東北大学　研究シーズ集

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登録されている研究者 433人（研究テーマ449件）

あ 行
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こ

新規磁性ガーネット膜の開発

概要

磁性ガーネットの作製を行っています。磁性ガーネットは、磁性を持ったガーネット構造を持った材料のことを指します。磁性ガーネットの中でも、特に、YIG（イットリウム鉄ガーネット）のYサイトを、CeやBiといった希土類材料で置換し、磁気光学効果を増大した材料を作製しています。作製方法は、イオンビームスパッタ法を用いており、緻密な膜の作製が可能です。エピタキシャルな膜作製が可能です。

従来技術との比較

エピタキシャルに磁性ガーネットを作製するには、900度程度に、基板加熱を行いながら、成膜を行う必要があるため、専用の装置を必要とします。

特徴・独自性
  • 磁性ガーネット膜の作製が可能です。磁性ガーネットは、YIG（yttrium iron garnet, Y3Fe5O12）を基本組成とし、このYのサイトに、他の元素を置換することで、磁気光学効果が大きくなったり、高周波（スピン波）の応答が変わったりします。私は、このYサイトに、Ce、Bi、Dy、などの希土類を置換することで、大きな磁気光学効果を持つ材料を作製しています。これを用いたデバイス応用についても取り組んでいます。
  • さらに、磁気異方性を制御することが、デバイス応用上重要となりますが、これを、イオンビームスパッタ法の場合は、成膜中に、調整することが可能になるため、応用上有利です。さらに、磁気ドメインをもつ膜にしたり、磁気光学効果を大きくしたりすることが可能で、デバイスに合わせた材料の設計と作製と試作が可能です。
実用化イメージ

・磁性ガーネットを利用したデバイスプロトタイプの性能を向上し、実用化製品の開発研究。
・磁性ガーネットを利用した磁気光学あるいはスピン波に関する基礎的な共同研究。

研究者

電気通信研究所 人間・生体情報システム研究部門 生体電磁情報研究室

後藤 太一  

Taichi Goto

異分野融合による糖尿病への低侵襲細胞療法の確立

 
 
 
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特徴・独自性
  • 膵島移植は、重症糖尿病に対する理想的な低侵襲細胞治療法である。本プロジェクトにおいては膵島移植を雛形とし、分野および産学の枠を超えた先端技術の組織横断的融合を試みる事により、東北大学にトランスレーショナルリサーチの成功例として細胞工学治療の拠点を形成することを目的としている。本プロジェクトによる技術革新が、細胞療法を機軸とする新しい医療産業の活性化に大きく貢献するものと確信している。
実用化イメージ

新規細胞分離用酵素剤の開発をはじめ、いくつかのシーズは既に国内大手企業と効果的な産学連携体制が構築されているが、細胞埋め込み型デバイスや医療用動物の作製に関して連携できる企業を模索中である。

研究者

大学院医学系研究科 創生応用医学研究センター 移植再生医学分野

後藤 昌史  

Masafumi Goto

下痢性貝毒の新規微量検出法の開発

特徴・独自性
  • 下痢性貝毒であるオカダ酸（OA）が高結合性を示すタンパク質OABP2 の効率的調達が可能となり、凍結融解後もOABP2がOAに対する結合性を保持することが明らかとなった。下痢性貝毒は日本の養殖業を脅かす食中毒の一種で事前検査により未然に防がれているが、動物愛護の観点から現行の急性毒性検査に替わる代替法の開発が望まれている。本研究ではOABP2を用いた新規OA定量法を開発し、簡便かつ迅速な下痢性貝毒検出法として販売化を目指す。
実用化イメージ

アフィニティーカラム法やラテラルフロー法をご専門にされる企業や団体と産学連携を進めたい。

研究者

大学院農学研究科 農芸化学専攻 食品天然物化学講座（天然物生命化学分野）

此木 敬一  

Keiichi Konoki

高圧ガスタービン環境における燃焼評価と気流噴射弁の技術開発

 
 
 
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特徴・独自性
  • 燃焼は、温度、濃度、速度、高速化学反応といった多次元のダイナミックスが複合した複雑な過程です。当研究室は、高圧ガスタービン環境を実現できる世界的にも希な高圧燃焼試験装置を有し、高温高圧下の燃焼実験ならびにレーザー分光計測に独自性があります。航空宇宙推進系のみならず各種高圧化学反応炉の設計技術と安全評価技術、新燃料の燃焼技術、さらには高圧下の液体微粒化技術の研究開発にも取り組んでいます。
実用化イメージ

航空宇宙、自動車、電力、工業炉、化学プラント業界における、多様な燃料に対するガスタービン燃焼と評価、高圧噴霧生成と制御、高圧下のレーザー燃焼診断、化学反応炉の安全設計等に関する連携が可能です。

研究者

流体科学研究所

小林 秀昭  

Hideaki Kobayashi

スーパーコンピュータシステム設計とその応用に関する研究

 
 
 
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特徴・独自性
  • 次世代超高性能スーパーコンピュータシステムを実現するハードウェアおよびシステムソフトウェアの要素技術の確立と、スーパーコンピュータシステムの卓越した情報処理能力を最大限に引き出せる高性能シミュレーション技術について研究を進めている。具体的には、3次元デバイスや不揮発メモリなど先進デバイス技術を活用した低消費電力、高メモリバンド幅スーパーコンピュータシステム設計とその利用技術の開発に取り組んでいる。
実用化イメージ

スーパーコンピュータ設計とその応用に関する産学連携研究を進めているが、ものづくりを支えるスーパーコンピュータ向けシミュレーションコードの高度化、高速化を必要とする企業との産学共同研究も可能である。

研究者

大学院情報科学研究科 情報基礎科学専攻 ソフトウェア科学講座（アーキテクチャ学分野）

小林 広明  

Hiroaki Kobayashi

麹菌や酵母を宿主とした有用タンパク質生産システムの開発

 
 
 
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特徴・独自性
  • 麹菌や酵母は安全性が高く高等動植物由来の有用タンパク質の生産宿主として期待されている。麹菌はタンパク質分泌能が高く有望な宿主であるが、自身が生産するプロテアーゼにより目的のタンパク質が分解されてしまうため、プロテアーゼ生産に関わる転写因子遺伝子の破壊株を作製し、異種タンパク質の分解を抑えることに成功した。また、異種遺伝子のコドン使用頻度を麹菌に最適化することで転写産物の安定性を飛躍的に高めることができ、目的とするタンパク質の生産性向上を可能にした。これらを組み合わせることによって有用タンパク質の生産量のさらなる増加が可能になるものと期待される。
実用化イメージ

麹菌や酵母を宿主とした医薬品用タンパク質製造や産業用酵素生産への応用が期待でき、それらの製造生産に関わる企業との産学連携の可能性がある。

研究者

大学院農学研究科 農芸化学専攻 発酵微生物学寄附講座

五味 勝也  

Katsuya Gomi

生体組織内のタンパク質等多成分拡散現象に関する研究

 
 
 
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特徴・独自性
  • 物質拡散係数の高精度測定は、諸々の熱物性値測定の中でも極めて困難であり、特にタンパク質においては物質自体が稀有であること、および分子数が大きいため拡散現象が非常に遅いことなど、多くの点から困難とされてきた。これに対し、当研究分野では最新画像処理技術を用いることにより、少量のタンパク質試料で微小非定常拡散領域を高精度に測定する方法を開発した。既存の光学系に位相シフト技術を組み込むことで、解像度がλ /100 程度の精度を実現し、拡散場内のわずかな濃度変化も検知できるシステムを測定系を構築した。生体組織内に代表されるような極限環境下では複数の物質が同時に物質移動する多成分系拡散現象がおきている。本測定法では同時に複数の物質の拡散係数を測定できる特徴を有しており、この測定法を用いることで多成分拡散現象を定量的に評価できる。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強く希望する。
実用化イメージ

研究者

流体科学研究所 複雑流動研究部門 伝熱制御研究分野

小宮 敦樹  

Atsuki Komiya

ナノ材料における原子レベル分光開発

 
 
 
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特徴・独自性
  • 走査型プローブ顕微鏡はトンネル顕微鏡に代表されるように、原子分解能が得られる数少ない顕微鏡である。低エネルギーのトンネル電子を用いることから生物試料などにもダメージを与えることが少なく、ナノテクノロジーの重要な評価技法と位置づけられている。研究は像の観察から単一原子・分子の化学分析へシフトしてきている。そのひとつの手法としてトンネル電子分光が挙げられるが、精度の高い測定には顕微鏡としての高い安定性が要求される。この研究部門では、先端的な原子レベルでのトンネル分光を主眼としたプローブ顕微鏡の開発を主眼とする。そこでは分子振動測定や、孤立分子のLarmor歳差運動を捉える単一スピン検出方法などをターゲットとし、それに最適な装置を開発する。
  • 主な研究内容
  • 　1. ソフトマテリアル、生物分子などの分子レベルでの構造測定
  • 　2. STM 顕微鏡をもちいた分子振動測定による化学種同定
  • 　3. トンネル電子を利用した単一スピンの検出・制御
  • 　4. 新しいプローブ分光法に寄与する高精度プローブ顕微鏡の開発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。
実用化イメージ

研究者

多元物質科学研究所 計測研究部門 走査プローブ計測技術研究分野

米田 忠弘  

Tadahiro Komeda

生態学

特徴・独自性
  • 生態系の複雑性（多次元性や非線形性）を考慮した生態学を推進している。食物網、多種共存や生態系機能に関する理論研究のほか、特に最近は環境DNAや音響観測といった手法に基づく生態系観測や大規模観測データに基づいた実証研究、生態系の動態予測・制御の問題に興味がある。
実用化イメージ

研究者

大学院生命科学研究科 生態発生適応科学専攻 生態ダイナミクス講座（統合生態分野）

近藤 倫生  

Michio Kondo

イノベーションの基盤となる電磁波応用技術の研究開発

 
 
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特徴・独自性
  • 電磁界理論，計算電磁気学，およびアンテナ工学の視点から，幅広く研究を行っている．これまでの研究内容は以下の通り．
  • ・人体とアンテナの相互作用の数値シミュレーション
  • ・無線電力伝送用大規模アレーアンテナの数値解析
  • ・高セキュリティのアレーアンテナの設計法
  • ・機械駆動の可変アンテナの研究
  • ・3Dプリンタを用いた広帯域の電波散乱体の設計
  • ・高精度な電流分布推定法の構築
実用化イメージ

アンテナ・通信メーカーとの産学連携実績が多数ある．他にも，材料メーカー，インフラ業界，独法などとの連携実績もあり，電磁波が応用できる分野であればどこでも連携は可能．

研究者

大学院工学研究科 通信工学専攻 波動工学講座（電磁波工学分野）

今野 佳祐  

Keisuke Konno

さ

ナノオーダーで抗がん活性を有する低分子化合物

概要

HDAC/PI3K 2重阻害剤
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken/T11-036.pdf

特徴・独自性
実用化イメージ

研究者

病院 内科 腫瘍内科

西條 憲  

Ken Saijo

高周波数超音波および光音響イメージングによる生体組織微細構造の可視化

 
 
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特徴・独自性
  • 高周波数超音波を用いることで、空間分解能が高く非侵襲的な生体組織イメージングが可能です。私たちが開発した超音波顕微鏡は、周波数100MHz で光学顕微鏡40 〜 100 倍相当、GHz領域の超音波により細胞1個も観察可能な高解像度を実現しており、組織の形態だけではなく弾性計測も可能です。また、最近では組織にレーザー光を照射した際に発生する超音波の検出を原理とするリアルタイム三次元光音響イメージングシステムを開発し、皮下の毛細血管網や酸素飽和度が可視化できるようになりました。
実用化イメージ

高周波数超音波および光音響イメージングは非侵襲的に繰り返し計測できるので、動脈硬化の超早期診断、皮膚のエイジング、組織の代謝状態の評価など化粧品・医薬品の効果判定に応用できます。高周波数超音波は、生体組織だけではなく、光学的手法では困難とされる不透明な薄膜や二重の透明コーティングなどを、0.1ミクロンの精度の計測が必要な産業分野へも応用可能です。

研究者

大学院医工学研究科 医工学専攻 医療機器創生医工学講座（医用イメージング分野）

西條 芳文  

Yoshifumi Saijo

マルファン症候群における解離性大動脈瘤予防薬の開発及び事業化

 
 
 
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特徴・独自性
  • マルファン症候群（MF）は、微細線維と呼ばれる細胞外マトリックス成分の機能不全を原因に致死性の解離性大動脈瘤を発症することが知られています。これまでMF の治療に関して、薬物療法と外科手術で正常の人なみに寿命を延長することは可能になりましたが、再外科治療を余儀なくされる事も多いです。そのため患者への負担軽減のためにも、先行技術では成し得なかった解離性大動脈瘤を予防する生物製剤の開発および実用化を目指しています。
実用化イメージ

本技術は、MFにおける解離大動脈瘤の予防治療を可能にする世界発のタンパク質製剤開発を目指しています。難病治療薬を取り扱っている製薬企業およびベンチャー企業との連携により実用化が期待されます。

研究者

大学院歯学研究科 歯科学専攻 エコロジー歯学講座（歯科保存学分野）

齋藤 正寛  

Masahiro Saito

newカルコゲナイド系材料のエレクトロニクス応用

概要

現代社会が情報化社会と呼ばれて久しいですが、昨今大量のデータ処理や演算の需要が高まり、消費電力も指数関数的に増加しています。これまではSiが半導体デバイスの中心でしたが、これ以上の高性能化や低消費電力化には限界が見え始めつつあります。そこで、カルコゲナイドと呼ばれる周期表の第16族元素を含んだ全く新しい材料によって、既存のSi半導体を凌駕する電子デバイスの実現を目指して研究を行なっています。

従来技術との比較

カルコゲナイド材料薄膜は、量産化とも相性の良いスパッタリング法にて作製しています。これにより、材料の基礎研究と実用化との障壁を大きく下げることができます。また、従来全く検討されてこなかった材料の組み合わせや、自然界には存在しない準安定な薄膜材料の創製など、これまでにない手法での材料技術の高度化を目指しています。さらに、放射光実験や第一原理計算も取り込みながら、材料の理解も同時に進めています。

特徴・独自性
  • 新規カルコゲナイド材料による電子デバイスの高機能・低消費電力化
  • 実用化を見据えた新規電子材料設計・開発
  • 放射光や理論計算による電子状態の解明
実用化イメージ

半導体は、デバイスメーカーだけでなく、半導体製造装置メーカー、半導体素材・材料メーカーと非常に裾野の広い産業です。サプライチェーンの安定化が望まれる中、日本発の新材料技術として社会実装を目指します。

研究者

グリーンクロステック研究センター

齊藤 雄太  

SAITO Yuta

食品のおいしさや製品の使い心地に関する心理学・脳科学からのアプローチ

 
 
 
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特徴・独自性
  • 食品のおいしさやモノの使い心地に関して、心理学・脳科学の観点から研究をおこなっています。よく誤解されがちですが、食品のおいしさは食品そのものにあるという思い込みは半分以上間違っていると言わざるをえません。例えば、同じ食品を食べていても、人によっておいしいと思う程度は違ってきます。従来、このような個人差は誤差だと考えられてきましたが、この誤差こそ、これからのビジネスのシーズになると考えています。
  • 同じようにこれまで個人差で片付けられていたようなモノの使い心地のバリエーションは、ニッチな商品に結びつくだけでなく、まったく新しい製品の設計やあらたなニーズを掘り起こすシーズにもなります。これらの着眼点は、従来のものづくりの視点だけでは着想できなかったことも多いかと思います。
実用化イメージ

技術や品質が頭打ちあるいは横並びになっているとお悩みの場合、人の行動特性を脳科学の知見を取り入れながら理解する私の研究をぜひ取り入れ、新たな製品やサービスの開発につなげていただければと思っています。

研究者

大学院文学研究科 総合人間学専攻 心理言語人間学講座（心理学専攻分野）

坂井 信之  

Nobuyuki Sakai

ブロックチェーンを活用した安全なクラウド・ストレージ技術および個人データ取引のための実用的スマートコントラクト技術の開発

 
 
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特徴・独自性
  • 不特定多数のユーザ端末が供出する空きストレージとブロックチェーンを活用して、高度な安全性を実現するP2P型ストレージの構築技術を開発しています。構築ストレージは、中央管理サーバの問題に起因する保存データの大規模情報漏洩リスクも回避可能です。また、暗号通貨を報酬と利用料に使用し、全ユーザの公平なストレージ利用も実現します。さらに、実用的なデータ商取引を可能にするスマートコントラクト技術も開発しています。
実用化イメージ

ブロックチェーン技術を活用したスマートコントラクトやフィンテックなどのBitcoin2.0 型アプリケーション、モノインターネット（IoT）、医療情報データベース関連などの開発を行う企業との共同研究を希望します。

研究者

データ駆動科学・ＡＩ教育研究センター データ基盤・セキュリティ教育研究部門

酒井 正夫  

Masao Sakai

聴覚・多感覚音空間情報の収音・操作・合成技術の開発

 
 
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特徴・独自性
  • 　3次元音空間における人間の様々な聴覚特性の解明と、その知見に基づいた3次元音空間の高精度収音・再生技術の開発、および、そのシステム実現に取り組んでいる。3次元音空間収音・再生技術は次世代マルチメディアコミュニケーション基盤技術の一つとして重要であり、各種音響実験を行うための無響室や、全周囲から耳までの音響伝達特性を測るための多目的防音シールド室など、この研究を高い次元で行うために必要な実験設備を有している。
実用化イメージ

　高臨場感情報通信・放送分野や各種アミューズメント等、音、特に3次元音空間に関する様々な内容での連携が可能である。また、ユニバーサルコミュニケーションを指向した聴覚・多感覚コミュニケーションシステムの開発といった観点での連携も想定できる。

研究者

電気通信研究所 人間・生体情報システム研究部門 先端音情報システム研究室

坂本 修一  

Shuichi Sakamoto

五酸化二窒素の選択合成と応用

 
 
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概要

数十W程度の電力で、空気を原料に五酸化二窒素 (N2O5) を選択的にその場合成・供給できるプラズマ装置を開発し、応用展開を推進しています。
本装置を用いて、これまでに下記の効果を既に実証しており、今後は医療・農業・環境・材料分野等でさらに幅広く応用探索を進めたいと考えています。
○殺菌・殺ウイルス効果
○植物免疫活性効果
○窒素施肥効果

従来技術との比較

N2O5は、熱や水分に弱く、保存が効かず集約生産に不向きである他，従来合成法には、高い危険性や環境汚染等の問題がありました。
安全な空気から合成できる本技術は現地生成・利用を可能にします。

特徴・独自性
  • 原料は空気のみ
  • 省電力・省メンテナンス
  • 100ppmを超える五酸化二窒素を供給可能
実用化イメージ

空気とわずかな電力しか用いない本技術は、持続可能な環境負荷の小さい分散アプリケーションとの親和性が高いです。上述の特徴を上手に活用した未来の技術として発展させていきたいと考えています。

研究者

大学院工学研究科 電子工学専攻 物性工学講座（プラズマ理工学分野）

佐々木 渉太  

Shota Sasaki

気相化学種の同時定量技術・ソフトウェア

 
 
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概要

フーリエ変換赤外線分光法 (FT-IR) を用いて、活性酸素・窒素種 (O3、 H2O2、 NOx、 HNOx)やSOx、 COx等の気相化学種を同時に定量する技術を開発しています。

従来技術との比較

標準ガスを用いた校正曲線からの密度定量は、標準ガスとして入手できない化学種に対応できない等の問題を抱えていました。
本技術は、 標準ガスの校正をせずに、20種を超える化学種の同時定量を可能にします。

特徴・独自性
  • 手軽に1クリックで同時密度定量可能なソフトウェア
  • 化学種の吸収断面積データベースを使用
  • 様々な装置関数や測定条件に対応可能
実用化イメージ

気相化学種を密度定量したいという様々なニーズに対して、直接貢献できる。

研究者

大学院工学研究科 電子工学専攻 物性工学講座（プラズマ理工学分野）

佐々木 渉太  

Shota Sasaki

東北大学　研究シーズ集

研究分野

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