作製までをカバーした研究を展開しています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

現在は、太陽電池、燃料電池、発光・表示素子を主なターゲットに据え、酸化物半導体、プロトン伝導性電解質・電極材料、量子ドット、ナノ結晶などの研究を実施していますが、新しい無機材料の創製技術の適用範囲は、これらに限定的されるものではありません。

多元物質科学研究所 附属金属資源プロセス研究センター 原子空間制御プロセス研究分野
小俣 孝久 教授 博士( 工学)
OMATA Takahisa Professor

半導体工学を基盤とするテラヘルツ技術の開拓

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特徴・独自性

テラヘルツ(THz)波は電波と光の両方の特徴を併せ持ち、広範な応用が期待されている。多分子間振動などのエネルギーが小さな振動数に対応する周波数であることから、従来手法では検出困難な新しい振動を検出することができる。我々は有用なTHz波を、レーザー光の非線形光学効果と電子デバイスの高周波化の両面から発生させ、0.03THz から数10THz もの超広帯域発生を実現した。発生のための光学結晶育成等も行っている点にも独自性がある。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

樹脂や塗料等に被覆された金属構造物の腐食や亀裂等の非破壊・非接触欠陥探傷イメージング、木材・コンクリート中の欠陥や水の浸潤イメージング、タイルの接着性検査、薬剤・化学薬品結晶などのカイラリティー識別及び水和物形成の検出、各種有機・無機化合物結晶の結晶多形識別、THz 帯分子標的を用いた分光イメージングに応用できる。また、土木建築業界、医薬品業界、橋梁等金属構造物建設業界、化学業界、トンネル建設業界、自動車・電車業界、半導体業界、電子デバイス業界で活用できると考える。

工学研究科 知能デバイス材料学専攻
小山 裕 教授 工学博士
OYAMA Yutaka Professor

エネルギー利用を目指した“水素化物”の基盤・応用研究

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特徴・独自性

エネルギー利用を目指した“水素化物”の基盤・応用研究に取り組んでいます。主要なテーマは、燃料電池などの水素利用技術を支える高密度水素貯蔵材料の開発です。現在、軽量元素や特異なナノ構造を有する新たな錯体・合金・ペロブスカイト水素化物群を合成し、原子・電子構造解析なども駆使した多面的な研究を進めています。また、リチウム高速イオン伝導材料などの“水素化物”に関する広範な研究領域も開拓しています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

水素利用・貯蔵システムや次世代二次電池などの基盤材料開発を通して、素材・電気・エネルギーなどに関する産業展開に貢献するとともに、関心をお持ちの企業・団体などへの学術指導も積極的に実施しています。

材料科学高等研究所 デバイス・システム
折茂 慎一 教授 博士(学術)
ORIMO Shin-ichi Professor

高加工性を有する新型銅系形状記憶合金

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特徴・独自性

実用形状記憶合金ニチノールと同等の形状記憶および超弾性特性を有し、約2倍の加工性を持つCu-Al-Mn系形状記憶合金を開発しました。この合金はニチノールの数分の1のコストで作製することができ、形状記憶処理に金型が不要なため、線以外の複雑な形状への加工・成形が可能です。最近、この合金を利用して着脱容易な「巻き爪矯正具」を開発・製品化し、2011 年から販売を始めました。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

直径や厚さが0.1 〜 20mm もの線、棒、板材でも6%以上の優れた超弾性が得られる技術を確立し、現在制震部材への応用研究を進めています。医療、建築にかかわらず本合金の特性を利用したい用途があったら是非ご連絡下さい。

大学院工学研究科・工学部 金属フロンティア工学専攻 創形創質プロセス学講座 計算材料構成学分野
貝沼 亮介 教授 工学博士
KAINUMA Ryosuke Professor

マイクロウェアラブル材料の研究開発

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特徴・独自性

有機材料化学や微細加工技術を基盤として、
・ ウェアラブル材料とバイオセンサ
・ ポリマーモノリスやフラクタル流路といったマイクロ流体材料
・ 機能性高分子
に興味を持って研究を進めています。
これまでに、
・ 多孔質マイクロニードル電極
・ フラクタル流路による水滴収集フィルム
といった微量の液体(生体試料を主に想定)を採取・分析するための独自の材料を開発し、現在はウェアラブルバイオセンサや投薬デバイス、in vitro分析への応用を検討しています。
JST COI 東北拠点に所属し、学内外の若手研究者・技術者を中心とした産学のネットワークを構築し、新規材料の基礎開発から応用展開まで一気通貫の研究開発を行うことを目指しています。
汗や皮膚組織液を分析対象とするウェアラブルセンサなどの社会実装について、医学・ヘルスケアなどの分野における産学連携の可能性があります。

材料科学高等研究所 材料物理
甲斐 洋行 助教 博士(化学)
KAI Hiroyuki Assistant Professor

動きをとらえる高速リアルタイムビジョン技術

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特徴・独自性

産業応用において視覚処理・画像認識はますます重要な技術となっています。視覚は第一義的には姿・形をとらえる感覚ですが、それと同時に「動き」をとらえる感覚でもあります。当研究室では、動きをとらえるセンサとしてのビジョン技術という視点から、高フレームレートビジョンシステムとその応用、LED や高速プロジェクタ等の能動照明との連携、加速度センサ等の他のセンサとの情報融合などについて研究を進めています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

運動する対象の計測全般において、高フレームレートビジョンは強力なツールとなります。さらに高速プロジェクタや他のセンサと組み合わせることにより、3次元計測や動物体検出・同定などの技術が展開できます。

大学院情報科学研究科 システム情報科学専攻 知能ロボティクス学講座 知能制御システム学分野
鏡 慎吾 准教授 博士(工学)
KAGAMI Shingo Associate Professor

グリーンプロセスによる高機能フォトセラミックスの創製

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特徴・独自性

機能性セラミックスにおける「合成・構造・機能」の相互関係を深く理解し、より高機能な材料を提供できる合成法を展開すると共に、新物質及び新機能の探索を行っている。特に、白色LED 用蛍光体や可視光応答型光触媒を想定した新しい多元系酸化物、酸窒化物、硫化物の開発と実用化への展開を目指している。また、グリーン化学の観点から、『水』を利用するセラミックス合成プロセス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)

新物質開拓を通じて様々な励起発光特性を有する高輝度な蛍光体の開発が可能であり、これらは白色LEDや示温材料など様々な応用が可能である。

多元物質科学研究所
垣花 眞人 教授 理学博士
KAKIHANA Masato Professor

高温高圧条件でのアミノ酸のペプチド化と新規炭素繊維

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特徴・独自性

生物体内では酵素などの作用でアミノ酸がペプチド化される。掛川研究室では無水、高温高圧環境下で触媒なしにアミノ酸の高重合度ペプチド生成に成功してきている。重合が難しいとされていたグリシンでは11量体、アラニンでは5量体など重合度の世界記録を作ってきている。アラニン5量体は、クモの糸に代表される重要な硬質「炭素繊維」であり、本研究は新規炭素繊維開発に有効と考える。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

本研究を応用することで、切れないペプチド繊維(アラニンペプチド)と柔軟性のあるペプチド繊維(グリシンペプチド)を組み合わせることで、固くて伸びる新規炭素繊維を作り出せる可能性がある。

大学院理学研究科・理学部 地学専攻
掛川 武 教授 Ph.D.
KAKEGAWA Takshi Professor

高度リサイクルと環境保全技術の開発

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特徴・独自性

鉄鋼、銅、亜鉛など基幹金属の製精錬には、多量の資源が使用されており、これらのプロセス改善はエネルギーや環境問題の解決に直結する重要課題である。一方、新興国の生産量急増は、優良資源の枯渇化をもたらしている。本研究室では、劣質資源の特徴を積極的に利用し、金属生産プロセスの高効率化、低環境負荷化を行うため、原料予備処理から製錬、リサイクルまでの一貫したプロセスに関する基礎研究を行っている。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

鉄鋼および非鉄金属製錬に関連する業界、バイオマスや廃棄物エネルギーの有効利用プロセス開発への展開など。

大学院環境科学研究科 先端環境創成学専攻 太陽地球システム・エネルギー学講座 資源利用プロセス学分野
葛西 栄輝 教授 工学博士
KASAI Eiki Professor

難水溶化という従来の逆の分子設計に基づく新規ナノ薬剤の創出

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特徴・独自性

プロドラッグ分子のみで構成されるナノ粒子『ナノ・プロドラッグ』を提唱し、疾患部位への高効率なドラッグデリバリーが可能な抗がん剤や点眼薬の開発を行っています。『ナノ・プロドラッグ』は、難水溶性にする薬剤設計指針に基づき化合物合成したプロドラッグ分子を、独自の有機ナノ粒子作製手法である『再沈法』に共することで、粒径100 nm以下で制御できます。現在、薬理効果の評価、生体内・細胞内動態に取り組んでいます。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

『再沈法』は薬剤化合物に限らず、様々な有機分子をナノ粒子化する汎用性の高い手法です。有機ナノ粒子を作製制御し評価する技術を持っており、有機ナノ粒子の物性評価に関する共同研究を希望します。

多元物質科学研究所 附属マテリアル・計測ハイブリッド研究センター 有機・バイオナノ材料研究分野
笠井 均 教授 理学博士
KASAI Hitoshi Professor

原子力・核融合材料

特徴・独自性

原子力や将来の核融合炉に用いられる機能・構造材料の開発と評価に関する研究を進めている。特に、メカニカルアロイング法による分散強化合金の創製や、ナノインデンテーション法を駆使した超微小試験技術に関して独自の方法を開発している。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

原子力業界や材料業界

金属材料研究所 原子力材料工学研究部門
笠田 竜太 教授 博士(エネルギー科学)
KASADA Ryuta Professor

宇宙機搭載用の電子機器(電波・赤外・光学およびデジタル)・伸展機構・搭載ソフトウェア開発

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特徴・独自性

宇宙機へ搭載する電波受信機・レーダー、光赤外カメラ・分光器、伸展アンテナ、デジタル制御機器・組込ソフトウェア、大規模シミュレーションコードの開発。実績として、月周回衛星かぐや、日欧水星探査機BepiColombo、紫外線望遠鏡衛星Hisaki、超小型衛星れいめい、地球放射線帯探査機Arase、欧木星探査機JUICE、国際宇宙ステーション [超高層大気カメラIMAP]、観測ロケット・気球など。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

基盤となるアナログ・デジタル機器、組込ソフトウェア、メカニクス、数値シミュレーション技術等の開発。主に関東・中部圏の企業・技術者と行ってきましたが、関心と実力ある地元企業・技術者との共同開発を希望。

大学院理学研究科 惑星プラズマ・大気研究センター
笠羽 康正 教授 工学博士
KASABA Yasumasa Professor

糖尿病治療にむけた臓器間神経ネットワーク調節デバイスの開発

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特徴・独自性

糖尿病患者は種々の合併症を惹き起こし、失明や血液透析などの主要な原因となっているなど、社会的に大きな問題となっている。1 型のみならず2 型の糖尿病でも膵β細胞の数が減少していることが示され、膵β細胞を体内で再生させることができれば、有望な糖尿病治療となる。再生治療といえば、iPSなどの未分化細胞を試験管内で増殖・分化させ移植する研究が行われることが多いが、克服すべき問題も多い。
我々は、膵β細胞を増加させる肝臓からの神経ネットワークを発見し、膵β細胞を選択的に増殖させることに成功(図)し、モデル動物での糖尿病治療に成功した(Science 2008)。これらの神経ネットワークを人為的に制御することにより、患者体内で、あるべき場所において患者自身の細胞を増やして糖尿病の治療につなげるデバイスの開発を目指す。

大学院医学系研究科・医学部 医科学専攻 内科病態学講座 糖尿病代謝内科学分野
片桐 秀樹 教授 医学博士
KATAGIRI Hideki Professor

肥満治療にむけた臓器間神経ネットワークを制御する薬剤やデバイスの開発

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特徴・独自性

全身での体重調節の仕組みとして、神経ネットワークが重要な役割を果していることを発見した。脂肪組織からの神経シグナルは過食の抑制に働くこと、肝臓からの神経シグナルにより基礎代謝が調節されそれにより体重の増加や減少がもたらされることなどを解明した。そこで、これらの神経ネットワークを人為的に制御することにより、過食の抑制や基礎代謝の増加を惹起し、食事・運動療法に頼らずとも減量できるようにする肥満症の治療につなげる薬剤やデバイスの開発を目指す。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

肥満は種々の代謝異常を惹き起こし(メタボリックシンドローム)、動脈硬化につながる。動脈硬化は我が国の主要な死因の一つで、社会的にも喫緊に解決すべきテーマである。その克服策の開発はマーケットも巨大でインパクトも大きい。

大学院医学系研究科・医学部 医科学専攻 内科病態学講座 糖尿病代謝内科学分野
片桐 秀樹 教授 医学博士
KATAGIRI Hideki Professor

日本における中国通俗文化の研究

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特徴・独自性

日本に於ける中国文化受容の研究を一つの柱として研究しています。日本では、『西遊記』や『水滸傳』『三国志演義』など多彩な中国小説が受容されています。特に中国白話小説における日本語への翻訳の事例に注目し、異国の文化が日本人に理解され消化されていったのかその動態を詳しく研究しております。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

中国文化と日本の関係や、サブカルチャーにおける日本の役割などで、産学連携の可能性が想定されます。

東北大学大学院国際文化研究科
勝山稔 教授 博士(国際文化)
KATSUYAMA Minoru Professor

トキソプラズマの急性感染と潜伏感染を共に抑制できる薬剤のスクリーニング系の確立

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特徴・独自性

トキソプラズマ症は、ヒトや動物に重篤な病気を引き起こす。現行のトキソプラズマ薬は病態を引き起こす急性感染虫体を潜伏感染へと移行させるだけで根本的な駆虫に至らない。従って、潜伏感染虫体を防除できる方策を確立する必要性がある。
我々は原虫の増殖と潜伏感染誘導をともに計測する薬剤のスクリーニング系を確立し、トキソプラズマの増殖と潜伏感染をともに抑制し、毒性の少ない理想的な薬剤の同定に成功した。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

薬剤ライブラリーの提供があれば、新規薬剤のスクリーニングが可能である。ヒトの産婦人科医療及び獣医診療、動物用飼料業界での、トキソプラズマ症の感染予防及び治療を目的とした新規薬剤、飼料添加物の同定が可能である。

大学院農学研究科・農学部 資源生物科学専攻 動物生産科学講座 動物環境システム学分野
加藤 健太郎 教授 博士(獣医学)
KATO Kentaro Professor