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g-酸化ガリウム(g-Ga2O3)は、酸化ガリウムの準安定構造の一つであり、優れた触媒特性を有している。ただ、合成が困難であることが知られている。従来の製造方法として、硝酸ガリウム水和物を尿素と共に蒸留水に溶解させた後、それを500℃で燃焼することにより、g-Ga2O3ナノ粒子を得る方法などが開発されている。しかし、この方法では高温処理用の設備が必要となり、設備費などの製造コストが嵩むという課題があった。本発明によって、低温かつ比較的簡単な工程でg-Ga2O3を製造することができ、製造コストを低減することができる酸化ガリウムの製造方法を提供することが可能になった。本発明は、液体のガリウムと還元剤とを含む原料溶液に対して、超音波を照射することを特徴とする。それにより、ガリウムの粒子を微細化することができ、その表面にg-Ga2O3の結晶を有する粒子を形成することができる。これによって、燃焼工程や複雑な分離・洗浄工程が不要となり、製造コストを抑え、低温かつ比較的簡単な工程でg-Ga2O3を製造することができる。
近年、ヘルスケアの分野において、日焼けやシミなどの予防に関する関心が高まりつつあり、スマートフォン等で紫外線が簡単に計測できれば、健康管理や美容医療への貢献が期待される。また、産業分野においても紫外線を扱う機器が増えており、紫外線を計測・センシングするニーズが高まりつつある。本技術は、今回、シミやしわの原因となるUV-Aから、日焼けの原因となるUV-Bまでを、シリコン半導体で計測することを実現した。これまでに190-1100nm の広光波長帯域で高い感度を有し、強い紫外光に長期間照射されたとしても性能劣化が起こらない高い耐光性を有するシリコンフォトダイオード(PD)技術を開発してきた。更に、このシリコンPD技術を応用して差分型の検出方式を新たに導入し、可視光や近赤外光を含む背景光がある環境においても紫外線領域の光信号を選択的に効率よく検出する技術を実現した。※UV-Cについても理論上実現可能(要相談)
低消費電⼒・新機能性を持つ次世代ナノデバイスへの出口としてMoS2が注目されている。現在の作成方法は、イオンを挿⼊し層間 距離を広げ剥離する⼿法であるインターカレーションを用いる方法や、薄膜成分を含む原料ガスを供給し基板表⾯に膜を堆積する⼿法である化学気相蒸着（ＣＶＤ）法が存在するが、前者は低品質であり、後者は高価で生産性が低いといった課題があった。本発明は、上記課題を解決する低コストで、層間の残留物が少なく、配向性が高いといった高品質な新規層状ナノシートの作製方法に関する。層状ナノシートの作製例は、MoS２、グラファイトであるが、それ以外の層状ナノシートも作製可能である。
・ 昨今、自動車やロボット、センサー等の様々な分野で、物体との距離を測定できるToFセンサに注目が集まっている。・ しかしながら従来のToFセンサはフレームレート(Frame rate)と深度ノイズ(Depth noise)がトレードオフの関係にあるため、両特性の向上が難しいという課題があった。・ そこで本発明は、撮像素子ごとに複数のメモリセルを搭載し、サブフレーム処理を実施することにより、前記課題を解決することに成功した。・ 本発明のToFセンサは、最大フレームレート10kfps(@HSモード)、深度ノイズ1.3%以下(@HPモード,0.4-4.2m)を達成した*1,2。・ 本発明は従来のToFセンサに比して高い特性を示していることから自動運転用センサ、自立走行ロボット、工場における生産工程の自動化(FA)、ドローン、VR/AR等への応用が期待できる。
・ 赤外領域、テラヘルツ領域の周波数の信号を取り出して整流する際、応答速度の観点から、金属/絶縁体/金属構成のトンネルダイオード(MIMトンネルダイオード)が好適に用いられる・しかしながら既存のMIMトンネルダイオードの整流性能をさらに向上させようとしても、電気抵抗と非対称性がトレードオフの関係にあるため、整流性能の向上が難しいという課題があった。・ 本発明は、MIMトンネルダイオードに金属の微粒子層(NPs)を導入し、電場集中効果により順方向時と逆方向時バイアスでトンネル形状を変化させることで、前記課題を解決することに成功した。・ 本発明はNPsの無いMIMトンネルダイオードに比して整流性能が大幅に向上したため、赤外及びテラヘルツ領域を対象とした高周波デバイス(光レクテナ、IR、THz検出器等)への応用が期待できる。
微小な単位構造の周期配列からなるメタマテリアルは、その単位構造に欠陥が生じると、所望の光学特性が得られない場合がある。そのため従来より種々の品質評価方法が用いられているが、従来の品質評価方法では大面積を効率よく低コストで判別する手段がなく新しい手法が望まれていた。本発明はメタマテリアルに代表される周期構造体に入射した光から得られる回折像に、位相の情報を加えることで得られる再構築像の欠陥から、光学特性の品質を予測することができるため、従来技術に比して、安価で品質評価にかかる時間を短縮でき、最終的にはコスト低減できることが期待できる発明である。
二酸化炭素還元技術の一つとして、電気化学的方法がある。同方法は、常温常圧で利用できる、消費する化学物質が少ないという利点がある反面、反応効率が低いという課題があり、実用化されていない。本発明は、マイクロ流路に気液混合流を生成することで、従来よりも反応効率を高めることができる、ガス還元装置に関する。 ガス還元マイクロ反応器を作製し、二酸化炭素からメタンへの還元能を測定した。マイクロ空間の利用で、高効率のガス還元が可能であることを実証した。
固体酸化物二次電池に使われる固体イオニクス膜を電解めっきで室温で堆積する技術を開発した。本技術により、これまで困難であった、小型の固体イオン電池を集積化することが可能になる。酸化物固体イオン電池の作製は、粉末焼結やスパッタ法を用いるものがあるが、高温プロセスを必要とするため、熱応力による剥離などが課題であった。本発明は、高温プロセスを必要とせず、固体イオニクス膜(正極膜や固体電解質）を電解めっきで堆積する技術を提供する。 電解めっきで正極活物質や固体電解質のパターニング成膜に成功（室温成膜）した。さらに、本技術を用いてイオン固体電池を試作し、動作確認を行った。
ビスホスホネート（Bisphosphanate, BP）は破骨細胞の機能を抑制することによる骨吸収抑制作用を有し、骨粗鬆症等の疾患の薬剤として使用されている。しかし骨吸収抑制薬関連顎骨壊死（BRONJ）等の副作用も報告され、課題となっている。 窒素非含有BPsの服用によるBRONJ報告はほとんどない（文献1）が、窒素含有BPに比べ骨形成抑制作用が低い。本発明は窒素非含有BPsの一種であるDisodium dihydrogen-4-[(methylthio) phenylthio] methanebisphosphonate (MPMBP)に、意外にも、骨形成促進効果を確認したことに基づく骨粗鬆症等の疾患の治療剤に関する。
毎年大流行するインフルエンザに対し、その感染を検査する既存の検査薬には迅速（15分程度）・簡便に判定できるものもあるが、感染後かなり増殖し、症状が出た段階（概ね感染から12～24時間後）以降でないと判定精度、感度が安定しないという課題がある。重症化を避けるべく感染初期に高精度で判定できる技術が求められるなか、本発明は、A型インフルエンザに共通し、特徴的なRNA鎖構造を標的とするペプチド核酸（PNA）配列と低分子化合物とのコンジュゲート（複合体）を提供する。
麹菌（Aspergillus oryzae）に代表される糸状菌は、細菌・酵母と比較して蛋白質や複雑な低分子化合物の生産能力が高く、発酵法による多種多様な有用物質の工業的生産に利用されている。しかし、その液体培養において、菌糸同士が絡まり集塊するため高密度培養と有用物質の増産には限界があった。 本発明は、発明者らが見出した高密度培養に資する高分散性表現型：細胞壁α-1, 3-グルカン欠損（文献1）を達成できる新たな遺伝因子GAGクラスターの欠損株と同株を用いた物質生産方法に関する。 高分散性表現型を示す麹菌AG欠損株（文献1）に対し、GAGクラスター欠損を追加導入することで分散性が向上し完全分散を達成するとともに、液体培地の空間を効率的に利用した菌体量と有用物質の生産量が増加した（右図参照）
近年、セルロースナノファイバー(CNF)が新素材として注目を集めている。樹脂等に分散させ、機械的強度等を改善するフィラーとして期待され開発が進められているが、材料中での配向性および分散性に依然として課題がある。本発明は、このような課題に着目してなされたもので、CNFを均⼀に分散させた蚕 糸を得るための技術を提供することを目的とする。
昨今、ドローン（またはUAV）をプラットフォームとして、Structure from Motion（SfM）による多視点画像からの三次元計測が行われている。得られる画像データに対し機械学習を用いることで、地形や植生情報の定量的な評価・把握が試みられているが、従来提案されている方法では簡便さや精度向上に課題があった。そこで本発明は、ドローンを利用して得られる高さ情報を用いて、植生等の地表面の利用状況を容易に把握することができる地表面合成画像作成方法を提供する。合成画像は、RGBの３チャンネル画像として得られるため汎用性が高い。また、任意のフリーソフトで処理可能であり導入ハードルは低いと考えられる。機械学習精度においては、オルソ画像のみを用いて屋敷林の抽出を行った比較例でのDice係数は、0.64であったのに対し、合成画像で屋敷林の抽出を行った場合のDice係数は、0.80と、精度向上が確認できた。
移動する通信端末同士が自律的にネットワークを構築し、メッセージを送受信することを可能にする技術を開発。一般に、移動する通信端末同士がネットワークを構築することは、安定した通信リンクの確立・維持の点において非常に困難である。本発明では，遅延許容ネットワーク(DTN)技術に類する蓄積転送機構を経路構築方式(MANET)や無線通信方式(Wi-Fi)と融合させることにより、ネットワークを安定化させ、移動通信端末間でマルチホップ通信を行うことを可能に。これにより、オフライン環境下での安定的な通信を提供可能できる。
近年、携帯電話等のモバイル型電子機器の急速な市場拡大に伴い、Ｆｌａｓｈメモリに代わる次世代不揮発性メモリとして磁気抵抗メモリ（ＭＲＡＭ）、強誘電体メモリ（ＦｅＲＡＭ）、相変化メモリ（ＰＣＲＡＭ）などが盛んに研究開発されている。その中で相変化メモリ（ＰＣＲＡＭ）のメモリセルは単純構造を有し、コスト、集積度の面において他のメモリに比べ優れているため注目を浴び研究が盛んである。現在、不揮発性メモリには、デバイスの高性能化に伴い、熱的安定性が強く求められており、例えば２０１１年以降は、ＰＣＲＡＭデバイスの作動保証温度耐性は、１２５℃で１０年である。本発明は、相変化メモリに用いるための相変化材料に関するものであり、高い結晶化温度とアモルファス相が結晶化する際の高い活性化エネルギを持つことにより熱的安定性が良好である事、また、アモルファスと結晶相の電気抵抗比102以上持つ。
電子分光は、光や電子等のエネルギー線を物質に照射して外に飛び出してきた電子のエネルギー分析を行うことにより、物質の電子構造を調べる手法である。電子エネルギーの大きさに依存して、飛行時間型や静電偏向型等の各種電子分光器が用いられているが、得られるエネルギー分解能には現状、限界がある。本技術は、まったく新しい計測原理に基づく、比較的小型サイズの電子分光器である。その最大の特徴は、装置高感度を維持しつつ、エネルギー線の種類や電子エネルギーの大きさを問わず、世界に群を抜く超高分解能での測定を可能とすることである。
通液可能な流路を備えたマイクロニードルは、低侵襲的な経皮投薬や体液採取を行うために使用されている。発明者らは通液性を高めたポーラスマイクロニードル（PMN）の開発において、生分解性や皮膚刺入に必要な機械的強度を持たせるために、生分解性ポリマーと溶解性ポリマーを組み合わせたPMNを作製した。 【効果】 • PLGAで作製したPMNを界面活性剤とカルボキシメチルセルロース（CMC）で修飾することにより濡れ性と機械的強度が向上する。 • ブタ皮膚の経皮電気抵抗は、PLGA-PMNをブタの皮膚に挿入することにより1/10に低下する。
皮膚の表皮に発生している電位（表皮電位）を指標とした皮膚疾患の診断や治療が提案されている。例えば、アトピー性皮膚炎の発症部位において表皮電位が低下することや皮膚への電位印加により破壊されたバリア機能の治癒が促進されることが報告されている。一方、表皮電位の計測や印加を行う従来方法は侵襲性や定量性に課題があった。 本発明は、インスリン注射等に用いられる無痛針を適度な深さで刺入することによって表皮電位を簡便・低侵襲に計測できる装置を提供する。 【効果】 ヘアレスマウスまたはヒトの皮膚表面を角質層除去処理または脱脂処理することによりバリア機能を低下させたところ、処理前に比べて表皮電位と水分散量がいずれも低下していることを確認した。
がんの主な転移経路として、リンパネットワークを介したリンパ行性転移が挙げられる。現在、転移リンパ節に対する化学療法としては、血管を介した静脈内投与が一般的である。静脈に投与された薬剤は末梢組織で毛細血管より間質へ漏出し、再び血管やリンパネットワークに再吸収される。 リンパ系は粒径の大きな物質を優先的に取り込む特徴があるため、静脈投与では、一般的に低分子である抗がん剤はリンパ系に送達されにくい。 リンパ行性薬剤送達では、リンパ節に直接薬剤を投与する。これにより、当該リンパ節だけでなく、リンパネットワーク下流に位置するリンパ節も治療対象にすることも可能になる。 本発明では、所定条件の薬剤溶液を用いることで、薬剤送達性等が高まり、顕著な薬効が得られることを見出した。
薬剤送達システム技術（DDS）として、ナノ薬剤を内包した高分子キャリアを体内の標的部位へ送達する方法が多数報告されている。しかしながら、高分子キャリアに起因する抗原性や細胞膜透過阻害作用が指摘されている。 本技術は、発明者らが独自に考案した「再沈法」によって薬剤の前駆体（プロドラッグ）をナノ粒子化することにより、高分子キャリアフリーなDDSを実現する。 ～再沈法～ 対象化合物の溶媒に対する溶解度の差を利用することによりナノ粒子を製造する方法。ナノ粒子化する時の条件を適宜変更することで結晶サイズや分散性を制御することができ、難水溶性化合物の水溶性を高めることもできる。
臨界温度が液体窒素温度を超える銅酸化物超電導体が発見され以降、ケーブル等に用いることができる超電導テープ線材の開発が進め られている。現在、大気環境下で超電導特性の劣化を最小限に抑制し、安定的に低抵抗を得ることができる超電導テープ線材の簡易的な 接合方法が求められている。例えばはんだ接合の場合、濡れ性に影響する温度調整方法や加圧方法に課題があり、良好な接合を得ることは 難しかった。また、km単位の長尺で品質の安定した超電導テープ線材を製作することは困難であった。 本発明によって、超電導特性の劣化を抑えて超電導テープ線材同士を接続できる接合方法を提供することが可能になった。この方法は、室 温・大気環境において、同種あるいは異種の2本の高温酸化物超電導テープ線材の重なった部分をインジウムを介して超音波接合することを特 徴とする。
近年、胃酸を電解質として利用する電池の開発が進められている。しかし、従来技術では、Znなどの負極材料の標準電極電位が、標準水素電 極電位より卑であるため、発電時に胃酸が電気分解して水素が発生してしまうという課題があった。また、その水素が負極表面に吸着し、発電電位や発電容量といった電池性能が短時間で低下し、安定した発電を継続しえないという課題も抱えていた。 本発明により、水素発生を抑制可能な負極材料を提供することが可能となった。この負極材料は、標準水素電極電位より卑である金属等から成る負極粉末と、導電性ポリマーとを含んでいることを特徴とする。電極反応後に形成される水素ラジカルは、負極粉末の周辺に導電性ポリマーが存在することにより吸収され、水素発生の抑制に効果を発揮する。その結果、電池性能低下が改善され、安定した発電が可能な電池開発の道が拓か れた。
環境にある熱や風、振動などの微小なエネルギーを電気エネルギーに変えることのできる環境発電デバイスが注目されている。環境発電を行う材料の一つとして圧電材料がある。圧電材料は、微小なひずみに対して敏感で、高い出力電力密度および出力電圧が期待できる。また、小さくコンパクトであり、多彩なサイズの電力供給源として最適である。本発明は、圧電特性を有するポリマーとセラミックスを混合し、成形した柔軟性に富んだ圧電材料である。従来、圧電セラミックスは、繰り返し荷重を受けると疲労き裂の影響を受けやすくなるため、それのみでは柔軟性を確保するのが難しい側面があった。弾性のある板に張り付ける等の対策が講じられてきたが、本発明ではその必要はなく、適用範囲を広くできるという利点を有する。
本発明では、炭化物を分散した高硬度合金の課題であった耐食性の低下を独自の合金設計により克服し、硬度と耐食性のバランスに優れたFe基合金を提供する。本発明合金は通常の溶解・加工設備で製造することができ、既存の粉末冶金材を代替することで素材コストの低減が可能である。PPS樹脂等のスーパーエンジニアリングプラスチックの成型に用いられるスクリュー等の構成部材や腐食環境で使用される金型材料として幅広い応用が期待される。
超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）は、優れた耐衝撃性や耐摩耗性等を有する材料である。しかし、高温における流動性が悪く、ポリマー材料の一般的な成形法である射出成形が困難であった。そこで、セラミックスナノ粒子（アルミナ等）をUHMWPEに混合し、コールドスプレー法で成膜したところ、容易に厚い皮膜を形成させることに成功した。セラミックスナノ粒子を混合させることで、他のポリマー材料も同様に成膜が可能になると期待される。
リチウムイオン電池は、スマートフォンやモバイルバッテリー、ノートPC、自動車等の幅広い用途で生活の中にあふれている。このような中で、高性能化の要求は絶えずあり、より高い電圧作動もそのひとつである。従来、高電圧での動作には、電解液と正極活物資との副反応に起因する電池容量の低下およびサイクル維持率の低下が知られていた。本発明は、正極活物質を被覆層でコーティングすることで、従来の課題を克服している。被覆層によるコーティングにより、副反応が低減され、結果これまでよりも高電圧での安定的な動作を実現している。これにより、例えばサプライチェーンリスクのあるコバルト金属を使用しないLIB正極材料である高電位スピネル酸化物正極の充放電サイクル特性を向上させることが出来、安価でリスクフリーの金属資源を利用した高エネルギー密度蓄電池を創製できる。
Co基合金は、耐食性・耐摩耗性に優れており、生体材料をはじめ、鋳造鋳型材料等に広く使用されている。しかし、鉄系材料より硬度が低い為、機械的強度が必要な工業製品として使用できない。Co基合金の強度を改善する為に、窒素や炭素を添加する方法が知られているが、工業製品として使用するには硬度が不十分であった。また、Co基合金粉末を原料とした積層造形法も知られており、耐食性・耐摩耗性が優れた、複雑な形状の部品を製造することが可能であるが、これも工業製品としては硬度が低いという課題があった。本発明によって、Co合金の耐食性と耐摩耗性とを維持したまま、硬度が極めて高く、鉄鋼材料並みの靭性が得られる電子ビーム積層造形用Co基合金粉末を提供することが可能になった。本発明のCo基合金粉末は、粒子径が1～200mmであることを特徴とする。本発明により、Co基合金の耐食性と耐摩耗性とを維持したまま、高硬度で靭性に優れる積層造形体の工業製品を製造することが可能になる。
燃料電池や水素製造セル、水素センサー、アンモニア合成セルなど様々な電気化学デバイスを実用化する目的で、高いプロトン伝導性を示す酸化物の研究・開発がさかんに行われている。しかし、プロトン伝導性を示す既存の酸化物はいくつかの結晶構造に限られており、高いプロトン伝導性や混合導電性、化学的安定性、焼結容易性などを兼ね備えた実用的な物質の開発は困難な状況にある。本発明は高温酸性液体を用いたイオン交換技術であり、プロトンを含まない対象物質に対して適用することで、プロトンを高濃度に含む多様な酸化物の簡便な合成を可能にするものである。
逆電⼦要請型Diels-Alder反応 （IEDDA）はテトラジンとジエノフィルとの環化反応であり、速い反応性、高い選択性により 、材料科学から生体内応用まで様々な分野で利用されている。もし、この反応性を制御することができれば、応用範囲が劇的に広がることが期待される。これまでには、反応性の低いジヒドロテトラジンをテトラジンに酸化することで反応を制御する方法が報告されているが、自然酸化の影響や、酸化以外の刺激には応答できないという課題があった。 今回発明者らはテトラジンを大環状構造へ誘導体化することによって、IEDDA反応が完全に抑制できることを発見し、さらに刺激により、環状から非環状構造に変換すると速やかに反応が進行することを見出した。 本発明における刺激は光、熱、pH、酵素反応、酸化還元等、用途に応じて適宜選択することができる。本発明を用いることで、活性医薬品の生体内合成、環境応答性ドラッグデリバリーシステム、化学センサー、核医学診断等での応用が期待される。
イオン伝導を利用したデバイスの研究分野では、固体材料中のイオン易動度、イオン導電率等をナノスケールでプロービングする技術として、電気化学歪み顕微鏡法（ESM法）が知られている。ESM法は、電圧印加による固体中のイオンの運動に伴って発生する、固体の局所的な体積変化（電気化学歪み）の信号を検出し、検出した信号を画像化して出力する方法である。 ESM法を用いることによって、イオンの運動状態の分布を示す画像が得られるが、画像の鮮明度は、固体材料のイオン伝導率に依存している。そのため、イオン伝導率が比較的低い固体材料においては十分な鮮明度を得ることができず、イオンの運動状態を高い精度で評価することは難しい。 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、高周波のバイアス電圧を印加することにより、イオンの運動状態に応じて発生する応答信号を劇的にエンハンスすることができる。 本発明により、イオン伝導率が比較的低い材料にあっても、十分な鮮明度で分布画像を得ることができる。
がんの放射線治療において、腫瘍位置を把握する際、X線透視画像装置での撮像が広く用いられる。一般に腫瘍位置にはマーカーとして高コントラストである金が刺入され、X線透視画像装置での撮像はその金マーカーの追跡によって行われる。一方、金マーカーの刺入は肺気腫や気胸を生じる点で問題となっており、米国では使用が認められていない。 本発明は金のような高コントラストなマーカーを使用せず（マーカーレス）に、X線透視画像から直接腫瘍位置変動を高精度に計測する方法を提案するものである。
本技術はユーザID（公開鍵）を安全な匿名交換を可能にします ビットコインなどの暗号通貨はブロックチェーンで取引情報が全公開されるため、頻繁に取引を繰り返すことでユーザID（公開鍵）にそのユーザの個人情報が紐付き、ユーザIDの匿名性が損なわれる危険性があります。 同種技術よりもリスクを低減しています 既存の同種技術に比べて、連携ユーザの裏切りが安全上の致命的なリスクにならいないこと、また、ブロックチェーンの仕組みに特殊は変更をする必要が無いため、その透明性と実用性が損なわれないことが特徴です。
細胞凝集塊（スフェロイド）は、培養細胞よりも生体に近い機能を示すことが知られている。スフェロイドの評価方法としては、浸潤アッセイや共焦点レーザー顕微鏡観を用いたスフェロイド内部観察等が挙げられるが、スフェロイドのサイズが大きくなるとスフェロイド内部に試薬が導入され難くなり、これら手法による評価が困難となる。更に、スフェロイド内部に酸素や栄養分が十分に供給されず細胞死を起こす細胞が増加するため、長期間の評価を行うことは難しい。本発明は、スルホベタイン（SB）コポリマーをキャリアとして用いたスフェロイド内薬物導入剤に関し、SBコポリマーを目的の薬剤に修飾させることにより、スフェロイド内部に薬剤を送達できる。 【効果】 SBコポリマーを修飾させたドキソルビシン（Dox）をがん細胞凝集塊に投与したところ、選択的かつ迅速にがん細胞のミトコンドリアへ移行して薬効を示すことを確認した。
エリスロポエチン（Epo）関連薬剤の開発には腎性貧血等の病態モデル動物の存在が求められるが、Epoノックアウトマウスは胎生致死となること、また外科手術/薬剤処理で作出されるモデルでは貧血状態に実験間/個体間差が大きく、モデルとして適切でない。本発明はこうした課題をクリアした、トランスジェニックマウス（以下、I-SAM）に関する。 I-SAMは、内在のEpo遺伝子がGFP遺伝子の挿入によりホモでノックアウトされており、かつEpo遺伝子転写開始点の上流3.3kbpから下流4.5kbpの領域（以下、トランスジーン）が導入されている。出生前のISAMでは肝臓等でトランスジーン由来のEpoが発現し、胎生致死にならない。出生後はトランスジーンが腎臓等の主要なEpo産生組織において転写活性を持たないことから、Epoを発現せず、貧血状態となる。ISAMは以下の特徴を有する。 ・Epoノックアウトでありながら胎生致死とならない ・出生後に安定的に高レベルの貧血状態を発現する ・腎機能は正常である ・組織内Epo産生細胞がGFPで標識されている ・寿命が長く交配による繁殖が可能
転写因子NRF2の活性化は、DNA変異やがん細胞特有の代謝物など様々な要因によって起こり、肺がん、食道がん、頭頸部がんなどで特に多くみられる。がん細胞でのNRF2活性化は、薬物代謝およびエネルギー代謝を変化させることで、治療抵抗性の獲得や増殖促進にはたらく。そのため、NRF2活性化を伴うがん患者の予後は、悪いことが知られている。 発明者らは東北大学薬学部が所有する化合物ライブラリの中から、NRF2の合成を阻害する薬剤ハロフジノン（HF）を同定した。HFはがん細胞内のNRF2の蓄積を抑制することによって、がん細胞の増殖を抑制する。しかしその一方で、高濃度のHF投与は骨髄抑制を引き起こし、毒性が高いという問題点がある。 本発明は、HFを高分子ミセル化することで、がん細胞でのNRF2の蓄積を抑制するとともに、毒性を軽減させることに関する。
タンパク質変性を可視化するために従来では、タンパク質の変性領域に結合し、蛍光の輝度が上昇する化学プローブが開発されている。しかし、従来の蛍光プローブとタンパク質変性領域の間の結合は可逆的であった。 よって、タンパク質混在系においては、どのようなタンパク質の変性を感知して蛍光の輝度が上昇しているのかを紐づけすることが困難であった。 学際科学フロンティア研究所佐藤伸一先生らが発明した蛍光プローブは、従来の変性タンパク質プローブとは一線を画し、タンパク質の変性部位、凝集部位と直接共有結合を形成するという特徴を有している。また、反応前は無蛍光性の分子であり、凝集タンパク質と共有結合を形成した時にのみ、蛍光性を発するという特徴を有している。これまでに変性の検出感度の異なる約30種類のプローブを開発している。また、プローブ分子が結合した変性・凝集タンパク質、およびそのペプチド断片は濃縮できる工夫がされており、プローブと反応したタンパク質だけを質量分析することが可能である。
ナノセルロースを含有する材料は、母材よりも強度が高くなることが知られているが、ナノセルロースが凝集している程度を表す凝集度に応じて性質が変化する。その凝集度を推定する方法として、光散乱法が知られている。しかし、ナノセルロース含有材料のように分子鎖からの散乱光が微弱である場合は、光散乱法を用いて凝集度を高い精度で推定できないという課題があった。 本発明によって、凝集度を高い精度で推定する推定装置、推定方法及び当該方法を含む材料の製造方法を提供することが可能になった。本発明は、ナノセルロースに限らず水分子を含む構造を形成する複数の分子鎖の凝集度を推定することができる。本発明では、凝集度と電磁波の伝搬特性には強い相関があるという特徴を用いて、凝集度を高い精度で推定する。
未利用の熱エネルギーを有効利用するために熱電材料および熱電モジュールの研究・開発が進められている。従来は、熱伝導度や電気伝導度、ゼーベック係数で決定される性能指数を向上させる方針で発電量の向上をはかる必要があった。しかし、熱伝導度の低下と電気伝導度の増加は一般的には両立せず、熱伝導度だけを低下させる特別の手段が必要であった。そこで、フォノンの散乱体を形成することにより熱伝導度だけを低下させて性能指数を向上させた熱電材料として、熱電材料相中にナノ粒子の不純物相を分散させたものや、熱電材料のナノ粒子で構成されたものが提案されている。しかし、ナノ粒子が形成可能な物質に限られてしまう上、ナノ粒子の分散には精密な条件の探索や複雑な工程が必要であるという課題があった。本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、ナノ粒子の原料を製造するプロセスが不要であり、フォノンの散乱により熱伝導率を低減可能で、量子閉じ込め効果によって電気伝導度やゼーベック係数を向上させることができ、実用化も期待できる、性能指数を向上した熱電材料および熱電モジュール提供することを目的とする。
従来、可撓性を有するやわらかい磁歪材料は存在しないため、磁歪材料を樹脂に混合した、やわらかい磁歪複合材料の開発が行われいる。また、鉄基磁歪合金から線材や薄板を充填材として、母材に埋め込んだものも開発されている。しかし、これらの磁歪複合材料はやわらかいが、強加工により内部の結晶配向性が変化したり、内部欠陥が発生したりするため、磁歪特性が大幅に低下してしまうという課題があった。また、所定の寸法の磁歪材料から成る充填材を、母材に貫くように埋め込んでいるため、やや硬いという課題があった。本発明によって、比較的やわらかく、優れた磁歪特性を有する磁歪複合材料および磁歪複合材料の製造方法を提供することが可能になった。本発明は鉄基磁歪合金から成り、所定の範囲の径および長さを有する多数の線状体が樹脂から成る母材に分散されており、優れた可撓性を有し、たわみやすくやわらかいことを特徴とする。また、強加工による磁歪特性の変化が小さいため優れた磁歪特性も有している。
高効率なエネルギー源の需要の高まり、および航空宇宙分野の技術の発達に伴い、これらの分野で使用される材料には、過酷な環境下でも使用できることが要求される。航空宇宙分野で期待される材料の中でも、ＴｉB２は高い融点および強度を有し、且つ高い導電性を有すること等の理由から、耐熱材料および耐摩耗材料として利用されている。しかしながら、ＴｉB２は焼結に高温および高圧を必要とする難焼結性材料であり、利用範囲が限定されている。本件の焼結技術は、助剤を添加しながらも、遷移金属ホウ化物本来の物性に近い効果を発揮している。難焼結性のためパウダーや薄膜での利用に限られている遷移金属二ホウ化物の、構造部材としての利用可能性を拡大させる結果である。
回転式熱交換器は、回転円筒に固定羽根が摺接した構造を有する。そのため回転円筒上の伝熱面の温度境界層（境膜）を除去しながら、回転円筒内外の流体同士で連続的に高効率な熱交換が可能となる。またスケール等の凝固層を発生しやすい系（温泉水、汚濁水等）においても、常に凝固層の除去が行われるため、安定した運転が実現できる。 従来の回転式熱交換器においては、回転円筒の軸方向の片側だけで支持を行っていたため、回転円筒が回転する際の振れ回りにより、回転円筒と固定羽根の間に隙間が生じやすく、境膜や固相が残留しやすいという課題があった。また両側支持の回転式熱交換器も考案されていたが、回転機構が流体に浸漬されるため、固相生成を伴う系には不向きであるというのが難点であった。 発明者らは、上記課題に対しては両側の回転機構が清浄流体とのみ触れ合う機構（※２）を開発し、潜熱蓄熱材との組合せ（※１）など回転式熱交換器の実用化に資する発明を創出している。
従来、リチウムイオン二次電池の負極材料や燃料電池の正極の触媒材料として、結晶子サイズが比較的大きく平均面間隔が比較的小さい結晶性の炭素材料が使用されている。これらの高結晶性の炭素材料は、原料として過共晶溶融銑鉄・天然黒鉛・キッシュグラファイトなどが使用されている。しかし、これらの原料は枯渇性資源であり、将来的に枯渇する可能性があるという課題があった。本発明によって、持続可能な資源を原料として利用し、高結晶性の炭素を製造することができる高結晶性炭素の製造方法、その前駆体の製造方法、および前駆体を提供することが可能になった。本発明は、持続可能な資源であるバイオマスを含む原料に、鉄・ニッケル・コバルトのうちの少なくともいずれか1つを含浸させた後、熱処理を行うことにより前駆体を得る前駆体製造工程と、その製造工程で得られた前駆体を加熱して炭化させた後に酸洗浄を行う炭化工程を、有することを特徴とする。本発明によって、高結晶性の炭素およびその前駆体を製造することができる。
近年、環境に対する負荷や安全性などの観点から、有機材料を用いた二次電池の開発が進められている。このようなデバイスでは、電極材料として大きい比表面積や高い導電性を有する活性炭やハードカーボンなどが使用されている。しかし、活性炭は非常に大きい比表面積を有しているものの、導電率が小さいという課題があった。さらに、石油コークスを原料として製造されているため、環境負荷が大きい。また、ハードカーボンは導電率に優れているが、特定の樹種のみから製造されているため、入手コストが嵩むという課題があった。本発明によって、製造コストを低減可能な導電材料、大きい比表面積と高い導電性とをバランス良く兼ね備えた多孔質体、およびそれらの製造方法、ならびに、その導電材料または多孔質体を有する電極材料および蓄電装置を提供することが可能になった。本発明の導電材料は、木炭由来のハードカーボンから成ることを特徴とする。原料は入手が容易な樹種を使用できるため、製造コストを低減することができる。本発明は、従来のハードカーボンと同様のナノドメインを有しており、大きい比表面積および高い導電性を有している。
持続可能なエネルギーリサイクル型社会の実現に向けて、熱エネルギーの効率的利用が重要となっています。特に、工場や車から生じる廃熱や体温などの未利用熱をエネルギー源として活用する発電デバイスや各種装置で生じる熱の流れをリアルタイムで検出するセンサの材料として、熱電材料 の開発が求められています。本技術は、新規な熱電材料に関するものです。従来型の熱電変換素子は、高い熱起電力を得るために複雑な立体素子構造を採用しています。一方で、ゼーベック効果とは異なる異常ネルンスト効果を適用すると、多様な熱電素子の設計が可能になるため、今後の用途拡大が期待できます。そこで、安価かつ環境調和性に優れるFeとSnを主原料とする汎用性の高いアモルファス合金薄膜の異常ネルンスト効果を調べたところ、室温で最大クラスの性能であることを見出しました。この薄膜は、様々な基材上に室温で形成可能、かつ、磁性体特有の効果を用いてホール素子や磁場センサなどのIoTデバイス[1-5]にも応用できることから、単体の熱電素子だけでなく、機能複合化による新たな用途創出も期待できます。
磁場を電気的に検出することのできる磁場センサは、非接触電流検出、角度・位置検知、電子コンパスなどの様々なアプリケーションに用いられて います。一般的な磁場応答素子は、ある特定の方向の磁場成分だけを検出するため、3次元空間の磁場ベクトル方向の検出には、それぞれの方向に対応する複数の素子を立体的に組み合わせる必要があります。このことが、IoT分野で急速に需要が高まる素子小型化や集積化の障害となっています。本技術は、立体構造を必要としない平面型の磁場センサの発明に関するものです。強磁性Fe-Sn薄膜の磁気抵抗効果と異常ホール効果が磁場角度依存性を示すことを利用し、薄膜各部に生じる電圧から3次元空間の磁場ベクトル方向を決定します[1]。単一の感磁層を汎用の素子加工法でパターニングするだけで、3次元磁場センサを作製することができ、他素子との回路集積に適しています。この薄膜は、室温で形成可能、かつ、磁性体特有の効果を用いたIoTデバイス[2-5]にも応用できることから、磁場センサだけでなく、機能複合化による新たな用途創出も期待できます。
【イプロス初主催】AIを活用したリアル展示会！出展社募集中
