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112 件

月刊バイオインダストリー 2021年4月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

槻木恵一　神奈川歯科大学
山本健吉　花王(株)
小林　香　花王(株)
生野千佳　花王(株)
森　卓也　花王(株)
横尾岳大　(株)明治
狩野　宏　(株)明治
物部真奈美　(国研）農業・食品産業技術総合研究機構
宮﨑義之　九州大学
笹野高嗣　医療法人明徳会
猿田樹理　神奈川歯科大学
山本裕子　神奈川歯科大学
小池　萌　徳島大学
佐々木すみれ　徳島大学
瀬川博子　徳島大学
長谷川智之　三重県立看護大学
斎藤　真　三重県立看護大学
森田雅宗　産業技術総合研究所
野田尚宏　産業技術総合研究所

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【特集】唾液による健康効果の最前線;唾液腺健康医学という新たな領域での最新トピックス

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特集にあたって
Introduction

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唾液のシアル酸の抗インフルエンザウイルス作用に着目した研究開発
Research and Development Focusing on The Anti-influenza Virus Effect of Salivary Sialic Acid

　上気道粘膜には，ウイルス感染から粘膜上皮細胞を効果的・持続的に防ぐ，上気道粘膜上皮バリア機能（唾液，粘液，線毛における一連の生理機能）が備わっている。本稿では，筆者らが研究開発を進めている，上気道粘膜上皮バリア機能の一つである唾液の抗ウイルス作用について，現在までの取り組みの一部を概説する

【目次】
1　はじめに
2　唾液の抗インフルエンザウイルス作用
2.1　唾液の抗インフルエンザウイルス活性に関する先行研究
2.2　唾液の抗インフルエンザウイルス活性の個人差とその規定因子
2.3　唾液の抗IAV活性に対するタンパク質結合型シアル酸の寄与
2.4　唾液の抗IAV活性と年代による変化
3　唾液の抗IAV活性を高める取り組み～炭酸刺激の効果～
4　おわりに　　

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乳酸菌Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus OLL1073R-1 の免疫活性化作用について－細胞性免疫と液性免疫の両面から－
Immunostimulatory Effects of Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus OLL1073R-1 on Cellular and Humoral Immunity

　近年，乳酸菌の様々な生理機能が見出されており，そのひとつに免疫活性化作用が挙げられる。Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus OLL1073R-1 についてはnatural killer 細胞の活性化等，主に細胞性免疫への影響が知られていたが，最近では唾液中IgA の増加等の液性免疫への影響も確認されている。本稿では，L.delbrueckii ssp. bulgaricus OLL1073R-1 の免疫活性化作用について，これまでの知見を概説する。
　
【目次】
1　はじめに
2　1073R-1乳酸菌由来の多糖体について
3　1073R-1乳酸菌の免疫活性化作用-細胞性免疫-
4　1073R-1乳酸菌の免疫活性化作用-液性免疫-
5　1073R-1乳酸菌の免疫活性化作用の推定メカニズム　
6　おわりに

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緑茶の抽出温度と唾液IgA の関係
Relationship Between The Brewing Temperature of Green Tea and Salivary IgA

　熱湯で淹れて飲むと渋い緑茶には「良薬口に苦し」を期待する。緑茶の主要な生理活性成分としてこれまで苦渋味成分が注目されてきた。しかし最近，苦渋味成分を引き算することにより新たな生理活性が見出される可能性が出てきた。本稿では，緑茶を冷水で淹れた時に溶出される成分と唾液IgA の関係について考察する。

【目次】
1　はじめに
2　緑茶葉から溶出する成分と水温との関係
3　緑茶成分と活性
3.1　EGCとEGCG
3.2　一本鎖RNA
3.3　テアニンとカフェイン
4　水出し緑茶の飲用と唾液IgA

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高分子CUA フコイダン摂取による健常人の唾液IgA 産生増強
Immune Enhancing Effect of High-Molecular Weight Fucoidan-Agaricus Mix（CUA）on Secretory IgA Production into Saliva of Healthy Individuals
　
　フコイダンは，褐藻類の“ぬめり”成分を構成する天然硫酸化多糖類である。免疫力の向上や抗ウイルス作用に関する基礎的な研究報告は多いものの，臨床学的な知見は未だ少ない。本稿では，唾液分泌型IgA（sIgA）を口腔内粘膜免疫の指標とする健常人を対象とした高分子フコイダン-アガリクスミックス（以下，CUA フコイダン）投与試験を紹介する。検討の結果，CUA フコイダンが粘膜免疫の増強に寄与する可能性が示され，口腔や上気道等における感染防御およびアレルギー疾患の病態緩和に貢献することが期待される。

【目次】
1　はじめに
2　粘膜免疫と分泌型IgAについて
3　フコイダンについて
4　健常人を対象としたフコイダン摂取試験
4.1　フコイダン-アガリクスミックスの唾液sIgA産生促進作用
4.2　フコイダン-アガリクスミックスの安全性
5　おわりに

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世界が注目する「うま味」を用いたドライマウス治療
Application of Umami Taste, Attracting Global Attention, to Remedy for Dry Mouth.

　ドライマウスとは，唾液分泌量が減少して口が渇く状態を言い，口腔乾燥症とほぼ同義に用いられる。高齢化に伴い，わが国のドライマウス患者は急増しているが，専門医が少なく，その診断と治療は普及していない。本稿では，うま味による味覚- 唾液反射を応用してドライマウスを改善する安心で安全な方法について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　ドライマウスとは何か
2.1　ドライマウスの原因
2.2　唾液はどこから？
2.3　唾液のはたらき
2.4　唾液分泌の中枢機構
2.5　ドライマウスの症状
2.6　新しい知見－ドライマウスは総唾液分泌量よりも小唾液腺分泌量と関連する－
3　ドライマウスを改善する新しいアイデア
3.1　小唾液腺における味覚?唾液分泌反射
3.2　うま味を用いたドライマウス治療
3.3　うま味とは？
4　おわりに

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唾液腺産生生理活性物質の全身への影響を解明する-脳-唾液腺ネットワークの視点から-
To Elucidate The Effect on The Whole Body from The Salivary Glands Producing Physiologically Active Substances－From The Perspective of The Brain-Salivary Gland Network－

　新たな臓器間ネットワークは臨床的に注目されているが，唾液腺情報伝達物質の口腔以外の他臓器への役割については多くの未解明な点を残している。筆者らは，神経細胞の機能維持に重要な脳由来神経栄養因子brain-derived neurotrophicfactor（BDNF）が唾液腺で産生され，海馬において抗不安作用を有することを明らかにした。このBDNF がどのようなメカニズムで海馬神経細胞に発現するtyrosine receptor kinase B（TrkB：BDNF レセプター）に結合し機能発現するか等，いわゆる「BDNF を介した脳-唾液腺ネットワークの分子機構」は不明な点が多いが，脳の精神作用における唾液腺の有効性（新たな役割）は，医学分野における新たな医療の構築に貢献していくことが期待される。そこで本稿では，筆者らが世界に先駆けて研究を進めてきた，「唾液・唾液腺と全身との関連」について脳-唾液腺ネットワークの視点から解説する。

【目次】
1　唾液腺の存在意義
2　臓器間ネットワークとは
3　唾液腺と成長因子の関係
4　唾液腺産生物質から全身への移行
5　脳由来神経栄養因子（brain-derived neurotrophic factor（BDNF））の唾液腺での産生とその意義
5.1　BDNFとは
5.2　唾液腺BDNFの血中への影響
5.3　唾液BDNFのターゲット臓器の探索
5.4　BDNFと副腎との関連性
5.5　脳-唾液腺ネットワークの発見
6　in vivoイメージングを用いた脳?唾液腺ネットワークの検証
7　唾液腺健康医学の創生に向けて

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難消化性糖類摂取による唾液IgA の増加とそのメカニズム
Mechanism of Increase in Salivary IgA level with Ingestion of Indigestible Carbohydrates

　上気道感染症予防に重要な役割を果たしている唾液中IgA は，難消化性糖類（繊維）摂取で増加すること，難消化性糖類摂取による唾液中IgA レベル増加は，腸管免疫賦活化の結果，大腸で産生された短鎖脂肪酸の効果であることが判明した。このメカニズムを社会に周知させることが，高齢者の健康寿命延伸につながる可能性がある。

【目次】
1　はじめに
2　唾液腺
3　唾液
4　唾液中IgA
5　難消化性糖類とその機能
6　難消化性糖類摂取が唾液中IgAレベルに与える影響
7　まとめ
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唾液腺のリン代謝における役割
Role of Salivary Glands in Phosphate Metabolism

　リンは動物・植物を含めて全ての生物において必要であり，生体内でエネルギー代謝・細胞膜・骨の構成成分など生体機能維持を担っている。体内のリン濃度の恒常性は，主に腸管，腎臓，骨が様々な因子により調節を受けバランスが保たれている。唾液には，リンが多量に排出されるが，その調節機構等詳細は明らにされていない。唾液腺は，生体内リン代謝調節機構に関与する臓器であるのか？　本稿では，生体におけるリンの重要性と著者らが生体内リン代謝と唾液腺に発現するリン酸トランスポーター調節に焦点を当て明らかにした結果の一端を紹介する。

【目次】
1　生体に含まれるリン形態
2　生体におけるリンの役割
3　食事に含まれるリン
4　リン代謝調節機構とその破綻
5　リン酸トランスポーターファミリー
6　唾液中のリンの役割
7　唾液腺におけるリン酸輸送系
8　唾液腺におけるリン代謝調節機構の存在
9　さいごに

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BIO R&D

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誰でも簡単に使用できる手浴用容器の開発
Development of Hand Bath Bag That Anyone Can Easily Use

　病院や介護施設等で勤務するスタッフの困り事として，「寝たきり患者さんの手をきれいに洗うことができない」という意見がある。本稿では，ビニール袋を活用し，患者の手と術者の手を直交することができる形状にすることで，ベッド上でも温湯を使用し患者の手を洗うことができる技術を開発したため解説する。

【目次】
1　はじめに
2　手浴用容器の製作，実験
2.1　手浴用容器の試作
2.2　手浴用容器を用いた実証実験
3　結果
3.1　実験1
4　今後の展望

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BIO ENGINEERING

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巨大リポソーム型微生物インキュベータ
Giant Liposome based Microbial Incubator

　微生物は，工業，エネルギー，食品，医薬品，健康，環境など，我々の生活の身近に存在する重要なパートナーである。我々は，巨大リポソームという大きさが1 - 100μm の細胞サイズの人工カプセルに，微生物をシングルセルレベルで内包し，その内部で微生物を培養することに成功している。本稿では，巨大リポソームに微生物を内包し，微生物培養器（インキュベータ）として利用できることを実証した研究の紹介と微生物内包巨大リポソームの将来展望について紹介する。

【目次】
1　巨大リポソーム（Giant liposome，GL）と作り方
2　GL内での微生物培養
3　微生物内包GLの将来展望

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《BIO PRODUCTS》

キサンタンガム(Xanthan gum)

5-アミノレブリン酸(5-Aminolevulinic Acid)
月刊バイオインダストリー 2021年3月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

井上國世　京都大学名誉教授
菅原卓也　愛媛大学
酒井康行　東京大学
チェ・ヒョンジン　東京大学
ファド・ガンジー・トリザール　東京大学
堀口一樹　東京大学;大阪大学
西川昌輝　東京大学
藤田泰毅　(株)大塚製薬工場
西村益浩　(株)大塚製薬工場
小森奈月　(株)大塚製薬工場
上田忠佳　DS ファーマアニマルヘルス(株)
松村昌典　北見工業大学
吉原利忠　群馬大学
田上友季也　福岡大学
上原吉就　福岡大学;福岡大学病院

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【特集】動物細胞培養における培地および培養系の工夫

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特集にあたって
Introduction

　本特集号では，動物細胞培養における培地，培養系，培養方法などのハード面における変遷と現状および解決すべき問題点を中心に，活発に研究されておられる先生方に執筆していただいた。ご多忙のところ，快く執筆してくださった先生方にあつく御礼申し上げる。動物細胞培養の研究においては，生産物の生理機能や応用性に関心が向くのは当然のこととしても，細胞を安全かつ簡便，安価に培養するための科学・技術にも，重要でかつ困難な課題が含まれている。本特集号の情報が，日々，細胞培養に取り組んでおられる研究者，学生諸氏にとり，タイムリーで有用なものであることを期待したい。

【目次】
1　バイオテクノロジー（BT）の要素技術には細胞融合・細胞培養が含まれる
2　BTは科学技術の延長線上で取り扱うことができる
3　石油ショック時代のBTから脱CO2時代のBTへ　
4　半世紀にわたるNBTの進歩
5　動物細胞培養の流れ：ワクチン開発，モノクローナル抗体（MAb），多能性幹細胞
6　動物細胞培養と故・村上浩紀教授

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ハイブリドーマの培養に適した無タンパク質無ホルモン培地（PHFM）の開発と応用および多能性幹細胞用培地における最近の進展
Development of a Protein- and Hormone-free Medium（PHFM）Applicable to Hybridoma Culture and Recent Progress of Culture Media for Pluripotent Stem Cells.

　モノクローナル抗体（MAb）は，各種生理活性物質の検出や分析，精製及び臨床診断や治療薬（抗体医薬）として広く用いられている。ハイブリドーマのinvitro 培養は，当初，ヒトMAb の生産を目的として，ヒト-ヒト（H-H）ハイブリドーマの培養に応用された。一方，マウスMAb についても，従来のマウス-マウス（M-M）ハイブリドーマをマウス腹水で培養する方法（腹水法）に代わり，invitro 培養での生産が広く行われている。本稿では，ハイブリドーマのin vitro 培養に向けた培地の開発の歴史を縦覧し，筆者らが開発に関わった無タンパク質無ホルモン培地（Protein- and hormone-free medium, PHFM）を紹介し，さらに本培地でのハイブリドーマ培養とMAb 生産について述べる。また，多能性幹細胞の無血清培養開発の最近の展開に関して概括し，ハイブリドーマ培養との関連を考察する。

【目次】
1　はじめに
2　動物細胞培養と合成培地
2.1　動物細胞培養黎明期
2.2　EarlのBSS，EagleのBMEとMEM，DulbeccoのDMEM
2.3　血清添加の問題点
3　無血清培地（Serum-free medium）と成長因子ITES
4　ハイブリドーマ無血清培養用基礎培地eRDFの開発
4.1　ITES添加eRDF培地の有用性
4.2　ITES添加eRDFによるハイブリドーマ培養
5　その他の成長因子の検索
5.1　ニワトリ卵黄リポタンパク質（Yolk lipoprotein, YLP）
5.2　ホスファチジン酸（phosphatidic acid, PA）
5.3　コラーゲン（Col）
5.4　ラクトフェリン（LF）
5.5　イムノグロブリン産生促進因子（IPSF）
6　無タンパク質無ホルモン培地（PHFM）の開発
6.1　PHFM開発の背景
6.2　PHFMの組成
6.3　PHFMでのハイブリドーマの培養
6.4　PHFM中でのハイブリドーマからのMAb生産
6.5　PHFMで培養したハイブリドーマ培養上清のSDS?PAGE
6.6　大量ハイブリドーマ培養によるMAb生産
7　ヒト多能性幹細胞（ES/iPS細胞）の培地
7.1　ゼノフリー・フィーダーフリー培養用の完全合成培地が望まれている
7.2　ヒトES/iPS細胞用無血清培地
7.3　FGF-2及びTGF-βに代わる増殖因子の探索
7.4　ES/iPS細胞の浮遊培養
8　おわりに　　

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動物細胞の生産性を向上する培地添加因子
Production Stimulating Factors for Animal Cell Culture

　動物細胞が産生する物質は生物製剤，特に近年では抗体医薬として様々な疾病の治療に用いられている。動物細胞による物質生産の効率化には，大量培養や高密度培養などの培養工学的手法，強力なプロモーター遺伝子の導入などによる分子生物学的手法がある。また，生理学的手法による生産性向上として，本稿では，ハイブリドーマのモノクローナル抗体産生やマクロファージのサイトカイン産生を促進する因子を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　コラーゲンによる抗体生産性の改善
3　コラーゲンの作用機構
4　マクロファージに対するコラーゲンの促進効果
5　塩基性タンパク質の抗体産生促進効果
6　おわりに

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多能性幹細胞の大量培養法の現状と問題点および将来
Status and Future Perspectives of Large-scale Culture of Pluripotent Stem Cells

　iPS 細胞などの多能性幹細胞をヒトの再生医療に用いるためには，細胞を移植に必要な数まで大量培養し，かつ必要な臓器細胞へと分化誘導することが必須である。このためには，バイオ医薬品製造のための細胞大量培養技術を基礎としながらも，多能性幹細胞培養の特有の課題を克服し，適切な手法を構築する必要がある。本稿では，多能性幹細胞の大量培養技術を概観した後，そこで課題となる細胞凝集現象の制御と，コストダウンのための高密度培養に対する筆者らの最近の研究成果を紹介し，将来を展望してみたい。

【目次】
1　はじめに
2　大量培養法
2.1　2つの培養形式
2.2　iPS細胞の凝集・増殖プロセス
2.3　iPS細胞の凝集体浮遊培養の種類
2.4　攪拌翼を用いる動的浮遊培養
2.5　容器振盪型の動的浮遊培養
3　凝集の制御
3.1　添加剤による凝集制御
3.2　容器形状による凝集制御
4　透析と高密度化
5　おわりに

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細胞懸濁保存液セルストアS 及び細胞洗浄保存液セルストアW によるヒト脂肪組織由来間葉系幹細胞の保存
Preservation of Human Adipose Tissue Derived Mesenchymal Stromal Cells with The Cell Suspension and Preservation Solution （Cellstor-S） and The Cell Wash and Preservation Solution （Cellstor-W）

　抗炎症や免疫調節といった機能を有している間葉系幹細胞は，様々な疾患への適応が期待され，数多くの臨床研究が進められている。承認された間葉系幹細胞製品では，凍結保存や常温保存が選択されている。本稿では，筆者らが開発した細胞保存液によるヒト脂肪組織由来間葉系幹細胞の保存の実例について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　冷蔵保存及び常温保存条件での使用例
3　細胞濃度の均一性の維持
4　凍結保存液の基液としての使用例
5　セルストアS及びセルストアWの製造原料について
6　凍結解凍の影響について
7　結語

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動物細胞用培養液の基礎と特長
Basic and Features of Animal Cell Culture Medium

　動物細胞の培養にとって培養液は必要不可欠なものであるが，培養液の特長や注意点などは意外と知られていない。そのため，本来，緩衝系に炭酸ガスを必要としない培養液を炭酸ガスインキュベータで使用するなど，誤った使用方法も増えつつある。そこで，本章では汎用されている動物細胞用培養液について，その特長と注意点等を解説したい。

【目次】
1　組織培養と培養液の歴史
2　培養液の基本的な組成
2.1　無機塩類
2.2　アミノ酸
2.3　ビタミン
2.4　糖など有機化合物
2.5　微量元素（Trace Element）
2.6　脂肪酸，脂質
2.7　ホルモン，タンパク質
3　主な基礎培養液
3.1　199
3.2　BME
3.3　Alpha－MEM　
3.4　D-MEM
3.5　RPMI1640
3.6　F10
3.7　F12
3.8　L158
3.9　McCoy
3.10　MEM
3.11　DF12
3.12　MCDB
3.13　混合培養液
4　血清の役割と無血清培養液
5　無血清培養液
6　無血清培養液の分類
6.1　血清代替品添加培養液1　
6.2　Defined培養液，Chemically Defined培養液
6.3　Xeno-Free培養液
6.4　Animal?Free培養液　
7　培養液の今後について

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BIO R&D

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血管のようなヌルヌル柔軟弾性管と簡単・瞬時に着脱できるコネクタの開発
Development of Connectors that can Easily and Instantly ConnectFlexible and Elastic Tubes

　生体管にカテーテルのようなチューブを接続するコネクタには，多くの課題がある。例えば，血管のような生体管は，ヌルヌルして滑りやすく，管壁が薄くて弾力があるため，カテーテルを確実かつ簡便で迅速に着脱することが難しく，しかもコネクタの装着が生体管に物理的損傷を与えることもある。本稿では，このような課題を解決するために開発されたコネクタを紹介する。

【目次】
1　開発経緯
2　ヌメリのある柔軟弾性管用コネクタに関する課題と技術的要求事項
3　バルーンカテーテルを応用したコネクタの開発
4　外筒内壁面形状と抜けにくさ
5　おわりに

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蛍光性脂質滴プローブを用いた細胞および組織内脂質滴のライブイメージング
Live Imaging of Intracellular and in vivo Lipid Droplet Using Lipid Droplet-specific Fluorescent Probe

　脂質滴は，細胞内において脂質をエネルギー源とする代謝過程や，脂肪肝などの病態と深く関与している。本稿では，細胞から小動物臓器内の脂質滴のイメージングを可能とする蛍光性脂質滴イメージング試薬，およびそれを用いた細胞内脂質滴の形成過程やin vivoにおける脂質滴イメージングについて紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　脂質滴イメージングのための蛍光性試薬
3　蛍光性脂質滴プローブの光物理特性
4　PC6Sを用いた細胞内脂質滴イメージング
5　PC6Sを用いた脂質滴のin vivoイメージング
6　おわりに

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BIO ENGINEERING

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心拍の揺らぎに含まれる自律神経成分を活用した新たな運動強度判定法の試み
Novel Evaluation Method of Exercise Intensity Using Autonomic Nervus Components Contained in Heart Rate Variability

　運動が健康増進に効果的であることはよく知られており，その効果を高めつつ安全に運動を実施するためには適切な運動強度の設定が重要である。本稿では，筆者らが研究を進めている心拍変動を活用した新たな運動強度判定法について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　心拍変動測定における運動中の自律神経評価
3　心拍変動を活用した新規の運動強度判定法

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月刊バイオインダストリー 2021年2月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

松原輝彦　慶応義塾大学
堀　克敏　名古屋大学
小澤祐市　東北大学
中野祥吾　静岡県立大学
小塚康平　静岡県立大学
南野優季　静岡県立大学
伊藤創平　静岡県立大学
駒崎友亮　(国研)産業技術総合研究所
木村賢一　岩手大学
鈴木　聡　(株)実正
神崎　浩　岡山大学
仁戸田照彦　岡山大学
畑生俊光　岡山大学
森　隆　埼玉医科大学
羅霄霖　(株)ジェヌインR&D　
開　忍　(株)ジェヌインR&D　
宮鍋征克　㈱ジェヌインR&D　
今井博之　甲南大学　

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BIO R&D

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繊細な生体物質を触れずに操る無容器バイオフラスコ
Contactless Bioflask for Investigation of Sensitive Biological Samples

近年，定在波音波を利用して液滴を空気中で捕捉して浮揚させ，特殊な界面を利用した化学および生物反応を行う研究が始まっている。微小重力環境においてのみ可能な三次元の気-液界面を常温・常圧下，地球上で実装できる技術である。本稿では，この技術が次世代の無容器バイオフラスコとして利用できるかどうか，その可能性について解説する。

【目次】
1　はじめに
1.1　繊細な生体物質を扱う実験プロトコールの必要性
1.2　定在波捕捉による浮揚液滴
2　浮揚液滴内による生物有機合成反応
2.1　単軸超音波振動子による浮揚装置の構成
2.2　高分子重合反応
2.3　生体直交反応（クリック反応）
2.4　酵素による発色反応
2.5　制限酵素によるDNA切断反応
2.6　超音波による生体試料への影響
3　近年の研究動向
4　最後に

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微生物接着タンパク質AtaAの無限の可能性
Boundless Applicability of the Microbial Adhesive Protein AtaA

　筆者らは，様々な材料表面に付着する細菌の細胞表層タンパク質AtaAを発見し，その性質，構造，接着機構の解明を進めてきた。さらに，AtaAを微生物固定化や接着分子材料へ利用する応用研究についても取り組んできた。本稿では，AtaA分子の特徴を説明するとともに，無限に拡がりつつある応用展開について紹介する。
【目次】
1　はじめに
2　微生物接着タンパク質AtaA
3　AtaAの微生物工学への応用
3.1　微生物固定化技術への応用
3.2　オン・ファイバーディスプレイ
4　AtaAの接着分子材料としての応用
4.1　リポソームのファイバーデコレーション
4.2　分子固定，表面機能化への利用
5　将来展望

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3次元情報を一挙に可視化するレーザー走査顕微鏡法
Laser Scanning Microscopy Acquiring Three-Dimensional Information from a Single Laser Scanning

　レーザー走査型蛍光顕微鏡法は試料の3次元構造を詳細に可視化可能なイメージング法として生命科学分野を始めとして広く用いられているが，複数枚の2次元断層画像の重ね合わせから3次元化する従来法では，イメージングの高速化が容易ではなかった。本稿では，光の新しい特性を巧みに利用して深さ情報を一挙に可視化できるイメージング法について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　原理
2.1　長焦点ニードルスポット励起
2.2　蛍光信号に対するエアリービーム変換
3　ニードル顕微鏡システムによる3次元画像構築
3.1　顕微鏡システム
3.2　エアリービーム変換に基づく深さ情報の抽出
3.3　画像構築
4　おわりに

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配列解析を礎とした次世代蛋白質工学～難生産性L-アミノ酸酸化酵素の改良とD-アミノ酸動的光学分割法への応用を例に～
A Semi-rational Protein Engineering by Sequence-based Method and Development of Artificial L-amino Acid Oxidase.

　40億年にわたる進化の過程において，生物は変異を遺伝子に蓄積することで，多様な機能を獲得してきた。遺伝子から転写・翻訳され生合成される酵素の進化を俯瞰すると，相同な立体構造を持ち類似の触媒反応を担う酵素であっても，分子全体に多数の変異が導入され，自在に基質特異性，生産性，安定性等の機能が改変されている。しかし，一つ一つの変異のほとんどは，生物の自然淘汰に対して有利でも不利でもない中立的な変異であり，蛋白質の機能においても中立的である。加えて分子進化による変異は極めて不規則であり，人間の目で変異による機能の変化を合理的に理解するのは極めて困難である。よって，実験科学的手法に依存したスクリーニング，構造生物学・分子進化工学的手法による合理的な改変が現在も主流となっている。しかし，これら手法に依存した技術開発や合理的改変のコストは総じて高く，バイオ技術の社会実装を阻む障壁にもなっている。我々は，拡大の一途を辿る遺伝子・配列データベースを，独自の機械学習型配列解析法により演繹的に解析，実験結果と照合することで，蛋白質・酵素機能のデザインが可能であるか検証してきた。本報では，次世代型の蛋白質工学技術の紹介と，適用例として難生産性L-アミノ酸酸化酵素の改良とD-アミノ酸動的光学分割法への応用を紹介する。

【目次】
1　次世代蛋白質工学とは？
2　人工L-アミノ酸酸化酵素の設計と動的光学分割
3　今後の展開

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高柔軟性シリコーン感湿材料の開発と状湿度センサへの応用
Hygroscopic Silicone Rubber Composite and Textile Based Humidity Sensor

　近年，人が身に着けて使用する電子機器，「ウェアラブルデバイス」が話題を呼んでいる。本稿では，著者らが衣服型ウェアラブルデバイス向けに開発した布状湿度センサと，それを可能にした高柔軟性シリコーン吸湿材料について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　高柔軟性シリコーン感湿材料の開発
3　布状湿度センサの作製
4　おわりに

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久慈産琥珀に含まれる生物活性物質の多彩な化学構造と生物活性－メラニン産生抑制活性とコラーゲン産生促進活性の発見－
Diversity of Structures and Biological Activities of Bioprobes Isolated from Kuji Amber-Discovery of Inhibition of Melanin Production and Promotion of Collagen Production Activities in Kuji Amber-

　久慈産琥珀の約5％を占めるアルコール可溶性画分には，他国産琥珀の場合とは大きく異なり，kujigamberolを中心に多数の新規構造を有する生物活性物質が含まれている。これまで，動物における高い抗アレルギー活性を報告してきたが，今般メラニン産生抑制とコラーゲン産生促進活性が細胞で新たに見出された。今後，それらの活性を有する新たな成分の発見とメカニズム解析，並びに抽出物を用いた多角的な商品化が期待される。

【目次】
1　はじめに
2　医薬品探索のための天然資源としての琥珀
3　久慈産琥珀の生物活性物質の構造
4　久慈産琥珀の抗アレルギー活性
5　久慈産琥珀のメラニン産生抑制活性
6　細胞外マトリックスとコラーゲン
7　久慈産琥珀抽出物の多角的な産業利用

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エノキタケ菌床抽出物の脂肪蓄積抑制効果とペット動物用サプリメントへの応用
Adipogenesis Suppression by Enokitake Mushroom Bed Extract and its Application to Pet Animal Supplements

　エノキタケ栽培針葉樹菌床水抽出物が，脂肪蓄積抑制効果を示し，その抽出液を含む飲料を用いる飲水試験で，通常食給餌マウスに対して，体重増加抑制，血糖値抑制，脂肪蓄積抑制，腸内細菌叢改善効果等を示すことが判明した。食用キノコ生産で得られる菌床抽出物のペットサプリメント等への用途開発が期待される。

【目次】
1　はじめに
2　生物試験に供するキノコの培養とその抽出物の調製
3　エノキタケ栽培針葉樹材菌床抽出物の脂肪蓄積抑制効果
4　エノキタケ栽培針葉樹材菌床抽出物の血糖値上昇抑制効果
5　エノキタケ栽培針葉樹材菌床抽出物のマウス飲水試験
6　ペット用試作飲料の小型犬に対する試飲アンケート
7　終わりに

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没食子酸（α/β-セクレターゼ作用剤）はアルツハイマー病のマウスモデルの認知機能障害を改善しアルツハイマー様病態も軽減する
Gallic Acid is a Dual α/β-secretase Modulator that Reverses Cognitive Impairment and Remediates Alzheimer-like Pathology in the Alzheimer’s Disease Mouse Model

　植物由来の没食子酸をアルツハイマー病のマウスモデルに6ヶ月間経口投与すると，認知機能障害が改善し，アルツハイマー様病態も軽減した。没食子酸がアミロイド前駆体蛋白質代謝を制御する2種類の切断酵素（α/β-セクレターゼ）に作用して，原因蛋白質の1つであるアミロイド-β蛋白質の産生を抑制することを明らかにした。
　本稿では，没食子酸の概要，行動・認知機能障害の改善効果，脳アミロイド症の抑制効果，α/β-セクレターゼへの二重効果，抗炎症・抗酸化効果を紹介する。没食子酸は現行する処方薬との併用も可能であり，軽度認知障害の患者への適応も期待される。

【目次】
1　はじめに
2　没食子酸の概要
3　行動・認知機能障害の改善効果
4　脳アミロイド症の抑制効果
5　α/β-セクレターゼへの二重効果
6　没食子酸の抗炎症・抗酸化効果
7　まとめ

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食用キノコの自己消化反応を利用した植物からの遊離セラミドの生産
Free ceramide production from plants using enzymes prepared from mushrooms

　セラミドは，化粧品やサプリメントの美容成分として一般消費者にも周知されてきた。その中でも注目されている角質層セラミドと同じ構造を持つヒト型セラミド（遊離セラミド）を，野菜や果物などの植物から作り出す研究を行った。植物にはグルコシルセラミドなどの糖セラミドはあるが，ヒト型セラミドは存在しない。この植物の糖セラミドを食用キノコの消化反応を利用して遊離セラミドに変え，機能性素材として展開する。

【目次】
1　はじめに
2　キノコの自己消化によるヒト型セラミド産生
2.1　植物スフィンゴ脂質
2.2　スフィンゴ脂質代謝経路生合成系と分解系
3　実験方法
3.1　キノコ自己消化後酵素液の調製
3.2　酵素反応
4　結果と考察
4.1　GIPC由来遊離セラミドの産生
4.2　GlcCer由来遊離セラミドの産生
5　おわりに

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BIO BUSINESS

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医薬品工業

　世界の医薬品市場は2014 年に1 兆ドルを突破し，2019 年には1 兆2,500 億ドルを超え，今後も3～6％程度の成長が見込まれている。2018 年の国内医薬品の生産金額は，6 兆9,077 億円となり，前年比2.8％の伸びを示した。医療用医薬品，一般医薬品とも増加したが，配置用家庭薬は減少した。全体的にみると生産金額は年によりばらつきがあるが，製薬業界にとって厳しい状況が続いている。また，2019 年末から発生しているコロナウイルス（COVID-19）による肺炎に関して，2020 年，政府はPCR 検査を幅広く行い，治療薬やワクチンの研究開発や生産体制の整備を行い，医療提供体制を強化することを発表している。今後，医薬品業界に大きな影響を及ぼすと思われる。

【目次】
1　医療用医薬品
2　一般用医薬品
3　臨床検査薬

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《BIO PRODUCTS》

α-アミラーゼ(α-Amylase)

β-アミラーゼ(β-Amylase)
月刊バイオインダストリー 2021年1月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

矢澤一良　早稲田大学
孫　輔卿　東京大学
飯島勝矢　東京大学
葛谷雅文　名古屋大学
鈴木隆雄　桜美林大学
大澤俊彦　愛知学院大学
長竹貴広　(国研）医薬基盤・健康・栄養研究所
國澤　純　(国研）医薬基盤・健康・栄養研究所
山口浩平　東京医科歯科大学
戸原　玄　東京医科歯科大学
香川靖雄　女子栄養大学
功刀　浩　帝京大学
田中友規　東京大学
安藤　進　IMS グループ　クローバーのさと
大渕修一　(地独）東京都健康長寿医療センター研究所　

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【特集】抗フレイルと予防医学

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抗フレイルと予防医学～特集にあたって～
Anti-Frail for Preventive Medicine

1　はじめに
2　ロコモティブシンドロームからフレイルへ
3　ロコモ，フレイル対策としての運動系・抗疲労系機能性食品素材の有効活性
4　抗疲労系機能性食品と「筋肉・脳相関」
5　おわりに

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フレイル対策の実践
Combined Practces for Frailty Prevention

　フレイルは健康状態と要介護状態の中間的な段階であり，可逆性があるため，適切なタイミングでの予防・対策により健康な状態に戻れる概念である。フレイル予防・介入には，「運動」「栄養・口腔」，「社会参加」の3 本柱が重要とされている。そのなか，「運動」と「栄養・口腔」は身体的フレイルの予防・介入の中核となる。加齢による骨格筋量の減少や食欲不振による慢性的な低栄養は相互に影響し，さらに悪循環となり，心身機能の低下を加速させることからもサルコペニアと低栄養に対する予防・介入はフレイル予防対策の大きな部分を占めている。現在，フレイルの予防・介入策は確立されているとは言い難いが，アジア太平洋のフレイル管理の診療ガイドラインでは，フレイル管理の原則として，「フレイルはサルコペニアと重複する。そのため管理の原則は両者間で同一になりうる」と述べられている。日本サルコペニア・フレイル学会の「サルコペニア診断ガイドライン2017 年版」においても，栄養と運動がサルコペニアの発症を予防・抑制できるかについて，強く推奨すると示している（表）。
　実際，フレイル高齢者における運動や栄養の介入効果については多数報告されている。「運動」や「栄養」単独の効果だけではなく，組み合わせによる増大効果（augment effect）に関してもランダム化介入試験などによる検討が行われ，効果検証されるようになってきた。このような動向からも，フレイルの予防・介入策は「運動」，「栄養・口腔」，「社会参加」をどのように組み合わせて，相乗効果をもたらすか，また続けられる組み合わせはなにかが重要になっている。最近の知見をあげながら，その組み合わせの例を紹介する。

【目次】
1　運動：種類の組み合わせ効果
2　栄養：運動や口腔との組み合わせ効果
3　ウイズ・ポストコロナ社会における「社会参加」の創意工夫

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フレイル，サルコペニア，ロコモティブシンドロームの概念
The Concept of Frailty, Sarcopenia, and Locomotive Syndrome

　フレイル，サルコペニア，ロコモティブシンドロームは昨今健康寿命延伸との関連性で良く聞かれるタームである。ただ，それぞれの正確な定義，診断法などは意外と周知されていない。本章ではそれぞれの概念，診断，相違点，地域高齢者の有病（症）率などについて言及する。

【目次】
1　はじめに
2　フレイルの概念
3　サルコペニア
4　ロコモティブシンドローム（運動器症候群）
5　フレイル，サルコペニア，ロコモティブシンドロームとの相互関係
6　さいごに

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フレイルと認知症
Frailty & Dementia

　わが国の超高齢社会における高齢者の健康の大きな課題となっているフレイルと認知症について両者の概念，疫学的データを述べた。特に認知的フレイルの特徴や，認知症の前段階とも考えられる軽度認知障害（MCI）における認知症予防対策に関する科学的根拠の構築状況についても実験例を中心として紹介した。

【目次】
1　フレイルと予防対策
2　認知的フレイルについて
3　認知症予防としての軽度認知障害の重要性
4　BDNFと脳機能
5　わが国の地域在宅高齢者を対象としたBDNFに関する研究の紹介

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フレイルとフリーラジカル障害
Frailty and Free Radical Damage

　高齢期では加齢に伴ない「フリーラジカル・活性酸素」の過剰な産生が「酸化ストレス障害」を生じ，「フレイル」の大きな原因となっている。本稿では，「酸化ストレス障害」のメカニズムを概説し，「植物エクオール」や「アスタキサンチン」，「レモンフラボノイド」などの「抗酸化物質」による「フレイル」予防の可能性を紹介する。

【目次】
1　「フレイル」と「サルコペニア」
2　「酸化ストレス障害」はなぜ生じるか？
3　「フレイル」の予防における「酸化ストレス障害バイオマーカー」の開発への期待
4　「フレイル」予防における「抗酸化物質」への期待
5　抗酸化評価系のヒト臨床への応用

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加齢による免疫フレイル・炎症・脂質代謝
Frailty in Immune System：Ageing, Inflammation and Lipid Metabolism

　加齢は感染症への罹患や重症化のリスク因子であり，その背景には免疫老化や炎症制御機構の破綻が考えられる。本項では，免疫老化におけるT 細胞の質的変容や，胸腺や二次リンパ組織の構造変化，ワクチン応答の差，また筆者らが最近見出した抗炎症性脂質代謝物に関する知見を交えて最近の話題を提供する。

【目次】
1　はじめに
2　加齢による胸腺の退縮とT細胞の変容
3　加齢による二次リンパ組織の変容とワクチン応答の減弱
4　炎症制御における脂質代謝の重要性
5　ω3脂肪酸代謝物による新たな炎症制御機構
6　おわりに

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口から始める，フレイル予防
Frail Measures Starting From the Oral Cavity

　オーラルフレイルは，口腔機能の軽微な低下から心身の機能低下に至るまでの一連の現象および過程を指す。フレイルは健常と障害の中間に位置するため，適切な介入による予防効果は高い。口腔・嚥下機能向上には，口腔だけでなく，身体へのアプローチも重要である。フレイル対策には，口腔・嚥下，運動，栄養などが一体化したプログラムの構築が必須であり，同時に対象者を適切に動機付けすることも重要である。

【目次】
1　オーラルフレイルとは？
2　オーラルフレイル理解の第一歩，口腔機能って何？？
2.1　口腔乾燥
2.2　口腔衛生環境
2.3　舌圧
2.4　咬合力
2.5　咀嚼能力
2.6　嚥下機能
3　オーラルフレイルの勘所　口腔と全身の関連について
4　オーラルフレイルを広げるために～高齢者のニーズを捉える～
5　まとめ　～オーラルフレイルからの抗フレイル～

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抗フレイルのための栄養学
Nutrition to Prevent Frail

　フレイル予防の基本は全ての栄養素を揃える食品多様性である。特にサルコペニアを予防する蛋白質摂取量は1.2～1.5 g/ 体重kg/ 日を3 食に等しく分け，消化能と同化能の低下に半消化態蛋白質，ロイシン，HMB 等を使う。さらに炎症性老化を防ぐ食事炎症指数の低い食事とし，老化で拡大する個人差の原因である遺伝子多型に対応した食事が望ましい。

【目次】
1　フレイル検診
2　心身活動と食事多様性で予防
3　低栄養とサルコペニアの予防
3.1　三大栄養素の最適な割合
4　フレイル予防のビタミン・ミネラル
5　炎症性老化を防ぐ食事
6　フレイルからの回復運動
7　遺伝子対応抗老化栄養
8　おわりに

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フレイルと老年期の精神疾患：うつ病，認知症との関連を中心に
Frailty and Elderly Psychiatric Disorders：Focus on Depression and Neurocognitive Disorders

　フレイルと関連する精神疾患として，老年期うつ病や認知症との関連がよく検討されている。うつ病はフレイルの危険性を高め，フレイルはうつ病の危険性を高める。認知症も同様であり，特に歩行速度の低下や筋力低下は認知症発症のリスクとなる。これらの3 病態は互いに関連しており，老年期の健康維持において極めて重要な要因となる。日常的な運動習慣は，これらの病態の予防に重要である。

【目次】
1　はじめに
2　うつ病とフレイル
3　認知機能障害とフレイル
4　抗フレイル対策
5　おわりに

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社会的フレイル
Social Frailty

　フレイルの社会的側面（社会的フレイル）は，外出・生活範囲，社会的ネットワーク（人とのつながり），社会的サポート，社会的脆弱な状況（一般・医療資源へのアクセス，経済的困窮など）が絡み合うため，慎重に見極め，介入する必要がある。社会的フレイル対策は貧困対策や生活支援は全体に講じつつも，社会参加や人とのつながりの醸成には性差を加味することが留意点である。

【目次】
1　フレイルとは？
2　社会的フレイルとは？
3　社会的フレイル対策はなぜ必要か？
4　社会的フレイルに性差はあるのか？
5　社会的フレイル対策「人とのつながり」の重要性
6　さいごに

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後期高齢期に要介護にならないために
To Avoid The Requirement of Nursing Care in Late Old Age

　後期高齢期に入ると健康上の不具合が多くなる。平均寿命に対して健康でいられる期間はおよそ10 年短いといわれる。介護保険の世話にならないためには第1 に認知症にならないことである。認知症予防を目指す臨床試験の現状を述べる。第2に高齢者は感染症に罹りやすい問題である。免疫力の低下に帰せられるが，特に感染阻止の自然免疫力を高める重要性を述べる。

【目次】
1　はじめに
2　認知症を回避する試み
2.1　中枢神経系の老化─シナプス老化から説明
2.2　中枢神経機能の改善─シナプス機能の改善から
2.3　高次脳機能を向上させる─脳可塑性の賦活によって
2.4　認知症のリスク要因─疫学研究からわかってきたこと
2.5　認知症予防─臨床試験の現状から
3　免疫系の賦活
3.1　免疫系の老化─高齢者の易感染性の理由
3.2　免疫力を高める方法─自然免疫力を高めるのがベターか
3.3　ビタミンD（VD）による感染症流行の抑え込み─有望な臨床効果
4　おわりに

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フレイルと高齢者スポーツ
Sports Participation Preventing Frailty Among Old Persons

　超高齢社会に於いては，疾病の予防にくわえて加齢に伴う心身機能，並びに社会機能の低下を予防していく必要がある。この加齢に伴う心身機能や社会機能の低下のうち可逆的なものを日本老年医学会はフレイルと定義した。要介護状態となる原因は疾病よりフレイルが多い。高齢期の生活の質を高めるためにもフレイル予防が大切となる。
　本稿では，このフレイル予防に有効と考えられる介入をレビューし，これらの要素を持つスポーツについて論じたい。

【目次】
1　はじめに
2　介入
3　スポーツ
3.1　運動機能低下
3.2　認知機能低下
3.3　口腔機能低下
4　おわりに
月刊バイオインダストリー 2020年12月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

川添嘉徳　佐賀大学
上村大輔　神奈川大学
池松真也　沖縄工業高等専門学校
石上友章　横浜市立大学
荒川健太郎　横浜市立大学
陳　琳　横浜市立大学
内田浩太郎　横浜市立大学
西郷紗絵　横浜市立大学
菅原拓哉　横浜市立大学
木野旅人　横浜市立大学
中島理恵　横浜市立大学
土肥宏志　横浜市立大学
安部開人　横浜市立大学
桑江明子　横浜市立大学
杉山美智子　横浜市立大学
鹿野耕平　旭川医科大学　
川辺淳一　旭川医科大学　
坂根郁夫　千葉大学
八尾　滋　福岡大学
杉山友康　東京工科大学
髙橋史樹　信州大学
片山礼司　久留米大学　
櫻井謙三　聖マリアンナ医科大学　

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BIO R&D

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抗肥満薬リードの開発
Drug Leads for Anti-obesit

　近年，肥満人口は年々増加している。肥満は様々な生活習慣病のリスク因子であり，その解決は世界的にも喫緊の課題である。私たちはこれまで，肥満の治療に対して効果を示す天然物の取得に努めてきた。本稿では，私たちの取り組みによって見出した二種類の天然物について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　カワラタケより得られたテルナチン
3　海洋性藍藻から得られたヨシノンA

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“琉れん草”有効成分を活用したサプリメント開発（沖縄生物資源の産業利用）
The Supplement Development that Utilized the“Ryurensou”Grass Active Ingredient（The Industrial use of okinawa Bioresources）

　「琉れん草」は沖縄県の名護市と恩納村の一部で栽培され，食されてきた葉物野菜である。本研究開発では，有効性を高めるためのサンプルの調製法を検討し，そのサンプルを用いて「免疫賦活作用」や「抗腫瘍活性」を検討した。しかし，これら作用は商品開発において訴求効果が弱いと考えられ，「抗肥満効果」の活性を検討した。その結果，「抗肥満作用」が確認された。

【目次】
1　はじめに
2　沖縄の自然環境に適した栽培状況
3　“琉れん草”の強みを探す
3.1　生理活性探索用サンプル調製
3.2　免疫賦活作用
3.3　抗腫瘍活性
4　やっと見つけたストロングポイント
4.1　沖縄県民における健康上の留意点
4.2　抗肥満活性探索
4.3　株化細胞を用いたin vitroアッセイ
4.4　マウスを用いたin vivoアッセイ
5　抗肥満作用検索結果考察

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腸管粘膜バリア機能に着目した，新たな動脈硬化治療
New Therapeutic Approaches For Atherosclerosis Targeting Intesitinal Mucosal Barrier Function

　動脈硬化症は，国民の健康長寿を妨げる主要な疾患である。高血圧・動脈硬化症・脂質異常症といった，生活習慣病に共通する終末像であり，狭心症・心筋梗塞・脳梗塞の原因になる。重要臓器の虚血症状によって有症化するまで，自覚・他覚されることがないことから，動脈硬化症に対する医療は，カタストロフ的な病状に対する医療が展開されている。その結果，有症時にすでに，全身の動脈が侵されていることを経験することも，しばしばである。我々は，動脈硬化症の成因に迫り，初期の段階での病的な状態を診断し，特異的な手段によって解消することで，生存や健康を脅かす動脈硬化症の制圧の実現へ向けた研究を進めている。本稿では，その一部の成果についてご紹介したい。

【目次】
1　はじめに
2　無細胞タンパク質合成技術を応用した高感度ハイスループット・自己抗体アッセイによる，動脈硬化症患者の自己抗体解析
3　腸内細菌による脾臓B2細胞の活性化と，動脈硬化症の制御
4　腸管バリア機能の改善による，動脈硬化症の制圧
5　腸内共生微生物（Commensal Microbiota）と動脈硬化症（Atherosclerosis）-これまでと，これから

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EphA7陽性多能性周幹細胞の組織再生における役割と臨床応用にむけて
Role of EphA7＋Multipotent Pericytes in Tissue Regeneration and its Clinical Appplication

　組織の隅々に分布する毛細血管，その構成細胞である周細胞群の中から，多能性幹細胞の，EphA7をマーカーとして末梢組織から分離した。EphA7陽性周幹細胞（Capillary stem cells；CapSCs）は，血管細胞や骨格筋細胞を含む間葉系および神経系細胞への多分化能を有し，優れた組織再生能を示す。本稿では，多細胞生物が維持していく上での基盤細胞としてのCapSCsの役割や臨床応用への展望について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　微小血管内の多能性幹細胞
2.1　多能性周細胞（MPCs）は主要な体性幹細胞なのか？
2.2　不死化細胞を利用した新しいMPCsの識別
3　多細胞生物におけるEphA7 陽性PCsの役割
3.1　血管新生：「毛細血管」前駆細胞として機能するか？
3.2　神経再生：CapSCsは「神経血管伴走化」の中心的な役割を果たすか？
3.3　骨格筋再生：CapSCsは，持続的な筋芽細胞供給能があるか？
4　おわりに

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科学的根拠に基づいた継続が容易な2型糖尿病リスク低減食品・サプリメントの開発
Development of Risk Reduction Foods/supplements of Type 2 Diabetes that Have Scientific Evidence and is Easily Continued

　2型糖尿病の症状改善のためには，継続的な日常の運動や味気ないエネルギー調整食の持続的摂取が必要であり，継続が難しい。我々は，従来注目されず盲点だったミリスチン酸に注目し，科学的根拠に基づいた，楽に血糖値を下げ且つ肥満を軽減する，継続が容易な2型糖尿病のリスク低減食品・サプリメントの製品化を目指している。

【目次】
1　はじめに
2　目指す製品
3　製品の分析と波及効果
3.1　新規性，優位性
3.2　市場性
3.3　波及効果
4　製品化・事業化へ向けて

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小口径・閉鎖系内表面の抗血栓性を可能にする新規バイオマテリアル創製技術
New Biomaterial Creation Technology that Enables Antithrombotic Properties on the Inner Surface of Small-diameter or Closed Systems

　側鎖に長鎖アルカン鎖を持つ高分子はこのユニットで結晶化し，ポリエチレンなどの難改質性高分子表面と強い相互作用を示す。この特性を活かし，親水性などの機能を持つユニットを対に持たせたブロック共重合体は，PE表面を簡単に改質することができ，種々の用途に展開が可能である。本報では，この側鎖結晶性ブロック共重合体を用いた新たなバイオマテリアル創製技術について述べる。

【目次】
1　緒言
2　側鎖結晶性ブロック共重合体とその機能
3　抗血栓性機能について
4　終わりに

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がん幹細胞の形態を識別する人工知能の開発
Development of an Artificial Intelligence for the Segmentation of Cancer Stem Cells in Microscope Image

　がん組織は少数のがん幹細胞によって維持，亢進される。したがって治療や診断法を開発する標的として注目されてきた。そのがん幹細胞は未分化かつ特徴的な形質・形態を持つことが知られる。一方，人工知能による画像識別技術が飛躍的に進歩している。我々は条件付き生成的敵対的ネットワークを使用して，その識別を試みた。

【目次】
1　はじめに
2　CSCの形態と画像認識技術
3　培養したCSCを深層学習したAIの作成
4　培養したCSCを認識するAIの改善策
5　腫瘍組織に存在するCSCを深層学習したAIの作成
6　おわりに

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電気化学発光による薬毒物の検出
Electrochemiluminescence for Primary Screening of Drugs and Poisons

　法令などにより規制されている化学種である薬毒物を分析するため，ラボ分析に加えて，現場での予備的な試験が必要とされている。今回，電気化学発光原理に基づく薬毒物の分析方法について基礎および応用に関する知見の取得を行ったため，本稿で紹介する。市販の予備的な検査キットと合わせることで，分析結果の誤判定防止の一助として提案したものである。

【目次】
1　はじめに
2　電気化学発光を利用した薬毒物スクリーニングに向けた取り組み -覚醒剤の分析を中心に-
3　超音波照射条件下における新しいECL反応場を用いた分析
4　おわりに

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BIO ENGINEERING

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臓器外形3Dプリントモデルで触覚を再現するhybrid型VR
Tactile Sensing Hybrid Virtual Reality with Organ-shape 3D Printed Model

　近年，virtual reality（VR）技術の医学・医療分野への応用が進んでおり，教育やトレーニングツールとしての期待が大きい。本稿で解説する「臓器外形3D プリントモデルで触覚を再現するhybrid 型VR」は，VR 技術の持つ大きな課題を補完するものであり，医療・医学・教育・産業などの広い分野での導入や応用が期待される。

【目次】
1　はじめに
2　医学・医療分野におけるVR の活用状況
3　VR解剖画像観察の特徴と課題
4　触知可能な既存の医療用ツール
5　VR環境での触覚再現技術
6　触覚を再現する補完的技術の開発
7　VR臓器画像と3Dプリントモデルの重畳・同期
8　本技術の特徴
9　臓器外形3Dプリントモデルの特徴
10　医学・医療分野での用途
10.1　診察
10.2　教育
10.3　研究
11　そのほかの応用可能な用途例
11.1　リハビリテーションへの組み込み
11.2　認知症予防ツールとしての活用
11.3　工業・産業への応用
12　おわりに

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近未来の脳卒中診療～脳卒中診療補助アプリケーションの開発～
Medical Treatment of Stroke in The Near Future

　本邦において死因および介護を要する疾患として常に上位に位置する脳卒中における診療格差の均霑化は以前より大きな課題となっている。近年，IT 技術の発展と医療の融合は目覚ましく，脳卒中領域においても例外ではない。ここでは，2つの新たな脳卒中関連機器について，実臨床の課題も踏まえながら紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　脳卒中診療の均霑化
3　脳卒中診療補助アプリケーション；OneStroke
4　脳卒中CT画像自動読影アプリケーション；Abierto
5　近未来における脳卒中診療の可能性
6　さいごに
月刊バイオインダストリー 2020年11月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

宮崎　均　筑波大学
浅野敦之　筑波大学
國府大智　筑波大学
安井貴之　筑波大学
中島　章　東京工業大学
砂田香矢乃　（地独）神奈川県立産業技術総合研究所
永井　武　（地独）神奈川県立産業技術総合研究所
石黒　斉　（地独）神奈川県立産業技術総合研究所
高橋弘毅　関西医科大学附属病院
梶野健太郎　関西医科大学附属病院
佐々木健一　関西医科大学
鈴木啓章　山梨大学
川原敦雄　山梨大学
松岡浩司　埼玉大学
島村宗尚　大阪大学
中神啓徳　大阪大学
冨永昌人　佐賀大学
坂本憲児　九州工業大学
大野宏毅　産業医科大学

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BIO R&D

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機能性作物未利用部位の生殖障害改善への有効活用
Effective Utilization of Unused Parts of Functional Crops for Improving Rreproductive Failure

　機能性作物は通常特定の部位のみが利用され残りは廃棄される。未利用部位を有効活用することは，農作物に新たな付加価値を与え儲かる農業に繋がるだけでなく，安価な原材料として，人だけでなく家畜への応用など様々な可能性を生み出す。本稿では，昨今問題となっている人や家畜のストレスによる生殖障害に焦点を当て，著者らが構築した生殖障害改善評価系を用いて明らかとなった未利用部位の有用性を紹介する。

【目次】
1　機能性作物の未利用部位の有効活用とは
2　人および家畜の生殖障害の現状
3　機能性作物の未利用部位を用いたストレス依存的な生殖障害改善の具体例
3.1　オリーブ葉の有効活用
3.2　アシタバの茎の有効活用
3.3　シャクヤクの葉の有効活用
3.4　コーヒーチェリー残渣の有効活用

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抗菌・抗ウイルス活性を有する撥水性複合酸化物
Hydrophobic Complex Oxides with Antiviral and Antibacterial Activities

　昨年末に発生した新型コロナウイルスは，未だ世界中で猛威を振るっている。感染の「予防」や「拡大抑制」の技術や知識は「ワクチンや治療法の開発」と同様に，極めて重要である。本稿では最近筆者らが見出した，抗ウイルス作用を有する新しい撥水性無機複合酸化物についてその開発の経緯と作用について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　無機抗ウイルス材料
3　撥水性と抗ウイルス性
4　自己撥水性を有する希土類酸化物
5　撥水性と抗菌・抗ウイルス性を併せ持つモリブデン酸ランタン（LMO）
6　活性向上・機能性付与の試み
7　終わりに

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点滴開始までの時間短縮を可能とした新たな点滴キットの開発
A New Intravenous Drip Infusion Kit Shortening The Time for Preparation.

　点滴を開始するまでに点滴セットを組み立てる必要があり，少なくとも数十秒から数分の時間を要する。医療現場では点滴開始までの時間短縮と労力の軽減が求められている。点滴開始までの時間を大幅に短縮し，労力不足の解消に繋がる新たな点滴キット開発について報告する

【目次】
1　はじめに
2　点滴の必要性
3　点滴の構造について
4　点滴の作成
5　現行の問題点
6　新たな点滴キットについて
7　期待できる用途や効果
8　終わりに

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ゲノム編集技術を活用した有害外来魚の戦略的な駆除
Strategic Extermination of Harmful Non-native Fish Using Genome Editing Technology

　琵琶湖ではブルーギルやオオクチバスなどの外来魚による在来魚の食害が問題となっている。ゲノム編集技術はピンポイントでゲノム改変を誘導できる発生工学的手法であるが，生殖発生に関与する遺伝子をゲノム編集技術で破壊した有害外来魚を作製し，それらを湖沼に放流することで標的とした有害外来魚を選択的に駆除する戦略が考えられている。我々は，孵化腺に特異的な発現を示す遺伝子をゲノム編集技術で破壊したゼブラフィッシュが孵化不全を伴う胚性致死となることを見出したので，この知見が生殖発生の制御だけでなく孵化不全を誘導することで有害外来魚の個体数を制御できるのではないかと考えている。

【目次】
1　はじめに
2　klf17遺伝子破壊ゼブラフィッシュの孵化不全の表現型
3　klf17遺伝子破壊ゼブラフィッシュにおける孵化腺細胞の欠損　
4　オオクチバスにおけるklf17遺伝子の破壊を基盤とする個体数の制御
5　おわりに

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糖-タンパク質相互作用解析への分子間FRETの活用
Intermolecular FRET can be applied for Evaluation of Carbohydrate-protein Interactions.

　糖-タンパク質間の相互作用は弱いため，糖鎖クラスター効果を利用して親和力の向上を行った。また，本論文では，その解析法において，主として蛍光分光法の利用について述べる。糖鎖は蛍光発光しないため，レクチン由来の蛍光発光や蛍光発色団を導入した基質を合成するなど，種々の対応を行ってきたのでその一端を紹介する。

【目次】
1　研究背景
2　糖-タンパク質相互作用解析における最近の例
3　まとめ

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RANKL部分ペプチドMHP1による炎症性疾患の治療法開発
Development of Parial Peptide of RANKL, MHP1, for Treatment of Inflammatory Diseases

　炎症制御は脳梗塞や乾癬，多発性硬化症などの様々な炎症に関連する疾患において重要な課題である。本稿では，TLR関連炎症を抑制する新たな機能性ペプチドであるRANKL部分ペプチドMHP1について，これらの疾患への治療応用の可能性について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　脳梗塞後炎症の制御に関わるRANKL/RANKシグナルの発見
3　破骨前駆細胞に作用しないRANKL部分ペプチドMHP1の開発
4　MHP1による脳梗塞治療
5　乾癬および多発性硬化症への応用可能性
6　MHP1の新たな作用機序と今後の課題

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酵素バイオ発電・酵素バイオセンサのための電極設計技術
Electrode Design Technology for Electricity Generation and Biosensors Utilizing Enzyme

　近年，超低消費電力・低電圧で動作可能な超小型パッケージICが開発されたことにより，ポータブル血糖値センサに続く，酵素を用いたデバイス開発が新しいフェーズを迎えている。本校では，筆者が研究を進めてきた酵素バイオ発電開発のための電極設計について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　酵素と電子コミュニケーション
3　酵素の配向制御
4　ウェアラブル型酵素バイオ発電
5　おわりに

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BIO ENGINEERING

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生活習慣病予防のための体液粘度測定装置
Body Fluid Viscosity Measuring Device for the Prevention of Lifestyle-related Diseases
　
　体液粘度は，生活習慣病をはじめとする多くの疾患のマーカーとなる可能性が指摘されている。しかし現在，微量の体液粘度測定に特化した測定装置は存在しない。九州工業大学と産業医科大学は体液粘度測定を目指した粘度測定装置の共同開発を進めている。その内容について報告する。

【目次】
1　はじめに
2　マイクロ流体チップを用いた粘度測定手法
3　毛細管を用いた粘度測定手法
4　非ニュートン流体への適用
5　おわりに

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BIO BUSINESS

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保湿用化粧品に使われる生薬・薬用植物の市場

1　α-トコフェリルレチノエート
2　ベタイン
3　大豆タンパク分解物
4　デオキシリボ核酸（DNA）
5　ポリアスパラギン酸ナトリウム
6　納豆抽出物
7　大豆抽出物
8　水溶性コラーゲン
9　乳酸菌発酵代謝液　
10　キトサンおよびその誘導体
11　ヒアルロン酸ナトリウム
12　トレハロース

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世界のバイオプラスチックの市場

1　市場規模
2　地域別動向
月刊バイオインダストリー 2020年10月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

小川　順　京都大学
安藤晃規　京都大学
奥田知生　京都大学
菊川寛史　静岡県立大学
阪本鷹行　徳島大学
櫻谷英治　徳島大学
岸野重信　京都大学
藤原昂平　慶應義塾大学
磯部洋輔　(国研）理化学研究所
有田　誠　慶應義塾大学
竹田浩章　(国研）理化学研究所
和泉自泰　九州大学
馬場健史　九州大学
守口　徹　麻布大学
原馬明子　麻布大学
石田　渓（国研）医薬基盤・健康・栄養研究所
長竹貴広　(国研）医薬基盤・健康・栄養研究所
國澤　純　(国研）医薬基盤・健康・栄養研究所
小倉正恒　国立循環器病研究センター研究所
後藤　剛　京都大学
岩瀬麻里　京都大学
川原崎聡子　京都大学
高橋春弥　京都大学
野村　亘　京都大学
井上和生　京都大学
河田照雄　京都大学
河島　洋　サントリーグローバルイノベーションセンター㈱

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【特集】ω-3脂肪酸

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特集にあたって
－ω-3 脂肪酸をつくる・理解する・展開する－
Introduction －Producing, Understanding, Developing ω-3 Fatty Acids－

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油糧微生物による種々のω3 脂肪酸含有油脂の発酵生産
Production of Various ω3-polyunsaturated Fatty Acid-containing Lipids by Oleaginous Microorganisms

　オメガ3 高度不飽和脂肪酸（ω3-PUFA）は近年多彩な生理機能や有効性が報告され，健康維持に欠かせない食品成分として認知されつつある。ω3-PUFA のうち，ドコサヘキサエン酸（DHA），エイコサペンタエン酸（EPA）などは，魚油が主要な供給源となっているが，今後の需要の増加への対応や安定供給のために代替供給源の開発が活発化している。本稿では，DHA やEPA に加え，天然では希少なω3-ドコサペンタエン酸（ω3-DPA），エイコサテトラエン酸（ETA）を含有する油脂の微生物生産を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　Crypthecodenium sp. D31株によるDHA高含有油脂の発酵生産
3　Aurantiochytrium sp. T7株によるω3-DPA高含有油脂の発酵生産
4　Mortierella alpinaの分子育種株によるEPA高含有油脂の発酵生産
5　Mortierella alpina S14の分子育種株によるETA高含有油脂の発酵生産
6　おわりに

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腸内細菌によるω3 脂肪酸代謝と代謝物の生理機能
Omega 3 Fatty Acid Metabolism in Gut Microorganisms and Metabolite Biofunction

　食事由来の主なω3 脂肪酸，α-リノレン酸，EPA，DHA が，宿主の酸化的代謝により生理活性脂質メディエーター等へ変換されるのみならず，腸内細菌による還元的代謝をうけ，水酸化脂肪酸，共役脂肪酸などの多様な代謝物に変換されることが明らかになってきた。その腸内細菌代謝の詳細と代謝物の生理機能を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　水和化代謝
3　飽和化代謝
4　ω3脂肪酸の腸内細菌代謝物の生理機能
4.1　抗炎症作用
4.2　抗酸化作用
4.3　脂肪酸合成抑制効果
4.4　消化促進作用
5　おわりに

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ω3 脂肪酸から生じる脂質メディエーターの生理機能と代謝経路
Physiological Function and Metabolic Pathways of Lipid Mediators Derived from ω3 Fatty Acids

　生体内には多様な脂肪酸分子種が存在し，それらは代謝されることで様々な生理機能をもった脂質メディエーターに変換される。特にω3 脂肪酸由来の脂質メディエーターは炎症の制御や組織恒常性維持に関与することが近年報告されている。本稿ではω3 脂肪酸由来の脂質メディエーターの生理機能とその代謝経路について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　ω3脂肪酸由来の炎症収束性メディエーター（Specialized pro-resolving mediator；SPM）の生理機能
2.1　EPA由来の脂質メディエーター
2.2　DHA由来の脂質メディエーター
2.3　DPA由来の脂質メディエーター
3　ω3脂肪酸の機能性発現に関わる代謝経路
4　おわりに

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ω-3 脂肪酸含有脂質を識別する定量リピドーム解析技術
Quantitative Lipidome Analysis for Separating Lipids with ω-3 Fatty Acids

　生体内には脂肪酸と極性基の組み合わせにより膨大な種類の脂質分子が存在し，脂肪酸側鎖が異なる構造異性体やその結合位置が異なる位置異性体など，個々の脂質分子の識別には高度な計測技術が必要となる。しかし，個々の脂質分子を高精度に識別かつ定量が可能な技術基盤は未だ十分に構築されていない。本稿では，こうした課題を克服するために取り組んできた超臨界流体クロマトグラフィー質量分析を用いた定量リピドーム解析技術について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　リピドーム解析の現状
3　超臨界流体クロマトグラフィーを用いた脂質クラスの分離
4　構造異性体を識別する質量分析計の選択
5　定量分析技術の開発と応用
5.1　三連四重極型質量分析計を用いた脂質分子の定量分析
5.2　荷電化粒子検出器を用いた脂質クラスの定量分析
5.3　生体試料への適用例
6　おわりに

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成長発達期における多価不飽和脂肪酸の相互作用
Interaction of Polyunsaturated Fatty Acids During Growth and Development Period

　Δ6 不飽和化酵素欠損マウスの生後2 日齢から，人工哺乳法により多価不飽和脂肪酸のバランスを調整した人工乳を与え，成長発達期における各脂肪酸の機能性とその相互作用について検討した。その結果，身体成長にはARA が，脳機能を含む身体の発達にはDHA が必須であることがわかった。

【目次】
1　脳神経組織の発達
2　早産児，正期産で出生しても体重の低い新生児
3　マウス，ラットの人工哺育法
4　多価不飽和脂肪酸の代謝とω3系脂肪酸の必要性
5　食餌性ω3系脂肪酸欠乏マウスの作製
6　Δ6不飽和化酵素欠損（D6D-KO）マウス
7　多価不飽和脂肪酸のそれぞれの働きについて
7.1　身体形成における多価不飽和脂肪酸の働き
7.2　脳機能における多価不飽和脂肪酸の働き
7.3　脳組織の多価不飽和脂肪酸組成
8　多価不飽和脂肪酸の摂取バランスについて
9　おわりに

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ω3 脂肪酸代謝物に見出された新たな抗炎症・抗アレルギー作用
Emerging Roles of ω3 Fatty Acid Metabolites in the Regulation of Allergic and Inflammatory Diseases

　ω3 脂肪酸の抗炎症作用は古くより知られていたが，その作用機序についての全容は明らかではなかった。本稿では，ω3 脂肪酸の「代謝」に着目することで見えてきたω3 脂肪酸代謝物によるアレルギー・炎症性疾患に対する抑制作用とそのメカニズムについて概説する。

【目次】
1　はじめに
2　ω3脂肪酸の代謝
3　EPA代謝物17,18-EpETEに見出された食物アレルギー抑制効果
4　17,18-EpETEのアレルギー性皮膚炎に対する有効性と作用機序の解明
5　17,18-EpETEの立体異性体に着目した構造活性相関
6　EPA代謝物15-HEPEによるアレルギー性鼻炎抑制効果
7　ω3 DPA代謝物14-HDPAによる母乳を介した仔マウスの接触皮膚炎の軽減
8　おわりに

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ω3 脂肪酸と動脈硬化予防
Do Omega-3 Fatty Acids Prevent Atherosclerotic Cardiovascular Disease?

　ω3 脂肪酸はω6 脂肪酸とは対照的に血中トリグリセリド値を低下させ，抗炎症または炎症収束的に働き，さらに血小板凝集抑制作用も有することから動脈硬化予防に有用と考えられてきた。しかし，ω3 脂肪酸を用いた臨床試験の結果は一定せず，メタ解析結果は否定的である。ω3 脂肪酸の動脈硬化予防効果について，その是非や今後の課題について概説した。

【目次】
1　はじめに
2　ω3 脂肪酸の脂質代謝への影響
2.1　血中脂質の量に及ぼす影響
2.2　血中リポタンパクの質に及ぼす影響
3　動脈硬化性疾患予防のエビデンス
3.1　魚食習慣と心血管イベント
3.2　心血管リスクマーカーとしてのEPA/AA比
3.3　介入試験による心血管イベント抑制効果
3.4　なぜω3脂肪酸と心血管イベントの関連は一定しないか？
3.5　ω3脂肪酸の腸内細菌代謝物の研究
4　おわりに

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脂肪酸および脂肪酸代謝物が褐色脂肪組織機能に及ぼす影響～ω-3 脂肪酸を中心に～
The Effects of Dietary Fatty Acids and Their Metabolites on The Function ofBrown Adipose Tissue ～Based around Omega-3 Fatty Acids～
　
　褐色脂肪組織はミトコンドリア内膜中に存在する脱共役タンパク質1 の機能を介して高い熱産生能を有する組織である。褐色脂肪組織の活性は肥満や肥満に伴う代謝異常症の発症と逆相関し，肥満関連疾患の予防・改善における新たな標的組織として注目されている。いくつかの食品成分が褐色脂肪組織の活性化能を有することが示唆されており，その有効活用が期待されている。本稿では，ω -3 脂肪酸をはじめとする脂肪酸およびその代謝物による褐色脂肪組織機能制御に関する知見について，筆者らの研究結果を含めて紹介する。

【目次】
1　褐色脂肪組織の機能
2　ω-3脂肪酸・その代謝産物による褐色脂肪組織機能亢進とそのメカニズム
2.1　ω-3脂肪酸摂取による褐色脂肪組織機能の活性化
2.2　ω-3脂肪酸摂取時の褐色脂肪組織機能亢進のメカニズム
3　その他の脂肪酸・脂肪酸代謝産物による褐色脂肪組織機能調節
4　おわりに

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ω-3 脂肪酸の食品への応用
Application of Omega-3 Fatty Acids to Functional Foods

　日本では2015 年から機能性表示食品制度が始まったが，ヒトにおける様々な機能性が知られているω-3 脂肪酸はその主役の一つである。ここでは，機能性表示食品を中心にω-3 脂肪酸を用いた食品について概観するとともに，ヒトにおけるエビデンスの最近の動向を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　ω-3 脂肪酸を用いた食品
2.1　DHA, EPA を用いた食品
2.2　α-リノレン酸を用いた食品
3　栄養素としてのω-3脂肪酸
3.1　摂取状況
3.2　目安量と目標量
4　ω-3脂肪酸と機能性表示食品制度
4.1　機能性表示食品制度の概要
4.2　DHA, EPAを機能性関与成分とする食品
4.3　α-リノレン酸を機能性関与成分とする食品
5　ω-3脂肪酸の機能性に関する最新の動向
5.1　機能性表示制度とω-3脂肪酸の機能性
5.2　循環器疾患リスクに関する最新情報
6　おわりに

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月刊バイオインダストリー 2020年9月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

島村道代　（国研）海洋研究開発機構
中川慎太郎　東京大学
吉江尚子　東京大学
小関康雄　小関環境事務所
加茂　徹　（国研）産業技術総合研究所
内藤　航　（国研）産業技術総合研究所
大南英雄　花王株式会社
南部博美　花王株式会社
藤井健吉　花王株式会社
髙橋祐次　国立医薬品食品衛生研究所
赤渕芳宏　名古屋大学
椎葉　究　東京電機大学;日本バイオリファイナリー株式会社
平本　茂　日本バイオリファイナリー株式会社
大平辰朗　（国研）森林研究・整備機構　森林総合研究所
茂木精一郎　群馬大学
内田紀之　東京農工大学

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【特集】海洋プラスチック問題への対応策：環境流出を念頭としたLCAリスク・管理の考え方

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海洋プラスチック問題への新たな視点：プラスチックの多角的評価の必要性
A New Perspective on Plastic Pollution Issues：The Need for Multifaceted-Viewpoints Evaluation of Plastics

　近年，環境中に流出した5 mm 以下のプラスチック，すなわち「マイクロプラスチック」の環境影響が注目されている。プラスチック自体は，毒性や危険性の低い，比較的安全な化学物質である。しかし，長期間にわたり安定で自然界の一般的分解プロセスを免れるプラスチックの特性のために，適切な廃棄物マネジメント・プロセスから外れ，大量に環境中へ漏れ出したプラスチックが環境中に留まり続け蓄積することによって新たな問題を引き起こしている。一方，海洋科学分野においてこの現象は，古くから認識されていたことだった。本稿では，海洋プラスチック問題を自然科学の観点から整理した上で，社会全体でこの問題とどのように付き合っていくべきなのか，考えてみたい。また本特集号全体を通じ，環境中へのプラスチック流出も想定した今後のライフサイクルアセスメント（LCA），リスク評価，リスク管理等について，各界の先生方に最新の知見をご提供いただき現状を俯瞰することで，新しいプラスチックとのつきあい方，代替マテリアル開発等の一助となることを期待する。

【目次】
1　海洋プラスチック問題
1.1　SDG14 と海洋汚染
1.2　海洋汚染物質としてのプラスチック：時間的・空間的汚染の広がり
1.3　海洋マイクロプラスチック問題
1.4　不適切なプラスチック廃棄物処理と未来予測
1.5　プラスチックの利用と深海ごみの関係
2　プラスチック環境問題と社会・経済・政策
2.1　欧州
2.2　日本
3　おわりに代えて
3.1　プラスチック問題は海洋だけに限られるのか？　明らかになり始めた地球規模環境汚染
3.2　社会としてこの問題といかに付き合うか？　COVID-19による「コロナごみ」という新たな海洋MP源の出現とニュー・ノーマル

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動的結合に基づく力学機能性ポリマー材料の開発
Development of Mechanofunctional Polymeric Materials Based on Dynamic Bonds

　ポリマー材料の利用にともなう環境負荷を低減するためには，材料の信頼性を高め寿命を伸ばすことが重要である。共有結合よりも弱く可逆的な「動的結合」は，ポリマー材料に強靭性や自己修復性などの優れた力学機能を与える。本稿では，筆者らの最近の研究を中心に，動的結合を用いた力学機能性ポリマー材料開発の最近の動向を解説する。

【目次】
1　緒言
2　動的結合による高分子材料の強靭化
2.1　動的結合ユニットの疎密に基づく強靭なポリマー
2.2　動的結合ユニットの配置制御による熱可塑性エラストマーの強靭化
3　動的結合に基づく自己修復性材料の開発
3.1　水で自己修復性がトリガーされるボロン酸エステル架橋ポリマー
3.2　アルコールで自己修復性がトリガーされるヘミケタール架橋ポリマー
3.3　エントロピー駆動型水素結合により強靭性と自己修復性を両立したポリマー
4　まとめと展望

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バイオプラスチックのライフサイクルアセスメント（LCA）～石油由来プラスチックとバイオマス由来プラスチックの比較～
Life Cycle Assessment（LCA）of Bio-plastics－Comparison Between Petroleum-derived Plastics and Biomass-derived Plastics－

　近年，温暖化と資源枯渇の対策の観点からバイオプラスチックが注目されている，ライフサイクル全体の視点から環境負荷を評価するLCA 技法を用いて，バイオマスプラスチックのPE とPET 及び生分解性プラスチックのPLA を例に取り，石油系由来のプラスチック（PE, PET, ABS）と比較し，バイオプラスチックの特徴（利点・欠点）を明確にすると共に，今後のバイオプラスチックの普及のための開発ポイントと評価の考え方を提案した。

【目次】
1　はじめに
2　LCA とは
2.1　LCA の概要
2.2　ISO規格に基づくLCA実施手順
3　バイオプラスチックのLCA
3.1　LCA計算方法
3.2　LCA評価結果
4　LCAの観点からの今後のバイオプラスチックの普及のために
4.1　バイオマスプラスチック
4.2　生分解性プラスチック
4.3　両者共通
5　おわりに

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海洋プラスチック問題に対するリサイクルの役割
The Role of Plastic Recycling for the Marine Debris

　海洋プラスチック問題を解決するため，廃プラスチックのリサイクルの実用化が期待されている。多様な廃プラスチックに対応するためには，マテリアルリサイクル，ケミカルリサイクル，およびエネルギー回収の3 つの手法の特徴を活かして組あわせて利用する必要がある。また，ライフサイクル全体を通じて環境負荷を低減化させる社会システムの構築も重要である。

【目次】
1　はじめに
2　廃プラスチック問題とは
3　廃プラスチックのリサイクルの現状
4　なぜ廃プラスチックのリサイクルは難しいのか？
5　バイオプラスチックへの期待と課題
6　海洋プラスチック問題を解決するために

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海洋プラスチックの環境リスク評価の実施に向けてポイントと課題―マイクロプラスチックを中心に
―Challenges to Environmental Risk Assessment of Marine Plastics and Microplastics

　海洋プラスチック，特に最近では「マイクロプラスチック」と呼ばれる微細なプラスチックによる海洋生態系への悪影響が懸念されている。本稿では，海洋プラスチック，特にマイクロプラスチックに着目して，合理的なリスク管理・対策に資する環境リスク評価の枠組み，重要ポイント，今後の課題と評価事例について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　マイクロプラスチックの環境リスク評価の枠組み
3　マイクロプラスチックの環境リスク評価のポイント・課題
3.1　評価の目的は何か？　何を評価の対象とするのか？
3.2　暴露と有害性の単位の整合化
3.3　モデルによる暴露評価の重要性
4　MPの環境リスク評価事例
5　おわりに

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海洋プラスチックごみ問題の排出源プロファイルから考える解決志向性リスク管理
Solution-Focused Risk Management on the Marine Plastic Waste Problem Based on the Emission Source Profile Analysis

　現在，海洋プラスチックごみ問題が地球規模で問題となっており，解決に向けた取組を世界全体で推進することが求められている。本論では海洋に排出されるプラスチックの排出源プロファイリング，環境影響の検証，海洋マイクロプラスチックの環境運命，定量的リスクアセスメントの考え方について概説したい。

【目次】
1　背景
2　海洋プラスチック排出源のプロファイリング
3　海洋プラスチックごみの海洋生物への影響評価
4　下水処理施設におけるMPの捕捉
5　海洋プラスチックごみ問題の解決志向性リスク管理の検討

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ナノサイズプラスチックの評価
Evaluation of Nano-sized Plastics

【目次】
1　はじめに
2　ナノ/ マイクロプラスチックの経口摂取影響
3　ナノ/マイクロプラスチックの吸入曝露影響
4　ナノ/マイクロプラスチックの評価
5　革新的な物質が引き起こした事故例
6　おわりに

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予防原則とリスク評価─若干の試論をかねて
A Sketch on Risk Assessment and the Precautionary Principle：From the Perspective of Environmental Jurisprudence

　環境法研究者からみれば，予防原則は，〈環境法の基本原則〉の1 つに位置づけられる，環境法上の概念であるが，それは科学的な不確実性を伴うリスクを対象とするものであり，〈不確実性〉あるいは〈リスク〉といった概念が窓口となり，さまざまな学問分野での議論に開かれてもいる。本稿は，環境法学の観点から，予防原則および同原則とリスク評価とのかかわりにつき，若干の試論を交えて，概説する。

【目次】
1　はじめに
2　予防原則について
2.1 予防原則と予防的アプローチ
2.2 予防原則の定式化とその多様性
2.3 予防原則を構成する4つの要素
2.4　〈半具体化〉された予防原則と，予防原則の定義
3　予防原則の適用要件である「科学的不確実性」とリスク評価
3.1　2つの不確実性──「科学的不確実性」と「慎重なアプローチ」との区別
3.2　予防原則の適用要件である「科学的不確実性」──環境法学における分類の試み
4　おわりに

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BIO R&D

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「竹バイオリファイナリー」孟宗竹中の健康に資する成分と孟宗竹の総合利用について
“Bio-refinery Technology on Moso-bamboo” An Application of Bamboo Constituents as Health Materials

　孟宗竹は，その堅固な細胞壁構造を崩壊することが難しかったために，その後の健康素材としての利用が困難となった経緯がある。ここでは，孟宗竹の竹稈から健康素材となりうるリグノヘミセルロース成分を抽出する方法，抽出した成分の組成と化学的な構造，生理活性と，竹成分の総合的な利用について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　酸・塩基，有機溶媒を用いない健康に資する成分の抽出と分画方法
3　抽出した成分の組成と化学的な構造
4　抽出した成分の生理活性について
4.1　減圧マイクロ波処理により抽出した画分（BMW）の抗菌活性
4.2　蒸圧・酵素処理抽出成分（BOS）の抗酸化活性と局所光保護効果
4.3　BOSのコレステロール上昇抑制効果
4.4　免疫賦活活性
5　孟宗竹中の健康に資する成分と孟宗竹の総合利用について

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全身性強皮症に伴う末梢循環障害に対するボツリヌス毒素局所注入療法
Local Botulinum Toxin Injection Therapy for Peripheral Circulation Disorders Associated with Systemic Ssclerosis

　全身性強皮症に伴うレイノー現象や手指潰瘍は難治であり有効な治療法が確立されていない。本稿では，筆者らが世界に先駆けて臨床研究を進めてきた「ボツリヌス毒素局所注入療法」の高い有効性と安全性について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　レイノー現象
3　末梢循環障害（レイノー現象，皮膚潰瘍）の治療
4　ボツリヌス毒素について
5　全身性強皮症に伴うレイノー現象や手指潰瘍に対するボツリヌス毒素局所注入療法について
6　ボツリヌス毒素局所注入療法のランダム化2重盲検試験（医師主導治験）
7　おわりに

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経皮浸透性リン脂質ナノシート
Skin Permeable Phospholipid Nanosheets

　市販のアニオン性リン脂質をある条件下で水に分散させると，ナノサイズの厚みをもつナノシートが形成されることを見出した。このリン脂質ナノシートは高い生体適合性，簡便なサイズ制御性に加え，ナノシートの形状効果により皮膚組織の狭い間隙を通過し，皮膚組織内部へと浸透することができる。

【目次】
1　緒言
2　リン脂質ナノシート（バイセル）
3　生体親和性リン脂質ナノシートの発見
4　経皮DDSへの応用
5　構造色の発現と色材化粧品の可能性
6　おわりに
月刊バイオインダストリー 2020年8月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

酒井芳紀　大阪大学
奥田直樹　国立循環器病研究センター
宮川　繁　大阪大学
平田陽一郎　北里大学　
佐田政隆　徳島大学
田邊克幸　岡山大学病院
小屋俊之　新潟大学
松本邦夫　金沢大学
中川敬也　国際医療福祉大学
奥野龍禎　大阪大学
白石直之　大阪大学
望月秀樹　大阪大学
櫨川　舞　福岡大学
内田享弘　武庫川女子大学
矢嶋真心　兵庫医科大学病院
金谷知潤　大阪大学
河村拓史　大阪大学
上野高義　大阪大学
戸田宏一　大阪大学
倉谷　徹　大阪大学
澤　芳樹　大阪大学

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【特集】再生誘導剤(セルフリーな再生医療)の展望

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再生誘導剤の開発展開
Development of Regenerative Inducer

　我々は，「炎症とプロスタグランジンに関する自然治癒メカニズムの基礎的研究を通じて見出した体内再生因子誘導剤（再生誘導剤）は，単一物質で炎症，虚血，線維化等組織損傷を伴う多くの疾患を治癒する」との仮説の基に多くの専門家と共同研究を行い，多種疾患に対する効果の検討を行った。その結果，本再生誘導剤は，局所疾患部位では，血管新生作用，抗線維化作用，抗アポトーシス作用，及び抗炎症作用等を示し，広範囲損傷部位では，骨髄間葉系幹細胞（MSC）の動員・集積作用等を示すことにより，心臓，肺臓，腎臓，肝臓，膵臓，骨，血管閉塞，及び神経変性疾患等多種の疾患に対して傷害部位を治癒することを確認した。
各種体内再生因子誘導による自然治癒力を増強した再生誘導剤の開発は，細胞を用いた再生医療に比し，緊急性，経済性，安全性，汎用性等に優れており，「飲み薬で再生医療」をも可能とする細胞を用いない全く新しい再生医療に成り得ることが示唆された。

【目次】
1　はじめに
2　医薬品開発の変遷
3　自然治癒力を増強した再生誘導剤の開発
4　プロスタグランジンの体内再生因子誘導作用
5　再生医療（細胞・遺伝子治療）の問題点と再生誘導剤
6　現在上市されている細胞治療及び遺伝子治療
7　再生誘導剤の位置付け
8　YS-1301類開発の立ち位置
9　再生誘導剤の特徴と競争優位性
10　YS-1301の耐性抑制作用
11　IP受容体作動薬（ベラプロスト）とTXA2合成酵素阻害薬（オザグレル）
12　YS-1301は，体内再生因子誘導剤（再生誘導剤）
13　YS-1301類の各種疾患モデルへの効果
14　YS-1301の製剤改良
15　YS-1301の各種製剤の特性
16　開発パイプライン
17　謝辞
18　あとがき
19　再生誘導剤（YS化合物）に関する論文・学術発表，及び特許出願状況

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拡張型心筋症に対するONO-1301 を用いた再生治療
Regenerative Therapy Using ONO-1301 for Dilated Cardiomyopath

　拡張型心筋症は治療抵抗性の難病で，根本的治療が心臓移植しか存在しないが，ドナー心不足により治療困難な患者が数多く存在する。そのため，心臓移植に代わる治療の開発が急務である。ONO- 1301 を拡張型心筋症早期から継続的に経口投与することで，心不全の進行を抑制するという，新たなアプローチによる再生治療の可能性を示す。

【目次】
1　ONO-1301 と心臓再生治療
2　拡張型心筋症における再生医療の位置づけ
3　拡張型心筋症モデルハムスターに対するONO-1301の長期経口投与の効果
4　おわりに

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YS-1402 皮下投与，および心筋投与における虚血性心筋症に対する効果の検討
Beneficial Effect of YS-1402 on Rat Ischemic-reperfusion Injury Model

　我々は，プロスタサイクリン製剤であるYS-1402 をラット心筋虚血・再灌流モデルに皮下投与することにより，心機能低下と心筋リモデリングを抑制する作用を示した。日本人における重要な死因の一つである，虚血性心疾患およびその後の慢性心不全への臨床応用が期待される。

【目次】
1　はじめに
2　方法
3　結果
4　まとめ

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YS-1402 による慢性腎臓病の治療効果
Therapeutic Effects of YS-1402 on Chronic Kidney Disease

　慢性腎臓病は，末期腎不全とともに心血管イベントのリスクとなるが，その進行を抑制する治療戦略は未だ不十分であり，特に糖尿病性腎症と腎硬化症に対する治療ニーズは高い。本項では，これらの病態とともに，YS-1402 による糖尿病性腎症及び腎線維化に対する動物実験での治療効果を検討し，慢性腎臓病に対する新たな治療薬となる可能性について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　腎臓とプロスタサイクリン
3　糖尿病性腎症の進展機序
4　糖尿病性腎症に対するYS-1402の治療効果
5　腎硬化症と線維化
6　腎線維化に対するYS-1402の治療効果
7　おわりに

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YS-1301 およびYS-1402 皮下投与におけるマウス喘息モデルに対する効果
Effects of Subcutaneous Administration of YS-1301 and YS-1402 on Murine Asthma Model

　慢性気道炎症が主病態とされる気管支喘息において，吸入ステロイド薬（ICS）をはじめとする抗炎症薬は治療の柱である。一方で同時に存在する気道リモデリングも臨床的に重要で，症状に直結することも多い。気道狭窄に対して，気管支拡張剤が使用されるが，気道リモデリングに影響を与える薬剤が少ないのが現状である。YS-1301 またはYS-1402 はトロンボキサン合成酵素阻害作用を併せ持つ新規プロスタサイクリンアゴニストで，抗炎症および抗リモデリング効果を持つ数少ない薬剤であり，その効果についてマウス喘息モデルにおける解析結果を解説する。

【目次】
1　はじめに
2　YS-1301皮下投与における難治性喘息に対する効果
3　YS-1402皮下投与における難治性喘息に対する効果
4　おわりに

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増殖因子（HGF）パスウェイを介した肝傷害・肝線維化の抑制
Suppression of Hepatic Faimure and Fibrosis Through Growth Factor（HGF）Pathway

　YS-1301 は，急性肝傷害に対して肝細胞死を阻止し，肝傷害を強く抑制する一方，慢性肝傷害による肝臓の線維化を改善した。YS-1301 はHGF の発現を強く促す活性をもち，YS-1301 の薬効はHGF の中和により減弱した。YS-1301 はHGF発現促進→MET 活性化を介して肝傷害阻止・線維化改善作用を発揮する。

【目次】
1　HGFとMET受容体
2　YS-1301によるHGF産生促進
3　YS-1301→HGF誘導を介した肝傷害抑制
4　YS-1301→HGF誘導を介した肝線維化抑制
5　MET受容体活性化による再生・治癒促進医薬の展望

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重症下肢虚血に対するYS-1402 投与による血管再生および骨格筋再生療法の構築
Administration of a Slow Release Synthetic Prostacyclin Agonist Promoted Angiogenesis and Skeletal Muscle Regeneration for Limb Ischemia

　重症下肢虚血疾患（CLI）は，血管の途絶による虚血がメインの病態であるが，崩壊していく骨格筋をいかにして再生させるかも重要であり，血管新生および組織再生効果を併せ持つような新しい治療法の開発が期待されている。我々は，低分子合成化合物による各種体内再生因子誘導剤として，YS-1301 を新しく見出し，そのDDS（Drug Delivery System）製剤であるYS-1402 を作製した。これらの製剤はCLI に対し機能的な血管新生と骨格筋の再生を促進し，下肢虚血を改善する新しいCell Free 型再生誘導剤になり得る可能性がある。

【目次】
1　はじめに
2　YS-1402投与による血管再生
3　YS-1402投与による骨格筋再生
4　まとめ

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YS-1402 のALS に対する効果の検討
The Beneficial Effect of YS-1402 on ALS

　筋萎縮性側索硬化症（Amyotrophic Lateral Sclerosis：ALS）は運動ニューロンが選択的に変性，脱落する致死的神経変性疾患であるが，病巣の低酸素およびHGF やVEGF といった体内再生因子の病態への関与が示唆されてきた。我々はこれらの病態を改善させ得る薬剤としてYS-1402 に注目し，ALS モデルマウスへの有効性を検討した。YS-1402 の単回皮下投与によりALS モデルの運動機能の改善および体重の増加が認められ，治療薬候補となりうることが示唆された。

【目次】
1　筋萎縮性側索硬化症（Amyotrophic Lateral Sclerosis：ALS）
2　ALSの病態，特に低酸素および血流障害との関連について
3　ALSモデルマウスに対するYS-1402の効果
4　おわりに

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YS-1301 の血管新生作用と実用化のための再生医療製剤の開発
The Angiogenic Effect of YS-1301 and Development of　Practical Regenerative Medical Formulation

　YS-1301 は，PGI2 誘導体の中から体内再生因子誘導剤として見出された新規低分子化合物である。本稿では，YS-1301 の有する血管新生作用に着目し，その実用化のために開発されたYS-1301 含有マイクロスフェア製剤のセルフリーな再生医療製剤としての有用性と今後の展望について述べる。

【目次】
1　はじめに
2　YS-1301の血管新生作用の作用機序
3　YS-1301含有マイクロスフェア製剤の血管新生作用
4　セルフリーな血管新生作用を有する再生医療製剤の重要性とその展望
5　おわりに

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YS-1301 の脳保護作用とその徐放性製剤の脳梗塞治療薬としての有用性
The Neuroprotective Effects of YS1301 and Usefulness of YS-1301 Loaded PLGA Microspheres, as a Therapeutic Medicine for Cerebral Ischemia

　プロスタグランジン誘導体YS-1301 は，体内再生因子誘導作用を有し，脳虚血後の学習障害に対し顕著な改善効果を発揮する。本稿では，脳虚血ラットモデルを用いたYS-1301 の学習障害・短期作業記憶障害の改善作用を紹介し，YS-1301 およびその徐放性製剤の脳梗塞治療薬としての有用性について述べる。

【目次】
1　はじめに
2　 MCAOモデルラットを用いたYS-1301原末の1日2回の反復経口投与の梗塞巣形成抑制効果と治療可能時間
3　 4-VOモデルラットを用いたYS-1301原末反復経口投与の学習障害の改善効果
4　 4-VOモデルラットを用いたYS-1301マイクロスフェア製剤単回皮下投与の短期作業記憶障害の改善効果
5　脳梗塞治療のための今日の再生医療の現状と将来の展望
6　おわりに

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心筋虚血再灌流障害に対する疾患局所集積性nanoparticle 製剤；YS-1603 の効果の検討
Prostacyclin Analogue-Loaded Nanoparticles（YS-1603）Attenuate Myocardial Ischemia/ Reperfusion Injury in Rats

　YS-1603 は，ナノサイズ粒子であり，ポリエチレングリコールをその表面に持つ構造によりステルス性を高めている。その結果，虚血心筋組織に特異的に集積し，組織中薬物濃度が維持，延長され，疾患局所において有効に血管新生性効果，抗炎症性効果により心保護効果発揮を発揮する。

【目次】
1　はじめに
2　研究方法
3　研究結果
4　心筋虚血再灌流傷害に対するYS-1603の治療効果に関するメカニズム
5　結語

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肺高血圧症モデルに対するYS-1603 の効果の検討
Effect of YS-1603 for the Pulmonay Artery Hypertension Rat

　ONO1301 はProstacyclin 作動作用であり，新規肺高血圧薬として期待されるが，全身の副作用が問題である。Nano 粒子に薬剤を封入し投与する事で，障害部位特異的に作用する事が期待される。今回，Sugen/hypoxia 誘導の肺高血圧ラットにおいて，ONO1301 ナノ製剤が肺高血圧肺に特異的に取り込まれ，肺高血圧を組織学的，血行動態的に改善させることを示した。

【目次】
1　はじめに
2　YS-1301内包リポソームナノスフェアー製剤（YS-1603）
3　YS-1301の肺高血圧薬としての作用
4　モノクロタリン誘発ラット肺高血圧症モデルの対する効果の検討
5　肺高血圧モデルラットの作成
6　肺高血圧モデルラットにおけるNano drugの組織分布
7　肺高血圧に対するYS-1603の効果
8　おわりに
月刊バイオインダストリー 2020年7月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞

高原茉莉　北九州工業高等専門学校
神谷典穂　九州大学
舘野浩章　（国研）産業技術総合研究所
堀北夏未　東海大学
酒井大輔　東海大学
上原　隆　金沢医科大学
倉知正佳　富山大学
近藤　隆　富山大学
阿部　仁　富山大学
鈴木道雄　富山大学
矢口俊之　東京電機大学
井上　聡　東京電機大学
大山慎太郎　名古屋大学医学部附属病院
岩月克之　名古屋大学
平田　仁　名古屋大学

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BIO R&D

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人工脂質化タンパク質の調製法
How to Prepare Artificial Lipid-protein Conjugates

　生体系を構成するタンパク質のなかには，脂質が付加されることで新たな機能を獲得するものがある。本稿では，自然界における脂質化タンパク質の生合成機構と機能を概説した後，その機能を評価・活用するために開発された様々な人工脂質化タンパク質の調製法について，最近の展開を紹介する。

【目次】
1　脂質化タンパク質の機能性
2　脂質化タンパク質の化学合成
3　酵素反応を用いた脂質化タンパク質の合成

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膵がん表層糖鎖をレクチン?薬剤複合体で狙い撃ち
Targeting Cell Surface Glycans of Pancreatic Cancer Using a Lectin-durg Conjugate

　膵がんの治る確率（5年生存率）は未だ10%未満であり，新たな抗がん剤の開発が切望されている。我々は膵がんに発現する新たな糖鎖マーカーと結合するレクチンを同定した。レクチン?薬剤複合体を創出し，膵がん移植マウスモデルに投与すると，劇的な抗がん作用を示した。本総説ではレクチンを用いた新たな膵がん治療の可能性について紹介する。

【目次】
1　背景
2　糖鎖とは
3　レクチンマイクロアレイ
4　糖鎖プロファイリングに用いるレクチン
5　膵がん細胞株の糖鎖プロファイリング
5.1　多能性幹細胞と膵がん細胞に共通して発現するHタイプ3構造
5.2　レクチン?薬剤複合体の膵がん細胞株への殺傷効果
5.3　膵がん移植マウスモデルにおけるrBC2LCN?PE38の治療効果
5.4　rBC2LCN?PE38の安全性
5.5　レクチンを抗がん剤として使う利点

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椎間板再生医療と産業化の課題
Commercialization Challenges of Regenerative Medicine for Intervertebral Discs

　国内でも患者数の多い腰痛は，椎間板の変性によって発症するとも言われる。未だ抜本的な治療法が存在しない中，椎間板組織の再生を目指した再生医療等製品の開発が進められている。本稿では，椎間板変性症における再生医療の必要性と産業化の課題について述べる。

【目次】
1　はじめに
2　椎間板組織の変性と腰痛
3　国内外の臨床研究
4　再生医療等製品の産業化における課題
5　開発が進む椎間板変性症に対する再生医療等製品
6　おわりに

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抗酸化機能を付与したハイブリッド型神経保護薬の創製
Nobel Hybrid Neuro-protectors with Anti-oxidant Activity

　統合失調症は慢性の経過をたどる精神疾患である。罹患患者やその家族に多大な負担を強い，社会的コストから見てもその損失は大きい。しかしその病態生理は未だ不明な点が多く，したがって根治的な治療薬は開発されていない。近年その病態生理に酸化ストレスが関与しているエビデンスが蓄積されつつある。そこで我々は抗酸化作用を有するアポシニンと認知機能を改善し神経保護作用を持つタンドスピロンをリード化合物とした新規化合物を合成した。新規化合物はin vitroで抗酸化作用を示し，in vivoでも統合失調症モデル動物において抗酸化作用と神経保護作用を示した。このことから新規化合物が統合失調症の根治的治療薬になる可能性を秘めており，今後臨床応用に向けた開発が進むことが期待される。

【目次】
1　はじめに
1.1　統合失調症の薬物療法と現状
2　グルタミン酸仮説と酸化ストレス
3　リード化合物
3.1　アポシニン
3.2　タンドスピロン
3.3　新規化合物の構造
4　新規化合物の評価系とその結果
4.1　in vitro：抗酸化活性と抗アポトーシス効果
4.2　in vivo：NMDA受容体遮断薬投与ラットにおける効果
5　新規化合物の可能性（適応疾患など）と今後の課題

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BIO ENGINEERING

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水性二相系培養液を用いた細胞組織構築法
Developmental Study of Newly Method for Fabricating Cell Aggregate Using Aqueous Two Phase System

　細胞凝集組織であるスフェロイドは再生医療分野や創薬分野で注目されている。本稿ではスフェロイド様細胞凝集塊の新たな細胞加工法として，水溶液でありながら“水と油”のように分離する性質を持つ水性二相系（Aqueous Two PhaseSystem, ATPS）法を応用した浮遊培養システムを提案し，その基礎検討と今後の展望について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　水性二相系（Aqueous Two Phase System）
2.1　水性二相系の特性
2.2　ATPSのバイオ領域への応用例
3　ATPS浮遊培養システム
3.1　浮遊培養の原理とシステム
3.2　浮遊培養の検討
4　おわりに

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機械学習を用いた複合性局所疼痛症候群（CRPS）の重症度評価技術の開発
Development of Machine-learning Based Objective Severity Assessment Model for Complex Regional Pain Syndrome（ CRPS）

　これまで疼痛の評価は主観的な質問票に頼る部分が大きく，客観的かつ定量的な検査が望まれてきた。近年，慢性疼痛における脳の可塑的変化が明らかになってきており，疼痛と密接な関連を持つと考えられている。本稿では慢性で強い疼痛が主症状である複合性局所疼痛症候群（Complex regional pain syndrome， CRPS）の患者に対して，脳磁計による脳機能解析を行い，それらパラメータを入力変数，主観的疼痛指標を応答変数とするモデルを機械学習手法により確立，その妥当性を示すことができたのでこれを報告する。

【目次】
1　慢性疼痛と複合性局所疼痛症候群
2　脳機能に着目したCRPSの重症度評価方法の開発
3　検証方法
4　結果
5　まとめ

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BIO BUSINESS

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再生医療

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

【目次】
1　概要
2　関連制度と体制
3　研究開発動向
4　メーカー動向

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バイオ医薬品

　これまで多くのブロックバスターを生み出してきた低分子化合物を用いた新薬が頭打ちになってきたことから，抗体医薬をはじめとしたバイオ医薬品の市場が拡大している。バイオ医薬品の5 割以上を占める2017 年の抗体医薬品の国内市場は9,695 億円程度とみられ，がん領域を中心に現在も多くの臨床試験が進められていることから，今後も安定した成長が期待される。大型医薬品の特許切れが相次ぐ中，メーカー各社は研究機関との共同研究やバイオベンチャーの買収によって新薬の投入を急いでいる。

【目次】
1　概要
2　業界動向
3　バイオシミラー

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《BIO PRODUCTS》

ヒドロキシプロピルメチルセルロース(Hydroxypropyl methyl cellulose)

乳酸ナトリウム(Sodium lactate)

ローカストビーンガム(Locust bean gum)

レブリン酸(Levulinic acid)

1,3―プロパンジオール(1,3-Propanediol)
月刊バイオインダストリー 2020年6月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞
大浦イッセイ　特定非営利活動法人　まもるをまもる
西垣孝行　森ノ宮医療大学
小栁智義　筑波大学
野口裕史　筑波大学
池野文昭　筑波大学
八木雅和　大阪大学
荒川義弘　筑波大学
原　正彦　(株)mediVR
小川晋平　ＡМＩ(株)
神尾　翼　ＡМＩ(株)
齊藤旬平　ＡМＩ(株)
髙木良輔　ＡМＩ(株)
加藤博史　神戸大学
安齊崇王　テルモ(株)
樋口高志　(株)カワニシホールディングス
本田佳範　(株)カワニシホールディングス
前島洋平　(株)カワニシホールディングス
西澤美幸　(株)タニタ
笠原靖弘　(株)タニタ
中村英治　(株)タニタ
蔦谷孝夫　(株)タニタ
Steven B Heymsfield　Pennington Biomedical Research Center

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【特集】医工連携医療機器開発の最新動向

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デザインドリブンで行う医療機器開発
Medical Device Development with Desig-Driven Approach

　ニーズドリブン，テクノロジードリブンでの開発ではなく，ニーズもテクノロジーも精査し，提供する価値を創造した上で，ソリューションとして社会実装できる，デザインドリブンで行う医療機器開発の一例を記す。

【目次】
1　はじめに
2　医療機器開発の最初に行うデザイン作業
3　医療機器開発に最も重要なデザイン作業
4　デザインドリブンで行う医療機器開発
5　おわりに

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医療機器開発における国の取り組みと医工デザイン融合
National Initiatives in Medical Device Development, Moreover Integration of DESIGN,Medicine and Industry

　医療機器開発に関連する国の取り組みについて解説する。主に医工連携における開発支援策と日本におけるベンチャーエコシステムの現状を提示しながら，最新の動向を紹介する。また医療者と企業が新規事業を共創する社会を目指すための「医工デザイン融合」のコンセプトを解説し，著者らが開発した医療者の知的資産を守りながら企業と共創するプラットフォーム「evaGraphy」について情報提供を行う。

【目次】
1　はじめに
2　　医療機器開発における国の取り組み
2.1　国立研究開発法人日本医療研究開発機構（AMED）について
2.2　医工連携における開発支援策
2.3　日本の医療機器産業の課題
2.4　ベンチャーエコシステムにおける課題
2.5　J-Startupによる国主導のエコシステム
2.6　2040年の医療（ビジョナリーとバックキャスト）
3　　医工デザイン融合
3.1　医工連携とデザイン
3.2　医療者の知的資産をまもるWEBプラットフォーム「evaGraphy」

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アカデミア発の医療機器開発支援?マーケットニーズと基礎技術のギャップを意識した開発人材育成
Creating Values Through the Matching of Clinical Needs and Technologies atthe University Hospital

　アカデミアでは基礎医学，工学など，医療機器開発に結びつく可能性のある様々な研究が行われており，その成果の社会実装が大きな期待となっている。本稿ではまず大学の医療機器開発プロジェクトの特徴，日本の医療機器開発の潜在的な課題について，日本の国際競争力と医療機器開発の特徴をもとに考える。
　ユーザーとしての臨床現場でありかつ臨床研究の現場である大学病院を舞台として様々な取り組みが進んでいるが，臨床現場の「ニーズ」を持つ医療者と，アカデミアの研究成果である「シーズ」を持つ研究者・技術者が共同して最終製品の開発に取り組まなければならない。そこで「デザイン思考」と「SPARK」という2 つのアプローチを元にし，筑波大学で行っている製品開発支援Program での挑戦について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　大学での医療機器開発に見られる特徴
3　日本のものづくりと医療機器開発体制の課題
4　デザイン思考とアカデミア発「シーズ」「ニーズ」の活用の可能性
5　筑波大学の医療関連製品事業化支援プラットフォーム
5.1　Research Studio powered by SPARK
5.2　クリニカルエクスポージャーと新たな取組
6　新型コロナウイルス対策プロジェクトで見えてきた課題
7　今後の展望

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医療機器イノベーション人材育成プログラム「バイオデザイン」の国内動向について
The Perspective of Biodesign Program to Make an Innnovation of Medical Ddevice in Japan

　バイオデザイン・プログラムはStanford 大学で開発された医療機器イノベーション人材育成教育プログラムであり，同プログラムから多くの製品を創出するなど優れた成果も上げていることから世界的にも評価が高い。日本でも2015 年にジャパンバイオデザインが発足し，医療機器イノベーションのエコシステム創成が進められている。ジャパンバイオデザインのこれまでの取り組みとバイオデザインプロセスの特徴，ジャパンバイオデザインの課題及び今後の展望について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　国内におけるバイオデザインの沿革
3　バイオデザインプロセスの実際
3.1　医療機器開発プロセスを体系化し，製品化に至るまでのロードマップが示されていること
3.2　医療現場に求められる開発に即したニーズを探求すること
3.3　医療現場に求められる「ニーズ」の仕様を事前に定めた上で，その目標に従ってプロトタイプとして具現化すること
4　日本の医療機器産業の動向とバイオデザインが果たす役割
5　日本におけるバイオデザインのさらなる発展に向けて
6　今後の展望

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VR リハビリ機器開発を通した医工連携による事業化の考え方と実際
Conceptual Review of Commercialization Through Medical-engineering Alliance with a Practical Example of Virtual Reality-guided Rehabilitation Medical Device Development

　株式会社mediVR では仮想現実技術を用いたリハビリテーション支援用医療機器の開発及び製造販売を行っている。本特集ではニーズの掘り起こしから開発理論，上市から臨床効果に至るまでの弊社の取り組みを紹介することによって，読者が医療機器開発の一連の流れを理解し，医工連携活動を行う際の一助となるような情報提供を行いたい。

【目次】
1　はじめに
2　医工連携総論
3　各論1 mediVRカグラ開発に至る背景
4　各論2 mediVRカグラ開発の医学的理論根拠
5　各論3 mediVRカグラガイド下治療の臨床効果
6　各論4 mediVR社の資金調達と出口戦略
7　各論5 mediVR社の知財戦略
8　おわりに

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超聴診器
Development of the Stethoscope with Automatic Assisted Diagnosis for Heart Disease

　著者らは各種バイタルサイン計測機能搭載心疾患自動診断アシスト機能付遠隔医療対応聴診器「超聴診器」を開発中である。心音と心電を同時計測し，心音を可視化することで聴診を定量的に解析することを可能にした。今後は，自動診断アシスト機能を搭載するために，2020 年夏には複数の大学病院と連携し，大規模臨床研究を実施予定である。

【目次】
1　超聴診器とは
1.1　開発の背景
1.2　自動診断アシスト機能の開発
1.3　今後のビジョン
2　遠隔聴診の実現
2.1　遠隔医療の必要性
2.2　遠隔聴診の問題点
2.3　スペクトログラムの有用性
3　遠隔医療システムの構築に向けて
3.1　予備健診の実施
3.2　企業との連携
4　急激な医療革新を起こすために

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医工連携の出口戦略について
Exit Strategy for Medical-engineering Collaboration

　医工連携による医療機器等の開発においてニーズを探し，これを検証する入口の部分は非常に重要だと認識されている。あわせて，開発された製品を世に送り出す出口の部分も非常に重要なプロセスである。本稿では筆者がニーズ検証の際に実施している出口戦略について説明する。

【目次】
1　出口戦略とタイミング
2　顧客はだれなのか？　顧客のビジネスを理解せず製品は売れない
3　市場調査
4　忘れてはいけない経営者というステークホルダー
5　ビジネスモデル
6　エビデンス
7　おわりに

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心臓血管関連医療機器
Medical Device for Cardiovascular Disease

　我々，医療機器メーカーの技術者にとっての医工連携とは，医療現場のニーズ，課題をとらえ，それらに対して自らの専門技術や知識を駆使し，さらには異分野，先端技術も積極的に学び，取り入れることで医療現場に変化を起こすことである。本稿においては，筆者自身が開発初期から関わった抗血栓性ポリマーコーティング技術，その抗血栓性メカニズム，未来の医療に向けた展望について述べる。

【目次】
1　医工連携のスピリッツ
2　心臓血管関連医療機器に価値を提供する高分子化学
3　人工心肺とコーティング
4　ポリ2メトキシエチルアクリレート（PMEA）
5　PMEAコーティング人工肺の有効性
6　他用途への展開
7　PMEAの抗血栓性メカニズム
8　血栓課題の克服に向けて
9　最後に

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医療機器販売商社による医工連携の実践事例
Implementation of the Medical Device Dealer-driven Medical-engineering Collaboration

　本稿では，医療機器流通の現状と医療機器販売業が医工連携に果たしうる役割，および当社が目指している医工連携のあり方を論述する。また，当社の開発事例の紹介と説明を通じて，現在の医工連携においてしばしば起こりうる問題や克服すべき課題，それに対する当社の現在および将来の取り組みを論述する。

【目次】
1　はじめに
2　背景
2.1　医療機器の商流と医療機器販売業の機能
2.2　当社の目指す医工連携・医療機器開発
3　当社の開発事例より
3.1　医師の手の代わりに器械器具を保持するカッツェシリーズ
3.2　心臓カテーテルの操作を安定化させるためのカテーテルホルダー
3.3　女性医師の消化器内視鏡操作を補助するためのアタッチメント
4　これからの課題
5　まとめ

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BIA 体組成評価装置
BIA Body Composition Monitor

　近年，健康診断や保健指導など様々な場面でBioelectrical Impedance Analysis（BIA）による体組成評価が活用されつつあるが，簡便に使用できる反面，この装置の詳細についてはあまり知られていない。ここではこのBIA を用いた体組成評価装置についての測定原理や臨床的有用性に触れつつ，最新の研究情報についても紹介する。

【目次】
1　メタボリックシンドローム診断における内臓脂肪型肥満スクリーニングの意義
2　健康情報としての「体組成評価」の有用性
3　体組成評価法の変遷と各方法の特徴，有効な利用法について
3.1　古くから実施されている体組成評価法
3.2　DXA：Dual energy X-ray Absorptiometryによる体組成分析
3.3　4C（4-Compartment-model）法
3.4　簡便で客観的な測定：BIAによる体組成評価
3.5　BIAの問題点と精度について
3.6　BIA体組成計の測定をできるだけ正確に実施するために
4　近年のBIA研究：加齢や鍛錬によって変化する筋肉の「質」を評価
ナノワイヤ最新技術の基礎と応用展開(普及版)

￥3,190

シーエムシー出版

2013年刊「ナノワイヤ最新技術の基礎と応用展開」の普及版。「ナノワイヤ」の基礎(成長、物性・理論)から、太陽電池をはじめ発光ダイオード、レーザー、センサー、光検出器など、デバイスへの応用を網羅!!
（監修：福井孝志）

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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2013年当時のものを使用しております。
福井孝志　　　北海道大学
比留間健之　　(株)日立製作所
竹田精治　　　大阪大学産業科学研究所
清水智弘　　　関西大学
小田俊理　　　東京工業大学
舘野功太　　　NTT物性科学基礎研究所
池尻圭太郎　　北海道大学
山口雅史　　　名古屋大学
原真二郎　　　北海道大学
岡田龍雄　　　九州大学
中村大輔　　　九州大学
本久順一　　　北海道大学
深田直樹　　　(独)物質・材料研究機構
河口研一　　　(株)富士通研究所
荒川泰彦　　　東京大学
有田宗貴　　　東京大学
舘林　潤　　　東京大学
八井　崇　　　東京大学大学院
秋山　亨　　　三重大学
広瀬賢二　　　日本電気(株)
小林伸彦　　　筑波大学
岸野克巳　　　上智大学
和保孝夫　　　上智大学
冨岡克広　　　北海道大学量;(独)科学技術振興機構
柳田　剛　　　大阪大学
吉村正利　　　北海道大学
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＜＜目次＞＞
序章　ナノワイヤ研究の最新動向

【第I編　成長】

第1章　ナノワイヤ成長の概論
1　はじめに ―ナノワイヤのルーツ:ホイスカー ―
2　ホイスカーからナノワイヤへ
3　ナノワイヤの成長機構
3.1 中軸ラセン転位による成長
3.2　気相-液相-固相(Vapor-Liquid-Solid)成長
3.3　ナノワイヤの選択成長
3.4 ナノワイヤ成長における原料原子の表面拡散効果
3.5　異種材料接合におけるナノワイヤ成長
4　まとめ　

第2章　VLSシリコンナノワイヤー成長　
1　はじめに
2　VLS法によるシリコン・ナノワイヤー成長を決める因子
3　VLS法によるシリコン・ナノワイヤー成長の実際
4　触媒となる金シリコンナノ液滴
5　シリコン・ナノワイヤーの核形成
6　シリコン・ナノワイヤー成長過程の解析
7　おわりに

第3章　テンプレート成長法について
1　はじめに
2　テンプレートについて
3　テンプレート中での成長方法について
4　自己組織形成テンプレートを用いたナノワイヤの成長

第4章　VLS Geナノワイヤ成長
1　はじめに
2　VLS成長
3　種々の触媒金属
4　垂直成長
5　Ge-NW成長の精密制御
6　Ge-NWの低温成長
7　デバイス応用
8　おわりに

第5章　VLS法によるIII-V族ナノワイヤ成長　
1　はじめに
2　長波長帯発光ナノワイヤ
3　GaAs(311)B基板上横成長GaAsナノワイヤ
4　自己触媒VLS法によるInPナノワイヤ
5　InAsナノワイヤの超伝導量子デバイスへの応用展開
6　まとめ

第6章　選択成長法によるIII-V族化合物半導体ナノワイヤ
1　はじめに
2　MOVPE選択成長法によるナノワイヤ形成プロセス
3　選択成長によるナノワイヤの形状および結晶構造解析
3.1　選択成長におけるファセッティング成長(GaAs選択成長基板面方位依存性)
3.2　選択成長によるナノワイヤの成長特性
3.3　ナノワイヤの形状制御技術成長の縦・横方向制御
3.4　ナノワイヤの結晶構造解析
4　ナノワイヤにおける結晶構造の変化
5　ナノワイヤの成長機構モデル
6　Si基板上のナノワイヤ選択成長
7　おわりに

第7章　III-Vナノワイヤon Si　
1　はじめに
2　Si基板上無触媒(自己触媒)VLS法による化合物半導体ナノワイヤ
3　Ga供給量依存性
4　As供給量依存性
5　成長中断の効果
6　GaAs/AlxGa1-xAsのコア・シェルヘテロ構造
7　まとめ

第8章　強磁性体/半導体複合ナノワイヤ
1　はじめに
2　作製プロセス
3　強磁性体ナノクラスタの選択形成
4　強磁性体/半導体複合ナノワイヤの選択形成
5　電気特性
6　おわりに

第9章　ZnOナノワイヤ成長
1　はじめに
2　ZnOナノ結晶の成長
2.1　CVD
2.2　熱炭素CVD
2.3　パルスレーザー堆積法
2.4　水熱法
2.5　電着法
3　制御法
3.1　成長方向制御
3.2　結晶サイズの制御
3.3　密度制御
3.4　成長位置
4　導電性制御
5　まとめ

【第II編　物性・理論】

第1章　光物性　
1　はじめに
2　ナノワイヤ光導波路と共振器効果
3　光学異方性
4　結晶構造転移と光学特性
5　ナノワイヤアレイにおける光吸収
6　ヘテロ構造半導体ナノワイヤの発光特性
7　光励起による誘導放出およびレーザ発振
8　ナノワイヤ発光素子
9　おわりに

第2章　ドーピング
1　はじめに
2　ドーピング方法
2.1　成長時ドーピング
2.2　イオン注入を利用したドーピング
3　ドーピング評価
3.1　結合・電子状態
3.2　不純物分布
3.3　不純物の挙動
4　まとめ

第3章　径方向量子井戸・量子ドットナノワイヤ構造と光学特性
1　はじめに
2　ナノワイヤに形成可能な量子ヘテロ構造
3　径方向量子井戸ナノワイヤの物性
4　径方向量子ドットナノワイヤの物性
5　まとめ

第4章　ナノワイヤ量子ドットの光学特性
1　はじめに
2　位置制御された単一GaN/AlGaNナノワイヤ量子ドットの結晶成長と光学特性
3　InGaAs/GaAsナノワイヤ量子ドットの結晶成長と光学特性
4　InGaAs/GaAsナノワイヤ積層量子ドットの結晶成長と光学特性
5　おわりに

第5章　ZnOナノロッド量子井戸構造を用いたナノフォトニックデバイスの進展
1　まえがき
2　ZnOナノロッド量子井戸構造
3　近接場エネルギー移動の制御
4　近接場光の協調現象の観測
5　むすび

第6章　形成機構計算
1　はじめに
2　ナノワイヤの結晶構造
3　ナノワイヤにおける閃亜鉛鉱-ウルツ鉱構造相対的安定性
4　二次元核形成にもとづくナノワイヤ形成機構
5　エピタキシャル成長条件を考慮したナノワイヤ形成機構
6　ナノワイヤ形状の成長条件依存性
7　まとめ

第7章　熱伝導、熱電性能　
1　ナノワイヤの熱伝導実験
2　ナノワイヤの熱伝導計算
3　低温での普遍的な熱伝導の振舞い
4　熱電エネルギー変換と熱電性能指数
4.1　熱電性能の物性・理論
4.2　ナノワイヤの熱電性能増大の可能性
4.3　シリコンナノワイヤの熱電性能実験
4.4　シリコンナノワイヤの熱電性能計算
5　まとめ

【第III編　デバイス】

第1章　GaN ナノコラム発光デバイス
1　はじめに
2　GaN 系発光デバイスの直面する課題
3　ナノコラムとナノ結晶効果
4　規則配列ナノコラムとナノコラムLED
5　発光色制御と集積型LED
6　まとめ

第2章　回路応用
1　はじめに
2　デジタル回路
3　アナログ回路
4　ナノワイヤの配置制御技術
5　むすび

第3章　ナノワイヤのトランジスタ応用
1　はじめに
2　ナノワイヤトランジスタの技術動向
3　Si基板上のIII-Vナノワイヤ選択成長
4　ナノワイヤ縦型トランジスタの作製
5　InGaAs/InP/InAlAs/InGaAsコアマルチシェルナノワイヤチャネル
6　まとめ

第4章　ナノワイヤを活用した不揮発性メモリ―ナノワイヤメモリスタ―　
1　はじめに
2　自己組織化酸化物ナノワイヤを用いたプレーナー型メモリスタ素子
3　ナノワイヤメモリスタを用いた極微素子特性の解明
4　ナノワイヤメモリスタ素子を用いた動作起源の解明
5　おわりに

第5章　III-V族化合物半導体ナノワイヤ太陽電池
1　はじめに
2　ナノワイヤの特長
2.1　光トラッピング
2.2　電子正孔対分離の改善
2.3　格子不整合の緩和
2.4　省資源化
3　III-V族化合物半導体ナノワイヤ太陽電池の動向
4　今後の展開
4.1 高効率化
4.2　低コスト化
5　まとめ
発酵・醸造食品の最新技術と機能性II(普及版)

￥3,080

シーエムシー出版

2011年刊「発酵・醸造食品の最新技術と機能性 II」の普及版!麹菌や酵母など微生物のゲノム情報を利用して展開された研究と、環境・エネルギー問題の解決に貢献する日本の伝統的な発酵醸造技術を紹介!!
（監修：北本勝ひこ

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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2011年当時のものを使用しております。
北本勝ひこ　　東京大学大学院
北垣浩志　　　佐賀大学
磯谷敦子　　　(独)酒類総合研究所
鈴木康司　　　アサヒグループホールディングス(株)
吉田　聡　　　キリンホールディングス(株)
井沢真吾　　　京都工芸繊維大学大学院
高木博史　　　奈良先端科学技術大学院大学
小笠原博信　　秋田県総合食品研究センター
岩下和裕　　　(独)酒類総合研究所
樋口裕次郎　　University of Exeter　School of Biosciences　Associate
丸山潤一　　　東京大学大学院
竹内道雄　　　東京農工大学大学院
堀内裕之　　　東京大学大学院
板谷光泰　　　慶應義塾大学
外山博英　　　琉球大学
松下一信　　　山口大学
下飯　仁　　　(独)酒類総合研究所
渡辺大輔　　　(独)酒類総合研究所
塚原正俊　　　(株)バイオジェット
鼠尾まい子　　(株)バイオジェット
小山泰二　　　(公財)野田産業科学研究所
小川真弘　　　(公財)野田産業科学研究所
小池英明　　　(独)産業技術総合研究所
町田雅之　　　(独)産業技術総合研究所
大島栄治　　　三省製薬(株)
比嘉良喬　　　三省製薬(株)
豊島快幸　　　ヤマサ醤油(株)
茂木喜信　　　ヤマサ醤油(株)
鳴海一成　　　(独)日本原子力研究開発機構
大浦　新　　　月桂冠(株)
渡辺敏郎　　　ヤヱガキ醗酵技研(株)
広常正人　　　大関(株)
竹中史人　　　辰馬本家酒造(株)
大澤一仁　　　カルピス(株)
大木浩司　　　カルピス(株)
木村啓太郎　　(独)農業・食品産業技術総合研究機構
尹　載宇　　　韓国啓明大学校
有岡　学　　　東京大学大学院
秦　洋二　　　月桂冠(株)
小池謙造　　　花王(株)
幸田明生　　　大関(株)
坊垣隆之　　　大関(株)
佐々木真弓　　旭硝子(株)
東田英毅　　　旭硝子(株)
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＜＜目次＞＞
第1編:発酵・醸造の基礎研究
第1章　ミトコンドリア輸送をターゲットとした低ピルビン酸清酒酵母の育種とその実用化　
1　はじめに
2　ピルビン酸分子の物理化学的性質
3　酵母におけるピルビン酸の代謝
4　酒類醸造におけるピルビン酸・α-アセト乳酸の制御
5　ミトコンドリア輸送をターゲットとするという新たなピルビン酸低減育種手法
6　育種したピルビン酸低減清酒酵母の実地醸造実証試験
7　育種酵母を使った工場スケールの仕込ではエタノール生産能の低下なくピルビン酸及びα-アセト乳酸が顕著に低減している
8　育種したピルビン酸低減清酒酵母の醸造産業への技術移転

第2章　清酒の熟成に関与する香気成分　
1　はじめに
2　清酒の貯蔵による香気成分の変化
3　老香と熟成香
4　DMTSの生成機構
5　おわりに

第3章　ビール産業における微生物管理技術の最近の進展　
1　ビール混濁性乳酸菌(Lactobacillus属およびPediococcus属)
1.1　ビール混濁性乳酸菌の研究に関わる歴史
1.2　乳酸菌によるビールの変敗現象
1.3　乳酸菌のホップ耐性
1.3.1　細胞膜レベルでの耐性機構
1.3.2　細胞壁レベルにおける耐性機構
1.3.3　その他のホップ耐性機構
1.4　ホップ耐性遺伝子を指標としたビール混濁性判定法
1.5　検査培地で生育しないビール混濁性乳酸菌の検出法の開発
2　Pectinatus属およびMegasphaera属
2.1　Pectinatus属およびMegasphaera属に関わる研究の歴史
2.2　Pectinatus属およびMegasphaera属によるビールの混濁
2.3　Pectinatus属およびMegasphaera属の検査法
2.4　その他のPectinatus属およびMegasphaera属の特徴
3　おわりに

第4章　下面発酵酵母のメタボローム解析
1　はじめに
2　下面発酵酵母の硫黄系物質代謝の解析と亜硫酸高生産株の育種
3　下面発酵酵母の機能未知遺伝子の解析
4　各種酵母のメタボローム解析
5　おわりに

第5章　エタノールストレス応答および醸造過程における酵母mRNA動態とオルガネラ形態変化の解析
1　酵母とエタノールストレス
2　mRNA fluxに及ぼすエタノールストレスの影響
2.1　エタノールストレス応答時の選択的mRNA核外輸送
2.2　HSP mRNAのhyperdadenylationによる核内滞留
2.3　エタノールストレスによる翻訳抑制とP-body・ストレス顆粒
2.4　醸造過程におけるP-bodyの形成
2.5　エタノールストレスによる酵母ストレス顆粒の形成
2.6　エタノールストレス条件下や醸造過程後期での遺伝子発現制御
3　オルガネラに及ぼすエタノールストレスの影響
3.1　ミトコンドリア
3.2　液胞
4　まとめ

第6章　酵母の発酵環境ストレス耐性機構の解析と実用酵母の育種への応用
1　はじめに
2　プロリン
3　プロリン・アルギニン代謝(一酸化窒素生成)
4　ユビキチンシステム
5　おわりに

第7章　麹菌におけるトランスポゾン(Crawler)活性の発見と実用株育種への応用
1　はじめに
2　糸状菌および麹菌のトランスポゾン研究
3　麹菌のDNAトランスポゾンCrawlerの構造的特徴
4　Crawlerの活性化とトランスポゾン・トラッピング
5　様々なCrawler転移株の挿入位置
6　Crawlerの切り出し効率の計測による転移活性化条件の再検討
7　Crawlerの足跡配列(Footprint)
8　Crawlerの各種麹菌株における分布
9　Crawlerの実用株育種への応用
10　おわりに

第8章　糸状菌に特異な機能未知遺伝子を探る
1　はじめに
2　糸状菌のゲノム解析と機能未知遺伝子
3　糸状菌類に保存された機能未知遺伝子
4　糸状菌類に高度に保存され高発現する遺伝子の破壊
5　遺伝子破壊株の表現型

第9章　麹菌のタンパク質分泌経路とエンドサイトーシス　
1　はじめに
2　麹菌のタンパク質分泌経路の解析
2.1　分泌タンパク質の可視化
2.2　タンパク質分泌機構の可視化
2.2.1　ERの可視化
2.2.2　SNAREの可視化
2.3　隔壁へのタンパク質分泌経路の解析
3　麹菌のエンドサイトーシスの解析
3.1　糸状菌におけるエンドサイトーシスのこれまでの研究
3.2　麹菌におけるエンドサイトーシスの可視化
3.3　麹菌の菌糸先端におけるエンドサイトーシスによるリサイクリング
4　まとめ

第10章　麹菌の隔壁孔を介した細胞間連絡―多細胞生物としての生育を支える分子メカニズム―　
1　はじめに
2　麹菌では低浸透圧ショックにより菌糸先端が溶菌する
3　Woronin bodyは隔壁孔をふさぎ溶菌の伝播を防ぐ
4　Woronin bodyはペルオキシソームから分化する
5　ストレスに応答して隔壁孔に凝集するタンパク質
6　おわりに

第11章　ゲノム情報に基づく麹菌プロテアーゼ遺伝子とその産物の解析　
1　はじめに
2　エキソ型プロテアーゼ
2.1　アミノペプチダーゼ
2.2　ジペプチジル―,トリペプチジルペプチダーゼ
2.3　カルボキシペプチダーゼ(CPase)
2.3.1　セリンタイプCPase
2.3.2　メタロCPase
2.4　ジペプチダーゼ
3　エンド型プロテアーゼ
3.1　セリンプロテアーゼ
3.2　システインプロテアーゼ
3.3　アスパルティックプロテアーゼ
3.4　金属プロテアーゼ
4　おわりに

第12章　麹菌とその近縁糸状菌のキチン合成酵素とキチナーゼ
1　はじめに
2　キチン合成酵素
2.1　クラスIとクラスIIに属するキチン合成酵素
2.2　クラスIIIに属するキチン合成酵素
2.3　クラスVとクラスVIに属するキチン合成酵素
2.4　クラスIV,VIIに属するキチン合成酵素
3　キチナーゼ
3.1　クラスIIIキチナーゼ
3.2　クラスVキチナーゼ
4　おわりに

第13章　納豆菌と枯草菌:ゲノムから眺める安全な菌の活用
1　はじめに
2　枯草菌ゲノムと納豆菌ゲノム解読
3　ゲノムから見えた納豆菌KEIO株
3.1　予想以上に多かったIS
3.2　納豆菌plasmids
4　枯草菌と納豆菌の有効活用
4.1　枯草菌168株ゲノムコンパクト化
4.2　枯草菌168株ゲノム活用
4.3　納豆菌のゲノム活用
5　おわりに

第14章　耐熱性酢酸菌を使った酸化発酵による有用物質生産系の開発　
1　はじめに
2　酢酸菌と酸化発酵
3　耐熱性酢酸菌と耐熱化の機構について
4　耐熱性酢酸菌を使った酢酸発酵
5　耐熱性酢酸菌を使った有用物質生産
6　おわりに

第2編:醸造微生物の最新技術
第15章　清酒酵母と実験室酵母の交配による清酒醸造特性のQTL解析
1　はじめに
2　清酒酵母と他の酵母はどこが違うのか
3　清酒酵母の特性を決定する遺伝子の解析
4　質的形質と量的形質
5　QTL解析実験のデザイン
6　K7の一倍体の取得と醸造特性の解析
7　清酒酵母と実験室酵母の交雑によって得られた一倍体の醸造特性の解析
8　醸造特性のQTL解析
9　発酵力に関与するQTLの原因遺伝子の推定
10　細胞増殖速度のQTL解析
11　おわりに

第16章　ガス発生量計測システムを用いた清酒発酵プロファイルの定量的解析
1　はじめに
2　清酒醸造における発酵モニタリング
3　ガス発生量計測システムを用いた清酒発酵モニタリング
4　清酒発酵プロファイルの定量的解析
4.1　清酒もろみにおける発酵速度
4.2　発酵速度のピークに関する定量的解析
4.3　清酒発酵プロファイルのモデル化に向けて
5　おわりに

第17章　清酒酵母のストレス応答欠損と高エタノール発酵性　
1　はじめに
2　実はストレスに弱い清酒酵母
3　清酒酵母におけるストレス応答欠損の分子メカニズム
3.1　清酒酵母のストレス応答欠損
3.2　清酒酵母に特異的なMSN4遺伝子の機能欠失変異
3.3　清酒酵母に特異的なHsf1pの恒常的高リン酸化
4　ストレス応答とエタノール発酵との新たな関係性
5　おわりに

第18章　次世代シーケンサSOLiDを用いた実用泡盛黒麹菌株の比較ゲノム解析　
1　泡盛と黒麹菌株
2　実用泡盛黒麹菌株における比較ゲノム解析の意義
3　次世代シーケンサSOLiDによる黒麹菌の解析
4　黒麹菌遺伝子と泡盛風味の関係
5　今後の展望

第19章　麹菌における染色体工学と転写因子の網羅的解析　
1　はじめに
2　遺伝子破壊株の作製
3　遺伝子破壊ライブラリーの作製
4　遺伝子破壊株の解析
5　染色体工学を用いた転写因子遺伝子の解析
6　まとめ

第20章コウジ酸の生合成遺伝子,麹菌培養条件に応答した遺伝子発現機構　
1　コウジ酸の産業利用
2　条件特異的な生合成
3　DNAマイクロアレイによる発現解析
4　得られた遺伝子クラスターの特徴
5　KA生産に関連した転写制御
6　まとめ

第21章　イオンビーム,ガンマ線照射が誘発する麹菌ゲノム変異の解析と麹菌育種への展開　
1　はじめに
2　イオンビームおよびガンマ線照射について
3　麹菌へのイオンビームおよびガンマ線照射について
4　生存率の比較
5　変異率の比較
6　変異スペクトルの解析
6.1　点変異
6.2　染色体間組換え
6.3　大規模遺伝子欠損
7　おわりに

第3編:醸造食品の機能性
第22章　酒粕由来機能性ペプチド　
1　はじめに
2　前回からの続報
3　「機能性データベース～清酒編」の更新
3.1　サンプル素材
3.2　アッセイ系
3.3　効果・効能
3.4　同定成分
4　乳酸発酵液化粕
4.1　抗健忘症作用
4.2　血圧降下作用
4.3　酒粕ペプチドとの組み合わせ効果
5　酒粕ペプチドの肝細胞保護効果
5.1　in vitro細胞試験
5.2　マウス肝機能保護試験
5.3　酒粕ペプチドの成分同定
6　今後の展望

第23章　酒粕レジスタントプロテイン　
1　はじめに
2　レジスタントプロテイン
3　酒粕発酵物
4　酒粕発酵物の機能性
4.1　高コレステロール食における脂質代謝改善効果
4.2　コレステロール胆石形成抑制効果
4.3　油吸着効果
4.4　肥満抑制効果
4.5　腸内環境改善効果
5　おわりに

第24章　甘酒の栄養素と機能性　
1　はじめに
2　甘酒の栄養素
3　甘酒の機能性
4　甘酒のヒトの健康への効果
5　おわりに

第25章　日本酒由来成分αGGの機能性
1　はじめに
2　清酒中のαGG
3　αGGの化学的特性
4　αGGの経口摂取による機能性
5　αGGの外用剤としての機能性
6　おわりに

第26章　酸乳の脳機能改善作用　
1　はじめに
2　酸乳の脳機能改善作用
2.1　評価法
2.2　評価物質
2.3　酸乳の単回投与による記憶障害予防作用
2.4　酸乳の単回投与による学習記憶力向上作用
2.5　酸乳の長期投与による学習記憶力向上作用
3　おわりに

第27章　納豆の機能性　
1　はじめに
2　1次機能(エネルギー・栄養補給機能)
3　2次機能(嗜好性,色,形,食感などにより食欲を左右する機能)
4　3次機能(生体の正常な機能を維持するための生体調節機能)
5　おわりに

第4編:醸造微生物による物質生産
第28章　有用タンパク質生産のための麹菌の育種　
1　はじめに
2　pyrG選択マーカー遺伝子リサイクリング技術の確立
3　プロテアーゼ遺伝子多重破壊株による異種タンパク質の生産
4　液胞タンパク質ソーティングレセプター遺伝子破壊株による異種タンパク質の生産
5　おわりに

第29章　麹菌によるシロアリセルラーゼの生産　
1　はじめに
2　セルロース系バイオマスの糖化
3　シロアリセルラーゼのバイオマス消化システム
4　麹菌を用いた異種タンパク質生産システム
5　麹菌を用いたシロアリおよび共生原生生物由来エンドグルカナーゼの生産
5.1　シロアリ由来GHF9エンドグルカナーゼ
5.2　共生原生生物由来GHF7エンドグルカナーゼ
5.3　共生原生生物由来GHF45エンドグルカナーゼ
5.4　シロアリ由来β-グルコシダーゼ
6　おわりに

第30章　麹菌チロシナーゼを用いた新規染毛料原料のバイオ生産
1　はじめに
2　固体培養で発現する麹菌チロシナーゼの発見
3　麹菌チロシナーゼを染毛料へ利用
4　メラニン前駆体のバイオ合成に向けたプロセス開発
5　メラニン前駆体・DHIの工業生産
6　メラニン前駆体による染毛技術の開発
7　おわりに

第31章　麹菌タンパク質高発現システムを用いた有用タンパク質の生産　
1　はじめに
2　麹菌タンパク質高発現システムの構築
2.1　高発現プロモーターの開発
2.2　5'UTRの改変による翻訳の効率化
3　異種タンパク質の発現
3.1　野生型遺伝子の発現
3.2　遺伝子のデザイン
3.3　合成遺伝子を用いた発現
4　BDF生産用リパーゼの発現
4.1　開発の背景
4.2　各種リパーゼの高生産
4.3　放射線照射による変異導入
4.4　メタノリシス反応
5　おわりに

第32章　分裂酵母ミニマムゲノムファクトリーを用いた物質生産系の改良　
1　はじめに
2　分裂酵母染色体縮小化株の構築
3　分裂酵母染色体縮小化株の増殖性能
4　分裂酵母染色体縮小化株における異種タンパク質生産性の向上
5　異種タンパク質生産性向上機構の解析
6　おわりに
レアメタルフリー二次電池の最新技術動向(普及版)

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2013年刊「レアメタルフリー二次電池の最新技術動向」の普及版!豊富な資源を使い、低コストで、大容量化、長寿命化、高安全性を目指した次世代二次電池の開発動向を詳述!!
（監修：境　哲男）

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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2013年当時のものを使用しております。
境　哲男　　　(独)産業技術総合研究所
岡田重人　　　九州大学
智原久仁子　　九州大学
中根堅次　　　住友化学(株)
久世　智　　　住友化学(株)
藪内直明　　　東京理科大学
片岡理樹　　　(独)産業技術総合研究所
向井孝志　　　(独)産業技術総合研究所
稲澤信二　　　住友電気工業(株)
沼田昂真　　　住友電気工業(株)
井谷瑛子　　　住友電気工業(株)
福永篤史　　　住友電気工業(株)
酒井将一郎　　住友電気工業(株)
新田耕司　　　住友電気工業(株)
野平俊之　　　京都大学大学院
萩原理加　　　京都大学大学院
小山　昇　　　エンネット(株)
幸　琢寛　　　(独)産業技術総合研究所
小島敏勝　　　(独)産業技術総合研究所
上町裕史　　　(株)ポリチオン
辰巳砂昌弘　　大阪府立大学
長尾元寛　　　大阪府立大学
林　晃敏　　　大阪府立大学
森下正典　　　(独)産業技術総合研究所
江田祐介　　　(独)産業技術総合研究所
坂本太地　　　(独)産業技術総合研究所
小島　晶　　　神戸大学大学院
岩佐繁之　　　日本電気(株)
佐藤正春　　　(株)村田製作所
目代英久　　　(株)本田技術研究所
鋤柄　宜　　　(株)本田技術研究所
本間　格　　　東北大学
八尾　勝　　　(独)産業技術総合研究所
山縣雅紀　　　関西大学
石川正司　　　関西大学
永金知浩　　　日本電気硝子(株)
森田昌行　　　山口大学
吉本信子　　　山口大学
高﨑智昭　　　川崎重工業(株)
西村和也　　　川崎重工業(株)
-------------------------------------------------------------------------
＜＜目次＞＞
第1章　ナトリウムイオン電池用材料の研究開発
1　材料開発1　
1.1　ポストリチウムイオン二次電池の背景
1.2　ナトリウムイオン電池用正極候補
1.2.1　層状岩塩酸化物NaFeO2
1.2.2　層状硫化物TiS2
1.2.3　パイライト型硫化物FeS2
1.2.4　フッ素化ポリアニオン系Na3V2(PO4)2F3
1.2.5　有機系ロジゾン酸二ナトリウムNa2C6O6
1.3　ナトリウムイオン電池用負極候補
1.3.1　ナトリウム金属
1.3.2　金属系負極
1.3.3　炭素
1.4　ナトリウムイオン二次電池
1.5　まとめ
2　材料開発2　
2.1　はじめに
2.2　材料設計における基本指針
2.3　層状酸化物
2.4　オキソ酸塩系材料
2.5　まとめ
3　材料開発と電池化
3.1　諸言
3.2　正極材料
3.3　負極材料
3.4　Na0.95Li0.15(Ni0.15Mn0.55Co0.1)O2/Sn-Sb硫化物系ナトリウムイオン電池の充放電特性と安全性評価
3.5　まとめ
4　FSA系溶融塩電解質電池
4.1　はじめに
4.2　MSBの現状
4.2.1　アルカリ金属ビス(フルオロスルフォニル)アミド塩の電池電解液への適用
4.2.2　充放電特性
4.2.3　フローティング充電特性
4.2.4　組電池の試作
4.3　電池の安全性に関する検討
4.4　まとめ

第2章　イオウ系材料の研究開発
1　イオウ系正極の開発状況　小山昇
1.1　はじめに
1.2　結合およびレドックス活性
1.3　単体硫黄のレドックス特性
1.4　硫黄化合物のレドックス電位による分類
1.4.1　第一グループの有機物
1.4.2　第二グループの有機物
1.4.3　第三グループの有機物
1.5　おわりに
2　有機硫黄系正極の研究開発
2.1　はじめに
2.2　硫黄系正極について
2.3　硫黄系正極の課題
2.4　硫黄変性ポリアクリロニトリル正極材料の合成と電極・電池を用いた評価の概要
2.5　硫黄変性ポリアクリロニトリル材料の合成
2.6　硫黄変性ポリアクリロニトリルの材料特性
2.7　電極およびセルの作製と充放電試験条件
2.7.1　塗工電極
2.7.2　カーボンペーパーを集電体に用いた電極
2.7.3　電池構成
2.8　電極性能
2.8.1　SPAN電極のサイクル寿命
2.8.2　SPAN電極の入出力特性
2.8.3　SPAN電極の体積変化
2.9　SPAN/SiO系フルセルの電池性能
2.9.1　フルセル用Liプリドープ設計
2.9.2　サイクル特性
2.9.3　出力特性
2.9.4　温度特性
2.9.5　大型電池
2.10　SPAN正極を用いたその他の電池
2.10.1　全固体電池
2.10.2　メタルフリー電池
2.10.3　バイポーラ型電池
2.10.4　ナトリウムイオン二次電池
2.10.5　その他の有機硫黄系正極
2.11　SPAN/SiO系電池の安全性試験
2.11.1　釘刺し試験
2.11.2　過充電試験と発生ガスの分析
2.12　まとめと展望
3　硫黄導電性高分子「ポリチオン」
3.1　はじめに
3.2　硫黄系材料および有機系正極材の開発動向
3.2.1　硫黄
3.2.2　有機ジスルフィド化合物
3.2.3　含硫黄ポリマー
3.2.4　正極材料の高容量化:有機系正極材
3.3　ポリチオンの有機硫黄ポリマー
3.3.1　コンセプト
3.3.2　有機硫黄ポリマーの展開
3.4　合成ならびに製造法の検討
3.4.1　合成指針
3.4.2　製造に向けた取組み
3.5　電池特性
3.6　化学構造と電子構造の評価
3.6.1　化学構造:結晶構造評価
3.6.2　電子構造XAFS評価
3.7　実用化製造検討
3.8　まとめと今後
4　硫化物無機固体電解質を用いた全固体硫黄系電池の開発　辰巳砂昌弘,長尾元寛,林晃敏
4.1　はじめに
4.2　硫化物ガラス系固体電解質を用いたバルク型全固体リチウム電池
4.3　硫黄系正極―銅複合体の全固体リチウム電池への応用
4.3.1　硫黄系正極材料を用いた全固体二次電池
4.3.2　単体硫黄―銅系複合体の作製と全固体Li/S電池
4.3.3　硫化リチウム―銅系複合体の作製と全固体Li/S電池
4.4　硫黄系正極―ナノカーボン複合体の作製と全固体リチウム電池への応用
4.4.1　単体硫黄―ナノカーボン複合体の作製と全固体Li/S電池
4.4.2　硫化リチウム―ナノカーボン複合体の作製と全固体Li/S電池
4.5　おわりに

第3章　シリコン系材料の研究開発
1　シリコン系負極材料
1.1　はじめに
1.2　Si負極を用いたセルの作製と評価
1.3　Si粉末の製造法について
1.4　各種Si負極の特性
1.5　Si負極の体積変化
1.6　LiFePO4正極/Si負極セル
1.6.1　入出力特性
1.6.2　高温・低温特性
1.7　高エネルギー密度形Li過剰正極/Si負極セル
1.7.1　初期特性とサイクル特性
1.7.2　釘刺し試験
1.8　おわりに
2　ケイ酸塩系正極材料の合成と電極特性　
2.1　はじめに
2.2　リチウムシリケート系材料の開発経緯
2.2.1　リチウムシリケートの材料研究
2.2.2　リチウムシリケートの電極材料としての検討
2.2.3　リチウムシリケート正極の熱的安定性
2.2.4　リチウムシリケートの合成方法とカーボン付与方法
2.2.5　リチウムシリケート正極材料の構造の研究
2.2.6　リチウムシリケート正極材料の計算化学研究
2.2.7　リチウムシリケート正極材料の世界的研究動向
2.3　シリケート系正極材料の特性
2.3.1　溶融炭酸塩を用いたリチウムシリケート系正極の合成
2.3.2　シリケート系正極材料の特性評価
2.3.3　Li2FeSiO4を用いた実電池の作製と評価
2.4　シリケート系正極材料の今後
2.5　まとめ

第4章　有機系材料の研究開発
1　有機ラジカル正極　
1.1　まえがき
1.2　ラジカルポリマー正極
1.3　PTMA有機ラジカル電池の特性
1.4　エネルギー密度の向上(n型ラジカル材料)
1.5　むすび
2　多電子系有機二次電池　
2.1　はじめに
2.2　高エネルギー密度有機二次電池の開発戦略
2.3　有機二次電池と多電子反応
2.4　ルベアン酸を活物質とする多電子系有機二次電池
2.5　ルベアン酸誘導体
2.6　多電子系有機二次電池の可能性
3　有機全固体電池　本間格
3.1　はじめに
3.2　有機活物質の多電子反応容量
3.3　有機活物質の高エネルギー密度特性
3.4　準固体電解質
3.5　有機分子の電極特性
3.6　全固体電池デバイス
3.7　全固体電池のサイクル特性
3.8　まとめ
4　キノン系有機正極　
4.1　レアメタルフリー正極としての有機正極
4.1.1　はじめに
4.1.2　有機正極の先行研究
4.2　結晶性低分子有機正極
4.2.1　ジメトキシベンゾキノン
4.2.2　環拡張型キノン
4.2.3　インディゴ
4.3　ナトリウム電池やマグネシウム電池への適用
4.4　課題と今後の展開
5　天然高分子を用いた蓄電デバイス用材料の研究開発　
5.1　はじめに
5.2　天然高分子を用いたゲル電解質の開発
5.2.1　電気化学キャパシタ用ゲル電解質
5.2.2　リチウムイオン二次電池用ゲル電解質への展開
5.3　天然高分子を用いた複合電極の開発
5.3.1　電気化学キャパシタ用活性炭複合電極の開発とその高出力特性
5.3.2　リチウムイオン電池用複合電極に対する天然高分子バインダーの可能性
5.4　おわりに

第5章　ガラス結晶化法によるリン酸鉄正極材料の開発　
1　はじめに
2　LFP結晶化ガラスの製造プロセス
3　LFP結晶化ガラスの構造
4　LFP結晶化ガラスの電池特性
5　まとめ

第6章　マグネシウム二次電池材料の研究開発
～現状と課題
1　はじめに
2　負極材料のための電解質設計
2.1　マグネシウムイオン電池用負極材料の電解質設計
2.2　マグネシウム金属負極の電解質設計
2.3　電解質の固体化
3　正極材料のための電解質設計
4　おわりに

第7章　ニッケル水素化物電池のレアメタルフリー化　
1　諸言
2　産業用大型Ni-MH電池
3　合金負極のコバルトフリー化
4　ニッケル正極のコバルトフリー化
5　電極のファイバー化によるコバルトフリー化
6　おわりに
医薬品製剤化方略と新技術Ⅱ(普及版)

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シーエムシー出版

2013年刊「医薬品製剤化方略と新技術 II」の普及版!各メーカーの製剤技術とそれを支える医薬品添加剤、製剤機械の紹介と今後求められる「人に優しい製剤設計」の研究・開発を解説!!
（監修：竹内洋文）

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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2013年当時のものを使用しております。
竹内洋文　　　岐阜薬科大学
砂田久一　　　名城大学
北川雅博　　　エーザイ(株)
沖本和人　　　東和薬品(株)
迫　和博　　　アステラス製薬(株)
吉田高之　　　アステラス製薬(株)
中川知哉　　　沢井製薬(株)
北村雅弘　　　沢井製薬(株)
槇野　正　　　京都薬品工業(株)
酒井　寛　　　京都薬品工業(株)
黒川真嗣　　　昭和大学
山下親正　　　東京理科大学
原田　努　　　エーザイ(株)
菱川慶裕　　　大蔵製薬(株)
丹羽敏幸　　　名城大学
濱浦健司　　　第一三共(株)
大野育正　　　第一三共(株)
太田琴恵　　　東レ(株)
高木　卓　　　東レ(株)
堀内保秀　　　東レ(株)
尾関有一　　　(株)三和化学研究所
安藤正樹　　　(株)三和化学研究所
菅野清彦　　　旭化成ファーマ(株)
岸潤一郎　　　BASFジャパン(株)
飯田園生　　　BASFジャパン(株)
土戸康平　　　エボニックデグサジャパン(株)
石井達弥　　　エボニックデグサジャパン(株)
森田貴之　　　エボニックデグサジャパン(株)
久保田清　　　第一三共(株)
川口恵美　　　わかもと製薬(株)
鵜野澤一臣　　フロイント産業(株)
長谷川浩司　　(株)パウレック
竹内淑子　　　岐阜薬科大学
永禮三四郎　　(株)奈良機械製作所
山原　弘　　　沢井製薬(株)
横山　誠　　　エーザイ(株)
小澤崇浩　　　エーザイ(株)
羽原正秋　　　(株)インテリジェントセンサーテクノロジー
小林義和　　　(株)インテリジェントセンサーテクノロジー
池崎秀和　　　(株)インテリジェントセンサーテクノロジー
湯川十三　　　岡田精工(株)
大原三佳　　　岡田精工(株)
帆足洋平　　　ニプロ(株)
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＜＜目次＞＞
第 I 編　総論　現代の製剤開発に求められること

第1章　日本薬局方の改正、製剤技術の動向
1　日局16に規定される剤形
2　医薬品添加剤の活用のために
2.1　滑沢剤
2.2　崩壊剤
3　現代の製剤技術

第2章　高齢者・小児向けの製剤設計、服薬における課題と解決とPLCM
1　はじめに
2　口腔内崩壊錠
2.1　口腔内崩壊錠等の潮流
2.2　口腔内速崩壊錠として満たすべき条件
2.3　口腔内崩壊錠の成形技術
2.3.1　第一世代-鋳型錠
2.3.2　第二世代-湿製錠
2.3.3　第二世代-湿潤・乾燥錠
2.3.4　第三世代-通常の打錠法
2.3.5　第四世代-微粒子コーティング技術等
2.4　評価方法
2.4.1　錠剤強度
2.4.2　崩壊時間
2.4.3　官能試験
2.5　使用者による評価とメリット・デメリット
3　呑み易くした薬―口腔内崩壊フィルム
4　呑み難い薬を呑み易くする-嚥下補助ゼリーとGT剤

第3章　高齢者にやさしい口腔内崩壊錠の製剤設計
1　はじめに
2　OD錠の定義
3　OD錠の技術的な分類
4　EMP速崩錠の開発経緯
5　EMP速崩錠の開発
5.1　EMP速崩錠の処方検討
5.1.1　糖類の選定
5.1.2　結合剤の選定
5.1.3　薬物の影響
5.2　湿潤粉体打錠機(Eisai Molded Tableting Machine:EMT)の開発
5.2.1　加圧定量充填機構
5.2.2　フィルム介在打錠機構
6　EMP速崩錠の製品化事例
7　おわりに

第4章　ジェネリック医薬品の製剤開発-エルピナン?DS小児用1%「トーワ」の開発を例に-
1　はじめに
2　小児用ドライシロップの開発コンセプト
3　エルピナンDS小児用1%「トーワ」製剤設計
3.1　先発製剤の情報
3.2　苦味マスキング粒子設計
3.3　ドライシロップの設計
4　官能評価
4.1　味、服用感
4.2　飲食物との組み合わせ
5　安定性
5.1　加速試験結果
5.2　無包装状態における安定性試験結果
5.3　溶解後の安定性試験結果
5.4　他剤および飲食物との配合変化試験結果
6　生物学的同等性試験
6.1　溶出試験
6.2　ヒトでのBE試験
7　おわりに

第 II 編　新しく局方に入った剤形の設計戦略

〈口腔内崩壊錠〉
第1章　口腔内崩壊錠化のための塩析マスキングシステム
1　はじめに
2　塩析マスキングシステムの設計
3　薬物放出機構の推測
4　ベシケアOD錠の創製

第2章　セチリジン塩酸塩OD錠の開発コンセプトと製剤設計
1　はじめに
2　味覚設計
2.1　苦味マスキング
2.2　おいしさの設計
3　OD錠部の処方設計
4　製剤特性
5　生物学的同等性
6　おわりに

第3章　口腔内崩壊錠の苦味マスキング
-乳酸Caのマスキングと味覚センサによる評価-　
1　はじめに
2　味覚センサについて
3　OD-mateについて
4　実験方法
4.1　ヒト官能試験と味覚センサによる苦味評価
4.2　苦味マスキングメカニズム推定の検討
4.3　ドネペジル塩酸塩OD錠の調製
5　結果および考察
5.1　ヒト官能試験と味覚センサによる苦味評価
5.2　乳酸Caの苦味マスキングメカニズムについて
5.3　ドネペジル塩酸塩含有OD錠のヒト官能試験および崩壊時間
6　まとめ

<吸入剤>
第4章　気管支喘息と吸入療法　
1　はじめに
2　喘息予防・管理ガイドラインにおける気管支喘息の段階的薬物療法
3　吸入療法
3.1　薬理学的特徴
3.1.1　吸入ステロイド
3.1.2　ICS/LABA配合剤
3.1.3　短時間作用性吸入?刺激薬(SABA)
3.2　製剤としての特徴デバイス/粒子径
3.2.1　ドライパウダー製剤(DPI)
3.2.2　加圧噴霧式定量吸入器(pMDI)
3.2.3　ネブライザー
4　おわりに

第5章　吸入剤・吸入デバイス設計のための留意点
1　はじめに
2　吸入剤の特徴と課題
2.1　加圧式定量噴霧エアゾール剤(pMDI):吸入エアゾール剤
2.2　吸入液剤
2.3　粉末吸入剤(DPI)
3　粉末吸入システムの設計のための基礎知識
3.1　肺の構造と機能
3.2　肺分布に影響を及ぼす製剤学的要因
3.3　肺分布に影響を及ぼす生理学的要因
4　粉末吸入システムの設計の具体例:ODPIシステムの開発
4.1　ODPIシステムの特長
4.1.1　製造方法及び製剤の形態
4.1.2　デバイス
4.1.3　性能評価(吸入流量依存性の評価)
5　あとがき

<ゼリー剤>
第6章　アリセプト内服ゼリーの開発　
1　はじめに
2　患者に求められる製剤の開発
2.1　医療者・介護者による剤形評価
2.2　リハビリテーション医師らによるゲル化剤の評価
2.3　高齢者におけるゼリーの嗜好調査
2.4　カップ形状の最適化
3　苦味および痺れのマスキングと味の評価
3.1　苦味・痺れマスキング剤の選定
3.2　味に関する安定性試験およびマスキング効果の検証
4　製剤の安定化
5　溶出プロファイル
6　市販後の医療現場における評価

第7章　経口ゼリー剤の製剤設計と開発
1　はじめに
2　国内における経口ゼリー剤の沿革
3　経口ゼリー剤の特徴
3.1　メリット
3.2　デメリット
4　製剤設計における主な留意点
5　一般用医薬品の小児用かぜ薬開発事例
5.1　コンセプト
5.2　製剤設計
5.2.1　製剤pH
5.2.2　ゲル化剤の選定
5.2.3　苦味マスキング
5.2.4　包装形態
5.2.5　微生物
5.3　製剤品質と安定性
6　おわりに

第 III 編　製剤化方略の最先端―今後の製剤を見据えて―

<固形製剤設計の新展開>
第1章　難溶性医薬品候補化合物の創薬研究～市販製剤化を支援するユニバーサル粉砕技術の開発　　
1　はじめに
2　開発のあらゆる段階に適用できる難溶性改善技術の必要性
3　湿式粉砕技術による溶解性の改善
3.1　創薬研究における湿式粉砕の利用
3.2　臨床製剤および市販製剤の開発へ向けた湿式粉砕法の適用

第2章　医療用配合剤の製剤設計の現状と展望
1　はじめに
2　医療用配合剤の製剤設計
2.1　原薬
2.2　配合剤開発における治験薬供給の特殊性
2.3　配合剤の製剤設計方針
3　医療用配合剤の製剤開発の実例　-レザルタス配合錠製剤開発-
3.1　複層錠でのコンタミネーション防止
3.2　服用性・取り扱い易さを考慮した製剤の形状選択
3.3　オルメサルタンメドキソミルのにおい低減、アゼルニジピンの光安定性向上のためのフィルムコート
4　医療用配合剤の生物学的同等性ガイドライン
5　医療用配合剤の展望

第3章　口腔錠用フィルムコーティング技術
1　開発の背景
2　フィルム処方設計の課題
3　フィルム処方の設計
4　実用化検討およびスケールアップ
5　まとめ

第4章　打錠技術としてのOSDrC(オスドラック)の付加価値製剤への応用
1　はじめに
2　OSDrC(オスドラック)技術とは?
3　製剤設計におけるOSDrC技術およびOSDrC錠の優位性
4　「2つの内核層を持ち、割錠後も有核錠であり続ける錠剤」への応用
5　「有核型オブロング錠」への応用
6　まとめ

第5章　経口吸収理論に基づいた製剤方略試論
1　はじめに
2　経口吸収の基礎理論
3　収経口吸の律速段階による分類
3.1　溶出速度律速と溶解度膜透過律速の判別方法
3.2　非攪拌水層律速と上皮細胞律速の判別方法
4　食事(胆汁ミセル)の影響の理論的予測
5　製剤方略の考察
6　製剤方略各論
6.1　ナノミル製剤
6.2　過飽和原薬および製剤
7　経口吸収シミュレーション研究の問題点～今後の発展のために
8　まとめ

<素材・包装材・デバイス開発>
第6章　新規医薬品添加剤の潮流
1　はじめに
2　新添加物の分類
2.1　新規の構造を有する
2.1.1　Soluplus(BASF自社規格)
2.2　構造(一般名)は同じだが、性状が異なる
2.2.1　結晶セルロース(日本薬局方収載品)
2.2.2　クロスポビドン(日本薬局方収載品)
2.3　既存品のプレミックス・コプロセス工程を有する
3　新添加物の使用に伴う薬事対応
3.1　新規の構造を有する
3.2　構造(一般名)は同じだが、性状は異なる
3.3　既存品のプレミックス・コプロセス工程を有する
3.4　一日最大量を超える
3.5　処方目的・経路が異なる
4　まとめ

第7章　生物学的製剤及びBCSクラスIII/IV薬物の経口製剤化
1　はじめに
2　概要
3　スタンダードモジュール
3.1　Gastrointestinal targeting(GIT)
3.2　Absorption Promoter(AP)
3.3　Enzymatic Protection(EP)
3.4　Muco compatibility(MC)
4　アドバンスドモジュール
5　In-vivo試験
6　結論

第8章　進歩する医薬品包装　
1　はじめに
2　ハンディキャップを持った患者の服薬を支援する包装
2.1　手指機能に障害のある患者
2.2　視覚機能に障害のある患者
2.3　嚥下機能に障害のある患者
3　素材開発の未来
4　ハイブリッド化による技術の融合
4.1　服薬コンプライアンスと医療経済について
4.2　包装技術におけるソリューション
4.3　モニタリング包装の効果
5　おわりに

第9章　防腐剤フリーを可能にした点眼用NP容器の開発
1　はじめに -点眼剤と点眼容器-
2　点眼剤の防腐剤とその影響
3　NP容器 (None-Preservative Multi-dose Container) の開発
4　NP容器の微生物汚染に対する評価
4.1　実使用を想定した条件での評価
4.1.1　試験サンプルと評価条件
4.1.2　微生物汚染度の評価部位と確認方法
4.1.3　結果
4.2　菌液を吸引させた条件での評価
4.2.1　試験サンプルと評価条件
4.2.2　微生物汚染度の評価部位と確認方法
4.2.3　結果
4.3　ウサギ涙液を吸引させた条件での評価
4.3.1　試験サンプルと評価条件
4.3.2　微生物汚染度の評価部位と確認方法
4.3.3　結果
5　NP容器を使用した製品における微生物汚染の評価
5.1　評価方法
5.2　結果
5.3　結論
6　おわりに

第IV編　製剤設計と機器開発

第1章　錠剤コーティング装置の設計コンセプト
1　はじめに
2　錠剤コーティングの目的
3　錠剤コーターの変遷
3.1　傾斜型コーティングパン
3.2　垂直型コーティングパン
3.3　水平型コニカルパン
3.4　水平型ロングパン
4　錠剤コーティングの要素技術
4.1　フィルムコーティング
4.2　糖衣コーティング
5　ハイコーターFZ装置の開発
5.1　全周パンチングパンの採用
5.2　大型給気チャンバーおよび大口径マウスリングの採用
5.3　大容量スプレーガンの開発
5.4　マルチファンクションホルダーの採用
5.5　糖衣用パン冷却システム
6　コーティング事例
6.1　フィルムコーティング事例
6.2　糖衣コーティング事例
7　おわりに

第2章　スケールアップが容易な錠剤コーティング装置の開発
1　はじめに
2　装置の設計コンセプトについて
2.1　相似性原理と同一性原理による比較
2.2　ドラム形状と風量設計の最適化
2.3　通気機構について
2.4　スプレーノズルの最適化
3 スケールアップ確認テスト
4 まとめ

第3章　処理杵による打錠障害回避
1　はじめに
2　スティッキング
2.1　スティッキングの発生におよぼす要因
2.2　スティッキングを検出する方法
2.2.1　スクレーパー圧の測定
2.2.2　CCDカメラによる観察・検出
2.2.3　錠剤表面の粗さ測定
2.2.4　定量による評価・分析
2.2.5　AFMによる付着力の測定
2.2.6　色差計による評価・検出
2.2.7　表面自由エネルギーによる予測
2.3　スティッキングの回避策
3　表面処理杵の効果とその評価
4　おわりに

第4章　医薬品原料におけるHot Melt Extrusion技術
1　はじめに
2　装置の特徴
3　固体分散体の調製
4　おわりに

第V編　分析・評価・品質保証

第1章　これからの製剤における品質保証
1　はじめに
2　ICH Qトリオ誕生までの歴史
3　ICH Qトリオの求めるもの
4　Qトリオの導入・実践スケジュール
5　リスクの洗い出し
6　リスクコントロールの一例
7　デザインスペース設定の一例
8　おわりに

第2章　トラブルの原因追求ツールとしての製剤解析技術
1　はじめに
2　製剤開発におけるトラブルおよび原因追求ツール
3　2次元評価技術の事例紹介
3.1　錠剤のロット間での溶出挙動の相違
3.2　錠剤の経時的な溶出挙動の変化
4　3次元評価技術の事例紹介
4.1　錠剤の打錠時の張り付き現象(スティッキング)
4.2　乾燥工程での原薬の染出し現象(マイグレーション)
5　おわりに

第3章　味覚センサーの設計と苦味抑制製剤への活用
1　はじめに
2　味覚センサー
2.1　開発の背景
2.2　応答原理および測定系
2.3　測定手順
3　センサーによる薬物の苦味評価
3.1　苦味センサーBT0の開発
4　医薬品測定に関するアプリケーション
4.1　薬物の苦味評価
4.2　薬物の苦味閾値推定
4.3　難溶性薬物の苦味評価
4.4　高甘味度甘味料による苦味抑制評価
4.5　医薬品の苦味評価事例

第4章　口腔内速崩壊錠用崩壊試験機・トリコープテスタ
1　はじめに
2　新規崩壊試験法
2.1　基本原理
2.2　新規崩壊試験法の装置化
2.3　装置外観
2.4　測定の流れ
2.5　試験液成分
2.6　液滴滴下部詳細
2.7　メッシュ部詳細
2.8　試験液滴下速度・温度安定化対策
3　データの妥当性評価
4　装置の特徴
4.1　操作部・データ閲覧画面
4.2　データ収録ソフト
4.3　操作性の評価
4.4　基本仕様
5　おわりに
定置型Liイオン蓄電池の開発(普及版)

￥2,640

シーエムシー出版

2013年刊「定置型Liイオン畜電池の開発」の普及版!定置型Liイオン蓄電池の用途、コスト解析、劣化診断、システム適用と材料の長寿命化、正極材、負極材、電解液、セパレータ、バインダー、集電箔、外装材等を紹介!!
（監修：堀江英明,田中謙司）

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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2013年当時のものを使用しております。
堀江英明　　　東京大学
田中謙司　　　東京大学
今村大地　　　(一財)日本自動車研究所
藤原信浩　　　(株)先端技術情報総合研究所
藤田誠人　　　(株)野村総合研究所
菅原秀一　　　泉化研(株)
鳩野敦生　　　前・富士重工業(株)
橋崎克雄　　　三菱重工業(株)
小暮正紀　　　三菱重工業(株)
橋本　勉　　　三菱重工業(株)
辻川知伸　　　(株)NTTファシリティーズ
荒川正泰　　　(株)NTTファシリティーズ総合研究所
小沢和典　　　エナックス(株)
田路和幸　　　東北大学
南野充則　　　伊藤忠テクノソリューションズ(株)
荻須謙二　　　戸田工業(株)
斉藤光正　　　住友大阪セメント(株)
武内正隆　　　昭和電工(株)
鳶島真一　　　群馬大学
山田一博　　　東レバッテリーセパレータフィルム(株)
荒井健次　　　日本ゼオン(株)
高橋直樹　　　日本ゼオン(株)
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＜＜目次＞＞
【第1編　総論　定置型リチウムイオン蓄電池の可能性と展望】

第1章　リチウムイオン電池とスマートグリッド用定置型市場創造への可能性　
1　はじめに
2　電力システムの課題
3　内燃機関と双方向エネルギーネットワークシステムの要件
4　高性能環境車両の取り組みと考え方
5　エネルギーのタイムシフトとネットワーク化
6　都市・地域のエネルギーシステムの『ハイブリッド化』
7　巨大市場としての定置用リチウムイオン電池の可能性
8　二次電池の歴史と課題
9　リチウムイオン電池の動作原理
10　民生用電池の価格
11　定置用電池の価値とコスト
12　リチウムイオン電池の寿命

第2章　グリッドスケール蓄電池の定置用途への取組みと今後の可能性
1　概要
2　電力グリッドにおける蓄電システムの可能性
2.1　他のエネルギー貯蔵方式との比較
3　定置用二次電池を用いた都市のエネルギー効率化への運用サービス設計

第3章　車載用リチウムイオン電池の定置用途への利用　
1　はじめに
2　車載リチウムイオン電池の二次利用に関する取り組み状況
3　車載リチウムイオン電池の定置用蓄電池システムへの利用
4　V2H関連技術の開発動向
5　まとめと今後の展望

第4章　定置型に向けたリチウムイオン電池の方向性　
1　はじめに
2　リチウム二次電池の特徴
3　技術的な留意点
3.1　信頼性
3.2　安全性
3.3　電池発熱対策
3.4　使用温度範囲
3.5　高容量
3.6　満充電状態での劣化抑制の課題
4　電池材料および製造について
4.1　正極
4.2　負極
4.2.1　合金系の例
4.3　アルミ箔,銅箔
4.4　セパレータ
4.4.1　耐熱セパレータ
4.5　製造設備
4.6　製造
4.6.1　乾燥,水分管理,コンタミ管理
4.7　長寿命化に重要な,極低露点グローブボックス
4.8　エネルギー貯蔵効率
4.9　定置用LIBに関する火災防止条例抜粋
4.9.1　リチウムイオン蓄電池設備の設置と貯蔵に共通する安全対策
4.9.2　リチウムイオン蓄電池設備の設置に係る安全対策
4.9.3　リチウムイオン電池等の貯蔵に係る安全対策
5　大型電力貯蔵用の例
5.1　SAFT社の定置用蓄電システム
6　リチウムイオン蓄電池導入に補助金
6.1　事業名称
6.2　事業概要
6.3　補助対象者
6.4　補助対象機器
6.5　補助率と補助上限額
6.6　事業期間
6.7　補助金申請の流れ
7　将来展望

第5章　定置型Liイオン蓄電池市場の動向と展望　
1　定置用Liイオン蓄電池市場が注目される背景
2　定置用Liイオン蓄電池の市場展望
3　定置用Liイオン蓄電池市場の種類と特徴
3.1　「A ; 既存市場」
3.2　「B;新規市場」
4　定置用市場の変化
4.1　B-1;系統安定化のため発電所/送電網へ設置
4.2　B-2;送電網への投資延期を目的として配電所へ設置
4.3　B-3;非常時バックアップや電気代削減のための住宅・建物など電力需要家へ設置
5　定置用Liイオン蓄電池市場の動向と予測

第6章　大容量Liイオン電池のコスト解析
1　定置型蓄電池のシステムと経済問題
1.1　自然エネルギー蓄電デバイス
1.2　市販の蓄電システムと価格
1.3　定置型蓄電システムの市場価格と市場規模
1.4　小型・移動型における利便性
1.5　大型Liイオン蓄電池の価値
1.6　定置型における新たな価値
1.7　大規模自然エネルギー蓄電の特殊性
1.8　発電と蓄電のコストとその負担
2　セル製造の原材料コスト
2.1　原材料コスト
2.2　正負極材のコスト
2.3　自動車用電池での事例
2.4　原材料のコストダウン
2.5　セルの生産量MWhと正負極材投入量
3　セル製造コスト(設備,労務,用役ほか)
3.1　生産設備と大型,小型の区別
3.2　製造設備の試算
3.3　工場原価への不良率、設備投資額の影響
4　セルの工場原価と販売価格
4.1　原材料コスト
4.2　販売価格と利益率
4.3　別の基礎データによる試算
5　セル,モジュールとユニット
5.1　周辺回路
5.2　系統連系における事例
5.3　周辺システムのコストと効率
6　蓄電システムの運用と蓄電コスト
6.1　蓄電システムの運用とコスト
6.2　充電方法CCとCV
6.3　セル・モジュールの運用とサイクル寿命
6.4　SOC上限カットによるサイクル寿命向上
6.5　蓄電コスト試算(1)
6.6　蓄電コスト試算(2)
6.7　蓄電コスト試算(3)
6.8　蓄電コスト試算(4)
7　まとめ

第7章　Liイオン電池管理システムへ向けた電池劣化診断技術の提案　
1　はじめに
2　動機と目的
3　ベンチマーク
3.1　SOHの推定方法
3.1.1　内部抵抗の増加を計測する方法
3.1.2　劣化指標を用いる方法
3.1.3　満充電容量の低下を計測する方法
3.2　SOCの推定方法
3.2.1　電流積算法
3.2.2　電池モデル式
4　アプローチ
4.1　アプローチの特徴
4.2　電池impedanceの周波数特性
4.3　電池の電気的な構造
4.4　Warburg impedanceの物理的意味
4.5　Faraday impedanceの物理的意味
5　結果および結果の検討
5.1　電池管理システム向けの測定方式の提案
5.2　複素演算化による分解能の向上
6　結言

【第2編　Liイオン電池の開発と定置型蓄電システムへの適用】

第1章　電力貯蔵・産業用機器向け高性能大型リチウムイオン二次電池の開発　
1　はじめに
2　リチウムイオン二次電池の特長
2.1　リチウムイオン二次電池について
2.2　当社リチウムイオン二次電池の特長
2.2.1　電池材料
2.2.2　電極構造
2.2.3　電池形状と外装
3　リチウムイオン二次電池の仕様と性能
3.1　当社リチウムイオン二次電池の仕様
3.2　当社リチウムイオン二次電池の性能
3.2.1　放電レート特性(25℃)
3.2.2　充電レート特性(25℃)
3.2.3　低温放電レート特性(温度特性)
4　電池の安全性評価試験
5　適用製品例
6　まとめ

第2章　定置用大容量リチウムイオン電池の開発と通信用バックアップシステム　
1　はじめに
2　難燃化剤添加による安全性の向上
2.1　難燃化剤添加の効果検証
2.2　200Ah級大形セルにおける安全性評価
3　フロート寿命特性の改善
3.1　部分置換したスピネル系マンガン酸リチウムによる寿命性能の向上
3.2　電解液の最適化による寿命性能の向上
4　システムの開発
4.1　バッテリーマネジメント技術
4.2　バックアップ電源システム
5　まとめ

第3章　ラミネート型定置型リチウムイオン蓄電池の開発　
1　はじめに
2　リチウムイオン電池の寿命
3　ラミネート型の信頼性
4　25Ah級大型電池
5　コスト削減
6　おわりに

【第3編　拡がる定置型Liイオン蓄電池システム】

第1章　直流‐交流ハイブリッド定置型蓄電池システム
1　はじめに
2　家庭向け小規模DC-ACハイブリッド電力システムと定置型蓄電池
3　ビルシステム向け中規模DC-ACハイブリッド電力システムと定置型蓄電池
3.1　発電量が不安定な再生可能エネルギーを電源として,地産地消による安定的な運用を行うシステムの完成
3.2　ITを活用した負荷電力の完全制御と見える化技術の確立
3.3　ITを活用した大型蓄電システムの制御・管理システム確立
3.4　ITによる蓄電システム及び移動体エネルギーを融合した新エネルギーシステムの確立
3.5　IT融合による低炭素型社会システムの構築および省エネルギー型社会活動の誘発
4　まとめ

第2章　スマートグリッドと情報システム　
1　概要
2　伊藤忠テクノソリューションズ新エネルギー・インフラ事業部の実績
2.1　PVシミュレーション技術
2.2　風力発電シミュレーション技術
3　スマートグリッドに必要な情報システムのプラットフォーム
4　E-PLSM
4.1　E-PLSM概要
4.2　E-PLSM構成
4.3　データ収集・データベース構造
4.3.1　データ収集方法
4.3.2　データベース構造
5　実証事例
5.1　実証実験における目的
5.2　実証実験全体像
5.3　実証実験での利用画面
6　おわりに

第3章大規模定置利用リチウムイオン電池の可能性―巨大産業創成に向けて―　
1　はじめに――電力システムにおけるエネルギー蓄積の必要性
2　蓄電所の機能と創造される価値
3　蓄電所のデザイン検討
3.1　全自家用車による総走行エネルギー量の見積もり(EV走行時)
4　蓄電所の規模と配置
4.1　配電用変電所近傍に設置する蓄電所用二次電池の規模
4.1.1　昼夜のロードレベリングへの対応(電力量の10%を緩和)
4.1.2　1MW×8時間の緩和
5　リチウムイオン電池の競争力――コスト競争力からの有意性
6　リチウムイオン電池の競争力――エネルギー効率の有意性
7　おわりに

【第4編　Liイオン蓄電池の材料開発:長寿命化の技術】

第1章　定置電源用Liイオン電池の正極材料　　
1　はじめに
2　定置用大型電池に求められる特性
3　正極材料
3.1　定置型Li-ion電池の正極材料に求められる要件
3.2　Spinel Mn系正極材料
3.2.1　LiMn2O4(Spinel)4.2V級
3.2.2　Li(Ni0.5Mn1.5)O4　(Spinel)5V級
3.3　三成分系正極材料　(Layered)
3.3.1　三成分系正極材料4.2V級
3.3.2　三成分系正極材料4.6V級
3.4　製造プロセスに関して
4　おわりに

第2章　オリビン型正極材料と長寿命化技術　
1　はじめに
2　LiFePO4の特徴
3　LiFePO4の長寿命化技術
3.1　サイクル劣化のメカニズム
3.2　表面処理,添加剤による高温溶出防止
3.3　正極材の長寿命化対策
3.3.1　カーボンコート
3.3.2　粒径制御と高結晶性化
3.3.3　鉄系不純物の影響
3.4　その他の長寿命化技術
3.4.1　水分の管理
3.4.2　電圧制御
3.4.3　大気による劣化の防止
4　おわりに

第3章　大型LIB用炭素系負極材料の開発　
1　はじめに―昭和電工の炭素・黒鉛系Liイオン二次電池(LIB)関連材料―
2　炭素系LIB負極材料の開発状況
2.1　LIB負極材料の種類と代表特性
2.2　LIB要求項目
2.3　各種炭素系LIB負極材料の特性
3　人造黒鉛負極材のサイクル寿命,保存特性,入出力特性の改善
3.1　人造黒鉛SCMG(R)-ARの特徴
3.2　人造黒鉛SCMG(R)の急速充電性(入力特性)改良
4　VGCF(R)の蓄電両用LIB負極用導電助剤としての添加効果
4.1　VGCF(R)添加によるサイクル寿命の改善
4.2　VGCF(R)添加による出力特性の向上

第4章　定置型蓄電池と電解液
1　はじめに
2　定置型電池の種類と今後の展開
3　電気自動車電池の電力貯蔵装置への再利用
4　リチウムイオン電池用電解液の安定性
5　負極表面処理による電解液の安定性向上
6　正極表面処理による電解液安定性の向上
7　安全性向上のための電解液改良
8　まとめ

第5章　セパレータ　
1　はじめに
2　微多孔膜タイプセパレータの基本機能
3　微多孔膜タイプセパレータのフィルム物性
3.1　細孔構造および孔径分布
3.2　厚みおよび透過性(空孔率,孔径,曲路率,Gurley値)
3.3　機械的強度
3.4　シャットダウン特性,メルトインテグリティー特性,メルトダウン温度
3.5　熱収縮率
3.6　その他
4　微多孔膜タイプセパレータの製法
5　当社品“セティーラ”の特徴
5.1　細孔構造および孔径分布
5.2　機械的強度
5.3　シャットダウン特性,メルトインテグリティー特性,メルトダウン温度
6　共押出技術を用いた微多孔膜タイプ多層セパレータ
7　コーティング技術を用いた微多孔膜タイプ多層セパレータ
7.1　コーティング技術
7.2　耐熱ポリマーコーティング
8　おわりに

第6章　バインダー　
1　はじめに
2　負極用バインダー
2.1　負極用バインダーの種類と特徴
2.2　スラリー作製上の留意点
2.3　乾燥工程上の留意点
2.4　負極用バインダーの電池性能への影響事例
3　正極用バインダー
3.1　正極用バインダーの種類と特徴
3.2　開発品バインダーの耐酸化性
3.3　正極用水系バインダーの分散性
3.4　水系正極用バインダーを用いた電池性能
4　まとめ

第7章　集電箔および外装材料　
1　はじめに
2　大型リチウムイオン電池(セル)の内部構造
2.1　円筒型,平板型と扁平捲
2.2　大電流放電と放熱性
3　集電箔の材料とスペック
3.1　集電箔の選択
4　外装材の構成と加工,組立(封止)
4.1　各種のリチウムイオン電池(セル)の外装材
4.2　ラミネート包材と加工
4.3　金属缶(函)体の外装
5　安全性と放熱設計
5.1　定置用リチウムイオン電池(セル)の安全性
5.2　セルの熱暴走
5.3　法規制と試験方法
機能性食品素材のためのヒト評価(普及版)

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2013年刊「機能性食品素材のためのヒト評価」の普及版!機能性食品素材のヒト試験・評価に関する研究手法を徹底解説!ストレス、骨・関節、眼、脳、口腔、免疫、胃腸、アレルギー、更年期、アルコール代謝、泌尿器、生活習慣病に関する実際の評価事例を一挙掲載!
（監修：山本哲郎）

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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2013年当時のものを使用しております。
伏島あゆみ　　　近畿大学九州短期大学
津田　彰　　　久留米大学
秋月さおり　　協和発酵バイオ(株)
桐浴隆嘉　　　キリン(株)
外薗英樹　　　三和酒類(株)
長岡　功　　　順天堂大学
坪井　誠　　　一丸ファルコス(株)
井本良子　　　(株)エバーライフ
神﨑範之　　　サントリーウエルネス(株)
丸尾敏夫　　　帝京大学
山下栄次　　　アスタリール(株)
橋本正史　　　ケミン・ジャパン(株)
畠　修一　　　タマ生化学(株)
古賀良彦　　　杏林大学
中野昌彦　　　三菱ガス化学(株)
加藤豪人　　　(株)ヤクルト本社
酒井正士　　　(株)ヤクルト本社
梁　洪淵　　　鶴見大学
斎藤一郎　　　鶴見大学
清水康光　　　サンスター(株)
雫石　聰　　　サンスター(株)
寺本民生　　　帝京大学
河合博成　　　アークレイグループ
水道裕久　　　サンスター(株)
抜井一貴　　　日清ファルマ(株)
青山敏明　　　日清オイリオグループ(株)
宮﨑幸司　　　(株)ヤクルト本社
松本　剛　　　ポーラ化成工業(株)
長谷川秀樹　　国立感染症研究所
栗原重一　　　味の素(株)
山中大輔　　　東京薬科大学
元井益郎　　　東栄新薬(株)
高橋信一　　　杏林大学
河内智子　　　キッコーマン(株)
三田村理恵子　藤女子大学
早川弘子　　　(株)ヤクルト本社
長岡正人　　　(株)ヤクルト本社
松井　登　　　山本漢方製薬(株)
榎本雅夫　　　NPO日本健康増進支援機構
今井伸二郎　　静岡県立大学;日清製粉グループ高次機能性食品探索研究室
山本敏樹　　　日本大学
森山光彦　　　日本大学
吉村貴史　　　三菱ガス化学(株)
大石　元　　東京大学
矢野　哲　　東京大学
武谷雄二　　　(独)労働者健康福祉機構
仲宗根靖　　　(株)健康家族
増田宏子　　　東京大学
堀江重郎　　　順天堂大学
山田静雄　　　静岡県立大学
伊藤由彦　　　静岡県立大学
鈴木朝日　　　キューサイ(株)
黒川美保子　　キューサイ(株)
影山慎二　　　かげやま医院
渡辺　貢　　　(株)渡辺オイスター研究所
Jeffry Michael Strong　　ホーファーリサーチ社
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＜＜目次＞＞
第1章　ストレス,疲労,睡眠
序論:ストレス,疲労,睡眠の概念的理解　
〈1〉　はじめに
〈2〉　ストレスモデル
〈2.1〉　心理的ストレスモデル
〈2.2〉　生理的ストレスモデル
〈3〉　ストレスモデルからみた「疲労」と「睡眠」
〈3.1〉　ストレスと疲労
〈3.2〉　ストレスと睡眠
〈3.3〉　疲労と睡眠問題
〈4〉　ストレスの心理学的研究法
〈4.1〉　実験法
〈4.2〉　質問紙法
〈5〉　食品成分摂取によるストレスへの対処
1　オルニチン
1.1　L-オルニチンとストレス・疲労
1.1.1　現代社会とストレス・疲労
1.1.2　L-オルニチンによる疲労回復およびストレス改善作用
1.2　試験
1.2.1　L-オルニチンの経口投与がヒトメンタルストレスに及ぼす影響
1.2.2　L-オルニチンの経口投与が疲労気味のヒトの肌質に及ぼす影響
1.3　考察
1.4　おわりに
2　GABA　
2.1　はじめに
2.2　大麦乳酸発酵液ギャバの抗ストレス作用
2.2.1　方法
2.2.2　結果
2.3　大麦乳酸発酵液ギャバの睡眠の質改善作用
2.3.1　方法
2.3.2　結果
2.4　おわりに

第2章　骨,関節の健康
序論　
〈1〉　はじめに
〈2〉　変形性関節症における軟骨の病態変化と評価法
〈2.1〉　関節軟骨の構造と機能
〈2.2〉　OAにおける病態変化
〈2.3〉　変形性関節症の評価法
〈3〉　関節疾患に関連するバイオマーカー
〈4〉　関節マーカーを用いた評価
〈4.1〉　変形性膝関節症について
〈4.2〉　スポーツ選手について
〈5〉　まとめ
1　プロテオグリカン
1.1　はじめに
1.2　プロテオグリカンとは
1.3　プロテオグリカンの役割
1.4　食経験と歴史
1.5　素材としての鮭鼻軟骨
1.6　素材の検討
1.7　試験計画
1.8　ヒト経口摂取試験
1.9　おわりに
2　ヒアルロン酸
2.1　序論
2.1.1　関節におけるヒアルロン酸の組織生理学的役割
2.1.2　関節軟骨障害を来す病気と関節損傷
2.1.3　HAの経口摂取が関節軟骨障害の予防・改善に役立つ可能性
2.2　病変関節に対するHA食品の有効性評価法
2.2.1　膝OA症状緩和効果の評価法
2.2.2　関節軟骨代謝改善効果の評価法
2.3　軟骨障害のある膝関節に対する「皇潤」の効果を検討した介入試験の実施例
2.3.1　膝OA発症者における症状改善効果ならびに軟骨代謝改善効果に関する試験
2.3.2　大学サッカー選手における関節痛緩和効果に関する試験
2.3.3　大学サッカー選手における骨と軟骨の代謝に対する改善効果に関する試験
2.4　考察とまとめ
3　グルコサミン
3.1　はじめに
3.2　グルコサミンの変形性関節症に対する改善効果
3.3　グルコサミンの変形性関節症改善効果の作用機序
3.4　グルコサミンの安全性
3.5　まとめ

第3章　眼
序論　視機能とその評価
〈1〉　視覚系
〈1.1〉　視力
〈1.2〉　視野
〈1.3〉　色覚
〈1.4〉　光覚
〈2〉　屈折系
〈2.1〉　屈折
〈2.2〉　調節
〈3〉　眼筋系
〈3.1〉　眼球運動
〈3.2〉　輻湊・開散
〈3.3〉　眼位
〈3.4〉　両眼視
〈3.5〉　眼精疲労
〈3.6〉　眼筋系の評価
1　アスタキサンチン
1.1　はじめに
1.2　VDT(情報提示機器:Visual Display Terminal)作業者での評価
1.2.1　予備試験
1.2.2　摂取量設定試験
1.2.3　効果確認試験
1.3　眼負荷被験者での評価
1.3.1　HFC測定試験
1.3.2　視覚負荷試験
1.4　中高齢者での評価
1.5　作用メカニズム解明へのアプローチ
1.6　おわりに
2　眼機能に関するルテインのヒト評価
2.1　はじめに
2.2　ルテインの発見
2.3　ルテインの眼の健康に関する機能性と作用機序
2.4　ルテインの観察研究
2.5　ルテインのヒト介入試験―加齢黄斑変性を中心として
2.6　ルテインと黄斑色素光学密度(MPOD)
2.7　注目されるNIHが行ったルテインの大規模臨床試験AREDS2研究
2.8　ルテインの推奨摂取量
3　ヒルベリーエキスに含まれるアントシアニンと眼の機能への影響
3.1　仮性近視,眼性疲労に対する影響
3.2　視機能改善とケモカイン
3.3　糖尿病性および高血圧性網膜症への効果
3.4　真正な視機能に対するビルベリーエキスの影響
3.5　夜間視力の改善

第4章　脳機能
序論―脳機能画像による食品の効果の評価―　
〈1〉　はじめに
〈2〉脳機能画像
〈2.1〉　脳波
〈2.2〉　PET
〈2.3〉　NIRS
〈3〉　脳機能画像による食品の評価の限界と陥穽
1　PQQ(ピロロキノリンキノン)
1.1　PQQとは
1.2　PQQの機能
1.3　ヒト試験
1.3.1　単語の記憶テスト,Stroop試験
1.3.2　アーバンス(RBANS)試験
1.3.3　タッチエムでの評価
1.3.4　ストレス,疲労及び睡眠に対する効果
1.4　おわりに
2　ホスファチジルセリン
2.1　はじめに
2.2　軽度な記憶障害を持つ高齢者に対する大豆PSの効果検証試験(パイロット試験)
2.3　軽度な記憶障害を持つ高齢者に対する大豆PSの効果検証試験(プラセボ対照二重目隠し試験)
2.4　まとめ

第5章　口腔
序論　
〈1〉　はじめに
〈2〉　口腔の機能
〈2.1〉　摂食・嚥下機能
〈2.2〉　味覚
〈2.3〉　コミュニケーション
〈3〉　口腔の機能における唾液の重要性
〈3.1〉　ドライマウス
〈3.2〉　ドライマウスの原因と診断
〈3.3〉　ドライマウスの対処
〈4〉　まとめ
1　カルシウムとイソフラボン
1.1　はじめに
1.2　歯周病の概要について
1.3　歯周病の臨床評価について
1.4　食品素材と歯周組織の健康維持について
1.5　カルシウムと大豆イソフラボンアグリコンを用いた商品開発の方向性について
1.6　臨床試験について
1.7　歯周組織の破壊に対する評価結果
1.8　生化学的マーカーを用いた評価結果
1.9　おわりに
2　歯周病と食品素材に関する総説　
2.1　はじめに
2.2　歯周保健のための機能性食品
2.3　歯周保健のための機能性食品の評価法
2.4　歯周保健のための機能性食品素材
2.4.1　VC,ビタミンE(VE)とその関連食品
2.4.2　カルシウム,ビタミンD(VD)とその関連食品
2.4.3　脂肪酸
2.4.4　プロバイオティクス
2.4.5　抗菌性食品
2.5　おわりに

第6章　生活習慣病
序論　
〈1〉　動脈硬化性疾患とは
〈2〉　脂質異常症
〈3〉　高血圧
〈4〉　糖尿病
〈5〉　肥満(メタボリックシンドローム)
〈6〉　動脈硬化予防のための生活習慣の改善(健康食品に対する期待)
〈6.1〉　体重のコントロール
〈6.2〉　食事療法
〈7〉　おわりに
1　ハッサク果実由来オーラプテンと糖・脂質代謝関連ヒト試験　
1.1　はじめに
1.2　糖・脂質代謝関連のヒト試験で注意すべき事項
1.2.1　実施時期
1.2.2　被験者の検査前日の食事内容
1.2.3　被験者の選定および被験者とCRC(ヒト試験コーディネータ)のコミュニケーション
1.2.4　臨床検査値の精度
1.3　ハッサク果実由来のオーラプテンがメタボリックシンドローム予備群のヒトに及ぼす影響
1.3.1　緒言
1.3.2　方法
1.3.3　結果
1.3.4　考察
1.4　おわりに
2　ニーム
2.1　はじめに
2.2　素材
2.2.1　内蔵脂肪細胞の脂肪蓄積抑制作用
2.2.2　ヒトモニター試験:酸化ストレス
2.2.3　ヒト長期摂取試験
2.2.4　ヒトモニター試験:アディポネクチン
2.3　おわりに
3　アブラナ科野菜
3.1　はじめに
3.2　開発の経緯
3.3　関与成分の設定
3.4　ヒトにおける摂取量の検討:3用量比較試験
3.5　プラセボ対照二重盲検試験
3.6　試験飲料の安全性について
3.7　製品特長
3.8　おわりに
4　小麦アルブミンを利用した機能性粉体食品素材
4.1　はじめに
4.2　小麦アルブミンとは
4.3　小麦アルブミンの機能特性
4.3.1　構造
4.3.2　作用機序
4.3.3　小麦アルブミンによるデンプンの消化・吸収遅延効果
4.3.4　小麦アルブミンの食後血糖値低下に伴う脂質代謝改善
4.3.5　小麦アルブミンの安全性
4.4　商品化への道のり
4.5　まとめ
5　中鎖脂肪酸
5.1　はじめに
5.2　長鎖脂肪酸の消化吸収と代謝
5.3　中鎖脂肪酸の消化吸収と代謝
5.4　中鎖脂肪酸の安全性
5.5　中鎖脂肪酸の短期摂取効果
5.5.1　熱産生効果
5.5.2　食後の血中TAG上昇抑制効果
5.6　中鎖脂肪酸の長期摂取効果
5.6.1　MCTの体脂肪蓄積抑制効果
5.6.2　中・長鎖脂肪酸TAG(MLCT)の体脂肪蓄積抑制効果
5.7　中鎖脂肪酸の低栄養改善効果
5.8　おわりに
6　グァバ葉ポリフェノール―血糖コントロール作用と安全性―
6.1　はじめに
6.2　α-グルコシダーゼ阻害活性と関与成分
6.3　動物モデルでの有効性
6.4　ヒトでの有効性
6.4.1　単回摂取試験
6.4.2　継続摂取試験
6.5　安全性
6.6　おわりに
7　アロニア果実の機能性
7.1　はじめに
7.2　アロニア果実中の機能成分および薬理作用
7.3　自律神経活動度ならび代謝活性の評価
7.4　抗肥満活性の評価
7.5　脂肪細胞における遺伝子発現の評価
7.6　まとめ

第7章　免疫
序論 : 感染防御免疫(インフルエンザ)
〈1〉　はじめに
〈2〉　粘膜での免疫応答
〈3〉　ウイルス感染の信号
〈4〉　インフルエンザ感染の自然免疫応答と獲得免疫
〈5〉　腸内細菌叢が気道粘膜免疫に与える影響
〈6〉　粘膜免疫の防御機構
〈7〉　ワクチン及び感染で誘導される免疫
〈8〉　経鼻インフルエンザワクチンの開発
〈9〉　経鼻インフルエンザワクチンのヒトでの有効性
〈10〉　まとめ
1　シスチン・テアニン
1.1　はじめに
1.2　高齢者でのインフルエンザワクチン接種後の応答改善効果
1.3　風邪予防効果
1.4　強度運動負荷時の免疫機能低下の抑制効果
1.5　外科手術後の早期回復効果
1.6　おわりに
2　アガリクス　
2.1　はじめに
2.2　免疫強化素材として
2.3　栽培・加工方法の追求
2.4　食品としての安全性
2.5　ヒトへの有効性評価
2.5.1　生活習慣病への作用(肥満,糖尿病関連)
2.5.2　免疫系への作用(NK細胞)
2.5.3　免疫系への作用(抗βグルカン抗体)
2.6　おわりに

第8章　胃腸の健康
序論　
〈1〉　代替療法の目指すもの
〈1.1〉　茶カテキン
〈1.2〉　ラクトフェリン
〈1.3〉　ブロッコリスプラウト
〈1.4〉　プロバイオティックス
〈2〉　おわりに
1　乳酸発酵野菜入り野菜・果実混合飲料の整腸作用
1.1　はじめに
1.2　腸内環境改善作用(動物試験)
1.3　乳酸発酵野菜入り野菜・果実混合飲料の整腸作用(ヒト試験)
1.4　おわりに
2　フコイダン:抗ピロリ菌作用,胃症状改善作用　
2.1　はじめに
2.2　オキナワモズクフコイダンの平均構造
2.3　抗ピロリ菌作用
2.3　抗ピロリ菌作用
2.3.1　Helicobacter pylori(H. pylori)接着抑制作用
2.3.2　ピロリ菌活性抑制作用
2.3.3　ピロリ菌感染予防作用
2.4　胃症状改善作用
2.4.1　動物モデルによる胃潰瘍予防効果および治癒促進効果の検証
2.4.2　抗潰瘍効果に関する作用機作
2.4.3　ヒトにおける抗潰瘍作用および胃機能改善効果
2.5　オキナワモズクフコイダンの腸管吸収性
2.6　オキナワモズクフコイダンの安全性
2.7　おわりに
3　大麦若葉粉末
3.1　青汁と大麦若葉
3.2　大麦若葉と「大麦若葉粉末」の安全性の検証
3.2.1　食経験
3.2.2　有害成分の含有
3.2.3　前臨床試験による評価
3.2.4　ヒトでの評価
3.3　大麦若葉粉末由来の食物繊維
3.4　大麦若葉粉末由来の食物繊維の作用機序
3.5　ヒト試験による大麦若葉粉末の便通改善作用の検証
3.5.1　試験方法
3.5.2　試験1(1日摂取量の検討試験)
3.5.3　試験2(便通改善の有効性の検証試験)
3.6　まとめ

第9章　アレルギー
序論　
〈1〉　はじめに
〈2〉　アレルギー有病率の増加とその要因
〈3〉　プロバイオティクス
〈3.1〉　アトピー性皮膚炎に対する効果
〈3.2〉　アレルギー性鼻炎(花粉症)に対する効果
〈3.3〉　プロバイオティクスによる抗アレルギー効果の作用機序
〈3.4〉　プロバイオティクスによる発症予防の試み
〈4〉　フラボノイド
〈5〉　おわりに
1　青大豆によるスギ花粉症抑制効果
1.1　スギ花粉症概要
1.2　スギ花粉症の予防治療及び対処療法の現状
1.3　花粉症に用いられる健康食品
1.4　青大豆研究の背景
1.5　青大豆のスギ花粉症臨床試験
1.5.1　方法
1.5.2　結果
1.5.3　考察

第10章　アルコール代謝
序論　
〈1〉　はじめに
〈2〉　アルコール代謝
〈3〉　アルコールと肝障害
〈4〉　症例
1　CoQ10　
1.1　はじめに
1.2　肝臓におけるアルコールの代謝
1.3　コエンザイムQ10(CoQ10)とは
1.4　CoQ10と電子伝達系
1.5　抗酸化剤としてのCoQ10
1.6　肝臓とCoQ10
1.7　CoQ10のアルコール代謝への効果
1.8　臨床試験に適したCoQ10の剤形の検討
1.9　アルコール代謝の臨床試験
1.10　臨床試験結果
1.11　おわりに

第11章　更年期
序論　中高年女性の好発疾患と健康管理
〈1〉　概要
〈1.1〉　更年期に関する用語
〈1.2〉　更年期の重要性
〈1.3〉　疫学的見地からみた更年期
〈2〉　好発疾患と管理
〈2.1〉　更年期障害
1　中高年期とくに更年期周辺女性における「伝統にんにく卵黄」の有用性
1.1　にんにくの歴史
1.2　にんにくの成分とその機能
1.3　経緯
1.4　「伝統にんにく卵黄」の試験製品と方法
1.5　末梢血行促進作用
1.6　更年期周辺女性の気分プロフィールに対する影響
1.7　おわりに

第12章　泌尿器,前立腺
序論　
〈1〉　泌尿器科における機能性食品の有効性
〈2〉　前立腺がん
〈3〉　前立腺肥大症
〈4〉　LOH症候群(男性更年期障害)とテストステロン
1　ノコギリヤシ　
1.1　はじめに
1.2　排尿障害モデル動物に対する改善作用
1.3　前立腺および膀胱の薬理学的受容体に対する作用
1.4　薬理活性成分
1.5　前立腺肥大患者における臨床作用
1.6　副作用および薬物との相互作用
1.7　おわりに

第13章　抗酸化
1　マガキ(Crassostrea gigas)軟体部エキスの抗酸化作用と新規抗酸化物質に関する研究
1.1　はじめに
1.2　第一実験「2型糖尿病患者におけるカキ肉エキス含有食品の亜鉛補充効果および抗酸化効果」
1.2.1　はじめに
1.2.2　方法
1.2.3　結果および考察
1.3　第二実験「自然発症糖尿病モデルマウスKKAy/Taにおけるカキ肉エキス含有食品の抗酸化機能に対する影響」
1.3.1　はじめに
1.3.2　方法
1.3.3　結果および考察
1.4　第三実験「マガキ(Crassostrea gigas)より発見された新規抗酸化物質の精製,同定,化学合成と抗酸化能に関する研究」
1.4.1　はじめに
1.4.2　抗酸化活性物質の精製
1.4.3　抗酸化物質の同定
1.4.4　抗酸化物質の化学合成
1.4.5　抗酸化能測定
1.4.6　考察
2　天然の抗酸化エキスピクノジェノール(R)の効果
2.1　はじめに
2.2　ピクノジェノール(R)の抗酸化作用の発見と実績
2.3　ピクノジェノール(R)と他の抗酸化剤との相乗効果
2.4　抗酸化作用による生活習慣病に対するピクノジェノール(R)の効果
2.5　抗酸化作用による認知機能に対するピクノジェノール(R)の効果
2.6　ピクノジェノール(R)の抗酸化作用によるアンチエイジング効果
2.7　おわりに
微生物を活用した新世代の有用物質生産技術(普及版)

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シーエムシー出版

2012年刊「微生物を活用した新世代の有用物質生産技術」の普及版!日本が誇る新発想の微生物・酵素による物質生産の基盤技術を集結!医薬品,食品,化粧品,環境・エネルギー,各産業分野における代表的な応用技術を紹介!
（監修：穴澤秀治）

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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2012年当時のものを使用しております。
穴澤秀治　　　(一財)バイオインダストリー協会
尾崎克也　　　花王(株)
東田英毅　　　旭硝子(株)
熊谷博道　　　旭硝子(株)
板谷光泰　　　慶應義塾大学
原島　俊　　　大阪大学
Yeon-HeeKim　　Dong-Eui大学
西沢正文　　　慶應義塾大学
池田治生　　　北里大学
小山泰二　　　(公財)野田産業科学研究所
森浩　禎　　　奈良先端科学技術大学院大学
竹内力矢　　　奈良先端科学技術大学院大学
町田雅之　　　産業技術総合研究所
竹川　薫　　　九州大学
松沢智彦　　　九州大学
池田正人　　　信州大学
八十原良彦　　(株)カネカ
松山彰収　　　(株)ダイセル
福西広晃　　　日本電気(株)
島田次郎　　　日本大学
関口順一　　　信州大学
眞鍋憲二　　　花王(株)
児玉武子　　　花王(株)
田中瑞己　　　東北大学
五味勝也　　　東北大学
秦洋　二　　　月桂冠(株)
安枝　寿　　　味の素(株)
手塚武揚　　　東京大学
大西康夫　　　東京大学
木野邦器　　　早稲田大学
小川　順　　　京都大学
櫻谷英治　　　京都大学
岸野重信　　　京都大学
安藤晃規　　　京都大学
清水　昌　　　京都学園大学
黒岩　崇　　　東京都市大学
伊澤直樹　　　(株)ヤクルト本社
的場康幸　　　広島大学
杉山政則　　　広島大学
乾　将行　　　(公財)地球環境産業技術研究機構
湯川英明　　　(公財)地球環境産業技術研究機構
若山　樹　　　国際石油開発帝石(株)
中島田豊　　　広島大学
西尾尚道　　　広島大学
-------------------------------------------------------------------------
＜＜目次＞＞
【第I編　基盤技術】

第1章　ミニマムゲノムファクトリー
1　大腸菌
1.1　なぜ大腸菌か
1.2　削除すべき遺伝子の選択
1.4　ゲノム削減株の造成
1.5　ゲノム削減株の評価
1.6　今後の展開
2　枯草菌
2.1　はじめに
2.2　産業用酵素と枯草菌による酵素分泌生産
2.3　枯草菌ゲノムの効率的欠失技術
2.4　枯草菌遺伝子の機能解析と大規模欠失の構築
2.5　ゲノム縮小株MGB874株の機能評価・解析
2.6　ゲノム縮小株の改良による次世代宿主の創製
3　分裂酵母
3.1　はじめに
3.2　分裂酵母
3.3　分裂酵母ミニマムゲノムファクトリー
3.4　まとめ

第2章　大規模ゲノム改変技術
1　長鎖のDNA設計と微生物宿主での合成生物学
1.1　微生物による有用物質の生産
1.2　多数の遺伝子の一括操作の必要性
1.3　遺伝子集積の実情
1.4　長鎖DNA分子の脆弱性
1.5　枯草菌の能力:その1(OGAB法)
1.6　枯草菌の能力:その2(ドミノ法)
1.7　OGAB法の課題
1.8　ドミノ法の課題
1.9　集積遺伝子設計での塩基配列GC含量と繰り返し配列
1.10　合成コスト
1.11　迅速化と長期保存の課題
1.12　まとめ
2　出芽酵母におけるゲノムの大規模改変技術の開発と応用
2.1　はじめに
2.2　ゲノムのワードプロセッシングのための基盤技術の開発
2.3　染色体分断技術(PCR-mediated Chromosome Splitting Technology:PCS)の開発
2.4　オーバーラップPCR法による染色体分断法の高効率化
2.5　染色体分断技術の応用
2.5.1　ワンステップ染色体任意領域削除技術(PCR-mediated Chromosome Deletion Technology:PCD)
2.5.2　ゲノムの再編成技術(Genome Reorganization Technology:GReO)
2.6　おわりに
3　放線菌のゲノムデザイン
3.1　はじめに
3.2　物質生産菌としての「放線菌」
3.3　放線菌ゲノム
3.4　物質生産のためのStreptomycesゲノムの改変
3.5　ゲノムデザイン宿主における物質生産
3.6　おわりに

第3章　オミクス情報の活用とライブラリーの創成
1　麹菌のゲノム情報の菌株育種への展開
1.1　はじめに
1.2　麹菌の比較ゲノム
1.3　転写因子の機能解析と育種への応用
1.4　麹菌のミニマムゲノムを目指して
1.5　おわりに
2　大腸菌網羅的変異株ライブラリーの創成と活用
2.1　はじめに
2.2　大腸菌とは
2.3　網羅研究の重要性
2.4　リソース構築
2.5　リソースの質の管理
2.6　リソースの活用
2.7　リソース利用における注意点
2.8　設計可能な育種に向けて
2.9　おわりに
3　オミックス情報の統合的解析と活用
3.1　オミックス解析の技術的背景
3.2　比較ゲノム解析による遺伝子機能の推定
3.3　トランスクリプトーム情報の統合
3.4　オミックス情報の統合解析と産業利用
3.5　おわりに
4　オミックス情報を用いた分裂酵母の改変
4.1　はじめに
4.2　DNAマイクロアレイを用いた分裂酵母のトランスクリプトーム解析
4.3　分裂酵母のアルコールデヒドロゲナーゼ(ADH)遺伝子adh1破壊株のトランスクリプトーム解析
4.4　異種タンパク質生産に依存して発現が変動する分裂酵母遺伝子の解析
4.5　熱ショックに応答する分裂酵母遺伝子の検索
4.6　マイクロアレイを用いた分裂酵母凝集素遺伝子の同定と物質生産への応用
5　ゲノム情報のコリネ菌育種への展開
5.1　はじめに
5.2　最少の有効変異のみからなる菌株の育種技術「ゲノム育種」
5.2.1　狙いと方法論
5.2.2　リジン生産菌のゲノム育種
5.2.3　アルギニン生産菌のゲノム育種
5.3　異種細菌のin silico代謝マップをモデルにして代謝経路を再設計する育種
5.3.1　背景
5.3.2　in silico代謝マップに着眼した育種の構想
5.3.3　S. mutans型レドックス代謝系をもつコリネ菌の育種
5.4　おわりに

第4章　生産向上のための新技術の展開
1　複合酵素系を活用した精密有機合成
1.1　はじめに
1.2　立体反転反応による光学活性アルコール類の合成プロセス
1.2.1　キラルアルコール化合物の立体反転反応の実際
1.2.2　NADPH依存性グルコース脱水素酵素
1.2.3　立体反転反応による(R)-3-クロロ-1,2-プロパンジオールの合成
1.2.4　立体反転反応による(S)-3-クロロ-1,2-プロパンジオールの合成プロセス
1.3　アミノ基転移酵素を利用した光学活性アミン類の合成プロセス
1.3.1　新規トランスアミナーゼの探索
1.3.2　還元酵素系利用によるトランスアミナーゼ反応の改善
1.4　おわりに
2　有機溶媒耐性菌の利用
2.1　はじめに
2.2　非水系反応場における微生物の機能解析と評価
2.3　非水系反応場で細胞構造を維持できる微生物のスクリーニング
2.4　DC2201と大腸菌の有機溶媒耐性の比較
2.5　DC2201の遺伝子発現システムの構築
2.6　DC2201を用いた(R)-マンデル酸(RMA)生産
2.7　DC2201を用いた(S)-4-クロロ-3-ヒドロキシアセト酪酸エチル(ECHB)生産
2.8　おわりに
3　高精度な酵素反応シミュレーション:シトクロムP450の事例
3.1　はじめに
3.2　P450Vdh(Vitamin D3 Hydroxylase)の概要
3.3　MDシミュレーションによる構造揺らぎ解析(T70R変異)
3.4　SMDシミュレーションによる基質の取込・放出経路の解析(T70R変異)
3.5　自由エネルギー計算による副反応抑制機構の解析(I88VとL171V変異)
3.5.1　反応活性の変化の厳密計算
3.5.2　変異のホットスポット予測
3.6　密度汎関数法による水酸化反応機構の解析
3.7　今後の展望
4　細胞表層工学を用いた分泌タンパク生産性の向上
4.1　溶菌抑制技術
4.1.1　溶菌酵素阻害因子IseAによる溶菌抑制
4.1.2　細胞壁構造変化による溶菌抑制
4.2　細胞壁アニオン性ポリマー組成改変によるタンパク質生産向上
4.3　細胞膜脂質組成改変によるタンパク質生産向上
4.4　まとめ
5　麹菌を宿主とした異種タンパク質の分泌生産
5.1　はじめに
5.2　高発現用プロモーター
5.3　コドン最適化による転写産物の安定化
5.4　5’非翻訳領域配列による翻訳効率の向上
5.5　キャリアタンパク質の融合
5.6　細胞内タンパク質輸送過程における改良
5.7　プロテアーゼ遺伝子の破壊
5.8　細胞壁へのタンパク質吸着
5.9　おわりに
6　麹菌の酵素生産の特徴と組換えタンパク質生産への応用
6.1　麹菌の酵素生産の特徴
6.2　アミラーゼ遺伝子の発現制御
6.3　固体培養で特異的に発現する遺伝子の発見
6.4　固体培養での遺伝子発現
6.5　固体培養での遺伝子発現の複雑性
6.6　麹菌を用いた異種タンパク生産
6.7　麹菌の高発現プロモーターの探索
7　L-グルタミン酸の新規高効率型発酵生産技術
7.1　はじめに
7.2　通常のL-グルタミン酸発酵とその代謝経路
7.3　高効率なL-グルタミン酸生産のための新規代謝経路の設計
7.4　ホスホケトラーゼ(PKTase)をコードするxfp遺伝子の単離と発現
7.5　C. glutamicumにおけるxfp遺伝子の機能的発現
7.6　L-グルタミン酸生産におけるPKTaseの効果
7.7　PKT経路を導入したC. glutamicumでのL-グルタミン酸生産性の向上
7.8　おわりに

【第II編　医薬品】

第5章　放線菌の二次代謝産物生産を誘導する微生物ホルモン
1　はじめに
2　放線菌の微生物ホルモン
3　二次代謝・形態分化をグローバルに制御するA-ファクター制御カスケード
4　γ-ブチロラクトンによる抗生物質生産の制御
5　おわりに

第6章　微生物酵素を用いたペプチド製造法の開発
1　はじめに
2　ペプチドの製造法
2.1　ジペプチドの製造法
2.2　L-アミノ酸リガーゼの発見とジペプチド合成
3　ペプチド性生理活性物質生産微生物からのLalの探索

3.1　植物病原ペプチド合成細菌からの探索
3.2　ペプチド性抗生物質生産菌からの探索
4　オリゴペプチド合成酵素の発見
5　ゲノム情報を活用したオリゴペプチド合成酵素の探索
6　既知酵素を活用した新規合成法の開発
6.1　非リボソームペプチド合成酵素の構成ドメインを活用した合成法
6.2　タンパク質修飾酵素RimKを用いたポリアミノ酸合成
7　おわりに

【第III編　食品】

第7章　高度不飽和脂肪酸・共役脂肪酸含有油脂の微生物生産
1　はじめに
2　M. alpinaを用いるPUFAの生産
2.1　n-6系PUFA含有油脂
2.2　n-3系PUFA含有油脂
2.3　n-9系PUFA含有油脂
2.4　その他の希少PUFA含有油脂
3　腸内細菌におけるPUFA代謝
3.1　乳酸菌のPUFA飽和化代謝
3.2　PUFA飽和化代謝系酵素を活用する共役脂肪酸生産
4　おわりに

第8章　酵素を利用した生理活性オリゴ糖の生産
1　はじめに
2　オリゴ糖生産用酵素バイオリアクター
2.1　酵素バイオリアクターの分類
2.1.1　充填層型バイオリアクター
2.1.2　撹拌槽型バイオリアクター
2.1.3　膜型バイオリアクター
2.2　酵素バイオリアクターによるオリゴ糖生産
2.2.1　多糖の加水分解反応によるオリゴ糖生産
2.3　縮合・転移反応によるオリゴ糖生産
3　酵素バイオリアクターによる海洋バイオマスからの生理活性オリゴ糖生産
3.1　キトサンオリゴ糖とは
3.2　キトサンオリゴ糖の生産方法
3.3　多点結合法によるキトナサーゼの固定化と安定化
3.4　酵素バイオリアクターによるキトサンオリゴ糖の生産
4　おわりに

【第IV編　化粧品】

第9章　乳酸菌発酵を利用した化粧品素材の開発
1　はじめに
2　皮膚の保湿成分と乳酸菌
3　乳酸菌培養液
4　乳酸桿菌/アロエベラ発酵液
5　新規微生物によるヒアルロン酸生産
6　効果測定
7　安全性と申請・承認
8　おわりに

第10章　チロシナーゼの三次元構造と酒粕由来のチロシナーゼ阻害剤
1　はじめに
2　チロシナーゼの三次元構造
3　触媒部位の構造
4　酒粕由来のチロシナーゼ阻害剤
5　おわりに
【第V編　環境・エネルギー】

第11章　新規産業バイオリファイナリーの実現へ向けて

1　はじめに
2　増殖非依存型バイオプロセス
3　非可食バイオマス利用技術の開発
3.1　バイオ変換工程に必要な技術特性
3.2　C6,C5糖類の同時利用
3.3　醗酵阻害物質耐性
3.4　高生産株の創製
4　おわりに

第12章　光合成微生物による光水素製造技術
1　緒言
2　光合成微生物による光水素製造技術とは
2.1　光合成微生物の分類
2.2　光合成微生物による光水素生産の原理
2.3　光合成微生物による光水素生産の酵素
3　光合成細菌による光水素製造のコスト(当時)
3.1　フォトバイオリアクター
3.2　前提諸条件の試算
3.3　試算結果
4　まとめ

第13章　嫌気微生物による有用物質生産と環境浄化・エネルギー回収への応用
1　はじめに
2　有用物質生産の微生物資源としてのメタン発酵エコシステム
3　化成品原料(光学活性化合物)の嫌気的発酵生産
4　クリーンエネルギー(水素,エタノール)の嫌気的発酵生産
5　生理活性物質(ビタミンB12関連物質)の嫌気的発酵生産
6　二酸化炭素固定による嫌気的エタノール生産
7　嫌気性微生物群の環境浄化・エネルギー回収への応用(メタン発酵)
7.1　メタン発酵フェーズ毎の最適化による高速メタン発酵(多槽型メタン発酵)
7.2　低含水率でのメタン発酵(乾式メタン発酵)
8　おわりに
熱電変換技術の基礎と応用ークリーンなエネルギー社会を目指してー(普及版)

￥2,750

シーエムシー出版

2011年刊「熱電変換技術の基礎と応用」の普及版!新たな発電技術の決定打!工場排熱から太陽熱、バイク・自動車の排気熱など身近な熱が電気に換える
（編纂:日本熱電学会,編集:舟橋良次・木村　薫・黒崎　健・竹内恒博）

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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2011年当時のものを使用しております。
◆編纂
日本熱電学会
◆編集委員長
舟橋良次　　産業技術総合研究所
◆編集委員(五十音順)
木村　薫　　　東京大学
黒崎　健　　　大阪大学
竹内恒博　　　名古屋大学
◆執筆者
舟橋良次　　　産業技術総合研究所
梶川武信　　　梶川TK事務所
寺崎一郎　　　名古屋大学
内田健一　　　東北大学
齊藤英治　　　東北大学
田中耕太郎　　芝浦工業大学
小椎八重航　　理化学研究所
竹内恒博　　　名古屋大学
宮崎　譲　　　東北大学
三上祐史　　　産業技術総合研究所
牟田浩明　　　大阪大学
黒崎　健　　　大阪大学
山中伸介　　　大阪大学
高畠敏郎　　　広島大学
森　孝雄　　　物質・材料研究機構
黒木和彦　　　電気通信大学
吉田　隆　　　名古屋大学
河本邦仁　　　名古屋大学
池田輝之　　　科学技術振興機構
小菅厚子　　　大阪府立大学
岡本範彦　　　京都大学
乾　晴行　　　京都大学
高際良樹　　　東京大学
木村　薫　　　東京大学
中村孝則　　　(株)村田製作所
宮崎康次　　　九州工業大学
尾崎公洋　　　産業技術総合研究所
高木健太　　　産業技術総合研究所
菅野　勉　　　パナソニック(株)
小林　航　　　筑波大学
武田雅敏　　　長岡技術科学大学
新藤尊彦　　　(株)東芝
佐々木恵一　　(株)東芝
大石高志　　　(株)東芝
高田裕実　　　(株)東芝
増井　芽　　　(株)アクトリー
堀田善治　　　東京工業大学
藤田和博　　　(株)TESニューエナジー
松岡保静　　　(株)NTTドコモ
内山直樹　　　(株)アツミテック
西野洋一　　　名古屋工業大学
北城　栄　　　NECエンジニアリング(株)
下山淳一　　　東京大学
-------------------------------------------------------------------------
＜＜目次＞＞
はじめに
第1章　熱電変換の現在・過去・未来
1　熱電変換技術における発展の波
2　熱電材料の革新と未来
3　熱電変換のビジョンとシステム展開の可能性
4　むすび

第2章　熱電変換の基礎科学
1　熱電変換現象
1.1　熱電効果
1.2　性能指数
1.3　物質開発の時代へ
1.4　半導体物理を超えて
1.5　おわりに

2　スピンゼーベック効果と絶縁体を用いた熱電発電
2.1　はじめに
2.2　絶縁体ベース熱電変換素子の試料構造と熱起電力生成メカニズム
2.3　絶縁体におけるスピンゼーベック効果の観測
2.3.1　単結晶Y3Fe5O12/Pt複合構造における縦型スピンゼーベック効果
2.3.2　単結晶LaY3Fe5O12/Pt複合構造における横型スピンゼーベック効果
2.3.3　焼結体絶縁体磁石を用いた熱電変換
2.4　まとめと今後の展望

3　アルカリ金属熱電変換の基礎
3.1　作動原理と実際の形状
3.2　発電特性とAMTECの特徴
3.3　最近の性能向上に関する研究
3.3.1　小型細管構造による電極面積増加の方法
3.3.2　電極微細構造によるカソード側電極の改良
3.3.3　作動流体をNa以外とする方法
3.4　応用技術

4　電子構造からみた熱電材料:クーロン相互作用の役割
4.1 はじめに
4.2　熱電効果の熱力学
4.3　クーロン相互作用と電流のエントロピー
4.4　新しい熱電材料の探索にむけて

5　フォノン分散の特徴から理解される格子熱伝導度低減機構
5.1　はじめに
5.2　格子熱伝導度の温度依存性
5.3　格子熱伝導度を低減させる指針
5.4　実験による指針の確認
5.5　シミュレーションによる指針の確認
5.6　おわりに

第3章　材料
1　シリサイド
1.1　はじめに
1.2　HMSの化学組成と結晶構造
1.3　HMSの電子構造
1.4　14電子則
1.5　HMSの熱電特性
1.6　おわりに―実用化に向けて―

2　ホイスラー合金
2.1　はじめに
2.2　ホイスラー型Fe2VAl合金
2.3　熱電応用に向けた材料開発
2.4　まとめ

3　ハーフホイスラー合金
3.1　はじめに
3.2　試料合成
3.3　電気的特性
3.4　熱・機械的特性
3.5　性能指数・まとめ

4　クラスレート化合物
4.1　金属間クラスレートの結晶構造
4.2　ラットリングによる格子熱伝導率の抑制
4.3　Ba8Ga16Ge30とBa8Ga16Sn30の電荷キャリア制御
4.4　Ba8Ga16Sn30と置換系の中温領域での優れた熱電変換性能
4.5　まとめ

5　ホウ素系高温熱電変換材料
5.1　はじめに
5.2　ホウ素系化合物についての導入
5.3　多ホウ化物における低熱伝導率の起源について
5.4　古典的なホウ素系化合物における熱電的性質
5.4.1　ボロンカーバイド(いわゆる"B4C")
5.4.2　ベータボロン(β-B)
5.4.3　ヘキサボライド
5.4.4　RB66
5.5　新規なホウ素系化合物
5.5.1　希土類ホウ炭化物RB17CN、RB22C2N、RB28.5C4
5.5.2　希土類ホウケイ化物RB44Si2
5.6　展望

6　熱電酸化物の物性と電子構造
6.1　はじめに
6.2　コバルト酸化物および関連するp型物質
6.3　n型熱電酸化物
6.4　おわりに

7　ナノ薄膜構造熱電変換材料

8　3D超格子SrTiO3バルク材料
8.1　SrTiO3(STOと略称)のナノ構造化
8.2　STO超格子による巨大熱起電力発生
8.3　ナノ粒子化による熱伝導率の低減
8.4　3D超格子STOセラミックス

9　PbTe基ナノコンポジット材料
9.1　はじめに
9.2　バルクナノコンポジット材料の誕生
9.3　ナノ構造制御
9.3.1　LAST 系
9.3.2　ナノ構造の制御のために
9.4　おわりに

10　酸化物系自然ナノ構造熱電材料
10.1　はじめに
10.2　ナノチェッカーボード構造酸化物
10.3　ナノ相分離酸化物とマイクロ複合酸化物
10.4　試料の同定と分析
10.5　試料の熱伝導率
10.6　おわりに

11　PBET界面制御による熱電材料の高性能化
11.1　はじめに
11.2　チムニーラダー構造
11.3　 Mn置換したRu基シリサイドの組織と界面構造
11.4　PBET的特性を示す異相界面の密度と熱電特性

12　13族―遷移金属の擬ギャップ・狭ギャップ系材料
12.1　はじめに
12.2　高い熱電特性を得るための材料探索指針
12.2.1　電子構造と結合性
12.2.2　結晶構造と結合性
12.3　擬ギャップ系材料
12.3.1　材料設計指針
12.3.2　アルミ系正0面体準結晶の熱電特性
12.4　狭ギャップ系材料

13　構造空孔分布制御による熱電材料の高性能化
13.1　はじめに
13.2　Ga2Se3における構造空孔の分布状態と熱伝導率の関係
13.3　Cu-Ga-Te三元系化合物の熱電特性
13.4　まとめと結論

第4章　モジュール・デバイス
1　ビア充填型モジュールの開発
1.1　はじめに
1.2　ビア充填型モジュールの特徴
1.3　ビア充填型モジュールの作製
1.3.1　熱電材料
1.3.2　モジュールの作製プロセス
1.4　ビア充填型モジュールの発電特性
1.4.1　モジュールの発電特性の予測
1.4.2　モジュールの外観と発電特性
1.4.3　ビア型モジュールのバリエーション
1.5　おわりに

2　広い温度域で使用可能なカスケードモジュール
2.1　エネルギー,環境問題
2.2　熱電発電材料
2.3　酸化物熱電モジュール
2.4　カスケード熱電モジュール
2.5　実証試験
2.6　高効率化へ
2.7　まとめ

3　熱電マイクロジェネレーター
3.1　はじめに
3.2　熱電マイクロジェネレーターの作製プロセス
3.3　低コスト作製プロセス
3.4　ナノ構造薄膜を利用したマイクロジェネレーター
3.5　まとめ

4　微粒子を用いた小型発電モジュール
4.1　はじめに
4.2　微小球状粒子の接合
4.3　Fe2VAl系合金への適用
4.4　まとめ

5　非対角熱電効果を用いた熱電トランスデューサ
5.1　はじめに
5.2　非対角熱電効果
5.3　傾斜積層体における非対角熱電効果
5.4　層状酸化物CaxCoO2傾斜エピタキシャル薄膜における非対角熱電効果
5.5　まとめと将来展望

6　熱ダイオード
6.1　熱ダイオードとは
6.2　熱ダイオードの原理
6.3　これからの熱ダイオード
6.4　おわりに

7　フレキシブル熱電変換素子
7.1　はじめに
7.2　薄膜を利用した熱電変換素子
7.3　フレキシブル熱電変換素子
7.3.1　基本構造
7.3.2　シミュレーションによる特性予測
7.3.3　素子の試作と発電特性
7.4　おわりに

第5章　システム
1　未利用の排熱を有効に使う熱電発電システム
1.1　まえがき
1.2　熱電発電システムの基本構成と設計フローの概略
1.3　熱電発電システムの発電部の基本構成と熱電変換モジュール
1.4　熱電発電システムの特徴と変換効率
1.5　熱電発電システムの適用例
1.6　熱電発電システムの長期信頼性
1.7　あとがき

2　産業廃棄物焼却炉における熱電発電実証
2.1　はじめに
2.2　産業廃棄物焼却施設における発電の課題と熱電発電の位置付け
2.2.1　温水を利用した発電技術
2.2.2　温風を利用した発電技術
2.2.3　蒸気を利用した発電技術
2.2.4　その他の熱媒体を利用した発電技術
2.2.5　直接排ガスを利用した発電技術
2.3　産業廃棄物焼却炉における熱電発電を妨げる要因

3　太陽熱利用熱電発電システム
3.1　はじめに
3.2　熱電モジュールによる太陽エネルギーの直接熱電変換
3.3　熱電モジュールの太陽熱活用海水淡水化プロセスへの適用
3.4　おわりに

4　排熱利用の熱供給システム
4.1　はじめに
4.2　カスケードユニット
4.3　ACPユニットの評価
4.4　CPユニットの評価
4.5　発電鍋
4.6　まとめ

5　熱電供給型太陽エネルギー利用システム
5.1　はじめに
5.2　太陽光の集光技術
5.3　熱電供給型太陽光発電システム
5.3.1　太陽電池の特徴
5.3.2　発電モジュールの構造
5.3.3　水循環システム
5.3.4　サンプルモジュール
5.4　原理検証
5.4.1　モジュールの発電電力
5.4.2　内部温水の温度上昇
5.5　考察
5.6　あとがき

6　バイク・自動車への熱電発電の応用
6.1　はじめに
6.2　ホイスラー型Fe2VAl合金のバイク・自動車への応用に向けた研究開発
6.2.2　ホイスラー型Fe2VAl合金
6.2.3　Fe2VAl熱電モジュールの開発
6.3　バイク・自動車における熱電発電の現状と将来
6.3.1　バイク・自動車における廃熱
6.3.2　Fe2VAl熱電モジュールの実車搭載による発電試験
6.3.3　バイク・自動車への熱電発電の応用に向けて

7　電子システムの冷却技術と熱電冷却の応用
7.1　まえがき
7.2　冷却技術の動向
7.3　冷却技術の種類
7.3.1　冷却技術の分類
7.3.2　空冷
7.3.3　液冷
7.3.4　相変化冷却
7.3.5　冷凍冷却
7.3.6　熱電冷却
7.4　熱電デバイスの冷却への応用
7.4.1　ペルチェ素子冷却の概要
7.4.2　ペルチェ素子の特性
7.4.3　光通信用レーザダイオード冷却への応用
7.4.4　ペルチェ素子冷却の今後の展望
7.5　あとがき

8　超伝導技術と熱電変換技術
8.1　超伝導物質
8.2　超伝導機器の冷却方法
8.3　超伝導応用への熱電材料導入の可能性と期待
8.4　まとめ

第6章　熱電変換技術によるクリーンエネルギー社会へのインパクト
　　　　―熱電ロードマップ―
1　「太陽エネルギー社会」の実現に向けて
2　熱電ロードマップ
2.1　熱電科学基礎研究
2.2　材料開発
2.3　デバイス・モジュール(熱電発電)
美肌食品素材の評価と開発(普及版)

￥2,750

シーエムシー出版

2013年刊「美肌食品素材の評価と開発」の普及版!食品の肌への機能性とその評価法をまとめ、さらに皮膚科学や各種評価装置などの基礎的情報についても解説!!
（監修：山本哲郎）

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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2013年当時のものを使用しております。
山本哲郎　　　(株)TTC
正木　仁　　　東京工科大学
太田広毅　　　(株)インテグラル
永岡庸平　　　(株)インテグラル
鈴木　博　　　(株)インテグラル
大島　宏　　　ポーラ化成工業(株)
長谷川靖司　　日本メナード化粧品(株)
赤松浩彦　　　藤田保健衛生大学
渡辺晋一　　　帝京大学
古江増隆　　　九州大学
山﨑正視　　　東京医科大学
坪井良治　　　東京医科大学
坪井　誠　　　一丸ファルコス(株)
外薗英樹　　　三和酒類(株)
宮﨑幸司　　　(株)ヤクルト本社
飯塚量子　　　(株)ヤクルト本社
山下栄次　　　アスタリール(株)
押田恭一　　　ケミン・ジャパン(株)
佐野敦志　　　キッコーマン(株)
山越　純　　　キッコーマン(株)
松本　剛　　　ポーラ化成工業(株)
佐藤　綾　　　ポーラ化成工業(株)
単　少傑　　　オリザ油化(株)
下田博司　　　オリザ油化(株)
高橋達治　　　一丸ファルコス(株)
野原哲矢　　　(株)東洋発酵
河合博成　　　アークレイグループ
前嶋一宏　　　日本新薬(株)
永井　雅　　　金印(株)
熊谷武久　　　亀田製菓(株)
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＜＜目次＞＞
【第1編　皮膚科学とその評価法】

第1章　バイオロジカルからの皮膚の理解―皮膚の構造と機能―
1　はじめに
2　皮膚の基本的な構造
2.1　表皮
2.2　基底膜
2.3　真皮
3　表皮の機能
3.1　表皮の終末分化(角化)と角層細胞の構造
3.2　角層の機能　バリア機能
3.3　表皮のバリア機能
3.4　角層の保湿機能
3.5　表皮の保湿
3.6　乾燥と皮膚トラブル
4　皮膚の色素沈着
4.1　色素斑の種類
4.2　メラニン色素の役割
4.3　色素産生のメカニズム
4.4　チロシナーゼの遺伝子発現機構
4.5　メラノソームの表皮細胞への移送メカニズム
4.6　メラニン産生メカニズムから見た美白剤
5　皮膚の老化
5.1　生理的老化と光老化
5.2　抗老化のターゲット　コラーゲン線維+エラスチン線維
5.2.1　コラーゲン線維
5.2.2　エラスチン線維
5.3　真皮マトリックス構造変化における表皮の寄与
6　おわりに

第2章　美肌効果の評価・測定

1　皮膚粘弾性測定装置 Cutometer DualMPA580
1.1　はじめに
1.2　装置構成
1.3　原理
1.4　特徴
1.5　計測・評価

2　角質層水分計 CorneometerCM825、経皮水分蒸散量計TEWL計測 TewameterTM300
2.1　はじめに
2.2　装置構成
2.3　原理
2.3.1　CorneometerCM825
2.3.2　TewameterTM300
2.4　特徴
2.4.1　CorneometerCM825
2.4.2　TewameterTM300
2.5　計測・評価

3　顔画像撮影解析装置 VISIA　
3.1　はじめに
3.2　装置構成
3.3　撮影法と解析内容
3.4　解析内容の背景
3.5　撮影条件の再現性

4　超音波真皮画像装置 DermaLab　
4.1　はじめに
4.2　装置構成
4.3　原理
4.4　特徴
4.5　測定

第3章　肌の評価系―皮膚の色を測る・評価する方法―
1　はじめに～皮膚はなぜ肌色にみえるのか～
2　皮膚色の測定
3　メラニン・紅斑を測定する
3.1　メラニン・紅斑を測定する原理
3.2　分光機器によるメラニン・紅斑の計測と注意点
3.3　画像解析によるメラニン・紅斑の計測
4　画像解析を用いた下眼瞼の評価
4.1　下眼瞼のMI、EI測定
4.2　“くま”のある被験者下眼瞼部位へのビタミンC配合化粧料連用試験
4.3　パッチテストの判定への応用
5　画像解析と分光機器の選択

第4章　幹細胞をターゲットにした再生美容　
1　はじめに
2　美容と健康市場の現状について
3　美容と健康と幹細胞について
3.1　皮膚の老化と幹細胞について
3.2　幹細胞をターゲットにした美容の可能性について
4　おわりに

第5章　皮膚の老化
1　皮膚の老人性徴候(老徴)
2　老化の機序
3　老化による皮膚の変化
3.1　肉眼的変化
3.2　組織学的変化
4　成因からみた皮膚の老化の種類
5　生理的老化(chronological aging)
5.1　角層の変化
5.2　表皮細胞の変化
5.3　真皮の変化
5.4　皮膚付属器の変化
6　光老化(photoaging)
6.1　紫外線の分類
6.2　紫外線による表皮の変化
6.3　紫外線による真皮の変化
7　皮膚の老化に対する対策
7.1　生理的老化に対する対策
7.2　光老化に対する対策
7.2.1　紫外線対策
7.2.2　シミの治療
7.2.3　シワの治療
7.2.4　壮年性脱毛症の治療

第6章　アトピー性皮膚炎
1　要旨
2　診断
3　アトピーの定義
4　検査所見
5　病因
6　合併症
7　治療
7.1　アトピー性皮膚炎のスキンケア
7.2　薬物療法

第7章　脱毛症　
1　はじめに
2　壮年性脱毛症
2.1　疾患概念と症状
2.2　発症機序
2.3　診断と分類
2.4　治療方針
3　休止期脱毛
3.1　疾患概念と症状
3.2　発症機序
3.3　診断と分類
3.4　治療方針
4　円形脱毛症
4.1　疾患概念と症状
4.2　発症機序
4.3　診断と分類
4.4　治療方針
5　内科的全身疾患に伴う脱毛
5.1　疾患概念と症状
5.2　発症機序
5.3　治療方針
6　脱毛と食事との関係
7　おわりに

【第2編　主要素材での評価と開発】

序章　機能性食品の肌の評価法および有効性
1　はじめに
2　機能性食品の肌の評価法
2.1　環境測定室
2.2　肌の評価項目と使用機器
2.3　肌試験のデザイン
3　ヒトの肌に有効な機能性食品
4　コラーゲンと軟骨抽出物(コンドロイチン硫酸、ヒアルロン酸)の肌に対する有効性の検証
5　肌に関する特定保健用食品(トクホ)の可能性
6　おわりに

第1章　美肌
1　米セラミド
1.1　はじめに
1.2　素材研究計画
1.3　評価実験計画
1.4　ヒトモニター試験
1.4.1　評価方法
1.4.2　水分蒸散量
1.4.3　保湿性
1.4.4　肌表面状態の変化
1.5　動物の肌での検証
1.5.1　マウス皮膚の改善効果
1.6　セラミド産生効果―角質層セラミドの改善
1.7　使用実感試験
1.8　まとめ
2　GABA　
2.1　はじめに
2.2　大麦乳酸発酵液ギャバ摂取が肌に与える影響(オープン試験による探索的評価)
2.2.1　方法
2.2.2　結果
2.3　大麦乳酸発酵液ギャバ摂取が肌に与える影響(二重盲検並行群間比較試験)
2.3.1　方法
2.3.2　結果
2.4　おわりに
3　ビフィズス菌発酵乳およびガラクトオリゴ糖の美肌作用
3.1　はじめに
3.2　フェノール類の皮膚への影響
3.3　ガラクトオリゴ糖飲料の継続摂取試験
3.4　ビフィズス菌発酵乳の継続摂取試験
3.5　まとめ
4　アスタキサンチンの幅広い美肌効果
4.1　はじめに
4.2　真皮に対する作用
4.2.1　シワ改善効果
4.2.2　皮膚弾力性増加効果
4.2.3　一重項酸素傷害防御効果&コラーゲン産生促進維持効果
4.2.4　表皮角化細胞依存性タイプIコラーゲン分解酵素(MMP-1)発現亢進抑制効果
4.3　表皮に対する作用
4.3.1　シミ改善効果
4.3.2　メラニン産生抑制効果
4.4　角質層に対する作用
4.4.1　きめ改善効果
4.4.2　角層細胞面積改善効果
4.4.3　経表皮水分蒸散量低下作用
4.4.4　脂浮き改善効果
4.4.5　コーニファイドエンベロープ成熟促進作用
4.5　考察
4.6　おわりに
5　ルテイン　
5.1　はじめに
5.2　ルテインの栄養学的な意義
5.3　紫外線と青色光が皮膚に与える影響
5.4　細胞膜でのルテインの特徴
5.5　ルテインと内面美容の概念
5.6　ルテインとゼアキサンチンを経口、および経皮投与した研究
5.6.1　脂質含量への影響
5.6.2　過酸化脂質量への影響
5.6.3　弾力性への影響
5.6.4　水分含量への影響
5.7　おわりに

第2章　美白
1　グラヴィノール
1.1　はじめに
1.2　ブドウ種子抽出物「グラヴィノール」
1.3　紫外線による色素沈着の抑制効果(動物実験)
1.4　ヒトでのグラヴィノール美白効果
1.4.1　女性特有の頬しみ(肝斑)の抑制効果
1.4.2　老人性色素斑に対する効果
1.4.3　紫外線惹起ヒト色素沈着に対する塗布による抑制効果
1.5　細胞レベルでのグラヴィノールの効果と美白メカニズム
1.6　おわりに
2　インドキノ木の心材抽出物　
2.1　はじめに
2.2　インドキノ木心材の活性成分:プテロスチルベン
2.3　抗炎症作用
2.4　色素沈着改善作用
2.5　インドキノ木心材抽出物のメラニン産生抑制作用
2.6　メラニン産生抑制の作用機序
2.7　まとめ
3　フコキサンチン、β-クリプトキサンチン　
3.1　はじめに
3.2　メラニン産生のメカニズム
3.3　フコキサンチンのメラニン生成抑制作用
3.3.1　フコキサンチンとは
3.3.2　紫外線照射マウスの皮膚色素沈着およびメラニン合成関連因子のmRNA発現に及ぼす作用
3.4　β-CPXのメラニン生成抑制作用
3.4.1　β-CPXとは
3.4.2　紫外線照射マウスの皮膚色素沈着およびメラニン合成関連因子のmRNA発現に及ぼす作用
3.5　おわりに

第3章　抗ニキビ
1　ドクダミ　
1.1　ニキビとは
1.2　ニキビ発生の流れ
1.3　ドクダミ
1.4　ニキビ改善作用
1.4.1　医師の目視診断
1.4.2　肌状態アンケート
1.5　抗炎症作用
1.5.1　IL-1α産生抑制作用
1.5.2　ヒスタミン遊離抑制作用
1.5.3　ヒアルロニダーゼ阻害作用
1.5.4　抗補体作用
1.6　抗男性ホルモン作用
1.7　おわりに

第4章　抗糖化
1　バラ花びら抽出物の美容効果　
1.1　イントロダクション
1.2　美容・抗老化効果
1.2.1　ヒアルロニダーゼ阻害作用
1.2.2　糖化抑制作用
1.2.3　抗光老化作用
1.2.4　チロシナーゼ阻害作用
1.2.5　ヒト臨床試験による美容・抗老化効果
1.3　ダイエット効果
1.3.1　αグルコシダーゼ阻害と血糖値上昇抑制効果
1.3.2　リパーゼ阻害と脂質吸収抑制効果
1.4　おわりに
2　混合ハーブエキス　
2.1　混合ハーブエキス(AGハーブMIX TM)の糖化抑制作用
2.2　糖化と肌の老化
2.2.1　皮膚弾力性低下
2.2.2　シワ形成
2.2.3　くすみ(黄ぐすみ)
2.2.4　炎症反応
2.2.5　角層のダメージ
2.3　混合ハーブエキスのヒト皮膚での評価
2.3.1　皮膚中AGEs蓄積抑制作用
2.3.2　非侵襲的テープストリッピング法による角層中CML量の測定
2.3.3　皮膚弾力性試験
2.4　まとめ
3　マンゴスチン果皮抽出物　
3.1　はじめに
3.2　マンゴスチン果皮の成分とその作用
3.3　マンゴスチン果皮エタノール抽出物の抗糖化作用
3.3.1　エタノール抽出物の蛍光性AGEs生成抑制作用
3.3.2　ヒト摂取試験によるAGEs蓄積抑制作用と美肌作用
3.4　マンゴスチン果皮熱水抽出物のAGEs生成抑制作用と美肌作用
3.4.1　熱水抽出物のCML生成抑制作用と活性成分
3.4.2　熱水抽出物の線維芽細胞増殖作用
3.4.3　熱水抽出物を用いたヒト摂取試験による肌の粘弾性と水分量の改善作用
3.5　おわりに

第5章　抗アトピー
1　ワサビ抽出物　
1.1　はじめに
1.2　アトピー性皮膚炎の食品による改善
1.3　ワサビの有効成分
1.4　ヘアレスマウスのアトピー性皮膚炎様症状に対するワサビ根茎抽出物の効果
1.5　軽度アトピー性皮膚炎被験者に対するワサビ根茎抽出物の効果
1.6　おわりに
2　植物性乳酸菌K-2のアトピー性皮膚炎症状の緩和効果
2.1　はじめに
2.2　乳酸菌の選抜
2.3　アレルギーマウスへの効果
2.4　ヒトアトピー性皮膚炎の改善
2.5　安全性試験
2.6　衛生仮説の観点によるK-2菌入り食品の開発
2.7　おわりに
高分子の架橋と分解III(普及版)

￥2,915

シーエムシー出版

2012年刊「高分子の架橋と分解III」の普及版!高分子の架橋と分解について基礎および最新動向をまとめた1冊!架橋と分解の理論および反応例だけでなく架橋分子の架橋構造解析を紹介!
（監修：角岡正弘・白井正充）

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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2012年当時のものを使用しております。
角岡正弘　大阪府立大学名誉教授
白井正充　大阪府立大学
中山雍晴　元　関西ペイント（株）
三好理子　（株）東レリサーチセンター
阿久津幹夫　前　カシュー（株）　
村山智　日本ポリウレタン工業（株）
村田保幸　三菱化学（株）
高田泰廣　DIC（株）
瀬川正志　サンビック（株）
岩崎和男　岩崎技術士事務所
小山靖人　東京工業大学
高田十志和　東京工業大学
クリスティアン・ルスリム　アドバンスト・ソフトマテリアルズ（株）
田畑智　アドバンスト・ソフトマテリアルズ（株）
西田治男　九州工業大学
橋本保　福井大学
増谷一成　京都工芸繊維大学
木村良晴　京都工芸繊維大学
宇山浩　大阪大学
薮内尚哉　日本ビー・ケミカル（株）
大塚英幸　九州大学
吉江尚子　東京大学
松川公洋　（地独）大阪市立工業研究所
大山俊幸　横浜国立大学
戸塚智貴　和光純薬工業（株）
佐々木健夫　東京理科大学
松本章一　大阪市立大学
佐藤絵理子　大阪市立大学
岡崎栄一　東亞合成（株）
桐野学　（株）スリーボンド
冨田育義　東京工業大学
中川佳樹　（株）カネカ
三宅弘人　（株）ダイセル
湯川隆生　（株）ダイセル
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＜＜目次＞＞
第1章　高分子の架橋と分解
1　高分子の架橋と分解を取り巻く状況
1.1　はじめに
1.2　架橋と分解の基礎概念
1.2.1　架橋の概念
1.2.2　分解の概念
1.2.3　架橋構造の解析
1.3　架橋と分解の活用
1.3.1　架橋を活用する高分子機能材料
1.3.2　分解を活用する高分子機能材料
1.3.3　架橋と分解を併用する高分子機能材料
1.4　おわりに
2　架橋高分子の基礎―架橋剤の種類,反応および応用例
2.1　ハードな架橋
2.1.1　酸化重合による架橋
2.1.2　炭素-炭素2重結合の重合による架橋
2.1.3　アミノ樹脂による架橋
2.1.4　イソシアネート基による架橋
2.1.5　ブロックイソシアネートによる架橋
2.1.6　エポキシ基による架橋
2.1.7　シラノール基による架橋
2.1.8　ヒドラジドによる架橋
2.1.9　カルボジイミドによる架橋
2.1.10　その他の架橋
2.2　ソフトな架橋
2.2.1　必要に応じて逆反応する架橋
2.2.2　結合と解離を繰り返す架橋
2.2.3　固定されない架橋

第2章　高分子の架橋と分析・評価
1　固体NMR による架橋高分子の構造・劣化評価―LED 封止樹脂,シリコーン樹脂を中心に
1.1　はじめに
1.2　エポキシ系LED封止樹脂の構造解析
1.3　シリコーン系封止樹脂の構造解析
1.4　熱劣化による架橋シリコーンゴムの化学構造変化
1.5　おわりに
2　超微小硬度計を使ったUV硬化型ハードコート材の開発方法
2.1　はじめに
2.2　高い耐擦傷と耐熱性を兼ね備える必要性の背景
2.3　予備試験,開発方法のコンセプトと材料探査
2.3.1　UV照射時の素材表面の温度の測定
2.3.2　様々な硬度計の調査と開発方法のコンセプト
2.3.3　上記コンセプトに基づく超微小硬度試験機による材料の探査
2.4　探査された材料の試験結果
2.5　まとめ

第3章　架橋型ポリマーの特徴と活用法
1　ポリウレタンの高次構造による物性制御
1.1　ポリウレタンの架橋構造
1.2　ポリウレタンの一次構造
1.3　一次構造,高次構造,物性の関係
1.4　まとめ
2　エポキシ樹脂の合成・樹脂設計と活用法
2.1　エポキシ樹脂の概要と特徴
2.1.1　エポキシ樹脂の一般的特性
2.1.2　エポキシ樹脂の種類と分類
2.2　エポキシ樹脂の合成
2.2.1　グリシジル化(一段法)
2.2.2　二段法
2.2.3　その他のエポキシ化方法
2.2.4　エポキシ樹脂の変性
2.2.5　その他のプロセス
2.3　エポキシ樹脂の構造と物性
2.4　エポキシ樹脂の活用法
2.4.1　エポキシ樹脂の選択
2.4.2　硬化剤の選択
2.4.3　その他の添加剤
2.5　まとめ
3　高耐候性UV硬化型樹脂の設計とその用途展開
3.1　はじめに
3.2　UV硬化型無機-有機ハイブリッド樹脂の設計
3.2.1　樹脂合成方法
3.2.2　塗料設計
3.2.3　硬化塗膜サンプルの作製方法
3.2.4　硬化塗膜の一般物性
3.3　硬化塗膜の耐候性評価
3.3.1　促進耐候試験結果
3.3.2　屋外曝露試験結果
3.3.3　耐候性発現のメカニズム
3.4　プラスチック保護コートとしての用途展開
3.4.1　太陽電池用フロントシート
3.4.2　高耐候ハードコートフィルム
3.4.3　ナノインプリント反射防止フィルム
3.5　おわりに
4　太陽電池用封止剤EVAの開発・高性能化
4.1　太陽電池モジュールの構造
4.2　EVA樹脂に関して
4.2.1　EVA樹脂の生産量
4.2.2　EVA樹脂の分類
4.3　結晶系シリコンセルの封止向けEVA封止材について
4.3.1　EVA封止材の組成と架橋・接着の原理
4.3.2　結晶系シリコン太陽電池モジュールの製造方法
4.3.3　太陽電池用ラミネーターの条件設定に関して
4.4　EVA封止材の耐久性に関して
4.5　まとめ
5　架橋を伴う発泡成形
5.1　はじめに
5.2　発泡成形における架橋の意義
5.2.1　架橋の目的(狙い)
5.2.2　発泡成形法の分類
5.2.3　発泡成形における架橋方法の分類
5.3　重合反応架橋法の応用例
5.3.1　重合反応架橋法による架橋反応
5.3.2　化学量論の概念(考え方)
5.3.3　ポリウレタンフォームの場合の架橋反応
5.3.4　フェノールフォームの場合の架橋反応
5.3.5　重合反応架橋法の発泡体の製造工程
5.3.6　重合反応架橋法の発泡体の性質及び用途例
5.4　化学架橋法の応用例
5.4.1　化学架橋法による架橋反応
5.4.2　化学架橋法による架橋発泡体の製造工程
5.4.3　化学架橋法による架橋の発泡体の性質および用途例
5.5　電子線架橋法の応用例
5.5.1　電子線架橋法による架橋反応
5.5.2　電子線架橋法による架橋発泡体の製造工程
5.5.3　電子線架橋法による架橋発泡体の性質および用途例
5.6　その他の発泡成形法
5.6.1　無架橋法によるポリオレフィン系フォーム
5.6.2　固相発泡成形法によるフォーム
5.7　おわりに
第4章　新しい架橋反応とその応用
1　ニトリルオキシドを用いる高効率架橋
1.1　はじめに
1.2　ニトリルオキシドの化学
1.3　単官能性安定ニトリルオキシドを用いた高分子の修飾反応
1.4　2官能性安定ニトリルオキシドの合成と架橋反応
1.5　無溶媒条件下での架橋反応
1.6　アンビデント反応剤を用いる架橋
1.7　おわりに
2　可動な架橋点を持つポリロタキサンの塗料への応用
2.1　はじめに
2.2　PRの合成と分子設計
2.2.1　量産に適した合成
2.2.2　PRの分子設計
2.3　SRMとその物性
2.3.1　スライドリングゲル(SRG)
2.3.2　SRMエラストマー
2.3.3　SRMの用途
2.4　SRMの塗料への応用
2.4.1　塗料用材料検討に関する構造最適化
2.4.2　SRMクリア塗膜の特徴
2.5　おわりに

第5章　ポリマーのリサイクル技術
1　リサイクルを意図したポリマーの開発
1.1　はじめに
1.2　リサイクルを可能とする要因―ヘテロ原子を主鎖に有するポリマーを中心にして
1.2.1　熱力学的要因
1.2.2　構造的要因
1.3　分解制御可能な結合の導入によるリサイクル性ポリマーの合成
1.3.1　ポリオレフィン類似リサイクル性ポリマーの合成
1.3.2　各種制御可能な化学結合を持った新規リサイクル性ポリマーの合成
1.4　バイオマス由来ポリマーのリサイクル性制御
1.4.1　ポリ乳酸の物性および解重合性の制御
1.4.2　ポリ-3-ヒドロキシ酪酸からの選択的ビニルモノマー変換と酵素法による再重合
1.5　ポリマーアロイからの選択的リサイクル分離
1.6　おわりに
2　ケミカルリサイクル用ポリマーとしてのアセタール結合を導入したポリウレタン材料とエポキシ樹脂
2.1　はじめに
2.2　アセタール結合を有するポリウレタン材料
2.3　アセタール結合を有するエポキシ樹脂
2.4　おわりに
第6章　植物由来材料の利用
1　バイオベースポリマーの分子・材料設計
1.1　はじめに
1.2　バイオベースポリマー
1.3　新しいバイオベースポリマー
1.4　機能性バイオベースポリマーの開発
1.5　バイオリファイナリー
1.6　生分解性とバイオマス度
1.7　ポリ乳酸
1.8　ステレオコンプレックス型ポリ乳酸
1.9　おわりに
2　植物由来高性能バイオベースポリマー材料の開発
2.1　はじめに
2.2　柔軟性に優れた油脂架橋ポリマー
2.3　油脂架橋ポリマー/バイオファイバー複合材料
2.4　酸無水物を硬化剤に用いる油脂架橋ポリマー
2.5　エポキシ化油脂を用いる屋根用塗料の実用化
2.6　おわりに
3　星型ポリ乳酸ポリオールの2液硬化型およびUV硬化型塗料への応用
3.1　はじめに
3.2　実験
3.2.1　星型PLAポリオールの合成
3.2.2　多官能星型PLAオリゴマーの合成
3.2.3　塗膜作製方法
3.2.4　塗膜評価方法
3.3　結果と考察
3.4　まとめ
第7章　可逆的な架橋・分解可能なポリマー
1　ラジカルプロセスに基づく架橋高分子の合成と反応
1.1　はじめに
1.2　熱刺激を利用するラジカルプロセスに基づく架橋高分子の合成と反応
1.3　光刺激を利用するラジカルプロセスに基づく架橋高分子の合成と反応
1.4　おわりに
2　動的架橋を利用したネットワークポリマーの機能化―硬軟物性変換性と修復性
2.1　はじめに
2.2　動的結合を有する結晶性ネットワークポリマーの硬軟物性変換
2.2.1　架橋反応と結晶化の動的過程がネットワークポリマーの構造と物性に与える影響
2.2.2　プレポリマー分子量が硬軟物性変換に与える影響
2.2.3　架橋と結晶化制御による更なる機械特性チューニング
2.3　動的結合を有するネットワークポリマーの修復性
2.3.1　柔軟な非晶性ネットワークポリマーの修復性
2.3.2　結晶性と修復性
2.3.3　修復性DAポリマーの耐熱性の改善
2.4　おわりに
第8章　ポリマーの分解を活用する機能性材料
1　光分解性ポリシランブロック共重合体を用いたハイブリッド材料の開発
1.1　はじめに
1.2　ポリシランブロック共重合体の合成
1.3　ポリシラン-シリカハイブリッド薄膜の作製
1.4　ポリシラン-シリカハイブリッドの屈折率変調薄膜
1.5　ポリシラン-シリカハイブリッド薄膜の光誘起異方性
1.6　ポリシラン-ジルコニアハイブリッドのサーモクロミズム抑制と熱光学特性
1.7　ポリシラン共重合体の化学吸着と金ナノ粒子の作製
1.8　おわりに
2　高分子の分解・反応を利用した微細パターン形成法―反応現像画像形成
2.1　はじめに
2.2　ポジ型反応現像画像形成
2.2.1　アミン含有現像液を用いたパターン形成
2.2.2　アルカリ水溶液現像によるパターン形成
2.3　ネガ型反応現像画像形成
2.3.1　OH-を求核剤として用いた感光性ポリイミド
2.3.2　アルカリ水溶液現像によるパターン形成
2.4　おわりに
3　高分子アゾ重合開始剤を用いたブロックポリマーへの応用
3.1　はじめに
3.2　高分子アゾ開始剤の原理
3.3　高分子アゾ開始剤の合成
3.4　高分子アゾ開始剤を用いたブロック共重合体の特性
3.4.1　ブロック共重合体の合成
3.4.2　ブロック共重合体の特性
3.5　おわりに
4　光塩基発生剤を利用した光解重合性ポリオレフィンスルホン
4.1　はじめに
4.2　光塩基発生剤を組み込んだポリオレフィンスルホンの光解重合
4.3　塩基増殖反応を利用した高感度化
4.4　塩基遊離型の光塩基発生剤を用いた場合
4.5　露光部が揮発する高分子
4.6　光照射で剥離する接着剤への応用
4.7　おわりに
5　アクリル系ブロックポリマーを用いる易解体性接着材料の開発
5.1　はじめに
5.2　ポリアクリル酸t-ブチルの側鎖反応挙動
5.3　ポリアクリル酸ブロック共重合体の接着特性
5.4　二重刺激応答性のポリアクリル酸エステル粘着剤の設計
5.5　高性能二重刺激応答型易解体性粘着材料の設計
第9章　UV硬化と微細加工
1　UV硬化における話題と課題
1.1　はじめに
1.2　UV-LEDの現状と課題
1.3　UV-LED用開始剤の開発―UVラジカル開始剤およびUVカチオン開始剤用増感剤
1.4　酸素の硬化阻害と汚れにくい表面加工技術
1.5　ハイパーブランチオリゴマーおよび分解性モノマーを利用する硬化収縮抑制対策
1.6　高耐侯性UV硬化型塗料―無機・有機ハイブリッドの利用
1.7　高分子量光開始剤―食品包装材用インクの開始剤
1.8　実用化が期待される光塩基発生剤
1.9　おわりに
2　マレイミドアクリレートを利用したUV硬化材料
2.1　はじめに
2.2　マレイミド化合物の光化学
2.2.1　マレイミドとビニルエーテルの交互共重合
2.2.2　マレイミドとアクリル系モノマー・オリゴマーの混合系の反応
2.2.3　マレイミド単独の反応
2.2.4　マレイミド環の置換基による反応性の差異
2.3　マレイミドアクリレートの特性
2.3.1　ラマン分光法を利用したマレイミド基の反応性解析
2.3.2　コーティング剤への応用
2.4　マレイミドアクリレートポリマーの特性
3　アミンイミドを基本骨格とした熱,光塩基発生剤の開発と架橋剤としての利用
3.1 はじめに
3.2　アミンイミドの合成
3.2.1　熱活性を向上させたアミンイミドの合成
3.2.2　光活性を向上させたアミンイミドの合成
3.2.3　BFIの芳香環パラ位への置換基の導入と熱,光活性
3.3　BFIの光ラジカル開始剤としての特性
3.4　BFIを架橋剤として利用した接着剤の開発
3.4.1　エポキシ樹脂の単独硬化システム
3.4.2　エポキシ樹脂とポリチオールからなる硬化システム
3.4.3　エポキシ樹脂とアクリレート樹脂からなる光-熱デュアル硬化システム
3.5　おわりに
4　UV硬化型テレケリックポリアクリレート
4.1　はじめに
4.2　テレケリックポリアクリレートの概略
4.3　テレケリックポリアクリレートの合成
4.4　テレケリックポリアクリレートのUV硬化
4.5　UV硬化型テレケリックポリアクリレートの特徴
4.6　おわりに
5　UVインプリント材料の開発
5.1　はじめに
5.2　UVインプリントについて
5.3　UV硬化性樹脂の特徴
5.3.1　ラジカル硬化系
5.3.2　イオン硬化系
5.4　UV硬化樹脂のインプリントへの適用性
5.4.1　インプリント用途への取り組み
5.4.2　インプリント用UV硬化性樹脂
5.5　おわりに
6　リワーク型アクリル系モノマーの開発とUVインプリント材料への応用
6.1　はじめに
6.2　リワーク型多官能アクリル系モノマーの分子設計
6.3　UV硬化と分解・可溶化
6.4　UVインプリント材料への応用
6.5　おわりに
月刊バイオインダストリー 2020年5月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞
木下英樹　東海大学
中島勇貴　東海大学
覚張孝大　東海大学
竹田志郎　麻布大学
春日元気　日本大学
川井　泰　日本大学
本田洋之　八戸工業大学
荒川千夏　カゴメ(株)
鈴木重德　カゴメ(株)
重盛　駿　信州大学
下里剛士　信州大学
島津朋之　宮崎大学
荻田　佑　信州大学
西山啓太　慶應義塾大学
橋本光紀　医薬研究開発コンサルティング

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【特集】乳酸菌の機能と活用

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乳酸菌の機能性について
Functionality of Lactic Acid Bacteria

　乳酸菌やビフィズス菌は安全性が高く，ヨーグルトを始めとした様々な発酵食品に利用されている。また，これらの菌やその発酵物の様々な機能性が明らかになっている。そこで本稿では乳酸菌やビフィズス菌の機能性を皮膚，口腔，胃，腸に分けて紹介すると共に免疫賦活作用や脂質代謝改善作用等の体内での機能についても概説する。

【目次】
1　はじめに
2　皮膚の保湿性改善効果
3　う蝕と歯周病予防
4　ピロリ菌の抑制
5　整腸作用
6　病原菌やウイルスの感染防御作用
7　免疫賦活化作用
8　抗アレルギー作用
9　血圧降下作用
10　脂質代謝改善作用
11　ストレス緩和作用

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青果物の発酵と食品開発
Fermentation of Vegetables and Fruits by Lactic Acid Bacteria and
Development of New Fermented Foods

　乳酸菌と言えばヨーグルトとチーズを想像される人が多いと思うが，漬物，キムチ等，青果物を発酵させたものも多い。本稿では青果物や穀物等の植物原料の乳酸発酵食品について概説し，新しい発酵食品の可能性について述べる。また，当研究室で取り組んでいる六次産業化支援のための「種菌構想」について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　乳酸菌による青果物の発酵
2.1　醸造製品
2.2　大豆発酵製品
2.3　漬物
2.4　発酵飲料
2.5　その他
3　乳酸菌の効果的な活用法と新しい発酵食品の提案
4　六次産業化を支援する「種菌構想」
5　おわりに

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乳酸菌の発酵を利用した畜産食品
Animal Food Products Fermented by Lactic Acid Bacteria

　我々は畜産食品の保存性や嗜好性の向上のために，乳酸発酵を利用してきた。乳酸菌は乳酸発酵に関与する細菌グループとして知られ，特定の菌株においてプロバイオティクス効果をもたらすことが分かってきた。従って，乳酸発酵は畜産食品の有効な加工法だけでなく，我々にとって乳酸菌を多く摂取するための有益な方法とも言える。

【目次】
1　乳酸菌による発酵を利用した乳製品
2　乳酸菌による発酵を利用した食肉製品
2.1　発酵食肉製品と乳酸菌スターター
2.2　乳酸菌スターター添加による発酵食肉製品のメリット
3　乳酸菌による発酵を利用した食卵製品

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乳酸菌が産生するバクテリオシンと食品保蔵への応用
LAB Bacteriocins and Their Application to Food Preservatio

　化学合成された食品保存料が忌避される傾向にある現代では，天然由来の抗菌物質がその代替として考えられている。なかでも，乳酸菌由来のバクテリオシンは生産菌自体が長い食経験を有することに加え，耐熱性が高く，無味無臭であることから，食品の風味を損なわない保蔵剤として期待されている。本稿では，乳酸菌バクテリオシンの特徴や，食品応用に向けた研究例について解説する。

【目次】
1　バイオプリザベーションについて
2　乳酸菌バクテリオシンの歴史と分類について
3　乳酸菌バクテリオシンの食品応用に向けた研究について

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乳酸菌の細胞外多糖とβ-ガラクトシダーゼの機能
Functions of Exopolysaccharides and β-galactosidase in Lactic Acid Bacteria

　乳酸菌の糖代謝は食材の発酵性に影響するのみでなく，細胞外多糖の産生，β-ガラクトシダーゼによるラクトースの低減，配糖体の生成・分解などを介して種々の機能性にも寄与している。本稿では，植物性発酵食品由来の乳酸菌Lactobacillus brevis を中心として，糖質に関連した発酵性，および機能性について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　乳酸菌が生成する細胞外多糖（EPS）
2.1　EPSによる消化液耐性への寄与
2.2　EPSによる宿主の免疫機能への貢献
2.3　EPS産生に関する遺伝子研究
3　Lactobacillus brevisのラクトース資化の特徴
3.1　ラクトース糖源培地における生育緩慢性
3.2　カタボライト抑制機能の欠損によるβ-ガラクトシダーゼの常時発現
4　乳酸菌を用いた並行複発酵の可能性
5　配糖体を加水分解するβ-ガラクトシダーゼ

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乳酸菌組換え体を用いたバイオ医薬品の創製と課題
gmLAB as a Tool for Microbial Therapeutics：Current Perspectives

　乳酸菌を有益タンパク質の運搬体として用いる乳酸菌組換え体（gmLAB）研究は，種々の疾病に対する予防・軽減手法の一つとして注目されている。本稿では，我々の研究グループが主導したgmLAB 研究に加えて，これまでの関連トピックスと現状，今後の課題について総括し，gmLAB の有用性と将来性について論じる。

【目次】
1　乳酸菌組換え体
2　乳酸菌粘膜ワクチンを用いた疾患の予防戦略
2.1　感染症ワクチン
2.2　アレルギーワクチン
3　炎症性腸疾患への適応
4　低分子抗体を産生するgmLABの開発と抗体医薬への展開
5　課題と将来展望　

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乳酸菌による抗炎症作用
Anti-inflammatory Function of Lactic Acid Bacteria

　食経験が豊かな乳酸菌には様々な機能性が期待されている。現在，生活習慣病や生活環境病など，炎症が関与する疾患が急増しており，炎症応答を改善可能な機能性乳酸菌が求められている。本稿では腸管上皮細胞において抗炎症作用を有する乳酸菌や炎症を抑制する制御性T 細胞を増加させる乳酸菌について紹介し，その応用可能性について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　腸管上皮細胞における乳酸菌の抗炎症効果
3　乳酸菌による制御性T細胞の誘導
4　終わりに

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食成分による腸細菌叢変化が宿主に及ぼす影響
Effect of Changes in Intestinal Microflora by Dietary Components on the Host

　近年，腸細菌と様々な疾病との関連が指摘されている。著者らは，これまで，食による腸細菌叢の変化に着目し，研究を進めてきた。本稿ではまず，プロバイオティクスと，食成分による腸細菌叢の変化と宿主への影響について概説する。最後に，著者らが最近明らかにした，腸細菌のアレルギー免疫応答抑制効果について報告する。

【目次】
1　はじめに
2　食成分による腸細菌叢の変化と宿主への影響
3　腸細菌Flavonifractor plautii
4　F. plautiiのアレルギー免疫応答抑制効果
5　今後の展望

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乳酸菌の消化管定着
Colonization of Lactic Acid Bacteria in the Gut

　乳酸菌はヒトの小腸に主に棲息する腸内共生細菌である。消化管への接着機構の理解は，乳酸菌の腸内環境での生存戦略を知る手がかりであると考えられる。本稿では，腸内細菌のヒト消化管での局在について述べるとともに，乳酸菌の接着機構と病原細菌の感染予防への応用例について，筆者らの研究成果を中心に解説したい。

【目次】
1　ヒトに共生する細菌の分布と局在
2　腸内細菌の消化管への接着
3　乳酸菌の消化管への接着
4　乳酸菌のムーンライティングタンパク質
5　最後に

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BIO ENGNEERING

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医薬品GMP と品質
Good Manufacturing Practice for Active Pharmaceutical Ingredients and its Quality

　医薬品は直接人体に投与されることより品質には特に留意すべきである。恒常的に高品質な製品の製造を行うためにGMP という規制があり，これを遵守することが必須である。グローバル化が進んだ今，ICH やPIC/S という世界規模での規制の統一が図られており医薬品を取り巻く環境が大きく変化している現状をGMP を中心に解説する。

【目次】
1　はじめに
2　GMPの歴史
3　GMP組織と責任
4　品質保証
5　GMP適合性評価
6　委受託における品質保証
7　品質管理と不純物
8　生データとデータインテグリティ
9　まとめ

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BIO BUSINESS

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食品添加物工業

【目次】
1　概要
2　需給動向

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《BIO PRODUCTS》

ダイマー酸(Dimer acid)

DL-α-トコフェロール(DL-α-Tocopherol)

　
月刊バイオインダストリー 2020年4月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞
東　大志　熊本大学
有村源一郎　東京理科大学
宮永正斗　東京理科大学
八須匡和　東京理科大学
臼杵克之助　大阪市立大学
入江文子　日本カンタム・デザイン(株)
大澤匡弘　名古屋市立大学
宮本啓補　名古屋市立大学　
芳賀洋一　東北大学
鶴岡典子　東北大学

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BIO R&D

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シクロデキストリンを含有するポリカテナンの調製と構造解析
～世界最多級の環状分子数を有する放射型ポリカテナンの構築～
Design of Cyclodextrin-based Radial Polycatenanes

　近年，ポリロタキサンおよびポリカテナンなどのインターロック超分子が大変注目を集めている。ポリロタキサンを構築するにあたり，環状分子としてシクロデキストリン（CyD）が最も汎用されてきたが，CyDポリカテナンに関する知見は極めて少ない。本稿では，CyDポリカテナンの調製と構造解析を行った筆者らの最近の知見を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　戦略
2.1　どの状態で環化するか?
2.2　軸分子と環状分子は何を用いるか?
3　β-CyDポリカテナンの調製
4　β-CyDポリカテナンの構造解析
4.1　反応液中のチオール基含量
4.2　各種分析装置を用いた解析
4.3　化学量論
4.4　構造様式
5　還元環境におけるポリカテナンの物性変化とβ-CyDの放出性
6　まとめ

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植物香気成分とテルペン誘導体の免疫活性化機能
Immunostimulation Activity of Plant Volatiles and Terpene-derivatives in Plants and Humans

　メントール等の植物香気成分は，生物間の情報伝達（生物間コミュニケーション），病害虫に対する防衛，環境適応ならびに，ヒト健康の機能性成分としての多彩な役割を担う。本稿では，植物の香りの機能と応用基盤を構築するための学術研究について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　植物の香りを介した植物間コミュニケーション
3　ミントをコンパニオンプランツとして利用した栽培技術の確立
4　香気成分の植物免疫促進機能
5　香気成分のヒトの健康における機能性

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放線菌に学ぶ：新規抗アレルギー剤の創出展望
Lessons from Streptomyces：Prospects for Creating New Anti-Allergic Agents

　現在，乳幼児から高齢者に至るまで日本人の約2人に1人が何らかのアレルギー疾患を有している。発症予防・重症化予防によって Quality of Life の改善をめざすプロジェクトがいくつも遂行されている。本稿では，筆者らがアンチマイシン系抗生物質の一種であるUK-2Aを構造上のモチーフとして創出した，アレルギー疾患克服に貢献する創薬シーズについて解説する。

【目次】
1　はじめに
2　UK-2Aを構造上のモチーフとする創薬シーズ
2.1　アンチマイシン系抗生物質
2.2　誘導体の分子設計と生物活性評価
2.3　抗体医薬と低・中分子薬
3　おわりに

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BIO ENGNEERING

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ExoView を用いたエクソソーム同定，発現定量評価
Indentification and Quantitative Evaluation of Single Exosomes Using ExoView.

　最近のニュース等で知られるようになったエクソソーム（細胞外小胞）は癌の罹患や転移に非常に重要な役目をしていることが解明されつつあり，注目を集めています。しかしながらエクソソームは，顕微鏡でその存在を捉えることのできない極めて小さなナノサイズである為，従来の技術では扱うことが不可能でした。本稿で紹介するNanoView 社の製品，ExoView は，このようなナノサイズのエクソソームの計数と同定が可能な専用のアレイチップを世界に先駆け開発し，より正確，簡単かつスピーディーにエクソソームの分析が可能となりました。

【目次】
1　はじめに
2　ExoViewについて
3　対象サンプル
4　単一粒子解析
4.1　測定フローと手順
5　粒子サイズ・個数計測の原理
6　標的マーカの蛍光評価
6.1　共局在の評価，内腔タンパク質の検出
7　HEK293由来エクソソームの評価例
8　まとめ

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慢性疼痛治療ターゲットとしてのアストロサイト-ニューロン乳酸シャトル
Astrocyte-neuron Lactate Shuttle as a Therapeutic Target for Chronic Pain

　慢性疼痛は，超高齢社会を迎えた本邦だけでなく，全世界的に患者数が増大しており，その治療法の開発は喫緊の課題である。本稿では，これまでの視点とは異なる慢性疼痛発現の機序として，脊髄におけるアストロサイトのエネルギー供給の異常に焦点を当て，ニューロンへの乳酸供給過多の関与について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　脊髄アストロサイト選択的活性化モデルの作出
3　脊髄後角ANLSの慢性疼痛への関与
4　ANLSの慢性疼痛の治療標的への応用
5　ANLSの高次脳機能での役割
6　まとめとして

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マイクロシステムを用いたウェアラブルヘルスケア機器
Wearable Healthcare Devices Using Microsystem

体表に装着し連続計測，間欠的計測を実現するウェアラブルシステムを身体に装着しやすい形状と大きさを維持し高機能化，多機能化するには，集積回路技術，MEMS（微小電気機械システム）などを用いたマイクロシステムが役立つ。本稿ではマイクロシステムを用いたウェアラブルヘルスケア機器について，筆者らの開発事例を引用しながら解説する。

【目次】
1　はじめに
2　小型発汗計とストレス反応の計測
3　超音波血管径計測と血圧，血管緊張の計測
4　微小還流を用いた乳酸計測
5　おわりに　
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BIO BUSINESS

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化粧品工業

2018 年の化粧品の出荷実績は出荷個数31 億2,167 万個（前年比106.2 ％），出荷金額1 兆 6,942 億円（前年比105.2 ％）となり，市場が拡大している。洗顔料，化粧水，美容液，フェイスパックなどを中心とした訪日外国人観光客の需要取り込みの成功が市場の拡大に貢献した。またメーカー各社がシワ改善を訴求した薬用化粧品を投入し，中高年層だけでなく若年層にも需要が拡大した。薬用化粧品が好評を博していることから今後も機能性化粧品市場の拡大が見込まれる。海外に目を向けると，ASEAN 5ヵ国（インドネシア，タイ，フィリピン，ベトナム，マレーシア）では経済成長による個人消費の拡大により化粧品市場が拡大し続けている。日系化粧品メーカーも同市場で製品やブランドを根付かせていくために売り込みに力を入れている。

【目次】
1　需給動向
2　輸出入動向
3　化粧品受託製造市場の動向
4　日本メーカーの海外戦略

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健康食品・機能性食品工業

2018 年の特定保健用食品（トクホ）市場規模は6,432 億円（前年比97.7 ％）と推定され，4年ぶりに減少に転じた。健康機能の認知度が高い乳酸菌やコレステロール関連のトクホが前年に引き続き市場をけん引した一方，近年好調であったトクホ飲料はブームに一服感がみられた。2015 年4 月より施行された機能性表示食品は，2018 年度は1,990 億円（前年度比108.7 ％）規模の市場に成長したものと推定される。ガイドラインの第3 次改正により，届出手続の簡素化・迅速化が図られ，また糖質，糖類，植物エキスおよび分泌物についても新たに機能性関与成分として認められたことから，トクホに代わり機能性表示食品を活用する動きがさらに加速している。

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

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抗菌・防カビ剤工業

　抗菌・防カビ剤や防腐剤，防虫剤，忌避剤，木材防カビ剤はバイオサイド（Biocide）と呼ばれ，身近な日常品から医療・衛生用品，工業製品まで幅広い分野で使用されている。抗菌ブームが巻き起こった我が国では，抗菌加工製品の市場規模は1 兆円を超えていると推定される。国外に目を向けても，中国や米国等で関心が高まっており，非常に速いスピードで市場が成長している。

【目次】
1　概要
2　抗菌剤の種類
3　用途
4　メーカー動向

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《BIO PRODUCTS》

L―システイン塩酸塩(l-Cysteine monohydrochloride monohydrate)

L-セリン(l-Serine)

　
月刊バイオインダストリー 2020年3月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞
久保田博南　ケイ・アンド・ケイジャパン(株)
三木則尚　慶應義塾大学
竹井邦晴　大阪府立大学
鈴木博也　(株)テクノメディカ
前中一介　兵庫県立大学
太田裕貴　横浜国立大学
浅野康一郎　東京大学
南木　創　東京大学
南　豪　東京大学
成瀬　康　(国研)情報通信研究機構
池田四郎　(株)ガステック
井上賢紀　広島大学
山本屋　武　広島大学
浅野知一郎　広島大学

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【特集】ウェアラブル医療・ヘルスケア機器

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

　ヘルスケアを目的とした健康機器の基礎技術は,医療のための生体情報モニタが基礎になっている。近年では,これにIT 関連技術が加わり,スマホで自分の健康状態をチェックできるようになってきた。測定項目には大きな変化が見られないが,日常の体調チェックが行えるような小型で持ち運び可能な機器に変貌しつつある。

【目次】
1　単能機器によるモニタリングの現況
1.1　スタートは歩数計から
1.2　体重計から体脂肪計へ
1.3　現在の代表格は脈波数モニタリング
1.4　ヘルスチェックのための心電図モニタなど
1.5　パルスオキシメータの役割増加
1.6　血圧モニタリングへの各社の競争
2　複合機器を含む市場開拓の動き
3　医療機器から一般ヘルスケア機器への移行動向

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インプラント人工透析システム
Implantable Dialysis System

　国内33 万人の透析患者は,週3 回の通院や週12 時間の急峻な治療,太い注射針による毎回の血管穿刺などQOL が決して高いとは言えない。我々は,患者の通院負担,ならびに血管穿刺回数を低減するなど患者QOL を劇的に向上するインプラント人工透析システムの研究開発を行っている。本稿ではこれまでの成果と,課題について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　インプラント人工透析システム
3　インプラント人工透析システムの界面技術
4　インプラント人工透析システムの実用化に向けて
5　インプラント人工透析システム研究開発における課題
6　おわりに

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皮膚表面から健康管理する貼付型フレキシブルセンサシート
Attachable Flexible Sensor Sheet for Healthcare from Skin Surface

　常時健康管理に向けた新たな取り組みの一つとして貼付型のフレキシブルセンサシートが注目を集めている。本項では,そのフレキシブルデバイスとして,活動量,心電図,皮膚温度,そして汗の化学物質を計測するセンサシートについて紹介する。また精度高く計測する方法についても簡単に議論する。

1　はじめに
2　多種物理センサを集積したフレキシブルセンサシート
2.1　印刷形成した3軸加速度センサ
2.2　ウェアラブル健康管理パッチ
2.3　その他フレキシブル物理センサ
3　汗成分計測用フレキシブル化学センサ
4　対象温度(皮膚温度)の高精度計測
5　結言

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検査分散・データ中央管理型診断機器
Central Management System for Clinical Data at In Vitro Diagnostic Devices

　ヘルスケアデバイス,ウェアラブルデバイスには,検査データをはじめとしたデバイス管理のためのデータ一元管理と運用が必要である。臨床検査領域の検査データ管理の在り方を起点としてヘルスケア,ウェアラブルデバイスのデータ管理について考察し,著者らが取り組んでいるヘルスケアデバイス,ウェアラブルデバイスへの通信機能の搭載とデータの一元管理について解説したい。

【目次】
1　はじめに
2　臨床検査分野のデータ管理トレンド
3　ヘルスケア分野のデータ管理システム
4　IoT機能搭載のPOCT機器の一例
5　ウェアラブルで用いられる検査装置について
6　最後に

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身体密着型生体活動モニタリングシステムの開発
Development of Adhesive Type Human Monitoring Systems

　身体に貼り付ける,あるいは密着させるタイプの生体モニタリングシステムについて述べる。このような形態のモニタリングシステムは,体躯の向きや動きを精度良く検出でき,また心電,筋電,脈波,血圧,(深部)体温など基本的バイタル量を計測しやすいという特徴を持ち,確度の高い見守りシステムに最適である。本稿では具体的なシステム例をいくつか示し,それらの内容を簡単に説明する。

【目次】
1　はじめに
2　生体活動モニタリングの形態
3　身体貼り付け型モニタリングシステム
3.1　絆創膏型実証モデル
3.2　柔軟センサとの組み合わせ
3.3　VitalgramII
3.4　Vitalgram CT
3.5　アクティブ筋電電極
4　おわりに

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周産期新生児医療のIoT 化に向けたウェアラブル黄疸計測デバイスの開発
Wearable Jaundice Device for Perinatal and Neonatal Medicine

　近年,様々な現場でIoT 化が進んでいる。重要な現場の一つに周産期新生児医療がある。本研究では,当研空室で開発中の新生児用ウェアラブル黄疸計に関して論ずる。新生児黄疸は新生児の80%以上で検出される現象であるとともに処置が遅れると重篤な後遺症につながる症例である。本論のデバイスは,その診断・治療とIoT 技術の懸け橋となるデバイスである。

【目次】
1　はじめに
2　新生児黄疸
3　新生児黄疸の検出方法
4　ウェアラブル黄疸計測デバイス

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有機トランジスタ型化学センサの開発動向
Recent Trends in Development of Organic Transistor-based Chemical Sensors

　有機電界効果トランジスタ(OFET)型化学センサは,分子認識情報の読み出しを可能とする有機デバイスの1 種である。本稿では,マイクロ流路と接合した延長ゲートOFET と,より高集積化を指向した電解質ゲートOFET を用いたそれぞれの化学センサによる標的種の検出例をもとに,人工レセプタを導入したOFET型化学センサのウェアラブルデバイスへの応用可能性について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　マイクロ流体デバイスを接合した延長ゲート有機トランジスタ型化学センサの開発
3　電解質ゲート有機トランジスタ型化学センサによるヒスタミン検出
4　まとめ

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ウェアラブル脳波計の開発
Development of Wearable EEG System

　近年の脳波計測技術の進歩により,簡易に計測が可能なウェアラブル脳波計が実現されつつある。脳波計測を行うことでてんかんや認知症などの脳疾患の情報を得ることができる。現状では,長時間の装着が難しいなどの課題があるが,今後,よりよいウェアラブル脳波計が開発された場合,新たなるヘルスケアの創出につながると考えられる。

【目次】
1　はじめに
2　簡単に脳波計測が可能なウェアラブル脳波計の開発
2.1　一般的な脳波計測手法
2.2　導電性ジェルが不要で簡単に脳波が測れる技術の開発
2.3　ウェアラブル脳波計の為の小型脳波計とヘッドギアの開発
2.4　開発したウェアラブル脳波計の評価
2.5　日常での常時脳波計測を目指して
3　おわりに

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パッシブインジケータ法での皮膚アンモニア測定によるストレスの見える化
Visualization of Mental Stress by Measurement of Ammonia Emanated fromHuman Skin Using Passive Indicator

　気象などわたしたちを取り巻く環境や社会的価値観の変化に伴い,体臭がこれまでと異なるとらえられ方をするようになり注目を集めている。一方,からだから発せられるにおいをさまざまな化学物質の集合体ととらえ,生体から放たれる情報として活用しようとする研究分野もある。皮膚表面から放散される微量な化学成分(皮膚ガス)について,皮膚ガスとは何か?　から,最新の研究により日進月歩で明らかになっている皮膚ガスの利用価値,また皮膚アンモニアを利用したストレス診断に向けた取り組みについて,実測例も含めて解説する。

【目次】
1　なぜいま皮膚ガスが注目されるか
2　皮膚ガス測定でわかる生体情報
2.1　皮膚ガスとは
2.2　皮膚ガス測定により得られる情報
3　皮膚アンモニアとストレス
3.1　ストレスと心拍変動
3.2　皮膚アンモニアの生成と放散
3.3　皮膚アンモニアの測定方法
4　簡易ストレス測定キット
4.1　パッシブインジケータ法および測色
4.2　ストレス検出用の測定キットの開発
5　おわりに　

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BIO R&D

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肥満から生活習慣病が生じるメカニズムの解明とその治療戦略
Mechanisms for the Treatment of Lifestyle-related Diseases fromObesity and Their Treatment Strategies

　高カロリーの食事や運動習慣の欠如によって生じる肥満は糖尿病や非アルコール性脂肪肝(NAFLD)などの様々な生活習慣病を引き起こす。本稿では,肥満によって生じる生活習慣病の発症メカニズムについて各臓器で生じる分子シグナリングの変化に着目して,その治療戦略とともに解説する。

【目次】
1　はじめに
2　肥満とインスリン抵抗性
3　各臓器で引き起こされる肥満による変化
3.1　肥満による腸管炎症
3.2　肥満による肝臓での炎症と脂肪蓄積
3.3　肥満による脂肪組織のリモデリング
3. 4　肥満による筋肉の変化
4　肥満と生活習慣病を克服する治療戦略

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《BIO PRODUCTS》

γ-オリザノール(γ-Oryzanol)

アルギン酸ナトリウム(Sodium alginate)
月刊バイオインダストリー 2020年2月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞
木村信忠　(国研)産業技術総合研究所
兼橋真二　東京農工大学
内堀亮介　自治医科大学
林　幸壱朗　九州大学
橋本洋佑　Trinity College Dublin
橘　敬祐　大阪大学
近藤昌夫　大阪大学
松田健人　北海道大学
アリフムハンマドラセドゥルコビル　北海道大学
佐田和己　北海道大学
角五　彰　北海道大学
葛谷明紀　関西大学
山田貴子　松谷化学工業(株)
汐田剛史　鳥取大学
板場則子　鳥取大学
竹山　旭　(株)NOVENINE

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BIO R&D

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未知微生物資源をターゲットにした機能性化合物の探索
Screening for Novel Bioactive Compounds from the Uncultivated Microbial Resources

　環境中に生息するおよそ99%以上の微生物は未知であり，有用な生物遺伝子資源として様々な産業への活用が期待されている。本稿では，未知微生物を対象にした生物遺伝子資源の探索技術と，筆者の研究を中心に，未知微生物に由来する機能性化合物の探索研究について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　未知微生物資源の探索技術の進歩と成果
2.1　メタゲノム解析とは
2.2　メタゲノム解析技術の開発と応用
2.3　メタゲノム解析のターゲット
2.4　メタゲノム解析による新規なインジゴ合成酵素の探索
2.5　メタゲノム解析による微生物間コミュニケーション物質の探索
3　おわりに

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BIO R&D

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未利用廃棄資源の有効利用技術の確立に向けて
－非可食カシューナッツの殻油由来の機能性材料－
Development of Effective Utilization of Non-food Biomass
－Development of Cashew Nuts Green Plastics－

　次世代の未利用資源として期待できる非食用の廃棄未利用資源のひとつであるカシューナッツの殻油の有効利用について紹介する。この殻油を原料として，速乾性，耐熱性，フレキシブル特性，耐薬品性，抗菌活性，光学的透明性を有する室温で材料形成可能な環境調和型材料を開発した。

【目次】
1　緒言
2　カシューナッツシェルリキッド（CNSL）とは
3　殻油を原料とする室温硬化可能な環境調和型バイオマスプラスチック
4　まとめと要望

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BIO R&D

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CAR-T療法の課題と次世代型CARの開発
Development of “Next-generation” CAR-T Cells

　免疫チェックポイント阻害薬の登場によりがんに対する免疫療法が大きな注目を集めている。キメラ抗原受容体（chimeric antigen receptor：CAR）発現T細胞を用いた養子免疫療法（CAR-T療法）もまた，B細胞性造血器腫瘍に対する治療で劇的な効果をあげている。CAR-T療法の寄せられている期待は大きく，さらに有効性を高める次世代型CARの開発がより一層活発化すると見込まれる。

【目次】
1　はじめに
2　キメラ抗原受容体
3　B細胞性腫瘍に対するCD19特異的CAR-T療法
4　CD19以外の抗原を標的としたCARの開発
5　CAR-T療法の課題
6　次世代型CAR-T細胞
7　おわりに

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BIO R&D

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骨髄様組織を形成するハニカムスキャフォールド
Honeycomb Scaffold for Generation of Bone Marrow-like Tissues

　骨の無機組成である炭酸アパタイトからなるハニカム型スキャフォールドを作製した。ハニカム壁内に1～5μmのマイクロポアを有するスキャフォールドは骨と置換された後，大規模に材料吸収が生じた部位において骨髄様組織が形成した。この人工的に骨髄を形成するスキャフォールドは，白血病治療や造血幹細胞研究に有用であると思われる。

【目次】
1　はじめに
2　炭酸アパタイトハニカムの作製
3　炭酸アパタイトハニカムのポア特性
4　炭酸アパタイトハニカムの機械的特性
5　細胞接着およびアルカリホスファターゼ活性
6　骨および骨髄様組織形成
7　結論

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BIO R&D

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血液脳関門制御抗体の開発
Development of Antibodies with the Ability to Modulate the Blood-brain Barrier

　血液脳関門には密着結合が存在し，薬物の脳内への移行を妨げる物理的障壁となっている。この密着結合を制御する技術を確立することができれば，中枢神経系疾患に対する治療に大きく貢献すると考えられている。本稿では，当グループが開発した血液脳関門制御抗体に関する研究の概要を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　BBBのTJを構成するタンパク質
2.1　Claudin-5
2.2　Occludin
2.3　Tricelluinとangulin-1
2.4　JAM-A
2.5　ZO-1
3　抗claudin-5抗体の特性
3.1　市販されている抗claudin-5抗体
3.2　当グループで作製した抗体
4　取得した抗claudin-5抗体によるバリア機能の制御
5　今後の展開

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BIO R&D

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生体分子モーターとDNAオリガミによる分子人工筋肉の開発
Development of Molecular Artificial Smooth Muscle by Using Biomolecular Motorand DNA Origami Nanostructures

　生体分子モータータンパク質は，化学エネルギーを力学的な仕事へと変換するナノメートルスケールの分子機械である。本研究では，バイオテクノロジーにより合成される生体分子モータータンパク質とDNAナノテクノロジーにより合成されるDNAナノ構造体（DNAオリガミ）を組み合わせ，自在にサイズを制御可能な分子人工筋肉を開発した。

【目次】
1　はじめに
2　分子人工筋肉の設計
2.1　DNAオリガミによる微小管の空間配置制御
2.2　キネシンを架橋点とする微小管ネットワークの形成
2.3　分子人工筋肉が示す収縮運動
3　応用に向けた取り組み
4　おわりに

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BIO R&D

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希少糖含有シロップを用いた機能性表示食品の開発
Development of Foods with Function Claims Using Rare Sugar Syrup

　希少糖含有シロップは，ブドウ糖や果糖を主成分とし，希少糖（プシコース，ソルボース，タガトース，アロース）を固形分として13％程度含有している。希少糖含有シロップは体脂肪低減効果や血糖応答低減効果などの生理作用を示す。本稿では，希少糖含有シロップを用いた血糖に関する機能性表示食品の開発について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　希少糖
3　希少糖含有シロップ
3.1　低GI甘味料
3.2　低用量血糖応答試験
4　希少糖含有シロップを利用した機能性表示食品
4.1　スクラーゼ活性阻害
4.2　血糖応答低減効果
4.3　機能性表示食品の開発
5　おわりに

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BIO ENGINEERING

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肝硬変治療細胞シートの開発
Development of Cell Sheets for Treatment of Liver Cirrhosis

　肝硬変は予後不良であり，特に，非代償性肝硬変は治療法がなく，治療法の開発が喫緊の課題である。著者らが開発した肝硬変治療細胞シートは，強力な肝線維化抑制作用を有し，作用機序は肝線維合成の抑制とマトリックスメタロプロテナーゼ（MMP）分泌による線維分解促進による。本細胞シートは有望な肝硬変治療法として開発を続けている。

【目次】
1　はじめに
2　肝硬変治療細胞シートの開発
3　肝硬変治療細胞シートの肝線維化抑制効果
4　硬変治療細胞シートの肝線維化抑制のメカニズム
5　おわりに

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BIO ENGINEERING

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歯科医療を通じて，ヘルスケアの未来を創る。
IoT スマート歯ブラシ“SMASH”の開発
Development of IoT Smart Tooth Brush“SMASH”

　少子超高齢化社会と言われて久しい我が国において，生活習慣病の予防は非常に重要である。日本の医療費は年間42 兆円を超えており様々な抑制策が実行されているが，目立った効果は出ておらず，また歯科を主体とした取り組みは現状なされていない。近年，歯周病や虫歯による歯の欠損を素因とした口腔機能の低下により，全身のフレイル（虚弱）が惹起されることや，透析や脳卒中などの重篤な疾患は歯周病及び虫歯が発端となっていることを示す「メタボリック・ドミノ」という概念が報告された。そこで弊社では，健康寿命の延伸とQOL の向上を目的として，歯周病リスクをセンシングできるスマート歯ブラシと，それに付帯するサービス及びデータプラットフォームを開発し社会実装する。これにより，予防医療の当たり前化や疾患の早期発見，受診勧奨を実現し，全ての人々が自由で自分らしい人生を創出できる社会を実現したいと考えている。

【目次】
1　日本の医療課題
2　医療費増大の深刻化
3　歯科疾患と全身疾患の関係
4　行動変容
5　口臭と歯周病
6　口臭とは
7　口臭の原因物質
8　口臭の検査法
9　口臭をセンシングする歯ブラシ

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BIO BUSINESS

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芳香・消臭・脱臭剤工業

　2018 年度の芳香・消臭・脱臭剤市場は前年とほぼ横ばいの約506 億円規模となった。消費者の価値観やニーズの多様化に対応し，2018 年も各社から様々な新商品が上市され，市場は活況を呈した。特定の悪臭の消臭に特化した機能や，よりナチュラルな香りを追求した商品が多く見られた。また，スプレー，ジェル，液体，スティックなど様々な形態の商品が発売され，消費者の選択肢が広がった。とりわけ女性をメインターゲットにした，インテリア性が高く，高単価な室内用スティックタイプの芳香・消臭剤が好調を博した。
　また，ウイルスや雑菌から守る効果や，雑菌やカビの繁殖を抑える効果など，除菌機能や介護用途を想定した商品の需要が高まっている。今後もさらなる付加価値商品の開発・投入が進むとみられる。

【目次】
1　概要
2　種類・素材など
3　市場動向
4　主な企業動向

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《BIO PRODUCTS》

酢酸フタル酸セルロース(Cellulose acetate phthalate)
試し読み版

無料

シーエムシー出版

月刊 BIO INDUSTRYの試し読み版です。
2017年1月号からフルカラーリニューアルいたしました！
月刊バイオインダストリー 2020年1月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞
末永　光　産業技術総合研究所
河崎雄太　横浜国立大学
武田　穣　横浜国立大学　
岩長祐伸　物質・材料研究機構
亀崎允啓　早稲田大学
土屋浩一郎　徳島大学

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BIO R&D

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新しい合成生物学装置の開発～遺伝子発現のファインチューニング～
Fine-tune System for Gene Expression in Synthetic Biology

　新奇な生命現象の発見は，新規なバイオテクノロジー創出への可能性をも秘めている。たとえば，CRISPR/Casシステムという獲得免疫機構の発見が，今まさに画期的なゲノム編集技術へと応用展開を遂げつつある。本稿においては，筆者らがメタゲノム配列から発見した反復配列について，合成生物学における有用な装置となり得る興味深い機能を明らかにしたので紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　反復配列とは
3　メタゲノムとは
4　メタゲノムからのタンデムリピートの発見
5　［MTR9］xの機能解析
5.1　大腸菌宿主
5.2　酵母宿主
5.3　宿主の拡大
6　おわりに

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BIO R&D

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グルコース・グルコサミン交互共重合体によるセルロースの表面改質-細菌性マイクロチューブ発の新技術-
Surface Modification of Cellulose with Glucosaminoglucan-New Technologies Based on Bacterial Microtubes-

　グルコース・グルコサミン交互共重合体（グルコサミノグルカン）は糸状性硫黄酸化細菌の細胞列を包み込むマイクロチューブの主成分である。グルコサミノグルカンはあたかもセルロースとキトサンのキメラ多糖のような化学構造を有し水溶性と凝集性を併せ持つ。そして，セルロース素材に強く吸着し表面にアミノ基を付与する。本稿では，グルコサミノグルカンとその由来である細菌性マイクロチューブについて概説する。

【目次】
1　はじめに
2　マイクロチューブ形成細菌
3　Thiothrix属
4　Thiothrix属のマイクロチューブ
5　グルコサミノグルカン
6　セルロース素材の表面アミノ化
7　表面アミノ基の効果
8　グルコサミノグルカンの調製
9　まとめ

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BIO ENGINEERING

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生体分子を高感度に蛍光検出するメタ表面センサー
Metasurface Sensors Detecting Biomolecules Highly Efficiently with Fluorescence

　数ある生体分子センサーにおいて蛍光検出を動作原理とするものは，最も高い感度を示すと認識されている。蛍光強度を著しく増強できるメタ表面を2 種類見出した。プラズモン・フォトンハイブリッド型と全誘電体型のメタ表面について紹介する。いずれも巨大タンパク質分子からなる生体分子用のセンサーとしても応用可能な新しい人工材料である。

【目次】
1　はじめに
2　メタ表面における蛍光増強
2.1　プラズモン・フォトンハイブリッド型メタ表面
2.2　シリコンナノロッドからなるメタ表面
2.3　生体分子検出に向けて
3　　まとめ

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BIO ENGINEERING

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新産業創出のための機能性材料とメカトロニクスの融合デザイン～磁気応答性材料を用いたロボットアクチュエータ～
Multidisciplinary Design of Functional Material and Mechatronics for New Industries-Robot Actuators Using Magnetorheological Materials-

　外部刺激に応じて物理化学等の特性が変化する機能性材料は，メカトロニクスのデザインにパラダイムシフトを起こし，いままで実現が難しかった新たな機能を発現させる大きな潜在性を有している。本稿では，機能性材料とメカトロニクスの融合による新産業創出を見据え，機能性材料をロボットアクチュエータへ応用した研究開発について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　BMSアクチュエータの駆動原理
3　BMSアクチュエータの設計手法
3.1　概念設計
3.2　設計パラメータの決定
3.3　導出した設計パラメータ
4　性能試験
4.1　性能試験手法
4.2　性能評価の結果と考察
5　おわりに

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BIO ENGINEERING

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抗体結合蛍光ナノビーズを活用した可搬型血中濃度測定装置の開発
Development of an Immunoassay-based Point-of-care Testing （POCT） Device forTherapeutic Drug Monitoring

　臨床現場では薬剤師が患者の血液中の薬物濃度を分析し，医師がその投薬量を調節する薬物治療モニタリング（TDM）が行われている。しかし多くの医療機関は外注で薬物濃度を測定しているためTDM に基づいた迅速な判断は不可能な場合が多い。そこで抗体結合蛍光ナノビーズを活用し，POCT でTDM を可能にするシステムを開発したので紹介する。

【目次】
1　治療薬物モニタリング（TDM）とは
2　TDMの現状と課題
3　TDM用POCTシステムの概要
4　TDM用POCTシステムの将来性
5　おわりに

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BIO BUSINESS

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バイオ3D プリンティングの開発動向

【目次】
1　はじめに
2　バイオ3D プリンティングによる生体材料の作製プロセス
3　組織化プロセス
4　組織構築の手法
5　ハードウェア
6　バイオインク
7　国内研究開発動向
8　3Dプリンティングの医療応用
9　臓器モデル
10　義足／義歯
11　人工骨／人工関節

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BIO BUSINESS

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日本のバイオプラスチック市場

【目次】
1　バイオプラスチックの市場規模
2　国内市場の動向
3　研究開発動向
3.1　石油由来プラスチックのバイオプラスチック化
4　生分解性ポリマーの高性能化
5　新たなバイオプラスチックの開発

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BIO BUSINESS

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香料工業

　2018年の国内生産量は前年比101.4 ％の6万5,312トンで，減少から増加に転じた。生産金額は前年比105.7 ％の1,769億6,700万円となり，前年実績を上回った。香料には大きく分けて食品香料（フレーバー）と香粧品香料（フレグランス）があり，海外では同程度の市場を持っているが，国内ではおよそ7：1 で食品香料市場の方が大きい。世界の香料売上高は，263 億ドルとなり前年比107.6 ％と増加した。これはドルベースでの結果であり，現地通貨ベースでも増加している。特に中国，東南アジア市場の成長が大きい。香料は極めて嗜好性，快楽性の強い製品であるため，地域の気候，文化による差が大きく，それに対応した開発能力が求められている。

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

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BIO BUSINESS

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紙・パルプ用化学薬品工業

製紙用薬剤は，紙・板紙の製造において様々な用途で用いられる。国内需要は紙・板紙の成熟市場に連動して縮小傾向にあるが，製紙用薬剤メーカー各社は，ニーズの高機能化に取り組むとともに，中国や東南アジア地域の発展をにらみ，同地域における市場展開・生産体制の強化を行っている。

【目次】
1　概要
2　紙・板紙需要動向
2.1　紙
2.2　板紙
3　製紙パルプ需要動向
4　古紙需要動向
5　製紙用薬剤需要動向
5.1　製紙パルプ用薬品
5.2　古紙処理工程用薬剤
5.3　抄紙工程用薬剤
5.4　二次加工用薬品
5.5　その他
6　製紙用薬剤メーカーの動向
6.1　国内メーカーの中国，東南アジア地域への進出
6.2　各社の国内動向

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《BIO PRODUCTS》

DL-アラニン(DL-Alanin)

　
月刊バイオインダストリー 2019年12月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞
笹内謙一　(株)PEO技術士事務所
菅野明芳　(株)森のエネルギー研究所
片岡直明　水ingエンジニアリング(株)
澤井正和　(株)テクノプラン
原田龍一　東北大学
盛戸貴裕　東北大学
谷内一彦　東北大学
梅津光央　東北大学
齋藤　裕　産業技術総合研究所
亀田倫史　産業技術総合研究所
津田宏治　東京大学
小沼泰子　(株)ニコン
清田泰次郎　(株)ニコン

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【特集】バイオマス発電の実際と今後

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木質バイオマス小規模発電
Small Scale Power Plant for Woody Biomass

　小規模の木質バイオマス発電がFITの買取価格が40 円/kWh と再生可能エネルギーの中でも群を抜いて高いことや必要な燃料の量が比較的少ないことから注目を浴びている。中でもガス化発電は高効率であることからその導入が盛んである。ただしその技術の大半が欧州からの輸入であること，熱電併給の熱利用が活かせていないことから事業性の妨げとなっており，その留意点について述べる。

【目次】
1　はじめに
1.1　2,000 kW未満の発電所のメリットとデメリット　　
1.2　BTG発電
1.3　ORC発電
1.4　熱分解ガス化発電（ガス化CHP）
1.5　汎用ガス化CHPの留意点
1.6　熱電併給は必須

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バイオマス熱電併給・熱供給の最新動向
Latest Trends in Biomass Cogeneration and Heat Supply

　「2050年にCO2排出量80％削減」達成には，日本のあらゆる企業や家庭が「CO2ゼロ」の実現に投資を行う必要がある。太陽光に比べバイオマス発電はコストが高止まりする短所がある一方で，工場での蒸気利用等の熱利用では他の再エネよりバイオマスが安価となる。民間企業や一般家庭から投資を呼び込む「バイオマス熱電併給・熱自給」のビジネス創出が胎動し始めた。

【目次】
1　はじめに
2　木質バイオマスの熱利用を伴う発電（熱電併給）・熱供給の現状　
2.1　他の再エネ発電と，木質バイオマス発電の将来動向　
2.2　木質バイオマスの熱利用の現況　
2.3　民間事業者にとっての「儲かる木質バイオマスの熱利用事業」の定義　
3　近年の特徴ある木質バイオマス熱電併給・熱利用の動向，導入事例について
4　結び

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バイオマスのメタン発酵技術の基礎と開発事例
Trends in Research & Development of Anaerobic Biological Treatment Technology for Biomass

　メタン発酵（嫌気性処理）は，酸素のない嫌気環境下で生育する嫌気性菌の代謝作用により，有機物をメタンガスや炭酸ガスに分解する方法である。現在，低炭素社会に向けた未利用資源の活用技術として，生ごみや食品加工残渣，汚泥などのバイオマス向けメタン発酵が普及し始めており，その基礎と研究開発動向を紹介した。

【目次】
1　はじめに
1.1　メタン発酵技術の歴史
1.2　バイオマス活用の推進，循環型社会の形成，法制度の施行状況
1.3　バイオマスメタン発酵の技術開発
2　メタン発酵技術の基礎
2.1　メタン発酵処理の特徴
2.2　有機物の嫌気分解経路
2.3　バイオガス発生
2.4　バイオマス活用に向けたメタン発酵処理技術　
3　食品廃棄物系メタン発酵技術の開発事例
3.1　システムフロー
3.2　食品製造残渣バイオガス化設備の運転結果
4　下水汚泥のメタン発酵技術の開発事例　
4.1　高濃度汚泥消化システム　
4.2　高濃度汚泥消化システムの評価（室内実験）
4.3　下水汚泥消化のバイオガス有効利用技術と課題
5　地域バイオマス利活用施設の事例
6　今後の展望

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メタン発酵発電事業の採算性と最適化および新技術
Profitability and Optimization of Methane Fermentation Power Generation Business and New Technology

本稿では，「新エネルギー・産業技術総合開発機構」（NEDO）の支援を受けて開発したメタン発酵槽に関する新技術について紹介する。この技術は，真空装置とバイオマスの可溶化装置として機能する「蒸気エジェクター」を利用したメタン発酵促進技術で，この技術を利用した発電システムからの熱回収と消化率の効率化により，発電事業の採算性を従来システムと比較して飛躍的に改善する方法を解説する。
　
【目次】
1　はじめに
2　メタン発酵発電事業の事業性向上対策　
2.1　メタン発酵発電事業に適したバイオマスと発電事業の状況
2.2　メタン発酵発電事業における利益率向上のための方策と課題
3　蒸気エジェクター式加温装置によるメタン発酵の効率化技術
3.1　蒸気エジェクター式加温装置の原理と機能
3.2　蒸気エジェクター式加温装置の性能
4　蒸気エジェクター式加温装置を利用したメタン発酵発電システム
4.1　蒸気エジェクター加温装置を利用した高温メタン発酵システム
4.2　温水加温発電システムとの事業性（投資利益率）比較
5　おわりに　

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BIO R&D

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ポジトロン放出核種標識タンパク質の新規合成方法の開発
Development of New Methods for Protein Radiolabeling with Positron Emitting Radionuclides

　バイオ医薬品のようなタンパク質製剤が治療薬に出てきてから，タンパク質型のPETプローブへの期待も高まってきている。本稿では，筆者らが取り組んできた炭素11とフッ素18標識高比放射能標識アミノ酸と無細胞タンパク質合成試薬を用いた，新しいポジトロン放出核種標識タンパク質PETプローブの合成技術について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　無細胞タンパク質合成試薬を用いたポジトロン放出核種標識タンパク質の合成
2.1　11C標識L-メチオニンを用いた11C標識タンパク質の合成
2.2　18F標識4-フルオロ-L-プロリンを用いた18F標識タンパク質の合成
2.3　部位特異的な18F標識タンパク質の合成
3　おわりに

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BIO R&D

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機械学習が道先案内するタンパク質の進化分子工学
Can Machine Learning Guide Directed Evolution of Functional Proteins ?

　タンパク質の設計とは「20種類のアミノ酸をどのように配列させるか」であるが，アミノ酸の配列が生み出す「場合の数（配列空間）」は膨大である。タンパク質のデータベースから骨格タンパク質を選定した場合，タンパク質の設計は「どこの残基」を「何のアミノ酸」に変えるかという単純なものになる。しかし，タンパク質の大規模な変異体ライブラリーの作製技術やスクリーニング操作が発展してきているにも関わらず，未だ開発時間も創出確実性も読めない中で開発を進めざるを得ない現状がある。本稿では，進化分子工学における変異体ライブラリーの作製に人工知能技術の一つである機械学習による機能予測を導入することで，目的変異体を含む確率が飛躍的に向上している小規模な変異体群（スマートホットライブラリー）を構築する手法を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　進化分子工学の課題：配列空間問題
3　配列空間の道先案内人としての機械学習
4　学習データの質と量
5　アミノ酸の記述子
6　ベイズ最適化に基づく機械学習
7　酵素への利用
8　まとめ

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BIO ENGINEERING

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細胞培養向けライブセルイメージング
Live Cell Imaging for Cell Culture

　ライブセルイメージングは基礎研究だけでなく，医療及び産業で利用される細胞品質管理や in vitro での創薬スクリーニングにおいても欠かせないツールとなっている。安定したライブセルイメージングを実現するための，細胞培養環境を維持する細胞培養観察装置と画像解析について述べる。

【目次】
1　培養細胞のライブセルイメージング
2　ライブセルイメージングを支える画像解析技術
3　接着細胞のコンフルエンシーの解析
4　ヒト多能性幹細胞コロニーの解析
5　神経細胞の解析
6　画像解析のための撮影条件設定

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BIO BUSINESS

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世界のバイオプラスチック市場

【目次】
1　世界市場
2　ブラジル
3　アジア
4　欧州
5　北アメリカ

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BIO BUSINESS

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特定保健用食品（トクホ）市場の動向

【目次】
1　はじめに
2　市場動向
3　用途別動向
4　販売チャネル別動向
5　将来動向
6　トクホ市場における食物繊維含有製品の動向
月刊バイオインダストリー 2019年11月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞
志字寿文　松浦薬業㈱
今井昇治　松浦薬業㈱
大野高政　松浦薬業㈱
山地史哉　ポーラ化成工業㈱
多田明弘　ポーラ化成工業㈱
鈴木　茂　㈱バスクリン
秀　道広　広島大学
榎本有希子　㈱ファンケル
渡辺　均　千葉大学
新藤　聡　千葉大学
松原紀嘉　千葉大学
池上文雄　千葉大学
安藤広和　金沢大学
佐々木陽平　金沢大学
御影雅幸　東京農業大学
白鳥　誠　㈱ウチダ和漢薬
福井健一　大阪大学

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【特集】漢方生薬・薬用植物の効能と栽培技術

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パフィアエキスパウダーの美肌素材としての有用性
Beneficial Effect of Pfaffia Extract Powder as Beautiful Skin Agent

　老化を実感する肌などの組織は，コラーゲンの含有率が非常に高い。体内のコラーゲンは加齢と共に減少することや，20 歳前後をピークにコラーゲン合成能が低下することから，コラーゲン合成促進作用を有する素材はアンチエイジングに有用であると考えられる。
本稿では，パフィアエキスパウダーのコラーゲン合成促進作用，紫外線による光老化に対する改善作用など，パフィアエキスパウダーの美肌分野の研究成果をヒトモニターによるアンケート調査結果も交えて紹介する。

【目次】
1　はじめに
1.1　皮膚の構造　　
1.2　皮膚老化とコラーゲン
2　パフィアとは
3　パフィアの加齢による皮膚老化に対する有用性
4　パフィアの紫外線による皮膚老化に対する有用性
5　パフィアエキスパウダーの皮膚線維芽細胞活性化作用
6　モニターアンケート調査
7　パフィアエキスパウダーの安全性
8　おわりに

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コルチゾールによる細胞間接着の減少とトウニンエキスによる改善
The Intercellular Adhesion is Decreased by Cortisol and Increased by Peach Kernel Extract

　様々な肌のトラブル・悩みに対応するため，有用性のある植物抽出物が多くの化粧品に含まれている。今回我々は，女性の肌悩みの一つである「むくみ」に着目し，むくみが細胞間接着の減少により生じることから，細胞間接着について調べた。
その結果，ストレスにより増加するコルチゾールが細胞間接着を弱くすることが新たに明らかとなり，またトウニンエキスが接着を強化する可能性が示された。

【目次】
1　はじめに
2　実験　
2.1　試料　
2.2　細胞間接着を構成するZO-1の染色　
2.3　画像解析　
2.4　ZO-1およびLNX1の発現量解析
2.5　統計解析
3　結果
3.1　コルチゾールが細胞間接着に与える影響
3.2　コルチゾールが細胞間接着を弱くするメカニズム
3.3　細胞間接着を強化するトウニンエキスの効果
4　考察
5　おわりに

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アトピー性皮膚炎に対するタンニン酸のスキンケア剤への活用
Efficacy of Sweat-antigen-inactivating Skin Care Products on Itching of Patients with Atopic Dermatitis

　アトピー性皮膚炎の治療では，ステロイド外用薬を中心とした薬物療法ととも，原因・悪化因子の検索と対策，および異常な皮膚機能の補正を行うスキンケアが必要である。我々は，アトピー性皮膚炎に対する悪化因子である汗に着目し，植物成分の中からタンニン酸が汗中の抗原（汗抗原）を中和し，末梢血好塩基球からのヒスタミン遊離を抑制することを見出した。本稿では，アトピー性皮膚炎患者の痒みの軽減を目的としたタンニン酸を配合したスキンケア剤について報告する。

【目次】
1　はじめに
2　アトピー性皮膚炎患者における汗の影響　
3　汗に含まれる抗原成分（汗抗原）　
4　植物成分における汗抗原の中和作用　
4.1　植物成分からのスクリーニング　
4.2　タンニン酸の精製汗抗原中和試験　
5　タンニン酸を配合したエアゾールスプレー剤の臨床的有用性
6　タンニン酸の入浴剤への活用と臨床的有用性
6.1　タンニン酸の吸着試験
6.2　タンニン酸入浴剤の臨床効果
7　おわりに

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Arginase-1 （ARG-1）に着目した新しい美白機能における生薬・有用植物由来成分“Stigmasterol”の効果
The Effect of“ Stigmasterol”, One of the Herbal Medicine and Useful Plant-derived Compound, on New Whitening Mechanism Regulated by Arginase-1（ ARG-1）.

「シミ」とは紫外線等により表皮中で過剰にメラニンが産生・滞留して形成される。「酸化反応」がシミ形成を加速することから，多数の抗酸化成分が美白用に開発されてきた。本稿では，抗酸化成分ではなく皮膚内の抗酸化性を間接的に保つARG-1 に着目した新しい美白機能と，その有効成分“Stigmasterol”の効果について紹介する。
　
【目次】
1　はじめに
2　シミの形成メカニズム　
3　美白主剤および抗酸化機能成分から見た近年の美白機能研究　
4　角層中ARG-1量とシミ
5　ARG-1阻害によるシミ形成促進メカニズム　
6　ARG-1発現促進成分Stigmasterolと美白効果
7　おわりに

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トウキの系統選抜とセル成型苗生産
Line Selection and Plug Seedling Production of Angelica acutiloba Kitagawa

　国産生薬の需要の高まりと共に，薬用作物の効率的な生産が求められている。トウキにおいて，国内で栽培されている系統を調査し，系統解析と系統選抜を行なって品質の高い系統を選抜した。また，採種技術の改善により発芽率が飛躍的に向上し，セル成型苗育苗が可能となった。これによりトウキの1 年栽培が実現した。

【目次】
1　生薬「当帰」の基原植物の遺伝的背景と系統選抜　
1.1　はじめに　
1.2　遺伝子解析によるトウキおよびホッカイトウキ同定法と選抜　
2　トウキのセル成型苗生産に向けた課題解決　
2.1　トウキ栽培の問題点　
2.2　採種法の確立　
2.3　トウキのセル成型苗により1年栽培が実現
3　おわりに

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漢方生薬「麻黄」の国産化研究
Studies of Domestic Production for Ephedra Herba

　現在，我々は麻黄の国産化に向けて様々な研究を展開している。本稿では原植物の多様性について報告する。マオウ属植物の草質茎は，同一種であっても多様な形態的形質を有しており，含有成分においても個体内で差異を生じている可能性がある。そこで，特徴的な部位に分別し個体内での総アルカロイド含量の局在性を明らかにした。これらの知見は麻黄の製品化に向けた収穫時の重要な指標になると考えられる。

【目次】
1　はじめに
2　マオウ属植物のアルカロイド含量の局在性について　
2.1　実験方法
2.2　結果
2.3　考察
3　日局収載種を用いたアルカロイド含量の局在性
3.1　実験方法
3.2　結果
3.3　考察
4　まとめ

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生薬の流通の現状と今後の課題
Current Situation of Crude Drugs and Future Subjects

　生薬の流通については，日本漢方生薬製剤協会が継続して実施している「原料生薬の使用量等調査」の結果を基に，医薬品原料として用いられる生薬の種類，使用量，生産国などについて，その現状を報告した。また今後の課題として，生薬の栽培化と産地の複線化，中国産生薬の価格上昇，中国との交流強化の必要性を取り上げ,その状況を説明した。

【目次】
1　はじめに
2　生薬流通の現状
2.1　医薬品原料に用いられる原料生薬の使用量等調査データ　
2.2　原料生薬使用量等調査　
2.3　医薬品原料として用いられる生薬の種類，使用量及び生産国　
2.4　医薬品原料における使用量の多い生薬　
2.5　生産国による分類
3　今後の課題
3.1　生薬の栽培化と産地の複線化
3.2　中国産生薬の価格上昇
3.3　中国との交流強化

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BIO R&D

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睡眠中の生体活動に基づく睡眠個性の可視化と良否判別
Sleep Pattern Visualization and Quality Assessment Based on Activities During Sleep

　本稿では，人工知能技術よる睡眠中の生体睡眠活動に基づく睡眠個性の可視化，および睡眠の時系列モデリングに基づく良否判別法を紹介する。本技術は，非接触・簡便に計測可能な睡眠中の音に基づいており，また，体動，歯ぎしり，いびきといった睡眠中の生体活動に基づく睡眠の個性を評価している。

【目次】
1　生体活動に基づく睡眠個性の可視化
1.1　睡眠個性可視化の流れ　
1.2　睡眠関連音イベントの検出　
1.3　睡眠個性の可視化法
1.4　睡眠個性の可視化例
2　生体活動の時系列モデリングに基づく睡眠の良否判別
2.1　睡眠の良否判別の流れ
2.2　音イベントの自動分類
2.3　隠れマルコフモデルによる生体活動の時系列モデリング
2.4　睡眠の良否判別法
2.5　睡眠の良否判別結果
月刊バイオインダストリー 2019年10月号

￥4,950

シーエムシー出版

＜著者一覧＞
村上庸人　明治大学
早瀬文孝　明治大学
渡辺寛人　明治大学
木下英樹　東海大学
橘　熊野　群馬大学
森　隆　埼玉医科大学
角南　寛　琉球大学
清水雄介　琉球大学
普天間直子　琉球大学
牧田昌士　オルソリバース(株)
大阪直也　オルソリバース(株)
西川靖俊　オルソリバース(株)
茶山和敏　静岡大学
南　和幸　山口大学

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BIO REVIEW

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コラーゲン架橋分子ピリジノリンの新たな生理作用
A Novel Physiological Function of Pyridinoline, a Crosslink of Collagen

　細胞外マトリクスの主成分であるコラーゲンにおいては，特有の翻訳後修飾機構により架橋構造が形成される。主要な架橋構造はピリジノリンと呼ばれ，コラーゲンの分解によって線維から遊離するが，遊離ピリジノリンの生理作用は全く不明であった。糖尿病合併症に関わる糖化タンパク質の構造－作用相関を解析する過程で，ピリジノリンがパターン認識受容体RAGE に結合し，細胞に作用しうることが最近明らかとなった。この知見はコラーゲンの代謝や過剰産生が関わる骨代謝や組織線維化にピリジノリンが関与しうることを示唆するものである。

【目次】
1　コラーゲン
1.1　コラーゲンの構造
1.2　コラーゲンの架橋構造
2　ピリジノリンの受容体「RAGE」を介した新たな機能　
2.1　RAGEの既知のリガンドAGEと糖尿病合併症　
2.2　ピリジノリンはRAGEの生理的リガンドである
3　RAGEがピリジノリンを認識する意義
4　ピリジノリンの工業的利用の可能性　
5　おわりに

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BIO R&D

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食材と機能に応じた乳酸菌の活用と六次産業化のための種菌構想
Utilization of Lactic Acid Bacteria According to Foods and Functions and a Starter Project for Promotion of Primary Producers’Diversification into Processing and Distribution

　乳酸菌は安全性が高く様々な機能を持つ有用菌の一つである。現在ではヨーグルト，チーズのみならず様々な食品に添加され，利用範囲が拡大している。乳酸菌の発酵性や機能性は菌株により大きく異なることから活用にあたっては，発酵特性や機能性を十分考慮する必要がある。本稿では乳酸菌の効果的な活用法と当研究室で取り組んでいる六次産業化推進のための「種菌構想」について概説する。

【目次】
1　はじめに
2　乳酸菌による青果物の発酵
3　乳酸菌の機能性
4　乳酸菌を用いた六次産業化と種菌構想
5　機能性表示食品を狙った商品開発
6　おわりに

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BIO R&D

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バイオベースポリブチレンサクシネートとその共重合体
Biobased Poly(Butylene Succinate) and Its Copolymers

　ポリブチレンサクシネート（PBS）は1,4-ブタンジオールとコハク酸の重縮合によって合成されているポリエステルである。PBSは自然環境中で分解する生分解性高分子であることに加えて，モノマーであるコハク酸や1,4-ブタンジオールのバイオマス化が検討されているため，バイオベース生分解性高分子として有望な高分子である。

【目次】
1　はじめに
2　PBSの合成
2.1　化石資源からの1,4-ブタンジオールとコハク酸合成
2.2　バイオマス資源からの1,4-ブタンジオールとコハク酸合成
2.3　バイオマスからの1,4-ブタンジオールとコハク酸化学合成
3　PBS共重合体
3.1　商業生産されたPBS共重合体
3.2　新たなPBS共重合体
4　材料特性
4.1　PBSの物性
4.2　生分解性
5　最後に

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BIO R&D

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アポリポ蛋白EとN末端アミロイド前駆体蛋白の結合を標的としたアルツハイマー病の新規治療法
Targeting the Interaction of Apolipoprotein E with N-terminal Amyloid β-proteinPrecursor as a New Therpeutic Strategy for Alzheimer's Disease

アポリポ蛋白E（apolipoprotein E，ApoE）とN末端アミロイド前駆体蛋白（amyloid β-protein precursor，APP）の結合に着目し，Aβ産生に関与するApoEとN末端APPの結合を明らかにした。ApoEの低密度リポ蛋白受容体（low-density lipoprotein receptor, LDLR）結合領域の133-152アミノ酸配列のみで構成されるペプチド（ApoEp）は，ApoEと同様にN末端APPに結合して，Aβ産生を亢進した。一方，ApoEpのN末端に6個のlysine（6K）を付加したペプチド（6KApoEp）は，ApoEとN末端APPの結合を阻止して，Aβ産生を抑制した。ApoEpをアルツハイマー病の病態モデルへ腹腔内投与（12週間）するとアルツハイマー様病態が悪化したが，6kApoEpを同様に腹腔内投与すると病態が軽減した。アルツハイマー病の新規治療法として，6KApoEpの臨床応用が期待される。
　
【目次】
1　はじめに
2　ApoEの受容体結合領域の構造修飾
3　ApoE，ApoEp，6KApoEpとN末端APPの結合
4　6KApoEpによるApoEとN末端APPの結合阻止
5　6KApoEpの細胞表面へのAPP輸送とp44/42 MAPKリン酸化に対する抑制効果
6　6KApoEpのアルツハイマー病の病態モデルに対する脳アミロイド症・タウ蛋白病変の軽減と行動認知機能の改善効果
7　まとめ

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BIO R&D

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組織再生を促進する幹細胞抽出培養シートの開発
Development of the Regenerative Sheet for Stem Cell Extraction and Culture

　我々は再生治療に有用な幹細胞抽出培養シートを開発した。このシートは，生分解性高分子のPLGAとハイドロキシアパタイトからなる不織布で作製されたものである。我々は，このシートを用いて脂肪組織から脂肪幹細胞を迅速に抽出し，大量に培養することに成功した。シート状に大量培養された脂肪幹細胞は，幹細胞シートとしてそのまま再生治療に利用することも可能である。このシートは脂肪組織から脂肪幹細胞を抽出して培養できるだけでなく，様々な組織の幹細胞の抽出と培養にも活用できる。

【目次】
1　背景
2　生分解性不織布シートの開発
3　生分解性不織布シートを用いた幹細胞抽出培養方法の検討
4　生分解性不織布シートの構造が細胞増殖などに及ぼす影響の調査
5　生分解性不織布シート上での幹細胞の分化誘導実験
6　動物への幹細胞シート移植実験
7　まとめ

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BIO R&D

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新生児における母乳中CCL25の免疫促進作用
Promoting Action of CCL25 in Breast Milk on the Development of Immune Function in Neonate

　我々は，母乳中のCCL25の存在を世界に先駆けて確認した。そして，新生児の免疫器官およびそれらの免疫機能の発達に母乳中CCL25が重要な役割を果たしていることを明らかにした。そこで，本稿では，これまでに判明した母乳中CCL25の免疫学的機能性について解説する。

【目次】
1　緒論
2　材料および方法
2.1　マウス母乳中のCCL25含有量の分析　
2.2　マウス新生仔の人工哺育法による母乳中CCL25の役割の解明
3　結果
3.1　マウス母乳中のCCL25含有量
3.2　人工哺育されたマウス新生仔の臓器重量
3.3　胸腺および脾臓の免疫細胞の解析
3.4　小腸内のパイエル板の発達
3.5　小腸絨毛内のCCL25発現およびIgA産生細胞の解析
4　考察

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BIO R&D

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生体吸収性スナップスルーステントとその微細加工技術開発
Bioresorbable Snap-through Stent and Development of Micromachining Technology

　心筋梗塞の治療に用いられるステントを生体吸収性の材料で実現する努力がなされている。生体吸収性ポリマーで製作されたステントが市販されたものの，それまで金属製であったステントと同等の性能を，強度などの材料特性が異なるポリマー製で実現するためには，解決しなければならない問題が依然として残っている。本稿では，筆者らが提案し開発を進めているスナップスルー動作を行うスナップスルーステントと，それを製作するためのポリマーの微細加工技術について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　スナップスルーステント構造の概要
3　ステントの試作
4　製作したスナップスルーステントの拡張力評価
5　ポリ乳酸チューブの微細加工技術開発
6　おわりに

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BIO BUSINESS

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バイオシミラー市場
Biosimilars Market

【目次】
1　市場概要
2　国内の市場および研究開発の動向

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BIO BUSINESS

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美容食品市場

【目次】
1　市場の概要
1.1　美容成分を含む一般食材
1.2　主要美容食品素材

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《BIO PRODUCTS》

ヒドロキシプロピルセルロース(Hydroxypropyl cellulose)
乳酸メチル(Methyl lactate)
乳酸エチル(Ethyl lactate)
テトラヒドロフラン(Tetrahydrofuran)
月刊バイオインダストリー 2019年9月号

￥4,950

シーエムシー出版

横越英彦　静岡県立大学名誉教授
有原圭三　北里大学
横山壱成　北里大学
大畑素子　日本大学
齋藤忠夫　東北大学
水道裕久　サンスター(株)
磯部勝考　日本大学
赤田倫治　山口大学
鈴木絢子　大分大学
中村美紀子　信州大学
星田尚司　山口大学
藤本哲憲　(株)ヤナギヤ
鎌倉秀行　(株)エコマスター

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【特集】機能性タンパク質・アミノ酸・ペプチドの応用

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緑茶アミノ酸：テアニンと環状テアニンの生理作用
Green Tea Amino Acid：Physiological Function of Theanine and Cyclic Theanine

　緑茶特有アミノ酸のテアニンは，多くの生理機能を有しており，今回は，特に睡眠とのかかわり，動物実験での寿命延長作用について紹介する。テアニンが環化された環状テアニンが煎茶よりも玉露や碾茶に多く含まれており，また，緑茶の製造・抽出法の工夫により生成されることが分かり，その機能性について紹介する。

【目次】
1　緑茶特有アミノ酸のテアニンとは
2　テアニンと脳との関わり（概説）
2.1　実験動物を用いた試験
2.2　ヒトボランティア試験
3　テアニンの睡眠改善効果
4　環状テアニンについて
4.1　緑茶中の環状テアニン量
4.2　環状テアニンの機能性について
5　おわりに

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食品タンパク質由来ペプチドの利用における新展開
～メイラード反応による新しい機能性食品素材の開発～
Novel Ingredients from Food Protein-derived Peptides by the Maillard Reaction

　第2回国際生理活性ペプチドシンポジウムがスペインで開催され（2019/5/22～24），世界各国から機能性ペプチド領域の研究者が集まり，この分野の最新の情報が発表された。本稿では，このシンポジウムの様子を紹介したうえで，筆者らが取り組んでいるペプチドを原料としたメイラード反応を利用した機能性素材の開発に関する成果を紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　国際生理活性ペプチドシンポジウム
3　ペプチドとメイラード反応
4　メイラード反応を利用した「香りの機能性食品」
5　おわりに

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血圧降下ペプチド
Antihypertensive Peptides

　2019年4月には，5 年ぶりに高血圧治療ガイドラインが改訂された。本稿では，食事で摂取することで血圧を下げる機能性のあるペプチド類について，血圧調節機構とペプチドの評価方法，トクホと機能性表示食品，血圧降下ペプチドの構造と活性相関，遺伝子発現による大量調製の将来性などについてこれまでの知見をまとめた。

【目次】
1　血圧調節のメカニズムとアンジオテンシンI変換酵素（ACE）
2　ペプチドのin vitroおよびin vivoアッセイ
3　血圧降下ペプチドの活性評価における不整合
4　特定保健用食品（トクホ）と血圧降下ペプチド
5　機能性表示食品の血圧降下ペプチド
6　乳タンパク質由来の血圧降下ペプチド
7　血圧降下ペプチドの化学構造と活性の関連性

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コレステロール代謝改善アミノ酸・ペプチド
Cholesterol Metabolism Improving Amino acids and Peptides

　古くからある種の食品に含まれるタンパク質やそれらを構成する特定のアミノ酸にコレステロール代謝を改善する作用があることが知られているが，近年，タンパク質を加水分解してできる特定のペプチドにも同様な作用があることがわかってきた。本稿では，これらアミノ酸およびペプチドのコレステロール代謝改善作用について概説する。

【目次】
1　コレステロール代謝改善アミノ酸
1.1　含硫アミノ酸
1.2　含硫アミノ酸類似物質
1.3　その他のアミノ酸
2　コレステロール代謝改善ペプチド
2.1　大豆由来ペプチド
2.2　乳由来ペプチド
2.3　卵白由来ペプチド
2.4　豚肉由来ペプチド
2.5　牛肉由来ペプチド
2.6　魚由来ペプチド
3　アミノ酸・ペプチドを関与成分とする特定保健用食品
3.1　ブロッコリー・キャベツ由来のSMCS（天然アミノ酸）を関与成分とするもの
3.2　リン脂質結合大豆ペプチド（CSPHP）を関与成分とするもの

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BIO INDUSTRY

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新規導入作物キノアの我が国での栽培化とその市場性
Cultivation and Marketability of Newly Introduction crops, Quinoa in Japan

　アンデス高地原産でヒユ科に属するキノアは食材として優れた機能性を有し，塩類が集積した土壌環境下でも生育可能であることから，近年注目を集めている。ただし，我が国で販売されているキノアはそのほとんどが南米などからの輸入品であり，キノアが市民権を得ているとは言い難い。そこで，キノアの持つ能力や機能及び栽培法などについて解説をする。

1　はじめに
2　植物としてのキノア
2.1　キノアという植物
2.2　キノアの耐塩性とセシウム吸収能力
3　キノアを栽培する際のポイント
3.1　生育期間と播種期
3.2　生育に適した土壌環境と施肥
3.3　病害虫や障害の発生状況とその対策
4　国際キノア年
5　キノアの栽培状況と市場価値
6　キノア子実に含まれている成分特性と摂取時の効果
6.1　キノア子実に含まれている成分特性
6.2　キノア子実を摂取した時に期待できる効果
7　キノアの利用法
8　今後の課題

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BIO R&D

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大容量PCR装置によるmLスケールでのDNA生産
mL-Scale DNA Production by a Large-Scale PCR Machine

　PCR（ポリメラーゼ連鎖反応）とは，DNAの特定の領域をごくわずかな量から2時間程度で数億倍に増幅することのできる技術である。DNAを扱う研究室でPCR装置を知らない人はほぼいない。しかし，PCR反応は10-50μL程度の少ない量でしか行われてこなかった。本稿では，筆者らが開発した大容量での反応が可能なPCR装置とその使い道を解説する。

1　はじめに
2　食品製造機械メーカーとの共同開発
3　大容量PCR装置「0」号機
4　なぜPCR反応はμLスケールでなければいけないのか
5　均一で急激な温度変化を与える大容量PCR構造
6　サンドイッチ型ペルチェ素子を持つPCR装置1号機
7　耐熱性DNA複製酵素の大腸菌からの生産
8　核酸医薬と大容量PCR
9　研究用試薬としての大容量PCR産物
10　おわりに

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BIO ENGINNERING

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日本初のごみ処理「トンネルコンポスト方式」について
Tunnel Compost, Japan’s First Waste Treatment System

　香川県三豊市にあるバイオマス資源化センターみとよでは，日本初となるトンネルコンポスト方式によるごみ処理で燃やせるごみを固形燃料原料にリサイクルしている。この原料を固形燃料製造工場で製品化して最終的に石炭代替燃料として販売している。本稿ではトンネルコンポストの処理フローを中心に紹介し，その特徴をまとめる。

【目次】
1　はじめに
2　処理フロー
2.1　前処理工程
2.2　発酵乾燥工程
2.3　後処理工程
2.4　脱臭工程
2.5　固形燃料化工程
3　特徴
4　今後の展開

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BIO BUSINESS

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バイオ医療品の市場
Maket of Biologics

【目次】
1　はじめに
2　業界動向
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《BIO PRODUCTS》

セバシン酸(Sebacic acid)
バイオコハク酸(Bio Succinic acid)
L-グルタミン(L-Glutamine)
D-キシロース(D-Xylose)
月刊バイオインダストリー 2019年8月号

￥4,950

シーエムシー出版

加藤美砂子　お茶の水女子大学
今村壮輔　東京工業大学
田中　寛　東京工業大学
宮下英明　京都大学
齋藤　猛　花王(株)
瀧村　靖　花王(株)
松本光史　電源開発(株)
前田義昌　東京農工大学
田中　剛　東京農工大学
増田篤稔　玉川大学
神田英輝　名古屋大学

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【特集】藻類由来バイオ燃料

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微細藻類におけるトリアシルグリセロール生合成
Triacylglycerol Biosynthesis in Microalgae

　微細藻類の生産するトリアシルグリセロール（TAG）はバイオディーゼルの原料となる。TAG はグリセロ脂質であり，グリセロール骨格に3 分子の脂肪酸が結合している。本稿では微細藻類におけるTAG の生合成系や細胞内でのTAG の集積場所である油滴について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　トリアシルグリセロールの代謝
2.1　脂肪酸の生合成
2.2　TAGの生合成
2.3　TAGの蓄積条件
2.4　油滴の発達

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オイル生産性が飛躍的に向上した藻類株の作出：オイル生合成のチェックポイントキナーゼTOR の発見とその応用
Improvement of Oil Productivity in Microalgae

　微細藻類を用いたオイル生産系の確立には，藻類のオイル生産能の向上が不可欠である。そのためには，オイル生合成制御の基本的な仕組みを理解し，遺伝子工学的手法にて藻類の形質を改変することが必須となる。本稿では，TOR キナーゼによる藻類オイル生産の制御機構と，その知見を活かして作出した，オイル生産性が飛躍的に向上した藻類株について紹介する。

【目次】
1　はじめに
2　単細胞紅藻Cyanidioschyzon merolaeにおける窒素代謝制御
3　TAG生産のON/OFFを決定づけるTORキナーゼ
4　TOR不活性化によるトリアシルグリセロールの蓄積
5　TAG生合成制御におけるTORの作用点
6　考察
7　今後の展望

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油脂蓄積微細藻類の分離・選抜戦略─好酸性緑藻株の分離を例に─
Strategies for the Isolation and Selection of Oil-accumulating Microalgae─ an Example of the Finding of a New Acidophilic Green Alga ─

　野外開放型の微細藻類バイオマス生産に適した藻類の分離・選抜事例として，好酸性緑藻の分離・選抜について述べる。藻類バイオ燃料生産におけるコスト削減には，大量の藻類バイオマスを安価に安定供給可能な藻類バ