東北大学　研究シーズ集

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た行の研究者 56人

た 行
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た

溶融塩を用いた高温素材プロセッシング

 
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特徴・独自性
  • 室温で固体のイオン結晶を加熱し、高温で溶融した液体を「溶融塩」と呼ぶ。金属アルミニウムは溶融塩中での電気分解で製造されており、産業界では大量に使用されている。その溶融塩を反応媒体として利用し、レアアース、チタン、シリコン、リチウム等、化学的に活性なレアメタルの製錬、リサイクル、表面改質法を研究している。日本でも実施可能な高付加価値製品の製造技術として、溶融塩技術を変貌させることを目指す。
実用化イメージ

業界としては、非鉄金属製錬、リサイクル、表面処理に従事する業界。用途としては、活性金属（合金）製造、廃棄物処理、耐酸化性コーティング等。

研究者

大学院工学研究科 金属フロンティア工学専攻 先端マテリアル物理化学講座（材料物理化学分野）

竹田 修  

Osamu Takeda

ポジトロン断層法（PET）を用いた機能・分子イメージング研究

 
 
 
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特徴・独自性
  • PETを用いた機能・分子イメージングでは、生体臓器（ヒトや動物の脳、心臓、筋肉など）の代謝、血流、微量物質貯留、情報伝達機能などを対象が生きたままの状態で体外から測定できます。この特徴を生かして、疾患の早期診断や抗ヒスタミン薬などの治療薬の作用・副作用研究、運動・代替医療による健康増進研究などを進めております。
実用化イメージ

以下のようなテーマの産学連携が可能です。㈰さまざまな薬物や飲食物の摂取前後の体内変化の評価、㈪運動、代替療法、瞑想などが心身に与える効果の評価、㈫認知症早期診断研究など。
基礎から臨床への橋渡し研究、臨床研究法対応も進めており、物理、化学・薬学、工学と連携した幅広い研究・開発の展開が可能です。

研究者

サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター サイクロトロン核医学研究部

田代 学  

Manabu Tashiro

バイオマスエネルギー

 
 
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特徴・独自性
  • 生ごみや糞尿のメタン発酵によるバイオマスエネルギー生産は一般的になりつつあるが、農作物生産過程で出る茎葉などの非食用部分や難分解な食品系ごみからメタンガスと回収する技術として、牛の胃液を活用したルーメン・メタン発酵の研究をしている。特に、従来前処理・後処理と２相処理が必要であったものを１相処理でもできるように工夫している。様々な原料のメタンガス生産促進について調査している。
実用化イメージ

農業系廃棄物が出るような企業や、メタン発酵を既に行なっている企業、有機性廃棄物を資源循環したいと思っている企業が良いと考える。自社で排出されるごみを有効利用することでCO2削減に貢献したい企業。

研究者

大学院農学研究科 生物生産科学専攻 動物生命科学講座（動物環境管理学分野）

多田 千佳  

Chika Tada

温泉熱・排熱を活用した小型メタン発酵システムと資源循環構築

 
 
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特徴・独自性
  • メタン発酵とは、生ゴミや糞尿などから嫌気性微生物によってメタンガスを得るもので、本研究では、メタン発酵槽の加温に、温泉熱や工場等からの排熱を利用し、加温にかかる消費エネルギーを削減し、小型メタン発酵でもエネルギー収支をプラスにするシステムである。また、小型ゆえに初期投資を小さくし、一企業等でも購入可能な価格帯にし、分散型エネルギー生産を可能にし、消化液の液肥利用による資源循環を構築する。
実用化イメージ

食品工場、飲食店、ホテル・温泉旅館など。これまで生ゴミ処理コストを要している企業。熱やエネルギー生産をしたい企業。宮城県鳴子温泉では、ガス灯の燃料に温泉街のゴミからできるガスを利用している。

研究者

大学院農学研究科 生物生産科学専攻 動物生命科学講座（動物環境管理学分野）

多田 千佳  

Chika Tada

メタン菌カソード電極を利用した微生物燃料電池

 
 
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特徴・独自性
  • 本微生物燃料電池は、カソード電極に、これまでの方法で用いられている白金などのレアメタルではなく、微生物のメタン菌を使用することで、酸素から水を得るのではなく、二酸化炭素をエネルギーガスのメタンガスに変換しながら、電流を得る新しい電池である。 すでに、高温メタン菌カソード電極では500 mW/m2を達成した。
実用化イメージ

CO2をCH4に変換し、電流も得られるため、大量にCO2排出する場所や、高濃度有機物が蓄積した場所で持続的に電気エネルギーを獲得したい企業
現状の出力では、センサー等技術に利用できると考えている。

研究者

大学院農学研究科 生物生産科学専攻 動物生命科学講座（動物環境管理学分野）

多田 千佳  

Chika Tada

安全で安心して暮らせる豊かな社会を実現するためのロボットテクノロジー

 
 
 
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特徴・独自性
  • 倒壊瓦礫の数cmの隙間をぬって内部調査できる世界唯一のレスキューロボット「能動スコープカメラ」、福島原発で２〜５階を初めて調査した世界唯一のロボット「クインス」などを研究開発してきました。その技術は、トヨタ東日本との共同による氷雪環境の屋外で稼働する無人搬送車の製造ライン投入、清水建設との共同による瓦礫内調査システム「ロボ・スコープ」の開発など、さまざまな応用に展開されています。
実用化イメージ

現実の問題に対する求解を通じた教育・研究をモットーに、現段階で10 件近くの産学連携研究を進めています。特に、屋外調査、インフラ・設備点検など、ロボットによる遠隔化・自動化に特徴があります。

研究者

大学院情報科学研究科 応用情報科学専攻 応用情報技術論講座（人間－ロボット情報学分野）

田所 諭  

Satoshi Tadokoro

新規分子CAMPを標的とした分裂期細胞死誘導によるがん治療の開発

 
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特徴・独自性
  • 我々は細胞分裂に関係する新規分子CAMP を発見し、この機能を抑制するとがん細胞の分裂が妨げられるだけでなく速やかに細胞死が起こることを見出した。これにより、細胞分裂期に作用する従来の抗がん剤で見られる耐性を抑えることができた。またCAMPの機能抑制による細胞死の促進は正常細胞では見られなかったことから、がん細胞特異的な薬剤耐性の少ない治療法の開発につながることが期待される。
実用化イメージ

CAMPの機能を抑制する化合物の開発は、薬剤耐性の少ない抗がん剤の創薬に結びつく可能性がある。

研究者

加齢医学研究所 腫瘍制御研究部門 分子腫瘍学研究分野

田中 耕三  

Kozo Tanaka

MEMS・マイクロマシンと微細加工技術に関する研究

 
 
 
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特徴・独自性
  • 情報機器の入出力や自動車の安全のために用いられるMEMSと呼ばれるマイクロデバイス／システムの研究を行っています。集積化センサ、圧電デバイス、高周波MEMS、過酷環境センサ、マイクロエネルギーデバイス、ウェハレベルパッケージなどの研究に実績があります。リソグラフィ、エッチング、成膜、ウェハ接合、実装、各種評価のための装置を多数揃え、研究者自身が操作して研究できる開かれた実験環境を提供しています。
実用化イメージ

これまでに多くの企業から研究員を受け入れ、産学共同研究を行うとともに、スポット的に装置を利用頂くような支援も積極的に行っています。豊富な資料・データに基づき、随時、技術相談を受け付けています。

研究者

大学院工学研究科 ロボティクス専攻 ナノシステム講座（スマートシステム集積学分野）

田中 秀治  

Shuji Tanaka

LSI技術を用いた医療・ヘルスケア用マイクロナノ集積システム

 
 
 
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特徴・独自性
  • 半導体工学と神経工学を基盤として、生体の構造と機能の理解に基づいた医療・ヘルスケア用の新しいマイクロ・ナノ集積システムの研究開発を行っています。脳をはじめとする生体の電気的・化学的状態を多元的・立体的に計測解析するための神経プローブや生体信号処理LSI、生体と同じ積層構造を有することにより高いQOLを実現する完全埋込型人工網膜などの研究開発を推進しています。また、シリコン貫通配線（TSV)を用いたCtC/CtW/WtW 三次元集積化技術の研究開発も行っています。
実用化イメージ

これまでに国内外の企業・研究機関と三次元集積化技術や生体信号処理LSI に関する共同研究を積極的に行っています。
㈰医療現場での生体情報モニタリング機器やパーソナルヘルスケア機器に使用される集積回路や医用集積モジュールの開発
㈪シリコン貫通配線を用いた三次元集積回路の開発(3D-LSI/TSV)

研究者

大学院医工学研究科 医工学専攻 生体機械システム医工学講座（医用ナノシステム学分野）

田中 徹  

Tetsu Tanaka

触覚・触感センサの開発に関する研究

 
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特徴・独自性
  • 触覚・触感は、粗骨感、硬軟感、乾湿感、温冷感などの基礎感覚やその組み合わせの複合的な感覚であるが、これらの感覚は力、ひずみや温冷情報、粘性、振動などの情報で表現できると考えられる。これまで、ヒトの感覚受容器に対応させた触覚センサと触動作を模したセンサ機構を統合した能動型触覚センサシステムを開発し、種々の感性ワードや粗さ、柔らかさや温冷感の測定が可能となるシステムを実現した。また、触覚・触感はこれらの感覚に加え、その組み合わせなどもあり、メカニズムの解明は、センサの開発において重要である。本研究ではこれまで得られた基礎的な感覚やその他の感覚の関係、またその感覚取得に関連する物理情報等、触覚・触感のメカニズムを明らかにし、高機能な触覚・触感情報を可能とするセンサシステムの開発をする。
実用化イメージ

ライフサイエンスのみにとどまらず、香粧品業界や繊維等の業界の他にも一般メーカーなども対象となり、ものづくりの分野で有効である。

研究者

大学院医工学研究科 医工学専攻 社会医工学講座（医療福祉工学分野）

田中 真美  

Mami Tanaka

垂直磁気記録と情報ストレージシステム

 
 
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特徴・独自性
  • 大容量情報ストレージ技術に関する研究を行っている。コア技術である高密度磁気ストレージの実現のため、本研究所で発明された垂直磁気記録を用いる記録方式、デバイス及びマイクロマグネティック解析により、記録密度と性能の向上を目指している。ストレージとコンピューティングを近接させPB 級の大容量データの解析を行う新しい情報ストレージ・コンピューティングシステムに関する研究を行なっている。
実用化イメージ

大容量磁気ストレージ及びスピントロニクスメモリ（HDD、STT-MRAM 等）の研究や、コンピューティングを融合したエッジ型大規模コンピューテーショナル・ストレージシステムの研究

研究者

電気通信研究所 情報通信基盤研究部門 情報ストレージシステム研究室

田中 陽一郎  

Yoichiro Tanaka

人間と移動ロボットの共存

 
 
 
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特徴・独自性
  • サービスロボットや自動運転車、パーソナルモビリティなど人間と共存する環境で動作する様々な新しい移動体が普及することが期待されています。本研究室では、これらの様々な移動体が安全かつ円滑に共存するための技術について研究しています。
  • 特に、人間の視覚的注意などの特性を考慮し、その動きを予測するという側面からアプローチしています。
実用化イメージ

サービスロボット、パーソナルモビリティ、自動運転車など、人間と共存する環境で動作する移動体の研究開発や、これらが安全に共存するための交通環境整備など。

研究者

大学院工学研究科 ロボティクス専攻 先進ロボティクス講座（先進ロボティクス分野）

田村 雄介  

Yusuke Tamura

ち

電子ビーム積層造形技術による素形材製造技術

 
 
 
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特徴・独自性
  • 大量生産を中心とする金属製品の「もの作り」は海外へ流出し、日本が生き残ってゆくためには高付加価値の多品種少量生産やカスタムメイド生産に移行する必要があります。電子ビーム積層造形法は三次元CADデータに基づく電子ビーム走査により、金属粉末を選択的に溶融・凝固させた層を繰り返し積層させて三次元構造体を製作する新たなネットシェイプ加工技術です。金型レスのAdditivemanufacturing 技術として有望です。
実用化イメージ

人工関節などの医療用機器のカスタム製造技術として。難加工性合金（チタン合金、マグネシウム合金など）からなる航空機・自動車部品などの製造に最適です。鋳造技術では不可能な素形材製造技術として期待されます。

研究者

未来科学技術共同研究センター 開発研究部 新規金属積層造形技術開発とそれを核とした新材料・材料加工プロセスの創生

千葉 晶彦  

Akihiko Chiba

つ

薄膜・界面に発現する多様な物性の開拓と応用展開

 
 
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特徴・独自性
  • 真空プロセスを介した薄膜化技術を用いて各種物質の薄膜化や界面形成を行い、それら試料における機能の探索や物性開拓の基礎研究を行っています。新しい物質群の薄膜や界面の形成は工学的な側面から将来的な利用に欠かせません。また、薄膜や界面で発現する物性を機能として利用しようとする際、理学的な側面で理解を進めることも大切と考えています。そうした多角的な視野で薄膜と界面を活用する素子の開発に取り組んでいます。
実用化イメージ

最近では、磁気素子、半導体接合素子、超伝導接合素子、トポロジカル物質群の薄膜化などの研究を進めていますので、それらに関連する素子開発の共同研究。

研究者

金属材料研究所 理研・物理学専攻金属物理学講座

塚﨑 敦  

Atsushi Tsukazaki

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。
実用化イメージ

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。

研究者

大学院教育学研究科 総合教育科学専攻 教育心理学講座（臨床心理学）

吉田 沙蘭  

Saran Yoshida

て

高温高圧水中での化学反応を用いたプロセス開発、超/亜臨界流体抽出技術

 
 
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特徴・独自性
  • これまでの研究はほとんどが水熱技術（超/亜臨界水技術など）に関連しており、超臨界流体（CO₂）と亜臨界流体(DME)の抽出技術、無機材料の合成、石炭化学、バイオマス変換、微細藻類の抽出、廃棄物のリサイクルなど多岐にわたる。また、さまざまな化学工学的応用の経験もあります。現在はリチウムイオン電池と廃プラスチックのリサイクルと化学実験の自動化と知能化に関する研究に取り組んでいる。
実用化イメージ

1. 廃リチウムイオン電池のリサイクルと貴金属の回収
2. 連続水熱装置による廃プラスチックのリサイクル
3. 非効率に利用される炭素系未利用固体廃棄物から高付加価値製品を製造する技術開発

研究者

大学院工学研究科 附属超臨界溶媒工学研究センター システム開発部

鄭 慶新  

Qingxin Zheng

ヒト間葉系細胞からのシュワン細胞誘導と脊髄損傷、脱髄性疾患への応用

 
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特徴・独自性
  • 骨髄や臍帯由来の細胞は自己および他家移植ですでに臨床応用されており、バンクが設立されている、容易に培養可能である、腫瘍形成が無く安全性が担保されているなどの利点がある。これらの組織から分化能力の高い間葉系幹細胞を得て、神経再生を促し機能の回復をもたらすことのできるシュワン細胞を極めて高い誘導効率で作製する技術を開発した。骨髄あるいは臍帯から数週間で1000 万個ほどの間葉系幹細胞が樹立可能である。特定のサイトカインの組み合わせによって97%前後の高い効率で末梢性グリアであるシュワン細胞を短期間で誘導可能である。また末梢神経損傷、脊髄損傷において有効性が確認されている（Eur, J. Neurosci 2001; J.Neurosurg, 2004, J. Neuropathol.Exp. Neurol, 2005, BiochemBiophys Res Commun, 2007;Tissue Eng., 2011）。この方法は霊長類を用いた１年にわたる前臨床試験で安全性と有効性が確認されている（Exp. Neurol., 2010）。
実用化イメージ

誘導されたシュワン細胞は傷害を受けた末梢・中枢神経組織に移植すると切断されたり損傷を受けた神経線維の再伸長を促すだけでなく、髄鞘（ミエリン）を再形成し跳躍伝導の回復をもたらすことを確認している。従って事故や怪我による神経断裂などの損傷だけでなく、神経変性疾患や脱髄性疾患においても有効性があると期待できる。この技術を医療や産業で活用したい企業や団体との共同研究を希望する。

研究者

大学院医学系研究科 医科学専攻 細胞生物学講座（細胞組織学分野）

出沢 真理  

Mari Dezawa

ヒト間葉系細胞からの骨格筋誘導と筋変性疾患への応用

 
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特徴・独自性
  • 骨髄間葉系細胞は自己および他家移植ですでに臨床応用されており、骨髄液から容易に接着性細胞として培養可能であること、数週間で1000 万個ほどの細胞に増殖しやすいこと、患者本人だけでなく骨髄バンクを用いることで細胞ソースを確保できること、腫瘍形成能が無いなどの利点がある。我々は特定のサイトカイン刺激に引き続き、筋などの発生・分化を制御することが知られているNotch遺伝子の細胞質ドメイン(NICD) のプラスミド導入を組み合わせる処理によって幹細胞を含む骨格筋系細胞が選択的に誘導されるシステムを開発し、筋ジストロフィーモデルにおける有効性を示した (Science, 2005)。現在、イヌの喉頭筋傷害モデルにおいて有効性、安全性を検証している。
実用化イメージ

筋肉変性疾患の治療を目指した開発に寄与できる。また筋肉に作用する薬剤開発、ヒトの骨格筋の物性に関する開発において、骨髄間葉系幹細胞というアクセスしやすい細胞から本方法を用いて誘導した筋肉細胞を活用すれば、コストもかからず大量の細胞が手に入るので産業応用性は高いと思われる。

研究者

大学院医学系研究科 医科学専攻 細胞生物学講座（細胞組織学分野）

出沢 真理  

Mari Dezawa

ヒト間葉系細胞からの神経細胞誘導と神経変性疾患への応用

 
 
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特徴・独自性
  • 骨髄間葉系細胞はすでに臨床応用されており、腫瘍形成能が無い。我々はNotch 遺伝子導入と浮遊培養を組み合わせることで神経前駆細胞を作り出すシステムを開発し、脳梗塞での有効性を示した。さらにGDNFによりドーパミン神経となり、ラットでパーキンソン病の機能改善が確認された（J. Clin. Invest, 2004）。さらにパーキンソン病サルの脳内へ自己細胞移植することで運動障害や脳内ドーパミン機能を長期間にわたり改善し、腫瘍形成や副作用が現れないことを分子イメージング技術で明らかにした。霊長類動物における世界で初めての成果でJ. Clin. Invest（ 2013）に掲載され、Nature Review Neurosci、LosAngeles Times など主要な雑誌やメディアで取り上げられた。
実用化イメージ

神経前駆細胞、ドーパミン神経、共に脳梗塞やパーキンソン病の治療開発に有効である。さらに神経系に作用する薬剤開発に置けるスクリーニングにも応用できる。

研究者

大学院医学系研究科 医科学専攻 細胞生物学講座（細胞組織学分野）

出沢 真理  

Mari Dezawa

東北大学　研究シーズ集

研究分野

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