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量子科学技術研究開発機構 新技術説明会【オンライン開催】

日時:2021年07月13日(火) 13:25~15:55

会場:オンライン開催

参加費:無料

主催:科学技術振興機構、量子科学技術研究開発機構

発表内容詳細

  • 医療・福祉

1)認知症診療が変わる! 認知症の血液診断法の開発

発表資料 プレゼン動画

量子科学技術研究開発機構 量子生命・医学部門量子医科学研究所 脳機能イメージング研究部 脳疾患トランスレーショナル研究グループ 医長 徳田 隆彦

新技術の概要

徳田は2017年に、アルツハイマー病の原因タンパク質(リン酸化タウ)を、従来は不可能であったヒト血液で測定する方法を開発した(特願2017-14827)。また、他にも10種類以上の脳神経疾患(認知症、パーキンソン病、筋萎縮性側索硬化症など)の血液バイオマーカーの超高感度定量技術を保有している。

従来技術・競合技術との比較

徳田らのバイオマーカー定量技術は、従来のELISA法の約1000倍という超高感度での定量が可能である。また、徳田らが所属するQSTでは、血液バイオマーカーの正当性を検証・担保するPET検査が可能である。このような研究施設は、国内ではQSTのみである。

新技術の特徴

・従来は不可能だった脳神経疾患の原因蛋白を血液で定量できる
・徳田らの血液バイオマーカーによって認知症や脳神経疾患の超早期/発症前診断が安価で行える
・徳田らの血液バイオマーカーによって、健診等での認知症のスクリーニング検査が可能になる

想定される用途

・認知症の実臨床への応用:血液検査による客観的な診断が開業医レベルで可能
・抗認知症薬の臨床試験への応用:適切な患者の選定及び効果判定が画像診断より遥かに安価で可能
・健常高齢者の健康診断への応用:未発症だが脳病理を有する認知症ハイリスク群を抽出することが可能

  • 計測

2)窒化ガリウムを用いたナノメートル領域の温度計測

発表資料 プレゼン動画

量子科学技術研究開発機構 量子ビーム科学部門 高崎量子応用研究所 先端機能材料研究部 主幹研究員 佐藤 真一郎

https://www.qst.go.jp/site/semiconductor/

新技術の概要

窒化ガリウム中に希土類元素を極微量混入させ、電流注入発光を用いることで励起光源不要で温度を精密に測定する技術です。この技術はナノサイズの位置分解能での温度分布の時間変動測定(二次元温度センサ)、細胞活動に伴う温度変化の計測(細胞内温度イメージング)、半導体デバイス内部の温度分布計測(リアルタイムデバイス診断)へと展開できます。

従来技術・競合技術との比較

希土類元素を用いた従来の温度計測では、母材料としてセラミックや酸化物を用いていたため、電気的制御が不可能であり、励起光源としてレーザー光が必要でした。本技術は、励起光源が不要で、電流を流すだけで簡便に温度計測ができるため、センサの微細化、配列化、小型化が可能な上、低コスト化が実現できます。

新技術の特徴

・ナノメートル領域の温度変化をリアルタイムで計測
・動作中の窒化ガリウム半導体デバイス内部の温度分布を計測

想定される用途

・窒化ガリウム半導体デバイスのリアルタイム内部診断
・窒化ガリウムナノ粒子を用いたバイオイメージング・センシング
・ナノサイズ温度センサー2次元アレイ

  • デバイス・装置

3)スピントロニクス-量子センシング技術を融合させた超低消費電力不揮発性メモリ

発表資料 プレゼン動画

量子科学技術研究開発機構 量子ビーム科学部門 高崎量子応用研究所 先端機能材料研究部 主幹研究員 山﨑 雄一

https://www.qst.go.jp/site/semiconductor/

新技術の概要

光と電子スピンの相互作用を利用し、光を当てて磁化の向きを変化させることで磁気情報を書き込み、その磁気情報をダイヤモンドNV(窒素-空孔)センターを用いて光で読み出す、高速かつ超低消費電力を達成する新原理メモリデバイスです。

従来技術・競合技術との比較

既存のMRAM(磁気ランダムメモリ)等と異なり、光-スピン相互作用による磁化変化およびダイヤモンド NVセンターによる光検出磁気共鳴という光をベースとした書き込み/読み出し技術を用いることで、メモリデバイスの消費電力の大幅な削減が可能です。

新技術の特徴

・超低消費電力
・高電気ノイズ耐性
・ダイヤモンドNVセンターを用いた高感度光読み出しにより、磁気記録層の材料制限(高磁気抵抗比、面直磁化、小さい磁気異方性)が大幅に緩和される

想定される用途

・光-電気変換インターフェース
・光バッファメモリ

  • デバイス・装置

4)超短パルス光を丁寧にクリーニングするパルス整形技術

発表資料 プレゼン動画

量子科学研究開発機構 量子ビーム科学部門 関西光科学研究所 光量子科学研究部 上席研究員 森 道昭

https://www.qst.go.jp/site/kansai/2737.html

新技術の概要

光学材料が有する非線形応答を利用し、超短パルスレーザーの高コントラスト化(プリパルス抑制)と出力安定化を同時に達成するパルス整形(クリーニング)の技術です。この技術は時間的なブレが少なく安定したストロボ撮像や均一性の高いレーザー加工などに役立ちます。

従来技術・競合技術との比較

非線形現象を利用した従来の光パルスクリーニングは、介在する非線形性により安定性が失われる課題があります。本技術の導入により、非線形現象を利用しつつも出力エネルギーなどの変動を大幅に抑制した光パルスの生成が可能です。

新技術の特徴

・時間的な滲みがなくエネルギー安定性の高い超短パルス光の発生
・高い繰り返しレートに対応(受動的な制御により光パルス1つ1つを制御するため、本質的に安定)
・幅広いレーザー波長に対応(幅広い材質のレーザー加工に適応可能)

想定される用途

・超高速ストロボ計測(レーザー顕微鏡(超高速流動現象の計測など)
・レーザー材料加工(フェムト秒加工)

  • 製造技術

5)カーボンニュートラル・省エネを実現する金属精製技術

発表資料 プレゼン動画

量子科学研究開発機構 核融合エネルギー部門 六ヶ所核融合研究所 ブランケット研究開発部 増殖機能材料開発グループ グループリーダー 中道 勝

新技術の概要

CO2排出や高温処理を行うベリリウム精製技術に対し、化学処理とマイクロ波内部加熱を複合化することによって、CO2排出抑制と大幅な省エネを両立した革新的な金属精製技術であり、エネルギー多消費型の様々な金属の精製技術、さらにはリサイクル技術にも適用でき、カーボンニュートラル社会実現に貢献できます。

従来技術・競合技術との比較

従来技術は、外部加熱により2,000℃に溶融後急冷して結晶性を弱めてから酸溶解の後、さらに焙焼等の高温加熱処理が必要な技術であり、大量のエネルギーを消費するだけでなく、CO2の排出が問題でしたが、マイクロ波による内部加熱を効果的に利用することで、低温・常圧でCO2排出抑制を実現しました。

新技術の特徴

・CO2排出が問題視される加熱工程に代わる技術であり、カーボンニュートラル化の実現へ貢献
・エネルギー多消費型の加熱や精製プロセスの経済性を飛躍的に向上し、省エネ化を実現
・多種多様な金属の精製やリサイクル技術として適用が可能

想定される用途

・山資源からの金属の精製技術
・都市鉱山資源である廃棄物などからの金属のリサイクル(回収)技術
・新たな低温・常圧・CO2排出抑制の加熱処理技術への展開)

お問い合わせ

連携・ライセンスについて

量子科学技術研究開発機構 イノベーションセンター 研究推進課
TEL:043-206-3022 FAX:043-206-4061
Mail:innov-prom1アットマークqst.go.jp
URL:https://www.qst.go.jp/site/collaboration/1099.html

量子科学技術研究開発機構 イノベーションセンター 知的財産活用課
TEL:043-206-3027 FAX:043-206-4061
Mail:chizaiアットマークqst.go.jp
URL:https://www.qst.go.jp/site/collaboration/1099.html

新技術説明会について

〒102-0076 東京都千代田区五番町7 K’s五番町

TEL:03-5214-7519 Fax:03-5214-8399

Mail:scettアットマークjst.go.jp

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