ＪＳＴ研究成果最適展開支援プログラム（Ａ－ＳＴＥＰ）① 新技術説明会【オンライン開催】
日時：2022年02月18日(金) 09:55～15:25
会場：オンライン開催
参加費：無料
主催：科学技術振興機構
発表内容一覧
- 品質の揃ったスフェロイド/オルガノイドを低コスト高効率生産する培養足場 発表資料
- １細胞ごとに発現する糖鎖とRNAを同時プロファイリングする技術 発表資料
- 胚操作と生後の食事により２型糖尿病、糖尿病性腎症、脂肪肝炎を呈するマウスモデル 発表資料 プレゼン動画
- ユニバーサルハロゲン標識基を利用した放射性診断および治療技術の開発 発表資料
- 次世代型半導体（ISFET）ｐＨセンサー 発表資料
- 牛ルーメン液を活用したリグノセルロースバイオマスのメタン変換効率の改善 発表資料
- デンプン由来の低分子量オイルゲル化剤 発表資料 プレゼン動画
- NanoSuit法を用いた食品保護・健康維持技術 発表資料 プレゼン動画
- プラズマで天然物由来高分子を高速分解する食品原料製造法 発表資料 プレゼン動画
発表内容詳細
- 09:55～10:00
開会挨拶
科学技術振興機構 産学連携展開部 部長 笹月 俊郎
- 10:00～10:25
- アグリ・バイオ
1）品質の揃ったスフェロイド/オルガノイドを低コスト高効率生産する培養足場
発表資料近畿大学 生物理工学部 人間環境デザイン工学科 教授 楠 正暢
新技術の概要
本技術は特殊な装置を必要とせず、基礎的な細胞培養技術のみで、寸法の揃った良質のスフェロイドを大量かつ安価に作製可能なツールを提供するものである。一長一短であった従来の様々なスフェロイド作製法の問題点を一挙に解決し、再生医療技術や新薬開発に係る莫大な時間とコストを削減できる。
従来技術・競合技術との比較
2次元培養したコロニーを劣化なく足場から浮遊させ、その後自ら3次元化するスフェロイドを得る技術である。2次元の多能性幹細胞コロニーに分化誘導因子を与え、誘導によって形成された細胞極性を維持したまま3次元化できる。このような機能を持つ簡便かつ安価な従来技術はなかった。
新技術の特徴
・スフェロイドやオルガノイドのサイズを一定にコントロールできるため、品質を均一化できる
・多能性幹細胞からの分化誘導において平面培養で構築された細胞極性を維持しつつ、スフェロイドやオルガノイドを効率良く作製できる
・原理的に従来のどの技術よりも容易・確実・低コストでスフェロイドを作製でき、使い捨ての培養足場として継続的な販売を見込むことが可能。
想定される用途
・新薬開発や再生医療技術開発における動物実験の前段階試験
・既存手法では作製できない大きなサイズ(半径＞500um)のがんスフェロイドの作製
・研究機関・大学等におけるバイオ関連の研究・開発用ツール
関連情報
・サンプルあり
・展示品あり
- 10:30～10:55
- 創薬
2）１細胞ごとに発現する糖鎖とRNAを同時プロファイリングする技術
発表資料産業技術総合研究所 細胞分子工学研究部門 多細胞システム制御研究グループ 研究グループ長 舘野 浩章
新技術の概要
DNAバーコードを導入した糖鎖結合タンパク質（レクチン）を複数用いることで、細胞の目印である糖鎖と、細胞の性質を示す遺伝子を、次世代シーケンサー（DNA解読装置）で１細胞ごとに同時プロファイリングする技術を開発した。本技術は疾患の原因となる希少細胞を標的とした治療薬の開発や、再生医療に用いる細胞の品質管理をはじめさまざまな生命医学研究への貢献が期待される。
従来技術・競合技術との比較
従来は細胞集団単位の糖鎖情報しか得られず、個々の細胞表面の糖鎖を解析する方法がなかった。また、他のオミクス情報を同時解析できなかった。本技術を用いることで、個々の細胞の糖鎖と遺伝子を同時プロファイリングすることが可能である。
新技術の特徴
・１細胞ごとの糖鎖と遺伝子を同時にプロファイリングする技術を開発
・組織や臓器を形づくる個々の細胞の糖鎖をプロファイリング可能
・希少細胞を標的とした創薬や再生医療用細胞の品質管理への貢献に期待
想定される用途
・がん幹細胞等の創薬標的探索
・免疫チェックポイント阻害剤の開発
・再生医療に用いる幹細胞等の細胞表面マーカーの探索
- 11:00～11:25
- 創薬
山梨大学 大学院総合研究部 生命環境学域（生命環境学部） 地域食物科学科 教授 望月 和樹
新技術の概要
胚発生初期にαMEM培地で培養し、子宮に戻し生まれたマウスは、生後に高脂肪食を投与すると、２型糖尿病を呈する（特開2020-031551）。同マウスは、脂肪肝炎、糖尿病性腎症も発症する。さらに、上記の症状は、生後の適切な食餌(大麦）により改善する。
従来技術・競合技術との比較
これまでに脂肪肝炎、腎症を併発する2型糖尿病モデルはほとんど報告されていない。報告されていても、db/dbマウス等の遺伝子変異による２型糖尿病モデルであり、ヒトでは想定できないような重度の肥満を呈し、薬剤・食事により改善が見られにくいものである。
新技術の特徴
・胚操作と生後の高脂肪食投与で2型糖尿病、合併症(脂肪肝炎、腎症）を呈するモデルである
・日本人のように軽度の肥満、食後高血糖を呈する2型糖尿病モデルである
・ヒトのように糖尿病を発症すると動脈硬化促進因子（サイトカイン）量が高くなるモデルである
想定される用途
・糖尿病薬・糖尿病合併症薬(脂肪肝炎、腎症等)の開発
・生活習慣病の発症を抑制しうる機能性食品成分の評価
・糖尿病および合併症の発症機序の解明
- 11:30～11:55
- 創薬
4）ユニバーサルハロゲン標識基を利用した放射性診断および治療技術の開発
発表資料東京工業大学 物質理工学院 応用化学系 准教授 田中 浩士
新技術の概要
本技術は、放射性ハロゲンを生体内で安定に結合できる親水性標識基からなる。本標識基は、導入によるキャリア分子への動態の影響がすくなく、すべての放射性ハロゲン（フッ素、臭素、ヨウ素、アスタチン）に適応できるため、生化学実験から、診断治療薬の開発までシームレスに展開することを可能にする。
従来技術・競合技術との比較
本技術は、特にα線放出核種であるアスタチンの標識化において大きな利点をもつ。従来の標識基である芳香族系標識基では、生体内での脱アスタチンが課題であった。また、デカボラン系標識基は電荷を有するため体内動態への影響が大きい。また、他のハロゲンへの適応が困難である。
新技術の特徴
・すべての放射性ハロゲンを生体内で安定に標識可能
・生体適合性が高くコンパクトであるためキャリアーへの体内動態への影響が少ない
・固相抽出精製技術を活用した簡便な標識が可能
想定される用途
・体内動態および体内分布検証実験
・非侵襲的放射性診断（PET, SPECT)
・放射線内用療法(標的α線およびβ線治療）
- 13:00～13:25
- 計測
5）次世代型半導体（ISFET）ｐＨセンサー
発表資料東京大学 大学院理学系研究科 地球惑星科学専攻 教授 茅根 創
新技術の概要
ガラス電極、ISFET に代わる、ISFETの原理に基づいて作成された、微小（センサー部が1mm以下）で劣化しない次世代pHセンサー。海水のｐＨを長期的に測定するために改良を続けてきたが、優れた特性により様々な分野での利用が期待できる。
従来技術・競合技術との比較
ガラス電極はサイズが大きく脆い。ISFETは半導体を溶液に浸けるため劣化する。どちらも参照電極に銀塩化銀を用いているため、電極の劣化が避けられない。本センサーは、感応膜と半導体を離すとともに、参照電極に代わって炭素繊維ゲート電位検出膜を採用した、劣化しない微小なセンサーである。
新技術の特徴
・イオン感応膜と半導体を離して、感応膜だけを溶液に浸して測定する
・炭素繊維ゲート電位検出膜を採用し、過酷な環境でも長期にわたり劣化しない
・センサー部は 1mm 以下に微小化が可能で、耐食性・耐熱性・機械的強度に優れる
想定される用途
・海洋や陸水、廃水、工業プロセス等のｐＨを連続的に計測（環境、製造）
・土壌や食品など、半固形物や粘性のあるサンプルのｐＨを計測（アグリ、食品）
・人体の表面に貼り付けたり、生態内部に挿入して、様々な部位のｐＨを計測（医療、健康）
関連情報
・デモあり
・展示品あり
- 13:30～13:55
- アグリ・バイオ
6）牛ルーメン液を活用したリグノセルロースバイオマスのメタン変換効率の改善
発表資料東北大学 大学院農学研究科 動物環境システム学分野 准教授 多田 千佳
新技術の概要
牛のルーメン液は食肉処理場で廃棄されているが、この中に生息する微生物群集は草などのリグノセルロースバイオマスを可溶化できる。その利用法について提案する。
従来技術・競合技術との比較
これまでは、リグノセルロースの分解処理には、強塩基処理や熱処理や微生物分解では好気性分解が主流であり、高環境負荷、時間がかかるといった課題があった。リグノセルロース系廃棄物を牛ルーメン液の活用によって、再生可能エネルギーの原料となるメタン生産を行い、その効率を従来のメタン発酵より格段に高めるものであり、低環境負荷のメタン生成方法となる。
新技術の特徴
・リグノセルロース系バイオマスからのメタン生産効率を高める
想定される用途
・これまで回収していなかった非食用バイオマスやリグノセルロース系バイオマスのエネルギー化
・分解効率の低かったバイオマス資源からのメタン生成収率の改善
- 14:00～14:25
- 材料
農業・食品産業技術総合研究機構 食品研究部門 食品加工・素材研究領域 バイオ素材開発グループ 上級研究員 岩浦 里愛
https://www.naro.go.jp/laboratory/nfri/introduction/chart/0302/index.html
新技術の概要
デンプンから酵素反応により得られる天然糖1,5-アンヒドログルシトールに脂肪酸が連結したオイルゲル化剤を開発しました。このオイルゲル化剤は多様な溶液を低濃度で増粘、ゲル化します。さらにアスファルトにも分散し、アスファルトの粘弾性状を向上させます。
従来技術・競合技術との比較
本オイルゲル化剤は比較的低温で容易に溶かすことができ、アルコール、炭化水素、シリコン系オイルなど様々な溶媒を増粘、ゲル化します。また、アスファルトと130 ℃で短時間混ぜるだけで本オイルゲル化剤がファイバー状に分散した混合物を作り、アスファルトの粘弾性状が向上します。
新技術の特徴
・増粘、ゲル化の工程が簡単
・濃度によって硬さ、柔らかさの調整が可能
・糖と脂肪酸からできたエコフレンドリーなゲル化剤
想定される用途
・トイレタリー
・アスファルト改質
・塗料、コーティング
関連情報
・サンプルあり
- 14:30～14:55
- アグリ・バイオ
浜松医科大学 光尖端医学教育研究センター ナノスーツ開発研究部 特命研究教授 針山 孝彦
https://www.hama-med.ac.jp/about-us/mechanism-fig/pmperc/nanosuit/index.html
新技術の概要
NanoSuit法は、生きたまま・濡れたままの生物試料を電子顕微鏡で観察する技術として開発した。NanoSuit溶液を塗布してプラズマ照射するだけのOne pot処理で作成できる重合薄膜（NanoSuit膜）は、食品の水分を保持しPinhole freeであるために菌からも食品を保護できる。
従来技術・競合技術との比較
レモンなどの柑橘類を輸出時に防かび剤を塗布したり、ビル・ゲイツが出資していることでも有名な米国Apeel社ではアボカドに植物脂質を塗布したりという技術開発がなされている。NanoSuit法による食品保護は、生体適合性物質を塗布後、プラズマ照射で成膜・滅菌するという新たな技術である。
新技術の特徴
・生体適合性高分子を用いて食品表面に薄膜を形成させる
・成膜に大気圧プラズマ照射を用いることで、滅菌する
・薄膜はPinhole freeなので、処理後も菌の繁殖から食品保護できる
想定される用途
・果物などの保護
・輸出・輸入時などにおける各種食品の保護
・生物試料や文化財などの保護
- 15:00～15:25
- アグリ・バイオ
大阪市立大学 大学院工学研究科 電子情報系専攻 教授 白藤 立
新技術の概要
本技術は、アルギン酸やフコダイン、タンパク質などの天然物高分子をプラズマを用いることで水溶液中で高速に分解し、低分子量化する技術である。プラズマで発生させた水由来のOHラジカルで分解するため、モノマーの基本構造を大きく壊すことなく分解でき、酸・アルカリや有機溶媒も不要、分解後の分子量も制御可能である。
従来技術・競合技術との比較
従来の加水分解では酸やアルカリ等も援用して数時間を要するアルギン酸の低分子量化が、本技術では水だけで10分で可能。タンパク質の分解についても、従来は酸を加えて100℃以上にしても18-72時間もの時間を要する分解が、本技術を用いると10分程度でSDS-PAGEのバンドが消失するほどに分解する。
新技術の特徴
・食材プロセスに適さない薬剤は不要（水だけ）
・従来よりも高速
・低分子量化しても機能性食品に必要な分子構造は残っている
想定される用途
・健康サプリメントの原料製造技術
・難分解性のタンパク質を分解することによるペプチドやアミノ酸などの食品原料の製造
・難分解性タンパク質で汚染された水の浄化
関連情報
・サンプルあり
・デモあり
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