書籍一覧

123 件

定期購読
月刊バイオインダストリー定期購読

￥60,500
月刊バイオインダストリー 2025年3月号（電子版）

￥5,500

シーエムシー出版

著者一覧
本田雄士　東京科学大学；ナノ医療イノベーションセンター
岡﨑夏鈴　東洋大学
梅原三貴久　東洋大学
髙田昌嗣　東京農工大学
岡﨑　豊　京都大学
黒田恭平　（国研）産業技術総合研究所
成廣　隆　（国研）産業技術総合研究所
岩﨑泰彦　関西大学
渕脇雄介　（国研）産業技術総合研究所

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BIO R&D

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ポリフェノール構造分子を用いたDDSキャリアの構築と今後の展望
Polyphenol Structured Molecules for DDS Carrier Construction and Future Prospects

【目次】
1　はじめに
2　ポリドーパミンのDDSキャリアへの応用
3　ポリフェノールの接着機能を利用したDDSキャリアへの応用
4　高分子材料を組み合わせることでのDDSキャリアとしての応用
5　Metal－Polyphenol Network（MPN）を利用したDDSキャリアへの応用
6　最後に

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植物組織からの茎葉再生におけるストリゴラクトン関連阻害剤の促進効果
Stimulatory Effects of Strigolactone‒related Inhibitors on De Novo Shoot Formation

【目次】
1　植物の組織培養法
2　薬用植物トコンを用いた不定芽形成機構の解析
3　ストリゴラクトンの生合成およびシグナル伝達と生理作用
4　ストリゴラクトン関連阻害剤の不定芽形成に対する効果
5　不定芽形成におけるストリゴラクトン関連阻害剤とサイトカイニンの同時処理の効果
6　まとめ

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乾式メカニカル処理による難溶解性リグニンの可溶化
Solubilization of Poorly Soluble Lignin by Dry Mechanical Treatment

【目次】
1　難溶解性リグニンの有効活用
2　メカノケミカル処理を用いた化学反応
3　L－酒石酸添加系SLのボールミル処理
4　L－酒石酸添加量が溶解度に及ぼす影響
5　L－酒石酸添加系SLのボールミル処理で得られたリグニン構造解析
6　他の有機分子による溶解度の比較
7　市販アルカリリグニンへの適用
8　今後の展望

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ポリエチレンテレフタレート（PET）原料製造廃水の高速処理技術の開発

【目次】
1　PET原料製造廃水処理の現状と課題
2　バイオスティミュレーション戦略
3　テレフタル酸製造廃水の効率的処理技術の開発と実証実験
4　バイオスティミュレーション戦略の微生物学的効果
5　ITUA反応器の意義
6　今後の展望

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骨に集まり骨粗鬆症を予防するポリマーの設計
Design of Bone‒targeting Polymers for Osteoporosis Prevention

【目次】
1　はじめに
2　リガンドに着目した骨指向性ポリマーの設計
2.1　ビスホスホネート（BP）
2.2　フィチン酸（PA）
2.3　酸性オリゴペプチド
2.4　テトラサイクリン
2.5　ポリリン酸エステル
2.6　アプタマー
3　エストロゲンデリバリー
4　エストロゲン担持ポリリン酸エステルによる骨粗鬆症の予防
5　おわりに

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科学に基づく鮮度測定と迅速センシング技術の展望
Prospects of Science‒Based Freshness Measurement and Rapid Sensing Technologies

【目次】
1　日本産魚介類と生食文化：鮮度管理の重要性と国際流通の課題
2　日本産水産物の輸出拡大に向けた技術的課題とその必要性
3　鮮度管理技術の進展とコールドチェーン物流におけるセンサー技術の役割
4　バイオセンサーとフレキシブルセンサーによる水産物の鮮度評価技術の進展
4.1　バイオセンサーを活用した水産物の鮮度評価
4.2　化学指標による水産物の鮮度評価
5　HPLCによるK値測定と鮮度評価の標準化：現場での迅速センシング技術への期待

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BIO BUSINESS

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化粧品工業

【目次】

1　需給動向
2　輸出入動向
3　化粧品受託製造市場の動向
4　日本メーカーの技術開発

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BIO PRODUCTS

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L－カルニチン（L‒Carnitine）
カルノシン（Carnosine）
月刊バイオインダストリー 2025年2月号（電子版）

￥5,500

シーエムシー出版

著者一覧
冨澤　錬　信州大学
吉田照哉　信州大学
石川哲朗　慶應義塾大学；理化学研究所；東京大学大学院
井上栞杏　東京科学大学
一ノ瀬彩加　東京科学大学
竹内あずさ　東京科学大学
佐伯久美子　東京科学大学
西尾美和子　東京科学大学
澤　進一郎　熊本大学
神野奈穂　熊本大学
藤原義弘　海洋研究開発機構
石川寿樹　埼玉大学
林　幸壱朗　九州大学

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BIO R&D

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接着性樹脂ポリビニルブチラールの繊維および不織布への応用
Effects of Poly（vinyl butyral）/poly（ethylene terephthalate）sheath‒core Composite Fibers on the Structure and Tensile Strength of a Needle‒punched Nonwoven

【目次】
1　はじめに
2　芯鞘紡糸・ニードルパンチ不織布の作製および物性の評価方法
3　PVB を鞘に配置した際の繊維表面の接着性改善
4　PVB 複合繊維がニードルパンチ不織布の内部構造に及ぼす影響
5　ニードルパンチ不織布の強度におよぼす接着性樹脂PVB の効果
6　まとめ

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エネルギーランドスケープ解析による生活習慣病の発症過程と未病状態の可視化
Visualization of the Onset Process and Predisease States of Lifestyle‒Related Diseases through Energy Landscape Analysis

【目次】
1　はじめに
2　生命科学におけるエピジェネティック・ランドスケープ
3　逆イジング法によるエネルギーの導出からランドスケープの実現へ
4　健康・疾患状態のランドスケープ
5　日本人の生活習慣病ランドスケープと状態遷移の表現
6　おわりに

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褐色脂肪細胞の人工作製技術の開発

【目次】
1 ヒトiPS 細胞からの褐色脂肪細胞の作製技術と利用
2　はじめに
3　iPS 細胞研究のいま
4　 BA は肥満症治療の標的として期待されている
5　ヒトiPS 細胞からのBA の分化誘導技術
6　ヒトiPS 細胞由来BA の利用
7　おわりに

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線虫による農業被害とその総合的対策：持続可能な防除技術の最前線
Nematode‒Induced Agricultural Damage and Integrated Control Strategies: Advances in Sustainable Management

【目次】
1　はじめに
2　これまでの線虫被害，対策
3　今後求められている線虫対策の方向性
4　線虫対策に向けた品種開発
5　新たな線虫対策用農業資材の開発
6　おわりに

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環境DNA 解析のための現場大量濾過システム（MASS Pump）の開発
Development of an In Site Mass Filtration System（ MASS Pump） for Environmental DNA Analysis

【目次】
1　はじめに
2　現場大量濾過システムの開発
3　MASS Pump を運用するプラットフォーム
4　MASS Pump の運用
5　今後の展望

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植物内在分子を用いたヒト型遊離セラミドの生産技術
Utilization of Phytomolecules as a Natural Resource of Free Ceramide

【目次】
1　はじめに
2　植物固有の複合スフィンゴ脂質GIPC
3　植物GIPC の抽出および分析法
4　植物組織に内在するGIPC 分解酵素
5　分解酵素を利用した植物GIPC の産業利用
6　おわりに

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軟骨再生能を有する木材由来ハイドロゲル
Wood‒derived Hydrogel with Cartilage Regeneration Ability

【目次】
1　緒言
2　木材由来ハイドロゲルの合成
3　木材由来ハイドロゲルの構造および物理化学的・機械的特性
4　In vitro 細胞毒性および軟骨分化誘導能
5　In vivo 軟骨再生能

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BIO BUSINESS

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芳香・消臭・脱臭剤工業

【目次】

1　概要
2　種類・素材など
3　市場動向
4　主な企業動向

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BIO PRODUCTS

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ガラクトオリゴ糖（Galactooligosaccharides）
カプロン酸（Caproic acid）
月刊バイオインダストリー 2025年1月号（電子版）

￥5,500

シーエムシー出版

著者一覧
櫨川　舞　福岡大学
藤田清貴　鹿児島大学
加賀田　翔　大阪工業大学
佐野修司　摂南大学
西谷直也　金沢大学
金田勝幸　金沢大学
黒木知香子　大阪公立大学
辻本健登　大阪公立大学
上田光宏　大阪公立大学

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BIO R&D

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未来の再生医療を担う細胞培養フィルムの開発
Development of Cell Culture Film Driving the Future of Regenerative Medicine

【目次】
1　はじめに
2　細胞培養フィルムが担う再生医療における役割
2.1　細胞の培養・拡大の基盤
2.2　細胞のシート化を容易にする
2.3　移植効率と治療効果の向上
2.4　分化誘導や特性制御
2.5　3次元組織構築の足場
2.6　薬剤試験や病態モデルの作製
3　細胞培養フィルムの性能
3.1　細胞培養フィルムの調製
3.2　細胞培養フィルムを用いた細胞増殖速度の評価
3.3　細胞培養フィルムを利用した多層化シートの作製
4　細胞培養基材開発の最近の動向について
5　本分野における課題と未来への期待

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抗酸菌に特異的な糖脂質（LAM）の分解酵素
LAM Degradation Enzymes Specific for Glycolipid of AcidfastBacteria

【目次】
1　抗酸菌とLAM
2　D－アラビナン鎖分解酵素endo－Darabinanase
3　endo－D－arabinanaseの分布
4　D－アラビナン鎖を単糖に分解するエキソ型酵素
5　Microbacterium属細菌におけるD－アラビナン分解代謝経路
6　アラビノマンナン鎖を遊離する酵素とLAMの検出技術
7　今後の展望

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サーモグラフィーを利用した土壌中の粗大有機物含有量の計測技術
ThermographyBased Method for Measuring LowDensity Soil Organic Content

【目次】
1　はじめに
2　粗大有機物の温度変化の特徴
3　計測原理
4　実証実験
4.1　土壌有機物の混合割合計測結果
4.2　温度変化の差異を利用して識別する利点
4.3　水分の影響
5　おわりに

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新規モデルマウスを用いた行動嗜癖の病態神経メカニズム解明
Unveiling the Neural Mechanisms Underlying Behavioral Addiction Using an Innovative Mouse Model

【目次】
1　行動嗜癖の病態と現状
2　行動嗜癖の基礎研究
3　行動嗜癖の病態モデルと欲求制御に関わる脳領域
4　セロトニンによる嗜癖行動に対する欲求制御
5　オペラント課題を用いた行動嗜癖モデルと病態神経メカニズム
6　おわりに

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ミミズ由来のPET分解酵素に関する研究

【目次】
1　プラスチックと環境問題
2　PETの酵素を用いた生化学的分解手法に関して
3　ミミズとプラスチックの分解
4　ミミズ由来のPET分解能を有する酵素（c6556）
5　従来のPET分解方法とミミズによるPET分解
6　実用化に向けた課題

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BIO BUSINESS

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飼料・飼料添加物工業

【目次】
1　概要
2　需給動向
3　飼料原料の動向
4　飼料添加物の動向
5　飼料会社の動向

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日持ち向上剤の市場

【目次】
1　概要
2　グリシン
3　リゾチーム
4　チアミンラウリル硫酸塩
5　ユッカ抽出物（ユッカフォーム抽出物）

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BIO PRODUCTS

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大麦β－グルカン（βglucan）
オレイン酸アミド（Oleic amide）
貝殻カルシウム（Calcinated Shell Calcium）
海藻カルシウム（Seaweed Calcium）
月刊バイオインダストリー 2024年12月号（電子版）

￥5,500

シーエムシー出版

著者一覧
孫　光鎬　電気通信大学
笹川和彦　弘前大学
藤崎和弘　弘前大学
三浦鴻太郎　弘前大学
中村彰宏　長岡技術科学大学
村上英樹　秋田大学
對馬清雅　秋田大学
鮎川恵理　八戸工業大学
佐々木栄洋　㈱栄組

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BIO R&D

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赤外線熱画像による非接触型バイタルセンシング技術
Non‒contact Vital Sensing Technology Using Infrared Thermography

【目次】
1　IRTによる呼吸信号の計測原理
2　IRTによる心拍信号の計測原理
3　IRTの画像処理及び信号処理
3.1　IRT画像の背景除去
3.2　呼吸および心拍信号の抽出
4　計測精度評価
5　おわりに

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薄くしなやかで皮膚にも貼れる力覚計測用の3軸応力センサ

【目次】
1　薄くしなやかな3軸応力センサ
2　薄くしなやかな3軸応力センサの応用
3　ITO透明薄膜によるせん断応力・接触圧力分布センサ

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微生物のドロップレットスクリーニング技術
― 「漏れない基質」の開発によるバイオものづくりへの貢献 ―
Droplet Screening Technology for Microorganisms
‒ Contribution to Bio‒Manufacturing Using Microorganisms through the Development of Non‒Leak Substrates‒

【目次】
1　はじめに
2　ドロップレットスクリーニング技術
2.1　ドロップレットスクリーニング技術の概要
2.2　ドロップレットの生成と選別
2.3　ドロップレットスクリーニングの課題
3　ドロップレットスクリーニングに適した基質の開発
4　おわりに

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コケ植物緑化用コンクリートの開発
Development of the Concrete for Cultivation of the Moss

【目次】
1　研究の背景と本技術の特徴
2　研究目的
3　スナゴケと珪藻土について
4　吸水性の検討
5　珪藻土コンクリートの作製　
5. 1　実験室での耐候性実験
5. 2　屋外での耐候性実験
5. 3　乾式吹付工法で吹き付けたコンクリートの耐候性試験
6　実験結果
6. 1　実験室での耐候性実験
6. 2　屋外での耐候性実験
7　考察
8　コンクリートへのコケ植物の活着及び着生方法
9　湿式吹付工法への対応

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BIO BUSINESS

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再生医療

【目次】

1 概要
2 関連制度と体制
3 研究開発動向
4 製品動向
5 メーカー動向

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食品添加物工業

【目次】
1 概要
2 需給動向

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水溶性ビタミンの市場動向

【目次】
1　ビタミンB1（Vitamin B1）
2　ビタミンB2（Vitamin B2）
3　ビタミンB3（Vitamin B3），ナイアシン
4　ビタミンB6（Vitamin B6）

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BIO PRODUCTS

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L－アルギニン（L‒Arginine）
イチョウ葉エキス（Ginkgo biloba extract）
核酸（DNA，RNA，Nucleic acid）
月刊バイオインダストリー 2024年11月号（電子版）

￥5,500

シーエムシー出版

著者一覧

三宅　淳　大阪大学；逢甲大学
呉　石乙　逢甲大学
田中伸和　広島大学
金井雅武　東京農業大学
星　理絵　基礎生物学研究所
重信秀治　基礎生物学研究所
野崎友成　基礎生物学研究所
小林裕樹　東京農業大学
石井大輔　東京農業大学
真野昌二　基礎生物学研究所
棟安実治　関西大学
内田啓一　松本歯科大学病院

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BIO ENERGY

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水素を作り出す細菌の機能と実用

【目次】
1　はじめに
2　エネルギー変換と水素発生
2.1　バイオ水素
2.2　酵素反応による水素発生
2.3　光合成細菌と光合成反応の物理的基礎
3　水素製造のためのリアクター
3.1　嫌気性醗酵用リアクター
3.2　有機性廃水処理との組み合わせとアジア諸国での可能性
3.3　バイオ水素の現在地
4　光合成細菌の光エネルギー変換
4.1　太陽光の変動と水素発生
4.2　各種再生可能エネルギーとの組み合わせ（RESUP）
5　議論：エネルギーシステムの未来予測
5.1　エネルギー革命に対する社会と人間の受容
5.2　大規模なエネルギーシステムの変更には時間がかかること
5.3　再生可能エネルギーの実用化の要は，エントロピーの制御である
5.4　ソフトエナジーパスから考える未来のエネルギーシステム（大規模，小規模）
5.5　政府の新成長戦略から見られる地域エネルギーとの関係
6　まとめ

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BIO R&D

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植物培養細胞で生産される新奇なメラニンとその機能

【目次】
1　メラニンとは
2　メラニンの分布，種類と生合成
3　植物培養細胞とメラニン
4　BY2－メラニンの発見
4.1　タバコ培養細胞BY－2の黒褐色物質
4.2　BY－2細胞から得られた黒褐色物質の物理化学的性状
4.3　BY－2細胞から得られた黒褐色物質のスペクトル解析
4.4　BY－2細胞から得られた新奇植物メラニン－BY2－メラニン
5　BY2－メラニンの生物活性
5.1　UV保護効果
5.2　抗酸化作用
6　今後の展望

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昆虫病原糸状菌を利用した害虫防除の概要とホウ酸耐性を持つ新たな株の利用可能性
A Review of the use of Entomopathogenic Fungi to Control Pests and the Potential use of a Unique Strain with Resistance to Boric Acid

【目次】
1　はじめに
2　主な昆虫病原性細菌および真菌の種類
3　昆虫病原性真菌の利点
4　昆虫病原性真菌の欠点
5　昆虫病原性真菌と化学農薬の併用
6　天然の殺虫剤であるホウ酸の利用
7　ホウ酸耐性能を持つ昆虫病原性真菌の分離
8　おわりに

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深層学習を用いた歯科パノラマX 線写真からの動脈硬化検出
Atherosclerosis Detection from Dental Panoramic Radiographs using Deep Learning

【目次】
1　はじめに
2　深層学習を用いた検出手法
2.1　物体検出器を用いた手法
2.2　セマンティックセグメンテーションを用いた手法
2.3　セグメンテーションと識別器を併用した手法
3　敵対的摂動を用いた少量データへの対応
4　おわりに

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BIO BUSINESS

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二糖類／オリゴ糖の機能と市場

【目次】
1　マルトオリゴ糖
2　イソマルトオリゴ糖
3　シクロデキストリン
4　トレハロース

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食品業界のトレンド

【目次】
1 食品業界の動向
2 食品トレンド
2.1　レディトゥイート食品市場の拡大
2.2　食品ロス低減の促進
2.3　代替食品（大豆ミート，植物性ミルク，代替卵）市場の拡大
2.4　完全栄養食の普及
2.5　冷凍食品自販機需要の拡大
2.6　加工食品の低塩分化
3 食中毒の傾向
3.1　食中毒発生の現状
3.2　発生数の多い食中毒の原因

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BIO PRODUCTS

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プロテアーゼ（Protease）
リグニンスルホン酸（Liginin sulphonic acid）
ヒドロキシプロピルセルロース（Hydroxypropyl cellulose）
月刊バイオインダストリー 2024年10月号（電子版）

￥5,500

シーエムシー出版

著者一覧

蓮沼誠久　神戸大学
石岡和佳奈　東京農工大学
二瓶賢一　宇都宮大学;東京農工大学
徳元俊伸　静岡大学
長谷川達也　味の素㈱
長尾健児　味の素㈱
日比壮信　花王㈱

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BIO R&D

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ppGppに着目した細胞増殖制御による光合成的芳香族生産
Photosynthetic Production of Aromatic Compounds Using Cell Division Control Technology Focusing on ppGpp

【目次】
1　はじめに
2　光合成微生物による有用物質生産
3　ラン藻の光合成的物質生産能力の強化に向けて
4　ppGppによるラン藻の代謝制御と物質生産への応用

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水に溶けやすいチロシナーゼ阻害剤の開発
Development of Water‒soluble Tyrosinase Inhibitors

【目次】
1　チロシナーゼについて
2　チロシナーゼ活性の阻害
3　チロシナーゼ阻害剤の分類
4　水に溶けやすいチロシナーゼ阻害剤の設計
5　合成計画
6　炭素数6以下のスペーサーを有する中間体の合成
7　グリコシル化および短いスペーサーを有する配糖体の合成
8　短いスペーサーを有する配糖体のチロシナーゼ阻害活性
9　炭素数10以上の長いスペーサーを有する中間体の合成
10　グリコシル化および長いスペーサーを有する配糖体の合成
11　長いスペーサーを有する配糖体のチロシナーゼ阻害活性
12　まとめ

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海藻由来の新規排卵阻害物質
Novel Ovulation Inhibiting Compound Derived from Seaweed

【目次】
1　ステロイドホルモンのノンゲノミック反応
2　プロゲステロン膜受容体mPRの発見
3　mPR反応性物質のスクリーニング系の開発
4　モーリシャスサンゴ礁海水中からのmPR反応性物質の検出
5　mPR反応性物質の化学構造の決定

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カプシノイドの褐色脂肪活性化作用とヒトでのエネルギー代謝に対する効果

【目次】
1　はじめに
2　カプサイシンとカプシノイド
3　カプシノイドの作用メカニズムと安全性
4　カプシノイド摂取によるBATを介したエネルギー消費の上昇効果
5　カプシノイドの継続摂取によるBAT誘導効果
6　カプシノイド摂取の身体機能に対する効果
7　まとめ

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茶カテキンの褐色脂肪活性化作用

【目次】
1　はじめに
2　茶に含まれるカテキン類とその生理的効果
3　茶カテキンによる褐色脂肪活性化
4　臨床研究における茶カテキンによる褐色脂肪活性化効果

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BIO BUSINESS

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機能性糖質・糖類の開発動向

【目次】
1　希少糖の研究開発動向
2　オリゴ糖の機能性研究開発の動向

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日持ち向上効果を強化する容器・包装

【目次】
1　概要
2　日持ちを向上させる包装技術
2. 1　ガスバリアフィルム
2. 2　アクティブバリア包装
2. 3　レトルトパウチ包装
2. 4　無菌充填・無菌化充填包装
2. 5　真空包装・ガス置換包装
3　メーカー／製品動向
3. 1　ガスバリアフィルム
3. 2　アクティブバリア包装
3. 3　レトルトパウチ包装
3. 4　無菌充填・無菌化充填包装

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BIO PRODUCTS

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パラチノース（Palatinose）
フィチン酸（Phytic acid）
セバシン酸（Sebacic acid）
月刊バイオインダストリー 2024年9月号（電子版）

￥5,500

シーエムシー出版

著者一覧

白木琢磨　近畿大学
岡　卓也　京都産業大学
田守義和　神戸大学
二連木晋輔　オハイオ州立大学

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BIO R&D

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新規蛋白質立体構造可視化技術によるアロステリック創薬
Analysis of Allosteric Drugs Using SKY Plot

【目次】
1　はじめに
2　アロステリー温故知新
3　人生の転機は発想の転機
4　これからのアロステリック創薬

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高齢者の健康管理のための尿検査技術の開発
Development of Urinary Inspection for Health Management of Older Adults

【目次】
1　はじめに
2　うつ・不安症の尿検査技術
2. 1　うつ・不安症の診断方法
2. 2　うつ・不安症の揮発性有機化合物（VOC）マーカー
3　サルコペニアの尿検査技術
3. 1　サルコペニアの診断方法
3. 2　サルコペニアのVOC マーカー
4　まとめ

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褐色脂肪細胞の脂肪滴形態を制御するメカニズムとオートファジー

【目次】
1　脂肪細胞の脂肪滴形態と機能
2　Cide ファミリーの同定と各発現臓器における機能
3　白色脂肪細胞の単房性脂肪滴形成を担うFSP27
4　FSP27βの同定と褐色脂肪細胞の多房性脂肪滴形成への役割
5　ヒトの疾患とCide ファミリー
6　脂肪細胞の脂肪滴形態を制御するFSP27 とオートファジー
7　今後の展望

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褐色脂肪組織の加齢変化と運動

【目次】
1　加齢によるBAT の白色化
2　加齢によるBAT の熱産生機能の低下
2. 1　加齢によるBAT の交感神経系の変化
2. 2　加齢によるUCP1 発現の減少
2. 3　加齢によるミトコンドリアのβ酸化の減少させる
3　齢によるBAT の内分泌機能への影響
4　運動によるBAT の再活性化の可能性
5　結論

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BIO BUSINESS

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陸上養殖の自動化技術

【目次】
1　陸上養殖の計測技術
2　自動給餌システム
3　水処理（換水・固形物除去・清掃，DO センサー，水質管理，循環水・ろ過）システム

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次世代の養殖システム

【目次】
1　アクアポニックス
1. 1　概要
1. 2　国内の参入企業
1. 2. 1　アクポニ
1. 2. 2　プラントフォーム
1. 2. 3　アクアポニックスデザインラボ
2　新規立地の養殖事業
2. 1　消費地立地型の完全閉鎖循環型陸上養殖システム
2. 2　駅舎を利用した陸上養殖システム
2. 3　耕作放棄地を活用した陸上養殖システム

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単糖類の市場動向

【目次】
1　概要
2　グルコース
3　フルクトース
4　ガラクトース
5　マンノース
6　D−リボース
7　L−アラビノース
8　キシロース
9　希少糖

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BIO PRODUCTS

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加水分解シルク（Hydrolyzed Silk）
水溶性アナトー（Annatto water soluble）
トコトリエノール（Tocotrienol）
月刊バイオインダストリー 2024年8月号（電子版）

￥5,500

シーエムシー出版

著者一覧

竹村　裕　　　東京理科大学
田﨑正行　　　新潟大学
若林　斉　　　北海道大学
津田孝範　　　中部大学

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BIO R&D

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足裏から健康診断:あなたの足裏は健康ですか?
～糖尿病神経障害の早期スクリーニングを目指して～
Health Assessment from Sole of Feet:Towards Early Screening for Diabetic Neuropathy

【目次】
1　はじめに
2　糖尿病神経障害と足裏の関連性
3　硬さの異なる床を利用した足裏の柔らかさの推定
4　足裏画像から糖尿病神経障害の識別
4. 1　被験者実験
4. 2　各被験者群の面積変化率の平均値
4. 3　足裏画像から糖尿病神経障害の重症度の推定
5　複数方向LED照射型足裏スキャナ
6　おわりに

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より正確に拒絶反応を予測できる腎移植検査法
-ABO血液型不適合腎移植における新規抗A/B抗体価測定法-
Novel Method to Measure AntiA/B Antibody Titers for ABO Incompatible Kidney Transplantation More Accurately Predict Rejection Reactions

【目次】
1　抗体価測定法
2　新規抗体価測定法(CD31-ABOアレイ)
2. 1　CD31-ABOアレイの作成
2. 2　抗A/B抗体の測定
2. 3　赤血球凝集反応とCD31-ABOアレイの比較
2. 4　ABO不適合腎移植におけるAABMRの予測
3　考察

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褐色脂肪組織と骨格筋の機能協調による体温調節

【目次】
1　寒冷環境における自律性体温調節反応
2　BAT活性の集団差,個人差,個人内変動
3　BATと骨格筋によるCITの相互関係
3. 1　NSTに対するBATと骨格筋の貢献
3. 2　 BATによるNSTと骨格筋によるSTの相互補完関係
4　体温調節応答における代謝系と循環系のシステム連関の可能性

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ミツバチ産品プロポリスによる肥満・糖尿病予防と褐色脂肪細胞化の誘導

【目次】

1　はじめに
2　プロポリスの定義と起源植物
3　プロポリスと肥満・糖尿病予防
4　ブラジル産グリーンプロポリスの成分と脂肪細胞機能
5　おわりに

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BIO BUSINESS

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抗菌・防カビ剤工業

　抗菌・防カビ剤や防腐剤,防虫剤,忌避剤,木材防カビ剤はバイオサイドと呼ばれ,身近な日常品から医療・衛生用品,工業製品まで幅広い分野で使用されている。1990 年代半ばに抗菌ブームが巻き起こった我が国では,抗菌加工製品の市場規模はすでに1 兆円
を超えている。特に2020 年の新型コロナウイルス蔓延以降は,抗ウイルス作用に注目が集まり,非常に速いスピードでの市場が成長し続けている。

【目次】
1　概要
2　抗菌剤の種類
3　用途
4　メーカー動向

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ビタミン様物質の市場動向

【目次】
1　はじめに
2　ルチン(Rutin)
3　ヘスペリジン(hesperidin)
4　ケルセチン(Quercetin)
5　キャベジン
6　イノシトール(Inositol)

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高甘味度甘味料の市場動向

【目次】
1　アセスルファムK(アセスルファムカリウム)
2　アスパルテーム
3　アドバンテーム
4　スクラロース
5　ネオテーム
6　ステビア抽出物

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BIO PRODUCTS

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コハク酸(Succinic acid)
コラーゲン(Collagen)
ソルビトール(Sorbitol)
月刊バイオインダストリー 2024年7月号（電子版）

￥5,500

シーエムシー出版

著者一覧

小室信喜　千葉大学
廣瀬亮平　京都府立医科大学
濱　洋一郎　佐賀大学
光武　進　佐賀大学
成澤直規　日本大学
浅川牧夫　熊本大学
山元　想　福島県立医科大学
本間美和子　福島県立医科大学
豊田　淳　茨城大学；東京農工大学

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BIO R&D

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非接触環境センシングによる心の状態予測技術
～室内における心的状態推定技術と位置推定技術～
Prediction Technology of Mental State by Noncontact Environmental SensingMental State Estimation and Indoor Location Estimation

【目次】
1　はじめに
2　心の状態推定技術に関する研究事例
2. 1　心の状態推定技術
2. 2　心の状態推定技術の応用例
2. 3　環境と心の状態との関係
2. 4　屋内位置推定技術
3　非接触センシングによる心の状態推定技術
3. 1　非接触センシングによる心の状態推定システム構成
3. 2　センサノード
3. 3　センサによる環境測定
3. 4　モデル構築
3. 5　位置推定部
4　結果
4. 1　心的状態推定
4. 2　位置推定精度
5　考察
6　おわりに

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大腸内視鏡検査の侵襲性低減を目的とした新規潤滑剤
Novel Lubricant for Less Invasive Colonoscopy

【目次】
1　はじめに
2　研究の背景と目的
3　動摩擦係数測定モデルの構築
4　研究の主な結果と考察
4. 1　大腸粘膜と内視鏡シャフト間の動摩擦係数と潤滑剤粘度の関係
4. 2　大腸内視鏡挿入時の動摩擦係数と大腸粘膜への負荷の関係
5　従来の潤滑剤との比較
6　おわりに

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海苔を食べると健康に痩せる？？
― 海苔に含まれる甘味物質とその機能性 ―

【目次】
1　はじめに
2　海苔に含まれる主な糖質
3　海苔に含まれるフロリドシド類
4　（a）イソフロリドシドの甘味特性
5　（b）口腔内う蝕原因菌によるイソフロリドシドの利用
6　（c）甘味受容体とイソフロリドシドの相互作用
7　おわりに

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癌予後マーカーの開発と⾼感度化へ資する独自抗体について
Development of A Prognostic Cancer Marker and Monoclonal Antibodies that Contribute to Higher Sensitivity

【目次】

1　 CK2；Casein kinase 2；CSNK2A1の概要
2　新規予後マーカーの発見
3　抗CK2α抗体の作製と品質評価
4　CK2 をターゲットとする臨床治験：悪性腫瘍に対する癌予後マーカーの開発
5　今後の展開

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心理社会的ストレスモデルマウスを用いたうつ病発症に関わるバイオマーカーの探索
Discovery of DepressionRelated Biomarkers using Psychosocial Stress Model Mice

【目次】
1　はじめに
2　うつ病モデル動物とは
3　sCSDSモデルマウスは非定型うつ病モデルか？　未病モデルか？
4　バイオマーカー探索のための実験動物飼料の選択について
5　sCSDSモデルマウスによるバイオマーカー探索
6　おわりに

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BIO BUSINESS

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化粧品工業

　2022 年の化粧品の出荷実績は出荷個数27 億8,744 万個（前年比110.4％），出荷金額1 兆2,654 億円（前年比93.5％）となり，コロナ禍後の需要は3 年振りに増えた。新型コロナウイルス感染症による行動制限が2022 年以降徐々に緩和され，2023 年5 月から
第5 類に移行されたことにより，外出の機会がさらに増えるとともにマスクの着用も任意となったため，各種化粧品の需要が伸びる要因となっている。海外に目を向けると，ヨーロッパでは化粧品に対する環境規制が厳格化，持続可能な開発目標（SDGs）に対する消費者意識の高まりを踏まえた対応が日本メーカーに求められている。また東アジア市場では韓国・中国の化粧品メーカーが台頭し，国際競争が激化している。国内市場の回復に向け消費者へのアピールと海外市場でのビジネス戦略など日本の化粧品メーカーの課題は多い。

【目次】
1　需給動向
2　輸出入動向
3　化粧品受託製造市場の動向
4　日本メーカーの技術開発

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香料工業

　2022 年の国内生産量は前年比100.1％の6 万4,383 トンとほぼ横ばいであった。生産金額は前年比106.1％の1,992 億6,600 万円となり，前年を上回った。香料には大きく分けて食品香料（フレーバー）と香粧品香料（フレグランス）があり，海外では同程度の市
場を持っているが，国内ではおよそ7：1 で食品香料市場の方が大きい。2021 年の世界の香料売上高は，約300 億ドル（3.3 兆円）と推定される。これはドルベースであり，現地通貨ベースでも増加している。特に中国，東南アジア市場の成長が大きい。香料は極め
て嗜好性，快楽性の強い製品であるため，地域の気候，文化による差が大きく，それに対応した開発能力が求められている。

【目次】
1　需給動向
2　輸出入動向
3　安全問題への対応
4　メーカー動向
5　製品開発動向

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BIO PRODUCTS

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シクロデキストリン（Cyclodextrin）
カラギーナン（Carrageenan）
クエン酸（Citric acid）
月刊バイオインダストリー 2024年6月号（電子版）

￥5,500

シーエムシー出版

著者一覧

横上聖貴　宮崎大学
竹島秀雄　宮崎大学
作田庄平　帝京大学
古川智宏　（国研）農業・食品産業技術総合研究機構

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BIO R&D

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悪性髄膜腫に増殖抑制，細胞老化ならびに人為的石灰化をもたらす新規治療法の開発
New Target Therapy Induced Senescence and Calcification in Malignant Meningioma

【目次】
1　はじめに
2　髄膜腫長期培養方法の確立
3　BMPシグナルと骨形成
4　BMPシグナルを抑制すると髄膜腫の増殖が抑制される。
5　GREM2の発現が高いと腫瘍の増殖能力は低下し，細胞老化をもたらす。
6　BMPシグナルの抑制はキヌレニン産生からセロトニン産生へトリプトファン代謝をシフトさせ，酸化的リン酸化にかかわる酵素発現を減少させる。
7　おわりに

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カビ毒の生産メカニズムを探る
Study on the Mechanisms of Mycotoxin Production

【目次】
1　食品，飼料のカビ毒汚染
2　アフラトキシン（AF）とデオキシニバレノール（DON）
3　カビ毒の生産メカニズム
4　カビ毒の生産を選択的に阻害する物質
5　カビ毒の生産阻害物質の作用機構
6　カビ毒の生産調節メカニズム

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BIO BUSINESS

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芳香・消臭・脱臭剤工業

　2022 年度の芳香・消臭・脱臭剤市場は約900 億円規模となった。消費者の価値観やニーズの多様化に対応し，2022 年も各社から様々な新商品が上市され，市場は活況を呈した。特定の悪臭の消臭に特化した機能や，よりナチュラルな香りを追求した商品が多く
見られた。また，スプレー，ジェル，液体，スティックなど様々な形態の商品が発売され，消費者の選択肢が広がった。とりわけ女性をメインターゲットにした，インテリア性が高く，高単価な室内用スティックタイプの芳香・消臭剤が好調を博した。また，ウイルスや雑菌から守る効果や，雑菌やカビの繁殖を抑える効果など，除菌機能や介護用途を想定した商品の需要が高まっている。今後もさらなる付加価値商品の開発・投入が進むとみられる。

【目次】
1　概要
2　種類・素材など
3　市場動向
4　主な企業動向

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食品添加物工業

　高齢化や人口減少が進むわが国において，食品添加物市場は成熟化が進んでおり，近年横ばいに推移している。健康志向の高まり，高齢者や共働きの増加，日本食ブーム，インバウンド需要，アルコール離れ，災害用備蓄などの時勢の変化に対応した商品群は市場を拡大しており，これらに関連する食品添加物の需要は堅調に推移している。食品添加物公定書第9 版に収載されている食品添加物は，2023 年6 月，指定添加物474 品目，既存添加物357 品目，天然香料612 品目が指定されている。

【目次】
1　概要
2　需給動向

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スマート水産業・漁業の動向

【目次】
1　概要
2　スマート水産業へ向けた取り組み
2. 1　水中ドローンシステム
2. 2　販売管理・水産加工販売管理システム
2. 3　養殖関連システム
2. 4　操業支援・漁労システム
3　スマート水産業のIT参入企業
3. 1　株式会社NTTドコモ
3. 2　KDDI株式会社
3. 3　NEC（日本電気株式会社）
3. 4　ウミトロン株式会社
3. 5　株式会社オプティム
3. 6　アンデックス株式会社

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脂溶性ビタミン

【目次】
1　ビタミンA（Vitamin A），ビタミンＡ誘導体（レチノイド）
2　ビタミンD
3　ビタミンE
4　ビタミンK（Vitamin K）

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BIO PRODUCTS

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エイコサペンタエン酸（Eicosapentaenoic acid；EPA）
ゴマペプチド（Sesame peptide）
コエンザイムQ10（Coenzyme Q10）
月刊バイオインダストリー 2024年5月号（電子版）

￥5,500

シーエムシー出版

著者一覧

内野　正　国立医薬品食品衛生研究所
小倉有紀　(株)資生堂
畠中内子　(株)ジャパン・ティッシュエンジニアリング
藤原佐知子　(株)ジャパン・ティッシュエンジニアリング
三竹博道　(株)ジャパン・ティッシュエンジニアリング
段　中瑞　日光ケミカルズ(株)
加藤玲子　国立医薬品食品衛生研究所
宮島敦子　国立医薬品食品衛生研究所
久間將義　東洋ビューティ(株)
森山博由　近畿大学

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【特集】3次元培養ヒト皮膚モデルの評価法

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特集にあたって
Introduction

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三次元培養ヒト皮膚モデルを用いた評価法
Evaluation Method Using a 3D Cultured Human Skin Model

【目次】
1　はじめに
2　実験方法
2. 1　試薬調製
2. 2　試験操作
3　結果

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ヒト3次元培養表皮LabCyte EPI-MODEL

　(株)ジャパン・ティッシュエンジニアリング(以下,J-TEC)は1999年に再生医療の産業化を目指して活動を開始してから,これまでに日本国内で5つの再生医療等製品,自家培養表皮「ジェイス（R）」,自家培養軟骨「ジャック（R）」,メラノサイト含有自家培養表皮「ジャスミン」,自家培養角膜上皮「ネピック（R）」,自家培養口腔粘膜上皮「オキュラル（R）」,の開発・製造・販売を行ってきた。ジェイス（R）は,米国H.Greenらの報告にある3T3細胞と由来を同じくする細胞を使用してJ-TECで開発された自家培養表皮であり,2007年に日本初の再生医療製品として製造承認を取得して以降,自社での製造販売を行っている。J-TECではこうした再生医療等製品の開発で培った高度な培養技術を応用して,ヒト培養組織「LabCyteシリーズ」を開発した。現在,LabCyteシリーズは大きく分けて,ヒト3次元培養表皮LabCyte EPI-MODELとヒト3次元培養角膜上皮LabCyte CORNEA-MODELを展開している。いずれも研究用途や動物実験代替材料として,幅広く利用されている。本稿ではヒト3次元培養表皮LabCyte EPI-MODELの詳細を紹介したい。

【目次】
1　3次元培養表皮とは
2　3次元培養表皮の製造方法
3　3次元培養表皮モデルにおける表皮マーカータンパク質発現と組織構造
4　3次元培養表皮モデルの皮膚バリア機能形成:LabCyte EPI-MODELとLabCyte EPI-MODEL 6D
5　LabCyte EPI-MODELの皮膚安全性試験および皮膚研究への活用

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中国人ドナー由来の3D皮膚モデルの皮膚安全性・有効性評価への応用
Application of a Chinese Donor-derived 3D Reconstructed Skin Model in Evaluation of Skin Safety and Efficacy

【目次】
1　はじめに
2　皮膚安全性評価における3D表皮モデルEpiKutisの応用
2. 1　皮膚刺激試験代替法
2. 2　光毒性試験と遺伝毒性試験の代替法の開発
3　有効性評価における3D皮膚モデルの応用
3. 1　3D表皮モデルEpiKutisを用いた有効性評価
3. 2　3D黒化モデルMelaKutisを用いた有効性の評価
3. 3　3D全層モデルFulKutisを用いた有効性の評価
4　おわりに

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医療機器の生物学的安全性評価における3次元培養ヒト皮膚モデルを用いた皮膚刺激性及び皮膚感作性評価

【目次】
1　はじめに
2　医療機器の生物学的安全性評価について
2. 1　医療機器の生物学的安全性評価の特徴
2. 2　医療機器の抽出液による評価
3　刺激性試験
3. 1　医療機器の刺激性試験
3. 2　動物を利用した刺激性試験
3. 3　in vitro皮膚刺激性試験(再構築ヒト表皮(RhE)試験法)
3. 4　国際ラウンドロビン研究(RRS)とISO 10993-23
3. 5　国内ガイダンスと国産製品のキャッチアップ・バリデーション
4　感作性試験
4. 1　医療機器の感作試験
4. 2　化学物質の感作性評価におけるin vitro試験法
4. 3　医療機器の感作性評価に向けたin vitro試験法
4. 4　RhEモデルを用いたin vitro試験法の医療機器の評価に向けた改変と標準化
5　課題と今後の展望

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3次元培養皮膚モデルを用いたメラニン産生抑制剤評価法

【目次】
1　技術背景
2　評価法の特徴
3　実験方法
3. 1　ケラチノサイトとメラノサイトの共培養系における3次元培養皮膚モデルの作製
3. 2　培養方法
3. 3　試験サンプル塗布方法
3. 4　観察方法
3. 5　メラニン定量
3. 6　細胞毒性試験
3. 7　チロシナーゼ阻害活性

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コラーゲンビトリゲル薄膜を用いた3次元培養ヒト皮膚モデルの美白研究への応用
An Application of Three-Dimensional Cultured Human Skin Model Using the Collagen Vitrigel Film for Skin Whitening Research

　美白を含むヒト肌の研究では,ヒト皮膚の構造を細胞・組織層・受容器などの集合体(臓器)として捉え,適格な切り口の解析がなされることが重要である。しかしながら,殆どの基礎・応用・実用化研究開発の現場では,採取したヒト皮膚臓器による効果的な研究展開は難しい。そのため,ヒト皮膚臓器内の各種機能の解析に見合った人工的立体モデル:3次元培養ヒト皮膚モデル技術の確立と汎用的な利用が嘱望されている。これまでにも,研究開発の必要目的に応じた理想的な3 次元モデル系作成の試みがなされており,用途によっては及第に達しているものもある。しかしながら,より研究開発の精度を求めるには,3次元モデルの設計や技術の進展に更なる洗練が必要であることは否めない。本稿では,美白研究に供するための3次元培養ヒト皮膚モデルの構築について,基礎研究ベースの成果から得た知見からその設計要素等を整理したうえ,美白研究に応用可能と思しきヒト初代皮膚構成細胞種を用いたヒト皮膚三次元モデル作製法の試みを紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　研究評価系に適切な3次元培養ヒト皮膚モデルの構成の考察
3　細胞種の選択
4　細胞の位置・配置と組織(層)間の連絡
5　人工真皮層の作製法の考察
6　ヒト初代皮膚構成細胞の特性を利用した美白研究開発に有用なヒト皮膚三次元モデル開発
7　おわりに

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BIO BUSINESS

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産業用酵素工業

　産業用酵素は食品,洗剤,医薬,試薬など広範な分野で利用されている。その市場規模を正確に把握することは非常に難しいとされているが,2022年の世界市場は推計で8,000億円と推計される。さらに2025年には1兆円を超え,年6.5%の成長が予測されている。このような市場環境の中,わが国でも遺伝子組換え技術によるGMO酵素が,環境問題やバイオエタノール需要の増加などの流れを受けて拡大を続けている。産業用酵素の利用分野では,エコロジー,エネルギー,ファインケミカル,食品・飲料分野などでの伸びが今後も期待され,洗剤用酵素も液体洗剤へのニーズの高まりから引き続き需要が増大するものと思われる。

【目次】
1　酵素の市場概況
2　産業用酵素の市場
3　メーカー動向

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飼料・飼料添加物工業

　飼料の需要量は,飼養頭数に大きく左右される。畜産は飼養者の高齢化などによる廃業が進み,一戸あたりの飼養頭数は増加傾向にあるが,全体としては徐々に減少が続いている。配合飼料は,主原料であるトウモロコシが2022年度,米国産は減少,ブラジル産が増加した。また,飼養頭数の増加による労働力不足と利便性により,円安などによる高騰にもかかわらず,輸入飼料原料に頼る傾向にある。畜産などの成長促進に不可欠な添加物の重要性は高まり,とくに飼料用アミノ酸は,動物の排泄物による汚染解決に貢献する添加物として市場が拡大している。また,安全な国産飼料供給のためエコフィード(食品循環資源利用飼料)認証制度により飼料自給率の上昇を期待されている。

【目次】
1　概要
2　需給動向
3　飼料原料の動向
4　飼料添加物の動向
5　飼料会社の動向

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BIO PRODUCTS

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アミノエチルエタノールアミン(N-Aminoethyl ethanolamine)

アラキドン酸(Arachidonic acid)
4. 8　ほたて貝殻砂を用いたコンクリートの鉄筋腐食ひび割れの進展抑制効果
5　ブルーカーボン固定したコンクリートの社会実装計画
5. 1　材料調達・製品製造段階における炭素排出量の評価
5. 2　生物起源特性を考慮した炭素排出量の評価
5. 3　ブルーカーボン・インフラの施設構想・設計提案～地域に根ざす海洋生物殻資源の再生拠点の提案～
6　まとめ

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BIO PRODUCTS

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アシル化ペプチド(Acyl peptide)
アゼライン酸(Azelaic acid)
月刊バイオインダストリー 2024年4月号（電子版）

￥5,500

シーエムシー出版

著者一覧

小磯博昭　三栄源エフ・エフ・アイ(株)
早川夕紀子　(株)第一化成
森川瑶子　三菱商事ライフサイエンス(株)
武村翔太　旭化成(株)
大園直樹　オリエンタル酵母工業(株)
市川　優　ミヨシ油脂(株)
上杉謙吾　(株)ウエノフードテクノ
田村雅紀　工学院大学
細田夏花　工学院大学
井口菊乃　工学院大学

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【特集】日持ち向上剤の最新技術

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食品添加物による食品の腐敗防止
Prevention of Food Spoilage by Food Additives

【目次】
1　次亜塩素酸ナトリウム・次亜塩素酸水
2　エタノール
3　有機酸
4　グリシン
5　ナイシン
6　リゾチーム
7　ε-ポリリジン
8　グリセリン脂肪酸エステル
9　重合リン酸塩
10　併用効果
10. 1　グリシンと酢酸ナトリウム
10. 2　ナイシンとの併用
10. 3　リゾチームとショ糖脂肪酸エステル
10. 4　リゾチームと食品素材の併用
11　殺菌効率の向上

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ベジミート用日持ち向上剤「e-GIMAX」
Preservative for Plantbased Meat「eGIMAX」

【目次】
1　背景
2　プラントベースミートの風味の課題
3　プラントベースミートの微生物的課題
4　プラントベースミートと相性のよい日持ち向上剤の開発
5　e-GIMAX添加プラントベースミートの風味
6　e-GIMAXの抗菌効果
7　おわりに

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糖アルコールによる保存性向上
Improving Long Life Shelf with Polyols

【目次】
1　はじめに
2　糖アルコールとは
3　糖アルコールによる食品の品質低下(色調,味質,食感,微生物)抑制効果
3. 1　ハンバーグの硬さと味質
3. 2　糖アルコールの水分活性
3. 3　腐敗原因菌の糖アルコール資化性
3. 4　PO-500の静菌効果
4　糖アルコールと静菌素材の併用効果
4. 1　卵白リゾチーム,チアミンラウリル硫酸塩との併用
4. 2　エタノールと糖アルコールの併用による殺菌効果
4. 3　グリシン,酢酸ナトリウムとの併用による味質調整効果
5　おわりに

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結晶セルロース製品「セオラスTM」について

【目次】
1　はじめに
2　粉体グレードについて
3　コロイダルグレードについて
4　おわりに

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茹で緑色野菜用日持向上剤　フレッシュロン・もえぎ
Shelf Life Improver for Boiled Green Vegetables 「Freshlon・Moegi」

【目次】
1　はじめに
2　クロロフィルについて
3　緑色野菜の退色要因について
4　「フレッシュロン・もえぎ」の開発
5　「フレッシュロン・もえぎ」の緑色退色抑制効果について
6　「フレッシュロン・もえぎ」の日持ち向上効果について
7　「フレッシュロン・もえぎ」を使用した効果について
8　「フレッシュロン・もえぎ」の活用方法
9　おわりに

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粉末油脂を活用した食品の食感維持による日持ち向上
Improving the Shelf Life of Foods by Maintaining their Texture Using Powdered Oils

　粉末油脂とは,直径約1μmの微細な油滴が水溶性の賦形剤でカプセル化された油脂製品である。水に容易に溶け,食品中へ細かい油滴が分散するため,油脂やほかの機能性物質などがより効率的・効果的に作用する。本稿では惣菜の食感維持による日持ち向上に効果的な粉末油脂製品を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　ミヨシのSDFOODs
3　粉末油脂とは
4　惣菜への応用例
5　新製品「エレメント215」の紹介

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粉末化醸造酢の日持ち効果
Improving Food Shelf Life of Vinegar Powder

　醸造酢を主剤とした,日持ち向上効果のある食品素材(液体・粉末)がクリーンラベル食品を対象として,近年,各メーカーより商品化されてきている。本稿では,醸造酢を粉末化,また,それに付加価値をもたらした粉末醸造酢製剤の日持ち向上効果について説明する。

【目次】
1　はじめに
2　粉末醸造酢の製造方法
3　粉末醸造酢の抗菌力と静菌作用
3. 1　粉末醸造酢の抗菌力
3. 2　粉末醸造酢の静菌作用
4　粉末醸造酢製剤について
4. 1　天然素材によるマスキング効果
4. 2　天然素材の抗菌作用
4. 3　粉末醸造酢製剤の静菌効果
5　粉末醸造酢製剤の表示について
6　おわりに

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BIO REVIEW

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ブルーカーボン・アクト&インフラの構築に資する海洋生物殻コンクリート建材の開発
Development of Concrete Materials Using Marine Shells to Build Blue Carbon Act and Blue Carbon Infrastructure

【目次】
1　はじめに
2　ブルーカーボン・アクトとブルーカーボン・インフラ(Blue Carbon Act. & Infra.)
3　北海道におけるホタテ貝殻の発生状況
4　広義のブルーカーボンを固定したコンクリートの基礎物性
4. 1　ほたて貝殻砂の製造
4. 2　ほたて貝殻砂を用いたコンクリートのフレッシュ性状
4. 3　モルタルレベルの力学的性質への影響
4. 4　コンクリートレベルの力学的性質への影響
4. 5　ほたて貝殻砂を用いたコンクリートの中性化抵抗性
4. 6　ほたて貝殻砂を用いたコンクリートの長さ変化
4. 7　ほたて貝殻砂を用いたコンクリートの凍結融解抵抗性
4. 8　ほたて貝殻砂を用いたコンクリートの鉄筋腐食ひび割れの進展抑制効果
5　ブルーカーボン固定したコンクリートの社会実装計画
5. 1　材料調達・製品製造段階における炭素排出量の評価
5. 2　生物起源特性を考慮した炭素排出量の評価
5. 3　ブルーカーボン・インフラの施設構想・設計提案～地域に根ざす海洋生物殻資源の再生拠点の提案～
6　まとめ

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BIO PRODUCTS

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アシル化ペプチド(Acyl peptide)

アゼライン酸(Azelaic acid)
月刊バイオインダストリー 2024年3月号（電子版）

￥5,500

シーエムシー出版

著者一覧

野田聡人　高知工科大学
椎葉　究　東京電機大学;日本バイオリファイナリー(株)
新居輝樹　九州大学
西岡莉子　九州大学
神谷典穂　九州大学;未来化学創造センター
山内靖雄　神戸大学
原田　陽　(地独)北海道立総合研究機構
西村慎之介　同志社大学
古賀智之　同志社大学

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BIO REVIEW

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導電テキスタイル上のバッテリレス素子のネットワーク化―身体を計測する衣服を目指して―
Networking of Batteryless Modules on Conductive Textile ―Towards Clothing that Enables Biomedical Measurement―

　身体表面で多数のセンサを分散しネットワーク化することができれば,人の健康状態や疲労度などに関する様々な計測を常時行うことが可能になると期待できる。本稿では,このようなシステムの構築に役立てることを目指した,導電布経由での各種バッテリレスセンサのネットワーク化技術について紹介する。バッテリレス・アンテナレスの複数デバイスに対するデータ伝送だけでなく,無線通信技術だけでは困難な電力供給をも同時に1枚の布伝送路上で可能にする。人の体に関する各種計測を着衣によって実現することで,日常的な健康管理,労働者の作業負担の把握,スポーツ分野での動作解析,バーチャルリアリティ分野での利用,医療分野での活用など,社会課題の解決や新産業創出に貢献するものと期待できる。

【目次】
1　はじめに:導電テキスタイル二次元通信の可能性
2　本研究の特徴:衣服を一つの伝送路としI2Cインタフェースに対応
3　周波数分割多重によるI2C形式の信号伝送
4　デモシステム製作例と期待されるアプリケーション例
5　まとめと展望

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プレバイオティクス作用及び免疫賦活作用を有する竹食物繊維の製造と特徴
Production and Characteristics of Bamboo Dietary Fiber Possessed Prebiotic and Immunostimulatory Effects

【目次】
1　はじめに
2　健康に資する成分の抽出と食物繊維の調製方法
3　竹由来の食物繊維(BMF)について
3. 1　BMFの製造方法
3. 2　BMFの栄養評価,成分分析結果と安全性試験について(日本食品分析センターにおける委託試験)
3. 3　BMFの生理活性について
3. 4　BMFの加工適性について
4　まとめ

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生体に腫瘍を排除させるトリガーとして機能する遺伝子改変マクロファージ『マックトリガー』
MacTrigger, Engineered Macrophages Acting as a Trigger to Treat Cancers by Body Itself

　我々は,生体に腫瘍を排除させるトリガーとして働く遺伝子改変マクロファージ『マックトリガー』を2023年に報告した。このマックトリガーは腫瘍特異的に炎症を引き起こすことができる。その結果,腫瘍が生体から異物と認識され,生体が元来有する異物排除能によってがんを治療する。「治療薬」としての役割を果たしてきたこれまでの細胞医薬とは異なり,マックトリガーはあくまで「引き金」にすぎない。固形がんに効果を発揮し,なおかつ正常組織には影響を及ぼしにくいマックトリガーは,免疫療法に新たな可能性を示す細胞医薬となりうる。本稿では,マックトリガーの基礎的性質,治療効果,ならびに副作用について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　腫瘍とマクロファージの「仲の良い」関係性
3　マックトリガーの作製
4　マックトリガーの治療効果
5　マックトリガーの正常な臓器への影響
6　マックトリガーの概要と今後

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新規架橋酵素変異体による抗体薬物複合体の創製
Preparation of Antibody-drug Conjugates by Novel Cross-linking Enzyme Mutants

【目次】
1　前駆体酵素のプロペプチドへの変異導入による活性化
2　酵素反応を利用した抗体薬物複合体の開発
3　近接効果を利用した抗体の部位特異的修飾技術の開発

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みどりの香り研究が拓く新技術～植物の香りを操る技術・香りで植物を操る技術～

　人と同じ場所で作業を行うサービスロボットへの期待が高まっている。そこで,協働者の行動を推定し,依頼・支援という協働譲り合い行動を適応的に決定/ 再計画することを目的とした行動決定システムの開発を行った。評価実験の結果,本システムを用いることで,協働者と協働譲り合い行動をとりながら協働作業を進めることが可能となることが分かった。

【目次】
1　はじめに
2　植物での香り物質の作られ方
3　なぜ葉緑体の構成成分がみどりの香りの原料になっているのか?―ストレス検知器官としての葉緑体―
4　危機に陥った葉緑体が放出する危機シグナル化合物
5　RSLV とは
6　みどりの香りの生合成経路
7　ヘキセナールイソメラーゼの発見
8　2-ヘキセナールのバイオスティミュラントへの応用
9　生物学的機能を持つ香りを用いた総合的農業技術
10　おわりに

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ヤナギ類樹木成分のきのこ菌床栽培への活用
Utilization of Willow Tree Components for Sawdust-based Cultivation of Mushroom

　ヤナギ類樹木は,河畔林に豊富に存在しながら伐採後にあまり利用が進まなかった資源であるが,早生樹としてバイオマス利用が期待されている。本稿では,シイタケ菌床栽培における広葉樹おが粉の供給源として,成長の早いオノエヤナギやエゾノキヌヤナギに着目し,そのおが粉の有用性や,さらには抽出した含有成分の有用性を見出したことについて紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　ヤナギ類樹木について
3　ヤナギおが粉のきのこ菌床栽培への活用
3. 1　ヤナギおが粉の製造とその品質特性
3. 2　ヤナギおが粉を活用したシイタケ菌床栽培
3. 3　発生したシイタケの食味特性
4　ヤナギ由来抽出成分のきのこ菌床栽培への活用
4. 1　ヤナギおが粉の品質が菌床栽培に及ぼす影響
4. 2　ヤナギ由来抽出物の製造
4. 3　ヤナギ由来抽出物添加培地を用いたきのこ菌床栽培
5　おわりに

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BIO　R&D

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形状固定/ 記憶性ハイドロゲルからなるスマート足場材料の開発

【目次】
1　はじめに
2　細胞接着性ペプチドをグラフト鎖に有するPNAGAmハイドロゲルの設計と調製
3　ハイドロゲルの温度応答性と形状固定/ 記憶性
4　形状固定/ 記憶性を利用したハイドロゲル表面の細胞接着挙動の制御
5　おわりに

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BIO BUSINESS

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健康食品・機能性食品工業

　2022年度の特定保健用食品(トクホ)市場規模は5,260億円(前年比95.5%)と推定され,市場はさらに縮小傾向にある。新型コロナウイルスへの抵抗力向上目的で乳酸菌関連が,また外出自粛により生活習慣病関連商品の需要が高まったが,全体としては新製品開発の停滞,機能性表示食品への移行等がマイナスに影響した。一方,機能性表示食品の市場規模は4,550億円(前年度比106.7%)と推定され,前年に引き続き市場は拡大した。コロナ禍の影響により,生活習慣病対策関連や抗ストレス・睡眠改善関連商品が市場をけん引した。2022年度は全体的な届出件数の増加に加え,「健康な人の免疫機能の維持」ほかいくつかの新規機能性の届出が認可され,トクホに代わり機能性表示食品を活用する動きはさらに加速している。

【目次】
1　健康食品と機能性食品
2　トクホ市場動向
3　機能性表示食品市場動向
4　健康食品の機能別市場動向

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BIO PRODUCTS

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L-テアニン(L-Theanine)

L-グルタミン(L-Glutamine)
月刊バイオインダストリー 2024年2月号（電子版）

￥5,500

シーエムシー出版

著者一覧

岡田　茂　東京大学
岡部寛史　近畿大学
太田智之　岡山大学
岩井良輔　岡山理科大学
木股敬裕　岡山大学
宝田剛志　岡山大学
秋岡翔太　東京農工大学
一戸崚佑　東京農工大学
松本祐里　東京農工大学
中澤靖元　東京農工大学
亀﨑允啓　東京大学;早稲田大学
濱田太郎　早稲田大学
山口皓大　早稲田大学
三宅太文　早稲田大学
櫻井絵梨子　早稲田大学
菅野重樹　早稲田大学
眞鍋康子　東京都立大学
三田佳貴　順天堂大学
藤井宣晴　東京都立大学
深津亜里紗　大阪公立大学
髙橋雅英　大阪公立大学

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BIO ENERGY

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水圏生物由来バイオマスエネルギー生産研究のいま,むかし

　化石燃料の代替の一つとしてバイオマスエネルギーがある。中でも水圏生物由来のバイオマスは,その生産の場を巡って食料生産と競合しないと言われ,古くから注目されている。水圏生物,特に藻類由来バイオマスエネルギーとして,どの様なものが得られるのか,過去の代表的な例を紹介するとともに,今後求められるバイオマスエネルギー像について考察する。

【目次】
1　はじめに
2　水圏生物由来バイオマスエネルギーとは
3　水圏生物由来のメタン生産
4　水圏生物由来のエタノール生産
5　水圏生物による水素生産
6　水圏生物による脂質生産
7　微細藻類からの脂肪酸メチルエステル生産
8　微細藻類による炭化水素生産
9　おわりに

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バイオリファイナリー(4)
-製品,原料サイドから俯瞰したバイオリファイナリー-
Bird’s Eye View Over the Biorefinery from the Angles of a Variety of Feedstocks and the Products

　前稿では,ASTM承認済みのSAF(Sustainable Aviation Fuels)7件と,その後に期待される候補燃料について,その由来と製法を中心に解説した。それに先立って,航空機用ではないが,ガソリン,ディーゼル油の混合基材として,エタノールとバイオディーゼルについても,燃焼が及ぼす環境上の問題など,米国と日本の法的な取り扱いを中心に取りまとめた。しかし,SAFの由来については,バリエーションが豊富なために,言及をその一部に留めていた。本稿では,4つの類型に分け,成る丈網羅的にバイオエネルギーの全容を説明していく。何故なら,最終製品のみでなく,その原料にまで立ち入ることで,バイオ燃料を今後どのように我々の生活に取り入れていくか,また石油・ガスや水素など他の系の燃料との複合的に取り組みについて,より判断がし易くなると思うからだ。米国の例で申し訳ないが,EPA(米国環境保護局)に依るとGHGの排出では,輸送と電力がほぼ同等の25-30%,この輸送に農業と都市生活を足すと,電力の倍以上のGHGが排出されているという。当節,世間ではEVが取り分け持てはやされている様だが,供給される電力はどこから来るのか。化石燃料の代替として期待される再生可能電力は,日本でどの程度有効に製造・供給できるのか。また現在の再生可能電力の増強計画で,我々は,期待しうる炭素バランスを達成できるのか。そう考えると電力に片寄せしたGHG削減の取り組みでは,とても十分とは言えないだろう。他方,多様な代替エネルギーの開発と利用によって,我々は須らく人類に利益をもたらすサーキュラー・エコノミーの実現を求められていると理解している。その観点からしても,液体で供給できるバイオ燃料は,輸送用燃料としても,確かに期待されるエネルギーの一つなのである。

【目次】
1　原料視点からの4つの類型
2　バイオリファイナリーの風景
3　まとめ,並びに　謝辞

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BIO REVIEW

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iPSC由来ヒト軟骨前駆細胞を使用した形状型軟骨組織体の開発
Development of Tissue-engineered Cartilage Using Human iPSC-derived Chondroprogenitors

【目次】
1　はじめに
2　軟骨再生医療における細胞源
3　多能性幹細胞由来ヒト軟骨前駆細胞の開発
4　軟骨再生医療と組織工学
5　ポリマーコーティングを用いた自己凝集技術による培養組織の開発
6　CAT法を用いたリング状軟骨の開発
7　現状の限界点と今後の課題

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シルクフィブロイン-高分子化合物複合体の開発
Development of Silk Fibroin-Polymer Composites

【目次】
1　家蚕シルクフィブロイン
1. 1　家蚕シルクフィブロインの特徴
1. 2　家蚕シルクフィブロインを利用した再生医療研究
1. 3　家蚕シルクフィブロイン複合体の作製と応用
2　野蚕シルクフィブロイン
2. 1　野蚕シルクフィブロインの特徴
2. 2　野蚕シルクフィブロインを利用した材料研究
2. 3　野蚕シルクフィブロイン複合体の作製と応用
3　両シルクフィブロインを利用した研究

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協働作業者の行動推定に基づく協働作業ロボットの依頼・支援行動システム
An Adaptive Request and Support System Based on Estimating Behavior of Collaborative Workers for Collaborative Robots

　人と同じ場所で作業を行うサービスロボットへの期待が高まっている。そこで,協働者の行動を推定し,依頼・支援という協働譲り合い行動を適応的に決定/ 再計画することを目的とした行動決定システムの開発を行った。評価実験の結果,本システムを用いることで,協働者と協働譲り合い行動をとりながら協働作業を進めることが可能となることが分かった。

【目次】
1　はじめに
2　適応的行動決定システム
3　協働者の行動推定
3. 1　タスク実行確率
3. 2　タスク達成度の推定
3. 3　協働者の動作計画
3. 4　尤度算出とベイズ更新
4　動作計画・協働作業コスト算出
4. 1　協働作業コスト
4. 2　動作計画
4. 3　協働作業コスト比較
5　評価実験および考察
5. 1　実験条件
5. 2　実験結果
5. 3　考察
6　まとめ

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骨格筋の質の制御

【目次】
1　遺伝的要因と筋線維タイプ
2　筋線維タイプを制御する遺伝子
3　マイオカインとは
4　サテライト細胞とマイオカイン
5　マイオカインは筋の質を制御するか?
6　おわりに

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DNAと各種金属イオンとの特異的な相互作用で架橋されたハイドロゲル

【目次】
1　はじめに
2　DNAと各種金属イオンとの相互作用
3　M-DNAハイドロゲル
4　Pt-DNAハイドロゲル
5　Zn-DNAハイドロゲル
6　Cu-DNAハイドロゲル
7　おわりに

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BIO BUSINESS

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再生医療

　経済産業省は,再生医療・細胞医療の世界市場は,今後5年間で年間50%以上の急速な成長が見込まれ,世界中で積極的に開発が行われているとしている。再生医療推進に向け新たな法律も施行され,早期承認への道筋がつけられたほか,これまでは医療機関に限られていた細胞培養加工等の外部委託が可能となり,周辺産業も含めた市場の活性化が期待されている。

【目次】
1　概要
2　関連制度と体制
3　研究開発動向
4　製品動向
5　メーカー動向
月刊バイオインダストリー 2024年1月号（電子版）

￥5,500

シーエムシー出版

著者一覧

羽藤一仁　(一社)燃料電池開発情報センター
井原一高　神戸大学
吉田　弦　神戸大学
アンディアフェトラ　(国研)農業・食品産業技術総合研究機構
弓削太郎　(有)レチェール・ユゲ
弓削忠生　(有)箕谷酪農場
梅津一孝　帯広畜産大学名誉教授
菅沼学史　北海道大学
芦澤里樹　山梨県産業技術センター
森長久豊　山梨大学
竹下尚男　花王(株)
岡本裕之　(国研)水産研究・教育機構

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BIO ENERGY

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燃料電池開発動向と水素エネルギー
Fuel Cell Development Trends and Hydrogen Energy

　燃料電池の歴史的背景と,近年の温室効果ガス排出量削減に関する取り組みに関連して,カーボンニュートラルを目指した燃料電池の役割,特に定置用燃料電池と燃料電池自動車について近年の取り組み状況を示す。更には,これらの取り組みを実現するための技術的課題と課題解決がどの程度進んでいるかを解説する。

【目次】
1　はじめに
2　国内外のエネルギーを取り巻く状況
3　定置用燃料電池の状況
4　燃料電池自動車の状況
5　燃料電池の技術開発課題
6　おわりに

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地域分散バイオマスのための小型メタン発酵装置の開発とエネルギー利用
Development of a Small Anaerobic Digester and Energy Utilization for Decentralized Biomass

【目次】
1　はじめに
2　小型メタン発酵装置の概要
3　バイオガスユニットの長期運転
4　バイオガスの熱エネルギー利用
5　バイオ液肥の活用
6　まとめ

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BIO REVIEW

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水素化触媒を利用したアミノ酸からグリーン化学品の製造
Production of Green Chemicals from Amino Acids Using Hydrogenation Catalysts

　再生可能なバイオマスから製造されるアミノ酸は含窒素化学品の原料になると考え,温和条件で目的生成物を合成する固体触媒プロセスを構築した。本稿ではグルタミン酸から間接的脱炭酸により2-ピロリドンを生成する反応とL-プロリンからラセミ化せずにL-プロリノールへ水素化する反応について概説する。

【目次】
1　緒言
2　グルタミン酸からワンポットで2-ピロリドンを合成
3　貴金属系複合触媒によるL-プロリンの水素化
4　おわりに

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果樹搾りかすから作るバイオベースプラスチックと補強材の複合体
Fabrication of Bio-Based Plastics Reinforced with Cellulose Nanofiber from Fruit Pomace

　農業や工業生産活動において様々な廃棄物が排出されている。循環型の社会形成が求められる昨今、我々は農産廃棄物のなかでも果樹残渣に着目し、これらの高付加価値化を目的にバイオベースプラスチックと補強材となるセルロースナノファイバーの調製および複合化を行ってきた。本稿では、これまで得られた知見について紹介する。

【目次】
1　カーボンニュートラルとサーキュラーエコノミー
2　バイオベースプラスチック
3　柑橘由来バイオベースプラスチック
4　セルロースナノファイバー(CNF)
5　セルロースナノファイバー調製における疎水性と解繊性の両立
6　ブドウ搾りかすからのセルロースナノファイバー調製
7　柑橘由来エポキシ樹脂とブドウ搾りかすセルロースナノファイバーの複合化
8　まとめ

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エネルギー代謝研究にもとづく茶カテキンの抗肥満効果
Anti-Obesity Effect of Tea Catechins Based on Energy Metabolism Research

　古来より伝統的に飲用されてきた緑茶には,さまざまな健康機能が報告されている。しかしながら,緑茶の抗肥満作用が科学的に本格的に検証されたのは,実はここ20～30年間にかけてのことである。肥満は今や,深刻な健康課題であり,本報では,エネルギー代謝の見地から茶カテキンの脂肪の消費作用について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　茶カテキン含有飲料の開発
3　抗肥満作用に関する基礎的研究
4　ヒトのエネルギー代謝研究
4. 1　食事誘導性熱産生
4. 2　身体活動時の脂肪代謝
4. 3　褐色脂肪における代謝的熱産生
5　おわりに

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ゲノム編集魚の作出技術とその規制
Production and Legal Regulation of Genome-Edited Fish

【目次】
1　魚類のゲノム編集技術
1. 1　クリスパーキャスの登場
1. 2　受精卵を用いたゲノム編集
1. 3　ゲノム編集ツールの導入時期の検討
1. 4　クリスパーキャスによるゲノム編集
1. 5　交配による変異の固定と均一化
1. 6　国内および海外のゲノム編集魚
2　ゲノム編集魚の取り扱い規制
2. 1　利用目的に応じたゲノム編集魚の届出
2. 2　事前相談における確認項目
2. 3　ゲノム編集魚の食品衛生上の取扱の整理
2. 4　ゲノム編集生物の後代交配種の取扱い
2. 5　ゲノム編集技術応用食品の表示
3　まとめ

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BIO BUSINESS

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生分解性プラスチック(微生物生産,天然系,化学合成系)の動向

　生分解性プラスチックおよびバイオマスプラスチックは一定の管理された循環システムの中でそれぞれの特性を生かし,プラスチックに起因するさまざまな問題の改善に寄与している。これらを総称してバイオプラスチックと呼ぶ。生分解性プラスチックは「自然環境中の微生物の作用により生分解して水と二酸化炭素,あるいは嫌気的条件下でメタン(CH4)になるという特性を有するプラスチック」で,微生物産生系,天然系,化学合成系の3種類が存在する。生分解性プラスチックのうち,有機資源由来物質を原料とする微生物産生系および天然系はバイオマスプラスチックに分類されている。また,化学合成系には出発原料が有機資源(バイオマス)由来のものと化石資源(石油)由来のものがあり,日本国内ではバイオマス由来成分と石油由来成分をブレンドしたもの,化学合成したものもバイオマスプラスチックと呼んでいる。また,バイオマスプラスチックには非生分解性の製品も数多く開発されており,市場に供給されている。近年はさまざまな生分解性プラスチックが開発されており,微生物産生系,天然系,化学合成系の3種類に分類されている。

【目次】
1　微生物産生系生分解性プラスチック
2　天然系生分解性プラスチック
3　化学合成系生分解性プラスチック

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水素エネルギーをとりまく現状
3　燃料電池　4　グリーンスチール　5　褐炭水素プロジェクト

【目次】
3　燃料電池
3. 1　燃料電池の概要
3. 2　燃料電池自動車
3. 3　純水素燃料電池
3. 4　水素サプライチェーンの構築
4　グリーンスチール
5　褐炭水素プロジェクト
月刊バイオインダストリー 2023年12月号（電子版）

￥4,950

シーエムシー出版

著者一覧

井田民男　近畿大学
岡部寛史　近畿大学
附木貴行　金沢工業大学
吉村　治　金沢工業大学
足立直也　東京電機大学
水谷　義　同志社大学
奥田なつき　同志社大学
足立幸司　秋田県立大学

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BIO ENERGY

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次世代固体バイオエネルギーの開発;バイオコークス化技術とその展開
Development of NextGeneration Solid Bioenergy;Classification and Development of Biocoke Technology

　地球温暖化に起因する気候変動問題は,国際社会が一体となって喫緊に取り組むべき重要な課題であることは言うまでにない。2050年到達目標である「ゼロ・カーボンスチール」への挑戦が本格化している。ここでは,製鋼用アーク炉でのバイオコークス利用の成果とさらにバイオコークスの機能性を向上させる取り組みを解説する。

【目次】
1　まえがき
2　製鋼用アーク炉への展開
3　複合化バイオコークスの開発
4　複合化バイオコークスの展望

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バイオリファイナリー(3)-ドロップインバイオ燃料,環境への影響と製造ルート-
The Environmental Effects and the Production Pathways for Dropin Biofuels

　前稿,バイオリファイナリー(2)で,ドロップインバイオ燃料の製造には,『ブレンドの壁』と『規模と均質性の壁』を乗り越えることが課題だと話した。その問題を解決する手段としては,既設石油設備の余剰能力を使って混合精製するのが,現在のバイオマス液体燃料の製造技術を考えた場合,恐らく最も経済的で効率の高い製造ルートであるだろうと述べた。そして,製油所の内,どこにDrop-Inするのが最適かについても,いくつかの研究を紹介しつつ,流動接触分解装置がどうやら望ましく思われると結論した。だが,その反応挙動を確かめる研究は未だ十分ではなく,また設備内の汚染に関する懸念も払しょくしなければならないなど,一朝一夕には片付けられない問題があることも見えて来た。昨今,バイオ燃料への期待は高まっているのは疑いもない事実だが(SAF:Sustainable Aviation Fuelsなども一例),それが石油業界の製品ラインとして定着するには,どうやら時間がかかりそうだ。何しろ,石油会社にしたところで,SAFを自社製油所の既設設備で原油と同時精製するとしたら,製品の全項目品質確認試験のみならず,設備の適格性審査など,lot毎に大変な適合管理の作業が待ち受けており,それだけでも大きな負担になると思われるからだ1)。更には,製油所設備内の汚染防止対策や,汚染発生時の損失回避などの事後処理も抱えることになり,石油会社の負担は嫌が上にも大きくなる。その負担を企業は受け入れられるだろうか。これを前稿では,旧約聖書で馴染みのある『ジェリコの壁』になぞらえたわけだが,その問題に取り組む前に,一体バイオマスからどのようなルートを辿って,ドロップインバイオ燃料が製造されるかを,安易にenvironmental freeともてはやすのではなく,その特性と共に,一度整理する必要があると考えている。今まで,原料を動植物油脂に絞って進めて来たが,これを糖,セルロースなどバイオマスに広げて,おおざっぱだが,総ざらいしてみようと思う。

【目次】
1　バイオマスからの燃料の製造と精製
2　バイオエタノールおよびバイオディーゼル(FAME)の開発・導入状況と大気汚染への懸念
2. 1　バイオエタノール
2. 2　バイオディーゼル
3　SAFの開発状況(ASTM承認済み燃料)
3. 1　FT-SPK(2009)Fischer-Tropsch(FT)-Synthesized Paraffinic Kerosene
3. 2　HEFA-SPK(2011)Hydro-processed Ester and Fatty Acid-Synthesized Paraffinic Kerosene
3. 3　HFS-SIP(2014)Hydro-processed Fermented Sugar-Synthesized iso-Paraffin
3. 4　FT-SPK/A(2015)FT-SPK with Aromatics
3. 5　ATJ-SPK with
　　　C4(2016):Alcohol(Butanol)to Jetfuels
　　　C2(2018): Alcohol(Ethanol)to Jetfuels
3. 6　CHJ(2020): Catalytic Hydro-thermolysis Jet-fuels
3. 7　HC-HEFA-SPK(2020):Hydro-processed Hydrocarbons-HEFA-SPK

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BIO REVIEW

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バイオマス繊維を強化材に用いた積層複合軽量素材
Laminated Composite Lightweight Material using Biomass Fiber as Reinforcing Material

　輸送分野における,さまざまな部品の軽量化はエネルギー効率の改善につながり,温室効果ガスの削減に期待が持てる。我々はバイオマス繊維を中心に活用し,その特性を活かした部材を提案し,積層成形によるオートバイ用ヘルメットの試作と評価を行った。また,マルチマテリアル化することでさらなる軽量化と物性の向上を検討した。

【目次】
1　はじめに
2　材料
2. 1　セルロース系繊維の含浸成形による試験片作製
2. 2　三点曲げ試験による力学物性評価
2. 3　セルロース系繊維の力学物性評価
3　オートバイ用ヘルメットの積層成形
4　まとめ

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臭気の可視化,目視で塩基性ガスの検出が可能な蛍光色素
Visualization of Bad Smell, Detection of Basic Gas to Visually by Fluorescent Dye

　蛍光色素を用いて臭気ガスや有害ガスなどガス分子の検出が可能になれば,色の変化からガスの存在を可視化することができるため,簡単なガス検出技術として安全をもたらす技術になり得ると考える。しかし,そのためには蛍光色素の構造を改良する必要があるため,研究が盛んには行われていない。本稿では,塩基性ガスの可視化を可能とする蛍光色素の合成手法やガス検出能について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　液体性蛍光色素の合成
3　OPV-BAの塩基性ガス検出能
3. 1　溶液中におけるアンモニアの検出
3. 2　OPV-BAによる塩基性ガスの検出
3. 3　繰り返し特性と検出速度および検出感度
3. 4　認識メカニズム
4　OPV-PFBの塩基性ガス検出能
5　おわりに

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環境にやさしいプラスチック代替材料を目指した高剛性・高靭性バイオインスパイアード複合材料の開発
Development of HighStiffness, HighToughness BioInspired Composite Materials Aimed at EcoFriendly Plastic Alternatives

　骨や木材は,軽量性,剛直性,高靭性などの優れた機械的性質をもっているが,一般の機械材料と比較すると,成形が困難である,力学的異方性が,特定な形をした部品として用いるには適さないなどの問題点もある。骨の構造や生分解性を模倣してプラスチックの代替材料を作ることができれば,マイクロプラスチックによる海洋汚染などの問題も解決し,持続可能な社会の発展に寄与すると考えられる。

【目次】
1　はじめに
2　有機-無機複合材料
3　カルボキシ基をもつ高分子とヒドロキシアパタイトの複合化
4　セルロースナノファイバーを用いた脆性破壊しない複合材料の合成
5　アシル化による複合体の耐水性付与
6　最後に

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発酵食品残渣を活用した木材の改質技術
Modified Techniques on Wood using Fermented Food Residues

　木材の寸法安定化に代表される改質技術は,従来,化石由来資源を原料とした改質剤が用いられてきた。今回,有効利用が期待される食品系バイオマスである発酵食品残渣の有機質成分に着目した。特に,親水性成分が有する膨潤性に着目し,木材の寸法安定性向上効果を検証した。

【目次】
1　はじめに
2　木材利用における寸法安定化技術
3　酒かすを用いた木材の寸法安定化技術
4　酒粕を用いた漆器木地の形状安定化
5　おわりに

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BIO BUSINESS

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プラスチックの資源循環と海洋プラスチック

【目次】
1　循環型社会における資源循環
2　廃プラスチック処理の動向
3　海洋プラスチック

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水素エネルギーをとりまく現状
1　水素の種類と普及　2　水素エネルギーの利用方法

【目次】
1　水素の種類と普及
1. 1　安価な原料の使用
1. 2　水素サプライチェーンの構築
1. 3　大量の水素需要の創出
2　水素エネルギーの利用方法
2. 1　水素の直接利用
2. 2　水素の合成燃料化

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BIO PRODUCTS

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コレステロール(Cholesterol)
月刊バイオインダストリー 2023年11月号（電子版）

￥4,950

シーエムシー出版

著者一覧

植田充美　京都大学
須原義智　芝浦工業大学
岡本実佳　鹿児島大学
森田寛人　アサヒクオリティーアンドイノベーションズ(株)
蓑田　歩　筑波大学
鈴木秀之　京都工芸繊維大学
森　隆　埼玉医科大学
神山　翔　キッコーマン総合病院
西浦康正　筑波大学附属病院
原　友紀　NCNP病院
小川　健　(独)国立病院機構
井汲　彰　筑波大学
山崎正志　筑波大学

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BIO ENERGY

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バイオエネルギーの転換―従来型のバイオエネルギーの新たなる変遷とカーボンフリー燃料への展開
Development of Next-generation Bioenergy-New Biomass Energy and Carbon-free Bioenergy

　地球温暖化防止への社会構造の変換を促すバイオエネルギー社会に,バイオマスエネルギー生産の考え方や技術をどのように取り込んでいけるのか,についてまとめるとともに,未来社会において,カーボンフリーなエネルギーをバイオテクノロジーの力を活用して,製造して輸送・貯蔵して使用していく社会システムについても言及する。

【目次】
1　はじめに
2　従来のバイオマスエネルギーの現況
3　新しいバイオエネルギーめざして
3. 1　カーボンフリーなエネルギーとしての水素製造の現状
3. 2　食品廃棄物のアンモニア生産への微生物利用
3. 3　好気性Azotobacter vinelandii微生物育種による空中窒素のアンモニアへの変換
4　カーボンフリー新型小型原子力発電への微生物潜在能力の活用
5　まとめ

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BIO REVIEW

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新型コロナウイルス感染症とその後遺症に対する治療効果を併せ持つ薬剤の創製
Discovery of Drugs with Combined Therapeutic Effects for Novel Coronavirus Infection and Its Sequelae

　我々は,核内受容体に対するアゴニスト作用や神経分化誘導作用を有するビタミンK誘導体の化合物ライブラリーから,抗SARS-CoV-2活性を示す化合物を見出した。これらは側鎖の末端にm-メチルフェニル基または1-ナフチル基が導入されたメナキノン-2(MK-2)誘導体であり,COVID-19の後遺症に対する作用と抗SARS-CoV-2活性を併せ持つ可能性が示された。

【目次】
1　はじめに
2　結果・考察　
　ビタミンK誘導体の抗SARS-CoV-2活性の評価
3　活性化合物の作用機序の検討
3. 1　化合物2, 3のRdRp活性阻害作用
3. 2　3CLプロテアーゼ活性に対する化合物2, 3の阻害作用
4　まとめ

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持久運動パフォーマンスの向上に関与するヒト腸内細菌の発見
A Discovery of Gut Microbe Involved in Exercise Performance

　腸内フローラはヒトの健康と密接に関わっているが,腸内フローラとホストの身体機能の関わりには不明な点が多い。我々は,長距離ランナーの腸内フローラを調べることにより腸内常在菌の1種であるBacteroides uniformisが運動パフォーマンスに関わっていることを見出したので紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　日本人長距離ランナーの腸内フローラ解析
3　α-シクロデキストリンを被験物質としたヒト臨床試験
4　B.uniformis投与マウスの持久運動パフォーマンス
5　B.uniformisによる持久力向上メカニズム
6　おわりに

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生物材料を利用した低濃度の貴金属の選択的回収
Selective Recovery of Precious Metals in Biological Materials

　環境に優しい技術として生物材料を利用した低濃度の金属回収への関心は高まっている。金属廃液と同等の強酸性の溶液から,生物材料を利用した低濃度の貴金属回収の可能性と貴金属の選択的回収のメカニズムについて概説する。

【目次】
1　はじめに
2　シングルセル解析を利用した貴金属を吸着する細胞集団の挙動の変化
3　凍結乾燥処理細胞による強酸溶液からの貴金属の選択的回収
3. 1　凍結乾燥処理による耐酸性の向上と貴金属選択性
3. 2　強酸溶液からの白金族(Pd, Pt, Ir)の回収機構
3. 3　金の回収
3. 4　塩酸濃度による貴金属の選択的回収
4　おわりに

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京野菜・京漬物に含まれるポリアミンを調べる中で見出したde novo合成したスペルミジンを菌体外に排出する芽胞形成乳酸菌Bacillus coagulans YF1株
Bacillus coagulans YF1, a Spore-forming Lactic Acid Bacterium that Excretes de novo Synthesized Spermidine from the Cells, was Discovered while Searching for Raw and Fermented Kyoto Vegetables Rich in Polyamines.

　京野菜のうち,万願寺甘トウ(京都万願寺2号),丹波黒大豆系の枝豆で秋に販売される紫ずきん,夏に販売される京夏ずきんにスペルミジンが特に多く含まれている。さらに,これらを加熱調理してもスペルミジン量に大きな変化はなく,優れた食材である。また,京都の農産品の中で,宇治緑茶にはスペルミジンばかりでなくスペルミンも多く含まれている。しかし,お湯で淹れた煎茶や玉露には茶葉に含まれているスペルミジンのごく一部しか,またスペルミンはほとんど抽出されない。茶葉を人工胃液で処理するとスペルミジンとスペルミンの大部分が抽出されることから,茶葉をそのまま摂るような食品の開発が望まれる。一方,代表的な京漬物である柴漬けにはプトレッシンが多く含まれているが,スペルミジンはほとんど見られない。それに対して,京都松ヶ崎地区に伝わる乳酸発酵を伴う菜の花漬にはスペルミジンが多く含まれている。菜の花漬から単離した乳酸菌のうち,YF1と名付けた株を同定したところBacillus coagulansであった。B. coagulansは胃酸に耐えて生きたまま腸に達する芽胞を形成することが知られている唯一の乳酸菌であり,プロバイオティクスとしての利用例もある。ポリアミンを含まない最少培地でYF1株を嫌気培養すると菌体外にスペルミジンを排出した。この株が,アルギニンからアグマチン,プトレッシン,カルボキシスペルミジンを経由してスペルミジンを合成していることを明らかにし,これらの反応を担う酵素の遺伝子を特定した。本菌は好気培養では酢酸を生成するが,嫌気培養では乳酸を生成し,呈味性の点からもヨーグルトなどの製造に十分使用できる。

【目次】
1　はじめに
2　京野菜のポリアミンについて
3　万願寺甘トウのスペルミジンに対する加熱調理の影響
4　宇治緑茶のポリアミン量
5　松ヶ崎の菜の花漬とそこから単離した乳酸菌
6　おわりに

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アルツハイマー病の新規治療法:アポリポ蛋白E-N端-アミロイド前駆体蛋白結合を標的
A New Therapeutic Strategy for Alzheimer’s Disease:Targeting Apolipoprotein E and N-Terminal Amyloid β-Protein Precursor Interaction

　アルツハイマー病発生の危険因子として,アポリポ蛋白E(apolipoprotein E,apoE)のε4対立遺伝子の保有が知られている。アルツハイマー病の治療標的として,apoEとN端-アミロイド前駆体蛋白(amyloid β-protein precursor,APP)の結合に着目し,この結合阻害剤(6KApoEp)を開発した。本稿では,ヒトapoE2,apoE3,apoE4アイソフォームの何れか1つを発現させたアルツハイマー病モデルマウス(APP/PS1/E2/E3/E4マウス)への6KApoEpの治療効果を紹介する。ApoE-N端-APP結合を標的とした6KApoEp療法は,病態が最も悪化するapoE4アイソフォーム保有のアルツハイマー病患者への臨床応用が期待される。

【目次】
1　はじめに
2　APP代謝とAβ産生経路
3　ApoE-N端-APP結合に伴うAβの増産機構と結合阻害剤(6KApoEp)の作用部位
4　6KApoEp療法による行動・認知機能障害の改善効果
5　6KApoEp療法による脳アミロイド病変の軽減効果
6　6KApoEp療法による細胞膜APP代謝の抑制効果
7　6KApoEp療法によるp44/42・p38 MAPKsのリン酸化への影響
8　まとめ

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関節内骨軟骨病変の3次元モデル化による術前病変評価と手術シミュレーション-上腕骨離断性骨軟骨炎に対して-
Preoperative Lesion Evaluation and Surgical Simulation Using 3D Modeling of Intra-articular Osteochondral Lesions -for Osteochondritis Dissecans of the Elbow-

　関節内骨軟骨病変は,骨と関節軟骨という,異なる二つの構造が同時に損傷するという点で,評価も治療も難しい。適切な評価ができなければ適切な治療方針を立てることができず,適切に治療しなければ当該関節の機能を大きく損なう可能性がある。しかし,現時点では手術以外に病変を正確に評価する方法がない。そこで,CTとMRIそれぞれの長所を組み合わせ,病変の三次元的な画像を作成することで,侵襲を加えることなく病変の重症度が評価できるのではないかと考えた。すなわち,CTからは骨の,MRIからは関節軟骨の3次元画像を作成し,それらを合成することで,病変をモニター上に再現しようとするものである。本稿ではその詳細について述べる。

【目次】
1　はじめに
2　対象
3　MRIの撮像
4　CTの撮影
5　MRIの三次元再構成
6　CTの三次元再構成
7　3D MRI-CT合成画像の作成
8　病変の評価
9　手術シミュレーション
10　評価項目
11　結果
12　考察
13　結語

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BIO BUSINESS

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芳香・消臭・脱臭剤工業

　2021年度の芳香・消臭・脱臭剤市場は前年より大きく拡大し約940億円規模となった。消費者の価値観やニーズの多様化に対応し,2021年も各社から様々な新商品が上市され,市場は活況を呈した。特定の悪臭の消臭に特化した機能や,よりナチュラルな香りを追求した商品が多く見られた。また,スプレー,ジェル,液体,スティックなど様々な形態の商品が発売され,消費者の選択肢が広がった。とりわけ女性をメインターゲットにした,インテリア性が高く,高単価な室内用スティックタイプの芳香・消臭剤が好調を博した。また,ウイルスや雑菌から守る効果や,雑菌やカビの繁殖を抑える効果など,除菌機能や介護用途を想定した商品の需要が高まっている。今後もさらなる付加価値商品の開発・投入が進むとみられる。

1　概要
2　種類・素材など
3　市場動向
4　主な企業動向
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BIO PRODUCTS

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グルコン酸カルシウム(Calcium gluconate)

セリンプロテアーゼ(Serine protease)

ショ糖脂肪酸エステル(Sucrose fatty acid ester)
月刊バイオインダストリー 2023年10月号（電子版）

￥4,950

シーエムシー出版

著者一覧
井上國世　京都大学名誉教授
三石誠司　宮城大学
中野康行　不二製油㈱
川口甲介　㈱CO2資源化研究所
湯川英明　㈱CO2資源化研究所
魚井伸悟　マリンフード㈱
村上真理子　農林水産省

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【特集】「プロテインクライシスに対するフードテックの挑戦―現状と今後の展望-」
Challenges of FoodTech to Protein Crisis - the Status quo and the Prospects-

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「プロテインクライシスに対するフードテックの挑戦」についての序章

【目次】
I　世界および日本の食料事情
1　人口爆発
1. 1　世界の人口
1. 2　マルサス人口論
2　日本の食の状況
2. 1　食料,食糧,糧食,食料品,食品,食物,栄養,飼料,作物
2. 2　日本の食料自給率
2. 3　食料国産率
2. 4　日本の食料自給の傾向
2. 5　食料自給率におけるフードロス
2. 6　日本の穀物自給率
2. 7　穀物の栄養成分
2. 8　過去20年間に世界の穀物需要は1.5倍に増加
2. 9　今後30年間に穀物需要は1.7倍増加
2. 10　穀物需要におけるバイオタノール(BE)の台頭
2. 11　畜産物の需要見通し
2. 12　日本の牛肉消費動向
2. 13　プロテインクライシス(PC)
3　食料に関わる世界の現状
3. 1　食料に関わる諸課題
3. 2　異常気象
3. 3　農業の環境への負荷
3. 4　農業に起因するGHGの問題
3. 5　貧困,飢餓,南北問題
3. 6　経済成長と食料生産性
3. 7　食をめぐる世界と日本の状況
II　プロテインクライシス(PC)に対するフードテック(FT)の現状
4　フードテック(FT)
4. 1　FTの定義
4. 2　FTの背景
4. 3　FT 市場は700兆円
4. 4　日本のFT への取り組みは遅れている
4. 5　日本の取組み(フードテック官民協議会とフードテック推進ビジョン)
4. 6　日本発FTの目指す姿
4. 7　FTの分類とインパクト
4. 8　肉を食べることの意味
5　代替肉を開発・製造するための作戦
5. 1　代替肉の位置付け
5. 2　植物肉(プラントベースミート,PBM)の栄養価
5. 3　作戦1:従来行われてきた植物性タンパク質や魚肉の利用
5. 4　作戦2:畜産肉以外のタンパク質を原料とした代替肉
5. 5　作戦3:微生物や藻類由来タンパク質を原料とする代替肉
5. 6　微生物タンパク質
5. 7　微生物タンパク質の利用の歴史
5. 8　粗タンパク質(crude protein)
5. 9　石油タンパク質およびSCP(single cell protein)
5. 10　SCPの栄養学的特徴
5. 11　水素細菌または水素酸化細菌の利用
6　藻類タンパク質
6. 1　藻類タンパク質の利用
6. 2　藻類の培養法
7　精密発酵(precision fermentation,PF)
7. 1　精密発酵の概要
7. 2　精密発酵(PF)の生産工程
8　作戦4:培養肉
8. 1　動物細胞培養の歴史
8. 2　動物細胞培養技術を用いる培養肉の製造
8. 3　培養肉をめぐるニュース
8. 4　畜産の問題点
8. 5　培養肉に対する社会の反応
8. 6　培養肉と食文化および食の伝統
9　作戦5:遺伝子改変技術を用いる食用動物,魚,植物の改変
10　作戦6:昆虫食
11　代替肉の市場
11. 1　代替肉の世界市場は2050年に5.4倍に増加
11. 2　培養肉の市場
11. 3　昆虫食および昆虫飼料の市場
12　食品中の主要タンパク質
12. 1　食品タンパク質の概要
12. 2　必須アミノ
12. 3　小麦タンパク質
12. 4　大豆タンパク質
12. 5　大豆タンパク質の食品特性
12. 6　米タンパク質
12. 7　卵タンパク質
12. 8　乳タンパク質
12. 9　畜肉タンパク質
12. 10　魚肉タンパク質

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世界の食肉需要とビジネスとしての代替肉の可能性
Global Meat Supply/Demand and the Potential of Cultured Meat as a Business

　現代の食肉生産は「規模の経済」を追及する形で拡大してきたが,その上限については漠然とした不安が存在することも事実である。対策の1つとして代替肉が注目されている。本稿では世界の食肉需給と貿易を概観し,その上でビジネスの側面から見た代替肉,とくに培養肉(cultured meat)の可能性と,克服すべきハードルを検討する。

【目次】
1　はじめに
2　世界の食肉生産の動向
2. 1　問題の根幹と食肉生産
2. 2　食肉の貿易
3　代替肉の現実的な可能性
3. 1　市場規模
3. 2　企業数
3. 3　商業化へのリアリティ検討へ
4　おわりに

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粒状大豆たん白の開発と大豆ミートへの展開

【目次】
1　植物性(大豆)たん白
2　粒状植物性(大豆)たん白
2. 1　種類
2. 2　製造条件
2. 3　食感及び風味
3　代替肉(大豆ミート)

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水素細菌を用いたタンパク質の生産
Production of Alternative Proteins using the UCDI(R) Hydrogen Bacteria

　近年,タンパク質の需要と供給のバランスが崩れる「プロテインクライシス」が危惧され,畜産に依存しないタンパク源として「代替タンパク質」の開発が進んでいる。我々が取り組んでいる,CO2を炭素源,水素をエネルギー源として生育するUCDI(R)水素菌を用いた新規バイオプロセスによるタンパク質素材の製造について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　畜産物生産の限界要因
3　代替タンパク質
3. 1　微生物タンパク質(SCP)
3. 2　精密発酵(Precision Fermentation)
4　バイオプロセス産業
4. 1　バイオプロセス産業の変遷
5　株式会社CO2資源化研究所(UCDI)の取り組
5. 1　UCDI(R)水素菌について
5. 2　プロテイン事業の工業化に向けて
6　終わりに

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代替チーズ「スティリーノ」
Technical Advanced Imitation Cheese,STYRINO

　人類は長い歴史をかけて完全食品とも言われるチーズを発明,発展させてきた。海外では代替チーズと呼ばれる食材にまで進化,発展し,普及しつつあるが,日本国内ではまだ認知,普及は発展途上である。そんな代替チーズについて弊社商品を一例として紹介しつつ,代替チーズの過去,現在,未来について概説する。

【目次】
1　「スティリーノ」とは
2　代替チーズの歴史
3　代替チーズの存在意義と2つのアプローチ
4　海外の代替チーズ事情
5　現在の国内の代替チーズ事情
6　スティリーノの詳細と特徴紹介
6. 1　コレステロール含量低減
6. 2　モッツァレラタイプ
6. 3　乳成分完全不使用「ヴィーガン」
7　今後の課題と展望

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期待が高まるフードテックビジネス～フードテック官民協議会の取組～
Foodtech has a Potential for Growth in the Food Industry-Initiatives of the Food Tech PublicPrivate Council-

【目次】
1　期待が高まるフードテックの分野
2　フードテックを推進する背景
3　フードテック官民協議会
4　フードテック推進ビジョンとロードマップの策定
5　ビジョンの実現に向けた取組
6　さいごに

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BIO PRODUCTS

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パントテン酸カルシウム(Calcium pantothenate)
月刊バイオインダストリー 2023年9月号（電子版）

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞
久保田博南ケイ・アンド・ケイジャパン㈱
久保田　慎　東京都立産業技術大学院大学
山越憲一　NPO 法人ライフベネフィット総合研究所;金沢大学名誉教授;昭和大学
森下雅代　　㈱HIROTSU バイオサイエンス
広津崇亮　　㈱HIROTSU バイオサイエンス
根日屋英之　アンプレット通信研究所;日本大学
前田郷司　東洋紡㈱
岡部寛史　近畿大学
矢部三雄　（一社）日本木質バイオマスエネルギー協会
澤井　淳　神奈川工科大学
杉山友康　東京工科大学

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【特集】先進ヘルスケア計測機器の開発

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ヘルスケアを支える生体情報モニタリング
Hearth Care Supported by Vital Sign Monitoring

　ヘルスケアを目的とした健康機器の基礎技術は，医療のための生体情報モニタが基礎になっている。近年では，これにIT 関連技術が加わり，スマホで自分の健康状態をチェックできるようになってきた。測定項目には大きな変化が見られものの，COVID-19 の蔓延により，パルスオキシメータは一般的な製品となり，第三次AI ブームによりこれらの実装もされてきた。時代の流れや環境変化を踏襲しつつヘルスケア機器も変貌してきている。

【目次】
1　はじめに
2　単能機器によるモニタリングの現況
2.1　スタートは歩数計から
2.2　体重計から体脂肪計へ
2.3　現在の代表格は脈波数モニタリング
2.4　ヘルスチェックのための心電図モニタなど
2.5　パルスオキシメータの役割が増加
2.6　血圧モニタリングへの各社の競争
2.7　日内の眼圧変動測定
2.8　最後の砦か-非侵襲グルコースセンサ開発への展望
3　複合機器を含む市場開拓の動き
4　医療機器から一般ヘルスケア機器への移行動向

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ヘルスケアモニタリング技術：最近の動向と今後の展開に向けて
Healthcare Monitoring Technology：Recent Advancements and Towards Progressive Developments

　ヘルスケアに対する最近の国民意識の急速な高まりを背景に，健康モニタリング装置は小型・高利便性に向けて進化を続けている。本稿では，ヘルスケアを目的とした生理機能計測法のあり方を述べ，最近のウエアラブル及び無意識・無負担計測技術を紹介し，それらの技術を融合したカームヘルスケア・モニタリング技術を基盤とした今後の展開ついて私見を述べた。

【目次】
1　はじめに
2　生体情報とヘルスケア
3　ヘルスケアモニタリング技術：その現状と開発コンセプト
3.1　現状と課題
3.2　モニタリング技術の開発コンセプト
4　開発事例
4.1　ウエアラブルモニタリング
4.2　暮らしに溶け込む無意識・無負担モニタリング
5　おわりに：今後の展開に向けて

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尿診断によるヘルスケア
Health Care via Urine Tests

　日本では，がん検診受診率の低さから，早期発見・早期治療が課題となっている。N-NOSE（Nematode-Nose，線虫の鼻）は，嗅覚の優れた線虫と尿を用いた安価で高精度，早期発見に長けた世界初一次スクリーニングがん検査である。早期発見が困難なすい臓がんの特定も成功し，犬用のN-NOSE サービスも提供開始した。N-NOSE によるヘルスケアと今後の展開について概説する。

【目次】
1　はじめに：「未病」と早期がん
2　がん検査の現状
3　非侵襲性の診断
4　がんには特有の匂いがある
5　線虫の嗅覚
5.1　線虫の嗅覚受容体と嗅覚神経
6　線虫はがんの匂いに反応する
6.1　線虫の走性行動解析
6.2　線虫はがん細胞培養液上清の匂いに反応する
6.3　がん患者の尿に対する線虫の行動
7　生物検査N?NOSEの開発と有効性
7.1　N-NOSEは早期がんも判別できる
7.2　N-NOSEと腫瘍マーカーとの比較
7.3　Multi-Cancer Early Detection（MCED）としてのN-NOSE
8　N-NOSE一次スクリーニングの実用化
9　N-NOSEのヘルスケアと有効な利用法
10　早期発見が難しいすい臓がん特定N-NOSE
10.1　すい臓がんの匂い候補受容体
10.2　がん種特定N-NOSEの実用化
11　ペット用N-NOSEの開発とサービス
12　N-NOSEの今後の展望

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人体通信技術
Bioactivity and Clinical Application of CH3-B12（mecobalamin）

　人体を伝送媒体として通信を行う人体通信のウエアラブル機器への応用に注目が集まっている。また，人体通信の通信機器は，筋電位や心電情報などの生体情報センシング機器の電極や回路と構成が似ていることから，人体通信機器を用いた生体情報の取得が提案され，遠隔医療やヘルスケアヘの応用が期待されている。本稿は月刊機能材料2010 年1 月号に掲載され好評を博した。このため著者根日屋先生への再掲載をお願いし，許諾いただいた。（BIO INDUSTRY 編集部）

【目次】
1　はじめに
2　人体通信の歴史
3　人体通信の分類
3.1　利用シーンによる分類
3.2　通信方式による分類
4　電極構造
5　人体通信の規格
6　人体通信の医療応用
7　おわりに

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ウェアラブルデバイスでメンタルはどこまで読みとれるか？－COCOMI(R)を用いたウェアラブル E－Smart テキスタイルによるバイタルセンシングと ANAIM(R)による自律神経活動の表示－
How Far Can Wearable Devices Read Our Mental and Physical States?－Representation Method of Autonomic Nerve Activity Index Based on Heartbeat Information
Obtained from Wearable Devices－

　ウェアラブルデバイスで測定される心拍変動から導かれる自律神経活動指数（SNI：交感神経活動指数とPNI：副交感神経活動指数の対数）をX－Y 平面に図示することで被験者のメンタル状態，肉体状態を読み取れる可能性があることを示す。本手法は，原理的には遠隔かつ実時間の数分遅れで被験者をモニタリングできる。

【目次】
1　はじめに
2　衣服型のウェアラブルデバイスによる心電信号の計測
3　自律神経活動指数の測定例
4　自律神経活動の直交座標系による表現手法「ANAIM(R)」
5　ANAIM(R)の実測例
5.1　プロフェッショナル・女性レーシングドライバー
5.2　音楽演奏時
5.3　自動車レース
6　まとめ

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BIO ENERGY

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バイオリファイナリー（2）－動植物性油脂の石油製油所における同時精製について－
Biorefinery（2）－on Co-processing of Vegetable and Animal Fats in Petroleum Refineries－

　前稿，バイオリファイナリー（1）では，バイオリファイナリーの概観を述べた。そこで，バイオエネルギーの市場化において重要と目されるドロップインバイオ燃料について，IEA Task39が提示した定義を紹介し，ドロップインバイオ燃料のなんたるかを，また酸素含有を抑える必要性について繰り返し述べてきた。というのも，バイオリファイナリーを理解する上で，個々の精製ルートから紐解くのではなく，私たちの実生活に最も近い，ドロップインバイオ燃料という切り口から話を進めるのが，手っ取り早いと思われたからである。そして脱酸素，分解・合成の技術開発の進捗にも触れ，『ブレンドの壁』の突破も遠い将来ではないことを示した。しかし，バイオ燃料が化石燃料を代替し，それが燃料供給の主流となるには，もう一つ，大きな壁が立ちふさがっていることも述べた。それは，大量で均質な原料の確保に関する壁である。しかし，この『規模と均質性の壁』を切り崩すのは，決して容易ではない。本稿では，原料として最も入手，取り扱いが容易で，従ってドロップインバイオ燃料の事業化研究が進んでいる動植物油脂を主に取り上げ，経済効率にも直結する『規模と均質性の壁』の切り崩し策として，既設の製油所を利用した取り組みについて，話を進めていきたい。その過程で，当然のことながら，もし製油所の設備を利用するとしたら，石油との同時精製は可能なのか，また製油所内の何処に投入するのが良いか，そんな疑問が浮かんで来るに違いない。その疑問を解くために，先ず製油所の4つの主要設備に絞って，それらの機能，役割を確認していく。果たして，一般の製油所で動植物性油脂の精製，ドロップインバイオ燃料の製造は可能なのか。各国研究者が進める2－3の研究も紹介しながら，課題を整理して行こうと思う。尚，前稿にて日本のガソリンのエタノール混合上限を5％と記載したが，3 vol％の誤りであった。また，E10対応車であれば，10 vol％の混合ガソリンの販売・給油も許されている点を，この場を借りて追記させて頂く。

【目次】
1　石油精製工程とバイオ燃料
2　バイオ燃料の脱酸素と精製
3　ドロップインバイオ燃料の製油所設備利用
4　結語

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我が国における木質バイオマスエネルギー利用の状況
Situation of Woody Bioenergy Utilization in Japan

　2050年のカーボンニュートラル社会実現に向けて，再生可能エネルギーである木質バイオマス利用を推進していくことが重要。これは，地域資源の有効利用にも資するもの。しかし，これまでは，技術的ノウハウの欠如，ボイラー規制などから施設導入は限定的。令和3年度の規制緩和，昨年度のマニュアル本の作成など導入条件が整いつつあることから，今後は積極的な導入支援策を講じていく段階。

【目次】
1　地球温暖化対策と木質バイオマス利用
2　森林の木質資源量と二酸化炭素の吸収
3　木質バイオマス熱利用の推進に向けて
4　ボイラーの規制緩和
5　木質バイオマス熱利用の可能性
6　木質バイオマス利用に対する支援策

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BIO REVIEW

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天然無機材料を利用した食品の保存およびバイオフィルムの制御
Food Preservation and Biofilm Control using Natural Inorganic Materials

　貝殻焼成粉末は，細菌，真菌，耐熱性芽胞，ウイルスに対して優れた抗微生物活性を発揮する天然無機材料である。本稿では貝殻焼成粉末処理による食品保存に関する国内外の研究事例から，その有用性を示す。さらに食中毒や感染症の一因であるバイオフィルムへの貝殻焼成粉末処理の殺菌･除菌効果，および新たに開発したホタテ貝殻焼成ナノ粒子を含有した透明な抗菌塗料について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　貝殻焼成粉末処理による食品の保存
3　バイオフィルム（BF）に対する貝殻焼成粉末処理の効果
4　貝殻焼成ナノ粉末を含む透明な抗菌塗料1
5　おわりに

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位相差顕微鏡画像を用いてがん幹細胞を高精度に識別する生成系人工知能の開発
Development of an Artificial Intelligence for the Identification of Cancer Stem Cell Using Phase Contrast Microscope Image

　がん幹細胞はがんの維持や転移に関わる。そこでがん診断および治療の新しい標的としての期待が高まっており，人工知能（AI）を用いた画像解析技術の発展が目覚ましい。筆者らはAIをがん幹細胞の識別に応用し，熟練者の識別能力に迫るAIの作成を検討してきた。本稿では普通に深層学習したAIと比較して，識別精度が数倍高いAIの開発を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　画像を普通に学習したAI
3　AIが得意な画像とそうでない画像
4　AIが得意な画像を学習したAI
5　おわりに
月刊バイオインダストリー 2023年8月号（電子版）

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

久保　明　東海大学
太田好次　藤田医科大学
馬　悦　東京医科歯科大学
影近弘之　東京医科歯科大学
中西憲幸　(一社)ソーシャルユニバーシティ
田井章博　徳島大学
津川尚子　神戸学院大学
小暮健太朗　徳島大学
阿部皓一　武蔵野大学
中川公恵　神戸学院大学
松永和久　福岡大学
瀨戸口修一　福岡大学
後藤将太朗　福岡大学
山川博文　福岡大学
佐藤俊郎　㈱J-オイルミルズ

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【特集】ビタミンと健康増進の今

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ビタミンの臨床応用
Clinical Application of Vitamin

　ビタミン各種と臨床病態の関りは多方面から明らかにされてきた。今後はビタミン摂取群の層別化，投与ビタミンの種類，量などに関する検討が行われることで科学的な意義が明らかにされていくことと思われる。

【目次】
1　はじめに
2　マルチビタミンと疾病予防
3　2022年の勧告案とビタミンDほか
4　NMNニコチンアミドモノヌクレオチドなど
5　COVID-19とビタミン
6　うつ状態とビタミン
7　眼疾患とビタミン
8　ビタミン臨床研究の限界

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ビタミンと健康長寿の延伸
Vitamin and Extension of Healthy Life Expectancy

　ビタミンは正常な生理機能を営むために必要不可欠であるが，その必要量を体内で作れないので体外から取り入れなければならい有機化合物で，その必要量が微量である有機栄養素である。ストレス，免疫機能の低下，メタボリックシンドローム，生活習慣病，フレイル，サルコペニア，低栄養状態などは健康寿命を短縮させる要因となる。ビタミンはこれらの要因の軽減に重要な役割をしており，健康寿命の延伸に寄与している。しかし，ビタミンの摂取量が推奨量よりも少なく，ビタミン不足となっているビタミンがあるので，健康寿命の延伸には必要なビタミンを食餌，サプリメントなどで摂取することが重要である。

【目次】
1　ビタミンとは
2　健康寿命とは
3　健康寿命の延伸を妨げるビタミンが関係する要因
3.1　ストレス
3.2　免疫能の低下
3.3　メタボリックシンドローム
3.4　生活習慣病
3.5　認知症
3.6　フレイル・サルコペニア
3.7　低栄養
3.8　酸化ストレス

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ビタミンA 誘導体：レチノイドの構造，機能，医療応用
Structure, Function and Clinical Application of Retinoid

　これまでに，様々な構造や選択的な機能を持つレチノイド（ビタミンA 誘導体）が合成されてきた。タミバロテンは白血病治療薬として上市されたが，さらに様々な疾患に対する，新たなレチノイド療法への応用も検討されている。一方で，レチノイドの新たな機能としてnon?genomic 作用が見いだされ，注目されている。

【目次】
1　はじめに
2　レチノイド核内受容体選択的リガンドの創製
3　タミバロテン：白血病治療薬への応用と更なる医療展開
4　レチノイドのnon-genomic作用
5　おわりに

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CH3-B12（メコバラミン）の生理活性と臨床応用
Bioactivity and Clinical Application of CH3-B12（mecobalamin）

　ビタミンB12 は欠乏すると悪性貧血を呈するため，「貧血のビタミン」として知られ，結晶は赤色のため「赤いビタミン」とも呼ばれている。ビタミンB12 は人体では4 種類発見されており，うち2 種類に生理活性がある。最後に発見されたCH3-B12 は末梢性神経障害の治療薬として開発され，多くの疾患に汎用されている。CH3-B12 はリポジショニングとしてALS の治験に成功し，承認が待ち望まれている。

【目次】
1　4 種類のビタミンB12 の生理活性と吸収
2　神経系とメコバラミン
3　末梢神経障害とメコバラミン
4　ビタミンB12のトピックス
4.1　メトホルミンの長期使用によるビタミンB12の欠乏
4.2　ホモシステインが動脈硬化のリスクファクター
5　メコバラミンのリポジショニング
5.1　男性不妊症
5.2　睡眠覚醒リズム障害
5.3　認知症
5.4　ALS（筋萎縮性側索硬化症）
6　おわりに

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アスコルビン酸（ビタミンC）誘導体
Ascorbic Acid（Vitamin C）Derivatives

　ビタミンC（アスコルビン酸）の多様な作用を効果的に発揮させるために，様々なアスコルビン酸誘導体の開発が行われている。また，天然にも様々なアスコルビン酸誘導体が存在している。ここでは，アスコルビン酸誘導体を水溶性誘導体，脂溶性誘導体，両親媒性誘導体およびその他誘導体に分けて紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　水溶性誘導体
3　脂溶性誘導体
4　両親媒性誘導体
5　その他誘導体
6　おわりに

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ビタミンD 不足・欠乏の現状と健康影響
Health Effects of Vitamin D Deficiency and Insufficiency

　ビタミンD の栄養状態には，「充足」「欠乏症」に加え，その間にある「不足・欠乏」の段階がある。ビタミンD の不足・欠乏は疾病リスクを潜在的に増大させ，骨代謝のみならず心血管系，免疫系，脂質代謝，COVID-19 重症化に関与すると報告されている。日本人のビタミンD 栄養状態はかつてに比べて低下しているため，栄養改善が必要である。

【目次】
1　はじめに
2　ビタミンD の供給・代謝・作用発現機構
3　ビタミンDの栄養状態
4　ビタミンDと骨
5　転倒予防におけるビタミンDの役割
6　ビタミンDの心血管系への影響
7　免疫・感染防御とビタミンD
8　ビタミンDとCOVID-19
9　おわりに

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ビタミンE エステル体の抗肥満薬としての可能性
Potential of Vitamin E Ester Derivatives as Anti-obesity Agents

　ビタミンE（VE，図1）は，代表的な脂溶性抗酸化物質として認知されており，食品等に抗酸化成分として添加されている。VE は，クロマン環構造中のフェノール性OH 基が抗酸化反応部位であることが知られており，脂質ペルオキシラジカルLOO・等を捕捉することで，活性酸素によって誘起される脂質過酸化連鎖反応を停止すると考えられている。臨床においてもVE は，抗酸化作用に基づいて，循環器疾患，脂質代謝障害，眼疾患，糖尿病，放射線障害，神経疾患，炎症性疾患，骨疾患，がん等の様々な疾患治療に用いられている。すなわち，VE の作用には，抗酸化反応部位であるクロマン環のフェノール性OH 基が重要であり，このOH 基をエステル結合によってマスクされたVE エステル体は抗酸化活性を失っているのであるが，本体のVE とは異なる多彩な作用を有することが知られている。本稿では，VE エステル体のうち，特にVE（α－トコフェロール）コハク酸（VES：図1）に焦点を絞り，その多彩な作用を紹介するとともに，最近筆者らが発見したVES の抗肥満薬としての可能性と構造活性相関に基づいた新たな誘導体開発について述べさせていただく。

【目次】
1　ビタミンEコハク酸（VES）の多彩な作用
2　VESによる脂肪蓄積抑制作用
3　新しいビタミンEエステル体の開発
4　VEジカルボン酸エステル体の作用メカニズムと炭素鎖長の関係
5　おわりに

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ビタミンE 誘導体
Vitamin E Derivatives

　ビタミンE は光と酸素により分解しやすいので，医薬品・サプリメントなどでは安定化したエステル誘導体を使用しているケースが多い。酢酸・コハク酸エステルは酵素によってフリー体となって体内に入りビタミンE の作用を発揮する。加えて，最近では，エステル誘導体そのものが抗がん作用，心臓保護作用などの機能を発揮して，注目されている。

【目次】
1　ビタミンE とは
2　ビタミンE誘導体の種類と生物活性
3　ビタミンE誘導体の物性
4　ビタミンE誘導体の体内吸収
5　注目される誘導体
5.1　ニコチン酸エステル
5.2　コハク酸エステル
5.3　リン酸エステル
5.4　ジメチルグリシン誘導体
5.5　グルコシド
5.6　その他の誘導体
6　おわりに

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ビタミンK 栄養と疾病予防
Vitamin K Nutrition in Disease Prevention

　我々は日々の食事からビタミンK を摂取しているが，ビタミンK は体内ではビタミンK サイクルと呼ばれる酸化還元サイクルで再利用されるために，極度の欠乏状態にならない限り，目立った生体機能異常を生じることはない。そのため，他のビタミンに比べ，不足や欠乏ということが意識されることは少ない。しかし，ビタミンK は血液凝固や骨形成のみならず，最近では様々な疾患において，その栄養的充足度が，疾病の発症や重症化の予防に寄与していることが明らかにされている。ここでは，ビタミンK の生理的機能と疾病予防および健康維持における重要性について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　ビタミンKの体内分布
3　ビタミンKサイクル
4　ビタミンKの生理作用
4.1　血液凝固に対する作用
4.2　骨に対する作用
4.3　血管石灰化に対する作用
5　ビタミンKの生体内変換
6　ビタミンK摂取と疾病予防
6.1　新生児・乳児ビタミンK欠乏症
6.2　骨折・骨粗鬆症
6.3　心血管疾患
6.4　脳神経変性疾患
7　おわりに

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還元型ビタミンK プロドラッグの作用と臨床応用への期待
Menahydroquinone-4 Prodrugs：Effects and Potential for Clinical Applications

　ビタミンK の多様で有用な作用を効率的に発揮させるには，menaquinone-4 の還元型menahydroquinone-4（MKH）を作用部位へ送達することが重要である。生体内還元経路や変換経路に非依存的にMKH を送達できるMKH プロドラッグの作用と期待される臨床応用について紹介する。

1　はじめに
2　VKを基本骨格とした誘導体とその効果
3　UBIAD1によるMK-4への生体内変換とワルファリン非依存性還元酵素FSP1
4　MKHプロドラッグの肝細胞がんに対する抗腫瘍効果
5　MKHプロドラッグの急性骨髄性白血病に対する抗腫瘍効果
6　MKHプロドラッグのミトコンドリア機能障害抑制効果
7　MKHプロドラッグの光安定性と光毒性
8　おわりに

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ビタミンK2 とアンチエイジング
Vitamin K2 and Anti-aging

　ビタミンK は，ビタミンK 依存性タンパク質を活性化するのに必要なコファクターであり，血液凝固，骨代謝調節，血管石灰化抑制（動脈硬化抑制）などに寄与する。最近になって，ビタミンK の抗酸化機能にも注目が集まっている。これら2 つの機能発現メカニズムにおいて，ビタミンK のなかでもビタミンK2 が特に強力に作用することが知られている。

1　ビタミンK の構造
2　ビタミンK の機能
2.1　ビタミンK 依存性タンパク質の活性化：標準（canonical）ビタミンK サイクル系
2.2　抗酸化機能：非標準（non-canonical）ビタミンKサイクル系
2.3　ビタミンKサイクルによらない機能
3　ビタミンK同族体のバイオアベイラビリティの違い
4　ビタミンKと骨代謝
4.1　納豆摂取と骨密度・骨折率
4.2　ヒト介入試験におけるビタミンKの骨代謝に対する効果
5　ビタミンK2と冠状動脈疾患
6　安全性
月刊バイオインダストリー 2023年7月号（電子版）

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

岡部寛史　近畿大学
上野祟寿　大分工業高等専門学校
古川隼士　北里大学
八田岳士　北里大学
細見亮太　関西大学
村上由希　関西医科大学
吉田宗弘　関西大学
福永健治　関西大学
川島圭太　(地独)北海道立総合研究機構
平井慎一　立命館大学
王　忠奎　立命館大学
櫻井明彦　福井大学
畑下昌範　(公財)若狭湾エネルギー研究センター

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BIO ENERGY

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バイオリファイナリー（1）-ドロップインバイオ燃料とその周辺-
Biorefinery (1)　-Drop-In Biofuels and the Peripheries -

ドロップインバイオ燃料 (Drop-In Biofuels)：生物由来の液体炭化水素であって, 機能的に石油燃料と同等であり, 既設の石油インフラに完全に適合するものを言う。そこでは既設石油インフラに悪影響を及ぼす生物由来の酸素や糖などの成分は殆ど完全に除去されている。

【目次】
1　はじめに
2　バイオリファイナリーの概観
3　ドロップインバイオ燃料
4　ドロップインバイオ燃料の定義
5　バイオ燃料による汚染とBlend Wall（ブレンドの壁）
6　結語

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BIO REVIEW

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薬剤抵抗性を生じない新規パルス高電圧殺虫技術の構築
Development of a Novel Pulsed High-Voltage Insecticidal Technology to Prevent Drug Resistance

　鶏に寄生するダニの1種類であるワクモは，産卵数の減少や貧血を引き起こすだけでなく養鶏場従事者をも襲うことから労働意欲の減少や離職にも影響しており，養鶏業界の脅威の1つである。主な防除法であったピレスロイド系殺虫剤に対する抵抗性が増える中，本研究では高電圧インパルス放電が効果的な殺虫手段であることを示した。わずか30秒で95%以上のワクモを死滅させ，紫外線やオゾンより優れた効果が確認された。

【目次】
1　はじめに
2　実験対象と実験環境
2.1　実験対象
2.2　実験装置
2.3　電気的パラメータによる殺虫率の変化
2.4　紫外線とオゾンによる殺虫率の変化
3　実験結果
3.1　放電電圧による殺虫率の変化
3.2　殺虫率の周波数依存性
3.3　電流による殺虫率の変化
3.4　パルス幅による殺虫率の変化
3.5　紫外線による殺虫率の変化
3.6　オゾンによる殺虫率の変化
3.7　電圧印加後のワクモ体表面の比較
4　各殺虫方法の比較
5　まとめ

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スケトウダラたんぱく質の摂取による加齢促進　モデルマウスの短期記憶低下予防効果
Protective Effects of Protein Derived from Alaska Pollock Against Short-Term Memory Decline in Senescence-Accelerated Mice

　魚肉たんぱく質は，日本人の重要なたんぱく質の供給源である。それにも関わらず，魚肉たんぱく質の生体調節機能に関する研究は限られている本稿では，これまでに魚肉たんぱく質の生体調節機能に関する研究を進めてきた著者らが，加齢促進モデルマウスを用いた実験で見出した，スケトウダラたんぱく質の摂取による短期記憶低下予防効果について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　魚肉たんぱく質の栄養学的特性
3　魚食と認知症
4　スケトウダラたんぱく質の短期記憶維持効果
5　スケトウダラたんぱく質の短期記憶維持効果の発現機序
6　おわりに

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食品の箱詰め作業が可能な薄型ソフトロボットハンドの開発
Development of A Thin Soft Robotic Hand Capable of Food Packaging

　人手作業の多い食料品製造業において，労働力不足の影響によりロボットを活用した工程の自動化が進められている。我々は，食料品製造業の自動化に必要な食品を柔らかく把持可能なロボットハンドについて新たな製造方法を考案した。本稿では，考案した手法で食品の箱詰め作業に適した薄型ソフトロボットハンドを開発した件について紹介する。

【目次】
1　背景・目的
2　空気圧駆動のソフトロボットハンドの駆動原理
3　ソフトロボットハンドの製造方法
3.1　既存手法による薄型柔軟指の製造
3.2　新手法による薄型柔軟指の製造
4　食品箱詰め用薄型ソフトロボットハンドの設計
5　薄型ハンドの強度シミュレーション
6　薄型ソフトロボットハンドの把持力確認
7　食品の箱詰め試験
8　まとめ

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カバノアナタケの液体表面培養による抗糖化物質の生産
Production of Anti-glycation Substances by the Liquid Surface Culture of Inonotus obliquus

　カバノアナタケの天然菌核には抗酸化作用や抗腫瘍作用などを示す様々な生理活性物質が含まれている。カバノアナタケの生理活性物質が菌糸体の液体表面培養により生産可能であること，さらに得られた菌糸体にはこれまでに報告されていない抗糖化作用があることを明らかにした。また，抗糖化作用を示す主成分を同定し，その抗糖化特性について解析した。

【目次】
1　はじめに
1.1　高齢化と保健機能食品
1.2　糖化とカバノアナタケ
2　抗糖化物質の生産
2.1　カバノアナタケの培養
2.2　培養菌糸体が生産する抗糖化物質
2.3　抗糖化物質の性質
3　おわりに

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BIO BUSINESS

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日本酒の市場動向

【目次】
1　はじめに
2　生産需要動向
3　メーカー動向

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ワインとビールの市場動向

【目次】
1　ワイン
2　ビール

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香料工業

　2021 年の国内生産量は前年比99.6％の6 万4,322 トンと横ばいであった。生産金額は前年比101.1％の1,877 億3,600 万円となり，前年をやや上回った。香料には大きく分けて食品香料（フレーバー）と香粧品香料（フレグランス）があり，海外では同程度の市場を持っているが，国内ではおよそ7：1 で食品香料市場の方が大きい。2021 年の世界の香料売上高は，約375 億ドルと推定される。これはドルベースであり，現地通貨ベースでも増加している。特に中国，東南アジア市場の成長が大きい。香料は極めて嗜好性，快楽性の強い製品であるため，地域の気候，文化による差が大きく，それに対応した開発能力が求められている。

【目次】
1　需要動向
2　輸出入動向
3　安全問題への対応
4　メーカー動向
5　製品開発動向

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BIO PRODUCTS

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グリセリン脂肪酸エステル(Glycerine fatty acid ester)

ドコサヘキサエン酸(Docosahexaenoic acid，DHA)　

クエン酸カルシウム(Calcium citrate)

乳清カルシウム(Whey calcium)
月刊バイオインダストリー 2023年6月号（電子版）

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞
雑賀　高　工学院大学
湯田恵美　東北大学
杉浦元亮　東北大学
鳴瀧彩絵　名古屋大学
園木和典　弘前大学
樋口雄大　弘前大学
竹内大介　弘前大学
吉川琢也　帯広畜産大学
上村直史　長岡技術科学大学
政井英司　長岡技術科学大学

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BIO ENERGY

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エネルギーキャリアとしての尿素の可能性と研究開発の現状
Possibility of Urea as an Energy Carrier and the Current Status of Research and Development

　水素エネルギー社会の構築のためには，再生可能エネルギーから生成された水素を輸送・貯蔵する必要がある。そのための水素キャリアとしてアンモニアや尿素などが考えられる。アンモニア（NH3）は窒素と水素の化合物で，常温常圧では空気より軽く，無色で刺激臭の気体である。NH3の低発熱量は18.8 MJ/kgであり，メタノールやエタノールに近い値であるので，内燃機関や燃料電池用の代替燃料としての可能性を持っている。標準状態（25℃，101.3 kPa）における密度は0.7016 kg/m3であるが，25℃のもとで1 MPaまで加圧すれば603 kg/m3となり，あるいは101.3 kPaのもとで冷却すれば680 kg/m3となる。この時，純水素より非常に高いエネルギー密度を得ることができる1）。アンモニアが有毒であるのに対して，尿素（（NH2）2CO）は毒性のない化学物質であり，安価な肥料として広く使用されているので，水素キャリアとしての利点をいくつか持っている。尿素はまた，排水およびヒト・動物の尿中の主要成分であり，高いエネルギー密度を持っている。尿素の密度は，70 MPaの圧縮水素の2倍あり，液体水素よりも約70％大きい。さらに，ディーゼルエンジンのNOx処理システムとして実用化されている尿素SCR（Selective catalytic reduction）には，32.5％の尿素水であるAdBlueが用いられ，既存のインフラを使用して，AdBlueは世界中で広く利用可能である。
　尿素をエネルギー源とした場合，尿素から水素を生成して，燃料電池やエンジンシステムを稼働するシステムが考えられる。図1に示すように，尿素水や尿などから直接的･間接的に発電や動力を得る方法について，現在の研究状況と今後の展望についてまとめる。

【目次】
1　尿素の概要
2　エネルギーキャリアとしての新たな尿素製造/回収方法
2.1　廃プラスチックを原料としたNH3による製造
2.2　人体・家畜などからの尿素の回収による尿素製造
2.3　下水道からの尿素およびNH3の回収
3　尿素からの水素生成
4　尿素エネルギーシステム
4.1　尿素の電気分解による水素生成
4.2　排水中の尿素からの水素生成
4.3　尿素エネルギー発電システム
4.4　直接尿素燃料電池システム
4.5　車両搭載用尿素燃料電池システム
5　エクセルギー解析を用いた燃料の検討
6　おわりに

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BIO REVIEW

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脳と心拍の交信：心拍変動解析を用いた脳の状態推定と計算可能性
Communication between Brain and Heart：Eestimation and Computability of Brain States Using Heart Rate Variability Analysis.

　脳と心臓は，神経伝達物質や生理学的な機序を介して互いに連絡を取り合うことでそれぞれの機能を調整している。ストレスや疲労，情動は脳から心臓に伝わり，心拍数や血圧が上昇する（生理的反応，physiological responses）。多くの場合，情報は神経系や内分泌系によって媒介され，特定の刺激に反応して生体中で変化を生じさせる。このメカニズムは生存や環境適応に不可欠であり，ストレスや危険を察知した際に生じる闘争・逃走反応は，生理的反応として知られている。心臓もまた，神経系を通じてさまざまな情報を脳に伝えている。脳は迷走神経を通じて心拍数に関する情報を受け取り，必要性に応じて心臓に必要な信号を送ることによって心拍を調整する。心臓が1分間に送り出す血液の量（心拍出量）の情報もまた，心臓から脳に伝送されている。この情報をもとに，脳は心拍数や血圧を調節して必要量を満たすように制御している。動脈（頸動脈洞）と大動脈（大動脈弓）に存在する圧受容器（baroreceptor）を通じて，血圧や血中酸素濃度に関する情報を受け取り，血流や呼吸の調節を行なっている。このように，脳は心臓から多くの情報を受け取り，生理的反応をコントロールすることで恒常性を維持している。そして，脳と心拍の交信は，ヒトの生理学的機能の維持に重要な役割を担っている。本稿では，脳と心拍の交信ついて，脳心臓軸（heart－brain axis， HBA）とクロストーク，心拍変動（heart rate variability， HRV）解析からの自律神経状態推定を中心に概説し，重要な情報伝達における脳と心拍の交信モデルについて考察する。

【目次】
1　脳心臓軸（heart－brain axis, HBA）
2　心拍変動解析を用いた自律神経機能
3　マイクロニューログラフィによる神経活動記録
4　クロストークと計算可能性
5　おわりに

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小口径人工血管の創製に向けた組換エラスチンの開発
Development of Recombinant Elastin for Small-diameter Vascular Grafts

　エラスチンに見られるアミノ酸配列を単純化して作製した組換エラスチンGPGは，37℃の水中で自己集合してナノファイバーやハイドロゲルを形成する。我々は，小口径人工血管を人工材料から構築することを目指し，内皮細胞接着配列GREDVを付加した組換エラスチンGPG－REDVを作製した。GPG－REDVは，人工血管が満たすべき生物学的特性である抗血栓性，血管内皮細胞接着性および増殖性，血管平滑筋細胞の表現型維持と過増殖抑制を満足する新素材であることが示された。

【目次】
1　はじめに
2　組換エラスチン
3　小口径人工血管への応用を目指した組換エラスチンGPG－REDVの開発
4　おわりに

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化学とバイオが連携したリグニンからの芳香族ポリマー合成
Interdisciplinary Approach to the Synthesis of Poly（ethylene vanillate）from Sulfite Lign

　自然界に最も多く存在する芳香族化合物であるリグニンを芳香族ポリマーの合成原料として活用するためには，その剛直で不均一な構造に対応できる技術の創出が求められる。本稿では工業リグニンの1つであるサルファイトリグニンから芳香族ポリマー原料としての活用が提案されているバニリン酸（VA）を生産し，そしてそのリグニン由来のVAからpoly（ethylene terephthalate）の代替材料として注目されているpoly（ethylene vanillate）の合成を実験室レベルで実証した事例を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　不均一触媒を用いたリグニンの化学分解
3　微生物反応を利用した均質化
4　リグニン由来のVAからのpoly（ethylene vanillate）の合成
5　おわりに

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BIO BUSINESS

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焼酎と泡盛の市場動向

【目次】
1　概要
2　本格焼酎の酒類と主な銘柄
3　生産需要動向
4　メーカー動向

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食品添加物工業

　高齢化や人口減少が進むわが国において，食品添加物市場は成熟化が進んでおり，近年横ばいに推移している。消費者の健康・安全への関心の高まりから一部の食品添加物に対しては忌避傾向がみられる一方，健康志向の高まり，高齢者や共働きの増加，日本食ブーム，インバウンド需要，アルコール離れ，災害用備蓄などの時勢の変化に対応した商品群は市場を拡大しており，これらに関連する食品添加物の需要は堅調に推移している。食品添加物公定書第9 版が2017 年11 月30 日に告示された。2007 年の第8 版発行から約10年ぶりの改定となり，この間に指定された89 品目が新たに収載された。2022 年6 月，指定添加物472 品目，既存添加物357 品目，天然香料612 品目が指定されている。

【目次】
1　概要
2　需給動向

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脂肪酸工業

　脂肪酸は脂質を構成するほか，生体内のエネルギー源にもなる。その工業面での用途はゴム工業，塩ビ安定剤，金属石けん，界面活性剤など多岐にわたっている。わが国の脂肪酸工業は2011 年に発生した東日本大震災やそれに続く原子力発電所の稼働停止，油糧種子生産国における異常気象の頻発，原油価格の高騰，欧州債務危機による世界経済への影響，長期にわたる円高などの要因により長く低迷していた。2013 年には立ち直りの兆しが見え，生産，販売実績ともに大幅な改善を示したが，それ以降は漸減傾向が続いている。

【目次】
1　需要概要
2　輸出入動向
3　原料動向
4　メーカー概要

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飼料・飼料添加物工業

　飼料の需要量は，飼養頭数に大きく左右される。畜産は飼養者の高齢化などによる廃業が進み，一戸あたりの飼養頭数は増加傾向にあるが，全体としては徐々に減少が続いている。配合飼料は，主原料であるトウモロコシが2021 年度，米国は豊作だったがブラジルは天候不順により生産量が少なくなり，アルゼンチン産のシェアが増加した。また，飼養頭数の増加による労働力不足と利便性により，円安などによる高騰にもかかわらず，輸入飼料原料に頼る傾向にある。畜産などの成長促進に不可欠な添加物の重要性は高まり，とくに飼料用アミノ酸は，動物の排泄物による汚染解決に貢献する添加物として市場が拡大している。また，安全な国産飼料供給のためエコフィード（食品循環資源利用飼料）認証制度により飼料自給率の上昇を期待されている。

【目次】
1　概要
2　需給動向
3　飼料原料の動向
4　飼料添加物の動向
5　飼料会社の動向

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BIO PRODUCTS

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アスタキサンチン(Astaxanthin)

SOD(Super oxide dismutase)

バイオポリエチレンテレフタレート(Biopolyethylene terephthalate)　
月刊バイオインダストリー 2023年5月号（電子版）

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

米代武司　東京大学;東北大学
斉藤昌之　北海道大学
浜岡隆文　東京医科大学
田中璃己　福岡大学
片岡直也　名古屋大学
保坂佳代子　カロリンスカ研究所
関　隆弘　カロリンスカ研究所;鹿児島大学
高橋春弥　京都大学
後藤　剛　京都大学
高橋宙大　東北大学
伊藤　亮　東北大学
松村欣宏　東北大学
稲垣　毅　群馬大学
酒井寿郎　東北大学;東京大学
小栗靖生　京都大学
池田賢司　東京医科歯科大学

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【特集】褐色脂肪細胞とベージュ脂肪細胞の多様な役割と制御機構

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特集にあたって
Introduction

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ヒト褐色脂肪組織の変動要因と肥満・メタボリックシンドローム
Regulation of Brown Adipose Tissue in Humans：Implication in Obesity and Metabolic Syndrome

　成人の褐色脂肪組織を陽電子放射断層撮影法により評価できるようになってから，ヒトでもこの熱産生組織が栄養素・エネルギー代謝を調節しており，その機能低下が肥満やメタボリックシンドロームの一因になることが明らかになってきた。ヒト褐色脂肪の活性と量は，年齢や性別，気温など様々な内的および外的要因によって影響を受け，個人差も大きいが，そのメカニズムについては未解明な点が多い。本稿ではこれらの現状について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　褐色脂肪による非震え熱産生
3　褐色脂肪によるエネルギー消費と肥満
4　褐色脂肪の全身作用とメタボリックシンドローム
5　褐色脂肪の日内・年内変動と加齢に伴う減少
6　褐色脂肪に影響する遺伝要因
7　褐色脂肪に影響する生活環境要因
8　おわりに

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運動トレーニングが褐色脂肪様組織に与える影響
The Effect of Exercise Training on Brown-like Adipose Tissue

　著しい科学技術の進歩と社会情勢の変化に伴いオンライン環境が定着し，｢身体を動かさない生活｣に拍車がかかっている。近年，褐色脂肪様組織の多い人は，適応的なエネルギー消費が高く，肥満をはじめ生活習慣病の発症リスクが低いことが報告されており，運動療法と共に抗肥満戦略の一つになることが期待されている。本稿では運動および寒冷と褐色脂肪様組織との関連についての知見を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　運動と褐色脂肪様組織
3　運動トレーニングと褐色脂肪様組織(縦断研究)
4　おわりに

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心理的ストレス性褐色脂肪熱発生の中枢回路機構
Central Circuit Mechanisms of BAT Thermogenesis to Psychological Stress

　人間関係などの心理ストレスは交感神経系を活性化し，「戦うか逃げるか」の状況下において，褐色脂肪熱産生や体温上昇を引き起こし，生命の危機的状況を有利に切り抜けることを可能にすると考えられる。本稿では心理ストレス性褐色脂肪熱産生を制御する中枢神経回路メカニズムを紹介する。

【目次】
1　ストレスとは何か？
2　ストレスによって起こる身体反応
3　体温調節に関わる褐色脂肪組織
4　褐色脂肪熱再生の制御は脳で行われる
5　心理ストレスは心因性発熱の原因となる
6　心理ストレスは延髄縫線核（rMR）の交感神経プレモーターニューロンを活性化する
7　DMH→rMR神経路の活性化は褐色脂肪熱産生を惹起する
8　腹側前頭前皮質の神経細胞群はストレス性褐色脂肪熱産生を惹起する
9 DP/DTT→DMH神経路の活性化はストレス性交感神経反応を惹起する
10　心理ストレスによる恒常的な交感神経活性化は様々な疾患を引き起こす

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がんにおける脂肪組織活性化の意義
Impact of Adipose Tissue Activation on Cancer

　脂肪組織の“活性化”とがんに関連する研究の進展は近年めざましい。がん悪液質では，がんが引きおこす白色脂肪組織の活性化がその褐色化をもたらし，亢進したエネルギー消費による脂肪の萎縮が進む。また寒冷刺激などによる褐色脂肪組織の活性化はグルコースの需要を脂肪組織で増加させ解糖優位ながんとの間でその競合を誘発し，結果として抗がん効果を引きおこす。

【目次】
1　はじめに
2　白色脂肪組織の褐色化とがん悪体液
2.1　白色脂肪組織の褐色化はがん悪液質の一病態
2.2　がん由来物質による白色脂肪組織の褐色化の促進
2.3　抗褐色化とがん悪液質改善
2.4　がん悪液質患者における脂肪の褐色化
2.5　まとめと課題
3　寒冷刺激による抗がん効果
3.1　寒冷刺激によるがん増殖の抑制
3.2　活性化褐色脂肪組織依存性のがん増殖の抑制
3.3　グルコースの競合によるがん増殖の抑制
3.4　がんにおける代謝の再プログラミング
3.5　がん患者における褐色脂肪組織の活性化
3.6　まとめと課題

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褐色脂肪細胞、ベージュ脂肪細胞の機能を制御する代謝経路
Metabolic Pathway Regulating the Function of Brown/Beige Adipocytes.

　白色脂肪細胞の褐色化は，肥満を基盤とする様々な病気の予防・改善につながる重要かつ有用な生体現象として認識される一方，その複雑な制御メカニズムについては不明確な点が多く残されている。我々は，低分子代謝物を悉皆的に解析することが可能なメタボローム解析技術を用いて，白色脂肪細胞の褐色化に関与する代謝経路の特定を行った。

【目次】
1　はじめに
2　脂肪組織の褐色化を制御する代謝経路の探索
2.1　脂肪細胞の褐色化亢進時のマウス生体内代謝変動解析
2.2　IMPDH制御による白色脂肪組織の褐色化機能解析
3　おわりに

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環境変化に伴うエピゲノム変化を介した脂肪細胞の運命決定機構
Mechanisms of Adipocyte Fate Determination Through Epigenetic Changes in Response to Environmental Fluctuations．

　生活習慣の欧米化にともない肥満・2 型糖尿病などの生活習慣病が蔓延しており，その予防・治療法の開発が喫緊の課題となっている。ヒトを含む恒温動物において，褐色およびベージュ脂肪細胞は活発にエネルギー消費し熱を産生することから，肥満症の新規治療・予防戦略のための創薬標的として注目されている。褐色脂肪細胞とベージュ脂肪細胞の2 種類の細胞は，熱産生能を有する点は共通しているものの，細胞の起源や機能制御機構は異なっている。急性の寒冷環境下では，褐色脂肪細胞が迅速に熱産生遺伝子を誘導し，熱産生機能を担うのに対し，慢性的な寒冷環境では皮下の白色脂肪組織（WAT）に，褐色脂肪細胞によく似たベージュ脂肪細胞が誘導され熱産生機能を増強し，寒冷環境に適応する。これらの熱産生脂肪細胞は活発にブドウ糖や脂肪を消費することから，これらの脂肪細胞を効率的に活性化・誘導することは肥満や代謝性疾患の予防・治療に役立つと期待されている。寒冷刺激による褐色・ベージュ脂肪細胞の熱産生機能の増強には，交感神経の活性化とβアドレナリン受容体を介した情報伝達と遺伝子発現調節が鍵になる。我々はこれまでの研究により，この活性化に不可欠なシグナル感知型エピゲノム酵素JMJD1A を同定し，その制御機構を解明してきた。本稿では，褐色・ベージュ脂肪細胞におけるエピゲノム機構について我々の最新知見を含めて概説する。

【目次】
1　褐色脂肪細胞とベージュ脂肪細胞
2　エピゲノムによる遺伝子発現制御
3　体重とエネルギー代謝を制御するシグナル感知エピゲノム因子JMJD1A
4　JMJD1Aはシグナル感知タンパク質として環境ストレスへの急性応答を担う
5　ヒストン脱メチル化酵素JMJD1Aを介したベージュ化機構
6　リン酸化JMJD1Aの脱リン酸化酵素MYPT1－PP1βの同定－新規ベージュ脂肪細胞化制御因子の発見
6.1　YAP/TAZ転写共役因子
6.2　寒冷環境下でエピゲノムと転写カスケードを統合するMYPT1
6.3　PKAはMYPT1－PP1βに抑制的リン酸化を付加し，脱リン酸化活性を阻害する
6.4　脂肪細胞特異的なMYPT1欠損マウス
7　最後に

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ベージュ脂肪前駆細胞の制御機構
Regulatory Mechanisms of Beige Fat Progenitor Cells

　著者らは，一細胞RNA sequencing（RNA－seq）解析を用いることでベージュ脂肪細胞の前駆細胞を標識する新規分子マーカーを同定した。これにより，ベージュ脂肪前駆細胞の単離・解析が可能となり，同細胞の制御機構の一端を明らかにした。本稿では，著者らの研究成果を中心に最新の知見を概説する。

【目次】
1　はじめに
2　ベージュ脂肪細胞の役割と起源
3　一細胞解析を用いたベージュ脂肪前駆細胞の探索
4　CD81＋前駆細胞の制御機構の解析
5　生体の恒常性維持におけるCD81の役割
6　ヒトにおけるCD81＋前駆細胞の役割
7　おわりに

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熱産生脂肪細胞と老化の影響
Thermognic Fat in Aging

　熱産生脂肪細胞は熱産生を増加させ，全身の代謝を制御する脂肪細胞であることがこれまでの研究で明らかになっている。老化に伴い熱産生脂肪細胞が減少し，その誘導低下が全身の代謝疾患の発症率増加との関連が考えられている。最近の研究では，老化によって熱産生脂肪の細胞誘導，熱産生機能が障害される分子機構も徐々に明らかになりつつある。本稿では，熱産生脂肪細胞と老化の影響に関する概説と，最近我々が熱産生脂肪細胞の老化メカニズムとして報告したBola3 というミトコンドリアのリポイル化制御分子について解説し，治療開発への期待を考えたい。
　これまでの研究により褐色脂肪細胞とベージュ脂肪細胞の2 種類の熱産生脂肪細胞が，ヒトを含めた哺乳類に存在することが明らかとなっている。ベージュ脂肪細胞は寒冷刺激などの環境要因によって白色脂肪組織中に誘導される特徴を有している。現在，褐色脂肪細胞/ ベージュ脂肪細胞はエネルギー消費を増加させる抗肥満治療の可能性に期待が集まっている。

【目次】
1　熱産生脂肪細胞
2　熱産生脂肪細胞の分化制御機構
3　熱産生脂肪細胞の維持機構
4　熱産生脂肪細胞の生理的機能
5　新規同定されたベージュ脂肪細胞のサブタイプ
6　熱産生機構について
7　熱産生脂肪細胞と老化
8　抗加齢治療の可能性について
9　老化ミトコンドリアの制御分子Bola3

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BIO PRODUCTS

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アクリルアミド(Acrylamide)

N-アセチルグルコサミン(N-Acetylglucosamine)

ビタミンB3(ナイアシン)　(Vitamine B3)
月刊バイオインダストリー 2023年4月号（電子版）

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

吉永萌華　東京農工大学
寺　正行　東京農工大学
山口淳一　神奈川工科大学
宮川路子　法政大学
山本兼由　法政大学
テティマリエンティ　東京都立大学
恩田伸乃佳　東京都立大学
岡本龍史　東京都立大学
樽谷英賢　鳥取大学
石井孝佳　鳥取大学
岡久陽子　京都工芸繊維大学
丸山竜人　東京工科大学
杉山友康　東京工科大学

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BIO REVIEW

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イオン対形成駆動型ダブルクリック反応による生細胞接着技術の開発
Development of Ion-pair Driven Double Click Reagents and Their Application to Cell-cell Crosslinking

　生細胞と基質や他の細胞とを架橋する技術では，標的細胞の性質を維持するために高い反応速度が要求される。本稿ではアジド2分子を自発的に連結可能な水溶性ジベンゾシクロオクタジインの側鎖が連結反応速度に及ぼす影響の解析と，それに立脚した細胞－低分子，－基材，－細胞の高速な架橋反応について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　WS－CODYの開発
3　WS－CODYとアジド低分子との反応性解析
4　WS－CODYを用いた生細胞表面修飾
5　WS－CODYによる細胞－ガラス基材接着
6　WS－CODYによる細胞－細胞クロスリンク
7　おわりに

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ヒダントイン誘導体の合成法と誘導化法
Synthetic and Derivarization Methods for Hydantoin Derivatives

　ヒダントインを基本骨格とするヒダントイン誘導体は生物活性を示すものが多く，医薬品開発の基本骨格として利用されてきた。ヒダントイン誘導体の変換法は古くから報告がされており，2つの手法に大別できる。また，ヒダントイン誘導体の置換基を導入する手法についても並行して検討がなされており，位置選択的な導入法が報告されている。本稿では，それぞれの合成手法の特長等について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　生物活性を示すヒダントイン誘導体あるいはヒダントイン部を有する医薬品例
2.1　抗けいれん薬
2.2　抗がん活性
2.3　抗炎症
2.4　抗バクテリアおよび筋弛緩剤
3　ヒダントイン誘導体の合成法
3.1　置換ヒダントインの合成法
3.2　多置換ヒダントインの合成法
4　ヒダントイン誘導体の誘導化法
4.1　ヒダントイン1位における誘導化法
4.2　ヒダントイン3位における誘導化法
4.3　ヒダントイン5位における誘導化法
4.4　マルチポジションでの誘導化法
5　まとめ

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水素・栄養療法のすすめがんの放射線治療に対する水素ビタミンC併用療法：宮川メソッド
Recommendations for Hydrogen and Nutritional Therapy.Hydrogen Vitamin C Combination Therapy for Radiation Therapy of Cancer

　水素とビタミンCはそれぞれ，研究によって多くの健康効果が確認されている。この2つを組み合わせる水素ビタミンC併用療法は様々な疾患に対する効果を発揮できると考えられる。特にがん治療においては，抗がん剤，放射線治療の副作用を軽減し，さらに直接的な抗がん効果も期待されており，どちらもほとんど副作用がなく，比較的安価で導入が可能である。本稿では，水素・栄養療法，そしてとくに水素ビタミンC併用療法について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　水素・栄養療法　健康づくりの3本柱：栄養摂取，腸活，血管活
3　水素の健康効果
3.1　水素は腸内でつくられる?百寿者の健康と水素?
3.2　水素の効用と，効果が期待できる疾患
3.3　水素の抗がん効果
4　水素ビタミンC併用療：宮川メソッド
4.1　父の放射線治療における障害抑制効果
4.2　水素ビタミンC併用療法の基礎研究
4.3　水素ビタミンC併用療法のがん予防効果
4.4　水素ビタミンC併用療法によるがん治療の副作用軽減効果
4.5　水素ビタミンC併用療法の取り入れ方

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HoSeI法による大腸菌ゲノムデザインとその金属資源化への応用
Genome Design of Escherichia coli by the Genome Editing HoSeI（Homologous Sequence Integration）Method for Creation of Metal Resource

　マーカー遺伝子が不要なゲノム編集HoSeI法により，大腸菌ゲノム上で複数の遺伝子を改変させるゲノムデザインが可能となった。この技術によって，パラジウム蓄積能を高めたゲノム編集大腸菌を単離した。HoSeI法を解説するとともに，希薄金属環境からゲノム編集大腸菌に金属濃縮させる新しい金属資源化について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　大腸菌ゲノムを改変する技術開発
3　大腸菌ゲノムを複数編集できるHoSeI法
4　ゲノム改変大腸菌をもちいたパラジウム資源化
5　おわりに

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イネコムギとトウモロコシコムギ：三大穀物間における遺伝資源の相互利用
Oryzawheat and Zeawheat：Mutual Utilization of Genetic Resources Among The Three Major Cereal Crops

　世界の穀物生産の約9割はイネ，コムギ，トウモロコシの三大穀物で占められているが，それはこれら作物の農業上の遺伝的特性が特に秀でているからであり，また，三大穀物間における環境耐性能も大きく異なる。これらのことから，三大穀物の遺伝資源を相互活用した新作物の作出が待ち望まれている。本稿では，我々が最近創出に成功した三大穀物間の交雑作物，イネコムギおよびトウモロコシコムギ，に関して報告したい。

【目次】
1　はじめに
2　顕微授精法による生殖的隔離機構の克服
3　イネコムギ（Oryzawheat）の作出，ゲノム組成，形質評価
4　トウモロコシコムギ（Zeawheat）の作出
5　おわりに

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医療・食品用途を指向した機械解繊シルクフィブロインナノファイバー複合材料の開発
Silk-fibroin Nanofiber Reinforced Composites for Medical and Food Applications

　フィブロインとは繊維状のタンパク質の一種で，カイコの繭の主要成分である。機械解繊という手法を用いて製造されるフィブロインナノファイバーは，天然の結晶形態を維持しており，力学物性や耐熱性に優れる。本稿では，これまでに明らかになった機械解繊フィブロインナノファイバーの基礎物性と補強用繊維としての機能について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　機械解繊フィブロインナノファイバー
3　キトサン・フィブロインナノファイバー複合フィルム・ゲル
4　ゼラチン・フィブロインナノファイバー複合フィルム・ゲル
5　おわりに

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痛み止め医薬品「セレコキシブ」の新たな抗がん作用機構を発見-ミトコンドリアを介したがん細胞死誘導のメカニズム検証-
Effects of the Anti-inflammatory Drug Celecoxib on Cell Death Signaling Via Mitochondria

　セレコキシブはシクロオキシゲナーゼ－2（COX－2）を選択的に阻害する非ステロイド抗炎症薬（NSAIDs）であり，ロキソプロフェンやアセトアミノフェンと共に代表的な痛み止め医薬品として知られている。一方，セレコキシブは抗がん作用を有することも注目されているが，その分子機構については十分に解明されていない。そこで，セレコキシブの抗がん作用における新たな知見を得ることを試みた。

【目次】
1　はじめに
2　ミトコンドリア膜電位
3　セレコキシブがミトコンドリアに与える影響
4　TMEM117の発現変動がミトコンドリアに与える影響
5　おわりに

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BIO BUSINESS

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抗菌・防カビ剤工業

　抗菌・防カビ剤や防腐剤，防虫剤，忌避剤，木材防カビ剤はバイオサイドと呼ばれ，身近な日常品から医療・衛生用品，工業製品まで幅広い分野で使用されている。1990 年代半ばに抗菌ブームが巻き起こった我が国では，抗菌加工製品の市場規模はすでに1 兆円を超えている。特に新型コロナウイルス蔓延以降は，抗ウイルス作用に注目が集まり，非常に速いスピードでの市場が成長している。

【目次】
1　概要
2　抗菌剤の種類
3　用途
4　メーカー動向

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健康食品・機能性食品工業

　2021 年度の特定保健用食品（トクホ）市場規模は5,510 億円（前年比98.2％）と推定され，市場は縮小傾向にある。新型コロナウイルスへの抵抗力向上目的で乳酸菌関連が，また外出自粛により生活習慣病関連商品の需要が高まったが，全体としては新製品開発の停滞，機能性表示食品への移行等がマイナスに影響した。一方，機能性表示食品の市場規模は4,266 億円（前年度比130.0％）と推定され，前年に引き続き市場は大きく拡大した。コロナ禍の影響により，生活習慣病対策関連や抗ストレス・睡眠改善関連商品が市場をけん引した。2021 年度は全体的な届出件数の増加に加え，「健康な人の免疫機能の維持」ほかいくつかの新規機能性の届出が認可され，トクホに代わり機能性表示食品を活用する動きはさらに加速している。

【目次】
1　健康食品と機能性食品
2　トクホ市場動向
3　機能性表示食品市場動向
4　健康食品の機能別市場動向

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産業用酵素工業

　産業用酵素は食品，洗剤，医薬，試薬など広範な分野で利用されている。その市場規模を正確に把握することは非常に難しいとされているが，2021 年の世界市場は推計で7,300億円と推計される。さらに2025 年には1 兆円を超え，年6.6％の成長が予測されている。このような市場環境の中，わが国でも遺伝子組換え技術によるGMO 酵素が，環境問題やバイオエタノール需要の増加などの流れを受けて拡大を続けている。産業用酵素の利用分野では，エコロジー，エネルギー，ファインケミカル，食品・飲料分野などでの伸びが今後も期待され，

【目次】
1　酵素の市場概況
2　産業用酵素の市場
3　メーカー動向

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BIO PRODUCTS

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システインプロテアーゼ(Cysteine protease)

リポキシゲナーゼ(Lipoxygenase)
月刊バイオインダストリー 2023年3月号（電子版）

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

野中　寛　三重大学
石原雄大　日本モウルド工業㈱
根本純司　北越コーポレーション㈱
酒井日出子　(地独)東京都立産業技術研究センター
三宅　仁　アイ－コンポロジー㈱
梶川翔平　電気通信大学
三木恒久　(国研)産業技術総合研究所
足立幸司　秋田県立大学
中西昭仁　東京工科大学
福西広晃　東京工科大学
河田幸視　近畿大学
ユソフ・M.・ファティマ　マレーシアプトラ大学;国際水産養殖・水生科学研究所

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【特集】パルプや木質の成形技術 ─100％バイオマスプロダクトを目指す─

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特集にあたって
Introduction

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パルプモールドの需要や開発動向
The Molded Fiber Market Outlook / Development and Trends

　パルプモールドとは新聞・雑誌・段ボール等の古紙を主原料とし，所定の形状の方に張った金網により原料を漉き上げ，乾燥させた紙成型品を示す。手抄き和紙と製造方法における基本コンセプトを同一とする。一般的には鶏卵・青果物・工業品等の緩衝材として段ボール内でクッション材として利用され，近年では脱プラを意識したパッケージとして外装そのものをパルプモールドにて採用するケースも増えている。

1　歴史
2　製造方法
3　世界情勢
4　国内情勢
5　環境性能
6　開発動向

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成形可能なオールセルロース材料バルカナイズドファイバー
Moldable All-cellulose Sheet“Vulcanized fiber”

　ナノおよびマイクロサイズのセルロースが融合したオールセルロース材料「バルカナイズドファイバー」は，環境，機能，感性という3 つの価値のバランスに優れる。従来から構造材としても利用されてきたが，成形を含む加工についての情報は少なかった。本報告では，材料の歴史や特徴などを概説するとともに，接着や成形加工などの基礎的知見も紹介する。

1　はじめに
2　歴史
3　構造
4　物理的な特徴
5　加工
5.1　接合方法の検討
5.2　成形加工の検討
6　おわりに

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100％天然素材を用いたストロー試作
Prototype Straws Made From 100％ Natural Materials

　プラスチックストローは身近な製品として使用されている。しかし，世界各地で海洋汚染問題が注目される中，プラスチックストロー廃止の動きが世界的に進められている。そこで，環境負荷が少なく，使用時に安全性の高い，100％天然素材でできたストロー試作をした。その結果，使用可能なストロー試作ができた。

【目次】
1　はじめに
2　試作
2.1　材料
2.2　実験
3　結果と考察
4　おわりに

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成形自由なウッドプラスチック「i－WPC」及び海洋生分解性バイオマス複合プラスチック「Biofade」
Moldable Wood Plastic Composite “i-WPC” and Marine Biodegradable Biomass Composite“Biofade”

　2021 年から日本においても「脱炭素」が叫ばれるようになり，ポリマー材料もバイオマス由来への転換が少しずつ図られている。近年のバイオマス複合プラスチック材料は，バイオベース度向上だけでなく，成形法の多様化が大きく進化し幅広い利用が可能となっている。さらに陸上環境はもとより海洋での生分解性までも実現可能となってきた。

【目次】
1　はじめに
2　先進的な木粉プラスチック複合材料「i－WPC」（Innovative WoodPlastic Composite）
2.1　先進的ウッドプラ複合材「i－WPC」の概要
2.2　i－WPCの物性
2.3　i－WPCの成形
3　海洋生分解性バイオマス複合材料「Biofade」
3.1　海水での生分解性
3.2　Biofadeの概要
3.3　Biofadeの生分解性
3.4　Biofadeの物性
3.5　Biofadeの成形
4　おわりに

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スクロースおよびクエン酸混合木粉の射出成形および押出し成形
Injection Molding and Extrusion of Wood Powder Combined with Sucrose and Citric Acid

　100％バイオマスプロダクトを効率的に製造する方法として，天然由来資源であるスクロースおよびクエン酸をバインダとして木粉に混合し，成形加工する技術を開発した。加工条件を適正化することによって，木粉は良好に熱流動し，射出成形や押出し成形によって外観や特性に優れた成形品を得ることに成功した。

【目次】
1　はじめに
2　スクロースおよびクエン酸混合木粉の流動性
3　スクロースおよびクエン酸混合木粉の射出成形
4　スクロースおよびクエン酸混合木粉の押出し成形
5　おわりに

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木質系素材の組織構造を活かした三次元成形と複合材料化（木質流動成形）
Flow Plastic Forming of Wood-based Compoistes with Fiber Cell Structures

　国立研究開発法人産業技術総合研究所では，木質系素材のマテリアル利用を加速するための複合材料化ならびに成形加工の要素技術の開発に取り組んできた。本報では，木質系素材の極限物性である塑性流動を利用した成形手法と得られる成形品の信頼性を高めるための他の物質との複合材料化の例を概説する。

【目次】
1　はじめに
2　木質系素材の固相流動化
3　木材の変形・流動特性
4　半密閉金型を用いた水膨潤木材の成形
5　各種膨潤木材の大気圧下での変形挙動と成形
6　木質流動成形の実例
7　おわりに

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木材の立体形状加工
Solid Shape Processing of Wood

　再生可能資源への転換や新たな付加価値のために木材を活用した部材・製品開発の動きが活発化する中，自由度の高い形状に応える立体形状加工の進歩も期待されている。今回は，展延性や熱流動性に乏しい木材の加工特性と木材加工技術体系を交えながら近年の取り組みについて紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　木材の立体形状加工
3　おわりに

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BIO REVIEW

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AI を用いた微生物混合液の解析手法開発～バイオプラスチックスや食品の発酵生産などの応用に向けて～
Development of an Analytical Method of Microbial Mixtures with AI Aiming to Applied Use for Bioplastic-and Fermentation-production

　従来，食品産業を中心に微生物叢を用いた発酵生産がなされてきたが，その生産方法は経験に大きく依存してきた。近年微生物に対する解析方法は躍進し，特に微生物から一度に得られる情報を網羅的に解析する手法が大きな進展を見せている。しかし解析対象を単一微生物ではなく微生物叢とするとき，複数の微生物応答を対象にしなければいけないことや，その上で異なる種類の網羅解析情報を統合しなければいけないことなど，解析作業が人の手に収まりきらない現状に直面している。そこで，人工知能（AI）を用いて網羅解析を行うことによって，微生物叢の発酵生産を理解し制御することを最終目標とする研究がすすめられた。微生物叢の情報をAIで網羅解析する第一歩として，explainable AI （XAI）技術に基づいて，微生物混合液の微生物組成を吸光スペクトラムから簡便に予測するモデルを開発した。これらの技術は微生物叢の発酵生産に大きく寄与できる可能性があり，バイオプラスチックスの原料生産や食品の発酵生産に貢献しうると考えたので本稿にてまとめて説明する。

【目次】
1　微生物混合液におけるAI技術を用いたオミクス解析の可能性
2　吸光スペクトラムデータを用いたAIによる微生物混合液の微生物組成の予測
3　今後の展望

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トロピカルフルーツを加えた餌によるマレーシア産mahseer Tor tambroides（Bleeker, 1854）の養殖実験
Aquaculture Experiment of Malaysian Mahseer, Tor tambroides（Bleeker, 1854）using Tropical Fruits Containing Diets

　本稿は，コイ科のTor. tambroidesを対象としたフルーツ魚の養殖実験を，背景等にも触れながら紹介する。2節では，野生でフルーツを採餌する魚を概観し，3節では，フルーツ魚の研究事例を整理した上で，どのような背景や目的で取り組まれ，どんな効果があるかを整理する。4節では，養殖実験で，体重増加や生存率が向上したことを紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　フルーツと魚
2.1　魚類とフルーツ
2.2　魚料理とフルーツ
3　フルーツ魚
3.1　フルーツ魚の火付け役と事例数
3.2　背景・目的，効果
4　マレーシアにおけるフルーツ魚の研究
4.1　養殖対象魚種
4.2　先行研究
4.3　研究1の概要
4.4　研究2の概要
5　おわりに

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BIO BUSINESS

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化粧品工業

　2021 年の化粧品の出荷実績は出荷個数25 億2,596 万個（前年比92.9％），出荷金額1兆3,529 億円（前年比91.5％）となり，市場が縮小している。新型コロナウイルス感染症の世界的な大流行により，外国人旅行者によるインバウンド需要が消失，外出自粛や店舗休業などによりメイクアップを中心とした化粧品の国内需要は2020 年に続いて大幅に減少した。海外に目を向けると，ヨーロッパでは化粧品に対する環境規制が厳格化，環境フットプリント（足跡）を踏まえた対応が日本メーカーに求められている。また東アジア市場では韓国・中国の化粧品メーカーが台頭し，国際競争が激化している。国内市場の低迷打破と海外市場でのビジネス戦略など日本の化粧品メーカーの課題は多い。

【目次】
1　需給動向
2　輸出入動向
3　化粧品受託製造市場の動向
4　日本メーカーの技術開発
月刊バイオインダストリー 2023年2月号（電子版）

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

新井紀恵　林原㈱
坂崎未季　DM三井精糖㈱
永井幸枝　DM三井精糖㈱
境　洋平　森永乳業㈱
長島英里子　焼津水産化学工業㈱
田中智子　江崎グリコ㈱
野村　圭　昭和産業㈱
古根隆広　㈱シクロケムバイオ
近本啓太　㈱シクロケムバイオ
上野千裕　㈱シクロケムバイオ
長谷川莉沙　㈱シクロケムバイオ
石田善行　㈱シクロケムバイオ
中田大介　㈱シクロケムバイオ
寺尾啓二　㈱シクロケムバイオ;神戸大学大学院
柳原和典　日本食品化工㈱
白井　理　京都大学

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【特集】機能性オリゴ糖

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トレハロースの特性と健康維持や運動パフォーマンスへの貢献
Properties of Trehalose and Its Effects on Health Maintenance and Exercise Performance

　トレハロースは，食品加工分野で利用され，サステナブルな食料システムに貢献する糖質である。他にも様々な用途があるが，ここでは，トレハロースの生理機能に焦点をあて，血糖値やインスリン値への影響，健康維持や運動時のエネルギー源としての活用についてのエビデンスを紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　トレハロース摂取による血糖値及びインスリン値の推移
3　トレハロースの耐糖能改善効果
4　トレハロースの運動パフォーマンスに与える影響
4.1　トレハロース摂取による運動パフォーマンス向上
4.2　トレハロースのマウスリンスが運動パフォーマンスに与える影響
5　おわりに

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パラチノース（イソマルツロース）の新たな知見と活用
Novel Findings and Practical Uses of Palatinose（ Isomaltulose）

　パラチノースは一般的な糖質と比べて消化吸収のスピードが緩慢な二糖類である。35年以上にわたる販売実績があり，非う蝕性，血糖値上昇抑制などの機能特性が報告されてきたが，近年は健康寿命の延伸に寄与する研究，あるいはスポーツ・作業時など特定の場面に適する知見が多数報告されている。本稿では，ここ数年の研究成果とその活用可能性について紹介する。

【目次】
1　緒言
2　パラチノースが血管機能に与える影響
3　パラチノースが運動時の水分補給に与える影響
4　パラチノースが作業時の注意力や眠気に与える影響
5　おわりに

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ラクチュロース
Lactulose

　難消化性オリゴ糖のラクチュロースは腸内のビフィズス菌を増やすことからプレバイオティクスの一種である。加えて便通を促進するなど整腸作用を有し，特定保健用食品の関与成分や機能性表示食品の機能性関与成分として活用されている。また食品としてだけでなく医薬品としても日本を含め世界中で利用されている。
　
【目次】
1　はじめに
2　ラクチュロースとは
3　ラクチュロースの食品としての機能
3.1　ビフィズス菌増殖作用
3.2　便通促進作用
3 3　ミネラル吸収促進作用
3.4　血糖値への影響
4　ラクチュロースの医薬品としての機能
4.1　便秘薬
4.2　高アンモニア血症の治療薬
5　ラクチュロースを用いた検査
5.1　腸管壁バリア機能の評価
5.2　呼気水素ガス試験
6　安全性
7　加工特性
8　おわりに

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機能性食品素材「キチン・キトサンオリゴ糖」の応用
Applications of Functional Food Ingredients Chitin and Chitosan Oligosaccharides

　キチンオリゴ糖はカニ，エビなどの甲殻に含まれる高分子多糖類のキチンを部分加水分解することで得られるオリゴ糖である。一方で，キトサンオリゴ糖はキチンの脱アセチル化体であるキトサンの部分加水分解により作られるオリゴ糖である。当社では，これらのオリゴ糖の有する機能性に着目し研究開発を行ってきた。ここでは，キチン・キトサンオリゴ糖の機能性食品素材としての特性および機能性について紹介する。

【目次】
1　概要
2　製造方法
3　特性
3.1　味質と甘味度
3.2　溶解度
3.3　pH安定性
3 4　難消化性
3 5　腸内細菌利用性
4　安全性
5　キチンオリゴ糖の生理機能
5.1　免疫賦活作用（リンパ球を用いた検討）
5.2　免疫賦活作用（マウス単球細胞 RAW264.7を用いた検討）
5.3　抗腫瘍作用（マウスを用いた検討）
6　キトサンオリゴ糖の生理機能
6.1　免疫賦活作用
6.2　抗腫瘍作用
6.3　抗菌作用
7　応用
8　おわりに

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リン酸化オリゴ糖カルシウムの機能性と製品応用
Functionality and Product Application of Phosphoryl Oligosaccharides of Calcium

　健康長寿実現において，口腔の健康維持は欠かせない重要な因子である。これまでは口腔ケアにアプローチする糖質として，酸を産生しない糖アルコールを活かしたシュガーレス製品が主であったが，本稿では澱粉研究に基づき開発された高水溶性カルシウム：リン酸化オリゴ糖カルシウム（POs－Ca）を歯質強化に応用した基礎研究から製品応用までを紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　研究の背景
3　カルシウムによる初期う蝕へのアプローチ
4　初期う蝕の再結晶化
4.1　歯エナメル質の構造
4.2　初期う蝕の結晶評価法の確立
5　リン酸化オリゴ糖カルシウム（POs－Ca）の初期う蝕への応用
5.1　初期う蝕の結晶化
5.2　初期う蝕の再石灰化・再結晶化の最適条件探索
5.3　POs－Caとフッ化物併用可能性の検討
5.4　POs－Caとフッ化物併用最適条件の探索
6　製品応用
7　おわりに

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イソマルトオリゴ糖
Isomaltooligosaccharides

【目次】
1　はじめに
2　製造方法と製品組成
2.1　製法
2.2　製品の糖組成
3　製品特性
3.1　甘味特性
3.2　保湿性
3.3　耐熱性，耐酸性
3.4　メイラード反応
3.5　発酵性
3.6　食品用途への応用例
4　生理的な特徴
4.1　ビフィズス菌の増殖効果
4.2　消化性
4.3　安全性
5　分岐構造に着目した糖化製品
6　おわりに

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α－シクロデキストリンの機能性
Functionalities of α-Cyclodextrin for Health

　α－シクロデキストリン（α－CD）は，6 つのグルコースが環状に連なった構造を持つ環状オリゴ糖の一つであり，難消化性かつ発酵性を有している。α－CD の大きな特徴は，疎水性分子を自身の環状構造に取り込む，いわゆる包接作用を有していることや，グルコースのみの単純な構造をしているために腸内細菌によって資化された際，非常に効率よく短鎖脂肪酸が作られることである。これらの特徴により，α－CD は他のオリゴ糖や食物繊維にはないユニークな機能を発揮する。本章では，α－CD の包接作用を介した小腸における機能とプレバイオティクスとしての大腸における機能について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　包接作用を介したα－CDの小腸における機能性
2.1　食後血糖値の上昇抑制効果
2.2　脂質プロファイルの改善効果
2.3　界面活性剤や過酸化脂質の腸管細胞毒性に対する保護効果
3　プレバイオティクスとしての大腸における機能性
3.1　資化性の特徴
3.2　腸内細菌叢の改善と抗肥満効果
3.3　短鎖脂肪酸の増加を介した種々の健康効果
3.4　抗動脈硬化
3.5　運動パフォーマンスの向上効果
3.6　炎症性腸疾患の抑制効果
3.7　抗アレルギー効果
4　おわりに

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β－シクロデキストリン
β-Cyclodextrin

【目次】
1　はじめに
2　製造法
3　物性
4　関連法規等
5　利用例
5.1　難水溶性物質の溶解性改善
5.2　水溶液の安定化
5.3　抽出への利用
5.4　苦味の抑制
5.5　粉末化による香料の徐放
6　まとめ

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BIO ENERGY

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イオンの膜透過を利用した発電法―電気魚による発電と逆電気透析発電―

【目次】
1　はじめに
2　電気魚の発電方法について
2.1　電気魚の発電器官とその発電方法
2 2　電気魚の発電器官を模倣した発電システム
3　逆電気透析発電について
3.1　逆電気透析発電の発電原理
3.2　逆電気透析発電の現状と課題
3.3　塩分濃度差発電のさらなる高出力化について
月刊バイオインダストリー 2023年1月号（電子版）

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

遠藤雅人　東京海洋大学
増田篤稔　玉川大学
那須一男　㈱ピーエムティー
延東　真　東京海洋大学
高橋明義　北里大学
水澤寛太　北里大学
都留久美子　大分県南部振興局
中島智優　大分県農林水産研究指導センター
野田　誠　大分県農林水産研究指導センター
古川　大　神奈川県水産技術センター内水面試験場
鈴木将平　神奈川県環境農政局
中村良成　神奈川県環境農政局
清水大輔　(国研)水産研究・教育機構
秋山信彦　東海大学
高橋亮平　日建リース工業㈱
田丸　浩　三重大学
堀　克敏　名古屋大学

　
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【特集】陸上養殖とスマート養殖の開発動向

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陸上養殖の現状と展望（特徴，養殖対象種と産業，今後の方向性）
Current Status and Prospects of Land-based Aquaculture（Characteristics，Target Species and Industries，and Future Direction）　

　世界における水産養殖の生産量は急激な増加をたどっているが，日本では微減傾向にある。これは養殖適地や経営体数の減少が関連している。このことからこれまでの沿岸域でのいけす養殖に加え，陸上および沖合養殖といった養殖形態の多様化による増産が求められている。また，さまざまな専門技術を必要とする養殖へデジタル技術を導入して生産性や安定性の向上，省力化を目指す動きが急速な勢いで進められている。今回は陸上養殖の現状と展望についてこれらの新技術の動向も含めて解説する。

【目次】
1　水産における養殖の現状と陸上養殖の役割
2　養殖形態と循環式養殖技術
3　環境制御と物質循環
4　養殖対象種と産業
5　IoT・AI技術を活用した陸上養殖のスマート化

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陸上養殖における部分機能と全体システムの解説とアワビに関する研究事例の紹介
Explanation of Partial Functions and Overall System in Land-based Aquaculture and Introduction of Research Cases on Abalone

　2022年11月15日，世界の人口が80億人を超えた。2080年代には104億人のピークに達すると予測されている。気候変動は，食料生産量が不安定になるので，食料増産では，従来の生産技術に加えてカーボンニュートラルが一層重要視される。カーボンニュートラルを目指す陸上養殖の施設は，最も低エネルギーかつ安く生産できる施設でもあり，その施設設計の一部を検討した。

【目次】
1　背景
2　目的
3　陸上養殖の暫定的な定義と水産業での慣習
4　陸上養殖システムの設計方法の提言
4.1　養殖水槽における物質収支
4.2　養殖で用いられる具体的な数量について
5　アワビ陸上養殖システム可能性の検討
5.1　夏期時の高水温における影響ならびに水温コントール下での飼育事例
5.2　アワビ完全循環養殖の事例紹介
5.3　事前実験のすすめと設計方程式の融合
6　おわりに

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キャビテーションバブル＋UV 照射によるオゾン水生成と魚介類への殺菌利用
Generation of Ozone Water by Cavitation Bubble ＋UV Irradiation and Sterilization Use for Fish and Shellfish　

閉水系陸上養殖と省エネ技術について
　漁業従事者の減少により，漁獲量の低下が進んでおり，海水温上昇による赤潮被害の影響や魚病発生のリスクも高まりつつある。従来の漁業により得られる食料体制では安定した食料の供給が厳しい状況が予測されており大きな問題である。その為，漁業権に制約されない閉水系陸上養殖によるSDGsな生産技術が望まれている。

1　はじめに
2　魚病対策の背景と省エネ技術の目的
3　従来技術と課題
4　新たな水質管理技術について
4.1　UVキャビテーションバブルによるオゾン水生成装置について
4.2　RDS溶解を組み合わせたオゾン水生成濃度調整について
4.3　オゾン氷の生成装置と活用について
4.4　UVチタン光触媒処理装置について
4.5　UVオゾン水生成とUVチタン光触媒処理の併用について
5　高鮮度処理技術を活かした商品展開について
6　殺菌水を利用した殺菌氷について
7　まとめ

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好気的脱窒を用いた完全閉鎖循環式陸上飼育システムと高品質・好成長養殖，活魚の在庫化
Closed Recirculating Aquaculture System with Aerobic Denitrification，Enabling High-quality， High-growth， and Inventory of Live Fish

　高性能の好気的脱窒装置を開発し，泡沫分離機との併用で完全閉鎖循環式陸上飼育システムを完成させた。飼育水の清浄性と脱窒を両立させて，高品質・好成長で環境負荷が少ない魚介類の養殖，活魚の在庫化を実現し，新しいビジネス展開や福祉との連携への途を開いた。

【目次】
1　はじめに
2　閉鎖循環式陸上養殖
3　好気的脱窒
4　好気的脱窒と泡沫分離を用いた完全閉鎖循環式飼育システム
5　事業化に向けて
6　おわりに

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緑色光照射のカレイ・ヒラメ類養殖への貢献
The Impact of Green Light Illumination on Flatfish Raising

　緑色LED 光がカレイ・ヒラメ類の促成に有効であることをマツカワ，ホシガレイ，ヒラメ，マコガレイにおいて明らかにしてきた。これらは高級魚であり，生産増は生産者の事業意欲を高めるほかある程度価格と連動するため消費者の購買意欲も刺激するであろう。新聞報道などにもとづいて「光養殖」の応用における現状を探る。

【目次】
1　はじめに
2　ヒラメ
2.1　先行研究
2.2　大分県における実証試験
2.3　夏季試験
2.4　秋冬季試験
2.5　普及活動
2.6　緑色LED光の組織学的および生化学的効果
3　マコガレイ
3.1　大分県での実証試験
3.2　神奈川県での実証試験
4　マツカワ
5　ホシガレイ
6　学術的課題

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地下海水を利用した陸上養殖
Land Aquaculture Using Ground Seawater　

　海岸に近い場所では，井戸を掘ることで浸透している海水の取水が可能である。この様な海水は砂で濾過されているので，寄生虫や海洋生物の幼生などが入り込まない。更に年間を通して温度が一定の地下海水の場合には，温度調節なしで掛け流しでの陸上養殖が可能である。ここでは，地下海水の特性と，地下海水を利用した陸上養殖について解説する。

【目次】
1　地下海水の特性
1.1　沿岸水について
1.2　地下海水の優位性
1.3　地下海水の問題点
2　地下海水の掛け流しによる陸上養殖
2.1　飼育可能な生物
2.2　注水・排水
3　地下海水を利用したトラウトサーモンの養殖
3.1　事業化の経緯
3.2　事業化にあたっての課題と解決
3.3　産学官連携による取り組み
3.4　三保サーモンの評価
3.5　今後の課題
3.6　今後の展望

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微生物飼料を活用した次世代陸上養殖の展開
Development of Next Generation Land-use Aquaculture Using Microbial Feeds

　気候変動問題や海洋プラスチックごみ問題，パンデミックのリスクなど，地球規模課題が現実の脅威となる中，「持続的な経済成長」と「食料安全保障」の両立は，ポストコロナを見据えたバイオエコノミーを占う鍵となる。陸上養殖は気候変動や防災への対策が可能な動物性タンパク質生産技術であり，微生物パワーを利用することで地域内でサプライチェーンを構築するできる可能性がある。

【目次】
1　はじめに
2　エビ養殖に替わる代替肉について
3　代替肉需要増加の背景
4　陸上養殖の現状
5　淡水・海産の陸上養殖の例
6　魚粉に替わる微生物飼料の開発
7　おわりに

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BIO BUSINESS

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再生医療

　経済産業省の算出によると，再生医療の周辺産業まで含めた市場規模は，2012年の260億円から急速に拡大し，2030年には1.6兆円に達すると予測されている。2014年には再生医療推進に向け新たな法律も施行され，早期承認への道筋がつけられたほか，これまでは医療機関に限られていた細胞培養加工等の外部委託が可能となり，周辺産業も含めた市場の活性化が期待されている。

【目次】
1　概要
2　関連制度と体制
3　研究開発動向
4　メーカー動向

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BIO PRODUCTS

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ビタミンB2(Vitamine B2)

ペルオキシダーゼ(Peroxidase)
月刊バイオインダストリー 2022年12月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

中川　凌　岡山大学
仁科勇太　岡山大学
池田　信　PHC㈱
高原佳史　PHC㈱
橋本直己　電気通信大学
西口昭広　（国研）物質・材料研究機構
田口哲志　（国研）物質・材料研究機構
櫨川　舞　福岡大学
八尾　滋　福岡大学
北田昇雄　電気通信大学
古川紗帆　岐阜大学
川口馨加　岐阜大学
溝口桃加　岐阜大学
竹森　洋　岐阜大学
　

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BIO ENERGY

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グラフェン3D電極を基板としたグルコースバイオ電池

【目次】
1　はじめに
2　3Dグラフェンの作製法とバイオ燃料電池への適用
3　グルコースバイオ燃料電池の電極への3Dグラフェンの適用
3.1　化学気相蒸着（CVD）法による作製
3.2　電気泳動堆積法（EPD法）による作製
3.3　減圧濾過による自立膜の作製
3.4　水熱ゲル化法
4　まとめ

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BIO REVIEW

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血糖自己測定用グルコースセンサ-商品化を実現した技術開発-

【目次】
1　糖尿病と血糖自己測定
2　SMBGシステムの概要，使用方法
3　技術開発
3.1　センサ構造
3.2　電極形成
3.3　反応試薬
4　性能評価
5　最後に

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直接触れて体感できる動的プロジェクションマッピング
Dynamic Projection Mapping That Can be Experienced by Directly Touching Targets

　本稿では，投影対象に直接触れて操作可能な動的プロジェクションマッピングを実現するための手法について述べる。動的プロジェクションマッピングにおける課題を示したのち，これらを市販されているプロジェクタやカメラを用いて解決する現実的な手法を示す。そして，実際に対象を手で把持した状態での映像投影結果を示す。

1　はじめに
2　技術的な取り組みと課題
3　輪郭に基づいた頑健な位置姿勢推定
4　正確な映像投影のための遅延補償技術
5　触れる動的プロジェクションマッピング
6　おわりに

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術後合併症を予防するホットメルト組織接着剤開発
Development of Hotmelt Tissue Adhesives to Prevent Postoperative Complications

　組織接着剤は，創部をゲル層で被覆し保護する医療材料であり，術後合併症の予防や低侵襲治療の発展を支えている。本稿では，術後合併症の予防に向けた医療用組織接着剤の材料設計について解説し，当グループで行っているホットメルト組織接着剤の開発に関して紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　組織接着剤の開発
3　ホットメルト組織接着剤
4　おわりに

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再生医療への応用を目指した生体適合素材で作製する細胞支持フィルムの開発
Development of Cell Support Film Using Biocompatible Materials for Regenerative Medicine
　
　再生医療の発展には，その基盤を支える細胞シート作製技術の加速化が重要である。我々は，細胞シート作製後に薄く破れやすい細胞シートをシートの形状を維持したまま培養皿から運搬するためのフィルム開発に取り組み，運搬だけでなく多層化技術への応用と新規薬物デバイスとしての可能性を見出したのでその成果を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　細胞シート作製技術に関するこれまでの取り組み
3　市販技術としての細胞支持体と課題
4　生体適合フィルムの性能について
4.1　細胞シートに対する吸着性
4.2　接触角
4.3　加水分解速度
5　多層化について
6　その他の細胞シート培養技術関連の研究の動向について
7　おわりに

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生物発光システムを用いた新規発光イメージング技術の開発
Development of Bioluminescence In Vivo Imaging Systems

　ホタルやオワンクラゲなどの発光生物が示す発光は非常に高効率で有用な発光システムであることが知られており，様々な分野に応用されてきた。その中でも，生きている生物の生体内を観察することのできる，発光イメージング技術としての応用は，ライフサイエンス分野の発展に欠かすことが出来ない。本稿では生物発光システムが実際にどのようにイメージング技術として応用されているか解説する。

【目次】
1　はじめに
2　生物発光
3　生物発光イメージング
4　生物発光イメージング材料
5　おわりに

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生物種を超えた細胞外小胞（EV）の定量方法
Methods for Quantifying Extracellular Vesicles（EVs）Beyond Species

　細胞外小胞（extracellular vesicle：EV）は，様々な生物種の細胞から分泌される微細小胞で，真核生物のエクソソームは新たな細胞外情報伝達物質として注目されている。哺乳類ではEVの表面タンパク質に対する抗体等を利用した定量法が開発されているが，その他の生物種では簡便な定量法は利用できない。我々は，EVの特徴である脂質膜を利用し，ゲル濾過による粒子径評価と組み合わせることで，微生物のEVも評価可能とした。

【目次】
1　はじめに
2　エクソソーム・EVの精製概要
3　粒子径を利用したエクソソーム・EVの精製
4　脂質染色剤を利用したゲル濾過法によるエクソソーム・EVの検出
5　タンパク質染色剤を利用したゲル濾過法によるエクソソーム・EVの検出
6　エクソソーム・EVの粒子径検証
7　エクソソーム・EVの細胞内追跡
8　おわりに

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BIO PRODUCTS

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ヒアルロン酸（ヒアルロン酸ナトリウム）(Sodium hyaluronate)

キチン・キトサン(Chitin/Chitosan)

グアヤコール(Guaiacol)
月刊バイオインダストリー 2022年11月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

美川　務　(国研)理化学研究所
四反田　功　東京理科大学
レーヴ　ノヤ　東京理科大学
辻村清也　筑波大学
矢吹聡一　(国研)産業技術総合研究所
小渡亮介　弘前大学
竹内敬治　(株)NTTデータ経営研究所
合谷賢治　秋田県立大学
上原日和　自然科学研究機構
小川幸春　千葉大学
相部瑞貴　千葉大学
小林航汰　千葉大学
田畑美幸　東京医科歯科大学
宮原裕二　東京医科歯科大学
山西良典　関西大学
西原陽子　立命館大学

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BIO ENERGY

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多段階酵素反応によるバイオ燃料電池の高発電化

【目次】
1　はじめに
2　バイオ燃料電池の原理と酵素触媒
3　バイオ燃料電池の実用化に対する問題点
4　多段階酵素反応によるバイオ燃料電池の高容量化
5　多段階酵素反応によるバイオ燃料電池（乳酸バイオ燃料電池）
6　多段階酵素反応によるバイオ燃料電池（ブドウ糖バイオ燃料電池）
7　多段階酵素反応のための酵素改変
8　おわりに

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糖や乳酸を基質とする紙基板バイオ燃料電池

【目次】
1　はじめに
2　紙基板バイオ燃料電池の概要
2.1　スクリーン印刷について
2.2　紙基板について
2.3　紙基板バイオ燃料電池について
3　紙基板バイオ燃料電池のウェアラブルデバイスへの応用
3.1　自己駆動型バイオセンサについて
3.2　汗から発電する絆創膏型センサ
3.3　尿から発電するおむつ電池
4　おわりに

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BIO REVIEW

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酵素固定化技術

【目次】
1　はじめに
2　酵素固定化法の種類
2.1　吸着，イオン結合を利用した固定化
2.2　共有結合による酵素固定化
2.3　親和性分子を利用した固定化
2.4　包括やマイクロカプセル化による固定化
3　酵素固定化において注意すべきポイント
4　固定化方法の例
4.1　ポリエレクトロライト複合体を用いた膜形成方法と酵素固定化
4.2　化学的に安定な材料を用いた酵素固定化
4.3　アプタマー固定化技術とバイオセンサ
5　おわりに

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手術トレーニングのための熟練手技可視化技術
Skilled Technique Visualization Technology for Surgical Training

　患者さんの命を預かる外科医にとって，手術トレーニングは必須である。最近はロボット手術，内視鏡手術の流行に伴い，それらの手術シミュレーション技術も発達してきた。このようにカメラを利用し，共通視野を利用したシミュレーション技術が発達してきた一方で，従来から行われてきた直視下手術のトレーニング方法は未発達のままである。現在も直視下手術が主流の心臓血管外科領域においても，手術トレーニング法の充実は急務であり，私たちはVR（仮想現実）などを利用した手術トレーニングシステムの開発に取り組んだ。

1　外科医の世界は寿司職人の世界?!
2　本開発に至るまでの経緯
2.1　システム研究・開発
3　計測および計測結果
4　具体的に見えてきた課題や今後の展望
5　おわりに

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ウェアラブルデバイスの将来展望とバイオデバイスが果たす役割

【目次】
1　ウェアラブルデバイスの現状
2　ウェアラブルデバイス向け電源技術と酵素バイオ発電の位置づけ
3　ウェアラブルデバイスの展望　デジタルヘルスからデジタル生物へ
4　バイオデバイスが果たす役割

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Society 5.0を支える光ファイバー型赤外分光計測システム
Fiber-optic Infrared Spectroscopy System for Supporting Society 5.0 in Smart Society Platform

　フッ化物ファイバーを利用した光ファイバー型赤外分光計測システムとその性能について述べる。開発した光ファイバーシステムは，光ファイバー上にセンサー部は設けられており，計測したい環境へ安定的に光を伝送させることができる。計測原理としてはエバネッセント波の浸み出しを利用したセンサーである。計測性能の評価では，独自に開発した広帯域光源（自然放射増幅光）を用いて，液体と気体サンプルを対象に実験を行った。

【目次】
1　はじめに
2　広帯域な中赤外ASE光源の試作
3　赤外式フッ化物光ファイバーセンサーの開発
4　おわりに

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カット野菜の保蔵性向上に寄与する物理的処理技術
Recent Trend of Physical Treatment on Preservation of Fresh-cut Vegetables

　カット野菜は，原料に対する最小限の加工操作で製造されるため商品としての付加価値が高い上，消費者にとっても利便性が良いことから需要が伸びている農産物の一つである。ただし，カット操作による野菜組織の劣化や微生物制御の観点から保蔵性に問題点を有する。本稿では，カット野菜の保蔵性向上を目的として研究されている物理的な処理技術の概要および適用事例を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　ヒートショック処理
3　高圧処理
4　超音波処理
5　紫外線照射処理
6　光学的処理
7　電離放射線照射処理
8　低温プラズマ処理
9　おわりに

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マイクロpHセンサによる歯の健康状態モニタ

【目次】
1　はじめに
2　マイクロpHセンサの製作と基礎評価
3　う蝕歯のin vitro pHマッピング
4　チェアサイドう蝕検査を目的としたニードル型ワイヤレスpHセンサの製作
5　おわりに

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エンタテインメントの「感動を生むしかけ」の分析と利用：書籍の電子化に向けたアプローチ
Analysis and Application of “Tricks for affecting” in Entertainment: Towards Digitalizing Books

　本稿では，映像コンテンツで伝統的に用いられてきた「感動を生むしかけ」を分析し，書籍の電子化にむけて工学的に利用するための研究について報告する。「あらすじ」「回想」「次回予告」といったストーリー情報の提示を電子書籍に適用することで，電子化されたコンテンツの特性を利用した新しい楽しみ方を検討する。

【目次】
1　はじめに
2　技術革新によるストーリーコンテンツの楽しみ方の変化
3　映像コンテンツの「あらすじ」演出分析
3.1　あらすじに採用されるセリフ
3.2　あらすじ中でのセリフの提示順序
3.3　しかけの応用
4　読み返しと未読部のサーチ
4.1　読み返し支援
4.2　未読部分のサ－チ
5　おわりに

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BIO PRODUCTS

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キシリトール(Xylitol)
月刊バイオインダストリー 2022年10月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

大久保　敬　大阪大学
木村成介　京都産業大学
佐藤雅彦　京都府立大学
平野朋子　京都府立大学
藤井敏司　甲南大学
高田健司　北陸先端科学技術大学院大学
金子達雄　北陸先端科学技術大学院大学
中村暢文　東京農工大学
宋和慶盛　京都大学
北隅優希　京都大学
谷口　功　（独）国立高等専門学校機構
舘野浩章　（国研）産業技術総合研究所

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BIO ENERGY

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バイオガスを液体燃料へ～カーボンニュートラル循環型酪農～
Liquid Energy Production from Biogas -Carbon Neutral Circular-type Daily System

　家畜ふん尿から得られるバイオガスをメタノールとギ酸などの液体燃料へ変換する技術を世界で初めて発見した。鍵となる反応はメタンを酸素で酸化するという有機化学の中でも最も難しい反応開発を成し遂げたことである。社会実装に向けた実証試験を酪農の盛んな北海道興部町で取り組みカーボンニュートラル社会の構築を目指す。

【目次】
1　バイオガスについて
2　研究のフィールド　北海道興部町について
3　バイオガスを液体燃料へ
4　二酸化塩素を用いたメタンの光酸素化反応
5　反応のスケールアップ
6　カーボンニュートラル循環型酪農システムへの展開
7　今後の展望

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BIO REVIEW

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虫こぶ由来のCAPペプチドにより植物の潜在能力を引き出す
Bringing Out the Potential of Plants by CAP Peptide

　バイオスティミュラントは，植物の潜在的な環境ストレス耐性能力を増強する新たな農業資材で，近年，ヨーロッパを中心に注目を集めている。私たちは，昆虫が植物に寄生してつくる「虫こぶ」を研究している過程で同定した虫こぶ形成物質CAPペプチドが，植物のストレス耐性能などをあげる効果があることを発見した。持続可能な農業の実現に寄与するため，現在，CAPペプチドをバイオスティミュラントとして開発するための研究を進めている。

【目次】
1　バイオスティミュラント：持続可能な農業を実現するための新しい農業資材
2　虫こぶ：昆虫と植物の特異な異種生物間相互作用
3　CAPペプチド：虫こぶ形成物質の発見
4　CAPペプチドの作用：バイオスティミュラントとしての可能性
5　今後の展望：持続可能な農業を実現するために

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血液検査によるアルツハイマー病の早期発症リスク評価を可能とする電気化学センサの開発
Development of Electrochemical Sensor That Enables Early Risk Evaluation of Alzheimer’s Disease with a Blood Test

　アルツハイマー病は，患者数が世界で約5000万人と推定されている認知症の半数以上を占める疾患である。現在，根治薬もないことから，治療薬の開発や早期診断方法の開発が望まれている。筆者らは，血中のアミロイドβ（Aβ）濃度の経時変化が発症リスク評価の良い指標となることから，血中Aβを高感度・簡便・迅速・安価・ハイスループットに測定できる電気化学センサの開発に取り組んでいる。本稿では，その内容について概説する。

1　はじめに
2　Aβの定量法
3　Aβ凝集促進ペプチドAFPP
4　AFPPを用いた電気化学センサ
5　現状と課題
6　おわりに

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イタコン酸由来で光誘起親水化する分解性バイオポリアミド
Photo-Induced Hydrophilization and Degradation-Promoted Itaconic Acid Derived Biopolyamide

　バイオ生産可能なイタコン酸をベースとしてポリアミドを合成すると，構造中にピロリドン環を含んだ新しい高分子構造となる。当該バイオポリアミドは，既存の脂肪族ポリアミド樹脂に準ずる耐熱性と力学強度を有しながらも，紫外線や土壌環境中にさらされることで樹脂が崩壊するスイッチング機能を発揮した。

【目次】
1　はじめに
2　イタコン酸の利用
3　イタコン酸ベースポリアミドの開発
4　イタコン酸とアミノ酸によるバイオポリアミドの開発
5　イタコン酸ベースポリアミド/モンモリロナイトコンポジットの作成
6　バイオポリアミドの分解性
7　おわりに

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金ナノ粒子修飾電極

【目次】
1　はじめに
2　金ナノ粒子修飾電極作製法
3　金ナノ粒子修飾電極の電極表面積
4　金ナノ粒子修飾電極上への酵素固定
4.1　表面増強共鳴ラマン分光法による銀ナノ粒子修飾電極上の酵素の観察
4.2　金ナノ粒子修飾酵素電極の電気化学
5　おわりに

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ナノ界面形状制御型電極

【目次】
1　はじめに
2　多孔質炭素
3　カーボンブラック
4　カーボンナノチューブ
5　多孔質金
5.1　BODのDET反応の足場として
5.2　微小金多孔質電極を用いたバイオセンシング
6　多孔質透明電極
6.1　多孔質ITO電極表面に吸着させたシトクロムによる過酸化水素の触媒的な還元
6.2　多孔質ITO電極表面に吸着させたフェレドキシン-NADP＋リダクターゼ
7　おわりに

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タンパク質・酵素の電極反応のこれまで（その歴史）

【目次】
1　はじめに
2　水銀電極上での接触タンパク波の計測から固体電極を用いた電気化学へ
3　タンパク質の電気化学：間接法と直接法
4　機能電極を用いた金属タンパク質の直接電気化学
4.1　金属タンパク質シトクロムcの電極反応のための機能電極
4.2　機能電極表面の解明の進展
4.3　チオール系分子を用いた表面改質法の発展
5　生物電気化学の発展
5.1　フェレドキシンのための機能電極の開発と生体分子の機能解明
5.2　ミオグロビンの生物電気化学
6　酵素類の電気化学
7　タンパク質の電気化学反応の応用展開：応用生物電気化学領域の拡がり
7.1　バイオセンサ
7.2　生物燃料電池の開発
8　むすびに

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シングルセルグライコミクス時代の到来－創薬や再生医療に貢献する新しい1細胞糖鎖解析技術－
The Coming of the Single Cell Glycomics Era－New Single Cell Glycomics Technology that Contributes to Drug Discovery and Regenerative Medicine－

　糖鎖は，哺乳類からバクテリア，さらにはウイルスに至るまで，すべての細胞の最表層を覆っている。糖鎖は細胞間相互作用を媒介することで生命に必須の機能を媒介している。また細胞型（cell type）や状態（cell state）で変化することから，細胞を非破壊的に同定・選別するための「細胞表面マーカー」として有用であり，創薬標的，診断薬，幹細胞マーカーとして利用されている。しかし糖鎖は分岐構造をもち，核酸のようにポリメラーゼ連鎖反応で容易には増幅できない。そのため，これまで個々の細胞に発現する微量な糖鎖を解析する手法は存在しなかった。最近我々は，複数のDNAバーコード標識レクチン（DNA－barcoded lectins）と次世代シーケンサー（NGS）を用いることで，世界で初めて1細胞ごとの糖鎖と遺伝子を同時解析する技術（scGR－seq）の開発に成功した。scGR－seqを用いることで，組織などの不均一な細胞集団を構成する個々の細胞の糖鎖と遺伝子を一斉解析できる。そのためscGR－seqは，糖鎖の新たな機能解明と創薬応用を加速する新技術として期待される。本総説ではscGR－seqについてご紹介し，シングルセルグライコミクスの今後展望について議論したい。

【目次】
1　はじめに
2　糖鎖プロファイリング
3　シーケンシングによる糖鎖プロファイリング
4　バルクGlycan－seq
5　scGlycan－seq
6　scGR－seq
7　scGR－seqの利点と欠点
8　scGR－seqの創薬・再生医療への応用
9　シングルセルグライコミクスの発展に向けて

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BIO PRODUCTS

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フィターゼ(Phytase)

カルボキシメチルエチルセルロース(Carboxymethyl ethyl cellulose)

β-カロテン(β- Carotene)

タンナーゼ(Tannase)

p-ヒドロキシフェニル酢酸(p-Hydroxyphenyl acetic acid)

ピルビン酸メチル(Methyl pyruvate)
月刊バイオインダストリー 2022年9月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

松村吉信　関西大学
滝　龍雄　自治医科大学 ;（一社）日本微生物・感染免疫研究所
兼松秀行　鈴鹿工業高等専門学校
古畑勝則　麻布大学
矢野剛久　花王㈱
落合智子　日本大学
落合邦康　日本大学
岡庭良安　バイオガス事業推進協議会 ;（一社）地域環境資源センター　
加納健司　京都大学
板生　清　(特非)ウェアラブル環境情報ネット推進機構(WIN)；東京大学；お茶の水女子大学
里村武範　福井大学

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【特集】バイオフィルムを知る～その特徴・問題点とその対策～

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特集にあたって
Introduction

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医学的に問題となるバイオフィルム形成微生物
Diseases Derived from Biofilm-producing Microorganism

　バイオフィルムを形成する微生物の中には，医療分野でもしばしば重要な疾患の原因となるものがある。バイオフィルムを形成する微生物やその形成過程等についての解説は別の著者に委ね，ここでは医学分野でのバイオフィルムに関するトピックスと，特にバイオフィルムを形成する微生物が原因となる様々な疾患，バイオフィルム形成性の微生物について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　バイオフィルムに関連した現象
2.1　クラムセンシングQuorum sensing
2.2　生きてはいるが培養できないViable but nonculturable：VBNC細菌
2.3　微生物にとってバイオフィルムの状態は子孫の維持（生き残り戦略）に有益か？
3　微生物のバイオフィルム形成が関係すると考えられる疾患
3.1　聴覚系
3.2　心血管系
3.3　消化器系
3.4　創傷感染
3.5　生殖器系
3.6　呼吸器系
3.7　泌尿器系
3.8　口腔内
4　ヒトでバイオフィルムを形成する主要な微生物
4.1　細胞
4.2　真菌

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バイオフィルムの特徴と検出方法
Characteristics of Biofilms and Evaluation Methods

　バイオフィルムは細菌が相界面に作り出す生物由来の重合物質の薄膜状物質である。材料表面におけるバイオフィルムは，材料に様々な影響を与え，腐食劣化，スケール生成，製品の機能低下，ぬめりの発生により衛生低下，薬剤耐性による院内感染，慢性病の誘発など，様々な問題を引き起こすため，これに対する対策，またそれに先だっての正確な評価が必要とされている。本稿においては，材料科学・工学の立場から見たバイオフィルムの特徴を述べ，その検出，評価の方法について概説した。

【目次】
1　はじめに
2　材料科学的な観点からのバイオフィルムの特徴
3　バイオフィルムの検出方法
3.1　機器分析を用いたバイオフィルムの検出法
3.2　生物学的な観点からのバイオフィルムの検出法
3.3　規格化への動きとその意義
4　将来展望

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水環境で形成されるバイオフィルムとその対策
Biofilms Formed in the Aquatic Environment and Their Countermeasures

　バイオフィルムの発生は特殊な現象のように考えられるが，実はごく自然な現象であって，バイオフィルムは“微生物のすみか”ともいえる。身近な水環境において，分野，領域を問わず，バイオフィルムはどこにでも発生すると考えてほぼ間違いない。ここでは，一般的なバイオフィルムについて概説し，その対応についても言及した。

【目次】
1　バイオフィルムの発生事例
2　バイオフィルムの正体
3　バイオフィルムの形成過程
4　支持固体（担体）の材質とバイオフィルム形成
5　細菌の情報伝達機構（クオラムセンシング）
6　バイオフィルムの形成防止・除去
6.1　バイオフィルムを退治する
6.2　バイオフィルムの発生防止ポイント
6.3　バイオフィルム形成防止技術
6.4　バイオフィルムの除去技術
6.5　バイオフィルム対策の実際
6.6　 Legionella pneumophila のバイオフィルムに対する電解次亜塩素酸水の有用性

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生活環境で形成されるバイオフィルムとその対策
Biofilms in Living Environments and Countermeasures

　バイオフィルムは我々の生活環境の様々な場面で見られるが，その各場面によって含まれる菌種も構造も多様である。さらに，バイオフィルム制御を通じたニオイ除去から病原菌の除去まで，求められる効果も多様である。従って，各場面及びその場面で形成されるバイオフィルムの特徴に応じて最適な対策を検討する必要がある。既存の研究例をどのように活かし，どのように技術を構築すべきか概説した。

【目次】
1　生活環境で形成されるバイオフィルム
2　生活環境におけるバイオフィルムの特徴
3　生活環境におけるバイオフィルムの対策の特徴
4　バイオフィルムの対策技術構築の流れ
5　おわりに

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口腔内バイオフィルムの特徴と制御
Characteristics and Control of Oral Biofilm

【目次】
1　はじめに
2　口腔バイオフィルムの特徴
2.1　口腔マイクロバイオームの特性
2.2　健康における口腔マイクロバイオームの役割
2.3　口腔バイオフィルムの構造と形成
2.4　バイオフィルム形成時の細菌間相互作用
3　口腔バイオフィルムが原因となる疾患
3.1　う蝕
3.2　歯肉炎
3.3　歯周炎
4　口腔バイオフィルム制御へのアプローチ
4.1　ナノ粒子製剤
4.2　光線力学的療法
4.3　プロバイオティクス治療
4.4　クオラムクエンチング療法
4.5　その他のアプローチ

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BIO ENERGY

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バイオガス事業の概況と課題

【目次】
1　はじめに
2　バイオマス活用の現状
2.1　バイオマス活用推進基本法
2.2　エネルギーミックスの実現とバイオマス利用
2.3　再生可能エネルギー政策の現状
3　バイオガス利活用の現状
3.1　国内のバイオガス施設の発電規模と事例
3.2　ドイツにおけるバイオガス施設
4　バイオガス施設の活用事例
4.1　北海道鹿追町
4.2　福岡県大木町
5　バイオガス利用の普及促進と課題

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BIO REVIEW

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酵素機能電極反応の基礎概念と実際

【目次】
1　酸化還元酵素と酵素機能電極
2　MET型酵素機能電極反応におけるメディエータの選択
3　MET型酵素機能電極反応の定常触媒電流解析
4　DET型酵素機能電極反応の解析法
5　DET型酵素機能電極反応の実現

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ウェアラブルネットワークの近未来

【目次】
1　ウェアラブル機器の進展
2　ウェアラブルの分類
3　環境ウェアラブルの時代へ
4　環境ウェアラブルの近未来

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電極用触媒としての好熱菌酵素改変技術

【目次】
1　はじめに
2　遺伝子工学的手法による好熱性酵素の高効率電極用触媒への改変
3　電極表面への配向固定するための遺伝子工学的手法によるペプチドタグ付加酵素の構築
4　おわりに

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BIO BUSINESS

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脂肪酸工業

　脂肪酸は脂質を構成するほか，生体内のエネルギー源にもなる。その工業面での用途はゴム工業，塩ビ安定剤，金属石けん，界面活性剤など多岐にわたっている。わが国の脂肪酸工業は2011 年に発生した東日本大震災やそれに続く原子力発電所の稼働停止，油糧種子生産国における異常気象の頻発，原油価格の高騰，欧州債務危機による世界経済への影響，長期にわたる円高などの要因により長く低迷していた。2013 年には立ち直りの兆しが見え，生産，販売実績ともに大幅な改善を示したが，それ以降は漸減傾向が続いている。

【目次】
1　需要概要
2　輸出入動向
3　原料動向
4　メーカー概要

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芳香・消臭・脱臭剤工業

　2020 年度の芳香・消臭・脱臭剤市場は前年より大きく拡大し約640 億円規模となった。消費者の価値観やニーズの多様化に対応し，2020 年も各社から様々な新商品が上市され，市場は活況を呈した。特定の悪臭の消臭に特化した機能や，よりナチュラルな香りを追求した商品が多く見られた。また，スプレー，ジェル，液体，スティックなど様々な形態の商品が発売され，消費者の選択肢が広がった。とりわけ女性をメインターゲットにした，インテリア性が高く，高単価な室内用スティックタイプの芳香・消臭剤が好調を博した。また，ウイルスや雑菌から守る効果や，雑菌やカビの繁殖を抑える効果など，除菌機能や介護用途を想定した商品の需要が高まっている。今後もさらなる付加価値商品の開発・投入が進むとみられる。

【目次】
1　概要
2　種類・素材など
3　市場動向
4　主な企業動向

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BIO PRODUCTS

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エチルセルロース(Ethyl cellulose)

フルフラール(Furufral)

エリスリトール(Erythritol)
月刊バイオインダストリー 2022年8月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

丸谷飛之　(一社)日本微藻類技術協会
青木慎一　(一社)日本微藻類技術協会
野村純平　(一社)日本微藻類技術協会
柚木俊二　北海道大学
近藤英司　北海道大学病院
安田和則　八木整形外科病院;北海道大学
藤原立樹　東京医科歯科大学
西内宏太　東京理科大学
倉持幸司　東京理科大学
大橋啓史　国立感染症研究所
山崎雅子　国立感染症研究所;東京理科大学
西岡華実　国立感染症研究所;東京理科大学
渡士幸一　国立感染症研究所;東京理科大学
紙透伸治　麻布大学
舘　祥光　大阪公立大学
田中伸哉　北海道大学;化学反応創成研究拠点
王　磊　北海道大学;化学反応創成研究拠点
津田真寿美　北海道大学;化学反応創成研究拠点
龔　剣萍　北海道大学;化学反応創成研究拠点
鈴鹿　淳　北海道大学

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BIO ENERGY

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IMAT基盤技術研究所の紹介：微細藻類を原料としたSAF生産の産業化に向けた取り組み
Introduction of Research Activities at IMAT Fundamental Research Center：toward Industrialization of Sustainable Aviation Fuel Originated from Microalgae

　近年，微細藻類を原料としたSAF（Sustainable Aviation Fuel）の生産に対する関心が急速に高まっている。一方で，微細藻類由来SAFの産業利用における課題はいまだに多く，早急な解決が望まれている。本稿では，微細藻類の早期商業化への課題解決を目指した我々の取り組みについて述べる。

【目次】
1　はじめに
2　IMAT基盤技術研究所の設立目的
3　MAT基盤技術研究所の設備概要
4　標準手法及び評価基準の構築への取り組み
4.1　標準手法及び評価基準
4.2　培養・分析の標準化
5　おわりに

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BIO REVIEW

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人工腱開発のためのコラーゲンフィブリル整列技術
Methods of Producing Aligned Collagen Fibrils for the Development of Artificial Tendons

　腱や靭帯は，コラーゲン分子が「fibril－fiber－fascicle－bundle」へと整列・階層化された高次3次元構造を有し，その強靭性を発揮している。本稿は，この組織を代替できるコラーゲン人工腱の開発を目指した多くのfibril整列技術のうち，産業応用が最も期待される機械的方法を紹介し，それらの作製機序，限界，および今後の展望について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　コラーゲン人工腱の要件
3　機械的方法による一軸整列コラーゲンfibrilの作製
3.1　fibril形成の前に力を作用させる方法
3.2　fibril形成の途上に力を作用させる方法
3.3　fibril形成の後に力を作用させる方法
4　おわりに

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インドシアニングリーン蛍光造影を用いたECMO回路内のリアルタイム血栓検出法とその応用
Real-time Thrombus Detection in ECMO Circuits Using Indocyanine Green Fluorescence Imaging

Extracorporeal membrane oxygenation（ECMO）は強力な生命維持装置であるが，問題点として回路内の血栓が挙げられ，血栓検出法の進歩が望まれる。我々はIndocyanine green（ICG）蛍光造影を用いてECMO回路内の血栓を詳細に観察・解析する技術を開発した。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。本技術では，「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。またコンピューターでの血栓自動検出や，遠隔モニタリングへの応用が可能である。

【目次】
1　はじめに
2　ICG蛍光造影とICG蛍光観察カメラシステム
3　人工肺と血液ポンプ
4　動物実験プロトコル
5　実験結果
6　考察
7　おわりに（今後の展望）

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C型肝炎ウイルスや新型コロナウイルスの増殖を制御する化合物の創製
Development of Antiviral Compounds Against HCV and SARS-CoV-2

　天然物ネオエキヌリンB（Neo B）や誘導体の合成と抗ウイルス活性を解説する。Neo BはC型肝炎ウイルス，ポリオウイルス，新型コロナウイルスといった一本鎖（＋）鎖RNAウイルスに対して抗ウイルス活性を示す。本化合物の標的はウイルスではなく宿主細胞であるため，様々なウイルスに対して有効な薬剤候補として期待できる。

【目次】
1　はじめに
2　ネオエキヌリンBと誘導体の化学合成
3　ネオエキヌリンBと誘導体の抗ウイルス活性
4　結論と今後の展望

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SDGs×天然資源アミノ酸を活用した発光材料開発
Sustainable Development Goals×Developments on Photoluminescent Materials Capitalized on an Amino Acids as Natural Resources
　
　我々は有機合成化学・構造有機化学を基盤として，新規なπ 共役系分子PHCs（polycyclic heteroaromatic compounds）の創出を目指して研究開発に取り組んでいる。加えて，SDGs（sustainable development goals）を取り入れることによる相乗効果または加速効果を期待して，天然資源アミノ酸を原料に用いた有機発光材料，有機電子材料等の合成法開発を行っている。1 種類のアミノ酸，ヒスチジン（His）2 分子を二量化した構造を持つHis－His および His＝His を合成した。さらにヒスチジンとグリシン（Gly）の2 種類のアミノ酸のカップリング反応により同様な骨格をもつ His－Gly および His＝Gly を合成した。これらの有機材料の発光を調査し，有機電子材料から化学センサーまで広範囲に応用可能かつ高度な機能を持つ新規材料の開発を目指す。図1 の「SDGs×PHCs」の記号は“×”は “multiply”「倍加する」または “accelerate”「加速する」の意である。

【目次】
1　はじめに
2　SDGsとPAHs
3　アミノ酸の特徴と利用方法
4　π共役系有機分子の構築に適したアミノ酸分子の構造と種類
5　ジケトピペラジン骨格と類縁体の性質
6　合成戦略
7　アミノ酸から合成した有機発光材料の物性測定
8　まとめ

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ハイドロゲルによる迅速がん幹細胞リプログラミングHARP現象
Rapid Induction of Reprogramming Towards Cancer Stem Cells by Hydrogel as HARP Phenomenon

　日本のがんの年間死亡者数は約38万人で死因の第1位である。がんの治療法は年々進歩しているものの，治療抵抗性のクローンが再発し予後不良となる。がんの再発の主な原因として治療抵抗性のがん幹細胞が存在することが問題となっているが，その検出は困難で，臨床で用いられる検出法は確立されていない。最近筆者らは，ハイドロゲルゲルの上にがん細胞をまくと，24時間以内に急速にがん細胞のスフェロイドが形成され，SOX2などの幹細胞マーカーの発現が増加し，がん幹細胞が創り出されることを発見した。これはゲルによりがん細胞にリプログラミング（初期化）が誘導されること意味しており，ハイドロゲル活性化リプログラミング（hydrogel activated reprogramming, HARP）現象と名付けた。今後このHARP現象を基盤とする新しいがん幹細胞マーカーの発見，がん幹細胞治療薬開発への応用が期待されるが，本稿ではこのHARP現象について，発見の経緯，現在解明されているしくみ，将来展望について概説したい。

【目次】
1　はじめに
2　HARP現象（HARP；hydrogel activated reprogramming phenomenon）とは
3　HARP現象と従来法のがん幹細胞の遺伝子発現プロファイルの比較
4　HARP現象によるがん細胞リプログラミングのメカニズム
5　HARP現象の臨床への応用
6　おわりに

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BIO BUSINESS

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化粧品工業

　2020 年の化粧品の出荷実績は出荷個数27 億2043 万個（前年比85.6％），出荷金額1兆4,784 億円（前年比83.9％）となり，市場が縮小している。2021 年も同様に25 億2,403 万個，1 兆3,472 億円の前年割れとなった。新型コロナウイルス感染症の世界的な大流行により，外国人旅行者によるインバウンド需要が消失，外出自粛や店舗休業などによりメイクアップを中心とした化粧品の国内需要は大幅に減少した。海外に目を向けると，ヨーロッパでは化粧品に対する環境規制が厳格化，持続可能な開発目標（SDGs）に対する消費者意識の高まりを踏まえた対応が日本メーカーに求められている。また東アジア市場では韓国・中国の化粧品メーカーが台頭し，国際競争が激化している。国内市場の低迷打破と海外市場でのビジネス戦略，日本の化粧品メーカーの課題は多い。

【目次】
1　需給動向
2　輸出入動向
3　化粧品受託製造市場の動向
4　日本メーカーの技術開発

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抗菌・防カビ剤工業

　抗菌・防カビ剤や防腐剤，防虫剤，忌避剤，木材防カビ剤はバイオサイドと呼ばれ，身近な日常品から医療・衛生用品，工業製品まで幅広い分野で使用されている。1990 年代半ばに抗菌ブームが巻き起こった我が国では，抗菌加工製品の市場規模は1 兆円を超えている。特に新型コロナウイルス蔓延以降は，抗ウイルス作用に注目が集まり，非常に速いスピードでの市場が成長している。

【目次】
1　概要
2　抗菌剤の種類
3　用途
4　メーカー動向

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BIO PRODUCTS

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グルコアミラーゼ(Glucoamylase)

トラガントガム(Tragacanth gum)

イタコン酸(Itaconic acid)

ケイ皮アルデビド(Cinnamic aldehyde)

RNA(リボ核酸)（Ribonucleic acid）

トランスグルタミナーゼ(Transglutaminase)

l－メントール(l-Menthol)
月刊バイオインダストリー 2022年7月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

伊藤恵治　(一財)日本環境衛生センター
高守幸男　山梨大学
冨士大輔　山梨大学
安東丈洋　山梨大学
横山　匠　山梨大学
佐藤　将　山梨大学　
ベディサンタナ　山梨大学
山本美月　山梨大学
川上隆史　山梨大学
甲野裕之　苫小牧工業高等専門学校
村岡貴博　東京農工大学；神奈川県立産業技術総合研究所
篠原祐治　北海道大学
坪内直人　北海道大学
永石博志　(国研)産業技術総合研究所
横田(恒次)恭子　東京工科大学
三上(坂口)あかね　東京工科大学
石田祐也　(地独)東京都立産業技術研究センター
設楽恭弘　板橋理化工業㈱
三木大輔　千葉工業大学
近藤次郎　上智大学
板垣賢広　大阪公立大学
西井成樹　大阪公立大学
山本陽二郎　大阪公立大学
定永靖宗　大阪公立大学
椎木　弘　大阪公立大学
海部友則　東北医科薬科大学

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BIO ENERGY

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廃棄物（ごみ）発電・熱利用の動向

　2050年カーボンニュートラルに向け，2030年の温室効果ガス46％削減のための施策及びその電源構成が，地球温暖化対策計画（2021年）及び第6次エネルギー基本計画（2021年）に示されたところである。廃棄物発電は再生可能エネルギーのバイオマス発電に位置づけられ，今後も更なる発電量の増加が見込まれている。以下，一般廃棄物のごみ焼却施設における発電・熱利用を中心に述べるので，ごみ発電・熱利用と表記する。
　我が国のごみ発電第 1号は1965年稼働の大阪市旧西淀工場とされているが，高度経済成長に伴うごみ量増加への対応（適正処理）に追われる時代であり，発電電力は自家消費電力を賄う目的で使用されていた。2000年の循環型社会形成推進基本法の施行により，3Rに次ぐ施策として熱回収が法的に位置づけられ，2005年の循環型社会形成推進交付金の設立により，ごみ発電は高効率のエネルギー回収と利活用が求められるようになった。さらに 2002年の再生可能エネルギー利用割合基準制度（RPS制度）を経て2012年の再生可能エネルギー固定価格買取制度（FIT制度）が実施され，自治体のごみ発電による電
力外部供給（売電）への意識が一気に変わった。2019年度において，我が国のごみ焼却施設 1,067施設の内発電施設は384施設と全体の3割強に過ぎないのが現状であるが，総発電能力 2,078 MW，総発電量は9,981 GWh/年となっており，この10年間で総発電量は 45％増加している。
　発電した電力・熱の利用に関しては，2016年の廃棄物処理法基本方針の変更において廃棄物エネルギーの地域利活用が示され，2018年の廃棄物処理施設整備計画では，廃棄物処理施設について，廃棄物エネルギー利用による新たな価値を創出する地域エネルギーセンターとしての方向性が示された。併せて，電力・熱利用のための設備補助及び調査補助も開始され，ごみ発電・熱利用が一層推進されているところである。

【目次】
1　ごみ発電・熱利用の仕組み
2　ごみ発電・熱利用の方策
3　廃棄物系バイオマスのバイオガス化・ガス利用
4　2050年に向けたごみ発電・熱利用の課題

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BIO REVIEW

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ペプチド医薬品開発のための新規ペプチド環状化法の開発と非天然型環状ペプチドSELEXへの応用
Novel Peptide Cyclization Methods for Peptide Drug Discovery Ant Application to Unnatural Cyclic Peptide SELEX

　本論文では，ペプチド医薬品開発に向け，PURE systemとmRNA display，遺伝暗号拡張技術を用いたSELEX法による新規ペプチド化合物の探索の具体例と，我々の研究室で開発した芳香族求核置換反応による新規のペプチド環状化法の最新の報告について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　自己免疫疾患治療薬の開発を目指した新規TNFα結合環状Nアルキルペプチド化合物の探索
3　新型コロナウイルス重症肺炎治療薬の開発を目指した新規IL－6R結合環状ペプチド化合物の探索
4　高LDLコレステロール血症治療薬の開発を目指した新規ペプチド環状化法によるPCSK9結合環状ペプチド化合物の探索
5　アレルギー性疾患治療薬の開発を目指した新規ペプチド環状化法によるIL－5結合環状ペプチド化合物の探索
6　今後の展開

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微生物セルロースナノファイバーの表面改質と繊維強化樹脂への応用
Surface Modification of Bacterial Cellulose Nanofibers and Application to Fiber?reinforced Composite Resins

　酢酸菌を通気撹拌培養して得られるナノフィブリル化バクテリアセルロース（NFBC）は，その極めて長い繊維長の特長を持つことから，繊維強化樹脂フィラーとしての応用が期待されている。本稿ではシランカップリング剤を用いたNFBC表面の改質方法とその解析方法，そして樹脂との複合化とその強度向上について論述する。

【目次】
1　はじめに
2　ナノフィブリル化微生物セルロース（NFBC）
3　セルロース繊維表面改質とシランカップリング反応
4　表面改質NFBCの構造および形態的特徴
5　NFBCの樹脂コンポジットへの応用
6　シランカップリング剤の選択と樹脂との相互作用
7　おわりに

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亜急性期脳梗塞治療効果を有するジグソー型超分子ペプチドゲル
Supramolecular Peptide Gel with Therapeutic Effect on Mouse Subacute Cerebral Stroke Model

　脳梗塞患者数が増加の一途をたどるなか，発症一週間後の亜急性期脳梗塞に対して有効な治療法の開発が望まれている。最近我々は，血管内皮増殖因子（VEGF）を体内局所で徐放する新規超分子ペプチドゲルJigSAPの開発に成功し，発症一週間経過後の亜急性期脳梗塞モデルマウスに対する，VEGFを含有したJigSAPの単回投与によって，歩行機能改善効果を確認した。亜急性期脳梗塞に対する細胞フリー再生医療を実現する第一歩となる。

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魚介類の鮮度評価システム『MIRASAL』の開発
Development of System “MIRASAL” for Evaluating the Freshness of Fish and Shellfish
　
　貯蔵温度の変化を伴う魚介類の鮮度のリアルタイム評価および将来予測は非常に難しく，長年の課題であった。本稿では先ず，従来の鮮度評価方法，特に水産分野で科学的指標として知名度の高いK値評価法について主に解説する。次に，筆者らが現在開発中の「ATP分解生成物の反応を一次逐次不可逆反応と仮定し濃度を求め，それを基にK値を予測する」方法について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　ATP分解生成物の濃度とK値の予測方法
3　鮮度評価・鮮度予測装置『MIRASAL』の開発
4　おわりに

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上気道感染症における唾液検体の有用性
Usefulness of Saliva for Upper Respiratory Tract Infections

　近年の新型コロナウイルス（SARS－CoV－2）流行において唾液検体の有用性が注目され，インフルエンザにおいても唾液による感染状況の把握が可能であることが明らかとなった。上気道粘膜から侵入するこれらウイルスに対する粘膜防御機構の理解のためにも，唾液を検体とする診断技術開発への期待は高まっている。

【目次】
1　はじめに
2　上気道の解剖学的構造と粘膜免疫機構
3　粘膜中のIgA抗体測定の意義
4　粘膜IgA記憶B細胞の役割
5　今後の展望：唾液中抗体測定の応用性

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金属腐食過程とその可視化装置
Metal Corrosion Process and Its visualization System

　金属材料の腐食は人命にかかわる事故につながることもあり，対策には甚大なコストがかかり社会的な注目度が高い。産業的に実施される耐食性評価法には塩水噴霧試験があるが，評価が定性的であるなど課題が多くある。本稿では，腐食過程を可視化し画像解析により定量的に評価する装置とその実施例について紹介する。

【目次】
1　腐食現象と事故事例
2　腐食コストと防食技術
3　産業における耐食性評価
4　腐食過程の可視化装置
5　腐食試験の実施例
6　今後の展望

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構造生物模倣科学によるDNAものづくり
DNA Manufacturing Based on Structural Biomimetics

　X線結晶解析やNMR解析，クライオ電子顕微鏡単粒子解析などの技術革新によって構造生物学が成熟した今日，生体高分子の立体構造情報を積極的に活用するフェーズに突入している。本稿では，機能性RNA分子の立体構造モチーフから学ぶ「生物模倣」のコンセプトを取り入れたDNAものづくりについて，その実例と可能性を紹介する。

【目次】
1　構造生物学のパラダイムシフト
2　構造生物模倣科学（Structural Biomimetics）の考え方
3　DNAものづくり
4　塩基配列特異的RNA検出プローブ
5　構造生物模倣科学の展望

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高感度光アンテナによる微生物検査法の開発
Bacterial Detection Using Metal Nanoparticles

　理論分解能（200 nm）以下のサイズをもつ金属ナノ粒子の光学顕微鏡による直接観察は困難であるが，その散乱光は暗視野顕微鏡により容易に観察できる。このことを利用して，抗体を導入した金属ナノ粒子を微生物表面に結合して光アンテナを形成し，新しい微生物の検出法を開発した。

【目次】
1　はじめに
2　金ナノ粒子の光学特性
3　金ナノ構造体を用いた細菌の高感度検出
4　おわりに

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糖鎖修飾酵素を用いた樹状細胞免疫受容体（DCIR）関連疾患の治療
Therapy Strategies of DCIR-related Disorders with a Glycan-modification Enzyme

　樹状細胞免疫受容体（DCIR）は抑制性C型レクチン受容体のひとつであり，免疫系システムや骨代謝を制御する受容体である。本稿では，DCIRによる免疫システムの制御機構とDCIRが関与する疾患を解説する。また，DCIRの機能的リガンドの同定から得られた知見を基に，DCIRとリガンドの相互作用による制御と，DCIRを標的とした治療法の可能性について議論する。

【目次】
1　はじめに
2　樹状細胞免疫受容体（DCIR）の機能とDCIR関連疾患
3　機能的リガンドの同定と糖鎖修飾酵素を用いたDCIRの制御
4　糖鎖修飾酵素を用いた新たな治療法の可能性
5　今後の展望

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BIO BUSINESS

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飼料・飼料添加物工業

　飼料の需要量は，飼養頭数に大きく左右される。畜産は飼養者の高齢化などによる廃業が進み，一戸あたりの飼養頭数は増加傾向にあるが，全体としては徐々に減少が続いている。配合飼料は，主原料であるトウモロコシが2019 年の米国における降雨による種まき遅延による収穫減で，2020 年は，主に米国，ブラジルの2 国からの輸入となっている。また，飼養頭数の増加による労働力不足と利便性により，円安などによる高騰にもかかわらず，輸入飼料原料に頼る傾向にある。畜産などの成長促進に不可欠な添加物の重要性は高まり，とくに飼料用アミノ酸は，動物の排泄物による汚染解決に貢献する添加物として市場が拡大している。また，安全な国産飼料供給のためエコフィード（食品循環資源利用飼料）認証制度により飼料自給率の上昇を期待している。

【目次】
1　概要
2　需給動向
3　飼料原料の動向
4　飼料添加物の動向

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BIO PRODUCTS

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ラウリン酸(Lauric acid)

γ-アミノ酪酸(γ-Aminobutyric acid)
月刊バイオインダストリー 2022年6月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

植田充美　京都大学
髙橋美帆　同志社大学
田中一晶　京都工芸繊維大学
古旗祐一　（国研）産業技術総合研究所
加藤義雄　（国研）産業技術総合研究所
草田裕之　（国研）産業技術総合研究所
玉木秀幸　（国研）産業技術総合研究所

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BIO ENERGY

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バイオエネルギー研究の進展状況
Current Studies on Bioenergy

　バイオエネルギー研究は，デンプンやバイオマス由来のバイオエタノールが中心であるが，技術と実装にギャップがある。今後，ブルーリソースの活用が必要になる。一方，バイオディーゼル燃料の活用は進んでいる。地球温暖化防止・カーボンニュートラルにより，空中CO2固定は最重要課題であり，水素やアンモニアのカーボンフリー燃料への指向も大きな動きである。

【目次】
1　現況認識
2　食糧とエネルギーの非競合共役増産
3　前処理法の開発?バイオマスの完全糖化システムの合成生物学的創製
4　低炭素社会の新しいプラットフォーム：シュガープラットフォームとフェノールプラットフォームの形成
5　脱炭素エネルギーへの転換

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BIO REVIEW

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志賀毒素による細胞内小胞輸送制御がアミロイドβ産生を抑制する
Shiga Toxin Suppresses the Production of Amyloid β by Altering the Intracellular Transport of Amyloid Precursor Protein

　アルツハイマー病の発症に関与すると言われるアミロイドβ（Aβ）は，その前駆体タンパク質APPが細胞内小胞輸送される過程でタンパク質分解酵素により切断され産生される。筆者らは，志賀毒素が小胞輸送されるに伴い，APPのリソソームへの輸送が亢進し，その結果Aβ産生が減少することを見出した。本稿では本知見について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　APPの細胞内輸送
3　Stxと細胞内輸送
4　StxとAPPの細胞内局在性
5　mStx2によるAβ産生の変化
6　おわりに

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ビデオ通話相手の身体を実体化するロボティックテレプレゼンスの開発
Development of Robotic Telepresence Systems That Physically Embodies the Video Call Partner’s Body Part

　近年，ビデオ通話等のテレプレゼンスの需要が高まっている。しかしながら，ビデオ通話で創出できる空間共有感（相手と同じ空間で対面している感覚）は十分ではなく，様々な社会問題が生じている。本稿ではそれらの問題が生じる原因について考察すると共に，ロボットで相手の身体を実体化することでビデオ通話における空間共有感を高めるロボティックテレプレゼンスについて紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　指示ジェスチャの実体化
3　身体接触の再現
3.1　人の手の触感を再現するロボットハンドの開発
3.2　ビデオ通話＋身体接触のインタフェースデザイン
4　まとめ

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植物細胞に対するタンパク質導入
Protein Delivery into Plant Cells

　近年ゲノム編集を初めとする多様なバイオテクノロジーの発展に伴い，機能性タンパク質を細胞内に導入することの重要性が高まっている。本稿ではまず，導入標的としての植物細胞の特徴と従来の導入技術について概説する。続いて特にタンパク質の直接導入に焦点を当て，実例を交えながら従来技術と比較，解説する。

【目次】
1　はじめに
2　導入標的としての植物細胞
3　導入分子の形態
4　植物におけるDNA導入
5　植物におけるタンパク質導入

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耐熱性プロバイオティクス乳酸菌由来の新規な耐熱性胆汁酸塩加水分解酵素の発見
Isolation of a Highly Thermostable Bile Salt Hydrolase from a Thermotolerant Probiotic Lactic Acid Bacterium
　
　胆汁酸塩加水分解酵素は，乳酸菌の腸内定着性の向上やヒトのコレステロール低減などに関わる重要なプロバイオティクス酵素である。近年，筆者らは耐熱性乳酸菌から単離した新規な胆汁酸塩加水分解酵素が極めて高い耐熱性と安定性を有することを発見した。本稿では，特に産業利用の観点から筆者らの研究の意義やインパクトについて概説する。

【目次】
1　はじめに -プロバイオティクス乳酸菌と胆汁酸耐性-
2　胆汁酸耐性を有する新種Lactobacillus属乳酸菌の発見
3　胆汁酸塩加水分解酵素遺伝子の機能解析
4　LapBSHが高い耐熱性を有することを発見
5　L. paragasseriにも高い耐熱性があることを発見
6　BSHの新機能を発見
7　まとめと今後の展望

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BIO BUSINESS

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再生医療

　経済産業省の算出によると，再生医療の周辺産業まで含めた市場規模は，2012年の260億円から急速に拡大し，2030年には1.6兆円に達すると予測されている。2014年には再生医療推進に向け新たな法律も施行され，早期承認への道筋がつけられたほか，これまでは医療機関に限られていた細胞培養加工等の外部委託が可能となり，周辺産業も含めた市場の活性化が期待されている。

【目次】
1　概要
2　関連制度と体制
3　研究開発動向
4　メーカー動向

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健康食品・機能性食品工業

　2021年の特定保健用食品（トクホ）市場規模は5,800億円（前年比104％）と推定され，市場は縮小に転じた。新型コロナウイルスへの抵抗力向上目的で乳酸菌関連が，また外出自粛により生活習慣病関連商品の需要が高まったが，全体としては新製品開発の停滞，機能性表示食品への移行等がマイナスに影響した。一方，機能性表示食品の市場規模は3,300 億円（前年度比120％）と推定され，前年に引き続き市場は大きく拡大した。コロナ禍の影響により，生活習慣病対策関連や抗ストレス・睡眠改善関連商品が市場をけん引した。2020年度は全体的な届出件数の増加に加え，「健康な人の免疫機能の維持」ほかいくつかの新規機能性の届出が認可され，トクホに代わり機能性表示食品を活用する動きはさらに加速している。

【目次】
1　健康食品と機能性食品
2　トクホ市場動向
3　機能性表示食品市場動向
4　健康食品の機能別市場動向

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食品添加物工業

　高齢化や人口減少が進むわが国において，食品添加物市場は成熟化が進んでおり，近年横ばいに推移している。消費者の健康・安全への関心の高まりから一部の食品添加物に対しては忌避傾向がみられる一方，健康志向の高まり，高齢者や共働きの増加，日本食ブーム，インバウンド需要，アルコール離れ，災害用備蓄などの時勢の変化に対応した商品群は市場を拡大しており，これらに関連する食品添加物の需要は堅調に推移している。食品添加物公定書第9 版が2017 年11 月30 日に告示された。2007 年の第8 版発行から約10年ぶりの改定となり，この間に指定された89品目が新たに収載された。2021年6月，指定添加物472品目，既存添加物357品目，天然香料609品目が指定されている。

【目次】
1　概要
2　需給動向

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香料工業

　2020年の国内生産量は前年比96.4 ％の6万4,583トンと減少した。生産金額は前年比104.0％の1,856 億7,000万円となり，前年実績を上回った。香料には大きく分けて食品香料（フレーバー）と香粧品香料（フレグランス）があり，海外では同程度の市場を持っているが，国内ではおよそ7：1 で食品香料市場の方が大きい。2019 年の世界の香料売上高は，約265 億ドルと推定される。これはドルベースであり，現地通貨ベースでも増加している。特に中国，東南アジア市場の成長が大きい。香料は極めて嗜好性，快楽性の強い製品であるため，地域の気候，文化による差が大きく，それに対応した開発能力が求められている。

【目次】
1　需給動向
2　輸出入動向
3　安全問題への対応
4　メーカー動向
5　製品開発動向

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産業用酵素工業

　産業用酵素は食品，洗剤，医薬，試薬など広範な分野で利用されている。その市場規模を正確に把握することは非常に難しいとされているが，2020年の世界市場は推計で6,900億円と推計される。さらに2025年には9,500億円へと，年6.5％の成長が予測されている。このような市場環境の中，わが国でも遺伝子組換え技術によるGMO 酵素が，環境問題やバイオエタノール需要の増加などの流れを受けて拡大を続けている。産業用酵素の利用分野では，エコロジー，エネルギー，ファインケミカル，食品・飲料分野などでの伸びが今後も期待され，洗剤用酵素も液体洗剤へのニーズの高まりから引き続き需要が増大するものと思われる。

【目次】
1　酵素の市場概況
2　産業用酵素の市場
3　メーカー動向

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BIO PRODUCTS

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アスパルテーム(Aspartame)

リゾチーム(Lysozyme)

D-アミノ酸(D-amino acid)

L-リジン塩酸塩(L-Lysine monohydrochloride)
月刊バイオインダストリー 2022年5月号

￥2,200

シーエムシー出版

<span style="color: red; font-size: 1.5em"><b>月刊バイオインダストリー5月号についてのお知らせ</b></span> <div>月刊バイオインダストリー5月号 P.52の図5を重複して</div> <div>掲載する誤植がございましたが、現在は修正済みです。</div> <div>　</div> <div>修正前のデータをダウンロードしている方はお手数ではございますが</div> <div>再度、修正後のデータをダウンロードしてください。</div>
＜著者一覧＞

木曽良明　長浜バイオ大学
向井秀仁　長浜バイオ大学大学院
野村　渉　広島大学
玉村啓和　東京医科歯科大学
後藤佑樹　東京大学
道上雅孝　大阪公立大学
藤井郁雄　大阪公立大学
西澤直城　日産化学㈱
吉矢　拓　㈱ペプチド研究所
相馬洋平　和歌山県立医科大学
小早川拓也　東京医科歯科大学
辻　耕平　東京医科歯科大学
黒原　祟　国立医薬品食品衛生研究所
三澤隆史　国立医薬品食品衛生研究所
出水庸介　国立医薬品食品衛生研究所

　　
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【特集】ペプチド医薬の最新動向～広い観点からのペプチド創薬科学～

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特集にあたって
Introduction

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一群の自然免疫イニシエーションファクター，マイトクリプタイド
-効率的中和抗体獲得法の開発と炎症性疾患治療を目指したアプローチ-
Mitocryptides as a Novel Family of Innitiation Factors for Innate Immne Responses

　マイトクリプタイドは，我々が世界に先駆けて発見した，好中球に対して高い誘引・活性化能を示す一群の新規生理活性ペプチドである。マイトクリプタイドは，ミトコンドリアタンパク質からプロテアーゼにより切断されることにより産生されるが，最近，それらが虚血や怪我，火傷などにより誘導される，非感染性の組織・臓器傷害ばかりでなく，微生物やウイルス感染を含む，広範な自然免疫応答をイニシエートする因子群である可能性が明らかになりつつある。
　本稿では，解明されつつあるそれらマイトクリプタイドの生理的・病態生理学的機能について，それらの解明に向けた研究の経緯，特にマイトクリプタイドの生体機能解析において重要なツールである中和抗体の効率的取得法の開発を含めた研究を概説するとともに，それらをターゲットとした様々な炎症性疾患に対する創造的治療法の開発ならびに治療薬の創製について議論する。

【目次】
1　はじめに
2　クリプタイドおよびマイトクリプタイドとは
3　マイトクリプタイドの網羅的同定
4　マイトクリプタイド：自然免疫応答イニシエーションファクターとしての可能性
5　マイトクリプタイド：特異的中和抗体を用いた生理的・病態的存在意義の解明
6　おわりに

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HIV-1 阻害剤・腫瘍認識プローブとしてのケモカイン受容体リガンド
Chemokine Receptor Ligands as HIV-1 Inhibitors and Tumor Detection Probe

　ケモカイン受容体CXCR4 はHIV-1 感染，がん転移，関節リウマチなどに関与しており，多様な創薬標的として注目されている。著者らはこれまでにペプチド性，非ペプチド性のCXCR4 アンタゴニストを創製してきた。また，CXCR4 の細胞膜上での多量体状態の解析のために多価型リガンドプローブ，CXCR4 リガンドのスクリーニング手法の開発などにも取り組んできた。本稿では一連の研究成果を概説する。

【目次】
1　はじめに
2　天然由来ペプチドを基にしたペプチド性CXCR4リガンドの開発
3　ポリプロリンリンカーを利用した二価型リガンドの開発
4　三価型リガンドによるCXCR4多量体化状態の検討
5　二価型リガンドによる抗細胞遊走効果
6　NanoBRETを利用したホモジニアスアッセイによるCXCR4結合評価法
7　おわりに

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改変翻訳系と翻訳後骨格変換による擬天然ペプチドの合成
In vitro Synthesis of Pseudo-natural Peptides by the Combination of Engineered Translation and Posttranslational Modification Strategies

　我々は，望みの生物活性を発揮する擬天然ペプチドを開発し，創薬戦略に応用展開することを念頭に，試験管内翻訳系の改変を精力的に行ってきた。近年では，様々な翻訳後骨格変換反応と組み合わせることで，本来は翻訳反応で合成し得ない多種多様な非タンパク質性骨格を構築できることも実証している。本稿では，これら擬天然ペプチドの試験管内生産技術について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　遺伝暗号リプログラミングによる非タンパク質性残基の直接導入
3　翻訳後化学修飾による骨格変換
4　翻訳後酵素修飾による骨格変換
5　おわりに

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ポスト抗体医薬：進化分子工学によるVEGF 標的
ヘリックス・ループ・ヘリックス（HLH）ペプチドの創出
Post-Antibody Drugs：Directed Evolution Generates VEGF-Targeting Helix-Loop-Helix Peptides

　近年，ポスト抗体医薬として分子標的ペプチドが注目されている。筆者らは，新しい創薬モダリティーとしてde novo 設計したヘリックス・ループ・ヘリックス構造を有する分子標的ペプチド（約4 kDa）の開発を進めている。本稿では，血管内皮増殖因子A（VEGF）に対する分子標的ペプチドの創出およびその生物活性について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　抗体のダウンサイジング
3　立体構造規制HLHペプチドライブラリー
4　ファージ表層提示HLHペプチドライブラリーのスクリーニング
5　標的タンパク質：血管内皮増殖因子A（VEGF）
6　VEGF阻害HLHペプチドのスクリーニングと機能評価
7　VEGF非阻害HLHペプチドのスクリーニングと機能評価
8　終わりに

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新規収束型液相合成法SYNCSOLを用いたN－メチルアミノ酸含有環状ペプチドの合成
Synthesis of N-Methylamino Acid Containing Cyclic Peptide with SYNCSOL, a Novel Convergent Liquid Phase Synthesis platform.

　ペプチド鎖を短いフラグメントに分割して合成し，結合することで全長ペプチドを構築する，収束型液相合成法は短～中鎖ペプチド製造に適した方法である。本稿では我々が開発した新規縮合法R－Couplingとシリル型保護基SIPSからなる新規ペプチド製造プラットホームSYNCSOLを用いた，N－メチルアミノ酸含有環状ペプチドの収束型液相合成法による製造例について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　新規アミノ酸縮合法R－Coupling
3　新規シリルエステル型カルボン酸保護基（SIPS）
4　SYNCSOLによる環状ペプチドの製造研究
5　まとめ

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ペプチド合成の現状と創薬への展望
Progress of Peptide Synthesis and its Application to Medicinal Research

　ペプチド合成法の発展について紹介した後，化学合成の力を活かしたペプチド医薬品をいくつか紹介し，ペプチド性医薬品へのペプチド合成化学の貢献について概説する。

【目次】
1　ペプチドの合成
2　D体含有ペプチドの応用
3　ジスルフィド結合含有ペプチド
4　修飾ペプチド
5　展望

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アミロイドペプチドを光酸素化する化学触媒の開発と神経変性疾患治療への展開
Chemical Catalysts for Photooxygenation of Amyloid Peptides and Application for Treatment of Neurodegenerative Diseases

　アゾベンゼンホウ素錯体（AZB）を母骨格とした化学触媒は，アミロイドに特有のクロスβシート構造に結合することによって活性化され，アミロイドを選択的に酸素化した。さらに，本触媒は，血液脳関門を通過できるため，末梢からの触媒投与と対外からの光照射という非侵襲的な処置によってマウス脳内のAβアミロイドを酸素化することができ，Aβの除去を促進することができた。

【目次】
1　はじめに
2　アミロイドを選択的に光酸素化する化学触媒
3　非侵襲的なマウス脳内での光酸素化反応
4　おわりに

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ペプチドミメティックを活用した中分子型創薬リードの創製
Development of Mid-size Drug Leads Using Peptidomimetics

　高分子と低分子の中間に位置する中分子化合物が新しい創薬モダリティとして注目されている。この中分子に属するペプチドは魅力的な分子群である。我々はこのペプチドの欠点を補うべく，模倣体としてのペプチドミメティックの開発を行ってきた。そのひとつであるクロロアルケン型ペプチド結合等価体（CADI）の創出と応用について，最近新たに“収束的”にCADI 骨格を構築できる合成法も確立したので，併せて紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　ペプチドミメティック
3　クロロアルケン型ジペプチドイソスター（CADI）
3.1　CADIのデザイン
3.2　クロロアルケンの骨格構築
3.3　CADIの立体選択的合成
3.4　CADIの生理活性ペプチドへの応用
4　まとめと展望

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二次構造制御を基軸としたペプチド創薬研究
Peptide Foldamers in Drug Discovery

　中分子ペプチドは，低分子と高分子双方の利点を活かすことができる創薬モダリティである。我々は，ペプチド二次構造制御を基軸とした創薬研究を行なってきた。本稿では，非天然型アミノ酸の合成と含有ペプチドの二次構造解析，PPI 阻害ペプチドの開発，抗菌ペプチドおよび細胞膜透過ペプチドの開発について，紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　ヘリカル構造を制御できる非天然型アミノ酸の開発と含有ペプチドの二次構造
3　ヘリカル構造制御に基づく抗菌ペプチドの開発
4　ヘリカルテンプレートを利用したDDSキャリアペプチドの開発
月刊バイオインダストリー 2022年4月号

￥2,200

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

吉見孔孝　㈱ジェイテクト
山本圭治郎　㈱パワーアシスト研究所
山田泰之　法政大学; ㈱ソラリス
八木栄一　和歌山大学ベンチャー　パワーアシストインターナショナル㈱
中里裕一　日本工学大学
清水洋和　日本工学大学　
滝田謙介　日本工学大学
樋口　勝　日本工学大学
林　正弘　QVIジャパン㈱
高瀬　鍛　日本工学大学
宮嵜哲郎　東京大学
曽我部舞奈　東京大学
川嶋健嗣　東京大学
川瀬利弘　東京電機大学

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【特集】パワーアシストスーツ

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作業負荷軽減を目的としたアクティブ型電動パワーアシストスーツの開発
Development of The Active Type Electric Power Assist Suit for Work Load Reduction

　現在，少子高齢化に伴う労働人口減少が社会的課題である。また，作業者が腰痛リスクを抱えたまま作業に従事している実態があり，長期的には作業効率低下への影響が示唆されている。
　当社では，作業者の用途に合わせ，作業を制約せず腰への負荷を軽減したアクティブ型電動パワーアシストスーツを開発し，その負荷軽減効果と作業効率の向上性を確認した。

【目次】
1　はじめに
2　パワーアシストスーツの分類
3　荷役・掘削作業向けパワーアシストスーツ（J-PAS LUMBUS）
3.1　特長と利点
3.2　基本構成と構造
3.3　作動原理
3.4　安全設計
3.5　効果検証
4　介護・介助作業向けパワーアシストスーツ（J-PAS fleairy）
4.1　特長と利点
4.2　基本構成と構造
4.3　作動原理
4.4　安全設計
4.5　効果検証
5　おわりに

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ベローズを利用したアクチュエータによるパワーアシストスーツの開発
Development of Power Assist Suit Employing Bellows Actuators

　介護者用ウェアラブルパワーアシストスーツの実現を目指し，新たに腰関節おび股関節の伸展力をアシストする為のベローズ式ロータリーアクチュエータ，及び，脚を伸展させ臀部を押し上げる為のベローズ内蔵式エアシリンダアクチュエータを開発し，これらを利用した新方式のパワーアシストスーツを開発したので紹介する。

【目次】
1　緒言
2　ベローズアクチュエータによるパワーアシストスーツ
3　着用者の骨盤とスーツの腰ベルトとの固定
4　腰，股関節用ベローズロータリーアクチュエータ
5　ベローズ内臓エアシリンダアクチュエータ
6　膝関節の補助力増強
7　動作実験
8　結言

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必要最小限のアシスト力を多くの人に提供する：上向き作業補助装置TasKi の開発
Development of Overhead Work Assist Device TasKi：The Assistive Device with Minimum Necessary Assistive Force

　上向き作業時アシスト装置TasKi は，“必要最小限のアシスト力を多くの人（リーズナブル）に提供する。”をコンセプトに，バッテリやモータを用いず，ばねを用いた機械式自重補償機構でアシスト力を発生する。その概要と特徴を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　バッテリの必要ない上向き作業アシスト装置TasKi
2.1　機械式自重補償装置による腕補助
2.2　圧縮ばねを用いた機械式自重補償機構
3　TasKiの自重補償力の設定
3.1　各被験者の上腕自重の確認
3.2　補助度合いの調査
3.3　上腕補助の筋電位計測による評価
4　結言

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農業向けパワーアシストスーツの実用化と展開
Development and Realization of the Power-Assisted Suit for Agriculture

　日本の農業は後継者不足から高齢化が急速に進でいる。農業従事者は収穫物などの重い荷物を持ち上げて運搬することが多く，また露地栽培では長時間中腰作業が続くことにより，腰痛を患っている方が多い。このような状況のもとロボット技術を活用してスマート農業を実現する取り組みが進んでいる。今回スマート農業の一例として，全自動化する機械を用いることが難しい農作業に対して，装着して力を支援するロボットであるパワーアシストスーツを開発し，農作業を軽労化することによる生産性の向上について紹介する。今回農業分野での実用化とともに，建設・物流・工場内運搬・介護など他分野への展開についても報告する。

【目次】
1　はじめに
2　開発の経緯
3　開発したモーター式パワーアシストスーツ
4　モーター式パワーアシストスーツの効果検証
5　農業分野以外へのパワーアシストスーツの展開
6　モーター式パワーアシストスーツの普及活動
7　おわりに

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蛇腹を用いた水圧式リハビリテーション機器
Hydraulic Rehabilitation Equipment Using Bellows

　手指を対象としたリハビリテーション装置を開発している。装置には小型・軽量かつ柔軟で，低騒音であることが求められることから，水圧駆動の蛇腹構造アクチュエータを採用した。本論文では提案したリハビリ装置を設計・製作し，試作機を用いて動作実験をおこない提案した機構の有効性を明らかとしたので報告する。

【目次】
1　はじめに
2　脳卒中患者に対するリハビリテーション
2.1　脳卒中の種類と後遺症　
2.2　脳卒中患者のリハビリの現状
2.3　脳卒中患者のリハビリの方法
2.4　脳卒中患者のリハビリ装置の現状
3　開発コンセプトと目標可動範囲
4　蛇腹構造水圧駆動アクチュエータの提案
5　リハビリ装置の試作
6　動作実験
7　リハビリ実験
8　おわりに

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二関節筋構造を用いたパワーアシストスーツ
Power Assist Suit Using Bi-articular Muscle Structure

　二関節筋構造をロボット機構に採用する場合，高い応答性だけでなく，発生力や動特性の等方性を容易に実現できる。本研究では軽量かつ安全な歩行補助を目的とした二関節筋構造を有するパワーアシストスーツを提案し，試作機によりその力学特性及び動力学特性における二関節筋構造の有効性を明らかとしたので報告する。

【目次】
1　はじめに
2　一関節筋と二関節筋について
3　装置の仕様
4　実験結果・考察
4.1　足先に発生する力の測定
4.2　応答性実験
5　おわりに

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人にやさしい空気圧駆動式パワーアシストスーツ
Pneumatic Driven Type Power Assist Suit with High Usability and Safeness

　様々な場面で人の身体負荷を軽減することを目的として，多様なパワーアシストスーツが開発されている。その中で，著者らの研究グループでは，装着者の観点からユーザビリティを高めつつ安全安心に使用可能な空気圧駆動式パワーアシストスーツの開発を継続して行っている。本稿ではこれまでに得られた研究成果を説明する。

1　はじめに
2　空気圧駆動式パワーアシストスーツ
2.1　機構の設計
2.2　PAMの内圧変化を用いたアシストタイミングの検知
2.3　アシストスーツの性能検証実験
3　おわりに
月刊バイオインダストリー 2022年3月号

￥2,200

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

黒田章夫　広島大学
堀　克敏　名古屋大学
内田和希　九州大学
神谷典穂　九州大学
梅津光央　東北大学
中澤　光　東北大学
二井手哲平　大阪大学
大河内美奈　東京工業大学
隅田泰生　鹿児島大学
新地浩之　鹿児島大学
吉野知子　東京農工大学
鈴木智加良　東京農工大学
川久保雅友　信州大学

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【特集】固相へのバイオ分子の配向とその利用

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特集にあたって
Introduction

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鉱物にアフィニティーのあるタンパク質の利用
Application of Mineral-binding Proteins

　特定の鉱物にアフィニティーのあるタンパク質を利用して鉱物を検査しようという試みは，現在のX 線を用いた分析法では判定が難しいものでも判定できる場合があることから，「環境検査」「医療診断」「鉱物学」の分野で将来有用な技術になると考えている。著者は，「固相へのバイオ分子の配向とその利用」から始まった「結晶のバイオセンシング」を一般化したいと考えている。

【目次】
1　はじめに：「固相へのバイオ分子の配向とその利用」から「結晶のバイオセンシング」へ
2　アスベストをバイオで検査するという試み
2.1　アスベスト結合タンパク質を使ったアスベスト検査
2.2　鉱物資源を安全に利用するための簡便なアスベスト検査
3　結晶のバイオセンシングへの展開
3.1　DksAの分子認識メカニズム
3.2　様々な結晶を特異的に認識する人工タンパク質を創成する技術
4　おわりに

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細菌接着タンパク質と微生物固定化への利用
Bacterial Adhesive Protein and Its Application to Microbial Immobilization

　筆者らは，様々な材料表面に接着する細菌の細胞表層タンパク質AtaA を発見し，その性質，構造，接着機構の解明を進めてきた。さらに，AtaA を利用した画期的な微生物固定化法の開発と固定化微生物による革新的微生物プロセスの構築を手掛けてきた。本稿では，従来の微生物固定化法の概説後，AtaA について研究の進展について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　従来の微生物細胞固定化法
3　微生物接着タンパク質AtaA
4　微生物固定化技術への応用
5　将来展望

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脂質二分子膜へのタンパク質のアンカリング技術
Anchoring Proteins on Lipid-bilayer Membranes

　細胞は脂質分子により構成される二重膜構造で区画化され，膜に局在するタンパク質を介した情報伝達やエネルギー変換を通して生命活動を営んでいる。本稿では，脂質分子の導入によるタンパク質への疎水性の付与と，人工脂質修飾タンパク質の合成二分子膜ならびに細胞膜表層へのアンカリング技術と応用例を紹介する。

【目次】
1　生体内におけるタンパク質の脂質修飾
2　合成脂質二分子膜へのタンパク質のアンカリング
3　細胞膜表層へのタンパク質のアンカリング

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材料表面を認識するペプチド・タンパク質から発想するハイブリッドナノアセンブリ
Hybrid Nanoassembly via Material-binding Peptides and Proteins

　試験管の中で進化を模倣した進化分子工学は，分子集合体や無機材料表面などの非分子系材料をも分子認識対象とし材料表面に親和性のあるペプチド・タンパク質を創りだすことができる。本稿では，それらバイオ分子が様々な材料に対してハイブリッドな階層的複合構造を形成できるインターフェイス分子として利用できることを紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　材料結合性ペプチド
3　材料結合性抗体
4　天然に存在する材料結合性ドメイン：セルロース結合ドメイン
5　おわりに

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ナノデバイスへのペプチドの固定と利用
Peptide Functionalization and Utilization in Nanodevices

　近年，ナノ粒子，ナノワイヤ，ナノシートなど比界面積の大きいナノ構造体を活用したバイオデバイスの開発が進んでいる。ペプチドは化学合成や化学修飾が容易であり，特定の材料表面への修飾や自己組織化が可能である他，構成されるアミノ酸の特性によりターゲットに対して優れた親和性を発揮する。本稿では，ペプチドを利用した分子認識界面の構築によるナノデバイスの開発について述べる。

【目次】
1　はじめに
2　ペプチド修飾ナノワーヤデバイスによるエクソソーム回収
3　有害・危険物を迅速にセンシングする分子認識ペプチドプローブの開発

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糖鎖のナノ粒子への固定化と医薬・検査薬への応用
Immobilization of Sugar Chain onto Gold Nanoparticle and Medical / Diagnostic Application
　
　糖鎖を金属へ効率よく固定化するオリジナルな方法を確立し，それを応用したナノ粒子のウイルス検査法，および免疫増強剤の開発研究について説明する。

【目次】
1　はじめに
2　糖鎖固定化ナノ粒子を用いたウイルス検査法の開発
2.1　ウイルス検査の重要性について
2.2　インフルエンザウイルスの実験
2.3　デング熱ウイルス
3　アジュバント（免疫増強剤）としてのToll様受容体7（TLR7）リガンド・糖鎖共固定化金ナノ粒子の開発
3.1　アジュバントとしてのTLRリガンド
3.2　1V209・糖鎖共固定化金ナノ粒子（1V209-SGNPs）の調製
3.3　1V209-SGNPsの免疫増強活性
4　おわりに

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単一細胞アレイ化技術と希少細胞解析への応用
Single-cell Array and Its Application to Rare Cell Analysis

　生体内には疾病に関わる様々な希少細胞が存在しており，この様な希少細胞の解析により診断・治療や発症メカニズム解明が期待される。一方でこの様な希少細胞の解析には技術的な課題が多く残されており，十分なオミクス情報の取得には至っていない。本総説では希少細胞の解析に向けて，近年開発されている単一細胞アレイ化技術と希少細胞解析への応用に関して概説する。

【目次】
1　はじめに
2　希少細胞の種類と重要性
3　単一細胞アレイ化技術
3.1　ドロップレット
3.2　マイクロウェル
3.3　誘電泳動
3.4　マイクロフィルター
4　Microcavity array（MCA）の開発と希少細胞解析への応用
5　おわりに

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BIO REVIEW

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薬剤耐性ピロリ菌に除菌効果を有するコレステロール類似物質
Cholesterol Analogue Available for Antimicrobial Resistant Helicobacter Pylori

　コレステリル-α-D-グルコピラノシド（CGL）は，ピロリ菌の細胞壁構成成分である。我々は，コレステロール類似物質であるコレステノンが，CGL生合成を阻害することでピロリ菌に抗菌活性を示すことを明らかにした。また抗菌作用はクラリスロマイシン耐性を有するピロリ菌にも有効であった。さらにコレステノンは，ピロリ菌感染マウスに投与し単剤で除菌することができた。

【目次】
1　ピロリ菌とは
2　ピロリ菌除菌治療の方法およびその効果と問題点
3　ピロリ菌がもつ特徴的な糖脂質
4　ピロリ菌に対するコレステノンの効果
5　抗生物質とコレステノンの相違
6　今後の展望
月刊バイオインダストリー 2022年2月号

￥2,200

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

尾関健二　金沢工業大学
山田浩之　大関㈱
大浦友紀　大関㈱
幸田明生　大関㈱
渡辺敏郎　園田学園女子大学
北垣浩志　佐賀大学
西浦英樹　日本コルマー㈱
竹内愛子　九州大学
小山　遼　九州大学
善藤威史　九州大学
竹本拓矢　三省製薬㈱
外薗英樹　三和酒類㈱

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【特集】発酵美容成分の開発

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特集にあたって
Introduction

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日本酒成分α－EG の塗布による皮膚真皮層のコラーゲンスコアへの影響
Effect of Application of Sake Ingredient α-EG on Collagen Score of Skin Dermal Layer

　日本酒の主要成分であるα-EG は真皮層の線維芽細胞を活性化しコラーゲン生産に大きく影響した。この現象は細胞実験だけでなく塗布試験でも証明でき，学生以上にコラーゲンが減少している年配層が効果的であることが分かった。さらに浸透剤とα-EG 濃度を組合せることよりコラーゲンを充実できる化粧料が開発できる。

1　はじめに
2　α-EGのヒト成人線維芽細胞に与える影響
3　α-EGのヒト塗布試験によるコラーゲンスコアに与える影響
3.1　ハンドクリームの塗布試験
3.2　乳液の塗布試験
4　おわりに

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日本酒と発酵の技術を活かした天然素材『J-プレミアエキス31』について
Natural Material “J-Premier Extract 31”Utilizing Sake and Fermentation Technology

　古くから美肌効果が伝承されている日本酒。その美肌効果の主要成分として着目されているのが，エチル-α-D-グルコシド（α-EG）である。本稿ではα-EG の機能性について紹介し，さらに，α-EG を高含有するコメ発酵液と，アミノ酸を高含有する酒粕エキスの2 種類の素材をブレンドした天然素材『J-プレミアエキス31』の機能性について紹介する。

1　はじめに
2　α-EGについて
2.1　α-EGが線維芽細胞の生育に与える影響
2.2　RT-qPCRを用いたα-EGの遺伝子発現に対する効果の検証
2.3　α-EGがNHDFのコラーゲン産生に与える効果
3　コメ発酵液と酒粕エキスをブレンドしたJP31について
3.1　JP31の組成とNHDFの遺伝子発現およびコラーゲン・ヒアルロン酸産生に与える影響
3.2　JP31のヒト塗布試験による肌に与える影響
4　おわりに

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酒粕の機能性
Sake Lees as a Functional Material

　酒粕は清酒製造の過程でもろみを圧搾した後に得られる搾り粕である。酒粕は，米由来の成分と麹菌や酵母の菌体成分，またこれらの菌が生産した代謝産物等が含まれており，栄養価も高く健康に良い食品素材として利用され，甘酒，粕漬け，粕汁等に用いられている。近年，酒粕は栄養のみならず機能性素材としても注目されている。ここでは，酒粕の機能性について，特に発酵酒粕素材とレジスタントプロテインを中心に解説する。

【目次】
1　レジスタントプロテイン
2　レジスタントプロテインを高含有させた酒粕素材
3　酒粕の油吸着効果
4　脂質代謝改善効果
5　コレステロール胆石形成抑制効果
6　内臓脂肪蓄積抑制効果
7　腸内環境改善効果
8　酒粕摂取による健康効果
9　酒粕甘酒が体温に及ぼす影響
10　酒粕の老化抑制および脳機能活性化
11　おわりに

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麹及びそれに含まれるグリコシルセラミドの皮膚への機能
The Function of Koji and Koji-realted Glycosylceramide on the Skin

　麹はこれまで化粧品や保湿剤として経験的に使われてきたが，そのメカニズムは必ずしも明らかではなかった。そこで麹に含まれるグリコシルセラミドの培養ヒト皮膚細胞への影響を調べたところ，皮膚のバリア機能や脂質の輸送に関わる遺伝子の発現が増加していた。麹を皮膚の常在菌であるStaphylococcus epidermidis に加えたところ，乳酸の産生を促していた。これらの効果により，麹は皮膚に良い影響を与えていると考えられた。

【目次】
1　皮膚の構造について
2　スフィンゴ脂質について
3　アトピー性皮膚炎とスフィンゴ脂質について
4　麹のスフィンゴ脂質について
5　麹のスフィンゴ脂質の肌細胞への効果について
6　麹の皮膚常在菌の代謝への作用
7　おわりに

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分裂酵母エキス「AQUALIZERⅡ」の保湿効果とスキンケアへの応用
The Cosmetic Effect of AQUALIZERⅡ

　我々は，日本だけでなく，世界的にも馴染み深い発酵原料の開発を目的とし，古くからパンやビール醸造に，また，細胞分裂の研究モデル生物としても利用されているSchizosaccharomyces pombe に着目し，オリジナルの化粧品原料「AQUALIZERⅡ」を開発した。その効果について簡単に紹介する。

1　分裂酵母エキス「AQUALIZERⅡ」
2　AQUALIZERⅡのアミノ酸分析結果
3　AQUALIZERⅡの真皮由来線維芽細胞賦活効果
4　AQUALIZERⅡの表皮バリア機能強化効果
4.1　三次元皮膚モデルLabCyte EPI-MODEL（6-day cultured model）を用いたセラミド産生促進効果
4.2　AQUALIZERⅡの角層形成への影響
4.3　AQUALIZERⅡの経表皮水分喪失量（TEWL）への影響
5　アトピー性皮膚炎の患者への利用の可能性
6　おわりに

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乳酸菌およびその類縁菌が生産するバクテリオシン
Bacteriocins Produced by Lactic Acid Bacteria and Related Bacteria
　
　抗菌ペプチドであるバクテリオシンのうち，乳酸菌やその類縁菌が生産するものは，安全性の高い抗菌物質として食品保存をはじめとする様々な用途への利用が期待されている。これらの特性や実用化の例などについて解説するとともに，発酵美容成分としての応用に向けてバクテリオシンが秘める可能性を考察する。

1　はじめに
2　乳酸菌とその類縁菌が生産するバクテリオシン
2.1　バクテリオシンの特性
2.2　バクテリオシンの分類
2.3　バクテリオシンの生合成機構・作用機構
3　バクテリオシンの応用
3.1　乳酸菌バクテリオシンの応用
3.2　乳酸菌の類縁菌によって生産されるバクテリオシンの応用の可能性
4　バクテリオシンの強化および生産系の構築
5　おわりに

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豆乳乳酸菌発酵液のスキンケア効果
Skin Care Effect of Soymilk Lactobacillus Ferment Filtrate

　長い間，日本人に親しまれてきた大豆と発酵の組み合わせに着目し，美容成分として豆乳の乳酸菌発酵液「豆乳発酵液（九州大豆）」を開発した。今回は，「豆乳発酵液（九州大豆）」のもつ幅広いスキンケア効果として，メラニン産生抑制作用，コラーゲン産生促進作用，そして近年注目されている美肌菌の増殖促進作用について紹介する。

1　はじめに
2　大豆と発酵
3　スキンケア効果のターゲット
4　豆乳発酵液（九州大豆）のスキンケア効果
4.1　メラニン産生抑制作用
4.2　コラーゲン産生促進作用
4.3　美肌菌の増殖促進作用
5　考察
6　おわりに

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γ－アミノ酪酸（GABA）
Gamma-aminobutyric acid （GABA）

　GABA には様々な機能性があり，2021 年11 月現在，4700 件を超える機能性表示食品の中でも570 件以上の届出数があり，最も多く利用されている機能性関与成分である。中でも注目されている機能性が「肌の弾力維持」であり，美容訴求の新素材として期待されている。GABA のヒト経口摂取における肌への有効性とその作用機序について説明する。

1　はじめに
2　GABA 摂取が肌に与える影響（オープン試験による探索的評価）
2.1　方法
2.2　結果
3　GABA摂取が肌に与える影響（二重盲検並行群間比較試験)
3.1　方法
3.2　結果
4　作用機序
5　おわりに
月刊バイオインダストリー 2022年1月号

￥2,200

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

川畑伊知郎　東北大学
福永浩司　東北大学
町原加代　高知大学
難波卓司　高知大学
建部陽嗣　量子科学技術研究開発機構
徳田隆彦　量子科学技術研究開発機構
伊藤-佐々木隆広　東北大学
伊藤健太郎　東北大学
山口皐平　群馬大学　
栁澤理央　群馬大学
大木佑哉　群馬大学
酒井真理　群馬大学
松村彰彦　群馬大学
加田　渉　群馬大学

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BIO REVIEW

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レビー小体病を予防可能な新規中分子治療薬の開発
Development of Novel Medium-molecular Therapeutics for Lewy Body Disease

　超高齢化社会の到来により，認知症や運動疾患の増加が社会問題である。本稿では，パーキンソン病やレビー小体型認知症の原因タンパク質αシヌクレインの神経細胞取り込みと凝集，細胞間伝播の新しい分子機序を解説する。また，その根本的予防が可能な低分子化合物，新規中分子治療薬の開発について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　脂肪酸結合タンパク質依存的なαシヌクレインの細胞内取り込み機構
3　ドパミン受容体とカベオラによるαシヌクレインの細胞内取り込み制御
4　αシヌクレインの凝集と伝播を予防する新たな治療薬開発
5　おわりに

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スピルリナによる新たな抗酸化作用の発見
Spirulina Ingredient Increases Antioxidant Capacity in Senescent Fibroblasts.

　スピルリナの新たな作用として老化線維芽細胞で抗酸化タンパク質の発現を誘導することで抗酸化能力を上昇させて，低下していたミトコンドリアの機能を回復させること，及びコラーゲンの産生量を増加させることを見出した。これにより，スピルリナはアンチエイジング作用を期待した新規素材としての開発が期待される。

1　はじめに
2　細胞老化とミトコンドリア
3　スピルリナによる老化細胞ミトコンドリアの機能回復
4　スピルリナによる細胞の抗酸化作用の増強
5　おわりに

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認知症の血液診断法の開発
Development of Blood Diagnostic Method for Dementia

　認知症の治療薬開発が進む中で，早期診断や病態評価のために血液バイオマーカーの必要性が高まっている。アルツハイマー病病理の構成成分であるAβやタウは，病態を反映するバイオマーカーとしてこれまで脳脊髄液で定量がおこなわれてきた。近年，これらのタンパクは血液中でも正確に定量できるようになってきた。今後は，多種多様な認知症性疾患の脳病理をより包括的に診断・層別化ができる次世代のバイオマーカーシステムの確立が進行している。バイオマーカー（BM）は，「病的過程あるいは薬理学的な反応などを客観的に測定して評価される特性」と定義される。これまで脳神経疾患の生化学的BMは，主に脳脊髄液BMが開発の主体であったが，採取の手間や，侵襲性の高さなどの問題があり，臨床で応用されるにはいたっていない。そのため，血液や尿といった身近なサンプルによるBMの開発が強く望まれてきた。その中でも，脳神経疾患の血液BMが強く希求されており，最近のイノベーションによって血液BMの臨床応用が夢ではなくなってきている。

【目次】
1　アルツハイマー病のコアBMとそれら血液BMへの応用
2　ADバイオマーカーとしての血液中リン酸化タウ（p－タウ）の有用性
3　“A” myloid, “N” eurodegenerationおよびその他の血液BM
4　今後の展望

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世界初のLAL試薬を使用しないエンドトキシン検出法の開発
Development of LAL-free Endotoxin Detection Methodll Adhesion and Desorption

　Coulter－counter法を用いたエンドトキシンの連続モニタリング法を検討した。先端にナノポアを有するガラスナノピペットの内部にエンドトキシンを含む透析液を入れ，エンドトキシンフリー透析液のバルク溶液にピペット先端を浸した。ピペット内－バルク間で1 V印加して電流変化を観察した結果，エンドトキエンドトキシン濃度の上昇とともにパルス状の電流変化の現れる頻度が上昇した。本手法はこれまでに実現されていない透析や製薬工場のラインへの組込みができるエンドトキシン検出法としての応用が期待される。

【目次】
1　緒言
2　実験
2.1　試薬調製と電極作製
2.2　エンドトキシン定量
3　結果および考察
3.1　ナノピペットの評価
3.2　エンドトキシン定量
4　結言

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重粒子線がん治療場での臨床線量の評価を目的とした半導体線量計の開発
Development of Semiconductor-based Dosimeter for Evaluation of Clinical Dose in Carbon Beam Cancer Treatment Field

　「がん死ゼロ健康長寿社会」の実現を目指す上で，重粒子線がん治療技術は重要な役割を果たしている。治療高度化につれ，線エネルギー付与（LET）に代表される粒子線の特徴量の測定が必要となっている。本稿では，エネルギー分解能や放射線耐性に優れたワイドバンドギャップ半導体を用いた線量計の開発と実際の治療場での測定例を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　臨床線量計の開発
2.1　がん治療場での重粒子線照射
2.2　半導体線量計の開発
2.3　計測評価の流れ
3　実験結果
3.1　LETスペクトルの測定
3.2　今後の展開，LET解析とRBE推定
4　まとめ

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BIO BUSINESS

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医薬品工業

　世界の医薬品市場は2014 年に1 兆ドルを突破し，2020 年には1 兆1,800 億ドルを超え，今後も3～6％程度の成長が見込まれている。2019 年の国内医薬品の生産金額は，9 兆4,860 億円となり，前年比37.3％の伸びを示した。医療用医薬品，一般医薬品とも増加したが，配置用家庭薬は減少した。全体的にみると生産金額は年によりばらつきがあるが，製薬業界にとって厳しい状況が続いている。また，2019 年末から発生しているコロナウイルス（COVID-19）による肺炎に関して，IQVIA は，国内のコロナワクチンの市場規模は，21 年度2,250 億円，22 年度500 億円，23 年度1,150 億円，24 年度300 億円，25 年度900 億円と予測している。

1　医療用医薬品
1.1　生産動向
1.2　輸出入
1.3　世界市場
1.4　国内動向
2　一般用医薬品
2.1　生産動向
2.2　市場動向
2.3　企業動向
3　臨床検査薬

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≪BIO PRODUCTS≫

N-アシルグルタミン酸塩（N-Acylglutamate）

L-ロイシン (L-Leucine)
月刊バイオインダストリー 2021年12月号

￥2,200

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

高谷智英　信州大学
藤原良介　（国研）理化学研究所
野田修平　（国研）理化学研究所
田中　勉　神戸大学
上村靖司　長岡技術科学大学
杉原幸信　長岡技術科学大学
山口哲志　東京大学
嶋田和貴　京都大学
七夕高也　（公財）かずさ DNA研究所
磯部祥子　（公財）かずさ DNA研究所

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BIO REVIEW

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核酸医薬品シーズとしての微生物オリゴDNA
Bacterial Oligodeoxynucleotides as Nucleic Acid Drug Seeds

　核酸医薬品は，抗体医薬品に続く次世代医薬品として注目されている。中でも，標的分子と特異的に結合するアプタマー（核酸抗体）は有望な創薬シーズである。筆者は最近，微生物のゲノム配列に由来するオリゴDNAが，アプタマーとして機能することを報告した。本稿では，創薬モダリティとしての微生物オリゴDNAについて解説する。

【目次】
1　核酸医薬品と微生物オリゴDNA
1.1　核酸医薬品の種類
1.2　微生物オリゴDNAの生理作用
2　筋形成型オリゴDNA
2.1　核酸医薬品のターゲットとしての幹細胞
2.2　乳酸菌ゲノム配列に由来する筋形成型オリゴDNA
2.3　抗ヌクレオリンアプタマーとしての筋形成型オリゴDNA
2.4　筋形成型オリゴDNAの応用展開
3　創薬モダリティとしての微生物オリゴDNA

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糖の使い分け技術・“代謝スパイス”を駆使した微生物発酵生産
Novel Bioproduction Technologies：Parallel Metabolic Pathway Engineering and Metabolic Spices

　本稿では，微生物による物質生産に資する2つの技術を紹介する。複数の糖を使い分けるParallel Metabolic Pathway Engineering（PMPE）技術，及び，ごく少量を外から加えるだけで微生物の性能を最大限引き出す “代謝スパイス” 技術により，目的生産物の収率と生産量を大幅に向上させることが可能となる。

1　はじめに
2　糖を使い分ける技術：Parallel Metabolic Pathway Engineering
3　“代謝スパイス”の開発に向けたペリプラズムエンジニアリング

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美しく融けにくく飲料の味を変えない氷の製法
A Beautiful, Hard-to-melt Ice Making Methods for Beverages

　見た目がきれいで融けにくく飲料の味を変えない「良い氷」とはどんなものなのか。それを作るにはどのような方法があって，それぞれの長所短所は何か。本稿では著者らが新たに開発した「放射製氷」と「連続引上げ製氷」の2つの技術について，その特徴，氷の品質，優位性，市場性について既存技術と比較しながら紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　良い氷の定義と製氷プロセスの理解
2.1　「良い氷」とは
2.2　品質の観点からの製氷プロセスの理解
3　製氷技術の種類
3.1　その場製造
3.2　バッチ製造
4　開発された新しい製氷技術
4.1　放射製氷（バッチ製造）
4.2　連続引上製氷（その場製造）
5　おわりに

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細胞の付着と脱離を光制御できる細胞培養基板
Cell Culture Substrates for Photo?Controlling Cell Adhesion and Desorption

　細胞の解析や操作のために，細胞の基板表面への付着と脱離を遠隔操作する技術が求められている。我々は，細胞表層と相互作用する光応答性の合成分子を開発し，基板表面に修飾することによって，細胞の付着や脱離を光応答性に変換できる基板表面を創出してきた。本稿では，この光応答性表面の設計原理や性質と共に，応用研究についても紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　光照射によって細胞が付着しなくなる表面
3　光照射によって細胞付着性が可逆的に変化する表面
4　光応答性の細胞付着表面の応用
5　おわりに

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AIは緩和ケアの未来を拓く
AI is the Future of Palliative Care

　現代ホスピス・緩和ケアは社会的ニーズを反映して世界に広まりつつあるが，その歴史はまだ若く，様々な課題を抱えている。特に大きな問題点として，人手不足，臨床における実践の困難さ，発展のための基盤的研究の困難さ，が挙げられる。これらの問題点に対して人工知能（Artificial Intelligence，以下AI）や機械学習（Machine Learning，以下ML）は抜本的解決策を提供できる可能性がある。読者にとって身近ではないと思われる緩和ケアの概要はAIやMLの応用を考える際に重要であるため，本稿では紙面を費やし説明する。

【目次】
1　緩和ケアの背景
1.1　世界と日本のホスピス・緩和ケアの歴史
1.2　実践
2　緩和ケアの課題
2.1　日本における緩和ケアの課題
2.2　地域における緩和ケアニーズの実地調査
2.3　緩和ケアになぜAIが必要か
3　緩和ケアにはどのようなAI研究が必要か
4　緩和ケアにおけるAI・ML研究の実際
4.1　自験例
4.2　緩和ケアにおけるAI・ML研究のポイント
5　AIやMLの臨床応用の見通し
6　まとめ

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個体ごとに植物の形質値と環境値を取得する技術開発
Development of Technologies to Obtain Phenotypic and Environmental Values for Individual Plants

　近年，植物と植物を取り巻く環境値をより詳細に解析するための技術開発が行われ，多くの計測現場で利用が始まっている。我々は「個体ごとの形質値を非破壊かつ経時的に計測し，個体をとりまく全ての環境値を計測すること」を究極の理想として技術開発に取り組んでいる。本稿ではこれら技術開発の目的と現状について述べる。

【目次】
1　はじめに
2　個体ごとの形質値と環境値の取得の必要性
3　個体ごとの評価を可能とする技術開発
3.1　形状計測
3.2　環境計測
3.3　個体やデバイス搬送の自動化
3.4　データベースと情報通信技術
4　おわりに
月刊バイオインダストリー 2021年11月号

￥2,200

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

森脇健司　弘前大学
川嶋大介　千葉大学
武居昌宏　千葉大学
鈴木宏和　鳥取大学
中後大輔　関西学院大学
大谷拓也　早稲田大学

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BIO R&D

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フレキシブルなフィルム型センサによる生体へ作用する力の評価
Development of Flexible Film-type Sensor for in Vitro Contact Force Measurement

　細胞や生体分子のメカノバイオロジーや，医療機器の力学特性と治療効果や合併症リスクの関係など，幅広い範囲で生体と機器の界面に作用する力の理解への需要が年々増している。本稿では，筆者らが研究を進めてきたフレキシブルなフィルム型圧力センサの開発と生体医工学分野への応用例について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　フィルム型圧力センサ
3　バルーンカテーテル拡張時に血管に作用する力
4　引張力の測定と細胞組織評価への応用

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電気インピーダンストモグラフィ・スペクトロスコピーによる細胞の視える化技術
Electrical Impedance Tomography and Spectroscopy for Cell Visualization Technique

　電気計測におけるコンピューテッド・トモグラフィ技術ならびに周波数解析手法である電気インピーダンストモグラフィ法および電気インピーダンススペクトロスコピー法は，簡便な非破壊検査手法として産業分野への応用が盛んに行われてきた。本稿では，これらを細胞インダストリーにおける新たな評価技術として応用するべく，著者がこれまで実施してきた細胞解析技術およびイメージング技術について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　電気計測概要
2.1　EIT法の計測原理
2.2　EIS法の解析法
3　細胞周りのイオン濃度の可視化計測
4　おわりに

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中等度好熱菌を利用してタンパク質をつくる
Production and Generation of Industrial Proteins in Moderate Thermophiles

　Geobacillus属細菌は環境に広く分布した中等度好熱菌で，著者らは当該好熱菌の新たな利用法を模索している。本稿では，Geobacillus属細菌を用いて異種タンパク質を高生産させる（タンパク質を作る）研究と，同細菌を用いて耐熱化変異タンパク質を発生さらには選別する（タンパク質を創る）研究を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　Geobacillus属細菌の研究動向
3　Geobacillus属細菌でタンパク質を作る
4　温度によって代謝経路を制御する
5　Geobacillus属細菌で耐熱化変異タンパク質を創る
6　おわりに

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BIO ENGINEERING

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使用者の能動性を引き出す，人に寄り添う支援技術
Assistive Robotics Which Uses Its User’s Remaining Physical Strength According to Their Intention for Movement.

　既存の支援装置の多くは機械が支援を行うため，使用者が自ら動作しようとする意志を弱め（依存心が生じる），さらに使用者が自らの力を使わないため身体の弱体化が進むという弊害がある。そのため，残存する個人の生体機能を最大限活用することが支援技術に求められる。本稿では，著者らが開発を進める起立支援装置，車椅子走行支援装置を例に，ロボット技術を応用した人に寄り添う支援技術の開発例を示す。

【目次】
1　家庭用起立支援機能付き歩行器
1.1　社会的な背景
1.2　開発した起立支援装置
1.3　起立支援装置の制御方法
1.4　今後の展望
2　サーボブレーキを用いたパッシブ型車椅子走行新装置
2.1　社会的な背景
2.2　開発したパッシブ型車椅子走行支援装置
2.3　使用者の意図推定とそれに基づく車輪制御法
2.4　今後の展望

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足裏反力再現による人型ロボット操縦システムの開発
Development of a Humanoid Robot Teleoperation System Using a Plantar Haptic Display

　人間が自身の運動時に感じるのと同程度の圧力を提示可能な足裏感覚フィードバック装置を開発した。また，ロボットの重心変化による足裏荷重の変化を測定し，得られた荷重を被験者の足裏に再現した結果，小型人型ロボットの足裏反力を人間程度に拡大した場合，重心位置を高い精度で認識できることが確認できた。これにより，人型ロボットの安定性を認識できる可能性が示唆された。

【目次】
1　はじめに
2　足裏感覚フィードバック装置
3　人型ロボット操縦システムの開発
4　重心位置推定能力検証実験
5　おわりに

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BIO BUSINESS

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口腔ケア用具・機器

【目次】
1　市場の概要
2　歯ブラシ
2.1　ライオン
2.2　サンスター
2.3　花王
3　電動歯ブラシ
3.1　パナソニック
3.2　フィリップス
3.3　P&G
3.4　サンスター
3.5　オムロンヘルスケア
3.6　ライオン
4　歯間洗浄品（歯間ブラシ／デンタルフロス／口腔洗浄器）
4.1　歯間ブラシ
4.2　デンタルフロス
4.3　口腔洗浄器
5　舌クリーナー
6　介護用口腔ウェットティッシュ
7　介護用口腔スポンジブラシ

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≪BIO PRODUCTS≫

L-スレオニン(L-Threonine)

ゼラチン(Gelatin)
月刊バイオインダストリー 2021年10月号

￥2,200

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

境　慎司　大阪大学
小嶋　勝　大阪大学
岩永進太郎　富山大学
黒岡武俊　富山大学
中村真人　富山大学
南茂彩華　横浜国立大学大学院
景山達斗　横浜国立大学大学院
福田淳二　横浜国立大学大学院
伊野浩介　東北大学
宇田川喜信　東北大学
梨本裕司　東北大学
珠玖　仁　東北大学
花之内健仁　大阪産業大学
秋枝静香　(株)サイフューズ
木寺正晃　愛知産業(株)
渡辺紗由　愛知産業(株)
大嶋英司　(株)TKR
渡邉政樹　(国研)理化学研究所
辻村有紀　(国研)理化学研究所
山澤建二　(国研)理化学研究所
横田秀夫　(国研)理化学研究所
大山慎太郎　名古屋大学

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【特集】バイオプリンティング技術の開発動向

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特集にあたって
Introduction

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酵素反応をつかった3Dバイオプリンティング
Enzyme-mediated 3D Bioprinting

　3Dバイオプリンティングは，3Dプリンタにデジタルデータを入力し，細胞を含む3次元構造物をプリントする技術であり，再生医療・組織工学分野の発展に寄与するものとして近年，多くの検討が行われている。本稿では，3D バイオプリンティングのなかでも，酵素反応をインクのゲル化に用いる研究の動向について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　酵素反応
3　インクのゲル化に用いられる酵素反応
4　酵素反応をつかった3Dバイオプリンティング
4.1　連続押し出し方式：吐出前インク内での架橋形成
4.2　連続押し出し方式：吐出後インク内での架橋形成
4.3　インクジェット方式
5　おわりに

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光架橋反応を用いたバイオプリンティング技術
Bioprinting Using Photo-curing Technology

　3Dプリンティング技術の発達に伴い，生きた細胞を含む3次元構造物を造形するバイオプリンティング技術が注目を集めている。この技術の発展には印刷手法，バイオインク双方の開発が不可欠であり，様々な手法が報告されている。本稿では，光架橋反応を応用したバイオプリンティングに関して，近年，著者らが開発した最新の手法を交えて解説する。

【目次】
1　はじめに
2　光架橋反応を用いたバイオプリティング手法
2.1　連続押出し式を用いたプリンティング
2.2　インクジェット式を用いたプリンティング
2.3　液槽を用いたプリンティング
3　光架橋反応を用いたバイオインクとバイオプリンティングの実例
3.1　紫外光照射による光架橋反応を用いたバイオプリンティング
3.2　可視光照射による光架橋反応を用いたバイオプリンティング
4　終わりに

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アルギン酸を用いた3D組織・臓器ファブリケーションへの展開
Development of 3D Tissue/Organ Fabrication Using Alginate Hydrogel

　本稿では3次元的に組織を構築する方法として，印刷技術を応用した「バイオプリンティング」や，細胞からなる微小なパーツを組み立てて重厚組織を構築する「バイオアセンブリ」の技術について論じる。また，これらの技術を用いて組織構築をする際に有用なバイオマテリアルとしてアルギン酸の利用に関して紹介していく。

【目次】
1　はじめに
2　バイオプリンティング技術による立体組織の作製
2.1　インクジェット式3Dバイオプリンタを用いた組織構築の構想
2.2　アルギン酸ベースのバイオインクを用いた積層印刷による3D構造の作製
3　バイオアセンブリ技術による立体組織の作製
3.1　微小パーツの積み重ねによる組織構築の構想
3.2　中空アルギン酸ゲルの利用：バイオパーツとしてのファイバー状組織を用いた3D組織構築
4　おわりに

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3Dバイオプリンティングによる培養皮膚や毛包の再生技術
Skin and Hair Follicle Regeneration by 3D Bioprinting Technology

　培養皮膚は，重度の熱傷に対する新しい治療法として，または薬剤評価のための動物実験代替法としてその利用が拡大してきている。本稿では，3Dバイオプリンタを用いて，より高度な培養皮膚を構築する手法，および著者らの取り組んでいる皮膚付属器である毛包を再生するための手法について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　3Dバイオプリンティング技術を利用した培養皮膚研究
2.1　培養皮膚の3Dバイオプリンティング
2.2　in situ skin bioprinting
3　3Dバイオプリンティング技術を利用した毛包原基の大量調製
3.1　毛包を再生するための従来のアプローチ
3.2　細胞けん引力を利用した毛包原基の作製
3.3　3Dバイオプリンタを用いた大量調製技術の確立
4　おわりに

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電気化学反応を使ったハイドロゲルのバイオファブリケーション
Biofabrication of Hydrogels Using Electrochemical Reactions

　電気化学反応を駆動力にしたバイオファブリケーション技術が開発されている。近年，3次元的に形状をデザインしたハイドロゲルの作製とその細胞培養への応用に関する報告が増加している。そこで本稿では，バイオファブリケーションに使われている電気化学反応の種類や，電気化学デバイス・システムについて簡単に解説する。

【目次】
1　はじめに
2　電気化学ハイドロゲル作製
3　様々な形状の電極を用いたハイドロゲルの作製
4　電極移動による電気化学ハイドロゲル作製
5　電極アレイを用いたハイドロゲルファブリケーション
6　その他の電気化学システム
7　おわりに

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関節治療におけるバイオプリンティング技術への期待
Expectations for Bioprinting Technology in Orthopaedic joint Therapy

　およそ20年前に臨床医（整形外科医）としてのキャリアを開始した私は，一貫して骨と骨の間にある“関節”に対する診療に従事してきた（現在の本職は工学部教員だが，非常勤として活動を継続している）。その治療においてバイオプリンティング技術がどのように必要とされるかを説明し，現在までに経験したバイオプリンティングに関連した研究の紹介，および今後の期待について述べていきたい。

【目次】
1　関節治療とその延長にある再生医療
2　関節領域の再生医療のためのバイオプリンタ
3　バイオプリンタによるバイオインクの機械特性評価
4　3Dバイオプリンタを用いた超音波ゼリーのバイオインクとしての性能評価
5　バイオプリンタによる今後の期待

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スフェロイド積層によるスキャフォールドフリー3D細胞プリンティング技術の開発と臨床応用
Development and Clinical Application of Scaffold-free 3D Printing Technology using Spheroid

【目次】
1　はじめに
2　平面培養から三次元培養への変遷
3　三次元組織の構築
4　バイオ3Dプリンタ
5　サイフューズのバイオ3Dプリンタ
5.1　「regenova」（剣山（KINEZAN）方式のバイオ3Dプリンタ）
5.2　「S－PIKE」（串団子方式のバイオ3Dプリンタ）
6　バイオ3Dプリンタを用いた臨床開発事例
6.1　細胞製神経導管の開発事例
6.2　細胞製人工血管の開発事例
6.3　その他のパイプライン開発
6.4　創薬支援ツールへの応用
7　おわりに

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産業用金属3Dプリント技術の種類と技術概要
Metal Additive Manufacturing Technologies and Industrial Adaption.

　金属のAM技術のうち金属粉末を材料とする技術から，Selective Laser Melting（SLM）方式，Laser Metal Deposit（LMD）方式，MoldJet-（MJ）方式，金属ワイヤを材料とする技術からElectron Bean Additive Manufacturing（EBAM）方式，Wire Ark Additive Manufacturing（WAAM）方式について，技術概要やその造形例を紹介するとともに，注目される周辺技術から小型で金属粉末を室内でアトマイズ可能な技術について紹介する。

【目次】
1　はじめに-金属積層造形技術の発展
2　SLM方式概要
3　LMD方式概要
4　バインダー方式概要
5　EBAM方式概要
6　WAAM方式概要
7　粉末材料について
8　まとめ

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直描露光装置としても光造形装置としても使える1台2役の高速/ 高精度な3Dプリンタ“SPACE ART”の開発
Development of “SPACE ART”, a High-speed / High-precision 3D Printer that can be used as both a Direct Imaging Exposure System and a Stereolithography Apparatus

　SPACE ARTは一般財団法人素形材センターの2018年度「第34回素形材産業技術賞」で奨励賞を受賞，また2019年11月19 日～21 日に浜松で開催された「Future Technologies From Hamamatsu 2019」（電気学会，応用物理学会，日本機械学会や精密工学会など，日本の名立たる学会が参加している合同シンポジウム）では本装置の技術展示が最優秀技術展示賞を受賞するなど，本装置の機能/ 性能の高さや差別化技術が各種学会や業界に認められている。
　現在は高精度なマイクロ流路，ラティス構造の造形や回路パターン形成との複合造形で超先端技術や創薬を研究している研究所や大学で採用され，絶大なる評価を得ている。また，直描露光装置（電子回路パターンやレジストパターンのマスクレス形成など）としてもウェアラブル用素材への回路パターン形成やMID/LDS（Molded InterconnectDevice/Laser Direct Structuring）的な使い方として曲面へのアンテナ回路形成など，各種の応用検討がされている。1 台2 役という他の3D プリンタには無い機能/ 性能により，バイオ用や医療用（デンタル）としても応用され始めている。
　さらに，新しいビジネス用途を開拓するため，各種アプリケーションの開発や消耗材の開発も積極的に進めている。お陰様でモニタリング販売した各国立研究所や各大学などからの要望や改善点を取り込むことが出来，2021 年6 月から株式会社TKR で本格的に販売している。

【目次】
1　はじめに
2　SPACE ARTの特長
3　SPACE ARTの構造・仕様
3.1　直描露光装置（電子回路パターン/レジストパターン形成）仕様
3.2　光造形装置（3Dプリンタ）仕様
4　光学エンジンの構成
5　本装置の機能/性能
5.1　直描露光装置（電子回路パターンやレジスト形成）の機能/性能
5.2　光造形装置（3Dプリンタ）およびその他の機能/性能
6　おわりに（今後の展開）

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3D プリンタ向け新規人工骨材の開発
Development of α-TCP Scaffold Fabricated by Modified Binder Jetting Process

　骨は力を受けることにより，密度やその内部構造を換えて，常に最適な形状に変化する。治療を必要とする患者に適した構造の人工骨を再現するためには，AM 技術が有望である。本論文では，骨内部の3 次元形状が反映できる新たな人工骨造形について，造形法，高精度・高強度化，生体適合性について紹介する。

【目次】
1　人工骨3Dプリンティングのための材料の特徴と開発
1.1　リン酸カルシウム系人工骨材料
1.2　αTCP粉末を用いたBJ法による人工骨の造形
2　新たな医療ニーズに即した高精度・高強度造形技術の確立
2.1　新規BJ法の開発
2.2　新規BJ法による造形材料の生体適合性評価
2.3　材料生体適応における課題と今後の展望
月刊バイオインダストリー 2021年9月号

￥2,200

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

藤田智大　合同酒精(株)
塩田一磨　合同酒精(株)
青柳秀紀　筑波大学
中辻匡俊　大阪府立大学
乾　隆　　大阪府立大学　
渡邊雄二郎　法政大学
岩城光宏　大阪大学

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BIO R&D

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プロテアーゼ含有タンパク質試料の簡便な純度分析法の開発
Development of a Simple Method for Analyzing The Purity of Protease-containing Protein Samples

　酵素などのタンパク質を医薬用途で使用する場合，純度を正しく分析する必要がある。一般的に，タンパク質の純度はSDS－PAGE法で分析されるが，試料がプロテアーゼを含む場合，目的タンパク質が分解し，純度が分析できない場合がある。本稿では，SDS－PAGE法で純度が測定できない具体例を示すと共に，簡便かつ正確な純度分析法について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　ゲルろ過クロマトフィーとSDS－PAGE法によるDプロテアーゼの分析
3　前処理時の阻害剤添加がDプロテアーゼのSDS－PAGE分析に及ぼす影響
4　前処理時の酸の添加がDプロテアーゼのSDS－PAGE分析に及ぼす影響7
5　前処理時の酸とEDTAの添加がDプロテアーゼのSDS－PAGE分析に及ぼす影響の比較
6　酸処理SDS－PAGE法とSDS－PAGE法の比較
7　酸処理SDS－PAGE法の応用と展望

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生体内輸送タンパク質による難水溶性薬剤の可溶化と経口投与
Solubilization of Poorly Water-soluble Drugs with Biocompatible Transport Proteins and Its Oral Administration

　経口投与薬の開発において，候補化合物の溶解性と膜透過性は非常に重要な要素である。溶解性と膜透過性が十分に高い化合物は良好な経口吸収性を示し候補化合物となるが，膜透過性は高いが難水溶性である化合物は開発段階で脱落する。本稿では，生体内輸送タンパク質を難水溶性化合物の可溶化剤として用いた新規経口固形製剤の開発について紹介する。

【目次】
1　医薬品の溶解性と経口投与
2　Lipocalin－type prostaglandin D synthase （L－PGDS）の機能とドラッグデリバリーシステム（DDS）への応用
3　L－PGDSを利用した経口固形製剤の作製
4　pH非依存的な薬物放出製剤の作製
5　終わりに

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ゼオライト複合体培地及びシートを使った葉物野菜の栽培技術
Cultivation Techniques of Leafy Vegetables Using Zeolite Composite Mediums and Sheets

　ゼオライトに水酸アパタイト（HA）を複合化したゼオライト/HA複合体及びそのシートは，水を供給するのみで窒素（N），リン（P），カリウム（K）などの肥料成分を徐々に放出する過剰な施肥を必要としない低環境負荷型のスマート培地として利用できる。本研究ではゼオライト/HA複合体の製造法と肥料成分の徐放性，複合体及びそのシートを使ったゼオライト培地による葉物野菜の生育結果について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　ゼオライト複合体及びシートの製造法
3　ゼオライト複合体及びシートからの肥料成分溶出挙動
4　複合体及びシートを用いた葉物野菜の生育
5　おわりに

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BIO ENGINEERING

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DNA を材料とした世界最小のコイル状バネの開発と利用方法
World’s Smallest Spring made from DNA and The Applications

　生命科学や材料科学において，分子スケールでの機械的な力を可視化・制御する技術が求められている。筆者は，DNA を材料に，設計変更可能な分子サイズのバネ「ナノスプリング」の開発に世界に先駆けて成功した。世界最小のコイル状バネであり，本稿では，生命科学への応用を中心とした取り組みも含めて紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　ナノスプリングの設計
3　ナノスプリングの製造
4　生命科学研究への応用に向けて
5　生命科学研究での応用例
6　今後の展望

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BIO BUSINESS

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化粧品工業

　2019 年の化粧品の出荷実績は出荷個数31 億7,716 万個（前年比101.8 ％），出荷金額1 兆7,611 億円（前年比104.0％）となり，市場が拡大している。メーカー各社がシワ改善を訴求した薬用化粧品を投入し，中高年層だけでなく若年層にも高機能商品の需要が拡大した。薬用化粧品が好評を博していることから今後も機能性化粧品市場の拡大が見込まれる。2019 年1 月に中国で電子商取引法（中国EC 法）が施行されたことで，インバウンド市場の拡大幅は縮小した。海外に目を向けると，ASEAN 5ヵ国（インドネシア，タイ，フィリピン，ベトナム，マレーシア）では経済成長による個人消費の拡大により化粧品市場が拡大し続けている。日系化粧品メーカーも同市場で製品やブランドを根付かせていくために売り込みに力を入れている。

【目次】
1　需給動向
2　輸出入動向
3　化粧品受託製造市場の動向
4　日系メーカーの海外戦略

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再生医療

　経済産業省の算出によると，再生医療の周辺産業まで含めた市場規模は，2012 年の260 億円から急速に拡大し，2030 年には1.6 兆円に達すると予測されている。2014 年には再生医療推進に向け新たな法律も施行され，早期承認への道筋がつけられたほか，これまでは医療機関に限られていた細胞培養加工等の外部委託が可能となり，周辺産業も含めた市の活性化が期待されている。

【目次】
1　概要
2　関連制度と体制
3　研究開発動向
4　メーカー動向

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主な脂肪酸の市場動向

【目次】
1　油脂原料（植物油）の生産動向
1.1　大豆油
1.2　菜種油
1.3　パーム油
1.4　パーム核油
2　国外の需給状況
3　国内の需給状況
3.1　植物油（植物油脂）
3.2　動物性油脂

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≪BIO PRODUCTS≫

コンドロイチン硫酸ナトリウム(Sodium chondroitin sulfate)

グアーガムグアーガム(Cyamoposis gum)

グルコアミラーゼ(Glucoamylase)

ゲラニオール(Geraniol)
月刊バイオインダストリー 2021年8月号

￥2,200

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

戸嶋一敦　慶應義塾大学
高橋大介　慶應義塾大学
佐々木　要　東邦大学
植﨑菜々子　東邦大学
小西彬仁　大阪大学
角永悠一郎　大阪大学
真鍋良幸　大阪大学
深瀬浩一　大阪大学
安田　誠　大阪大学
眞鍋史乃　星薬科大学;東北大学
安藤弘宗　岐阜大学
小林祐輔　京都薬科大学
竹本佳司　京都大学
清水弘樹　(国研)産業技術総合研究所
梶　英輔　北里大学　
牧野一石　北里大学

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【特集】第三の生命鎖「糖鎖」を構築する合成化学～グリコシル化の最前線～

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特集にあたって
Introduction

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ホウ素媒介アグリコン転移反応と病原菌糖鎖合成への応用
Boron-Mediated Aglycon Delivery and Its Application to the Synthesis of Pathogenic Bacterial Oligosaccharides

　β－ラムノシドやβ－マンノシドなどの1,2－cis－β－グリコシドは，様々な病原菌の抗原糖鎖中に含まれており，これら抗原糖鎖の合成とワクチン開発への応用が期待されている。しかし，1,2－cis－β－グリコシドは，立体選択的な構築が最も困難な結合様式の一つであることから効率的な合成法の開発が急務である。このような背景の中，著者らは近年，新たな1,2－cis 立体選択的グリコシル化法として，ホウ素媒介アグリコン転移反応（BMAD）を開発し，本手法を用いた応用研究に取り組んでいる。本稿では，BMAD 法を用いたβ－ラムノシル化反応の開発と病原性大腸菌糖鎖合成を行った最近の報告例について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　ボリン酸触媒を用いた立体選択的β－ラムノシル化反応の開発
3　ボロン酸触媒を用いた位置および立体選択的β－ラムノシル化反応の開発
4　病原性大腸菌O1由来五糖の合成と鳥類病原性大腸菌O1の抗原候補糖鎖の解明
5　おわりに

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異常配座糖を用いたグリコシル化
Glycosylations Using Donors Bearing Unusual Conformations

　一般的なマンノシル化反応はSN1 反応が優勢となり，α－グリコシドを与える。一方，配座を捻った2,6－ラクトン糖供与体は，SN2 反応を優勢とするのみならず，SN1 反応でもβ－グリコシドを与える。そして，2,6－ラクトングリコシドは立体配置決定も容易である。立体配座に注目し，既往の反応と2,6－ラクトン法を解説する。

【目次】
1　はじめに
2　糖鎖の化学合成における古典問題
3　ピラノースの立体配座
4　既往のマンノシル化反応の反応機構と立体選択性
5　2,6－ラクトン糖供与体のデザインと合成
6　1,2－cis－β－立体選択的グリコシル化反応の実証
7　立体配置の決定
8　偶然の発見と展望

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カゴ型アルミニウム触媒を用いた立体選択的グリコシル化
Stereoselective Glycosylation Catalyzed by Cage-shaped Aluminum Complex

　ルイス酸はグリコシル化反応における重要な反応試剤である。温和な条件下で進行する立体選択的グリコシル結合形成は，ルイス酸を用いた触媒的グリコシル化の大きな課題とされてきた。筆者らは13 族典型元素に注目し，そのルイス酸触媒の性状制御に取り組んできた。本稿では，独自の触媒系であるカゴ型アルミニウム錯体の合成と室温下におけるβ選択的グリコシル化について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　カゴ型アルミニウム錯体の合成
3　カゴ型アルミニウム錯体を用いた触媒的グリコシル化
4　カゴ型アルミニウム錯体のルイス酸性と糖供与体活性化の機構
5　まとめと展望

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有機光酸触媒を用いた光グリコシル化
Photo-induced Glycosylations Using Organophotoacids

　生命現象を左右する生体機能分子として，また，次世代の機能材料として注目される糖質。現在，この実用的な合成技術の開発が強く望まれている。本稿では，いくつかの有機光酸触媒を用いた環境調和型のグリコシル化反応による配糖体の高効率かつ簡便な合成法について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　ナフトール誘導体を有機光酸触媒に用いたグリコシル化反応
3　芳香族チオウレアを有機光触媒に用いたグリコシル反応
4　おわりに

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糖環開裂反応を用いた立体選択的グリコシドの形成
Stereoselective Glycoside Formation via Endocyclic Cleavage Reaction

　アノマー炭素と環内酸素の結合が切断される，エンド開裂反応の存在を中間体の鎖状カチオンを捕捉することで証明した。N－アセチル2,3－trans カーバーメート基を持つピラノシドがエンド開裂反応を容易におこすことを用いて，これまでの合成法では困難であったアミノ糖の高選択的1,2－cis グリコシドの合成を行うことができることを示した。

【目次】
1　はじめに
2　アミノ糖の1,2－cis選択的グリコシル化反応：2,3－transカーバメート基を持つ糖供与体とオリゴ糖合成
3　2,3－transカーバメート基を持つ糖のエンド開裂による異性化反応
3.1　異性化反応の観測
3.2　立体電子効果理論によるピラノシド加水分解反応機構の理解
3.3　エンド開裂反応を経た異性化反応の合成化学への展開
3.4　複数のアノマー位立体化学の一挙変換反応
4　グルコース，ガラクトースの異性化反応，および他グループからのエンド開裂反応
5　おわりに

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架橋糖のグリコシル化
Glycosylation with Cyclically Modified Glycosyl Donors

　糖環を横切るようにして架橋した糖供与体によるグリコシル化反応は，特異な立体選択性を示すことが知られており，グリコシル化反応の新たな選択肢として注目されている。本稿では，近年我が国で確立された架橋糖を用いるグルコシル化反応について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　架橋グルコース
2.1　3,6－架橋糖による立体選択的グリコシル化
2.2　3,6－架橋糖のさらなる発展
3　架橋シアル酸供与体によるα選択的グリコシル化
3.1　シアル酸の架橋によるグリコシル化の立体制御
4　最後に

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アミドのグリコシル化
Glycosylation of Amide

　独自に開発したハロゲン化アゾリウム塩を触媒として用いることでアミドのβ－N－グリコシル化，およびα－N－グリコシル化を達成した。また，その過程でアミドがC2 位水酸基のアシル保護基に導入された特異なN－アシルオルトアミドが得られることを見出した。さらに，開発したアゾリウム触媒はアミドの2－デオキシグリコシル化にも応用できることがわかった。開発した触媒の機能と構造の関係についても述べる。

【目次】
1　緒言
2　β－N－グリコシドの合成
3　α－N－グリコシドの合成
4　2－デオキシグリコシドの合成
5　おわりに

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マイクロ波を用いたグリコシル化
Microwave Application for Carbohydrate Chemistry

　マイクロ波は，効率加熱法として多くの化学反応系に利用されている。一方，多くのグリコシル化反応は低温中で行われるため，グリコシル化反応にマイクロ波が利用された例は非常に少ない。本項では，糖鎖合成分野でマイクロ波の活用例と，マイクロ波効果考察の際の一助となるマイクロ波作用の電磁気学的な解釈と分子レベルでの挙動についても述べる。

【目次】
1　マイクロ波とグリコシル化の相性
2　n－ペンテニル糖供与体反応
3　金属試薬反応とマイクロ波
4　マイクロ波作用の指標である誘電率
5　複素誘電率，実部と虚部の解釈
6　マイクロ波効果と糖鎖合成への利用展望む

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ボロン酸保護基を用いたグリコシル化
Glycosylation Reaction by Using Phenylboronic Acid as a Protective Reagent

　フェニルボロン酸は糖質と混合するのみで，ヘキサピラノシドの4 位および5位ヒドロキシ基間やcis－1,2－ジオールと環状ボロン酸エステルを位置選択的に形成することが知られている。通常，形成されたボロン酸エステルは容易に加水分解を受けやすいが，この性質を利用することで糖アクセプターのヒドロキシ基を環状ボロン酸エステルで一時的にマスキングし，位置選択的なグリコシル化反応を行うことが可能である。

【目次】
1　はじめに
2　糖質に対するフェニルボロン酸の特性と位置選択的グリコシル化反応への応用
3　フェニルボロン酸の分子認識能を利用した完全無保護糖の位置選択的グリコシル化反応
4　まとめ
月刊バイオインダストリー 2021年7月号

￥2,200

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

池　道彦　大阪大学
森川正章　北海道大学
藤原　拓　京都大学
前田守弘　岡山大学　
尾形有香　（国研）国立環境研究所　
井上大介　大阪大学
井藤賀　操　(株)ジャパンモスファクトリー　
渡邊亮栄　DOWA エコシステム(株)
森　一博　山梨大学　
遠山　忠　山梨大学
田中周平　京都大学　

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【特集】SDGs と植物利用環境技術

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特集にあたって
Introduction

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ウキクサホロビオントが開くグリーンサーキュラーエコノミーへの扉
Door to The Green Circular Economy Being Opened by Duckweed Holobiont

　ウキクサ（英語名称 Duckweed）は，毎年春先になると田んぼや池に自然発生しそして知らぬ間に消えてゆく，また人知れず小さな花を咲かせている。そんなはかないライフスタイルをもつ浮遊性水生植物の一群であるが，極寒地を除いて地球上のほとんどの場所で生育可能なタフな植物でもある。これまで，なにげなく見過ごされてきたこのウキクサが，次世代バイオマスとしていま脚光を浴びつつある。

【目次】
1　ウキクサとは
2　タンパク源としてのウキクサ
3　デンプン源としてのウキクサ
4　ウキクサ成長促進細菌の発見と活用
5　グリーンサーキュラーエコノミー（循環型グリーン経済）実現への展望
6　SDGsへの貢献

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持続可能な施設園芸に寄与するクリーニングクロップ導入・活用技術の開発
Development of Catch Crop Systems Contributing to Sustainable Horticulture

　筆者らは，持続可能な施設園芸に寄与する除塩技術として，湛水の前にクリーニングクロップを導入することにより除塩，窒素溶脱抑制，亜酸化窒素放出抑制を同時に実現するとともに，その収穫物を有効利用するシステムの研究を行ってきた。本稿では，筆者らの研究成果を紹介するとともに，今後の展望についてまとめた。

【目次】
1　はじめに
2　クリーニングクロップ導入による施設園芸土壌からの窒素溶脱の抑制
3　クリーニングクロップ収穫物の土壌還元消毒への活用技術の開発
4　おわりに

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人工湿地システムを活用した熱帯地域における埋立地浸出水の環境負荷低減─持続可能な埋立地浸出水管理に向けて─
Reducing The Environmental Load of Landfill Leachate in Tropical Regions by Constructed　Wetland Systems-Toward Sustainable Management of Landfill Leachate-
　
　熱帯地域の埋立地浸出水管理において，浸出水貯留池からの未処理浸出水の越流防止と環境負荷の低減は優占課題である。本稿では，タイの廃棄物埋立地で実施した現場実証試験の成果を紹介するとともに，人工湿地システム導入によるSDGsへの貢献を整理した。

【目次】
1　はじめに
2　浸出水管理を対象とした人工湿地の活用の可能性
3　タイの現場実証試験を通じた人工湿地の水量削減効果の評価
4　人工湿地による環境負荷の低減
5　浮遊型人工湿地の開発
6　人工湿地システム導入によるSDGsへの貢献
7　おわりに

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非常時リスクに対応する高機能型植栽環境浄化ユニットの開発
Unit-Type Constructed Wetland as a Versatile Pollutants Removal Technology Applicable to Unexpected Outflow of Hazardous Chemicals

　自然災害などの発生時には，直接的な人的・経済的被害だけでなく，事業所等からの有害化学物質流出に伴う副次的リスクが懸念される。本稿では，災害等の非常時に想定される制約条件下における化学物質リスクの低減に有望と考えられる，人工湿地の原理を応用した“高機能型植栽環境浄化ユニット”について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　非常時の浄化技術に求められる要件
3　人工湿地システムを応用した非常時リスク対応技術
3.1　人工湿地
3.2　人工湿地における浄化機構
3.3　人工湿地の非常時リスク対応技術への応用
4　植栽浄化ユニットによる様々な化学物質の除去能
5　おわりに

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廃鉱山の管理をエコ化する植物利用型坑廃水浄化技術
To Turn into a Sustainable Closed Mine Management with a New Green Remediation Technology

　近年，コケ植物ヒョウタンゴケの原糸体が水中の鉛イオンを高蓄積する生物機能や特性が明らかとなり，実坑廃水中の鉛イオンを原糸体で浄化する基礎研究が実施された。本稿では基礎研究成果を紹介するとともに，コケ植物を利用する植物利用型坑廃水浄化技術で廃鉱山の管理をエコ化するポイントについて紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　植物利用型坑廃水浄化技術
2.1　コケ植物ヒョウタンゴケの原糸体
2.2　二酸化炭素ガス吹き込み効果
2.3　性質改善
2.4　コケ植物ヒョウタンゴケの原糸体の鉛の吸着機構と吸着特性
2.5　実坑廃水中の鉛を除去する連続吸着試験
2.6　鉛吸着材として成型・加工する試み
3　国の天然記念物にも指定された六合（くに）チャツボミゴケ生物群集の鉄鉱生成地
4　おわりに

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植物を活用した浄化法導入による下水処理でのエネルギー消費削減の可能性
Application of Aquatic Plants Cultivation System to The Sewage Treatment Process for The Reduciton of Electric Power Consumption

　人口普及率はおよそ80％で，処理工程では高度処理も適用されつつある下水道が我が国の水環境の保全に果たす役割は極めて大きい。しかし，下水道の維持管理に係る温室効果ガス排出の主要な要因ともなっている下水処理過程の更なる機能向上は喫緊の課題といえる。ここで，水生植物による栄養塩除去とバイオマス生産を下水処理に組み合わせることにより，消費エネルギーの削減効果が期待される。本合の消費エネルギーの削減効果を検討した。

【目次】
1　はじめに
2　植物を活用した水質浄化法
2.1　植生浄化法の原理
2.2　余剰植物バイオマスの有効利用
3　ウキクサによる高度処理を下水処理に適用する場合のエネルギーバランスの試算
3.1　ウキクサについて
3.2　ウキクサによる各種汚水からの窒素除去とバイオマス生産
3.3　ウキクサバイオマスからのバイオガス生産
3.4　キクサ栽培を三次処理として導入した下水処理のエネルギー生産量
4　おわりに

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ヨシ原の管理・再生による琵琶湖の生物多様性保全
Conservation of Biodiversity on Lake Biwa Shore by Management and Restoration of Reed Communities

　著者らは2008～2011 年に琵琶湖岸のヨシ群落165 群落において，単独測位携帯型GPS 植生調査および地盤高測量を行い，絶滅の恐れのある植物種の地域別・群落形状別の生育環境特性を検討してきた。主な成果としては，1）環境省レッドデータブック（RDB）記載13 種，滋賀県RDB 記載25 種を確認した。2）最も多く貴重植物が出現した群落は琵琶湖北湖西岸の針江の群落であり，5 種の貴重植物（ミズネコノオ，ナガバノウナギツカミ，ヒメナミキ，ハナムグラ，ウスゲチョウジタデ）を確認した。3）貴重植物種の出現群落の中心地盤高と地盤高高低差との関係を検討し，群落の地盤高高低差45 cm 以上で貴重植物評価値が高くなる傾向を示した。4）地域別・群落形状別に多様な生育環境に植物種が存在し，琵琶湖岸で絶滅の恐れがある植物種が多く生育する植物群落は，針江，延勝寺，小野，塩津浜であることが示された。

【目次】
1　はじめに
2　調査および解析の方法
3　琵琶湖岸の絶滅の恐れのある植物種の分布
4　自生群落・植栽群落別の植生構造の特徴
5　地域別・群落形状別の貴重植物の生育環境
6　おわりに

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BIO BUSINESS

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抗菌・防カビ剤工業

　抗菌・防カビ剤や防腐剤，防虫剤，忌避剤，木材防カビ剤はバイオサイドと呼ばれ，身近な日常品から医療・衛生用品，工業製品まで幅広い分野で使用されている。1990 年代半ばに抗菌ブームが巻き起こった我が国では，抗菌加工製品の市場規模は1 兆円を超えている。国外に目を向けても，中国や米国等で関心が高まっており，特に新型コロナウイルス蔓延以降は非常に速いスピードでの市場成長が予想される。

【目次】
1　概要
2　抗菌剤の種類
3　用途
4　メーカー動向

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産業用酵素工業

　産業用酵素は食品，洗剤，医薬，試薬など広範な分野で利用されている。その市場規模を正確に把握することは非常に難しいとされているが，2019 年の世界市場は推計で6,500 億円との調査結果がある。さらに2025 年には9,500 億円へと，年6.5％の成長が予測されている。このような市場環境の中，わが国でも遺伝子組換え技術によるGMO 酵素が，環境問題やバイオエタノール需要の増加などの流れを受けて市場は拡大を続けている。産業用酵素の利用分野では，エコロジー，エネルギー，ファインケミカル，食品・飲料分野などでの伸びが今後も期待され，洗剤用酵素も液体洗剤へのニーズの高まりから引き続き需要が増大するものと思われる。

【目次】
1　酵素の市場概況
2　産業用酵素の市場
3　メーカー動向

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≪BIO PRODUCTS≫

イヌリン (Inulin)
月刊バイオインダストリー 2021年6月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

飯田禎弘　神戸大学
田村厚夫　神戸大学
佐藤一臣　玉川大学
今村　亨　星薬科大学　
伍賀正典　福山大学
小林悠輝　大阪大学
小林　光　大阪大学
島田昌一　大阪大学
今村亮一　大阪大学
香月　純　北九州市立大学
ドアンティホンヴァン　北九州市立大学
藤井翔太　北九州市立大学
櫻井和朗　北九州市立大学
礒田隆聡　北九州市立大学
藤元政考　九州歯科大学
吉居慎二　九州歯科大学　
北村知昭　九州歯科大学
奥田正浩　同志社大学
柳瀬雄輝　広島大学
小澤光一郎　広島大学
秀　道広　広島大学　
桐山善守　工学院大学

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BIO R&D

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人工設計ペプチドによる脂肪分解
Lipolysis by Designed Peptides

　近年，世界的に肥満人口が増えており，これに起因，関連する健康障害を引き起こす肥満症を未然に防ぐために，肥満を解消する方法が求められている。私たちは，脂肪を分解する機能を持ったペプチドを人工設計することで，その解決を目指した。本稿では，その設計手法と脂肪分解の作用機序について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　人工設計ペプチドの特徴
3　設計方法
4　エステル分解能　
5　脂肪分解の作用機序
6　まとめと展望

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最近のメラニン生成制御剤研究
An Updated Review of Melanogenic Regulators

　異常なメラニン生成の改善または抑制は医療および化粧品分野において重要な課題である。本稿では筆者らの研究および最近のメラニン生成制御剤研究の動向について紹介する。
　
【目次】
1　はじめに
2　メラニン生成機構について
3　NSAIDsとメラニン生成
4　最近のメラニン生成制御剤研究

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咳止めの既存薬が抗がん剤耐性のがん細胞を傷害-がん治療に新たな光-
Existing Cough Suppressant Drug Damages Anticancer Drug-resistant Cancer Cells－a New Light for Cancer Therapy－

　日本国内での既承認薬化合物のライブラリーをスクリーニングした結果，咳止めの既存薬であるヒスタミンH1受容体拮抗薬が，抗がん剤シスプラチンに対する耐性を獲得したがん細胞を選択的に傷害することを見出した。この発見はドラッグリポジショニングによるがん治療の新たな光となる可能性があり，早期の治療応用が期待される。（本稿は東京工科大学で実施した研究成果の紹介である）

【目次】
1　はじめに
2　承認医薬品のスクリーニングとクロペラスチンの選択
3　クロペラスチンと他のヒスタミンH1受容体拮抗薬の示す活性
4　ヒスタミンH1受容体拮抗薬はFGF13高発現細胞に選択的である
5　ヒスタミンH2, H3, H4受容体拮抗薬の耐性細胞傷害性は弱い
6　シスプラチンとクロペラスチンの併用で全てのがん細胞を傷害できる
7　FGF13発現レベルとクロペラスチン感受性，シスプラチン耐性は正に相関する
8　ヒスタミンはHeLa cisR細胞の増殖を促進する
9　クロペラスチンはHeLa cisR細胞のアポトーシスを誘導する
10　がん治療薬としてのクロペラスチンの可能性

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透明柔軟樹脂を用いた光学式触覚センサ
An Optical Tactile Sensor using a Flexible Transparent Resin
　
　近年，社会の様々なシーンへロボットを導入し，多様な作業を実現することが求められている。このような場面では，高機能なロボットハンドが必要とされ，それに実装される人間の皮膚のような柔軟性と高い性能を持つ触覚センサが注目されている。本稿では，我々が提案している光学式触覚センサを試作し，性能評価を行い，展望を述べる。

【目次】
1　はじめに
2　透明柔軟樹脂を用いた光学式触覚センサ
2.1　特徴・構造と設計
2.2　製作・製造の方法
3　性能評価試験
4　おわりに

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シリコン製剤による体内水素発生と酸化ストレス性疾患の予防・治療
Internal Hydrogen Generation by Si-based Agent and Prevention of Oxidative Stress-induced Diseases

　シリコン製剤は，24時間以上持続的に体内で水素を多量に発生させる。したがって，体内で生成する活性酸素，特に最も酸化力が高いヒドロキシルラジカルを効果的に消滅して酸化ストレスが低減する。本稿では，シリコン製剤による水素発生のメカニズムと，酸化ストレスが大きな原因となって起こる種々の疾患に対する効果を解説する。

【目次】
1　はじめに
2　シリコン製剤による水素発生
3　シリコン製剤によるヒドロキシルラジカルの消滅機構
4　シリコン製剤による慢性腎不全の防止
5　シリコン製剤によるパーキンソン病の防止
6　さいごに

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疎水性薬剤を可溶化するシクロデキストリン系ナノ粒子
Cyclodextrin-based Nanoparticles for Solubilizing Hydrophobic Drugs

　現在，癌の治療において腫瘍患部のみに薬剤を送達するドラッグデリバリーシステム（通称：DDS）の構築が急務となっている。私たちはこれまで，疎水性薬剤を可溶化するシクロデキストリン系ナノ粒子の調製を報告してきた。本稿では，私たちが行ったナノ粒子の調製およびその薬剤キャリアとしての機能性を解説する。

【目次】
1　シクロデキストリン
2　シクロデキストリン系ハイパーブランチポリマー
3　新しい抗がん剤：α－マンゴスチン
4　CDNPの構造解析
4.1　CDNPの調製
4.2　DLS，SEC－MALS測定
4.3　CDNPの物性評価（1）
4.4　CDNPの物性評価（2）
5　CDNPとα－MGSの複合体形成
6　CDNP及びCDNP/α－MGS複合体の毒性評価
7　CDNP/MGSのin vivoでの抗がん作用
8　おわりに

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電気化学センサによる食中毒細菌の迅速検査
Rapid Test of Food Poisoning Bacteria Using an Electrochemical Sensor

　現状の食品衛生検査は試料を1日培養し，菌数をカウントする方法が主流であり，時間と労力が必要である。また国内では2021年より，全ての事業者に対して国際的な食品衛生管理手法（HACCP）の運用が義務化された1）。本稿では食品衛生指標である大腸菌検査の簡易化のため，電気化学センサによる迅速検査の開発事例を紹介する。

【目次】
1　はじめに
1.1　Withコロナ社会における簡易検査のニーズ
1.2　食品衛生試験の現状とセンサ測定のニーズ
2　電気化学センサによる大腸菌の測定
2.1　携帯型センサシステム
2.2　大腸菌測定の方法
2.3　センサの検出性能
3　実用化の課題点
4　おわりに

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歯科用内視鏡診断の普及に向けたレンズ付アダプターの開発
Development of Lens Attached Adapter for Spread Activity of Dental Endoscopic Diagnosis
　
　歯内部で歯のシンケイ（歯髄）が存在する直径 2 mm以下の狭小な管腔構造を根管という。根管を肉眼で観察・治療することは困難であり，国内の多くの歯科医師は手指感覚と自身の臨床経験を頼りに治療を行っている。歯科用実体顕微鏡や歯科用CTによって診断・治療の精度は大きく向上したが，これらの機器は十分に普及しておらず，加えて根管深部の微細構造検出にも限界がある。我々は，歯・歯髄の保存率向上に役立つ高精度診断機器をより普及させることを目的として，これまでに研究を進めてきた小型内視鏡プローブをペン型カメラに組み合わせるシステムを開発した。本稿では我々が開発した歯科用内視鏡とペン型カメラによる微細構造観察システム，および本技術を応用して歯科用内視鏡画像を歯科用実体顕微鏡で観察するシステムについて解説する。

【目次】
1　はじめに
2　歯科用内視鏡とペン型カメラの融合
3　歯科用内視鏡と歯科用マイクロスコープの融合
4　まとめ

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BIO ENGINEERING

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表面プラズモン共鳴イメージングセンサによるアレルギー・がん診断法の開発
Application of Surface Plasmon Resonance for Clinical Test of Allergy and Cancer

　センサ上の屈折率変化を高感度に検出できる表面プラズモン共鳴（SPR）センサと，センサ上の屈折率分布を二次元的に可視化できるSPR イメージング（SPRI）を利用した生細胞応答解析と，即時型アレルギーやがん診断法としての応用について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　SPR/SPRI センサによる生細胞応答解析
3　SPR/SPRIセンサの即時型アレルギー診断への応用
3.1　患者末梢血好塩基球を利用したアレルギー診断
3.2　IgE受容体発現細胞株と患者血清を利用したアレルギー診断
4　SPR/SPRIセンサのがん診断への応用
5　SPRIセンサの高機能化
6　まとめ

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ペダリング動作時における左右殿部接触力の精密な評価システム
A Bilateral Split Sensor to Evaluate Precise Contact Forces on a Saddle Surface During Pedaling Motion

　自転車のペダリング動作における動力学的な評価を精密に行うため，サドルと殿部の接触位置や接触力を正確に取得する左右分割式サドル反力計を開発した。この反力計では，接触部における荷重中心位置とサドル反力を3 次元的に計測することができる。このセンサを用いることで，動力学的な評価だけでなく左右対称性などについても評価することが可能になる。

【目次】
1　はじめに
2　左右分割式サドル反力計
2.1　左右分割式サドル反力計の寸法
2.2　サドル平面の着力点の計測原理
2.3　高さ方向の着力点の算出方法
2.4　計測システム
3　計測例
3.1　誤差の分布
3.2　着力点とサドル反力の変化
4　着力点とサドル反力の可視化
5　左右分割式サドル反力計の評価

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BIO BUSINESS

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バイオ医薬品

　これまで多くのブロックバスターを生み出してきた低分子化合物を用いた新薬が頭打ちになってきており，抗体医薬をはじめとするバイオ医薬品の市場が拡大している。バイオ医薬品の5割以上を占める2018 年の抗体医薬品の国内市場は11,051 億円程度とみられ，がん領域を中心に現在も多くの臨床試験が進められていることから，今後も安定した成長が期待される。大型医薬品の特許切れが相次ぐ中，メーカー各社は研究機関との共同研究やバイオベンチャーの買収によって新薬の投入を急いでいる。

【目次】
1　概要
2　業界動向
3　バイオシミラー
月刊バイオインダストリー 2021年5月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

冨永昌人　佐賀大学
加納健司　京都大学
北隅優希　京都大学
里村武範　福井大学
髙村映一郎　福井大学
末　信一朗　福井大学
中村暢文　東京農工大学
三宅丈雄　早稲田大学
高松泰輝　早稲田大学
井上（安田）久美　山梨大学
志和地弘信　東京農業大学
　

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【特集】酵素バイオ発電・酵素バイオセンサ

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特集にあたって
Introduction

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酵素機能電極反応の速度論的解析法
Kinetic Analysis of Redox Enzyme-Functional Electrode Reaction

　酸化還元酵素と電極反応の共役系を酵素機能電極反応と呼ぶ。この共役系の概念を，酵素の基質特異性や電荷移動形態を基礎に概説する。その上で，メディエータ型と直接電子移動型の定常触媒電流に焦点をあて，その解析法について説明する。論文に多く見られる間違いについても指摘する。

【目次】
1　酸化還元酵素と酵素機能電極
2　MET型酵素機能電極反応におけるメディエータの選択
3　多孔質電極でのMET型酵素機能電極反応の定常触媒電流
4　均一配向におけるDET型酵素機能電極反応　
5　ランダム配向におけるDET型酵素機能電極反応　

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固定化酵素における電極界面電場の影響
Effect of Electric Field on the Adsorbed Enzymes at the Electrode Surface

　酸化還元酵素反応と電極反応の共役系である直接電子移動（DET）型の酵素電極反応は電極表面に吸着した酵素の状態を敏感に反映するため，それを解析することで電極表面における酵素の吸着量や配向が議論可能である。電極表面に局在する極めて強い電場である電気二重層が電極表面に吸着した酵素に与える影響についてDET 型の酵素電極反応に基づき検討した結果を紹介する。
　
【目次】
1　電解質溶液中での静電相互作用
2　電極の形状と電気二重層
3　固定化酵素の活性と電場
4　固定化酵素の配向と電場
5　おわりに

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人工酵素多段階酸化代謝経路を介した好熱性酵素バイオ燃料電池用アノードの開発
Development of a Bioanode for Thermophilic Enzyme Biofuel Cell Through an ArtificialEnzyme Cascade Pathway

　バイオ燃料電池研究において電池の耐久化，高出力化が近年の課題となっている。本稿では，筆者が進めている耐久性電極用酵素素子である好熱菌由来酵素を複数組み合わせて電極上に多段階酸化代謝経路を構築することにより高出力で長期連続稼働を可能にするバイオ燃料電池の開発について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　バイオ燃料電池を長期間連続稼働可能にする耐久性電極用素子の開発
3　人工多段階酵素反応を利用したバイオ燃料電池用電極の開発
4　おわりに

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改変酵素による高性能バイオカソードの構築
Construction of High-performance Biocathode by Modifying Enzyme
　
　近年，ウェアラブルデバイスや体内埋め込み型デバイス用電源としてのバイオ電池の研究が活発になっている。本稿では，筆者の所属する研究グループにおいて進めてきた酵素固定化のための酵素改変および優れた電極触媒を取得するための酵素改変について，カソード側に焦点を当てて解説する。

【目次】
1　はじめに
2　マルチ銅オキシダーゼ
3　電極に固定化されたMcoPの配向制御によるバイオカソードの電気化学特性の向上
3.1　McoP C及びMcoP N発現用プラスミドの構築および発現・精製
3.2　MWCNT-McoP複合体の作製及び電気化学的評価
4　McoPの酸化還元電位改変によるバイオ電池の電池電圧向上
4.1　470番目のメチオニン（野生型McoP）をロイシン（McoP M470L）もしくはフェニルアラニン（McoP M470F）へ置換したMcoP発現用プラスミドの構築
4.2　各McoPの酵素化学的性質
4.3　各McoPの熱，pH及び長期安定性
4.4　各変異体McoPの酸素の還元に対する電気化学的評価
5　まとめ

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尿中がんマーカーを検出するためのアンペロメトリック酵素センサ
An Amperometric Enzyme Sensor for Detecting a Cancer Marker in Urine

　L-フコースは，悪性腫瘍患者の血清中および尿中で濃度上昇することが報告されているマーカーであり，現在では特に肝・胆・膵の腫瘍マーカーとしての有用性が示唆されている。本稿では，このL-フコースを基質とする酵素の電極との直接電子移動反応に関する研究とその酵素固定化電極を用いたL- フコースの電気化学的な定量法の開発について述べる。

【目次】
1　序論
2　CcPDHの直接電子移動反応
2.1　全長CcPDHの直接電子移動反応
2.2　PQQドメインの直接電子移動反応
3　妨害物質の影響を受けないセンサ
4　まとめ

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酵素修飾繊維を用いた医療用計測レンズの開発
Wearable Smart Contact Lens With Enzymatic Biosensing Fibers

　近年，視力を補強するウェアラブルな高度医療機器“コンタクトレンズ”に電子素子を搭載させることで，新奇機能を実現可能なスマートコンタクトレンズの開発が盛んである。特に，①視覚拡張機器，②疾病治療機器，③生体情報計測機器といった新市場に向けた材料・デバイス・システム開発が目立つ。本稿では，これら次世代デバイスの開発動向とその将来性を述べると共に，筆者らが取り組む医療用計測レンズについて解説する。

【目次】
1　はじめに
2　酵素修飾繊維
3　無線給電素子
4　無線給電式バイオセンシングレンズ
5　おわりに

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バイポーラ電極を用いるバイオセンサの開発
Development of Biosensors Using Bipolar Electrode

　バイポーラ電極とは，電解質溶液中に外部電源とつながらない状態で置かれたワイヤレスな電極であり，一対の駆動電極間に電位を印加するだけで，多数の電極を同時に動作させることができる。バイポーラ電極のバイオセンサ利用に向けた興味深い報告が数多くなされているので，その代表的なものを整理し，筆者らの研究とともに紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　バイポーラ電気化学とセンサへの応用
3　バイポーラ電極を用いるバイオセンサ
4　バイオイメージングデバイスへの展開
5　おわりに

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BIO R&D

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ヤムイモから発見された植物生育促進・窒素固定細菌の特性解明と農業革新
Characteristic Elucidation on Plant Growth Promoting and Nitrogen Fixing Bacteria from Yams for Agricultural Innovation
　
本研究はヤムイモ（Dioscorea spp.）から発見された植物生育促進・窒素固定細菌の能力や特性を明らかにして，作物生産における窒素固定細菌の利用を確立するとともに，農業生産への利用による窒素化学肥料に依存しない持続的な食糧生産技術の開発を目指したものである。

【目次】
1　はじめに
2　ヤムイモから分離された窒素固定細菌
3　窒素固定細菌の多様性
4　植物生育促進細菌の発見
5　メタ16S解析法による細菌叢の特定
6　バイオ資材として実用化に向けた研究

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BIO BUSINESS

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健康食品・機能性食品工業

　2019 年の特定保健用食品（トクホ）市場規模は6,493 億円（前年比101.0％）と推定され，ほぼ横ばいに推移した。トクホ茶をはじめとする中性脂肪・体脂肪関連商品が市場をけん引した。乳酸菌ブームに一服感がみられたが，新型コロナウイルスへの警戒感から2020 年2 月以降，再び需要が伸び始めている。一方，機能性表示食品の市場規模は2,557 億円（前年度比128.3％）と推定され，市場は大きく拡大した。全体的な届出件数の増加に加え，茶系飲料の大型商品が新規投入され市場をけん引した。届出手続の簡素化・迅速化が図られ，また新規関与成分による届出が続々と認められており，トクホに代わり機能性表示食品を活用する動きがさらに加速している。

【目次】
1　健康食品と機能性食品
2　トクホ市場動向
3　機能性表示食品市場動向
4　健康食品の機能別市場動向　

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《BIO PRODUCTS》

イソマルトオリゴ糖(Isomaltooligosaccharide)
月刊バイオインダストリー 2021年4月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

槻木恵一　神奈川歯科大学
山本健吉　花王(株)
小林　香　花王(株)
生野千佳　花王(株)
森　卓也　花王(株)
横尾岳大　(株)明治
狩野　宏　(株)明治
物部真奈美　(国研）農業・食品産業技術総合研究機構
宮﨑義之　九州大学
笹野高嗣　医療法人明徳会
猿田樹理　神奈川歯科大学
山本裕子　神奈川歯科大学
小池　萌　徳島大学
佐々木すみれ　徳島大学
瀬川博子　徳島大学
長谷川智之　三重県立看護大学
斎藤　真　三重県立看護大学
森田雅宗　産業技術総合研究所
野田尚宏　産業技術総合研究所

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【特集】唾液による健康効果の最前線;唾液腺健康医学という新たな領域での最新トピックス

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特集にあたって
Introduction

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唾液のシアル酸の抗インフルエンザウイルス作用に着目した研究開発
Research and Development Focusing on The Anti-influenza Virus Effect of Salivary Sialic Acid

　上気道粘膜には，ウイルス感染から粘膜上皮細胞を効果的・持続的に防ぐ，上気道粘膜上皮バリア機能（唾液，粘液，線毛における一連の生理機能）が備わっている。本稿では，筆者らが研究開発を進めている，上気道粘膜上皮バリア機能の一つである唾液の抗ウイルス作用について，現在までの取り組みの一部を概説する

【目次】
1　はじめに
2　唾液の抗インフルエンザウイルス作用
2.1　唾液の抗インフルエンザウイルス活性に関する先行研究
2.2　唾液の抗インフルエンザウイルス活性の個人差とその規定因子
2.3　唾液の抗IAV活性に対するタンパク質結合型シアル酸の寄与
2.4　唾液の抗IAV活性と年代による変化
3　唾液の抗IAV活性を高める取り組み～炭酸刺激の効果～
4　おわりに　　

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乳酸菌Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus OLL1073R-1 の免疫活性化作用について－細胞性免疫と液性免疫の両面から－
Immunostimulatory Effects of Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus OLL1073R-1 on Cellular and Humoral Immunity

　近年，乳酸菌の様々な生理機能が見出されており，そのひとつに免疫活性化作用が挙げられる。Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus OLL1073R-1 についてはnatural killer 細胞の活性化等，主に細胞性免疫への影響が知られていたが，最近では唾液中IgA の増加等の液性免疫への影響も確認されている。本稿では，L.delbrueckii ssp. bulgaricus OLL1073R-1 の免疫活性化作用について，これまでの知見を概説する。
　
【目次】
1　はじめに
2　1073R-1乳酸菌由来の多糖体について
3　1073R-1乳酸菌の免疫活性化作用-細胞性免疫-
4　1073R-1乳酸菌の免疫活性化作用-液性免疫-
5　1073R-1乳酸菌の免疫活性化作用の推定メカニズム　
6　おわりに

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緑茶の抽出温度と唾液IgA の関係
Relationship Between The Brewing Temperature of Green Tea and Salivary IgA

　熱湯で淹れて飲むと渋い緑茶には「良薬口に苦し」を期待する。緑茶の主要な生理活性成分としてこれまで苦渋味成分が注目されてきた。しかし最近，苦渋味成分を引き算することにより新たな生理活性が見出される可能性が出てきた。本稿では，緑茶を冷水で淹れた時に溶出される成分と唾液IgA の関係について考察する。

【目次】
1　はじめに
2　緑茶葉から溶出する成分と水温との関係
3　緑茶成分と活性
3.1　EGCとEGCG
3.2　一本鎖RNA
3.3　テアニンとカフェイン
4　水出し緑茶の飲用と唾液IgA

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高分子CUA フコイダン摂取による健常人の唾液IgA 産生増強
Immune Enhancing Effect of High-Molecular Weight Fucoidan-Agaricus Mix（CUA）on Secretory IgA Production into Saliva of Healthy Individuals
　
　フコイダンは，褐藻類の“ぬめり”成分を構成する天然硫酸化多糖類である。免疫力の向上や抗ウイルス作用に関する基礎的な研究報告は多いものの，臨床学的な知見は未だ少ない。本稿では，唾液分泌型IgA（sIgA）を口腔内粘膜免疫の指標とする健常人を対象とした高分子フコイダン-アガリクスミックス（以下，CUA フコイダン）投与試験を紹介する。検討の結果，CUA フコイダンが粘膜免疫の増強に寄与する可能性が示され，口腔や上気道等における感染防御およびアレルギー疾患の病態緩和に貢献することが期待される。

【目次】
1　はじめに
2　粘膜免疫と分泌型IgAについて
3　フコイダンについて
4　健常人を対象としたフコイダン摂取試験
4.1　フコイダン-アガリクスミックスの唾液sIgA産生促進作用
4.2　フコイダン-アガリクスミックスの安全性
5　おわりに

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世界が注目する「うま味」を用いたドライマウス治療
Application of Umami Taste, Attracting Global Attention, to Remedy for Dry Mouth.

　ドライマウスとは，唾液分泌量が減少して口が渇く状態を言い，口腔乾燥症とほぼ同義に用いられる。高齢化に伴い，わが国のドライマウス患者は急増しているが，専門医が少なく，その診断と治療は普及していない。本稿では，うま味による味覚- 唾液反射を応用してドライマウスを改善する安心で安全な方法について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　ドライマウスとは何か
2.1　ドライマウスの原因
2.2　唾液はどこから？
2.3　唾液のはたらき
2.4　唾液分泌の中枢機構
2.5　ドライマウスの症状
2.6　新しい知見－ドライマウスは総唾液分泌量よりも小唾液腺分泌量と関連する－
3　ドライマウスを改善する新しいアイデア
3.1　小唾液腺における味覚?唾液分泌反射
3.2　うま味を用いたドライマウス治療
3.3　うま味とは？
4　おわりに

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唾液腺産生生理活性物質の全身への影響を解明する-脳-唾液腺ネットワークの視点から-
To Elucidate The Effect on The Whole Body from The Salivary Glands Producing Physiologically Active Substances－From The Perspective of The Brain-Salivary Gland Network－

　新たな臓器間ネットワークは臨床的に注目されているが，唾液腺情報伝達物質の口腔以外の他臓器への役割については多くの未解明な点を残している。筆者らは，神経細胞の機能維持に重要な脳由来神経栄養因子brain-derived neurotrophicfactor（BDNF）が唾液腺で産生され，海馬において抗不安作用を有することを明らかにした。このBDNF がどのようなメカニズムで海馬神経細胞に発現するtyrosine receptor kinase B（TrkB：BDNF レセプター）に結合し機能発現するか等，いわゆる「BDNF を介した脳-唾液腺ネットワークの分子機構」は不明な点が多いが，脳の精神作用における唾液腺の有効性（新たな役割）は，医学分野における新たな医療の構築に貢献していくことが期待される。そこで本稿では，筆者らが世界に先駆けて研究を進めてきた，「唾液・唾液腺と全身との関連」について脳-唾液腺ネットワークの視点から解説する。

【目次】
1　唾液腺の存在意義
2　臓器間ネットワークとは
3　唾液腺と成長因子の関係
4　唾液腺産生物質から全身への移行
5　脳由来神経栄養因子（brain-derived neurotrophic factor（BDNF））の唾液腺での産生とその意義
5.1　BDNFとは
5.2　唾液腺BDNFの血中への影響
5.3　唾液BDNFのターゲット臓器の探索
5.4　BDNFと副腎との関連性
5.5　脳-唾液腺ネットワークの発見
6　in vivoイメージングを用いた脳?唾液腺ネットワークの検証
7　唾液腺健康医学の創生に向けて

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難消化性糖類摂取による唾液IgA の増加とそのメカニズム
Mechanism of Increase in Salivary IgA level with Ingestion of Indigestible Carbohydrates

　上気道感染症予防に重要な役割を果たしている唾液中IgA は，難消化性糖類（繊維）摂取で増加すること，難消化性糖類摂取による唾液中IgA レベル増加は，腸管免疫賦活化の結果，大腸で産生された短鎖脂肪酸の効果であることが判明した。このメカニズムを社会に周知させることが，高齢者の健康寿命延伸につながる可能性がある。

【目次】
1　はじめに
2　唾液腺
3　唾液
4　唾液中IgA
5　難消化性糖類とその機能
6　難消化性糖類摂取が唾液中IgAレベルに与える影響
7　まとめ
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唾液腺のリン代謝における役割
Role of Salivary Glands in Phosphate Metabolism

　リンは動物・植物を含めて全ての生物において必要であり，生体内でエネルギー代謝・細胞膜・骨の構成成分など生体機能維持を担っている。体内のリン濃度の恒常性は，主に腸管，腎臓，骨が様々な因子により調節を受けバランスが保たれている。唾液には，リンが多量に排出されるが，その調節機構等詳細は明らにされていない。唾液腺は，生体内リン代謝調節機構に関与する臓器であるのか？　本稿では，生体におけるリンの重要性と著者らが生体内リン代謝と唾液腺に発現するリン酸トランスポーター調節に焦点を当て明らかにした結果の一端を紹介する。

【目次】
1　生体に含まれるリン形態
2　生体におけるリンの役割
3　食事に含まれるリン
4　リン代謝調節機構とその破綻
5　リン酸トランスポーターファミリー
6　唾液中のリンの役割
7　唾液腺におけるリン酸輸送系
8　唾液腺におけるリン代謝調節機構の存在
9　さいごに

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BIO R&D

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誰でも簡単に使用できる手浴用容器の開発
Development of Hand Bath Bag That Anyone Can Easily Use

　病院や介護施設等で勤務するスタッフの困り事として，「寝たきり患者さんの手をきれいに洗うことができない」という意見がある。本稿では，ビニール袋を活用し，患者の手と術者の手を直交することができる形状にすることで，ベッド上でも温湯を使用し患者の手を洗うことができる技術を開発したため解説する。

【目次】
1　はじめに
2　手浴用容器の製作，実験
2.1　手浴用容器の試作
2.2　手浴用容器を用いた実証実験
3　結果
3.1　実験1
4　今後の展望

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BIO ENGINEERING

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巨大リポソーム型微生物インキュベータ
Giant Liposome based Microbial Incubator

　微生物は，工業，エネルギー，食品，医薬品，健康，環境など，我々の生活の身近に存在する重要なパートナーである。我々は，巨大リポソームという大きさが1 - 100μm の細胞サイズの人工カプセルに，微生物をシングルセルレベルで内包し，その内部で微生物を培養することに成功している。本稿では，巨大リポソームに微生物を内包し，微生物培養器（インキュベータ）として利用できることを実証した研究の紹介と微生物内包巨大リポソームの将来展望について紹介する。

【目次】
1　巨大リポソーム（Giant liposome，GL）と作り方
2　GL内での微生物培養
3　微生物内包GLの将来展望

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《BIO PRODUCTS》

キサンタンガム(Xanthan gum)

5-アミノレブリン酸(5-Aminolevulinic Acid)
月刊バイオインダストリー 2021年3月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

井上國世　京都大学名誉教授
菅原卓也　愛媛大学
酒井康行　東京大学
チェ・ヒョンジン　東京大学
ファド・ガンジー・トリザール　東京大学
堀口一樹　東京大学;大阪大学
西川昌輝　東京大学
藤田泰毅　(株)大塚製薬工場
西村益浩　(株)大塚製薬工場
小森奈月　(株)大塚製薬工場
上田忠佳　DS ファーマアニマルヘルス(株)
松村昌典　北見工業大学
吉原利忠　群馬大学
田上友季也　福岡大学
上原吉就　福岡大学;福岡大学病院

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【特集】動物細胞培養における培地および培養系の工夫

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特集にあたって
Introduction

　本特集号では，動物細胞培養における培地，培養系，培養方法などのハード面における変遷と現状および解決すべき問題点を中心に，活発に研究されておられる先生方に執筆していただいた。ご多忙のところ，快く執筆してくださった先生方にあつく御礼申し上げる。動物細胞培養の研究においては，生産物の生理機能や応用性に関心が向くのは当然のこととしても，細胞を安全かつ簡便，安価に培養するための科学・技術にも，重要でかつ困難な課題が含まれている。本特集号の情報が，日々，細胞培養に取り組んでおられる研究者，学生諸氏にとり，タイムリーで有用なものであることを期待したい。

【目次】
1　バイオテクノロジー（BT）の要素技術には細胞融合・細胞培養が含まれる
2　BTは科学技術の延長線上で取り扱うことができる
3　石油ショック時代のBTから脱CO2時代のBTへ　
4　半世紀にわたるNBTの進歩
5　動物細胞培養の流れ：ワクチン開発，モノクローナル抗体（MAb），多能性幹細胞
6　動物細胞培養と故・村上浩紀教授

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ハイブリドーマの培養に適した無タンパク質無ホルモン培地（PHFM）の開発と応用および多能性幹細胞用培地における最近の進展
Development of a Protein- and Hormone-free Medium（PHFM）Applicable to Hybridoma Culture and Recent Progress of Culture Media for Pluripotent Stem Cells.

　モノクローナル抗体（MAb）は，各種生理活性物質の検出や分析，精製及び臨床診断や治療薬（抗体医薬）として広く用いられている。ハイブリドーマのinvitro 培養は，当初，ヒトMAb の生産を目的として，ヒト-ヒト（H-H）ハイブリドーマの培養に応用された。一方，マウスMAb についても，従来のマウス-マウス（M-M）ハイブリドーマをマウス腹水で培養する方法（腹水法）に代わり，invitro 培養での生産が広く行われている。本稿では，ハイブリドーマのin vitro 培養に向けた培地の開発の歴史を縦覧し，筆者らが開発に関わった無タンパク質無ホルモン培地（Protein- and hormone-free medium, PHFM）を紹介し，さらに本培地でのハイブリドーマ培養とMAb 生産について述べる。また，多能性幹細胞の無血清培養開発の最近の展開に関して概括し，ハイブリドーマ培養との関連を考察する。

【目次】
1　はじめに
2　動物細胞培養と合成培地
2.1　動物細胞培養黎明期
2.2　EarlのBSS，EagleのBMEとMEM，DulbeccoのDMEM
2.3　血清添加の問題点
3　無血清培地（Serum-free medium）と成長因子ITES
4　ハイブリドーマ無血清培養用基礎培地eRDFの開発
4.1　ITES添加eRDF培地の有用性
4.2　ITES添加eRDFによるハイブリドーマ培養
5　その他の成長因子の検索
5.1　ニワトリ卵黄リポタンパク質（Yolk lipoprotein, YLP）
5.2　ホスファチジン酸（phosphatidic acid, PA）
5.3　コラーゲン（Col）
5.4　ラクトフェリン（LF）
5.5　イムノグロブリン産生促進因子（IPSF）
6　無タンパク質無ホルモン培地（PHFM）の開発
6.1　PHFM開発の背景
6.2　PHFMの組成
6.3　PHFMでのハイブリドーマの培養
6.4　PHFM中でのハイブリドーマからのMAb生産
6.5　PHFMで培養したハイブリドーマ培養上清のSDS?PAGE
6.6　大量ハイブリドーマ培養によるMAb生産
7　ヒト多能性幹細胞（ES/iPS細胞）の培地
7.1　ゼノフリー・フィーダーフリー培養用の完全合成培地が望まれている
7.2　ヒトES/iPS細胞用無血清培地
7.3　FGF-2及びTGF-βに代わる増殖因子の探索
7.4　ES/iPS細胞の浮遊培養
8　おわりに　　

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動物細胞の生産性を向上する培地添加因子
Production Stimulating Factors for Animal Cell Culture

　動物細胞が産生する物質は生物製剤，特に近年では抗体医薬として様々な疾病の治療に用いられている。動物細胞による物質生産の効率化には，大量培養や高密度培養などの培養工学的手法，強力なプロモーター遺伝子の導入などによる分子生物学的手法がある。また，生理学的手法による生産性向上として，本稿では，ハイブリドーマのモノクローナル抗体産生やマクロファージのサイトカイン産生を促進する因子を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　コラーゲンによる抗体生産性の改善
3　コラーゲンの作用機構
4　マクロファージに対するコラーゲンの促進効果
5　塩基性タンパク質の抗体産生促進効果
6　おわりに

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多能性幹細胞の大量培養法の現状と問題点および将来
Status and Future Perspectives of Large-scale Culture of Pluripotent Stem Cells

　iPS 細胞などの多能性幹細胞をヒトの再生医療に用いるためには，細胞を移植に必要な数まで大量培養し，かつ必要な臓器細胞へと分化誘導することが必須である。このためには，バイオ医薬品製造のための細胞大量培養技術を基礎としながらも，多能性幹細胞培養の特有の課題を克服し，適切な手法を構築する必要がある。本稿では，多能性幹細胞の大量培養技術を概観した後，そこで課題となる細胞凝集現象の制御と，コストダウンのための高密度培養に対する筆者らの最近の研究成果を紹介し，将来を展望してみたい。

【目次】
1　はじめに
2　大量培養法
2.1　2つの培養形式
2.2　iPS細胞の凝集・増殖プロセス
2.3　iPS細胞の凝集体浮遊培養の種類
2.4　攪拌翼を用いる動的浮遊培養
2.5　容器振盪型の動的浮遊培養
3　凝集の制御
3.1　添加剤による凝集制御
3.2　容器形状による凝集制御
4　透析と高密度化
5　おわりに

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細胞懸濁保存液セルストアS 及び細胞洗浄保存液セルストアW によるヒト脂肪組織由来間葉系幹細胞の保存
Preservation of Human Adipose Tissue Derived Mesenchymal Stromal Cells with The Cell Suspension and Preservation Solution （Cellstor-S） and The Cell Wash and Preservation Solution （Cellstor-W）

　抗炎症や免疫調節といった機能を有している間葉系幹細胞は，様々な疾患への適応が期待され，数多くの臨床研究が進められている。承認された間葉系幹細胞製品では，凍結保存や常温保存が選択されている。本稿では，筆者らが開発した細胞保存液によるヒト脂肪組織由来間葉系幹細胞の保存の実例について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　冷蔵保存及び常温保存条件での使用例
3　細胞濃度の均一性の維持
4　凍結保存液の基液としての使用例
5　セルストアS及びセルストアWの製造原料について
6　凍結解凍の影響について
7　結語

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動物細胞用培養液の基礎と特長
Basic and Features of Animal Cell Culture Medium

　動物細胞の培養にとって培養液は必要不可欠なものであるが，培養液の特長や注意点などは意外と知られていない。そのため，本来，緩衝系に炭酸ガスを必要としない培養液を炭酸ガスインキュベータで使用するなど，誤った使用方法も増えつつある。そこで，本章では汎用されている動物細胞用培養液について，その特長と注意点等を解説したい。

【目次】
1　組織培養と培養液の歴史
2　培養液の基本的な組成
2.1　無機塩類
2.2　アミノ酸
2.3　ビタミン
2.4　糖など有機化合物
2.5　微量元素（Trace Element）
2.6　脂肪酸，脂質
2.7　ホルモン，タンパク質
3　主な基礎培養液
3.1　199
3.2　BME
3.3　Alpha－MEM　
3.4　D-MEM
3.5　RPMI1640
3.6　F10
3.7　F12
3.8　L158
3.9　McCoy
3.10　MEM
3.11　DF12
3.12　MCDB
3.13　混合培養液
4　血清の役割と無血清培養液
5　無血清培養液
6　無血清培養液の分類
6.1　血清代替品添加培養液1　
6.2　Defined培養液，Chemically Defined培養液
6.3　Xeno-Free培養液
6.4　Animal?Free培養液　
7　培養液の今後について

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BIO R&D

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血管のようなヌルヌル柔軟弾性管と簡単・瞬時に着脱できるコネクタの開発
Development of Connectors that can Easily and Instantly ConnectFlexible and Elastic Tubes

　生体管にカテーテルのようなチューブを接続するコネクタには，多くの課題がある。例えば，血管のような生体管は，ヌルヌルして滑りやすく，管壁が薄くて弾力があるため，カテーテルを確実かつ簡便で迅速に着脱することが難しく，しかもコネクタの装着が生体管に物理的損傷を与えることもある。本稿では，このような課題を解決するために開発されたコネクタを紹介する。

【目次】
1　開発経緯
2　ヌメリのある柔軟弾性管用コネクタに関する課題と技術的要求事項
3　バルーンカテーテルを応用したコネクタの開発
4　外筒内壁面形状と抜けにくさ
5　おわりに

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蛍光性脂質滴プローブを用いた細胞および組織内脂質滴のライブイメージング
Live Imaging of Intracellular and in vivo Lipid Droplet Using Lipid Droplet-specific Fluorescent Probe

　脂質滴は，細胞内において脂質をエネルギー源とする代謝過程や，脂肪肝などの病態と深く関与している。本稿では，細胞から小動物臓器内の脂質滴のイメージングを可能とする蛍光性脂質滴イメージング試薬，およびそれを用いた細胞内脂質滴の形成過程やin vivoにおける脂質滴イメージングについて紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　脂質滴イメージングのための蛍光性試薬
3　蛍光性脂質滴プローブの光物理特性
4　PC6Sを用いた細胞内脂質滴イメージング
5　PC6Sを用いた脂質滴のin vivoイメージング
6　おわりに

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BIO ENGINEERING

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心拍の揺らぎに含まれる自律神経成分を活用した新たな運動強度判定法の試み
Novel Evaluation Method of Exercise Intensity Using Autonomic Nervus Components Contained in Heart Rate Variability

　運動が健康増進に効果的であることはよく知られており，その効果を高めつつ安全に運動を実施するためには適切な運動強度の設定が重要である。本稿では，筆者らが研究を進めている心拍変動を活用した新たな運動強度判定法について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　心拍変動測定における運動中の自律神経評価
3　心拍変動を活用した新規の運動強度判定法

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月刊バイオインダストリー 2021年2月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

松原輝彦　慶応義塾大学
堀　克敏　名古屋大学
小澤祐市　東北大学
中野祥吾　静岡県立大学
小塚康平　静岡県立大学
南野優季　静岡県立大学
伊藤創平　静岡県立大学
駒崎友亮　(国研)産業技術総合研究所
木村賢一　岩手大学
鈴木　聡　(株)実正
神崎　浩　岡山大学
仁戸田照彦　岡山大学
畑生俊光　岡山大学
森　隆　埼玉医科大学
羅霄霖　(株)ジェヌインR&D　
開　忍　(株)ジェヌインR&D　
宮鍋征克　㈱ジェヌインR&D　
今井博之　甲南大学　

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BIO R&D

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繊細な生体物質を触れずに操る無容器バイオフラスコ
Contactless Bioflask for Investigation of Sensitive Biological Samples

近年，定在波音波を利用して液滴を空気中で捕捉して浮揚させ，特殊な界面を利用した化学および生物反応を行う研究が始まっている。微小重力環境においてのみ可能な三次元の気-液界面を常温・常圧下，地球上で実装できる技術である。本稿では，この技術が次世代の無容器バイオフラスコとして利用できるかどうか，その可能性について解説する。

【目次】
1　はじめに
1.1　繊細な生体物質を扱う実験プロトコールの必要性
1.2　定在波捕捉による浮揚液滴
2　浮揚液滴内による生物有機合成反応
2.1　単軸超音波振動子による浮揚装置の構成
2.2　高分子重合反応
2.3　生体直交反応（クリック反応）
2.4　酵素による発色反応
2.5　制限酵素によるDNA切断反応
2.6　超音波による生体試料への影響
3　近年の研究動向
4　最後に

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微生物接着タンパク質AtaAの無限の可能性
Boundless Applicability of the Microbial Adhesive Protein AtaA

　筆者らは，様々な材料表面に付着する細菌の細胞表層タンパク質AtaAを発見し，その性質，構造，接着機構の解明を進めてきた。さらに，AtaAを微生物固定化や接着分子材料へ利用する応用研究についても取り組んできた。本稿では，AtaA分子の特徴を説明するとともに，無限に拡がりつつある応用展開について紹介する。
【目次】
1　はじめに
2　微生物接着タンパク質AtaA
3　AtaAの微生物工学への応用
3.1　微生物固定化技術への応用
3.2　オン・ファイバーディスプレイ
4　AtaAの接着分子材料としての応用
4.1　リポソームのファイバーデコレーション
4.2　分子固定，表面機能化への利用
5　将来展望

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3次元情報を一挙に可視化するレーザー走査顕微鏡法
Laser Scanning Microscopy Acquiring Three-Dimensional Information from a Single Laser Scanning

　レーザー走査型蛍光顕微鏡法は試料の3次元構造を詳細に可視化可能なイメージング法として生命科学分野を始めとして広く用いられているが，複数枚の2次元断層画像の重ね合わせから3次元化する従来法では，イメージングの高速化が容易ではなかった。本稿では，光の新しい特性を巧みに利用して深さ情報を一挙に可視化できるイメージング法について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　原理
2.1　長焦点ニードルスポット励起
2.2　蛍光信号に対するエアリービーム変換
3　ニードル顕微鏡システムによる3次元画像構築
3.1　顕微鏡システム
3.2　エアリービーム変換に基づく深さ情報の抽出
3.3　画像構築
4　おわりに

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配列解析を礎とした次世代蛋白質工学～難生産性L-アミノ酸酸化酵素の改良とD-アミノ酸動的光学分割法への応用を例に～
A Semi-rational Protein Engineering by Sequence-based Method and Development of Artificial L-amino Acid Oxidase.

　40億年にわたる進化の過程において，生物は変異を遺伝子に蓄積することで，多様な機能を獲得してきた。遺伝子から転写・翻訳され生合成される酵素の進化を俯瞰すると，相同な立体構造を持ち類似の触媒反応を担う酵素であっても，分子全体に多数の変異が導入され，自在に基質特異性，生産性，安定性等の機能が改変されている。しかし，一つ一つの変異のほとんどは，生物の自然淘汰に対して有利でも不利でもない中立的な変異であり，蛋白質の機能においても中立的である。加えて分子進化による変異は極めて不規則であり，人間の目で変異による機能の変化を合理的に理解するのは極めて困難である。よって，実験科学的手法に依存したスクリーニング，構造生物学・分子進化工学的手法による合理的な改変が現在も主流となっている。しかし，これら手法に依存した技術開発や合理的改変のコストは総じて高く，バイオ技術の社会実装を阻む障壁にもなっている。我々は，拡大の一途を辿る遺伝子・配列データベースを，独自の機械学習型配列解析法により演繹的に解析，実験結果と照合することで，蛋白質・酵素機能のデザインが可能であるか検証してきた。本報では，次世代型の蛋白質工学技術の紹介と，適用例として難生産性L-アミノ酸酸化酵素の改良とD-アミノ酸動的光学分割法への応用を紹介する。

【目次】
1　次世代蛋白質工学とは？
2　人工L-アミノ酸酸化酵素の設計と動的光学分割
3　今後の展開

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高柔軟性シリコーン感湿材料の開発と状湿度センサへの応用
Hygroscopic Silicone Rubber Composite and Textile Based Humidity Sensor

　近年，人が身に着けて使用する電子機器，「ウェアラブルデバイス」が話題を呼んでいる。本稿では，著者らが衣服型ウェアラブルデバイス向けに開発した布状湿度センサと，それを可能にした高柔軟性シリコーン吸湿材料について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　高柔軟性シリコーン感湿材料の開発
3　布状湿度センサの作製
4　おわりに

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久慈産琥珀に含まれる生物活性物質の多彩な化学構造と生物活性－メラニン産生抑制活性とコラーゲン産生促進活性の発見－
Diversity of Structures and Biological Activities of Bioprobes Isolated from Kuji Amber-Discovery of Inhibition of Melanin Production and Promotion of Collagen Production Activities in Kuji Amber-

　久慈産琥珀の約5％を占めるアルコール可溶性画分には，他国産琥珀の場合とは大きく異なり，kujigamberolを中心に多数の新規構造を有する生物活性物質が含まれている。これまで，動物における高い抗アレルギー活性を報告してきたが，今般メラニン産生抑制とコラーゲン産生促進活性が細胞で新たに見出された。今後，それらの活性を有する新たな成分の発見とメカニズム解析，並びに抽出物を用いた多角的な商品化が期待される。

【目次】
1　はじめに
2　医薬品探索のための天然資源としての琥珀
3　久慈産琥珀の生物活性物質の構造
4　久慈産琥珀の抗アレルギー活性
5　久慈産琥珀のメラニン産生抑制活性
6　細胞外マトリックスとコラーゲン
7　久慈産琥珀抽出物の多角的な産業利用

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エノキタケ菌床抽出物の脂肪蓄積抑制効果とペット動物用サプリメントへの応用
Adipogenesis Suppression by Enokitake Mushroom Bed Extract and its Application to Pet Animal Supplements

　エノキタケ栽培針葉樹菌床水抽出物が，脂肪蓄積抑制効果を示し，その抽出液を含む飲料を用いる飲水試験で，通常食給餌マウスに対して，体重増加抑制，血糖値抑制，脂肪蓄積抑制，腸内細菌叢改善効果等を示すことが判明した。食用キノコ生産で得られる菌床抽出物のペットサプリメント等への用途開発が期待される。

【目次】
1　はじめに
2　生物試験に供するキノコの培養とその抽出物の調製
3　エノキタケ栽培針葉樹材菌床抽出物の脂肪蓄積抑制効果
4　エノキタケ栽培針葉樹材菌床抽出物の血糖値上昇抑制効果
5　エノキタケ栽培針葉樹材菌床抽出物のマウス飲水試験
6　ペット用試作飲料の小型犬に対する試飲アンケート
7　終わりに

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没食子酸（α/β-セクレターゼ作用剤）はアルツハイマー病のマウスモデルの認知機能障害を改善しアルツハイマー様病態も軽減する
Gallic Acid is a Dual α/β-secretase Modulator that Reverses Cognitive Impairment and Remediates Alzheimer-like Pathology in the Alzheimer’s Disease Mouse Model

　植物由来の没食子酸をアルツハイマー病のマウスモデルに6ヶ月間経口投与すると，認知機能障害が改善し，アルツハイマー様病態も軽減した。没食子酸がアミロイド前駆体蛋白質代謝を制御する2種類の切断酵素（α/β-セクレターゼ）に作用して，原因蛋白質の1つであるアミロイド-β蛋白質の産生を抑制することを明らかにした。
　本稿では，没食子酸の概要，行動・認知機能障害の改善効果，脳アミロイド症の抑制効果，α/β-セクレターゼへの二重効果，抗炎症・抗酸化効果を紹介する。没食子酸は現行する処方薬との併用も可能であり，軽度認知障害の患者への適応も期待される。

【目次】
1　はじめに
2　没食子酸の概要
3　行動・認知機能障害の改善効果
4　脳アミロイド症の抑制効果
5　α/β-セクレターゼへの二重効果
6　没食子酸の抗炎症・抗酸化効果
7　まとめ

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食用キノコの自己消化反応を利用した植物からの遊離セラミドの生産
Free ceramide production from plants using enzymes prepared from mushrooms

　セラミドは，化粧品やサプリメントの美容成分として一般消費者にも周知されてきた。その中でも注目されている角質層セラミドと同じ構造を持つヒト型セラミド（遊離セラミド）を，野菜や果物などの植物から作り出す研究を行った。植物にはグルコシルセラミドなどの糖セラミドはあるが，ヒト型セラミドは存在しない。この植物の糖セラミドを食用キノコの消化反応を利用して遊離セラミドに変え，機能性素材として展開する。

【目次】
1　はじめに
2　キノコの自己消化によるヒト型セラミド産生
2.1　植物スフィンゴ脂質
2.2　スフィンゴ脂質代謝経路生合成系と分解系
3　実験方法
3.1　キノコ自己消化後酵素液の調製
3.2　酵素反応
4　結果と考察
4.1　GIPC由来遊離セラミドの産生
4.2　GlcCer由来遊離セラミドの産生
5　おわりに

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BIO BUSINESS

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医薬品工業

　世界の医薬品市場は2014 年に1 兆ドルを突破し，2019 年には1 兆2,500 億ドルを超え，今後も3～6％程度の成長が見込まれている。2018 年の国内医薬品の生産金額は，6 兆9,077 億円となり，前年比2.8％の伸びを示した。医療用医薬品，一般医薬品とも増加したが，配置用家庭薬は減少した。全体的にみると生産金額は年によりばらつきがあるが，製薬業界にとって厳しい状況が続いている。また，2019 年末から発生しているコロナウイルス（COVID-19）による肺炎に関して，2020 年，政府はPCR 検査を幅広く行い，治療薬やワクチンの研究開発や生産体制の整備を行い，医療提供体制を強化することを発表している。今後，医薬品業界に大きな影響を及ぼすと思われる。

【目次】
1　医療用医薬品
2　一般用医薬品
3　臨床検査薬

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《BIO PRODUCTS》

α-アミラーゼ(α-Amylase)

β-アミラーゼ(β-Amylase)
月刊バイオインダストリー 2021年1月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

矢澤一良　早稲田大学
孫　輔卿　東京大学
飯島勝矢　東京大学
葛谷雅文　名古屋大学
鈴木隆雄　桜美林大学
大澤俊彦　愛知学院大学
長竹貴広　(国研）医薬基盤・健康・栄養研究所
國澤　純　(国研）医薬基盤・健康・栄養研究所
山口浩平　東京医科歯科大学
戸原　玄　東京医科歯科大学
香川靖雄　女子栄養大学
功刀　浩　帝京大学
田中友規　東京大学
安藤　進　IMS グループ　クローバーのさと
大渕修一　(地独）東京都健康長寿医療センター研究所　

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【特集】抗フレイルと予防医学

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抗フレイルと予防医学～特集にあたって～
Anti-Frail for Preventive Medicine

1　はじめに
2　ロコモティブシンドロームからフレイルへ
3　ロコモ，フレイル対策としての運動系・抗疲労系機能性食品素材の有効活性
4　抗疲労系機能性食品と「筋肉・脳相関」
5　おわりに

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フレイル対策の実践
Combined Practces for Frailty Prevention

　フレイルは健康状態と要介護状態の中間的な段階であり，可逆性があるため，適切なタイミングでの予防・対策により健康な状態に戻れる概念である。フレイル予防・介入には，「運動」「栄養・口腔」，「社会参加」の3 本柱が重要とされている。そのなか，「運動」と「栄養・口腔」は身体的フレイルの予防・介入の中核となる。加齢による骨格筋量の減少や食欲不振による慢性的な低栄養は相互に影響し，さらに悪循環となり，心身機能の低下を加速させることからもサルコペニアと低栄養に対する予防・介入はフレイル予防対策の大きな部分を占めている。現在，フレイルの予防・介入策は確立されているとは言い難いが，アジア太平洋のフレイル管理の診療ガイドラインでは，フレイル管理の原則として，「フレイルはサルコペニアと重複する。そのため管理の原則は両者間で同一になりうる」と述べられている。日本サルコペニア・フレイル学会の「サルコペニア診断ガイドライン2017 年版」においても，栄養と運動がサルコペニアの発症を予防・抑制できるかについて，強く推奨すると示している（表）。
　実際，フレイル高齢者における運動や栄養の介入効果については多数報告されている。「運動」や「栄養」単独の効果だけではなく，組み合わせによる増大効果（augment effect）に関してもランダム化介入試験などによる検討が行われ，効果検証されるようになってきた。このような動向からも，フレイルの予防・介入策は「運動」，「栄養・口腔」，「社会参加」をどのように組み合わせて，相乗効果をもたらすか，また続けられる組み合わせはなにかが重要になっている。最近の知見をあげながら，その組み合わせの例を紹介する。

【目次】
1　運動：種類の組み合わせ効果
2　栄養：運動や口腔との組み合わせ効果
3　ウイズ・ポストコロナ社会における「社会参加」の創意工夫

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フレイル，サルコペニア，ロコモティブシンドロームの概念
The Concept of Frailty, Sarcopenia, and Locomotive Syndrome

　フレイル，サルコペニア，ロコモティブシンドロームは昨今健康寿命延伸との関連性で良く聞かれるタームである。ただ，それぞれの正確な定義，診断法などは意外と周知されていない。本章ではそれぞれの概念，診断，相違点，地域高齢者の有病（症）率などについて言及する。

【目次】
1　はじめに
2　フレイルの概念
3　サルコペニア
4　ロコモティブシンドローム（運動器症候群）
5　フレイル，サルコペニア，ロコモティブシンドロームとの相互関係
6　さいごに

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フレイルと認知症
Frailty & Dementia

　わが国の超高齢社会における高齢者の健康の大きな課題となっているフレイルと認知症について両者の概念，疫学的データを述べた。特に認知的フレイルの特徴や，認知症の前段階とも考えられる軽度認知障害（MCI）における認知症予防対策に関する科学的根拠の構築状況についても実験例を中心として紹介した。

【目次】
1　フレイルと予防対策
2　認知的フレイルについて
3　認知症予防としての軽度認知障害の重要性
4　BDNFと脳機能
5　わが国の地域在宅高齢者を対象としたBDNFに関する研究の紹介

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フレイルとフリーラジカル障害
Frailty and Free Radical Damage

　高齢期では加齢に伴ない「フリーラジカル・活性酸素」の過剰な産生が「酸化ストレス障害」を生じ，「フレイル」の大きな原因となっている。本稿では，「酸化ストレス障害」のメカニズムを概説し，「植物エクオール」や「アスタキサンチン」，「レモンフラボノイド」などの「抗酸化物質」による「フレイル」予防の可能性を紹介する。

【目次】
1　「フレイル」と「サルコペニア」
2　「酸化ストレス障害」はなぜ生じるか？
3　「フレイル」の予防における「酸化ストレス障害バイオマーカー」の開発への期待
4　「フレイル」予防における「抗酸化物質」への期待
5　抗酸化評価系のヒト臨床への応用

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加齢による免疫フレイル・炎症・脂質代謝
Frailty in Immune System：Ageing, Inflammation and Lipid Metabolism

　加齢は感染症への罹患や重症化のリスク因子であり，その背景には免疫老化や炎症制御機構の破綻が考えられる。本項では，免疫老化におけるT 細胞の質的変容や，胸腺や二次リンパ組織の構造変化，ワクチン応答の差，また筆者らが最近見出した抗炎症性脂質代謝物に関する知見を交えて最近の話題を提供する。

【目次】
1　はじめに
2　加齢による胸腺の退縮とT細胞の変容
3　加齢による二次リンパ組織の変容とワクチン応答の減弱
4　炎症制御における脂質代謝の重要性
5　ω3脂肪酸代謝物による新たな炎症制御機構
6　おわりに

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口から始める，フレイル予防
Frail Measures Starting From the Oral Cavity

　オーラルフレイルは，口腔機能の軽微な低下から心身の機能低下に至るまでの一連の現象および過程を指す。フレイルは健常と障害の中間に位置するため，適切な介入による予防効果は高い。口腔・嚥下機能向上には，口腔だけでなく，身体へのアプローチも重要である。フレイル対策には，口腔・嚥下，運動，栄養などが一体化したプログラムの構築が必須であり，同時に対象者を適切に動機付けすることも重要である。

【目次】
1　オーラルフレイルとは？
2　オーラルフレイル理解の第一歩，口腔機能って何？？
2.1　口腔乾燥
2.2　口腔衛生環境
2.3　舌圧
2.4　咬合力
2.5　咀嚼能力
2.6　嚥下機能
3　オーラルフレイルの勘所　口腔と全身の関連について
4　オーラルフレイルを広げるために～高齢者のニーズを捉える～
5　まとめ　～オーラルフレイルからの抗フレイル～

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抗フレイルのための栄養学
Nutrition to Prevent Frail

　フレイル予防の基本は全ての栄養素を揃える食品多様性である。特にサルコペニアを予防する蛋白質摂取量は1.2～1.5 g/ 体重kg/ 日を3 食に等しく分け，消化能と同化能の低下に半消化態蛋白質，ロイシン，HMB 等を使う。さらに炎症性老化を防ぐ食事炎症指数の低い食事とし，老化で拡大する個人差の原因である遺伝子多型に対応した食事が望ましい。

【目次】
1　フレイル検診
2　心身活動と食事多様性で予防
3　低栄養とサルコペニアの予防
3.1　三大栄養素の最適な割合
4　フレイル予防のビタミン・ミネラル
5　炎症性老化を防ぐ食事
6　フレイルからの回復運動
7　遺伝子対応抗老化栄養
8　おわりに

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フレイルと老年期の精神疾患：うつ病，認知症との関連を中心に
Frailty and Elderly Psychiatric Disorders：Focus on Depression and Neurocognitive Disorders

　フレイルと関連する精神疾患として，老年期うつ病や認知症との関連がよく検討されている。うつ病はフレイルの危険性を高め，フレイルはうつ病の危険性を高める。認知症も同様であり，特に歩行速度の低下や筋力低下は認知症発症のリスクとなる。これらの3 病態は互いに関連しており，老年期の健康維持において極めて重要な要因となる。日常的な運動習慣は，これらの病態の予防に重要である。

【目次】
1　はじめに
2　うつ病とフレイル
3　認知機能障害とフレイル
4　抗フレイル対策
5　おわりに

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社会的フレイル
Social Frailty

　フレイルの社会的側面（社会的フレイル）は，外出・生活範囲，社会的ネットワーク（人とのつながり），社会的サポート，社会的脆弱な状況（一般・医療資源へのアクセス，経済的困窮など）が絡み合うため，慎重に見極め，介入する必要がある。社会的フレイル対策は貧困対策や生活支援は全体に講じつつも，社会参加や人とのつながりの醸成には性差を加味することが留意点である。

【目次】
1　フレイルとは？
2　社会的フレイルとは？
3　社会的フレイル対策はなぜ必要か？
4　社会的フレイルに性差はあるのか？
5　社会的フレイル対策「人とのつながり」の重要性
6　さいごに

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後期高齢期に要介護にならないために
To Avoid The Requirement of Nursing Care in Late Old Age

　後期高齢期に入ると健康上の不具合が多くなる。平均寿命に対して健康でいられる期間はおよそ10 年短いといわれる。介護保険の世話にならないためには第1 に認知症にならないことである。認知症予防を目指す臨床試験の現状を述べる。第2に高齢者は感染症に罹りやすい問題である。免疫力の低下に帰せられるが，特に感染阻止の自然免疫力を高める重要性を述べる。

【目次】
1　はじめに
2　認知症を回避する試み
2.1　中枢神経系の老化─シナプス老化から説明
2.2　中枢神経機能の改善─シナプス機能の改善から
2.3　高次脳機能を向上させる─脳可塑性の賦活によって
2.4　認知症のリスク要因─疫学研究からわかってきたこと
2.5　認知症予防─臨床試験の現状から
3　免疫系の賦活
3.1　免疫系の老化─高齢者の易感染性の理由
3.2　免疫力を高める方法─自然免疫力を高めるのがベターか
3.3　ビタミンD（VD）による感染症流行の抑え込み─有望な臨床効果
4　おわりに

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フレイルと高齢者スポーツ
Sports Participation Preventing Frailty Among Old Persons

　超高齢社会に於いては，疾病の予防にくわえて加齢に伴う心身機能，並びに社会機能の低下を予防していく必要がある。この加齢に伴う心身機能や社会機能の低下のうち可逆的なものを日本老年医学会はフレイルと定義した。要介護状態となる原因は疾病よりフレイルが多い。高齢期の生活の質を高めるためにもフレイル予防が大切となる。
　本稿では，このフレイル予防に有効と考えられる介入をレビューし，これらの要素を持つスポーツについて論じたい。

【目次】
1　はじめに
2　介入
3　スポーツ
3.1　運動機能低下
3.2　認知機能低下
3.3　口腔機能低下
4　おわりに
月刊バイオインダストリー 2020年12月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

川添嘉徳　佐賀大学
上村大輔　神奈川大学
池松真也　沖縄工業高等専門学校
石上友章　横浜市立大学
荒川健太郎　横浜市立大学
陳　琳　横浜市立大学
内田浩太郎　横浜市立大学
西郷紗絵　横浜市立大学
菅原拓哉　横浜市立大学
木野旅人　横浜市立大学
中島理恵　横浜市立大学
土肥宏志　横浜市立大学
安部開人　横浜市立大学
桑江明子　横浜市立大学
杉山美智子　横浜市立大学
鹿野耕平　旭川医科大学　
川辺淳一　旭川医科大学　
坂根郁夫　千葉大学
八尾　滋　福岡大学
杉山友康　東京工科大学
髙橋史樹　信州大学
片山礼司　久留米大学　
櫻井謙三　聖マリアンナ医科大学　

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BIO R&D

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抗肥満薬リードの開発
Drug Leads for Anti-obesit

　近年，肥満人口は年々増加している。肥満は様々な生活習慣病のリスク因子であり，その解決は世界的にも喫緊の課題である。私たちはこれまで，肥満の治療に対して効果を示す天然物の取得に努めてきた。本稿では，私たちの取り組みによって見出した二種類の天然物について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　カワラタケより得られたテルナチン
3　海洋性藍藻から得られたヨシノンA

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“琉れん草”有効成分を活用したサプリメント開発（沖縄生物資源の産業利用）
The Supplement Development that Utilized the“Ryurensou”Grass Active Ingredient（The Industrial use of okinawa Bioresources）

　「琉れん草」は沖縄県の名護市と恩納村の一部で栽培され，食されてきた葉物野菜である。本研究開発では，有効性を高めるためのサンプルの調製法を検討し，そのサンプルを用いて「免疫賦活作用」や「抗腫瘍活性」を検討した。しかし，これら作用は商品開発において訴求効果が弱いと考えられ，「抗肥満効果」の活性を検討した。その結果，「抗肥満作用」が確認された。

【目次】
1　はじめに
2　沖縄の自然環境に適した栽培状況
3　“琉れん草”の強みを探す
3.1　生理活性探索用サンプル調製
3.2　免疫賦活作用
3.3　抗腫瘍活性
4　やっと見つけたストロングポイント
4.1　沖縄県民における健康上の留意点
4.2　抗肥満活性探索
4.3　株化細胞を用いたin vitroアッセイ
4.4　マウスを用いたin vivoアッセイ
5　抗肥満作用検索結果考察

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腸管粘膜バリア機能に着目した，新たな動脈硬化治療
New Therapeutic Approaches For Atherosclerosis Targeting Intesitinal Mucosal Barrier Function

　動脈硬化症は，国民の健康長寿を妨げる主要な疾患である。高血圧・動脈硬化症・脂質異常症といった，生活習慣病に共通する終末像であり，狭心症・心筋梗塞・脳梗塞の原因になる。重要臓器の虚血症状によって有症化するまで，自覚・他覚されることがないことから，動脈硬化症に対する医療は，カタストロフ的な病状に対する医療が展開されている。その結果，有症時にすでに，全身の動脈が侵されていることを経験することも，しばしばである。我々は，動脈硬化症の成因に迫り，初期の段階での病的な状態を診断し，特異的な手段によって解消することで，生存や健康を脅かす動脈硬化症の制圧の実現へ向けた研究を進めている。本稿では，その一部の成果についてご紹介したい。

【目次】
1　はじめに
2　無細胞タンパク質合成技術を応用した高感度ハイスループット・自己抗体アッセイによる，動脈硬化症患者の自己抗体解析
3　腸内細菌による脾臓B2細胞の活性化と，動脈硬化症の制御
4　腸管バリア機能の改善による，動脈硬化症の制圧
5　腸内共生微生物（Commensal Microbiota）と動脈硬化症（Atherosclerosis）-これまでと，これから

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EphA7陽性多能性周幹細胞の組織再生における役割と臨床応用にむけて
Role of EphA7＋Multipotent Pericytes in Tissue Regeneration and its Clinical Appplication

　組織の隅々に分布する毛細血管，その構成細胞である周細胞群の中から，多能性幹細胞の，EphA7をマーカーとして末梢組織から分離した。EphA7陽性周幹細胞（Capillary stem cells；CapSCs）は，血管細胞や骨格筋細胞を含む間葉系および神経系細胞への多分化能を有し，優れた組織再生能を示す。本稿では，多細胞生物が維持していく上での基盤細胞としてのCapSCsの役割や臨床応用への展望について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　微小血管内の多能性幹細胞
2.1　多能性周細胞（MPCs）は主要な体性幹細胞なのか？
2.2　不死化細胞を利用した新しいMPCsの識別
3　多細胞生物におけるEphA7 陽性PCsの役割
3.1　血管新生：「毛細血管」前駆細胞として機能するか？
3.2　神経再生：CapSCsは「神経血管伴走化」の中心的な役割を果たすか？
3.3　骨格筋再生：CapSCsは，持続的な筋芽細胞供給能があるか？
4　おわりに

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科学的根拠に基づいた継続が容易な2型糖尿病リスク低減食品・サプリメントの開発
Development of Risk Reduction Foods/supplements of Type 2 Diabetes that Have Scientific Evidence and is Easily Continued

　2型糖尿病の症状改善のためには，継続的な日常の運動や味気ないエネルギー調整食の持続的摂取が必要であり，継続が難しい。我々は，従来注目されず盲点だったミリスチン酸に注目し，科学的根拠に基づいた，楽に血糖値を下げ且つ肥満を軽減する，継続が容易な2型糖尿病のリスク低減食品・サプリメントの製品化を目指している。

【目次】
1　はじめに
2　目指す製品
3　製品の分析と波及効果
3.1　新規性，優位性
3.2　市場性
3.3　波及効果
4　製品化・事業化へ向けて

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小口径・閉鎖系内表面の抗血栓性を可能にする新規バイオマテリアル創製技術
New Biomaterial Creation Technology that Enables Antithrombotic Properties on the Inner Surface of Small-diameter or Closed Systems

　側鎖に長鎖アルカン鎖を持つ高分子はこのユニットで結晶化し，ポリエチレンなどの難改質性高分子表面と強い相互作用を示す。この特性を活かし，親水性などの機能を持つユニットを対に持たせたブロック共重合体は，PE表面を簡単に改質することができ，種々の用途に展開が可能である。本報では，この側鎖結晶性ブロック共重合体を用いた新たなバイオマテリアル創製技術について述べる。

【目次】
1　緒言
2　側鎖結晶性ブロック共重合体とその機能
3　抗血栓性機能について
4　終わりに

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がん幹細胞の形態を識別する人工知能の開発
Development of an Artificial Intelligence for the Segmentation of Cancer Stem Cells in Microscope Image

　がん組織は少数のがん幹細胞によって維持，亢進される。したがって治療や診断法を開発する標的として注目されてきた。そのがん幹細胞は未分化かつ特徴的な形質・形態を持つことが知られる。一方，人工知能による画像識別技術が飛躍的に進歩している。我々は条件付き生成的敵対的ネットワークを使用して，その識別を試みた。

【目次】
1　はじめに
2　CSCの形態と画像認識技術
3　培養したCSCを深層学習したAIの作成
4　培養したCSCを認識するAIの改善策
5　腫瘍組織に存在するCSCを深層学習したAIの作成
6　おわりに

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電気化学発光による薬毒物の検出
Electrochemiluminescence for Primary Screening of Drugs and Poisons

　法令などにより規制されている化学種である薬毒物を分析するため，ラボ分析に加えて，現場での予備的な試験が必要とされている。今回，電気化学発光原理に基づく薬毒物の分析方法について基礎および応用に関する知見の取得を行ったため，本稿で紹介する。市販の予備的な検査キットと合わせることで，分析結果の誤判定防止の一助として提案したものである。

【目次】
1　はじめに
2　電気化学発光を利用した薬毒物スクリーニングに向けた取り組み -覚醒剤の分析を中心に-
3　超音波照射条件下における新しいECL反応場を用いた分析
4　おわりに

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BIO ENGINEERING

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臓器外形3Dプリントモデルで触覚を再現するhybrid型VR
Tactile Sensing Hybrid Virtual Reality with Organ-shape 3D Printed Model

　近年，virtual reality（VR）技術の医学・医療分野への応用が進んでおり，教育やトレーニングツールとしての期待が大きい。本稿で解説する「臓器外形3D プリントモデルで触覚を再現するhybrid 型VR」は，VR 技術の持つ大きな課題を補完するものであり，医療・医学・教育・産業などの広い分野での導入や応用が期待される。

【目次】
1　はじめに
2　医学・医療分野におけるVR の活用状況
3　VR解剖画像観察の特徴と課題
4　触知可能な既存の医療用ツール
5　VR環境での触覚再現技術
6　触覚を再現する補完的技術の開発
7　VR臓器画像と3Dプリントモデルの重畳・同期
8　本技術の特徴
9　臓器外形3Dプリントモデルの特徴
10　医学・医療分野での用途
10.1　診察
10.2　教育
10.3　研究
11　そのほかの応用可能な用途例
11.1　リハビリテーションへの組み込み
11.2　認知症予防ツールとしての活用
11.3　工業・産業への応用
12　おわりに

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近未来の脳卒中診療～脳卒中診療補助アプリケーションの開発～
Medical Treatment of Stroke in The Near Future

　本邦において死因および介護を要する疾患として常に上位に位置する脳卒中における診療格差の均霑化は以前より大きな課題となっている。近年，IT 技術の発展と医療の融合は目覚ましく，脳卒中領域においても例外ではない。ここでは，2つの新たな脳卒中関連機器について，実臨床の課題も踏まえながら紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　脳卒中診療の均霑化
3　脳卒中診療補助アプリケーション；OneStroke
4　脳卒中CT画像自動読影アプリケーション；Abierto
5　近未来における脳卒中診療の可能性
6　さいごに
月刊バイオインダストリー 2020年11月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

宮崎　均　筑波大学
浅野敦之　筑波大学
國府大智　筑波大学
安井貴之　筑波大学
中島　章　東京工業大学
砂田香矢乃　（地独）神奈川県立産業技術総合研究所
永井　武　（地独）神奈川県立産業技術総合研究所
石黒　斉　（地独）神奈川県立産業技術総合研究所
高橋弘毅　関西医科大学附属病院
梶野健太郎　関西医科大学附属病院
佐々木健一　関西医科大学
鈴木啓章　山梨大学
川原敦雄　山梨大学
松岡浩司　埼玉大学
島村宗尚　大阪大学
中神啓徳　大阪大学
冨永昌人　佐賀大学
坂本憲児　九州工業大学
大野宏毅　産業医科大学

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BIO R&D

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機能性作物未利用部位の生殖障害改善への有効活用
Effective Utilization of Unused Parts of Functional Crops for Improving Rreproductive Failure

　機能性作物は通常特定の部位のみが利用され残りは廃棄される。未利用部位を有効活用することは，農作物に新たな付加価値を与え儲かる農業に繋がるだけでなく，安価な原材料として，人だけでなく家畜への応用など様々な可能性を生み出す。本稿では，昨今問題となっている人や家畜のストレスによる生殖障害に焦点を当て，著者らが構築した生殖障害改善評価系を用いて明らかとなった未利用部位の有用性を紹介する。

【目次】
1　機能性作物の未利用部位の有効活用とは
2　人および家畜の生殖障害の現状
3　機能性作物の未利用部位を用いたストレス依存的な生殖障害改善の具体例
3.1　オリーブ葉の有効活用
3.2　アシタバの茎の有効活用
3.3　シャクヤクの葉の有効活用
3.4　コーヒーチェリー残渣の有効活用

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抗菌・抗ウイルス活性を有する撥水性複合酸化物
Hydrophobic Complex Oxides with Antiviral and Antibacterial Activities

　昨年末に発生した新型コロナウイルスは，未だ世界中で猛威を振るっている。感染の「予防」や「拡大抑制」の技術や知識は「ワクチンや治療法の開発」と同様に，極めて重要である。本稿では最近筆者らが見出した，抗ウイルス作用を有する新しい撥水性無機複合酸化物についてその開発の経緯と作用について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　無機抗ウイルス材料
3　撥水性と抗ウイルス性
4　自己撥水性を有する希土類酸化物
5　撥水性と抗菌・抗ウイルス性を併せ持つモリブデン酸ランタン（LMO）
6　活性向上・機能性付与の試み
7　終わりに

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点滴開始までの時間短縮を可能とした新たな点滴キットの開発
A New Intravenous Drip Infusion Kit Shortening The Time for Preparation.

　点滴を開始するまでに点滴セットを組み立てる必要があり，少なくとも数十秒から数分の時間を要する。医療現場では点滴開始までの時間短縮と労力の軽減が求められている。点滴開始までの時間を大幅に短縮し，労力不足の解消に繋がる新たな点滴キット開発について報告する

【目次】
1　はじめに
2　点滴の必要性
3　点滴の構造について
4　点滴の作成
5　現行の問題点
6　新たな点滴キットについて
7　期待できる用途や効果
8　終わりに

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ゲノム編集技術を活用した有害外来魚の戦略的な駆除
Strategic Extermination of Harmful Non-native Fish Using Genome Editing Technology

　琵琶湖ではブルーギルやオオクチバスなどの外来魚による在来魚の食害が問題となっている。ゲノム編集技術はピンポイントでゲノム改変を誘導できる発生工学的手法であるが，生殖発生に関与する遺伝子をゲノム編集技術で破壊した有害外来魚を作製し，それらを湖沼に放流することで標的とした有害外来魚を選択的に駆除する戦略が考えられている。我々は，孵化腺に特異的な発現を示す遺伝子をゲノム編集技術で破壊したゼブラフィッシュが孵化不全を伴う胚性致死となることを見出したので，この知見が生殖発生の制御だけでなく孵化不全を誘導することで有害外来魚の個体数を制御できるのではないかと考えている。

【目次】
1　はじめに
2　klf17遺伝子破壊ゼブラフィッシュの孵化不全の表現型
3　klf17遺伝子破壊ゼブラフィッシュにおける孵化腺細胞の欠損　
4　オオクチバスにおけるklf17遺伝子の破壊を基盤とする個体数の制御
5　おわりに

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糖-タンパク質相互作用解析への分子間FRETの活用
Intermolecular FRET can be applied for Evaluation of Carbohydrate-protein Interactions.

　糖-タンパク質間の相互作用は弱いため，糖鎖クラスター効果を利用して親和力の向上を行った。また，本論文では，その解析法において，主として蛍光分光法の利用について述べる。糖鎖は蛍光発光しないため，レクチン由来の蛍光発光や蛍光発色団を導入した基質を合成するなど，種々の対応を行ってきたのでその一端を紹介する。

【目次】
1　研究背景
2　糖-タンパク質相互作用解析における最近の例
3　まとめ

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RANKL部分ペプチドMHP1による炎症性疾患の治療法開発
Development of Parial Peptide of RANKL, MHP1, for Treatment of Inflammatory Diseases

　炎症制御は脳梗塞や乾癬，多発性硬化症などの様々な炎症に関連する疾患において重要な課題である。本稿では，TLR関連炎症を抑制する新たな機能性ペプチドであるRANKL部分ペプチドMHP1について，これらの疾患への治療応用の可能性について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　脳梗塞後炎症の制御に関わるRANKL/RANKシグナルの発見
3　破骨前駆細胞に作用しないRANKL部分ペプチドMHP1の開発
4　MHP1による脳梗塞治療
5　乾癬および多発性硬化症への応用可能性
6　MHP1の新たな作用機序と今後の課題

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酵素バイオ発電・酵素バイオセンサのための電極設計技術
Electrode Design Technology for Electricity Generation and Biosensors Utilizing Enzyme

　近年，超低消費電力・低電圧で動作可能な超小型パッケージICが開発されたことにより，ポータブル血糖値センサに続く，酵素を用いたデバイス開発が新しいフェーズを迎えている。本校では，筆者が研究を進めてきた酵素バイオ発電開発のための電極設計について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　酵素と電子コミュニケーション
3　酵素の配向制御
4　ウェアラブル型酵素バイオ発電
5　おわりに

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BIO ENGINEERING

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生活習慣病予防のための体液粘度測定装置
Body Fluid Viscosity Measuring Device for the Prevention of Lifestyle-related Diseases
　
　体液粘度は，生活習慣病をはじめとする多くの疾患のマーカーとなる可能性が指摘されている。しかし現在，微量の体液粘度測定に特化した測定装置は存在しない。九州工業大学と産業医科大学は体液粘度測定を目指した粘度測定装置の共同開発を進めている。その内容について報告する。

【目次】
1　はじめに
2　マイクロ流体チップを用いた粘度測定手法
3　毛細管を用いた粘度測定手法
4　非ニュートン流体への適用
5　おわりに

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BIO BUSINESS

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保湿用化粧品に使われる生薬・薬用植物の市場

1　α-トコフェリルレチノエート
2　ベタイン
3　大豆タンパク分解物
4　デオキシリボ核酸（DNA）
5　ポリアスパラギン酸ナトリウム
6　納豆抽出物
7　大豆抽出物
8　水溶性コラーゲン
9　乳酸菌発酵代謝液　
10　キトサンおよびその誘導体
11　ヒアルロン酸ナトリウム
12　トレハロース

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世界のバイオプラスチックの市場

1　市場規模
2　地域別動向
月刊バイオインダストリー 2020年10月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

小川　順　京都大学
安藤晃規　京都大学
奥田知生　京都大学
菊川寛史　静岡県立大学
阪本鷹行　徳島大学
櫻谷英治　徳島大学
岸野重信　京都大学
藤原昂平　慶應義塾大学
磯部洋輔　(国研）理化学研究所
有田　誠　慶應義塾大学
竹田浩章　(国研）理化学研究所
和泉自泰　九州大学
馬場健史　九州大学
守口　徹　麻布大学
原馬明子　麻布大学
石田　渓（国研）医薬基盤・健康・栄養研究所
長竹貴広　(国研）医薬基盤・健康・栄養研究所
國澤　純　(国研）医薬基盤・健康・栄養研究所
小倉正恒　国立循環器病研究センター研究所
後藤　剛　京都大学
岩瀬麻里　京都大学
川原崎聡子　京都大学
高橋春弥　京都大学
野村　亘　京都大学
井上和生　京都大学
河田照雄　京都大学
河島　洋　サントリーグローバルイノベーションセンター㈱

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【特集】ω-3脂肪酸

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特集にあたって
－ω-3 脂肪酸をつくる・理解する・展開する－
Introduction －Producing, Understanding, Developing ω-3 Fatty Acids－

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油糧微生物による種々のω3 脂肪酸含有油脂の発酵生産
Production of Various ω3-polyunsaturated Fatty Acid-containing Lipids by Oleaginous Microorganisms

　オメガ3 高度不飽和脂肪酸（ω3-PUFA）は近年多彩な生理機能や有効性が報告され，健康維持に欠かせない食品成分として認知されつつある。ω3-PUFA のうち，ドコサヘキサエン酸（DHA），エイコサペンタエン酸（EPA）などは，魚油が主要な供給源となっているが，今後の需要の増加への対応や安定供給のために代替供給源の開発が活発化している。本稿では，DHA やEPA に加え，天然では希少なω3-ドコサペンタエン酸（ω3-DPA），エイコサテトラエン酸（ETA）を含有する油脂の微生物生産を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　Crypthecodenium sp. D31株によるDHA高含有油脂の発酵生産
3　Aurantiochytrium sp. T7株によるω3-DPA高含有油脂の発酵生産
4　Mortierella alpinaの分子育種株によるEPA高含有油脂の発酵生産
5　Mortierella alpina S14の分子育種株によるETA高含有油脂の発酵生産
6　おわりに

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腸内細菌によるω3 脂肪酸代謝と代謝物の生理機能
Omega 3 Fatty Acid Metabolism in Gut Microorganisms and Metabolite Biofunction

　食事由来の主なω3 脂肪酸，α-リノレン酸，EPA，DHA が，宿主の酸化的代謝により生理活性脂質メディエーター等へ変換されるのみならず，腸内細菌による還元的代謝をうけ，水酸化脂肪酸，共役脂肪酸などの多様な代謝物に変換されることが明らかになってきた。その腸内細菌代謝の詳細と代謝物の生理機能を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　水和化代謝
3　飽和化代謝
4　ω3脂肪酸の腸内細菌代謝物の生理機能
4.1　抗炎症作用
4.2　抗酸化作用
4.3　脂肪酸合成抑制効果
4.4　消化促進作用
5　おわりに

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ω3 脂肪酸から生じる脂質メディエーターの生理機能と代謝経路
Physiological Function and Metabolic Pathways of Lipid Mediators Derived from ω3 Fatty Acids

　生体内には多様な脂肪酸分子種が存在し，それらは代謝されることで様々な生理機能をもった脂質メディエーターに変換される。特にω3 脂肪酸由来の脂質メディエーターは炎症の制御や組織恒常性維持に関与することが近年報告されている。本稿ではω3 脂肪酸由来の脂質メディエーターの生理機能とその代謝経路について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　ω3脂肪酸由来の炎症収束性メディエーター（Specialized pro-resolving mediator；SPM）の生理機能
2.1　EPA由来の脂質メディエーター
2.2　DHA由来の脂質メディエーター
2.3　DPA由来の脂質メディエーター
3　ω3脂肪酸の機能性発現に関わる代謝経路
4　おわりに

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ω-3 脂肪酸含有脂質を識別する定量リピドーム解析技術
Quantitative Lipidome Analysis for Separating Lipids with ω-3 Fatty Acids

　生体内には脂肪酸と極性基の組み合わせにより膨大な種類の脂質分子が存在し，脂肪酸側鎖が異なる構造異性体やその結合位置が異なる位置異性体など，個々の脂質分子の識別には高度な計測技術が必要となる。しかし，個々の脂質分子を高精度に識別かつ定量が可能な技術基盤は未だ十分に構築されていない。本稿では，こうした課題を克服するために取り組んできた超臨界流体クロマトグラフィー質量分析を用いた定量リピドーム解析技術について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　リピドーム解析の現状
3　超臨界流体クロマトグラフィーを用いた脂質クラスの分離
4　構造異性体を識別する質量分析計の選択
5　定量分析技術の開発と応用
5.1　三連四重極型質量分析計を用いた脂質分子の定量分析
5.2　荷電化粒子検出器を用いた脂質クラスの定量分析
5.3　生体試料への適用例
6　おわりに

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成長発達期における多価不飽和脂肪酸の相互作用
Interaction of Polyunsaturated Fatty Acids During Growth and Development Period

　Δ6 不飽和化酵素欠損マウスの生後2 日齢から，人工哺乳法により多価不飽和脂肪酸のバランスを調整した人工乳を与え，成長発達期における各脂肪酸の機能性とその相互作用について検討した。その結果，身体成長にはARA が，脳機能を含む身体の発達にはDHA が必須であることがわかった。

【目次】
1　脳神経組織の発達
2　早産児，正期産で出生しても体重の低い新生児
3　マウス，ラットの人工哺育法
4　多価不飽和脂肪酸の代謝とω3系脂肪酸の必要性
5　食餌性ω3系脂肪酸欠乏マウスの作製
6　Δ6不飽和化酵素欠損（D6D-KO）マウス
7　多価不飽和脂肪酸のそれぞれの働きについて
7.1　身体形成における多価不飽和脂肪酸の働き
7.2　脳機能における多価不飽和脂肪酸の働き
7.3　脳組織の多価不飽和脂肪酸組成
8　多価不飽和脂肪酸の摂取バランスについて
9　おわりに

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ω3 脂肪酸代謝物に見出された新たな抗炎症・抗アレルギー作用
Emerging Roles of ω3 Fatty Acid Metabolites in the Regulation of Allergic and Inflammatory Diseases

　ω3 脂肪酸の抗炎症作用は古くより知られていたが，その作用機序についての全容は明らかではなかった。本稿では，ω3 脂肪酸の「代謝」に着目することで見えてきたω3 脂肪酸代謝物によるアレルギー・炎症性疾患に対する抑制作用とそのメカニズムについて概説する。

【目次】
1　はじめに
2　ω3脂肪酸の代謝
3　EPA代謝物17,18-EpETEに見出された食物アレルギー抑制効果
4　17,18-EpETEのアレルギー性皮膚炎に対する有効性と作用機序の解明
5　17,18-EpETEの立体異性体に着目した構造活性相関
6　EPA代謝物15-HEPEによるアレルギー性鼻炎抑制効果
7　ω3 DPA代謝物14-HDPAによる母乳を介した仔マウスの接触皮膚炎の軽減
8　おわりに

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ω3 脂肪酸と動脈硬化予防
Do Omega-3 Fatty Acids Prevent Atherosclerotic Cardiovascular Disease?

　ω3 脂肪酸はω6 脂肪酸とは対照的に血中トリグリセリド値を低下させ，抗炎症または炎症収束的に働き，さらに血小板凝集抑制作用も有することから動脈硬化予防に有用と考えられてきた。しかし，ω3 脂肪酸を用いた臨床試験の結果は一定せず，メタ解析結果は否定的である。ω3 脂肪酸の動脈硬化予防効果について，その是非や今後の課題について概説した。

【目次】
1　はじめに
2　ω3 脂肪酸の脂質代謝への影響
2.1　血中脂質の量に及ぼす影響
2.2　血中リポタンパクの質に及ぼす影響
3　動脈硬化性疾患予防のエビデンス
3.1　魚食習慣と心血管イベント
3.2　心血管リスクマーカーとしてのEPA/AA比
3.3　介入試験による心血管イベント抑制効果
3.4　なぜω3脂肪酸と心血管イベントの関連は一定しないか？
3.5　ω3脂肪酸の腸内細菌代謝物の研究
4　おわりに

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脂肪酸および脂肪酸代謝物が褐色脂肪組織機能に及ぼす影響～ω-3 脂肪酸を中心に～
The Effects of Dietary Fatty Acids and Their Metabolites on The Function ofBrown Adipose Tissue ～Based around Omega-3 Fatty Acids～
　
　褐色脂肪組織はミトコンドリア内膜中に存在する脱共役タンパク質1 の機能を介して高い熱産生能を有する組織である。褐色脂肪組織の活性は肥満や肥満に伴う代謝異常症の発症と逆相関し，肥満関連疾患の予防・改善における新たな標的組織として注目されている。いくつかの食品成分が褐色脂肪組織の活性化能を有することが示唆されており，その有効活用が期待されている。本稿では，ω -3 脂肪酸をはじめとする脂肪酸およびその代謝物による褐色脂肪組織機能制御に関する知見について，筆者らの研究結果を含めて紹介する。

【目次】
1　褐色脂肪組織の機能
2　ω-3脂肪酸・その代謝産物による褐色脂肪組織機能亢進とそのメカニズム
2.1　ω-3脂肪酸摂取による褐色脂肪組織機能の活性化
2.2　ω-3脂肪酸摂取時の褐色脂肪組織機能亢進のメカニズム
3　その他の脂肪酸・脂肪酸代謝産物による褐色脂肪組織機能調節
4　おわりに

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ω-3 脂肪酸の食品への応用
Application of Omega-3 Fatty Acids to Functional Foods

　日本では2015 年から機能性表示食品制度が始まったが，ヒトにおける様々な機能性が知られているω-3 脂肪酸はその主役の一つである。ここでは，機能性表示食品を中心にω-3 脂肪酸を用いた食品について概観するとともに，ヒトにおけるエビデンスの最近の動向を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　ω-3 脂肪酸を用いた食品
2.1　DHA, EPA を用いた食品
2.2　α-リノレン酸を用いた食品
3　栄養素としてのω-3脂肪酸
3.1　摂取状況
3.2　目安量と目標量
4　ω-3脂肪酸と機能性表示食品制度
4.1　機能性表示食品制度の概要
4.2　DHA, EPAを機能性関与成分とする食品
4.3　α-リノレン酸を機能性関与成分とする食品
5　ω-3脂肪酸の機能性に関する最新の動向
5.1　機能性表示制度とω-3脂肪酸の機能性
5.2　循環器疾患リスクに関する最新情報
6　おわりに

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月刊バイオインダストリー 2020年9月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

島村道代　（国研）海洋研究開発機構
中川慎太郎　東京大学
吉江尚子　東京大学
小関康雄　小関環境事務所
加茂　徹　（国研）産業技術総合研究所
内藤　航　（国研）産業技術総合研究所
大南英雄　花王株式会社
南部博美　花王株式会社
藤井健吉　花王株式会社
髙橋祐次　国立医薬品食品衛生研究所
赤渕芳宏　名古屋大学
椎葉　究　東京電機大学;日本バイオリファイナリー株式会社
平本　茂　日本バイオリファイナリー株式会社
大平辰朗　（国研）森林研究・整備機構　森林総合研究所
茂木精一郎　群馬大学
内田紀之　東京農工大学

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【特集】海洋プラスチック問題への対応策：環境流出を念頭としたLCAリスク・管理の考え方

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海洋プラスチック問題への新たな視点：プラスチックの多角的評価の必要性
A New Perspective on Plastic Pollution Issues：The Need for Multifaceted-Viewpoints Evaluation of Plastics

　近年，環境中に流出した5 mm 以下のプラスチック，すなわち「マイクロプラスチック」の環境影響が注目されている。プラスチック自体は，毒性や危険性の低い，比較的安全な化学物質である。しかし，長期間にわたり安定で自然界の一般的分解プロセスを免れるプラスチックの特性のために，適切な廃棄物マネジメント・プロセスから外れ，大量に環境中へ漏れ出したプラスチックが環境中に留まり続け蓄積することによって新たな問題を引き起こしている。一方，海洋科学分野においてこの現象は，古くから認識されていたことだった。本稿では，海洋プラスチック問題を自然科学の観点から整理した上で，社会全体でこの問題とどのように付き合っていくべきなのか，考えてみたい。また本特集号全体を通じ，環境中へのプラスチック流出も想定した今後のライフサイクルアセスメント（LCA），リスク評価，リスク管理等について，各界の先生方に最新の知見をご提供いただき現状を俯瞰することで，新しいプラスチックとのつきあい方，代替マテリアル開発等の一助となることを期待する。

【目次】
1　海洋プラスチック問題
1.1　SDG14 と海洋汚染
1.2　海洋汚染物質としてのプラスチック：時間的・空間的汚染の広がり
1.3　海洋マイクロプラスチック問題
1.4　不適切なプラスチック廃棄物処理と未来予測
1.5　プラスチックの利用と深海ごみの関係
2　プラスチック環境問題と社会・経済・政策
2.1　欧州
2.2　日本
3　おわりに代えて
3.1　プラスチック問題は海洋だけに限られるのか？　明らかになり始めた地球規模環境汚染
3.2　社会としてこの問題といかに付き合うか？　COVID-19による「コロナごみ」という新たな海洋MP源の出現とニュー・ノーマル

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動的結合に基づく力学機能性ポリマー材料の開発
Development of Mechanofunctional Polymeric Materials Based on Dynamic Bonds

　ポリマー材料の利用にともなう環境負荷を低減するためには，材料の信頼性を高め寿命を伸ばすことが重要である。共有結合よりも弱く可逆的な「動的結合」は，ポリマー材料に強靭性や自己修復性などの優れた力学機能を与える。本稿では，筆者らの最近の研究を中心に，動的結合を用いた力学機能性ポリマー材料開発の最近の動向を解説する。

【目次】
1　緒言
2　動的結合による高分子材料の強靭化
2.1　動的結合ユニットの疎密に基づく強靭なポリマー
2.2　動的結合ユニットの配置制御による熱可塑性エラストマーの強靭化
3　動的結合に基づく自己修復性材料の開発
3.1　水で自己修復性がトリガーされるボロン酸エステル架橋ポリマー
3.2　アルコールで自己修復性がトリガーされるヘミケタール架橋ポリマー
3.3　エントロピー駆動型水素結合により強靭性と自己修復性を両立したポリマー
4　まとめと展望

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バイオプラスチックのライフサイクルアセスメント（LCA）～石油由来プラスチックとバイオマス由来プラスチックの比較～
Life Cycle Assessment（LCA）of Bio-plastics－Comparison Between Petroleum-derived Plastics and Biomass-derived Plastics－

　近年，温暖化と資源枯渇の対策の観点からバイオプラスチックが注目されている，ライフサイクル全体の視点から環境負荷を評価するLCA 技法を用いて，バイオマスプラスチックのPE とPET 及び生分解性プラスチックのPLA を例に取り，石油系由来のプラスチック（PE, PET, ABS）と比較し，バイオプラスチックの特徴（利点・欠点）を明確にすると共に，今後のバイオプラスチックの普及のための開発ポイントと評価の考え方を提案した。

【目次】
1　はじめに
2　LCA とは
2.1　LCA の概要
2.2　ISO規格に基づくLCA実施手順
3　バイオプラスチックのLCA
3.1　LCA計算方法
3.2　LCA評価結果
4　LCAの観点からの今後のバイオプラスチックの普及のために
4.1　バイオマスプラスチック
4.2　生分解性プラスチック
4.3　両者共通
5　おわりに

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海洋プラスチック問題に対するリサイクルの役割
The Role of Plastic Recycling for the Marine Debris

　海洋プラスチック問題を解決するため，廃プラスチックのリサイクルの実用化が期待されている。多様な廃プラスチックに対応するためには，マテリアルリサイクル，ケミカルリサイクル，およびエネルギー回収の3 つの手法の特徴を活かして組あわせて利用する必要がある。また，ライフサイクル全体を通じて環境負荷を低減化させる社会システムの構築も重要である。

【目次】
1　はじめに
2　廃プラスチック問題とは
3　廃プラスチックのリサイクルの現状
4　なぜ廃プラスチックのリサイクルは難しいのか？
5　バイオプラスチックへの期待と課題
6　海洋プラスチック問題を解決するために

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海洋プラスチックの環境リスク評価の実施に向けてポイントと課題―マイクロプラスチックを中心に
―Challenges to Environmental Risk Assessment of Marine Plastics and Microplastics

　海洋プラスチック，特に最近では「マイクロプラスチック」と呼ばれる微細なプラスチックによる海洋生態系への悪影響が懸念されている。本稿では，海洋プラスチック，特にマイクロプラスチックに着目して，合理的なリスク管理・対策に資する環境リスク評価の枠組み，重要ポイント，今後の課題と評価事例について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　マイクロプラスチックの環境リスク評価の枠組み
3　マイクロプラスチックの環境リスク評価のポイント・課題
3.1　評価の目的は何か？　何を評価の対象とするのか？
3.2　暴露と有害性の単位の整合化
3.3　モデルによる暴露評価の重要性
4　MPの環境リスク評価事例
5　おわりに

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海洋プラスチックごみ問題の排出源プロファイルから考える解決志向性リスク管理
Solution-Focused Risk Management on the Marine Plastic Waste Problem Based on the Emission Source Profile Analysis

　現在，海洋プラスチックごみ問題が地球規模で問題となっており，解決に向けた取組を世界全体で推進することが求められている。本論では海洋に排出されるプラスチックの排出源プロファイリング，環境影響の検証，海洋マイクロプラスチックの環境運命，定量的リスクアセスメントの考え方について概説したい。

【目次】
1　背景
2　海洋プラスチック排出源のプロファイリング
3　海洋プラスチックごみの海洋生物への影響評価
4　下水処理施設におけるMPの捕捉
5　海洋プラスチックごみ問題の解決志向性リスク管理の検討

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ナノサイズプラスチックの評価
Evaluation of Nano-sized Plastics

【目次】
1　はじめに
2　ナノ/ マイクロプラスチックの経口摂取影響
3　ナノ/マイクロプラスチックの吸入曝露影響
4　ナノ/マイクロプラスチックの評価
5　革新的な物質が引き起こした事故例
6　おわりに

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予防原則とリスク評価─若干の試論をかねて
A Sketch on Risk Assessment and the Precautionary Principle：From the Perspective of Environmental Jurisprudence

　環境法研究者からみれば，予防原則は，〈環境法の基本原則〉の1 つに位置づけられる，環境法上の概念であるが，それは科学的な不確実性を伴うリスクを対象とするものであり，〈不確実性〉あるいは〈リスク〉といった概念が窓口となり，さまざまな学問分野での議論に開かれてもいる。本稿は，環境法学の観点から，予防原則および同原則とリスク評価とのかかわりにつき，若干の試論を交えて，概説する。

【目次】
1　はじめに
2　予防原則について
2.1 予防原則と予防的アプローチ
2.2 予防原則の定式化とその多様性
2.3 予防原則を構成する4つの要素
2.4　〈半具体化〉された予防原則と，予防原則の定義
3　予防原則の適用要件である「科学的不確実性」とリスク評価
3.1　2つの不確実性──「科学的不確実性」と「慎重なアプローチ」との区別
3.2　予防原則の適用要件である「科学的不確実性」──環境法学における分類の試み
4　おわりに

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BIO R&D

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「竹バイオリファイナリー」孟宗竹中の健康に資する成分と孟宗竹の総合利用について
“Bio-refinery Technology on Moso-bamboo” An Application of Bamboo Constituents as Health Materials

　孟宗竹は，その堅固な細胞壁構造を崩壊することが難しかったために，その後の健康素材としての利用が困難となった経緯がある。ここでは，孟宗竹の竹稈から健康素材となりうるリグノヘミセルロース成分を抽出する方法，抽出した成分の組成と化学的な構造，生理活性と，竹成分の総合的な利用について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　酸・塩基，有機溶媒を用いない健康に資する成分の抽出と分画方法
3　抽出した成分の組成と化学的な構造
4　抽出した成分の生理活性について
4.1　減圧マイクロ波処理により抽出した画分（BMW）の抗菌活性
4.2　蒸圧・酵素処理抽出成分（BOS）の抗酸化活性と局所光保護効果
4.3　BOSのコレステロール上昇抑制効果
4.4　免疫賦活活性
5　孟宗竹中の健康に資する成分と孟宗竹の総合利用について

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全身性強皮症に伴う末梢循環障害に対するボツリヌス毒素局所注入療法
Local Botulinum Toxin Injection Therapy for Peripheral Circulation Disorders Associated with Systemic Ssclerosis

　全身性強皮症に伴うレイノー現象や手指潰瘍は難治であり有効な治療法が確立されていない。本稿では，筆者らが世界に先駆けて臨床研究を進めてきた「ボツリヌス毒素局所注入療法」の高い有効性と安全性について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　レイノー現象
3　末梢循環障害（レイノー現象，皮膚潰瘍）の治療
4　ボツリヌス毒素について
5　全身性強皮症に伴うレイノー現象や手指潰瘍に対するボツリヌス毒素局所注入療法について
6　ボツリヌス毒素局所注入療法のランダム化2重盲検試験（医師主導治験）
7　おわりに

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経皮浸透性リン脂質ナノシート
Skin Permeable Phospholipid Nanosheets

　市販のアニオン性リン脂質をある条件下で水に分散させると，ナノサイズの厚みをもつナノシートが形成されることを見出した。このリン脂質ナノシートは高い生体適合性，簡便なサイズ制御性に加え，ナノシートの形状効果により皮膚組織の狭い間隙を通過し，皮膚組織内部へと浸透することができる。

【目次】
1　緒言
2　リン脂質ナノシート（バイセル）
3　生体親和性リン脂質ナノシートの発見
4　経皮DDSへの応用
5　構造色の発現と色材化粧品の可能性
6　おわりに
月刊バイオインダストリー 2020年8月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

酒井芳紀　大阪大学
奥田直樹　国立循環器病研究センター
宮川　繁　大阪大学
平田陽一郎　北里大学　
佐田政隆　徳島大学
田邊克幸　岡山大学病院
小屋俊之　新潟大学
松本邦夫　金沢大学
中川敬也　国際医療福祉大学
奥野龍禎　大阪大学
白石直之　大阪大学
望月秀樹　大阪大学
櫨川　舞　福岡大学
内田享弘　武庫川女子大学
矢嶋真心　兵庫医科大学病院
金谷知潤　大阪大学
河村拓史　大阪大学
上野高義　大阪大学
戸田宏一　大阪大学
倉谷　徹　大阪大学
澤　芳樹　大阪大学

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【特集】再生誘導剤(セルフリーな再生医療)の展望

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再生誘導剤の開発展開
Development of Regenerative Inducer

　我々は，「炎症とプロスタグランジンに関する自然治癒メカニズムの基礎的研究を通じて見出した体内再生因子誘導剤（再生誘導剤）は，単一物質で炎症，虚血，線維化等組織損傷を伴う多くの疾患を治癒する」との仮説の基に多くの専門家と共同研究を行い，多種疾患に対する効果の検討を行った。その結果，本再生誘導剤は，局所疾患部位では，血管新生作用，抗線維化作用，抗アポトーシス作用，及び抗炎症作用等を示し，広範囲損傷部位では，骨髄間葉系幹細胞（MSC）の動員・集積作用等を示すことにより，心臓，肺臓，腎臓，肝臓，膵臓，骨，血管閉塞，及び神経変性疾患等多種の疾患に対して傷害部位を治癒することを確認した。
各種体内再生因子誘導による自然治癒力を増強した再生誘導剤の開発は，細胞を用いた再生医療に比し，緊急性，経済性，安全性，汎用性等に優れており，「飲み薬で再生医療」をも可能とする細胞を用いない全く新しい再生医療に成り得ることが示唆された。

【目次】
1　はじめに
2　医薬品開発の変遷
3　自然治癒力を増強した再生誘導剤の開発
4　プロスタグランジンの体内再生因子誘導作用
5　再生医療（細胞・遺伝子治療）の問題点と再生誘導剤
6　現在上市されている細胞治療及び遺伝子治療
7　再生誘導剤の位置付け
8　YS-1301類開発の立ち位置
9　再生誘導剤の特徴と競争優位性
10　YS-1301の耐性抑制作用
11　IP受容体作動薬（ベラプロスト）とTXA2合成酵素阻害薬（オザグレル）
12　YS-1301は，体内再生因子誘導剤（再生誘導剤）
13　YS-1301類の各種疾患モデルへの効果
14　YS-1301の製剤改良
15　YS-1301の各種製剤の特性
16　開発パイプライン
17　謝辞
18　あとがき
19　再生誘導剤（YS化合物）に関する論文・学術発表，及び特許出願状況

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拡張型心筋症に対するONO-1301 を用いた再生治療
Regenerative Therapy Using ONO-1301 for Dilated Cardiomyopath

　拡張型心筋症は治療抵抗性の難病で，根本的治療が心臓移植しか存在しないが，ドナー心不足により治療困難な患者が数多く存在する。そのため，心臓移植に代わる治療の開発が急務である。ONO- 1301 を拡張型心筋症早期から継続的に経口投与することで，心不全の進行を抑制するという，新たなアプローチによる再生治療の可能性を示す。

【目次】
1　ONO-1301 と心臓再生治療
2　拡張型心筋症における再生医療の位置づけ
3　拡張型心筋症モデルハムスターに対するONO-1301の長期経口投与の効果
4　おわりに

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YS-1402 皮下投与，および心筋投与における虚血性心筋症に対する効果の検討
Beneficial Effect of YS-1402 on Rat Ischemic-reperfusion Injury Model

　我々は，プロスタサイクリン製剤であるYS-1402 をラット心筋虚血・再灌流モデルに皮下投与することにより，心機能低下と心筋リモデリングを抑制する作用を示した。日本人における重要な死因の一つである，虚血性心疾患およびその後の慢性心不全への臨床応用が期待される。

【目次】
1　はじめに
2　方法
3　結果
4　まとめ

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YS-1402 による慢性腎臓病の治療効果
Therapeutic Effects of YS-1402 on Chronic Kidney Disease

　慢性腎臓病は，末期腎不全とともに心血管イベントのリスクとなるが，その進行を抑制する治療戦略は未だ不十分であり，特に糖尿病性腎症と腎硬化症に対する治療ニーズは高い。本項では，これらの病態とともに，YS-1402 による糖尿病性腎症及び腎線維化に対する動物実験での治療効果を検討し，慢性腎臓病に対する新たな治療薬となる可能性について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　腎臓とプロスタサイクリン
3　糖尿病性腎症の進展機序
4　糖尿病性腎症に対するYS-1402の治療効果
5　腎硬化症と線維化
6　腎線維化に対するYS-1402の治療効果
7　おわりに

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YS-1301 およびYS-1402 皮下投与におけるマウス喘息モデルに対する効果
Effects of Subcutaneous Administration of YS-1301 and YS-1402 on Murine Asthma Model

　慢性気道炎症が主病態とされる気管支喘息において，吸入ステロイド薬（ICS）をはじめとする抗炎症薬は治療の柱である。一方で同時に存在する気道リモデリングも臨床的に重要で，症状に直結することも多い。気道狭窄に対して，気管支拡張剤が使用されるが，気道リモデリングに影響を与える薬剤が少ないのが現状である。YS-1301 またはYS-1402 はトロンボキサン合成酵素阻害作用を併せ持つ新規プロスタサイクリンアゴニストで，抗炎症および抗リモデリング効果を持つ数少ない薬剤であり，その効果についてマウス喘息モデルにおける解析結果を解説する。

【目次】
1　はじめに
2　YS-1301皮下投与における難治性喘息に対する効果
3　YS-1402皮下投与における難治性喘息に対する効果
4　おわりに

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増殖因子（HGF）パスウェイを介した肝傷害・肝線維化の抑制
Suppression of Hepatic Faimure and Fibrosis Through Growth Factor（HGF）Pathway

　YS-1301 は，急性肝傷害に対して肝細胞死を阻止し，肝傷害を強く抑制する一方，慢性肝傷害による肝臓の線維化を改善した。YS-1301 はHGF の発現を強く促す活性をもち，YS-1301 の薬効はHGF の中和により減弱した。YS-1301 はHGF発現促進→MET 活性化を介して肝傷害阻止・線維化改善作用を発揮する。

【目次】
1　HGFとMET受容体
2　YS-1301によるHGF産生促進
3　YS-1301→HGF誘導を介した肝傷害抑制
4　YS-1301→HGF誘導を介した肝線維化抑制
5　MET受容体活性化による再生・治癒促進医薬の展望

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重症下肢虚血に対するYS-1402 投与による血管再生および骨格筋再生療法の構築
Administration of a Slow Release Synthetic Prostacyclin Agonist Promoted Angiogenesis and Skeletal Muscle Regeneration for Limb Ischemia

　重症下肢虚血疾患（CLI）は，血管の途絶による虚血がメインの病態であるが，崩壊していく骨格筋をいかにして再生させるかも重要であり，血管新生および組織再生効果を併せ持つような新しい治療法の開発が期待されている。我々は，低分子合成化合物による各種体内再生因子誘導剤として，YS-1301 を新しく見出し，そのDDS（Drug Delivery System）製剤であるYS-1402 を作製した。これらの製剤はCLI に対し機能的な血管新生と骨格筋の再生を促進し，下肢虚血を改善する新しいCell Free 型再生誘導剤になり得る可能性がある。

【目次】
1　はじめに
2　YS-1402投与による血管再生
3　YS-1402投与による骨格筋再生
4　まとめ

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YS-1402 のALS に対する効果の検討
The Beneficial Effect of YS-1402 on ALS

　筋萎縮性側索硬化症（Amyotrophic Lateral Sclerosis：ALS）は運動ニューロンが選択的に変性，脱落する致死的神経変性疾患であるが，病巣の低酸素およびHGF やVEGF といった体内再生因子の病態への関与が示唆されてきた。我々はこれらの病態を改善させ得る薬剤としてYS-1402 に注目し，ALS モデルマウスへの有効性を検討した。YS-1402 の単回皮下投与によりALS モデルの運動機能の改善および体重の増加が認められ，治療薬候補となりうることが示唆された。

【目次】
1　筋萎縮性側索硬化症（Amyotrophic Lateral Sclerosis：ALS）
2　ALSの病態，特に低酸素および血流障害との関連について
3　ALSモデルマウスに対するYS-1402の効果
4　おわりに

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YS-1301 の血管新生作用と実用化のための再生医療製剤の開発
The Angiogenic Effect of YS-1301 and Development of　Practical Regenerative Medical Formulation

　YS-1301 は，PGI2 誘導体の中から体内再生因子誘導剤として見出された新規低分子化合物である。本稿では，YS-1301 の有する血管新生作用に着目し，その実用化のために開発されたYS-1301 含有マイクロスフェア製剤のセルフリーな再生医療製剤としての有用性と今後の展望について述べる。

【目次】
1　はじめに
2　YS-1301の血管新生作用の作用機序
3　YS-1301含有マイクロスフェア製剤の血管新生作用
4　セルフリーな血管新生作用を有する再生医療製剤の重要性とその展望
5　おわりに

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YS-1301 の脳保護作用とその徐放性製剤の脳梗塞治療薬としての有用性
The Neuroprotective Effects of YS1301 and Usefulness of YS-1301 Loaded PLGA Microspheres, as a Therapeutic Medicine for Cerebral Ischemia

　プロスタグランジン誘導体YS-1301 は，体内再生因子誘導作用を有し，脳虚血後の学習障害に対し顕著な改善効果を発揮する。本稿では，脳虚血ラットモデルを用いたYS-1301 の学習障害・短期作業記憶障害の改善作用を紹介し，YS-1301 およびその徐放性製剤の脳梗塞治療薬としての有用性について述べる。

【目次】
1　はじめに
2　 MCAOモデルラットを用いたYS-1301原末の1日2回の反復経口投与の梗塞巣形成抑制効果と治療可能時間
3　 4-VOモデルラットを用いたYS-1301原末反復経口投与の学習障害の改善効果
4　 4-VOモデルラットを用いたYS-1301マイクロスフェア製剤単回皮下投与の短期作業記憶障害の改善効果
5　脳梗塞治療のための今日の再生医療の現状と将来の展望
6　おわりに

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心筋虚血再灌流障害に対する疾患局所集積性nanoparticle 製剤；YS-1603 の効果の検討
Prostacyclin Analogue-Loaded Nanoparticles（YS-1603）Attenuate Myocardial Ischemia/ Reperfusion Injury in Rats

　YS-1603 は，ナノサイズ粒子であり，ポリエチレングリコールをその表面に持つ構造によりステルス性を高めている。その結果，虚血心筋組織に特異的に集積し，組織中薬物濃度が維持，延長され，疾患局所において有効に血管新生性効果，抗炎症性効果により心保護効果発揮を発揮する。

【目次】
1　はじめに
2　研究方法
3　研究結果
4　心筋虚血再灌流傷害に対するYS-1603の治療効果に関するメカニズム
5　結語

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肺高血圧症モデルに対するYS-1603 の効果の検討
Effect of YS-1603 for the Pulmonay Artery Hypertension Rat

　ONO1301 はProstacyclin 作動作用であり，新規肺高血圧薬として期待されるが，全身の副作用が問題である。Nano 粒子に薬剤を封入し投与する事で，障害部位特異的に作用する事が期待される。今回，Sugen/hypoxia 誘導の肺高血圧ラットにおいて，ONO1301 ナノ製剤が肺高血圧肺に特異的に取り込まれ，肺高血圧を組織学的，血行動態的に改善させることを示した。

【目次】
1　はじめに
2　YS-1301内包リポソームナノスフェアー製剤（YS-1603）
3　YS-1301の肺高血圧薬としての作用
4　モノクロタリン誘発ラット肺高血圧症モデルの対する効果の検討
5　肺高血圧モデルラットの作成
6　肺高血圧モデルラットにおけるNano drugの組織分布
7　肺高血圧に対するYS-1603の効果
8　おわりに
月刊バイオインダストリー 2020年7月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

高原茉莉　北九州工業高等専門学校
神谷典穂　九州大学
舘野浩章　（国研）産業技術総合研究所
堀北夏未　東海大学
酒井大輔　東海大学
上原　隆　金沢医科大学
倉知正佳　富山大学
近藤　隆　富山大学
阿部　仁　富山大学
鈴木道雄　富山大学
矢口俊之　東京電機大学
井上　聡　東京電機大学
大山慎太郎　名古屋大学医学部附属病院
岩月克之　名古屋大学
平田　仁　名古屋大学

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BIO R&D

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人工脂質化タンパク質の調製法
How to Prepare Artificial Lipid-protein Conjugates

　生体系を構成するタンパク質のなかには，脂質が付加されることで新たな機能を獲得するものがある。本稿では，自然界における脂質化タンパク質の生合成機構と機能を概説した後，その機能を評価・活用するために開発された様々な人工脂質化タンパク質の調製法について，最近の展開を紹介する。

【目次】
1　脂質化タンパク質の機能性
2　脂質化タンパク質の化学合成
3　酵素反応を用いた脂質化タンパク質の合成

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膵がん表層糖鎖をレクチン?薬剤複合体で狙い撃ち
Targeting Cell Surface Glycans of Pancreatic Cancer Using a Lectin-durg Conjugate

　膵がんの治る確率（5年生存率）は未だ10%未満であり，新たな抗がん剤の開発が切望されている。我々は膵がんに発現する新たな糖鎖マーカーと結合するレクチンを同定した。レクチン?薬剤複合体を創出し，膵がん移植マウスモデルに投与すると，劇的な抗がん作用を示した。本総説ではレクチンを用いた新たな膵がん治療の可能性について紹介する。

【目次】
1　背景
2　糖鎖とは
3　レクチンマイクロアレイ
4　糖鎖プロファイリングに用いるレクチン
5　膵がん細胞株の糖鎖プロファイリング
5.1　多能性幹細胞と膵がん細胞に共通して発現するHタイプ3構造
5.2　レクチン?薬剤複合体の膵がん細胞株への殺傷効果
5.3　膵がん移植マウスモデルにおけるrBC2LCN?PE38の治療効果
5.4　rBC2LCN?PE38の安全性
5.5　レクチンを抗がん剤として使う利点

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椎間板再生医療と産業化の課題
Commercialization Challenges of Regenerative Medicine for Intervertebral Discs

　国内でも患者数の多い腰痛は，椎間板の変性によって発症するとも言われる。未だ抜本的な治療法が存在しない中，椎間板組織の再生を目指した再生医療等製品の開発が進められている。本稿では，椎間板変性症における再生医療の必要性と産業化の課題について述べる。

【目次】
1　はじめに
2　椎間板組織の変性と腰痛
3　国内外の臨床研究
4　再生医療等製品の産業化における課題
5　開発が進む椎間板変性症に対する再生医療等製品
6　おわりに

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抗酸化機能を付与したハイブリッド型神経保護薬の創製
Nobel Hybrid Neuro-protectors with Anti-oxidant Activity

　統合失調症は慢性の経過をたどる精神疾患である。罹患患者やその家族に多大な負担を強い，社会的コストから見てもその損失は大きい。しかしその病態生理は未だ不明な点が多く，したがって根治的な治療薬は開発されていない。近年その病態生理に酸化ストレスが関与しているエビデンスが蓄積されつつある。そこで我々は抗酸化作用を有するアポシニンと認知機能を改善し神経保護作用を持つタンドスピロンをリード化合物とした新規化合物を合成した。新規化合物はin vitroで抗酸化作用を示し，in vivoでも統合失調症モデル動物において抗酸化作用と神経保護作用を示した。このことから新規化合物が統合失調症の根治的治療薬になる可能性を秘めており，今後臨床応用に向けた開発が進むことが期待される。

【目次】
1　はじめに
1.1　統合失調症の薬物療法と現状
2　グルタミン酸仮説と酸化ストレス
3　リード化合物
3.1　アポシニン
3.2　タンドスピロン
3.3　新規化合物の構造
4　新規化合物の評価系とその結果
4.1　in vitro：抗酸化活性と抗アポトーシス効果
4.2　in vivo：NMDA受容体遮断薬投与ラットにおける効果
5　新規化合物の可能性（適応疾患など）と今後の課題

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BIO ENGINEERING

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水性二相系培養液を用いた細胞組織構築法
Developmental Study of Newly Method for Fabricating Cell Aggregate Using Aqueous Two Phase System

　細胞凝集組織であるスフェロイドは再生医療分野や創薬分野で注目されている。本稿ではスフェロイド様細胞凝集塊の新たな細胞加工法として，水溶液でありながら“水と油”のように分離する性質を持つ水性二相系（Aqueous Two PhaseSystem, ATPS）法を応用した浮遊培養システムを提案し，その基礎検討と今後の展望について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　水性二相系（Aqueous Two Phase System）
2.1　水性二相系の特性
2.2　ATPSのバイオ領域への応用例
3　ATPS浮遊培養システム
3.1　浮遊培養の原理とシステム
3.2　浮遊培養の検討
4　おわりに

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機械学習を用いた複合性局所疼痛症候群（CRPS）の重症度評価技術の開発
Development of Machine-learning Based Objective Severity Assessment Model for Complex Regional Pain Syndrome（ CRPS）

　これまで疼痛の評価は主観的な質問票に頼る部分が大きく，客観的かつ定量的な検査が望まれてきた。近年，慢性疼痛における脳の可塑的変化が明らかになってきており，疼痛と密接な関連を持つと考えられている。本稿では慢性で強い疼痛が主症状である複合性局所疼痛症候群（Complex regional pain syndrome， CRPS）の患者に対して，脳磁計による脳機能解析を行い，それらパラメータを入力変数，主観的疼痛指標を応答変数とするモデルを機械学習手法により確立，その妥当性を示すことができたのでこれを報告する。

【目次】
1　慢性疼痛と複合性局所疼痛症候群
2　脳機能に着目したCRPSの重症度評価方法の開発
3　検証方法
4　結果
5　まとめ

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BIO BUSINESS

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再生医療

　経済産業省の算出によると，再生医療の周辺産業まで含めた市場規模は，2012年の260 億円から急速に拡大し，2030 年には1.6 兆円に達すると予測されている。2014 年には再生医療推進に向け新たな法律も施行され，早期承認への道筋がつけられたほか，これまでは医療機関に限られていた細胞培養加工等の外部委託が可能となり，周辺産業も含めた市場の活性化が期待されている。

【目次】
1　概要
2　関連制度と体制
3　研究開発動向
4　メーカー動向

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バイオ医薬品

　これまで多くのブロックバスターを生み出してきた低分子化合物を用いた新薬が頭打ちになってきたことから，抗体医薬をはじめとしたバイオ医薬品の市場が拡大している。バイオ医薬品の5 割以上を占める2017 年の抗体医薬品の国内市場は9,695 億円程度とみられ，がん領域を中心に現在も多くの臨床試験が進められていることから，今後も安定した成長が期待される。大型医薬品の特許切れが相次ぐ中，メーカー各社は研究機関との共同研究やバイオベンチャーの買収によって新薬の投入を急いでいる。

【目次】
1　概要
2　業界動向
3　バイオシミラー

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《BIO PRODUCTS》

ヒドロキシプロピルメチルセルロース(Hydroxypropyl methyl cellulose)

乳酸ナトリウム(Sodium lactate)

ローカストビーンガム(Locust bean gum)

レブリン酸(Levulinic acid)

1,3―プロパンジオール(1,3-Propanediol)
月刊バイオインダストリー 2020年6月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞
大浦イッセイ　特定非営利活動法人　まもるをまもる
西垣孝行　森ノ宮医療大学
小栁智義　筑波大学
野口裕史　筑波大学
池野文昭　筑波大学
八木雅和　大阪大学
荒川義弘　筑波大学
原　正彦　(株)mediVR
小川晋平　ＡМＩ(株)
神尾　翼　ＡМＩ(株)
齊藤旬平　ＡМＩ(株)
髙木良輔　ＡМＩ(株)
加藤博史　神戸大学
安齊崇王　テルモ(株)
樋口高志　(株)カワニシホールディングス
本田佳範　(株)カワニシホールディングス
前島洋平　(株)カワニシホールディングス
西澤美幸　(株)タニタ
笠原靖弘　(株)タニタ
中村英治　(株)タニタ
蔦谷孝夫　(株)タニタ
Steven B Heymsfield　Pennington Biomedical Research Center

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【特集】医工連携医療機器開発の最新動向

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デザインドリブンで行う医療機器開発
Medical Device Development with Desig-Driven Approach

　ニーズドリブン，テクノロジードリブンでの開発ではなく，ニーズもテクノロジーも精査し，提供する価値を創造した上で，ソリューションとして社会実装できる，デザインドリブンで行う医療機器開発の一例を記す。

【目次】
1　はじめに
2　医療機器開発の最初に行うデザイン作業
3　医療機器開発に最も重要なデザイン作業
4　デザインドリブンで行う医療機器開発
5　おわりに

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医療機器開発における国の取り組みと医工デザイン融合
National Initiatives in Medical Device Development, Moreover Integration of DESIGN,Medicine and Industry

　医療機器開発に関連する国の取り組みについて解説する。主に医工連携における開発支援策と日本におけるベンチャーエコシステムの現状を提示しながら，最新の動向を紹介する。また医療者と企業が新規事業を共創する社会を目指すための「医工デザイン融合」のコンセプトを解説し，著者らが開発した医療者の知的資産を守りながら企業と共創するプラットフォーム「evaGraphy」について情報提供を行う。

【目次】
1　はじめに
2　　医療機器開発における国の取り組み
2.1　国立研究開発法人日本医療研究開発機構（AMED）について
2.2　医工連携における開発支援策
2.3　日本の医療機器産業の課題
2.4　ベンチャーエコシステムにおける課題
2.5　J-Startupによる国主導のエコシステム
2.6　2040年の医療（ビジョナリーとバックキャスト）
3　　医工デザイン融合
3.1　医工連携とデザイン
3.2　医療者の知的資産をまもるWEBプラットフォーム「evaGraphy」

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アカデミア発の医療機器開発支援?マーケットニーズと基礎技術のギャップを意識した開発人材育成
Creating Values Through the Matching of Clinical Needs and Technologies atthe University Hospital

　アカデミアでは基礎医学，工学など，医療機器開発に結びつく可能性のある様々な研究が行われており，その成果の社会実装が大きな期待となっている。本稿ではまず大学の医療機器開発プロジェクトの特徴，日本の医療機器開発の潜在的な課題について，日本の国際競争力と医療機器開発の特徴をもとに考える。
　ユーザーとしての臨床現場でありかつ臨床研究の現場である大学病院を舞台として様々な取り組みが進んでいるが，臨床現場の「ニーズ」を持つ医療者と，アカデミアの研究成果である「シーズ」を持つ研究者・技術者が共同して最終製品の開発に取り組まなければならない。そこで「デザイン思考」と「SPARK」という2 つのアプローチを元にし，筑波大学で行っている製品開発支援Program での挑戦について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　大学での医療機器開発に見られる特徴
3　日本のものづくりと医療機器開発体制の課題
4　デザイン思考とアカデミア発「シーズ」「ニーズ」の活用の可能性
5　筑波大学の医療関連製品事業化支援プラットフォーム
5.1　Research Studio powered by SPARK
5.2　クリニカルエクスポージャーと新たな取組
6　新型コロナウイルス対策プロジェクトで見えてきた課題
7　今後の展望

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医療機器イノベーション人材育成プログラム「バイオデザイン」の国内動向について
The Perspective of Biodesign Program to Make an Innnovation of Medical Ddevice in Japan

　バイオデザイン・プログラムはStanford 大学で開発された医療機器イノベーション人材育成教育プログラムであり，同プログラムから多くの製品を創出するなど優れた成果も上げていることから世界的にも評価が高い。日本でも2015 年にジャパンバイオデザインが発足し，医療機器イノベーションのエコシステム創成が進められている。ジャパンバイオデザインのこれまでの取り組みとバイオデザインプロセスの特徴，ジャパンバイオデザインの課題及び今後の展望について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　国内におけるバイオデザインの沿革
3　バイオデザインプロセスの実際
3.1　医療機器開発プロセスを体系化し，製品化に至るまでのロードマップが示されていること
3.2　医療現場に求められる開発に即したニーズを探求すること
3.3　医療現場に求められる「ニーズ」の仕様を事前に定めた上で，その目標に従ってプロトタイプとして具現化すること
4　日本の医療機器産業の動向とバイオデザインが果たす役割
5　日本におけるバイオデザインのさらなる発展に向けて
6　今後の展望

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VR リハビリ機器開発を通した医工連携による事業化の考え方と実際
Conceptual Review of Commercialization Through Medical-engineering Alliance with a Practical Example of Virtual Reality-guided Rehabilitation Medical Device Development

　株式会社mediVR では仮想現実技術を用いたリハビリテーション支援用医療機器の開発及び製造販売を行っている。本特集ではニーズの掘り起こしから開発理論，上市から臨床効果に至るまでの弊社の取り組みを紹介することによって，読者が医療機器開発の一連の流れを理解し，医工連携活動を行う際の一助となるような情報提供を行いたい。

【目次】
1　はじめに
2　医工連携総論
3　各論1 mediVRカグラ開発に至る背景
4　各論2 mediVRカグラ開発の医学的理論根拠
5　各論3 mediVRカグラガイド下治療の臨床効果
6　各論4 mediVR社の資金調達と出口戦略
7　各論5 mediVR社の知財戦略
8　おわりに

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超聴診器
Development of the Stethoscope with Automatic Assisted Diagnosis for Heart Disease

　著者らは各種バイタルサイン計測機能搭載心疾患自動診断アシスト機能付遠隔医療対応聴診器「超聴診器」を開発中である。心音と心電を同時計測し，心音を可視化することで聴診を定量的に解析することを可能にした。今後は，自動診断アシスト機能を搭載するために，2020 年夏には複数の大学病院と連携し，大規模臨床研究を実施予定である。

【目次】
1　超聴診器とは
1.1　開発の背景
1.2　自動診断アシスト機能の開発
1.3　今後のビジョン
2　遠隔聴診の実現
2.1　遠隔医療の必要性
2.2　遠隔聴診の問題点
2.3　スペクトログラムの有用性
3　遠隔医療システムの構築に向けて
3.1　予備健診の実施
3.2　企業との連携
4　急激な医療革新を起こすために

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医工連携の出口戦略について
Exit Strategy for Medical-engineering Collaboration

　医工連携による医療機器等の開発においてニーズを探し，これを検証する入口の部分は非常に重要だと認識されている。あわせて，開発された製品を世に送り出す出口の部分も非常に重要なプロセスである。本稿では筆者がニーズ検証の際に実施している出口戦略について説明する。

【目次】
1　出口戦略とタイミング
2　顧客はだれなのか？　顧客のビジネスを理解せず製品は売れない
3　市場調査
4　忘れてはいけない経営者というステークホルダー
5　ビジネスモデル
6　エビデンス
7　おわりに

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心臓血管関連医療機器
Medical Device for Cardiovascular Disease

　我々，医療機器メーカーの技術者にとっての医工連携とは，医療現場のニーズ，課題をとらえ，それらに対して自らの専門技術や知識を駆使し，さらには異分野，先端技術も積極的に学び，取り入れることで医療現場に変化を起こすことである。本稿においては，筆者自身が開発初期から関わった抗血栓性ポリマーコーティング技術，その抗血栓性メカニズム，未来の医療に向けた展望について述べる。

【目次】
1　医工連携のスピリッツ
2　心臓血管関連医療機器に価値を提供する高分子化学
3　人工心肺とコーティング
4　ポリ2メトキシエチルアクリレート（PMEA）
5　PMEAコーティング人工肺の有効性
6　他用途への展開
7　PMEAの抗血栓性メカニズム
8　血栓課題の克服に向けて
9　最後に

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医療機器販売商社による医工連携の実践事例
Implementation of the Medical Device Dealer-driven Medical-engineering Collaboration

　本稿では，医療機器流通の現状と医療機器販売業が医工連携に果たしうる役割，および当社が目指している医工連携のあり方を論述する。また，当社の開発事例の紹介と説明を通じて，現在の医工連携においてしばしば起こりうる問題や克服すべき課題，それに対する当社の現在および将来の取り組みを論述する。

【目次】
1　はじめに
2　背景
2.1　医療機器の商流と医療機器販売業の機能
2.2　当社の目指す医工連携・医療機器開発
3　当社の開発事例より
3.1　医師の手の代わりに器械器具を保持するカッツェシリーズ
3.2　心臓カテーテルの操作を安定化させるためのカテーテルホルダー
3.3　女性医師の消化器内視鏡操作を補助するためのアタッチメント
4　これからの課題
5　まとめ

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BIA 体組成評価装置
BIA Body Composition Monitor

　近年，健康診断や保健指導など様々な場面でBioelectrical Impedance Analysis（BIA）による体組成評価が活用されつつあるが，簡便に使用できる反面，この装置の詳細についてはあまり知られていない。ここではこのBIA を用いた体組成評価装置についての測定原理や臨床的有用性に触れつつ，最新の研究情報についても紹介する。

【目次】
1　メタボリックシンドローム診断における内臓脂肪型肥満スクリーニングの意義
2　健康情報としての「体組成評価」の有用性
3　体組成評価法の変遷と各方法の特徴，有効な利用法について
3.1　古くから実施されている体組成評価法
3.2　DXA：Dual energy X-ray Absorptiometryによる体組成分析
3.3　4C（4-Compartment-model）法
3.4　簡便で客観的な測定：BIAによる体組成評価
3.5　BIAの問題点と精度について
3.6　BIA体組成計の測定をできるだけ正確に実施するために
4　近年のBIA研究：加齢や鍛錬によって変化する筋肉の「質」を評価
月刊バイオインダストリー 2020年5月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞
木下英樹　東海大学
中島勇貴　東海大学
覚張孝大　東海大学
竹田志郎　麻布大学
春日元気　日本大学
川井　泰　日本大学
本田洋之　八戸工業大学
荒川千夏　カゴメ(株)
鈴木重德　カゴメ(株)
重盛　駿　信州大学
下里剛士　信州大学
島津朋之　宮崎大学
荻田　佑　信州大学
西山啓太　慶應義塾大学
橋本光紀　医薬研究開発コンサルティング

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【特集】乳酸菌の機能と活用

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乳酸菌の機能性について
Functionality of Lactic Acid Bacteria

　乳酸菌やビフィズス菌は安全性が高く，ヨーグルトを始めとした様々な発酵食品に利用されている。また，これらの菌やその発酵物の様々な機能性が明らかになっている。そこで本稿では乳酸菌やビフィズス菌の機能性を皮膚，口腔，胃，腸に分けて紹介すると共に免疫賦活作用や脂質代謝改善作用等の体内での機能についても概説する。

【目次】
1　はじめに
2　皮膚の保湿性改善効果
3　う蝕と歯周病予防
4　ピロリ菌の抑制
5　整腸作用
6　病原菌やウイルスの感染防御作用
7　免疫賦活化作用
8　抗アレルギー作用
9　血圧降下作用
10　脂質代謝改善作用
11　ストレス緩和作用

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青果物の発酵と食品開発
Fermentation of Vegetables and Fruits by Lactic Acid Bacteria and
Development of New Fermented Foods

　乳酸菌と言えばヨーグルトとチーズを想像される人が多いと思うが，漬物，キムチ等，青果物を発酵させたものも多い。本稿では青果物や穀物等の植物原料の乳酸発酵食品について概説し，新しい発酵食品の可能性について述べる。また，当研究室で取り組んでいる六次産業化支援のための「種菌構想」について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　乳酸菌による青果物の発酵
2.1　醸造製品
2.2　大豆発酵製品
2.3　漬物
2.4　発酵飲料
2.5　その他
3　乳酸菌の効果的な活用法と新しい発酵食品の提案
4　六次産業化を支援する「種菌構想」
5　おわりに

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乳酸菌の発酵を利用した畜産食品
Animal Food Products Fermented by Lactic Acid Bacteria

　我々は畜産食品の保存性や嗜好性の向上のために，乳酸発酵を利用してきた。乳酸菌は乳酸発酵に関与する細菌グループとして知られ，特定の菌株においてプロバイオティクス効果をもたらすことが分かってきた。従って，乳酸発酵は畜産食品の有効な加工法だけでなく，我々にとって乳酸菌を多く摂取するための有益な方法とも言える。

【目次】
1　乳酸菌による発酵を利用した乳製品
2　乳酸菌による発酵を利用した食肉製品
2.1　発酵食肉製品と乳酸菌スターター
2.2　乳酸菌スターター添加による発酵食肉製品のメリット
3　乳酸菌による発酵を利用した食卵製品

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乳酸菌が産生するバクテリオシンと食品保蔵への応用
LAB Bacteriocins and Their Application to Food Preservatio

　化学合成された食品保存料が忌避される傾向にある現代では，天然由来の抗菌物質がその代替として考えられている。なかでも，乳酸菌由来のバクテリオシンは生産菌自体が長い食経験を有することに加え，耐熱性が高く，無味無臭であることから，食品の風味を損なわない保蔵剤として期待されている。本稿では，乳酸菌バクテリオシンの特徴や，食品応用に向けた研究例について解説する。

【目次】
1　バイオプリザベーションについて
2　乳酸菌バクテリオシンの歴史と分類について
3　乳酸菌バクテリオシンの食品応用に向けた研究について

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乳酸菌の細胞外多糖とβ-ガラクトシダーゼの機能
Functions of Exopolysaccharides and β-galactosidase in Lactic Acid Bacteria

　乳酸菌の糖代謝は食材の発酵性に影響するのみでなく，細胞外多糖の産生，β-ガラクトシダーゼによるラクトースの低減，配糖体の生成・分解などを介して種々の機能性にも寄与している。本稿では，植物性発酵食品由来の乳酸菌Lactobacillus brevis を中心として，糖質に関連した発酵性，および機能性について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　乳酸菌が生成する細胞外多糖（EPS）
2.1　EPSによる消化液耐性への寄与
2.2　EPSによる宿主の免疫機能への貢献
2.3　EPS産生に関する遺伝子研究
3　Lactobacillus brevisのラクトース資化の特徴
3.1　ラクトース糖源培地における生育緩慢性
3.2　カタボライト抑制機能の欠損によるβ-ガラクトシダーゼの常時発現
4　乳酸菌を用いた並行複発酵の可能性
5　配糖体を加水分解するβ-ガラクトシダーゼ

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乳酸菌組換え体を用いたバイオ医薬品の創製と課題
gmLAB as a Tool for Microbial Therapeutics：Current Perspectives

　乳酸菌を有益タンパク質の運搬体として用いる乳酸菌組換え体（gmLAB）研究は，種々の疾病に対する予防・軽減手法の一つとして注目されている。本稿では，我々の研究グループが主導したgmLAB 研究に加えて，これまでの関連トピックスと現状，今後の課題について総括し，gmLAB の有用性と将来性について論じる。

【目次】
1　乳酸菌組換え体
2　乳酸菌粘膜ワクチンを用いた疾患の予防戦略
2.1　感染症ワクチン
2.2　アレルギーワクチン
3　炎症性腸疾患への適応
4　低分子抗体を産生するgmLABの開発と抗体医薬への展開
5　課題と将来展望　

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乳酸菌による抗炎症作用
Anti-inflammatory Function of Lactic Acid Bacteria

　食経験が豊かな乳酸菌には様々な機能性が期待されている。現在，生活習慣病や生活環境病など，炎症が関与する疾患が急増しており，炎症応答を改善可能な機能性乳酸菌が求められている。本稿では腸管上皮細胞において抗炎症作用を有する乳酸菌や炎症を抑制する制御性T 細胞を増加させる乳酸菌について紹介し，その応用可能性について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　腸管上皮細胞における乳酸菌の抗炎症効果
3　乳酸菌による制御性T細胞の誘導
4　終わりに

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食成分による腸細菌叢変化が宿主に及ぼす影響
Effect of Changes in Intestinal Microflora by Dietary Components on the Host

　近年，腸細菌と様々な疾病との関連が指摘されている。著者らは，これまで，食による腸細菌叢の変化に着目し，研究を進めてきた。本稿ではまず，プロバイオティクスと，食成分による腸細菌叢の変化と宿主への影響について概説する。最後に，著者らが最近明らかにした，腸細菌のアレルギー免疫応答抑制効果について報告する。

【目次】
1　はじめに
2　食成分による腸細菌叢の変化と宿主への影響
3　腸細菌Flavonifractor plautii
4　F. plautiiのアレルギー免疫応答抑制効果
5　今後の展望

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乳酸菌の消化管定着
Colonization of Lactic Acid Bacteria in the Gut

　乳酸菌はヒトの小腸に主に棲息する腸内共生細菌である。消化管への接着機構の理解は，乳酸菌の腸内環境での生存戦略を知る手がかりであると考えられる。本稿では，腸内細菌のヒト消化管での局在について述べるとともに，乳酸菌の接着機構と病原細菌の感染予防への応用例について，筆者らの研究成果を中心に解説したい。

【目次】
1　ヒトに共生する細菌の分布と局在
2　腸内細菌の消化管への接着
3　乳酸菌の消化管への接着
4　乳酸菌のムーンライティングタンパク質
5　最後に

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BIO ENGNEERING

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医薬品GMP と品質
Good Manufacturing Practice for Active Pharmaceutical Ingredients and its Quality

　医薬品は直接人体に投与されることより品質には特に留意すべきである。恒常的に高品質な製品の製造を行うためにGMP という規制があり，これを遵守することが必須である。グローバル化が進んだ今，ICH やPIC/S という世界規模での規制の統一が図られており医薬品を取り巻く環境が大きく変化している現状をGMP を中心に解説する。

【目次】
1　はじめに
2　GMPの歴史
3　GMP組織と責任
4　品質保証
5　GMP適合性評価
6　委受託における品質保証
7　品質管理と不純物
8　生データとデータインテグリティ
9　まとめ

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BIO BUSINESS

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食品添加物工業

【目次】
1　概要
2　需給動向

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《BIO PRODUCTS》

ダイマー酸(Dimer acid)

DL-α-トコフェロール(DL-α-Tocopherol)

　
月刊バイオインダストリー 2020年4月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞
東　大志　熊本大学
有村源一郎　東京理科大学
宮永正斗　東京理科大学
八須匡和　東京理科大学
臼杵克之助　大阪市立大学
入江文子　日本カンタム・デザイン(株)
大澤匡弘　名古屋市立大学
宮本啓補　名古屋市立大学　
芳賀洋一　東北大学
鶴岡典子　東北大学

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BIO R&D

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シクロデキストリンを含有するポリカテナンの調製と構造解析
～世界最多級の環状分子数を有する放射型ポリカテナンの構築～
Design of Cyclodextrin-based Radial Polycatenanes

　近年，ポリロタキサンおよびポリカテナンなどのインターロック超分子が大変注目を集めている。ポリロタキサンを構築するにあたり，環状分子としてシクロデキストリン（CyD）が最も汎用されてきたが，CyDポリカテナンに関する知見は極めて少ない。本稿では，CyDポリカテナンの調製と構造解析を行った筆者らの最近の知見を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　戦略
2.1　どの状態で環化するか?
2.2　軸分子と環状分子は何を用いるか?
3　β-CyDポリカテナンの調製
4　β-CyDポリカテナンの構造解析
4.1　反応液中のチオール基含量
4.2　各種分析装置を用いた解析
4.3　化学量論
4.4　構造様式
5　還元環境におけるポリカテナンの物性変化とβ-CyDの放出性
6　まとめ

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植物香気成分とテルペン誘導体の免疫活性化機能
Immunostimulation Activity of Plant Volatiles and Terpene-derivatives in Plants and Humans

　メントール等の植物香気成分は，生物間の情報伝達（生物間コミュニケーション），病害虫に対する防衛，環境適応ならびに，ヒト健康の機能性成分としての多彩な役割を担う。本稿では，植物の香りの機能と応用基盤を構築するための学術研究について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　植物の香りを介した植物間コミュニケーション
3　ミントをコンパニオンプランツとして利用した栽培技術の確立
4　香気成分の植物免疫促進機能
5　香気成分のヒトの健康における機能性

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放線菌に学ぶ：新規抗アレルギー剤の創出展望
Lessons from Streptomyces：Prospects for Creating New Anti-Allergic Agents

　現在，乳幼児から高齢者に至るまで日本人の約2人に1人が何らかのアレルギー疾患を有している。発症予防・重症化予防によって Quality of Life の改善をめざすプロジェクトがいくつも遂行されている。本稿では，筆者らがアンチマイシン系抗生物質の一種であるUK-2Aを構造上のモチーフとして創出した，アレルギー疾患克服に貢献する創薬シーズについて解説する。

【目次】
1　はじめに
2　UK-2Aを構造上のモチーフとする創薬シーズ
2.1　アンチマイシン系抗生物質
2.2　誘導体の分子設計と生物活性評価
2.3　抗体医薬と低・中分子薬
3　おわりに

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BIO ENGNEERING

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ExoView を用いたエクソソーム同定，発現定量評価
Indentification and Quantitative Evaluation of Single Exosomes Using ExoView.

　最近のニュース等で知られるようになったエクソソーム（細胞外小胞）は癌の罹患や転移に非常に重要な役目をしていることが解明されつつあり，注目を集めています。しかしながらエクソソームは，顕微鏡でその存在を捉えることのできない極めて小さなナノサイズである為，従来の技術では扱うことが不可能でした。本稿で紹介するNanoView 社の製品，ExoView は，このようなナノサイズのエクソソームの計数と同定が可能な専用のアレイチップを世界に先駆け開発し，より正確，簡単かつスピーディーにエクソソームの分析が可能となりました。

【目次】
1　はじめに
2　ExoViewについて
3　対象サンプル
4　単一粒子解析
4.1　測定フローと手順
5　粒子サイズ・個数計測の原理
6　標的マーカの蛍光評価
6.1　共局在の評価，内腔タンパク質の検出
7　HEK293由来エクソソームの評価例
8　まとめ

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慢性疼痛治療ターゲットとしてのアストロサイト-ニューロン乳酸シャトル
Astrocyte-neuron Lactate Shuttle as a Therapeutic Target for Chronic Pain

　慢性疼痛は，超高齢社会を迎えた本邦だけでなく，全世界的に患者数が増大しており，その治療法の開発は喫緊の課題である。本稿では，これまでの視点とは異なる慢性疼痛発現の機序として，脊髄におけるアストロサイトのエネルギー供給の異常に焦点を当て，ニューロンへの乳酸供給過多の関与について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　脊髄アストロサイト選択的活性化モデルの作出
3　脊髄後角ANLSの慢性疼痛への関与
4　ANLSの慢性疼痛の治療標的への応用
5　ANLSの高次脳機能での役割
6　まとめとして

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マイクロシステムを用いたウェアラブルヘルスケア機器
Wearable Healthcare Devices Using Microsystem

体表に装着し連続計測，間欠的計測を実現するウェアラブルシステムを身体に装着しやすい形状と大きさを維持し高機能化，多機能化するには，集積回路技術，MEMS（微小電気機械システム）などを用いたマイクロシステムが役立つ。本稿ではマイクロシステムを用いたウェアラブルヘルスケア機器について，筆者らの開発事例を引用しながら解説する。

【目次】
1　はじめに
2　小型発汗計とストレス反応の計測
3　超音波血管径計測と血圧，血管緊張の計測
4　微小還流を用いた乳酸計測
5　おわりに　
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BIO BUSINESS

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化粧品工業

2018 年の化粧品の出荷実績は出荷個数31 億2,167 万個（前年比106.2 ％），出荷金額1 兆 6,942 億円（前年比105.2 ％）となり，市場が拡大している。洗顔料，化粧水，美容液，フェイスパックなどを中心とした訪日外国人観光客の需要取り込みの成功が市場の拡大に貢献した。またメーカー各社がシワ改善を訴求した薬用化粧品を投入し，中高年層だけでなく若年層にも需要が拡大した。薬用化粧品が好評を博していることから今後も機能性化粧品市場の拡大が見込まれる。海外に目を向けると，ASEAN 5ヵ国（インドネシア，タイ，フィリピン，ベトナム，マレーシア）では経済成長による個人消費の拡大により化粧品市場が拡大し続けている。日系化粧品メーカーも同市場で製品やブランドを根付かせていくために売り込みに力を入れている。

【目次】
1　需給動向
2　輸出入動向
3　化粧品受託製造市場の動向
4　日本メーカーの海外戦略

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健康食品・機能性食品工業

2018 年の特定保健用食品（トクホ）市場規模は6,432 億円（前年比97.7 ％）と推定され，4年ぶりに減少に転じた。健康機能の認知度が高い乳酸菌やコレステロール関連のトクホが前年に引き続き市場をけん引した一方，近年好調であったトクホ飲料はブームに一服感がみられた。2015 年4 月より施行された機能性表示食品は，2018 年度は1,990 億円（前年度比108.7 ％）規模の市場に成長したものと推定される。ガイドラインの第3 次改正により，届出手続の簡素化・迅速化が図られ，また糖質，糖類，植物エキスおよび分泌物についても新たに機能性関与成分として認められたことから，トクホに代わり機能性表示食品を活用する動きがさらに加速している。

【目次】
1　健康食品と機能性食品
2　トクホ市場動向
3　機能性表示食品市場動向
4　健康食品の機能別市場動向

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抗菌・防カビ剤工業

　抗菌・防カビ剤や防腐剤，防虫剤，忌避剤，木材防カビ剤はバイオサイド（Biocide）と呼ばれ，身近な日常品から医療・衛生用品，工業製品まで幅広い分野で使用されている。抗菌ブームが巻き起こった我が国では，抗菌加工製品の市場規模は1 兆円を超えていると推定される。国外に目を向けても，中国や米国等で関心が高まっており，非常に速いスピードで市場が成長している。

【目次】
1　概要
2　抗菌剤の種類
3　用途
4　メーカー動向

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《BIO PRODUCTS》

L―システイン塩酸塩(l-Cysteine monohydrochloride monohydrate)

L-セリン(l-Serine)

　
月刊バイオインダストリー 2020年3月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞
久保田博南　ケイ・アンド・ケイジャパン(株)
三木則尚　慶應義塾大学
竹井邦晴　大阪府立大学
鈴木博也　(株)テクノメディカ
前中一介　兵庫県立大学
太田裕貴　横浜国立大学
浅野康一郎　東京大学
南木　創　東京大学
南　豪　東京大学
成瀬　康　(国研)情報通信研究機構
池田四郎　(株)ガステック
井上賢紀　広島大学
山本屋　武　広島大学
浅野知一郎　広島大学

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【特集】ウェアラブル医療・ヘルスケア機器

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ヘルスケアを支える生体情報モニタリング
Health Care Supported by Vital Sign Monitoring

　ヘルスケアを目的とした健康機器の基礎技術は,医療のための生体情報モニタが基礎になっている。近年では,これにIT 関連技術が加わり,スマホで自分の健康状態をチェックできるようになってきた。測定項目には大きな変化が見られないが,日常の体調チェックが行えるような小型で持ち運び可能な機器に変貌しつつある。

【目次】
1　単能機器によるモニタリングの現況
1.1　スタートは歩数計から
1.2　体重計から体脂肪計へ
1.3　現在の代表格は脈波数モニタリング
1.4　ヘルスチェックのための心電図モニタなど
1.5　パルスオキシメータの役割増加
1.6　血圧モニタリングへの各社の競争
2　複合機器を含む市場開拓の動き
3　医療機器から一般ヘルスケア機器への移行動向

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インプラント人工透析システム
Implantable Dialysis System

　国内33 万人の透析患者は,週3 回の通院や週12 時間の急峻な治療,太い注射針による毎回の血管穿刺などQOL が決して高いとは言えない。我々は,患者の通院負担,ならびに血管穿刺回数を低減するなど患者QOL を劇的に向上するインプラント人工透析システムの研究開発を行っている。本稿ではこれまでの成果と,課題について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　インプラント人工透析システム
3　インプラント人工透析システムの界面技術
4　インプラント人工透析システムの実用化に向けて
5　インプラント人工透析システム研究開発における課題
6　おわりに

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皮膚表面から健康管理する貼付型フレキシブルセンサシート
Attachable Flexible Sensor Sheet for Healthcare from Skin Surface

　常時健康管理に向けた新たな取り組みの一つとして貼付型のフレキシブルセンサシートが注目を集めている。本項では,そのフレキシブルデバイスとして,活動量,心電図,皮膚温度,そして汗の化学物質を計測するセンサシートについて紹介する。また精度高く計測する方法についても簡単に議論する。

1　はじめに
2　多種物理センサを集積したフレキシブルセンサシート
2.1　印刷形成した3軸加速度センサ
2.2　ウェアラブル健康管理パッチ
2.3　その他フレキシブル物理センサ
3　汗成分計測用フレキシブル化学センサ
4　対象温度(皮膚温度)の高精度計測
5　結言

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検査分散・データ中央管理型診断機器
Central Management System for Clinical Data at In Vitro Diagnostic Devices

　ヘルスケアデバイス,ウェアラブルデバイスには,検査データをはじめとしたデバイス管理のためのデータ一元管理と運用が必要である。臨床検査領域の検査データ管理の在り方を起点としてヘルスケア,ウェアラブルデバイスのデータ管理について考察し,著者らが取り組んでいるヘルスケアデバイス,ウェアラブルデバイスへの通信機能の搭載とデータの一元管理について解説したい。

【目次】
1　はじめに
2　臨床検査分野のデータ管理トレンド
3　ヘルスケア分野のデータ管理システム
4　IoT機能搭載のPOCT機器の一例
5　ウェアラブルで用いられる検査装置について
6　最後に

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身体密着型生体活動モニタリングシステムの開発
Development of Adhesive Type Human Monitoring Systems

　身体に貼り付ける,あるいは密着させるタイプの生体モニタリングシステムについて述べる。このような形態のモニタリングシステムは,体躯の向きや動きを精度良く検出でき,また心電,筋電,脈波,血圧,(深部)体温など基本的バイタル量を計測しやすいという特徴を持ち,確度の高い見守りシステムに最適である。本稿では具体的なシステム例をいくつか示し,それらの内容を簡単に説明する。

【目次】
1　はじめに
2　生体活動モニタリングの形態
3　身体貼り付け型モニタリングシステム
3.1　絆創膏型実証モデル
3.2　柔軟センサとの組み合わせ
3.3　VitalgramII
3.4　Vitalgram CT
3.5　アクティブ筋電電極
4　おわりに

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周産期新生児医療のIoT 化に向けたウェアラブル黄疸計測デバイスの開発
Wearable Jaundice Device for Perinatal and Neonatal Medicine

　近年,様々な現場でIoT 化が進んでいる。重要な現場の一つに周産期新生児医療がある。本研究では,当研空室で開発中の新生児用ウェアラブル黄疸計に関して論ずる。新生児黄疸は新生児の80%以上で検出される現象であるとともに処置が遅れると重篤な後遺症につながる症例である。本論のデバイスは,その診断・治療とIoT 技術の懸け橋となるデバイスである。

【目次】
1　はじめに
2　新生児黄疸
3　新生児黄疸の検出方法
4　ウェアラブル黄疸計測デバイス

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有機トランジスタ型化学センサの開発動向
Recent Trends in Development of Organic Transistor-based Chemical Sensors

　有機電界効果トランジスタ(OFET)型化学センサは,分子認識情報の読み出しを可能とする有機デバイスの1 種である。本稿では,マイクロ流路と接合した延長ゲートOFET と,より高集積化を指向した電解質ゲートOFET を用いたそれぞれの化学センサによる標的種の検出例をもとに,人工レセプタを導入したOFET型化学センサのウェアラブルデバイスへの応用可能性について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　マイクロ流体デバイスを接合した延長ゲート有機トランジスタ型化学センサの開発
3　電解質ゲート有機トランジスタ型化学センサによるヒスタミン検出
4　まとめ

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ウェアラブル脳波計の開発
Development of Wearable EEG System

　近年の脳波計測技術の進歩により,簡易に計測が可能なウェアラブル脳波計が実現されつつある。脳波計測を行うことでてんかんや認知症などの脳疾患の情報を得ることができる。現状では,長時間の装着が難しいなどの課題があるが,今後,よりよいウェアラブル脳波計が開発された場合,新たなるヘルスケアの創出につながると考えられる。

【目次】
1　はじめに
2　簡単に脳波計測が可能なウェアラブル脳波計の開発
2.1　一般的な脳波計測手法
2.2　導電性ジェルが不要で簡単に脳波が測れる技術の開発
2.3　ウェアラブル脳波計の為の小型脳波計とヘッドギアの開発
2.4　開発したウェアラブル脳波計の評価
2.5　日常での常時脳波計測を目指して
3　おわりに

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パッシブインジケータ法での皮膚アンモニア測定によるストレスの見える化
Visualization of Mental Stress by Measurement of Ammonia Emanated fromHuman Skin Using Passive Indicator

　気象などわたしたちを取り巻く環境や社会的価値観の変化に伴い,体臭がこれまでと異なるとらえられ方をするようになり注目を集めている。一方,からだから発せられるにおいをさまざまな化学物質の集合体ととらえ,生体から放たれる情報として活用しようとする研究分野もある。皮膚表面から放散される微量な化学成分(皮膚ガス)について,皮膚ガスとは何か?　から,最新の研究により日進月歩で明らかになっている皮膚ガスの利用価値,また皮膚アンモニアを利用したストレス診断に向けた取り組みについて,実測例も含めて解説する。

【目次】
1　なぜいま皮膚ガスが注目されるか
2　皮膚ガス測定でわかる生体情報
2.1　皮膚ガスとは
2.2　皮膚ガス測定により得られる情報
3　皮膚アンモニアとストレス
3.1　ストレスと心拍変動
3.2　皮膚アンモニアの生成と放散
3.3　皮膚アンモニアの測定方法
4　簡易ストレス測定キット
4.1　パッシブインジケータ法および測色
4.2　ストレス検出用の測定キットの開発
5　おわりに　

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BIO R&D

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肥満から生活習慣病が生じるメカニズムの解明とその治療戦略
Mechanisms for the Treatment of Lifestyle-related Diseases fromObesity and Their Treatment Strategies

　高カロリーの食事や運動習慣の欠如によって生じる肥満は糖尿病や非アルコール性脂肪肝(NAFLD)などの様々な生活習慣病を引き起こす。本稿では,肥満によって生じる生活習慣病の発症メカニズムについて各臓器で生じる分子シグナリングの変化に着目して,その治療戦略とともに解説する。

【目次】
1　はじめに
2　肥満とインスリン抵抗性
3　各臓器で引き起こされる肥満による変化
3.1　肥満による腸管炎症
3.2　肥満による肝臓での炎症と脂肪蓄積
3.3　肥満による脂肪組織のリモデリング
3. 4　肥満による筋肉の変化
4　肥満と生活習慣病を克服する治療戦略

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《BIO PRODUCTS》

γ-オリザノール(γ-Oryzanol)

アルギン酸ナトリウム(Sodium alginate)
月刊バイオインダストリー 2020年2月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞
木村信忠　(国研)産業技術総合研究所
兼橋真二　東京農工大学
内堀亮介　自治医科大学
林　幸壱朗　九州大学
橋本洋佑　Trinity College Dublin
橘　敬祐　大阪大学
近藤昌夫　大阪大学
松田健人　北海道大学
アリフムハンマドラセドゥルコビル　北海道大学
佐田和己　北海道大学
角五　彰　北海道大学
葛谷明紀　関西大学
山田貴子　松谷化学工業(株)
汐田剛史　鳥取大学
板場則子　鳥取大学
竹山　旭　(株)NOVENINE

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BIO R&D

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未知微生物資源をターゲットにした機能性化合物の探索
Screening for Novel Bioactive Compounds from the Uncultivated Microbial Resources

　環境中に生息するおよそ99%以上の微生物は未知であり，有用な生物遺伝子資源として様々な産業への活用が期待されている。本稿では，未知微生物を対象にした生物遺伝子資源の探索技術と，筆者の研究を中心に，未知微生物に由来する機能性化合物の探索研究について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　未知微生物資源の探索技術の進歩と成果
2.1　メタゲノム解析とは
2.2　メタゲノム解析技術の開発と応用
2.3　メタゲノム解析のターゲット
2.4　メタゲノム解析による新規なインジゴ合成酵素の探索
2.5　メタゲノム解析による微生物間コミュニケーション物質の探索
3　おわりに

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BIO R&D

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未利用廃棄資源の有効利用技術の確立に向けて
－非可食カシューナッツの殻油由来の機能性材料－
Development of Effective Utilization of Non-food Biomass
－Development of Cashew Nuts Green Plastics－

　次世代の未利用資源として期待できる非食用の廃棄未利用資源のひとつであるカシューナッツの殻油の有効利用について紹介する。この殻油を原料として，速乾性，耐熱性，フレキシブル特性，耐薬品性，抗菌活性，光学的透明性を有する室温で材料形成可能な環境調和型材料を開発した。

【目次】
1　緒言
2　カシューナッツシェルリキッド（CNSL）とは
3　殻油を原料とする室温硬化可能な環境調和型バイオマスプラスチック
4　まとめと要望

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BIO R&D

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CAR-T療法の課題と次世代型CARの開発
Development of “Next-generation” CAR-T Cells

　免疫チェックポイント阻害薬の登場によりがんに対する免疫療法が大きな注目を集めている。キメラ抗原受容体（chimeric antigen receptor：CAR）発現T細胞を用いた養子免疫療法（CAR-T療法）もまた，B細胞性造血器腫瘍に対する治療で劇的な効果をあげている。CAR-T療法の寄せられている期待は大きく，さらに有効性を高める次世代型CARの開発がより一層活発化すると見込まれる。

【目次】
1　はじめに
2　キメラ抗原受容体
3　B細胞性腫瘍に対するCD19特異的CAR-T療法
4　CD19以外の抗原を標的としたCARの開発
5　CAR-T療法の課題
6　次世代型CAR-T細胞
7　おわりに

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BIO R&D

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骨髄様組織を形成するハニカムスキャフォールド
Honeycomb Scaffold for Generation of Bone Marrow-like Tissues

　骨の無機組成である炭酸アパタイトからなるハニカム型スキャフォールドを作製した。ハニカム壁内に1～5μmのマイクロポアを有するスキャフォールドは骨と置換された後，大規模に材料吸収が生じた部位において骨髄様組織が形成した。この人工的に骨髄を形成するスキャフォールドは，白血病治療や造血幹細胞研究に有用であると思われる。

【目次】
1　はじめに
2　炭酸アパタイトハニカムの作製
3　炭酸アパタイトハニカムのポア特性
4　炭酸アパタイトハニカムの機械的特性
5　細胞接着およびアルカリホスファターゼ活性
6　骨および骨髄様組織形成
7　結論

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BIO R&D

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血液脳関門制御抗体の開発
Development of Antibodies with the Ability to Modulate the Blood-brain Barrier

　血液脳関門には密着結合が存在し，薬物の脳内への移行を妨げる物理的障壁となっている。この密着結合を制御する技術を確立することができれば，中枢神経系疾患に対する治療に大きく貢献すると考えられている。本稿では，当グループが開発した血液脳関門制御抗体に関する研究の概要を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　BBBのTJを構成するタンパク質
2.1　Claudin-5
2.2　Occludin
2.3　Tricelluinとangulin-1
2.4　JAM-A
2.5　ZO-1
3　抗claudin-5抗体の特性
3.1　市販されている抗claudin-5抗体
3.2　当グループで作製した抗体
4　取得した抗claudin-5抗体によるバリア機能の制御
5　今後の展開

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BIO R&D

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生体分子モーターとDNAオリガミによる分子人工筋肉の開発
Development of Molecular Artificial Smooth Muscle by Using Biomolecular Motorand DNA Origami Nanostructures

　生体分子モータータンパク質は，化学エネルギーを力学的な仕事へと変換するナノメートルスケールの分子機械である。本研究では，バイオテクノロジーにより合成される生体分子モータータンパク質とDNAナノテクノロジーにより合成されるDNAナノ構造体（DNAオリガミ）を組み合わせ，自在にサイズを制御可能な分子人工筋肉を開発した。

【目次】
1　はじめに
2　分子人工筋肉の設計
2.1　DNAオリガミによる微小管の空間配置制御
2.2　キネシンを架橋点とする微小管ネットワークの形成
2.3　分子人工筋肉が示す収縮運動
3　応用に向けた取り組み
4　おわりに

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BIO R&D

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希少糖含有シロップを用いた機能性表示食品の開発
Development of Foods with Function Claims Using Rare Sugar Syrup

　希少糖含有シロップは，ブドウ糖や果糖を主成分とし，希少糖（プシコース，ソルボース，タガトース，アロース）を固形分として13％程度含有している。希少糖含有シロップは体脂肪低減効果や血糖応答低減効果などの生理作用を示す。本稿では，希少糖含有シロップを用いた血糖に関する機能性表示食品の開発について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　希少糖
3　希少糖含有シロップ
3.1　低GI甘味料
3.2　低用量血糖応答試験
4　希少糖含有シロップを利用した機能性表示食品
4.1　スクラーゼ活性阻害
4.2　血糖応答低減効果
4.3　機能性表示食品の開発
5　おわりに

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BIO ENGINEERING

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肝硬変治療細胞シートの開発
Development of Cell Sheets for Treatment of Liver Cirrhosis

　肝硬変は予後不良であり，特に，非代償性肝硬変は治療法がなく，治療法の開発が喫緊の課題である。著者らが開発した肝硬変治療細胞シートは，強力な肝線維化抑制作用を有し，作用機序は肝線維合成の抑制とマトリックスメタロプロテナーゼ（MMP）分泌による線維分解促進による。本細胞シートは有望な肝硬変治療法として開発を続けている。

【目次】
1　はじめに
2　肝硬変治療細胞シートの開発
3　肝硬変治療細胞シートの肝線維化抑制効果
4　硬変治療細胞シートの肝線維化抑制のメカニズム
5　おわりに

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BIO ENGINEERING

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歯科医療を通じて，ヘルスケアの未来を創る。
IoT スマート歯ブラシ“SMASH”の開発
Development of IoT Smart Tooth Brush“SMASH”

　少子超高齢化社会と言われて久しい我が国において，生活習慣病の予防は非常に重要である。日本の医療費は年間42 兆円を超えており様々な抑制策が実行されているが，目立った効果は出ておらず，また歯科を主体とした取り組みは現状なされていない。近年，歯周病や虫歯による歯の欠損を素因とした口腔機能の低下により，全身のフレイル（虚弱）が惹起されることや，透析や脳卒中などの重篤な疾患は歯周病及び虫歯が発端となっていることを示す「メタボリック・ドミノ」という概念が報告された。そこで弊社では，健康寿命の延伸とQOL の向上を目的として，歯周病リスクをセンシングできるスマート歯ブラシと，それに付帯するサービス及びデータプラットフォームを開発し社会実装する。これにより，予防医療の当たり前化や疾患の早期発見，受診勧奨を実現し，全ての人々が自由で自分らしい人生を創出できる社会を実現したいと考えている。

【目次】
1　日本の医療課題
2　医療費増大の深刻化
3　歯科疾患と全身疾患の関係
4　行動変容
5　口臭と歯周病
6　口臭とは
7　口臭の原因物質
8　口臭の検査法
9　口臭をセンシングする歯ブラシ

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BIO BUSINESS

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芳香・消臭・脱臭剤工業

　2018 年度の芳香・消臭・脱臭剤市場は前年とほぼ横ばいの約506 億円規模となった。消費者の価値観やニーズの多様化に対応し，2018 年も各社から様々な新商品が上市され，市場は活況を呈した。特定の悪臭の消臭に特化した機能や，よりナチュラルな香りを追求した商品が多く見られた。また，スプレー，ジェル，液体，スティックなど様々な形態の商品が発売され，消費者の選択肢が広がった。とりわけ女性をメインターゲットにした，インテリア性が高く，高単価な室内用スティックタイプの芳香・消臭剤が好調を博した。
　また，ウイルスや雑菌から守る効果や，雑菌やカビの繁殖を抑える効果など，除菌機能や介護用途を想定した商品の需要が高まっている。今後もさらなる付加価値商品の開発・投入が進むとみられる。

【目次】
1　概要
2　種類・素材など
3　市場動向
4　主な企業動向

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《BIO PRODUCTS》

酢酸フタル酸セルロース(Cellulose acetate phthalate)
月刊バイオインダストリー 2020年1月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞
末永　光　産業技術総合研究所
河崎雄太　横浜国立大学
武田　穣　横浜国立大学　
岩長祐伸　物質・材料研究機構
亀崎允啓　早稲田大学
土屋浩一郎　徳島大学

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BIO R&D

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新しい合成生物学装置の開発～遺伝子発現のファインチューニング～
Fine-tune System for Gene Expression in Synthetic Biology

　新奇な生命現象の発見は，新規なバイオテクノロジー創出への可能性をも秘めている。たとえば，CRISPR/Casシステムという獲得免疫機構の発見が，今まさに画期的なゲノム編集技術へと応用展開を遂げつつある。本稿においては，筆者らがメタゲノム配列から発見した反復配列について，合成生物学における有用な装置となり得る興味深い機能を明らかにしたので紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　反復配列とは
3　メタゲノムとは
4　メタゲノムからのタンデムリピートの発見
5　［MTR9］xの機能解析
5.1　大腸菌宿主
5.2　酵母宿主
5.3　宿主の拡大
6　おわりに

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BIO R&D

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グルコース・グルコサミン交互共重合体によるセルロースの表面改質-細菌性マイクロチューブ発の新技術-
Surface Modification of Cellulose with Glucosaminoglucan-New Technologies Based on Bacterial Microtubes-

　グルコース・グルコサミン交互共重合体（グルコサミノグルカン）は糸状性硫黄酸化細菌の細胞列を包み込むマイクロチューブの主成分である。グルコサミノグルカンはあたかもセルロースとキトサンのキメラ多糖のような化学構造を有し水溶性と凝集性を併せ持つ。そして，セルロース素材に強く吸着し表面にアミノ基を付与する。本稿では，グルコサミノグルカンとその由来である細菌性マイクロチューブについて概説する。

【目次】
1　はじめに
2　マイクロチューブ形成細菌
3　Thiothrix属
4　Thiothrix属のマイクロチューブ
5　グルコサミノグルカン
6　セルロース素材の表面アミノ化
7　表面アミノ基の効果
8　グルコサミノグルカンの調製
9　まとめ

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BIO ENGINEERING

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生体分子を高感度に蛍光検出するメタ表面センサー
Metasurface Sensors Detecting Biomolecules Highly Efficiently with Fluorescence

　数ある生体分子センサーにおいて蛍光検出を動作原理とするものは，最も高い感度を示すと認識されている。蛍光強度を著しく増強できるメタ表面を2 種類見出した。プラズモン・フォトンハイブリッド型と全誘電体型のメタ表面について紹介する。いずれも巨大タンパク質分子からなる生体分子用のセンサーとしても応用可能な新しい人工材料である。

【目次】
1　はじめに
2　メタ表面における蛍光増強
2.1　プラズモン・フォトンハイブリッド型メタ表面
2.2　シリコンナノロッドからなるメタ表面
2.3　生体分子検出に向けて
3　　まとめ

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BIO ENGINEERING

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新産業創出のための機能性材料とメカトロニクスの融合デザイン～磁気応答性材料を用いたロボットアクチュエータ～
Multidisciplinary Design of Functional Material and Mechatronics for New Industries-Robot Actuators Using Magnetorheological Materials-

　外部刺激に応じて物理化学等の特性が変化する機能性材料は，メカトロニクスのデザインにパラダイムシフトを起こし，いままで実現が難しかった新たな機能を発現させる大きな潜在性を有している。本稿では，機能性材料とメカトロニクスの融合による新産業創出を見据え，機能性材料をロボットアクチュエータへ応用した研究開発について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　BMSアクチュエータの駆動原理
3　BMSアクチュエータの設計手法
3.1　概念設計
3.2　設計パラメータの決定
3.3　導出した設計パラメータ
4　性能試験
4.1　性能試験手法
4.2　性能評価の結果と考察
5　おわりに

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BIO ENGINEERING

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抗体結合蛍光ナノビーズを活用した可搬型血中濃度測定装置の開発
Development of an Immunoassay-based Point-of-care Testing （POCT） Device forTherapeutic Drug Monitoring

　臨床現場では薬剤師が患者の血液中の薬物濃度を分析し，医師がその投薬量を調節する薬物治療モニタリング（TDM）が行われている。しかし多くの医療機関は外注で薬物濃度を測定しているためTDM に基づいた迅速な判断は不可能な場合が多い。そこで抗体結合蛍光ナノビーズを活用し，POCT でTDM を可能にするシステムを開発したので紹介する。

【目次】
1　治療薬物モニタリング（TDM）とは
2　TDMの現状と課題
3　TDM用POCTシステムの概要
4　TDM用POCTシステムの将来性
5　おわりに

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BIO BUSINESS

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バイオ3D プリンティングの開発動向

【目次】
1　はじめに
2　バイオ3D プリンティングによる生体材料の作製プロセス
3　組織化プロセス
4　組織構築の手法
5　ハードウェア
6　バイオインク
7　国内研究開発動向
8　3Dプリンティングの医療応用
9　臓器モデル
10　義足／義歯
11　人工骨／人工関節

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BIO BUSINESS

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日本のバイオプラスチック市場

【目次】
1　バイオプラスチックの市場規模
2　国内市場の動向
3　研究開発動向
3.1　石油由来プラスチックのバイオプラスチック化
4　生分解性ポリマーの高性能化
5　新たなバイオプラスチックの開発

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BIO BUSINESS

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香料工業

　2018年の国内生産量は前年比101.4 ％の6万5,312トンで，減少から増加に転じた。生産金額は前年比105.7 ％の1,769億6,700万円となり，前年実績を上回った。香料には大きく分けて食品香料（フレーバー）と香粧品香料（フレグランス）があり，海外では同程度の市場を持っているが，国内ではおよそ7：1 で食品香料市場の方が大きい。世界の香料売上高は，263 億ドルとなり前年比107.6 ％と増加した。これはドルベースでの結果であり，現地通貨ベースでも増加している。特に中国，東南アジア市場の成長が大きい。香料は極めて嗜好性，快楽性の強い製品であるため，地域の気候，文化による差が大きく，それに対応した開発能力が求められている。

【目次】
1　需要動向
2　輸出入動向
3　安全問題への対応
4　メーカー動向
5　製品開発動向

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BIO BUSINESS

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紙・パルプ用化学薬品工業

製紙用薬剤は，紙・板紙の製造において様々な用途で用いられる。国内需要は紙・板紙の成熟市場に連動して縮小傾向にあるが，製紙用薬剤メーカー各社は，ニーズの高機能化に取り組むとともに，中国や東南アジア地域の発展をにらみ，同地域における市場展開・生産体制の強化を行っている。

【目次】
1　概要
2　紙・板紙需要動向
2.1　紙
2.2　板紙
3　製紙パルプ需要動向
4　古紙需要動向
5　製紙用薬剤需要動向
5.1　製紙パルプ用薬品
5.2　古紙処理工程用薬剤
5.3　抄紙工程用薬剤
5.4　二次加工用薬品
5.5　その他
6　製紙用薬剤メーカーの動向
6.1　国内メーカーの中国，東南アジア地域への進出
6.2　各社の国内動向

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《BIO PRODUCTS》

DL-アラニン(DL-Alanin)

　
月刊バイオインダストリー 2019年12月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞
笹内謙一　(株)PEO技術士事務所
菅野明芳　(株)森のエネルギー研究所
片岡直明　水ingエンジニアリング(株)
澤井正和　(株)テクノプラン
原田龍一　東北大学
盛戸貴裕　東北大学
谷内一彦　東北大学
梅津光央　東北大学
齋藤　裕　産業技術総合研究所
亀田倫史　産業技術総合研究所
津田宏治　東京大学
小沼泰子　(株)ニコン
清田泰次郎　(株)ニコン

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【特集】バイオマス発電の実際と今後

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木質バイオマス小規模発電
Small Scale Power Plant for Woody Biomass

　小規模の木質バイオマス発電がFITの買取価格が40 円/kWh と再生可能エネルギーの中でも群を抜いて高いことや必要な燃料の量が比較的少ないことから注目を浴びている。中でもガス化発電は高効率であることからその導入が盛んである。ただしその技術の大半が欧州からの輸入であること，熱電併給の熱利用が活かせていないことから事業性の妨げとなっており，その留意点について述べる。

【目次】
1　はじめに
1.1　2,000 kW未満の発電所のメリットとデメリット　　
1.2　BTG発電
1.3　ORC発電
1.4　熱分解ガス化発電（ガス化CHP）
1.5　汎用ガス化CHPの留意点
1.6　熱電併給は必須

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バイオマス熱電併給・熱供給の最新動向
Latest Trends in Biomass Cogeneration and Heat Supply

　「2050年にCO2排出量80％削減」達成には，日本のあらゆる企業や家庭が「CO2ゼロ」の実現に投資を行う必要がある。太陽光に比べバイオマス発電はコストが高止まりする短所がある一方で，工場での蒸気利用等の熱利用では他の再エネよりバイオマスが安価となる。民間企業や一般家庭から投資を呼び込む「バイオマス熱電併給・熱自給」のビジネス創出が胎動し始めた。

【目次】
1　はじめに
2　木質バイオマスの熱利用を伴う発電（熱電併給）・熱供給の現状　
2.1　他の再エネ発電と，木質バイオマス発電の将来動向　
2.2　木質バイオマスの熱利用の現況　
2.3　民間事業者にとっての「儲かる木質バイオマスの熱利用事業」の定義　
3　近年の特徴ある木質バイオマス熱電併給・熱利用の動向，導入事例について
4　結び

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バイオマスのメタン発酵技術の基礎と開発事例
Trends in Research & Development of Anaerobic Biological Treatment Technology for Biomass

　メタン発酵（嫌気性処理）は，酸素のない嫌気環境下で生育する嫌気性菌の代謝作用により，有機物をメタンガスや炭酸ガスに分解する方法である。現在，低炭素社会に向けた未利用資源の活用技術として，生ごみや食品加工残渣，汚泥などのバイオマス向けメタン発酵が普及し始めており，その基礎と研究開発動向を紹介した。

【目次】
1　はじめに
1.1　メタン発酵技術の歴史
1.2　バイオマス活用の推進，循環型社会の形成，法制度の施行状況
1.3　バイオマスメタン発酵の技術開発
2　メタン発酵技術の基礎
2.1　メタン発酵処理の特徴
2.2　有機物の嫌気分解経路
2.3　バイオガス発生
2.4　バイオマス活用に向けたメタン発酵処理技術　
3　食品廃棄物系メタン発酵技術の開発事例
3.1　システムフロー
3.2　食品製造残渣バイオガス化設備の運転結果
4　下水汚泥のメタン発酵技術の開発事例　
4.1　高濃度汚泥消化システム　
4.2　高濃度汚泥消化システムの評価（室内実験）
4.3　下水汚泥消化のバイオガス有効利用技術と課題
5　地域バイオマス利活用施設の事例
6　今後の展望

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メタン発酵発電事業の採算性と最適化および新技術
Profitability and Optimization of Methane Fermentation Power Generation Business and New Technology

本稿では，「新エネルギー・産業技術総合開発機構」（NEDO）の支援を受けて開発したメタン発酵槽に関する新技術について紹介する。この技術は，真空装置とバイオマスの可溶化装置として機能する「蒸気エジェクター」を利用したメタン発酵促進技術で，この技術を利用した発電システムからの熱回収と消化率の効率化により，発電事業の採算性を従来システムと比較して飛躍的に改善する方法を解説する。
　
【目次】
1　はじめに
2　メタン発酵発電事業の事業性向上対策　
2.1　メタン発酵発電事業に適したバイオマスと発電事業の状況
2.2　メタン発酵発電事業における利益率向上のための方策と課題
3　蒸気エジェクター式加温装置によるメタン発酵の効率化技術
3.1　蒸気エジェクター式加温装置の原理と機能
3.2　蒸気エジェクター式加温装置の性能
4　蒸気エジェクター式加温装置を利用したメタン発酵発電システム
4.1　蒸気エジェクター加温装置を利用した高温メタン発酵システム
4.2　温水加温発電システムとの事業性（投資利益率）比較
5　おわりに　

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BIO R&D

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ポジトロン放出核種標識タンパク質の新規合成方法の開発
Development of New Methods for Protein Radiolabeling with Positron Emitting Radionuclides

　バイオ医薬品のようなタンパク質製剤が治療薬に出てきてから，タンパク質型のPETプローブへの期待も高まってきている。本稿では，筆者らが取り組んできた炭素11とフッ素18標識高比放射能標識アミノ酸と無細胞タンパク質合成試薬を用いた，新しいポジトロン放出核種標識タンパク質PETプローブの合成技術について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　無細胞タンパク質合成試薬を用いたポジトロン放出核種標識タンパク質の合成
2.1　11C標識L-メチオニンを用いた11C標識タンパク質の合成
2.2　18F標識4-フルオロ-L-プロリンを用いた18F標識タンパク質の合成
2.3　部位特異的な18F標識タンパク質の合成
3　おわりに

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BIO R&D

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機械学習が道先案内するタンパク質の進化分子工学
Can Machine Learning Guide Directed Evolution of Functional Proteins ?

　タンパク質の設計とは「20種類のアミノ酸をどのように配列させるか」であるが，アミノ酸の配列が生み出す「場合の数（配列空間）」は膨大である。タンパク質のデータベースから骨格タンパク質を選定した場合，タンパク質の設計は「どこの残基」を「何のアミノ酸」に変えるかという単純なものになる。しかし，タンパク質の大規模な変異体ライブラリーの作製技術やスクリーニング操作が発展してきているにも関わらず，未だ開発時間も創出確実性も読めない中で開発を進めざるを得ない現状がある。本稿では，進化分子工学における変異体ライブラリーの作製に人工知能技術の一つである機械学習による機能予測を導入することで，目的変異体を含む確率が飛躍的に向上している小規模な変異体群（スマートホットライブラリー）を構築する手法を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　進化分子工学の課題：配列空間問題
3　配列空間の道先案内人としての機械学習
4　学習データの質と量
5　アミノ酸の記述子
6　ベイズ最適化に基づく機械学習
7　酵素への利用
8　まとめ

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BIO ENGINEERING

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細胞培養向けライブセルイメージング
Live Cell Imaging for Cell Culture

　ライブセルイメージングは基礎研究だけでなく，医療及び産業で利用される細胞品質管理や in vitro での創薬スクリーニングにおいても欠かせないツールとなっている。安定したライブセルイメージングを実現するための，細胞培養環境を維持する細胞培養観察装置と画像解析について述べる。

【目次】
1　培養細胞のライブセルイメージング
2　ライブセルイメージングを支える画像解析技術
3　接着細胞のコンフルエンシーの解析
4　ヒト多能性幹細胞コロニーの解析
5　神経細胞の解析
6　画像解析のための撮影条件設定

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BIO BUSINESS

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世界のバイオプラスチック市場

【目次】
1　世界市場
2　ブラジル
3　アジア
4　欧州
5　北アメリカ

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BIO BUSINESS

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特定保健用食品（トクホ）市場の動向

【目次】
1　はじめに
2　市場動向
3　用途別動向
4　販売チャネル別動向
5　将来動向
6　トクホ市場における食物繊維含有製品の動向
月刊バイオインダストリー 2019年11月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞
志字寿文　松浦薬業㈱
今井昇治　松浦薬業㈱
大野高政　松浦薬業㈱
山地史哉　ポーラ化成工業㈱
多田明弘　ポーラ化成工業㈱
鈴木　茂　㈱バスクリン
秀　道広　広島大学
榎本有希子　㈱ファンケル
渡辺　均　千葉大学
新藤　聡　千葉大学
松原紀嘉　千葉大学
池上文雄　千葉大学
安藤広和　金沢大学
佐々木陽平　金沢大学
御影雅幸　東京農業大学
白鳥　誠　㈱ウチダ和漢薬
福井健一　大阪大学

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【特集】漢方生薬・薬用植物の効能と栽培技術

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パフィアエキスパウダーの美肌素材としての有用性
Beneficial Effect of Pfaffia Extract Powder as Beautiful Skin Agent

　老化を実感する肌などの組織は，コラーゲンの含有率が非常に高い。体内のコラーゲンは加齢と共に減少することや，20 歳前後をピークにコラーゲン合成能が低下することから，コラーゲン合成促進作用を有する素材はアンチエイジングに有用であると考えられる。
本稿では，パフィアエキスパウダーのコラーゲン合成促進作用，紫外線による光老化に対する改善作用など，パフィアエキスパウダーの美肌分野の研究成果をヒトモニターによるアンケート調査結果も交えて紹介する。

【目次】
1　はじめに
1.1　皮膚の構造　　
1.2　皮膚老化とコラーゲン
2　パフィアとは
3　パフィアの加齢による皮膚老化に対する有用性
4　パフィアの紫外線による皮膚老化に対する有用性
5　パフィアエキスパウダーの皮膚線維芽細胞活性化作用
6　モニターアンケート調査
7　パフィアエキスパウダーの安全性
8　おわりに

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コルチゾールによる細胞間接着の減少とトウニンエキスによる改善
The Intercellular Adhesion is Decreased by Cortisol and Increased by Peach Kernel Extract

　様々な肌のトラブル・悩みに対応するため，有用性のある植物抽出物が多くの化粧品に含まれている。今回我々は，女性の肌悩みの一つである「むくみ」に着目し，むくみが細胞間接着の減少により生じることから，細胞間接着について調べた。
その結果，ストレスにより増加するコルチゾールが細胞間接着を弱くすることが新たに明らかとなり，またトウニンエキスが接着を強化する可能性が示された。

【目次】
1　はじめに
2　実験　
2.1　試料　
2.2　細胞間接着を構成するZO-1の染色　
2.3　画像解析　
2.4　ZO-1およびLNX1の発現量解析
2.5　統計解析
3　結果
3.1　コルチゾールが細胞間接着に与える影響
3.2　コルチゾールが細胞間接着を弱くするメカニズム
3.3　細胞間接着を強化するトウニンエキスの効果
4　考察
5　おわりに

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アトピー性皮膚炎に対するタンニン酸のスキンケア剤への活用
Efficacy of Sweat-antigen-inactivating Skin Care Products on Itching of Patients with Atopic Dermatitis

　アトピー性皮膚炎の治療では，ステロイド外用薬を中心とした薬物療法ととも，原因・悪化因子の検索と対策，および異常な皮膚機能の補正を行うスキンケアが必要である。我々は，アトピー性皮膚炎に対する悪化因子である汗に着目し，植物成分の中からタンニン酸が汗中の抗原（汗抗原）を中和し，末梢血好塩基球からのヒスタミン遊離を抑制することを見出した。本稿では，アトピー性皮膚炎患者の痒みの軽減を目的としたタンニン酸を配合したスキンケア剤について報告する。

【目次】
1　はじめに
2　アトピー性皮膚炎患者における汗の影響　
3　汗に含まれる抗原成分（汗抗原）　
4　植物成分における汗抗原の中和作用　
4.1　植物成分からのスクリーニング　
4.2　タンニン酸の精製汗抗原中和試験　
5　タンニン酸を配合したエアゾールスプレー剤の臨床的有用性
6　タンニン酸の入浴剤への活用と臨床的有用性
6.1　タンニン酸の吸着試験
6.2　タンニン酸入浴剤の臨床効果
7　おわりに

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Arginase-1 （ARG-1）に着目した新しい美白機能における生薬・有用植物由来成分“Stigmasterol”の効果
The Effect of“ Stigmasterol”, One of the Herbal Medicine and Useful Plant-derived Compound, on New Whitening Mechanism Regulated by Arginase-1（ ARG-1）.

「シミ」とは紫外線等により表皮中で過剰にメラニンが産生・滞留して形成される。「酸化反応」がシミ形成を加速することから，多数の抗酸化成分が美白用に開発されてきた。本稿では，抗酸化成分ではなく皮膚内の抗酸化性を間接的に保つARG-1 に着目した新しい美白機能と，その有効成分“Stigmasterol”の効果について紹介する。
　
【目次】
1　はじめに
2　シミの形成メカニズム　
3　美白主剤および抗酸化機能成分から見た近年の美白機能研究　
4　角層中ARG-1量とシミ
5　ARG-1阻害によるシミ形成促進メカニズム　
6　ARG-1発現促進成分Stigmasterolと美白効果
7　おわりに

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トウキの系統選抜とセル成型苗生産
Line Selection and Plug Seedling Production of Angelica acutiloba Kitagawa

　国産生薬の需要の高まりと共に，薬用作物の効率的な生産が求められている。トウキにおいて，国内で栽培されている系統を調査し，系統解析と系統選抜を行なって品質の高い系統を選抜した。また，採種技術の改善により発芽率が飛躍的に向上し，セル成型苗育苗が可能となった。これによりトウキの1 年栽培が実現した。

【目次】
1　生薬「当帰」の基原植物の遺伝的背景と系統選抜　
1.1　はじめに　
1.2　遺伝子解析によるトウキおよびホッカイトウキ同定法と選抜　
2　トウキのセル成型苗生産に向けた課題解決　
2.1　トウキ栽培の問題点　
2.2　採種法の確立　
2.3　トウキのセル成型苗により1年栽培が実現
3　おわりに

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漢方生薬「麻黄」の国産化研究
Studies of Domestic Production for Ephedra Herba

　現在，我々は麻黄の国産化に向けて様々な研究を展開している。本稿では原植物の多様性について報告する。マオウ属植物の草質茎は，同一種であっても多様な形態的形質を有しており，含有成分においても個体内で差異を生じている可能性がある。そこで，特徴的な部位に分別し個体内での総アルカロイド含量の局在性を明らかにした。これらの知見は麻黄の製品化に向けた収穫時の重要な指標になると考えられる。

【目次】
1　はじめに
2　マオウ属植物のアルカロイド含量の局在性について　
2.1　実験方法
2.2　結果
2.3　考察
3　日局収載種を用いたアルカロイド含量の局在性
3.1　実験方法
3.2　結果
3.3　考察
4　まとめ

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生薬の流通の現状と今後の課題
Current Situation of Crude Drugs and Future Subjects

　生薬の流通については，日本漢方生薬製剤協会が継続して実施している「原料生薬の使用量等調査」の結果を基に，医薬品原料として用いられる生薬の種類，使用量，生産国などについて，その現状を報告した。また今後の課題として，生薬の栽培化と産地の複線化，中国産生薬の価格上昇，中国との交流強化の必要性を取り上げ,その状況を説明した。

【目次】
1　はじめに
2　生薬流通の現状
2.1　医薬品原料に用いられる原料生薬の使用量等調査データ　
2.2　原料生薬使用量等調査　
2.3　医薬品原料として用いられる生薬の種類，使用量及び生産国　
2.4　医薬品原料における使用量の多い生薬　
2.5　生産国による分類
3　今後の課題
3.1　生薬の栽培化と産地の複線化
3.2　中国産生薬の価格上昇
3.3　中国との交流強化

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BIO R&D

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睡眠中の生体活動に基づく睡眠個性の可視化と良否判別
Sleep Pattern Visualization and Quality Assessment Based on Activities During Sleep

　本稿では，人工知能技術よる睡眠中の生体睡眠活動に基づく睡眠個性の可視化，および睡眠の時系列モデリングに基づく良否判別法を紹介する。本技術は，非接触・簡便に計測可能な睡眠中の音に基づいており，また，体動，歯ぎしり，いびきといった睡眠中の生体活動に基づく睡眠の個性を評価している。

【目次】
1　生体活動に基づく睡眠個性の可視化
1.1　睡眠個性可視化の流れ　
1.2　睡眠関連音イベントの検出　
1.3　睡眠個性の可視化法
1.4　睡眠個性の可視化例
2　生体活動の時系列モデリングに基づく睡眠の良否判別
2.1　睡眠の良否判別の流れ
2.2　音イベントの自動分類
2.3　隠れマルコフモデルによる生体活動の時系列モデリング
2.4　睡眠の良否判別法
2.5　睡眠の良否判別結果
月刊バイオインダストリー 2019年10月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞
村上庸人　明治大学
早瀬文孝　明治大学
渡辺寛人　明治大学
木下英樹　東海大学
橘　熊野　群馬大学
森　隆　埼玉医科大学
角南　寛　琉球大学
清水雄介　琉球大学
普天間直子　琉球大学
牧田昌士　オルソリバース(株)
大阪直也　オルソリバース(株)
西川靖俊　オルソリバース(株)
茶山和敏　静岡大学
南　和幸　山口大学

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BIO REVIEW

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コラーゲン架橋分子ピリジノリンの新たな生理作用
A Novel Physiological Function of Pyridinoline, a Crosslink of Collagen

　細胞外マトリクスの主成分であるコラーゲンにおいては，特有の翻訳後修飾機構により架橋構造が形成される。主要な架橋構造はピリジノリンと呼ばれ，コラーゲンの分解によって線維から遊離するが，遊離ピリジノリンの生理作用は全く不明であった。糖尿病合併症に関わる糖化タンパク質の構造－作用相関を解析する過程で，ピリジノリンがパターン認識受容体RAGE に結合し，細胞に作用しうることが最近明らかとなった。この知見はコラーゲンの代謝や過剰産生が関わる骨代謝や組織線維化にピリジノリンが関与しうることを示唆するものである。

【目次】
1　コラーゲン
1.1　コラーゲンの構造
1.2　コラーゲンの架橋構造
2　ピリジノリンの受容体「RAGE」を介した新たな機能　
2.1　RAGEの既知のリガンドAGEと糖尿病合併症　
2.2　ピリジノリンはRAGEの生理的リガンドである
3　RAGEがピリジノリンを認識する意義
4　ピリジノリンの工業的利用の可能性　
5　おわりに

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BIO R&D

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食材と機能に応じた乳酸菌の活用と六次産業化のための種菌構想
Utilization of Lactic Acid Bacteria According to Foods and Functions and a Starter Project for Promotion of Primary Producers’Diversification into Processing and Distribution

　乳酸菌は安全性が高く様々な機能を持つ有用菌の一つである。現在ではヨーグルト，チーズのみならず様々な食品に添加され，利用範囲が拡大している。乳酸菌の発酵性や機能性は菌株により大きく異なることから活用にあたっては，発酵特性や機能性を十分考慮する必要がある。本稿では乳酸菌の効果的な活用法と当研究室で取り組んでいる六次産業化推進のための「種菌構想」について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　乳酸菌による青果物の発酵
3　乳酸菌の機能性
4　乳酸菌を用いた六次産業化と種菌構想
5　機能性表示食品を狙った商品開発
6　おわりに

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BIO R&D

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バイオベースポリブチレンサクシネートとその共重合体
Biobased Poly(Butylene Succinate) and Its Copolymers

　ポリブチレンサクシネート（PBS）は1,4-ブタンジオールとコハク酸の重縮合によって合成されているポリエステルである。PBSは自然環境中で分解する生分解性高分子であることに加えて，モノマーであるコハク酸や1,4-ブタンジオールのバイオマス化が検討されているため，バイオベース生分解性高分子として有望な高分子である。

【目次】
1　はじめに
2　PBSの合成
2.1　化石資源からの1,4-ブタンジオールとコハク酸合成
2.2　バイオマス資源からの1,4-ブタンジオールとコハク酸合成
2.3　バイオマスからの1,4-ブタンジオールとコハク酸化学合成
3　PBS共重合体
3.1　商業生産されたPBS共重合体
3.2　新たなPBS共重合体
4　材料特性
4.1　PBSの物性
4.2　生分解性
5　最後に

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BIO R&D

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アポリポ蛋白EとN末端アミロイド前駆体蛋白の結合を標的としたアルツハイマー病の新規治療法
Targeting the Interaction of Apolipoprotein E with N-terminal Amyloid β-proteinPrecursor as a New Therpeutic Strategy for Alzheimer's Disease

アポリポ蛋白E（apolipoprotein E，ApoE）とN末端アミロイド前駆体蛋白（amyloid β-protein precursor，APP）の結合に着目し，Aβ産生に関与するApoEとN末端APPの結合を明らかにした。ApoEの低密度リポ蛋白受容体（low-density lipoprotein receptor, LDLR）結合領域の133-152アミノ酸配列のみで構成されるペプチド（ApoEp）は，ApoEと同様にN末端APPに結合して，Aβ産生を亢進した。一方，ApoEpのN末端に6個のlysine（6K）を付加したペプチド（6KApoEp）は，ApoEとN末端APPの結合を阻止して，Aβ産生を抑制した。ApoEpをアルツハイマー病の病態モデルへ腹腔内投与（12週間）するとアルツハイマー様病態が悪化したが，6kApoEpを同様に腹腔内投与すると病態が軽減した。アルツハイマー病の新規治療法として，6KApoEpの臨床応用が期待される。
　
【目次】
1　はじめに
2　ApoEの受容体結合領域の構造修飾
3　ApoE，ApoEp，6KApoEpとN末端APPの結合
4　6KApoEpによるApoEとN末端APPの結合阻止
5　6KApoEpの細胞表面へのAPP輸送とp44/42 MAPKリン酸化に対する抑制効果
6　6KApoEpのアルツハイマー病の病態モデルに対する脳アミロイド症・タウ蛋白病変の軽減と行動認知機能の改善効果
7　まとめ

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BIO R&D

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組織再生を促進する幹細胞抽出培養シートの開発
Development of the Regenerative Sheet for Stem Cell Extraction and Culture

　我々は再生治療に有用な幹細胞抽出培養シートを開発した。このシートは，生分解性高分子のPLGAとハイドロキシアパタイトからなる不織布で作製されたものである。我々は，このシートを用いて脂肪組織から脂肪幹細胞を迅速に抽出し，大量に培養することに成功した。シート状に大量培養された脂肪幹細胞は，幹細胞シートとしてそのまま再生治療に利用することも可能である。このシートは脂肪組織から脂肪幹細胞を抽出して培養できるだけでなく，様々な組織の幹細胞の抽出と培養にも活用できる。

【目次】
1　背景
2　生分解性不織布シートの開発
3　生分解性不織布シートを用いた幹細胞抽出培養方法の検討
4　生分解性不織布シートの構造が細胞増殖などに及ぼす影響の調査
5　生分解性不織布シート上での幹細胞の分化誘導実験
6　動物への幹細胞シート移植実験
7　まとめ

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BIO R&D

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新生児における母乳中CCL25の免疫促進作用
Promoting Action of CCL25 in Breast Milk on the Development of Immune Function in Neonate

　我々は，母乳中のCCL25の存在を世界に先駆けて確認した。そして，新生児の免疫器官およびそれらの免疫機能の発達に母乳中CCL25が重要な役割を果たしていることを明らかにした。そこで，本稿では，これまでに判明した母乳中CCL25の免疫学的機能性について解説する。

【目次】
1　緒論
2　材料および方法
2.1　マウス母乳中のCCL25含有量の分析　
2.2　マウス新生仔の人工哺育法による母乳中CCL25の役割の解明
3　結果
3.1　マウス母乳中のCCL25含有量
3.2　人工哺育されたマウス新生仔の臓器重量
3.3　胸腺および脾臓の免疫細胞の解析
3.4　小腸内のパイエル板の発達
3.5　小腸絨毛内のCCL25発現およびIgA産生細胞の解析
4　考察

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BIO R&D

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生体吸収性スナップスルーステントとその微細加工技術開発
Bioresorbable Snap-through Stent and Development of Micromachining Technology

　心筋梗塞の治療に用いられるステントを生体吸収性の材料で実現する努力がなされている。生体吸収性ポリマーで製作されたステントが市販されたものの，それまで金属製であったステントと同等の性能を，強度などの材料特性が異なるポリマー製で実現するためには，解決しなければならない問題が依然として残っている。本稿では，筆者らが提案し開発を進めているスナップスルー動作を行うスナップスルーステントと，それを製作するためのポリマーの微細加工技術について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　スナップスルーステント構造の概要
3　ステントの試作
4　製作したスナップスルーステントの拡張力評価
5　ポリ乳酸チューブの微細加工技術開発
6　おわりに

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BIO BUSINESS

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バイオシミラー市場
Biosimilars Market

【目次】
1　市場概要
2　国内の市場および研究開発の動向

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BIO BUSINESS

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美容食品市場

【目次】
1　市場の概要
1.1　美容成分を含む一般食材
1.2　主要美容食品素材

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《BIO PRODUCTS》

ヒドロキシプロピルセルロース(Hydroxypropyl cellulose)
乳酸メチル(Methyl lactate)
乳酸エチル(Ethyl lactate)
テトラヒドロフラン(Tetrahydrofuran)
月刊バイオインダストリー 2019年9月号

￥4,950

シーエムシー出版

横越英彦　静岡県立大学名誉教授
有原圭三　北里大学
横山壱成　北里大学
大畑素子　日本大学
齋藤忠夫　東北大学
水道裕久　サンスター(株)
磯部勝考　日本大学
赤田倫治　山口大学
鈴木絢子　大分大学
中村美紀子　信州大学
星田尚司　山口大学
藤本哲憲　(株)ヤナギヤ
鎌倉秀行　(株)エコマスター

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【特集】機能性タンパク質・アミノ酸・ペプチドの応用

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緑茶アミノ酸：テアニンと環状テアニンの生理作用
Green Tea Amino Acid：Physiological Function of Theanine and Cyclic Theanine

　緑茶特有アミノ酸のテアニンは，多くの生理機能を有しており，今回は，特に睡眠とのかかわり，動物実験での寿命延長作用について紹介する。テアニンが環化された環状テアニンが煎茶よりも玉露や碾茶に多く含まれており，また，緑茶の製造・抽出法の工夫により生成されることが分かり，その機能性について紹介する。

【目次】
1　緑茶特有アミノ酸のテアニンとは
2　テアニンと脳との関わり（概説）
2.1　実験動物を用いた試験
2.2　ヒトボランティア試験
3　テアニンの睡眠改善効果
4　環状テアニンについて
4.1　緑茶中の環状テアニン量
4.2　環状テアニンの機能性について
5　おわりに

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食品タンパク質由来ペプチドの利用における新展開
～メイラード反応による新しい機能性食品素材の開発～
Novel Ingredients from Food Protein-derived Peptides by the Maillard Reaction

　第2回国際生理活性ペプチドシンポジウムがスペインで開催され（2019/5/22～24），世界各国から機能性ペプチド領域の研究者が集まり，この分野の最新の情報が発表された。本稿では，このシンポジウムの様子を紹介したうえで，筆者らが取り組んでいるペプチドを原料としたメイラード反応を利用した機能性素材の開発に関する成果を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　国際生理活性ペプチドシンポジウム
3　ペプチドとメイラード反応
4　メイラード反応を利用した「香りの機能性食品」
5　おわりに

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血圧降下ペプチド
Antihypertensive Peptides

　2019年4月には，5 年ぶりに高血圧治療ガイドラインが改訂された。本稿では，食事で摂取することで血圧を下げる機能性のあるペプチド類について，血圧調節機構とペプチドの評価方法，トクホと機能性表示食品，血圧降下ペプチドの構造と活性相関，遺伝子発現による大量調製の将来性などについてこれまでの知見をまとめた。

【目次】
1　血圧調節のメカニズムとアンジオテンシンI変換酵素（ACE）
2　ペプチドのin vitroおよびin vivoアッセイ
3　血圧降下ペプチドの活性評価における不整合
4　特定保健用食品（トクホ）と血圧降下ペプチド
5　機能性表示食品の血圧降下ペプチド
6　乳タンパク質由来の血圧降下ペプチド
7　血圧降下ペプチドの化学構造と活性の関連性

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コレステロール代謝改善アミノ酸・ペプチド
Cholesterol Metabolism Improving Amino acids and Peptides

　古くからある種の食品に含まれるタンパク質やそれらを構成する特定のアミノ酸にコレステロール代謝を改善する作用があることが知られているが，近年，タンパク質を加水分解してできる特定のペプチドにも同様な作用があることがわかってきた。本稿では，これらアミノ酸およびペプチドのコレステロール代謝改善作用について概説する。

【目次】
1　コレステロール代謝改善アミノ酸
1.1　含硫アミノ酸
1.2　含硫アミノ酸類似物質
1.3　その他のアミノ酸
2　コレステロール代謝改善ペプチド
2.1　大豆由来ペプチド
2.2　乳由来ペプチド
2.3　卵白由来ペプチド
2.4　豚肉由来ペプチド
2.5　牛肉由来ペプチド
2.6　魚由来ペプチド
3　アミノ酸・ペプチドを関与成分とする特定保健用食品
3.1　ブロッコリー・キャベツ由来のSMCS（天然アミノ酸）を関与成分とするもの
3.2　リン脂質結合大豆ペプチド（CSPHP）を関与成分とするもの

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BIO INDUSTRY

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新規導入作物キノアの我が国での栽培化とその市場性
Cultivation and Marketability of Newly Introduction crops, Quinoa in Japan

　アンデス高地原産でヒユ科に属するキノアは食材として優れた機能性を有し，塩類が集積した土壌環境下でも生育可能であることから，近年注目を集めている。ただし，我が国で販売されているキノアはそのほとんどが南米などからの輸入品であり，キノアが市民権を得ているとは言い難い。そこで，キノアの持つ能力や機能及び栽培法などについて解説をする。

1　はじめに
2　植物としてのキノア
2.1　キノアという植物
2.2　キノアの耐塩性とセシウム吸収能力
3　キノアを栽培する際のポイント
3.1　生育期間と播種期
3.2　生育に適した土壌環境と施肥
3.3　病害虫や障害の発生状況とその対策
4　国際キノア年
5　キノアの栽培状況と市場価値
6　キノア子実に含まれている成分特性と摂取時の効果
6.1　キノア子実に含まれている成分特性
6.2　キノア子実を摂取した時に期待できる効果
7　キノアの利用法
8　今後の課題

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BIO R&D

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大容量PCR装置によるmLスケールでのDNA生産
mL-Scale DNA Production by a Large-Scale PCR Machine

　PCR（ポリメラーゼ連鎖反応）とは，DNAの特定の領域をごくわずかな量から2時間程度で数億倍に増幅することのできる技術である。DNAを扱う研究室でPCR装置を知らない人はほぼいない。しかし，PCR反応は10-50μL程度の少ない量でしか行われてこなかった。本稿では，筆者らが開発した大容量での反応が可能なPCR装置とその使い道を解説する。

1　はじめに
2　食品製造機械メーカーとの共同開発
3　大容量PCR装置「0」号機
4　なぜPCR反応はμLスケールでなければいけないのか
5　均一で急激な温度変化を与える大容量PCR構造
6　サンドイッチ型ペルチェ素子を持つPCR装置1号機
7　耐熱性DNA複製酵素の大腸菌からの生産
8　核酸医薬と大容量PCR
9　研究用試薬としての大容量PCR産物
10　おわりに

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BIO ENGINNERING

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日本初のごみ処理「トンネルコンポスト方式」について
Tunnel Compost, Japan’s First Waste Treatment System

　香川県三豊市にあるバイオマス資源化センターみとよでは，日本初となるトンネルコンポスト方式によるごみ処理で燃やせるごみを固形燃料原料にリサイクルしている。この原料を固形燃料製造工場で製品化して最終的に石炭代替燃料として販売している。本稿ではトンネルコンポストの処理フローを中心に紹介し，その特徴をまとめる。

【目次】
1　はじめに
2　処理フロー
2.1　前処理工程
2.2　発酵乾燥工程
2.3　後処理工程
2.4　脱臭工程
2.5　固形燃料化工程
3　特徴
4　今後の展開

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BIO BUSINESS

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バイオ医療品の市場
Maket of Biologics

【目次】
1　はじめに
2　業界動向
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《BIO PRODUCTS》

セバシン酸(Sebacic acid)
バイオコハク酸(Bio Succinic acid)
L-グルタミン(L-Glutamine)
D-キシロース(D-Xylose)
月刊バイオインダストリー 2019年8月号

￥4,950

シーエムシー出版

加藤美砂子　お茶の水女子大学
今村壮輔　東京工業大学
田中　寛　東京工業大学
宮下英明　京都大学
齋藤　猛　花王(株)
瀧村　靖　花王(株)
松本光史　電源開発(株)
前田義昌　東京農工大学
田中　剛　東京農工大学
増田篤稔　玉川大学
神田英輝　名古屋大学

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【特集】藻類由来バイオ燃料

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微細藻類におけるトリアシルグリセロール生合成
Triacylglycerol Biosynthesis in Microalgae

　微細藻類の生産するトリアシルグリセロール（TAG）はバイオディーゼルの原料となる。TAG はグリセロ脂質であり，グリセロール骨格に3 分子の脂肪酸が結合している。本稿では微細藻類におけるTAG の生合成系や細胞内でのTAG の集積場所である油滴について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　トリアシルグリセロールの代謝
2.1　脂肪酸の生合成
2.2　TAGの生合成
2.3　TAGの蓄積条件
2.4　油滴の発達

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オイル生産性が飛躍的に向上した藻類株の作出：オイル生合成のチェックポイントキナーゼTOR の発見とその応用
Improvement of Oil Productivity in Microalgae

　微細藻類を用いたオイル生産系の確立には，藻類のオイル生産能の向上が不可欠である。そのためには，オイル生合成制御の基本的な仕組みを理解し，遺伝子工学的手法にて藻類の形質を改変することが必須となる。本稿では，TOR キナーゼによる藻類オイル生産の制御機構と，その知見を活かして作出した，オイル生産性が飛躍的に向上した藻類株について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　単細胞紅藻Cyanidioschyzon merolaeにおける窒素代謝制御
3　TAG生産のON/OFFを決定づけるTORキナーゼ
4　TOR不活性化によるトリアシルグリセロールの蓄積
5　TAG生合成制御におけるTORの作用点
6　考察
7　今後の展望

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油脂蓄積微細藻類の分離・選抜戦略─好酸性緑藻株の分離を例に─
Strategies for the Isolation and Selection of Oil-accumulating Microalgae─ an Example of the Finding of a New Acidophilic Green Alga ─

　野外開放型の微細藻類バイオマス生産に適した藻類の分離・選抜事例として，好酸性緑藻の分離・選抜について述べる。藻類バイオ燃料生産におけるコスト削減には，大量の藻類バイオマスを安価に安定供給可能な藻類バイオマス生産システムの構築が不可欠であり，天然からの油脂生産藻類の分離・選抜は，安定的なバイオマス生産や油脂生産性の向上に貢献することができる。

【目次】
1　はじめに
2　藻類燃料生産に用いる藻類選抜の重要性
3　藻類の分離戦略
4　好酸性単細胞緑藻の分離と選抜の実際
4.1　選抜条件の設定
4.2　採取場所の選定
4.3　微細類の採取と集積培養
4.4　分離
4.5　増殖速度による選抜
4.6　油脂蓄積の確認
4.7　増殖特性と油脂蓄積の詳細な評価
5　おわりに

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微細藻類による持続可能な油脂原料開発の取り組み
Deveploment of the Sustainable Algal Oil Production

　主にパーム油・ヤシ油など植物系の油脂を原料に製品を生み出す油脂化学（オレオケミカル）分野において，持続可能な事業活動のために，社会課題に配慮した責任ある原料調達を目指すことは重要な取り組みとなる。本稿では，オレオケミカル原料としての藻類油脂開発において進めてきた，主に実装を見据えた藻類株の改変と培養検討の取り組みについて報告する。

【目次】
1　背景
2　オーストラリアにおける実規模培養の検証例
2.1　評価試験実施場所
2.2　培養株の選定およびオーストラリア国外株の利用
2.3　スケールアップ培養と実規模培養の実際
3　セルフクローニング技術による藻体株の開発
3.1　カルタヘナ法批准国における遺伝子改変株の位置づけ
3.2　ナンノクロロプシスの相同組換え技術
3.3　セルフクローニング株の開発の具体例：中鎖脂肪酸生産
3.4　屋外開放培養を想定したセルフクローニング株の生物多様性影響にかかる情報収集
4　今後の展望

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海洋微細藻類によるグリーンオイルの効率的生産技術の開発
Improved Production of Green-clean Oil with Marine Microalgae

　本稿では，海洋から見出された珪藻を用いたバイオ燃料（グリーンオイル）生産技術について概説する。筆者らは，脂質高蓄積珪藻のソラリス株と，耐冷性脂質高蓄積珪藻ルナリス株を獲得し，両株の屋外における大量培養技術を確立した。これにより，春季から冬季に渡り通年のグリーンオイル生産が可能であることを実証した。また，遺伝子組み換え技術を用いて，グリーンオイル生産性の向上が可能であることを示した。これらの技術を駆使することにより，グリーンオイル生産の社会実装化を目指している。

【目次】
1　はじめに
2　微細藻類を用いたグリーンオイル生産一貫プロセス設計
2.1　脂質高蓄積微細藻類のスクリーニング
2.2　通年グリーンオイル生産に向けた耐冷性脂質蓄積珪藻の獲得
2.3　低エネルギーで駆動する大型培養装置によるグリーンオイルの通年生産
3　遺伝子組み換え微細藻類の創生による生産性の向上戦略
3.1　グリセロール資化能の付与
3.2　脂質合成に必要なNADPH生産能の強化
3.3　効率的な細胞回収に向けた細胞凝集性の付与
3.4　屋外培養における遺伝子組み換え生物の利用・制御
4　おわりに

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微細藻類の大量培養システム開発における受光量の解析方法
Analysis of Received Light Quantity in Mass Culture System of Microalgae

　微細藻類は，培養条件により他の植物には無い光合成能力を持っている。このため，基礎研究からバイオマスエネルギー利用研究まで行われている。また，食品添加剤や化粧品などにも産業利用がなされている。産業化を行うためには，低コストで安定的な生産技術が求めらる。低コスト生産における，大量培養システム開発と受光量解析などの解説と留意点を述べる。

【目次】
1　はじめに
2　微細藻類培養装置開発に関する基礎的知見
2.1　培養槽における環境制御項目
2.2　光環境
2.3　溶存ガス環境
3　設計における環境因子の定量方法
3.1　培養槽外郭周辺の光環境設計計算
3.2　培養槽内の光環境計測と培養器形状
3.3　培養内におけるガス挙動
4　実用プラントにおける餌料用微細藻類培養システム開発
4.1　培養槽条件と設計と性能
4.2　実用プラントシステム
5　屋外培養についての留意点

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液化ジメチルエーテルによる湿潤微細藻類からの油脂の直接抽出
Direct Extraction of Lipid from Wet Microalgae by Using Liquefied Dimethylether

　近年，光合成による油脂生産能力が高等植物の数十倍とも数百倍とも言われる微細藻類が，新たなバイオ燃料源として注目されている。しかし，微細藻類は水生植物であるので収穫時の水分が多く，油脂を抽出する前に，膨大なエネルギーを消費する乾燥処理が避けられない問題がある。本稿では，筆者が世界に先駆けて研究を進めてきた，乾燥処理が不要な油脂抽出技術について解説する。

【目次】
1　微細藻類からバイオ燃料への変換の問題点
2　微細藻類からの油脂抽出
3　液化DMEを用いた油脂抽出プロセス
4　液化DMEによる油脂抽出の例
5　ダーバン工科大学との共同研究による取り組み
6　さいごに
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BIO BUSINESS

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ジェネリック医薬品市場
Generic Drug Market

【目次】
1　市場概要
2　国内の市場および研究開発の動向

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再生医療産業
Industry of Regenerative Medicine

【目次】
1　はじめに
2　関連制度と体制

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《BIO PRODUCTS》

L-カルニチン(L-Carnitine)
オレイン酸アミド(Oleic amide)
2-メチルテトラヒドロフラン(2-Methyltetrahydrofuran)
月刊バイオインダストリー 2019年7月号

￥4,950

シーエムシー出版

北本　大　（国研）産業技術総合研究所
森田友岳　（国研）産業技術総合研究所
福岡徳馬　（国研）産業技術総合研究所
山本周平　東洋紡(株)
曽我部　敦　東洋紡(株)
八代　洵　アライドカーボンソリューションズ(株)
司馬俊士　アライドカーボンソリューションズ(株)
平　敏彰　（国研）産業技術総合研究所
柳澤恵広　(株)カネカ
井村知弘　（国研）産業技術総合研究所
白米優一　高知大学
芦内　誠　高知大学
大野裕和　丸善製薬(株)
春見隆文　(一財）日本醤油技術センター
押村英子　味の素(株)　
西川禎一　大阪市立大学
谷本佳彦　兵庫医科大学
中台（鹿毛）枝里子　大阪市立大学
　
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【特集】機能性バイオ素材の最前線；バイオサーファクタントから食品まで

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特集にあたって
Introduction

　最近，持続可能な開発目標（SDGs）やバイオエコノミー，海洋プラスチック問題などを背景に，改めてバイオ素材開発への期待が高まってきている。これまでも温室効果ガス排出量や石油使用量の削減を目指して，バイオリファイナリー戦略に代表される多くの研究が世界中で進められてきた。一方，バイオプロセスで製造される機能性バイオ素材の多くは，石油化学品にはない構造と機能を持っており，より付加価値の高い製品開発が期待できる。例えば，様々な産業分野で利用される界面活性剤は，乳化・分散，洗浄，起泡・消泡など多様な機能を発揮する化学品として，日常生活のあらゆるシーンで活躍しているが，実用されているほとんどは石油由来の合成品である。これに対して，最近，微生物が生産するバイオサーファクタントの開発が進展し，詳細は本特集の記事で紹介されるが，我が国の企業が中心となって，石油化学品にはない特性を巧みに利用した製品開発が進められている。また機能性バイオ素材は，食品分野への応用が盛んで，既に多くの製品が製造されている。
　本特集では，上述のバイオサーファクタントのうち，糖型バイオサーファクタント（マンノシルエリスリトールリピッド）について森田ら，糖型バイオサーファクタント（ソホロリピッド）について八代らに，ペプチド型バイオサーファクタントについては井村らに概説して頂く。さらに，アルギニン系界面活性剤について押村らに紹介して頂く。また，納豆のネバネバとして広く知られるポリγグルタミン酸の展開について芦内らに概説して頂く。食品分野からは，加工食品や飲料に使用されるキラヤサポニンについて大野らに，エリスリトールについては春見らに紹介して頂く。
　以上，機能性バイオ素材の開発事例のほんの一部にすぎないが，本特集は，その生産から用途展開，さらに製品化例まで幅広い内容となっている。これらの総説が，機能性バイオ素材の研究と産業利用の進展に寄与するとともに，読者の皆様のご研究・開発の一助となれば幸いである。

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糖型バイオサーファクタント（1）マンノシルエリスリトールリピッド
Glycolipid Type of Biosurfactant, Mannosylerythritol Lipids

　マンノシルエリスルトールリピッド（MEL）は，酵母が生産する糖型バイオサーファクタントであり，優れたスキンケア特性を有することから化粧品への応用が進んでいる。本稿では，MEL の構造，生産技術，および多様な機能性について概説する。

【目次】
1　マンノシルエリスリトールリピッド
2　生産技術
3　物性・機能
3.1　界面物性
3.2　自己集合特性
3.3　MEL水溶液の展着性
3.4　生物農薬用展着剤へのMELの適用
3.5　保湿効果
3.6　損傷毛修復効果
3.7　抗酸化作用
4　用途展開
5　最後に

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糖型バイオサーファクタント（2）ソホロリピッド
Saccharide Type Biosurfactant（2） Sophorolipids

　ソホロリピッドは酵母が生産する糖脂質型バイオサーファクタントで，その生産性の高さ，及び天然物らしい構造・物性の多様性や特徴から，幅広い機能及び用途の展開が考えられる。本稿では生産技術の発展，機能の多様性，及び用途について，特に用途は最近注目度が増している生理活性機能を利用する用途を主として概説する。

【目次】
1　ソホロリピッドとは
2　生産技術
3　物性・機能
4　用途展開
4.1　水質・土壌汚染除去（藻類・油・農薬・重金属・放射能汚染等）
4.2　石油三次回収（Enhanced Oil Recovery）
4.3　洗剤用途
4.4　化粧品・医薬用途
4.5　農業用途
4.6　畜産用途
5　最後に

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ペプチド型バイオサーファクタント『サーファクチン』の機能と用途展開
Function and Application of Petide-based Biosurfactant, Surfactin

　7 つのd, L-アミノ酸からなる環状ペプチド骨格を特徴とする枯草菌由来のバイオサーファクタント『サーファクチン』について，そのユニークな分子構造と，これに起因するバイオ素材としての多様な機能について概説する。さらに，サーファクチンの環境調和性と機能性を活用した新しい化粧品や洗浄プロセスへの応用についても紹介したい。

【目次】
1　はじめに
2　サーファクチンの構造・物性・機能
2.1　構造・生産
2.2　環境調和性
2.3　界面活性
2.4　自己集合特性
3　サーファクチンの用途展開
3.1　洗剤としての用途展開
3.2　化粧品としての用途展開
4　おわりに

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アーキアポリγグルタミン酸の新用途開発
Novel Applications of Archaeal Poly-γ-Glutamate

　ポリγグルタミン酸（PGA）は，健康美容や医療分野での利用に加え，環境先進型の機能性バイオ材料としても注目されている。本稿では，アーキアPGA のレアメタルイオン吸着能について詳解するとともに，本新素材から開発された水質浄化（除菌）担体にも触れる。
　
【目次】
1　はじめに
2　レアメタルイオン吸着試験
2.1　ホモキラルL-PGAの分離と定量
2.2　4-（2-pyridylazo）resorcinol（PAR）を用いたレアメタルイオン検量線
2.3　ホモキラルL-PGAのレアメタルイオン吸着能
3　L-PGAベースバイオプラスチックを利用した除菌担体の除菌試験
3.1　L-PGAのバイオプラスチック化
3.2　除菌担体の開発
3.3　汚染水モデル
3.4　PGAIC-ACの抗菌能評価試験

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キラヤ抽出物の乳化特性と食品用途について
Emulsibility and Food Applications of Quillaja Extract

　食品用乳化剤としてユニークな特徴を有している「キラヤ抽出物（キラヤサポニン）」について，その基本特性，物理特性および食品用途について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　サポニンとは
3　キラヤ抽出物の基本特性
4　物理特性
4.1　表面張力および電気伝導度
4.2　乳化力
4.3　起泡力
5　食品用途
6　おわりに

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酵母がつくる機能性糖質，エリスリトール
Erythritol, a Unique Polyol Produced by Yeast-like Fungus

　希少な糖質であるエリスリトールを生成する酵母を発見，改良を加えて大量生産法を開発した。エリスリトールは人の体内で消化吸収されないなど，特異な機能性を有しており，食品，医薬品，化粧品などへの利用が広がっている。酵母におけるエリスリトールの生成機構と生理的意義，新たな石油代替化成品原料としての用途
開発等とも合わせ，紹介する。

【目次】
1　エリスリトール生産菌の分離と育種・改良
1.1　生産菌の探索・分離
1.2　菌の育種・改良とエリスリトールの発酵生産
2　エリスリトール生成の代謝系と浸透圧ストレス応答
2.1　エリスリトール生成に関わる酵素系
2.2　浸透圧ストレス応答とHOG経路
3　エリスリトールの特性と用途開発
3.1　食品への用途
3.2　医薬品・化粧品用途
3.3　化成品用途

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アルギニン系界面活性剤の開発と展開
Development and Application of Ariginine-based Surfactants

塩基性アミノ酸の一種アルギニンは，発酵法により製造される。1 つのアニオン性官能基と2 つのカチオン性官能基を有し，これらを生かして様々なタイプのイオン性界面活性剤として利用することが可能である。本稿では，パーソナルケア用素材として開発された4 種類の界面活性剤の特徴と用途を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　アルギニンの特長
3　アルギニン系界面活性剤
3.1　概要
3.2　脂肪酸アルギニン塩（AR）
3.3　アシルアルギニン（LAH）
3.4　アシルアルギニンエステル（CAE）
3.5　アルキルエーテル化アルギニン（12?HEA）
4　おわりに

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BIO R&D

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炎症応答を抑える大腸菌：プロバイオティクスの新メンバー？
Escherichia Coli That Can Suppress Inflammatory Responses： Novel Probiotic Bacteria?

　分散接着性大腸菌（DAEC）と呼ばれるグループがある。その病原性を検討する中で，健康者が保有するDAECは下痢症患者のDAECとは異なり，上皮細胞による炎症性サイトカインの合成を抑制して炎症応答を抑制する可能性があることを発見した。その経緯と，本菌を世界でも希少な大腸菌プロバイオティクスあるいは新しい抗炎症剤創薬の資源とする可能性について論じる。

【目次】
1　はじめに
2　発見の経緯
3　上皮細胞内で炎症応答を抑制する機構
3.1　シグナル伝達経路とmRNAの転写抑制
3.2　合成されたタンパク質の細胞内輸送と細胞外分泌の抑制
3.3　分泌された炎症性サイトカインの細胞外での分解の亢進
3.4　小胞体ストレスによる炎症性サイトカイン合成の抑制
4　サイトカイン合成を抑制する菌の因子
4.1　細胞接着性
4.2　炎症抑制の臨界期
4.3　VI型分泌装置（Type 6 Secretion System；T6SS）
5　プロバイオティクスあるいは創薬資源としての応用と今後の課題
5.1　In vivo試験
5.2　他のシグナル伝達系への影響
5.3　尿路病原性
5.4　生体防御への影響
6　おわりに

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《BIO PRODUCTS》
カプロン酸(Caproic acid)
　
月刊バイオインダストリー 2019年6月号

￥4,950

シーエムシー出版

井上國世　京都大学
根来誠司　兵庫県立大学　
武尾正弘　兵庫県立大学
柴田直樹　兵庫県立大学
樋口芳樹　兵庫県立大学
加藤太一郎　鹿児島大学
重田育照　筑波大学
寺田喜信　江崎グリコ(株)
古林万木夫　ヒガシマル醤油(株)
野村幸弘　野村食品技術士事務所
大日向耕作　京都大学
飛松裕基　京都大学
加藤健太郎　東北大学
Oluyomi Stephen Adeyemi　ランドマーク大学
山本兼由　法政大学
安部伸治　広島工業大学

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【特集】食品・バイオにおける最新の酵素応用 II

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特集にあたって
Introduction

　食品およびバイオ分野における酵素応用の進歩には目を見張るものがある。その応用範囲は多岐にわたる。酵素応用の全貌を正しく理解し，咀嚼して自らの研究・開発に反映させることが，はなはだ困難になっている。本特集では，「食品・バイオにおける最新の酵素応用」と題し，本分野における最近の興味深い話題を取りまとめた。バイオインダストリー誌5 月号～6 月号をまたぐ特集号である。まず，ご多用にも拘らず，こころよくご執筆をお引き受けいただいた先生方に御礼申し上げたい。本特集が，食品およびバイオ分野における酵素の応用のみならず，ひろく酵素の科学と技術に関わる研究者，技術者，学生諸氏にとって，研究や学習の一助となれば，執筆者一同にとり望外の幸いである。
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ナイロン分解酵素NylB の構造進化，触媒機構とアミド合成への応用
Structural Evolution and Catalytic Mechanism of Nylon Hydrolase NylB,and Application to Amide Synthesis

　6−アミノヘキサン酸オリゴマーの酵素分解は，当初，ナイロン工場の排水処理が目的であったが，その後，非天然物質に対する酵素進化のモデル，立体構造と触媒機構の解明，タンパク質工学と分子進化工学による機能改良へ展開した。本稿では，これらの知見を紹介するとともに，加水分解の逆反応によるアミド合成において，酵素反応の方向性に影響を与える構造基盤について述べる。

【目次】
1　はじめに
2　ナイロン分解酵素遺伝子群のゲノム構造
3 NylBの立体構造と触媒機構
4　ナイロン分解酵素の進化
5　加水分解の逆反応によるアミド合成：酵素の内部平衡に影響を与える変異
6　終わりに

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酵素合成多糖（酵素合成グリコーゲン，酵素合成アミロース）の機能性と応用
Enzymatically Synthesized Polysaccharide, Glycogen and Amylose：Functionality and Application

　糖転移酵素を利用することで，スクロースなどの低分子からアミロースやグリコーゲンを合成できることは以前から知られていた。遺伝子組み換え技術によりこれら糖転移酵素を生産することで，大量生産が実現した素材が酵素合成グリコーゲンと酵素合成アミロースである。これら酵素合成多糖の合成と応用について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　糖転移酵素による多糖類の合成
2.1　酵素合成アミロース
2.2　酵素合成グリコーゲン
3　酵素合成グリコーゲンの機能
3.1　免疫賦活機能
3.2　その他の機能
4　酵素合成アミロースの機能
4.1　包接機能
4.2　酵素合成アミロース含有繊維（アミセル）
5　おわりに

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醤油醸造における原料分解と健康機能性の発現
Hypoallergenicity and Health Functions of Soy Sauce

　日本の伝統的な発酵調味料である醤油に関して，原料である小麦や大豆のアレルゲン分解・除去機構，ならびに有用な機能性成分である醤油多糖類の健康機能について，古くから言い伝えられている醸造工程の意義も振り返りながら解説する。

【目次】
1　はじめに
2　醤油の醸造工程
3　醤油醸造における原料たんぱく質の分解
3.1　小麦アレルゲンの分解機構
3.2　大豆アレルゲンの分解・除去機構
4　醤油醸造における原料糖質の分解
4.1　SPSの抗アレルギー作用
4.2　SPSの鉄分吸収促進作用
4.3　SPSの中性脂肪低下作用
5　おわりに

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食品製造時における酵素による品質劣化への対応
Measures Against Food-Quality Degradation by Enzymes During Food Processing

　食品の製造，加工，保存，流通中に起こる品質劣化の主な原因には，油脂の酸化や酵素の関与などがある。今回は，酵素が関与する品質劣化に焦点をあて，食品の製造加工の過程において，原料に含まれる酵素が働いて食品の品質劣化が起こった事例およびその対応について紹介する。
　
【目次】
1　はじめに
2　食品の品質に関与する酵素群
2.1　物性の変化に関与する酵素
2.2　呈味性の消失や不快臭の発生に関与する酵素
3　おわりに

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超高齢社会に挑む食の先端科学～新しい認知機能改善および血管拡張ペプチドの発見～
Cutting Edge in Food Science for Super Aged Society

　我が国の高齢化率は世界トップであり，少子高齢化が顕著で高齢化のスピードが速い。この状況を逆手に取り，超高齢社会に対応した高機能食品を創製し新規市場を開拓すれば世界をリードすることができる。2025 年には認知症が700 万人を超えるとされ，認知症パンデミックへの対応が急務である。「脳」は記憶学習を担う中心的な臓器であることから，これまでの認知症研究では主に脳にフォーカスが当てられてきた。しかしながら，疫学調査により糖尿病などの生活習慣病が認知症の危険因子であることが判明し，「末梢」環境に着目した新しい認知症予防戦略も考えられる。実際，これまで我々は末梢環境に焦点を当て認知機能低下を改善する食品由来ペプチドを見出している。一方，老化の実体解明も期待される。生体情報ネットワークは加齢により徐々に変容・破綻していく。この過程をジペプチドライブラリーを用いて解析し，さらに，加齢により反応性が低下した組織でも作用するペプチドを発見した。今後，これらの生理活性ペプチドをリードとして高機能ペプチドを開発するとともに，酵素利用による効率的な生産を図り新しい高齢者対応食品市場を創造することが期待される。

【目次】
1　はじめに
2　末梢環境に注目した認知機能低下の予防戦略
2.1　脳も臓器のひとつである−多臓器円環−
2.2　糖尿病は認知症の危険因子である
2.3　短期間の高脂肪食摂取により認知機能が低下する
2.4　新しい認知機能改善ペプチドの発見
3　老化の実体解明
3.1　生体の外部環境のシグナル受容，伝達および情報統合
3.2　ジペプチドライブラリーを用いた血管老化の実体解明
3.3　老齢ラットにおいて血圧降下作用を示すペプチドの解明
3.4　CCKを標的とした降圧ペプチドの探索と酵素利用によるペプチド生産
4　今後の展望

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リグニンの構造多様性とバイオマス利用に向けた代謝工学
Structural Variability of Lignin and Its Bioengineering for Biomass Utilization
　
　リグニンは，維管束植物を特徴づける二次細胞壁の主要成分であり，持続型社会構築を担う貴重な芳香族バイオマス資源でもある。本稿では，リグニンの生合成機構と構造多様性について解説するとともに，バイオリファイナリーへの応用も視野に入れたリグニンの代謝工学研究について著者が関わった研究を中心に紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　リグニンの生合成と構造
2.1　ケイ皮酸モノリグノール経路を介したリグニンモノマーの合成
2.2　脱水素重合による高分子リグニンの生成
2.3　リグニンの構造多様性
3　代謝工学によるリグニンの構造改変
3.1　天然リグニンモノマー組成の制御
3.2　非天然型リグニンモノマーの導入
4　おわりに

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BIO R&D

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金属ナノ粒子の抗原虫効果とアミノ酸被膜による向上
Anti-Protozoan Effects of Metal Nanoparticles and These Improvements by Amino Acids Capping

　トキソプラズマ症は，トキソプラズマ原虫（Toxoplasma gondii）の経口摂取により引き起こされ，妊婦の感染により流産や胎児の脳症などの先天性感染症を，エイズ患者などには重篤な症状をもたらすことがある人獣共通の感染症である。現状のトキソプラズマ治療のための薬剤は限られており，薬価の高騰もあり，代替薬が求められている。本研究では，金，銀，白金の各々の金属ナノ粒子が，宿主細胞への細胞毒性が発現する1/20以下の濃度でトキソプラズマの増殖阻止に働くことを明らかとした。また，この作用は原虫の酸化還元シグナルに関与し，ミトコンドリアの膜電位に影響を与えることで，原虫の宿主細胞侵入，増殖，感染性に影響を与えることがわかった。さらに，金属ナノ粒子の表面にアミノ酸を被膜することで，トキソプラズマへの増殖阻止作用が増大することを明らかとした。アミノ酸被膜金属ナノ粒子の抗原虫作用には，酸化ストレスや低酸素誘導因子の調節によるキヌレニン経路の活性化等のトリプトファン代謝経路が関わっていることがわかった。本研究の成果は，金属ナノ粒子の抗トキソプラズマ薬のシーズとしての可能性，抗原虫作用の分子メカニズムの解明に向けた新たな知見を提供するものである。

【目次】
1　研究背景
2　金属ナノ粒子の抗原虫効果
3　アミノ酸被膜金属ナノ粒子による抗原虫効果の向上
4　金属ナノ粒子の抗原虫薬としての可能性
5　おわりに

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BIO R&D

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微生物ゲノムを活用したバイオプロセスによる金属資源化
Recovery of Metal with Bioprocess Using the Designed Escherichia Coli

　微量分析の発達と微生物ゲノム機能の解明から，微生物における金属の役割を包括的に理解できるようになった。持続可能な社会の観点から，循環型流通の肝となる金属資源供給にバイオプロセスの応用が期待されている。本稿では，金属資源化を可能にするバイオソープションやバイオアキュムレーションに向けた大腸菌デザインについて紹介する。

【目次】
1　サーキュラー・エコノミーにおける金属資源化
2　微生物バイオプロセスによる金属資源化
3　メタルバイオロジー
4　金属資源化への合成生物学的アプローチ
4.1　バイオアキュムレーション
4.2　バイオソープション
5　まとめ

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BIO ENGINEERING

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高齢化社会を支える情報技術－最新の情報技術を利用した高齢者のための生活支援－
Assistive Technology for the Elderly -Daily Living Support Using the Latest ICT Technology-

独居高齢者の会話機会を創出する手法を提案した。本論文では，非言語コミュニケーションによる言語野活性化の効果を高めるため，擬人的媒体や遠隔存在感伝達技術によって，遠隔の家族との自然な対話環境を提供するシステム概要について述べた。また，次期基盤研究開発の一環として，高画質没入型空間表示による外出体験システムを紹介した。

【目次】
1　はじめに
2　スマクロプロジェクト
2.1　システム概要
2.2　課題点
3　プレサービス実証実験
3.1　実証実験フォーメーション
3.2　QoL評価手法について
3.3　評価結果について
3.4　アンケート結果からの考察
3.5　サービス提供開始
4　次期基盤技術開発プロジェクト［I］
4.1　遠隔存在感伝達技術
4.2　プロジェクションマッピングを用いた遠隔存在感伝達技術
5　次期基盤技術開発プロジェクト［II］
5.1　社会的背景
5.2　疑似16 k湾曲配置高精細ディスプレイによる外出疑似体験システム
6　おわりに
月刊バイオインダストリー 2019年5月号

￥4,950

シーエムシー出版

井上國世　京都大学
伊藤圭祐　静岡県立大学　
寺田祐子　静岡県立大学
河原崎泰昌　静岡県立大学
松井健二　山口大学
望月智史　山口大学
伊福伸介　鳥取大学
村上　洋　大阪産業技術研究所
桐生高明　大阪産業技術研究所
木曽太郎　大阪産業技術研究所
中野博文　園田学園女子大学
田尾龍太郎　京都大学
森本康一　近畿大学
國井沙織　近畿大学
星　由紀子　天野エンザイム(株)

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【特集】食品・バイオにおける最新の酵素応用 I

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特集にあたって
Introduction

　食品およびバイオ分野における酵素応用の進歩には目を見張るものがある。その応用範囲は多岐にわたる。酵素応用の全貌を正しく理解し，咀嚼して自らの研究・開発に反映させることが，はなはだ困難になっている。本特集では，「食品・バイオにおける最新の酵素利用」と題し，本分野における最近の興味深い話題を取りまとめた。バイオインダストリー誌5 月号～6 月号をまたぐ特集号である。まず，ご多用にも拘らず，こころよくご執筆をお引き受けいただいた先生方に御礼申し上げたい。
本特集が，食品およびバイオ分野における酵素の応用のみならず，ひろく酵素の科学と技術に関わる研究者，技術者，学生諸氏にとって，研究や学習の一助となれば，執筆者一同にとり望外の幸いである。

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総論：酵素の応用
General, Application of Enzyme
　
【目次】
1　酵素応用の現状と課題
1.1　酵素応用の動向
1.2　世界の産業酵素市場
1.3　日本の産業酵素市場
2　注目すべきトピックス
2.1　新規な酵素分類EC 7（トランスロカーゼ）が新設された
2.2　地盤改良技術およびバイオミネラリゼーション
2.3　プラスチックごみとマイクロプラスチックの問題
2.4　注目すべき問題その3：プラスチックを分解する酵素
2.5　食品添加物と腸内細菌

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合成ペプチドライブラリーと組み換え酵素を用いた機能性ペプチドの探索
Functional Screening of Food Peptides Using Synthetic Peptides Library and Recombinant Enzyme

　健康志向の高まりとともに機能性食品の需要が高まっており，混合物である食品中から有効成分を効率的に探索する方法論の開発は重要な課題となっている。本稿では筆者らが取り組んできたジペプチジルペプチダーゼIV阻害ペプチドの研究を例に，合成ペプチドと安価な組み換え酵素を用いた機能性ペプチド探索法を紹介する。

【目次】
1　はじめに
1.1　機能性食品ペプチド
1.2　機能性ペプチドの探索
2　ジペプチジルペプチダーゼIV（DPP-IV
2.1　DPP-IVの阻害
2.2　DPP-IVの種差
2.3　阻害剤探索への組み換えhDPP-IVの利用
2.4　食品由来のhDPP-IV阻害ペプチド探索の問題点
3　hDPP-IV阻害ペプチドの探索
3.1　ジペプチドのhDPP-IV阻害効果
3.2　hDPP-IV阻害ジペプチドの網羅的解析
3.3　コンベンショナルアプローチにより見いだされてきたhDPP-IV阻害ペプチドとの比較
3.4　合成ペプチドライブラリーの網羅的解析データを用いた茶殻由来hDPP-IV阻害ペプチドの探索
4　まとめ

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植物の脂質/ 脂肪酸から酸素添加反応を経て生成される代謝物群（オキシリピン）とその生合成酵素
Plant Oxylipins, Metabolites Formed from Lipids Through Oxygenation Reaction,and Enzymes Involved in Their Formation

【目次】
1　はじめに
2　みどりの香りの生理生態学的役割
3　食品フレーバーとしてのみどりの香り
4　みどりの香り生合成経路
5　リポキシゲナーゼ
6　ヒドロペルオキシドリアーゼとその関連酵素
7　結語

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カニ殻由来キチンナノファイバーの製造と食品分野への応用
Preparation and Food Application of Chitin Nanofibers from Crab Shell
　
【目次】
1　はじめに
2　カニ殻由来の新素材「キチンナノファイバー」
3　部分脱アセチル化キチンナノファイバー
4　キチンナノファイバーの服用に伴う効果
4.1　服用に伴う腸管の炎症抑制
4.2　服用に伴う抗肥満効果
4.3　服用に伴う血中コレステロール値の軽減効果
4.4　服用に伴う血中代謝産物に及ぼす影響
4.5　服用に伴う腸内環境に及ぼす影響
5　おわりに

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Paraconiothyrium sp. KD-3 株由来乳糖酸化酵素を用いたラクトビオン酸カルシウムの生産
Enzymatic Conversion of Lactose to Calcium Lactobionate by an Intercellular Oxidase from Paraconiothyrium sp. KD-3

　子嚢菌Paraconiothyrium sp. KD-3 の培養上清より，乳糖酸化活性を有するFAD 酵素を得た。本酵素は酸素を電子受容体に用いて乳糖の還元末端アルデヒド基を酸化し，ラクトビオン酸塩を生成した。ラクトビオン酸生産時，本酵素は市販のヘキソースオキシダーゼ剤に比べ安定性の点で有利であった。

【目次】
1　はじめに
2　乳糖酸化活性を有する酵素
3　Paraconiothyrium sp. KD-3株由来乳糖酸化酵素の性質
4　Paraconiothyrium sp. KD-3株由来酵素および市販ヘキソースオキシダーゼ酵素剤の比較
5　Paraconiothyrium sp. KD-3株由来酵素による乳糖からラクトビオン酸への変換
6　固定化酵素を用いたラクトビオン酸の生産
7　その他のアルドースのアルドン酸への酵素的変換
8　おわりに

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バラ科サクラ属果樹類におけるS-RNase 依存性配偶体型自家不和合性
The S-RNase-based Gametophytic Self-incompatibility System in Prunus（ Rosaceae） Fruit Tree Species

　近年，植物の自家不和合性を支配する遺伝子と自家不和合性反応機構が次々と明らかにされ，自家不和合性が生物学や農学の分野で改めて脚光を浴びるようになってきた。本稿では，果樹類の中でも研究が進んでいるバラ科サクラ属果樹の配偶体型自家不和合性について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　自家不和合性の分類と遺伝制御
3　S-RNase依存性配偶体型自家不和合性における認識反応特異性の決定因子
4　ナス科，オオバコ科，バラ科リンゴ亜連における協調的非自己認識モデル
5　バラ科サクラ属にみられる花粉側自家和合性変異型Sハプロタイプ
6　バラ科サクラ属における競合的相互作用の欠如
7　バラ科サクラ属におけるジェネラルインヒビターモデル
8　バラ科サクラ属に特異な自家不和合性認識機構に基づいた効果的な自家和合性育種法
9　おわりに

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コラーゲン酵素分解物の再生医療および食品科学への応用
Application of Low Adhesive Scaffold Collagen to Regenerative Medicine and Food Science

　コラーゲンは動物組織に含まれる生体を構造的・機能的に維持するための必須分子である。その一方で，コラーゲンあるいはゼラチン（熱変性コラーゲン）は食品材料としても歴史が古く，食品加工でも欠かせないものである。さらにコラーゲンは抗原性が低いので再生医療分野でも活用されており，利用価値が高まっている。近年，分子量がわずかに小さいコラーゲン酵素分解物が従来のコラーゲンと異なる性質を示すことが分かってきた。その違いを明確にするため，線維構造，粘度，ゲルの硬さなどを調べたので概説する。

【目次】
1　はじめに
2　コラーゲンの安全性
3　動物由来コラーゲンの抗原性　
4　再生医療で使われる細胞培養の足場としてのコラーゲン
5　LASColを用いた接着型3次元スフェロイドの形成と応用
6　LASCol線維の観察
7　LASColの粘度と細胞培養条件でのLASColゲルの硬さ
8　まとめ

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マルトトリオシル転移酵素の開発，反応機構，および澱粉加工への応用
Development of Maltotriosyl Transferase and Use Thereof for Starch Processing

　マルトトリオシル転移酵素は澱粉等α-1, 4-グルコシド結合で連結した 4 糖以上の非還元末端に作用し，3 糖単位での糖転移反応を触媒する酵素である。食品加工において重要な澱粉を低分子化することなく，食味への影響や物性変化を起こしにくい新たな老化防止対策として期待される。本稿では，マルトトリオシル転移酵素の開発から，その性質，澱粉加工への可能性について紹介する。

【目次】
1　糖転移酵素とは
2　グライコトランスフェラーゼ「アマノ」とは
3　酵素化学的性質と構造
4　グライコトランスフェラーゼ「アマノ」の用途
5　おわりに
月刊バイオインダストリー 2019年4月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞
尾鍋史彦　東京大学
権藤壮彦　ユニチカ(株)
寺本好邦　岐阜大学
西田治男　九州工業大学
森　隆　埼玉医科大学
竹岡裕子　上智大学　
陸川政弘　上智大学
早川　健　中央大学
津金麻実子　中央大学
鈴木宏明　中央大学
横田秀夫　(国研）理化学研究所
山澤建二　(国研）理化学研究所
渡邉政樹　(株)リコー
辻村有紀　(国研）理化学研究所
大山慎太郎　名古屋大学

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【特集】生分解性機能紙の開発

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天然繊維の機能化と生分解性の両立は可能か
Functionality and Biodegradability of Natural Fibers：Are They Compatible?

　「生分解性機能紙」とは使用中には安定的に必要な機能を発揮し, 廃棄物処理においては生分解性が発揮されるという理想的な機能紙である。天然繊維・天然素材は本来生分解性が高いが, 機能化は一般的に生分解性を低下させるので, 機能性と生分解性を両立させることは容易ではない。
　地球上最大の植物バイオマス資源で天然高分子繊維であるセルロースの重要な応用分野である製紙とセルロースをナノ微細化した先端素材といわれるセルロースナノファイバー（CNF）を事例として生分解性機能紙の開発に伴う課題を考えてみたい。

【目次】
1　はじめに
2　天然繊維の特性
3　天然繊維の機能化
4　天然繊維の生分解性
5　製紙産業を事例として考えた天然繊維の新たな展開
6　先端的天然繊維としてのセルロースナノファイバー（CNF）の現段階
7　セルロースナノファイバーの機能化
8　セルロースナノファイバーの生分解性
9　セルロースナノファイバーの実用化への課題
10　おわりに

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ポリ乳酸スパンボンド不織布
Poly（lactic acid）Spunbond Nonwovens

　スパンボンド不織布は, すぐれた生産性と物性から衛材, 農業, 土木など幅広い分野で使用されている。その用途の多くは使い捨てであり, 環境負荷は小さいとは言えない。ここでは, 生分解性, 植物由来樹脂の代表であるポリ乳酸（PLA）を原料としたスパンボンド不織布の用途と近年の開発動向についてまとめた。

【目次】
1　はじめに
2　PLAについて
3　スパンボンド不織布について
4　PLAスパンボンド不織布の特徴
5　PLAスパンボンド不織布の用途
5.1　防草シート
5.2　ティーバック
5.3　ヘッドレストカバー
5.4　ドレーン材
6　PLA系スパンボンドの開発動向
6.1　芯/鞘＝PLA/PE複合繊維スパンボンド不織布
6.2　末端封鎖剤を練り込んだポリ乳酸スパンボンド
6.3　高L体ポリ乳酸スパンボンド
7　おわりに

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シンプルなプロセスで構築するナノセルロース・ナノキチンからのバイオメディカル機能材料
Biomedical Functional Materials from Nanocellulose and NanochitinConstructed with a Simple Process

　ナノセルロース・ナノキチンの応用範囲を拡張するために, 筆者らはシンプルで合理的なプロセスを確立して, これらのナノ素材本来の特長を活かすアプローチを試みている。本稿では, それらの中から「マイクロパターニング細胞培養基板の創製」と「紙ベースのマイクロ流体分析装置（μPAD）用モジュールとしての活用」をご紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　キチンNC系マイクロパターニング細胞培養基板の創製
2.1　マイクロパターニング細胞足場材
2.2　インクジェットでの吐出と微細成形
2.3　細胞接着と剥離挙動
3　μPAD用モジュールとしてのCNFの組み込み
3.1　具体的な実験方法
3.2　TOCNによる不安定分子の安定保蔵と半定量μPADの構築
4　おわりに

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竹繊維利用強化プラスチック
Plastics Reinforced by Bamboo Fibers

　膨大な賦存量と均質な構造を有するタケを利用するため, 過熱水蒸気を用いて処理し, マイクロウィスカーに変換した。さらに, 押出機を用いてナノ解繊とプラスチックとのコンポジット化を連続的に行い, ワンポットでナノコンポジットを作成した。タケ由来のマイクロ～ナノ繊維は, 成形性と繊維強化のみならず電気的な機能発現にも寄与した。

【目次】
1　はじめに
2　竹の構造
3　マイクロコンポジットへの展開
3.1　マイクロウィスカーへの解繊
3.2　マイクロコンポジットの溶融成形
3.3　マイクロコンポジットの熱的性質
3.4　マイクロコンポジットの機械的性質
3.5　コンポジットの帯電防止特性
4　ナノコンポジットへの展開
4.1　CNFへの解繊技術
4.2　タケからのリグノセルロースナノファイバー（LCNF）コンポジット
4.2.1　押出機内反応（リアクティブプロセッシング)
4.2.2　LCNF／ポリマーコンポジットの透明性と力学物性
4.2.3　CNF表面コーティングとコンポジットの各種物性
5　まとめ

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BIO R&D

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アルツハイマー病の新規治療法：エピガロカテキンガレートとフェルラ酸の併用療法
A New Therapy for Alzheimer’s Disease：Combination Therapy with（－）-Epigallocatechin-3-gallate and Ferulic Acid

　自然物質由来の化合物の中から, アミロイド−βタンパク質の産生を抑制する有望なフェノール化合物（α−セクレターゼを活性化するエピガロカテキンガレートとβ−セクレターゼを抑制するフェルラ酸）に着目した。本稿では, 両化合物をアルツハイマー病の病態モデル動物（APP/PS1マウス）へ併用投与し, 観察された加算効果を紹介する。医療機関で処方される薬剤との併用が可能であり, 病態発症の遅延を目的とした軽度認知障害の患者への適応も期待される。

【目次】
1　はじめに
2　エピガロカテキンガレートの概要
3　フェルラ酸の概要
4　行動・認知機能障害の改善効果
5　脳アミロイド症の抑制効果
6　抗炎症効果・抗酸化効果・シナプス安定化効果
7　まとめ

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BIO R&D

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人工骨材料への応用を目指した，バイオセラミックス中における生分解性高分子のIn−situ重合
In−situ Synthesis of Biodegradable Polymers in Bioceramics for Artificial Bone Materials

　近年, 平均寿命の延びにつれて, 機能が低下, 喪失した骨, 及び関節などを人工骨, 人工関節で補う必要性も急速に増加しつつある。筆者らは, 人工骨材料への応用を目指してバイオセラミックスと生分解性高分子の複合材料の研究を行ってきた。本稿では，多孔性バイオセラミックス中において，生分解性高分子をin-situ合成することによって得られる複合体について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　多孔性HAp（p−HAp）を用いたPLLA/HAp複合材料の作製と評価
3　多孔性二相性リン酸カルシウムセラミックスの構造制御
4　多孔質リン酸カルシウムセラミックスと生分解性高分子の複合化
5　結論

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BIO ENGINEERING

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振動誘起流れを用いた細胞操作技術
Cell Manipulation Method Based on Vibration-Induced Flow

　近年, 生物学や医療の分野において単一細胞の解析を行う需要が高まっている。次世代の単一細胞解析のプラットフォームとして期待されているのがマイクロ流体チップであり, 高効率で再現性の高い細胞解析を行うためには, マイクロ流体チップ上で細胞操作を行う技術が重要である。本稿では, 著者が提案している振動誘起流れというマイクロ領域特有の現象を用いた細胞操作手法を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　振動誘起流れ
2.1　振動誘起流れ現象とその特徴
2.2　振動誘起流れの微小物体操作への応用
3　振動誘起流れを用いた細胞操作の例
3.1　振動誘起流れを用いた単一細胞分離
3.2　振動誘起流れを用いた卵子の回転操作
3.3　振動誘起流れを用いた運動細胞の並列トラップ
4　おわりに

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BIO ENGINEERING

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リポソームバイオリアクター
Liposome Based Bioreactor

　細胞と同じ脂質二重膜からなるリポソームを微小なバイオリアクター（反応容器）として用いる技術開発が進展し, 人工細胞モデルや新たな検出系としての利用が期待されている。本稿では, リポソームバイオリアクターの作製法を概説し, これを用いたRNA 検出法について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　リポソームリアクターの作製法
3　リポソーム内でのRNAの検出
3.1　RT−PCR反応液を内封したリポソームリアクターの調製
3.2　リポソームリアクター内の反応効率の評価
3.3　膜融合を利用した標的分子の移送と検出
4　おわりに

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BIO ENGINEERING

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インクジェット式3D プリンターによる
骨置換型人工骨の成形と評価
Forming and Evaluation of Bone Substitutional Artificial Bone by Inkjet 3D Print

【目次】
1　はじめに
2　粉末積層造形法（Binder Jetting）による骨の造形
3　高精度・高強度人工骨を目指した造形法
3.1　概要
3.2　新規BJ方式の概要
3.3　3Dプリント人工骨の特性評価
4　人工骨の生体適応性
4.1　概要
4.2　細胞培養実験
4.3　ラットin vivo実験
5　生体から見た人工骨の反応と応用展開
5.1　要旨
5.2　バイオマテリアルとしての人工骨の立ち位置と課題
5.3　3Dプリント人工骨の生体反応と応用展開
月刊バイオインダストリー 2019年3月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞
竹下　毅　(株)アルガルバイオ
河野重行　東京大学
小椋康裕　アスタリール(株)
高萩英邦　アスタリール(株)
吉田和敬　カゴメ(株)
下田博司　オリザ油化(株)
海貝尚史　理研ビタミン(株)
河合博成　アークレイグループ　からだサポート研究所
松井英則　北里大学
岸野重信　京都大学
小川　順　京都大学
大社奈摘　同志社大学
剣持貴弘　同志社大学
吉川研一　同志社大学

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【特集】カロテノイドの最新動向

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カロテノイド市場の形成と展開
Formation and Development of Carotenoid Market

　カロテノイドの世界市場の動向については, 昨年2018年10月に本誌でカロテノイド世界市場の動向を紹介したが, 今回は特集「カロテノイドの最新動向」が組まれるにあたって, 「カロテノイド市場の形成と展開」と題して, カロテノイド市場の地域, 種別, 用途, 製法, 販路などに加え, 代表的な世界企業についても異なる視点から紹介しよう。

【目次】
1　はじめに
2　カロテノイド市場
2.1　地域と年平均成長率
2.2　カロテノイドの用途の拡大
2.2.1　飼料
2.2.2　家禽
2.2.3　水産養殖
2.3　サプリメントと食品
2.3.1　食品
2.3.2　化粧品
2.3.3　医薬品
3　カロテノイド製造
3.1　化学合成
3.2　植物由来の抽出
3.3　発酵
3.4　微細藻類
4　おわりに

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アスタキサンチン
Natural Astaxanthin

　アスタキサンチンは天然のカロテノイドの一種で, ヒトが古くから食生活の中で摂取してきた植物由来の微量栄養素である。自然界においては鮭が急流を遡上する際に必要な持久力を可能にするため, 食物連鎖を通じアスタキサンチンを摂取し自らの筋肉に蓄えていることが知られている。
　アスタキサンチンはキサントフィル類に属するカロテノイドで, カロテノイドの中では最も多い13の共役二重結合と両末端環にケト基と水酸基を持っている。この独特の分子構造が赤血球や筋肉, ミトコンドリアなどの細胞膜を貫通する形で取り込まれ, ユニークな抗酸化・抗炎症機能を発揮すると考えられている。近年の研究によれば, それは骨格筋の機能やそれに関わる代謝の恒常性を維持・改善すると共に, 血流改善効果を示すことが明らかにされている。

【目次】
1　骨格筋機能の維持・改善
2　血流改善
3　作用機序
4　さらなる活用可能性
5　結論

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リコピンの機能～リコピンの基礎と応用研究～
The Function of Lycopene −Basic and Practical Research of Lycopene−

　リコピンは, 主にトマトやトマト加工品に含まれる赤色のカロテノイドであり, 抗酸化作用をはじめとした多くの生理作用を有することが知られている。ここでは, リコピンの研究の最近の動向を紹介するとともに, そのエビデンスに基づいた機能性表示食品の展開について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　リコピンの基本情報（構造・摂取源）
3　リコピンの体内動態
3.1　リコピンの吸収
3.2　リコピンの代謝
4　リコピンの抗酸化作用
5　リコピンが疾病の予防, QOLの改善に与える影響
5.1　循環器系疾患に対する影響
5.1.1　血中脂質に対する影響
5.1.2　血圧に対する影響
5.2　循環器系疾患以外への影響
5.2.1　リコピンと男性不妊
5.2.2　リコピンと肌の健康
5.2.3　リコピンと骨の健康
5.2.4　リコピンと運動時の酸化ストレス
6　リコピン研究の機能性表示食品への活用
6.1　リコピンを機能性関与成分とした機能性表示食品
6.2　リコピンによる血中HDL−C増加作用に基づく機能性表示食品

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フコキサンチンの機能（抗肥満作用, 美容作用）と最近の動向
Anti−obesity and Beautifying Effects of Fucoxanthin and its Current Trend

　フコキサンチンは, 昆布やワカメの褐藻類のみならず近年では微細藻類からも製造される。またフコキサンチンの生理活性に関する研究の報告数はここ10年で飛躍的に増えている。本稿ではその中から抗肥満作用と美容作用について, 最近の動向とともに概説する。

【目次】
1　はじめに
2　フコキサンチンの抗肥満作用
3　美容原料としてのフコキサンチン
4　微細藻類由来のフコキサンチン
5　おわりに

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クロセチン
Crocetin

　カロテノイドは, 黄色, 橙色, 赤色を呈することから古くから食品の着色料として用いられてきた。その一方, 近年の研究によりカロテノイドの様々な生理作用が明らかとなり, 健康の維持増進を目的とした利用も進んでいる。クチナシ黄色素の主色素であるクロセチンも健康分野へと用途を広げてきたカロテノイドである。本稿ではクロセチンの健康機能について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　クロセチンの構造と性質
3　クロセチンの吸収
4　クロセチンの機能性
4.1　睡眠に対する作用
4.2　肌に対する作用
5　クロセチンの安全性
6　おわりに

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β－クリプトキサンチン
β−Cryptoxanthin

　我々はうんしゅうみかん（Citrus unshiu Marc.）を原料として, β－クリプトキサンチンを高濃度に含む健康食品素材（商品名：クリプトベータ）を開発した。ペースト品は飲料やゼリーなどの嗜好品として, 乾燥品はカプセルなどのサプリメントとして広く応用されることが期待される。
　これまでの研究からカロテノイドは体内に貯蔵されやすく, とりわけヒトにはβ－クリプトキサンチンが顕著であり, その健康効果が数多く報告されている。

【目次】
1　β−クリプトキサンチン（β−CRP）
1.1　うんしゅうみかんと疫学調査
1.2　機能性表示食品
1.3　介入試験
2　「うんしゅうみかんパルプ」（商品名：クリプトベータ）
2.1　クリプトベータ摂取によるβ−CRPの血中濃度
2.2　クリプトベータのヒト試験
2.3　クリプトベータD（乾燥タイプ）
3　おわりに

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BIO R&D

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腸内細菌が産生する機能性脂肪酸の抗ヘリコバクター属活性
Anti−Helicobacter Activity of a Functional Lipid Produced by Gut Microorganisms

　食事脂質の腸内細菌代謝物に様々な生理機能が見いだされてきている。リノール酸の腸内細菌代謝物である10−ヒドロキシ−cis−12−オクタデセン酸（HYA）に, Helicobacter属が有する特殊なメナキノン生合成経路の特異的阻害剤としての活性が見いだされた。HYAの狭域スペクトルピロリ菌抗菌剤としてのポテンシャルを紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　ピロリ菌の感染と除菌
3　フタロシン経路
4　脂肪酸のHelicobacter属特異的な抗菌活性
5　おわりに

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BIO ENGINEERING

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組織切片の張力伸展応答：がんの病理診断手法の創出
Nobel Method for Cancer Diagnosis: Characteristic Cracking Pattern on Tissue Slices Caused by External Extension

　がんの病理診断では摘出した組織切片をスライドガラスに貼り付け, 光学顕微鏡で観察し診断することが一般的である。しかしながら, 顕微鏡像だけでは差異が少なく病理医間で診断が異なるといった問題がある。本研究では, 組織切片に張力を印加し生成する“ひび割れパターン”を定量的に解析することで, 正確な病理診断が可能となる。

【目次】
1　はじめに
2　組織切片伸展実験結果
3　定量的診断方法の提案（ひび割れパターン解析）
4　おわりに

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BIO BUSINESS

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機能性食品の市場動向
Market Trend of Functional Food

【目次】
1　はじめに
2　健康食品と機能性食品
3　トクホ市場動向
4　機能性表示食品市場動向
月刊バイオインダストリー 2019年2月号

￥4,950

シーエムシー出版

≪著者一覧≫
原健二郎　フジ日本精糖(株)
小林敏樹　(株)はくばく
後藤優佳　(株)はくばく
石原則幸　太陽化学(株)
唐澤幸司　伊那食品工業(株)
金田雅代　女子栄養大学
清水寿夫　清水化学(株)
宮里祥子　松谷化学工業(株)
定清　剛　(株)林原
志多伯良博　(株)ホワイズ
和田美咲　(株)J−オイルミルズ
長畑雄也　(株)J−オイルミルズ
古野麻衣子　(株)J−オイルミルズ

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【特集】腸内環境改善食物繊維の最新動向

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プレバイオティクスとしてのイヌリンとその生理機能性
Inulin as a Prebiotic and its Physiological Function

　イヌリンは多くの植物に含まれる貯蔵多糖であり, その構造はグルコースにフルクトースがβ(2,1) 結合で重合した水溶性食物繊維の一種である。消化酵素では分解されずに大腸に達し, ビフィズス菌をはじめとした腸内細菌に利用されることから, 腸内環境を改善するプレバイオティクスとしても知られている。本稿では, イヌリンの腸内環境改善効果を中心に, そこから派生する機能性についても記述する。

【目次】
1　イヌリンとは
2　イヌリンの生理機能性
2.1　イヌリンの腸内環境改善効果
2.2　ミネラル吸収促進効果
2.3　脂質関係
2.4　食後血糖上昇抑制作用
3　まとめ

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大麦に含まれる難消化性多糖「β−グルカン」の合成とその生理機能
Biosynthesis and Physiological Functions of Indigestible Polysaccharide“β−glucan”in Barley

　大麦の胚乳細胞壁に含まれる多糖のうち, 主体をなす（1→3）, （1→4）−β−D−glucan（以下大麦β−グルカン）は, D−グルコースがβ結合により直鎖状に結合した水溶性多糖であり, その生理機能性について, 古くから多くの研究がなされてきた。本稿では, 大麦β−グルカンの植物体内での生合成について概説するとともに, 近年, 多くの試験を通じて解明が進められている, 生理効果や作用機序について詳述する。

【目次】
1　はじめに
2　大麦β−グルカンの生合成
3　大麦の機能性
3.1　食後血糖値の上昇抑制効果
3.2　血中コレステロールの正常化
3.3　腸内環境の改善
3.4　その他
4　おわりに

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グアーガム分解物の生理作用とその医療食への応用
Physiological Effects and Application to Medical Food of Partially Hydrolyzed Guar Gum

　腸内細菌による発酵性が高いことが知られている水溶性食物繊維, 「グアーガム分解物（Partially Hydrolyzed Guar Gum：PHGG）」の生理作用とその医療食への応用を中心に述べた。特にPHGGの腸内細菌改善・便通・下痢に対する作用ならびに臨床栄養分野及び高齢者の排便ケアへの応用について述べた。

【目次】
1　はじめに
2　グアーガム分解物とは
3　腸内細菌叢改善作用
4　便通に対する作用
5　下痢に対する作用
6　臨床栄養分野での応用
7　高齢者の排便ケアへの応用
8　おわりに

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腸内環境を整える食物繊維としての寒天
Agar as Dietary Fiber to Regulate Intestinal Environment

　日本で発明された寒天は, 和菓子をはじめ, 洋菓子, 惣菜などの食品の素材である。近年になり, 医薬品や化粧品などの他分野でも利用されるようになった。また, 腸内環境の改善を含む様々な機能も注目され, 寒天由来の食物繊維はおなかの調子を整える機能性素材としても利用されている。本稿では, 寒天の科学的な基礎から, 生理機能性素材としての応用までを幅広く紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　原料と分子構造
3　生理機能
4　腸内環境への影響
5　おわりに

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「大豆多糖類（水溶性おから繊維）の食物繊維としての機能について」学校給食における食物繊維増加の取り組み
Soybean Polysaccharide（water-soluble OKARA fiber）as Dietary Fiber:Efforts to Increase Dietary Fiber in School Lunch and Their Effects

　その重要性にも関わらず, 食物繊維の摂取不足は深刻な課題である。水溶性オカラ繊維を利用し, 学校給食の場で調理メニューの開発, 食育を実施したところ, 食物繊維摂取が改善され, 児童生徒及び家庭での認識も高まった。また, 便通や腸内細菌叢への効果も明らかになり, 実践を通して食物繊維による機能が発揮された。

【目次】
1　はじめに
2　大量調理におけるSOFの特性を生かした調理方法の検討
2.1　SOFとは
2.2　料理開発, 調理方法, 作業性
2.3　SOF使用の有無による食味調査
3　学校給食へのSOF使用による変化
3.1　食品構成及び食物繊維量の変化
3.2　エネルギー・脂質の変化
3.3　SOFの排便習慣および腸内細菌叢に対する効果
4　おわりに

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グルコマンナン
Glucomannan

　コンニャクイモから加工して製造されたこんにゃく精粉に含まれるグルコマンナンは, 多くの不純物が残存し臭いもあって食物繊維含量も低いのでこんにゃく製品への利用に限られていた。そこでアルコールを用いて精製することで多くの不純物を除去することで高純度グルコマンナンとして, 多くの食品への応用が可能となり, 更には食物繊維としての機能性が優れているので世界中で生理機能などの研究素材として注目されている素材の一つである。

【目次】
1　グルコマンナンとは
2　グルコマンナンとこんにゃく精粉の違い
3　グルコマンナンの基本構造
4　食物繊維としてのグルコマンナンの生理機能
4.1　血清コレステロールの低下
4.2　血糖調節作用
4.3　便秘改善効果
4.4　体重減少効果（肥満の改善）
4.5　抗アレルギー作用
5　グルコマンナンの応用について
5.1　デザート関係
5.2　麺関係
5.3　焼き菓子関係
5.4　不溶化グルコマンナン
5.5　グルコマンナン発泡体（グルコマンナンスポンジ）

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難消化性デキストリン
Resistant Maltodextrin

　難消化性デキストリンは, 特定保健用食品や機能性表示食品の関与成分としても利用されている機能性素材であり, これまでにも様々な生理機能が報告されてきた。近年では腸内環境の変化を介した生理機能についても研究が進められており, 新たな知見について本稿で紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　ビフィズス菌の増加
3　整腸作用－メタアナリシス－
4　大腸通過時間の短縮
5　糖尿病・肥満の改善
6　満腹感の持続
6.1　GLP−1分泌の促進
6.2　肥満ラットにおけるエネルギー摂取の抑制
6.3　ヒトにおける満腹感の保持
7　おわりに

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澱粉から酵素でつくられる水溶性食物繊維イソマルトデキストリンの特性と応用
Characteristics and Applications of a Soluble Dietary Fiber, Isomaltodextrin,Enzymatically Produced from Starch

　イソマルトデキストリンは, 澱粉から酵素の作用によってつくられる新しい水溶性食物繊維である。その特性から広範囲の食品への利用が可能と考えられ, さらに様々な生理作用を有することもわかってきた。今後, 食物繊維補給や健康訴求を目的とした食品への利用拡大が期待される。

【目次】
1　はじめに
2　イソマルトデキストリンとは
2.1　基本構造
2.2　製造
2.3　安全性
3　イソマルトデキストリンの諸物性
3.1　基本物性
3.2　安定性
4　イソマルトデキストリンの生理作用
4.1　腸内細菌叢改善作用
4.2　便通改善作用
4.3　下痢軽減作用
4.4　免疫調節作用
4.5　血糖上昇抑制作用
4.6　食後血中中性脂肪上昇抑制作用
4.7　脂質代謝改善作用
5　イソマルトデキストリンの食品への利用
6　おわりに

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低分子化アルギン酸ナトリウム
Low Molecular Sodium Alginate

　アルギン酸は, 食品, 化粧品, 医薬品等の様々な用途に利用されている。アルギン酸ナトリウムとCa塩を反応させて作られたゲルは熱に対して安定で,他のゲル化剤と違って, 加熱しても溶解しない特徴を持っているので, 殺菌の目的で熱を加える工程がある多くの加工食品に利用されている。
　それらの特性を利用し, アイスクリーム, ゼリー, パン, 乳酸菌飲料, ドレッシング, 即席麺, ビールなどの様々な食品に利用されている。また, 「落ちない口紅」に利用されている。医薬品の用途として, 潰瘍治療薬, 制酸薬, 崩壊剤, 点眼薬, 歯科印象材, 創傷被覆材に利用されている。木綿, 麻, レーヨンなどの天然繊維のプリント用糊料にも利用されている。
　
【目次】
1　はじめに
2　昆布中の機能性成分, 低分子化アルギン酸ナトリウム
3　低分子化アルギン酸ナトリウムの化学構造及び特性
4　低分子化アルギン酸ナトリウムの製造工程
5　低分子化アルギン酸ナトリウムの製品規格
6　用途
7　安全性試験
8　低分子化アルギン酸ナトリウムに含まれているナトリウムの影響
9　有効性
10　特許

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レジスタントスターチの機能
The Function of Resistant Starch

　近年, 低糖質やロカボという言葉を耳にする機会が増えてきた。高齢化や女性の社会進出などの情勢を受け, 健康への関心が更に高まっている。中でも低糖質市場において, レジスタントスターチは注目される素材の一つである。本稿では低糖質のみならず, 腸内環境改善の作用や免疫機能への影響に関しても今後期待されるレジスタントスターチの機能を紹介したい。

【目次】
1　レジスタントスターチとは
2　レジスタントスターチの種類
3　レジスタントスターチが豊富な食材
4　レジスタントスターチの体内挙動と生理機能
4.1　体内挙動
4.2　プレバイオティクス効果
4.3　腸内環境の改善
5　トピックス
5.1　血糖
5.2　肥満
5.3　骨
5.4　免疫
6　終わりに
月刊バイオインダストリー 2019年1月号

￥4,950

シーエムシー出版

≪著者一覧≫
小坂彦二　豊田通商(株)
金高武志　トタルコービオンPLA b.v. 日本連絡事務所
宮保　淳　アルケマ(株)
山崎　聡　三井化学(株)
藤木哲也　(株)カネカ
宮内啓行　住友ベークライト(株)
乾　将行　(公財)地球環境産業技術研究機構
野村紘史　琉球大学
清水雄介　琉球大学
友利　新　琉球大学
角南　寛　琉球大学
河野広朗　京都大学
長谷川光一　京都大学
山田圭一　群馬大学

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【特集】バイオプラスチックの最新動向

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植物由来ポリエチレンの現状と今後の展望
bPE Current Situation and Future in Japan

　植物由来ポリエチレン, 所謂バイオポリエチレンは石化由来の通常のポリエチレンと構造・性能とも同一。当社は2010年の商業生産開始当時から日本市場での販売を行ったパイオニアである。そのコストの高さ故, 日本での採用は限定的であったがここにきて大きく流れが変わろうとしている。

【目次】
1　はじめに
2　生産概要と用途
3　植物由来ポリエチレンの製造工程
4　温室効果ガス排出量の削減効果
5　食糧との競合・熱帯雨林への影響
6　今後の展望

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ポリ乳酸（PLA）
Poly Lactic Acid（PLA）

　ポリ乳酸（PLA）はバイオマス由来かつ生分解性を有するバイオプラスチックである。近年では耐熱性, 機械的強度, 成形性に改善が見られ従来の石油由来プラスチックからの代替候補として大いに注目を集めている。本稿では当該樹脂の物性, 市場, バイオプラスチックとしてのポジションなどについて概論を述べた。

【目次】
1　ポリ乳酸概略
2　現在の市場
3　光学純度と物性
4　圧電高分子
5　ステレオコンプレックスポリ乳酸
6　抗菌性
7　耐衝撃性
8　バイオマスプラスチックとしてのポリ乳酸
9　バイオマスプラスチックを使用する意義
10　生分解性プラスチックとしてのポリ乳酸
11　生分解性樹脂を使用する意義
12　まとめ

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バイオポリアミド
Bio-Polyamide

　バイオポリマーは天然物系, 化学合成系, 微生物合成系に大別できるが, 本稿で取り上げるバイオポリアミドは化学合成系に位置づけられる。詳細については後述するが, バイオポリアミドの特長は以下の通りである。
　・商業化されて既に50 年以上が経過しているポリアミド11の功績により, エンジニアリングプラスチックとしての地位を築いており, 機能性部品に使用が可能である
　・現在市販されているバイオポリアミドは全て非可食油脂であるヒマシ油を化学変換することによって得られるモノマーを使用している
　・モノマーにジカルボン酸とジアミンを使用するため, 石油由来のモノマーと組み合わせることにより多彩な製品群が得られる
　本稿では環境意識が高まった2000年以降に急速に多様化が進んでいるバイオポリアミドの現状および将来について解説する。

【目次】
1　ポリアミドとは
2　バイオポリアミドの基礎原料─ヒマシ油
3　ポリアミドの歴史と現在
4　バイオポリアミドの物性
5　バイオポリアミドの現状と課題
6　バイオポリアミドの将来─さらなる発展のためのキーポイント
6.1　バイオポリアミド間の製品特性の明確化
6.2　バイオポリアミド特有の製品開発アプローチ
6.3　石油由来成分のバイオソース化
6.4　ESG経営に基づくエンドユーザーによる調達先選別
7　おわりに

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バイオイソシアネートを用いた新規なポリウレタン
Novel Polyurethanes Based on Bio−Based Isocyanate

　ポリイソシアネートは, ポリウレタンの物性を左右する重要な化学品である。これまでもいくつかのバイオイソシアネートが検討されてきたが, その実用的な物性を十分に満足することができなかった。本稿では, 市場ニーズに対応して, 当社が開発したバイオイソシアネート（STABiO(R)（スタビオ(R)）PDI(R)）およびそれを用いたポリウレタンへの展開について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　開発の背景およびコンセプト
3　STABiO(R)（スタビオ(R)）PDI(R)および硬化剤の特徴
4　スタビオ(R)PDI(R)ウレタンシステムの用途
4.1　メガネレンズへの展開
4.2　ゲルへの展開
5　おわりに

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ポリヒドロキシアルカン酸（PHA）
Polyhydroxyalkanoates（PHA）

　ポリヒドロキシアルカン酸(Polyhydroxyalkanoates, 以下PHA）は, 多種類の微生物が炭素, およびエネルギー貯蔵物質としてその菌体内に蓄積する, R−3−ヒドロキシアルカン酸(R−3−hydroxyalkanoate) をモノマー成分とする単重合体, あるいは共重合体のポリエステルである。本稿では(株)カネカが事業化検討を進めているカネカ生分解性ポリマーPHBHTM, （以下, PHBH）を例としてPHAの製造方法, 特性等について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　PHAの生合成
3　PHBH生産菌株の育種
3.1　軟質PHBH生産系の開発
3.2　培養生産性の向上
3.3　更なる3HHxモル分率の向上
3.4　その他の生物による生産方法
4　PHAの精製
4.1　溶剤抽出法
4.2　水系精製法
5　PHAの特性
5.1　PHBHの生分解性
5.2　PHBHの一般物性
6　加工性・用途開発
7　今後の課題

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バイオマス由来フェノール樹脂の生産技術開発
Development of Production Technology for Biomass Derived Phenolic Resin

　近年, 低炭素社会実現のためバイオマスからのプラスチックの生産に大きな注目が集まっている。フェノール樹脂は最も古い歴史を持つ実用化されたプラスチックであり, 今もなお発展を続けているが, 現在の工業生産品は石油由来原料から得られているもののみである。本稿では, 世界初のバイオマス由来フェノールの生産技術開発について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　フェノール樹脂について
2.1　フェノール樹脂の歴史
2.2　フェノール樹脂とは
2.3　フェノール樹脂の市場動向
3　フェノール樹脂の用途と技術動向
3.1　工業用フェノール樹脂
3.1.1　摩擦材用
3.1.2　断熱材用
3.2　成形材料
3.2.1　自動車部品用途
3.2.2　電子・電気機器用途
4　バイオマス由来フェノールの生産技術開発
4.1　フェノールのバイオマス由来化の重要性
4.2　バイオプロセスの生産性向上
4.2.1　高生産性RITEバイオプロセス
4.2.2　2段工程法
4.3　バイオマス由来フェノール樹脂の特性
5　おわりに

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BIO R&D

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脂肪組織由来幹細胞培養上清のスキンケア製品への応用
Skin Care Product using the Culture Supernatant of Adipose−derived Stem Cell

　脂肪組織由来幹細胞は, 成長因子を豊富に分泌する体性幹細胞の一種である。その培養上清には成長因子が複数含まれ, ヒト由来細胞を用いた場合には生体が元来有するシグナル伝達経路を利用するため, スキンケアの原料成分として有望である。製造に際しては倫理的な取り扱いや関連法規の遵守, 厳密な細胞品質管理が重要となる。

【目次】
1　はじめに
2　脂肪組織由来幹細胞
3　培養上清と成長因子
4　培養上清の産業利用
5　終わりに

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多能性幹細胞を安価で安定供給を実現可能とする合成培地の開発
Development of Defined Culture Medium for Stable and Cost−Effective Human Pluripotent Stem Cell Supply

　1981年のマウス胚性幹細胞樹立から26年, ヒトiPS細胞が樹立された。これを発端に, 多能性幹細胞を用いた再生医療・移植医療への取り組みが急加速した。同時に安全で安価な培養条件で培養された大量の多能性幹細胞供給が急務となった。本稿では, 筆者らが世界に先駆けて開発した成長因子と異種成分を完全に除去した合成培地について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　多能性幹細胞培養培地の歴史と課題
3　成長因子を含まない幹細胞培養用合成培地開発の試み
3.1　多能性幹細胞における成長因子非依存の自己複製シグナル経路
3.2　Wntタンパク質を代替可能な化合物の探索
3.3　増殖促進効果を持つ化合物の探索と新規合成培地
4　おわりに

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放射性ペプチド薬剤の標識合成と診断・治療への展開：現状と課題
Development of Radio−labeled Peptides for Diagnosis and Therapy：Present and Future

　腫瘍に高発現するペプチド受容体を標的とした放射性薬剤は非侵襲的画像診断だけでなくRI内用療法（標的アイソトープ治療）においても有用な化合物群である。本稿では, 放射性ペプチド薬剤の分子設計に関する最新の知見を概説するとともに筆者らが進めている放射性ハロゲンを用いた標識合成について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　放射性ペプチド薬剤の分子設計
2.1　診断・治療に用いられる放射性核種
2.2　分子改変による動態制御
2.2.1　体内動態改善を志向した分子設計
2.2.2　受容体親和性の向上を志向した分子設計
2.3　ペプチド本来の薬物動態を反映した分子設計：放射性ハロゲンを用いた直接標識
3　まとめと展望

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《BIO PRODUCTS》
l−アルギニン（l−Arginine）
月刊バイオインダストリー 2018年12月号

￥4,950

シーエムシー出版

≪著者一覧≫
矢澤一良　早稲田大学
田中泰史　株式会社伊藤園
瀧原孝宣　株式会社伊藤園
吉田和敬　カゴメ株式会社
井上拓郎　カゴメ株式会社
竹下尚男　花王株式会社
前田眞治　国際医療福祉大学大学院
足海洋史　キリン株式会社
高見澤菜穂子　早稲田大学
奥　寛雅　群馬大学
平山秀樹　国立研究開発法人理化学研究所

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【特集】機能性飲料の開発

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予防医学と「機能性飲料」の研究・開発
R&D of "Functional Drinks" for Preventive Medicine

【目次】
1　予防医学の見地から見た「機能性飲料」
2　「機能性おやつ」と「機能性飲料」プロジェクト
3　食育としてのおやつと機能性飲料
4　「機能性飲料」の研究開発と実践レシピ
5　機能性飲料を含む「OYATSU」を世界語に！

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モノグルコシルヘスペリジン高含有機能性フレーバー飲料の開発
Development of Monoglucosyl hesperidin−Rich Functional Flavored Drinks

　モノグルコシルヘスペリジンは柑橘由来の成分であり, 様々な生理作用を有する。我々は, その中で特に血中中性脂肪低減効果に注目し, 本成分を高含有するフレーバー飲料を用いて, その効果を検証し, 特定保健用食品として発売するに至った。また, 他の生理作用にも注目して, 機能性表示食品の開発を進めている。本報では, これらのモノグルコシルヘスペリジン高含有飲料の開発について紹介する。

【目次】
1　開発背景
2　モノグルコシルへスペリジンとその中性脂肪低減作用
3　スタイリーウォーター摂取後のモノグルコシルヘスペリジンの吸収
4　スタイリーウォーター摂取による中性脂肪低減効果の有効性評価と安全性評価
5　特定保健用食品スタイリースパークリング, スタイリーウォーターの製品化と機能性表示食品への展開

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植物性食品の機能性に基づいた機能性表示飲料の展開
Development of Beverages with Function Claims Based on the Health Benefits of Plant−derived Foods

　当社では, 野菜や植物性乳酸菌などを用いた植物性食品を提供することで日本人の健康寿命の延伸に貢献することを目的に, 野菜や植物性乳酸菌の機能性の評価を行っている。本稿では, 植物性食品の機能性についてシステマティックレビュー（SR）で検証した内容と, それに基づいた機能性表示食品としての展開について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　リコピンによる血中HDLコレステロール上昇作用
2.1　背景
2.2　SRの方法と結果
2.3　リコピンによるHDLc上昇作用のメカニズム
3　GABAによる血圧低下作用
3.1　背景
3.2　SRの方法と結果
3.3　GABAによる血圧低下作用のメカニズム
4　ラブレ菌による整腸作用
4.1　背景
4.2　SRの方法と結果
4.3　ラブレ菌による整腸作用のメカニズム
5　おわりに

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エネルギー代謝研究に基づく茶カテキン含有飲料の開発
Development of Tea Catechin−Rich Beverages Based on the Energy Metabolism Research

　アジア諸国において伝統的に愛飲されてきた緑茶には, さまざまな健康機能が知られている。一方, 緑茶の抗肥満作用が科学的に検証されたのは1990年以降である。エネルギー代謝の観点で日常の習慣的な緑茶の飲用がどのように体脂肪の低減に寄与するか, 機能性飲料としてこれまでに明らかになった研究成果を概説する。

【目次】
1　はじめに
2　茶カテキン含有飲料の開発
3　抗肥満作用に関する基礎的研究
4　ヒトのエネルギー代謝研究
4.1　食事誘導性熱産生
4.2　身体活動時の脂肪代謝
4.3　褐色脂肪における代謝的熱産生
5　おわりに

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飲料用炭酸水の効果とその応用
Effect of Carbonated Water for Drinking and its Practical Use

　最近日本に定着しつつある炭酸飲料水が, 健康志向の日本人においてなぜ消化管への作用があるのかを, 飲んだ際の消化管などへの作用について解説する。さらにその応用として炭酸飲料水の利用の広がり, 家庭などで炭酸水が料理に使われることもあり, なぜ炭酸料理が他と異なるのかなどについてその特殊性について概説する。
　炭酸水の飲用は喉の爽快感だけでなく, 少量で食欲増進, 多量でダイエット向きの食欲低下など消化管への作用もあり健康志向の日本人に広く受け入れられてきている。飲用での作用を紹介するとともに, 炭酸水の特殊性を用いた炭酸料理についても本稿で紹介する。近年, 炭酸水の利用は日本人にも習慣として定着してきている。

【目次】
1　はじめに
2　炭酸水製造法
3　飲用での効果
3.1　喉に対する効果
3.2　胃のぜん動運動亢進による効果
3.3　胃の拡張による効果
3.4　腸に対する効果
3.5　飲用時の炭酸水の他の効果
4　炭酸水の料理への応用
4.1　炭酸料理の背景
4.2　米飯が柔らかくなるか
4.3　他の炭酸料理について

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紅茶ポリフェノールが食事の脂肪吸収に与える影響
Effect of Black Tea Polyphenol on Lipid Absorption

　近年, 特定保健用食品や機能性表示食品など「食品の健康機能性」に着目した製品開発の重要性が高まっている。我々は, 紅茶ポリフェノールに着目し, ヒトの生活習慣病（特に食事由来の脂肪吸収）への有効性検証を行った。本稿は, 紅茶ポリフェノールが食事の脂肪吸収に与える影響をヒトの有効性エビデンスと共に紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　紅茶と健康機能性
3　紅茶ポリフェノールが食事由来の脂肪吸収に与える影響
3.1　ヒト食後血中中性脂肪値上昇抑制効果検証試験
3.2　ヒト便中脂質排泄効果検証試験
4　おわりに

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BIO R&D

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食べられる光学素子
Edible Optical Device

　本稿では, 一部の食材は物理的に光学素子の形成に適していることを説明し, 食材のみから食べられる光学素子の一種である再帰性反射材を試作した結果を紹介する。この具体的応用として料理へのプロジェクションマッピングがあり, 実際に試作品を用いて料理上に映像を付与した結果も説明する。

【目次】
1　はじめに
2　なぜ光学素子の可食化が必要なのか
2.1　液体光学デバイス
2.2　動的プロジェクションマッピングの料理への応用
3　食べられる再帰性反射材
4　評価実験
4.1　反射率測定
4.2　料理へのプロジェクションマッピング
5　おわりに

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BIO ENGINEERING

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殺菌用・深紫外LED の進展
Recent Progress of Deep−UV LEDs for Application to Sterilization

　深紫外LEDは, 殺菌・浄水, 医療, 樹脂加工, 印刷, コーティングなど幅広い応用分野において, 今後の大きな市場展開が期待されている。本研究では, AlN（窒化アルミニウム）系半導体の結晶成長技術を開拓することにより, 深紫外における高効率発光を実現し, 実用可能な深紫外LEDを開発してきた。本稿では, 我々が最近取り組んでいる高効率・深紫外LEDの開発と今後の展望ついて紹介する。

【目次】
1　深紫外LED開発の背景と現状
2　AlN高品質結晶の開発による深紫外LEDの実現
3　高効率・高出力化の進展
4　まとめと今後の展望

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《BIO PRODUCTS》
コレステロール(Cholesterol)
l−チロシン(l-Tyrosine)
月刊バイオインダストリー 2018年11月号

￥4,950

シーエムシー出版

≪著者一覧≫
佐藤研一　福岡大学
高田昌彦　京都大学
樫村吉晃　日本電信電話(株)
東　恭平　東京理科大学
岡本悠佑　千葉大学
戸井田敏彦　千葉大学
村岡貴博　東京農工大学
千葉俊明　(株)フルステム
内田太郎　(株)フルステム

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BIO INDUSTRY

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竹の土系舗装への活用法
Application of Bamboo to Soil Pavement

　近年の竹や筍の輸入量の増大や生産者の減少による竹林の放置は深刻な問題となっている。そこで, 竹をチップ状にした繊維材料に着目し, 竹チップを用いた土系舗装材料の開発を行っている。竹チップ土系舗装は, 歩行者の脚への負担軽減, ひび割れ防止, ヒートアイランド現象の抑制にも繋がる付加価値の高い舗装材料である。

【目次】
1　はじめに
2　竹チップ土系舗装の材料特性
2.1　実験に用いた試料
2.2　実験方法
2.3　実験条件
2.4　締固め特性
2.5　強度・変形特性
2.6　曲げ強度特性
3　竹チップ土系舗装材料の防草効果
4　竹チップ土系舗装の施工事例
4.1　あんずの里運動公園
4.2　＠アトサキセブン
4.3　浜松市一般住宅
4.4　マフラーミュージアム
4.5　国土交通省九州地方整備局九州技術事務所構内
4.6　日田市県道法面
5　研究会の発足と今後の展望

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BIO REVIEW

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抗体治療による脊髄損傷からの機能回復
Recovery from Motor Impairments after Spinal Cord Injury by Antibody Therapy

　サルを用いて脊髄損傷により傷ついた神経の再生を促し, 一度失われた霊長類の手指機能を回復促進させる抗体治療に成功した。これまで, 成熟した中枢神経においてひとたび損傷した神経が再びその軸索枝を伸ばすことは難しいとされていた。この成果は, 脊髄損傷や脳卒中などの中枢神経障害後の運動機能回復の治療につながると期待される。

【目次】
1　背景
2　研究の方法と成果
3　波及効果

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膜タンパク質の機能で動作するバイオデバイス
Biodevices that Operate with Membrane Protein Function

　膜タンパク質などの生体分子とナノテクノロジを融合させたバイオデバイスが実現できれば, 生体機能の解明などの基礎研究分野だけではなく, 医療応用・創薬など様々な方面への応用が期待される。本稿では, 我々のグループで進めている, 膜タンパク質の機能で動作する, 生体環境を模倣したバイオデバイス作製の試みについて紹介する。

【目次】
1　生体分子の機能を利用したデバイス
2　人工脂質膜
3　人工脂質膜シールした微小井戸を用いたバイオデバイス
3.1　モデル細胞
3.2　微小井戸の人工脂質膜シール
3.3　膜タンパク質機能の確認
3.4　基板－脂質膜界面の影響
3.5　表面修飾によるイオンリーク低減
3.6　拡張DLVO理論による脂質膜－基板界面構造の検討
4　むすび

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BIO R&D

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スズキのヒレ, 骨, 眼球に含まれる機能性コンドロイチン硫酸/デルマタン硫酸混成鎖
Identification of Functional Chondroitin Sulfate/Dermatan Sulfate from Lateolabrax Japonicus

　医薬品や健康食品の成分として流通するコンドロイチン硫酸の基原は, ブタの気管支軟骨, サケ鼻軟骨やサメ軟骨が知られている。しかしながら, コンドロイチン硫酸は動物の組織全般に含まれているため, 食品加工で生じた廃棄物などには有用な未利用資源が眠っていると考えられる。本稿では, スズキのヒレ, 骨および眼球に含まれる機能性コンドロイチン硫酸/デルマタン硫酸混成鎖について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　スズキ由来コンドロイチン硫酸/デルマタン硫酸混成鎖の構造と生物活性
2.1　CSの構造
2.2　スズキ由来CS/DS混成鎖とタンパク質リガンドとの親和性
3　スズキのヒレ, 骨および眼球からCS/DS混成鎖を調製するメリットとデメリット

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精密設計された低分子を用いるタンパク質安定化
Protein Stabilization by Small Synthetic Molecules

　タンパク質の分子機能は, ポリペプチド鎖が適切に折りたたまれた立体構造（ネイティブ構造）を構築することで発現する。その立体構造安定化は, タンパク質を取り扱う上で有用である。筆者らが近年開発した精密設計された低分子を用いるタンパク質安定化技術について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　ポリエチレングリコールを基盤とするタンパク質凝集抑制剤
2.1　構造化ポリエチレングリコール類縁体
2.2　両親媒性ポリエチレングリコール
3　ウレアを基盤とするタンパク質酸化的フォールディング促進剤
4　おわりに

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BIO ENGINEERING

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次世代型自動培養装置の開発
The Next Generation of Automated Culture System for Stem Cells

　幹細胞培養は, 経験に基づく目視による細胞管理を基本とし, 人手による培地交換等の作業を実施するのが長年の常識である。また, 再生医療が盛んに実施される現在においても, 人手による治療用の細胞培養加工がほとんどである。しかし, 安全性や有効性が確認された後の細胞加工物や再生医療等製品の大量生産および製造においては, 人手作業でまかなうことができない細胞量の製造が求められるため, 人手作業からの転換が, 今後の産業化における大きな課題となっている。まずは, 品質安定化を達成するため, ロボット制御による培養装置が開発されたが, 人手作業の安定的な模倣に主眼があるため, 処理量およびコスト面における問題の克服にはいまだ遠い状況である。弊社では, 治療に必要とされる1 億（10＾8）個以上の幹細胞を自動培養でき, モニタリングによる培養状態の把握が可能であり, 低コストかつ省スペースで運用可能な次世代型培養装置を開発したので報告をする。

【目次】
1　はじめに
2　幹細胞培養装置について
2.1　ファーメンタ（スピナーフラスコ）
2.2　ロボット制御による2次元培養装置
2.3　その他の方式による培養装置
3　治療用の大量培養装置に必要な要件
3.1　必要細胞量について
3.2　細胞品質について
3.3　コストについて
4　次世代型培養装置について
4.1　開発コンセプト
4.2　不織布培養法
4.3　装置仕様
5　さいごに

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BIO BUSINESS

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プロバイオティクス食品メーカーの動向

【目次】
1　明治
2　森永乳業
3　雪印メグミルク
4　ヤクルト本社
5　アサヒ飲料
6　キリングループ
7　カゴメ

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主要乳酸菌素材の動向−Lactobacillus（ラクトバチルス）属−

【目次】
1　概要
2　研究開発動向
3　L.acidophilus（ラクトバチルスアシドフィルス）の動向
3.1　概要
3.2　業務用原料サプライヤーの動向
3.3　L.acidophilus 関連メーカーの動向

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《BIO PRODUCTS》
N−アセチルグルコサミン(N-Acetylglucosamine)
ビタミンD(Vitamin D)
月刊バイオインダストリー 2018年10月号

￥4,950

シーエムシー出版

≪著者一覧≫
市瀬慎一郎　早稲田大学
小出隆規　早稲田大学
竹下　毅　(株)アルガルバイオ
河野重行　東京大学
坂本　隆　和歌山大学
大倉直人　新潟大学
野杁由一郎　新潟大学
五十嵐一衛　(株)アミンファーマ研究所
滝沢　崇　信州大学
中山　昇　信州大学
羽二生久夫　信州大学
青木　薫　信州大学
岡本正則　信州大学
野村博紀　信州大学
田中　学　信州大学
傍島　淳　信州大学
吉田和薫　信州大学
鎌仲貴之　信州大学
安嶋久美子　信州大学
大石　歩　信州大学
黒田千佳　信州大学
石田　悠　信州大学
岡野怜己　信州大学
加藤博之　信州大学
齋藤直人　信州大学
櫨川　舞　福岡大学
中野涼子　福岡大学
八尾　滋　福岡大学
中島　学　福岡大学

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BIO R&D

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人工コラーゲンの開発とバイオマテリアルとしての応用可能性
Development of a Synthetic Collagen and Its Potential as a Biomaterial

　コラーゲンは構造タンパク質としての高分子物性と様々な生物活性を併せもっていることから3次元細胞培養の足場材や再生医療のためのバイオマテリアルとして使われている。最近ではコラーゲンが生物活性をコントロールする仕組みに関する研究も進み, その機能をより効果的に利用することがこれからのバイオマテリアルの課題である。本稿では我々が開発した化学合成コラーゲン様ペプチドからなる人工コラーゲンの分子設計, その特徴と応用について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　人工コラーゲンのデザイン
3　受容体特異的な細胞結合活性を付与した人工コラーゲン
4　ゲルの硬さを制御した人工コラーゲン
5　人工コラーゲンの加工
6　さいごに

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カロテノイド世界市場の動向と七色クロレラ
Trends of the World Market of Carotenoids and “Nanairo Chlorella”

　2015年4月に機能性表示食品制度がスタートして, アスタキサンチンやルテインはもとよりカロテノイド全般が注目されている。国民が食品の機能を正しく理解し, 自らの意思で選択して自らの健康維持に役立てようとするセルフメディフィケーション時代が日本にも到来したといえる。そうした時代のカロテノイドの世界市場動向と「七色クロレラ」について紹介しよう。

【目次】
1　はじめに
2　産業としてのカロテノイド
2.1　カロテノイド市場
2.2　合成カロテノイドと天然カロテノイド
2.2.1　アスタキサンチン
2.2.3　ルテイン
3　微細藻類によるカロテノイドの生産　
3.1　微細藻類の物質生産
3.2　物質生産を誘導するストレス環境
3.3　二段階法による物質生産
3.3.1　温度
3.3.2　強光
3.3.3　窒素飢餓
3.3.4　高塩濃度
4　七色クロレラとカロテノイド
5　おわりに

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核磁気共鳴を用いる生体分子の多成分同時一斉計測
Simultaneous Analysis of Biomolecules using Nuclear Magnetic Resonance

　その高い信号分離能から, 有機化合物の構造解析に用いられてきた核磁気共鳴現象は, タンパク質の構造解析や生体イメージング技術に応用されるなど, 凄まじい技術的発展を遂げてきた。本稿では, 著者らが最近挑戦している核磁気共鳴を用いた生体分子の多成分同時一斉計測技術について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　19F核磁気共鳴分光を用いた複数の標的生体分子の同時一斉計測技術
3　19F核磁気共鳴分光によるアミノ酸の同時一斉検出技術
4　今後の展望

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神経を抜かない新しいむし歯（う蝕）治療の開発
The Development of New Caries Treatment without Pulpectomy

　歯髄創傷治癒の詳細なメカニズムはいまだ不明な点が多く, そのため歯髄の保護や再生を困難なものとしている。
　本稿では, 歯髄創傷治癒時にみられるプロスタグランジンE2の多彩な生理学的作用に注目し, その体内動態と創傷治癒メカニズムの解明に向けた最新の研究結果を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　歯髄組織におけるPGE2について
3　トランスポーターについて
4　歯髄炎時におけるMrp4とPGE2について
5　PgtとPGE2特異的レセプターの関連について
6　まとめ

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脳梗塞悪化抑制物質の開発
Development of Protective reagents for Brain Infarction

　脳梗塞等高齢者の細胞障害による疾病は, 活性酸素が強く関与していると考えられていたが, 筆者らは細胞増殖因子ポリアミンの代謝物であるアクロレイン（CH2＝CH−CHO）が, 活性酸素より強く細胞障害に関与しており, アクロレイン除去剤であるN−アセチルシステインの誘導体が脳梗塞の治療薬並びに予防薬になる事を見出した。

【目次】
1　はじめに
2　脳梗塞並びに無症候性脳梗塞のバイオマーカーとしてのアクロレイン
3　脳梗塞モデルマウスを用いたアクロレインの毒性評価
4　細胞内におけるアクロレイン産生とその解毒機序
5　アクロレイン解毒物質の探索

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骨組織修復のためのtitanium fiber plate
Titanium Fiber Plates for Bone Tissue Repair

　チタンプレート（titanium plate）は, 骨親和性が高い材料であるため, 広く骨疾患の臨床に普及している。しかし, 弾性率が高いために長期間骨と接していると骨が脆弱化するストレスシールディングを生じることから, 骨と密着させて骨修復に使用することには適していなかった。これに対して, チタン繊維を素材とし繊維形状を残したまま板状に成形させたtitanium fiber plateは, 弾性率を骨皮質と同等にすることができ, 骨と密着して使用してもストレスシールディングを生じない。また, 細胞の接着保持や骨修復の足場に適している多孔性構造を, チタン繊維が生み出すことができる。我々は本研究において, 骨と同等の弾性率と, 骨形成に適している多孔性構造をもつtitanium fiber plateに, 骨髄間葉系幹細胞から分化させた骨芽細胞を複合し, ラットの骨欠損部に留置すると, conventional titanium plateを用いるより高い骨組織修復能を示すことを明らかにした。長期間骨と密着して使用することが可能で, 更に骨修復を促進することができるtitanium fiber plateの用途は広く, 骨折治療や骨再生医療など, 今後ますます増加する骨疾患の臨床に大きく貢献することが期待できる。

【目次】
1　INTRODUCTION
2　MATERIALS AND METHODS
2.1　titanium fiber plateとconventional titanium plate
2.2　MC3T3−E1細胞のtitanium fiber plate上での接着性と増殖能の評価
2.3　骨芽細胞分化誘導後のラット骨髄間葉系細胞のtitanium fiber plate上における細胞接着評価
2.4　titanium fiber plate上に接着させたラット骨髄間葉系細胞分化誘導後のラット骨髄間葉系細胞の遺伝子発現解析
2.5　ウサギ尺骨粉砕骨折の修復方法と評価
2.6　rhBMP−2を用いたマウス背筋内所性骨形成の評価
2.7　ラット骨髄間葉系細胞の骨芽細胞分化方法と骨芽細胞によるラットの頭蓋骨骨欠損修復の評価
3　RESULTS
3.1　titanium fiber plateの機械的特性
3.2　MC3T3−E1細胞のtitanium fiber plate上での接着と増殖
3.3　ラット骨髄間葉系細胞分化誘導後のtitanium fiber plate上における接着
3.4　titanium fiber plate上に接着させたラット骨髄間葉系細胞分化誘導後の遺伝子発現解析
3.5　titanium fiber plateを用いたウサギの粉砕骨折治癒
3.6　titanium fiber plateを用いたrhBMP−2によるマウスでの異所性骨形成
3.7　titanium fiber plateと骨芽細胞によるラットの骨欠損部の骨再生
4　DISCUSSION

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BIO ENGINEERING

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側鎖結晶性ブロック共重合体を用いた表面改質機能の細胞シート作製技術への応用
Application of Surface Modification by Side−chain Crystalline Block co−polymer for Preparation of Cell Sheets

　側鎖結晶性ブロック共重合体（SCCBC）は, 接着性・濡れ性に乏しい結晶性高分子の表面特性を改質することができる。我々は, SCCBCをポリスチレン素材である細胞培養皿の表面改質に使用することで, 細胞が接着・増殖し, 加温により細胞が剥離する現象を見出したので, 本技術を新規細胞シート作製方法として紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　市販細胞シート作製専用培養皿─温度応答性培養皿─
3　側鎖結晶性ブロック共重合体の改質機能
4　細胞培養基板ポリスチレンの改質
5　改質による細胞増殖作用
6　改質による細胞シート剥離作用
7　剥離後のSCCBCの局在
8　剥離後の細胞シートの再生着・増殖性について
9　おわりに

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《BIO PRODUCTS》

コエンザイムQ10(Coenzyme Q10)
ベタイン(Betain)
月刊バイオインダストリー 2018年9月号

￥4,950

シーエムシー出版

≪著者一覧≫
酒井芳紀　大阪大学
森山麻里子　近畿大学
赤木淳二　小林製薬(株)
北郡秀晃　小林製薬(株)
森山博由　近畿大学
山本哲史　大成建設(株)
井上大介　大阪大学
斎藤祐二　大成建設(株)
清　和成　北里大学
池　道彦　大阪大学
川崎　了　北海道大学
加藤好一　佐竹化学機械工業(株)

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BIO REVIEW

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セルフリーな再生医療製剤の開発
Development of Cell Free Regenerative Medical Formulation

　自己単核球細胞や筋芽細胞等による細胞を用いた再生医療の作用機序として, 各種体内再生因子誘導によるパラクリン効果が報告されている。我々は, 低分子合成化合物による各種体内再生因子誘導剤として, YS−1301を新しく見出し, 各種DDS（Drug Delivery System）製剤を作製した。これらの製剤は, 疾患局所にて自然治癒力を模倣した各種体内再生因子誘導により血管新生作用, 抗線維化作用, 抗アポトーシス作用及び間葉系幹細胞（MSC）動員・集積作用等により疾患部位を治癒する新しいセルフリー（細胞を用いない）な再生医療製剤になり得る。

【目次】
1　はじめに
2　新しいセルフリーな再生医療等製品
3　YS−1301の体内再生因子誘導作用
4　YS−1301内包4週間徐放性マイクロイスフェアー製剤（YS−1402）
5　YS−1301内包リポソームナノスフェアー（LipoNS）製剤
6　YS−1301は, 体内再生因子誘導剤である
7　肝細胞増殖因子（HGF）は疾患部位でのみ作用する
8　おわりに

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BIO R&D

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アロエベラ液汁による紫外線ダメージ軽減効果
Protective Effect of Aloe Vera Gel Against Ultraviolet Radiation Damage to the Skin

　熱帯地方で育つアロエベラの葉肉には, ビタミン類, ミネラル類, 酵素類, 多糖類, アミノ酸などの成分が豊富に含まれており, 民間薬, 化粧品や食品として古来より世界中で利用されている。アロエベラの多岐にわたる効能のうち, 本稿ではアロエベラ液汁のもつヒト皮膚の恒常性維持に寄与する効果について, 特に皮膚が日常的に暴露されている紫外線ダメージからの回復および軽減効果などに焦点をあてた筆者らの研究成果を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　紫外線による皮膚への影響について
3　アロエベラ液汁の表皮に対する効果
3.1　表皮ケラチノサイトの紫外線ダメージ抑制作用
3.2　表皮浸透促進作用
4　おわりに

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高効率1,4−ジオキサン分解菌Pseudonocardia sp. N23 株の排水処理への応用
Application of Very Effective 1,4−Dioxane−degrading Bacterium, Pseudonocardia sp. Strain N23, to 1,4−Dioxane−containing Wastewater Treatment

　1,4−ジオキサンは発がん性の疑いが指摘され, 先進各国において環境汚染物質として認知されている。近年, 我が国では水環境に係る各種基準項目に1,4−ジオキサンが追加され, 実効性の高い処理技術が求められている。本稿では, 1,4−ジオキサン分解菌N23株の優れた特長を概説するとともに, これを用いた排水処理技術を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　1,4−ジオキサン分解菌について
3　構成型資化菌N23株を用いた排水処理技術
3 1　構成型資化菌N23株の特長
3.1.1　1,4−ジオキサンの極低濃度化
3.1.2　酸性域での高い1,4−ジオキサン分解活性
3.2　処理プロセスの確立と実排水への適用性
3.2.1　N23株を用いた排水処理プロセス
3.2.2　実排水への適用性
4　終わりに

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BIO ENGINEERING

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バイオセメンテーションを用いた地盤固化技術
Ground Solidification Technologies Using Biocementation

　これまで微生物とは無縁と思われていた地盤工学や地盤環境工学の分野において, 微生物を用いた地盤固化技術に関する研究開発が国内外で活発化している。本稿では, 低環境負荷のセメント成分である炭酸カルシウム, シリカ, リン酸カルシウムを用いた地盤のバイオセメンテーションに関する研究事例について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　炭酸カルシウムによるバイオセメンテーション
3　シリカによるバイオセメンテーション
4　リン酸カルシウムによるバイオセメンテーション
5　おわりに

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【連載】細胞培養装置の開発と産業化

第3回（最終回）　スケーラブル撹拌培養装置の産業化
Practical Use of Scalable Bioreactor

【目次】(第2回より続き)
4　スケーラブル撹拌培養装置の産業化
4.1　スケーラブル検討事例の紹介
4.2　産業化に向けたCFD数値シミュレーションの活用
4.3　CFD数値シミュレーションの注意事項
5　おわりに

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《BIO PRODUCTS》
ドコサヘキサエン酸(Docosahexaenoic acid, DHA)
月刊バイオインダストリー 2018年8月号

￥4,950

シーエムシー出版

≪著者一覧≫
藤吉好則　名古屋大学
南部寿則　富山大学
遠山周吾　慶應義塾大学医学部
福田恵一　慶應義塾大学医学部
末次正幸　立教大学
宮入匡平　東京大学
後藤佑樹　東京大学
菅　裕明　東京大学
加藤好一　佐竹化学機械工業(株)

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BIO REVIEW

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クライオ電子顕微鏡によるタンパク質構造解析の現状と展望
Current and Future Vista of Structural Biology Based on Cryo−electron Microscopy

　基礎生物学や構造創薬等において, タンパク質の構造情報の重要性は早くから認識されていた。しかし, 特に膜タンパク質の構造解析は, 困難な研究課題とされてきた。その状況がクライオ電子顕微鏡を用いた単粒子解析法の発展で激変した。この昨年ノーベル化学賞が授与された分野の歴史と現状, 今後の展望を概説する。

【目次】
1　はじめに
2　クライオ電子顕微鏡の発展史
3　単粒子解析法とは
4　創薬をめぐる状況と新創薬戦略の提案
5　構造創薬と構造生物学の展望

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BIO R&D

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医薬品開発の効率化に寄与する多置換インドール誘導体の網羅的合成法の開発
Development of a Divergent Synthesis of Highly Substituted Indole Derivatives for the Efficiency of Drug Discovery

　インドールは数多くの医薬品に含まれている骨格であり, インドール誘導体の効率的合成法の開発は重要な研究課題である。我々は最近, アミンによるスピロシクロプロパンの開裂―環化反応を鍵工程とする新規インドール合成法およびその中間体を用いた多置換インドール誘導体の網羅的合成法を開発したため, その研究成果について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　スルホニウム塩を用いるスピロシクロプロパンの合成
3　アミンによるスピロシクロプロパンの開裂―環化反応による新規インドール合成法
4　テトラヒドロインドール中間体からの置換インドールの位置選択的合成
5　置換インドールの位置選択的合成法を用いた多置換インドールの網羅的合成
6　まとめ

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BIO ENGINEERING

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2次元培養系によるヒトiPS 細胞由来心筋細胞の大量作製
Large−scale Production of Human iPSC−derived Cardiomyocytes via 2D Culture System

　心臓移植治療の代替治療法としてヒトiPS細胞を用いた心臓再生医療が注目を浴びている。しかしながら再生医療を具現化するためには様々なハードルを乗り越えなければならない。その中で最も重要とされるものが, 腫瘍形成を回避する手法の開発と大量培養法の確立である。本稿ではこれらの課題を克服するための筆者らの取り組みを紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　多能性幹細胞からの心筋分化誘導
3　腫瘍形成を回避する戦略
3.1　未分化幹細胞特異的除去法
3.2　心筋細胞の純化精製
4　大量培養用ヒトiPS細胞未分化維持培養液の開発
5　10段培養プレートを用いたヒトiPS細胞の大量培養
6　多層培養プレートを用いたヒトiPS細胞由来心筋細胞の大量作製
7　ヒトiPS細胞由来心筋細胞における特性解析
8　今後の展望

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細胞を使わない長鎖DNA 合成技術
Cell−free Synthesis of Large Circular DNA

　ゲノムをまるごと人工合成しようという研究が広まりつつある。この「ゲノム合成」のための技術としては, これまでのところ枯草菌や酵母などのクローニング宿主に依存した手法がある。我々は最近, 無細胞で長鎖DNAを増幅する系の構築に至った。この系を利用して, 細胞を使わずにゲノムサイズの長鎖DNAを合成することを目指しており, 紹介したい。

【目次】
1　ゲノムを「読む」技術と「書く」技術
2　ゲノム合成技術の課題
3　PCRによる試験管内DNA増幅の課題
4　試験管内ミニ染色体複製再構成系
5　染色体複製“サイクル”再構成による長鎖DNA増幅
6　複製サイクル再構成系とDNA連結法を用いた長鎖DNA合成
7　無細胞ゲノム合成技術に向けて

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試験管内人工生合成系による擬天然ペプチド合成技術の開発及びその医薬品候補探索への応用
Development of Artificial in vitro Biosynthesis Systems and Their Application for Discovery of Pseudo-natural Peptides

　近年, 人工的に構築された試験管内生合成系が開発されたことで天然物を模した構造を持つペプチドを簡便かつ精密に合成することが可能となった。本稿では試験管内人工翻訳系や骨格修飾酵素を利用して天然には存在しない構造や生物活性を持つペプチドを多種多様に合成する方法, そしてそれを活かした医薬品候補探索技術について簡潔に説明する。

【目次】
1　はじめに
2　擬天然物ペプチドを用いた新規生物活性分子探索戦略
3　再構成型の翻訳系を基盤とした擬天然ペプチドの試験管内生合成
4　翻訳後修飾酵素を用いた主鎖ヘテロ環構造の試験管内生合成
5　試験管内人工生合成系と試験管内分子選択法を組み合わせた医薬品候補探索技術
6　おわりに

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【連載】細胞培養装置の開発と産業化

第2回　効率的な撹拌培養装置の開発
Development of an Efficient Bioreactor

【目次】（第1回より続き）
3　効率的な撹拌培養装置の開発
3.1　各種培養装置の特徴
3.2　撹拌培養装置の課題
3.3　スケーラブル撹拌培養装置の検討
3.4　次世代培養装置の検討

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BIO BUSINESS

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プロバイオティクス食品の動向
Trend of Probiotic Foods

【目次】
1　発酵乳
2　乳酸菌飲料（乳酸菌配合清涼飲料水を含む）の動向
3　乳酸菌サプリメント（健康食品）の動向

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《BIO PRODUCTS》

アスタキサンチン（Astaxanthin）
トコトリエノール（Tocotrienol）

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《新刊紹介》

生命科学・医療系のための情報リテラシー第3版
―情報検索からレポート, 研究発表まで―
月刊バイオインダストリー 2018年7月号

￥4,950

シーエムシー出版

≪著者一覧≫
小澤敬也　自治医科大学
大嶺　謙　自治医科大学
影山愼一　三重大学
中村加世子　信州大学
中沢洋三　信州大学
藤原　弘　愛媛大学医学部附属病院
木村正伸　タカラバイオ(株)
繁森英幸　筑波大学
岡本章玄　(国研)物質・材料研究機構
加藤好一　佐竹化学機械工業(株)

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【特集】遺伝子改変T細胞の開発：CAR−T療法を中心に

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特集にあたって
Introduction

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遺伝子改変T細胞療法：オーバービュー
Gene-modified T Cell Therapy：Overview

　遺伝子改変T細胞療法は, CAR（キメラ抗原受容体）−T細胞療法とTCR（T細胞受容体）−T細胞療法の2つに大きく分けられる。特に, CD19抗原を認識するCAR−T細胞療法は劇的な治療効果を発揮しており, 再発・難治性の急性白血病と悪性リンパ腫に対するCD19−CAR−T細胞療法が2017年に米国で承認された。その他, 遺伝子改変T細胞療法へのゲノム編集技術の応用も活発となっている。

【目次】
1　はじめに
2　CAR−T細胞療法のコンセプト
3　CAR−T細胞療法とTCR−T細胞療法の比較
4　B細胞性腫瘍に対するCAR−T細胞療法の臨床試験
5　CAR−T細胞療法の副作用と対策
6　造血器腫瘍に対するCAR−T細胞療法の今後の課題
7　同種T細胞を用いたユニバーサルCAR−T細胞療法の開発
8　固形がんに対するCAR−T細胞療法の開発
9　おわりに

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CAR−T療法の臨床試験の現状と問題点

　2017年後半に急性リンパ芽球性白血病とB細胞性非ホジキンリンパ腫に対するCD19特異的キメラ抗原受容体（chimeric antigen receptor：CAR）導入T細胞（CAR-T）療法が, それぞれ米国FDAに承認された。CAR−T療法は, 遺伝子改変により腫瘍特異性と機能増強を付与したT細胞を用いる免疫細胞療法のひとつである。造血器腫瘍に対するCAR−T療法の臨床的な成功が注目されている一方で, 固形がんを対象とした臨床開発では十分な治療効果が得られていない。また, CAR−Tのクオリティ保持, 再発, 有害事象など新たな課題が浮き彫りになっているが, 生体内がん免疫機構への知見と遺伝子改変やゲノム編集等, 革新的な科学技術を用いて課題の克服へ向けた取り組みが続いている。

【目次】
1　はじめに
2　CARのコンセプト
3　造血器腫瘍に対するCAR−T療法
4　これまでの臨床試験から得られたCAR−T療法の問題点
4.1　CAR−T製造
4.2　CAR−T療法後の再発
4.3　固形がんへ対するCAR−T療法
5　CAR−T療法の毒性とマネージメント
5.1　サイトカイン放出症候群（cytokine−release syndrome：CRS）
5.2　神経毒性
6　おわりに

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TCR-T療法の臨床試験の現状と課題
Current Status and Prospective of TCR-transduced T Cell Therapy

　TCR-T療法は, これまでメラノーマを対象にした臨床試験が中心で30～55％の奏功率が得られている。また, 滑膜肉腫での奏功率は50～60％である。TCR分子のアミノ酸置換あるいはマウス由来TCRを用い高親和性としたTCRでは正常組織へのオンターゲット効果あるいは標的外の自己抗原への免疫反応による重篤有害事象の事例がある。

【目次】
1　はじめに
2　メラノーマ
3　滑膜肉腫
4　上皮系腫瘍
5　血液腫瘍
6　重篤な有害事象の発生
7　おわりに

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非ウイルスベクターを用いたCAR−T療法の開発
Non−viral vector−mediated CAR−T−cell therapy

　キメラ抗原受容体（CAR）を発現させた遺伝子改変T細胞を用いるCAR−T療法が, 難治性がんに対するブレークスルー治療として注目されている。DNAプラスミドベクターを用いるトランスポゾン法は, 簡単かつ安価な非ウイルス遺伝子改変技術であり, CAR-T療法に応用した場合はCAR−T細胞の製造コストを大幅に減少させる可能性がある。現在, piggyBacトランスポゾン遺伝子改変CAR-T細胞を用いる臨床試験が国内で複数準備されている。

【目次】
1　はじめに
2　ウイルス遺伝子改変CAR-T療法
2.1　キメラ抗原受容体発現T細胞
2.2　ウイルスベクター
2.3　CAR-T療法の課題
3　トラスポゾン遺伝子改変CAR-T療法
3.1　トランスポゾンベクター
3.2　PiggyBacトランスポゾンによるT細胞の遺伝子改変
3.3　PiggyBac遺伝子改変CAR-T細胞の特性
3.4　PiggyBac遺伝子改変CAR-T細胞の実用化
3.5　PiggyBac以外のトランスポゾン遺伝子改変CAR-T療法
4　おわりに

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次世代型CAR−T 細胞療法の展望
Prospects for the Next−generation CAR−T Cell Therapy

　がんに対するCAR−T細胞療法はB細胞性血液がんとは異なり, 固形がんに対しては現在まで成功していない。しかしそれら臨床試験の結果から, CAR−T細胞療法が克服すべき課題が明らかにされた。本稿では, CAR−T細胞engineeringの視点から, それら問題点の解決を目指して提案されている次世代型CAR−T細胞療法のコンセプトを概観する。

【目次】
1　はじめに
2　より効果的なCAR−T細胞療法を構築する上で考慮すべき点
2.1　CAR−T細胞の構造上の特性
2.1.1　治療標的抗原選択の重要性
2.1.2　細胞内ドメインの重要性
2.2　有害事象
2.2.1　On−target/off tumor有害事象
2.2.2　サイトカイン放出症候群と中枢神経障害
3　次世代型CAR−T細胞コンセプトの提案
3.1　CAR−T細胞の治療標的抗原の拡大
3.1.1　p/HLA複合体特異的CAR−T細胞（TCR−like CAR−T細胞）
3.1.2　複数の抗原を同時に狙うCAR−T細胞（Multivalent CAR−T細胞）
3.1.3　リガンド型CAR−T細胞（Ligand−based CAR−T細胞）
3.2　抗原認識に続くCAR−T細胞の反応性の向上
3.2.1　KIRリガンドとDAP12を細胞内ドメインに利用した新たなCAR−T細胞（KIR−CAR/DAP12−T細胞）
3.2.2　サイトカイン活性化シグナルであるJAK−STATシグナルドメインを組み込んだ新たなCAR−T細胞（CAR/JAK−STAT−T細胞）
3.3　自殺遺伝子を導入したCAR−T細胞
4　その他の試み
5　まとめ

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遺伝子改変T細胞療法の開発：企業の視点から
Development of Engineered T−Cell Therapy: Industry’s Perspectives

　前半は遺伝子改変T細胞療法としてTCRとCARを取り上げ, 企業として開発するにあたり, 安全性情報をどのように収集し, どのように臨床試験に反映させたかをタカラバイオの経験に基づいて記述した。後半は承認された場合の価格についてどのように考えるのかを再生医療等製品の製造の特性の観点から述べた。

【目次】
1　はじめに
2　遺伝子改変T細胞療法について
2.1　TCR
2.2　CAR
3　サイトカイン放出症候群について―企業としての取り組み―
4　中枢毒性について―企業としての取り組み―
5　今後開発企業はどのように対応していくべきか？
6　保険償還費について
7　まとめ

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BIO R&D

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植物由来ポリフェノール化合物のアルツハイマー型認知症予防における基礎的研究
Primary Study on Plant Polyphenols for Prevention of Alzheimer’s Disease

　アルツハイマー型認知症（Alzheimer’s disease：AD）は世界的に最も多い神経変性疾患であるが, 根本的治療法は見出されていない。現在, AD発症の原因であるアミロイドβ（Aβ）の凝集阻害活性を有する化合物がADにおける治療や予防法として注目されている。本稿では, 植物ポリフェノールによるAD予防に対する基礎的研究について, 著者らの研究成果を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　CQA類およびPHEG類によるAβ凝集阻害活性
3　CQA類およびPHEG類によるHGF産生促進活性
4　まとめ

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微生物燃料電池によるエネルギーと物質生産の同時実現へ向けて
Toward Simultaneous Generation of Electricity and Valuable Chemicals in Microbial Fuel Cell

　発電細菌を用いた微生物燃料電池技術は, 創電型廃水処理技術や暗所での環境中電源として近年盛んに開発が進んでいる。しかし, 細菌から電極への電子移動機構の包括的な理解へ向けた研究はまだ始まったばかりである。本稿では, 該当分野における基礎研究の動向, 発電と共役して進行することが明らかになった発酵反応, ならびにそれを利用した創電型物質生産技術について概説する。

【目次】
1　イントロ
2　発電菌における細胞内の電子移動経路と共役カチオン移動
3　発電細菌が発電時に呼吸ではなく発酵反応を駆動させていることを発見
4　新しい発電細菌の応用技術の可能性：発電と物質生産が同時かつ等速で進行
5　まとめ

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【連載】細胞培養装置の開発と産業化

第1回　培養装置のスケーラブル化と効率的な商用生産の実現
Scalable Bioreactor and Realization of Efficient Production

【目次】
1　はじめに
2　撹拌培養における撹拌翼
2.1　撹拌翼の種類
2.2　高効率撹拌翼の開発・特徴
2.3　培養槽と撹拌翼
月刊バイオインダストリー 2018年6月号

￥4,950

シーエムシー出版

【特集】アルツハイマー病の早期診断法の現状

＜＜著者一覧＞＞
赤津裕康　名古屋市立大学
内田和彦　筑波大学
大森智織　東京大学
山本一夫　東京大学
鈴木利治　北海道大学
遠山育夫　滋賀医科大学
亀島直子　パナソニックヘルスケア(株)
南條俊文　パナソニックヘルスケア(株)
加藤智子　滋賀医科大学
清水志乃　滋賀医科大学
清水猛史　滋賀医科大学
吉宗一晃　日本大学
西川美宇　(株)TOPU バイオ研究所
園木和典　弘前大学
政井英司　長岡技術科学大学
岩田正明　鳥取大学
原井基博　富士ソフト(株)

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【特集】アルツハイマー病の早期診断法の現状

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特集にあたって
Introduction

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アルツハイマー病とMCI の新規バイオマーカー
Novel Biomarkers for Alzheimer’s Disease and MCI

　認知症の60～80％をしめるアルツハイマー型認知症（AD）は, 認知機能健常のプレクリニカル期（プレクリニカルAD）, AD前駆段階の軽度認知障害（MCI due to AD）を経て, 日常生活に支障がでる程度まで認知機能が低下する疾患である。プレクリニカルADからMCI, ADへの病態進行を反映するバイオマーカーはADの発症予防を実現できる有効な手段であり世界中で研究が進んでいる。本稿では, われわれの知見も含め, AD, MCIの血液・髄液バイオマーカーについて述べる。

【目次】
1　はじめに
2　ADの病理
3　ADのバイオマーカー
4　AD・MCIの早期発見のための新規バイオマーカー
5　おわりに

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アルカデイン由来ペプチドp3-Alc のアルツハイマー病診断への応用
Clinical Application of Alcadein-derived Peptides in Alzheimer’s Disease Diagnosis

　アルカデインは, アミロイド前駆体タンパク質（APP）と同様にγセクレターゼによる2段階目の切断を受ける一回膜貫通型タンパク質である。アルカデインの切断産物であるp3-Alcは脳神経系由来であり, 非凝集性であるため, 脳内のγセクレターゼの基質切断の量的および質的な変化を, 脳脊髄液や血液を用いた測定により正確に捉える事が出来ると考えられる。筆者はこれまで, 血漿成分中に含まれるp3-Alcがアルツハイマー病患者で増加することを示唆している。

【目次】
1　はじめに
2　アミロイドβタンパク質
3　アルカデイン
4　p3-Alcαとγセクレターゼ切断
5　p3-AlcαのAD簡易診断への有用性
6　おわりに

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鼻粘膜のアルツハイマー病バイオマーカー
Biomarkers for Alzheimer’s Disease in Nasal Smears

　アルツハイマー病（AD）の早期診断技術として, PETによるアミロイドイメージングや髄液中のβアミロイドペプチド（Aβ）の測定が提唱されているが, もっと簡便で侵襲が少なく安価な診断法の開発が期待されている。本稿では, 筆者らが研究を進めてきた鼻粘膜サンプルを用いたADの診断技術について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　動物実験による検証
3　ヒトの鼻粘膜スメア中のAβ42とタウタンパクの測定方法について
4　鼻粘膜サンプルを用いたアルツハイマー病診断に関する臨床研究
4.1　中鼻道領域のAβ42量
4.2　中鼻道領域のタウタンパク量
4.3　MMSE（Mini−Mental State Examination）の得点との相関
5　鼻粘膜サンプルを用いたADバイオマーカー測定の問題点
6　おわりに

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抗アミロイドβ凝集体抗体を用いたアルツハイマー病血液診断の試み
Attempt at Serum Diagnosis of Alzheimer’s Disease by ELISA Using Antibodies Against Amyloid β aggregates

　血液を用いたアルツハイマー病の診断は陽電子放射型断層撮影（PET）診断や髄液検査と比較して格段に侵襲性の低い診断方法である。本稿では, アルツハイマー病の血液診断法についてのこれまでの報告とともに, 筆者らが進めているアミロイドβ凝集体に対する抗体を用いたenzyme−linked immunosorbent assay（ELISA）による血液診断法について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　Aβ42凝集体に対する抗体
3　Aβ42凝集体に対する抗体を用いた血液診断
4　おわりに

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BIO INDUSTRY

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薬物代謝酵素発現酵母を用いた医薬品および食品成分の代謝予測
Prediction of Drug and Food Factor Metabolism Using Drug Metabolizing Enzymes Expressed in Yeast

　近年, 医薬品や機能性食品開発における代謝研究の重要性が高まっている。我々は, ヒトや動物の薬物代謝酵素を酵母に導入した異種発現系を構築し, 代謝研究を一貫してサポートするサービスを提供している。本稿では, 近年の代謝研究の動向について述べるとともに, 酵母発現系を用いた代謝スクリーニングおよび代謝物調製例を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　薬物代謝研究の重要性
3　代謝研究の課題
4　酵母を用いた薬物代謝酵素発現系
5　薬物代謝酵素発現酵母を用いたin vitro代謝試験
6　薬物代謝酵素発現酵母を用いた代謝物調製
7　おわりに

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BIO R&D

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不均一なリグニン由来のフェノール類からのcis,cis−ムコン酸生産
cis,cis-Muconic Acid Production from Heterogeneous Lignin-derived Phenols

　木本や草本などの非可食バイオマスの主要成分の一つであるリグニンは, 物理化学的・生物学的な分解によって不均一なフェノール類を生成するため, 特定の化合物を収率よく獲得することは容易ではない。本稿では, これら不均一なフェノール類から幅広いポリマーの合成原料へと展開できるcis,cis-ムコン酸を効率よく生産できる微生物株の作出について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　リグニンを原料としたccMAの生産
3　リグニンを炭素源としたccMAの生産
3.1　針葉樹リグニンを炭素源としたccMAの生産
3.2　広葉樹リグニンを炭素源としたccMAの生産
4　おわりに

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βヒドロキシ酪酸の抗うつ作用の発見
Novel Antidepressant Effects of β Hydroxybutyrate

　βヒドロキシ酪酸は, 飢餓時に生体内で産生されるケトン体の一つであり, 近年, 炎症反応の中軸を担うインフラマソームの活性化機序に作用して, 非常にクリティカルな抗炎症作用を持つことが明らかになった。うつ病の病態には炎症が関与していることが示唆されており, βヒドロキシ酪酸が「抗炎症作用を介する新たなうつ病治療薬」となることが期待される。

【目次】
1　ヒドロキシ酪酸の抗炎症作用
2　うつ病の病態～従来のモノアミン仮説の疑問点～
3　うつ病と炎症
4　BHBのうつ病への適応と応用可能性

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自己耳介組織由来軟骨細胞を利用したインプラント型再生軟骨（再生医療等製品）の研究開発と, 口唇口蓋裂患者の唇裂鼻形成治療への応用
Research and Development of Implant−type Regenerated Cartilage（Regenerative Medicine Products）Utilizing Auto−auricular Tissue Derived Chondrocytes and its Application to Cleft Lip−nose Deformity Treatment for Patients with Cleft Lip And Palate

　再生医療等製品の研究開発者として, 2005年11月から東京大学医学部附属病院で「軟骨・骨再生医療寄付講座」を開講することでアカデミアとの共同研究を実施してきた。企業治験の臨床適応目標9 名に対し, 2017年5月24日に目標企業治験対象の9人目の患者への適応が終わり, 現在, 企業治験の工程に従いモニタリング中である。
　その経験の中, あくまでも私的な考え方ではあるが, 臨床で使用される再生医療等製品の開発に, 著者が実際に自己耳介組織由来軟骨細胞を利用したインプラント型再生軟骨（再生医療等製品）の研究開発を進めており現在も企業治験中という状況で, 皆様に報告できることは以下目次の3項目とさせて頂く。
　本稿では, 開発の発想部分から企業治験での臨床適応完了までを中心に述べる。

【目次】
1　患者家族目線（研究発想）
2　研究者目線（基礎研究）
3　製品開発目線（安全性・安定性・標準化）⇒企業治験実施・臨床適応完了

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《BIO PRODUCTS》

アクリルアミド (Acrylamide）
月刊バイオインダストリー 2018年5月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜＜著者一覧＞＞
前島裕子　福島県立医科大学
下村健寿　福島県立医科大学
内田智士　東京大学；(公財)川崎市産業振興財団　
岩倉泰一郎　日本健康科学研究センター
桶葭興資　北陸先端科学技術大学院大学
岡島麻衣子　北陸先端科学技術大学院大学
金子達雄　北陸先端科学技術大学院大学
大城太一　北里大学
供田　洋　北里大学
岡本晃充　東京大学
榎本詢子　横浜国立大学大学院
景山達斗　横浜国立大学大学院
福田淳二　横浜国立大学大学院

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BIO R&D

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オキシトシンによる摂食抑制メカニズムと抗肥満効果～臨床応用の可能性～
The Mechanisms of Feeding Regulation and Anti-obesity Effect by Oxytocin : The Clinical Implication

　近年オキシトシンは自閉症, 統合失調症の改善作用が報告され非常に注目されている神経ペプチドである。一方で糖尿病, 代謝研究領域においても食欲の抑制や脂肪分解, 体重低下, 耐糖能改善という抗メタボリックシンドローム作用が注目されている。本稿ではオキシトシンニューロンの生理的摂食抑制作用とそのメカニズムおよびオキシトシンの抗肥満作用に関し, 最新の動向を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　オキシトシンと摂食調節
3　オキシトシンと食欲調節機構
4　オキシトシンによる抗肥満作用と肥満治療応用

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革新的医療の創出を目指したmRNA ワクチンとそのアジュバントの開発
Development of mRNA Vaccine and its Adjuvant for Next−generation Healthcare

　メッセンジャー（m）RNAワクチンは, 安全性に優れるほか, 迅速かつ自由に設計でき, さらに細胞性免疫を誘導できるといった特長を有し, 感染症予防や, がん個別化免疫治療などに期待されている。本稿では, mRNAワクチンについて概説した後, 2本鎖RNA構造を付与したアジュバント機能一体型mRNAの開発に関する著者らの研究を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　mRNAワクチン
2.1　mRNAワクチンの特長
2.2　mRNAの調製
2.3　mRNAワクチンの送達
2.4　mRNAワクチンの応用
3　アジュバント機能一体型2本鎖mRNAワクチン
3.1　mRNAワクチンに適したアジュバント
3.2　2本鎖RNA構造付与による免疫賦活化能の向上
3.3　2本鎖mRNAの調製
3.4　2本鎖mRNAの機能, ワクチン作用
3.5　2本鎖mRNAの免疫賦活化メカニズム
4　おわりに

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次世代の外用製剤フィルムスキン製剤の特徴とその応用～紫外線対策用UVカット被膜剤の開発～
Features and Applications of Next−generation External−formulation Film Skin Development of UV−blocking Coating Agent Against Ultraviolet Light

　我々は研究室の残渣から発見された被膜化現象から, ニトロセルロースの溶剤揮発により耐水性皮膜を形成するメカニズムを解明した。被膜の特性を評価し, その特性を利用して紫外線防御製剤を開発した。製剤の機能性を市販製剤と比較評価し, UVカットと耐水性の持続効果に極めて優位な結果を得た。

【目次】
1　開発の経緯
2　フィルムスキンの特性評価
2.1　フィルムの調製
2.2　フィルムスキン原液の評価
2.2.1　ゾルの速乾性の評価
2.2.2　ゾルの粘性の評価
2.3　生理的リン酸緩衝液におけるフィルムの吸水量の測定
2.4　フィルム強度の測定
2.5　吸水によるフィルム強度の変化
3　フィルムスキン製剤のUVカット製剤への応用
3.1　フィルムスキンUVのウオータープルーフ評価試験
3.2　フィルムスキンUVの紫外線透過抑制試験
3.3　電子顕微鏡によるフィルムスキンUVの画像評価
4　今後の展開

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天然由来多糖の界面配向とマクロ空間分割現象
Interfacial Orientation of Nature-derived Polysaccharides and Macro-space Partitioning

　物理環境を制御して粘性液体やゲルなどの柔らかい材料から空間パターンを自己組織的に生み出す研究は, 人工的に合成された分子を用いて盛力的に行われてきた。しかし, 天然ではない物質を使っているが故に, 自然界の物理的・幾何学的な因果関係を掌握するに至っていない。これに対して直近の研究で, シアノバクテリア由来の多糖など生体高分子を乾燥環境下においたところ, 粘性液体の状態からマクロな空間パターンを形成する現象を見出している。物理化学的条件が整ったin vitro環境下で生体高分子のパターン形成のメカニズムを解明できれば, 生体適合性と環境適応性を併せ持つ高度な材料設計技術が見出せる。

【目次】
1　緒言
2　実験方法
2.1　多糖水溶液の調整
2.2　偏光観察
3　結果と考察
3.1　多糖の階層性とマクロ幾何構造
3.2　マイクロファイバーの気液界面配向
3.3　多糖, 微小管, DNAの気液界面と配向特性
3.4　乾燥界面におけるピニング
3.5　乾燥下における空間分割
4　結言

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脂肪性肝疾患予防治療薬の開発状況と展望
Development and Perspective of NAFLD/NASH Drugs

　最近, 非アルコール性脂肪肝 (NAFLD) や脂肪肝炎 (NASH) (本稿では, 両者を併せて脂肪性肝疾患とよぶ) の患者数は急増しているが, その治療薬はいまだに上市されておらず, 製薬企業や大学などで熾烈な開発競争が行われている。本稿では, 現在開発中の脂肪性肝疾患の予防治療薬の開発状況と展望を総括する。

【目次】
1　はじめに
2　脂肪性肝疾患について
3　脂肪性肝疾患予防治療薬の開発
4　遺伝病脂肪性肝疾患について
5　おわりに

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励起子制御蛍光RNA アプタマーを用いた細菌増殖の目視その場検出
Exciton−controlled Fluorescent RNA Aptamers for on−the−spot Investigation of Bacterial Proliferation

　筆者らは, 細菌リボソームを定量できる簡便な蛍光分析法を開発した。この手法の鍵物質は, ネオマイシンBを認識する励起子制御蛍光RNAアプタマーである。この細菌リボソーム蛍光分析法を用いることによって, 固相発酵における大腸菌の増殖を劇的に増大する蛍光のモニタリングを通して検知することができた。

【目次】
1　はじめに
2　標的と分子設計
3　チアゾールオレンジ二量体標識RNAの合成と特性
4　チアゾールオレンジ二量体含有ネオマイシンBアプタマー
5　大腸菌増殖の検出
6　さいごに

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ペプチドおよびアプタマーを用いた選択的な細胞の分離技術
Selective Cell Separation Using Peptides and Aptamers

　がん研究や再生医療を含む多くの分野では, 必要な細胞を選択的に分離する技術が必要である。本稿では, オリゴペプチドの自己組織化単分子膜とアプタマー分子を利用した選択的な細胞の分離技術について紹介する。さらに, この分離した細胞を, 電気化学反応によって素早く回収可能な基盤技術についても紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　外部刺激を利用した細胞の回収法
3　オリゴペプチドを用いた細胞接着挙動の制御
4　オリゴペプチドおよびアプタマーを用いた選択的な細胞分離
5　おわりに

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《BIO BUSINESS》

産業用酵素工業
Market Trend of Industrial Enzymes

　産業用酵素は, 食品やトイレタリーなどの身近な生活製品から, 繊維, タンパク, 油脂, 醸造, 異性化糖向けなどの各種加工製品において, 日常不可欠なものとなっている。こうした既存分野に対して新規の酵素を導入する動きも続いており, 高齢者用の食品加工など新たな技術応用も始まっている。このような市場環境の中, 遺伝子組換え技術によるGMO酵素が環境問題や原料高騰の流れを受けて市場展開の拡大を続けている。また, 産業用酵素の利用分野では, エコロジー分野, エネルギー分野, ファインケミカル分野に伸びが期待され, 洗剤用酵素は近年の液体洗剤へのニーズの高まりによって需要が増大している。エネルギー分野では, バイオエタノールの開発が依然として注目を集めているものの, やや落ち着いた動きとなっている。エネルギー産業への展開は, 国内の産業用酵素市場における飽和状態にインパクトを与える好材料であり, 今後はこうした高付加価値の機能向上品の用途開発を進めることにより, さらなる新規需要も期待される。

【目次】
1　酵素の市場概況
2　産業用酵素の市場
3　メーカー動向
3.1　ノボザイムズジャパン
3.2　天野エンザイム
3.3　ナガセケムテックス
3.4　新日本化学工業
3.5　ヤクルト薬品工業
3.6　三菱化学フーズ

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《BIO PRODUCTS》

メチルセルロース (Methyl Cellulose)
乳酸 (Lactic Acid)
月刊バイオインダストリー 2018年4月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜＜著者一覧＞＞
大日向耕作　京都大学
水野賀史　福井大学医学部附属病院
島田浩二　福井大学
滝口慎一郎　福井大学医学部附属病院
友田明美　福井大学
渕脇雄介　(国研) 産業技術総合研究所
若井　暁　神戸大学
長瀬健一　慶應義塾大学
関根秀一　東京女子医科大学
清水達也　東京女子医科大学
金澤秀子　慶應義塾大学
岡野光夫　東京女子医科大学
Seung Jin Lee　Ewha Womans University
大和雅之　東京女子医科大学
高橋宗尊　(株)島津製作所
田島健次　北海道大学
小瀬亮太　東京農工大学
石田竜弘　徳島大学
松島得雄　草野作工(株)

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BIO R&D

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食品と神経系の新しい相互作用と腸−脳連関
～経口投与で有効なストレス緩和および意欲向上作用を示す中分子ペプチドの発見～
Novel Interactions Between Foods and the Nervous System via the Gut-brain Communication

　膨大な分子種からなる食品成分と生体の相互作用について新しい方法論による解明を目指した。食品タンパク質の酵素消化物の一斉分析情報および構造−活性相関情報 (生理活性を示すペプチドの構造上のルール) を活用し一群の新規ペプチドを発見した。これらの中には10アミノ酸残基前後と比較的分子量が大きいにも関わらず経口投与で医薬品以上の強力な効果を示す場合がある。従来の吸収を前提とした作用機構とは異なり, 腸−脳連関を介した作用であることが明らかとなった。今回, 経口投与で精神的ストレス緩和作用や意欲向上作用を示す大豆や緑葉タンパク質由来ペプチドを中心に紹介する。

【目次】
1　はじめに
1.1　食品タンパク質に由来する生理活性ペプチド研究のはじまり
1.2　食品由来ペプチドの神経系との相互作用
2　構造−活性相関および一斉分析による生理活性ペプチドの効率的探索
2.1　生理活性を示すペプチドの構造上のルール解明
2.2　牛乳由来のストレス緩和ペプチドYLGの発見
2.3　大豆由来のストレス緩和ペプチドβCGα(323−333)の発見
3　腸−脳連関を介した経口投与で有効な機能性ペプチドの発見
3.1　Soy−deprestatin：大豆由来の意欲向上ペプチド
3.2　Soy−ghretropin：大豆由来のグレリン分泌ペプチド
3.3　Lacto−ghrestatin：牛乳由来のグレリン分泌抑制ペプチド
4　環境負荷低減を目指した緑葉の利用
4.1　RuBisCO Anxiolytic−Like Peptides (rALPs) ：緑葉由来のストレス緩和ペプチド
5　今後の展望

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ADHDにおける遺伝子と脳画像の関連解析
Imaging Genetics in Children with ADHD

　注意欠如・多動症 (ADHD) は不注意・多動性−衝動性を主徴とした神経発達症であり, これまで多くの遺伝子, 脳画像研究が行われてきた。本稿では, それらの研究について簡潔に概説した上で, 近年盛んに行われるようになってきているADHDのimaging genetics (画像遺伝学, 遺伝子と脳画像の関連解析) について, 著者らの研究を中心に紹介する。

【目次】
1　ADHDとは？
2　ADHDの脳画像研究
2.1　脳形態研究
2.2　Task-fMRI研究
2.3　安静時fMRI (resting state fMRI) 研究
3　ADHDの遺伝子研究
4　ADHDにおけるimaging genetics
5　おわりに

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「紙」を利用したその場簡易検査デバイス
Paper-Based Test Strip for Point-Of-Care Diagnostics

　高齢化社会の到来に伴い「治療」から「予防」に向けて誰でもその場で手軽に検査が行える技術が望まれている。Point Of Care Testingはセンサの使い捨てが前提となるため, 安価で扱いやすい「紙」を利用した検査技術に対する期待は大きい。本稿では「紙」を利用した最近の診断薬や技術情報, 最先端の研究論文も交えて, その場簡易検査デバイスを実用化していくためのポイントや技術動向について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　簡易な検査デバイスの市場
3　薬毒物検査
4　尿検査
5　先端研究
5.1　紙を利用した化学分析
5.2　統合部材と紙を利用した化学分析
6　まとめ

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加熱で活性型になるバイオサイド
Novel Biocide Activated by Heating

　シェールガス・オイル開発で現在も多用されているグルタルアルデヒドは, 生物毒性が高く, 作業者への暴露リスクや安定性の問題点がある。本稿で紹介するグルタルアルデヒド類縁体は安定性が高く, 生物毒性が低いことに加えて, 加熱による加水分解でバイオサイドとして活性型になるユニークな特徴を有している。

【目次】
1　はじめに
2　シェール開発
3　バイオサイド
4　従来型バイオサイド：グルタルアルデヒドの殺生効果と性質
5　新規バイオサイド：グルタルアルデヒド類縁体
5.1　グルタルアルデヒド類縁体の特徴
5.2　グルタルアルデヒド類縁体の殺生効果
6　鉄腐食性微生物に対する効果
6.1　微生物腐食を誘導する微生物
6.2　鉄腐食性微生物の腐食に対する効果
6.3　加熱後薬剤を使用した腐食抑制試験
7　MGTLの特性とバイオサイドしての新用法
8　おわりに

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積層化細胞シートの移植効率向上を目的とした細胞増殖因子徐放ファイバーマットの開発
Cell Growth Factor Releasing Fiber Mats for Effective Transplantation of Stacked Cell Sheets

　細胞シート移植における積層化心筋細胞シートでは, 移植可能な心筋細胞シートの積層枚数に限界がある。そこで, 血管内皮細胞増殖因子を徐放するファイバーマットを開発し, 積層化心筋細胞シートと同時に移植すると, 積層化心筋細胞シート内に血管が構築され, 従来よりも多くの積層枚数の心筋細胞シート移植が可能になった。

【目次】
1　はじめに
2　細胞シートの特性
3　細胞増殖因子徐放ファイバーマットによる移植効率化
4　VEGF徐放ファイバーマットによる積層化心筋細胞シートへの血管導入
5　終わりに

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BIO ENGINEERING

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乳房専用PET 装置の開発と今後の期待
Development of Dedicated Breast PET System and the Future Direction

　乳がんは女性のがんの中で, 罹患率では第一位, 死亡率では第五位である。しかしその一方で, 早期に発見し早期に治療すれば, 完治する可能性も高い。この20年ほどで急速に普及してきたPET装置は各種がん診断には有効だが, 乳がんの早期診断にはさらに高い解像力が要求される。当社はこれまでの長いPET 開発技術の歴史を基礎として, より性能の高い乳房専用PET 装置を開発したので, ここに概要を紹介する。

【目次】
1　乳がんの背景
2　国内外のPET装置開発の歴史
3　乳房専用PET装置の開発経緯
4　有用性と今後の期待
5　まとめ

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発酵ナノセルロース (NFBC) の大量生産とその医療応用
Large Scale Production of Nano-fibrillated Bacterial Cellulose(NFBC) and Its Medical Application

　フルーツから分離したセルロース合成酢酸菌 (Gluconacetobacter intermedius NEDO-01) を用いて発酵ナノセルロース (ナノフィブリル化バクテリアセルロース (NFBC) ) の大量生産を行った。砂糖・糖蜜を原料として200L スケールのジャーファーメンターを用いることにより, 収量5.56g/LでのNFBCの大量生産に成功した。得られたNFBCの医療応用への可能性を調べるために, 胃がん由来腹膜播種に対する腹腔内化学療法への適用を試みた。

【目次】
1　はじめに
2　バクテリアセルロース (BC)
3　酢酸菌におけるセルロース合成
4　発酵ナノセルロース (NFBC) の創製
5　発酵ナノセルロース (NFBC) の大量生産
6　NFBCにおける医療応用の試み
7　まとめ

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《BIO BUSINESS》

脂肪酸工業
Fatty Acid Industry

　脂肪酸は脂質を構成するほか, 生体内のエネルギー源にもなる。その工業面での用途は, ゴム工業, 塩ビ安定剤, 金属石けん, 界面活性剤などの多岐にわたっている。わが国の脂肪酸工業は2011年に発生した東日本大震災やそれに続く原子力発電所の稼働停止に加えて, 油糧種子生産国における異常気象の頻発, 原油価格の高騰, 欧州債務危機による世界経済への影響, 円高の長期化などの要因により長く低迷していた。2013年には立ち直りの兆しが見え, 生産, 販売実績ともに大幅な改善を示したが, それ以降はほぼ横ばいで推移している。

【目次】
1　需要概要
1.1　直分脂肪酸, 硬化脂肪酸
1.2　分別・分留脂肪酸
2　輸出入動向
3　原料動向
4　メーカー概要

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《BIO PRODUCTS》

ヨウ素(Iodine)
スクワレン・スクワラン(Squalene・Squalane)
月刊バイオインダストリー 2018年3月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜＜著者一覧＞＞

三宅英雄　三重大学
柴田敏行　三重大学
丸山潤一　東京大学
田中知成　京都工芸繊維大学
本田義知　大阪歯科大学
赤平有希　東洋合成工業(株)
山崎ちひろ　(株)フェニックスバイオ
石田雄二　(株)フェニックスバイオ
立野知世　(株)フェニックスバイオ
城村友子　東洋合成工業(株)
吉田善一　東洋大学
山科雅裕　ケンブリッジ大学
吉沢道人　東京工業大学
近藤次郎　上智大学

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BIO INDUSTRY

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大型海藻からの希少糖およびマリンポリフェノールの生産
Production of Rare Sugars and Marine Polyphenols from Macro Algae

　筆者らは大型海藻バイオリファイナリーを確立するとともに,大型海藻を使った「ものづくり」に関する研究も行ってきた。本稿では,褐藻類から希少糖であるDEHの生産方法やマリンポリフェノールであるフロロタンニン類の生理機能について最新の知見を得たので紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　アルギン酸
3　アルギン酸リアーゼおよびアルギン酸資化微生物の代謝経路
4　DEHの生産
5　褐藻類とマリンポリフェノール(フロロタンニン類)
6　マリンポリフェノール(フロロタンニン類)の生理機能
7　おわりに

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BIO REVIEW

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物質生産における麹菌の分子育種とゲノム編集の可能性
Molecular Breeding and Genome Editing of Koji Mold in Industrial Production

　麹菌は,日本の伝統的醸造産業での利用のみならず,酵素や異種タンパク質生産の宿主として用いられ,現在は,天然物の異種生産への利用についても可能性が見いだされている。このような物質生産における麹菌の分子育種は以前より行われてきたが,最新のゲノム編集技術の導入により自由自在な遺伝子改変が可能となり,従来になく効率的な宿主開発が期待される。

【目次】
1　物質生産における麹菌の分子育種
1.1　液胞タンパク質ソーティングの改変
1.2　オートファジー機能の欠損
1.3　小胞体-ゴルジ体間における糖分泌タンパク質の積み荷受容体の欠損
1.4　異種タンパク質高生産に関わる機能未知細胞質因子の発見
2　ゲノム編集技術による麹菌の育種の効率化
2.1　ゲノム編集技術による変異導入の高効率化
2.2　ゲノム編集による多重遺伝子変異導入技術の確立

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カテキン結合ゼラチンスポンジ:水中での合成と骨再生医療への応用
Catechin-modified Gelatin:Synthesis in Water and Application to Bone Regeneration Therapy

　再生医療領域における緑茶カテキンの応用例はいまだ乏しい。近年筆者らは,緑茶カテキンの一種である(-)-エピガロカテキンガレート(EGCG)を水中での脱水縮合反応によってゼラチンに結合し,EGCG結合ゼラチンスポンジ(EGCG-GS)を新たに開発した。得られたEGCG-GSは,マウス骨再生試験で顕著に骨形成を促進し,新規骨再生材料となりうる潜在性を示した。

【目次】
1　はじめに
2　カテキン
3　ゼラチン
4　水中でのカテキン結合ゼラチンスポンジの合成
5　EGCG結合ゼラチンの骨再生材料としての機能評価
6　おわりに

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BIO R&D

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新規ready-to-useヒト肝細胞三次元培養システム「PXB-able TM」の有用性の検討
Evaluation of Utility of Novel Ready-to-Use Human Hepatocyte 3D Culture System“PXB-ableTM”

【目次】
1　はじめに
1.1　肝毒性評価のためのin vitroモデル
1.2　三次元培養プレート Cell-able(R)
1.3　PXB-cells(R)
1.4　PXB-able TM
2　 PXB-able TMにおける肝特異的機能維持,および他の培養系との活性値の比較
2.1　PXB-able TMの肝特異的機能維持
2.2　PXB-able TMと他の肝細胞培養系との活性値の比較
3　PXB-able TMと凍結ヒト初代肝細胞培養系における，CYP酵素誘導活性の経時変化比較
4　PXB-able TMにおける肝特異的微細構造の構築
5　まとめ

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低侵襲マイクロニードルデバイスの開発
Minimally Invasive Microneedle

　いつでもどこでも誰でもが自宅で血液検査ができるシステムを目指して,数cm角のマイクロチップ上に流体デバイスを集積化するマイクロ生化学システムの開発を行っている。マイクロ生化学チップの様々な研究の中から,樹脂ラミネートを応用した微細針(マイクロニードル)付き採血デバイスと重力利用送液・計測デバイスを紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　μTASの作成方法
3　樹脂・金属フィルムハイブリッド型マイクロニードル
4　その他のμTAS
4.1　血球整列機構と血球計数
4.2　血球・血漿分離
4.3　赤血球変形能検査のための疑似毛細血管
5　今後の展開

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分子カプセルを活用した水中での糖分子の識別
Selective Recognition of Saccharides by a Molecular Capsule in Water

　生体内のタンパク質ポケットは,水中で親水性の糖分子を厳密に識別できる。これまでに糖分子と結合する人工の分子レセプターは数多く開発されてきたが,その大部分は有機溶媒中での使用に限られ,水中で特定の糖を分子レベルで識別することは極めて困難であった。著者らは最近,同グループが開発した分子カプセルを活用することで,身近な糖分子のショ糖(=D-スクロース)を水中で,高選択的に内包できることを見出した。また,人工の糖分子(アスパルテームなど)のより強い内包にも成功した。本稿では,これらの実験結果の詳細とその識別の仕組みについて解説する。

【目次】
1　はじめに
2　分子カプセルの構造と性質
3　分子カプセルによる単糖分子の内包
4　分子カプセルによる二糖分子の内包
5　分子カプセルによる人工糖分子の内包
6　おわりに

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立体構造解析に基づく核酸医薬品設計技術
Methods for Structure-Based Design of Nucleic Acid Medicine

　核酸医薬品の開発がこれまでにない盛り上がりを見せている。この流れをさらに加速させ,難治性疾患患者に希望を与える新しい治療の選択肢としての地位を確立させるためには,従来の創薬手法にプラスアルファが必要である。そのひとつの可能性として,本稿では立体構造解析に基づく核酸医薬品の設計を提案する。

【目次】
1　はじめに
2　核酸のX線結晶解析の現状
3　核酸のX線結晶解析手法
4　核酸医薬品のStructure-Based Design
4.1　アンチセンス核酸医薬品のStructure-Based Design
4.2　アプタマー医薬品のStructure-Based Design
5　おわりに

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《BIO BUSINESS》

芳香・消臭・脱臭剤工業
Market Trend of Parfume and Deodorant Industry

【目次】
1　概要
2　種類・素材など
2.1　天然系
2.2　無機系
2.3　触媒系
2.4　オゾン系
3　市場動向
3.1　室内用
3.2　トイレ用
3.3　衣料用
3.4　自動車用
3.5　冷蔵庫用
4　主な企業動向
4.1　小林製薬
4.2　エステー
4.3　パナソニックエコソリューションズ化研

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《BIO PRODUCTS》

レシチン(Lecithin)
月刊バイオインダストリー 2018年2月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜＜著者一覧＞＞

夏地智之　三井化学(株)
冨田峻介　(国研)産業技術総合研究所
長田直人　金沢大学
太田嗣人　旭川医科大学
有賀　純　長崎大学
岡本尚一　(株)オーガンテクノロジーズ
手塚克成　(株)オーガンテクノロジーズ
小川美帆　(株)オーガンテクノロジーズ
豊島公栄　(株)オーガンテクノロジーズ
木村　駿　(国研)理化学研究所
土屋綾子　(国研)理化学研究所
辻　孝　(国研)理化学研究所
金勝一樹　東京農工大学
大島光宏　奥羽大学

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BIO REVIEW

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三井化学のバイオファクトリー(BioFactory)
BioFactory by Mitsui Chemicals

　三井化学は2017年4月, 有用物質製造のための酵素開発を受託研究するサービスを開始した。酵素を用いた製造法は, 反応選択性が高いという利点を持つため, 官能基を多く有する化合物や光学活性体の合成に特に適している。当社の酵素技術の利用機会が新たに生まれ, 産業界へ更なる貢献ができることを期待している。

【目次】
1　はじめに
2　L-アミノ酸にはじまる酵素技術の歴史
3　バイオファクトリー
4　事業化例
5　おわりに

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BIO R&D

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タンパク質の特徴パターンを出力できる分子群を用いた生体試料センシング
Sensing of Biological Samples Using Groups of Molecules Capable of Generating Characteristic Patterns of Proteins

　抗原抗体反応のような, “特異性”にもとづくタンパク質センシングにおいて, 標的以外の様々なタンパク質と相互作用する“交差反応性”は, 通常, 望ましくない性質である。筆者らは最近, 交差反応的な分子がもつ特性をうまく活かすことで, タンパク質や生体試料に固有の“特徴パターン”を取得できる方法を開発し, これを利用して, ヒトの認識機能を模倣した新しいタンパク質センシングを実現してきた。本稿では, 本手法の原理を概説し, 次いで筆者らの最近の成果を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　ヒトの認識機能を模倣する
3　タンパク質の物理的変化の評価
4　タンパク質の化学的変化の評価
5　タンパク質組成の評価
6　まとめ

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スルフォラファンの肥満抑制効果
Anti-obesity Effect of Sulforaphane

　既存の抗肥満薬は, 食欲抑制や消化管の脂肪吸収阻害等, エネルギー摂取を低下させる作用が主であり, 抑うつや下痢等の副作用が少なくない。ゆえに現在, エネルギー消費を増大させ, 肥満を抑制する新たな薬物や食品因子が求められている。本稿では, ブロッコリーの新芽(スプラウト)に多く含まれるスルフォラファンの肥満抑制効果について, 著者らの研究成果を紹介する。

【目次】
1　スルフォラファンとその標的-生体防御機構Nrf2-Keap1系
2　スルフォラファンの抗肥満効果
3　エネルギー消費器官としての脂肪細胞
4　スルフォラファンの腸内細菌叢への作用
5　Nrf2活性化薬の現状
6　まとめ

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LRRシナプスオーガナイザーと神経発達障害
LRR Synapse Organizers and Neurodevelopmental Disorders

　脳神経系に発現するロイシンリッチリピートを含む膜タンパク質の多くは, シナプス形成や機能成熟に重要な役割を持つことが明らかになってきた。これらはシナプス前部と後部間でのトランス相互作用, 足場タンパク質との結合を介して, シナプスの形成誘導や安定性の維持などを担っており, その機能異常は神経発達障害の原因となる可能性が示されている。

【目次】
1　はじめに
2　ロイシンリッチリピート(LRR:Leucine-rich repeat)シナプスオーガナイザー
3　LRFN2と発達障害
3.1　Lrfnファミリー
3.2　Lrfn2欠損マウスの症状
3.3　Lrfn2のシナプス成熟における役割
3.4　LRFN2変異と神経疾患
4　その他のLRRシナプスオーガナイザーと神経疾患との関わり
4.1　LRRTM1と統合失調症
4.2　SLITRKファミリーと神経疾患
4.3　ELFN1とてんかん・多動症
5　おわりに

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機能性評価に向けた次世代三次元人工皮膚モデルの開発
Development of Next Generation 3D Skin Model; “Advanced SkinTM”, for the Evaluation of both Functional Materials and Cosmetic Products

　ヘルスケア製品の安全性評価に向けて動物実験に替わる生体外人工皮膚モデルが開発されてきた。一方, 科学的エビデンスのあるヘルスケア製品や医薬品開発に向けて, 成分の機能や有効性の評価, 疾患皮膚モデルにおける医薬品の探索や評価に利用可能な, 天然の皮膚と同様な反応を示す生体外三次元培養人工皮膚モデルに対するニーズが高まってきている。本稿では, 私たちが世界に先駆けて開発した機能性評価用の三次元皮膚モデル「Advanced SkinTM」の機能, 今後の展開について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　動物実験代替法としての人工皮膚のニーズ
3　人工皮膚の発展と期待される機能性評価
4　機能評価に向けた人工皮膚の開発
5　今後の展開

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BIO ENGINEERING

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水稲種子の温湯消毒時の高温耐性の向上
Improvement of Tolerance to Heat Stress during Hot Water Disinfection of Rice Seeds

　水稲種子の温湯消毒法は, 農薬を用いないクリーンな技術である。しかしながらこの消毒法では防除が困難な病害があることや, 種子の高温耐性が弱くこの消毒法を適用しにくい品種もある。私たちは, 簡単な処理で種子の高温耐性を強化できる方法を見出し, 防除効果の高い高温での消毒を可能にする技術を開発した。その技術について解説する。

【目次】
1　はじめに
1.1　農薬を使用しない種子消毒法―温湯消毒とは?―
1.2　温湯消毒技術の抱える課題
2　イネ種子の高温耐性を向上させる技術
2.1　育種技術による種子高温耐性の強化
2.2　育種的な改良を経ずに高温耐性を強化することの重要性と可能性
3　簡単な方法で種子の高温耐性を強化できる
3.1　種子の水分含量を低下させた時の高温耐性
3.2　事前乾燥処理を行えばモチ米も温湯消毒できる
3.3　新技術の生産現場における検証
4　事前乾燥法を組込んだ高温での温湯消毒の実用化と普及に向けて

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マイクロRNAによる歯周炎診断
Diagnosis of Periodontitis using microRNA

　近年, 血液を始めとする様々な体液にマイクロRNA(miRNA)が含まれることが明らかとなり, がんなどの診断に応用が検討されている。筆者は, これまで生物学的な方法が用いられてこなかった歯周炎の診断と治療の評価に, 歯肉溝滲出液中のmiRNAが有用ではないかと考えpilot studyを行ったので解説する。

【目次】
1　はじめに
2　マイクロRNA(miRNA)とは
3　miRNAアレイによるマーカー候補のプロファイリング
4　カスタムPCRパネルによる診断
5　将来像

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《BIO BUSINESS》

再生医療用基礎培地の組成物質
Constitusion of Basic Culture Medium for Regenerative Medicine

【目次】
1　はじめに
2　培地と添加剤
3　ゼラチン
4　コラーゲン

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《BIO PRODUCTS》

ラミニン(Laminin)
ケラチン(Keratin)
月刊バイオインダストリー 2018年1月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜＜著者一覧＞＞

笹澤有紀子　順天堂大学
斉木臣二　　順天堂大学
井本正哉　　慶應義塾大学
河野孝夫　　名古屋市立大学
服部光治　　名古屋市立大学
斎藤高雄　　大塚製薬(株)
甲田哲之　　大塚製薬(株)
土井(大橋)雅津代　鳥居薬品(株)
片島拓弥　大阪大学
酒井崇匡　　東京大学
浅井　開　　慶應義塾大学
栄長泰明　　慶應義塾大学
多田光輝　　ダイダン(株)
古川　悠　　ダイダン(株)
長谷川雅一　ダイダン(株)

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BIO REVIEW

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パーキンソン病治療薬開発の展望
Therapeutic Strategies for Parkinson’s Disease

　パーキンソン病は高齢者ほど発症率が増大する神経変性疾患であり, 対症療法が主流である。その特徴として, aシヌクレインを中心とした異常タンパク質の蓄積（封入体）が神経細胞内に形成される。本論では, aシヌクレインをターゲットにした薬剤開発研究, また異常タンパク質の分解に着目した研究について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　PD治療薬の現状
3　aシヌクレインとPD
4　aシヌクレインを標的とした薬剤開発
4.1　aシヌクレインの凝集抑制剤
4.2　抗体によるaシヌクレインの伝播抑制
4.3　aシヌクレインの分解促進薬
5　オートファジー不全とPD
6　オートファジーを標的とした薬剤開発
6.1　上流を標的としたオートファジー誘導剤
6.2　TFEB促進薬
6.3　Lysosome酵素活性化剤
6.4　シャペロン介在性オートファジー（CMA）を標的とした薬剤
7　おわりに

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BIO R&D

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分泌タンパク質リーリン分解酵素の同定と応用
Identifi cation of Reelin-inactivating Enzyme and its Potential as a Drug Target

　分泌タンパク質リーリンは神経回路網の形成と機能調節に重要であり, その機能低下は精神神経疾患の発症や増悪につながる。我々はリーリンを分解するプロテアーゼ「ADAMTS-3」を世界で初めて同定した。ADAMTS-3はじめリーリン分解酵素の阻害剤は, 精神神経疾患の治療薬になり得る。

【目次】
1　はじめに
2　リーリンの構造とシグナル経路
3　リーリンと精神神経疾患
4　リーリン分解酵素の同定
5　ADAMTS-3は脳でリーリン不活化を担う主要な酵素である
6　今後の課題
7　最後に

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発酵茶ミヤン由来乳酸菌B240の粘膜免疫増強作用とかぜ症候群予防効果
Enhancing Mucosal Immunity and Prevention of the Common Cold by Lactic Acid Bacteria Strain B240 Isolated from Fermented Tea Leaves “Miang”

　我々は, 粘膜免疫に着目し, その主役である分泌型IgAを誘導する食品の開発研究を進めてきた。その中で, 乳酸菌B240（B240）が高いIgA産生誘導活性を有することを見出した。その後, 数多くの評価試験を実施してその有用性を確認してきた。ここでは, ヒトに於いてかぜ症候群予防効果を見出すまでのB240の開発研究経緯について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　B240の単離と同定
3　動物に於ける粘膜免疫増強メカニズム検討及び感染防御作用の評価
4　ヒトに於けるIgA分泌促進作用の評価
5　ヒトに於けるかぜ症候群罹患低減作用の評価
6　今後の展望

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アレルギー疾患に対するアジュバント療法
Utility of Adjuvant for Allergen Specifi c Immunotherapy

　スギ花粉症を代表とするI型アレルギーに対して, アレルゲン特異的免疫療法（AIT）は有効であり, 長期寛解が可能である治療法として注目されている。しかしながら, 治療には長期服用が必要であり, 患者負担は大きい。これらの弱点を補うとして, 本治療へのアジュバント利用が期待されている。

【目次】
1　はじめに
2　アレルゲン特異的免疫療法
3　次世代のアレルゲン免疫療法薬
3.1　原薬における低アレルゲン化
3.2　アレルゲンワクチンへのアジュバント利用
4　おわりに

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ハイドロゲルからなる人工硝子体の開発
Hydrogels for Artifi cial Vitreous Body

　ハイドロゲルからなる人工硝子体は, 硝子体手術後のQOLを大きく改善できる可能性を秘めているが, その実用化のためには膨潤圧やゲル化時間の制御といった数々の問題を克服する必要がある。本稿では, これらの背景について述べるとともに, これらを克服すべく筆者らが開発したOligo-Tetra-PEG ゲルとその有用性について解説をする。

【目次】
1　硝子体とその障害について
2　人工硝子体としてのインジェクタブルゲル
3　従来の人工硝子体の欠点
3.1　膨潤度
3.2　ゲル化時間の制御
4　Oligo Tetra-PEGゲル

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BIO ENGINEERING

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ダイヤモンド電極による生体物質のリアルタイム測定
Real-time Biosensing by Diamond Electrodes

　次世代の電極材料と期待されている「ダイヤモンド電極」をマイクロサイズに加工することで, 脳内, 生体組織内, 内耳等の生体内局所空間の物質動態をリアルタイムで計測することに成功した。生体のさまざまな臓器における情報を高感度にリアルタイム計測できる新手法として期待される。

【目次】
1　生体物質のリアルタイム測定
2　ダイヤモンド電極と生体物質測定
3　BDDの生体物質測定に対する基礎的特性
4　ATPの測定：電気化学的前処理の導入による再現性の向上
5　オキシトシンの測定：電極表面制御による選択性の付与
6　応用例：薬物濃度とその生理活性のin vivoリアルタイム局所測定
7　将来展望

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再生医療向け「エアバリアブース」の開発
Development of “Air Barrier Booth” for Regenerative Medicine

　現状の細胞培養加工施設は整備費・維持費が高く, それゆえに再生医療が現実的な費用で提供できないという課題がある。本稿では細胞培養加工施設の建設・運用コストを大きく低減させるための要素技術として開発した「エアバリアブース」について紹介する。また, 再生医療分野でのイノベーション推進を目的として開設したオープンラボ「セラボ殿町」にエアバリアブースを導入したのでその概要についても紹介する。

【目次】
1　CPFの課題
2　大部屋CPFの提案
3　エアバリアブースの概要
4　エアバリアブースのバリエーション
5　一般環境下でのエアバリアブース検証
6　再生医療の新拠点「セラボ殿町」を開設
7　セラボ殿町に導入されているその他のシステム
8　オープンイノベーション
9　おわりに

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《BIO BUSINESS》

再生医療
Market Trend of Regenerative Medicine

【目次】
1　概要
2　研究開発動向
3　メーカー動向
4　関連制度

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《BIO PRODUCTS》

グリシン(Glycine)
葉酸(Folic acid)
月刊バイオインダストリー 2017年12月号

￥4,950

シーエムシー出版

<<著者一覧>>

河田悦和　産業技術総合研究所
盤若明日香　大阪ガス(株)
西村　拓　大阪ガス(株)
松下　功　大阪ガス(株)
坪田　潤　大阪ガス(株)
清家匡登　P5(株)
菊池秀法　P5(株)
石倉大樹　P5(株)
伊賀瀬道也　愛媛大学
西堀正洋　岡山大学
五嶋良郎　横浜市立大学
宮田昌悟　慶應義塾大学
野方文雄　岐阜大学
横田康成　岐阜大学
河村洋子　岐阜大学
William R. Walsh　プリンス・オブ・ウエールズ病院
後藤多朗　(有)うゐすてりあ
影近謙治　金沢医科大学

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BIO REVIEW

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3-ヒドロキシ酪酸の発酵生産とその応用
Fermentable Production of 3-hydroxybutyrate and its Future Application

　3-ヒドロキシ酪酸（3HB）は, 低糖質の体内で脂肪から合成されるケトン体であり, 近年その安全性が再確認されるとともに, 低糖質ダイエットなどで注目を集め, さらに, 運動能力向上や, 各種の疾患に対する有効性など様々な生理機能が報告されている化合物である。最近, その効率的な生産方法が確立されたので, その応用とともに報告する。

【目次】
1　はじめに
2　3-ヒドロキシ酪酸の発酵生産
3　3HBをエネルギー源として利用する利点, ヒトでの応用について
4　3HBの機能に注目した将来の可能性について
5　将来

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P5が提供するゲノム情報提供サービスについて～医療機関を通じた新しい取り組み～
P5's New Programs providing Genome Information through Medical Institutions

　P5,Inc.は「日本におけるゲノム情報を有効活用したサービスの提供を通じて個別化医療やヘルスケアへの貢献をするゲノムサービスプラットフォーム事業会社」として2014年に設立, 2016年より事業をスタートさせており, 現在「your genome（ユアゲノム）」「P5がんゲノムレポート」という2つのゲノム情報提供サービスを展開している。

【目次】
1　はじめに
2　人のゲノム情報を知って予防・健康維持に役立てるプログラム「your genome（ユアゲノム）」
2.1　要約
2.2　開発経緯：東京医科歯科大学との共同研究「健康管理ゲノム情報提供事業」
2.3　ユアゲノムについて
2.3.1　特長
2.3.2　プログラム型サービス
2.3.3　結果報告書
2.3.4　遺伝子解析
2.4　今後の展開
3　遺伝子解析を用いたよりよい治療選択のための「P5がんゲノムレポート」
3.1　背景
3.2　概要
3.3　申し込みの流れ
3.4　外部との連携：P5とG-TACによる, 臨床遺伝専門医と連携した「P5がんゲノムレポート」サービス
3.5　結果レポート
3.5.1　レポートができるまで
3.5.2　レポートの内容
4　結び

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BIO R&D

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未破裂脳動脈瘤のマネージメント～拡大予測システムの開発～
Management of Unruptured Cerebral Aneurysm ―Development of Prediction System of Growth of Anuerysm―

　未破裂脳動脈瘤は, 一般に人口の約3～5％が有すると推定される脳血管疾患であるが, ひとたび破裂してクモ膜下出血を発症すると, 約1/3しか社会復帰できない重篤な疾患のひとつである。MRIの進歩により, 未破裂脳動脈瘤の発見率は飛躍的に向上しており, 近年では脳ドック検診をはじめとして未破裂脳動脈瘤の発見される機会が増えている。特に3T（テスラ）MRIは, 高いS/N（signal-tonoise）比と周波数分解能をもち, 従来型のMRIより未破裂脳動脈瘤の発見率も高くなっており8％を超えるとする報告もある。
　一方, わが国での未破裂脳動脈瘤の年間破裂率は1.9～2.7％であり, この破裂率は, 世界的調査（ISUIA：international study of unruptured intracranial aneurysms investigators）におけるものよりもかなり高い。高齢社会に突入したわが国では未破裂脳動脈瘤症例に外科的治療が選択されないケースも増えることが予想され, クモ膜下出血の予防あるいは再発予防のためには未破裂脳動脈瘤の拡大・破裂のリスクファクターを認識し, 内科的な管理・治療をおこなうことも重要である。われわれが参加した脳動脈瘤拡大予測因子の検討結果がこのほど論文化された。アメリカの医学雑誌Neurologyに掲載された内容も含めて紹介する。

【目次】
1　患者背景やサイズからみた未破裂脳動脈瘤の一般的な治療方針
1.1　患者背景（とくに年齢）
1.2　脳動脈瘤のサイズ
2　未破裂脳動脈瘤拡大・破裂予防のための内科的な管理・治療について
2.1　生活習慣指導
（1）禁煙を指導すること
（2）適度なアルコール摂取を順守させること
2.2　内科的治療について
（1）適切な血圧コントロール（降圧治療）を行うこと
（2）スタチンを中心とした抗炎症効果を持つ薬剤の選択について
3　C. ELAPSS スコアによる未破裂脳動脈瘤拡大のリスク評価
4　おわりに

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てんかん関連タンパクHMGB1と抗HMGB1抗体療法
HMGB1 as an Eepilepsy-associated Protein and Implication for anti-HMGB1 Therapy

　難治性てんかんは, 既存の抗てんかん薬によって制御できないてんかんを指し, 全患者の約30％を占める。新規の作用機序を持つ薬物の開発が望まれる所以である。筆者らは, 代表的DAMPsのHMGB1を標的とする抗体治療が, てんかん症状の抑制とてんかん原性獲得の抑制に働くことを5つの動物モデルを用いて証明した。

【目次】
1　はじめに
2　HMGB1と脳血管透過性
3　てんかんとHMGB1
4　おわりに

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躁病治療薬リチウムの標的分子―疾患特異的iPS 細胞と神経回路形成機構研究との連携―
Evidence for CRMP2 as a Lithium Target in Bipolar Disorder

　精神神経疾患のメカニズムや薬物の作用機構については未知である。確かなバイオマーカーが皆無であることもそれを裏付ける。セマフォリン3A/コラプシン1（Sema3A, Semaphorin3A/Collapsin1）は神経回路形成に重要な神経軸索ガイダンス分子（ガイダンス分子）分子の一つである。このSema3Aの細胞内情報伝達を担う分子として同定されたのがcollapsin response mediator protein（CRMP）である。本稿では, つい最近, 疾患iPS細胞の解析から明らかとなった躁病におけるCRMPの翻訳後修飾異常について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　躁病患者由来iPS 細胞からCRMP2の翻訳後修飾異常の発見
3　躁病患者由来iPS 細胞におけるGSK3b-CRMP2シグナリングの亢進
4　CRMP2のリン酸化修飾異常とヒト, マウスにおける神経細胞の形態・機能異常
5　非リン酸化CRMP2ノックインマウスにおける行動解析
6　まとめと今後の課題

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BIO ENGINEERING

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エンジニアリングアプローチによる完全生体外での毛髪再生への挑戦
Hair follicle Regeneration by Completely In Vitro Prpcess with Tissue Engineering Approach

　毛髪の再生は, 形成外科学的な視点や薬物療法における脱毛症等からの回復を対象として近年, その実現が期待されている分野である。本稿では, 完全生体外プロセスのみでの毛髪再生を目的として著者らが確立した多階層マイクロゲルビーズ培養法に加えて, 毛包様構造体の生体外プロセス単独での再構築の実施例についても紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　多階層マイクロゲルビーズ法による毛包再生技術
3　再生毛包様構造体の組織学的評価
4　まとめ

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イヤホンで音楽を聴きながら健康管理～外耳道壁振動解析による動脈硬化検査～
Health Management While Listening to Music with Earphones ―Arteriosclerosis Inspection by Vibration Analysis of External Auditory Canal Wall―

　近年, 血管変性による動脈硬化症の低年齢化が知られるようになってきた。動脈硬化の進行は心疾患や脳血管障害等の発症リスクに関係するとされるが, 日常生活ではほとんど自覚症状としてあらわれない。また, 個人差が大きい病変であり小児期から生涯にわたり健康管理の確立が重要である。本稿では頸動脈エコー動画解析によるステフネス（剛性）と血管壁の振動特性を相関させる事によりイヤホン内部のセンサーによる動脈硬化検査法について述べる。

【目次】
1　はじめに
2　血管の強度評価
2.1　拍動による血管の変形
2.2　硬さの定量化
2.3　エコー動画によるヤング率Eth評価
3　血管壁振動によるヤング率Eth評価
4　まとめ

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《BIO PRODUCTS》
エラスチン（Elastins）
酒石酸（Tartaric acid）

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《BIO NEWS》
AgenT「アルツハイマー病との闘いに革命をもたらす動物モデル」
月刊バイオインダストリー 2017年11月号

￥4,950

シーエムシー出版

<<著者一覧>>

小谷英治　京都工芸繊維大学
森　　肇　京都工芸繊維大学
宮本潤基　東京農工大学
木村郁夫　東京農工大学
今井伸二郎　東京工科大学
宮脇昭光　武蔵野大学
藤尾　慈　大阪大学
近藤　誠　大阪大学
小石原弘明　トヨタ自動車(株)
原　康弘　トヨタ自動車(株)
金原和秀　静岡大学
新谷政己　静岡大学
木村元彦　静岡大学

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《BIO INDUSTRY》

高保水力セリシン繭の作出とその応用展開
Application of Water-retentive Sericin Cocoon Produced by the Bioengineered Silkworms

　近年, ゲノム編集技術などの発展により, 生体の中である特定の遺伝子の発現を制御することは可能となった。しかし, ある特定組織の特定の機能を人為的に制御する遺伝子操作は, これまでに行われてこなかった。特に, 細胞障害性遺伝子の発現を利用した組織機能改変についての実施例は乏しい。本稿では, 筆者らが世界に先駆けて研究を進めてきたモンシロチョウ細胞障害性遺伝子利用によるカイコの絹糸組織機能改変と, 得られる新規機能性カイコの応用展開について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　モンシロチョウの細胞障害性タンパク質のカイコへの導入
3　セリシン繭産生カイコ系統の確立
4　セリシンの有用性の探求
5　P1Aによる組織機能改変
6　カイコの新規機能性

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《BIO REVIEW》

食事の健康に与える影響～腸内細菌の働き解明～
Diet and Gut Microbiota in Host Health

　近年の腸内細菌学研究によって, 腸内細菌叢が宿主の恒常性維持と密接に関与することが科学的根拠に基づき明らかにされた。また, その分子実体の一つとして, 腸内細菌による食事由来代謝物であることが示唆され, 各種末梢臓器を介した恒常性維持に密接に影響することが注目され始めている。本稿では, 食事―腸内環境―宿主恒常性維持に着目して, 我々の知見と, 最近の研究状況とともに概説する。

【目次】
1　腸内細菌叢と食事
2　腸内環境と宿主生体恒常性維持
3　短鎖脂肪酸と宿主恒常性維持
3.1　GPR41を介したエネルギー代謝
3.2　GPR43を介したエネルギー代謝制御
4　おわりに

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BIO R&D

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Resorcinolic Lipids によるサーチュイン酵素活性促進効果
Resorcinolic Lipids Activate a Sirtuin Enzyme

　植物種子外皮に存在するResorcinolic Lipids（RLs）と呼ばれる成分が, 生命維持に重要な長寿遺伝子Sirtuin（NAD＋依存的脱アセチル化酵素）を特異的に活性化することを発見した。更にRLsにはSirtuin 依存的にショウジョウバエの寿命を延長する機能があることが確認された。

【目次】
1　要約
2　序論
3　方法
3.1　ライ麦種子からのRLs混合物の抽出液からの精製
3.2　精製物の各種RLs分析
3.3　SIRT1脱アセチル活性評価
3.4　細胞培養
3.5　Histone脱アセチル評価
3.6　定量逆転写PCR assay
3.7　ショウジョウバエ
4　結果
5　結論

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炎症により活性化される心筋細胞増殖機構の解析
Analysis of Cardiomyocyte Proliferation Induced by Inflammation

　哺乳類成体の心臓は再生能力をほとんど持たないとされているが, 臨床的には, 急性心筋炎で一旦低下した心機能が炎症終息後自発的に回復する症例も多い。本稿では, マウス心筋炎モデルにおいては, 他の心疾患モデルと異なり, 心筋細胞が有意に増殖し, 組織修復・再生に寄与するという筆者らの研究結果を紹介し, この知見を基にした新たな心筋再生治療開発の可能性について展望する。

【目次】
1　はじめに
2　急性心筋炎病態下でみられる自発的心筋細胞増殖
2.1　マウス急性心筋炎モデル
2.2　炎症終息期における心筋細胞増殖
2.3　増殖心筋細胞の由来
2.4　心筋細胞増殖を制御するシグナル
3　新規心筋再生治療開発の展望

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運動による抗うつ効果のメカニズムに基づいたうつ病の新規治療薬開発を目指して
Establishment of Novel Treatment of Depression, Based on the Mechanism of Exercise-induced Antidepressant Effects

　最近我々は, 運動による抗うつ効果に5HT3型受容体が必須であることを解明した。さらに, 5HT3型受容体のアゴニストをマウスに投与すると, 海馬のIGF1分泌が促進されて海馬神経新生が増加し, 抗うつ効果が得られることを新たに発見した。また, このメカニズムは, 既存の抗うつ薬の作用機序と異なるものであり, うつ病の新たな治療メカニズムであることを明らかにした。運動による抗うつ効果のメカニズムに基づいた, 5HT3型受容体を標的とする新たなうつ病治療薬の開発に繋がる。

【目次】
1　はじめに
2　運動による抗うつ効果
3　運動による抗うつ効果のメカニズム
3.1　運動による海馬神経新生の増加と5HT3型受容体
3.2　運動による抗うつ効果と5HT3型受容体
4　運動による抗うつ効果のメカニズムに基づいたうつ病治療薬を目指す
4.1　5HT3型受容体アゴニストがうつ行動に与える影響
4.2　5HT3型受容体アゴニストが海馬神経新生に与える影響
4.3　5HT3型受容体を介する海馬神経新生の増加・抗うつ効果のメカニズム
5　おわりに

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BIO ENGINEERING

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DNA マーカーを用いたイチゴ品種改良技術の開発
Development of the Breeding Technique of Cultivated Strawberry Using DNA Marker

　従来の作物の品種改良は, 多くの工数, 時間をかけて望ましい優良系統を選抜・育成していく必要があるが, 一方で優良形質と関連づけたDNAマーカーを用いた場合, 作物の成熟を待つことなく幼苗の段階で優良系統を選抜することが可能である。DNAマーカーを用いて, 病害に強く, 夏秋季に果実がとれる効率的なイチゴの品種育成を目指したので取り組みを紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　DNAマーカーについて
3　取り組みの課題
4　遺伝地図の作製
5　うどんこ病抵抗性領域の特定
6　四季成り性領域の特定
7　DNAマーカーを用いた品種育成
8　おわりに

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生きた細胞の簡易連続検定システム
A Simple System for Continuous Assay of Live Cells

　細胞の生理活性を生きたまま連続検定する, 簡易型の蛍光計測システムを開発した。河川などの自然環境, 体液の流れなどヒトの体内環境を模擬するため, フロー型マルチチャンネル計測セルを備えた蛍光計測システムで, 細胞内のメッセンジャーRNA（mRNA）生成量を蛍光強度で評価可能である。これまで, 蛍光物質で染色すると, 細胞が蛍光物質の毒性でダメージを受ける欠点があったが, 本手法は細胞に影響を与えることなく連続計測することが可能である。本システムを用いれば, 化合物の毒性や生理活性作用などの検定をmRNA生成量の変動で捉えることが可能である。

【目次】
1　はじめに
2　システムの構成
3　計測法
4　計測例
5　今後の展望

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《BIO BUSINESS》

健康食品・機能性食品工業
Market Trend of Functional Food Industry

【目次】
1　健康食品と機能性食品
2　トクホ市場動向
3　機能性表示食品市場動向
4　健康食品の機能別市場動向
4.1　美容・アンチエイジング関連
4.2　抗肥満・ダイエット関連
4.3　ロコモティブシンドローム・サルコペニア関連
4.4　抗疲労関連
4.5　免疫賦活関連
4.6　脳機能改善関連

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《BIO PRODUCTS》

グルカゴン（Gulucagon）
ステビア甘味料（Stevia Sweetner）
月刊バイオインダストリー 2017年10月号

￥4,950

シーエムシー出版

<<著者一覧>>
川西　徹　国立医薬品食品衛生研究所
大黒　耕　東京大学
茂垣里奈　東京大学
森　　隆　埼玉医科大学
伊藤英晃　秋田大学
辻村清也　筑波大学
四反田功　東京理科大学

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《BIO REVIEW》

バイオ医薬品時代におけるレギュラトリーサイエンス研究
Regulatory Science in an Era of Biotechnological Pharmaceutical Products

　医薬品開発の潮流として現在は「バイオ医薬品の時代」であり, 国の施策としてバイオ医薬品の開発振興が計られている。その背景, 開発動向, 規制動向について概説するとともに, バイオ医薬品の開発推進に向けたレギュラトリーサイエンス（RS）研究の中身および課題を概説した。

【目次】
1　はじめに
2　バイオ医薬品開発の動向
3　バイオ後続品（バイオシミラー）開発の動向
4　バイオ医薬品の規制の動向
5　バイオ後続品の規制の動向
6　医薬品の規制環境整備としてのRS研究とは
7　バイオ医薬品評価におけるRS研究の課題
8　バイオ後続品評価におけるRS研究の課題
8.1　バイオ後続品の品質･非臨床評価手法の共通化
8.2　互換や代替の扱いに関する科学的および社会的議論
9　おわりに

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BIO R&D

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光応答性分子を用いた癌治療
Cancer Treatment with Photoresponsive Molecules

　光は生体に非侵襲的であり, 高い時空間分解能をもつ刺激であることから, 副作用を低減した癌治療法への応用が期待されている。本稿では, 種々の光応答性分子を用いた癌の光治療について, その戦略と特性, および今後の展望について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　光線力学療法
3　光免疫療法
4　Photochemical Internalization
5　ケージド化合物
6　その他の手法
7　おわりに

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アルツハイマー病の新規治療法：オクチルガレートとフェルラ酸の併用療法
A New Therapeutics for Alzheimer’s Disease: Combination Therapy with Octyl Gallate and Ferulic Acid

　自然物質由来の化合物とその誘導体をスクリーニングし, アミロイド-bタンパク質の産生を抑制する有望なフェノール化合物（a-セクレターゼを活性化するオクチルガレートとb-セクレターゼを抑制するフェルラ酸）に着目した。本稿では, アルツハイマー病の病態モデル動物（PSAPPマウス）へこれら化合物を併用投与し, 観察された加算効果を紹介する。病態を改善する新規治療法としての可能性が期待される。

【目次】
1　はじめに
2　オクチルガレートの概要
3　フェルラ酸の概要
4　行動・認知機能障害の改善効果
5　脳アミロイド症の抑制効果
6　抗炎症効果・抗酸化効果・シナプス安定化効果
7　まとめ

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納豆抽出抗菌ペプチドの抗がん剤への応用
Novel Antimicrobial Activities of a Peptide Derived from a Japanese Soybean Fermented Food, Natto, against Cancer

　納豆から新機抗菌ペプチドを単離した。ヒト培養がん細胞は, 全て死滅した。煮豆, 及び納豆菌では, 効果が確認できなかった。納豆由来新機抗菌ペプチドは, ヒト抗菌ペプチドグループIのLL37と構造が類似し, a-ヘリックスを有し, 塩基性アミノ酸に富む両親媒性であった。海外では, 昆虫の抗菌ペプチドを用いた皮膚がんの治験が開始されている。

【目次】
1　緒言
2　材料及び方法
2.1　材料
2.2　納豆抽出成分
2.3　培養がん細胞
2.4　タンパク質定量及び培養細胞生存率
2.5　Butyl column chromatography
2.6　HPLC, アミノ酸配列
3　結果
3.1　納豆抽出成分のがん細胞に及ぼす影響
3.2　煮豆抽出成分, 及び納豆菌のHeLa細胞に及ぼす影響
3.3　納豆抽出成分の他のがん細胞に及ぼす影響
3.4　がん細胞増殖阻止因子の同定
4　考察

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ウェアラブル電源としてのバイオ電池
Wearable Biofuel Cells

【目次】
1　化学物質（バイオ燃料）からの環境発電
2　バイオ電池の作動原理, 技術
3　性能向上に向けた課題と開発動向
3.1　炭素のメソ孔制御
3.2　炭素のマクロ孔制御
4　高性能ウェアラブルバイオ電池の開発：印刷型電池
5　未来のアプリケーション
6　まとめ

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《BIO BUSINESS》

医療用ゲル
Market trend of Medical Gel

　医療用に使われるゲルにはカプセルから人工筋肉まで多種多様なものが使われている。本稿ではその中のトピックスの市場動向を解説する。

【目次】
1　点眼剤
1.1　概要
1.2　市場動向
2　医薬用カプセル
2.1　概要
2.2　市場動向
2.3　開発動向
2.4　メーカー動向
3　歯科印象材
3.1　概要
3.2　市場動向
3.3　メーカー動向
4　ソフトコンタクトレンズ
4.1　概要
4.2　市場動向
4.3　開発動向
4.4　メーカー動向
5　グルコース応答ゲル
5.1　概要
5.2　市場動向
5.3　開発動向
6　DDS（ドラッグデリバリーシステム）用ゲル
6.1　概要
6.2　市場動向
6.3　メーカー動向
7　人工筋肉
7.1　概要
7.2　開発動向
8　ナノコンポジットゲル（NCゲル）
8.1　概要
8.2　開発動向

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《BIO PRODUCTS》

L-シトルリン(L-Citrulline)
a-リポ酸(a-Lipoic acid)
加水分解シルク(Hydrolyzed Silk)
月刊バイオインダストリー 2017年9月号

￥4,950

シーエムシー出版

<<著者一覧>>
大島正充　徳島大学大学院医歯薬学研究部
大野充昭　岡山大学大学院医歯薬学総合研究科
辻　　孝　理化学研究所
窪木拓男　岡山大学大学院医歯薬学総合研究科
村上義彦　東京農工大学
久保拓也　京都大学
杉浦　実　農業・食品産業技術総合研究機構
ニヨンサバ　フランソワ　順天堂大学
岩堀幸太　大阪大学
和田　尚　大阪大学
野田恵一郎　(株)NTT データ経営研究所
林　直樹　(株)NTT データ経営研究所
三治信一朗　(株)NTT データ経営研究所

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BIO R&D

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歯科再生医療の実現に向けた大型動物モデルにおける機能的な歯の再生
Functional Tooth Regeneration in a Large Animal Model for Future Dental Organ Regeneration Therapy

　口腔機能は国民の健康長寿に資する重要な課題であり, 歯の喪失に対して, 生理機能の回復を可能とする歯科再生医療が期待されている。本稿では, 生物学的な器官発生に立脚した細胞操作技術である「器官原基法」を用いて, 実用化モデルとしての大型動物における構造的・機能的に完全な歯の再生技術について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　器官発生プログラムに立脚した歯の再生技術の開発
3　実用化モデルとしてのイヌ歯胚の利用と再生歯胚の作製
4　大型動物モデルにおける機能的な歯の再生
4.1　イヌ再生歯胚の自家移植モデルの構築
4.2　イヌ再生歯胚の顎骨内発生と口腔内への萌出
4.3　再生歯の解剖学的構造の解析
4.4　再生歯による生理機能の回復
5　今後の課題と展望

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ブロック共重合体が創る界面を利用したバイオマテリアルの創製～「効率的ながん治療」や「薬の飲み忘れがない在宅医療」の実現に向けて～
Development of Biomaterials Through the Use of Surfaces Created by Block Copolymers

　両親媒性ブロック共重合体が形成する自己組織化体（高分子ミセル）に着目し, 「材料に界面を与えるツールとして材料内部に組み込む（ハイブリッド化）」独自の材料設計アプローチによって, 「薬物の放出を自在に制御可能で, 生体組織に接着するバイオマテリアル」を開発した。

【目次】
1　はじめに
2　「組織接着性」と「薬物徐放性」の難しさ
3　次世代外科手術用バイオマテリアルとしての組織接着性・薬物叙放性ゲル
4　薬物の徐放特性の制御を目指して
5　おわりに

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スポンジモノリスを用いたタンパク質間反応場の新規プラットフォーム
New Platform for Protein-protein Interactions Using a Spongy Monolith

　抗体医薬品に代表されるバイオ医薬品製造, 開発では, タンパク質間の相互作用を利用した分析・精製プロセスや構造決定が必須である。本稿では, 新規に開発したスポンジ状材料（スポンジモノリス）を用いた, アフィニティクロマトグラフィー及びオンライン消化の研究例を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　Protein A 及びPepsin 固定化スポンジモノリスカラムの作製
3　Protein A 固定化スポンジモノリスカラムによるアフィニティ分離
4　Pepsin 固定化スポンジモノリスカラムを用いたオンライン消化
5　まとめと展望

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β-クリプトキサンチンの糖尿病と非アルコール性肝機能障害に対する予防改善効果
Beneficial Effects of β-cryptoxanthin in the Prevention of Type2 Diabetes and Non-alcoholic Fatty Liver Disease

　近年の栄養疫学研究から, 果物や野菜の摂取量とがんや循環器系疾患, 糖尿病等の生活習慣病リスクとに有意な負の関連があることが数多く報告されている。果物・野菜類はビタミンやミネラル, 食物繊維等の重要な供給源となるが, 最近の研究からこれらの食品中に豊富に含まれるカロテノイド類の生体調節機能が注目されている。がんや循環器系疾患, 糖尿病等の発症には酸化ストレスが大きく関与していることが近年明らかになっているが, カロテノイドは何れも強力な抗酸化作用を有することから, これら生活習慣病の予防に有効ではないかと考えられている。
　本稿では, 日本のウンシュウミカンに特徴的に多く含まれているカロテノイド色素であるβ-クリプトキサンチンの糖尿病や肝機能障害に対する予防効果の可能性について紹介する。

【目次】
1　カロテノイド類とβ-クリプトキサンチン
1.1　ヒト血中に存在する主要なカロテノイド
1.2　β-クリプトキサンチンの血中濃度
1.3　疫学研究からみたβ-クリプトキサンチンの特徴
2　ミカンの摂取と健康に関する栄養疫学調査（三ヶ日町研究）
2.1　ベースラインデータを用いた横断研究から
2.2　10年間に渡る追跡調査から明らかになったこと
2.3　肝機能障害に対するβ-クリプトキサンチンの予防効果の可能性
2.3.1　三ヶ日町研究での横断的解析結果
2.3.2　三ヶ日町研究での追跡調査による縦断的解析結果
2.4　糖尿病に対するβ-クリプトキサンチンの予防効果の可能性
2.4.1　三ヶ日町研究での横断的解析結果
2.4.2　三ヶ日町研究での追跡調査による縦断的解析結果
3　β-クリプトキサンチンの作用メカニズムについて
3.1　β-クリプトキサンチンの抗酸化能
3.2　β-クリプトキサンチンの組織移行性
3.3　β-クリプトキサンチンの肝機能・糖尿病に対する予防・改善効果
3.4　β-クリプトキサンチンによる炎症・免疫応答遺伝子群の発現抑制
4　おわりに

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抗菌ペプチドと皮膚疾患
Antimicrobial Peptides and Skin Diseases

　抗菌ペプチドは, 殺菌作用に加えて, 様々な免疫機能の調節に関与している。また, これらの分子は数多くの皮膚疾患の発症と密接に関連することが明らかになっている。従って, 抗菌ペプチドは, 皮膚免疫機能を良い方向にも悪い方向にも向かわせることがわかる。これらは味方なのか, それとも敵なのだろうか？

【目次】
1　はじめに
2　ヒトの皮膚疾患におけるAMP の役割
2.1　乾癬
2.2　アトピー性皮膚炎
2.3　酒さ
2.4　尋常性痤創
2.5　全身性エリテマトーデス
2.6　創傷治癒
3　結論と今後の展望

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アジュバント入りがんワクチンの開発
Development of Cancer Vaccine Adjuvant

【目次】
1　はじめに
2　がんワクチン療法におけるアジュバント
3　デリバリーシステムとしてのアジュバント
3.1　VirosomeおよびLiposome
3.2　サポニン
3.3　鉱酸塩（アラム）
3.4　エマルジョン
4　自然免疫系を活性化させるアジュバント
4.1　TLR3リガンド
4.2　TLR4リガンド
4.3　TLR7リガンド
4.4　TLR9リガンド
5　複合アジュバント
6　おわりに

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《BIO BUSINESS》

再生医療の開発と国際市場～ビジネス化動向/ 開発動向/ 適応領域～
Development and International Market of Cell Based Therapies ～Business/R&D/Target Disease Trends～

【目次】
1　はじめに
2　再生医療の承認状況と, 早期承認・迅速審査制度
2.1　日本
2.1.1　条件及び期限付き承認
2.1.2　先駆け審査指定制度
2.2.2　Breakthrough Therapies（BT）
2.2.3　Regenerative Medicine Advanced Therapy（RMAT）
2.3　欧州
2.3.1　承認状況
2.3.2　PRIME
2.4　その他
2.5　課題
3　開発動向・適応領域
4　企業動向
5　おわりに

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《BIO PRODUCTS》

β-TCP（β-Tricalcium Phosphate）
γ-リノレン酸（γ-Linolenic acid）
月刊バイオインダストリー 2017年8月号

￥4,950

シーエムシー出版

<<著者一覧>>

伊藤壽一　滋賀県立成人病センター研究所
平林哲也　（公財）東京都医学総合研究所
村上　誠　東京大学
洪　　繁　慶應義塾大学
秋山智彦　慶應義塾大学
スラバンゴパラジュ　慶應義塾大学
平山雅敏　慶應義塾大学
洪　　実　慶應義塾大学
泉　正範　東北大学
竹井邦晴　大阪府立大学

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BIO R&D

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ゼラチンハイドロゲルを利用した難聴治療
Treatment of Hearing Impairment Using Gelatin Hydrogel

　治療が困難と考えられる感音難聴に対する新規医療として, 内耳に直接薬物を局所投与する方法を開発した。使用薬物はインスリン様細胞成長因子1（IGF-1）である。IGF-1を徐放物質であるゼラチンハイドロゲルに含浸させ, 直接内耳に投与した。この方法で突発性難聴患者に臨床試験を行い, 半数以上に改善を認めた。

【目次】
1　はじめに
2　耳の構造と聞こえのしくみ
3　難聴の種類
4　現在の最先端技術を応用した新しい感音難聴治療
5　内耳への薬物局所投与方法
6　ゼラチンハイドロゲルを利用した薬物内耳局所投与
7　ゼラチンハイドロゲルIGF-1による臨床試験
7.1　第I-II相臨床試験
7.2　第II相臨床試験（ステロイド鼓室内投与とのランダム化比較試験：多施設臨床試験）

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アシルセラミド合成酵素の発見と皮膚バリア機能
Acylceramide Synthesis and Skin Barrier

　アシルセラミドは表皮の複雑な代謝経路で産生される, 極めて特殊な構造と機能を持つ脂質分子である。この脂質が不足すると皮膚バリア機能が低下し, 肌の乾燥や皮膚疾患の悪化の要因となる。本稿ではアシルセラミド合成酵素PNPLA1を同定した最近の我々の研究成果を紹介し, この酵素のバリア機能改善への応用について展望を述べる。

【目次】
1　はじめに
2　表皮セラミドの多様性とアシルセラミドの生合成経路
3　アシルセラミド合成酵素の同定
4　バリア機能改善への応用
5　おわりに

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Quick-Tissue テクノロジー：ヒト転写因子合成mRNA を用いたヒト多能性幹細胞の新しい細胞分化誘導法とその将来展望
Quick-Tissue Technology: a New Differentiation Method of Human Pluripotent Stem Cells Using Transcription Factor mRNAs

　ヒト多能性幹細胞の新しい細胞分化誘導技術として, 転写因子を合成mRNAで導入する細胞分化誘導技術（Quick-Tissue テクノロジー）を開発した。骨格筋細胞, コリン作動性神経細胞, 涙腺様上皮細胞の作製が可能になった。今後, 再生医療用だけでなく, 薬剤スクリーニングや毒性試験, 臓器チップなどへの応用が期待される。

【目次】
1　はじめに
2　マウスの発生過程を模した自律的な分化細胞作製技術―現在のヒト多能性幹細胞分化誘導技術の問題点―
2.1　胚様体（Embryoid body）を介した細胞の自己組織化による細胞分化誘導
2.2　複数の種類の細胞が含まれることによりデメリット
3　転写因子合成mRNAを用いたフットプリントフリー且つ迅速な新規多能性幹細胞分化誘導技術（Quick-Tissueテクノロジー）
4　転写因子強制発現により変化する遺伝子発現パターンと各臓器・細胞の遺伝子発現パターンの類似性マトリックス
5　転写因子mRNAを用いたヒト骨格筋細胞分化誘導
6　転写因子mRNAを用いたヒト神経細胞（コリン作動性神経）分化誘導法
7　転写因子mRNAを用いたヒト涙腺様上皮細胞分化誘導法
8　その他の細胞への分化技術への応用可能性
9　Quick-Tissueキット
10　この技術の今後の展望
10.1　ドラッグ・スクリーニング
10.2　毒性スクリーニング
10.3　臓器チップ
10.4　立体的臓器構築のための3-Dバイオプリンティング用細胞
10.5　基礎研究用細胞
11　おわりに

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葉緑体のオートファジーと応用
Towards the Applied Study on Chloroplast-targeted Autophagy

　「オートファジー」という単語は, 大隅良典教授のノーベル医学・生理学賞受賞により広く知られるものとなった。その経路の実体は, 生物が, 自身の細胞内部の不要物や余剰成分を積極的に取り壊す機構である。本稿では, 筆者らが見出してきた植物細胞に特有のオートファジー経路である「葉緑体オートファジー」を解説すると共に, この経路に着目した応用研究の可能性について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　植物にとってのタンパク質分解と栄養素リサイクル
3　植物におけるオートファジー
4　葉緑体オートファジーの発見
5　もう一つの葉緑体オートファジー経路：クロロファジー
6　オートファジー欠損イネの解析
7　葉緑体オートファジーの応用利用を考える
8　葉緑体オートファジーの応用展開を目指して：今後解明すべき基礎的知見

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ウェアラブルなフレキシブル健康管理パッチ実現に向けて
Toward Practical Wearable and Flexible Healthcare Patches

　本稿では, 現在注目を集めている絆創膏のように柔軟で添付型の健康管理デバイスの基礎技術及びその応用事例について紹介する。特に絆創膏のように安価で使い捨てを可能にするため各電子素子の作製及び集積化技術に注目する。

【目次】
1　はじめに
2　加速度センサ
3　温度センサ
4　紫外線センサ
5　心電センサ
6　センサ集積健康管理パッチ
7　結言

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《BIO BUSINESS》

抗菌・防カビ剤工業
Industry of Antibacterial and Antifungal Agents

　抗菌・防カビ剤や防腐剤, 防虫剤, 忌避剤, 木材防カビ剤はバイオサイドと呼ばれ, 身近な日常品から医療・衛生用品, 工業製品まで幅広い分野で使用されている。抗菌ブームが巻き起こった我が国では, 抗菌加工製品の市場規模は1兆円とも言われている。国外に目を向けても, 中国や米国等で関心が高まっており, 非常に速いスピードで市場が成長している。

【目次】
1　概要
2　抗菌剤の種類
2.1　無機系抗菌剤
2.2　有機系抗菌剤
2.3　天然系抗菌剤
3　用途
3.1　木材用（建築用含む）
3.2　紙・パルプ用
3.3　繊維製品用
3.4　プラスチック製品用
3.5　接着剤, 塗料, その他用
4　メーカー動向

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《BIO PRODUCTS》

キシリトール（Xylitol）
トレハロース（Trehalose）
カラギーナン（Carrageenan）
月刊バイオインダストリー 2017年7月号

￥4,950

シーエムシー出版

<<著者一覧>>

長岐清孝　岡山大学
小林孝嘉　電気通信大学
築谷朋典　国立循環器病研究センター研究所
阿野泰久　キリン(株)
中山裕之　東京大学
杜　隆嗣　神戸大学大学院
入野康宏　神戸大学大学院
川原康慈　ニチバン(株)

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BIO R&D

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植物透明化によるエピジェネティック修飾の解析
Analysis of Epigenetic Modifications by Histochemical After Clearing in Plants

　最近, 植物の組織内において細胞の位置情報を保ったまま細胞内のタンパク質を解析する様々な方法が開発されている。本稿では, これまでの解析法に加えて, 筆者等が開発した植物組織内でエピジェネティック修飾が検出可能な組織免疫染色法（ePro-ClearSee法）について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　従来のエピジェネティック修飾の解析法
3　植物における透明化
4　植物組織でエピジェネティック修飾が検出可能な透明化後組織免疫染色法（ePro-ClearSee）
5　ePro-ClearSee法の汎用性
6　今後の課題・展開

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高感度超解像光熱顕微イメージング法
High-sensitive Super-resolution Photothermal Microscopy

　現在照明用光源としてレーザーを用いた顕微鏡はほとんどが蛍光顕微鏡である。近年光の回折限界による解像度の制限を打ち破る新しいレーザー蛍光顕微法が開発され3年前にノーベル化学賞授賞の対象にもなった。しかしながら, 蛍光顕微鏡には, 蛍光性を有する対象しか適用できないという制約がある。また蛍光物質の光毒効果に依る光劣化の問題も大きい。このような制限の無い光熱顕微法を著者の研究グループで開発したのでそれについて解説する。

【目次】
1　はじめに
2　ポンプ・プローブ顕微法
2.1　ポンプ・プローブ顕微法の特徴
2.2　種々のポンプ・プローブ顕微法
3　光熱顕微（PTM）法
3.1　PTM法の原理
3.2　PTM法の特徴
4　輪帯・逆輪帯照明PTM 法
4.1　輪帯照明PTM法
4.2　逆輪帯照明PTM 法
5　光熱顕微法からマルチモーダル（多モード）顕微法への発展

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心不全治療と人工心臓
Ventricular Assist Devices for Severe Heart Failure

　人工のポンプによって重症心不全に陥った患者のポンプ機能を補助・代替し, 心臓移植などの治療につなげる補助人工心臓は, 抗血栓性材料やコーティングの発展とともに飛躍的に普及した。ここでは補助人工心臓について材料面に焦点を当てて概説する。

【目次】
1　はじめに
2　補助人工心臓の目的
3　補助人工心臓システムの構造とマテリアル
4　空気圧駆動式補助人工心臓システム（ニプロVAS）
5　体内植込み型補助人工心臓（EVAHEART）
6　体内植込み型補助人工心臓の課題
7　まとめ

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ホップ由来のビール苦み成分・イソa 酸によるアルツハイマー病予防効果
Hop-derived Bitter Components in Beer, Iso-a-acids, Prevent Alzheimer’s Disease

　近年の急速な高齢化に伴い, 日本を含む世界の先進国では認知症の予防と治療が重要な研究課題となっている。本稿では, 筆者らが最近解明した, ホップに由来するビール苦み成分, イソa酸がミクログリアのアミロイドb貪食活性と抗炎症活性を亢進することで, 認知症の予防に効果的であることを示す。

【目次】
1　はじめに
2　ビールの原料としてのホップとイソa酸
3　脳の清掃細胞, ミクログリア
4　イソa酸のミクログリアAb貪食亢進作用および抗炎症作用
5　イソa酸のアルツハイマー病モデルマウスに対する病態改善効果
6　今後の展望

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2-アミノ酪酸による体内酸化防止機能～新たなグルタチオン代謝制御機構の発見～
2-Aminobutyric Acid as a Novel Requlator of Glutathione Metabolism

　2-アミノ酪酸（2-AB）は, グルタチオンの構成アミノ酸であるシステインが合成される際の副産物であり, 生体内のグルタチオン動態を鋭敏に反映するバイオマーカーであることを我々は明らかにした。さらに2-ABはグルタチオン代謝制御自体にも深く関与しており, 経口から摂取するだけで生体内のグルタチオンを効率的に増やすことを発見した。

【目次】
1　はじめに
2　バイオマーカーとしての2-AB
2.1　2-ABとオフタルミン酸
2.2　心臓病と2-AB
2.3　2-AB合成経路
2.4　グルタチオン代謝の鋭敏なマーカーとしての2-AB
2.5　心不全の超早期バイオマーカーとしての2-AB
3　グルタチオン補充戦略の新たな標的としての2-AB
3.1　2-ABがグルタチオン代謝に及ぼす影響
3.2　2-ABの経口投与によるグルタチオン補充戦略
3.3　酸化ストレスに対する2-ABの細胞・臓器保護作用
4　おわりに

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医療用粘着製品
Adhesive Products for Healthcare Application

　皮膚は, 外的因子に対して防御機能を持つほか, 時には発赤や浮腫といった形態的な変化を起こし, さらには痒みなどの感覚的な変化をもたらすことで, 生体の異常を知らせる機能を持っている。そのため, 皮膚に適用する医療用粘着製品は, 皮膚へ負荷をかけないように, つまりは生理機能を損なわないように設計する必要がある。本項では, 皮膚機能の理解と共に進化した種々の医療用粘着製品を紹介する。

【目次】
1　絆創膏
2　ドレッシングテープ
3　ハイドロコロイドテープ
4　傷あとケアテープ
5　経皮吸収製剤

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《BIO BUSINESS》

バイオ医薬品
Biopharmaceutical

【目次】
1　はじめに
2　業界動向
3　バイオシミラー

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《BIO PRODUCTS》

アラキドン酸（Arachidonic acid）
ゴマペプチド（Sesame peptide）
月刊バイオインダストリー 2017年6月号

￥4,950

シーエムシー出版

井口竹喜　(株)菊池製作所
辻　晃仁　香川大学
細川正人　早稲田大学
丸山　徹　早稲田大学
西川洋平　早稲田大学
竹山春子　早稲田大学
西田和生　(株)ニチレイ
小泉雄史　(株)ニチレイ
馬場俊輔　大阪歯科大学
橋本典也　大阪歯科大学
笠原真二郎　日本特殊陶業(株)
小山義之　結核予防会　新山手病院
伊藤智子　結核予防会　新山手病院
江里口正純　結核予防会　新山手病院
中村泰之　神戸大学
伊藤洋一郎　神戸大学
梅津光央　東北大学
石井　純　神戸大学
近藤昭彦　神戸大学

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BIO R&D

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介護から快護へのモノづくり
Product for Willingly Care from Care

　長寿国日本では世界に先駆けて人類が経験したことのない超高齢化が進み, 正に寿命が延びるライフシフトとなりあらゆる意味で, 明治の文明開化以来の大変化＝感性開花が始まっているのではなかろうか？因みに筆者は昭和23年生まれの団塊の世代であり, 60歳までカメラメーカーのデザイン開発に携わってきた。現在は地元の試作製作企業の顧問として正に自分自身の年代のための福祉機器開発を, 自ら後述する日本特有の感性を生かしたカンセイウエアにより実現することを現場から進めている。そして表題に有るように一見マイナスの超高齢化への課題である介護に対し, される人もする人も共に喜び合えるビジョンを持ち, 新たなモノづくりへのチャレンジの事例をお伝えする。まだ途上の姿ではあるが皆様の参考にしていただけば幸いである。

【目次】
1　ライフシフト時代の生活支援機器とは？：カンセイウエアが開く高度文化成長へ
2　カンセイウエアを生かす一環連携
3　カンセイウエアとは？
4　楽ウオーク：脚を使う車椅子―「始作」による体感を基に一括一環開発へ
5　「楽書」：書く意欲が湧く振るえを抑えるサポーター
6　筆者（団塊の世代）の高齢社会における考え方：ケアで世界不況を救うケアディール
7　おわりに

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がん薬物療法専用新型インフューザーポンプの開発
Development of the Innovative Infusion Pomp for Chemotherapy

　がん薬物療法の中心的役割を担う抗がん剤持続注入のデバイスは他の薬剤注入のためにつくられた汎用型の携帯型注入器が流用され, 20年以上大きな改良もされていない状況で, サイズも大きくかつ重く, 目立ったり邪魔になったりといった状況であった。これに対し臨床現場から新たなデバイスを提案した。携帯性, 堅牢性, 収納性に優れ, さらに安定した注入速度の新型デバイスを開発し, これを活用することで治療における患者負担の軽減につなげた。

【目次】
1　はじめに
2　開発のきっかけ
3　開発の経緯
3.1　扁平バルーンの開発
3.1.1　Plan-1
3.1.2　Plan-2
3.2　ボトルの開発
3.3　ターゲッティング
3.4　開発を振り返って
3.5　開発後の戦略
3.6　まとめ
4　さいごに

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環境微生物のシングルセルゲノム解析に向けた技術基盤
Technological Platform for Single-cell Genome Analysis of Environmental Bacteria

　ヒトを取り巻くあらゆる環境に微生物は存在している。そこに在る微生物の正体を知り, それらの生産する物質を利活用するためには, それらのゲノム配列情報の獲得が欠かせない。今, たった1つの細胞から, その生物の持つ全ゲノム配列情報を取得することを目指した「シングルセルゲノム解析」が注目されている。

【目次】
1　はじめに
2　微生物のシングルセルゲノム解析の方法と研究事例
3　微小液滴を反応場として用いたシングルセルからの高精度なゲノム解析
4　シングルセルゲノムデータのクオリティコントロール法の開発
5　おわりに

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不凍タンパク質の開発と応用
Antifreeze Proteins: Development and Applications

【目次】
1　はじめに
2　AFPとは何か
3　魚類AFPの粗精製品, 高度精製品について
4　AFPの食品への応用
4.1　凍結飲料
4.2　多糖類ゲル
5　AFPの多孔体への応用
6　AFPの細胞保護への応用
7　おわりに

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ポリエーテルエーテルケトン多孔体の骨造成能
Bone Augmentation Ability of Porous Polyetheretherketone

【目次】
1　はじめに
2　ポリエーテルエーテルケトンとは
3　PEEKへの骨結合性の付与
4　表面発泡PEEKの開発
5　PEEK製　歯槽骨再建材のコンセプト
6　PEEK多孔体の作製
7　ウサギ大腿骨骨欠損モデルを用いた表面発泡PEEK多孔体の骨造成
8　おわりに

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《BIO REVIEW》

生体接着性水和ゲルを形成する可溶性止血材・癒着防止材
Tissue-adhesive and Bio-soluble Hydrogel with Functions of Hemostasis and Prevention of Adhesion Formation

【目次】
1　生体接着性材料
1.1　生体接着性材料の医療機器への応用
2　生体組織接着性ポリマー
2.1　シアノアクリレート系接着剤
2.2　フィブリン糊
2.3　ポリアクリル酸（PAA）
3　PAA/PVP水素結合ゲル
3.1　PAA/PVP水素結合錯体
3.2　膨潤性PAA/PVP複合体
3.2.1　固体/ 液体界面での複合体形成
3.2.2　膨潤性PAA/PVP複合体の組織接着性
3.2.3　膨潤性PAA/PVP複合体の生体内での解離・再溶解
4　膨潤性PAA/PVP複合体の止血材への応用
4.1　止血効果
4.2　臨床研究と商品化
4.2.1　外傷, 穿刺後の止血
4.2.2　口腔内・抜歯後の止血
4.2.3　商品化
5　膨潤性PAA/PVP複合体の癒着防止材への応用
6　生体接着性材料の今後

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《BIO INDUSTRY》

低分子抗体医薬の開発展望
Development Prospects of Smaller Antibody Drugs

　抗体医薬において, 高い特異性を保持したまま分子量が比較的小さい低分子抗体の開発研究が近年行われている。最近筆者らは, 微生物（酵母）による二重特異性低分子抗体の生産に成功し, さらに, 作製した低分子抗体による癌細胞傷害活性も確認できた。このような二重特異性を示す低分子抗体は癌治療などにおける次世代の抗体医薬の候補物質として期待される。本稿では, 研究の現状と今後の展望について, 二重特異性低分子抗体を中心に述べる。

【目次】
1　はじめに
2　抗体医薬の特徴
2.1　抗体の構造
2.2　抗体医薬における治療効果
2.3　高価な抗体医薬品
3　低分子抗体の開発
3.1　抗体の低分子化
3.2　二重特異性低分子抗体
4　おわりに

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《BIO PRODUCTS》

ハイドロキシアパタイト（Hydroxy apatite）
月刊バイオインダストリー 2017年5月号

￥4,950

シーエムシー出版

作田庄平　東京大学
古川智宏　東京大学
飯村九林　東京大学
山本利義　東京大学
中野貴由　大阪大学
永瀬丈嗣　大阪大学
當代光陽　大阪大学
芝　健夫　山形大学
横澤晃二　山形大学
松井弘之　山形大学
時任静士　山形大学
岩井聡一　大阪大学
武岡真司　早稲田大学
柚木恵太　(株)サティス製薬
戒能智宏　島根大学
川向　誠　島根大学
十川佳奈子　(株)三井住友銀行

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BIO R&D

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食品添加物を用いたアフラトキシン汚染防除
Control of Afl atoxin Contamination with Food Additives

　アフラトキシンはカビ毒（マイコトキシン）の中で最も深刻な農作物汚染被害を引起しているが，現在抜本的な汚染防除法は無い。アフラトキシンの汚染防除法として，アフラトキシン産生阻害物質の利用を考え，呼吸阻害剤が産生阻害活性を持つことを見出した。呼吸阻害活性を有する既存の食品添加物の汚染防除への応用が期待される。

【目次】
1　はじめに
2　アフラトキシンとその汚染対策
3　アフラトキシン産生阻害物質について
4　食品添加物のアフラトキシン汚染防除への利用
5　おわりに

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生体用高強度ハイエントロピー合金の開発
Development of High-strength High-entropy Alloys with Superior Biocompatibility

　従来の合金とは，合金設計概念や，それに基づく合金組成が全く異なる新規な生体用金属材料である「生体用ハイエントロピー合金」の開発に成功した。ハイエントロピー合金は，5成分以上の元素の組み合わせからなる多成分系であり，混合のエントロピーを高めるため等原子組成に近い合金組成を持つように設計される。ハイエントロピー合金は，Severe lattice distortion 効果によって高強度であるが，High entropy 効果によって固溶体が得られるため基本的には脆くなく，鋳造状態でさえも優れた機械的強度発現が期待できることから新たなタイプの金属系構造部材として注目されている。新規開発の等原子組成比Ti20Nb20Ta20Zr20Mo20合金（数字は原子％）は，チタンと同程度の生体適合性を示す上，その機械的強度は使用頻度の高いTi-6Al-4V合金などに比べ圧倒的に高く，高い加工性を持ち合わせる。
　鋳造状態でもその優れた生体適合性と機械的性質を示すことから，精密鋳造や三次元金属積層造形などへの応用も可能である大変優れた特性を兼ね備えた新材料である。

【目次】
1　ハイエントロピー合金とは
2　生体用ハイエントロピー合金の設計開発
3　生体用ハイエントロピー合金の特徴
4　生体用ハイエントロピー合金の可能性と今後の展開

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フレキシブルハイブリッド型常時計測体温センサの開発
Development of Flexible Hybrid Body-temperature Sensors for Real-time Monitoring

　健康モニタリングによる質の高いQoL社会の実現に向けて，印刷製法で作製および実装する，有機集積回路とSi-LSIを融合したフレキシブルハイブリッドヘルスケアセンサの開発を行った。有機体温センサを例にとり，インクジェット印刷法を用いてハイブリッド型常時計測体温センサの試作と計測実験を行い，身体への装着状態での基本的な計測とデータ伝送に成功した。このハイブリッドセンサ技術は，将来のIoT社会におけるフレキシブルセンサとして応用展開が期待される。

【目次】
1　はじめに
1.1　健康モニタリングの重要性
1.2　フレキシブルハイブリッドデバイスの重要性
2　ハイブリッド化の開発動向
3　ヘルスケアセンサ応用
4　ハイブリッドセンサの構成
5　一体型ハイブリッドセンサの試作と計測実験
6　おわりに

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ハイドロキシアパタイトアガロースゲルを用いた骨再生医療
Bone Regenerative Medicine Using Hydroxyapatite Agarose Composite Gels

【目次】
1　はじめに
2　ハイドロキシアパタイトアガロースゲル
3　臨床研究の概要
4　結果
5　結論

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生体適合性高分子ナノシートの物性と医療応用
Physical Properties and Medical Applications of Biocompatible Polymer Nanosheets

【目次】
1　諸言
2　ナノシートの作製
2.1　交互積層法（LbL）
2.2　キャスト法
3　ナノシートの密着性
4　ナノシートの分子透過性
5　ナノシートの分解特性
6　多孔質ナノシートとマイクロディスク型ナノシートの構築
7　ナノシートの医療応用
7.1　創傷被覆材（ナノ絆創膏）として
7.2　薬物徐放材として
8　ナノ医療のプラットフォームとしての将来展望

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和栗の皮からの植物ヒト型セラミド高含有原料の開発
Development of Botanical Human-type Ceramide from Japanese Chestnut Shell

　植物性グルコシルセラミドは，ヒト表皮角質層にある細胞間脂質のセラミドとは化学構造が大きく異なることが知られている。本稿では，和栗の加工廃棄物である栗皮に，化粧品原料として有効なヒト型セラミドAPが蓄積していること，さらにそのセラミドがC22からC28の超長鎖脂肪酸から構成されていることを明らかにしたので報告する。

【目次】
1　はじめに
2　植物スフィンゴ脂質の特徴
3　ヒト型セラミドの特徴
4　天然素材からのヒト型セラミド生産
5　和栗について
6　くりセラミドTMの特徴
7　超長鎖セラミドAPについて
8　おわりに

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《BIO ENGINEERING》

コエンザイムQ10増産技術の開発
Development of Technology for Higher Production of Coenzyme Q10

　コエンザイムQ10（CoQ10）は食品サプリメントとして広く市場に出回っている脂溶性物質で，生体内でのATP生産に必要である。CoQ10は酸化型と還元型の2つの形をとることにより，抗酸化物質としても働く。CoQ10は主に微生物により生産されているが，CoQ10の生合成経路は完全には解明されていないのが現状である。

【目次】
1　コエンザイムQ（CoQ）とは
2　CoQの生合成
2.1　CoQの生合成研究の歴史
2.2　メバロン酸経路
2.3　イソプレノイド側鎖の合成
3　CoQの生産性向上の取り組み
3.1　Agrobacterium tumefaciensとRhodobacter sphaeroidesの育種
3.2　大腸菌を用いた遺伝子の高発現によるCoQ 生産性の向上
3.3　酵母を用いたCoQ生産性の向上
3.4　植物におけるCoQ10生産
3.5　さらなるCoQ10高生産に向けて

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《BIO BUSINESS》

再生医療ベンチャーの現況と課題
Trends and Issues of Regenerative Medicine Startups

【目次】
1　はじめに
2　再生医療分野の成長性
3　再生医療の実用化プロセスにおけるベンチャー企業の役割
4　再生医療分野における規制緩和とその影響
5　再生医療ベンチャーの課題
5.1　人材の確保
5.2　知財戦略
5.3　大企業との連携
6　三井住友銀行の取組
7　おわりに
月刊バイオインダストリー 2017年4月号

￥4,950

シーエムシー出版

<<著者一覧>>
佐藤香枝　日本女子大学
太田庸介　京都府立医科大学
鈴木孝禎　京都府立医科大学
田澤　大　岡山大学大学院
大西哲平　岡山大学大学院
香川俊輔　岡山大学大学院
中村修治　(株)林原
藤原俊義　岡山大学大学院
松永行子　東京大学
野村広之進　みずほ証券(株)
前野一雄　NPO 法人「全世代」；地域医療機能推進機構（JCHO）

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BIO R&D

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遺伝子転写量および遺伝子変異の細胞内蛍光検出技術
Fluorescence Imaging for specifi c mRNA Detection in Cells

　遺伝子転写量および遺伝子変異を細胞内で見る試みは, 近年, 高感度化や高性能化され発展を遂げている。細胞の形状を保ったまま分析することで, 組織内での遺伝子変異のある細胞の分布が明らかになり, がん診断などの場で役立つものと期待されている。RNAscope法は1980年代に開発されたFISH法を複数のプローブを組み合わせることで高感度にしたものであり, 一分子の検出も可能である。一塩基の違いを見分ける精度を持つ方法としては, Padlock probeを用いた方法が開発されている。一方, SmartFlare法という低侵襲で生きた細胞のmRNAの発現を蛍光で検出する革新的なプローブも開発されている。本稿では, 近年開発されたそれぞれの方法の原理と利点について述べる。

【目次】
1　はじめに
2　ISH・FISH法
3　RNAscopeによる検出
4　Stellaris RNA FISH法による検出
5　in situ Padlock/RCA法による検出
6　マイクロデバイスを用いた細胞内遺伝子検出技術
7　SmartFlare RNA検出プローブ
8　まとめ

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LSD1阻害を引き金に抗がん剤を放出する小分子型DDSの開発
Development of a small molecule-based DDS：LSD1 inhibition-triggered release of anticancer agents

　薬物の体内動態を制御する技術であるDDSは, 薬理作用の向上や副作用の低減が期待され, がん等をはじめ多くの疾患で応用されている。一方で, これまでのDDSは高分子を基にしたものであり, 投与方法が制限される等課題も残される。本稿では最近, 筆者らが開発したLSD1を利用した新規小分子型DDSについて紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　LSD1を標的とした小分子型DDS
2.1　LSD1とLSD1阻害薬
2.2　LSD1阻害を引き金に薬物を放出するPCPA-薬物複合体
2.3　PCPA-タモキシフェン複合体
3　おわりに

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HOZOT 細胞を用いた腫瘍融解ウイルス製剤のDDS
Drug delivery system of oncolytic virus using HOZOT cells

　新たながん治療法として腫瘍融解ウイルスを用いたウイルス療法が開発されている。腫瘍融解ウイルスはがん選択的に増殖してがん細胞を破壊するが, ウイルスのがん選択的な運搬技術の開発が大きな課題である。本稿では, 筆者らが開発した細胞内侵入能を有するHOZOT細胞を用いたウイルス運搬技術について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　テロメラーゼ依存的に増殖する腫瘍融解ウイルス製剤「Telomelysin」
3　テロメラーゼ依存的に増殖する蛍光発現腫瘍融解ウイルス製剤「TelomeScan」
4　腫瘍融解ウイルス製剤「Telomelysin」の臨床開発
5　腫瘍融解ウイルス製剤の全身投与における問題点
6　がん選択的な細胞内侵入能を有するHOZOT細胞
7　HOZOT細胞を用いたウイルス運搬技術の開発
8　まとめ

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血管の破綻および正常化のみえる化―in vitro三次元微小血管モデルを用いた血管透過性評価系の構築―
Visualization of vascular dysfunction and vascular normalization: Development of method to evaluate vascular permeability using an in vitro 3D microvessel model

　血管は体中にネットワークを形成し, 各種臓器のおよび生体の恒常性を担っている。血管の内層を構成する内皮細胞間の接着の破綻による血管透過性の亢進は, 様々な疾患の発症と密接に関係している。このため, 血管透過性を抑制し血管の正常化を目的とした薬剤の開発と利用が注目されている。本稿では, in vitro三次元微小血管モデルを用いた, 血管透過性の評価系構築に関する筆者らの最近の取り組みについて述べる。

【目次】
1　血管新生阻害療法におけるin vitro血管モデルの必要性
2　血管のバリア機構
3　三次元微小血管モデルの基本構造と特徴
4　in vitro三次元微小血管モデルを用いた血管透過性評価法の構築
4.1　共焦点レーザー顕微鏡による蛍光透過性評価法
4.2　EDTA前処理がトロンビンによる透過性亢進を向上させる
4.3　007による血管透過性抑制の評価
5　おわりに

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BIO BUSINESS

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日本と世界の再生・細胞医療産業化
Industrialization of Regenerative Medicine and Cell Therapy in Japan and the world

　「再生・細胞医療」やその「産業化」というキーワードがにわかに注目されているが, 再生・細胞医療の初の製品が約30年前に誕生して以降, その産業化はほとんど失敗してきた事実は, あまりよく知られていない。足下の取り組みと過去の失敗は何が違うのか, 特に日本での産業化には何が必要かについて, 事例を交えつつ一定の見方を示したい。

【目次】
1　強い成長へのコンセンサス
2　足元の世界市場は一時的にやや縮小傾向
3　現在は再生・細胞ベンチャー企業も十分な収益を上げられていない
4　再生・細胞医療の歴史　～産業化を阻んできた3つのハードル～
5　今後の再生・細胞医療はこれまでと何が違うか？
6　日本で再生・細胞医療が発展するために必要なこと

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産業用酵素の市場動向
Market trend of Industrial Enzymes

　産業用酵素は, 食品やトイレタリーなどの身近な生活製品から, 繊維, タンパク, 油脂, 醸造, 異性化糖向けなどの各種加工製品において, 日常不可欠なものとなっている。こうした既存分野に対して新規の酵素を導入する動きも続いており, 高齢者用の食品加工など新たな技術応用も始まっている。このような市場環境の中, 遺伝子組換え技術によるGMO酵素が環境問題や原料高騰の流れを受けて市場展開の拡大を続けている。また, 産業用酵素の利用分野では, エコロジー分野, エネルギー分野, ファインケミカル分野に伸びが期待され, 洗剤用酵素は近年の液体洗剤へのニーズの高まりによって需要が増大している。エネルギー分野では, バイオエタノールの開発が依然として注目を集めているものの, やや落ち着いた動きとなっている。エネルギー産業への展開は, 国内の産業用酵素市場における飽和状態にインパクトを与える好材料であり, 今後はこうした高付加価値の機能向上品の用途開発を進めることにより, さらなる新規需要も期待される。

【目次】
1　酵素の分類と市場概況
2　産業用酵素の市場
3　メーカー動向
(1)　ノボザイムズジャパン
(2)　天野エンザイム
(3)　ナガセケムテックス
(4)　新日本化学工業
(5)　ヤクルト薬品工業
(6)　三菱化学フーズ

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《BIO PRODUCTS》

ソーマチン(Thaumatin)

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《BIO POLICY PROPOSAL》

医療と保育のインテグレーション
～病院の職員の子ども達だけに利用されている全国2,700の病院内保育所を, 地域住民に開放するプロジェクト～
Integration of Medical Care and Child Care

　先が読めない混沌とした時代。しかし不透明な現状を嘆くだけでは解決策は見つからない。主権者である国民はもっと発言する責任があり, 実際の政治, 行政に反映させていく社会的システムの構築が必要ではないか。一昨年9月発足したNPO法人「全世代」はいわば巷（ちまた）から未来の社会づくりに関わる参加型市井会議を目指している。

【目次】
1　はじめに
2　できることから力を合わせて解決していきたい
3　「待機児童」問題が解消できない理由
4　「病院内保育所」がもつ可能性
5　モデルケースで地域開放に向けた具体的流れをつくる
6　クラウドファンディングの実施
7　病院内保育所の地域開放に前向きな病院が多数ある
8　「子育て支援が日本を救う」
9　病院内保育所以外の取り組み
月刊バイオインダストリー 2017年3月号

￥4,950

シーエムシー出版

【特集】オリゴ糖の機能性開発

<<著者一覧>>
新井紀恵　(株)林原
宮坂清昭　三井製糖(株)
重久　晃　(株)ヤクルト本社
金井晴彦　ヤクルト薬品工業(株)
関　信夫　森永乳業(株)
山本采佳　焼津水産化学工業(株)
田中智子　江崎グリコ(株)
木下佳昭　学習院大学
内田就也　東北大学
中根大介　学習院大学
西坂崇之　学習院大学
山本朗仁　名古屋大学大学院
下島千明　名古屋大学大学院　
竹内英之　名古屋大学環境医学研究所

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【特集】オリゴ糖の機能性開発

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トレハロースの特性を活かした機能性素材としての開発～エネルギー源, ストレス応答, オートファジー～
Development as a functional material making full use of trehalose characteristics　~Energy source, stress response, autophagy~

　トレハロースは, 食品加工をはじめとする様々な分野で利用されている。ここでは, トレハロースの生物学的意義, 動物やヒト試験で認められた種々の生理作用の他, トレハロースが持つ生理作用がオートファジーと関連することを示唆する最近の知見を紹介し, 機能性素材としての今後の展望について記述する。

【目次】
1　はじめに
2　自然界に存在するトレハロースの生物学的意義
3　トレハロースの生理作用
3.1　トレハロース経口摂取が腸管に与える影響
3.2　トレハロースの骨吸収に対する影響
3.3　血糖やインスリンに与える影響
3.4　トレハロースの生活習慣病予防に対する効果
4　オートファジーとトレハロース
5　おわりに

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パラチノース(R)（イソマルツロース）
Palatinose(R)（Isomaltulose）

　パラチノース(R)（イソマルツロース）はスクロースの構造異性体であり, 消化吸収が穏やかな二糖類である。他の糖質に由来する血糖上昇を抑え, 非う蝕性, 内臓脂肪蓄積抑制, 脳機能持続等の機能特性が報告されている。パラチノースは30年以上にわたる食経験があり, 特定保健用食品の関与する成分として認められた実績がある等, 安全性は確認されている。

【目次】
1　緒言
2　安全性
3　構造・代謝特性
4　血糖上昇抑制効果
5　内臓脂肪蓄積抑制効果
6　非う蝕・抗う蝕効果
7　脳機能維持・向上効果
8　用途展開及び実用例
9　おわりに

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ガラクトオリゴ糖
Galacto-oligosaccharides

　ガラクトオリゴ糖は, 基本骨格であるラクトースにガラクトースが結合したオリゴ糖であり, 最も多用されるプレバイオティクスの一つである。本稿では, ガラクトオリゴ糖の合成や開発について説明するとともに, 近年明らかになった生理効果や作用機序についても概説する。

【目次】
1　概要
1.1　ガラクトオリゴ糖とは
1.2　GOSの合成反応
1.3　グルコシドヒドラーゼ（以下, GH）
1.4　市販されているGOS
1.5　高純度GOSの開発
2　オリゴメイトの機能性（ガラクトオリゴ糖の生理機能や作用機序の知見）
2.1　プロバイオティクスとの併用による感染防御効果の促進
2.2　腸内腐敗産物産生の抑制
2.3　皮膚症状の改善効果
2.4　育児粉乳で哺育される乳児への効果
2.5　ビフィズス菌によるGOS代謝メカニズム
2.6　これからの生理機能や作用機序の解析

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ラクチュロース（ミルクオリゴ糖）の機能性
Functionality of lactulose（ Milk oligosaccharide）

　ラクチュロースはヒトに消化, 吸収されることなく大腸に到達し, プレバイオティクスとしてビフィズス菌に利用され, 腸内フローラを改善する。世界中で健康食品, 医薬品などに利用されている。また, ラクチュロースは腸管壁のバリア性の評価などにも用いられている。今後, ラクチュロースを関与成分とした機能性表示食品が開発されていくと考えられる。

【目次】
1　はじめに
2　ラクチュロース（ミルクオリゴ糖）とは
3　ラクチュロースの生理機能
3.1　資化性
3.2　ビフィズス菌増殖作用
3.3　カルシウム, マグネシウム吸収促進作用
3.4　血糖値への影響
4　医薬品としての利用
4.1　便秘薬としての利用
4.2　高アンモニア血症改善薬
5　ラクチュロースを用いた検査
5.1　腸管壁バリア機能の測定
5.2　呼気水素試験
6　安全性
7　加工特性
8　おわりに

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機能性食品素材「キチンオリゴ糖」の応用
Application of chitin oligosaccharides as a functional food material

　キチンオリゴ糖はカニ, エビなどの甲殻に含まれる高分子多糖類のキチンを部分加水分解することによりつくられるオリゴ糖である。多くの研究の結果, キチンオリゴ糖を含む様々な糖質は生体調節機能を有することが明らかとなってきた。焼津水産化学工業(株)では, キチンの高度利用を目指し, 食品用キチンオリゴ糖「NACOS-Y」を製造, 販売している。本稿では, キチンオリゴ糖の機能性食品素材としての特性, 機能性, および利用の現状について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　製造方法
3　特性
3.1　味質と甘味度
3.2　溶解度
3.3　水分活性
3.4　pH安定性
3.5　着色性
3.6　難消化性
3.7　腸内細菌資化性
4　安全性
5　免疫賦活作用・抗腫瘍作用
5.1　免疫賦活作用（リンパ球を用いた検討）
5.2　免疫賦活作用（マウス単球細胞 RAW264.7を用いた検討）
5.3　抗腫瘍作用（マウスを用いた検討）
6　免疫調節作用
7　その他の利用
8　おわりに

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リン酸化オリゴ糖カルシウムの機能性食品への応用
Application of Phosphoryl Oligosaccharides Calcium for Functional Foods

　口腔の健康は生活の質を左右する重要な決定要因の一つある。健康寿命を寿命により近づけた長寿化社会を実現するためには, むし歯をはじめとする口腔疾患が原因の, 歯の喪失を防ぐことが重要な取り組みである。そこで我々は高水溶性カルシウムであるリン酸化オリゴ糖カルシウムを開発し, だ液の機能性強化によるう蝕予防に有効な手段を開発した。歯質の必須ミネラルであるカルシウム, リン酸, に加えて, 強化剤のフッ化物を唾液に安定的に溶かし込み, 歯質への浸透性を高めて結晶再生を促す技術開発に成功した。本稿では, その技術開発と特定保健用食品への利用研究までを概説する。

【目次】
1　はじめに
2　口腔ケアとリン酸化オリゴ糖カルシウム
3　う蝕（むし歯）と糖質
4　リン酸化オリゴ糖カルシウムの特性
5　オーラルケア食品の設計
6　唾液を介した歯エナメル質結晶の回復検証
7　特定保健用食品の取得
8　おわりに

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BIO R&D

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アーキアべん毛作動機構解明のための精密顕微測定技術
Imaging techniques for elucidation of motility mechanisms of archaella

　自然界には化学エネルギーを力学的な仕事に変換する, 生体分子モーターと呼ばれるタンパク質が存在する。生体分子モーターの形や作動機構は生物種により様々であるが, 人類が生み出した機械を超越した精巧な仕組みで働く。本稿では光学顕微鏡下での精密測定により明らかとなった, アーキアが有する生体分子モーターの仕組みを紹介する。

【目次】
1　生体分子モーター
2　分子モーター研究を支えるイメージング技術
3　アーキア
4　1細胞レベルで詳細な運動を画像化する
5　まるで時計の針の様に規則正しく動くモーター
6　数値計算による遊泳運動の再現
7　おわりに

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歯髄幹細胞培養上清による多発性硬化症改善効果
Conditioned Medium from the Stem Cells of Human Exfoliated Deciduous Teeth Ameliorates Experimental Autoimmune Encephalomyelitis

　再生医学（幹細胞移植療法）による多発性硬化症の治療が期待されている。しかしながら, 移植細胞の品質, 腫瘍形成や免疫拒絶の危険性など, 臨床応用には課題が多い。本稿では幹細胞が分泌する組織再生因子群を無血清培養上清として回収し, 多発性硬化症の治療法開発に応用した我々の研究を概説する。

【目次】
1　はじめに
2　再生医療の細胞源としての歯髄幹細胞の特性
3　歯髄幹細胞CMによる神経再生療法の開発
4　歯髄幹細胞CMによる新しいMS治療法の開発の可能性
5　まとめ

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≪BIO PRODUCTS≫

ポリ酸無水物（Polyanhydrides）
月刊バイオインダストリー 2017年2月号

￥4,950

シーエムシー出版

【特集】認知症診断・根治に向けたイメージング利用

＜＜著者一覧＞＞
石井賢二　東京都健康長寿医療センター研究所
木村泰之　国立長寿医療研究センター
加藤隆司　国立長寿医療研究センター
木澤　剛　国立長寿医療研究センター
伊藤健吾　国立長寿医療研究センター/認知症先進医療開発センター
松田博史　国立精神・神経医療研究センター
宿里充穂　昭和薬科大学
尾上浩隆　理化学研究所
木村成志　大分大学
加賀千晶　(株)ヤクルト本社

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【特集】認知症診断・根治に向けたイメージング利用

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認知症診断・治療におけるアミロイドイメージングの現状
Current status of amyloid imaging in clinical application for diagnosis and treatment of dementia diseases

　アミロイドイメージングはアルツハイマー病における脳内アミロイドbの蓄積を超早期に診断することができる。わが国でもPET用診断薬合成装置が薬事承認され, 製薬会社による製造販売も間もなく開始される。非典型例の正確な診断を可能とするとともに, 疾患修飾薬の実用化や将来の先制医療の実現に向けて欠かせない診断技術として, 普及が望まれている。

【目次】
1　はじめに
2　アルツハイマー病の原因は何か
3　疾患修飾薬の開発と早期診断バイオマーカー
4　アミロイドイメージングの登場と研究開発へのインパクト
5　アミロイドPET診断薬
6　アミロイドイメージングの診断原理
7　アミロイドPETの診断的意義
8　アミロイドPET診断薬の互換性
9　アミロイドPETの日常診療における適用
10　病態モデルの再構築
11　おわりに

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タウイメージングと診断・治療応用の現状
Application of tau imaging to dementia diagnosis and drug development

　認知症患者が増え続ける現在, 診断および治療法の開発は全世界的に喫緊の問題である。認知症をきたす疾患によく認められる神経病理像の一つである凝集したタウ蛋白を, 陽電子断層撮像法を用いてイメージングする方法が開発されつつあり, 認知症の診断精度向上や治療法の開発促進への貢献が期待されている。本稿ではタウイメージングについて集積されつつある知見を俯瞰した。

【目次】
1　認知症におけるタウイメージングの位置づけ
2　タウイメージングの開発
3　認知症各種疾患におけるタウイメージング
3.1　健常高齢者におけるタウイメージング
3.2　アルツハイマー病におけるタウイメージング
3.3　レビー小体病におけるタウイメージング
3.4　前頭側頭葉変性症におけるタウイメージング
3.5　慢性外傷性脳症におけるタウイメージング
4　治療薬開発へのタウイメージングの応用
5　タウイメージングの定量性
6　まとめ

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ドパミントランスポータイメージングの診断応用の現状
Current status of diagnostic application of dopamine transporter imaging

　ドパミントランスポータイメージングはSPECT製剤の保険収載によりシナプス前ドパミン障害があるパーキンソン症候群の早期診断, シナプス前ドパミン障害がないパーキンソン症候群との鑑別, およびレビー小体型認知症とアルツハイマー型認知症との鑑別に日常診療で広く用いられるようになった。診断には画像の定性評価のみならず線条体の特異的集積の定量も重要である。

【目次】
1　ドパミントランスポータとそのイメージングに用いられる放射性医薬品
2　ドパミントランスポータイメージングの臨床適応
3　ドパミントランスポータイメージングによる診断と定量評価
4　おわりに

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PETによる神経変性疾患における神経炎症のライヴイメージング
Live imaging by PET in neurodegenerative disorders

　神経変性疾患の一つであるアルツハイマー病ではbアミロイド(Ab)蛋白質やタウ蛋白質の関与が明らかになり, 脳内におけるこれらの疾患特異的蛋白質(バイオマーカー)を非侵襲的にイメージングすることのできる技術として, 認知症の早期診断, 治療薬開発における陽電子断層撮像法(positron emission tomography, PET)の有用性が注目されている。神経変性の進行にはアミロイドの蓄積が惹起するミクログリアの活性化を特徴とする神経炎症の質的・量的変化が重要な鍵となっていることから, 本稿では, 神経炎症のPETイメージングの現状と展望について紹介する。

【目次】
1　陽電子断層撮像法(positron emission tomography, PET)による神経変性疾患のイメージング
2　神経炎症におけるtranslocator protein(TSPO)のPETイメージング
3　神経炎症におけるシクロオキシゲナーゼのPET イメージング
4　おわりに

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認知症の早期診断に有用な画像マーカーの開発
Developement of useful imaging markers for early diagnosis of dementia

　認知症をきたす神経変性疾患では, 発症早期からの適切な治療やケアが, 認知機能低下の進行を遅らせるためにきわめて重要となる。各疾患で適切な治療やケアが異なるため, 日常診療における早期かつ正確な診断が求められる。さらに, 認知症の代表的な疾患であるアルツハイマー病では, これまでの根本的治療薬による臨床試験の不本意な結果から発症早期段階での治療的介入の必要性が指摘されている。
　近年, X線断層撮影法(Computed Tomography:CT), 核磁気共鳴診断法(magnetic resonance imaging:MRI), 単光子放出断層撮像(Single photon emission computed tomography:SPECT), 陽電子放出断層撮像(Positron emission tomography:PET)などの神経画像検査を用いた診断技術は長足の進歩を遂げ, 認知症の早期診断および鑑別診断に大きな役割を果たすようになった。
　MRIや脳血流SPECTによる疾患特異的な脳萎縮および脳血流低下パターン解析は, 日常診療における認知症診断に有用であり, 臨床研究におけるアミロイドPETやタウPETの活用は, 病態解析や新規治療薬の開発をさらに進展させるであろう。

【目次】
1　はじめに
2　PET
2.1　アミロイドPET
2.1.1　アミロイドPETの有用性
2.2　タウイメージング
2.3　18F-fl uoro-2-deoxy-D-glucose(FDG)PET
2.4　PETを用いた臨床研究
2.4.1　PiB PET
2.4.2　神経心理検査
2.4.3　3.0T MRI
2.4.4　FDG PET
3　SPECT(single photon emission computed tomography)
3.1　脳血流SPECT
3.1.1　アルツハイマー病(Alzheimer’s disease:AD)
3.1.2　レビー小体型認知症(dementia with Lewy bodies:DLB)
3.1.3　前頭側頭葉変性症(frontotemporal lobar degeneration:FTLD)
3.1.4　進行性核上性麻痺(progressive supranuclear palsy:PSP)
3.1.5　大脳皮質基底核症候群(corticobasal syndrome:CBS)
4　おわりに

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BIO REVIEW

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乳酸菌シロタ株を利用した発酵豆乳飲料の開発と機能性
Development and functionality of fermented soymilk beverage by Lactobacillus casei strain Shirota

　豆乳を乳酸菌シロタ株で発酵した「発酵豆乳」を開発した。本飲料は, 植物性素材(豆乳)を発酵基材としたプロバイオティクス飲料であり, 発酵によって得られる高吸収型大豆イソフラボンと乳酸菌シロタ株を同時に摂取できる優れた機能性飲料である。豆乳の持つ生理効果を強化するだけでなく, プロバイオティクス摂取のための新たな選択肢を提供し, 多くの人々の健康維持に貢献することが期待される。

【目次】
1　はじめに
2　豆乳の機能性
3　発酵豆乳の優位性
4　大豆イソフラボンとLcSによる乳がんリスク低減効果
4.1　背景
4.2　乳がんリスクに関する疫学調査
4.3　動物モデルを用いた乳がん予防効果の検討
5　おわりに

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≪BIO PRODUCTS≫

ポリグリコール酸(polyglycolic acid, PGA)
乳酸-グリコール酸共重合体(poly(lactic-co-glycolic acid), PLGA)
ポリカプロラクトン(PCL)
月刊バイオインダストリー 2017年1月号

￥4,950

シーエムシー出版

【特集】近赤外バイオイメージング―NIR-II:第2 の生体の窓

＜＜著者一覧＞＞
上村真生　東京理科大学
曽我公平　東京理科大学
今村行雄　理化学研究所
神　　隆　理化学研究所
岡﨑俊也　産業技術総合研究所
湯川　博　名古屋大学
小林香央里　名古屋大学
新岡宏彦　大阪大学
亀山達矢　名古屋大学
佐藤和秀　名古屋大学
鳥本　司　名古屋大学
石川哲也　名古屋大学
馬場嘉信　名古屋大学
東　和生　鳥取大学
吉田　亘　東京工科大学
馬場勇次　東京工科大学大学院
吉岡仁美　東京工科大学大学院
軽部征夫　東京工科大学

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【特集】近赤外バイオイメージング―NIR-II:第2 の生体の窓

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「第2の生体の窓」の波長域を利用する近赤外蛍光バイオイメージング
Near-Infrared Fluorescence Imaging in the Second Biological Window

　近年, 「第2の生体の窓」と呼ばれる波長1000nmを超える波長域の近赤外光が, 極めて高い組織透過性を示すことが知られており, 生体深部の蛍光イメージングへの応用が話題を呼んでいる。本稿では, 筆者らが世界に先駆けて研究を進めてきた, この次世代の蛍光イメージング技術について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　蛍光プローブの設計
2.1　希土類含有セラミックスナノ粒子
2.2　量子ドット
2.3　カーボンナノチューブ
2.4　有機蛍光色素
3　OTN-NIR蛍光in vivoイメージングシステム
4　まとめ

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第2光学窓近赤外蛍光プローブによるマウス脳の非侵襲イメージング
Noninvasive imaging of mouse brain using near-infrared fl uorescent probe in the second optical window

　生体の第2光学窓と呼ばれる波長1000-1400nm領域での非侵襲近赤外蛍光イメージングは, 従来の近赤外領域(波長700-900nm, 生体の第1光学窓)に比べ生体組織からの自家蛍光, 散乱が弱いため, 高い空間分解能での生体深部蛍光イメージングが可能である。本稿では, 生体の第2光学窓で利用可能な近赤外蛍光量子ドットプローブの簡易合成法とこれを用いたマウス脳の非侵襲蛍光イメージングについて紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　生体組織(皮膚, 心臓, 脳)の光学特性
3　第2光学窓で利用できる近赤外蛍光プローブ
4　高輝度発光する第2光学窓近赤外量子ドット蛍光プローブの簡易合成法
4.1　グルタチオン被覆水溶性PbS量子ドット
4.2　蛋白質被覆水溶性PbS量子ドット
5　第2光学窓におけるマウス脳の非侵襲イメージング
5.1　マウス脳血管の蛍光イメージング
5.2　脳血栓の蛍光イメージング
5.3　第2光学窓による脳血栓の顕著な量的変化の検出
6　おわりに

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カーボンナノチューブのNIR-IIにおける蛍光
Fluorescence of carbon nanotubes in NIR-II region

　カーボンナノチューブ(CNT)は, 構造に依存して1000～1400nmの波長領域に蛍光を有する。そのため, 生体透過性の良い近赤外領域の蛍光プローブとしての応用が期待されている。本稿ではCNTの近赤外発光について解説し, CNT近赤外蛍光標識をもちいたイムノアッセイについて述べる。

【目次】
1　カーボンナノチューブの近赤外発光
2　CNT近赤外蛍光標識をもちいたイムノアッセイ
3　まとめ

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NIR-II近赤外領域における移植幹細胞in vivo蛍光イメージング
In vivo fluorescence imaging of transplanted stem cells in near-inflared II region

　再生医療において, 移植幹細胞の生体内動態や集積組織・臓器を正確に診断するためのイメージング技術は極めて重要である。本稿では, 従来の可視光やNIR-I近赤外領域と比較して極めて生体透過性が高い「第2の生体の窓」と称されるNIR-II近赤外領域の蛍光を利用した移植幹細胞in vivo蛍光イメージング技術について概説した。

【目次】
1　はじめに
2　これまでの成果～NIR-I近赤外領域における移植幹細胞in vivo蛍光イメージング～
3　NIR-II近赤外領域におけるin vivoイメージングの有用性
4　NIR-II近赤外領域における移植幹細胞in vivo蛍光イメージング
5　まとめと展望

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BIO REVIEW

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キチンナノファイバーの食品, 化粧品および医療分野への応用
Applications of chitin nanofibers for food, cosmetic and medical field

　カニ殻などの主成分であるキチンは, 天然ではナノ繊維(ファイバー)が密集した状態となっている。近年, キチンナノファイバー(CNF)の作製が容易に可能となり, その応用が期待されている。筆者らは, 現在CNFの食品, 化粧品および医療分野への応用の可能性を模索している。本稿では一連の研究成果を概説し, CNFの様々な分野への応用の可能性に関して述べる。

【目次】
1　キチンナノファイバー(CNF)
2　CNFの食品分野への応用
2.1　CNF経口摂取による抗炎症効果
2.2　SDACNF経口摂取による抗肥満および高コレステロール血症改善効果
2.3　CNFおよびSDACNFのプレバイオティクスとしての有用性
3　CNFの化粧品分野への応用
4　医療分野への応用
4.1　創傷治癒に対する効果
4.2　皮膚炎に対する効果
5　まとめ

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メチル化DNAの簡易計測法の開発
Development of direct DNA methylation sensing systems

　ヒトゲノムDNAにおいてシトシン・グアニン塩基配列中のシトシンはメチル化され, このDNAメチル化が遺伝子の発現を制御するスイッチとして機能している。がん細胞中ではこのメチル化パターンが異常になっているため, メチル化DNAはがんのバイオマーカーとして期待されている。本稿では, 筆者らが開発した遺伝子特異的なメチル化レベルとゲノム全体のメチル化レベルを簡便に測定する方法について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　DNA四重鎖構造を利用した遺伝子特異的メチル化レベル検出方法
2.1　測定原理
2.2　PCR産物のメチル化レベル測定
2.3　ヒトゲノム中のVEGFA遺伝子のメチル化レベル測定
3　ルシフェラーゼ融合メチル化CpG結合蛋白質を利用したゲノム全体のメチル化レベル測定法
3.1　測定原理
3.2　MBD融合ルシフェラーゼの組換え生産
3.3　プラスミドDNAのメチル化レベル測定
3.4　ヒトゲノムDNAのメチル化レベル測定
4　まとめ

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BIO BUSINESS

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木質系バイオマス原料の市場動向
Market Trend of Woody Biomass Materials

　食料問題への波及が懸念されている可食性植物由来のバイオマス原料に対して, 非可食性植物由来のトウゴマ(ヒマシ油), 廃糖蜜, キャッサバなどのバイオマス原料に加えて, 木質系セルロース原料の研究開発も進んできている。特にセルロースナノファイバーや木質チップの応用が期待されている。

【目次】
1　セルロース
1.1　概況
1.2　原料別動向
(1) 　セルロース粒子
(2) 　セルロース誘導体
2　ヘミセルロース
3　リグニン
月刊バイオインダストリー 2016年12月号

￥3,960

シーエムシー出版

【特集】再生医療用培養機器と材料

<<著者一覧>>
三輪達明　旭硝子(株)
アリムジャンイディリス　旭硝子(株)
細田雅也　(株)クラレ
小野塚新　JX エネルギー(株)
服部秀志　大日本印刷(株)
村岡　恵　大日本印刷(株)
土屋勝則　大日本印刷(株)
福田雅和　和光純薬工業(株)
新井華子　和光純薬工業(株)
藁科雅岐　和光純薬工業(株)
上村光宏　和光純薬工業(株)
竹田康弘　和光純薬工業(株)
松田博行　藤森工業(株)
塚田亮平　住友ベークライト(株)

<<総目次>>
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【特集】再生医療用培養機器と材料

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多能性幹細胞スフェロイドの高密度形成および培養用微細加工容器〈EZSPHERE(R)〉
Microfabric vessels〈 EZSPHERE(R)〉 for high-density spheroid formation and cultivation of pluripotent stem cells

　ES/iPS 細胞など多能性幹細胞を用いた再生医療の実現化には, 細胞の大量培養技術の開発が必須である。本稿では, iPS 細胞から均一なスフェロイドを短時間で大量に形成させ, 高品質で効率良く培養・分化が可能なユニークな微細形状を持つ微細加工培養容器「EZSPHERE(R)」と, それを用いて独自開発した3次元培養・分化技術について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. EZSPHERE(R)の特徴
3. EZSPHERE(R)でヒトiPS細胞スフェロイドの高効率形成
4. EZSPHERE(R)でiPS細胞スフェロイドの未分化維持増殖
5. EZSPHERE(R)でiPS細胞スフェロイドの効率的な分化誘導
6. EZSPHERE(R)でiPS細胞の3次元培養・増殖からドーパミン神経分化・成熟化まで一貫したプロセスの達成
7. EZSPHERE(R)の心筋分化への応用
8. まとめと今後の展開

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三次元細胞培養容器〈Elplasia(エルプラシア)〉
Elplasia(R), 3D Discovery Tools and Spheroid Generators

　細胞を2次元でなく, 3次元で培養する試みが行われている。3次元培養の一つの方法としてスフェロイドまたはオルガノイドと言われる細胞塊として培養する方法がある。株式会社クラレではプラスチックの微細成形技術を応用し, 底面に微細構造をもつ細胞培養容器を開発しており, 簡易な操作で, 均一サイズの多数の細胞塊を作製する方法を提案している。

【目次】
1. はじめに
2. 微細構造を活用した大量細胞塊作製容器
3. 〈Elplasia〉Round Bottom Type(RB)
4. 〈Elplasia〉Multiple Pore Type(MPc)
5. 〈Elplasia〉Square Type(SQ)
6. その他の〈Elplasia〉
7. おわりに

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間葉系幹細胞用無血清培地(JX エネルギー株式会社)
Human mesenchymal stem cell (MSC) expansion serum-free medium

　本稿では, JXエネルギーが進めている培地事業を紹介するとともに, 取り扱っている再生医療・細胞治療研究用培地のうち, 間葉系幹細胞用無血清培地(他種動物由来成分不含(Xeno-free))を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. JXエネルギーの培地事業
2.1　石油事業と培地事業の接点
2.2　生殖補助医療用培地
2.3　バイオ医薬品製造(ICC)用無血清培地
2.4　再生医療・細胞治療研究における培地の重要性
2.5　アーバイン社の再生医療・細胞治療研究用培地の開発
3. 再生医療・細胞治療研究の実用化への対応
4. おわりに

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培養容器
Development Trend of Cell Culture Vessels

【目次】
1. はじめに
2. 細胞製造に用いられる培養容器の現状と今日の開発動向
2.1　汎用容器
2.2　閉鎖系培養容器
2.3　3次元培養用容器
2.4　細胞シート作製用容器
2.5　接着性を制御した培養容器
2.6　大容量化への展開
3. 標準化の必要性とFIRMの取り組み
4. おわりに

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培地と関連試薬
Culture Medium and Reagent

【目次】
1. はじめに
2. 基礎培地
3. ヒトES・iPS用培地
3.1　オンフィーダー培地
3.2　フィーダーフリー培地
3.3　ゼノフリー培地, アニマルフリー培地
4. 間葉系幹細胞培地
5. 培養基質・フィーダー細胞
6. サイトカイン
7. 未分化維持・分化誘導因子
8. 細胞分散剤
9. 未分化マーカー抗体, 未分化マーカーレクチン

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幹細胞培養容器と材料
Culture Vessel for Stem Cell and its Material

【目次】
1. はじめに
2. 幹細胞培養で使用される工程資材
3. シングルユース工程資材の材質
4. 工程資材のリスクアセスメント
5. 工程資材のリスク
5.1　工程資材の細胞培養への影響
5.1.1　溶出物
5.1.2　不溶性微粒子および不溶性異物
5.1.3　エンドトキシンおよび微生物
5.2　工程資材の安定供給
5.3　工程資材の管理
6. 動物細胞の培養装置について
6.1　シングルユース培養装置
6.2　シングルユース培養装置の使用上の注意点
6.3　シングルユース培養バッグによる動物細胞培養例
6.4　シングルユース動物細胞培養バッグを使用する利点
6.5　シングルユース培養槽の再生医療への応用
6.6　シングルユース培養槽の課題
7. おわりに

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再生医療研究支援のための培養容器
Cultureware for Regenerative Medicine Studies

【目次】
1. ライフサイエンスにおける当社のあゆみ
2. 高水準の品質管理がなされた培養器材
3. タンパク質吸着抑制表面処理を施した培養器材
3.1　凝集塊培養用培養容器
3.2　スリットウェルプレート
3.3　高効率細胞回収用遠沈管
4. おわりに

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BIO PRODUCTS

1,4-ブタンジオール(1,4-butanediol)
バイオコハク酸(Bio-(Succinic acid))
月刊バイオインダストリー 2016年11月号

￥3,960

シーエムシー出版

【特集】皮膚モデルの活用

<<著者一覧>>
藤堂浩明　城西大学
半田由希　倉敷紡績(株)
住田能弘　DSファーマバイオメディカル(株)
京谷大毅　(株)ニコダームリサーチ
加藤雅一　(株)ジャパン・ティッシュ・エンジニアリング
石田優佳　筑波大学
櫻井弘哉　筑波大学
新井達郎　筑波大学
室伏きみ子　お茶の水女子大学
長谷川博　福島県立医科大学附属病院
増井誠一郎　福島県立医科大学
石幡浩志　東北大学
金子哲治　福島県立医科大学附属病院
工藤聖美　福島県立医科大学附属病院
佐々木啓一　東北大学
大坪忠宗　広島国際大学
池田　潔　広島国際大学
紅林佑希　静岡県立大学
南　彰　　静岡県立大学
高橋忠伸　静岡県立大学
鈴木　隆　静岡県立大学

<<総目次>>
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【特集】皮膚モデルの活用

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3次元培養ヒト皮膚モデルを介した物質透過性の違い
Difference in chemical permeation properties through cultured human skim models

　化学物質の安全性を保証する上で, それらの皮膚透過性の評価は非常に重要である。近年では, 3次元培養ヒト皮膚モデルなどの人工膜を用いたin vitro皮膚透過性試験が注目されている。本稿では, 種々3次元培養ヒト皮膚モデルを介した物質透過性の違いや化学物質の皮内代謝の違いについて述べる。

【目次】
1. 物質透過性測定の重要性
2. 3次元培養ヒト皮膚モデルを介した物質透過性の違い
3. 3次元培養皮膚内での化学物質代謝について
4. おわりに

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MatTek 社皮膚3次元モデル, 角膜3次元モデルを用いた評価法─皮膚刺激性, 眼刺激性試験法を中心に─
Evaluation of 3D Skin Models and 3D Corneal Epithelial Models by MatTek:focusing on in vitro Skin Irritation and Eye Irritation testing

　クラボウでは, 研究用皮膚3次元モデルを生産するMatTek Corporation(米国, 以下MatTek社)と1996年に提携し, EpiDermTM, EpiOcularTM含む3次元モデルの輸入販売を開始し20年が経過した。MatTek社3次元モデルの特長は, 米国, 欧州, 日本を含むアジア各国で生産ロットごとの品質が管理された多種類のモデルを入手でき, さらに安全性試験代替法や有効性評価での技術情報が豊富なことである。近年さらに利用用途は拡大しており, 本稿では, 日本で販売している代表的モデルの概要と利用用途について, 最新研究動向を含め解説する。

【目次】
1. 製造元MatTek社について
2. 3次元モデルの基本構造と特長
3. 用途
3.1　各種安全性試験法の国内外利用状況　眼刺激性 Eye Irritation Test;EIT
3.2　皮膚腐食性 Skin Corrosion Test;SCT
3.3　皮膚刺激性試験 Skin Irritation Test;SIT
3.4　医療機器の皮膚刺激性試験 Skin Irritation Test for Medical devices;SIT-MD
3.5　光毒性 Phototoxicity;PHO
3.6　遺伝毒性 Genetoxicity
3.7　感作性 Sensitization
4. おわりに

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ヒトMuse 細胞由来メラノサイトを用いた3次元培養皮膚モデル“HADA”の作製
Three-dimensional( 3D)Cultured Skin Employing Melanocyte from Muse Cells

　医薬品や化粧品の研究開発において, 3次元培養皮膚モデルを用いたさまざまな研究が行われているがこれまでのヒト培養皮膚モデルは未だ十分満足できるものとは言えない。ヒト成体の間葉系組織に分布する多能性幹細胞Muse細胞から分化誘導したメラノサイトとその誘導技術を用い, 優れたバリア機能を持った3次元培養皮膚モデルの構築を行った。

【目次】
1. はじめに
2. Muse細胞について
3. “HADA”の実用化
4. “HADA”について
5. “HADA”の研究応用
6. 今後の展開

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EPISKIN社の三次元組織モデル
3D tissue models of EPISKIN

　EPISKIN社の三次元表皮モデルEpiSkinTM, SkinEthicTM RHE, および色素細胞含有表皮モデルSkinEthicTM RHPE, また, 角膜上皮モデルSkinEthicTM HCE, 口腔粘膜モデルSkinEthicTM HOE, 歯肉モデルSkinEthicTM HGE, および膣粘膜モデルSkinEthicTM HVEについて, その特徴から用途まで, OECDのテストガイドライン法から, 有用性試験について概略を説明する。

【目次】
1. 製品紹介
2. 販売方法
3. 三次元組織モデルの製造法
4. 三次元組織モデルのロット間再現性
5. 三次元表皮モデル
6. 三次元粘膜モデル

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ヒト培養上皮組織モデルLabCyte(ラボサイト)
Human reconstructed epithelial tissue models, LabCyte

　株式会社ジャパン・ティッシュ・エンジニアリングは, 再生医療用の組織培養技術を応用して研究用ヒト培養表皮モデルLabCyte EPI-MODELを開発し, 2005年に発売を開始した。その後, 培養表皮モデル作製キットLabCyte Epi-Kit, ヒト培養角膜上皮モデルLabCyte CORNEA-MODELを順次開発して, 製品ラインアップを拡充してきた。本稿では, これらの製品概要を説明するとともに, その活用例について紹介したい。

【目次】
1. はじめに
2. LabCyte EPI-MODEL
2.1　LabCyte EPI-MODELの製造方法, および組織構造の変化
2.2　LabCyte EPI-MODELの組織構造
2.3　LabCyte EPI-MODELの活用例
2.3.1　皮膚刺激性試験
2.3.2　皮膚腐食性試験
2.3.3　皮膚透過性試験
2.3.4　LabCyte EPI-MODELを用いた皮膚関連基礎検討
3. LabCyte CORNEA-MODEL
3.1　LabCyte CORNEA-MODELの組織構造
3.2　LabCyte CORNEA-MODELを用いた眼刺激性試験
4.おわりに

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BIO R&D

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光化学的細胞観測用色素の開発
Development of pigment for the live cell imaging based on photochemistry

　光を用いた細胞イメージングのいくつかに関して, 光化学の基礎と分子の機能に焦点を当てて解説した。特に, 蛍光イメージング, 無蛍光SHGイメージングについて紹介し, 蛍光波長, 光化学反応との関連なども含め, 多様な分子設計・合成が可能である化学的アプローチによるイメージングに対する貢献手法について述べた。

【目次】
1. はじめに
2. 蛍光による細胞観測
3. 環境に応答する蛍光色素
4. SHGによる細胞観測
5. 細胞観測用色素と光化学的性質
6. おわりに

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環状ホスファチジン酸(cyclic phosphatidic acid, cPA)の多様な生理作用と変形性関節症(osteoarthritis, OA)治療薬への応用
Biological functions of cyclic phosphatidic acid and its medical application for osteoarthritis

　環状ホスファチジン酸(cPA)とその誘導体である2カルバ環状ホスファチジン酸(2ccPA)の変形性関節症(OA)への効果を検証した。特に2ccPAが, ウサギOAモデルを用いた実験で, 疼痛・腫脹を抑制し, 関節軟骨破壊に対して顕著な改善効果を示すことが明らかとなった。また2ccPAは, OA患者由来の滑膜細胞に働いて, 高分子ヒアルロン酸合成を促進し, 滑膜細胞と軟骨細胞において, 炎症により誘導された基質分解酵素・マトリックスメタロプロテアーゼ(MMPs)の産生を抑制することが示された。これらの作用によって, 2ccPAはOAの発症・進行を軽減していることが示された。

【目次】
1. はじめに ― 研究の背景
2. 変形性膝関節症(膝OA)と治療の現状
3. cPAの誘導体2ccPAの膝OA動物モデルと滑膜細胞および軟骨細胞への効果
3.1　ウサギの膝関節半月板切除によるOAモデルへの2ccPAの効果
3.2　培養滑膜細胞と軟骨細胞への2ccPAの効果
4. おわりに

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新規骨再生誘導法用メンブレンの開発
Development of a new membrane for guided bone regeneration method

　われわれは, 歯科・口腔外科領域で普及している骨再生誘導法の際に用いるメンブレンを開発した。これは厚さ20μmの純チタン製の薄い膜に超精密微細加工を施したもので, 2016年9月に国産の高度管理医療機器製品として薬事承認を得た。製品名はTiハニカムメンブレンである。今回, その開発過程, 製品特徴等について述べた。　

【目次】
1. はじめに
2. 現代病の一つである歯周病
3. 最近の歯科治療-インプラント治療
4. GBR法とは
5. GBR法用メンブレンの材質と特徴
6. 新規GBR法用のメンブレンの材質-純チタンをレーザー加工する
7. 先行品FRIOS(R) Bone Shieldの特徴と改良点
8. 新規GBR法用メンブレンの形状-ハニカム形状へ改良
9. 新規純チタン製メンブレン-Tiハニカムメンブレンの効果
10. 今後の展望

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シアリダーゼ蛍光イメージング試薬の開発
Development of a fluorescent imaging probe for sialidase activity

【目次】
1. はじめに
2. 背景
3. シアリダーゼ基質の合成
4. インフルエンザウイルス感染細胞の可視化
5. 薬剤耐性インフルエンザウイルス感染細胞の選択的可視化
6. 他のシアリダーゼ(ノイラミニダーゼ)活性イメージングへの応用
7. 今後の展望
月刊バイオインダストリー 2016年10月号

￥3,960

シーエムシー出版

<<著者一覧>>
舩本誠一　東京医科歯科大学
木村　剛　東京医科歯科大学
岸田晶夫　東京医科歯科大学
田川大輔　森下仁丹(株)
高橋宏明　ユシロ化学工業(株)
白川瑛規　ユシロ化学工業(株)
加藤秀典　黒金化成(株)
牧昌次郎　電気通信大学
長岡　功　順天堂大学
華　見　　順天堂大学
坂本廣司　順天堂大学
蓬田　伸　東北薬科大学
奥津徳也　栗田工業(株)
Liesbet Lagae　imec

<<総目次>>
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BIO REVIEW

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生物由来材料を使った人工血管の開発動向
An overview of artificial blood vessels prepared by biological materials

これまで, 生物由来材料とはコラーゲン, ゼラチンなどの精製タンパク質あるいは化学架橋された動物由来組織を指していた。近年, 新しい加工プロセスである脱細胞化や生体内で素材を構築する技術が提案され, 生物由来材料の考え方が大幅に広がっている。本稿では人工血管に焦点を絞り, 最近の生体由来材料の応用について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 生物由来材料の最近の動向
2.1　脱細胞化生体組織
3. 生物由来材料を用いた人工血管
3.1　シルク
3.2　細胞・生体を用いて調製した細胞外マトリックス
3.2.1　細胞および生体反応を用いて調製したECMによる人工血管
3.2.2　生体組織を用いて調製したECMによる人工血管
4. 生物由来材料と人工材料の複合化の試み

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シームレスカプセルの開発と応用展開
Seamless capsule of the development and application

【目次】
1. はじめに
2. 森下仁丹シームレスカプセルの製造方法
3. 森下仁丹シームレスカプセルの機能と特性
4. 生きた乾燥ビフィズス菌末のカプセル化
5. バイオカプセルの開発
6. シームレスカプセルの機能
6.1　遮蔽効果
6.2　リリースコントロール
6.3　物質吸収
6.4　マイクロリアクター
7. シームレスカプセルの応用
7.1　レアメタル・貴金属回収カプセルの開発
7.2　環境浄化カプセルの開発
7.3　シロアリ駆除剤カプセルの開発
8. 最後に

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BIO R&D

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自己修復性ポリマーゲルの紹介
The introduction of self-healing polymer gel

【目次】
1. はじめに
2. 自己修復の技術動向
2.1　工学的な手法
2.2　物理的な手法
2.3　化学的な手法
3. 「ウィザードゲル」について
3.1　分子構造とホスト-ゲスト相互作用
3.2　耐乾燥性能
3.3　自己修復性能
3.4　その他の性能
4. おわりに

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深部観察用発光試薬の開発
Innovation of NIR luciferin analogue for in vivo imaging

　光イメージングは, RIのように特別な施設を必要とせず, かつ空間分解能が高い精密計測ができることで知られているが, 生体内深部可視化が世界的課題であった。ホタル生物発光型近赤外発光材料を創製し実用化することで, 生体計測に新しい方法を提案することができた。再生医療の実用化研究には, 中・大型動物の経時精密計測が必要となる。近赤外イメージング技術は正に, このニーズに最適な技術である。発がんやがん転移の可視化にもこの技術は活用できるであろう。

【目次】
1. はじめに
2. ニーズと背景
3. 技術開発
4. 工業化について
5. 市場
6. 展望
7. おわりに

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グルコサミンの抗血小板凝集作用と抗動脈硬化作用
Anti-Platelet Aggregation and Anti-atherosclerotic Actions of Glucosamine

【目次】
1. はじめに
2. 血小板凝集抑制作用
3. 血管内皮細胞の活性化抑制
4. グルコサミンの抗動脈硬化作用
5. おわりに

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塩素化エチレン分解能を有する
嫌気性微生物群の大量培養
Large-scale production of anaerobic bacterial consortia containing the genus

　著者は, 塩素化エチレン汚染地下水の微生物浄化技術に関連し, 中間生成物であるクロロエチレンを確実に無害化できるDehalococcoides属細菌を含む, 嫌気性微生物群の大量培養方法を開発した。本報では, 200L容量の発酵槽を用いた嫌気性微生物群の大量培養方法とその培養液をもちいた実汚染地下水における浄化事例について述べる。

【目次】
1. はじめに
2. 揮発性有機塩素化合物の分解機構
3. Dehalococcoides属細菌の特徴
4. Dehalococcoides属細菌を含む嫌気性微生物群の大量培養
5. 培養液の品質確認
6. バイオオーグメンテーションの現場実証試験
6.1　サイト概要
6.2　施工およびモニタリング
6.3　不飽和帯における気相中PCE 濃度の推移
6.4　施工結果
7. おわりに

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干し草の山の中の針でも見つける(またはそれを調べる)ことが出来るチップ
This chip can find the needle in a haystack( and examine it)

【目次】
1. introduction(はじめに)
2. Scanning everything from tumor cellsto stem cells
(腫瘍細胞から幹細胞まですべてをスキャン)
3. A concept comes alive(コンセプトが現実となる)
4. A smart combination of silicon technology, lens free microscopy and ultrasmall steam bubbles
(シリコン技術とレンズフリー顕微鏡法と超マイクロ水蒸気泡の賢い組み合わせ)
5. The power of parallelization(並列化の力)

※英論文に日本語を併記しております。

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BIO BUSINESS

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バイオポリアミド
Bio-polyamide

【目次】
1. 概要
2. 生産量
3. 用途
4. ポリアミド関連企業動向
5. 価格

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BIO PRODUCTS

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コラーゲン
Collagen

【目次】
1. 概要
2. 毒性
3. 製法
4. 生産
5. 需要
6. 価格・荷姿
7. 市場予測

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ヒアルロン酸(ヒアルロン酸ナトリウム)
Sodium hyaluronate

【目次】
1. 概要
2. 毒性
3. 製法
4. 生産
5. 需要
6. 価格・荷姿
7. 市場予測
月刊バイオインダストリー 2016年9月号

￥3,960

シーエムシー出版

【特集】再生医療のための細胞加工物の評価技術

<<著者一覧>>
佐藤陽治　国立医薬品食品衛生研究所
内田恵理子　国立医薬品食品衛生研究所
古田美玲　国立医薬品食品衛生研究所
山口照英　金沢工業大学
蓜島由二　国立医薬品食品衛生研究所
清水則夫　東京医科歯科大学
外丸靖浩　東京医科歯科大学
渡邊　健　東京医科歯科大学
森尾友宏　東京医科歯科大学
宮川　繁　大阪大学
井家益和　(株)ジャパン・ティッシュ・エンジニアリング
水谷　学　大阪大学
紀ノ岡正博　大阪大学

<<総目次>>
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【特集】再生医療のための細胞加工物の評価技術

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特集にあたって
Introduction

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再生医療・細胞治療製品のマイコプラズマ検査
Mycoplasma Testing for Regenerative and Cellular Therapy Products

　再生医療・細胞治療製品では, 感染症に対する安全性確保のため最終製品の出荷試験のひとつとしてマイコプラズマ否定試験の実施が求められており, 日本薬局方(日局)参考情報の試験法が広く利用されている。2016年3月に改正された日局マイコプラズマ否定試験の核酸増幅法(NAT)を中心に, 再生医療製品のマイコプラズマ検査の方法を概説する。

【目次】
1. はじめに
2. 培養細胞を汚染するマイコプラズマの性質
3. 日局17のマイコプラズマ否定試験の概要
4. 培養法
4.1　原理と特徴
4.2　操作法と注意点
5. DNA染色法
5.1　原理と特徴
5.2　操作法と注意点
6. 核酸増幅法( Nucleic Acid Amplification Test:NAT)
6.1　原理と特徴
6.2　操作法と注意点
6.3　NATのバリデーション
6.3.1　NATの評価に用いるマイコプラズマの調製法
6.3.2　特異性, 検出感度, 頑健性の評価法
6.3.3　NATを代替法として用いるための同等性試験
6.3.4　市販のNAT試験用キットを利用する場合
7. 再生医療製品にマイコプラズマ否定試験を適用する場合の考え方
7.1　試験結果が被験者への投与後にしか得られない場合
7.2　検体量が少ない場合
7.3　接着細胞の場合
7.4　培養上清を検体とする場合
7.5　最終製品にNATを適用することが困難な場合
8. おわりに

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エンドトキシン規格値と検査法
Endotoxin Limit and Test Method

　グラム陰性細菌の表層抗原であるエンドトキシンは, 極微量で発熱を惹起するほか, 様々な生物活性を発現するため, 注射用医薬品や血液と接触する医療機器のほか, 再生医療等製品へのLPSの混入は厳格に管理される必要がある。エンドトキシン汚染に係る品質管理法は古くから検討されてきたが, 比較的単純な組成をもつ注射用医薬品と異なり, 医療機器や再生医療等製品においては未だ解決されていない課題が残されている。レギュラトリーサイエンスの観点から取り組むべき課題としては, LPSの回収法・不活化法の確立, 科学的根拠に基づいたLPS規格値の設定, ヒト細胞を利用したin vitro発熱性試験法の有用性評価等が挙げられる。エンドトキシン試験の方法論や基本的注意事項は別書に委ねることとし, 本稿においては医用材料及び再生医療等製品の安全性を考える上で重要となる, これらの課題を中心に著者らのグループの研究成果も交えて概説する。

【目次】
1. はじめに
2. in vitro LPS規格値の設定:培養細胞に対するLPSの影響
2.1　細胞増殖に及ぼす影響
2.2　分化能に及ぼす影響
3. in vivo LPS規格値の設定:LPSの生体影響
4. エンドトキシン試験
4.1　測定法
4.2　スキャホールド等の医用材料・実験器具等の測定
4.3　培地, 血清, 培養上清および細胞等の測定
4.4　HCPT
5. おわりに

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ウイルス検査
Virus tests

　再生医療の原材料は組織・細胞であるが, ヒトには多くのウイルスが持続感染しているため常にウイルス混入のリスクが付きまとう。また, 患者に投与される細胞加工物は滅菌できない特質を持つため, あらかじめ混入するウイルスの有無・種類・量・培養中での増幅の有無などを検討し, 治療のリスクとベネフィットを正しく評価することが極めて重要である。

【目次】
1. はじめに
2. 検査対象ウイルス
3. ドナー検査
3.1　血清学的検査
3.2　核酸増幅検査
3.3　ウインドウピリオドを勘案した検査
4. 生物由来原料の検査
5. 細胞加工物のウイルス検査
6. ウイルスの迅速検査系の開発
6.1　網羅的ウイルス検査
6.2　ウイルスの迅速定量法
7. データ収集
8. おわりに

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重症心不全治療に用いられる移植細胞に関する免疫学的考察
Immunological Aspects in Donor Cells for the Treatment of Severe Heart Failure

　心不全に対して細胞治療が行われているが, 製品の均一性, 産業化を鑑みると他家細胞が有効である可能性が考えられる。しかし, その場合, 同細胞の有効性の検証と同時に, 免疫原性を科学的に検討することが重要である。本稿では, 自己, 他家細胞の免疫原性, 有効性に関して, 考察する。

【目次】
1. はじめに
2. 自己細胞による細胞治療の利点と欠点
3. アロ体性幹細胞の心不全に対する有効性, 免疫原性
3.1　他家骨髄間葉系幹細胞
3.2　他家筋芽細胞
4. iPS細胞由来心筋細胞の免疫原生
4.1　移植急性期における宿主移植片反応
4.2　移植慢性期における宿主移植片反応
4.3　他家iPS細胞由来移植片の生着と寿命
4.4　iPS細胞の免疫原性に関する基盤研究
5. 免疫学的メカニズムを用いた細胞治療の有効性向上

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非細胞成分由来不純物検査　　　
Evaluation for Impurities Derived from Non-cellular Components

　再生医療等製品の製造では, 原材料となるヒト細胞以外に培地添加物やスキャフォールドなどの非細胞成分が多く使用される。この非細胞成分由来不純物については, 品質対策と安全性に関するリスク評価が重要である。必要に応じて最終製品の残留量試験を行う必要があり, 出荷時に適切な洗浄工程を設定することが望ましい。

【目次】
1. はじめに
2. 非細胞成分と製造工程由来不純物
2.1　非細胞成分の安全性評価
2.2　製造工程由来不純物の安全性評価
3. 非細胞成分由来不純物
3.1　原料および材料の品質
3.2　製造工程由来不純物
3.2.1　培地と添加物
3.2.2　血清類
3.2.3　無血清培地
3.2.4　抗生物質
3.2.5　細胞剥離液
3.2.6　スキャフォールド
3.2.7　製品保存液
3.2.8　培養機器および器具
4. 実例
4.1　培地と添加物
4.2　ウシ血清
4.3　抗生物質
4.4　細胞剥離液
4.5　スキャフォールド
4.6　製品保存液
5. おわりに

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製造のモニタリング評価
Environmental and Process Monitoring in Manufacturing of Cell-based Products

　生きた細胞を最終製品とする再生医療等製品では, 外乱に対する無菌性の維持に加え, 原料細胞が生じさせる内乱に対し工程の再現性が得られるよう, 細胞製造性(Cell Manufacturability)を意識した製造システムの構築が不可欠である。本稿では, 製造時の品質を確保するために有用な, 製造モニタリングについて概説する。

【目次】
1. はじめに
2. 再生医療等における製品形態の多様性と製造モニタリングの考え方
3. 再生医療等製品の製造で生じる現状の課題
4. 製造モニタリングについて
4.1　環境モニタリング
4.2　工程モニタリング
5. 加速度センサーを用いた動作キャリブレータの可能性
6. おわりに

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BIO BUSINESS

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食品添加物工業の市場
Market Trend of Food Additive

【目次】
1. 概要
2. 需給動向
2.1　甘味料
2.2　着色料
2.3　保存料・殺菌剤(防腐剤)
2.4　酸化防止剤
2.5　酸味料
2.6　調味料
2.7　その他の食品添加物

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バイオポリウレタン(バイオPU)の市場動向
Market of Bio-polyurethane

【目次】
1. 概要
2. 生産
2.1　業界動向
3. 需要
4. バイオポリウレタンの動向

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BIO PRODUCTS

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キチン・キトサン
Chitin/Chitosan

【目次】
1. 概要
2. 毒性
3. 製法
4. 生産
5. 需要
6. 価格
7. 市場予測

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ゼラチン
Gelatin

【目次】
1. 概要
2. 毒性
3. 製法
4. 生産
5. 需要
6. 価格
月刊バイオインダストリー 2016年8月号

￥3,960

シーエムシー出版

【特集】介護食品の高機能化に期待される素材開発

《著者一覧》
丸田和彦　(株)林原
渡邉卓巳　コンビ(株)
鈴木　誠　ヒガシマル醤油(株)
前渕元宏　不二製油グループ本社(株)
長　秀吉　ユニテックフーズ(株)
柳原　彩　ユニテックフーズ(株)
宮村充彦　高知大学医学部
横田淳子　高知大学医学部
円谷陽一　埼玉大学名誉教授
東海林義和　埼玉大麦食品普及・食のモデル地域実行協議会アドバイザー
早川享志　岐阜大学
加藤節司　島根大学医学部
大野美穂　社会医療法人仁寿会
橋本道男　島根大学医学部
桝田哲哉　京都大学大学院農学研究科
吉野知子　東京農工大学大学院
本多　亨　東京農工大学大学院

《総目次》
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【特集】介護食品の高機能化に期待される素材開発

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トレハロースの介護食品への応用
Application of Trehalose to Nursing Care Food

　非還元性二糖トレハロースは, 様々な食品において多彩な機能を発揮し, 美味しさの向上や品質保持に加え, 最近では嚥下支援や健康機能も見出されるようになった。トレハロースによって, いつもの介護食を高度に進化させることが可能となり, 要介護者の健康寿命の延伸, QOL向上に働きかける。本稿では, トレハロースの介護食品への最新の取り組みについて解説する。

【目次】
1. 介護食品を取り巻く環境
2. トレハロースとは
3. 介護食をもっと美味しく嚥下しやすく
3.1　澱粉老化抑制
3.2　タンパク質変性抑制
3.3　離水抑制
3.4　冷凍耐性
3.5　温野菜の色調保持
3.6　矯臭
3.7　塩味増強
4. トレハロースの健康機能
5. おわりに

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殺菌乳酸菌EC-12の整腸・排便促進作用と床ずれ予防
Effects of Heat-Killed Lactic Acid Bacteria EC-12 on Defecation, Fecal Microflora and Pressure Ulcer

　近年, 乳酸菌に対し数多くの研究がなされ様々な生理活性が報告されている。介護・医療現場においても, 乳酸菌は注目の機能性食品素材である。しかし, 一般的な乳酸菌は生きている菌のため, 使用するにあたり, 保管条件であったり加工に対し制限がある。それに対し殺菌乳酸菌は加工特性に優れており, 長期保管も可能である。本稿では, 殺菌乳酸菌EC-12について整腸・排便促進作用と床ずれ予防に対する研究成果を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 整腸・排便促進作用
2.1　方法
2.2　結果
2.3　考察
3. 床ずれ予防
3.1　方法
3.2　結果
3.3　考察
4. おわりに

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鉄の吸収をサポートする大豆発酵多糖類
Promotive Effect of Shoyu Polysaccharides from Fermented Soybeans on Iron Absorption

　我々は, 醤油に含まれている天然成分「醤油多糖類」(SPS:Shoyu polysaccharides)が, 鉄吸収促進作用を有することをこれまでに明らかにしている。当社では, 大豆を原料に独自の醸造技術によりSPSの製造に成功しており, SPSを主成分とする「大豆発酵多糖類」を開発している。本稿では「大豆発酵多糖類」の特長とその利用方法について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 鉄吸収促進作用をもつSPS
3. SPSを主成分とする「大豆発酵多糖類」
4. 「大豆発酵多糖類」のラインナップ
5. 「大豆発酵多糖類(鉄)」を使用するメリット
6. おわりに

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大豆タンパク質および大豆ペプチドの機能性介護食品素材としての可能性　
Soy Protein and Soy Peptide as Functional Care Food Materials

　食品の機能性とは人体に対する食品の作用や働きのことで, 栄養機能, 嗜好・食感機能, 生体調節機能の三つの機能がある。本稿では, 大豆タンパク質および大豆ペプチドの生体調節機能に着目し, 機能性介護食品素材としての有用性・可能性について解説する。

【目次】
1. はじめに
2. 経腸栄養剤としての大豆タンパク質の有用性
3. 機能性介護食素材としての大豆タンパク質および大豆ペプチドの可能性
4. 大豆タンパク質のメタボリックシンドローム予防効果
5. 大豆ペプチドのロコモティブシンドローム予防効果
6. 大豆ペプチドの認知機能低下抑制作用
7. おわりに

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ペクチンによる新たなゼリーの紹介　　　　
New Type of Jelly with Pectin

　ペクチンは柑橘類の皮やりんごの搾りかすから抽出される増粘多糖類であり水溶性食物繊維の代表格である。古くからジャムやデザートに使用されてきたゲル化剤であるが, 最近の研究によりLMペクチンのユニークな物性特性を見出したので報告する。

【目次】
1. ペクチンゲルのリセット性(再セット性)
2. リセットゲルの嚥下障害への応用
3. リセットゲルの包埋剤への応用
4. その他の応用
4.1　飲料分野
4.2　コーティングゼリーの分野
5. 今後の課題

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キウイフルーツ由来の肉・魚介類軟化剤“KFPE”の効果
KFPE～Natural Meat Tenderizer from Kiwifruit～

　肉や魚の食感を柔らかくし, 咀嚼・嚥下をより容易にさせるために, 市場には様々な軟化剤が存在する。肉のタンパク質の保水性を高める食塩・リン酸塩や, タンパク質を分解する酵素, 肉の組織内に水を抱いて留まる増粘多糖類や澱粉がその例として挙げられる。本稿では, タンパク質分解酵素“アクチニジン”を豊富に含むキウイフルーツ果汁由来の軟化剤“KFPE”の特徴的な作用を報告する。

【目次】
1. 食肉の軟化とは
2. キウイフルーツパウダー KFPE とは
3. スジ・繊維質に特異的に働く
3.1　豚ロース肉
3.2　牛スジ肉
3.3　タラ
4. 低温で活性を保持する
5. 優れた食品加工適性
6. 今後の応用～介護食～

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ショウガを利用した嚥下機能改善剤
Swallow Function Improvement Agents Using Ginger

　加齢や基礎疾患による嚥下反射低下を有する高齢者, 要介護者が急増している。嚥下反射を亢進させるという観点に立脚し, TRPV1 agonistであるgingerol, shogaolを機能性本体とするショウガを主成分とした口腔内崩壊(OD)錠を開発, 臨床評価を行い, 嚥下機能の低下した高齢者における有用性を認めた。

【目次】
1. はじめに
2. 嚥下反射
3. ショウガ含有口腔内崩壊錠の作成
4. ショウガ含有口腔内崩壊錠の嚥下機能改善機能の臨床的評価
5. 今後の課題
6. 研究体制

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大麦β-グルカンの健康維持増進機能
Barley β-Glucan and its Role in Health Maintenance and Promotion

　大麦は主要穀物の一つとして食されてきたが, 50年ほど前から国内生産量は激減し, 国民一人当たりの年間摂取量は50年前の約1/30(0.3kg, 2014年)になっている。近年, 大麦の水溶性食物繊維(主成分はβ-グルカン)の健康機能性が注目されている。大麦食品が健康維持増進, 生活習慣病の予防と改善, 介護食, 等で広く普及することが期待される。

【目次】
1. はじめに
2. 大麦と食物繊維
3. 食物繊維摂取量の推移
4. 大麦の健康機能性
5. 機能性大麦素材の開発
6. 埼玉大麦プロジェクトの取り組み
7. まとめ

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ルミナコイドによる消化管機能の活性化を介した高齢者のサポート
Support of Elderly People through Activating Intestinal Functions by Luminacoids

　ルミナコイドは“ヒトの小腸内で消化・吸収されにくく, 消化管を介して健康の維持に役立つ生理作用を発現する食物成分”である。その代表として, 食物繊維, オリゴ糖, 難消化性デキストリン, レジスタントスターチについてその所在, 成分, 機能を概説するとともに, 高齢者の健康サポートに役立つ特性を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. ルミナコイドに包括される有用な難消化性物質について
2.1　食物繊維
2.2　オリゴ糖
2.3　難消化性デキストリン
2.4　レジスタントスターチ(RS)
3. ルミナコイドの有する特性と消化管で期待できる効果について
3.1　溶解性の違い, 保水性と水中沈定体積
3.2　陽イオン(カチオン)の吸着
3.3　非イオン性の吸着
3.4　腸内細菌に対する作用
4. ルミナコイドによる高齢者サポート
5. おわりに

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オメガ3 系脂肪酸の健康増進効果と介護食品への期待
Expectation of ω-3 Fatty Acids on Health Benefits and Care Foods

　ω-3系脂肪酸の健康増進・疾病予防効果に対するこれまでの観察・介入研究の成果, さらには認知機能低下に対するω-3系脂肪酸の有効性を中心に述べた。それらをもとに, いわゆる介護食品の高機能化に必要な論点を整理・考察した。ω-3系脂肪酸に関する介護食品への期待は極めて高く, さらなる充実が望まれる。

【目次】
1. はじめに
2. ω-3 系脂肪酸の生理機能
3. ω-3 系脂肪酸と心血管病
4. ω-3 系脂肪酸と呼吸器疾患
5. ω-3 系脂肪酸と代謝性疾患
6. ω-3 系脂肪酸と炎症性疾患
7. ω-3 系脂肪酸とがん
8. ω-3 系脂肪酸と精神・神経・感覚器疾患
9. ω-3 系脂肪酸とその他の疾患
10. ω-3 系脂肪酸と認知症
11. ω-3 系脂肪酸の介護食品への期待
11.1　日本人の食事摂取基準を満たしている
11.2　安全である
11.3　品質を保持できる
11.4　継続して摂取できる
11.5　健康増進・疾病予防効果
12. おわりに

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BIO R&D

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甘味タンパク質ソーマチンの甘味度強化
Thaumatin“Sweetened Up”by Site-Directed Mutagenesis

　甘味タンパク質ソーマチンはショ糖に比べモル比で10万倍, 重量比で3,000倍と非常に強い甘味を呈する。これまでソーマチンの甘味発現に重要な役割をするアミノ酸残基を同定してきたが, さらに甘味度を強化することは困難であった。本稿では, ソーマチンの甘味度強化に成功した知見について, 甘味物質, 甘味受容体, それら相互作用を交え紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 甘味物質と甘味受容体との相互作用
2.1　甘味物質の特徴
2.2　甘味受容体
2.3　甘味受容体発現細胞を用いた相互作用部位の探索
2.4　Wedge model による相互作用部位の検討
3. 甘味タンパク質ソーマチンの高甘味度化
3.1　部位特異的変異による甘味発現部位の探索
3.2　ソーマチンの高分解能構造解析
3.3　Hyper sweet proteinの作製
4. おわりに

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効率的なセルロース分解に向けた多酵素-磁性粒子複合体の生合成
Biogenic Synthesis of Multi-enzyme and Magnetic Nanoparticle Complexes for Efficient Cellulose Hydrolysis

　持続可能な社会を構築するための環境負荷の少ない再生可能エネルギーとして, 木質系バイオマスからのバイオエタノールの生産が注目されている。本稿ではセルラーゼ分解菌が生産する多酵素複合体(セルロソーム)を模倣した人工タンパク質複合体の構築と, 菌体内に磁性粒子を生合成する磁性細菌を用いた多酵素-磁性粒子複合体の生合成について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. セルロース分解に用いられる酵素群の複合化
3. コヘシン-ドッケリン相互作用を利用した多酵素複合体の構築
4. マグネトソームディスプレイ技術を用いた多酵素-磁性粒子複合体の開発
4.1　マグネトソームディスプレイ技術
4.2　磁性粒子上への多酵素複合体の構築とセルロース分解への応用
5. おわりに
月刊バイオインダストリー 2016年7月号

￥3,960

シーエムシー出版

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【特集】微細藻類が生み出すオイル/成分の産業展望

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リン欠乏応答性プロモーターを利用したナンノクロロプシス油脂合成の改変
A Phosphorus Starvation-inducible Promoter is Effective in Manipulating TAG Synthesis in Nannochloropsis

岩井雅子　(東京工業大学)
太田啓之　(東京工業大学)

　近年, 藻類油脂の産業利用が話題になっているが, 藻類では栄養欠乏時に油脂などが大量に細胞内に蓄積することが知られている。最近我々は, 特に植物で研究を行ってきたリン欠乏時における膜脂質転換の仕組みを藻類に活用することで, 藻類の油脂蓄積の改変に成功した。本稿では研究の現状と今後の展望についてモデル藻類であるクラミドモナスと油脂高生産藻であるナンノクロロプシスを中心に述べる。

【目次】
1. 植物における油脂代謝改変研究
2. 藻類における油脂代謝研究
3. クラミドモナスを用いた油脂蓄積
4. ナンノクロロプシスを用いた油脂蓄積の応用
5. 今後の展望

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海洋微細藻類によるグリーンオイル生産における屋外大量培養技術開発
Development of Outdoor Mass Cultivation for Green Oil Production Using Marine Microalgae

松本光史　(電源開発(株))
野島大佑　(国立大学法人　東京農工大学)
田中剛　(国立大学法人　東京農工大学)

　微細藻類によるグリーンオイル生産技術では, 安定的に屋外で微細藻類を培養・生産する技術の確立が一貫生産プロセスを構築する上で非常に重要となる。さらに, 生み出されたグリーンオイルがしっかりとしたCO2削減効果を有する価値のあるものとするには, プロセス全体のエネルギー収支, CO2バランスが取れたプロセス技術としなければならない。本稿では, 特に屋外培養技術を中心にし, 上述した点について議論したい。

【目次】
1. はじめに
2. 微細藻類によるグリーンオイル生産一貫プロセスに求められるもの
3. グリーンオイル年間生産に向けた屋外培養技術
3.1　年間生産のハードル
3.2　ソラリス株, ルナリス株による年間を通じた屋外培養
3.3　屋外培養におけるグリーンオイル蓄積条件
3.4　培養規模の大型化と天然海水利用
4. ソラリス株におけるオイル蓄積機構の解明
5. ソラリスオイルのブランド化
6. まとめ

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微細藻類の大量培養システムの開発
Large-Scale-Culture Systems Development of Microalgae

増田篤稔　(玉川大学)

　微細藻類は, 食品添加剤から試験薬の原材料まで利用されている。新規産業用の有用物質探査や燃料用途の研究などが継続的に行われており, 産業利用可能な有用物質も発見されるなど注目のバイオマス資源である。しかし, 産業化するためには, 低コストで安定的な生産技術が求められている。室内大量培養システム開発方法を解説し, 屋外培養での留意点を述べる。

【目次】
1. はじめに
2. 微細藻類培養装置開発に関する基礎的知見
2.1　培養槽における環境制御項目
2.2　光環境
2.3　溶存ガス環境
3. 設計における環境因子の定量方法
3.1　培養槽外郭周辺の光環境設計計算
3.2　培養槽内の光環境計測と培養器形状
3.2.1　光透過測定装置と結果
3.2.2　解析
3.2.3　考察
3.3　培養内におけるガス挙動
3.3.1　培養槽内における溶存酸素濃度動態について
3.3.2　培養槽を用いた溶存酸素動態の検討事例
4. 実用プラントにおける餌料用微細藻類培養システム開発
4.1　培養槽条件と設計と性能
4.2　実用プラントシステム
5. 屋外培養についての留意点

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微細藻類収穫用分離板型遠心分離機「三菱ディスクセパレータ」
Disc Type Centrifuge“Mitsubishi Disc Separator”for Harvest of Microalgae

加治圭介　(三菱化工機(株))

　三菱化工機(株)は, 産学協同の一社藻類産業創成コンソーシアムに参画し, 「福島県再生可能エネルギー次世代技術開発事業」に採択された福島藻類プロジェクトで活動してきた。本稿では, 福島藻類プロジェクトの藻類バイオマス生産開発拠点で微細藻類の収穫・濃縮用として稼動する分離板型遠心分離機「三菱ディスクセパレータ」について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 三菱ディスクセパレータの特徴と構造
2.1　微細藻類の収穫・濃縮方法
2.2　分離板型遠心分離機の分離理論
2.3　排出機構
3. 微細藻類の収穫・濃縮工程の実証結果
3.1　藻類培養液
3.2　微細藻類の収穫率
3.3　濃縮液の濃度
4. おわりに

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金属触媒を用いた藻類オイルの軽質化　　　　　　
Production of Lighter Compounds from Algal Oils using Metal Catalysis

冨重圭一　(東北大学大学院工学研究科)
中川善直　(東北大学大学院工学研究科)
田村正純　(東北大学大学院工学研究科)

　藻類が産生する重質な炭化水素を液体燃料として有用度の高い軽質なオイルへ変換して利用する方法について, オイルの炭化水素分子の骨格構造を維持したまま炭素―炭素結合を水素化分解する方法について紹介する。この方法は石油精製産業で用いられている固体酸触媒と金属触媒の二元機能型触媒と異なり, 藻類オイルが持つ構造的特徴を活かした生成物の利用を志向するものである。

【目次】
1. はじめに
2. 触媒の活性金属スクリーニング
3. Ru/CeO2触媒を用いたスクワランの水素化分解反応試験結果と従来触媒系との比較
4. Ru/CeO2触媒上の水素化分解反応を用いたスクワランの軽質化
5. Ru/CeO2触媒の構造的特徴
6. まとめ

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藻類を利用した持続可能な油脂原料の開発
Development of Sustainable Raw Materials of Fats and Oils using Microalgae

萩原浩　(花王(株))

　筆者が所属する花王(株)は“社会のサステナビリティヘの貢献”を目的に, バイオマスの高度利用を中心とした先進的な環境技術研究を進めている。本稿では, 界面活性剤の原料である天然油脂の主成分「中鎖脂肪酸」を多く蓄える藻類の獲得, および「中鎖脂肪酸」の生成に寄与する酵素類を藻類より初めて見出すことに成功したので紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. ラウリン酸生産藻類の探索
3. 培地・培養条件の改良によるラウリン酸の生産性向上
4. 藻類由来の中鎖脂肪酸特異的Acyl-ACP thioesterase(TE)の発見
5. 藻類由来の中鎖脂肪酸特異的β-Ketoacyl ACP synthase(KAS)の発見
6. 最後に

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ヘマトコッカス藻から得られるアスタキサンチンの食品への展開
Food Application of Astaxanthin Derived from Haematococcus Algae

清水稔仁　(オリザ油化(株))
単少桀　(オリザ油化(株))
下田博司　(オリザ油化(株))

　抗酸化作用を有するカロテノイドの一種であるアスタキサンチンは, ヘマトコッカス藻を産業的に培養し製造している。アスタキサンチンには多岐にわたる機能性が見出されており, 食品への応用も盛んである。本稿ではそのヘマトコッカス藻由来アスタキサンチンの安定性, 安全性, 機能性について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. アスタキサンチン
3. アスタキサンチンの安定性
4. アスタキサンチンの安全性
5. アスタキサンチンの機能性
6. おわりに

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BIO R&D

加熱変性リゾチームの抗ノロウイルス性とこれを含むアルコール系製剤の開発
Research of Anti-Norovirus Activity of Heat Denatured Lysozyme and Development of Alcohol Based Disinfectant Containing it

武内章　(キユーピー(株))

　東京海洋大学食品微生物学研究室との共同研究により, リゾチームを加熱変性したものに抗ノロウイルス活性があることが判った。この加熱変性リゾチームを含み, これ1本でノロウイルス・食中毒菌リスクを軽減できるアルコール系製剤を開発した道筋をご紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. ヒトノロウイルスの代替ウイルスを評価系として使用する際の問題点
3. リゾチーム溶液の加熱変性条件とMNV感染価の低下の関係
4. 透過型電子顕微鏡(TEM)を用いたウイルス粒子の観察
5. PMAを使用するqRT-PCR法によるMNVとヒトノロウイルスのカプシド蛋白の破壊の確認
6. ウイルス不活性化を起こすアミノ酸配列領域の決定
7. 学術研究の成果を中核とした新規商材の商品開発戦略
8. 加熱変性リゾチーム含有アルコール製剤「リゾパワーNV」の開発
9. 本製剤と各種抗ノロウイルス剤との比較
10. 本製剤のタマゴアレルゲン
11. 本製剤の使用例
12. 今後の展望

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BIO BUSINESS

バイオポリエチレン(バイオPE)の市場
Market of Bio-based Polyethylene

【目次】
1. はじめに
2. PE の生産量と需要
2.1　低密度ポリエチレン
2.2　高密度ポリエチレン
3. バイオPE 関連企業動向
月刊バイオインダストリー 2016年6月号

￥3,960

シーエムシー出版

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【特集】バイオテクノロジーが育む頭髪の未来

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臨床発毛医学の現状と展望
Current State of Clinical Hair Growth Medicine and Future

松山淳　(国際抗老化再生医療学会;日本臨床医学発毛協会;松寿会)

健康長寿社会が進む現代社会において, アンチエイジングという概念も様々な分野で浸透し, 健康長寿はもちろん, 近年, 「見た目の若さ」も重要な要素となってきている。なかでも, 薄毛や脱毛は男女共通の悩みとして, 関心を集めている。本稿では脱毛症の基礎, 現在の治療法, 今後の治療の発展や可能性などについて臨床的観点から述べたい。

【目次】
1. はじめに
2. 男性型脱毛症(AGA)とは
3. 診断
4. 治療
5. 内服療法
6. 注射療法
7. 実際のHARG(R)治療
8. 効果的な治療介入の時期と治療効果の判定時期
9. 今後の展望

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5-アミノレブリン酸ALAの発毛促進作用
Promotion of Hair Regrowth with 5-Aminolevulinic Acid

松崎貴　(島根大学)

　皮膚に適切な濃度の5-アミノレブリン酸(ALA)を塗布すると発毛が促される。本稿ではその作用機序が従来の発毛・育毛剤とは異なることを示すとともに, 投与されたALAがヘムに変換されてATP生成を促進している可能性, および毛周期調節機構に関わっている可能性について解説する。

【目次】
1. はじめに
2. 毛母細胞の細胞活性と毛周期の関係
3. 5-アミノレブリン酸(ALA)と細胞増殖
4. ALAの発毛促進効果
5. ALAの作用機序
6. ヘムタンパク質と毛周期
7. 今後の課題

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ガゴメ昆布由来フコイダンの育毛効果
Effect of Fucoidan from Kjellmaniella crassifolia on Hair Growth

大野木宏　(タカラバイオ(株))

　海藻と毛髪に関する伝承は古くから存在するが, 科学的な検証が十分進んでいない。最近の研究において, 昆布に含まれるフコイダンが様々な増殖因子の産生を促進することで育毛効果を発揮することがわかってきた。本稿ではガゴメ昆布由来のフコイダンに関する基礎研究結果と製品応用例を紹介する。

【目次】
1. フコイダンと毛髪
2. ガゴメ昆布由来フコイダンのHGF産生促進作用
3. ガゴメ昆布由来フコイダンのFGF-7産生促進作用
4. ガゴメ昆布由来フコイダンの育毛領域での応用
5. 今後の展望

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フラーレンの持つ抗酸化作用と育毛効果
Effect of the Fullerene on Hair Growth

伊藤雅之　(ビタミンC60 バイオリサーチ(株))
乾重樹　(心斎橋いぬい皮フ科;大阪大学)

　フラーレンは, 抗酸化成分としてスキンケア用途で使用されており, 昨年で発売から10年となった。主にシミ・ニキビ・毛穴目立ちなどの肌トラブルに対してフラーレンが用いられているが, 近年, 頭皮・頭髪への効果を期待する声が多くなっている。本稿では, フラーレンが毛成長促進に有効である事を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 化粧品原料としてのフラーレン
2.1　フラーレンの発見
2.2　フラーレンの抗酸化力
2.3　フラーレンの化粧品への応用
2.4　フラーレンによる活性酸素対策と美容効果
2.5　フラーレンの安全性
3. フラーレンの毛成長に対する効果
3.1　実験方法
3.2　結果
3.3　考察
4. おわりに

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AGAのメカニズムと治療　　　　　　　
Mechanism and Treatment of AGA

乾重樹　(心斎橋いぬい皮フ科;大阪大学)

　AGAのメカニズムについて, 近年の遺伝学的研究から得られる示唆と, アンドロゲンの基礎医学的研究から得られるアンドロゲンの関与の仕方の面から議論する。さらに日本皮膚科学会男性型脱毛症診療ガイドラインで強く勧められている治療である, フィナステリド内服とミノキシジル外用について臨床医学的な見地から概説する。

【目次】
1. はじめに
2. AGAの遺伝
3. AGAの病態メカニズム
3.1　毛器官の男性ホルモンに対する感受性の調節因子
3.1.1　5α-還元酵素(5α-reductase)
3.1.2　アンドロゲン受容体(AR)
3.1.3　アンドロゲン受容体共役因子(androgen receptor coregulator)
3.2　AGAの病態に関わるメディエーター
4. AGAの治療
4.1　フィナステリド内服薬
4.1.1　作用機序
4.1.2　用法・適応
4.1.3　効果
4.1.4　副作用
4.2　ミノキシジルローション
4.2.1　作用機序
4.2.2　効能・効果
4.2.3　副作用

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AGA治療におけるデュタステリド(ザガーロ(R)カプセル)の作用
Effects of Dutasteride(Zagallo(R)capsule)on AGA Treatment

畠中俊樹　(グラクソ・スミスクライン(株))

　男性における男性型脱毛症(androgenetic alopecia;AGA)の主な原因要因として, ジヒドロテストステロン(DHT)が深く関与することが明らかとなっている。DHTは生体内において, テストステロンから5α-還元酵素により変換され, 生成される。5α-還元酵素阻害薬であるデュタステリドは, 毛髪の毛包部においてDHTの生成を抑制することでヘアサイクルにおける成長期を延長させ, AGAに対して有効性を示すと考えられる。本稿では, デュタステリド(ザガーロ(R)カプセル)の開発経緯とともに, その作用機序, 有効性および安全性に関する臨床試験成績, およびDHT濃度に対する影響を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. デュタステリドのAGA治療薬としての開発経緯
3. AGAのヘアサイクルとデュタステリドの作用機序
4. デュタステリドの臨床試験成績
4.1　第Ⅱ/Ⅲ相二重盲検比較試験(国際共同試験)
4.2　国内臨床試験(長期投与試験)
4.3　海外第Ⅱ相試験
5. デュタステリドのDHT濃度に対する影響
6. おわりに

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α-リポ酸誘導体の抗がん剤誘発脱毛に対する抑制効果
Inhibitory Effect of α-Lipoic Acid Derivative on Chemotherapy-Induced Alopecia

平塚孝宏　(大分大学医学部附属病院;大分大学)
中嶋健太郎　(大分大学医学部附属病院;大分大学)
圓福真一朗　(大分大学医学部附属病院;大分大学)
河野洋平　(豊後大野市民病院)
麻生結子　(大分大学医学部附属病院;大分大学)
猪股雅史　(大分大学医学部附属病院;大分大学)
北野正剛　(大分大学)

　抗がん剤誘発脱毛は抗がん剤による最も心的ダメージの大きな副作用であるにもかかわらずその効果的な治療法はいまだに存在しない。今回我々は新規抗酸化剤であるα-リポ酸誘導体が抗がん剤誘発脱毛抑制効果を有することを明らかにした。その詳細と臨床応用へ向けた取り組みについて解説する。

【目次】
1. はじめに
2. ラット抗がん剤誘発脱毛モデルを用いた基礎研究
3. 乳がん患者を対象とした臨床研究
4. 多施設共同臨床試験
5. おわりに

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発毛・育毛ビジネスの進展と未来
Progress and the Future of Hair Growth Business

伊藤憲男　((株)アデランス)

　現在は脱毛のメカニズムが解明されてきており, その対処方法も実に様々なものがある。医療機関での治療方法も数多く存在しているが, 一方で手術や医薬品の使用に抵抗のある, あるいはまだその段階ではないと考える人も少なくない。本稿ではそれらの人たちを対象に実践されている脱毛への対処を中心に, その周辺と将来の展望について考察する。

【目次】
1. 髪の悩み
2. 脱毛進行の分類と市場
3. 医療機関における対処法
3.1　内服薬または外用薬
3.2　植毛術(自毛植毛)
3.3　GF カクテル注入
3.4　HARG療法
4. 医療機関以外
4.1　育毛剤
4.2　ヘアケア・スカルプケア機器
4.3　スカルプケア系シャンプー類
4.4　スカルプケアサロン
5. 今後の展望

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BIO R&D

ウシ唾液はセルロース分解を促進する
Enhancement of Cellulose Degradation by Cattle Saliva

坂口謙吾　(東京理科大学)
金井良博　(東京理科大学発ベンチャー　アクテイブ(株))
関泰隆　(東京理科大学)

　草食動物の唾液は咀嚼や反すうの際に植物繊維を分解補助する。難分解性であるセルロースを効率的に酵素分解するため, ウシの唾液が及ぼす影響を調べた。その結果, 唾液によって分解が促進され, セルラーゼ使用量の低減ができる可能性が見出された。バイオマス資源の糖化技術において, 酵素コストは実用化を遅らせている主要因の一つであり, その部分への貢献が期待される。

【目次】
1. はじめに
2. 非生物系と生物系の素材の融合が必要な背景
3. 研究の概要と成果
4. 結論
5. まとめと展望

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TOPICS

環境DNA を用いて水中の生物相を知る
Aquatic species census using environmental DNA

源利文　(神戸大学)

　近年, 環境中のDNA情報を用いて生物の分布情報を得る「環境DNA分析」と呼ばれる手法が発展している。本稿では主に, 環境水中のDNA情報を用いて魚類や両生類などの大型生物の分布情報を明らかにする取り組みについて, 研究開発の経緯を概説するとともに, 種特異的な検出法および環境DNAメタバーコーディング法の二つの手法について技術的なポイントを解説する。

【目次】
1. はじめに
2. 環境DNA分析の流れ
3. 種特異的な検出と定量
4. 環境DNAメタバーコーディング
5. 環境DNA分析手法の課題
6. 今後の展望
7. おわりに

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BIO PRODUCTS

ポリL-乳酸
Poly-L-lactic Acid, PLLA

【目次】
1. 概要
2. 毒性
3. 製法
4. 生産
5. 需要
6. 価格・荷姿
7. 市場予測
月刊バイオインダストリー 2016年5月号

￥3,960

シーエムシー出版

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【特集】がん医療の新たな展開

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線虫嗅覚を利用した早期がん検出法
Diagnosis of Early Cancer Using C. elegans Olfaction

広津崇亮　(九州大学)

従来の人工機器を用いたがん診断法では, 精度とコストを両立させるのが難しいという問題があった。そこで筆者らは, 生物診断という新しいコンセプトに基づいたがん診断法の開発を行っている。本稿では, がんの匂いを線虫の優れた嗅覚で検出することにより可能となった, 低コストで高感度ながん診断技術について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. がんの匂いとがん探知犬
3. 線虫C. elegansの嗅覚と匂いに対する走性行動
4. 線虫のがんの匂いに対する反応
5. 線虫によるがん診断n-noseの精度
6. n-noseの利点, 欠点
7. 今後の発展

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急速に発展する免疫療法:がんワクチンの新展開
Rapid Progress in Cancer Immunotherapy:New Development of Cancer Vaccines

和氣加容子　(久留米大学)
山田亮　(久留米大学)

　免疫チェックポイント阻害抗体の登場は, がんワクチンの開発にも大きな影響を与えつつある。本稿では, 筆者らの行っているペプチドワクチンの開発を中心にがんワクチンの開発現状について述べるとともに, 免疫チェックポイント阻害抗体登場後の展望についても述べる。

【目次】
1. はじめに
2. がんワクチンの基礎
2.1　ペプチドワクチン
2.2　その他のワクチン
2.3　アジュバント
3. がんワクチンの臨床
3.1　テーラーメイドがんペプチドワクチン
3.2　膠芽腫に対するテーラーメイドがんペプチドワクチン
3.3　前立腺がん対するテーラーメイドがんペプチドワクチン
3.4　膀胱がんに対するテーラーメイドがんペプチドワクチン
4. 複合免疫療法
5. 世界における個別化ワクチンの開発
6. 今後の展望

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腫瘍免疫応答の活性化を測定する抗体検査技術の開発
Development of Antibody Detection System to Evaluate Activation of Anti-Tumor Immune Response

二見淳一郎　(岡山大学)

　がん免疫治療や関連の医薬品開発において, 腫瘍に対する免疫応答のレベルを簡便な血液検査で定量評価ができる診断技術が必要だ。がんに対する免疫応答が亢進している際には, 血液中に様々な抗がん抗原抗体が増加する。この抗体価の定量評価には, 独自開発の変性タンパク質の可溶化技術の活用が強力な手段となる。

【目次】
1. はじめに
2. がん免疫治療は個別化医療
3. がん抗原の種類と構造的な特徴
4. がん抗原・CT 抗原の抗原性
5. 抗がん抗原抗体の上昇と腫瘍免疫応答の活性化との相関
6. 全長・水溶性がん抗原タンパク質を用いた高感度抗体検査試薬の開発
7. Antigen-Spreading測定による腫瘍免疫応答の活性化診断の可能性

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血漿中アミノ酸プロファイルによる, がんリスクスクリーニング法の有用性
Diagnostic Performance and Clinical Utility of Novel Cancer Screening Method Based on the Plasma Free Amino Acid Profile

安東敏彦　(味の素(株))

【目次】
1. 血漿中アミノ酸プロファイルとは
2. 「アミノインデックス技術」を用いたがんリスク・スクリーニング法(AICS)
2.1　「アミノインデックス技術」とは
2.2　がん患者でのアミノ酸プロファイル変化とAICS(R)の開発
2.3　AICS(R)検査結果の表示方法とランク別リスク
2.4　AICS(R)の各種がんに対する感度と特徴
3. 膵臓がんへの応用
3.1　膵臓がん検診の現状
3.2　AICS(膵臓)臨床研究の概要
3.3　AICS(膵臓)の検査性能
4. おわりに

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マイクロRNAに秘められたがん診療への可能性　　　　　　　
Clinical Applications of MicroRNAs in Cancer

門田宰　(国立がん研究センター研究所)
藤田雄　(国立がん研究センター研究所)
落谷孝広　(国立がん研究センター研究所)

　マイクロRNA は約22塩基の1本鎖RNAであり, 様々な疾患に関与していることが解明されている。がんでも実に多くの知見が集まり, 診断や治療でのブレークスルーになりうると期待されている。本稿では, このマイクロRNAのがん臨床応用の現状と今後の展望について, 特にバイオマーカーとしての役割と治療に焦点を当て概説する。

【目次】
1. はじめに
2. がんにおけるmiRNAの関与
3. miRNAによるがん診断
4. miRNAによる予後予測と治療反応予測
5. バイオマーカーとしてのmiRNAの問題と今後の展望
6. miRNAによるがん治療
7. おわりに

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循環がん細胞研究の最近の知見と将来展望
Circulating Tumor Cells:Recent Discoveries and Expectations

伊藤寛晃　(昭和大学)

　循環がん細胞研究はがんの早期発見, 予後推定, 治療選択, 治療効果判定などへの有用性が期待されてきた。近年のテクノロジーの進歩により, 循環がん細胞と上皮間葉転換, がん幹細胞, そして遊離核酸との関連と転移形成能に関して新たな知見が積み重ねられ, がんの転移メカニズム解明や新規治療開発という次の段階に進もうとしている。循環がん細胞研究の最近の知見と将来展望を述べる。

【目次】
1. はじめに
2. 循環がん細胞の概念
3. 循環がん細胞検出技術
4. 循環がん細胞研究の展望

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BIO R&D

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糖尿病診断マーカーHbA1c酵素測定法の新たな展開
Recent Development on Enzymatic Assay of Hemoglobin A1c for Diabetes Diagnosis

一柳敦　(キッコーマン(株))
五味恵子　(キッコーマン(株))

　糖尿病診断において糖化ヘモグロビン(HbA1c)の測定数が増加している。HbA1cの酵素測定法は迅速・正確・簡便な手法であることから, 徐々に市場が広がっている。我々は, 次世代のHbA1c酵素測定法の開発に取り組み, プロテアーゼによるHbA1c分解が必要ないHbA1c測定法「ダイレクト測定法」を開発に成功した。

【目次】
1. はじめに
2. HbA1c酵素測定法「ジペプチド法」の開発
3. HbA1cに直接働く酵素の開発
4. プロテアーゼを必要としないHbA1c酵素測定法の開発
5. おわりに

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植物由来天然有機化合物のイオン液体抽出・単離法
Extraction of Plant Natural Products Using an Ionic Liquid

臼杵豊展　(上智大学)
藤田正博　(上智大学)

　セルロース溶解性イオン液体を利用することによって, 植物葉より生物活性天然有機化合物を従来法よりも効率的に抽出・単離可能な方法を開発した。本稿では, イチョウ, サツマイモ, およびレモンマートルの葉に含まれる有用な天然有機化合物のイオン液体抽出・単離法について報告する。

【目次】
1. はじめに
2. イチョウ葉からshikimic acid
3. サツマイモ葉からCQAs
4. レモンマートル葉からcitral
5. おわりに

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BIO BUSINESS

動物実験代替法の現状と課題
Current Situations and Issues on Alternative to Animal Testings

小島肇夫　(国立医薬品食品衛生研究所)

　動物福祉の観点から, 動物実験代替法の開発を求める機運が高まっている。安全性評価を行う場合, 試験法ごとに異なる特徴や適用限界を把握して動物を用いない代替法であるin silico, in vitro試験法を選択せねばならない。しかし, それらの試験法は大きな問題を抱えており, まだ安全性評価に耐えられる状況にはない。

【目次】
1. 動物実験に関する国際動向
2. 代替法の公定化
3. 代替法に関した安全性試験に関する国内外の動向
4. in vitro試験の問題点

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TOPICS

トチュウの樹が秘める新たな可能性―トチュウエラストマー―
New Possibility of the Eucommia Biomass, Development of Eucommia Elastomer

中澤慶久　(大阪大学)
鈴木伸昭　(大阪大学)
武野真也　(大阪大学)

　トチュウエラストマー(EuTPI)とは, 薬用植物のトチュウに含まれるトランス型ポリイソプレンである。戦前から注目されてきた天然樹脂の一種である。しかし, トチュウバイオマスの安定供給手法や効率的な抽出技術がなく未利用の素材であった。本稿では, このEuTPIの開発に至った経緯を紹介し, 産学連携で取り組む植物由来機能性素材のイノベーションについて紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. トチュウエラストマー開発までの経緯
3. 産学連携によるイノベーション
4. トチュウエラストマーの用途と将来展望
5. おわりに
月刊バイオインダストリー 2016年4月号

￥3,960

シーエムシー出版

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【特集】ハラールサイエンス

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特集にあたって
Introduction

民谷栄一　(大阪大学)

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Halal Science と先端分析技術
Halal Science and Advanced Analysis Technologies

民谷栄一　(大阪大学)

　印刷電極と携帯型電気化学装置を用いて豚肉由来の遺伝子やタンパクを計測できることを示した。これを用いて販売されている肉製品の評価も行った。また, ナノフォトニクス技術を用いたラベルフリーのタンパクセンサーを用いて豚アルブミンの計測にも成功した。

【目次】
1. はじめに
2. モバイル型バイオセンサーを用いた豚肉成分の計測
2.1　モバイル型遺伝子センサーの開発と豚肉遺伝子の検出
2.2　モバイル型イムノセンサーを用いた豚タンパクの検出
3. ラベルフリーバイオセンサーによる豚タンパク測定
4. おわりに

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ハラール産業の現状と日本の取り組み
Current Trends of the Halal Industry and the Japanese Challenge

富沢寿勇　(静岡県立大学)

　ハラール産業のグローバル展開に応じて, 我が国の行政・産業界も近年急速に参入する動きを見せている。本論では世界のハラール産業の概況を把握して日本での対応状況を比較考察し, 同産業で期待されるハラールサイエンスの役割と注意点を指摘するとともに, 地域的なハラール産業集積モデル構築の重要性を併せて論じる。

【目次】
1. はじめに
2. ハラール産業の現状
2.1　ハラールの定義とハラール認証制度
2.2　トイブ,シュブハーとハラールサイエンス
2.3　ハラール産業領域の広がりとサプライチェーンの重要性
3. 日本におけるハラール対応の現状

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ハラールと食品分析
Food Analysis for Halal

渡井正俊　((一財)日本食品分析センター)

　イスラム教徒(ムスリム)が食するものは, ハラールであることが求められており, その保証を科学的検証に基づいて行うことが注目され始めている。本稿では, その一手段として行われる食品分析の考え方および既存の技術を利用した豚肉の検知やアルコール(エタノール)の検出に関する現在の状況を解説する。

【目次】
1. はじめに
2. ハラールと食品分析
3. 分析の検出感度について
4. 豚の検知
4.1　DNAによる検出
4.2　タンパクによる検知
5. アルコール(エタノール)の分析
6. おわりに

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豚肉イムノクロマトの開発
Development of Porcine Immunochromato

岡本浩治　(田中貴金属工業(株))

　イムノクロマトは妊娠診断薬から始まり, 今ではインフルエンザの簡易診断薬として, 大活躍している。このイムノクロマトの技術をハラールサイエンスに応用する開発を行った。本稿では豚肉, 豚ラード, さらには豚ゼラチンを簡易的に判定するイムノクロマトについて, 原理, 操作方法, 感度などの分析技術, フィールド試験結果について, 解説する。

【目次】
1. はじめに
2. イムノクロマトの原理
3. 豚肉イムノクロマト
4. 豚ラードイムノクロマト
5. 豚ゼラチンイムノクロマト
6. 今後の課題

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食肉のハラールサイエンスと分光法を用いた豚脂の非破壊検出の可能性　　　　　　　　
Halal Science for Meat Production and the Potential of Non-Destructive Spectroscopic Method for Pork Fat Detection

本山三知代　(農業・食品産業技術総合研究機構)

　豚由来油脂の検出技術は食肉製品のハラール性の担保に有用と考えられるが, その開発は難しい課題でもある。本稿では, 豚脂に特有の物理特性を利用した検出技術を紹介し, 併せてハラール食肉生産の概要についても紹介することで, ハラール食肉生産全体から見た豚脂検出技術の可能性を考える。

【目次】
1. はじめに
2. ハラール食肉生産とハラールサイエンス
3. 豚由来油脂の検出
4. ラマン顕微鏡を用いた豚肉の非破壊検出
5. まとめ　豚脂検出技術の可能性

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簡易で迅速なブタDNA 検出法
Easy and Rapid Porcine DNA Detection

原口浩幸　((株)ファスマック)

　食のハラール性を確認するために簡易で迅速なブタDNA 検出法の開発を試みた。スピンカラムでのDNAの抽出および精製とLAMP法との組み合わせは検出感度と特異性の高いブタDNA検出法であった。また加工製品への適応性もあり, 実用性も確認できた。さらに, より簡易で多種同時検出が可能な核酸クロマトを実用化することで, 食品製造や流通の幅広い現場でハラール性を担保できる。

【目次】
1. はじめに
2. LAMP法を用いたブタDNA検出法の原理について
2.1　DNA増幅酵素
2.2　等温反応
2.3　プライマーにより増幅される標的DNA配列の特異性
2.4　LAMP法の検出方法
3. LAMP法を用いたブタDNA検出法の評価
3.1　食品からのDNAの抽出および精製
3.2　LAMP法での増幅と特異性の確認
3.3　PCR法
3.4　イムノクロマト法
3.5　各検出法の検出限界
4. 考察
5. 加工製品への適応性
6. 核酸クロマトへの応用
6.1　核酸クロマトについて
6.2　STH-PAS法を用いた検出例
7. 今後の課題

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ハラール産業のグローバル動向とイノベーションの機会
the Global Halal Industry and Innovation Opportunities

波山カムルル　((一社)日本ハラール研究所)
神田陽治　(北陸先端科学技術大学院大学)

　ハラール商品は, イスラム法に則って生産される製品や提供されるサービスであり, ハラール産業は, ハラール商品を生産・提供する産業のことである。グローバルに成長しているハラール産業の広がりについて解説するとともに, 日本におけるハラール産業が持つイノベーションの機会について述べる。

【目次】
1. はじめに
2. ハラールとハラール認証
3. グローバルハラールマーケット
4. グローバルハラール産業
4.1　食品
4.2　医薬品・健康製品
4.3　化粧品
4.4　ツーリズム
4.5　印刷・パッケージ
4.6　流通(倉庫・輸送)
4.7　金融・保険
4.8　認証・研修・教育
4.9　日本におけるハラール産業の機会
5. 日本におけるイノベーションの機会

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BIO R&D

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アロエベラ液汁の美肌効果
Beauty is Skin Deep:the Fascinating Effects of Aloe Vera Gel on the Epidermis

森山麻里子　(近畿大学)
赤木淳二　(小林製薬(株))
森山博由　(近畿大学)

　熱帯地方で育つアロエベラの葉肉には, ビタミン類, ミネラル類, 酵素類, 多糖類, アミノ酸などの有用成分が多く含まれており, 古くから世界中で民間薬や化粧品, 食品として利用されてきた。本稿では, アロエベラから得られる液汁の皮膚に対する効果について, 角化細胞(ケラチノサイト)に注目した筆者らの研究結果を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 皮膚の構造とその働き
3. アロエベラ液汁の表皮に対する効果
3.1　表皮ケラチノサイトの増殖活性化作用
3.2　表皮ケラチノサイトの分化促進作用
3.3　表皮ケラチノサイトの遊走性亢進作用
3.4　表皮ケラチノサイトの細胞接着因子増加作用
3.5　表皮構築作用
4. おわりに

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セルロース食品「ぷるんちゃん」の開発
Development of Cellulose Food「PURUN-CHAN」

畑欣宏　(オーミケンシ(株))

　セルロースは食物繊維として食されているが, 木質パルプ由来のセルロースは「食品添加物」として増粘性, 乳化安定性, 保形性などの機能を食品に付与するために使用されている。しかし, 低カロリー食品を目的として, 一定量のセルロースを食品に添加した場合, 食感が悪くなり, 食品として好ましくない。本稿では, セルロースが食品に使用される際のセルロースの食感を改善し, ゼロカロリーのセルロースを使用した低カロリー食品「ぷるんちゃん」について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 食感を改善するために
2.1　構造制御による食感の改善
2.2可食性多糖類との複合化による食感の緩和
3. 「ぷるんちゃん」の特徴
4. おわりに
月刊バイオインダストリー 2016年3月号

￥3,960

シーエムシー出版

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【特集】共培養による“ものづくり”の発展

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特集にあたって
Introduction

尾仲宏康　(東京大学大学院)

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複合培養による放線菌抗生物質生産の覚醒
Combined-Culture:the New Method for Secondary Metabolism Activation in Actinomycetes

尾仲宏康　(東京大学大学院)

　放線菌は抗生物質をはじめとした多様な二次代謝産物を作る有用な微生物として知られている。一放線菌株が有する二次代謝生合成遺伝子群は実に40種類にのぼるとゲノム解析結果は示しているが, 実際には一株当たり数種の二次代謝産物生産を確認するのみであり, 二次代謝を効率的に活性化する培養法が求められている。

【目次】
1. はじめに
2. 放線菌の二次代謝に刺激を与える微生物の取得
3. ミコール酸含有細菌には二次代謝誘導活性がある
4. ミコール酸含有細菌の直接接触が赤色色素生産を誘発している
5. 複合培養は多くの放線菌の二次代謝を活性化する
6. 複合培養を用いた新規二次代謝産物の探索
7. おわりに

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海綿共生微生物による生物活性物質の生産
Biosynthesis of Bioactive Compounds by Marine Sponge Symbiont Bacteria

江上蓉子　(北海道大学大学院)
脇本敏幸　(北海道大学大学院)
阿部郁朗　(東京大学大学院)

　海綿動物からは, これまでに数多くの生物活性物質が単離報告されている。化学構造上の類似性から, これらは共生微生物によって生産されることが長年疑われてきた。本稿では, 生物活性物質の生産を担う海綿共生微生物の遺伝子レベルでの同定について概説する

【目次】
1. はじめに
2. 海綿動物と共生微生物
3. 海綿由来生物活性物質の生産者に関する研究
4. 海綿Discodermia calyx共生微生物の解析
5. Calyculin生合成遺伝子を用いた生産者の同定
6. 海綿-共生微生物系におけるcalyculin類の毒性制御機構
7. 今後の課題

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共培養の伝統的発酵への影響
Influence of Microbial Coculture on the Traditional Fermentation

酒谷真以　(佐賀大学)
北垣浩志　(佐賀大学)

　伝統発酵食品の製造は開放発酵系であるため, 様々な微生物が入り込み, 多くの微生物間の相互作用で成り立っている。その相互作用のメカニズムとしては, 細胞間の接着や不飽和脂肪酸, エルゴステロール, グルコシルセラミドなどの脂質のやり取りが報告されている。

【目次】
1. 世界の伝統的発酵における微生物共生
2. 日本酒造りにおける微生物制御技術の発展
3. 日本酒造りにおける微生物共生
　3.1　酵母と乳酸菌
　3.2　麹菌と酵母の共生
4. 酢酸菌との共生によるお酢造り
5. 糠床における微生物の共生
6. おわりに

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異種微生物間で受け渡される基質と生育因子の解明
Interspecies Substrate and Growth Factor Transfer between Organisms

鎌形洋一　(産業技術総合研究所)

　環境中では多様な微生物が集団で存在している。この複雑系の根幹をなすのは異種微生物間の競合・共存・共生でありそこには多様な物質の授受を介したネットワークシステムが存在しているはずである。ここでは異種微生物間で受け渡される物質や生育因子の解析を通してこうしたネットワークの一端を解説したい。

【目次】
1. 微生物は複雑系の中で存在し多くは実験室で純粋培養することができない
2. 複雑系における異種微生物間の基質の授受
3. 微量で環境中の微生物の生育を促進する因子とは
4. 二種の微生物の共培養によって発見された生育因子
5. おわりに

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微生物間相互作用を利用した複合系バイオフィルムの制御
Applying Cell-Cell Communication to Control Polymicrobial Communities

豊福雅典　(筑波大学)
尾花望　(筑波大学)
野村暢彦　(筑波大学)

　自然界の微生物は複合系として存在する。多くの場合バイオフィルムのような塊を形成し, 相互に作用する。その制御は環境問題からヒトの健康問題に至るまで多くのニーズを抱えている。ここでは微生物間相互作用を利用した複合系バイオフィルムの試みと今後の展望について解説する。

【目次】
1. はじめに
2. バイオフィルムと微生物間相互作用
3. バイオフィルム中における微生物間相互作用
4. 細胞間コミュニケーションによる代謝の制御
5. 細胞間コミュニケーションによる複合系バイオフィルムの制御
6. 今後の展望

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共培養によるテバイン生産
Microbial Production of Thebaine by Co-Culture System

南博道　(石川県立大学)

　近年, 生合成工学の進展により, 微生物発酵法による植物アルカロイド生産が可能となったが, 多段階の生合成経路において生産効率が低くなる問題があった。一菌体での生産が効率的だと考えられていたが, 生合成経路を複数の菌体に分割し, 共培養を行うことで効率的に生産できることが明らかとなった。本稿では, 共培養によるアルカロイドの微生物発酵生産について解説する。

【目次】
1. はじめに
2. 微生物によるレチクリン生産
3. レチクリンからのイソキノリンアルカロイド生産
4. 微生物によるケシアルカロイド生産
5. おわりに

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ヨーグルトにおける共生作用と酸素
Symbiosis and Oxygen in Yogurt

堀内啓史　(㈱明治)

　ヨーグルトは, 2種類の乳酸菌Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricusとStreptococcus thermophilusの共生作用で作られるが, 酸素の存在はこの共生作用を阻害することがわかった。そこで, 酸素を低減した発酵を試みた結果, 発酵が促進されることがわかった。

【目次】
1. はじめに
2. 乳酸菌の共生作用とヨーグルト
3. 乳酸菌の共生作用と酸素
　3.1　酸素に着目した研究
　3.2　ヨーグルトの発酵と酸素
　3.3　酸素を低減した発酵
4. 研究成果の商品への応用-酸素を低減して低温で発酵-
5. 酸素低減による発酵時間短縮メカニズム
　5.1　単菌発酵に対する「脱酸素発酵法」の効果
　5.2　溶存酸素濃度を固定した発酵
　5.3　溶存酸素濃度を固定した発酵における蟻酸の生成
　5.4　「脱酸素発酵法」と蟻酸の生成
6. おわりに

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BIO R&D

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植物由来フェノール(グリーンフェノール)の量産化技術
Mass production of bio-mass derived phenol“Green-phenol”

宮内啓行　(住友ベークライト㈱)
乾将行　(地球環境産業技術研究機構)

　近年, 低炭素社会実現に向け植物資源からのプラスチックの生産に大きな注目が集まっている。フェノール樹脂は実用化されたプラスチックの中で最も古い歴史を持ち, 今もなお発展を続けているが, 工業生産がされているフェノール樹脂は石油由来の原料を用いて製造されているもののみである。本稿では, 世界で初めての植物由来フェノール(グリーンフェノール)の量産化技術について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. フェノール樹脂について
　2.1　フェノール樹脂の歴史
　2.2　フェノール樹脂とは
　2.3　フェノール樹脂の市場動向
3.フェノール樹脂の利用分野と技術動向
　3.1　工業用フェノール樹脂
　3.2　成形材料
4. グリーンフェノールの量産化技術
　4.1　フェノールの植物由来化の重要性
　4.2　バイオプロセスの生産性向上
　4.3　グリーンフェノール樹脂の特性
5. おわりに

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BIO BUSINESS

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乳酸菌関連製品の市場動向
Market Trend of Productics and Prebiotics

シーエムシー出版編集部

【目次】
1. 市場の動向
　1.1　市場規模の推移
　1.2　市場のトレンド
2. 個別市場の動向
　2.1　発酵乳
　2.2　乳製品乳酸菌飲料/乳酸菌飲料/乳酸菌入り清涼飲料
　2.3　食品/健康食品(サプリメント)
3. 企業動向
月刊バイオインダストリー 2016年2月号

￥3,960

シーエムシー出版

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特集
細胞識別・選別技術の最前線―再生医療の安全性向上に向けて―
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特集にあたって
Introduction

紀ノ岡正博　(大阪大学)
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5-アミノレブリン酸を利用した残留未分化iPS細胞の選択的除去
5-Aminolevulinic Acid-induced Selective Elimination of Remaining Undifferentiated iPS Cells

伊東秀典　(SBI ファーマ㈱)
吉田俊介　(㈱リプロセル)
田中徹　(SBI ファーマ㈱)

5-アミノレブリン酸(ALA)を用いたがんの光線力学治療(ALA-PDT)は,ALA投与時にがん細胞選択的にプロトポルフィリンⅨ(PPⅨ)が蓄積することを利用している。筆者らはALA-PDTを応用した残留未分化iPS細胞の選択的除去法を開発したので紹介する。

【目次】
1.　はじめに
1.1　5-アミノレブリン酸(ALA)とは
1.2　ALAの外的投与とその応用
2.　ALAと光照射を組み合わせたiPS細胞の選択的除去
2.1　ALAを用いた光線力学診断(PDD),光線力学治療(PDT)
2.2　光線力学除去(PDE)によるiPS細胞特異的な細胞死の誘導
2.3　PDEによる分化細胞純化の特色
3.　応用展開:iPS細胞由来分化細胞の品質診断法としての可能性
4.　未分化iPS細胞のALA-PDEが示唆する未来のがん治療
5.　おわりに

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多能性幹細胞の腫瘍化原因細胞をがん特異的制限増殖型アデノウイルスにより特異的に除去する新技術
A Novel Method using Conditionally Replicating Adenovirus for Specifically Abolishing Tumorigenic Cells in Pluripotent Stem Cells

三井薫　(鹿児島大学大学院医歯学総合研究科)
小戝健一郎　(鹿児島大学大学院医歯学総合研究科)

本稿では,我々が独自開発したがん治療薬の「多因子制御によるがん特異的増殖型アデノウイルスベクター(m-CRA)」技術を応用した,多能性幹細胞の中の腫瘍化原因細胞の新たな除去技術を紹介する。m-CRAは腫瘍化原因細胞中のみで増殖し,これらを直接・特異的に殺傷・除去できるため,再生医療における腫瘍化阻止の新たな技術として期待される。

【目次】
1.　はじめに
2.　腫瘍化原因細胞を「直接」標的治療する3つのウイルスベクター技術
3.　革新的ながん治療薬としてのm-CRA技術の開発
4.　m-CRA技術の再生医療への応用
5.　今後の展望

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ラマン散乱スペクトルによる細胞指紋法の提案
Cellular Fingerprinting using Raman Spectroscopy

渡邉朋信　(理化学研究所)
市村垂生　(生命システム研究センター)
藤田英明　(生命システム研究センター)

正常細胞とがん細胞との識別や良質な人工多能性幹細胞(iPS細胞)の選種など,細胞の種類や状態の判断を必要とする状況は,基礎医学分野,生命科学分野において多々ある。本稿では,我々が考案・開発してきた,ラマン散乱スペクトルを細胞の種類/状態を識別するための「指紋」として用いる方法を紹介する。

【目次】
1.　はじめに
2.　「細胞指紋」となり得る物理量
3.　細胞のラマンスペクトルの取得
4.　主成分分析を用いて様々な細胞株を識別する
5.　ラマンスペクトルを用いた,細胞状態遷移の表現
6.　おわりに

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培養細胞の自動評価と赤外線レーザーを用いた非接触式細胞選別法の必要性
Automated Evaluation and Laser-assisted Maintenance of Induced Pluripotent StemCells

寺村岳士　(近畿大学)
松田浩一　(シンフォニアテクノロジー㈱)

ヒト人工多能性幹細胞(iPS細胞)が樹立されて以来,多能性幹細胞を用いた再生医療が注目されるようになった。iPS細胞を用いた再生医療を安全に実施するためには,細の品質を安定させることが必要である。本稿では,再生医療における画像診断・赤外線レーザーによる非接触式細胞除去技術の必要性と,iPS細胞の新たな管理法としての可性について紹介する。

【目次】
1.　従来の再生医療細胞施設と問題点
2.　全自動培養ロボットの意義
3.　iPS細胞培養の特殊性
4.　iPS細胞の普及,臨床応用に向けた試み
5.　レーザーによる非接触操作の意義
6.　iPS細胞培養のこれから

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無菌ソーティングを実現する使い捨て交換型流路チップを用いるセルソーター(On-chip Sort)
Disposable Microfluidic Chip Based Cell Sorter for Sterile Sorting

武田一男　(㈱オンチップ・バイオテクノロジーズ)

1.　はじめに
2.　従来型のセルソーターの原理と限界
2.1　原理と長所
2.2　従来型セルソーターの欠点
2.2.1　ソーティングダメージ
2.2.2　大気中からのサンプルへの細菌汚染や大気へのエアロゾルによるサンプル拡散
2.2.3　サンプル間のコンタミネーション
3.　使い捨て交換型マイクロ流路チップ内のソーティング技術の開発
3.1　ソーティング原理の探索
3.2　マイクロ流路内パルス流ソーティングのための局所化技術
3.3　使い捨て交換型ソーティング流路チップとソーティング性能
3.4　ソーティングダメージ
3.5　セルソーターの光学系
4.　再生医療用向け分化細胞の純化(未分化細胞の完全除去)
5.　あとがき

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生細胞の分取に適したダメージレスセルソーター
A Novel Damage-less Cell Sorter(PERFLOWⓇ Sort)Developed for Live Cells

徐杰　(古河電気工業㈱)

生細胞へのダメージレスソーティングを目的とする世界初のセルソーター(PERFLOWⓇSort)は,特にデリケートな細胞種であるヒトiPS細胞やヒトES細胞等のソーティングに最も適しており,これまでになく,66%という極めて高い成功率でシングルセル由来のモノクローンヒトiPS細胞の樹立に成功した。

【目次】
1.　はじめに
2.　新しいコンセプトのセルソーター(PERFLOWⓇ Sort)
2.1　新しい解析情報
2.2　ダメージレスソーティング
2.3　濃縮ソーティング
3.　生細胞によるダメージレスソーティング評価
3.1　成熟巨核球細胞によるダメージレスソーティング評価
3.2　ヒトiPS細胞へのダメージレスソーティング評価
3.3　神経冠幹細胞候補へのダメージレスソーティング評価
3.4　三次元培養による結腸腺癌細胞塊へのダメージレスソーティング評価
4.　おわりに

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BIO R&D

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抗体の小分子化とドラッグデリバリーへの展開
Fragment antibodies and their application in drug delivery systems

秋葉宏樹　(東京大学)
津本浩平　(東京大学)

次世代の抗体医薬の基盤として注目を集めているのが小分子化・融合技と,これらを応用したドラッグデリバリーシステム(DDS)である。小分子化技術,DDSにおける抗体の役割,近年発展しているプレターゲティングを概説し,生体内での二重特異性抗体成を利用した抗体DDSについての筆者らの取り組みについて紹介する。

【目次】
1.　はじめに
2.　抗体の小分子化と融合抗体
3.　DDSのためのコンジュゲート抗体
4.　プレターゲティング
5.　新しいDDS抗体へ
6.　おわりに

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BIO BUSINESS

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再生医療等に使用される細胞加工物の品質・安全性評価
―リスクベースアプローチの考え方―
Quality and Safety Assesment of Cell Processor for Regenerative Meicine

佐藤陽治　(国立医薬品食品衛生研究所)

【目次】
1.　はじめに
2.　再生医療,細胞治療,細胞加工物
3.　細胞の「加工」について
4.　細胞加工物の品質・安全性評価の原則
5.　リスクベースアプローチの具体的な考え方に関するEUのガイドライン
5.1　ATMPの規制における基本原則:リスクベースアプローチ
5.2　EMAのリスクベースアプローチ・ガイドライン
5.3　EMA/CAT/CPWP/686637/2011
5.3.1　EMAガイドラインの対象
5.3.2　リスクベースアプローチの方法論
5.3.3　リスク
5.3.4　リスク要因
5.3.5　リスクプロファイリング
5.3.6　販売承認申請書類への適用
6.　我が国の規制環境においてリスクベースアプローチをどう活用するか
7.　おわりに
月刊バイオインダストリー 2016年1月号

￥3,960

シーエムシー出版

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【特集】バイオマス・バイオプロセスを用いた水素製造

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海外のバイオ水素(BioHydrogen)生産技術の研究開発動向
Trend of Biohydrogen Activities in Major Countries

若山樹　(国際石油開発帝石(株))

　バイオ水素(BioHydrogen)は, 生物学的にCO2フリーの水素を生産する技術である。光合成微生物(藻類,光合成細菌)や嫌気性細菌は, 太陽光やバイオマスといった再生可能エネルギーから, 水素を生産することが可能である。近年, 基礎研究に留まらず応用研究も盛んになり, 実際のバイオマスを用いたパイロットプラントでの実証も行われている。本稿では, 海外におけるバイオ水素生産技術について概説する。

【目次】
1. はじめに
2. バイオ水素について
3. IEA HIA Task 34について
4. ブラジルの社会実装構想について
5. 東南アジアの状況
6. さいごに

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下水バイオガス原料による水素創エネ技術実証事業―水素リーダー都市プロジェクト―
Demonstration of Hydrogen Production from Sewage Sludge Digestion Gas

北田和正　(三菱化工機(株))

　本稿で紹介する「下水バイオガス原料による水素創エネ技術実証事業」は, 国土交通省国土技術政策総合研究所からの委託研究であり, 下水処理場の消化工程で発生する消化ガス(下水バイオガス)を原料として, 高純度水素を製造する一連の設備を建設し, 燃料電池自動車(FCV)に充填するまでの技術実証を行うことを目的としている。本稿では, 設備の概要と実証結果を報告する。

【目次】
1. はじめに
2. 主要設備の概要
2.1　前処理設備
2.2　水素製造設備
2.2.1　改質工程
2.2.2　変成工程
2.2.3　ガス精製工程
2.3　水素供給設備
2.4　CO2液化回収設備
3. 実証結果の概要
4. 本技術の効果
5. おわりに

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栃木県のバイオガス(下水汚泥の消化ガス)発電の取り組み　　　　　　　　　　　　
Tochigi Prefecture’s Approach on Sewage Gas Power Generation

栃木県県土整備部都市整備課下水道室

　本県の下水汚泥の消化ガス発電は県の流域4 処理場, 市の公共3 処理場で,固定価格買い取り制度を適用した新規設備として実施しており, 平成27年2月から順次売電を開始している。これにより下水道事業の維持管理費削減と, 環境負荷削減として地球温暖化防止にも貢献している。

【目次】
1. はじめに
2. 固定価格買い取り制度の導入と関連市町協議
3. 設備工事発注と売電について
4. PFI事業と県内市町の取り組み
5. 事業効果
6. おわりに

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水素-メタン二段発酵による食品廃棄物のバイオガス化とエネルギー利用の実証　　
Demonstrative Experiment for Gasification and Energy Utilization from Food Residue by Hydrogen-Methane Two-Stage Fermentation System

岡田行夫　(サッポロビール(株))
三谷優　(サッポロビール(株))
徳永博　(広島ガス(株))
畠岡勲　((株)タカキベーカリー)

　筆者らは食品廃棄物のエネルギー利用を目的に, 水素・メタン二段発酵の開発に取り組んできた。今回, 実用化時条件を想定したパン生地工場に設置のパイロット設備による試験で, 余剰パン生地を原料としたバイオ水素ガス, バイオメタンガスの安定生産に成功, エネルギー収支面でもポジティブなデータを得たので紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 水素・メタン二段発酵について
3. 開発状況
4. 実用化に向けて

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光エネルギーを利用する微生物水素生産
BioHydrogen for Solar Energy Utilization

三宅淳　(大阪大学大学院)

　再生可能エネルギーの利用に関わるバイオ技術の可能性を論じた。風力・太陽光は, 集荷と平準化が欠点である。バイオはエントロピーを低下させる方法を有するために, 太陽光発電などと相補的に組み合わせることが可能と考えられる。本稿では太陽光の利用を考え, 光合成細菌による光水素生産を例として解説したものである。

【目次】
1. はじめに
1.1　人類が利用しているエネルギーと関連技術の特性
1.2　希薄・拡散した再生可能エネルギーの利用の問題
2. 光合成細菌の特性
2.1　太陽光エネルギーの生物的変換メカニズム
2.2　水素発生反応の基質変換
3. 光合成細菌による光水素生産能力と研究
3.1　太陽光の変換特性と効率
3.2　光水素製造のためのリアクター
4. 光合成細菌による水素生産のシステム的価値
5. 議論
5.1　光合成の活用の限界
5.2　石油に替わるエネルギー源は現れない
5.3　生物学的技術の特徴
5.4　水素は重要なエネルギーキャリアになりつつある
5.5　今後の問題

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ヘテロシスト形成型シアノバクテリアのニトロゲナーゼを利用した光生物学的水素生産
Photobiological Hydrogen Production using the Nitrogenase of Heterocyst-Forming Cyanobacteria

増川一　(大阪市立大学)
北島正治　(神奈川大学)
櫻井英博　(神奈川大学)
井上和仁　(神奈川大学)

　一部のシアノバクテリアは, 窒素栄養欠乏条件下で,窒素固定に特化したヘテロシストと呼ばれる異型細胞を分化させる。窒素固定酵素であるニトロゲナーゼの反応では必然的副産物として水素が生産される。筆者らはヘテロシスト形成型シアノバクテリアを遺伝子工学的に改良して水素生産を高めることに成功した。

【目次】
1. はじめに
2. ヘテロシスト形成型シアノバクテリア
3. ニトロゲナーゼ
4. 遺伝子工学による改良
4.1　形質転換法
4.2　取り込み型ヒドロゲナーゼHupLの遺伝子破壊
4.3　ホモクエン酸合成酵素NifV の破壊
4.4　FeMoCo周辺を取り巻くアミノ酸残基の部位特異的置換株
5. 水素バリアー性プラスチック素材を利用したバイオリアクター
6. 今後の課題

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ヒドロゲナーゼによる水素分解・合成機構および酵素燃料電池への応用　　　　　　
Mechanism of Hydrogen Decomposition and Synthesis by Hydrogenase and Its Application to Enzymatic Biofuel Cells

廣田俊　(奈良先端科学技術大学院大学)
加納健司　(京都大学)
樋口芳樹　(兵庫県立大学)

　ヒドロゲナーゼは, NiやFeなどで構成される金属錯体を活性部位にもつだけで, 高い水素分解・合成の触媒能力を示すタンパク質で, 水素エネルギー利用に向けた材料や技術開発のために注目を集めている。本稿では, [NiFe]-ヒドロゲナーゼの構造,触媒反応機構およびバイオ電池への応用の最近の研究動向を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 標準型[NiFe]-ヒドロゲナーゼの構造
3. [NiFe]-ヒドロゲナーゼの水素分解・合成機構
4. 酵素バイオ電池への応用

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BIO R&D

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微細藻類の収集・管理から実用化を目指したスクリーニングまで―細胞外多糖類(EPS)に着目した取り組みを中心に―
Towards Commercial Utilization of Microalgal EPS(Extracellular Polysaccharides): Isolation, Maintenance and Screening of Microalgal Strains

佐藤剛毅　(パナックアドバンス(株))
大木利哉　(パナックアドバンス(株))
関口弘志　((独)製品評価技術基盤機構)

　(独)製品評価技術基盤機構(NITE)バイオテクノロジーセンター(NBRC)とパナックアドバンス(株)は微細藻類が産生する細胞外多糖類(EPS)について共同事業を行っている。本稿では本事業で得られつつある成果の紹介とそれをいかに実用化に繋げるかについて, 過去の研究事例も交えて論じてみたい。

【目次】
1. NBRCとその業務について(関口弘志)
2. 微細藻類の収集と分析(関口弘志)
3. 微細藻類の保存(関口弘志)
4. NBRCにおける微細藻類株を用いた実用化への取り組み(関口弘志)
5. 微細藻類と産業への活用事例(佐藤剛毅・大木利哉)
6. 現在までの微細藻類EPSに関する知見のまとめ(佐藤剛毅・大木利哉)
7. 微細藻類のEPS研究の面白さと実用化に際しての課題(佐藤剛毅・大木利哉)
8. 微細藻類EPSが示す生理活性作用と新たな出口の可能性(佐藤剛毅)
9. 今後の展望-資源循環型社会の構築に向けて-(佐藤剛毅)

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無細胞技術を基盤とした抗GPCRモノクローナル抗体作製技術の開発
Anti-GPCR Monoclonal Antibody Development based on Cell-free Technology

竹田浩之　(愛媛大学)
澤崎達也　(愛媛大学)

　重要な創薬ターゲットであるGPCRは大量調製が難しく特異抗体の開発が困難であった。筆者らはコムギ無細胞タンパク質合成系をもとにGPCRの大量合成法と効率的な抗GPCR 抗体探索法を開発し, 複数のGPCRに対する抗体作製に成功している。本稿ではこれら新規な抗GPCR抗体作製技術の詳細と今後の課題について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 透析重層法によるGPCR抗原の無細胞大量合成
3. BiLIA法による構造認識抗体のハイスループットスクリーニング
4. 無細胞技術を用いた抗GPCR抗体作製
5. まとめ

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TOPICS

北海道食品機能性表示制度(愛称:ヘルシーDo(ドゥ))～北海道からの挑戦～
Hokkaido Food Functionality Labelling System“Healthy-Do”: A Challenge by Hokkaido Government

田村耕志　(北海道)

　北海道食品機能性表示制度(愛称:ヘルシー Do(ドゥ))は,全国初の自治体による食品機能性に関する認定制度として, 平成25年4月に運用を開始した。その後,国の機能性表示食品制度も新たに導入され, 機能性食品市場が大きな注目を集める中, ヘルシーDoを活かし食の高付加価値化を目指す北海道の取組を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 制度導入の背景・目的
3. 制度の概要
4. これまでの実績と評価
5. 機能性表示食品制度の施行後の状況
6. ヘルシー Doの制度拡充のポイントと今後の取組
7. おわりに(北海道の目指す方向性)
月刊バイオインダストリー 2015年12月号

￥3,960

シーエムシー出版

【特集】環境ストレス耐性作物の開発に向けて

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特集にあたって
Introduction

篠崎和子　(東京大学)

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企業における環境ストレス耐性作物の開発の現状
―乾燥耐性トウモロコシを例として―
Current Status of Development of Stress Tolerant Crops in Industry
― Case of Drought Tolerant Corn―

山根精一郎　(日本モンサント(株))

　地球温暖化に伴う環境ストレスの中でも, 干ばつは収穫量への影響が大きく, その対策の一環として遺伝子組換え技術を利用した乾燥耐性作物が開発されている。モンサント・カンパニーが商品化した遺伝子組換え乾燥耐性トウモロコシは効果が高く, 生産者から支持を得ている。今後, 農業生産を維持・拡大する環境ストレス耐性技術の研究開発が期待される。

【目次】
1. はじめに
2. 環境ストレス耐性作物の開発
3. DroughtGard(R)トウモロコシ(MON87460)の乾燥耐性効果
4. DroughtGard(R)トウモロコシの乾燥耐性のメカニズム
5. アフリカにおける乾燥耐性トウモロコシ
6. おわりに

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統合オミックス情報解析と作物育種への利用
Effective Application of Large-Scale Omics Data and Knowledge-Based Information on Crop Plants

工藤　徹　(明治大学)
寺島　伸　(明治大学)
矢野健太郎　(明治大学)

　ゲノムやトランスクリプトームなどの大規模オミックス情報の蓄積に伴い, 有用遺伝子の探索と高度利用化の促進などが期待される。ここでは, 大規模な遺伝子発現情報に基づく遺伝子探索手法やWeb データベース・知識ベースの活用法, 圃場情報(フェノームなど)とオミックス情報の統合データベース整備について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 遺伝子発現情報解析
3. CAに基づく遺伝子発現ネットワーク構築
4. 高信頼度な遺伝子機能アノテーション情報の整備と活用
5. 圃場情報管理システムの整備
6. おわりに

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植物ゲノム編集技術の現状と作物育種への利用
Development and Application of Genome Editing for Molecular Breeding in Plants

雑賀啓明　(農業生物資源研究所)
土岐精一　(農業生物資源研究所)

　ゲノム編集技術は標的遺伝子を効率良く改変できる変異導入技術である。この技術は遺伝子の機能解析などの基礎研究のみならず, 植物の分子育種などの応用研究にも広く利用され始めている。ゲノム編集技術自体の開発も加速度的に進んでおり, 今後の進展が期待される。

【目次】
1. はじめに
2. 人工制限酵素
3. ゲノム編集技術
3.1　標的変異(targeted mutagenesis)
3.2　標的組換え( 遺伝子ターゲッティング, gene targeting[GT])
4. 植物研究へのゲノム編集の利用
5. おわりに

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植物の乾燥・高温応答の解明と耐性作物の開発に向けて
Analysis of Drought and Heat Stress Response in Plant for Developing Stress-Tolerant Crops

佐藤　輝　(理化学研究所)
篠崎和子　(東京大学)

　近年, 植物の環境ストレス応答の詳細な分子メカニズムが明らかにされつつある。その中で乾燥や高温ストレス耐性作物を開発するための重要な知見も得られており, 地球温暖化が進む中で環境変動による作物の減収を防ぐことが期待されている。本稿では, 環境ストレス耐性作物の開発に関わる知見や, 課題, その解決策などについて紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 環境ストレス耐性向上の効果とその汎用性の考察
3. 環境ストレス耐性向上に付随する問題
4. 環境ストレス耐性向上の制御
4.1　プロモーター開発によるストレス条件限定的な制御
4.2　化学物質添加による条件限定的な制御
4.3　ストレス条件限定的な機能を持つ共役因子の開発
4.4　環境ストレス耐性と生長の複合的な制御
5. おわりに

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大型台風にも負けない強稈性を持つ耐倒伏性イネの開発
Development of Lodging Resistant Rice with a Strong Culm for Overcoming Large Typhoons

大川泰一郎　(東京農工大学)

　地球温暖化に伴う集中豪雨, 台風の大型化などによりイネの倒伏被害が拡大している。将来の食料, 飼料増産, バイオマスエネルギー原料としてイネを利用する場合, 重い穂, 地上部バイオマスを支える強健な稈に改良する必要がある。現在, イネゲノム情報を利用したマーカー選抜により効率的に耐倒伏性イネを開発できるようになってきた。

【目次】
1. はじめに
2. 強稈イネ品種の持つ特徴とその原因遺伝子
3. 強稈準同質遺伝子系統とそれらの集積による強稈コシヒカリの開発
4. 低リグニン性と強稈性を両立するイネの開発とその形質解明
5. 大型台風に負けない極強稈性イネの開発に向けて

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光障害を防ぐ植物ビタミンC トランスポーターの発見
Identification of a Vitamin C Transporter Required for Photoinhibition Tolerance

宮地孝明　(岡山大学)
森山芳則　(岡山大学大学院)

　ミトコンドリアで作られたビタミンCは葉緑体に運ばれ光障害を防ぐために使われている。一連の輸送過程は光障害の防御に重要であるが, よくわかっていなかった。著者らは, この過程を司るビタミンCトランスポーターを同定した。ビタミンCが光ストレスを軽減する分子機構の一端が解明された。

【目次】
1. はじめに
2. ビタミンCの役割
3. ビタミンCの輸送機構
4. 新しい輸送活性測定法の開発
5. ほ乳類のトランスポーター研究から得たヒント
6. 植物のビタミンCトランスポーターの発見
7. おわりに

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ナトリウム排除能が高いヨシ根におけるナトリウム下方移動の証明
Evidence for Na+ Exclusion to the Direction of Root Tips in Common reed

樋口恭子　(東京農業大学)
藤巻　秀　(日本原子力研究開発機構)

　筆者らは放射性Naと非破壊的画像化技術, および新たなデータ解析手法を用いて, ヨシの根では侵入したNaが地上部に到達する前に回収され根の先端に向かって送り返されていることを証明した。これは新たな耐塩性作物を作出する端緒となるとともに, 本法が植物生理学および農学に対して新たな展開をもたらすことを示している。

【目次】
1. ナトリウムに対する中生植物の応答
2. 植物体内でのナトリウム輸送・分配の観察
3. 生きた植物体内での物質移動の観察―PETIS―
4. ヨシ根におけるナトリウム下方移動の証明
5. 今後の展望
5.1　ナトリウム排除能の高いイネの作出に向けて
5.2　「核農学」の確立

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効率的な窒素栄養吸収を可能にする根-葉-根間長距離シグナル伝達
Effective Nitrogen Uptake Controlled by Root-to-Shoot-to-Root Long-Distance Signaling

田畑　亮　(名古屋大学)
松林嘉克　(名古屋大学)

　土壌中の硝酸イオンの分布は不均一であるため, 植物は個体全体として硝酸イオン取り込み量を最適に保つように, 根-葉-根間の情報伝達を介して, それぞれの根において取り込み量を変化させるシステムを保持している。本稿では, この全身的な硝酸イオン取り込み制御機構において, ペプチドホルモンCEP を介した長距離シグナルが果たす重要性について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. CEPファミリーペプチド
3. CEP受容体の同定
4. CEP受容体の二重変異体における硝酸イオントランスポーターの発現量低下
5. 窒素欠乏によるCEPファミリーペプチドの発現量上昇
6. 全身的窒素要求シグナリングにおけるCEPの役割
7. CEPR受容体はCEPペプチドを地上部で認識している
8. CEPおよびCEP受容体を介した全身的窒素要求シグナリング
9. おわりに

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BIO R&D

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CHO細胞培養におけるIgG モノクローナル抗体の酸性電荷バリアントに対する温度シフトの影響
Effect of Temperature Shift on Levels of Acidic Charge Variants in IgG Monoclonal Antibodies in CHO Cell Culture

岸下昇平　(中外製薬(株))
青柳秀紀　(筑波大学)

　Chinese Hamster Ovary(CHO)細胞による抗体生産において, 酸性電荷バリアント(ACV)は抗体の重要な品質特性の一つであるが, その有効な制御に着目した培養法はこれまで報告されていない。臨床開発中の抗体の生産性向上をめざし, 製法改良を行ったところ, ACV 量の増加が認められた。この問題を解決するために, Failure Modes and Effects AnalysisとPlackett-Burman計画を活用したスクリーニングを試みた結果, ACV量の制御に有効な培養パラメーターを効率的かつ客観的に見出すことができ, その有用性が示唆された。得られた知見に基づき, 培養温度を低温にシフトさせることで, CHO細胞による抗体生産においてACV 量を低下させることに成功した。

【目次】
1. はじめに
2. Plackett-Burman計画による培養の制御パラメーターのスクリーニング
3. 培養温度シフト(シフト温度・シフトタイミング)が酸性電荷バリアントへ及ぼす影響の解析
4. おわりに

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TOPICS

応用脳科学の産業分野への利用拡大
Industrial Innovation by Applied Neuroscience

萩原一平　((株)NTT データ経営研究所)
小俣貴宣　((株)NTT データ経営研究所)
茨木拓也　((株)NTT データ経営研究所)
山崎和行　((株)NTT データ経営研究所)

　脳科学の産業応用は人工知能分野への脳科学研究成果の活用が行われるようになり, 急速に顕在化している。しかし, 欧米では, 以前より, IT分野に限らず, あらゆる産業分野において, 人間の脳活動, とりわけ無意識に行われる意思決定や, ダイナミックな脳システムに関する研究成果がビジネスに活用されている。本稿では, その一部を紹介しつつ, 全体的な動向を概観する。

【目次】
1. なぜ今脳科学なのか
1.1　企業が生み出すものは満足した顧客の脳
1.2　選好に関する神経科学的研究の背景
2. 新商品開発における神経科学の知見と技術の応用
2.1　脳のメカニズムに根差した商品設計
2.2　新商品が市場で消費者にどのように捉えられるかを神経科学関連技術で評価
2.3　商品・サービスの魅力を実際に消費者に訴求していく際の, 広告効果の予測や改善
3. 香りを活用したビジネスの拡がり
3.1　フレグランスの心理的効果と活用
3.2　フレーバーの心理的効果と活用
3.3　香りを活用した商品開発のトレンド
3.4　香りを活用した商品開発をサポートする共用データベースの開発
4. ニューロエコノミクス研究が示す応用脳科学の将来
月刊バイオインダストリー 2015年11月号

￥3,960

シーエムシー出版

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【特集】エクソソーム研究が産業界に与えるインパクト

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エクソソーム研究が産業界にもたらすディープ・インパクト
Deep Impact of Exosome Research on Industrial Society

落谷孝広　(国立がん研究センター研究所)

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エクソソーム研究が導く新たな生命科学
Exosome Research will give a New Perspective on Biological Science

吉岡祐亮　(国立がん研究センター研究所)
落谷孝広　(国立がん研究センター研究所)

　エクソソームが発見されてから, 30年以上が経ち, エクソソームが関与する生命現象は多岐に渡ることが明らかとなってきた。細胞はエクソソームに様々な物質を積み込み, 近傍の細胞, さらには遠隔地にいる細胞へと, エクソソームを介してメッセージを送っている。これらメッセージを解読することで新たな生命科学分野が拓きつつあり, 本稿では, これら最新の研究を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 細胞外小胞エクソソームとは
3. エクソソームが関与する生命現象
3.1　凝固作用に関与する細胞外小胞
3.2　免疫に関与する細胞外小胞
3.3　組織保護・修復に関与する細胞外小胞
3.4　ウィルス感染と細胞外小胞
4. おわりに

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NanoSight:粒子トラッキング解析法を用いたマイクロベシクル/ナノベシクルの可視化・サイズ・濃度測定
NanoSight:Direct Visualization, Sizing and Counting of Exosome using Nanoparticles Tracking Analysis(NTA)

入江文子　(日本カンタム・デザイン(株))

　バイオマーカとしての利用が期待されるマイクロベシクル/ナノベシクルに, 近年注目が注がれている。これまでナノベシクル研究は適切なキャラクタライゼーション法が不足していた。本稿では, 独自の技術を用いて粒子の可視化を行い, その情報をもとに粒子径・粒子濃度情報を迅速かつ簡易的に得ることが可能な「NanoSight」について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 原理
3. 代替技術
4. 測定の選択性
5. まとめ

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エクソソーム診断デバイスの開発
Development of Exosome Diagnosis Device

湯川　博　(名古屋大学)
馬場嘉信　(名古屋大学)

　本稿では, 筆者らが開発してきたナノバイオデバイスを駆使し, がん細胞由来エクソソームの粒子径・粒径計測, 高効率回収, 内包されているmiRNA 高効率抽出に取り組み, その有用性を明らかにした。今後, ナノバイオデバイスを実用化することで, エクソソームによる超早期診断が実現されることが期待される。

【目次】
1. はじめに
2. ナノポアデバイスによるエクソソーム粒子計測
3. ナノワイヤデバイスによるエクソソーム回収
4. ナノワイヤデバイスによるエクソソーム由来miRNA高効率抽出
5. 次世代診断システムの開発プロジェクト
6. おわりに

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間葉系幹細胞由来の細胞外小胞による組織修復
―メカニズム理解の現状と今後の展望―
Tissue Recovery Mediated by Mesenchymal Stem Cell-derived Extracellular Vesicles
-Current Status of The Underlying Mechanisms and Future Perspectives-

勝田　毅　(国立がん研究センター研究所)
落谷孝広　(国立がん研究センター研究所)

　細胞外小胞(Extracellular vesicle:EV)は, 細胞間コミュニケーションにおいて重要な役割を演じている。近年, 多くの研究から, 間葉系幹細胞(Mesenchymal stem cell:MSC)から分泌されるEV が様々な疾患に対する治療効果をもつことが明らかとなり, 新たな疾患治療薬としての利用可能性が注目され始めている。EVにはタンパク質, miRNA, mRNAなど複数種類の分子が含まれており, これらの内容物に依存した種々の様式で, 生物学的プロセスに関わることが分かってきた。本稿では, MSC-EVを用いた新規治療法開発の可能性をテーマに, 内容物の分子種によって最近の報告を分類分けし, その組織修復のメカニズムを探る。また, この研究領域が辿るべき今後の展開についても議論したい。

【目次】
1. はじめに
2. タンパク質を介したMSC-EVによる治療効果
3. RNAを介したMSC-EVによる治療効果
4. 責任分子が未解明のMSC-EVによる治療効果
5. 今後の展望
6. おわりに

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乳中に含まれるRNA とエクソソームの機能解析および産業応用の可能性
Functional RNA and Exosome in Milk

和泉裕久　(森永乳業(株))
小坂展慶　(オックスフォード大学)

　「乳」には栄養素以外の生理活性因子も多数含まれているが, 近年miRNA, mRNAも存在することが明らかになった。本稿では, 乳中に含まれるRNAと, 内部にRNAを含む乳中エクソソームについて, 現在分かっていることを紹介するとともに, 今後の展開について議論する。

【目次】
1. はじめに
2. 乳清中に含まれるmiRNAについて
3. 乳中エクソソームについて
4. 乳清中に含まれるmRNAについて
5. 乳清中RNAの存在形態
6. 乳清以外に含まれる乳中RNA
7. 食餌由来RNAやエクソソームの生体への作用
8. 乳由来エクソソームの今後の展開

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食品成分がマイクロRNA/エクソソームに与える影響
―新規機能性食品開発の可能性と展望―
An Overview of the Relationship between Food
-Derived Natural Products, microRNAs, and Exosomes/Extracellular Vesicles

大塚蔵嵩　(キユーピー(株))

　我々の体内のマイクロRNA発現の乱れは多くの疾病に関与していることが明らかとなりつつある。最近の研究からは食品由来の化合物がマイクロRNA発現を良い状態に戻す可能性が浮上しているが, それを有効に利用できるかは課題でもある。本稿ではマイクロRNAに影響を与える成分を解説するとともに, 新規の機能的な食品開発の可能性と展望についても考察する。

【目次】
1. はじめに
2. miRNA発現に影響を与える天然化合物とは
2.1　クルクミン(Curcumin)
2.2　ゲニステイン(Genistein)
2.3　EGCG(Epigallocatechin-3-gallate)
2.4　レスベラトロール(Resveratrol)
2.5　ケルセチン(Quercetin)
2.6　スルフォラファン(Sulforaphane), DIM
2.7　その他の天然化合物
2.8　miRNAを制御する天然化合物の食品への利用
3. 食品由来のmiRNAは健康に寄与するのか?
4. おわりに

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BIO R&D

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微生物の高生存率乾燥技術の開発
Development of Microorganism Drying Technology with High Survival Rate

平康博章　((地独)大阪府立環境農林水産総合研究所)

　筆者らはパルスジェットエンジンを利用した乾燥機を用いて乳酸菌などの微生物を連続的かつ高生存率で乾燥する技術を開発した。この技術は乾燥生菌剤の大量調製に適しており, 従来の微生物乾燥法より速度やエネルギーコストの面で優れることが期待される。本稿では技術の概要および特徴, 開発の経緯について解説する。

【目次】
1. はじめに
2. 様々な微生物乾燥技術
3. パルス燃焼式乾燥の概要
4. パルス燃焼式乾燥による微生物の乾燥
5. 乾燥保護剤の改良
6. 今後の展望

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新規プロテオグリカン複合体(ヒアルコPG(R))摂取による紫外線からの防御効果
Protective Effects from Ultraviolet Rays by Ingestion of New Proteoglycan Complex(Hyaluco PG)

後藤昌史　(サンスター(株))
加藤陽治　(弘前大学)
柿崎育子　(弘前大学)

　弘前大学とサンスター(株)は, 共同研究によりサケ軟骨からの熱水抽出による新たなプロテオグリカン原料を開発した。酸やアルカリを使用せず, 熱水のみで抽出することにより, 生体内の存在形態に近いヒアルロン酸-コラーゲン-プロテオグリカン複合体の形で抽出されていることが大きな特徴である。本稿では, この新規プロテオグリカン複合体原料(ヒアルコPG(R))の開発および有用性について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. サケ軟骨PGの分子量と生理活性の関係
3. 熱水抽出技術の開発
4. サケ軟骨熱水抽出PGの構造
5. ヒアルコPG(R)摂取による日焼け予防効果(ヒト臨床試験)
5.1　試験方法
5.2　結果および考察
6. おわりに

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BIO BUSINESS

産業用酵素の市場
Industrial Enzymes Market

シーエムシー出版編集部

【目次】
1. 酵素の分類と世界市場
2. 産業用酵素市場
2.1　市場概況
2.2　分野別の市場動向
2.2.1　食品用酵素
2.2.2　洗剤用酵素
2.2.3　繊維用酵素
3. 主要メーカー動向
3.1　ノボザイムズジャパン
3.2　天野エンザイム
3.3　ナガセケムテックス
3.4　新日本化学工業
3.5　ヤクルト薬品工業
3.6　エイチビィアイ
3.7　三菱化学フーズ
3.8　洛東化成工業
4. 市場の方向性
月刊バイオインダストリー 2015年10月号

￥3,960

シーエムシー出版

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【特集】フードメタボロミクス最前線
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特集にあたって
Introduction

福崎英一郎　(大阪大学)

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GC/MSを用いたメタボローム解析に基づくチーズ品質評価技術の開発と応用
Development of Cheese Quality Evaluation Technology based on Metabolome Analysis using GC/MS and Its Application

越智　浩　(森永乳業(株))

　世界的に嗜好されている乳製品であるチーズ。その複雑な官能的品質を捉えるために, GC/MS(ガスクロマトグラフィー/質量分析)を用いたメタボローム解析に基づく親水性低分子量成分のプロファイリングを行い, 官能予測モデリングおよび熟成工程モニタリングへ応用した例について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. GC/MSを用いたチーズの官能予測モデリング
3. GC/FIDを用いたチーズの官能予測モデリング
4. チーズの熟成モニタリング
5. チーズの熟成マーカー
6. おわりに

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農業・食品産業現場におけるNMR メタボロミクスの利用と今後の展望
NMR-based Metabolomics in Agriculture and Food Industry:Applications and Future Perspectives

関山恭代　(農業・食品産業技術総合研究機構)
池田成志　(農業・食品産業技術総合研究機構)
冨田　理　(農業・食品産業技術総合研究機構)

　近年,農業や食品産業の現場におけるメタボロミクス研究が大きく注目され始めている。今後は, 栽培現場から貯蔵, 流通, 加工, 調理, 喫食に至る過程の様々な環境要因を考慮した, 総合的な視野からのアプローチが必要になってくると考えられる。本稿では, 筆者らが実施したNMRメタボロミクスの例を含め当該研究分野の動向を紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. NMR法を活用した農業研究・食品研究の動向
3. NMRの利点を活用した市販リンゴの成分プロファイリング
4. 農業メタボロミクスによる代謝マーカーの開発
5. 今後の課題と展望

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超臨界流体テクノロジーのフードメタボロミクスへの応用
Application of Supercritical Fluid Technology to Food Metabolomics

高橋政友　(大阪大学大学院)
和泉自泰　(九州大学)
馬場健史　(九州大学)

　近年,代謝物総体の網羅的解析手法であるメタボロミクスの技術を食品分野に応用したフードメタボロミクス研究が盛んに行われている。疎水性代謝物の代表である脂質は, 食のおいしさに関係するだけでなく, 様々な生理機能を調節しているため大変注目されている。本稿では, メタボロミクスにおける超臨界流体テクノロジーの適用について概説するとともに, 脂質フードメタボロミクスへの応用例についても紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 超臨界流体とは
3. 超臨界流体抽出(SFE)について
3.1　SFEの特長について
3.2　SFEを利用した食品中に含まれる脂質の抽出について
4. 超臨界流体クロマトグラフィー(SFC)について
4.1　SFCの特長について
4.2　SFCを利用した食品中に含まれる脂質の分離・分析について
5. おわりに

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フードメタボロミクスにおけるCE-MSの応用
Application of CE-MS on Food Metabolomics

及川　彰　(山形大学)

　キャピラリー電気泳動質量分析装置(CE-MS)は, 食品において重要な成分であるアミノ酸や有機酸などのイオン性化合物の分離・検出に優れている。そのため, CE-MSはフードメタボロミクスにおいて有用なツールとなっている。本稿ではCE-MSの特徴について概説し, さらにCE-MSのフードメタボロミクスへの応用例を述べる。

【目次】
1. はじめに
2. CE-MS
3. フードメタボロミクスへの応用
4. 今後の課題

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GC/MSメタボロミクスによる農作物成分の変動要因の解析
GC/MS Profiling for Improvement in Quality of Agricultural Products

岡崎圭毅　(農業・食品産業技術総合研究機構)
田中福代　(農業・食品産業技術総合研究機構)

　農産物の品質を決定するものはその含有成分と考えると, メタボロミクス手法は, 農産物の高品質化を目指す栽培管理技術の設計にぴったりフィットする解析手法である。農産物の成分組成を変動させる栽培上の要因をGC/MSプロファイリングにより解析した事例から, 同分野でのメタボロミクス展開方向の可能性を探る。

【目次】
1. はじめに
2. 窒素量および窒素形態がホウレンソウ成分に及ぼす影響
3. 直交表実験計画による要因試験
4. タマネギ成分に対する品種および栽培地域の影響
5. 環境ストレスが果物・野菜の香気成分に及ぼす影響-有機農産物の成分特性

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食品の質的評価に有用なフードメタボロミクスにおけるLC-MSの活用
Application of LC-MS for Food Metabolomics

飯島陽子　(神奈川工科大学)

　食品に高付加価値を与えるものとしてその機能性が注目されている。そのほとんどは不揮発性成分が担っており, また, 食品によってその成分は多様である。液体クロマトグラフィ質量分析計(LC-MS)は, 不揮発性成分の網羅的検出が可能であり, メタボロミクスにおいて不可欠な分析機器となりつつある。ここでは, フードメタボロミクスにおけるLC-MSの活用について, 筆者らの研究を例に紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. LC-MS を用いたフードメタボロミクスに適した分析ストラテジー
3. フードメタボロミクスにおけるLC-MSの活用
3.1　食品加工における成分変化―茶の亜臨界抽出による新規化合物の生成
3.2　構造未知化合物の扱い-トマトの網羅的ステロイドグリコアルカロイド分析を利用した品種による特性評価
4. おわりに

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メタボロミクスの食品機能解析への応用
Application of Metabolomics to Food Function Analysis

福崎英一郎　(大阪大学)

　食品に含まれる成分の網羅的解析データ(食品メタボロームデータ)を説明変数, 食品の二次機能(おいしさ等)の定量的分析官能データ(官能スコアデータ)を応答変数として多変量解析により, 食品機能の定量的な予測ならびに, 機能成分の推定が可能である。緑茶, 日本酒, 醤油を用いた研究を例にとり, 上記戦術の有用性を解説した。

【目次】
1. はじめに
2. なぜ食品機能解析にメタボロミクスが有用なのか?
3. メタボロミクス技術を用いた食品二次機能の定量的記述の概念
4. 清酒のメタボリックプロファイリング
5. 醤油に含まれるジペプチドの網羅的プロファイリングと官能特性との相関
6. おわりに

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BIO R&D
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ラミニンおよびそのE8フラグメントの再生医療応用への可能性
Laminin E8 Fragment as a Cell Substrate for iPS/ES Cell Culture

水野一乘　((株)ニッピ)
藤田和将　((株)ニッピ)
山本卓司　((株)ニッピ)
服部俊治　((株)ニッピ)

　基底膜の主要構成成分タンパク質ラミニンは, α, β, γの3 種類のポリペプチド鎖からなるヘテロトライマー分子であり,16種類のアイソフォームがある。その一つ, ラミニン-511のC末端側約5分の1のE8断片は, インテグリン結合部位を含み, 様々な種類の細胞の培養基質として有用である。

【目次】
1. はじめに
2. ラミニンの発見
3. ラミニン分子構造とドメイン
4. ラミニンの分子種
5. ラミニンと他の分子との相互作用
6. iPS細胞培養基質としてのラミニン-511E8フラグメント
7. iMatrix-511の利用
8. 今後の展望

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酵母を用いた一貫バイオプロセス-デンプン系非可食原料からのバイオ燃料生産に向けて-
A Consolidated Bioprocessing of Biofuels from Non-food Starchy Biomass by Yeast

谷村あゆみ　(京都大学)
小川　順　(京都大学)
島　純　(龍谷大学)

　自然界から探索・分離した酵母を用い, デンプンからの1ステップ・バイオ燃料生産の可能性を示した。今回取得した酵母を用いることにより, デンプン糖化酵素処理が不要となるだけでなく, プロセスの簡素化も図れ, バイオ燃料の低コスト生産につながることが期待できる。

【目次】
1. はじめに
2. バイオプロセス:SSFとCBP
3. 原料としてのデンプン系廃棄物
4. デンプンからの油脂生産
5. デンプンからのバイオエタノール生産
6. 課題

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<TOPICS>
新しい出生前検査の現状と将来展望
Current Status and Future Prospective of Noninvasive Prenatal Diagnosis from Cell-free DNA in Maternal Plasma

関沢明彦　(昭和大学)

　母体血胎児染色体検査の開始以降, 出生前遺伝学的検査についての関心が高まっている。背景には新しい技術の革新性と妊娠年齢の高年齢化に伴う児の染色体疾患のリスク上昇を心配する妊婦の増加がある。また, この検査は,技術的に染色体の数的異常の検出のみではなく, 微細変化をも検出可能という点において画期的である。この新技術によって妊婦の選択の幅は広まったと考えられる一方, いろいろな選択肢があることで妊婦の悩みが増幅したともいえる。妊婦が正確な情報にアクセスできるようにすること, また, 悩んだ場合に簡単に遺伝カウンセリングにアクセスできるようにすることが重要な課題である。

【目次】
1. 出生前遺伝学的検査とは
2. 妊婦への情報提供の在り方
3. 母体血胎児染色体検査
3.1　MPS法の原理
3.2　検査の精度
3.3　検査対象
3.4　母体血胎児染色体検査での遺伝カウンセリング
3.5　検査実施企業
3.6　検査の実施状況
4. 出生前遺伝学的検査を取り巻く社会的背景の国際比較
5. 我が国のNIPTについての取り組み

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月刊バイオインダストリー 2015年9月号

￥3,960

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【特集】企業によるバイオマス系化成品の開発

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ポリイソシアネートSTABiO(R)(スタビオ(R))の開発と展開
Development and Apprication for New Polyisocyanate STABiO(R)

山崎聡　(三井化学(株))

　ポリイソシアネートは, ポリウレタンの物性を左右する重要な化学品である。これまでもいくつかのバイオイソシアネートが検討されてきたが, その実用的な物性を十分に満足することができなかった。本稿では, 市場ニーズに対応して, 当社が開発したバイオイソシアネート(STABiO(R)(スタビオ(R))PDI(R))およびそれを用いたポリウレタンへの展開について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 開発の背景およびコンセプト
3. STABiO(R)(スタビオ(R))PDI(R)および硬化剤の特徴
4. スタビオ(R)PDI(R)システムの用途
4.1　メガネレンズへの展開
4.2　ゲルへの展開
5. おわりに

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3D プリンター造形用材料:ポリ乳酸と高耐熱ポリアミド
Materials for the 3D Printer -Poly Lactic Acid and High Heat Resistant Polyamide-

川瀬至道　(ユニチカ(株))
迫部唯行　(ユニチカ(株))
上田一恵　(ユニチカ(株))

　ポリ乳酸は, Material Extrusion 方式の3Dプリンターに適した特性をもつ材料であるが, さらにシャープな造形結果を得るためには, フィラメントの製造工程において, 樹脂の純度, 結晶度合, 真円度などを適切に制御する必要がある。一方, バイオマスを原料とした高耐熱ポリアミド「XecoT」は, Additive Manufacturingが求める, 実際に使用できる造形物を作るための材料の一つとして有望である。

【目次】
1. はじめに
2. PLA
2.1　PLAの特徴
2.2　PLAの用途
2.3　Material Extrusion用材料としてのPLA
3. Material Extrusion用フィラメント
3.1　Material Extrusion方式の3Dプリンターと造形材料について
3.2　PLAのエナンチオマー
3.3　フィラメントの作製方法と真円性および結晶化
4. 今後の可能性と留意点
5. 材料の展開

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エーテル系部分バイオマスTPU「レザミンPB シリーズ」
Partical Biomass Thermoplastic Polyurethane“RESAMINE PB Series”

高橋伸　(大日精化工業(株))

　熱可塑性ポリウレタンエラストマー(TPU)は諸物性に優れ, 各種成形用材料として広く使用されている。当社では一部にバイオマス資源由来の原材料を使用したエーテル系部分バイオマスTPU「レザミンPBシリーズ」を開発, 上市した。従来のTPUと同等の性能で, バイオマス資源の活用により二酸化炭素の発生を抑制し, 化石資源枯渇抑制に寄与する。

【目次】
1. はじめに
2. 熱可塑性ポリウレタン(TPU)とは
2.1　TPUの構造
2.2　TPUの特徴
3. TPUの成形加工
3.1　乾燥条件
3.2　温度条件
4. エーテル系部分バイオマスTPU「レザミンPB」シリーズ
5. おわりに

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セルロースナノ微粒子「NanoAct TM」
Cellulose Nano Beads「 NanoAct TM」

土井雅憲　(旭化成せんい(株))

　天然セルロースは, 太古の昔から太陽がある限り決して枯渇することのない天然素材として近年注目を浴びている。旭化成せんい(株)では, その天然セルロースを原料にしてナノサイズのセルロース微粒子「NanoAct TM」の開発に成功した。本稿では, その特長と機能化, そして用途例について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. 「NanoAct TM」の粒子径バリエーション
3. 「NanoAct TM」の特長
4. 化学修飾と機能化
5. 用途例
6. おわりに

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植物由来グリコールを原料としたバイオマス粉体塗料の開発
Development of Biomass Based Powder Paint using Glycol Derived from Renewable Soured Material

齊藤健太　((株)岡村製作所)
賀来群雄　(デュポン(株))
前田保博　(日本ユピカ(株))
川村圭介　(日本ユピカ(株))

　化学製品のバイオマス原料化が多方面に広がりを見せているなか, その技術をいかに工業製品に取り込むかが重要である。本稿では(株)岡村製作所が製造しているスチール什器の被覆材として開発した「バイオマス塗料」について紹介する。バイオマス塗料は, 「デュポン(株)のBio-PDOTM(1,3-プロパンジオール)」を樹脂原料とした「日本ユピカ(株)の粉体塗料用樹脂BIOMUP(R) 910」を用いて設計されている。以下, 1節でBio-PDOTM, 2節でBIOMUP(R)910をそれぞれ紹介する。

【目次】
1. Bio-PDO TM(1,3-プロパンジオール)
1.1　Bio-PDO TMの製造
1.2 環境負荷の軽減
2. 粉体塗料用バイオマスポリエステル樹脂BIOMUP(R)910
3. おわりに

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BIO R&D
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蛍光セルフクエンチを用いたアモルファス凝集形成機構の解析
Analysis of Amorphous Protein Aggregation using Fluorescence Self-quenching

如澤浩樹　(東京農工大学)
座古保　(理化学研究所)
前田瑞夫　(理化学研究所)
千葉一裕　(東京農工大学)
黒田裕　(東京農工大学)

　本稿では, 蛍光強度変化によるタンパク質のアモルファスな凝集の測定法の開発を紹介する。まず, 蛍光色素で修飾したモデルタンパク質の試料に塩を添加することで「蛍光セルフクエンチ」が生じ, 蛍光強度が低下することを検証した。蛍光強度の変化と, 既存の静的光散乱(LS)および動的光散乱(DLS)で測定した凝集量および会合体の大きさ(会合数)の比較から, 蛍光セルフクエンチはタンパク質が互いに接近した「分子収縮状態」の増加を反映すると考えられた。最後に, 蛍光セルフクエンチで観測された「分子収縮状態」と凝集やアミロイド線維形成における「凝集核」の関係を論じる。

【目次】
1. はじめに
2. 蛍光セルフクエンチとタンパク質凝集の測定
3. 蛍光セルフクエンチによる凝集の観測
4. 蛍光セルフクエンチおよび凝集形成の経時変化
5. アモルファス凝集における凝集核形成機構の提唱およびその観測法
6. おわりに

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化学修飾技術を利用した乳酸菌模倣粒子による免疫賦活
Immunestimulating Activity of Lactobacilli-mimicking Microparticles modified withPolysaccharide-Peptidoglycan Complex derived from L. casei Shirota Strain

甲元一也　(甲南大学)
長濱宏治　(甲南大学)
松井淳　(甲南大学)

　腸管免疫を賦活する乳酸菌はプロバイオティクスとして注目を集めている。筆者らは, 乳酸菌L. casei Shirota株の多糖-ペプチドグリカン複合体(PS-PG)を化学修飾によりラテックスビーズ表面に導入した乳酸菌模倣ビーズを新たに合成した。本稿では, そのビーズの特性や免疫賦活性について紹介する。

【目次】
1. はじめに
2. LcS由来PS-PGのラテックスビーズ表面への導入
3. PS-PG導入ラテックスビーズの免疫賦活作用
4. おわりに

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キノコ由来新規化合物fomiroid AのNiemann-Pick C1-Like1( NPC1L1) 依存的なコレステロール取込み阻害作用
Inhibitory Action of Fomiroid A, A Novel Compound from the Mushroom, on Niemann-Pick C1-Like1(NPC1L1)-dependent Cholesterol Uptake

千場智尋　((株)ファンケル)
河岸洋和　(静岡大学)
松尾道憲　(京都女子大学)
植田和光　(京都大学大学院)

　高コレステロール血症は, 脳梗塞や心筋梗塞などの発症に起因する動脈硬化症の危険因子の一つである。食事および胆汁由来コレステロールの小腸からの吸収を担うNPC1L1の機能阻害は, 高コレステロール血症改善のための一つの方法と考えられている。本稿では, キノコ由来新規化合物fomiroid AがNPC1L1との結合を介してコレステロール取込みを阻害することを報告する。

【目次】
1. はじめに
2. NPC1L1構造と機能
3. クロサルノコシカケ由来fomiroid Aの構造決定
4. Fomiroid Aのezetimibe 結合阻害活性
5. NPC1L1変異体に対するfomiroid Aのファーマコロジカルシャペロン活性
6. Fomiroid AによるNPC1L1の機能阻害
7. おわりに

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BIO BUSINESS
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化粧品分野におけるペプチド
Developement of Functional Peptide in Cosmetic Industry

山下裕司　(千葉科学大学)
坂本一民　(千葉科学大学)

【目次】
1. はじめに
2. 化粧品におけるペプチドの位置づけ
3. ペプチド原料の市場動向
4. 最近の機能性ペプチド原料開発
5. 化粧品原料としてのペプチドの新機能
6. おわりに
月刊バイオインダストリー 2015年8月号

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【特集】日本発遺伝子治療製品の開発に向けて

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特集にあたって―日本発の遺伝子治療製品にかける期待―
Introduction
佐藤陽治(国立医薬品食品衛生研究所)

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遺伝子治療概説─ウイルスベクターの進歩と臨床研究の動向─
Gene Therapy-Recent Progress in Viral Vector and Clinical Trials-
島田　隆(日本医科大学)

遺伝子治療は遺伝病やがんなどの難治性疾患に対する新しい治療法として大きな期待を集めて1990 年に開始された。その後,様々な問題が明らかになったが,これらを乗り越えて進歩を続けてきた。最近になり,多くの疾患で有効性が認められるようになり,再び期待が高まっている。本稿では遺伝子治療の歴史的流れと,最近の進歩について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.遺伝子治療の歴史
3.ウイルスベクターの進歩
3.1　レトロウイルスベクター
3.2　レトロウイルスベクターの安全性
3.3　レンチウイルスベクター
3.4　アデノウイルスベクター
3.5　アデノ随伴ウイルスベクター
4.遺伝子治療臨床研究の最近の動向
5.遺伝子治療を取り巻く環境の変化
6.おわりに

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遺伝子治療に関する我が国の規制動向
Current Regulation of Gene Therapy in Japan
内田恵理子(国立医薬品食品衛生研究所)

　遺伝子治療を巡る我が国の規制は,規制改革や再生医療等安全性確保法および医薬品医療機器法の施行により, この数年で大きな変化を遂げた。法の施行からまだ時間が浅く, 本格的な運用はこれからであるが,本稿ではこのような遺伝子治療の規制の最新動向と,遺伝子治療製品の開発・実用化促進のための指針の改正・作成に向けた取組について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.遺伝子治療臨床試験の2つのパスウェイ
3.遺伝子治療臨床研究に関する法規制と指針
3.1　遺伝子治療臨床研究の審査体制と再生医療等安全性確保法
3.2　遺伝子治療臨床研究のカルタヘナ審査
3.3　遺伝子治療臨床研究に関する指針の改正
3.3.1　遺伝子治療の定義
3.3.2　対象疾患
3.3.3　研究に係る試料および情報等の保管
3.3.4　品質・安全性
4.遺伝子治療用製品に関する法規制と指針
4.1　遺伝子治療用製品の治験の審査体制
4.2　治験に係るカルタヘナ審査
4.3　医薬品医療機器法による条件・期限付承認制度
4.4　遺伝子治療用製品に関する指針の整備
5.遺伝子治療とカルタヘナ法
6.おわりに

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遺伝子治療用ウイルスベクターの製造
Manufacturing of Viral Vectors for Gene Therapy
高蔵　晃(タカラバイオ(株))

　遺伝子治療を実用化するためには大量のウイルスベクターを安価に供給する必要があり,生産効率の改良とスケールアップが求められている。培養生産工程,精製工程,充填工程の改良は勿論のこと,ウイルスベクター構造の至適化も必要である。個々のウイルスベクターの特性に合わせて行った種々の検討結果を紹介する。
【目次】
1.諸言
2.ウイルスベクター製造の概要
2.1　種ウイルスを細胞に感染させてウイルスベクターを増幅する方法
2.2　ウイルスベクターを産生する細胞を拡大培養してウイルスベクターを生産する方法
2.3　ウイルス粒子を形成させるために必要な遺伝子群を搭載したプラスミドDNAを細胞に　　トランスフェクションして,ウイルスベクターを生産する方法
2.4　ウイルスの精製工程
3.ウイルスベクター製造の課題
4.課題解決のための方策
4.1　ウイルスベクター構造
4.2　トランスフェクション
4.3　多段式フラスコ
4.4　バッグ培養
4.5　抽出バッファー
4.6　クロマトグラフィーによる精製
5.まとめと今後の課題

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小児神経疾患の遺伝子治療
Gene Therapy for Child Neurological Diseases
山形崇倫(自治医科大学)
村松慎一(自治医科大学)

　小児神経疾患に対し,アデノ随伴ウイルスベクターを用いたCanavan 病など,レンチウイルスベクターを用いた副腎白質ジストロフィーなど,antisense oligonucleotide を用いたDuchenne 型筋ジストロフィーなどに臨床研究として遺伝子治療が実施された。日本でも,AADC 欠損症に実施した。ライソゾーム病など, 多くの疾患で遺伝子治療の開発研究が進んでいる。
【目次】
1.はじめに
2.小児神経疾患に対する遺伝子治療法開発の国際的な状況
3.遺伝子治療が臨床応用された疾患
3.1　Canavan 病
3.2　若年型神経セロイドリポフスチン症
3.3　アミノ酸脱炭酸酵素欠損症(AADC 欠損症)
3.4　副腎白質ジストロフィー
3.5　異染性白質ジストロフィー
3.6　神経筋疾患に対するantisense oligonucleotideを用いた遺伝子治療
4.日本における小児神経疾患への遺伝子治療
5.小児神経疾患に対し開発中の遺伝子治療
6.おわりに

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悪性腫瘍のウイルス療法:遺伝子改変ウイルス製剤の開発動向
Oncolytic Virotherapy:Clinical Development of Genetically Engineered Viral Agents
藤原俊義(岡山大学大学院)

　ウイルスは本来ヒトの細胞に感染,増殖し,その細胞を様々な機序により破壊する。この増殖能に遺伝子工学的に選択性を付加することで,ウイルスをがん細胞のみを傷害する治療用医薬品とすることが可能となる。本稿では,従来のがん治療とは異なる新たな戦略として開発されている遺伝子改変ウイルス製剤の臨床応用について概説する。
【目次】
1.はじめに
2.腫瘍選択性の分子機構
2.1　アデノウイルス
2.2　単純ヘルペスウイルス
2.3　レオウイルス
2.4　ワクシニアウイルス
3.世界での腫瘍融解ウイルスの開発状況
3.1　Onyx-015,H101(Oncorine)
3.2　G207,NV1020
3.3　Talimogene laherparepvec(T-Vec,OncoVEX)
3.4　Reolysin
3.5　Pexa-Vec(Pexastimogene devacirepvec,JX-594)
4.我が国における腫瘍融解ウイルスの開発状況
4.1　G47Δ
4.2　HF10(TBI-1401)
4.3　Telomelysin(OBP-301)
5.おわりに

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遺伝性疾患に対する遺伝子治療
Gene Therapy for Genetic Diseases
小野寺雅史(国立成育医療研究センター研究所)

　遺伝病が遺伝子の異常により発症することを考えれば,治療として遺伝子を用いる遺伝子治療は遺伝病の理に叶った治療法と言える。ただ, 開始より20 余年経った今, 遺伝子治療は画期的なゲノム編集技術により究極の治療法である変異遺伝子そのものを修復する治療法に姿を変えつつある。今後は,倫理性を含め,広い範囲での論議が必要となってくる。
【目次】
1.はじめに
2.これまでの遺伝子治療の概要
3.実際の造血幹細胞遺伝子治療
3.1　ADA欠損症
3.2　X-SCID
3.3　ウィスコット・アルドリッチ症候群(WAS)
3.4　慢性肉芽腫症(CGD)
3.5　副腎白質ジストロフィー(ALD)
3.6　異染性白質ジストロフィー(MLD)
4.ゲノム編集による遺伝子治療
5.おわりに

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悪性リンパ腫の遺伝子治療:キメラ抗原受容体(CAR) 発現T リンパ球を用いた養子免疫遺伝子療法
Gene Therapy for Malignant Lymphoma:Adoptive Immuno-gene Therapy using Chimeric Antigen Receptor(CAR)-expressing T Lymphocytes
小澤敬也(東京大学医科学研究所)

　悪性リンパ腫に対する遺伝子治療として,CD19 特異的キメラ抗原受容体(CAR)を発現させたT リンパ球を用いる養子免疫遺伝子療法が注目されている。B 細胞性腫瘍に対してこの遺伝子治療の臨床試験が欧米で活発に実施されており,特に難治性急性リンパ性白血病で優れた治療成績が報告されている。
【目次】
1.はじめに
2.CAR 遺伝子治療のコンセプト
3.B 細胞性白血病に対するCAR 遺伝子治療の臨床試験
4.B 細胞性非ホジキンリンパ腫に対するCAR 遺伝子治療の臨床開発
5.おわりに

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網膜色素変性の遺伝子治療
Gene Therapy for Retinitis Pigmentosa
池田康博(九州大学病院)

　欧米ではレーバー先天盲などの遺伝性網膜変性疾患に対する遺伝子治療が既に臨床応用され,一定の安全性と治療効果が明らかとなっている。国内では九州大学病院で,網膜色素変性に対する視細胞保護遺伝子治療の臨床研究が2013 年3 月よりスタートした。さらに,薬事承認を目的とした医師主導治験(Phase I/ IIa)の準備が進められている。
【目次】
1.はじめに
2.眼科領域の遺伝子治療
2.1　加齢黄斑変性(AMD)に対する遺伝子治療
2.2　レーバー先天盲(LCA)に対する遺伝子治療
2.3　コロイデレミアに対する遺伝子治療
2.4　網膜色素変性(RP)
2.5　網膜色素変性(RP)に対する遺伝子治療
3.おわりに

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BIO R&D
機能性オリゴDNA の経口投与を可能にする「DNA ナノカプセル」の開発
下里剛士(信州大学)

　オリゴDNA は,抗アレルギー,抗腫瘍,抗炎症性作用といった様々な機能性に関する研究が国内外で盛んに行われている。本稿では,カルシウム性ナノ粒子をキャリアーとする「DNA ナノカプセル」について紹介する。また,免疫抑制型オリゴDNA ナノカプセルの経口投与により得られた抗アレルギー効果について解説する。
【目次】
1.機能性オリゴDNA とは?
2.“食べる”機能性オリゴDNA の着想
3.DNA ナノカプセルの開発
4.機能性ODN の経口デリバリーシステムと全身免疫系の制御
5.免疫抑制型DNA ナノカプセルの経口投与とアトピー予防
6.おわりに

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BIO BUSINESS
非侵襲的検査の市場動向
Market Trends in Non-invasive Clinical Examination
槻木恵一(神奈川歯科大学大学院)

【目次】
1.現在の医療状況からみた非侵襲的検査の重要性
2.非侵襲的検査の市場
3.非侵襲的検査の分類
4.非侵襲的検体検査の最前線
5.まとめ
月刊バイオインダストリー 2015年7月号

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【特集】エラスチンの機能性―食品・美容・医療への応用―

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弾性線維の形成過程
The Process of Elastic Fiber Formation
敦賀英知　(弘前大学)

　弾性線維は弾性系線維(elastic system fibers)に分類される。この系(システム)の理解は弾性線維の形成機構を理解することに他ならない。弾性系線維の構成要素は微細線維(ミクロフィブリル)とエラスチンで, 弾性線維は少量の微細線維と多量のエラスチンにより構成される。最初に足場となる微細線維が形成され, そこにエラスチンが沈着し弾性線維が成長していく。
【目次】
1. はじめに ―弾性系線維について―
2. 弾性系線維
2.1　弾性系線維の分類
2.2　弾性系線維の形態
3. 弾性系線維の構成要素
3.1　微細線維
3.2　エラスチン
4. 弾性線維の形成過程
5. おわりに

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エラスチンの光老化と糖化
Photoaging and Glycation of Elastin
米井嘉一　(同志社大学)

　皮膚老化を増悪させる因子として光老化(酸化ストレス)と糖化ストレスが挙げられる。皮膚の弾性線維エラスチンに対する光老化と糖化ストレスの影響について概略を述べた。In vitro タンパク質糖化反応モデルを用いたエラスチン由来の糖化最終生成物(AGEs)に関する実験成績, 皮膚におけるAGEs蛍光強度と弾性力の臨床成績を示した。
【目次】
1. はじめに
2. 光老化とエラスチン
3. 糖化ストレス
4. 糖化ストレスの皮膚への影響
5. エラスチンの糖化
6. 皮膚AGEs蓄積量の加齢変化
7. 皮膚弾力性の年齢変化
8. おわりに

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エラスチンペプチド摂取後のヒト血液からの食事由来ペプチド検出
Identification of Food-derived Peptide in Human Blood after Oral Ingestion of Elastin Hydrolysate
重村泰毅　(東京家政大学)

　エラスチンペプチドは健康食品素材として注目されている。一方で, 摂取後どのような形でペプチドが体内に吸収されるかは明らかにされていない。そこで筆者らは, ヒト血中から摂取物由来ペプチドの検索を行った。手法としては, プレカラム誘導化を導入したHPLCによって血中のペプチドを分離後, プロテインシーケンサーやMSによる配列同定を試みた。その結果, エラスチンペプチド摂取後のヒト血液から高濃度のPro-Glyが検出された。
【目次】
1. はじめに
2. コラーゲンペプチド摂取後のヒト血液からの食事由来ペプチド検出
3. PITC誘導化法を導入したエラスチンペプチド摂取後の血中食事由来ペプチドの検索
4. AccQ誘導化法を導入したLC-MS/MSによる血中食事由来エラスチンペプチドの検索検出法
5. 年齢別被験者の血中食事由来エラスチンペプチド動態
6. おわりに

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カツオエラスチンの製造技術と機能性
Production Technique of‘ Bonito Elastin’ and Its Health Function
白土絵理　(林兼産業(株))

　エラスチンは組織・臓器へ弾性を与える重要なタンパク質であり, 基礎から応用まで様々な研究が進められている。しかし, 魚類由来エラスチンに関しては研究例が少ない。その中で我々は, カツオ動脈球から産業規模でのエラスチンペプチド「カツオエラスチン」の製造に成功し, 食品素材としての機能性を追求している。
【目次】
1. はじめに
2. 魚類エラスチンの探索と製造
3. カツオエラスチンの機能性
4. まとめ

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エラスチン・エラスターゼに着目した抗シワ研究
Anti-wrinkle Study Focusing on the Regulation of Elastin and Elastase
塚原和枝　(花王(株))
笠松慎也　(花王(株))
武谷真由美　(花王(株))
八谷輝　(花王(株))

　加齢に伴い顔面皮膚に顕在化するシワは, グローバルでも共通の肌悩みであることが知られている。我々は真皮を構成する様々な因子の中でも, 存在量は非常に少ないものの, 皮膚の弾力性に最も関係があると考えられているエラスチンに着目し, 長年にわたって抗シワ技術の確立に取り組んできた。今回はその研究概要を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 皮膚弾力性とエラスチン線維との関係
3. 線維芽細胞エラスターゼ(NEP)の阻害によるシワ形成抑制作用
4. NEP 阻害活性の増強によるシワ形成抑制作用
5. 光老化関連因子の探索
6. MFAP-4のエラスチン線維形成における役割
7. MFAP-4産生促進素材の探索
8. MFAP-4の産生促進によるシワ改善作用
9. おわりに

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高血圧性血管障害に対するエラスチンペプチドの予防効果
Prophylactic Effects of Elastin Peptide on Hypertensive Vascular Injury
伊藤浩行　(近畿大学)

　古くよりエラスチンペプチドには血管拡張や走化性などいくつかの生理活性が認められているが, in vivo におけるエビデンスは極わずかである。高血圧は動脈硬化症の最大のリスクファクターであることから, 高血圧性血管障害に及ぼす魚類由来エラスチンペプチドの影響を高血圧モデル動物を用いて検索したところ, 内皮細胞傷害の発生や血管拡張能の低下など高血圧に基因する動脈障害に対する抑制効果が認められた。これらの結果は, エラスチンペプチドが加齢に伴う高血圧や動脈硬化の発症に抑制的に作用する可能性を示唆している。
【目次】
1. はじめに
2. 高血圧性動脈病変の発生機序
2.1　大動脈におけるエラスチンの減少
2.2　動脈内皮細胞の傷害
3. 高血圧性動脈病変に及ぼすエラスチンペプチドの影響
3.1　カツオ動脈球由来エラスチンペプチドの影響
3.2　Prolyl glycine(PG) の影響
3.3　考察
4. おわりに

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エラスチンの医療材料への応用
Application of Elastin-based Biomaterials
宮本啓一　(三重大学)

　血管や靭帯等の伸縮性組織ではエラスチン比率が高く, 組織内の細胞は一定方向に配向した状態で存在し, 血管では拍動運動, 膝靭帯ではねじり運動等の伸縮刺激を受ける。本稿では医療材料として, こうした動的刺激の中で細胞の配向や分化・脱分化をコントロールする組織工学用材料としてのエラスチンの応用について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 生体組織を形成する細胞外マトリックス素材
3. 細胞培養のための伸縮性足場材料への応用
4. 生体組織構造・機能を模倣する再生誘導型人工血管
5. 生体組織構造・機能を模倣する再生誘導型人工靭帯
6. おわりに

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BIO R&D
ヒトI型コラーゲンタイプRCP,cellnest の開発,利用事例について
“cellnest” Recombinant Peptide based on Human Type I Collagen, Its Development and Application Examples
佐々木翼　(富士フイルム(株))

　我々は, 再生医療用のリコンビナントマトリックス素材cellnestを開発, 発売した。その構造はヒトI型コラーゲンをベースとし, 免疫原性低減, 細胞接着性向上を意図して, 独自にデザインしたものである。その開発の経緯, 実際に動物実験に使用した例を紹介する。
【目次】
1. 開発の経緯
2. ヒトI型コラーゲンタイプRCP, cellnestの構造, 特徴について
3. ヒトI型コラーゲンタイプRCPの利用事例について

3.1　頭蓋骨再生
3.2　セルザイク
4. おわりに

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BIO BUSINESS
化粧品の市場動向
Market Trends of Cosmetics

　2013年の化粧品の出荷実績は出荷個数27億3,854万個(前年比100.9%), 出荷金額1兆4,270億円(前年比101.6%)となった。2011年の東日本大震災以降, 一時的に消費の冷え込みに陥った化粧品業界だが, 2012年, 2013年と景気の上向きから高価格帯商品を中心に需要の回復がみられ, 2年連続のプラス成長となった。　改正薬事法施行により製造のアウトソーシングが容易になったこと, 化学, 製薬, 食品メーカーといった異業種の新規参入が活発化していること, 新製品増加による化粧品ブランドの開発業務の外注化などの要因で, 化粧品受託製造市場が年々市場規模を拡大し, 受託製造メーカーは「下請け」から「パートナー」へと変貌を遂げている。　国内市場が成熟化する一方, 中国をはじめとするASEANなどアジア地域では中間所得層の拡大から市場が広がっている。「メイドインジャパン」をキーワードに中～高所得者を主要ターゲットとしてアジア進出を進めてきた日本の化粧品メーカーの前には現地法規制やマス市場開拓の遅れといった難題が降りかかり, アジア戦略の岐路に立たされている。
【目次】
1. 需給動向
2. 輸出入動向
3. 化粧品業界の動向
3.1　化粧品受託製造の市場拡大
3.2　UVA防止効果表示の変更
3.3　メーカーの開発動向
4. 岐路を迎えた海外戦略
4.1　中国市場の動向
4.2　日本メーカーの取り組み
月刊バイオインダストリー 2015年6月号

￥3,960

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【特集】おいしさを知る・引き出す科学

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特集にあたって
Introduction
山本隆　(畿央大学)

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おいしく感じるしくみ ―味覚の受容と脳内情報処理―
Peripheral and Central Mechanisms of Palatability
山本隆　(畿央大学)

　飲食時に生じる各種の感覚情報は大脳皮質前頭葉の眼窩前頭皮質で統合され, 快と判断されれば, すなわちおいしいということになる。情報は報酬系や扁桃体にも送られ, β-エンドルフィン, ドーパミン, オレキシンなどの脳内物質が連鎖的に働き, 快感, 摂取欲, 摂取行動が亢進する。過剰な脳内物質の放出はやみつきを生じる。
【目次】
1. おいしさとは?
2. おいしさを出す感覚性要因
3. 本能としてのおいしさと学習によるおいしさ
4. おいしさの種々相
5. おいしさとコク
6. 味覚末梢受容機構
7. 味覚の中枢経路と味覚情報処理
8. 脳内物質によるおいしさと食行動の発現
9. おいしさとやみつき

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食事に起因する味嗜好性の変化
Changes in Taste Palatability induced by Eating Experience
成川真隆　(東京大学大学院)
三坂巧　(東京大学大学院)

　ヒトは生まれつきおいしい味を好む。しかし一方で, 食べ物に対する好き嫌いは生理状態や年齢, 食経験により大きく変化する。本稿では食事に起因して生じる味嗜好性の変化0について, 筆者らが得た最近の知見を含め概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 本能的な味の嗜好性
3. 食経験による嗜好性の変化
4. 食経験による脳内分子の発現変動
5. 母親から子に伝えられる味の記憶
6. 栄養状態に起因した嗜好性変化
7. おわりに

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培養細胞評価系を用いた食味評価
Evaluation of Taste Using Cell-Based Assay
櫻井敬展　(日清食品ホールディングス(株))
阿部啓子　(東京大学大学院)

　分子生物学的手法の進展により味覚受容機構が明らかになりつつある。味覚受容体の発見により構築された味覚受容体発現培養細胞評価系は, ヒトの味覚を反映した新たな食味の評価手法として注目を集めている。本稿では, 呈味増強・抑制素材の探索に焦点を当て, 近年の研究成果を交えつつ解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 味覚の受容体
3. 味覚受容体発現培養細胞を用いた味物質評価系
4. 味覚受容体発現培養細胞評価系を用いた呈味調節素材の探索
5. おわりに

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テクスチャーを改変しておいしく
Texture Modification of Food
舟木淳子　(福岡女子大学)

　テクスチャーはおいしさを感じる上で重要な役割を果たしていると考えられる。よりおいしく, 食べやすくするため, 様々なテクスチャーの食品が求められている。本稿では, テクスチャー改変の例として, 酵素を用いた豆腐のテクスチャー改変を紹介する。
【目次】
1.　はじめに
2.　テクスチャーとは
3.　テクスチャーの重要性
4.　テクスチャー改変の研究例
4.1　豆腐中の大豆イソフラボンのアグリコン化
4.2　豆腐のテクスチャー改変
4.3　プロテアーゼ処理豆腐の利用
5.　おわりに

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水溶性多糖が旨味の後味に与える影響
Effects of Water Soluble Polysaccharide on Umami Aftertaste
今村美穂　(キッコーマン(株))

　後味は, 食品を飲み込んだ後も持続する味を意味し, 食品の嗜好性や選択性に影響する。我々は, 和食の品質に重要な旨味の後味に着目し, つゆをモデルに, しょうゆ中の水溶性多糖がこれを抑制することを明らかにした。本稿では, 本研究およびしょうゆが美味しさを損ねることなく, 約30%食塩摂取を低減できることを示した研究について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. つゆの旨味の後味に関与する成分の研究
2.1　しょうゆとだしと旨味の後味
2.2　つゆの旨味の後味を抑制するしょうゆ中の高分子成分
2.3　つゆの旨味の後味を抑制するしょうゆ中の水溶性多糖
2.4　しょうゆ中の水溶性多糖
2.5　多糖が食品の品質に与える影響
3. しょうゆによる食品の減塩効果
3.1　しょうゆによる美味しさの保持と減塩
3.2　しょうゆの減塩効果の普遍性
4. おわりに

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食肉のおいしさと「こく」
Palatability and“ Koku Attributes” of Meats
西村敏英　(日本獣医生命科学大学)
江草愛　(日本獣医生命科学大学)

　食肉は, 美味な食品の一つであり, 老若男女を問わず食されている。食肉は, 一般的に, 適度に軟らかく, ジューシーであると同時に, うま味が強くて, 動物種の特徴ある香りと調理したときの肉様の香りが感じられるものが好まれる。このようなおいしさは, と殺直後の筋肉には認められず, 筋肉を一定期間低温で貯蔵する熟成処理によりもたらされることはよく知られている。最近, 食べ物のおいしさに寄与する要因として, 「こく」の重要性がわかってきた。本稿では, 食べ物のおいしさに寄与する「こく」を解説すると同時に, 食肉のおいしさにおける「こく」とは何かを解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 食べ物のおいしさを決める要因
3. 「こく」の定義
4. 「こく」付与物質とその分類
4.1　味に関する「こく」付与物質
4.1.1　「こく」付与呈味物質
4.1.2　「こく」付与味修飾物質
4.2　香りに関する「こく」付与物質
4.2.1　「こく」付与香気物質
4.2.2　「こく」付与香気修飾物質
4.3　食感に関わる「こく」付与物質(「こく」付与物理刺激物質)
5. 食肉のおいしさと「こく」
5.1　食肉のおいしさ
5.2　食肉のおいしさを引き出す熟成
5.3　食肉のおいしさに関わる「こく」とは
6. まとめ

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嗅覚刺激を利用したおいしさ増強技術
Taste Enhancement by Olfaction
下田満哉　(九州大学)

　本稿では, 匂いがないはずの呈味液の味覚応答に嗅覚が関与している可能性について述べた。味覚が嗅覚を誘導するのは, 長年の学習効果に依存すると考え得る。その結果, 嗅覚により味覚応答の増強が起こると考えた。セロリの匂いによる「こく味」増強や醤油の匂いによる「塩味」や「うま味」の増強では, 呈味質と関連の深い匂いによる味覚の増強が惹起された。
【目次】
1. はじめに
2. 呈味物質は匂いを伴うのか (Do Tastants Have a Smell? )
3. セロリの香りは「こく味」を増強する
4. 醤油の香りは塩味を増強する
5. まとめ

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BIO BUSINESS
Point of Care(POC)遺伝子検査技術の開発動向
The Development Trend of POC Genetic Testing Technology
佐野創太郎　((株)カネカ)
宮本重彦　((株)カネカ)

　遺伝子検査は検出感度に優れた検査法であるが, 専用の大型装置や煩雑な操作を必要とするため, 診療所や検疫所などの小規模施設への普及が妨げられていた。この問題の解決のため, 遺伝子検査の簡便・迅速化技術の開発が進められており, 本稿ではその内容に関して紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 検体前処理技術
2.1　溶解処理
2.2　精製処理(バインド・エリュート法)
2.3　核酸迅速抽出法
3. 核酸増幅法
3.1　PCR法
3.2　等温核酸増幅法
3.3　コンタミネーションリスクの抑制
4. 増幅核酸検出技術
4.1　蛍光検出法
4.2　目視検出法
4.3　ラテラルフロー型チップ
5. おわりに
月刊バイオインダストリー 2015年5月号

￥3,960

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【特集】第二世代バイオエタノール製造の技術開発

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特集にあたって
Foreword for the Special Issue of 2nd Generation Bioethanol
横山伸也　(公立鳥取環境大学)

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第二世代バイオエタノール製造の技術概要
Overview of the 2nd Generation Bioethanol Production Technology
徳田憲昭　((一財)エネルギー総合工学研究所)

　本稿は新エネルギー・産業技術総合開発機構主導のもと, 2008～2012年度の期間において実施された「バイオマスエネルギー等高効率転換技術開発事業/加速的先導技術開発」の事業概要について述べる。当該事業は「バイオ燃料技術革新計画」で掲げられた第二世代バイオエタノール製造技術の開発ベンチマークの達成を目指して行われた。
【目次】
1. はじめに
2. バイオ燃料技術革新計画のベンチマーク
3. 第二世代バイオエタノール製造の技術概要
4. バイオマスエネルギー等高効率転換技術開発事業の実施内容

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高速発酵細菌の利用による木質バイオマスの高効率同時糖化並行発酵
Development of Bioethanol Production Process from Woody Biomass based on Highly Efficient Microwave Solvolysis and Ethanologenic Bacteria
簗瀬英司　(鳥取大学)
渡辺隆司　(京都大学)

　セルロース系バイオエタノールのグローバルな商業展開を目指し, 熱帯早生樹であるユーカリ材を原料として超低コストなマイクロ波照射前処理工程と機能強化したC5・C6糖高速発酵細菌を用いる同時糖化並行発酵工程を組み合わせた木質系バイオエタノール一貫製造プロセスを開発し, ベンチプラントにて実証した。
【目次】
1. はじめに
2. 同時糖化並行発酵に最適な発酵細菌の代謝工学的育種
2.1　Zymomonas mobilisの発酵特性
2.2　C5・C6糖並行発酵細菌
2.2.1　キシロース並行発酵性の賦与
2.2.2　マンノース並行発酵性の賦与
2.3　実用的C5・C6同時並行発酵細菌の育種
2.4　セルロース糖化発酵性の賦与
3. 高速発酵細菌とマイクロ波を用いた木質バイオマスからのバイオエタノール実証生産
3.1　マイクロ波照射前処理工程
3.2　SSCF工程
3.3　ベンチプラント実証試験
4. 今後の課題

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セルロース系バイオマスの糖化酵素の技術開発
Development of Saccharifying Enzyme for Cellulosic Biomass
森川康　(長岡技術科学大学 ; (一財)バイオインダストリー協会)

　NEDO PJ「酵素糖化・効率的発酵に資する基盤研究」の成果を, 糖化酵素およびそれに密接に関連する高効率糖化に関してまとめた。界面活性剤の効果, グルコース阻害の重要性および各前処理バイオマスに応じた成分酵素の重要性を明らかにし, T. reesei PC-3-7株からBGLおよびXYNの二重強化株を構築し, その糖化酵素JN24Hで酵素使用量を1.8mg/g-バイオマスまで低減させた。
【目次】
1. はじめに
1.1　糖化酵素(セルラーゼとヘミセルラーゼ)
1.2　酵素使用量低減の課題
1.2.1　高効率糖化
1.2.2　高機能糖化酵素
2. 酵素糖化の解析
2.1　界面活性剤による糖化酵素使用量の低減
2.2　糖化時の生成物阻害
2.3　前処理バイオマスに応じた糖化酵素
3. 高機能糖化酵素の構築
3.1　BGLの強化
3.2　XYN IIIの強化
4. まとめと今後の展望

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CBPによるバイオエタノール生産技術の開発
Development of the Production Process of Bioethanol using CBP
猪熊健太郎　(神戸大学)
蓮沼誠久　(神戸大学)
近藤昭彦　(神戸大学)

　リグノセルロース系バイオマスから液体燃料や化学品を効率的に生産するために鍵となる統合型バイオプロセス (Consolidated bioprocessing : CBP) の構築と, CBPに資するアーミング酵母の開発や酵母の発酵阻害物耐性の強化など, 最先端の技術動向を概説する。
【目次】
1. はじめに
2. リグノセルロース系バイオマス利用の課題
3. セルロース・ヘミセルロース分解能の付与とその強化
4. キシロース(C5糖)資化能の付与
5. 発酵阻害物耐性
6. マーカーリサイクルシステムを用いた多機能酵母の構築
7. 今後の展望

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Well to Tank での事業モデル構築の検討概要
Building Bioethanol Production Business Model and Its Well to Tank Evaluation
森山亮　((一財)エネルギー総合工学研究所)
玄地裕　(国立研究開発法人産業技術総合研究所)

　本検討では原料生産, 輸送, エタノール転換, 日本までの製品輸送といったWell to Tankでの各工程を想定した実用化事業モデルを構築した。また, バイオ燃料事業実施者が「技術革新ケース」の開発ベンチマーク達成度を評価できる温室効果ガス(GHG)排出量計算ツールや事業モデル簡易評価ツールを整備した。
【目次】
1. 総合調査研究の概要
2. 実用化事業モデルの構築
2.1　前提条件
2.2　原料生産作業工程の設定,原料コストおよびGHG排出量の試算
2.3　エタノール転換
2.4　製品輸送手段の設定,輸送コストおよびGHG排出量の試算
3. GHG排出量計算ツール
3.1　評価範囲と機能単位
3.2　入力方法
3.2.1　地域
3.2.2　原料および原料栽培
3.2.3　原料輸送
3.2.4　原料変換
3.2.5　製品輸送
4. 事業モデル簡易評価ツール
5. 成果の活用

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≪BIO R&D≫
アルツハイマー病の治療薬としてのメチレンブルーの有効性: アルツハイマー病の病態モデルマウスを用いた検討
Methylene Blue Modulates β-Secretase, Reverses Cerebral Amyloidosis, and Improves Cognition in Transgenic Mice
森隆　(埼玉医科大学)

　塩基性染料の一種であるメチレンブルーを, アルツハイマー病の病態モデルマウス(PSAPP マウス)に15ヵ月齢から3ヵ月間経口投与(3 mg/kg/day)すると, アルツハイマー病様の病態が軽減した。本稿では, メチレンブルーの行動・認知機能障害の改善効果, 続いてアミロイド-βタンパク質の産生・蓄積の抑制効果を紹介する。さらに, メチレンブルーの病態を軽減する効果のメカニズムについても記載する。メチレンブルーの新たな病態改善薬としての可能性が期待される。
【目次】
1. はじめに
2. メチレンブルーの概要
3. 行動・認知機能障害の改善効果
4. アミロイド-βタンパク質の産生・蓄積の抑制効果
5. 将来展望

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乳酸菌だけじゃない !
酢酸菌でアレルギー症状の改善に挑む !
Anti-pollen Disease, Anti-allergy Ingredient Containing Acetic Acid Bacterial LPS as an Active Ingredient
平松直人　((株)東洋発酵)

　日本における全人口の約半数がアトピー性皮膚炎や花粉症などのアレルギー疾患に苦しんでいるといわれており, それに伴う労働損失額も数千億円にのぼると試算されている。本稿では, 自然免疫応答を誘導するLPS(リポポリサッカライド)を食品素材へと応用した「酢酸菌由来LPS」によるアレルギー症状の抑制効果について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 酢酸菌由来LPS
2.1　LPS
2.2　酢酸菌
3. 酢酸菌由来LPSの機能性
3.1　マクロファージ様細胞を用いた貪食活性およびNO産生能についての評価
3.2　花粉症抑制効果についての評価
3.3　皮膚アレルギーに対する抑制効果の評価
4. 本素材の応用例
5. おわりに

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BIO BUSINESS
生薬の流通の現状と今後の課題
Current Situation of Crude Drugs and Future Subjects
浅間宏志　(日本漢方生薬製剤協会 ; (株)ウチダ和漢薬)

【目次】
1. 生薬流通の現状
1.1　はじめに
1.2　使用量調査の経緯
1.3　使用量等実態
1.3.1　使用生薬の種類,使用量および生産国
1.3.2　使用量の多い生薬
1.3.3　生産国による分類
2. 今後の課題
2.1　国内での薬用作物栽培の産地化推進
2.2　中国との交流
月刊バイオインダストリー 2015年4月号

￥3,960

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【特集】口腔環境と全身疾患の関係

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特集に際して
Introduction
落合邦康 (日本大学)

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口腔レンサ球菌と全身疾患
Oral Streptococci and Systemic Disease
高橋幸裕 (日本歯科大学)
田代有美子 (日本歯科大学)
古西清司 (日本歯科大学)

　口腔レンサ球菌は口腔常在菌叢において最も優勢な細菌群である。本総説では, 口腔レンサ球菌と全身疾患との関連性, 特に歯性菌血症と感染性心内膜炎について概説する。さらに, 口腔レンサ球菌のシアル酸結合性アドヘジン(Hsa)について, 感染性心内膜炎の動物実験の結果などの知見を交えて, Hsaの機能とその病原性について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 口腔感染症と全身疾患
3. 口腔レンサ球菌と全身疾患
3.1　歯性菌血症
3.2　感染性心内膜炎
4. 感染性心内膜炎における口腔レンサ球菌の病原因子
4.1　口腔レンサ球菌Hsa アドヘジンの構造と機能
4.2　口腔レンサ球菌Hsa アドヘジンの分子生物学的役割
4.3　感染性心内膜炎における病原性
5. おわりに

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口腔内細菌と誤嚥性肺炎および人工呼吸器関連肺炎
Oral Microbiota Connected with Aspiration and Ventilator Associated Pneumonia
山下喜久 (九州大学)

　健常者の肺炎発症には特定の病原細菌が関連するが, 健康状態が必ずしも良好でない高齢者では, 普段は特に病原性が問題にならない常在細菌が健康に影響を及ぼす。口腔ケアが高齢者の肺炎予防に有効であるとの概念もこのような考えに立っている。本稿では, 口腔のケアを手段と目的に沿って4つに分類して, 高齢者に多い誤嚥性肺炎と人工呼吸器関連肺炎の予防に必要な口腔ケアについて考察した。
【目次】
1. はじめに
2. 肺炎と口腔細菌
2.1　誤嚥性肺炎
2.2　人工呼吸器関連肺炎
2.3　高齢者の肺炎と口腔細菌
3. 誤嚥性肺炎および人工呼吸器関連肺炎に対する口腔ケアの予防効果
3.1　口腔ケア
3.2　口腔ケアと肺炎の予防
4. おわりに

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口腔内細菌と自己免疫疾患
Oral Bacteria and Autoimmune Diseases
菊池賢 (東京女子医科大学)

　原発性胆汁性肝硬変(primary biliary cirrhosis : PBC)は更年期以降の中年女性に好発する原因不明の自己免疫疾患である。その自己抗体のエピトープは pyruvate dehydrogenasecomplex E2 component(PDC-E2) であるが, 分子相同性(molecular mimic)の原因微生物は未だに明らかになっていない。筆者らは, PBCの発症に Streptococcus intermedius が関与することを見出した。本菌をマウスに投与すると, PBCに酷似した小胆管周囲の慢性非化膿性炎症が起こることがわかった。このマウスのT細胞をヌードマウスに移植することで同様の小胆管周囲の慢性非化膿性炎症が再現された。近年, 核膜タンパク質gp210に対する自己抗体がPBC進行に寄与することが明らかになっているが, このエピトープが本菌の histone-like protein に保存されていた。本稿ではこれまでに取り組んできたPBCと S. intermedius の関係について, 紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. Streptococcus intermedius とはどのような細菌なのか
3. 原発性胆汁性肝硬変とはどのような疾患か
4. ヒトPBC病変と S. intermedius の関係
5. おわりに

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口腔内細菌とインフルエンザ
Relationship between Oral Bacteria and Influenza Virus
神尾宜昌 (日本大学)
今井健一 (日本大学)
落合邦康 (日本大学)

　最近, 筆者らは口腔内細菌が産生するノイラミニダーゼがインフルエンザウイルス感染を促進し, 抗インフルエンザ薬の効果を低下させる可能性を明らかにした。本稿では, この研究成果を中心に, 専門的口腔ケアがインフルエンザ対策において有効な手段であることを紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. インフルエンザウイルスの分類と構造
3. インフルエンザによるパンデミック
4. インフルエンザウイルスのライフサイクル
5. インフルエンザと細菌感染
6. 口腔内細菌がインフルエンザウイルスの放出に及ぼす影響
7. 口腔内細菌が抗インフルエンザ薬の効果に及ぼす影響
8. 口腔ケアがインフルエンザ発症に及ぼす影響
9. おわりに

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口腔感染症とウイルス疾患
Microbial Interaction between Oral Bacteria and Viruses
今井健一 (日本大学)
落合邦康 (日本大学)

　ウイルス性肝炎やエイズに加え, 新型インフルエンザやデング熱, さらにはエボラ出血熱など新たなウイルス感染症が世界的な脅威となるばかりでなく, 我が国においても大きな問題となっている。歯周病と様々な全身疾患との関連性が明らかとなる中, 筆者らは, 歯周病原菌が大量に産生する“酪酸”が, エピジェネティック制御を介して潜伏感染HIVやEBVを再活性化することを見出し, 歯周病がウイルス感染症の進展にも広く影響を及ぼしている可能性を示した。また, これまで細菌感染症と考えられてきた歯周病の発症においても, 細菌とウイルスの負の連鎖が重要な役割を担っていることが明らかになりつつある。病原性発現における「細菌-ウイルスの微生物間相互作用」という新たな視点に立った感染症の病態の理解が新しい治療と予防法の開発につながると期待される。
【目次】
1. はじめに
2. HIVとEBVの潜伏感染
3. エピジェネティック制御によるウイルス潜伏感染維持機構
4. 歯周病原菌による潜伏感染HIVの再活性化
5. 歯周病によるエイズ進展の可能性
6. 腸管と女性生殖器に常在する酪酸産生菌による潜伏HIV再活性化
7. 酪酸によるHIV活性化メカニズム
8. 歯周病の発症と進展における細菌-ウイルスの相互作用
9. おわりに

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口腔微生物とがん
Oral Microorganisms and Cancer
宮崎裕司 (明海大学)
菊池建太郎 (明海大学)
草間薫 (明海大学)

　口腔内には多数の常在菌やウイルスが存在するが, それらの関与により様々な疾患が引き起こされることがこれまでの研究によって示されている。本稿では, 口腔内微生物, 特に歯周病原性細菌やウイルスと発がん・がん進展との関連を中心に述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 歯周病原性細菌とがん
2.1　歯周病原性細菌が産生する短鎖脂肪酸
2.2　酪酸と口腔がん進展
2.3　歯周病と他臓器のがん
3. う蝕とがん
4. 他の口腔内微生物とがん
5. おわりに

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歯周病とメタボリックシンドロームとの関連性
Association between Periodontitis and Metabolic Syndrome
前野正夫 (日本大学)
森田十誉子 ((公財)ライオン歯科衛生研究所)

　近年, 歯周病とメタボリックシンドロームの各指標(肥満, 高血圧, 高血糖, 血中の脂質異常)とは密接に関連しており, 深い歯周ポケットを有する人は将来メタボリックシンドロームの発症リスクが高いことが疫学研究によって示された。本稿では, 筆者らが行った疫学研究結果を基に歯周病とメタボリックシンドロームとの関連性について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 歯周病
2.1　歯周組織の正常と異常
2.2　歯周病とは
2.3　細菌感染に対する生体防御のしくみ
2.4　歯周病が原因で歯が抜ける現象も生体防御のしくみなのか?
3. メタボリックシンドローム
4. 歯周病とメタボリックシンドローム
4.1　歯周病とメタボとの関連性を探る疫学研究
4.2　歯周ポケット保有とメタボ指標との関連性
4.3　歯周ポケット保有者は将来メタボになりやすいのか?
4.4　歯周病とメタボの関連性
5. おわりに

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歯周病と糖尿病
Periodontitis and Diabetes Mellitus
山下明子 (九州大学病院)
西村英紀 (九州大学大学院)

　歯周病は糖尿病の第6の合併症と言われている。近年, 重度歯周病が全身性に軽微な炎症を惹起し, 糖尿病そのものの病態に影響を及ぼすことが明らかになった。本稿では, 歯周病治療介入が糖尿病へ及ぼす影響を近年の疫学研究の結果を中心に紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 歯周病と糖尿病
3. HbA1cは重度歯周病によって悪化する
4. 糖尿病患者において重度歯周病で全身性に炎症が惹起される想定機序
5. 動脈硬化と歯周病
6. おわりに

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歯周病と動脈硬化
Periodontal Disease and Atherosclerosis
落合智子 (日本大学)

　近年の研究から炎症性疾患・歯周病と冠動脈疾患との関連性が報告されている。本稿では歯周病原菌で促進される動脈硬化プラーク形成における炎症性メカニズムや酸化変性メカニズムに焦点を当て解説したい。さらに粘膜ワクチンや抗炎症因子が歯周病原菌で増悪される動脈硬化を制御できるか否かを考察する。
【目次】
1. はじめに
2. 歯周病と全身疾患との関連性
3. 動脈硬化進展における歯周病原菌感染の役割
4. 血管内皮細胞の活性化
5. Toll様受容体およびNod様受容体を介した応答
6. 酸化ストレス介在性メカニズム
7. 高脂血症誘導性動脈硬化
8. 粘膜ワクチンによる動脈硬化の予防
9. 抗炎症因子を用いての動脈硬化の制御
10. おわりに

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≪BIO R&D≫
タンパク質-磁性粒子複合体の in vivo 合成と創薬への展開
Production of Magnetic Particle Displaying Functional Protein Complexes toward Drug Screening
吉野知子 (東京農工大学)
本多亨 (東京農工大学)

　医薬品の開発において, 膨大な化合物ライブラリーから標的タンパク質に結合する化合物を高効率に探索することは創薬の低コスト化, 時間短縮において重要なプロセスである。本稿では, 菌体内にマグネタイトのコアを持つ磁性粒子を生合成する磁性細菌を用いた, 効率的なタンパク質-磁性粒子複合体の生産と創薬への展開について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. マグネトソームディスプレイ技術
2.1　標的タンパク質発現制御システムの構築
2.2　磁性細菌のゲノム改変による標的タンパク質のディスプレイ量の向上
2.3　標的タンパク質のペリプラズム発現による機能向上の取り組み
3. 創薬スクリーニングに向けたタンパク質-磁性粒子複合体の創出
4. おわりに

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TOPICS
ヨーグルト中の乳酸菌を生きたまま分離する
Separation of Lactic Acid Bacteria from Fermented Milk
西野智彦 (東京工科大学)

　生きた乳酸菌を含むヨーグルトは, 希釈して遠心分離を行っても乳成分が菌体とともに沈降するため乳酸菌菌体の分離が難しい。そのことが影響するためかヨーグルト中の乳酸菌の挙動に関する研究例は少ない。本稿では, 密度勾配遠心分離法を用いてヨーグルトから生きた乳酸菌を分離する方法について説明する。
【目次】
1. はじめに
2. 密度勾配遠心分離
3. 微生物細胞の浮遊密度
4. 脱脂粉乳培地からの菌体分離
5. 培養終期における回収率の低下
6. 今後の展望
月刊バイオインダストリー 2015年3月号

￥3,960

シーエムシー出版

【特集】抗菌ペプチド利用の最前線

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特集にあたって
Introduction
相沢智康(北海道大学)

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未知の生理活性ペプチドの探索方法
Screening Methods for Discovering New Bioactive Peptides
尾崎司　(山形大学)
佐々木一樹　(国立循環器病研究センター研究所)
南野直人　(国立循環器病研究センター研究所)

　生理活性ペプチドは, 前駆体タンパク質がプロセシングを受けて生成し, 機能を発揮する。近年の質量分析技術の向上, ゲノム情報の蓄積によって微量のペプチドを単離することなく同定できるようになった。本稿では, 生理活性ペプチドの探索方法について2種の新規抗菌ペプチドの発見を例に挙げて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 生理活性ペプチド探索のために有効な手法 : セクレトペプチドーム解析
3. ペプチドーム解析の鍵となる質量分析計によるペプチド同定
4. 塩基性ペプチド画分からのAMP-IBP5の発見
5. 生物種間の保存性および既知の活性ペプチドの特徴を加味した候補ペプチドの選定
6. 生菌の還元活性を指標にした抗菌活性のスクリーニング
7. AMP-IBP5 およびVGF[554-577]-NH2の抗菌活性
8. まとめ

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抗菌ペプチドの食品添加物としての利用
Use of Antibiotic Peptides as Food Additives
小磯博昭　(三栄源エフ・エフ・アイ(株))

　食品の腐敗防止に使われる抗菌ペプチド(リゾチーム, ε-ポリリジン, プロタミン, ナイシン)は, 少量で効果を示し優れた静菌剤であるが, ペプチドの種類により抗菌スペクトルや熱安定性などの性質が異なる。本稿では食品添加物として認められている抗菌ペプチドの特徴や食品での応用事例を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. リゾチーム
3. ε-ポリリジン, プロタミン
4. ナイシン
5. おわりに

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米由来抗菌ペプチドの有する多様な生体防御機能
Host Defense Multi-functions of Antimicrobial Peptides from Rice Proteins
谷口正之　(新潟大学)

　抗菌ペプチドは, 従来の抗生物質に代わる感染防御剤として注目を集めている。米タンパク質由来の抗菌ペプチドを新規に同定し, それらのヒト病原微生物に対する抗菌活性とスペクトルについて解説した。また, 抗菌ペプチドの有するプロテアーゼ阻害活性, 抗炎症活性, 管腔形成促進作用などの多様な生体防御機能について紹介した。
【目次】
1. はじめに
2. 米由来抗菌ペプチドの特徴と抗菌活性
3. 抗菌ペプチドのプロテアーゼ阻害活性
4. 抗菌ペプチドの抗炎症活性
5. 抗菌ペプチドの管腔形成促進活性
6. 抗菌ペプチドの細胞毒性と溶血活性
7. まとめと今後の課題

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カブトムシディフェンシン由来抗菌ペプチドを用いた抗菌性繊維の開発
Development of Antimicrobial Fiber using Antimicrobial Peptides derived from Allomyrina dichotoma Defensin
石橋純　((独)農業生物資源研究所)
中村允　(和歌山県工業技術センター)

　薬剤耐性菌の蔓延の問題に対処するために, 新たな抗菌性素材の開発が急務である。薬剤耐性菌に対して効果を示し, 新たな耐性菌を生み出しにくいと考えられる抗菌タンパク質は, 抗菌剤として有望である。本稿ではカブトムシディフェンシン改変ペプチドを利用した抗菌繊維の開発について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. カブトムシディフェンシン改変ペプチドの開発
3. 抗菌ペプチドを共有結合させた抗菌性素材
3.1　ペプチド固定化技術の応用
3.2　綿生地の改質
3.3　改変ペプチド固定化繊維の作製
3.4　改変ペプチド固定化繊維の形態変化
3.5　抗菌活性試験
4. 抗菌ペプチドの加工剤化
4.1　改変ペプチドの高分子化
4.2　加工生地の抗菌活性評価
4.3　安全性試験
5. まとめ

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抗菌ペプチドによるバイオシリカ生産技術の開発
Development of Bio-silica Formation Technology Utilizing Antimicrobial Peptides
井上高康　(富士化学(株))
松田祐介　(関西学院大学)

　ケイ酸固体化ペプチドは珪藻被殻 Silaffin などのように強い塩基性である。塩基性人工ペプチド, CDPFもやはり強いケイ酸固体化能を有する。塩基性は抗菌ペプチドと共通する特徴であるため, 抗菌性ペプチドとして知られるプロタミンのケイ酸固体化を試みた結果, 強い抗菌性は保持されたままで効果的なケイ酸固体化が確認された。
【目次】
1. はじめに
2. ペプチドによるシリカバイオミネラリゼーションについて
3. プロタミンのシリカ固体形成能と抗菌性
4. おわりに

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抗菌ペプチドをプローブとして利用した微生物検出法の開発
Development of Novel Assays using Antimicrobial Peptides for the Detection of Microbes
相沢智康　(北海道大学)
米北太郎　(日本ハム(株))
北條江里　(日本ハム(株))
　抗菌ペプチドは微生物に結合する性質を持つことから, 幅広い微生物を検出するプローブとしての応用が期待できる。本稿では, 抗菌ペプチドをプローブとして用いた食中毒原因微生物の検出法の開発について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. プローブに適した抗菌ペプチドのスクリーニング
3. 抗菌ペプチドの遺伝子組換え生産
4. ラテラルフロー法への応用
5. まとめ

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創傷治癒効果と抗菌効果を併せ持つペプチドの創生
Development of a Novel Multifunctional Peptide with Wound Healing and Antimicrobial Activities
天満昭子　(大阪大学)
冨岡英樹　(アンジェスMG (株))
中神啓徳　(大阪大学)
森下竜一　(大阪大学)

　抗菌ペプチドとは広域の抗菌スペクトルを有し, 生体防御機構として生体を守る役割を担う自然免疫機能の一つである。抗菌ペプチドの中には, 抗菌活性に加えて多様な活性を示すものが存在するが, 筆者らは, 遺伝子機能スクリーニングの過程において, 創傷治癒効果と抗菌活性をもつ多機能ペプチドを見出したのでこれを紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. AG30 の最適化
3. SR-0379 の生物活性
3.1 SR-0379 の抗菌活性
3.2 SR-0379 の創傷治癒作用
4. SR-0379 の in vivo 創傷治癒作用
5. まとめ

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≪BIO R&D≫
クモ糸を紡ぐカイコの実用品種化に成功
Silk Produced by Transgenic Silkworm Expressing Spider Dragline Silk Protein
桑名芳彦　((独)農業生物資源研究所)
小島桂　((独)農業生物資源研究所)

　カイコ実用品種に, オニグモの縦糸遺伝子を導入した遺伝子組換えカイコを作出した。そのカイコが作るシルク(クモ糸シルク)は, シルク本来の光沢やしなやかさを保ちつつも, 通常シルクより強くてよく伸び, 切れにくさが向上していた。実用品種カイコを使っているので糸質も良く, 機械によってベスト等を加工できた。今後はクモ糸成分を増やして, より高強度のシルクの作出を目指す。
【目次】
1. はじめに
2. クモ糸シルクとは
2.1　遺伝子組換えカイコの作出
2.2　クモ糸遺伝子の導入
2.3　カイコ実用品種の利用
3. クモ糸シルクの特徴
3.1　オニグモ縦糸タンパク質の確認
3.2　引張り物性
4. さいごに

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BIO BUSINESS
芳香・消臭・脱臭剤工業の市場
Market of Aromatic and Deodorant

　2013年の消臭芳香剤の市場規模は約500億円となった。国内市場の成熟化に加え, プライベートブランド化による価格訴求の高まりから平均単価が下落したことが大きな要因と考えられており, 新規市場の開拓とともに価格の安定化が求められている。近年は20～30代の女性をターゲットにデザインを重視した商品開発が盛んで, 大きく売り上げを伸ばしている。その他にも高齢者, ペット飼育者向けに新たな製品投入を行うなど, 今後の市場拡大に期待がかかる。
【目次】
1. 概要
2. 種類・素材など
2.1　天然系
2.2　無機系
2.3　触媒系
2.4　オゾン系
3. 市場動向
3.1　室内用
3.2　トイレ用
3.3　衣料用
3.4　自動車用
月刊バイオインダストリー 2015年2月号

￥3,960

シーエムシー出版

【特集】バイオマスプラスチックの最新研究動向

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「バイオマスプラスチックの最新研究動向」の特集にあたり
Introduction
岩田忠久　(東京大学)

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リグニン由来の機能性バイオマテリアルの開発
Development of Lignin Based Functional Biomaterials
山田竜彦　((独)森林総合研究所)

　植物細胞壁の主成分の中で「リグニン」と呼ばれる有機物は, セルロース生産の副産物として燃焼利用等されるものの, それを機能材料として積極的に展開するビジネスは見られなかった。現在, その特性を綿密に制御することで, 工業材料として魅力的な特性を付与し, かつそれを担保したビジネスの可能性も開けてきている。
【目次】
1. はじめに
2. リグニンについて
3. リグニン系のコンクリート用化学混和剤
4. リグニン系の活性炭繊維
5. 地域リグニンの利活用
6. おわりに

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芳香環/ヘテロ環を有する超高性能バイオプラスチックの開発
Development of Superhigh-performance Bioplastics with Aromatic/Hetero Rings
金子達雄　(北陸先端科学技術大学院大学)

　バイオプラスチックは高効率なカーボンストック材料として, 低炭素社会を構築するための重要な課題である。本稿ではイタコン酸や桂皮酸類などのバイオ分子を出発物質とし, バイオ工学的手法と合成化学を組み合わせることで, ヘテロ環や芳香環を有する剛直な構造の新規バイオポリマーを合成した。これらのポリマーの成型体は高耐熱性, 高力学性能を持つことがわかった。さらに, 光分解性や光誘起水溶化などの特殊条件で分解できるユニークな分解性プラスチックとしても利用可能であることもわかった。
【目次】
1. バイオプラスチック
2. イタコン酸由来のナイロン
2.1　ピロリドン環生成反応
2.2　イタコン酸の重縮合
2.3　イタコン酸重合体の性能と分解性
3. バイオポリイミドの合成
3.1　分子設計概念
3.2　ポリイミドの合成と物性

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連鎖構造制御による高性能共重合バイオマスポリマーの開発
Creation on Novel High-performance Biomass Polymers by Regulating the Sequential Structure
阿部英喜　((独)理化学研究所)

　天然高分子における規則正しい連鎖構造による材料のナノ構造制御をモデルとして, 規則的な連鎖構造の導入を分子設計に取り入れ, 生物有機酸を原料とした, 耐熱性を付与した新規脂肪族ポリエステルアミドならびに脂肪族ポリエステル交互共重合体の合成とその構造に関わる研究成果の一部を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 周期性連鎖構造を有するポリエステルアミド共重合体の合成とその性質
3. 脂肪族ヒドロキシカルボン酸からの交互共重合体の合成
4. おわりに

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乳酸重合酵素が駆動する乳酸ポリマー微生物工場とポリ乳酸の高機能化 ―「多元ポリ乳酸」への展開―
Microbial Factory for Lactate-based Polymer Driven by Lactate-polymerizing Enzyme and Function Improvement of Polylactic Acid: Towards Multiple-component PLA
田口精一　(北海道大学)

　日常生活に普及しつつあるポリ乳酸が微生物工場で合成されたら面白い! そんな素朴な興味から始まった研究だが, 本当に現実に起こってしまった。乳酸重合酵素の開発を契機に, 乳酸ユニットに他種モノマーを共重合化させた「多元ポリ乳酸」というカテゴリーを生み, 光学純度の高い多種多様なキラルポリマーを創製することが可能になってきた。
【目次】
1. はじめに
2. 乳酸ポリマー合成プロセス ―化学からバイオへ―
3. 乳酸ポリマー合成をする微生物工場の誕生
4. 微生物工場のエンジン ―乳酸重合酵素―
5. キラル乳酸ポリマー微生物工場の誕生
6. 微生物工場のモデルチェンジ ―ポリ乳酸から“多元ポリ乳酸へ”―
7. まとめと将来展望

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高分子多糖類からの高性能バイオマスプラスチックの創製
High Functional Biomass-plastics from Polysaccharides
岩田忠久　(東京大学)

　セルロースとは異なる化学構造および結合様式を有する3種類の高分子多糖類(カードラン, グルコマンナン, キシラン)から, エステル化の手法により, 物質の持つ特徴的な構造を活かした新しいバイオマスプラスチックを開発した。本稿では, 耐熱性, 成型性, 機械的性質と共に, 結晶核剤などとしての有用性について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 高分子多糖類
3. カードランエステル誘導体
4. グルコマンナンエステル誘導体
4.1　グルコマンナントリエステル
4.2　グルコマンナン混合エステル
5. キシランエステル誘導体
5.1　キシランジエステル
5.2　キシランエステルのポリ乳酸への結晶核剤効果
6. おわりに

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高機能カルダノール付加セルロース系樹脂と低エネルギー製造技術の開発
Development of Highly Functional Cardanol-bonded Cellulose Resin and Low Energy Production Process
位地正年　(日本電気(株))
田中修吉　(日本電気(株))
當山清彦　(日本電気(株))
曽山誠　(日本電気(株))

　非食用植物資源のセルロースにカシューナッツ殻の主成分のカルダノールを結合させたセルロース系バイオプラスチックを開発した。カルダノールによる可塑化・疎水化効果やカルダノール同士の相互作用によって, 本樹脂は優れた熱可塑性, 耐熱性, 耐水性などの実用性を実現した。さらに, 2段階不均一系プロセスによる低エネルギー製造技術も開発した。
【目次】
1. はじめに
2. カルダノール付加セルロース樹脂の開発
3.2　段階不均一系プロセスによる低エネルギー製造技術
3.1　膨潤状態での1 段目反応と効率的な固液分離
3.2　2段目反応(短鎖追加)による熱可塑性の向上と添加剤による特性改良
3.3　2段階不均一プロセスでの製造エネルギーの算出
4. まとめと今後

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バイオマス由来耐熱ポリアミドの自動車部材への応用
Application of Heat-resistant Polyamide Derived from Biomass Resources to Automotive Parts
三井淳一　(ユニチカ(株))
上田一恵　(ユニチカ(株))

　ユニチカが開発した XecoT(TM)(ゼコット(R)) は, 耐熱ポリアミドの中で, トップクラスの性能を持つとともに, バイオマス素材を原料に用いているスーパーエンジニアプラスチックである。従来の耐熱ポリアミドにはない XecoT(TM) 特有の様々な特性を紹介し, 検討を進めている自動車部材への応用展開について本稿では紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. XecoT(TM) の特徴
3. XecoT(TM) の物性
4. XecoT(TM) の自動車部材への応用展開
5. おわりに

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プラスチック, ゴム製品のバイオマス原料利用率の求め方とそのISO国際標準規格
Determination Method and ISO Standardization of Biobased Content for Plastics or Rubber Products
国岡正雄　((独)産業技術総合研究所)

　バイオマス原料から生産されたバイオベースのプラスチック, ゴム製品中のその原料使用率を計算, 測定する方法とそのISO国際標準規格化の状況を説明する。ISO16620シリーズに規格化されたバイオマス原料使用率としては, 「バイオベース炭素含有率」「バイオマスプラスチック度」「バイオベース質量含有率」がある。
【目次】
1. はじめに
2. バイオベース度の計算方法, 測定方法
3. 国際標準規格化の状況
4. まとめ

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≪BIO R&D≫
磁石と酸化鉄マイクロ粒子を利用した水素パック剤, および, 角栓クレンジングなど皮膚効果
Hydrogen-containing Pack Agents Utilizing Magnet-Iron Oxide Microparticle Reactions, and the Keratotic Plug-cleansing/Skin-improving Effects
三羽信比古　(大阪物療大学)

　従来の皮膚適用剤は, 角質層というバリアを突破して皮膚深部への浸透性をいかに高めるかに力点を置いてきたが, 毛穴(毛孔, 皮脂腺, 汗孔)という薬剤バイパス・サイドチャネリングを活用する視点が不十分だった。本研究では, 毛穴サイズより微小な酸化鉄マイクロ粒子を毛穴中へ浸透させ, 磁石でこの粒子を高い収率で回収するという独自発想, および, 水素で毛穴皮脂の過酸化変質を防御するという二重効果で角栓クレンジング(除去)効果を挙げたので紹介する。
【目次】
1. 毛穴(毛孔, 皮脂腺, 汗孔)と角栓
2. 水素/酸化鉄パック&磁石による毛穴からの角栓除去効果
3. おわりに

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BIO BUSINESS
再生医療の市場
Regenerative Medicine Market

　経済産業省の算出によると, 再生医療の周辺産業まで含めた市場規模は, 2012年の260億円から急速に拡大し, 2030年には1.6兆円に達する見込みとなっている。世界初のiPS細胞を用いた臨床試験が始まる中, 効果的かつ安全な治療に迅速につなげるべく, 法整備も合わせ産官学連携しての取り組みが課題となっている。2013年には再生医療推進に向け新たな法律も可決され, 市場の活性化が期待されている。
【目次】
1. 概要
2. 研究開発動向
3. メーカー動向
4. 安全性
月刊バイオインダストリー 2015年1月号

￥3,960

シーエムシー出版

【特集】トランジスタ医療―半導体バイオ応用の現状と展望―

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特集にあたって
Introduction
坂田利弥　(東京大学大学院)

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診断医療に向けた半導体バイオセンシング技術
Semiconductor-based Biosensing Technology for Clinical Diagnosis
坂田利弥　(東京大学大学院)

　本稿では, 診断医療分野における半導体バイオセンシング技術の応用の可能性について紹介する。特に, 生体機能に関連深いイオン挙動に着目し, そのイオンの電荷を直接計測可能な半導体原理ならではの利点について例を挙げながら概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 生命の最小単位「細胞」のセンシング
2.1　移植前診断に向けた ART on a Semiconductor ductor
2.2　造血幹細胞の個別診断に向けた網羅的バイオセンシング技術の創製
2.3　アポトーシスセンシングによる副作用・薬効評価
2.4　飢餓適応機構としてのオートファジーの非標識リアルタイムモニタリング
2.5　再生軟骨細胞分化挙動の静水圧負荷時 in situ モニタリング
3. 半導体/バイオインターフェース構造の制御と理解
3.1　Molecular charge contact 法による生体分子計測
3.2　採血フリーグルコーストランジスタ
3.3　酵素活性イオンセンシングに向けた一方向固定酵素ゲートトランジスタの創製
3.4　アレルギー診断に向けた半導体原理に基づくバイオセンシング技術
3.5　分子動力学シミュレーションによる半導体/バイオインターフェース構造の解明
4. マルチバイオパラメータの同時計測技術

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イメージセンサ技術のバイオ医療応用
Image Sensor Technology for Biomedical Applications
太田淳　(奈良先端科学技術大学院大学)

　イメージセンサ技術のバイオ, 医療への応用について概説を行う。パッケージングの観点から, 機器装着型, 容器封入型, ディッシュ型, 完全埋植型に分類して, 各々について事例を取り上げながら, 解説を行う。機器装着型では高感度と高速センサを取り上げ, 容器封入型ではカプセル内視鏡を取り上げる。またディッシュ型としてレンズレスイメージングを取り上げる。完全埋植型では, 人工視覚と脳内埋植デバイスについて紹介する。最後にまとめと今後の展望について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 高感度イメージセンサ
2.1　EMCCD
2.2　SPAD
3. 高速イメージセンサ
4. カプセル内視鏡
5. ディッシュ型デバイス
6. 完全埋植型
7. おわりに

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フレキシブルエレクトロニクスを用いた生体計測センサ
Bio-sensors using Flexible Electronics
関谷毅　(大阪大学)

　薄膜, 軽量, 柔軟性に富む有機エレクトロニクスは, 新しい生体計測センサとしての用途が期待されている。筆者の研究グループでは, 有機材料を主要部材としたフレキシブルエレクトロニクス技術を開発してきた。本稿では, この研究背景や要素技術, そして具体的な応用例として触覚センサ, ワイヤレス水分センサシステムについて紹介したい。より具体的には 1.2μm という薄膜の高分子フィルム上に, 真空蒸着技術を用いて高度に集積化された有機トランジスタシステムを構築した。人の皮膚の形状に合わせることができるなど薄膜フィルムの持つ表面形状追従性を活かし, 生体情報を計測するためのシート型センサアレイについて紹介する。さらに有機トランジスタによる発振回路を利用しワイヤレス水分センサシステムを開発した。このシステムは, 離れたところからワイヤレスで電力供給が可能で, 水分検出センサからのデータも最適な通信条件で取ることができる。
【目次】
1. 研究背景と目的
2. フレキシブルエレクロニクス
2.1　触覚センサ
2.2　水分センサシステム
3. 課題と将来展望

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グラフェンデバイスによるバイオセンサへの応用
Biological Sensors Based on Graphene Devices
前橋兼三　(東京農工大学)
松本和彦　(大阪大学)

　グラフェンは炭素原子のみから構成される究極の2次元物質である。その特異的なバンド構造から電子および正孔の移動度が室温において驚異的に高くなることが知られている。本稿では, グラフェンをチャネルとして用いた電界効果トランジスタにおいて, グラフェン表面上での生体分子認識反応を利用することによって, 生体分子を電気的に検出するバイオセンサについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. グラフェンの特性
3. グラフェンデバイスおよび生体分子の検出メカニズム
4. タンパク質の選択的検出
5. おわりに

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集積化センサ技術による非標識バイオイメージングデバイス
Non Label Bio-Image Sensor with CMOS Integrated Technology
澤田和明　(豊橋技術科学大学)

　CMOSイメージセンサ技術とバイオセンサ技術を融合した, 集積化センサ技術による新たな非標識バイオイメージセンサデバイスを開発している。水素検出領域にイオン選択性を持つ様々な感応膜を修飾することでNaイオン, Kイオンなどを検出することが可能である。また, 酵素をセンサ表面に固定化することで細胞からの神経伝達物質の放出過程を画像化することに成功している。

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バイオセンサアレイ集積回路
Biosensor Array Integrated Circuit
中里和郎　(名古屋大学)

　バイオセンサアレイ集積回路は, 多種の化学反応をチップ上で同時に行い, 化学反応の結果を電気信号として出力する。トランスデューサとして, 電位, 電流, インピーダンスによる電気化学計測を用いた方法があり, これらを統合したマルチモーダルセンサアレイは統合的診断を可能にするとともにチップの汎用化に寄与する。
【目次】
1. はじめに
2. 電位検出法
3. 電流検出法
4. インピーダンス検出法
5. マルチモーダルセンサアレイ

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大規模分子動力学法による半導体 / バイオインターフェース構造の解明
Elucidation of Semiconductor/Bio-interface Structure with Massive Classical Molecular Dynamics Simulation
前川侑毅　(東京大学大学院)
澁田靖　(東京大学大学院)
坂田利弥　(東京大学大学院)

　本稿では, これまで実験的には理解が困難であった半導体バイオセンサの固液界面でのイオン挙動に及ぼす生体分子の影響について, 分子動力学法に基づくシミュレーションにより考察した結果を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 半導体バイオセンシング技術
3. 古典分子動力学法
4. 固液界面における分子動力学計算
5. FETバイオセンサによる実験結果
6. DNA 分子を含む固液界面のイオン挙動シミュレーション
6.1　計算条件
6.2　計算結果
7. おわりに

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≪BIO R&D≫
細胞が接着しにくくなるI型コラーゲンの開発 ―骨芽細胞への分化誘導能の可能性―
Development of Low Adhesive Scaffold Collagen:Application to Osteogenic Differentiation
森本康一　(近畿大学)
國井沙織　(近畿大学)

　幹細胞などを用いた再生医療・医学の発展のためには, 生体に模した三次元培養法や分化誘導能をもつ材料などが求められる。筆者らは, 従来と異なる末端配列をもつコラーゲン分子を開発した。播種した細胞は開発したコラーゲンに接着しにくくなることを見出した。本稿では, 接着性が低下したコラーゲンにより形成した細胞凝集塊(スフェロイド)の特徴と骨芽細胞への分化能の亢進について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 単層培養から三次元培養へ
3. 低接着性I型コラーゲンの開発
4. LASColの細胞への作用について
5. 今後の展望
6. おわりに

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≪BIO R&D≫
新鮮ヒト肝細胞の三次元細胞培養による薬物性肝障害予測システム
3D Cell-culture System for DILI(Drug Induced Liver Injury)Prediction with Fresh Human
島川優　(東洋合成工業(株))
城村友子　(東洋合成工業(株))

　副作用により使用中止になる薬の約30%が薬物性肝障害によるものとの報告がある。また投与部位別にヒト副作用と動物データの一致性を見ると, 肝毒性は約50%と低く, しかも, 肝臓のヒト副作用は, 開発初期段階ではなく, 第II相・第III相で初めて見られる例が多いという報告がある。新薬開発の早い段階から, ヒトにおける薬物性肝障害が高確率で予測できれば, 薬の安全性を高めることが可能となり, QOLの向上に繋がる可能性がある。本稿では, 薬物性肝障害予測試験用として開発した, 経済的でハイスループットアッセイに対応した, 精度の高い三次元新鮮ヒト肝細胞培養システムについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. Cell-able(R)
3. PXB-cells TM
4 .ImageXpressTM MicroXLS
5. DILI( Drug Induced Liver Injury) 予測系の構築
6. 試験結果とLTKB+Clinical DILI との比較
7. まとめ
8. 今後の展望

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BIO BUSINESS
世界規模で見たバイオプラスチックの需給動向
A Global Trend of the Bioplastics Market
宮森映理子　(みずほ情報総研(株))

【目次】
1. はじめに
2. バイオプラスチック市場の変遷
2.1　バイオプラスチックの歴史
2.2　上市されるバイオプラスチックの変遷
2.3　世界のバイオプラスチックの市場規模推移
3. バイオプラスチックの供給動向
3.1　バイオプラスチック供給国
3.2　供給されるバイオプラスチックの種類
3.3　具体的な製造事例紹介
4. バイオプラスチック市場拡大のドライバー
4.1　バイオプラスチックの分類
4.2　バイオプラスチック市場拡大のドライバー
5. バイオプラスチック市場拡大のための各国政策
5.1　主要国の政策実施状況
5.2　ドライバーを意識した政策実施に向けて
6. 今後のバイオプラスチック市場の展望

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