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)

情報技術を活用した選挙システムの開発・研究

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特徴・独自性

若者だけではなく、投票所に出かけることが負担となる高齢者や在外投票を行うために非常に煩雑な手続を要求される海外の有権者などの投票の利便性を考えると、ネット投票の環境を整えることは必要である。しかしながら、現在の我が国では、情報技術を活用した選挙システムを導入することは秘密投票の原則、普通選挙の原則などがあるため、困難である。そこで、実証実験の実施や先進事例の調査などを行い、選挙でインターネットを利用する際の問題点を把握し、障害発生時の対応などを検討する。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

選挙事務や投票に関わるICT システム要件も研究対象となるため、クラウドサービスのノウハウを持った企業や、ネットモニター調査を行っている企業などとの連携が可能である。また現在、ネット投票システムのユーザビリティや法的、運用的課題に関する共同研究を進めている。

大学院情報科学研究科 人間社会情報科学専攻 社会政治情報学講座 政治情報学分野
河村 和徳 准教授 修士(法学)
KAWAMURA Kazunori Associate Professor

培養筋細胞を運動させる

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特徴・独自性

培養ディッシュ上で活発に収縮活動する培養筋細胞系を作製しました。既存の培養系で得られる培養筋細胞は、収縮能力が全く未熟であるため、代謝能力も貧弱で、マイオカイン分泌もありませんでした。「運動できる培養筋細胞」を利用することによって、これまで動物実験に依存していた骨格筋の研究を培養細胞系へと移行させることが可能になります。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

筋肉細胞とその運動効果を治療標的とした新たな薬剤の探索が飛躍的に加速されるものと期待されます(2型糖尿病治療・筋萎縮予防・運動効果の増強・筋の健康維持を促す薬剤のスクリーニングなど)。

大学院医工学研究科 医工学専攻 生体再生医工学講座 分子病態医工学分野
神崎 展 准教授 博士(医学)
KANZAKI Makoto Associate Professor

新規生物活性評価系を利用した自然免疫制御物質の探索と創薬研究

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特徴・独自性

自然免疫は、感染初期に常在性の分子によって広範囲の異物を認識する生体防御機構である。自然免疫の異常な機能低下や活性化はそれぞれ日和見感染症や敗血症といった重大な疾病を引き起こし、これらに対する有効な治療薬の開発は急務とされている。私どもは昆虫を用いた自然免疫の活性化を検出するための独自の評価系を開発した。本評価系を用いることで、化合物ライブラリや天然化合物からの自然免疫制御物質の探索が可能である。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

様々な疾患の治療薬となりうる自然免疫制御物質の探索と開発に関する本研究成果を、製薬関連企業等と連携することで新規医薬品開発等へとつなげていきたい。

薬学研究科 薬研・分子薬科学専攻 分子解析学講座(医薬資源化学分野)
菊地 晴久 准教授 薬学博士
KIKUCHI Haruhisa Associate Professor

単一ナノ磁性体の物性の解明と先端磁気メモリーデバイスへの展開

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特徴・独自性

磁気ディスクをはじめとする磁気メモリは、不揮発、高密度、低コスト、高速などの特長を有し、急速に情報化が進む現代社会において益々その重要性を増しています。現在、それらのデバイスを構成する磁性体のサイズは10 nm程度に微細化され、表界面効果、量子効果、熱揺らぎなどナノサイズ特有の様々な現象が顕在化しつつあります。例えば、具体的な問題として、どのような原子配列がナノサイズ領域において安定なのか、サイズ効果によりバルクとは異なる物性が現れるのか、さらには外場や熱に対して静的・動的にどのように振舞うのか、等々があります。これら基本的な問題を解決することは、基礎的興味だけでなく将来のデバイス開発を進めていく上で非常に重要です。そうした背景を踏まえ、私達の研究グループでは、ナノサイズ粒子の結晶相安定性、単一ナノ粒子の物性・スピンダイナミクス、微細加工技術の改善、新規な高密度メモリー技術の提案、という研究課題に取り組んでいます。

多元物質科学研究所 無機材料研究部門 ナノスケール磁気機能研究分野
北上 修 教授 工学博士
KITAKAMI Osamu Professor

イオン交換樹脂を触媒とした高品質脂肪酸エステル連続製造技術

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特徴・独自性

軽油代替燃料バイオディーゼルとなる脂肪酸エステルを、従来法では利用できない非食用の低品質原料(食用油製造工場で排出する脂肪酸油や酸価の高いジャトロファ油)でも反応率100% で連続製造できるパイロットスケールの全自動装置を完成させた。固体の酸・アルカリ触媒としてイオン交換樹脂を用いることで、石鹸の副生をなくし、同時に副生物除去を達成することで、輸送用燃料の品質規格を満たす高品質品を低コストで生産できる。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

食用油製造工場で排出するアルカリ油滓やダーク油、脂肪酸油から脂肪酸エステル製造が可能。化学原料として脂肪酸エステル製造を実施する企業、天然油から有価物回収時にエステル化工程を用いる企業との連携が可能。

大学院工学研究科・工学部 化学工学専攻 プロセス要素工学講座 反応プロセス工学分野
北川 尚美 教授 博士(工学)
SHIBASAKI-KITAKAWA Naomi Professor

スーパービタミンEトコトリエノールの高効率回収技術

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特徴・独自性

本技術は、分子蒸留を一切行わないため熱安定性の低いトコトリエノールを分解なしに100% 回収できる、ビタミンE 類(トコトリエノールとトコフェロール)を選択的に樹脂に保持できるため不純物混入量が少なく高純度で回収できる、ビタミンE 類の回収と同時に遊離脂肪酸とトリグリセリドを何れも転化率100% で脂肪酸エステルに変換できる、樹脂充填層に溶液を供給するだけの簡便な操作で連続操作が可能である、という特長を持つ。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

抗癌作用が注目されているトコトリエノールを医薬品や食品添加物として利用したい企業、原料ビタミンE濃度が低くても選択的に完全回収できるため、スカム油からのビタミンE回収率向上を目指す企業、との連携可能。

大学院工学研究科・工学部 化学工学専攻 プロセス要素工学講座 反応プロセス工学分野
北川 尚美 教授 博士(工学)
SHIBASAKI-KITAKAWA Naomi Professor

家畜対応型の腸管免疫調節機能性の評価系構築

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特徴・独自性

食の安全性から健全生活の向上に貢献する上で、薬剤に頼らない家畜生産技術の開発が望まれる。我々は、世界に先駆けて樹立したブタおよびウシ腸管上皮(PIE,BIE)細胞により、家畜対応型の腸管免疫調節機能性の評価系を構築した。本評価系は、家畜に最適な腸管免疫を介する生菌剤や有用成分の選抜・評価を可能とし、動物実験を軽減させながら効率よく薬剤代替のための選抜・評価が行える他、詳細な機構解明にも有用である。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

畜産業界における飼料や動物医薬の開発において、家畜に対応した生菌剤等のスクリーニングおよび有効性の評価や既存製品の再評価、機構解明等の推進が可能となり、新たな製品開発に向けた有意義な共同研究ができる。

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 動物資源化学分野
北澤 春樹 教授 農学博士
KITAZAWA Haruki Professor

簡便・低コスト・高感度な一塩基多型(SNP)分析法による品種判別、種同定、突然変異選抜

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特徴・独自性

独自に開発したdot-blot-SNP 分析法や、磁気ビーズ法により、遺伝子の一塩基の変異を多数の植物個体について低コストで分析できる。分析技術の熟練が必要ではあるが、一度に数千個体の遺伝子型分析を低コストで行うことを可能とする。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

作物育種の現場でのDNA分析による遺伝子型判定や突然変異体の選抜、さらに、種子の純度検定、品種の同定、異品種混入の同定等に利用することが出来る。

大学院農学研究科・農学部 応用生命科学専攻 植物機能科学講座 植物遺伝育種学分野
北柴 大泰 教授 博士(農学)
KITASHIBA Hiroyasu Professor

金属素材の精錬・凝固による組成組織制御

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特徴・独自性

ベースメタルプロセッシング技術を支える金属素材の組成・組織制御を研究対象として、高温化学反応の速度論的研究、プロセスシミュレーションモデルの開発等の研究を実施している。主な研究内容は、反応界面積の極大化等による高効率精錬プロセス開発、鉄鋼スラグを利用した津波被災水田の復興や有価金属の回収、非金属介在物制御による高清浄鋼製造等である。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

鉄鋼製錬プロセスに関する産学連携を進めているが、非鉄製錬プロセスや高温反応を利用したリサイクル等へも適用が可能である。

多元物質科学研究所
北村 信也 教授 工学博士
KITAMURA Shinya Professor

未来の生活を豊かにするインタラクティブコンテンツ

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特徴・独自性

(1)人と空間とコンテンツに関する研究
さまざまな形のコンテンツ、それを見たり使ったりする人々、そしてこれらを取り巻く空間を含めて考え、これらの間のさまざまな関係に注目して、人々の作業を効率的にしたりコミュニケーションを円滑にしたりするインタラクションの手法を提案しています。また、これらが人々に及ぼす影響の調査・実験等に関する研究も進めています。
(2) ディスプレイと3 次元インタラクション
さまざまな情報コンテンツを的確に表示するディスプレイ装置と、これらをうまく活用してコンテンツを直感的に利用するための新しい3 次元インタラクション技術の研究を進めています。また、これまで計測が困難であった複雑な手作業中の手指の詳細な運動を計測する新しい3 次元モーションセンサに関する研究も進めています。
(3) コンテンツのインタラクティブで柔軟な表示
創発の考え方によるアルゴリズムを利用して、様々なコンテンツを状況に応じて動的に、そしてインタラクティブに表示する新しい手法を提案しています。さらに、その特徴を活かした応用に関する共同研究を、多方面の方々と進めています。
(4) インタラクションデザインと評価
大画面、タッチパネル、マウスなどのさまざまな環境で効率的にコンテンツを扱うことができるように、オブジェクト選択などの基本インタラクションについて、運動学や実世界のメタファを導入して新しい手法をデザイン・評価する研究を進めています。
(5) 災害復興エンタテインメントコンピューティング
情報通信の技術を用いてエンタテインメントの魅力をさらに高め、可能性を広げようとするエンタテインメントコンピューティングの研究を通して、被災地の創造的復興と、将来の災害にも対処できるように、いろいろな知見を蓄えることを目標に進めている研究です。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

いずれの研究テーマでも、我々の技術や知見を世の中の多くの方々に使っていただき、生活を便利にしたり、快適にしたりすることができたらと考えています。そのために、いろいろな分野の方と一緒に連携させていただきたいと思います。

電気通信研究所 人間情報システム研究部門 情報コンテンツ研究室
北村 喜文 教授 工学博士
KITAMURA Yoshifumi Professor

均一なナノ空間を反応場としたナノカーボン材料の合成

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特徴・独自性

ナノレベルで構造を精密に制御したカーボン材料およびその複合体など、様々な新材料の開発を行っている。これまでに、直径と長さが均一であるカーボンナノチューブ、ゼオライトのような規則正しい細孔構造と世界最大の比表面積をもつ多孔性炭素、メソポーラスシリカなど無機多孔体の細孔表面をグラフェンシート数層で完璧に被覆した複合材料など画期的な材料の開発に成功している。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

電気二重層キャパシタ、リチウムイオン電池、水素貯蔵、燃料電池、バイオセンサー、薬剤輸送・遺伝子輸送や、様々な炭素および複合材料の開発、炭素の構造解析などが挙げられる。

大学院工学研究科・工学部 化学工学専攻 プロセスシステム工学講座 物質制御プロセス工学分野
京谷 隆 教授 工学博士
KYOTANI Takashi Professor

リチウムイオン内包フラーレンを用いた二次電池の開発

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特徴・独自性

リチウムイオン内包フラーレン(Li+@C60)を用いた二次電池を開発しています。その中でもLi+@C60をカチオンとしたイオン液体を電気二重層キャパシタ(EDLC)の電解質として用いた[Li+@C60]・EDLC は、広い温度域で高い運動性を示す球形のC60殻内に安定に閉じ込めたLi+を用いるため、イオン液体中でも高密度で高速蓄電が可能で、高い安全性が確認されています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

宇宙などの極限環境下で使用可能な二次電池としての応用が期待されます。さらに、Li+@C60を用いた全固体型二次電池への展開も可能で、飛躍的な蓄電密度の向上が達成できます。

大学院理学研究科 附属巨大分子解析研究センター
權 垠相 准教授 博士(理学)
KWON Eunsang Associate Professor

衛星によるPM2.5を含む越境大気汚染モニタリング

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特徴・独自性

米国の地球観測衛星アクア、テラ、NPP 等を直接受信し、独自の多次元画像解析方法を開発している。図は中国大陸を発生源とする大気汚染(黄)と黄砂(赤)である。2014年2月23 日に黄海に溜まった大気汚染物質は24 日に朝鮮半島を越え、一部は九州北部に達し、25日には本州に到達していることが分かる。シミュレーションとは違い実際の観測によるため信頼性が高い。地上の化学分析と照合することで大気汚染物質にPM2.5 が含まれていることが分かった。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

深刻な大気汚染の影響を受けている地域では、この研究を併用することで状況の正確な判断と予測が可能になるので、その関係の企業・団体・業界等との連携を期待している。

東北アジア研究センター
工藤 純一 教授 工学博士
KUDOH Jun-ichi Professor

エネルギー・環境問題の解決に向けたマルチフィジックス・マルチスケールシミュレーションによる材料設計

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特徴・独自性

エネルギー・環境問題の解決のためには、燃料電池、リチウムイオン電池、トライボロジーなどの多様な研究分野において高機能・高性能材料の開発が必須です。特に、近年の材料技術は、ナノスケールにおける化学反応とマクロスケールの多様な物理現象が複雑に絡み合ったマルチフィジックス・マルチスケール現象であることが知られています。久保研究室では、量子論に基づくマルチフィジックス・マルチスケールシミュレータを世界に先駆けて開発するとともに、スーパーコンピュータ「京」と金属材料研究所のスーパーコンピュータの活用により、理論に基づく高精度な材料設計を推進しています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

久保研究室で開発した量子論に基づくマルチフィジックス・マルチスケールシミュレーション技術の活用により、自動車、機械、電力、エレクトロニクス、材料、金属、化学などの多様な企業における材料開発を、高精度な理論に基づき高速化することで、エネルギー問題・環境問題の解決に向けた貢献を目指しています。

金属材料研究所 計算材料学研究部門
久保 百司 教授 博士(工学)
KUBO Momoji Professor

特別ニーズ教育へのブレンディドラーニング活用

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特徴・独自性

教育場面における人間のコミュニケーション過程や機器とのやりとりに関心があります。特別な教育上のニーズを有する生徒、両親、教員を対象とした面接・質問紙調査、行動観察、実験等によって、ブレンディドラーニングやデジタル教材の必要性、アクセシビリティ、ユーザビリティ、有効性とその要因を検討しています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

教材や指導法の設計と開発への貢献が期待されます。

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
熊井 正之 教授 博士(教育学)
KUMAI Masayuki Professor

自然免疫を標的とした創薬と利用

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特徴・独自性

自然免疫は、感染症、急性炎症、自己免疫疾患などと密接に関係するだけでなく、最近、自然免疫と一見無関係とも思えるガンの転移やメタボリックシンドロームなどの疾患とも関係していることが明らかとなってきました。したがって、自然免疫は、創薬の重要なターゲットであります。これまでに、自然免疫の種間での共通性を利用して、ショウジョウバエ個体を用いた自然免疫スクリーニング系を確立し、自然免疫を活性化する化合物、あるいは抑制する化合物を同定しています。また、自然免疫シグナル機構を利用した新たな検出技術も開発しています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

創薬だけでなく、新たな検出技術の開発につながることが期待できます。

大学院薬学研究科・薬学部 生命薬科学専攻 生命情報薬学講座 生命機能解析学分野
倉田 祥一朗 教授 薬学博士
KARATA Shoichiro Professor

構造制御による複合材料の多機能化と新機能付与

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特徴・独自性

科学技術の発展とともに、機械やデバイスの小型、軽量化、高性能化が求められている。当研究室では、独自装置を用いた材料創製技術、理論に基づいた数値解析技術を駆使し、種々のナノ粒子および繊維をポリマー、金属、セラミクス材料と複合化している。そして、複数の機能( 例:高強度、超軽量、発電機能、損傷検出機能、自然分解性など)を同時に発現する多機能ナノコンポジットの創製と特性発現機構の理解を得意としている。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

ナノコンポジットの多機能化、新機能付与によって既存の機械やデバイスのさらなる小型化、高性能化、新機能追加による付加価値向上を目指している企業等との共同研究を希望する。

大学院環境科学研究科 先端環境創成学専攻 資源循環プロセス学講座 複合材料設計学分野
栗田 大樹 助教 博士( 工学)
KURITA Hiroki Assistant Professor

表面力測定による材料ナノ界面科学の創製

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特徴・独自性

固- 液界面現象、そして表面間の相互作用を分子レベルで具体的に解明することを目的として研究しています。中心手段は、2つの表面間に働く相互作用力の距離依存性を直接測定する表面力測定、そして当研究分野で開発した液体ナノ薄膜の構造化挙動を高感度で評価できる共振ずり測定法です。従来困難であった不透明試料( 金属、セラミック、高分子など) が測定できるツインパス型表面力装置も独自開発し、電極界面の評価も行っています。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

機能材料界面における表面電荷や吸着状態等の特性やナノレオロジー・ナノトライボロジーの評価が可能です。機械、潤滑剤、ナノ材料、塗料・シーラント、化粧品等の業種に対して共同研究・学術指導を行う用意があります。

未来科学技術共同研究センター 開発研究部 摩擦融合研究プロジェクト
栗原 和枝 教授 工学博士
KURIHARA Kazue Professor

パウダージェットデポジション:PJD

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特徴・独自性

高精度に微粒子を噴射し、成膜することのできるデジタル式パウダージェットデポジション装置を開発し、室温、大気圧環境下でセラミックス厚膜を成膜することができる。さらに、ハイドロキシアパタイト(HAp)微粒子を、人の歯の表面(エナメル質)に高速で衝突させることにより、HAp 厚膜を成膜することに世界で初めて成功した。

産学連携の可能性(想定される用途・業界)

新しい歯質の再構築を可能にするもので、虫歯治療や予防、審美の分野において、従来の歯科治療を根本から変える技術として注目されている。企業との共同研究を積極的に行っております。
企業から研究員を受け入れ、加工原理から実際の製品応用までの実用的な指導を行います。また企業からの技術相談は随時お受け致します。さらに、精密加工研究会、ナノ精度機械加工専門委員会を主宰し、企業との交流、連携を図っております。

大学院工学研究科・工学部 機械機能創成専攻 機能システム学講座 ナノ精度加工学分野
厨川 常元 教授 工学博士
KURIYAGAWA Tsunemoto Professor