医工連携 新技術説明会【オンライン開催】
日時：2022年01月18日(火) 10:00～14:25
会場：オンライン開催
参加費：無料
主催：科学技術振興機構、東京医科歯科大学、新潟大学、東北大学、北海道大学、名古屋大学、東京工業大学
発表内容一覧
発表内容詳細
- 10:00～10:25
- 医療・福祉
東京医科歯科大学 医歯学総合研究科 心臓血管外科 医学部内講師 藤原 立樹
新技術の概要
Extracorporeal membrane oxygenation (ECMO)は大変強力な心肺補助装置であるが、問題点として回路内の血栓が挙げられ、血栓検出および予防法の進歩が望まれる。我々はインドシアニングリーン(ICG)蛍光造影を用いてECMO回路内の血栓を詳細に観察・解析する技術を発明した。更に本技術を応用し、「ECMO回路内の血液滞留を特定し、滞留を解消するようポンプの回転数を変動制御し拍動流発生により血栓を予防するシステム」を考案した。
従来技術・競合技術との比較
ECMO回路内の血栓を肉眼で観察する場合、血液と血栓が同じ赤色調であるため詳細に評価することは難易度が高い。本発明では、「血液は白、血栓は黒」と表現されるため、血栓の見逃しが起きにくい。更に二値化されるためコンピューターでの自動検出や、遠隔モニタリング等への応用が可能である。拍動流による血栓予防は抗凝固療法との併用も可能で相乗効果が期待される。
新技術の特徴
・「血液は白、血栓は黒」と表現され、詳細な血栓の解析が可能
・人工肺、ポンプ、チューブ、コネクタなど様々な部位の血栓観察が可能
・拍動による血栓予防技術は抗凝固療法との併用が可能
想定される用途
・血栓の拡大速度を入力情報とした抗凝固薬投与量の調整
・コンピューターによる血栓自動検出システム
・ECMO内血栓情報の遠隔モニタリング
- 10:30～10:55
- 材料
2）エラスチンの機能を再現する人工タンパク質の開発
発表資料名古屋大学 工学研究科 エネルギー理工学専攻 教授 鳴瀧 彩絵
新技術の概要
本発明者は、水中で自己集合性ナノファイバーを形成する二重疎水性エラスチン類似ポリペプチド（GPG）を開発した。得られるファイバーは物理ゲルを形成することができる。GPGは、生体エラスチンに類似する力学特性を持ち、内皮細胞に対する接着性を備えながらも、血小板に対する接着性が低く抑えられため、生体材料としての様々な利用が期待できる。
従来技術・競合技術との比較
エラスチンは生体組織に弾性・伸縮性を付与する重要な機能性タンパク質であるが、その高い疎水性のため取扱いが難しい。また、動物等由来エラスチンも入手可能であるが、不純物や品質の安定性の問題があり、生体材料としての利用が大幅に遅れている。GPGは、組換タンパク質として生産可能であり、品質の安定性、即納性、保存性、コストの面において有意性を持つ。
新技術の特徴
・細胞培養における力学特性を制御可能な三次元足場
・ナノファイバーの機能設計
・スカーレス創傷治療
想定される用途
・人工血管
・創傷治療
・細胞培養基材
関連情報
・サンプルあり
- 11:00～11:25
- 医療・福祉
東京工業大学 工学院 機械系 准教授 土方 亘
http://www.hcds.esd.titech.ac.jp/htmls/hijikata-group/index.html
新技術の概要
膜型模型人工肺と血液ポンプで構成されるECMOは重度の呼吸不全および循環不全の治療に用いられ、COVID-19の重症患者にも広く使われているが、血栓が課題である。そこで、従来一定回転であった血液ポンプの回転数を適切な条件で変動制御することで拍動を発生させ、ECMO回路内の血液滞留部をウォッシュアウトすることで血栓を予防する技術を開発した。
従来技術・競合技術との比較
ECMOでは生体適合材料や抗血栓コーティング、血液滞留部の少ない形状設計が用いられているが、完全に血栓を予防可能なものは実現できていない。このため現在は抗凝固薬を用いているが、適切に管理しないと出血合併症のリスクを伴う。本技術は上記すべての従来技術と併用可能であり、より高い血栓予防効果を実現するものである。
新技術の特徴
・拍動制御による「流れの変化」を利用した血栓予防技術
・COVID-19治療に用いられるECMOに有効
・従来の抗凝固療法との併用が可能
想定される用途
・ECMO（人工肺，血液ポンプ，人工心肺回路用チューブ・コネクタ）の血栓予防
・人工心臓の血栓予防
・その他，送血用ポンプを用いたシステムの抗凝固療法
- 11:30～11:55
- 医療・福祉
東京工業大学 生命理工学院 生命理工学系 准教授 藤枝 俊宣
新技術の概要
従来の生体デバイスの電極等の粘着ゲル層表面に厚さ数10～2000nmからなる、接着性、追従性、透明性に優れている高分子薄膜を積層するだけで皮膚障害を低減でき、かつ、高分子薄膜を介して生体信号を授受できる。
従来技術・競合技術との比較
従来の生体電極は、生体信号の検知や授受と強固な接着の両方を達成する導電性のゲルの接着性が高すぎるために、測定部下の皮膚への刺激が強く、かゆみや発赤を伴う炎症等の皮膚障害を生じる問題があった。当発明では、電極部のゲル表面に高分子薄膜を被覆することにより、生体信号の伝達性を損なわずに皮膚障害を低減させることに成功した。
新技術の特徴
・生体電極の粘着ゲル層表面にナノ薄膜が積層された生体デバイス
・生体への強固な接着力を低下させ、皮膚障害を低減
・ナノ薄膜を介して生体信号を授受
想定される用途
・生体電極
・生体センサ
・スマートウォッチなどのウェアラブルデバイス
関連情報
・サンプルあり
- 13:00～13:25
- 情報
5）シャントエコーマッピングアプリから始まる透析医療DX！
発表資料新潟大学 医歯学総合病院 腎膠原病内科 助教 大塚 忠司
新技術の概要
透析医療のDXを見据え、新規のプラットフォームを創出した。現在透析医療でニーズが高いシャントマッピングシステムを開発した。各種情報を融合させ、医療者にも患者にも使い勝手の用意システムとした。
従来技術・競合技術との比較
これまでは保険診療費請求の担保となるエコー画像記録を簡便に格納できるシステムは報告されていないが、本技術を用いれば可能となる。また、患者が自身で情報を得ることも可能となる。
新技術の特徴
・レポート作成が自動でできるシステム
・医療情報保護のガイドラインに則した情報伝送
・アプリのアップロードを行うことで新規機能が追加可能
想定される用途
・シャントエコー施行時のレポート作成
・追加機能による検査結果伝送システムおよび診断アルゴリズムを使用した患者教育ツール
・クラウド医療が普及に合わせ、プラットフォームを使用したオンライン診療
関連情報
・サンプルあり
・デモあり
・展示品あり
- 13:30～13:55
- 医療・福祉
6）メタマテリアル構造及びそれを用いた屈折率センサ
発表資料東北大学 大学院工学研究科 ロボティクス専攻 教授 金森 義明
新技術の概要
メタマテリアルは局在表面プラズモン共鳴を励起することができ、自由度の高い形状設計が可能です。本技術により、メタマテリアルの局在表面プラズモンのモード分布を最適化した高感度な屈折率センサの実現を可能としました。屈折率測定だけでなく、化学薬品の濃度変化やDNA/RNA検出を可能にします。
従来技術・競合技術との比較
プリズム上での伝搬表面プラズモンを利用した屈折率センサは、精密な測定が可能ですが装置が複雑で大型かつ高額です。金コロイドの局在表面プラズモンを利用した屈折率センサは、小型・安価で簡易的な測定が可能ですが、前者に比べ検出精度が極端に劣ります。本技術では小型・安価・簡易測定可能・高感度な屈折率測定を可能とします。
新技術の特徴
・偏光光源を必要とせず、簡易構成で屈折率が高精度に計測可能
・装置の小型化が可能
・既存の表面プラズモンセンサ装置に本技術を適用することで、既存装置の高感度化が可能
想定される用途
・飲料・食品、化学薬品、石油化学関連などの品質管理
・ラベルフリーかつ非侵襲でのウイルス、たんぱく質等の検出
・電気を使わない安全なガスセンシング
- 14:00～14:25
- 創薬
7）ハイドロゲルによるがん幹細胞の迅速誘導法の開発
発表資料北海道大学 大学院医学研究院・医学院 病理学講座 腫瘍病理学教室 教授 田中 伸哉
新技術の概要
2種類の高分子鎖が相互に絡みあったダブルネットワークゲル（DNゲル）を固体培地としてがん細胞を培養すると、24時間という極めて短時間でがん細胞を先祖返りさせ（リプログラミング現象）、がん幹細胞を誘導することを見出した。これにより、患者個別のがん再発防止薬の開発や、根治薬開発による予後改善が期待される。
従来技術・競合技術との比較
これまでのがん治療では、がん組織中に化学療法等に耐性を示すがん幹細胞が存在し、再発の原因となるため、根治には至っていない。これまでもがん幹細胞を増やす研究はあるが、どれも高額な装置や試薬を必要とし、しかも少量のがん幹細胞を得るために2～3週間もの期間を要しており、未だに臨床応用されていない。
新技術の特徴
・DNゲルが、24時間でがん細胞を先祖返りさせて、がん幹細胞を誘導することに成功
・ゲルによるがん細胞の先祖返り（リプログラミング）は、ハープ(HARP)現象と命名
・がん幹細胞は治療抵抗性や再発の原因であり、がん診断や根絶薬剤開発の基盤となることを期待
想定される用途
・初発の段階で、患者さん個別に将来のがん再発予防薬がわかる
・再発を防止するがん幹細胞治療薬の開発に貢献
・中皮腫、悪性脳腫瘍、肺癌などのがん幹細胞を根絶する治療薬を同定し、これら悪性腫瘍の予後改善
関連情報
・展示品あり
お問い合わせ
連携・ライセンスについて
東京医科歯科大学 オープンイノベーション機構
TEL：03-5803-5346
Mail：openinnovation.tlo 
tmd.ac.jp
URL：https://tmdu-oi.jp/contact/
新潟大学 地域創生推進機構
TEL：025-262-7554
Mail：onestop adm.niigata-u.ac.jp
URL：https://www.ircp.niigata-u.ac.jp/
東北大学 産学連携機構 総合連携推進部
TEL：022-795-5274
Mail：souren grp.tohoku.ac.jp
URL：https://www.rpip.tohoku.ac.jp/jp/information/gijutsu_form/
北海道大学 産学・地域協働推進機構
TEL：011-706-9561
Mail：jigyo mcip.hokudai.ac.jp
URL：https://reg31.smp.ne.jp/regist/is?SMPFORM=tcl-sgsct-07ffa7c55d62eddadfbc39329eee72b2 " class="url" target="_blank" rel="noopener noreferrer
名古屋大学 学術研究・産学官連携推進本部
TEL：052-744-2189
Mail：tsurumai-miu aip.nagoya-u.ac.jp
URL：http://www.aip.nagoya-u.ac.jp/industry/consult/consultation/index.html
東京工業大学 研究・産学連携本部
TEL：03-5734-2445
Mail：sangaku sangaku.titech.ac.jp
URL：https://www.ori.titech.ac.jp/
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
Mail：scettjst.go.jp
