東北テクノアーチの製品・サービス一覧

■東北大学技術のご紹介 重症呼吸不全や酸素飽和度の低下を呈する患者に対して、体外式膜型人工肺（ECMO）が使用されているが、従来のシステムは大掛かりで侵襲性が高く、操作にも専門性が求められる。そこで本発明は、小型で簡便、かつ効果的な酸素化・二酸化炭素除去を実現するシステムを提案する。 　具体的には、小型軸流血液ポンプを内蔵した二重腔構造のカニューレ（ダブルルーメンカニューレ）を用いた膜型酸素化システムである。中空糸膜を活用した酸素化層をカニューレ内部に構築し、カニューレ単体で血液の送血・酸素化・二酸化炭素除去を可能とする革新的な設計とした。 ・ポンプと酸素化器を一体化：追加の人工肺ユニット不要 ・単一ポート挿入：大腿静脈または頸静脈からの経皮挿入で、右心房までアクセス ・再循環制御：回転速度調整による流量・酸素化性能の最適化が可能 ・低流量下でのガス交換実証：Proof of Conceptとして、0.2 mL/minでの酸素化・CO₂除去性能を確認

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マイクロニードルは、その微細針に薬剤を塗布/含有させ、組織に穿刺・薬剤溶出する侵襲の低い薬物投与方法として用いられる。一方で、マイクロニードルを用いた導入時の薬物動態に関する仮定は、薬品が治療効果に対して十分な投与量を導入した場合に限られており、安全性や有効性に関する定量評価には課題があった。　　　　 　本装置は皮膚内部モデルを再現することにより、マイクロニードルの穿刺特性、例えば穿刺の深さ、穿刺の方向、穿刺の到達される皮膚もしくは皮下組織や血管、消化管など臓器または器官の組織への侵襲程度と領域、といった指標を定量的に評価することが実現できると考えられる。 　特に、拍動を模擬した動的駆動機構や粘弾性等の物性調節機構を持たせることができる他、マイクロニードルの物理的な穿刺の程度もしくは穿刺時の対象物の動的な変形を含む力学的な相互変形作用を、ステレオカメラ等を用いて高精度に計測することができる。

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セルロースナノファイバー(CNF)と銀ナノ粒子(AgNPs)のコンポジットは、優れた分散性を有する担体を形成できるため、銀の導電性・触媒特性・抗菌特性といった機能を最大限に引き出すことが可能である。また、担体であるCNFは植物由来で低環境負荷であることから、SDGsの観点からも注目されている。 しかし、従来の同コンポジットの作製手法は湿式還元法が主流であり、廃液が発生したり洗浄工程が必要となることから、環境負荷が高く、よりシンプルなプロセスが求められていた。 　そこで本発明では、超音波処理によってCNFを均一に分散させるとともに、原料である酸化銀を同様に超音波で還元し、CNF/AgNPsコンポジットを作製する手法を開発した。この方法は環境負荷の高い原料を用いる必要がなく、簡便なプロセスでコンポジットが得られるため、従来課題を解決するものである。 さらにこの製法で作成したCNF/AgNPsの銀は高分散しており、また充填率が従来品より高いことから銀の特性を最大限に引き出すことも期待される発明である 整理番号：T25-046

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プラチナ感受性再発・転移頭頸部扁平上皮癌に対する初回治療として、ペムブロリズマブ（免疫チェックポイント阻害剤：ICI）+化学療法（5-FU+シスプラチン/カルボプラチン）、またはcombined positive scoresによるPDL-1陽性例においてペムブロリズマブ単剤療法を行うことが推奨されている。二次治療としては、セツキシマブ（抗EGFR抗体）+パクリタクセル（CET+PTX）の併用療法が本邦では選択されることが多い。 発明者らの研究によると、一次治療としてのペムブロリズマブ療法への治療効果と、二次治療としてのCET+PTX療法への治療効果とは、相互排他的に相関する（右図）。遺伝子発現解析などにより、当相関に関連する指標物質が見出された。 本発明は、当該指標物質を測定することによる、対象患者における各抗癌剤の治療効果を予測するための方法に関する。

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バイオテクノロジーやヘルスケア分野では、微細な温度変化や発熱量の高精度な測定が必要不可欠である。いくつかある温度センサの計測原理の中で，熱電対が最も使用されている．熱電対の性能(温度感度や出力)は構成する材料のゼーベック係数で決まる．熱電対に使用される材料は熱電特性をもつ固定で，そのゼーベック係数はせいぜい数百µV/K程度である。 　本発明は、ゼーベック係数が高いイオン液体を熱電対に用いることで従来の個体熱電材料よりも圧倒的な高感度を実現し，液体を使用しているが故にフレキシブル化も可能な温度センサデバイスである．個体に対して，液体は界面を維持することはできない．その解決法として，マイクロ流体チップを用いて物理的には接触しないが，電気的には接続されている環境を構築して実現した．このデバイスにより，従来にない高感度で曲面を含む様々な環境での温度検出が可能となる。

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■北海道大学技術のご紹介 単層カーボンナノチューブ(SWCNTs)は、光学特性や伝導特性、電子移動度、機械的強度等に優れることから、次世代のエレクトロニクス材料として期待されている。SWCNTsの合成方法としてはレーザー蒸発法やアーク放電法等が知られているが、これらの方法で生成するSWCNTsには様々なカイラリティが混在しており、理想的な特性が得られにくいという課題がある。そのためSWCNTsのカイラリティを分離する手法として、ポリマーラッピングや密度勾配超遠心分離法といった方法が存在するが、前者は分離できるカイラリティが限定されていたり、後者は前工程の超音波分散処理でSWCNTsの長さが短尺化されるため最終的なデバイスにおける電気抵抗値が高くなってしまうという問題があった。 　そこで、新たなSWCNTsの精製方法を開発したところ、本発明では様々なカイラリティの分離を長尺で実現、またカイラリティのエナンチオマーを分離することにも成功した。 　本発明で得られる高純度なカイラリティを有する長尺のSWCNTsを応用することで、今まで実現が出来なかったような高速、高感度なデバイスの実現が期待される。

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慢性腎臓病（CKD）は、世界の主要な健康問題の一つである。腎不全が進行すると透析に至るため、その治療法の開発が急務であるが、腎機能を改善する薬はない。 発明者らは、過去に、便秘症治療薬であるルビプロストンが腎機能の悪化に伴って変化する腸内環境を改善させることにより、体内の尿毒素蓄積を軽減させ、腎臓の障害進行を抑制する効果があることをマウスを用いた実験で明らかにしている1。 　今回、発明者らは、ルビプロストンの腎機能に対する効果を検証する第二相臨床試験を実施した結果、ルビプロストンを投与した患者群ではプラセボ群と比較して腎機能（eGFR）の悪化が容量依存的に抑制されることを見出した。さらに、患者検体の網羅的解析から、ルビプロストンは腸内細菌叢を変化させることで、ミトコンドリア機能を改善するスペルミジンの産生を促進し、腎臓のミトコンドリア機能を改善することを明らかにした。

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従来、てんかんの外科手術の際、切除するてんかん原性領域（EZ）は、脳波、CTやMRI、SPECTやPET等の検査結果を総合的に判断して専門医がEZを決定している。従来法は、1，精度の低さ、2，検査期間の長さ（最低1週間程度必要）、3，患者負担の大きさ（脳波計の設置とEZの切除の計2回の手術）、という点に課題がある。 　本発明は、発作間欠時の高周波脳波を解析することで、てんかん発作を待つことなく、高精度かつ迅速に発作起始部（SOZ）およびEZを推定することができる。具体的には脳波計（電極）の設置後から、30分程度でEZを高精度に決定することができるため、理論上1度の手術でEZの決定から切除まで行うことが可能となり、患者負担を大幅に減らすことができる。 　本発明を基にした、リアルタイム脳波解析ソフトウェアの開発やソフトウェアを搭載した脳波計への実装が期待される。

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　免疫チェックポイント阻害剤（ICI）は持続的効果や長期生存をもたらす。一方、効果のある患者が限定され、かつ治療費が高額であることから、事前の適応判定が不可欠である。現在、治療効果の予測に用いられているPD-L1発現検査などの免疫組織化学的手法は、腫瘍標本の局所的な発現の評価に過ぎず、全身の免疫応答を十分に反映してはいない。癌は全身性疾患であるため、血液中のバイオマーカーによって全身免疫を評価可能な手法が求められている。 　発明者らは、扁平上皮癌患者を対象に、リン脂質の一種であるリゾホスファチジルコリン（LPC）の血中濃度とICI投与後の臨床成績との関連を解析した。その結果、高LPC群は低LPC群と比較してICI投与後の全生存期間が優位に延長することをことを見出した。LPCは血液検体で評価可能なため、腫瘍だけではなく全身の免疫応答を反映し、また生検不要で患者負担を軽減するという利点を有する。本発明はICI治療の効果を予測する新規臨床検査薬の開発に貢献することが期待される。

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■北海道大学技術のご紹介 円偏光はキラル物質に対し右・左で吸収が異なる円二色性が知られる。 一方、光渦はスピン角運動量を持つ円偏光と異なり軌道角運動量を持ち、トポロジカルチャージ l は ±1、±2、±3… と理論上無限に取り得る。 この多様な自由度により、円二色性では困難だった物性評価やキラリティ識別、光学応答の新たな観測手法（光渦二色性）の実現が期待される。 しかし、従来の低周波変調に限られた光渦発生装置はノイズでSN比が悪く、十分な分析や測定が難しかった。 本発明は光学系の工夫で約50 kHzの光渦左右変調を実現し、ノイズ影響を低減して高感度化した。 効果として、従来の円二色性では観測が困難だったねじれ金ナノロッドダイマー（TND）の 「幾何学的ねじれ」を検出。これは微細配線の金属欠陥検出に有用で、半導体、MEMS、メタマテリアル等の不良検査への応用が見込まれる。 さらに、円二色性では観測できなかった新たな物性の発見・評価やキラリティ識別を可能にする技術展開が期待される。

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■東北大学技術のご紹介　 セルロースナノファイバー(CNF)は、木材繊維から得られる高結晶性微細繊維であり、軽量・高強度・低熱膨張といった優れた機械特性を有する環境適合型新素材である。この特徴を生かし、自動車部材や電子デバイス、ガスバリア材、医療用材料に用途展開が期待され、研究・開発が進められてきた。他方、CNFから成る単繊維を創成する技術の開発も行われており、高強度の長繊維が得られている。 　このように、CNFを原材料にした機能性材料は多方面に展開されてきたなか、本発明はハイドロゲルの創製に関するものである。従来技術として、電気泳動や凍結架橋を利用する方法が知られていたが、大量生産には不向きであり、新しい手法が求められていた。 　鋭意研究を重ねた結果、CNFの配向およびハイドロゲルの内部構造を精密に制御する手法を構築することで、不純物フリーの高強度ハイドロゲルを製造可能にした。制御パラメータをチューニングすることで、ゲルの強度を等方的から異方的なものまでデザインできることを見出している。

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顎顔面手術は頭蓋骨と顎骨とをぴったり位置合わせることが必要で、そのための高精度なサポート手段が必要である。既存の手術ナビゲーションシステム（NS）は光学的なものであり、例えば内視鏡のカメラが撮影する部位の名称等を表示することが可能だが、手術中の位置合わせに向かない。一方、磁気式NSについて脳画像用の既存技術があり、精度が高いCT画像の取得を前提として応用されている。ただし、歯科領域では、金属補綴物がある場合などはCT 画像が明瞭でないことや、手術中にCT画像の得ることが困難であること等の課題が挙げられる。本発明は上記課題を解決しうる磁気式手術NSを提供する。 【本技術のポイント】 ・術前プランニング連携：CT/デジタルスキャンデータから作成した3D骨モデル上で治具の目標取付位置姿勢を設定 ・抜群の操作性：リアルタイムトラッキング、目標・現状それぞれの3次元座標軸表示、複数骨片の相対移動ガイド ・高精度：重なり具合でズレを直観的に把握でき、合わせ込みが容易のため、1mm以内の位置合わせ精度を実現（文献1） ・手術視野に邪魔しない：磁気方式で “光の遮蔽” 問題なし、手術を妨げないコンパクト設計

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　アンモニアは燃焼しても二酸化炭素を排出しないため、化石燃料の代替燃料として利用が拡大している。しかし、アンモニアの燃焼性は化石燃料と比べると悪いため、アンモニア用燃焼器の開発にはアンモニアの酸化反応を促進させる何等かの燃焼支援手法が必要とされている。 　アンモニア燃焼支援法として、強度の予熱や強力な点火器の使用などが考案されているが、高い熱エネルギーの必要性、高い熱負荷に対する材料コストの増加や耐久性の低下が課題である。そのため、より低コストで簡便な手法が求められていた。 　本発明は、深紫外光を照射するのみで、容易にアンモニアの燃焼性を促進させることを見出した。図1に示すように、深紫外光によってアンモニアが励起し、励起したアンモニアは活性なラジカル（NH2とH）に分解され、燃焼反応を促進する。なお、水素火炎からの深紫外光発光は非常に弱いことから、電気デバイスによる深紫外光照射に必要なエネルギーは低く、本発明は簡便で低コストなアンモニア燃焼支援法である。

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■東北大学技術のご紹介（T11-045） 健康状態を把握するために、採血による生体成分（血糖や乳酸など）の測定が行われている。しかしながら、持続的な測定が困難で、かつ侵襲的であるため使用者への負担が大きかった。そこで、本発明では長時間リアルタイムで生体成分を測定でき、且つ使用者に痛みを与えない生体成分測定センサを提供する。 　具体的には、極微細な皮膚刺入針に特殊な加工を施して皮下組織液を透析のように回収する生体成分測定用のプローブを開発した。金属針表面に穴付き膜で覆われた流路を作製した微小還流針を皮膚に刺入・留置した状態で、流路に還流液（生理食塩水）を循環させる。濃度拡散（浸透圧）により皮膚組織内の物質が流路の穴を通って還流液中に入り込むため、これを体外まで流し、体外に設置したセンサにて計測した還流液中の濃度から血中濃度を推定する。 　本発明は、微小な針を皮膚に貼りつけるだけで、非観血的で痛みが少なく、採血と同等の計測を連続的に行うことが可能である。 ＊関連特許（T25-009）についてはPDFファイルをご覧ください。

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　CO2を電気分解し、資源化する電気化学的CO2還元反応（CO2RR）プロセスは、抜本的なCO2削減手法として注目されている。しかし、従来法では、エネルギー効率が低いという課題があった。今回、発明者は、水熱反応場と呼ばれる高温高圧水環境を利用して、 CO2RRプロセスの高効率化が可能であることを見出した。 CO2で加圧した150℃、100気圧の高温高圧水条件で電気分解を行うと、水中のCO2の高い拡散係数と溶解度により、電極へのCO2供給が促進されるため、エネルギー効率を大幅に改善できることを明らかにした。 　さらに、再生可能エネルギー由来の電力に加え、 工場の未利用低温廃熱の利用により、CO2吸収量が排出量を上回る「カーボンネガティブ」な基礎化学品（メタノール）の合成が可能なことを技術アセスメントによって示した。

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量子アニーリングを古典コンピュータでシミュレーションするため、イジングモデルを用いたSimulated Quantum Annealing（SQA）が注目されている。発明者らは、全結合イジングモデルを用いるSQAアルゴリズムの多レベルの並列処理をField Programmable Gate Array（FPGA)上で実装可能とする並列アルゴリズムを開発した。（関連文献[1]） 　本発明はスパース結合モデルに対応でき、古典スピン系のイジングモデルの解析をより高速に行うアルゴリズムに関する。これによりFPGAを用いた実用的な速度でのSQAの実行が期待される。

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情報化社会の発展に伴い、より低消費電力、高速、小型なデバイスが求められているが、既存の半導体集積回路（CMOS）の微細化や高集積化には物理的・技術的な限界があるとされている。これは電子の移動を利用するデバイスでは発熱や遅延が不可避なためである。そこで発明者らは、スピン波（特に磁性絶縁体YIG中を伝搬するマグノン）を情報担体とし、電子の移動を伴わない情報通信技術の原理実証や演算素子の作製に成功している。 　本発明は、前記マグノンを利用し、リング状の干渉部を用いて複雑な入力信号を適切なアドレスに出力するアドレスエンコーダ・デコーダ回路に関する。

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東北大学技術のご紹介：安全・効率的で環境負荷の少ない地下岩盤破砕技術（T25-004） 地熱発電、二酸化炭素の地中貯留（CCS）、再生可能エネルギー由来の水素の地下貯留など、地下エネルギーインフラの構築においては、深度1000〜5000m、温度30〜300℃程度の岩盤に高浸透性のき裂を形成し、流体の通路を人工的に確保する技術が不可欠である。近年は、より安全・効率的で環境負荷の少ない技術の開発が強く求められている。 　従来の水圧破砕法は、坑井からの流体圧入により岩石を破壊する単純な力学的技術であるが、高圧注入による誘発地震の懸念や、中程度の浸透性の岩石における流体損失とき裂開口の困難さ、あるいは開口した後の開口維持の困難さなど、複数の技術的・環境的限界が明らかになっている。このような背景から、化学的手法、特にグリーンケミストリーに基づく破砕法の革新が求められている。 　本発明は、バイオベース反応性増粘流体を用いて、岩石を化学的に弱体化させながら、比較的低圧でき裂を形成、開口・進展させ、さらにき裂面溶解による凹凸形成を通じて、き裂の開口を維持し、浸透性を持続的に向上させることを志向した革新的破砕技術である。

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■東北大学技術：T22-272 　地球温暖化の原因物質である大気中CO2の削減に向けて近年、CO2と反応して炭酸塩鉱物を形成するカルシウム等の金属元素に富む玄武岩やかんらん岩などの苦鉄質岩や超苦鉄質岩を用いたCO2地中貯留が世界的に注目されている。しかし、CO2地中貯留の地下環境は通常、低温で反応性に乏しいうえ、地下の孔隙の量や連結性あるいは浸透性も十分に大きいとは限らない。これらの課題を解決する技術が必要である。またCO2を水に溶かしこんで貯留する方式では、海水の使用が望まれるが、海水中の金属イオンとCO2の反応をCO2の貯留が完了するまで一時的に抑制する技術も必要である。本発明は，鉱物の溶解を促進し、金属イオンを捕捉する植物由来・生分解性キレート剤を利用してCO2地中貯留と鉱物固定を促進するものである。本発明により地下の岩石層の鉱物を溶解して孔隙を形成し、孔隙の量と連結性（CO2貯留空間）を増大させるとともに浸透性（CO2の圧入性）を改善することができる。また、キレート剤を含む海水にCO2を溶け込ませて貯留すれば、孔隙を形成しながら、CO2と同時に炭酸塩鉱物の形成に必要な金属イオンも貯留するとができる。

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エネルギー産生を担うミトコンドリアは、機能低下時に活性酸素種（ROS）の産生量を増大させる。ROSは神経変性疾患、糖尿病、がんなどの疾患の発症および悪化に関連している。なかでも、腸管上皮細胞のミトコンドリア活性低下は、腸のみならず全身の疾患に関わることが明らかになっている。 これまで、腸管上皮細胞においてミトコンドリア機能に影響を与える食品成分を同時に複数解析した例はない。 　発明者らは、ブタ小腸管上皮細胞を用いてROS産生を抑制する作用を有する成分を検出する方法を構築し、スクリーニングを行った。その結果、研究室で有する乳酸菌の1種であるFFIG35（Ligilactobacillus salivarius）が、ROS産生を抑制し細胞の酸素消費量やATP産生量を改善することを明らかにした。 　上記乳酸菌を食品に混ぜて摂取することで、様々な疾患を予防し健康寿命の延伸につながることが期待される。また、上皮に作用してミトコンドリア機能を改善するというメカニズムのため、外用剤（化粧品、入浴剤など）として活用できる可能性もある。

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がんの再発率は平均して約20％であり、進行の早いがんでは5年以内の再発率が70％近いとも言われている。再発の原因として、放射線や薬剤に耐性を示すがん幹細胞の存在が指摘されている。近年、がん幹細胞をターゲットとした創薬研究に注目が集まるが、がん組織中にがん幹細胞は極めて少数しか含まれておらず、研究を困難としている。また、がん細胞からがん幹細胞を誘導する方法が複数提案されているが、いずれも培養コストや誘導時間がかかり、臨床応用できるものではない。 　本発明は、がん細胞をダブルネットワークハイドロゲル（DNゲル）の上で培養することで、薬剤使用や遺伝子操作を行うことなく24時間でがん幹細胞を誘導する方法に関する。本方法で誘導されたがん幹細胞は、幹細胞マーカー遺伝子発現量が増加しており、かつマウスに注入されると少数でも腫瘍形成能を有する。 　本方法によりがん幹細胞が簡便に作製可能となることで、再発や転移が起こらない根本治療を可能にするがん治療薬の開発促進が期待される。

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半導体実装において、異種材料集積は極めて重要なプロセスであり、近年ではバンプを介した実装技術の高度化に注目が集まっている。 　従来は、接合界面に応力を集中させることで強固な接合を実現するピラミッド型や円錐型のバンプが開発され、低温接合の技術として利用されてきた。しかしその一方で、応力集中によりデバイスや基板に損傷を与えるという課題があった。 　本発明では、内部が中空構造となったバンプを開発し、この課題を解決した。中空構造により、バンプが低荷重で塑性変形し、新たな金属面が形成されることで、低温かつ低荷重での高信頼な接合が可能となる。本技術を応用することで、従来のバンプ接合における課題であるデバイスや基板へのダメージを大幅に低減できることが期待される。

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　耳科手術における内視鏡下手術は、近年飛躍的に発展し続けている。しかし、耳科手術操作は吸引、把持、牽引、剥離、切離、顔面神経刺激、電気凝固止血にて病変部位を摘出し、鼓膜や伝音再建を行うが、片手で全て行うことは容易ではない。従来、内視鏡固定装置を用いて両手で操作する手法があるが、内視鏡を自由に動かすことができず、患者が動くと視野がぶれてしまう。その他の従来法として、助手が内視鏡を持ち、術者が両手操作を行う3-hand surgeryがあるが、習得が難しく、狭窄部では手が干渉するため全ての行程で適用できない。 　本発明の内視鏡アセンブリは、内視鏡と手術器具を片手で安定して把持し、自由な操作を可能とする。内視鏡と手術器具を可動性接続部で接続し、手術器具を持ちながら同じ手の指で容易に内視鏡の位置を容易に調整できる構成とした。また、視野を確保したまま片手で手術器具を操作し、もう片方の手で吸引、把持、牽引、剥離、切離などの操作を同時に行うことが可能である。

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　医療画像における腫瘍の診断には、Radiomicsという定量的な特徴量を計算する手法が用いられている。しかし、この手法では患部の輪郭を抽出したマスク画像の準備が必要となり、医師の負担が大きい。また、計算の対象はマスク画像で囲まれた範囲に限定されるため、腫瘍と周辺組織との関連性を評価できないという課題がある。 　本技術は、腫瘍周辺の組織も含む範囲を四角形で囲み、その領域の相関係数に対してFourier解析を行うことで、相関係数の推移に含まれる周波数（Image frequency）を計算する、腫瘍の画像診断方法およびプログラムに関する。 　特徴： 1. 正方形で腫瘍を囲むだけでよく、マスク画像が必要ない 2. 腫瘍と周辺組織の相互関係が定量化できる 3. 計算早い（1例あたり数秒）

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■東北大学技術のご紹介 　半導体化した強誘電体のセラミックスの中には、キュリー温度を越えると電気抵抗率が劇的に上昇するPTC サーミスタ特性を示すものが存在し、ペロブスカイト型BaTiO3を主成分とする材料が、高温や大電流発生時を想定した電気回路保護素子として広く利用されている。従来法による、絶縁体であるBaTiO3粉末の半導体化と焼結には、強還元性雰囲気と1400℃付近の高温が必要とされている。 　本発明は金属Na蒸気を用いて、BaTiO3系半導体セラミックスを低温・低コストで合成する手法であり、粒子サイズの調整も可能である。

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近年、医薬品製造などの分野において、細胞を大量培養することが求められている。培養の際、細胞を安定的に増殖させるためには、培養液中に蓄積するアンモニアを除去する必要がある。アンモニアは細胞に悪影響を与える老廃物の代表的なものとして知られている。今までは、透析の原理を利用して培養液から老廃物を除去していた。しかし、老廃物を充分に除去するために、成分調整液槽の容積を細胞培養槽の容積の10倍以上に設定していたため、必要な液量が莫大でコストがかかるという課題があった。 　本発明によって、新しいアンモニア除去技術を提供することが可能になった。本発明の態様はアンモニア吸着剤およびアンモニア除去方法である。本発明のアンモニア吸着剤は、L型ゼオライト、フェリエライト、ZSM-5型ゼオライト、強酸性陽イオン交換樹脂およびプルシアンブルー型錯体のうち、少なくとも1種の物質を含むことを特徴とする。これによって、より効率良く細胞を培養することができる。

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■室蘭工業大学技術のご紹介（MU24-001） ホウ酸アルミニウムウィスカーは、機械的強度や耐熱性などに優れており、主に金属材料の強化材として使用される。例えばその製造方法として、溶融剤を用いるフラックス法があげられる。しかし製造工程の最後に溶融剤とウィスカーとを分離する必要があるため手間がかかるという課題があった。 　本発明は、液体溶媒を利用した反応工程を構築する事で従来法の課題を解決し、ホウ酸アルミニウムウィスカーの簡便な大量製造を実証したものである。より具体的には、金属アルミニウムをハロゲン化物イオンの添加やpH調整によりアルコールに溶解させ、さらにホウ素化合物と水の組成物を混合し、pHを再調整することにより析出した沈殿物を焼成するという工程である。そのように製造されたホウ酸アルミニウムウィスカーは、特にアルミニウムやマグネシウムの軽金属に親和性が高く、自動車エンジン部品や半導体の製造装置等の用途展開が期待される。

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■東北大学技術のご紹介（T06-011_T07-149_T13-005_T14-156） ヘリウムは供給不安やコストが高いため、ヘリウムを用いた冷却システムは使用継続が困難な懸念がある。 　本発明は、気体N2とスラッシュN2の二相流体を連続噴霧することで、ヘリウムを用いない急速冷却が可能である。具体的にはラバルノズルを用いて遷音速で噴霧することで、スラッシュN2を連続生成することを特徴とする。 　細胞凍結の実施例では、液体窒素浸漬と比較して解凍時における細胞生存率が23%向上する結果を得た。本実施例に限らず様々な冷却システムへの適用の可能性がある。 　また半導体洗浄において有害な薬液を使用しないレジスト除去への適用も検討可能である。

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産業廃棄物や岩石、汚染土壌を含む固体廃棄物には、有害な重金属や資源となる希土類金属（レアアース）など様々な元素が含まれている。上記金属を回収するために、従来は抽出剤として強酸を用いて廃棄物を溶解し、電気化学手法で回収する手法が用いられてきた。しかし、従来法は化学薬品や電力を多量に消費するため環境的・経済的な課題がある。そこで発明者らは、環境にやさしいキレート剤を抽出液として利用することで固体廃棄物から金属イオン成分及び陰イオン成分を効率的に抽出し、その後抽出液から金属イオン成分及び陰イオン成分を回収する、抽出液を再生・再利用可能なプロセスの開発に成功した。 　本発明は、汚染土壌の有害イオン除去処理への応用が期待され、土壌を処理場に運搬する必要がなくその場で処理できることが利点である。また、鉱物からのレアアース等の資源回収にも活用が期待され、さらに、固体廃棄物を利用したCO2鉱物化技術(例えば、特許第7345791号)と組み合わせて使うことも可能である。

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溶媒に溶けている溶質が一定の温度(LCST)を超えると相分離する現象を示す化合物群が知られている。その代表としてポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAm)が研究されており、温度応答型スマートウィンドウへの適用事例が報告されている。しかし、PNIPAmのLCSTは31℃と一定であるため、より柔軟に外気温に応じたLCSTに対応できる化合物が産業上望まれていた。 　発明者らは研究の末、新規化合物の合成に成功した。この化合物は、その構造の一部を改変させることで、LCSTを約25～55℃の範囲で制御可能であることに特徴を見出している。スマートウィンドウへの適用を考えた場合、その大半は電圧のON・OFFで透過・非透過を切替える方式のため電源を必要とする。一方で本件化合物を用いたスマートウィンドウは外気温の変化により自発的に透過・非透過を切替えるため、電源がない場所でも使用可能である特徴をもつ。さらに、光の透過具合に応じた熱のコントロールにより暑熱対策効果も期待がもてる。

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■東北大学技術のご紹介　 PAR1(Proteinase activated receptor 1)は7回膜貫通型受容体であり、転移性がん細胞のほとんどで発現している。本発明はPAR1のN末端細胞外領域の切断を阻害し、がん細胞の運動能・浸潤能を抑えるモノクローナル抗体に関する。

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■東北大学技術のご紹介 近年、原子力プラントにおける応力腐食割れが顕在化し、その検査方法、処置方法の対策が急務となっている。本発明は応力腐食割れ発生に伴う溶解イオンを可視化することにより、１ｍｍ以下の微小なクラックをも検出が可能となる技術である。

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3Dコンクリートプリンタ(3DCP)において、積層されたモルタルの層間には不連続層が出来るため、層方向の剪断力に弱い。そのため、層間を貫くように垂直に金属製の補強材を挿入することで、強度及び靭性を高める対策がなされてきた。しかし、従来の補強方法は直接補強材を打ち込む方法であり、セメント系材料が時間の経過によって硬化を始めると、補強部材を所望通りに打ち込むことが難しくなる。また、従来は特定方向のみの補強を行うため、異方性のない自由な造形物の補強はできなかった。 　本発明は、多方向からねじを自動で打ち込むことが可能な機構で、異方性のない造形物の補強が可能となった。ねじの姿勢を保持したまま打ち込み対象物に、所定の深さまでねじが打ち込まれた段階で、保持を解除することで、位置ずれを抑えながら所望の角度でねじを挿入することができる。また、ねじを装填可能なカートリッジを備えることで、効率良くねじを打ち込むことが可能となった。

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分子標的治療剤の開発が進められているが、がん治療に当たっては複数の標的分子を有することが薬剤としての効果に寄与することがある。 　発明者らはリファガール及びその類縁体であるsiphonodictyal BがPI3Kに加え複数のキナーゼ活性を阻害することを見出した。 　本発明の阻害剤は、CDK7、CDK4、CDK6、PIM2、TSSK3、MST4、NEK6、MAP3K、MST3、DDR1、SPHK1、CaMK1、AurA、BRK、CaMK4及びPIM1の各キナーゼ阻害剤として用い得る。 　ヒト大腸がん細胞を用いた検討から、siphonodictyal B は細胞内活性酸素種の増加に続く P38 MAPK 経路の活性化によりアポトーシス促進蛋白の発現を誘導し、アポトーシスに導くことが明らかとなった。 　また、ヒト大腸がん細胞株腫瘍移植マウスモデルを用いた抗腫瘍効果の検討では、siphonodictyal Bは抗腫瘍効果を示した。

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統合失調症の病態には、シナプス形成不全が関与している可能性が指摘されているものの、詳しいメカニズムは未解明である。現在の治療薬はドーパミンD2受容体遮断を中心とした対症療法が主で、陰性症状や認知機能障害への効果は限定的である。発明者らは、PPARαをコードするPPARA遺伝子の機能低下が統合失調症の形成に関与し得ることを発見。さらに、PPARαアゴニストであるfenofibrateがシナプス機能改善に有効であることを確認した。今回の研究では、pemafibrateがスパイン密度の回復と認知機能向上に役立つことを実験で明らかにし、統合失調症治療への新たな可能性が示された。この発明は、アルツハイマーなど他の疾患の治療薬としても応用できる可能性がある。

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原発性アルドステロン症は副腎から自律的にステロイドが過剰に分泌される疾患であり、食塩感受性原発性アルドステロン症は、副腎から自律的にステロイドが過剰に分泌される疾患で、食塩感受性高血圧の原因となる。腫瘍性(APA)と非腫瘍性(IHA)の2つの病態が存在し、治療法が異なるため鑑別診断が重要となる（APAは副腎摘除術、IHAは薬物治療）。これまでAPAとIHAを区別するマーカーは見つかっておらず、病理標本による確定診断時に形態的特徴の差が判定材料とされていたため、鑑別が困難であった。発明者らは正常副腎、IHA及びAPAにおける3βHSD関連ステロイド代謝経路を解明し、その割合を指標として副腎静脈血サンプルでの評価法を開発。また、APAに豊富なHSD3B2特異的モノクローナル抗体を樹立し、HSD3B1抗体と併用することで、免疫染色によるAPAとIHAの病態鑑別を達成した。

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■東北大学技術のご紹介 従来のシステムでは、ユーザの視聴状況を把握するためには、ユーザのコンピュータ上で処理を行わなくてはならず、悪意をもったユーザによって妨害されてしまうという致命的な問題がありました。本システムでは、配信側の管理下であるネットワーク上で視聴状況を把握することが可能であり、また、通信データの中身を直接参照することがないので、ユーザにとっても安心な手法であると言えます。 　具体的には、ルータに標準装備されているトラフィックデータの出力パターンの変化から特定の動画や音声パターンをあらかじめ記録しておいたパターンとの相関係数により類似度を判別する手法です。

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■東北大学技術のご紹介：T11-047 詳細は、お問合せ又はPDFをご覧ください。

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■東北大学技術のご紹介 大腸癌患者に対する抗EGFR抗体の投与指針として、患者腫瘍部位のKRAS遺伝子変異を検査し、変異のない患者のみ抗EGFR抗体を投与する方法が推奨されている。しかし、変異のない患者であっても治療効果が得られる割合は30%と低い。 そこで本発明は、抗EGFR抗体を投与すべき患者を選別する新たな方法を提供する。

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大腸癌患者に対する抗EGFR抗体の投与指針として、RAS遺伝子に変異のない患者のみ投与する方法が推奨されているが、変異のない患者であっても治療効果が得られる割合は低かった。本発明者らは、抗EGDR抗体使用歴を有する大腸がん患者組織のDNAメチル化レベルを網羅的に解析した結果、高メチル化レベル（HMCC）群が低メチル化レベル（LMCC）群に比べて抗EGFR抗体抵抗性を示すことを見出した。

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■東北大学技術のご紹介：T16-051 　NK細胞はその機能からがんや感染症治療への利用が期待されてきた一方で、MHCクラス1分子を発現するがん細胞や感染細胞（非標的細胞）を認識できないことから、医療応用への限界も指摘されてきた。 　本発明は、非標的細胞をもNK細胞に認識させることができる、T細胞受容体の可変領域と免疫グロブリンのFc領域を有してなるキメラタンパク質の用途に関する。 　本発明のキメラタンパク質を用いることで、既報での報告もあるT細胞受容体キメラタンパク質依存性細胞障害（TDCC）活性以外に、非標的細胞のMHCクラス１分子のダウンモジュレーション：MHCクラス１分子の発現を低下させ、NK細胞が本来有する細胞障害活性の標的へと変化させることができることを新たに見出した（図参照）。　 　T細胞受容体レパートリー解析（WO2016/136716参照）を組み合わせることにより、個々のがんやウィルス感染症、自己免疫疾患、アレルギーといった臨床症状に合わせたスピーディなキメラタンパク質開発とNK細胞ベースの治療法のデザインが可能となる。

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■東北大学技術のご紹介（T18-447_T12-072） 最も悪性で難治性のがんである膵がんに対し、血管新生促進因子であるVasohibin-2(VASH2)の発現を阻害すると、膵がんの浸潤・転移が顕著に抑制され(図1)、生存期間が有意に延長する(図2)。 　その機序として、以下が明らかとなっている。 (1)VASH2発現を阻害することで膵がん細胞の遊走性、浸潤性が直接的に抑制されるが、これはVASH2のがん細胞内でのtubuline carboxypeptidase活性が阻害されることによる (2)がん細胞から分泌されたVASH2は、がん間質の腫瘍血管新生を促進するが、VASH2発現を阻害することで、これが抑制される (3)VASH2は、膵がん細胞のケモカインやサイトカインの産生を抑制することで骨髄由来抑制細胞やM2型マクロファージをがん組織内に引き寄せ、細胞障害性T細胞を排除してがん免疫が差動しないようにしているが、VASH2発現を阻害することでこのがん免疫の回避が取り除かれる

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■東北大学技術のご紹介 　pHは環境測定における重要なパラメータである。pHセンサの探針は数十mmの外径が多く、微小な空間を測定できるpHセンサが求められていた。 　本発明は、外径1mm程度のpHセンサプローブに関するものである。光ファイバ、導線、中空流路の構造をもつファイバの先端に、1mm四方の半導体デバイスLAPS（Light-addressable Potentiometric Sensor、Si3N4/SiO2/n-Si）を接続した構造をもつ。外部電圧を印加した状態で、光ファイバからこのn-Si面に光を照射すると、Si3N4面に接するプロトン量に依存した光電流が生じる。この時、光電流は、光ファイバからの光が照射された領域でのみ発生する。 　そのため、1mm四方のLAPSを16分割して16本の光ファイバと接続すれば、250μm四方の極局所領域のpH測定が出来ることになる。また、中空流路から電解液を導入することにより、金属やコンクリート等の乾いた表面におけるpH測定も可能である。　上図は、ラットの脳深部のpHを測定した結果である。本センサプローブによって、pHの2次元マッピングを得ることに成功した。

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■東北大学技術のご紹介 炎症性腸疾患（IBD）の治療薬は種類が限られ、免疫抑制などの重篤な副作用を持つため、副作用のない薬剤の研究が訴求されている。 　シスチン/グルタミン酸アンチポーターxCTの発現は、IBDの正常粘膜では低い一方で炎症粘膜では高いことが報告されており、発明者らはIBDにおけるxCTの役割に着目した。 【研究結果】 ・腸管上皮特異的xCT欠損マウスはDSS（Dextran Sulfate Sodium）腸炎に抗炎症作用を示した(図1)。 ・グルタミン合成酵素阻害薬（MSO：メチオニンスルホキシミン）はDSS腸炎に抗炎症作用を示した（図2）。 ⇒xCT阻害剤又はグルタミン合成酵素阻害剤が、炎症性疾患の治療/予防薬になりうることが示唆された。

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■東北大学技術のご紹介（T22-014_T21-111_T22-013） ・段差・溝での高走破性を有する複合型ホイール 段差や溝での高い走破性、多方向移動可能な複合型ホイール。 (知財関連番号：特願2022-085688、整理番号：T22-014) ・小型、高剛性、低バックラッシな車輪 小型、高剛性、低バックラッシを実現する2方向駆動車輪。 (知財関連番号：特願2021-144398、整理番号：T21-111) ・高いメンテナンス性、多方向へ移動可能な移動機構 高いメンテナンス性、多方向へ移動可能な移動機構。 (知財関連番号：特願2022-085565、整理番号：T22-013)

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