【Webサイトでの技術紹介】京都大学 新技術説明会
日時：2020年07月21日(火) 00:00～00:00
会場：本Webサイトでの技術の紹介
参加費：無料
主催：科学技術振興機構、京都大学、株式会社TLO京都
発表内容一覧
発表内容詳細
- エネルギー
1）窒素の処理方法、窒素原子含有材料の製造方法及び混合物
発表資料京都大学 大学院エネルギー科学研究科 エネルギー社会・環境科学専攻 特定助教 小川 敬也
新技術の概要
常温常圧において、窒素雰囲気下でチタン粉末とプラスチックを混ぜ、ボールを混ぜずに振動させることで、チタン粉末表面が窒化し、500℃で水素を吹き込むとアンモニアを発生させることに成功した。つまりミリングによって窒素が活性化された状態、つまり窒素の三重結合が切れた状態で存在させる技術と言える。
従来技術・競合技術との比較
現状のアンモニア合成法は窒素の三重結合を切るために高温高圧条件(400－500℃, 10－30MPa)が必要なのに対し、常温常圧でアンモニアを合成できる。また、常温常圧でアンモニアを合成する技術も存在するが、複雑な触媒や反応条件の精密な制御が必要なのに対し、本技術ではシンプルに金属とプラスチックを振動させるだけで窒素を活性化する。
新技術の特徴
・常温常圧でのアンモニア合成
・複雑な触媒が要らず、金属とプラスチックの粉末だけが必要
・電解合成なども必要なく、機械的に振動を与えるだけで合成可能
想定される用途
・小水力や風力等の機械的エネルギーを化学エネルギー（アンモニア）として貯める
・肥料（アンモニア）を上述の分散した再生可能エネルギーで製造する地産地消の肥料供給
- 創薬
2）タイトジャンクション形成を誘導する新規生体由来ペプチドの発見
発表資料京都大学 ウイルス・再生医科学研究所 生命システム研究部門 助教 小田 裕香子
新技術の概要
皮膚や消化管などの上皮組織では、タイトジャンクション(TJ)がバリアとして働き、ウイルスや細菌などの病原体が体内に侵入するのを防いでいる。発明者らは、マウス上皮・中皮組織由来の新規ペプチドを同定し、TJ形成誘導作用・バリア強化作用を持つことを見出した。さらに、ヒトにおいても同ペプチドにおいて同様のTJ形成活性があることを見出した。
従来技術・競合技術との比較
TJ形成誘導活性が報告されている物質として、細胞毒性や副作用が見込まれる広範阻害剤や、ある種の抗菌ペプチドが報告されているものの、培養細胞レベルでの検証にとどまっており、また作用機序が不明であるため、実用化には至っていない。本研究で同定した新規の生体組織由来ペプチドは、短時間で強力にTJを形成誘導することを見出しており、幅広い応用が期待される。
新技術の特徴
・生体由来であるため安全性が高く、細胞毒性・副作用が少ないことが見込まれる
・ペプチドの作用機序が判明している
・動物実験での効果を確認済み
想定される用途
・腸炎などの炎症性疾患に対する薬剤
・皮膚バリア強化・水分保持を促進する化粧品
・消化管バリアを強化する健康食品
- アグリ・バイオ
3）母乳オリゴ糖ラクト-N-テトラオースの酵素合成法開発
発表資料京都大学 大学院生命科学研究科 統合生命科学専攻 教授 片山 高嶺
新技術の概要
変異型ホスホリラーゼを用いて、ガラクトース-1-リン酸とラクト-N-トリオ―スIIから母乳オリゴ糖ラクト-N-テトラオースを効率よく合成する手法を開発した。
従来技術・競合技術との比較
現在、組換え大腸菌を用いた発酵法により製造されたラクト-N-テトラオースがヨーロッパにおいて実用化途中であるが、本生産物の純度は80%程度である。一方、我々が発明した手法を用いれば原理的に純度の高いラクト-N-テトラオースを合成することが可能である。
新技術の特徴
・反応の厳密な立体・位置特異性
・アクセプター変換率95%以上
・原理的に純度の高い最終産物が合成可能
想定される用途
・調製乳への添加
・健康食品
関連情報
・外国出願特許あり
- アグリ・バイオ
4）膜タンパク質を小サイズで安定に可溶化する技術
発表資料京都大学 大学院薬学研究科 薬科学専攻 教授 松崎 勝巳
新技術の概要
創薬･生命現象解明にとって重要である膜タンパク質の本来の周辺環境であるリン脂質の誘導体を組合わせることにより、膜タンパク質の構造を保持したまま、生理的温度で長期間安定に小サイズ（直径約5nm）で可溶化でき、膜タンパク質の構造研究や薬物スクリーニングなどに好適な技術を開発した。
従来技術・競合技術との比較
従来用いられている界面活性剤による可溶化では、膜タンパク質の構造が長期間保持されないことが多く、また可溶化した膜タンパク質・界面活性剤複合体のサイズも大きくなる。また、近年汎用されるナノディスク法では、安定性には優れているが、複合体サイズは極めて大きく（直径10nm以上）、NMRを用いた構造研究には不適である。
新技術の特徴
・膜タンパク質の本来の周辺環境であるリン脂質をベースとし、タンパク質安定化作用のあるステロイドを組合わせている。
・膜タンパク質を生理的温度で長期間安定に可溶化できる（バクテリオロドプシンの場合、40℃で1週間以上）。
・可溶化に伴う分子サイズの増大（20kD程度）が従来技術と比べて極めて小さく、NMRによる構造解析に好適である。
想定される用途
・NMRなどを用いた膜タンパク質の構造研究
・薬物候補化合物のスクリーニング研究
・膜タンパク質の機能研究
関連情報
記入例
・サンプルあり
・デモあり
・展示品あり
・外国出願特許あり
- 電子
5）順序統計量に基づいた集積回路の新しい設計技術
発表資料京都大学 大学院工学研究科 電気工学専攻 講師 イスラム マーフズル
新技術の概要
素子間の特性ばらつきはエレクトロニクス分野における永遠の課題である。ばらつきの問題を克服する従来の技術は消費電力あるいは動作速度を犠牲にするものである。これに対し本発明は、ばらつきを利用することにより消費電力や動作速度を犠牲にすることな性能を達成する技術を提案する。
従来技術・競合技術との比較
特性ばらつきを克服するために2つの手法が採用される。1つ目は、素子面積を大きくすることによりばらつきを小さくする方法である。2つ目は、素子の特性を追加回路により補正することである。提案手法では素子面積を最小のままで、特性補正も必要なく動作速度が速いまま消費電力を大幅削減できる。
新技術の特徴
・特性の分布に合わせて最適な素子を自動選択する
・自律的にオンチップで各素子の相対特性の順位を評価する回路方式
・フラッシュ型ADCと温度センサの新しい方式
想定される用途
・フラッシュ型ADC
・温度センサ
・キャリブレーション
関連情報
記入例
・サンプルあり
・デモあり
・展示品あり
・外国出願特許あり
- デバイス・装置
6）針でなぞるだけで表面の粘弾性の分布を計測する技術
発表資料京都大学 大学院工学研究科 電子工学専攻 准教授 小林 圭
新技術の概要
マイクロスケールのカンチレバーに外部から振動を加えず、熱振動スペクトルのリアルタイム解析によって共振周波数を瞬時に計測し、カンチレバーの先端に備えられた針が接触している領域の粘弾性の情報を得る技術である。
従来技術・競合技術との比較
従来、粘弾性の測定は、振動的な力や変位を加え、それによって引き起こされる歪みや応力を測る必要があった。本発明によれば、針に外部から振動的な力や変位を与えることなく、針が接触している部分の粘弾性（硬さ・柔らかさ・粘り）を知ることができる。
新技術の特徴
・振動的な力や変位を加えないため低侵襲である
・他の物性計測と干渉しない
・マクロな計測にも応用可能
想定される用途
・ポリマー表面の組成分布
・合金表面の組成分布
・表面下の異物・欠陥の検出
- 材料
7）銅ナノ粒子蛍光体を大気中で自在に作製する方法
発表資料京都大学 大学院工学研究科 材料工学専攻 助教 北田 敦
新技術の概要
貴金属ナノ粒子よりも安価だが大気中で不安定なことがネックであった銅ナノ粒子蛍光体を大気中室温で作製する方法を発見した。ナノ粒子サイズをコントロールすることが可能であり、蛍光波長もサイズに起因して制御安濃である。少なくとも１ヶ月放置しても蛍光特性は維持できることもわかっている。
従来技術・競合技術との比較
銅ナノ粒子蛍光体において(i)空気中で作製可能か(ii)サイズをコントロールできるか(iii)長時間安定かの３点を全て満たす技術を今回初めて開発した。
新技術の特徴
・大気中で安定な銅ナノ粒子蛍光体
・サイズ制御可能、蛍光波長制御可能
・室温で作製
想定される用途
・バイオマーカー
・化学センサ
・触媒
関連情報
・サンプルあり
- 情報
8）多項目データの因果関係を説明可能な人工知能データ解析技術
発表資料京都大学 大学院医学研究科 人間健康科学系専攻 特定准教授 玉田 嘉紀
新技術の概要
本技術は超多項目のデータから項目間の因果関係を個人やサンプルごとにネットワークとして抽出できるものです。ベイジアンネットワークを用いて項目間の因果関係を推定し、そのモデルを用いて個人やサンプルごとに数量化する新しい方法により、項目間の関係性の強さや特定の項目の原因となる部分ネットワークを個人やサンプルごとに抽出可能とします。
従来技術・競合技術との比較
従来のベイジアンネットワークによる解析手法は特定の集団に対する特徴を解析・説明するものでした。本技術により、個人やサンプルごとの評価が可能となります。また超多項目のベイジアンネットワーク推定技術と組み合わせることにより、これまで不可能であった様々なビッグデータ解析を説明可能なネットワークとして表現し、解析が可能となります。
新技術の特徴
・超多項目データから項目間の因果関係を個人・サンプルごとに説明・数量化する人工知能技術
・超多項目データの特定の項目に対する原因・理由を個人・サンプルごとに説明可能
・複数の条件や集団の間で異なる変化をしている項目をネットワークとして抽出可能
想定される用途
・遺伝子発現データなどのオミクスデータ解析
・大規模健康調査・電子カルテデータ解析
・マーケティングデータやシステム診断データなど任意の多項目データ解析
- 情報
9）水中物体の精緻な形状復元
発表資料京都大学 大学院情報学研究科 知能情報学専攻 教授 西野 恒
新技術の概要
水中における光の伝搬特性を用いた新たな3次元復元法を導出しました。我々は新たに、近赤外光の波長だけではなく、方向も変化させることにより、吸収だけではなく、反射度合いの変化を用いた非常に精緻な三次元復元方法を導出しました。この結果、水中における動的な物体の複雑な形状変化を非常に精緻に計測することが可能となりました。この手法は、非常に簡便かつパッシブな観測による形状計測を実現するため、内視鏡への組み込みなど医療応用を視野に入れています。
従来技術・競合技術との比較
近赤外光の水中における吸収特性を用いた水中物体の3次元形状復元法をすでに知られていましたが、根本的に水中光の吸収具合の度合いによる距離計測であるため、計測誤差の大きい復元とならざるを得ず、精緻な形状特徴を捉えきれませんでした。本発明では、過去の手法に比べ圧倒的に精密な3次元計測を可能にしました。
新技術の特徴
・近赤外光を用いた精密な形状復元
・動的パーツのない3次元計測手法
・水など液体を媒体内の3次元計測
想定される用途
・水中3次元センシング
・内視鏡などによる体内の3次元計測
・水などの媒体に満たされた物体内の3次元マッピング
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