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月刊バイオインダストリー

￥54,000

月刊バイオインダストリー 2019年3月号

￥4,860

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

￥4,860

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

￥4,860

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

￥4,860

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

￥4,860

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

￥4,860

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

￥4,860

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

￥4,860

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

￥4,860

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

￥4,860

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

￥4,860

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

￥4,860

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

￥4,860

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

￥4,860

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

￥4,860

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

￥4,860

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

￥4,860

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

￥4,860

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

￥4,860

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

￥4,860

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

￥4,860

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

￥4,860

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

￥4,860

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

￥4,860

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

￥4,860

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

￥4,860

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

￥4,860

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

￥3,888

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

￥3,888

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

￥3,888

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

￥3,888

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

￥3,888

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

￥3,888

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

￥3,888

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

￥3,888

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

￥3,888

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

￥3,888

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

￥3,888

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

￥3,888

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

￥3,888

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

￥3,888

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

￥3,888

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