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月刊バイオインダストリー 2025年6月号（電子版）
￥5,500
著者一覧
椎葉 究 東京電機大学名誉教授；日本バイオリファイナリー㈱
西川直仁 ㈱大林組
馬場俊介 ㈱大林組
高畑 陽 大成建設㈱
山崎祐二 ㈱竹中工務店
隅倉光博 清水建設㈱
奥津徳也 栗田工業㈱
保倉明子 東京電機大学
北島信行 ㈱フジタ
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【特集】バイオレメディエーション
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バイオレメディエーション（生物による汚染土壌・地下水の環境修復）技術の概説
Overview of Bioremediation Technology
【目次】
1 本編「バイオレメディエーション特集」のはじめに
2 バイオレメディエーションの技術概要
3 環境汚染物質
4 環境汚染修復工法と評価の概説
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油含有土壌のバイオレメディエーション技術
Bioremediation Technology for Oil‒contaminated Soil
【目次】
1 油による土壌汚染の問題
2 油含有土壌の測定方法と浄化目標
3 油含有土壌のバイオレメディエーション技術
3.1 掘削バイオ処理技術の概要
3.2 掘削バイオ処理の工法
4 油含有土壌の掘削バイオ処理の事例
4.1 バイオヒートパイル工法の概要
4.2 バイオヒートパイル工法の現場実証試験
4.3 浄化工事
5 新たな浄化促進資材の探索
6 まとめ
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バイオスパージングによる汚染された土壌や地下水の浄化技術
Remediation of Contaminated Soil and Groundwater by Biosparging
【目次】
1 バイオスパージングとは
2 バイオスパージングで浄化対象となる有害物質
3 バイオスパージングの浄化装置
4 バイオスパージングによる原位置浄化事例
4.1 ベンゼンとシアン化合物で汚染された地下水の浄化事例
4.2 ガソリンスタンドにおける浄化事例
5 まとめ
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脱塩素細菌を利用する塩素化エチレン類汚染地下水の浄化技術
Remedial Technique for Chlorinated Ethylenes Contaminated Groundwater using Dechlorinating Bacteria
【目次】
1 塩素化エチレン類による地下水汚染の特徴
2 脱塩素細菌を利用する塩素化エチレン類汚染地下水の原位置浄化技術
3 脱塩素細菌を活性化するための浄化材
4 塩素化エチレン類汚染地下水の脱塩素細菌を利用する浄化事例
4.1 即効性浄化材を用いる塩素化エチレン類汚染地下水の浄化実証と安全性評価
4.2 塩素化エチレン類汚染地下水のバイオバリアによる拡散防止検討事例
5 まとめ
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加温による揮発性有機塩素化合物の原位置嫌気バイオスティミュレーションの効率化
Thermally‒enhanced in situ Biostimulation of Chlorinated Volatile Organic Compounds
【目次】
1 揮発性有機塩素化合物の嫌気的バイオスティミュレーションに関与する微生物と実用上の課題
2 地盤加温による嫌気的バイオスティミュレーションの促進
3 揮発性有機塩素化合物の加温嫌気的バイオスティミュレーションの事例
4 加温によるバイオレメディエーションの促進効果の応用
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アルカリ性の残土（スラッジ）中の六価クロム不溶化処理技術
Insolubilization Treatment Technology for Hexavalent Chromium in Alkaline Residual Soil（Sludge）
【目次】
1 はじめに
2 六価クロムの嫌気的バイオスティミュレーション処理の事例研究
3 嫌気的バイオスティミュレーション処理による六価クロム低減化の機構解析
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Dehalococcoides属細菌コンソーシアによるTCEの嫌気的分解技術
【目次】
1 はじめに
2 揮発性有機塩素化合物の分解機構
3 Dehalococcoides属細菌の特徴
4 Dehalococcoides属細菌を含む嫌気微生物群の大量培養
5 培養液の品質確認
6 バイオオーグメンテーションの現場実証試験
7 おわりに
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Azoarcus sp. Strain DN11株を用いるベンゼン汚染地下水のバイオオーグメンテーションによる浄化技術
Bioaugmentation of Benzene‒Contaminated Groundwater using Azoarcus sp. Strain DN11
【目次】
1 ベンゼンによる地下水汚染とベンゼン分解菌
2 嫌気性ベンゼン分解菌の単離と単離株の特徴
3 DN11株を用いるバイオオーグメンテーションの安全性評価
4 バイオオーグメンテーションによるベンゼン汚染地下水の浄化事例
4.1 汚染サイトの概要と浄化計画
4.2 汚染サイトから採取した土壌と地下水を用いる浄化適合性試験
4.3 大量培養したDN11株菌液を導入する原位置試験
4.4 DN11株菌液の導入による浄化工事とモニタリング結果
5 おわりに
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重金属・半金属を対象とするファイトレメディエーション
【目次】
1 重金属を高蓄積する植物：ハイパーアキュムレーター
1.1 ヒ素を高蓄積するシダ植物
1.2 テルルを高蓄積する微細藻類
2 ファイトレメディエーションで使用する植物種の探索
2.1 ハクサンハタザオの有効性と栽培体系の確立
2.2 選抜・交配による優良系統の確立と発芽促進法の開発
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月刊機能材料2025年6月号（電子版）
￥4,620
【特集】光硬化材料の研究動向
★光硬化材料は,紫外線や可視光を活用して短時間で硬化を実現する技術として,塗料やインキ,接着,電子材料,医療,造形技術などの分野に応用されております。本特集では硬化機構の解説とともに,光硬化材料の開発事例・関連技術について紹介いたします。
＜著者一覧＞
有光晃二 東京理科大学
佐内康之 (株)UACJ
須賀健雄 早稲田大学
岡村晴之 大阪公立大学
田中佑耶 リンテック(株)
瀧健太郎 金沢大学
石塚尚吾 (国研)産業技術総合研究所
撹上将規 群馬大学
撹上健二 (株)ADEKA
久保田正人 日本原子力研究開発機構
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【特集】光硬化材料の研究動向
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はじめに
Preface
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光ラジカル硬化の概要と技術動向
Summary and Technological Trends in Radical Photo-Curing
光ラジカル硬化は,インキ,コーティング,接着剤,光学用途材料,3Dプリンティングなど多種多様な用途に応用されている。熱ラジカル重合では,ビニル基に結合する原子団が異なる様々なモノマーが使い分けられているのに対し,光ラジカル硬化では,用途に関わらずアクリレート化合物が多用されている。本稿では,アクリレートが好適に使用される理由および新しいモノマーの開発事例を中心に紹介する。
【目次】
1 光ラジカル硬化に適したモノマー
2 アクリレートの開発動向
3 光源や光開始剤の開発動向
4 まとめ
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光精密ラジカル重合のUV硬化への適用
UV-curing Process Based on Photo-induced Controlled Radical Polymerization
光硬化材料は,印刷インキ,塗料,コーティング,接着剤からフォトレジストなど広く産業利用されている。本稿では,迅速な光ラジカル重合に精密ラジカル重合機構を組み込むことで,硬化と同時に重合誘起型ミクロ相分離に基づくユニークな内部構造が形成できる独自技術を紹介する。高分子ドーマントと呼ばれる開始・制御剤の分子設計,UV硬化条件とナノ構造の相関,コーティングの機能化を例に,精密UV硬化技術について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 汎用UV硬化反応の課題と光ラジカル重合の「精密」制御
3 光精密ラジカル重合のUV硬化への適用と重合誘起型相分離
4 重合誘起型ミクロ相分離に基づくコーティングへの機能付与
5 光解離性高分子ドーマントと同組成のポリマー添加による階層性構造の形成
6 おわりに
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光カチオン硬化
Cationic Photocuring
光カチオン硬化は光カチオン重合により硬化物を得る技術であり,光硬化技術で主流である光ラジカル硬化と比較して量は多くないものの重要である。本稿では光カチオン硬化の位置づけを概説した後,近年取り組まれている光カチオン硬化技術に関する研究動向を概説した。
【目次】
1 はじめに
2 光カチオン硬化の研究動向
2.1 光カチオン重合開始剤
2.2 環境にやさしい光カチオン硬化
2.3 三次元造形
3 おわりに
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光アニオン硬化
Photoanionic Curing
アセトアセテートとアクリレートのマイケル付加を利用した光アニオン硬化について紹介する。光塩基発生剤によって発生した塩基を触媒として利用するイオン反応であることから,光照射後も反応が徐々に進行する遅延硬化性が発現する。この特異な性質を巧みに利用した光粘接着材料への応用展開を検証した。
【目次】
1 はじめに
2 アセトアセテートマイケル付加反応を利用した光アニオン硬化
2.1 多官能アセトアセテートの設計と遅延硬化性の検証
2.2 1液混合樹脂の貯蔵安定性
2.3 光不透過基板同士の光接着評価
3 光アニオン架橋型ポリマーによる高感度化
3.1 高分子一体型の設計と反応性評価
3.2 粘着テープとしての応用検討
4 おわりに
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傾斜構造を有する有機-無機ハイブリッドハードコートの光作製
Photofabrication of Organic-Inorganic Hybrid Hard Coats with Gradient Structures
光ラジカル開始剤,光塩基発生剤を含む有機樹脂,無機樹脂の混合液をポリカーボネート(PC)基板に塗布し,表面は無機リッチ,PC基板付近は有機リッチとなるような傾斜構造を有する有機-無機ハイブリッドハードコートを光照射により作製することに成功した。また,傾斜構造を形成する因子についても明らかにすることができた。
【目次】
1 はじめに
2 傾斜構造の作製
3 傾斜構造の形成因子
4 ハードコート膜の物性
5 おわりに
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光硬化樹脂の硬化過程のシミュレーション技術
Simulation Technology of Photo Curing Process
光硬化技術は産業界で広く使われており,最近では微細構造成形,精密接着,精密コーティング,光造形などでほかの方法とは一線を画す優れた製品を作り出すことができる。光硬化技術は,光硬化樹脂の塗布,レベリング・乾燥,光硬化反応,冷却の各工程からなる。本稿では,特に光硬化反応の反応動力学シミュレーションに焦点をあてて説明する。
【目次】
1 はじめに
2 シミュレーション方法
3 3Dプリンタ
4 おわりに
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[Material Report-R&Dー]
CIS系薄膜太陽電池の高効率化技術
Enhancing Photovoltaic Efficiency in CIS-Based Thin-Film Solar Cells
光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換素子,つまり太陽電池は,太陽光発電の構成において最も重要な要素と言える。太陽電池の変換効率向上や低コスト化は恒久的な課題であるが,ここではCIS系太陽電池に着目し,軽量フレキシブル型やタンデム型太陽電池の光電変換効率を向上させる技術開発について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 単接合型太陽電池
3 タンデム型太陽電池用ボトムセル
4 タンデム型太陽電池用トップセル
5 結言
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SPANファイバーを用いた世界最軽量リチウム-硫黄二次電池の開発
Development of the World’s Lightest Lithium-Sulfur Secondary Battery Using SPAN Fibers
リチウム-硫黄(Li-S)二次電池は,次世代の軽量エネルギー貯蔵デバイスとして期待されている。硫黄変性ポリアクリロニトリル(SPAN)は硫黄系活物質の一つであり,Li-S二次電池における正極主材として注目されている。本稿では,SPANの粒子とファイバーから構成される正極を用いた世界最軽量(著者調べ)のLi-S二次電池(Li-SPAN二次電池,761Wh/kg)の実証について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 超高容量正極の作製
3 多孔質SPANファイバーの導入
4 充放電作動電位の拡張
5 まとめ
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省電力次世代記憶素子材料の開発に向けて
― アルミニウム酸化物を用いた新しい不揮発メモリの局所構造 ―
Toward the Development of Energy-Efficient Materials for Next-Generation Memory Devices
現在,AIやビックデータなどを活用した社会を実現する上で省エネ問題がある。これを克服するために,次世代不揮発メモリとして,遷移金属を用いた抵抗変化型不揮発メモリの研究が行われているが,メモリ性能の不十分さや有害・希少原料使用といった課題を抱えている。本研究では,全く新しいアルミ酸化物不揮発メモリの微細な構造を解明するために量子ビーム実験を行い,不揮発メモリ機能の発現にとって適した局所構造の特徴を解明した。
【目次】
1 はじめに
2 アルミ酸化物ReRAMについて
3 酸素空孔モデル
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[Market Data]
フラットパネルディスプレイ用ケミカルスの市場動向
フラットパネルの世界市場は,2022年は前年より減少し約18.9兆円と推定される。そのうち約70%を液晶ディスプレイが占めるが,有機ELディスプレイとの競合は大型パネルのみならず中小型市場においても激しさを増し,液晶のシェアは下がり続けると考えられる。液晶は中国メーカーが完全に主導権を握り,有機ELディスプレイにおいても同様の傾向が顕著に見られるようになってきている。
【目次】
1 フラットパネルディスプレイ市場
2 液晶ディスプレイ市場
3 有機EL市場
4 電子ペーパー市場
5 液晶ディスプレイ構成材料
5.1 概要
5.2 光学フィルム
5.3 バックライトユニット
6 有機EL構成材料
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[Material Profile]
ポリカプロラクトン
ポリヒドロキシ酪酸
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[連載企画]
大阪・関西万博 大阪ヘルスケアパビリオン「リボーンチャレンジ」
MOBIOの取り組み【第2回】 -
月刊バイオインダストリー 2025年5月号（電子版）
￥5,500
著者一覧
奈須野恵理 宇都宮大学
加藤紀弘 宇都宮大学
内田裕久 豊橋技術科学大学
道下史也 豊橋技術科学大学
Amrita Bayarusaikhan 豊橋技術科学大学
内田惠子 東北労災病院
中澤 徹 東北大学
成田貴行 佐賀大学
青木茂久 佐賀大学
五十里 彰 岐阜薬科大学
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BIO R&D
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微生物を活用した排水中ホルムアルデヒドの短時間分解技術
Rapid Decomposition Technology for Formaldehyde in Wastewater using Microorganisms
【目次】
1 はじめに
2 ホルムアルデヒドの工業利用の歴史
3 ホルムアルデヒドの生物への毒性
4 自然環境に漏出するホルムアルデヒドの発生源
5 ホルムアルデヒドの生物学的除去
6 微生物を利用した水中のホルムアルデヒド除去技術
7 おわりに
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前向きの姿勢で使用するエアー搬送自動点眼装置：液滴の振舞い
Airflow‒Assisted Automatic Eye Drop Device for Forward‒Facing Posture: Behavior of Droplets
【目次】
1 はじめに
2 エアー搬送自動点眼装置の構成
3 軌道計算
4 液滴の軌道のばらつき幅
5 点眼試験
6 おわりに
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拡散ゲル化法と光架橋法を利用した機能性コラーゲンゲルの創製と応用
Development and Application of Functional Collagen Gels using the Diffusion Gelation Method and Photocrosslinking Method
【目次】
1 はじめに
2 拡散ゲル化法による多孔質コラーゲンゲルの構造制御
2. 1 拡散ゲル化法の原理と中空構造形成
2. 2 ゲル化条件によるチャネル構造制御
3 光架橋法（UV照射）による物性制御と機能化
3. 1 UV照射による粘度・力学物性の向上
3. 2 pH応答性の付与
3. 3 UV照射による膨潤抑制とハンドリング性向上
3. 4 ハニカム構造エアロゲルの作製と力学的異方性
4 細胞足場材としての応用
4. 1 静置培養における細胞増殖
4. 2 灌流培養デバイスへの応用
4. 3 共培養への応用
5 おわりに
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老化による皮膚細胞間バリア機能の低下改善に向けた新規予防法の開発
Development of Novel Preventive Strategies to Improve Aging‒Dependent Decline in Skin Intercellular Barrier Function
【目次】
1 はじめに
2 皮膚の構造と機能
2. 1 表皮の構造と機能
2. 2 顆粒層の細胞間接着の構造と機能
2. 3 CLDNの構造と機能
2. 4 ケラチノサイトにおけるCLDNの分布
3 皮膚におけるCLDNの役割
3. 1 皮膚炎におけるCLDNの発現異常
3. 2 CLDN発現に対する老化の影響
4 サーチュイン（SIRT）の構造と機能
4. 1 SIRTの構造
4. 2 SIRTの機能
4. 3 SIRT2の発現と機能に対する老化の影響
4. 4 ケラチノサイトにおけるCLDN4の発現調節におけるSIRT2の関与
4. 5 SIRTの活性化薬と阻害薬
5 おわりに
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BIO BUSINESS
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健康食品・機能性食品工業
【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
【目次】
1 概要
2 抗菌剤の種類
3 用途
4 メーカー動向
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BIO PRODUCTS
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キシロオリゴ糖（Xylooligosaccharides）
魚骨カルシウム（Fish‒bone Calcium）
クロレラ（Chlorella） -
環状高分子の合成と機能発現《普及版》
￥6,270
2018年刊「環状高分子の合成と機能発現」の普及版。トポロジー幾何学に基づく環状高分子の理論解析から、分子設計、合成、構造・物性解析および環状構造固有の特性(トポロジー効果)による実用化探索まで、広範な研究成果を収載した1冊。
（監修：手塚育志）
<a href="https://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=115871"target=”_blank”>この本の紙版「環状高分子の合成と機能発現(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2019年当時のものを使用しております。
手塚育志 東京工業大学
出口哲生 お茶の水女子大学
上原恵理香 お茶の水女子大学
下川航也 埼玉大学
井田大地 京都大学
工藤宏人 関西大学
大内 誠 京都大学
鳴海 敦 山形大学
細井悠平 名古屋工業大学大学院
高須昭則 名古屋工業大学大学院
磯野拓也 北海道大学
佐藤敏文 北海道大学
落合文吾 山形大学
杉田 一 神奈川大学大学院
太田佳宏 神奈川大学
横澤 勉 神奈川大学
廣 雄基 産業技術総合研究所
平 敏彰 産業技術総合研究所
井村知弘 産業技術総合研究所
竹内大介 弘前大学
小坂田耕太郎 東京工業大学
久保智弘 University of Michigan
斎藤礼子 東京工業大学
足立 馨 京都工芸繊維大学
本多 智 東京大学
岡美奈実 東京大学
寺尾 憲 大阪大学
横山明弘 成蹊大学
中薗和子 東京工業大学
高田十志和 東京工業大学
野田結実樹 アドバンスト・ソフトマテリアルズ㈱
小林定之 東レ㈱
圓藤紀代司 元 大阪市立大学
角田貴洋 金沢大学
生越友樹 金沢大学
田村篤志 東京医科歯科大学
由井伸彦 東京医科歯科大学
下元浩晃 愛媛大学
井原栄治 愛媛大学
久保雅敬 三重大学
高野敦志 名古屋大学
羽渕聡史 King Abdullah University of Science and Technology
塩見友雄 長岡技術科学大学
竹下宏樹 滋賀県立大学
竹中克彦 長岡技術科学大学
山崎慎一 岡山大学大学院
平田修造 電気通信大学
バッハ マーティン 東京工業大学
春藤淳臣 九州大学
田中敬二 九州大学
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＜＜目次＞＞
【第Ⅰ編 総論】
第1章 環状高分子の合成戦略とトポロジー効果
1 はじめに
2 環状高分子合成法の新展開
2.1 テレケリクス環化(RC法)
2.2 環拡大重合(RE法)
2.3 ESA-CF法
3 環状高分子のトポロジー効果
4 おわりに
【第Ⅱ編 理論】
第1章 環状高分子におけるトポロジー効果の理論
1 はじめに
2 結び目と絡み目:トポロジーの説明
3 環状高分子とランダムウォークあるいはランダムポリゴン
3.1 ガウス型ランダムウォークとその合成
3.2 環状鎖の回転半径と対相関関数
3.3 3次元のランダムウォークは容易に閉じない
3.4 排除体積を持つ環状鎖のランダムな配置の集団を生成する方法
4 トポロジー的絡み合い効果
4.1 トポロジー的絡み合い効果とその歴史的背景
4.2 結び目環状鎖の分配関数
4.3 結び目確率のシミュレーションと結果:排除体積とトポロジー効果の競合
4.4 トポロジー的膨張:トポロジー的エントロピー力の効果
5 結語
第2章 グラフ理論と結び目理論の環状高分子への応用
1 グラフ理論と環状高分子
2 結び目理論と環状高分子
第3章 環状みみず鎖モデルに基づく稀薄溶液物性の解析
1 環状Gauss鎖
2 環状みみず鎖―鎖の固さの影響
3 実験データ解析
4 いくつかのトピックス
【第Ⅲ編 設計・合成(環状高分子)】
第1章 環拡大重合法による分子量が制御された環状ポリマーの合成
1 はじめに
2 環拡大重合法による分子量の制御
3 環状チオエステル化合物とチイランとの環拡大重合
4 環状カルバミン酸チオエステル化合物とチイランとの環拡大重合
5 まとめ
第2章 環拡大カチオン重合による環状ポリマーの精密合成
1 緒言
2 環拡大カチオン重合の実現に向けて
3 SnBr4を用いたイソブチルビニルエーテルの環拡大カチオン重合
4 後希釈による環状ポリマー鎖の単分散化
5 さまざまなビニルエーテルの環拡大カチオン重合:環状トポロジーが感温性挙動とガラス転移温度に与える影響
6 まとめ
第3章 ビニルモノマーの環拡大重合
1 はじめに
2 環状開始剤によるビニルモノマーの環拡大重合
2.1 解離-結合(dissociation-combination)機構の活用
2.2 環状ジチオカルボニル化合物を用いた低温でのラジカル重合
2.3 環状アルコキシアミンによる制御ラジカル重合
2.3.1 開始剤合成
2.3.2 重合結果および特性評価
2.3.3 モデル反応
2.3.4 ブラシ化
3 環状連鎖移動剤を用いたビニルモノマーの重合
3.1 交換連鎖移動(degenerative chain transfer)機構の活用
3.2 環状RAFT剤存在下でのビニルモノマーの重合
3.3 環状RAFT剤によるビニルモノマーの環拡大重合
4 おわりに
第4章 希釈条件を必要としない閉環反応による環状ポリソルビン酸エステルの設計と合成
1 ソルビン酸エステルの立体規則性アニオン重合
2 N-ヘテロ環状カルベンによるビニルポリマーのアニオン重合と希釈条件を必要としない環化反応制御
3 使用できるビニルモノマーの拡張
第5章 有機分子触媒重合とクリック反応の組み合わせによる両親媒性環状ブロック共重合体の合成
1 はじめに
2 単環状BCPの合成
3 8の字型およびタッドポール型BCPの合成
4 三つ葉型および四つ葉型BCPの合成
5 かご型BCPの合成
6 まとめ
第6章 立体配座が規制されたモノマーの環化重合による大環状構造をもつポリマーの合成
1 緒言
2 α-ピネンから得たキラルビスアクリルアミドの環化重合と得られたポリマーのキラルテンプレートとしての可能性
3 環構造と水素結合を利用した19員環を形成する環化重合
4 19員環を形成する環化重合の応用
5 終わりに
第7章 分子内触媒移動を利用する環状高分子の合成
1 はじめに
2 環状ポリフェニレン
3 他の環状アリレーン
4 おわりに
第8章 環状トポロジーを有する界面活性剤の合成と応用
1 はじめに
2 環状POEアルキルエーテルの合成
3 環状POEアルキルエーテルの界面物性
3.1 表面張力低下能
3.2 自己集合挙動
3.3 ミセルの熱安定性
4 環状POEアルキルエーテルによる酵素活性阻害の抑制
5 おわりに
第9章 配位重合を用いた環状高分子の合成とミセル形成
1 環状高分子の合成
2 遷移金属錯体触媒による2-フェニルまたは2-アルキルメチレンシクロプロパンの重合
3 2-アルコキシメチレンシクロプロパンの開環重合による環状高分子合成
4 おわりに
第10章 遷移金属触媒を用いた環拡大重合法による環状高分子の合成
1 はじめに
2 Grubbsらによる環拡大重合法による環状ポリオレフィンの合成・評価・応用
3 Veigeらによる環拡大重合法による環状ポリアセチレン誘導体の合成・評価・応用
4 おわりに
第11章 テンプレート重合による環状高分子の合成
1 緒言
2 環状化合物を鋳型とする環状体合成
3 環状オリゴマーの特性
4 長鎖高分子を鋳型とする環状高分子合成
5 おわりに
第12章 静電相互作用による自己組織化(ESA-CF)による多環高分子の合成
1 はじめに
2 高分子トポロジー化学:多環状高分子トポロジーの精密設計
2.1 ESA-CFプロセス
2.2 スピロ形および連結形多環トポロジー
2.3 縮合形およびハイブリッド形多環トポロジー
2.4 高分子の精密折りたたみ:K3,3グラフ高分子の合成
3 おわりに
第13章 環状高分子が形作る分子集合体の機能
1 はじめに
2 環状両親媒性ブロック共重合体の自己組織化
3 可逆的かつ繰り返し可能なトポロジー変換
4 結論
第14章 環状高分子合成に向けた反応性オリゴマー/ポリマーの設計
1 はじめに
2 カチオン重合を用いたテレケリクスの設計
3 アニオン重合を用いたテレケリクスの設計
4 制御ラジカル重合を用いたテレケリクスの設計
5 その他の重合法を用いたテレケリクスの設計
6 おわりに
第15章 結合の切断・再生に基づく機能性環状高分子材料の開発
1 はじめに
2 網目状–星型–8の字型トポロジーの組換えに伴い粘弾性を制御できる高分子の開発
3 環状–直鎖状トポロジーの組換えによって流動性が変化する高分子の開発
4 おわりに
第16章 環状アミロースからの剛直環状高分子の合成と溶液中における構造・物性解析
1 はじめに(剛直な環状鎖)
2 線状アミロース誘導体の剛直性とらせん構造
3 環状アミロース誘導体の合成と溶液中における分子形態
4 環状アミロース誘導体濃厚溶液の液晶性
5 環状アミロース誘導体のキラル分離能
第17章 分子内水素結合を利用した大環状化合物の合成
1 はじめに
2 アミド
3 ホルムアミジンとウレア
4 ヒドラジド
5 イミン
6 まとめ
【第Ⅳ編 設計・合成(環状分子・超分子)】
第1章 ロタキサンの動的特性を用いた環状ポリマーの合成
1 はじめに
2 ロタキサンと高分子
3 [1]ロタキサンを用いた高分子の環化
4 自己組織化による環化:[c2]デイジーチェーンを用いた高分子の環化
5 さいごに
第2章 環動高分子材料 セルム製品シリーズ
1 はじめに
2 環動高分子材料の特徴
3 環動高分子材料セルム製品
4 エラストマー応用例
4.1 高分子誘電アクチュエータ・センサー
4.2 鏡面研磨メディア
5 おわりに
第3章 ポリロタキサンを導入したポリマー材料開発
1 はじめに
2 ポリロタキサン導入ポリアミド6の開発
3 ポリロタキサン導入ガラス強化系ポリアミド6の開発
4 ポリロタキサン導入炭素繊維強化プラスチックの開発
5 おわりに
第4章 ポリカテナン構造環状ジスルフィドポリマーの合成・特性化と形状記憶材料機能
1 はじめに
2 環状ジスルフィドの熱重合
3 生成ポリマーの構造決定
3.1 ポリマーのNMR,ESI-MSスペクトル解析
3.2 生成ポリマーの光分解挙動
3.3 原子間顕微鏡測定と動的光散乱測定
4 生成ポリマーの構造の性質
4.1 熱的性質
4.2 力学的性質
5 架橋体の合成と特性
6 形状記憶特性
7 おわりに
第5章 環状ホスト分子を基とした超分子集合体の創製
1 はじめに
2 柱状化合物の合成と特性
3 Pillar[n]areneによる超分子構造体
3.1 一次元チャンネル集合体
3.2 二次元シートの形成
3.3 三次元構造体の形成
4 おわりに
第6章 シクロデキストリン含有ポリロタキサンのバイオマテリアル応用
1 超分子を用いたバイオマテリアル設計
2 ポリロタキサンの自己会合を利用したバイオマテリアル
3 ポリロタキサンの分子可動性を利用したバイオマテリアル
4 分解性ポリロタキサンの医薬応用
5 おわりに
第7章 ビスジアゾカルボニル化合物を用いた環化重合体の合成
1 はじめに
2 ビナフチルリンカーモノマーの重合
3 シクロへキシレン,フェニレンリンカーを有するビスジアゾカルボニル化合物の環化重合
4 環化重合体のガラス転移温度
5 まとめ
第8章 環状高分子を利用する可動性架橋高分子の合成
1 はじめに
2 可動性架橋高分子
3 環状マクロモノマーを利用する可動性架橋高分子の合成
4 擬ポリロタキサンを経由する2段階の架橋反応
5 おわりに
【第Ⅴ編 解析】
第1章 環状高分子の精密キャラクタリゼーション
1 はじめに
2 環状高分子の一次構造の証明
3 環状高分子の含有率測定
3.1 新しいHPLCによる高分解能分析
3.2 LCCCによる環状高分子の分析
3.3 LCCCによるオタマジャクシ型高分子の分析
4 環状高分子の位相幾何学的(トポロジー)構造評価
5 終わりに
第2章 環状および多環状高分子の拡散挙動の単一分子分光解析
1 高分子粘弾性の分子レベルでの解析に向けて
2 絡み合い条件下での高分子拡散挙動の単一分子解析のための実験系の構築
3 単一分子拡散挙動の定量的解析のための手法の構築
4 Semi-dilute溶液中での環状高分子の拡散挙動
5 溶融体中での環状高分子の拡散挙動
6 溶融体中での多環状高分子の拡散挙動
7 最後に
第3章 環状高分子の結晶化挙動
1 はじめに
2 結晶ラメラにおける分子鎖の折り畳み構造
3 融解挙動
4 結晶化速度
4.1 核形成速度
4.2 結晶成長速度
5 おわりに
第4章 環状高分子の結晶化におけるトポロジー効果
1 はじめに
2 環状ポリエチレン(C-PE)と直鎖状ポリエチレン(L-PE)の合成
3 一次核生成速度Iと結晶成長速度Gの過冷却度ΔT依存性
4 C-PEとL-PEの一次核生成速度IのΔT依存性
5 C-PEとL-PEの結晶成長速度GのΔT依存性
6 おわりに
第5章 単一分子分光法による環状共役高分子のコンフォメーションおよび励起状態の解析
1 はじめに
2 共役系高分子のコンフォメーションの決定手法
3 環状と線状のフェニレンビニレン高分子のコンフォメーションの決定
4 環状と直鎖状のフェニレンビニレン高分子の光物性の違い
5 おわりに
第6章 環状自己組織化単分子膜の設計と表面特性
1 はじめに
2 環状SAMの設計・調製
3 SAMの調製とキャラクタリゼーション
4 SAMの表面特性
5 おわりに -
医薬品原薬の結晶化と物性評価:その最先端技術と評価の実際《普及版》
￥5,280
2019年刊「医薬品原薬の結晶化と物性評価:その最先端技術と評価の実際」の普及版。薬剤の安定性と溶解性の向上に向けた結晶化ならびに評価法をまとめた、原薬結晶の研究やプロセスモニタリングに携わる方々にお薦めの1冊。
（監修：川上亘作）
<a href="https://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=115870"target=”_blank”>この本の紙版「医薬品原薬の結晶化と物性評価:その最先端技術と評価の実際(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2019年当時のものを使用しております。
川上亘作 (国研)物質・材料研究機構
丸山美帆子 大阪大学
吉村政志 大阪大学
高野和文 京都府立大学
森 勇介 大阪大学;㈱創晶
滝山博志 東京農工大学
植草秀裕 東京工業大学
辛島正俊 武田薬品工業㈱
北西恭子 塩野義製薬㈱
及川倫徳 沢井製薬㈱
中西慶太 アステラス製薬㈱
高橋かより (国研)産業技術総合研究所
米持悦生 星薬科大学
井上元基 明治薬科大学
伊藤雅隆 東邦大学
大塚 誠 武蔵野大学
木嶋秀臣 小野薬品工業㈱
冨中悟史 (国研)物質・材料研究機構
高野隆介 中外製薬㈱
奥津哲夫 群馬大学
津本浩平 東京大学
長門石暁 東京大学
鳥巣哲生 大阪大学
内山 進 大阪大学
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＜＜目次＞＞
【第1編 医薬品結晶の創成】
第1章 医薬品化合物の結晶化技術
1 はじめに
2 準安定形結晶の結晶化戦略
3 結晶化を促進させる技術
3.1 フェムト秒レーザー照射による結晶核発生誘起技術
3.2 超音波印加による結晶核発生誘起技術
3.3 ポリマー界面を用いた結晶化技術
3.4 超音波法とポリマー法の組み合わせによる核発生の効率化
4 結晶の安定性を向上させる技術
4.1 何が結晶の安定性を決めるのか
4.2 高品質結晶成長に適した条件とは
4.3 徐冷法と種結晶法
4.4 溶媒媒介相転移を利用した準安定形の結晶化
5 まとめ
第2章 共結晶の品質制御
1 はじめに
2 共結晶の晶析
2.1 相図と過飽和操作
2.2 共結晶析出と相図
3 Anti-Solvent添加晶析を併用した共結晶生成
4 Anti-Solvent添加晶析での共結晶の品質制御
5 まとめ
第3章 医薬品結晶の粉末結晶構造解析
1 はじめに
2 粉末X線回折データとは
3 粉末未知結晶構造解析の概要
3.1 測定
3.2 指数付け
3.3 反射強度抽出
3.4 初期構造モデルの決定
3.5 構造精密化
3.6 構造の吟味
4 粉末X線回折データから結晶構造が解析された化合物の例
4.1 脱水和転移現象の解明
4.2 脱水和転移と物性
5 理論計算による検証
6 おわりに
第4章 原薬の開発形態検討
1 はじめに
2 原薬形態の種類
3 各種スクリーニングの戦略
4 結晶多形スクリーニング
4.1 スラリー法
4.2 晶析法
4.3 安定形の評価方法
5 塩スクリーニング
6 共結晶スクリーニング
6.1 スラリー法
6.2 混合粉砕法
6.3 熱的手法
7 おわりに
【第2編 物性評価の実際と最前線】
第5章 創薬探索段階における物性パラメータ
1 はじめに
2 開発候補化合物の物性
3 物性パラメータが薬物動態に及ぼす影響
4 物性パラメータの定義,指標,及び評価方法
4.1 溶解度
4.2 Log D
4.3 pKa
5 計算値の利用
6 新薬の研究開発への応用
7 おわりに
第6章 新規溶解特性評価装置を使用した原薬物性評価
1 開発化合物の現状
2 開発過程におけるpKaのインパクト
3 開発過程における溶解度のインパクト
4 塩基性化合物のミクロな環境下におけるpH変動の実際
5 CheqSol法による薬物分類(ChaserおよびNon-Chaser)
6 Precipitation RateおよびRe-Dissolution Rate
7 おわりに
第7章 DDSの適用になくてはならない物性評価
1 はじめに
2 リポソームの適用を踏まえた低分子化合物の物性評価
3 PLGA粒子の適用を踏まえた低分子化合物の物性評価
4 DDS製剤の物性評価
4.1 DDS製剤の物性評価①―粒子径・粒度分布―
4.2 DDS製剤の物性評価②―形態・形状―
4.3 DDS製剤の物性評価③―表面電荷―
4.4 DDS製剤の物性評価④―熱力学特性―
4.5 DDS製剤の物性評価⑤―放出特性・封入率―
4.6 DDS製剤の物性評価⑥―pH,凝集,浸透圧,不純物―
5 最後に
第8章 溶解度測定の実際
1 はじめに
2 原薬の状態
3 平衡溶解度とKinetic solubility
4 平衡溶解度の測定手順
4.1 使用容器への吸着性の確認
4.2 撹拌方法
4.3 固体量と平衡化時間
4.4 固液分離
4.5 希釈
4.6 平衡化後の結晶形・pH確認
5 評価溶媒
6 平衡溶解度測定のオートメーション化
7 おわりに
第9章 粒子径測定の実際
1 はじめに
2 粒子径計測法
2.1 静的光散乱法
2.2 動的光散乱法
2.3 パルス磁場勾配核磁気共鳴法
3 粒子の物性評価の実際
3.1 回転半径等の特性値と粒子径の関係
3.2 回転半径等の特性値と粒子径の関係
3.3 粒子間長距離相互作用の評価
4 まとめ
【第3編 結晶の評価】
第10章 インシリコ技術による結晶多形および物性予測
1 はじめに
2 結晶物性評価に関わるインシリコ予測
2.1 結晶多形のインシリコ予測
2.2 粉末X線構造解析法による結晶構造の決定
2.3 医薬品開発における未知結晶多形の出現リスク評価
2.4 結晶形態のインシリコ予測
2.5 溶出挙動に及ぼす結晶形態の影響
3 おわりに
第11章 低波数ラマン分光法による結晶形評価
1 はじめに
2 低波数ラマン分光
3 低波数ラマンスペクトルを用いた結晶形評価
4 ケモメトリクス解析の活用によるラマンスペクトルの解釈
5 プローブによる晶析工程モニタリング
6 おわりに
第12章 吸湿性医薬品原薬の結晶化と製剤化の実際
1 はじめに
2 吸湿性医薬品原薬の物性改善
2.1 吸湿性医薬品原薬の多成分結晶化
2.2 水分子の吸着シミュレーション
2.2 水分子の吸着シミュレーション
3 吸湿性医薬品原薬の製剤設計の実際
第13章 製剤化工程における多形転移とその評価―Pharmaceutical Process Monitoringの背景と現状―
1 粉砕処理工程の医薬品結晶多形転移現象が製剤の生物学的利用能に与える影響
2 粉砕処理工程が化合物の異性化に与える影響
3 粉砕工程中の環境温度が結晶多形転移に与える影響
4 粉砕湿度が結晶多形転移に与える影響
5 医薬品造粒工程に発生する結晶多形転移が製剤特性に与える影響
6 医薬品製造中の結晶多形転移とProcess Analytical Technologyによる新規医薬品製造工程管理との関わり
7 結晶多形を含有する打錠用顆粒造粒製造過程における水和物転移のNIRモニタリング
8 顆粒造粒製造過程における共結晶生成のラマンモニタリング
9 結論
【第4編 非晶質の制御と評価】
第14章 医薬品原薬の結晶化傾向
1 はじめに
2 結晶化傾向の評価法
3 結晶化傾向のクラス分けと等温結晶化の関係
4 熱処理による非晶質状態の安定化
5 結晶化クラスと結晶化挙動の関係
6 おわりに
第15章 結晶化における二次核形成
1 はじめに
2 二次核形成機構の分類
2.1 イニシャル ブリーディング
2.2 コンタクト ニュークリエーション
2.3 フルイドシア
2.4 クロス ニュークリエーション
2.5 その他
3 関連する核形成ならびに多形転移現象
3.1 核形成:接触誘起不均一核形成(Contact-induced heterogeneous nucleation)
3.2 多形転移:エピタキシ媒介転移(epitaxy-mediated transformation)
4 おわりに
第16章 二体分布関数を用いた構造解析:医薬品への応用
1 はじめに
2 二体分布関数を用いた構造解析
3 二体分布関数の原理とデータ変換の概要
4 二体分布関数の測定
5 二体分布関数の導出
6 二体分布関数の解釈と解析
7 二体分布関数の医薬品への応用例「リトナビルの構造解析」
8 おわりに
第17章 非晶質の過飽和能を活かす製剤設計
1 非晶質製剤イントロダクション:過飽和は十分に活かされているのか?
2 日進月歩のASD処方・製剤設計
3 吸収性を反映した溶解性評価とは?
3.1 Biorelevant dissolution model
3.2 LLPSと吸収性
3.3 コロイドやナノアグリゲーションの分析と吸収性
3.4 投与剤としての吸収性評価
4 過飽和を活かした製剤設計とは?
4.1 賦形剤及び崩壊剤によるゲル化抑制
4.2 塩析効果によるゲル化抑制
4.3 Mesoporous silica
5 まとめ
【第5編 バイオ医薬の開発技術】
第18章 プラズモン共鳴を利用したタンパク質結晶化促進プレートの開発
1 タンパク質の結晶化
1.1 タンパク質の結晶化
1.2 タンパク質の光化学反応
1.3 光-分子強結合場を用いた反応場
2 局在プラズモン励起による結晶化実験
3 金蒸着した基盤による反応場の構築と結晶化実験
第19章 抗体医薬の基礎物性評価
1 抗体医薬にもとめられる物性とは
2 熱安定性評価
2.1 示差走査型カロリメーター(DSC)
2.2 示差走査型蛍光法(DSF)
3 相互作用評価
3.1 表面プラズモン共鳴法(SPR)
3.2 等温滴定型熱量計(ITC)
4 コンフォメーショナルな物性評価
4.1 円偏光二色性スペクトル法(CD)
4.2 小角X線散乱法(SAXS)
4.3 ラマン分光法(Raman)
5 まとめ
第20章 タンパク質凝集体の分析
1 はじめに
2 タンパク質凝集体分析における課題
3 タンパク質凝集体の分析手法
3.1 タンパク質凝集体の定量分析
3.2 タンパク質凝集体の定性分析
4 おわりに -
月刊機能材料2025年5月号（電子版）
￥4,620
【特集】ガラス材料の開発と活用
★ガラス材料は古くから建築や日用品,情報通信など多種多様な製品に用いられており,材料自体の強度をはじめとするより優れた物性の発現に向けた研究開発が進められております。本特集では,ガラス材料の物性向上や構造解析の取り組みや,活用に向けた展望を紹介しております。
＜著者一覧＞
篠崎健二 (国研)産業技術総合研究所
小野円佳 東北大学
加藤保真 AGC(株)
伊藤節郎 AGC(株)
梶原浩一 東京都立大学
藤野茂 九州大学
田中愛夢 九州大学
小野寺陽平 (国研)物質・材料研究機構
滝本康幸 AGC(株)
土屋博之 AGC(株)
李清 AGC(株)
田尻寛男 (公財)高輝度光科学研究センター
伊奈稔哲 (公財)高輝度光科学研究センター
小原真司 (国研)物質・材料研究機構
玉作賢治 (国研)理化学研究所
金子正治 (株)SPD研究所
太田俊一 (株)SPD研究所
Piyankarage,Viraj Vishwakantha Jayaweera (株)SPD研究所
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【特集】ガラス材料の開発と活用
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ガラス強靭化のためのナノ構造設計
Nanostructure Design for Toughening Glasses
ガラスは様々な優れた特性を持つ一方,最大の課題の一つとして使用時や加工時に割れや欠けが発生しやすいという脆さの問題がある。本稿では,ガラスの破壊靭性を向上させるためのナノ構造設計に焦点を当て,分相,結晶化,金属ナノ粒子の分散といった手法を概説する。特に,ガラス中に力学不均質性を導入することで,塑性変形の導入によりガラスの靭性を向上させる著者らの最新の研究成果について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 金属ナノ粒子の分散によるガラスの破壊靭性向上
3 総括
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易物理強化ガラスの組成設計技術―配置エントロピーを利用した新しい組成設計―
Compositional Design for Glass Appropriated for Physical Tempering - New Composition Utilizing Configuration Entropy
ガラスは,比較的簡単に表面を滑らかにでき,後処理で圧縮応力を加えて傷が広がるのを防げる材料である。建築材料などには,物理強化や熱強化と呼ばれる方法でこの後処理が行われる。我々は,ガラスの熱膨張の特性を活かした新しい組成を設計し,物理強化に必要なエネルギーを大幅に減らすことに成功した。
【目次】
1 はじめに
2 物理強化方法によるガラスの強化とその応用
3 ガラスの組成と膨張係数
4 物理強化デモンストレーション
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親水・熱硬化耐性深紫外透明低融点ガラスの合成と物性
Synthesis and Properties of Hydrophilic Thermoset-Resistant Deep-Ultraviolet-Transparent Glasses with Low Melting Temperatures
紫外吸収の原因となる不飽和結合を含まない環状飽和炭化水素基を有機官能基として有するポリシルセスキオキサンを無共溶媒合成した。かさ高く,かつ室温で変形しにくいシクロヘキシル基を有機官能基として用いたとき,未反応の SiOH 基を多量に含むが熱硬化しにくく,フラジリティも高い親水性深紫外透明低融点ガラスが得られた。
【目次】
1 はじめに
2 Poly(Ph-co-R-SQ)ガラスの合成と評価
3 Poly(c-Hx-co-R-SQ)ガラスの合成と評価
4 おわりに
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光造形法による多様な形状を有する透明シリカガラス焼結体の作製
Fabrication of Transparent Sintered Silica Glass with Various Shapes by Photopolymerization Method
シリカガラスは光・電子部品,医療機器分野を支える貴重な素材である。著者らの研究室では切削・成形加工を必要とせず,所望の形状を得るための,光造形法による透明シリカガラス焼結体の開発を行っている。本稿では,ガラス成形体・透明焼結体の物性を左右するシリカ粒子分散性の設計指針として粘度,溶解度パラメータ(SP 値),光硬化速度の観点から考察した。
【目次】
1 はじめに
2 実験方法
2.1 アクリルモノマーとシリカ粒子の溶解度パラメータ(SP 値)
2.2 シリカ粒子分散液の作製とシリカ粒子の分散性評価
2.3 シリカガラス焼結体の作製
3 結果および考察
3.1 シリカ粒子分散液の粘度とアクリルモノマーの溶解度パラメータ(SP 値)
3.2 モル凝集エネルギーEcoh,とモル体積Vの関係
3.3 シリカガラス焼結体の作製
4 おわりに
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X線マルチスケール構造解析によるアルミノケイ酸塩ガラスにおける
ZrO2結晶核形成初期過程の観察
Observation of a Zirconium Oxide Crystal Nucleus in the Initial Nucleation Stage in Aluminosilicate Glass Investigated by X-ray Multiscale Analysis
ZrO2添加リチウムアルミノケイ酸塩ガラスセラミックスの結晶核形成初期過程の構造変化を明らかにするため,回折,小角散乱,吸収分光,そして異常散乱を駆使した X 線マルチスケール構造解析が行われた。X 線異常散乱データを用いた元素選択二体分布関数解析により,結晶核形成の初期過程において,立方晶もしくは正方晶 ZrO2に類似した周期的な原子配列の周囲に,一般的なガラスには見られない ZrOx多面体と(Si/Al)O4 四面体の稜共有が形成されていくことが明らかになった。この(Si/Al)O4 四面体ネットワークに囲まれた周期的な原子配列は広い空間スケールで測定された実験データをすべて矛盾なく説明でき,ガラスセラミックスの初期の結晶核に相当するものと考えられた。
【目次】
1 はじめに
2 ガラスセラミックス試料の合成
3 ナノスケール構造解析
4 元素選択放射光計測によるZr周囲の短・中距離構造解析
5 ZrO2添加アルミノケイ酸塩ガラスにおける初期の結晶核形成メカニズム
6 おわりに
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[Material Report-R&Dー]
X線の空間変調器の開発
Development of Spatial Modulator for X-rays
X線のビームパターンを動的に制御可能な反射型の空間変調器を開発した。この装置ではフェムト秒赤外レーザーがシリコン結晶内に誘起する格子歪を利用して反射率を制御している。また,レーザー側にパターンを刻むことで,X 線のビームパターンが制御できる。波長1.25ÅのX線に対して空間周波数 25mm-1 以下で60%以上のコントラストが達成された。
【目次】
1 はじめに
2 X線空間変調器の原理と設計
2.1 結晶による X線の反射とその制御法
2.2 レーザー照射による衝撃波発生
2.3 X線空間変調器のデザイン
3 性能評価
3.1 動作点
3.2 感度補正
3.3 空間分解能とコントラスト
4 おわりに
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間欠式スプレー熱分解製膜法(i-SPD)とその大面積フッ素ドープ酸化スズ(FTO)
製造への応用
Intermittent Spray Pyrolysis Deposition Method (i-SPD) and it’s Application to the Production of Largearea Fluorine-Doped Tin Oxide (FTO)
間欠式スプレー熱分解薄膜形成法(i-SPD)は,大気中で加熱された基板に向かって前駆体溶液を間欠的に噴霧することで,簡単に高品質薄膜を得る方法である。前駆体溶液の成分と組成が得られる薄膜によく反映されるので,新物質の探索や興味深い物性の発現に繋がる可能性が高い。大型 SPD 装置を用いて次世代太陽電池に必須の300mm 角フッ素ドープ酸化すず膜の製膜を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 実験
2.1 i-SPDの操作手順
2.2 薄膜の特性評価
3 結果と考察
3.1 i-SPDによる薄膜の析出
3.2 特性評価
3.3 FTOの大面積化
3.3.1 透明性
3.3.2 可視光領域における透過率とシート抵抗
4 まとめ
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[Market Data]
レアアース工業の市場動向
レアアース(希土類)の需要は,ここ数年漸減傾向にある。2021年に新型コロナの影響から回復したレアアースの国内需要は,2022年には再び低下した。セリウム,ミッシュメタル等における需要の減少は,半導体不足に伴う自動車の生産量の低下などに起因している。電気自動車などに使用されているネオジム等の回復基調は見られるものの,全体的には 2022年と同様の状況が続いている。
【目次】
1 概要
2 需給動向
3 業界動向
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[Material Profile]
酢酸セルロース
フェノール
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[連載企画]
大阪・関西万博 大阪ヘルスケアパビリオン「リボーンチャレンジ」
MOBIO の取り組み【第1回】 -
月刊バイオインダストリー 2025年4月号（電子版）
￥5,500
著者一覧
今村和也 高知大学
恩田歩武 高知大学
日野彰大 （国研）産業技術総合研究所
狩野直樹 新潟大学
舩谷俊平 山梨大学
津村徳道 千葉大学
仲亀誠司 神奈川工科大学
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BIO R&D
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糖類からギ酸をつくる光触媒
Photocatalyst for Conversion of Saccharides to Formic Acid
【目次】
1 身の回りのほとんどの物質は化石資源から作られる
2 バイオマスは再生可能で持続的に利用できる資源である
3 なぜバイオマスからギ酸をつくりたいのか
4 バイオマスからギ酸をつくる
5 光触媒を使うと太陽光エネルギーを化学反応に利用できる
6 光触媒の駆動メカニズム
7 光触媒を使ったグルコースからギ酸への変換反応
8 酸化セリウムを光触媒として使用したグルコースからギ酸への光触媒反応
9 展望
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生分解性プラスチックの分解タイミングを光で制御
Development of a Method to Control the Timing of Degradation of Biodegradable Plastics by Light
【目次】
1 はじめに
2 海洋生分解性プラスチックを取り巻く最近の情勢と研究動向
3 光に応答する「オンデマンド分解型」生分解性プラスチック
4 おわりに
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セラミック膜を用いた重金属除去および油水分離法の開発
Development of the Removal Method of Heavy Metals and Saparation Method of Oil‒Water
【目次】
1 緒言
2 実験手法
2.1 材料と試薬
2.2 セラミック膜の作製，コンディショニング
2.3 特性評価
2.4 金属イオンの除去における膜の性能評価
2.5 フッ化物コーティング膜の作製
2.6 フッ化物コーティング膜を用いた油水分離実験
3 結果と考察
3.1 原料の特性評価
3.2 ドロマイトの含有量が膜特性に与える影響
3.3 焼結時間が膜特性に与える影響
3.4 焼結温度が膜特性に与える影響
3.5 金属イオンの除去における膜の性能とメカニズム
3.6 油水分離における膜の性能とメカニズム
4 まとめ
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家庭用エアコンを簡易改造した空気熱・地中熱ハイブリッドエアコンの開発
Energy‒Saving Geothermal Air Conditioner made by Modifying a Household Air Conditioner
【目次】
1 バイオテクノロジー関連分野の製品製造における空調機器省エネ化の意義
2 エアコンの仕組みと地中熱利用の意義
3 新型空気熱・地中熱ハイブリッドエアコン
4 1D－CAEによる予備的性能評価
5 空気熱・地中熱ハイブリッドエアコンの性能評価
6 まとめ
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肌カラー画像からの色素成分分離技術とそのストレス推定への応用
Separation Technique of Pigment Components from Skin Color Images and its Application to Stress Estimation
【目次】
1 5バンドカメラを用いた非接触心拍計測法（初期の従来法）
1.1 撮影環境
1.2 関心領域の決定
1.3 信号取得と前処理
1.4 時間軸の独立成分分析
1.5 ピーク検出
1.6 精度検証
1.7 心拍変動スペクトログラム
2 RGBカメラを用いた色素成分分離に基づく非接触心拍計測法（我々の方法）
2.1 色素成分分離手法
2.2 空間軸の独立成分分析
2.3 顔画像に対する色素成分分離
2.4 脈波検出方法
3 実験（RGBカメラを用いた我々の方法の有効性の検証）
3.1 実験手法
3.2 実験結果
3.3 考察
4 情動（感情）のモニタリング
4.1 実験
4.2 実験結果
4.3 まとめと今後の課題
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地球温暖化抑制のためのバイオマス資源からのテレフタル酸の製造
Production of Terephthalic acid from Biomass to alleviate Global Warming
【目次】
1 はじめに
2 バイオマス資源の輸送用燃料や化学製品への利用
3 テレフタル酸を利用した高分子化合物
4 石油から生産されるテレフタル酸の製造法
5 環境配慮型PET
6 まとめ
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BIO BUSINESS
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香料工業
【目次】
1 需給動向
2 輸出入動向
3 安全問題への対応
4 メーカー動向
5 製品開発動向
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産業用酵素工業
【目次】
1 酵素の市場概況
2 産業用酵素の市場
3 メーカー動向
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BIO PRODUCTS
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D－グルコサミン（D－Glucosamine）
D－キシロース（D－Xylose）
-
月刊機能材料2025年4月号（電子版）
￥4,620
【特集】再生可能エネルギー関連技術の研究動向
★再生可能エネルギーとして代表的なものでは太陽光や風力が挙げられます。化石燃料と比べて温室効果ガスの排出量を抑えることができ,変換効率の向上や活用に関する研究は非常に注目されています。本特集では,エネルギーの利活用に向けた研究とその関連技術を紹介しております。
＜著者一覧＞
原豊 鳥取大学
押切友也 東北大学
中川勝 東北大学
家裕隆 大阪大学
多田昌平 北海道大学
森大和 北海道大学
岡崎未奈 茨城大学
菊地隆司 北海道大学
長谷川一徳 九州工業大学
田川義之 東京農工大学
William Kai Alexander Worby 東京農工大学
志賀敬次 (国研)産業技術総合研究所
藤原健 (国研)産業技術総合研究所
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【特集】再生可能エネルギー関連技術の研究動向
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低コスト小形垂直軸風車の実現に向けた取り組み
Efforts to Realize Low-Cost Small Vertical-Axis Wind Turbines
アルミ押出材の多用と可動アーム式空力ブレーキの発明で低コスト化を実現するユニークな垂直軸型のバタフライ風車を開発中である。社会実装に向けて必要な空力弾性解析および疲労解析に取り組んでいる。さらなる低コスト化に有効な風車の最適な密集配置の探索研究も開始した。バタフライ風車の社会実装を目指して実施している研究を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 可動アーム式過回転抑制機構を備えたバタフライ風車の開発
3 垂直軸風車の空力弾性解析システム
4 バタフライ風車の簡易疲労解析
5 垂直軸風車の最適配置探索の研究
6 おわりに
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ナノサイズのパラボラアンテナによる光強度の増強
Light Confinement Using Parabolic Nanoantenna
本稿では,光をナノ空間に捕集して光化学反応を促進する新規人工光反応場「メタサイト」として,高効率ナノ光アンテナ構造を設計・提案する。上記光アンテナはパラボラ型(お椀型)光共振器と金属ナノ粒子プラズモンから成り,入射光を4桁増強可能なことがわかった。この光捕集効果により,多電子過程を伴う人工光合成反応への利用が期待される。
【目次】
1 はじめに
2 メタサイト
3 光共振器とモード結合
4 パラボラ型光共振器
5 プラズモン-パラボラ型光共振器モード結合系
6 おわりに
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発電と農作物栽培の両立を実現する波長選択性を付与した有機太陽電池の開発
Development of Wavelength-selective Organic Solar Cells for Realization of Both Power Generation and Crop Cultivation
本稿では農業用ハウスにエネルギー創出機能を付与することを目的として,『青色と赤色光を農業,光合成への寄与が少ない緑色光を発電』に用いる緑色光波長選択型の有機太陽電池について,有機半導体の分子設計・開発指針と農作業生育評価の結果を概説する。
【目次】
1 はじめに
1.1 農林水産分野における食料安全保障と日本農業の社会課題
1.2 農業用ハウスにおけるエネルギー創出と温室効果ガス(GHG)排出削減の社会課題
2 緑色光波長選択型OPV
3 従来技術と本研究の比較
4 緑色光波長選択型OPVに向けた有機半導体材料の開発指針
5 緑色光波長選択型OPVに向けた新規アクセプターの開発
6 今後の展望
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CO2水素化反応によるメタノール合成に特化した触媒開発の動向
Recent Advances in Catalyst Development for Methanol Synthesis via CO2 Hydrogenation
CO2の有価物変換反応のひとつに,CO2水素化反応を活用したメタノール合成がある。太陽光や風力といった再生可能エネルギーを利用し,水電解をすることで水素を得る。この水素と先述のCO2を反応させ,メタノールを合成する反応である。本稿では,CO2水素化反応によるメタノール合成に特化した固体触媒に関して概説する。
【目次】
1 はじめに
2 これまでの触媒探索と反応機構
2.1 Cu触媒
2.2 Pd触媒
3 非晶質ZrO2を活用したメタノール合成触媒
4 おわりに
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再生可能エネルギーの普及拡大に必要不可欠なパワエレ回路寿命診断技術
Lifetime Estimation Technologies for Power Electronic Converters Indispensable
for Renewable Energy Resources
再生可能エネルギーの普及拡大に伴いパワーエレクトロニクス回路の導入数が大幅に増加すると予想されており,それに伴い回路の信頼性向上が求められている。なかでも,パワー半導体とキャパシタが回路の故障要因の半数を占めている。本稿では,パワー半導体とキャパシタの最新の寿命診断技術について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 パワー半導体の信頼性
2.1 パワー半導体の故障要因
2.2 ジャンクション温度Tj測定
3 IGBTモジュールの劣化モニタリング
3.1 オン電圧Vce(sat)検出回路
3.2 ジャンクション温度Tjモニタリング実験結果
4 キャパシタの信頼性
4.1 キャパシタの故障要因
4.2 キャパシタ劣化指標
5 直流リンクキャパシタの劣化モニタリング
5.1 電流センサレスESR/キャパシタンスモニタリング
5.2 スイッチングリプル電圧を用いたESR測定精度向上
6 おわりに
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[Material Report-R&Dー]
三次元流体応力場計測の新展開:CNC 懸濁液と光弾性法の応用
New Developments in Three-Dimensional Fluid Stress Field Measurement:
Application of Cellulose Nanocrystal Suspensions and Photoelasticity
セルロースナノクリスタル(CNC)は高アスペクト比を持つ植物由来のナノ結晶材料である。我々は,CNC粒子の懸濁液が有する応力–光学特性に着目し,非接触型の三次元流体応力場計測システムの開発に取り組んでいる。本稿では,これまでの研究成果について紹介し,CNC粒子を用いた新しい計測手法の可能性について議論する。
【目次】
1 はじめに
2 光弾性法と応力光学則
3 CNC懸濁液を用いた二次応力光学則の検証
4 せん断速度制御による流動複屈折の特性解析
5 さいごに
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流動する溶融合金の凝固過程を可視化する装置の開発
Development of Equipment for Visualizing the Solidification Process of Flowing Molten Alloy
電磁撹拌下における金属溶湯の凝固過程を,従来技術に比べて100倍以上広い視野範囲で可視化するためのX線イメージング装置を開発した。本稿では,研究開発の背景および装置の仕組みについて説明する。装置改良により,ノイズの低減と空間分解能の向上を実現し,流動しながら凝固する金属の組織形成過程を詳細に解析できるツールとしての有用性について述べる。
【目次】
1 装置開発に至る研究の背景
2 開発したX線イメージング装置の詳細
2.1 X線源
2.2 二次元X線検出器
2.3 電磁撹拌装置
2.4 制御部
2.5 るつぼ
3 X線イメージング観察例
4 まとめ
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[Market Data]
プリンター用ケミカルスの市場動向
プリンター市場は日本のメーカーが強く,大きな市場シェアを占めている。国内市場は成熟化しているが,各社は海外市場で成長を図っている。一方,国内市場は多機能化が進んでいる。
【目次】
1 概要
2 国内プリンター市場
3 プリンター用ケミカルスの市場動向
3.1 インクジェット用色素
3.2 電子写真プリンター用材料
3.3 感熱記録用材料
3.4 感圧記録用材料
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[Material Profile]
高純度シリコン
ポリウレタン
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[連載のお知らせ]
大阪・関西万博 大阪ヘルスケアパビリオン「リボーンチャレンジ」MOBIO (ものづくりビジネスセンター大阪)の取り組み -
タンパク質のアモルファス凝集と溶解性《普及版》
￥5,940
2019年刊「タンパク質のアモルファス凝集と溶解性」の普及版。 タンパク質の凝集・溶解のメカニズム、測定・解析・予測・制御法、病態解明などや創薬など、安全かつ機能的なタンパク質の生産・利用に役立つ1冊。
（監修：黒田 裕、有坂文雄）
<a href="https://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=115839"target=”_blank”>この本の紙版「タンパク質のアモルファス凝集と溶解性(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2019年当時のものを使用しております。
黒田 裕 東京農工大学
有坂文雄 東京工業大学
白木賢太郎 筑波大学
岩下和輝 筑波大学
三村真大 筑波大学
宗 正智 大阪大学
後藤祐児 大阪大学
今村比呂志 立命館大学
渡邊秀樹 産業技術総合研究所
千賀由佳子 産業技術総合研究所
本田真也 産業技術総合研究所
太田里子 ㈱東レリサーチセンター
杉山正明 京都大学
城所俊一 長岡技術科学大学大学院
若山諒大 大阪大学
内山 進 大阪大学;自然科学研究機構
デミエン ホール 大阪大学
廣田奈美 堂インターナショナル
五島直樹 産業技術総合研究所
河村義史 バイオ産業情報化コンソーシアム
廣瀬修一 長瀬産業㈱
野口 保 明治薬科大学
丹羽達也 東京工業大学
田口英樹 東京工業大学
伊豆津健一 国立医薬品食品衛生研究所
津本浩平 東京大学
伊倉貞吉 東京医科歯科大学
池口雅道 創価大学
荒川 力 Alliance Protein Laboratories
江島大輔 シスメックス㈱
浅野竜太郎 東京農工大学
赤澤陽子 産業技術総合研究所
萩原義久 産業技術総合研究所
小澤大作 大阪大学
武内敏秀 大阪大学
永井義隆 大阪大学
安藤昭一朗 新潟大学脳研究所
石原智彦 新潟大学脳研究所
小野寺 理 新潟大学脳研究所
加藤昌人 University of Texas Southwestern Medical Center
米田早紀 大阪大学
鳥巣哲生 大阪大学
黒谷篤之 理化学研究所
柴田寛子 国立医薬品食品衛生研究所
石井明子 国立医薬品食品衛生研究所
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＜＜目次＞＞
【第Ⅰ編 基礎】
第1章 タンパク質の溶解性およびアモルファス凝集の物理化学的解析
1 はじめに
2 タンパク質の溶解性の物理化学的研究
3 タンパク質の溶解性およびアモルファス凝集の物理化学的な解析
4 アモルファス凝集状態
5 平衡論的な考えに基づいたアモルファス凝集の議論
5.1 タンパク質凝集の可逆性
5.2 タンパク質溶解性の熱力学モデル
5.3 多数の因子(パラメータ)に影響されるタンパク質の溶解性(および凝集性)
6 おわりに
第2章 タンパク質の共凝集と液-液相分離
1 はじめに
2 凝集と共凝集
3 液-液相分離
4 コアセルベートと共凝集体
5 バイオ医薬品への応用
6 まとめ
第3章 アミロイド線維とアモルファス凝集
1 タンパク質のフォールディングと凝集
2 アミロイド線維とアモルファス凝集の構造
3 結晶化によく似たアミロイド線維形成と相図による理解
4 新たな視点“過飽和”からのアミロイド線維形成とアモルファス凝集
【第Ⅱ編 測定・理論および情報科学的解析・予測】
第1章 バイオ医薬品におけるタンパク質凝集体の評価
1 はじめに
2 タンパク質凝集体の分析法
2.1 サイズ排除クロマトグラフィー
2.2 超遠心分析法
2.3 動的光散乱法
2.4 静的光散乱法
2.5 流動場分離法
2.6 小角X線散乱法
2.7 ナノ粒子トラッキング法
2.8 フローイメージング法
2.9 光遮蔽法
2.10 目視
2.11 その他
3 抗体医薬品の凝集に関する新しい分析技術の開発と応用
3.1 非天然型構造特異的プローブを用いた検出技術
3.2 蛍光相関分光法と光散乱法による抗体医薬品の凝集化メカニズムの解明
4 おわりに
第2章 超遠心分析による会合体・凝集体の分析
1 はじめに
2 超遠心分析法の概要
3 AUC-SV法による測定例
4 第2ビリアル係数に基づく凝集性の予測
5 まとめ
第3章 光散乱による会合・凝集の検出
1 はじめに
2 静的光散乱と動的光散乱
3 サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)とフィールドフローフラクショネーション(FFF)
4 凝集の起こりやすさの予測
5 まとめ
第4章 小角散乱法
1 はじめに
2 小角散乱の原理
2.1 溶液中の粒子の小角散乱
2.2 揺らぎを持った系の小角散乱
3 小麦タンパク質グリアジンの小角散乱
3.1 希薄状態でのグリアジンの溶液構造
3.2 溶液中のグリアジン構造の濃度依存性
4 最後に
第5章 タンパク質凝集・会合と熱測定
1 タンパク質の熱測定における凝集の問題
2 タンパク質の可逆的な会合体形成反応とタンパク質濃度依存性
3 タンパク質の高温での可逆的オリゴマー形成の例1:シトクロムcの場合
4 タンパク質の高温での可逆的オリゴマー形成の例2:デングウイルスの外殻タンパク質ドメイン3の場合
5 可逆的オリゴマー形成と凝集反応との関係について
第6章 イオン液体とタンパク質フォールディング―新しい溶媒への古い策略―
1 タンパク質フォールディングの基本的な説明
1.1 経験的スキーム1:中点分析
1.2 経験的スキーム2:m値法
2 古典的熱力学に基づいたタンパク質フォールディング特性のための機構的アプローチ
2.1 温度誘導性アンフォールディング
2.2 圧力誘導性アンフォールディング
2.3 変性剤誘導性アンフォールディング
第7章 タンパク質凝集の速度論を統合する理論的記述
1 バルク相における同種核形成によるアミロイド形成の単純な速度論モデル
2 バルク相における同種核形成によるアモルファス凝集の単純な速度論モデル
3 アミロイド形成と競合するアモルファス凝集
4 アモルファス凝集がアミロイド形成の中間体である場合
4.1 アミロイドの第2のルートとしてのアモルファス凝集:表面核形成
4.2 アミロイドの第2のルートとしてのアモルファス凝集:液相核形成
第8章 溶解性の網羅的解析と機械学習予測
1 溶解性のプロテオーム解析
2 タンパク質溶解性や凝集性のデータベース
3 機械学習予測
3.1 配列情報からの機能予測
3.2 予測手法の構築
3.3 予測手法の利用例
3.4 予測サービス
第9章 再構築型無細胞タンパク質合成系を用いたタンパク質凝集性の網羅解析
1 はじめに
2 再構築型無細胞タンパク質合成系を用いた凝集性評価
3 大腸菌全タンパク質に対する凝集性の網羅解析
4 大腸菌の凝集性タンパク質に対する分子シャペロンの効果
5 大腸菌内膜タンパク質と人工リポソーム
6 酵母細胞質タンパク質の凝集性の解析
7 天然変性領域と凝集性との関係
8 酵母細胞質タンパク質に対する分子シャペロンの凝集抑制効果
9 まとめ:大腸菌と酵母タンパク質のフォールディングの分子進化
【第Ⅲ編 制御】
第1章 タンパク質医薬品の凝集機構と凝集評価・抑制方法
1 はじめに
2 凝集と免疫原性
3 タンパク質の製剤中における凝集
4 測定法と管理指標の設定
5 臨床使用までの各段階におけるタンパク質の凝集
6 タンパク質の構造設計による凝集抑制
7 製剤処方の最適化による凝集抑制
8 凍結乾燥による凝集の抑制
9 まとめ
第2章 プロリン異性化とタンパク質凝集制御
1 プロリン異性化
2 プロリン異性化によるタウオパチーの制御
3 シクロフィリンDによるアミロイドβの凝集制御
4 プロリン異性化とタンパク質凝集制御
第3章 タンパク質のフォールディングと溶解性
1 フォールドしたタンパク質の溶解度
2 ジスルフィド結合を持つタンパク質の大腸菌での発現
3 封入体として得られたタンパク質のリフォールディング
4 フォールディングと会合の競合
第4章 短い溶解性向上ペプチドタグを用いたタンパク質の凝集の抑制
1 はじめに
2 溶解性向上ペプチドタグ(SEPタグ)
2.1 タンパク質融合による可溶化
2.2 SEPタグの開発
2.3 SEPタグ付加によるアミノ酸の溶解性・凝集性の指標
3 SEPタグを用いた溶解性制御の応用例
3.1 タンパク質の可溶化
3.2 SEPタグの実用化
3.3 SEPタグを用いた複数SS結合を形成する組換えタンパク質の発現と精製
4 おわりに
第5章 タンパク質の凝集抑制と凝集体除去
1 はじめに
2 タンパク質生産過程での会合の機構
2.1 コロイド会合
2.2 変性会合
2.3 変性の中間状態
3 高濃度タンパク質
3.1 クロマトグラフィーカラム中での濃縮
3.2 限外ろ過中の会合
4 発現中での会合
5 リフォールディングにおける会合
5.1 アクチビンA
5.2 リフォールディング過程での2量体形成
5.3 抗体
6 クロマトグラフィー精製中での会合
6.1 プロテインA
6.2 会合体除去クロマトグラフィー
7 会合体の影響
8 会合体の検出
8.1 抗体
8.2 疎水性タンパク質
第6章 巻き戻し法を用いた低分子抗体の調製
1 はじめに
2 一本鎖抗体(scFv)と巻き戻し法を用いた調製
3 巻き戻し法を用いたscFvの調製最適化
4 巻き戻し法を用いた低分子二重特異性抗体の調製
5 巻き戻し法を用いた低分子二重特異性抗体の最適化
6 巻き戻し法を用いたサイトカイン融合低分子抗体の調製
7 おわりに
第7章 抗体タンパク質の溶解性と変性状態からの可逆性
1 はじめに
2 抗体タンパク質の溶解性
2.1 抗体の種類とドメイン構成について
2.2 抗体タンパク質に求められる溶解性および安定性の評価法
2.3 IgG抗体由来ドメインの熱による影響
3 VHH抗体の溶解性と安定性
3.1 VHH抗体の構造安定性
3.2 VHH抗体の熱耐性の改善
3.3 ジスルフィド結合と安定性
4 まとめ
【第Ⅳ編 病態解明・産業応用】
第1章 ポリグルタミンタンパク質の凝集・伝播と細胞毒性
1 神経変性疾患とタンパク質凝集
2 ポリグルタミン病
3 ポリグルタミンタンパク質のアミロイド線維形成
4 ポリグルタミンタンパク質の細胞毒性
5 ポリグルタミンタンパク質のプリオン様伝播
5.1 ポリグルタミンタンパク質の異常構造の分子間伝播
5.2 異常タンパク質凝集体の細胞間伝播
6 おわりに
第2章 筋萎縮性側索硬化症における,タンパク質凝集および核内構造体の異常と疾病
1 はじめに
2 筋萎縮性側索硬化症と関連タンパク質
3 液相分離,LLPSとALS関連タンパク質
3.1 FUS
3.2 TDP-43
3.3 C9orf 72
4 ALSと核内構造体
5 まとめ
第3章 細胞内凝集とMembrane-less organelles
1 RNA顆粒:膜を持たない細胞内構造体
2 Low-complexity配列の相転移
3 LCドメインの液-液相分離
4 相分離とジェル化の原理
5 細胞内に存在するLCドメインポリマー
6 まとめ
第4章 創薬産業と溶解性・凝集性および関連制度
1 はじめに
2 バイオ医薬品開発における溶解性の検討
3 タンパク質の溶解性と凝集性について
4 さいごに
第5章 タンパク質の凝集・溶解性関連研究についての技術俯瞰と産業化に向けた知財戦略
1 はじめに
2 タンパク質の凝集・溶解性関連研究の技術俯瞰
3 特許情報から見たタンパク質の凝集・溶解性関連の研究状況・技術動向
4 発明(技術思想)の保護戦略について
5 特許取得の考慮事項
5.1 特許要件について
5.2 発明のカテゴリーについて
5.3 早期権利化の考慮について
6 発明の知財活用戦略
7 ライセンスによる知財活用
8 大学等からの技術移転・産業化
8.1 法整備について
8.2 近年の動向
9 まとめ
第6章 バイオ医薬品の品質・安全性確保における凝集体の評価と管理
1 バイオ医薬品の品質確保の概要
1.1 品質特性解析
1.2 品質管理戦略の構築
2 バイオ医薬品に含まれる凝集体および不溶性微粒子の評価方法に関する規制
2.1 薬局方
2.2 規制当局のガイドライン
3 課題とAMED-HS官民共同研究における取組
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樹脂の溶融混練・押出機と複合材料の最新動向《普及版》
￥5,280
2018年刊「樹脂の溶融混練・押出機と複合材料の最新動向」の普及版。 樹脂の溶融混練メカニズムから押出機開発動向、スクリュ設計、樹脂混練シミュレーション、ナノ粒子・長繊維分散による複合材料製造までを網羅した1冊。
（監修：田上秀一）
<a href="https://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=115840"target=”_blank”>この本の紙版「樹脂の溶融混練・押出機と複合材料の最新動向(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2019年当時のものを使用しております。
田上秀一 福井大学
名嘉山祥也 九州大学
植松英之 福井大学
齊藤卓志 東京工業大学
田中達也 同志社大学
辰巳昌典 ㈱プラスチック工学研究所
橋爪慎治 ㈲エスティア
酒井忠基 静岡大学
久家立也 ㈱池貝
大田佳生 旭化成㈱
福澤洋平 ㈱日本製鋼所
竹田 宏 ㈱アールフロー
谷藤眞一郎 ㈱HASL
朝井雄太郎 アイ・ティー・エス・ジャパン㈱
山田紗矢香 ㈱神戸製鋼所
清水 博 ㈱HSPテクノロジーズ
木原伸一 広島大学
滝嶌繁樹 広島大学
合田宏史 ㈱プライムポリマー
森 良平 GSアライアンス㈱
仙波 健 (地独)京都市産業技術研究所
大峠慎二 トクラス㈱
伊藤弘和 (国研)産業技術総合研究所
福井武久 ㈱栗本鐵工所
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＜＜目次＞＞
第1章 溶融混練メカニズム
1 溶融混練の基礎理論と現状
1.1 はじめに
1.2 溶融混練における2つの過程
1.3 連続式溶融混練
1.3.1 単軸スクリュ押出
1.3.2 二軸スクリュ押出
1.4 溶融混練部内の流れの数値計算
1.5 溶融混練過程を定量化するには
1.5.1 分配混合
1.5.2 分散混合
1.6 溶融混練過程評価の例
1.7 おわりに
2 溶融混練における樹脂の粘度・温度の影響
2.1 はじめに
2.2 粘度とは
2.2.1 流れの様式 せん断流れと伸長流れ
2.2.2 粘度の定義 せん断粘度と伸長粘度
2.3 高分子流体の粘度は何に依存するのか
2.3.1 ひずみ速度依存性
2.3.2 温度依存性
2.3.3 分子量依存性
2.4 樹脂の粘度や温度が混合混練に影響を及ぼす事例
2.4.1 高粘度流体が分散相である二成分系の溶融混練
2.4.2 高粘度流体が分散相である二成分系の溶融混練
2.4.3 ポリマー/ナノフィラー系複合材料の溶融混練に及ぼす樹脂の粘度の影響
2.4.4 ポリマー/ナノフィラー系複合材料の溶融混練に及ぼす樹脂の粘度の影響
2.5 おわりに
3 材料の溶融を考えるための伝熱基礎
3.1 はじめに
3.2 熱エネルギーのバランス
3.3 伝熱現象の基礎
3.4 樹脂材料の溶融について
3.5 熱物性値について(熱伝導率を例に)
3.6 熱エネルギー方程式の導出
第2章 押出機・混練技術動向
1 二軸押出機の変遷と最新の技術動向
1.1 混練技術・装置の変遷
1.2 二軸混練押出技術
1.2.1 混練用KDセグメント技術
1.2.2 高容量化と高トルク化技術
1.2.3 新たな混練用セグメント技術
1.3 おわりに
2 最近の押出機の開発動向と可視化解析押出技術
2.1 はじめに
2.2 最近の押出機の開発動向
2.3 可視化解析システム概要
2.4 可視化解析単軸押出装置
2.5 可視化解析二軸押出装置
2.6 終わりに
3 せん断分散における品質スケールアップと,品質スケールアップが不要な分散システム
3.1 はじめに
3.2 せん断分散における分散品質スケールアップ技術
3.3 伸長流動分散における分散品質
3.4 スラリー分散技術
3.5 LFP技術
3.6 各種ナノ分散システム
3.7 おわりに
4 二軸スクリュ押出機を用いたリアクティブプロセシング
4.1 二軸スクリュ押出機を用いたリアクティブプロセシングの優位点
4.2 リアクティブプロセシング実施例
4.3 ポリマーアロイのモルフォロジー形成に関連する要因
4.4 二軸スクリュ押出機内でのポリマーアロイのモルフォロジー形成
4.5 リアクティブプロセシングに用いるスクリュ形状の選定および操作条件の選定
4.5.1 スクリュエレメントの組み合わせ
4.5.2 各種材料の添加順序の選定
4.5.3 二軸スクリュ押出機を活用したリアクティブプロセシング操作と他の成形加工操作との複合化
4.6 まとめ
第3章 スクリュ設計
1 低温混練技術のためのスクリュデザインの最適化
1.1 はじめに
1.2 二軸押出機の構成
1.3 高速・低速回転時の樹脂温度比較
1.4 高トルク・高速回転・深溝化
1.4.1 高トルク
1.4.2 高速回転
1.4.3 深溝化
1.5 粘度とスクリュ形状の関係
2 同方向回転二軸押出機のスクリュ構成の最適化,混練条件の設定とスケールアップ
2.1 はじめに
2.2 同方向回転二軸押出機の装置概要
2.3 同方向回転二軸押出機の5つの混練要素について
2.3.1 スクリュの充満率
2.3.2 スクリュの圧力特性
2.3.3 温度計算
2.3.4 スクリュの混・練
2.3.5 押出機のシミュレーションの計算例
2.4 スケールアップの考え方
2.4.1 2～3乗則でスケールアップ時の課題
2.4.2 押出機の設計とスケールアップについて
2.4.3 分散混合と分配混合を使ったスケールアップ
2.4.4 まとめ
2.5 応用事例
2.5.1 スクリュ構成改良による溶融粘度比が大きな樹脂同士の分散性改良
2.5.2 混練ゾーンとベントポートの距離が短いためベントアップする場合の対策例
2.5.3 パウダー状樹脂のスクリュ構成による押出量の比較
2.6 おわりに
3 人工知能アルゴリズムを利用したスクリュデザインの自動最適化
3.1 はじめに
3.2 ディープラーニング(Deep Neural Network)
3.2.1 ディープラーニング(Deep Neural Network:DNN)とは
3.2.2 DNN教師あり学習
3.3 二軸スクリュデザインの自動最適化へのAI適用事例
3.3.1 二軸スクリュデザインの自動最適化へのアルゴリズム
3.3.2 実験と解析による教師データの作成
3.3.3 DNNによる学習ファイルの作成
3.3.4 AIによる推奨スクリュデザインの出力と検証実験
3.4 さいごに
第4章 シミュレーション・評価技術
1 二軸押出機の樹脂流動シミュレーション技術
1.1 はじめに
1.2 二軸スクリュ押出シミュレーション技術
1.3 FAN法シミュレーション
1.3.1 FAN法について
1.3.2 FAN法の基礎方程式
1.3.3 FAN法による二軸スクリュ混練シミュレーション
1.4 FEMによる3次元スクリュ流動解析
1.4.1 FEMについて
1.4.2 FEMの基礎方程式
1.4.3 FEMによる3次元スクリュ混練シミュレーション
1.5 粒子法シミュレーション
1.5.1 粒子法シミュレーションについて
1.5.2 MPS法の基礎方程式
1.5.3 二軸スクリュ押出機内における溶融樹脂の混練シミュレーション
1.6 さいごに
2 マクロとミクロをつなぐスクリュー押出機内流動解析
2.1 流動解析によるスクリュー押出機内流動状態の評価
2.2 粒子解析を利用したスクリュー特性評価とクリアランスに関する考察
2.3 クリアランス通過頻度の理論的予測
2.4 凝集粒子の粒径分布の予測
2.5 おわりに
3 コンピュータシミュレーションを利用した二軸スクリュ押出機内成形現象の可視化
3.1 はじめに
3.2 成形現象の定量化法
3.2.1 二軸スクリュ押出機モデリングツール
3.2.2 一般化Hele-Shaw流れの定式化
3.2.3 未充満状態の計算方法
3.3 二軸スクリュ押出機内成形現象の可視化例
3.3.1 未充満解析
3.3.2 繊維破断解析
3.4 おわりに
4 押出混練シミュレーション,樹脂挙動解析とスクリュ条件の求め方
4.1 セクションごとの役割と評価すべきパラメータ
4.2 フィード部,圧縮部,計量部,そしてミキシング部
4.2.1 フィード部で考慮すべき事
4.2.2 フィード部で評価すべき解析パラメータ
4.2.3 圧縮部で考慮すべき事
4.2.4 フィード部で評価すべき解析パラメータ
4.2.5 圧縮部にバリアフライトを設ける場合
4.2.6 バリア部で評価すべき解析パラメータ
4.2.7 計量部で考慮すべき事
4.2.8 計量部で評価すべき解析パラメータ
4.2.9 適切なせん断応力を得る為にできる事
4.2.10 ミキサーの要否と選択
4.3 まとめ
5 メッシュフリー法に基づく樹脂混練機内の非充満流動解析を活用した樹脂混練機セグメントの性能評価
5.1 はじめに
5.2 解析手法
5.2.1 支配方程式
5.2.2 離散化法(EFGM)
5.2.3 速度の近似関数
5.2.4 精度向上のための手法(計算点再配置)
5.3 提案した手法の精度の検証
5.3.1 同軸二重円筒クエット内完全充満流動
5.3.2 同軸二重円筒内の部分充満における流動
5.3.3 模擬混練実験との比較
5.4 混練評価への適用
5.4.1 混練実験と結果
5.4.2 流動解析手法と結果
5.4.3 流動解析を用いた混練性能評価
5.5 最後に
第5章 ナノ粒子分散によるナノコンポジット製造
1 高せん断成形加工技術を用いたナノコンポジット創製
1.1 はじめに
1.2 各種フィラーのナノ分散化の要因
1.3 熱可塑性エラストマー/CNT系ナノコンポジット
1.4 PVDF/PA6/CNT系ナノコンポジット
1.5 生分解性ポリマー/二酸化チタン系ナノコンポジット
1.6 PA11/層状ケイ酸塩系ナノコンポジット
1.7 熱可塑性高分子/炭素繊維/層状ケイ酸塩系ナノコンポジット
1.8 おわりに
2 高圧流体混練法によるCNTバンドルの解繊
2.1 はじめに
2.2 試料作製方法および試料評価方法
2.3 実験結果と考察
2.3.1 SCCO2およびN2雰囲気での混練によるCNTバンドル解繊効果
2.3.2 高圧流体混練法によるCNTバンドルの解繊メカニズム
2.4 まとめ
第6章 長繊維分散による複合材料製造
1 ガラス長繊維強化ポリプロピレン樹脂「モストロンTM-L」
1.1 はじめに
1.2 モストロンTM-Lとは
1.2.1 製造方法
1.2.2 特徴
1.3 材料設計に関する考え方
1.3.1 GFMBの材料設計
1.3.2 希釈樹脂(顔料の影響)
1.3.3 射出成形における機械物性(残存GF長と界面接着性)
1.4 GF配向を活かした設計支援
2 セルロースナノファイバーの応用と樹脂複合体マスターバッチ
2.1 セルロースとその研究背景
2.2 セルロースナノファイバーと各種樹脂との複合化
2.3 セルロースナノファイバー膜,紙
2.4 樹脂含浸法
2.5 全セルロース複合体
2.6 セルロースナノファイバーとゴムとの混合化
2.7 弊社においてのセルロースナノファイバービジネス
3 樹脂混練プロセスにおいて解繊されたセルロースナノファイバー/熱可塑性樹脂複合材料の特性
3.1 セルロースナノファイバーの特徴,性質と熱可塑性樹脂との複合化
3.2 CNF強化熱可塑性樹脂製造プロセス「京都プロセス」―セルロースの耐熱性とパルプ直接解繊―
3.3 京都プロセスにより製造されたCNF強化熱可塑性樹脂の特性
3.3.1 加工温度が低い汎用エンジニアリングプラスチックス
3.3.2 加工温度が高い汎用エンジニアリングプラスチックス
3.4 まとめ
4 バイオマスフィラーのプラスチックへの利用
4.1 はじめに
4.2 WPCの製造
4.2.1 WPCの原料
4.2.2 WPCのコンパウンド化
4.2.3 WPCの成形
4.3 WPCの性能
4.4 バイオマスフィラーを利用したプラスチックの展望
5 長繊維強化複合プラスチックの直接成形システム
5.1 はじめに
5.2 連続式二軸混練機について
5.3 直接成形システム・LFTDとは
5.4 CFの繊維長制御,高分散,長繊維化
5.5 成形事例の紹介
5.6 おわりに
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著者一覧
本田雄士 東京科学大学；ナノ医療イノベーションセンター
岡﨑夏鈴 東洋大学
梅原三貴久 東洋大学
髙田昌嗣 東京農工大学
岡﨑 豊 京都大学
黒田恭平 （国研）産業技術総合研究所
成廣 隆 （国研）産業技術総合研究所
岩﨑泰彦 関西大学
渕脇雄介 （国研）産業技術総合研究所
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BIO R&D
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ポリフェノール構造分子を用いたDDSキャリアの構築と今後の展望
Polyphenol Structured Molecules for DDS Carrier Construction and Future Prospects
【目次】
1 はじめに
2 ポリドーパミンのDDSキャリアへの応用
3 ポリフェノールの接着機能を利用したDDSキャリアへの応用
4 高分子材料を組み合わせることでのDDSキャリアとしての応用
5 Metal－Polyphenol Network（MPN）を利用したDDSキャリアへの応用
6 最後に
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植物組織からの茎葉再生におけるストリゴラクトン関連阻害剤の促進効果
Stimulatory Effects of Strigolactone‒related Inhibitors on De Novo Shoot Formation
【目次】
1 植物の組織培養法
2 薬用植物トコンを用いた不定芽形成機構の解析
3 ストリゴラクトンの生合成およびシグナル伝達と生理作用
4 ストリゴラクトン関連阻害剤の不定芽形成に対する効果
5 不定芽形成におけるストリゴラクトン関連阻害剤とサイトカイニンの同時処理の効果
6 まとめ
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乾式メカニカル処理による難溶解性リグニンの可溶化
Solubilization of Poorly Soluble Lignin by Dry Mechanical Treatment
【目次】
1 難溶解性リグニンの有効活用
2 メカノケミカル処理を用いた化学反応
3 L－酒石酸添加系SLのボールミル処理
4 L－酒石酸添加量が溶解度に及ぼす影響
5 L－酒石酸添加系SLのボールミル処理で得られたリグニン構造解析
6 他の有機分子による溶解度の比較
7 市販アルカリリグニンへの適用
8 今後の展望
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ポリエチレンテレフタレート（PET）原料製造廃水の高速処理技術の開発
【目次】
1 PET原料製造廃水処理の現状と課題
2 バイオスティミュレーション戦略
3 テレフタル酸製造廃水の効率的処理技術の開発と実証実験
4 バイオスティミュレーション戦略の微生物学的効果
5 ITUA反応器の意義
6 今後の展望
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骨に集まり骨粗鬆症を予防するポリマーの設計
Design of Bone‒targeting Polymers for Osteoporosis Prevention
【目次】
1 はじめに
2 リガンドに着目した骨指向性ポリマーの設計
2.1 ビスホスホネート（BP）
2.2 フィチン酸（PA）
2.3 酸性オリゴペプチド
2.4 テトラサイクリン
2.5 ポリリン酸エステル
2.6 アプタマー
3 エストロゲンデリバリー
4 エストロゲン担持ポリリン酸エステルによる骨粗鬆症の予防
5 おわりに
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科学に基づく鮮度測定と迅速センシング技術の展望
Prospects of Science‒Based Freshness Measurement and Rapid Sensing Technologies
【目次】
1 日本産魚介類と生食文化：鮮度管理の重要性と国際流通の課題
2 日本産水産物の輸出拡大に向けた技術的課題とその必要性
3 鮮度管理技術の進展とコールドチェーン物流におけるセンサー技術の役割
4 バイオセンサーとフレキシブルセンサーによる水産物の鮮度評価技術の進展
4.1 バイオセンサーを活用した水産物の鮮度評価
4.2 化学指標による水産物の鮮度評価
5 HPLCによるK値測定と鮮度評価の標準化：現場での迅速センシング技術への期待
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BIO BUSINESS
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化粧品工業
【目次】
1 需給動向
2 輸出入動向
3 化粧品受託製造市場の動向
4 日本メーカーの技術開発
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BIO PRODUCTS
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L－カルニチン（L‒Carnitine）
カルノシン（Carnosine）
-
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￥4,620
【特集】複合材料の開発と活用に向けた取り組み
★複合材料は,活用に向けた物性の向上を目的として,様々な素材を組み合わせることで創製されてきました。環境に配慮した材料の活用や,機械的特性に秀でた複合材料の研究開発,また,材料の物性評価,解析技術に関する取り組みも盛んに報告されております。本特集では,近年の複合材料の研究開発事例および解析技術について紹介しております。
＜著者一覧＞
Rova Lovisa 東北大学
Gallet--Pandellé Alia 東北大学
王真金 東北大学
栗田大樹 東北大学
成田史生 東北大学
安藤義人 九州工業大学
川野哲聖 九州工業大学
高山哲生 山形大学
内藤公喜 (国研)物質・材料研究機構
宗像文男 東京都市大学
佐藤圭浩 東京都市大学
石割文崇 大阪大学
畠山歓 東京科学大学
藤田正博 上智大学
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【特集】複合材料の開発と活用に向けた取り組み
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手すき和紙を原料とした高強度で高生分解性の複合材料の開発
Japanese Washi-Paper-Based Green Composites
手すき和紙と生分解性プラスチックからなる複合材料を開発し,力学・物理特性および生分解性を解明した。また,力学・物理特性変化と生分解度の関係解明に成功した。本研究は,生分解性評価指針の提案に資するほか,低環境負荷の包装・農業用マルチフィルムなどとしての実用化,伝統和紙の用途開拓に寄与すると予想される。
【目次】
1 はじめに
2 作製および評価
3 結果および考察
4 おわりに
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オリーブ搾油滓と大理石加工屑を用いた廃棄物由来ポリマーコンポジットの開発
Waste Valorization: Polymer Composite Design Using Olive Pomace and Marble Powder Waste
トルコで大量に廃棄される大理石粉末とオリーブ搾りかすを再利用し,ポリプロピレン複合材料の補強材としての可能性を検討した。応答曲面法(RSM)を用いて,補強材の最適配合比率を導出し,機械的特性の向上を実現した。結果として,廃棄物の高付加価値化と持続可能な材料設計への貢献が示された。
【目次】
1 はじめに
2 結果と考察
2.1 材料特性の評価
2.2 イオン液体を用いたEOPpの処理
2.3 応答曲面法(RSM)による最適化
3 まとめ
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有機繊維強化ポリプロピレンの力学特性に及ぼすカーボンナノファイバーの分散効果
Effect of Carbon Nanofiber Dispersion on Mechanical Properties of Organic Fiber Reinforced Polypropylene
環境保全の観点より,廃棄されたプラスチック製品を資源として利活用することが注目されている。廃棄物を再成形するメカニカルリサイクルは環境負荷が小さい手法といえる。繊維強化熱可塑性プラスチック(FRTP)についても廃棄物の利活用が求められている。ガラス繊維や炭素繊維は本質的に脆性であるため,溶融成形加工時に受けるせん断や圧縮によって破損することがしばしば報告されている。持続可能な社会を形成するためには,サーマルリサイクルでは残渣がほとんど残らず,メカニカルリサイクルではFRTPで使用する繊維は強化剤としての性能を残すために,繊維が短くならないことが要求されると予想される。溶融成形加工で短くならない繊維としてアラミド繊維(AF)が挙げられる。この材料は優れた衝撃強さを発現することが知られている。その反面,ガラス繊維や炭素繊維で補強されたプラスチックと比べると,強度や弾性率が劣ることも報告されている。本研究ではアラミド繊維強化ポリプロピレン(PP/AF)に第3成分としてウイスカであるカーボンナノファイバー(CNF)を分散することを検討した。本研究の結果と考察により,PP/AFにCNFを分散させることは,その射出成形品の耐衝撃性を損なうことなく力学特性を底上げすることができることが明らかとなった。また,得られた力学特性はガラス繊維を分散させた複合材料よりも優れたものとなることもわかった。このことは有機繊維強化熱可塑性プラスチック複合材料を利用して,ガラス繊維強化熱可塑性プラスチック複合材料の代替えが可能であることを示している。
【目次】
1 はじめに
2 アラミド繊維強化ポリプロピレンの力学特性に及ぼすカーボンナノファイバー分散効果
2.1 曲げ特性
2.2 界面力学特性
2.3 ノッチ付きCharpy衝撃強さ
3 終わりに
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炭素繊維の構造と力学特性の異方性評価
Structure and Anisotropic Mechanical Property Evaluations of Carbon Fibers
本研究では,ナノインデンテーション法と理論的な解析を組み合わせて,異方性の程度の異なる4種類の炭素繊維の5つの弾性定数を調べた。また,炭素繊維の微細構造は走査型・透過型電子顕微鏡,ラマン分光分析およびX線回折解析を用いて調べた。これらの結果より炭素繊維の構造と弾性定数の関係を系統的に明らかにした。
【目次】
1 緒言
2 材料および実験方法
3 結果および考察
4 結言
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機能性複合材料組織の新しい画像解析技術の開発とその自己組織化/自己集積化組織への応用
Development of New Image Analysis Techniques for Functional Composite Material Textures and Their Application to Self-Organized/Self-Assembled Structures
本論文では,機能性複合材料の組織制御に自己組織化/自己集積化プロセスを適用することでフラクタル材料組織を実現し,多機能性複合材料組織構築の可能性を述べたものである。特に,材料組織の設計指針の立案にマルチフラクタル解析を用いた新しい画像解析技術の適用の試みたものである。
【目次】
1 はじめに
2 機能性材料組織と画像解析
2.1 フラクタル/マルチフラクタルとは
2.2 フラクタル/マルチフラクタル解析理論
2.3 機能性材料組織の画像解析
3 材料組織学への応用
3.1 マルチフラクタル一般化次元と複合材料組織
3.2 マルチフラクタルと複雑ネットワーク
3.3 材料組織学と情報熱力学
4 今後の展開
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[Material Report-R&Dー]
CISS(不斉誘起スピン選択性)を示すホモキラル二面性π共役ポリマー
Homochiral Bifacial π-Conjugated Polymer with CISS Property
近年,キラル物質におけるCISS(Chirality-Induced Spin Selectivity,不斉誘起スピン選択性)効果が,物理,化学,生物と言う広範な分野で大きな興味を持たれている。本稿では,CISS効果の概要と,我々が開発した顕著なCISS効果を示すホモキラル二面性π共役ポリマーについて,物性測定にも焦点を当てて紹介する。
【目次】
1 不斉誘起スピン選択性(Chirality Induced Spin Selectivity: CISS)とは
2 CISS効果を示す物質群
3 CISS効果の応用先
4 mc-AFMによるCISS効果測定法
5 ホモキラル二面性π共役ポリマーの合成とCISS特性
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マテリアルズ・インフォマティクスによる固体電解質の効率的な探索
Efficient Exploration of Solid Electrolytes Using Materials Informatics
可塑性とイオン伝導性を有する柔粘性イオン結晶(OIPC)は,固体電解質として電池用途への応用が期待されるものの,イオン伝導度のさらなる向上が必要である。本稿では,マテリアルズ・インフォマティクス(MI)を用いた高イオン伝導性OIPCの効率的な探索手法について紹介する。実験的アプローチとMIを組み合わせることで,構造と物性の相関について理解が深まることが期待される。
【目次】
1 はじめに
2 イオン伝導度の予測
3 高イオン伝導性OIPCの探索
4 イオン半径比とイオン伝導度の関係について
5 おわりに
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[Market Data]
接着剤工業の市場動向
2023年の接着剤の生産量は前年比1.0%増の75万8,249トンとなり,出荷金額は同11.8%減の2,687億円となった。2015年以降は合板など建築用途で需要が増加し,全体的な生産量は増加の傾向にあったが,2023年は,新型コロナウイルス感染症による影響も薄れ,生産量は微増したが,出荷金額は減少した。
【目次】
1 需給概要
2 品目別概要
3 需要動向
4 輸出入の概要
5 業界動向
6 環境問題への対応
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[Material Profile]
シリカゾル
パラフィン -
有機フッ素化合物の最新動向《普及版》
￥5,280
2018年刊「有機フッ素化合物の最新動向」の普及版。電解液、発光材料、機能性色素、フッ素樹脂など様々な機能性材料として応用される有機フッ素化合物を解説した1冊。
（監修：今野 勉）
<a href="https://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=115804"target=”_blank”>この本の紙版「有機フッ素化合物の最新動向(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2018年当時のものを使用しております。
今野 勉 京都工芸繊維大学
柴富一孝 豊橋技術科学大学
網井秀樹 群馬大学
國信洋一郎 九州大学
新名清輝 名古屋工業大学
柴田哲男 名古屋工業大学
住井裕司 名古屋工業大学
藤田健志 筑波大学
渕辺耕平 筑波大学
市川淳士 筑波大学
山崎 孝 東京農工大学
丹羽 節 (国研)理化学研究所
矢島知子 お茶の水女子大学
井上宗宣 (公財)相模中央化学研究所
山口博司 名古屋大学
水上 進 東北大学
平井憲次 (公財)相模中央化学研究所
小林 修 (公財)相模中央化学研究所
森 達哉 住友化学㈱
氏原一哉 住友化学㈱
庄野美徳 住友化学㈱
南部典稔 東京工芸大学
山田重之 京都工芸繊維大学
久保田俊夫 茨城大学
折田明浩 岡山理科大学
船曳一正 岐阜大学
大槻記靖 日本ゼオン㈱
伊藤隆彦 ㈱フロロテクノロジー
井本克彦 ダイキン工業㈱
入江正樹 ダイキン工業㈱
長谷川直樹 ㈱豊田中央研究所
宮崎久遠 旭化成㈱
西 栄一 旭硝子㈱
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＜＜目次＞＞
第1章 フッ素化合物の合成
1 最近のフッ素化剤動向
1.1 はじめに
1.2 求核的フッ素化剤の動向
1.2.1 Fluolead
1.2.2 XtalFluor
1.2.3 PhenoFluor
1.2.4 PhenoFluorMix
1.2.5 PyFluor
1.3 N-F結合型求電子的フッ素化剤の最近の応用例
1.3.1 遷移金属触媒を用いたC-F結合形成反応
1.3.2 キラルアニオン相間移動触媒
1.4 おわりに
2 最近のフルオロアルキル化剤の動向
2.1 はじめに
2.2 求核的トリフルオロメチル化反応の進展
2.3 求電子的トリフルオロメチル化反応,酸化的トリフルオロメチル化反応の進展
2.4 ラジカル的トリフルオロメチル化反応の進展
2.5 おわりに
3 位置選択的なトリフルオロメチル化反応の開発
3.1 はじめに
3.2 C(sp2)-H結合の位置選択的なトリフルオロメチル化
3.2.1 5員環ヘテロ芳香族化合物の位置選択的なトリフルオロメチル化
3.2.2 6員環ヘテロ芳香族化合物の位置選択的なトリフルオロメチル化
3.2.3 芳香族化合物の位置選択的なトリフルオロメチル化
3.2.4 オレフィン性C-H結合の位置選択的なトリフルオロメチル化
3.3 C(sp3)-H結合の位置選択的なトリフルオロメチル化
3.3.1 カルボニルα位のトリフルオロメチル化
3.3.2 ベンジル位のトリフルオロメチル化
3.4 今後の展望
4 ペンタフルオロスルファニル化合物の最新動向
4.1 はじめに
4.2 SF5基置換芳香族炭化水素の合成
4.3 SF5基置換複素環式化合物の合成
4.3.1 芳香族炭化水素上にSF5基が結合した複素環式化合物の合成
4.3.2 SF5基が複素環上に直接結合した複素環式化合物(5員環)の合成
4.3.3 SF5基が複素環上に直接結合した複素環式化合物(6員環)の合成
4.4 SF5芳香環部位およびSF5複素環式化合物部位を直接導入する試薬の開発
4.5 おわりに
5 トリフルオロメタンスルホニル基含有化合物の最新動向
5.1 はじめに
5.2 芳香族トリフロン(Ar-SO2CF3),複素環トリフロン(HetAr-SO2CF3)の合成
5.2.1 フリーデル・クラフツ反応を用いる手法
5.2.2 Thia-Fries転位を用いる合成法
5.2.3 超原子価ヨードニウム塩を用いたアリールトリフロンの合成
5.2.4 芳香族ジアゾ化合物とCF3SO2Naを用いた手法
5.2.5 CF3SO2NaとPd触媒下でのカップリング反応を用いた手法
5.2.6 ベンザインに対するトリフリル化反応
5.2.7 N-芳香族プロピオールアミドとスルフィン酸の光環化反応
5.2.8 トリフリルジアリール-λ3-ヨードニウムイリド塩試薬を用いた芳香族トリフロン,ピリジルトリフロンの合成
5.3 おわりに
6 テトラフルオロエチレン基を有する有機分子の合成開発
6.1 はじめに
6.2 テトラフルオロエチレン基含有化合物の合成法
6.2.1 直接法
6.2.2 間接法(ビルディング・ブロック法)
7 フッ素脱離を利用する炭素-フッ素結合活性化反応の現状
7.1 序
7.2 遷移金属によるフッ素脱離
7.3 β-フッ素脱離によるC-F結合活性化
7.3.1 酸化的環化
7.3.2 酸化的付加
7.3.3 求電子的カルボ(アミノ)メタル化
7.3.4 挿入
7.3.5 ラジカル付加
7.4 α-フッ素脱離によるC-F結合活性化
7.5 総括
8 フッ素原子あるいは含フッ素アルキル基を有する不斉炭素の構築法
8.1 はじめに
8.2 触媒的アルドール反応
8.3 キラルなスルフィンアミドを用いた反応
8.4 直接的なトリフルオロメチル化ならびにフッ素化反応
8.5 環化を伴うトリフルオロメチル化ならびにフッ素化反応
8.6 アルキン類と含フッ素カルボニル化合物との反応
8.7 含フッ素アルキン類とα,β-不飽和カルボニル化合物との反応
8.8 トリフルオロメチル基を有した化合物のプロトン移動反応
8.9 おわりに
9 TFE,HFP,CTFEなどの安価な市販のフッ素原料を用いた合成
9.1 はじめに:ペルフルオロアルケン類を起点とする精密有機合成
9.2 脱フッ素を経る置換反応
9.2.1 10族遷移金属触媒を用いた交差カップリング反応
9.2.2 銅触媒を用いた交差カップリング反応
9.2.3 N-ヘテロサイクリックカルベン(NHC)類の付加
9.3 炭素-炭素二重結合への付加反応
9.3.1 銅を用いた付加反応
9.3.2 金属フッ化物の付加を起点とする変換
9.3.3 ニッケル(0)錯体への環化付加を経る変換
9.4 ペルフルオロアルケン類の交差オレフィンメタセシス反応への利用
9.5 TFEの実験室レベルでの新規発生法
9.6 最後に
10 可視光レドックス触媒を用いた有機フッ素化合物の合成
10.1 はじめに
10.2 ルテニウム,イリジウム錯体を用いた可視光ペルフルオロアルキル化
10.3 有機色素を用いた可視光ペルフルオロアルキル化
10.4 錯形成などを利用した可視光ペルフルオロアルキル化
10.5 おわりに
第2章 医農薬分野への応用
1 フッ素系医薬の動向
1.1 はじめに
1.2 フッ素系医薬
1.2.1 消化器官用薬
1.2.2 糖尿病治療薬
1.2.3 循環器官用薬
1.2.4 血液用薬
1.2.5 鎮痛・抗炎症薬
1.2.6 内分泌系用薬
1.2.7 抗菌薬
1.2.8 抗真菌薬
1.2.9 抗ウィルス薬
1.2.10 抗悪性腫瘍薬
1.2.11 中枢神経系用薬
1.2.12 泌尿器官用薬
1.2.13 感覚器官用薬
1.2.14 呼吸器官用薬
1.2.15 遺伝性疾患治療薬
1.2.16 放射線診断用薬
2 PET用診断薬の合成ならびにその応用
2.1 PET検査について
2.2 サイクロトロンと標識合成装置
2.3 PET核種について
2.4 PET核種18Fについて
2.4.1 18O(p,n)18F反応について
2.4.2 20Ne(d,α)18F反応について
2.4.3 その他の18F製造法について
2.5 当院における18F-PET用診断薬について
2.6 その他の臨床研究18F-PET診断薬
2.7 新規18F-PET診断薬の開発に向けて
3 MRIなどへの機能性含フッ素プローブ応用
3.1 はじめに
3.2 分子イメージングプローブの開発(その1):OFF/ON型低分子19F MRIプローブ
3.3 19F MRIプローブの高感度化
3.4 分子イメージングプローブの開発(その2):OFF/ON型ナノ粒子19F MRIプローブ
3.5 まとめ
4 フッ素系農薬の開発動向
4.1 はじめに
4.2 フッ素系除草剤
4.2.1 アセト乳酸合成酵素(ALS)阻害剤
4.2.2 プロトポルフィリノーゲン酸化酵素(PPO)阻害剤
4.2.3 カロテノイド生合成阻害剤
4.2.4 細胞分裂阻害剤
4.2.5 その他のフッ素系阻害剤
4.3 フッ素系殺虫剤
4.3.1 GABA作動性塩化物イオン(塩素イオン)チャネルブロッカー
4.3.2 ナトリウムチャネルモジュレーター
4.3.3 ニコチン性アセチルコリン受容体(nAChR)競合的モジュレーター
4.3.4 プロトン勾配を撹乱する酸化的リン酸化脱共役剤
4.3.5 キチン生合成阻害剤
4.3.6 ミトコンドリア電子伝達系複合体及び複合体阻害剤
4.3.7 リアノジン受容体モジュレーター
4.3.8 その他の作用機構に属するフッ素系殺虫剤
4.3.9 作用機構が不明あるいは不明確なフッ素系殺虫剤
4.4 フッ素系殺菌剤
4.4.1 ミトコンドリア呼吸鎖電子伝達系複合体阻害剤
4.4.2 ステロール生合成のC14位のデメチラーゼ阻害剤(DMI剤)
4.4.3 その他の作用機構に属するフッ素系殺菌剤
4.4.4 作用機構未分類のフッ素系殺菌剤
4.5 最後に
5 含フッ素家庭防疫用殺虫剤の探索研究
5.1 はじめに
5.2 アミドフルメト
5.3 ジメフルトリン
5.4 メトフルトリン
5.5 プロフルトリン
5.6 モンフルオロトリン
5.7 α-ピロン化合物
5.8 おわりに
第3章 低分子機能性材料
1 フッ素化ジエーテル化合物の物性および電気化学特性
1.1 はじめに
1.2 物理的,化学的および電気化学的性質
1.3 リチウム二次電池への応用
2 フッ素系発光材料
2.1 はじめに
2.2 フッ素系蛍光材料
2.2.1 希薄溶液で利用できる含フッ素蛍光分子
2.2.2 固体状態で発光可能な含フッ素蛍光分子
2.2.3 液晶状態で発光可能な含フッ素蛍光分子
2.3 フッ素系りん光材料
2.3.1 含フッ素配位子をもつイリジウム錯体
2.3.2 含フッ素りん光発光性金錯体
2.3.3 ハロゲン結合型りん光発光共結晶
2.4 おわりに
3 有機電界効果トランジスターを指向した含フッ素有機半導体材料の設計と評価
3.1 はじめに
3.2 BPEPEの合成とキャリア輸送能評価
3.3 FPEの合成とキャリア輸送能評価
3.4 おわりに
4 フッ素置換基を活用した機能性色素の設計とその特性
4.1 はじめに
4.2 モノメチンシアニン色素へのフッ素置換基の導入効果
4.3 フッ素置換基を有するモノ,トリ,およびペンタメチンシアニン色素
4.4 ヘプタメチンシアニン色素へのフッ素置換基導入の効果
4.5 おわりに
5 地球環境型フッ素系溶剤“ゼオローラH”
5.1 はじめに
5.2 洗浄剤の動向
5.3 フッ素系洗浄剤の種類と基本物性比較
5.4 ゼオローラHとは
5.4.1 毒性データ
5.4.2 ゼオローラHシリーズの基本物性
5.4.3 ゼオローラHTAによる洗浄システム
5.4.4 ゼオローラHTAの溶解性・洗浄性
5.4.5 ランニングコスト低減
5.5 おわりに
第4章 高分子機能性材料
1 常温型フッ素系コーティング剤による電子部品・実装基板の防湿性・防水性付与
1.1 はじめに
1.2 概要
1.3 皮膜特性面での優位点
1.4 使用上のメリット
1.4.1 皮膜不燃性
1.4.2 コーティング液非引火性
1.4.3 高信頼性
1.5 使用例
1.5.1 防湿・イオンマイグレーション防止・リーク防止
1.5.2 リチウムイオン電池電解液対策
1.5.3 LEDの劣化防止(硫化防止性)
1.6 今後の方向性と環境への配慮
2 塗料用水性フッ素樹脂の耐候性と水性架橋技術
2.1 はじめに
2.2 有機溶剤と環境問題
2.3 フッ素樹脂の水性化
2.4 水性塗料用フッ素樹脂
2.4.1 エマルションタイプ
2.4.2 水性架橋システム
2.5 終わりに
3 自動車向け高機能フッ素ゴム
3.1 序章
3.2 フッ素ゴムの種類と特徴
3.2.1 フッ素ゴムの特徴とASTM分類
3.3 自動車の地球環境問題への取り組み
3.4 自動車向けフッ素ゴムに求められる機能と開発動向
3.4.1 排気系
3.4.2 燃料系
3.4.3 動力系
3.4.4 冷却系
3.5 おわりに
4 フッ素電解質材料の固体高分子形燃料電池触媒層への応用
4.1 はじめに
4.2 固体高分子形燃料電池の触媒層
4.3 触媒層アイオノマー
4.3.1 触媒層アイオノマーのプロトン伝導性
4.3.2 触媒層アイオノマーのガス透過性
4.3.3 触媒層アイオノマーの白金触媒表面への吸着による触媒被毒
4.4 まとめ
5 固体高分子型燃料電池用フッ素系電解質膜の高機能化
5.1 はじめに
5.2 固体高分子型燃料電池(PEFC)
5.3 電解質膜の特徴と機能発現因子
5.4 高性能,高耐久電解質膜の開発
5.5 最後に
6 接着性フッ素樹脂及びその応用
6.1 緒言
6.2 フッ素樹脂の特性,市場及び用途
6.3 接着性フッ素系高分子材料の紹介及び複合化
6.3.1 接着性フッ素樹脂とは
6.3.2 接着性フッ素樹脂を用いた複合化
6.4 自動車におけるフッ素樹脂系高分子材料の用途
6.5 燃料系の防止材料,長期耐久部材としてのフッ素樹脂
6.5.1 燃料チューブの動向
6.5.2 フッ素樹脂の燃料バリア機構
6.5.3 成形性に優れた接着性ETFEの開発と燃料ホースシステム
6.6 接着性フッ素樹脂の新たな展開
6.7 フッ素技術によるポリアミド樹脂の改質について
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リビングラジカル重合《普及版》
￥5,500
2018年刊「リビングラジカル重合」の普及版。構造が精密に制御された高分子を合成できる優れた重合手法であるリビングラジカル重合の、ゴム・シーリング、粘・接着剤など多岐にわたる応用分野を解説した1冊。
（監修：松本章一）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2018年当時のものを使用しております。
松本章一 大阪府立大学大学院
澤本光男 中部大学;京都大学
大塚英幸 東京工業大学
大内 誠 京都大学
森 秀晴 山形大学
上垣外正己 名古屋大学
藤田健弘 京都大学
山子 茂 京都大学
中村泰之 (国研)物質・材料研究機構
佐藤浩太郎 名古屋大学
内山峰人 名古屋大学大学院
金岡鐘局 滋賀県立大学
伊田翔平 滋賀県立大学
後関頼太 東京工業大学
石曽根隆 東京工業大学
早川晃鏡 東京工業大学
小林元康 工学院大学
遊佐真一 兵庫県立大学
寺島崇矢 京都大学
南 秀人 神戸大学
杉原伸治 福井大学
岩 泰彦 関西大学
谷口竜王 千葉大学大学院
吉田絵里 豊橋技術科学大学
河野和浩 大塚化学㈱
中川佳樹 ㈱カネカ
有浦芙美 アルケマ㈱
嶋中博之 大日精化工業㈱
坂東文明 日本ゼオン㈱
佐藤絵理子 大阪市立大学大学院
辻井敬亘 京都大学
吉川千晶 (国研)物質・材料研究機構
榊原圭太 京都大学
北山雄己哉 神戸大学大学院
箕田雅彦 京都工芸繊維大学
須賀健雄 早稲田大学
有田稔彦 東北大学
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＜＜目次＞＞
〔第Ⅰ編 基礎研究概説〕
第1章 リビングラジカル重合:総論
1 はじめに
1.1 ラジカル重合
1.2 連鎖重合
2 リビング重合とリビングラジカル重合
2.1 リビング重合の定義
2.2 リビング重合の発展とリビングラジカル重合
2.3 リビング重合とドーマント種
2.4 精密重合
2.5 リビング重合の特徴
2.6 リビング重合の実証
2.7 リビング重合と高分子精密合成
第2章 ニトロキシドを用いるリビングラジカル重合と動的共有結合ポリマー
1 はじめに
2 ニトロキシドラジカルを用いるリビングラジカル重合
2.1 ニトロキシドラジカル添加によるリビングラジカル重合
2.2 アルコキシアミン骨格を利用した精密高分子合成
3 ニトロキシドラジカルを用いる動的共有結合ポリマーの設計
3.1 動的共有結合化学とアルコキシアミン骨格
3.2 主鎖型動的共有結合ポリマーの設計
3.3 側鎖型および架橋型動的共有結合ポリマーの設計
4 おわりに
第3章 原子移動ラジカル重合によるシークエンス制御
1 緒言
2 交互共重合性モノマーを用いた配列制御
3 非共役モノマー種を用いた配列制御
4 かさ高さを用いた配列制御
5 環化重合を用いた配列制御
6 高効率的不活性化が可能なATRPを用いた配列制御
7 結言
第4章 RAFT重合による機能性高分子の分子設計・合成
1 はじめに
2 共役ジエン類のRAFT重合
3 ジビニルモノマー類のRAFT重合
4 反応性ハロゲン部位を有するビニルモノマー類のRAFT重合
5 おわりに
第5章 リビングラジカル重合系における立体構造制御
1 はじめに
2 拘束空間による立体構造制御
3 モノマー置換基による立体構造制御
4 溶媒や添加物による立体構造制御
5 おわりに
第6章 有機テルル化合物を用いるラジカル重合
1 はじめに
2 重合条件と反応機構
3 TERPによる高分子エンジニアリング
3.1 ホモポリマーの合成
3.2 共重合体の合成
3.3 重合末端の変換
3.4 官能基を持つ開始剤の合成と利用
4 多分岐高分子の制御合成
5 まとめ
第7章 制御重合を活用したラジカル重合反応の停止機構の解析
1 はじめに
1.1 研究の背景とコンセプト
1.2 これまでの研究報告
2 機構解明の手法
2.1 リビングラジカル重合法を利用した重合停止反応の解析方法
2.2 反応機構解析に用いられるリビングラジカル重合法とその反応方法
3 各モノマーについての重合停止反応機構の決定
3.1 MMA
3.2 スチレン
3.3 アクリレート
3.4 イソプレンの重合停止反応機構
4 停止反応機構に対する溶媒粘度の効果
5 まとめ
第8章 活性種の直接変換による新しい精密重合
1 はじめに
2 間接的な活性種の変換
3 直接的活性種の変換
4 炭素―ハロゲン結合を介した直接活性種変換
5 RAFT末端をドーマント種として介した直接的活性種変換と相互変換重合
6 まとめ
第9章 RAFT機構によるリビングカチオン重合
1 はじめに
2 カチオンRAFT重合の反応機構
3 カチオンRAFT重合における連鎖移動剤
4 カチオンRAFT重合におけるカチオン源
5 カチオンRAFT重合におけるモノマー
6 カチオンRAFT重合を用いた精密高分子合成
7 まとめ
第10章 リビングカチオン重合による機能性高分子の合成
1 はじめに
2 リビングカチオン重合の基礎
2.1 比較的弱いルイス酸を単独で用いる系
2.2 強いルイス酸と添加物を組み合わせた系
2.2.1 添加塩基(ルイス塩基)の系
2.2.2 添加塩の系
3 リビングカチオン重合の新しい展開
4 リビングカチオン重合を用いた種々の機能性高分子合成
4.1 植物由来モノマーから新しいバイオベース材料へ
4.2 刺激応答性材料
4.3 種々のポリマーによる表面・界面機能の制御
5 まとめ
第11章 リビングアニオン重合による水溶性・温度応答性高分子の合成
1 はじめに
2 水溶性・温度応答性ポリ(メタ)アクリルアミドの合成
2.1 N,N-ジアルキルアクリルアミド類のアニオン重合
2.2 保護基を有するN-イソプロピルアクリルアミドのアニオン重合
2.3 N,N-ジアルキルメタクリルアミドのアニオン重合
2.4 α-メチレン-N-メチルピロリドンのアニオン重合
3 水溶性・温度応答性ポリメタクリル酸エステルの合成
4 おわりに
〔第Ⅱ編 機能性高分子開発〕
第1章 リビングラジカル重合による高透明耐熱ポリマー材料の設計
1 はじめに
2 耐熱性アクリルポリマーの設計
3 ポリ置換メチレンの分子構造設計
3.1 マレイミド共重合体
3.2 ポリフマル酸エステル
4 ジチオ安息香酸エステルを用いるDiPFのRAFT重合
5 トリチオカーボネート誘導体を用いるDiPFのRAFT重合
6 おわりに
第2章 リビングラジカル重合によるPOSS含有ブロック共重合体の合成
1 はじめに
2 RAFT法によるPOSS含有ブロック共重合体の合成
2.1 POSS含有ブロック共重合体の分子設計
2.2 RAFT法によるホモポリマーの合成
2.3 RAFT法によるブロック共重合体の合成
2.4 PMAPOSS-b-PTFEMAのバルクにおける高次構造解析
2.5 PMAPOSS-b-PTFEMAの薄膜構造解析および誘導自己組織化(Directed Self-Assembly:DSA)
3 おわりに
第3章 異種材料接着を指向した表面開始制御ラジカル重合による表面改質
1 はじめに
2 表面開始制御ラジカル重合
3 高分子電解質ブラシによる接着
4 今後の課題と展望
第4章 リビングラジカル重合によるジャイアントベシクルの合成
1 はじめに
2 ポリイオンコンプレックスによるジャイアントベシクル形成
3 pH応答ジブロック共重合体によるジャイアントベシクル形成
4 おわりに
第5章 リビングラジカル重合による両親媒性ポリマーの合成と精密ナノ会合体の創出
1 はじめに
2 両親媒性ランダムコポリマー
2.1 精密合成
2.2 一分子折り畳みによるユニマーミセル
2.3 精密自己組織化による多分子会合ミセル
2.4 温度応答性ミセル
2.5 ナノ構造構築と機能
3 タンデム重合による両親媒性グラジエントコポリマー
4 末端選択的エステル交換と両親媒性局所機能化ブロックコポリマー
5 両親媒性環化ポリマー
6 両親媒性ミクロゲル星型ポリマー
7 おわりに
第6章 リビングラジカル重合を用いた機能性高分子微粒子の合成
1 はじめに
2 リビングラジカル重合による架橋粒子
3 リビングラジカル重合による中空(カプセル)粒子
4 リビングラジカル重合による内部モルフォロジーの制御
5 リビングラジカル重合による粒子表面性質制御
6 重合誘起自己組織化法(PISA)による微粒子の合成
7 おわりに
第7章 水酸基含有ビニルエーテル類の精密ラジカル重合と機能
1 はじめに
2 ビニルエーテル類の単独ラジカル重合が可能になるまで
3 水酸基含有ビニルエーテル類のフリーラジカル重合
4 水酸基含有ビニルエーテル類のRAFTラジカル重合
5 種々の水酸基含有ビニルエーテルを含むポリマーの合成・機能・応用
第8章 ポリマーバイオマテリアルの合成と医用材料への展開
1 はじめに
2 薬物担体の設計
3 バイオコンジュゲーション
4 生分解性ポリマー
5 表面改質(抗ファウリング,抗菌性)
6 おわりに
第9章 ラジカル的な炭素―炭素結合交換反応を用いる自己修復性ポリマー
1 はじめに
2 ジアリールビベンゾフラノン(DABBF)の特徴と反応性
3 DABBF骨格を有する自己修復性ポリマー
3.1 DABBF骨格を有する架橋高分子の合成と反応性
3.2 DABBF骨格を有する自己修復性高分子ゲルの設計
3.3 DABBF骨格を有する自己修復性バルク高分子の設計
4 おわりに
第10章 クリック反応およびリビングラジカル重合による機能性微粒子の調製
1 はじめに
2 クリック反応およびリビングラジカル重合による高分子微粒子の表面修飾と機能創出
2.1 アジ化ナトリウムを用いたα-ハロエステル基のアジド基への変換
2.2 ATRP開始基を有するカチオン性およびアニオン性高分子微粒子の合成
2.3 高分子微粒子表面のATRP開始基のアジド化
2.4 CuAACを利用した蛍光ラベル化によるATRP開始基の表面濃度およびグラフト密度の評価
3 高分子微粒子表面のグラフト鎖による機能発現
4 おわりに
第11章 光精密ラジカル重合を用いる高分子の設計と合成
1 はじめに
2 ニトロキシドを用いる光精密ラジカル重合法
3 光照射で進行するRAFT重合による光精密ラジカル重合法
4 光原子移動ラジカル重合による光精密ラジカル重合法
〔第Ⅲ編 応用展開〕
第1章 リビングラジカル重合法を用いた高機能ポリマー“TERPLUS”の開発
1 はじめに
2 有機テルル化合物を用いるリビングラジカル重合法(TERP法)
3 粘着剤開発への応用
4 TERP法を応用した粘着剤
5 顔料分散剤開発への応用
6 TERP法を応用した顔料分散剤
7 生産体制
8 まとめ
第2章 原子移動ラジカル重合を利用したテレケリックポリアクリレートの開発
1 序論
2 テレケリックポリアクリレートの開発の背景
3 工業化技術
4 特性と用途
5 おわりに
第3章 リビングラジカル重合の工業化と応用例
1 はじめに
2 アルケマのNMP機構:BlocBuilder? MA
3 アクリル系ブロックコポリマー:Nanostrength?
4 ブロックコポリマーによるエポキシ樹脂のじん性改質
5 ナノ構造PMMAキャスト板
6 NMPリビングポリマー:Flexibloc?
7 おわりに
第4章 有機触媒型制御重合を用いた新しい機能性ポリマー製造技術の開発
1 諸言
2 有機触媒型制御重合の反応機構と触媒
3 機能性ポリマーの開発と色材への実用化事例
3.1 顔料分散剤
3.2 水性顔料インクジェットインクへの応用
3.2.1 顔料分散剤の構成
3.2.2 顔料分散性と保存安定性
3.3 無機顔料の表面処理剤への応用
3.3.1 顔料表面処理剤の構成
3.3.2 顔料の表面処理と顔料分散性
4 最後に
第5章 リビングラジカル共重合による精密ニトリルゴムの合成
1 はじめに
2 リビングラジカル重合
3 開発の動機
4 遷移金属触媒を用いるリビングラジカル重合
5 ルテニウム触媒による重合
6 鉄触媒による重合
7 まとめ
第6章 リビングラジカル重合を活用した易解体性粘着材料の設計
1 はじめに
2 反応性高分子を用いる易解体性粘着材料の設計
3 主鎖分解性ポリマーを利用する易解体性粘着材料の設計
4 架橋とガス生成を相乗的に利用する易解体性粘着材料の設計
4.1 反応性アクリル系ブロック共重合体の高分子量化
4.2 半減期が異なる二種の開始剤を用いるTERPの開発
5 おわりに
第7章 リビングラジカル重合によるポリマーブラシ形成とトライボロジー制御
1 はじめに
2 リビングラジカル重合によるポリマーブラシの精密合成
3 ポリマーブラシの構造と物性
4 トライボロジー制御
第8章 リビングラジカル重合による材料表面の生体適合性向上
1 はじめに
2 CPBのバイオイナート特性
2.1 CPBのサイズ排除効果とタンパクとの相互作用
2.2 タンパク吸着
2.3 細胞接着
2.4 血小板粘着
3 濃厚ポリマーブラシのバイオアクティブ特性
4 CPBを用いた生体適合性材料
4.1 構造制御ボトルブラシのハイドロゲルコーティング
4.2 表面改質セルロースナノファイバーを用いた足場材料
4.3 CPB被覆ナノ微粒子を用いた医療材料
5 さいごに
第9章 リビングラジカル重合を用いた医療用分子認識材料の創製
1 はじめに
2 リビングラジカル重合と生体分子複合化による分子認識材料創製
2.1 遺伝子デリバリー
2.2 DNA検出
2.3 高分子ワクチン
3 リビングラジカル重合による高分子リガンドの創製
3.1 バイオマーカータンパク質に対する高分子リガンド
3.2 レクチンに対する高分子リガンド
3.3 高分子リガンドカプセル
4 リビングラジカル重合による疾病診断のための分子インプリントポリマーの創製
5 おわりに
第10章 精密重合法とナノインプリント法の融合による階層的表面構造ポリマー薄膜の創製
1 はじめに
2 ナノインプリント法と精密グラフト重合を用いるポリマーピラー薄膜の作製
3 polyCMSを素材ポリマーとするグラフト修飾ピラー薄膜の作製と表面特性
4 光架橋性ポリマーを素材とするグラフト修飾ピラー薄膜の作製と表面特性
5 高規則性貫通型AAOを鋳型として作製したグラフト修飾ピラー薄膜への展開
第11章 リビングラジカル重合を用いたUV硬化と傾斜ナノ構造の形成
1 はじめに
2 光リビングラジカル重合の研究動向
3 光リビングラジカル重合のUV硬化への適用と重合誘起型相分離
4 精密UV硬化による相分離同時形成:位置付けと将来展望
第12章 リビングラジカル重合法を援用したフィラーの機能化(無機フィラーからセルロースナノ結晶まで)
1 概略
2 高分子によるナノ微粒子表面の機能化
3 固定化=グラフト重合からの脱却
4 粒子共存制御ラジカル重合法の開発
5 タイヤトレッドゴムの補強材としての活用
6 フィラー充填による3次元伝導内部構造を持つ電解質膜への応用
7 セルロースナノクリスタル粉末の製造とフィラーとしての応用展開
8 まとめ
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月刊バイオインダストリー 2025年2月号（電子版）
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著者一覧
冨澤 錬 信州大学
吉田照哉 信州大学
石川哲朗 慶應義塾大学；理化学研究所；東京大学大学院
井上栞杏 東京科学大学
一ノ瀬彩加 東京科学大学
竹内あずさ 東京科学大学
佐伯久美子 東京科学大学
西尾美和子 東京科学大学
澤 進一郎 熊本大学
神野奈穂 熊本大学
藤原義弘 海洋研究開発機構
石川寿樹 埼玉大学
林 幸壱朗 九州大学
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BIO R&D
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接着性樹脂ポリビニルブチラールの繊維および不織布への応用
Effects of Poly（vinyl butyral）/poly（ethylene terephthalate）sheath‒core Composite Fibers on the Structure and Tensile Strength of a Needle‒punched Nonwoven
【目次】
1 はじめに
2 芯鞘紡糸・ニードルパンチ不織布の作製および物性の評価方法
3 PVB を鞘に配置した際の繊維表面の接着性改善
4 PVB 複合繊維がニードルパンチ不織布の内部構造に及ぼす影響
5 ニードルパンチ不織布の強度におよぼす接着性樹脂PVB の効果
6 まとめ
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エネルギーランドスケープ解析による生活習慣病の発症過程と未病状態の可視化
Visualization of the Onset Process and Predisease States of Lifestyle‒Related Diseases through Energy Landscape Analysis
【目次】
1 はじめに
2 生命科学におけるエピジェネティック・ランドスケープ
3 逆イジング法によるエネルギーの導出からランドスケープの実現へ
4 健康・疾患状態のランドスケープ
5 日本人の生活習慣病ランドスケープと状態遷移の表現
6 おわりに
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褐色脂肪細胞の人工作製技術の開発
【目次】
1 ヒトiPS 細胞からの褐色脂肪細胞の作製技術と利用
2 はじめに
3 iPS 細胞研究のいま
4 BA は肥満症治療の標的として期待されている
5 ヒトiPS 細胞からのBA の分化誘導技術
6 ヒトiPS 細胞由来BA の利用
7 おわりに
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線虫による農業被害とその総合的対策：持続可能な防除技術の最前線
Nematode‒Induced Agricultural Damage and Integrated Control Strategies: Advances in Sustainable Management
【目次】
1 はじめに
2 これまでの線虫被害，対策
3 今後求められている線虫対策の方向性
4 線虫対策に向けた品種開発
5 新たな線虫対策用農業資材の開発
6 おわりに
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環境DNA 解析のための現場大量濾過システム（MASS Pump）の開発
Development of an In Site Mass Filtration System（ MASS Pump） for Environmental DNA Analysis
【目次】
1 はじめに
2 現場大量濾過システムの開発
3 MASS Pump を運用するプラットフォーム
4 MASS Pump の運用
5 今後の展望
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植物内在分子を用いたヒト型遊離セラミドの生産技術
Utilization of Phytomolecules as a Natural Resource of Free Ceramide
【目次】
1 はじめに
2 植物固有の複合スフィンゴ脂質GIPC
3 植物GIPC の抽出および分析法
4 植物組織に内在するGIPC 分解酵素
5 分解酵素を利用した植物GIPC の産業利用
6 おわりに
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軟骨再生能を有する木材由来ハイドロゲル
Wood‒derived Hydrogel with Cartilage Regeneration Ability
【目次】
1 緒言
2 木材由来ハイドロゲルの合成
3 木材由来ハイドロゲルの構造および物理化学的・機械的特性
4 In vitro 細胞毒性および軟骨分化誘導能
5 In vivo 軟骨再生能
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BIO BUSINESS
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芳香・消臭・脱臭剤工業
【目次】
1 概要
2 種類・素材など
3 市場動向
4 主な企業動向
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BIO PRODUCTS
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ガラクトオリゴ糖（Galactooligosaccharides）
カプロン酸（Caproic acid） -
月刊機能材料2025年2月号（電子版）
￥4,620
【特集】コーティング材料・技術の研究と活用
★コーティング技術の活用は材料表面に様々な耐性を付与することにつながり,また,高分子や金属,ガラスなどの材質に適用できるように研究開発が進展していることから,活用分野も多岐にわたります。本特集では,コーティング材料・技術にまつわる研究およびその活用に関して紹介いたします。
＜著者一覧＞
田中一平 兵庫県立大学
須賀健雄 早稲田大学
市川 司 日本大学
根本修克 日本大学
林 智広 東京科学大学
沖村邦雄 東海大学
関根良博 熊本大学
北山雄己哉 大阪公立大学
原田敦史 大阪公立大学
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【特集】コーティング材料・技術の研究と活用
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複雑立体形状に対応したダイヤモンドコーティング技術の開発
Development of Diamond Coating Technology for Complex Three-Dimensional Shapes
三次元複雑形状に追従して高密度プラズマが形成可能なMicrowave sheath-voltage combination plasma(MVP)法を用いたダイヤモンド合成について,MVPの原理と装置概要について解説する。さらに装置を改良したアース型MVPによる棒状形状へのダイヤモンド膜の現状について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 MVPの生成原理
3 MVPによるダイヤモンド合成
4 高圧力化での3次元形状へのプラズマ生成
4.1 高圧領域でのプラズマ生成
4.2 棒状基材へのダイヤモンドコーティング
5 おわりに
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水中CO2捕捉に基づく親水性スマートコーティングへの展開
Wettability Switching of Smart Coating Based on CO2 Capture in Water
独自設計したジアミン部位を有するポリマーが,水中に浸漬するだけで微量の溶存CO2を捕捉し,両性イオンを形成することでコーティング表面を超親水化することを明らかにした。使用環境下で機能が自発的に発現する「環境適応」型のコーティングとして,防汚性,生体適合性,低摩擦性など多様な展開が期待される。
【目次】
1 はじめに
2 微量CO2の捕捉による両性イオンのその場形成
3 ジアミン誘導体の水中でのCO2付加反応
4 中性子反射測定(NR)によるジアミンポリマーのCO2応答親水化挙動
5 まとめと将来展望
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ケイ素系高分子によるコーティング膜の創製
Preparation of Coating Films Using Silicon-Containing Polymers
無機高分子であるポリシロキサンのうち,広い分野で利用されているポリジメチルシロキサンは,他材料との密着性が悪いため,表面改質材としての応用が困難である。ポリシロキサンの主鎖あるいは側鎖に置換基や官能基を導入することで,異種材料との密着性が向上し,材料表面に新たな機能を付与させることが可能となる。
【目次】
1 はじめに
2 ポリシロキサン誘導体の特性
3 側鎖に親水性置換基を有するポリ(シルアリーレンシロキサン)誘導体による表面改質
3.1 側鎖型ポリマーを用いた薄膜の作製
3.2 側鎖型ポリマーを用いて作製した薄膜の表面観察
3.3 側鎖型ポリマーを用いて作製した薄膜の接触角測定
4 ゾル-ゲル法を用いた有機-無機ハイブリッド薄膜による表面改質
4.1 ゾル-ゲル法を用いた有機-無機ハイブリッド薄膜の作製
4.2 ゾル-ゲル法により作製した有機-無機ハイブリッド薄膜の表面観察
4.3 ゾル-ゲル法により作製した有機-無機ハイブリッド薄膜の接触角測定
5 主鎖にエーテル部位を有するポリシロキサン誘導体による表面改質
5.1 主鎖にエーテル部位を有するポリシロキサン誘導体を用いた薄膜の作製
5.2 主鎖型ポリマーを用いて作製した薄膜の接触角測定
5.3 主鎖型ポリマーを用いて作製した薄膜の表面観察
6 おわりに
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機械学習を用いた抗タンパク吸着・抗細胞接着特性を持つ単分子膜・高分子ブラシ薄膜のデザイン
Design of Monolayer and Polymer Brush Thin Films with Anti-Protein Adsorption and Anti-Cell Adhesion Properties Using Machine Learning
望む機能を持つ材料を探索するにあたり,インフォマティクス(情報科学)を用いた手法の材料設計やスクリーニングへの応用が注目されている。しかし,バッテリー技術,触媒,磁性材料などの分野と比べると,バイオマテリアル(生体材料)分野における材料インフォマティクスの応用は少ない。序論ではインフォマティクスを用いたバイオマテリアル設計の代表的な研究を紹介し,この分野に特有の技術的課題について議論する。続いて,我々が行ったインフォマティクスを用いて単分子膜やポリマー薄膜へのタンパク質吸着を予測した事例を示す。データセットの構築,記述子やアルゴリズムの選択,回帰モデルの解釈について述べる。
【目次】
1 はじめに
2 バイオマテリアル設計へのインフォマティクスの応用
2.1 自己組織化単分子膜へのタンパク質吸着の予測と材料スクリーニングへの応用
2.2 高分子ブラシ薄膜へのタンパク質吸着の予測
3 結論
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相転移酸化物薄膜コーティングによる省エネルギー用スマートウィンドウ開発
Phase Transition Oxide Film Coatings for Energy-Saving Smart Windows
周囲温度上昇時に赤外光透過率を自動低減するスマートウィンドウ開発が活発化している。本稿ではガラス基板上に堆積した相転移VO2薄膜の省エネルギー用スマートウィンドウへの応用について述べる。ガラス上に良質な結晶性を有するVO2薄膜を堆積するために基板バイアススパッタ法及び酸化亜鉛(ZnO)バッファー層を導入した。更に可視光透過率向上に有効なトップ層コーティングについて触れる。
【目次】
1 はじめに
2 反応性スパッタ法によるVO2薄膜堆積方法とスマートウィンドウの性能評価法
2.1 基板バイアス印加反応性スパッタ法
2.2 酸化亜鉛バッファー層の堆積
3 作製した積層膜の基礎物性とスマートウィンドウ性能評価の結果
3.1 VO2/ZnO/glass積層膜の結晶性,IMT特性及び光学スイッチング特性
3.2 VO2/ZnO/glass積層膜のスマートウィンドウ性能評価
3.3 ZnOナノロッドバッファー導入による特性改善
4 光学設計に基づくSiO2反射防止膜堆積によるスマートウィンドウ性能の改善
4.1 光学シミュレーションによる性能予測
4.2 SiO2膜コーティング時の光学特性シミュレーション
4.3 SiO2/VO2/ZnO/glass 4層構造の光学特性とスマートウィンドウ性能評価結果
5 まとめ
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[Material Report-R&Dー]
水素結合集積化による磁気スイッチング機能の活性化:無用の分子から有用な分子への変換
Activation of Magnetic Switching by Hydrogen Bond Aggregation: Conversion from Useless Molecules to Useful Molecules
金属イオンと有機配位子からなる金属錯体は,金属イオンの種類や数,配位子のデザインによって,様々な構造,電子状態およびスピン状態をとる。電子状態を外部刺激で変化できれば,分子の色,磁性などの様々な機能を自由に制御可能となる。本稿では,水素結合集積化による外部刺激応答性分子の機能開拓について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 合成と磁気特性
3 まとめ
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微粒子界面光反応を利用した構造的・化学的機能をもつ高分子微粒子材料の開発
Development of Morphologically and Chemically Functionalized Polymer Particles via Interfacial Photoreaction
粒子内部に空隙をもつ中空高分子微粒子は,高い光散乱性を示すことから化粧品や塗料に用いられる。さらに,種々の機能性分子を内包した高分子カプセルはインク,香料および肥料など用途が多岐にわたる機能性微粒子である。本稿では,筆者らが独自に開発を進めてきた「微粒子界面光架橋反応」を利用した中空粒子や高分子カプセルの調製技術および機能化事例について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 微粒子界面光反応を利用した中空高分子微粒子合成法
3 中空粒子のカプセル化と機能化
4 界面光架橋反応における反応波長の長波長化
5 核酸塩基を光反応性部位として利用した刺激応答性高分子カプセルの調製
6 おわりに
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[Market Data]
半導体用ケミカルスの市場動向
世界半導体市場統計(WSTS)は,2024年春季予測を2024年6月4日に発表した。それによると,2024年の半導体世界市場は前年比で16%増の6,112億3,100万米ドルで,不況を脱して増加に転じる見込みである。回復した半導体市場は2025年に向けてより一層の増加が見込め,2025年には6,874億8,100万米ドル(対2023年比30.5%増)に達するものとみられる。
【目次】
1 半導体市場動向
1.1 世界の半導体市場
1.2 半導体デバイスの分類
1.3 世界の半導体メーカー動向
1.4 世界のファブレス半導体メーカー動向
1.5 世界のファウンドリー企業動向
1.6 日本の半導体メーカーの動向
1.7 半導体製造装置の市場
1.8 半導体材料の市場
2 半導体製造用ガス
2.1 高純度キャリアガス
2.2 半導体デバイス製造用ガス
2.3 成膜用ガス
2.4 ドーピング用ガス
2.5 ドライエッチング用材料
3 フォトレジスト
4 半導体封止材料
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[Material Profile]
ポリエチレンイミン -
触媒劣化《普及版》
￥4,950
2018年刊「触媒劣化」の普及版。「触媒」の各合成プロセス、用途における劣化解析・対策・長寿命化および、特許・文献情報から劣化対策事例を掲載した1冊。
（監修：室井髙城、増田隆夫）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=115766"target=”_blank”>この本の紙版「触媒劣化 ―原因、対策と長寿命触媒開発―(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2018年当時のものを使用しております。
室井髙城 アイシーラボ
中村吉昭 日揮ユニバーサル㈱
冨重圭一 東北大学
関根 泰 早稲田大学
堀 正雄 ユミコア日本触媒㈱
久保田岳志 島根大学
関 浩幸 JXTGエネルギー㈱
荒川誠治 日揮触媒化成㈱
長井康貴 ㈱豊田中央研究所
中坂佑太 北海道大学
増田隆夫 北海道大学
岡部晃博 三井化学㈱
藤川貴志 アルベマール日本㈱
畠山 望 東北大学
三浦隆治 東北大学
鈴木 愛 東北大学
宮本 明 東北大学
角 茂 千代田化工建設㈱
里川重夫 成蹊大学
霜田直宏 成蹊大学
菊地隆司 東京大学
江口浩一 京都大学
坂 祐司 コスモ石油㈱
渡部光徳 日揮触媒化成㈱
佐野庸治 広島大学
鈴木 賢 旭化成㈱
常木英昭 ㈱日本触媒
山本祥史 宇部興産㈱
井伊宏文 宇部興産㈱
佐藤智司 千葉大学
赤間 弘 日産自動車㈱
薩摩 篤 名古屋大学
松田臣平 ㈲マツダリサーチコーポレーション
戸根直樹 日揮ユニバーサル㈱
梨子田敏也 日揮ユニバーサル㈱
難波哲哉 (国研)産業技術総合研究所
永長久寛 九州大学
濱田秀昭 (国研)産業技術総合研究所
志知 明 ㈱豊田中央研究所
井上朋也 (国研)産業技術総合研究所
多湖輝興 東京工業大学
中嶋直仁 クラリアント触媒㈱
松下康一 JXTGエネルギー㈱
今川健一 千代田化工建設㈱
清水研一 北海道大学
今 喜裕 (国研)産業技術総合研究所
中村陽一 (国研)産業技術総合研究所
川原 潤 三井化学㈱
二宮 航 三菱ケミカル㈱
木村 学 広栄化学工業㈱
米本哲郎 住友化学㈱
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＜＜目次＞＞
【第1編 基礎】
第1章 工業プロセスにおける触媒劣化と対策
1 触媒劣化
1.1 はじめに
1.2 劣化現象
1.3 触媒毒と選択性付与剤
1.4 工業触媒の寿命
1.5 触媒劣化
1.6 触媒毒
1.7 シンターリング
1.8 触媒自体の変化
1.9 磨耗,粉化
1.10 劣化対策
1.11 おわりに
2 前処理
2.1 はじめに
2.2 微量S除去
2.3 一酸化炭素の除去
2.4 酸素除去
2.5 ハロゲンの除去
2.6 アセチレン,オレフィンの選択水素化除去
2.7 脱メタル触媒
2.8 ダミー触媒
2.9 使用済み触媒による前処理
2.10 おわりに
3 触媒調製法による劣化対策
3.1 はじめに
3.2 耐硫黄触媒
3.3 耐熱触媒(シンターリング防止触媒)
3.4 溶出防止触媒
3.5 カーボン析出防止触媒
3.6 担体の強度向上
3.7 脱硫触媒における重金属対策
3.8 ゼオライト触媒
4 反応器の最適設計による劣化対策
4.1 はじめに
4.2 反応器
4.3 反応流
4.4 発熱反応
4.5 カードベット反応器
4.6 連続再生装置
4.7 おわりに
5 反応装置の運転法による劣化対策-接触改質プロセスの進化を例に
5.1 初めに
5.2 接触改質プロセスの役割
5.3 接触改質プロセス発展の経緯
5.4 触媒の機能(反応メカニズム)
5.5 接触改質プロセスの進化
5.6 既設接触改質装置における運転可能期間と再生能力の改善
6 再生処理法
6.1 はじめに
6.2 洗浄再生
6.3 湿式還元再生
6.4 水素ストリッピング
6.5 カーボンバーン(デコーキング)
6.6 連続再生
6.7 金属の再分散
6.8 おわりに
第2章 触媒劣化現象
1 水蒸気改質におけるNi系触媒の活性劣化
2 シフト反応における貴金属系触媒のシンタリング
2.1 シフト反応における貴金属触媒の位置づけ
2.2 金を担持した触媒の劣化挙動
2.3 白金を担持した触媒の劣化挙動
2.4 考えられる劣化抑制対策
3 自動車排ガス浄化触媒の劣化と対策
3.1 自動車排ガス浄化触媒の概要
3.2 自動車触媒の劣化モード
3.3 各種劣化の実態と対策
4 水素化脱硫触媒とその劣化
4.1 緒言
4.2 Co-Mo系脱硫触媒とその活性構造
4.3 脱硫触媒の活性構造形成過程と高活性化
4.4 水素化精製触媒の劣化とその要因
4.5 おわりに
5 FCC触媒のコーク生成,金属堆積による劣化と対策
5.1 はじめに
5.2 FCC触媒の劣化要因
5.3 FCC触媒の劣化対策
5.4 まとめ
第3章 劣化触媒の解析
1 固体触媒のキャラクタリゼーション
1.1 はじめに
1.2 物性測定装置
1.3 粒度分布
1.4 機械的強度
1.5 表面積と細孔分布
1.6 金属表面積の測定
1.7 蛍光X線分析(XRF)
1.8 Electron Probe Microanalyzer(EPMA)
1.9 TG(示差熱天秤)
1.10 アンモニアTPD(昇温脱離,Temperature-Programmed Desorption)
1.11 AES(オージェ電子分光分析,Auger Electron Spectroscopy)
1.12 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy)
1.13 X線解析(XRD:X-Ray Diffraction)
1.14 電子顕微鏡
1.15 Cl,S,Pの化学分析
1.16 おわりに
2 自動車排気浄化用触媒における貴金属粒子と担体との相互作用,粒成長現象の解析
2.1 はじめに
2.2 セリア担体上でのPt粒成長抑制機構
2.3 Pt-各種担体との相互作用とPt粒成長
2.4 セリア担体上でのPt粒子の還元挙動
2.5 おわりに
3 炭素析出によるゼオライト触媒の劣化と再生
3.1 はじめに
3.2 炭化水素の拡散係数
3.3 ZSM-5に析出したコークの燃焼速度解析
3.4 おわりに
4 ゼオライト成形体触媒のコーク析出による劣化と対策
4.1 はじめに
5 軽油超深度脱硫触媒の劣化と寿命推定
5.1 はじめに
5.2 軽油脱硫触媒の劣化メカニズム
5.3 触媒上の堆積コークの特徴
5.4 触媒の長寿命化
5.5 触媒寿命推定
5.6 おわりに
6 シンタリングによる触媒劣化のシミュレーション
7 迅速寿命試験
7.1 はじめに
7.2 触媒の劣化現象の理解
7.3 実際の反応試験
7.4 触媒試験
7.5 触媒寿命の推定法
7.6 おわりに
第4章 触媒の長寿命化
1 合成ガス製造プロセスにおける触媒劣化要因と対策について
1.1 合成ガス製造プロセス
1.2 CO2リフォーミング(CT-CO2AR?)技術
1.3 接触部分酸化(D-CPOX)技術
1.4 まとめ
2 水蒸気改質触媒の耐久性
2.1 水蒸気改質触媒の劣化機構
2.2 大型装置用触媒の劣化と対策
2.3 小型改質器用触媒の劣化と対策
2.4 貴金属触媒の劣化と対策
3 スピネル複合触媒によるジメチルエーテル水蒸気改質反応
3.1 ジメチルエーテル水蒸気改質反応と触媒
3.2 アルミナ複合Cu系スピネル触媒
3.3 触媒劣化と再生
3.4 触媒寿命の予測
3.5 触媒耐久性の向上
3.6 まとめ
4 流動接触分解装置における劣化要因およびその対応策
4.1 FCC装置の概要
4.2 FCC触媒の概要
4.3 FCC触媒の劣化要因
4.4 当社での取り組み
4.5 総括
5 直脱/RFCCのインテグレーション
5.1 諸言
5.2 直脱およびRFCCの概要
5.3 触媒劣化に対する原料油性状因子
5.4 直脱触媒の劣化対策
5.5 RFCC触媒の劣化対策
5.6 直脱-RFCCのインテグレーション
5.7 結言
6 高圧・超臨界流体反応場による炭素析出抑制
6.1 はじめに
6.2 重質油の軽質化反応
6.3 2-メチルナフタレンのメチル化反応
6.4 おわりに
7 高水熱安定性ゼオライト触媒の開発
7.1 はじめに
7.2 脱アルミニウム挙動
7.3 アルカリ土類金属修飾MFIゼオライト触媒の開発
7.4 ゼオライト水熱転換によるリン修飾CHAゼオライト触媒の開発
7.5 おわりに
8 メタクリル酸メチル製造用金-酸化ニッケルコアシェル型ナノ粒子触媒の開発
8.1 はじめに
8.2 金-酸化ニッケルナノ粒子触媒の開発
8.3 長期触媒寿命を保証する工業触媒の開発
8.4 本技術の実用化
8.5 おわりに
9 エチレンイミン製造用触媒の開発と長寿命化
9.1 緒言
9.2 触媒・反応プロセスの概要
9.3 触媒劣化と対策
10 亜硝酸メチルを用いた気相カルボニル化触媒の開発
10.1 緒言
10.2 MNによる気相カルボニル化
10.3 気相カルボニル化触媒の開発
10.4 まとめ
11 固体酸触媒プロセスにおける触媒活性劣化の抑制
12 自動車触媒の耐熱性向上による触媒の長寿命化
12.1 はじめに
12.2 高温暴露による触媒劣化;シンタリング現象
12.3 担持貴金属触媒の耐熱性向上技術
13 自動車排ガス浄化用Ag触媒の高活性化とシンタリング抑制
13.1 はじめに
13.2 NO還元活性の還元剤依存性と水素添加効果
13.3 NO還元活性の反応雰囲気および担体依存性
13.4 Ag種のシンタリング抑制の例-Ag/Al2O3
13.5 Ag種のシンタリング抑制の例-Ag/CeO2
13.6 Ag種のシンタリング抑制の例-Ag/SnO2
14 アンモニア脱硝触媒の開発と長寿命化
14.1 はじめに
14.2 窒素酸化物(NOX)除去プロセス
14.3 SCR用の脱硝触媒の開発
14.4 酸性硫安の析出による酸化チタン系触媒の活性低下
14.5 まとめ
15 環境浄化触媒の劣化要因と対策
15.1 はじめに
15.2 触媒燃焼法の特長
15.3 環境浄化触媒の種類
15.4 劣化要因と対策
15.5 おわりに
【第2編 劣化対策事例】
第5章 環境触媒
第6章 石油・エネルギー
第7章 石油化学・合成化学
-
スマートセルインダストリー《普及版》
￥3,850
2018年刊「スマートセルインダストリー」の普及版。ゲノム情報等の大規模データベース構築、遺伝子配列シミュレーション、長鎖DNA合成技術やAI基盤技術など、スマートセルを創出するためのプラットフォーム技術を徹底解説した1冊。
（監修：久原 哲）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2018年当時のものを使用しております。
久原 哲 九州大学
蓮沼誠久 神戸大学
田村具博 産業技術総合研究所
近藤昭彦 神戸大学
森 良仁 日本テクノサービス㈱
柘植謙爾 神戸大学
高橋俊介 神戸大学
板谷光泰 慶應義塾大学
谷内江望 東京大学;慶應義塾大学
石黒 宗 慶應義塾大学;東京大学
石井 純 神戸大学
西 晶子 神戸大学
北野美保 神戸大学
中村朋美 神戸大学
庄司信一郎 神戸大学
秀瀬涼太 神戸大学
木村友紀 千葉大学
関 貴洋 千葉大学
大谷悠介 千葉大学
栗原健人 千葉大学
梅野太輔 千葉大学
八幡 穣 筑波大学
野村暢彦 筑波大学
三谷恭雄 産業技術総合研究所
野田尚宏 産業技術総合研究所
菅野 学 産業技術総合研究所
松田史生 大阪大学
光山統泰 産業技術総合研究所
荒木通啓 京都大学;神戸大学
白井智量 理化学研究所
厨 祐喜 神戸大学
川﨑浩子 製品評価技術基盤機構
細山 哲 製品評価技術基盤機構
寺尾拓馬 製品評価技術基盤機構
亀田倫史 産業技術総合研究所
池部仁善 産業技術総合研究所
油谷幸代 産業技術総合研究所
齋藤 裕 産業技術総合研究所
田島直幸 産業技術総合研究所
西宮佳志 産業技術総合研究所
玉野孝一 産業技術総合研究所
北川 航 産業技術総合研究所
安武義晃 産業技術総合研究所
守屋央朗 岡山大学
寺井悟朗 東京大学
伊藤潔人 ㈱日立製作所
武田志津 ㈱日立製作所
広川安孝 九州大学
花井泰三 九州大学
酒瀬川信一 旭化成ファーマ㈱
小西健司 旭化成ファーマ㈱
村田里美 旭化成ファーマ㈱
吉田圭太朗 産業技術総合研究所
小笠原 渉 長岡技術科学大学
志田洋介 長岡技術科学大学
鈴木義之 長岡技術科学大学
掛下大視 花王㈱
五十嵐一暁 花王㈱
小林良則 (一財)バイオインダストリー協会
田代康介 九州大学
矢追克郎 産業技術総合研究所
吉田エリカ 味の素㈱
大貫朗子 味の素㈱
臼田佳弘 味の素㈱
小森 彩 神戸天然物化学㈱
小島 基 神戸天然物化学㈱
鈴木宗典 神戸天然物化学㈱
仲谷 豪 長瀬産業㈱
山本省吾 長瀬産業㈱
石井伸佳 長瀬産業㈱
曽田匡洋 長瀬産業㈱
阪本 剛 三菱ケミカル㈱
山田明生 三菱ケミカル㈱
豊田晃一 地球環境産業技術研究機構
久保田健 地球環境産業技術研究機構
小暮高久 地球環境産業技術研究機構
乾 将行 地球環境産業技術研究機構
片山直也 江崎グリコ㈱
大段光司 江崎グリコ㈱
塚原正俊 ㈱バイオジェット
熊谷俊高 ㈱ファームラボ
藤森一浩 産業技術総合研究所
久保亜希子 江崎グリコ㈱
佐原健彦 産業技術総合研究所
竹村美保 石川県立大学
三沢典彦 石川県立大学
高久洋暁 新潟薬科大学
荒木秀雄 不二製油グループ本社㈱
中川 明 石川県立大学
南 博道 石川県立大学
宮田 健 鹿児島大学
新川 武 琉球大学
玉城志博 琉球大学
梅津光央 東北大学
新井亮一 信州大学
七谷 圭 東北大学
中山真由美 東北大学
新谷尚弘 東北大学
阿部敬悦 東北大学
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＜＜目次＞＞
総論
1 はじめに
2 先端バイオ技術の国際動向
3 我が国独自のスマートセルインダストリーの構築へ
4 微生物開発に資する情報解析技術
5 バイオ×デジタルによる「スマートセル創出プラットフォーム」の開発
6 将来展開
【第1編 ハイスループット合成・分析・評価技術】
第1章 ハイスループット長鎖DNA合成技術
1 ハイスループットDNA化学合成技術の開発
1.1 はじめに
1.2 長鎖DNA合成に特化したDNA合成機の試作
1.3 ハイスループットDNA合成機の試作
1.4 おわりに
2 OGAB法による長鎖DNA合成技術
2.1 はじめに
2.2 枯草菌を用いた遺伝子集積法のOGAB法
2.3 自動化を意識した遺伝子集積法の第二世代OGAB法
2.4 おわりに
3 枯草菌ゲノムベクターを利用する長鎖DNAの(超)長鎖化技術
3.1 ゲノム合成とは
3.2 ゲノム合成に必須な枯草菌ゲノムベクターシステム
3.3 第3世代ドミノ法,接合伝達システム開発
3.4 第2世代のドミノ法が示した,合成対象ゲノムのGC含量制限
3.5 まとめ
4 全ゲノム合成時代における長鎖DNA合成の考え方
4.1 全ゲノム合成時代のための生物学小史
4.2 DNAアセンブリ技術群
4.3 次世代のDNAアセンブリ
4.4 共通の課題
第2章 ハイスループット微生物構築・評価技術
1 微生物を用いた物質生産とハイスループット微生物構築技術
1.1 はじめに
1.2 微生物によるバイオ化学品の発酵生産
1.3 微生物構築の自動化システム―AmyrisやZymergenを例に―
1.4 自動化システムを取り巻く状況
1.5 おわりに
2 バイオセンサー利用したハイスループット評価技術
2.1 はじめに
2.2 見える代謝物を見る戦略の限界
2.3 代謝物センサーを用いる細胞工学
2.4 見えない代謝物を見る
2.5 展望
3 非破壊イメージングによるハイスループット評価技術
3.1 はじめに
3.2 細胞形態や空間配置の非破壊・低侵襲3次元評価技術
3.3 細胞の種類や代謝状態の非破壊評価技術
3.4 おわりに
第3章 オミクス解析技術
1 トランスクリプトーム解析技術
1.1 RNA-seqのサンプル調製の概要
1.2 RNA-Seqデータの品質管理
1.3 スマートセルの遺伝子発現情報の取得の際に求められる技術展望
2 スマートセル設計に資するメタボローム解析
2.1 はじめに
2.2 メタボローム解析の概要
2.3 動的メタボロミクスの開発と微生物育種への応用
2.4 スマートセル設計に資するメタボローム解析
3 高精度定量ターゲットプロテオーム解析技術
3.1 はじめに
3.2 スマートセル評価におけるタンパク質定量技術の必要性
3.3 ターゲットプロテオミクス法の有用性
3.4 ターゲットプロテオミクスの実際1:サンプル前処理とデータ取得
3.5 ターゲットプロテオミクスの実際2:MRMアッセイメソッドの構築
3.6 MRMアッセイメソッド構築の高速化に向けて
3.7 ターゲットプロテオミクスを用いた出芽酵母1遺伝子破壊株の解析
3.8 人工タンパク質を用いた定量の高精度化
第4章 測定データのクオリティコントロール,標準化データベースの構築
1 はじめに
2 本研究課題の役割
3 本データベースの独自性
4 測定データのクオリティコントロール
5 標準化データベースの構築
6 スマートセルデータベースの将来像
7 最後に
【第2編 情報解析技術】
第1章 代謝系を設計する情報解析技術
1 新規代謝経路の設計
1.1 はじめに
1.2 代謝経路設計ツール(1):M-path
1.3 代謝経路設計ツール(2):BioProV
1.4 おわりに
2 代謝モデル構築と代謝経路設計
2.1 はじめに
2.2 代謝モデル構築
2.3 代謝経路設計:HyMeP
2.4 今後の課題
3 微生物資源の有効活用
3.1 スマートセル構築のための生物資源の活用概略
3.2 人工代謝経路設計ツールの機能向上への生物資源の活用
3.3 微生物資源の入手方法
4 代謝設計に向けた酵素選択
4.1 はじめに
4.2 代謝設計ツール:M-pathの利用
4.3 クラスタリング法の利用
4.4 機械学習法の利用
4.5 おわりに
5 酵素の機能改変
第2章 遺伝子発現制御ネットワークモデルの構築
1 はじめに
2 遺伝子発現制御と物質生産理由
3 遺伝子選択手法の開発
4 ネットワーク構造推定
5 実証課題への適用に向けて
第3章 遺伝子配列設計技術
1 情報解析に基づく遺伝子配列改変による発現量調節
1.1 放線菌生産データに基づく,遺伝子配列設計法の開発
1.2 DNA-ヒストン結合能を変化させる配列改変
2 コドン(超)最適化という設計戦略
2.1 はじめに―コドン(超)最適化という設計戦略
2.2 コドンの最適化の基礎
2.3 コドン最適化の実際
2.4 発現量を最大化するためのコドン超最適化
2.5 おわりに―コドン置換による更なる配列設計
3 大量データに基づく遺伝子配列設計
3.1 はじめに
3.2 コドンとタンパク質発現の関係
3.3 翻訳開始との関係
3.4 翻訳伸長との関係
3.5 タンパク質フォールディングとの関係
3.6 翻訳終結との関係
3.7 mRNA分解との関係
3.8 分泌との関係
3.9 Codon Adaptation Index
3.10 我々のアプローチ
3.11 OGAB法によるキメラCDSライブラリの構築
3.12 おわりに
第4章 統合オミクス解析技術
1 はじめに
2 生体細胞における複層的制御システム
3 生物階層と情報解析技術
4 統合モデルの構築
5 実証課題への適用に向けて
第5章 知識整理技術
1 バイオ生産に資するAI基盤技術
1.1 はじめに
1.2 AI技術の現状
1.3 バイオ分野におけるAI技術適用の課題
1.4 スマートセル開発支援知識ベース
1.5 おわりに
2 合成代謝経路を導入したシアノバクテリアによる有用物質生産
2.1 はじめに
2.2 合成代謝経路を導入したシアノバクテリアによるイソプロパノール生産
2.3 合成代謝経路を導入したシアノバクテリアによる1,3-PDOの生産
2.4 おわりに
【第3編 産業応用へのアプローチ】
第1章 診断薬用酵素コレステロールエステラーゼ(CEN)生産への応用
第2章 セルラーゼ生産糸状菌の複数酵素同時生産制御に向けた技術開発
1 バイオリファイナリーとセルロース系バイオマス分解糸状菌Trichoderma reesei
1.1 セルロース系バイオマスを原料としたバイオリファイナリー
1.2 セルロース系バイオマスの分解
1.3 既知の調節因子
2 Trichoderma reesei糖質加水分解酵素生産制御
2.1 糖質加水分解酵素の生産比率制御の意義
2.2 糖質加水分解酵素生産比率制御とDBTLサイクル
第3章 カルボンの生産性向上による代謝解析・酵素設計技術の有効性検証
1 酵素設計技術を用いたP450の改変とリモネンからカルボンへの変換
2 リモネン発酵生産菌の構築
第4章 Streptomyces属放線菌を用いた物質生産技術:N-STePP(R)
1 はじめに
2 N-STePP(R)
3 応用例1:天然紫外線吸収アミノ酸「シノリン」の生産
4 応用例2:多機能アミノ酸「エルゴチオネイン」の生産
5 おわりに
第5章 スマートセルシステムによる有用イソプレノイド生産微生物の構築の取組み
1 はじめに
2 イソプレノイド生合成経路に関わる研究の概要
2.1 メバロン酸経路
2.2 非メバロン酸経路
3 イソプレノイド生産微生物構築におけるスマートセルシステムの活用
3.1 有用イソプレノイド生産微生物の構築
3.2 今後の展望
第6章 網羅的解析を利用した高生産コリネ型細菌の育種戦略
1 トランスクリプトーム解析を用いた乳酸生産濃度向上戦略
2 メタボローム解析を用いたアラニン生産濃度向上戦略
3 メタボローム解析を用いたシキミ酸生産濃度向上戦略
4 計算機およびトランスポゾンライブラリーを用いたタンパク質分泌生産量の向上戦略
第7章 紅麹色素生産の新展開
1 はじめに
2 紅麹菌と産業利用の変遷
3 紅麹菌の分類学的な位置づけと二次代謝経路
4 紅麹色素に関する従来の研究と遺伝子組換え技術
5 紅麹菌GB-01株の全ゲノム塩基配列の取得
6 スマートセル実現にむけた新規数理モデル開発と遺伝子改変
7 さいごに
第8章 植物由来カロテノイドの微生物生産
1 はじめに
2 植物由来カロテノイドの市場性と機能性
3 大腸菌による植物由来カロテノイドの生産研究
3.1 大腸菌で生産可能な植物由来カロテノイド
3.2 大腸菌を用いたカロテノイド生産の生産性向上の試み
4 酵母による植物由来カロテノイドの生産研究
4.1 カロテノイド生産酵母における生産性向上の試み
4.2 カロテノイド非生産酵母での代謝経路の導入によるカロテノイド生産
4.3 出芽酵母を宿主として用いた新たな取り組み
5 おわりに
第9章 油脂酵母による油脂発酵生産性改善へ向けた技術開発
1 油脂産業の現状と油脂酵母
2 油脂蓄積変異株の取得とその油脂蓄積性
3 油脂酵母のTAG合成・分解
4 油脂蓄積変異株のTAG合成・分解経路関連遺伝子の発現挙動
5 油脂酵母L.starkeyiの遺伝子組換え技術
6 今後の開発
第10章 情報解析技術を活用したアルカロイド発酵生産プラットフォームの最適化
第11章 計算化学によるコンポーネントワクチン開発のための分子デザイン
1 はじめに
2 ワクチンの種類と特徴
3 ワクチン抗原における分子デザインについて
4 分子の安定性:耐熱性付与
5 計算化学とライブラリー法を融合したコンポーネントワクチン開発
6 まとめ
第12章 微生物の膜輸送体探索と産業利用―輸送工学の幕開け―
1 微生物の膜輸送体研究の現状
2 膜輸送体の産業利用
3 結言
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2018年当時のものを使用しております。
古川睦久 ながさきポリウレタン技術研究所;長崎大学
和田浩志 AGC㈱
染川賢一 鹿児島大学
落合文吾 山形大学
遠藤 剛 近畿大学
村上裕人 長崎大学
宇山 浩 大阪大学
三俣 哲 新潟大学
梅原康宏 (公財)鉄道総合技術研究所
城野孝喜 東ソー㈱
鈴木千登志 AGC㈱
岩崎和男 岩崎技術士事務所
瀬底祐介 東ソー㈱
髙橋亮平 東ソー㈱
藤原裕志 東ソー㈱
徳本勝美 東ソー㈱
稲垣裕之 東レ・ダウコーニング㈱
植木健博 大八化学工業㈱
八児真一 第一化成㈱
外山 寿 Cannon S.p.A
佐藤正史 ㈱イノアックコーポレーション
佐渡信一郎 住化コベストロウレタン㈱
桐原 修 松尾産業㈱
六田充輝 ダイセル・エボニック㈱
大川栄二 ウレタンフォーム工業会
小玉誠志 プロセブン㈱
佐々木孝之 AGC㈱
林 伸治 ディーアイシーコベストロポリマー㈱
前田修二 日清紡テキスタイル㈱
勝野晴孝 日清紡テキスタイル㈱
萩原恒夫 横浜国立大学
シーエムシー出版
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＜＜目次＞＞
【ポリウレタンの化学編】
第1章 ポリウレタンの合成
1 はじめに
2 イソシアネートと活性水素化合物の反応
2.1 イソシアネートの合成
2.2 イソシアネートの反応機構
2.3 イソシアネートを用いたポリウレタンの合成法
2.4 合成に用いるポリオール,イソシアネート,鎖延長剤
3 イソシアネートを用いないウレタン合成
3.1 ビスクロロ炭酸エステル並びにビスクロロギ酸エステルを用いる合成
3.2 環状カーボナートを用いる方法
4 おわりに
第2章 イソシアネートのウレタン化反応機構
1 はじめに
2 イソシアネートX-N=C=OとアルコールR-OHの構造と性質,その作用について
2.1 MOPAC2016 PM7等での評価
2.2 フェニルイソシアネートとアルコールとのウレタン化反応へのフェニル置換基の効果
3 イソシアネートX-N=C=OとアルコールR-OHとのウレタン化反応の反応機構
3.1 イソシネートとアルコールとの反応の速度論的解析と理論計算による多分子機構の検証
3.2 イソシアネートX-NCOとアルコールR-OH等とのウレタン化反応のPM6シミュレーション
4 イソシアネートのウレタン化反応への触媒の作用機構について
4.1 イソシアネートのウレタン化反応への第3級アミンの触媒作用
4.2 イソシアネートのウレタン化反応への有機強酸等による触媒作用
5 生成物のカルバミン酸の不安定・脱炭酸性およびカルバミン酸エステルの安定さについて
5.1 フェニルカルバミン酸の水との反応
5.2 フェニルカルバミン酸メチルと水との挙動
6 まとめ
第3章 ポリウレタンの物性への化学構造と凝集構造の影響
1 はじめに
2 ポリウレタンの構成要素鎖
3 化学構造因子の物性への影響
3.1 ポリウレタンの製造法の影響
3.2 ポリマーグリコールの分子量分布の影響
3.3 ハードセグメントの分子量分布
3.4 鎖延長剤の混合比の影響
4 硬化温度の影響
5 ポリウレタンの物性と凝集構造の可視化
5.1 ミクロ凝集構造とゴム弾性
5.2 ポリウレタンのミクロ凝集構造の可視化
6 将来展望
第4章 新しいポリウレタン
1 ポリヒドロキシウレタンの合成と応用
1.1 背景
1.2 環状カーボナートの合成
1.3 ポリヒドロキシウレタンの合成と反応
1.4 ポリヒドロキシウレタンの応用
1.5 まとめ
2 トポロジカルな構造をもつポリウレタン
2.1 はじめに
2.2 ロタキサン構造をもつポリウレタン
2.3 主鎖に環状化合物を導入したネットワークポリウレタン
2.4 ポリロタキサンで架橋したポリウレタン
2.5 まとめ
3 環境対応ポリウレタン バイオベースポリオールを基材とするPU
3.1 はじめに
3.2 植物油脂を用いる高分子材料
3.3 植物油脂を用いるバイオポリウレタン
3.4 分岐状ポリ乳酸ポリオール
3.5 ダイマー酸をベースとするポリウレタン
3.6 おわりに
4 磁場応答性ソフトマテリアル
4.1 はじめに
4.2 磁性エラストマーの可変粘弾性
4.3 磁性エラストマーの応用
4.4 おわりに
【素材と加工編】
第5章 イソシアネート
1 はじめに
2 イソシアネートモノマー
2.1 イソシアネートの合成方法
2.2 代表的なイソシアネートモノマーの種類と反応性
2.3 特殊イソシアネート化合物を含む各種イソシアネートモノマー
2.4 変性ポリイソシアネート
第6章 ポリオール
1 はじめに
2 ポリエーテルポリオール
2.1 PPG
2.2 変性PPG
2.3 ポリオキシテトラメチレングリコール
3 ポリエステルポリオール
3.1 重縮合系ポリエステルポリオール
3.2 ポリカプロラクトンポリオール
4 ポリカーボネートジオール
5 ポリオレフィン系ポリオール
5.1 ポリブタジエンポリオール
6 各種ポリオールの性状とそのポリウレタンの特徴
7 非化石炭素資源由来ポリオール
7.1 植物油系ポリオール
8 おわりに
第7章 第三成分(鎖延長剤・硬化剤・架橋剤)
1 第三成分の概要
1.1 第三成分とは
1.2 第三成分の内容(中身)
1.3 第三成分の種類
1.4 第三成分の重要性
1.5 第三成分の使用状況
2 ジオール系第三成分
2.1 ジオール系第三成分の種類
2.2 ジオール系第三成分の製造方法
2.3 ジオール系第三成分の特徴
2.4 ジオール系第三成分の用途分野
3 ジアミン系第三成分
3.1 ジアミン系第三成分の種類
3.2 ジアミン系第三成分の製法
3.3 ジアミン系第三成分の特徴
3.4 ジアミン系第三成分の用途分野
4 その他の第三成分など
4.1 多価アルコール系の第三成分
4.2 その他の第三成分
5 総括(まとめ)
第8章 触媒
1 はじめに
2 ポリウレタンフォーム用触媒の活性機構
2.1 無触媒系における反応機構
2.2 触媒存在下における反応機構
3 ポリウレタンフォーム用触媒の種類
3.1 樹脂化反応活性と泡化反応活性
3.2 温度依存性
3.3 架橋反応活性
4 開発動向
4.1 軟質フォーム用反応遅延型触媒(TOYOCAT-CX20)
4.2 軟質フォーム用エミッション低減触媒(RZETA)
4.3 硬質フォーム用HFO発泡剤対応触媒(TOYOCAT-SX60)
5 おわりに
第9章 界面活性剤
1 はじめに
2 ポリウレタン発泡系におけるシリコーン整泡剤の位置づけ
3 シリコーン整泡剤の構造
4 シリコーン整泡剤の機能と役割
4.1 原料の均一混合・分散(乳化作用)
4.2 気泡核の生成(巻き込みガスの分散)
4.3 気泡の安定化(合一の防止)
4.4 セルの安定化(膜の安定化)
4.5 まとめ
5 シリコーン整泡剤の選択
5.1 軟質スラブおよびホットモールドフォーム用整泡剤
5.2 高弾性モールドフォーム
5.3 硬質フォーム
5.4 その他のフォーム
5.5 整泡剤の選択基準
6 今後の動向
第10章 難燃剤と難燃化技術
1 はじめに
2 ウレタンフォームの燃焼と難燃化機構
2.1 吸熱反応による難燃化
2.2 炭化促進による難燃化
2.3 希釈効果
2.4 ラジカルトラップによる難燃化
3 難燃剤の種類と特徴
3.1 ハロゲン系難燃剤
3.2 リン系難燃剤
3.3 水酸化金属系難燃剤
4 ウレタンフォームの難燃規格と評価方法
4.1 自動車
4.2 家具
4.3 電子材料
4.4 建材
4.5 その他
5 難燃剤の選択
6 おわりに
第11章 添加剤
1 はじめに
2 高分子の劣化
3 高分子の安定化
4 ポリウレタン用添加剤
4.1 スパンデックスの特許例
4.2 スパンデックス用添加剤の特徴
5 高分子の変色問題
5.1 変色原因
5.2 変色メカニズム
5.3 何故片ヒンダードフェノール系AOが変色しにくいか?
6 ポリウレタンに用いられている添加剤の例
7 まとめ
第12章 成形加工プロセス～ポリウレタン コンポジット成形について～
1 はじめに
2 RRIM(Reinforced Reaction Injection Molding)
3 成形装置
3.1 フィラープレミックス装置
3.2 エアローデイング
3.3 RRIM注入機
3.4 金型
3.5 成形プレス
4 ポリウレタンRTM(Resin transfer Molding)
5 ウレタンRTM成形装置
5.1 ガラス繊維プレカットおよびプリフォーム
5.2 高圧RTM注入機
5.3 成形金型
5.4 成形プレス
【ポリウレタンの応用製品編】
第13章 ポリウレタンフォームの最新技術動向
1 はじめに
2 軟質スラブウレタンフォーム
2.1 自動車用途
2.2 衣類用途
2.3 寝具,家具用途
2.4 フィルター用途
3 軟質モールドウレタンフォーム
4 硬質ウレタンフォーム・硬質イソシアヌレートフォーム
5 気体混入法
6 まとめ
第14章 自動車用内装材料
1 はじめに
2 ポリウレタンの特徴
3 シート・ヘッドレスト
4 インストルメントパネル
5 内装天井
6 ステアリングホイール
7 ロードフロア
8 衝撃吸収材
9 ドアトリムパネル
10 おわりに
第15章 ポリウレタンを使った環境対応型塗料・自己修復塗料に至る道
～機能性付与の観点から～
1 はじめに
2 PUR塗料の歴史とその機能性付与
3 環境対応型塗料とPUR系塗料
4 機能性塗料とPUR材料・塗料
5 自己治癒・自己修復
6 PUR塗料と自己修復性
6.1 自動車用塗料・上塗り塗料
6.2 プラスチック用塗料・ソフトフィール塗料
7 PUR系自己修復塗料の採用事例
8 今後の技術課題とその開発の方向性
8.1 水性UVポリウレタンアクリレート
8.2 水性ブロックイソシアネート(水性BL)
8.3 ハイブリッド化
9 おわりに
第16章 異種材料とポリウレタンの接着
1 はじめに
2 TPUとPEBAのインサート成形による接着・複合化の従来技術とその問題点
2.1 TPUをインサートしPEBAをオーバーモールドする際の問題点
2.2 PEBAをインサートしTPUをオーバーモールドする際の問題点
3 界面反応を利用したTPUとPEBAの直接接着(ダイアミド? K2シリーズ)
3.1 Type III型PEBAにおける,TPUをインサートしPEBAをオーバーモールドするプロセス
3.2 Type III型PEBAにおける,PEBAをインサートしTPUをオーバーモールドするプロセス
4 界面反応によるTPU-PEBA複合化による効果
4.1 PEBAインサートによる金型および工程の簡略化
4.2 TPUと金属の接合における接着層としての硬質ナイロン
4.3 MuellによるTPUの発泡とType III型PEBAシートの複合化
5 まとめ
第17章 断熱材(硬質ウレタンフォーム)
1 はじめに
2 硬質ウレタンフォーム断熱材とは
2.1 硬質ウレタンフォームの特長
2.2 硬質ウレタンフォーム製品の種類
3 硬質ウレタンフォームの用途
4 製品仕様と断熱性能
5 発泡剤の変遷
6 吹付け硬質ウレタンフォームの行政・業界動向
6.1 フロン排出抑制法
6.2 JIS A 9526の改正
6.3 優良断熱材認証制度
7 準建材トップランナー制度(案)について
8 省エネ基準適合義務化について
9 まとめ
第18章 耐震粘着マット
1 はじめに
2 ポリウレタン粘着ゲルの設計
3 ポリウレタン耐震粘着マットの特性
4 基材の異なる耐震ゲルの比較
5 耐震粘着ゲルの性能向上化
6 おわりに
第19章 体圧分散フォーム
1 はじめに
2 体圧分散フォーム
3 マットレスとしてのウレタンフォームの特性
3.1 体圧分散性能
3.2 圧縮時の通気性
3.3 温度依存性
3.4 寝返りのしやすさ
3.5 底づきの定量化
4 人体から見た性能評価
4.1 体圧分散性
4.2 体圧分散性の測定(1)
4.3 体圧分散性の測定(2)
4.4 寝返りのしやすさ
4.5 官能評価
5 まとめ
第20章 熱可塑性ポリウレタンエラストマー
1 はじめに
2 TPUの基本特性
2.1 製法と構造
2.2 TPUの原料と特性
2.3 ウレタン基濃度
3 成形方法とTPUの用途
4 TPUの高機能化
4.1 低硬度TPU
4.2 高耐熱性TPU
4.3 高透湿性TPU
4.4 耐光変色性TPU
4.5 ノンハロゲン難燃性TPU
4.6 非石油由来TPU
5 今後の展開
第21章 ポリウレタン系弾性繊維
1 はじめに
2 基礎技術
2.1 材料
2.2 製造方法
2.3 物性
2.4 用途
3 最近の技術動向
4 各社のスパンデックス
4.1 ライクラ?
4.2 ロイカ?
4.3 モビロン?
5 今後の展開
第22章 ポリウレタンと3Dプリンティング
1 はじめに
2 3Dプリンティング
3 熱可塑性ポリウレタン樹脂と熱硬化性ポリウレタン樹脂の3Dプリンティングへの利用
3.1 熱可塑性ポリウレタン(TPU)の粉末床溶融結合法(PBF)による3Dプリンティング
3.2 熱硬化性ポリウレタンの3Dプリンティングへの展開
4 TPUを用いた材料押し出し法による3Dプリンティング
5 まとめ
【ポリウレタンの市場編】
第23章 日本市場
1 概要
2 原料
2.1 ポリイソシアネート
2.2 ポリオール
3 ポリウレタン樹脂の製法および用途
4 ポリウレタンの需給
第24章 海外市場
1 概要
1.1 ウレタンフォーム
1.2 非ウレタンフォーム
1.3 中国市場
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月刊バイオインダストリー 2025年1月号（電子版）
￥5,500
著者一覧
櫨川 舞 福岡大学
藤田清貴 鹿児島大学
加賀田 翔 大阪工業大学
佐野修司 摂南大学
西谷直也 金沢大学
金田勝幸 金沢大学
黒木知香子 大阪公立大学
辻本健登 大阪公立大学
上田光宏 大阪公立大学
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BIO R&D
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未来の再生医療を担う細胞培養フィルムの開発
Development of Cell Culture Film Driving the Future of Regenerative Medicine
【目次】
1 はじめに
2 細胞培養フィルムが担う再生医療における役割
2.1 細胞の培養・拡大の基盤
2.2 細胞のシート化を容易にする
2.3 移植効率と治療効果の向上
2.4 分化誘導や特性制御
2.5 3次元組織構築の足場
2.6 薬剤試験や病態モデルの作製
3 細胞培養フィルムの性能
3.1 細胞培養フィルムの調製
3.2 細胞培養フィルムを用いた細胞増殖速度の評価
3.3 細胞培養フィルムを利用した多層化シートの作製
4 細胞培養基材開発の最近の動向について
5 本分野における課題と未来への期待
-----------------------------------------------------------------------
抗酸菌に特異的な糖脂質（LAM）の分解酵素
LAM Degradation Enzymes Specific for Glycolipid of AcidfastBacteria
【目次】
1 抗酸菌とLAM
2 D－アラビナン鎖分解酵素endo－Darabinanase
3 endo－D－arabinanaseの分布
4 D－アラビナン鎖を単糖に分解するエキソ型酵素
5 Microbacterium属細菌におけるD－アラビナン分解代謝経路
6 アラビノマンナン鎖を遊離する酵素とLAMの検出技術
7 今後の展望
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サーモグラフィーを利用した土壌中の粗大有機物含有量の計測技術
ThermographyBased Method for Measuring LowDensity Soil Organic Content
【目次】
1 はじめに
2 粗大有機物の温度変化の特徴
3 計測原理
4 実証実験
4.1 土壌有機物の混合割合計測結果
4.2 温度変化の差異を利用して識別する利点
4.3 水分の影響
5 おわりに
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新規モデルマウスを用いた行動嗜癖の病態神経メカニズム解明
Unveiling the Neural Mechanisms Underlying Behavioral Addiction Using an Innovative Mouse Model
【目次】
1 行動嗜癖の病態と現状
2 行動嗜癖の基礎研究
3 行動嗜癖の病態モデルと欲求制御に関わる脳領域
4 セロトニンによる嗜癖行動に対する欲求制御
5 オペラント課題を用いた行動嗜癖モデルと病態神経メカニズム
6 おわりに
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ミミズ由来のPET分解酵素に関する研究
【目次】
1 プラスチックと環境問題
2 PETの酵素を用いた生化学的分解手法に関して
3 ミミズとプラスチックの分解
4 ミミズ由来のPET分解能を有する酵素（c6556）
5 従来のPET分解方法とミミズによるPET分解
6 実用化に向けた課題
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BIO BUSINESS
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飼料・飼料添加物工業
【目次】
1 概要
2 需給動向
3 飼料原料の動向
4 飼料添加物の動向
5 飼料会社の動向
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日持ち向上剤の市場
【目次】
1 概要
2 グリシン
3 リゾチーム
4 チアミンラウリル硫酸塩
5 ユッカ抽出物（ユッカフォーム抽出物）
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BIO PRODUCTS
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大麦β－グルカン（βglucan）
オレイン酸アミド（Oleic amide）
貝殻カルシウム（Calcinated Shell Calcium）
海藻カルシウム（Seaweed Calcium）
-
生物の優れた機能から着想を得た新しいものづくり―バイオミメティクスからの発展―《普及版》
￥4,510
2018年刊「生物の優れた機能から着想を得た新しいものづくり」の普及版。進化の過程で生物が手に入れた優れた性質をものづくりへ応用する研究開発を、機械工学における分野に基づいて構成した1冊。
（監修：萩原良道）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=115750"target=”_blank”>この本の紙版「生物の優れた機能から着想を得た新しいものづくり―バイオミメティクスからの発展―(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2018年当時のものを使用しております。
萩原良道 京都工芸繊維大学
浦田千尋 (国研)産業技術総合研究所
Peter W. Wilson University of Tasmania;
University of South Florida
藤本信貴 住友精化(株)
桑原純平 筑波大学
神原貴樹 筑波大学
小方 聡 首都大学東京
大保忠司 (株)荏原製作所
能見基彦 (株)荏原製作所
山中拓己 (株)コベルコ科研
福井智宏 京都工芸繊維大学
森西晃嗣 京都工芸繊維大学
伊藤慎一郎 工学院大学
米澤 翔 京都工芸繊維大学
新谷充弘 山本光学(株)
山盛直樹 日本ペイントマリン(株)
松田雅之 日本ペイントマリン(株)
稲田孝明 (国研)産業技術総合研究所
小塩和弥 京都工芸繊維大学
田和貴純 第一工業製薬(株)
石川将次 京都工芸繊維大学
長谷川洋介 東京大学
中山雅敬 Max Planck Institute for Heart and Lung Research
麓 耕二 青山学院大学
松本光央 京都工芸繊維大学
射場大輔 京都工芸繊維大学
本宮潤一 鳥取大学
柄谷 肇 京都工芸繊維大学
安藤規泰 東京大学
木之下博 兵庫県立大学
山下かおり 大日本印刷(株)
中村太郎 中央大学
山田泰之 中央大学
東 善之 京都工芸繊維大学
釜道紀浩 東京電機大学
高木賢太郎 名古屋大学
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＜＜目次＞＞
序論
1 バイオミメティクス
2 Bio-inspired engineering
3 生物のかくれた機能・反応
4 シンポジウム
5 着想を得た生物
【第1編 材料】
第1章 生物の“分泌”から着想を得た環境適用可能な難付着性材料
1 はじめに
2 難付着性の評価方法
3 最近の撥液処理
3.1 潤滑された難付着表面(SLIPS)
3.2 SLIPSの課題
4 生物体表の粘液分泌から着想を得た難付着表面
4.1 葉脈状空洞の利用
4.2 ヤドクガエルの分泌腺からの着想
4.3 ナメクジ体表の粘液分泌からの着想
4.4 ミミズ体表の模倣
5 まとめ
第2章 Bio-inspired Slippery and Ice-repellent coatings-fast Growing Fields in Materials Science
1 ABSTRACT
2 Introduction
3 Background
4 SLIPS
4.1 Nucleation and ALTA
4.2 Adhesion of Ice
5 Ice Binding Proteins
6 Conclusion
第3章 鮮やかな光沢フィルムの開発と展開
1 はじめに
2 金属光沢をもつ有機材料
2.1 π共役系チオフェン-ピロール系有機化合物
2.2 アゾベンゼン基を有する有機化合物
2.3 チオフェン系オリゴマー
3 金属光沢をもつ含色素ポリアニリン類縁体
3.1 含色素ポリアニリン類縁体の合成
3.2 光学特性
3.2.1 色度
3.2.2 光沢度
3.2.3 反射光
3.2.4 金属調光沢の発現機構
3.2.5 電磁波透過性
3.2.6 その他の色素ポリマー
4 おわりに
【第2編 流体】
第1章 寒天ゲルを利用した流れの抵抗低減
1 はじめに
2 装置および方法
2.1 供試寒天ゲル壁
2.2 矩形流路実験装置
2.3 流路高さ測定
2.4 染み込み深さ測定
2.5 抗力測定
3 実験結果および考察
3.1 圧力損失測定結果
3.2 染み込み深さ測定結果
3.3 抗力測定結果
3.4 低減メカニズムの考察
4 おわりに
第2章 小型飛翔機械の開発に向けたトンボの空力制御研究
1 はじめに
2 トンボの空力計算モデル構築
2.1 数値流体力学(CFD)
2.2 空力計算モデルのモデル形状
2.3 空力計算モデルのメッシュ
2.4 使用する計算スキーム
3 飛行条件と評価結果
3.1 飛行条件
3.2 ピッチング運動が空気流動に与える影響
3.3 前後翅位相差が空力に与える影響
4 まとめ
第3章 昆虫規範型ロボットのはばたき位相差が飛翔特性に及ぼす影響
1 初めに
2 供試対象トンボ規範型ロボット(MAV)
3 実験
3.1 自律飛行実験
3.2 風洞試験
3.3 可視化実験
4 実験結果と考察
4.1 飛行実験と流体力試験結果
4.2 可視化実験結果
5 終わりに
第4章 イルカの表皮から着想を得た波状面による乱流摩擦抵抗低減
1 はじめに
2 圧力抵抗
3 摩擦抵抗
3.1 イルカの皮膚
3.2 皮膚の剥がれ
3.3 柔軟壁
3.4 二次元波状面
3.5 有限幅の固体波状面
3.6 硬度の異なる波状面
3.7 微細溝を有する波状面
4 おわりに
第5章 開水路底面に配置された角錐台の波状表面による圧力抗力および摩擦抗力の低減効果の検証
1 はじめに
2 イルカの抵抗低減
2.1 圧力抗力の減少
2.2 摩擦抗力の減少
3 立体物への応用
4 実験方法
4.1 実験装置
4.2 角錐台
5 計測手法
5.1 全抗力計測手法
5.2 速度計測手法
5.3 差圧計測手法
6 結果および考察
6.1 全抗力
6.2 摩擦抗力
6.3 圧力抗力
6.4 循環流の影響
7 おわりに
第6章 海洋生物にヒントを得た超低燃費型船底防汚塗料の開発
1 付着生物との闘い
2 最近の船底防汚塗料
2.1 はじめに
2.2 拡散型防汚塗料
2.3 自己研磨型防汚塗料
2.4 崩壊型防汚塗料
3 高速遊泳能力を持つ海洋生物の知恵に学ぶ
3.1 サメ
3.2 ペンギン
3.3 イルカ
3.4 マグロ
4 低摩擦船底防汚塗料
4.1 社会的背景
4.2 バイオミメティックから塗料へ
4.3 船舶の抵抗成分
4.4 低摩擦船底塗料(LFC)
4.4.1 低摩擦船底塗料の効果の検証
4.4.2 低摩擦船底塗料の摩擦抵抗低減効果
4.5 超低摩擦船底塗料(A-LFC)
4.5.1 超低摩擦船底塗料の効果の検証
4.6 ヒドロゲルによる燃費低減効果の推定メカニズム
5 おわりに
【第3編 熱】
第1章 不凍タンパク質の機能を活用した氷の核生成抑制技術
1 不凍タンパク質(AFP)の機能
2 氷の核生成抑制
3 過冷却器凍結閉塞防止への応用技術
4 おわりに
第2章 冬カレイ由来の不凍タンパク質の代替物質であるポリペプチドを用いた着氷を抑制する機能表面
1 はじめに
2 機能表面の創製
3 着氷防止
4 防氷性に関する測定・評価
5 除氷性に関する測定・評価
6 おわりに
第3章 セルロースナノファイバーの氷結晶成長抑制能について
1 はじめに
2 ナノセルロースについて
2.1 CNFの調製方法
2.2 TEMPO酸化によるCNFの調製
3 実験
3.1 一方向凍結試験による氷成長界面形状,界面温度低下度および成長速度の測定
3.2 試料
4 結果・考察
4.1 各セルロース系試料液における氷成長界面形状の観察
4.2 界面温度低下度の評価
4.3 界面成長速度の評価
5 結論
6 TOCNFの氷結晶成長抑制能の応用
第4章 冬カレイから着想を得た微細流路内氷スラリー流の氷成長・融解の制御
1 研究背景
2 研究目的
3 研究方法
3.1 観察装置
3.2 氷スラリー生成装置
4 氷粒子融解へのHPLC6の影響
4.1 速度計測
4.1.1 計測手法
4.1.2 氷スラリー流の速度計測結果
4.1.3 氷粒子塊の移動速度へのHPLC6の影響
4.2 濃度計測
4.2.1 計測手法
4.2.2 計測結果
5 氷粒子融解へのポリペプチドの影響
5.1 静止水溶液中の氷粒子の観察
5.2 静止水溶液中の氷粒子計測
5.3 水溶液流中の氷粒子計測
6 おわりに
第5章 毛細血管リモデリングと流路ネットワーク最適化
1 生体血管網における分岐パターン
2 工学と流路ネットワーク最適化
3 毛細血管網の形成プロセス
4 最適制御理論に基づく流路ネットワーク最適化
5 まとめ
第6章 生物の組織形状に由来する微小空間用熱交換器に関する基礎的研究
1 はじめに
2 魚の鰓(エラ)形状に由来する狭隘空間用高効率熱交換器に関する基礎的研究
3 赤血球の血管内ずり流動に由来する高効率熱・物質熱輸送システムに関する基礎的研究
3.1 吸水性ポリマーについて
3.2 アルギン酸カルシウムビーズについて
4 まとめと今後の展望
第7章 イルカの表皮のしわとはがれからヒントを得たすべり波状面の乱流摩擦抵抗と熱伝達に関する数値シミュレーション
1 はじめに
2 イルカの皮膚
2.1 皮膚のしわ
2.2 皮膚の剥がれ
3 計算方法
3.1 計算領域
3.2 支配方程式の解法
3.3 計算条件
3.4 境界条件
4 計算結果と考察
4.1 せん断応力
4.2 乱流熱流束と平均ヌセルト数
5 おわりに
【第4編 計測制御】
第1章 生物の歩行に学ぶアクティブ振動制御
1 研究背景
2 アクティブ動吸振器による高層構造物の制振
2.1 構造物用制振装置としてのパッシブ動吸振器
2.2 アクティブ動吸振器とその課題
3 神経振動子を利用するアクティブ動吸振器用の制御系
3.1 神経振動子
3.2 神経振動子と位置制御器を利用したアクティブ動吸振器制御システム
4 神経振動子を組み込んだ制振システムの制御アルゴリズム
4.1 制御系の概要
4.2 制御アルゴリズムの定式化
4.2.1 制御対象
4.2.2 神経振動子
4.2.3 神経振動子に含まれる構造物の応答情報
4.2.4 補助質量の目標変位生成法
4.2.5 補助質量の位置制御器
5 位置制御器のゲイン設計法
5.1 構造物と補助質量の相対運動と消散エネルギの関係
5.2 PDゲイン設計法
6 数値シミュレーション
6.1 提案したシステムの制振効果
6.2 補助質量のストローク制約
7 おわりに
第2章 バイオセンサー構築のための発光細菌発光機能の他細胞系における部分的再構成
1 はじめに
2 生物発光関連化学
3 細菌生物発光機能
4 Y1-Yellowによるミトコンドリアの可視化
5 生物発光による環境毒性のセンシング
6 Cd2+-H2O2共添加による発光応答
第3章 昆虫-機械ハイブリッドロボットが拓く昆虫模倣匂い源探索ロボットの未来
1 はじめに
2 生物の匂い源探索行動
2.1 匂いの分布と受容
2.2 濃度勾配を利用した探索
2.3 濃度勾配を利用しない探索
2.4 複数感覚の統合
3 昆虫模倣ロボット:理想と現実
3.1 神経科学とロボット
3.2 生物行動のバイオミメティクス
3.3 どこまで生物を理解する必要があるのか
4 昆虫-機械ハイブリッドロボット
4.1 昆虫操縦型ロボットのしくみ
4.2 昆虫操縦型ロボットの匂い源探索能力
4.3 未来の匂い源探索ロボットで実験する
5 まとめと展望
第4章 トカゲの巧みな摩擦戦略-ヤモリの手の高グリップ力とサンドフィッシュの鱗の低摩擦・低摩耗-
1 はじめに
2 ヤモリの手の高いグリップ力
3 サンドフィッシュの鱗の低摩擦・低摩耗
4 まとめ
【第5編 設計・加工】
第1章 ナノインプリントテクノロジーとバイオミメティクス
1 印刷技術の応用(ナノインプリントテクノロジー)とバイオミメティクス
2 ナノインプリントテクノロジーによる生物表面を模倣した微細凹凸フィルム
3 生物表面の微細凹凸構造の持つ多機能性
3.1 超撥水性と超親水性
3.2 超低反射性
3.3 抗菌性・防カビ性
4 終わりに
【第6編 ロボティクス】
第1章 ソフトアクチュエーションによる生物型ロボティクス・メカトロニクス
1 はじめに
2 生物型ロボットとソフトアクチュエータ
3 ソフトアクチュエーションとしての人工筋肉
3.1 空気圧人工筋肉
3.2 軸方向繊維強化型人工筋肉
4 ミミズの蠕動運動による移動手法を利用した管内検査ロボット
4.1 ミミズの蠕動運動について
4.2 空気圧人工筋肉による蠕動運動の実現
4.3 ミミズロボットの応用事例
4.3.1 大腸内視鏡推進補助装置
4.3.2 工業用内視鏡ロボット
5 大腸の蠕動運動を規範とした固液2相・高粘度流体の混合搬送機
5.1 様々な物体を運ぶ・混ぜる腸管の優れた機能を応用
5.2 蠕動運動型混合搬送機
5.3 蠕動運動型混合搬送機の応用
5.3.1 優しくかつ高速に粉体を運ぶ
5.3.2 柔らかく安全に連続的に混ぜて運ぶ―固体推進薬製造への応用―
6 おわりに
第2章 Clap and Flingを利用した羽ばたき翼型飛行ロボットの開発について
1 緒論
2 羽ばたき翼における高揚力メカニズム
3 羽ばたき機構
4 翼のつくりと推力
5 羽の実験的最適化
5.1 羽ばたきロボット
5.2 計測装置
5.3 実験方法
5.4 実験結果
5.4.1 4パターンのアスペクト比による比較
5.4.2 3パターンの剛性による比較
5.4.3 アスペクト比,剛性,ギア比を含めた比較
5.4.4 空気合力による比較
5.5 実験結果
6 自立・自律飛行実験
6.1 羽ばたきロボットの概要
6.2 ピッチング抑制制御
6.3 実験方法
6.4 実験結果
7 結言
第3章 高分子素材のソフトアクチュエータと生物模倣ロボットへの応用
1 高分子アクチュエータ
2 電場応答性高分子材料
2.1 誘電エラストマアクチュエータ
2.2 導電性高分子アクチュエータ
2.3 イオン導電性高分子アクチュエータ
3 EAPの利用法
3.1 駆動方法
3.2 センサ利用
4 生物模倣ロボットへの応用
4.1 水中推進ロボット
4.2 歩行ロボットや他の生物模倣ロボット
4.3 ヘビ型推進ロボットの例
5 おわりに
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血流改善成分の開発と応用《普及版》
￥3,850
2018年刊「血流改善成分の開発と応用」の普及版。動脈硬化や認知症の予防、美容効果、冷え性改善、眼精疲労・肩こり解消、疲労回復、育毛、男性機能向上など、幅広い効果が期待される「血流改善成分」について詳述した1冊。
（監修：大澤俊彦）
<a href="https://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=115751"target=”_blank”>この本の紙版「血流改善成分の開発と応用(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2018年当時のものを使用しております。
大澤俊彦 愛知学院大学
永井 雅 (株)ヘルスケアシステムズ
内藤通孝 椙山女学園大学
正本和人 電気通信大学
北市伸義 北海道医療大学病院
山田秀和 近畿大学
内藤裕二 京都府立医科大学/同附属病院
上原謙二 (株)アドメデック
姜勇求 MCヘルスケア(株)
中島 毅 MCヘルスケア(株)
板良敷朝将 サラヤ(株)
石川大仁 (株)ヘルスケアシステムズ
夏目みどり (株)明治
數村公子 浜松ホトニクス(株)
倉重(岩崎)恵子 (株)明治フードマテリア
山下陽子 神戸大学大学院
芦田 均 神戸大学大学院
小椋康裕 アスタリール(株)
高萩英邦 アスタリール(株)
高柳勝彦 (株)ダイセル
向井克之 (株)ダイセル
折越英介 三栄源エフ・エフ・アイ(株)
上田英輝 (株)東洋新薬
川村弘樹 (株)東洋新薬
野辺加織 (株)東洋新薬
宅見央子 江崎グリコ(株)
中村裕道 タマ生化学(株)
堀江俊治 城西国際大学
橋本和樹 城西国際大学
來村昌紀 城西国際大学
田嶋公人 城西国際大学
奥西 勲 金印(株)
西堀すき江 東海学園大学
山口勇将 日本大学
熊谷日登美 日本大学
阿部皓一 三菱ケミカルフーズ(株)
青木由典 三菱ケミカルフーズ(株)
田村 元 三菱ケミカルフーズ(株)
都築 毅 東北大学大学院
森田匡彦 協和発酵バイオ(株)
坂下真耶 (株)ファーマフーズ
宮﨑秀俊 アサヒグループホールディングス(株)
大木浩司 アサヒグループホールディングス(株)
長岡 功 順天堂大学
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＜＜目次＞＞
【第I編 総論】
第1章 血流障害の原因
1 はじめに
2 血液凝固の原因
3 血管障害と酸化ストレス
4 酸化ストレス・炎症
5 酸化ストレスと血管・血流障害
5.1 酸化ストレスと血圧
5.2 酸化ストレスと血栓
5.3 酸化ストレスと動脈硬化
6 酸化ストレスに特異的なバイオマーカーの開発
第2章 血流障害と心血管疾患
1 血管の構造
2 血管の機能
3 動脈硬化の定義
4 粥状硬化の病理
5 粥状硬化の成因論
6 血行力学と粥状硬化の関わり
7 内皮機能と粥状硬化の関わり
8 静脈の血流障害
第3章 血流障害と脳機能
1 はじめに
2 脳の機能分化と脳血流の分配制御
3 脳血流の揺らぎとデフォルトモードネットワーク
4 脳血流と神経血管カップリング
5 加齢に伴う脳血流の低下と認知症
6 今後の展望:生涯健康な脳を維持するために
第4章 血流障害と眼精疲労
1 はじめに
2 LED電球や液晶画面の使用が増えるとなぜ眼精疲労が惹起されるのか?
3 眼精疲労への介入―アスタキサンチン(サケ/イクラ)
3.1 縄文時代の画期性
3.2 ヒトでの臨床効果
3.3 アスタキサンチン摂取の実際
4 眼調節機能と眼精疲労への介入―アントシアニン(ブルーベリー/ビルベリー)
4.1 「ブルーベリーは眼に良い」の根拠
4.2 VDT負荷試験への介入
5 眼調節機能と眼精疲労への介入―緑茶
6 おわりに
第5章 血流障害と肌トラブル
1 はじめに
2 血流障害と体表面の温度
3 皮膚のレベル
3.1 ダーマトポローシス(皮膚粗鬆症)
3.2 血管の問題
3.3 血液成分の問題
3.4 血管を支配する神経の問題
3.5 かさつき(乾燥)
3.6 しみ
3.7 くすみ
4 容貌のレベル
4.1 しわ
4.2 たるみ
4.3 髪質・脱毛
4.4 爪の変化
5 体型のレベル(筋膜までとする)
5.1 皮下脂肪
5.2 セルライト
6 さいごに
第6章 血流障害と消化器疾患
1 はじめに
2 虚血再灌流性胃粘膜傷害
3 NSAIDsによる消化管粘膜傷害
4 炎症性腸疾患
5 肝疾患
6 おわりに
【第II編 血流評価法】
第1章 レーザドップラー法
1 はじめに
2 測定原理
3 測定例
第2章 MCFAN(Micro channel array flow analyzer)
1 開発背景
2 特徴(システム)
3 MCFAN検査とは
4 MCFAN検査の測定方法
5 MCFAN検査の意義
6 MCFAN検査の医学的意味
7 臨床と応用
第3章 血管内皮機能測定法FMD(Flow-Mediated Dilatation)
1 はじめに
2 血管内皮機能(FMD)を測定する意義
3 血管内皮機能(FMD)測定
4 おわりに
第4章 酸化ストレス・炎症マーカー測定
1 はじめに
2 抗体チップ測定法の開発
3 生活習慣病改善効果に関する臨床試験
3.1 背景
3.2 試験デザイン
3.3 結果
4 おわりに
第5章 光センシングによる抗酸化・抗炎症評価法の開発
1 好中球の自然免疫反応を利用した「抗酸化・抗炎症・自然免疫賦活同時評価細胞試験」と作用機序解析法
2 神経細胞保護活性評価法
3 血管機能保護活性評価法
4 微量血液による生体内抗酸化機能評価法
【第III編 血流改善素材・成分】
第1章 水抽出型(膜濃縮)カシスポリフェノール(AC10)
1 カシスとは
2 水抽出型(膜濃縮)カシスポリフェノール(AC10)とは
3 水抽出型(膜濃縮)カシスポリフェノール(AC10)の特長
4 水抽出型(膜濃縮)カシスポリフェノール(AC10)による末梢血流サポート機能
4.1 安静時の末梢血流サポート機能
4.2 タイピング負荷時の末梢血流サポート機能(疲労様症状;肩の違和感,こり緩和)
4.3 冷水負荷時の末梢血流サポート機能(末梢体温維持,冷え緩和)
4.4 顔面の末梢血流サポート機能(疲労様症状;目のクマ緩和)
4.5 脳の末梢血流サポート機能
4.6 末梢血流サポート機能(末梢血管拡張機能)の作用機序
5 水抽出型(膜濃縮)カシスポリフェノール(AC10)の安全性
第2章 黒大豆ポリフェノール
1 はじめに
2 黒大豆ポリフェノール
3 ヒト介入試験デザイン
4 血管機能改善効果
5 酸化ストレス抑制効果
6 血中ならびに尿中ポリフェノール含量の変化
7 まとめ
第3章 アスタキサンチン
第4章 β-クリプトキサンチン
1 動脈硬化リスク低減
2 NO依存性血管拡張作用
3 血管内皮障害保護作用
4 血流改善作用
5 冷え性改善
第5章 ケルセチン
1 はじめに
2 ケルセチンの特性
3 ケルセチンの血流改善作用
4 ケルセチンのその他の機能性
4.1 抗高血圧作用および抗コレステロール作用
4.2 脳機能改善作用
5 おわりに
第6章 多様な機能性を有する素材「フラバンジェノール(R)」
1 はじめに
2 フラバンジェノール(R)の特徴
3 フラバンジェノール(R)の血流改善作用
4 血流改善作用の作用機序
4.1 血管拡張作用
4.2 赤血球変形能向上作用
5 フラバンジェノール(R)の多様な機能性
5.1 メタボ予防(LDLコレステロール値低下)
5.2 むくみ(浮腫)改善
5.3 シミ改善
5.4 育毛促進
6 フラバンジェノール(R)の安全性
7 おわりに
第7章 ヘスペリジンおよびヘスペリジン誘導体
1 ヘスペリジンとは
2 ヘスペリジン誘導体の開発
3 ヘスペリジンの吸収と代謝
4 糖転移ヘスペリジン・分散ヘスペレチンの血中動態
5 身体局部を冷却した冷え性改善試験
6 全身を緩慢に冷却した冷え性改善試験
7 肌状態の改善作用
8 自律神経に及ぼす影響
9 まとめ
第8章 イチョウ葉エキスの血流改善について
1 はじめに
2 GBEの成分組成
3 GBEの作用機序
3.1 血小板凝集抑制および血管拡張作用
3.2 赤血球の変形能向上作用
3.3 抗酸化作用
4 間欠性跛行(末梢血管疾患)の改善
5 脳機能の改善
5.1 認知症の改善
5.2 健常者の記憶力増進
6 眼血流の改善
7 おわりに
第9章 カプサイシノイド
1 はじめに
2 カプサイシノイド
3 温度感受性受容体
4 辛味と高温に反応するカプサイシン受容体TRPV1
5 カプサイシンの生理作用
6 胃におけるTRPV1の分布
7 カプサイシン感受性知覚神経から遊離される神経伝達物質
8 カプサイシンの胃粘膜血流増大作用メカニズム
9 ショウガ成分ジンゲロール
10 結び:カプサイシノイドは胃腸でも味わう
第10章 ワサビ(スルフィニル)
1 はじめに
2 わさびの血流改善効果
2.1 抗血小板凝集抑制作用
2.2 TRPA1刺激作用
2.3 抗酸化作用
2.4 ヒトでの血流改善効果
3 血流改善が寄与する作用
3.1 育毛効果
3.2 認知症改善効果
3.3 美肌効果
4 その他の機能性成分
5 おわりに
第11章 含硫フレーバー(ニンニク,シイタケ)
1 フレーバーの作用
2 ニンニクフレーバーの血小板凝集抑制作用
3 ニンニクフレーバー前駆体の血小板凝集抑制作用
4 シイタケフレーバーの血小板凝集抑制作用
5 まとめ
第12章 ビタミンE
1 ビタミンEとは
2 ビタミンEの血行改善作用
2.1 血行改善のメカニズム
2.2 血行改善作用におけるビタミンE同族体の比較
2.3 ヒトにおけるビタミンEの血流改善作用
3 まとめ
第13章 n-3系脂肪酸(DHA,EPA)
1 n-3系脂肪酸(DHA,EPA)とは
2 DHA・EPAと血管機能の背景
3 DHA・EPAと血管機能に対する効果
4 DHA・EPAと血圧に対する効果
5 脳血管系でのDHA・EPAの機能
6 DHA・EPAによる直接作用とその代謝産物による間接作用
7 DHA・EPAによる血管性認知症予防
第14章 シトルリン
1 シトルリンの代謝
2 シトルリンとNOサイクル
3 シトルリンと血管内皮機能
4 シトルリンと運動生理機能
5 おわりに
第15章 卵白ペプチドの血流改善作用について
1 卵白ペプチドの開発
2 卵白ペプチドの機能性探索
2.1 運動疲労軽減効果
2.2 眼精疲労軽減効果
3 卵白ペプチドの血管拡張メカニズム
4 他の食品素材との組み合わせによる相乗効果作用
5 まとめ
第16章 「ラクトトリペプチド」の血流を向上させる作用と健康の維持・増進への活用
1 血流と血流依存性血管拡張の生理学的な意義
2 「ラクトトリペプチド」のFMDを向上させる作用
3 「ラクトトリペプチド」の前腕血流量を向上させる作用
4 「ラクトトリペプチド」の血流を向上させるメカニズム
第17章 グルコサミン
1 はじめに
2 血小板凝集抑制作用
3 血管内皮細胞の活性化抑制
4 グルコサミンの抗動脈硬化作用
5 おわりに
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再生医療・創薬のための3次元細胞培養技術《普及版》
￥3,410
2018年刊「再生医療・創薬のための3次元細胞培養技術」の普及版。立体的組織・臓器を調製するための3次元細胞培養技術から、周辺材料、装置・システム構築、その応用展開までを網羅した1冊。
（監修：紀ノ岡正博）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=115749"target=”_blank”>この本の紙版「再生医療・創薬のための3次元細胞培養技術(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2018年当時のものを使用しております。
紀ノ岡正博 大阪大学
清水達也 東京女子医科大学
菊地鉄太郎 東京女子医科大学
古川克子 東京大学
赤木隆美 大阪大学
明石 満 大阪大学
角昭一郎 京都大学
根岸みどり 武蔵野大学
森本雄矢 東京大学
竹内昌治 東京大学
佐藤記一 群馬大学
酒井康行 東京大学
厖媛 清華大学
ステファニー・ウタミ・ストコ (株)日立製作所
新野俊樹 東京大学
今泉幸文 クアーズテック(株)
金木達朗 日産化学工業(株)
堀川雅人 日産化学工業株
櫻井敏彦 鳥取大学
山本雅哉 東北大学
植村壽公 大阪大学;(株)ジェイテックコーポレーション
秋枝静香 (株)サイフューズ
谷口英樹 横浜市立大学
阿久津英憲 (国研)国立成育医療研究センター研究所
川崎友之 (国研)国立成育医療研究センター研究所
土屋勝則 大日本印刷(株)
吉村知紗 横浜国立大学
景山達斗 (地独)神奈川県立産業技術総合研究所(KISTEC);横浜国立大学
福田淳二 横浜国立大学;(地独)神奈川県立産業技術総合研究所(KISTEC)
塩田 良 (株)パーキンエルマージャパン
松崎典弥 大阪大学
高木大輔 (株)リコー
瀬尾 学 (株)リコー
宮川 繁 大阪大学
澤 芳樹 大阪大学
中野洋文 東京工業大学
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＜＜目次＞＞
【第I編 3次元細胞培養技術】
第1章 総論:立体的な組織をつくることとその活用
1 はじめに
2 立体培養の要とその支援技術
3 創薬スクリーニングへの展開技術
4 おわりに
第2章 細胞シート工学を基盤とした立体臓器製造技術
1 はじめに
2 細胞シート
3 温度応答性培養皿
4 細胞シートの積層化
5 細胞シートマニピュレーションデバイスと自動積層化装置
6 積層化細胞シートの成熟化
7 より複雑な3次元組織の作製
8 積層限界と血管網の導入
9 おわりに
第3章 スキャフォールドフリーモデルの3次元構築法
1 はじめに
2 再生軟骨のニーズ
3 再生軟骨の解決すべき課題
4 スキャフォールドフリーモデルの構築
5 おわりに
第4章 スフェロイド培養における3次元細胞積層化
1 はじめに
2 三次元細胞積層化技術
3 細胞スフェロイド化技術
4 肝スフェロイドモデル
5 膵スフェロイドモデル
6 おわりに
第5章 膵島など細胞集塊の作製技術
1 はじめに
2 細胞集塊の必要性について
3 細胞集塊の一般的な問題点
4 細胞集塊の作製法
5 新しい細胞集塊作製用器材
6 おわりに
第6章 細胞ファイバ技術を応用した3次元組織構築
1 はじめに
2 細胞ファイバの構築法と機能評価
2.1 コアシェル型細胞ファイバの作製法
2.2 コアシェル型細胞ファイバの機能評価
2.3 マイクロスタンプを用いた細胞ファイバの構築
3 細胞ファイバの移植組織としての利用と創薬モデルへの応用
3.1 移植組織としての神経ファイバ
3.2 移植組織としてのラット膵島細胞ファイバ
3.3 創薬モデルへの応用
4 おわりに
第7章 マイクロ流体デバイスを用いた細胞培養とマイクロ臓器モデル
1 はじめに
1.1 マイクロ流体デバイス
1.2 細胞実験のためのマイクロ流体デバイス
2 マイクロ流体デバイスを用いた細胞培養
3 薬物動態の解析のためのマイクロ臓器モデルの開発
4 消化,吸収,代謝を考慮に入れたバイオアッセイチップ
4.1 胃・十二指腸モデル
4.2 腸管吸収モデル
4.3 肝臓モデル
4.4 消化吸収代謝の複合モデル
5 腎排泄マイクロモデル
6 おわりに
第8章 階層的流路ネットワークを配備した組織再構築用担体
1 はじめに
2 トップダウンとボトムアップの両アプローチの融合―マクロ流路ネットワークと組織モジュール充填法の利用―
2.1 対象スケールに応じたコンセプトの融合
2.2 担体デザインと製作
3 新担体を用いた細胞凝集体の充填灌流培養
4 新たな組織モジュール充填法用のマイクロ担体の作成―物質交換性と力学特性の両立―
5 おわりに
【第II編 周辺材料】
第1章 3次元細胞培養担体 CERAHIVE(R)
1 はじめに
2 生体内近似環境について
3 均一で大量の細胞塊形成について
4 細胞塊の回収方法について
5 CERAHIVE(R)の種類
6 最後に
第2章 接着細胞用浮遊培養基材・FCeM(R)Cellhesion(R)を用いた新しい3次元培養
1 3次元培養について
2 FCeM(R)シリーズの開発
3 FCeM(R) Cellhesionと足場依存性
4 FCeM(R) Cellhesionを用いた簡便な3D培養法
5 FCeM(R) Cellhesionを用いたヒト由来細胞の培養
6 おわりに
第3章 プロテオグリカン-アテロコラーゲン複合化による3次元培養基材の作製と細胞機能評価
1 はじめに
2 細胞外マトリックスの抽出
3 PG-AC複合化による3次元培養基材の作製
4 PG-AC複合化3次元培養基材を用いた細胞機能評価
4.1 高密度化した水和ゲルの細胞機能評価
4.2 高密度化したキセロゲルの細胞機能評価
5 まとめ
第4章 高機能ゲルを用いた3次元足場材料
1 はじめに
2 再生医療・創薬のための3次元足場材料
3 ハイドロゲルとは
4 ハイドロゲルの機能化
4.1 ハイドロゲルの加工
4.2 球状のハイドロゲル
4.3 リソグラフィーを用いた微細加工
4.4 3Dプリンターを利用した加工
4.5 力学的性質の制御
5 生理活性物質を用いたハイドロゲルの機能化
5.1 タンパク質との相互作用と細胞接着性
5.2 生理活性物質の配向固定化
5.3 生理活性物質の徐放化
6 高機能ゲルを用いた3次元足場材料
6.1 細胞集合体形成のためのハイドロゲル微粒子
6.2 創薬研究のプラットフォームとしてのOrgans-on-a Chip
6.3 擬似3次元培養としてのサンドイッチ培養
6.4 オルガノイド
7 おわりに
【第III編 装置・システム構築】
第1章 再生医療・創薬を目指した自動3次元培養装置を用いたシステム化
1 はじめに
2 再生医療に向けた開発
2.1 CELL FLOAT(R)
2.2 回転制御システム
2.3 培養液交換機構
2.4 臨床用大型軟骨組織を構築するための再生医療向け3次元細胞培養システムの開発
3 創薬に向けた開発
3.1 CELL FLOAT(R)による多数組織の構築技術
3.2 手培養によるスクリーニングプロセス
3.3 ピックアッププロセス
3.4 粉砕プロセス
3.5 自動スクリーニング装置と手培養との比較
4 結語
第2章 バイオ3Dプリンタ「レジェノバ」を用いた三次元組織構築
1 はじめに
2 三次元組織の構築
3 バイオ3Dプリンタ
4 「KENZAN方式」バイオ3Dプリンタ
5 バイオ3Dプリンタを用いた臨床開発事例
5.1 細胞製人工血管の開発
5.2 細胞製神経導管(Bio 3D Conduit)の開発
6 今後の展開
7 おわりに
【第IV編 応用展開】
第1章 iPS細胞を用いたヒト肝臓オルガノイドの創出技術
1 はじめに
2 器官発生プロセスの再現によるヒト立体臓器の創出
3 ヒト臓器創出技術の創薬プロセスへの応用
4 おわりに
第2章 ES/iPS細胞を用いたミニ小腸の作製
1 はじめに
2 ミニ小腸作製の細胞ソース:多能性幹細胞特性について
3 幹細胞から多細胞組織構造体を作製する
4 小腸の組織構造と機能
5 腸管オルガノイドの創生と特性
6 ミニ小腸の創生
7 高機能化オルガノイドのデバイス装置融合の可能性
8 おわりに
第3章 毛髪再生医療のための毛包原基の大量調製技術
1 はじめに
2 脱毛症治療のための毛髪再生医療
3 細胞選別現象を用いた自発的な毛包原基の形成
4 毛包原基の大量調製のための毛髪再生チップ
5 成体細胞を用いた毛髪再生
6 今後の展望
第4章 3次元培養細胞イメージングによる毒性試験の展望
1 はじめに
2 3次元培養細胞モデルの有用性
3 3次元培養細胞におけるイメージングの役割とその手法
3.1 共焦点方式
3.2 2光子方式
3.3 光シート方式
3.4 光干渉断層撮影(Optical Coherence Tomography:OCT)
4 3次元画像解析ソフトウェア
5 3次元スタック画像を使った解析の実際
5.1 2次元での解析
5.2 2.5次元の解析
5.3 3次元の解析
6 まとめ
第5章 三次元生体組織モデルの構築および薬剤効果測定・毒性評価への応用
1 三次元生体組織モデルの重要性
2 組織構築の2つのアプローチ
2.1 細胞積層法
2.2 細胞集積法
3 心筋細胞へ適用可能な細胞コート法(濾過LbL法)の開発
4 同期拍動する三次元ヒトiPSC-CM組織体の構築
5 毛細血管様ネットワークを有する三次元ヒトiPSC-CM組織体の構築と毒性評価への応用
6 おわりに
第6章 難治性癌・癌幹細胞の3次元スフェアー培養による薬剤探索
1 はじめに
2 ヒト癌遺伝子と癌細胞の足場非依存性増殖
3 癌幹細胞(Cancer Stem Cell)のスフェロイド培養
4 癌幹細胞の3次元培養法
5 癌幹細胞のスフェロイド増殖:高速解析法
6 「PrimeSurface」96Uで増殖するスフェロイドの形態
6.1 ヒト大腸癌細胞株HCT116
6.2 ヒト膵臓癌細胞MiaPaCa2
6.3 マウス由来の癌化細胞
7 NRSF:mSin3相互作用を標的にした化合物ライブラリー
8 髄芽腫DAOYのスフェアー増殖を抑制する化合物の探索
9 まとめ
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月刊機能材料2025年1月号（電子版）
￥4,620
【新春特集】金属錯体の研究開発動向
★金属錯体は,金属と配位子の組み合わせによって様々な機能を発現します。発色,発光などの光学特性や反応における触媒などに関する研究が行われておりますが,本特集では,材料・エレクトロニクスの面を中心に錯体の合成や物性評価,活用について紹介しております。
＜著者一覧＞
熊谷翔平 東京科学大学
高石慎也 東北大学
山下正廣 東北大学
植村一広 岐阜大学
Shabana Noor Jamia Millia Islamia
菊地瞭太 東京理科大学
中根大輔 東京理科大学
秋津貴城 東京理科大学
恩田健 九州大学
李万里 江南大学
李玲穎 (国研)物質・材料研究機構
三成剛生 (国研)物質・材料研究機構
東雅之 大阪公立大学
尾島由紘 大阪公立大学
福本吉洋 関西化工(株)
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【新春特集】金属錯体の研究開発動向
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一次元鎖白金三価錯体の合成
Synthesis of One-Dimensional Halogen-Bridged Pt (III) complexes
中心金属が三価の酸化数を有する強相関電子系一次元鎖ハロゲン架橋金属錯体は,巨大な三次非線形光学効果など興味深い物性を示す。これまではNi(III)やPd(III)錯体しか知られていなかったが,最近著者らは初のPt(III)錯体の合成に成功した。本稿ではまず当該物質群の研究背景を紹介した後,Pt(III)錯体の合成と同定について述べる。
【目次】
1 はじめに
2 MX錯体の歴史的背景と性質
3 モット絶縁体Ni(III)錯体の発見
4 モット絶縁体Pd(III)錯体の開発背景
5 モット絶縁体Pt(III)錯体へのアプローチと実現
6 おわりに
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3つもしくは 5つの金属が並んだ一次元金属オリゴマーの合成
Synthesis of One-Dimensional Metal Oligomers Consisting of Three or Five Metals
白金(Pt)とロジウム(Rh)に金属結合を有する金属錯体と,別の金属(M)を混合して,Rh-Pt-MもしくはRh-Pt-M-Pt-Rhと並んだ一次元金属オリゴマーを合成した。dz2軌道でのHOMO-LUMO相互作用を利用した合理的な合成法で,パラジウムや銅を組み込んで3種類の金属を並べられ,様々な金属種と核数を変えた量子細線への応用が期待される。
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サレン型金属錯体の結晶構造を用いた特性の数理的予測
Mathematical Prediction of Properties of Salen-type Metal Complexes Based on Crystal Structures
サレン型金属錯体の結晶構造と数理的方法を用いて,単分子磁石特性や過塩素酸塩結晶の爆発性要因部位を予測した研究を紹介する。前者では,深層学習モデルを構築し,約70%の正答率に達した。後者では,ハーシュフェルト表面解析のフィンガープリント・プロット画像を深層学習させ,爆発性は過塩素酸部位に起因することが示唆された。
【目次】
1 はじめに
2 配位原子の球状分布モデルによる,二核サレン型錯体の単分子特性予測
3 結晶構造データのDLによるSMM特性予測
4 サレン型錯体の過塩素酸塩結晶の爆発性部位の予測
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時間分解計測による光機能性金属錯体の動的過程の解明
-ホスト・ゲスト膜中の希土類錯体の発光過程を例に
Elucidation of Dynamical Processes in Photofunctional Metal Complexes Using Time-Resolved Measurements
―Photoluminescence Processes of Lanthanide Complex in a Host-Guest Film as an Example Semiconductors
光機能性金属錯体における機能発現過程をその時間スケールとともに解説し,それらを計測する手段について紹介した。さらに実際に光機能性材料の動的過程を明らかにした研究をいくつか紹介し,最後にホスト・ゲスト薄膜中の希土類錯体における全発光過程を明らかにした研究について,その計測手法,解析手法などを詳しく解説した。
【目次】
1 はじめに
2 金属錯体の励起状態過程と時間分解計測手段
3 ホスト・ゲスト膜中の希土類錯体の発光過程
4 おわりに
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耐酸化性を向上したプリンテッドエレクトロニクス向け銅インク
Air-Stable Conductive Copper Inks for Printed Electronics
印刷によって配線パターンを形成し,低温で純金属へと還元可能な,プリンテッドエレクトロニクス向けの銅・ニッケル錯体インクを開発した。ニッケルを添加したことで,酸化に弱い従来の銅インクの弱点を克服し,高い耐酸化性と導電性を実現した。フレキシブル基板への良好な密着性と柔軟性を持ち,ウェアラブルデバイスの製造に最適である。
【目次】
1 はじめに
2 金属錯体インク
3 銅・ニッケル錯体インク
4 厚膜導電性インク
5 まとめ
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[Material Report-R&Dー]
バイオフィルムの形成や窒素除去に対する発泡ポリプロピレン製担体の性能評価
Biofilm Formation and Nitrogen Removal Performance of Foamed Polypropylene Carriers
排水処理に使用される移動床バイオフィルムリアクターの処理効率は,使用するプラスチック担体に左右される。担体の材質はポリウレタンなど様々だが,ポリプロピレンに関しては研究報告例がほとんどない。発泡やバイオマスの添加がポリプロピレン担体に与える影響を,窒素化合物の除去を例に検討した研究を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 モデル脱窒菌を用いた発泡PP担体の評価
2.1 バイオフィルム形成
2.2 硝酸および亜硝酸の除去(脱窒)機能
3 活性汚泥由来のバイオフィルムを用いた発泡PP担体の評価
3.1 バイオフィルム形成
3.2 硝化槽活性汚泥由来のバイオフィルムの機能
3.3 2種類の活性汚泥由来バイオフィルムを用いた硝化及び脱窒反応の検討
4 2種類の活性汚泥由来バイオフィルムを用いた硝化及び脱窒反応の検討
4.1 バイオフィルム形成
4.2 硝酸除去(脱窒)機能
5 おわりに
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[Market Data]
水処理薬品工業の市場動向
上下水道処理をはじめ,製紙工程や工業用水などで利用される水処理薬品。いずれも原水の性質に応じて各種薬品が選択されているが,基本的な機能は,凝集・沈澱・ろ過の3つであり,さらに下水・排水処理では殺菌も行われる。国内の凝集剤市場の9割を占める硫酸アルミニウムとポリ塩化アルミニウムの2023年の需要は,硫酸アルミニウムが前年6%の減少,ポリ塩化アルミニウムは1%の減少だった。同じく無機系凝集剤であるポリ硫酸第二鉄は,その使いやすさから応用範囲を広げている。次亜塩素酸ソーダ生産量は同2%減となった。活性炭の生産量は同15%減となり,長期低落傾向が続く。高分子凝集剤の2023年の需要は前年と同水準だった。
【目次】
1 概要
2 硫酸アルミニウム(硫酸バンド)
3 ポリ塩化アルミニウム(PAC)
4 ポリ硫酸第二鉄(「ポリテツ」)
5 次亜塩素酸ソーダ
6 活性炭
7 高分子凝集剤
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自動車向けエンジニアリングプラスチックの材料特性と技術・市場動向
【目次】
1 PA6(ポリアミド6,6ナイロン,ナイロン6)
2 PA66(ポリアミド66,66ナイロン,ナイロン66)
3 PC(ポリカーボネート樹脂)
4 POM(ポリオキシメチレン樹脂,ポリアセタール樹脂)
5 m-PPE(変性ポリフェニレンエーテル)
6 PBT(ポリブチレンテレフタレート樹脂)
7 GF-PET(ガラス繊維強化ポリエチレンテレフタレート樹脂)
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[Material Profile]
コバルト
ポリビニルピロリドン -
月刊バイオインダストリー 2024年12月号（電子版）
￥5,500
著者一覧
孫 光鎬 電気通信大学
笹川和彦 弘前大学
藤崎和弘 弘前大学
三浦鴻太郎 弘前大学
中村彰宏 長岡技術科学大学
村上英樹 秋田大学
對馬清雅 秋田大学
鮎川恵理 八戸工業大学
佐々木栄洋 ㈱栄組
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BIO R&D
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赤外線熱画像による非接触型バイタルセンシング技術
Non‒contact Vital Sensing Technology Using Infrared Thermography
【目次】
1 IRTによる呼吸信号の計測原理
2 IRTによる心拍信号の計測原理
3 IRTの画像処理及び信号処理
3.1 IRT画像の背景除去
3.2 呼吸および心拍信号の抽出
4 計測精度評価
5 おわりに
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薄くしなやかで皮膚にも貼れる力覚計測用の3軸応力センサ
【目次】
1 薄くしなやかな3軸応力センサ
2 薄くしなやかな3軸応力センサの応用
3 ITO透明薄膜によるせん断応力・接触圧力分布センサ
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微生物のドロップレットスクリーニング技術
― 「漏れない基質」の開発によるバイオものづくりへの貢献 ―
Droplet Screening Technology for Microorganisms
‒ Contribution to Bio‒Manufacturing Using Microorganisms through the Development of Non‒Leak Substrates‒
【目次】
1 はじめに
2 ドロップレットスクリーニング技術
2.1 ドロップレットスクリーニング技術の概要
2.2 ドロップレットの生成と選別
2.3 ドロップレットスクリーニングの課題
3 ドロップレットスクリーニングに適した基質の開発
4 おわりに
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コケ植物緑化用コンクリートの開発
Development of the Concrete for Cultivation of the Moss
【目次】
1 研究の背景と本技術の特徴
2 研究目的
3 スナゴケと珪藻土について
4 吸水性の検討
5 珪藻土コンクリートの作製
5. 1 実験室での耐候性実験
5. 2 屋外での耐候性実験
5. 3 乾式吹付工法で吹き付けたコンクリートの耐候性試験
6 実験結果
6. 1 実験室での耐候性実験
6. 2 屋外での耐候性実験
7 考察
8 コンクリートへのコケ植物の活着及び着生方法
9 湿式吹付工法への対応
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BIO BUSINESS
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再生医療
【目次】
1 概要
2 関連制度と体制
3 研究開発動向
4 製品動向
5 メーカー動向
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食品添加物工業
【目次】
1 概要
2 需給動向
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水溶性ビタミンの市場動向
【目次】
1 ビタミンB1（Vitamin B1）
2 ビタミンB2（Vitamin B2）
3 ビタミンB3（Vitamin B3），ナイアシン
4 ビタミンB6（Vitamin B6）
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BIO PRODUCTS
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L－アルギニン（L‒Arginine）
イチョウ葉エキス（Ginkgo biloba extract）
核酸（DNA，RNA，Nucleic acid）
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月刊機能材料2024年12月号（電子版）
￥4,620
【特集】次世代通信システム関連材料と技術
★Beyond 5G/6Gの技術開発は,様々な産業・社会活動の基盤となることが期待されております。超高速・大容量の通信を実現する上での要求を満たすための材料や技術の開発が行われており,本特集では次世代通信の基盤となる研究動向について紹介いたします。
＜著者一覧＞
梶貴博 (国研)情報通信研究機構
桑野玄気 (国研)産業技術総合研究所
穂苅遼平 (国研)産業技術総合研究所
栗原一真 (国研)産業技術総合研究所
東島侑矢 (国研)産業技術総合研究所
木下基 (国研)産業技術総合研究所
中島拓 名古屋大学
中嶋誠 大阪大学
趙梓茜 大阪大学
Verdad C. Agulto 大阪大学
加藤康作 大阪大学
岩本敏志 日邦プレシジョン(株)
安井武史 徳島大学
時実悠 徳島大学
久世直也 徳島大学
棚橋満 富山県立大学
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【特集】次世代通信システム関連材料と技術
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電気光学ポリマー導波路とパッチアンテナアレイを用いたテラヘルツ光変調器の研究開発
Research and Development of Terahertz Optical Modulators Using Electro-Optic Polymer Waveguides and Patch Antenna Arrays
6G以降の無線通信システムの超高速大容量化に向けて,テラヘルツ波を用いた光ファイバー無線(Radio-over-Fiber(RoF))が注目されている。テラヘルツ波を用いたRoFにおけるテラヘルツ無線信号から光信号への直接変換を実現するためには,超高速なテラヘルツ光変調器の開発が必要である。本稿では,著者らの研究グループで提案している電気光学(EO)ポリマーの転写法と,転写法によって作製されたEOポリマー導波路と上下配置パッチアンテナアレイ用いたテラヘルツ光変調器について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 電気光学(EO)ポリマー膜の転写法を用いたデバイス作製プロセス
3 上下配置パッチアンテナアレイを用いたアンテナ結合型EO ポリマー光変調器の開発
4 まとめと展望
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空間型テラヘルツパワーメーター用吸収体の開発
Development in Terahertz Absorbers for Absolute Power Meters in Free Space
電磁波の出力の絶対値を求めるパワーメーターの原理として,電磁波のエネルギーを吸収体で熱に変換し,吸収体の温度上昇を利用する手法が知られている。しかしながら,6Gの周波数帯では材料特性に起因して吸収率と熱応答性の両立が困難となり,高感度・高精度・数秒の応答時間を有するパワーメーターを実現できていない。そこで本研究では吸収率と熱応答性を両立した吸収体の開発に取り組んだ。本紙ではその詳細について記述する。
【目次】
1 研究背景
1.1 Beyond 5G/6Gと従来のテラヘルツパワーメーター
1.2 パワーメーターの応答時間の重要性
1.3 吸収率と熱応答性の両立を妨げる要因
2 吸収率と高速熱応答性を両立したテラヘルツ波吸収体の開発
2.1 吸収機構
2.2 熱伝達機構
2.2.1 金属薄膜による熱応答性の向上
2.2.2 準中空構造による熱応答性の向上
2.3 吸収体の作製方法
2.3.1 光造形3Dプリント技術を用いた樹脂中空構造体の製作
2.3.2 無電解めっき法を用いた金属薄膜の形成
2.4 作製サンプル及び評価方法
2.5 吸収特性および熱応答特性
2.5.1 Ni-Pめっき膜の導電損失による吸収率の向上
2.5.2 Ni-Pめっき膜厚が光学特性に与える影響
2.5.3 無電解めっき膜による熱応答特性の向上
2.6 構造最適化による熱応答性の向上
3 今後
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高周波電波の究極的低損失立体伝送路の実現
Development of Superconducting Waveguide for Ultra-Low-Loss Propagation in the Millimeter-Band
現在,多くのミリ波・サブミリ波帯受信機の伝送路には,高機能だが比較的複雑な導波管回路が使用されている。導波管材料に超伝導体を用いると,伝送損失を大幅に低減できる可能性があると考え,本研究では純ニオブ材を用いた100GHz 帯超伝導導波管を実際に製作して伝送特性を測定し,その有効性を確かめることに成功した。
【目次】
1 はじめに
2 超伝導導波管の研究状況
3 超伝導導波管の製作と評価方法
4 ミリ波(100 GHz 帯)の伝送特性
4.1 VNAを用いた常温での測定
4.2 超伝導ミクサを用いた極低温での測定
5 考察
6 まとめと今後～テラヘルツ波への応用にむけて～
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高精度テラヘルツ時間分解エリプソメトリによるワイドバンドギャップ半導体の伝導特性評価
High-Precision Terahertz Time Domain Ellipsometry for Evaluation of Conduction Properties in Wide Bandgap Semiconductors
高精度のテラヘルツ時間領域エリプソメトリの開発により,これまで産業的に扱うのが困難であったテラヘルツ分光による半導体のキャリア密度や移動度の電気的特性評価を可能にし,半自動的に計測できるシステム開発に成功した。Si等の従来の半導体のみならず,GaNやSiCをはじめとするワイドギャップ半導体の評価に有効である。
【目次】
1 はじめに
2 計測システムについて
3 解析方法
4 ワイドギャップ半導体GaNでの測定結果
5 まとめ
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マイクロ光コム駆動型テラヘルツ通信(Photonic 6G)
Microcomb-Driven Terahertz Communication (Photonic 6G)
本稿では,6G通信に向けたマイクロ光コムを利用したテラヘルツ(THz)波の生成と無線通信への応用について解説する。従来の電気的手法が持つ周波数や位相ノイズの問題を克服し,光学的手法による低位相ノイズのTHz 波生成と,テラヘルツ通信への応用が可能であることを示す。本技術は,次世代移動通信の基盤技術として期待される。
【目次】
1 はじめに
2 マイクロ光コムのフォトミキシングを用いたTHz波発生
3 マイクロ光コム駆動型THz通信(Photonic 6G)
4 まとめ
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[Material Report-R&Dー]
表面非改質親水性シリカナノフィラーの分散・凝集制御とポリマーとの複合化技術
Dispersion and Agglomeration Behavior Control of Hydrophilic Silica Nanofillers without Surface Modification for Fabricating Silica/Polymer Composites
一般的なポリマー系コンポジットの調製において採用される無機ナノフィラーの表面改質を施さずに,ぬれの悪い状態のままで親水性シリカナノ粒子の均一ナノ分散を可能とするポリマー系ナノコンポジットの調製技術を紹介した。さらに,この技術により調製したコンポジットの特性に及ぼす,表面非改質シリカナノフィラーの分散すなわち親水性表面を有するフィラーとポリマー母相間の界面の影響についても言及した。
【目次】
1 はじめに
2 (親水性シリカ)/ポリマー系ナノコンポジットの調製
2.1 ポリマー中への親水性シリカナノフィラーの分散戦略
2.2 ナノコンポジット調製法の概略
3 ナノシリカフィラー粉の一次粒子凝集状態に関する各種特性
4 ポリマーとのブレンドによるナノシリカフィラー粉の解凝集性
5 (親水性シリカ)/ポリマー系ナノコンポジットの特性
5.1 (親水性シリカ)/PP系ナノコンポジットの引張特性
5.2 (親水性シリカ)/エポキシ樹脂系ナノコンポジットの熱的特性
6 まとめ
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[Market Data]
界面活性剤工業の市場動向
2022年の界面活性剤工業は,2021年に比べ,国内生産も販売も減少した。近年では,2018年に120万トン台に乗せ,それ以外の年はずっと110万トン台であったが,2021年,2022年と連続して120万トン台を維持した。
【目次】
1 概要
2 各用途分野の動向
3 品目別需要動向
4 輸出入動向
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[Material Profile]
炭酸カルシウム -
感覚重視型技術の最前線―心地良さと意外性を生み出す技術―《普及版》
￥3,630
2018年刊「感覚重視型技術の最前線」の普及版！「触感」「心地良さ」を追求し、感覚の評価や計測に基づいたものづくり・ことづくりを紹介した1冊。
（監修：秋山庸子）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2018年当時のものを使用しております。
秋山庸子 大阪大学
岩村吉晃 東邦大学
坂本真樹 電気通信大学
渡邊淳司 日本電信電話(株)
早川智彦 東京大学
望山 洋 筑波大学
藤本英雄 名古屋工業大学
岩木 直 (国研)産業技術総合研究所
原田暢善 フリッカーヘルスマネジメント(株)
山口明彦 東北大学
近井 学 (国研)産業技術総合研究所
井野秀一 (国研)産業技術総合研究所
石丸園子 東洋紡(株)
金井博幸 信州大学
早瀬 基 花王(株)
松江由香子 クラシエホームプロダクツ(株)
西村崇宏 国立特別支援教育総合研究所
土井幸輝 国立特別支援教育総合研究所
藤本浩志 早稲田大学
長谷川晶一 東京工業大学
三武裕玄 東京工業大学
井上真理 神戸大学
仲村匡司 京都大学
木村裕和 信州大学
岡本美南 TOTO(株)
白井みどり 大阪市立大学
瓜﨑美幸 淀川キリスト教病院
山本貴則 (地独)大阪産業技術研究所
山田憲嗣 大阪大学
武田真季 大阪大学
大野ゆう子 大阪大学
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＜＜目次＞＞
【第I編 感覚のメカニズム】
第1章 感覚の分類と触覚
1 はじめに
2 触覚、特殊感覚、一般感覚、体性感覚
2.1 アリストテレスの五感と触覚
2.2 Weberの触覚と一般感覚
2.3 感覚点の研究に始まる皮膚受容器同定の試み
2.4 体性感覚
3 体性感覚の生理学
3.1 触圧覚の受容器
3.2 温度受容器と痛覚受容器
3.3 皮膚の無毛部と有毛部
3.4 深部感覚
3.5 深部受容器
3.6 自己受容感覚、固有感覚
3.7 運動感覚
3.8 単一神経活動電位記録による皮膚受容器の同定
3.9 体性感覚を伝える末梢神経の種類と伝導速度
3.10 Microneurogramにより同定されたヒトの触覚受容器
3.11 原始感覚と識別感覚:Headの2元説
3.12 識別感覚の中枢
4 無髄(C)線維の生理学:快楽的(hedonic)触覚
4.1 無髄(C)線維の活動電位記録
4.2 ヒトの触覚にかかわる無髄線維活動の記録と同定
4.3 ヒトの触覚にかかわる無髄線維興奮の最適刺激
4.4 有毛部の低閾値無髄線維の役割:有髄線維を失った患者での観察
4.5 触覚を伝える低閾値無髄線維は島皮質に投射し、体性感覚野には投射しない
4.6 GLでは島皮質が厚くなり、体性感覚野が薄くなっている
4.7 快楽的触覚を処理する脳部位は島
5 おわりに
第2章 五感と快不快
1 感覚を表すオノマトペ
2 オノマトペの音に反映される手触りの快不快
3 食べたり飲んだりした時の感覚もオノマトペの音に反映される
4 オノマトペの音に反映される手触りと味の快不快の共通性
5 オノマトペの音から感覚的印象を推定するシステム
【第II編 感覚をはかる・感覚ではかる～計測技術】
第3章 感覚のオノマトペと官能評価
1 感覚イメージとその表象
2 オノマトペによる触り心地の可視化
3 触覚オノマトペの分布図の作成
4 オノマトペ分布図と想起される素材・質感
5 オノマトペ分布図の音韻論による分析
6 オノマトペの分布図を利用した触相図の作成
7 触相図の利用法
第4章 快・不快をはかる～触覚の官能評価と物理量の関係～
1 快・不快とは
2 触覚の快・不快の決定因子の検討
3 触覚を表す言葉と触対象の系統化
3.1 触覚を表す言葉の快・不快への分類
3.2 触対象の系統化
4 快・不快と物理量の関係づけ
4.1 触対象による快・不快の官能評価の特徴
4.2 快・不快と物理量の関係
5 快・不快の物理モデル構築と妥当性評価に向けて
第5章 触覚ではかる
1 はじめに:微小面歪の検出
2 触覚コンタクトレンズ
3 Morphological Computationという視点
3.1 Morphological Computationとは
3.2 Morphological Computationとしての触知覚
3.3 ゴム製人工皮膚層メカトロサンド
3.4 典型例としてのひずみゲージサンド
4 ひずみゲージサンドによる微小面歪検出
4.1 ひずみゲージサンドの基本特性
4.2 機械学習の利用
5 おわりに
第6章 視覚ではかる―ちらつき知覚の変化に基づく簡易疲労計測技術―
1 はじめに
2 ちらつき知覚のコントラストによる変化を用いた疲労検査
3 強制選択・上下法によるちらつき知覚閾値の決定方法
4 ネットワークを用いた日常疲労計測のためのプロトタイプシステム
5 まとめ
【第III編 感覚をつくる・つかう～提示・代行技術～】
第7章 ロボットハンドへの触覚導入
1 はじめに
2 ロボットハンドで使われている触覚センサ
2.1 光学式触覚センサ
2.2 触覚のモダリティ
3 触覚センサを搭載したロボットハンドの応用事例
3.1 触覚センサを使った対象物・環境認識
3.2 触覚センサを使った物体操作
4 触覚は本当に必要か?
4.1 触覚と行動学習
5 オープンソース触覚センサプロジェクト
第8章 感覚代行
1 はじめに
2 感覚代行研究の歴史
3 視覚に障害がある人たちへの福祉技術(視覚の代行技術)
4 聴覚に障害がある人たちへの福祉技術(聴覚の代行技術)
5 楽しみを分かちあう福祉技術
6 おわりに
【第IV編 感覚を重視したものづくり・ことづくり～生活環境設計からロボットまで～】
第9章 繊維製品における心地良さの計測技術
1 はじめに
2 心地良いと感じられる商品の開発手法
3 熱・水分特性に関する心地良さの数値化
4 肌触りに関する心地良さの数値化
5 圧力特性に関する心地良さの数値化
6 生理計測による心地良さの数値化
7 おわりに
第10章 健康と快適を目指した衣服における感性設計・評価
1 はじめに
2 熱中症リスク管理に貢献するスマート衣料の開発
2.1 産学連携による包括的な課題解決策の提案
2.2 実効性を担保する設計・評価サイクルの実践
3 肥満症予防を目指した運動効果促進ウェアの開発
4 高機能ウェア開発における「着心地」という障壁
第11章 感性を考慮したスキンケア化粧品設計
1 はじめに
2 感性価値の評価
3 感性価値を化粧品へ付加するために必要な処方ポイント
3.1 五感へアプローチする方法
3.1.1 視覚へのアプローチ
3.1.2 嗅覚へのアプローチ
3.1.3 触覚へのアプローチ
3.2 意識へアプローチする方法
4 おわりに
第12章 ヘアケア製品における感性設計―シャンプーのなめらかな洗いごこちを生み出す技術―
1 シャンプーの基本機能
2 シャンプーの組成
3 心地良さを感じる機能
4 なめらかな指どおりとは
5 なめらかな指どおりを生み出す技術
6 コアセルベート
7 反力積分値による毛髪すべり性測定
8 シャンプーの感性機能設計
9 今後の展望
第13章 ユーザの特性に合わせた操作しやすいタッチパネル情報端末のGUI設計
1 はじめに
2 ユーザの特性評価と設計への応用
2.1 ユーザの身体寸法を考慮したGUI設計
2.2 画面表面での指先の滑りやすさを考慮したGUI設計
2.3 操作方法や手指の姿勢を考慮したGUI設計
3 タッチパネル情報端末のアクセシビリティ
4 おわりに
第14章 柔らかいロボットの開発
1 はじめに
2 人を傷つけず、自らが壊れないロボット
2.1 力や圧力を拡大する機構
2.2 慣性力
2.3 コンプライアンス性の高い関節、ロボット
2.4 全体が柔軟な機構
3 ぬいぐるみによる屈曲機構
3.1 素材等の選定
3.1.1 綿
3.1.2 糸
3.1.3 布
3.1.4 外皮とクッション
3.1.5 糸を巻き取るアクチュエータ
3.2 糸の組み合わせと配糸
3.3 長軸回りの回転関節
3.4 繰り返し精度と提示可能な力の範囲
4 ぬいぐるみロボットの制御
4.1 計測データに基づく運動学・逆運動学計算
4.2 力制御
4.2.1 力計測
4.2.2 制御計算の分散処理
5 ぬいぐるみロボットの動作生成
5.1 キーフレームの再生
5.2 外界センサ入力に応じた動作生成
6 ぬいぐるみロボットの機能と性能
6.1 運動性能と力制御の効果
6.2 耐久性
7 今後の展望
第15章 自動車における感性設計
1 はじめに
2 布の触感
2.1 人の皮膚特性と布の特性
2.2 触感の主観評価
2.3 布の触感の客観的評価に用いられる物理特性
2.4 客観評価式
3 自動車シート用材料の触感
3.1 試料と主観評価
3.2 主観評価
3.3 物理特性の測定
3.4 主観評価結果
3.5 物理特性と主観評価の関係
3.6 既存式(秋冬用紳士スーツ地)の客観評価式への応用
3.7 シート用材料の客観評価式の誘導
3.8 評価式を用いた客観評価と主観評価との関係
3.8.1 秋冬用紳士スーツ地の既存式による客観評価
3.8.2 誘導された自動車シート用皮革の式による客観評価
4 おわりに
第16章 木材の見えの数値化と印象評価との関係
1 はじめに
2 画像解析による材面の特徴抽出
3 木質床材の外観特性の抽出と表現
3.1 木質床材の収集
3.2 材鑑画像の取得
3.3 画像解析
3.4 画像特徴量の設定
4 材面の印象評価
5 おわりに
第17章 住環境の快適条件―温熱環境と音環境―
1 住環境の快適条件
2 住環境の温熱的快適性
3 居住空間における快適な音環境
第18章 住環境における感性設計(浴室用シャワーヘッド)
1 背景、目的
2 シャワー吐水の浴び心地に影響する心理的要因の分析
2.1 評価形容語の抽出
2.2 浴び心地に対する心理構造の分析
3 シャワー吐水のすすぎやすさに対する心理構造分析
3.1 実験① すすぎやすさとすすぎ時間の関係検証
3.2 実験② すすぎやすさの心理構造分析
3.3 すすぎ時のシャワー水流観察
3.4 すすぎやすさを高める心理的、物理的要因の考察
4 おわりに
第19章 認知症高齢者の「心地良さ」と環境づくり
1 はじめに
2 認知症高齢者の特徴
2.1 認知症とは
2.2 認知症の症状
2.2.1 中核症状
2.2.2 BPSD
2.3 加齢に伴う変化
3 認知症高齢者の環境づくりに関する研究
3.1 認知症高齢者の環境づくりの意義・目的
3.2 認知症高齢者への環境支援のための指針(PEAP 日本版3)
3.3 環境づくりに関する介入研究の紹介
3.3.1 事例1
3.3.2 事例2
4 おわりに
第20章 褥瘡予防寝具に求められる性能―シープスキン寝具の検討例―
1 はじめに
2 倫理的配慮
3 高齢被験者による実証実験と官能評価
4 高齢被験者から得られた仙骨部接触圧および組織血流量と官能評価の関係
5 高齢被験者の身体的特徴と仙骨部接触圧および組織血流量との関係
6 おわりに
第21章 看工融合領域におけるロボットによる心地良さへの試み
1 はじめに
2 看工融合領域
3 看工融合領域とロボット
3.1 洗髪ロボット
3.2 心地よさを評価するポイントについて(洗浄効果に着目)
4 おわりに
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食品機能性成分の吸収・代謝・作用機序《普及版》
￥5,280
2018年刊「食品機能性成分の吸収・代謝・作用機序」の普及版。食品中の生体調節機能成分について「体内動態」や「機能発現機序」を詳述し、確かな機能性と安全性を備えた機能性食品の開発に役立つ1冊。（監修：宮澤陽夫）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2018年当時のものを使用しております。
宮澤陽夫 東北大学
薩 秀夫 前橋工科大学
山本晃久 前橋工科大学
鈴木大斗 前橋工科大学
宮澤大樹 東京医科歯科大学
田村 基 (国研)農業・食品産業技術総合研究機構
田原 優 University of California Los Angeles
柴田重信 早稲田大学
井上奈穂 山形大学
久保田真敏 新潟薬科大学
門脇基二 新潟工科大学
安尾しのぶ 九州大学
古瀬充宏 九州大学
吉澤史昭 宇都宮大学
小林淳平 神戸大学
大島敏久 大阪工業大学
原 博 北海道大学
松井利郎 九州大学
君羅好史 城西大学
真野 博 城西大学
前渕元宏 不二製油グループ本社(株)
神田 淳 (株)明治
中山恭佑 (株)明治
東 誠一郎 (株)明治
佐藤三佳子 日本ハム(株)
片倉善範 九州大学
三浦 豊 東京農工大学
西村直道 静岡大学
園山 慶 北海道大学
山口喜勇 松谷化学工業(株)
何森 健 香川大学
渡部睦人 東京農工大学
野村義宏 東京農工大学
福島道広 帯広畜産大学
北川真知子 松谷化学工業(株)
池田郁男 東北大学
西川正純 宮城大学
菅原達也 京都大学
佐藤匡央 九州大学
森田有紀子 九州大学
澤田一恵 築野食品工業(株)
松木 翠 築野食品工業(株)
橋本博之 築野食品工業(株)
仲川清隆 東北大学大学院
川上祐生 岡山県立大学
池本一人 三菱ガス化学(株)
松郷誠一 金沢大学
生田直子 神戸大学
津田孝範 中部大学
小竹英一 (国研)農業・食品産業技術総合研究機構
立花宏文 九州大学
石見佳子 (国研)医薬基盤・健康・栄養研究所
宅見央子 江崎グリコ(株)
永塚貴弘 東北大学
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＜＜目次＞＞
【第I編 吸収・代謝・作用効率に影響を与える因子】
第1章 腸管上皮トランスポーター
1 腸管上皮細胞
2 腸管上皮における食品成分の主要な吸収経路
2.1 トランスポーターを介した吸収経路
2.2 トランスサイトーシスを介したエネルギー依存的細胞内輸送経路
2.3 細胞間隙を介した透過経路
2.4 細胞内単純拡散経路
3 腸管上皮トランスポーター
4 腸管上皮トランスポーターの食品成分による制御・調節
5 終わりに
第2章 食品ナノ粒子化
1 はじめに
2 食品由来のナノ粒子
3 無機ナノ粒子の生体への暴露
4 食品ナノ粒子の用途
5 食品ナノ粒子の体内動態
6 食品ナノ粒子の安全性評価
6.1 細胞毒性
6.2 炎症
6.3 酸化ストレス
7 おわりに
第3章 腸内細菌
1 はじめに
2 食物繊維,オリゴ糖
3 ポリフェノール
3.1 イソフラボン
3.2 ケルセチン
3.3 エラグ酸
3.4 カテキン
3.5 クロロゲン酸
3.6 リグナン
第4章 体内時計,時間栄養学
1 はじめに
2 哺乳類の体内時計
3 時間栄養学,時間薬理学
4 糖吸収の日内変動
5 タンパク質吸収の日内変動
6 脂質吸収の日内変動
7 細胞間隙を介する吸収の日内変動
8 肝臓における異物代謝の日内変動
9 時差ボケ等による体内時計の不調
10 カフェインによる体内時計制御
11 ポリフェノールによる体内時計制御
第5章 食品成分の相乗・相加・相殺作用
1 食品成分の相乗作用
2 食品成分の相加作用
3 食品成分の相殺作用
【第II編 機能性成分の吸収・代謝・作用機序】
第1章 アミノ酸
1 概観:アミノ酸の吸収
1.1 中性アミノ酸輸送
1.2 塩基性アミノ酸輸送
1.3 酸性アミノ酸輸送
1.4 Pro,Hyp,Gly輸送
1.5 β-アミノ酸およびTau
1.6 ジ・トリペプチド
2 ストレス・睡眠関連アミノ酸
2.1 はじめに
2.2 ストレス・睡眠調節作用を有するアミノ酸とその関連物質
2.3 概日時計の調節作用を有するアミノ酸
3 分枝鎖アミノ酸(BCAA)
3.1 分枝鎖アミノ酸の腸管での吸収
3.2 分枝鎖アミノ酸の肝性脳症改善作用
3.3 分枝鎖アミノ酸の代謝
3.4 ロイシンのタンパク質代謝調節機能
3.5 ロイシンによるmTORC1の活性制御
3.6 イソロイシンの糖代謝調節機能
3.7 おわりに
4 D-アミノ酸
第2章 タンパク質・ペプチド
1 概観:タンパク質・ペプチドの消化・吸収・代謝・体内動態(生理作用)
1.1 タンパク質の消化
1.2 タンパク質消化産物の吸収
1.3 ペプチドの吸収と生理作用
2 低分子・オリゴペプチド
2.1 はじめに
2.2 ペプチド機能
2.3 in vitroでのペプチド透過挙動
2.4 in vivoでのペプチド吸収挙動
2.5 おわりに
3 コラーゲンペプチドの吸収,代謝とその作用機序
3.1 はじめに
3.2 コラーゲンペプチドについて
3.3 コラーゲンペプチドの吸収
3.4 コラーゲンペプチドの血中動態と組織移行
3.5 コラーゲンペプチド摂取による効果と作用メカニズム
3.6 まとめ
4 大豆ペプチド
4.1 はじめに
4.2 大豆ペプチドの易吸収性
4.3 肉体疲労に対する大豆ペプチド摂取の効果
4.4 大豆ペプチド摂取によるロコモティブシンドローム予防効果(抗炎症作用)
4.5 認知機能改善に関与する大豆由来ペプチド
4.6 おわりに
5 乳タンパク質であるホエイタンパク質やカゼインおよびそれに由来したペプチド
5.1 乳タンパク質とは
5.2 ホエイタンパク質とそのペプチド
5.3 カゼインとそのペプチド
6 イミダゾールジペプチド
6.1 はじめに
6.2 イミダゾールジペプチドの消化・吸収について
6.3 脳機能改善効果について
6.4 イミダゾールジペプチドによる脳機能改善のメカニズム
6.5 イミダゾールジペプチドの安全性
6.6 おわりに
第3章 糖類
1 概観:糖質の消化・吸収・代謝・体内動態
1.1 食品中の糖質について
1.2 糖質の消化,吸収,代謝,体内動態について
1.3 糖質の消化過程と疾病との関連
2 食物繊維をはじめとするルミナコイドの大腸発酵を介した新たな展望
2.1 はじめに
2.2 大腸H2による酸化ストレス軽減
2.3 高H2生成細菌叢の導入による大腸高H2生成環境の構築
2.4 大腸内発酵によるH2の供給持続性
2.5 おわりに
3 オリゴ糖(フラクトオリゴ糖,マンノオリゴ糖(マンノビオース),ガラクトオリゴ糖)
3.1 はじめに
3.2 オリゴ糖の製造
3.3 オリゴ糖の食品としての機能
3.4 フラクトオリゴ糖
3.5 マンノオリゴ糖(マンノビオース)
3.6 ガラクトオリゴ糖
4 希少糖
4.1 はじめに
4.2 D-プシコース
4.3 体内動態(吸収・代謝・発酵)
4.4 生理機能および作用機序
4.5 希少糖含有シロップ
4.6 おわりに
5 グルコサミン,コンドロイチン硫酸,ヒアルロン酸
5.1 はじめに
5.2 グルコサミン
5.3 コンドロイチン硫酸
5.4 ヒアルロン酸
5.5 おわりに
6 β-グルカン,イヌリン,レジスタントスターチ
6.1 はじめに
6.2 食物繊維
6.3 おわりに
7 難消化性デキストリン
7.1 難消化性デキストリンとは
7.2 難消化性デキストリンの吸収および代謝(体内動態)
7.3 難消化性デキストリンの生理機能および作用機序
7.4 おわりに
第4章 脂肪酸・油脂類
1 概観:脂肪酸・油脂類の消化・吸収・代謝・体内動態
1.1 はじめに
1.2 トリアシルグリセロールの消化・吸収・代謝・体内動態
1.3 脂肪酸の消化・吸収・代謝・体内動態
1.4 リン脂質の消化・吸収・代謝・体内動態
1.5 ステロールの消化・吸収・代謝・体内動態
1.6 おわりに
2 n-3系脂肪酸(α-リノレン酸,EPA,DHA),n-6系脂肪酸(リノール酸,アラキドン酸)
2.1 はじめに
2.2 脂肪酸の吸収機構
2.3 リノール酸,α-リノレン酸の代謝と機能
2.4 アラキドン酸の代謝と機能
2.5 EPA・DHAの代謝と機能
2.6 n-3系,n-6系脂肪酸と保健機能食品
2.7 おわりに
3 グリセロリン脂質,グリセロ糖脂質,スフィンゴ脂質
3.1 グリセロリン脂質
3.2 グリセロ糖脂質
3.3 スフィンゴ脂質
4 油脂成分(植物ステロール・ステロールエステル)
4.1 植物ステロールとコレステロール-構造について-
4.2 植物ステロールの吸収
4.3 植物ステロールの食事コレステロールの吸収阻害
4.4 副作用
4.5 おわりに
5 γ-オリザノール
5.1 γ-オリザノールとは
5.2 γ-オリザノールの消化・吸収・代謝
5.3 HPLC-MS/MSによるγ-オリザノールの消化・吸収・代謝の評価
第5章 ビタミン様物質
1 コエンザイムQ10
1.1 はじめに
1.2 コエンザイムQ10の化学構造
1.3 コエンザイムQ10の生合成経路
1.4 コエンザイムQ10の吸収・代謝
2 PQQ
2.1 PQQとは(物質,分布,摂取,安全性)
2.2 吸収,代謝
2.3 機能
2.4 作用機序
2.5 まとめ
3 α-リポ酸
3.1 リポ酸とは
3.2 α-リポ酸の吸収性
3.3 α-リポ酸の抗糖尿作用,エネルギー産生作用,抗がん作用
3.4 おわりに
第6章 植物二次代謝成分
1 アントシアニン
1.1 はじめに
1.2 給源と摂取量,代謝・吸収
1.3 肥満・糖尿病予防・抑制作用の視点からのアントシアニンの機能と作用機序
1.4 アントシアニンの健康機能:代謝・吸収の知見も踏まえた課題,今後の展望
2 カロテノイド
2.1 カロテノイドとは
2.2 食品中のカロテノイド含有量
2.3 カロテノイドの消化/可溶化
2.4 カロテノイドの吸収選択性
2.5 カロテノイドの代謝(骨格の開裂)と機能性
2.6 カロテノイドの代謝(末端環の変換)と機能性
3 緑茶カテキン
3.1 はじめに
3.2 緑茶カテキン
3.3 緑茶カテキンの吸収と代謝
3.4 緑茶カテキンの生体調節作用とそのしくみ
3.5 緑茶カテキン代謝物の生体調節作用
3.6 食品因子による緑茶カテキンの活性調節
4 イソフラボンの吸収,代謝,作用機序
4.1 イソフラボン概要
4.2 食品中の大豆イソフラボン組成とその含量
4.3 イソフラボン配糖体とアグリコンの腸管における吸収
4.4 生体内における大豆イソフラボンの代謝
4.5 イソフラボンおよび代謝産物の機能性
5 ヘスペリジンおよびヘスペリジン誘導体
5.1 ヘスペリジンとは
5.2 ヘスペリジン誘導体の開発
5.3 ヘスペリジンの吸収と代謝
5.4 分散ヘスペレチンの血中動態
5.5 血中代謝物の構造
5.6 血流改善の作用機序
5.7 身体局部を冷却した冷え性改善試験
5.8 全身を緩慢に冷却した冷え性改善試験
5.9 まとめ
6 クロロゲン酸
6.1 はじめに
6.2 クロロゲン酸の吸収・代謝
6.3 クロロゲン酸の生理作用
6.4 おわりに
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臓器チップの技術と開発動向《普及版》
￥4,840
2018年刊「臓器チップの技術と開発動向」の普及版！創薬、疾患発症機序解明、食品栄養・機能性研究、化学物質毒性試験など、さまざまな応用が期待される「臓器チップ」の開発技術を詳述した1冊。
（監修：酒井康行、金森敏幸）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2018年当時のものを使用しております。
酒井康行 東京大学
金森敏幸 (国研)産業技術総合研究所
小島肇夫 国立医薬品食品衛生研究所
安西尚彦 千葉大学
田端健司 アステラス製薬(株)
木村啓志 東海大学
藤井輝夫 東京大学
田中 陽 (国研)理化学研究所
今任景一 早稲田大学
武田直也 早稲田大学
石田誠一 国立医薬品食品衛生研究所
伊藤弓弦 (国研)産業技術総合研究所
松崎典弥 大阪大学
福田淳二 横浜国立大学
森 宣仁 東京大学
竹内昌治 東京大学
梨本裕司 京都大学
横川隆司 京都大学
民谷栄一 大阪大学
二井信行 芝浦工業大学
楠原洋之 東京大学
前田和哉 東京大学
佐藤 薫 国立医薬品食品衛生研究所
髙山祐三 (国研)産業技術総合研究所
木田泰之 (国研)産業技術総合研究所
小森喜久夫 東京大学
岩尾岳洋 名古屋市立大学
松永民秀 名古屋市立大学
田川陽一 東京工業大学
玉井美保 東京工業大学
藤山陽一 (株)島津製作所
須藤 亮 慶應義塾大学
西澤松彦 東北大学
長峯邦明 東北大学
鳥澤勇介 京都大学
伊藤 竣 東北大学
Li-Jiun Chen 東北大学
梶 弘和 東北大学
加納ふみ 東京工業大学
野口誉之 東京大学
村田昌之 東京大学授
薄葉 亮 東京大学
松永行子 東京大学
佐々木直樹 東洋大学
中澤浩二 北九州市立大学
篠原満利恵 東京大学
杉浦慎治 (国研)産業技術総合研究所
佐藤記一 群馬大学
亀井謙一郎 京都大学
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＜＜目次＞＞
【第I編 総論】
第1章 臓器チップの国内外の研究開発動向と展望
1 はじめに
2 Human-on-a-chip
3 MPSへのシフト
4 今後の方向性
第2章 動物実験代替法としての臓器チップへの期待
1 序論
2 動物実験代替法に関する国際動向
3 公定化された試験法の有用性と限界
4 全身毒性試験の代替開発への取り組み
4.1 欧州の動向
4.2 米国の動向
4.3 OECDの動向
4.4 日本の動向
4.5 Microphysiologicalsystemでの現状と課題
5 終わりに
第3章 Physiological modelとしての臓器チップへの期待
1 はじめに
2 生物学と生理学
3 多臓器円環の概念
4 多臓器円環の課題と臓器チップの有用性
5 臓器チップによる「自律臓器学」の確立へ
6 まとめ
第4章 製薬企業から見た臓器チップへの期待
1 医薬品研究開発における不確実性
2 Microphysiological systemと臓器チップ
3 薬物動態試験としての臓器チップ
3.1 小腸
3.2 肝臓
3.3 腎臓
3.4 血液脳関門
4 製薬企業で用いる細胞培養システム
5 生理学的速度論とmicrophysiological systems
6 将来への期待
7 モダリティの多様化とMPSへの期待
8 産官学での取り組みの期待
【第II編 要素技術】
第1章 臓器チップ開発のための微細加工技術
1 はじめに
2 ポリジメチルシロキサン(PDMS)の特徴
3 製作プロセス
4 臓器チップのための機能集積化技術
5 細胞培養のための表面処理技術
6 おわりに
第2章 超薄板ガラスのマイクロ流体チップ
1 緒言
2 超薄板ガラスハンドリング・加工技術開発
3 ガラスバルブ
4 ガラスポンプ
5 ガラスセンサー
6 ガラスフィルター
7 超薄板ガラスチップ
8 結言
第3章 基材の表面形状および性状が細胞に与える影響
1 はじめに
2 細胞の基材への接着
3 基材表面の性質が細胞に与える影響
3.1 化学的性質
3.2 機械的性質
3.3 形状
4 おわりに
第4章 Microphysiological systems用細胞とその標準化
1 はじめに
2 開発の歴史から見るMPSの変遷
3 MPS用細胞に求められる性能基準
4 細胞の規格化
5 測定法の規格化
6 おわりに
第5章 高分子化学に基づく3次元組織構築
1 生体組織モデルの重要性
2 化学的細胞操作
3 組織構築の2つのアプローチ
4 細胞積層法
5 細胞集積法
6 肝組織チップによる薬物毒性評価
7 おわりに
第6章 電気化学的手法による3次元組織の構築
1 はじめに
2 電気化学的な細胞脱離を利用した血管構造の作製
3 静水圧を利用したシーソー型送液システムの開発
4 おわりに
第7章 血管内包型3次元組織の構築
1 はじめに
2 血管内包型3次元組織の構築方法
2.1 ワイヤ抜去法
2.2 コラーゲン・ソフトリソグラフィ法
2.3 犠牲構造除去法
2.4 血管新生法
2.5 各方式の比較
3 血管内包型皮膚チップ
3.1 皮膚チップについて
3.2 血管内包型皮膚チップの開発
3.3 皮膚モデルの評価
3.4 経皮吸収試験への応用
4 おわりに
第8章 微小流体デバイス内における生体組織と血管網の融合
1 はじめに
2 血管内皮細胞を用いた血管網形成技術
3 オンチップにおけるhLFによるHUVECの血管新生
4 自己組織化によるスフェロイド内部への管腔構造の形成
5 おわりに
第9章 On-chip細胞デバイス
1 はじめに-オンチップテクノロジーから細胞デバイスへ-
2 細胞チップを用いたアレルゲンの測定
3 ペプチドライブラリーアレイチップを用いた神経成長因子のスクリーニング
4 局在表面プラズモン共鳴ナノデバイスを用いた細胞シグナルモニタリング
5 シングル細胞解析デジタルデバイス
6 マイクロ流体デバイスを用いたシングル細胞機能解析
7 ラマンイメージング解析を用いた細胞分化プロセスの非侵襲解析
第10章 細胞培養マイクロ流体デバイスの凍結保存
1 はじめに
2 細胞の凍結保存とマイクロ流体
2.1 細胞の凍結保存に求められる条件
2.2 細胞凍結保存のためのマイクロ流体チップ
3 可搬性のある細胞凍結保存用マイクロ流体チップの開発
3.1 細胞凍結用マイクロ流体チップに求められる条件
3.2 デバイスの構造
3.3 マイクロ流れの生成
3.4 細胞の凍結保存
4 おわりに
第11章 Body-on-a-chipを用いた薬物動態解析と個体レベルへの外挿の重要性
1 はじめに
2 BOCにおけるコンパートメント中の薬物濃度に関する考察
3 BOCにおいて想定される薬物動態に関する考察
4 BOCから得られたデータに基づくヒト個体レベルの薬物動態への外挿の
ストラテジー
5 体内動態における非線形性の取り扱い
6 PKモデルとPDモデルとの統合による薬効予測
7 終わりに
【第III編 臓器チップ】
第1章 創薬のためのin vitro血液脳関門モデルの開発─現状と展望
1 新薬開発と血液脳関門(blood brain barrier:BBB)
2 BBBの構造と機能
3 非細胞系モデル
4 細胞系モデルの登場
5 齧歯類細胞モデル
6 ウシ(bovine),ブタ(porcine)細胞モデル
7 株化細胞モデル
8 ヒト細胞モデル
9 In vitro BBBモデルへの工学的アプローチ
10 BBB on a chipへ
11 終わりに
第2章 心毒性評価の臓器チップ開発に資するヒト自律神経系の生体外再構築
1 はじめに
2 ヒト多能性幹細胞からの自律神経系誘導法開発
3 自律神経を接続した培養ヒト心筋組織の作製
4 おわりに
第3章 In vitro培養肺胞モデルとチップ化検討
1 はじめに
2 肺胞の構造
3 ヒト細胞株を用いた肺胞上皮モデル
4 ラット初代細胞を用いた肺胞上皮モデル
5 今後の課題
6 おわりに
第4章 経口投与薬物の吸収・代謝過程を模倣した小腸-肝臓連結デバイスの開発
1 はじめに
2 既存の腸管チップ
3 小腸とデバイスに利用可能な細胞
4 ヒトiPS細胞から小腸上皮細胞への分化誘導
5 小腸-肝臓2臓器連結デバイス開発
5.1 デバイスに対する開発コンセプト
5.2 現在開発中のデバイス
6 おわりに
第5章 腎機能を再現するKidney-on-a-chip
1 はじめに
2 腎臓の機能と構造
3 Glomerulus-on-a-chip:糸球体モデルデバイス
4 Tubule-on-a-chip:尿細管モデルデバイス
5 腎機能を集積化した多臓器モデルデバイス
6 おわりに
第6章 流体デバイスを用いたES/iPS細胞由来肝臓モデル
1 序論
2 これまでのマイクロ流体デバイスを用いた細胞培養
3 肝臓の構造
4 肝組織培養モデルと流体デバイス
5 最後に
第7章 マイクロ流体システムによる血管形成モデルと肝細胞3次元培養モデルの融合
1 血管形成の培養モデル
2 肝細胞3次元培養モデル
3 血管形成モデルと肝細胞3次元培養モデルの融合
第8章 筋肉細胞チップ
1 はじめに
2 収縮能を有する骨格筋細胞の培養と評価
3 骨格筋細胞の3次元培養
4 骨格筋と異種細胞の共培養
5 おわりに
第9章 骨髄機能の再現に向けたOrgan-on-a-chip
1 はじめに
2 骨髄を模倣したin vitro培養システム
3 生体内での骨髄の作製
4 生体外での骨髄機能の維持
5 薬剤評価への応用
6 おわりに
第10章 網膜疾患を模倣するOrgan-on-a-chip
1 はじめに
2 網膜の恒常性
3 inner BRBを模倣するOrgan-on-a-chip
4 outer BRBを模倣するOrgan-on-a-chip
5 動物から採取した網膜組織を搭載するOrgan-on-a-chip
6 おわりに
第11章 セミインタクト細胞リシール技術を用いた糖尿病モデル細胞アレイとその解析法
1 はじめに
2 セミインタクト細胞リシール技術について
3 リシール細胞技術を用いた「糖尿病態モデル肝細胞」作製
4 イメージング技術を用いた糖尿病態細胞のフェノタイピング
5 糖尿病モデル細胞アレイとFIQAS顕微鏡・画像解析システムを用いた糖尿病改善薬の可視化スクリーニング
6 将来展開
第12章 3次元微小血管チップによる血管新生と血管透過性の評価手法の構築
1 はじめに
2 従来の血管新生および透過性アッセイ手法
3 ボトムアップ組織工学に基づく血管チップの作製
4 血管チップを用いた新生血管の経時変化の追跡
5 血管チップを用いた血管透過性の評価
6 おわりに
第13章 無細胞マイクロ腫瘍血管モデルの開発とナノ薬剤評価への応用
1 はじめに
2 ナノ薬剤を用いる薬物送達(ナノDDS)
3 ナノDDSの評価系
4 無細胞マイクロ腫瘍血管モデル
5 多孔膜垂直配置型デバイスの開発
6 おわりに
第14章 スフェロイドアレイ化デバイス
1 はじめに
2 スフェロイドの特徴
3 スフェロイド形成の原理と汎用的技術
4 スフェロイドアレイ化デバイス
5 肝細胞スフェロイドのアレイ化培養
6 おわりに
第15章 酸素透過プレートと肝モデル応用
1 はじめに
2 酸素透過性プレートの開発
3 酸素透過プレートを用いた階層的重層化培養
4 凝集体培養
5 肝チップの開発動向と肝モデルへの応用
6 おわりに
第16章 臓器由来細胞を集積化したBody-on-a-chip
1 はじめに
2 バルクスケールの複数臓器由来細胞共培養装置
3 マイクロスケールの複数臓器由来細胞共培養デバイス:Body-on-a-chip
4 実用化に向けたBody-on-a-chip
5 おわりに
第17章 マルチスループットMicrophysiological systems
1 背景
2 圧力駆動型の循環培養デバイス
3 マルチスループットMultiorgans-on-a-chip
4 プラットフォームとしてのマルチスループットMicropysiological systems
5 マルチスループットMultiorgans-on-a-chipを用いた抗癌剤プロドラッグの評価
6 今後の展望
第18章 薬物動態解析のためのマイクロ人体モデル
1 はじめに
2 消化,吸収,代謝を考慮に入れたバイオアッセイチップ
2.1 胃・十二指腸モデル
2.2 腸管吸収モデル
2.3 肝臓モデル
2.4 消化吸収代謝の複合モデル
3 腎排泄マイクロモデル
4 おわりに
第19章 抗がん剤の副作用を再現するBody-on-a-chipの開発
1 背景
2 実験方法
2.1 生体外抗がん剤副作用モデル
2.2 iHCCのデザイン
2.3iHCC製造プロセス
2.4 デバイス制御
2.5 細胞培養
2.6 iHCCにおける細胞培養
2.7 iHCCにおける抗がん剤細胞試験
2.8 96ウェルプレートでの抗がん剤細胞試験
2.9 死細胞染色
2.10 顕微鏡観察と画像解析
3 結果と考察
3.1 iHCCにおける細胞培養
3.2 iHCCにおける薬物検査
4 結論
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月刊バイオインダストリー 2024年11月号（電子版）
￥5,500
著者一覧
三宅 淳 大阪大学；逢甲大学
呉 石乙 逢甲大学
田中伸和 広島大学
金井雅武 東京農業大学
星 理絵 基礎生物学研究所
重信秀治 基礎生物学研究所
野崎友成 基礎生物学研究所
小林裕樹 東京農業大学
石井大輔 東京農業大学
真野昌二 基礎生物学研究所
棟安実治 関西大学
内田啓一 松本歯科大学病院
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BIO ENERGY
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水素を作り出す細菌の機能と実用
【目次】
1 はじめに
2 エネルギー変換と水素発生
2.1 バイオ水素
2.2 酵素反応による水素発生
2.3 光合成細菌と光合成反応の物理的基礎
3 水素製造のためのリアクター
3.1 嫌気性醗酵用リアクター
3.2 有機性廃水処理との組み合わせとアジア諸国での可能性
3.3 バイオ水素の現在地
4 光合成細菌の光エネルギー変換
4.1 太陽光の変動と水素発生
4.2 各種再生可能エネルギーとの組み合わせ（RESUP）
5 議論：エネルギーシステムの未来予測
5.1 エネルギー革命に対する社会と人間の受容
5.2 大規模なエネルギーシステムの変更には時間がかかること
5.3 再生可能エネルギーの実用化の要は，エントロピーの制御である
5.4 ソフトエナジーパスから考える未来のエネルギーシステム（大規模，小規模）
5.5 政府の新成長戦略から見られる地域エネルギーとの関係
6 まとめ
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BIO R&D
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植物培養細胞で生産される新奇なメラニンとその機能
【目次】
1 メラニンとは
2 メラニンの分布，種類と生合成
3 植物培養細胞とメラニン
4 BY2－メラニンの発見
4.1 タバコ培養細胞BY－2の黒褐色物質
4.2 BY－2細胞から得られた黒褐色物質の物理化学的性状
4.3 BY－2細胞から得られた黒褐色物質のスペクトル解析
4.4 BY－2細胞から得られた新奇植物メラニン－BY2－メラニン
5 BY2－メラニンの生物活性
5.1 UV保護効果
5.2 抗酸化作用
6 今後の展望
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昆虫病原糸状菌を利用した害虫防除の概要とホウ酸耐性を持つ新たな株の利用可能性
A Review of the use of Entomopathogenic Fungi to Control Pests and the Potential use of a Unique Strain with Resistance to Boric Acid
【目次】
1 はじめに
2 主な昆虫病原性細菌および真菌の種類
3 昆虫病原性真菌の利点
4 昆虫病原性真菌の欠点
5 昆虫病原性真菌と化学農薬の併用
6 天然の殺虫剤であるホウ酸の利用
7 ホウ酸耐性能を持つ昆虫病原性真菌の分離
8 おわりに
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深層学習を用いた歯科パノラマX 線写真からの動脈硬化検出
Atherosclerosis Detection from Dental Panoramic Radiographs using Deep Learning
【目次】
1 はじめに
2 深層学習を用いた検出手法
2.1 物体検出器を用いた手法
2.2 セマンティックセグメンテーションを用いた手法
2.3 セグメンテーションと識別器を併用した手法
3 敵対的摂動を用いた少量データへの対応
4 おわりに
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BIO BUSINESS
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二糖類／オリゴ糖の機能と市場
【目次】
1 マルトオリゴ糖
2 イソマルトオリゴ糖
3 シクロデキストリン
4 トレハロース
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食品業界のトレンド
【目次】
1 食品業界の動向
2 食品トレンド
2.1 レディトゥイート食品市場の拡大
2.2 食品ロス低減の促進
2.3 代替食品（大豆ミート，植物性ミルク，代替卵）市場の拡大
2.4 完全栄養食の普及
2.5 冷凍食品自販機需要の拡大
2.6 加工食品の低塩分化
3 食中毒の傾向
3.1 食中毒発生の現状
3.2 発生数の多い食中毒の原因
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BIO PRODUCTS
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プロテアーゼ（Protease）
リグニンスルホン酸（Liginin sulphonic acid）
ヒドロキシプロピルセルロース（Hydroxypropyl cellulose）
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月刊機能材料2024年11月号（電子版）
￥4,620
【特集】3Dプリンタ向け材料・技術の活用動向
★3Dプリンタは適用可能な材料が多種多様で,加えて複雑な形状も高精度かつ再現性よく作製できることから,様々な場面で利用されています。活用分野のひろがりに伴う材料や技術の研究開発も盛んに取り組まれており,注目を集めております。本特集では,3Dプリントに関わる材料・技術の研究および各分野への活用について紹介いたします。
＜著者一覧＞
竹澤晃弘 早稲田大学
鳴嶋弘明 (株)ニコン
小池綾 慶應義塾大学
三木崇之 DIC(株)
小川純 山形大学
武田亘平 愛知工業大学
石田哲也 東京大学
Ding Hanlin 筑波大学
辻村清也 筑波大学
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【特集】3Dプリンタ向け材料・技術の活用動向
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ラティス構造とレーザーパスの最適化による金属AMの残留変形低減
Reduction of Residual Deformation of Metal Additive Manufacturing by Lattice Structure and Laser Path Optimization
粉末床溶融方式の金属積層造形において,造形過程で発生する残留変形の低減は課題である。一つの解決法は,溶融池から発生する残留応力の非対称性を考慮してレーザーパスを工夫することである。また,別のアプローチとして対象物の内部にラティス構造を形成し,剛性に分布を持たせる方法がある。本記事ではこれらの同時最適化を行った研究を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 固有ひずみ法
3 最適化問題の設定
4 結果と考察
5 おわりに
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ニコン AMの取り組みとDED方式による補修ソリューションの提案
Nikon: AM Initiatives and DED Repair Solutions Proposal
ニコンでは,材料加工を推進していくにあたりデジタルマニュファクチャリング事業を立ち上げた。レーザーを用いた高精度除去加工機,金属3Dプリンターなどデジタルデータを活用した新たなモノづくりにマッチした加工機を販売している。今回は新たなモノづくりの取り組みの中で,金属3Dプリンターを用いた補修ソリューションについて紹介する。
【目次】
1 ニコンAMの取り組みと将来展望
2 Lasermeisterシリーズ 金属3Dプリンターの活用
2.1 ニコンが金属プリンターを手掛ける背景
2.2 エントリーモデル機から産業用向け機器への展開
3 新機種Lasermeister300A/SB100について
3.1 新機種の開発背景について
3.2 タービンブレードの上部摩耗を想定した補修プロセスの一例
3.3 金型補修を想定した事例
3.4 造形品の品質について
3.5 新たなものづくりへの提案
4 まとめ
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高重力場3Dプリンタの開発に向けた取り組みと展望
Challenges and Future Works for Development of High-gravitational 3D Printer
加工精度や加工効率を向上させるために,加工プロセスの安定化は生産工学における恒久的なテーマといえる。近年の宇宙工学では,無重力場で加工プロセスが不安定化することが課題となっているが,本研究は逆転の発想をもって,高重力場において3Dプリンタの飛躍的な安定化をもたらし,圧倒的な加工精度と加工効率を実現する高重力場3D造形を提案する。
【目次】
1 緒論
2 高重力場AMの原理
3 高重力場PBFの実験
4 高重力場AMの展望
5 結論
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樹脂設計による光造形用3Dプリンタ材料の機械物性向上検討
Mechanical Property Improvement of Stereolithography Material via Resin Design
光造形法による3Dプリンティング技術の適用範囲を広げるためには,現行材料における問題点である,「耐熱性と耐衝撃性のトレードオフ」を解消する必要がある。本報では,DICが有する樹脂合成技術,特にウレタンアクリレートの合成技術を応用し,このトレードオフを解消するために実施した検討内容について報告する。
【目次】
1 はじめに
2 光造形法
3 ウレタンアクリレートの合成
4 サンプル作製
5 耐熱性向上検討(耐熱性材料開発)
6 耐熱性と耐衝撃性の両立(タフ材料開発)
7 工業用材料 ラインナップ
8 まとめと今後の展望
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やわらかモノづくりにおける3Dプリンティング技術
3D Printing for Soft Fabrication
昨今 3Dプリンター技術の進展により,モノづくりの現場において3Dプリンターの活用事例が増えている。従来では 3D加工が難しいソフトマター材料においても,3Dプリンターで容易に立体化できるようになり,材料の物性と構造化による新たな機能性の追求がなされている。本稿は筆者のこれまでのソフトマターの 3Dプリンティングを中心とした研究開発事例を紹介する。
【目次】
1 緒言
2 やわらかアニマロイドによる新しいコミュニケーション媒体の形
3 3Dプリンター技術を駆使した新たなマッシュルーム生産技術
4 口腔構造のやわらかモノづくりから作り出す高精度な食感識別AI
5 緒言
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FDM3Dプリンタを利用した形状記憶ポリマー素子の開発
Development of Shape Memory Polymer Elements by FDM 3D Printing
大きな変形も加熱により回復することが可能な形状記憶ポリマー(SMP)と任意形状を簡単に造形可能な熱溶融積層造形(FDM)3Dプリンタを組み合せることで,SMPの分子配向を用いたアクチュエータが作製可能であり,本研究では,FDM3Dプリンタを用いて加熱により動作するSMPアクチュエータを作製し,その変形特性について明らかにする。
【目次】
1 緒言
2 供試材とFDM3Dプリンタ
3 造形方向と変形特性
4 造形速度と曲がり変形挙動
5 往復挙動を示す曲がりアクチュエータ
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建設分野における3Dプリンティング技術の開発動向
Development Trends of 3D Printing Technology in the Construction Field
本稿では,建設分野における3Dコンクリートプリンティング(3DCP)技術の最新動向を紹介する。国内外の研究や学会の活動並びに実用化の事例を紹介し,3DCPの利点と課題を述べる。型枠不要による省力化や構造物の性能向上などの可能性を探るとともに,今後の土木構造物への適用に向けた方向性について述べる。
【目次】
1 建設3Dプリンティング技術を取り巻く学会の動き
2 建設用途で使用される3Dプリンティング技術
3 3DCPの特徴を活かした新しい技術開発の例
4 まとめ
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[Material Report-R&Dー]
次世代ウェアラブル発汗モニタリングデバイスの開発
-超親水性スポンジで安静時の発汗も逃さない
Nature-Inspired Superhydrophilic Biosponge as Structural Beneficial Platform for Sweating Analysis Patch
活動時の汗だけでなく,従来の技術では計測が困難だった安静時の発汗(不感蒸泄)を連続的にモニタリングするウェアラブルデバイスを開発した。独自に開発した超親水性スポンジを用い不感蒸泄を速やかかつ確実に捕捉することが可能になった。ヒトに装着し,長時間にわたる発汗量と発汗速度,汗の各種イオンや代謝物を計測した。
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[Market Data]
半導体関連装置の用途別動向
【目次】
1 露光装置
2 エッチング装置
3 CMP装置
4 モールディング装置
5 フリップチップボンダー
6 半導体試験装置
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[Material Profile]
N,N-ジエチルアニリン
フマル酸 -
中分子創薬に資するペプチド・核酸・糖鎖の合成技術《普及版》
￥5,280
2018年刊「中分子創薬に資するペプチド・核酸・糖鎖の合成技術」の普及版！中分子医薬開発において重要な「ペプチド」「核酸」「糖鎖」のそれぞれについて、合成法・高機能化技術を解説した1冊。
（監修：千葉一裕）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2018年当時のものを使用しております。
千葉一裕 東京農工大学
荒戸照世 北海道大学病院
吉矢 拓 (株)ペプチド研究所
木曽良明 長浜バイオ大学
北條裕信 大阪大学
川上 徹 大阪大学
小早川拓也 東京医科歯科大学
玉村啓和 東京医科歯科大学
布施新一郎 東京工業大学
北條恵子 神戸学院大学
木野邦器 早稲田大学
相沢智康 北海道大学
木村寛之 東京大学
加藤敬行 東京大学
菅 裕明 東京大学
岡田洋平 東京農工大学
JITSUBO(株)
高橋大輔 味の素(株)
関根光雄 (株)環境レジリエンス;東京工業大学
佐々木茂貴 九州大学
額賀陽平 東京理科大学
和田 猛 東京理科大学
萩原健太 群馬大学
尾崎広明 群馬大学
桒原正靖 群馬大学
藤本健造 北陸先端科学技術大学院大学
中村重孝 北陸先端科学技術大学院大学
木村康明 名古屋大学
阿部 洋 名古屋大学
若松秀章 東北医科薬科大学
名取良浩 東北医科薬科大学
斎藤有香子 東北医科薬科大学
吉村祐一 東北医科薬科大学
山吉麻子 京都大学
新貝恭広 近畿大学大学院
藤井政幸 近畿大学
清尾康志 東京工業大学
大窪章寛 東京工業大学
石田秀治 岐阜大学
佐野加苗 群馬大学
松尾一郎 群馬大学
佐藤智典 慶應義塾大学
上田善弘 京都大学
川端猛夫 京都大学
田中浩士 東京工業大学
稲津敏行 東海大学
長島 生 (国研)産業技術総合研究所
清水弘樹 (国研)産業技術総合研究所
野上敏材 鳥取大学
伊藤敏幸 鳥取大学
田中知成 京都工芸繊維大学
加藤紀彦 京都大学
山本憲二 石川県立大学
千葉靖典 (国研)産業技術総合研究所
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＜＜目次＞＞
【第I編 総論】
第1章 中分子医薬品の開発・規制動向
1 核酸医薬品の規制の動向と現状
1.1 はじめに
1.2 国内外における核酸医薬品の規制に係わる動き
1.3 核酸医薬品の品質管理の考え方
1.4 核酸医薬品の非臨床安全性評価の考え方
1.5 まとめ
2 ペプチド医薬品の規制の動向と現状
2.1 はじめに
2.2 ペプチド医薬品の品質管理の考え方
2.3 ペプチド医薬品の非臨床安全性評価の考え方
2.4 まとめ
【第II編 ペプチド】
第1章 ペプチド合成法の開発動向と展望
第2章 ペプチドチオエステルの合成とタンパク質合成への利用
1 ペプチドチオエステルとタンパク質合成
2 t-Butoxycarbonyl(Boc)法によるペプチドチオエステルの合成
3 9-fluorenylmethoxycarbonyl(Fmoc)法によるペプチドチオエステルの調製
3.1 N-アルキルシステイン(NAC)をN-Sアシル転位素子として用いるチオエステル調製法
3.2 NAC構造の最適化によるチオエステル化効率の向上
3.3 システイニルプロリルエステル(CPE)をチオエステル前駆体として用いる方法
4 ペプチドチオエステルのタンパク質合成への応用
4.1 ワンポット合成法によるTIM-3 Igドメインの合成
4.2 ワンポット法によるヒトsuperoxide dismutaseの合成
5 おわりに
第3章 ペプチドミメティック(ジペプチドイソスター)の合成と応用
1 はじめに―ペプチドミメティック―
2 これまでのペプチドミメティック
2.1 遷移状態模倣型ミメティック
2.2 基底状態模倣型ミメティック
3 クロロアルケン型ジペプチドイソスター(CADI)
3.1 CADIの分子設計
3.2 クロロアルケン骨格の構築法
3.3 CADIの立体選択的合成法とペプチド合成への適用化
3.4 CADIの応用展開―RGDペプチドへの適用を例に―
4 まとめと展望
第4章 マイクロフロー法によるペプチド合成
第5章 マイクロ波を用いる水中ペプチド固相合成法
1 はじめに
2 水分散型保護アミノ酸ナノ粒子を用いる水中ペプチド固相合成
3 マイクロ波水中迅速ペプチド固相合成法の開発
3.1 マイクロ波照射による水中固相合成迅速化
3.2 マイクロ波水中固相合成による合成困難配列ペプチドの合成
4 マイクロ波照射下水中反応におけるラセミ化の検証
4.1 マイクロ波照射下Cys残基のラセミ化とCys含有ペプチドの水中合成
4.2 マイクロ波照射下His残基のラセミ化とHis含有ペプチドの水中合成
5 おわりに
第6章 ペプチド合成酵素を利用した触媒的アミド合成
1 はじめに
2 アミノ酸リガーゼ(ATP-grasp-ligase)によるペプチド合成
2.1 アミノ酸リガーゼの探索とジペプチド合成
2.2 オリゴペプチド合成
2.3 ポリアミノ酸合成
3 アデニル化酵素(acyl-AMP-ligase)によるアミド結合形成
3.1 アデニル化ドメインによるペプチド合成
3.2 脂肪酸アミド合成
3.3 芳香族カルボン酸アミド合成
4 アシルCoA合成酵素によるアミド結合形成
5 おわりに
第7章 ペプチドの遺伝子組換え微生物を用いた高効率生産技術
1 はじめに
2 大腸菌を宿主とした組換えペプチドの生産
2.1 可溶型でのペプチドの生産
2.2 不溶型でのペプチドの生産
3 酵母を宿主とした組換えペプチドの生産
4 組換えペプチドのNMR解析への応用
5 おわりに
第8章 遺伝暗号リプログラミングを用いた特殊ペプチド翻訳合成と高速探索技術
1 はじめに
2 FITシステム
3 特殊環状ペプチドスクリーニング技術「RaPIDシステム」
4 RaPIDシステムによる特殊ペプチド探索の事例
4.1 KDM4阻害ペプチドの探索
4.2 iPGM阻害ペプチドの探索
4.3 METに対する人工アゴニストペプチドの探索
4.4 多剤輸送体MATE阻害ペプチドによる結晶構造解析
5 FITシステム,RaPIDシステムの今後の展望
第9章 高効率ペプチド製造技術Molecular HivingTM
第10章 AJIPHASE(R);ペプチドやオリゴ核酸の効率的大量合成法
1 はじめに
2 AJIPHASE(R)法によるペプチド合成
3 超効率的ペプチド合成法 第三世代AJIPHASE(R)
4 AJIPHASE(R)によるオリゴ核酸合成
5 AJIPHASE(R)によるオリゴ核酸の大量製造
6 おわりに
【第III編 核酸】
第1章 核酸合成法の開発動向と展望
1 はじめに
2 核酸合成関連の副反応
2.1 固相合成におけるキャップ化反応の副反応
2.2 UnyLinker合成時の副反応
2.3 ホスファイト中間体の硫化反応
3 大量合成を指向した研究
4 核酸合成の保護基の開発動向
4.1 リン酸基の保護基
4.2 5'-水酸基の保護基
5 RNA合成における最近の動向
5.1 TBDMS基の2'-水酸基への導入法の改良
5.2 O,O-およびO,S-アセタールを介した保護基の開発
5.3 2'-O-修飾RNAの合成
6 おわりに
第2章 インテリジェント人工核酸―クロスリンク核酸・官能基転移核酸の合成―
1 はじめに
2 クロスリンク核酸
3 クロスリンク剤(T-ビニル)の合成
4 RNA標的クロスリンク反応
5 RNAの部位および塩基選択的化学修飾
6 官能基転移核酸の創成
7 今後の展望
第3章 リン原子修飾核酸医薬の立体制御
1 はじめに
2 オキサザホスホリジン法によるホスホロチオエートDNAの立体選択的合成
3 オキサザホスホリジン法によるホスホロチオエートRNAの立体選択的合成
4 オキサザホスホリジン法によるボラノホスフェートDNAの立体選択的合成
5 オキサザホスホリジン法によるボラノホスフェートRNAの立体選択的合成
6 今後の展望
第4章 ゼノ核酸アプタマーの開発
1 はじめに
2 ライブラリの構築
3 RNAアプタマー
3.1 RNAアプタマー
3.2 修飾RNAアプタマー
4 DNAアプタマー
4.1 DNAアプタマー
4.2 修飾DNAアプタマー
5 核酸アプタマーの応用
5.1 バイオセンサ
5.2 医薬品
6 総括
第5章 光架橋性人工核酸の合成と応用
1 はじめに
2 光クロスリンク法
3 光ライゲーション法
4 まとめ
第6章 機能性核酸合成を指向した化学的核酸連結反応
1 求電子性ホスホロチオエステル基を用いた連結反応の開発
2 細胞内での化学的連結反応によるsiRNA分子の構築
第7章 新規グリコシル化反応の開発―Pummerer型チオグリコシル化反応の開発と展開―
1 はじめに
2 Pummerer型チオグリコシル化反応の開発と2’-置換4’-チオヌクレオシドの合成
3 4’-チオリボヌクレオシドの合成
4 チオピラノースを用いたPummerer型チオグリコシル化反応
5 超原子価ヨウ素を用いたグリコシル化反応の開発と展開
6 おわりに
第8章 siRNA,miRNA-mimicおよびanti-miR核酸の設計指針
1 siRNAの設計法
1.1 siRNAの作用機序
1.2 siRNAの配列選択法
1.3 siRNAの化学修飾法
2 miRNA-mimicの設計法
2.1 miRNAの作用機序
2.2 miRNA-mimicの配列選択法
2.3 miRNA-mimicの化学修飾法
3 anti-miR核酸の設計法
3.1 anti-miR核酸の作用機序
3.2 anti-miR核酸の配列選択法
3.3 anti-miR核酸の化学修飾法
第9章 核酸コンジュゲートの合成
1 液相合成法
1.1 クリック反応
1.2 二価性リンカーを用いるフラグメント縮合法
1.3 ネイティブライゲーション法
1.4 オキシム,ヒドラゾン形成反応
2 固相合成法
2.1 ホスホアミダイト法
2.2 タンデム合成法
2.3 フラグメントカップリング法
第10章 塩基部無保護ホスホロアミダイト法による核酸合成
1 塩基部無保護核酸合成法の有用性
2 塩基部無保護ホスホロアミダイト法の概略
3 STEP 1:5’-O-選択的カップリング
3.1 塩基部無保護ホスホロアミダイト試薬(2)の合成
3.2 アルコール型活性化剤による5’-O-選択的カップリング反応
4 STEP 2:P-N結合切断反応
5 STEP 5:脱CE反応とSTEP 6:切り出し反応
6 塩基部無保護ホスホロアミダイト法による核酸合成例
7 終わりに
【第IV編 糖鎖】
第1章 総論:糖鎖合成法の開発動向と展望
第2章 酵素化学法による糖鎖合成
1 糖鎖の合成
2 糖転移酵素を利用した酵素-化学法による糖鎖合成
3 糖加水分解酵素によるオリゴ糖合成
4 糖加水分解酵素を積極的に利用した酵素-化学法による高マンノース型糖鎖の合成
4.1 分岐構造を有する高マンノース型糖鎖8糖の合成
4.2 糖加水分解酵素の限定分解反応によるトップダウン型高マンノース型糖鎖ライブラリ構築
4.3 改変型エンドα-マンノシダーゼを用いた高マンノース型糖鎖の合成
第3章 糖鎖プライマー法によるバイオコンビナトリアル合成
1 はじめに
2 糖鎖プライマー法とは
3 糖鎖プライマーによる細胞での糖鎖伸長
4 グライコミクスへの活用
5 糖鎖ライブラリーとしての活用
6 おわりに
第4章 触媒的位置選択的アシル化
1 はじめに
2 汎用型触媒による無保護グルコピラノシドのアシル化
3 グルコピラノシドの位置選択的アシル化の先駆的研究
4 グルコピラノシドの4位高選択的アシル化
5 触媒量の低減化
6 アシル化配糖体の位置選択的全合成
7 ポリオール系天然物の位置選択的誘導化
8 さいごに
第5章 α(2,8)シアリル化反応の発展と高分子型Siglec-7リガンドの開発
1 はじめに
2 α(2,8)シアリル化の課題と克服
3 糖鎖高分子型のSiglec-7リガンド
4 まとめ
第6章 フルオラス合成
1 はじめに
2 フルオラス化学とは
3 アシル型フルオラス保護基を用いたフルオラス糖鎖合成
4 アシル型フルオラス担体の開発と糖鎖合成への応用
5 ベンジル型フルオラス担体の開発と糖鎖合成への応用
6 おわりに
第7章 マイクロ波を利用した糖鎖・糖ペプチド精密合成
1 マイクロ波の化学反応への利用
2 糖鎖合成
3 糖ペプチド合成
4 結語
第8章 液相電解自動合成法によるオリゴ糖合成
1 はじめに
2 オリゴ糖自動合成法の原理
3 液相電解自動合成法によるオリゴ糖合成
4 生物活性オリゴ糖合成への展開
5 まとめ
第9章 無保護糖アノマー位の直接活性化を基盤とする糖鎖高分子の保護基フリー合成
1 はじめに
2 無保護糖アノマー位の直接活性化
3 糖鎖高分子の保護基フリー合成
3.1 グリコシルアジドを経由する糖鎖高分子の合成
3.2 チオグリコシドを経由する糖鎖高分子の合成
4 糖鎖高分子の機能評価
4.1 金表面への固定化とレクチンとの結合評価
4.2 インフルエンザウイルスとの結合評価
5 おわりに
第10章 Endo-M酵素による糖鎖付加と均一化
1 はじめに
2 エンドグリコシダーゼの糖転移反応
3 Endo-Mの糖転移活性とグリコシンターゼ化
4 グリコシンターゼを利用したシアロ糖ペプチドの合成
5 グリコシンターゼによる糖タンパク質糖鎖の均一化
6 その他の改変エンドグリコシダーゼによる糖転移反応
7 コアフコース含有糖鎖に作用するEndo-Mの作出
8 おわりに
第11章 酵母細胞および酵素法を組み合わせた糖タンパク質合成
1 はじめに
2 酵母を利用したヒト型糖タンパク質生産
3 トランスグリコシレーションによる糖タンパク質糖鎖の均一化
4 糖転移酵素による糖鎖修飾
5 まとめ
-
酵母菌・麹菌・乳酸菌の産業応用展開《普及版》
￥4,400
2018年刊「酵母菌・麹菌・乳酸菌の産業応用展開」の普及版！酵母菌・麹菌・乳酸菌について、機能性食品、化合物・タンパク質・ペプチドなどの有用物質生産、エネルギー生産、創薬、医療ほか多様な応用事例を解説した1冊。
（監修：五味勝也、阿部敬悦）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2018年当時のものを使用しております。
五味勝也 東北大学
阿部敬悦 東北大学
松鹿昭則 (国研)産業技術総合研究所
秦 洋二 月桂冠(株)
赤田倫治 山口大学
中村美紀子 山口大学
星田尚司 山口大学
松山 崇 (株)豊田中央研究所
戒能智宏 島根大学
川向 誠 島根大学
船戸耕一 広島大学
雜賀あずさ (国研)産業技術総合研究所
森田友岳 (国研)産業技術総合研究所
冨本和也 (独)酒類総合研究所
安部博子 (国研)産業技術総合研究所
久保佳蓮 東京大学
大矢禎一 東京大学
八代田陽子 (国研)理化学研究所
吉田 稔 (国研)理化学研究所
若林 興 日本盛(株)
井上豊久 日本盛(株)
磯谷敦子 (独)酒類総合研究所
藤井 力 (独)酒類総合研究所
田中瑞己 静岡県立大学
一瀬桜子 東北大学
五味勝也 東北大学
坊垣隆之 大関(株)
坪井宏和 大関(株)
幸田明生 大関(株)
黒田 学 天野エンザイム(株)
石垣佑記 天野エンザイム(株)
天野 仁 天野エンザイム(株)
丸山潤一 東京大学
堤 浩子 月桂冠(株)
福田克治 月桂冠(株)
尾関健二 金沢工業大学
加藤範久 広島大学
楊永寿 広島大学
Thanutchaporn Kumrungsee 広島大学
南 篤志 北海道大学
劉成偉 北海道大学
尾﨑太郎 北海道大学
及川英秋 北海道大学
吉見 啓 東北大学
宮澤 拳 東北大学
張斯来 東北大学(現 神戸大学)
田中拓未 東北大学
中島春紫 明治大学
塚原正俊 (株)バイオジェット
山田 修 (独)酒類総合研究所
仲原丈晴 キッコーマン(株)
内田理一郎 キッコーマン(株)
小川 順 京都大学
岸野重信 京都大学
米島靖記 日東薬品工業(株)
岡野憲司 大阪大学
田中 勉 神戸大学
本田孝祐 大阪大学
近藤昭彦 神戸大学
池田史織 九州大学
善藤威史 九州大学
園元謙二 九州大学
山崎(屋敷)思乃 関西大学
谷口茉莉亜 関西大学
片倉啓雄 関西大学
吉本 真 森永乳業(株)
武藤正達 森永乳業(株)
小田巻俊孝 森永乳業(株)
清水(肖)金忠 森永乳業(株)
伊澤直樹 (株)ヤクルト本社中央研究所
藤谷幹浩 旭川医科大学
伊藤尚文 熊本大学
太田訓正 熊本大学
山本直之 東京工業大学
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＜＜目次＞＞
【第I編 酵母菌】
第1章 木質系バイオマスからの有用物質生産に向けた酵母の育種開発
1 はじめに
2 バイオマスの特徴と発酵生産における酵母の必要特性
3 酵母のキシロース発酵性
3.1 キシロース発酵性酵母の開発
3.2 キシロース発酵性酵母のオミックス解析
3.3 呼吸欠損株によるキシロース発酵
4 酵母の高温耐性
4.1 高温発酵の重要性
4.2 酵母の耐熱性機構の解析と耐熱性酵母の活用
4.3 耐熱性を示すキシロース発酵性酵母株の開発
5 おわりに
第2章 スーパー酵母・スーパー麹菌によるバイオリファイナリー技術
1 清酒醸造とバイオエタノール
2 清酒酵母と細胞表層工学
3 清酒酵母に麹菌の機能を付与させる
4 バイオマスからのエタノール発酵
5 安定な遺伝子発現するための新技術-HELOH法
6 スーパー麹菌によるバイオマスの直接分解
7 醸造技術をバイオ燃料生産へ
第3章 耐熱性酵母Kluyveromyces marxianusを用いた物質生産と育種技術
1 はじめに
2 耐熱性酵母Kluyveromyces marxianusの歴史
3 Kluyveromyces marxianusの耐熱性と糖資化性
4 Kluyveromyces marxianusのエタノール発酵
5 Kluyveromyces marxianusの遺伝学を確立するために
6 1倍体性酵母(haploid-prone yeast)と2倍体性酵母(diploid-prone yeast)
7 1倍体性ホモタリック酵母Kluyveromyces marxianusの交配育種
8 1倍体性酵母Kluyveromyces marxianusの栄養要求性変異株の取得
9 Kluyveromyces marxianusにおけるウラシル要求性変異株の取得
10 Kluyveromyces marxianusの遺伝子操作と非相同末端結合
11 Kluyveromyces marxianusをモデル酵母とする基礎研究
第4章 酵母による高活性ターミネーターを利用したタンパク質高生産
1 はじめに
2 ターミネーター活性の網羅的な評価と最高活性DIT1ターミネーターの発見
3 DIT1ターミネーターの作用原理の解明と目的タンパク質の高生産への応用
4 発現カセット・ライブラリを利用したコンビナトリアル・スクリーニング
5 おわりに
第5章 酵母によるコエンザイムQ10の生産
1 コエンザイムQ(CoQ)とは
2 酵母におけるCoQ研究?CoQ合成とイソプレノイド側鎖合成?
3 CoQ合成経路の上流の経路?メバロン酸経路?
4 CoQの高生産
5 酵母を用いたCoQ生産性の向上
6 CoQ10高生産に向けたアプローチ
第6章 酵母によるヒト型セラミドの高効率生産技術
1 はじめに
2 スフィンゴ脂質について
3 皮膚や毛髪におけるセラミドの役割について
4 組換え酵母によるセラミドNSの生産
5 代謝改変によるセラミドNS生産の向上
6 代謝の区画化によるセラミドNS生産の向上
7 おわりに
第7章 担子菌酵母によるバイオ化学品の生産
1 はじめに
2 担子菌酵母による物質生産
3 有機酸の生産
4 脂質の生産
5 糖脂質(バイオ界面活性剤)の生産
6 おわりに
第8章 バイオ医薬品生産に向けた出芽酵母の糖鎖構造改変
1 バイオ医薬品とその動向
2 バイオ医薬品と糖タンパク質糖鎖
3 バイオ医薬品生産プラットフォームとしての出芽酵母
4 出芽酵母のN-結合型糖鎖構造改変
5 出芽酵母のO-結合型糖鎖構造改変
6 出芽酵母によるバイオ医薬品生産の現状と今後の展望
第9章 新しい創薬ツールとしての出芽酵母
1 はじめに
2 化学遺伝学プロファイリング
3 形態プロファイリング
4 遺伝子発現プロファイリング
5 細胞壁をターゲットとした新しい抗真菌剤
6 おわりに
第10章 酵母ケミカルゲノミクスを用いた化合物作用機序解明のための大規模高速解析法
1 はじめに
2 合成致死性にもとづいたケミカルゲノミクス
3 ハプロ不全にもとづいたケミカルゲノミクス
4 遺伝子過剰発現による化合物の耐性化を利用したケミカルゲノミクス
5 おわりに
第11章 老香を発生させにくい清酒酵母の育種
1 はじめに
2 スクリーニング方法の検討
3 MTA非資化性変異株のスクリーニング
4 DMTS-P1 簡易生成試験
5 DMTS-P1 低生産株の原因遺伝子の調査
6 DMTS-P1 低生産株による小仕込試験
7 ホモ変異型2倍体の取得
8 ホモ変異型2倍体による小仕込試験
9 安定性試験
10 まとめ
【第II編 麹菌】
第1章 麹菌のカーボンカタボライト抑制関連因子の制御による酵素高生産
1 はじめに
2 CCR制御に関わる因子
3 糸状菌におけるCCRの制御機構
4 麹菌のCCR関連因子(CreA,CreB)の破壊によるアミラーゼの高生産
5 麹菌のcreAおよびcreB破壊によるバイオマス分解酵素の高生産
6 CreDの機能解析と変異導入による酵素高生産
7 まとめと今後の展望
第2章 麹菌によるタンパク質大量生産システムの開発
1 はじめに
2 麹菌タンパク質高発現システムの構築と改良
2.1 シス・エレメントRegionⅢの機能を利用したプロモーターの構築
2.2 5’UTRの改変による翻訳の効率化
2.3 高効率なターミネーターを用いた発現システムの改良
3 高発現システムを用いたタンパク質生産の実績
4 おわりに
第3章 麹菌酵素の生産と応用
1 麹菌酵素製剤の歴史
2 麹菌酵素製剤の製造
3 麹菌酵素の応用
3.1 ヘルスケア分野
3.1.1 日本国内での消化酵素製剤への利用
3.1.2 米国でのダイエタリーサプリメント利用
3.2 食品加工分野
3.2.1 糖質加工分野
3.2.2 タンパク質加工分野
3.2.3 その他分野
第4章 麹菌の有性世代の探索・不和合性の発見と交配育種への利用
1 はじめに
2 麹菌には2つの接合型MAT1-1型とMAT1-2型が存在する
3 麹菌の接合型遺伝子の機能解析
4 麹菌の細胞融合能の再発見
5 麹菌における不和合性の発見
6 麹菌における有性生殖の発見の試み
7 おわりに
第5章 麹菌Aspergillus oryzaeが産生する環状ペプチド,フェリクリシン,デフェリフェリクリシン
1 フェリクリシン(Fcy)
1.1 貧血改善効果
1.2 Fcyの溶解特性
2 デフェリフェリクリシン(Dfcy)
2.1 抗酸化活性
2.2 メラニン抑制効果
2.3 炎症抑制効果
第6章 α-エチル-D-グルコシドの発酵生産法の開発と新規機能性を利用した各種商品への応用
1 はじめに
2 焼酎醸造でのα-EG生産
3 酒粕再発酵でのα-EG生産
3.1 高生産発酵法
3.2 蒸留残渣の用途開発
4 日本酒醸造でのα-EG生産
4.1 酒母仕込の純米酒
4.2 純米吟醸酒
5 ヒトパッチ試験によるα-EGの評価
5.1 有効濃度と時間
5.2 浴用酒としての用途開発
6 ヒト成人線維芽細胞によるα-EGの評価
6.1 有効濃度
6.2 クロロゲン酸との比較
7 まとめと今後の展開
第7章 麹菌由来酸性プロテアーゼによる腸内善玉菌増加作用
1 はじめに
2 麹菌発酵ごぼうの機能性
3 麹菌由来プロテアーゼ剤の機能性
4 米麹菌由来酸性プロテアーゼの善玉菌増加作用の発見
5 おわりに
第8章 麹菌を宿主としたカビの二次代謝産物の生産
1 はじめに
2 麹菌異種発現系を用いた天然物の異種生産
2.1 生合成マシナリーの再構築による天然物の異種生産
2.2 麹菌異種発現系の特徴
2.2.1 標的遺伝子に含まれるイントロンの除去が不要
2.2.2 補助酵素の共発現が不要
2.2.3 毒性物質に対する自己耐性能
2.2.4 課題
3 麹菌異種発現系の応用例
4 まとめ
第9章 麹菌の細胞壁α-1,3グルカン欠損株による高密度培養と物質高生産への利用
1 糸状菌の細胞壁構築シグナル伝達機構解析
2 糸状菌における細胞壁多糖AGの生物学的機能
3 AG欠損株の高密度培養への応用
4 麹菌における第二の菌糸接着因子の発見
第10章 麹菌由来界面活性タンパク質(ハイドロフォービン)の特性とその応用技術
1 ハイドロフォービンの生態
2 ハイドロフォービンの構造と重合性
3 ハイドロフォービンの物理的性質
4 ハイドロフォービンと酵素タンパク質の相互作用
5 ハイドロフォービンの産業応用
第11章 黒麹菌のゲノム解析とその産業応用
1 黒麹菌のゲノム解析の意義
2 黒麹菌の歴史
3 黒麹菌のゲノム解析による再分類
4 黒?菌A. luchuensis NBRC 4314株の全ゲノム解析
5 全ゲノム情報によるA. luchuensisの種内系統解析
6 A. luchuensisのルーツは沖縄県
7 黒麹菌のゲノム解析によるさらなる産業振興
第12章 麹菌酵素活性の制御による機能性ペプチド高含有醤油の開発
1 はじめに
2 醤油中のペプチドを増加させる試み
3 諸味中のペプチダーゼ活性の抑制方法
4 大豆発酵調味液からのACE阻害ペプチドの単離同定と定量
5 血圧が高めのヒトを対象とした連続摂取試験
6 特定保健用食品(トクホ)としての実用化と機能性表示食品への展開
【第III編 乳酸菌】
第1章 乳酸菌の脂肪酸変換機能とその産業利用
1 はじめに
2 乳酸菌に見出された不飽和脂肪酸飽和化代謝
3 乳酸菌の脂肪酸変換活性を活用した脂肪酸誘導体の生産
3.1 共役脂肪酸生産
3.1.1 リノール酸の異性化による共役リノール酸(CLA)生産
3.1.2 リシノール酸の脱水による共役リノール酸(CLA)生産
3.1.3 乳酸菌による種々の共役脂肪酸の生産
3.2 水酸化脂肪酸,オキソ脂肪酸などの不飽和脂肪酸飽和化代謝産物の生産
4 水酸化脂肪酸にみる乳酸菌脂質変換物の実用化開発
4.1 HYAの生物ならびに食品における存在
4.2 HYAの生理機能
4.3 HYAの実用化検討
5 おわりに
第2章 乳酸菌の遺伝子操作技術の進展
1 はじめに
2 プラスミドの発見とその利用
3 従来の遺伝子破壊/置換技術
4 最新の遺伝子破壊/置換技術
4.1 λ Red相同組換え法の応用
4.2 CRISPR-Cas9システムを用いたゲノム編集
第3章 乳酸菌由来抗菌性ペプチド、バクテリオシンの機能と応用
1 はじめに
2 乳酸菌バクテリオシンの多様性
3 乳酸菌バクテリオシンの生合成と作用機構
4 ナイシンの利用
4.1 食品保存への応用
4.2 非食品用途への応用
4.2.1 手指用殺菌洗浄剤
4.2.2 乳房炎予防剤・治療剤
4.2.3 口腔ケア剤
5 新しい乳酸菌バクテリオシンの利用と展望
6 おわりに
第4章 乳酸菌と酵母との相互作用,および乳酸菌の炭水化物への接着現象の解析とプロバイオティクスへの応用
1 はじめに
2 発酵食品における乳酸菌と酵母の関与
3 乳酸菌と酵母の共生系を利用した物質生産
4 乳酸菌と酵母の接着の機構
5 乳酸菌と酵母の接着による応答
6 乳酸菌と酵母との接着の意義
7 乳酸菌の炭水化物への接着とプロバイオティクスとしての応用
8 おわりに
第5章 ビフィズス菌・乳酸菌のプロバイオティクス機能と製品開発
1 プロバイオティクスとは
2 プロバイオティクスの生理作用
2.1 プロバイオティクスの抗アレルギー作用
2.2 プロバイオティクスの抗肥満作用
2.3 プロバイオティクスによる抗がん作用
2.4 プロバイオティクスによる脳機能改善
3 プロバイオティクスとしてのビフィズス菌・乳酸菌の製品開発
3.1 ヨーグルト製品開発
3.2 菌末製造開発
3.3 ビフィズス菌の生菌数測定法
4 おわりに
第6章 乳酸菌・ビフィズス菌発酵を利用した基礎化粧品素材の開発
1 はじめに
2 皮膚と乳酸菌発酵液
3 乳酸菌・ビフィズス菌発酵を利用した化粧品素材
3.1 脱脂粉乳の乳酸菌発酵液
3.2 乳酸桿菌/アロエベラ発酵液
3.3 大豆ビフィズス菌発酵液
3.4 ヒアルロン酸
4 効果測定
5 安全性
6 おわりに
第7章 乳酸菌由来活性物質を用いた新規治療薬の開発
1 乳酸菌由来の腸管保護活性物質
1.1 菌培養上清からの腸管保護活性物質の同定
1.2 乳酸菌由来長鎖ポリリン酸の作用機序
1.2.1 腸管バリア機能の増強作用
1.2.2 腸炎モデルへの治療効果
2 乳酸菌由来の抗腫瘍活性物質
2.1 菌培養上清からの抗腫瘍活性物質の同定
2.2 腫瘍モデルに対する治療効果
第8章 乳酸菌による細胞のリプログラミング
1 はじめに
2 多能性幹細胞について
3 細菌感染による細胞変性
4 乳酸菌による細胞形質の転換
5 細菌による細胞リプログラミングの応用可能性
第9章 アレルギー改善乳酸菌の開発
1 はじめに
2 アレルギーリスクの抑制への課題
3 アレルギーリスク低減乳酸菌の選択
4 ヒトに対する有効性の確認
5 作用メカニズム
6 おわりに
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（監修：中尾真一、喜多英敏）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2018年当時のものを使用しております。
中尾真一 工学院大学
喜多英敏 山口大学
田中一宏 山口大学
川上浩良 首都大学東京
田中俊輔 関西大学
長澤寛規 広島大学
金指正言 広島大学
都留稔了 広島大学
甲斐照彦 地球環境産業技術研究機構
神尾英治 神戸大学
松山秀人 神戸大学
上宮成之 岐阜大学
原 重樹 産業技術総合研究所
熊切 泉 山口大学
谷原 望 宇部興産(株)
須川浩充 ダイセル・エボニック(株)
森里 敦 Cameron, A Schlumberger Company
岡田 治 (株)ルネッサンス・エナジー・リサーチ
武脇隆彦 三菱ケミカル(株)
矢野和宏 日立造船(株)
余語克則 地球環境産業技術研究機構;奈良先端科学技術大学院大学
藤村 靖 日揮(株)
甲斐慎二 田中貴金属工業(株)
吉宗美紀 産業技術総合研究所
原谷賢治 産業技術総合研究所
山本浩和 NOK(株)
川瀬広樹 日本特殊陶業(株)
高木保宏 日本特殊陶業(株)
伊藤正也 日本特殊陶業(株)
井上隆治 日本特殊陶業(株)
西田亮一 地球環境産業技術研究機構
伊藤直次 宇都宮大学
古澤 毅 宇都宮大学
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＜＜目次＞＞
【第I編 二酸化炭素・水素分離膜の開発と応用】
第1章 二酸化炭素・水素分離膜総論
1 はじめに
2 膜による気体分離
3 高分子膜
4 無機膜
5 おわりに
第2章 二酸化炭素分離膜
1 高分子膜
1.1 セルロース膜
1.2 ポリスルホン膜
1.3 ポリイミド膜
1.4 Thermally Rearranged(TR)Polymer膜
1.5 Polymer of Intrinsic Microporosity(PIM)膜
1.6 Mixed-Matrix Membrane(MMM)
2 無機膜
2.1 ゼオライト
2.1.1 はじめに
2.1.2 ゼオライト膜の製膜
2.1.3 CO2分離性能
2.1.4 おわりに
2.2 多孔性金属錯体(MOF)の分離膜への展開
2.2.1 はじめに
2.2.2 MOFの特性
2.2.3 MOFの製膜
2.2.4 おわりに
2.3 炭素膜
2.3.1 はじめに
2.3.2 炭素膜の製膜
2.3.3 CO2分離性能
2.3.4 おわりに
2.4 シリカ系多孔膜によるCO2分離
2.4.1 はじめに
2.4.2 アモルファスシリカ膜
2.4.3 ゾル-ゲル法によるシリカ系多孔膜の細孔径制御とCO2分離性能
2.4.4 親和性付与によるCO2分離性能の向上:アミノシリカ膜
2.4.5 大気圧プラズマCVDシリカ膜
2.4.6 おわりに
2.5 その他の無機膜
2.5.1 はじめに
2.5.2 多孔質ガラス膜
2.5.3 Dual-Phase膜
3 促進輸送膜
3.1 はじめに
3.2 促進輸送膜の研究開発動向
3.3 おわりに
4 イオン液体膜
4.1 イオン液体膜のCO2選択透過性能
4.2 イオン液体の設計
4.3 イオン液体膜の構造設計
第3章 水素分離膜
1 高分子膜
1.1 ポリイミド膜
1.2 その他の高分子膜
1.2.1 はじめに
1.2.2 高分子の1次構造と気体の透過選択性との関係
1.2.3 水素分離膜
1.2.4 おわりに
2 無機膜
2.1 シリカ膜
2.1.1 ゾル-ゲル法によるシリカ系膜の水素透過特性
2.1.2 CVD膜
2.2 金属
2.2.1 パラジウム膜
2.2.2 非パラジウム系金属膜
2.3 炭素膜
2.3.1 はじめに
2.3.2 炭素膜の構造
2.3.3 水素分離
2.3.4 おわりに
2.4 ゼオライト膜
2.4.1 はじめに
2.4.2 ゼオライト細孔構造と,ゼオライト膜による水素選択性の発現
2.4.3 水素分離用のゼオライト膜合成への異なるアプローチ
2.4.4 ゼオライト膜の水素透過性
2.4.5 膜構造の影響
2.4.6 共存する分子の吸着阻害
2.4.7 おわりに
【第II編 二酸化炭素・水素分離膜の実用プロセス】
第1章 二酸化炭素分離膜の実用プロセス
1 ポリイミド膜を用いるプロセス
1.1 BPDA系ポリイミド中空糸膜による二酸化炭素分離
1.1.1 はじめに
1.1.2 ポリイミド中空糸膜および膜モジュール
1.1.3 二酸化炭素分離
1.1.4 おわりに
1.2 エボニック製ガス分離膜「SEPURAN(R)」を用いた効率的なバイオガス精製技術および他の展開事例について
1.2.1 バイオガスの分離
1.2.2 稀有ガスの分離
2 酢酸セルロース膜を用いるプロセス―CO2原油強制回収施設における膜分離法によるCO2分離技術
2.1 はじめに
2.2 高分子膜による天然ガスCO2分離の歴史
2.3 天然ガス精製プラントにおけるCO2膜分離プロセス
2.3.1 前処理(Pre-Treatment)
2.3.2 SACROC EOR CO2膜分離プラント
2.3.3 Denbury CO2膜分離プラント
2.3.4 浮体式生産貯蔵積出設備(Floating Production, Storage and Offloading:FPSO)におけるCO2膜分離
3 CO2選択透過膜(促進輸送膜)の各種CO2脱分離・回収プロセスへの応用
3.1 水素製造プロセスへの応用
3.1.1 CO2選択透過膜(促進輸送膜)の原理と水素製造プロセスへの適用効果
3.1.2 CO2選択透過膜の開発
3.2 おわりに
4 CO2分離・回収(Pre-combustion)のための分子ゲート膜モジュールの開発
4.1 はじめに
4.2 分子ゲート膜
4.3 次世代型膜モジュール技術研究組合による分子ゲート膜モジュールの開発
4.4 おわりに
5 ゼオライト膜を用いるプロセス
5.1 ゼオライト膜による二酸化炭素分離
5.1.1 高シリカCHA型ゼオライト膜の特徴と浸透気化特性
5.1.2 高シリカCHA型ゼオライト膜のCO2分離特性
5.2 オールセラミック型膜エレメントによるゼオライト分離膜のガス分離応用
5.2.1 緒言
5.2.2 オールセラミック型膜エレメント
5.2.3 ガス分離プロセスに向けた適用
5.2.4 結言
5.3 CO2分離回収コストの大幅低減を実現可能な革新的ピュアシリカゼオライト膜の開発
5.3.1 はじめに
5.3.2 CO2分離材料としてのピュアシリカゼオライト
5.3.3 ピュアシリカCHA型ゼオライト膜の開発とCO2分離性能
5.3.4 実用化のイメージ・インパクト
5.4 DDR型ゼオライト膜を用いた天然ガス精製プロセス
5.4.1 DDR型ゼオライト膜の構造と特徴
5.4.2 大面積分離膜エレメントの製造とプロセス化
5.4.3 DDR型ゼオライト膜の天然ガス精製プロセスへの適用
5.4.4 DDR型ゼオライト膜の天然ガス精製プロセスへの適用検討例
5.4.5 DDR型ゼオライト膜分離プロセスの開発状況
第2章 水素分離膜の実用プロセス
1 水素分離プロセスにおけるパラジウム基水素分離膜
1.1 はじめに
1.2 パラジウム基水素分離膜を用いた水素高純度化技術
1.3 水素分離膜に使用されるパラジウム基合金
1.4 実用プロセスへの応用
1.5 まとめ
2 ゼオライト膜を用いるプロセス
2.1 はじめに
2.2 水素精製システムへのゼオライト膜の適用
2.3 ピュアシリカゼオライト膜による水素精製
2.4 まとめと今後の展望
3 水素精製用カーボン膜モジュールとその応用プロセス
3.1 はじめに
3.2 有機ハイドライド型水素ステーション構想
3.3 中空糸カーボン膜の開発
3.4 カーボン膜モジュールの製造検討概要
3.5 モジュール性能評価
3.6 プロセス設計検討
3.7 おわりに
【第III編 二酸化炭素・水素分離膜を用いる膜反応器】
第1章 膜反応器総論
1 はじめに
2 膜反応器の機能による分類
3 膜反応器で用いられる分離膜
4 膜反応器の分類
5 膜反応器システムの構築
6 膜反応器の産業応用
7 おわりに
第2章 二酸化炭素透過膜を用いる膜反応器
1 はじめに
2 炭化水素を原料とした水素製造への膜反応器の適用
3 水素選択透過膜,または,二酸化炭素選択透過膜を適用したプロセスの違い
4 水性ガスシフト反応への二酸化炭素分離技術の適用
5 高温二酸化炭素分離技術の適用
6 おわりに
第3章 水素透過膜を用いる膜反応器
1 メタン水蒸気改質膜反応器
1.1 多孔質膜
1.1.1 はじめに
1.1.2 シリカ膜の耐水蒸気性および水素選択性の向上
1.1.3 触媒膜の開発と膜反応器への応用
1.1.4 まとめ
1.2 触媒一体化モジュール
1.2.1 はじめに
1.2.2 開発背景
1.2.3 MOCの構造・動作原理
1.2.4 MOCの耐久性
1.2.5 MOCの耐久性を支える3つの対策
1.2.6 さらなる耐久性の向上のために
1.2.7 おわりに
2 MCH脱水素膜反応器
2.1 はじめに
2.2 水素社会構築とエネルギーキャリアとしてのメチルシクロヘキサン(MCH)
2.3 MCH脱水素用膜反応器の開発
2.3.1 水素分離膜の長尺化
2.3.2 脱水素プロセスの低コスト化
2.3.3 その他課題への対応
2.4 おわりに
3 アンモニア分解-脱水素膜反応器
3.1 水素貯蔵輸送材料としてのアンモニア
3.2 アンモニア分解による水素製造の課題
3.3 低温分解に活性な触媒の探索
3.3.1 アンモニア分解触媒の現状
3.3.2 低温活性触媒の調製
3.4 低温下で耐久性のあるパラジウム複合膜の開発
3.4.1 Pd/Pt/Al2O3複合膜
3.4.2 Pd/Ti/Al2O3複合膜試験
3.5 膜反応器によるアンモニア分解の促進
3.5.1 CVD法による管状パラジウム膜の作製
3.5.2 メンブレンリアクターによるアンモニア分解
4 シリカ膜を用いる硫化水素の熱分解膜反応器
4.1 水素化脱硫と硫化水素の熱分解反応
4.2 シリカ膜の製膜と膜反応器
4.3 膜反応器の性能
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月刊バイオインダストリー 2024年10月号（電子版）
￥5,500
著者一覧
蓮沼誠久 神戸大学
石岡和佳奈 東京農工大学
二瓶賢一 宇都宮大学;東京農工大学
徳元俊伸 静岡大学
長谷川達也 味の素㈱
長尾健児 味の素㈱
日比壮信 花王㈱
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BIO R&D
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ppGppに着目した細胞増殖制御による光合成的芳香族生産
Photosynthetic Production of Aromatic Compounds Using Cell Division Control Technology Focusing on ppGpp
【目次】
1 はじめに
2 光合成微生物による有用物質生産
3 ラン藻の光合成的物質生産能力の強化に向けて
4 ppGppによるラン藻の代謝制御と物質生産への応用
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水に溶けやすいチロシナーゼ阻害剤の開発
Development of Water‒soluble Tyrosinase Inhibitors
【目次】
1 チロシナーゼについて
2 チロシナーゼ活性の阻害
3 チロシナーゼ阻害剤の分類
4 水に溶けやすいチロシナーゼ阻害剤の設計
5 合成計画
6 炭素数6以下のスペーサーを有する中間体の合成
7 グリコシル化および短いスペーサーを有する配糖体の合成
8 短いスペーサーを有する配糖体のチロシナーゼ阻害活性
9 炭素数10以上の長いスペーサーを有する中間体の合成
10 グリコシル化および長いスペーサーを有する配糖体の合成
11 長いスペーサーを有する配糖体のチロシナーゼ阻害活性
12 まとめ
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海藻由来の新規排卵阻害物質
Novel Ovulation Inhibiting Compound Derived from Seaweed
【目次】
1 ステロイドホルモンのノンゲノミック反応
2 プロゲステロン膜受容体mPRの発見
3 mPR反応性物質のスクリーニング系の開発
4 モーリシャスサンゴ礁海水中からのmPR反応性物質の検出
5 mPR反応性物質の化学構造の決定
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カプシノイドの褐色脂肪活性化作用とヒトでのエネルギー代謝に対する効果
【目次】
1 はじめに
2 カプサイシンとカプシノイド
3 カプシノイドの作用メカニズムと安全性
4 カプシノイド摂取によるBATを介したエネルギー消費の上昇効果
5 カプシノイドの継続摂取によるBAT誘導効果
6 カプシノイド摂取の身体機能に対する効果
7 まとめ
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茶カテキンの褐色脂肪活性化作用
【目次】
1 はじめに
2 茶に含まれるカテキン類とその生理的効果
3 茶カテキンによる褐色脂肪活性化
4 臨床研究における茶カテキンによる褐色脂肪活性化効果
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BIO BUSINESS
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機能性糖質・糖類の開発動向
【目次】
1 希少糖の研究開発動向
2 オリゴ糖の機能性研究開発の動向
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日持ち向上効果を強化する容器・包装
【目次】
1 概要
2 日持ちを向上させる包装技術
2. 1 ガスバリアフィルム
2. 2 アクティブバリア包装
2. 3 レトルトパウチ包装
2. 4 無菌充填・無菌化充填包装
2. 5 真空包装・ガス置換包装
3 メーカー／製品動向
3. 1 ガスバリアフィルム
3. 2 アクティブバリア包装
3. 3 レトルトパウチ包装
3. 4 無菌充填・無菌化充填包装
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BIO PRODUCTS
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パラチノース（Palatinose）
フィチン酸（Phytic acid）
セバシン酸（Sebacic acid）
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月刊機能材料2024年10月号（電子版）
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【特集】材料分野における超臨界流体の活用
★超臨界流体は化合物の合成や抽出で溶媒として用いられるほか,物質の加工・改質などにも活用されております。本特集では,材料分野での活用に向けた取り組みを中心に紹介いたします。
＜著者一覧＞
松山清 福岡工業大学
庄司綾乃 福岡工業大学
永露将 福岡工業大学
松岡拓海 福岡工業大学
三浦大輝 福岡工業大学
宇敷育男 広島大学
織田耕彦 東京科学大学
廣垣和正 福井大学
松見紀佳 北陸先端科学技術大学院大学
長坂将成 分子科学研究所
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【特集】材料分野における超臨界流体の活用
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超臨界流体を用いた金属有機構造体MOFの高機能化
Imparting Functionality to Metal-Organic Framework (MOF) by Supercritical Fluid Processing
有機分子を構造単位に用いた金属有機構造体(MOF)や多孔性配位高分子(PCP)等の多孔性結晶は,規則正しいナノサイズの細孔構造を有し,既存の多孔質材料を凌駕する新規な工業材料として注目されている。本稿では,二酸化炭素等の超臨界流体を用いたMOF等の多孔質材料の高機能化について概説する。
【目次】
1 超臨界流体と機能性ナノ材料
2 MOFの活性化(高比表面積化)と高分子膜との複合化
3 MOFの金属ナノ粒子担持触媒の担体としての利用
4 おわりに
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超臨界CO2雰囲気下における多孔質材料への溶質吸着平衡
Adsorption Equilibria of Solutes on Porous Materials in the Presence of Supercritical CO2
本稿では,超臨界CO2雰囲気下における多孔質材料への溶質吸着平衡に関して,高比表面積かつ均一細孔径を有する金属有機構造体MOFをモデル吸着剤,揮発性有機化合物VOCをモデル溶質として吸着平衡を測定し,熱力学的吸着等温式による相関解析を行った。その結果,超臨界CO2中におけるMOFへのVOCの吸着現象を定量的に解釈可能であり,超臨界CO2含浸プロセスの効率的設計に向けた有用な知見を得ることができた。
【目次】
1 はじめに
2 実験方法
3 モデル
4 実験結果
5 おわりに
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表面修飾ナノ粒子のCO2洗浄乾燥プロセス
CO2 washing and Drying Process of Surface Modified Nanoparticles
無機コア表面に有機分子が結合した表面修飾ナノ粒子は,溶媒・樹脂との完全混和を可能とするため,各分野での応用利用が進められている。一方で,ナノ粒子の精製段階では,古典的な洗浄乾燥操作が用いられており,長時間プロセス・粒子凝集といった課題を招いている。本稿では,これらの課題解決を念頭に,著者らが開発した超臨界CO2洗浄乾燥プロセスを解説する。
【目次】
1 はじめに
2 CO2ナノ洗浄プロセスの開発
3 CO2ナノ乾燥プロセスの開発
4 まとめと今後の展望
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超臨界流体染色の特徴と展望
Future and Development of Supercritical Fluid Dyeing
染色は水を媒体に繊維へ染料を吸尽させる。地球人口の増大に伴う,将来的な水不足の問題がとりざたされるなか,染色産業が消費する多量の水資源および,大量に排出する廃液の削減が大きな課題となっている。その解決策として,染色媒体である水を超臨界二酸化炭素に置き換えた超臨界流体染色の開発が進んでいる。その特徴と今後の展望を解説する。
【目次】
1 はじめに
2 超臨界流体染色の歴史
3 超臨界流体染色の特徴
3.1 ポリエステル繊維の超臨界流体染色の特徴と課題
3.2 その他の繊維の超臨界流体染色
4 今後の展望
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金属イオン二次電池の高性能化のためのポリフマル酸バインダー
Polyfumaric Acid Binders for High Performing Metal-Ion Secondary Batteries
ポリフマル酸は高密度にカルボン酸基を有するバイオベースポリマーである。本ポリマーをリチウムイオン二次電池におけるグラファイト負極バインダー,及びナトリウムイオン二次電池におけるハードカーボン負極バインダーとして適用したところ,優れた集電体への接着性,負極内界面抵抗の低減,金属イオンの拡散促進につながった。
【目次】
1 研究背景
2 ポリフマル酸のナトリウムイオン二次電池負極バインダーとしての応用
3 ポリフマル酸のリチウムイオン二次電池負極バインダーとしての応用
4 終わりに
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[Material Report-R&Dー]
軟X線吸収分光法による高分子溶液の共貧性溶媒効果の解明
Cononsolvency Mechanism of Polymer Solution Revealed by Soft X-ray Absorption Spectroscopy
水やメタノールなどの純溶媒に可溶な高分子が,その混合溶媒では不溶となる,共貧性溶媒効果という現象がある。本研究では,軟X線吸収分光計測と計算機シミュレーションにより,水とメタノールの水素結合を含む高分子のカルボニル基周りの分子間相互作用を調べることで,共貧性溶媒効果のメカニズムを議論した。
【目次】
1 はじめに
2 軟X線吸収分光計測システム
3 高分子溶液の軟X線吸収分光計測
4 計算機シミュレーション
5 共貧性溶媒効果の原理の考察
6 おわりに
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[Market Data]
合成染料工業の市場動向
合成染料の2022年の国内生産量は1万3,998トンで,前年比93.4%と減少し,輸出量も6,856トンで前年比82.4%と減少した。国内出荷量を除き,国内向け販売量,国内投入量も軒並み減少となった。メーカーの海外生産へのシフトや長引く需要低迷を背景に,合成染料の国内生産は減少傾向にあり,2022年は低い水準で推移している。高級衣料分野を中心に付加価値の高い染料が求められていることを背景に,先端分野の機能性色素で新たな市場の開拓が期待される。
【目次】
1 生産概要
2 輸出入の概要
3 メーカー動向
4 開発動向
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ハロゲン系/リン系難燃剤メーカーの動向
【目次】
1 ハロゲン系難燃剤メーカー
2 リン系難燃剤メーカー
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[Material Profile]
イソドデカン
水酸化バリウム八水和物 -
AI導入によるバイオテクノロジーの発展《普及版》
￥3,960
2018年刊「AI導入によるバイオテクノロジーの発展」の普及版。AIのバイオテクノロジーへの応用について、機械学習や深層学習の解説から医療・創薬・ヘルスケア・ものづくりへの展開まで、様々な切り口からまとめた1冊。
（監修：植田充美）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=115626"target=”_blank”>この本の紙版「AI導入によるバイオテクノロジーの発展(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2018年当時のものを使用しております。
植田充美 京都大学
北野宏明 特定非営利活動法人システム・バイオロジー研究機構
馬見塚拓 京都大学
花井泰三 九州大学
山本泰智 大学共同利用機関法人 情報・システム研究機構
藤田広志 岐阜大学
桜田一洋 (国研)理化学研究所
城戸 隆 ㈱Preferred Networks
三浦夏子 京都大学
田中 博 東京医科歯科大学;東北大学
徳久淳師 (国研)理化学研究所
種石 慶 (国研)理化学研究所
奥野恭史 京都大学
富井健太郎 (国研)産業技術総合研究所
関嶋政和 東京工業大学
澤 芳樹 大阪大学
徳増有治 大阪大学
三宅 淳 大阪大学
田川聖一 大阪大学
新岡宏彦 大阪大学
山本修也 大阪大学
大東寛典 大阪大学
浅谷学嗣 大阪大学
孫光鎬 電気通信大学
加藤竜司 名古屋大学
松田史生 大阪大学
油屋駿介 京都大学
青木裕一 東北大学
細川正人 早稲田大学
竹山春子 早稲田大学
五條堀孝 アブドラ国王科学技術大学
山本佳宏 (地独)京都市産業技術研究所
青木 航 京都大学
本田直樹 京都大学
高野敏行 京都工芸繊維大学
飯間 等 京都工芸繊維大学
寶珍輝尚 京都工芸繊維大学
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＜＜目次＞＞
第1章 AIと生命科学
1 人工知能駆動生命科学の始まりからノーベル・チューリング・チャレンジまで
1.1 生命科学と人間の認知限界
1.2 ノーベル・チューリング・チャレンジ
1.3 科学的発見のエンジンを作る
1.4 プラットフォームの構築
1.5 科学的発見のもたらす革命:人類の能力の拡張と能力のコモディティー化
2 機械学習・データマイニングの生命科学への応用
2.1 はじめに
2.2 行列の学習
2.2.1 教師なし学習(クラスタリング)
2.2.2 教師あり学習(分類・回帰)
2.2.3 特徴量選択
2.3 バスケットデータ,文字列,時系列データの学習
2.3.1 頻出パタンマイニング
2.3.2 確率モデル
2.4 グラフ/ネットワーク/相同性の学習
2.4.1 ノードクラスタリング
2.4.2 半教師あり学習
2.4.3 複数グラフからの頻出サブグラフマイニング
2.5 データ統合型機械学習
2.6 能動学習:実験計画
2.7 おわりに
3 システム生物学と合成生物学へのAIの利用と展開
3.1 はじめに
3.2 トランスクリプトームデータに対するクラスタリング解析
3.3 Fuzzy k-meansクラスタリングによるトランスクリプトームデータのクラスタリング解析
3.4 トランスクリプトームの時系列データに対する微分方程式を用いた前処理法
3.5 トランスクリプトームデータに対する判別分析
3.6 サポートベクターマシンによるトランスクリプトームデータの判別分析
4 生命科学におけるLinked Open Data(LOD)を用いた知識共有
4.1 生物学と知識共有
4.2 関連知識の取得とオントロジーによる解決策
4.3 効果的な知識共有を実現するための技術基盤
4.4 Linked Open Data(LOD)の構築
4.5 データベースのRDF化
第2章 医療への展開
1 AIのコンピュータ支援診断(CAD)への展開
1.1 はじめに
1.2 これまでのCAD
1.2.1 黎明期(1960年代～1970年代)
1.2.2 成長期(1980年代～1990年代)
1.2.3 実用期(1998年:CAD元年～2010年代前半)
1.3 第3次AIブーム時代のCAD
1.4 次世代型CADの開発に向けて
1.5 おわりに
2 情報革命とバイオメディカル革命の融合～IoTとAIを利用した予測と予防の医療～
2.1 はじめに
2.2 バイオメディカル分野の課題
2.3 X-Tec
2.4 生命医科学のパラダイム転換
2.5 ライフコースモデル
2.6 動力学モデルによる生命医科学の推論
2.6.1 状態の概念の導入
2.6.2 次元の圧縮
2.6.3 状態変数の粒度
2.6.4 経時変化の離散化
2.6.5 データ同化
2.6.6 自由度と自由度の縮約
2.7 日本発のヘルステックの実現
3 遺伝子解析とAI技術を用いたパーソナルゲノム情報環境
3.1 はじめに
3.2 パーソナルゲノムを用いた疾患リスク予測
3.2.1 疾患リスク予測の信頼性と数理モデル
3.2.2 「失われた遺伝率」(Missing Heritability)の問題
3.2.3 パーソナルゲノム情報の社会心理学的評価
3.3 MyFinder構想
3.3.1 MyFinderのデザインフィロソフィー
3.4 パーソナルゲノムによる自己発見
3.5 機械学習技術への期待と課題
3.5.1 Deep Learning
3.5.2 解釈可能性
3.5.3 機械学習工学(Machine Learning Engineering)
3.6 おわりに
4 非侵襲的代謝診断の臨床応用(実用化)に向けたビッグデータ活用への期待
4.1 はじめに
4.2 がん治療における非侵襲的代謝診断の位置づけ
4.3 超偏極13CMRIによる代謝イメージング
4.3.1 概要
4.3.2 In vivoモデルによる診断および治療効果検証
4.3.3 臨床への展開と実例
4.3.4 In vitro三次元細胞培養系による検証
4.3.5 多様な代謝経路可視化の取り組み
4.3.6 代謝応答モデル化・シミュレーションの試み
4.4 今後の展望と期待
第3章 医薬への展開
1 AIを用いたビッグデータからの創薬
1.1 はじめに―創薬を巡る状況と計算論的アプローチへの期待
1.2 ビッグデータやAIを活用した計算創薬/DRの「基本枠組み」
1.2.1 「生体分子プロファイル型計算創薬・DR」における疾患と薬剤の相互作用の捉え方
1.2.2 生体分子ネットワーク準拠の計算創薬/DRの「3層ネットワークモデル」
1.2.3 生体分子プロファイル型創薬・DRの方法の分類
1.3 ビッグデータからAIを用いて創薬を行う
1.3.1 AIバーチャルスクリーニング法
1.3.2 タンパク質相互作用ネットワークでの標的分子AI探索法
1.4 おわりに
2 創薬におけるビッグデータの可能性
2.1 はじめに
2.2 生体高分子の構造を計測する手法
2.3 バーチャルスクリーニング
2.4 リアルワールドデータとシミュレーションワールドデータの融合
2.5 おわりに
3 医療創薬へのAI応用の可能性
3.1 医療創薬へのAI応用の現状と可能性
3.2 標的タンパク質の同定及びリード化合物探索と最適化
3.3 早期ADMET
3.4 既存薬再開発などに向けたアプローチ
3.5 包括的取り組み
3.6 AI活用の鍵:データの量,質,利用可能性
3.7 結語
4 スマート創薬による,スーパーコンピュータ,AIと生化学実験の連携が拓く創薬
4.1 はじめに
4.2 AI(機械学習)
4.2.1 創薬分野におけるAI利用の背景
4.2.2 IT創薬コンテストの実施によるIT創薬の普及とSBDD及びLBDDで活用可能なデータセットの整備
4.3 スーパーコンピュータ
4.3.1 スーパーコンピュータの背景
4.3.2 スーパーコンピュータを用いた創薬
4.4 まとめ
第4章 大阪大学医学部・病院における人工知能応用の取り組み
1 「大阪大学 大学院医学系研究科・医学部附属病院 産学連携・クロスイノベーションイニシアティブ」「AIメディカルヘルスケアプラットフォーム」設立の背景
1.1 緒言:基盤となる産学連携・クロスイノベーションイニシアティブ
1.2 AIメディカルヘルスケアプラットフォームの目的
2 AIメディカルの重要性と方向―大阪大学医学部におけるAIメディカル研究の取り組みを中心に―
2.1 はじめに
2.2 人工知能応用型医療技術開発内容について
2.3 産業応用の視点
2.3.1 医学と人工知能の組み合わせは必須の産業プラットフォームとなる
2.3.2 人工知能の経済への影響
2.3.3 日本の国際競争力のシフト:ものつくりから新領域へ
2.4 メディカル・人工知能領域の教育体制
2.5 まとめ
3 人工知能Deep Learningの医学応用
3.1 緒言:技術概観
3.1.1 画像解析・病理診断
3.1.2 診断・カルテ解析
3.1.3 在宅医療
3.1.4 創薬
3.1.5 ウイルス・病原菌解析
3.1.6 実用・医療経済との関連
3.2 オートエンコーダーによるウイルス遺伝子解析
3.3 必要なコンピューターとプログラム
3.4 ディープラーニングと科学と複雑系
3.5 医療と社会的な視点からの議論
4 人工知能の医療画像解析への応用
4.1 はじめに
4.2 畳み込みニューラルネットワークによる細胞画像判別
4.2.1 細胞画像の準備
4.2.2 CNNの構造
4.2.3 細胞分化の識別
4.2.4 細胞画像識別について今後の展望
4.3 おわりに
第5章 ヘルスケアへの展開
1 機械学習クラスタ解析を応用した感染症スクリーニングシステムの研究開発
1.1 はじめに
1.2 機械学習の概要と感染症スクリーニングへの応用
1.3 感染症スクリーニングシステムの紹介と自己組織化マップを用いた感染症判別
1.3.1 バイタルサイン計測に基づく感染症スクリーニングシステムの開発
1.3.2 自己組織化マップとk‒means法を併用した感染症の判別
1.4 季節性インフルエンザ患者を対象とした感染症スクリーニングの検出精度評価
1.5 おわりに
2 細胞培養におけるAI関連技術の応用―画像解析による細胞品質管理
2.1 はじめに
2.2 細胞培養の発展と現状
2.3 細胞培養における新しいフロンティア
2.4 細胞培養の実用化における課題
2.5 細胞培養におけるAI関連技術の応用事例
2.5.1 間葉系幹細胞の分化予測
2.5.2 iPS細胞の培養状況モニタリング評価
2.6 画像を用いた細胞品質管理に期待されるAI関連技術
2.6.1 イメージング計測技術に求められるAI関連技術
2.6.2 画像認識に求められるAI関連技術
2.6.3 データ解析技術に求められるAI関連技術
2.7 まとめ
第6章 ものづくりへの展開
1 微生物によるモノづくりのためのトランスオミクスデータ解読をめぐって
1.1 はじめに
1.2 学習(learn)段階の役割
1.3 データ処理の課題 ピークピッキング
1.4 データの可視化
1.5 データ解読の実際
1.6 エンリッチメント解析
1.7 因果関係のグラフ表示
1.8 まとめ
2 環境問題解決への微生物利用最適化に向けた展開
2.1 はじめに
2.2 微生物Clostridium cellulovoransの特徴
2.3 環境問題解決を目指したC. cellulovoransの定量プロテオーム解析
2.4 今後の展開
3 人工知能技術の代謝工学および農業への応用
3.1 はじめに
3.2 深層学習を用いたタンパク質細胞内局在の予測
3.3 深層学習を用いた遺伝子間相互作用の予測
3.4 植物の表現型解析における機械学習の活用
3.5 おわりに
4 微生物のゲノム情報のビッグデータ化とAI
4.1 はじめに
4.2 国内外のメタゲノム解析の研究動向―海洋メタゲノム解析を例として
4.3 メタゲノミクス・シングルセルゲノミクスの課題
4.4 シングルセルゲノミクスの課題を打破する液滴反応技術とバイオインフォマティクス技術の統合
4.5 メタゲノム・シングルセルゲノムデータ解析へのAI導入による未来展望
4.6 おわりに
5 先端バイオ計測技術の醸造現場への導入と機械学習によるイノベーションへの期待
5.1 はじめに
5.2 清酒生産における品質管理の現状
5.3 課題解決のためには…清酒製造のための工程管理指標の探索
5.4 現場で使えるポジショニングシステムを目指して
5.5 醸造分野におけるIT技術の導入
第7章 今後の期待する展開
1 脳機能の解明を目指した個体レベルのdata‒driven scienceの実装
1.1 はじめに
1.2 機能的セロミクスの戦略
1.3 機能的セロミクスの実証
1.4 神経ネットワークの動作原理の理解に向けて
2 定量データに基づく生体情報処理の同定
2.1 背景
2.2 細胞移動における細胞内情報処理の同定
2.3 成長円錐走化性の細胞内情報処理
2.4 精子幹細胞ダイナミクスの同定
3 生物種を横断した情報の整備
3.1 生物横断研究の流れ
3.2 統一化に向かうモデル生物データベースの現状
3.3 オーソログによる生物横断検索
3.4 生物横断を柱として進む希少疾患研究
3.5 表現型で横断できるか:フェノログの試み
3.6 生物横断を容易にするための情報整備:データベース化を容易にする論文形式の導入
3.7 サイバーから実研究を加速するためのインフラ整備
3.8 最後に
4 粒子群最適化法によるニューラルネットワークの柔軟な学習
4.1 はじめに
4.2 ニューラルネットワークにおける最適化問題
4.3 従来の最適化法とその問題点
4.4 粒子群最適化法
4.5 柔軟な学習の実行例
4.6 おわりに
5 個人と社会のためのAIとIoT基盤
5.1 はじめに
5.2 個人と社会のための枠組み
5.2.1 枠組み
5.2.2 解決すべき課題
5.3 応用例
5.4 関連研究
5.5 おわりに
6 バイオテクノロジーにおいて期待されるAIの姿
6.1 はじめに
6.2 データサイエンスの現況と問題点
6.3 次世代に向けた生命現象解析
6.4 今後の展開
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自動車用制振・遮音・吸音材料の最新動向《普及版》
￥3,960
2018年刊「自動車用制振・遮音・吸音材料の最新動向」の普及版。騒音発生メカニズムから材料開発、材料の最適配置、性能評価・シミュレーションまで、自動車騒音対策の全てが分かる1冊。
（監修：山本崇史）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=115628"target=”_blank”>この本の紙版「自動車用制振・遮音・吸音材料の最新動向(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2018年当時のものを使用しております。
山本崇史 工学院大学
吉田準史 大阪工業大学
飯田明由 豊橋技術科学大学
井上尚久 東京大学
新井田康朗 クラレクラフレックス(株)
加藤大輔 豊和繊維工業(株)
森 正 ニチアス(株)
次橋一樹 (株)神戸製鋼所
板野直文 日本特殊塗料(株)
竹内文人 三井化学(株)
丸山新一 京都大学
山内勝也 九州大学
西村正治 鳥取大学;Nラボ
竹澤晃弘 広島大学
黒沢良夫 帝京大学
山口誉夫 群馬大学
見坐地一人 日本大学
山口道征 エム・ワイ・アクーステク
木村正輝 ブリュエル・ケアー・ジャパン
廣澤邦一 OPTIS Japan(株)
木野直樹 静岡県工業技術研究所
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＜＜目次＞＞
第1章 自動車で発生する音とその対策
1 TPAによる車室内騒音分析
1.1 自動車騒音の音源と対策
1.2 車室内騒音の寄与分離手法について
1.3 実稼働TPA法
1.4 固体伝搬音と空気伝搬音およびその分離
1.5 模型自動車を用いた寄与分離の実施
1.6 まとめ
2 車体周りの流れに起因する車内騒音の予測技術
2.1 緒言
2.2 空力騒音
2.3 車内騒音解析(直接解析)
2.4 波数・周波数解析
2.5 まとめ
第2章 自動車用制振・遮音・吸音材料の開発
1 音響振動連成数値解析による積層型音響材料の部材性能予測
1.1 はじめに
1.2 材料の分類とモデル化
1.2.1 固定材料
1.2.2 空気層
1.2.3 多孔質材料
1.2.4 材料間の連続条件
1.3 吸音率・透過損失予測のための問題設定
1.3.1 伝達マトリクス法との比較
1.3.2 問題設定
1.3.3 解析上の留意点
1.4 音響透過損失の解析例
1.4.1 解析条件
1.4.2 理論解析値の傾向
1.4.3 数値解析値の傾向
2 自動車吸音材の特徴と性能、応用例、今後の展開
2.1 はじめに
2.2 不織布とは
2.3 不織布の吸音特性
2.4 不織布系吸音材の具体例
2.4.1 内装
2.4.2 エンジン周辺
2.4.3 その他
2.5 不織布系自動車吸音材の課題と今後について
3 ノイズキャンセリング機能を有する防音材料の開発
3.1 はじめに
3.2 開発品の概要
3.2.1 開発品の防音構造
3.2.2 開発品の根源となった技術
3.3 実験的検討
3.3.1 平板試料の音響透過損失
3.3.2 フィルムと遮音材の振動速度
3.3.3 車両音響評価
3.4 開発品の消音メカニズム
3.4.1 2×2行列の伝達マトリックス法
3.4.2 開発品の周波数応答関数
3.4.3 フィルムと遮音材の理想的な振動形態
3.5 おわりに
4 自動車用遮音・防音材料の開発
4.1 はじめに
4.2 Biot理論に基づく音響予測
4.3 積層構造の設計 自動車向け超軽量防音カバー「エアトーン®」
4.4 「エアトーン®」の特長
4.5 「エアトーン®」の適用事例
4.6 まとめ
5 微細多孔板を用いた近接遮音技術
5.1 緒言
5.2 多孔板を用いた固体音低減効果の実験的検証
5.3 数値解析による固体音低減特性の検証
5.3.1 多孔板サイズの影響
5.3.2 多孔板仕様の影響
5.3.3 多孔板複層化の効果
5.4 結言
6 自動車用制振塗料の技術動向
6.1 はじめに
6.2 汎用制振塗料について
6.2.1 制振の位置付け
6.2.2 制振機構
6.2.3 汎用制振塗料の設計
6.2.4 汎用制振塗料の制振特性
6.3 自動車用制振塗料について
6.3.1 自動車用制振材の変遷
6.3.2 自動車用制振塗料の詳細
6.3.3 自動車市場における制振材の性能評価方法と音響解析の重要性
6.3.4 塗装工程について
6.4 おわりに
7 振動制御用エラストマー材料の開発動向
7.1 はじめに
7.2 エラストマーの概説
7.2.1 熱硬化性エラストマー
7.2.2 熱可塑性エラストマー
7.3 エラストマーによる振動制御
7.3.1 防振と制振
7.3.2 エラストマーの動的粘弾性挙動
7.4 制振材料の基礎的な考え方
7.4.1 非拘束型と拘束型
7.4.2 2層構造:非拘束型制振材料
7.4.3 3層構造:拘束型制振材料
7.5 熱可塑性ポリオレフィンABSORTOMER®(アブソートマー®)の展開
7.5.1 ABSORTOMER®の特徴
7.5.2 ABSORTOMER®の動的粘弾性特性
7.5.3 ABSORTOMER®とEPDMの複合化
7.5.4 ABSORTOMER®とTPVの複合化
7.6 おわりに
8 均質化法による多孔質吸音材料の微視構造設計
8.1 はじめに
8.2 均質化法による動的特性の予測手法
8.2.1 ミクロスケールの支配方程式
8.2.2 多孔質材に拡張した均質化法
8.3 Biotパラメータの同定
8.3.1 空孔率
8.3.2 密度
8.3.3 流れ抵抗
8.3.4 迷路度と特性長
8.3.5 ヤング率とポアソン比
8.4 Delany-Bazleyモデル
8.5 解析モデル
8.6 解析結果
8.6.1 ユニットセルサイズによる影響
8.6.2 Delany-Bazleyモデルとの比較
8.7 まとめ
第3章 自動車における騒音制御
1 自動車で発生する音の性質と吸遮音材の要求特性
1.1 自動車で発生する音とその性質
1.2 騒音の抑制方法と対策手順
2 自動車におけるサウンドデザインと音質評価技術
2.1 はじめに
2.2 自動車のサウンドデザイン～音の価値の積極的な活用～
2.2.1 サウンドデザインとは何か?
2.2.2 単純な抑制からデザインへ
2.3 音の心理的側面
2.3.1 音の遮蔽(マスキング)
2.3.2 聴覚器の周波数選択性
2.3.3 聴覚フィルタと臨界帯域
2.3.4 音の大きさ(ラウドネス)
2.3.5 音の3属性
2.4 音質評価技術
2.4.1 音色と音質
2.4.2 音質評価のための注意点
2.4.3 測定の尺度水準
2.4.4 主観評価手法
2.5 次世代自動車のサウンドデザイン課題
2.5.1 車両接近通報音のデザイン
2.5.2 走行音の積極的なデザイン
2.5.3 車室内音環境のデザイン
3 薄膜を利用した騒音対策手法
3.1 はじめに
3.2 音響透過壁
3.2.1 音響透過壁の基本コンセプト
3.2.2 ダクトへの音響透過壁の適用
3.2.3 カーエアコンダクトへの応用
3.3 薄膜軽量遮音構造
3.3.1 MSIの基本構造
3.3.2 遮音量計測実験
3.3.3 遮音量のシミュレーション
3.3.4 MSIの遮音メカニズム
4 トポロジー最適化による減衰材料の最適配置
4.1 はじめに
4.2 トポロジー最適化
4.3 固有振動数解析に基づく最適化
4.4 周波数応答解析での最適化
4.5 まとめ
5 極細繊維材の吸音率予測手法の開発
5.1 はじめに
5.2 ナノ繊維単体の計算手法
5.3 ナノ繊維を含む積層吸音材の計算結果
5.4 まとめ
第4章 遮音・吸音材料の評価と自動車への応用
1 モード歪みエネルギー法による制振防音性能の予測
1.1 自動車用制振・防音構造のモード歪みエネルギー法による解析
1.2 自動車用制振構造への応用例
2 ハイブリッド統計的エネルギー解析手法を用いた防音仕様の検討
2.1 はじめに
2.2 統計的エネルギー解析手法(SEA法)
2.2.1 基本的な考え方
2.3 ハイブリッドSEA法
2.3.1 解析SEAモデル作成に必要な情報収集
2.3.2 解析SEAモデル作成
2.3.3 入力サブシステムの定義
2.3.4 伝達経路ネットワーク図作成
2.3.5 構造・音響加振実験
2.3.6 ハイブリッド化
2.4 防音材仕様検討
2.4.1 Design Modification(DM)モデル化手法
3 多孔質材料の吸・遮音メカニズムと評価手法
3.1 はじめに
3.2 多孔質材料のいろいろ、吸音要素
3.3 吸音性を表す量
3.3.1 材料に関わる音波の音圧挙動の定式化
3.4 おわりに
4 11.5 kHzまで測定可能な高周波域吸音率/透過損失測定用音響管の開発
4.1 はじめに
4.2 音響管による吸遮音性能評価方法
4.2.1 吸音率測定方法
4.2.2 垂直入射透過損失測定
4.3 音響管による高周波域測定の対応
4.3.1 上限周波数
4.3.2 下限周波数
4.3.3 平面波伝搬条件を満たす音響管寸法
4.3.4 高周波域まで測定できる音響管
4.3.5 高周波域対応音響管の課題
4.4 測定事例
4.5 まとめ
5 Biotパラメータの実測と予測
5.1 はじめに
5.2 多孔質材料の数理モデル
5.3 パラメータの定義
5.3.1 多孔度
5.3.2 単位厚さ当たりの流れ抵抗
5.3.3 迷路度
5.3.4 粘性特性長
5.3.5 熱的特性長
5.3.6 弾性率
5.3.7 内部損失係数
5.4 パラメータの測定方法
5.4.1 多孔度
5.4.2 単位厚さ当たりの流れ抵抗
5.4.3 迷路度
5.4.4 特性長
5.4.5 弾性率
5.5 パラメータの予測法
5.5.1 JCAモデルにおけるパラメータの数値流体力学的予測
5.5.2 変形による繊維系多孔質材料のパラメータの変化のための予測式
5.6 おわりに
6 Biotモデルにおける非音響パラメータの同定法
6.1 はじめに
6.2 セルウィンドウに細孔の開いた薄膜を有するポリウレタンフォームの垂直入射吸音率の測定
6.3 筆者が行った測定に基づく非音響パラメータの同定法
6.4 海外研究者による非音響パラメータの同定法
6.5 まとめ
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月刊バイオインダストリー 2024年9月号（電子版）
￥5,500
著者一覧
白木琢磨 近畿大学
岡 卓也 京都産業大学
田守義和 神戸大学
二連木晋輔 オハイオ州立大学
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BIO R&D
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新規蛋白質立体構造可視化技術によるアロステリック創薬
Analysis of Allosteric Drugs Using SKY Plot
【目次】
1 はじめに
2 アロステリー温故知新
3 人生の転機は発想の転機
4 これからのアロステリック創薬
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高齢者の健康管理のための尿検査技術の開発
Development of Urinary Inspection for Health Management of Older Adults
【目次】
1 はじめに
2 うつ・不安症の尿検査技術
2. 1 うつ・不安症の診断方法
2. 2 うつ・不安症の揮発性有機化合物（VOC）マーカー
3 サルコペニアの尿検査技術
3. 1 サルコペニアの診断方法
3. 2 サルコペニアのVOC マーカー
4 まとめ
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褐色脂肪細胞の脂肪滴形態を制御するメカニズムとオートファジー
【目次】
1 脂肪細胞の脂肪滴形態と機能
2 Cide ファミリーの同定と各発現臓器における機能
3 白色脂肪細胞の単房性脂肪滴形成を担うFSP27
4 FSP27βの同定と褐色脂肪細胞の多房性脂肪滴形成への役割
5 ヒトの疾患とCide ファミリー
6 脂肪細胞の脂肪滴形態を制御するFSP27 とオートファジー
7 今後の展望
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褐色脂肪組織の加齢変化と運動
【目次】
1 加齢によるBAT の白色化
2 加齢によるBAT の熱産生機能の低下
2. 1 加齢によるBAT の交感神経系の変化
2. 2 加齢によるUCP1 発現の減少
2. 3 加齢によるミトコンドリアのβ酸化の減少させる
3 齢によるBAT の内分泌機能への影響
4 運動によるBAT の再活性化の可能性
5 結論
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BIO BUSINESS
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陸上養殖の自動化技術
【目次】
1 陸上養殖の計測技術
2 自動給餌システム
3 水処理（換水・固形物除去・清掃，DO センサー，水質管理，循環水・ろ過）システム
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次世代の養殖システム
【目次】
1 アクアポニックス
1. 1 概要
1. 2 国内の参入企業
1. 2. 1 アクポニ
1. 2. 2 プラントフォーム
1. 2. 3 アクアポニックスデザインラボ
2 新規立地の養殖事業
2. 1 消費地立地型の完全閉鎖循環型陸上養殖システム
2. 2 駅舎を利用した陸上養殖システム
2. 3 耕作放棄地を活用した陸上養殖システム
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単糖類の市場動向
【目次】
1 概要
2 グルコース
3 フルクトース
4 ガラクトース
5 マンノース
6 D−リボース
7 L−アラビノース
8 キシロース
9 希少糖
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BIO PRODUCTS
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加水分解シルク（Hydrolyzed Silk）
水溶性アナトー（Annatto water soluble）
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月刊機能材料2024年9月号（電子版）
￥4,620
【特集】高分子微粒子の開発と活用
★微粒子材料は,顔料や接着剤,電子部品など幅広い分野で活用されております。高分子微粒子も,高分子の構造や微粒子の作製手法によって刺激応答性をはじめとする様々な機能を発現させることが可能です。本特集では,高分子微粒子の作製や物性,活用に向けた研究について紹介いたします。
＜著者一覧＞
伊藤大道 愛媛大学
森秀晴 山形大学
原口直樹 豊橋技術科学大学
緒方真希 立命館大学
松本浩輔 立命館大学
堤治 立命館大学
村上義彦 東京農工大学
桑田直明 (国研)物質・材料研究機構
長谷川源 (国研)物質・材料研究機構
小野篤史 静岡大学
水野文菜 静岡大学
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【特集】高分子微粒子の開発と活用
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光応答性架橋アゾベンゼン高分子微粒子の開発
Development of Photoresponsive Crosslinked Azobenzene Polymer Particles
光応答性のアゾベンゼンをもつモノマーを分散重合に適用することで,光の照射で形状を変化させる高分子微粒子を得た。この形状変化は微粒子内部でのアゾベンゼン部位の光異性化に伴う階層的な高分子構造の転移が引き起こしていた。さらに,架橋構造の導入で微粒子の光応答が可逆になり,再利用が可能な光応答性微粒子乳化剤となった。
【目次】
1 はじめに
2 異方的な形状をもつアゾベンゼン高分子微粒子の合成と光駆動変形
3 架橋アゾベンゼン高分子微粒子の合成と光機能
4 まとめ
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トレオニンを含有した多重刺激応答性ナノ粒子の開発
Development of Threonine-Containing Multi-Stimuli-Responsive Nanoparticles
アミノ酸の一つであるトレオニンを側鎖に有するポリアクリルアミドはカルボキシ基の解離状態変化や水酸基,アミド基の水素結合に由来する多重刺激(pH,塩,尿素)応答性を示す。また,カルボン酸部位のメチルエステル化により温度応答性を付与できる。本稿では,トレオニン残基をシェル部に持つコア架橋型発光性ナノ粒子とトレオニン/ビニルアミン含有共重合体から成るクラスター化トリガー発光を示すナノ粒子に関する筆者らの研究成果を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 トレオニンをシェル部に持つコア架橋型ナノ粒子の開発
3 トレオニン/ビニルアミン含有共重合体から成るクラスター化トリガー発光を示すナノ粒子の開発
4 おわりに
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官能基化コア-コロナ型高分子微粒子の創製と触媒機能
Synthesis and Catalytic Function of Functionalized Core-Corona Polymer Microspheres
スルホン酸エステルを有するモノマーに用いた沈殿重合,表面開始原子移動ラジカル重合およびスルホン酸の再生反応により,スルホン酸を有するコア-コロナ型高分子微粒子の精密合成に成功した。イオン結合型コア-コロナ型高分子微粒子固定化キラル触媒は不斉反応における不均一系キラル触媒として,高い触媒性能を示した。
【目次】
1 はじめに
2 スルホン酸を有するコア-コロナ高分子微粒子(CC)の合成
3 イオン結合型コア-コロナ高分子微粒子固定化キラル有機分子触媒(ICCC)の合成
4 ICCCを用いた不斉Diels-Alder反応
5 まとめ
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キラルネマチック液晶高分子微粒子の光学機能
Optical Properties of Chiral-Nematic Liquid Crystal Polymer Particle
液晶分子がらせん状に配向したキラルネマチック液晶は,らせんピッチに対応した波長の光を選択的に反射する特性をもつ。ここでは,われわれが開発した単分散キラルネマチック液晶高分子微粒子について概説する。微粒子内部のらせん軸配向に起因する特異的な光学機能を検証した。
【目次】
1 はじめに
2 N*LC
2.1 N*LCの構造
2.2 選択反射特性
2.3 らせん軸が三次元配向したN*LC液滴・微粒子
3 N*LC高分子微粒子の調製と光学機能特性
3.1 微粒子調製と分子配向評価
3.2 反射スペクトル測定
3.3 入射角依存性
3.4 微粒子間反射
3.5 混色によるマルチバンド化
4 おわりに
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多糖のゾル-ゲル転移を利用した温度応答性粒子の開発
Development of Temperature-Responsive Particles Using Sol-Gel Transition of Polysaccharides
固有の温度においてゾルからゲルに状態が変化する性質(ゾル-ゲル転移)を有する多糖を利用することによって,温度に応答して内包物を放出する粒子を作製することができる。本稿では,薬物(あるいは,薬物の入れ物である薬物キャリア)を吸入して肺へ送達する手法(経肺投与)への応用を目指した温度応答性粒子の開発について概説する。
【目次】
1 経肺投与
2 刺激応答性粒子
3 カラギーナン
4 ゾル-ゲル転移を利用したκ-カラギーナン粒子の作製
5 カラギーナン粒子の温度応答挙動
6 カラギーナン粒子の肺送達能
7 おわりに
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[Material Report-R&D-]
全固体電池材料における粒界拡散を定量化する新しい手法
New Technique for Quantifying Grain Boundary Diffusion in All Solid-State Battery Materials
次世代蓄電システムとして期待されている全固体電池ではリチウムイオンの粒界拡散が課題となっている。粒界拡散の向上のためには原理解明に資する正確な定量評価が必要である。本稿では二次イオン質量分析法(SIMS)に基づく拡散測定法を紹介する。試料を冷却しながら観測するクライオSIMSを用いることで高分解能なイメージングを実現し,粒構造に基づく粒界拡散係数の評価が可能となった。
【目次】
1 はじめに
2 SIMSを用いた同位体拡散測定
3 LLTO固体電解質における同位体分布のイメージング
4 長距離拡散の計測と粒界・バルク拡散との比較
5 まとめ
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金ナノ粒子でできた高色彩性カラーフィルム
Highly Chromatic Film Made of Gold Nanoparticles
金属コロイドは局在型表面プラズモン共鳴により固有の色を呈し,半永久的に褪色しない着色剤としてステンドグラス等に古くから利用されている。金コロイドはマゼンタ色を呈することがよく知られているが,金ナノ粒子の粒径や形状を変えるとシアン色,青色,緑色を示すようになる。本研究ではこれら金ナノ粒子のフィルム化に成功した。
【目次】
1 はじめに
2 局在型表面プラズモン共鳴
3 金ナノ粒子単層集積膜の表面プラズモン共鳴特性
4 プラズモニックカラーフィルムの開発
5 結論
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[Market Data]
有機顔料工業の市場動向
2022年の有機顔料の生産量は前年比93.1%の1万1,297トンとなった。有機顔料の主要需要分野である印刷インキや塗料への需要はここ数年低迷しており,2021年には回復傾向がみえたが,フタロシアニン系顔料,アゾ顔料ともに再び生産量は減少した。また,原材料となる基礎有機化学品の価格が上昇していることに加え,有機顔料の生産大国である中国とインドにおいて,排水処理等の環境対策の強化が進み,製造コストの上昇が続いている。原料価格の上昇は今後も続く可能性があり,各メーカーともに原料の安定供給が求められる。今後は新興国への販売拡張に向けた生産拠点の整備と顧客のニーズへの対応が求められるだろう。
【目次】
1 生産概要
2 需要先概要
3 輸出入の概要
4 メーカー動向
5 製品開発動向
6 環境問題への対応
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印刷インキ工業の市場動向
2022年の印刷インキ生産量は前年比98.4%の約27万5,777トン,出荷量は前年比99.0%の31万8,099トン,出荷額は前年比101.0%の2,663億9,300万円と微増した。新型コロナウイルスの影響による経済活動の停滞を受け,各種インキの需要は低迷したが,包装業界の成長が市場を牽引している。
【目次】
1 需要動向
2 製品別動向
3 輸出入動向
4 メーカー動向
5 環境対応製品開発動向
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[Material Profile]
ジクミルパーオキサイド
ジフェニルアミン -
内外美容成分―食べる化粧品の素材研究―《普及版》
￥4,510
2017年刊「内外美容成分―食べる化粧品の素材研究―」の普及版。内外美容の特許事情やその素材の研究動向および、機能性表示食品市場の主要メーカー・素材について解説した1冊!
（監修：島田邦男）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=115616"target=”_blank”>この本の紙版「内外美容成分(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2017年当時のものを使用しております。
島田邦男 琉球ボーテ(株)
日比野英彦 日本脂質栄養学会
香西雄介 神奈川歯科大学
印南 永 神奈川歯科大学
矢野嘉宏 知財問題研究家
渡辺章夫 中部大学
米澤貴之 中部大学
照屋俊明 琉球大学
禹 済泰 中部大学;(株)沖縄リサーチセンター
坪井 誠 一丸ファルコス(株);岐阜薬科大学
田川 岳 丸善製薬(株)
向井克之 (株)ダイセル
下田博司 オリザ油化(株)
築城寿長 ダイワボウノイ(株);信州大学
宮本 達 (株)アイフォーレ
大門奈央 キユーピー(株)
吉田英人 キユーピー(株)
森藤雅史 (株)明治
竹田翔伍 オリザ油化(株)
山下修矢 農業・食品産業技術総合研究機構
立花宏文 九州大学
上岡龍一 崇城大学;表参道吉田病院
上岡秀嗣 健康予防医学研究所
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＜＜目次＞＞
【第I編 総論】
第1章 我が国における内外美容の規制の現状
1 はじめに
2 食品領域と内外美容
2.1 変遷
2.2 科学的根拠と表示
2.3 一般食品
2.4 保健機能食品
2.5 機能性表示食品
2.6 栄養機能食品
2.7 健康補助食品
3 おわりに
第2章 最近の脂質に関するトピックスと内外美容への応用
1 皮膚の構造と脂質
2 セラミドの役割
3 アシルセラミド
3.1 アシルセラミドの機能
3.2 表皮の構造とアシルセラミド
3.3 アシルセラミドの生合成
3.4 表皮におけるセラミドと皮膚バリア機能
3.5 スフィンゴ脂質の経口摂取が皮膚に与える影響
4 皮膚におけるホスホリパーゼの役割
4.1 脂質メディエーター
4.2 分泌性ホスホリパーゼA2
4.3 皮膚に特異的に発現しているホスホリパーゼ
5 おわりに
第3章 骨構造解析とその技術を応用した肌構造評価法
1 はじめに
2 骨構造と骨密度
3 骨構造解析
4 皮溝の構造解析
第4章 内外美容の最新特許事情
1 はじめに
2 内外美容の特許事情全体をどのように調べるか?
3 内外美容に関する主要技術の特許事情調査
3.1 コラーゲンに関する特許出願動向
3.2 ヒアルロン酸に関する特許出願動向
3.3 セラミドに関する特許出願動向
3.4 グルコサミンに関する特許出願動向
3.5 レスベラトロールに関する特許出願動向
4 おわりに
【第II編 内外美容素材の研究動向】
第5章 ノビレチン(シークヮーサー抽出物)の化粧品・健康食品原料への有用性
1 はじめに
2 シークヮーサーとノビレチンについて
3 ノビレチンの抗肥満効果
4 ノビレチンの抗シワ効果
5 ノビレチンの抗掻痒効果
6 ノビレチンの美白効果
7 さいごに
第6章 サケ鼻軟骨プロテオグリカンとアーティチョーク葉抽出物シナロピクリンの肌老化改善
1 はじめに
2 肌構造
3 プロテオグリカン
3.1 サケ鼻軟骨プロテオグリカン
3.2 サケ鼻軟骨プロテオグリカンの抗加齢・美容効果
3.3 ヒト皮膚細胞への作用
3.4 美容効果外用
3.5 経口摂取による美容効果
3.6 プロテオグリカンの働き
3.7 プロテオグリカンのまとめ
4 アーティチョーク葉抽出物
4.1 アーティチョーク
4.2 アーティチョーク葉に含まれるシナロピクリン
4.3 肌におけるNF-κB
4.4 アーティチョーク葉
4.5 美容効果外用
4.6 経口摂取による美容効果
4.7 アーティチョークのまとめ
5 終わりに
第7章 パイナップル由来グルコシルセラミドの内外美容
1 はじめに
2 パイナップル由来グルコシルセラミドについて
3 臨床試験による美肌効果
3.1 長期経口摂取試験
3.2 化粧用エキスの併用効果
4 メカニズムの機能性研究
4.1 表皮をターゲットにした機能性評価
4.2 真皮をターゲットにした機能性検討
5 パイナップル由来グルコシルセラミドの安全性
5.1 長期摂取試験
5.2 過剰摂取試験
6 おわりに
第8章 うんしゅうみかん由来β-クリプトキサンチンの美容効果について
1 はじめに
2 β-クリプトキサンチンによるコラーゲン産生促進作用
3 β-クリプトキサンチンによるヒアルロン酸,アクアポリン産生促進作用
4 β-クリプトキサンチンによる美白作用
5 β-クリプトキサンチン経口摂取によるシミ消去作用
6 おわりに
第9章 紫茶エキスの抗肥満およびスキンケア効果
1 はじめに
2 紫茶エキスの抗肥満作用
3 紫茶エキスのスキンケア効果
4 おわりに
第10章 機能性フタロシアニンと皮膚への作用
1 機能性フタロシアニン
1.1 はじめに
1.2 機能性フタロシアニン
1.3 機能性フタロシアニンの触媒機能
1.4 繊維への応用
1.5 消臭・抗菌繊維「デオメタフィ」
1.6 抗アレルゲン繊維「アレルキャッチャー」
1.7 黄砂・PM2.5への対応
1.8 痒み鎮静繊維「アレルキャッチャーAD」
1.9 おわりに
2 美容酵素メディエンザイムの作用メカニズム
2.1 はじめに
2.2 化粧品の安全性に関わる問題
2.3 メディエンザイムについて
2.4 メディエンザイムの皮膚透過性
2.5 メディエンザイムの有用性
2.6 内外美容の有用性
2.7 表面美容効果と内側からの美容効果
2.8 まとめ
第11章 脂質の内外美容素材としての機能
1 はじめに
2 化粧品用リン脂質
3 環状ホスファチジン酸
4 毛穴目立ち
5 N-3系脂肪酸
6 おわりに
第12章 高付加価値を持つヒアルロン酸の内外美容
1 はじめに
2 ヒアルロン酸の性質
3 ヒアルロン酸の塗布による皮膚改善効果
3.1 低分子ヒアルロン酸
3.2 超保湿型ヒアルロン酸
4 ヒアルロン酸の経口摂取
4.1 ヒトに対する経口摂取ヒアルロン酸の皮膚改善効果
4.2 紫外線照射皮膚障害マウスに対する経口投与ヒアルロン酸の光老化予防効果
4.3 経口投与のヒアルロン酸の吸収について
5 おわりに
第13章 乳由来スフィンゴミエリンの皮膚バリア機能改善効果
1 はじめに
2 乳由来のスフィンゴミエリンとその構造
3 乳由来スフィンゴミエリンの皮膚バリア機能改善効果
3.1 ドライスキンモデルによる評価
3.2 紫外線照射モデルによる評価
3.3 荒れ肌モデルによる評価
3.4 ヒトによる評価
4 おわりに
第14章 イチゴ種子エキスの角層セラミドおよび表皮バリアー機能分子に及ぼす作用
1 はじめに
2 イチゴ種子エキス
3 表皮機能に関与する分子
3.1 セラミド
3.2 フィラグリン
3.3 インボルクリン
4 実験方法
5 結果および考察
5.1 角層セラミドに及ぼす影響
5.2 角層セラミド合成に関与する遺伝子発現への影響
5.3 フィラグリンおよびインボルクリン発現への影響
6 おわりに
第15章 フラボノイドの抗アレルギー作用
1 はじめに
2 フラボノイドとは
3 Ⅰ型アレルギーの発症機序
4 フラボノイドの抗アレルギー作用
4.1 フラボノール
4.2 フラボン
4.3 イソフラボン
4.4 メチル化カテキン
5 おわりに
第16章 焼酎もろみエキスの美白効果に関する研究
1 はじめに
2 単式蒸留しょうちゅう
2.1 一次仕込み
2.2 二次仕込み
2.3 蒸留
3 焼酎粕の化粧品への応用
4 おわりに
【第III編 機能性表示食品市場と内外美容】
第17章 機能性表示食品制度における注目企業と商品
1 大手食品,飲料メーカー
1.1 キリンホールディングス
1.2 アサヒグループホールディングス
1.3 ミツカン
1.4 日本水産
1.5 カゴメ
1.6 サントリーホールディングス
1.7 大塚食品/三井物産
1.8 江崎グリコ
1.9 森永グループ(森永製菓/森永乳業)
1.10 ヤクルト本社
1.11 日本ハム
1.12 味の素
1.13 伊藤園
1.14 雪印メグミルク
2 医薬品,香粧品メーカー
2.1 ライオン
2.2 花王
2.3 ファンケル
2.4 ロート製薬
2.5 森下仁丹
2.6 武田薬品工業
2.7 小林製薬
2.8 資生堂
3 健康食品,通信販売メーカー
3.1 キューサイ
3.2 八幡物産
3.3 日健総本社
3.4 日本予防医薬
3.5 ファイン
4 機能性食品の原料メーカー
4.1 ユーグレナ
4.2 DSMグループ
4.3 ホクガン
4.4 池田糖化工業
4.5 富士化学工業
4.6 ニチレイバイオサイエンス
4.7 太陽化学
4.8 築野食品工業
4.9 ブロマ研究所
5 生産者団体,異業種メーカーその他
5.1 アークレイ
5.2 JAみっかび/農研機構果実研究所
5.3 新潟市農業活性化研究センター
5.4 井原水産
第18章 主要機能性素材の市場動向
1 美容/アンチエイジング素材
1.1 コラーゲン
1.2 プラセンタエキス
1.3 セサミン
1.4 セラミド
1.5 大豆イソフラボン/エクオール
1.6 マカ抽出物
2 骨/関節サポート素材,抗ロコモ素材
2.1 ヒアルロン酸
2.2 グルコサミン/アセチルグルコサミン
2.3 コンドロイチン(コンドロイチン硫酸塩)
2.4 クレアチン
3 アイケア素材
3.1 ルテイン/ゼアキサンチン
3.2 アスタキサンチン
3.3 ビルベリー
3.4 カシス
4 健脳サポート素材
4.1 イチョウ葉エキス
4.2 DHA
4.3 ナットウキナーゼ
5 ダイエット素材
5.1 L-カルニチン
5.2 カプサイシン(トウガラシ抽出物)/カプシエイト
5.3 黒ショウガ(黒ウコン)
5.4 キトサン
5.5 明日葉
6 免疫サポート素材
6.1 アガリクス(ヒメマツタケ)
6.2 植物性乳酸菌
6.3 プロポリス
7 その他の機能性素材
7.1 ウコン(ターメリック)抽出物/クルクミン
7.2 核酸(DNA-Na)
7.3 乳酸菌
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バイオフィルム制御に向けた構造と形成過程―特徴・問題点・事例・有効利用から読み解くアプローチ―《普及版》
￥3,520
2017年刊「バイオフィルム制御に向けた構造と形成過程―特徴・問題点・事例・有効利用から読み解くアプローチ―」の普及版。周辺環境により異なる特徴をもつバイオフィルムへの個別対策として、その構造や形成過程、各種細菌の生理活性を理解するために欠かせない1冊!
（監修：松村吉信）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2017年当時のものを使用しております。
松村吉信 関西大学
田代陽介 静岡大学
天野富美夫 大阪薬科大学
米澤英雄 杏林大学
久保田浩美 花王㈱
池田 宰 宇都宮大学
千原康太郎 早稲田大学
常田 聡 早稲田大学
古畑勝則 麻布大学
本田和美 越谷大袋クリニック
大薗英一 日本医科大学
泉福英信 国立感染症研究所
福智 司 三重大学
矢野剛久 花王㈱
川野浩明 東京工業大学
末永祐磨 東京工業大学
馬場美岬 東京工業大学
細田順平 東京工業大学
沖野晃俊 東京工業大学
兼松秀行 鈴鹿工業高等専門学校
河原井武人 日本大学
野村暢彦 筑波大学
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＜＜目次＞＞
第1章 バイオフィルムの構造と形成機構
1 一般的なバイオフィルム構造とその形成過程、バイオフィルム評価
1.1 はじめに
1.2 一般的なバイオフィルム構造
1.3 バイオフィルムが形成される環境
1.4 バイオフィルムを構成する微生物細胞
1.5 バイオフィルムの環境ストレス耐性・抗菌剤耐性
1.6 バイオフィルム形成過程
1.7 バイオフィルム対策
1.8 バイオフィルム評価
1.9 まとめ
2 緑膿菌が形成するバイオフィルムの構造と特徴
2.1 はじめに
2.2 緑膿菌のバイオフィルム形成過程
2.2.1 付着
2.2.2 マイクロコロニー形成
2.2.3 成熟
2.2.4 脱離
2.3 バイオフィルムの構成成分
2.3.1 細胞外多糖
2.3.2 細胞外DNA
2.3.3 細胞外タンパク質
2.3.4 膜小胞
2.4 Quorum sensingよるバイオフィルム制御
2.5 c-di-GMPによるバイオフィルム制御
2.6 環境ストレスに応答したバイオフィルム形成
2.7 おわりに
3 サルモネラが形成するバイオフィルムの構造
3.1 はじめに
3.2 サルモネラのバイオフィルム
3.2.1 サルモネラのバイオフィルムの形成機構と構造
3.2.2 サルモネラのバイオフィルムに関する問題
3.3 サルモネラのストレス応答とバイオフィルム形成
4 Helicobacter pyloriが形成するバイオフィルムの構造
4.1 はじめに
4.2 ピロリ菌の細菌学的特徴とその病原性
4.3 ピロリ菌感染
4.4 ピロリ菌のバイオフィルム形成
4.5 ピロリ菌バイオフィルムの構造
4.6 最後に
5 乳酸菌バイオフィルムの構造と特徴
5.1 はじめに
5.2 乳酸菌汚染対策とバイオフィルム
5.3 野菜上の微生物の存在状態
5.4 乳酸菌バイオフィルムの形成
5.5 乳酸菌バイオフィルムの構造
5.6 乳酸菌バイオフィルムのストレス耐性
5.7 タマネギから分離した乳酸菌のバイオフィルムにおけるストレス耐性
5.8 終わりに
6 バイオフィルム形成とQuorum Sensing機構
6.1 はじめに
6.2 Quorum Sensing機構
6.3 細菌によるバイオフィルム形成へのQuorum Sensing機構の関与
6.4 Quorum Sensing機構制御技術
6.5 Quorum Sensing制御によるバイオフィルム形成抑制技術
6.6 おわりに
7 バイオフィルム内のストレス環境とPersister形成
7.1 はじめに
7.2 Persister形成と栄養枯渇
7.3 Persister形成とプロトン駆動力
7.4 Persister形成とATP枯渇
7.5 Persister形成とその他のストレス
7.5.1 ジオーキシックシフト
7.5.2 薬剤排出ポンプ
7.5.3 酸化ストレス
7.5.4 クオラムセンシング
7.6 おわりに
第2章 バイオフィルム形成が及ぼす問題点と制御・防止対策
1 バイオフィルムの発生例と分離菌について
1.1 バイオフィルムの発生
1.2 バイオフィルムの微生物的解析
1.2.1 バイオフィルムの発生事例
1.2.2 バイオフィルムの採取と観察
1.2.3 バイオフィルムの発生状況と外観
1.2.4 バイオフィルムの顕微鏡観察
1.2.5 バイオフィルムの従属栄養細菌数
1.2.6 バイオフィルムの構成菌種
1.2.7 バイオフィルムと構成細菌から抽出した色素の類似性
1.2.8 まとめ
1.3 バイオフィルムに関する新たな視点
1.4 バイオフィルムに関する今後の課題
2 血液透析の医療現場におけるバイオフィルム形成の問題点と解決への糸口
2.1 はじめに
2.2 配管内バイオフィルムの証明
2.2.1 パルスフィールド法によるGenotypeの同一性
2.2.2 作業者の手による水系汚染
2.2.3 分離菌構成の合目的性
2.3 血液透析医療の現場の問題点
2.3.1 黎明期からOn-line血液透析ろ過(HDF)まで治療法の変遷
2.3.2 日本の透析液清浄度の測定事情
2.3.3 透析液製造系への清浄化対策の限界
2.4 問題点を解決するための打開策
2.4.1 現実対応手段
2.4.2 抜本的な解決手段:機器構造・施設配管の問題
3 口腔バイオフィルムの特殊性と制御法の現状
3.1 はじめに
3.2 口腔におけるバイオフィルム形成の特殊性
3.2.1 歯表面における口腔常在バイオフィルム形成菌の付着、凝集
3.2.2 死菌による口腔バイオフィルム形成
3.2.3 歯石形成
3.2.4 舌上のバイオフィルム
3.2.5 口腔粘膜のバイオフィルム
3.2.6 日和見菌による口腔バイオフィルム形成
3.2.7 口腔バイオフィルム形成と口臭
3.2.8 口腔バイオフィルム形成と全身疾患
3.3 口腔バイオフィルム形成の制御方法
3.3.1 物理的な口腔清掃方法
3.3.2 代用甘味料を用いたバイオフィルム未形成
3.3.3 洗口剤によるバイオフィルム形成抑制
3.3.4 歯磨きペーストによるバイオフィルム形成抑制
3.3.5 クオラムセンシング阻害によるバイオフィルム形成抑制
3.4 おわりに
4 バイオフィルム制御と洗浄技術
4.1 バイオフィルムの形成と洗浄による制御
4.2 水を用いた清拭洗浄
4.3 アルカリ剤の洗浄効果
4.4 次亜塩素酸の洗浄効果
4.4.1 硬質表面汚れに対するOCl-の洗浄力
4.4.2 樹脂収着汚れに対するHOClの洗浄力
4.5 界面活性剤の併用効果
4.6 塩素系アルカリフォーム洗浄の効果
4.7 気体状HOClによる付着微生物の殺菌
5 生活環境におけるバイオフィルムの制御
5.1 生活環境におけるバイオフィルム
5.2 生活環境におけるバイオフィルムの制御戦略上の特徴
5.3 制御技術構築に向けた戦略
5.4 浴室ピンク汚れ制御に関する研究例
5.5 おわりに
6 プラズマによるバイオフィルム洗浄・殺菌
6.1 プラズマと殺菌
6.2 大気圧プラズマの生成・利用方法
6.2.1 コロナ・アーク放電
6.2.2 誘電体バリヤ放電
6.2.3 グライディングアーク放電
6.2.4 リモート型プラズマ処理
6.2.5 液中殺菌用プラズマ照射法
6.3 各ガス種のプラズマにより液中に導入される活性種
6.4 大気圧低温プラズマによる殺菌効果
6.4.1 各種浮遊菌に対する大気圧低温プラズマの殺菌効果
6.4.2 プラズマバブリングによる付着したバイオフィルム構成菌の不活化
6.4.3 超音波併用プラズマバブリングによる付着したバイオフィルム構成菌の不活化
6.5 おわりに
7 無機物表面のバイオフィルムの評価と対策
7.1 はじめに
7.2 無機物表面に形成されるバイオフィルムとその特徴
7.3 バイオフィルムが引き起こす工業的な問題
7.3.1 腐食・スケール問題
7.3.2 医療衛生問題
7.4 バイオフィルムの評価法
7.4.1 光学顕微鏡
7.4.2 分光学的手法
7.4.3 染色法
7.5 バイオフィルムの対策の現状
7.5.1 機械的方法
7.5.2 薬剤による除去
7.5.3 材料側からのアプローチその他
7.6 終わりに
第3章 バイオフィルムの有効利用
1 バイオフィルムを用いた有用物質生産
1.1 はじめに
1.2 発酵食品
1.3 バイオフィルムリアクター
1.4 発電微生物
2 バイオフィルムの有効利用に向けたバイオフィルム解析とその展望
2.1 はじめに
2.2 簡易的バイオフィルム定量のための解析手法
2.3 バイオフィルム構造の解析手法
2.4 複合微生物系バイオフィルムの解析技術
2.5 バイオフィルム研究技術の将来展望
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月刊バイオインダストリー 2024年8月号（電子版）
￥5,500
著者一覧
竹村 裕 東京理科大学
田﨑正行 新潟大学
若林 斉 北海道大学
津田孝範 中部大学
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BIO R&D
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足裏から健康診断:あなたの足裏は健康ですか?
～糖尿病神経障害の早期スクリーニングを目指して～
Health Assessment from Sole of Feet:Towards Early Screening for Diabetic Neuropathy
【目次】
1 はじめに
2 糖尿病神経障害と足裏の関連性
3 硬さの異なる床を利用した足裏の柔らかさの推定
4 足裏画像から糖尿病神経障害の識別
4. 1 被験者実験
4. 2 各被験者群の面積変化率の平均値
4. 3 足裏画像から糖尿病神経障害の重症度の推定
5 複数方向LED照射型足裏スキャナ
6 おわりに
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より正確に拒絶反応を予測できる腎移植検査法
-ABO血液型不適合腎移植における新規抗A/B抗体価測定法-
Novel Method to Measure AntiA/B Antibody Titers for ABO Incompatible Kidney Transplantation More Accurately Predict Rejection Reactions
【目次】
1 抗体価測定法
2 新規抗体価測定法(CD31-ABOアレイ)
2. 1 CD31-ABOアレイの作成
2. 2 抗A/B抗体の測定
2. 3 赤血球凝集反応とCD31-ABOアレイの比較
2. 4 ABO不適合腎移植におけるAABMRの予測
3 考察
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褐色脂肪組織と骨格筋の機能協調による体温調節
【目次】
1 寒冷環境における自律性体温調節反応
2 BAT活性の集団差,個人差,個人内変動
3 BATと骨格筋によるCITの相互関係
3. 1 NSTに対するBATと骨格筋の貢献
3. 2 BATによるNSTと骨格筋によるSTの相互補完関係
4 体温調節応答における代謝系と循環系のシステム連関の可能性
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ミツバチ産品プロポリスによる肥満・糖尿病予防と褐色脂肪細胞化の誘導
【目次】
1 はじめに
2 プロポリスの定義と起源植物
3 プロポリスと肥満・糖尿病予防
4 ブラジル産グリーンプロポリスの成分と脂肪細胞機能
5 おわりに
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BIO BUSINESS
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抗菌・防カビ剤工業
抗菌・防カビ剤や防腐剤,防虫剤,忌避剤,木材防カビ剤はバイオサイドと呼ばれ,身近な日常品から医療・衛生用品,工業製品まで幅広い分野で使用されている。1990 年代半ばに抗菌ブームが巻き起こった我が国では,抗菌加工製品の市場規模はすでに1 兆円
を超えている。特に2020 年の新型コロナウイルス蔓延以降は,抗ウイルス作用に注目が集まり,非常に速いスピードでの市場が成長し続けている。
【目次】
1 概要
2 抗菌剤の種類
3 用途
4 メーカー動向
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ビタミン様物質の市場動向
【目次】
1 はじめに
2 ルチン(Rutin)
3 ヘスペリジン(hesperidin)
4 ケルセチン(Quercetin)
5 キャベジン
6 イノシトール(Inositol)
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高甘味度甘味料の市場動向
【目次】
1 アセスルファムK(アセスルファムカリウム)
2 アスパルテーム
3 アドバンテーム
4 スクラロース
5 ネオテーム
6 ステビア抽出物
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BIO PRODUCTS
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コハク酸(Succinic acid)
コラーゲン(Collagen)
ソルビトール(Sorbitol)
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月刊機能材料2024年8月号（電子版）
￥4,620
【創刊43周年記念特集】エラストマーの研究開発動向
★エラストマーは原料の選択・配合や混練技術によって特性の付与が可能で,耐熱性をはじめとする物性の向上や,活用のための研究例が報告されております。本特集では,エラストマーの材料開発や活用に向けた取り組みについて紹介いたします。
＜著者一覧＞
北嶋裕一 三菱ケミカル(株)
木下佑真 三菱ケミカル(株)
村井威俊 住友ベークライト(株)
鈴木裕司 住友ベークライト(株)
小林潤矢 新潟大学
浦野凜大 新潟大学
三俣哲 新潟大学
三田博亮 東京工業大学
藤枝俊宣 東京工業大学
千葉正毅 千葉科学研究所
和氣美紀夫 (有)Wits
大背戸豊 奈良女子大学
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【創刊43周年記念特集】エラストマーの研究開発動向
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バイオマス原料・リサイクル原料含有熱可塑性エラストマーの開発について
Development of Thermoplastic Elastomers Containing Biomass and Recycled Materials
近年,世界的なSDGsの取り組みや各国の環境規制強化を受けて,三菱ケミカル㈱ではサステナブルな製品開発を積極的に取り進めている。本稿では,当社の保有する高機能コンパウンド材料の中から,熱可塑性エラストマー材料テファブロックTM・トレックスプレーンTMのリサイクルおよびバイオマスグレードについて紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 プラスチックリサイクルの動向
3 リサイクル原料を用いた熱可塑性エラストマーの開発
4 良触感・良耐摩耗性テファブロックTM QEシリーズへのリサイクル原料の適用
5 バイオマス原料を用いた熱可塑性エラストマーの開発
6 天然物由来原料を用いた熱可塑性エラストマーの開発
7 終わりに
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非可食バイオマスを用いた熱安定バイオゴムの開発
Development of Heat stable Rubber Derived from Non-Edible Biomass
非可食バイオマスをベースとして,ほぼ100%バイオマス由来の液状バイオゴムを開発した。開発した液状バイオゴムは2種類あり,常温では無溶剤で液状であり,加熱して硬化すると柔らかいゴムと硬いゴムになる。いずれも耐熱性(耐熱重量減少性)が高く,特に含浸体では低温から高温まで熱安定な粘弾性を示した。
【目次】
1 はじめに
2 非可食バイオマス由来の熱安定バイオゴムについて
3 熱安定ゴムの硬化特性と硬化物特性
4 熱安定バイオゴムの溶剤希釈性
5 熱安定バイオゴム希釈液の複合体への適用
6 おわりに
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空隙を有する磁場応答性エラストマーの可変弾性挙動
Variable Elasticity for Magnetic-Responsive Elastomers Containing Voids
磁性粒子を高充填した磁性エラストマーは,空隙がない状態では磁場を印加しても弾性率は変化しない。しかし,空隙を造ると空隙率に比例して弾性率変化量が大きくなる。空隙によって磁性粒子の移動が可能になることに起因する。空隙を有する磁性エラストマーでは,磁場なしの高い弾性率を維持したまま,大きな弾性率変化を実現できる。
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エラストマー薄膜と骨格筋細胞からなるバイオアクチュエータの開発
Development of Bioactuator with Elastomer Thin Film and Skeletal Muscle Cells
筋細胞を駆動力とするバイオアクチュエータは,生体動作を模倣したソフトロボットや,薬剤試験のための臓器チップへの応用が期待されている。本稿では,UVレーザーにて成形した微細溝を有するエラストマー製薄膜の作製と,微細溝薄膜を培養基材として利用した筋細胞からなる薄膜状バイオアクチュエータの開発について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 自立可能な高分子薄膜の作製技術と特徴
3 高分子薄膜上の微細パターンの成形手法とそれを用いた骨格筋細胞の配列手法
4 薄膜状バイオアクチュエータの収縮動作制御
5 おわりに
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誘電エラストマセンサと触覚デバイス
Dielectric Elastomer Sensors and Haptic Devices
変形や圧力等の特性を測定するために使用される従来のセンサでは,多くの場合,金属,セラミック,ピエゾ,ポリマー等の材料が使用される。しかし,これらの材料は硬いものが多く,対象物にかかる圧力や伸びが変化すると,単一のセンサで計測することが困難になる場合がある。誘電エラストマ薄膜圧力センサ(膜厚0.2 mm)は,1 gfから20 kgf,または4 kgfから120 kgfまでの圧力を正確に測定可能である。また誘電エラストマストレッチセンサは,400%伸長時でもセンサとして動作することが可能になった。
【目次】
1 はじめに
2 誘電エラストマの概要
3 高性能な小型薄膜圧力DESの製作
4 高性能ストレッチDESの製作
5 人の指の動きをロボットの指の動きにシンクロさせるデバイス
6 纏め
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[Material Report-R&Dー]
アルキル-D-グルカミドを基盤とする低分子ゲル化剤の創製
Creation of Low-Molecular-Weight Gelator Based on Alkyl-D-Glucamide
低分子化合物でありながら溶媒とともにゲル状物質を形成できる低分子ゲル化剤は,機能性ソフトマテリアルとしての基礎と応用に興味が持たれている。本解説では,単純な分子構造の低分子ゲル化剤として知られるアルキル-D-グルカミドを化学修飾した化合物群から得られたゲルの物性,特に力学物性について検討した結果を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 N-アルキルアミド-D-グルカミン系低分子ゲル化剤
3 オレオイルアミド-D-グルカミン系低分子ゲル化剤
4 メチルキャップしたステアロイルアミド-グリシン-D-グルカミン系低分子ゲル化剤
5 まとめ
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[Market Data]
石けん・洗剤工業の市場動向
石けん・洗剤市場は成熟市場といわれて久しいが,2022年は前年比で生産量102%,販売量101%,販売金額100%と前年水準にある。2022年はコロナ禍後も手洗い習慣が根付いたとみられ,手洗い用洗剤の需要が好調である。台所用洗剤においては汚れ落ちの早い新商品が発売され好調に推移している。停滞する石けん・洗剤市場においては,より消費者ニーズを喚起する商品展開が模索されており,除菌剤や柔軟剤いるなどの機能性洗剤や,すすぎ時間の短縮を狙う洗剤などが上市されている。今後も上記分野は活発化していくものと推測される。
【目次】
1 業界概要
2 需給動向
3 輸出入動向
4 環境問題への対応
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石油製品添加剤工業の市場動向
石油製品添加剤の需要は,その用途先となる燃料油や潤滑油などの需要に大きく左右される。2008年秋からの世界同時不況の影響で自動車,機械,電気機器などが大幅減産となり,その影響で石油製品,石油製品添加剤需要も落ち込みが続いた。2010年に回復の兆しが見られたものの,東日本大震災や景気低迷,エネルギー政策の迷走等により,先行きは不透明なものとなり,その後も需要は長く横ばいもしくは微増状態が続いている。
【目次】
1 概要
2 需給動向
2.1 燃料油添加剤
2.2 潤滑油添加剤
3 添加剤メーカーの動向
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[Material Profile]
過硫酸アンモニウム
水素化ビスフェノールA
ビスフェノールA -
医療・診断をささえるペプチド科学―再生医療・DDS・診断への応用―《普及版》
￥5,280
2017年刊「医療・診断をささえるペプチド科学」の普及版。ペプチドの合成法や設計指針、さらに細胞培養・分化、生体適合性付与、再生治療、薬物送達、イメージング、診断デバイスへの応用を解説した1冊。
（監修：平野義明）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=115607"target=”_blank”>この本の紙版「医療・診断をささえるペプチド科学(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2017年当時のものを使用しております。
平野義明 関西大学
新留琢郎 熊本大学
大髙 章 徳島大学
重永 章 徳島大学
北村正典 金沢大学
国嶋崇隆 金沢大学
中路 正 富山大学
山本憲一郎 長瀬産業㈱
西内祐二 ㈱糖鎖工学研究所
深井文雄 東京理科大学
保住建太郎 東京薬科大学
熊井 準 東京薬科大学
野水基義 東京薬科大学
堤 浩 東京工業大学
三原久和 東京工業大学
二木史朗 京都大学
秋柴美沙穂 京都大学
河野健一 京都大学
富澤一仁 熊本大学
ベイリー小林菜穂子 東亞合成㈱;慶應義塾大学
吉田徹彦 東亞合成㈱;慶應義塾大学
松本卓也 岡山大学
鳴瀧彩絵 名古屋大学
大槻主税 名古屋大学
蟹江 慧 名古屋大学
成田裕司 名古屋大学医学部附属病院
加藤竜司 名古屋大学
多田誠一 (国研)理化学研究所
宮武秀行 (国研)理化学研究所
伊藤嘉浩 (国研)理化学研究所
馬原 淳 (国研)国立循環器病研究センター研究所
山岡哲二 (国研)国立循環器病研究センター研究所
柿木佐知朗 関西大学
伊田寛之 新田ゼラチン㈱
塚本啓司 新田ゼラチン㈱
平岡陽介 新田ゼラチン㈱
酒井克也 金沢大学
菅 裕明 東京大学
松本邦夫 金沢大学
岡田清孝 近畿大学
濵田吉之輔 大阪大学
松本征仁 埼玉医科大学
武田真莉子 神戸学院大学
土居信英 慶應義塾大学
和田俊一 大阪薬科大学
浦田秀仁 大阪薬科大学
濱野展人 ブリティッシュコロンビア大学
小俣大樹 帝京大学
髙橋葉子 東京薬科大学
根岸洋一 東京薬科大学
中瀬生彦 大阪府立大学
服部能英 大阪府立大学
切畑光統 大阪府立大学
齋藤 憲 新潟大学
近藤英作 新潟大学
近藤科江 東京工業大学
口丸高弘 東京工業大学
門之園哲哉 東京工業大学
長谷川功紀 京都薬科大学
臼井健二 甲南大学
南野祐槻 甲南大学
宮﨑 洋 ㈱ダイセル
横田晋一朗 甲南大学
山下邦彦 ㈱ダイセル
濵田芳男 甲南大学
軒原清史 ㈱ハイペップ研究所
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＜＜目次＞＞
【第I編 ペプチド合成】
第1章 ペプチドの固相合成
1 はじめに
2 固相担体の選択
3 手動合成における合成容器と基本操作
4 Fmoc-アミノ酸
5 最初のアミノ酸(カルボキシ末端のアミノ酸)の樹脂への導入
6 ペプチド伸長サイクル
7 Fmoc基の定量
8 脱樹脂,脱保護
9 ペプチドの精製
10 おわりに
第2章 ペプチドの液相合成
1 はじめに
2 古典的な液相法
3 液相法の最近の進歩─フラグメント縮合─
4 液相法の最近の進歩─長鎖脂肪族構造を有するアンカーの利用─
5 おわりに
第3章 アミド結合形成のための縮合剤
1 はじめに
2 カルボジイミド系縮合剤
2.1 N,N’-Dicyclohexylcarbodiimide(DCC)
2.2 N-Ethyl-N’-[3-(dimethylamino)propyl]carbodiimide hydrochloride(EDC)またはwater soluble carbodiimide(WSCI)
3 添加剤
3.1 1-Hydroxybenzotriazole(HOBt)および1-hydroxy-7-azabenzotriazole(HOAt)
3.2 Oxyma
4 ホスホニウム系縮合剤
4.1 BOPおよびPyBOP,PyAOP
5 ウロニウム/グアニジウム系縮合剤
5.1 HBTUおよびHATU
6 COMU
7 向山試薬
8 4-(4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl)-4-methylmorpholinium chloride(DMT-MM)
9 近年開発された脱水縮合法や脱水縮合剤
第4章 遺伝子組換え法によるタンパク質・ポリペプチドの合成とその応用
1 はじめに
2 一般的な遺伝子組換え法によるタンパク質・ポリペプチドの合成
3 多機能キメラタンパク質の合成と細胞の精密制御材料への応用
4 タンパク質の細胞への作用時機を制御できるタンパク質放出材料の開発
5 まとめ
第5章 ペプチド合成用保護アミノ酸
1 はじめに
2 アミノ酸の保護体とその合成
3 アミノ酸側鎖の官能基の保護体
4 α,α-2置換アミノ酸の合成
5 α,α-2置換アミノ酸の保護体とその合成
6 α,α-2置換アミノ酸含有ジペプチド保護体
第6章 ペプチド医薬の化学合成─ペプチド合成における副反応の概要と抑制策─
1 はじめに
2 ペプチド医薬の化学合成
2.1 ペプチド合成の原理
2.2 コンバージェント法による長鎖ペプチドの合成
3 高純度ペプチドセグメントの調製
3.1 欠損/短鎖ペプチドの混入
3.2 ペプチド鎖伸長時に伴うアミノ酸のラセミ化
3.3 アスパルチミド(Asi)形成
4 おわりに
【第II編 ペプチド設計】
第1章 細胞接着モチーフ(フィブロネクチン)
1 はじめに
2 分子構造
3 血漿性,細胞性,および胎児性フィブロネクチン
4 フィブロネクチンマトリックスアセンブリー
5 細胞接着基質としてのフィブロネクチン
5.1 細胞接着モチーフ
5.2 反細胞接着モチーフ
第2章 細胞接着モチーフ(ラミニン)
1 概要
2 ラミニン由来細胞接着ペプチドの網羅的スクリーニング
3 細胞接着ペプチドの受容体
4 細胞接着活性ペプチドのがん転移促進・阻害におよぼす影響
5 ラミニン由来活性ペプチドを用いた細胞接着メカニズムの解析
6 様々な生理活性を示すラミニン由来活性ペプチド
7 まとめ
第3章 ペプチド立体構造の設計と機能
1 はじめに
2 α-ヘリックスペプチドの設計,構造安定化および機能
3 β-シートペプチドの設計,構造安定化および機能
4 ループペプチドの設計と機能
5 おわりに
第4章 生体内安定性─N結合型糖鎖修飾を用いた医薬品創製─
1 はじめに
2 化学修飾による薬物動態の改善
3 ペプチド/タンパク質の糖鎖修飾
3.1 発現法による糖鎖修飾
3.2 化学合成による糖鎖修飾
3.3 N結合型糖鎖修飾によるペプチド医薬の創製
4 おわりに
第5章 細胞膜透過性
1 はじめに
2 膜透過ペプチドを用いる方法
3 エンドソームの不安定化を誘導する方法
4 ステープルドペプチドを用いるアプローチ
5 まとめ
【第III編 細胞作製・分化】
第1章 CPPペプチドを用いたiPS細胞作製・分化誘導技術
1 はじめに
2 タンパク質導入法
3 タンパク質導入法によるiPS細胞の作製
4 タンパク質導入法によるインスリン産生細胞への分化誘導
5 おわりに
第2章 機能性ペプチドによるゲノム安定性の高いiPS細胞の判別・選別法
1 ゲノム不安定性,がん,免疫
2 iPS細胞とがん細胞
3 iPS細胞とカルレティキュリン
4 ゲノム安定性の高いiPS細胞の判別法
5 機能性ペプチドによるゲノム安定性の高いiPS細胞の判別法
6 ゲノム安定性の高いiPS細胞の判別・選別法
7 おわりに
第3章 ラミニン由来活性ペプチドと再生医療
1 はじめに
2 ラミニン由来活性ペプチド
3 ラミニン由来活性ペプチドを用いたペプチド-多糖マトリックス
4 ラミニン活性ペプチドを用いたペプチド-ポリイオンコンプレックスマトリックス(PCM)
5 ペプチド-多糖マトリックス上での生物活性に及ぼすスペーサー効果
6 おわりに
第4章 体外での生体組織成長を促進するペプチド材料
1 オルガノイド研究の新展開
2 唾液腺組織発生と分岐形態形成(Branching morphogenesis)
3 組織成長における周囲化学的環境の整備
4 RGD配列を導入したアルジネート上での顎下腺組織培養
5 オルガノイド成長制御の今後の展開
第5章 ペプチドを利用した3次元組織の構築
1 はじめに
2 細胞接着性ペプチドを利用した細胞の3次元組織化
3 マイクロ流路を用いた3次元組織体の構築
4 ペプチドを用いた新規な3次元組織体の構築
5 まとめ
【第IV編 生体適合性表面の設計】
第1章 人工ポリペプチドを用いた生体模倣材料の開発
1 はじめに
2 軟組織再生のためのポリペプチド
2.1 エラスチン類似ポリペプチド
2.2 ナノファイバー形成能を持つエラスチン類似ポリペプチド
2.3 GPG誘導体による機能性ナノファイバーの創製
3 硬組織再生のためのポリペプチド
4 おわりに
第2章 移植留置型の医療機器表面に再生能を付与する細胞選択的ペプチドマテリアル
1 背景~体内埋め込み型医療機器材料の現状~
2 医療機器材料としてのペプチド
2.1 細胞接着ペプチド被覆型医療材料
2.2 細胞を用いたペプチドアレイ探索
2.3 細胞選択的ペプチド
3 細胞選択的ペプチドの探索と医療機器材料開発に向けて
3.1 クラスタリング手法を用いたEC選択的・SMC選択的ペプチドの探索
3.2 BMPタンパク質由来の細胞選択的骨化促進ペプチドの探索
3.3 ペプチド-合成高分子の組み合わせ効果による細胞選択性
4 まとめ
第3章 接着性成長因子ポリペプチドの設計と合成
1 はじめに
2 ムール貝由来接着性ペプチドを利用した成長因子タンパク質の表面固定化
3 進化分子工学を利用した成長因子タンパク質の表面固定化
4 おわりに
第4章 機能性ペプチド修飾による脱細胞小口径血管の開存化
1 はじめに
2 脱細胞化組織
3 細胞外マトリックスの機能を担うさまざまなペプチド分子
4 リガンドペプチドを固定化した小口径脱細胞血管
5 おわりに
第5章 リガンドペプチド固定化技術による循環器系埋入デバイスの細胞機能化
1 はじめに
2 循環器系埋入デバイス構成材料
3 リガンドペプチドの固定化による循環器系デバイス基材の細胞機能化
4 チロシンをアンカーとしたリガンドペプチド固定化技術とその応用
5 おわりに
【第V編 再生治療】
第1章 再生医療に向けてのゼラチン,コラーゲンペプチド
1 はじめに
2 ゼラチンについて
2.1 生体親和性および生体吸収性
2.2 細胞接着性
2.3 加工性および分解性
3 医療用途向け素材beMatrix
3.1 beMatrixゼラチン
3.2 安全性対応
3.3 高度精製品
3.3.1 エンドトキシン
3.3.2 ウイルス
3.3.3 局方対応
3.3.4 滅菌方法
3.3.5 原料の管理
3.3.6 その他
3.4 beMatrixコラーゲンペプチド
4 さいごに
第2章 環状ペプチド性人工HGFの創製と再生医療への可能性
1 はじめに
2 HGF-MET系の生理機能と構造
3 RaPID技術
4 特殊環状ペプチド性人工HGF
5 HGFの臨床開発と特殊環状ペプチド性人工HGFの可能性
第3章 線溶系活性化作用を持つ新規ペプチドと再生医療応用
1 はじめに
2 血液線溶と組織線溶
3 SPのプラスミノーゲン活性化促進作用
4 皮膚創傷治癒と組織線溶系
5 SPの皮膚創傷治癒促進作用
6 おわりに
第4章 オステオポンチン由来ペプチドによる血管新生と生体材料への可能性
第5章 ペプチドを利用した糖尿病・骨代謝疾患の機能再建と再生
1 超高齢化社会の骨代謝疾患と糖尿病の関係性とペプチド製剤による機能再建
2 CRFペプチドファミリーのインスリン分泌促進
3 CRFペプチドファミリーを介する血糖調節とアポトーシス抑制
4 1型糖尿病の再生医療の可能性-膵β細胞の分化・成熟
5 ペプチドホルモンによる膵β細胞の成熟促進
6 細胞間コミュニケーションによる品質管理と恒常性維持
7 ペプチドを利用したDDSと疾患の機能再建と再生
7.1 骨指向性型ペプチドDDS
7.2 ポリカチオン型P[Ap(DET)]ナノミセル粒子
7.3 セルフアセンブル(自己組織化)型ペプチドDDS
8 今後の展望
【第VI編 DDS】
第1章 バイオ医薬の経粘膜デリバリーにおける細胞膜透過ペプチド(CPPs)の有用性
1 はじめに
2 CPPsの発見と利用性
3 CPPsの種類とその特徴
4 CPPsの細胞膜透過メカニズム
5 CPPsの機能を利用した前臨床研究
5.1 CPPs-薬物架橋型による研究
5.2 CPPs非架橋型薬物送達研究
5.3 CPPs非架橋型薬物送達法における吸収促進メカニズム
6 臨床開発の状況
7 おわりに
第2章 タンパク質の細胞質送達を促進するヒト由来膜融合ペプチド
1 はじめに
2 細胞融合に関与するタンパク質の部分ペプチドの利用
3 ヒト由来の膜透過促進ペプチドの探索
4 ヒト由来の膜透過促進ペプチドS19の作用機序
5 おわりに
第3章 核酸医薬のデリバリーを指向したAib含有ペプチドの創製
1 はじめに
2 細胞膜透過性ペプチド中のAib残基の重要性
2.1 Peptaibol由来Aib含有ペプチドの細胞膜透過性
2.2 細胞膜透過性両親媒性ヘリックスペプチド中のAib残基の重要性
3 Aib含有細胞膜透過性ペプチドの核酸医薬のデリバリーツールとしての可能性
3.1 Peptaibol由来Aib含有ペプチドによるアンチセンス核酸の細胞内デリバリー
3.2 MAP(Aib)によるsiRNAの細胞内デリバリー
4 まとめ
第4章 ペプチド修飾リポソームによるDDS
1 はじめに
2 がんを標的としたペプチド修飾リポソーム
2.1 AG73ペプチドを利用した遺伝子デリバリー
2.2 AG73ペプチドを利用したドラッグデリバリー
2.3 AG73バブルリポソームを利用した超音波造影剤と遺伝子デリバリー
3 脳を標的としたペプチド修飾リポソーム
4 おわりに
第5章 機能性ペプチド修飾型エクソソームを基盤にした細胞内導入技術
1 はじめに
2 エクソソーム
3 エクソソームの細胞内移行におけるマクロピノサイトーシス経路の重要性
4 人工コイルドコイルペプチドを用いたエクソソームの受容体ターゲット
5 アルギニンペプチドのエクソソーム膜修飾によるマクロピノサイトーシス誘導促進と効率的な細胞内移行
6 おわりに
第6章 創薬研究におけるホウ素含有アミノ酸およびペプチド
1 はじめに
2 プロテアソーム阻害剤
3 ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)に用いるホウ素化合物
3.1 ホウ素アミノ酸
3.2 ホウ素ペプチド
4 結語
【第VII編 診断・イメージング】
第1章 胆道がんホーミングペプチドによる新規腫瘍イメージング技術の開発
1 はじめに
2 がん細胞選択的透過ペプチドの単離
3 胆管がん選択的透過ペプチドの開発
4 胆管がん細胞透過ペプチドBCPP-2のin vitro評価と改良点
5 担がんモデルマウスによるBCPP-2Rペプチドのin vivo評価
6 BCPP-2Rペプチドの細胞透過メカニズム
7 おわりに
第2章 機能ペプチドを利用した生体光イメージング
1 はじめに
2 生体光イメージングの鍵となる「生体の窓」
3 第1の生体の窓を利用した発光イメージング
4 酸素依存的分解機能ペプチド
5 細胞膜透過性ペプチド
6 ペプチドプローブを使った光イメージング
7 BRETを用いた生体光イメージングプローブ
8 おわりに
第3章 放射性標識ペプチドを用いた分子病理診断・内用放射線治療薬剤の開発
1 諸言
2 イメージングと内用放射線療法
3 ペプチドを放射性薬剤化する利点
4 放射性元素の利用とペプチドへの標識
5 臨床応用されている放射性標識ペプチドの開発プロセス
6 放射性ペプチド薬剤を用いた内用放射線療法
7 今後の展望;Theranosticsへの課題
第4章 ペプチド固定化マイクロビーズを用いたバイオ計測デバイスの開発
1 はじめに
2 ペプチド固定化担体にマイクロビーズを用いる利点
3 アミロイドペプチド固定化マイクロビーズの開発
4 皮膚感作性試験用ペプチド固定化マイクロビーズの開発
5 おわりに
第5章 ペプチドマイクロアレイPepTenChipシステムによる検査診断
1 はじめに
2 マイクロアレイによるバイオ検出の基盤技術と新規な生体計測法
3 バイオチップのための新規基板材料と表面化学
4 アレイ化法の検討とマイクロアレイのための蛍光検出器の設計製作
5 これまでのPepTenChipの基礎的研究における応用例
6 結語
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最新フォトレジスト材料開発とプロセス最適化技術《普及版》
￥5,280
2017年刊「最新フォトレジスト材料開発とプロセス最適化技術」の普及版。フォトレジスト材料および露光技術の特長を最大限に発揮させるためのレジストプロセス技術の最適化を徹底解説した1冊。
（監修：河合晃）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2017年当時のものを使用しております。
河合 晃 長岡技術科学大学
佐藤和史 東京応化工業㈱
工藤宏人 関西大学
有光晃二 東京理科大学
古谷昌大 東京理科大学
髙原 茂 千葉大学
青合利明 千葉大学
岡村晴之 大阪府立大学
青木健一 東京理科大学
山口 徹 日本電信電話㈱
藤森 亨 富士フイルム㈱
白井正充 大阪府立大学
堀邊英夫 大阪市立大学
柳 基典 野村マイクロ・サイエンス㈱
太田裕充 野村マイクロ・サイエンス㈱
関口 淳 リソテックジャパン㈱
小島恭子 ㈱日立製作所
新井 進 信州大学
清水雅裕 信州大学
渡邊健夫 兵庫県立大学
佐々木 実 豊田工業大学
宮崎順二 エーエスエムエル・ジャパン㈱
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＜＜目次＞＞
【第I編 総論】
第1章 リソグラフィープロセス概論
1 はじめに
2 リソグラフィープロセス
3 3層レジストプロセス
4 DFR積層レジストプロセス
5 マルチパターニング技術
6 表面難溶化層プロセス
7 ナノインプリント技術
8 PEB(Post exposure bake)技術
9 CEL(Contrast enhanced lithography)法
10 反射防止膜(BARC)
11 イメージリバーサル技術
12 液浸露光技術
13 超臨界乾燥プロセス
14 シランカップリング処理
15 位相シフトプロセス
第2章 フォトレジスト材料の技術革新の歴史
1 はじめに
2 技術の変遷
3 ゴム系ネガ型レジスト
4 ノボラック-NQDポジ型レジスト
5 化学増幅レジスト―i線ネガ型レジストからKrFネガ型レジスト―
6 KrF化学増幅ポジ型レジスト
7 ArF化学増幅ポジ型レジスト
8 ArF液浸露光用化学増幅レジスト
9 EUVレジスト
10 その他のリソグラフィ用材料
10.1 EB
10.2 DSA
10.3 ナノインプリント
11 まとめ
【第II編 フォトレジスト材料の開発】
第1章 新規レジスト材料の開発
1 はじめに
2 極端紫外線露光装置を用いた次世代レジスト材料
3 分子レジスト材料
4 分子レジスト材料の例
4.1 カリックスアレーンを基盤とした分子レジスト材料
4.2 フェノール樹脂タイプ
4.3 特殊骨格タイプ
4.4 光酸発生剤(PAG)含有タイプ
4.5 金属含有ナノパーティクルを用いた高感度化レジスト材料の開発
4.6 主鎖分解型ハイパーブランチポリアセタール
5 おわりに
第2章 酸・塩基増殖反応を利用した超高感度フォトレジスト材料
1 はじめに
2 酸増殖レジスト
2.1 酸増殖ポリマーの設計と分解挙動
2.2 感光特性評価
2.3 EUVレジストとしての評価
3 塩基増殖レジスト
3.1 ネガ型レジストへの塩基増殖剤の添加効果
3.2 塩基増殖ポリマーの設計
4 おわりに
第3章 光増感による高感度開始系の開発
1 はじめに
2 増感反応
3 励起一重項電子移動反応
4 光誘起電子移動反応を用いた高感度酸発生系
5 光電子移動反応を用いた高感度光重合系
6 連結型分子による分子内増感
7 光増感高感度開始系の産業分野での応用
第4章 光酸発生剤とその応用
1 はじめに
2 光酸発生剤の開発
3 光酸発生剤の応用研究
4 おわりに
第5章 デンドリマーを利用したラジカル重合型UV硬化材料
1 はじめに
2 デンドリティック高分子を利用したUV硬化材料の研究背景
3 デンドリマー型UV硬化材料の大量合成
3.1 “ダブルクリック”反応によるデンドリマー骨格母体の合成～多段階交互付加(AMA)法
3.2 デンドリマーの末端修飾によるポリエンデンドリマーの合成
4 デンドリマーを用いたUV硬化材料の特性評価
4.1 エン・チオール光重合
4.2 ポリアリルデンドリマー系UV硬化材料の特性評価
4.3 ポリノルボルネンデンドリマー系UV硬化材料の特性評価
4.4 多成分混合系UV硬化材料
5 おわりに
第6章 自己組織化(DSA)技術の最前線
1 はじめに
2 ブロック共重合体の誘導自己組織化技術
2.1 ブロック共重合体リソグラフィ
2.2 グラフォエピタキシ技術
2.3 化学的エピタキシ技術
3 DSA材料
3.1 高χブロック共重合体材料
3.2 中性化層材料
4 終わりに
第7章 EUVレジスト技術の現状と今後の展望
1 はじめに
2 フォトレジスト材料の変遷
3 EUVレジスト材料
3.1 化学増幅型ポジレジスト
3.2 化学増幅型ネガレジスト(EUV-NTI(ネガティブトーンイメージング))
3.3 新規EUVレジスト(非化学増幅型メタルレジスト)
4 おわりに
【第III編 フォトレジスト特性の最適化と周辺技術】
第1章 最適化のための技術概論
1 はじめに
2 感度曲線とコントラスト
3 スピンコート特性
4 表面エネルギーによる付着剥離性の解析
4.1 分散・極性成分
4.2 接触角法による分散・極性成分の測定方法
4.3 拡張係数Sによるレジスト液の広がり評価
4.4 拡張係数Sによる液中での付着評価
第2章 UVレジストの硬化特性と離型力
1 はじめに
2 UVナノインプリントプロセス
3 UV硬化特性および硬化樹脂の特性評価方法
4 硬化樹脂の構造と機械的特性
5 離型力に及ぼす硬化樹脂の貯蔵弾性率の影響
6 おわりに
第3章 多層レジストプロセス
1 多層レジストプロセスの動向
1.1 はじめに
1.2 多層レジストプロセスの必要性
1.3 3層レジストプロセス
1.4 Si含有2層レジストプロセス
1.5 DFR積層レジストプロセス
2 ハーフトーンマスク用の多層レジスト技術(LCD)
2.1 はじめに
2.2 実験
2.2.1 下層レジストと上層レジストの決定
2.2.2 下層レジストの感度に対するプリベーク温度依存性
2.2.3 上層レジストの感度のプリベーク温度依存性
2.2.4 プリベーク温度決定後のレジスト2層塗布
2.2.5 中間層の検討
2.3 結果と考察
2.3.1 各レジストの感度曲線
2.3.2 下層レジスト,上層レジストの感度曲線
2.3.3 プリベーク温度決定後の2層レジスト
2.3.4 中間層の検討
2.3.5 3層レジストの評価
2.4 おわりに
第4章 フォトレジストの除去特性(ドライ除去)
1 還元分解を用いたレジスト除去
1.1 はじめに
1.2 原子状水素発生装置
1.3 レジストの熱収縮,レジスト除去速度の水素ガス圧依存性,基板への影響についての実験条件
1.4 追加ベーク温度,時間に対するレジストの熱収縮率評価結果
1.5 水素ガス圧力を変化させたときのレジスト除去速度
1.6 到達基板温度とレジスト除去速度との関係
1.7 原子状水素照射によるPoly-Si,SiO2,SiN膜のパターン形状への影響
1.8 おわりに
2 酸化分解を用いたレジスト除去
2.1 はじめに
2.2 実験
2.2.1 湿潤オゾンによるイオン注入レジスト除去
2.2.2 イオン注入レジストの硬さ評価
2.3 結果と考察
2.3.1 湿潤オゾンによるイオン注入レジスト除去
2.3.2 イオン注入レジストの硬さ
2.3.3 イオン注入レジストの硬化のメカニズム
2.4 結論
第5章 フォトレジストの除去特性(湿式除去)
1 はじめに
2 現状の技術
3 湿式によるレジスト除去方法の分類
3.1 溶解・膨潤による方法
3.2 酸化・分解による方法
4 湿式によるレジスト除去特性事例
4.1 概要
4.2 物性と特徴
4.3 機構
4.4 レジスト除去のシミュレーション
4.5 レジスト除去速度比較
4.6 金属配線のダメージ比較
4.7 膜表面残留物比較
5 おわりに
第6章 フォトレジストプロセスに起因した欠陥
1 はじめに
2 レジスト膜の表面硬化層
3 濡れ欠陥(ピンホール)
4 ポッピング
5 環境応力亀裂(クレイズ)
6 乾燥むら
【第IV編 材料解析・評価】
第1章 レジストシミュレーション
1 はじめに
2 VLESの概要
3 VLES法のための評価ツール
4 露光ツール(UVESおよびArFESシステム)
5 現像解析ツール(RDA)
5.1 測定原理
5.2 現像速度を利用した感光性樹脂の現像特性の評価
6 リソグラフィーシミュレーションを利用したプロセスの最適化-1
6.1 シングルシミュレーション
6.1.1 CD Swing Curve
6.1.2 Focus-Exposure Matrix
7 リソグラフィーシミュレーションを利用したプロセスの最適化-2
7.1 ウェハ積層膜の最適化
7.2 光学結像系の影響の評価
7.3 OPCの最適化
7.4 プロセス誤差の影響予測とLERの検討
8 まとめ
第2章 EUVレジストの評価技術
1 EUVリソグラフィとEUVレジスト材料
1.1 EUVリソグラフィの背景
1.2 EUVレジスト材料と技術課題
2 EUVレジストの評価技術
2.1 量産向けEUV露光装置
2.2 EUVレジストの評価項目
2.3 EUV光透過率評価
2.4 EUVレジストからのアウトガス評価
2.5 EUVレジストの感度・解像度に係わる評価
2.6 新プロセスを採用したEUVレジストの評価
第3章 フォトポリマーの特性評価
1 はじめに
2 ベース樹脂の設計―部分修飾によるレジスト特性の制御と最適化―
2.1 ベース樹脂の設計指針
2.2 tBOC-PVPのtBOC化率とレジストの溶解速度および感度との相関
2.3 tBOC-PVPのtBOC化率とレジスト解像度との相関
3 溶解抑制剤の設計(その1)―未露光部の溶解抑制によるレジスト高解像度化―
3.1 溶解抑制剤の設計指針
3.2 プロセス条件の最適化
3.3 フェノール系溶解抑制剤の融点と未露光部の溶解速度との関係
3.4 溶解抑制剤の化学構造と未露光部の溶解速度との関係
3.5 カルボン酸系溶解抑制剤の分子量とレジストの溶解速度との関係
4 溶解抑制剤の設計(その2)―露光部の溶解促進によるレジスト高解像度化―
4.1 溶解促進剤の設計指針
4.2 溶解促進剤のpKaと膜の溶解速度との関係
4.3 溶解抑制剤の化学構造とレジスト特性との関係
5 酸発生剤の設計―レジスト高感度化―
5.1 酸発生剤の設計指針
5.2 レジスト感度の酸発生剤濃度依存性
5.3 酸発生剤の種類とレジスト感度との相関
6 高感度・高解像度レジストの開発
7 おわりに
第4章 ナノスケール寸法計測(プローブ顕微鏡)
1 はじめに
2 AFMを用いた寸法測定の誤差要因
3 高分子集合体の凝集性と寸法制御
4 LER(line edge roughness)
第5章 付着凝集性解析(DPAT法)による特性評価
1 はじめに
2 DPAT法
3 レジストパターン付着性の熱処理温度依存性
4 レジストパターン付着性のサイズ依存性
5 パターン形状と剥離性
6 溶液中のパターン付着性
7 レジストパターンのヤング率測定
【第V編 応用展開】
第1章 フォトレジストを用いた電気めっき法による微細金属構造の創製
1 諸言
2 各種微細金属構造の創製
2.1 積層めっきと選択的溶解による微細金属構造の創製
2.2 電気めっき法による鉛フリーはんだバンプの形成
2.3 電気めっき法による金属/カーボンナノチューブ複合体パターンの形成
2.4 内部空間を有する金属立体構造の創製
3 おわりに
第2章 ナノメートル級の半導体用微細加工技術と今後の展開
1 半導体微細加工技術について
2 極端紫外線リソグラフィ技術
3 EUVリソグラフィの現状と今後の展開
3.1 EUV光源開発
3.2 EUV用露光装置
3.3 EUVレジスト
4 まとめと今後の展望
第3章 3次元フォトリソグラフィ
1 背景
2 スプレー成膜
3 スプレー成膜に関係する気流特性
4 露光技術
5 応用デバイス
6 まとめ
【第VI編 レジスト処理装置】
第1章 塗布・現像装置の技術革新
1 はじめに
2 スピン塗布プロセスの実際
2.1 スピンプログラム
2.2.1 塗布プロセスの影響
{1}高速回転時間の影響
{2}塗布時の湿度の影響
3 HMDS処理
3.1 HMDSの原理
3.1.1 HMDS処理効果の確認
4 プリベーク
5 現像技術の概要
5.1 ディップ現像
5.2 スプレー現像
5.3 パドル現像
5.4 ソフトインパクトパドル現像
第2章 密着強化処理(シランカップリング処理)の最適化技術
1 はじめに
2 HMDSによる表面疎水化処理
3 HMDS処理プロセスの最適化
4 HMDS処理装置
5 HMDS処理によるレジスト密着性と付着性制御
6 おわりに
第3章 露光装置の進展の歴史と技術革新
1 露光装置の歴史
2 ステッパー
3 超解像技術による微細化
4 スキャナー方式の登場と液浸露光による超高NA化
5 最新の液浸露光装置
6 EUVリソグラフィーの開発と最新状況
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月刊バイオインダストリー 2024年7月号（電子版）
￥5,500
著者一覧
小室信喜 千葉大学
廣瀬亮平 京都府立医科大学
濱 洋一郎 佐賀大学
光武 進 佐賀大学
成澤直規 日本大学
浅川牧夫 熊本大学
山元 想 福島県立医科大学
本間美和子 福島県立医科大学
豊田 淳 茨城大学；東京農工大学
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BIO R&D
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非接触環境センシングによる心の状態予測技術
～室内における心的状態推定技術と位置推定技術～
Prediction Technology of Mental State by Noncontact Environmental SensingMental State Estimation and Indoor Location Estimation
【目次】
1 はじめに
2 心の状態推定技術に関する研究事例
2. 1 心の状態推定技術
2. 2 心の状態推定技術の応用例
2. 3 環境と心の状態との関係
2. 4 屋内位置推定技術
3 非接触センシングによる心の状態推定技術
3. 1 非接触センシングによる心の状態推定システム構成
3. 2 センサノード
3. 3 センサによる環境測定
3. 4 モデル構築
3. 5 位置推定部
4 結果
4. 1 心的状態推定
4. 2 位置推定精度
5 考察
6 おわりに
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大腸内視鏡検査の侵襲性低減を目的とした新規潤滑剤
Novel Lubricant for Less Invasive Colonoscopy
【目次】
1 はじめに
2 研究の背景と目的
3 動摩擦係数測定モデルの構築
4 研究の主な結果と考察
4. 1 大腸粘膜と内視鏡シャフト間の動摩擦係数と潤滑剤粘度の関係
4. 2 大腸内視鏡挿入時の動摩擦係数と大腸粘膜への負荷の関係
5 従来の潤滑剤との比較
6 おわりに
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海苔を食べると健康に痩せる？？
― 海苔に含まれる甘味物質とその機能性 ―
【目次】
1 はじめに
2 海苔に含まれる主な糖質
3 海苔に含まれるフロリドシド類
4 （a）イソフロリドシドの甘味特性
5 （b）口腔内う蝕原因菌によるイソフロリドシドの利用
6 （c）甘味受容体とイソフロリドシドの相互作用
7 おわりに
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癌予後マーカーの開発と⾼感度化へ資する独自抗体について
Development of A Prognostic Cancer Marker and Monoclonal Antibodies that Contribute to Higher Sensitivity
【目次】
1 CK2；Casein kinase 2；CSNK2A1の概要
2 新規予後マーカーの発見
3 抗CK2α抗体の作製と品質評価
4 CK2 をターゲットとする臨床治験：悪性腫瘍に対する癌予後マーカーの開発
5 今後の展開
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心理社会的ストレスモデルマウスを用いたうつ病発症に関わるバイオマーカーの探索
Discovery of DepressionRelated Biomarkers using Psychosocial Stress Model Mice
【目次】
1 はじめに
2 うつ病モデル動物とは
3 sCSDSモデルマウスは非定型うつ病モデルか？ 未病モデルか？
4 バイオマーカー探索のための実験動物飼料の選択について
5 sCSDSモデルマウスによるバイオマーカー探索
6 おわりに
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BIO BUSINESS
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化粧品工業
2022 年の化粧品の出荷実績は出荷個数27 億8,744 万個（前年比110.4％），出荷金額1 兆2,654 億円（前年比93.5％）となり，コロナ禍後の需要は3 年振りに増えた。新型コロナウイルス感染症による行動制限が2022 年以降徐々に緩和され，2023 年5 月から
第5 類に移行されたことにより，外出の機会がさらに増えるとともにマスクの着用も任意となったため，各種化粧品の需要が伸びる要因となっている。海外に目を向けると，ヨーロッパでは化粧品に対する環境規制が厳格化，持続可能な開発目標（SDGs）に対する消費者意識の高まりを踏まえた対応が日本メーカーに求められている。また東アジア市場では韓国・中国の化粧品メーカーが台頭し，国際競争が激化している。国内市場の回復に向け消費者へのアピールと海外市場でのビジネス戦略など日本の化粧品メーカーの課題は多い。
【目次】
1 需給動向
2 輸出入動向
3 化粧品受託製造市場の動向
4 日本メーカーの技術開発
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香料工業
2022 年の国内生産量は前年比100.1％の6 万4,383 トンとほぼ横ばいであった。生産金額は前年比106.1％の1,992 億6,600 万円となり，前年を上回った。香料には大きく分けて食品香料（フレーバー）と香粧品香料（フレグランス）があり，海外では同程度の市
場を持っているが，国内ではおよそ7：1 で食品香料市場の方が大きい。2021 年の世界の香料売上高は，約300 億ドル（3.3 兆円）と推定される。これはドルベースであり，現地通貨ベースでも増加している。特に中国，東南アジア市場の成長が大きい。香料は極め
て嗜好性，快楽性の強い製品であるため，地域の気候，文化による差が大きく，それに対応した開発能力が求められている。
【目次】
1 需給動向
2 輸出入動向
3 安全問題への対応
4 メーカー動向
5 製品開発動向
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BIO PRODUCTS
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月刊機能材料2024年7月号（電子版）
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【特集】カーボンナノチューブの研究開発動向
★カーボンナノチューブは導電性や熱伝導性をはじめ,多彩な性質をもつことからエレクトロニクス,エネルギー,マテリアルといった様々な分野への応用が期待されています。本特集では,近年のカーボンナノチューブの研究開発動向について紹介しております。
＜著者一覧＞
杉目恒志 近畿大学
前田優 東京学芸大学
高尻雅之 東海大学
髙口豊 富山大学
行本万里子 富山大学
西野雄大 大阪ガスケミカル(株)
岩見健太郎 東京農工大学
山口眞和 東京農工大学
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【特集】カーボンナノチューブの研究開発動向
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長尺カーボンナノチューブフォレストの成長
Growth of Ultra Long Carbon Nanotube Forest
カーボンナノチューブ(Carbon nanotube, CNT)はその優れた特性から様々な分野での応用が期待されている。一方で,性能を引き出す構造制御や大量生産などに課題があり実用化されている例は少ない。本研究で着目している,センチメートルスケールの垂直配向CNTフォレストの成長は,長さや数密度制御などの観点から重要な技術である。成長の自発的停止の制御による新たな成長方法の開発と長尺CNTフォレスト成長技術について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 CNTフォレストの自発的な成長停止とガドリニウム添加触媒の開発
3 センチメートルスケールの長尺CNTフォレスト成長
4 結言
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化学修飾によるカーボンナノチューブ近赤外蛍光材料の創製
Creation of Near infrared Photoluminescent Materials Based on Carbon Nanotubes by Chemical Functionalization
ナノ炭素物質であるカーボンナノチューブ(SWCNT)は,一次元に拡張したπ電子共役系に起因する近赤外発光を示す。近年,側面π電子共役系に化学修飾を行うと局所的にバンド構造が減少し,効率が化学修飾率に依存する近赤外発光が長波長域に発現することが明らかにされた。本稿では,筆者らが開発したSWCNTの近赤外発光の波長と効率を化学修飾によって制御する方法について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 化学修飾したSWCNTの主要な分析方法
3 化学修飾によるSWCNTの発光スペクトル制御
4 おわりに
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新しい発電機構を持つPN接合型カーボンナノチューブ熱電発電デバイス
PN Junction Carbon Nanotube Thermoelectric Generation Device with Novel Power Generation Mechanism
熱電発電技術は熱を電気に直接変換できる環境発電技術の1つである。従来の熱電発電デバイスでは熱電変換材料に重金属を使用することが多く,環境への負荷が大きい。そこで最近注目されているのがカーボンナノチューブ(carbon nanotube : CNT)を使った熱電発電デバイスである。本稿では,新しい発電機構を持つCNT熱電発電デバイスについて解説する。
【目次】
1 はじめに
2 熱電発電技術の現状と課題
3 熱電変換材料の現状と課題
4 N型単層CNT膜の長期安定化
5 PN接合型単層CNT熱電発電デバイス
5.1 デバイスの作製プロセス
5.2 デバイスの性能評価
5.3 デバイスの出力電圧の発生メカニズム
6 おわりに
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カーボンナノチューブ光触媒を用いた人工光合成
Catalyzing Artificial Photosynthesis with Carbon Nanotubes
半導体性カーボンナノチューブ(CNT)光触媒は,一般的な光触媒が活性を示さない近赤外光照射下で高い水分解水素生成活性を示し,植物の光合成を超える人工光合成系の構築に利用できる。高活性化の鍵は,ヘテロ接合界面の構造を制御し,電子抽出効率を上げるとともに活性波長の広帯域化を可能とすることである。
【目次】
1 はじめに
2 カーボンナノチューブ(CNT)光触媒
3 CNT光触媒を用いる水の完全分解
4 CNT光触媒の活性向上にむけた取り組み
4.1 CNTのカイラリティーの組み合わせの最適化
4.2 有機色素の利用
4.3 ホットエレクトロンの活用
5 おわりに
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大阪ガスケミカルのカーボンナノチューブ造粒品およびコンパウンド
Osaka Gas Chemical’s Carbon Nanotube Granules and Compounds
カーボンナノチューブの課題である飛散性と分散性を解決のため開発した,従来の粉末品と比べ微粉化しにくく取り扱いに優れたカーボンナノチューブ造粒品,および機械特性や各機能性を安定的に発現できるカーボンナノチューブコンパウンドについて,カーボンナノチューブの性質や分散等のメカニズムを交えて紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 カーボンナノチューブの課題
3 カーボンナノチューブ造粒品
4 カーボンナノチューブコンパウンド
5 さいごに
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[Material Report R&D]
メタサーフェスホログラフィによるフルカラー動画投影
Full color Movie Projection Based on Metasurface Holography
光波長以下の微細構造の配列からなるメタサーフェスを用いたホログラフィでは,広い視域角が実現できるが,製作時に光学特性が固定されるため,動画を投影できない問題があった。本研究では,超高速電子線描画装置を用いて3波長×30コマのメタサーフェスを作成し,順次照明することで,再生速度 55.9 Frames per secondの投影に成功した。
【目次】
1 はじめに
2 メタサーフェスホログラフィの原理と設計
2.1 メタサーフェスとは
2.2 CGHとメタサーフェスホログラフィ
2.3 メタ原子の設計
3 製作と評価
3.1 製作プロセスと結果
3.2 ホログラフィ投影試験
3.3 投影像の評価
4 おわりに
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[Market Data]
触媒工業の市場動向
2022年度の国内の触媒工業市場は,新型コロナウイルス感染症の世界的流行の影響を受けた2020年度から回復基調が続いているが,工業用の生産量は前年比97.5%と減少したのに対して環境保全用は同109.5%と増加した。触媒全体の生産量は前年とほぼ変わらず9万7,620トン,出荷量は同4.5%増の9万7,632トンであった。出荷金額は同15.6%増の8,869億4,300万円に増加した。工業用触媒の最大用途である石油精製用触媒の生産量は前年比6.2%減の3万9,512トンに減少した。低燃費車や電気自動車の普及,自動運転技術の開発などにより,国内需要は今後,減少傾向が続くと予想されるが,中国やインドをはじめアジア圏の新興国における石化産業の発展と,自動車保有台数の増加は今後も続き,グローバル需要は堅調に推移すると予想される。それに伴い,環境保全用触媒の主力である自動車排気ガス浄化用触媒は,排ガス規制の世界的な厳格化の影響を受けて需要の増加が見込まれるが,国内では自動車生産台数が減少しているため触媒の生産量・出荷量ともに減少傾向にある。
【目次】
1 業界概要
2 市場動向
2.1 石油精製用
2.2 石油化学製品製造用
2.3 高分子重合用
2.4 油脂加工・医薬・食品製造用
2.5 自動車排気ガス浄化用
2.6 その他の環境保全用
3 輸出入動向
4 需要
5 企業・技術動向
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積層セラミックコンデンサの概要と部材の動向
【目次】
1 積層セラミックコンデンサ(MLCC)とは
2 MLCCの歴史
2.1 セラミックスとファインセラミックス
2.2 セラミックコンデンサの発明
2.3 飛躍的に発展させたチタン酸バリウム
3 MLCCの大容量化と用途拡大
4 小型化や高密度実装化に貢献するチップ型
5 サイズ別市場推移
6 MLCC部材の動向
6.1 酸化チタン(TiO2)の市場動向
6.2 炭酸バリウム(BaCO3)の市場動向
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[Material Profile]
アセチレンブラック
エピクロロヒドリン
ポリプロピレン -
プラズマ産業応用技術―表面処理から環境，医療，バイオ，農業用途まで―《普及版》
￥5,390
2017年刊「プラズマ産業応用技術」の普及版。表面処理・環境・医療・バイオ・農業用途まで様々な複合領域で産業応用が拡がっているプラズマ技術の進展をまとめた1冊!
（監修：大久保雅章）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2017年当時のものを使用しております。
大久保雅章 大阪府立大学
西山秀哉 東北大学
浦島邦子 科学技術・学術政策研究所
高松利寛 神戸大学
沖野晃俊 東京工業大学
渡辺隆行 九州大学
清水一男 静岡大学
浪平隆男 熊本大学
水越克彰 東北大学
玉井鉄宗 龍谷大学
清野智史 大阪大学
堀部博志 (株)栗田製作所
西村芳実 (株)栗田製作所
難波愼一 広島大学
田村 豊 春日電機(株)
宮原秀一 東京工業大学
大久保雄司 大阪大学
山村和也 大阪大学
川口雅弘 (地独) 東京都立産業技術研究センター
油谷 康 日本バルカー工業(株)
高島和則 豊橋技術科学大学
水野 彰 豊橋技術科学大学
川上一美 富士電機(株)
宮下皓高 東京都市大学
江原由泰 東京都市大学
金 賢夏 (国研)産業技術総合研究所
寺本慶之 (国研)産業技術総合研究所
尾形 敦 (国研)産業技術総合研究所
早川幸男 岐阜大学
神原信志 岐阜大学
竹内 希 (国研)産業技術総合研究所
安岡康一 東京工業大学
村田隆昭 (株)東芝
山本 柱 日本山村硝子(株)
黒木智之 大阪府立大学
佐藤岳彦 東北大学
中谷達行 岡山理科大学
平田孝道 東京都市大学
高木浩一 岩手大学
金澤誠司 大分大学
金子俊郎 東北大学
佐々木渉太 東北大学
神崎 展 東北大学
栗田弘史 豊橋技術科学大学
松浦寛人 大阪府立大学
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＜＜目次＞＞
第1章 プラズマ生成技術と応用機器
1 機能性プラズマ流体の流動と応用
1.1 はじめに
1.2 プラズマ流体の機能性とプラズマ流動システム
1.3 熱および熱非平衡プラズマ流体の応用例
1.3.1 プラズマジェットの安定化・定値制御
1.3.2 プラズマ溶射の磁場制御
1.3.3 ハイブリッドプラズマ流動システム
1.3.4 細管内プラズマポンプシステム
1.4 非熱プラズマ流体の応用例
1.4.1 燃焼促進用DBDプラズマジェット
1.4.2 微粒子およびミストDBDプラズマアクチュエータチューブ
1.4.3 気泡プラズマジェットシステム
2 プラズマの産業応用に関する技術動向
2.1 プラズマ技術とは
2.2 プラズマ技術を利用した産業の歴史
2.3 プラズマを利用した産業
2.3.1 電気集塵機(Electrostatic Precipitator:EP)
2.3.2 家庭用空気清浄機
2.3.3 ごみ処理
2.3.4 表面処理(半導体製造,塗装など)
2.3.5 水処理
2.3.6 医療
2.3.7 農業
2.3.8 その他
2.4 今後の動向
3 低温プラズマの種類・発生方法と医療分野への応用
3.1 はじめに
3.2 大気圧低温プラズマの発生方法
3.2.1 バリヤ放電プラズマ
3.2.2 高周波電極放電プラズマ
3.2.3 グライディングアーク
3.2.4 LFプラズマジェット
3.2.5 電極放電プラズマジェット
3.2.6 ダイレクト型プラズマ処理
3.2.7 リモート型プラズマ処理
3.3 大気圧低温プラズマの応用とメカニズム
3.3.1 大気圧低温プラズマ中で生成される活性種
3.3.2 低温プラズマによる微生物の不活化
3.3.3 低温プラズマによる止血
3.4 おわりに
4 熱プラズマの種類,発生方法と応用
4.1 熱プラズマの特徴
4.2 熱プラズマの発生方法
4.2.1 直流アーク
4.2.2 高周波プラズマ
4.2.3 多相交流アーク
4.3 溶射
4.4 熱プラズマによるインフライト溶融
4.5 熱プラズマによるナノ粒子合成
4.5.1 金属間化合物ナノ粒子の合成と応用
4.5.2 セラミックスナノ粒子の合成と応用
4.6 熱プラズマによる廃棄物処理
4.7 熱プラズマプロセッシングの課題
5 マイクロプラズマの発生方法と応用
5.1 マイクロプラズマとは
5.2 マイクロプラズマの発生
5.3 マイクロプラズマ駆動回路について
5.4 マイクロプラズマの応用例
5.5 マイクロプラズマによる室内空気浄化
5.6 マイクロプラズマによる表面改質
5.7 マイクロプラズマによる能動的流体制御
5.8 マイクロプラズマによる能動的微粒子制御
5.9 まとめに代えて
6 パルスパワーを用いた非熱平衡プラズマ形成とその応用
6.1 はじめに
6.2 典型的なパルス放電様相の経時変化
6.3 汎用パルス放電による非熱平衡プラズマの形成
6.4 汎用パルス放電形成非熱平衡プラズマによるプラズマプロセス
6.5 ナノ秒パルス放電による非熱平衡プラズマの形成とそのプラズマプロセス
6.6 パルスパワーを用いた非熱平衡プラズマ形成とその応用の今後
7 流水中における放電プラズマ発生システムの開発と応用
7.1 水中での放電によるプラズマの生成
7.2 水中プラズマによる金属ナノ粒子の生成
7.3 プラズマによる有機化合物の分解と活性酸素種の発生
7.4 フロー式プラズマの開発
7.5 海水など電気伝導度の高い水のプラズマ処理
7.6 キャビテーションとプラズマの融合による材料プロセッシング
7.7 おわりに
8 分光計測によるプラズマ診断
8.1 可視域におけるプラズマ分光
8.2 受動分光による温度・密度計測
8.2.1 ドップラー拡がりによる原子・イオン温度計測
8.2.2 ボルツマンプロット法による電子温度計測
8.2.3 連続スペクトル放射を用いた電子温度計測
8.2.4 シュタルク拡がりによる電子密度計測
8.3 発光線強度比法による電子温度・密度計測
8.4 輻射輸送
8.5 分子分光による振動・回転温度計測
第2章 表面処理への応用
1 コロナ処理による表面改質技術
1.1 はじめに
1.2 コロナ処理装置の構成
1.2.1 コロナ処理装置の構成
1.2.2 導入事例
1.2.3 放電部の構成
1.3 表面の改質効果
1.3.1 接触角・ぬれ張力
1.3.2 化学的改質
1.3.3 物理的改質
1.4 経時変化
1.5 金属箔への処理
1.6 不織布への処理
1.7 おわりに
2 大気圧プラズマ表面処理装置の開発
2.1 はじめに
2.2 新しい大気圧プラズマ装置
2.2.1 マルチガスダメージフリープラズマジェット
2.2.2 平面処理用リニア型ダメージフリープラズマ
2.2.3 大気圧マルチガスコロナ
2.2.4 大気圧マルチガスマイクロプラズマ
2.2.5 マルチガス高純度熱プラズマ
2.2.6 温度制御プラズマ
2.3 大気圧プラズマを用いた表面処理
2.3.1 表面の親水化処理
2.3.2 銅酸化膜の還元処理
2.3.3 半導体レジストの剥離
2.4 低温プラズマを用いた表面付着物分析
2.5 おわりに
3 熱アシストプラズマ処理によるフッ素樹脂の表面改質
3.1 はじめに
3.2 フッ素樹脂
3.3 プラズマ処理中の圧力の影響
3.4 プラズマ処理中の試料表面温度の影響
3.5 おわりに
4 プラズマ表面処理の動向と医療用ゴム接着技術への応用
4.1 はじめに
4.2 プラズマ表面処理プロセスの動向
4.2.1 誘導結合型RFプラズマによる表面処理
4.2.2 DLCプラズマ表面処理
4.2.3 プラズマによる触媒表面処理
4.2.4 その他のプラズマによる表面処理の動向
4.3 プラズマ処理とプラズマグラフト重合処理
4.3.1 プラズマ処理の電極系の例
4.3.2 プラズマ表面処理とプラズマグラフト重合処理の効果
4.3.3 大気圧プラズマグラフト重合と接着性向上の原理
4.3.4 大気圧プラズマグラフト重合装置の概要
4.3.5 フッ素樹脂フィルムのブチルゴムに対する接着性向上と応用例
4.3.6 フッ素樹脂フィルムのブチルゴムに対する接着性向上の加硫(架橋)および接着の方法
4.3.7 フッ素樹脂フィルム-ブチルゴム複合体の剥離試験と試験結果
4.4 おわりに
5 プラズマイオン注入法による表面改質技術
5.1 緒言
5.2 高周波-高電圧パルス重畳型PBII&D法とは
5.2.1 概要
5.2.2 重畳型PBII&D法の独自のパラメータ
5.2.3 注入・成膜の同時処理
5.2.4 注入深さ
5.2.5 利点と欠点
5.3 複雑形状・微細形状への注入成膜
5.4 結言
6 プラズマ重合によるPTFEの表面処理
6.1 はじめに
6.2 フィルムの表面処理
6.3 多孔体の表面処理
6.3.1 PTFE多孔膜について
6.3.2 ePTFEの表面処理
6.3.3 PTFEナノファイバーの表面処理
6.4 おわりに
第3章 環境浄化への応用
1 自動車からの排気ガスの処理
1.1 はじめに
1.2 電気集塵によるディーゼルPMの除去
1.2.1 集塵電極表面の微細加工による再飛散抑制
1.2.2 電気集塵とDPFの併用によるディーゼルPMの除去
1.2.3 電気集塵とDPFの併用によるディーゼルPMの除去
1.3 放電プラズマによるディーゼルNOx浄化
1.3.1 プラズマによる尿素からのアンモニア直接合成
1.4 おわりに
2 船舶用ディーゼルエンジン排ガスの浄化
2.1 はじめに
2.2 背景
2.3 ESPの特徴
2.4 ESPの実用分野
2.5 船舶分野への応用
2.5.1 船舶用と道路トンネル用の違い(課題,問題点)
2.5.2 道路トンネル用ESPの改良
2.5.3 ホール型ESP(新考案)
2.6 実機レベルの試験
2.6.1 実船搭載の補機関を使った陸上試験
2.6.2 実船搭載の主機関を使った陸上試験
2.7 実用化に向けて
2.8 更なる高機能化
3 排ガスナノ粒子の電気集じん装置による捕集
3.1 はじめに
3.2 排ガス粒子の物性
3.3 排ガス粒子の排出源
3.4 電気集じん装置
3.5 再飛散現象
3.6 次世代電気集じん装置
4 プラズマ触媒複合プロセスによる有害ガス分解
4.1 はじめに
4.2 プラズマ触媒プロセスの概要と特徴
4.2.1 プラズマ触媒プロセスの概要
4.2.2 プラズマ触媒反応器の種類
4.3 有害ガスの分解事例
4.3.1 窒素酸化物(NOx)除去
4.3.2 脱臭とVOC分解
4.3.3 低温プラズマを用いた触媒調製と再生
4.3.4 相互作用のメカニズム
4.4 おわりに
5 大気圧プラズマを用いた水素製造
5.1 はじめに
5.2 実験装置および実験方法
5.2.1 流通式プラズマ反応器
5.2.2 バッチ式プラズマ反応器
5.2.3 プラズマ発生電源
5.3 プラズマメンブレンリアクターによる水素生成特性
5.3.1 H2分離特性(差圧の影響)
5.3.2 H2分離特性(水素濃度の影響)
5.3.3 NH3分解特性(バッチ式反応器)
5.3.4 PMRの高純度H2生成特性
5.3.5 PMRの水素透過メカニズム
5.4 おわりに
6 気泡プラズマを用いた水処理
6.1 はじめに
6.2 水中気泡内プラズマによる酢酸分解
6.3 水中気泡内プラズマによるPFOS分解
6.4 まとめ
7 気液混相放電によるOHラジカル生成水処理システム
7.1 はじめに
7.2 反応過程
7.3 モデル化
7.4 実験装置
7.5 実験結果および考察
7.6 結論
8 オゾンの生成技術とオゾン注入法による排ガス処理
8.1 はじめに
8.2 オゾンの生成技術
8.2.1 オゾンの性質
8.2.2 オゾン生成技術
8.2.3 オゾン発生装置
8.2.4 オゾンの応用分野
8.3 オゾン注入法による排ガス処理
8.3.1 プラズマ・ケミカル複合処理技術
8.3.2 ボイラ排ガス処理の例
8.3.3 ガラス溶解炉排ガス処理の例
8.4 おわりに
9 温室効果ガス(N2O,PFCs)の分解処理
9.1 大気圧低温プラズマを利用したN2O分解処理
9.2 低気圧誘導結合型プラズマを利用したPFCsの分解処理
第4章 医療・バイオ・農業への応用
1 プラズマ殺菌
1.1 はじめに
1.2 微生物の種類と形態ならびに病原性の発現
1.2.1 ウイルス
1.2.2 細菌
1.2.3 真菌
1.2.4 原虫
1.2.5 プリオン
1.3 紫外線およびオゾンによる微生物の不活化とその原理
1.4 プラズマによる微生物の不活化と原理
1.5 おわりに
2 低温プラズマを用いた生体適合性表面の設計と医療デバイス応用
2.1 はじめに
2.2 冠動脈ステント用のDLCの設計と適用
2.3 生体模倣DLCの設計と生体適合性評価
2.3.1 低温プラズマ処理によるDLC膜表面のゼータ電位制御
2.3.2 バイオミメティックスDLCの生体適合性評価
2.4 細管内面用の低温プラズマCVD法の開発と人工血管への適用
2.4.1 交流高電圧バースト低温プラズマCVD法の開発
2.4.2 細管内面DLCコーティングの物性評価
2.4.3 DLC人工血管の動物実験
2.5 おわりに
3 プラズマ照射/吸入による疾患の治療
3.1 はじめに
3.2 大気圧プラズマの医療応用
3.2.1 プラズマ照射/吸入による疾患治療
3.2.2 一酸化窒素と生体活性
3.2.3 プラズマ吸入による心筋梗塞の緩和治療
3.2.4 低酸素性脳症モデルラットへのプラズマ吸入による脳組織の保護及び再生
3.3 おわりに
4 高電圧・プラズマ技術の農業・水産分野への応用
4.1 はじめに
4.2 農水食分野への高電圧プラズマ利用の歴史
4.3 プラズマ照射による発芽制御
4.4 水中プラズマを用いた植物の生育促進
4.5 担子菌の子実体形成―キノコ生産性向上
4.6 高電圧を用いた鮮度保持
4.7 おわりに
5 植物への大気圧プラズマジェット照射の効果
5.1 植物処理用プラズマ源
5.2 シロイヌナズナへのプラズマ照射
5.3 カイワレ大根へのプラズマ照射
5.4 植物へのプラズマ照射の作用メカニズム
6 細胞膜輸送に対するプラズマ刺激の効果
6.1 はじめに
6.2 プラズマ照射による薬剤分子導入
6.3 細胞膜輸送を促進する最適なプラズマ刺激量
6.4 プラズマ促進細胞膜輸送における促進因子の同定
6.5 プラズマ間接照射が誘導する細胞膜輸送の詳細な作用機序
6.6 おわりに
7 プラズマ照射に対する生体応答
7.1 はじめに
7.2 プラズマ照射に対する生体応答における多階層性
7.3 溶液中に生成される活性種とその計測
7.4 生体分子損傷
7.5 ウイルスの不活化
7.6 枯草菌芽胞の不活化
7.7 出芽酵母へのプラズマ照射と細胞応答
7.8 おわりに
8 大気圧プラズマによるバイオディーゼル燃料無毒化
8.1 はじめに
8.2 フォルボールエステル
8.3 プラズマ源
8.4 PMAのプラズマ分解
8.5 プラズマ源の改良と放電ガスの影響
8.6 プラズマ誘起紫外線の効果
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レドックスフロー電池の開発動向《普及版》
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2017年刊「レドックスフロー電池の開発動向」の普及版。再生可能エネルギーの積極的な導入に伴い、電力貯蔵用二次電池として重要となるレドックスフロー電池の研究動向をまとめた1冊!
（監修：野﨑健,佐藤縁）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2017年当時のものを使用しております。
野﨑健 元 (国研)産業技術総合研究所
佐藤縁 (国研)産業技術総合研究所
津島将司 大阪大学
増田洋輔 古河電池(株)
佐藤完二 LEシステム(株)
董雍容 住友電気工業(株)
片山靖 慶應義塾大学
大原伸昌 (株)ギャラキシー
中井重之 (株)ギャラキシー
塙健三 昭和電工(株)
市川雅敏 昭和電工(株)
井関恵三 昭和電工(株)
織地学 昭和電工(株)
丸山純 (地独)大阪産業技術研究所
吉原佐知雄 宇都宮大学
小林真申 東洋紡(株)
飯野匡 昭和電工(株)
重松敏夫 住友電気工業(株)
内山俊一 埼玉工業大学
鈴木崇弘 大阪大学
城間純 (国研)産業技術総合研究所
金子祐司 (国研)産業技術総合研究所
笘居高明 東北大学
本間格 東北大学
小柳津研一 早稲田大学
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＜＜目次＞＞
【第Ⅰ編 基礎】
第1章 レドックスフロー電池とは
1 はじめに
2 RFBの原理
3 RFBの原理的特長と難点
4 RFBの構成要素
4.1 電解液
4.2 電極材料
4.3 隔膜
4.4 その他のRFB構成材料
5 RFBの用途とコスト
6 RFBの用語について
7 おわりに
第2章 レドックスフロー電池の国内外研究動向
1 はじめに
2 セル(流路構造)
3 電極
4 隔膜
5 電解液およびレドックス反応系
6 実証事業など
7 まとめ
【第Ⅱ編 要素技術】
第3章 レドックスフロー電池およびレドックスキャパシタへの電池用セパレータ適用
1 はじめに
2 電池材料のコスト
3 汎用電池用セパレータ適用可能性の検討
3.1 原理
3.2 セパレータの種類とコスト
3.3 小型セルによる充放電試験
4 考察
5 応用例
5.1 レドックスフロー電池
5.2 レドックスキャパシタ
6 総括
第4章 電解液
1 バナジウム電解液
1.1 はじめに
1.2 レドックスフロー電池の電解液開発経緯
1.3 バナジウム電解液の特徴と性質
1.3.1 バナジウム電解液の酸化還元反応
1.3.2 電極との電子交換反応速度
1.4 火力発電所燃焼煤からの電解液原料バナジウム回収
1.4.1 原料バナジウムの市況価格の推移
1.4.2 オリマルジョン燃焼煤
1.4.3 スートマンプロセスによるメタバナジン酸アンモニウムの回収
1.4.4 石油コークス(PC)焚き火力発電所の燃焼煤
1.4.5 LEシステムの下方流燃焼炉によるバナジウムの回収
1.5 バナジウム電解液製造法
1.5.1 鹿島北共同発電の電解液製造法
1.5.2 LEシステムの電解液製造
1.6 バナジウム電解液のエネルギー密度向上に向けた新しい動き
2 チタン・マンガン系電解液
2.1 はじめに
2.2 チタン・マンガン系電解液の開発
2.2.1 電解液の要求事項
2.2.2 チタン・マンガン系電池の動作原理、課題
2.2.3 チタン・マンガン系電解液の基本特性
2.3 電池性能向上
2.3.1 抵抗成分
2.3.2 電極の表面処理
2.3.3 電流-電圧特性と出力特性
2.3.4 小型電池の試験結果
2.4 おわりに
3 イオン液体
4 高濃度バナジウム電解液
4.1 まえがき
4.2 VRFB電解液 高濃度化の試み
4.3 新規な電解液としての高濃度電解液
4.4 おわりに
第5章 電極材料
1 VGCF®TM電極を使った高出力RFB
1.1 はじめに
1.2 VGCF®の特性紹介
1.3 VGCF®シート
1.4 VGCF®シートをつかったRedox Flow Battey
1.5 おわりに
2 ポーラスカーボン電極表面におけるレドックス反応
2.1 はじめに
2.2 酸素含有官能基を付与した炭素表面におけるジオキソバナジウムイオン還元反応機構
2.3 Fe-N4サイト含有炭素薄膜の被覆によるジオキソバナジウムイオン還元反応の促進
2.4 3次元網目状構造を有する酸化黒鉛還元体におけるバナジウムイオン酸化還元反応
2.5 おわりに
3 ボロンドープダイヤモンド電極および活性炭繊維電極
3.1 ボロンドープダイヤモンド電極
3.1.1 概説
3.1.2 BDD電極の製膜と作製
3.1.3 基板の前処理
3.1.4 マイクロ波プラズマCVD法
3.1.5 製膜したBDDの観察
3.1.6 BDD電極の作製
3.1.7 電解液の作製
3.1.8 セルの作製
3.1.9 酸素終端処理と水素終端処理
3.1.10 バナジウム溶液中におけるBDD電極の電気化学特性
3.1.11 コバルト溶液中におけるBDD電極の電気化学特性
3.1.12 まとめと考察
3.2 活性炭繊維電極―フローセルにおける性能評価
3.2.1 活性炭繊維
3.2.2 概説
3.2.3 電解液の作製
3.2.4 セルの作製
3.2.5 定電流充放電試験
3.2.6 結果と考察
3.2.7 まとめと考察
3.3 総括
4 炭素電極
4.1 炭素電極の要求特性
4.2 炭素電極の導電性と電極活性
4.3 炭素電極の通液性と組織構造
4.4 炭素電極の耐久性
4.5 双極板一体化電極
4.6 薄型電極
第6章 双極板
1 はじめに
2 双極板の種類
2.1 不浸透性カーボン
2.2 膨張黒鉛系
2.3 プラスチックカーボン
3 要求特性
3.1 電気特性
3.2 耐久性
3.3 不純物
3.4 機械的特性
3.5 成形加工特性
4 最近の技術動向
5 おわりに
第7章 システム設計
1 大規模レドックスフロー(RF)電池
1.1 大規模蓄電池に要求される特性
1.2 レドックスフロー電池の基本システム構成
1.2.1 システム構成要素
1.2.2 システム設計
1.2.3 電気システムとしての構成
1.3 大規模レドックスフロー電池の設計例
1.3.1 需要家設置の例
1.3.2 電力系統での実証試験例
1.4 課題と今後の展開
2 多目的レドックスフロー電池
2.1 まえがき
2.2 緒言
2.3 多目的レドックスフロー電池
2.3.1 埼玉工業大学レドックスフロー電池
2.3.2 多目的レドックスフロー電池 ―レドックスキャパシタとしての利用―
2.4 レドックスフロー電池技術の新展開
2.5 結言
3 第2世代レドックスフロー電池
3.1 はじめに
3.2 第2世代レドックスフロー電池の電極流路構造
3.3 まとめ
3.4 謝辞
4 レドックスフロー電池の応用としての間接型燃料電池
4.1 「間接型燃料電池」の概念
4.2 固体高分子型燃料電池の原理と課題
4.3 固体高分子型燃料電池の課題解決の一手段としての間接型燃料電池
4.4 間接型燃料電池の開発課題
4.5 アノード(燃料極)側の間接化の研究動向
4.6 カソード(酸素極)側の間接化の研究動向
4.7 間接型燃料電池システム全体に関連する研究動向
第8章 評価手法
1 レドックスフロー電池のSOCの計測方法
1.1 電流積算法によるSOCの計測
1.2 OCVからSOCの計測
1.3 分光法によるSOCの計測
1.4 クーロメトリーによるSOCの計測
2 レドックスフロー電池の電解液の連続測定
2.1 はじめに
2.2 RFBの基本設計に必要な電解液の物性値
2.2.1 セルスタックのシャント電流損失とポンプ動力損失
2.2.2 セル性能に及ぼす電解液の特性
2.3 RFBの運転制御とモニタリング
2.4 RFBの電極材料の評価手法と電解液
2.5 おわりに
【第Ⅲ編 新規レドックスフロー電池の開発】
第9章 有機レドックスフロー電池
1 はじめに
2 有機レドックス種として用いられる分子類
2.1 キノン類
2.2 TEMPO、MVなどの利用
2.3 フェロセンなどの有機金属錯体の利用
2.4 その他
2.5 生体関連分子から
3 電極材料と隔膜
4 問題点・課題・今後の展開
第10章スラリー型レドックスフロー電池/キャパシタ
1 はじめに
2 セミソリッドフロー電池
3 電気化学フローキャパシタ
3.1 カーボン材料の高濃度化
3.2 レドックス反応容量利用
4 有機レドックスフローキャパシタ
5 結言
第11章 レドックスポリマー微粒子を活物質として用いたレドックスフロー電池
1 はじめに
2 有機レドックスフロー電池の構成
3 高密度レドックスポリマーの電荷貯蔵特性
3.1 レドックス活性基
3.2 主鎖構造
3.3 高密度レドックスポリマー層のレドックス応答
4 レドックス活性微粒子を用いたフロー電池
4.1 ポリマー微粒子のレドックス過程
4.2 レドックスフロー活物質として働く微粒子
5 おわりに
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月刊バイオインダストリー 2024年6月号（電子版）
￥5,500
著者一覧
横上聖貴 宮崎大学
竹島秀雄 宮崎大学
作田庄平 帝京大学
古川智宏 （国研）農業・食品産業技術総合研究機構
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BIO R&D
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悪性髄膜腫に増殖抑制，細胞老化ならびに人為的石灰化をもたらす新規治療法の開発
New Target Therapy Induced Senescence and Calcification in Malignant Meningioma
【目次】
1 はじめに
2 髄膜腫長期培養方法の確立
3 BMPシグナルと骨形成
4 BMPシグナルを抑制すると髄膜腫の増殖が抑制される。
5 GREM2の発現が高いと腫瘍の増殖能力は低下し，細胞老化をもたらす。
6 BMPシグナルの抑制はキヌレニン産生からセロトニン産生へトリプトファン代謝をシフトさせ，酸化的リン酸化にかかわる酵素発現を減少させる。
7 おわりに
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カビ毒の生産メカニズムを探る
Study on the Mechanisms of Mycotoxin Production
【目次】
1 食品，飼料のカビ毒汚染
2 アフラトキシン（AF）とデオキシニバレノール（DON）
3 カビ毒の生産メカニズム
4 カビ毒の生産を選択的に阻害する物質
5 カビ毒の生産阻害物質の作用機構
6 カビ毒の生産調節メカニズム
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BIO BUSINESS
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芳香・消臭・脱臭剤工業
2022 年度の芳香・消臭・脱臭剤市場は約900 億円規模となった。消費者の価値観やニーズの多様化に対応し，2022 年も各社から様々な新商品が上市され，市場は活況を呈した。特定の悪臭の消臭に特化した機能や，よりナチュラルな香りを追求した商品が多く
見られた。また，スプレー，ジェル，液体，スティックなど様々な形態の商品が発売され，消費者の選択肢が広がった。とりわけ女性をメインターゲットにした，インテリア性が高く，高単価な室内用スティックタイプの芳香・消臭剤が好調を博した。また，ウイルスや雑菌から守る効果や，雑菌やカビの繁殖を抑える効果など，除菌機能や介護用途を想定した商品の需要が高まっている。今後もさらなる付加価値商品の開発・投入が進むとみられる。
【目次】
1 概要
2 種類・素材など
3 市場動向
4 主な企業動向
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食品添加物工業
高齢化や人口減少が進むわが国において，食品添加物市場は成熟化が進んでおり，近年横ばいに推移している。健康志向の高まり，高齢者や共働きの増加，日本食ブーム，インバウンド需要，アルコール離れ，災害用備蓄などの時勢の変化に対応した商品群は市場を拡大しており，これらに関連する食品添加物の需要は堅調に推移している。食品添加物公定書第9 版に収載されている食品添加物は，2023 年6 月，指定添加物474 品目，既存添加物357 品目，天然香料612 品目が指定されている。
【目次】
1 概要
2 需給動向
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スマート水産業・漁業の動向
【目次】
1 概要
2 スマート水産業へ向けた取り組み
2. 1 水中ドローンシステム
2. 2 販売管理・水産加工販売管理システム
2. 3 養殖関連システム
2. 4 操業支援・漁労システム
3 スマート水産業のIT参入企業
3. 1 株式会社NTTドコモ
3. 2 KDDI株式会社
3. 3 NEC（日本電気株式会社）
3. 4 ウミトロン株式会社
3. 5 株式会社オプティム
3. 6 アンデックス株式会社
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脂溶性ビタミン
【目次】
1 ビタミンA（Vitamin A），ビタミンＡ誘導体（レチノイド）
2 ビタミンD
3 ビタミンE
4 ビタミンK（Vitamin K）
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BIO PRODUCTS
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エイコサペンタエン酸（Eicosapentaenoic acid；EPA）
ゴマペプチド（Sesame peptide）
コエンザイムQ10（Coenzyme Q10）
-
月刊機能材料2024年6月号（電子版）
￥4,620
【特集】イオン液体の開発と活用動向
★イオン液体は,カチオンとアニオンの組み合わせを変えることで物性を変えることができます。優れた性質を発現するものの探索や開発によって,電気化学分野をはじめとする様々な領域での活用が期待されます。本特集では,イオン液体の開発や活用に向けた研究動向を紹介しております。
＜著者一覧＞
大平慎一 熊本大学
守谷誠 静岡大学
芹澤信幸 慶應義塾大学
片山靖 慶應義塾大学
渡邉貴一 岡山大学
水谷友南 岡山大学
小野努 岡山大学
佐川拓矢 東京理科大学
橋詰峰雄 東京理科大学
懸橋理枝 (地独)大阪産業技術研究所
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【特集】イオン液体の開発と活用動向
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高純度・多種多様なイオン液体のワンショット合成法
One-shot Synthesis Method of Highly Pure and Various Ionic Liquids
陽イオンと陰イオンの組み合わせにより多様な物性が得られるイオン液体は,水,有機溶媒につぐ第3の溶媒として,また,高い電気伝導性や低い蒸気圧から触媒や分離の場としても活用されている。多様なイオン液体をユニバーサルに合成可能な溶存イオンハンドリング技術によるワンショット合成法を構築したので報告する。
【目次】
1 はじめに
2 イオン液体の合成
3 電気透析による溶存イオンのハンドリング
4 電気透析による高純度イオン液体の合成
5 まとめと今後の展望
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イオン液体を用いた Mgイオン伝導性分子結晶電解質の作製
Synthesis of Mg-ion Conductive Molecular Crystalline Electrolytes Using Ionic Liquids
本研究では,高い安全性を持つイオン液体を用いた分子結晶電解質の開発を検討した。アンモニウムイオンとTFSAアニオンからなるイオン液体類縁体とMg(TFSA)2の反応により,80℃で10-4 S cm-1というイオン伝導性と,0.46というMgイオン輸率を示す新規電解質材料を得た。この結果は,従来のセラミック電解質に比べて,分子結晶電解質が温和な条件で高いMgイオン伝導性を示すことを意味するものであり,全固体Mg電池向け固体電解質の開発において分子結晶が有望な候補となることを示している。
【目次】
1 はじめに
2 結果と考察
3 まとめ
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イオン液体中におけるレドックス反応と電池への応用
he Redox Reactions of Soluble Species in Ionic Liquids and Their Application to the Redox Flow Batteries
イオン液体は種々の電気化学反応の電解液として検討されてきた。水溶液に比べて一般に電気化学的安定性が高い非プロトン性イオン液体中では,水溶液中で不安定な化学種の電極反応が実現できる。本稿では酸化体,還元体ともにイオン液体中に溶存するレドックス対の電極反応について解説する。また,レドックスフロー電池への応用展開について述べる。
【目次】
1 イオン液体中におけるレドックス反応
2 レドックス反応の速度
3 レドックスフロー電池への展開
4 おわりに
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高強度イオンゲルの開発と展望
Development of Tough Poly(ionic liquid)-based Ion Gels and Their Perspective
イオンゲルは,高イオン伝導性と二酸化炭素吸収能から固体電解質や二酸化炭素分離膜への応用が期待される材料である。しかし,その機械的強度の低さが実用化の妨げとなっている。本稿では,イオンゲルにナノ粒子を添加することで機械的強度を向上させる技術とイオンゲルの今後の展望について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 イオンゲルの高強度化に関する取り組み
3 シリカ/PIL複合DNイオンゲルの特徴と高強度化の指針
4 添加するナノ粒子形状がPILイオンゲルの力学特性に与える影響
5 高強度イオンゲルの展望
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[Material Report-R&Dー]
多糖複合フィルム中における分子の振る舞いとその制御に向けての検討
Behaviors of Molecules in Polysaccharide Composite Films and Investigation of Their Control
多糖は生体適合性をもつ構造材料の素材として期待される。我々は相反する電荷をもつ多糖同士からなるポリイオンコンプレックスをフィルムへと成形し,その機能評価を進めてきた。本稿では,取り込み・放出や透過など外部分子とフィルムとの相互作用について概説したのち,フィルム中に担持された分子のpH応答性について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 多糖複合フィルムの分子の担持・放出能および分子透過性
3 多糖複合フィルムに担持した分子のpH応答性
3.1 FL担持フィルムの作製と評価
3.2 溶液中におけるFL担持フィルムのpH応答性
3.3 乾燥状態におけるFLのpH応答性
4 おわりに
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界面活性剤が形成する超分子ヒドロゲルの物性制御
Rheological Properties of Supramolecular Hydrogels Formed by Amidoamine Oxide Surfactants
汎用な界面活性剤である長鎖アルキルアミンオキシドに複数のアミド基を導入することで,超分子ヒドロゲル化剤として作用するアミドアミンオキシド型界面活性剤を開発した。疎水部やアミド基間のメチレン鎖長,アミド基の数や配置などの化学構造が,ゲル中の会合体構造およびゲルのレオロジー物性に与える影響について紹介する。
【目次】
1 序論
2 AAOの化学構造
3 ゲル化温度Tgel
4 アミド基導入の効果
5 メチレン鎖長の効果
6 まとめ
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[Market Data]
プラスチック添加剤の市場動向
プラスチック材料やプラスチック製品には,その物性や性能を向上させるために多くの添加剤が用いられている。2022年のプラスチック材料の生産量は,前年比9.0%減の951万1,217トンとなった。
【目次】
1 概要
2 添加剤の需給動向
2.1 可塑剤
2.2 安定剤
2.3 酸化防止剤
2.4 紫外線吸収剤・光安定剤
2.5 難燃剤
2.6 その他の添加剤
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リチウムイオン電池用バインダーの市場動向
【目次】
1 概要
1.1 バインダーの概要
1.2 負極用バインダー
1.3 正極用バインダー
2 ポリフッ化ビニリデン(polyvinylidene difluoride)
2.1 製品概要
2.2 市場動向・販売企業
3 スチレンブタジエンゴム(styrene butadiene rubber)
3.1 製品概要
3.2 市場動向・販売企業
4 カルボキシメチルセルロース(carboxymethyl cellulose)
4.1 製品概要
4.2 市場動向・販売企業
5 ポリテトラフルオロエチレン(polytetrafluoroethylene)
5.1 製品概要
5.2 市場動向・販売企業
6 アクリルエマルジョン
6.1 製品概要
6.2 市場動向・販売企業
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[Material Profile]
ケイ皮酸
ジアミノプロパン
トリグリコールジメルカプタン -
フレキシブル熱電変換材料の開発と応用《普及版》
￥4,290
2017年刊「フレキシブル熱電変換材料の開発と応用」の普及版。有機系材料のメカニズムからモジュール開発までの作製プロセス、材料探索には欠かせない材料特性評価、ヘルスケア・住環境などワイヤレスセンサーネットワークへの応用展開までを網羅した1冊。
（監修：中村雅一）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2017年当時のものを使用しております。
中村雅一 奈良先端科学技術大学院大学
戸嶋直樹 山口東京理科大学名誉教授
石田敬雄 (国研)産業技術総合研究所
町田洋 東京工業大学
井澤公一 東京工業大学
小島広孝 奈良先端科学技術大学院大学
林大介 首都大学東京
客野遥 神奈川大学
中井祐介 首都大学東京
真庭豊 首都大学東京
野々口斐之 奈良先端科学技術大学院大学;(国研)科学技術振興機構
河合壯 奈良先端科学技術大学院大学
堀家匠平 神戸大学
石田謙司 神戸大学
宮崎康次 九州工業大学
末森浩司 (国研)産業技術総合研究所
小矢野幹夫 北陸先端科学技術大学院大学
荒木圭一 (株)KRI
伊藤光洋 古河電気工業(株)
桐原和大 (国研)産業技術総合研究所
中本剛 愛媛大学
仲林裕司 北陸先端科学技術大学院大学
向田雅一 (国研)産業技術総合研究所
塚本修 NETZSCH Japan(株)
池内賢朗 アドバンス理工(株)
橋本寿正 (株)アイフェイズ
馬場貴弘 (株)ピコサーム
関本祐紀 奈良先端科学技術大学院大学
竹内敬治 (株)NTTデータ経営研究所
青合利明 千葉大学
中島祐樹 九州大学
藤ヶ谷剛彦 九州大学
桂誠一郎 慶應義塾大学
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＜＜目次＞＞
【第I編 総論】
第1章 有機系熱電変換材料研究の歴史と現状、そして展望
1 はじめに
2 有機熱電変換材料の特徴
2. 1 物理学的視点
2. 2 化学的視点
2. 3 生物学的視点
2. 4 工学的視点
3 導電性高分子を用いる有機熱電材料の研究
4 導電性ポリアニリンの熱電性能の改善
5 高電導度の導電性高分子の熱電変換材料
6 有機系ハイブリッド熱電材料の研究
7 CNTを含む三元系ハイブリッド有機熱電材料
8 まとめと将来展望
第2章 フレキシブル熱電変換技術に関わる基本原理と材料開発指針
1 はじめに
2 熱電変換素子の基本構造とエネルギー変換効率
3 ゼーベック係数を表す一般式およびゼーベック係数と導電率の相反性
4 ゼーベック係数の様々な近似式
5 フレキシブル熱電変換素子特有の条件
【第II編 性能向上を目指した材料開発】
第1章 フレキシブル熱電変換素子に向けた有機熱電材料の広範囲探索
1 はじめに
2 有機熱電材料の広範囲探索結果
3 有望な材料系についての考察
第2章 高い熱電変換性能を示す導電性高分子:PEDOT系材料について
1 序
2 PEDOT系の合成,薄膜化技術
3 PEDOT系熱電材料の性能
4 おわりに
第3章 有機強相関材料における巨大ゼーベック効果
第4章 有機半導体材料における巨大ゼーベック効果
1 はじめに
2 巨大ゼーベック効果の発見
3 巨大ゼーベック効果の一般性
4 巨大ゼーベック効果の有用性
5 分子配向と巨大ゼーベック効果
6 基準振動解析
7 格子熱伝導率
8 おわりに
第5章 カーボンナノチューブのゼーベック効果
1 はじめに
2 ゼーベック効果と熱電変換素子
3 単層カーボンナノチューブ(SWCNT)
4 SWCNTのゼーベック係数(計算)
4. 1 半導体型(s-)と金属型SWCNT(m-SWCNT)のゼーベック係数
4. 2 直径依存性(1本のSWCNT)
4. 3 SWCNT-SWCNT接合の効果
4. 4 m-SWCNTとs-SWCNTの混合
4. 5 並列混合モデルの直径依存性
5 フィルムの熱電物性(測定)
6 最後に
第6章 カーボンナノチューブ熱電材料の超分子ドーピングによる高性能化
1 はじめに
2 ドーピングの重要性
3 ホスフィン誘導体を用いたn型カーボンナノチューブ
4 クラウンエーテル錯体を用いたn型カーボンナノチューブ
5 まとめ
第7章 有機強誘電体との界面形成に基づくカーボンナノチューブ熱電材料の極性制御
1 はじめに
2 カーボンナノチューブ熱電材料の極性制御手法
3 電界効果型ドーピングにおける有機強誘電体の利用
4 SWCNT/P(VDF/TrFE)積層素子の作製と熱電変換特性
5 π型モジュールの構築
6 おわりに
第8章 タンパク質単分子接合を用いたカーボンナノチューブ熱電材料の高性能化
1 はじめ
2 目指す接合構造とその作成法
3 タンパク質単分子接合による熱電特性の向上効果
4 おわりに
第9章 印刷できる有機-無機ハイブリッド熱電材料
1 はじめに
2 印刷の取り組み
3 ナノ粒子を用いた熱電薄膜
4 PEDOT:PSS-Bi2Te3コンポジット熱電
5 有機-無機材料界面の熱抵抗
6 まとめ
【第III編 モジュール開発】
第1章 フレキシブルなフィルム基板上に印刷可能な熱電変換素子
1 はじめに
2 ユニレグ型フレキシブル熱電変換素子
3 まとめ
第2章 インクジェットを活用したBi-Te系フレキシブル熱電モジュールの開発
1 はじめに
2 Bi-Te系熱電インクの開発とインクジェット熱電モジュール
3 Bi-Te系熱電インクを用いたナノバルクの作製と高性能化
4 おわりに
第3章 π型構造を有するフレキシブル熱電変換素子
1 はじめに
2 フレキシブル熱電変換素子とは
3 ナノ粒子の合成
4 インク化
5 薄膜の作製～カレンダ処理
6 π型フレキシブル熱電変換素子の作製
7 ファブリックモジュール
8 まとめと今後の展望
第4章 カーボンナノチューブ紡績糸を用いた布状熱電変換素子
1 はじめに
2 布状熱電変換素子の構造
3 ウェットスピニング法によるCNT紡糸法概要
4 CNT分散法の検討
5 バインダーポリマー量の検討
6 CNT紡績糸のn型ドーピング
7 CNT紡績糸への縞状ドーピングによる布状熱電変換素子の試作と評価
8 おわりに
第5章 導電性高分子を用いた繊維複合化熱電モジュール
1 はじめに
2 繊維複合化PEDOT:PSS素子の作製と構造
3 繊維複合化PEDOT:PSS素子の物性
4 繊維複合化PEDOT:PSS素子の熱電出力の試算と最適化
5 素子と電極の実効的な接触抵抗の低減
6 繊維複合化素子で作製したモジュールによる熱電発電
7 おわりに
【第IV編 材料特性評価】
第1章 マイクロプローブ法を用いた熱電変換材料のゼーベック係数測定法の開発
1 はじめに
2 ゼーベック係数測定法
2. 1 NagyとTothの方法
2. 2 定常法と微分法
3 マイクロプローブ法によるゼーベック係数測定装置
4 マイクロプローブ法を用いたゼーベック係数の分布測定
4. 1 亜鉛-アンチモン系熱電変換材料
4. 2 ビスマス-テルル系熱電変換材料
5 今後の展望と課題
第2章 異方性を考慮した有機系熱電材料の特性評価法
1 はじめに
2 有機熱電材料の評価
2. 1 有機熱電材料について
2. 2 PEDOT/PSSについて
2. 2. 1 構造異方性とその評価手法
2. 2. 2 異方性を考慮した特性評価結果
2. 3 キャリア評価手法について
2. 4 異方性を考慮した熱電モジュールデザイン
3 おわりに
第3章 SBA458 Nemesis(R)によるゼーベック係数測定とフラッシュアナライザーLFA467 HyperFlash(R)による熱拡散率・熱伝導率評価
1 はじめに
2 ゼーベック係数測定装置について
2.1 NETZSCH社製ゼーベック係数・電気伝導率測定システムSBA458 Nemesis(R)について
2. 2 SBA458 Nemesis(R)でのゼーベック係数(S)の測定原理
2. 3 SBA458 Nemesis(R)での電気伝導率(σ)の測定
2. 4 SBA458 Nemesis(R)による熱電変換材料の測定事例
3 フラッシュ法による有機薄膜の熱拡散率・熱伝導率測定
3. 1 フラッシュ法による薄膜試料の熱拡散率・熱伝導率測定
3. 2 面内方向における熱拡散率・熱伝導率の評価
4 おわりに
第4章 熱電計測に関わる総括とフレキシブル材料への応用
1 はじめに
2 試料厚さと測定法
2. 1 ゼーベック係数と電気抵抗率
2. 2 熱伝導率
3 薄板試料の測定法
3. 1 面内方向のゼーベック係数と電気抵抗率
3. 2 光交流法を用いた熱拡散率評価
4 おわりに
第5章 温度波熱分析法による熱伝導率・熱拡散率の迅速測定
1 はじめに
2 熱物性と温度波法
2. 1 熱物性
2. 2 熱拡散方程式
2. 3 熱拡散長・熱的に厚い条件と薄い条件
3 実際の装置
3. 1 測定システム
3. 2 温度波の位相変化から熱拡散率を求める方法
3. 3 温度依存性
3. 4 振幅の減衰から熱伝導率を測定する方法
3. 5 交流型熱電能を求める方法
4 まとめ
第6章 パルス光加熱サーモリフレクタンス法による熱物性値の測定
1 はじめに
2 光パルス加熱法
3 レーザーフラッシュ法
4 パルス光加熱サーモリフレクタンス法
5 ピコ秒サーモリフレクタンス法
6 ナノ秒サーモリフレクタンス法
7 応答関数法
8 界面熱抵抗の測定
9 まとめ
第7章 3ω法による糸状試料の熱伝導率評価
1 はじめに
2 3ω法の概要
3 3ω法の測定原理
4 3ω法による熱伝導率測定例
5 おわりに
【第V編 応用展開】
第1章 エネルギーハーベスティングの現状とフレキシブル熱電変換技術に期待されること
1 はじめに
2 エネルギーハーベスティング技術の概要
2. 1 様々なエネルギーハーベスティング技術
2. 2 光エネルギー利用技術
2. 3 力学的エネルギー利用技術
2. 4 熱エネルギー利用技術
2. 5 電波エネルギー利用技術
2. 6 その他のエネルギー利用技術
2. 7 関連技術
3 エネルギーハーベスティング技術の市場動向
3. 1 昔からあるエネルギーハーベスティング製品
3. 2 スタンドアロン製品からIoT応用へ
3. 3 IoT分野への熱電発電デバイスの活用
4 フレキシブル熱電変換技術に期待されること
4. 1 熱電変換技術全般への期待
4. 2 フレキシブル熱電変換技術への期待
第2章 フレキシブル熱電変換技術の応用展開と技術課題
1 はじめに
2 有機系熱電変換材料
2. 1 導電性ポリマー系熱電材料
2. 2 有機無機ハイブリッド系熱電材料
2. 3 CNTコンポジット系熱電材料
3 フレキシブル熱電変換モジュールの構造
3. 1 π型モジュール
3. 2 Uni-Leg型モジュール
3. 3 Planar型モジュール
3. 4 In-Plane型モジュール
4 フレキシブル熱電モジュールの応用展開
4. 1 センサネットワークにおける中低温排熱利用の微小自立電源
4. 2 エネルギーハーベスタを目指した富士フイルムの有機熱電変換モジュール
4. 3 健康社会実現に向けた体温利用のヘルスモニター電源
5 今後に向けたフレキシブル熱電モジュールの技術課題
5. 1 有機系熱電材料の課題
5. 2 フレキシブルモジュールの課題
第3章 「未利用熱エネルギー革新的活用技術」プロジェクトにおける有機系熱電変換技術への期待
1 序
2 プロジェクト内における有機系熱電材料の目指す応用出口,研究内容について
3 有機系熱電材料の性能について
4 有機系材料のための計測技術開発
5 おわりに
第4章 大気下安定n型カーボンナノチューブ熱電材料の探索
1 緒言
2 単層CNTシートのn型化
3 n型単層CNTシートの大気安定化
4 最後に
第5章 温熱感覚を呈示するフレキシブルな熱電変換デバイス「サーモフィルム」
1 はじめに
2 「サーモフィルム」
3 「サーモフィルム」によるヒューマンインタフェースの応用イメージ
4 フレキシブル熱電変換材料が拓くイノベーション
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生薬・薬用植物研究の最新動向《普及版》
￥3,850
2017年刊「生薬・薬用植物研究の最新動向」の普及版。国産化と安定供給が課題となっている生薬・薬用植物について、その有用成分の探索から臨床応用への展望までを収録した1冊。
（監修：高松智）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=9432"target=”_blank”>この本の紙版「生薬・薬用植物研究の最新動向(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2017年当時のものを使用しております。
高松智 昭和大学
渡辺均 千葉大学
新藤聡 千葉大学
池上文雄 千葉大学
秋葉秀一郎 福島県立医科大学
佐橋佳郎 福島県立医科大学
三潴忠道 福島県立医科大学
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
永津明人 金城学院大学
森川敏生 近畿大学
大野高政 松浦薬業㈱
今井昇治 松浦薬業㈱
和田篤敬 小林製薬㈱
荒井哲也 小林製薬㈱
落合和 星薬科大学
嶋田努 金沢大学附属病院
条美智子 富山大学
柴原直利 富山大学
小池佑果 昭和大学
北島満里子 千葉大学
三巻祥浩 東京薬科大学
黒田明平 東京薬科大学
松尾侑希子 東京薬科大学
小野政輝 東海大学
倉永健史 北海道大学
山崎真巳 千葉大学
伊藤卓也 富山大学
白畑辰弥 北里大学
小西成樹 北里大学
小林義典 北里大学
飯島洋 日本大学
五十嵐信智 星薬科大学
今理紗子 星薬科大学
杉山清 星薬科大学
多田明弘 ポーラ化成工業㈱
榎本有希子 ㈱ファンケル
山下弘高 岐阜薬科大学
田中宏幸 岐阜薬科大学
稲垣直樹 岐阜薬科大学
伊藤直樹 北里大学
永田豊 諏訪中央病院
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＜＜目次＞＞
【第1編 栽培技術・品質管理】
第1章 薬用植物の新たな苗生産技術
1 はじめに
2 薬用植物栽培における問題点
3 トウキにおける系統選抜と苗生産技術
3. 1 トウキ栽培の現状と問題点
3. 2 採種法の確立
3. 3 トウキ栽培におけるセル成型苗生産の導入
第2章 漢方生薬「黄連」の加工調製方法の変化に伴うアルカロイド含量への影響
1 はじめに
2 中国における黄連の加工調製方法
3 方法
3. 1 実験材料
3. 2 生薬の分別
3. 3 加熱によるアルカロイドへの影響
3. 4 試料の調製
3. 5 UPLCの測定条件
4 結果
4. 1 色調による分別
4. 2 分別した検体の定量
4. 3 加熱によるアルカロイドへの影響
5 考察
第3章 漢方生薬「麻黄」の国産化研究
1 はじめに
2 栽培圃場について
3 繁殖方法について
3. 1 種子繁殖
3. 2 挿し木法
3. 3 株分け法
4 栽培マオウの経年変化について
4. 1 実験材料及び方法
4. 2 結果
4. 3 考察
5 追肥効果について
5. 1 実験材料及び方法
5. 2 結果
5. 3 考察
6 まとめ
第4章 定量NMR(1H-qNMR)法による生薬成分の分析〜生薬キョウニン, トウニン, ウバイに含まれるamygdalin の定量を例に〜
1 はじめに
2 トウニン, キョウニン, ウバイとamygdalin
3 1H-qNMR法の条件検討 〜溶媒の検討〜
4 1H-qNMRの測定手順
4. 1 仲介物質HMD溶液の濃度決定
4. 2 Amygdalin標準品の純度決定と定量可能範囲の確認
4. 3 生薬中のamygdalin含有率の確認
5 測定の結果
6 HPLC測定値との比較
7 おわりに
【第2編 薬理】
第5章 カンカニクジュヨウ(Cistanche tubulosa)の耐糖能改善作用成分
1 はじめに
2 カンカニクジュヨウの含有成分
3 Echinacosideおよびacteosideの抗糖尿病作用
4 カンカニクジュヨウ含有フェニルエタノイド配糖体のα-グルコシダーゼおよびアルドース還元酵素阻害活性
5 おわりに
第6章 パフィアエキスパウダーの経口美肌素材としての有用性
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 パフィアの加齢による皮膚老化に対する有用性
3 パフィアの紫外線による皮膚老化に対する有用性
4 パフィアエキスパウダーの皮膚線維芽細胞活性化作用
5 モニターアンケート調査
6 パフィアエキスパウダーの安全性
7 おわりに
第7章 大柴胡湯の抗肥満作用の検討
1 はじめに
2 漢方処方「大柴胡湯」
3 大柴胡湯の肥満に対する臨床効果
4 大柴胡湯の抗肥満効果に対する構成生薬の関与
5 大柴胡湯の抗肥満効果の作用機序
6 おわりに
第8章 黒ショウガ酢酸エチル可溶部の褐色脂肪細胞に対する効果
1 はじめに
2 間葉系幹細胞から各脂肪細胞への細胞系譜
3 白色脂肪細胞と褐色脂肪細胞の分布と特徴
4 褐色脂肪細胞のエネルギー代謝
5 自然発症2型糖尿病モデルマウスに対するKPの酢酸エチル画分の効果
6 褐色脂肪細胞に対するKPEの効果
7 初代褐色脂肪細胞に対するKPEポリメトキシフラボノイドの分化誘導効果
8 まとめ
第9章 五苓散の糖尿病モデルラットにおける水代謝調節作用の検討
1 はじめに
2 浮腫と糖尿病
3 水分代謝調節と水チャネル
4 水分代謝と漢方薬
5 実験概要
6 実験結果
7 まとめ
8 おわりに
【第3編 創薬シード】
第10章 古典から考える天然資源の利用と新たな創薬シーズの探索
1 はじめに
2 古典より生み出された新薬〜artemisinin〜
3 天然物活用法としての漢方
4 漢方特有の病状「瘀(お)血(けつ)」に作用する活性成分を求めて
第11章 薬用資源植物からの生物活性アルカロイドの探索
1 はじめに
2 Kopsia属植物含有アルカロイド
3 Voacanga africana含有アルカロイド
4 おわりに
第12章 薬用植物の生物活性成分の検討
1 はじめに
2 ビャクダン心材の成分と腫瘍細胞毒性
2. 1 ビャクダンについて
2. 2 ビャクダンの心材の成分と化学構造
2. 3 化合物1-24の腫瘍細胞毒性と構造活性相関
2. 4 アポトーシス誘導活性
2. 5 PPAR-γリガンドとの併用による腫瘍細胞毒性増強作用
3 レモンガヤの葉から単離されたトリテルペンの膵リパーゼ阻害活性と血中トリグリセリド低下作用
3. 1 レモンガヤについて
3. 2 レモンガヤの葉の主成分とその化学構造
3. 3 シンボポゴノールの膵リパーゼ阻害活性と血中TG低下作用
4 フキタンポポの葉より単離・同定されたアルドース還元酵素阻害物質
4. 1 植物抽出エキスのアルドース還元酵素阻害活性のスクリーニング
4. 2 フキタンポポの葉のAR阻害活性の探索とその化学構造
4. 3 化合物26-36のAR阻害活性
5 ビロードモウズイカの葉より単離・同定されたキサンチンオキシダーゼ阻害物質
5. 1 植物抽出エキスのキサンチンオキシダーゼ酵素阻害物質のスクリーニング
5. 2 ビロードモウズイカの葉のXO阻害活性の探索とその化学構造
5. 3 化合物37と38のXO阻害活性
6 結語
第13章 樹脂配糖体の化学構造に関する研究
1 はじめに
2 ヤラピンの構造研究
2. 1 樹脂配糖体画分の構成有機酸の研究
2. 2 樹脂配糖体画分の構成オキシ脂肪酸および構成単糖の研究
2. 3 樹脂配糖体画分の構成配糖酸の研究
2. 4 真性樹脂配糖体の研究
3 コンボルブリンの構造研究
3. 1 PharbitinのIndium(Ⅲ)Chloride処理生成物の研究
3. 2 Negative-ion FAB-MSによるPharbitinの構成樹脂配糖体の考察
4 おわりに
第14章 化学合成を駆使した稀少天然物化学研究
第15章 薬用成分の生合成制御に関するゲノム機能学的研究
1 はじめに
2 薬用植物を対象としたゲノム科学の世界的な動向
3 薬用植物のトランスクリプトーム解析
4 トランスクリプトームとメタボロームの統合解析
5 ゲノム情報に基づくトランスクリプトーム解析
6 合成生物学による植物由来アルカロイド生産への応用
7 ゲノム編集による代謝エンジニアリングの可能性
8 まとめ
第16章 ミャンマー伝統医学の最新動向と薬用植物の科学的根拠の解明
1 はじめに
2 ミャンマー伝統医学の伝承
2. 1 ミャンマー伝統医学の現状
2. 2 ミャンマー伝統薬と薬用植物園
2. 3 ミャンマー伝統薬と配置薬
3 ミャンマー産薬用植物由来の活性物質の探索
3. 1 Jatropha multifidaの抗インフルエンザ活性
3. 2 ミャンマー産薬用植物由来の抗ウイルス活性物質
3. 3 ミャンマー産薬用植物由来の抗リーシュマニア活性物質
4 おわりに
第17章 フローリアクターを利用したサポニンの合成研究
1 序
2 結果
2. 1 C-28位配糖化
2. 2 連続的フロー式C-28位配糖化-バッチ式脱保護法の検討
2. 3 フロー式C-3位配糖化の検討
2. 4 フロー式C-3位配糖化の検討
3 おわりに
【第4編 臨床応用】
第18章 柴胡加竜骨牡蛎湯の血管内皮前駆細胞保護作用
1 序論
2 柴胡加竜骨牡蛎湯のEPC保護作用評価実験
2. 1 概要
2. 2 実験方法
2. 3 酸化ストレス抑制測定
2. 4 炎症性サイトカイン量
3 結論
第19章 腸管のアクアポリンに対する生薬大黄の作用
1 はじめに
2 大黄およびセンナの瀉下作用
3 生体内での水輸送タンパク質;アクアポリン
4 腸管におけるAQPの役割;大腸での水輸送機構
5 大黄およびセンノシドAの瀉下作用における大腸AQP3の役割
5. 1 大黄およびセンノシドAの瀉下作用と大腸AQP3との関係
5. 2 センノシドA投与による大腸AQP3の発現低下メカニズム
6 おわりに
第20章 有用植物の化粧品への応用と現状
1 はじめに
2 方法
2. 1 アサガオカラクサ抽出物の調製
2. 2 アサガオカラクサ抽出物のエストロゲン受容体タンパク発現作用
2. 3 アサガオカラクサ抽出物の成長ホルモン受容体タンパク発現作用
2. 4 アサガオカラクサ抽出物のエストロゲン受容体増加によるコラーゲン産生作用
2. 5 アサガオカラクサ抽出物の成長ホルモン受容体増加によるコラーゲン産生作用
2. 6 UVA照射によるエストロゲン受容体のmRNA発現量
3 結果
3. 1 アサガオカラクサ抽出物のエストロゲン受容体タンパク発現作用
3. 2 アサガオカラクサ抽出物の成長ホルモン受容体タンパク発現作用
3. 3 アサガオカラクサ抽出物のエストロゲン受容体増加によるコラーゲン産生作用
3. 4 アサガオカラクサ抽出物の成長ホルモン受容体増加によるコラーゲン産生作用
3. 5 UVA照射によるエストロゲン受容体のmRNA発現量
4 化粧品への応用
5 おわりに
第21章 生薬・有用植物由来成分の新規美白機能研究“Macrophage migration inhibitoryfactor(MIF)分泌”への検討・応用
1 はじめに
2 メラノサイトにおけるメラニン合成に着目した抑制成分
3 紫外線によるメラノサイトの活性化パラクラインネットワーク機構
4 MIFによるケラチノサイトを介したシミ形成促進メカニズム
5 MIF分泌抑制剤と美白効果
6 Centaurea cyanus抽出物のMIF分泌抑制機能と美白効果
7 おわりに
第22章 食物アレルギーに対する和漢薬の有用性の検討
1 食物アレルギー
1. 1 アレルギーの現状
1. 2 食物アレルギーの現状
1. 3 食物アレルギーが誘導される機序
1. 4 消化管免疫
1. 5 アレルギーと腸内細菌
1. 6 食物アレルギーの治療
2 アレルギーと漢方薬
2. 1 慢性アレルギー疾患と漢方薬
2. 2 食物アレルギー治療における漢方薬など
2. 3 食物アレルギー治療における漢方薬の課題
2. 4 食物アレルギー治療における漢方薬の可能性
第23章 社会的ストレス誘発うつ様行動並びに脳内炎症に対する香蘇散の効果
1 はじめに
2 社会的ストレス誘発うつ様行動に対する香蘇散の効果
3 社会的ストレス誘発脳内炎症に対する香蘇散の効果
4 まとめ
第24章 〈トピック〉腸間膜静脈硬化症と漢方方剤の関連性
1 要旨
2 はじめに
3 疾患概念形成と呼称
4 漢方薬との関連性
4. 1 症例報告・症例集積報告
4. 2 山梔子服用者
4. 3 漢方専門外来における検討
5 山梔子含有医療用漢方製剤
5. 1 山梔子含有一般医薬品
5. 2 山梔子使用の注意点
6 本疾患を早期発見するための注意点
6. 1 リスク
6. 2 病態
6. 3 症状
6. 4 診断・画像診断の注意点
6. 5 腹部単純X線・腹部単純CT・注腸X線
6. 6 腹部超音波検査
6. 7 大腸内視鏡
6. 8 鑑別診断・組織学的検査
6. 9 腸間膜静脈硬化症の治療
6. 10 腸間膜静脈硬化症の管理
7 まとめ
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月刊バイオインダストリー 2024年5月号（電子版）
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著者一覧
内野 正 国立医薬品食品衛生研究所
小倉有紀 (株)資生堂
畠中内子 (株)ジャパン・ティッシュエンジニアリング
藤原佐知子 (株)ジャパン・ティッシュエンジニアリング
三竹博道 (株)ジャパン・ティッシュエンジニアリング
段 中瑞 日光ケミカルズ(株)
加藤玲子 国立医薬品食品衛生研究所
宮島敦子 国立医薬品食品衛生研究所
久間將義 東洋ビューティ(株)
森山博由 近畿大学
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【特集】3次元培養ヒト皮膚モデルの評価法
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特集にあたって
Introduction
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三次元培養ヒト皮膚モデルを用いた評価法
Evaluation Method Using a 3D Cultured Human Skin Model
【目次】
1 はじめに
2 実験方法
2. 1 試薬調製
2. 2 試験操作
3 結果
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ヒト3次元培養表皮LabCyte EPI-MODEL
(株)ジャパン・ティッシュエンジニアリング(以下,J-TEC)は1999年に再生医療の産業化を目指して活動を開始してから,これまでに日本国内で5つの再生医療等製品,自家培養表皮「ジェイス（R）」,自家培養軟骨「ジャック（R）」,メラノサイト含有自家培養表皮「ジャスミン」,自家培養角膜上皮「ネピック（R）」,自家培養口腔粘膜上皮「オキュラル（R）」,の開発・製造・販売を行ってきた。ジェイス（R） は,米国H.Greenらの報告にある3T3細胞と由来を同じくする細胞を使用してJ-TECで開発された自家培養表皮であり,2007年に日本初の再生医療製品として製造承認を取得して以降,自社での製造販売を行っている。J-TECではこうした再生医療等製品の開発で培った高度な培養技術を応用して,ヒト培養組織「LabCyteシリーズ」を開発した。現在,LabCyteシリーズは大きく分けて,ヒト3次元培養表皮LabCyte EPI-MODELとヒト3次元培養角膜上皮LabCyte CORNEA-MODELを展開している。いずれも研究用途や動物実験代替材料として,幅広く利用されている。本稿ではヒト3次元培養表皮LabCyte EPI-MODELの詳細を紹介したい。
【目次】
1 3次元培養表皮とは
2 3次元培養表皮の製造方法
3 3次元培養表皮モデルにおける表皮マーカータンパク質発現と組織構造
4 3次元培養表皮モデルの皮膚バリア機能形成:LabCyte EPI-MODELとLabCyte EPI-MODEL 6D
5 LabCyte EPI-MODELの皮膚安全性試験および皮膚研究への活用
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中国人ドナー由来の3D皮膚モデルの皮膚安全性・有効性評価への応用
Application of a Chinese Donor-derived 3D Reconstructed Skin Model in Evaluation of Skin Safety and Efficacy
【目次】
1 はじめに
2 皮膚安全性評価における3D表皮モデルEpiKutisの応用
2. 1 皮膚刺激試験代替法
2. 2 光毒性試験と遺伝毒性試験の代替法の開発
3 有効性評価における3D皮膚モデルの応用
3. 1 3D表皮モデルEpiKutisを用いた有効性評価
3. 2 3D黒化モデルMelaKutisを用いた有効性の評価
3. 3 3D全層モデルFulKutisを用いた有効性の評価
4 おわりに
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医療機器の生物学的安全性評価における3次元培養ヒト皮膚モデルを用いた皮膚刺激性及び皮膚感作性評価
【目次】
1 はじめに
2 医療機器の生物学的安全性評価について
2. 1 医療機器の生物学的安全性評価の特徴
2. 2 医療機器の抽出液による評価
3 刺激性試験
3. 1 医療機器の刺激性試験
3. 2 動物を利用した刺激性試験
3. 3 in vitro皮膚刺激性試験(再構築ヒト表皮(RhE)試験法)
3. 4 国際ラウンドロビン研究(RRS)とISO 10993-23
3. 5 国内ガイダンスと国産製品のキャッチアップ・バリデーション
4 感作性試験
4. 1 医療機器の感作試験
4. 2 化学物質の感作性評価におけるin vitro試験法
4. 3 医療機器の感作性評価に向けたin vitro試験法
4. 4 RhEモデルを用いたin vitro試験法の医療機器の評価に向けた改変と標準化
5 課題と今後の展望
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3次元培養皮膚モデルを用いたメラニン産生抑制剤評価法
【目次】
1 技術背景
2 評価法の特徴
3 実験方法
3. 1 ケラチノサイトとメラノサイトの共培養系における3次元培養皮膚モデルの作製
3. 2 培養方法
3. 3 試験サンプル塗布方法
3. 4 観察方法
3. 5 メラニン定量
3. 6 細胞毒性試験
3. 7 チロシナーゼ阻害活性
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コラーゲンビトリゲル薄膜を用いた3次元培養ヒト皮膚モデルの美白研究への応用
An Application of Three-Dimensional Cultured Human Skin Model Using the Collagen Vitrigel Film for Skin Whitening Research
美白を含むヒト肌の研究では,ヒト皮膚の構造を細胞・組織層・受容器などの集合体(臓器)として捉え,適格な切り口の解析がなされることが重要である。しかしながら,殆どの基礎・応用・実用化研究開発の現場では,採取したヒト皮膚臓器による効果的な研究展開は難しい。そのため,ヒト皮膚臓器内の各種機能の解析に見合った人工的立体モデル:3次元培養ヒト皮膚モデル技術の確立と汎用的な利用が嘱望されている。これまでにも,研究開発の必要目的に応じた理想的な3 次元モデル系作成の試みがなされており,用途によっては及第に達しているものもある。しかしながら,より研究開発の精度を求めるには,3次元モデルの設計や技術の進展に更なる洗練が必要であることは否めない。本稿では,美白研究に供するための3次元培養ヒト皮膚モデルの構築について,基礎研究ベースの成果から得た知見からその設計要素等を整理したうえ,美白研究に応用可能と思しきヒト初代皮膚構成細胞種を用いたヒト皮膚三次元モデル作製法の試みを紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 研究評価系に適切な3次元培養ヒト皮膚モデルの構成の考察
3 細胞種の選択
4 細胞の位置・配置と組織(層)間の連絡
5 人工真皮層の作製法の考察
6 ヒト初代皮膚構成細胞の特性を利用した美白研究開発に有用なヒト皮膚三次元モデル開発
7 おわりに
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BIO BUSINESS
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産業用酵素工業
産業用酵素は食品,洗剤,医薬,試薬など広範な分野で利用されている。その市場規模を正確に把握することは非常に難しいとされているが,2022年の世界市場は推計で8,000億円と推計される。さらに2025年には1兆円を超え,年6.5%の成長が予測されている。このような市場環境の中,わが国でも遺伝子組換え技術によるGMO酵素が,環境問題やバイオエタノール需要の増加などの流れを受けて拡大を続けている。産業用酵素の利用分野では,エコロジー,エネルギー,ファインケミカル,食品・飲料分野などでの伸びが今後も期待され,洗剤用酵素も液体洗剤へのニーズの高まりから引き続き需要が増大するものと思われる。
【目次】
1 酵素の市場概況
2 産業用酵素の市場
3 メーカー動向
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飼料・飼料添加物工業
飼料の需要量は,飼養頭数に大きく左右される。畜産は飼養者の高齢化などによる廃業が進み,一戸あたりの飼養頭数は増加傾向にあるが,全体としては徐々に減少が続いている。配合飼料は,主原料であるトウモロコシが2022年度,米国産は減少,ブラジル産が増加した。また,飼養頭数の増加による労働力不足と利便性により,円安などによる高騰にもかかわらず,輸入飼料原料に頼る傾向にある。畜産などの成長促進に不可欠な添加物の重要性は高まり,とくに飼料用アミノ酸は,動物の排泄物による汚染解決に貢献する添加物として市場が拡大している。また,安全な国産飼料供給のためエコフィード(食品循環資源利用飼料)認証制度により飼料自給率の上昇を期待されている。
【目次】
1 概要
2 需給動向
3 飼料原料の動向
4 飼料添加物の動向
5 飼料会社の動向
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BIO PRODUCTS
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アミノエチルエタノールアミン(N-Aminoethyl ethanolamine)
アラキドン酸(Arachidonic acid)
4. 8 ほたて貝殻砂を用いたコンクリートの鉄筋腐食ひび割れの進展抑制効果
5 ブルーカーボン固定したコンクリートの社会実装計画
5. 1 材料調達・製品製造段階における炭素排出量の評価
5. 2 生物起源特性を考慮した炭素排出量の評価
5. 3 ブルーカーボン・インフラの施設構想・設計提案 ～地域に根ざす海洋生物殻資源の再生拠点の提案～
6 まとめ
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BIO PRODUCTS
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アシル化ペプチド(Acyl peptide)
アゼライン酸(Azelaic acid)
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生体ガス計測と高感度ガスセンシング《普及版》
￥4,290
2017年刊「生体ガス計測と高感度ガスセンシング」の普及版。呼気ならびに皮膚ガスによる疾病・代謝診断および、生体ガス計測のための高感度ガスセンシング技術について解説した1冊!
（監修：三林浩二）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=9417"target=”_blank”>この本の紙版「生体ガス計測と高感度ガスセンシング(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2017年当時のものを使用しております。
三林浩二 東京医科歯科大学
奥村直也 中部大学
下内章人 中部大学
近藤孝晴 中部大学
財津崇 東京医科歯科大学
川口陽子 東京医科歯科大学
宮下正夫 日本医科大学千葉北総病院
山田真吏奈 日本医科大学千葉北総病院
佐藤悠二 ㈱セント.シュガージャパン
木村那智 ソレイユ千種クリニック
魚住隆行 ㈱HIROTSUバイオサイエンス
広津崇亮 九州大学
梶山美明 順天堂大学
三浦芳樹 順天堂大学
藤村務 東北医科薬科大学
樋田豊明 愛知県がんセンター中央病院
高野浩一 大塚製薬㈱
品田佳世子 東京医科歯科大学
藤澤隆夫 三重病院
荒川貴博 東京医科歯科大学
當麻浩司 東京医科歯科大学
大桑哲男 名古屋工業大学
光野秀文 東京大学
櫻井健志 東京大学
神崎亮平 東京大学
都甲潔 九州大学
野崎裕二 東京工業大学
中本高道 東京工業大学
今村岳 物質・材料研究機構
柴弘太 物質・材料研究機構
吉川元起 物質・材料研究機構
林健司 九州大学
菅原徹 大阪大学
菅沼克昭 大阪大学
鈴木健吾 新コスモス電機㈱
山田祐樹 ㈱NTTドコモ
檜山聡 ㈱NTTドコモ
李丞祐 北九州市立大学
花井陽介 パナソニック㈱
沖明男 パナソニック㈱
下野健 パナソニック㈱
岡弘章 パナソニック㈱
壷井修 ㈱富士通研究所
西澤美幸 ㈱タニタ
佐野あゆみ ㈱タニタ
佐藤等 ㈱タニタ
池田四郎 ㈱ガステック
石井均 ㈲アルコシステム
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＜＜目次＞＞
【第I編 呼気ならびに皮膚ガスによる疾病・代謝診断】
第1章 生体ガスによる疾病診断及びスクリーニングと今後の可能性
1 疾病・代謝由来ガスの酵素触媒機能に基づく高感度計測
1.1 はじめに
1.2 薬物代謝酵素を用いた生化学式ガスセンサ(バイオスニファ)
1.2.1 魚臭症候群(遺伝疾患)の発症関連酵素を用いたトリメチルアミン用バイオスニファ
1.2.2 口臭成分メチルメルカプタン用の光ファイバー型バイオスニファ
1.3 脂質代謝・糖尿病のためのバイオスニファ
1.3.1 酵素の逆反応を用いたアセトンガス用バイオスニファ
1.3.2 イソプロパノール用バイオスニファ
1.4 アルコール代謝の呼気計測による評価
1.4.1 エタノールガス用バイオスニファ
1.4.2 アセトアルデヒドガス用バイオスニファ
1.4.3 飲酒後の呼気中エタノール&アセトアルデヒド計測
1.5 酵素触媒機能を用いた多様な生化学式ガスセンサ
1.5.1 加齢臭ノネナールのバイオセンシング
1.5.2 酵素阻害のメカニズムを利用したニコチンセンサ
1.5.3 酵素によるガス計測の特徴を生かした「デジタル無臭透かし」
1.6 おわりに
2 呼気分析の臨床的背景,呼気診断法の現状と課題
2.1 はじめに
2.2 呼気診断の歴史
2.3 呼気成分の由来
2.4 腸内発酵に伴う呼気水素
2.5 アセトンと脂質代謝
2.6 呼気アセトンと心不全
2.7 呼気採取法と保管法
2.8 随時呼気採取による呼気低分子化合物の検討
2.9 おわりに
3 口気・呼気診断による口臭治療
3.1 はじめに
3.2 口臭の主な原因物質とその生成機序
3.3 口臭測定法
3.3.1 口臭測定条件
3.3.2 口気と呼気の官能検査
3.3.3 測定機器による口臭検査
3.4 口臭症の国際分類
3.4.1 真性口臭症
3.4.2 仮性口臭症
3.4.3 口臭恐怖症
3.5 診断と治療のガイドライン
3.5.1 真性口臭症の診断と治療
3.5.2 仮性口臭症の診断と治療
3.5.3 口臭恐怖症の診断と治療
3.6 おわりに
4 がん探知犬
4.1 はじめに
4.2 がん探知犬に関する報告
4.3 研究方法と成果
4.4 がんが発するにおい物質
4.5 がん探知犬研究の将来
5 糖尿病アラート犬
5.1 糖尿病アラート犬とは
5.2 糖尿病アラーと犬の育成方法
5.3 糖尿病アラート犬の現状と問題点
5.4 糖尿病アラート犬の低血糖探知能力に関する検証
5.5 低血糖探知の科学的裏付け
5.6 CGMとの比較
5.7 CGMの時代における糖尿病アラート犬の意義
5.8 日本における糖尿病アラート犬の育成
5.9 揮発性有機化合物の低血糖モニタリングへの応用
6 線虫嗅覚を利用したがん検査
6.1 はじめに
6.2 がん検査の現状
6.3 がんには特有の匂いがある
6.4 嗅覚の優れた線虫
6.5 線虫はがんの匂いを識別する
6.6 線虫嗅覚を利用したがん検査N-NOSE
6.7 N-NOSE の精度
6.8 生物診断N-NOSE の特徴
6.9 今後の展望
第2章 呼気・皮膚ガスによる疾病・代謝診断
1 食道がん患者の呼気に含まれる特定物質
1.1 はじめに
1.2 研究の目的
1.3 研究の方法
1.3.1 呼気の収集と吸着
1.3.2 ガスクロマトグラフィー・マススペクトロメトリー(GC/MS)
1.4 結果
1.5 考察
2 呼気肺がん検査
2.1 はじめに
2.2 呼気検査について
2.2.1 健常者の呼気
2.2.2 肺がん患者と健常者での呼気の違い
2.2.3 肺がんの呼気分析
2.2.4 呼気成分解析システムによる肺がん検出の試み
2.2.5 呼気からの遺伝子異常推定の試み
2.2.6 呼気凝縮液を用いた肺がんの遺伝子異常の検出
2.3 おわりに
3 ピロリ菌の測定:尿素呼気試験法
3.1 はじめに
3.2 H. pyloriの特徴
3.3 診断と治療
3.4 13C 尿素呼気試験法
3.5 測定原理
3.6 POCone の動作原理
3.7 測定原理
3.8 POCone(R)の現状
4 呼気中アセトンガスの計測意義
4.1 はじめに
4.2 呼気中にアセトンガスが生じるしくみ
4.3 病気ではなく,生活上の原因
4.3.1 過度なダイエット,糖質制限,飢餓状態
4.3.2 激しい運動
4.4 病気および代謝異常による原因
4.4.1 糖尿病
4.4.2 糖尿病性ケトアシドーシス
4.4.3 高脂肪質食症,肝機能障害・肝硬変,高ケトン血症をきたす疾患・症状など
4.4.4 子供の周期性嘔吐症・自家中毒・アセトン血性嘔吐症
4.5 呼気中アセトンガスの計測意義と測定について
5 呼気診断による喘息管理
5.1 はじめに
5.2 喘息の病態と呼気診断
5.3 一酸化窒素:NO
5.3.1 NO産生のメカニズム
5.3.2 呼気NOの測定方法
5.3.3 喘息の診断における呼気NO測定
5.3.4 喘息治療管理における呼気NO測定
5.4 硫化水素:H2S
5.5 一酸化炭素:CO
5.6 おわりに
6 呼気アセトン用バイオスニファ(ガスセンサ)による脂質代謝評価
6.1 はじめに
6.2 アセトンガス用の光ファイバ型バイオスニファ
6.2.1 光ファイバ型バイオスニファの作製
6.2.2 アセトンガス用バイオスニファの特性評価
6.3 運動負荷における呼気中アセトン濃度の計測
6.3.1 バイオスニファを用いた運動負荷における呼気中アセトン濃度の計測方法
6.3.2 運動負荷に伴う呼気中アセトン濃度の経時変化
6.4 まとめと今後の展望
7 皮膚一酸化窒素の計測
7.1 はじめに
7.2 一酸化窒素(NO)の生理的機能
7.2.1 血管拡張のメカニズム
7.3 NO 測定方法
7.3.1 皮膚ガスの特徴
7.4 ヒトの皮膚ガス採取方法
7.5 ラットの皮膚ガス採取方法
7.6 糖尿病・肥満と皮膚ガスNO 濃度
7.7 運動・低酸素環境と皮膚ガスNO 濃度
7.8 おわりに
【第II編 生体ガス計測のための高感度ガスセンシング技術】
第1章 計測技術の開発
1 昆虫の嗅覚受容体を活用した高感度匂いセンシング技術
1.1 はじめに
1.2 昆虫の嗅覚受容体の特徴
1.3 「匂いセンサ細胞」によるセンシング技術
1.3.1 性フェロモン受容体を用いた「匂いセンサ細胞」の原理検証
1.3.2 一般臭検出素子の開発
1.3.3 細胞パターニングによる匂い識別技術
1.4 「匂いセンサ昆虫」によるセンシング技術
1.5 おわりに
2 抗原抗体反応やAI を用いたガスセンシング
2.1 はじめに
2.2 超高感度匂いセンサ
2.3 AI を用いた匂いセンサ
2.4 展望
3 呼気・皮膚ガスのための可視化計測システム(探嗅カメラ)
3.1 はじめに
3.2 酵素を利用した生体ガスの高感度センシング
3.3 生体ガス中エタノール用の可視化計測システム「探嗅カメラ」
3.3.1 エタノールガス用探嗅カメラ
3.3.2 呼気・皮膚ガス中エタノールの可視化計測とアルコール代謝能の評価応用
3.4 おわりに
4 機械学習を用いた匂い印象の予測
4.1 はじめに
4.2 匂いの印象予測の原理
4.3 計算機実験の準備
4.4 深層ニューラルネットワークによる匂い印象予測
4.5 オートエンコーダによる次元圧縮
4.6 予測モデルの訓練
4.7 次元圧縮手法の比較
4.8 ニューラルネットワークの印象予測精度
4.9 研究の今後の展望
5 超小型・高感度センサ素子MSS を用いた嗅覚センサシステムの総合的研究開発
5.1 はじめに
5.2 膜型表面応力センサ(MSS)
5.3 MSS を用いた呼気診断
5.4 感応膜の開発
5.5 ニオイの評価法
5.6 おわりに
6 匂いの可視化システム
6.1 はじめに
6.2 匂いの可視化センシング
6.2.1 匂いの質の可視化:匂いコードセンサと匂いクラスタマップ
6.2.2 生体由来の匂いと匂い型に基づく人の識別
6.3 匂いの可視化とイメージセンシング
6.3.1 匂いイメージセンサ
6.3.2 匂い可視化例
6.4 匂いセンサのハイパー化
6.5 おわりに
7 ヘルスケアを目的とした揮発性有機化合物(VOC)を検出するナノ構造のガスセンサ素子
7.1 はじめに
7.2 酸化モリブデンとナノ構造の基板成長
7.3 ガスセンサ素子の作製とセンサ特性
7.4 まとめ
8 口臭測定器 ブレストロンII-高感度VSC センサによる呼気中VSC 検出機構と活用事例-
8.1 はじめに
8.2 口臭測定器に要求される性能
8.3 ブレストロンIIの検出メカニズム
8.4 高感度VSC センサの構造と検出原理
8.5 高感度VSC センサの感度特性
8.6 ブレストロンIIを用いた性能評価(測定条件の影響)
8.7 ガスクロによる計測結果との相関
8.8 使用上の注意点
8.9 ブレストロンの活用事例
9 生体ガス計測におけるドコモの取り組み
9.1 はじめに
9.2 呼気計測装置の開発とセルフ健康検査への応用
9.3 皮膚ガス計測装置の開発と健康管理への応用
9.4 おわりに
10 呼気中アンモニアの即時検知を目指した水晶振動子ガスセンサシステムの開発
10.1 はじめに
10.2 水晶発振子の原理および検知膜の製膜過程の追跡
10.3 湿度およびアンモニアに対する応答特性の評価
10.4 呼気中のアンモニアガス検知
10.5 おわりに
第2章 メーカーによる研究開発の動向
1 肺がん診断装置の開発
1.1 はじめに
1.2 肺がんバイオマーカーとその測定技術
1.2.1 肺がんバイオマーカー
1.2.2 揮発性肺がんバイオマーカー
1.2.3 揮発性肺がんマーカーの測定技術
1.3 呼気肺がん診断システムの開発
1.3.1 呼気濃縮技術の開発
1.3.2 呼気診断センサチップの開発
1.3.3 呼気診断センサチップ測定装置の開発
1.4 おわりに
2 アンモニア成分の測定技術と携帯型呼気センサーの開発
2.1 はじめに
2.2 呼気分析に高まる期待
2.3 新しいアンモニア検知材料CuBr
2.4 高感度・高選択なセンサーデバイス
2.5 手軽で迅速な呼気センサーシステム
2.6 呼気中アンモニア濃度のサンプリング測定
2.7 ガス選択性と呼気分析の新たな応用
2.8 おわりに
3 脂肪燃焼評価装置
3.1 はじめに
3.2 直接熱量測定による消費エネルギー評価
3.3 これまで研究されてきた「脂肪燃焼評価法」
3.4 呼気アセトン濃度分析による脂肪燃焼評価法
3.5 脂肪燃焼評価における今後の展望
3.6 おわりに
4 見えない疲労の見える化 ～パッシブインジケータ法を用いた皮膚ガス測定～
4.1 働き方と疲労
4.2 パッシブインジケータの開発
4.2.1 パッシブインジケータ
4.2.2 皮膚ガスとは
4.2.3 皮膚アンモニア
4.2.4 皮膚アンモニアの測定法
4.3 パッシブインジケータの仕組み
4.3.1 構造
4.3.2 比色認識の原理
4.3.3 使い方
4.4 アプリケーション例
4.4.1 製造業における現場作業者とデスクワーカー(日内変動)
4.4.2 介護施設における介護職従業員(週内変動)
4.4.3 公立中学校における教員(週内変動)
4.5 今後の展望
5 生体ガス分析用質量分析装置
5.1 はじめに
5.2 生体ガス分析用質量分析装置
5.2.1 装置の概要と原理
5.2.2 生体ガス濃度分析における質量分析計の利点
5.3 ガス気量(換気量)の計測
5.4 生体ガス分析におけるガス濃度の意味と留意点
5.5 生体ガス気量(換気量)の表示法
5.6 酸素消費量や二酸化炭素排出量などのガス出納量の算出法
5.7 ガス分析と気量計測とのラグタイム補正
5.8 ガスサンプリングの手法
5.8.1 マルチサンプリング
5.8.2 膜透過サンプリング
5.9 生体ガス分析の応用例
5.9.1 人の呼気ガス分析
5.9.2 微生物・細胞培養排ガス分析
5.9.3 動物の呼気ガス分析
5.9.4 13CO2/12CO2 安定同位体ガス分析
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高分子微粒子ハンドブック《普及版》
￥5,280
2017年刊「高分子微粒子ハンドブック」の普及版。高分子微粒子の作製、構造制御・機能化、測定・分析など多岐にわたる研究を詳述し、各項目末には実験条件や素材、器具、測定技術をまとめた「実験項」も掲載した1冊!
（監修：藤本啓二）
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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。
藤本啓二 慶應義塾大学
鈴木清 福井大学
福井有香 慶應義塾大学
榎本航之 山形大学
菊地守也 山形大学
川口正剛 山形大学
安田昌弘 大阪府立大学
清水秀信 神奈川工科大学
谷口竜王 千葉大学大学院
杉原伸治 福井大学
酒井健一 東京理科大学
酒井秀樹 東京理科大学
高見拓 理化学研究所
村上義彦 東京農工大学
小関英一 (株)島津製作所
塚田雄亮 ホソカワミクロン(株)
辻本広行 ホソカワミクロン(株)
福井寛 福井技術士事務所
神谷秀博 東京農工大学大学院
田中克史 京都工芸繊維大学
中野政身 東北大学
渡部花奈子 東北大学大学院
長尾大輔 東北大学大学院
藤井秀司 大阪工業大学
中村吉伸 大阪工業大学
藪浩 東北大学
菊池明彦 東京理科大学
小石眞純 東京理科大学
不動寺浩 (国研)物質・材料研究機構
三ツ石方也 東北大学
高宇 東北大学
朱慧娥 東北大学
山本俊介 東北大学
宮下徳治 東北大学
竹岡敬和 名古屋大学
桑折道済 千葉大学
木俣光正 山形大学
松尾亮太郎 スペクトリス(株)
則末智久 京都工芸繊維大学
池田純子 日本ルフト(株)
村田薫 日本エフイー・アイ(株)
高橋幸生 大阪大学
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＜＜目次＞＞
【第1編 高分子微粒子とは】
1 はじめに
2 高分子微粒子の特徴
3 微粒子を測定する
4 微粒子をデザインする
4. 1 微粒子で集める
4. 2 微粒子で見る・検出する
4. 3 微粒子で分ける
4. 4 微粒子が立ちなおらせる
4. 5 微粒子で作る
4. 6 微粒子で運ぶ
4. 7 微粒子で形作る
5 高分子微粒子をつくる
5. 1 単量体(モノマー)からつくる
5. 2 ポリマーからつくる
6 高分子微粒子を集める
7 まとめて次へ
【第2編 高分子微粒子の作製】
第1章 合成的手法
1 乳化重合
1. 1 はじめに
1. 2 乳化重合と類似の不均一系でのラジカル重合と,それらの利点
1. 3 様々な不均一系ラジカル重合
1. 4 乳化重合の操作の一例
1. 5 典型的な乳化重合での系の状態の変化
1. 6 粒子直径への仕込み条件の影響の典型的なパターン
1. 7 ソープフリー乳化重合
1. 8 シード乳化重合
1. 9 マイクロエマルション重合
1. 10 乳化重合などの微粒子分散系ラジカル重合の重合速度
実験項:スチレンの乳化重合
2 ミニエマルション重合
2. 1 はじめに
2. 2 炭酸カルシウムハイブリッドナノ粒子の作製
2. 3 蛍光性ハイブリッドナノ粒子の作製
2. 4 まとめ
実験項:炭酸カルシウムハイブリッドナノ粒子の作製
3 分散重合
3. 1 はじめに
3. 2 不均一系重合における分散重合法の特徴と合成指針
3. 3 線状およびブロック共重合体を分散剤として用いた微粒子合成
3. 4 マクロモノマーを用いた微粒子合成
3. 5 分散重合による微粒子核形成機構と微粒子径制御
3. 6 おわりに
実験項:非極性媒体分散重合法によるpoly(MMA-co-AN)微粒子の合成
4 懸濁重合
4. 1 はじめに
4. 2 懸濁重合の重合動力学
4. 3 懸濁重合における粒径制御
4. 4 単分散な高分子微粒子の調整
4. 5 ガラス球充填層と管型反応器を組み合わせた新しい連続懸濁重合
4. 6 ガラス球充填層によって作製されるモノマー液滴径の支配因子
4. 7 管型反応器を用いたエマルションの連続重合
実験項:連続液滴作製および連続管型反応器による高分子微粒子の連続合成
5 沈殿重合
5. 1 はじめに
5. 2 沈殿共重合によるポリアクリルアミド粒子の作製
5. 3 NCPAM とアクリルアミドの沈殿共重合
5. 4 N-イソプロピルアクリルアミドの水中沈殿重合
5. 5 おわりに
実験項:酸不溶性カルボン酸モノマーを含むヒドロゲル粒子の作製
6 高分子微粒子表面からのATRP によるグラフト鎖の導入
6. 1 はじめに
6. 2 リビングラジカル重合による高分子微粒子の表面修飾
6. 3 おわりに
実験項:高分子微粒子表面からのATRPによるグラフト鎖の導入
7 RAFT 分散重合
7. 1 はじめに
7. 2 分散重合
7. 3 RAFT 分散重合とブロックコポリマーの自己組織化
7. 4 RAFT 水系分散重合と種々の自己組織体
7. 5 おわりに
実験項:RAFT水系分散重合によるPMPC-PHPMAブロックコポリマー組織の合成
第2章 コロイド化学的手法
1 機能性界面制御剤(AIM)による乳化
1. 1 はじめに
1. 2 AIM 乳化系の特徴
1. 3 シリコーン系両親媒性高分子による乳化
1. 4 ホスホリルコリン類似基を有するジェミニ型両親媒性物質による乳化
1. 5 おわりに
2 一段階乳化による多孔質高分子微粒子の形成
2. 1 はじめに
2. 2 自己乳化現象を利用した「一段階乳化による」多孔質高分子微粒子の形成
2. 3 最後に
実験項:高分子微粒子の作製と物性評価
3 転相温度乳化法により得られるO/W 型ナノエマルションモノマー油滴の
重合による高分子微粒子の合成
3. 1 はじめに
3. 2 転相温度乳化によるO/W 型ナノエマルションの調製
3. 3 O/W 型ナノエマルションモノマー油滴の重合による高分子微粒子の合成
3. 4 おわりに
実験項:PITにより得られるO/W型ナノエマルションモノマー油滴の重合による高分子微粒子の合成
4 ポリマー鎖の会合によって微粒子を作る
4. 1 分子間力によるポリマー鎖の会合
4. 2 疎水性相互作用による微粒子化
4. 3 静電相互作用による微粒子化
4. 4まとめ
実験項:ジスルフィド結合による内部架橋型微粒子の作製
5 ポリ乳酸系両親媒性ポリマーミセル
5. 1 はじめに
5. 2 ラクトソームの粒径制御
5. 3 ラクトソームへの薬剤内包および標識剤の担持によるTheranostics
5. 4 おわりに
実験項:ICG 標識ポリ乳酸内包ラクトソームの作製
低濃度ICG 標識ポリL 乳酸内包ラクトソーム(2 nmol/mg)
第3章 生分解性高分子PLGA 微粒子の調製と医薬・化粧品応用
1 はじめに
2 PLGA ナノ粒子の特徴
3 PLGA ナノ粒子の調製
4 PLGA ナノ粒子の医薬・化粧品への応用
5 おわりに
実験項:水中エマルション溶媒拡散法によるPLGAナノ粒子の調製手順例
【第3編 高分子微粒子の構造制御・機能化】
第4章 分散技術・安定化
1 粒子分散および表面処理の基本
1. 1 粒子の分散
1. 2 表面処理
実験項:酸化チタンへのポリメチルシロキサンの被覆
2 界面設計によるナノ粒子の分散制御
2. 1 はじめに
2. 2 ナノ粒子の分散機構と阻害要因
2. 3 界面構造設計によるナノ粒子分散法の事例
2. 4 ナノ粒子の分散機構の解析法,コロイドプローブAFM 法
2. 5 終わりに
実験項:オレイル基を修飾したFe3O4ナノ粒子合成法
3 ナノ粒子分散系におけるレオロジー
─微細間隙における電場・無電場での流動と流体の微細構造
3. 1 はじめに
3. 2 無電場での流動と流体の微細構造
3. 3 直流電場での流動と流体の微細構造
3. 4 まとめ
実験項:微粒子分散系のレオロジー測定
第5章 形状制御
1 コアシェル微粒子の作製と機能化
1. 1 コアシェル微粒子の特徴と作製方法
1. 2 コアシェル微粒子の機能化と応用
1. 3 微小な反応容器(アトリアクター)としてのコアシェル微粒子
1. 4 微粒子ナノインプリントによるナノ表面層の創製
実験項:シード重合によるコアシェル微粒子の開発
2 Yolk/Shell 構造粒子
2. 1 はじめに
2. 2 Yolk/Shell 構造粒子の合成法
2. 3 可動性コア粒子内包型Yolk/Shell 構造粒子
2. 4 おわりに
実験項:ポリマー層の焼成除去を利用した可動性コア内包型Yolk/Shell 構造粒子の合成
3 高機能化リキッドマーブル
3. 1 はじめに
3. 2 リキッドマーブル
3. 3 機能性リキッドマーブルの合成
3. 4 おわりに
実験項:光応答性リキッドマーブルの作製
第6章 相分離
1 自己組織化析出法による微粒子の創製と機能化
1. 1 自己組織化析出法
1. 2 ポリマーブレンド微粒子
1. 3 ブロック共重合体微粒子
1. 4 反応を利用したナノ構造の形成
1. 5 ナノ構造を持つ微粒子の機能化
1. 6 まとめ
実験項:自己組織化析出法による微粒子の創製と機能化
第7章 異形化～ロッド状微粒子の作製～
1 はじめに
2 ロッド状微粒子
2. 1 無機材料,金属材料からなるロッド状微粒子
2. 2 高分子からなる異形微粒子
2. 3 刺激に応答して形状が変化する微粒子の調製
3 おわりに
実験項:球状微粒子からロッド状微粒子への形状変換方法
第8章 組織化・集積化
1 ハイブリダイゼーションによる微粒子の複合・組織化
1. 1 はじめに
1. 2 微粒子複合・組織化実験
2 コロイド結晶薄膜の形成とその機能発現
2. 1 はじめに
2. 2 コロイド結晶薄膜の成膜
2. 3 構造色が応力で可逆変化する新材料
2. 4 構造材料の歪みの可視化とインフラ検査への応用
2. 5 おわりに
実験項:単分散コロイド粒子懸濁液の合成と調製
3 フッ素系両親媒性高分子を利用した微粒子薄膜の作製と機能
3. 1 はじめに
3. 2 フッ素系両親媒性高分子微粒子薄膜の作製
3. 3 フッ素系両親媒性高分子微粒子薄膜の機能
3. 4 まとめ
実験項:フッ素系両親媒性高分子を利用した微粒子薄膜の作製
4 コロイド系における構造発色
4. 1 はじめに
4. 2 コロイド結晶の構築
実験項:インバースオパールと刺激応答性高分子ゲル微粒子を複合した構造発色性材料
第9章 複合化
1 ポリドーパミンシェルを有する微粒子の作製と機能
1. 1 はじめに
1. 2 PDA の特徴
1. 3 PDA シェルを有する微粒子の作製
1. 4 透明PDA 薄膜による表面改質
1. 5 PDA 複合粒子を用いた構造色材料
1. 6 おわりに
実験項:PSt 粒子をコアとしPDA シェルを有する微粒子の作製
2 ミネラル架橋による微粒子の作製
2. 1 はじめに
2. 2 生体高分子の集積化とミネラル架橋
2. 3 ミネラル架橋部位を利用した物質の担持と放出
2. 4 まとめ
実験項:CaP 架橋型DNA ゲル微粒子(DNA-CaP2)の作製
【第4編 高分子微粒子の測定・分析】
第10章 微粒子およびその表面を測定する分析法
1 はじめに
2 サンプリング法
3 機器分析装置による粒子表面分析
4 微粒子の流動性
5 おわりに
実験項:SEM およびTEM 観察試料の作成
第11章 微粒子のサイズ・ゼータ電位測定
1 はじめに
2 粒子径測定
2. 1 動的光散乱法(DLS:Dynamic Light Scattering)
2. 2 光子相関法(PCS:Photon Correlation Spectroscopy)
2. 3 3つの粒子径分布(散乱強度,体積,個数)
3 粒子径測定の判断基準と測定時の注意点
3. 1 自己相関関数を確認する
3. 2 典型的な自己相関関数の例
3. 3 DLS 測定での注意点
4 ゼータ電位測定
4. 1 微粒子に働く力
4. 2 ゼータ電位と電気的二重層
4. 3 電気泳動
4. 4 電気浸透流の影響
4. 5 ゼータ電位を変化させる要因
4. 6 ゼータ電位測定時の注意点
5 測定事例
5. 1 DLS測定事例〈熱応答性ポリマー〉
5. 2 ゼータ電位評価事例〈無機イオンの吸着〉
6 最後に
第12章 微粒子形状・運動性測定(超音波)
1 はじめに
2 動的超音波散乱法
3 超音波スペクトロスコピー法
4 おわりに
実験項:超音波スペクトロスコピー法のセットアップと解析の流れ
第13章 微粒子の分散凝集状態評価および界面特性評価(NMR)
1 はじめに
2 測定原理
2. 1 緩和時間測定による分散凝集状態の評価及び比表面積の比較
2. 2 緩和時間測定による界面特性評価
3 評価事例
3. 1 カーボンナノチューブの比表面積相対比較～MWCNT の最適な分散条件
3. 2 界面が異なる粒子の添加剤2 種の吸着状態～分散剤のスクリーニング
3. 3 分散剤の最適量評価
3. 4 2種以上分散剤の吸脱着挙動評価
4 おわりに
第14章 微粒子の切片・断面観察
1 はじめに
2 FIB とは
3 FIB による断面加工の特長
4 FIB のための試料準備
5 高分子材料断面に役立つFIB の機能
5. 1 高分解能イメージング機能
5. 2 微細加工機能
6 FIB の化学反応処理
7 FIB による断面加工プロセス
8 Cryo-FIB 加工
第15章 ナノ粒子の粒度分布と内部組織の複合分析
1 はじめに
2 CXDI の原理
3 X線自由電子レーザー施設SACLA
4 SACLAにおける金属ナノ粒子のCXDI 実験
5 金属ナノ粒子のナノ組織と粒径の複合分析
6 おわりに
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月刊機能材料2024年5月号（電子版）
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【特集】CO2吸着・吸収・分離技術の開発と活用
★カーボンニュートラルや炭素循環が目標として掲げられる中で,二酸化炭素の排出抑制や有効利用に向けた研究が行われております。中でも二酸化炭素の回収技術に関する取り組みは目標の実現に向けて重要な役割を果たすことが期待されます。本特集では,吸着・吸収・分離をキーワードとした研究を紹介しております。
＜著者一覧＞
樋口雄斗 関西大学
田中俊輔 関西大学
吉川聡一 東京都立大学
山添誠司 東京都立大学
甲斐照彦 (公財)地球環境産業技術研究機構
山下祐樹 東レ(株)
三原崇晃 東レ(株)
野崎智洋 東京工業大学
李玲慧 筑波大学
近藤剛弘 筑波大学
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【特集】CO2吸着・吸収・分離技術の開発と活用
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ゲート開閉型CO2吸着挙動の安定化に向けた異種骨格コンポジットゼオライトの開発
Development of Zeolite Composed of Heterogeneous Frameworks Toward Stabilization of Gate-Opening/Closing-Type CO2 Adsorption Behavior
近年,カーボンニュートラルな社会の実現に向けて,CO2の分離・回収に有望な機能性材料の開発が求められている。本研究では,省エネルギーなCO2吸着分離プロセスへの応用に期待できる「ゲート開閉型」吸着挙動を示すゼオライトの紹介と異種ゼオライト骨格のコンポジットによるCO2吸着挙動の安定化について報告する。
【目次】
1 はじめに
2 ゼオライトを用いたCO2回収プロセスの課題
3 ゲート開閉型吸着挙動を示す材料
4 異種ゼオライト骨格の複合によるゲート開閉型CO2吸着挙動の安定化
5 CO2吸着時のPHIゼオライトの結晶構造観察
6 ゲート開閉型吸着挙動を示すゼオライトの課題と利点
7 おわりに
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液-固相分離を利用したDirect Air Capture技術の開発
Development of Direct Air Capture System Using Liquid-Solid Phase Separation
2050 年度のカーボンニュートラル実現にむけ,大気中の二酸化炭素を直接回収するDirect Air Capture(DAC)技術の開発が望まれている。本稿では,DAC技術の最近の動向について簡単にご紹介したのち,我々が開発を進めている液-固相分離による低濃度二酸化炭素(400 ppm)の高効率吸収および低温での二酸化炭素脱離技術について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 二酸化炭素回収技術
3 相分離を利用したCO2回収技術
3.1 液-液相分離を利用した二酸化炭素回収技術
3.2 液-固相分離を利用したCO2回収技術
4 イソホロンジアミンを用いた液-固相分離によるCO2回収技術
4.1 イソホロンジアミンを用いた液-固相分離によるDirect Air Capture
4.2 イソホロンジアミン溶液による二酸化炭素吸収・放出実験
4.3 IPDAを用いた液-固相分離によるCO2吸収・脱離機構
5 IPDA水溶液を用いた液-固相分離によるDAC実験
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二酸化炭素分離膜モジュール実用化研究開発の成果について
Achievements of the Project “CO2 Separation Membrane Module Practical Research and Development”
次世代型膜モジュール技術研究組合は,高性能のCO2選択透過膜(分子ゲート膜)を基盤技術とし,低コスト,省エネルギーのCO2分離膜モジュールの研究開発を進めている。本稿では,NEDO事業「二酸化炭素分離膜モジュール実用化研究開発」において行われた分子ゲート膜及び膜モジュールの研究開発について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 分子ゲート膜
3 次世代型膜モジュール技術研究組合による分子ゲート膜モジュールの開発
4 おわりに
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オールカーボンCO2分離膜の創出と展望
Creation and Prospects of Dual All-Carbon Membrane for CO2 Gas Separation
カーボンニュートラル社会の実現に向け,高効率なCO2分離手法である膜分離法が着目されている。当社は,新たに炭素骨格と空隙の共連続多孔構造を有する多孔質炭素繊維の支持体と,薄膜の炭素膜とを複合化したオールカーボンCO2分離膜を開発した。本稿では,従来CO2分離膜と比較しながら,当社のオールカーボンCO2分離膜の特徴と今後の展望について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ガス分離膜
2.1 ガス分離膜の種類と分離メカニズム
2.2 CO2分離膜の設計
2.3 既存CO2分離膜の課題
3 オールカーボンCO2分離膜
3.1 特徴
3.1.1 多孔質炭素支持体
3.1.2 オールカーボンCO2分離膜
3.2 性能
3.2.1 ガス分離性能
3.2.2 不純物耐久性・耐圧性
4 今後の展望
4.1 社会実装に向けた取り組み
4.2 応用展開
5 まとめ
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[Material Report-R&Dー]
非平衡プラズマによる新しいCO2転換技術
Advanced CO2 Conversion Technology by Nonthermal Plasma
再生可能エネルギーの利用を前提に,プラズマによる化学プロセスの電化は次世代の低炭素技術として注目を集めている。本稿では,プラズマを使った CO2の高効率転換について,プラズマだけで CO2をCOに分解する研究の概要を紹介したあと,プラズマと触媒を併用してCO2をCH4に転換するメタネーション技術を解説する。
【目次】
1 はじめに
2 プラズマ vs プラズマ触媒
3 無触媒プラズマ技術
3.1 CO2の直接分解反応
3.2 エネルギー効率
4 プラズマと触媒の複合反応
4.1 プラズマ触媒の反応装置
4.2 CO2メタネーション反応
4.3 プラズマ触媒によるメタネーション反応の基本特性
4.4 オートメタネーション反応
5 おわりに
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典型元素を利用した高活性アルカリ水電解触媒の開発
Development of Highly Active Catalyst for Alkaline Water Electrolysis Using Typical Elements
我々はホウ素と硫黄で構成される菱面体硫化ホウ素(r-BS)とグラフェンナノプレート(GNP)の混合体が,市販の酸化ルテニウムを上回る高い酸素生成反応に対する触媒活性を示すことを見出した。さらに,r-BSとGNPの混合体をニッケルフォームに担持すると100時間以上の高出力での連続運転でも劣化しないことが示された。これらの結果を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 r-BSの合成と評価
3 r-BSとGNPの複合体(r-BS+G)のOER活性
4 NFに担持したr-BS+G触媒(r-BS+G-NF)
5 おわりに
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[Market Data]
紙・パルプ用化学薬品工業の市場動向
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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コンクリート用化学混和剤工業の市場動向
全国生コンクリート工業組合連合会によると,2022年度の生コンクリート出荷量は,前年度比2.2%減の7,445万m3となり,基準年度比(平成2年度比)37.6%の低い水準となった。また(一社)セメント協会によると,2022年度のセメント国内需要は3,748万8,000トン,前年度比1.4%減となり,前年に続きマイナスとなった。これら生コン・セメント需要の動きに連動して,2022年のコンクリート用化学混和剤の需要も微減しているとみられる。
【目次】
1 概要
2 種類と性能
3 需要動向
4 技術動向
4.1 高性能減水剤の動向
4.2 AE減水剤の動向
4.3 高性能AE減水剤の動向
5 おわりに
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[Material Profile]
インジウム
セレン -
月刊バイオインダストリー 2024年4月号（電子版）
￥5,500
著者一覧
小磯博昭 三栄源エフ・エフ・アイ(株)
早川夕紀子 (株)第一化成
森川瑶子 三菱商事ライフサイエンス(株)
武村翔太 旭化成(株)
大園直樹 オリエンタル酵母工業(株)
市川 優 ミヨシ油脂(株)
上杉謙吾 (株)ウエノフードテクノ
田村雅紀 工学院大学
細田夏花 工学院大学
井口菊乃 工学院大学
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【特集】日持ち向上剤の最新技術
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食品添加物による食品の腐敗防止
Prevention of Food Spoilage by Food Additives
【目次】
1 次亜塩素酸ナトリウム・次亜塩素酸水
2 エタノール
3 有機酸
4 グリシン
5 ナイシン
6 リゾチーム
7 ε-ポリリジン
8 グリセリン脂肪酸エステル
9 重合リン酸塩
10 併用効果
10. 1 グリシンと酢酸ナトリウム
10. 2 ナイシンとの併用
10. 3 リゾチームとショ糖脂肪酸エステル
10. 4 リゾチームと食品素材の併用
11 殺菌効率の向上
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ベジミート用日持ち向上剤「e-GIMAX」
Preservative for Plantbased Meat「eGIMAX」
【目次】
1 背景
2 プラントベースミートの風味の課題
3 プラントベースミートの微生物的課題
4 プラントベースミートと相性のよい日持ち向上剤の開発
5 e-GIMAX添加プラントベースミートの風味
6 e-GIMAXの抗菌効果
7 おわりに
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糖アルコールによる保存性向上
Improving Long Life Shelf with Polyols
【目次】
1 はじめに
2 糖アルコールとは
3 糖アルコールによる食品の品質低下(色調,味質,食感,微生物)抑制効果
3. 1 ハンバーグの硬さと味質
3. 2 糖アルコールの水分活性
3. 3 腐敗原因菌の糖アルコール資化性
3. 4 PO-500の静菌効果
4 糖アルコールと静菌素材の併用効果
4. 1 卵白リゾチーム,チアミンラウリル硫酸塩との併用
4. 2 エタノールと糖アルコールの併用による殺菌効果
4. 3 グリシン,酢酸ナトリウムとの併用による味質調整効果
5 おわりに
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結晶セルロース製品「セオラスTM」について
【目次】
1 はじめに
2 粉体グレードについて
3 コロイダルグレードについて
4 おわりに
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茹で緑色野菜用日持向上剤 フレッシュロン・もえぎ
Shelf Life Improver for Boiled Green Vegetables 「Freshlon・Moegi」
【目次】
1 はじめに
2 クロロフィルについて
3 緑色野菜の退色要因について
4 「フレッシュロン・もえぎ」の開発
5 「フレッシュロン・もえぎ」の緑色退色抑制効果について
6 「フレッシュロン・もえぎ」の日持ち向上効果について
7 「フレッシュロン・もえぎ」を使用した効果について
8 「フレッシュロン・もえぎ」の活用方法
9 おわりに
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粉末油脂を活用した食品の食感維持による日持ち向上
Improving the Shelf Life of Foods by Maintaining their Texture Using Powdered Oils
粉末油脂とは,直径約1μmの微細な油滴が水溶性の賦形剤でカプセル化された油脂製品である。水に容易に溶け,食品中へ細かい油滴が分散するため,油脂やほかの機能性物質などがより効率的・効果的に作用する。本稿では惣菜の食感維持による日持ち向上に効果的な粉末油脂製品を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ミヨシのSDFOODs
3 粉末油脂とは
4 惣菜への応用例
5 新製品「エレメント215」の紹介
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粉末化醸造酢の日持ち効果
Improving Food Shelf Life of Vinegar Powder
醸造酢を主剤とした,日持ち向上効果のある食品素材(液体・粉末)がクリーンラベル食品を対象として,近年,各メーカーより商品化されてきている。本稿では,醸造酢を粉末化,また,それに付加価値をもたらした粉末醸造酢製剤の日持ち向上効果について説明する。
【目次】
1 はじめに
2 粉末醸造酢の製造方法
3 粉末醸造酢の抗菌力と静菌作用
3. 1 粉末醸造酢の抗菌力
3. 2 粉末醸造酢の静菌作用
4 粉末醸造酢製剤について
4. 1 天然素材によるマスキング効果
4. 2 天然素材の抗菌作用
4. 3 粉末醸造酢製剤の静菌効果
5 粉末醸造酢製剤の表示について
6 おわりに
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BIO REVIEW
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ブルーカーボン・アクト&インフラの構築に資する海洋生物殻コンクリート建材の開発
Development of Concrete Materials Using Marine Shells to Build Blue Carbon Act and Blue Carbon Infrastructure
【目次】
1 はじめに
2 ブルーカーボン・アクトとブルーカーボン・インフラ(Blue Carbon Act. & Infra.)
3 北海道におけるホタテ貝殻の発生状況
4 広義のブルーカーボンを固定したコンクリートの基礎物性
4. 1 ほたて貝殻砂の製造
4. 2 ほたて貝殻砂を用いたコンクリートのフレッシュ性状
4. 3 モルタルレベルの力学的性質への影響
4. 4 コンクリートレベルの力学的性質への影響
4. 5 ほたて貝殻砂を用いたコンクリートの中性化抵抗性
4. 6 ほたて貝殻砂を用いたコンクリートの長さ変化
4. 7 ほたて貝殻砂を用いたコンクリートの凍結融解抵抗性
4. 8 ほたて貝殻砂を用いたコンクリートの鉄筋腐食ひび割れの進展抑制効果
5 ブルーカーボン固定したコンクリートの社会実装計画
5. 1 材料調達・製品製造段階における炭素排出量の評価
5. 2 生物起源特性を考慮した炭素排出量の評価
5. 3 ブルーカーボン・インフラの施設構想・設計提案 ～地域に根ざす海洋生物殻資源の再生拠点の提案～
6 まとめ
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BIO PRODUCTS
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アシル化ペプチド(Acyl peptide)
アゼライン酸(Azelaic acid)
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月刊機能材料2024年4月号（電子版）
￥4,620
【特集】電池電極スラリーの研究開発動向
★電池電極の製造において,活物質や導電助剤,バインダーを分散させたスラリーは性能に大きな影響を及ぼすことから,スラリーの分散性の向上や粘度制御,評価技術が注目されております。本特集では,電極スラリーの特長や性質,評価・解析等に関する動向を紹介いたします。
＜著者一覧＞
立花和宏 山形大学
鈴木崇弘 大阪大学
津島将司 大阪大学
四反田功 東京理科大学
山縣義文 (株)アントンパール・ジャパン
宮本圭介 (株)アントンパール・ジャパン
滝本大裕 琉球大学
宇都甲一郎 (国研)物質・材料研究機構
荏原充宏 (国研)物質・材料研究機構
秋根茂久 金沢大学
尾松孝茂 千葉大学
柚山健一 大阪公立大学
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【特集】電池電極スラリーの研究開発動向
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電池電極スラリーの調整,分散,塗工技術が電池性能に及ぼす影響
Effects of Battery Electrode Slurry Preparation, Dispersion, and Coating Technology on Battery Performance
内部抵抗を減らし,発熱を抑え,寿命を延ばし,エネルギー密度を上げ,品質を管理し,コストを抑え,環境負荷も抑える。これらの電池性能要求に対する最適解をLIBの電極スラリーの調整,分散,塗工に見出すには,それらの工程と電池性能がどのように紐づいているのかを把握する必要がある。
【目次】
1 はじめに
2 電池性能
2.1 電池のエネルギー変換効率と電池の内部抵抗
2.2 電池の容量とエネルギー密度
2.3 電池の寿命
2.4 製造コストと環境負荷
3 電池電極の動作
3.1 活物質の酸化還元反応
3.2 電子伝導パス
3.3 イオン電導パス
3.4 三相界面とコンタクトライン
4 電極スラリーの調整,分散,塗工
4.1 合材電極と合材スラリー
4.2 パーコレーション理論と電極スラリーの組成
4.3 活物質の比表面積と電極スラリーの組成
4.4 活物質と導電助剤の分散
4.5 電極厚みと塗工と乾燥
4.6 電極スラリーの不純物
5 おわりに
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電極スラリー乾燥過程のその場計測と物質移動解析
In-situ Measurements and Mass Transport Analysis of Electrode Slurries during Drying
多孔質電極は電極材料を液中に分散させた電極スラリーを塗布・乾燥することにより作製される。この乾燥過程においては,分散媒の蒸発に伴い,材料の移動現象によって多孔質構造が形成されるが,濃厚・多分散な電極スラリーの非定常過程における構造形成のメカニズムは明らかになっていない。本稿では,固体高分子形燃料電池用の電極スラリーにおける乾燥過程のその場計測と物質移動解析による現象解明と電極構造制御に向けた取り組みを紹介する。
【目次】
1 固体高分子形燃料電池用電極スラリーの特徴と乾燥過程の電極材料移動現象
2 乾燥速度の評価と表面イメージング
3 乾燥過程その場インピーダンス計測
4 物質移動解析
5 乾燥と構造形成
6 まとめ
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レオ・インピーダンス法によるカーボンスラリーの分散性評価
Dispersibility Evaluation of Carbon Slurry by Rheo-impedance Method
リチウムイオンや燃料電池に用いられるカーボン分散液(スラリー)の分散性は,電極特性に大きく影響する。このため,電極スラリーの分散性の評価は重要である。我々は最近,レオメーターでせん断応力を与えながら,電気化学インピーダンスを測定することでスラリーの分散性を評価する新たな手法を開発した。本稿では,インピーダンスの基礎からレオ・インピーダンス法を用いたスラリー分散評価法について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 電気化学インピーダンス法
3 レオ・インピーダンス法
4 カーボンスラリーの分散性評価
5 まとめ
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ナノ空間にレドックス活性分子を束縛させたスラリー電極の開発
Development of Slurry Electrodes with Redox-Active Molecules Confined in Nanospace
本稿では,レドックスフローバッテリーの電極反応場として,1nm未満という極めて狭いナノ空間反応場について概説する。ナノ空間に束縛させたキノン誘導体分子の電極反応速度は,物質拡散律速から電荷移動律速に変化するため,見かけの電極反応速度が速くなることがわかった。本稿の最後には,バッテリー性能の更なる向上に向け,取組むべき技術開発について説明する。
【目次】
1 はじめに
2 キノン誘導体の電極反応特性
3 ナノ空間の特異的な現象
4 ナノ空間に起因する特異的な電極応答の検討
5 マイクロポア中におけるBQDSの吸着状態
6 高速充放電型レドックスフロー流動電極
7 優れたパワー・エネルギー密度を達成しうるスラリー電極の設計指針
8 まとめ
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[Material Report-R&Dー]
湿度に応答して形状記憶効果を発動するポリマーコンポジット材料の開発とヘアスタイリング剤への応用
Development and Application of Polymer Composite Materials with Humidity-Responsive Shape Memory Effects in Hair Styling Product
天然由来のセルロース微結晶(CM)の強固な「分子内・分子間水素結合」ネットワーク形成能と,ポリビニルアルコール(PVA)が有する湿度に応答し発現する「形状記憶効果」をうまく融合することで,湿度応答性形状記憶コンポジットを作製し,形状記憶効果を有する新奇スタイリング用材料としての応用について検討した。
【目次】
1 はじめに
2 ポリビニルアルコール(PVA)とセルロース材料
3 ポリビニルアルコール(PVA)/セルロース微結晶(CM)コンポジット材料の開発
4 PVA/CMコンポジット材料の吸湿性と力学特性の評価
5 PVA/CMコンポジット材料の湿度応答性形状記憶効果
6 PVA/CMコンポジット材料の髪の毛への応用
7 おわりに
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三重らせん型メタロクリプタンドにおけるキラリティー反転速度の制御
Control of Chirality Inversion Kinetics of Triple-helical Metallocryptands
動的なキラリティー反転の速度を自在に制御できる分子として,三重らせん構造とゲスト認識場を併せ持つメタロクリプタンドを設計・合成した。クリプタンド内部空孔でのゲスト包接によるキラリティー反転の加速・減速や骨格金属上での配位子交換によるキラリティー反転の時間プロファイルの制御について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ホスト-ゲスト錯形成によるP/Mキラリティー反転速度の制御
2.1 空孔内でのゲスト包接によるラセミ化の抑制とキラルメモリー
2.2 アルカリ金属イオンの包接によるキラリティー反転の加速と減速
3 配位子交換反応によるP/Mキラリティー反転速度の制御
3.1 アミン配位子の交換に駆動されるキラリティーの制御
3.2 アミン配位子の交換によるラセミ化の際の一時的なキラリティー反転
4 結論
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光渦レーザー誘起前方転写法
Optical Vortex Laser Induced Forward Transfer
螺旋波面に由来する軌道角運動量を持つ光渦を印刷したいドナー材料に照射すると,自転しながら直線飛翔するドナー液滴が吐出し,高精細な印刷が可能になる。このような技術を光渦レーザー前方転写法と呼ぶ。光渦レーザー前方転写法は,ドナー材料の粘度を選ばない。また,ドナーと印刷したい基板(レシーバー)間の作動距離を大きくとれる。光渦レーザー前方転写法は,次世代のプリンタブルエレクトロニクス・フォトニクス,さらには,バイオプリンティングを支える基盤印刷技術となりうる可能性を秘めている。
【目次】
1 はじめに
2 光渦
3 光渦レーザー誘起前方転写法(OV-LIFT)
4 まとめ
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[Market Data]
プリンター用ケミカルスの市場動向
2021年のプリンターの世界市場は,対前年比99%とほぼ横ばいであった。すべての方式でマイナスとなったが,市場の縮小自体は小さい。プリンター市場はここ数年横ばいが続いており停滞している。
【目次】
1 世界のプリンター市場
2 国内プリンター市場
3 プリンター用ケミカルスの市場動向
3.1 インクジェット用色素
3.2 電子写真プリンター用材料
3.3 感熱記録用材料
3.4 感圧記録用材料
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[Material Profile]
フルオレン -
抗菌ペプチドの機能解明と技術利用《普及版》
￥3,960
2017年刊「抗菌ペプチドの機能解明と技術利用」の普及版。抗菌・抗真菌、抗がん活性など幅広い生物活性をもつ「抗菌ペプチド」の医薬・食品への利活用に向けた作用機構、評価、臨床、応用事例をまとめた一冊。
（監修：長岡功）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=9383"target=”_blank”>この本の紙版「抗菌ペプチドの機能解明と技術利用(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2017年当時のものを使用しております。
長岡功 順天堂大学
川村出 横浜国立大学
岩室祥一 東邦大学
若林裕之 森永乳業(株)
橋本茂樹 東京理科大学
田口精一 東京農業大学;北海道大学
山崎浩司 北海道大学 ※「崎」は、たつさきが正式表記
吉村幸則 広島大学
相沢智康 北海道大学
谷口正之 新潟大学
落合秋人 新潟大学
加治屋勝子 鹿児島大学
南雄二 鹿児島大学
中神啓徳 大阪大学
田村弘志 LPSコンサルティング事務所;順天堂大学
JohannesReich University of Regensburg
鈴木香 順天堂大学
伊藤英晃 秋田大学
ニヨンサバフランソワ 順天堂大学
善藤威史 九州大学
角田愛美 阪本歯科医院
永利浩平 (株)優しい研究所
園元謙二 九州大学
北河憲雄 福岡歯科大学
小磯博昭 三栄源エフ・エフ・アイ(株)
米北太郎 日本ハム(株)
岩崎崇 鳥取大学
石橋純 (国研)農業・食品産業技術総合研究機構
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＜＜目次＞＞
【第 I 編 合成・機能解明】
第1章 抗菌ペプチドの構造-機能相関の研究
1 はじめに
2 抗菌ペプチドの構造の特徴と抗菌活性モデル
3 固体NMR分光法
4 ペプチド合成
5 ヘリックス型の抗菌ペプチドの構造
5.1 アラメチシン
5.2 メリチン
5.3 ラクトフェランピン
5.4 グラミシジンA
6 両生類に存在する抗菌ペプチド
6.1 マガイニン2とPGLa
6.2 ボンビニンH2とH4
7 終わりに
第2章 両生類の抗菌ペプチドとその多機能性
1 はじめに
2 両生類の生息環境と皮膚構造
3 両生類抗菌ペプチドの多様なファミリー、多様なサブタイプ
4 両生類抗菌ペプチドの網羅的解析
5 抗菌ペプチドの探索源としての両生類の有用性
6 両生類抗菌ペプチドの多機能性
6.1 抗ウイルス活性
6.2 細菌毒素結合活性
6.3 レクチン様作用
6.4 イムノモデュレーター作用
6.5 マスト細胞脱顆粒作用
6.6 抗酸化作用
7 終わりに
第3章 ラクトフェリンの抗菌・抗ウイルス作用機構
1 ラクトフェリンとは
2 ラクトフェリンの抗菌作用機構
2.1 ラクトフェリンのin vitro抗菌作用
2.2 ラクトフェリシンのin vitro抗菌作用
2.3 ラクトフェリンのin vitro抗バイオフィルム作用
2.4 ラクトフェリンのin vivoでの細菌・真菌感染防御作用
3 ラクトフェリンの抗ウイルス作用機構
4 おわりに
第4章 ラショナルなデザインによる抗菌ペプチドの特性改変
1 はじめに
2 アミノ酸の置換
2.1 疎水性アミノ酸による置換
2.2 塩基性アミノ酸による置換
2.3 疎水性アミノ酸と塩基性アミノ酸による置換
2.4 Dアミノ酸による置換
3 アミノ酸の欠失
4 オリゴペプチドの付加
5 キメラペプチドの形成
6 脂肪酸の付加
6.1 ラウリル酸の付加
6.2 他の脂肪酸の付加
7 非タンパク質性アミノ酸による置換
7.1 アルキルアミノ酸による置換
7.2 嵩高い芳香族アミノ酸による置換
8 おわりに
第5章 昆虫由来抗菌ペプチドの進化工学的高活性化
1 はじめに
2 アピデシン作用機序研究の変遷
3 アピデシンの高活性化
3.1 進化工学システムの基盤整備
3.2 進化工学研究に基づく合理的高活性化へ
4 タナチン作用機序研究の変遷
5 タナチンの高活性化
6 おわりに
第6章 乳酸菌由来の抗菌ペプチド(バクテリオシン)による食中毒菌と腐敗細菌の発育抑制
1 乳酸菌による食品保蔵
2 食品保蔵における非加熱殺菌技術の必要性
3 乳酸菌の産生する抗菌ペプチド(バクテリオシン)
4 食品微生物制御へのバクテリオシン産生乳酸菌の利用
5 バクテリオシン産生乳酸菌による食中毒菌の制御
5.1 プロテクティブカルチャーによる制御
5.2 バクテリオシンを含有する発酵粉末または培養上清による制御
5.3 精製または粗精製バクテリオシンによる制御
5.4 乳酸菌産生バクテリオシンのその他の利用方法
6 バクテリオシンによる腐敗菌の制御
7 抗菌ペプチド耐性菌の出現
8 おわりに
第7章 鳥類生殖器の抗菌ペプチドと感染防御システム
1 はじめに
2 鳥類のToll様受容体
3 鳥類のディフェンシンとカテリシジン
4 ニワトリ卵巣におけるTLRとAvBDの発現特性
5 ニワトリ卵管におけるTLRとAvBDの発現特性
6 卵管の抗菌ペプチド分泌
7 オス生殖器と精子におけるAvBDsの特性
8 おわりに
第8章 抗菌ペプチドの遺伝子組換え微生物を用いた高効率生産技術
1 はじめに
2 大腸菌を宿主とした可溶性での抗菌ペプチドの生産
3 大腸菌を宿主とした不溶性での抗菌ペプチドの生産
4 酵母を宿主とした抗菌ペプチドの生産
5 組換え抗菌ペプチドのNMR解析への応用
6 おわりに
【第 II 編 機能評価・臨床試験】
第1章 病原微生物を標的とした抗菌ペプチドの生体防御に関する多機能性評価
1 はじめに
2 コメα-amylase由来ペプチド(Amyl-1-18)のアミノ酸置換体の設計
3 Amyl-1-18とそのアミノ酸置換体の抗菌活性
4 Amyl-1-18とそのアミノ酸置換体の抗菌作用の機構
4.1 細胞膜損傷作用
4.2 タンパク質合成阻害作用
5 Amyl-1-18とそのアミノ酸置換体の抗炎症活性
6 Amyl-1-18とそのアミノ酸置換体の抗炎症作用の機構
7 Amyl-1-18とそのアミノ酸置換体の創傷治癒作用
8 まとめと今後の課題
第2章 天然物由来抗菌ペプチドの同定および機能性評価
1 抗菌ペプチドの位置づけ
2 特徴
3 植物由来抗菌ペプチドの分子内ジスルフィド結合の重要性
4 今後の展開
第3章 新規抗菌性ペプチドによる難治性皮膚潰瘍治療薬の臨床試験
1 はじめに
2 新規機能性ペプチドAG30/5C
3 皮膚潰瘍を標的とした探索的な臨床研究計画
3.1 評価項目
3.2 選択基準
3.3 除外基準
3.4 試験方法
3.5 併用治療
3.6 解析手法
4 皮膚潰瘍を標的とした探索的な臨床研究結果
4.1 有効性評価
4.1.1 潰瘍面積(cm2)
4.1.2 潰瘍面積の縮小率(%)
4.1.3 菌量
4.2 有効性の結論
4.3 安全性評価
4.3.1 有害事象
4.3.2 臨床検査値の評価
4.4 安全性の結論
5 臨床試験に対する全般的考察
第4章 エンドトキシン測定法と抗菌ペプチド
1 はじめに
2 リムルステストおよびLAL試薬の開発経緯
3 リムルステストの諸方法と最近の進歩
4 リムルス反応に対する干渉因子
5 測定干渉への対処方法
6 エンドトキシンとタンパク質との相互作用
7 生体防御ペプチド中のエンドトキシン測定の意義
8 HDPの抗エンドトキシン活性
9 今後の課題および展望
【第 III 編 技術利用】
第1章 Cathelicidin抗菌ペプチドの作用メカニズムと敗血症治療への応用
1 はじめに
2 cathelicidinの構造と抗菌メカニズム
3 エンドトキシンに対する中和効果
4 敗血症モデル動物に対するcathelicidinペプチドの効果
5 LL-37による宿主細胞活性化のメカニズム
6 新たに明らかになったLL-37のLPS除去作用
7 敗血症治療への応用の可能性と問題点
第2章 納豆抽出抗菌ペプチドの抗がん剤への応用
1 緒言
2 材料及び方法
2.1 材料
2.2 納豆抽出成分
2.3 培養がん細胞
2.4 タンパク質定量及び培養細胞生存率
2.5 Butyl column chromatography
2.6 HPLC、アミノ酸配列
3 結果
3.1 納豆抽出成分のがん細胞に及ぼす影響
3.2 煮豆抽出成分、及び納豆菌のHeLa細胞に及ぼす影響
3.3 納豆抽出成分の他のがん細胞に及ぼす影響
3.4 がん細胞増殖阻止因子の同定
4 考察
第3章 抗菌ペプチドと皮膚疾患
1 はじめに
2 ヒトの皮膚疾患におけるAMPの役割
2.1 乾癬
2.2 アトピー性皮膚炎
2.3 酒さ
2.4 尋常性?創
2.5 全身性エリテマトーデス
2.6 創傷治癒
3 結論と今後の展望
第4章 乳酸菌抗菌ペプチドの口腔ケア剤への応用
1 はじめに
2 乳酸菌が生産する抗菌ペプチド、バクテリオシン
2.1 一般的な性質と分類
2.2 ナイシンの特徴
3 ナイシンの利用
3.1 食品への利用
3.2 非食品用途への利用
4 ナイシンの口腔ケアへの利用
4.1 口腔用天然抗菌剤、ネオナイシン(R)の開発
4.2 ネオナイシン(R)の口腔細菌への効果
4.3 口腔ケア製品、オーラルピース(R)の開発
5 新しい乳酸菌抗菌ペプチドの利用
6 今後の展望
第5章 ヒト上皮組織に対する抗菌ペプチドの作用
1 上皮組織とは
2 ケラチノサイトを取り巻く抗菌ペプチドの種類
3 分化と抗菌ペプチド
3.1 ケラチノサイトに由来する抗菌ペプチド
3.2 分化によるケラチノサイトの抗菌ペプチドの分泌促進
3.3 ケラチノサイト由来抗菌ペプチドによるケラチノサイトの分化
4 抗菌ペプチドと細胞遊走
5 癌細胞と抗菌ペプチド
5.1 抗菌ペプチドによるケラチノサイトの細胞死
5.2 ケラチノサイト由来癌細胞による抗菌ペプチドの分泌
6 最後に
第6章 抗菌ペプチド(リゾチーム、ナイシン、ε-ポリリジン・プロタミン)の食品添加物としての利用
1 はじめに
2 リゾチーム
2.1 リゾチームの抗菌効果
2.2 リゾチームの安定性
2.3 リゾチームの効果的な使い方
3 ナイシン
3.1 ナイシンの抗菌効果
3.2 ナイシンの安定性について
3.3 ナイシンの効果的な使用方法
4 ε-ポリリジン、プロタミン
4.1 ε-ポリリジン、プロタミンの抗菌効果
4.2 ε-ポリリジン、プロタミンの安定性
4.3 ε-ポリリジン、プロタミンの効果的な使い方
5 おわりに
第7章 抗菌ペプチドのプローブとしての利用
1 はじめに
2 プローブに適した抗菌ペプチドのスクリーニング
3 抗菌ペプチドの遺伝子組換え生産
4 ラテラルフロー法への応用
5 まとめ
第8章 昆虫由来の抗菌ペプチドの応用
1 昆虫の生体防御機構
2 昆虫の抗菌ペプチド
3 昆虫抗菌ペプチドの応用:抗生物質
4 昆虫抗菌ペプチドの応用:抗がん剤
5 昆虫抗菌ペプチドの応用:ミサイル療法
6 総括
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有機エレクトロニクス封止・バリア技術の開発《普及版》
￥4,290
2017年刊「有機エレクトロニクス封止・バリア技術の開発」の普及版。製品展開に欠かせない水蒸気バリア測定についても詳述した、有機エレクトロニクス開発に必須の封止・バリア技術をまとめた一冊。
（監修：蛯名武雄）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=9384"target=”_blank”>この本の紙版「有機エレクトロニクス封止・バリア技術の開発(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2017年当時のものを使用しております。
蛯名武雄 (国研)産業技術総合研究所
占部哲夫 ソニー(株)
清水貴央 NHK放送技術研究所
吉田学 (国研)産業技術総合研究所
沖本忠雄 (株)神戸製鋼所
松村英樹 北陸先端科学技術大学院大学
座間秀昭 (株)アルバック
樫尾幹広 リンテック(株)
大橋健寛 リンテック(株)
西嶋健太 リンテック(株)
塩田聡 大日本印刷(株)
米沢禎久 双葉電子工業(株)
稗田茂 双葉電子工業(株)
中野雅司 ランテクニカルサービス(株)
Sue C. Lewis Corning Incorporated
若林明伸 (株)MORESCO
田中秀康 旭化成(株)
小森常範 東レエンジニアリング(株)
友松弘行 リケンテクノス(株)
野口幸紀 (株)イチネンケミカルズ
平田雄一 信州大学
高萩寿 (株)住化分析センター
井口恵進 (株)テクノ・アイ
馬路哲 住ベリサーチ(株)
今村貴浩 (株)MORESCO
吉田肇 (国研)産業技術総合研究所
鈴木晃 次世代化学材料評価技術研究組合
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＜＜目次＞＞
【第1編 フレキシブル有機エレクトロニクスとバリア技術】
第1章 フレキシブル有機ELディスプレイの開発とバリア技術
1 有機ELディスプレイ進化の経緯
2 フレキシブル有機ELディスプレイの生産方法
3 有機ELディスプレイ素子の劣化
4 有機ELの封止(バリア)技術
第2章 大気安定な逆構造有機ELデバイス
1 はじめに
2 大気安定な逆構構造有機ELデバイスの開発
2.1 フィルム基板に求められる性能
2.2 大気安定な有機ELの開発目的
2.3 大気安定な逆構造有機デバイスの特徴
2.4 発光特性と大気安定性評価
3 逆構造有機ELを用いたディスプレイ試作
4 おわりに
第3章 プリンテッドエレクトロニクスと封止技術
1 はじめに
2 有機半導体に対する外気の影響
3 有機半導体デバイスに対する封止効果
4 有機半導体用封止膜
5 まとめ
【第2編 バリア・封止材料】
第4章 プラズマCVD装置とガスバリア膜
1 はじめに
2 フレキシブルバリア膜形成の課題
3 ロールツーロールプラズマCVD装置
3.1 装置の特長
3.2 プロセスの特長
4 樹脂フィルム向けハイバリア膜成膜
4.1 皮膜の特長
4.2 バリア性に対する基板の平滑性の影響
4.3 バリア性に対するダストの影響
4.4 SiNx膜の形成
5 バリア膜形成用CVD装置
5.1 研究開発用CVDスパッタ両用ロールコータW35シリーズ
5.2 生産用SiOxハイバリア膜ロールコータW60シリーズ
6 まとめ
第5章 Cat-CVD法による有機EL用ガスバリヤ膜作製
1 はじめに
2 Cat-CVD法と作製される膜の特長
3 Cat-CVD膜の有機EL用ガスバリヤ膜としての応用例
4 安全な原料を用いたSiNx系膜作製,および,有機膜作製とその積層ガスバリヤ膜応用
5 まとめ
第6章 ALD法による水蒸気バリア膜
1 はじめに
2 単層膜の特性
3 積層膜の開発と評価
4 量産技術への取り組み
5 おわりに
第7章 粘土膜クレーストと耐熱水蒸気バリア膜の開発
1 粘土を主成分とする耐熱フィルム
2 耐熱ガスバリアフィルムの設計指針-ナノコンポジット化と多積層化
3 粘土を主成分とする耐熱フィルムへの柔軟性付与・透明性向上・ガスバリア性付与
4 粘土を主成分とするフィルムの開発事例
4.1 粘土を主成分とするフィルム
4.2 水熱処理による粘土のアスペクト比の増大とガスバリア性の向上
4.3 耐熱性高分子をバインダーとした粘土フィルム
4.4 耐熱有機カチオン粘土フィルム
4.5 粘土フィルムのその他の特性
5 粘土と改質リグニンからなるハイブリッド膜
6 水蒸気バリア膜
7 耐熱性とガスバリア性の両立に向けて
第8章 フレキシブル有機ELディスプレイ用透明封止シート
1 はじめに
2 封止方法
3 ガスバリアフィルム
3.1 低水蒸気透過性(ハイガスバリア性)
3.2 光学特性
3.3 耐久性
3.4 屈曲性
4 封止剤
4.1 水蒸気透過性
4.2 粘着剤の封止性能
5 封止シートを用いた封止性能評価
6 おわりに
第9章 透明蒸着バリアフィルムの開発
1 ガスバリアフィルムに要求される機能
2 蒸着手法
2.1 CVD方式
2.2 PVD方式
3 ガスバリア性能評価
3.1 IB-PET-PUB
3.2 IB-PET-PXB
3.3 超バリアフィルム
4 まとめ
第10章 有機EL向け乾燥剤
1 はじめに
2 OLEDパネル構造について
3 乾燥剤の捕水メカニズム
4 乾燥剤OleDryのラインナップ
5 充填用乾燥剤(OleDry-F)の特長
5.1 充填剤による有機層のダメージについて
5.2 OleDry-Fの光学特性について
5.3 OleDry-Fの捕水性能について
5.4 充填乾燥剤プロセスフロー
6 パネル構造に対する水分の拡散経路の違い
7 充填用無機乾燥剤の開発
第11章 常温接合によるフレキシブル有機EL封止
1 表面活性化常温接合
2 薄膜を中間層とした常温接合技術
3 Feナノ密着層を用いた常温接合技術
4 有機EL封止工程への常温接合技術の応用
5 フレキシブル有機EL製造工程への常温接合技術の応用
第12章 超薄板フレキシブルガラス
1 はじめに
2 フレキシブルガラスの物理特性
3 機械的信頼性
4 連続加工-R2Rプロセス
5 電子デバイスへのフレキシブルガラスの応用
6 まとめ
第13章 フレキシブル有機EL用封止材
1 フレキシブル有機ELの封止方式について
2 ダム&フィル封止について
3 液状材料を用いた全面封止について
4 PSAフィルムを用いた封止について
5 薄膜封止(TFE:Thin Film Encapsulation)について
6 まとめ
第14章 新しい粘土分散技術を用いたガスバリア膜
1 はじめに
2 目標とするガスバリア膜の設計指針
3 技術的課題
4 技術その1:液晶性粘土の利用
5 技術その2:分散を保持したイオン交換
6 技術その3:有機溶媒置換とアミン添加
7 実際に作成されたガスバリア膜の構造と物性
8 総括および謝辞
第15章 R2Rバリア膜成膜装置の開発
1 はじめに
2 内挿型ICP電極を用いたプラズマCVD法によるバリア膜の形成
3 R2Rバリア膜成膜装置(RTCシリーズ)
3.1 R2R量産対応装置(RTC-V1400)
3.2 研究開発向け小型装置RTC-SV300
4 まとめ
第16章 カバーガラス代替新規プラスチックフィルム
1 はじめに
2 REPTYRDC100の基本特性
3 REPTYRDC100の製品グレードと特徴
4 進化するREPTYRDC100の機能
5 車載用途への展開について
5.1 車内内装部材としての応用
5.2 ウィンドウへの適用
6 おわりに
第17章 ステンレスの電気絶縁/表面平たん化技術
1 はじめに
2 粘土鉱物とは
3 粘土コーティング剤
4 粘土皮膜の利点
【第3編 バリア・封止材料評価技術】
第18章 フィルムのバリア性測定
1 はじめに
2 膜のバリア性能の指標
3 透過装置の測定原理
4 測定結果へのリークの影響
5 測定手順とリークの取り扱いについて
第19章 API-MSを用いた水蒸気バリア測定
1 はじめに
2 API-MS検出器の特徴および原理
3 API-MS法によるフレキシブルバリアフィルム基板のWVTR測定
4 API-MS法などの高感度装置を活用した接着部評価法
5 おわりに
第20章 差圧法DELTAPERMによる水蒸気透過率測定
1 差圧法の歴史的位置づけとDELTAPERM(デルタパーム)
2 ハイバリアフィルム用標準機としてのDELTAPERM
3 DELTAPERMの測定原理
4 差圧法の主な特徴
5 差圧法の顕著な改良
6 高機能向けハイバリアフィルムの生産現場の業界標準器としての推進
第21章 カルシウム法による水蒸気バリア測定
1 カルシウム法の概要
2 光学測定法
3 電気測定法
4 面積測定法
5 カルシウム法の課題と最近の取り組み
6 その他の測定法
7 まとめ
第22章 質量分析器を用いた水蒸気バリア測定
1 はじめに
2 ガス・水蒸気透過率測定装置
3 高速・高感度のガス・水蒸気透過率測定装置(スーパーディテクト)の測定原理
4 まとめ
第23章 水蒸気バリア性測定におけるトレーサビリティの確保
1 トレーサビリティとは
2 不確かさとは
3 国家標準と国際標準
4 水蒸気バリア性測定のトレーサビリティとは
4.1 キャリアガスの流量と水蒸気濃度とから水蒸気透過度を求める方法
4.2 ガスクロマトグラフ法
4.3 差圧法
4.4 質量分析法
5 水蒸気バリア性測定に関連する国家標準
5.1 標準ガス
5.2 湿度標準
5.3 圧力真空標準と標準コンダクタンスエレメント (SCE)
6 標準ガスバリアフィルムの開発状況
7 まとめ
第24章 有機EL素子における水蒸気バリア性評価手法の信頼性検討
1 はじめに
2 バリア性能の評価指標と測定装置
3 有機EL素子用封止材の水蒸気バリア性能評価
3.1 バリアフィルムの水蒸気バリア性評価
3.2 接着材の水蒸気バリア性評価技術
4 おわりに
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月刊バイオインダストリー 2024年3月号（電子版）
￥5,500
著者一覧
野田聡人 高知工科大学
椎葉 究 東京電機大学;日本バイオリファイナリー(株)
新居輝樹 九州大学
西岡莉子 九州大学
神谷典穂 九州大学;未来化学創造センター
山内靖雄 神戸大学
原田 陽 (地独)北海道立総合研究機構
西村慎之介 同志社大学
古賀智之 同志社大学
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BIO REVIEW
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導電テキスタイル上のバッテリレス素子のネットワーク化―身体を計測する衣服を目指して―
Networking of Batteryless Modules on Conductive Textile ―Towards Clothing that Enables Biomedical Measurement―
身体表面で多数のセンサを分散しネットワーク化することができれば,人の健康状態や疲労度などに関する様々な計測を常時行うことが可能になると期待できる。本稿では,このようなシステムの構築に役立てることを目指した,導電布経由での各種バッテリレスセンサのネットワーク化技術について紹介する。バッテリレス・アンテナレスの複数デバイスに対するデータ伝送だけでなく,無線通信技術だけでは困難な電力供給をも同時に1枚の布伝送路上で可能にする。人の体に関する各種計測を着衣によって実現することで,日常的な健康管理,労働者の作業負担の把握,スポーツ分野での動作解析,バーチャルリアリティ分野での利用,医療分野での活用など,社会課題の解決や新産業創出に貢献するものと期待できる。
【目次】
1 はじめに:導電テキスタイル二次元通信の可能性
2 本研究の特徴:衣服を一つの伝送路としI2Cインタフェースに対応
3 周波数分割多重によるI2C形式の信号伝送
4 デモシステム製作例と期待されるアプリケーション例
5 まとめと展望
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プレバイオティクス作用及び免疫賦活作用を有する竹食物繊維の製造と特徴
Production and Characteristics of Bamboo Dietary Fiber Possessed Prebiotic and Immunostimulatory Effects
【目次】
1 はじめに
2 健康に資する成分の抽出と食物繊維の調製方法
3 竹由来の食物繊維(BMF)について
3. 1 BMFの製造方法
3. 2 BMFの栄養評価,成分分析結果と安全性試験について(日本食品分析センターにおける委託試験)
3. 3 BMFの生理活性について
3. 4 BMFの加工適性について
4 まとめ
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生体に腫瘍を排除させるトリガーとして機能する遺伝子改変マクロファージ『マックトリガー』
MacTrigger, Engineered Macrophages Acting as a Trigger to Treat Cancers by Body Itself
我々は,生体に腫瘍を排除させるトリガーとして働く遺伝子改変マクロファージ『マックトリガー』を2023年に報告した。このマックトリガーは腫瘍特異的に炎症を引き起こすことができる。その結果,腫瘍が生体から異物と認識され,生体が元来有する異物排除能によってがんを治療する。「治療薬」としての役割を果たしてきたこれまでの細胞医薬とは異なり,マックトリガーはあくまで「引き金」にすぎない。固形がんに効果を発揮し,なおかつ正常組織には影響を及ぼしにくいマックトリガーは,免疫療法に新たな可能性を示す細胞医薬となりうる。本稿では,マックトリガーの基礎的性質,治療効果,ならびに副作用について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 腫瘍とマクロファージの「仲の良い」関係性
3 マックトリガーの作製
4 マックトリガーの治療効果
5 マックトリガーの正常な臓器への影響
6 マックトリガーの概要と今後
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新規架橋酵素変異体による抗体薬物複合体の創製
Preparation of Antibody-drug Conjugates by Novel Cross-linking Enzyme Mutants
【目次】
1 前駆体酵素のプロペプチドへの変異導入による活性化
2 酵素反応を利用した抗体薬物複合体の開発
3 近接効果を利用した抗体の部位特異的修飾技術の開発
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みどりの香り研究が拓く新技術～植物の香りを操る技術・香りで植物を操る技術～
人と同じ場所で作業を行うサービスロボットへの期待が高まっている。そこで,協働者の行動を推定し,依頼・支援という協働譲り合い行動を適応的に決定/ 再計画することを目的とした行動決定システムの開発を行った。評価実験の結果,本システムを用いることで,協働者と協働譲り合い行動をとりながら協働作業を進めることが可能となることが分かった。
【目次】
1 はじめに
2 植物での香り物質の作られ方
3 なぜ葉緑体の構成成分がみどりの香りの原料になっているのか?―ストレス検知器官としての葉緑体―
4 危機に陥った葉緑体が放出する危機シグナル化合物
5 RSLV とは
6 みどりの香りの生合成経路
7 ヘキセナールイソメラーゼの発見
8 2-ヘキセナールのバイオスティミュラントへの応用
9 生物学的機能を持つ香りを用いた総合的農業技術
10 おわりに
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ヤナギ類樹木成分のきのこ菌床栽培への活用
Utilization of Willow Tree Components for Sawdust-based Cultivation of Mushroom
ヤナギ類樹木は,河畔林に豊富に存在しながら伐採後にあまり利用が進まなかった資源であるが,早生樹としてバイオマス利用が期待されている。本稿では,シイタケ菌床栽培における広葉樹おが粉の供給源として,成長の早いオノエヤナギやエゾノキヌヤナギに着目し,そのおが粉の有用性や,さらには抽出した含有成分の有用性を見出したことについて紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ヤナギ類樹木について
3 ヤナギおが粉のきのこ菌床栽培への活用
3. 1 ヤナギおが粉の製造とその品質特性
3. 2 ヤナギおが粉を活用したシイタケ菌床栽培
3. 3 発生したシイタケの食味特性
4 ヤナギ由来抽出成分のきのこ菌床栽培への活用
4. 1 ヤナギおが粉の品質が菌床栽培に及ぼす影響
4. 2 ヤナギ由来抽出物の製造
4. 3 ヤナギ由来抽出物添加培地を用いたきのこ菌床栽培
5 おわりに
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BIO R&D
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形状固定/ 記憶性ハイドロゲルからなるスマート足場材料の開発
【目次】
1 はじめに
2 細胞接着性ペプチドをグラフト鎖に有するPNAGAmハイドロゲルの設計と調製
3 ハイドロゲルの温度応答性と形状固定/ 記憶性
4 形状固定/ 記憶性を利用したハイドロゲル表面の細胞接着挙動の制御
5 おわりに
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BIO BUSINESS
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健康食品・機能性食品工業
2022年度の特定保健用食品(トクホ)市場規模は5,260億円(前年比95.5%)と推定され,市場はさらに縮小傾向にある。新型コロナウイルスへの抵抗力向上目的で乳酸菌関連が,また外出自粛により生活習慣病関連商品の需要が高まったが,全体としては新製品開発の停滞,機能性表示食品への移行等がマイナスに影響した。一方,機能性表示食品の市場規模は4,550億円(前年度比106.7%)と推定され,前年に引き続き市場は拡大した。コロナ禍の影響により,生活習慣病対策関連や抗ストレス・睡眠改善関連商品が市場をけん引した。2022年度は全体的な届出件数の増加に加え,「健康な人の免疫機能の維持」ほかいくつかの新規機能性の届出が認可され,トクホに代わり機能性表示食品を活用する動きはさらに加速している。
【目次】
1 健康食品と機能性食品
2 トクホ市場動向
3 機能性表示食品市場動向
4 健康食品の機能別市場動向
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BIO PRODUCTS
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L-テアニン(L-Theanine)
L-グルタミン(L-Glutamine)
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月刊機能材料2024年3月号（電子版）
￥4,620
【特集】セラミックスの製造・開発と活用動向
★セラミックスは様々な元素の組み合わせにより多様な特性を実現することが可能であり,耐熱性,耐食性,電気絶縁性などに優れた性質を有しております。本特集では,様々な領域での活躍が期待されているセラミックスに関して,製造・開発や活用動向を紹介しております。
＜著者一覧＞
伊藤暁彦 横浜国立大学
井上遼 東京理科大学
新井優太郎 東京理科大学
鴨田紀一 (株)リコー
田中諭 長岡技術科学大学
青山慎治 東京工業大学
ロレンツォ カッティ 東京工業大学
吉沢道⼈ 東京工業大学
澤原馨登 筑波大学
川波肇 (国研)産業技術総合研究所
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【特集】セラミックスの製造・開発と活用動向
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透明セラミックス結晶の高効率製造
Rapid Production Process for Transparent Ceramic Thick Films
化学気相析出プロセスをレーザー照射により活性化することで,透明セラミックス結晶の高効率製造を実現できる。ガーネット型シンチレータ結晶では,従来製法を凌駕する発光収率を達成し,放射線撮像装置の高分解能化や低コスト化に貢献する。一方,機能性セラミックス結晶の迅速探索研究など,様々な用途への展開が期待できる。
【目次】
1 緒言
2 高分解能X線撮像向け透明セラミックス
3 化学気相析出法
4 透明セラミックス結晶の高速CVD
4.1 希土類アルミネート系蛍光体
4.2 フェライト系磁性体
5 結論
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多元素セラミックスの設計とその性能の可能性
Prospective for Design and Performance of Compositionally Complex Ceramics
近年,5種類以上の元素をおよそ等量含む合金であるハイエントロピー合金の設計思想を応用した多元素セラミックスの研究・開発が国際的に盛んである。本稿では多元素セラミックスを設計するうえで重要な「ハイエントロピー」という概念と著者らが取り組んでいる多元素セラミックスの研究について解説する。
【目次】
1 「ハイエントロピー」とは何か?
2 セラミックスにおける「ハイエントロピー」を定義する
3 耐熱構造材料としての多元素セラミックス
3.1 耐熱多元素セラミックスが求められる背景
3.2 計算熱力学を応用した耐熱多元素セラミックス複合材料の創成
4 転写した薄膜の損傷を抑制するPt保護層の形成
5 終わりに
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リコーが挑む構造用セラミックス三次元造形技術の開発と特徴
Ricoh’s Challenge for Structural Ceramics 3D Printing Technology
本稿では,リコーが研究開発を行っている構造用セラミックスの製造を目的とした粒子均質化モデリング(PHM)法を紹介する。これは,バインダージェッティング法と呼ばれる造形法を発展させた新しい方法である。既存技術では困難であった厚さ10mmから30mmの部品の造形と焼結・評価を通して,本技術の特徴と造形時の挙動について解説する。
【目次】
1 イントロダクション
1.1 背景
1.2 粒子均質化造形法の構想
2 実験目的
2.1 材料
2.2 造形
2.3 乾燥,脱脂,焼結
2.4 造形物の解析
3 結果と考察
3.1 グリーン体の緻密化挙動
3.2 PHM 法の仮説検証
4 結論
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セラミックス製造プロセスにおける三次元可視化評価技術
Three-Dimensional Visualization Evaluation Technology in Ceramic Powder Processing
セラミックスの特性に影響を及ぼしかねない重要な構造は,従来の二次元観察に加えて,三次元で観察すべきである。本稿では,緻密体及び成形体のような多孔質体での三次元観察手法について,その方法や観察事例を用いて概説する。三次元観察に工程や時間の次元を加えた多次元観察が“新たな気づき”をもたらすはずである。
【目次】
1 はじめに
2 パウダープロセス
3 セラミックス成形体及び焼結体の欠陥構造の三次元可視化
3.1 光学顕微鏡による薄片及び浸液含浸した試料の透過観察
3.2 共焦点走査型レーザー顕微鏡による浸液含浸した試料の三次元観察
3.3 X線コンピュータトモグラフィ(CT)による試料の三次元可視化
4 三次元可視化技術を用いたパウダープロセスでの構造発達の解明
4.1 浸液透光法による脱脂前後での三次元観察
4.2 浸液透光法による焼結途中での三次元観察
4.3 X線CTによる焼結中の三次元観察
4.4 共焦点走査型レーザー顕微鏡によるスラリー中粒子運動の三次元観察
5 おわりに
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[Material Report-R&Dー]
超難溶性ポリマーのナノカプセル化による水溶化の実現
Water Solubilization of Virtually Insoluble Polymers through Encapsulation by Aromatic Micelles
芳香環骨格を主軸に持つポリマーは高機能性材料の原料として注目されているが,置換基の導入なしでは,高い剛直性と強い凝集性から水や有機溶媒に溶解しない。今回,無置換の芳香環ポリマーとV型両親媒性分子の混合により,ナノカプセル化を介した効率的な水溶化に初めて成功した。また,薄層フィルムが簡便に作製できる新ポリマー加工法を開発した。
【目次】
1 はじめに
2 ナノカプセルによる芳香環ポリマーの水溶化
3 芳香環ポリマーの構造解析と物性評価
4 芳香環ポリマーの薄層フィルム作製
5 まとめと今後の展開
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フロー式によるギ酸からの発電システムの開発
Power Generation by the Flow Type Hydrogen Production from Formic Acid
新たなギ酸脱水素化用の固定化触媒を開発し,フロー式による連続した水素生成システムを開発した。その水素を用いて燃料電池による発電を実証した。固定化触媒は,従来の均一系イリジウム触媒と同等の高活性を維持しつつ,2000時間以上の長時間運転を実現し,生成ガス中の一酸化炭素濃度も0.2ppm以下を達成した。
【目次】
1 はじめに
2 固定化触媒の開発
3 触媒活性評価
4 発電試験
5 まとめ
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[Market Data]
レアアース工業の市場動向
レアアースの需要は,ここ数年増減を繰り返している。2021年に新型コロナの影響型回復したレアアース(希土類)の国内需要は,2022年ふたたび低下した。セリウム,ミッシュメタル等における需要の減少は,半導体不足に伴う自動車の生産量の低下などの要因に起因している。
【目次】
1 概要
2 需給動向
2.1 酸化セリウム(CeO2)・セリウム化合物
2.2 酸化イットリウム(Y2O3)・酸化ユーロピウム(Eu2O3)
2.3 酸化ランタン(La2O3)
2.4 ミッシュメタル
2.5 その他製品
3 業界動向
3.1 供給先確保
3.2 リサイクル関連
3.3 使用量低減・代替材料関連
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[Material Profile]
酸化マグネシウム
水酸化マグネシウム -
泡の生成メカニズムと応用展開《普及版》
￥3,850
2017年刊「泡の生成メカニズムと応用展開」の普及版。洗浄料・化粧品・食品・医薬品などさまざまな分野で利用されている泡について、その評価法、応用展開までをまとめた1冊!
（監修：野々村美宗）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=9379"target=”_blank”>この本の紙版「泡の生成メカニズムと応用展開(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2017年当時のものを使用しております。
野々村美宗 山形大学
坂井隆也 花王(株)
村上 良 甲南大学
幕田寿典 山形大学
伊藤豊文 川研ファインケミカル(株)
小山匡子 太陽化学(株)
森垣篤典 ライオン(株)
吉村倫一 奈良女子大学
脇田和晃 日油(株)
兼井典子 曽田香料(株)
遠藤知佳 ライオン(株)
吉川貴士 三洋貿易(株)
柿澤恭史 ライオン(株)
角本次郎 日進化学(株)
鈴木 亮 帝京大学
小俣大樹 帝京大学
小田雄介 帝京大学
丸山一雄 帝京大学
土屋好司 東京理科大学
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＜＜目次＞＞
第Ⅰ編 泡に関する最新研究動向
第1章 泡の生成・消滅プロセス
第2章 起泡力と泡安定性
1 はじめに
2 起泡力と泡安定性
3 起泡力
3. 1 泡沫体積の時間変化という考え方
3. 2 少ない力で立つ泡という考え方(動的表面張力と起泡力)
3. 3 動的表面張力の考え方と取扱い
4 泡安定性
4. 1 排液に影響を与える因子
5 起泡力と泡安定性の測定
5. 1 Ross-Miles 試験
5. 2 起泡力の測定
6 おわりに
第3章 微粒子で安定化された泡およびドライリキッド
1 はじめに
2 微粒子の流体界面吸着
3 微粒子の濡れ性と微粒子で安定化された分散系のタイプの関係
4 空気-水分散系の安定化と転相現象
5 空気-水分散系の安定化に対する界面活性剤の添加や水相のpH および塩濃度変化の効果
5. 1 親水的な微粒子の界面活性剤吸着に伴う疎水化
5. 2 疎水的な微粒子の界面活性剤吸着に伴う親水化
5. 3 水相のpH および塩濃度変化
6 カタストロフィック転相
7 空気-液体分散系の安定化:ドライオイルや油の泡
8 L/A 分散系の応用例
8. 1 ドライリキッドを用いたエマルションの作製
8. 2 マルチプルドライリキッド
9 おわりに
第4章 泡による洗浄機能の革新
1 はじめに
2 泡と皮膚へのマイルド性
3 泡と皮脂の洗浄力
4 おわりに
第5章 マイクロバブル
1 はじめに
2 超音波を利用したマイクロバブルの生成メカニズム
2. 1 マイクロバブル生成現象
2. 2 界面の時間的挙動と気泡生成メカニズム
3 超音波ホーンを利用したマイクロバブル発生
4 超音波マイクロバブルを利用して作る中空マイクロカプセル
4. 1 シアノアクリレート中空マイクロカプセル製法の概要
4. 2 中空マイクロカプセル調製結果
5 おわりに
第Ⅱ編 起泡性製剤の原料
第6章 アミノ酸系界面活性剤
1 はじめに
2 主要なアシルアミノ酸塩
2. 1 アシルグルタミン酸塩
2. 2 アシルグリシン塩
2. 3 アシルサルコシン塩
2. 4 アシルメチル-β-アラニン塩
2. 5 アシルアスパラギン酸塩
2. 6 アシルシルクアミノ酸塩
2. 7 新規アニオン性界面活性剤
3 パーソナルケアへの応用
3. 1 泡立ちと泡質
3. 2 配合時の粘度
3. 3 コアセルベートの形成
4 その他の用途
第7章 アルキルリン酸塩
1 はじめに
2 アルキルリン酸塩の界面化学的性質
3 アルキルリン酸塩による液晶形成とエマルションの安定化
4 アルキルリン酸塩の洗浄・起泡力
5 おわりに
第8章 ポリグリセリン系界面活性剤
1 はじめに
2 ポリグリセリンの構造
3 ポリグリセリン脂肪酸エステル(PGFE)の特徴
3. 1 PGFE の曇点
3. 2 臨界ミセル濃度(CMC)
3. 3 PGFE-水2 成分の相図
3. 4 PGFE の起泡性
4 起泡性ラウリン酸デカグリセリンの特長
5 テトラグリセリンラウリルエーテルの特長
6 まとめ
第9章 アルファスルホ脂肪酸エステルナトリウム
1 はじめに
2 α-SFE の基本物性と界面活性能
2. 1 α-SFE の製法
3 α-SFE の家庭用粉末洗剤への応用
第10章 ジェミニ型界面活性剤
1 はじめに
2 ジェミニ型界面活性剤
3 四級アンモニウム塩ジェミニ型カチオン界面活性剤
4 カルボン酸塩ジェミニ型アニオン界面活性剤
5 ベタイン系ジェミニ型両性界面活性剤
6 異種親水基を含むヘテロジェミニ型界面活性剤
7 異種疎水鎖を含むハイブリッドジェミニ型界面活性剤
8 糖含有ジェミニ型非イオン界面活性剤
9 おわりに
第11章 長鎖PEG を有する非イオン性活性剤の泡質改善
1 はじめに
2 ラウリン酸PEG-80 ソルビタン(PSL)の泡質改善効果
3 ポリオキシエチレンアルキルエーテル(PAE)を用いた泡物性評価
3. 1 使用したPAE とそれらの物性
3. 2 泡弾性のひずみ依存性測定
3. 3 泡の粘弾性測定
3. 4 IR による泡膜測定
4 泡質改善メカニズム関する考察
5 おわりに
第12 章 界面活性剤水溶液の起泡性に及ぼす香料の影響
1 はじめに
2 香料
2. 1 香料とは
2. 2 界面活性剤水溶液への香料の可溶化
3 SDS水溶液の起泡性に及ぼす香料化合物の影響
3. 1 SDS水溶液の泡立ちに及ぼす香料化合物の影響
3. 2 SDS水溶液の泡の安定性に及ぼす香料化合物の影響
4 SDS水溶液の起泡性に及ぼす調合香料の影響
5 シャンプーの起泡性に及ぼす香料の影響
6 おわりに
第13章 消泡剤
1 はじめに
2 泡の消えるプロセスとそのコントロール
3 物理的な消泡技術
4 化学的な消泡技術
5 新しい消泡剤とそのメカニズム
6 おわりに
第Ⅲ編 泡の評価法
第14章 動的表面張力
1 はじめに
2 起泡に関わる物理的因子
3 動的表面張力の測定方法
3. 1 振動ジェット法(振動液柱法)
3. 2 最大泡圧法(バブルプレッシャー法)
4 表面吸着速度の解析理論
5 界面活性剤水溶液の起泡性の評価
第15章 泡安定性の測定
1 はじめに
2 泡安定性の注意点
3 測定法
3. 1 泡体積の目視測定
3. 2 ロス=マイルス試験法
3. 3 泡の大きさの評価
3. 4 泡からの液の排出の評価
4 泡安定性の自動評価
5 おわりに
第16章 表面粘弾性の測定
1 はじめに
2 Gibbs 弾性とMarangoni 効果
3 表面粘弾性の測定方法
4 おわりに
第17章 レオロジー
1 はじめに
2 レオロジーの基本
2. 1 レオロジーとは
2. 2 弾性・粘性,粘弾性
3 定常流測定
3. 1 実際の測定
3. 2 泡の測定例
4 動的粘弾性測定
4. 1 実際の測定
4. 2 泡の測定例
5 時間とともに消える泡の動的粘弾性測定
5. 1 泡の寿命の数値化
5. 2 泡の寿命測定と感触
6 時間とともに消える泡の定常流測定
6. 1 泡の特徴時間の測定
6. 2 泡の特徴時間と感触
7 まとめ
第18章 シャンプー・ボディソープ等身体洗浄剤の使用感に関わる泡の評価法
1 はじめに
2 身体洗浄剤の種類と泡の特徴
2. 1 ボディソープ
2. 2 ヘアシャンプー
3 身体洗浄剤の使用感に関わる泡の評価法
3. 1 官能評価
3. 2 起泡力の評価
3. 3 泡沫安定性の評価
3. 4 泡沫のレオロジー
4 おわりに
第Ⅳ編 化粧品、医薬品等における応用展開
第19章 エアゾール製品の泡と化粧品への応用
1 エアゾール製品とは
2 エアゾール製品に使用する噴射剤
3 エアゾール製品の泡
4 クラッキングフォーム
5 炭酸ガスを用いた泡状エアゾール製品の開発
6 炭酸ガスの作用
7 炭酸ガスを泡の中に閉じ込める技術
8 炭酸ガスによる肌質改善効果
9 おわりに
第20章 マイクロバブル・ナノバブルの医療への応用
1 はじめに
2 超音波イメージング
3 超音波造影剤(マイクロバブル)
4 標的指向型超音波造影剤の開発
5 ナノバブルの開発
6 微小気泡を利用した超音波抗がん剤デリバリー
7 脳への薬物デリバリー
8 おわりに
第21章 マイクロバブル
1 はじめに
2 超音波診断
3 超音波診断用造影剤
4 抗体標識微小気泡を用いた超音波分子イメージング
4. 1 超音波診断用造影バブルの微小化
4. 2 抗体標識微小気泡の肝癌細胞への集積性
5 おわりに
第22章 起泡性化粧品の処方設計
1 処方設計の考え方
2 起泡剤
2. 1 アニオン界面活性剤
2. 2 両性界面活性剤
2. 3 ノニオン界面活性剤
3 増泡剤
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ポリイミドの機能向上技術と応用展開《普及版》
￥3,960
2017年刊「ポリイミドの機能向上技術と応用展開」の普及版。ポリイミドの物性・構造を深く理解し、機能化に向けた分子設計、応用展開事例等を把握できる1冊。
（監修：松本利彦）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=9376"target=”_blank”>この本の紙版「ポリイミドの機能向上技術と応用展開(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2017年当時のものを使用しております。
松本利彦 東京工芸大学
後藤幸平 後藤技術事務所
森川敦司 茨城大学
長谷川匡俊 東邦大学
早川晃鏡 東京工業大学
寺境光俊 秋田大学
山田保治 神奈川大学
古川信之 佐世保工業高等専門学校
市瀬英明 長崎県工業技術センター
竹市力 豊橋技術科学大学名誉教授
岩佐怜穂 明治大学
風間伸吾 明治大学
永井一清 明治大学
津田祐輔 久留米工業高等専門学校
石田雄一 (国研)宇宙航空研究開発機構
前田郷司 東洋紡(株)
富川真佐夫 東レ(株)
村上睦明 (株)カネカ;大阪大学招聘教授
難波江裕太 東京工業大学
金子達雄 北陸先端科学技術大学院大学
劉貴生 国立台湾大学
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＜＜目次＞＞
【第1編 ポリイミドの合成・分子設計】
第1章 ポリイミドの機能化設計のための構造・特性と機能発現の制御
1 ポリイミドの構造と分類
2 ポリイミドの開発の歴史とエンプラ系での耐熱性の位置づけ
3 ポリイミド構造と特性の関係
3.1 ポリイミド固有の構造因子
3.1.1 一次構造因子(化学構造)
3.1.2 高次構造因子(電荷移動錯体形成による分子内・分子間相互作用)
4 おわりに
第2章 ポリイミドの合成
1 はじめに
2 二段階合成法
2.1 ポリアミド酸を経由する方法
2.2 ポリアミド酸誘導体を経由する方法
3 一段階合成法
3.1 高温溶液合成法
3.2 イオン液体中での合成
3.3 ジイソシアネートを用いる合成
3.4 テトラカルボン酸ジチオ無水物を用いる合成
3.5 溶媒を用いない合成
4 ポリイソイミドを経由する三段階合成法
5 反応溶液からの相分離を利用して成型体を作製する方法
【第2編 ポリイミドの機能向上技術動向―設計・処理・複合/アロイ化・評価―】
第1章 無色透明ポリイミドの分子設計と高性能化技術
第2章 溶液加工性を有する低熱膨張性透明ポリイミド
1 透明耐熱樹脂の必要性
2 ポリイミドフィルムの着色の抑制と低熱膨張化のための方策
2.1 透明性に及ぼす因子
2.2 ポリイミドの化学構造と透明性の関係
2.3 ポリイミドフィルムの透明性に及ぼす化学構造以外の因子
2.4 ポリイミドの化学構造と低熱膨張特性の関係、およびモノマーの選択
2.5 線熱膨張係数を測定する際の留意点
3 低熱膨張係数と高透明性を同時に実現するポリイミド系の探索
3.1 脂環式ジアミンを用いる系
3.1.1 ポリイミド前駆体を重合する際の問題点
3.1.2 trans-1,4-CHDAより得られるPIフィルムの低熱膨張性
3.2 脂環式テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンからなる系
3.2.1 脂環式テトラカルボン酸二無水物の重合反応性とその他の問題
3.2.2 フィルム物性
3.3 溶液キャスト製膜により低熱膨張性で可撓性のある透明耐熱フィルムを与える系
3.3.1 溶媒溶解性の改善に付随する好都合な特性
3.3.2 CBDAを用いる系
3.3.3 脂環式モノマーに頼らずに要求特性に近づく試み
4 おわりに
第3章 自己組織化を利用する多孔化ポリイミド膜の創成
1 はじめに
2 高周期性ポーラスポリイミド膜の創製
2.1 分子間相互作用を利用する高周期性ポリイミド前駆体(ポリアミド酸コンポジット)のナノ構造制御
2.2 ポリアミド酸コンポジット膜(BCP/PAA膜)の調製とポーラスポリイミド化
2.3 高温加熱処理によるBCP/PAA膜の炭素化
2.4 BCP/PAA膜の高温熱処理膜の三角相図
2.5 BCP/PAAコンポジット薄膜におけるナノ構造制御
3 おわりに
第4章 多分岐ポリイミドの合成と機能化
1 多分岐ポリマー(ハイパーブランチポリマー)とは
2 AB2型モノマーの自己重縮合によるハイパーブランチポリイミドの合成
3 A2型,B3型モノマーの重縮合によるハイパーブランチポリイミドの合成
4 まとめ
第5章 多分岐ポリイミド-シリカハイブリッドの合成と特性
1 はじめに
2 PI系複合材料の合成
2.1 PI-SiO2 HBDの合成
2.2 HBPI-SiO2 HBDの合成
3 HBPI-SiO2 HBDの特性
4 HBPI-SiO2 HBDの応用
4.1 多孔性ポリイミド
4.2 気体分離膜
5 おわりに
第6章 熱可塑性ポリイミド/ポリヒドロキシエーテル系ポリマーアロイ
1 はじめに
2 ポリ(ヒドロキシエーテル)(PHE)の基礎
3 熱可塑性ポリイミドの基礎
4 ポリマーアロイの基礎
5 熱可塑性ポリイミド/ポリヒドロキシエーテル系ポリマーアロイ
5.1 主鎖にアミド構造を有するPHE(アミド構造含有PHE)
5.2 有機溶剤に可溶な熱可塑性ポリイミド
5.3 PHE/PI系ポリマーアロイフィルムの調製方法
5.4 PHEおよびPHE/PI系ポリマーアロイの熱機械的特性
5.5 PHEおよびPHE/PI系ポリマーアロイの化学的耐熱性
5.6 PHE/PI系ポリマーアロイの相溶性
5.7 PHEおよびPHE/PI系ポリマーアロイの表面構造
5.8 PHEおよびPHE/PI系ポリマーアロイの防湿性
6 おわりに
第7章 ポリイミドハイブリッド膜のガス透過性とガス分離性
1 はじめに
2 ポリイミドハイブリッド膜開発の方向性
3 イオン液体ハイブリッド膜
3.1 液膜～ガス吸収液含有まで
3.2 イオン液体
4 ABAトリブロックコポリマー型ハイブリッド膜
4.1 ABAトリブロックコポリマー
4.2 PMMA
4.3 アダマンタン
4.4 POSS
5 おわりに
第8章 紫外線照射表面濡れ性制御ポリイミド
1 はじめに
2 紫外線照射濡れ性制御ポリイミドの合成と物性評価
3 長鎖アルキル基を有する紫外線照射濡れ性制御ポリイミド
4 天然物骨格に基づく紫外線照射濡れ性制御ポリイミド
5 不飽和長鎖アルキル基を有する紫外線照射濡れ性制御ポリイミド
6 光反応性の官能基を有する紫外線照射濡れ性制御ポリイミド
7 各種の表面分析
8 おわりに
第9章 ポリイミド/炭素繊維複合材料の作製と強度評価
1 はじめに
2 CFRPマトリックス用ポリイミドの分子設計
2.1 成形材料に求められる条件
2.2 反応性末端剤
3 プリプレグ用熱硬化性ポリイミド樹脂
3.1 プリプレグ/オートクレーブ成形の概要
3.2 PMR-15
3.3 PETI-5
3.4 TriA-PI
3.5 TriA-SI
3.6 TriA-X
3.7 PETI-340M
4 レジントランスファーモールディング(RTM)用熱硬化性ポリイミド樹脂
4.1 RTM成形の概要
4.2 PETI-330
5 熱可塑性ポリイミド樹脂
6 まとめ
【第3編 ポリイミドの応用展開】
第1章 耐熱・低線膨張ポリイミドフィルムとその応用
1 はじめに
2 ポリイミド
3 XENOMAX(R)の特性
3.1 CTE:線膨張係数
3.2 粘弾性特性
3.3 機械特性,熱収縮率,電気特性
3.4 耐薬品性
3.5 ガス透過性
3.6 難燃性
4 XENOMAX(R)の応用技術
4.1 半導体パッケージ用サブストレート
4.1.1 ビルドアップ層
4.1.2 コア層
4.2 三次元実装パッケージ
4.3 無機薄膜形成用フレキシブル基板
4.3.1 誘電体薄膜,厚膜
4.3.2 半導体薄膜
5 まとめ
第2章 感光性ポリイミドの展開と将来動向
1 はじめに
2 電子材料への展開
3 リチウムイオン電池への展開
4 ディスプレイ分野への展開
5 イメージセンサーへの展開
6 おわりに
第3章 ポリイミドからのグラファイト作製と応用
1 緒言
2 ポリイミド(PI)からグラファイトへ
2.1 PIの熱分解反応
2.2 炭素前駆体の形成
2.3 グラファイト化反応
3 PIより得られるグラファイトの物性
3.1 理想的グラファイトの物性
3.2 グラファイト膜(Graphinity)の物性
3.3 グラファイトブロック(GB)の物性
3.4 超薄膜グラファイトの物性
4 グラファイトの応用
4.1 放熱シートとしての応用
4.2 グラファイトブロック(GB)の応用
4.3 グラファイト超薄膜の加速器応用
5 結論
第4章 ポリイミドガス分離膜の設計開発
1 はじめに
2 高分子膜のガス透過モデル
3 膜材料としてのポリイミド
4 ポリイミドの分離性能
5 ポリイミド膜の分離性能向上
5.1 拡散係数(D)の増大
5.2 架橋構造の導入による拡散係数(D)の制御
5.3 炭化による拡散係数の制御
5.4 溶解係数(S)の向上
5.5 ブロックコポリマーによる拡散係数(D)と溶解係数(S)の制御の可能性
5.6 他素材とのハイブリッドとその他の方法
6 ポリイミド膜の展望
6.1 酸素富化空気の製造:O2/N2分離
6.2 CO2回収技術
7 おわりに
第5章 芳香族ポリイミドの炭素化による燃料電池用カソード触媒
1 はじめに
2 研究背景
3 カーボン系カソード触媒の機能・要求特性
4 ポリイミド微粒子から作製したカーボン系カソード触媒の性能
5 ポリイミド微粒子の作製法、および炭素化法
6 メソポーラス化の取り組み
7 おわりに
第6章 バイオポリイミドの開発と有機無機複合化による透明メモリーデバイスの作製
1 芳香族生体分子
2 バイオ芳香族ジアミン
3 芳香族バイオポリイミドの合成
4 有機無機複合化
5 おわりに
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月刊バイオインダストリー 2024年2月号（電子版）
￥5,500
著者一覧
岡田 茂 東京大学
岡部寛史 近畿大学
太田智之 岡山大学
岩井良輔 岡山理科大学
木股敬裕 岡山大学
宝田剛志 岡山大学
秋岡翔太 東京農工大学
一戸崚佑 東京農工大学
松本祐里 東京農工大学
中澤靖元 東京農工大学
亀﨑允啓 東京大学;早稲田大学
濱田太郎 早稲田大学
山口皓大 早稲田大学
三宅太文 早稲田大学
櫻井絵梨子 早稲田大学
菅野重樹 早稲田大学
眞鍋康子 東京都立大学
三田佳貴 順天堂大学
藤井宣晴 東京都立大学
深津亜里紗 大阪公立大学
髙橋雅英 大阪公立大学
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BIO ENERGY
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水圏生物由来バイオマスエネルギー生産研究のいま,むかし
化石燃料の代替の一つとしてバイオマスエネルギーがある。中でも水圏生物由来のバイオマスは,その生産の場を巡って食料生産と競合しないと言われ,古くから注目されている。水圏生物,特に藻類由来バイオマスエネルギーとして,どの様なものが得られるのか,過去の代表的な例を紹介するとともに,今後求められるバイオマスエネルギー像について考察する。
【目次】
1 はじめに
2 水圏生物由来バイオマスエネルギーとは
3 水圏生物由来のメタン生産
4 水圏生物由来のエタノール生産
5 水圏生物による水素生産
6 水圏生物による脂質生産
7 微細藻類からの脂肪酸メチルエステル生産
8 微細藻類による炭化水素生産
9 おわりに
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バイオリファイナリー(4)
-製品,原料サイドから俯瞰したバイオリファイナリー-
Bird’s Eye View Over the Biorefinery from the Angles of a Variety of Feedstocks and the Products
前稿では,ASTM承認済みのSAF(Sustainable Aviation Fuels)7件と,その後に期待される候補燃料について,その由来と製法を中心に解説した。それに先立って,航空機用ではないが,ガソリン,ディーゼル油の混合基材として,エタノールとバイオディーゼルについても,燃焼が及ぼす環境上の問題など,米国と日本の法的な取り扱いを中心に取りまとめた。しかし,SAFの由来については,バリエーションが豊富なために,言及をその一部に留めていた。本稿では,4つの類型に分け,成る丈網羅的にバイオエネルギーの全容を説明していく。何故なら,最終製品のみでなく,その原料にまで立ち入ることで,バイオ燃料を今後どのように我々の生活に取り入れていくか,また石油・ガスや水素など他の系の燃料との複合的に取り組みについて,より判断がし易くなると思うからだ。米国の例で申し訳ないが,EPA(米国環境保護局)に依るとGHGの排出では,輸送と電力がほぼ同等の25-30%,この輸送に農業と都市生活を足すと,電力の倍以上のGHGが排出されているという。当節,世間ではEVが取り分け持てはやされている様だが,供給される電力はどこから来るのか。化石燃料の代替として期待される再生可能電力は,日本でどの程度有効に製造・供給できるのか。また現在の再生可能電力の増強計画で,我々は,期待しうる炭素バランスを達成できるのか。そう考えると電力に片寄せしたGHG削減の取り組みでは,とても十分とは言えないだろう。他方,多様な代替エネルギーの開発と利用によって,我々は須らく人類に利益をもたらすサーキュラー・エコノミーの実現を求められていると理解している。その観点からしても,液体で供給できるバイオ燃料は,輸送用燃料としても,確かに期待されるエネルギーの一つなのである。
【目次】
1 原料視点からの4つの類型
2 バイオ リファイナリーの風景
3 まとめ,並びに 謝辞
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BIO REVIEW
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iPSC由来ヒト軟骨前駆細胞を使用した形状型軟骨組織体の開発
Development of Tissue-engineered Cartilage Using Human iPSC-derived Chondroprogenitors
【目次】
1 はじめに
2 軟骨再生医療における細胞源
3 多能性幹細胞由来ヒト軟骨前駆細胞の開発
4 軟骨再生医療と組織工学
5 ポリマーコーティングを用いた自己凝集技術による培養組織の開発
6 CAT法を用いたリング状軟骨の開発
7 現状の限界点と今後の課題
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シルクフィブロイン-高分子化合物複合体の開発
Development of Silk Fibroin-Polymer Composites
【目次】
1 家蚕シルクフィブロイン
1. 1 家蚕シルクフィブロインの特徴
1. 2 家蚕シルクフィブロインを利用した再生医療研究
1. 3 家蚕シルクフィブロイン複合体の作製と応用
2 野蚕シルクフィブロイン
2. 1 野蚕シルクフィブロインの特徴
2. 2 野蚕シルクフィブロインを利用した材料研究
2. 3 野蚕シルクフィブロイン複合体の作製と応用
3 両シルクフィブロインを利用した研究
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協働作業者の行動推定に基づく協働作業ロボットの依頼・支援行動システム
An Adaptive Request and Support System Based on Estimating Behavior of Collaborative Workers for Collaborative Robots
人と同じ場所で作業を行うサービスロボットへの期待が高まっている。そこで,協働者の行動を推定し,依頼・支援という協働譲り合い行動を適応的に決定/ 再計画することを目的とした行動決定システムの開発を行った。評価実験の結果,本システムを用いることで,協働者と協働譲り合い行動をとりながら協働作業を進めることが可能となることが分かった。
【目次】
1 はじめに
2 適応的行動決定システム
3 協働者の行動推定
3. 1 タスク実行確率
3. 2 タスク達成度の推定
3. 3 協働者の動作計画
3. 4 尤度算出とベイズ更新
4 動作計画・協働作業コスト算出
4. 1 協働作業コスト
4. 2 動作計画
4. 3 協働作業コスト比較
5 評価実験および考察
5. 1 実験条件
5. 2 実験結果
5. 3 考察
6 まとめ
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骨格筋の質の制御
【目次】
1 遺伝的要因と筋線維タイプ
2 筋線維タイプを制御する遺伝子
3 マイオカインとは
4 サテライト細胞とマイオカイン
5 マイオカインは筋の質を制御するか?
6 おわりに
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DNAと各種金属イオンとの特異的な相互作用で架橋されたハイドロゲル
【目次】
1 はじめに
2 DNAと各種金属イオンとの相互作用
3 M-DNAハイドロゲル
4 Pt-DNAハイドロゲル
5 Zn-DNAハイドロゲル
6 Cu-DNAハイドロゲル
7 おわりに
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BIO BUSINESS
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再生医療
経済産業省は,再生医療・細胞医療の世界市場は,今後5年間で年間50%以上の急速な成長が見込まれ,世界中で積極的に開発が行われているとしている。再生医療推進に向け新たな法律も施行され,早期承認への道筋がつけられたほか,これまでは医療機関に限られていた細胞培養加工等の外部委託が可能となり,周辺産業も含めた市場の活性化が期待されている。
【目次】
1 概要
2 関連制度と体制
3 研究開発動向
4 製品動向
5 メーカー動向
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￥4,620
【特集】フレキシブルデバイスおよび構成部材の研究開発動向
★フレキシブルデバイスは,ディスプレイやバッテリー,生体応答のモニタリングなどに応用されています。名前の通り柔軟性を有することを特徴としており,そこに用いられる部材は可撓性や伸縮性に優れていることが求められています。本特集では,フレキシブルデバイスの構成部品(素材)およびデバイスの開発に関する動向について紹介しております。
＜著者一覧＞
野本淳一 (国研)産業技術総合研究所
西川博昭 近畿大学
松田貴文 富士化学(株)
太田裕貴 横浜国立大学
荒木徹平 大阪大学
植村隆文 大阪大学
関谷毅 大阪大学
熊谷翔平 東京工業大学
渡邉峻一郎 東京大学
竹谷純一 東京大学
竹下覚 (国研) 産業技術総合研究所
小野巧 (国研) 産業技術総合研究所
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【特集】フレキシブルデバイスおよび構成部材の研究開発動向
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近赤外帯域で高透明なフレキシブル高伝導フィルムの開発
Development of Flexible Transparent Conductive Films with High-Conductivity and High-Transparency in the Near-Infrared Range
高温熱処理により結晶化することで高電子移動度の特徴が発現する酸化インジウムを耐熱性の低いフレキシブル樹脂シート上に形成できる技術を開発した。得られたキャリア移動度は 133 cm2/Vsであり,フレキシブルシート上では世界最高値である。高移動度のため,電子密度を制御することで従来品よりも高い導電性を維持した状態で,可視域から近赤外域へと透明領域を拡張することが出来た。その優れた特性から,近赤外線を利用する電子デバイスの高性能化,軽量化,フレキシブル化,に大きく貢献できる。
【目次】
1 はじめに
2 前駆体薄膜および結晶化薄膜の特性に対する気相成膜技術の影響
3 光照射によるフレキシブルシート上透明導電膜の固相結晶化
4 おわりに
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機能性酸化物の単結晶薄膜をポリマー基板上に形成したフレキシブル複合材料の開発
Development of Flexible Composite Materials by Fabricating Single Crystalline Thin Films of Functional Oxides on Polymer Substrates
強誘電体・圧電体や強磁性体など,優れた機能性を示す酸化物材料とフレキシブルなポリマー基板を組み合わせたフレキシブル複合材料の開発を進めている。機能性酸化物は異方性が顕著なために単結晶薄膜での応用が望ましい。そこで,MgO基板上に作製した機能性酸化物の単結晶薄膜をポリマー基板に転写するプロセスの確立を検討した。
【目次】
1 はじめに
2 機能性酸化物の単結晶薄膜
3 機能性酸化物の単結晶薄膜を基板から「剥がす」プロセス
4 転写した薄膜の損傷を抑制するPt保護層の形成
5 おわりに
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カーボンナノチューブ(CNT)の分散技術開発とフレキシブル電極への応用
Development of Carbon Nanotube Dispersion Technology and Its Applications for Flexible Electrode
カーボンナノチューブ(CNT)は高い導電性を有しており次世代の電極材料として期待されている。均一で低抵抗のCNT電極を実現するため,無機材料による CNT分散技術を開発してきた。この無機系CNT分散液を用いて作製したCNT膜の電気・機械特性とフレキシブルデバイス用の電極への適用の可能性を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 CNT分散技術の開発
3 CNT導電膜の特性
4 CNT電極のフレキシブルデバイスへの応用
5 おわりに
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液体金属による伸縮ガス・湿度バリアフィルムを用いた伸縮リチウムイオンバッテリーの実現
Stretchable Lithium Ion Battery Using Stretchable Gas/Humidity Barrier Film with Liquid Metal
近年,低融点金属に注目が集まっている。特に,ガリウム系の液体金属は,水銀などと異なり生体適合性が高いことから,この材料を用いた様々なアプリケーションが提案されている。本論では,それら応用の中でも,今後の超柔軟デバイスへの適応が期待されているストレッチャブルバッテリーのガスバリアフィルムに関する加工と特徴に関して論ずる。
【目次】
1 液体金属概要
2 液体金属を用いたガス・湿度バリアフィルムの概要
3 液体金属を用いたガス・湿度バリアフィルムの特性
3.1 材料特性
3.2 ガス透過測定
3.3 高変形性電池の特徴
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柔軟・透明な導電性材料の開発と生体信号計測センサシートへの応用
Development of Stretchable and Transparent Conductors and Their Applications toward Biometric Sensor Sheets
近年,生体信号用のウェアラブルデバイスが開発されつつある。しかし,身体の個体差による電極の浮きや装着圧による痛みなどの課題があった。著者らは,ゴムのように伸縮する生体電極や超柔軟な薄膜トランジスタを開発し,しっかり皮膚に密着して生体安全性の高いパッチ式電位計測システムを創出した。肌に貼るだけで医療機器と同様な信号の質で,長期にワイヤレス計測できる。さらに,目に見えない透明性を備えるセンサシートを開発し,日常生活で自然な生体信号計測を捉えるための活用を検討している。
【目次】
1 はじめに
2 生体電極プローブ
3 金属ナノワイヤを用いた透明配線
4 透明トランジスタ
5 脳波計測
6 まとめ
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塗布型半導体を用いた相補型発振回路の開発
Complementary Ring Oscillators Based on Solution-Based Semiconductors
本研究では,高キャリア移動度を示す塗布型半導体として,単結晶有機半導体とアモルファス酸化物半導体とを合理的に組み合わせるための集積化プロセスを開発した。実例として5段相補型リングオシレータを作製したところ,大気下で77 kHzの発振周波数を示し,塗布型半導体による最高クラスの高周波応答性を実証することに成功した。
【目次】
1 はじめに
2 塗布型半導体相補型発振回路の作製
3 塗布型半導体相補型発振回路の特性評価
4 おわりに
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[Material Report-R&Dー]
ポリシロキサン-バイオポリマー複合エアロゲルの開発
Development of Polysiloxane-Biopolymer Composite Aerogels
ポリシロキサンの多孔体と,バイオポリマーの架橋体を,同じ空間内に逐次的に形成させることで,均質な複合エアロゲルを作製する手法を開発した。撥水性と曲げ変形の両立など,単体の素材では実現できなかった機能を,ひとつの材料で実現できる。エアロゲル材料の新しいカテゴリーとして,幅広い組合せと機能の開拓が期待される。
【目次】
1 エアロゲルとは
2 さまざまな素材のエアロゲル
3 バイオポリマーエアロゲルのむずかしさ
4 ポリシロキサン-バイオポリマー複合エアロゲル
5 課題と展望
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[Market Data]
フラットパネルディスプレイ用ケミカルスの市場動向
フラットパネルの世界市場は,2021年はピークを迎え約19.9兆と推定される。そのうち約74%を液晶ディスプレイが占めるが,有機ELディスプレイとの競合は大型パネルのみならず中小型市場においても激しさを増し,液晶のシェアは下がり続けると考えられる。液晶は中国メーカーが完全に主導権を握り,有機ELディスプレイにおいても同様の傾向が顕著に見られるようになってきている。
【目次】
1 フラットパネルディスプレイ市場
2 液晶ディスプレイ市場
3 有機EL市場
4 電子ペーパー市場
5 液晶ディスプレイ構成材料
5.1 概要
5.2 光学フィルム
5.3 バックライトユニット
6 有機EL構成材料
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[Material Profile]
ビニルエステル樹脂
モノクロロ酢酸ビニル -
車載用リチウムイオン電池の高安全・評価技術《普及版》
￥4,950
2017年刊「車載用リチウムイオン電池の高安全・評価技術」の普及版。車載用リチウムイオン電池の安全性に関する概論から、電池開発、各種材料、パッケージ技術、劣化評価解析、市場分析についても解説した1冊!
（監修：吉野彰・佐藤登）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=9378"target=”_blank”>この本の紙版「車載用リチウムイオン電池の高安全・評価技術(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2017年当時のものを使用しております。
吉野彰 旭化成(株)
佐藤登 名古屋大学;エスペック(株)
鳶島真一 群馬大学
高見則雄 (株)東芝
江守昭彦 日立化成(株)
小林弘典 (国研)産業技術総合研究所
常山信樹 住友金属鉱山(株)
武内正隆 昭和電工(株)
堀尾博英 森田化学工業(株)
西川聡 帝人(株)
山田一博 東レバッテリーセパレータフィルム(株)
河野公一 東レバッテリーセパレータフィルム(株)
薮内庸介 日本ゼオン(株)
脇坂康尋 日本ゼオン(株)
山下孝典 大日本印刷(株)
右京良雄 京都大学
末広省吾 (株)住化分析センター
新村光一 (株)本田技術研究所
野口実 (株)本田技術研究所
中村光雄 (株)SUBARU
梶原隆志 エスペック(株)
奥山 新 エスペック(株)
楠見之博 (株)コベルコ科研
辰巳砂昌弘 大阪府立大学
林晃敏 大阪府立大学
井手仁彦 三井金属鉱業(株)
所千晴 早稲田大学
大和田秀二 早稲田大学
薄井正治郎 JX金属(株)
稲垣佐知也 (株)矢野経済研究所
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＜＜目次＞＞
【第I編 総論】
第1章 リチウムイオン電池の安全性に関する一考察
1 はじめに
2 車載用リチウムイオン電池の市場動向
3 安全性に関する技術進歩
3.1 無機物層表面被覆
3.2 Thermal Runaway抑制技術の進歩
3.3 固体電解質電池の登場
4 安全性向上に関する今後の展開方向
第2章 車載用リチウムイオン電池の安全性概論
1 自動車業界間に課せられる環境規制と各社のビジネスモデル
2 欧州勢を中心としたEV動向と各社戦略
3 群雄割拠となるEVワールド
4 電池業界の動向と戦略
4.1 自動車業界と一体化した日本の電池業界
4.2 日韓電池業界の今後の課題
5 車載用電池の信頼性・安全性確保に関するビジネスモデル
5.1 各種電池の事故・リコールの歴史
5.2 受託試験ビジネスと認証事業による開発効率向上
6 日本の部材各社のビジネスモデル
7 次世代革新電池研究から電池事業ビジネスモデルまで
【第II編 リチウムイオン電池の高安全化技術】
第3章 安全性の現状、課題と向上策
1 はじめに
2 リチウムイオン電池の市場トラブル例
2.1 事故原因の解析と対策品の安全性
2.2 電池の複数社調達(供給)
2.3 液漏れの課題
3 リチウムイオン電池の安全性評価の基本的な考え方
4 リチウムイオン電池の安全性試験
4.1 重要試験項目
4.2 内部短絡試験
5 完全放電状態の電池の熱暴走
6 まとめと今後の展開
第4章 安全、高出入力、長寿命性能に優れたチタン酸リチウム負極系二次電池
1 諸言
2 電池性能と安全性の課題
3 基本性能と安全性
3.1 LTO粒子のLi吸蔵・放出反応の速度論
3.2 LTO負極系二次電池の特長
3.3 安全技術
3.4 高出力型LTO/LMO系セル
3.5 高エネルギー型LTO/NCM系セル
4 今後の展望
第5章 電池制御システムによる高安全化技術
1 まえがき
2 電池制御アーキテクチャ
2.1 電池制御回路
2.2 電池制御専用IC
2.3 均等化回路
3 電池制御ソフト
3.1 ソフト構成
3.2 電池制御パラメータの定義
3.2.1 SOC
3.2.2 SOH
3.2.3 許容電流(電力)
4 高安全、高信頼システム
4.1 漏電検出
4.2 フェールセーフ
5 むすび
【第III編 電池材料から見た安全性への取り組み】
第6章 電気自動車用リチウムイオン電池
1 はじめに
2 車載用LIBのセル設計
3 車載用LIBの材料構成
4 高性能化へ向けた材料開発の進展
5 安全性の視点からの考察
6 おわりに
第7章 正極活物質用非鉄金属原料確保の必要性
1 BEV伸長には非鉄金属原料確保が必須
2 ニッケルは大丈夫か?
3 BEV向け正極活物質用ニッケルをさらに確保するために
3.1 ニッケル資源の新規開発
3.2 電気ニッケルの使用
3.3 リサイクル推進
4 コバルトは危機的状態
5 コバルト対策は?
5.1 新規ニッケル鉱山開発からのバイプロダクトに期待
5.2 コバルト使用量の削減
5.2.1 NCAの優位性
5.2.2 LFPはコバルトを使用しないという点が魅力
5.2.3 PHV、HEVとの共存
6 マンガンは心配いらない
7 ここ数年間、リチウムは供給タイト
7.1 Big4の動向
7.2 新興勢力
8 おわりに
第8章 負極材料
1 はじめに:昭和電工の黒鉛系Liイオン二次電池(LIB)関連材料紹介
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)(AGr)、表面コート天然黒鉛(NGr)の耐久試験後の解析
3.3 人造黒鉛SCMG(R)の急速充放電性(入出力特性)改良
3.4 人造黒鉛SCMG(R)のさらなる高容量化:Si黒鉛複合負極材の開発
4 VGCF(R)のLIB負極用導電助剤としての状況
第9章 電解質系
1 はじめに
2 中国における電気自動車と電解質の市場動向
3 電解質の種類
3.1 LiPF6
3.2 LiBF4
3.3 LiTFSI
3.4 LiFSI
3.5 LiPO2F2
4 電解質に対する顧客の要求
5 中国における原材料調達
6 車載用の電池と電解質
7 電解質の安全性について
8 中国における電池及び電解質事業の実態
9 北米及び欧州における電池及び電池材料
10 電気自動車市場の真実
11 まとめ
第10章 セパレータ
1 はじめに
2 ポリオレフィン微多孔膜とシャットダウン機能
3 耐熱加工ポリオレフィン微多孔膜
4 不織布セパレータ
5 接着層加工ポリオレフィン微多孔膜
6 おわりに
第11章 高エネルギー密度・高入出力化に向けたセパレータ材料の安全性への取り組み
1 リチウムイオン二次電池とその動向
1.1 リチウムイオン二次電池の登場
1.2 LIBのセル種とその用途拡大
1.3 LIBの高エネルギー密度化と高入出力化
2 LIBセパレータの役割
2.1 第1の役割「極板間の電子的絶縁性」
2.2 第2の役割「極板間のイオン伝導性」
2.3 第3の役割「LIB長期寿命への寄与」
2.4 第4の役割「高LIB安全化への寄与」
3 LIBセパレータの製造プロセス
4 LIBセパレータの製品設計
4.1 高エネルギー密度化・高入出力密度化に向けた製品設計
4.2 高安全化に向けた製品設計
5 LIBセパレータの技術動向
5.1 高強度化/薄膜化、圧縮性制御(機械的性質関連)
5.2 シャットダウン(閉孔)の低温化
5.3 熱破膜(メルトダウン)の高温化
5.4 高電圧化対応
5.4.1 セパレータ表面の酸化現象
5.4.2 セパレータの酸化抑制
5.5 細孔構造制御
5.6 その他技術動向
6 次世代に向けて
6.1 デンドライト成長検出技術
6.2 評価技術の高度化
7 最後に
第12章 機能性バインダー
1 はじめに
2 リチウムイオン二次電池用機能性バインダー
3 負極用バインダー
3.1 車載用負極バインダーに求められる特性
3.2 長期繰り返し使用における電極の膨らみへの対応
3.3 シリコン系活物質への対応
4 セパレータ関連材料
4.1 LIB内への耐熱層の導入
4.2 セパレータの耐熱収縮性向上
4.3 セラミック層の配置場所による比較
5 おわりに
第13章 パッケージングの技術と電池の安全性
1 DNPバッテリーパウチの歴史
2 バッテリーパウチの安全性
3 製品へ要求される性能
3.1 成形性
3.2 耐電解液性
3.3 水蒸気バリア性
3.4 気密性
3.5 絶縁性
3.6 耐熱性/耐寒性
4 ラミネートフィルム生産工程と品質
5 電池評価技術
6 バッテリーパウチの課題
【第IV編 リチウムイオン電池の解析事例】
第14章 リチウムイオン電池の高温耐久性と安定性
1 はじめに
2 電池特性評価
3 サイクル試験による特性変化および解析
3.1 サイクル試験による特性変化と電気化学的解析
3.2 電極評価・解析
4 Mg置換による(LiNi0.8Co0.15Al0.05O2)の安定化
5 まとめ
第15章 リチウムイオン電池の高性能化に向けた分析評価技術
1 はじめに
2 電極構造の数値化
2.1 概要
2.2 電極内の空隙構造
2.3 導電助剤分散・導電性ネットワーク
2.4 バインダの偏在・剥離強度
3 三次元空隙ネットワーク解析によるリチウムイオン電池電極の評価法
3.1 概要
3.2 実験方法
3.3 結果と考察
4 充放電中の電極活物質の構造変化を知るためのその場分析
4.1 概要
4.2 低温下におけるリチウムイオン電池のin situ分析
4.2.1 概要
4.2.2 実験方法
4.2.3 結果と考察
4.3 電極断面のRamanイメージング
4.3.1 概要
4.3.2 実験方法
4.3.3 結果と考察
5 複合的分析手法によるLIB劣化原因の解析
5.1 概要
5.2 実験方法
5.3 結果と考察
6 まとめ
【第V編 安全性評価技術】
第16章 自動車メーカーから見る安全性評価技術
1 はじめに
2 車両に搭載される電池の特徴
3 車両に搭載される電池の安全性
4 各国の安全性評価基準
4.1 SAE J2464
4.1.1 一般試験指針
4.1.2 有害物監視
4.1.3 機械的試験
4.1.4 熱的非定常試験
4.1.5 電気的非定常試験
4.2 GB/T 31485-2015
4.2.1 GB/T 31485-2015セル安全試験
4.2.2 GB/T 31485?2015電池モジュール安全試験
4.2.3 UN R100 Part2
4.3 UN38.3
5 車両搭載電池の安全性における今後の展望
第17章 次世代自動車におけるリチウムイオン二次電池の使い方と評価
1 はじめに
2 電動車両と蓄電デバイス
3 電動車両向け蓄電システムの出力/容量比
4 車種ごとに異なる使い方とマネージメント
4.1 BEV(電気自動車)
4.1.1 充放電パターン
4.1.2 REESSのエネルギマネージメント(BEV)
4.2 HEV(ハイブリッド自動車)
4.2.1 充放電パターン
4.2.2 REESSのエネルギマネージメント(HEV)
4.3 PHEV(プラグインハイブリッド自動車)
4.3.1 充放電パターン
4.3.2 REESSのエネルギマネージメント(PHEV)
5 電池劣化の車両への影響
6 自動車用蓄電デバイスの評価
6.1 REESSの試験標準
6.1.1 ISO12405-1
6.1.2 ISO12405-2
6.1.3 ISO12405-3
6.2 REESSの安全性基準
6.3 その他の評価試験
7 終わりに
第18章 安全性評価の認証
1 はじめに
2 安全性評価の重要性
3 国連協定規則
4 UN ECE R100.02 PartIIについて
5 UN ECE R100.02 PartIIの安全性試験
5.1 Vibration(振動)[附則8A]
5.2 Thermal shock and cycling(熱衝撃およびサイクル試験)[附則8B]
5.3 Mechanical shock(メカニカルショック)[附則8C]
5.4 Mechanical integrity(メカニカルインテグリティー)[附則8D]
5.5 Fire resistance(耐火性)[附則8E]
5.6 External short circuit protection(外部短絡保護)[附則8F]
5.7 Overcharge protection(過充電保護)[附則8G]
5.8 Over-discharge protection(過放電保護)[附則8H]
5.9 Over-temperature protection(過昇温保護)[附則8I]
6 認可取得までのプロセス
7 おわりに
第19章 安全性評価の受託
1 はじめに
2 外部短絡試験における温度依存性の検証
2.1 自動車用二次電池の安全性試験における新たな技術課題
2.2 環境温度を考慮した安全性試験の現状
2.3 環境温度を制御した外部短絡試験の事例
2.4 試験結果と考察
2.5 その他
3 圧壊試験における圧壊方法の検証
3.1 試験条件・治具の違いの検証事例
3.2 試験結果と考察
4 失活処理のノウハウ
4.1 試験後の失活処理が必要なケース
4.2 失活方法事例
4.2.1 エネルギー放出系
4.2.2 破壊系
4.3 失活方法の選択例
5 おわりに
第20章 安全性評価の受託試験機能
1 はじめに
2 受託試験機関の目的、必要性
3 受託試験機関の状況
4 受託試験の概要
5 安全性評価試験の実施例
5.1 安全性評価試験設備
5.2 安全性試験時の発生ガス分析
5.2.1 発生ガスの回収および分析手法
5.2.2 過充電試験時のリアルタイム発生ガス分析
5.3 リチウムイオン電池の安全性試験シミュレーション
6 おわりに
【第VI編 次世代電池技術】
第21章 全固体電池
1 はじめに
2 無機固体電解質の特性
3 全固体電池の作動特性
4 おわりに
第22章 車載用次世代電池としての全固体電池の展望
1 はじめに
2 ポストリチウムイオン電池
3 全固体電池
4 三井金属における硫化物系全固体電池材料の開発
5 硫化物系固体電解質
6 硫化物系全固体電池の電池特性
7 硫化物系全固体電池の展望
8 層状正極を用いた全固体電池の高充電圧電池特性
9 高電位正極LNMOを用いた全固体電池の高充電圧電池特性
10 全固体電池の特長を活かしたシリコン負極の電池特性
11 おわりに
【第VII編 リサイクル】
第23章 リチウムイオン電池のリサイクル技術
1 はじめに
2 加熱プロセスにおけるCo等の形態変化
3 物理選別によるCo成分の濃縮
4 おわりに
【第VIII編 市場展望】
第24章 リチウムイオン電池及び部材市場の現状と将来展望
1 概要
2 車載用LiB市場動向
3 主要四部材動向
4 正極材動向
5 負極材
6 電解液
7 セパレーター
8 LiB用主要四部材国別動向
9 今後の展望
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月刊バイオインダストリー 2024年1月号（電子版）
￥5,500
著者一覧
羽藤一仁 (一社)燃料電池開発情報センター
井原一高 神戸大学
吉田 弦 神戸大学
アンディア フェトラ (国研)農業・食品産業技術総合研究機構
弓削太郎 (有)レチェール・ユゲ
弓削忠生 (有)箕谷酪農場
梅津一孝 帯広畜産大学名誉教授
菅沼学史 北海道大学
芦澤里樹 山梨県産業技術センター
森長久豊 山梨大学
竹下尚男 花王(株)
岡本裕之 (国研)水産研究・教育機構
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BIO ENERGY
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燃料電池開発動向と水素エネルギー
Fuel Cell Development Trends and Hydrogen Energy
燃料電池の歴史的背景と,近年の温室効果ガス排出量削減に関する取り組みに関連して,カーボンニュートラルを目指した燃料電池の役割,特に定置用燃料電池と燃料電池自動車について近年の取り組み状況を示す。更には,これらの取り組みを実現するための技術的課題と課題解決がどの程度進んでいるかを解説する。
【目次】
1 はじめに
2 国内外のエネルギーを取り巻く状況
3 定置用燃料電池の状況
4 燃料電池自動車の状況
5 燃料電池の技術開発課題
6 おわりに
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地域分散バイオマスのための小型メタン発酵装置の開発とエネルギー利用
Development of a Small Anaerobic Digester and Energy Utilization for Decentralized Biomass
【目次】
1 はじめに
2 小型メタン発酵装置の概要
3 バイオガスユニットの長期運転
4 バイオガスの熱エネルギー利用
5 バイオ液肥の活用
6 まとめ
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BIO REVIEW
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水素化触媒を利用したアミノ酸からグリーン化学品の製造
Production of Green Chemicals from Amino Acids Using Hydrogenation Catalysts
再生可能なバイオマスから製造されるアミノ酸は含窒素化学品の原料になると考え,温和条件で目的生成物を合成する固体触媒プロセスを構築した。本稿ではグルタミン酸から間接的脱炭酸により2-ピロリドンを生成する反応とL-プロリンからラセミ化せずにL-プロリノールへ水素化する反応について概説する。
【目次】
1 緒言
2 グルタミン酸からワンポットで2-ピロリドンを合成
3 貴金属系複合触媒によるL-プロリンの水素化
4 おわりに
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果樹搾りかすから作るバイオベースプラスチックと補強材の複合体
Fabrication of Bio-Based Plastics Reinforced with Cellulose Nanofiber from Fruit Pomace
農業や工業生産活動において様々な廃棄物が排出されている。循環型の社会形成が求められる昨今、我々は農産廃棄物のなかでも果樹残渣に着目し、これらの高付加価値化を目的にバイオベースプラスチックと補強材となるセルロースナノファイバーの調製および複合化を行ってきた。本稿では、これまで得られた知見について紹介する。
【目次】
1 カーボンニュートラルとサーキュラーエコノミー
2 バイオベースプラスチック
3 柑橘由来バイオベースプラスチック
4 セルロースナノファイバー(CNF)
5 セルロースナノファイバー調製における疎水性と解繊性の両立
6 ブドウ搾りかすからのセルロースナノファイバー調製
7 柑橘由来エポキシ樹脂とブドウ搾りかすセルロースナノファイバーの複合化
8 まとめ
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エネルギー代謝研究にもとづく茶カテキンの抗肥満効果
Anti-Obesity Effect of Tea Catechins Based on Energy Metabolism Research
古来より伝統的に飲用されてきた緑茶には,さまざまな健康機能が報告されている。しかしながら,緑茶の抗肥満作用が科学的に本格的に検証されたのは,実はここ20～30年間にかけてのことである。肥満は今や,深刻な健康課題であり,本報では,エネルギー代謝の見地から茶カテキンの脂肪の消費作用について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 茶カテキン含有飲料の開発
3 抗肥満作用に関する基礎的研究
4 ヒトのエネルギー代謝研究
4. 1 食事誘導性熱産生
4. 2 身体活動時の脂肪代謝
4. 3 褐色脂肪における代謝的熱産生
5 おわりに
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ゲノム編集魚の作出技術とその規制
Production and Legal Regulation of Genome-Edited Fish
【目次】
1 魚類のゲノム編集技術
1. 1 クリスパーキャスの登場
1. 2 受精卵を用いたゲノム編集
1. 3 ゲノム編集ツールの導入時期の検討
1. 4 クリスパーキャスによるゲノム編集
1. 5 交配による変異の固定と均一化
1. 6 国内および海外のゲノム編集魚
2 ゲノム編集魚の取り扱い規制
2. 1 利用目的に応じたゲノム編集魚の届出
2. 2 事前相談における確認項目
2. 3 ゲノム編集魚の食品衛生上の取扱の整理
2. 4 ゲノム編集生物の後代交配種の取扱い
2. 5 ゲノム編集技術応用食品の表示
3 まとめ
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BIO BUSINESS
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生分解性プラスチック(微生物生産,天然系,化学合成系)の動向
生分解性プラスチックおよびバイオマスプラスチックは一定の管理された循環システムの中でそれぞれの特性を生かし,プラスチックに起因するさまざまな問題の改善に寄与している。これらを総称してバイオプラスチックと呼ぶ。生分解性プラスチックは「自然環境中の微生物の作用により生分解して水と二酸化炭素,あるいは嫌気的条件下でメタン(CH4)になるという特性を有するプラスチック」で,微生物産生系,天然系,化学合成系の3種類が存在する。生分解性プラスチックのうち,有機資源由来物質を原料とする微生物産生系および天然系はバイオマスプラスチックに分類されている。また,化学合成系には出発原料が有機資源(バイオマス)由来のものと化石資源(石油)由来のものがあり,日本国内ではバイオマス由来成分と石油由来成分をブレンドしたもの,化学合成したものもバイオマスプラスチックと呼んでいる。また,バイオマスプラスチックには非生分解性の製品も数多く開発されており,市場に供給されている。近年はさまざまな生分解性プラスチックが開発されており,微生物産生系,天然系,化学合成系の3種類に分類されている。
【目次】
1 微生物産生系生分解性プラスチック
2 天然系生分解性プラスチック
3 化学合成系生分解性プラスチック
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水素エネルギーをとりまく現状
3 燃料電池 4 グリーンスチール 5 褐炭水素プロジェクト
【目次】
3 燃料電池
3. 1 燃料電池の概要
3. 2 燃料電池自動車
3. 3 純水素燃料電池
3. 4 水素サプライチェーンの構築
4 グリーンスチール
5 褐炭水素プロジェクト
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ヘルスケア・ウェアラブルデバイスの開発《普及版》
￥4,070
2017年刊「ヘルスケア・ウェアラブルデバイスの開発」の普及版。ウェアラブルデバイスに求められる装着違和感の低減、動きへの追従性などの課題解決へ向けた材料、実装技術を紹介した1冊。
（監修：菅沼克昭）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=9363"target=”_blank”>この本の紙版「ヘルスケア・ウェアラブルデバイスの開発(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2017年当時のものを使用しております。
菅沼克昭 大阪大学
高河原和彦 日本電信電話(株)
小笠原隆行 日本電信電話(株)
樋口雄一 日本電信電話(株)
家裕隆 大阪大学
安蘇芳雄 大阪大学
竹田泰典 山形大学
時任静士 山形大学
関口貴子 (国研)産業技術総合研究所
荒木徹平 大阪大学
吉本秀輔 大阪大学
植村隆文 大阪大学
関谷毅 大阪大学
入江達彦 東洋紡(株)
石丸園子 東洋紡(株)
吉田学 (国研)産業技術総合研究所
井上雅博 群馬大学
鳥光慶一 東北大学
川喜多仁 (国研)物質・材料研究機構
竹内敬治 (株)NTTデータ経営研究所
保坂寛 東京大学
菅原徹 大阪大学
荒木圭一 (株)KRI
辻村清也 筑波大学
四反田功 東京理科大学
植原聡 日立化成(株)
柴田智章 日立化成(株)
池田綾 日立化成(株)
矢田部剛 日立化成(株)
天童一良 日立化成(株)
峯岸知典 日立化成(株)
越地福朗 東京工芸大学
能木雅也 大阪大学
和泉慎太郎 神戸大学
竹井邦晴 大阪府立大学
鈴木克典 ヤマハ(株)
木村睦 信州大学
岡部祐輔 セメダイン(株)
大高秀夫 バンドー化学(株)
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＜＜目次＞＞
第1章 IoTとウェアラブルの世界
1 IoTのためのウェアラブル・フレキシブル・エレクトロニクス
1.1 IoTとウェアラブル・デバイス
1.2 ウェアラブルで必要とされる要素技術
1.3 ウェアラブル・デバイスとプリンテッド・エレクトロニクス
2 導電性機能素材hitoe(R)を用いたウェアラブル技術と応用展望
2.1 はじめに
2.2 導電性機能素材“hitoe(R)”と,ウェア型生体情報計測デバイス
2.2.1 導電性機能素材“hitoe(R)”
2.2.2 ウェア型生体情報計測デバイスの構成技術
2.3 スマートフォンによる生体情報の推定
2.3.1 心電波形による呼吸活動の推定
2.3.2 心拍数による運動許容量の推定
2.3.3 加速度による様態情報の推定
2.4 生体情報に基づくサービス応用への展開
2.5 まとめ
第2章 フレキシブルトランジスタ
1 塗布法への適用に向けたn型有機トランジスタ材料の開発
1.1 はじめに
1.2 OFETの素子構造と駆動原理
1.3 n型OFET材料に向けた電子受容性ユニットの設計
1.4 カルボニル架橋電子受容性ユニットを導入したn型OFET材料の開発
1.5 ジシアノメチレン基導入シクロペンテン縮環チオフェンに基づくn型OFET材料開発
1.6 N-アルキルフタルジチオイミドを末端ユニットに導入したn型OFET材料の開発
1.7 おわりに
2 超薄型フィルム上に作製した全印刷型有機集積回路
2.1 はじめに
2.2 全印刷有機薄膜トランジスタの作製プロセス
2.2.1 トランジスタ構造が抱える課題
2.2.2 印刷電極が抱える課題
2.3 超薄型フィルム基板上の全印刷型有機集積回路
2.3.1 超薄型フィルム基板上への全印刷型有機トランジスタの作製
2.3.2 超薄型フィルム基板上のデバイス特性
2.4 今後の展望
3 導電性単層CNTゴム複合材料による柔軟・伸張性トランジスタ
3.1 概要
3.2 単層CNTゴムトランジスタの構造
3.3 CNTゴムトランジスタの製造プロセス
3.4 単層CNT,ゴム,ゲルのトランジスタの柔軟性
3.5 おわりに
第3章 ストレッチャブル配線
1 ウェアラブルデバイスのための印刷可能なストレッチャブル配線
1.1 はじめに
1.2 ストレッチャブル配線
1.3 銀ナノワイヤを用いたストレッチャブル透明導電膜
1.4 レーザーを用いた非接触印刷によるストレッチャブル配線の形成
1.5 超ストレッチャブル配線
1.6 まとめ
2 ストレッチャブル導電性ペーストの開発と応用展望
2.1 はじめに
2.2 ストレッチャブル導電性ペースト
2.2.1 概要
2.2.2 伸長時の抵抗変化
2.2.3 繰り返し伸縮時の抵抗変化
2.2.4 スクリーン印刷性
2.2.5 ストレッチャブル導電性ペーストまとめ
2.3 ストレッチャブル配線を用いた応用例
2.3.1 フィルム状機能素材“COCOMI(R)”
2.3.2 心電図計測
2.3.3 心電図計測ウェアの活用
2.3.4 生体情報計測ウェアの開発の課題
2.4 おわりに
3 高伸縮導電配線
3.1 はじめに
3.2 高耐久・高伸縮配線の実現
3.3 高伸縮性短繊維配向型電極
3.4 高伸縮性マトリクス状センサーシート
3.5 まとめ
4 伸縮性配線の疲労メカニズムと実装技術
4.1 はじめに
4.2 主な伸縮配線材料の種類
4.2.1 金属および関連材料
4.2.2 導電性高分子
4.2.3 エラストマーをバインダとした導電ペースト
4.2.4 伸縮性配線材料の比較
4.3 繰返し変形に伴う疲労現象
4.3.1 金属疲労
4.3.2 エラストマー(ゴム)の疲労
4.4 伸縮性導電ペースト印刷配線の繰返し引張試験
4.5 今後のストレッチャブルデバイスの発展を見据えた実装技術上の課題
4.6 おわりに
5 フレキシブルシルク電極
5.1 はじめに
5.2 フレキシブルシルク電極
5.3 応用例
5.3.1 フレキシブルシルク電極(絹糸)
5.4 おわりに
6 樹脂との密着性と柔軟性に優れた導電材料の開発とフレキシブルインターコネクトへの応用
6.1 はじめに
6.2 高導電性ポリマー/金属複合材料とその構造
6.3 光溶液化学を用いた導電性ポリマー/金属複合材料の高速合成
6.4 液滴塗布プロセスと光化学反応プロセスの融合による導電性ポリマー/金属複合材料の微細パターンの形成
6.5 導電性ポリマー/金属複合材料とプラスチック基材との密着性
6.6 導電性ポリマー/金属複合材料の柔軟性
6.7 おわりに
第4章 電池・電源
1 ウェアラブルデバイス向けエネルギーハーベスティング技術
1.1 はじめに
1.2 ウェアラブルデバイスの電源オプション
1.2.1 電源配線
1.2.2 電池
1.2.3 無線電力伝送
1.2.4 エネルギーハーベスティング
1.3 ウェアラブル向けエネルギーハーベスティング技術の開発動向
1.3.1 太陽電池
1.3.2 電波
1.3.3 力学的エネルギー
1.3.4 熱エネルギー(温度差)
1.3.5 その他の発電方式
1.4 今後の課題
2 ジャイロ型振動発電機
2.1 はじめに
2.2 ジャイロ効果
2.3 モータ回転型発電機
2.4 ダイナビー型発電機
2.5 おわりに
3 ウェアラブルデバイスに向けたフレキシブル・マイクロ熱電素子の開発
3.1 はじめに
3.2 熱電発電(変換)技術
3.3 フレキシブル熱電モジュール(素子)の設計指針(デザインと用途)
3.4 フレキシブル熱電モジュールの作製方法と変換特性
3.5 フレキシブル熱電モジュールの信頼性
3.6 ウェアラブル・ポータブル用フレキシブル・マイクロ熱電モジュール
4 塗布型フレキシブル熱電変換素子の作製技術とウェアラブルデバイスへの適用
4.1 はじめに
4.2 フレキシブル熱電変換素子とは
4.3 ナノ粒子の合成
4.4 インク化
4.5 薄膜の作製～カレンダ処理
4.6 π型フレキシブル熱電変換素子の作製
4.7 ファブリックモジュール
4.8 まとめと今後の展望
5 ウェアラブル電源としてのバイオ電池
5.1 化学物質(バイオ燃料)からの環境発電
5.2 バイオ電池の作動原理,技術
5.3 性能向上に向けた課題と開発動向
5.3.1 炭素のメソ孔制御
5.3.2 炭素のマクロ孔制御
5.4 高性能ウェアラブルバイオ電池の開発:印刷型電池
5.5 未来のアプリケーション
5.6 まとめ
第5章 その他材料・技術
1 ウェアラブルデバイスのための透明封止材
1.1 はじめに
1.2 当社の透明封止材のコンセプト
1.3 透明封止材の評価方法と基準
1.4 透明封止材の評価結果
1.4.1 機械特性
1.4.2 光学特性
1.4.3 透湿性
1.4.4 埋め込み特性
1.4.5 曲げ試験
1.4.6 伸び試験
1.4.7 防水試験
1.4.8 信頼性試験
1.5 おわりに
2 人体通信技術のウェアラブルデバイスへの活用
2.1 はじめに
2.2 ワイヤレスボディエリアネットワーク
2.3 人体通信を利用したマルチメディア映像・音声信号の伝送
2.4 人体通信技術の自動車システムへの適用
2.5 まとめ
3 セルロースナノファイバーを用いた折り畳み可能な透明導電膜とペーパー太陽電池
3.1 背景と目的
3.2 結果および考察
3.3 結論
4 ウェアラブル呼気センサのための半導体ナノ材料
4.1 はじめに
4.2 酸化モリブデンとナノ構造の基板成長
4.3 ガスセンサ素子の作製とセンサ特性
4.4 まとめ
第6章 センサデバイス開発
1 ウェアラブル生体センサ
1.1 はじめに
1.2 ウェアラブル生体センサの課題
1.3 ウェアラブル生体センサの低消費電力化技術
1.3.1 センサとアナログ回路
1.3.2 メモリとロジック回路
1.3.3 無線通信
1.4 ウェアラブル生体センサシステムの開発事例
1.4.1 心拍抽出アルゴリズムの開発
1.4.2 不揮発マイコンの開発
1.4.3 SoCの開発
1.5 まとめ
2 ウェアラブルなフレキシブル健康管理パッチ実現に向けて
2.1 はじめに
2.2 加速度センサ
2.3 温度センサ
2.4 紫外線センサ
2.5 心電センサ
2.6 センサ集積健康管理パッチ
2.7 結言
3 紡績性MWCNTを用いた衣類型ウェアラブルモーションセンサ
3.1 はじめに
3.2 薄型ストレッチャブル動ひずみセンサの概要
3.3 製造プロセス,構造,動作原理
3.4 センサの特性
3.4.1 静的特性,動的特性
3.4.2 繰り返し耐久性
3.5 センサの動作原理
3.6 伸縮配線技術
3.7 応用提案と応用事例
3.7.1 モーションセンシング
3.7.2 衣類型ウェアラブルモーションセンサ
3.7.3 動作認識
3.7.4 呼吸計測
3.7.5 ロコモーショントレーニング向けサポーター
3.7.6 データグローブとその活用
3.8 おわりに
4 有機導電性繊維を用いたテキスタイルデバイス
4.1 はじめに
4.2 テキスタイルデバイス
4.3 異方的機能を持つ配列ナノファイバー集合体
4.4 導電性高分子の繊維化とデバイス化
4.5 まとめ
5 低温硬化形導電性接着剤「セメダインのSX-ECA」の開発とデバイス応用
5.1 はじめに
5.2 エレクトロニクスの現状
5.3 設計コンセプト
5.4 低温硬化・フレキシブル導電性接着剤の特長
5.5 SX-ECAの応用例
5.5.1 柔軟EMIシールド
5.5.2 印刷による配線形成
5.5.3 銀ナノワイヤハイブリッドによる高性能化
5.5.4 柔軟接続構造設計
5.5.5 高意匠性衣類
5.6 おわりに
6 伸縮性ひずみセンサ「C-STRETCH(R)」の開発
6.1 はじめに
6.2 C-STRETCH(R)の計測原理と基礎特性
6.3 C-STRETCH(R)の特長
6.4 応用の利用例
6.5 おわりに
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月刊機能材料2024年1月号（電子版）
￥4,620
【新春特集】エレクトロニクス分野における熱対策の動向
★電子機器の開発・製造において,熱対策は機器の性能や寿命,さらに安全性を向上させるうえで重要となります。電子機器の小型化にともなう放熱対策や自動車のエネルギー効率の維持に対する熱マネジメントが注目されており,本特集では関連する材料や取り組みについて紹介いたします。
＜著者一覧＞
西剛伺 足利大学
向井剛 (株)村田製作所
伊東邦夫 住友理工(株)
金原輝佳 住友理工(株)
日比野委茂 住友理工(株)
丸山直樹 レゾナック(株)
味岡将平 ダイキン工業(株)
生野孝 東京理科大学
川本益揮 (国研)理化学研究所
伊藤嘉浩 (国研)理化学研究所
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【新春特集】エレクトロニクス分野における熱対策の動向
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半導体パッケージの熱モデルの概要とその課題
Technical Summary and Challenges of The Thermal Model for Semiconductor Packages
近年,機器の電動化及び小型・軽量化が進展している。このような状況下,半導体の温度管理が改めて注目されている。本稿では,温度予測に用いられる半導体の熱モデルの概要について解説するとともに,従来の熱モデルが有する課題とそれを解決すべく規格化された熱モデルについて紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 半導体パッケージとは
3 半導体の温度予測と熱モデル
3.1 半導体の温度予測の必要性
3.2 半導体の温度予測における課題
4 3次元熱モデルの課題への対応と新たな熱モデルの規格化
4.1 半導体パッケージのコンパクト熱モデル
4.2 新たなニーズに対応するコンパクト熱モデル
4.3 異なるアプローチによる半導体パッケージの熱モデル
5 まとめ
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薄型ベイパーチャンバーの設計技術紹介
Introduction to Design Techniques for Thin Vapor Chamber
熱拡散デバイスであるベイパーチャンバーは,スマートフォンの熱管理に使用され,低温やけどを防ぐ。部品の搭載スペースが制約されるスマートフォンでは,熱拡散デバイスの薄型化のニーズが強い。本稿ではベイパーチャンバーの原理説明から始まり,薄型化に向けた構造と熱性能の熱伝導率,最大熱輸送量との関係を示しつつ,薄型化への解決事例を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ベイパーチャンバーの原理
2.1 ベイパーチャンバーの構造と熱輸送サイクル
2.2 ベイパーチャンバーの設計
2.2.1 熱設計
2.3 構成部材の選定
3 ベイパーチャンバーの薄型化
4 まとめ
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薄膜高断熱材「ファインシュライト ®」
High Performance Heat Insulation “finesulight®”
高断熱性材料である「シリカエアロゲル」を高充填した水系塗料化に成功し,薄膜高断熱材を開発した。この断熱材は,空気断熱による最高クラスの断熱性能(静止空気に匹敵)を持ち,厚み1 mm以下でもその性能を発揮する。今後,電子部品をはじめとするエレクトロニクス分野では,発熱密度が年々増加していく傾向にあり,弊社でもこの分野への適用化を検討していく考えである。
【目次】
1 はじめに
2 高断熱材料「シリカエアロゲル」
3 シリカエアロゲルを用いた塗料の開発
4 高断熱塗料を用いた商品化検討
5 基本特性(1)
5.1 標準タイプ(遮熱タイプ)の構成
5.2 高温断熱評価
5.3 低温断熱評価
6 基本特性(2)
6.1 高耐熱タイプの構成
6.2 高温断熱評価
6.3 難燃性評価
7 今後の取り組み
8 最後に
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BEV の熱輸送時のエネルギーロスを防ぐ塗布式断熱材
Thermal Insulating Coatings for Preventing Energy Loss in Heat Transport for EV
近年,カーボンニュートラルの実現に向けて省エネ,脱炭素化のニーズが高まっており,モビリティ分野では電動化の動きが加速している。本稿では,BEVの熱マネジメントにも応用可能性のある断熱材料技術として,ナノ細孔構造により優れた断熱性を発現しかつ液状であるため複雑形状にも施工,密着可能な塗布式断熱材を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 塗布式断熱材の特長
2.1 断熱性
2.2 厚膜塗布性
2.3 基材への密着性
3 塗膜の断熱性能
4 施工例
5 おわりに
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自動車用新冷媒「R-474A」
New Automotive Refrigerant “R-474A”
ダイキン工業㈱が開発した次世代自動車用冷媒「R-474A」は,BEV(バッテリー式電気自動車)の省エネルギー化に貢献する。ヒートポンプシステムでの室内空調や,駆動系のインバータ,モータ,電池を熱管理するシステムの高効率化,高能力化を達成して電費を改善し,電池の劣化による車両価値の低下抑制にもソリューションを提供する。
【目次】
1 まえがき
2 冷媒特性
2.1 新冷媒R-1132(E)について
2.2 自動車用新冷媒 R-474A について
2.3 他冷媒の特徴
3 性能試験比較
3.1 コンプレッサー単体試験
3.2 システム性能試験
3.2.1 システム評価方法
3.2.2 システムベンチテスト
3.2.3 最大冷凍能力
3.2.4 効率試験
4 規制下でのシステムと冷媒の組み合わせ(1-システム多種冷媒)
5 まとめ
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[Material Report-R&Dー]
室温・大気圧下におけるプラスチックフィルムへのナノチューブ配線技術
Formation of Multi-Walled Carbon Nanotube Wirings on Polypropylene Plastic Films at Room Temperature Under Atmospheric Pressure
プラスチックフィルム上にカーボンナノチューブ(CNT)配線を直接作製する室温・大気圧プロセスを開発した。本手法はCNTの高い光熱変換効率を利用したものであり,レーザ局所加熱によりプラスチックとCNTが融合した導電性配線を形成できる。配線抵抗は0.789〜114 kΩ/cmの範囲であり,レーザの照射条件を変更することで,異なる抵抗値を持つ領域を単一配線内に作製することが可能である。本プロセスにおいて配線として利用されなかった未利用CNTは回収され,再びCNT配線の原料として繰り返し利用できる。
【目次】
1 はじめに
2 配線プロセスおよび分析方法
3 結果と考察
4 まとめ
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ペロブスカイト化合物を用いたアンモニア貯蔵
Ammonia Storage Using Perovskite Compounds
常温常圧でアンモニアを貯蔵するペロブスカイト化合物を発見した。化合物は腐食性のアンモニアを窒素化合物に化学変換した後で貯蔵するため,安全性の高い貯蔵方法である。また,窒素化合物を真空下50℃で加熱するとアンモニアとして容易に取り出せることから,繰り返し使用可能なアンモニア貯蔵材料として期待できる。
【目次】
1 はじめに
2 ペロブスカイト化合物
3 一次元柱状ペロブスカイト化合物によるNH3貯蔵
4 ペロブスカイト化合物によるNH3貯蔵のメカニズム
5 まとめ
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[Market Data]
半導体用ケミカルスの市場動向
世界半導体市場統計(WSTS)は2023年秋季予測を2023年11月に発表した。それによると,2023年の半導体世界市場は前年比で9.4%減の5,201億2,600万米ドルで,2019年以来4年ぶりのマイナス成長になる見込みである。しかし,2024年には回復して,世界半導体市場規模は2023年比13.1%増の5,883億6,400万米ドルに再拡大するとしている。
【目次】
1 半導体市場動向
1.1 世界の半導体市場
1.2 世界の半導体製品別市場動向
1.3 世界の半導体メーカー動向
1.4 世界の半導体需要
1.5 世界のファブレス半導体メーカー動向
1.6 世界のファウンドリー企業動向
1.7 日本の半導体メーカーの動向
1.8 半導体製造装置の市場
1.9 半導体材料の市場
2 半導体製造用ガス
2.1 高純度キャリアガス
2.2 半導体デバイス製造用ガス
2.3 成膜用ガス
2.4 ドーピング用ガス
2.5 ドライエッチング用材料
3 フォトレジスト
4 半導体封止材料
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[Material Profile]
4-ヒドロキシブチルビニルエーテル
ジメチルエーテル -
月刊バイオインダストリー 2023年12月号（電子版）
￥4,950
著者一覧
井田民男 近畿大学
岡部寛史 近畿大学
附木貴行 金沢工業大学
吉村 治 金沢工業大学
足立直也 東京電機大学
水谷 義 同志社大学
奥田なつき 同志社大学
足立幸司 秋田県立大学
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BIO ENERGY
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次世代固体バイオエネルギーの開発;バイオコークス化技術とその展開
Development of NextGeneration Solid Bioenergy;Classification and Development of Biocoke Technology
地球温暖化に起因する気候変動問題は,国際社会が一体となって喫緊に取り組むべき重要な課題であることは言うまでにない。2050年到達目標である「ゼロ・カーボンスチール」への挑戦が本格化している。ここでは,製鋼用アーク炉でのバイオコークス利用の成果とさらにバイオコークスの機能性を向上させる取り組みを解説する。
【目次】
1 まえがき
2 製鋼用アーク炉への展開
3 複合化バイオコークスの開発
4 複合化バイオコークスの展望
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バイオリファイナリー(3)-ドロップインバイオ燃料,環境への影響と製造ルート-
The Environmental Effects and the Production Pathways for Dropin Biofuels
前稿,バイオリファイナリー(2)で,ドロップインバイオ燃料の製造には,『ブレンドの壁』と『規模と均質性の壁』を乗り越えることが課題だと話した。その問題を解決する手段としては,既設石油設備の余剰能力を使って混合精製するのが,現在のバイオマス液体燃料の製造技術を考えた場合,恐らく最も経済的で効率の高い製造ルートであるだろうと述べた。そして,製油所の内,どこにDrop-Inするのが最適かについても,いくつかの研究を紹介しつつ,流動接触分解装置がどうやら望ましく思われると結論した。だが,その反応挙動を確かめる研究は未だ十分ではなく,また設備内の汚染に関する懸念も払しょくしなければならないなど,一朝一夕には片付けられない問題があることも見えて来た。昨今,バイオ燃料への期待は高まっているのは疑いもない事実だが(SAF:Sustainable Aviation Fuelsなども一例),それが石油業界の製品ラインとして定着するには,どうやら時間がかかりそうだ。何しろ,石油会社にしたところで,SAFを自社製油所の既設設備で原油と同時精製するとしたら,製品の全項目品質確認試験のみならず,設備の適格性審査など,lot毎に大変な適合管理の作業が待ち受けており,それだけでも大きな負担になると思われるからだ1)。更には,製油所設備内の汚染防止対策や,汚染発生時の損失回避などの事後処理も抱えることになり,石油会社の負担は嫌が上にも大きくなる。その負担を企業は受け入れられるだろうか。これを前稿では,旧約聖書で馴染みのある『ジェリコの壁』になぞらえたわけだが,その問題に取り組む前に,一体バイオマスからどのようなルートを辿って,ドロップインバイオ燃料が製造されるかを,安易にenvironmental freeともてはやすのではなく,その特性と共に,一度整理する必要があると考えている。今まで,原料を動植物油脂に絞って進めて来たが,これを糖,セルロースなどバイオマスに広げて,おおざっぱだが,総ざらいしてみようと思う。
【目次】
1 バイオマスからの燃料の製造と精製
2 バイオエタノールおよびバイオディーゼル(FAME)の開発・導入状況と大気汚染への懸念
2. 1 バイオエタノール
2. 2 バイオディーゼル
3 SAFの開発状況(ASTM承認済み燃料)
3. 1 FT-SPK(2009)Fischer-Tropsch(FT)-Synthesized Paraffinic Kerosene
3. 2 HEFA-SPK(2011)Hydro-processed Ester and Fatty Acid-Synthesized Paraffinic Kerosene
3. 3 HFS-SIP(2014)Hydro-processed Fermented Sugar-Synthesized iso-Paraffin
3. 4 FT-SPK/A(2015)FT-SPK with Aromatics
3. 5 ATJ-SPK with
C4(2016):Alcohol(Butanol)to Jetfuels
C2(2018): Alcohol(Ethanol)to Jetfuels
3. 6 CHJ(2020): Catalytic Hydro-thermolysis Jet-fuels
3. 7 HC-HEFA-SPK(2020):Hydro-processed Hydrocarbons-HEFA-SPK
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BIO REVIEW
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バイオマス繊維を強化材に用いた積層複合軽量素材
Laminated Composite Lightweight Material using Biomass Fiber as Reinforcing Material
輸送分野における,さまざまな部品の軽量化はエネルギー効率の改善につながり,温室効果ガスの削減に期待が持てる。我々はバイオマス繊維を中心に活用し,その特性を活かした部材を提案し,積層成形によるオートバイ用ヘルメットの試作と評価を行った。また,マルチマテリアル化することでさらなる軽量化と物性の向上を検討した。
【目次】
1 はじめに
2 材料
2. 1 セルロース系繊維の含浸成形による試験片作製
2. 2 三点曲げ試験による力学物性評価
2. 3 セルロース系繊維の力学物性評価
3 オートバイ用ヘルメットの積層成形
4 まとめ
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臭気の可視化,目視で塩基性ガスの検出が可能な蛍光色素
Visualization of Bad Smell, Detection of Basic Gas to Visually by Fluorescent Dye
蛍光色素を用いて臭気ガスや有害ガスなどガス分子の検出が可能になれば,色の変化からガスの存在を可視化することができるため,簡単なガス検出技術として安全をもたらす技術になり得ると考える。しかし,そのためには蛍光色素の構造を改良する必要があるため,研究が盛んには行われていない。本稿では,塩基性ガスの可視化を可能とする蛍光色素の合成手法やガス検出能について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 液体性蛍光色素の合成
3 OPV-BAの塩基性ガス検出能
3. 1 溶液中におけるアンモニアの検出
3. 2 OPV-BAによる塩基性ガスの検出
3. 3 繰り返し特性と検出速度および検出感度
3. 4 認識メカニズム
4 OPV-PFBの塩基性ガス検出能
5 おわりに
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環境にやさしいプラスチック代替材料を目指した高剛性・高靭性バイオインスパイアード複合材料の開発
Development of HighStiffness, HighToughness BioInspired Composite Materials Aimed at EcoFriendly Plastic Alternatives
骨や木材は,軽量性,剛直性,高靭性などの優れた機械的性質をもっているが,一般の機械材料と比較すると,成形が困難である,力学的異方性が,特定な形をした部品として用いるには適さないなどの問題点もある。骨の構造や生分解性を模倣してプラスチックの代替材料を作ることができれば,マイクロプラスチックによる海洋汚染などの問題も解決し,持続可能な社会の発展に寄与すると考えられる。
【目次】
1 はじめに
2 有機-無機複合材料
3 カルボキシ基をもつ高分子とヒドロキシアパタイトの複合化
4 セルロースナノファイバーを用いた脆性破壊しない複合材料の合成
5 アシル化による複合体の耐水性付与
6 最後に
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発酵食品残渣を活用した木材の改質技術
Modified Techniques on Wood using Fermented Food Residues
木材の寸法安定化に代表される改質技術は,従来,化石由来資源を原料とした改質剤が用いられてきた。今回,有効利用が期待される食品系バイオマスである発酵食品残渣の有機質成分に着目した。特に,親水性成分が有する膨潤性に着目し,木材の寸法安定性向上効果を検証した。
【目次】
1 はじめに
2 木材利用における寸法安定化技術
3 酒かすを用いた木材の寸法安定化技術
4 酒粕を用いた漆器木地の形状安定化
5 おわりに
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BIO BUSINESS
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プラスチックの資源循環と海洋プラスチック
【目次】
1 循環型社会における資源循環
2 廃プラスチック処理の動向
3 海洋プラスチック
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水素エネルギーをとりまく現状
1 水素の種類と普及 2 水素エネルギーの利用方法
【目次】
1 水素の種類と普及
1. 1 安価な原料の使用
1. 2 水素サプライチェーンの構築
1. 3 大量の水素需要の創出
2 水素エネルギーの利用方法
2. 1 水素の直接利用
2. 2 水素の合成燃料化
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BIO PRODUCTS
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コレステロール(Cholesterol)
-
月刊機能材料2023年12月号（電子版）
￥4,070
【特集】ポリマーアロイによる高機能材料の創製と開発動向
★ポリマーアロイは,異なるポリマーを組み合わせることによって得られる材料であり,様々な物理的・化学的特性を持たせることが可能となります。本特集では,高分子材料の多様な用途展開に向けたポリマーアロイに関する展開と,近年の取り組みを紹介しております。
＜著者一覧＞
今井昭夫 テクノリエゾン事務所
船津公人 奈良先端科学技術大学院大学
小林定之 東レ(株)
石井佑弥 京都工芸繊維大学
丸山純 (地独)大阪産業技術研究所
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【特集】ポリマーアロイによる高機能材料の創製と開発動向
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ポリマーアロイのモルフォロジー制御と相容化剤の分子設計
Polymer Alloy Morphology and Molecular Design of Compatibilizer
ポリマーアロイのモルフォロジー制御に有効な相容化剤としては,非相溶系のポリマー相界面に選択的に存在できるようなブロック共重合体等が選択されてきた。中でも,混合混練中に異種高分子鎖間に化学結合を生じて生成する反応型相容化剤が工業的にも多用されてきた。近年では,このように生成した相容化剤がマトリックス相中にもナノサイズ分散して,特殊な機能を発現させるような新世代ポリマーアロイの開発がすすんでいる。
【目次】
1 はじめに
2 ポリマーの相溶化と相容化
2.1 相溶と非相溶
2.2 相溶化と相容化
3 相容化剤の種類
3.1 非反応型相容化剤
3.2 反応型相容化剤
4 リアクティブプロセッシングと相容化剤
4.1 混練過程での相容化剤の生成
4.2 ナノサイズ分散ポリマーアロイ
5 ボトムアップ戦略とナノサイズ相分離ポリマー
6 第四世代ポリマーアロイ
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プロセスインフォマティクスとポリマーアロイを題材とした有機材料の設計
Design of Organic Materials on the Subject of Process Informatics and Polymer Alloys
高分子材料の開発においては,高分子のもととなるモノマー分子の設計や異なるモノマーの配合比率による共重合の設計が進んでいる。分子設計,材料設計というように目的物性に注目した構造設計も重要であるが,特にいくつかの原材料を配合して目的とする材料を作る場合,その作り方も最終的な物性を左右する重要な要因となる。つまり,何を作るかという時にその作り方まで同時に考慮することが求められる。この考え方をProcess informatics(プロセスインフォマティクス)と呼んでいる。さらに,目的のものを合成,製造している際に,リアルタイムに目的物性を監視し,目的物性を維持するように操作を制御する必要もある。ここではソフトセンサーと呼ばれる仕組みが重要な役割を果たしている。
【目次】
1 はじめに
2 プロセスも含めたポリマーアロイ設計戦略
3 新材料創出とその作り方の一体化:プロセスインフォマティクス
4 マテリアルズインフォマティクスは研究の仕方のフィロソフィーである
5 おわりに
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PBT/PC 共連続型高性能ナノアロイの開発と応用
Development and Industrialization of PBT/PC Co-Continuous High-Performance NanoAlloy
ナノオーダーで3次元連続構造形成を実現し,飛躍的な高性能化を実現する技術開発に成功した。本技術を,ポリカーボネート(PC)樹脂とポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂のアロイに適用すると,ナノオーダーで共連続構造を形成し,耐衝撃性,耐薬品性,耐熱性,剛性,透明性等の特性を飛躍的に高めた新材料を実現した。
【目次】
1 はじめに
2 スピノーダル分解による相分離構造の形成機構
3 PBT/PC共連続型高性能ナノアロイ
4 PBT/PC共連続型高性能ナノアロイ開発と応用
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[Material Report-R&Dー]
1回で編みあげることが可能であり無給電で動作可能な編物型タッチ/圧力センサ
Active Signal-Generating Touch/Pressure Sensor Produced with Single Step Knitting
1回で編みあげた編物からなり,無給電動作可能なタッチ/圧力センサを新規に開発した。本センサは,スペーサー構造を有し,糸のみからなる編構造体である。肌触りが良好であり,軽量かつ通気性に優れ,洗濯可能である。タッチ/圧力センシングには,環境中に常時放散されている電磁波を利用しているため無給電のセンシングが可能である。
【目次】
1 はじめに
2 開発したタッチ/圧力センサの構造
3 基本的な特徴
4 ヒトの指で接触および押込んだときの電圧出力特性
5 動作メカニズム
6 想定される活用事例と実用化に向けた課題
7 おわりに
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金属と窒素が添加された 3次元規則性多孔質炭素材料における触媒反応の選択性
Preference of Catalytic Reactions in Three-Dimensionally Ordered Porous Carbon Materials Doped with Metals and Nitrogen
3次元的に規則性細孔構造を有する炭素材料は,理想的に配置された細孔が効果的に機能し,かつ導電性を有するため電極材料として有望である。また,金属を窒素とともに炭素材料中に添加すると触媒能が付与される。本研究では,炭素源として新たな有機化合物を合成し,3次元規則性細孔の形成と効率的な金属添加の両立に成功した。またこの金属種によって触媒反応が選択されることを明らかにした。
【目次】
1 はじめに
2 3次元規則的多孔質炭素材料の合成
3 3次元規則的多孔質炭素材料の構造とmetal-N-Cサイト
4 電気化学反応に対する触媒活性
5 終わりに
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[Market Data]
全固体電池用添加剤の動向
【目次】
1 無機固体電解質(ガラス,ガラスセラミックス)
1.1 概要
1.2 硫化物系
1.3 酸化物系
1.4 錯体水素化物
2 有機固体電解質
2.1 概要
2.2 高分子
2.3 ゲル
2.4 分子結晶(結晶性有機物)
3 導電助剤
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積層セラミックコンデンサ(MLCC)の用途別動向
【目次】
1 自動車
2 スマートフォン・携帯電話
3 タブレット端末
4 ノートパソコン・パソコン
5 薄型テレビ
6 デジタルカメラ
7 第5世代移動通信システム(5G)インフラ
8 その他
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[Material Profile]
ポリカーボネートジオール
シクロヘキサノール -
フローマイクロ合成の実用化への展望《普及版》
￥3,520
2017年刊「フローマイクロ合成の実用化への展望」の普及版。フローマイクロ合成の実用化に向けて、化学・製薬・香料・合成樹脂メーカーによる実例解説および、ポンプ・装置・電機・食品・鉄鋼メーカーによるデバイス開発技術を収載した1冊。
（監修：吉田潤一）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2017年当時のものを使用しております。
吉田潤一 京都大学
富樫盛典 (株)日立製作所
三宅亮 東京大学
荒井秀紀 (株)タクミナ
伊藤寿英 (株)タクミナ
島崎寿也 (株)タクミナ
橘内卓児 富士テクノ工業(株)
前澤真 (株)ワイエムシィ
野村伸志 (株)中村超硬
嶋田茂人 (株)ナード研究所
野一色公二 (株)神戸製鋼所
中原祐一 味の素(株)
豊田倶透 (株)カネカ
小沢征巳 日産化学工業(株)
安川隼也 三菱レイヨン(株)
二宮航 三菱レイヨン(株)
星野学 三菱レイヨン(株)
中﨑義晃 (株)ナノ・キューブ・ジャパン
山本哲也 高砂香料工業(株)
田口麻衣 ダイキン工業(株)
中谷英樹 ダイキン工業(株)
臼谷弘次 武田薬品工業(株)
松山一雄 花王(株)
浅野由花子 (株)日立製作所
佐藤忠久 (株)ナノイノベーション研究所
高山正己 塩野義製薬(株)
金熙珍 京都大学
永木愛一郎 京都大学
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＜＜目次＞＞
【第I編 デバイス開発】
第1章 3Dプリンターによるデバイス作製
1 フローマイクロデバイス
2 フローマイクロデバイスの材質と特徴
3 デバイス加工のデジタル化の歴史
4 3Dプリンターによるデバイス加工の方法
5 3Dプリンターによるフローマイクロデバイスの作製事例
第2章 フローマイクロ合成研究者が知っておくべき各種ポンプの違いと特長
1 はじめに
2 ポンプの種類について
2.1 非容積式ポンプ
2.1.1 遠心ポンプ
2.1.2 軸流ポンプおよび斜流ポンプ
2.2 容積式ポンプ
2.2.1 容積式ポンプ:往復式ポンプ
2.2.2 容積式ポンプ:回転式ポンプ
3 フローマイクロ合成研究者が用いるポンプ
3.1 スムーズフローポンプ
3.2 スムーズフローポンプの特徴について
3.3 生産機適正について
3.4 フローマイクロ合成の研究で用いられるポンプ
3.4.1 シリンジポンプ
3.4.2 プランジャポンプ
3.4.3 ダイヤフラムポンプ
3.4.4 小流量の実験における注意点
4 最後に
第3章 高定量性の3連式無脈動定量プランジャーポンプ
1 マイクロプロセスに必要な液体供給の要素
2 マイクロプロセスに必要な液体供給機器
2.1 精密ギヤーポンプ
2.2 一軸偏心ねじポンプ(モーノポンプ)
2.3 高速液体クロマトグラフィー(high performance liquid chromatography,略称:HPLC)用ポンプ
2.4 シリンジポンプ
2.5 2連式無脈動定量プランジャーポンプ(産業用)
2.6 ダイヤフラムポンプ
3 3連式無脈動定量プランジャーポンプ
3.1 往復動ポンプ
3.2 従来の往復動ポンプ
3.3 2連式無脈動定量プランジャーポンプ
3.4 3連式プランジャーポンプ
3.5 当社製3連式無脈動定量プランジャーポンプ
3.6 当社製3連式無脈動定量プランジャーポンプの性能
4 3連式無脈動定量プランジャーポンプのマイクロプロセスにおける適応性
4.1 性能
4.2 外気遮断性
4.3 耐蝕性
4.4 耐スラリー液性
4.5 操作性及び制御の拡張
4.6 ブチルリチウムの連続運転
第4章 医薬品を中心とした少量・中規模マイクロリアクタシステム
1 はじめに
2 YMC製マイクロミキサの特徴
3 YMC製マイクロリアクタについて
3.1 KeyChem-Basic,L/LPの特徴
3.2 KeyChem-H,水素吸蔵合金キャニスター,5%Pd/SCの特徴
3.3 KeyChem-Lumino2の特徴,光源の紹介
4 KeyChem-Integralの特徴,紹介
5 おわりに
第5章 連続フロー式マイクロリアクターシステム
1 はじめに
2 連続フロー式マイクロリアクターシステム
2.1 X-1αの基本システム構成・機能
2.2 代表的反応における実証データ
3 各種デバイスによる拡張性
3.1 ミキサー
3.2 気体流量制御装置
3.3 光反応用ユニット
4 おわりに
第6章 撹拌子を有する多段連続式撹拌槽型反応器
1 はじめに
2 流通型反応器
3 Coflore ACR(Agitated Cell Reactor)
4 Coflore ATR(Agitated Tube Reactor)
5 鈴木-宮浦クロスカップリング反応
6 スラリーの連続フロープロセス
7 接触水素化脱塩素反応
8 高圧条件での接触水素化反応
9 カーボンナノチューブの効率的な化学修飾
10 生体触媒による酸化反応
11 連続晶析
12 おわりに
第7章 積層型多流路反応器(SMCR(R))
1 はじめに
2 バルク生産用マイクロリアクターの基本概念
3 バルク生産用熱交換器から大容量MCRへ
4 大容量MCR 積層型多流路反応器(SMCR(R))について
5 SMCR(R)の適用事例
5.1 抽出用途への適用検討
5.2 実験内容および結果
5.3 SMCR(R)による商業化事例
6 分解型SMCR(R)での適用用途拡大
7 おわりに
第8章 フローマイクロリアクターを用いた連続合成プロセスの構築
1 はじめに
1.1 化学合成におけるフローマイクロリアクターの特長
1.2 フローマイクロリアクターの課題
1.2.1 化学合成と化学工学の融合による反応場の構築
1.2.2 パラメータの多さによる開発スピードの遅延
1.2.3 安定な連続化プロセスの構築
1.3 京都大学マイクロ化学生産研究コンソーシアムにおける取り組み
2 フローマイクロリアクターによる高分子合成
3 フローマイクロリアクターによるアニオン重合システムの構築
3.1 連続反応システムの構築とシステムの検証
3.2 モノマー/開始剤の比率がポリマー分子量に及ぼす影響の評価
3.3 アニオン重合によるポリスチレン連続運転システムの検証
4 おわりに
【第II編 企業の実例】
第1章 マイクロリアクターを用いたイソブチレンのリビングカチオン重合
1 はじめに
2 リビング重合とマイクロリアクター
3 イソブチレン系樹脂と現行プロセスの課題
4 マイクロリアクターを用いた連続重合検討
4.1 反応機構解析
4.2 速度論解析・反応速度シミュレーション
4.3 ラボ実証実験
4.4 高活性触媒
4.5 連続化がもたらすエネルギーメリット
5 おわりに
第2章 フローリアクターでの香月シャープレス不斉エポキシ化
1 はじめに
2 香月シャープレス不斉エポキシ化(KSAE)反応
3 スケールアップ課題
4 フロー検討用装置
5 シンナミルアルコールの不斉エポキシ化
5.1 フロー系への置き換え
5.2 バッチ反応との比較
6 メタリルアルコールの不斉エポキシ化
7 クエンチ連続化
8 スケールアップ
8.1 除熱限界
9 w/o MSフロー法の基質適用性
10 結論
11 おわりに
第3章 マイクロ化学プロセスを利用する新規アクリルモノマー製造技術の開発
1 はじめに
2 ピルビン酸エステルの合成へのマイクロリアクターの利用
2.1 ラボスケールのマイクロリアクターでの操作方法
2.2 ベンチスケールのマイクロリアクターでの操作方法
2.3 結果
2.4 ピルビン酸エステルの合成まとめ
3 α-アシロキシアクリレートの合成
3.1 ラボスケールのバッチ反応での検討
3.2 ラボスケールのマイクロリアクターでの検討
3.3 ベンチスケールマイクロリアクターでの検討
3.4 α-アシロキシアクリレート合成まとめ
4 α-アシロキシアクリレートの製造プロセスの提案
4.1 検討方法
5 終わりに
第4章 マイクロリアクターを用いたシングルナノ粒子の製造
1 はじめに
2 ITO代替導電性材料
3 ドーパントの検討
3.1 ドーピング化学種の検討
3.2 計算結果と考察
3.3 ドーピング量の検討
3.4 ドーピングSnO2のバンド構造
4 マイクロ化学プロセスを用いた合成
4.1 ドーピング用マイクロリアクターの設計
4.2 マイクロ化学プラントの試作(マイクロ化学プロセス,周辺装置試作)
4.3 合成条件の検討
4.4 透明性
5 まとめ
第5章 不斉水素化反応へのマイクロリアクターの適応
1 はじめに
2 マイクロリアクターの特徴
3 高速不斉水素化触媒RUCY(R)を用いた不斉水素化反応へのマイクロリアクターの適応
3.1 小スケール検討
3.2 速度論解析による流路長最適化
3.3 流路径の反応に対する影響
3.4 気液導入部の最適化
3.5 触媒溶液の安定性改善
3.6 温度コントロール
3.7 React IRによる流動状態の評価
4 まとめ
第6章 マイクロリアクターを用いた含フッ素ファインケミカル製品の合成
1 はじめに
2 フッ素化合物とフッ素ファインケミカル製品
3 フッ素化合物の合成方法
4 フッ素系ケミカル製品のマイクロリアクターを用いた事例
4.1 マイクロリアクターを用いた直接フッ素化反応
4.2 マイクロリアクターを用いたビルディングブロック法
4.3 マイクロリアクターを用いたエポキシ化反応
4.4 マイクロリアクターを用いたハロゲン-リチウム交換反応
4.5 マイクロリアクターの生産設備としての利用可能性
5 おわりに
第7章 フローケミストリー技術を用いたスケールアップ
1 はじめに
2 医薬品製造におけるフローケミストリーの適用
3 不安定活性種の発生と応用
4 フローケミストリーを用いた有機リチウム反応のボロン酸合成への適用
5 フローケミストリーを用いたプロセス開発
6 フローケミストリーを用いたスケールアップ検討
7 ボロン酸Xの製造
8 最後に
第8章 高速混合を利用した高効率微細乳化
1 はじめに
2 空間のマイクロ化の効果
2.1 層流におけるミリ秒混合の必要条件
2.2 乱流におけるミリ秒混合の必要条件
2.3 液液混合における空間のマイクロ化の効果
3 マイクロミキサー開発事例
4 高効率微細乳化プロセスの提案
4.1 微細乳化の課題と着目点
4.2 実験と結果
5 おわりに
第9章 フローマイクロリアクターシステムによる製造プロセス
1 はじめに
2 マイクロリアクターの導入プロセス
3 マイクロリアクターの適用事例
3.1 水分離用マイクロリアクター
3.2 抽出用マイクロリアクター
3.3 濃縮用マイクロリアクター
4 マイクロリアクターシステムの開発事例
4.1 ラボ・少量生産用マイクロリアクターシステム(MPS-α200)
4.2 反応・乳化用マイクロリアクタープラント
4.2.1 中量産用マイクロリアクタープラント
4.2.2 量産用マイクロリアクタープラント
5 おわりに
第10章 大量物質生産を目指したマイクロリアクターシステム
1 はじめに
2 マイクロ化学プラント
2.1 マイクロ化学プラントのサイズについて
2.2 マイクロ化学プラントのフレキシブル性
2.3 マイクロ化学プラントによる工業化検討対象について
3 工業化する上での重要な留意点
3.1 生産性を考慮したマイクロ化学プラント設計
3.2 工業化を検討する反応の反応速度について
4 工業化において重要な技術
4.1 送液制御技術
4.1.1 無脈動もしくは低脈動送液技術
4.1.2 送液流量の均等分配技術
4.2 マイクロ流路閉塞防止技術
4.2.1 マイクロ流路構造による閉塞防止(「イコーリングアップ」技術)
4.2.2 マイクロ流路径拡大による閉塞抑制(「疑似イコーリングアップ」技術)
4.2.3 自動化技術による閉塞防止
4.2.4 反応媒体流の急激な圧力変化による閉塞防止
5 工業化検討の現状と将来展望
【第III編 産業界の動向】
第1章 フローマイクロリアクターの製薬業界の動向
1 はじめに
2 製薬業界での使いどころと利点
3 医薬品研究での実例
4 医薬品業界におけるフロー・マイクロ合成技術の展望
第2章 フローマイクロリアクターの化学業界の動向
1 はじめに
2 実用化の例1:DSM社でのアクリルアミドの生産
3 実用化の例2:Xi’an Huian Chemical社でのトリニトログリセリンの生産
4 実用化の例3:Sigma-Aldrich社でのレチノールの生産
5 実用化の例4:Clariant社でのフェニルボロン酸の生産
6 おわりに
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医療用バイオマテリアルの研究開発《普及版》
￥4,290
2017年刊「医療用バイオマテリアルの研究開発」の普及版。生体適合性高分子材料の開発の歴史から、臨床応用を目指した研究やその実用例までを紹介した1冊。
（監修：青柳隆夫）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=9302"target=”_blank”>この本の紙版「医療用バイオマテリアルの研究開発(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2017年当時のものを使用しております。
青柳隆夫 日本大学
中岡竜介 国立医薬品食品衛生研究所
迫田秀行 国立医薬品食品衛生研究所
植松美幸 国立医薬品食品衛生研究所
宮島敦子 国立医薬品食品衛生研究所
野村祐介 国立医薬品食品衛生研究所
蓜島由二 国立医薬品食品衛生研究所
伊佐間和郎 帝京平成大学
岩崎清隆 早稲田大学
梅津光生 早稲田大学
田中賢 九州大学;山形大学
蟹江慧 名古屋大学
成田裕司 名古屋大学医学部付属病院
加藤竜司 名古屋大学
石原一彦 東京大学
馬場俊輔 大阪歯科大学
橋本典也 大阪歯科大学
笠原真二郎 日本特殊陶業(株)
築谷朋典 国立循環器病研究センター研究所
伊藤恵利 (株)メニコン;名古屋工業大学
荒雅浩 (株)ジェイ・エム・エス
大矢裕一 関西大学
水田亮 筑波大学;物質・材料研究機構
田口哲志 物質・材料研究機構;筑波大学
鈴木治 東北大学
穴田貴久 東北大学
小山義之 結核予防会 新山手病院
伊藤智子 結核予防会 新山手病院
江里口正純 結核予防会 新山手病院
松村和明 北陸先端科学技術大学院大学
玄丞烋 京都工芸繊維大学
伊藤壽一 滋賀県立成人病センター研究所
岩井聡一 大阪大学
石原雅之 防衛医科大学校
新山瑛理 物質・材料研究機構;筑波大学
宇都甲一郎 物質・材料研究機構
荏原充宏 物質・材料研究機構;筑波大学;東京理科大学
小林尚俊 物質・材料研究機構
玉田 靖 信州大学
武岡真司 早稲田大学
木村俊作 京都大学
辻本洋行 同志社大学
高木敏貴 同志社大学
萩原明於 同志社大学
岡村陽介 東海大学
中澤靖元 東京農工大学
牧田昌士 ORTHOREBIRTH(株)
西川靖俊 ORTHOREBIRTH(株)
春日敏宏 名古屋工業大学
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＜＜目次＞＞
【第1編 生体適合性高分子材料の基礎】
第1章 生体適合性高分子材料の種類と特徴
1 はじめに
2 生体適合高分子材料の開発の歴史
3 水の構造に着目したバイオインターフェース
4 ポリマーの精密重合と表面の構築
5 炎症反応に着目した血液適合性材料開発
6 最後に
第2章 生体適合性材料の評価方法とその標準化
1 はじめに
2 医用材料の種類
2.1 金属材料
2.2 セラミックス材料
2.3 ポリマー(高分子)材料
3 医用材料の生体適合性
3.1 生体安全性について
3.2 生体適合性について
4 国際標準化
5 おわりに
第3章 生体内劣化評価法の開発
1 はじめに
2 人工関節における超高分子量ポリエチレンのガンマ線照射に伴う劣化
3 超高分子量ポリエチレンの生体脂質による劣化
4 生体吸収性材料
5 まとめ
第4章 血液適合性評価法の開発
1 はじめに
2 ホリゾンタル試験法
2.1 溶血性試験
2.1.1 現行公定法
2.1.2 簡易溶血性試験法
2.1.3 陽性対照材料
2.2 血栓性試験
2.2.1 血液側からの評価法
2.2.2 材料側からの評価法
3 分子動力学的シミュレーションを利用した材料評価
4 Engineering-based Medicineに基づく血液適合性試験
4.1 左心補助人工心臓用脱血管のin vitro血栓性試験法
4.2 持続的血液濾過器のin vitro血栓性試験法
5 おわりに
【第2編 医療機器部材用材料の開発】
第1章 Poly(ω-methoxyalkyl acrylate)類の抗血栓能
1 はじめに
2 医療機器の表面で起こる現象
3 タンパク質の吸着現象-吸着と構造変化
4 材料に含水した水の状態の解析
5 材料表面に存在する中間水の役割
6 抗血栓性高分子の設計
7 おわりに
第2章 インフォマティクスを活用した細胞選択的ペプチド被覆型医療機器材料の設計
1 背景～体内埋め込み型医療機器材料の現状～
2 医療機器材料としてのペプチド
2.1 細胞接着ペプチド被覆型医療材料
2.2 細胞を用いたペプチドアレイ探索
2.3 細胞選択的ペプチド
3 細胞選択的ペプチドの探索と医療機器材料開発に向けて
3.1 クラスタリング手法を用いたEC選択的・SMC選択的ペプチドの探索
3.2 BMPタンパク質由来の細胞選択的骨化促進ペプチドの探索
3.3 ペプチド-合成高分子の組み合わせ効果による細胞選択性
4 まとめ
第3章 スーパーエンジニアリングプラスチック表面への生体親和性修飾
1 エンジニアリングプラスチックとしてのポリアリルエーテルケトン
2 PEEKの化学構造に着目した自己開始光グラフト重合法
3 自己開始光グラフト重合法によるPEEK表面へのポリマー層の構築
3.1 自己開始光グラフト重合
3.2 各種のグラフトポリマー層を有するPEEKの表面特性
4 ポリマーグラフト層を持つPEEK表面の生体親和性
4.1 医療デバイスを作るバイオマテリアルの生体親和性の必要性
4.2 リン脂質ポリマーをグラフトしたPEEK表面の生体親和性
4.2.1 血漿からのタンパク質吸着
4.2.2 血小板多血漿からの血小板粘着
4.2.3 細菌付着性の評価
5 おわりに
第4章 ポリエーテルエーテルケトン多孔体の骨造成能
1 はじめに
2 ポリエーテルエーテルケトンとは
3 PEEKへの骨結合性の付与
4 表面発泡PEEKの開発
5 PEEK製 歯槽骨再建材のコンセプト
6 PEEK多孔体の作製
7 ウサギ大腿骨骨欠損モデルを用いた表面発泡 PEEK多孔体の骨造成
8 おわりに
第5章 心不全治療と人工心臓
1 はじめに
2 補助人工心臓の目的
3 補助人工心臓システムの構造とマテリアル
4 空気圧駆動式補助人工心臓システム(ニプロVAS)
5 体内植込み型補助人工心臓(EVAHEART)
6 体内植込み型補助人工心臓の課題
7 まとめ
第6章 脂質付着抑制能をもつ両親媒性高分子材料の開発
1 はじめに
2 シリコーンハイドロゲル素材の主成分
2.1 シリコーン成分
2.1.1 変性ポリシロキサン
2.1.2 シリコーンモノマー
2.2 親水性成分
3 シリコーンハイドロゲル素材の特徴
3.1 酸素透過性
3.2 水溶性物質透過性
3.3 タンパク質付着
4 シリコーンハイドロゲル素材の課題
4.1 脂質付着
4.2 透明性
4.3 透明性と脂質付着抑制の系譜
4.3.1 DMAAの活用とその課題
4.3.2 相分離サイズスケールの原因追跡とNMMPの活用
5 おわりに
第7章 Legacoat技術による人工心肺回路の血液適合性向上
1 はじめに
2 血液適合性コーティング「Legacoat」
2.1 MPCポリマーについて
2.2 コーティング技術に求められる要求事項
3 「Legacoat」の効果
4 まとめ
【第3編 ゲル材料の開発と応用】
第1章 温度応答性インジェクタブルポリマー
1 はじめに
2 生分解性インジェクタブルポリマー:その用途
3 生分解性インジェクタブルポリマーの課題
4 分子形態制御:強度向上と温度応答性制御
5 薬物放出制御
6 粉末化と即時溶解による利便性向上
7 共有結合ゲル
8 おわりに
第2章 疎水化タラゼラチンシーラント
1 はじめに
2 生体組織接着性を向上させる高分子ゲルの設計
3 疎水化タラゼラチンを用いた外科用シーラント
3.1 タラゼラチンへの生体組織接着性の付与
3.2 疎水化タラゼラチンを用いた外科用シーラントの機能評価
3.3 疎水化タラゼラチンシーラントと細胞・生体組織との相互作用評価
4 結論
第3章 リン酸八カルシウム/ゼラチン複合体
1 序論
2 OCPの骨伝導の特徴
2.1 OCPの細胞応答性
2.2 OCPの生体反応性
2.2.1 タンパク質吸着
2.2.2 骨形成と生体内吸収性
3 OCP骨補填材
3.1 Gelについて
3.2 Gel単体の生体応答性
3.3 OCP/Gel複合体
3.3.1 OCP/Gelの生体材料学的設計論
3.3.2 生体応答
3.3.3 骨再生を促進するメカニズム
4 まとめ
第4章 生体接着性水和ゲルを形成する可溶性止血材・癒着防止材
1 生体接着性材料
1.1 生体接着性材料の医療機器への応用
2 生体組織接着性ポリマー
2.1 シアノアクリレート系接着剤
2.2 フィブリン糊
2.3 ポリアクリル酸(PAA)
3 PAA/PVP水素結合ゲル
3.1 PAA/PVP水素結合錯体
3.2 膨潤性PAA/PVP複合体
3.2.1 固体/液体界面での複合体形成
3.2.2 膨潤性PAA/PVP複合体の組織接着性
3.2.3 膨潤性PAA/PVP複合体の生体内での解離・再溶解
4 膨潤性PAA/PVP複合体の止血材への応用
4.1 止血効果
4.2 臨床研究と商品化
4.2.1 外傷,穿刺後の止血
4.2.2 口腔内・抜歯後の止血
4.2.3 商品化
5 膨潤性PAA/PVP複合体の癒着防止材への応用
6 生体接着性材料の今後
第5章 生分解性多糖類ハイドロゲルの医療応用
1 はじめに
2 分解性多糖類を用いた医療用接着剤
3 アルデヒド導入多糖類のゲル化とその分解メカニズム
4 アルデヒド導入セルロースの生体内分解性
5 おわりに
第6章 ゼラチンハイドロゲルを利用した難聴治療
1 はじめに
2 耳の構造と聞こえのしくみ
3 難聴の種類
4 現在の最先端技術を応用した新しい感音難聴治療
5 内耳への薬物局所投与方法
6 ゼラチンハイドロゲルを利用した薬物内耳局所投与
7 ゼラチンハイドロゲルIGF-1による臨床試験
7.1 第I-II相臨床試験
7.2 第II相臨床試験(ステロイド鼓室内投与とのランダム化比較試験:多施設臨床試験)
第7章 ハイドロキシアパタイトアガロースゲルを用いた骨再生医療
1 はじめに
2 ハイドロキシアパタイトアガロースゲル
3 臨床研究の概要
4 結果
5 結論
第8章 内視鏡手術用の粘膜下注入剤
1 はじめに
2 光硬化性キトサンゲル
3 光硬化性キトサンゲルを使用した内視鏡的消化器粘膜下層剥離術
4 おわりに
【第4編 シート・繊維材料の開発と応用】
第1章 ナノファイバーシートによるがん治療
1 はじめに
2 皮膚癌用ナノファイバーメッシュ
3 肺癌用ナノファイバーメッシュ
4 悪性中皮腫用ナノファイバーメッシュ
5 肝癌用ナノファイバーメッシュ
6 結言
第2章 絹フィブロインナノ繊維構造体の角膜再生足場材としての応用
1 緒言
2 医療用材料としてのシルク
3 シルクタンパク質の加工
3.1 多様な形状への加工
3.2 化学修飾
3.3 遺伝子組換えカイコ技術
4 シルクナノファイバー不織布の作製
5 角膜再生材料としての評価
6 おわりに
第3章 生体適合性高分子ナノシートの物性と医療応用
1 諸言
2 ナノシートの作製
2.1 交互積層法(LbL)
2.2 キャスト法
3 ナノシートの密着性
4 ナノシートの分子透過性
5 ナノシートの分解特性
6 多孔質ナノシートとマイクロディスク型ナノシートの構築
7 ナノシートの医療応用
7.1 創傷被覆材(ナノ絆創膏)として
7.2 薬物徐放材として
8 ナノ医療のプラットフォームとしての将来展望
第4章 ポリプロピレン不織布へのペプチドナノシート表面修飾
1 体外循環デバイス
2 バイオマテリアル表面と免疫応答
3 繊維表面のラフネス
4 水中でのself-standingな自己組織化単分子膜
5 PP不織布繊維表面のペプチドナノシートによる被覆
第5章 PGA不織布の繊維径などの構造の検討
1 はじめに
2 PGA不織布の構造など
2.1 臨床使用可能なPGA不織布の概要
2.2 生体内分解性と臨床的特性
2.2.1 シートタイプPGA不織布
2.2.2 チューブタイプPGA不織布
2.2.3 新規開発タイプPGA不織布
2.3 不織布の構造と生体の反応性
2.3.1 シートタイプPGA不織布
2.3.2 チューブタイプPGA不織布
2.3.3 新規開発PGA不織布
3 近年の臨床使用の方向性を示すPGA不織布の研究
3.1 シートタイプPGA不織布
3.1.1 膵損傷と膵液漏出の予防効果
3.1.2 内視鏡的粘膜下層剥離術における潰瘍の処置
3.1.3 肝臓切除手術における切離断面の被覆
3.2 チューブタイプPGA不織布
3.2.1 膵切離時の補強
3.2.2 消化管断端の補強
3.2.3 血管の縫合切離時の補強
4 おわりに
第6章 裁断化超薄膜の調製と水性表面改質材としての医用展開～熱傷創の改質・抗血栓性界面の提供～
1 はじめに
2 センチメートルサイズの高分子超薄膜
3 サブミリメートルサイズの裁断化超薄膜
3.1 裁断化超薄膜の調製法と物性
3.2 裁断化超薄膜の水性表面改質材としての応用: 熱傷創の表面改質
3.3 裁断化超薄膜の水性表面改質材としての応用: 抗血栓性界面の提供
4 おわりに
第7章 シルクフィブロイン複合材料の心臓修復パッチ材料への応用
1 はじめに
2 心臓修復パッチ
3 生体吸収性心臓修復パッチの開発
4 おわりに
第8章 綿形状人工骨充填材
1 はじめに
2 綿形状人工骨充填材
2.1 成分
2.2 繊維化
2.3 使用方法
3 おわりに
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実用化に向けたソフトアクチュエータの開発と応用・制御技術《普及版》
￥3,960
2017年刊「実用化に向けたソフトアクチュエータの開発と応用・制御技術」の普及版。ソフトアクチュエータの基礎・開発・応用研究について、それぞれの専門家の解説をまとめた1冊。
（編集：シーエムシー出版）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=9301"target=”_blank”>この本の紙版「実用化に向けたソフトアクチュエータの開発と応用・制御技術(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2017年当時のものを使用しております。
千葉正毅 千葉科学研究所
杉野卓司 (国研)産業技術総合研究所
岩曽一恭 大阪大学
高島義徳 大阪大学
原田明 大阪大学
三俣哲 新潟大学
梅原康宏 (公財)鉄道総合技術研究所
白須圭一 東北大学
山本剛 東北大学
橋田俊之 東北大学
高木賢太郎 名古屋大学
荒川武士 名古屋大学
釜道紀浩 東京電機大学
舛屋賢 九州大学
田原健二 九州大学
安積欣志 (国研)産業技術総合研究所
今井郷充 日本大学
嵯峨宣彦 関西学院大学
上杉薫 大阪大学
森島圭祐 大阪大学
都井裕 東京大学
中村太郎 中央大学
戸森央貴 山形大学
田實佳郎 関西大学
和氣美紀夫 (有)Wits
脇元修一 岡山大学
谷口浩成 大阪工業大学
李毅 信州大学
橋本稔 信州大学
山内健 新潟大学
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＜＜目次＞＞
【総論編】
第1章 ソフトアクチュエータの開発状況
1 概要
2 研究開発の状況
2.1 高分子材料を利用するアクチュエータ
2.2 形状記憶材料を利用するアクチュエータ
2.3 空気圧を利用するアクチュエータ
2.4 静電力を利用するアクチュエータ
3 企業動向
【基礎研究編 ソフトアクチュエータの材料・動力別分類】
第1章 誘電エラストマーアクチュエータ
1 はじめに
2 誘電エラストマーの原理
2.1 DEアクチュエータの素材,性能および開発動向
2.2 DE素材の性能
2.2.1 ヒステリシスおよびクリープ
2.2.2 漏れ電流と抵抗値
3 DEアクチューターの開発状況
4 DEセンサー
5 DE発電
5.1 DEの発電理論
5.2 DE発電の数式モデル
6 おわりに
第2章 ナノカーボン高分子アクチュエータ
1 はじめに
2 ナノカーボン高分子アクチュエータの構成
3 ナノカーボン高分子アクチュエータの特性評価法
4 ナノカーボン高分子アクチュエータの変形メカニズム
5 ナノカーボン高分子アクチュエータの応答特性の改善
5.1 添加物による電極の改良
5.2 耐久性の改善
6 ナノカーボン高分子アクチュエータの実用化に向けた取組み
7 おわりに
第3章 超分子アクチュエータ
1 はじめに
2 分子マシン
3 超分子マシンエレメント
4 分子シャトル
5 分子ローター
6 カテナン
7 刺し違い2量体(Daisy Chain)
8 超分子マシン
9 分子マシンから巨視的なアクチュエータの設計
9.1 クラウンエーテルを含むDaisy Chainポリマー
9.2 分子モーターの回転により収縮するポリマー
9.3 超分子錯体の形成,解離を駆動力とするアクチュエータ
9.4 分子マシンのスライドを駆動力とするアクチュエータ
10 まとめ
第4章 磁場で駆動するソフトアクチュエータ
1 はじめに
2 磁性ソフトアクチュエータ
3 磁性ゲルの可変粘弾性
4 磁性エラストマーの可変粘弾性
5 鉄道車両への応用
6 おわりに
第5章 CNT/エポキシ複合材料を用いた熱バイモルフ
1 はじめに
2 配向CNT/エポキシ複合材料の作製と線膨張係数の評価
3 アクチュエータのたわみ量と発生力
4 熱バイモルフのたわみ量と発生力の評価
5 おわりに
第6章 釣糸人工筋アクチュエータ
1 はじめに
2 コイル形状の釣糸人工筋アクチュエータ(TCPA)の物理原理
2.1 温度変化に基づく応答の原理
2.2 釣糸人工筋アクチュエータの形状と作製方法
3 TCPAの作製とジュール加熱による電場駆動
3.1 コイル形状の釣糸人工筋アクチュエータの作製
3.2 ニクロム線によるジュール加熱
4 電圧駆動される釣糸人工筋アクチュエータのモデル化
4.1 モデル化
4.2 実験データを用いたシステム同定
5 おわりに
第7章 形状記憶ポリマーアクチュエータ
1 形状記憶ポリマーの概要
1.1 形状記憶ポリマーの特徴
1.2 形状記憶のメカニズム
1.3 形状記憶ポリマーの種類と応用例
2 形状記憶ポリマーのアクチュエータへの応用
2.1 設計のための検討項目
2.2 形状記憶ポリマーのみによる2方向動作
2.2.1 方向動作のメカニズム
2.2.2 ポリウレタン系形状記憶ポリマーの温度特性
2.2.3 アクチュエータの構造
2.2.3 アクチュエータの特性
第8章 低圧駆動型空気圧人工筋アクチュエータ
1 はじめに
2 軸方向強化型空気圧人工筋アクチュエータ
2.1 実験概要
2.2 基礎特性
2.3 空気圧人工筋アクチュエータの生物学的特性
2.3.1 等張性収縮特性
2.3.2 等尺性収縮特性
3 空気圧バルーンを用いた腱駆動アクチュエータ
3.1 基本構造と駆動原理
3.2 基礎特性
3.3 腱駆動アクチュエータの生物学的特性
3.3.1 等張性収縮特性
3.3.2 等尺性収縮特性
4 まとめ
第9章 マイクロナノマシンとソフトマテリアルが拓く生命機械融合ソフト&ウェットロボティクス
1 はじめに
2 筋細胞を用いたバイオアクチュエータ
3 耐環境性に優れたバイオアクチュエータ
4 筋細胞の3 次元組織構築によるバイオアクチュエータとその応用
4.1 心筋ゲルアクチュエータ
4.2 培養神経ネットワークによる筋組織の運動制御
5 筋細胞バイオアクチュエータの光制御
6 力学刺激を用いたバイオアクチュエータの高性能化
7 バイオアクチュエータの力学的特性評価
8 今後の展開
【開発研究編 実用化に向けたモデリング・理論】
第1章 高分子アクチュエータ/センサの計算モデリング
1 形状記憶ポリマーの概要
2 導電性高分子アクチュエータ
3 導電性高分子アクチュエータの電気化学・多孔質弾性応答の計算モデリング
3.1 多孔質弾性体の剛性方程式
3.2 圧力に対するポアソン方程式
3.3 体積ひずみの発展方程式
3.4 イオン輸送方程式
3.5 計算手順
4 固体電解質ポリピロールアクチュエータの電気化学・多孔質弾性応答解析
5 導電性高分子センサ
6 導電性高分子を用いた力学センサの数値シミュレーション
7 まとめ
第2章 特性変動を考慮した高分子アクチュエータの制御
1 はじめに
2 IPMCアクチュエータの制御
3 セルフチューニング制御
3.1 制御則
3.2 逐次最小二乗法に基づくパラメータ更新
3.3 適用結果
4 セルラーアクチュエータ制御
4.1 制御則
4.2 適用結果
第3章 高出力型空気圧人工筋肉と機能性流体デバイスを用いた可変粘弾性関節による瞬発力発生機構とその応用
1 はじめに
2 可変粘弾性マニピュレータ
2.1 空気圧人工筋肉
2.2.1 空気圧人工筋肉の特徴
2.2.2 空気圧人工筋肉の種類
2.2 MRブレーキ
2.3 人工筋肉とMRブレーキを用いた可変粘弾性機構
2.3.1 可変粘弾性関節機構の意味
2.3.2 空気圧人工筋肉とMRブレーキを用いた可変粘弾性関節機構
3 応用例
3.1 投てきロボット
3.2 ジャンプロボット
4 おわりに
【応用研究編 ソフトアクチュエータの応用事例紹介】
第1章 圧電性高分子から圧電ファブリックへ
1 はじめに
2 圧電性
3 圧電ファブリック
3.1 圧電ファブリックとは
3.2 圧電ファブリックからの圧電信号とデバイス
3.3 圧電ファブリックの特徴
4 おわりに
第2章 誘電エラストマ人工筋肉の応用
1 はじめに
2 アクチュエータへの応用例
2.1 産業ロボットの開発
2.2 DEモータの製作
2.3 医療用への展開
2.4 医療センサへの応用事例
2.5 透明アクチュータの開発
3 発電デバイスへの応用
3.1 波を利用した発電システム
3.2 海流・水流による発電
3.3 新しいアイデアを用いた風力発電へのチャレンジ
3.4 床発電システム
4 おわりに
第3章 空気圧ソフトアクチュエータの医療応用
1 空気圧ソフトアクチュエータの医療応用について
2 2方向湾曲型空気圧アクチュエータの開発とイレウスチューブへの応用
2.1 背景
2.2 2方向湾曲アクチュエータ
2.3 イレウスチューブへの適用
2.4 まとめ
3 空気圧バックアクチュエータを用いた足関節拘縮予防装置の開発
3.1 背景
3.2 足関節の関節可動域運動
3.3 空気圧バックアクチュエータ
3.4 関節可動域運動試験
3.5 まとめ
第4章 PVCゲル人工筋肉のウェアラブルロボットへの応用
1 はじめに
2 積層型PVCゲル人工筋肉
2.1 PVCゲルと駆動原理
2.2 PVCゲル人工筋肉の構造
2.3 駆動特性
3 歩行アシストウェアへの応用
3.1 引張り型モジュール構造
3.2 アシストウェアの構造
3.3 歩行アシスト
3.4 設計と試作
4 アシスト効果の検証実験
4.1 実験方法
4.2 実験結果
5 おわりに
第5章 生物の問題解決法を活用したソフトアクチュエータの開発
1 はじめに
2 生物を模倣した材料の設計-TRIZというアイデア創出法-
3 多孔質構造を有するソフトアクチュエータの開発
4 おわりに
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月刊バイオインダストリー 2023年11月号（電子版）
￥4,950
著者一覧
植田充美 京都大学
須原義智 芝浦工業大学
岡本実佳 鹿児島大学
森田寛人 アサヒクオリティーアンドイノベーションズ(株)
蓑田 歩 筑波大学
鈴木秀之 京都工芸繊維大学
森 隆 埼玉医科大学
神山 翔 キッコーマン総合病院
西浦康正 筑波大学附属病院
原 友紀 NCNP病院
小川 健 (独)国立病院機構
井汲 彰 筑波大学
山崎正志 筑波大学
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BIO ENERGY
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バイオエネルギーの転換―従来型のバイオエネルギーの新たなる変遷とカーボンフリー燃料への展開
Development of Next-generation Bioenergy-New Biomass Energy and Carbon-free Bioenergy
地球温暖化防止への社会構造の変換を促すバイオエネルギー社会に,バイオマスエネルギー生産の考え方や技術をどのように取り込んでいけるのか,についてまとめるとともに,未来社会において,カーボンフリーなエネルギーをバイオテクノロジーの力を活用して,製造して輸送・貯蔵して使用していく社会システムについても言及する。
【目次】
1 はじめに
2 従来のバイオマスエネルギーの現況
3 新しいバイオエネルギーめざして
3. 1 カーボンフリーなエネルギーとしての水素製造の現状
3. 2 食品廃棄物のアンモニア生産への微生物利用
3. 3 好気性Azotobacter vinelandii微生物育種による空中窒素のアンモニアへの変換
4 カーボンフリー新型小型原子力発電への微生物潜在能力の活用
5 まとめ
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BIO REVIEW
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新型コロナウイルス感染症とその後遺症に対する治療効果を併せ持つ薬剤の創製
Discovery of Drugs with Combined Therapeutic Effects for Novel Coronavirus Infection and Its Sequelae
我々は,核内受容体に対するアゴニスト作用や神経分化誘導作用を有するビタミンK誘導体の化合物ライブラリーから,抗SARS-CoV-2活性を示す化合物を見出した。これらは側鎖の末端にm-メチルフェニル基または1-ナフチル基が導入されたメナキノン-2(MK-2)誘導体であり,COVID-19の後遺症に対する作用と抗SARS-CoV-2活性を併せ持つ可能性が示された。
【目次】
1 はじめに
2 結果・考察
ビタミンK誘導体の抗SARS-CoV-2活性の評価
3 活性化合物の作用機序の検討
3. 1 化合物2, 3のRdRp活性阻害作用
3. 2 3CLプロテアーゼ活性に対する化合物2, 3の阻害作用
4 まとめ
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持久運動パフォーマンスの向上に関与するヒト腸内細菌の発見
A Discovery of Gut Microbe Involved in Exercise Performance
腸内フローラはヒトの健康と密接に関わっているが,腸内フローラとホストの身体機能の関わりには不明な点が多い。我々は,長距離ランナーの腸内フローラを調べることにより腸内常在菌の1種であるBacteroides uniformisが運動パフォーマンスに関わっていることを見出したので紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 日本人長距離ランナーの腸内フローラ解析
3 α-シクロデキストリンを被験物質としたヒト臨床試験
4 B.uniformis投与マウスの持久運動パフォーマンス
5 B.uniformisによる持久力向上メカニズム
6 おわりに
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生物材料を利用した低濃度の貴金属の選択的回収
Selective Recovery of Precious Metals in Biological Materials
環境に優しい技術として生物材料を利用した低濃度の金属回収への関心は高まっている。金属廃液と同等の強酸性の溶液から,生物材料を利用した低濃度の貴金属回収の可能性と貴金属の選択的回収のメカニズムについて概説する。
【目次】
1 はじめに
2 シングルセル解析を利用した貴金属を吸着する細胞集団の挙動の変化
3 凍結乾燥処理細胞による強酸溶液からの貴金属の選択的回収
3. 1 凍結乾燥処理による耐酸性の向上と貴金属選択性
3. 2 強酸溶液からの白金族(Pd, Pt, Ir)の回収機構
3. 3 金の回収
3. 4 塩酸濃度による貴金属の選択的回収
4 おわりに
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京野菜・京漬物に含まれるポリアミンを調べる中で見出したde novo合成したスペルミジンを菌体外に排出する芽胞形成乳酸菌Bacillus coagulans YF1株
Bacillus coagulans YF1, a Spore-forming Lactic Acid Bacterium that Excretes de novo Synthesized Spermidine from the Cells, was Discovered while Searching for Raw and Fermented Kyoto Vegetables Rich in Polyamines.
京野菜のうち,万願寺甘トウ(京都万願寺2号),丹波黒大豆系の枝豆で秋に販売される紫ずきん,夏に販売される京夏ずきんにスペルミジンが特に多く含まれている。さらに,これらを加熱調理してもスペルミジン量に大きな変化はなく,優れた食材である。また,京都の農産品の中で,宇治緑茶にはスペルミジンばかりでなくスペルミンも多く含まれている。しかし,お湯で淹れた煎茶や玉露には茶葉に含まれているスペルミジンのごく一部しか,またスペルミンはほとんど抽出されない。茶葉を人工胃液で処理するとスペルミジンとスペルミンの大部分が抽出されることから,茶葉をそのまま摂るような食品の開発が望まれる。一方,代表的な京漬物である柴漬けにはプトレッシンが多く含まれているが,スペルミジンはほとんど見られない。それに対して,京都松ヶ崎地区に伝わる乳酸発酵を伴う菜の花漬にはスペルミジンが多く含まれている。菜の花漬から単離した乳酸菌のうち,YF1と名付けた株を同定したところBacillus coagulansであった。B. coagulansは胃酸に耐えて生きたまま腸に達する芽胞を形成することが知られている唯一の乳酸菌であり,プロバイオティクスとしての利用例もある。ポリアミンを含まない最少培地でYF1株を嫌気培養すると菌体外にスペルミジンを排出した。この株が,アルギニンからアグマチン,プトレッシン,カルボキシスペルミジンを経由してスペルミジンを合成していることを明らかにし,これらの反応を担う酵素の遺伝子を特定した。本菌は好気培養では酢酸を生成するが,嫌気培養では乳酸を生成し,呈味性の点からもヨーグルトなどの製造に十分使用できる。
【目次】
1 はじめに
2 京野菜のポリアミンについて
3 万願寺甘トウのスペルミジンに対する加熱調理の影響
4 宇治緑茶のポリアミン量
5 松ヶ崎の菜の花漬とそこから単離した乳酸菌
6 おわりに
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アルツハイマー病の新規治療法:アポリポ蛋白E-N端-アミロイド前駆体蛋白結合を標的
A New Therapeutic Strategy for Alzheimer’s Disease:Targeting Apolipoprotein E and N-Terminal Amyloid β-Protein Precursor Interaction
アルツハイマー病発生の危険因子として,アポリポ蛋白E(apolipoprotein E,apoE)のε4対立遺伝子の保有が知られている。アルツハイマー病の治療標的として,apoEとN端-アミロイド前駆体蛋白(amyloid β-protein precursor,APP)の結合に着目し,この結合阻害剤(6KApoEp)を開発した。本稿では,ヒトapoE2,apoE3,apoE4アイソフォームの何れか1つを発現させたアルツハイマー病モデルマウス(APP/PS1/E2/E3/E4マウス)への6KApoEpの治療効果を紹介する。ApoE-N端-APP結合を標的とした6KApoEp療法は,病態が最も悪化するapoE4アイソフォーム保有のアルツハイマー病患者への臨床応用が期待される。
【目次】
1 はじめに
2 APP代謝とAβ産生経路
3 ApoE-N端-APP結合に伴うAβの増産機構と結合阻害剤(6KApoEp)の作用部位
4 6KApoEp療法による行動・認知機能障害の改善効果
5 6KApoEp療法による脳アミロイド病変の軽減効果
6 6KApoEp療法による細胞膜APP代謝の抑制効果
7 6KApoEp療法によるp44/42・p38 MAPKsのリン酸化への影響
8 まとめ
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関節内骨軟骨病変の3次元モデル化による術前病変評価と手術シミュレーション-上腕骨離断性骨軟骨炎に対して-
Preoperative Lesion Evaluation and Surgical Simulation Using 3D Modeling of Intra-articular Osteochondral Lesions -for Osteochondritis Dissecans of the Elbow-
関節内骨軟骨病変は,骨と関節軟骨という,異なる二つの構造が同時に損傷するという点で,評価も治療も難しい。適切な評価ができなければ適切な治療方針を立てることができず,適切に治療しなければ当該関節の機能を大きく損なう可能性がある。しかし,現時点では手術以外に病変を正確に評価する方法がない。そこで,CTとMRIそれぞれの長所を組み合わせ,病変の三次元的な画像を作成することで,侵襲を加えることなく病変の重症度が評価できるのではないかと考えた。すなわち,CTからは骨の,MRIからは関節軟骨の3次元画像を作成し,それらを合成することで,病変をモニター上に再現しようとするものである。本稿ではその詳細について述べる。
【目次】
1 はじめに
2 対象
3 MRIの撮像
4 CTの撮影
5 MRIの三次元再構成
6 CTの三次元再構成
7 3D MRI-CT合成画像の作成
8 病変の評価
9 手術シミュレーション
10 評価項目
11 結果
12 考察
13 結語
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BIO BUSINESS
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芳香・消臭・脱臭剤工業
2021年度の芳香・消臭・脱臭剤市場は前年より大きく拡大し約940億円規模となった。消費者の価値観やニーズの多様化に対応し,2021年も各社から様々な新商品が上市され,市場は活況を呈した。特定の悪臭の消臭に特化した機能や,よりナチュラルな香りを追求した商品が多く見られた。また,スプレー,ジェル,液体,スティックなど様々な形態の商品が発売され,消費者の選択肢が広がった。とりわけ女性をメインターゲットにした,インテリア性が高く,高単価な室内用スティックタイプの芳香・消臭剤が好調を博した。また,ウイルスや雑菌から守る効果や,雑菌やカビの繁殖を抑える効果など,除菌機能や介護用途を想定した商品の需要が高まっている。今後もさらなる付加価値商品の開発・投入が進むとみられる。
1 概要
2 種類・素材など
3 市場動向
4 主な企業動向
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BIO PRODUCTS
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グルコン酸カルシウム(Calcium gluconate)
セリンプロテアーゼ(Serine protease)
ショ糖脂肪酸エステル(Sucrose fatty acid ester)
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高熱伝導樹脂の設計・開発《普及版》
￥3,520
2016年刊「高熱伝導樹脂の設計・開発」の普及版。高分子の熱伝導現象、熱伝導率の測定方法、高分子そのものの高熱伝導化、応用分野での放熱設計等について解説した1冊。
（監修：伊藤雄三）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=9279"target=”_blank”>この本の紙版「高熱伝導樹脂の設計・開発(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2016年当時のものを使用しております。
伊藤雄三 工学院大学
上利泰幸 (地独)大阪市立工業研究所
池内賢朗 アドバンス理工㈱
鴇崎晋也 三菱電機㈱
原田美由紀 関西大学
長谷川匡俊 東邦大学
上谷幸治郎 立教大学
大山秀子 立教大学
田中慎吾 ㈱日立製作所
北條房郎 ㈱日立製作所
竹澤由高 日立化成㈱
武藤兼紀 古河電子㈱
橋詰良樹 東洋アルミニウム㈱
中村将志 神島化学工業㈱
坂本健尚 神島化学工業㈱
冨永雄一 産業技術総合研究所
堀田裕司 産業技術総合研究所
内田哲也 岡山大学
正鋳夕哉 ユニチカ㈱
横井敦史 豊橋技術科学大学
小田進也 豊橋技術科学大学
武藤浩行 豊橋技術科学大学
林蓮貞 ㈱KRI
林裕之 ㈱KRI
阿多誠介 産業技術総合研究所
福森健三 ㈱豊田中央研究所
近藤徹 阿波製紙㈱
藤田哲也 ㈱ジィーサス
門田健次 デンカ㈱
安田丈夫 東芝ライテック㈱
蒲倉貴耶 東芝ライテック㈱
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＜＜目次＞＞
【第Ⅰ編 熱伝導理論と熱分析法】
第1章 高分子材料の熱伝導現象の基礎
1 緒言
2 熱伝導の基礎
2. 1 熱伝導率の定義(Fourierの法則)
2. 1. 1 1次元
2. 1. 2 3次元
2. 2 熱伝導率と物質定数との関係(Debyeの式)
2. 3 電子による熱伝導とフォノンによる熱伝導
2. 3. 1 電子による熱伝導
2. 3. 2 ヴィーデマン―フランツの法則(Wiedemann-Franz law)
2. 3. 3 様々な物質の熱伝導率
2. 4 熱伝導率を決める因子,定圧体積比熱,フォノンの速度,平均自由行程
2. 5 平均自由行程を決める因子,静的散乱と動的散乱
2. 5. 1 フォノンの静的散乱
2. 5. 2 フォノンの動的散乱
2. 6 Boltzmann の輸送方程式によるフォノンフォノン散乱を考慮した熱伝導率の定量的解析
3 高分子の熱伝導
3. 1 高分子の熱伝導の特徴
3. 2 高分子の高次構造と熱伝導率
3. 2. 1 結晶性と熱伝導率
3. 2. 2 分子配向と熱伝導率
4 高熱伝導高分子
4. 1 高分子の高熱伝導化のメカニズム
4. 1. 1 絶縁性と高熱伝導の両立
4. 1. 2 高分子の熱伝導率の理論限界―ポリエチレン結晶の熱伝導率の理論解析―
第2章 高分子材料の高熱伝導化技術と最近のトレンド
1 高放熱性高分子材料への期待
2 高分子自身の高熱伝導化
3 高分子材料の複合化による熱伝導率の向上
3. 1 複合材料の熱伝導率に与える影響因子とそれを踏まえた高熱伝導化方法
3. 2 従来から行われている改善方法
3. 2. 1 ファイバー状および板状の充填材の使用
3. 2. 2 充填材の粒度分布の工夫
3. 2. 3 充填材の連続体形成量の増大
3. 3 最近開発された改善方法
3. 3. 1 充填材の連続体形成量をさらに増大するために充填材を連続相に
3. 3. 2 充填材の接触面を増大し,完全な連続相に
3. 3. 3 ダブルパーコレーションの利用
3. 3. 4 多種の粒子の利用
3. 3. 5 複合液晶性高分子材料の熱伝導率
3. 3. 6 カーボン系フィラーの利用
4 応用分野と将来性
第3章 熱伝導率・熱拡散率測定装置の使用法と応用事例
1 はじめに
2 バルク材料の測定方法
2. 1 各測定方法の説明
2. 2 測定事例
3 基板上の薄膜材料の測定方法
4 おわりに
第4章 高分子材料の熱伝導率の分子シミュレーション技術
1 はじめに
2 各種材料の熱伝導性
3 結晶のデバイ理論
4 熱伝導率の分子シミュレーション技術
5 解析事例
6 おわりに
【第Ⅱ編 高分子の高熱伝導化】
第1章 エポキシ樹脂の異方配向制御による高熱伝導化
1 はじめに
2 メソゲン骨格エポキシ樹脂の特徴と局所配列構造を持つエポキシ樹脂の熱伝導性
3 巨視的な異方配列構造を持つエポキシ樹脂の熱伝導性
4 低融点型液晶性エポキシ樹脂の熱伝導性
5 配列構造形成を利用した高熱伝導コンポジットの調製
第2章 ベンゾオキサゾール基含有サーモトロピック液晶性ポリマー
1 電気絶縁性・高熱伝導性樹脂材料の必要性
2 ポリベンゾオキサゾール(PBO)繊維の熱伝導性と放熱フィルムへの適用の可能性
3 ベンゾオキサゾール(BO)基を含む高分子系
3. 1 長鎖アルキレン基含有PBO
3. 2 BO基をペンダントしたポリメタクリレート(側鎖型PBO)
3. 3 BO基含有ジアミンとビスエポキシドの熱硬化物
4 液晶性エポキシ樹脂に残された問題と課題
第3章 断熱材から伝熱材へ ?ナノセルロースの挑戦?
1 はじめに
2 ナノセルロースと紙
3 セルロースの伝熱特性
4 ナノセルロースの調製
5 NCシートと繊維構造
6 NCシートの熱伝導特性
7 NCシートを骨格とする透明熱伝導フィルム
8 おわりに
【第Ⅲ編 フィラーの高熱伝導化】
第1章 高熱伝導性と高耐水性を両立するAlNフィラー皮膜の設計
1 はじめに
2 AlN表面へのα-Al2O3皮膜層の形成
3 AlN表面へのα-Al2O3/有機ハイブリッド皮膜層の形成
4 ハイブリッド皮膜AlNフィラーの熱伝導率の予測
5 おわりに
第2章 高熱伝導AlNフィラーFAN-fシリーズ
1 はじめに
2 古河電子フィラーについて
2. 1 FAN-fシリーズ
2. 2 製法概略
2. 3 各グレード概略
2. 3. 1 FAN-f80-A1(以下f80)
2. 3. 2 FAN-f30-A1(以下f30)
2. 3. 3 FAN-f50-A1(以下f50)
2. 3. 4 FAN-f05-A1(以下f05)
3 AlN の課題
3. 1 耐水性
3. 2 古河電子での水和対策
3. 3 表面処理
4 古河電子でのフィラー用途開発取組み
5 おわりに
第3章 Al/AlN フィラー(TOYAL TecFillerR)
1 TOYAL TecFiller?について
2 アルミニウムフィラー
2. 1 金属の熱伝導
2. 2 アルミニウム熱伝導フィラー
2. 3 TOYAL TecFiller TFHシリーズ
3 窒化アルミニウムフィラー
3. 1 窒化アルミニウムの熱伝導
3. 2 窒化アルミニウムの製造方法
3. 3 窒化アルミニウム熱伝導フィラー
3. 4 TOYAL TecFiller TFZ シリーズ
第4章 熱伝導フィラー用マグネシウム化合物
1 はじめに
2 熱伝導フィラー用酸化マグネシウム
2. 1 酸化マグネシウムの一般特性
2. 2 耐水性・耐酸性の改善
2. 3 応用特性例
3 熱伝導フィラー用無水炭酸マグネシウムについて
3. 1 炭酸マグネシウムの一般特性
3. 2 合成マグネサイト
3. 3 応用特性例
4 最後に
第5章 高熱伝導性コンポジット用h-BN剥離フィラー
1 はじめに
2 低充填量でのコンポジットの高熱伝導化を可能とするフィラーの形状
3 機械的プロセスを利用した高アスペクト比のh-BN剥離フィラーの開発
4 剥離h-BNフィラーがおよぼすコンポジットの熱伝導率,機械特性および成形性への影響
5 おわりに
第6章 単層カーボンナノチューブの凝集構造制御と複合体への応用
1 はじめに
2 SWNTナノフィラー
3 SWNTナノフィラーを用いたPVAとの複合体フィルムの作製とその構造評価
4 複合体フィルムの物性評価
4. 1 力学物性
4. 2 熱物性
5 延伸フィルムの物性評価
5. 1 力学物性
5. 2 熱物性
6 延伸複合体フィルム中のSWNTナノフィラーの配向
7 まとめ
【第Ⅳ編 コンポジット材料の高熱伝導化】
第1章 高放熱ナイロン6樹脂
1 はじめに
2 高熱伝導率フィラー
3 高放熱ナイロン6樹脂の概要
3. 1 高放熱ナイロン6樹脂の特性
3. 2 高放熱ナイロン6樹脂の成形加工性
3. 3 耐衝撃グレードの開発
4 高放熱ナイロン6樹脂の放熱性
4. 1 ヒートシンクでの放熱性評価
4. 2 金属との一体成形
5 採用事例
6 おわりに
第2章 高熱伝導高分子複合材料設計のための微構造制御
1 はじめに
2 複合粒子作製と微構造設計
2. 1 複合粒子作製
2. 2 微構造設計
2. 3 静電吸着複合法の利点
3 複合材料の設計指針
3. 1 h-BN-PMMA複合粒子設計
3. 2 h-BN-PMMA複合材料の作製
3. 3 パーコレーション構造および配向構造
4 おわりに
第3章 セルロースナノファイバー/h-BN複合絶縁性放熱材
1 はじめに
2 CNFの製造およびその特性について
3 表面エステル化修飾CNFの一段階調製法について
4 アセチル化修飾CNFをマトリックスとした複合化放熱材
4. 1 複合化放熱材のマトリックスとするCNFのメリット
4. 2 Acetyl-CNFをマトリックスとした複合化放熱材の作製と評価
5 おわりに
第4章 単層カーボンナノチューブの複合化によるゴムの熱伝導性向上
1 緒言
2 CNTを用いた柔らく熱伝導性の高い材料開発
2. 1 CNTの熱伝導率
2. 2 CNT/CFハイブリッド材料
2. 3 熱伝導材料としてのCNTの分散処理
3 まとめ
第5章 CNT分散構造制御による絶縁樹脂の高熱伝導化技術
1 はじめに
2 樹脂の高熱伝導化技術
2. 1 従来手法-無機系熱伝導性フィラーの配合-
2. 2 新規手法-マトリックス樹脂の高熱伝導化-
2. 2. 1 樹脂の分子構造制御技術-液晶性分子骨格の導入-
2. 2. 2 高熱伝導性と高絶縁性を両立する新規CNT分散構造モデルと材料創製
2. 2. 3 CNT分散構造制御PPS系複合体の熱伝導性と絶縁性
2. 2. 4 新規手法の応用
3 おわりに
第6章 CARMIX熱拡散シート
1 はじめに
2 「CARMIX熱拡散シート」各グレードの特徴
2. 1 グレードと基本物性
2. 2 各グレードの特長
2. 3 構造
2. 4 表面加工
2. 5 性能比較
2. 5. 1 ヒーターを用いた放熱テスト
2. 5. 2 ヒートシンクとして比較
3 まとめと今後の展開
【第Ⅴ編 応用別放熱設計】
第1章 パワーエレクトロニクス機器の放熱設計と樹脂材料
1 パワーエレクトロニクス機器とその動向
1. 1 パワーエレクトロニクスの課題
2 製品の熱設計の考え方と放熱部材としての樹脂
2. 1 製品の熱設計の考え方
2. 2 熱設計の原理
2. 2. 1 消費電力(発熱量)の把握
2. 2. 2 目標熱抵抗の算出
2. 2. 3 エレクトロニクス製品の熱回路
2. 3 樹脂材料に求められる絶縁性と熱伝導の両立性
3 パワーエレクトロニクス装置の熱設計例とその課題
3. 1 太陽光発電システムとその熱設計例
3. 2 パワーコンディショナーの構成
3. 3 熱設計の例
3. 4 実装構造上の課題
3. 5 製品設計に必要な高熱伝導性材料の性能と樹脂の可能性
第2章 次世代自動車のパワーモジュールにおける放熱設計と求められる樹脂材料
1 はじめに
2 HEV/PHEVに用いられるインバータ
3 インバータの放熱設計
4 求められる樹脂材料
5 おわりに
第3章 LED照明の放熱設計と求められる樹脂材料
1 白色LED照明と放熱技術
2 LED照明に用いられる樹脂材料
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異種材料接合技術《普及版》
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2016年刊「異種材料接合技術」の普及版。自動車、宇宙・航空など各産業分野で採用されている軽量化技術の突破口である「マルチマテリアル」のための異種材料接合技術について解説した1冊。
（監修：中田一博）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2016年当時のものを使用しております。
中田一博 大阪大学名誉教授;大阪大学
井上雅博 群馬大学
立野昌義 工学院大学
早川伸哉 名古屋工業大学
佐藤千明 東京工業大学
塩山務 バンドー化学㈱
高橋正雄 大成プラス㈱
林知紀 メック㈱
三瓶和久 ㈱タマリ工業
花井正博 多田電機㈱
吉川利幸 多田電機㈱
水戸岡豊 岡山県工業技術センター
日野実 広島工業大学
前田知宏 輝創㈱
望月章弘 ポリプラスチックス㈱
永塚公彬 大阪大学
佐伯修平 ㈱電元社製作所
北本和 ㈱電元社製作所
岩本善昭 ㈱電元社製作所
榎本正敏 ㈱WISE企画
瀬知啓久 鹿児島県工業技術センター
堀内伸 (国研)産業技術総合研究所
鈴木靖昭 鈴木接着技術研究所
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＜＜目次＞＞
〔第1編 異種材料の接合メカニズム・表面処理〕
第1章 接着・接合技術のための化学結合論
1 はじめに
2 化学結合とは何か
2.1 化学結合の概念
2.2 分子中の電荷分布に起因する化学結合の性質
2.3 金属結合のモデル化
3 2つの分子間に発生する化学的相互作用
3.1 van der Waals力
3.2 水素結合の形成
4 化学的相互作用を解析するための古典モデル
4.1 水素結合の古典的なモデル化
4.2 溶解度パラメータ
4.3 古典モデルの適用限界
5 分子軌道論に基づく界面結合形成の解析
5.1 酸・塩基仮説の考え方
5.2 分子軌道論に基づく界面相互作用の解析
5.3 電子の化学ポテンシャル
5.4 電子の化学ポテンシャルの微分による反応性指標の導入
5.5 フロンティア分子軌道論と酸・塩基仮説の比較
5.6 現実の系で界面電子移動が発現する条件
6 おわりに
第2章 異種材料接合界面の力学
1 はじめに
2 異種材料接合界面端近傍における力学的問題点
2.1 異材界面端近傍の応力
2.2 Dundursの複合パラメータ
2.3 特異応力場
3 セラミックス/金属接合体の引張り強度と破壊様式
3.1 接合体引張り強度および破壊様式に及ぼす接合処理温度の影響
3.2 接合体引張り強度に及ぼす接合界面端形状の影響
4 おわりに
第3章 金属と樹脂のレーザ接合における表面処理と接合強度
1 はじめに
2 レーザ接合の原理
2.1 熱可塑性樹脂のレーザ溶着
2.2 金属と樹脂のレーザ接合
2.3 接合面の到達温度
3 アルミニウムとアクリルの接合
3.1 金属接合面の前処理
3.1.1 サンドブラスト処理
3.1.2 陽極酸化処理
3.2 レーザ光吸収率
3.3 接合強度
3.4 接合面の観察
3.4.1 アルミニウムの接合面(接合前)
3.4.2 アクリルの接合面(接合後)
3.4.3 サンドブラストと陽極酸化の処理効果の比較
3.5 金属微細孔への樹脂の流入深さ
3.5.1 樹脂の流入深さと接合強度の関係
3.5.2 接合面内の温度分布と樹脂の流入深さの関係
4 チタンとアクリルの接合
5 おわりに
〔第2編 異種材料接合における技術開発〕
第1章 接着法
1 次世代自動車へのCFRPの適用と接着技術の課題
1.1 はじめに
1.2 現状における接着接合の車体構造への適用
1.2.1 スチール製車体の接着接合
1.2.2 アルミ製車体の接着接合
1.2.3 プラスチック材料の車体への適用と接着接合
1.2.4 複合材料の車体への適用と接着接合
1.3 今後の車体軽量化への取り組みと接着接合技術
1.3.1 マルチマテリアル化
1.3.2 組み立て工程への適合性
1.3.3 接着剤の硬化速度の問題
1.3.4 インプロセス塗装,アウトプロセス塗装への対応
1.3.5 接着技術にも求められる環境対応
1.4 おわりに
2 ゴムと金属の直接接着技術
2.1 はじめに
2.2 ゴム固有の問題
2.3 直接加硫接着技術
2.3.1 ブラスとゴムの直接加硫接着
2.3.2 亜鉛とゴムの直接加硫接着
2.4 今後の技術開発について
第2章 射出成形(インサート成形)による接合
1 異材質接合品への耐湿熱性能の付与
1.1 はじめに
1.2 NMT
1.3 新NMT
1.4 射出接合可能な樹脂
1.5 恒温恒湿試験
1.6 腐食による接合部の破壊
1.7 NMTへの耐湿熱性能の付与
1.8 アルミ以外の金属での湿熱性能
1.9 まとめ
2 粗化エッチングによる樹脂・金属接合
2.1 はじめに
2.2 アマルファ処理について
2.3 各種金属での粗化形状
2.4 インサート射出成形による接合強度測定サンプルの作成
2.5 インサート射出成形による接合強度測定結果
2.6 考察
第3章 高エネルギービーム接合
1 レーザ技術を用いたCFRP・金属の接合技術と今後の課題
1.1 はじめに
1.2 自動車の軽量化と材料の変遷
1.3 自動車構成材料のマルチマテリアル化と異材接合
1.4 樹脂材料のレーザ溶着技術
1.5 樹脂と金属のレーザ溶着技術
1.5.1 化学的な結合による方法
1.5.2 機械的な結合による方法
1.6 CFRPと金属材料の接合
1.6.1 CFRPの自動車部材への適用と課題
1.6.2 熱可塑性CFRTPの接合技術
1.7 今後の課題と展望
2 電子ビーム溶接による銅とアルミニウムなどの異種金属接合
2.1 はじめに
2.2 電子ビーム溶接法について
2.2.1 原理
2.2.2 特長
2.2.3 他工法との比較
2.2.4 適用用途
2.3 異種金属材料の溶接事例
2.3.1 銅-銅合金の接合事例
2.3.2 銅-アルミの接合事例
2.3.3 銅-ステンレスの接合事例
2.3.4 アルミ合金の溶接事例
2.4 電子ビーム溶接機について
2.5 現状の課題と今後の展望について
3 エラストマーからなるインサート材を用いた異種材料のレーザ接合技術
3.1 はじめに
3.2 インサート材を用いたレーザ接合
3.2.1 開発プロセスの特徴
3.2.2 プラスチックとの接合
3.2.3 金属との接合
3.2.4 他の異種材料接合プロセスとの違い
3.3 現在の取り組み
3.3.1 スマートフォンへの採用
3.3.2 様々な分野への拡がり
3.4 今後の展開
3.4.1 熱可塑性CFRPの接合
3.4.2 新たな接合の可能性
3.5 おわりに
4 インサート材を用いた異種材料のレーザ接合のための金属表面処理
4.1 はじめに
4.2 接着に適した金属表面の改質
4.2.1 熱可塑性エラストマーをインサートしたアルミニウム-プラスチックレーザ接合
4.2.2 接着性に優れたアルミニウム合金への陽極酸化処理
4.3 おわりに
5 ポジティブアンカー効果による金属とプラスチックの直接接合
5.1 はじめに
5.2 金属-プラスチック直接接合技術の概要
5.3 ポジティブアンカー効果による金属とプラスチックの接合
5.4 PMS処理
5.4.1 PMS処理概要
5.4.2 PMS処理方法
5.4.3 PMS処理条件
5.5 金属とプラスチックの接合
5.6 おわりに
6 樹脂表面へのレーザ処理による異種材料接合技術
6.1 緒言
6.2 AKI-LockRの概要
6.3 AKI-LockRの諸特性
6.3.1 接合強度
6.3.2 従来の接合技術とAKI-LockRの接合強度比較
6.3.3 耐久性
6.3.4 かしめ,収縮による圧着効果
6.3.5 まとめ
6.4 結言
第4章 摩擦撹拌接合
1 摩擦攪拌接合による異種材料接合の展望
1.1 状態図から見た金属材料同士の異材接合の可能性評価
1.2 異材接合が可能となる接合界面構造
1.3 摩擦攪拌接合(FSW)法
1.4 FSWによる異材接合継手形成例
1.4.1 鉄/アルミニウム 異材接合
1.4.2 鉄/銅 異材接合
1.4.3 鉄/チタン 異材接合
1.4.4 アルミニウム/チタン 異材接合
1.4.5 アルミニウム/銅 異材接合
1.4.6 アルミニウム/マグネシウム 異材接合
1.4.7 マグネシウム/チタン 異材接合
1.4.8 鋳物・ダイカスト材と展伸材との異材接合
1.4.9 複合材料(粒子分散型アルミニウム基合金)と展伸材との異材接合
1.5 摩擦攪拌点接合FSSWによる異材接合
2 摩擦重ね接合法による金属と樹脂・CFRPの接合
2.1 はじめに
2.2 摩擦重ね接合
2.3 金属/樹脂の接合
2.3.1 Al合金/ポリアミド6の接合特性に及ぼすAl合金中のMg添加量の影響
2.3.2 鉄鋼材料/樹脂の接合に及ぼす樹脂中の極性官能基の影響
2.4 金属/CFRTPの接合
2.5 金属への表面処理が接合特性に及ぼす影響
2.6 ロボットFLJによる金属/CFRTPの接合
2.7 まとめ
第5章 その他の接合方法
1 シリーズ抵抗スポット溶接による金属とCFRPの接合
1.1 はじめに
1.2 シリーズ抵抗スポット溶接を用いた金属/樹脂・CFRPの接合
1.3 実験方法
1.4 実験結果および考察
1.5 まとめ
2 アルミニウムとチタンのアーク溶接
2.1 はじめに
2.2 異種金属材料接合の基本的な考え方
2.3 A6N01と純TiのTIG溶接
2.3.1 供試材および溶接条件
2.3.2 溶接結果
2.4 おわりに
3 レーザろう付による金属とセラミックス・ダイヤモンドの接合
3.1 はじめに
3.1.1 レーザろう付(レーザブレージング)とは
3.1.2 セラミックスと金属の異材接合
3.1.3 セラミックスと金属の異材接合へのレーザブレージングの応用
3.2 接合方法と装置の特徴
3.2.1 接合方法
3.2.2 装置の特徴
3.3 代表的な接合事例
3.3.1 SiC,サイアロンならびに単結晶ダイヤモンドと超硬合金への適用事例
3.3.2 界面反応層の生成状況とせん断強度
3.4 まとめ
〔第3編 評価〕
第1章 異種材料接合の国際標準化
1 背景
2 樹脂-金属接合界面特性評価方法の開発
2.1 引張り接合特性(突合わせ試験片)
2.2 せん断接合特性
2.3 剥離強度特性
2.4 樹脂-金属接合界面の封止特性評価
2.5 冷熱衝撃試験,高温高湿試験
2.6 疲労試験
3 国際標準化活動
第2章 異種材料接合部の耐久性評価と寿命予測法
1 アレニウスの式に基づいた温度による劣化および耐久性評価法
1.1 化学反応速度式と反応次数
1.2 濃度と反応速度および残存率との関係
1.3 材料の寿命の決定法
1.4 反応速度定数と温度との関係
1.5 アレニウス式を用いた寿命推定法
2 アイリングモデルによる機械的応力,湿度などのストレス負荷条件下の耐久性加速試験および寿命推定法
2.1 アイリングの式を用いた寿命推定法
2.2 アイリング式を用いた湿度に対する耐久性評価法
2.2.1 Lycoudesモデルによる寿命予測方法例
2.2.2 Lycoudesモデルによる寿命予測の具体例
2.3 Sustained Load Test
2.3.1 接着剤A(一液性120℃/1h硬化エポキシ系)の場合
2.3.2 接着剤F(二液性60℃/3h硬化エポキシ系)の場合
2.3.3 フィルム型接着剤(177℃ 加熱硬化 ノボラック・エポキシ系)の場合
3 ジューコフ(Zhurkov)の式を用いた応力下の継手の寿命推定法
3.1 ジューコフの式
3.2 ジューコフの式による接着継手のSustained Load Test結果の解析
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食品機能性成分の安定化技術《普及版》
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2016年刊「食品機能性成分の安定化技術」の普及版。食品機能性成分別の物性・効能、不安定性要因、安定化技術、さらには製品適用事例等をまとめた1冊。
（監修：寺尾啓二）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2016年当時のものを使用しております。
寺尾啓二 ㈱シクロケム;神戸大学;神戸女子大学
上岡勇輝 日油㈱
飯塚正男 理研ビタミン㈱
石田善行 ㈱シクロケムバイオ
上梶友記子 ㈱シクロケムバイオ
生田直子 神戸大学大学院
松郷誠一 金沢大学大学院
岡本陽菜子 ㈱シクロケムバイオ
王堂哲 ロンザジャパン㈱
西澤英寿 新田ゼラチン㈱
長谷篤史 新田ゼラチン㈱
井上直樹 新田ゼラチン㈱
越智浩 森永乳業㈱
佐藤浩之 三栄源エフ・エフ・アイ㈱
小磯博昭 三栄源エフ・エフ・アイ㈱
相澤光輝 焼津水産化学工業㈱
浅利晃 ㈱ヒアルロン酸研究所
黒住誠司 甲陽ケミカル㈱
加賀出穂 甲陽ケミカル㈱
島田研作 松谷化学工業㈱
古根隆広 ㈱シクロケムバイオ
椿和文 ㈱ADEKA
中田大介 ㈱シクロケム
佐藤慶太 ㈱シクロケムバイオ
笠井通雄 日清オイリオグループ㈱
戸田登志也 フジッコ㈱
市川剛士 サンブライト㈱
眞岡孝至 (一財)生産開発科学研究所
小暮健太朗 徳島大学
上野千裕 ㈱シクロケムバイオ
渡邉由子 三菱化学フーズ㈱
田川大輔 森下仁丹㈱
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＜＜目次＞＞
【第Ⅰ編 汎用技術】
第1章 油脂コーティング・可溶化技術による機能性成分の生体利用率向上
1 はじめに
2 当社のコーティング技術
2.1 油脂コーティング技術
2.2 マルチコーティング技術
2.3 球形コーティング
2.4 ビフィズス菌への耐酸性付与
2.5 水溶性ビタミンの生体利用率の向上
3 可溶化技術
3.1 可溶化技術概要
3.2 脂溶性ビタミン可溶化液
3.3 脂溶性機能脂質成分可溶化液
4 おわりに
第2章 リケビーズ
1 はじめに
2 マイクロカプセルとは
3 安定化のデータ・事例
3.1 使用例1(機能性成分の酸化安定性の向上,ハンドリング改善)
3.2 使用例2(香料;メントール)
3.3 使用例3(2成分接触による配合変化防止)
4 製品適用事例
5 リケビーズその他のシェル剤
6 まとめ
第3章 シクロデキストリン
1 はじめに
2 シクロデキストリンの性質
2.1 包接機能
2.2 シクロデキストリンの水溶性
2.3 シクロデキストリンの消化性
2.4 シクロデキストリンの安全性
2.5 包接化方法
3 CD包接による機能性食品素材の安定化
4 おわりに
【第Ⅱ編 成分別技術】
第1章 コエンザイムQ10
1 はじめに
2 コエンザイムQ10の問題点
3 コエンザイムQ10の安定性改善
3.1 シクロデキストリン
3.2 熱・光に対する安定性
3.3 他製剤との配合
3.4 サプリメントの開発
4 おわりに
第2章 R-α-リポ酸
1 R-α-リポ酸とは
2 R-α-リポ酸の安定化
3 シクロデキストリンを用いたR-α-リポ酸の安定化技術
3.1 R-α-リポ酸-CD包接複合化法
3.2 R-α-リポ酸-CD包接複合体のSEM解析
3.3 R-α-リポ酸-CD包接複合体のXRD解析
3.4 R-α-リポ酸-CD包接複合体の熱安定性試験
3.5 R-α-リポ酸-CD包接複合体の酸安定性試験
3.6 R-α-リポ酸-γCD包接複合体の吸収性と溶解性試験
3.7 R-α-リポ酸-γCD包接複合体のヘルシーエイジング効果,抗糖尿作用
4 おわりに
第3章 δ-トコトリエノール
1 はじめに
2 γCD包接によるα-TPおよびγ-T3の安定性の改善
2.1 T3-γCD包接複合体の作製
2.2 T3-γCD包接複合体の熱安定性の検討
3 γCD包接によるT3の生体利用能の向上
3.1 γCD包接化によるT3の吸収性への影響
3.2 γCD包接化によるT3の生理活性への影響
3.3 T3-γCD包接複合体の効果
4 おわりに
第4章 L-カルニチン
1 はじめに
2 L-カルニチンの基本物性
3 利用上の安定性
4 熱安定性
5 光に対する安定性
6 安定化技術
7 加工実績
8 安全性
9 使用上の留意点
10 機能性と利用分野
10.1 脂肪燃焼の促進
10.2 体重・血中中性脂肪の減少効果
10.3 アセチルカルニチンを生成しエネルギー代謝を円滑化
10.4 アセチルカルニチンの神経作用
10.5 スポーツ栄養素としての活用
10.6 がん患者の場合
11 おわりに
第5章 コラーゲンペプチドの製造方法とその安定化技術の特徴
1 はじめに
1.1 コラーゲンとは
1.2 コラーゲン,ゼラチン,コラーゲンペプチド,アミノ酸の違い
2 コラーゲンペプチドの製法と品質への影響
2.1 ゼラチンの抽出技術
2.2 コラーゲンペプチドの製法
3 コラーゲンペプチドのアプリケーションへの利用
3.1 コラーゲンペプチドの性質や特徴
3.2 コラーゲンペプチドの反応性
3.3 コラーゲンペプチドの介護食への利用
4 コラーゲンペプチドの機能性
4.1 生理活性ペプチド
4.2 肌への効果
第6章 乳ペプチドを用いた食品物性安定化と適用事例
1 はじめに
2 粘度
3 食感向上
3.1 麺の食感向上
3.2 魚ねり製品の食感向上
3.3 チーズの食感向上
4 起泡性
4.1 起泡性ペプチド
4.2 焼成食品への応用
4.3 発泡飲料への応用
4.4 ホイップクリームへの応用
5 おわりに
第7章 抗菌ペプチド(リゾチーム,ナイシン)
1 はじめに
2 リゾチーム
3 リゾチームの抗菌効果
4 リゾチームの安定性
5 リゾチームの効果的な使い方
6 食品添加物としてのナイシン
7 ナイシンの抗菌効果
8 ナイシンの安定性について
9 ナイシンの効果的な使用方法
10 おわりに
第8章 グルコサミンの物性と応用
1 はじめに
2 NAGとグルコサミン
3 製造方法
4 食品への利用に関わる物性
4.1 味質と甘味度
4.2 溶解度
4.3 吸湿性と水分活性
4.4 pH安定性
4.5 着色性
5 サプリメントへの応用例
6 安全性
7 おわりに
第9章 ヒアルロン酸
1 はじめに
2 ヒアルロン酸の生物学・生化学
3 ヒアルロン酸の生理活性は分子量によって異なる
4 極大のヒアルロン酸による抗腫瘍作用
5 極小のヒアルロン酸(HA4)による組織恒常性維持
6 おわりに
第10章 キトサン
1 はじめに
2 キトサンの酸に対する溶解性
2.1 キトサンの溶解方法
2.2 溶解可能な酸の種類
2.3 キトサンの粘度と分子量の関係
2.4 キトサンの酸解離定数(pKa)とpHによるキトサンの性質
3 キトサンの抗菌性
3.1 キトサンの分子量と各種菌への抗菌性
3.2 キトサンの各種菌への抗カビ性
3.3 日持ち向上剤としての食品への応用例
4 キトサンの物性
4.1 吸湿性(粉末)
4.2 苛酷試験による粘度,および着色変化(粉末)
4.3 保存安定性(粉末,ポリエチレン袋入り)
4.4 加熱試験による粘度,および着色変化(溶液)
4.5 保存試験(溶液)
4.6 食品加工を想定した安定性
4.7 加工食品の使用例
5 まとめ(キトサンの食品中の安定化)
第11章 難消化性デキストリンの応用
1 はじめに
2 製造方法,分析方法および安全性
3 物理化学的性質
4 構造
5 特長
5.1 マスキング効果
5.2 安定化効果
5.3 その他の特長―生理機能
6 今後の展望
第12章 α-シクロデキストリン
1 はじめに
2 化学的安定性
3 健康に対する機能性
3.1 食後の血中中性脂肪値に対する上昇抑制効果
3.2 脂肪酸の選択的排泄効果
3.3 食後の血糖値の上昇抑制効果
3.4 LDL-コレステロール低減効果
3.5 抗アレルギー効果
4 安定化ならびにその他の応用
4.1 色素の褐変化防止
4.2 タンパクの安定化
4.3 相乗的な抗菌効果の向上
4.4 水溶性の向上
4.5 味のマスキング効果
4.6 その他の応用
5 おわりに
第13章 大麦由来βグルカン
1 はじめに
2 大麦βグルカンの食経験と健康強調表示について
3 大麦βグルカン分子について
4 抽出された大麦βグルカンの特徴
5 大麦βグルカンの機能性
5.1 内臓脂肪の蓄積と耐糖能に及ぼす影響
5.2 大麦βグルカンの抗酸化作用
5.3 低分子化大麦βグルカンの免疫活性評価
5.4 大麦βグルカンの血圧降下作用
6 おわりに
第14章 シクロデキストリンによる不飽和脂肪酸の安定化技術
1 はじめに
2 脂肪酸について
3 CDによる脂肪酸の安定化
3.1 試験方法
3.2 包接体調製方法
3.3 ω-3不飽和脂肪酸(PUFA)-CD包接体
3.4 ω-6系不飽和脂肪酸(PUFA)-CD包接体粉末
3.5 中鎖飽和脂肪酸-CD包接体
4 おわりに
第15章 クリルオイル
1 はじめに
2 オキアミ
3 クリルオイル
4 クリルオイルの酸化安定性向上
第16章 α-リノレン酸
1 はじめに
2 α-リノレン酸を含有する食用油
3 α-リノレン酸の安定性
3.1 保存時および開封後の安定性
3.2 酸化安定化技術
3.3 調理時の安定性
4 α-リノレン酸の栄養機能トピックス
5 おわりに
第17章 大豆イソフラボン
1 はじめに
2 大豆イソフラボンとは
3 大豆食品に含まれるイソフラボン
3.1 イソフラボン量
3.2 イソフラボン組成
4 大豆加工中のイソフラボンの変化
5 発酵によるイソフラボンの構造変換
6 シクロデキストリン(CD)による大豆イソフラボンの包接
7 おわりに
第18章 カロテノイド(リコピン,ルテイン,カロテン)
1 カロテノイドとは
2 主要なカロテノイドについて
2.1 ベータカロテン
2.2 リコピン
2.3 ルテイン
3 カロテノイド製剤の安定性と安定化技術
3.1 酸化防止剤による安定化
3.2 コーティング等による安定化
4 おわりに
第19章 アスタキサンチン
1 はじめに アスタキサンチンの構造と自然界における分布
2 アスタキサンチンの生理機能
2.1 抗酸化作用
2.2 その他の生理作用
3 アスタキサンチンの分解要因
3.1 熱,光による異性化
3.2 アルカリ溶液中での反応
3.3 酸素(活性酸素)やフリーラジカルとの反応
4 アスタキサンチンの安定化技術
4.1 抽出時に熱や酸素への暴露による分解を防ぐための技術
4.2 製品中のアスタキサンチンの安定化技術
4.3 光,紫外線遮断の容器の開発
5 まとめ
第20章 イソチオシアネート類とテルペノイド
1 はじめに
2 イソチオシアネート類
2.1 ワサビの辛味成分AITCの安定化
2.2 大根の辛味成分MTBIの安定化
3 テルペノイド
3.1 l-メントール
3.2 ヒノキチオール
3.3 ゲラニオール
3.4 リモネン
第21章 プロバイオティクスの先駆け-有胞子性乳酸菌ラクリスTM-
1 はじめに
2 有胞子性乳酸菌の形成
3 有胞子性乳酸菌の特長
4 有胞子性乳酸菌の腸管内での増殖と影響
5 有胞子性乳酸菌の食品への利用
6 有胞子性乳酸菌の安全性と位置づけ
7 おわりに
第22章 森下仁丹シームレスカプセル技術とビフィズス菌カプセルへの応用
1 はじめに
2 森下仁丹シームレスカプセル技術について
2.1 森下仁丹シームレスカプセルの製造方法
2.2 森下仁丹シームレスカプセルの機能と特性
2.3 生きた乾燥ビフィズス菌末のカプセル化
2.4 バイオカプセルの開発
3 ビフィズス菌カプセルへの応用
3.1 ビフィズス菌カプセル
3.2 ビフィズス菌カプセル接種効果
-
月刊機能材料2023年11月号（電子版）
￥4,070
【特集】難燃剤・難燃材料の開発と活用動向
★「難燃性」は,初期火災で加熱を受けた時に着火しにくく,また,着火後も燃え広がる速度を遅らせる機能を指しており,電気・電子,車両,建築分野などにおいて幅広く活用されております。本特集では,生活環境の安全性を確保する上で重要な役割を果たす難燃剤や難燃材料の開発や活用に向けた取り組みについて紹介しております。
＜著者一覧＞
野寺明夫 PSジャパン(株)
若山恵英 大成建設(株)
梅森浩 大成建設(株)
郭碧濤 晉一化工股份有限公司
山中翔 (公財)鉄道総合技術研究所
伊藤幹彌 (公財)鉄道総合技術研究所
望月政嗣 元・京都工芸繊維大学
天野義久 神奈川工科大学
井上秀雄 神奈川工科大学
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【特集】難燃剤・難燃材料の開発と活用動向
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5G向け低誘電性ノンハロゲン難燃ポリスチレン
Low-Dielectric Non-Halogen Flame-Retardant Polystyrene for 5G
5Gなど高周波用途では材料の低誘電性が必要となり,通信システムの安全性や信頼性より難燃性が要求される。ポリスチレンは低誘電性に優れる材料であり,今回,NOR型HALSを使用し,低誘電性を阻害しないノンハロゲン難燃ポリスチレン材料を開発した。この材料は,透明性を保持し,耐候性や熱安定性,リサイクル特性に優れる。
【目次】
1 はじめに
2 NOR型HALSによるノンハロゲン難燃化
3 NOR型HALS系難燃PSの特性
4 リサイクル特性
5 おわりに
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木質材料用難燃塗布材の開発
Development of Fire Protection Coating for Wood Materials
木材に塗布するだけで防火性能を向上できる難燃塗布材を開発した。本難燃塗布材は,ほぼ透明で木目を視認することが可能である。また,本難燃塗布材をスギCLT表面に塗布し,発熱性試験を実施した結果,準不燃性材料の基準を満たすことを確認できた。さらに本難燃塗布材を実建物の柱の仕上材であるCLT面に適用した。塗布は工場にて一般塗装に使用するスプレーにより行い,塗布後は自然乾燥後にラッピングを施した桟木を介して重ね積みを行い現場まで運搬した。実建物においては,若干白味があるが,ほぼ透明で木目をはっきりと視認でき,木質感を十分に感じられる仕上がりとなっていることを確認した。
【目次】
1 はじめに
2 既存材料との比較
3 CLTへの適用
4 実建物への適用
4.1 実施適用建物の概要
4.2 難燃塗布材の塗布
4.3 養生と運搬
4.4 塗布面の状況
5 まとめ
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低誘電ハロゲンフリー難燃剤「PQ-60」の特長と展望
Features and Prospects of Low Dielectric Halogen-free Flame Retardant “PQ-60”
5Gと6G通信の分野における,プリント基板や半導体パッケージ材料に使用されるPPEや変性BMI,スチレン系樹脂では難燃性が不十分であり,難燃性を向上させるためには難燃剤の添加が必要である。PQ-60を加えた耐熱性高分子材料は,超低誘電損失,難燃性,低熱膨張などの機能を実現し,高周波通信部品やエネルギーモジュールの信頼性と安全性を確保する。
【目次】
1 はじめに
2 伝送遅延と伝送損失
3 誘電理論と分子設計
3.1 比誘電率とClausius-Mossottiの式
3.2 誘電正接とデバイ緩和
4 PQ-60難燃剤の特徵
5 PQ-60難燃剤の応用例
6 おわりに
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車両用材料の燃えにくさを定量的に評価する
Quantitatively Evaluation of the Flammability of Materials for Railway Rolling Stock
鉄道車両の車体内装材に使用される材料(以下,車両用材料)には,火災に対する安全性の確保のため,燃えにくい性質が求められる。このため,車両用材料には国土交通省令によって,燃えにくさを示す基準として燃焼区分が定められている。例えば,炎は上方へと広がるため,天井や壁等の車内の高い位置にある材料ほど,より燃えにくい燃焼区分が必要になる。本稿では,車両用材料の燃焼区分に関する国土交通省令による基準や試験方法を紹介するとともに,燃焼区分を定量的に評価した結果および燃焼時に発生する有毒ガス量を測定する手法を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 車両用材料の燃えにくさとは
3 燃えにくさを定量的に評価する
3.1 CCM試験とは
3.2 試験方法
3.3 評価項目
3.3.1 発熱速度
3.3.2 煙生成速度
3.4 試験対象とした材料
3.5 試験結果
4 燃焼区分の定量的な分類
5 有毒ガス評価への取り組み
5.1 CCM-IR試験装置の概略
5.2 CCM-IR試験装置による測定結果例
6 おわりに
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[Material Report-R&Dー]
プラスチックリサイクルの先進的モデルとしてのポリ乳酸
―自然界が有する真のリサイクルシステムへのリンク―
Polylactic Acid as An Advanced Model of Plastic Recycling Linking to Natural Carbon Cycle of True Recycling System
これまでの石油系プラのPETボトルのマテリアルリサイクルなどはローカルな目先の対症療法に過ぎず,真の解決策とはなり得ない。本稿では,自然界が有する真のリサイクルシステムである物質循環(炭素循環)にリンクした生分解性バイオマスプラのポリ乳酸のリサイクルを地球的規模のグローバルな視点から論考する。
【目次】
1 はじめに
2 自然界が有する真のリサイクルシステムとは
2.1 物質循環としての炭素循環
2.2 バイオプラスチックの分類と識別表示制度
3 ポリ乳酸の物質循環(炭素循環)とリサイクル
3.1 グローバルな視点から
3.2 ローカルな視点から
3.2.1 バイオリサイクル…堆肥化(好気性下)又はバイオガス化(嫌気性下)
3.2.2 ケミカルリサイクル…熱分解による原料ラクチドへの還元
3.2.3 マテリアルリサイクル
4 ライフサイクルアセスメント(LCA)による環境負荷の客観的・定量的評価
5 真に持続可能な資源循環型社会へ
5.1 生分解性プラスチックの理想像
5.2 日本における先進的モデルとしての富良野市
6 おわりに
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自動運転用の仮想空間シミュレータ
A Virtual World Simulator for Autonomous Driving Cars
世界の自動運転開発は既に社会実装(実用化)の段階に入っており,ここ数年の米中日の目まぐるしい動きを説明する。日本については国家プロジェクトが重要な役割を果たしており,その体制を説明する。筆者等の国プロ「DIVP」は,実車テストとはデジタルツインの関係になる「仮想空間シミュレータ」を開発し,現状では世界トップレベルの現実世界再現性を達成している。「仮想空間シミュレータ」は,単なるシミュレータの枠を超えて,自動運転開発を支える幅広い基盤技術へと発展しつつある。この現状を,2つの例で説明する。
【目次】
1 自動運転の社会実装を巡る,世界と日本の状況
2 自動運転車の開発には,なぜ仮想空間シミュレータが必須か?
3 仮想空間シミュレータは,自動運転車の「眼」であるセンサの,不完全さの再現が重要
4 仮想空間シミュレータの更なる応用①:複雑な統合センサシステムのための研究プラットフォーム
5 仮想空間シミュレータの更なる応用②:HILSコントローラ
6 まとめ
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[Market Data]
試薬工業の市場動向
科学の発展や研究開発,環境分析などに貢献する試薬工業は,景気の変動に大きく左右されないといわれているが,景気回復に伴い増加傾向にあった医薬品製造業における研究費は,2021年は対前年比1.7%の減少となっている。近年はバイオ,環境,食品などの用途で新しい試薬が開発されているが,新型コロナウィルス感染症の拡大により,感染検査薬として試薬のニーズが高まっている。
【目次】
1 概要
2 需給動向
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タッチパネル工業の市場動向
タッチパネルの需要は,スマートフォン向けを中心に堅調に拡大を続けていたが,2014年ごろからスマートフォンやタブレットPCの成長鈍化により,上げ幅が鈍化傾向となった。2021年もその傾向が続いたとみられる。インセル型,オンセル型の普及は着実に進んでいて,メーカーの淘汰,再編の動きは相変わらず活発であり,タッチパネル業界は依然として市場での生き残りを賭けた競争が続いている。
【目次】
1 概要
2 市場動向
3 材料・開発動向
4 企業動向
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[Material Profile]
液体アンモニア
ヨウ素
炭化ケイ素 -
月刊バイオインダストリー 2023年10月号（電子版）
￥4,950
著者一覧
井上國世 京都大学名誉教授
三石誠司 宮城大学
中野康行 不二製油㈱
川口甲介 ㈱CO2資源化研究所
湯川英明 ㈱CO2資源化研究所
魚井伸悟 マリンフード㈱
村上真理子 農林水産省
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【特集】「プロテインクライシスに対するフードテックの挑戦―現状と今後の展望-」
Challenges of FoodTech to Protein Crisis - the Status quo and the Prospects-
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「プロテインクライシスに対するフードテックの挑戦」についての序章
【目次】
I 世界および日本の食料事情
1 人口爆発
1. 1 世界の人口
1. 2 マルサス人口論
2 日本の食の状況
2. 1 食料,食糧,糧食,食料品,食品,食物,栄養,飼料,作物
2. 2 日本の食料自給率
2. 3 食料国産率
2. 4 日本の食料自給の傾向
2. 5 食料自給率におけるフードロス
2. 6 日本の穀物自給率
2. 7 穀物の栄養成分
2. 8 過去20年間に世界の穀物需要は1.5倍に増加
2. 9 今後30年間に穀物需要は1.7倍増加
2. 10 穀物需要におけるバイオタノール(BE)の台頭
2. 11 畜産物の需要見通し
2. 12 日本の牛肉消費動向
2. 13 プロテインクライシス(PC)
3 食料に関わる世界の現状
3. 1 食料に関わる諸課題
3. 2 異常気象
3. 3 農業の環境への負荷
3. 4 農業に起因するGHGの問題
3. 5 貧困,飢餓,南北問題
3. 6 経済成長と食料生産性
3. 7 食をめぐる世界と日本の状況
II プロテインクライシス(PC)に対するフードテック(FT)の現状
4 フードテック(FT)
4. 1 FTの定義
4. 2 FTの背景
4. 3 FT 市場は700兆円
4. 4 日本のFT への取り組みは遅れている
4. 5 日本の取組み(フードテック官民協議会とフードテック推進ビジョン)
4. 6 日本発FTの目指す姿
4. 7 FTの分類とインパクト
4. 8 肉を食べることの意味
5 代替肉を開発・製造するための作戦
5. 1 代替肉の位置付け
5. 2 植物肉(プラントベースミート,PBM)の栄養価
5. 3 作戦1:従来行われてきた植物性タンパク質や魚肉の利用
5. 4 作戦2:畜産肉以外のタンパク質を原料とした代替肉
5. 5 作戦3:微生物や藻類由来タンパク質を原料とする代替肉
5. 6 微生物タンパク質
5. 7 微生物タンパク質の利用の歴史
5. 8 粗タンパク質(crude protein)
5. 9 石油タンパク質およびSCP(single cell protein)
5. 10 SCPの栄養学的特徴
5. 11 水素細菌または水素酸化細菌の利用
6 藻類タンパク質
6. 1 藻類タンパク質の利用
6. 2 藻類の培養法
7 精密発酵(precision fermentation,PF)
7. 1 精密発酵の概要
7. 2 精密発酵(PF)の生産工程
8 作戦4:培養肉
8. 1 動物細胞培養の歴史
8. 2 動物細胞培養技術を用いる培養肉の製造
8. 3 培養肉をめぐるニュース
8. 4 畜産の問題点
8. 5 培養肉に対する社会の反応
8. 6 培養肉と食文化および食の伝統
9 作戦5:遺伝子改変技術を用いる食用動物,魚,植物の改変
10 作戦6:昆虫食
11 代替肉の市場
11. 1 代替肉の世界市場は2050年に5.4倍に増加
11. 2 培養肉の市場
11. 3 昆虫食および昆虫飼料の市場
12 食品中の主要タンパク質
12. 1 食品タンパク質の概要
12. 2 必須アミノ
12. 3 小麦タンパク質
12. 4 大豆タンパク質
12. 5 大豆タンパク質の食品特性
12. 6 米タンパク質
12. 7 卵タンパク質
12. 8 乳タンパク質
12. 9 畜肉タンパク質
12. 10 魚肉タンパク質
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世界の食肉需要とビジネスとしての代替肉の可能性
Global Meat Supply/Demand and the Potential of Cultured Meat as a Business
現代の食肉生産は「規模の経済」を追及する形で拡大してきたが,その上限については漠然とした不安が存在することも事実である。対策の1つとして代替肉が注目されている。本稿では世界の食肉需給と貿易を概観し,その上でビジネスの側面から見た代替肉,とくに培養肉(cultured meat)の可能性と,克服すべきハードルを検討する。
【目次】
1 はじめに
2 世界の食肉生産の動向
2. 1 問題の根幹と食肉生産
2. 2 食肉の貿易
3 代替肉の現実的な可能性
3. 1 市場規模
3. 2 企業数
3. 3 商業化へのリアリティ検討へ
4 おわりに
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粒状大豆たん白の開発と大豆ミートへの展開
【目次】
1 植物性(大豆)たん白
2 粒状植物性(大豆)たん白
2. 1 種類
2. 2 製造条件
2. 3 食感及び風味
3 代替肉(大豆ミート)
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水素細菌を用いたタンパク質の生産
Production of Alternative Proteins using the UCDI(R) Hydrogen Bacteria
近年,タンパク質の需要と供給のバランスが崩れる「プロテインクライシス」が危惧され,畜産に依存しないタンパク源として「代替タンパク質」の開発が進んでいる。我々が取り組んでいる,CO2を炭素源,水素をエネルギー源として生育するUCDI(R)水素菌を用いた新規バイオプロセスによるタンパク質素材の製造について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 畜産物生産の限界要因
3 代替タンパク質
3. 1 微生物タンパク質(SCP)
3. 2 精密発酵(Precision Fermentation)
4 バイオプロセス産業
4. 1 バイオプロセス産業の変遷
5 株式会社CO2資源化研究所(UCDI)の取り組
5. 1 UCDI(R)水素菌について
5. 2 プロテイン事業の工業化に向けて
6 終わりに
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代替チーズ「スティリーノ」
Technical Advanced Imitation Cheese,STYRINO
人類は長い歴史をかけて完全食品とも言われるチーズを発明,発展させてきた。海外では代替チーズと呼ばれる食材にまで進化,発展し,普及しつつあるが,日本国内ではまだ認知,普及は発展途上である。そんな代替チーズについて弊社商品を一例として紹介しつつ,代替チーズの過去,現在,未来について概説する。
【目次】
1 「スティリーノ」とは
2 代替チーズの歴史
3 代替チーズの存在意義と2つのアプローチ
4 海外の代替チーズ事情
5 現在の国内の代替チーズ事情
6 スティリーノの詳細と特徴紹介
6. 1 コレステロール含量低減
6. 2 モッツァレラタイプ
6. 3 乳成分完全不使用「ヴィーガン」
7 今後の課題と展望
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期待が高まるフードテックビジネス～フードテック官民協議会の取組～
Foodtech has a Potential for Growth in the Food Industry-Initiatives of the Food Tech PublicPrivate Council-
【目次】
1 期待が高まるフードテックの分野
2 フードテックを推進する背景
3 フードテック官民協議会
4 フードテック推進ビジョンとロードマップの策定
5 ビジョンの実現に向けた取組
6 さいごに
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BIO PRODUCTS
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パントテン酸カルシウム(Calcium pantothenate) -
月刊機能材料2023年10月号（電子版）
￥4,070
【特集】SDGs・CASE 対応!自動車内外装を中心としたプラスチック加飾・塗装代替技術の最新動向
★自動車の内装や外装の加飾は,付加価値の高いデザインを生み出しつつも,加工段階,あるいはフィルムなどの材料自体の環境負荷の低減をはじめとする課題への対応も求められております。本特集では,プラスチック加飾・塗装代替技術について,技術の内容や特徴,動向を解説していただきました。
＜著者一覧＞
桝井捷平 MTO技術研究所
近藤要 出光ユニテック(株)
矢葺勉 布施真空(株)
岸本学 三菱ケミカル(株)
上村泰二郎 (株)GSI クレオス
湊遥香 信州大学
鈴木大介 信州大学
田中慎二 (国研)産業技術総合研究所
小野英明 (国研)産業技術総合研究所
吉田勝 (国研)産業技術総合研究所
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【特集】SDGs・CASE 対応!自動車内外装を中心としたプラスチック加飾・塗装代替技術の最新動向
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はじめに
Preface
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SDGs対応プラスチック加飾・塗装レス技術の最新動向
Latest Trends in Plastic Decoration and Paintless Technologies for SDGs
近年,モノづくりの世界は“低コスト価格競争”から“高付加価値競争”への移行が進み,人の感性に訴えかける製品開発が求められている。2次品質(官能品質,質感)を向上させる手段として「加飾技術」への関心は,ますます高くなっている。現在,SDGs,COPなどの世界共通目標,ならびにCASE,MaaSなど自動車産業の共通目標があり,今後の加飾は,これらに対応したものになっていく必要があると考えられる。本稿では,SDGs,サステナブル対応に向けたプラスチック加飾技術・塗装代替技術の最新動向について説明する。
【目次】
1 今後の加飾に関連する国際社会の目標,自動車メーカー(産業)の目標
1.1 国際社会の目標
1.2 自動車メーカー(産業)の目標
2 今後の加飾
2.1 塗装・めっき代替(塗装・めっきレス)加飾
2.1.1 加飾フィルム貼合による塗装代替
2.1.2 高外観原着材料によるモールドインカラー(MIC)
2.1.3 インモールド塗装(IMP)
2.2 塗装代替以外の環境対応加飾技術
2.2.1 植物由来材料,植物由来繊維複合材料使用の加飾
2.2.2 軽量化と加飾,マルチマテリアルの加飾
2.2.3 易解体,モノマテリアル化,リサイクル材利用加飾
2.3 高付加価値製品につながるその他の加飾
2.3.1 機能付加加飾
2.3.2 バイオミメティクスと構造色加飾
2.3.3 3Dプリント着色加飾
2.3.4 3次元形状品への直接インクジェット印刷
3 自動車内装部品への適用,展開
3.1 各加飾技術の展開状況
3.1.1 フィルム加飾
3.1.2 NSD(Non Skin Decoration)
3.1.3 型内塗装
3.1.4 ソフト表面加飾
3.1.5 繊維複合材加飾
3.1.6 伝統工芸を用いた加飾
3.1.7 間接照明を利用した加飾
3.2 次世代モビリティキャビン
4 塗装代替以外の自動車外装への適用,展開
4.1 今後の自動車外装部品の代表例
4.2 今後の自動車外装イメージ
5 まとめ(今後の加飾の予想)
6 おわりに
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高透明ポリプロピレンシートによるポリプロピレン成形品の機能性向上と環境負荷低減
Improvement Functionality and Reduction of Environmental Burdens of Polypropylene Parts with High Transparent Polypropylene Sheets
我が社では,独自のポリプロピレン(PP)の結晶化コントロール技術による高透明PPシートを1981年に上市以来,食品包装を中心に展開してきた1)。高透明PPシートの特徴である優れた透明性,成形性に加え,屋外で使用可能な耐候性の付与や易接着機能,蓋材とのイージーピール性等の付与により,輸送機器(二輪車,自動車)や医薬品包装の分野へ展開している。近年では,プラスチックの資源循環への社会的要望の高まりに伴い,リサイクル特性に優れる高透明PPシートが注目されている。本稿では,高透明PPシートである出光加飾シートTMによるポリプロピレン成形品の機能性向上と環境負荷低減について紹介する。
【目次】
1 高透明PPシート・出光加飾シートの概要
1.1 透明性と意匠表現性
1.2 独自の結晶構造による優れた成形性と成形時の結晶化進展による物性向上
1.3 出光加飾シートの表面硬度
2 出光加飾シートを用いた加飾成形によるPP成形品の塗装代替と環境負荷低減
2.1 成形品塗装の環境負荷と塗装代替技術
2.2 出光加飾シートをクリア層として用いた塗装代替
2.3 出光加飾シートを用いた加飾成形品のリサイクル適性
3 出光加飾シートによるプラスチック成形品の高意匠化・高機能化
3.1 出光加飾シートとテクスチャー転写成形の組み合わせによる高意匠成形品
3.2 出光加飾シートの誘電特性を活かした用途展開
4 おわりに
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TOM 工法による自動車内外装の3次元表面加飾技術
3D Surface Decoration Technology for Automotive Interiors and Exteriors Using the TOM Method
自動車の内装や外装部品には金属,非金属,プラスチック,複合材,ガラス等多くの素材が使用されており,しかも形状は平面だけではなく曲面を有したものも多く,これらの加飾には高意匠性に加えブランドの独自性とカーボンニュートラル社会の実現に向けた環境適合性が求められている。本稿では塗装の代替技術として注目されているTOM(Three dimension Overlay Method)工法を中心に自動車内装及び外装部品への3次元表面加飾技術について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 TOM(Three dimension Overlay Method=3次元表面被覆工法)
3 TOM工法を進化させたNeo-TOM工法
3.1 Neo-TOM工法の原理
3.2 Neo-TOM工法のプロセス
4 自動車へのTOM及びNeo-TOM工法の応用
4.1 内装への応用
4.2 外装への応用
4.3 フィルム加飾による環境負荷の低減
5 TOM工法で使用されるフィルム(表皮材)
6 近未来の自動車工場
7 おわりに
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DURABIO (デュラビオ)の自動車内外装の塗装レス化と環境への対応
DURABIO’s Paintless Automotive Interiors and Exteriors and its Environmental Friendliness
三菱ケミカルは,KAITEKIの実現に向けた取組みを推進する製品群として,枯渇しない原料,すなわちサスティナブルリソースを用いたバイオポリマーの開発と実用化に鋭意取り組んでおり,自然環境に負荷をかけない生分解性プラスチック「Bio PBSTM」に加え,植物由来の透明バイオエンジニアリングプラスチック「DURABIOTM(デュラビオ)」の開発と市場導入を推進してきている。
【目次】
1 はじめに
2 DURABIOTMとは
3 DURABIOTMの製造方法
4 DURABIOTMの材料特性
4.1 光学特性
4.2 耐光性・耐候性
4.3 表面硬度・耐傷付き性
4.4 衝撃特性
4.5 耐薬品性
4.6 意匠性
4.7 成形性
4.8 撥菌細菌低付着機能
5 用途展開
5.1 自動車内外装材着部品への適用
5.2 車載ディスプレイ用透明パネルカバーへの適用
5.3 自動車分野以外への適用
6 DURABIOの環境特性
7 終わりに
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SDGsの観点からみる型内塗装技術の最新情報
In-Mold Coating Technology Latest Information from SDGs View
ここ数年投稿記事や講演会,及び展示会などのメディア媒体を通じて独Krauss Maffei社が提唱する型内塗装技術(Color Form)による欧米の採用事例や機能・特徴について言及し,環境に優しい工法として紹介してきたが,既存のプラスチック塗装工程と比べた具体的なCO2削減効果の数値検証は十分ではなかった。最近になって先行する欧州でもColor Form設備を導入した顧客による協力を得て深く精査され,また国内においても自動車部品メーカー,並びに当社のパートナーであるプラスチック塗料専門メーカー武蔵塗料による協力を得て,対環境に焦点を当てたCO2削減効果の数値精査が進んでいる。今回の記事では型内塗装技術の欧米を中心とした最新の採用動向とSDGsの観点からみた本技術の特徴について展開する。
【目次】
1 最新の型内塗装採用事例
2 SDGs視点から見た型内塗装の優位性
3 スプレー塗装と比較したCO2削減効果
4 型内塗装技術の魅力
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[Material Report-R&Dー]
高分子微粒子を活用した新たなマテリアルリサイクルの実現
Sustainable Material Recycling Using Polymeric Microparticles
高分子材料は私たちの生活を豊かにする一方,近年,環境汚染や資源の枯渇などの社会問題として取り上げられる。そのため,品質の高い製品をより長く使うだけでなく,効率的にリサイクルし,再利用することが求められている。そのような背景の中,本稿では,高分子微粒子を活用したクローズドループ可能なマテリアルリサイクルについて述べる。
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バイオポリエステル・バイオポリアミドマルチブロック共重合体の合成および評価
Synthesis and Characterization of Multiblock Copolymer Composed of Biopolyester and Biopolyamide
高い生分解性をもつポリアミド4(PA4)と,ポリブチレンサクシネート(PBS)とのマルチブロック共重合体を合成した。PBSとPA4のブロックサイズを系統的に変えた共重合体のキャストフィルムの物性を評価した結果,透明で柔靭な機能を発現させることができた。広角X線回折により,この機能発現はフィルムの結晶化度に起因すると示唆された。
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[Market Data]
有機ゴム薬品工業の市場動向
有機ゴム薬品はユーザー企業の海外生産シフトという構造的な問題のもとで,2009年以降生産量を減少させてきた。2017年,2018年は生産量,販売量ともに増加に転じたが,2019年,2020年は一転して減少となった。2021年は新型コロナ影響から経済が回復しつつあり,コロナ前の水準に戻りつつある。
【目次】
1 需要動向
2 新ゴムの需給動向
3 有機ゴム薬品の輸出入推移
4 メーカー動向・製品開発
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[Material Profile]
メタクリル酸クロライド -
IoTを指向するバイオセンシング・デバイス技術《普及版》
￥3,190
2016年刊「IoTを指向するバイオセンシング・デバイス技術」の普及版。バイオ・化学センシング、ウェアラブルデバイス、そして情報通信・サイバー関連まで、IoTを指向したセンシング技術についてまとめた1冊。
（監修：民谷栄一、関谷毅、八木康史）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=9227"target=”_blank”>この本の紙版「IoTを指向するバイオセンシング・デバイス技術(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2016年当時のものを使用しております。
民谷栄一 大阪大学
當麻浩司 東京医科歯科大学
荒川貴博 東京医科歯科大学
三林浩二 東京医科歯科大学
永井秀典 (国研)産業技術総合研究所
永谷尚紀 岡山理科大学
山中啓一郎 大阪大学
村橋瑞穂 大阪大学
齋藤真人 大阪大学
牛島ひろみ (有)バイオデバイステクノロジー
遠藤達郎 大阪府立大学
脇田慎一 (国研)産業技術総合研究所
坂田利弥 東京大学
村上裕二 豊橋技術科学大学
山崎浩樹 ㈱テクノメディカ
横田知之 東京大学
南豪 東京大学
南木創 東京大学
時任静士 山形大学
徳田崇 奈良先端科学技術大学院大学
竹原宏明 奈良先端科学技術大学院大学(現)東京大学
野田俊彦 奈良先端科学技術大学院大学
笹川清隆 奈良先端科学技術大学院大学
太田淳 奈良先端科学技術大学院大学
荒木徹平 大阪大学
菅沼克昭 大阪大学
関谷毅 大阪大学
北村雅季 神戸大学
中村雅一 奈良先端科学技術大学院大学
槇原靖 大阪大学
村松大吾 大阪大学
八木康史 大阪大学
沼尾正行 大阪大学
吉本秀輔 大阪大学
内山彰 大阪大学
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＜＜目次＞＞
第1章 IoTのためのバイオ・化学センシング
1 揮発性化学情報(生体ガス・匂い成分)のためのバイオスニファ&探嗅カメラ
1.1 はじめに
1.2 酵素を利用したガス・匂い成分の高感度センシング
1.3 脂質代謝評価のための生化学式ガスセンサ「バイオスニファ」
1.3.1 酵素を用いたアセトンガス用バイオスニファ
1.3.2 呼気中アセトン計測による脂質代謝評価
1.4 呼気中エタノール用の可視化計測システム「探嗅カメラ」
1.4.1 エタノールガス用探嗅カメラ
1.4.2 呼気エタノールガスの可視化計測とアルコール代謝能の評価応用
1.5 おわりに
2 遺伝子センシング
2.1 はじめに
2.2 超高速PCR技術
2.3 IoTによる遠隔医療を志向した遺伝子センシングシステム
2.4 おわりに
3 食品機能センシング
3.1 はじめに
3.2 食品の機能性表示
3.3 食品機能センシング
3.3.1 抗酸化力測定
3.3.2 ORACによる抗酸化力測定
3.3.3 電気化学発光(ECL)による抗酸化力測定
3.4 食品機能のIoT利用
3.5 まとめ
4 微生物・ウイルスセンシング
4.1 はじめに
4.2 モバイル電気化学バイオセンサー
4.2.1 モバイル遺伝子センシング
4.3 モバイル型生菌数センサー
4.4 携帯電話カメラ機能を用いたモバイルバイオセンサーの開発
5 スポーツバイオセンシング
5.1 はじめに
5.2 無線通信機能を備えた携行型電気化学センサの開発
5.3 電気化学計測条件の検討
5.4 実試料の計測
5.5 まとめ
6 テロ対策化学生物剤センシング
6.1 はじめに
6.2 化学剤・生物剤センシング
6.3 捕集から検知までを可能にする自動検知装置の開発
6.4 おわりに
7 重金属汚染センシング
7.1 はじめに
7.2 6種類の重金属の同時測定
7.3 実サンプルを用いた測定
7.4 おわりに
8 ポリマー製フォトニック結晶を用いたポータブルバイオセンシング
8.1 はじめに
8.2 ナノ光学デバイスのバイオセンシングデバイスへの応用
8.2.1 ナノフォトニクス
8.2.2 ナノフォトニクスを用いたバイオセンシングデバイス開発の利点
8.3 ポリマーを基材としたバイオセンシングデバイスの開発
8.3.1 ナノインプリントリソグラフィーを基盤技術とした「プリンタブルフォトニクス」
8.3.2 フォトニック結晶
8.4 IoT応用を指向したフォトニック結晶バイオセンシングデバイス
8.4.1 ポリマー製フォトニック結晶を用いた酵素反応の検出
8.4.2 CMOSカメラを用いた酵素反応の検出
8.5 おわりに
9 ストレスセンシング
9.1 はじめに
9.2 ストレス学説とストレスマーカー計測の課題
9.3 ストレスセンシング用バイオ・化学センシングデバイス技術
9.4 ストレスセンシング用マイクロ流体デバイス技術
9.4.1 唾液NO代謝物分離アッセイ用マイクロ流体デバイスの開発
9.4.2 唾液NO代謝物分離アッセイの実唾液による実証研究
9.5 ストレスセンシング用マイクロバイオセンサー技術
9.5.1 ストレスセンシング用マイクロバイオセンサーの開発
9.6 ウエアラブルバイオセンサー技術
9.6.1 ストレスセンシング用ウエアラブルバイオセンサー
9.6.2 有機トランジスター型FETバイオセンサーの研究
9.6.3 有機トランジスター型FETストレスマーカーセンサーの基礎研究
9.7 終わりに
10 IoT/体外診断デバイスに向けた半導体バイオセンサの可能性
10.1 はじめに
10.2 半導体バイオセンサの原理
10.3 半導体/バイオインターフェイス構造の理解・設計・応用
10.4 診断医療における半導体バイオセンサの可能性
10.4.1 採血フリーグルコーストランジスタ
10.4.2 酵素活性イオンセンシングに向けた一方向固定酵素ゲートトランジスタの創製
10.4.3 アレルギー診断に向けた半導体原理に基づくバイオセンシング技術
10.4.4 Molecular charge contact法による生体分子計測
10.4.5 分子動力学シミュレーションによる半導体/バイオインターフェイス構造の解明
10.4.6 マルチバイオパラメータの同時計測技術
10.5 むすび
11 指輪型精神性発汗計測デバイス
11.1 はじめに
11.2 ストレス社会とストレスチェック制度
11.3 ストレスとは
11.4 ストレス計測
11.5 指輪型デバイス
11.6 指輪型発汗計
12 POCT型体外診断用機器の実用化
12.1 臨床検査用POCT機器
12.2 IoT機能搭載の臨床検査機器
12.3 ヘルスケア領域における検査機器のIoT機能
12.4 最後に
第2章 フレキシブルデバイス
1 フレキシブル温度センサ
1.1 はじめに
1.2 従来の温度センサ
1.3 ポリマーPTC
1.4 体温付近で反応するポリマーPTC
1.5 印刷可能なフレキシブルポリマーPTC
1.6 まとめ
2 有機FET型化学センサ
2.1 はじめに
2.2 有機トランジスタ型化学センサの構造と動作原理
2.3 オンサイト検出を指向した環境計測用センサデバイス
2.4 抗体および酵素を用いないアレルゲン検出法
2.5 有機FET型センサによる身体情報の可視化
2.6 おわりに
3 CMOS技術によるインプランタブル生体センサ
3.1 はじめに
3.2 CMOSチップ搭載インプランタブルセンサに求められる特徴
3.3 インプランタブルCMOSイメージセンサによるグルコースセンシング
3.4 CMOS搭載型フレキシブルバイオデバイスの実現
3.5 まとめと将来展望
4 柔軟なウェアラブルデバイスに向けた銀ナノワイヤ配線の開発
4.1 はじめに
4.2 ウェアラブルデバイス用材料に求められる機械的性質
4.3 ストレッチャブル配線の開発動向
4.4 銀ナノワイヤを用いたストレッチャブル配線技術
4.5 まとめ
5 電極表面処理技術と物性評価
5.1 はじめに
5.2 金属表面の性質
5.3 単分子膜形成
5.4 仕事関数
5.5 表面エネルギー
6 フレキシブルエナジーハーベスター
6.1 エナジーハーベスティングとは
6.2 環境エネルギーの種類と対応するエナジーハーベスターの特徴
6.3 光利用エナジーハーベスター
6.4 電波利用エナジーハーベスター
6.5 振動・圧力利用エナジーハーベスター
6.6 熱利用エナジーハーベスター
第3章 情報通信・サイバー関連
1 歩行映像解析によるバイオメトリック個人認証
1.1 はじめに
1.2 歩容認証の流れと特徴表現
1.2.1 歩容認証の流れ
1.2.2 モデルに基づく特徴表現
1.2.3 見えに基づく特徴表現
1.3 観測方向変化に頑健な手法
1.3.1 生成的アプローチ
1.3.2 識別的アプローチ
1.4 おわりに
2 センサデータに基づく情報システムの構築
2.1 センサデータに基づく音楽コンテンツ生成
2.2 共感空間:人の感情と行動を考慮するアンビエントシステム
2.3 音楽聴取者の生体信号データからのモチーフの発見とそれによる感情の特定
2.3.1 手法
2.3.2 結果
2.3.3 まとめ
3 ストレッチャブル電極を用いた生体計測システム
3.1 はじめに
3.2 ストレッチャブル電極を備えたワイヤレス脳波計測システム
3.2.1 ワイヤレス脳波計測センサシステム
3.2.2 ストレッチャブル電極シート
3.2.3 接触インピーダンス計測回路
3.3 実測結果
3.4 フロンタール脳波を用いたアルツハイマー診断
3.4.1 被験者
3.4.2 脳波計測
3.4.3 実測結果
3.5 まとめ
4 ウェアラブルセンサによるスポーツ支援
4.1 ウェアラブルセンサとスポーツ
4.2 ウェアラブルセンサを用いた深部体温推定
4.2.1 深部体温計測の現状
4.2.2 生体温熱モデル
4.2.3 Gaggeの2ノードモデルによる深部体温推定
4.2.4 モデルパラメータのキャリブレーション
4.3 今後の展望
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機能性色素の新規合成・実用化動向《普及版》
￥3,850
2016年刊「機能性色素の新規合成・実用化動向」の普及版。各応用分野における性能向上、新しい応用分野を切り拓くための機能性色素各種の新規合成技術を詳しく解説した1冊。
（監修：松居正樹）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2016年当時のものを使用しております。
松居正樹 岐阜大学
松本真哉 横浜国立大学
前田壮志 大阪府立大学
小野利和 九州大学
久枝良雄 九州大学
村中厚哉 (国研)理化学研究所;埼玉大学
内山真伸 東京大学;(国研)理化学研究所
窪田裕大 岐阜大学
船曳一正 岐阜大学
樋下田貴大 日本化薬㈱
望月典明 日本化薬㈱
八木繁幸 大阪府立大学
櫻井芳昭 (地独)大阪府立産業技術総合研究所
平本昌宏 (共)自然科学研究機構
坂本恵一 日本大学
高尾優子 (地独)大阪市立工業研究所
久保由治 首都大学東京
大山陽介 広島大学
榎俊昭 広島大学
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＜＜目次＞＞
【総論】
第1章 機能性色素の現況
1 感熱・感圧色素
2 熱転写色素
3 カラーフィルタ用色素
4 二色性色素
5 記録用色素
6 インクジェット色素
7 有機光電導体(OPC)の電荷発生材料
8 トナー
9 太陽電池用色素
10 医療用色素
11 波長変換色素
12 センサー色素
13 その他
第2章 機能性色素の構造・物性の評価と設計
1 はじめに
2 色素分子の電子状態
3 固体状態の色素の電子状態の検討
4 機能性色素の分子設計について
【新規合成技術編】
第1章 新規スクアレン色素の開発
1 はじめに
2 縮合反応によるスクアレン色素の合成
3 触媒的クロスカップリングによるスクアレン色素の合成
4 スクアレン発色団への官能基の導入と応用展開
5 おわりに
第2章 分子の自己組織化を用いた新規の機能性色素開発
1 はじめに
2 分子の自己組織化を利用した共結晶デザイン
3 分子の自己組織化を利用した多成分結晶の調製
3.1 多成分結晶の設計と構造
3.2 多成分結晶の光機能特性
3.3 有機化合物センサーへの応用
4 おわりに
第3章 フタロシアニン系近赤外色素の合成技術
1 はじめに
2 アズレン縮合型フタロシアニン誘導体(アズレノシアニン)
3 芳香族性ヘミポルフィラジン
4 拡張型フタロシアニン
5 おわりに
第4章 ホウ素錯体色素の開発
1 はじめに
2 有機ホウ素錯体と蛍光特性
3 有機ホウ素錯体の表記法
4 N^N型ホウ素錯体
4.1 対称型BODIPY色素の合成法
4.2 非対称型BODIPY色素の合成法
4.3 BODIPY色素のメソ位(8位)への置換基導入法
4.4 BODIPY色素のβ位(2位および6位)への置換基導入法
4.5 BODIPY色素のα位(3位および5位)への置換基導入法
4.6 BODIPY色素のβ’位(1位および7位)への置換基導入法
4.7 BODIPY色素のホウ素原子上(4位)への置換基導入法
4.8 BODIPY色素の吸収および蛍光特性
4.9 BODIPY色素のメソ位の置換基の吸収・蛍光特性への影響
4.10 BODIPY色素のα位,β位,β’位の置換基の吸収・蛍光特性への影響
4.11 BODIPY色素のホウ素原子上の置換基の吸収・蛍光特性への影響
4.12 縮環型BODIPY
4.13 アザBODIPY
4.14 BODIPY色素における固体蛍光発現のための指針
4.15 ピリドメテンホウ素錯体
5 O^O型ホウ素錯体
6 N^O型ホウ素錯体
6.1 チアゾール単核ホウ素錯体
6.2 ピラジン単核ホウ素錯体
6.3 ピリミジン単核ホウ素錯体
6.4 ピリミジン二核ホウ素錯体
6.5 キノイド型二核ホウ素錯体
7 おわりに
第5章 シアニン色素の新展開
1 はじめに
2 高耐熱性ヘプタメチンシアニン色素の開発
2.1 ヨウ化物イオンを有するヘプタメチンシアニン色素(GF-8)の合成
2.2 各種アニオンを有するヘプタメチンシアニン色素の合成
2.3 各種アニオンを有するヘプタメチンシアニン色素(GF-8,9,10,11,15,16,17)のジクロロメタン(CH2Cl2)溶液中での紫外可視吸収および蛍光スペクトル
2.4 各種アニオンを有するヘプタメチンシアニン色素(GF-8,9,10,11,15,16,17)のTG-DTA測定
3 高耐光性ヘプタメチンシアニン色素の開発
3.1 メソ位に各種アミド基を有するヘプタメチンシアニン色素の合成
3.2 メソ位に各種アミド基を有するヘプタメチンシアニン色素のアニオン交換
3.3 メソ位に各種アミド基を有するヘプタメチンシアニン色素(GF-20,30)のCH2Cl2溶液中での紫外可視吸収および蛍光スペクトル
3.4 メソ位に各種アミド基を有するヘプタメチンシアニン色素(GF-20,30)のTG-DTA測定
3.5 分子軌道計算によるヘプタメチンシアニン色素のカチオン部分の構造
3.6 色素(GF-8,15,17,20,30)のジクロロメタン溶液中での耐光性試験
4 おわりに
【実用化動向編】
第1章 エレクトロニクス分野
1 ディスプレイ用二色性色素の開発
1.1 液晶ディスプレイ市場と偏光板の要求の変化
1.2 染料系偏光板の特徴
1.3 新規高性能染料系偏光板の開発
1.3.1 新規染料偏光板の光学特性
1.3.2 新規染料偏光板の耐久性
1.4 色相制御可能な偏光板の開発
1.4.1 偏光板の色相の問題
1.4.2 各波長における二色性の制御
1.4.3 各波長の二色性を制御した偏光板の光学特性
1.5 終わりに
2 有機EL用発光材料の開発
2.1 はじめに
2.2 発光材料の分類
2.3 蛍光材料
2.4 りん光材料
2.5 TADF材料
2.6 おわりに
3 マイクロレンズアレイの開発
3.1 はじめに
3.2 マイクロレンズアレイの作製方法
3.3 電着法によるカラーマイクロレンズアレイの作製
3.3.1 ITOガラス基板上への単色マイクロレンズアレイの作製
3.3.2 シリコン基板上への三色マイクロレンズアレイの作製
3.4 まとめ
第2章 エネルギー変換分野
1 ppmドーピングによる有機半導体のpn制御と有機太陽電池応用
1.1 はじめに
1.2 ppmドーピング技術
1.3 pn制御
1.4 ケルビンバンドマッピング―キャリア濃度とイオン化率―
1.5 共蒸着膜のpn制御
1.6 ドーピングイオン化率増感
1.7 最単純n+pホモ接合におけるppmドーピング効果
1.8 まとめ
2 フタロシアニン誘導体の太陽電池素子への応用
2.1 はじめに
2.2 フタロシアニン
2.3 有機化合物系太陽電池
2.3.1 有機薄膜太陽電池
2.3.2 色素増感太陽電池
2.4 まとめ
3 有機太陽電池材料を目指した新規ポルフィリノイド系有機半導体の開発
3.1 はじめに
3.2 ポルフィリノイド系色素
3.3 有機太陽電池におけるポルフィリン色素
3.4 有機薄膜太陽電池
3.4.1 p-nバルクヘテロ接合型OPV用有機半導体
3.4.2 p-i-nバルクヘテロ接合型OPV用有機半導体
3.4.3 p-nヘテロ接合型OPV用有機半導体
3.5 おわりに
第3章 医療分野
1 分子認識用色素;蛍光センサーの開発動向と利用
1.1 はじめに
1.2 設計指針
1.3 Dexter型エネルギー移動
1.4 光誘起電子移動(PET)
1.5 蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)
1.6 励起状態分子内プロトン移動(ESIPT)
1.7 凝集誘起発光(AIE)
1.8 近赤外光の利用
1.9 結語
2 光線力学的療法用色素の開発
2.1 はじめに
2.2 一重項酸素1O2発生の評価法
2.3 ポルフィリン系光増感色素
2.4 フタロシアニン系光増感色素
2.5 BODIPY系光増感色素
2.6 キサンテン系およびフェノチアジニウム系光増感色素
2.7 ピリリウム系,アジニウム系およびスクアリン系光増感色素
2.8 複素多環系光増感色素
2.9 遷移金属(Ru,Pt,Ir)錯体系光増感色素
2.10 おわりに
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潜熱蓄熱・化学蓄熱・潜熱輸送の最前線《普及版》
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2016年刊「潜熱蓄熱・化学蓄熱・潜熱輸送の最前線」の普及版。CO2削減のキーテクノロジーとして、潜熱蓄熱・化学蓄熱・潜熱輸送の理論、材料・技術開発、応用事例を解説した1冊。
（監修：鈴木洋）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2016年当時のものを使用しております。
鈴木洋 神戸大学
加藤之貴 東京工業大学
島田亙 富山大学
田中明美 東京大学
富重道雄 東京大学
能村貴宏 北海道大学
大河誠司 東京工業大学
春木直人 岡山大学
大宮司啓文 東京大学
竹林英樹 神戸大学
窪田光宏 名古屋大学
藤岡惠子 ㈱ファンクショナル・フルイッド
劉醇一 千葉大学
小倉裕直 千葉大学
小林敬幸 名古屋大学
大久保英敏 玉川大学
萩原良道 京都工芸繊維大学
稲田孝明 産業技術総合研究所
熊野寛之 青山学院大学
麓耕二 弘前大学
富樫憲一 青山学院大学
堀部明彦 岡山大学
日出間るり 神戸大学
川南剛 神戸大学
熊野智之 神戸市立工業高等専門学校
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＜＜目次＞＞
【第I編 基礎理論】
第1章 概論
1 未利用熱
2 潜熱蓄熱
3 化学蓄熱
4 潜熱輸送
第2章 潜熱蓄熱の基礎
1 潜熱と顕熱
2 潜熱蓄熱材料
3 過冷却
4 伝熱特性
5 相分離
6 まとめ
第3章 化学蓄熱の基礎論
1 化学蓄熱の必要性
2 化学蓄熱の原理と構成
3 回分型
3.1 反応系の条件と選択
3.2 化学蓄熱材料の開発事例
4 循環型
5 まとめ
第4章 潜熱輸送の基礎
1 潜熱輸送とは
2 潜熱輸送材料
3 結晶成長と凝集
4 流動特性
5 伝熱特性
【第II編 潜熱蓄熱】
第1章 包接型水和物
1 はじめに
2 相図(状態図)
3 比熱・潜熱
4 結晶構造
5 核生成・結晶成長
6 ガス種分離などへの応用
第2章 生体脂質の相変化
1 はじめに
2 皮膚組織の生体脂質
3 皮膚組織の構造
4 生体脂質の構造変化の測定方法
4.1 示差走査熱量測定(Differential Scanning Calorimetry:DSC)
4.2 比熱容量測定
5 細胞間脂質の相変化
5.1 細胞間脂質の融解
5.2 体温近傍での細胞間脂質、皮下脂肪の相変化
6 おわりに
第3章 高温熱源回収に向けた金属/合金系潜熱蓄熱材料の開発
1 はじめに
2 金属/合金PCMの概説
2.1 金属/合金PCMの種類
2.2 金属/合金PCMの特徴と利点
2.3 合金PCMにおける問題点
3 金属/合金系PCMの材料開発事例(Al-Si合金を例として)
3.1 Al-Si合金系PCMに適したセラミックス材料の探索
3.2 Al-Si合金系PCMのカプセル化
3.2.1 カプセル化の意義
3.2.2 マクロカプセル化の事例
3.2.3 マイクロカプセル化の事例
4 おわりに
第4章 過冷却解消
1 過冷却とは
1.1 均質核生成と不均質核生成
1.2 電解水の例
1.3 酢酸ナトリウム3水和物の例
2 解消確率の話
2.1 定義
2.2 凝固確率の算出方法
2.3 凝固開始予測方法
3 能動制御の話
3.1 電場
3.2 固体の衝突、摩擦
3.3 衝撃
3.4 超音波
3.5 膜付きカプセル
第5章 金属繊維材を用いた蓄放熱促進技術
1 はじめに
2 潜熱蓄熱材料の熱伝導率促進
3 金属繊維材
4 金属繊維材混合が潜熱蓄熱材料の熱物性値に与える影響
4.1 熱伝導率
4.2 その他の熱物性
5 金属繊維材混合による潜熱蓄熱材料の蓄放熱促進
5.1 放熱(凝固)特性
5.2 蓄熱(融解)特性
6 まとめ
第6章 微細領域の相変化
1 諸言
2 エリスリトールとメソポーラスシリカ
3 ナノ細孔内部におけるエリスリトールの相変化過程
4 ナノ細孔内部におけるエリスリトールの相変化と熱履歴
5 結言
第7章 建築材における蓄熱技術
1 はじめに
2 住宅における潜熱蓄熱利用技術の紹介
2.1 潜熱蓄熱空調システム
2.2 戸建住宅の太陽熱潜熱蓄熱給湯暖房システム
2.3 集合住宅の太陽熱潜熱蓄熱暖房システム
3 まとめ
【第III編 化学蓄熱】
第1章 無機水和物系反応材料
1 はじめに
2 低温化学蓄熱用反応系の探索
3 LiOH/LiOH・H2O系の化学蓄熱・ヒートポンプ特性
4 LiOH/LiOH・H2O系化学蓄熱の実現に向けた課題と課題解決に向けた取り組み
5 LiOHとMPCの複合化によるLiOHの水和速度の向上
5.1 LiOH・MPC複合材料の調製および水和特性評価
5.2 LiOH・MPC複合材料の水和速度の向上効果
6 おわりに
第2章 塩化カルシウム系反応材
1 はじめに
2 反応系と熱力学特性、作動サイクル
3 多孔性粒子層の構造と熱物性値の変化
4 体積と空隙率
5 熱容量
6 熱伝導度
6.1 有効熱伝導度と気相条件
6.2 反応気体の付加・脱離による有効熱伝導度の変化
7 塩化カルシウム/水系の反応特性
8 作動特性
9 おわりに
第3章 水酸化マグネシウム系材料
1 緒言
2 化学蓄熱の作動原理
3 化学蓄熱材の化学修飾
4 蓄熱密度の比較と今後の開発課題
第4章 カルシウム系ケミカルヒートポンプによる熱リサイクルシステム開発
1 はじめに
2 化学蓄熱技術
3 ケミカルヒートポンプ技術
3.1 熱機関とヒートポンプ
3.2 ケミカルヒートポンプの操作例
4 各種ケミカルヒートポンプシステムの開発状況
4.1 ケミカルヒートポンプ用反応材料
4.2 100℃レベル熱源駆動‐冷・温熱生成:硫酸カルシウム系ケミカルヒートポンプシステム
4.2.1 冷凍車両用エンジン廃熱蓄熱型冷熱生成ケミカルヒートポンプシステム
4.2.2 地域エネルギーリサイクル有効利用ケミカルヒートポンプコンテナシステム
4.2.3 小型電子デバイスの自己排熱駆動冷却システム
4.3 400℃レベル熱源駆動‐冷・温熱生成:酸化カルシウム系ケミカルヒートポンプシステム
4.3.1 工場排熱リサイクル型ケミカルヒートポンプドライヤーシステム
4.3.2 自動車廃熱再生利用ケミカルヒートポンプシステム
5 おわりに
第5章 化学蓄熱の伝熱促進
1 はじめに
2 化学蓄熱材料の高熱伝導度化
3 高熱伝導度化材料を用いた化学蓄熱充填層試験
4 まとめ
第6章 ハロゲン化アルカリ金属系蓄熱剤を用いる長期蓄放熱サイクル
1 はじめに
2 臭化カルシウム(CaBr2)水和反応を用いる化学蓄
3 塩化カルシウム(CaCl2)水和反応を用いる化学蓄熱
4 おわりに
【第IV編 潜熱輸送】
第1章 流動性のある潜熱蓄冷材
1 はじめに
2 相平衡状態図(融点図)
3 固液共存相における結晶成長
4 流動性のある潜熱蓄冷材
5 おわりに
第2章 I型不凍タンパク質とそれを基にした不凍ポリペプチドの利用
1 はじめに
2 溶質の添加
3 不凍タンパク質
4 型不凍タンパク質
5 一方向凝固
6 氷スラリー流
7 不凍ポリペプチド
8 短時間予熱効果
9 おわりに
第3章 不凍タンパク質の代替物質
1 不凍タンパク質の氷スラリーへの応用技術
2 不凍タンパク質の代替物質
2.1 ポリビニルアルコール
2.2 ブロック共重合体
2.3 その他の高分子
2.4 ポリペプチド、タンパク質
2.5 糖類
2.6 酢酸ジルコニウム
2.7 界面活性剤
3 おわりに
第4章 TBAB水和物スラリー
1 TBAB水和物
2 TBAB水和物の特徴
3 TBAB水和物スラリーの生成特性
4 TBAB水和物スラリーの流動特性と熱伝達特性
5 まとめ
第5章 無機水和物スラリー
1 はじめに
2 無機水和物スラリー
3 リン酸水素2ナトリウム12水和物スラリー
4 アンモニウムミョウバンスラリー
5 流動と伝熱
6 抵抗低減技術
7 まとめ
第6章 エマルション蓄熱の現状と可能性
1 はじめに
2 エマルションの種類
3 ナノエマルションの生成方法と安定性
3.1 生成方法
3.2 安定性
4 ナノエマルションの諸特性
4.1 ナノエマルションの平均粒径
4.2 密度
4.3 粘度
4.4 熱伝導率
4.5 ナノエマルションの相変化特性
第7章 D相乳化法により生成された相変化エマルションの諸特性
1 はじめに
2 D相乳化法による相変化エマルションの生成方法
3 相変化エマルションの粒径分布
4 長期分散安定性および繰り返し使用に対する耐久性試験
4.1 目視による長期分散安定性の評価
4.2 DSC曲線
4.3 供試エマルションの粘性係数
5 まとめ
第8章 マイクロカプセルスラリーの流動・熱伝達特性
1 マイクロカプセルスラリー概説
2 マイクロカプセルスラリーの熱物性
3 マイクロカプセルスラリーの圧力損失
4 直管内流動時の熱伝達挙動
5 搬送動力と熱交換量の関係
6 曲管内流動時の熱伝達挙動
7 まとめ
第9章 潜熱輸送スラリーの凝集沈降抑制技術
1 はじめに
2 低温系スラリーの流動特性、および、凝集抑制技術
3 高温系スラリーの流動特性、および、凝集抑制技術に関する現状
4 アンモニウムミョウバン水和物スラリー、および、物性
5 アンモニウムミョウバン水和物スラリー中での粒子の沈降防止技術
6 アンモニウムミョウバン水和物の結晶成長
7 まとめ
第10章 固体冷媒による冷凍・ヒートポンプ技術
1 固体冷媒による熱量効果
2 固体冷媒によるエントロピー制御のメカニズム
3 固体冷媒のエントロピー変化
3.1 磁気熱量効果
3.2 電気熱量効果
3.3 弾性熱量効果
3.4 断熱温度変化の見積もり
4 固体冷媒材料の種類
5 固体冷媒冷凍・ヒートポンプの能力と成績係数
6 まとめ
第11章 輻射冷暖房への応用
1 序論
2 人体の輻射による放熱量
3 生活に関わる輻射輸送
4 輻射冷暖房システムの概要
5 放射パネルの高性能化
5.1 放射パネル表面の材質
5.2 放射パネルにおける潜熱輸送スラリーの利用
6 躯体蓄熱の発展に向けた潜熱輸送技術の応用
7 まとめ
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月刊バイオインダストリー 2023年9月号（電子版）
￥4,950
＜著者一覧＞
久保田博南 ケイ・アンド・ケイジャパン㈱
久保田 慎 東京都立産業技術大学院大学
山越憲一 NPO 法人ライフベネフィット総合研究所;金沢大学名誉教授;昭和大学
森下雅代 ㈱HIROTSU バイオサイエンス
広津崇亮 ㈱HIROTSU バイオサイエンス
根日屋英之 アンプレット通信研究所;日本大学
前田郷司 東洋紡㈱
岡部寛史 近畿大学
矢部三雄 （一社）日本木質バイオマスエネルギー協会
澤井 淳 神奈川工科大学
杉山友康 東京工科大学
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【特集】先進ヘルスケア計測機器の開発
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ヘルスケアを支える生体情報モニタリング
Hearth Care Supported by Vital Sign Monitoring
ヘルスケアを目的とした健康機器の基礎技術は，医療のための生体情報モニタが基礎になっている。近年では，これにIT 関連技術が加わり，スマホで自分の健康状態をチェックできるようになってきた。測定項目には大きな変化が見られものの，COVID-19 の蔓延により，パルスオキシメータは一般的な製品となり，第三次AI ブームによりこれらの実装もされてきた。時代の流れや環境変化を踏襲しつつヘルスケア機器も変貌してきている。
【目次】
1 はじめに
2 単能機器によるモニタリングの現況
2.1 スタートは歩数計から
2.2 体重計から体脂肪計へ
2.3 現在の代表格は脈波数モニタリング
2.4 ヘルスチェックのための心電図モニタなど
2.5 パルスオキシメータの役割が増加
2.6 血圧モニタリングへの各社の競争
2.7 日内の眼圧変動測定
2.8 最後の砦か-非侵襲グルコースセンサ開発への展望
3 複合機器を含む市場開拓の動き
4 医療機器から一般ヘルスケア機器への移行動向
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ヘルスケアモニタリング技術：最近の動向と今後の展開に向けて
Healthcare Monitoring Technology：Recent Advancements and Towards Progressive Developments
ヘルスケアに対する最近の国民意識の急速な高まりを背景に，健康モニタリング装置は小型・高利便性に向けて進化を続けている。本稿では，ヘルスケアを目的とした生理機能計測法のあり方を述べ，最近のウエアラブル及び無意識・無負担計測技術を紹介し，それらの技術を融合したカームヘルスケア・モニタリング技術を基盤とした今後の展開ついて私見を述べた。
【目次】
1 はじめに
2 生体情報とヘルスケア
3 ヘルスケアモニタリング技術：その現状と開発コンセプト
3.1 現状と課題
3.2 モニタリング技術の開発コンセプト
4 開発事例
4.1 ウエアラブルモニタリング
4.2 暮らしに溶け込む無意識・無負担モニタリング
5 おわりに：今後の展開に向けて
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尿診断によるヘルスケア
Health Care via Urine Tests
日本では，がん検診受診率の低さから，早期発見・早期治療が課題となっている。N-NOSE（Nematode-Nose，線虫の鼻）は，嗅覚の優れた線虫と尿を用いた安価で高精度，早期発見に長けた世界初一次スクリーニングがん検査である。早期発見が困難なすい臓がんの特定も成功し，犬用のN-NOSE サービスも提供開始した。N-NOSE によるヘルスケアと今後の展開について概説する。
【目次】
1 はじめに：「未病」と早期がん
2 がん検査の現状
3 非侵襲性の診断
4 がんには特有の匂いがある
5 線虫の嗅覚
5.1 線虫の嗅覚受容体と嗅覚神経
6 線虫はがんの匂いに反応する
6.1 線虫の走性行動解析
6.2 線虫はがん細胞培養液上清の匂いに反応する
6.3 がん患者の尿に対する線虫の行動
7 生物検査N?NOSEの開発と有効性
7.1 N-NOSEは早期がんも判別できる
7.2 N-NOSEと腫瘍マーカーとの比較
7.3 Multi-Cancer Early Detection（MCED）としてのN-NOSE
8 N-NOSE一次スクリーニングの実用化
9 N-NOSEのヘルスケアと有効な利用法
10 早期発見が難しいすい臓がん特定N-NOSE
10.1 すい臓がんの匂い候補受容体
10.2 がん種特定N-NOSEの実用化
11 ペット用N-NOSEの開発とサービス
12 N-NOSEの今後の展望
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人体通信技術
Bioactivity and Clinical Application of CH3-B12（mecobalamin）
人体を伝送媒体として通信を行う人体通信のウエアラブル機器への応用に注目が集まっている。また，人体通信の通信機器は，筋電位や心電情報などの生体情報センシング機器の電極や回路と構成が似ていることから，人体通信機器を用いた生体情報の取得が提案され，遠隔医療やヘルスケアヘの応用が期待されている。本稿は月刊機能材料2010 年1 月号に掲載され好評を博した。このため著者根日屋先生への再掲載をお願いし，許諾いただいた。（BIO INDUSTRY 編集部）
【目次】
1 はじめに
2 人体通信の歴史
3 人体通信の分類
3.1 利用シーンによる分類
3.2 通信方式による分類
4 電極構造
5 人体通信の規格
6 人体通信の医療応用
7 おわりに
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ウェアラブルデバイスでメンタルはどこまで読みとれるか？－COCOMI(R)を用いたウェアラブル E－Smart テキスタイルによるバイタルセンシング と ANAIM(R)による自律神経活動の表示－
How Far Can Wearable Devices Read Our Mental and Physical States?－Representation Method of Autonomic Nerve Activity Index Based on Heartbeat Information
Obtained from Wearable Devices－
ウェアラブルデバイスで測定される心拍変動から導かれる自律神経活動指数（SNI：交感神経活動指数とPNI：副交感神経活動指数の対数）をX－Y 平面に図示することで被験者のメンタル状態，肉体状態を読み取れる可能性があることを示す。本手法は，原理的には遠隔かつ実時間の数分遅れで被験者をモニタリングできる。
【目次】
1 はじめに
2 衣服型のウェアラブルデバイスによる心電信号の計測
3 自律神経活動指数の測定例
4 自律神経活動の直交座標系による表現手法 「ANAIM(R)」
5 ANAIM(R)の実測例
5.1 プロフェッショナル・女性レーシングドライバー
5.2 音楽演奏時
5.3 自動車レース
6 まとめ
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BIO ENERGY
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バイオリファイナリー（2）－動植物性油脂の石油製油所における同時精製について－
Biorefinery（2）－on Co-processing of Vegetable and Animal Fats in Petroleum Refineries－
前稿，バイオリファイナリー（1）では，バイオリファイナリーの概観を述べた。そこで，バイオエネルギーの市場化において重要と目されるドロップインバイオ燃料について，IEA Task39が提示した定義を紹介し，ドロップインバイオ燃料のなんたるかを，また酸素含有を抑える必要性について繰り返し述べてきた。というのも，バイオリファイナリーを理解する上で，個々の精製ルートから紐解くのではなく，私たちの実生活に最も近い，ドロップインバイオ燃料という切り口から話を進めるのが，手っ取り早いと思われたからである。そして脱酸素，分解・合成の技術開発の進捗にも触れ，『ブレンドの壁』の突破も遠い将来ではないことを示した。しかし，バイオ燃料が化石燃料を代替し，それが燃料供給の主流となるには，もう一つ，大きな壁が立ちふさがっていることも述べた。それは，大量で均質な原料の確保に関する壁である。しかし，この『規模と均質性の壁』を切り崩すのは，決して容易ではない。本稿では，原料として最も入手，取り扱いが容易で，従ってドロップインバイオ燃料の事業化研究が進んでいる動植物油脂を主に取り上げ，経済効率にも直結する『規模と均質性の壁』の切り崩し策として，既設の製油所を利用した取り組みについて，話を進めていきたい。その過程で，当然のことながら，もし製油所の設備を利用するとしたら，石油との同時精製は可能なのか，また製油所内の何処に投入するのが良いか，そんな疑問が浮かんで来るに違いない。その疑問を解くために，先ず製油所の4つの主要設備に絞って，それらの機能，役割を確認していく。果たして，一般の製油所で動植物性油脂の精製，ドロップインバイオ燃料の製造は可能なのか。各国研究者が進める2－3の研究も紹介しながら，課題を整理して行こうと思う。尚，前稿にて日本のガソリンのエタノール混合上限を5％と記載したが，3 vol％の誤りであった。また，E10対応車であれば，10 vol％の混合ガソリンの販売・給油も許されている点を，この場を借りて追記させて頂く。
【目次】
1 石油精製工程とバイオ燃料
2 バイオ燃料の脱酸素と精製
3 ドロップインバイオ燃料の製油所設備利用
4 結語
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我が国における木質バイオマスエネルギー利用の状況
Situation of Woody Bioenergy Utilization in Japan
2050年のカーボンニュートラル社会実現に向けて，再生可能エネルギーである木質バイオマス利用を推進していくことが重要。これは，地域資源の有効利用にも資するもの。しかし，これまでは，技術的ノウハウの欠如，ボイラー規制などから施設導入は限定的。令和3年度の規制緩和，昨年度のマニュアル本の作成など導入条件が整いつつあることから，今後は積極的な導入支援策を講じていく段階。
【目次】
1 地球温暖化対策と木質バイオマス利用
2 森林の木質資源量と二酸化炭素の吸収
3 木質バイオマス熱利用の推進に向けて
4 ボイラーの規制緩和
5 木質バイオマス熱利用の可能性
6 木質バイオマス利用に対する支援策
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BIO REVIEW
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天然無機材料を利用した食品の保存およびバイオフィルムの制御
Food Preservation and Biofilm Control using Natural Inorganic Materials
貝殻焼成粉末は，細菌，真菌，耐熱性芽胞，ウイルスに対して優れた抗微生物活性を発揮する天然無機材料である。本稿では貝殻焼成粉末処理による食品保存に関する国内外の研究事例から，その有用性を示す。さらに食中毒や感染症の一因であるバイオフィルムへの貝殻焼成粉末処理の殺菌･除菌効果，および新たに開発したホタテ貝殻焼成ナノ粒子を含有した透明な抗菌塗料について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 貝殻焼成粉末処理による食品の保存
3 バイオフィルム（BF）に対する貝殻焼成粉末処理の効果
4 貝殻焼成ナノ粉末を含む透明な抗菌塗料1
5 おわりに
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位相差顕微鏡画像を用いてがん幹細胞を高精度に識別する生成系人工知能の開発
Development of an Artificial Intelligence for the Identification of Cancer Stem Cell Using Phase Contrast Microscope Image
がん幹細胞はがんの維持や転移に関わる。そこでがん診断および治療の新しい標的としての期待が高まっており，人工知能（AI）を用いた画像解析技術の発展が目覚ましい。筆者らはAIをがん幹細胞の識別に応用し，熟練者の識別能力に迫るAIの作成を検討してきた。本稿では普通に深層学習したAIと比較して，識別精度が数倍高いAIの開発を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 画像を普通に学習したAI
3 AIが得意な画像とそうでない画像
4 AIが得意な画像を学習したAI
5 おわりに
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月刊機能材料2023年9月号（電子版）
￥4,070
【特集】軟磁性材料の研究開発動向
★軟磁性材料はモーターやトランス,記録媒体など多くの電気機器に活用されており,近年ではパワーエレクトロニクス機器の高周波化への対応や,自動車の電動化に向けて注目されています。本特集では,幅広い産業分野での貢献が期待される軟磁性材料の研究開発動向を紹介しております。
＜著者一覧＞
本塚智 九州工業大学
佐藤尚 名古屋工業大学
遠藤恭 東北大学
齋藤章彦 大同特殊鋼(株)
久保田啓義 (株)東北マグネットインスティテュート
熊谷宗修 (株)東北マグネットインスティテュート
平本尚三 (株)東北マグネットインスティテュート
峠哲雄 JFEテクノリサーチ(株)
玉手亮多 (国研)物質・材料研究機構
西川慶 (国研)物質・材料研究機構
駒場京花 筑波大学
後藤博正 筑波大学
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【特集】軟磁性材料の研究開発動向
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電磁気応用製品用鉄心への応用を指向した軟磁性鉄粉
Soft Magnetic Iron Powder for Soft Magnetic Composite
周波数の低い領域で用いられる電磁気応用製品用の鉄心としては積層鉄心が圧倒的なシェアを占めている。しかし,世界的な運輸部門の電動化の進展やパワーエレクトロニクス技術の発達に伴って,積層鉄心とは異なるその特性から圧粉鉄心が再注目されている。本稿では圧粉鉄心およびその主要材料である軟磁性鉄粉と,その高性能化に関する研究開発の状況について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 軟磁性鉄粉の種類とその特徴
3 磁性鉄粉の高機能化
4 おわりに
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磁気ひずみの大きなソフト磁性薄膜材料の開発
Development of Large Magnetostrictive Soft Magnetic Films
大きな磁気ひずみを有する薄膜形状のFe-Ga合金ではデバイス応用する上で,それらの軟・高周波磁気特性を著しく改善する必要がある。これらの課題を解決する方法の一つとして第三元素添加があげられる。本稿では,第三元素としてBを選択し,B添加したFe-Ga(Fe-Ga-B)膜の基本特性を検討した。その結果,Bを十分に添加すると良好な静・高周波磁気特性が得られることがわかった。したがって,Fe-Ga-B膜は次世代電磁気デバイスやマイクロ波磁気デバイスの有力な材料候補の一つである。
【目次】
1 はじめに
2 Bを添加したFe-Ga膜の構造
3 Bを添加したFe-Ga膜の静磁気特性
4 Bを添加したFe-Ga膜の静磁気特性
5 まとめ
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高感度・高磁束密度軟磁性帯鋼『MEN（R）PB, MEN（R）PC』
High-Sensitivity, High-Magnetic Permeability and High Magnetic Flux Density Material 『MENPB, MENPC』
自動運転やxEV化やCASEに必須の自動車センサの高感度化や電装部品の小型化等のニーズが増大中である。特にセンサの高感度化・小型化が求められる。そこで,主にニッケル,その他の微量添加元素の成分バランスとプロセスの最適化を図り,パーマロイ系材料MENPB,MENPC系の高感度(高透磁率)・高磁束密度化に成功したので紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 開発の概要
3 開発の背景
4 開発の目標
5 開発の内容
5.1 最適成分設計
5.2 製造プロセスの最適化
5.3 技術の特徴,従来技術との相違等
5.4 従来技術の内容と問題点
6 開発した製品の特徴と用途
6.1 高磁束密度高透磁率材MENPB-S
6.2 超高透磁率材MENPC-2S
7 社会への波及効果
7.1 開発材の産業界への貢献や波及効果
7.2 開発成果の社会生活への貢献度
7.3 開発材の将来性
8 おわりに
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ナノ結晶軟磁性材料NANOMET（R）の特徴
Features of Nanocrystalline Soft Magnetic Material NANOMET （R）
NANOMET（R）は,2009年に東北大学金属材料研究所のA. Makinoらによって発明されたナノ結晶軟磁性材料であり,電磁鋼板に匹敵する高い飽和磁束密度とアモルファス合金を超える低損失を兼備した従来材料にない特徴を持つ。その社会実装に向けて様々な取り組みが行われている。本章では,NANOMET（R）の特徴と応用例について紹介する。
【目次】
1 NANOMET（R）の開発
2 NANOMET（R）の製造
2.1 アモルファス薄帯の鋳造
2.2 NANOMET（R）の熱処理
3 半導体封止材料の高耐熱化技術
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軟磁性材料の特性評価
Characteristic Evaluation of Soft Magnetic Material
軟磁性材料には様々な材料があり,自動車の電動化をはじめ,環境配慮・カーボンニュートラルへの貢献が期待されている。本稿では,代表的な軟磁性材料である電磁鋼板を中心に,要求される特性と評価方法を紹介する。また,材料開発や実機応用につなぐ観点でも,特性評価手法の最近の動向を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 軟磁性材料と電磁鋼板
3 軟磁性材料に要求される特性と評価方法
3.1 リング試験片による磁気特性試験
3.2 エプスタイン試験
3.3 単板磁気特性試験
3.4 高磁場・高周波での磁気特性試験
3.5 層間抵抗と占積率
4 材料開発や実機応用に関わる特性評価
4.1 応力下での磁気特性試験
4.2 磁気特性の温度変化
4.3 結晶方位解析へのEBSD活用
5 おわりに
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[Material Report-R&Dー]
高い力学強度をもつ高分子ゲル電解質の創製とリチウム金属負極保護被膜への適用
Fabrication of Polymer Gel Electrolytes with High Mechanical Strength and Their Application to Artificial Protective Layer of Lithium Metal Anode
次世代リチウム二次電池の負極材料として期待されるリチウム金属負極は,充放電サイクル寿命や安全性に問題がある。本研究では高濃度リチウム塩を含む電解液と水素結合性高分子から形成される非常に高強度なゲル電解質を創製し,リチウム金属負極の保護被膜に適用することで,リチウム金属電池のサイクル性能を大幅に向上した。
【目次】
1 はじめに
2 高強度な高分子ゲル電解質の開発
3 ゲル電解質のリチウム金属負極人工保護被膜への適用
4 おわりに
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温泉水中でのポリアニリンおよびポリアニリン/繊維コンポジットの合成
Synthesis of Polyaniline/Textile Composites in Volcanic Water
温泉水は,地下から湧水する水資源である。温泉は人々に安らぎや健康を与える。美容や食物,エネルギーなどの分野にも利用されるが,物質化学への応用は未発達である。本研究では,日本各地の酸性温泉水を用いて導電性高分子の一種であるポリアニリンの合成を行った。酸の強い温泉水ほど高い電気伝導度が得られることが分かった。
【目次】
1 はじめに
1.1 温泉とは
1.2 ポリアニリン
2 使用した温泉水
2.1 玉川温泉
2.2 蔵王温泉
2.3 箱根温泉
2.4 草津温泉
2.5 那須湯本温泉
3 ポリアニリンおよびポリアニリン/繊維コンポジットの合成
3.1 ポリアニリンの合成
3.2 ポリアニリン/繊維コンポジットの合成
4 得られたポリアニリンおよびポリアニリン/繊維コンポジットの特徴
4.1 分子構造
4.2 分光測定
4.3 電気伝導度
4.4 ヨウ素吸着材料への応用
5 おわりに
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[Market Data]
有機顔料工業の市場動向
2021年の有機顔料の生産量は前年比106.0%の1万2,135トンとなった。有機顔料の主要需要分野である印刷インキや塗料への需要はここ数年低迷していたが,2021年には回復傾向がみえ,フタロシアニン系顔料,アゾ顔料ともに生産量は増加した。また,原材料となる基礎有機化学品の価格が上昇していることに加え,有機顔料の生産大国である中国とインドにおいて,排水処理等の環境対策の強化が進み,製造コストの上昇が続いている。原料価格の上昇は今後も続く可能性があり,各メーカーともに原料の安定供給が求められる。今後は新興国への販売拡張に向けた生産拠点の整備と顧客のニーズへの対応が求められるだろう。
【目次】
1 生産概要
1.1 フタロシアニン系顔料
1.1.1 銅フタロシアニンブルー
1.1.2 銅フタロシアニングリーン
1.2 アゾ顔料
1.2.1 不溶性アゾ顔料
1.2.2 溶性アゾ顔料
2 需要先概要
2.1 印刷インキ関係
2.2 塗料関係
2.3 プラスチック関係
2.4 繊維関係
2.5 IT関係
2.6 その他
3 輸出入の概要
4 メーカー動向
5 製品開発動向
6 環境問題への対応
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水処理薬品工業の市場動向
上下水道処理をはじめ製紙工程や工業用水などで利用される水処理薬品。いずれも原水の性質に応じて各種薬品が選択されているが,基本的な機能は,凝集・沈澱・ろ過の3つであり,さらに下水・排水処理では殺菌も行われる。国内の凝集剤市場の9割を占める硫酸アルミニウムとポリ塩化アルミニウムの2021年の需要は,硫酸アルミニウムが前年比3%増,ポリ塩化アルミニウムは1%の増加だった。同じく無機系凝集剤であるポリ硫酸第二鉄は,その使いやすさから応用範囲を広げている。次亜塩素酸ソーダ生産量は前年比2%増となった。活性炭の生産量は前年比3%減となり,長期低落傾向が続く。高分子凝集剤の2021年の需要は前年と同水準だった。
【目次】
1 概要
2 硫酸アルミニウム(硫酸バンド)
2.1 概要
2.2 市場動向
2.3 企業動向
2.4 価格
3 ポリ塩化アルミニウム(PAC)
3.1 概要
3.2 市場動向
3.3 企業動向
3.4 価格
4 ポリ硫酸第二鉄(「ポリテツ」)
4.1 概要
4.2 市場動向
4.3 価格
5 次亜塩素酸ソーダ
5.1 概要
5.2 市場動向
5.3 企業動向
5.4 価格
6 活性炭
6.1 概要
6.2 市場動向
6.3 用途動向
6.4 企業動向
6.5 価格
7 高分子凝集剤
7.1 概要
7.2 市場動向
7.3 企業動向
7.4 価格
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[Material Profile]
ゼオライト -
再生医療・細胞治療のための細胞加工物評価技術《普及版》
￥3,960
2016年刊「再生医療・細胞治療のための細胞加工物評価技術」の普及版。再生医療・細胞治療における、ウイルス・細菌や不純物混入、同一・均一性、免疫反応などの評価手法から安全指針、品質管理を網羅した1冊。
（監修：佐藤陽治）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2016年当時のものを使用しております。
佐藤陽治 国立医薬品食品衛生研究所
内田恵理子 国立医薬品食品衛生研究所
古田美玲 国立医薬品食品衛生研究所
山口照英 金沢工業大学
蓜島由二 国立医薬品食品衛生研究所
清水則夫 東京医科歯科大学
外丸靖浩 東京医科歯科大学
渡邊健 東京医科歯科大学
森尾友宏 東京医科歯科大学
宮川繁 大阪大学
安田智 国立医薬品食品衛生研究所
小原有弘 (国研)医薬基盤・健康・栄養研究所
羽室淳爾 京都府立医科大学
井家益和 ㈱ジャパン・ティッシュ・エンジニアリング
斉藤大助 九州大学
須山幹太 九州大学
小原收 (公財)かずさDNA研究所
加藤竜司 名古屋大学
蟹江慧 名古屋大学
水谷学 大阪大学
紀ノ岡正博 大阪大学
高橋匠 東海大学
豊田恵利子 東海大学
佐藤正人 東海大学
大島勇人 新潟大学
本田雅規 愛知学院大学
齋藤充弘 大阪大学
澤芳樹 大阪大学
馬場耕一 大阪大学
西田幸二 大阪大学
舘野浩章 (国研)産業技術総合研究所
佐俣文平 京都大学
土井大輔 京都大学
髙橋淳 京都大学
廣瀬志弘 (国研)産業技術総合研究所
竹内朋代 筑波大学
嶽北和宏 (独)医薬品医療機器総合機構
尾山和信 (独)医薬品医療機器総合機構
大迫洋平 京都大学
金子新 京都大学
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＜＜目次＞＞
【第1編 細胞加工物の評価技術】
第1章 再生医療・細胞治療製品のマイコプラズマ検査
1 はじめに
2 培養細胞を汚染するマイコプラズマの性質
3 日局17のマイコプラズマ否定試験の概要
4 培養法
4.1 原理と特徴
4.2 操作法と注意点
5 DNA染色法
5.1 原理と特徴
5.2 操作法と注意点
6 核酸増幅法(Nucleic Acid Amplificatio Test:NAT)
6.1 原理と特徴
6.2 操作法と注意点
6.3 NATのバリデーション
7 再生医療製品にマイコプラズマ否定試験を適用する場合の考え方
7.1 試験結果が被験者への投与後にしか得られない場合
7.2 検体量が少ない場合
7.3 接着細胞の場合
7.4 培養上清を検体とする場合
7.5 最終製品にNATを適用することが困難な場合
8 おわりに
第2章 エンドトキシン規格値と検査法
1 はじめに
2 in vitro LPS規格値の設定:培養細胞に対するLPSの影響
2.1 細胞増殖に及ぼす影響
2.2 分化能に及ぼす影響
3 in vivo LPS規格値の設定:LPSの生体影響
4 エンドトキシン試験
4.1 測定法
4.2 スキャホールド等の医用材料・実験器具等の測定
4.3 培地,血清,培養上清および細胞等の測定
4.4 HCPT
5 おわりに
第3章 ウイルス検査
1 はじめに
2 検査対象ウイルス
3 ドナー検査
3.1 血清学的検査
3.2 核酸増幅検査
3.3 ウインドウピリオドを勘案した検査
4 生物由来原料の検査
5 細胞加工物のウイルス検査
6 ウイルスの迅速検査系の開発
6.1 網羅的ウイルス検査
6.2 ウイルスの迅速定量法
7 データ収集
8 おわりに
第4章 重症心不全治療に用いられる移植細胞に関する免疫学的考察
1 はじめに
2 自己細胞による細胞治療の利点と欠点
3 アロ体性幹細胞の心不全に対する有効性,免疫原性
3.1 他家骨髄間葉系幹細胞
3.2 他家筋芽細胞
4 iPS細胞由来心筋細胞の免疫原生
4.1 移植急性期における宿主移植片反応
4.2 移植慢性期における宿主移植片反応
4.3 他家iPS細胞由来移植片の生着と寿命
4.4 iPS細胞の免疫原性に関する基盤研究
5 免疫学的メカニズムを用いた細胞治療の有効性向上
第5章 造腫瘍性評価
1 はじめに
2 ヒト細胞加工製品の造腫瘍性試験における考え方
3 ヒト細胞加工製品における造腫瘍性関連試験
3.1 in vivo 造腫瘍性試験
3.2 フローサイトメトリー
3.3 定量的逆転写PCR(qRT-PCR)
3.4 ドロップレットデジタルPCR(ddPCR)
3.5 GlycoStem法
3.6 Essential-8/LN521培養増幅法
3.7 (デジタル)軟寒天コロニー形成試験
3.8 細胞増殖特性解析
4 おわりに
第6章 生細胞数・生細胞率検査と細胞同一性検査
1 はじめに
2 生細胞数・生細胞率検査
2.1 細胞計数の方法
2.2 生死の判定
2.3 自動計数機器
2.4 細胞計数のタイミング
2.5 計数結果の記録
3 細胞同一性検査
3.1 STR-PCR法によるヒト細胞認証試験
3.2 その他の方法
第7章 培養細胞の均質性検査
1 はじめに
2 培養ヒト角膜内皮細胞の移入による角膜組織の再建
3 細胞の品質規格の重要性
4 臨床の安全性と有効性の再現性を支える品質
4.1 培養ヒト角膜内皮細胞の形態・細胞特性は不均質である
5 移植に適した目的細胞の選定と効能試験
6 培養ロット・条件による不均質な細胞亜集団組成の変動
7 移植目的細胞の確認試験法
7.1 細胞密度,FACS,産生産物
7.2 目的細胞の純度試験法(FACSによる目的細胞の純度検定)
8 移植に用いる目的細胞の同質性の検証試験
8.1 目的細胞の同質性確認試験法(細胞の機能性指標を用いる試験法)
9 目的細胞・非目的細胞の生体機能確認試験法
10 おわりに
第8章 非細胞成分由来不純物検査
1 はじめに
2 非細胞成分と製造工程由来不純物
2.1 非細胞成分の安全性評価
2.2 製造工程由来不純物の安全性評価
3 非細胞成分由来不純物
3.1 原料および材料の品質
3.2 製造工程由来不純物
4 実例
4.1 培地と添加物
4.2 ウシ血清
4.3 抗生物質
4.4 細胞剥離液
4.5 スキャフォールド
4.6 製品保存液
5 おわりに
第9章 次世代シーケンシングによる細胞のゲノム安定性評価
1 はじめに
2 巨視的レベルのゲノム構造変化の次世代シーケンシングによる検出
3 微視的レベルのゲノム構造変化の次世代シーケンシングによる検出
4 エピゲノム変異の検出法
5 RNAプロファイリングによるゲノム構造変化の検出
6 現在の課題と今後の展望
第10章 画像を用いた細胞加工物および培養工程の評価
1 序論:細胞評価としての細胞観察
2 細胞画像を用いた細胞評価(細胞形態情報解析)
2.1 細胞評価に細胞画像を用いるためには
2.2 細胞画像から得られる情報とは
2.3 細胞画像を用いた細胞評価適応例
2.4 細胞画像を用いた細胞評価の生物学的考察
3 細胞形態情報解析の展開
4 細胞形態情報解析を支える細胞加工工程情報
5 最後に
第11章 製造のモニタリング評価
1 はじめに
2 再生医療等における製品形態の多様性と製造モニタリングの考え方
3 再生医療等製品の製造で生じる現状の課題
4 製造モニタリングについて
4.1 環境モニタリング
4.2 工程モニタリング
5 加速度センサーを用いた動作キャリブレータの可能性
6 おわりに
【第2編 治療部位・疾患別の評価技術】
第12章 関節軟骨再生の細胞加工物(製品)評価技術
1 はじめに
2 膝関節軟骨再生の原材料と最終製品の分類
3 ヒト体細胞由来製品の評価項目
4 自己軟骨細胞シートにおける評価技術
5 同種軟骨細胞シートにおける評価技術
6 ヒト人工多能性幹(iPS)細胞由来製品の評価項目
7 おわりに
第13章 歯
1 はじめに
2 歯髄の発生と構造
2.1 歯髄の発生
2.2 歯髄の構造
3 歯髄の特徴と分化能
4 永久歯,乳歯および過剰歯の歯髄幹細胞
5 歯髄幹細胞の評価技術
5.1 歯髄幹細胞の未分化性を評価する技術
5.2 in vitroにおける硬組織形成細胞への分化能を評価する技術
5.3 in vivo実験を用いた硬組織形成能の機能評価技術
5.4 表面抗原解析による歯髄幹細胞の機能評価技術
6 iPS細胞の樹立
7 おわりに
第14章 心臓・血管系
1 はじめに
2 移植細胞シートの機能評価
3 非臨床試験での評価
3.1 有効性を示唆するために必要な実験
3.2 非侵襲的評価方法(心エコー,CT,MRI)
3.3 侵襲的評価(組織学的評価,遺伝子・タンパク質発現解析)
3.4 移植細胞の残存評価
3.5 動物実験モデル
4 臨床試験での評価
4.1 筋芽細胞シート移植における細胞機能評価
4.2 「ハートシート」における臨床評価
5 おわりに
第15章 培養細胞シートを用いた角膜再生治療への取り組み
1 はじめに
2 角膜上皮疾患と再生治療の背景
3 自己培養口腔粘膜上皮細胞シート移植による角膜再生治療
4 ヒトiPS細胞由来培養上皮細胞シートを用いた角膜再生治療の開発
5 自家培養角膜上皮細胞シートを用いた企業主導治験
6 角膜内皮の再生治療
7 おわりに
第16章 糖鎖を標的としたヒト間葉系幹細胞の品質管理技術の開発
1 背景
2 糖鎖は「細胞の顔」?
3 細胞表層糖鎖を迅速高感度に解析する技術:レクチンアレイ
4 ヒト多能性幹細胞の糖鎖
5 ヒト間葉系幹細胞の糖鎖
6 α2-6シアリルN型糖鎖の機能
7 まとめ
第17章 神経
1 はじめに
2 神経細胞の評価技術
2.1 qPCR法
2.2 免疫細胞化学
2.3 フローサイトメトリー
2.4 神経突起の評価
2.5 電気生理学的手法による評価
3 ドパミン神経細胞の評価技術
3.1 核型分析
3.2 SNP分析
3.3 CNV分析
3.4 高速液体クロマトグラフィー(HPLC)
3.5 パーキンソン病ラットモデル
4 おわりに
【第3編 評価技術についての動向】
第18章 国際標準化の状況
1 はじめに
2 再生医療等製品に関する試験法・評価法の国際標準化の状況
3 細胞加工装置に関する国際標準化の状況
4 再生医療用途の足場材料に関する国際標準化の状況
5 再生医療分野の国際標準化の展望
6 おわりに
第19章 研究用組織試料の収集と分譲
1 はじめに
2 組織試料の収集にあたって
2.1 インフォームド・コンセント
2.2 組織試料採取の準備
3 凍結組織試料の収集・保管
3.1 組織の採取
3.2 組織の処理・組織片試料(dry sample)の調整
3.3 包埋組織試料(OCT sample)の調整
4 凍結組織試料の搬送
5 感染性試料の扱い,試料の廃棄
6 ホルマリン固定パラフィン包埋試料の作製・保管
7 試料の分譲
7.1 倫理審査
7.2 共同研究契約,試料分譲同意書
7.3 分譲手数料
8 おわりに
第20章 ヒト細胞加工製品の品質及び非臨床安全性の確保に関する各種指針を踏まえた私見
1 はじめに
2 ヒト細胞加工製品の品質確保
2.1 一般的な品質確保の考え方について
2.2 ヒト細胞加工製品の特徴
2.3 ヒト細胞加工製品の品質確保を適正かつ合理的に行うための留意事項
2.4 品質確保のまとめ
3 ヒト細胞加工製品の非臨床開発時点における品質からみたin vivo試験や評価の考え方
3.1 一般的留意事項
3.2 造腫瘍性評価について
4 おわりに
第21章 再生医療等製品の製造管理及び品質管理
1 はじめに
2 再生医療を取り巻く新たな規制の枠組み
3 再生医療等製品の特徴と品質設計における課題
4 再生医療等製品の品質における基本の考え方
5 技術移管に向けた製品品質の理解と知識管理の重要性
6 再生医療等製品の製造管理及び品質管理における要点と課題
7 品質リスクマネジメントの考え方
8 ベリフィケーションによる品質保証のアプローチ
9 治験製品の製造管理及び品質管理の要点
10 再生医療等製品のCMC 開発研究での留意点
11 おわりに
第22章 臨床用原材料細胞のセルバンク
1 はじめに
2 再生医療用HLA-ホモiPS細胞ストックプロジェクト
3 「臨床用原材料細胞のセルバンク」としてのiPS細胞ストック
4 FiTにおける臨床用iPS細胞の製造・品質管理
4.1 ドナー適格性の判定
4.2 製造に使用する原料等・工程資材
4.3 製造方法
4.4 品質管理方法
5 おわりに
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藻類由来バイオ燃料と有用物質《普及版》
￥3,960
2016年刊「藻類由来バイオ燃料と有用物質」の普及版。バイオマス資源として有望な微細藻類の産業利用についての研究開発動向および、多岐に亘る藻類由来有用物質について詳述した1冊。
（編集：シーエムシー出版編集部）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=9229"target=”_blank”>この本の紙版「藻類由来バイオ燃料と有用物質(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2016年当時のものを使用しております。
加藤美砂子 お茶の水女子大学
今村壮輔 東京工業大学;(国研)科学技術振興機構
田中寛 東京工業大学;(国研)科学技術振興機構
宮下英明 京都大学
井村綾子 京都大学
荒谷彰吾 京都大学
沈元 京都大学
石井健一郎 京都大学
神川龍馬 京都大学
萩原浩 花王㈱
岩井雅子 東京工業大学
太田啓之 東京工業大学
竹下毅 東京大学
河野重行 東京大学
松本光史 電源開発㈱
野島大佑 東京農工大学
田中剛 東京農工大学
増田篤稔 玉川大学
金裕史 仙台市 まちづくり政策局
木谷径治 マイクロ波化学㈱
石塚章斤 マイクロ波化学㈱
岡田茂 東京大学
神田英輝 名古屋大学
福永哲也 出光興産㈱
冨重圭一 東北大学
中川善直 東北大学
田村正純 東北大学
星野孝仁 ㈱ちとせ研究所
岩田修 ㈱ユーグレナ
西尾幸郎 四国大学
平野篤 東京電力ホールディングス㈱
小山内崇 明治大学
芝上基成 (国研) 産業技術総合研究所
竹中裕行 マイクロアルジェコーポレーション㈱
清水稔仁 オリザ油化㈱
単少傑 オリザ油化㈱
下田博司 オリザ油化㈱
佐藤剛毅 パナックアドバンス㈱
大木利哉 パナックアドバンス㈱
林雅弘 宮崎大学
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＜＜目次＞＞
【第1編 藻類の研究開発】
第1章 微細藻類の脂質代謝メカニズム
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
3 トリテルペノイドの代謝
3.1 トレボキシア藻Botryococcus brauniiに含まれる脂質
3.2 ボトリオコッセンの生合成
第2章 藻類オイル生合成のチェックポイントキナーゼTOR
1 はじめに
2 単細胞紅藻Cyanidioschyzon merolaeにおける窒素代謝制御
3 栄養源を感知するTORキナーゼ
4 TOR不活性化による油滴・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 微細藻類のTAG蓄積におけるTOR機能の保存性
7 TAG生合成のON/OFFを決定するチェックポイントキナーゼTOR
8 油脂生合成において枢要な機能を発揮するTOR発見の意義
第3章 寒天培地上での生育速度を指標とした油脂蓄積微細藻類の探索
1 はじめに
2 微細藻類バイオマス生産におけるコスト削減の課題
3 表面塗布培養
4 寒天平板上での生育速度を指標とした微細藻類株の選抜
5 選抜された藻類の同定と多様性
6 選抜された藻類の油脂蓄積
7 選抜株の生育およびバイオマス生産性の評価
8 おわりに
第4章 藻類を利用した持続可能な油脂原料の開発
1 はじめに
2 ラウリン酸生産藻類の探索
3 培地・培養条件の改良によるラウリン酸の生産性向上
4 藻類由来の中鎖脂肪酸特異的Acyl‐ACP thioesterase(TE)の発見
5 藻類由来の中鎖脂肪酸特異的β‐Ketoacyl ACP synthase(KAS)の発見
6 最後に
第5章 リン欠乏応答性プロモーターを利用したナンノクロロプシス油脂合成の改変
1 植物における油脂代謝改変研究
2 藻類における油脂代謝研究
3 クラミドモナスを用いた油脂蓄積
4 ナンノクロロプシスを用いた油脂蓄積の応用
5 今後の展望
第6章 微細藻類のデンプン・オイル蓄積と重イオンビーム照射による増産株作出
1 はじめに
2 クロレラ 6種8株の強光条件下の培養
3 クロレラのデンプン・オイル蓄積
4 強光で加速されるデンプン・オイル蓄積
5 デンプンとオイルのトレードオフ
6 重イオンビーム照射とハイスループットスクリーニング
7 重イオンビーム照射後に単離したクロレラ株の表現型
8 栄養塩飢餓による選抜株のデンプンとオイルの蓄積誘導
9 重イオンビーム育種と微細藻類のオイル生産性
10 おわりに
【第2編 藻類の培養・分離・抽出・精製】
第7章 海洋微細藻類によるグリーンオイル生産における屋外大量培養技術開発
1 はじめに
2 CO2削減効果を有するグリーンオイル生産に必要な培養技術
2.1 既存の培養方法
2.2 低エネルギー型培養装置
2.3 グリーンオイル生産に必要な微細藻類の能力
3 グリーンオイル年間生産に向けた屋外培養技術
3.1 年間生産のハードル
3.2 ソラリス株およびルナリス株
3.3 ソラリス株,ルナリス株による年間を通じた屋外培養
3.4 培養規模の大型化と天然海水利用
4 社会実証に向けてのまとめ
第8章 微細藻類の大量培養システムの開発
1 はじめに
2 微細藻類培養装置開発に関する基礎的知見
2.1 培養槽における環境制御項目
2.2 光環境
2.3 溶存ガス環境
3 設計における環境因子の定量方法
3.1 培養槽外郭周辺の光環境設計計算
3.2 培養槽内の光環境計測と培養器形状
3.2.1 光透過測定装置と結果
3.2.2 解析
3.2.3 考察
3.3 培養内におけるガス挙動
3.3.1 培養槽内における溶存酸素濃度動態について
3.3.2 培養槽を用いた溶存酸素動態の検討事例
4 実用プラントにおける餌料用微細藻類培養システム開発
4.1 培養槽条件と設計と性能
4.2 実用プラントシステム
5 屋外培養についての留意点
第9章 生活排水を用いた藻類バイオマス培養への取り組み
1 はじめに
1.1 東日本大震災の経験と教訓から
1.2 プロジェクトの経緯
1.3 プロジェクトの体制
2 本プロジェクトが目指すシステムとその特徴
2.1 研究対象としている2つの藻類
2.2 目指すオイル生産システム
3 プロジェクトの状況
3.1 研究開発の進捗状況
3.2 LCAの実施
4 最後に
第10章 マイクロ波を用いた藻類からの油分抽出技術の開発
1 はじめに
2 マイクロ波による藻類からの油分抽出の利点
3 マイクロ波抽出の特徴
4 藻類溶液へのマイクロ波照射の効果
5 サセプターの開発
6 マイクロ波抽出条件の開発
7 マイクロ波と超音波複合系の開発
8 マイクロ波抽出装置の大型化
9 おわりに
第11章 微細藻類からの効率的な炭化水素抽出
1 はじめに
2 B. brauniiにおける炭化水素蓄積の特殊性
3 様々な溶媒による抽出
4 加熱処理による炭化水素の回収
5 藻体の改質による炭化水素回収性の向上
第12章 低沸点溶媒による高含水微細藻類からの油脂抽出技術
1 微細藻類からバイオ燃料への変換の問題点
2 液化ジメチルエーテルによる油脂抽出手法
3 液化ジメチルエーテルによる油脂抽出の例
4 結言
第13章 藻類由来オイルの燃料用途への転換技術の開発
1 はじめに
2 バイオマス燃料関連の政策・規制
3 水素化バイオ燃料
3.1 水素化バイオ燃料とは
3.2 水素化バイオ燃料の製造方法
4 微細藻類からの水素化バイオ燃料の製造
4.1 微細藻類の特徴
4.2 微細藻燃料のプレイヤー
4.3 微細藻油からの水素化バイオ燃料の製造工程
4.3.1 油の分子構造と水素化工程の違い
4.3.2 脂肪酸トリグリセリドの水素化処理
4.3.3 炭化水素系原料の水素化処理
4.4 出光興産における水素化バイオ燃料の取組み
4.4.1 脂肪酸トリグリセリド系藻類油の燃料化
4.4.2 炭化水素系藻類油の燃料化
5 まとめ
6 今後の展望
第14章 金属触媒を用いた藻類オイルの軽質化
1 はじめに
2 触媒の活性金属スクリーニング
3 Ru/CeO2触媒を用いたスクワランの水素化分解反応試験結果と従来触媒系との比較
4 Ru/CeO2触媒上の水素化分解反応を用いたスクワランの軽質化
5 Ru/CeO2触媒の構造的特徴
6 まとめ
【第3編 藻類産生物質の応用】
第15章 藻類バイオ燃料の商業生産実現に向けた日本での研究開発における課題
1 主旨
2 背景
2.1 藻類バイオ燃料生産研究開発に見られる日米間の大きな差
3 米国での藻類バイオ燃料研究開発の推移
3.1 藻類バイオ燃料商業生産に関する目標の設定
3.2 現状の把握,目標に至る「叩き台」としての道筋の提示
3.3 TEA,LCA,RAによる現状の評価,課題の整理
3.4 研究開発環境の整備およびモデルケースの実証試験
3.5 ロードマップの改訂および更なる研究開発
4 総括
第16章 ユーグレナオイルの利用について
1 ユーグレナについて
2 ユーグレナの貯蔵多糖と油脂について
3 ユーグレナの育種による油脂高含有株の取得
4 油脂を含む細胞内コンポーネントのイメージング
5 ユーグレナ燃料の実用化に向けた取り組み
6 総括と展望
第17章 イカダモのバイオ燃料への応用
1 はじめに
2 バイオディーゼル原料としてのイカダモDesmodesmus pleiomorphus SUHL0708株
3 SUHL0708藻体からのソックスレー法による油分抽出
4 メタノール亜臨界抽出(Buchi高速高圧抽出装置 E-916での抽出実験)
5 マイクロウエーブ抽出とGC/MSによる油分定性
5.1 マイクロウエーブ抽出法
5.2 GS/MSによる脂肪酸組成分析
6 メタノール超臨界抽出
7 まとめ
第18章 ラン藻由来原料によるバイオプラスチック生産
1 はじめに
2 単細胞性ラン藻シネコシスティス
3 ラン藻の代謝
4 ラン藻が生み出すバイオプラスチック原料
5 新しいラン藻の創出方法とPHB生産
6 ラン藻の嫌気発酵とコハク酸生産
7 まとめ
第19章 ミドリムシ由来多糖を主原料とする有機材料の開発
1 ミドリムシ
2 パラミロン
3 パラミロンドーナツ
4 熱可塑性樹脂(ミドリムシプラスチック)
5 透明フィルム
6 ナノファイバー
7 まとめ
第20章 藻類由来バイオマスプラスチックの実用化への課題と考察
1 はじめに
2 藻類バイオマスプラスチックの研究・開発
2.1 シネコシスチス(Synecocystis sp.)
2.2 ユーグレナ(Euglena sp.)
2.3 ファエオシスチス(Phaeocystis sp.)
2.4 ポルフィリディウム(Porphyridium sp.)
2.5 ファエオダクチラム(Phaeodactylum sp.)
3 藻類バイオマスプラスチック実用化への課題と考察
3.1 藻類バイオマスプラスチックに要求される品質特性
3.2 バイオマスプラスチック製造法の確立が先か微細藻類大量培養法の確立が先か
3.3 バイオマスプラスチックに関わる認定マーク
3.4 微細藻類の大量培養技術の確立
3.5 微細藻類の培養生産コスト
3.6 遺伝子導入微細藻類の大量培養
4 微細藻類利用の多角化とカスケード利用
5 おわりに
第21章 ヘマトコッカス藻から得られるアスタキサンチンの食品への展開
1 はじめに
2 アスタキサンチン
3 アスタキサンチンの安定性
4 アスタキサンチンの安全性
5 アスタキサンチンの機能性
6 おわりに
第22章 微細藻類の細胞外多糖類(EPS)の実用化を目指して
1 はじめに
2 微細藻類のホワイトバイオテクノロジー産業への活用へ向けた最近の動き
3 微細藻類に由来するEPSの生物学的・化学的特徴
4 将来的な実用化に際しての課題
第23章 DHA含有クロレラの特性と機能性
1 はじめに
2 DHA含有クロレラの調製と脂質特性
2.1 クロレラ細胞による脂肪酸の取り込みと蓄積
2.2 DHA含有クロレラの脂質特性
3 DHAクロレラのワムシ餌料としての利用
4 DHA含有クロレラの血中コレステロール上昇抑制作用
5 おわりに
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機能性粘着製品の開発と応用《普及版》
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2016年刊「機能性粘着製品の開発と応用」の普及版。機能性粘着製品の材料開発および各分野におけるその動向、さらに様々な機能性を有した粘着剤と粘着製品について網羅収載した1冊。
（監修：地畑健吉）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2016年当時のものを使用しております。
地畑健吉 接着コンサルタント
馬場俊一郎 東洋紡(株)
橋本貞治 日本ゼオン(株)
河野和浩 大塚化学(株)
纐纈明美 東亞合成(株)
中村昭宏 東レ・ダウコーニング(株)
櫻井良寛 荒川化学工業(株)
河野雅和 ハリマ化成(株)
林益史 藤森工業(株)
宮内康次 (株)UBE科学分析センター
小田純久 サイデン化学(株)
戸高勝則 (株)寺岡製作所
市川功 リンテック(株)
杉崎俊夫 リンテック(株)
小林真盛 リンテック(株)
安藤雅彦 日東電工(株)
阪下貞二 (株)ニトムズ
川原康慈 ニチバン(株)
三ツ谷直也 日本合成化学工業(株)
加納義久 古河電気工業(株)
渡邉淳朗 セメダイン(株)
星健太郎 大日本印刷(株)
上田晃生 テサテープ(株)
上北聡之 テサテープ(株)
濱野尚 共同技研化学(株)
青木孝浩 ビッグテクノス(株)
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＜＜目次＞＞
【総論編】
第1章 機能性粘着剤の開発動向
1 はじめに
2 粘着剤の機能と特性
3 機能性粘着剤の機能と開発動向
3.1 接着に関わる機能
3.1.1 光学フィルム適性
3.1.2 曲面接着性
3.1.3 再剥離性
3.1.4 解体性
3.1.5 段差追従性
3.1.6 放射線硬化性
3.1.7 皮膚貼付性
3.2 耐性に関わる機能
3.2.1 透明性
3.2.2 難燃性
3.2.3 帯電防止性
3.2.4 熱伝導性
3.2.5 低金属腐食性
3.2.6 近赤外線吸収性
4 おわりに
【材料編】
第2章 ポリエステル合成紙
1 ラベル用ポリエステル系合成紙の開発経緯
1.1 東洋紡の工業用フィルム
1.2 粘着ラベル市場
2 ラベル用ポリエステル系合成紙「カミシャイン(R)」
2.1 微細空洞の設計
2.2 空洞含有量と積層構造の設計
2.3 本製品の柔軟性
2.4 本製品のクッション性
2.5 本製品の印刷適性
2.6 耐熱性と耐薬品性
2.7 環境適性
2.8 一般物性
3 想定する用途と今後の開発
第3章 ゴム系粘着剤
1 ゴム系粘着剤の構成成分
1.1 ゴム・エラストマー
1.2 粘着付与樹脂
1.3 老化防止剤
1.4 軟化剤・可塑剤
2 ゴム系粘着剤の配合設計(レオロジーモデル)
3 ゴム系粘着剤の技術動向と開発品
3.1 ホットメルト系SISの耐熱性向上
3.2 ラベル向けダイカット性に優れる粘着剤
3.3 ホットメルトタイプの絶縁テープ向け粘着剤
第4章 リビングラジカル重合を用いたアクリル系粘着剤
1 はじめに
2 リビングラジカル重合とは
3 有機テルル化合物を用いるリビングラジカル重合法(TERP法)
4 粘着剤開発への応用
5 TERP法を応用した粘着剤/TERPLUS Nシリーズ
6 生産体制
7 まとめ
第5章 アクリル系粘着剤
1 はじめに
2 溶剤型アクリル系粘着剤
2.1 ベースポリマーの設計
2.1.1 モノマー組成
2.1.2 分子量および分子量分布
2.2 架橋方法
2.3 粘着付与剤の種類と配合
3 エマルション型アクリル系粘着剤
3.1 ベースポリマーの設計
3.1.1 モノマー組成
3.1.2 分子量
3.1.3 重合用界面活性剤
3.2 架橋方法
3.3 その他の添加剤
4 無溶剤型粘着剤
4.1 ホットメルト型
4.1.1 設計
4.2 液状硬化型
4.2.1 UV架橋型の設計
4.2.2 UV重合型の設計
5 最近のアクリル系粘着剤
5.1 光学用途向けパネル接着用粘着剤
5.2 光硬化型粘接着フィルム
6 アクリル系粘着剤の将来展望
第6章 シリコーン系粘着剤
1 はじめに
2 シリコーン系粘着剤の基本的な性質と特徴
3 過酸化物硬化型シリコーン粘着剤
4 付加硬化型シリコーン粘着剤
5 シリコーン粘着剤の関連製品
5.1 シリコーン粘着剤用剥離剤
5.2 カラーペースト
5.3 プライマー
6 おわりに
第7章 超淡色粘着付与樹脂
1 はじめに
2 色調
3 粘着付与樹脂
4 超淡色粘着付与樹脂
4.1 水素化石油樹脂
4.2 超淡色ロジン誘導体
5 最近の開発動向
5.1 高耐候性・低重合阻害性ロジン誘導体「PE-590」
5.2 超淡色液状ロジンエステル「パインクリスタルMEシリーズ」
6 おわりに
第8章 環境対応型ロジン系粘着付与剤樹脂エマルション
1 緒言
2 技術的動向
2.1 エマルション型タッキファイヤーの製造方法
2.2 接着剤用粘着付与剤樹脂エマルション
2.3 粘着剤用エマルションタッキファイヤー
3 物性試験
4 消泡剤
5 機械的安定性
6 VOC放散速度
7 海外での展開
8 まとめ
9 おわりに
第9章 剥離フィルム
1 はじめに
2 剥離フィルムの種類
3 剥離に関連する因子
3.1 接着し難さ(くっつき難さ)
3.1.1 粘着剤や粘着性物質の濡れ難さ(低表面張力)
3.1.2 粘着剤や粘着性物質との親和性が乏しいこと(非親和性)
3.2 剥がしやすさ
4 剥離剤の種類
5 シリコーン系剥離剤
5.1 硬化タイプ
5.2 剥離剤の形態
5.3 剥離性の制御
6 剥離フィルムの製造と評価
6.1 剥離フィルムの製造方法
6.2 剥離フィルムの評価方法
7 製品例
7.1 光学粘着テープ用剥離フィルム
7.2 シリコーン粘着剤用剥離フィルム
7.3 経皮吸収薬用剥離フィルム
7.4 偏光板用剥離フィルム
7.5 積層セラミックコンデンサ用剥離フィルム
8 今後の展開
8.1 高品質
8.2 高品位
8.3 環境対応
第10章 粘・接着材料の最新分析
1 はじめに
2 粘・接着物質の構造解析
2.1 MA-g-POのグラフト構造高感度分析
2.1.1 粘・接着性発現化合物:MA-g-PO
2.1.2 MAグラフト構造解析:従来法と新規解析法
2.1.3 超臨界メタノールによるグラフトMAのメチル化-1H-NMR分析
2.2 表面修飾無機フィラーの修飾構造解析
2.2.1 粘・接着物質複合材料:表面修飾無機フィラー
2.2.2 ポリマー修飾無機フィラーとその構造解析
2.2.3 超臨界メタノール処理-1H-NMR分析
3 粘・接着界面の評価
3.1 界面特性依存材料:CFRP
3.2 界面粘・接着性評価:マイクロドロップレット法
3.3 界面状態の検証:サイジング剤と界面強度
3.4 粘・接着メカニズム:メカニズム関連因子とせん断強度
4 おわりに
【粘着製品編】
第11章 機能性粘着剤の開発
1 はじめに
2 粘着剤の設計
2.1 組成・形態
2.2 粘着付与樹脂
2.3 分子量・架橋
3 粘着剤の機能性付与
3.1 粘着シート、テープへの機能性付与
3.2 光学的性能
3.2.1 透過率・黄変
3.2.2 屈折率
3.2.3 複屈折、複屈折温度依存性
3.3 電気的性能
3.3.1 表面抵抗
3.3.2 帯電性
3.3.3 誘電率
3.4 力学的性能
3.4.1 応力緩和、流動性
3.4.2 再剥離
3.5 熱的性能
3.6 各種基材への対応
3.6.1 紙基材
3.6.2 感熱紙基材
3.6.3 塩ビ基材
3.6.4 各種フィルム基材
3.6.5 不織布、発泡体基材
4 粘着剤の環境性能
4.1 製造時の環境負荷
4.2 粘着付与樹脂の乳化
5 粘着剤のコストダウン
6 おわりに
第12章 エレクトロニクス関連粘着製品
1 概要
2 具体的事例
3 無支持体両面テープの設計アプローチ
4 設計情報
4.1 アクリルモノマー
4.2 架橋剤
4.3 試験条件
5 設計アプローチ
5.1 粘着剤設計
5.1.1 ベースポリマー設計
5.1.2 架橋系選択
5.1.3 その他
5.2 セパレーター設計
5.2.1 基材選択
5.2.2 セパレーター表面粗さ
5.2.3 離型剤選択
5.3 加工条件の配慮
5.4 製品全体の代表的性能と関連の応用製品
6 まとめ
第13章 半導体部品組立用粘接着テープ
1 はじめに
2 バックグラインドテープ(BG テープ)
3 ダイシングテープ
3.1 ダイシングテープの組成・設計
3.2 ダイシング方法
4 ダイボンディングテープ
4.1 ダイボンディングテープの技術背景
4.2 ダイボンディングテープの課題と設計
5 素子裏面保護用テープ
6 結論
第14章 機能性粘着剤とテープ、ラベル
1 はじめに
2 帯電防止性の付与
3 導電性の付与
4 難燃性の付与
5 環境対応性(リサイクル適性)の付与
6 その他用途や製品設計への展開
7 おわりに
第15章 家庭用粘着製品
1 はじめに
2 家庭用粘着製品とは
3 代表的な家庭用粘着製品
3.1 粘着クリーナー
3.1.1 粘着カーペットクリーナー
3.1.2 フローリング用クリーナー
3.1.3 マルチタイプ粘着クリーナー コロコロ(R)フロアクリン
3.1.4 ペット用粘着クリーナー
3.1.5 タッチパネル用粘着クリーナー タッチパネルコロコロ
3.2 家庭用両面テープ
3.2.1 はがせる両面テープ ミズトレック(R)
3.2.2 はがせる両面テープ強力接着用
3.2.3 はがせる両面テープ強力固定用
3.2.4 はがせるフック
3.3 窓ガラス断熱シート
3.4 優肌絆(R)
3.5 ウォールインテリア decolfa(R)
4 おわりに
第16章 医療用粘着製品
1 絆創膏
2 ドレッシングテープ
3 ハイドロコロイドテープ
4 傷あとケアテープ
5 経皮吸収製剤
【話題製品編】
第17章 光学部材用粘着剤の開発と動向
1 はじめに
2 光学部材用粘着剤
2.1 液晶ディスプレイ(LCD)
2.1.1 耐久性
2.1.2 リワーク性
2.1.3 光漏れ(ムラ)抑制
2.1.4 帯電防止性
2.1.5 保存安定性
2.2 今後の動向
2.2.1 偏光板の構成の変化
2.2.2 LCD構成
3 タッチパネル
3.1 タッチパネル用粘着剤
3.1.1 耐久性
3.1.2 金属非腐食
3.1.3 耐湿熱白化性
3.1.4 段差追従性
3.1.5 誘電率
3.1.6 耐ブリスター性
4 おわりに
第18章 医療用シリコーン系粘着製品
1 はじめに
2 シリコーン粘着剤の基本的な性質と特徴
2.1 強粘着タイプの医療用シリコーン粘着剤
2.2 弱粘着タイプのシリコーンソフトスキン粘着剤(Soft Skin Adhesive: SSA)
3 おわりに
第19章 UV硬化型粘着剤の接着制御メカニズムと評価法および応用展開
1 はじめに
2 UV硬化型粘着剤における粘着特性の低下機構
3 UV硬化型粘着テープにおける評価・解析法
4 UV硬化型粘着剤における応用展開
5 おわりに
第20章 無溶剤弾性粘着剤
1 はじめに
2 液体の粘着剤 セメダインBBX
2.1 セメダインBBXの長所・短所
2.2 セメダインBBXの構成
2.3 セメダインBBXの一般性状
2.4 セメダインBBXの粘着性データ
2.4.1 タック
2.4.2 粘着力
2.4.3 凝集力
3 セメダインBBXの接着性と耐久性能
3.1 再はく離性(糊残り性)
3.2 耐水性、熱老化性
3.3 ポリエチレン、ポリプロピレンへの粘着性
4 用途例
5 おわりに
第21章 異種材接合に用いる接着フィルム
1 はじめに
2 開発経緯
3 粘接着フィルムの特徴
3.1 粘接着性
3.2 粘接着フィルムの基本構成
3.3 熱硬化タイプ(柔軟グレード)
3.4 熱硬化タイプ(高流動グレード)
3.5 光遅延硬化タイプ
4 今後の展望
第22章 再剥離可能な粘着テープ
1 はじめに
2 剥離時の粘着強さに変化がないテープ
3 剥離時の粘着強さの低下技術
第23章 分子勾配膜テープと反応系 ―粘着技術の特徴と用途開発―
1 はじめに
2 分子勾配膜膜テープ(両面粘接着テープ)
2.1 詳細
3 分子勾配膜両面テープの多層成膜と応力吸収
4 分子勾配膜の実力
4.1 SUSとオレフイン系(PP)での比較
4.2 耐熱性について
4.2.1 評価
5 瞬間接着型:分子勾配膜反応型テープ
6 まとめ
第24章 熱対策粘着テープ-熱伝導性、熱放射性、遮熱性、断熱性をもつ粘着テープ-
1 はじめに
2 熱伝導性テープ
3 熱放射テープ
4 遮熱テープ
5 断熱テープ
6 まとめ
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月刊バイオインダストリー 2023年8月号（電子版）
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＜著者一覧＞
久保 明 東海大学
太田好次 藤田医科大学
馬 悦 東京医科歯科大学
影近弘之 東京医科歯科大学
中西憲幸 (一社)ソーシャルユニバーシティ
田井章博 徳島大学
津川尚子 神戸学院大学
小暮健太朗 徳島大学
阿部皓一 武蔵野大学
中川公恵 神戸学院大学
松永和久 福岡大学
瀨戸口修一 福岡大学
後藤将太朗 福岡大学
山川博文 福岡大学
佐藤俊郎 ㈱J-オイルミルズ
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【特集】ビタミンと健康増進の今
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ビタミンの臨床応用
Clinical Application of Vitamin
ビタミン各種と臨床病態の関りは多方面から明らかにされてきた。今後はビタミン摂取群の層別化，投与ビタミンの種類，量などに関する検討が行われることで科学的な意義が明らかにされていくことと思われる。
【目次】
1 はじめに
2 マルチビタミンと疾病予防
3 2022年の勧告案とビタミンDほか
4 NMNニコチンアミドモノヌクレオチドなど
5 COVID-19とビタミン
6 うつ状態とビタミン
7 眼疾患とビタミン
8 ビタミン臨床研究の限界
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ビタミンと健康長寿の延伸
Vitamin and Extension of Healthy Life Expectancy
ビタミンは正常な生理機能を営むために必要不可欠であるが，その必要量を体内で作れないので体外から取り入れなければならい有機化合物で，その必要量が微量である有機栄養素である。ストレス，免疫機能の低下，メタボリックシンドローム，生活習慣病，フレイル，サルコペニア，低栄養状態などは健康寿命を短縮させる要因となる。ビタミンはこれらの要因の軽減に重要な役割をしており，健康寿命の延伸に寄与している。しかし，ビタミンの摂取量が推奨量よりも少なく，ビタミン不足となっているビタミンがあるので，健康寿命の延伸には必要なビタミンを食餌，サプリメントなどで摂取することが重要である。
【目次】
1 ビタミンとは
2 健康寿命とは
3 健康寿命の延伸を妨げるビタミンが関係する要因
3.1 ストレス
3.2 免疫能の低下
3.3 メタボリックシンドローム
3.4 生活習慣病
3.5 認知症
3.6 フレイル・サルコペニア
3.7 低栄養
3.8 酸化ストレス
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ビタミンA 誘導体：レチノイドの構造，機能，医療応用
Structure, Function and Clinical Application of Retinoid
これまでに，様々な構造や選択的な機能を持つレチノイド（ビタミンA 誘導体）が合成されてきた。タミバロテンは白血病治療薬として上市されたが，さらに様々な疾患に対する，新たなレチノイド療法への応用も検討されている。一方で，レチノイドの新たな機能としてnon?genomic 作用が見いだされ，注目されている。
【目次】
1 はじめに
2 レチノイド核内受容体選択的リガンドの創製
3 タミバロテン：白血病治療薬への応用と更なる医療展開
4 レチノイドのnon-genomic作用
5 おわりに
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CH3-B12（メコバラミン）の生理活性と臨床応用
Bioactivity and Clinical Application of CH3-B12（mecobalamin）
ビタミンB12 は欠乏すると悪性貧血を呈するため，「貧血のビタミン」として知られ，結晶は赤色のため「赤いビタミン」とも呼ばれている。ビタミンB12 は人体では4 種類発見されており，うち2 種類に生理活性がある。最後に発見されたCH3-B12 は末梢性神経障害の治療薬として開発され，多くの疾患に汎用されている。CH3-B12 はリポジショニングとしてALS の治験に成功し，承認が待ち望まれている。
【目次】
1 4 種類のビタミンB12 の生理活性と吸収
2 神経系とメコバラミン
3 末梢神経障害とメコバラミン
4 ビタミンB12のトピックス
4.1 メトホルミンの長期使用によるビタミンB12の欠乏
4.2 ホモシステインが動脈硬化のリスクファクター
5 メコバラミンのリポジショニング
5.1 男性不妊症
5.2 睡眠覚醒リズム障害
5.3 認知症
5.4 ALS（筋萎縮性側索硬化症）
6 おわりに
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アスコルビン酸（ビタミンC）誘導体
Ascorbic Acid（Vitamin C）Derivatives
ビタミンC（アスコルビン酸）の多様な作用を効果的に発揮させるために，様々なアスコルビン酸誘導体の開発が行われている。また，天然にも様々なアスコルビン酸誘導体が存在している。ここでは，アスコルビン酸誘導体を水溶性誘導体，脂溶性誘導体，両親媒性誘導体およびその他誘導体に分けて紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 水溶性誘導体
3 脂溶性誘導体
4 両親媒性誘導体
5 その他誘導体
6 おわりに
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ビタミンD 不足・欠乏の現状と健康影響
Health Effects of Vitamin D Deficiency and Insufficiency
ビタミンD の栄養状態には，「充足」「欠乏症」に加え，その間にある「不足・欠乏」の段階がある。ビタミンD の不足・欠乏は疾病リスクを潜在的に増大させ，骨代謝のみならず心血管系，免疫系，脂質代謝，COVID-19 重症化に関与すると報告されている。日本人のビタミンD 栄養状態はかつてに比べて低下しているため，栄養改善が必要である。
【目次】
1 はじめに
2 ビタミンD の供給・代謝・作用発現機構
3 ビタミンDの栄養状態
4 ビタミンDと骨
5 転倒予防におけるビタミンDの役割
6 ビタミンDの心血管系への影響
7 免疫・感染防御とビタミンD
8 ビタミンDとCOVID-19
9 おわりに
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ビタミンE エステル体の抗肥満薬としての可能性
Potential of Vitamin E Ester Derivatives as Anti-obesity Agents
ビタミンE（VE，図1）は，代表的な脂溶性抗酸化物質として認知されており，食品等に抗酸化成分として添加されている。VE は，クロマン環構造中のフェノール性OH 基が抗酸化反応部位であることが知られており，脂質ペルオキシラジカルLOO・等を捕捉することで，活性酸素によって誘起される脂質過酸化連鎖反応を停止すると考えられている。臨床においてもVE は，抗酸化作用に基づいて，循環器疾患，脂質代謝障害，眼疾患，糖尿病，放射線障害，神経疾患，炎症性疾患，骨疾患，がん等の様々な疾患治療に用いられている。すなわち，VE の作用には，抗酸化反応部位であるクロマン環のフェノール性OH 基が重要であり，このOH 基をエステル結合によってマスクされたVE エステル体は抗酸化活性を失っているのであるが，本体のVE とは異なる多彩な作用を有することが知られている。本稿では，VE エステル体のうち，特にVE（α－トコフェロール）コハク酸（VES：図1）に焦点を絞り，その多彩な作用を紹介するとともに，最近筆者らが発見したVES の抗肥満薬としての可能性と構造活性相関に基づいた新たな誘導体開発について述べさせていただく。
【目次】
1 ビタミンEコハク酸（VES）の多彩な作用
2 VESによる脂肪蓄積抑制作用
3 新しいビタミンEエステル体の開発
4 VEジカルボン酸エステル体の作用メカニズムと炭素鎖長の関係
5 おわりに
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ビタミンE 誘導体
Vitamin E Derivatives
ビタミンE は光と酸素により分解しやすいので，医薬品・サプリメントなどでは安定化したエステル誘導体を使用しているケースが多い。酢酸・コハク酸エステルは酵素によってフリー体となって体内に入りビタミンE の作用を発揮する。加えて，最近では，エステル誘導体そのものが抗がん作用，心臓保護作用などの機能を発揮して，注目されている。
【目次】
1 ビタミンE とは
2 ビタミンE誘導体の種類と生物活性
3 ビタミンE誘導体の物性
4 ビタミンE誘導体の体内吸収
5 注目される誘導体
5.1 ニコチン酸エステル
5.2 コハク酸エステル
5.3 リン酸エステル
5.4 ジメチルグリシン誘導体
5.5 グルコシド
5.6 その他の誘導体
6 おわりに
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ビタミンK 栄養と疾病予防
Vitamin K Nutrition in Disease Prevention
我々は日々の食事からビタミンK を摂取しているが，ビタミンK は体内ではビタミンK サイクルと呼ばれる酸化還元サイクルで再利用されるために，極度の欠乏状態にならない限り，目立った生体機能異常を生じることはない。そのため，他のビタミンに比べ，不足や欠乏ということが意識されることは少ない。しかし，ビタミンK は血液凝固や骨形成のみならず，最近では様々な疾患において，その栄養的充足度が，疾病の発症や重症化の予防に寄与していることが明らかにされている。ここでは，ビタミンK の生理的機能と疾病予防および健康維持における重要性について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 ビタミンKの体内分布
3 ビタミンKサイクル
4 ビタミンKの生理作用
4.1 血液凝固に対する作用
4.2 骨に対する作用
4.3 血管石灰化に対する作用
5 ビタミンKの生体内変換
6 ビタミンK摂取と疾病予防
6.1 新生児・乳児ビタミンK欠乏症
6.2 骨折・骨粗鬆症
6.3 心血管疾患
6.4 脳神経変性疾患
7 おわりに
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還元型ビタミンK プロドラッグの作用と臨床応用への期待
Menahydroquinone-4 Prodrugs：Effects and Potential for Clinical Applications
ビタミンK の多様で有用な作用を効率的に発揮させるには，menaquinone-4 の還元型menahydroquinone-4（MKH）を作用部位へ送達することが重要である。生体内還元経路や変換経路に非依存的にMKH を送達できるMKH プロドラッグの作用と期待される臨床応用について紹介する。
1 はじめに
2 VKを基本骨格とした誘導体とその効果
3 UBIAD1によるMK-4への生体内変換とワルファリン非依存性還元酵素FSP1
4 MKHプロドラッグの肝細胞がんに対する抗腫瘍効果
5 MKHプロドラッグの急性骨髄性白血病に対する抗腫瘍効果
6 MKHプロドラッグのミトコンドリア機能障害抑制効果
7 MKHプロドラッグの光安定性と光毒性
8 おわりに
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ビタミンK2 とアンチエイジング
Vitamin K2 and Anti-aging
ビタミンK は，ビタミンK 依存性タンパク質を活性化するのに必要なコファクターであり，血液凝固，骨代謝調節，血管石灰化抑制（動脈硬化抑制）などに寄与する。最近になって，ビタミンK の抗酸化機能にも注目が集まっている。これら2 つの機能発現メカニズムにおいて，ビタミンK のなかでもビタミンK2 が特に強力に作用することが知られている。
1 ビタミンK の構造
2 ビタミンK の機能
2.1 ビタミンK 依存性タンパク質の活性化：標準（canonical）ビタミンK サイクル系
2.2 抗酸化機能：非標準（non-canonical）ビタミンKサイクル系
2.3 ビタミンKサイクルによらない機能
3 ビタミンK同族体のバイオアベイラビリティの違い
4 ビタミンKと骨代謝
4.1 納豆摂取と骨密度・骨折率
4.2 ヒト介入試験におけるビタミンKの骨代謝に対する効果
5 ビタミンK2と冠状動脈疾患
6 安全性
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月刊機能材料2023年8月号（電子版）
￥4,070
【創刊42周年記念特集】エレクトロニクス分野におけるエポキシ樹脂の活用
★エポキシ樹脂は,汎用性の高さから基板材料・封止材料・接着剤など,様々な電子材料に利用されています。また,5G技術の普及による無線通信の高周波化が進み,伝送損失の抑制といった材料開発への要求も高まっております。本特集では,電子材料として広く採用されているエポキシ樹脂の特長や,研究開発について掲載しております。
＜著者一覧＞
野村和宏 NBリサーチ
木田紀行 三菱ケミカル㈱
中村吉伸 大阪工業大学
平井智康 大阪工業大学
藤井秀司 大阪工業大学
田中祐介 住友ベークライト㈱
川野真太郎 (地独)大阪産業技術研究所
望月政嗣 元・京都工芸繊維大学
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【特集】エレクトロニクス分野におけるエポキシ樹脂の活用
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半導体封止材における高周波対応
Semiconductor Encapsulants Technology for High Frequency Application
基板や封止材には現在エポキシ樹脂が広く適用されており，この樹脂は環境耐性や電気特性において優れた性能を有しているのだが，高周波に対応するための低誘電特性は有していない。そこでエポキシ樹脂を高周波用途に使用するために硬化剤や添加剤，希釈剤などに対して新しい技術が開発されてきている。本稿では，そのいくつかを紹介する事とする。
【目次】
1 はじめに
2 高周波による伝送損失
3 化学構造と誘電特性
4 低誘電エポキシ樹脂のための材料技術
4.1 活性エステル
4.2 ポリフェニレンエーテル（PPE）の硬化剤としての可能性
4.3 低誘電エポキシモノマー
4.4 低誘電酸無水物
5 低誘電半導体封止材の開発
5.1 低誘電 NCF
5.2 低誘電封止材
6 まとめ
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高周波対応に向けたエポキシ樹脂の低誘電化技術
Low Dielectric Technology of Epoxy Resin for High-Frequency Applications
エポキシ樹脂は良好な機械物性とデバイスへの加工性を併せ持つため，プリント基板の素材として使われてきた。近年，通信および計算の高速大容量化により，電子機器の高周波対応（低伝送損失）が強く求められている。最も重視される特性が低誘電性であり，エポキシ樹脂が不得意な領域である。他方，エポキシ樹脂は設計自由度が広い材料でもあるため，筆者らは低誘電エポキシ樹脂の開発に取り組んでいる。本稿では，低誘電エポキシ樹脂の設計手法および開発事例を解説する。
【目次】
1 はじめに
2 低誘電エポキシ樹脂とその硬化物の設計
2.1 低誘電エポキシ樹脂の設計手法
2.2 エポキシ樹脂の低誘電硬化システム
3 低誘電エポキシ樹脂の実際の開発事例
3.1 低分子タイプ
3.1.1 フッ素原子含有エポキシ樹脂 YX7760
3.1.2 フッ素原子非含有エポキシ樹脂 YL9133
3.2 中分子タイプ
3.3 高分子タイプ
4 おわりに
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エポキシ樹脂のフィラーと界面の設計
Optimum Modification of Epoxy Composite Using Silane Coupling Agent
充てんエポキシ樹脂の強度向上や吸水率低減のためのシランカップリング剤変性について検討した。目的に対するシランカップリング剤の最適分子構造，添加方法の影響（前処理とインテグラルブレンド法），界面の接着とマトリックスの改質効果を比較した。インテグラルブレンド法やマトリックス改質の有用性が分かった。
【目次】
1 はじめに
2 充てんエポキシ樹脂の強度
3 熱膨張係数の低減
4 吸水率の低減
5 おわりに
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先端 PKG に対する半導体封止用エポキシ樹脂成形材料の展開
Development of Epoxy Molding Compound for Advanced PKGs
次世代半導体素子のSiCや GaNを用いたパワーデバイスには高耐熱性などの特性が要求される。著者らは，パワーデバイス用エポキシ樹脂モールドコンパウンド（EMC）において，樹脂の分子運動の抑制によりHTRBなどの信頼性を向上させ，EMCとPKG部品のCTE 調整にて温度サイクル試験での剥離を防止させ，さらに，高Tgと高耐熱性を両立できる新型エポキシ樹脂と硬化剤を見出した。
【目次】
1 はじめに
2 先端半導体向け封止材料の開発コンセプト
2.1 半導体封止材料の高耐熱化
2.2 HTRB 耐性向上（High Temperature Reverse Bias：高温逆バイアス）
2.3 CTI（Comparative Tracking Index：耐トラッキング指数）特性向上
2.4 放熱性向上
2.5 半導体封止材料の耐温度サイクル性向上
3 半導体封止材料の高耐熱化技術
3.1 レジンの高耐熱化技術
3.2 新規高 Tg・低吸水レジンを用いた封止材料の開発
4 おわりに
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[Material Report－R＆Dー]
シクロデキストリンと光機能性クマリンのホスト-ゲスト架橋ハイドロゲルの創出
Fabrication of Host-Guest Crosslinked Hydrogels Using Cyclodextrin and Photo-Functional Coumarin
アクチュエーターなどに応用可能な高分子ハイドロゲルは，柔軟性・高弾性に加え，メンテナンスフリーな機能が求められる。本稿では，ハイドロゲル架橋部位に，ホスト-ゲスト包接錯体として，光反応性のゲスト分子をホスト内に包接させた超分子構造を導入し，光・熱に応答した粘弾性の制御や自己修復が可能なハイドロゲルの創出事例について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ホスト-ゲスト超分子架橋系の導入例と光反応場の構築
3 1：2 包接錯体の化学量論と光機能性ゲスト分子の特性評価
4 1：2 三元系超分子架橋剤の in situ重合で得られるハイドロゲルの刺激
応答粘弾性制御
4.1 ハイドロゲルの作製と光応答性粘弾性制御
4.2 三元系超分子架橋ゲルの動的粘弾性測定による自己修復性評価
4.3 温度に応答した三元系架橋ハイドロゲルの粘弾性制御
5 おわりに
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ポリ乳酸の生分解機構から理解する長期使用耐久性と抗菌・防カビ性の発現
Long-term Durability and Anti-Bacterial/Fungal Activity of Polylactic Acid Understandable from Its Biodegradation Mechanism
微生物産生ポリエステルに代表される酵素分解型生分解性プラスチックは，生分解性と長期使用耐久性や抗菌・防カビ性はトレードオフの関係にあるのに対し，非酵素分解（加水分解）型のポリ乳酸は 2段階 2様式の特異的な生分解機構から，生分解性であるにもかかわらず長期使用耐久性や抗菌・防カビ性を両立させることが可能である。
【目次】
1 はじめに
2 生分解性プラスチックの生分解機構
3 ポリ乳酸の生分解機構
3.1 非酵素分解（加水分解）型…2段階 2様式の特異的な生分解機構
3.2 ポリ乳酸が内包する分解制御機構…生分解性と耐久性の両立
4 生分解性プラスチックの分解速度と製品寿命
4.1 生分解性プラスチックの理想像とは
4.2 ポリ乳酸の分解速度の制御と長期使用耐久性（10年以上）
5 ポリ乳酸が内包する抗菌・防カビ性と発現機序
5.1 プラスチックのカビ抵抗性試験（JIS Z-2911）
5.2 抗菌防臭加工新基準…繊維製品新機能性評価協議会
5.3 ポリ乳酸の抗菌・防カビ性発現機序
6 おわりに
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[Market Data]
石油製品添加剤工業の市場動向
石油製品添加剤の需要は，その用途先となる燃料油や潤滑油などの需要に大きく左右される。2008年秋からの世界同時不況の影響で自動車，機械，電気機器などが大幅減産となり，その影響で石油製品，石油製品添加剤需要も落ち込みが続いた。2010年に回復の兆しが見られたものの，東日本大震災や景気低迷，エネルギー政策の迷走等により，先行きは不透明なものとなり，その後も需要は長く横ばい状態が続いている。
【目次】
1 概要
2 需給動向
2.1 燃料油添加剤
2.2 潤滑油添加剤
3 添加剤メーカーの動向
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[Material Profile]
クロロメチルスチレン
酸化セリウム（IV）
酸化チタン（IV）
-
ポリマーナノコンポジットの開発と分析技術《普及版》
￥3,960
2016年刊「ポリマーナノコンポジットの開発と分析技術」の普及版。各種別のコンポジット技術や応用展開に加え、コンポジット構造の状態、物性を測る分析技術についても解説した1冊!
（監修：岡本正巳）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=9169"target=”_blank”>この本の紙版「ポリマーナノコンポジットの開発と分析技術(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2016年当時のものを使用しております。
上田一恵 ユニチカ(株)
岡本正巳 豊田工業大学
棚橋満 名古屋大学
堀内伸 (国研)産業技術総合研究所
髙嶋洋平 甲南大学
鶴岡孝章 甲南大学
冨田知志 奈良先端科学技術大学院大学
赤松謙祐 甲南大学
芝田正之 大日精化工業(株)
小池常夫 島貿易(株)
藤井透 同志社大学
大窪和也 同志社大学
仙波健 (地独)京都市産業技術研究所
陣内浩司 東北大学
西辻祥太郎 山形大学
浅野敦志 防衛大学校
中嶋健 東京工業大学
尾崎幸洋 関西学院大学
佐藤春実 神戸大学
長尾大輔 東北大学
日髙貴志夫 山形大学
吉本尚起 (株)日立製作所
西澤仁 西澤技術研究所
西谷要介 工学院大学
川口正剛 山形大学
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＜＜目次＞＞
【第I編 ナノコンポジット材料の開発】
第1章 クレイナノコンポジット
1 ポリアミド系クレイナノコンポジット
1.1 はじめに
1.2 ナイロン6クレイナノコンポジットの作製方法
1.3 ナイロン6クレイナノコンポジットの物性、特長
1.3.1 軽量で高剛性、高耐熱性
1.3.2 吸水特性、バリア性能
1.3.3 色調
1.3.4 成形性
1.3.5 リサイクル性
1.3.6 物性のまとめ
1.4 NANOCON(R)の応用例
1.4.1 軽量高強度用途
1.4.2 良外観用途
1.5 今後の展開
2 クレイナノコンポジット材料の現状と将来展望
2.1 はじめに
2.2 PCN材料の構造制御と現状の技術課題
2.2.1 高分子鎖の層間挿入
2.2.2 層状有機修飾フィラーの層剥離を目的とした研究例
2.2.3 完全な層剥離型PCN
2.2.4 メソ構造(ネットワーク)形成
2.2.5 ポリ乳酸をベースにしたPCNにおける結晶化過程のダイナミクス
2.2.6 微細発泡体と2次加工
2.2.7 クレイ化学の基本原理を基軸とした新規な研究
2.2.8 クレイを使った再生医療・組織工学の研究
2.3 まとめと展望
第2章 無機材料ナノコンポジット
1 ポリプロピレン/親水性シリカ系ナノコンポジットの簡易調製法と機械的特性
1.1 はじめに
1.2 無機ナノフィラーの表面疎水化処理フリーの有機/無機系ナノコンポジットの簡易調製法
1.2.1 従来のブレンド法
1.2.2 ナノフィラーの表面疎水化処理フリーの新規ブレンド法の開発戦略と概要
1.3 新規手法によるポリプロピレン/シリカ系ナノコンポジットの調製
1.3.1 予備作製した易解砕性シリカナノ粒子弱集合体の特性
1.3.2 溶融混練により達成されるポリプロピレン中でのシリカナノ粒子集合体の解砕・分散性
1.4 親水性表面を有するコロイダルシリカが分散したポリプロピレン/シリカ系ナノコンポジットの機械的特性
1.4.1 対象コンポジット
1.4.2 本系ナノコンポジットのiPP結晶化度
1.4.3 静的引張り特性
2 高分子/金属ナノコンポジットの構造制御と機能
2.1 はじめに
2.2 昇華性金属錯体を用いたポリマー/金属ナノコンポジットの作製
2.3 高分子フィルム内部への金属ナノ粒子の集積化・パターニング
2.4 金属ナノ粒子の集積化による発現機能
2.5 おわりに
3 金属ナノ粒子分散ナノコンポジット材料
3.1 はじめに
3.2 従来プロセスでの金属ナノ粒子/ポリマーナノコンポジットの作製
3.3 ポリイミドをマトリックスとするナノコンポジットの作製
3.3.1 マトリックスしてのポリイミド
3.3.2 ポリイミド樹脂の表面改質を利用する金属イオンの導入
3.3.3 水素還元処理による金属ナノ粒子の合成
3.4 ナノ粒子サイズと粒子間距離の制御
3.5 In Situ合成法の応用
3.6 おわりに
第3章 カーボンナノチューブナノコンポジット
1 CNT複合導電性プラスチックナノコンポジット材料
1.1 開発の背景
1.2 分散処理技術
1.2.1 分散剤処方
1.2.2 加工法
1.3 分散の評価と分散の効果
1.3.1 分散評価法
1.3.2 分散の効果:CNTの分散に伴い樹脂物性が向上する例を示す。
1.4 CNTナノコンポジットの応用事例
1.4.1 導電性
1.4.2 成形性
1.5 今後の展開
2 CNT充填エポキシ樹脂繊維強化複合材料
2.1 CNT充填エポキシ樹脂繊維強化複合材料について
2.2 局在化CNT充填エポキシ樹脂繊維強化複合材料
2.2.1 繊維織物等へのCNTグラフトによる局在化
2.2.2 層間補強によるCNT/繊維ハイブリッド化手法
2.2.3 電着法によるCNT/繊維ハイブリッド化手法
2.2.4 エレクトロスピニング法によるCNT/繊維ハイブリッド化手法
2.3 あとがき
第4章 セルロースナノファイバーナノコンポジット
1 CNFコンポジットの開発
1.1 CNFとは
1.2 CNFの活用
1.3 エポキシ母材のCNF(物理的)変性によるCFRPの疲労寿命の向上
1.4 エポキシ母材のCNF変性により、なぜCFRPの疲労寿命が向上するのか?
1.5 CNFの適量添加により、エポキシ樹脂とカーボン繊維界面の接着強度が増す
1.6 CNFの活用
2 CNF/熱可塑性樹脂
2.1 はじめに
2.2 CNFと熱可塑性樹脂混合における課題
2.3 セルロースの化学変性
2.4 セルロースと熱可塑性プラスチックの複合化手法
2.5 変性CNFの耐熱性樹脂への適用
2.6 CNF強化樹脂材料のリサイクル特性の評価
2.7 まとめ
【第II編 ナノコンポジット材料の分析】
第5章 電子線トモグラフィによるナノコンポジット三次元観察と解析
1 はじめに
2 電子線トモグラフィ(TEMT)の概要と分解能
2.1 ナノフィラー含有ゴム材料の三次元観察および解析
2.1.1 元素識別型電子線トモグラフィによるナノフィラーの識別
2.1.2 三次元画像の精度と定量性
2.1.3 ナノフィラー含有ゴム材料の構造解析例
第6章 超小角X線散乱法によるナノコンポジット解析
1 はじめに
2 USAXS法
2.1 Bonse-Hartカメラ
2.2 放射光を用いた長距離パスカメラ
3 USAXS法による階層構造の解析
3.1 Bonse-Hartカメラを用いたUSAXS測定
3.2 長距離カメラを用いたUSAXS測定
4 さいごに
第7章 固体高分解能NMR法による高分子複合材料の構造解析
1 はじめに
2 PMAA/PVAcブレンドとPK/PAアロイの相溶性解析
3 N6/mmt複合材料(ナノコンポジット)のモルフォロジー解析
4 PVIBE/ε-PL/sapoナノコンポジットの結晶相の融点とラメラ厚
5 最後に
第8章 ポリマー系ナノコンポジットのAFMによる弾性率マッピング
1 はじめに
2 AFMナノメカニカル計測
3 実例1 カーボンブラック充填ゴム
4 実例2 カーボンナノチューブ充填ゴム
5 まとめ
第9章 チップ増強ラマン散乱法
1 はじめに
2 TERSの特徴
3 TERS装置とチップの特性
3.1 TERS装置の光学配置とその特性
3.2 チップの作製法
3.3 測定装置
4 TERSによるポリマーナノコンプジットの研究
4.1 TERSによるポリマーナノコンプジットの研究例1
4.2 TERSによるポリマーナノコンプジットの研究例2
5 終わりに
【第III編 応用】
第10章 高屈折率透明ナノコンポジット薄膜
1 はじめに
2 ゾル-ゲル法による結晶性BTナノ粒子の合成
3 ポリマーとの複合化のためのBTナノ粒子表面修飾
3.1 ポリメタクリル酸メチルとBTナノ粒子のナノコンポジット薄膜
3.2 ポリイミドとBTナノ粒子のナノコンポジット薄膜
4 まとめ
第11章 電磁波吸収材料のナノコンポジット技術
1 はじめに
2 ナノコンポジット粒子の開発
3 電磁波吸収ナノコンポジット
4 体積抵抗率測定法
5 電磁波吸収測定法
5.1 空洞共振法
5.2 マイクロストリップライン法
5.3 同軸管法
5.4 自由空間法
6 おわりに
第12章 ナノコンポジットを用いた難燃材料
1 はじめに
2 ナノコンポジット難燃材料とその特徴
3 難燃材料に使用されるナノフィラーの種類と特徴
4 ナノコンポジットの製造法
5 ナノコンポジット難燃材料の難燃機構とその特性
5.1 ナノコンポジット難燃材料の難燃機構と難燃性
6 難燃性ナノコンポジットの最近の研究動向
7 従来難燃系とナノフィラーの併用難燃系の研究動向
第13章 ナノコンポジットを用いたトライボマテリアル
1 はじめに
2 ナノコンポジットを用いたトライボマテリアル
2.1 カーボンナノファイバー充填系
2.2 ナノ炭酸カルシウム充填系
3 多成分系複合材料
3.1 多成分系複合材料のトライボロジー的性質
3.2 多成分系複合材料のトライボロジー的性質に及ぼす混練手順の影響
4 おわりに
第14章 有機・無機ハイブリッドナノ微粒子の創成
1 はじめに
2 微粒子集積法を用いた透明ポリメタクリル酸ブチル-ZrO2ハイブリッドラテックス膜の合成
3 ミニエマルション法によるZrO2内包高分子微粒子の合成
4 おわりに
5 謝辞
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中空微粒子の合成と応用《普及版》
￥3,300
2016年刊「中空微粒子の合成と応用」の普及版。有機・無機・エマルション・バブルテンプレートなど各種合成法を網羅し、フィルム・塗料・建材分野から最新応用技術までを詳述した1冊!
（監修：藤 正督）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=9172"target=”_blank”>この本の紙版「中空微粒子の合成と応用(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2016年当時のものを使用しております。
藤正督 名古屋工業大学
福井有香 慶應義塾大学
藤本啓二 慶應義塾大学
片桐清文 広島大学
松田厚範 豊橋技術科学大学
遊佐真一 兵庫県立大学
石井治之 東北大学
谷口竜王 千葉大学大学院
仲村龍介 大阪府立大学
高井千加 名古屋工業大学
大谷政孝 高知工科大学
小廣和哉 高知工科大学
荻崇 広島大学
岡田友彦 信州大学学術研究院
土屋好司 東京理科大学
酒井秀樹 東京理科大学
幕田寿典 山形大学
冨岡達也 名古屋工業大学
遠山岳史 日本大学
飯村健次 兵庫県立大学
長嶺信輔 京都大学
突廻恵介 JSR(株)
村口良 日揮触媒化成(株)
中村皇紀 関西ペイント販売(株)
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＜＜目次＞＞
第1章 有機粒子テンプレート
1 リポソームを鋳型とした中空微粒子の合成
1. 1 はじめに
1. 2 テンプレートとしてのリポソーム
1. 3 リポソーム表面への交互積層化による中空微粒子(リポナノカプセル)の作製
1. 4 リポナノカプセルの機能:物質の封入・放出制御
1. 5 リポナノカプセルの機能:細胞との相互作用
1. 6 リポナノカプセルの機能:組織化による膜構造体(バイオスキャフォールド)の作製
1. 7 ミネラルコーティングによる有機無機ハイブリッドリポナノカプセルの作製
1. 8 まとめ
2 交互積層法による中空粒子の合成
2. 1 はじめに
2. 2 交互積層法による高分子電解質中空粒子の合成
2. 3 高分子電解質多層膜表面における酸化物層形成による無機中空粒子の合成
2. 4 水溶性チタン錯体の交互積層によるチタン酸化物系中空粒子の合成
2. 5 おわりに
3 pH応答性ポリマーミセルを鋳型にした中空粒子の合成
3. 1 はじめに
3. 2 PS-PAA-PEOの合成
3. 3 PS-PAA-PEOミセルの作製
3. 4 カルシウムイオン(Ca2+)と高分子ミセルのコンプレックス形成
3. 5 中空CaWO4ナノ粒子の作製
3. 6 ZnO中空ナノ粒子の作製
3. 7 まとめ
4 ベシクルテンプレートを利用した中空粒子の合成
4. 1 はじめに
4. 2 中空シリカ粒子の構造・形状を決定するベシクル構造・形状
4. 3 ベシクルテンプレート法で用いられるベシクルの種類
4. 4 おわりに
5 表面修飾された高分子微粒子をテンプレートに用いた中空粒子の調製
5. 1 はじめに
5. 2 テンプレートとなるコア-シェル粒子の合成
5. 2. 1 ソープフリー乳化重合によるコア粒子の合成
5. 2. 2 コア粒子表面からのATRP によるコア-シェル粒子の合成
5. 3 コア-シェル粒子をテンプレートとする有機/無機複合粒子および中空粒子の調製
5. 3. 1 サブミクロンサイズの中空粒子の作製
5. 3. 2 ミクロンサイズの中空粒子の作製
5. 3. 3 ナノサイズの中空粒子の作製
5. 4 おわりに
第2章 無機粒子テンプレート
1 金属ナノ粒子の酸化による中空粒子合成
1. 1 はじめに
1. 2 金属ナノ粒子の酸化による酸化物ナノ中空粒子の形成
1. 3 金属ナノワイヤーの酸化による酸化物ナノチューブの形成
1. 4 中空構造の形成メカニズム
1. 5 中空構造の熱的安定性
1. 6 おわりに
2 溶解性無機粒子をテンプレートとした中空粒子合成
2. 1 はじめに
2. 2 ゾルゲル法の基礎
2. 3 無機/ ケイ酸塩中空粒子の作製及び一般的なアプローチ
2. 3. 1 ハードテンプレート法から溶解性無機粒子をテンプレートへ
2. 3. 2 溶解性無機粒子テンプレートの展開
2. 4 おわりに
第3章 エマルションテンプレート
1 中空多孔質構造を有するナノ粒子集合体の一段階合成
1. 1 はじめに
1. 2 中実および中空MARIMO TiO2集合体のワンポット単工程合成
1. 3 中空MARIMO TiO2集合体空孔内への貴金属合金ナノ粒子の充填
1. 4 中空MARIMO複合酸化物ナノ粒子集合体ワンポット合成と物性制御
1. 4. 1 合成
1. 4. 2 中空Al2O3-TiO2複合集合体の高温耐性
1. 4. 3 中空ZnO-TiO2複合集合体のバンドギャップエネルギー制御
1. 5 まとめ
2 噴霧法および液相法によるテンプレート粒子を用いた中空微粒子の合成
2. 1 はじめに
2. 2 テンプレート粒子を利用する中空微粒子の合成方法
2. 2. 1 概要
2. 2. 2 液相法による中空微粒子の合成法
2. 2. 3 噴霧法による中空微粒子の合成法
3 油中水滴分散型エマルションを利用した中空粒子合成
3. 1 はじめに
3. 2 油中水滴分散型(W/O)エマルションを用いた中空粒子の合成
3. 2. 1 有機高分子
3. 2. 2 シリカ類
3. 2. 3 その他の無機化合物
3. 3 内包
3. 3. 1 磁性微粒子の内包
3. 3. 2 触媒活性粒子の内包
3. 4 まとめと展望
第4章 バブルテンプレート
1 バブルテンプレート法を用いたシリカ中空粒子の調製
1. 1 はじめに
1. 2 バブルをテンプレートとしたシリカ中空粒子の調製方法
1. 3 バブルをテンプレートとしたシリカ中空粒子調製条件の最適化
1. 3. 1 界面活性剤の分子構造の影響
1. 3. 2 エタノール添加の影響
1. 3. 3 pHの影響
1. 3. 4 シリカ前駆体濃度による影響
1. 3. 5 内包ガスによる影響
1. 3. 6 シリカ中空粒子の焼成
1. 4 結論
2 超音波マイクロバブルを用いた中空微粒子調製法
2. 1 はじめに
2. 2 実験装置および手法
2. 2. 1 材料
2. 2. 2 実験装置
2. 2. 3 調製手順
2. 3 実験結果と考察
2. 3. 1 中空超音波ホーンからのマイクロバブル生成
2. 3. 2 中空微粒子調整結果
2. 3. 3 酸性環境下における中空微粒子のサブミクロン化
2. 4 おわりに
3 バブルテンプレート法による中空粒子の製造
3. 1 背景
3. 2 炭酸カルシウム中空粒子の製造
3. 2. 1 製造プロセス
3. 2. 2 炭酸カルシウム中空粒子の製造装置
3. 3 炭酸ガスバブリング時の炭酸カルシウムの析出挙動
3. 3. 1 炭酸カルシウムの核生成と核成長
3. 3. 2 炭酸ガスバブリング反応時における炭酸カルシウムの析出と変態
3. 3. 3 中空粒子形成に必要な炭酸ガスバブリング条件
3. 4 むすび
第5章 噴霧法
1 噴霧乾燥法による中空粒子の作製
1. 1 噴霧乾燥法とは
1. 2 噴霧乾燥法による炭酸カルシウム中空粒子の作製
1. 3 中空粒子の機械的特性
1. 4 まとめ
2 火炎噴霧法による中空粒子の作製
2. 1 諸言
2. 2 技術的な背景
2. 3 実験方法
2. 4 実験結果および考察
2. 4. 1 粒子形態
2. 4. 2 中空構造に及ぼす原料組成の影響と構造制御
2. 5 結言
3 噴霧水滴-油相界面でのゾル-ゲル反応を利用したチタニア中空粒子の作製
3. 1 はじめに
3. 2 噴霧水滴-油相界面でのゾル-ゲル反応を利用したチタニア中空粒子の作製
3. 3 窒素ドープによる可視光応答性チタニア中空粒子の作製
3. 4 静電紡糸法と界面でのゾル?ゲル反応によるチタニア中空ファイバーの作製
3. 5 おわりに
第6章 応用
1 中空粒子の光学材料への展開
1. 1 はじめに
1. 2 高架橋ポリマーで被覆された中空粒子
1. 3 中空粒子含有UV 硬化インク
1. 4 UV インク硬化膜中の中空粒子の状態と光学特性
1. 5 ドット印刷導光板の発光特性
1. 6 バックライトユニットの性能評価
1. 7 中空粒子含有UV 硬化インクのガラス導光板への適用
1. 8 おわりに
2 反射防止フィルム
2. 1 はじめに
2. 2 反射防止フィルムの設計
2. 2. 1 反射防止の原理
2. 2. 2 反射防止フィルムの設計
2. 2. 3 ナノコンポジット設計
2. 2. 4 フィラー設計
2. 3 反射防止フィルムの実用例
2. 3. 1 中空SiO2微粒子を用いた反射防止フィルム
2. 3. 2 高機能化(AS性付与)
2. 3. 3 更なる高性能化
2. 4 おわりに
3 断熱材料
3. 1 はじめに
3. 2 ナノ中空粒子の研究
3. 2. 1 ナノ中空粒子の魅力
3. 2. 2 ナノ中空粒子合成の開発
3. 3 ナノ中空粒子の化学的な分散技術
3. 4 ナノ中空粒子を用いた透明断熱フィルムの開発
3. 5 おわりに
4 アルミニウム防食膜
4. 1 はじめに
4. 2 高機能を引き出すナノテクノロジー
4. 3 アルミニウムの腐食
4. 4 従来のクロメート処理による防食技術
4. 5 防食評価としてのキャス(CASS)試験概要
4. 6 ナノ中空粒子含有防食塗料の展開
4. 7 成功を支えた分散技術
4. 8 おわりに
5 湿式外断熱躯体保護防水仕上げ材 「ドリームコート」について
5. 1 背景
5. 2 塗膜に中空微粒子を導入する効果について
5. 3 「ドリームコート」の透湿性と耐水性について
5. 4 「ドリームコート」の外断熱効果について
5. 5 「ドリームコート」の躯体保護機能について
5. 6 「ドリームコート」の塗装と仕上がりについて
5. 7 まとめ
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マイクロニードルの製造と応用展開《普及版》
￥3,080
2016年刊「マイクロニードルの製造と応用展開」の普及版。マイクロニードルについて、材料選定から各種製造方法と性能評価を解説し、さらに医療・医薬品や美容・化粧品への応用事例も多数紹介した1冊!
（監修：中川晋作）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=9171"target=”_blank”>この本の紙版「マイクロニードルの製造と応用展開(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2016年当時のものを使用しております。
中川晋作 大阪大学
押坂勇志 城西大学
藤堂浩明 城西大学
杉林堅次 城西大学
権英淑 コスメディ製薬(株)
神山文男 コスメディ製薬(株)
小幡誉子 星薬科大学
福田光男 (株)ライトニックス(Lightnix, Inc.)
青柳誠司 関西大学
式田光宏 広島市立大学
加藤暢宏 近畿大学
高橋英俊 東京大学
許允禎 慶煕大学校
伊藤浩志 山形大学
三重野計滋 (株)ワークス
廣部祥子 大阪大学
岡田直貴 大阪大学
小山田孝嘉 富士フイルム(株)
勝見英正 京都薬科大学
山本昌 京都薬科大学
深水秀一 浜松医科大学
水上高秀 浜松医科大学
伊東忍 (株)アイ・ティー・オー;慶應義塾大学
森文子 クリニックモリ;慶應義塾大学
内田貴子 (株)アイ・ティー・オー
金澤秀子 慶應義塾大学
野原哲矢 (株)東洋発酵
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＜＜目次＞＞
第1章 マイクロニードルの基礎
1 マイクロニードルの製造法と応用
1.1 はじめに
1.2 マイクロニードル製造方法
1.2.1 材料
1.2.2 製造方法
1.2.3 マイクロニードルの形状と投与方法
1.3 マイクロニードルで穿刺した試験方法
1.3.1 皮膚透過試験
1.3.2 穿刺深さの評価法
1.3.3 皮膚透過試験評価法
1.4 マイクロニードルとエレクトロポレーションの併用
1.5 おわりに
2 医療用デバイスとしてのマイクロニードルの開発
2.1 はじめに
2.2 医療用デバイスとしてのマイクロニードルの要求性能
2.3 医療用デバイスとしてのマイクロニードルの種類および構成材料
2.4 医療用デバイスとしてのマイクロニードルの機械的強度
2.5 医療用デバイスとしてのマイクロニードルの投与器具(アプリケータ)
2.6 医療用デバイスとしてのマイクロニードルの皮膚挿入性および薬物送達性
2.6.1 ヒアルロン酸溶解型マイクロニードル
2.6.2 PGA生分解性非溶解型マイクロニードル
2.7 医療用デバイスとしてのマイクロニードルの皮膚安全性
2.8 まとめ
3 マイクロニードルの設計および材料選定のポイント
3.1 はじめに
3.2 マイクロニードルの種類,形状および材料
3.2.1 固体マイクロニードル
3.2.2 コーティング型マイクロニードル
3.2.3 溶解型マイクロニードル
3.2.4 中空型マイクロニードル
3.2.5 マイクロニードルパッチ
3.3 マイクロニードルの選択と適用
3.4 将来の展望
4 痛みを感じない蚊の針を模倣したマイクロニードルの設計―ごみを残さない新しい医療機器の実現―
4.1 はじめに(背景)
4.2 これまでの刺さることの基本構造:従来の概念での針構造
4.3 バイオミメティックスからの考察
4.4 マイクロニードルの現状
4.5 マイクロニードルに必要な設計
4.6 これからのマイクロニードルにとっての重要性
4.7 今後の展開
4.8 まとめ
第2章 マイクロニードル製造技術と穿刺評価
1 蚊を模倣したマイクロニードルの開発
1.1 はじめに
1.2 蚊の針の構造と穿刺動作
1.3 有限要素法による穿刺動作のシミュレーション
1.3.1 解析モデルと解析手法
1.3.2 シミュレーション結果
1.4 超高精度光造形によるマイクロニードルの作製
1.4.1 蚊の上唇と2本の小顎を模倣した3本一組の針の作製(蚊の忠実な模倣)
1.4.2 半割状の針を2本組み合わせた針の作製(成形可能)
1.4.3 半割状マイクロニードルの作製および評価結果
1.5 まとめ
2 エッチング及びモールド加工技術を用いたマイクロニードルの開発
2.1 はじめに
2.2 MEMS加工技術によるマイクロニードル開発の経緯
2.2.1 Si製マイクロニードル加工プロセス
2.2.2 低コスト化Si製マイクロニードル加工プロセス
2.2.3 生分解性マイクロニードル加工プロセス
2.3 エッチング加工技術によるSi製マイクロニードルの開発
2.3.1 Si製マイクロニードルの作製方法
2.3.2 エッチング加工で作製したSi製マイクロニードル
2.4 モールド加工技術による生分解性マイクロニードルの開発
2.4.1 生分解性マイクロニードルの作製方法
2.4.2 モールド加工で作製した生分解性マイクロニードル
2.5 まとめ
3 リソグラフィを利用したマイクロニードルの開発
3.1 はじめに
3.2 厚膜フォトリソグラフィ
3.3 フォトレジストパターニングによるマイクロニードル型の形成
3.4 裏面照射型移動マスク露光法
3.5 移動マスク露光装置の構成
3.6 レジストの露光特性
3.7 フォトレジスト形状シミュレーション
3.8 作製したフォトレジスト製マイクロニードル
3.9 コンドロイチン硫酸Cナトリウム製マイクロニードルの作製
3.10 まとめ
4 回転傾斜露光によるマイクロニードルアレイの作製
4.1 回転傾斜露光方法
4.2 回転傾斜露光方法を用いた成形マスクの作製
4.2.1 逆円錐構造
4.2.2 円錐構造
4.2.3 成形マスタを用いたモールド加工
4.3 露光量の違いを利用した円錐構造の作製
4.3.1 各パラメータの定義
4.3.2 屈折による影響
4.4 紫外線露光量の割合
4.4.1 紫外線露光領域の定義
4.4.2 紫外線が照射される区間の割合
4.5 紫外線の減衰
4.6 回転傾斜露光時の露光量
4.7 円錐構造の作製
4.8 まとめ
5 射出成形および熱インプリントによるマイクロニードルアレイの作製と構造形成
5.1 はじめに
5.2 マイクロ・ナノスケールの微細表面転写成形の課題と動向
5.3 射出成形によるマイクロニードルアレイの成形
5.4 ホットエンボスもしくはRtRナノインプリントによるニードル成形の研究
6 精密微細機械加工技術を用いたマイクロニードルアレイの開発
6.1 諸言
6.2 自己溶解型マイクロニードルとは
6.3 マスター金型
6.3.1 マスター金型と材質
6.3.2 加工工具の選定と機械への装着
6.3.3 加工条件
6.3.4 加工機械
6.3.5 加工環境
6.4 鋳型の製作
6.4.1 鋳型
6.5 成形加工方法
6.5.1 研究用流し込み金型での試作開発
6.5.2 量産型
6.6 測定方法
6.6.1 非接触レーザー測定
6.7 結言
7 物理的アプローチによるマイクロニードル穿刺評価
7.1 はじめに
7.2 荷重変位曲線に基づいた力学的穿刺評価方法
7.2.1 荷重変位曲線から穿刺特性を計測評価する方法
7.2.2 複数回実施の荷重変位曲線から穿刺の有無を判別する方法
7.3 光学的穿刺評価方法
7.4 まとめ
第3章 医療・医薬品への展開
1 自己溶解型マイクロニードルを用いた経皮ワクチン製剤の開発
1.1 はじめに
1.2 ワクチンの標的部位としての皮膚
1.3 皮内注射ワクチンの有用性
1.4 マイクロニードルを用いた経皮ワクチン製剤
1.4.1 ソリッドマイクロニードル
1.4.2 中空マイクロニードル
1.4.3 コーティングマイクロニードル
1.4.4 生分解性および溶解型マイクロニードル
1.5 溶解型マイクロニードルを用いた経皮ワクチン製剤の開発
1.6 おわりに
2 マイクロニードルアレイ医薬品開発
2.1 はじめに
2.2 マイクロニードルアレイ医薬品開発
2.2.1 不活化全粒子インフルエンザワクチンを内包したMNAによる免疫誘導
2.2.2 ヒト成長ホルモンを内包したマイクロニードルアレイ製剤
2.3 おわりに
3 ヒアルロン酸を素材とする溶解型マイクロニードルを利用した糖尿病治療薬の経皮デリバリー
3.1 はじめに
3.2 ヒアルロン酸を利用した溶解型マイクロニードルの開発
3.3 ヒアルロン酸マイクロニードルを用いた糖尿病治療薬インスリンの経皮デリバリー
3.4 ヒアルロン酸を素材とする先端部封入型マイクロニードルの開発
3.5 先端部封入型マイクロニードルを利用した糖尿病治療薬エキセナチドの経皮デリバリー
3.6 おわりに
4 マイクロニードルを用いた皮膚疾患治療法の開発
4.1 はじめに
4.2 脂漏性角化症に対する外科的療法
4.3 レチノイドを用いた薬物療法の開発動向
4.4 ATRA装填マイクロニードル製剤を用いた薬物療法の開発
4.5 ATRA装填マイクロニードル製剤の安定性および安全性
4.6 ATRA装填マイクロニードル製剤の臨床研究
4.7 おわりに
第4章 美容・化粧品への展開
1 マイクロニードルのアンチエイジング化粧品への応用
1.1 はじめに
1.2 化粧品マイクロニードルの特徴
1.3 マイクロニードルの基本性能
1.3.1 マイクロニードルの溶解性および薬剤送達性
1.3.2 マイクロニードルによる薬剤皮膚浸透性
1.3.3 マイクロニードルの皮膚安全性
1.4 マイクロニードルのしわケアへの応用
1.5 マイクロニードルの美白への応用
1.6 マイクロニードルの育毛への応用
1.7 おわりに
2 マイクロニードルの形成外科,美容皮膚科治療への応用
2.1 はじめに
2.2 マイクロニードル(MN)の歴史
2.3 我々の開発した3本針MN
2.4 3本針MNの臨床応用
2.4.1 ボトックスビスタ?による皺取り
2.4.2 局所麻酔
2.4.3 その他
2.5 現状と今後の展望
3 マイクロニードルの美容医療における臨床応用
3.1 はじめに
3.2 b-FGFの皮膚への各種導入方法の検討
3.3 b-FGFの定量
3.4 ELISA法によるb-FGFの皮膚内濃度の定量
3.5 GFPによる疑似ペプチドの皮膚内分布の可視化
3.6 細胞染色における膠原繊維の分布
3.7 b-FGFの製剤内部の力価変化
3.8 ELISA法による皮膚内b-FGF濃度
3.9 皮膚内の膠原繊維密度
3.10 共焦点レーザー顕微鏡観察による皮膚内のGFP分布
3.11 臨床試験の結果
3.12 マイクロニードルによるドラッグデリバリーシステム
3.13 b-FGFの製剤中の安定化技術
3.14 おわりに
4 米糠大豆発酵物配合マイクロニードルの有用性
4.1 はじめに
4.2 米糠大豆発酵物とレチノール成分の機能
4.2.1 真皮線維芽細胞増殖促進
4.2.2 コラーゲン合成量
4.2.3 「モイスチャーパッチ」連用試験(ヒト試験)
4.3 まとめ
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月刊バイオインダストリー 2023年7月号（電子版）
￥4,950
＜著者一覧＞
岡部寛史 近畿大学
上野祟寿 大分工業高等専門学校
古川隼士 北里大学
八田岳士 北里大学
細見亮太 関西大学
村上由希 関西医科大学
吉田宗弘 関西大学
福永健治 関西大学
川島圭太 (地独)北海道立総合研究機構
平井慎一 立命館大学
王 忠奎 立命館大学
櫻井明彦 福井大学
畑下昌範 (公財)若狭湾エネルギー研究センター
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BIO ENERGY
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バイオリファイナリー（1）-ドロップイン バイオ燃料とその周辺-
Biorefinery (1) -Drop-In Biofuels and the Peripheries -
ドロップインバイオ燃料 (Drop-In Biofuels)： 生物由来の液体炭化水素であって, 機能的に石油燃料と同等であり, 既設の石油インフラに完全に適合するものを言う。そこでは既設石油インフラに悪影響を及ぼす生物由来の酸素や糖などの成分は殆ど完全に除去されている。
【目次】
1 はじめに
2 バイオリファイナリーの概観
3 ドロップイン バイオ燃料
4 ドロップインバイオ燃料の定義
5 バイオ燃料による汚染とBlend Wall（ブレンドの壁）
6 結語
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BIO REVIEW
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薬剤抵抗性を生じない新規パルス高電圧殺虫技術の構築
Development of a Novel Pulsed High-Voltage Insecticidal Technology to Prevent Drug Resistance
鶏に寄生するダニの1種類であるワクモは，産卵数の減少や貧血を引き起こすだけでなく養鶏場従事者をも襲うことから労働意欲の減少や離職にも影響しており，養鶏業界の脅威の1つである。主な防除法であったピレスロイド系殺虫剤に対する抵抗性が増える中，本研究では高電圧インパルス放電が効果的な殺虫手段であることを示した。わずか30秒で95%以上のワクモを死滅させ，紫外線やオゾンより優れた効果が確認された。
【目次】
1 はじめに
2 実験対象と実験環境
2.1 実験対象
2.2 実験装置
2.3 電気的パラメータによる殺虫率の変化
2.4 紫外線とオゾンによる殺虫率の変化
3 実験結果
3.1 放電電圧による殺虫率の変化
3.2 殺虫率の周波数依存性
3.3 電流による殺虫率の変化
3.4 パルス幅による殺虫率の変化
3.5 紫外線による殺虫率の変化
3.6 オゾンによる殺虫率の変化
3.7 電圧印加後のワクモ体表面の比較
4 各殺虫方法の比較
5 まとめ
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スケトウダラたんぱく質の摂取による加齢促進 モデルマウスの短期記憶低下予防効果
Protective Effects of Protein Derived from Alaska Pollock Against Short-Term Memory Decline in Senescence-Accelerated Mice
魚肉たんぱく質は，日本人の重要なたんぱく質の供給源である。それにも関わらず，魚肉たんぱく質の生体調節機能に関する研究は限られている本稿では，これまでに魚肉たんぱく質の生体調節機能に関する研究を進めてきた著者らが，加齢促進モデルマウスを用いた実験で見出した，スケトウダラたんぱく質の摂取による短期記憶低下予防効果について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 魚肉たんぱく質の栄養学的特性
3 魚食と認知症
4 スケトウダラたんぱく質の短期記憶維持効果
5 スケトウダラたんぱく質の短期記憶維持効果の発現機序
6 おわりに
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食品の箱詰め作業が可能な薄型ソフトロボットハンドの開発
Development of A Thin Soft Robotic Hand Capable of Food Packaging
人手作業の多い食料品製造業において，労働力不足の影響によりロボットを活用した工程の自動化が進められている。我々は，食料品製造業の自動化に必要な食品を柔らかく把持可能なロボットハンドについて新たな製造方法を考案した。本稿では，考案した手法で食品の箱詰め作業に適した薄型ソフトロボットハンドを開発した件について紹介する。
【目次】
1 背景・目的
2 空気圧駆動のソフトロボットハンドの駆動原理
3 ソフトロボットハンドの製造方法
3.1 既存手法による薄型柔軟指の製造
3.2 新手法による薄型柔軟指の製造
4 食品箱詰め用薄型ソフトロボットハンドの設計
5 薄型ハンドの強度シミュレーション
6 薄型ソフトロボットハンドの把持力確認
7 食品の箱詰め試験
8 まとめ
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カバノアナタケの液体表面培養による抗糖化物質の生産
Production of Anti-glycation Substances by the Liquid Surface Culture of Inonotus obliquus
カバノアナタケの天然菌核には抗酸化作用や抗腫瘍作用などを示す様々な生理活性物質が含まれている。カバノアナタケの生理活性物質が菌糸体の液体表面培養により生産可能であること，さらに得られた菌糸体にはこれまでに報告されていない抗糖化作用があることを明らかにした。また，抗糖化作用を示す主成分を同定し，その抗糖化特性について解析した。
【目次】
1 はじめに
1.1 高齢化と保健機能食品
1.2 糖化とカバノアナタケ
2 抗糖化物質の生産
2.1 カバノアナタケの培養
2.2 培養菌糸体が生産する抗糖化物質
2.3 抗糖化物質の性質
3 おわりに
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BIO BUSINESS
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日本酒の市場動向
【目次】
1 はじめに
2 生産需要動向
3 メーカー動向
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ワインとビールの市場動向
【目次】
1 ワイン
2 ビール
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香料工業
2021 年の国内生産量は前年比99.6％の6 万4,322 トンと横ばいであった。生産金額は前年比101.1％の1,877 億3,600 万円となり，前年をやや上回った。香料には大きく分けて食品香料（フレーバー）と香粧品香料（フレグランス）があり，海外では同程度の市場を持っているが，国内ではおよそ7：1 で食品香料市場の方が大きい。2021 年の世界の香料売上高は，約375 億ドルと推定される。これはドルベースであり，現地通貨ベースでも増加している。特に中国，東南アジア市場の成長が大きい。香料は極めて嗜好性，快楽性の強い製品であるため，地域の気候，文化による差が大きく，それに対応した開発能力が求められている。
【目次】
1 需要動向
2 輸出入動向
3 安全問題への対応
4 メーカー動向
5 製品開発動向
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BIO PRODUCTS
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グリセリン脂肪酸エステル(Glycerine fatty acid ester)
ドコサヘキサエン酸(Docosahexaenoic acid，DHA)
クエン酸カルシウム(Calcium citrate)
乳清カルシウム(Whey calcium)
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月刊機能材料2023年7月号（電子版）
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【特集】異種材料接着・接合技術の最新動向
★工業製品や輸送機器などの小型化・軽量化を実現する上で,異種材料の接着・接合にまつわる技術の進展が期待されております。本特集では,マルチマテリアル化において重要な役割を果たす異種材料接着・接合技術の開発や評価について紹介しております。
＜著者一覧＞
白須圭一 東北大学
水谷正義 東北大学
安藤元彦 日本アビオニクス(株)
梅木鉄平 ナガセケムテックス(株)
島本一正 (国研)産業技術総合研究所
首藤雄大 (国研)産業技術総合研究所
根岸雄一 東京理科大学
ダス サイカット 東京理科大学
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【特集】異種材料接着・接合技術の最新動向
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3D積層造形した金属基板とCFRPを直接圧着した接合体の作製
CFRP/3D-Printed Titanium Alloy Adhesive Joint Prepared by Hot-Press-Aided Co-Bonding
本稿では,3D造形したTi基板(3DP-Ti)と熱硬化性CFRPとのホットプレス接合に関する著者らの研究事例について紹介する。まず,3D金属積層造形によるTi基板の造形手法,形状・構造評価ついて簡単に述べ,この3DP-Ti基板に対してCFRPをホットプレスにて接合したマルチマテリアル化について著者らの結果を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 金属3D積層造形による基板作製
3 ホットプレスによるCFRPの直接接合
4 おわりに
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パルスヒート工法による樹脂と金属の直接接合
Direct Bonding of Resin and Metal by Pulse Heat Method
近年,マルチマテリアル化を実現する樹脂と金属の異種材接合が盛んに研究開発されている。本稿では当社製品であるパルスヒートユニットを応用して開発した,樹脂と金属を直接接合する異種材接合技術の概略と特徴,装置,接合事例を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 異種材接合技術の概要と特徴
3 異種材接合プロセスの適用例
4 今後の展開
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異材接着向け環境配慮型エポキシ接着剤
Eco-friendly Epoxy Adhesive for Bonding Dissimilar Materials
地球環境の保全は,今や国際社会が直面する喫緊の課題であり,製品開発活動においても,いかに環境に配慮した製品であるかが問われている。そこで,弊社で開発中の環境配慮型エポキシ接着剤として,常温硬化系に新たな価値を加えた機能性常温硬化接着剤と,植物由来の原材料を使用したバイオベース接着剤の取り組みをご紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 異材接着(マルチマテリアル接合)
3 常温硬化型接着剤
3.1 高接着タイプ(DENATITE ASA-3000)
3.2 高靭性(高弾性&高伸び)タイプ(DENATITE ASA-3001)
3.3 高伸びタイプ(DENATITE ASA-3002)
3.4 高放熱タイプ(DENATITE ASA-3003)
4 バイオベースエポキシ接着剤
5 まとめと今後の展開
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接着接合部の破断時における強度分布の推定手法の開発
Development of a Method for Estimating the Strength Distribution of Adhesive Joints
接着接合の構造体等への適用が敬遠される理由の一つに長期耐久性への不安が挙げられる。長期耐久性保証につながる技術として,本稿では耐久性に特に大きな影響を与えることが知られている水に起因した接着接合部の強度低下に関して,接着面内の接着強度分布を推定する手法について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 水が接着接合部に与える影響
3 接着剤層への水の拡散
4 実験
4.1 実験手順
4.2 材料
4.3 接着剤硬化物(バルク)試験片
4.4 引張試験およびIR測定
5 実験結果および考察
5.1 引張試験およびIR測定結果
5.2 機械学習によるモデル化
6 おわりに
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[Material Report-R&Dー]
Mn-Coプルシアンブルー類似体を用いた水蒸気を含むガスからの純メタノールの回収
Mn-Co Prussian Blue Analogue for the Purification of Pure Methanol from Moist Gas
水蒸気を含むメタノールガスからメタノールを効率的に除去できる吸着材,Mn-Coプルシアンブルー類似体(MnHCC)を開発した。従来の吸着材では,水蒸気が存在する条件下ではメタノールをほとんど吸着できないという課題があった。しかしMnHCCは水蒸気を含んでいても,吸着脱離にて高濃度のメタノール(95%)として回収ができた。
【目次】
1 はじめに
2 MnHCCの特性評価
3 MnHCCのメタノール吸着脱離特性
4 MnHCCのメタノール濃縮プロセスエネルギー
5 終わりに
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新規トポロジーを有する3次元COF『TUS-84』の合成と活用
Synthesis and Application of Three-dimensional COF “TUS-84” with Novel Topology
相互貫入型のscu(scu-c)トポロジーを持つ新たな3次元共有結合性有機構造体,すなわちTUS-84の合成に成功した。得られたTUS-84は,秩序あるマイクロポーラス構造と優れた安定性のため,ドラッグデリバリー媒体として高い可能性を有していることが明らかとなった。
【目次】
1 はじめに
2 合成と構造解析
3 ドラッグデリバリーへの応用
4 まとめ
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[Market Data]
接着剤工業の市場動向
2021年の接着剤の生産量は前年比100.4%の85万4,751トンとなり,出荷金額は前年比102.3%の2,419億円となった。2015年以降は合板など建築用途で需要が増加し,全体的な生産量は増加の傾向にあったが,2020年は,新型コロナウイルス感染症による景気の停滞により,生産量,出荷金額は減少した。2021年は,経済の回復傾向から生産量・出荷金額とも微増した。
【目次】
1 需給概要
2 品目別概要
3 需要動向
4 輸出入の概要
5 業界動向
6 環境問題への対応
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水素エネルギーの動向
【目次】
1 概要
2 開発動向
3 市場動向
4 業界・企業動向
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燃料電池の動向
【目次】
1 概要
2 開発動向
3 市場動向
4 業界・企業動向
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排熱利用の動向
【目次】
1 概要
2 開発動向
3 市場動向
4 業界・企業動向
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[Material Profile]
カーボンナノチューブ
カーボンブラック
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ワイヤレス電力伝送技術の研究開発と実用化の最前線《普及版》
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2016年刊「ワイヤレス電力伝送技術の研究開発と実用化の最前線」の普及版。ワイヤレス給電について、携帯電話や医療機器などのデバイスから自動車まで、国内のみならず海外の応用事例も広く紹介した1冊!
（監修：篠原真毅）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2016年当時のものを使用しております。
篠原真毅 京都大学
平山裕 名古屋工業大学
高橋俊輔 早稲田大学
松木英敏 東北大学
藤野義之 東洋大学
庄木裕樹 (株)東芝
Nuno Borges Carvalho Instituto de Telecomunicações;Universidade de Aveiro
Apostolos Georgiadis Heriot-Watt University
Pedro Pinho Instituto de Telecomunicações;Instituto Superior de Engenharia de Lisboa
Ana Collado Heriot-Watt University
Alírio Boaventura Instituto de Telecomunicações;Universidade de Aveiro
Ricardo Gonçalves Instituto de Telecomunicações;Universidade de Aveiro
Ricardo Correia Instituto de Telecomunicações;Universidade de Aveiro
Daniel Belo Instituto de Telecomunicações;Universidade de Aveiro
Ricard Martinez Alcon Universitat Politecnica de Catalunya
Kyriaki Niotaki Benetel Ltd.
大西輝夫 (株)NTTドコモ
平田晃正 名古屋工業大学
和氣加奈子 (国研)情報通信研究機構
日景隆 北海道大学
横井行雄 京都大学
Seungyoung Ahn KAIST
大平孝 豊橋技術科学大学
石野祥太郎 古野電気(株)
中川義克 インテル(株)
Hatem Zeine OSSIA INC. CEO
Alireza Saghati OSSIA INC.
鶴田義範 (株)ダイヘン
細谷達也 (株)村田製作所
原川健一 (株)ExH(イー・クロス・エイチ)
張兵 (国研)情報通信研究機構
牧野克省 (国研)宇宙航空研究開発機構
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＜＜目次＞＞
第1章 総論
1 ワイヤレス給電の理論―電磁誘導とマイクロ波送電の関係性―
1.1 そもそも,電力とは
1.2 そもそも,ワイヤレス電力伝送とは
1.3 ワイヤレス給電システムの分類
1.4 ワイヤレス給電システムの構成要素
1.4.1 結合器
1.4.2 ワイヤレス給電システムにおける周波数変換・インピーダンス変換・モード変換の実装方法
1.4.3 近傍界型ワイヤレス給電システムにおける構成要素のパラメータ
2 電磁誘導方式ワイヤレス給電技術の歴史―EV―
2.1 はじめに
2.2 移動型ワイヤレス給電
2.3 静止型ワイヤレス給電
2.4 おわりに
3 電磁誘導方式ワイヤレス給電技術の歴史―医療応用―
3.1 はじめに
3.2 非接触電力伝送方式
3.2.1 マイクロ波方式
3.2.2 磁界共鳴方式
3.2.3 電界共鳴方式
3.2.4 電磁誘導方式
3.3 医療分野への応用
3.3.1 充電式心臓ペースメーカ
3.3.2 運動再建電気刺激装置
3.3.3 人工心臓
3.4 生体影響の考え方
3.4.1 100 kHzまでの低周波電磁界
3.4.2 100 kHzを超える高周波電磁界
3.4.3 静磁界に対するガイドライン
4 マイクロ波方式ワイヤレス給電の歴史
4.1 マイクロ波方式ワイヤレス給電の歴史
4.2 実証試験を中心としたマイクロ波受電技術
4.3 まとめ
5 ワイヤレス給電,日本と世界はどう動くのか―標準化の最前線から―
5.1 はじめに
5.2 制度化・標準化における課題
5.3 我が国における制度化
5.4 利用周波数の国際協調
5.4.1 これまでの国際協調議論
5.4.2 2016年ITU-R SG1会合の結果
5.4.3 2016年ITU-R SG1会合以降の対応について
5.5 CISPRにおけるEMC規格の標準化状況
5.6 IEC TC106における電波暴露評価,測定方法の検討
5.7 標準規格化の動向
6 Far-Field Wireless Power Transmission For Low Power Applications
6.1 概要―小電力応用のための遠距離ワイヤレス電力伝送―
6.2 Introduction
6.3 Far Field WPT - Rectenna design: recent progress and challenges
6.4 Novel materials and technologies - Use of cork as an enabler of smart environments
6.4.1 Cork permittivity and loss estimation
6.4.2 Design of an UHF RFID tag antenna
6.4.3 RFID tag measurements
6.4.4 Humidity sensors based on cork
6.4.5 Conclusion
6.5 Applications―Bateryless Wireless Sensor Networks
6.6 Applications―Bateryless Remote Control
6.6.1 The proposed system
6.6.2 Simulation and measurement results
6.6.3 The demonstration prototype
7 ばく露評価と国際標準化動向
7.1 はじめに
7.2 評価指標
7.3 ばく露評価手順
7.4 ばく露評価例
7.4.1 電気自動車用ワイヤレス充電
7.4.2 モバイル用ワイヤレス充電
7.5 国際標準化の動向
8 ワイヤレス給電とEMC―ペースメーカを一例に―
第2章 自動車への展開
1 EV用ワイヤレス給電の市場概要と今後の標準化ロードマップ
1.1 はじめに
1.2 ワイヤレス給電の市場概要とロードマップ
1.2.1 EV・PHVロードマップ
1.2.2 世界のEV・PHEV市場の動向
1.2.3 充電インフラとワイヤレス給電の市場
1.3 ワイヤレス給電と法制度と規則
1.3.1 漏えい電磁界の許容値
1.3.2 利用周波数の選定;ITU WRCでの国際的検討
1.3.3 人体安全の側面
1.4 EV向けワイヤレス給電の国際標準化
1.5 今後の展開
2 EVバスへのワイヤレス充電システムの開発動向
2.1 はじめに
2.2 バス用ワイヤレス充電システムの初期の歩み
2.3 EVバス用ワイヤレス充電システムの開発動向
2.3.1 マウンド方式
2.3.2 1次コイル可動方式
2.3.3 2次コイル昇降方式
2.3.4 大ギャップ方式
2.4 おわりに
3 Korean WPT to EV-OLEV
3.1 概要-韓国における電気自動車へのワイヤレス給電技術-OLEV
3.2 Wireless Power Transfer Technology in Korea
3.2.1 Previous and Researches on Wireless Power Transfer
3.3 Vehicular Wireless Power Transfer System
3.3.1 Concept of On-Line Electric Vehicle
3.3.2 Design of OLEV
3.3.3 Electromagnetic Field Issue
3.3.4 Commercialization
3.4 Future Wireless Power Transfer System in Korea
3.4.1 Railway Systems
3.4.2 Unmanned Aerial Vehicle
4 電化道路電気自動車(EVER)
4.1 ワイヤレス3本の矢
4.2 ワイヤレス電力伝送
4.2.1 磁界結合
4.2.2 電界結合
4.2.3 任意構造への理論拡張
4.3 電気自動車
4.3.1 停車中充電から走行中給電へ
4.3.2 車輪経由電力伝送(V-WPT)
4.3.3 右手左手複合系電化道路
4.3.4 遠端全反射を利用した移動負荷整合方式
4.3.5 バッテリーレス電気自動車
5 管内ワイヤレス電力伝送技術の車載応用
5.1 車載ワイヤレス技術の動向と要求
5.2 管内ワイヤレス電力伝送
5.2.1 マイクロ波送電の実用課題
5.2.2 管内ワイヤレス電力伝送
5.2.3 樹脂導波管技術
5.3 ワイヤレス電力・通信伝送
5.3.1 伝送方式
5.3.2 卓上モデルの評価
5.4 今後の展望と課題
第3章 携帯電話他への応用展開
1 AirFuel Allianceの現状と今後の展開
1.1 はじめに
1.2 AirFuel Allianceの組織構成
1.3 AirFuel Inductive WCの活動
1.4 AirFuel Resonance WCの活動
1.5 AirFuel Uncoupled WCの活動について
1.6 AirFuel Infrastructure WC
1.7 最後に
2 Remote Wireless Power Transmission System ‘Cota’
2.1 概要―遠隔ワイヤレス電力伝送システム「Cota」
2.2 Abstract
2.3 Introduction
2.4 Operation Concepts
2.4.1 Tuning techniques
2.4.2 Near Field Retrodirective Arrays
2.4.3 Employing multi-path propagation in Cota’s favor
2.4.4 Near-field vs. Far-field power transfer
2.5 System
2.5.1 The Charger-Client Concept
2.5.2 Beaconing
2.6 Applications
2.6.1 Charging Multiple Devices
2.6.2 Safety
2.7 Conclusion
3 工場内自動搬送台車(AGV)へのワイヤレス給電
3.1 はじめに
3.2 磁界共鳴方式によるワイヤレス給電の電力伝送原理
3.3 AGVの市場について
3.4 AGVのワイヤレス給電化の利点について
3.5 AGVで使用されている蓄電デバイス
3.6 蓄電デバイスとしての電気二重層キャパシタ(EDLC)利用の利点について
3.7 実用例
3.8 まとめ
4 小型MHz帯直流共鳴ワイヤレス給電システムの設計開発
4.1 はじめに
4.2 直流共鳴ワイヤレス給電システムと高周波パワーエレクトロニクス
4.2.1 直流共鳴ワイヤレス給電システムの構成
4.2.2 パワーエレクトロニクスにおけるワイヤレス給電
4.2.3 高周波パワーエレクトロニクス
4.2.4 ワイヤレス給電と絶縁形スイッチング電源
4.2.5 共鳴ワイヤレス給電における先行技術
4.2.6 直流共鳴方式とMITが示した磁界共鳴方式の比較
4.2.7 インピーダンス変換とインピーダンス整合
4.2.8 小型MHz帯ワイヤレス給電
4.2.9 ワイヤレス給電の回路トポロジー
4.3 6.78 MHz帯磁界結合方式直流共鳴ワイヤレス給電システム規格
4.3.1 システムの概要
4.3.2 システム構成
4.3.3 システムの仕様
4.3.4 電力管理仕様
4.4 直流共鳴ワイヤレス給電システムの設計
4.4.1 直流共鳴ワイヤレス給電システムの構成
4.4.2 直流共鳴ワイヤレス給電システムの電力変換動作
4.4.3 共鳴フィールドの周波数領域解析
4.5 共鳴結合回路の統一的設計法(MRA/HRA/FRA手法)
4.5.1 複共振回路解析(MRA)
4.5.2 入力インピーダンスと電圧利得の解析
4.5.3 GaN FETを用いた10 MHz級50 W動作実験
4.5.4 最適ZVS動作とGaN FETを用いた6.78 MHz実験
4.5.5 共鳴フィールドの実証実験
4.6 まとめ
5 電界結合方式を用いた回転体への電力伝送技術
5.1 まえがき
5.2 電界結合方式
5.2.1 電界結合とは
5.2.2 回路方式
5.3 在来技術との比較
5.4 実施例
5.5 まとめ
6 2次元Surface WPT
6.1 はじめに
6.2 表面電磁界結合WPT技術の概要
6.3 電力伝送をする周波数とその共用検討
6.4 Q値の算出方法
6.4.1 送電シートのQ値の算出方法
6.4.2 受電カプラのQ値
6.5 電力供給制御方式
6.6 表層メッシュパターンの検討
6.7 レトロディレクティブ方式による電力伝送
6.8 おわりに
7 宇宙太陽光発電システムを想定したマイクロ波ビーム方向制御技術の研究開発
7.1 はじめに
7.2 宇宙太陽光発電システム(SSPS)の概要
7.3 過去に世界各国で検討された代表的な宇宙太陽光発電システム(SSPS)
7.4 日本において検討されてきた代表的な宇宙太陽光発電システム(SSPS)
7.4.1 発送電一体・テザー型SSPS
7.4.2 反射鏡型SSPS
7.5 宇宙太陽光発電システムの実現に向けて(マイクロ波無線電力伝送地上実証試験の実施)
7.5.1 マイクロ波による送電ビームの方向制御方式
7.5.2 マイクロ波ビーム方向制御装置の開発
7.5.3 マイクロ波ビーム方向制御精度評価試験(屋内試験)
7.5.4 屋外でのマイクロ波による無線電力伝送
7.5.5 無線電力伝送の実用化に向けた技術実証(デモンストレーション)
7.6 おわりに
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おいしさの科学的評価・測定法と応用展開《普及版》
￥3,520
2016年刊「おいしさの科学的評価・測定法と応用展開」の普及版。おいしさの科学的な評価・測定を生かした商品づくりを食品メーカー担当者らが解説した1冊!
（監修：阿部啓子・石丸喜朗）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2016年当時のものを使用しております。
阿部啓子 東京大学
石丸喜朗 東京大学
三坂巧 東京大学
戸田安香 キッコーマン(株)
鈴木-橋戸南美 京都大学
今井啓雄 京都大学
山本隆 畿央大学;大阪大学
中島健一朗 東京大学
成川真隆 東京大学
吉田竜介 九州大学
二ノ宮裕三 九州大学
永井俊匡 高崎健康福祉大学
朝倉富子 東京大学
緑川景子 東京大学
大池秀明 (国研)農業・食品産業技術総合研究機構
鈴木千尋 日本製粉(株)
伊藤圭祐 静岡県立大学
都甲潔 九州大学
上田玲子 東京大学
伏木亨 龍谷大学
山口裕章 太陽化学(株)
福田惠温 (株)林原
桑垣傳美 キッコーマン食品(株)
山下秀行 (株)樋口松之助商店
若林英行 キリン(株)
山本直之 アサヒグループホールディングス
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＜＜目次＞＞
【第Ⅰ編 おいしさを知る】
第1章 味覚受容の分子基盤
1 はじめに
2 甘味受容体
3 うま味受容体
4 脊椎動物における甘味・うま味受容体の分子進化
5 苦味受容体
6 酸味受容体
7 塩味受容体
8 味覚コーディング
第2章 培養細胞を用いた食味評価系
1 はじめに
2 口腔内に存在する味のセンサー
3 Gタンパク質共役型受容体の機能解析
4 培養細胞を用いた味覚受容体の機能解析
5 ヒト味覚計測細胞の作出
6 ヒト味覚計測細胞の応用利用
7 食味評価に向けた課題
8 最後に
第3章 霊長類の味覚
1 はじめに
2 霊長類の味覚
3 旨味・甘味受容体の遺伝的および機能的多様性
4 霊長類種間および種内における苦味受容体の遺伝的・機能的多様性
5 味覚受容体遺伝子の発現
6 霊長類における味覚研究の展望
第4章 味覚とおいしさの脳内情報処理
1 おいしさとは
2 脳内味覚伝導路
3 味の質の情報処理
4 おいしさの脳機序
4.1 神経回路によるおいしさ
4.2 脳内物質によるおいしさ
5 おいしさと脳活動
6 おいしさの学習・記憶
第5章 摂食行動の脳内情報処理
1 はじめに
2 摂食の目的: 恒常性の維持か嗜好性か?
2.1 恒常性維持のための摂食
2.2 嗜好性の摂食
3 味や栄養は脳内にどのようにして伝わるのか?
3.1 味の感知と栄養の感知
3.2 味・栄養の感知細胞から延髄へ
3.3 延髄からより高次の脳部位へ
3.4 味と栄養の情報の統合
4 恒常性維持のための摂食を制御する脳部位
4.1 視床下部
4.1.1 視床下部弓状核
4.1.2 AgRP神経の機能と役割
4.1.3 視床下部室傍核
4.1.4 視床下部外側野
5 生体恒常性維持のための生体調節機構
5.1 摂食リズム
5.2 食物選択行動
6 嗜好性の摂食を制御する仕組み
6.1 本能行動としての摂食
6.2 神経調節
6.2.1 ドーパミン
6.2.2 セロトニン
7 摂食を抑制する仕組み
8 健康や生理状態が摂食行動に与える影響
9 今後の展望
10 おわりに
第6章 生理状態や食経験に起因する味嗜好性の変化
1 はじめに
2 本能的な味の嗜好性
3 食経験による嗜好性の変化
4 食経験による脳内分子の発現変動
5 母親から子に伝えられる味の記憶
6 栄養状態に起因した味嗜好性変化
7 加齢による味感受性の変化
8 おわりに
第7章 レプチンによる甘味感受性調節機構
1 はじめに
2 レプチン
3 レプチンと味覚感受性
4 レプチンによる甘味抑制機構
5 レプチンによる甘味抑制と肥満
6 ヒト味覚感受性とレプチンの関係
7 腸管内分泌細胞モデルにおけるレプチンの効果
8 おわりに
第8章 タンパク質・脂質・炭水化物のバランス変化による代謝変化
1 タンパク質・脂質・炭水化物のバランス変化
2 バランス目標設定とメカニズム解明それぞれの研究手法
3 動物実験の食餌設計
4 実験デザインと生化学的解析
5 肝臓のトランスクリプトーム解析
6 脂肪組織のトランスクリプトーム解析
7 トランスクリプトームのホメオスタシスに与える影響
8 まとめ
第9章 ゲノミクスを用いた食味関連遺伝子の探索―追肥によるコメの遺伝子発現変化から―
1 はじめに
2 コメの窒素施肥と種子貯蔵物質
2.1 C/Nバランスと貯蔵物質
2.2 追肥と食味
2.3 登熟期種子のゲノミクス解析
2.4 貯蔵タンパク質の変化
2.5 多糖類代謝への影響
3 おわりに
第10章 食品と時間栄養学
1 はじめに
2 体内時計と食欲
3 体内時計の仕組みと時刻因子への同調
4 消化吸収と時計
5 腸内細菌と時計
6 エネルギー代謝と時計
7 高脂肪食による肥満と時計
8 体内時計を動かす食品
9 食べる時刻と体重変化
10 時計遺伝子のタイプと肥満
11 おわりに
第11章 味成分と結合するペプチドの網羅的探索と応用
1 はじめに
2 苦味マスキング剤
3 ペプチドの機能とアレイ解析
4 茶殻加水分解物の苦味マスキング効果の予備試験
5 EGCG結合ペプチドの網羅的探索
6 EGCG結合におけるアミノ酸残基の機能解析
7 苦味受容体発現細胞を用いた苦味マスキング効果の解析
8 タンゲレチン結合ペプチドの網羅的探索と苦味マスキング効果の解析
9 味の分子設計へのペプチドアレイの応用可能性
【第Ⅱ編 おいしさを引き出す】
第12章 味覚センサの開発
1 はじめに
2 味覚センサの原理と測定手順
3 基本味応答
4 苦味の抑制効果の数値化
5 食品の味
6 今後の展望
第13章 官能評価
1 はじめに
2 官能評価概論
2.1 官能評価とは
2.2 官能評価の特徴
2.3 心理物理学的測定
2.3.1 心理物理学的定数
2.3.2 心理物理学的測定法および解析法
2.3.3 心理物理学的法則(Law of Psychophysics)
2.4 官能評価の影響要因
2.5 評価・調査方法とその条件
2.5.1 評価に影響を与える要因のリストアップ
2.5.2 条件の標準化
2.5.3 統計的手法の採用とパネルの育成
3 官能評価各論
3.1 官能評価の形式
3.2 評価者 (panel or assessor)
3.3 評価用語
3.4 評価試料
3.5 官能評価設備と環境
3.6 評価尺度
3.7 目的別の官能評価手法とその解析法
第14章 「こく」とその研究
1 はじめに
2 こくの研究の進展
3 こくの定義
4 栄養素摂取を超えた感覚も
5 「こく味」成分開発の展開
6 こくの新領域:栄養素の連想、あるいは無関係に見える匂いが、こくを増強する事例
【第Ⅲ編 新しいおいしさの開発】
第15章 カスタードクリームの成分分布とおいしさ
1 はじめに
2 同一配合処方による成分分散状態の違いとおいしさ
2.1 混ぜ方の違いがおいしさに及ぼす影響
2.2 IRイメージング装置を用いた成分分布の可視化と官能評価
2.3 せん断速度依存性粘度分析
3 市販品カスタードクリームのおいしさ
3.1 市販品カスタードクリームの成分分布
3.2 市販品カスタードクリームのせん断速度依存性粘度分析
3.3 市販品カスタードクリームの動的粘弾性
4 まとめ
第16章 おいしさに関わるトレハロース
1 はじめに
2 トレハロースのおいしさへの寄与
2.1 デンプン老化抑制
2.2 タンパク質変性抑制効果
2.3 保水性
2.4 冷凍時の組織保護(氷結晶成長抑制)
2.5 矯味・矯臭作用、風味改善効果
2.6 結晶化、ガラス化の応用
3 トレハロースの構造と機能性
第17章 開栓後も鮮度を保持できるしょうゆ容器
1 はじめに
2 これまでのしょうゆ容器
3 鮮度を保持するための容器
3.1 基本的機能・構造
3.2 パウチタイプの鮮度保持容器
3.3 ボトルタイプの鮮度保持容器
3.3.1 基本構造
3.3.2 200mlスクイズボトル(卓上ユース)
3.3.3 キッチンユースボトルの開発 (450ml スクイズボトル)
4 現在の課題と今後の展望
第18章 塩糀
1 はじめに
2 塩糀とは
3 製造方法
3.1 原材料
3.2 糀の製造方法
3.3 仕込み配合
3.4 発酵温度と時間
4 塩糀の成分
4.1 発酵温度、時間、食塩が塩糀中のおいしさに及ぼす影響
4.2 使用する麹菌株
4.3 塩糀中の酵素
5 塩糀の保存
6 醤油仕込み糀
7 最後に
第19章 キリン メッツ コーラ
1 はじめに
2 トクホの市場
3 メッツコーラの開発背景
4 コーラ飲料の特性
5 コーラのおいしさの科学
6 トクホのおいしさ
7 メッツコーラの市場受容性
8 機能性食品のルール
第20章 血圧降下ペプチドをおいしく摂る
1 はじめに
2 乳酸菌発酵による血圧降下ペプチド産生
3 L.helveticusにおけるVPPとIPPの加工
4 酵素法による効率的生産
5 味噌の発酵による降圧ペプチド生産
6 チーズ発酵による降圧ペプチド生産
7 おわりに
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界面活性剤の最新研究・素材開発と活用技術《普及版》
￥4,070
2016年刊「界面活性剤の最新研究・素材開発と活用技術」の普及版。界面活性剤各種の特性に迫る研究事例および特性を活かした用途開発を徹底解説した1冊!
（監修：荒牧賢治）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2016年当時のものを使用しております。
荒牧賢治 横浜国立大学
鯉谷紗智 横浜国立大学
酒井健一 東京理科大学
懸橋理枝 (地独)大阪市立工業研究所
東海直治 (地独)大阪市立工業研究所
遊佐真一 兵庫県立大学
井村知弘 (国研)産業技術総合研究所
佐伯隆 山口大学
吉村倫一 奈良女子大学
鷺坂将伸 弘前大学
中村武嗣 太陽化学(株)
ビスワス・シュヴェンドゥ 味の素(株)
脇田和晃 日油(株)
村上亮輔 住友精化(株)
斉藤大輔 第一工業製薬(株)
田中佳祐 ニッコールグループ(株)コスモステクニカルセンター
高野啓 DIC(株)
川上亘作 (国研)物質・材料研究機構
小川晃弘 三菱化学フーズ
山口俊介 ニッコールグループ(株)コスモステクニカルセンター
坂井隆也 花王(株)
金子行裕 ライオン(株)
中川和典 第一工業製薬(株)
三橋雅人 AGCセイミケミカル(株)
齋藤嘉孝 日華化学(株)
岡田和寿 竹本油脂(株)
久司美登 日本ペイント・オートモーティブコーティングス(株)
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＜＜目次＞＞
【第1編 界面活性剤の最新研究】
第1章 再生可能原料を用いた合成界面活性剤の機能
1 はじめに
2 ひも状ミセルによる水,油の増粘効果
2.1 ひも状ミセル
2.2 アシルアミノ酸エステルによるひも状ミセルの形成
2.3 ショ糖脂肪酸エステルによるひも状ミセルの形成
2.4 逆ひも状ミセル形成による油の増粘
3 モノおよびポリグリセリン脂肪酸エステルの結晶・液晶微粒子による泡沫安定化
4 ポリグリセリン型界面活性剤水溶液系の相挙動とニオソーム形成
5 おわりに
第2章 ジェミニ型両親媒性物質の実用化も意識した研究展開
1 はじめに
2 アミノ酸系ジェミニ型界面活性剤
3 アルキルアミン・アルキルカルボン酸による複合体(擬似ジェミニ型両親媒性物質)
4 ホスホリルコリン類似基を有する両性ジェミニ型両親媒性物質による乳化
5 おわりに
第3章 長鎖アルキルアミンオキシド誘導体の水溶液挙動-水素結合部位導入の効果
1 はじめに
2 ピリジルアミンオキシド型界面活性剤
3 アミドアミンオキシド型界面活性剤
4 おわりに
第4章 pH応答性を有するジブロック共重合体の会合によるミセル形成
1 はじめに
2 PAMPS-PAaUの合成
3 pHに応答した会合挙動
4 pHに応答したゲスト分子の取り込みと放出
5 まとめ
第5章 ペプチドベース界面活性剤の特性とその応用
1 はじめに
2 化学合成・ペプチド界面活性剤
2.1 構造と特徴
2.2 Surfpep22の合成と界面活性
2.3 Surfpep22による脂質ナノディスク形成
3 バイオ合成(発酵法)・ペプチド界面活性剤
3.1 構造と特徴
3.2 サーファクチン(SF)
3.3 ライケンシン(Lch)
3.4 アルスロファクチン(AF)
4 おわりに
第6章 界面活性剤の棒状ミセルによる抵抗低減効果
1 はじめに
2 DR効果を示す界面活性剤
3 DR効果を示す界面活性剤のレオロジー特性
4 DR効果を示す流れの特徴
5 界面活性剤によるDR効果の実用化
5.1 配管抵抗低減剤の商品化
5.2 DR効果による空調設備の省エネルギー
5.3 DR効果の普及
5.4 実用化の問題点
6 おわりに
第7章 トリメリック型界面活性剤の合成・物性・ミセル形成
1 はじめに
2 トリメリック型界面活性剤
3 カチオンタイプの合成例
4 臨界ミセル濃度
5 表面張力
6 水溶液中でのミセル形成
7 おわりに
第8章 超臨界CO2利用技術に向けたCO2-philic界面活性剤の開発
1 超臨界CO2
2 CO2-philic界面活性剤の設計
2.1 分子形状
2.2 親水性-親CO2性バランス(HCB)
2.3 Winsor R理論
2.4 CO2-philic界面活性剤の親CO2基と親水基
3 CO2-philic界面活性剤の開発の歴史
4 界面活性剤/W/CO2混合系の相挙動と物性研究
5 界面活性剤/W/CO2混合系の応用研究
6 おわりに
【第2編 界面活性剤の高機能化】
第9章 ポリグリセリン脂肪酸エステルの特性と高機能化
1 ポリグリセリン脂肪酸エステルの現状
1.1 非イオン性界面活性剤としてのポリグリセリン脂肪酸エステル
1.2 ポリグリセリン
1.3 ポリグリセリンのエステル化
2 ポリグリセリン脂肪酸エステルの高機能化
2.1 ジグリセリン・トリグリセリンのエステル
2.2 組成を変えたポリグリセリンのエステル
2.3 ポリグリセリンアルキルエーテル
3 おわりに
第10章 アシルアミノ酸エステル系両親媒性油剤
1 はじめに
2 化粧品用油剤とは
3 アシルアミノ酸エステル系油剤とは
3.1 油剤骨格にアミノ酸があることの意義
4 油剤の両親媒性とは
5 アシルアミノ酸エステル系両親媒性油剤
5.1 アシルグルタミン酸誘導体
5.2 アシルサルコシン誘導体
5.3 アシル-N-メチルβアラニン誘導体
6 おわりに
第11章 長鎖PEGを有する非イオン性活性剤
1 はじめに
2 ラウリン酸PEG-80ソルビタン(PSL)の泡質改善効果
3 ポリオキシエチレンアルキルエーテル(PAE)を用いた泡物性評価
3.1 使用したPAEとそれらの物性
3.2 泡弾性のひずみ依存性測定
3.3 泡の粘弾性測定
3.4 IRによる泡膜測定
4 泡質改善メカニズム関する考察
5 おわりに
第12章 化学架橋を工夫したアクリル酸アルキルコポリマー
1 はじめに
2 一般的なアクリル酸アルキルコポリマーの増粘,乳化のメカニズム
2.1 水溶液の増粘機構
2.2 耐塩性
2.3 乳化のメカニズム
3 化学架橋を工夫したアクリル酸アルキルコポリマー『アクペックSER』
3.1 アクペックSERとは
3.2 アクペックSER水溶液の増粘挙動
3.3 アクペックSERの耐塩性
3.4 乳化能力
3.5 顔料の分散
4 アクペックSERと界面活性剤の相乗効果
4.1 高分子界面活性剤と低分子界面活性剤の相互作用
4.2 アクペックSERとアニオン系界面活性剤の相互作用
4.3 アクペックSERと両性界面活性剤の相互作用
4.4 アクペックSERとノニオン系界面活性剤の相互作用
5 おわりに
第13章 低泡性かつ界面活性能に優れた界面活性剤
1 低泡性かつ界面活性能に優れた界面活性剤が要求される背景
2 泡立ちのメカニズム
3 泡立ちと界面活性剤構造の相関
4 低泡性かつ界面活性能に優れたノイゲン(R)LF-Xシリーズ
4.1 ノイゲンLF-Xシリーズ構造の特徴
5 おわりに
第14章 高純度モノアルキルリン酸塩の会合挙動
1 はじめに
2 直鎖型モノセチルリン酸(NIKKOLピュアフォスα)
2.1 αゲルとは
2.2 直鎖型モノセチルリン酸(NIKKOLピュアフォスα)の自己組織化挙動
3 β分岐型モノヘキサデシルリン酸アルギニン(NIKKOLピュアフォスLC)の自己組織化挙動
4 おわりに
第15章 熱分解型フッ素系界面活性剤の開発
1 はじめに
2 熱分解型フッ素系界面活性剤
2.1 レべリング性とリコート性の両立のための設計コンセプト
2.2 当社のフッ素系活性剤“メガファック”シリーズにおけるDS-21の位置づけ
2.3 メガファックDS-21の性状および基本物性
2.4 メガファックDS-21のレベリング性能
2.5 メガファックDS-21の熱分解挙動
2.6 塗膜表面の評価
2.7 まとめ
3 熱分解型フッ素系界面活性剤の応用事例
3.1 ディスプレイ材料用各種レジストへの応用
3.2 低誘電材料として用いるPTFEの分散剤
3.3 機能性表面の創生
4 今後の展望
【第3編 界面活性剤の応用分野】
第16章 医薬品分野における界面活性剤利用技術
1 医薬品用途に利用される界面活性剤
2 経口剤への利用
3 注射剤への利用
4 その他の投与経路への利用
5 リン脂質の利用
6 おわりに
第17章 食品用界面活性剤
1 はじめに
2 乳化剤について
3 乳化剤の種類と性質
3.1 グリセリン脂肪酸エステル
3.2 レシチン
3.3 ショ糖脂肪酸エステル
3.4 その他の乳化剤
4 乳化剤の機能と食品への応用
4.1 界面活性能に基づく機能
4.2 油脂との相互作用
4.3 澱粉との相互作用
4.4 タンパク質との相互作用
5 食品における乳化剤の使い方
6 おわりに
第18章 化粧品用の界面活性剤
1 はじめに
2 化粧品における界面化学
3 化粧品に使用される非イオン界面活性剤
3.1 ポリオキシエチレン脂肪酸
3.2 ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル
3.3 ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油
3.4 ポリオキシエチレンソルビトールテトラ脂肪酸エステル
3.5 グリセリン脂肪酸エステル
3.6 ソルビタン脂肪酸エステル
3.7 ポリグリセリン脂肪酸エステル
3.8 ショ糖脂肪酸エステル
3.9 アルキルポリグルコシド
4 おわりに
第19章 身体洗浄用界面活性剤
1 はじめに～身体用洗浄剤と界面活性剤～
2 身体洗浄用界面活性剤の使い方
2.1 第一界面活性剤
2.2 補助界面活性剤
3 固形石けん
3.1 固形石けんの第一界面活性剤
3.1.1 脂肪酸石けん
3.1.2 脂肪酸イセチオン酸エステルNa塩
3.1.3 アシル化グルタミン酸塩
3.2 固形石けんの補助界面活性剤
3.2.1 長鎖アルキルアルコール、長鎖脂肪酸
3.2.2 脂肪酸アミドプロピルベタイン
4 液体全身洗浄料(ボディーシャンプー)・洗顔料
4.1 液体全身洗浄料・洗顔料の第一界面活性剤
4.1.1 脂肪酸石けん
4.1.2 ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩
4.1.3 モノアルキルリン酸塩
4.1.4 アシル化グルタミン酸塩
4.1.5 ポリオキシエチレンアルキルエーテルカルボン酸塩
4.2 液体全身洗浄料・洗顔料の補助界面活性剤
4.2.1 長鎖アルコール・長鎖脂肪酸
4.2.2 脂肪酸アミドプロピルジメチルベタイン
4.2.3 脂肪酸アルカノールアミド
5 シャンプー
5.1 シャンプーの第一界面活性剤
5.1.1 アルキル硫酸塩
5.1.2 ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩
5.2 シャンプーに用いられる補助界面活性剤
5.2.1 脂肪酸アミドプロピルジメチルベタイン
5.2.2 脂肪酸アルカノールアミド
5.2.3 ポリオキシエチレンアルキルエーテル
5.2.4 アルキルポリグルコシド
6 ヘアコンディショナー
6.1 ヘアコンディショナーの第一界面活性剤
6.1.1 アルキルジメチルアミン酸塩、アルキルトリメチルアンモニウム塩
6.1.2 脂肪酸アミドプロピルジメチルアミン酸塩
6.2 ヘアコンディショナーの補助界面活性剤
6.2.1 長鎖アルコール
7 おわりに
第20章 快適で環境にやさしい洗剤のための界面活性剤
1 はじめに
2 台所用洗浄剤における効率洗浄の実現
3 衣料用液体洗剤における植物由来の界面活性剤の活用
3.1 α-スルホ脂肪酸メチルエステル塩
3.2 脂肪酸メチルエステルエトキシレート
4 おわりに
第21章 工業用洗浄剤への界面活性剤応用技術
1 はじめに
2 界面活性剤の分類と性能について
3 洗浄のメカニズムと界面活性剤の役割について
3.1 油性汚れの除去機構
3.2 固体微粒子汚れの除去機構
3.3 留意すべきポイント(再付着防止,泡立ち,すすぎ)
4 おわりに
第22章 樹脂添加用フッ素系界面活性剤
1 はじめに
2 ヤングの式
3 樹脂表面のエネルギー
4 パーフルオロアルキル化合物の特徴
4.1 パーフルオロアルキル基
4.2 パーフルオロアルキル構造の合成
4.3 パーフルオロアルキル基の表面エネルギー
5 樹脂への適用
5.1 撥水撥油性の付与
5.2 親水性の付与
6 おわりに
第23章 繊維用界面活性剤と界面化学
1 はじめに
1.1 繊維加工業界における界面活性剤の用途
2 精練剤
3 ポリエステル用分散均染剤
4 オリゴマー除去剤
5 綿用フィックス剤
6 難燃剤
6.1 カーテンの耐久難燃加工
7 撥水剤
8 耐久吸水加工剤
9 おわりに
第24章 コンクリート用界面活性剤
1 はじめに
2 混和剤の減水性
2.1 空気連行による減水効果
2.2 静電反発力によるセメント分散効果
2.3 立体反発力によるセメント分散効果
3 混和剤への機能付与
3.1 増粘させる
3.2 乾燥収縮を低減させる
3.3 CO2排出削減への取組み
4 おわりに
第25章 塗料用界面活性剤
1 はじめに
2 塗料に用いられる界面活性剤の種類
2.1 消泡剤
2.2 リべリング剤
2.3 ハジキ防止剤
2.4 増粘剤・粘性制御剤
2.5 色別れ防止剤
3 顔料分散剤
3.1 顔料分散剤とは
3.2 分散剤の構造とはたらき
3.2.1 ぬれ・吸着・安定化と分散剤の分子構造
3.3 分散剤の適用事例
3.3.1 非水系の分散
3.3.2 水系の分散
3.3.3 水系における適当な疎水基の選択
3.3.4 構造制御による高分子分散剤の高機能化
4 高分子乳化剤
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月刊バイオインダストリー 2023年6月号（電子版）
￥4,950
＜著者一覧＞
雑賀 高 工学院大学
湯田恵美 東北大学
杉浦元亮 東北大学
鳴瀧彩絵 名古屋大学
園木和典 弘前大学
樋口雄大 弘前大学
竹内大介 弘前大学
吉川琢也 帯広畜産大学
上村直史 長岡技術科学大学
政井英司 長岡技術科学大学
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BIO ENERGY
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エネルギーキャリアとしての尿素の可能性と研究開発の現状
Possibility of Urea as an Energy Carrier and the Current Status of Research and Development
水素エネルギー社会の構築のためには，再生可能エネルギーから生成された水素を輸送・貯蔵する必要がある。そのための水素キャリアとしてアンモニアや尿素などが考えられる。アンモニア（NH3）は窒素と水素の化合物で，常温常圧では空気より軽く，無色で刺激臭の気体である。NH3の低発熱量は18.8 MJ/kgであり，メタノールやエタノールに近い値であるので，内燃機関や燃料電池用の代替燃料としての可能性を持っている。標準状態（25℃，101.3 kPa）における密度は0.7016 kg/m3であるが，25℃のもとで1 MPaまで加圧すれば603 kg/m3となり，あるいは101.3 kPaのもとで冷却すれば680 kg/m3となる。この時，純水素より非常に高いエネルギー密度を得ることができる1）。アンモニアが有毒であるのに対して，尿素（（NH2）2CO）は毒性のない化学物質であり，安価な肥料として広く使用されているので，水素キャリアとしての利点をいくつか持っている。尿素はまた，排水およびヒト・動物の尿中の主要成分であり，高いエネルギー密度を持っている。尿素の密度は，70 MPaの圧縮水素の2倍あり，液体水素よりも約70％大きい。さらに，ディーゼルエンジンのNOx処理システムとして実用化されている尿素SCR（Selective catalytic reduction）には，32.5％の尿素水であるAdBlueが用いられ，既存のインフラを使用して，AdBlueは世界中で広く利用可能である。
尿素をエネルギー源とした場合，尿素から水素を生成して，燃料電池やエンジンシステムを稼働するシステムが考えられる。図1に示すように，尿素水や尿などから直接的･間接的に発電や動力を得る方法について，現在の研究状況と今後の展望についてまとめる。
【目次】
1 尿素の概要
2 エネルギーキャリアとしての新たな尿素製造/回収方法
2.1 廃プラスチックを原料としたNH3による製造
2.2 人体・家畜などからの尿素の回収による尿素製造
2.3 下水道からの尿素およびNH3の回収
3 尿素からの水素生成
4 尿素エネルギーシステム
4.1 尿素の電気分解による水素生成
4.2 排水中の尿素からの水素生成
4.3 尿素エネルギー発電システム
4.4 直接尿素燃料電池システム
4.5 車両搭載用尿素燃料電池システム
5 エクセルギー解析を用いた燃料の検討
6 おわりに
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BIO REVIEW
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脳と心拍の交信：心拍変動解析を用いた脳の状態推定と計算可能性
Communication between Brain and Heart：Eestimation and Computability of Brain States Using Heart Rate Variability Analysis.
脳と心臓は，神経伝達物質や生理学的な機序を介して互いに連絡を取り合うことでそれぞれの機能を調整している。ストレスや疲労，情動は脳から心臓に伝わり，心拍数や血圧が上昇する（生理的反応，physiological responses）。多くの場合，情報は神経系や内分泌系によって媒介され，特定の刺激に反応して生体中で変化を生じさせる。このメカニズムは生存や環境適応に不可欠であり，ストレスや危険を察知した際に生じる闘争・逃走反応は，生理的反応として知られている。心臓もまた，神経系を通じてさまざまな情報を脳に伝えている。脳は迷走神経を通じて心拍数に関する情報を受け取り，必要性に応じて心臓に必要な信号を送ることによって心拍を調整する。心臓が1分間に送り出す血液の量（心拍出量）の情報もまた，心臓から脳に伝送されている。この情報をもとに，脳は心拍数や血圧を調節して必要量を満たすように制御している。動脈（頸動脈洞）と大動脈（大動脈弓）に存在する圧受容器（baroreceptor）を通じて，血圧や血中酸素濃度に関する情報を受け取り，血流や呼吸の調節を行なっている。このように，脳は心臓から多くの情報を受け取り，生理的反応をコントロールすることで恒常性を維持している。そして，脳と心拍の交信は，ヒトの生理学的機能の維持に重要な役割を担っている。本稿では，脳と心拍の交信ついて，脳心臓軸 （heart－brain axis， HBA） とクロストーク，心拍変動 （heart rate variability， HRV）解析からの自律神経状態推定を中心に概説し，重要な情報伝達における脳と心拍の交信モデルについて考察する。
【目次】
1 脳心臓軸（heart－brain axis, HBA）
2 心拍変動解析を用いた自律神経機能
3 マイクロニューログラフィによる神経活動記録
4 クロストークと計算可能性
5 おわりに
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小口径人工血管の創製に向けた組換エラスチンの開発
Development of Recombinant Elastin for Small-diameter Vascular Grafts
エラスチンに見られるアミノ酸配列を単純化して作製した組換エラスチンGPGは，37℃の水中で自己集合してナノファイバーやハイドロゲルを形成する。我々は，小口径人工血管を人工材料から構築することを目指し，内皮細胞接着配列GREDVを付加した組換エラスチンGPG－REDVを作製した。GPG－REDVは，人工血管が満たすべき生物学的特性である抗血栓性，血管内皮細胞接着性および増殖性，血管平滑筋細胞の表現型維持と過増殖抑制を満足する新素材であることが示された。
【目次】
1 はじめに
2 組換エラスチン
3 小口径人工血管への応用を目指した組換エラスチンGPG－REDVの開発
4 おわりに
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化学とバイオが連携したリグニンからの芳香族ポリマー合成
Interdisciplinary Approach to the Synthesis of Poly（ethylene vanillate）from Sulfite Lign
自然界に最も多く存在する芳香族化合物であるリグニンを芳香族ポリマーの合成原料として活用するためには，その剛直で不均一な構造に対応できる技術の創出が求められる。本稿では工業リグニンの1つであるサルファイトリグニンから芳香族ポリマー原料としての活用が提案されているバニリン酸（VA）を生産し，そしてそのリグニン由来のVAからpoly（ethylene terephthalate）の代替材料として注目されているpoly（ethylene vanillate）の合成を実験室レベルで実証した事例を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 不均一触媒を用いたリグニンの化学分解
3 微生物反応を利用した均質化
4 リグニン由来のVAからのpoly（ethylene vanillate）の合成
5 おわりに
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BIO BUSINESS
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焼酎と泡盛の市場動向
【目次】
1 概要
2 本格焼酎の酒類と主な銘柄
3 生産需要動向
4 メーカー動向
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食品添加物工業
高齢化や人口減少が進むわが国において，食品添加物市場は成熟化が進んでおり，近年横ばいに推移している。消費者の健康・安全への関心の高まりから一部の食品添加物に対しては忌避傾向がみられる一方，健康志向の高まり，高齢者や共働きの増加，日本食ブーム，インバウンド需要，アルコール離れ，災害用備蓄などの時勢の変化に対応した商品群は市場を拡大しており，これらに関連する食品添加物の需要は堅調に推移している。食品添加物公定書第9 版が2017 年11 月30 日に告示された。2007 年の第8 版発行から約10年ぶりの改定となり，この間に指定された89 品目が新たに収載された。2022 年6 月，指定添加物472 品目，既存添加物357 品目，天然香料612 品目が指定されている。
【目次】
1 概要
2 需給動向
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脂肪酸工業
脂肪酸は脂質を構成するほか，生体内のエネルギー源にもなる。その工業面での用途はゴム工業，塩ビ安定剤，金属石けん，界面活性剤など多岐にわたっている。わが国の脂肪酸工業は2011 年に発生した東日本大震災やそれに続く原子力発電所の稼働停止，油糧種子生産国における異常気象の頻発，原油価格の高騰，欧州債務危機による世界経済への影響，長期にわたる円高などの要因により長く低迷していた。2013 年には立ち直りの兆しが見え，生産，販売実績ともに大幅な改善を示したが，それ以降は漸減傾向が続いている。
【目次】
1 需要概要
2 輸出入動向
3 原料動向
4 メーカー概要
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飼料・飼料添加物工業
飼料の需要量は，飼養頭数に大きく左右される。畜産は飼養者の高齢化などによる廃業が進み，一戸あたりの飼養頭数は増加傾向にあるが，全体としては徐々に減少が続いている。配合飼料は，主原料であるトウモロコシが2021 年度，米国は豊作だったがブラジルは天候不順により生産量が少なくなり，アルゼンチン産のシェアが増加した。また，飼養頭数の増加による労働力不足と利便性により，円安などによる高騰にもかかわらず，輸入飼料原料に頼る傾向にある。畜産などの成長促進に不可欠な添加物の重要性は高まり，とくに飼料用アミノ酸は，動物の排泄物による汚染解決に貢献する添加物として市場が拡大している。また，安全な国産飼料供給のためエコフィード（食品循環資源利用飼料）認証制度により飼料自給率の上昇を期待されている。
【目次】
1 概要
2 需給動向
3 飼料原料の動向
4 飼料添加物の動向
5 飼料会社の動向
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BIO PRODUCTS
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アスタキサンチン(Astaxanthin)
SOD(Super oxide dismutase)
バイオポリエチレンテレフタレート(Biopolyethylene terephthalate)
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月刊機能材料2023年6月号（電子版）
￥4,070
【特集】食品ロス削減に向けた食品包装の鮮度保持技術
★昨今,SDGsの一環として食品ロス削減に向けた取り組みが企業において活発に行われています。包装材料メーカーにおいては,材料のバリア性や水蒸気透過性を改善することにより,鮮度保持・消費期限の延長に向けて開発が進められております。本特集では,青果物や肉など,食材によって要求性能が異なる食品包装技術やその活用について紹介しております。
＜著者一覧＞
馬場正 東京農業大学
大槻みどり 住友ベークライト(株)
大槻彰良 住友ベークライト(株)
山口啓太 住友ベークライト(株)
黒沢高博 東洋製罐(株)
吉田卓真 旭化成(株)
向田雅一 (国研)産業技術総合研究所
福井彰 (株)半導体熱研究所
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【特集】食品ロス削減に向けた食品包装の鮮度保持技術
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Active MA 包装による青果物の品質保持
Active Modified Atmosphere Packaging to Improve the Keeping Quality of Fruits and Vegetables
収穫した青果物の品質保持技術のひとつに,包装内を品質保持に適したガス組成に人為的に改変する方法があり,Active MA包装と呼ばれる。中でも大気よりも高い濃度の酸素を利用したActive MA包装は,今までにない消費期限の延長効果が認められる。高濃度酸素を利用したActive MA包装の効果を,収穫後青果物の品質劣化要因である異臭と褐変の抑制の観点から概説した。
【目次】
1 はじめに
2 異臭の発生抑制
3 酵素的褐変の抑制
4 まとめ
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鮮度保持フィルム(P-プラス(R)・おいしさスキン(R))
Freshness Preserving Films (P-PlusR & Skin Pack)
近年,環境に対する意識と高まる中,社会の重要課題であるフードロス削減に貢献することが可能な青果物鮮度保持用のMA包装資材「P-プラス(R)」と,精肉・加工食品用のバリアスキンパックフィルム「おいしさスキン(R)」の2製品について,特徴や効果の一例について説明する。
【目次】
1 青果物用鮮度保持フィルム「P-プラス(R)」について
1.1 はじめに
1.2 青果物の鮮度保持
1.2.1 環境ガス組成
1.2.2 温度
1.2.3 湿度
1.2.4 微生物
1.3 鮮度保持フィルムの種類
1.3.1 MA包装
1.3.2 抗菌フィルム
1.3.3 活性フィルム
1.4 サステイナブル(持続可能)な生産消費体制の構築
1.5 事例紹介
1.5.1 かんしょ
1.5.2 メロン
1.6 まとめと今後の課題
2 スキンパックフィルム「おいしさスキン(R)」について
2.1 はじめに
2.2 スキンパック包装について
2.3 スキンパック用の包装フィルムについて
2.4 スキンパックの鮮度保持効果について
2.4.1 牛サーロイン
2.4.2 牛モモ
2.5 バリアスキンパックの採用事例
2.6 まとめと今後の課題
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酸素吸収オキシガード(R)容器による品質の保持
Quality Maintenance with Oxygen-Absorbing OXYGUARD(R)
Containers
東洋製罐では,常温流通,長期保存可能な機能性樹脂容器として「オキシガード(R)」技術を用いた無菌包装米飯向けトレイやレトルト殺菌可能なカップ及びパウチを製造している。これらの長期保存可能な容器は食品ロス削減の一助になっていると考えている。本稿では「オキシガード(R)」技術とその特徴について述べ,賞味期限延長による食品ロス削減について考察する。
【目次】
1 はじめに
2 「オキシガード(R)」技術
2.1 パッシブバリア技術とアクティブバリア技術
2.2 「オキシガード(R)」技術とその特徴
3 「オキシガード(R)」容器の進化
4 「オキシガード(R)」容器の賞味期限延長による食品ロス削減の考察
4.1 食品ロスの現状
4.2 食品ロスが引き起こす問題
4.3 賞味期限延長の食品ロス削減効果
5 結び
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青果物鮮度保持技術によるフードサプライチェーンのスマート化
Smartification of Food Supply Chains with Freshness Retention Technologies
旭化成㈱が開発したクラウド型生鮮品物流ソリューション「Fresh LogiTM(フレッシュ・ロジ)」は,常温環境下において,エネルギーを使わずに青果物の鮮度保持を可能にする。現在,冷蔵機能に依存した青果物物流において,「Fresh LogiTM」はモーダルシフトや貨客混載,常温品・冷蔵品混載を可能にすることで,来る物流危機への解決策を提供する。
【目次】
1 流通過程でのフードロス
1.1 生産地から消費地への輸送力不足
1.2 流通過程での鮮度劣化
1.3 消費地での廃棄
2 クラウド型生鮮品物流ソリューション「Fresh LogiTM(フレッシュ・ロジ)」
2.1 密閉ボックス
2.2 鮮度予測・管理システム
3 Fresh LogiTMの活用
3.1 密閉ボックスの活用事例
3.2 鮮度予測・管理システムの活用事例
4 今後の展望
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[Material Report-R&Dー]
リチウムイオン二次電池の充電ができ電源使用も可能な多層型有機熱電素子の開発
Development of Laminated Organic Thermoelectric Modules for Lithium-ion Battery Charging and Power Source Applications
熱電変換は,熱エネルギーから直接電気エネルギーを得る方法である。耐熱性の観点から,無機材料を用いた熱電変換素子の開発がすすめられてきたが,高温廃熱はほぼ再利用されつくされた。未利用のまま残された廃熱の多くは200℃以下となり,有機材料を用いた素子開発が進んでいる。本稿では,産総研で開発してきた,IT機器等の低消費電力機器の電源として利用でき,さらにはそれらのバッテリーの充電にも使える有機熱電素子の研究成果について説明する。
【目次】
1 はじめに
2 有機熱電材料の発電原理と構造
3 有機熱電素子の設計
4 IoTセンサー用電源に60℃の熱源で利用できる有機熱電素子
5 まとめ
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EV 車用のサイズとコストを 1/10 に低減した空冷 SiCインバーターシステムのための接合技術
Bonding Technology for Air-Cooled SiC Inverter System Reducing Size and Cost to 1/10 for Implementing Electric Vehicle (EV Car)
種々の電動車で使用するために安価な空冷インバーターが検討されているが,その開発は難航している。本稿では,EV 車用のサイズとコストを1/10に低減した空冷SiCインバーターシステムの要素技術として当社が開発した,高い熱伝導性と高温のヒートサイクル耐性を兼ね備え,低コストで実施することができる新たな接合技術を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 電気自動車(EV車)用インバーターシステムの開発の経緯
3 SiCデバイスを搭載したインバーターシステムの現状
4 当社が設計した空冷SiCインバーターシステム
5 空冷SiCインバーターシステムにおける接合の要素技術
5.1 ダイボンド
5.1.1 ダイボンド
5.1.2 ナノAg,粉末Ag/Cu
5.1.3 当社が開発した新ダイボンド
5.2 TIM
5.2.1 従来のTIM
5.2.2 当社が開発した新TIM
6 特許出願,市場,価格
7 まとめ
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[Market Data]
プラスチック添加剤工業の動向
【目次】
1 概要
2 添加剤の需給動向
2.1 可塑剤
2.2 安定剤
2.3 酸化防止剤
2.4 紫外線吸収剤・光安定剤
2.5 難燃剤
2.6 その他の添加剤
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太陽光発電の市場動向
【目次】
1 概要
2 開発動向
2.1 脱FIT化
2.2 FIP制度
2.3 卒FITビジネスの動向
2.4 発電技術の動向
3 市場動向
3.1 市場環境
3.2 需要動向
3.3 供給動向
4 業界・企業動向
4.1 国内メーカー
4.2 海外メーカー
4.3 リサイクル,リユースサービス
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風力発電の市場動向
【目次】
1 概要
2 開発動向
3 市場動向
4 業界・企業動向
4.1 発電事業者
4.2 風力発電機メーカー
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[Material Profile]
4-ヒドロキシブチルアクリレート
不織布 -
脳機能改善食品素材の開発と応用《普及版》
￥4,290
2016年刊「脳機能改善食品素材の開発と応用」の普及版。健康食品市場で注目を集めている脳機能改善をサポートする食品素材について「リン脂質・脂肪酸」、「アミノ酸・ペプチド」、「植物エキス」と素材種類別に解説した1冊!
（監修：太田明一）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2016年当時のものを使用しております。
太田明一 元キリンホールディングス(株)
茂木正樹 愛媛大学
家森幸男 武庫川女子大学
武田英二 徳島健祥会福祉専門学校
佐藤美智子 徳島健祥会福祉専門学校
池住祐哉 徳島健祥会福祉専門学校
幾田一哉 (株)J-オイルミルズ
佐藤俊郎 (株)J-オイルミルズ
加藤豪人 (株)ヤクルト本社
日比野英彦 日本脂質栄養学会
矢澤一良 早稲田大学
水野慎一郎 DSMニュートリションジャパン(株)
田平武 順天堂大学大学院
青山敏明 日清オイリオグループ(株)
加藤智彦 エイチ・ホルスタイン(株)
山田貴史 中部大学
日暮聡志 雪印メグミルク(株)
春田裕子 雪印メグミルク(株)
横越英彦 中部大学;静岡県立大学
衛藤英男 静岡大学
勝又美紀 ILS(株)
高岡晋作 (株)日本生物.科学研究所
前渕元宏 不二製油グループ本社(株)
中村裕道 タマ生化学(株)
大泉康 静岡県立大学
木村純子 静岡県立大学
橋本博之 築野食品工業(株)
澤田一恵 築野食品工業(株)
松木翠 築野食品工業(株)
中村智子 (株)サン・メディカ
栗山雄司 (株)アンチエイジング・プロ;順天堂大学
市川剛士 サンブライト(株)
瀬戸美沙枝 サンブライト(株)
佐藤充克 山梨大学
柳町明敏 (株)エイワイシー
倉重(岩崎)恵子 (株)明治フードマテリア
大澤俊彦 愛知学院大学
渡邉知倫 (株)ファンケル
池本一人 三菱瓦斯化学(株)
阿部皓一 エーザイフード・ケミカル(株)
青木由典 エーザイフード・ケミカル(株)
外薗英樹 三和酒類(株)
大澤一仁 アサヒグループホールディングス(株)
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＜＜目次＞＞
【第1編 総論】
第1章 脳のアンチエイジング
1 脳のアンチエイジングが目指すところ
2 脳神経構成成分
3 脳神経伝達物質成分
4 抗酸化ストレス成分
5 ビタミン成分
6 血流改善成分
7 おわりに
第2章 大豆栄養の健康長寿への貢献
1 日本人の長寿と日本食
2 世界の栄養と健康
3 女性の健康と大豆食
4 大豆摂取と心臓死・癌
5 大豆による介入研究
6 栄養改善のポピュレーションアプローチ
7 環境に優しい大豆食で人類の健康長寿を
第3章 脳機能に対する栄養と食生活
1 子どもの環境と脳機能
2 オキシトシンと脳機能
3 高齢者の認知機能
4 認知機能と食生活
5 認知機能と栄養
5.1 炭水化物
5.2 脂質
5.3 タンパク質
5.4 抗酸化栄養素
6 まとめ
【第2編 素材】
第1章 リン脂質,脂肪酸
1 大豆レシチン
1.1 はじめに
1.2 製法・組成
1.3 生理機能
1.3.1 コリン供給源としての働き
1.3.2 脳に対する機能
1.3.3 認知症に対する大豆レシチンの効果
1.3.4 健常者の記憶に対する大豆レシチンの効果
1.3.5 子供の認知力に対する効果
1.4 安全性
1.5 おわりに
2 大豆ホスファチジルセリンと記憶障害の研究・評価
2.1 はじめに
2.2 大豆PS
2.3 大豆PSの記憶障害改善効果
2.3.1 動物実験
(1) 薬物誘発健忘モデル動物による効果検証
(2) 老齢ラットを用いた記憶障害改善効果の検証
2.3.2 ヒト試験による効果検証
(1) パイロット試験
(2) プラセボ対照二重目隠し試験
2.4 規制関連
2.5 おわりに
3 DHA結合リン脂質とその含有油脂の機能と開発
3.1 概要
3.1.1 原料の選択
3.1.2 魚卵の原料組成
3.1.3 魚卵油の脂質
3.1.4 魚卵油の酸化安定性
3.2 素材の作用機序,効果
3.2.1 作用機序の提案
3.2.2 作用機序の解明の手段
3.3 応用
3.3.1 試験素材
3.3.2 生理機能の証明
(1) 脂質代謝改善効果
(2) レム睡眠増加効果
(3) 接触性皮膚炎モデルラットによる評価
3.4 おわりに
4 DHA/EPA
4.1 序論―魚食の疫学研究―
4.2 「ブレインフード」と「ムードフード」
4.3 エイコサペンタエン酸の血小板凝集抑制作用と医薬品化
4.4 ドコサヘキサエン酸(DHA)の中枢神経系作用
4.5 ω3系脂肪酸による炎症性脂質メディエイター産生の制御
4.6 ω3系脂肪酸と血流改善と血圧コントロール
4.7 新型ω3「クリルオイル」
4.7.1 脳の老化防止
4.7.2 高脂血症の改善
4.7.3 肝機能の改善
4.7.4 生殖機能の向上
4.7.5 心筋梗塞の予防
4.7.6 関節症にも有効
5 藻類由来DHAの特徴と脳機能向上効果
5.1 藻類由来DHAの特徴
5.2 藻類由来DHAの開発と経緯
5.3 藻類の培養と藻類由来DHAの製造
5.4 DHAが足りなくなる日
5.5 藻類由来DHAを使用した臨床試験
5.6 藻類由来DHAの使用の実際
6 ココナッツオイル
6.1 はじめに
6.2 脂肪と脂肪酸の代謝
6.3 ココナッツオイル
6.4 難治性てんかんとケトン食療法
6.5 糖尿病とアルツハイマー病
6.6 アルツハイマー病のココナッツオイル療法
6.7 アルツハイマー病と中鎖脂肪酸
6.8 MCTオイル(AC-1202)のアルツハイマー病患者での治験
6.9 日本人アルツハイマー病患者に対するAC-1202のパイロット試験
6.10 その他の神経疾患
7 中鎖脂肪酸の脳機能への影響
7.1 概要
7.2 素材の作用機序,効果
7.2.1 中鎖脂肪酸の消化吸収と代謝
7.2.2 中鎖脂肪酸の安全性
7.2.3 脳の非常用エネルギー源ケトン体
7.2.4 アルツハイマー病は第3の糖尿病
7.2.5 アルツハイマー病患者への中鎖脂肪酸投与効果
7.3 応用
7.3.1 ケトン体生成源としての中鎖脂肪酸
7.3.2 中鎖脂肪酸の社旗的意義
8 αGPC(グリセロホスホコリン)のメンタルパフォーマンスへの作用
8.1 はじめに
8.2 構造
8.3 GPCの製造
8.4 グリセロホスホコリンの栄養学的役割
8.5 GPCの安全性について
8.6 GPCの体内動態
8.7 GPCの生理機能について
8.8 結論
8.9 日本におけるアルファGPCの市場
9 ミルクセラミド(MC-5)
9.1 はじめに
9.2 ミルクセラミド(MC-5)
9.3 スフィンゴミエリンと脳機能
9.4 MC-5摂取による記憶学習行動試験
9.5 MC-5の記憶学習能に対する作用機序
第2章 アミノ酸・ペプチド
1 機能性アミノ酸・テアニン―緑茶に含まれるテアニンの栄養生理的な効果―
1.1 緑茶特有アミノ酸のテアニンとは
1.2 テアニンと脳との関わり
1.2.1 テアニンのドーパミン放出促進作用
1.2.2 ラットを用いたテアニンによる脳神経作用(記憶学習能)
1.2.3 ヒトを用いたテアニンによる脳神経作用
(1) テアニンはリラクゼーションを誘導する
(2) 女性のイライラ解消:月経前症候群(PMS: Premenstrual syndrome)
(3) テアニンの睡眠改善効果
1.3 環状テアニンについて
1.3.1 緑茶中の環状テアニン量
1.3.2 環状テアニンの合成
1.3.3 環状テアニンの味について
1.4 環状テアニンの機能性について
1.5 おわりに
2 「L-カルニチン」の脳機能改善について
2.1 はじめに
2.2 L-カルニチンとは
2.2.1 L-カルニチンの供給源
2.2.2 L-カルニチンと脳機能のメカニズム
2.3 L-カルニチンの老齢脳機能改善効果
2.3.1 実験方法
2.3.2 結果
(1) 血清および脳内カルニチン濃度
(2) 大脳皮質シナプス活性への効果
2.3.3 結論
2.4 超高齢者へのL-カルニチン摂取試験
2.4.1 実験方法
2.4.2 結果
2.4.3 結論
2.5 おわりに
3 ナットウキナーゼ
3.1 起源および由来
3.2 構造および特性
3.3 ナットウキナーゼ活性測定法
3.4 安全性
3.5 血栓症とナットウキナーゼの生理活性
3.6 おわりに
4 大豆ペプチド
4.1 はじめに
4.2 大豆ペプチド摂取による認知機能改善効果
4.3 大豆ペプチド摂取による脳内神経伝達物質変化
4.4 大豆ペプチド摂取による神経保護効果
4.5 おわりに
第3章 植物エキス
1 イチョウ葉エキスの認知機能について
1.1 はじめに
1.2 GBEの成分組成
1.3 GBEの作用機序
1.4 GBEの臨床試験
1.4.1 認知症患者を対象とした試験
1.4.2 健常者を対象とした試験
1.4.3 大規模臨床試験
1.5 GBEの機能性表示食品
1.6 おわりに
2 柑橘類成分ノビレチンの抗認知症機能性食品開発研究に必要な薬理学的エビデンス
2.1 緒言
2.2 素材の効果および作用機序
2.2.1 ノビレチンの一般薬理作用
2.2.2 記憶障害モデル動物におけるノビレチンによる改善効果の薬理学的検証
(1) マウス
(2) ラット
2.2.3 分子・細胞レベルにおけるノビレチンの作用解析
(1) ラット海馬初代培養神経細胞および海馬CA1領域スライス
(2) ラット副腎褐色細胞腫由来細胞株PC12およびその亜種PC12D
(3) ヒト神経芽細胞腫由来細胞株SK-N-SHなどの細胞
(4) ヒトiPS細胞由来ADモデル神経細胞
2.3 応用開発研究
3 γ-オリザノール
3.1 γ-オリザノールとは
3.2 γ-オリザノールの生理機能
3.3 γ-オリザノールの脳機能改善効果
3.4 γ-オリザノールの食嗜好性の制御作用(脳内報酬系の正常化)
3.5 おわりに
4 アミセノン(ヤマブシタケ抽出素材)
4.1 概要
4.2 作用機序,効果
4.3 応用
4.3.1 認知症と軽度認知機能障害
4.3.2 意欲向上への応用
4.3.3 睡眠の質改善
4.3.4 その他
5 山芋ジオスゲニンの認知症予防に対する効果
5.1 はじめに
5.2 ジオスゲニンとは
5.3 アミロイドβタンパク質の増加抑制ならびに軸索の変性改善による認知症予防
5.4 ホルモン産生促進による認知症予防
5.5 抗炎症による認知症予防
5.6 まとめ
6 VINEATROL 20Mの脳機能改善について
6.1 概要
6.2 素材の作用機序,効果
6.2.1 抗アミロイド作用
6.2.2 抗酸化作用
6.2.3 アポトーシス因子の抑制作用
6.2.4 SIRT-1活性化によるアンチエイジング作用
6.3 まとめ
7 レスベラトロールと脳機能
7.1 概要
7.1.1 RSVの発見と構造
7.1.2 RSVの分析とブドウにおける分布
7.2 素材の作用機序,効果
7.2.1 赤ワインの疫学データ
7.2.2 アルツハイマー病について
7.2.3 RSVの脳神経保護効果
7.3 応用
7.4 おわりに
8 ANM176(R) はアルツハイマー病の改善と予防に役立つ可能性がある
8.1 概要
8.2 ANM176(R)の作用機構
8.3 応用
9 水抽出型(膜濃縮)カシスポリフェノール(AC10)
9.1 はじめに
9.2 カシスとは
9.3 水抽出型 カシスポリフェノール(AC10)とは
9.4 水抽出型 カシスポリフェノール(AC10)の特長と機能性
9.5 水抽出型 カシスポリフェノール(AC10)による脳血流改善機能
9.6 水抽出型 カシスポリフェノール(AC10)による脳末梢血管拡張作用機序
9.7 水抽出型 カシスポリフェノール(AC10)によるアミロイド斑形成抑制作用
9.8 水抽出型 カシスポリフェノール(AC10)の安全性
9.9 おわりに
10 抗酸化ポリフェノールによる脳機能改善効果
10.1 はじめに
10.2 ゴマリグナンによるin vitro系での脳機能改善効果
10.3 ショウジョウバエを用いた個体レベルでの老化予防研究
10.4 高カカオチョコレートを用いた大規模ヒト臨床試験
11 フェルラ酸
11.1 概要
11.2 フェルラ酸の作用機序,作用
11.2.1 抗酸化作用,抗炎症作用
11.2.2 アミロイドβに対する作用
11.2.3 脳機能保護作用
11.2.4 リン酸化タウ低下作用
11.3 応用
第4章 その他
1 PQQ
1.1 概要
1.2 PQQの作用機序,効果
1.2.1 化学的性質と作用
1.2.2 PQQの効果
1.3 応用(ヒト試験)
1.3.1 認識力・認知力改善
1.3.2 コエンザイムQ10との併用効果
1.3.3 気分あるいは睡眠に対する効果
2 トコフェロール,トコトリエノール
2.1 はじめに
2.2 ビタミンEの発見と種類と作用
2.3 脳神経系におけるα-トコフェロール
2.4 脳神経系におけるγ-トコフェロール,トコトリエノール
3 GABA
3.1 はじめに
3.2 GABA摂取による脳機能改善効果
3.3 方法
3.3.1 被験品
3.3.2 被験者
(1) 選択基準
(2) 除外基準
3.3.3 試験スケジュールおよび摂取方法
3.3.4 検査方法
(1) 即時記憶領域
(2) 視空間・構成領域
(3) 言語領域
(4) 集中力領域
(5) 遅延記憶領域
3.3.5 統計処理
3.4 結果
3.4.1 被験者背景
3.4.2 アーバンス神経心理テスト:下位テストの評価点推移
3.4.3 アーバンス神経心理テスト:5認知領域の評価点推移
3.5 考察
3.6 おわりに
4 Lactobacillus helveticus発酵乳
4.1 はじめに
4.2 酸乳の動物に対する有効性
4.2.1 記憶障害予防作用(単回投与)
4.2.2 学習記憶力向上作用(単回投与)
4.2.3 学習記憶力向上作用(長期投与)
4.3 メカニズム
4.4 乳酸菌飲料のヒトに対する有効性
4.4.1 日本語版アーバンス神経心理テストを用いた記憶力・集中力評価
4.4.2 コグヘルスを用いた記憶力・集中力評価
4.5 まとめ
-
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2016年当時のものを使用しております。
清都育郎 DIC㈱
三輪剛之 東洋インキ㈱
尾坂 格 理化学研究所
瀧宮和男 理化学研究所
山本泰生 ハクスイテック㈱
山根健一 大日精化工業㈱
森光太郎 東洋アルミニウム㈱
真田和俊 戸田工業㈱
鈴木龍太 メルク㈱
堂下和宏 日本板硝子㈱
田中雅晃 DIC㈱
岡本久男 大日精化工業㈱
山﨑康寛 オリヱント化学工業㈱
船倉省二 DIC㈱
杉山和弘 DIC㈱
石間洋輔 ㈱ADEKA
宮川有司 シンロイヒ㈱
金原正幸 ㈱コロイダル・インク
大石知司 芝浦工業大学
額田克己 富士ゼロックス㈱
大沢正人 ㈱アルバック
橋本夏樹 ㈱アルバック
鳶島真一 群馬大学
岸 潤一郎 BASFジャパン㈱
野々村美宗 山形大学
新井啓哲 東海カーボン㈱
寺田悠哉 東京インキ㈱
濱﨑智浩 神戸天然物化学㈱
前田 亮 神戸天然物化学㈱
中戸晃之 九州工業大学
青木康充 ㈱ネモト・ルミマテリアル
池田裕志 キクチカラー㈱
仁井本順治 中国塗料㈱
川邉和也 東京インキ㈱
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＜＜目次＞＞
【総論編】
第1章 顔料分散の基礎理論と分散向上手法
1 はじめに
2 顔料分散の各プロセスに関する基礎理論
2.1 濡れ
2.2 微細化
2.3 分散安定化
3 顔料の表面処理
3.1 ロジン処理
3.2 界面活性剤処理
3.3 顔料誘導体処理
3.4 ポリマー処理
4 おわりに
第2章 オフセットインキにおける顔料分散
1 はじめに
2 オフセット印刷について
3 オフセットインキについて
3.1 オフセットインキの組成
3.2 オフセットインキの製造方法
4 オフセットインキの分散設備
4.1 ニーダー
4.2 サンドミル(ビーズミル)
4.3 3本ロール
5 顔料の特徴
5.1 アゾ顔料
5.2 フタロシアニンブルー
5.3 カーボンブラック
6 分散の基礎理論とオフセットインキにおける分散の具体例
6.1 基礎理論
6.2 オフセットインキにおける具体例
7 オフセットインキ生産におけるベース状態と分散性
7.1 練肉ベース
7.2 練肉ベースの粘度と分散性
8 顔料分散性と印刷への影響
8.1 光沢
8.2 着肉不良
8.3 インキ締まり
9 オフセットインキの分散性評価方法
9.1 グラインドメーター
9.2 ろ紙クロマト法
9.3 粒度分布測定
10 まとめ
第3章 塗布プロセス用有機半導体材料
1 はじめに
2 低分子系材料
3 高分子系材料
4 まとめ
【無機顔料編】
第4章 酸化亜鉛ナノパウダ
1 はじめに
2 酸化亜鉛の結晶構造と物性
3 酸化亜鉛の主な品種と用途
4 導電性酸化亜鉛ナノパウダの特徴
5 導電性酸化亜鉛ナノパウダの分散と塗膜
6 塗膜の分光特性
7 蒸着膜の分光特性
8 おわりに
第5章 複合酸化物顔料
1 はじめに
2 種類及び性質
2.1 複合酸化物顔料の特徴
2.2 複合酸化物顔料の種類
3 複合酸化物顔料の製法
3.1 乾式法
3.2 湿式法
4 微粒子顔料
5 遮熱顔料
6 赤外線遮蔽顔料
7 おわりに
第6章 金属粉顔料
1 金属粉顔料の種類と用途
2 アルミニウム顔料
2.1 アルミニウム顔料の製法
2.2 アルミニウム顔料の性質
2.3 アルミニウム顔料の光学的性質とその評価方法
2.4 アルミニウム顔料の表面処理
2.5 その他の用途
3 ブロンズ粉顔料
4 ステンレス鋼フレーク
5 亜鉛末
6 導電性フィラーとしての金属粉顔料
6.1 銀
6.2 銅
6.3 ニッケル
6.4 銀-銅系複合材料
7 3Dプリンター用金属粉
8 金属ナノ粒子
第7章 無機・複合無機顔料
1 概要
2 緒言
3 高反射塗料の実施事例
3.1 当社大竹事業所事務棟屋根の遮熱塗装事例
3.2 高反射塗料の反射特性
3.3 空調電力用の低減率
4 太陽光高反射率の理論と日射反射率
4.1 太陽光放射スペクトル
4.2 JIS K 5602 の制定
4.3 高反射塗料と低反射塗料の比較
4.4 有彩色顔料
5 市販黒色系顔料
6 当社黒顔料の開発
6.1 環境配慮顔料
6.2 実験方法
6.3 結果及び考察
7 高反射顔料の開発の方向性
8 最後に
第8章 パール顔料
1 パール顔料とは
2 パール顔料の構造と意匠性効果
3 パール顔料の種類
4 パール顔料の用途
第9章 薄片状ガラス顔料─内包型と被覆型
1 はじめに
2 内包型薄片状顔料「マイクログラス(R)アイナフレックス(R)」
2.1 溶融法以外の薄片状粒子(フレーク状粒子)作製技術
2.2 新規フレーク作製技術(拡散制御凝集法:FDC 法)
2.3 FDC法で作製した薄片状粒子の応用例
2.4 まとめ
3 被覆型薄片状顔料「マイクログラス(R)メタシャイン(R)」
3.1 マイクログラス(R)メタシャイン(R)とは
3.2 マイクログラス(R)メタシャイン(R)の特徴
3.3 マイクログラス(R)メタシャイン(R)のシリーズ
3.4 まとめ
第10章 アゾ系顔料
1 はじめに
2 合成反応
3 溶性アゾ顔料
4 不溶性アゾ顔料
5 縮合アゾ顔料
6 アゾ系顔料の最近の研究開発動向
7 おわりに
第11章 アゾメチンアゾ系遮熱顔料
1 はじめに
2 AMA顔料について
3 AMAブラックの合成方法
4 AMAブラックの顔料化(結晶変態)
5 AMAブラックの特徴
6 おわりに
第12章 機能性フタロシアニン
1 はじめに
2 触媒機能を利用するフタロシアニン化合物
2.1 人工酸化酵素的消臭機構
2.2 天然高分子キチン / キトサンとの複合化ならびに天然高分子繊維の機能化
2.3 高耐久性固体高分子電解質膜への応用
3 電荷発生材料に利用するフタロシアニン化合物
3.1 チタニルフタロシアニンと結晶変態
3.2 μ-オキソ架橋型金属(Ⅲ)フタロシアニン二量体
4 機能性光学薄膜に利用するフタロシアニン化合物
4.1 μ-オキソ架橋型サブフタロシアニン二量体
4.2 リン誘導体軸置換サブフタロシアニン
5 有機薄膜太陽電池に利用するフタロシアニン化合物
5.1 機能分離型積層型素子の増感機能
5.2 フラーレン / フタロシアニン二量体のバルクヘテロ接合型太陽電池
5.3 PCBM:P3HT バルクヘテロ構造へのフタロシアニン誘導体の添加
6 おわりに
第13章 縮合多環系顔料
1 はじめに
2 新規構造顔料の開発動向
3 固溶体顔料の開発動向
4 蛍光材料への開発動向
5 光導電・半導体材料への開発動向
6 おわりに
第14章 有機系紫外線吸収剤
1 はじめに
2 紫外線吸収剤の光安定化機構について
2.1 紫外線吸収剤に必要な性質
2.2 分子内水素結合をもつ紫外線吸収剤の紫外線無害化機構
3 各種紫外線吸収剤の特徴と構造
3.1 ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤
3.2 トリアジン系紫外線吸収剤
3.3 ベンゾフェノン系紫外線吸収剤
3.4 その他の紫外線吸収剤
4 おわりに
第15章 有機蛍光顔料
1 有機蛍光顔料の動向
2 化学物質規制状況
2.1 EN-71
2.2 GOTS
2.3 OECO-TEX
2.4 PAHs
2.5 各国インベントリー
3 有機蛍光顔料の特徴
4 有機蛍光顔料の組成
4.1 基体樹脂
4.2 蛍光染料
4.3 有機蛍光顔料の製法
5 有機蛍光顔料の用途展開
6 有機蛍光塗料の用途展開
6.1 屋外・車輌用有機蛍光塗料
6.2 ヘリサイン工程短縮有機蛍光塗料
7 おわりに
【応用・分散技術編】
第16章 超高純度金属ナノインク
1 はじめに
2 金属ナノインクの開発
3 π接合金属ナノ粒子インクの特徴
4 室温PE 技術
5 その他の期待される応用
6 おわりに
第17章 ラテント顔料を用いた有機無機ハイブリッドカラーフィルタ膜の作製─光酸発生剤とマイクロ波照射を用いた簡便なカラーフィルタ膜パターニング法─
1 はじめに
2 有機無機ハイブリッドポリマーと光酸発生剤を用いた微細パターニング形成法
3 有機無機ハイブリッドポリマーのNMR,IRスペクトル
4 光酸発生剤を用いたゾルゲル法によるPMPTMS膜の光パターニング
5 PMPTMS膜の性質
6 ラテント顔料含有PMPTMS膜の形成
7 おわりに
第18章 レーザープリンター用有機光半導体
1 はじめに
2 デジタル化・カラー化と感光体
3 カラー用OPCのCGMに対する要求特性とフタロシアニン顔料
3.1 TiOPc
3.2 GaPc類
4 電荷発生と結晶構造
5 フタロシアニン顔料の電荷発生機構
6 CGMとしての実用化,塗布液設計
7 おわりに
第19章 インクジェット用導電性ナノ粒子インクの特性
1 はじめに
2 導電膜形成に用いる金属ナノ粒子
3 金属ナノ粒子の作製法
4 ナノメタルインクの焼結メカニズム
5 インクジェットプロセス
6 ナノメタルインクの特性
6.1 Auナノメタルインク
6.2 Agナノメタルインク
6.3 低温焼成型Agナノメタルインク
6.4 ITOナノメタルインク
7 スーパーインクジェット(SIJ)印刷
8 おわりに
第20章 リチウム電池用機能性分散体
1 リチウムイオン電池の特徴と用途
2 リチウム電池用LiCoO2正極の金属酸化物による表面修飾
3 リチウムイオン電池用電極作製法とバインダ
4 まとめ
第21章 医薬品業界における固体分散体技術の概要とその応用
1 緒言
2 可溶化技術の概要
3 固体分散体とは
4 固体分散体の調製方法
4.1 噴霧乾燥法(Spray-Drying method:SD法)
4.2 加熱溶融押出法(Hot-Melt Extrusion method:HME法)
5 担体ポリマーの選択
6 固体分散体の利用例
6.1 カレトラ(R)ソフトカプセルとカレトラ(R)配合錠の違い
7 まとめ
第22章 化粧品における顔料分散
1 はじめに
2 化粧品にはどんな顔料が配合されているのか?
3 顔料の表面処理と顔料分散
4 メイク落としにおける顔料分散
5 おわりに
第23章 水性自己分散型カーボンブラック
1 緒言
2 CBについて
3 CBの基本特性
3.1 一次粒子の微細構造
3.2 本粒子径(一次粒子)
3.3 比表面積
3.4 ストラクチャー
3.5 アグリゲート(凝集体)
3.6 化学組成と表面官能基
4 水性自己分散型カーボンブラック
4.1 酸化反応
4.2 有機化反応
4.3 CB品種による影響
4.4 末端官能基の影響
4.5 中和剤の影響
5 結言
第24章 プラスチックにおける顔料分散
1 はじめに
2 プラスチックの種類
3 プラスチックでの使用顔料と分散
4 プラスチック用着色剤の種類と特徴
4.1 ドライカラー
4.2 マスターバッチ
5 顔料分散機の種類と特徴
5.1 3本ロールミル
5.2 ニーダー
5.3 二軸押出機
6 プラスチックにおける顔料分散
6.1 プラスチックにおける顔料の濡れ
6.2 プラスチックにおける顔料の解砕
7 プラスチック形状による顔料分散性比較
8 着色剤の種類による顔料分散性比較
9 おわりに
第25章 カーボンナノチューブ分散体の製造技術およびUV 硬化インキへの応用
1 はじめに
2 CNTの種類と基本特性
3 CNTの選定
4 CNTの分散
5 当社の分散技術への取り組み
6 CNTによる導電性UV硬化インキの開発動向
7 CNT-UV硬化インキの特徴
8 導電性UVインキの厚膜硬化
9 CNT-UVインキの将来性と課題
10 おわりに
第26章 無機ナノシート分散体の液晶形成
1 はじめに─無機ナノシートとそのコロイド分散体─
2 ナノシート液晶の形成機構
3 無機ナノシート液晶の調製
3.1 ナノシート分散体の調製
3.2 ナノシート分散体の液晶化
4 無機ナノシート液晶の構造
5 無機ナノシート液晶の配向制御
6 おわりに
第27章 蓄光性蛍光体
1 はじめに
2 硫化物系蛍光体
2.1 ZnS:Cu, Cl蓄光性蛍光体
2.2 CaS:Eu, Tm
3 アルミン酸塩系蓄光性蛍光体
3.1 SrAl2O4:Eu, Dy蓄光性蛍光体
3.2 Sr4Al14O25:Eu, Dy蓄光性蛍光体
3.3 CaAl2O4:Eu, Nd 蓄光性蛍光体
4 ケイ酸塩系蓄光性蛍光体
4.1 Sr2MgSi2O7:Eu, Dy蓄光性蛍光体
5 酸硫化物系蓄光性蛍光体
5.1 Y2O2S:Eu, Mg, Ti蓄光性蛍光体
6 その他の蓄光性蛍光体
7 おわりに
第28章 重金属フリー防錆顔料
1 はじめに
2 重金属フリー防錆顔料の概要及び種類
2.1 リン酸系防錆顔料
3 主な適用法規
4 おわりに
第29章 船舶防汚塗料用機能性顔料
1 はじめに
2 船舶防汚塗料とは
3 防汚塗料の歴史と防汚顔料の推移
4 無機系防汚顔料
5 有機系防汚顔料
6 防汚顔料の防汚機構
7 その他の機能性顔料(物性改質顔料)
8 防汚塗料用機能性顔料の今後の展開
第30章 グラビアインキにおける顔料分散
1 はじめに
2 グラビア印刷及びグラビアインキ
2.1 包装用グラビアインキ
2.2 グラビア印刷及び後加工
2.3 包装用途でのグラビアインキの構成
2.4 グラビアインキの種類
2.5 グラビアインキの組成
2.6 グラビアインキの顔料
2.7 グラビアインキの樹脂
2.8 グラビアインキの溶剤
2.9 グラビアインキの分散剤
2.10 グラビアインキの添加剤
3 グラビアインキの製造～顔料分散の観点から
3.1 濡れ(プレミックス工程)
3.2 粉砕(分散工程)
3.3 安定化(レットダウン工程)
3.4 品質管理及び充填工程
4 分散及び吸着試験
4.1 微粒子化
4.2 酸塩基の概念
4.3 分散剤の最適添加量
4.4 顔料の吸着とフィルム密着性
4.5 まとめ
5 最後に
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月刊バイオインダストリー 2023年5月号（電子版）
￥4,950
＜著者一覧＞
米代武司 東京大学;東北大学
斉藤昌之 北海道大学
浜岡隆文 東京医科大学
田中璃己 福岡大学
片岡直也 名古屋大学
保坂佳代子 カロリンスカ研究所
関 隆弘 カロリンスカ研究所;鹿児島大学
高橋春弥 京都大学
後藤 剛 京都大学
高橋宙大 東北大学
伊藤 亮 東北大学
松村欣宏 東北大学
稲垣 毅 群馬大学
酒井寿郎 東北大学;東京大学
小栗靖生 京都大学
池田賢司 東京医科歯科大学
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【特集】褐色脂肪細胞とベージュ脂肪細胞の多様な役割と制御機構
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特集にあたって
Introduction
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ヒト褐色脂肪組織の変動要因と肥満・メタボリックシンドローム
Regulation of Brown Adipose Tissue in Humans：Implication in Obesity and Metabolic Syndrome
成人の褐色脂肪組織を陽電子放射断層撮影法により評価できるようになってから，ヒトでもこの熱産生組織が栄養素・エネルギー代謝を調節しており，その機能低下が肥満やメタボリックシンドロームの一因になることが明らかになってきた。ヒト褐色脂肪の活性と量は，年齢や性別，気温など様々な内的および外的要因によって影響を受け，個人差も大きいが，そのメカニズムについては未解明な点が多い。本稿ではこれらの現状について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 褐色脂肪による非震え熱産生
3 褐色脂肪によるエネルギー消費と肥満
4 褐色脂肪の全身作用とメタボリックシンドローム
5 褐色脂肪の日内・年内変動と加齢に伴う減少
6 褐色脂肪に影響する遺伝要因
7 褐色脂肪に影響する生活環境要因
8 おわりに
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運動トレーニングが褐色脂肪様組織に与える影響
The Effect of Exercise Training on Brown-like Adipose Tissue
著しい科学技術の進歩と社会情勢の変化に伴いオンライン環境が定着し，｢身体を動かさない生活｣に拍車がかかっている。近年，褐色脂肪様組織の多い人は，適応的なエネルギー消費が高く，肥満をはじめ生活習慣病の発症リスクが低いことが報告されており，運動療法と共に抗肥満戦略の一つになることが期待されている。本稿では運動および寒冷と褐色脂肪様組織との関連についての知見を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 運動と褐色脂肪様組織
3 運動トレーニングと褐色脂肪様組織(縦断研究)
4 おわりに
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心理的ストレス性褐色脂肪熱発生の中枢回路機構
Central Circuit Mechanisms of BAT Thermogenesis to Psychological Stress
人間関係などの心理ストレスは交感神経系を活性化し，「戦うか逃げるか」の状況下において，褐色脂肪熱産生や体温上昇を引き起こし，生命の危機的状況を有利に切り抜けることを可能にすると考えられる。本稿では心理ストレス性褐色脂肪熱産生を制御する中枢神経回路メカニズムを紹介する。
【目次】
1 ストレスとは何か？
2 ストレスによって起こる身体反応
3 体温調節に関わる褐色脂肪組織
4 褐色脂肪熱再生の制御は脳で行われる
5 心理ストレスは心因性発熱の原因となる
6 心理ストレスは延髄縫線核（rMR）の交感神経プレモーターニューロンを活性化する
7 DMH→rMR神経路の活性化は褐色脂肪熱産生を惹起する
8 腹側前頭前皮質の神経細胞群はストレス性褐色脂肪熱産生を惹起する
9 DP/DTT→DMH神経路の活性化はストレス性交感神経反応を惹起する
10 心理ストレスによる恒常的な交感神経活性化は様々な疾患を引き起こす
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がんにおける脂肪組織活性化の意義
Impact of Adipose Tissue Activation on Cancer
脂肪組織の“活性化”とがんに関連する研究の進展は近年めざましい。がん悪液質では，がんが引きおこす白色脂肪組織の活性化がその褐色化をもたらし，亢進したエネルギー消費による脂肪の萎縮が進む。また寒冷刺激などによる褐色脂肪組織の活性化はグルコースの需要を脂肪組織で増加させ解糖優位ながんとの間でその競合を誘発し，結果として抗がん効果を引きおこす。
【目次】
1 はじめに
2 白色脂肪組織の褐色化とがん悪体液
2.1 白色脂肪組織の褐色化はがん悪液質の一病態
2.2 がん由来物質による白色脂肪組織の褐色化の促進
2.3 抗褐色化とがん悪液質改善
2.4 がん悪液質患者における脂肪の褐色化
2.5 まとめと課題
3 寒冷刺激による抗がん効果
3.1 寒冷刺激によるがん増殖の抑制
3.2 活性化褐色脂肪組織依存性のがん増殖の抑制
3.3 グルコースの競合によるがん増殖の抑制
3.4 がんにおける代謝の再プログラミング
3.5 がん患者における褐色脂肪組織の活性化
3.6 まとめと課題
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褐色脂肪細胞、ベージュ脂肪細胞の機能を制御する代謝経路
Metabolic Pathway Regulating the Function of Brown/Beige Adipocytes.
白色脂肪細胞の褐色化は，肥満を基盤とする様々な病気の予防・改善につながる重要かつ有用な生体現象として認識される一方，その複雑な制御メカニズムについては不明確な点が多く残されている。我々は，低分子代謝物を悉皆的に解析することが可能なメタボローム解析技術を用いて，白色脂肪細胞の褐色化に関与する代謝経路の特定を行った。
【目次】
1 はじめに
2 脂肪組織の褐色化を制御する代謝経路の探索
2.1 脂肪細胞の褐色化亢進時のマウス生体内代謝変動解析
2.2 IMPDH制御による白色脂肪組織の褐色化機能解析
3 おわりに
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環境変化に伴うエピゲノム変化を介した脂肪細胞の運命決定機構
Mechanisms of Adipocyte Fate Determination Through Epigenetic Changes in Response to Environmental Fluctuations．
生活習慣の欧米化にともない肥満・2 型糖尿病などの生活習慣病が蔓延しており，その予防・治療法の開発が喫緊の課題となっている。ヒトを含む恒温動物において，褐色およびベージュ脂肪細胞は活発にエネルギー消費し熱を産生することから，肥満症の新規治療・予防戦略のための創薬標的として注目されている。褐色脂肪細胞とベージュ脂肪細胞の2 種類の細胞は，熱産生能を有する点は共通しているものの，細胞の起源や機能制御機構は異なっている。急性の寒冷環境下では，褐色脂肪細胞が迅速に熱産生遺伝子を誘導し，熱産生機能を担うのに対し，慢性的な寒冷環境では皮下の白色脂肪組織（WAT）に，褐色脂肪細胞によく似たベージュ脂肪細胞が誘導され熱産生機能を増強し，寒冷環境に適応する。これらの熱産生脂肪細胞は活発にブドウ糖や脂肪を消費することから，これらの脂肪細胞を効率的に活性化・誘導することは肥満や代謝性疾患の予防・治療に役立つと期待されている。寒冷刺激による褐色・ベージュ脂肪細胞の熱産生機能の増強には，交感神経の活性化とβアドレナリン受容体を介した情報伝達と遺伝子発現調節が鍵になる。我々はこれまでの研究により，この活性化に不可欠なシグナル感知型エピゲノム酵素JMJD1A を同定し，その制御機構を解明してきた。本稿では，褐色・ベージュ脂肪細胞におけるエピゲノム機構について我々の最新知見を含めて概説する。
【目次】
1 褐色脂肪細胞とベージュ脂肪細胞
2 エピゲノムによる遺伝子発現制御
3 体重とエネルギー代謝を制御するシグナル感知エピゲノム因子JMJD1A
4 JMJD1Aはシグナル感知タンパク質として環境ストレスへの急性応答を担う
5 ヒストン脱メチル化酵素JMJD1Aを介したベージュ化機構
6 リン酸化JMJD1Aの脱リン酸化酵素MYPT1－PP1βの同定－新規ベージュ脂肪細胞化制御因子の発見
6.1 YAP/TAZ転写共役因子
6.2 寒冷環境下でエピゲノムと転写カスケードを統合するMYPT1
6.3 PKAはMYPT1－PP1βに抑制的リン酸化を付加し，脱リン酸化活性を阻害する
6.4 脂肪細胞特異的なMYPT1欠損マウス
7 最後に
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ベージュ脂肪前駆細胞の制御機構
Regulatory Mechanisms of Beige Fat Progenitor Cells
著者らは，一細胞RNA sequencing（RNA－seq）解析を用いることでベージュ脂肪細胞の前駆細胞を標識する新規分子マーカーを同定した。これにより，ベージュ脂肪前駆細胞の単離・解析が可能となり，同細胞の制御機構の一端を明らかにした。本稿では，著者らの研究成果を中心に最新の知見を概説する。
【目次】
1 はじめに
2 ベージュ脂肪細胞の役割と起源
3 一細胞解析を用いたベージュ脂肪前駆細胞の探索
4 CD81＋前駆細胞の制御機構の解析
5 生体の恒常性維持におけるCD81の役割
6 ヒトにおけるCD81＋前駆細胞の役割
7 おわりに
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熱産生脂肪細胞と老化の影響
Thermognic Fat in Aging
熱産生脂肪細胞は熱産生を増加させ，全身の代謝を制御する脂肪細胞であることがこれまでの研究で明らかになっている。老化に伴い熱産生脂肪細胞が減少し，その誘導低下が全身の代謝疾患の発症率増加との関連が考えられている。最近の研究では，老化によって熱産生脂肪の細胞誘導，熱産生機能が障害される分子機構も徐々に明らかになりつつある。本稿では，熱産生脂肪細胞と老化の影響に関する概説と，最近我々が熱産生脂肪細胞の老化メカニズムとして報告したBola3 というミトコンドリアのリポイル化制御分子について解説し，治療開発への期待を考えたい。
これまでの研究により褐色脂肪細胞とベージュ脂肪細胞の2 種類の熱産生脂肪細胞が，ヒトを含めた哺乳類に存在することが明らかとなっている。ベージュ脂肪細胞は寒冷刺激などの環境要因によって白色脂肪組織中に誘導される特徴を有している。現在， 褐色脂肪細胞/ ベージュ脂肪細胞はエネルギー消費を増加させる抗肥満治療の可能性に期待が集まっている。
【目次】
1 熱産生脂肪細胞
2 熱産生脂肪細胞の分化制御機構
3 熱産生脂肪細胞の維持機構
4 熱産生脂肪細胞の生理的機能
5 新規同定されたベージュ脂肪細胞のサブタイプ
6 熱産生機構について
7 熱産生脂肪細胞と老化
8 抗加齢治療の可能性について
9 老化ミトコンドリアの制御分子Bola3
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BIO PRODUCTS
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アクリルアミド(Acrylamide)
N-アセチルグルコサミン(N-Acetylglucosamine)
ビタミンB3(ナイアシン) (Vitamine B3)
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DLCの基礎と応用展開《普及版》
￥4,400
2016年刊「DLCの基礎と応用展開」の普及版。DLC技術の構造分析、評価などの基礎理論から各種応用技術までを網羅した1冊!
（監修：大竹尚登）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=9067"target=”_blank”>この本の紙版「DLCの基礎と応用展(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2016年当時のものを使用しております。
大竹尚登 東京工業大学
神田一浩 兵庫県立大学
佐々木信也 東京理科大学
加納眞 KANO Consulting Office
大花継頼 (国研)産業技術総合研究所
平栗健二 東京電機大学
三好理子 (株)東レリサーチセンター
竹田正明 (株)東レリサーチセンター
辻岡正憲 日本アイ・ティ・エフ(株)
平塚傑工 ナノテック(株)
赤理孝一郎 (株)神戸製鋼所
鈴木泰雄 (株)プラズマイオンアシスト
熊谷泰 ナノコート・ティーエス(株)
森広行 (株)豊田中央研究所
佐川琢円 日産自動車(株)
熊谷正夫 (株)不二WPC
松尾誠 (株)iQubiq
岩本喜直 (株)iMott
鹿田真一 関西学院大学
梅原徳次 名古屋大学
鷹林将 (株)アドテックプラズマテクノロジー
白倉昌 オールテック(株)
森貴則 慶應義塾大学
鈴木哲也 慶應義塾大学
中村挙子 (国研)産業技術総合研究所
稗田純子 名古屋大学
青野祐美 防衛大学校
一ノ瀬泉 (国研)物質・材料研究機構
赤坂大樹 東京工業大学
滝川浩史 豊橋技術科学大学
井上雅貴 東京工業大学
髙村瞭太 東京工業大学
葛巻徹 東海大学
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＜＜目次＞＞
第1章 DLCの基礎
1 DLC膜の基礎と応用の概観
1.1 はじめに
1.2 機械とDLC
1.3 切削工具とDLC
1.4 DLCの分類
1.5 DLC成膜の基礎
2 DLC構造分析の基礎
2.1 DLC膜の構造
2.2 DLC膜のsp2/sp3比の分析方法
2.3 DLC膜の水素含有率の分析方法
2.4 ヘテロ元素含有DLC膜の構造解析
2.5 むすび
3 薄膜トライボロジーの基礎
3.1 はじめに
3.2 トライボロジーの基礎メカニズム
3.2.1 摩擦のメカニズム
3.2.2 摩耗のメカニズム
3.2.3 潤滑のメカニズム
3.3 トライボマテリアルとしてのDLCの特徴
3.3.1 高硬度
3.3.2 平滑性と低攻撃性
3.3.3 固体潤滑性
3.3.4 化学的安定性(耐腐性)
3.4 おわりに
4 DLCのトライボロジー応用における留意点
4.1 はじめに
4.2 応用における留意点
4.3 おわりに
5 DLC膜の密着力とその評価
5.1 はじめに
5.2 一般的な評価方法
5.3 摩擦摩耗試験とはく離
5.4 統計的なはく離荷重
5.5 はく離評価における課題
5.6 おわりに
6 DLCの生体親和性
6.1 はじめに
6.2 アモルファス炭素系薄膜(含むDLC膜)と膜特性
6.2.1 アモルファス炭素系薄膜(含むDLC膜)の作製
6.2.2 アモルファス炭素系薄膜(含むDLC膜)の細胞親和性
6.2.3 アモルファス炭素系薄膜(含むDLC膜)の物性評価
6.3 評価結果
6.3.1 細胞親和性評価
6.3.2 膜物性評価
6.3.3 細胞親和性と光学特性
6.4 まとめ
7 固体NMRによる炭素膜の構造分析
7.1 はじめに
7.2 固体高分解能NMR(核磁気共鳴)法によるsp3炭素比率の評価
7.3 DLC膜の評価事例
7.3.1 試料
7.3.2 DLC膜の各種物性評価
7.3.3 DLC膜の構造評価
7.4 まとめ
第2章 機械的応用展開
1 DLCの機械的応用の最前線
1.1 はじめに
1.2 DLCの種類と特徴
1.3 工具・金型への応用
1.3.1 軟質金属切削加工への適用
1.3.2 軟質金属成形用金型への適用
1.3.3 超平滑DLCとその新展開
1.4 DLCの機械部品(摺動部品)への応用
1.4.1 代表的な機械部品への適用事例と最近の取組
1.4.2 高分子部品への適用
1.4.3 新たな機械部品適用への取組
1.5 DLCの自動車部品への応用
1.6 まとめ
2 分析の視点からの機械的応用と特徴
2.1 はじめに
2.2 光学的評価による構造と硬さの関係
2.3 多元素含有とその特性
2.3.1 ボロン含有DLC膜と導電性
2.3.2 フッ素含有DLC膜と撥水性評価
2.4 おわりに
3 DLCの自動車部品への適用の新展開
3.1 はじめに
3.2 自動車部品への適用状況
3.3 DLC膜の摩耗に及ぼす潤滑剤の影響
3.4 DLCの自動車部品適用の新展開
3.4.1 究極のピストンとシリンダの材料仕様
3.4.2 究極のエンジン摩擦低減の可能性
3.5 おわりに
4 UBMS装置によるDLC膜の最前線
4.1 UBMS法の原理と特長
4.2 UBMS装置によるDLC形成プロセス
4.3 UBMS法による高機能DLC膜の形成
4.3.1 中間層による高密着性
4.3.2 硬度制御性
4.3.3 組成制御性
4.4 UBMS装置によるDLC膜の展開
4.4.1 UBMS+AIP
4.4.2 UBMS+プラズマCVD
4.5 おわりに
5 導電性DLCをコートした燃料電池用セパレータの開発
5.1 はじめに
5.2 セパレータに要求される特性
5.2.1 燃料電池の構成
5.2.2 セパレータに要求される特性
5.3 DLCの導電化
5.3.1 DLCとは
5.3.2 DLCの成膜方法
5.3.3 DLCの成膜プロセス
5.3.4 DLCの導電化
5.4 接触抵抗の低減
5.4.1 接触抵抗の原理
5.4.2 接触抵抗
5.5 耐食性
5.5.1 導電性DLC膜の構成
5.5.2 導電性DLC膜の耐食性
5.6 低コスト
5.6.1 高速成膜装置
5.6.2 インライン装置の概念図
5.6.3 成膜速度
5.6.4 低コスト化
5.7 ステンレスセパレータの発電性能
5.7.1 単体セルの発電性能
5.7.2 セルスタックの発電性能
5.8 アルミセパレータの発電性能
5.8.1 セルスタックの発電試験
5.9 まとめ
6 多層化水素含有DLC膜の特性と応用
6.1 はじめに
6.2 成膜装置とプロセス
6.3 密着力評価
6.4 トライボロジー特性
6.5 実用例
6.6 おわりに
7 DLC-Si膜の電動ウォータポンプシャフトへの適用
7.1 はじめに
7.2 鋼材への高密着化技術
7.3 DLC-Si膜のトライボジー特性
7.4 防食設計
7.5 おわりに
8 ta-Cの自動車部品への適用
8.1 はじめに
8.2 ta-Cの自動車部品への適用事例
8.2.1 バルブリフタ
8.2.2 ピストンリング
8.3 ta-C膜における低フリクション化
8.3.1 油性剤による低フリクション化
8.3.2 高真空下での摩擦試験によるta-C膜低フリクション化メカニズム検討
8.3.3 コンピューターシミュレーションによる低フリクション化メカニズム検討
8.4 ta-C膜と省燃費エンジンオイルによる低フリクション化メカニズム
8.5 おわりに
9 WPC処理によるAl合金部材へのDLCコーティング
9.1 はじめに
9.2 WPC処理について
9.2.1 WPC処理とは
9.2.2 WPC処理による複合組織の形成
9.3 DLC被覆のためのアルミニウム合金へのWPC処理
9.3.1 金属基材へのDLCの付着機構
9.3.2 アルミニウム合金表面への密着性向上のための構造
9.3.3 アルミニウム合金へのDLC被覆
9.4 DLC被覆アルミニウムピストンの開発
9.5 おわりに
10 セグメント構造DLC膜のはさみへの応用展開
10.1 理美容用はさみの構造設計
10.2 理美容用S-DLCコーティングはさみの設計
10.3 S-DLCコーティングはさみの特性
10.4 S-DLCコーティングはさみのまとめ
10.5 S-DLCコーティングはさみの今後の展開
11 ナノダイヤモンドの合成と機械的応用
11.1 はじめに
11.2 合成と特性
11.3 機械的応用
11.4 機械的応用の展開
12 a-CNx膜のトライボロジー特性
12.1 はじめに
12.2 a-CN膜の乾燥窒素中における超低摩擦の発現
12.3 a-CNxの乾燥窒素ガス中超低摩擦発現メカニズム
12.4 a-CNxの添加剤を含有しないベース油(PAO油)中での超低摩擦発現
12.5 a-CNx膜の反射分光分析摩擦面その場観察による構造変化層の厚さ及び物性と摩擦係数の関係
12.6 今後の展望
第3章 電気的・光学的・化学的応用展開
1 DLCの電気特性と化学構造との関係
2 DLC膜のガスバリヤ性とその応用の最前線
2.1 はじめに
2.2 PETボトル内面へのDLCコーティングと改良開発の状況
2.3 PETボトルのリユース適性向上への利用
2.4 大気圧プラズマCVD法によるガスバリヤ性向上
2.5 DLC膜と酸化ケイ素系膜の積層膜の大気圧プラズマによるコーティング
2.6 マイクロ波励起大気圧プラズマCVD法によるDLCコーティング
2.7 大気圧プラズマCVD法によるコンクリート保護
2.8 おわりに
3 DLCの表面修飾法
3.1 はじめに
3.2 フッ素官能基化技術
3.3 酸素官能基化技術
3.4 硫黄官能基化技術
3.5 他のカーボン材料への適用
3.6 化学修飾カーボン材料の医用応用
3.7 まとめ
4 BドープDLCの生体親和性
4.1 はじめに
4.2 BドープDLC膜の作製
4.3 BドープDLC膜の表面構造と表面特性
4.4 BドープDLC膜の血液適合性
4.4.1 血液適合性について4)
4.4.2 血液適合性試験
4.4.3 BドープDLC膜の血液適合性
4.5 おわりに
5 アモルファス窒化炭素のガス応答性
5.1 はじめに
5.2 抵抗値の雰囲気依存性
5.3 雰囲気依存性の原因
5.4 まとめ
6 DLCのフィルターへの応用
6.1 はじめに
6.2 研究動向
6.3 DLC製の濾過フィルターの特徴
7 DLC膜の耐エッチング性
第4章 次世代DLC応用のためのキー技術
1 大電力パルススパッタリングによるDLC成膜技術
1.1 はじめに
1.2 高硬度化
1.3 高速成膜
1.4 HiPIMS技術の今後の展開
2 高sp3比DLC膜の成膜
2.1 はじめに
2.2 成膜方法
2.3 真空アーク蒸着
2.4 フィルタードアーク蒸着
2.5 高sp3比DLC膜の作り方
2.6 高sp3比DLC膜の応用
2.7 おわりに
3 準大気圧・大気圧DLC成膜と円管内壁へのDLC成膜
3.1 ナノパルスプラズマCVDと準大気圧下でのDLC成膜
3.2 準大気圧下でのDLC膜の厚膜化
3.3 大気圧下でのDLC成膜
3.4 ナノパルスプラズマCVDによる円管内へのDLC成膜
3.5 まとめ
4 ナノ材料試験システムによるDLC膜の力学特性評価
4.1 緒言
4.2 実験方法
4.2.1 ナノ材料試験システム
4.2.2 試料作製
4.2.3 引張試験
4.2.4 ナノインデンテーション試験
4.3 実験結果および考察
4.3.1 ナノ材料試験システムによるDLC膜の引張試験
4.3.2 ピエゾ駆動型微少引張試験機の開発
4.4 まとめ
第5章 DLCとその応用の未来
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難水溶性薬物の経口製剤化技術最前線《普及版》
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2016年刊「難水溶性薬物の経口製剤化技術最前線」の普及版。難水溶性薬物製剤化のための開発戦略、原薬物性評価、共結晶や非晶質固体分散体、ナノ結晶製剤など製剤技術を詳述した1冊!
（監修：川上亘作）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2016年当時のものを使用しております。
川上亘作 (国研)物質・材料研究機構
菅野清彦 東邦大学
片岡誠 摂南大学
野沢健児 沢井製薬㈱
竹内達 沢井製薬㈱
瀬田康生 東京薬科大学
米持悦生 星薬科大学
深水啓朗 明治薬科大学
伊豆津健一 国立医薬品食品衛生研究所
山本克彦 武田薬品工業㈱
山下博之 アステラス製薬㈱
平倉穣 アステラス製薬㈱
上田廣 塩野義製薬㈱
尾上誠良 静岡県立大学
尾崎俊亮 エーザイ㈱
小久保宏恭 信越化学工業㈱
植田圭祐 千葉大学
森部久仁一 千葉大学
小川法子 愛知学院大学
山本浩充 愛知学院大学
永禮三四郎 ㈱奈良機械製作所
井上皓介 ㈱奈良機械製作所
小嶋竜 アステラス製薬㈱
保地毅彦 アステラス製薬㈱
東顕二郎 千葉大学
橋本直文 摂南大学
髙木和行 みづほ工業㈱
石井利博 アシザワ・ファインテック㈱
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＜＜目次＞＞
第1章 難水溶性薬物の経口製剤化戦略
1 難水溶性薬物の開発戦略
1.1 はじめに
1.2 Brick DustとGrease Ball
1.3 原薬形態の変更による溶解性改善
1.4 可溶化溶液製剤
1.5 非晶質固体分散体
1.6 ナノ結晶製剤
1.7 おわりに
2 難水溶性化合物製剤化のためのフレームワーク思考
2.1 フレームワーク思考とは?
2.2 製剤開発のフレームワーク
2.3 経口吸収のフレームワーク1-Biopharmaceutics classification system-
2.4 経口吸収のフレームワーク2-Developability classification system-
2.5 経口吸収のフレームワーク3―律速段階分類―
2.6 経口吸収のフレームワーク4-Fa classification system-
2.7 Fa式およびFaCSに基づく粒子径設定
2.8 FaCSとGUT framework
2.9 終わりに―コンピュータはフレームワークの夢を見るか?―
3 難水溶性薬物の吸収性予測
3.1 はじめに
3.2 難水溶性薬物の経口吸収率の決定要因
3.3 Dissolution/permeation system(D/Pシステム)の概要
3.4 難水溶性薬物の経口吸収率予測
3.5 難水溶性薬物の製剤化による吸収改善効果の予測
3.5.1 脂質製剤を用いた経口吸収改善
3.5.2 微粒子製剤を用いた経口吸収改善
3.5.3 過飽和製剤を用いた経口吸収改善
3.5.4 製剤添加物による溶解性改善と膜透過性変化
3.6 胃内薬物溶解過程を反映したD/Pシステム
3.7 おわりに
4 難水溶性薬物のジェネリック医薬品開発戦略
4.1 ジェネリック医薬品の製剤化戦略
4.1.1 ジェネリック医薬品を取り巻く環境
4.1.2 難溶性薬物の定義と生物学的同等性について
4.1.3 難溶性薬物の製剤開発事例
4.1.4 まとめ
4.2 ジェネリック医薬品開発における消化管内溶出性評価方法
4.2.1 生物学的同等性試験
4.2.2 BCS sub-classification
4.2.3 In Vivo Predictive Dissolution (iPD) methodology
4.2.4 まとめ
第2章 難水溶性原薬の物性改善
1 難水溶性原薬の物性評価
1.1 はじめに
1.2 溶解度と固体相
1.2.1 DMSO(Dimethyl Sulfoxide)析出法
1.2.2 フラスコ振盪法(固体溶解法)
1.2.3 濁度による溶解度の評価
1.2.4 自動化された機器による溶解性評価
1.3 溶出速度
1.3.1 溶出速度評価の目的
1.3.2 開発初期段階で実施する難水溶性化合物の溶出試験
1.3.3 溶出試験方法
1.3.4 回転バスケット法(JP,USP,EP各局方apparatus 1)
1.3.5 パドル法(JP,USP,EP各局方apparatus 2)
1.3.6 フロースルーセル法(USP & EP apparatus 4,JP apparatus 3)
1.3.7 μDISS Profiler(Pion社,Massachusetts,U.S.A.)
1.3.8 inForm(Sirius Analytical Instruments社,East Sussex,U.K.)
1.3.9 溶出試験液
1.4 膜透過性
1.4.1 創薬段階での膜透過性評価
1.4.2 Parallel Artificial Membrane Permeability Assay(PAMPA)
1.4.3 他の膜透過性評価方法
1.5 難水溶性原薬の固体形態の評価
1.5.1 固体形態の分類
1.5.2 原薬の固体形態の評価の流れと評価項目
1.6 まとめ
2 塩による溶解性改善
2.1 はじめに
2.2 塩選択の現状
2.3 スクリーニングの現状
2.4 おわりに
3 塩と共結晶の類似点,相違点
3.1 はじめに
3.2 塩と共結晶の定義ならびに分類
3.2.1 学術論文上における議論
3.2.2 医薬品のレギュレーションにおける議論
3.2.3 塩と共結晶の区別
3.3 溶解性と生体吸収性に関する考察
3.4 おわりに
4 共結晶医薬品の開発と評価
4.1 はじめに
4.2 共結晶(コクリスタル)医薬品について
4.3 共結晶医薬品のレギュレーション
4.3.1 FDAガイダンス
4.3.2 リフレクションペーパー
4.3.3 国際調和と国内における活用への課題
4.4 共結晶を含む医薬品の特性と評価法
4.4.1 共結晶の構造
4.4.2 共結晶形成のスクリーニングと予測
4.4.3 物性の評価法
4.4.4 安定性
4.5 共結晶医薬品の溶出と吸収
4.5.1 In vitroでの溶解・溶出評価
4.5.2 溶出後の物理安定性
4.5.3 消化管内での溶出と吸収
4.6 共結晶の製造と管理
4.6.1 溶液からの晶析
4.6.2 スプレードライおよび凍結乾燥
4.6.3 乾式または溶媒添加粉砕
4.7 製剤の特性評価
4.8 共結晶技術の新薬と既存医薬品での活用
4.9 まとめ
5 共結晶の探索法
5.1 共結晶の有用性,探索の必要性
5.2 共結晶の探索法概説
5.3 共結晶の探索法詳解
5.3.1 Saturation counter slurry法
5.3.2 Cocktail cocrystal grinding法
5.4 医薬品開発における共結晶探索の妥当なタイミング
6 共結晶の熱挙動
6.1 はじめに
6.2 共結晶の相図と共結晶の融点
6.2.1 共結晶の相図と熱挙動
6.2.2 共結晶の融点
6.3 物理的混合物の熱挙動
6.3.1 二成分の物理的混合物の相図と熱挙動
6.3.2 昇温速度の影響
6.3.3 粒子径の影響
6.4 相図に基づく熱的手法による共結晶探索
6.4.1 共結晶スクリーニングの方法
6.4.2 熱的手法によるスクリーニングの優位性と課題点
7 共非晶質:Co-amorphousの研究動向
7.1 はじめに
7.2 共非晶質の定義
7.3 共非晶質形成による溶解性改善例
7.3.1 薬物-薬物共非晶質の報告例
7.3.2 薬物-添加剤共非晶質の報告例
7.4 塩形成を介した共非晶質形成
7.5 共非晶質の調製方法
7.6 共非晶質の物理化学的特性
7.7 共非晶質形成を利用した固体分散体の設計
7.8 おわりに
第3章 非晶質固体分散体
1 非晶質技術を利用した医薬品開発の現状
1.1 はじめに
1.2 医薬品の特性に応じた可溶化技術選択
1.3 固体分散体製剤
1.3.1 定義
1.3.2 固体分散体製剤技術による薬物動態の改善
1.3.3 固体分散体製剤技術を用いた製品
1.3.4 既存薬への固体分散体製剤技術応用
1.4 新しい固体分散体製剤
1.5 おわりに
2 非晶質原薬物性の基礎
2.1 はじめに
2.2 非晶質状態の機器分析
2.3 非晶質固体の非アレーニウス性
2.4 構造緩和
2.5 結晶化
2.6 化学安定性
2.7 溶解度と過飽和溶解
2.8 おわりに
3 非晶質の溶解度
3.1 はじめに
3.2 非晶質の溶解度推定法とその理論的背景
3.3 非晶質の溶解度に基づく過飽和特性評価と製剤処方設計
3.4 おわりに
4 固体分散体のための添加剤の設計
4.1 はじめに
4.2 固体分散体
4.3 水溶性セルロース誘導体
4.4 腸溶性セルロース誘導体
4.5 まとめ
5 固体分散体の過飽和溶解
5.1 はじめに
5.2 固体分散体による薬物過飽和形成
5.3 薬物過飽和維持機構
5.4 可溶化
5.5 過飽和及び可溶化溶解と膜透過性
5.6 おわりに
6 シクロデキストリンを利用した固体分散体設計
6.1 はじめに
6.2 シクロデキストリンの構造と包接特性
6.3 シクロデキストリンによる薬物の非晶質化と固体分散体化
6.4 非晶質医薬品の安定性とシクロデキストリン
6.5 おわりに
7 溶融押出法による固体分散体調製と後工程における粒子の加工技術
7.1 はじめに
7.2 エクストルーダーの特長
7.3 HME法を用いた薬物のアモルファス化
7.4 溶融品の品質検証
7.5 後工程における粒子加工技術の紹介
7.6 おわりに
8 噴霧乾燥法による固体分散体調製
8.1 固体分散体と噴霧乾燥法の概要
8.2 噴霧乾燥品の処方設計とプロセス開発
8.2.1 担体の選択
8.2.2 溶媒の選択
8.2.3 製造条件と粉体特性
8.3 噴霧乾燥品を用いた錠剤設計とプロセス開発
8.4 噴霧乾燥品および噴霧乾燥品を含む錠剤の評価
8.5 おわりに
第4章 ナノ結晶製剤
1 ナノ結晶化技術の基礎と医薬品開発の現状
1.1 はじめに
1.2 ナノ結晶製剤の特徴
1.2.1 薬物ナノ結晶化による経口吸収性の増大
1.2.2 食事の影響の軽減
1.3 ナノ結晶製剤の調製法
1.4 ナノ結晶製剤の物性評価法
1.4.1 ナノ結晶懸濁液中の粒子サイズ・形態・表面状態評価
1.4.2 ナノ結晶懸濁液中の薬物溶解度・溶解速度
1.4.3 ナノ結晶懸濁液の分子状態評価
1.5 ナノ結晶製剤の開発
1.6 市販の経口投与ナノ結晶製剤
1.7 おわりに
2 自転/公転ミキサーによる難水溶性薬物のナノ粒子化製剤
2.1 はじめに
2.2 ナノ粒子化の利点
2.3 自転/公転ナノ粉砕機によるナノ粒子化技術の開発
2.4 自転/公転ナノ粉砕機の機構
2.5 難水溶性薬物のナノ粒子化
2.6 難水溶性低融点化合物のナノ粒子化
2.7 スケールアップ
2.7.1 スケールアップ―粉砕時の至適薬物濃度
2.7.2 スケールアップ―薬物粉砕後の粒度分布に及ぼす公転Gの効果
2.8 難水溶性薬物のナノ粒子製剤の分散性
2.9 溶出試験および経口吸収性に及ぼすGFナノ結晶粒子の分散安定性の効果
2.10 おわりに
3 高圧ホモジナイザーによるナノ粉砕
3.1 はじめに
3.2 高圧ホモジナイザー
3.2.1 バルブ式高圧ホモジナイザーと流路固定式高圧ホモジナイザーの違い
3.3 高圧ホモジナイザーによるナノ粉砕の例
3.4 医薬品業界における高圧ホモジナイザーの利用
3.4.1 脂肪乳剤
3.4.2 脂肪乳剤の処理例
3.4.3 脂肪乳剤の製造プロセス
3.4.4 リポソームの製造方法
3.5 おわりに
4 ビーズミルによる難水溶性薬物のナノ粉砕
4.1 はじめに
4.2 ビーズミルの粉砕原理および運転方法
4.3 ビーズミルの粉砕効率に影響を与える因子
4.3.1 ビーズ径
4.3.2 ビーズ充填率およびアジテータ周速
4.4 ビーズミルでの再現性
4.5 ビーズミルでのスケールアップ
4.6 GMP対応ビーズミル
4.7 おわりに
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月刊機能材料2023年5月号（電子版）
￥4,070
【特集】自動運転社会に向けた車載ミリ波レーダ技術
★先進運転支援システム(ADAS)の機能が車両に搭載されるようになり,ミリ波レーダーは車両の周囲の状況を認知する上で大きく貢献しております。本特集では,自動運転社会の実現において重要な技術のひとつであるミリ波レーダーにまつわる研究開発動向について紹介しております。
＜著者一覧＞
磯村孝人 ポリプラスチックス(株)
高尾和希 豊田合成(株)
鈴木洋介 キーコム(株)
時枝幸伸 JRCモビリティ(株)
星将広 JRCモビリティ(株)
赤池幸紀 (国研)産業技術総合研究所
細貝拓也 (国研)産業技術総合研究所
小野裕太郎 筑波大学
鶴田諒平 筑波大学
山田洋一 筑波大学
渡辺義見 名古屋工業大学
湯浅友暉 名古屋工業大学
佐藤尚 名古屋工業大学
大久保智 (地独)東京都立産業技術研究センター
藤巻研吾 (地独)東京都立産業技術研究センター
塚本眞幸 名古屋大学
若林知紀 名古屋大学
尾山公一 名古屋大学
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【特集】自動運転社会に向けた車載ミリ波レーダ技術
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レーダー部品に求められる特性とジュラネックス ®
Characteristics Required for Radar Parts, and Introduce of DURANEX®
ミリ波レーダーのエンプラ部品には,「アンテナ基板を保護し車両と締結されるケース」,「アンテナ基板を保護し電波を透過させるレドーム」,「誤検知抑制のための電磁波吸収部品(Absorber)」がある。これらの部品の要求特性について述べ,「長期信頼性」,「レーザー溶着性」,「電磁波吸収性」のそれぞれに優れたジュラネックス®PBTを紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ポリブチレンテレフタレート(PBT)
3 ミリ波レーダーのエンプラ部品と必要特性
3.1 ケース
3.2 レドーム
3.3 電磁波吸収部品(Absorber)
4 おわりに
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ミリ波レーダー対応ガーニッシュ開発のこれまでと今後の方向性
Development and Future Direction of Garnish for Millimeter-Wave Radar
近年,道路交通法の改定により自動運転を解禁する動きが加速しており,各OEMともに自動運転化を見据え,自動車の安全性を高めるための予防安全システムを普及させようとしており,予防安全システム市場は今後も拡大していくと予想される。本稿では予防安全システムの1つであるミリ波レーダーに対応したガーニッシュの開発事例と今後の動向を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 製品の概要
3 これまでのニーズ
4 製品の特徴
4.1 ミリ波透過性への対応
4.2 広角検知への対応
4.3 低コスト化への対応
4.4 寒冷地への対応
5 BEV・自動運転化に伴うミリ波透過製品開発の方向性
6 おわりに
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自動車用ミリ波レーダーを支える表面処理技術
Surface Finishing Technology for Improving a Radar Performance on Automobile
ミリ波レーダーのアンテナ前面にはミリ波レーダーを保護するがミリ波は通すレドームがある。このレドームの前には多くの場合,自動車のマークの入ったエンブレムやカバーがあり,それらもミリ波を通し,しかもミリ波を曲げたり拡散したりしてはいけない。一方,例えばエンブレムの後ろのレーダーを囲む材料はエンブレムからの反射波を吸収した方が好ましい。これらに用いる表面処理技術とその評価方法について述べる。
【目次】
1 レドームやカバーの最適厚さ,反射防止膜の設計法およびその評価法
1.1 最適厚さ
1.2 反射防止膜の最適化
1.3 評価法
2 エンブレムの構造と評価法
2.1 電波が透過する金属皮膜
2.2 電波透過性の試験
3 レーダーを囲む材料の電波吸収とその評価法
3.1 試作シートの複素誘電率測定
3.2 電波吸収率の測定
4 別な電波吸収法とその測定法
5 撥水処理法
6 親水化処理法
7 まとめ
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ミリ波レーダによる速度情報に着目した物標識別
Target Classification Based on Velocity Information Acquired by Millimeter-Wave Radar
自動運転の実現において,車両,構造物,人物の物標識別は歩行者保護の観点で重要な機能である。昨今,ディープラーニングによる人工知能技術が飛躍的に進歩していることから,カメラ画像を用いた物標識別の研究開発が活発に進んでいる。多くの画素から構成される画像による物標識別に膨大な演算を要することに対し,レーダの検出情報を利用すると小規模の人工知能(AI)で物標識別を実現することが可能である。本稿では,ミリ波レーダによる速度情報を利用した物標識別について報告する。
【目次】
1 はじめに
2 ミリ波レーダによる物標識別
2.1 レーダ検知処理
2.1.1 速度検出原理
2.1.2 速度検出処理
2.2 物標識別処理
2.2.1 歩行者の速度成分
2.2.2 人工知能による識別
3 評価結果
3.1 特徴量の有効性
3.2 屋外識別実験
4 まとめ
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[Material Report-R&Dー]
極性植物分子を用いた仕事関数制御
Controlling Work Function by Utilizing a Polar Phytochemical
有機デバイスの持続可能な普及には,廃棄環境負荷を考慮したデバイス作りが欠かせない。本研究では,コーヒーなどの植物に普遍的に存在するカフェ酸を電極上に選択的に配向させることで,様々な電極の仕事関数を0.5eV程度増加できることを見出した。カフェ酸修飾電極を用いると,有機半導体に流れる電流密度が大幅に増加し,バイオ材料の可能性を実証した。
【目次】
1 研究の背景
2 電極修飾層への応用
3 仕事関数の増加と分子配向
4 電流密度増加の検証
5 まとめ
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ヘテロ凝固理論に基づく積層造形用ステンレス鋼粉末の開発
Development of Stainless Steel Powder for Additive Manufacturing
Based on Heterogeneous Nucleation Theory
ヘテロ凝固理論を積層造形に応用すれば,結晶粒の微細化,凝固の均一化および欠陥発生の抑制が期待され,造形性の向上が見込まれる。さらに,積層造形における繰り返し加熱による結晶粒の粗大化も,ヘテロ凝固核粒子のピン止めにより阻止できる。本稿では,SrOヘテロ凝固核粒子を添加したSUS316Lステンレス鋼粉末の積層造形について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 ヘテロ凝固核の探索
3 粉末の作製と評価
4 ヘテロ凝固核粒子を添加した積層造形
5 ヘテロ凝固核粒子のピン止め効果
6 おわりに
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ビスマレイミドへの炭素求核剤のマイケル付加反応によって生成するポリイミド
Polyimides Formed by the Michael Addition Reaction of Carbon Nucleophiles to Bismaleimides
ビスマレイミド系樹脂は,繊維強化複合材料のマトリックス樹脂などとして産業界で重要な役割を担っている。この基盤となっているのは,電子受容体としてのビスマレイミドが織りなす多彩な反応である。マレイミド部の二重結合は,ジアミンとのマイケル付加反応,アリル化合物とのエン反応,ジエンとのディールス・アルダー反応などに関与する。本稿では,アルコキシベンゼンを二つ持つ求核剤のビスマレイミドへのマイケル付加反応によって生成する新規なポリイミドについて紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 マイケル付加反応によるポリイミドの合成
3 ポリイミド7aの構造決定
4 ポリイミドの物性
5 まとめ
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[Market Data]
難燃剤の概要と市場動向
【目次】
1 難燃剤の概要
1.1 難燃剤のメカニズム
1.2 難燃剤の種類
1.3 有機難燃剤
1.3.1 ハロゲン系難燃剤
1.3.2 リン系難燃剤
1.3.3 窒素系難燃剤
1.4 無機系難燃剤
1.4.1 水酸化アルミニウム
1.4.2 水酸化マグネシウム
1.4.3 三酸化アンチモン/アンチモン化合物
1.4.4 スズ酸亜鉛
1.4.5 ホウ酸亜鉛/ホウ酸化合物
1.4.6 その他フィラー系難燃剤
2 難燃剤の市場動向
2.1 ハロゲン系難燃剤
2.1.1 臭素系難燃剤
2.1.2 塩素系難燃剤
2.2 リン系難燃剤
2.3 窒素系難燃剤
2.4 無機系難燃剤
3 主要難燃剤の適用樹脂
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[Material Profile]
ブロモベンゼン -
酸化グラフェンの機能と応用《普及版》
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2016年刊「酸化グラフェンの機能と応用」の普及版。半導体材料・酸化剤・触媒担体・電極材料・磁性材料として期待される酸化グラフェンの材料化学・応用展開について解説した1冊!
（監修：松本泰道）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2016年当時のものを使用しております。
松本泰道 熊本大学
仁科勇太 岡山大学
斉木幸一朗 東京大学
小林慶裕 大阪大学
杉村博之 京都大学
屠宇迪 京都大学
宇都宮徹 京都大学
一井崇 京都大学
小幡誠司 東京大学
谷口貴章 物質・材料研究機構
畠山一翔 熊本大学
竹平裕 熊本大学
村島裕介 熊本大学
速水真也 熊本大学
唐捷 物質・材料研究機構
新谷紀雄 物質・材料研究機構
近藤剛弘 筑波大学
中村潤児 筑波大学
鯉沼陸央 熊本大学
松尾吉晃 兵庫県立大学
井原敏博 熊本大学
北村裕介 熊本大学
新留琢郎 熊本大学
栗原清二 熊本大学
坪川紀夫 新潟大学
藤木一浩 新潟工科大学
山内健 新潟大学
遠藤洋史 富山県立大学
高山哲生 山形大学
伊藤浩志 山形大学
守谷(森棟)せいら 中部大学
西野孝 神戸大学
金善南 熊本大学
緒方智成 熊本大学
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＜＜目次＞＞
第1章 酸化グラフェンの合成
1 はじめに
2 酸化グラフェンの構造
3 酸化グラフェン中の不純物の影響と精製法
4 非金属系酸化剤による合成
4.1 Brodie法
4.2 Brodie法の改良
4.3 Staudenmaier法
5 金属系酸化剤による合成
5.1 Hummers法
5.2 Hummers法の改良
5.3 鉄酸化剤を用いる方法
5.4 Brodie法とHummers法で得られる酸化グラフェンの違い
6 電解法
6.1 イオン液体中での電解による黒鉛の剥離
6.2 水中での電解による黒鉛の酸化剥離
7 マイクロ波照射法
第2章 酸化グラフェンの還元法とグラフェン合成
1 はじめに
2 熱還元法
2.1 はじめに
2.2 真空中や不活性雰囲気中での加熱処理による酸化グラフェンの還元
2.3 炭素を含む反応性ガス雰囲気中での加熱処理による酸化グラフェンの還元
3 光還元法
3.1 GOの光励起反応
3.2 GOのVUV還元
3.3 VUVマイクロ還元加工
3.4 おわりに
4 還元剤による化学的な還元
4.1 はじめに
4.2 種々の化学的還元法の特徴
4.3 GOの修復を伴う化学的還元法
4.4 まとめ
5 金属の触媒性を利用した還元
5.1 はじめに
5.2 金属単結晶を用いた還元方法
5.3 Niを用いたSiO2表面でのその場 (on site) 還元
5.4 GOを用いたgraphene 成長の特徴
5.5 まとめ
6 その他の還元方法
6.1 ArやN2を用いたGOの還元
6.1.1 Arプラズマを用いた還元
6.2 CH4プラズマを用いた酸化グラフェンのグラフェン化
6.3 まとめ
第3章 酸化グラフェンの基本的性質
1 はじめに
2 酸化グラフェンの反応性
3 酸化グラフェンの発光機構
4 酸化グラフェン層間での金属イオン透過性
第4章 酸化グラフェンのプロトン伝導と電気伝導
1 はじめに
2 酸化グラフェンの電子状態
3 酸化グラフェンのプロトン伝導
4 酸化グラフェンの半導体特性と応用
5 その他 ～GOのプロトン/電子混合伝導～
第5章 酸化グラフェンの電気化学デバイスへの応用
1 まえがき
2 グラフェンの特性を活かした高性能スーパーキャパシター
2.1 はじめに
2.2 グラフェンのスーパーキャパシターに関わる特性
2.3 スーパーキャパシター用還元型酸化グラフェンの作製とナノポアの導入
2.4 グラフェンのスーパーキャパシター電極作製
2.5 グラフェンスーパーキャパシターの性能
2.6 グラフェンスーパーキャパシターの応用と実用化
2.7 おわりに
3 燃料電池の酸素極への応用
3.1 燃料電池の白金代替触媒
3.2 窒素ドープグラファイト系触媒
3.3 カーボン中の活性窒素種
3.4 ルイス塩基性とORR活性点
3.5 まとめ
4 酸化グラフェン燃料電池(GOFC)と鉛蓄電池(GOLB)
4.1 GOを用いたポリマー電解質膜燃料電池(PEMFC)
4.2 メタノール直接形燃料電池(DMFC)
4.3 空気亜鉛電池
4.4 GOを用いたバナジウムレドックスフロー電池(VRFB)
4.5 GOを固体電解質として用いたその他の電池特性評価
4.6 おわりに
5 酸化グラフェンのリチウム電池への応用
5.1 はじめに
5.2 GOのリチウム電池正極材料としての応用
5.3 GOの還元物のリチウムイオン電池負極材料としての応用
5.3.1 GOの熱還元物の負極特性
5.3.2 薄層化されたGOの還元物の負極特性
5.4 おわりに
第6章 酸化グラフェンの生体への応用
1 はじめに
2 バイオセンサ
2.1 はじめに
2.2 DNAまたはRNAのセンシング
2.3 タンパク質およびその他の生理活性分子のセンシング
2.4 金属イオンのセンシング
2.5 細胞のセンシング
3 医療材料としての酸化グラフェン
3.1 はじめに
3.2 ドラッグデリバリーシステム
3.3 フォトサーマル治療
3.4 フォトダイナミック治療(光線力学治療)
3.5 バイオイメージング
3.6 組織工学
3.7 安全性
3.8 おわりに
第7章 酸化グラフェンの高分子ハイブリット体
1 はじめに
2 酸化グラフェン/高分子複合体の作製
～酸化グラフェン及びグラフェンへのポリマーのグラフト～
2.1 はじめに
2.2 グラフェンへのGrafting from法によるグラフト化
2.2.1 原子移動重合(ATRP)法によるグラフト化
2.2.2 可逆的不可開裂連鎖移動(RAFT)法によるグラフト化
2.2.3 カリウムカルボン酸塩(COOK)基からのアニオングラフト重合
2.3 グラフェンへの“Grafting onto”法によるグラフト化
2.3.1 GOの官能基と末端反応性ポリマーとの高分子反応
2.3.2 ポリマーラジカル捕捉法によるグラフト化
2.3.3 フェロセン含有ポリマーとの配位子交換反応によるグラフト化
2.3.4 GO表面カルボキシル基開始によるカチオン重合グラフト化
2.3.5 GOへ導入したビニル基を用いるin-situ重合によるグラフト化
2.4 ポリマーグラフトGOの分散性
2.5 おわりに
3 高分子電解質修飾酸化グラフェンを介したゲル型成形加工およびナノ粒子担持技術
3.1 はじめに
3.2 ポリイオンコンプレックス型コンポジットフィルムの作製と成形加工
3.3 酸化チタンナノ粒子の高密度担持
4 射出成形された酸化グラフェン/高分子複合体の物性
4.1 はじめに
4.2 グラフェンの剥離処理法と射出成形品の物性の関係
4.3 マトリクスの親水化によるPMMA共重合体/酸化グラフェン複合材料射出成形品の物性改善
4.4 まとめ
5 酸化グラフェン/高分子複合体の力学的性質
5.1 はじめに
5.2 GOの補強効果
5.3 ポリビニルアルコール系ナノ複合体
5.4 GOの配列による効果
5.5 ポリメタクリル酸メチル系ナノ複合体
5.6 まとめ
6 酸化グラフェン/高分子複合体の伝熱性
6.1 はじめに
6.2 熱伝導メカニズム
6.3 高分子複合体の熱伝導性
6.4 熱伝導測定法
6.5 GO/高分子複合体の熱伝導特性
6.6 GO/高分子複合体の精密構造制御
6.7 まとめ
7 酸化グラフェン/高分子複合体のガスバリア性
7.1 はじめに
7.2 ポリマーのガスバリア性
7.3 ガスバリア性の指標
7.4 フィラーによるガスバリアモデル
7.5 GO/ポリマー複合体のガスバリア性に関する報告例
7.5.1 混合方法の影響
7.5.2 ベースポリマーの影響
7.5.3 GO特性の影響
7.6 まとめ
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月刊バイオインダストリー 2023年4月号（電子版）
￥4,950
＜著者一覧＞
吉永萌華 東京農工大学
寺 正行 東京農工大学
山口淳一 神奈川工科大学
宮川路子 法政大学
山本兼由 法政大学
テティ マリエンティ 東京都立大学
恩田伸乃佳 東京都立大学
岡本龍史 東京都立大学
樽谷英賢 鳥取大学
石井孝佳 鳥取大学
岡久陽子 京都工芸繊維大学
丸山竜人 東京工科大学
杉山友康 東京工科大学
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BIO REVIEW
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イオン対形成駆動型ダブルクリック反応による生細胞接着技術の開発
Development of Ion-pair Driven Double Click Reagents and Their Application to Cell-cell Crosslinking
生細胞と基質や他の細胞とを架橋する技術では，標的細胞の性質を維持するために高い反応速度が要求される。本稿ではアジド2分子を自発的に連結可能な水溶性ジベンゾシクロオクタジインの側鎖が連結反応速度に及ぼす影響の解析と，それに立脚した細胞－低分子，－基材，－細胞の高速な架橋反応について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 WS－CODYの開発
3 WS－CODYとアジド低分子との反応性解析
4 WS－CODYを用いた生細胞表面修飾
5 WS－CODYによる細胞－ガラス基材接着
6 WS－CODYによる細胞－細胞クロスリンク
7 おわりに
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ヒダントイン誘導体の合成法と誘導化法
Synthetic and Derivarization Methods for Hydantoin Derivatives
ヒダントインを基本骨格とするヒダントイン誘導体は生物活性を示すものが多く，医薬品開発の基本骨格として利用されてきた。ヒダントイン誘導体の変換法は古くから報告がされており，2つの手法に大別できる。また，ヒダントイン誘導体の置換基を導入する手法についても並行して検討がなされており，位置選択的な導入法が報告されている。本稿では，それぞれの合成手法の特長等について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 生物活性を示すヒダントイン誘導体あるいはヒダントイン部を有する医薬品例
2.1 抗けいれん薬
2.2 抗がん活性
2.3 抗炎症
2.4 抗バクテリアおよび筋弛緩剤
3 ヒダントイン誘導体の合成法
3.1 置換ヒダントインの合成法
3.2 多置換ヒダントインの合成法
4 ヒダントイン誘導体の誘導化法
4.1 ヒダントイン1位における誘導化法
4.2 ヒダントイン3位における誘導化法
4.3 ヒダントイン5位における誘導化法
4.4 マルチポジションでの誘導化法
5 まとめ
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水素・栄養療法のすすめがんの放射線治療に対する水素ビタミンC併用療法：宮川メソッド
Recommendations for Hydrogen and Nutritional Therapy.Hydrogen Vitamin C Combination Therapy for Radiation Therapy of Cancer
水素とビタミンCはそれぞれ，研究によって多くの健康効果が確認されている。この2つを組み合わせる水素ビタミンC併用療法は様々な疾患に対する効果を発揮できると考えられる。特にがん治療においては，抗がん剤，放射線治療の副作用を軽減し，さらに直接的な抗がん効果も期待されており，どちらもほとんど副作用がなく，比較的安価で導入が可能である。本稿では，水素・栄養療法，そしてとくに水素ビタミンC併用療法について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 水素・栄養療法 健康づくりの3本柱：栄養摂取，腸活，血管活
3 水素の健康効果
3.1 水素は腸内でつくられる?百寿者の健康と水素?
3.2 水素の効用と，効果が期待できる疾患
3.3 水素の抗がん効果
4 水素ビタミンC併用療：宮川メソッド
4.1 父の放射線治療における障害抑制効果
4.2 水素ビタミンC併用療法の基礎研究
4.3 水素ビタミンC併用療法のがん予防効果
4.4 水素ビタミンC併用療法によるがん治療の副作用軽減効果
4.5 水素ビタミンC併用療法の取り入れ方
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HoSeI法による大腸菌ゲノムデザインとその金属資源化への応用
Genome Design of Escherichia coli by the Genome Editing HoSeI（Homologous Sequence Integration）Method for Creation of Metal Resource
マーカー遺伝子が不要なゲノム編集HoSeI法により，大腸菌ゲノム上で複数の遺伝子を改変させるゲノムデザインが可能となった。この技術によって，パラジウム蓄積能を高めたゲノム編集大腸菌を単離した。HoSeI法を解説するとともに，希薄金属環境からゲノム編集大腸菌に金属濃縮させる新しい金属資源化について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 大腸菌ゲノムを改変する技術開発
3 大腸菌ゲノムを複数編集できるHoSeI法
4 ゲノム改変大腸菌をもちいたパラジウム資源化
5 おわりに
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イネコムギとトウモロコシコムギ：三大穀物間における遺伝資源の相互利用
Oryzawheat and Zeawheat：Mutual Utilization of Genetic Resources Among The Three Major Cereal Crops
世界の穀物生産の約9割はイネ，コムギ，トウモロコシの三大穀物で占められているが，それはこれら作物の農業上の遺伝的特性が特に秀でているからであり，また，三大穀物間における環境耐性能も大きく異なる。これらのことから，三大穀物の遺伝資源を相互活用した新作物の作出が待ち望まれている。本稿では，我々が最近創出に成功した三大穀物間の交雑作物，イネコムギおよびトウモロコシコムギ，に関して報告したい。
【目次】
1 はじめに
2 顕微授精法による生殖的隔離機構の克服
3 イネコムギ（Oryzawheat）の作出，ゲノム組成，形質評価
4 トウモロコシコムギ（Zeawheat）の作出
5 おわりに
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医療・食品用途を指向した機械解繊シルクフィブロインナノファイバー複合材料の開発
Silk-fibroin Nanofiber Reinforced Composites for Medical and Food Applications
フィブロインとは繊維状のタンパク質の一種で，カイコの繭の主要成分である。機械解繊という手法を用いて製造されるフィブロインナノファイバーは，天然の結晶形態を維持しており，力学物性や耐熱性に優れる。本稿では，これまでに明らかになった機械解繊フィブロインナノファイバーの基礎物性と補強用繊維としての機能について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 機械解繊フィブロインナノファイバー
3 キトサン・フィブロインナノファイバー複合フィルム・ゲル
4 ゼラチン・フィブロインナノファイバー複合フィルム・ゲル
5 おわりに
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痛み止め医薬品「セレコキシブ」の新たな抗がん作用機構を発見-ミトコンドリアを介したがん細胞死誘導のメカニズム検証-
Effects of the Anti-inflammatory Drug Celecoxib on Cell Death Signaling Via Mitochondria
セレコキシブはシクロオキシゲナーゼ－2（COX－2）を選択的に阻害する非ステロイド抗炎症薬（NSAIDs）であり，ロキソプロフェンやアセトアミノフェンと共に代表的な痛み止め医薬品として知られている。一方，セレコキシブは抗がん作用を有することも注目されているが，その分子機構については十分に解明されていない。そこで，セレコキシブの抗がん作用における新たな知見を得ることを試みた。
【目次】
1 はじめに
2 ミトコンドリア膜電位
3 セレコキシブがミトコンドリアに与える影響
4 TMEM117の発現変動がミトコンドリアに与える影響
5 おわりに
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BIO BUSINESS
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抗菌・防カビ剤工業
抗菌・防カビ剤や防腐剤，防虫剤，忌避剤，木材防カビ剤はバイオサイドと呼ばれ，身近な日常品から医療・衛生用品，工業製品まで幅広い分野で使用されている。1990 年代半ばに抗菌ブームが巻き起こった我が国では，抗菌加工製品の市場規模はすでに1 兆円を超えている。特に新型コロナウイルス蔓延以降は，抗ウイルス作用に注目が集まり，非常に速いスピードでの市場が成長している。
【目次】
1 概要
2 抗菌剤の種類
3 用途
4 メーカー動向
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健康食品・機能性食品工業
2021 年度の特定保健用食品（トクホ）市場規模は5,510 億円（前年比98.2％）と推定され，市場は縮小傾向にある。新型コロナウイルスへの抵抗力向上目的で乳酸菌関連が，また外出自粛により生活習慣病関連商品の需要が高まったが，全体としては新製品開発の停滞，機能性表示食品への移行等がマイナスに影響した。一方，機能性表示食品の市場規模は4,266 億円（前年度比130.0％）と推定され，前年に引き続き市場は大きく拡大した。コロナ禍の影響により，生活習慣病対策関連や抗ストレス・睡眠改善関連商品が市場をけん引した。2021 年度は全体的な届出件数の増加に加え，「健康な人の免疫機能の維持」ほかいくつかの新規機能性の届出が認可され，トクホに代わり機能性表示食品を活用する動きはさらに加速している。
【目次】
1 健康食品と機能性食品
2 トクホ市場動向
3 機能性表示食品市場動向
4 健康食品の機能別市場動向
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産業用酵素工業
産業用酵素は食品，洗剤，医薬，試薬など広範な分野で利用されている。その市場規模を正確に把握することは非常に難しいとされているが，2021 年の世界市場は推計で7,300億円と推計される。さらに2025 年には1 兆円を超え，年6.6％の成長が予測されている。このような市場環境の中，わが国でも遺伝子組換え技術によるGMO 酵素が，環境問題やバイオエタノール需要の増加などの流れを受けて拡大を続けている。産業用酵素の利用分野では，エコロジー，エネルギー，ファインケミカル，食品・飲料分野などでの伸びが今後も期待され，
【目次】
1 酵素の市場概況
2 産業用酵素の市場
3 メーカー動向
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BIO PRODUCTS
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システインプロテアーゼ(Cysteine protease)
リポキシゲナーゼ(Lipoxygenase)
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月刊機能材料2023年4月号（電子版）
￥4,070
【特集】熱電変換技術の開発と応用
★熱電変換は,熱エネルギーを電気エネルギーへ変換する技術であり,工場や自動車由来の廃熱を再資源化する技術として注目されています。また,長寿命,メンテナンスフリーなどのメリットからIoT機器への応用にも期待されており,それを構成する素子の開発も盛んに行われております。本特集では,性能の向上が進む熱電変換材料の研究開発動向を紹介しております。
＜著者一覧＞
太田裕道 北海道大学
森孝雄 (国研)物質・材料研究機構
片瀬貴義 東京工業大学
神谷利夫 東京工業大学
永岡章 宮崎大学
山科雅裕 東京工業大学
豊田真司 東京工業大学
上谷幸治郎 東京理科大学
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【特集】熱電変換技術の開発と応用
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Ba1/3CoO2 ―高温・空気中で安定した性能を示す実用的な熱電変換材料―
Ba1/3CoO2 ―A Practical Thermoelectric Material that Exhibits Reliable Properties at High-Temperatures in Air―
層状コバルト酸化物は,1990 年代から高温熱電材料候補として期待されているが,カルコゲン化物と比較して性能指数ZTが小さく,高温空気中では不安定性という問題があった。本稿では,筆者らが見出した,空気中,600℃でZT=0.55を示し,かつ安定な層状コバルト酸化物Ba1/3CoO2について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 Ba1/3CoO2エピタキシャル薄膜の作製
3 Ba1/3CoO2エピタキシャル薄膜の熱的安定性
4 Ba1/3CoO2エピタキシャル薄膜の熱電特性
5 おわりに
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熱電発電・ペルチェ冷却の半世紀以上チャンピオンビスマステルルに匹敵・凌駕する Mg-Sb 系材料の開発
Development of Mg-Sb Materials for Thermoelectric Power Generation and Peltier Cooling which Rival and Exceed the Half Century Champion Bismuth Telluride
界面制御および欠陥制御の新原理により,Mg-Sb系材料において電荷の輸送,すなわち電気伝導率,およびフォノンの輸送,すなわち格子が運ぶ熱伝導率を高度に制御することに成功して,熱伝導率の低い多結晶試料でありながら,単結晶並みの高移動度を実現し,熱電高性能化を達成した。熱電発電およびペルチェ冷却応用において,半世紀以上チャンピオンとして君臨したビスマステルルに初めて匹敵・凌駕する新規材料を開発した。
【目次】
1 はじめに
2 Mg3Sb2系の欠陥・界面の制御による高性能化,デバイス実証
3 Mg3(Bi,Sb)2系による室温近傍の高性能化,熱電発電およびペルチェ冷却デバイス実証
4 まとめ
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電気伝導度と熱起電力のトレードオフ解消による酸化物熱電変換材料の高性能化
Breaking the Trade-off Problem of Thermoelectric Materials to Improve Energy Conversion Efficiency
無毒で資源量が豊富な酸化物熱電変換材料は熱的・化学的に安定であり,長期メンテナンスフリーの熱電変換素子への応用が期待されるが,熱電変換効率は未だ低いままである。本稿では,酸化物の人工構造を利用して,性能向上の妨げになっている電気伝導度と熱起電力(ゼーベック係数)のトレードオフを解消し,熱電特性を大きく高める新手法について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 熱電変換性能を制限する電気伝導度と熱起電力のトレードオフ問題
3 酸化物に歪みを加えて電気伝導度とゼーベック係数のトレードオフを解消
4 圧縮歪みによってσとSのトレードオフが破れる起源
5 フォノンドラッグ効果:低温のゼーベック係数を増大させるアプローチ
6 金属と絶縁体を重ねてフォノンドラッグ効果を増強:ゼーベック係数を10倍に増大
7 おわりに
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廃熱を有効活用する環境調和型熱電変換デバイスの開発
Environmentally Friendly Thermoelectric Device for Waste Heat Recovery
カーボンニュートラルを実現するためには今後ますます熱エネルギーの積極的な利用が求められる。特に身の回りの廃熱を電気エネルギーとして再利用する熱電発電が注目されている。本稿では有毒元素やレアメタルを使わずに高い熱電性能指数を示す環境調和型熱電材料をベースとしたデバイスの開発と本分野の現状について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 身の回りの熱エネルギー
3 熱電材料の開発
4 環境調和型熱電デバイスの開発
5 今後の課題
6 まとめ
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[Material Report-R&Dー]
レアメタルを使わない巨大人工分子の新たな構築法
New Construction Method of Giant Artificial Molecules without Rare Metals
レアメタルは有機分子同士の継ぎ手となることで,既存の有機合成では達成できないような巨大分子の構築を可能とする。一方著者らは,複数のピンセット形の有機分子に「互いをつかませる」ことで,直径約2ナノメートルの環状集合体が形成されることを見出した。また,この環状集合体をさらに集積させてウイルスを模した巨大な球状集合体の構築にも成功した。
【目次】
1 はじめに
2 モノマー分子設計と環状6量体の構築
3 環状6量体の選択性と物性評価
4 階層的自己組織化による巨大球状集合体の構築
5 おわりに
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熱拡散の面内指向性を制御した複合材料フィルムの開発
Development of Composite Films with Enhanced In-Plane Anisotropy of Thermal Diffusion
柔軟な薄型電子デバイス(ペーパー・エレクトロニクス)の高密度実装に伴う排熱問題を解消するため,近接熱源間の熱干渉を避けつつ熱拡散が可能な,高い面内指向性を有した熱拡散フィルムが有望と考えられる。本稿では2次元フィルムの面内で熱拡散方向を制御した複合フィルムとその放熱性能について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 一軸配向フィルムの調製と機能
3 ELデバイスにおける放熱性能
4 近接熱源に対する放熱性
5 フィラーの抽出と再利用性
6 おわりに
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[Market Data]
電池用材料・ケミカルスの市場動向
2021年の一次電池・二次電池の合計出荷数量は,前年比18%増の46億7,100万個となった。二次電池は,2010年の民生需要の回復,車載用リチウムイオン電池市場の立ち上がりなどにより,高い成長を達成していたが,2011年の東日本大震災の影響により,生産量が減少した。現在では環境負荷軽減の要請が高く,今後もHV,EV車需要の拡大とそれに伴う二次電池の需要増加が期待されている。一方,一次電池は環境負荷軽減や二酸化炭素排出削減対策として,二次電池へのシフトが起こっており,低い水準で推移している。電池用構成材料は,使用される電池の出荷数量にほぼ比例した推移となっており,ハイブリット自動車向けの需要拡大に加え,電気自動車向けの需要がより拡大しているリチウムイオン電池向けの構成材料に大きな期待が寄せられている。
1 電池市場の概要
1.1 一次電池
1.2 二次電池
2 開発動向と構成材料
2.1 一次電池
2.2 二次電池
3 二次電池構成材料の市場動向
3.1 リチウムイオン電池構成材料の市場
3.1.1 正極材
3.1.2 負極材
3.1.3 電解液
3.1.4 セパレータ
3.2 ニッケル水素電池構成材料の市場
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[Material Profile]
エチレンカーボネート
ジメチルカーボネート -
カルコゲナイド系層状物質の最新研究《普及版》
￥4,730
2016年刊「カルコゲナイド系層状物質の最新研究」の普及版。光電変換素子、水カルコゲナイド系層状物質の基礎的事項を網羅し、トランジスタや素発生触媒等、応用展開についても解説した1冊!
（監修：上野啓司、安藤淳、島田敏宏）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=9040"target=”_blank”>この本の紙版「カルコゲナイド系層状物質の最新研究(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2016年当時のものを使用しております。
上野啓司 埼玉大学
安藤淳 産業技術総合研究所
島田敏宏 北海道大学
小間篤 秋田県立大学
柳瀬隆 北海道大学
グエンタンクン 物質・材料研究機構
岡田晋 筑波大学
菅原克明 東北大学
高橋隆 東北大学
神田晶申 筑波大学
松田一成 京都大学
上野和紀 東京大学
山本真人 大阪大学
塚越一仁 物質・材料研究機構
守谷頼 東京大学
北浦良 名古屋大学
小椋厚志 明治大学
石原聖也 明治大学
若林整 東京工業大学
加藤俊顕 東北大学
金子俊郎 東北大学
吾郷浩樹 九州大学
小林佑 首都大学東京
宮田耕充 首都大学東京
阿澄玲子 産業技術総合研究所
野内亮 大阪府立大学
林賢二郎 (株)富士通研究所
實宝秀幸 (株)富士通研究所
大淵真理 (株)富士通研究所
佐藤信太郎 (株)富士通研究所
森貴洋 産業技術総合研究所
中払周 物質・材料研究機構
蒲江 早稲田大学
竹延大志 名古屋大学
毛利真一郎 立命館大学
河本邦仁 (公財)豊田理化学研究所
万春磊 清華大学
田若鳴 (公財)豊田理化学研究所
藤田武志 東北大学
平岡尚文 ものつくり大学
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＜＜目次＞＞
巻頭言
【第1編 カルコゲナイド系層状物質の種類、構造、基礎物性】
第1章 層状物質とは:その種類と構造、基礎物性
1 はじめに
2 層状物質とは
3 層状物質の基礎物性
4 層状物質の種類
4.1 遷移金属ダイカルコゲナイド
4.2 13族カルコゲナイド
4.3 14族カルコゲナイド
4.4 ビスマスカルコゲナイド
4.5 銅酸化物からなる高温超伝導体
4.6 水酸化2価金属
4.7 ハロゲン化金属
4.8 層状ケイ酸塩(フィロケイ酸塩鉱物)
4.9 層状酸化物
4.10 単原子層状物質と類似化合物
第2章 カルコゲナイド系層状物質の構造と物性
1 はじめに
2 カルコゲナイド系層状物質の主な構造
3 カルコゲナイド系層状物質の固体化学―なぜ層状構造で安定なのか?―
4 電子物性と機能
4.1 valleytronics
4.2 トポロジカル物質
4.3 その他の電子応用
5 触媒機能その他
第3章 電界下印加による二硫化モリブデン薄膜の電子構造変調
1 はじめに
2 計算手法
3 電界下の二硫化モリブデン薄膜の電子構造
4 まとめ
第4章 遷移金属ダイカルコゲナイド原子層薄膜の電子状態
1 はじめに
2 角度分解光電子分光法
3 MBE法による遷移金属ダイカルコゲナイド単層膜の作製
4 MoSe2およびWSe2単層膜の高分解能ARPES
5 WSe2単層膜のスピン分解ARPES
6 今後の展望
第5章 超伝導層状カルコゲナイド/グラフェン接合
1 はじめに
2 超伝導体/グラフェン接合におけるアンドレーエフ反射:理論的側面
3 超伝導体/グラフェン接合におけるアンドレーエフ反射:実験的側面
3.1 電子/ホールだまり
3.2 超伝導体からの電荷ドープ
4 超伝導層状カルコゲナイド/グラフェン接合
5 まとめと今後の展望
第6章 単層遷移金属ダイカルコゲナイドの光学的性質
1 はじめに
2 遷移金属ダイカルコゲナイドの電子状態
3 バルクから単層遷移金属ダイカルコゲナイドの電子状態
4 遷移金属ダイカルコゲナイドの光学スペクトル
5 単層MoS2のバレー分極現象
6 単層遷移金属ダイカルコゲナイドの光吸収特性
7 単層遷移金属ダイカルコゲナイドの発光特性
8 化学ドーピングによる単層遷移金属ダイカルコゲナイドの光学制御
9 単層遷移金属ダイカルコゲナイドの発光効率
10 まとめ
第7章 電場誘起超伝導
1 はじめに
2 電場誘起によるキャリアドーピングと超伝導
2.1 電気二重層トランジスタ
2.2 電気二重層トランジスタを用いた層状化合物半導体の電場誘起キャリアドーピング
2.3 キャリアドーピングによる超伝導
3 層状物質の電場誘起超伝導
3.1 ZrNCl の電場誘起超伝導
3.2 MoS2 の電場誘起超伝導
3.3 その他の遷移金属ダイカルコゲナイドの超伝導
第8章 遷移金属ダイカルコゲナイドのラマン分光
1 はじめに
2 結晶構造と振動モード
3 ラマンシフトの層数依存性
4 ラマン活性の層数依存性
5 おわりに
【第2編 合成・構造制御】
第1章 カルコゲナイド系層状物質の単結晶成長とその応用
1 はじめに
2 TMDCの構造
3 TMDCのバルク単結晶成長
3.1 石英アンプルの準備
3.2 原料と輸送剤の準備
3.3 石英アンプルへの原料真空封入
3.4 管状炉での石英アンプル加熱
3.5 加熱後の冷却、試料取り出しと洗浄
4 TMDC単結晶からの原子層FET形成
5 ファンデルワールス・エピタキシー
6 おわりに
第2章 カルコゲナイド系層状物質単結晶の劈開と転写によるヘテロ接合形成1 はじめに
2 歴史
3 劈開
3.1 ①テープの上に層状物質の結晶をのせる
3.1.1 バルク結晶の結晶粒の大きさ
3.1.2 テープを選ぶ
3.1.3 テープの上への結晶ののせ方
3.2 ②テープで結晶を劈開し薄片化する
3.3 ③基板にテープを押し付ける
3.3.1 基板の表面処理
3.3.2 テープのこすりつけ方
3.4 ④テープを剥がして結晶を劈開する
3.5 テープを使用しない劈開法
4 転写法
4.1 乾式転写法(Dry transfer)
4.2 乾式剥離法(Dry release)
4.3 スタンピング法(Stamping)
5 まとめ
第3章 カルコゲナイド系層状物質薄膜のボトムアップ成長
1 はじめに
2 CVD法によるTMDCの成長
3 ツーステップCVD法によるTMDC原子層の成長
4 ワンステップCVD法によるTMDC原子層の成長
5 hBN基板へのTMDCのCVD成長
6 TMDCのMBE成長
第4章 カルコゲナイド系層状物質薄膜のスパッタ成長
1 はじめに
2 スパッタMoS2の膜構造
3 スパッタMoS2の電気特性
4 スパッタMoS2の結晶性と化学状態
5 スパッタMoS2の硫黄欠損補填による膜質向上
6 おわりに
第5章 単層単結晶遷移金属ダイカルコゲナイドの大結晶合成とプラズマ機能化
1 はじめに
2 単層単結晶TMDの大結晶合成
3 不純物添加TMDにおける局在励起子の観測
4 マイルドプラズマ機能化による二層TMDの発光強度増大
5 まとめ
第6章 グラフェン上でのカルコゲナイド系層状物質のCVD成長
1 はじめに
2 グラフェン上でのNbS2のCVD成長
3 グラフェン上でのMoS2のCVD成長
4 グラフェンナノリボン上でのMoS2のCVD成長
5 MoS2/グラフェンのヘテロ構造のデバイス応用
6 MoS2によるグラフェンのグレイン構造の可視化への応用
7 おわりに
第7章 カルコゲナイド系層状物質薄膜を用いた層内/層間ヘテロ接合形成
1 はじめに
2 TMDC原子層の化学気相成長
3 TMDC原子層/グラファイト層間ヘテロ接合の作製と光学的性質
4 Mo/W系TMDCの層内/層間ヘテロ接合の作製
5 Nb/W系TMDCの層内ヘテロ接合の作製
6 おわりに
第8章 液相単層剥離によるカルコゲナイド系層状物質原子層形成
1 はじめに
2 試薬を用いたインターカレーションによる単層剥離法
3 電気化学的なインターカレーションによる剥離法
4 極性有機溶媒や界面活性剤を用いた単層剥離法
5 前駆体を用いたナノシートの液相合成法
6 まとめ
第9章 金属/カルコゲナイド系層状物質接合形成におけるエッジ効果
1 はじめに
2 Schottky障壁高さの実験的抽出
2.1 抽出方法
2.2 抽出過程の例:多層MoS2へのCr/Au電極接合
2.3 チャネル幅依存性によるエッジ効果の確認
3 エッジ効果のモデル化
3.1 バンドの曲がりの定式化
3.2 計算結果の例:多層MoS2への電極接合
4 おわりに
第10章 Al2O3(0001)面上のMoS2成長と理論的考察
1 はじめに
2 多結晶Al2O3基板を用いたMoS2の優先的成長の観察
3 Al2O3(0001)面基板上に成長したMoS2のモルフォロジー
4 おわりに
【第3編 応用】
第1章 カルコゲナイド系層状物質の極薄ボディMOSFET応用
1 MOSFET技術
2 カルコゲナイド系層状物質MOSFET
3 カルコゲナイド系層状物質MOSFETにおける散乱要因
3.1 音響フォノン散乱
3.2 光学フォノン散乱
3.3 フォノン散乱への高誘電率ゲート絶縁膜の影響
3.4 帯電不純物散乱
3.5 ラフネス散乱
4 実験による散乱要因検討
4.1 電界効果移動度の温度依存性評価
4.2 実効移動度評価
5 まとめ
第2章 遷移金属ダイカルコゲナイド半導体α-MoTe2のトランジスタ極性制御
1 はじめに
2 遷移金属ダイカルコゲナイド(TMDC)半導体のトランジスタ応用の利点と課題
3 α相二テルル化モリブデン(α-MoTe2)の新しいトランジスタへの応用
4 α相二テルル化モリブデン(α-MoTe2)ショットキー接合の両極性キャリア注入
5 まとめ
第3章 カルコゲナイド系層状物質を用いた電気二重層トランジスタ
1 はじめに
2 遷移金属ダイカルコゲナイド(TMDC)薄膜
3 電気二重層トランジスタ(EDLT)
4 イオンゲルを用いたTMDC EDLT
4.1 大面積単層TMDC EDLT
4.2 フレキシブル・ストレッチャブルTMDC EDLT
4.3 フレキシブル単層TMDCインバータ
5 EDLTによる新機能素子
5.1 熱電変換機能の制御
5.2 単層TMDCフォトダイオード
5.3 単層TMDC発光ダイオード
6 まとめ
第4章 光電変換材料としての遷移金属カルコゲナイド
1 はじめに―光電変換材料としての遷移金属カルコゲナイド―
2 遷移金属ダイカルコゲナイドを利用したヘテロ構造太陽電池とその光電変換特性
2.1 CVD法による大面積MoS2薄膜合成とその特性評価
2.2 熱剥離テープによる薄膜転写技術
2.3 グラフェン/MoS2/n-Si太陽電池作製手順
2.4 グラフェン/MoS2/n-Si太陽電池の特性測定
2.5 グラフェン/MoS2/n-Si太陽電池の発電機構
3 今後の展望
第5章 カルコゲナイド系層状物質のスピントロニクス応用
1 はじめに
2 層状物質とスピントロニクス
3 層状物質強磁性体
4 まとめ
第6章 カルコゲナイド系層状物質を用いた熱電変換素子
1 はじめに
2 TiS2
3 電気化学インターカレーションによるTiS2/有機複合超格子の構築
4 TiS2/有機複合超格子の組成と構造
5 極性有機分子の静電遮蔽効果によるキャリア移動度のチューニング
6 大誘電率の極性分子H2OのインターカレーションによるZTの向上
7 キャリア濃度の低減による高ZT化
8 フレキシブルn型熱電変換材料の熱電応用
第7章 カルコゲナイド系層状物質の水素発生触媒としての展開
1 はじめに
2 リチウムを利用した化学剥離
3 透過電顕による原子分解能観察
4 水素発生触媒
5 おわりに
第8章 カルコゲナイド系層状物質のトライボロジー応用
1 固体潤滑剤としてのカルコゲナイド系層状物質
2 潤滑剤としての性質
2.1 潤滑メカニズム
2.2 雰囲気の影響
2.3 温度の影響
3 用法
3.1 粉体
3.2 被膜
3.2.1 焼成被膜
3.2.2 スパッタリング膜
3.2.3 ショット処理
3.2.4 その他
3.3 添加剤・充てん剤
3.3.1 潤滑油への添加
3.3.2 樹脂等への充てん
3.4 潤滑油添加剤からの生成
4 応用例
第9章 カルコゲナイド原子膜半導体におけるキャリアの注入と散乱
1 はじめに
2 原子膜伝導における電気伝導の原子層数依存性
2.1 本研究のために作製した試料と計測
2.2 電流注入の層数依存性に関して
2.3 伝導の層数依存性に関して
3 考察と対策
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再生医療等製品の開発と実用化展望《普及版》
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2016年刊「再生医療等製品の開発と実用化展望」の普及版。培養容器、足場材料、培地技術など再生医療等製品製造を支える多くの材料・機器を解説した1冊!
（編集：シーエムシー出版編集部）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2016年当時のものを使用しております。
毛利善一 再生医療イノベーションフォーラム
添田麻由実 医薬基盤・健康・栄養研究所
佐藤陽治 国立医薬品食品衛生研究所
丸山良亮 医薬品医療機器総合機構
早川堯夫 近畿大学
井家益和 (株)ジャパン・ティッシュ・エンジニアリング
鮫島正 テルモ㈱
黒柳能光 (有)テクノサージ
菅原桂 (株)ジャパン・ティッシュ・エンジニアリング
佐藤正人 東海大学
佐藤千香子 (株)セルシード
原井基博 富士ソフト㈱
宮下英之 慶應義塾大学
榛村重人 慶應義塾大学
辻川元一 大阪大学
竹谷健 島根大学
弓場俊輔 産業技術総合研究所
大串始 朗源会大隈病院
酒井佳夫 金沢大学
金子周一 金沢大学
黒田正幸 千葉大学
横手幸太郎 千葉大学
西河芳樹 (株)メガカリオン
赤松健一 (株)メガカリオン
江藤浩之 京都大学
藤田靖之 先端医療振興財団
川本篤彦 先端医療振興財団
岩田隆紀 東京女子医科大学
濵園俊郎 (株)再生医療推進機構
篠原奈美子 (株)再生医療推進機構
腰野蔵人 東京女子医科大学
金井信雄 東京女子医科大学
久保忠彦 広島大学
古田太輔 広島大学
Muhammad Phetrus Johan 広島大学
中島裕子 広島大学
安達伸生 広島大学
越智光夫 広島大学
杉田孝 尾道総合病院
馬場憲三 日本ジェネティクス㈱
今松伸介 ㈱リンフォテック
田川陽一 東京工業大学
塚田亮平 住友ベークライト㈱
松田博行 藤森工業㈱
池内真志 東京大学
橋本朋子 奈良女子大学
山岡哲二 国立循環器病研究センター研究所
野口洋文 琉球大学
朝倉哲郎 東京農工大学
斉藤美佳子 東京農工大学
菊地鉄太郎 東京女子医科大学
清水達也 東京女子医科大学
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＜＜目次＞＞
【総論編】
第1章 再生医療等製品の開発と実際(概論)
1 はじめに
2 再生医療・細胞治療の臨床研究から企業開発への動向
3 再生医療イノベーションフォーラム
第2章 再生医療実用化促進を目指した規制の整備
1 はじめに
2 再生医療関連法
2.1 薬機法
2.2 再生医療等安全確保法
3 再生医療等に関する省令・基準
3.1 GCTP省令(Good gene、Cell & Tissue Practice)
3.2 生物由来原料基準
3.2.1 動物細胞組織原料
3.2.2 反芻動物由来原料
3.2.3 承認された医薬品等の利用
3.2.4 ヒト由来原料等を作製する作業の記録
4 おわりに
第3章 再生医療等製品の承認審査
1 はじめに
2 開発の動向
3 製造販売承認申請
4 承認審査の流れ
5 ヒト細胞加工製品の承認審査における留意事項
5.1 品質
5.2 非臨床安全性
5.3 臨床
6 おわりに
第4章 再生医療の産業化促進と課題
1 はじめに
2 細胞研究から医療ニーズをふまえた再生医療製品候補をいかに探索していくか
3 製品候補の品質・安全性・有効性に関する試験・評価をいかに実施していくか
4 再生医療製品の製造販売承認申請に行政は科学的、医療的、倫理的ひいては国民の保健衛生向上の観点からいかに対処していくか
5 より多くの再生医療製品の産業化に必要な要素
5.1 企業の責務
5.2 費用対効果
5.3 開発対象
5.4 産業化を社会的理解、認知のもとでより適切に進めていくための要件
6 高度な医療技術を少なからず必要とする臨床適用をいかに達成するか、また、経験知の蓄積とその活用をいかにはかっていくか
7 適切な規制環境の整備とその運用をいかにはかるか
8 今後の展望
9 おわりに
【疾病別開発動向編】
第5章 移植片対宿主病治療薬「テムセル(R)HS注」の開発
1 会社沿革と概要
2 細胞医療製品開発
2.1 確認申請
2.2 製造工程
2.3 品質評価
2.4 非臨床試験
2.5 第I/III相試験
2.6 第II/III相臨床試験
3 海外状況と今後の展開
第6章 自家培養表皮
1 はじめに
2 製品開発
2.1 レギュレーション
2.2 製品コンセプト
2.3 製品仕様
2.4 製造法
2.5 製品検査
2.6 ロジスティック
2.7 治験と承認
3 上市後
3.1 保険算定
3.2 使用成績調査
4 適応拡大
4.1 先天性巨大色素性母斑
4.2 表皮水疱症
5 次世代の製品開発
5.1 メラノサイトを含む新型自家培養表皮
5.2 同種培養表皮
6 新法対応
7 海外の動向
8 おわりに
第7章 ヒト(自己)骨格筋由来細胞シート
1 はじめに
2 製品と治験の概要
3 開発経験からの課題
4 これからの再生医療製品の開発
第8章 細胞成長因子を応用した皮膚再生
1 創傷治癒と皮膚再生
2 浅達性および深達性創傷の治癒過程
3 皮膚再生製品の種類と機能
4 最先端医療を可能にする皮膚再生医療製品:同種培養真皮
5 汎用の皮膚再生医療製品:創傷被覆材と皮膚ケア材
6 美容皮膚科領域をターゲットとしたEGF含有皮膚ケア材
7 皮膚再生医療分野の科学的な進歩と実用化における問題点
8 最先端医療から通常の医療へ:製品化の優先順位
第9章 自家培養軟骨
1 日本の再生医療製品をとりまく状況とその変化
2 関節疾患における軟骨再生医療の重要性
3 世界の培養軟骨技術
4 日本国内の培養軟骨技術
5 自家培養軟骨ジャックの開発と普及の課題
6 今後の展望
第10章 軟骨細胞シートによる関節軟骨の再生治療
1 再生医療を取り巻く市場環境
2 細胞シート工学
3 軟骨再生への取り組み
4 軟骨細胞シートの実用化
5 今後の展望
第11章 インプラント型再生軟骨の研究開発から戦略相談を経て企業治験許可までを経験して
1 再生医療への取り組み
2 インプラント型自己細胞再生軟骨について
3 薬事戦略相談対面助言について(相談項目及び対応は一部分のみ紹介)
3.1 品質試験に関する相談
3.1.1 輸送液の抗生物質量の見直しについて
3.2 非臨床試験に関する相談
3.2.1 標準培養期間を超えた期間の設定の妥当性について
3.2.2 性能、安定性および耐久性の評価を行う動物試験について
3.3 治験に関する相談
3.3.1 本試験を非対照試験として実施することについて
3.3.2 本試験の症例数について
4 企業治験
5 薬事戦略相談で再生医療製品開発企業として学んだ事項
6 再生医療製品開発についての考え方(当社として)
第12章 角膜上皮細胞シート
1 概要
2 角膜上皮幹細胞疲弊症と培養上皮移植
3 上皮細胞シートの細胞源
4 上皮細胞シートの培養基質
5 上皮細胞の調整法および継代の有無
6 フィーダーレイヤーおよび血清と上皮細胞シート
7 上皮細胞シートと成長因子およびROCK阻害剤の効果
8 規制の発展と上皮細胞シートの今後
第13章 角膜上皮の再生医療
1 はじめに
2 角膜上皮の再生医療
第14章 重症低ホスファターゼ症に対する骨髄移植併用同種間葉系幹細胞移植
―先天性骨系統疾患への間葉系幹細胞治療の展望―
1 要旨
2 背景
3 低フォスファターゼ症とは
4 低フォスファターゼ症に対する細胞治療
5 他の先天性骨系統疾患に対する同種間葉系幹細胞移植
6 MSCTの有害事象
7 今後の同種間葉系幹細胞を用いた治療
第15章 脂肪組織由来再生(幹)細胞による肝再生治療法の開発
1 はじめに
2 非臨床試験
3 安全性臨床試験
4 実用化にむけた今後の取り組み
5 おわりに
第16章 遺伝子導入脂肪細胞の移植による持続的酵素補充療法-家族性LCAT欠損症を対象とした治療法開発と難治性疾患への応用展開―
1 はじめに
2 遺伝子治療による酵素補充療法
3 遺伝子治療用脂肪細胞
4 LCAT欠損症
5 LCAT欠損症治療に用いる遺伝子導入脂肪細胞の調製
6 遺伝子導入脂肪細胞移植治療の実用化に向けて
7 おわりに
第17章 iPS由来同種血小板輸血製剤の製法
1 はじめに
2 Promegakaryoblast(巨核球前駆細胞)に相当するまで分化した株を不死化しマスターセルバンク(MCB)とする。
3 MCBの細胞を培養し109レベルまで増殖させる。培地交換することにより多核化を促しproplateletを経て1011レベルの血小板を放出させる。
4 生成された血小板の精製、濃縮、製剤化
5 最終製剤の特性解析と規格設定
第18章 下肢血管再生治療
1 はじめ
2 CLIの病態・疫学・治療
3 EPCの特性・体内動態・生理学的重要性
4 EPC移植による下肢血管再生の前臨床試験
5 CLIに対する血管再生療法の第I/IIa臨床試験
6 CD34陽性細胞分離機器に関する医療機器医師主導治験
7 CD34陽性細胞の再生医療等製品としての薬事承認を目指した企業治験計画
8 最後に
第19章 歯根膜細胞シートによる歯周組織再生
1 はじめに
2 我が国における歯周疾患罹患率の現状
3 歯周組織再生の歴史と現状
4 歯周組織治療用細胞シートに関する評価指標
5 臨床研究「自己培養歯根膜細胞シートを用いた歯周組織の再建」
6 同種細胞への移行
7 同種再生医療等製品を製造する際に必要な検討事項
7.1 ドナースクリーニングとマスターセルバンクの構築
7.2 ワーキングセルバンクと最終製品の検査
7.3 最終製品の出荷方法と安定性の確認
7.4 非臨床安全性試験
7.5 臨床プロトコールの設定
8 歯周領域におけるその他の臨床試験・治験の実際
9 今後の展開
第20章 歯髄細胞バンク&DP(歯髄細胞=Dental Pulp)ストック
1 歯髄細胞バンク&ストック事業について
2 再生医療における細胞ソースとしての歯髄細胞のメリット
第21章 食道上皮再生シート製品の開発
1 現在の再生医療
2 食道がん治療の課題、食道再生シート
3 これまで日本欧州での展開
4 Cell-tissue-productsの移植器具、移植用周辺機器
5 今後の展開
【製造技術・支援技術編】
第22章 磁性体封入カプセル・磁性体標識細胞
1 はじめに
2 ドキソルビシン封入磁性体リポソーム
3 磁気ビーズ標識NK細胞
4 おわりに
第23章 再生医療用保存液の開発
1 はじめに
2 緩慢凍結法とは
3 ガラス化凍結法とは
4 現在までの我が国におけるヒトiPS/ES細胞の凍結保存法
5 再生医療用細胞の凍結保存液に求められる条件とは
6 今後に向けて
第24章 再生医療研究支援のための培養容器
1 ライフサイエンスにおける当社のあゆみ
2 高水準の品質管理がなされた培養器材
3 タンパク質吸着抑制表面処理を施した培養器材
3.1 凝集塊培養用培養容器
3.2 スリットウェルプレート
3.3 高効率細胞回収用遠沈管
4 おわりに
第25章 幹細胞培養容器と材料
1 はじめに
2 幹細胞培養で使用される工程資材
3 シングルユース工程資材の材質
4 工程資材のリスクアセスメント
5 工程資材のリスク
5.1 工程資材の細胞培養への影響
5.1.1 溶出物
5.1.2 不溶性微粒子および不溶性異物
5.1.3 エンドトキシンおよび微生物
5.2 工程資材の安定供給
5.3 工程資材の管理
6 動物細胞の培養装置について
6.1 シングルユース培養装置
6.2 シングルユース培養装置の使用上の注意点
6.3 シングルユース培養バッグによる動物細胞培養例
6.4 シングルユース動物細胞培養バッグを使用する利点
6.5 シングルユース培養槽の再生医療への応用
6.6 シングルユース培養槽の課題
7 おわりに
第26章 膜マイクロファブリケーション・デバイス技術
1 はじめに
2 胚様体自動生産デバイス「PASCL」
3 生分解性薄膜を用いた微細流路網
4 おわりに
第27章 組織再生用繊維性スキャホールド
1 はじめに
2 繊維性スキャホールドの作製法
3 構造特性・バルク特性
4 表面特性
4.1 物理化学的特性
4.2 生理活性の付与
5 生体由来材料を用いた繊維性創傷被覆材
6 PLAナノファイバー神経誘導管
7 おわりに
第28章 無血清・アニマルフリー培地
1 はじめに
2 ES/iPS細胞用培地
3 間葉系幹細胞用培地
4 おわりに
第29章 絹を用いた再生医療材料の開発
1 はじめに
2 再生医療材料としての家蚕絹フィブロインの利点
3 再生医療の用途に合わせた家蚕絹フィブロインのプロセッシング
4 絹を用いた人工血管の開発
5 絹を用いた人工角膜の開発
6 絹スポンジを用いた人工耳軟骨の開発
7 おわりに
第30章 単一細胞からの組織の創製を支えるフェムトインジェクション技術
1 はじめに
2 ギャップジャンクションを介した細胞間コミュニケーションの解析の意義
3 フェムトインジェクション技術の現状
3.1 開発の契機
3.2 SMSRの機能の概要
3.3 フェムトインジェクションの実現
3.4 完全自動化を目指す要素技術
4 フェムトインジェクションを基盤技術としたCxのグローバル解析
5 おわりに
第31章 臓器ファクトリーの創製
1 はじめに
2 再生医療等製品の製造施設の抱える課題
2.1 プロセスの再現性
2.2 スケーラビリティー
2.3 フレキシビリティー
3 再生医療向け自動培養装置の抱える課題
4 細胞操作アイソレーター
5 フレキシブル・モジュラー・プラットフォーム
6 組織ファクトリー
7 臓器ファクトリーの創製
8 今後の展開
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月刊バイオインダストリー 2023年3月号（電子版）
￥4,950
＜著者一覧＞
野中 寛 三重大学
石原雄大 日本モウルド工業㈱
根本純司 北越コーポレーション㈱
酒井日出子 (地独)東京都立産業技術研究センター
三宅 仁 アイ－コンポロジー㈱
梶川翔平 電気通信大学
三木恒久 (国研)産業技術総合研究所
足立幸司 秋田県立大学
中西昭仁 東京工科大学
福西広晃 東京工科大学
河田幸視 近畿大学
ユソフ・M.・ファティマ マレーシアプトラ大学;国際水産養殖・水生科学研究所
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【特集】パルプや木質の成形技術 ─100％バイオマスプロダクトを目指す─
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特集にあたって
Introduction
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パルプモールドの需要や開発動向
The Molded Fiber Market Outlook / Development and Trends
パルプモールドとは新聞・雑誌・段ボール等の古紙を主原料とし，所定の形状の方に張った金網により原料を漉き上げ，乾燥させた紙成型品を示す。手抄き和紙と製造方法における基本コンセプトを同一とする。一般的には鶏卵・青果物・工業品等の緩衝材として段ボール内でクッション材として利用され，近年では脱プラを意識したパッケージとして外装そのものをパルプモールドにて採用するケースも増えている。
1 歴史
2 製造方法
3 世界情勢
4 国内情勢
5 環境性能
6 開発動向
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成形可能なオールセルロース材料バルカナイズドファイバー
Moldable All-cellulose Sheet“Vulcanized fiber”
ナノおよびマイクロサイズのセルロースが融合したオールセルロース材料「バルカナイズドファイバー」は，環境，機能，感性という3 つの価値のバランスに優れる。従来から構造材としても利用されてきたが，成形を含む加工についての情報は少なかった。本報告では，材料の歴史や特徴などを概説するとともに，接着や成形加工などの基礎的知見も紹介する。
1 はじめに
2 歴史
3 構造
4 物理的な特徴
5 加工
5.1 接合方法の検討
5.2 成形加工の検討
6 おわりに
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100％天然素材を用いたストロー試作
Prototype Straws Made From 100％ Natural Materials
プラスチックストローは身近な製品として使用されている。しかし，世界各地で海洋汚染問題が注目される中，プラスチックストロー廃止の動きが世界的に進められている。そこで，環境負荷が少なく，使用時に安全性の高い，100％天然素材でできたストロー試作をした。その結果，使用可能なストロー試作ができた。
【目次】
1 はじめに
2 試作
2.1 材料
2.2 実験
3 結果と考察
4 おわりに
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成形自由なウッドプラスチック「i－WPC」及び海洋生分解性バイオマス複合プラスチック「Biofade」
Moldable Wood Plastic Composite “i-WPC” and Marine Biodegradable Biomass Composite“Biofade”
2021 年から日本においても「脱炭素」が叫ばれるようになり，ポリマー材料もバイオマス由来への転換が少しずつ図られている。近年のバイオマス複合プラスチック材料は，バイオベース度向上だけでなく，成形法の多様化が大きく進化し幅広い利用が可能となっている。さらに陸上環境はもとより海洋での生分解性までも実現可能となってきた。
【目次】
1 はじめに
2 先進的な木粉プラスチック複合材料「i－WPC」（Innovative WoodPlastic Composite）
2.1 先進的ウッドプラ複合材「i－WPC」の概要
2.2 i－WPCの物性
2.3 i－WPCの成形
3 海洋生分解性バイオマス複合材料「Biofade」
3.1 海水での生分解性
3.2 Biofadeの概要
3.3 Biofadeの生分解性
3.4 Biofadeの物性
3.5 Biofadeの成形
4 おわりに
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スクロースおよびクエン酸混合木粉の射出成形および押出し成形
Injection Molding and Extrusion of Wood Powder Combined with Sucrose and Citric Acid
100％バイオマスプロダクトを効率的に製造する方法として，天然由来資源であるスクロースおよびクエン酸をバインダとして木粉に混合し，成形加工する技術を開発した。加工条件を適正化することによって，木粉は良好に熱流動し，射出成形や押出し成形によって外観や特性に優れた成形品を得ることに成功した。
【目次】
1 はじめに
2 スクロースおよびクエン酸混合木粉の流動性
3 スクロースおよびクエン酸混合木粉の射出成形
4 スクロースおよびクエン酸混合木粉の押出し成形
5 おわりに
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木質系素材の組織構造を活かした三次元成形と複合材料化（木質流動成形）
Flow Plastic Forming of Wood-based Compoistes with Fiber Cell Structures
国立研究開発法人 産業技術総合研究所では，木質系素材のマテリアル利用を加速するための複合材料化ならびに成形加工の要素技術の開発に取り組んできた。本報では，木質系素材の極限物性である塑性流動を利用した成形手法と得られる成形品の信頼性を高めるための他の物質との複合材料化の例を概説する。
【目次】
1 はじめに
2 木質系素材の固相流動化
3 木材の変形・流動特性
4 半密閉金型を用いた水膨潤木材の成形
5 各種膨潤木材の大気圧下での変形挙動と成形
6 木質流動成形の実例
7 おわりに
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木材の立体形状加工
Solid Shape Processing of Wood
再生可能資源への転換や新たな付加価値のために木材を活用した部材・製品開発の動きが活発化する中，自由度の高い形状に応える立体形状加工の進歩も期待されている。今回は，展延性や熱流動性に乏しい木材の加工特性と木材加工技術体系を交えながら近年の取り組みについて紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 木材の立体形状加工
3 おわりに
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BIO REVIEW
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AI を用いた微生物混合液の解析手法開発～バイオプラスチックスや食品の発酵生産などの応用に向けて～
Development of an Analytical Method of Microbial Mixtures with AI Aiming to Applied Use for Bioplastic-and Fermentation-production
従来，食品産業を中心に微生物叢を用いた発酵生産がなされてきたが，その生産方法は経験に大きく依存してきた。近年微生物に対する解析方法は躍進し，特に微生物から一度に得られる情報を網羅的に解析する手法が大きな進展を見せている。しかし解析対象を単一微生物ではなく微生物叢とするとき，複数の微生物応答を対象にしなければいけないことや，その上で異なる種類の網羅解析情報を統合しなければいけないことなど，解析作業が人の手に収まりきらない現状に直面している。そこで，人工知能 （AI） を用いて網羅解析を行うことによって，微生物叢の発酵生産を理解し制御することを最終目標とする研究がすすめられた。微生物叢の情報をAIで網羅解析する第一歩として，explainable AI （XAI） 技術に基づいて，微生物混合液の微生物組成を吸光スペクトラムから簡便に予測するモデルを開発した。これらの技術は微生物叢の発酵生産に大きく寄与できる可能性があり，バイオプラスチックスの原料生産や食品の発酵生産に貢献しうると考えたので本稿にてまとめて説明する。
【目次】
1 微生物混合液におけるAI技術を用いたオミクス解析の可能性
2 吸光スペクトラムデータを用いたAIによる微生物混合液の微生物組成の予測
3 今後の展望
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トロピカルフルーツを加えた餌によるマレーシア産mahseer Tor tambroides（Bleeker, 1854）の養殖実験
Aquaculture Experiment of Malaysian Mahseer, Tor tambroides（Bleeker, 1854）using Tropical Fruits Containing Diets
本稿は，コイ科のTor. tambroidesを対象としたフルーツ魚の養殖実験を，背景等にも触れながら紹介する。2節では，野生でフルーツを採餌する魚を概観し，3節では，フルーツ魚の研究事例を整理した上で，どのような背景や目的で取り組まれ，どんな効果があるかを整理する。4節では，養殖実験で，体重増加や生存率が向上したことを紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 フルーツと魚
2.1 魚類とフルーツ
2.2 魚料理とフルーツ
3 フルーツ魚
3.1 フルーツ魚の火付け役と事例数
3.2 背景・目的，効果
4 マレーシアにおけるフルーツ魚の研究
4.1 養殖対象魚種
4.2 先行研究
4.3 研究1の概要
4.4 研究2の概要
5 おわりに
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BIO BUSINESS
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化粧品工業
2021 年の化粧品の出荷実績は出荷個数25 億2,596 万個（前年比92.9％），出荷金額1兆3,529 億円（前年比91.5％）となり，市場が縮小している。新型コロナウイルス感染症の世界的な大流行により，外国人旅行者によるインバウンド需要が消失，外出自粛や店舗休業などによりメイクアップを中心とした化粧品の国内需要は2020 年に続いて大幅に減少した。海外に目を向けると，ヨーロッパでは化粧品に対する環境規制が厳格化，環境フットプリント（足跡）を踏まえた対応が日本メーカーに求められている。また東アジア市場では韓国・中国の化粧品メーカーが台頭し，国際競争が激化している。国内市場の低迷打破と海外市場でのビジネス戦略など日本の化粧品メーカーの課題は多い。
【目次】
1 需給動向
2 輸出入動向
3 化粧品受託製造市場の動向
4 日本メーカーの技術開発
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次世代蛍光体材料の開発《普及版》
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2016年刊「次世代蛍光体材料の開発」の普及版。高色純度、あるいは環境配慮型の蛍光体材料など、市場が拡大している蛍光体材料の技術とその応用展開を詳説した1冊!
（監修：磯部徹彦）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2016年当時のものを使用しております。
磯部徹彦 慶應義塾大学
武田隆史 物質・材料研究機構
佐藤泰史 岡山理科大学
冨田恒之 東海大学
小林亮 東北大学
加藤英樹 東北大学
垣花眞人 東北大学
金善旭 新潟大学
長谷川拓哉 新潟大学
戸田健司 新潟大学
佐藤峰夫 新潟大学
大倉央 メルク(株)
石垣雅 鳥取大学
大観光徳 鳥取大学
三上昌義 (株)MCHC R&Dシナジーセンター
正岡顕一郎 日本放送協会
楠木常夫 デクセリアルズ(株)
伊藤靖 デクセリアルズ(株)
宮永昭治 NSマテリアルズ(株)
和泉真 シャープ(株)
吉村健一 シャープ(株)
小笠原一禎 関西学院大学
島村清史 物質・材料研究機構
Encarnacion G Villora 物質・材料研究機構
猪股大介 (株)タムラ製作所
飯塚和幸 (株)タムラ製作所
吉川彰 東北大学
神隆 理化学研究所
上田純平 京都大学大学院
田部勢津久 京都大学大学院
徐超男 産業技術総合研究所
立山博 産業技術総合研究所
松枝直人 愛媛大学大学院
松嶋雄太 山形大学
磯由樹 慶應義塾大学
王浩浩 東京工業大学
和田裕之 東京工業大学
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＜＜目次＞＞
【第1編 次世代蛍光体の探索法】
第1章 単粒子診断法
1 はじめに
2 新蛍光体母体を用いた新蛍光体開発
3 単粒子診断法
4 単粒子診断法を用いた新蛍光体開発の実際
4.1 Ba3N2‐Si3N4‐AlN擬三元系
4.2 Ba3N2‐Si3N4‐AlN‐Li3N擬四元系
5 まとめと展望
第2章 結晶サイト工学を用いた蛍光体の物質探索法―Eu2+賦活オルソシリケート蛍光体を例として―
1 はじめに
2 「結晶サイト工学」の概念と蛍光体物質探索への適用
3 試料の合成手順と評価方法
4 結晶サイト工学を用いた新規酸化物蛍光体の探索と発光特性の評価
4.1 Ca2SiO4系における結晶多形とその制御
4.2 Eu2+賦活Ca2SiO4でのβ→α′L相転移と発光波長の長波長シフト
4.3 高濃度Eu2+賦活α′L‐Ca2SiO4における赤色発光の発現
4.4 Eu2+を高濃度に賦活したα′L‐Ca2SiO4の赤色発光とEu2+が占有する結晶サイトとの関係
4.5 Eu2+を高濃度に賦活したα′L‐Ca2SiO4の赤色発光の起源
4.6 Sr2SiO4:Eu2+における結晶サイトと発光波長の長波長化
5 おわりに
第3章 メルト合成法による白色LED用新規蛍光体の高速探索法
1 はじめに
2 メルト法
3 集光炉(光溶融アークイメージ炉)
4 メルト法による新規蛍光体の高速探索
第4章 マイクロリアクター法による組成・合成条件の最適化法
1 はじめに
2 MR・コンビナトリアル合成装置の特徴
3 MR・コンビナトリアル合成装置を利用した新規多元化合物蛍光体の探索例
4 MR法によるYAG:Ceの合成と粒子サイズの制御
5 MR法によるYVO4:Bi,Euナノ粒子蛍光体の合成
6 まとめ
第5章 理論的探索法
1 はじめに
2 Ce3+/Eu2+ 4f・5d準位の決定要因
3 母体硬さと温度特性に関する再考
4 Eu2+/Ce3+付活モデル計算によるアプローチ
4.1 Ba3Si6O12N2:Eu2+とBa3Si6O9N4:Eu2+の場合
4.2 La3Si6N11:Ce3+とLaSi3N5:Ce3+の場合
5 今後の方向性に関する私見
【第2編 次世代エレクトロニクス用蛍光体】
第1章 UHDTV広色域表色系とディスプレイの設計
1 はじめに
2 UHDTV表色系
2.1 要求条件
2.2 広色域化の方法選定
2.3 設計
2.3.1 現行映像システムの色域包含
2.3.2 等色相条件
2.3.3 デバイス実現可能性
2.4 標準化
3 広色域ディスプレイの開発
3.1 非単波長RGB光源の色度シミュレーション
3.2 実在する色の包含
4 色域包含率計算基準
5 まとめ
第2章 広色域LCDを実現する蛍光体シート
1 はじめに
2 広色域を実現する為の蛍光体シートの活用
3 硫化物蛍光体シートとその特性
4 色域と輝度効率の両立
5 蛍光体シート用硫化物蛍光体について
6 硫化物蛍光体合成方法
7 硫化物蛍光体光学特性
7.1 発光特性
7.2 温度特性
8 信頼性
9 おわりに
第3章 次世代ディスプレイを実現する量子ドット蛍光体
1 はじめに
2 量子ドットとは
3 QDの作製と設計
4 液晶ディスプレイ(LCD)向け白色バックライトへのQD応用
5 量子ドットを用いた直接発光型ディスプレイQLED(量子ドットLED)について
6 課題とまとめ
第4章 フッ化物赤色KSF蛍光体:バックライトLEDへの適用
1 はじめに
2 KSF蛍光体(K2SiF6:Mn4+)
3 KSF蛍光体の液晶バックライトLED応用
4 Sharp βサイアロン蛍光体とKSF蛍光体を組み合わせたバックライトLED
4.1 Sharp βサイアロンの合成
4.2 ディスプレイ特性の試算
4.3 KSF蛍光体とSharp βサイアロン蛍光体を用いたバックライトLEDの試作
5 おわりに
第5章 新規Mn4+賦活酸化物蛍光体の材料設計に向けた多重項エネルギーダイアグラムの第一原理計算に基づく構築
1 はじめに
2 d3イオンのエネルギー準位構造
3 第一原理計算によるダイアグラムの作成
4 DVME法
5 CrO6クラスターのダイアグラム
6 共有結合性と電子相関の効果
7 MnO6クラスターのダイアグラム
8 おわりに
第6章 高輝度白色照明用の単結晶蛍光体
1 はじめに
2 単結晶蛍光体という新しいコンセプト:単結晶蛍光体
3 黄色の単結晶蛍光体
4 緑色の単結晶蛍光体
5 赤色の単結晶蛍光体を目指して
6 粉末状単結晶蛍光体
7 高強度青色照射下での温度安定性
8 まとめ
【第3編 次世代機能性蛍光体】
第1章 放射線検出用無機シンチレータ
1 はじめに
2 シンチレータ(scintillator)
2.1 無機シンチレータの発光原理
2.2 X線、γ線用シンチレータ
2.2.1 NaI、CsI単結晶
2.2.2 CWO、PWO単結晶
2.2.3 BGO単結晶
2.2.4 希土類5d‐4f遷移Ce系、Pr系、Eu系単結晶
2.2.5 高速応答する無機シンチレータ結晶
2.2.6 セラミックス
第2章 近赤外蛍光イメージング用量子ドット
1 はじめに
2 近赤外発光量子ドットの合成法
2.1 CdSeTe/CdS量子ドット
2.2 PbS量子ドット
3 生体蛍光イメージングへの応用1 (生体の第1光学窓)
4 生体蛍光イメージングへの応用2 (生体の第2光学窓)
4.1 リンパ節
4.2 脳血管
4.3 免疫細胞
5 おわりに
第3章 青色蓄光可能なCe3+添加ガーネット長残光蛍光体
1 長残光蛍光体とは
2 長残光蛍光体の課題
2.1 蓄光可能励起波長の長波長化
2.2 残光色のバリエーション
2.3 長残光輝度と残光時間の向上
2.4 化学的耐久性
3 Ce3+添加ガーネット蛍光体
4 電子トラップ中心
5 Y3Al5‐xGaxO12:Ce3+‐Cr3+長残光蛍光体
6 おわりに
第4章 応力発光体の誕生からその応用展開
1 はじめに
2 応力発光のメカニズム
3 紫外光から近赤外光まで発光する応力発光体の多色性
4 応力発光センサの測定原理
5 応力発光センサの種類
6 応力発光センサを用いた応力発光計測システムの構築
7 金属構造体の破壊予知のための応力発光計測システムを用いた疲労亀裂の可視化
8 トンネル内岩盤崩落予知を目的とした応力発光計測システムによる安全管理
9 応力計測システムを用いた供用中の橋梁リアルタイム監視
10 地震に対する応力発光計測システムを用いた構造体の損傷評価
11 今後の展開
第5章 レアアースフリー銀含有ゼオライト蛍光体
1 はじめに
2 ゼオライトの構造および性質
3 銀担持ゼオライトの発光挙動
3.1 銀クラスターの発光
3.2 銀担持ゼオライトの発光
第6章 レアアースフリー3d遷移金属蛍光体
1 3d遷移金属蛍光体と希土類蛍光体
2 代表的な3d遷移金属蛍光体
2.1 d‐d遷移に基づく3d遷移金属蛍光体: 発光中心 Cr3+, Mn2+, Mn4+, Fe3+
2.2 バナジン酸塩化合物蛍光体: 発光中心 VO43‐, V2O74‐, VO3‐
2.3 酸化亜鉛蛍光体
3 青色光(450 nm)励起への応用
4 最後に
【第4編 次世代ナノ蛍光体】
第1章 CdフリーCuInS2量子ドット
1 CIS量子ドットの蛍光メカニズム
2 CIS量子ドットの液相合成
3 CIS量子ドットの高耐光性化
4 まとめ
第2章 ドープ型量子ドット
1 はじめに
2 成長ドーピング法
3 核生成ドーピング法
4 まとめ
第3章 ナノシート蛍光体
1 はじめに
2 ナノシート蛍光体の作製方法
2.1 ボトムアップ法
2.2 トップダウン法
3 ナノシート蛍光体を利用した波長変換膜の作製事例
4 ナノシート蛍光体の展望
第4章 酸窒化物・窒化物ナノ蛍光体 Oxynitride and Nitride Nanophosphor
1 はじめに
2 Ca2Si5N8:Eu2+,Tm3+ナノ粒子
2.1 ナノ粒子生成
2.2 光学特性
3 Ca‐α‐SiAlON:Eu2+ナノ粒子
3.1 ナノ粒子生成
3.2 光学特性
4 AlN:Eu2+ナノ粒子
4.1 ナノ粒子生成
4.2 光学特性
5 応用
6 まとめ
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ポリフェノール:機能性成分研究開発の最新動向《普及版》
￥4,840
2016年刊「ポリフェノール:機能性成分研究開発の最新動向」の普及版。食品素材としてのポリフェノール研究の最前線について第一線の研究者が詳述した1冊!
（監修：波多野力、下田博司）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2016年当時のものを使用しております。
波多野力 岡山大学
下田博司 オリザ油化㈱
田中隆 長崎大学
松尾洋介 長崎大学
伊東秀之 岡山県立大学
天倉吉章 松山大学
好村守生 松山大学
谷口抄子 岡山大学
下津祐樹 岡山大学
坂上宏 明海大学
阿部尚仁 岐阜薬科大学
室田佳恵子 近畿大学
津田孝範 中部大学
石丸幹二 佐賀大学
下田昌弘 sainome㈱
難波文男 フジッコ㈱
芦田均 神戸大学
山下陽子 神戸大学
戸田一弥 オリザ油化㈱
倉重(岩崎)恵子 ㈱明治フードマテリア
野口治子 東京農業大学
遠藤伸 ㈱林原
吉村麻紀子 サントリービジネスエキスパート㈱
中村淳一 サントリービジネスエキスパート㈱
森川敏生 近畿大学
二宮清文 近畿大学
天海智博 ニチモウバイオティックス㈱
神谷智康 ㈱東洋新薬
橋本博之 築野食品工業㈱
澤田一恵 築野食品工業㈱
松木翠 築野食品工業㈱
矢内隆章 キリン㈱
生田智樹 ㈱山田養蜂場本社
立藤智基 ㈱山田養蜂場本社
織谷幸太 森永製菓㈱
福光聡 日本製粉㈱
間和彦 日本製粉㈱
福田陽一 タヒボジャパン㈱
松村和明 北陸先端科学技術大学院大学
玄丞烋 京都工芸繊維大学
亀井優徳 森永製菓㈱
山田脩平 九州大学
立花宏文 九州大学
吉川伸仁 日本新薬㈱
水品善之 神戸学院大学;小林製薬㈱
松田久司 京都薬科大学
吉川雅之 京都薬科大学
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＜＜目次＞＞
【第Ⅰ編 ポリフェノール研究の最新動向】
第1章 総論:ポリフェノールの化学構造の多様性とタンニン
1 はじめに:ポリフェノールとタンニン
2 ポリフェノールの性質と分類
3 カテキン類
4 プロアントシアニジンと縮合型タンニン
5 ガロイルグルコース類からエラジタンニンへ
6 エラジタンニンオリゴマーとその多様性
7 C配糖体型エラジタンニンとそのオリゴマー
8 カフェー酸誘導体
9 フロロタンニン
10 おわりに
第2章 タンニンの高分子化:柿のタンニン
1 はじめに
2 渋柿の渋味がなくなる理由
3 その他のポリフェノール高分子化
4 まとめ
第3章 計算化学を利用したポリフェノールの立体構造解析
1 はじめに
2 スペクトル計算の手順
2.1 配座探索
2.2 構造最適化
2.3 スペクトル計算
3 エラジタンニンの立体構造解析
3.1 Vescalagin および castalagin
3.2 Quercusnin A および B
3.3 Neostrictinin および strictinin
4 紅茶ポリフェノールの立体構造解析
4.1 Theacitrins
4.2 Oolongtheanins
5 おわりに
第4章 エラジタンニンの生体内挙動とその代謝産物の機能性
1 はじめに
2 エラジタンニンの生体内挙動と代謝産物の同定
3 エラジタンニンおよび関連ポリフェノールとそれら代謝産物の抗酸化作用
4 エラジタンニンおよびその代謝産物のカラゲニン浮腫試験による抗炎症作用
5 おわりに
第5章 フトモモ科植物のタンニンと樹状細胞に対する作用
1 はじめに
2 フトモモ科植物のタンニン
3 フトモモ科植物における大環状型エラジタンニン2量体 oenothein B の分布
4 ヒト樹状細胞を介した免疫系に及ぼすタンニンの影響
5 おわりに
第6章 阿仙薬のポリフェノール成分と品質評価
1 はじめに
2 阿仙薬に含まれるポリフェノール成分の単離
3 阿仙薬の多角的評価
3.1 阿仙薬のバニリン-塩酸法による総フラバン含量の算出および個別定量
3.2 GPCによる高分子成分の分析
3.3 その他の項目について
4 加熱による(+)-catechinの高分子化と 2量体形成過程の検証
5 単離した化合物の構造について
5.1 阿仙薬から単離した新規プロアントシアニジンの構造
5.2 下部ユニットの8位が結合に関与しているchalcane-flavan 2量体
5.3 下部ユニットの6位が結合に関与しているchalcane-flavan 2量体
6 乾燥葉からの成分の単離
7 おわりに
第7章 薬剤耐性菌に作用するポリフェノールとその作用
1 はじめに
2 MRSAに作用する補骨脂のポリフェノール
3 VREに作用する甘草のポリフェノール
4 抗菌作用を有する高分子ポリフェノール
4.1 マンサク科Hamamelis×intermediaの加水分解性タンニン
4.2 クスノキ科テンダイウヤクの高分子プロシアニジン
4.3 高分子量タンニン類の抗菌作用
5 おわりに
第8章 ポリフェノール類の抗腫瘍作用 ― in vitro 評価法を用いた網羅的検証
1 はじめに
2 生体を反映した in vitro 腫瘍選択性の評価法の開発
3 天然及び有機合成化合物の腫瘍選択性
3.1 抗がん剤
3.2 ポリフェノール関連化合物
3.3 その他の有機化合物
3.4 新規抗腫瘍性物質の探索
4 ポリフェノールは, 抗がん剤のケラチノサイト毒性を緩和できるのか?
5 今後の展望
第9章 スチルベンオリゴマーの化学と最近の研究
1 はじめに
2 スチルベノイドとは
3 植物界におけるスチルベノイドの分布
4 スチルベンオリゴマーの生物活性
第10章 フラボノイドの生体利用性研究の最近の進歩
1 はじめに
2 フラボノイドの消化管での動態
3 フラボノイド代謝物のプロファイリング
4 フラボノイドの生体利用性の向上
5 フラボノイドの標的臓器
6 おわりに
第11章 アントシアニン, ベリー類の健康機能
1 はじめに
2 アントシアニンの化学
3 アントシアニン, ベリー類の肥満・糖尿病予防・抑制作用
3.1 肥満
3.2 糖尿病
4 アントシアニン, ベリー類の健康機能と代謝物の関与
5 ヒト介入試験
6 課題と今後の展望
第12章 植物組織培養によるポリフェノール類の生産
1 はじめに
2 Hemiphragma heterophyllum(ゴマノハグサ科)の成分
2.1 茎葉培養系
2.2 毛状根培養系
3 コミカンソウ (Phyllanthus urinaria)(トウダイグサ科)の成分
3.1 茎葉培養系および毛状根培養系の確立とPAP2遺伝子導入
3.2 茎葉培養体および毛状根の成分分析
【第Ⅱ編 食品素材としてのポリフェノールの研究開発】
第1章 タンニン・プロシアニジン
1 ブドウ種子『ノンエンベロープウイルスに対する抗ウイルス作用』
2 月見草種子:ペンタガロイルグルコース
2.1 はじめに
2.2 動物における抗糖尿病作用と作用メカニズム
2.3 ヒトでの有効性
2.4 おわりに
3 黒大豆種皮ポリフェノールの血管に対する作用
3.1 はじめに
3.2 黒大豆ポリフェノール素材『クロノケアSP』の開発
3.3 クロノケアSPの血管内皮機能改善作用
3.3.1 培養細胞試験によるNO産生促進効果の検証
3.3.2 ヒト投与試験(NO産生能促進効果)
3.3.3 培養細胞試験によるTie2活性化作用の検証
3.3.4 ヒト投与試験(むくみ改善効果)
3.3.5 まとめ
3.4 おわりに
4 カカオポリフェノールの抗肥満効果
4.1 はじめに
4.2 プロシアニジン
4.3 肥満がもたらす生活習慣病とチョコレートの効果
4.4 抗肥満効果に関わる鍵分子AMPK
4.5 プロシアニジンによるAMPKのリン酸化
4.6 カカオポリフェノールの抗肥満効果
4.7 まとめ
第2章 アントシアニン
1 MaquiBrightR(マキベリー抽出物)のドライアイ改善作用
1.1 はじめに
1.2 マキベリーの機能性成分
1.3 ドライアイとは
1.4 ドライアイ改善作用(動物モデル試験)
1.5 ドライアイ改善作用(ヒト臨床試験)
1.6 おわりに
2 水抽出型 カシスポリフェノール(AC10)
2.1 はじめに
2.2 水抽出型 カシスポリフェノール(AC10)とは
2.3 水抽出型 カシスポリフェノール(AC10)の特長
2.4 水抽出型 カシスポリフェノール(AC10)による末梢血流サポート機能
2.4.1 安静時の末梢血流サポート機能
2.4.2 タイピング負荷時の末梢血流サポート機能(疲労様症状;肩こり緩和)
2.4.3 冷水負荷時の末梢血流サポート機能(末梢体温維持, 冷え緩和)
2.4.4 顔面の末梢血流サポート機能(疲労様症状;目のクマ緩和)
2.4.5 脳の末梢血流サポート機能
2.4.6 末梢血流サポート機能(末梢血管拡張機能)の作用機序
2.5 水抽出型 カシスポリフェノール(AC10)によるアイケア機能
2.5.1 ピント調節サポート機能, 眼や腰の疲れ緩和
2.5.2 暗所での光感度調節サポート機能
2.5.3 アイケア機能の作用機序
2.6 水抽出型 カシスポリフェノール(AC10)の安全性
2.7 おわりに
3 アスコルビン酸によるアントシアニン色素退色に対する各種化合物の影響
第3章 フラボノイドなど
1 糖転移ヘスペリジン(モノグルコシルヘスペリジン)
1.1 はじめに
1.2 特性
1.3 糖転移ヘスペリジンのビタミンCリサイクル作用
1.4 糖転移ヘスペリジンの血流改善作用
1.5 糖転移ヘスペリジンの皮膚色および肌質改善効果(肌のくすみ改善, 敏感肌緩和)
1.6 おわりに
2 ケルセチン配糖体
2.1 はじめに
2.2 ケルセチンの生理作用
2.2.1 ケルセチンの脂肪分解作用
2.2.2 ケルセチン配糖体のマウス抗肥満作用
2.2.3 ケルセチン配糖体のヒト体脂肪低減作用
2.3 まとめ
3 エバーラスティングフラワーの血糖上昇抑制作用
3.1 はじめに
3.2 エバーラスティングフラワー抽出エキスの抗糖尿病作用
3.2.1 ショ糖負荷マウスモデルを用いた血糖上昇抑制作用
3.2.2 α-グルコシダーゼ阻害活性
3.2.3 DPP-Ⅳ阻害活性
3.2.4 活性寄与成分の探索
3.2.5 TNF-α感受性低減活性
3.3 おわりに
4 ローズヒップ:ティリロサイド
4.1 はじめに
4.2 ローズヒップについて
4.3 ティリロサイドの機能性
4.3.1 糖質加水分解酵素阻害活性および消化管からの糖吸収抑制活性
4.3.2 肝および筋肉における脂肪酸酸化亢進作用
4.4 ローズヒップ抽出物のヒト内臓脂肪量に与える影響
4.5 おわりに
5 機能性表示食品に向けアグリコン型イソフラボンAglyMaxRの特徴と有用性
5.1 はじめに
5.2 大豆イソフラボンについて
5.2.1 大豆イソフラボンの分類と特徴
5.2.2 AglyMaxの特徴
5.3 AglyMaxの機能性とそのエビデンス
5.3.1 更年期症状の緩和
5.3.2 不妊症に向け受精卵の着床サポート
5.3.3 エクオールへの代謝
5.3.4 その他の機能性について
5.4 AglyMaxの安全性
5.5 おわりに
6 体脂肪と肝機能をWサポートする「葛の花エキス」
6.1 はじめに
6.2 「葛の花エキス」とは
6.3 動物試験結果について
6.3.1 遺伝性の肥満2 型糖尿病モデルマウスでの知見
6.3.2 高脂肪食負荷マウスでの知見
6.3.3 高脂肪食とアルコールの同時負荷時の知見
6.3.4 まとめ
6.4 ヒト試験結果について
6.4.1 体脂肪に及ぼす影響
6.4.2 肝機能に及ぼす影響
6.5 安全性について
6.6 おわりに
第4章 フェニルプロパノイドなど
1 フェルラ酸
1.1 フェルラ酸とは
1.2 注目されるフェルラ酸の機能
1.2.1 MSに対する機能
1.2.2 精神疾患に対する機能
1.2.3 その他の機能
1.3 今後の展望
2 ブドウに含まれるレスベラトロール
2.1 はじめに
2.2 赤ワインエキス, レスベラトロールは心臓の機能維持に関与する
2.3 レスベラトロールは動脈硬化の進行を抑制する
2.4 レスベラトロールは糖尿病性の腎障害を抑制する
3 メリンジョ由来レスベラトロール
3.1 はじめに
3.2 メリンジョの成分および規格
3.3 メリンジョの安全性
3.4 メリンジョ飲用時の薬物動態
3.5 メリンジョの機能性
3.5.1 抗菌活性
3.5.2 抗酸化活性
3.5.3 生活習慣病関連
3.5.4 がん関連
3.5.5 免疫関連
3.5.6 美容関連
3.5.7 歯周病関連
3.5.8 抗老化作用
3.5.9 メリンジョ由来レスベラトロールの作用機序
3.6 おわりに
4 パセノールTM(パッションフルーツ種子エキス)の開発
4.1 はじめに
4.2 ピセアタンノールの化学構造と性質
4.3 ピセアタンノールの経口吸収性と生理作用
4.4 ピセアタンノールの血糖値上昇抑制作用
4.5 おわりに
5 オリーブ果実エキス ―マスリン酸―
5.1 はじめに
5.2 オリーブ果実に含まれる様々な成分
5.3 炎症抑制成分「マスリン酸」の同定
5.4 作用メカニズムの解明
5.5 生体での炎症への有効性
5.5.1 浮腫(急性炎症)モデルでの検証
5.5.2 関節炎(慢性炎症)モデルでの検証
5.5.3 軽度ヒザ関節痛を有する中高齢者での検証
5.6 運動との併用による身体機能への影響
5.7 オリーブ果実エキス(マスリン酸)の特長
5.8 食品への応用
5.9 おわりに
6 タヒボのフェニルエタノイド カフェオイル配糖体
6.1 はじめに
6.2 タヒボの有効性
6.3 タヒボのポリフェノール
6.3.1 骨粗鬆症に対する効果
6.3.2 性機能増強に関する効果
6.4 タヒボの抗炎症活性成分
6.5 おわりに
第5章 カテキン
1 緑茶カテキンの再生医療への応用
1.1 はじめに
1.2 臓器・組織保存液
1.3 角膜の保存
1.4 膵島の保存
1.5 保存のメカニズム
1.6 移植免疫反応の阻害作用
1.7 EGCG を用いたガン細胞の増殖阻害並びに抑制作用を有する抗ガン剤
1.8 おわりに
2 「べにふうき」緑茶の食品への利用
2.1 はじめに
2.2 茶葉の加工方法
2.2.1 菓子, 食品に添加する原料として, 茶葉全体または茶葉抽出エキスを使用するか?
2.2.2 茶の苦味・渋味抑制効果の高い食品素材の探索
2.3 おわりに
3 緑茶カテキンのmicroRNA発現調節作用
3.1 緑茶カテキンセンシング
3.2 microRNAとは
3.3 緑茶カテキンEGCGのmiRNA発現調節作用
3.4 緑茶カテキンEGCGのmiRNAを介したがん遺伝子発現抑制作用
3.5 緑茶カテキンEGCGのmiRNA発現調節作用メカニズム
3.6 おわりに
第6章 キサントン
1 α-マンゴスチン
1.1 はじめに
1.2 キサントン化合物の構造
1.3 α-マンゴスチン
1.3.1 抗炎症作用
1.3.2 抗糖化作用
1.3.3 抗腫瘍作用
1.3.4 α-マンゴスチンの吸収と代謝
1.4 おわりに
2 マンゴスチンから得られたキサントン類のDNA合成酵素阻害活性と抗がん作用
2.1 マンゴスチンとは
2.2 マンゴスチンから単離したキサントン類
2.3 キサントン類8物質の哺乳類Pol阻害活性
2.4 キサントン類8物質のヒトがん細胞増殖抑制活性
2.5 β-Mangostinのヒト子宮がん細胞に対する影響
2.6 マンゴスチン果皮由来キサントン類の構造と抗がん活性の相関
2.7 まとめ
第7章 クロロゲン酸類
1 コーヒー生豆:クロロゲン酸
1.1 はじめに
1.2 動物における抗肥満作用と作用メカニズム
1.3 ヒトでの有効性
1.4 おわりに
2 マテ:クロロゲン酸類
2.1 はじめに
2.2 マテ葉部エキスおよび単離
2.3 抗糖尿病および抗肥満作用
2.4 アルドース還元酵素阻害作用
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月刊機能材料2023年3月号（電子版）
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【特集】更なる高周波化に向けた電波吸収材料の開発
★beyond 5G,6G通信や車載レーダーといった無線通信技術の発展により,高周波の電波が一層活用されるようになり,これに伴い電波吸収材料もノイズなどへの対策が求められております。本特集ではミリ波,ギガヘルツ・テラヘルツ帯域の対応に向けた電波吸収材料の研究開発動向についてご執筆いただきました。
＜著者一覧＞
須賀良介 青山学院大学
大谷知行 (国研)理化学研究所
彌田智一 同志社大学
藤田真男 マクセル(株)
竹田裕孝 ユニチカ(株)
中嶋孝宏 (株)KRI
紀太悠 大阪市立大学
天尾豊 大阪公立大学
勝木友洋 新潟大学
坪ノ内優太 新潟大学
Zaki Zahran 新潟大学
八木政行 新潟大学
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【特集】更なる高周波化に向けた電波吸収材料の開発
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電波吸収体の動作原理およびその設計
Foundation of Radio Wave Absorber and its Design
近年,IoT,5G,空間伝送型ワイヤレス電力伝送などの新しいワイヤレスシステムの実用化の進む中,電波吸収体に対する需要や期待は今後も高まっていくと考えられる。本稿では,この電波吸収体の動作原理とその設計例について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 電波吸収体の分類と設計パラメータ
3 動作原理と設計手法
4 設計例
5 まとめ
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藻類由来金属微小コイル分散を用いたギガヘルツ・テラヘルツ帯電波吸収材料
Radio Absorbing Material in Gigahertz and Terahertz Frequencies with
Dispersed Metallic Microcoils Derived from Spirulina
螺旋型藍藻類であるスピルリナの表面に金属めっき被膜したマイクロコイルを用いて製作したミリ波・テラヘルツ波吸収体の研究開発について述べる。試作した吸収体は広い帯域で優れた低反射性を有し,超高速無線通信Beyond5G/6Gの帯域の良好な吸収体として期待される。
【目次】
1 はじめに
2 藻類由来金属微小コイルを用いたミリ波・テラヘルツ波吸収体
3 今後の課題と展望
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テラヘルツ帯域に向けた透明電波吸収シート
Transparent Electromagnetic-wave Absorber for Terahertz Band
275～450 GHzなど様々な超高周波帯域が想定される今後の通信環境では,不要な電波(EM波)の放射を抑える方法が求められる。ここでは透明性と可撓性を備えた電波吸収シートを開発し,特に300 GHz帯および,400 GHz帯をターゲットとするテラヘルツ帯域での電波吸収シートを解説する。
【目次】
1 はじめに
2 テラヘルツ帯域電波吸収シートの基礎
3 テラヘルツ帯域電波吸収シートの開発
4 アプリケーション用途
5 今後の展開
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磁性ナノワイヤーの高周波向け電波吸収体への応用
Application of Magnetic Nanowires to Electromagnetic Wave Absorbers in the Gigahertz to Terahertz Range
コバルト,鉄,ニッケルの強磁性金属を主成分とする磁性ナノワイヤー(ナノ繊維状物質)は,高アスペクト比(長さ/径)の形状に由来する特性により,球状やフレーク状の磁性粒子とは異なる用途展開が期待できる。今回は,無線通信を中心にトレンドであるギガヘルツ帯以上の電磁波を使用する際に発生する高周波ノイズに対する電波吸収体への応用について報告する。
【目次】
1 はじめに
2 高周波(GHz～THz帯)のノイズ対策
3 電波吸収体の設計
4 磁性ナノワイヤー複合材料の作製
5 5Gおよび高分解能ミリ波レーダー向け電波吸収体の開発
6 6G向け電波吸収体の開発
7 おわりに
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GHz 帯用広帯域電磁波吸収材
Wide Band Electromagnetic Wave Absorption Materials at GHz region
GHz帯の高周波の電磁波を吸収するためには,低周波とは異なる材料の設計が必要となる。この帯域の吸収材として,樹脂にカーボン系フィラーを添加したもの等が知られているが,吸収する帯域が狭かったり,厚みや形状が限定されたりするという課題がある。著者は,樹脂中でのフィラーの分散状態を制御するという手法によって,これまでになかった広帯域の電磁波吸収材を開発中である。本稿では,その設計コンセプトや開発品の性能について述べる。
【目次】
1 はじめに
2 従来の電磁波吸収材と課題
3 広帯域の吸収材開発の狙いと設計コンセプト
4 電磁波吸収フィラーの分散状態制御
5 フィラーの分散状態を制御した材料の作製と評価
6 開発品の性能
7 まとめと今後の展望
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[Material Report-R&Dー]
可視光利用による二酸化炭素およびアセトンを原料とした生分解性プラスチック原材料合成
Synthesis of Biodegradable Polymer Raw Material from CO2 and Acetone under Visible-light Irradiation
再生可能エネルギーである太陽光を利用し,二酸化炭素を生分解性プラスチック原材料等の有価物質へと変換する技術は新たな人工光合成技術として期待される。本稿では,光合成細菌中に発現させた2種の生体触媒および可視光駆動型NADH再生系を複合化し,二酸化炭素およびアセトンから生分解性プラスチックのモノマーが合成可能な光化学合成系について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 炭酸水素イオンを原料としたワンポット3-ヒドロキシ酪酸合成
2.1 酵素抽出液に含まれるAC酵素活性
2.2 酵素抽出液に含まれるHBDH酵素活性
2.3 炭酸水素イオンを原料としたワンポット3-ヒドロキシ酪酸合成系
3 可視光駆動型ワンポット3-ヒドロキシ酪酸合成系への展開
3.1 可視光駆動型アセト酢酸還元系
3.2 可視光駆動型ワンポット3-ヒドロキシ酪酸合成系
3.3 CO2を出発物質とした可視光駆動型ワンポット3-ヒドロキシ酪酸合成系
4 まとめ
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カーボンニュートラル社会の実現に向けた太陽光グリーン水素製造システムの開発
Development of Green Hydrogen Production Systems Based on Solar Water Splitting toward Realizing a Sustainable Carbon-neutral Society
持続可能なカーボンニュートラルの実現に向けて,太陽光などの再生可能エネルギー由来の電力を用いた水電解水素製造(グリーン水素製造)技術は重要である。本稿では,著者らが独自に開発した混合金属酸化物膜合成法と,それにより合成したFeNiWOxアノードの酸素発生触媒性能について紹介し,FeNiWOxアノードを搭載した水電解セルを太陽電池と組み合わせた高効率な太陽光水分解水素製造システムについて解説する。
【目次】
1 はじめに
2 混合金属酸化物FeNiWOxアノード
2.1 MiMIC法を用いたFeNiWOxアノードの作製
2.2 FeNiWOxアノードの酸素発生触媒性能
3 高効率な太陽光水分解水素製造システム
3.1 太陽光水分解水素製造システムの設計指針
3.2 FeNiWOxアノード用いた水電解セルの作製と性能評価
3.3 太陽光水分解水素製造システムの作製と性能評価
4 おわりに
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[Market Data]
レアアース工業の市場動向
1 概要
2 需給動向
2.1 酸化セリウム(CeO2)・セリウム化合物
2.2 酸化イットリウム(Y2O3)・酸化ユーロピウム(Eu2O3)
2.3 酸化ランタン(La2O3)
2.4 ミッシュメタル
2.5 その他製品
3 業界動向
3.1 供給先確保
3.1.1 双日
3.1.2 豊田通商
3.1.3 その他
3.2 リサイクル関連
3.2.1 日立グループ
3.2.2 プロテリアル
3.2.3 三菱電機
3.2.4 信越化学工業
3.2.5 三菱マテリアル
3.2.6 トヨタ自動車
3.2.7 本田技術研究所
3.2.8 日本原子力研究開発機構(シーエムシー技術開発)
3.3 使用量低減・代替材料関連
3.3.1 愛知製鋼
3.3.2 トヨタ自動車
3.3.3 大同特殊鋼/本田技研工業
3.3.4 日本電産
3.3.5 TDK
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[Material Profile]
ネオジム
ランタン
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腸内細菌・口腔細菌と全身疾患（普及版）
￥5,170
2015年刊「腸内細菌・口腔細菌と全身疾患」の普及版。全身各所で起こる疾患の発症・増悪に関与する腸内細菌や口腔細菌をターゲットとした創薬、予防・治療、機能性食品開発および、乳酸菌関連製品や口腔ケア製品の市場動向を収載した一冊!
（監修：落合邦康）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2015年当時のものを使用しております。
落合邦康 日本大学
平山和宏 東京大学
泉福英信 国立感染症研究所
大坂利文 東京女子医科大学
山本真悠子 (株)ヤクルト本社
松本敏 (株)ヤクルト本社
津田真人 日本大学
細野朗 日本大学
角田圭雄 京都府立医科大学
伊藤義人 京都府立医科大学
園山慶 北海道大学
入江潤一郎 慶應義塾大学
山下智也 神戸大学
平田健一 神戸大学
井上亮 京都府立大学大学院
阪上由子 滋賀医科大学
塚原隆充 京都府立大学大学院;(株)栄養・病理学研究所
松本光晴 協同乳業(株)
内藤真理子 長崎大学
田代有美子 日本歯科大学
高橋幸裕 日本歯科大学
古西清司 日本歯科大学
山下喜久 九州大学
竹下徹 九州大学
Marni E. Cueno 日本大学
神尾宜昌 日本大学
宮崎裕司 明海大学
菊池建太郎 明海大学
草間薫 明海大学
今井健一 日本大学
高柴正悟 岡山大学
西村英紀 九州大学
落合智子 日本大学
松下健二 国立長寿医療研究センター
結束貴臣 横浜市立大学;神奈川歯科大学
本多靖 横浜市立大学
小川祐二 横浜市立大学
今城健人 横浜市立大学
米田正人 横浜市立大学
和田孝一郎 島根大学
中島淳 横浜市立大学
相澤(小峯)志保子 日本大学
廣畑直子 日本大学
早川智 日本大学
高橋直紀 新潟大学
山崎和久 新潟大学
宮本潤基 広島大学
鈴木卓弥 広島大学
重久晃 (株)ヤクルト本社
田村宗明 日本大学
南木康作 慶應義塾大学
水野慎大 慶應義塾大学
金井隆典 慶應義塾大学
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＜＜目次＞＞
【第I編 細菌叢動態】
第1章 腸内細菌叢とその変動因子
1 腸内細菌叢
2 腸内細菌叢の宿主に対する影響
2.1 感染防御
2.2 代謝産物
2.3 免疫
2.4 その他の影響
3 消化管の部位による細菌叢構成の違い
4 腸内細菌叢の安定性
5 腸内細菌叢が変動する要因
5.1 年齢
5.2 宿主の生理機能
5.3 ストレス
5.4 免疫
5.5 肥満
5.6 食餌
5.7 抗菌性物質
5.8 プロバイオティクス
第2章 口腔細菌叢とその変動因子
1 はじめに
2 口腔細菌叢の形成機構
2.1 口腔常在細菌叢のはじまり
2.2 歯牙と口腔細菌叢の関係
2.3 歯表面バイオフィルムの形成機構
2.4 バイオフィルム形成に影響を与える因子
2.4.1 唾液
2.4.2 口腔清掃習慣
2.4.3 食生活
2.4.4 微生物に対する免疫力
2.4.5 歯表面の形状
2.4.6 歯列の状態
2.4.7 補綴、修復物の存在
2.5 舌上のバイオフィルムおよび微生物叢
3 外因子による口腔細菌叢への影響
3.1 抗生物質投与による影響
3.2 義歯による影響
4 おわりに
第3章 クォーラムセンシング機構
1 はじめに
1.1 クォーラムセンシング
1.2 グラム陰性細菌のAI-1を介したクォーラムセンシング機構
1.3 グラム陽性細菌のAIPsを介したクォーラムセンシング機構
1.4 AI-2を介した異種細菌間のクォーラムセンシング機構
1.5 AI-3を介したクォーラムセンシング機構
2 腸内常在細菌由来のAI-2がコレラ菌の定着を阻害する
3 クォーラムクエンチング
3.1 細胞外AI-2の分解による異種細菌間相互作用の妨害
3.2 乳酸菌による黄色ブドウ球菌のQS阻害
4 腸管内AI-2レベルが腸内細菌叢の構成に影響を与える
5 口腔細菌叢の形成におけるクォーラムセンシングの関与
5.1 口腔バイオフィルム形成におけるAI-2を介したクォーラムセンシングの関与
5.2 異種細菌間クォーラムクエンチングによるS. mutansのバイオフィルム形成阻害
6 おわりに
【第II編 腸内細菌と疾患】
第1章 腸内細菌と炎症性腸疾患・大腸がん
1 はじめに
2 炎症性腸疾患と腸内細菌叢
3 大腸がんと腸内細菌叢
4 大腸がんとIL-6シグナル
5 プロバイオティクスによる炎症性腸疾患・大腸がん予防
6 おわりに
第2章 アレルギー疾患
1 はじめに
2 アレルギーにおける腸内細菌叢の変化
3 腸内細菌によるアレルギー反応の調節
3.1 腸内細菌によるTh1/Th2バランスとIgE産生応答の調節
3.2 腸内細菌による制御性T細胞の誘導
3.3 腸内細菌が産生する短鎖脂肪酸による制御性T細胞の誘導
3.4 経口免疫寛容の誘導と腸内細菌
4 プロバイオティクス・プレバイオティクスによるアレルギー反応の調節
5 おわりに
第3章 非アルコール性脂肪性肝炎/肝癌
1 非アルコール性脂肪肝炎(NASH)とは?
2 NASHと腸内細菌
3 肝癌と腸内細菌
4 腸内細菌に対する治療とNASH・肝癌
第4章 メタボリックシンドローム
1 はじめに
2 無菌マウスは肥満になりにくい
3 肥満に特有の腸内細菌叢
4 腸内細菌叢と肥満の因果関係
5 腸内細菌叢が肥満・メタボに寄与するメカニズム
6 腸内細菌叢と肥満・メタボの関係性を左右する環境因子
7 おわりに
第5章 腸内細菌と糖尿病
1 はじめに
2 腸内細菌の2型糖尿病における特徴
3 腸内細菌の2型糖尿病の病態への影響
3.1 腸内細菌による短鎖脂肪酸産生と血糖制御
3.2 腸内細菌による胆汁酸代謝と血糖制御
3.3 腸内細菌による慢性炎症と血糖制御
4 腸内細菌を標的とした2型糖尿病治療
5 おわりに
第6章 動脈硬化と腸内細菌
1 はじめに
2 動脈硬化に関わる免疫機序と免疫臓器としての腸管
3 腸管からの動脈硬化予防
4 腸内フローラと腸管免疫調節
5 動脈硬化に腸内細菌が関与するというエビデンス
6 腸内細菌への治療的介入と動脈硬化への影響
7 腸内細菌の異常と疾患との関連を考える
8 まとめ
第7章 自閉症スペクトラム障害
第8章 腸内細菌と認知機能
1 はじめに
2 脳内因子と腸内細菌
2.1 中枢神経系因子
2.2 解糖系(グルコース代謝)
2.3 ミクログリア
3 腸内菌叢と関連する生命現象と認知機能の関係
3.1 食生活
3.2 肥満
3.3 肝性脳症
4 加齢時の学習・記憶力の向上(動物実験)
4.1 ポリアミン
4.2 マウス実験
5 プロバイオティクスを用いたヒト認知機能へのアプローチ
6 おわりに
【第III編 口腔細菌と疾患】
第1章 歯周病原菌Porphyromonas gingivalisの病原因子とその環境適応、遺伝的多様性について
1 はじめに
2 P. gingivalisの病原因子
3 P. gingivalisのゲノム解析
4 動く遺伝子による遺伝情報の水平伝達
5 網羅的ゲノム比較からの新規分泌系、type IX分泌機構の発見
6 今後の研究の展望
第2章 感染性心内膜炎
1 はじめに
2 歯性菌血症
3 感染性心内膜炎とは
4 IEの発症メカニズムと原因菌
4.1 IEの発症メカニズム
4.2 原因菌
5 IEの診断
6 IEの治療と予防法
6.1 治療
6.2 予防
7 歯科におけるIEのリスクと予防法
8 ハイリスク患者への予防法の教育
第3章 高齢者の肺炎と口腔細菌
1 はじめに
2 高齢者の肺炎について考えるうえでの基礎事項
2.1 高齢者において注意すべき肺炎
2.1.1 誤嚥性肺炎
2.1.2 人工呼吸器関連肺炎
2.2 口腔に存在する常在細菌叢
3 高齢者の肺炎と口腔細菌
4 口腔ケアと肺炎の予防
5 おわりに
第4章 歯周病とButyrate paradox―歯周病における酸化ストレスと全身疾患―
1 はじめに
2 歯周病と歯周病原細菌
3 Butyrate paradox
4 酪酸によって誘導される酸化ストレスと疾患
4.1 全身への影響
4.2 細胞への影響
5 おわりに
第5章 インフルエンザ
1 はじめに
2 インフルエンザウイルス
2.1 インフルエンザウイルスの分類
2.2 インフルエンザウイルスの生活環
2.3 インフルエンザによるパンデミック
2.4 インフルエンザと細菌感染
3 インフルエンザと口腔細菌
3.1 ノイラミニダーゼ産生口腔細菌
3.2 トリプシン様酵素産生口腔細菌
3.3 口腔細菌がインフルエンザ薬に及ぼす影響
3.4 口腔ケアがインフルエンザ発症に及ぼす影響
4 おわりに
第6章 口腔微生物と“がん”
1 はじめに
2 う蝕とがん
3 歯周病とがん
4 ウイルスとがん
5 おわりに
第7章 歯周病原細菌とウイルス感染症―細菌-ウイルスの微生物間相互作用による潜伏ウイルスの再活性化機構―
1 はじめに
2 HIVとEBVのライフサイクルと潜伏感染の問題点
3 HDACによるウイルス潜伏感染維持機構
4 歯周病原菌の代謝産物・酪酸によるウイルス潜伏感染の破綻
5 歯周病によるHIV感染症進行の可能性
6 腸管と女性生殖器に常在する酪酸産生菌による潜伏HIV再活性化
7 Sp1を介する酪酸誘導性HIV活性化メカニズム
8 おわりに
第8章 歯周病とメタボリックシンドローム(なぜ歯周病が全身に影響を及ぼすか)
第9章 糖尿病
1 臨床介入試験が示唆するもの
2 脂肪組織が歯周炎症を増幅するうえで重要な役割を果たす
3 歯周病との関わりからとらえる高度肥満と日本人型肥満の類似点と相違点
第10章 歯周病で誘導される動脈硬化と酸化ストレス
1 はじめに
2 感染による酸化ストレスおよび脂質酸化の増加
3 歯周病および動脈硬化におけるインフラマソームの活性化
4 酸化ストレスおよび酸化LDLによるインフラマソームの活性化
5 インフラマソームとTh17細胞活性化による炎症の持続
6 抗酸化因子を用いての歯周病および動脈硬化の制御
7 おわりに
第11章 認知症
1 はじめに
2 認知症、特にアルツハイマー病
3 炎症とアルツハイマー病
4 歯周病、歯周病関連細菌とアルツハイマー病
5 おわりに
第12章 非アルコール性脂肪肝炎と口腔内細菌
1 はじめに
2 歯周病とNASH
2.1 歯周病菌について
2.2 Porphyromonas gingivalisとNASH
3 歯周病菌によるNASH進展メカニズム
3.1 P.g.菌自体による肝組織への影響
3.2 歯周菌が放出するエンドトキシンによる肝組織への影響
3.3 肝臓におけるET感受性亢進
3.4 歯周病菌の腸管侵入による影響
4 NASHにおける歯周治療
5 おわりに
第13章 口腔細菌と妊娠合併症
1 はじめに
2 口腔細菌と胎盤の細菌叢
3 歯周病と早産
4 歯周病と妊娠高血圧症候群
5 歯周病の胎盤傷害メカニズム
6 おわりに
第14章 腸内細菌叢への影響
1 はじめに
2 歯周病とは
3 歯周病が全身疾患に及ぼす病因メカニズムとその問題点
3.1 菌血症説とその問題点
3.2 炎症メディエーター説とその問題点
4 腸内細菌叢のdysbiosisと疾患の関連
5 歯周病と全身疾患との関連の新たなメカニズム
6 P. gingivalis口腔投与による代謝への影響と腸内細菌叢の変化
7 まとめ
【第IV編 細菌叢改善法】
第1章 プロバイオティクス
1 プロバイオティクスとは
2 プロバイオティクスの機能性
3 プロバイオティクスの整腸作用・細菌叢改善
3.1 特定保健用食品としてのプロバイオティクス
3.2 細菌叢改善‐下痢や便秘の改善
3.3 細菌叢改善‐有害菌・病原菌の排除
3.4 細菌叢改善‐腸内細菌叢と肥満
4 プロバイオティクスの今後の展望
4.1 食品としてのプロバイオティクス
4.2 医薬品としてのプロバイオティクス
第2章 プレバイオティクス
1 はじめに
2 プレバイオティクスとは
3 プレバイオティクスの種類
3.1 フラクトオリゴ糖
3.2 ガラクトオリゴ糖
3.3 イソマルトオリゴ糖
3.4 キシロオリゴ糖
3.5 ヒトミルクオリゴ糖
4 乳酸菌やビフィズス菌によるプレバイオティクス代謝機構
4.1 ビフィズス菌によるガラクトオリゴ糖の代謝機構
4.2 乳酸菌によるガラクトオリゴ糖の代謝機構
4.3 ビフィズス菌によるフラクトオリゴ糖代謝機構
4.4 乳酸菌によるフラクトオリゴ糖代謝機構
4.5 キシロオリゴ糖の代謝機構
4.6 ヒトミルクオリゴ糖の代謝機構
5 プレバイオティクスの生理効果
5.1 ガラクトオリゴ糖、フラクトオリゴ糖の生理効果
5.2 ヒトミルクオリゴ糖の生理効果
6 おわりに
第3章 口腔ケア用天然抗菌・殺菌成分
1 口腔ケア
1.1 口腔ケアの背景
1.2 口腔ケアの実際
2 天然抗菌・殺菌成分
2.1 抗菌・殺菌成分
2.2 口腔内の抗菌・殺菌物質
2.3 天然抗菌・殺菌成分
3 口腔ケア剤
3.1 口腔ケア剤の付加価値
3.2 カテキン
3.3 カテキンの抗菌効果
3.3.1 In vitro
3.3.2 In vivo
4 おわりに
第4章 糞便微生物移
1 はじめに
2 糞便微生物移植の方法
3 糞便微生物移植の再評価
4 炎症性腸疾患を対象とした糞便微生物移植
5 過敏性腸症候群に対する糞便微生物移植
6 腸管外疾患を対象とした糞便微生物移植
7 おわりに
【第V編 市場動向】
第1章 乳酸菌関連製品の市場動向
1 市場の動向
1.1 市場規模の推移
1.2 市場のトレンド
2 個別市場の動向
2.1 発酵乳
2.2 乳製品乳酸菌飲料/乳酸菌飲料/乳酸菌入り清涼飲料
2.3 食品/健康食品(サプリメント)
3 企業動向
第2章 口腔ケア製品の市場動向
1 市場の動向
1.1 市場の推移
1.2 市場成長の背景
2 個別市場の動向
2.1 口腔ケア用品
2.2 口腔ケア用具・機器
2.3 口腔ケア食品
3 メーカー動向
3.1 ライオン
3.2 サンスター
3.3 花王
3.4 小林製薬
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月刊バイオインダストリー 2023年2月号（電子版）
￥4,950
＜著者一覧＞
新井紀恵 林原㈱
坂崎未季 DM三井精糖㈱
永井幸枝 DM三井精糖㈱
境 洋平 森永乳業㈱
長島英里子 焼津水産化学工業㈱
田中智子 江崎グリコ㈱
野村 圭 昭和産業㈱
古根隆広 ㈱シクロケムバイオ
近本啓太 ㈱シクロケムバイオ
上野千裕 ㈱シクロケムバイオ
長谷川莉沙 ㈱シクロケムバイオ
石田善行 ㈱シクロケムバイオ
中田大介 ㈱シクロケムバイオ
寺尾啓二 ㈱シクロケムバイオ;神戸大学大学院
柳原和典 日本食品化工㈱
白井 理 京都大学
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【特集】機能性オリゴ糖
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トレハロースの特性と健康維持や運動パフォーマンスへの貢献
Properties of Trehalose and Its Effects on Health Maintenance and Exercise Performance
トレハロースは，食品加工分野で利用され，サステナブルな食料システムに貢献する糖質である。他にも様々な用途があるが，ここでは，トレハロースの生理機能に焦点をあて，血糖値やインスリン値への影響，健康維持や運動時のエネルギー源としての活用についてのエビデンスを紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 トレハロース摂取による血糖値及びインスリン値の推移
3 トレハロースの耐糖能改善効果
4 トレハロースの運動パフォーマンスに与える影響
4.1 トレハロース摂取による運動パフォーマンス向上
4.2 トレハロースのマウスリンスが運動パフォーマンスに与える影響
5 おわりに
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パラチノース（イソマルツロース）の新たな知見と活用
Novel Findings and Practical Uses of Palatinose（ Isomaltulose）
パラチノースは一般的な糖質と比べて消化吸収のスピードが緩慢な二糖類である。35年以上にわたる販売実績があり，非う蝕性，血糖値上昇抑制などの機能特性が報告されてきたが，近年は健康寿命の延伸に寄与する研究，あるいはスポーツ・作業時など特定の場面に適する知見が多数報告されている。本稿では，ここ数年の研究成果とその活用可能性について紹介する。
【目次】
1 緒言
2 パラチノースが血管機能に与える影響
3 パラチノースが運動時の水分補給に与える影響
4 パラチノースが作業時の注意力や眠気に与える影響
5 おわりに
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ラクチュロース
Lactulose
難消化性オリゴ糖のラクチュロースは腸内のビフィズス菌を増やすことからプレバイオティクスの一種である。加えて便通を促進するなど整腸作用を有し，特定保健用食品の関与成分や機能性表示食品の機能性関与成分として活用されている。また食品としてだけでなく医薬品としても日本を含め世界中で利用されている。
【目次】
1 はじめに
2 ラクチュロースとは
3 ラクチュロースの食品としての機能
3.1 ビフィズス菌増殖作用
3.2 便通促進作用
3 3 ミネラル吸収促進作用
3.4 血糖値への影響
4 ラクチュロースの医薬品としての機能
4.1 便秘薬
4.2 高アンモニア血症の治療薬
5 ラクチュロースを用いた検査
5.1 腸管壁バリア機能の評価
5.2 呼気水素ガス試験
6 安全性
7 加工特性
8 おわりに
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機能性食品素材「キチン・キトサンオリゴ糖」の応用
Applications of Functional Food Ingredients Chitin and Chitosan Oligosaccharides
キチンオリゴ糖はカニ，エビなどの甲殻に含まれる高分子多糖類のキチンを部分加水分解することで得られるオリゴ糖である。一方で，キトサンオリゴ糖はキチンの脱アセチル化体であるキトサンの部分加水分解により作られるオリゴ糖である。当社では，これらのオリゴ糖の有する機能性に着目し研究開発を行ってきた。ここでは，キチン・キトサンオリゴ糖の機能性食品素材としての特性および機能性について紹介する。
【目次】
1 概要
2 製造方法
3 特性
3.1 味質と甘味度
3.2 溶解度
3.3 pH安定性
3 4 難消化性
3 5 腸内細菌利用性
4 安全性
5 キチンオリゴ糖の生理機能
5.1 免疫賦活作用（リンパ球を用いた検討）
5.2 免疫賦活作用（マウス単球細胞 RAW264.7を用いた検討）
5.3 抗腫瘍作用（マウスを用いた検討）
6 キトサンオリゴ糖の生理機能
6.1 免疫賦活作用
6.2 抗腫瘍作用
6.3 抗菌作用
7 応用
8 おわりに
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リン酸化オリゴ糖カルシウムの機能性と製品応用
Functionality and Product Application of Phosphoryl Oligosaccharides of Calcium
健康長寿実現において，口腔の健康維持は欠かせない重要な因子である。これまでは口腔ケアにアプローチする糖質として，酸を産生しない糖アルコールを活かしたシュガーレス製品が主であったが，本稿では澱粉研究に基づき開発された高水溶性カルシウム：リン酸化オリゴ糖カルシウム（POs－Ca）を歯質強化に応用した基礎研究から製品応用までを紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 研究の背景
3 カルシウムによる初期う蝕へのアプローチ
4 初期う蝕の再結晶化
4.1 歯エナメル質の構造
4.2 初期う蝕の結晶評価法の確立
5 リン酸化オリゴ糖カルシウム（POs－Ca）の初期う蝕への応用
5.1 初期う蝕の結晶化
5.2 初期う蝕の再石灰化・再結晶化の最適条件探索
5.3 POs－Caとフッ化物併用可能性の検討
5.4 POs－Caとフッ化物併用最適条件の探索
6 製品応用
7 おわりに
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イソマルトオリゴ糖
Isomaltooligosaccharides
【目次】
1 はじめに
2 製造方法と製品組成
2.1 製法
2.2 製品の糖組成
3 製品特性
3.1 甘味特性
3.2 保湿性
3.3 耐熱性，耐酸性
3.4 メイラード反応
3.5 発酵性
3.6 食品用途への応用例
4 生理的な特徴
4.1 ビフィズス菌の増殖効果
4.2 消化性
4.3 安全性
5 分岐構造に着目した糖化製品
6 おわりに
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α－シクロデキストリンの機能性
Functionalities of α-Cyclodextrin for Health
α－シクロデキストリン（α－CD）は，6 つのグルコースが環状に連なった構造を持つ環状オリゴ糖の一つであり，難消化性かつ発酵性を有している。α－CD の大きな特徴は，疎水性分子を自身の環状構造に取り込む，いわゆる包接作用を有していることや，グルコースのみの単純な構造をしているために腸内細菌によって資化された際，非常に効率よく短鎖脂肪酸が作られることである。これらの特徴により，α－CD は他のオリゴ糖や食物繊維にはないユニークな機能を発揮する。本章では，α－CD の包接作用を介した小腸における機能とプレバイオティクスとしての大腸における機能について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 包接作用を介したα－CDの小腸における機能性
2.1 食後血糖値の上昇抑制効果
2.2 脂質プロファイルの改善効果
2.3 界面活性剤や過酸化脂質の腸管細胞毒性に対する保護効果
3 プレバイオティクスとしての大腸における機能性
3.1 資化性の特徴
3.2 腸内細菌叢の改善と抗肥満効果
3.3 短鎖脂肪酸の増加を介した種々の健康効果
3.4 抗動脈硬化
3.5 運動パフォーマンスの向上効果
3.6 炎症性腸疾患の抑制効果
3.7 抗アレルギー効果
4 おわりに
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β－シクロデキストリン
β-Cyclodextrin
【目次】
1 はじめに
2 製造法
3 物性
4 関連法規等
5 利用例
5.1 難水溶性物質の溶解性改善
5.2 水溶液の安定化
5.3 抽出への利用
5.4 苦味の抑制
5.5 粉末化による香料の徐放
6 まとめ
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BIO ENERGY
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イオンの膜透過を利用した発電法―電気魚による発電と逆電気透析発電―
【目次】
1 はじめに
2 電気魚の発電方法について
2.1 電気魚の発電器官とその発電方法
2 2 電気魚の発電器官を模倣した発電システム
3 逆電気透析発電について
3.1 逆電気透析発電の発電原理
3.2 逆電気透析発電の現状と課題
3.3 塩分濃度差発電のさらなる高出力化について
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月刊機能材料2023年2月号（電子版）
￥4,070
【特集】空中ディスプレイの開発動向と展開
★空中ディスプレイは新しい映像体験をもたらす技術として注目を集めております。エンタテインメント面での活用に加え,最近ではモノとの接触をできるだけ回避する「非接触型」へのニーズが急速に高まっており,不特定多数の人々が利用する端末への適用が期待されています。本特集では空中ディスプレイの開発動向とその展開を中心に紹介いたします。
＜著者一覧＞
山本裕紹 宇都宮大学
中野宏人 日本カーバイド工業(株)
小泉直也 電気通信大学
水野慎士 愛知工業大学
代工康宏 凸版印刷(株)
増田紘士 東京大学
吉田英弘 東京大学
牧浦理恵 大阪公立大学
新地智昭 DIC(株)
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【特集】空中ディスプレイの開発動向と展開
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空中ディスプレイの基礎と社会実装の最新動向
Fundamentals and Social Implementations of Aerial Display
空中ディスプレイ技術は,広い範囲から光を集めることで,何もない空間に映像を表示する技術である。空中ディスプレイの基本原理と再帰反射による空中結像の光学系について,国際標準化の動向とともに解説する。さらに,自動車,アミューズメント,公衆向け空中ディスプレイなどの社会実装の取り組みについて紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 空中ディスプレイの分類
2.1 広義の空中ディスプレイ
2.2 狭義の空中ディスプレイ
2.3 空中ディスプレイの構成
3 空中ディスプレイの光学系の実際
3.1 再帰反射による空中結像(AIRR)
3.2 空中ディスプレイの機能化
4 社会実装に向けた取り組み
5 おわりに
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空中ディスプレイ用リフレクター
Aerial Display Reflector
何もない空中に鮮明な映像を再表示させることができる「空中ディスプレイ用リフレクター」。近未来を先取りしたようなこの技術は,自動車などの工業製品への搭載をはじめ,エンタテインメントの分野,さらに,パネルなどに直接触れず空中で操作でき,衛生面にも優れることから,医療や食品業界でも注目を集めている。今後,必ず訪れるデジタルサイネージ時代。その一翼を担い,お客様のニーズに幅広く応えていきたい。
【目次】
1 はじめに
2 再帰反射シートの構造と特徴
2.1 プリズム型再帰反射シート
2.2 プリズム素子の形状
2.3 プリズム型再帰反射シートの種類
2.3.1 内部全反射タイプのプリズム型再帰反射シート
2.3.2 鏡面反射タイプのプリズム型再帰反射シート
3 再帰反射性能の評価
4 空中ディスプレイ用リフレクター
4.1 リフレクターの設計
4.2 リフレクターの表面処理
4.3 空中ディスプレイ装置の各材料配置
4.4 空中ディスプレイ装置の応用
5 まとめ
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光沢平面上に直立空中像を表示する可搬式光学系
Portable Optical System for Displaying Upright Mid-Air Images on a Glossy Plane
本稿では,空中像を光沢平面上に反射させて表示する環境反射型空中像光学系に関して,その設計の狙いや実装に関して述べる。その上で,再帰透過光学素子,位相板,ルーバーフィルムなどの各種機能材料を組み合わせ,それを可搬式にした例を説明する。
【目次】
1 はじめに
2 再帰透過光学素子の原理
3 直立空中像の提示手法例
4 可搬型光学系の設計
5 レイトレーシングによる設計の改良
6 おわりに
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空中立体視CG映像の表示と直接的インタラクション技術
Displaying and Direct Interaction Technology of Mid-Air Stereoscopic CG Images
本稿では,マイクロミラーアレイプレート(MMAP)による空中映像に運動視差を組み合わせることで,空中への立体視三次元CG映像の表示を実現する手法を紹介する。この手法では,ユーザの指先位置に応じてCG物体の移動,変形,生成を行うなど,空中立体視三次元CG映像との直接的なインタラクションも可能である。さらに,プロジェクションマッピングを組み合わせることで,操作中の手と空中立体視三次元CG映像との正しいオクルージョンも実現している。システムを実装した実験では,空中に立体的なCG物体が実在するような感覚で,観察したり変形したりできることを確認した。
【目次】
1 はじめに
2 マイクロミラーアレイプレート(MMAP)について
3 空中立体視CG映像の表示と手による直接的インタラクションの実現方法
3.1 概要
3.2 システム構成
3.3 空中立体視CG映像表示の実現方法
3.4 直接的インタラクションの実現法
4 空中三次元CG物体と手とのオクルージョン矛盾の発生とその解消手法
4.1 オクルージョン矛盾の発生について
4.2 オクルージョン矛盾の解消手法の概要
4.3 システム構成
4.4 実現方法
5 実装と実験
5.1 実装
5.2 実験
5.3 空中CG物体と手との相互作用の明確化
6 おわりに
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非接触で衛生的空間をデザインするLa+touchTM～空中像インタラクションシステム～
La+touch™, an Aerial Image Interaction System for Contactless and Hygienic Space Design
空中表示は何もない空中に映像を生成する技術である。凸版印刷では新たなユーザーインターフェースとして,空中像の操作でインタラクションを可能とするシステムの研究を進めている。その一つの成果として,独自設計により操作画面の視認性が高く,また省スペースが求められる環境でも設置可能な空中像インタラクションシステム「La+touch™(ラプラスタッチ)」を開発した。本稿で展開を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 先行する空中像結像技術
2.1 2面直交リフレクタアレイ方式
2.2 2面コーナーリフレクタアレイ方式
2.3 再帰反射方式
2.4 マイクロレンズ方式
3 凸版印刷の空中像インタラクションシステム
3.1 光学方式
3.1.1 小型化(薄型化)
3.1.2 広視野角
3.1.3 表示性能
3.2 センサ素子
3.3 システム
4 採用事例
5 今後の展開
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[Material Report-R&Dー]
通電焼結技術を利用した柔軟なセラミックスの創出
Elastically Flexible Ceramics Obtained by a Flash Sintering Technique
セラミックスは硬くて脆い性質をもつ材料であるが,通電焼結技術を利用することで,硬度を維持しつつ弾性的に柔軟な性質をもち得ることが明らかとなった。本稿では,この著者らの発見のきっかけとなったフラッシュ焼結技術と,そこから得られた柔軟なセラミックスの創出事例および将来展望について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 フラッシュ焼結技術
3 柔軟なセラミックスの創出
4 将来展望
5 おわりに
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多孔性ナノシート材料の水面合成と機能
Synthesis and Functions of Porous Nanosheets Assembled at the Water Surface
厚さが数ナノ～十数ナノメートルのシート状のナノ材料は,ナノシートと呼ばれ,究極に薄い機能材料として,小型化,省資源性の観点から注目を集めている。常温常圧下で水面上にナノシートの構成要素となる有機分子を含む溶液を滴下するという極めて簡便な方法で,結晶性かつ多孔質の配位高分子(MOF: metal-organic framework)や,有機分子が水素結合により連結した水素結合フレームワーク(HOF: hydrogen-bonded organic framework)のナノシートを作製する方法とその機能に関して紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ポルフィリンを有するMOFナノシート
3 トリフェニレン誘導体を有する導電性MOFナノシート
3.1 気水界面におけるナノシート合成
3.2 フレームワーク構造の直接観察
3.3 高い電気伝導と光透過能
3.4 放射光を用いたナノシートの構造評価と高い電気伝導実現の理由
4 気水界面で特異に形成するHOFナノシート
4.1 参照バルク結晶の単結晶構造解析
4.2 気水界面におけるHOFナノシート(LINAS-1)の形成とその場X線回折測定
4.3 固体基板に転写後のHOFナノシート(LINAS-1)の同定と評価
4.4 HOFナノシート(LINAS-1)の細孔評価と分子吸着特性
5 気水界面により2次元ナノ材料合成の特異性と優位性
6 まとめと今後の展開
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速硬化炭素繊維強化プリプレグDICARBO® LF の開発と展望
Development and Prospects of Fast Curable Carbon Fiber Reinforced Prepreg “DICARBO® LF”
速硬化炭素繊維強化プリプレグ「DICARBO® LF」は,炭素繊維複合材料(CFRP)の中間基材である熱硬化型プリプレグとして長年の課題であった生産性を解決する素材として開発した。本稿では,その技術的特長(速硬化,低温硬化,良好な保管安定性,低い金型汚染性等)とハイサイクル成形例について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 「DICARBO® LF」の特長―速硬化・低温硬化・良好な保管安定性・低い金型汚染性―
3 「DICARBO® LF」の成形例
3.1 金型プレス成形
3.2 オートクレーブ成形
3.3 3シートワィンディング成形
3.4 ダブルベルトプレス成形
4 今後の展望
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[Market Data]
プリンター用ケミカルスの市場動向
1 世界のプリンター市場
2 国内プリンター市場
3 プリンター用ケミカルスの市場動向
3.1 インクジェット用色素
3.2 電子写真プリンター用材料
3.3 感熱記録用材料
3.4 感圧記録用材料
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[Material Profile]
三フッ化窒素 -
月刊バイオインダストリー 2023年1月号（電子版）
￥4,950
＜著者一覧＞
遠藤雅人 東京海洋大学
増田篤稔 玉川大学
那須一男 ㈱ピーエムティー
延東 真 東京海洋大学
高橋明義 北里大学
水澤寛太 北里大学
都留久美子 大分県南部振興局
中島智優 大分県農林水産研究指導センター
野田 誠 大分県農林水産研究指導センター
古川 大 神奈川県水産技術センター内水面試験場
鈴木将平 神奈川県環境農政局
中村良成 神奈川県環境農政局
清水大輔 (国研)水産研究・教育機構
秋山信彦 東海大学
高橋亮平 日建リース工業㈱
田丸 浩 三重大学
堀 克敏 名古屋大学
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【特集】陸上養殖とスマート養殖の開発動向
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陸上養殖の現状と展望（特徴，養殖対象種と産業，今後の方向性）
Current Status and Prospects of Land-based Aquaculture（Characteristics，Target Species and Industries，and Future Direction）
世界における水産養殖の生産量は急激な増加をたどっているが，日本では微減傾向にある。これは養殖適地や経営体数の減少が関連している。このことからこれまでの沿岸域でのいけす養殖に加え，陸上および沖合養殖といった養殖形態の多様化による増産が求められている。また，さまざまな専門技術を必要とする養殖へデジタル技術を導入して生産性や安定性の向上，省力化を目指す動きが急速な勢いで進められている。今回は陸上養殖の現状と展望についてこれらの新技術の動向も含めて解説する。
【目次】
1 水産における養殖の現状と陸上養殖の役割
2 養殖形態と循環式養殖技術
3 環境制御と物質循環
4 養殖対象種と産業
5 IoT・AI技術を活用した陸上養殖のスマート化
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陸上養殖における部分機能と全体システムの解説とアワビに関する研究事例の紹介
Explanation of Partial Functions and Overall System in Land-based Aquaculture and Introduction of Research Cases on Abalone
2022年11月15日，世界の人口が80億人を超えた。2080年代には104億人のピークに達すると予測されている。気候変動は，食料生産量が不安定になるので，食料増産では，従来の生産技術に加えてカーボンニュートラルが一層重要視される。カーボンニュートラルを目指す陸上養殖の施設は，最も低エネルギーかつ安く生産できる施設でもあり，その施設設計の一部を検討した。
【目次】
1 背景
2 目的
3 陸上養殖の暫定的な定義と水産業での慣習
4 陸上養殖システムの設計方法の提言
4.1 養殖水槽における物質収支
4.2 養殖で用いられる具体的な数量について
5 アワビ陸上養殖システム可能性の検討
5.1 夏期時の高水温における影響ならびに水温コントール下での飼育事例
5.2 アワビ完全循環養殖の事例紹介
5.3 事前実験のすすめと設計方程式の融合
6 おわりに
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キャビテーションバブル＋UV 照射によるオゾン水生成と魚介類への殺菌利用
Generation of Ozone Water by Cavitation Bubble ＋UV Irradiation and Sterilization Use for Fish and Shellfish
閉水系陸上養殖と省エネ技術について
漁業従事者の減少により，漁獲量の低下が進んでおり，海水温上昇による赤潮被害の影響や魚病発生のリスクも高まりつつある。従来の漁業により得られる食料体制では安定した食料の供給が厳しい状況が予測されており大きな問題である。その為，漁業権に制約されない閉水系陸上養殖によるSDGsな生産技術が望まれている。
1 はじめに
2 魚病対策の背景と省エネ技術の目的
3 従来技術と課題
4 新たな水質管理技術について
4.1 UVキャビテーションバブルによるオゾン水生成装置について
4.2 RDS溶解を組み合わせたオゾン水生成濃度調整について
4.3 オゾン氷の生成装置と活用について
4.4 UVチタン光触媒処理装置について
4.5 UVオゾン水生成とUVチタン光触媒処理の併用について
5 高鮮度処理技術を活かした商品展開について
6 殺菌水を利用した殺菌氷について
7 まとめ
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好気的脱窒を用いた完全閉鎖循環式陸上飼育システムと高品質・好成長養殖，活魚の在庫化
Closed Recirculating Aquaculture System with Aerobic Denitrification，Enabling High-quality， High-growth， and Inventory of Live Fish
高性能の好気的脱窒装置を開発し，泡沫分離機との併用で完全閉鎖循環式陸上飼育システムを完成させた。飼育水の清浄性と脱窒を両立させて，高品質・好成長で環境負荷が少ない魚介類の養殖，活魚の在庫化を実現し，新しいビジネス展開や福祉との連携への途を開いた。
【目次】
1 はじめに
2 閉鎖循環式陸上養殖
3 好気的脱窒
4 好気的脱窒と泡沫分離を用いた完全閉鎖循環式飼育システム
5 事業化に向けて
6 おわりに
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緑色光照射のカレイ・ヒラメ類養殖への貢献
The Impact of Green Light Illumination on Flatfish Raising
緑色LED 光がカレイ・ヒラメ類の促成に有効であることをマツカワ，ホシガレイ，ヒラメ，マコガレイにおいて明らかにしてきた。これらは高級魚であり，生産増は生産者の事業意欲を高めるほかある程度価格と連動するため消費者の購買意欲も刺激するであろう。新聞報道などにもとづいて「光養殖」の応用における現状を探る。
【目次】
1 はじめに
2 ヒラメ
2.1 先行研究
2.2 大分県における実証試験
2.3 夏季試験
2.4 秋冬季試験
2.5 普及活動
2.6 緑色LED光の組織学的および生化学的効果
3 マコガレイ
3.1 大分県での実証試験
3.2 神奈川県での実証試験
4 マツカワ
5 ホシガレイ
6 学術的課題
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地下海水を利用した陸上養殖
Land Aquaculture Using Ground Seawater
海岸に近い場所では，井戸を掘ることで浸透している海水の取水が可能である。この様な海水は砂で濾過されているので，寄生虫や海洋生物の幼生などが入り込まない。更に年間を通して温度が一定の地下海水の場合には，温度調節なしで掛け流しでの陸上養殖が可能である。ここでは，地下海水の特性と，地下海水を利用した陸上養殖について解説する。
【目次】
1 地下海水の特性
1.1 沿岸水について
1.2 地下海水の優位性
1.3 地下海水の問題点
2 地下海水の掛け流しによる陸上養殖
2.1 飼育可能な生物
2.2 注水・排水
3 地下海水を利用したトラウトサーモンの養殖
3.1 事業化の経緯
3.2 事業化にあたっての課題と解決
3.3 産学官連携による取り組み
3.4 三保サーモンの評価
3.5 今後の課題
3.6 今後の展望
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微生物飼料を活用した次世代陸上養殖の展開
Development of Next Generation Land-use Aquaculture Using Microbial Feeds
気候変動問題や海洋プラスチックごみ問題，パンデミックのリスクなど，地球規模課題が現実の脅威となる中，「持続的な経済成長」と「食料安全保障」の両立は，ポストコロナを見据えたバイオエコノミーを占う鍵となる。陸上養殖は気候変動や防災への対策が可能な動物性タンパク質生産技術であり，微生物パワーを利用することで地域内でサプライチェーンを構築するできる可能性がある。
【目次】
1 はじめに
2 エビ養殖に替わる代替肉について
3 代替肉需要増加の背景
4 陸上養殖の現状
5 淡水・海産の陸上養殖の例
6 魚粉に替わる微生物飼料の開発
7 おわりに
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BIO BUSINESS
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再生医療
経済産業省の算出によると，再生医療の周辺産業まで含めた市場規模は，2012年の260億円から急速に拡大し，2030年には1.6兆円に達すると予測されている。2014年には再生医療推進に向け新たな法律も施行され，早期承認への道筋がつけられたほか，これまでは医療機関に限られていた細胞培養加工等の外部委託が可能となり，周辺産業も含めた市場の活性化が期待されている。
【目次】
1 概要
2 関連制度と体制
3 研究開発動向
4 メーカー動向
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BIO PRODUCTS
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ビタミンB2(Vitamine B2)
ペルオキシダーゼ(Peroxidase)
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月刊機能材料2023年1月号（電子版）
￥4,070
【新春特集】メタマテリアルの応用展開
★メタマテリアルは構成する物質以外にも,形状や配列によって特性を制御できるものであり,様々な場面での活用が期待されております。今回の特集では,設計と評価,熱電変換,遮音,通信を例に最新の研究開発動向をご執筆いただきました。
＜著者一覧＞
久保若奈 東京農工大学
田中拓男 (国研)理化学研究所
山本崇史 工学院大学
玉山泰宏 長岡技術科学大学
江南俊夫 積水化学工業(株)
野本博之 積水化学工業(株)
内村弘志 京セラ(株)
平松信樹 京セラ(株)
吉川博道 京セラ(株)
舟橋正浩 香川大学
寺崎正 (国研)産業技術総合研究所
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【新春特集】メタマテリアルの応用展開
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メタマテリアル熱電変換
Metamaterial Thermoelectric Conversion
均一な熱輻射環境における熱電発電素子を実現した。赤外吸収メタマテリアルを熱電変換デバイスの片側の電極のみに装着すると,メタマテリアルは周囲の熱輻射を吸収し,吸収損失として局所的な熱を生成する。その局所的な熱は伝導熱伝搬により熱電変換素子に伝搬し,熱電変換素子上に新たな温度勾配を形成する。
【目次】
1 はじめに
2 メタマテリアル熱電変換の実験検証
2.1 メタマテリアル熱電変換素子の作製
2.2 均一な熱輻射環境における,メタマテリアル熱電変換素子の熱電発電特性
2.3 均一な熱輻射環境におけるメタマテリアル熱電変換素子の発電機構
2.4 メタマテリアル電極の局所熱温度
2.5 メタマテリアルの必要性
3 まとめ
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遮音性能向上を実現する音響メタマテリアル
Acoustic Metamaterial to Enhance Sound Transmission Loss
自然界に存在する均質材料では実現できない,特異な応答を示す人工構造材料であるメタマテリアルが注目されている。メタマテリアルは共振・共鳴を含む波長以下のユニット構造による周期構造となっている。本稿では,レゾネーターを用いてコインシデンスあるいは共鳴透過による性能低下を抑制する音響メタマテリアルを紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ヘルムホルツレゾネーターを用いた一重壁音響メタマテリアル
3 ヘルムホルツレゾネーターの底面を薄膜化した二重壁音響メタマテリアル
4 まとめ
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プラズマの生成および消滅を利用した動的メタマテリアルの設計と作製
Design and Fabrication of Dynamic Metamaterials Based on Generation and Annihilation of Plasma
外部信号により動的に特性が変化させられるような媒質を用いると,電磁波の変調やビーム操作等の能動的な制御が行えるようになる。そのような技術を発展させるために,動的メタマテリアルについて様々な研究がなされている。ここでは,電磁波による電磁波の制御を可能とする動的メタマテリアルとして,プラズマを構成要素として含むようなメタマテリアルの設計法や作製法,および,その特性の評価結果について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 動的メタマテリアル設計の考え方
3 電気回路モデルを用いた動的メタマテリアルの設計
4 動的メタマテリアルの作製と評価
5 まとめ
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透明フレキシブル電波反射フィルムのsub-THz帯における反射特性
Experimental Evaluations with Transparent Flexible Reflectors at Sub-THz
近年,PC,スマートフォン,ウェアラブル端末などの急速な普及と動画像伝送利用の拡大により,移動体通信のデータトラヒックが急増している。今後さらにセンシングデータの活用が進むことによる,社会的なデマンド増加が見込まれる中,次世代移動体通信として第5世代移動通信システム(5G)の導入が進んでいる。5Gに用いられる高周波は直進性が高いため,アンテナ見通し外への通信に難がある。一般的には,安定したリンクを形成するために反射板を用いて電波を反射する方法で解決が図られるが,それら反射板は基本的に金属材料であり,重大な景観負荷が避けられない。そこで我々は,電波を拡散反射する透明なメタマテリアルを用いて,アンテナ見通し外のエリアに5Gの電波を届ける,透明フレキシブル反射フィルムを開発した。本稿では,透明性といった特長と,28GHz,39GHz,120GHz,144GHz帯域の異なる周波数における透過損失と反射特性を,一般的な室内材(天井タイル,乾式壁,合板,金属)との比較を交えて報告する。
【目次】
1 背景
2 開発品の概要
3 電波環境改善効果についての検証実験(電波死角評価シミュレーション)
4 透過損失および反射特性評価
4.1 透過損失評価
4.2 反射特性評価
5 まとめ
6 今後の予定
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メタマテリアルによる小形・薄形アンテナの開発
Development of Small and Low-Profile Antenna Using Metamaterial
金属上でも利用できるアンテナを開発するために,メタマテリアルの1種である人工磁気導体(AMC)に着目した。AMCを構成する単位セルの小型化と数セルAMC基板の小型化を検討した。その結果,AMC基板の対向する一対の側面を電気壁にすることで小型化できた。また,この電気壁付AMC基板に直接給電して,金属上でも放射効率が低下しない小形・薄形アンテナ:Amcenna®(アムセナ)を開発した。
【目次】
1 はじめに
2 代表的なAMCの特性
2.1 無限セルAMCの特性と単位セルの小型化
2.2 数セルAMCの特性
3 AMC基板の小型化
3.1 電気壁付AMCの特性
3.2 数セルAMCの電界分布
4 Amcenna®
4.1 Amcennaの構造と特性
4.2 Amcennaの電磁界
4.3 Amcennaの試作と評価
5 おわりに
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[Material Report-R&Dー]
ナノ相分離型電子活性液晶材料の電気化学機能材料への展開
Application of Nanosegregated Electroactive Liquid Crystal Materials to Electrochemical Functional Materials
側鎖に重合性のシクロテトラシロキサン環とイオンに配位するトリエチレンオキシド鎖やクラウンエーテル環を導入することにより,液晶相においてイオン種が透過可能なイオンチャンネルと電子輸送性のπスタックが形成された混合伝導体薄膜を作製できた。重合・不溶化した薄膜は電解質溶液中でエレクトロクロミズムを示した。
【目次】
1 序論
2 ナノ相分離型液晶性半導体
3 酸蒸気暴露による薄膜の不溶化
4 ナノ相分離による液晶性混合伝導体
5 クラウンエーテル環を導入した液晶性ペリレンビスイミドのエレクトロクロミズム
6 結論と展望
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静電気を可視化する機能性材料―静電気発光材料―
Static Electricity Induced Luminescent (SEL) Material
我々はこれまでにない“静電気に作用して発光する機能材料”を発見した。電荷が発光に関与する既知発光物質を系統的に探索し,ある種の SrAl2O4:Eu2+(機能性セラミック材料)が空気中のイオンや帯電粒子などの微弱な電気に反応して発光する静電気発光(SEL)材料として機能することを世界で初めて見いだした。本稿では,見つかったばかりの静電気発光材料を紹介する。
【目次】
1 緒言
2 静電気発光性SrAl2O4:Eu2+セラミック材料
3 静電気発光センサと発光挙動
4 結言
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[Market Data]
エポキシ樹脂の応用分野別市場・メーカー動向
1 半導体/電子材料
1.1 プリント配線板
1.2 半導体封止材
2 エポキシ樹脂系接着剤
3 エポキシ樹脂系塗料
3.1 日本ペイント
3.2 関西ペイント
3.3 エスケー化研
3.4 中国塗料
3.5 大日本塗料
3.6 日本特殊塗料
3.7 アサヒペン
3.8 アトミクス
3.9 その他のエポキシ樹脂系塗料メーカー
4 エポキシ複合材料
4.1 東レ
4.2 三菱ケミカル
4.3 ヘクセル(Hexcel)
4.4 帝人
4.5 SGLカーボン
4.6 フォルモサ
4.7 ソルベイ(Solvay)
4.8 ダウアクサ(DowAksa)
4.9 ヒョソン先端素材
4.10 中国の5大炭素繊維メーカー
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[Material Profile]
ガリウムヒ素
トリクロロエチルホスフェート
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月刊バイオインダストリー 2022年12月号
￥4,950
＜著者一覧＞
中川 凌 岡山大学
仁科勇太 岡山大学
池田 信 PHC㈱
高原佳史 PHC㈱
橋本直己 電気通信大学
西口昭広 （国研）物質・材料研究機構
田口哲志 （国研）物質・材料研究機構
櫨川 舞 福岡大学
八尾 滋 福岡大学
北田昇雄 電気通信大学
古川紗帆 岐阜大学
川口馨加 岐阜大学
溝口桃加 岐阜大学
竹森 洋 岐阜大学
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BIO ENERGY
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グラフェン3D電極を基板としたグルコースバイオ電池
【目次】
1 はじめに
2 3Dグラフェンの作製法とバイオ燃料電池への適用
3 グルコースバイオ燃料電池の電極への3Dグラフェンの適用
3.1 化学気相蒸着（CVD）法による作製
3.2 電気泳動堆積法（EPD法）による作製
3.3 減圧濾過による自立膜の作製
3.4 水熱ゲル化法
4 まとめ
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BIO REVIEW
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血糖自己測定用グルコースセンサ-商品化を実現した技術開発-
【目次】
1 糖尿病と血糖自己測定
2 SMBGシステムの概要，使用方法
3 技術開発
3.1 センサ構造
3.2 電極形成
3.3 反応試薬
4 性能評価
5 最後に
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直接触れて体感できる動的プロジェクションマッピング
Dynamic Projection Mapping That Can be Experienced by Directly Touching Targets
本稿では，投影対象に直接触れて操作可能な動的プロジェクションマッピングを実現するための手法について述べる。動的プロジェクションマッピングにおける課題を示したのち，これらを市販されているプロジェクタやカメラを用いて解決する現実的な手法を示す。そして，実際に対象を手で把持した状態での映像投影結果を示す。
1 はじめに
2 技術的な取り組みと課題
3 輪郭に基づいた頑健な位置姿勢推定
4 正確な映像投影のための遅延補償技術
5 触れる動的プロジェクションマッピング
6 おわりに
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術後合併症を予防するホットメルト組織接着剤開発
Development of Hotmelt Tissue Adhesives to Prevent Postoperative Complications
組織接着剤は，創部をゲル層で被覆し保護する医療材料であり，術後合併症の予防や低侵襲治療の発展を支えている。本稿では，術後合併症の予防に向けた医療用組織接着剤の材料設計について解説し，当グループで行っているホットメルト組織接着剤の開発に関して紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 組織接着剤の開発
3 ホットメルト組織接着剤
4 おわりに
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再生医療への応用を目指した生体適合素材で作製する細胞支持フィルムの開発
Development of Cell Support Film Using Biocompatible Materials for Regenerative Medicine
再生医療の発展には，その基盤を支える細胞シート作製技術の加速化が重要である。我々は，細胞シート作製後に薄く破れやすい細胞シートをシートの形状を維持したまま培養皿から運搬するためのフィルム開発に取り組み，運搬だけでなく多層化技術への応用と新規薬物デバイスとしての可能性を見出したのでその成果を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 細胞シート作製技術に関するこれまでの取り組み
3 市販技術としての細胞支持体と課題
4 生体適合フィルムの性能について
4.1 細胞シートに対する吸着性
4.2 接触角
4.3 加水分解速度
5 多層化について
6 その他の細胞シート培養技術関連の研究の動向について
7 おわりに
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生物発光システムを用いた新規発光イメージング技術の開発
Development of Bioluminescence In Vivo Imaging Systems
ホタルやオワンクラゲなどの発光生物が示す発光は非常に高効率で有用な発光システムであることが知られており，様々な分野に応用されてきた。その中でも，生きている生物の生体内を観察することのできる，発光イメージング技術としての応用は，ライフサイエンス分野の発展に欠かすことが出来ない。本稿では生物発光システムが実際にどのようにイメージング技術として応用されているか解説する。
【目次】
1 はじめに
2 生物発光
3 生物発光イメージング
4 生物発光イメージング材料
5 おわりに
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生物種を超えた細胞外小胞（EV）の定量方法
Methods for Quantifying Extracellular Vesicles（EVs）Beyond Species
細胞外小胞（extracellular vesicle：EV）は，様々な生物種の細胞から分泌される微細小胞で，真核生物のエクソソームは新たな細胞外情報伝達物質として注目されている。哺乳類ではEVの表面タンパク質に対する抗体等を利用した定量法が開発されているが，その他の生物種では簡便な定量法は利用できない。我々は，EVの特徴である脂質膜を利用し，ゲル濾過による粒子径評価と組み合わせることで，微生物のEVも評価可能とした。
【目次】
1 はじめに
2 エクソソーム・EVの精製概要
3 粒子径を利用したエクソソーム・EVの精製
4 脂質染色剤を利用したゲル濾過法によるエクソソーム・EVの検出
5 タンパク質染色剤を利用したゲル濾過法によるエクソソーム・EVの検出
6 エクソソーム・EVの粒子径検証
7 エクソソーム・EVの細胞内追跡
8 おわりに
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BIO PRODUCTS
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ヒアルロン酸（ヒアルロン酸ナトリウム）(Sodium hyaluronate)
キチン・キトサン(Chitin/Chitosan)
グアヤコール(Guaiacol)
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月刊バイオインダストリー 2022年11月号
￥4,950
＜著者一覧＞
美川 務 (国研)理化学研究所
四反田 功 東京理科大学
レーヴ ノヤ 東京理科大学
辻村清也 筑波大学
矢吹聡一 (国研)産業技術総合研究所
小渡亮介 弘前大学
竹内敬治 (株)NTTデータ経営研究所
合谷賢治 秋田県立大学
上原日和 自然科学研究機構
小川幸春 千葉大学
相部瑞貴 千葉大学
小林航汰 千葉大学
田畑美幸 東京医科歯科大学
宮原裕二 東京医科歯科大学
山西良典 関西大学
西原陽子 立命館大学
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BIO ENERGY
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多段階酵素反応によるバイオ燃料電池の高発電化
【目次】
1 はじめに
2 バイオ燃料電池の原理と酵素触媒
3 バイオ燃料電池の実用化に対する問題点
4 多段階酵素反応によるバイオ燃料電池の高容量化
5 多段階酵素反応によるバイオ燃料電池（乳酸バイオ燃料電池）
6 多段階酵素反応によるバイオ燃料電池（ブドウ糖バイオ燃料電池）
7 多段階酵素反応のための酵素改変
8 おわりに
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糖や乳酸を基質とする紙基板バイオ燃料電池
【目次】
1 はじめに
2 紙基板バイオ燃料電池の概要
2.1 スクリーン印刷について
2.2 紙基板について
2.3 紙基板バイオ燃料電池について
3 紙基板バイオ燃料電池のウェアラブルデバイスへの応用
3.1 自己駆動型バイオセンサについて
3.2 汗から発電する絆創膏型センサ
3.3 尿から発電するおむつ電池
4 おわりに
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BIO REVIEW
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酵素固定化技術
【目次】
1 はじめに
2 酵素固定化法の種類
2.1 吸着，イオン結合を利用した固定化
2.2 共有結合による酵素固定化
2.3 親和性分子を利用した固定化
2.4 包括やマイクロカプセル化による固定化
3 酵素固定化において注意すべきポイント
4 固定化方法の例
4.1 ポリエレクトロライト複合体を用いた膜形成方法と酵素固定化
4.2 化学的に安定な材料を用いた酵素固定化
4.3 アプタマー固定化技術とバイオセンサ
5 おわりに
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手術トレーニングのための熟練手技可視化技術
Skilled Technique Visualization Technology for Surgical Training
患者さんの命を預かる外科医にとって，手術トレーニングは必須である。最近はロボット手術，内視鏡手術の流行に伴い，それらの手術シミュレーション技術も発達してきた。このようにカメラを利用し，共通視野を利用したシミュレーション技術が発達してきた一方で，従来から行われてきた直視下手術のトレーニング方法は未発達のままである。現在も直視下手術が主流の心臓血管外科領域においても，手術トレーニング法の充実は急務であり，私たちはVR（仮想現実）などを利用した手術トレーニングシステムの開発に取り組んだ。
1 外科医の世界は寿司職人の世界?!
2 本開発に至るまでの経緯
2.1 システム研究・開発
3 計測および計測結果
4 具体的に見えてきた課題や今後の展望
5 おわりに
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ウェアラブルデバイスの将来展望とバイオデバイスが果たす役割
【目次】
1 ウェアラブルデバイスの現状
2 ウェアラブルデバイス向け電源技術と酵素バイオ発電の位置づけ
3 ウェアラブルデバイスの展望 デジタルヘルスからデジタル生物へ
4 バイオデバイスが果たす役割
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Society 5.0を支える光ファイバー型赤外分光計測システム
Fiber-optic Infrared Spectroscopy System for Supporting Society 5.0 in Smart Society Platform
フッ化物ファイバーを利用した光ファイバー型赤外分光計測システムとその性能について述べる。開発した光ファイバーシステムは，光ファイバー上にセンサー部は設けられており，計測したい環境へ安定的に光を伝送させることができる。計測原理としてはエバネッセント波の浸み出しを利用したセンサーである。計測性能の評価では，独自に開発した広帯域光源（自然放射増幅光）を用いて，液体と気体サンプルを対象に実験を行った。
【目次】
1 はじめに
2 広帯域な中赤外ASE光源の試作
3 赤外式フッ化物光ファイバーセンサーの開発
4 おわりに
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カット野菜の保蔵性向上に寄与する物理的処理技術
Recent Trend of Physical Treatment on Preservation of Fresh-cut Vegetables
カット野菜は，原料に対する最小限の加工操作で製造されるため商品としての付加価値が高い上，消費者にとっても利便性が良いことから需要が伸びている農産物の一つである。ただし，カット操作による野菜組織の劣化や微生物制御の観点から保蔵性に問題点を有する。本稿では，カット野菜の保蔵性向上を目的として研究されている物理的な処理技術の概要および適用事例を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ヒートショック処理
3 高圧処理
4 超音波処理
5 紫外線照射処理
6 光学的処理
7 電離放射線照射処理
8 低温プラズマ処理
9 おわりに
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マイクロpHセンサによる歯の健康状態モニタ
【目次】
1 はじめに
2 マイクロpHセンサの製作と基礎評価
3 う蝕歯のin vitro pHマッピング
4 チェアサイドう蝕検査を目的としたニードル型ワイヤレスpHセンサの製作
5 おわりに
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エンタテインメントの「感動を生むしかけ」の分析と利用：書籍の電子化に向けたアプローチ
Analysis and Application of “Tricks for affecting” in Entertainment: Towards Digitalizing Books
本稿では，映像コンテンツで伝統的に用いられてきた「感動を生むしかけ」を分析し，書籍の電子化にむけて工学的に利用するための研究について報告する。「あらすじ」「回想」「次回予告」といったストーリー情報の提示を電子書籍に適用することで，電子化されたコンテンツの特性を利用した新しい楽しみ方を検討する。
【目次】
1 はじめに
2 技術革新によるストーリーコンテンツの楽しみ方の変化
3 映像コンテンツの「あらすじ」演出分析
3.1 あらすじに採用されるセリフ
3.2 あらすじ中でのセリフの提示順序
3.3 しかけの応用
4 読み返しと未読部のサーチ
4.1 読み返し支援
4.2 未読部分のサ－チ
5 おわりに
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BIO PRODUCTS
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キシリトール(Xylitol)
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月刊バイオインダストリー 2022年10月号
￥4,950
＜著者一覧＞
大久保 敬 大阪大学
木村成介 京都産業大学
佐藤雅彦 京都府立大学
平野朋子 京都府立大学
藤井敏司 甲南大学
高田健司 北陸先端科学技術大学院大学
金子達雄 北陸先端科学技術大学院大学
中村暢文 東京農工大学
宋和慶盛 京都大学
北隅優希 京都大学
谷口 功 （独）国立高等専門学校機構
舘野浩章 （国研）産業技術総合研究所
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BIO ENERGY
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バイオガスを液体燃料へ～カーボンニュートラル循環型酪農～
Liquid Energy Production from Biogas -Carbon Neutral Circular-type Daily System
家畜ふん尿から得られるバイオガスをメタノールとギ酸などの液体燃料へ変換する技術を世界で初めて発見した。鍵となる反応はメタンを酸素で酸化するという有機化学の中でも最も難しい反応開発を成し遂げたことである。社会実装に向けた実証試験を酪農の盛んな北海道興部町で取り組みカーボンニュートラル社会の構築を目指す。
【目次】
1 バイオガスについて
2 研究のフィールド 北海道興部町について
3 バイオガスを液体燃料へ
4 二酸化塩素を用いたメタンの光酸素化反応
5 反応のスケールアップ
6 カーボンニュートラル循環型酪農システムへの展開
7 今後の展望
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BIO REVIEW
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虫こぶ由来のCAPペプチドにより植物の潜在能力を引き出す
Bringing Out the Potential of Plants by CAP Peptide
バイオスティミュラントは，植物の潜在的な環境ストレス耐性能力を増強する新たな農業資材で，近年，ヨーロッパを中心に注目を集めている。私たちは，昆虫が植物に寄生してつくる「虫こぶ」を研究している過程で同定した虫こぶ形成物質CAPペプチドが，植物のストレス耐性能などをあげる効果があることを発見した。持続可能な農業の実現に寄与するため，現在，CAPペプチドをバイオスティミュラントとして開発するための研究を進めている。
【目次】
1 バイオスティミュラント：持続可能な農業を実現するための新しい農業資材
2 虫こぶ：昆虫と植物の特異な異種生物間相互作用
3 CAPペプチド：虫こぶ形成物質の発見
4 CAPペプチドの作用：バイオスティミュラントとしての可能性
5 今後の展望：持続可能な農業を実現するために
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血液検査によるアルツハイマー病の早期発症リスク評価を可能とする電気化学センサの開発
Development of Electrochemical Sensor That Enables Early Risk Evaluation of Alzheimer’s Disease with a Blood Test
アルツハイマー病は，患者数が世界で約5000万人と推定されている認知症の半数以上を占める疾患である。現在，根治薬もないことから，治療薬の開発や早期診断方法の開発が望まれている。筆者らは，血中のアミロイドβ（Aβ）濃度の経時変化が発症リスク評価の良い指標となることから，血中Aβを高感度・簡便・迅速・安価・ハイスループットに測定できる電気化学センサの開発に取り組んでいる。本稿では，その内容について概説する。
1 はじめに
2 Aβの定量法
3 Aβ凝集促進ペプチドAFPP
4 AFPPを用いた電気化学センサ
5 現状と課題
6 おわりに
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イタコン酸由来で光誘起親水化する分解性バイオポリアミド
Photo-Induced Hydrophilization and Degradation-Promoted Itaconic Acid Derived Biopolyamide
バイオ生産可能なイタコン酸をベースとしてポリアミドを合成すると，構造中にピロリドン環を含んだ新しい高分子構造となる。当該バイオポリアミドは，既存の脂肪族ポリアミド樹脂に準ずる耐熱性と力学強度を有しながらも，紫外線や土壌環境中にさらされることで樹脂が崩壊するスイッチング機能を発揮した。
【目次】
1 はじめに
2 イタコン酸の利用
3 イタコン酸ベースポリアミドの開発
4 イタコン酸とアミノ酸によるバイオポリアミドの開発
5 イタコン酸ベースポリアミド/モンモリロナイトコンポジットの作成
6 バイオポリアミドの分解性
7 おわりに
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金ナノ粒子修飾電極
【目次】
1 はじめに
2 金ナノ粒子修飾電極作製法
3 金ナノ粒子修飾電極の電極表面積
4 金ナノ粒子修飾電極上への酵素固定
4.1 表面増強共鳴ラマン分光法による銀ナノ粒子修飾電極上の酵素の観察
4.2 金ナノ粒子修飾酵素電極の電気化学
5 おわりに
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ナノ界面形状制御型電極
【目次】
1 はじめに
2 多孔質炭素
3 カーボンブラック
4 カーボンナノチューブ
5 多孔質金
5.1 BODのDET反応の足場として
5.2 微小金多孔質電極を用いたバイオセンシング
6 多孔質透明電極
6.1 多孔質ITO電極表面に吸着させたシトクロムによる過酸化水素の触媒的な還元
6.2 多孔質ITO電極表面に吸着させたフェレドキシン-NADP＋リダクターゼ
7 おわりに
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タンパク質・酵素の電極反応のこれまで（その歴史）
【目次】
1 はじめに
2 水銀電極上での接触タンパク波の計測から固体電極を用いた電気化学へ
3 タンパク質の電気化学：間接法と直接法
4 機能電極を用いた金属タンパク質の直接電気化学
4.1 金属タンパク質シトクロムcの電極反応のための機能電極
4.2 機能電極表面の解明の進展
4.3 チオール系分子を用いた表面改質法の発展
5 生物電気化学の発展
5.1 フェレドキシンのための機能電極の開発と生体分子の機能解明
5.2 ミオグロビンの生物電気化学
6 酵素類の電気化学
7 タンパク質の電気化学反応の応用展開：応用生物電気化学領域の拡がり
7.1 バイオセンサ
7.2 生物燃料電池の開発
8 むすびに
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シングルセルグライコミクス時代の到来－創薬や再生医療に貢献する新しい1細胞糖鎖解析技術－
The Coming of the Single Cell Glycomics Era－New Single Cell Glycomics Technology that Contributes to Drug Discovery and Regenerative Medicine－
糖鎖は，哺乳類からバクテリア，さらにはウイルスに至るまで，すべての細胞の最表層を覆っている。糖鎖は細胞間相互作用を媒介することで生命に必須の機能を媒介している。また細胞型（cell type）や状態（cell state）で変化することから，細胞を非破壊的に同定・選別するための「細胞表面マーカー」として有用であり，創薬標的，診断薬，幹細胞マーカーとして利用されている。しかし糖鎖は分岐構造をもち，核酸のようにポリメラーゼ連鎖反応で容易には増幅できない。そのため，これまで個々の細胞に発現する微量な糖鎖を解析する手法は存在しなかった。最近我々は，複数のDNAバーコード標識レクチン（DNA－barcoded lectins）と次世代シーケンサー（NGS）を用いることで，世界で初めて1細胞ごとの糖鎖と遺伝子を同時解析する技術（scGR－seq）の開発に成功した。scGR－seqを用いることで，組織などの不均一な細胞集団を構成する個々の細胞の糖鎖と遺伝子を一斉解析できる。そのためscGR－seqは，糖鎖の新たな機能解明と創薬応用を加速する新技術として期待される。本総説ではscGR－seqについてご紹介し，シングルセルグライコミクスの今後展望について議論したい。
【目次】
1 はじめに
2 糖鎖プロファイリング
3 シーケンシングによる糖鎖プロファイリング
4 バルクGlycan－seq
5 scGlycan－seq
6 scGR－seq
7 scGR－seqの利点と欠点
8 scGR－seqの創薬・再生医療への応用
9 シングルセルグライコミクスの発展に向けて
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BIO PRODUCTS
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フィターゼ(Phytase)
カルボキシメチルエチルセルロース(Carboxymethyl ethyl cellulose)
β-カロテン(β- Carotene)
タンナーゼ(Tannase)
p-ヒドロキシフェニル酢酸(p-Hydroxyphenyl acetic acid)
ピルビン酸メチル(Methyl pyruvate)
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月刊バイオインダストリー 2022年9月号
￥4,950
＜著者一覧＞
松村吉信 関西大学
滝 龍雄 自治医科大学 ;（ 一社）日本微生物・感染免疫研究所
兼松秀行 鈴鹿工業高等専門学校
古畑勝則 麻布大学
矢野剛久 花王㈱
落合智子 日本大学
落合邦康 日本大学
岡庭良安 バイオガス事業推進協議会 ;（一社）地域環境資源センター
加納健司 京都大学
板生 清 (特非)ウェアラブル環境情報ネット推進機構(WIN)；東京大学；お茶の水女子大学
里村武範 福井大学
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【特集】バイオフィルムを知る～その特徴・問題点とその対策～
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特集にあたって
Introduction
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医学的に問題となるバイオフィルム形成微生物
Diseases Derived from Biofilm-producing Microorganism
バイオフィルムを形成する微生物の中には，医療分野でもしばしば重要な疾患の原因となるものがある。バイオフィルムを形成する微生物やその形成過程等についての解説は別の著者に委ね，ここでは医学分野でのバイオフィルムに関するトピックスと，特にバイオフィルムを形成する微生物が原因となる様々な疾患，バイオフィルム形成性の微生物について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 バイオフィルムに関連した現象
2.1 クラムセンシングQuorum sensing
2.2 生きてはいるが培養できないViable but nonculturable：VBNC細菌
2.3 微生物にとってバイオフィルムの状態は子孫の維持（生き残り戦略）に有益か？
3 微生物のバイオフィルム形成が関係すると考えられる疾患
3.1 聴覚系
3.2 心血管系
3.3 消化器系
3.4 創傷感染
3.5 生殖器系
3.6 呼吸器系
3.7 泌尿器系
3.8 口腔内
4 ヒトでバイオフィルムを形成する主要な微生物
4.1 細胞
4.2 真菌
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バイオフィルムの特徴と検出方法
Characteristics of Biofilms and Evaluation Methods
バイオフィルムは細菌が相界面に作り出す生物由来の重合物質の薄膜状物質である。材料表面におけるバイオフィルムは，材料に様々な影響を与え，腐食劣化，スケール生成，製品の機能低下，ぬめりの発生により衛生低下，薬剤耐性による院内感染，慢性病の誘発など，様々な問題を引き起こすため，これに対する対策，またそれに先だっての正確な評価が必要とされている。本稿においては，材料科学・工学の立場から見たバイオフィルムの特徴を述べ，その検出，評価の方法について概説した。
【目次】
1 はじめに
2 材料科学的な観点からのバイオフィルムの特徴
3 バイオフィルムの検出方法
3.1 機器分析を用いたバイオフィルムの検出法
3.2 生物学的な観点からのバイオフィルムの検出法
3.3 規格化への動きとその意義
4 将来展望
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水環境で形成されるバイオフィルムとその対策
Biofilms Formed in the Aquatic Environment and Their Countermeasures
バイオフィルムの発生は特殊な現象のように考えられるが，実はごく自然な現象であって，バイオフィルムは“微生物のすみか”ともいえる。身近な水環境において，分野，領域を問わず，バイオフィルムはどこにでも発生すると考えてほぼ間違いない。ここでは，一般的なバイオフィルムについて概説し，その対応についても言及した。
【目次】
1 バイオフィルムの発生事例
2 バイオフィルムの正体
3 バイオフィルムの形成過程
4 支持固体（担体）の材質とバイオフィルム形成
5 細菌の情報伝達機構（クオラムセンシング）
6 バイオフィルムの形成防止・除去
6.1 バイオフィルムを退治する
6.2 バイオフィルムの発生防止ポイント
6.3 バイオフィルム形成防止技術
6.4 バイオフィルムの除去技術
6.5 バイオフィルム対策の実際
6.6 Legionella pneumophila のバイオフィルムに対する電解次亜塩素酸水の有用性
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生活環境で形成されるバイオフィルムとその対策
Biofilms in Living Environments and Countermeasures
バイオフィルムは我々の生活環境の様々な場面で見られるが，その各場面によって含まれる菌種も構造も多様である。さらに，バイオフィルム制御を通じたニオイ除去から病原菌の除去まで，求められる効果も多様である。従って，各場面及びその場面で形成されるバイオフィルムの特徴に応じて最適な対策を検討する必要がある。既存の研究例をどのように活かし，どのように技術を構築すべきか概説した。
【目次】
1 生活環境で形成されるバイオフィルム
2 生活環境におけるバイオフィルムの特徴
3 生活環境におけるバイオフィルムの対策の特徴
4 バイオフィルムの対策技術構築の流れ
5 おわりに
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口腔内バイオフィルムの特徴と制御
Characteristics and Control of Oral Biofilm
【目次】
1 はじめに
2 口腔バイオフィルムの特徴
2.1 口腔マイクロバイオームの特性
2.2 健康における口腔マイクロバイオームの役割
2.3 口腔バイオフィルムの構造と形成
2.4 バイオフィルム形成時の細菌間相互作用
3 口腔バイオフィルムが原因となる疾患
3.1 う蝕
3.2 歯肉炎
3.3 歯周炎
4 口腔バイオフィルム制御へのアプローチ
4.1 ナノ粒子製剤
4.2 光線力学的療法
4.3 プロバイオティクス治療
4.4 クオラムクエンチング療法
4.5 その他のアプローチ
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BIO ENERGY
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バイオガス事業の概況と課題
【目次】
1 はじめに
2 バイオマス活用の現状
2.1 バイオマス活用推進基本法
2.2 エネルギーミックスの実現とバイオマス利用
2.3 再生可能エネルギー政策の現状
3 バイオガス利活用の現状
3.1 国内のバイオガス施設の発電規模と事例
3.2 ドイツにおけるバイオガス施設
4 バイオガス施設の活用事例
4.1 北海道鹿追町
4.2 福岡県大木町
5 バイオガス利用の普及促進と課題
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BIO REVIEW
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酵素機能電極反応の基礎概念と実際
【目次】
1 酸化還元酵素と酵素機能電極
2 MET型酵素機能電極反応におけるメディエータの選択
3 MET型酵素機能電極反応の定常触媒電流解析
4 DET型酵素機能電極反応の解析法
5 DET型酵素機能電極反応の実現
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ウェアラブルネットワークの近未来
【目次】
1 ウェアラブル機器の進展
2 ウェアラブルの分類
3 環境ウェアラブルの時代へ
4 環境ウェアラブルの近未来
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電極用触媒としての好熱菌酵素改変技術
【目次】
1 はじめに
2 遺伝子工学的手法による好熱性酵素の高効率電極用触媒への改変
3 電極表面への配向固定するための遺伝子工学的手法によるペプチドタグ付加酵素の構築
4 おわりに
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BIO BUSINESS
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脂肪酸工業
脂肪酸は脂質を構成するほか，生体内のエネルギー源にもなる。その工業面での用途はゴム工業，塩ビ安定剤，金属石けん，界面活性剤など多岐にわたっている。わが国の脂肪酸工業は2011 年に発生した東日本大震災やそれに続く原子力発電所の稼働停止，油糧種子生産国における異常気象の頻発，原油価格の高騰，欧州債務危機による世界経済への影響，長期にわたる円高などの要因により長く低迷していた。2013 年には立ち直りの兆しが見え，生産，販売実績ともに大幅な改善を示したが，それ以降は漸減傾向が続いている。
【目次】
1 需要概要
2 輸出入動向
3 原料動向
4 メーカー概要
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芳香・消臭・脱臭剤工業
2020 年度の芳香・消臭・脱臭剤市場は前年より大きく拡大し約640 億円規模となった。消費者の価値観やニーズの多様化に対応し，2020 年も各社から様々な新商品が上市され，市場は活況を呈した。特定の悪臭の消臭に特化した機能や，よりナチュラルな香りを追求した商品が多く見られた。また，スプレー，ジェル，液体，スティックなど様々な形態の商品が発売され，消費者の選択肢が広がった。とりわけ女性をメインターゲットにした，インテリア性が高く，高単価な室内用スティックタイプの芳香・消臭剤が好調を博した。また，ウイルスや雑菌から守る効果や，雑菌やカビの繁殖を抑える効果など，除菌機能や介護用途を想定した商品の需要が高まっている。今後もさらなる付加価値商品の開発・投入が進むとみられる。
【目次】
1 概要
2 種類・素材など
3 市場動向
4 主な企業動向
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BIO PRODUCTS
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エチルセルロース(Ethyl cellulose)
フルフラール(Furufral)
エリスリトール(Erythritol)
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月刊バイオインダストリー 2022年8月号
￥4,950
＜著者一覧＞
丸谷飛之 (一社)日本微藻類技術協会
青木慎一 (一社)日本微藻類技術協会
野村純平 (一社)日本微藻類技術協会
柚木俊二 北海道大学
近藤英司 北海道大学病院
安田和則 八木整形外科病院;北海道大学
藤原立樹 東京医科歯科大学
西内宏太 東京理科大学
倉持幸司 東京理科大学
大橋啓史 国立感染症研究所
山崎雅子 国立感染症研究所;東京理科大学
西岡華実 国立感染症研究所;東京理科大学
渡士幸一 国立感染症研究所;東京理科大学
紙透伸治 麻布大学
舘 祥光 大阪公立大学
田中伸哉 北海道大学;化学反応創成研究拠点
王 磊 北海道大学;化学反応創成研究拠点
津田真寿美 北海道大学;化学反応創成研究拠点
龔 剣萍 北海道大学;化学反応創成研究拠点
鈴鹿 淳 北海道大学
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BIO ENERGY
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IMAT基盤技術研究所の紹介：微細藻類を原料としたSAF生産の産業化に向けた取り組み
Introduction of Research Activities at IMAT Fundamental Research Center：toward Industrialization of Sustainable Aviation Fuel Originated from Microalgae
近年，微細藻類を原料としたSAF（Sustainable Aviation Fuel）の生産に対する関心が急速に高まっている。一方で，微細藻類由来SAFの産業利用における課題はいまだに多く，早急な解決が望まれている。本稿では，微細藻類の早期商業化への課題解決を目指した我々の取り組みについて述べる。
【目次】
1 はじめに
2 IMAT基盤技術研究所の設立目的
3 MAT基盤技術研究所の設備概要
4 標準手法及び評価基準の構築への取り組み
4.1 標準手法及び評価基準
4.2 培養・分析の標準化
5 おわりに
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BIO REVIEW
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人工腱開発のためのコラーゲンフィブリル整列技術
Methods of Producing Aligned Collagen Fibrils for the Development of Artificial Tendons
腱や靭帯は，コラーゲン分子が「fibril－fiber－fascicle－bundle」へと整列・階層化された高次3次元構造を有し，その強靭性を発揮している。本稿は，この組織を代替できるコラーゲン人工腱の開発を目指した多くのfibril整列技術のうち，産業応用が最も期待される機械的方法を紹介し，それらの作製機序，限界，および今後の展望について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 コラーゲン人工腱の要件
3 機械的方法による一軸整列コラーゲンfibrilの作製
3.1 fibril形成の前に力を作用させる方法
3.2 fibril形成の途上に力を作用させる方法
3.3 fibril形成の後に力を作用させる方法
4 おわりに
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インドシアニングリーン蛍光造影を用いたECMO回路内のリアルタイム血栓検出法とその応用
Real-time Thrombus Detection in ECMO Circuits Using Indocyanine Green Fluorescence Imaging
Extracorporeal membrane oxygenation（ECMO）は強力な生命維持装置であるが，問題点として回路内の血栓が挙げられ，血栓検出法の進歩が望まれる。我々はIndocyanine green（ICG）蛍光造影を用いてECMO回路内の血栓を詳細に観察・解析する技術を開発した。ECMO回路内の血栓を肉眼で観察する場合，血液と血栓が同じ赤色調であるため詳細に評価することは難易度が高い。本技術では，「血液は白，血栓は黒」と表現されるため，血栓の見逃しが起きにくい。またコンピューターでの血栓自動検出や，遠隔モニタリングへの応用が可能である。
【目次】
1 はじめに
2 ICG蛍光造影とICG蛍光観察カメラシステム
3 人工肺と血液ポンプ
4 動物実験プロトコル
5 実験結果
6 考察
7 おわりに（今後の展望）
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C型肝炎ウイルスや新型コロナウイルスの増殖を制御する化合物の創製
Development of Antiviral Compounds Against HCV and SARS-CoV-2
天然物ネオエキヌリンB（Neo B）や誘導体の合成と抗ウイルス活性を解説する。Neo BはC型肝炎ウイルス，ポリオウイルス，新型コロナウイルスといった一本鎖（＋）鎖RNAウイルスに対して抗ウイルス活性を示す。本化合物の標的はウイルスではなく宿主細胞であるため，様々なウイルスに対して有効な薬剤候補として期待できる。
【目次】
1 はじめに
2 ネオエキヌリンBと誘導体の化学合成
3 ネオエキヌリンBと誘導体の抗ウイルス活性
4 結論と今後の展望
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SDGs×天然資源アミノ酸を活用した発光材料開発
Sustainable Development Goals×Developments on Photoluminescent Materials Capitalized on an Amino Acids as Natural Resources
我々は有機合成化学・構造有機化学を基盤として， 新規なπ 共役系分子PHCs（polycyclic heteroaromatic compounds）の創出を目指して研究開発に取り組んでいる。加えて，SDGs（sustainable development goals）を取り入れることによる相乗効果または加速効果を期待して，天然資源アミノ酸を原料に用いた有機発光材料，有機電子材料等の合成法開発を行っている。1 種類のアミノ酸，ヒスチジン（His）2 分子を二量化した構造を持つHis－His および His＝His を合成した。さらにヒスチジンとグリシン（Gly）の2 種類のアミノ酸のカップリング反応により同様な骨格をもつ His－Gly および His＝Gly を合成した。これらの有機材料の発光を調査し，有機電子材料から化学センサーまで広範囲に応用可能かつ高度な機能を持つ新規材料の開発を目指す。図1 の「SDGs×PHCs」の記号は“×”は “multiply”「倍加する」または “accelerate”「加速する」の意である。
【目次】
1 はじめに
2 SDGsとPAHs
3 アミノ酸の特徴と利用方法
4 π共役系有機分子の構築に適したアミノ酸分子の構造と種類
5 ジケトピペラジン骨格と類縁体の性質
6 合成戦略
7 アミノ酸から合成した有機発光材料の物性測定
8 まとめ
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ハイドロゲルによる迅速がん幹細胞リプログラミングHARP現象
Rapid Induction of Reprogramming Towards Cancer Stem Cells by Hydrogel as HARP Phenomenon
日本のがんの年間死亡者数は約38万人で死因の第1位である。がんの治療法は年々進歩しているものの，治療抵抗性のクローンが再発し予後不良となる。がんの再発の主な原因として治療抵抗性のがん幹細胞が存在することが問題となっているが，その検出は困難で，臨床で用いられる検出法は確立されていない。最近筆者らは，ハイドロゲルゲルの上にがん細胞をまくと，24時間以内に急速にがん細胞のスフェロイドが形成され，SOX2などの幹細胞マーカーの発現が増加し，がん幹細胞が創り出されることを発見した。これはゲルによりがん細胞にリプログラミング（初期化）が誘導されること意味しており，ハイドロゲル活性化リプログラミング（hydrogel activated reprogramming, HARP）現象と名付けた。今後このHARP現象を基盤とする新しいがん幹細胞マーカーの発見，がん幹細胞治療薬開発への応用が期待されるが，本稿ではこのHARP現象について，発見の経緯，現在解明されているしくみ，将来展望について概説したい。
【目次】
1 はじめに
2 HARP現象（HARP；hydrogel activated reprogramming phenomenon）とは
3 HARP現象と従来法のがん幹細胞の遺伝子発現プロファイルの比較
4 HARP現象によるがん細胞リプログラミングのメカニズム
5 HARP現象の臨床への応用
6 おわりに
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BIO BUSINESS
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化粧品工業
2020 年の化粧品の出荷実績は出荷個数27 億2043 万個（前年比85.6％），出荷金額1兆4,784 億円（前年比83.9％）となり，市場が縮小している。2021 年も同様に25 億2,403 万個，1 兆3,472 億円の前年割れとなった。新型コロナウイルス感染症の世界的な大流行により，外国人旅行者によるインバウンド需要が消失，外出自粛や店舗休業などによりメイクアップを中心とした化粧品の国内需要は大幅に減少した。海外に目を向けると，ヨーロッパでは化粧品に対する環境規制が厳格化，持続可能な開発目標（SDGs）に対する消費者意識の高まりを踏まえた対応が日本メーカーに求められている。また東アジア市場では韓国・中国の化粧品メーカーが台頭し，国際競争が激化している。国内市場の低迷打破と海外市場でのビジネス戦略，日本の化粧品メーカーの課題は多い。
【目次】
1 需給動向
2 輸出入動向
3 化粧品受託製造市場の動向
4 日本メーカーの技術開発
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抗菌・防カビ剤工業
抗菌・防カビ剤や防腐剤，防虫剤，忌避剤，木材防カビ剤はバイオサイドと呼ばれ，身近な日常品から医療・衛生用品，工業製品まで幅広い分野で使用されている。1990 年代半ばに抗菌ブームが巻き起こった我が国では，抗菌加工製品の市場規模は1 兆円を超えている。特に新型コロナウイルス蔓延以降は，抗ウイルス作用に注目が集まり，非常に速いスピードでの市場が成長している。
【目次】
1 概要
2 抗菌剤の種類
3 用途
4 メーカー動向
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BIO PRODUCTS
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グルコアミラーゼ(Glucoamylase)
トラガントガム(Tragacanth gum)
イタコン酸(Itaconic acid)
ケイ皮アルデビド(Cinnamic aldehyde)
RNA(リボ核酸)（Ribonucleic acid）
トランスグルタミナーゼ(Transglutaminase)
l－メントール(l-Menthol)
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月刊バイオインダストリー 2022年7月号
￥4,950
＜著者一覧＞
伊藤恵治 (一財)日本環境衛生センター
高守幸男 山梨大学
冨士大輔 山梨大学
安東丈洋 山梨大学
横山 匠 山梨大学
佐藤 将 山梨大学
ベディサンタナ 山梨大学
山本美月 山梨大学
川上隆史 山梨大学
甲野裕之 苫小牧工業高等専門学校
村岡貴博 東京農工大学；神奈川県立産業技術総合研究所
篠原祐治 北海道大学
坪内直人 北海道大学
永石博志 (国研)産業技術総合研究所
横田(恒次)恭子 東京工科大学
三上(坂口)あかね 東京工科大学
石田祐也 (地独)東京都立産業技術研究センター
設楽恭弘 板橋理化工業㈱
三木大輔 千葉工業大学
近藤次郎 上智大学
板垣賢広 大阪公立大学
西井成樹 大阪公立大学
山本陽二郎 大阪公立大学
定永靖宗 大阪公立大学
椎木 弘 大阪公立大学
海部友則 東北医科薬科大学
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BIO ENERGY
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廃棄物（ごみ）発電・熱利用の動向
2050年カーボンニュートラルに向け，2030年の温室効果ガス46％削減のための施策及びその電源構成が，地球温暖化対策計画（2021年）及び第6次エネルギー基本計画（2021年）に示されたところである。廃棄物発電は再生可能エネルギーのバイオマス発電に位置づけられ，今後も更なる発電量の増加が見込まれている。以下，一般廃棄物のごみ焼却施設における発電・熱利用を中心に述べるので，ごみ発電・熱利用と表記する。
我が国のごみ発電第 1号は1965年稼働の大阪市旧西淀工場とされているが，高度経済成長に伴うごみ量増加への対応（適正処理）に追われる時代であり，発電電力は自家消費電力を賄う目的で使用されていた。2000年の循環型社会形成推進基本法の施行により，3Rに次ぐ施策として熱回収が法的に位置づけられ，2005年の循環型社会形成推進交付金の設立により，ごみ発電は高効率のエネルギー回収と利活用が求められるようになった。さらに 2002年の再生可能エネルギー利用割合基準制度（RPS制度）を経て2012年の再生可能エネルギー固定価格買取制度（FIT制度）が実施され，自治体のごみ発電による電
力外部供給（売電）への意識が一気に変わった。2019年度において，我が国のごみ焼却施設 1,067施設の内発電施設は384施設と全体の3割強に過ぎないのが現状であるが，総発電能力 2,078 MW，総発電量は9,981 GWh/年となっており，この10年間で総発電量は 45％増加している。
発電した電力・熱の利用に関しては，2016年の廃棄物処理法基本方針の変更において廃棄物エネルギーの地域利活用が示され，2018年の廃棄物処理施設整備計画では，廃棄物処理施設について，廃棄物エネルギー利用による新たな価値を創出する地域エネルギーセンターとしての方向性が示された。併せて，電力・熱利用のための設備補助及び調査補助も開始され，ごみ発電・熱利用が一層推進されているところである。
【目次】
1 ごみ発電・熱利用の仕組み
2 ごみ発電・熱利用の方策
3 廃棄物系バイオマスのバイオガス化・ガス利用
4 2050年に向けたごみ発電・熱利用の課題
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BIO REVIEW
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ペプチド医薬品開発のための新規ペプチド環状化法の開発と非天然型環状ペプチドSELEXへの応用
Novel Peptide Cyclization Methods for Peptide Drug Discovery Ant Application to Unnatural Cyclic Peptide SELEX
本論文では，ペプチド医薬品開発に向け，PURE systemとmRNA display，遺伝暗号拡張技術を用いたSELEX法による新規ペプチド化合物の探索の具体例と，我々の研究室で開発した芳香族求核置換反応による新規のペプチド環状化法の最新の報告について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 自己免疫疾患治療薬の開発を目指した新規TNFα結合環状Nアルキルペプチド化合物の探索
3 新型コロナウイルス重症肺炎治療薬の開発を目指した新規IL－6R結合環状ペプチド化合物の探索
4 高LDLコレステロール血症治療薬の開発を目指した新規ペプチド環状化法によるPCSK9結合環状ペプチド化合物の探索
5 アレルギー性疾患治療薬の開発を目指した新規ペプチド環状化法によるIL－5結合環状ペプチド化合物の探索
6 今後の展開
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微生物セルロースナノファイバーの表面改質と繊維強化樹脂への応用
Surface Modification of Bacterial Cellulose Nanofibers and Application to Fiber?reinforced Composite Resins
酢酸菌を通気撹拌培養して得られるナノフィブリル化バクテリアセルロース（NFBC）は，その極めて長い繊維長の特長を持つことから，繊維強化樹脂フィラーとしての応用が期待されている。本稿ではシランカップリング剤を用いたNFBC表面の改質方法とその解析方法，そして樹脂との複合化とその強度向上について論述する。
【目次】
1 はじめに
2 ナノフィブリル化微生物セルロース（NFBC）
3 セルロース繊維表面改質とシランカップリング反応
4 表面改質NFBCの構造および形態的特徴
5 NFBCの樹脂コンポジットへの応用
6 シランカップリング剤の選択と樹脂との相互作用
7 おわりに
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亜急性期脳梗塞治療効果を有するジグソー型超分子ペプチドゲル
Supramolecular Peptide Gel with Therapeutic Effect on Mouse Subacute Cerebral Stroke Model
脳梗塞患者数が増加の一途をたどるなか，発症一週間後の亜急性期脳梗塞に対して有効な治療法の開発が望まれている。最近我々は，血管内皮増殖因子（VEGF）を体内局所で徐放する新規超分子ペプチドゲルJigSAPの開発に成功し，発症一週間経過後の亜急性期脳梗塞モデルマウスに対する，VEGFを含有したJigSAPの単回投与によって，歩行機能改善効果を確認した。亜急性期脳梗塞に対する細胞フリー再生医療を実現する第一歩となる。
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魚介類の鮮度評価システム『MIRASAL』の開発
Development of System “MIRASAL” for Evaluating the Freshness of Fish and Shellfish
貯蔵温度の変化を伴う魚介類の鮮度のリアルタイム評価および将来予測は非常に難しく，長年の課題であった。本稿では先ず，従来の鮮度評価方法，特に水産分野で科学的指標として知名度の高いK値評価法について主に解説する。次に，筆者らが現在開発中の「ATP分解生成物の反応を一次逐次不可逆反応と仮定し濃度を求め，それを基にK値を予測する」方法について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ATP分解生成物の濃度とK値の予測方法
3 鮮度評価・鮮度予測装置『MIRASAL』の開発
4 おわりに
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上気道感染症における唾液検体の有用性
Usefulness of Saliva for Upper Respiratory Tract Infections
近年の新型コロナウイルス（SARS－CoV－2）流行において唾液検体の有用性が注目され，インフルエンザにおいても唾液による感染状況の把握が可能であることが明らかとなった。上気道粘膜から侵入するこれらウイルスに対する粘膜防御機構の理解のためにも，唾液を検体とする診断技術開発への期待は高まっている。
【目次】
1 はじめに
2 上気道の解剖学的構造と粘膜免疫機構
3 粘膜中のIgA抗体測定の意義
4 粘膜IgA記憶B細胞の役割
5 今後の展望：唾液中抗体測定の応用性
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金属腐食過程とその可視化装置
Metal Corrosion Process and Its visualization System
金属材料の腐食は人命にかかわる事故につながることもあり，対策には甚大なコストがかかり社会的な注目度が高い。産業的に実施される耐食性評価法には塩水噴霧試験があるが，評価が定性的であるなど課題が多くある。本稿では，腐食過程を可視化し画像解析により定量的に評価する装置とその実施例について紹介する。
【目次】
1 腐食現象と事故事例
2 腐食コストと防食技術
3 産業における耐食性評価
4 腐食過程の可視化装置
5 腐食試験の実施例
6 今後の展望
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構造生物模倣科学によるDNAものづくり
DNA Manufacturing Based on Structural Biomimetics
X線結晶解析やNMR解析，クライオ電子顕微鏡単粒子解析などの技術革新によって構造生物学が成熟した今日，生体高分子の立体構造情報を積極的に活用するフェーズに突入している。本稿では，機能性RNA分子の立体構造モチーフから学ぶ「生物模倣」のコンセプトを取り入れたDNAものづくりについて，その実例と可能性を紹介する。
【目次】
1 構造生物学のパラダイムシフト
2 構造生物模倣科学（Structural Biomimetics）の考え方
3 DNAものづくり
4 塩基配列特異的RNA検出プローブ
5 構造生物模倣科学の展望
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高感度光アンテナによる微生物検査法の開発
Bacterial Detection Using Metal Nanoparticles
理論分解能（200 nm）以下のサイズをもつ金属ナノ粒子の光学顕微鏡による直接観察は困難であるが，その散乱光は暗視野顕微鏡により容易に観察できる。このことを利用して，抗体を導入した金属ナノ粒子を微生物表面に結合して光アンテナを形成し，新しい微生物の検出法を開発した。
【目次】
1 はじめに
2 金ナノ粒子の光学特性
3 金ナノ構造体を用いた細菌の高感度検出
4 おわりに
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糖鎖修飾酵素を用いた樹状細胞免疫受容体（DCIR）関連疾患の治療
Therapy Strategies of DCIR-related Disorders with a Glycan-modification Enzyme
樹状細胞免疫受容体（DCIR）は抑制性C型レクチン受容体のひとつであり，免疫系システムや骨代謝を制御する受容体である。本稿では，DCIRによる免疫システムの制御機構とDCIRが関与する疾患を解説する。また，DCIRの機能的リガンドの同定から得られた知見を基に，DCIRとリガンドの相互作用による制御と，DCIRを標的とした治療法の可能性について議論する。
【目次】
1 はじめに
2 樹状細胞免疫受容体（DCIR）の機能とDCIR関連疾患
3 機能的リガンドの同定と糖鎖修飾酵素を用いたDCIRの制御
4 糖鎖修飾酵素を用いた新たな治療法の可能性
5 今後の展望
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BIO BUSINESS
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飼料・飼料添加物工業
飼料の需要量は，飼養頭数に大きく左右される。畜産は飼養者の高齢化などによる廃業が進み，一戸あたりの飼養頭数は増加傾向にあるが，全体としては徐々に減少が続いている。配合飼料は，主原料であるトウモロコシが2019 年の米国における降雨による種まき遅延による収穫減で，2020 年は，主に米国，ブラジルの2 国からの輸入となっている。また，飼養頭数の増加による労働力不足と利便性により，円安などによる高騰にもかかわらず，輸入飼料原料に頼る傾向にある。畜産などの成長促進に不可欠な添加物の重要性は高まり，とくに飼料用アミノ酸は，動物の排泄物による汚染解決に貢献する添加物として市場が拡大している。また，安全な国産飼料供給のためエコフィード（食品循環資源利用飼料）認証制度により飼料自給率の上昇を期待している。
【目次】
1 概要
2 需給動向
3 飼料原料の動向
4 飼料添加物の動向
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BIO PRODUCTS
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ラウリン酸(Lauric acid)
γ-アミノ酪酸(γ-Aminobutyric acid)
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月刊バイオインダストリー 2022年6月号
￥4,950
＜著者一覧＞
植田充美 京都大学
髙橋美帆 同志社大学
田中一晶 京都工芸繊維大学
古旗祐一 （国研）産業技術総合研究所
加藤義雄 （国研）産業技術総合研究所
草田裕之 （国研）産業技術総合研究所
玉木秀幸 （国研）産業技術総合研究所
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BIO ENERGY
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バイオエネルギー研究の進展状況
Current Studies on Bioenergy
バイオエネルギー研究は，デンプンやバイオマス由来のバイオエタノールが中心であるが，技術と実装にギャップがある。今後，ブルーリソースの活用が必要になる。一方，バイオディーゼル燃料の活用は進んでいる。地球温暖化防止・カーボンニュートラルにより，空中CO2固定は最重要課題であり，水素やアンモニアのカーボンフリー燃料への指向も大きな動きである。
【目次】
1 現況認識
2 食糧とエネルギーの非競合共役増産
3 前処理法の開発?バイオマスの完全糖化システムの合成生物学的創製
4 低炭素社会の新しいプラットフォーム：シュガープラットフォームとフェノールプラットフォームの形成
5 脱炭素エネルギーへの転換
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BIO REVIEW
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志賀毒素による細胞内小胞輸送制御がアミロイドβ産生を抑制する
Shiga Toxin Suppresses the Production of Amyloid β by Altering the Intracellular Transport of Amyloid Precursor Protein
アルツハイマー病の発症に関与すると言われるアミロイドβ（Aβ）は，その前駆体タンパク質APPが細胞内小胞輸送される過程でタンパク質分解酵素により切断され産生される。筆者らは，志賀毒素が小胞輸送されるに伴い，APPのリソソームへの輸送が亢進し，その結果Aβ産生が減少することを見出した。本稿では本知見について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 APPの細胞内輸送
3 Stxと細胞内輸送
4 StxとAPPの細胞内局在性
5 mStx2によるAβ産生の変化
6 おわりに
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ビデオ通話相手の身体を実体化するロボティックテレプレゼンスの開発
Development of Robotic Telepresence Systems That Physically Embodies the Video Call Partner’s Body Part
近年，ビデオ通話等のテレプレゼンスの需要が高まっている。しかしながら，ビデオ通話で創出できる空間共有感（相手と同じ空間で対面している感覚）は十分ではなく，様々な社会問題が生じている。本稿ではそれらの問題が生じる原因について考察すると共に，ロボットで相手の身体を実体化することでビデオ通話における空間共有感を高めるロボティックテレプレゼンスについて紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 指示ジェスチャの実体化
3 身体接触の再現
3.1 人の手の触感を再現するロボットハンドの開発
3.2 ビデオ通話＋身体接触のインタフェースデザイン
4 まとめ
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植物細胞に対するタンパク質導入
Protein Delivery into Plant Cells
近年ゲノム編集を初めとする多様なバイオテクノロジーの発展に伴い，機能性タンパク質を細胞内に導入することの重要性が高まっている。本稿ではまず，導入標的としての植物細胞の特徴と従来の導入技術について概説する。続いて特にタンパク質の直接導入に焦点を当て，実例を交えながら従来技術と比較，解説する。
【目次】
1 はじめに
2 導入標的としての植物細胞
3 導入分子の形態
4 植物におけるDNA導入
5 植物におけるタンパク質導入
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耐熱性プロバイオティクス乳酸菌由来の新規な耐熱性胆汁酸塩加水分解酵素の発見
Isolation of a Highly Thermostable Bile Salt Hydrolase from a Thermotolerant Probiotic Lactic Acid Bacterium
胆汁酸塩加水分解酵素は，乳酸菌の腸内定着性の向上やヒトのコレステロール低減などに関わる重要なプロバイオティクス酵素である。近年，筆者らは耐熱性乳酸菌から単離した新規な胆汁酸塩加水分解酵素が極めて高い耐熱性と安定性を有することを発見した。本稿では，特に産業利用の観点から筆者らの研究の意義やインパクトについて概説する。
【目次】
1 はじめに -プロバイオティクス乳酸菌と胆汁酸耐性-
2 胆汁酸耐性を有する新種Lactobacillus属乳酸菌の発見
3 胆汁酸塩加水分解酵素遺伝子の機能解析
4 LapBSHが高い耐熱性を有することを発見
5 L. paragasseriにも高い耐熱性があることを発見
6 BSHの新機能を発見
7 まとめと今後の展望
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BIO BUSINESS
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再生医療
経済産業省の算出によると，再生医療の周辺産業まで含めた市場規模は，2012年の260億円から急速に拡大し，2030年には1.6兆円に達すると予測されている。2014年には再生医療推進に向け新たな法律も施行され，早期承認への道筋がつけられたほか，これまでは医療機関に限られていた細胞培養加工等の外部委託が可能となり，周辺産業も含めた市場の活性化が期待されている。
【目次】
1 概要
2 関連制度と体制
3 研究開発動向
4 メーカー動向
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健康食品・機能性食品工業
2021年の特定保健用食品（トクホ）市場規模は5,800億円（前年比104％）と推定され，市場は縮小に転じた。新型コロナウイルスへの抵抗力向上目的で乳酸菌関連が，また外出自粛により生活習慣病関連商品の需要が高まったが，全体としては新製品開発の停滞，機能性表示食品への移行等がマイナスに影響した。一方，機能性表示食品の市場規模は3,300 億円（前年度比120％）と推定され，前年に引き続き市場は大きく拡大した。コロナ禍の影響により，生活習慣病対策関連や抗ストレス・睡眠改善関連商品が市場をけん引した。2020年度は全体的な届出件数の増加に加え，「健康な人の免疫機能の維持」ほかいくつかの新規機能性の届出が認可され，トクホに代わり機能性表示食品を活用する動きはさらに加速している。
【目次】
1 健康食品と機能性食品
2 トクホ市場動向
3 機能性表示食品市場動向
4 健康食品の機能別市場動向
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食品添加物工業
高齢化や人口減少が進むわが国において，食品添加物市場は成熟化が進んでおり，近年横ばいに推移している。消費者の健康・安全への関心の高まりから一部の食品添加物に対しては忌避傾向がみられる一方，健康志向の高まり，高齢者や共働きの増加，日本食ブーム，インバウンド需要，アルコール離れ，災害用備蓄などの時勢の変化に対応した商品群は市場を拡大しており，これらに関連する食品添加物の需要は堅調に推移している。食品添加物公定書第9 版が2017 年11 月30 日に告示された。2007 年の第8 版発行から約10年ぶりの改定となり，この間に指定された89品目が新たに収載された。2021年6月，指定添加物472品目，既存添加物357品目，天然香料609品目が指定されている。
【目次】
1 概要
2 需給動向
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香料工業
2020年の国内生産量は前年比96.4 ％の6万4,583トンと減少した。生産金額は前年比104.0％の1,856 億7,000万円となり，前年実績を上回った。香料には大きく分けて食品香料（フレーバー）と香粧品香料（フレグランス）があり，海外では同程度の市場を持っているが，国内ではおよそ7：1 で食品香料市場の方が大きい。2019 年の世界の香料売上高は，約265 億ドルと推定される。これはドルベースであり，現地通貨ベースでも増加している。特に中国，東南アジア市場の成長が大きい。香料は極めて嗜好性，快楽性の強い製品であるため，地域の気候，文化による差が大きく，それに対応した開発能力が求められている。
【目次】
1 需給動向
2 輸出入動向
3 安全問題への対応
4 メーカー動向
5 製品開発動向
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産業用酵素工業
産業用酵素は食品，洗剤，医薬，試薬など広範な分野で利用されている。その市場規模を正確に把握することは非常に難しいとされているが，2020年の世界市場は推計で6,900億円と推計される。さらに2025年には9,500億円へと，年6.5％の成長が予測されている。このような市場環境の中，わが国でも遺伝子組換え技術によるGMO 酵素が，環境問題やバイオエタノール需要の増加などの流れを受けて拡大を続けている。産業用酵素の利用分野では，エコロジー，エネルギー，ファインケミカル，食品・飲料分野などでの伸びが今後も期待され，洗剤用酵素も液体洗剤へのニーズの高まりから引き続き需要が増大するものと思われる。
【目次】
1 酵素の市場概況
2 産業用酵素の市場
3 メーカー動向
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BIO PRODUCTS
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アスパルテーム(Aspartame)
リゾチーム(Lysozyme)
D-アミノ酸(D-amino acid)
L-リジン塩酸塩(L-Lysine monohydrochloride)
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月刊バイオインダストリー 2022年5月号
￥2,200
<span style="color: red; font-size: 1.5em"><b>月刊バイオインダストリー5月号についてのお知らせ</b></span> <div>月刊バイオインダストリー5月号 P.52の図5を重複して</div> <div>掲載する誤植がございましたが、現在は修正済みです。</div> <div> </div> <div>修正前のデータをダウンロードしている方はお手数ではございますが</div> <div>再度、修正後のデータをダウンロードしてください。</div>
＜著者一覧＞
木曽良明 長浜バイオ大学
向井秀仁 長浜バイオ大学大学院
野村 渉 広島大学
玉村啓和 東京医科歯科大学
後藤佑樹 東京大学
道上雅孝 大阪公立大学
藤井郁雄 大阪公立大学
西澤直城 日産化学㈱
吉矢 拓 ㈱ペプチド研究所
相馬洋平 和歌山県立医科大学
小早川拓也 東京医科歯科大学
辻 耕平 東京医科歯科大学
黒原 祟 国立医薬品食品衛生研究所
三澤隆史 国立医薬品食品衛生研究所
出水庸介 国立医薬品食品衛生研究所
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【特集】ペプチド医薬の最新動向 ～広い観点からのペプチド創薬科学～
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特集にあたって
Introduction
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一群の自然免疫イニシエーションファクター，マイトクリプタイド
-効率的中和抗体獲得法の開発と炎症性疾患治療を目指したアプローチ-
Mitocryptides as a Novel Family of Innitiation Factors for Innate Immne Responses
マイトクリプタイドは，我々が世界に先駆けて発見した，好中球に対して高い誘引・活性化能を示す一群の新規生理活性ペプチドである。マイトクリプタイドは，ミトコンドリアタンパク質からプロテアーゼにより切断されることにより産生されるが，最近，それらが虚血や怪我，火傷などにより誘導される，非感染性の組織・臓器傷害ばかりでなく，微生物やウイルス感染を含む，広範な自然免疫応答をイニシエートする因子群である可能性が明らかになりつつある。
本稿では，解明されつつあるそれらマイトクリプタイドの生理的・病態生理学的機能について，それらの解明に向けた研究の経緯，特にマイトクリプタイドの生体機能解析において重要なツールである中和抗体の効率的取得法の開発を含めた研究を概説するとともに，それらをターゲットとした様々な炎症性疾患に対する創造的治療法の開発ならびに治療薬の創製について議論する。
【目次】
1 はじめに
2 クリプタイドおよびマイトクリプタイドとは
3 マイトクリプタイドの網羅的同定
4 マイトクリプタイド：自然免疫応答イニシエーションファクターとしての可能性
5 マイトクリプタイド：特異的中和抗体を用いた生理的・病態的存在意義の解明
6 おわりに
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HIV-1 阻害剤・腫瘍認識プローブとしてのケモカイン受容体リガンド
Chemokine Receptor Ligands as HIV-1 Inhibitors and Tumor Detection Probe
ケモカイン受容体CXCR4 はHIV-1 感染，がん転移，関節リウマチなどに関与しており，多様な創薬標的として注目されている。著者らはこれまでにペプチド性，非ペプチド性のCXCR4 アンタゴニストを創製してきた。また，CXCR4 の細胞膜上での多量体状態の解析のために多価型リガンドプローブ，CXCR4 リガンドのスクリーニング手法の開発などにも取り組んできた。本稿では一連の研究成果を概説する。
【目次】
1 はじめに
2 天然由来ペプチドを基にしたペプチド性CXCR4リガンドの開発
3 ポリプロリンリンカーを利用した二価型リガンドの開発
4 三価型リガンドによるCXCR4多量体化状態の検討
5 二価型リガンドによる抗細胞遊走効果
6 NanoBRETを利用したホモジニアスアッセイによるCXCR4結合評価法
7 おわりに
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改変翻訳系と翻訳後骨格変換による擬天然ペプチドの合成
In vitro Synthesis of Pseudo-natural Peptides by the Combination of Engineered Translation and Posttranslational Modification Strategies
我々は，望みの生物活性を発揮する擬天然ペプチドを開発し，創薬戦略に応用展開することを念頭に，試験管内翻訳系の改変を精力的に行ってきた。近年では，様々な翻訳後骨格変換反応と組み合わせることで，本来は翻訳反応で合成し得ない多種多様な非タンパク質性骨格を構築できることも実証している。本稿では，これら擬天然ペプチドの試験管内生産技術について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 遺伝暗号リプログラミングによる非タンパク質性残基の直接導入
3 翻訳後化学修飾による骨格変換
4 翻訳後酵素修飾による骨格変換
5 おわりに
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ポスト抗体医薬：進化分子工学によるVEGF 標的
ヘリックス・ループ・ヘリックス（HLH）ペプチドの創出
Post-Antibody Drugs：Directed Evolution Generates VEGF-Targeting Helix-Loop-Helix Peptides
近年，ポスト抗体医薬として分子標的ペプチドが注目されている。筆者らは，新しい創薬モダリティーとしてde novo 設計したヘリックス・ループ・ヘリックス構造を有する分子標的ペプチド（約4 kDa）の開発を進めている。本稿では，血管内皮増殖因子A（VEGF）に対する分子標的ペプチドの創出およびその生物活性について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 抗体のダウンサイジング
3 立体構造規制HLHペプチドライブラリー
4 ファージ表層提示HLHペプチドライブラリーのスクリーニング
5 標的タンパク質：血管内皮増殖因子A（VEGF）
6 VEGF阻害HLHペプチドのスクリーニングと機能評価
7 VEGF非阻害HLHペプチドのスクリーニングと機能評価
8 終わりに
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新規収束型液相合成法SYNCSOLを用いたN－メチルアミノ酸含有環状ペプチドの合成
Synthesis of N-Methylamino Acid Containing Cyclic Peptide with SYNCSOL, a Novel Convergent Liquid Phase Synthesis platform.
ペプチド鎖を短いフラグメントに分割して合成し，結合することで全長ペプチドを構築する，収束型液相合成法は短～中鎖ペプチド製造に適した方法である。本稿では我々が開発した新規縮合法R－Couplingとシリル型保護基SIPSからなる新規ペプチド製造プラットホームSYNCSOLを用いた，N－メチルアミノ酸含有環状ペプチドの収束型液相合成法による製造例について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 新規アミノ酸縮合法R－Coupling
3 新規シリルエステル型カルボン酸保護基（SIPS）
4 SYNCSOLによる環状ペプチドの製造研究
5 まとめ
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ペプチド合成の現状と創薬への展望
Progress of Peptide Synthesis and its Application to Medicinal Research
ペプチド合成法の発展について紹介した後，化学合成の力を活かしたペプチド医薬品をいくつか紹介し，ペプチド性医薬品へのペプチド合成化学の貢献について概説する。
【目次】
1 ペプチドの合成
2 D体含有ペプチドの応用
3 ジスルフィド結合含有ペプチド
4 修飾ペプチド
5 展望
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アミロイドペプチドを光酸素化する化学触媒の開発と神経変性疾患治療への展開
Chemical Catalysts for Photooxygenation of Amyloid Peptides and Application for Treatment of Neurodegenerative Diseases
アゾベンゼンホウ素錯体（AZB）を母骨格とした化学触媒は，アミロイドに特有のクロスβシート構造に結合することによって活性化され，アミロイドを選択的に酸素化した。さらに，本触媒は，血液脳関門を通過できるため，末梢からの触媒投与と対外からの光照射という非侵襲的な処置によってマウス脳内のAβアミロイドを酸素化することができ，Aβの除去を促進することができた。
【目次】
1 はじめに
2 アミロイドを選択的に光酸素化する化学触媒
3 非侵襲的なマウス脳内での光酸素化反応
4 おわりに
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ペプチドミメティックを活用した中分子型創薬リードの創製
Development of Mid-size Drug Leads Using Peptidomimetics
高分子と低分子の中間に位置する中分子化合物が新しい創薬モダリティとして注目されている。この中分子に属するペプチドは魅力的な分子群である。我々はこのペプチドの欠点を補うべく，模倣体としてのペプチドミメティックの開発を行ってきた。そのひとつであるクロロアルケン型ペプチド結合等価体（CADI）の創出と応用について，最近新たに“収束的”にCADI 骨格を構築できる合成法も確立したので，併せて紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ペプチドミメティック
3 クロロアルケン型ジペプチドイソスター（CADI）
3.1 CADIのデザイン
3.2 クロロアルケンの骨格構築
3.3 CADIの立体選択的合成
3.4 CADIの生理活性ペプチドへの応用
4 まとめと展望
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二次構造制御を基軸としたペプチド創薬研究
Peptide Foldamers in Drug Discovery
中分子ペプチドは，低分子と高分子双方の利点を活かすことができる創薬モダリティである。我々は，ペプチド二次構造制御を基軸とした創薬研究を行なってきた。本稿では，非天然型アミノ酸の合成と含有ペプチドの二次構造解析，PPI 阻害ペプチドの開発，抗菌ペプチドおよび細胞膜透過ペプチドの開発について，紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ヘリカル構造を制御できる非天然型アミノ酸の開発と含有ペプチドの二次構造
3 ヘリカル構造制御に基づく抗菌ペプチドの開発
4 ヘリカルテンプレートを利用したDDSキャリアペプチドの開発
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月刊バイオインダストリー 2022年4月号
￥2,200
＜著者一覧＞
吉見孔孝 ㈱ジェイテクト
山本圭治郎 ㈱パワーアシスト研究所
山田泰之 法政大学; ㈱ソラリス
八木栄一 和歌山大学ベンチャー パワーアシストインターナショナル㈱
中里裕一 日本工学大学
清水洋和 日本工学大学
滝田謙介 日本工学大学
樋口 勝 日本工学大学
林 正弘 QVIジャパン㈱
高瀬 鍛 日本工学大学
宮嵜哲郎 東京大学
曽我部舞奈 東京大学
川嶋健嗣 東京大学
川瀬利弘 東京電機大学
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【特集】パワーアシストスーツ
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作業負荷軽減を目的としたアクティブ型電動パワーアシストスーツの開発
Development of The Active Type Electric Power Assist Suit for Work Load Reduction
現在，少子高齢化に伴う労働人口減少が社会的課題である。また，作業者が腰痛リスクを抱えたまま作業に従事している実態があり，長期的には作業効率低下への影響が示唆されている。
当社では，作業者の用途に合わせ，作業を制約せず腰への負荷を軽減したアクティブ型電動パワーアシストスーツを開発し，その負荷軽減効果と作業効率の向上性を確認した。
【目次】
1 はじめに
2 パワーアシストスーツの分類
3 荷役・掘削作業向けパワーアシストスーツ（J-PAS LUMBUS）
3.1 特長と利点
3.2 基本構成と構造
3.3 作動原理
3.4 安全設計
3.5 効果検証
4 介護・介助作業向けパワーアシストスーツ（J-PAS fleairy）
4.1 特長と利点
4.2 基本構成と構造
4.3 作動原理
4.4 安全設計
4.5 効果検証
5 おわりに
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ベローズを利用したアクチュエータによるパワーアシストスーツの開発
Development of Power Assist Suit Employing Bellows Actuators
介護者用ウェアラブルパワーアシストスーツの実現を目指し，新たに腰関節おび股関節の伸展力をアシストする為のベローズ式ロータリーアクチュエータ，及び，脚を伸展させ臀部を押し上げる為のベローズ内蔵式エアシリンダアクチュエータを開発し，これらを利用した新方式のパワーアシストスーツを開発したので紹介する。
【目次】
1 緒言
2 ベローズアクチュエータによるパワーアシストスーツ
3 着用者の骨盤とスーツの腰ベルトとの固定
4 腰，股関節用ベローズロータリーアクチュエータ
5 ベローズ内臓エアシリンダアクチュエータ
6 膝関節の補助力増強
7 動作実験
8 結言
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必要最小限のアシスト力を多くの人に提供する：上向き作業補助装置TasKi の開発
Development of Overhead Work Assist Device TasKi：The Assistive Device with Minimum Necessary Assistive Force
上向き作業時アシスト装置TasKi は，“必要最小限のアシスト力を多くの人（リーズナブル）に提供する。”をコンセプトに，バッテリやモータを用いず，ばねを用いた機械式自重補償機構でアシスト力を発生する。その概要と特徴を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 バッテリの必要ない上向き作業アシスト装置TasKi
2.1 機械式自重補償装置による腕補助
2.2 圧縮ばねを用いた機械式自重補償機構
3 TasKiの自重補償力の設定
3.1 各被験者の上腕自重の確認
3.2 補助度合いの調査
3.3 上腕補助の筋電位計測による評価
4 結言
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農業向けパワーアシストスーツの実用化と展開
Development and Realization of the Power-Assisted Suit for Agriculture
日本の農業は後継者不足から高齢化が急速に進でいる。農業従事者は収穫物などの重い荷物を持ち上げて運搬することが多く，また露地栽培では長時間中腰作業が続くことにより，腰痛を患っている方が多い。このような状況のもとロボット技術を活用してスマート農業を実現する取り組みが進んでいる。今回スマート農業の一例として，全自動化する機械を用いることが難しい農作業に対して，装着して力を支援するロボットであるパワーアシストスーツを開発し，農作業を軽労化することによる生産性の向上について紹介する。今回農業分野での実用化とともに，建設・物流・工場内運搬・介護など他分野への展開についても報告する。
【目次】
1 はじめに
2 開発の経緯
3 開発したモーター式パワーアシストスーツ
4 モーター式パワーアシストスーツの効果検証
5 農業分野以外へのパワーアシストスーツの展開
6 モーター式パワーアシストスーツの普及活動
7 おわりに
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蛇腹を用いた水圧式リハビリテーション機器
Hydraulic Rehabilitation Equipment Using Bellows
手指を対象としたリハビリテーション装置を開発している。装置には小型・軽量かつ柔軟で，低騒音であることが求められることから，水圧駆動の蛇腹構造アクチュエータを採用した。本論文では提案したリハビリ装置を設計・製作し，試作機を用いて動作実験をおこない提案した機構の有効性を明らかとしたので報告する。
【目次】
1 はじめに
2 脳卒中患者に対するリハビリテーション
2.1 脳卒中の種類と後遺症
2.2 脳卒中患者のリハビリの現状
2.3 脳卒中患者のリハビリの方法
2.4 脳卒中患者のリハビリ装置の現状
3 開発コンセプトと目標可動範囲
4 蛇腹構造水圧駆動アクチュエータの提案
5 リハビリ装置の試作
6 動作実験
7 リハビリ実験
8 おわりに
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二関節筋構造を用いたパワーアシストスーツ
Power Assist Suit Using Bi-articular Muscle Structure
二関節筋構造をロボット機構に採用する場合，高い応答性だけでなく，発生力や動特性の等方性を容易に実現できる。本研究では軽量かつ安全な歩行補助を目的とした二関節筋構造を有するパワーアシストスーツを提案し，試作機によりその力学特性及び動力学特性における二関節筋構造の有効性を明らかとしたので報告する。
【目次】
1 はじめに
2 一関節筋と二関節筋について
3 装置の仕様
4 実験結果・考察
4.1 足先に発生する力の測定
4.2 応答性実験
5 おわりに
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人にやさしい空気圧駆動式パワーアシストスーツ
Pneumatic Driven Type Power Assist Suit with High Usability and Safeness
様々な場面で人の身体負荷を軽減することを目的として，多様なパワーアシストスーツが開発されている。その中で，著者らの研究グループでは，装着者の観点からユーザビリティを高めつつ安全安心に使用可能な空気圧駆動式パワーアシストスーツの開発を継続して行っている。本稿ではこれまでに得られた研究成果を説明する。
1 はじめに
2 空気圧駆動式パワーアシストスーツ
2.1 機構の設計
2.2 PAMの内圧変化を用いたアシストタイミングの検知
2.3 アシストスーツの性能検証実験
3 おわりに
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月刊バイオインダストリー 2022年3月号
￥2,200
＜著者一覧＞
黒田章夫 広島大学
堀 克敏 名古屋大学
内田和希 九州大学
神谷典穂 九州大学
梅津光央 東北大学
中澤 光 東北大学
二井手哲平 大阪大学
大河内美奈 東京工業大学
隅田泰生 鹿児島大学
新地浩之 鹿児島大学
吉野知子 東京農工大学
鈴木智加良 東京農工大学
川久保雅友 信州大学
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【特集】固相へのバイオ分子の配向とその利用
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特集にあたって
Introduction
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鉱物にアフィニティーのあるタンパク質の利用
Application of Mineral-binding Proteins
特定の鉱物にアフィニティーのあるタンパク質を利用して鉱物を検査しようという試みは，現在のX 線を用いた分析法では判定が難しいものでも判定できる場合があることから，「環境検査」「医療診断」「鉱物学」の分野で将来有用な技術になると考えている。著者は，「固相へのバイオ分子の配向とその利用」から始まった「結晶のバイオセンシング」を一般化したいと考えている。
【目次】
1 はじめに：「固相へのバイオ分子の配向とその利用」から「結晶のバイオセンシング」へ
2 アスベストをバイオで検査するという試み
2.1 アスベスト結合タンパク質を使ったアスベスト検査
2.2 鉱物資源を安全に利用するための簡便なアスベスト検査
3 結晶のバイオセンシングへの展開
3.1 DksAの分子認識メカニズム
3.2 様々な結晶を特異的に認識する人工タンパク質を創成する技術
4 おわりに
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細菌接着タンパク質と微生物固定化への利用
Bacterial Adhesive Protein and Its Application to Microbial Immobilization
筆者らは，様々な材料表面に接着する細菌の細胞表層タンパク質AtaA を発見し，その性質，構造，接着機構の解明を進めてきた。さらに，AtaA を利用した画期的な微生物固定化法の開発と固定化微生物による革新的微生物プロセスの構築を手掛けてきた。本稿では，従来の微生物固定化法の概説後，AtaA について研究の進展について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 従来の微生物細胞固定化法
3 微生物接着タンパク質AtaA
4 微生物固定化技術への応用
5 将来展望
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脂質二分子膜へのタンパク質のアンカリング技術
Anchoring Proteins on Lipid-bilayer Membranes
細胞は脂質分子により構成される二重膜構造で区画化され，膜に局在するタンパク質を介した情報伝達やエネルギー変換を通して生命活動を営んでいる。本稿では，脂質分子の導入によるタンパク質への疎水性の付与と，人工脂質修飾タンパク質の合成二分子膜ならびに細胞膜表層へのアンカリング技術と応用例を紹介する。
【目次】
1 生体内におけるタンパク質の脂質修飾
2 合成脂質二分子膜へのタンパク質のアンカリング
3 細胞膜表層へのタンパク質のアンカリング
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材料表面を認識するペプチド・タンパク質から発想するハイブリッドナノアセンブリ
Hybrid Nanoassembly via Material-binding Peptides and Proteins
試験管の中で進化を模倣した進化分子工学は，分子集合体や無機材料表面などの非分子系材料をも分子認識対象とし材料表面に親和性のあるペプチド・タンパク質を創りだすことができる。本稿では，それらバイオ分子が様々な材料に対してハイブリッドな階層的複合構造を形成できるインターフェイス分子として利用できることを紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 材料結合性ペプチド
3 材料結合性抗体
4 天然に存在する材料結合性ドメイン：セルロース結合ドメイン
5 おわりに
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ナノデバイスへのペプチドの固定と利用
Peptide Functionalization and Utilization in Nanodevices
近年，ナノ粒子，ナノワイヤ，ナノシートなど比界面積の大きいナノ構造体を活用したバイオデバイスの開発が進んでいる。ペプチドは化学合成や化学修飾が容易であり，特定の材料表面への修飾や自己組織化が可能である他，構成されるアミノ酸の特性によりターゲットに対して優れた親和性を発揮する。本稿では，ペプチドを利用した分子認識界面の構築によるナノデバイスの開発について述べる。
【目次】
1 はじめに
2 ペプチド修飾ナノワーヤデバイスによるエクソソーム回収
3 有害・危険物を迅速にセンシングする分子認識ペプチドプローブの開発
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糖鎖のナノ粒子への固定化と医薬・検査薬への応用
Immobilization of Sugar Chain onto Gold Nanoparticle and Medical / Diagnostic Application
糖鎖を金属へ効率よく固定化するオリジナルな方法を確立し，それを応用したナノ粒子のウイルス検査法，および免疫増強剤の開発研究について説明する。
【目次】
1 はじめに
2 糖鎖固定化ナノ粒子を用いたウイルス検査法の開発
2.1 ウイルス検査の重要性について
2.2 インフルエンザウイルスの実験
2.3 デング熱ウイルス
3 アジュバント（免疫増強剤）としてのToll様受容体7（TLR7）リガンド・糖鎖共固定化金ナノ粒子の開発
3.1 アジュバントとしてのTLRリガンド
3.2 1V209・糖鎖共固定化金ナノ粒子（1V209-SGNPs）の調製
3.3 1V209-SGNPsの免疫増強活性
4 おわりに
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単一細胞アレイ化技術と希少細胞解析への応用
Single-cell Array and Its Application to Rare Cell Analysis
生体内には疾病に関わる様々な希少細胞が存在しており，この様な希少細胞の解析により診断・治療や発症メカニズム解明が期待される。一方でこの様な希少細胞の解析には技術的な課題が多く残されており，十分なオミクス情報の取得には至っていない。本総説では希少細胞の解析に向けて，近年開発されている単一細胞アレイ化技術と希少細胞解析への応用に関して概説する。
【目次】
1 はじめに
2 希少細胞の種類と重要性
3 単一細胞アレイ化技術
3.1 ドロップレット
3.2 マイクロウェル
3.3 誘電泳動
3.4 マイクロフィルター
4 Microcavity array（MCA）の開発と希少細胞解析への応用
5 おわりに
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BIO REVIEW
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薬剤耐性ピロリ菌に除菌効果を有するコレステロール類似物質
Cholesterol Analogue Available for Antimicrobial Resistant Helicobacter Pylori
コレステリル-α-D-グルコピラノシド（CGL）は，ピロリ菌の細胞壁構成成分である。我々は，コレステロール類似物質であるコレステノンが，CGL生合成を阻害することでピロリ菌に抗菌活性を示すことを明らかにした。また抗菌作用はクラリスロマイシン耐性を有するピロリ菌にも有効であった。さらにコレステノンは，ピロリ菌感染マウスに投与し単剤で除菌することができた。
【目次】
1 ピロリ菌とは
2 ピロリ菌除菌治療の方法およびその効果と問題点
3 ピロリ菌がもつ特徴的な糖脂質
4 ピロリ菌に対するコレステノンの効果
5 抗生物質とコレステノンの相違
6 今後の展望
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月刊バイオインダストリー 2022年2月号
￥2,200
＜著者一覧＞
尾関健二 金沢工業大学
山田浩之 大関㈱
大浦友紀 大関㈱
幸田明生 大関㈱
渡辺敏郎 園田学園女子大学
北垣浩志 佐賀大学
西浦英樹 日本コルマー㈱
竹内愛子 九州大学
小山 遼 九州大学
善藤威史 九州大学
竹本拓矢 三省製薬㈱
外薗英樹 三和酒類㈱
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【特集】発酵美容成分の開発
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特集にあたって
Introduction
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日本酒成分α－EG の塗布による皮膚真皮層のコラーゲンスコアへの影響
Effect of Application of Sake Ingredient α-EG on Collagen Score of Skin Dermal Layer
日本酒の主要成分であるα-EG は真皮層の線維芽細胞を活性化しコラーゲン生産に大きく影響した。この現象は細胞実験だけでなく塗布試験でも証明でき，学生以上にコラーゲンが減少している年配層が効果的であることが分かった。さらに浸透剤とα-EG 濃度を組合せることよりコラーゲンを充実できる化粧料が開発できる。
1 はじめに
2 α-EGのヒト成人線維芽細胞に与える影響
3 α-EGのヒト塗布試験によるコラーゲンスコアに与える影響
3.1 ハンドクリームの塗布試験
3.2 乳液の塗布試験
4 おわりに
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日本酒と発酵の技術を活かした天然素材『J-プレミアエキス31』について
Natural Material “J-Premier Extract 31”Utilizing Sake and Fermentation Technology
古くから美肌効果が伝承されている日本酒。その美肌効果の主要成分として着目されているのが，エチル-α-D-グルコシド（α-EG）である。本稿ではα-EG の機能性について紹介し，さらに，α-EG を高含有するコメ発酵液と，アミノ酸を高含有する酒粕エキスの2 種類の素材をブレンドした天然素材『J-プレミアエキス31』の機能性について紹介する。
1 はじめに
2 α-EGについて
2.1 α-EGが線維芽細胞の生育に与える影響
2.2 RT-qPCRを用いたα-EGの遺伝子発現に対する効果の検証
2.3 α-EGがNHDFのコラーゲン産生に与える効果
3 コメ発酵液と酒粕エキスをブレンドしたJP31について
3.1 JP31の組成とNHDFの遺伝子発現およびコラーゲン・ヒアルロン酸産生に与える影響
3.2 JP31のヒト塗布試験による肌に与える影響
4 おわりに
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酒粕の機能性
Sake Lees as a Functional Material
酒粕は清酒製造の過程でもろみを圧搾した後に得られる搾り粕である。酒粕は，米由来の成分と麹菌や酵母の菌体成分，またこれらの菌が生産した代謝産物等が含まれており，栄養価も高く健康に良い食品素材として利用され，甘酒，粕漬け，粕汁等に用いられている。近年，酒粕は栄養のみならず機能性素材としても注目されている。ここでは，酒粕の機能性について，特に発酵酒粕素材とレジスタントプロテインを中心に解説する。
【目次】
1 レジスタントプロテイン
2 レジスタントプロテインを高含有させた酒粕素材
3 酒粕の油吸着効果
4 脂質代謝改善効果
5 コレステロール胆石形成抑制効果
6 内臓脂肪蓄積抑制効果
7 腸内環境改善効果
8 酒粕摂取による健康効果
9 酒粕甘酒が体温に及ぼす影響
10 酒粕の老化抑制および脳機能活性化
11 おわりに
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麹及びそれに含まれるグリコシルセラミドの皮膚への機能
The Function of Koji and Koji-realted Glycosylceramide on the Skin
麹はこれまで化粧品や保湿剤として経験的に使われてきたが，そのメカニズムは必ずしも明らかではなかった。そこで麹に含まれるグリコシルセラミドの培養ヒト皮膚細胞への影響を調べたところ，皮膚のバリア機能や脂質の輸送に関わる遺伝子の発現が増加していた。麹を皮膚の常在菌であるStaphylococcus epidermidis に加えたところ，乳酸の産生を促していた。これらの効果により，麹は皮膚に良い影響を与えていると考えられた。
【目次】
1 皮膚の構造について
2 スフィンゴ脂質について
3 アトピー性皮膚炎とスフィンゴ脂質について
4 麹のスフィンゴ脂質について
5 麹のスフィンゴ脂質の肌細胞への効果について
6 麹の皮膚常在菌の代謝への作用
7 おわりに
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分裂酵母エキス「AQUALIZERⅡ」の保湿効果とスキンケアへの応用
The Cosmetic Effect of AQUALIZERⅡ
我々は，日本だけでなく，世界的にも馴染み深い発酵原料の開発を目的とし，古くからパンやビール醸造に，また，細胞分裂の研究モデル生物としても利用されているSchizosaccharomyces pombe に着目し，オリジナルの化粧品原料「AQUALIZERⅡ」を開発した。その効果について簡単に紹介する。
1 分裂酵母エキス「AQUALIZERⅡ」
2 AQUALIZERⅡのアミノ酸分析結果
3 AQUALIZERⅡの真皮由来線維芽細胞賦活効果
4 AQUALIZERⅡの表皮バリア機能強化効果
4.1 三次元皮膚モデルLabCyte EPI-MODEL（6-day cultured model）を用いたセラミド産生促進効果
4.2 AQUALIZERⅡの角層形成への影響
4.3 AQUALIZERⅡの経表皮水分喪失量（TEWL）への影響
5 アトピー性皮膚炎の患者への利用の可能性
6 おわりに
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乳酸菌およびその類縁菌が生産するバクテリオシン
Bacteriocins Produced by Lactic Acid Bacteria and Related Bacteria
抗菌ペプチドであるバクテリオシンのうち，乳酸菌やその類縁菌が生産するものは，安全性の高い抗菌物質として食品保存をはじめとする様々な用途への利用が期待されている。これらの特性や実用化の例などについて解説するとともに，発酵美容成分としての応用に向けてバクテリオシンが秘める可能性を考察する。
1 はじめに
2 乳酸菌とその類縁菌が生産するバクテリオシン
2.1 バクテリオシンの特性
2.2 バクテリオシンの分類
2.3 バクテリオシンの生合成機構・作用機構
3 バクテリオシンの応用
3.1 乳酸菌バクテリオシンの応用
3.2 乳酸菌の類縁菌によって生産されるバクテリオシンの応用の可能性
4 バクテリオシンの強化および生産系の構築
5 おわりに
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豆乳乳酸菌発酵液のスキンケア効果
Skin Care Effect of Soymilk Lactobacillus Ferment Filtrate
長い間，日本人に親しまれてきた大豆と発酵の組み合わせに着目し，美容成分として豆乳の乳酸菌発酵液「豆乳発酵液（九州大豆）」を開発した。今回は，「豆乳発酵液（九州大豆）」のもつ幅広いスキンケア効果として，メラニン産生抑制作用，コラーゲン産生促進作用，そして近年注目されている美肌菌の増殖促進作用について紹介する。
1 はじめに
2 大豆と発酵
3 スキンケア効果のターゲット
4 豆乳発酵液（九州大豆）のスキンケア効果
4.1 メラニン産生抑制作用
4.2 コラーゲン産生促進作用
4.3 美肌菌の増殖促進作用
5 考察
6 おわりに
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γ－アミノ酪酸（GABA）
Gamma-aminobutyric acid （GABA）
GABA には様々な機能性があり，2021 年11 月現在，4700 件を超える機能性表示食品の中でも570 件以上の届出数があり，最も多く利用されている機能性関与成分である。中でも注目されている機能性が「肌の弾力維持」であり，美容訴求の新素材として期待されている。GABA のヒト経口摂取における肌への有効性とその作用機序について説明する。
1 はじめに
2 GABA 摂取が肌に与える影響（オープン試験による探索的評価）
2.1 方法
2.2 結果
3 GABA摂取が肌に与える影響（二重盲検並行群間比較試験)
3.1 方法
3.2 結果
4 作用機序
5 おわりに
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バイオマス分解酵素研究の最前線―セルラーゼ・ヘミセルラーゼを中心として―（普及版）
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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。br> 神田鷹久 信州大学
天野良彦 信州大学
蓮沼誠久 神戸大学
近藤昭彦 神戸大学
森川康 長岡技術科学大学
小笠原渉 長岡技術科学大学
志田洋介 長岡技術科学大学
川口剛司 大阪府立大学
荒井基夫 大阪府立大学
藤井達也 (独)産業技術総合研究所
澤山茂樹 京都大学
野功一 信州大学
小杉昭彦 (独)国際農林水産業研究センター
森隆 (独)国際農林水産業研究センター
三宅英雄 三重大学
田丸浩 三重大学
石川一彦 (独)産業技術総合研究所
金子哲 (独)農業・食品産業技術総合研究機構
林清 (独)農業・食品産業技術総合研究機構
小西照子 琉球大学
竹田匠 岩手生物工学研究センター
渡辺裕文 (独)農業生物資源研究所
高橋潤一 帯広畜産大学
谷村彩 京都大学
劉文 京都大学
山田京平 京都大学
豊原治彦 京都大学
井上潤一 (独)理化学研究所;シナプテック(株)
大熊盛也 (独)理化学研究所
渡辺隆司 京都大学
小林良則 (一財)バイオインダストリー協会
苅田修一 三重大学
高田理江 京都大学
五十嵐圭日子 東京大学
伏信進矢 東京大学
湯井敏文 宮崎大学
椎葉大偉 宮崎大学
堀川祥生 京都大学
杉山淳司 京都大学
田島健次 北海道大学
阪本龍司 大阪府立大学
粟冠和郎 三重大学
幸田勝典 (株)豊田中央研究所
今村千絵 (株)豊田中央研究所
池内暁紀 (株)豊田中央研究所
伊藤洋一郎 (株)豊田中央研究所
中西昭仁 京都大学
Bae Jungu 京都大学
黒田浩一 京都大学
植田充美 京都大学
梅津光央 東北大学
金渡明 東北大学
中澤光 東北大学
村島弘一郎 Meiji Seika ファルマ(株)
荒勝俊 花王(中国)研究開発中心有限公司
矢野伸一 (独)産業技術総合研究所
川出雄二郎 三重大学
杉浦純 王子製紙(株)
趙雅蘋 王子製紙(株)
水野正浩 信州大学
山田亮祐 神戸大学
林徳子 (独)森林総合研究所
朴龍洙 静岡大学
尾崎克也 花王(株)
社領正樹 ノボザイムズジャパン(株)
森茂治 天野エンザイム(株)
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＜＜目次＞＞
序章
1 セルラーゼ研究,古くから現在へ
1.1 はじめに
1.2 セルラーゼ研究の推移
1.3 セルラーゼ研究の流れの中で興味ある話題
1.3.1 Swelling factor (SF) などにみる酵素水解
1.3.2 酵素による水解曲線が寝てくる現象
1.3.3 セルロースミクロフィブリルと酵素作用
1.3.4 セルロースの酵素分解に対する研究の方向
1.4 おわりに
2 バイオマス分解酵素研究の新たな展開
2.1 はじめに―加速するバイオリファイナリー研究―
2.2 バイオリファイナリーに資するバイオマス分解酵素研究
2.3 プロセス統合化のためのバイオマス分解微生物の利用
2.4 おわりに
【第1編 多様なセルラーゼ・ヘミセルラーゼ】
第1章 糸状菌・担子菌の酵素
1 Trichoderma reesei
1.1 はじめに
1.2 T. reeseiセルラーゼの種類と機能
1.3 T. reeseiセルラーゼ遺伝子とその発現調節
1.4 バイオマス分解用高機能T. reeseiセルラーゼの創成
2 糸状菌Trichoderma reeseiにおけるセルラーゼ・へミセルラーゼ遺伝子発現機構
2.1 セルロース分解性糸状菌Trichoderma reesei
2.2 T. reeseiにおけるセルラーゼ・ヘミセルラーゼの生産機構
2.3 T. reeseiにおけるセルラーゼ・ヘミセルラーゼ遺伝子の転写調節因子
2.4 T. reeseiにおけるセルラーゼ・キシラナーゼ遺伝子の誘導発現モデル
3 Aspergillus aculeatus のセルラーゼ系
3.1 Aspergillus aculeatus のセルラーゼとその利用
3.2 Aspergillus aculeatusのセルラーゼ遺伝子
4 Acremonium cellulolyticus
4.1 はじめに
4.2 A. cellulolyticus糖化酵素による植物バイオマスの糖化特性
4.3 A. cellulolyticusのゲノム解析および遺伝子操作技術
4.4 おわりに
5 担子菌(Irpex lacteus)のセルラーゼ
5.1 バイオマス分解酵素生産菌としての魅力
5.2 CBHIタイプのセルラーゼ
5.3 CBHIIタイプのセルラーゼ
5.4 エンド型セルラーゼ
5.5 β-グルコシダーゼとセロビオース脱水素酵素
第2章 菌類の酵素
1 好熱嫌気性細菌Clostridium thermocellumが生産するセルロソーム-その特徴と高活性セルロソーム開発
1.1 はじめに
1.2 Clostridium thermocellumのセルロソームの特徴
1.3 高活性Clostridium thermocellum S14株の分離と特性
1.4 セルラーゼ酵素複合体を生産する好熱嫌気性好アルカリ性細菌の分離
1.5 おわりに
2 Clostridium属細菌(中温菌)
2.1 はじめに
2.2 セルロソーム
2.3 セルロソームとノンセルロソームの相乗効果
2.4 セルロソーム生産性中温菌Clostridium属のゲノム解析
2.5 おわりに
3 耐熱性菌―超耐熱性セルラーゼー
3.1 はじめに
3.2 超耐熱性セルラーゼ酵素の発見
3.3 超耐熱性エンド型セルラーゼの産業応用
3.4 超耐熱性セルラーゼの構造機能解析
3.5 今度の展開
4 放線菌
4.1 放線菌のセルロース分解酵素系
4.2 放線菌のヘミセルラーゼ
第3章 植物由来の細胞壁分解酵素
1 はじめに
2 植物細胞壁の構造
3 植物成長に関与する細胞壁分解酵素
4 セルロース生合成に関与する細胞壁分解酵素
5 防御応答に関与している細胞壁分解酵素
6 果実の熟成および軟化に関与する細胞壁分解酵素
7 セルロース系バイオマスの利用において
第4章 昆虫の酵素(ゴキブリ,シロアリ,カミキリムシなど)
1 はじめに
2 GH9エンドグルカナーゼ
2.1 昆虫由来GH9 EGのリコンビナント生産
3 昆虫由来GH5 EG
4 昆虫由来GH45 EG
5 GH48に属する昆虫由来酵素
6 GH28に属する昆虫由来酵素
7 β-グルコシダーゼ
7.1 昆虫由来GH1 BGL
7.2 昆虫由来GH3 酵素
7.3 昆虫由来 BGLのリコンビナント発現生産と特性
8 昆虫の消化性共生微生物のセルラーゼ
9 今後の昆虫セルラーゼ研究
第5章 動物の酵素
1 ルーメンからの酵素
1.1 ルーメンセルロース・ヘミセルロース分解菌
1.2 アンモニアストリッピングとR.flavefaciensによるセルロース・ヘミセルロースの分解モデル
2 水生生物のセルラーゼとヘミセルラーゼ
2.1 緒論
2.2 外源性と内源性のセルラーゼ
2.2.1水生生物とセルラーゼ保有微生物との共生
2.2.2 内源性セルラーゼを持つ水生生物
2.2.3 セルラーゼの起源
2.3 外源性と内源性のへミセルラーゼ
2.4 まとめ
第6章 環境遺伝子の網羅的解析と植物バイオマス分解酵素
1 はじめに
2 メタゲノム解析の方法
3 メタゲノム解析によって網羅的に取得された配列群
4 メタトランスクリプトーム解析-シロアリ共生微生物の解析例の紹介-
5 課題と展望
【第2編 関連酵素】
第7章 リグニン分解酵素
1 白色腐朽菌によるリグニン分解
2 リグニン分解酵素
2.1 リグニンペルオキシダーゼ
2.2 バーサタイルペルオキシダーゼ(VP)
2.3 マンガンペルオキシダーゼ
2.4 ラッカーゼ
3 リグニン分解に関与する担子菌の多様な酵素
第8章 セルロース膨潤タンパク質
1 植物細胞壁のゆるみを誘導するエクスパンシン
2 エクスパンシンの多様性
3 遺伝子情報を用いたエクスパンシンの探索
4 エクスパンシンによる細胞壁糖鎖の分解促進作用
5 糖化へのエクスパンシン利用
【第3編 セルラーゼの構造・機能】
第9章 セルラーゼ活性測定の標準化
1 はじめに
2 還元糖定量法の標準化
3 タンパク質の定量法
4 酵素活性・糖化能測定法
4.1 FPU活性測定法
4.2 CMCase活性測定法
4.3 β-Glucosidase活性測定法
4.3.1 pNPG法
4.3.2 Cellobiose法
4.4 Avicelase活性測定法
4.5 Xylanase活性測定法
4.6 β-Xylosidase活性測定法
4.7 バイオマス酵素糖化能測定法
5 おわりに
第10章 セルラーゼの立体構造と作用機作
1 セルラーゼの立体構造
1.1 GHファミリー5(GH5)
1.2 GHファミリー6(GH6)
1.3 GHファミリー7(GH7)
1.4 GHファミリー8(GH8)
1.5 GHファミリー9(GH9)
1.6 GHファミリー12(GH12)
1.7 GHファミリー44(GH44)
1.8 GHファミリー45(GH45)
1.9 GHファミリー48(GH48)
1.10 GHファミリー61(GH61)
1.11 GHファミリー124(GH124)
2 セルラーゼとリグノセルロースの分子間相互作用
2.1 はじめに
2.2 リグニンによるセルラーゼの阻害
2.3 リグニンへの吸着性を支配する酵素の構造
2.4 セルラーゼのリグノセルロースへの非生産的な吸着を軽減する添加剤
2.5 CBMの基質認識と前処理バイオマス表層糖鎖解析への応用
2.6 おわりに
3 セルラーゼのプロセッシブ性と構造の相関
3.1 はじめに
3.2 セロビオヒドロラーゼはなぜセルロースをセロビオースで切り出すのか?
3.3 セルラーゼの構造がプロセッシビティに与える影響
3.4 エンド型-エキソ型とプロセッシビティの違い
3.5 セルロース基質がエンド型-エキソ型,プロセッシビティに与える影響
3.6 おわりに
4 セルラーゼの反応機構
4.1 標準的な反応機構
4.2 GHファミリーと反応機構の対応
4.3 例外的な反応機構
4.4 基質の歪み
第11章 セロビオヒドロラーゼ糖結合性モジュールのドッキング解析椎葉大偉
1 はじめに
2 セルロース結晶面に対するCBMの結合様式
3 セルロース結晶表面認識に関わるアミノ酸残基
4 おわりに
第12章 セルラーゼによる分解程度を指標とした基質構造の
ハイスループット分析
1 はじめに
2 近赤外分光法と多変量解析
3 前処理残渣による検量モデルの構築
4 前処理濾液による検量モデルの構築
5 展望
第13章 セルロース合成における分解酵素の役割
1 はじめに
2 バクテリアにおけるセルロース合成酵素遺伝子と合成酵素複合体(TC)
3 バクテリア由来エンドグルカナーゼの立体構造
4 セルロース合成における分解酵素の機能
5 おわりに
【第4編 ヘミセルラーゼの構造・機能】
第14章 ヘミセルラーゼの立体構造
1 キシラナーゼの立体構造
2 α-L-アラビノフラノシダーゼの立体構造
3 α-グルクロニダーゼの立体構造
第15章 ヘミセルラーゼの作用機作
1 はじめに
2 キシランの構造
2.1 グルクロノキシラン(O-アセチル-4-O-メチルグルクロノキシラン)
2.2 アラビノグルクロノキシラン(アラビノ-4-O-メチルグルクロノキシラン)
2.3 アラビノキシラン
3 キシラン分解酵素
3.1 エンド-β-1,4-キシラナーゼ(EC 3.2.1.8)
3.2 β-キシロシダーゼ(EC 3.2.1.37)
3.3 α-L-アラビノフラノシダーゼ(EC 3.2.1.55)
3.4 フェルラ酸エステラーゼ(EC 3.1.1.73)
3.5 α-D-グルクロニダーゼ(EC 3.2.1.139)
3.6 アセチルキシランエステラーゼ(EC 3.1.1.72)
4 キシログルカン(XG)の構造
5 XG分解酵素
5.1 XG特異的エンド-β-1,4-グルカナーゼ(キシログルカナーゼ;EC 3.2.1.151)
5.2 オリゴXG還元末端特異的セロビオヒドロラーゼ(EC 3.2.1.150)
5.3 オリゴXG特異的イソプリメベロース生成酵素(EC 3.2.1.120)
5.4 その他
6 マンナンの構造
6.1 直鎖マンナン
6.2 グルコマンナン
6.3 ガラクトマンナン
6.4 ガラクトグルコマンナン
7 マンナン分解酵素
7.1 エンド-β-1,4-マンナナーゼ(EC 3.2.1.78)
7.2 β-マンノシダーゼ(EC 3.2.1.25)
7.3 β-グルコシダーゼ(EC 3.2.1.21)
7.4 α-ガラクトシダーゼ(EC 3.2.1.22)
7.5 アセチル(ガラクト)グルコマンナンエステラーゼ(EC 3.1.1.6)
8 おわりに
【第5編 セルラーゼの高機能化】
第16章 人工セルロソームの構築と酵母での発現
1 はじめに ―人工セルロソーム構築のための分子生物学的基盤
2 人工セルロソームの構築
3 人工セルロソームの酵母への導入
3.1 Aga1-Aga2システムによる酵母表層上での骨格タンパク質の発現
3.2 酵母表層での骨格タンパク質と酵素の複合体形成
4 おわりに
第17章 無細胞合成系を用いたセルラーゼの高機能化
1 はじめに
2 無細胞系の最適化によるセルラーゼの活性型での生産
3 無細胞合成系によるセルラーゼの高機能化
3.1 改良型SIMPLEX法による分解活性の向上
3.2 アラニンスキャニングを利用した活性中心の最適化
3.3 有利変異の相加
4 おわりに
第18章 細胞表層工学を利用した最適なセルラーゼカクテルの構築
1 はじめに
2 バイオエタノールの現状
2.1 セルラーゼによるセルロースの分解
2.2 セルラーゼ提示酵母によるセルロースからの発酵
2.3 セルラーゼカクテルの選抜
3 おわりに
第19章 モジュール再編成によるセルラーゼの高機能化
1 はじめに
2 固相基質分解酵素の構造的特徴
3 モジュール単位での直接融合による組換え蛋白質設計
4 コヘシン―ドッケリン相互作用を利用したセルラーゼ連結
5 ビオチン―アビジン相互作用を利用したセルラーゼ連結
6 ナノ材を骨格としたセルラーゼ連結
7 おわりに
【第6編 セルラーゼ・ヘミセルラーゼの大量生産】
第20章 セルラーゼ高生産糸状菌Trichoderma reesei日本型系統菌株の開発
1 Trichoderma reesei日本型系統樹進化への転写調節因子の関与
1.1 日本型系統樹の比較ゲノム解析
1.1.1 カタボライトリプレッション部分的解除株
1.1.2 β-グルコシダーゼを正に調節する新規転写調節因子BglR
1.2 日本型系統樹の進化とは?
2 日本型系統菌株のさらなる進化
2.1 最適比率での酵素生産技術開発
2.2 日本独自の最適比率での酵素生産技術開発(マイナープロモーターの利用)
第21章 Acremonium cellulolyticus由来糖質分解酵素の工業化検討
1 はじめに
2 菌株育種による生産性向上検討
3 培地・培養条件の最適化による生産性向上について
第22章 Bacillus
1 はじめに
2 枯草菌ゲノムの改変技術
3 枯草菌宿主の改良
3.1 枯草菌遺伝子の機能性評価
3.2 宿主ゲノムの縮小化による酵素高生産化
4 枯草菌の酵素高生産化技術
4.1 アミノ酸代謝系の制御によるセルラーゼ高生産化
4.2 分泌装置の改良によるセルラーゼ高生産化
4.3 細胞膜・壁の人工改変によるセルラーゼ高生産化
5 ゲノム縮小株への技術統合による高機能化
【第7編 バイオマス利用分野への展開】
第23章 バイオマス酵素糖化反応の解析
1 はじめに
2 標準前処理標品の調製
3 市販セルラーゼの特性
4 前処理物の糖化パターン
5 成分酵素の糖化における役割
6 酵素コスト低減と頭打ち現象
7 おわりに
第24章 機械的前処理バイオマスの酵素分解
1 はじめに
2 微粉砕による前処理
3 前処理バイオマスの酵素糖化
4 おわりに
第25章 セルロソームの回収・再利用法の開発
1 はじめに
2 セルロソームについて
3 セルロソーム回収・再利用
3.1 回収することの優位性
3.2 セルロソームの回収
3.3 セルロソームの回収・再利用
4 まとめ・今後の展望
第26章 セルラーゼ回収・再利用によるエタノール発酵の高効率化
1 はじめに
2 バイオマスの糖化プロセス
3 まとめ
第27章 再生セルロースの酵素分解
1 はじめに
2 再生セルロースとは
3 セルラーゼによるセルロースIIの酵素分解特性
4 イオン液体処理により得られる再生セルロースの酵素分解
第28章 セルラーゼ細胞表層提示酵母を用いたバイオマス変換
1 はじめに
2 統合型バイオプロセスによるエタノール生産
3 統合型バイオエタノール生産を実現する細胞表層提示技術
4 セルラーゼ細胞表層提示酵母を用いたセルロースからの統合型バイオエタノール生産
5 セルラーゼ細胞表層提示割合最適化法の開発
6 おわりに
第29章 リグニン分解酵素表層提示酵母を用いたバイオマス変換
1 はじめに
2 細胞表層提示酵母を用いた前処理の利点と可能性
3 ラッカーゼI提示酵母を用いたバイオマスの前処理
3.1 ラッカーゼI提示酵母の構築
3.2 ラッカーゼI提示酵母による稲わらの前処理&セルラーゼ提示酵母による糖化・発酵
4 おわりに
第30章 セルラーゼによるセルロースのナノファイバー化
1 はじめに
2 従来のセルロースナノファイバー製造法
3 酵素加水分解によるセルロースの微細化
3.1 Trichoderma CBHI(Cel7A)の作用で見られる微細化
3.2 Trichoderma CBHI(Cel7A)のCBMの作用で見られる微細化
3.3 エンドグルカナーゼと物理的破壊の同時併用処理による微細化
第31章 ペーパースラッジを原料としたセルラーゼの生産とペーパースラッジのバイオエタノールへの変換
1 はじめに
2 PSとは
3 未処理PSを用いたセルラーゼの生産
4 PS由来のセルラーゼを用いたPSの糖化
5 PS由来のセルラーゼを用いたPSの同時糖化・発酵によるエタノールの生産
5.1 PSのSHFによるエタノール生産
5.2 PSの同時糖化・発酵によるエタノールの生産
5.3 PSの同時糖化・発酵によるエタノールの生産向上
6 おわりに
【第8編 修飾酵素としての応用展開】
第32章 洗剤への応用
1 はじめに
2 洗剤用アルカリセルラーゼの開発
3 高機能セルラーゼ開発と構造機能解析
4 洗剤用セルラーゼの状況と今後の展望
第33章 繊維業界でのセルラーゼの利用
1 はじめに
2 デニムの洗い加工へのセルラーゼの応用(バイオウォッシュ加工)
3 天然セルロース系繊維加工へのセルラーゼの応用
3.1 セルラーゼの精錬工程への応用(バイオ精錬)
3.2 セルラーゼの仕上げ加工への応用(バイオフィニッシュ加工)
第34章 紙パルプへの応用
1 はじめに
2 濾水性向上による,リサイクルパルプの乾燥費用削減
3 クラフトパルプの叩解エネルギー削減
4 脱インク
5 クラフトパルプの漂白促進
6 漂白ユーカリクラフトパルプの黄変防止
第35章 食品への応用
1 はじめに
2 醸造
2.1 ビール
2.2 ワイン
3 果汁・野菜加工
4 製パン
5 最近動向
5.1 高齢者・介護用食品製造
5.2 香気前駆体(配糖体)の分解による茶,ワインの香気増強とイソフラボンの効率的アグリコン化
5.3 農産物からの食品生産の効率化と食品廃棄物の減量化
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フッ素樹脂の最新動向（普及版）
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（監修：澤田英夫）
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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。
澤田英夫 弘前大学大学院
成田正 埼玉工業大学
吉田正人 島根大学
飯塚真理 島根大学
齋藤禎也 弘前大学大学院
井戸向さつき 弘前大学大学院
矢嶋尊 大陽日酸(株)
増田祥 旭硝子(株)
大島明博 大阪大学
稲木信介 東京工業大学
淵上寿雄 東京工業大学
白川大祐 旭硝子(株)
石関健二 旭硝子(株)
森田正道 ダイキン工業(株)
井田政宏 ニチアス(株)
中島陽司 旭硝子(株)
堀久男 神奈川大学
藤森厚裕 埼玉大学
清水道晃 日立電線(株)
佐久間充康 (株)クレハ・バッテリー・マテリアルズ・ジャパン
三宅直人 旭化成イーマテリアルズ(株)
白鳥世明 慶應義塾大学
中西智昭 日本フッソ工業(株)
佐藤勝之 ユニマテック(株)
森澤義富 旭硝子(株)
大久保篤 中興化成工業(株)
道本忠憲 日東電工(株)
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＜＜目次＞＞
【開発動向】
第1章 重付加反応による新しいタイプのフッ素ポリマーの合成
1 はじめに
2 ラジカル重付加反応による新しいタイプのフッ素ポリマーの合成
3 アニオン重付加反応による新しいタイプのフッ素ポリマーの合成
4 おわりに
第2章 新規含フッ素テロマーの合成:フルオロアルキル基含有スチレンダイマー類の合成と性質
1 はじめに
2 フルオロアルキル基含有スチレンダイマー類の合成と性質
第3章 含フッ素オリゴマー/無機ナノコンポジット類の開発とその機能発現
1 はじめに
2 フルオロアルキル基含有オリゴマー/シリカナノコンポジット類の調製と機能発現
3 フルオロアルキル基含有オリゴマー/炭酸カルシウムナノコンポジット類の調製と耐熱性
4 おわりに
第4章 高配向カーボンナノチューブを用いた導電性フッ素樹脂の作製技術
1 はじめに
2 樹脂添加材としての高配向CNTの特徴
3 導電性樹脂作製に適した加工法とは
4 導電性フッ素樹脂の作製プロセス(概略)
4.1 第1工程;CNT分散液作製工程
4.2 第2工程;溶媒のエタノール転換工程
4.3 第3工程;フッ素樹脂の添加・混合工程
4.4 第4工程;超臨界炭酸処理工程
4.5 第5工程;乾燥・粉末回収工程
5 CNT分散液作製(第1工程詳細)
6 溶媒のエタノール転換工程(第2,3工程詳細)
7 超臨界炭酸処理(第4,5工程詳細)
8 混合スラリーの乾燥・回収(第6工程詳細)
9 導電性フッ素樹脂の性能評価
10 導電性ICトレイの作製
11 まとめ
第5章 流れ性,塗膜物性を向上した粉体塗料用フッ素樹脂
1 はじめに
2 粉体塗料用樹脂に求められる特性
3 粉体塗料樹脂のレオロジー
4 熱硬化粉体塗料用フッ素樹脂の構造設計
5 初期開発熱硬化粉体塗料用フッ素樹脂と新規開発品について
第6章 量子ビームを用いた各種フッ素樹脂の微細加工
1 はじめに
2 放射光(SR光)によるマイクロスケール微細加工
3 イオンビームによるナノスケール微細加工
4 TRafプロセスによる微細加工
5 まとめと今後の展望
第7章 電解法による共役系高分子のフッ素化
1 はじめに
2 共役系高分子の電解フッ素化
2.1 選択的電解フッ素化
2.2 高分子電解反応
2.3 共役系高分子の電解フッ素化
3 CRS法によるポリアニリンのフッ素化
4 共役系高分子膜の傾斜的表面修飾
4.1 バイポーラ電気化学
4.2 バイポーラ電極上での傾斜的エレクトロクリック反応
5 おわりに
第8章 パーフルオロポリエーテルの合成と応用
1 パーフルオロポリエーテルとは
2 フッ素オイルの種類と特徴
3 パーフルオロポリエーテルの製造法
3.1 光酸化重合
3.2 開環重合
4 パーフルオロポリエーテルの問題点
5 パーフルオロポリエーテルの用途例
6 ハードディスクドライブにおける官能基含有PFPEの使用例
7 おわりに
第9章 フルオロアクリレートホモポリマーの動的撥液性
1 はじめに
2 撥液性の評価方法
3 転落角
4 転落速度(静置法)
5 転落速度(着弾法)
6 おわりに
第10章 架橋フッ素樹脂コーティング技術とその応用
1 はじめに
2 架橋フッ素系樹脂
3 架橋フッ素系樹脂コーティング
4 架橋フッ素樹脂コーティング技術の応用
5 おわりに
第11章 PFAライニング配管の寿命診断
1 はじめに
2 ライニングとは
3 PFAとは
4 PFAライニング配管の特徴・用途
5 PFAライニング配管の劣化・損傷形態
5.1 クラック・クレーズ
5.2 ブリスター
5.3 絶縁破壊・ピンホール
5.4 変形・座屈
5.5 その他
5.5.1 外装管腐食
5.5.2 ライニングフレアー面のキズ・亀裂・変形
5.5.3 異物堆積
5.5.4 磨耗減肉(エロージョン)
6 PFAライニングの調査手順
6.1 外観観察
6.2 気密試験・ピンホール検査
6.3 解体・観察
6.4 物性評価
6.5 総合評価
7 寿命診断への取組み
7.1 目的
7.2 寿命診断手順
7.3 寿命診断基準
8 透過
8.1 透過について
8.2 透過対策
9 まとめ
第12章 フッ素系ポリマーの分離分析技術
1 はじめに
2 フッ素系ポリマーの溶解
3 フッ素系溶媒のポリマー溶解性
4 フッ素系ポリマーの液体クロマトグラフィー
5 フッ素系ポリマーの質量分析
6 おわりに
第13章 機能性有機フッ素化合物の分解反応の開発
1 はじめに
2 鉄粉+熱水を用いたPFAS類の還元分解
3 ヘテロポリ酸を用いたPFCA類の光触媒分解
4 ペルオキソ二硫酸イオンを用いたPFCA類の光酸化分解
5 ペルオキソ二硫酸イオンを用いたPFCA類の温水分解
6 PFOA代替物質:H-PFCA類の分解
7 PFOS代替物質:PFAES類の分解
8 フッ素系イオン交換膜の分解・無機化反応
9 おわりに
【応用展開】
第14章 “結晶性”フッ素系共重合体による耐熱性透明材料の創製
1 はじめに
2 試料と測定方法
3 フッ素系共重合体光伝送材料の構造―機能相関
4 固定熱処理と自由収縮処理の影響
5 おわりに
第15章 ハイブリッド電気自動車に使用されるフッ素系材料
1 はじめに
2 HEVへの応用
2.1 オイルポンプ内配線材
2.2 モーター内部配線材
2.3 電源用ハーネス
3 おわりに
第16章 フッ化ビニリデン系樹脂の応用:リチウムイオン二次電池電極用バインダー
1 はじめに
2 リチウムイオン二次電池と電極用バインダーについて
2.1 リチウムイオン二次電池(LIB)
2.2 電極の構造
2.3 バインダーの役割
2.4 電池用バインダーの種類
3 「クレハKFポリマー」とバインダーグレードの概要
4 PVDFの性質〜バインダーとしての特徴〜
4.1 PVDFの構造
4.2 化学的性質
4.3 電気化学特性と分子軌道計算
5 PVDFバインダーのグレード種類と性能
5.1 標準バインダー
5.2 高接着バインダー?:超高分子量タイプ
5.3 高接着バインダー?:変性タイプ
5.4 柔軟性バインダー
5.4.1 VDF系コポリマー:W#7500
5.4.2 フッ素系ゴム(試作品)
5.4.3 コア・シェル型ポリマー(試作品)
6 バインダーの結着メカニズム
6.1 結着状態の観察
6.2 バインダー分布状態の観察
7 今後
第17章 フッ素系電解質材料の高性能化と高耐久化
1 固体高分子形燃料電池について
2 フッ素系電解質膜について
3 フッ素系電解質膜の課題
4 旭化成イーマテリアルズにおける取り組み
第18章 フッ素修飾ナノ粒子による超撥水・高撥油コーティング
1 はじめに
2 超撥水・撥油表面
3 コーティング溶液の作製方法
4 液体表面張力の調整
5 濡れ性の評価
5.1 水・エタノール混合溶液に対する接触角・転落角測定結果
5.2 油に対する濡れ性の評価
6 まとめ
第19章 フッ素樹脂焼き付けコーティングおよびライニング
1 はじめに
2 非粘着・離型用途のコーティング
2.1 用途
2.2 皮膜構成
2.3 コーティング方法
2.4 プライマー
3 耐食ライニング
3.1 耐食性とは
3.2 浸透現象
3.3 皮膜構成
3.4 用途
4 ロトライニング
5 高純度ライニング
6 帯電防止コーティング・ライニング
6.1 帯電防止の考え方
6.2 非粘着・離型性コーティングでの帯電性の確認
6.3 耐食ライニングでの帯電性の確認
6.4 静電気災害の予防
7 剥離帯電防止コーティング
7.1 剥離帯電防止の考え方
7.2 対策
7.3 効果
8 さいごに
第20章 生分解性フッ素テロマー化合物を用いた表面処理剤
1 フッ素テロマー
1.1 はじめに
1.2 フッ素テロマー合成
1.3 フッ素テロマーの環境への影響
2 生分解性フッ素テロマー化合物
2.1 設計と合成
2.2 従来テロマーとの物性比較
2.3 生分解性評価
3 表面処理剤への応用
3.1 繊維処理向け撥水撥油剤
3.2 防汚処理剤
3.3 固体表面処理向け撥水撥油剤
4 おわりに
第21章 環境発電のためのフッ素系ポリマーを用いた高性能エレクトレット膜
1 環境発電と材料
2 エレクトレットとその材料
3 エレクトレットを用いた振動発電
4 エレクトレット材料としてのCYTOPTM
5 まとめ
第22章 フッ素樹脂含浸ファブリック
1 はじめに
2 フッ素樹脂原料
2.1 PTFEディスパージョン
2.2 その他のディスパージョン
3 繊維織布材料
3.1 ガラス繊維織布
3.2 その他の織布
4 PTFE含浸ファブリックの加工工程
4.1 含浸
4.2 乾燥・焼結
4.3 織布のハンドリング
4.4 含浸工程
5 フッ素樹脂含浸ファブリックの用途
第23章 フッ素樹脂粘着テープ
1 概要
1.1 支持体フィルム
1.1.1 PTFE切削フィルム
1.1.2 PTFE圧延フィルム
1.1.3 PTFEコーティングフィルム
1.2 表面接着処理
1.3 粘着剤
2 フッ素樹脂粘着テープの用途
2.1 耐熱用途例―耐熱性,非粘着性利用
2.2 難接着性被着体への接着例―薄膜・滑り性・難燃性利用
2.3 その他シリコーン粘着剤以外の使用例―柔軟性・寸法安定性,シリコーンフリー利用
3 最近の動向
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大容量Liイオン電池の製造・コスト解析と安全性―製造・コスト・安全性・国際規格・市場展望―（普及版）
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2013年刊「大容量Liイオン電池の製造・コスト解析と安全性」の普及版。
製造工程とコストを設備投資と原材料費などで分析し、安全性とその測定規格は、産業用とEV用に区分、道路交通サイドの規制も詳説している。
（監修：佐藤登）
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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。
佐藤登 名古屋大学;エスペック(株)
菅原秀一 泉化研(株)
風間智英 (株)野村総合研究所
藤田誠人 (株)野村総合研究所
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＜＜目次＞＞
第1章 大型リチウムイオン電池の現状と展望
1 はじめに
2 EV法規発効から車載用二次電池開発の歴史を振り返る
3 EVからHEVへのシフトと電池開発
4 自動車各社の開発状況
5 車載用電池の信頼性確保と安全性の確立
第2章 原材料,部材の概要と生産総量(MWh)との関係
1 総括表と動向(1995年～2020年)
1.1 総括表の設定と背景
1.2 原材料別の特徴(1)
1.3 原材料別の特徴(2)
1.4 その他の原材料
1.5 集電箔
1.6 外装材と端子類
2 正負極材と導電剤
2.1 正負極材の投入量
2.2 正極と負極のバランス
2.3 導電剤
3 電解液と電解質
4 セパレータ
5 バインダー
6 集電箔と外装材
6.1 集電箔
6.2 ラミネート外装材
7 原材料,部材の“10年モデル”
7.1 1,000～10,000 MWh/年と材料の所用量
7.2 モデルとしてのHV車
7.3 累積販売台数
8 文献・資料一覧
第3章 大容量Liイオンセルの製造プロセス――前工程,中間工程および後工程――
1 製造業務の流れと区分
1.1 前半と後半,大きく異なる工場環境
1.2 原料から製品まで
1.3 業界としての問題解決
1.4 セルメーカーの二面性
1.5 セル内蔵する化学物質
1.6 化学物質規制とトレーサビリティー
1.7 消防法危険物としての電解液
1.8 セルの集積と電解液の数量
1.9 海外の規制との関連
1.10 REACHの“成形品”
1.11 製造以外の業務
2 製造品目の設定
2.1 製造へのセルの諸元
2.2 Ah容量と関連事項
2.3 Ah容量設定(1)電極板の欠陥
2.4 Ah容量設定(2)不良品対応
2.5 量産段階での問題解決
2.6 Ah容量の測定方法
2.7 市場製品におけるAh表示
2.8 Ah容量の製品事例(1)
2.9 Ah容量の製品事例(2)
2.10 Ah容量の製品事例(3)
2.11 自動車用のAh容量の設定
2.12 定置型の蓄電池の容量
3 製造プロセス全体の流れと生産速度
3.1 全工程の流れ
3.2 製造設備と付帯設備
3.3 原料,部材と製造装置の関係
3.4 工程の操業パターン
3.5 セルのロット管理
3.6 一貫生産と区分・分業スタイル
3.7 区分生産の活用(1)電極板購入
3.8 区分生産の活用(2)乾セル輸出
4 前工程(粉体加工とスラリー調製)
4.1 混合,混練の諸問題
4.2 導電性賦与
4.3 関連(1)導電助剤とバインダーの“機能阻害”
4.4 関連(2)導電剤の不可逆容量
4.5 関連(3)粒子のモルフォロジー
4.6 メカノケミカル(1)分散と混合
4.7 メカノケミカル(2)装置
4.8 粉体のスラリー化
4.9 スラリー媒体の影響
4.10 スラリーの脱泡
4.11 まとめ,混練から粉砕まで
5 中間工程(塗工,乾燥,電極板評価)
5.1 塗工パターンと目付量,充填率
5.1.1 塗工パターン
5.1.2 集電箔と表面
5.1.3 電極板の目付量
5.1.4 電極の断面と厚み
5.1.5 電極板の密度と空隙率
5.2 塗工機と塗工,乾燥過程と塗工速度
5.2.1 塗工機の機構
5.2.2 逐次片面塗工
5.2.3 塗工ヘッド
5.2.4 臨界顔料体積濃度
5.2.5 塗工直後の流れとレベリング
5.2.6 塗工スラリーの媒体
5.2.7 乾燥ステップ
5.2.8 塗工速度と目付量
5.2.9 電極板のアニール
5.3 電極の断面,表面と粒子の結着,接着
5.3.1 模式とイメージ
5.3.2 電極板の表面
5.4 電極板の評価
5.4.1 測定と評価項目
5.4.2 電解液への浸漬試験
5.4.3 セルとしての評価
5.4.4 試作評価のステップ
5.4.5 電極板の試作
6 後工程(プレス,スリット,組立,封止,初充電と検査)
6.1 後工程全体の流れ
6.2 スリットとプレス
6.2.1 スリットとカット
6.2.2 粉落ちとバリ
6.2.3 プレス機のイメージ
6.2.4 プレスの効果(1)
6.2.5 プレスの効果(2)
6.3 セル組立(積層/捲回,電極付,封止)
6.3.1 セルの構造と電極付け
6.3.2 電極板と端子の関係
6.3.3 電極板とセパレータの位置関係
6.3.4 外装材と封止
6.3.5 セルの組立装置(1)
6.3.6 セルの組立装置(2)
6.3.7 端子の接続と溶着
6.3.8 ラミネート外装材の封止
6.3.9 組立セルの最終乾燥
6.3.10 電解液の充填
6.3.11 電解液の取り扱いと安全
6.4 初充電と検査
6.4.1 CC定電流とCV定電圧充電
6.4.2 電流密度と充放電レート
6.4.3 初充電工程における設定とデータ
6.4.4 自己放電量とACR,DCR
6.4.5 生産計画と原材料調達
6.5 類似の蓄電デバイス
6.5.1 リチウムイオンキャパシタ(LIC)とポリマーリチウムイオン
6.5.2 ポリマーリチウムイオン電池
7 製造プロセスの機器とメーカー(転用と新規開発)
7.1 小型と大型の工程機器
7.2 工程機器の海外移転と影響
7.3 この分野への新規参入
7.4 機器ごとの特徴
7.5 付帯設備
7.6 転用と新規開発
第4章 大容量Liイオン電池の原材料コスト
1 タイプ別のセル設計と原材料の投入量および工程ロス
1.1 セルのタイプと原材料
1.2 原材料コスト要因
1.3 標準1Ahセルの体積と重量
1.4 1～100Ahセルの重量
1.5 原材料のコスト例
1.6 工程ロスと影響
1.7 不良ロスの原因
1.8 正常なロスの範囲
1.9 工程ロスの合計
1.10 工程ロスと産業廃棄物
1.11 正負極材の品質保証項目
2 原材料の構成(1) 正極材,負極材および導電剤
2.1 試算の過程
2.2 コストパフォーマンス
2.3 導電剤
3 原材料の構成(2) 電解液,セパレータ,集電箔,バインダー,外装材
3.1 電解液
3.2 セパレータ
3.3 銅とアルミ集電箔
3.4 ラミネート外装材
3.5 金属函体の外装
4 原材料の試算単価レベルの設定
4.1 単価の設定とコスト試算
4.2 高価格レベルの正極材
4.3 負極材のコスト試算
5 正・負極材のコストレベル
5.1 まとめ,正極+負極のコスト
5.2 EV電池に換算した材料コスト
第5章 大容量Liイオン電池の製造コスト, 設備投資と諸費用
1 コストの意味とコスト試算のベース
1.1 二次電池とコスト(容器と中身)
1.1.1 容器と中身
1.1.2 小型,中型のセル
1.1.3 自動車における燃費
1.1.4 系統電力における発電コスト
1.1.5 蓄電コスト
1.2 仮想工場の生産品目の設定とスケール
1.2.1 30Ahセルを100万個/年
1.2.2 市販車のkWh容量との対比
1.2.3 リチウムエナジージャパン㈱LEJの実例
1.2.4 セルの外装形式
2 本体設備
2.1 全体の問題点
2.2 本体製造設備
2.3 設備投資の総額
2.4 設備投資の参考事例
3 付帯設備
3.1 付帯設備の運転コスト
3.2 試験機器と測定
3.3 充放電装置の回生
4 セルの製造原価とコスト構成(原材料,設備償却,労務,用役ほか)
4.1 製造原価の試算
4.2 原材料コストの比率
5 販売価格と利益率
5.1 販売価格の想定
5.2 粗利で見た採算性
5.3 10年後の予測
6 コストダウンの可能性とシミュレーション
6.1 原材料費の影響
6.2 別の試算とシミュレーション
第6章 大容量Liイオン電池の規格と標準化
1 規格の定める内容と諸規格のマップ
1.1 規格の内容
1.2 規格などの拘束力
1.3 規格の対象と内容(1)
1.4 規格の対象と内容(2)
1.5 規格のマップ
1.6 自動車関連
1.7 自動車独自の問題
1.8 化学物質など広範囲の問題
1.9 輸送問題
1.10 試験コスト
2 充放電特性などの測定規格と実施条件
2.1 試験の性格,正常と破壊
2.2 規格などの存在
2.3 付加機器類のコスト
2.4 性能要求事項
2.5 単電池への要求事項(1)
2.6 単電池への要求事項(2)
2.7 単電池への要求事項(3)
2.8 充放電サイクル耐久性
2.9 性能要求事項の解説
3 規格の役割と効果
3.1 規格の役目と効果
3.2 単電池(セル)の規格
3.3 単電池の規格要求事項
3.4 組電池における規格要求事項
4 EU電池指令および海外の動向と国内の対応
4.1 EU指令などとの関連
4.2 日本国内の対応
4.3 電池への表示(マーキング)
5 規格における電圧,電流,充放電,充電率,サイクル特性(技術資料)
第7章 大容量Liイオン電池の安全性試験に関する規格
1 諸規格の一覧 ―電気的試験,機械的試験ほか―
1.1 安全性試験規格の一覧
1.2 アジアの安全性試験規格
1.3 安全性に関する経緯
1.4 ガイドラインとJISの制定
1.5 電気用品安全法
1.6 最新のJIS規格
1.7 試験条件などで一律に決め難い点
1.8 安全性規格の活用
1.9 電気的な安全性試験
1.10 外部短絡,内部短絡
1.11 過充電試験
1.12 セル,モジュール,ユニット
1.13 機械的・熱的な試験
1.14 セルの形状などの影響
2 製品の安全認証システムへの移行
2.1 90年代のISO化からの流れ
2.2 安全性の表示
2.3 TUVによる事例
3 JIS,電気用品安全法および諸規程
3.1 JIS C 8715-2 安全性試験の内容と特徴(1)
3.1.1 JIS制定の経緯
3.1.2 産業用リチウムイオン電池への適用
3.2 JIS C 8715-2 安全性試験の内容と特徴(2)
3.2.1 要求事項とは
3.2.2 試験の実施数
3.2.3 試験結果の扱い
3.3 JIS C 8715-2 安全性試験の内容と特徴(3)
3.3.1 試験前の電池の状態
3.3.2 JIS C 8715-1,2における充電
3.3.3 機能安全性試験における充電停止
3.3.4 試験の求める内容
3.3.5 電池の特性のバラツキ
3.4 関連する技術情報
3.5 電気用品安全性法
4 UL,UNの安全性試験規格と運用
4.1 ULの安全性試験規格
4.2 ULのEVへの拡大
4.3 UN国連危険物輸送基準勧告
4.4 UNの安全試験
4.5 UNクラス9の運用
5 その他の安全性試験規格とハザードレベル
5.1 高速道路などでのEV規制
5.2 中国のEV用安全性規格と釘刺試験
5.3 釘刺試験の実例
5.4 ハザードとリスク
5.5 セルのハザードレベル
6 安全性に関する原材料とセル設計の対応(資料)
第8章 定置用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 系統安定化のため発電所/送電網へ設置(B-1)
4.2 送電網への投資延期を目的として配電所へ設置(B-2)
4.3 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(B-3)
5 定置用Li イオン蓄電池市場の動向と予測
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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。br> 奥居徳昌 東京工業大学
梅本晋 東京工業大学
山本隆 山口大学
櫻井伸一 京都工芸繊維大学
吉岡太陽 豊田工業大学
辻正樹 京都大学
金谷利治 京都大学
松葉豪 山形大学
野末佳伸 住友化学(株)
田實佳郎 関西大学
高和宏行 ユニオプト(株)
築地光雄 ユニオプト(株)
大越豊 信州大学
土岐重之 State University New York at Stony Brook,Department of Chemistry.New York 11794 USA
上原宏樹 群馬大学
撹上将規 埼玉大学
山延健 群馬大学
塩谷正俊 東京工業大学
久保山敬一 東京工業大学
扇澤敏明 東京工業大学
西田幸次 京都大学
辻秀人 豊橋技術科学大学
吉田博久 首都大学東京
浅井茂雄 東京工業大学
斎藤拓 東京農工大学
鞠谷雄士 東京工業大学
宝田亘 東京工業大学
木村将弘 東レ(株)
金井俊孝 出光興産(株)
船木章 出光興産(株)
村瀬浩貴 東洋紡績(株)
伊藤浩志 山形大学
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＜＜目次＞＞
【第1編】高分子結晶構造の基礎
第1章高分子の特徴と結晶化の基礎
1はじめに
2高分子単結晶
3結晶化速度
第2章分子シミュレーションによる結晶構造と高次構造の解明
1はじめに
2シミュレーション概観
3結晶構造の予測
4高分子結晶化のシミュレーション
4.1均一核形成
4.2折り畳み結晶の成長
4.3ガラスからの結晶化
4.4流動結晶化と繊維構造の発現
5大変形による結晶組織の変化
6おわりに
第3章共重合体の結晶構造
1緒言
2結晶性共重合体の構造形成の特徴
3非晶-非晶ジブロック共重合体のミクロ相分離の基礎
4構造解析法(結晶化の動力学解析も含む)
5各論
5.1結晶-非晶ブロック共重合体
5.2結晶-結晶ブロック共重合体
5.3結晶-液晶ブロック共重合体
6総括/将来展望
第4章透過型電子顕微鏡法による結晶性高分子固体の高次構造解析
1はじめに
2制限視野電子回折(Selected-area Electron Diffraction: SAED)
2.1光学特性の異なる三種類のPBT二次元球晶を与える構造的要因の解明
2.2電界紡糸ナノファイバー単繊維の配向解析
3暗視野観察(Dark-field Imaging)
3.1一軸配向PBT薄膜に形成されるシシカバブ構造の暗視野観察とその結晶学的構造
4おわりに
第5章中性子散乱によるポリエチレンのシシケバブ構造形成機構解析
1はじめに
2シシケバブ生成における高分子量成分の効果
3高分子量成分がシシを作ることの直接証明とシシの形態観察
4延伸過程におけるシシケバブ形成
5低分子量の役割
6おわりに
第6章中性子散乱を用いたアイソタクチックポリプロピレンのシシケバブ構造解析
1背景
1.1シシケバブ構造
1.2シシケバブ構造の発見とその物性
1.3コイル―ストレッチ転移
1.4流動誘起結晶化のその場観察と臨界絡み合い濃度
1.5シシケバブ構造形成過程のその場観察
2中性子散乱によるシシケバブ構造解析
2.1実験の目的
2.2中性子散乱
2.3試料調製
3実験結果と考察
3.1中性子散乱実験の結果
3.2シシケバブ構造形成機構の一般性について
4シシケバブ構造形成機構解明に向けた今後の展望
【第2編】結晶構造変化のその場計測による解析
第7章球晶構造形成過程のその場計測
1はじめに
2球晶内部構造の形成過程でのその場計測
2.1AFMによるラメラ構造の成長過程のその場計測
2.2放射光を用いたX線回折/散乱による球晶成長と2次結晶化のその場計測
2.3偏光顕微鏡下での球晶成長と内部構造変化のその場計測
3等温結晶化での球晶形成過程のその場計測
3.1全結晶化挙動と核発生挙動の影響
3.2負圧による球晶間でのキャビテーション発生
第8章複屈折のその場計測法
1はじめに
2複屈折
3複屈折の数学的表現
4複屈折の計測のその場観察
4.1セナルモン法
4.2回転検光子法
4.3高度な複屈折計測
5その場観察の複屈折における測定系
6まとめ
第9章繊維の一軸伸長過程での配向結晶化
1はじめに
2測定システム
3PET繊維の配向結晶化挙動
3.1連続延伸過程の特徴
3.2配向結晶化時の温度・直径プロフィール
3.3X線回折による配向結晶化過程の解析
4PTT, PBT, およびPEN繊維の配向結晶化挙動
5Nylon 6繊維の配向結晶化挙動
6PP, PVDF, およびPVA繊維の配向結晶化挙動
7まとめ
第10章ゴム一軸伸長下の結晶化挙動解析
1はじめに
2応力―歪関係と伸張結晶化の同時測定法
3天然ゴムと合成ポリイソプレン
3.1伸張結晶化と応力―歪関係
3.2結晶分率
3.3延伸結晶の開始歪
3.4結晶の大きさ
3.5結晶格子の大きさ
3.6応力緩和と結晶化
3.7定歪での結晶の融解と生成
4未加硫天然ゴムと未加硫合成ポリイソプレンゴム
5他の汎用加硫ゴム
6充填系加硫物
7まとめ
第11章超高分子量ポリエチレンの溶融超延伸過程におけるインプロセス計測とフィルム高性能化
1はじめに
2インプロセス計測システムの開発とそのインハウス化
3溶融延伸過程におけるインプロセス計測
4溶融延伸挙動に与える分子量特性の効果
5固体NMRによる絡み合い状態の定量化
6今後の展望
第12章一軸伸長過程における長周期構造及びボイドの変化
1はじめに
2繊維の長周期構造
2.1繊維の小角X線散乱パターン
2.2繊維の長周期構造モデル
3繊維・フィルムにおけるボイドの生成・成長挙動
3.1延性・脆性とボイドの生成・成長
3.2繊維の伸長過程におけるボイドの生成・成長挙動
3.3フィルムの伸長過程におけるボイドの生成・成長挙動
3.4ボイドの生成・成長挙動に及ぼすフィラー添加効果及び試験片形状の影響
4おわりに
【第3編】各種ポリマーの結晶化挙動の最新情報
第13章PTTの結晶構造と光学異方性
1はじめに
2結晶化温度とPTT結晶のモルホロジー
3PTT球晶の複屈折
3.1複屈折(リタデーション)の結晶化温度依存性
3.2単位格子の配向方向
3.3固有複屈折の計算
4まとめ
第14章アイソタクチックポリプロピレンのメゾ相形成とメゾ相からの結晶化
1はじめに
2結晶性高分子におけるメゾ相
3iPPのメゾ相のローカル構造
4iPPのメゾ相の形成機構
5iPPコポリマーのメゾ相
6放射光によるiPPのメゾ相形成過程のその場測定
7iPPのメゾ相の安定化エネルギー
8iPPのメゾ相からの速い昇温による結晶化
第15章PLAステレオコンプレックス結晶化
1はじめに
2ポリ乳酸のHMSC結晶化
3置換型ポリ乳酸のHMSC結晶化
4ポリ乳酸/置換型ポリ乳酸のHTSC結晶化
5核剤としての応用
6おわりに
【第4編】特殊条件下の結晶化
第16章超高速DSCによる融解・結晶化挙動解析
1示差走査熱量測定(DSC)
2高分子結晶の融解
3核生成と結晶成長
4高速冷却過程の結晶化
5高速冷却で得られた結晶の融解
6まとめ180
第17章高圧CO2によるPLLAの結晶高次構造と物性の制御
1はじめに
2高圧CO2処理について
3高圧CO2処理したPLLAの構造
3.1結晶化挙動及び結晶構造
3.2結晶高次構造
4高圧CO2処理したPLLAの物性
4.1フィルムの透明性
4.2力学的性質
4.3結晶高次構造と物性との関係
5おわりに
第18章超臨界CO2による結晶高次構造制御
1はじめに
2結晶高次構造
3結晶構造
4結晶化挙動
5結晶化中のCO2の排除と多孔化
6コンポジットにおける結晶核剤効果と高次構造
7部分融解と結晶化
8おわりに
【第5編】成形加工における結晶化制御
第19章成形加工における結晶化の基礎
1はじめに
2準静的な結晶化の考え方
3準静的とする仮定が成り立たない系
4流れ場の影響
4.1エントロピー低下が結晶化を加速する効果
4.2流動履歴が結晶化を加速する効果
4.3どちらの効果が支配的か?
4.4流動場の結晶化に対する核剤の効果
5結晶化の進展が成形加工における高次構造形成挙動に及ぼす影響
6結晶化と複屈折の関係
7延伸過程の結晶化
8今後の流動場の結晶化の研究
8.1溶融紡糸過程の低デボラ数化によるポリエステル繊維の高強度化
8.2ブレンド繊維の低温押出しにおける高融点成分の結晶化
8.3弾性材料の高速紡糸における配向結晶化挙動
9おわりに
第20章PETフィルム成形における結晶化挙動
1はじめに
2PETフィルムの製造プロセス
3フィルム延伸過程における結晶化挙動の解析
4一軸延伸過程におけるPETフィルムの結晶化挙動
5幅拘束一軸延伸におけるPETフィルムの結晶化挙動
6同時二軸延伸過程におけるPETフィルムの配向形成と結晶化挙動
7逐次二軸延伸過程における結晶化挙動
8二軸延伸PETフィルムにおける結晶配向
9おわりに
第21章PETフィルム形成過程における予備加熱効果
1はじめに
2PETの非晶構造制御技術
2.1PET非晶構造
2.2PET結晶構造
2.3拘束非晶構造制御
2.4易成形二軸配向PETフィルム
2.5表面機能化
3応用例
4おわりに
第22章PPシート・フィルム成形における透明性制御
1はじめに
2溶融樹脂膜の外部ヘーズに及ぼす押出スクリュー形状および内部ヘーズに及ぼすダイス内剪断応力の影響
2.1基本形状による予備評価
2.2スクリュー形状の最適化
2.3透明性に与えるダイ内剪断応力の影響
3高透明性PPシート製造に寄与する因子の解析9
3.1透明性に与える立体規則性の影響0
3.2透明性に与える分子量分布の影響
3.3透明性に与える透明改質剤としてのL-LDPE添加の影響
4おわりに
第23章ポリエチレン高強度繊維紡糸過程の構造形成
1はじめに
2紡糸直後の線維の内部構造
3シシケバブ構造の構造形成
4紡糸課程での構造形成の観察
第24章マイクロ射出成形加工における結晶化
1はじめに
2射出成形における結晶化挙動
3マイクロ射出成形による構造形成
3.1超薄肉成形品の構造形成
3.2微小成形品の構造形成
3.3マイクロ微細表面構造を有する成形品の構造形成
4おわりに
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微粒子分散・凝集ハンドブック（普及版）
￥2,695
2014年刊「微粒子分散・凝集ハンドブック」の普及版。
微粒子の分散・凝集技術について、基礎から工業、環境、先端ナノテクノロジーまで、各分野の詳細研究内容を徹底解説している。
（監修：川口春馬）
<a href="https://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=8093"target=”_blank”>この本の紙版「微粒子分散・凝集ハンドブック(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
執筆者の所属表記は、2014年発行当時のものを使用しております。
芝田隼次 関西大学
大坪泰文 千葉大学
大島広行 東京理科大学
森隆昌 法政大学
種谷真一 種谷技術士事務所
石井利博 アシザワ・ファインテック(株)
光石一太 倉敷ファッションセンター(株)
木俣光正 山形大学
山田保治 神奈川大学
前畑英雄 富士ゼロックス(株)
松村保雄 富士ゼロックス(株)
野口弘道 インクジェットコンサルタント
竹村泰彦 (公社)高分子学会;ゴム技術フォーラム ; 元JSR(株) ; 元(社)日本ゴム協会
坂井悦郎 東京工業大学
岩井和史 (株)レニアス
渡辺実 栗田工業(株)
三浦和彦 東京理科大学
小林大祐 東京理科大学
寺坂宏一 慶應義塾大学
野々村美宗 山形大学
那須昭夫 (株)資生堂
白木賢太郎 筑波大学
岩下和輝 筑波大学
角田裕三 (有)スミタ化学技術研究所
遠藤洋史 東京理科大学
河合武司 東京理科大学
倉島義博 日本ゼオン(株)
矢野浩之 京都大学
河崎雅行 日本製紙(株)
佐藤明弘 星光PMC(株)
伏見速雄 王子ホールディングス(株)
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＜＜目次＞＞
第1章 微粒子分散・凝集の工学
1 水系・非水系における分散・凝集制御
1.1 ゼータ電位と粒子間相互作用
1.1.1 粒子の荷電の原因
1.1.2 ゼータ電位とは
1.1.3 粒子間の距離と引力・反発力エネルギー
1.1.4 ゼータ電位による凝集・分散の制御
1.2 非水系での凝集・分散
1.2.1 無極性非水溶媒中の凝集・分散
1.2.2 極性のある非水溶媒中での凝集・分散
2 凝集分散系のレオロジー
2.1 はじめに
2.2 凝集分散系の基本的なレオロジー挙動
2.2.1 擬塑性流動と降伏応力
2.2.2 凝集分散系の動的粘弾性
2.3 凝集分散系におけるチクソトロピー挙動
2.3.1 粘度の時間依存性と履歴挙動
2.3.2 チクソトロピー挙動の測定
2.4 特異な粒子間相互作用の導入と分散系のレオロジーコントロール
2.4.1 高分子と界面活性剤の併用によるレオロジーコントロール
2.4.2 会合性高分子によるレオロジーコントロール
2.5 おわりに
3 凝集速度の制御
3.1 はじめに
3.2 自由拡散による凝集速度
3.3 粒子間の相互作用
3.4 相互作用場における凝集速度と安定度比
3.5 2次極小を考慮した凝集
3.6 おわりに
第2章 分散・凝集技術
1 分散・凝集の計測と評価 1.1 沈降による評価
1.2 沈降静水圧による評価
1.3 浸透圧による評価
1.4 顕微鏡による直接観察
1.5 分散・凝集評価において注意すべき点
1.5.1 粒子径分布との対応
1.5.2 粘度との対応
2 混合・分散装置
2.1 分散系の流動分散の理論的背景
2.1.1 変形と流動
2.1.2 軌道理論による凝集粒子の分散
2.2 普通撹拌機による分散
2.2.1 回転翼の長さ
2.2.2 粒子の浮遊限界撹拌速度式
2.3 粒子-液系における物質移動
2.4 高速撹拌機による分散
2.5 コロイドミルによる分散
2.6 メディア(媒体)式分散機
2.6.1 メディア式分散機の形態
2.6.2 運転方法
2.7 超音波分散機
3 ビーズミルでの分散技術
3.1 はじめに
3.2 ビーズミルの分散原理
3.3 ビーズミルの運転方法
3.4 ビーズミルの分散効率に影響を与える因子
3.4.1 ビーズ径
3.4.2 ビーズ充填率およびアジテータ周速
3.5 過分散とマイルド分散
3.5.1 過分散
3.5.2 マイルド分散
3.6 ナノ粒子分散大量生産用ビーズミル
3.7 おわりに
4 フィラー分散技術
4.1 はじめに
4.2 フィラーの表面処理技術
4.2.1 シラン剤
4.2.2 チタネート剤
4.2.3 その他のカップリング剤
4.3 フィラー形状が複合材料の特性に及ぼす影響
4.4 フィラーの表面処理手法
4.4.1 湿式加熱法
4.4.2 湿式濾過法
4.4.3 乾式撹拌法
4.4.4 インテグレルブレンド法
4.4.5 スプレードライ法
4.5 フィラーと樹脂の混練分散技術
4.5.1 樹脂とフィラーとの混練性
4.5.2 ナノフィラーを取扱う際の留意点
5 スラリーの調製・分散技術
5.1 はじめに
5.2 付着力
5.3 界面活性剤および水溶性高分子のスラリー分散効果
5.3.1 マグネタイト粒子への吸着
5.3.2 沈降試験
5.3.3 分散スラリーの調製
5.4 おわりに
6 シランカップリング剤の活用
6.1 はじめに
6.2 シランカップリング剤の構造と機能
6.2.1 なぜ有機-無機材料界面の制御が必要か
6.2.2 シランカップリング剤の構造
6.2.3 シランカップリング剤の反応
6.2.4 シランカップリング剤の作用機構
6.2.5 シランカップリング剤の処理効果
6.3 シランカップリング剤の使用・選択法
6.3.1 シランカップリング剤の使用法
6.3.2 シランカップリング剤の使用量
6.3.3 シランカップリング剤の選択基準
6.4 効果的なシランカップリング剤処理法
6.4.1 無機材料表面に薄層(単分子層)を形成させる
6.4.2 溶解度パラメーター(SP値)をそろえる
6.5 おわりに
第3章 工業における分散・凝集
1 トナーの製造における分散制御技術
1.1 はじめに
1.2 電子写真法とトナー製法の変遷
1.3 代表的なケミカルトナープロセスとその特徴
1.3.1 懸濁重合法
1.3.2 乳化重合凝集法
1.3.3 溶解懸濁法
1.3.4 エステル伸長重合法
1.4 ケミカルトナーの画質特性
1.5 おわりに
2 インクジェット(IJ)インクの分散と凝集の制御
2.1 インク機能の3要素
2.2 顔料分散
2.3 インクの調製
2.4 分散状態の測定
2.5 容器内及び装置上の安定性
3 ゴム・エラストマーにおけるフィラー分散制御
3.1 はじめに
3.2 工業的に行われている一般的なゴムへのフィラー分散技術
3.3 無機フィラーのゴム中へのナノ分散系
3.3.1 CB,シリカのナノ分散系
3.3.2 クレーのナノ分散系
3.3.3 カーボンナノチューブ(CNT)のナノ分散系
3.4 有機フィラーのゴム中へのナノ分散系
3.4.1 ゴム中でのin situ有機フィラー合成
3.4.2 セルロースナノファイバー(CNF)のナノ分散系
3.5 おわりに
4 セメントの分散制御とコンクリートの流動性制御
4.1 はじめに
4.2 化学混和剤
4.3 セメント系分散剤
4.4 分散剤によるセメントの分散機構
4.5 ポリカルボン酸系分散剤について
4.6 セメント系材料の粉体設計
4.7 おわりに
5 ハードコート材へのフィラー分散
5.1 はじめに
5.2 赤外線遮蔽ハードコートの設計コンセプト
5.3 赤外線遮蔽機能付与プライマーコートの検討
5.3.1 赤外線遮蔽機能付与プライマーコートの調製
5.3.2 赤外線遮蔽効果の最適化
5.3.3 塗料の保管における注意点
5.4 赤外線遮蔽ハードコートの性能
5.5 まとめ
第4章 環境と生活における分散・凝集
1 排水処理における凝集剤の利用法
1.1 はじめに
1.2 凝集処理の概要
1.3 無機凝結剤の種類と特徴
1.4 有機凝結剤の種類と特徴
1.5 排水処理用高分子凝集剤の種類と特徴
1.6 汚泥処理の概要と脱水用高分子凝集剤
1.7 排水処理の効果的なシステム
2 大気エアロゾル(PM2.5)の生成プロセス
2.1 大気エアロゾル
2.2 エアロゾル粒子の大きさ(粒径)
2.3 粒径分布
2.4 生成プロセス(1) 分散による生成
2.4.1 地表面から発生するエアロゾル粒子(土壌粒子)
2.4.2 海面から発生するエアロゾル粒子(海塩粒子)
2.5 生成プロセス(2) 気体の粒子化による生成
2.5.1 単成分単相粒子生成
2.5.2 多成分単相粒子生成
3 マイクロバブル群の超音波場における凝集と再分散
3.1 マイクロバブル
3.2 拡大視野下でのマイクロバブルの動的挙動の観察
3.2.1 実験装置
3.2.2 超音波照射がマイクロバブルの動的挙動におよぼす影響
3.3 超音波場でのマイクロバブルの凝集・合一
3.4 超音波によるマイクロバブルの急速脱泡
3.4.1 実験装置
3.4.2 超音波が脱泡速度におよぼす影響
3.5 おわりに
4 粉体化粧料における微粒子の分散・成型
4.1 はじめに
4.2 粉体化粧料に配合される微粒子とその役割
4.3 化粧料における微粒子の分散・成型技術
4.3.1 表面処理
4.3.2 界面活性剤の配合
4.3.3 粉体成型
4.4 おわりに
5 紫外線散乱剤の分散技術
5.1 はじめに
5.2 分散安定化の考え方
5.3 紫外線散乱剤分散系の評価方法
5.3.1 紫外線防御性に及ぼす分散状態の影響
5.3.2 レオロジー解析の妥当性および必要性
5.3.3 紫外線散乱剤サスペンションのレオロジー解析
5.3.4 紫外線防御性とレオロジー特性との相関性
5.4 おわりに
6 タンパク質の凝集:モデルと測定法
6.1 はじめに
6.2 タンパク質凝集のモデル
6.3 昇温にともなうタンパク質凝集
6.4 一定温度でのタンパク質の加熱凝集
6.5 タンパク質凝集の測定法
6.6 最後に
第5章 先端ナノテクノロジーにおける分散・凝集
1 カーボンナノチューブの液相および固相分散技術
1.1 はじめに
1.2 カーボンナノチューブの分散における留意点
1.2.1 CNTの観点から
1.2.2 マトリックス(分散媒)の観点から
1.2.3 濡れ剤と分散剤の観点から
1.2.4 分散機の観点から
1.2.5 分散終点の判定
1.3 カーボンナノチューブの分散事例
1.3.1 水中での液相分散
1.3.2 超臨界二酸化炭素を用いたポリカーボネート樹脂中でのCNT分散
1.3.3 亜臨界水を用いた熱可塑性樹脂中でのCNT分散(湿式亜臨界解砕法)
1.3.4 弾性混練法によるCNT/ゴムセルレーション複合材料
1.4 おわりに
2 グラフェンの樹脂分散技術
2.1 はじめに
2.2 グラフェンの特性
2.2.1 グラフェンの分子構造
2.2.2 グラフェンとCNTの比較
2.3 グラフェンおよび酸化グラフェンの製造
2.3.1 グラフェンおよび酸化グラフェンの合成方法
2.3.2 グラフェン類縁体の分類
2.4 グラフェンおよび酸化グラフェンの分散制御
2.4.1 両グラフェンの化学修飾
2.4.2 両グラフェンとポリマーの複合•分散化
2.4.3 ポリイオンコンプレックス形成を利用した酸化グラフェンの自在成形
2.5 おわりに
3 リチウムイオン二次電池のバインダー分散技術
3.1 はじめに
3.2 負極用バインダー
3.2.1 負極用バインダーの種類と特徴
3.2.2 スラリー作製上の留意点
3.2.3 乾燥工程上の留意点
3.3 正極用バインダー
3.3.1 正極用水系バインダー
3.3.2 水系バインダーの分散性
3.3.3 水系正極用バインダーを用いた電池の性能
3.4 まとめ
4 セルロースナノファイバーの製造と分散技術
4.1 はじめに
4.2 セルロースナノファイバーの構造と物性
4.3 セルロースナノファイバーおよびウィスカーの製造
4.4 セルロースナノファイバーおよびウィスカーによるラテックス補強
4.5 構造用セルロースナノファイバー強化材料
4.6 透明ナノコンポジット
4.7 セルロースナノファイバーの染色
4.8 おわりに
5 TEMPO酸化セルロースナノファイバーの分散性について
5.1 はじめに
5.2 CSNFの製造方法とナノ分散化のメカニズム
5.2.1 樹木の階層構造とセルロースミクロフィブリルのナノ分散
5.2.2 CSNFの製造方法
5.3 CSNFの水中における分散性
5.3.1 分散状態の評価法
5.3.2 カルボキシル基量の影響
5.3.3 樹種による影響
5.3.4 分散液中の塩濃度による影響
5.4 CSNFの特長と分散剤としての利用
5.4.1 CSNFの特長と主な用途
5.4.2 CSNFの粘弾性特性
5.4.3 CSNFの分散剤としての利用
5.5 おわりに
6 変性・改質によるセルロースナノファイバーの分散・凝集状態の制御と熱可塑性樹脂との複合化
6.1 はじめに
6.2 CNFの変性・改質について
6.3 静電相互作用を利用したCNFの変性・改質
6.4 変性CNF強化樹脂
6.5 おわりに
7 セルロースナノファイバーの製造と透明シート化技術
7.1 はじめに
7.2 CNF製造技術
7.2.1 酸化処理
7.2.2 エステル化
7.3 CNFの透明シート化技術とその物性
7.3.1 CNFの透明シート化技術
7.3.2 CNF透明シートの物性
7.4 CNF樹脂コンポジットの開発
7.5 おわりに
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月刊バイオインダストリー 2022年1月号
￥2,200
＜著者一覧＞
川畑伊知郎 東北大学
福永浩司 東北大学
町原加代 高知大学
難波卓司 高知大学
建部陽嗣 量子科学技術研究開発機構
徳田隆彦 量子科学技術研究開発機構
伊藤-佐々木隆広 東北大学
伊藤健太郎 東北大学
山口皐平 群馬大学
栁澤理央 群馬大学
大木佑哉 群馬大学
酒井真理 群馬大学
松村彰彦 群馬大学
加田 渉 群馬大学
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BIO REVIEW
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レビー小体病を予防可能な新規中分子治療薬の開発
Development of Novel Medium-molecular Therapeutics for Lewy Body Disease
超高齢化社会の到来により，認知症や運動疾患の増加が社会問題である。本稿では，パーキンソン病やレビー小体型認知症の原因タンパク質αシヌクレインの神経細胞取り込みと凝集，細胞間伝播の新しい分子機序を解説する。また，その根本的予防が可能な低分子化合物，新規中分子治療薬の開発について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 脂肪酸結合タンパク質依存的なαシヌクレインの細胞内取り込み機構
3 ドパミン受容体とカベオラによるαシヌクレインの細胞内取り込み制御
4 αシヌクレインの凝集と伝播を予防する新たな治療薬開発
5 おわりに
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スピルリナによる新たな抗酸化作用の発見
Spirulina Ingredient Increases Antioxidant Capacity in Senescent Fibroblasts.
スピルリナの新たな作用として老化線維芽細胞で抗酸化タンパク質の発現を誘導することで抗酸化能力を上昇させて，低下していたミトコンドリアの機能を回復させること，及びコラーゲンの産生量を増加させることを見出した。これにより，スピルリナはアンチエイジング作用を期待した新規素材としての開発が期待される。
1 はじめに
2 細胞老化とミトコンドリア
3 スピルリナによる老化細胞ミトコンドリアの機能回復
4 スピルリナによる細胞の抗酸化作用の増強
5 おわりに
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認知症の血液診断法の開発
Development of Blood Diagnostic Method for Dementia
認知症の治療薬開発が進む中で，早期診断や病態評価のために血液バイオマーカーの必要性が高まっている。アルツハイマー病病理の構成成分であるAβやタウは，病態を反映するバイオマーカーとしてこれまで脳脊髄液で定量がおこなわれてきた。近年，これらのタンパクは血液中でも正確に定量できるようになってきた。今後は，多種多様な認知症性疾患の脳病理をより包括的に診断・層別化ができる次世代のバイオマーカーシステムの確立が進行している。バイオマーカー（BM）は，「病的過程あるいは薬理学的な反応などを客観的に測定して評価される特性」と定義される。これまで脳神経疾患の生化学的BMは，主に脳脊髄液BMが開発の主体であったが，採取の手間や，侵襲性の高さなどの問題があり，臨床で応用されるにはいたっていない。そのため，血液や尿といった身近なサンプルによるBMの開発が強く望まれてきた。その中でも，脳神経疾患の血液BMが強く希求されており，最近のイノベーションによって血液BMの臨床応用が夢ではなくなってきている。
【目次】
1 アルツハイマー病のコアBMとそれら血液BMへの応用
2 ADバイオマーカーとしての血液中リン酸化タウ（p－タウ）の有用性
3 “A” myloid, “N” eurodegenerationおよびその他の血液BM
4 今後の展望
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世界初のLAL試薬を使用しないエンドトキシン検出法の開発
Development of LAL-free Endotoxin Detection Methodll Adhesion and Desorption
Coulter－counter法を用いたエンドトキシンの連続モニタリング法を検討した。先端にナノポアを有するガラスナノピペットの内部にエンドトキシンを含む透析液を入れ，エンドトキシンフリー透析液のバルク溶液にピペット先端を浸した。ピペット内－バルク間で1 V印加して電流変化を観察した結果，エンドトキエンドトキシン濃度の上昇とともにパルス状の電流変化の現れる頻度が上昇した。本手法はこれまでに実現されていない透析や製薬工場のラインへの組込みができるエンドトキシン検出法としての応用が期待される。
【目次】
1 緒言
2 実験
2.1 試薬調製と電極作製
2.2 エンドトキシン定量
3 結果および考察
3.1 ナノピペットの評価
3.2 エンドトキシン定量
4 結言
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重粒子線がん治療場での臨床線量の評価を目的とした半導体線量計の開発
Development of Semiconductor-based Dosimeter for Evaluation of Clinical Dose in Carbon Beam Cancer Treatment Field
「がん死ゼロ健康長寿社会」の実現を目指す上で，重粒子線がん治療技術は重要な役割を果たしている。治療高度化につれ，線エネルギー付与（LET）に代表される粒子線の特徴量の測定が必要となっている。本稿では，エネルギー分解能や放射線耐性に優れたワイドバンドギャップ半導体を用いた線量計の開発と実際の治療場での測定例を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 臨床線量計の開発
2.1 がん治療場での重粒子線照射
2.2 半導体線量計の開発
2.3 計測評価の流れ
3 実験結果
3.1 LETスペクトルの測定
3.2 今後の展開，LET解析とRBE推定
4 まとめ
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BIO BUSINESS
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医薬品工業
世界の医薬品市場は2014 年に1 兆ドルを突破し，2020 年には1 兆1,800 億ドルを超え，今後も3～6％程度の成長が見込まれている。2019 年の国内医薬品の生産金額は，9 兆4,860 億円となり，前年比37.3％の伸びを示した。医療用医薬品，一般医薬品とも増加したが，配置用家庭薬は減少した。全体的にみると生産金額は年によりばらつきがあるが，製薬業界にとって厳しい状況が続いている。また，2019 年末から発生しているコロナウイルス（COVID-19）による肺炎に関して，IQVIA は，国内のコロナワクチンの市場規模は，21 年度2,250 億円，22 年度500 億円，23 年度1,150 億円，24 年度300 億円，25 年度900 億円と予測している。
1 医療用医薬品
1.1 生産動向
1.2 輸出入
1.3 世界市場
1.4 国内動向
2 一般用医薬品
2.1 生産動向
2.2 市場動向
2.3 企業動向
3 臨床検査薬
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≪BIO PRODUCTS≫
N-アシルグルタミン酸塩（N-Acylglutamate）
L-ロイシン (L-Leucine)
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月刊バイオインダストリー 2021年12月号
￥2,200
＜著者一覧＞
高谷智英 信州大学
藤原良介 （国研）理化学研究所
野田修平 （国研）理化学研究所
田中 勉 神戸大学
上村靖司 長岡技術科学大学
杉原幸信 長岡技術科学大学
山口哲志 東京大学
嶋田和貴 京都大学
七夕高也 （公財）かずさ DNA研究所
磯部祥子 （公財）かずさ DNA研究所
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BIO REVIEW
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核酸医薬品シーズとしての微生物オリゴDNA
Bacterial Oligodeoxynucleotides as Nucleic Acid Drug Seeds
核酸医薬品は，抗体医薬品に続く次世代医薬品として注目されている。中でも，標的分子と特異的に結合するアプタマー（核酸抗体）は有望な創薬シーズである。筆者は最近，微生物のゲノム配列に由来するオリゴDNAが，アプタマーとして機能することを報告した。本稿では，創薬モダリティとしての微生物オリゴDNAについて解説する。
【目次】
1 核酸医薬品と微生物オリゴDNA
1.1 核酸医薬品の種類
1.2 微生物オリゴDNAの生理作用
2 筋形成型オリゴDNA
2.1 核酸医薬品のターゲットとしての幹細胞
2.2 乳酸菌ゲノム配列に由来する筋形成型オリゴDNA
2.3 抗ヌクレオリンアプタマーとしての筋形成型オリゴDNA
2.4 筋形成型オリゴDNAの応用展開
3 創薬モダリティとしての微生物オリゴDNA
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糖の使い分け技術・“代謝スパイス”を駆使した微生物発酵生産
Novel Bioproduction Technologies：Parallel Metabolic Pathway Engineering and Metabolic Spices
本稿では，微生物による物質生産に資する2つの技術を紹介する。複数の糖を使い分けるParallel Metabolic Pathway Engineering（PMPE）技術，及び，ごく少量を外から加えるだけで微生物の性能を最大限引き出す “代謝スパイス” 技術により，目的生産物の収率と生産量を大幅に向上させることが可能となる。
1 はじめに
2 糖を使い分ける技術：Parallel Metabolic Pathway Engineering
3 “代謝スパイス”の開発に向けたペリプラズムエンジニアリング
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美しく融けにくく飲料の味を変えない氷の製法
A Beautiful, Hard-to-melt Ice Making Methods for Beverages
見た目がきれいで融けにくく飲料の味を変えない「良い氷」とはどんなものなのか。それを作るにはどのような方法があって，それぞれの長所短所は何か。本稿では著者らが新たに開発した「放射製氷」と「連続引上げ製氷」の2つの技術について，その特徴，氷の品質，優位性，市場性について既存技術と比較しながら紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 良い氷の定義と製氷プロセスの理解
2.1 「良い氷」とは
2.2 品質の観点からの製氷プロセスの理解
3 製氷技術の種類
3.1 その場製造
3.2 バッチ製造
4 開発された新しい製氷技術
4.1 放射製氷（バッチ製造）
4.2 連続引上製氷（その場製造）
5 おわりに
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細胞の付着と脱離を光制御できる細胞培養基板
Cell Culture Substrates for Photo?Controlling Cell Adhesion and Desorption
細胞の解析や操作のために，細胞の基板表面への付着と脱離を遠隔操作する技術が求められている。我々は，細胞表層と相互作用する光応答性の合成分子を開発し，基板表面に修飾することによって，細胞の付着や脱離を光応答性に変換できる基板表面を創出してきた。本稿では，この光応答性表面の設計原理や性質と共に，応用研究についても紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 光照射によって細胞が付着しなくなる表面
3 光照射によって細胞付着性が可逆的に変化する表面
4 光応答性の細胞付着表面の応用
5 おわりに
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AIは緩和ケアの未来を拓く
AI is the Future of Palliative Care
現代ホスピス・緩和ケアは社会的ニーズを反映して世界に広まりつつあるが，その歴史はまだ若く，様々な課題を抱えている。特に大きな問題点として，人手不足，臨床における実践の困難さ，発展のための基盤的研究の困難さ，が挙げられる。これらの問題点に対して人工知能（Artificial Intelligence，以下AI）や機械学習（Machine Learning，以下ML）は抜本的解決策を提供できる可能性がある。読者にとって身近ではないと思われる緩和ケアの概要はAIやMLの応用を考える際に重要であるため，本稿では紙面を費やし説明する。
【目次】
1 緩和ケアの背景
1.1 世界と日本のホスピス・緩和ケアの歴史
1.2 実践
2 緩和ケアの課題
2.1 日本における緩和ケアの課題
2.2 地域における緩和ケアニーズの実地調査
2.3 緩和ケアになぜAIが必要か
3 緩和ケアにはどのようなAI研究が必要か
4 緩和ケアにおけるAI・ML研究の実際
4.1 自験例
4.2 緩和ケアにおけるAI・ML研究のポイント
5 AIやMLの臨床応用の見通し
6 まとめ
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個体ごとに植物の形質値と環境値を取得する技術開発
Development of Technologies to Obtain Phenotypic and Environmental Values for Individual Plants
近年，植物と植物を取り巻く環境値をより詳細に解析するための技術開発が行われ，多くの計測現場で利用が始まっている。我々は「個体ごとの形質値を非破壊かつ経時的に計測し，個体をとりまく全ての環境値を計測すること」を究極の理想として技術開発に取り組んでいる。本稿ではこれら技術開発の目的と現状について述べる。
【目次】
1 はじめに
2 個体ごとの形質値と環境値の取得の必要性
3 個体ごとの評価を可能とする技術開発
3.1 形状計測
3.2 環境計測
3.3 個体やデバイス搬送の自動化
3.4 データベースと情報通信技術
4 おわりに
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月刊バイオインダストリー 2021年11月号
￥2,200
＜著者一覧＞
森脇健司 弘前大学
川嶋大介 千葉大学
武居昌宏 千葉大学
鈴木宏和 鳥取大学
中後大輔 関西学院大学
大谷拓也 早稲田大学
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BIO R&D
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フレキシブルなフィルム型センサによる生体へ作用する力の評価
Development of Flexible Film-type Sensor for in Vitro Contact Force Measurement
細胞や生体分子のメカノバイオロジーや，医療機器の力学特性と治療効果や合併症リスクの関係など，幅広い範囲で生体と機器の界面に作用する力の理解への需要が年々増している。本稿では，筆者らが研究を進めてきたフレキシブルなフィルム型圧力センサの開発と生体医工学分野への応用例について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 フィルム型圧力センサ
3 バルーンカテーテル拡張時に血管に作用する力
4 引張力の測定と細胞組織評価への応用
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電気インピーダンストモグラフィ・スペクトロスコピーによる細胞の視える化技術
Electrical Impedance Tomography and Spectroscopy for Cell Visualization Technique
電気計測におけるコンピューテッド・トモグラフィ技術ならびに周波数解析手法である電気インピーダンストモグラフィ法および電気インピーダンススペクトロスコピー法は，簡便な非破壊検査手法として産業分野への応用が盛んに行われてきた。本稿では，これらを細胞インダストリーにおける新たな評価技術として応用するべく，著者がこれまで実施してきた細胞解析技術およびイメージング技術について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 電気計測概要
2.1 EIT法の計測原理
2.2 EIS法の解析法
3 細胞周りのイオン濃度の可視化計測
4 おわりに
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中等度好熱菌を利用してタンパク質をつくる
Production and Generation of Industrial Proteins in Moderate Thermophiles
Geobacillus属細菌は環境に広く分布した中等度好熱菌で，著者らは当該好熱菌の新たな利用法を模索している。本稿では，Geobacillus属細菌を用いて異種タンパク質を高生産させる（タンパク質を作る）研究と，同細菌を用いて耐熱化変異タンパク質を発生さらには選別する（タンパク質を創る）研究を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 Geobacillus属細菌の研究動向
3 Geobacillus属細菌でタンパク質を作る
4 温度によって代謝経路を制御する
5 Geobacillus属細菌で耐熱化変異タンパク質を創る
6 おわりに
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BIO ENGINEERING
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使用者の能動性を引き出す，人に寄り添う支援技術
Assistive Robotics Which Uses Its User’s Remaining Physical Strength According to Their Intention for Movement.
既存の支援装置の多くは機械が支援を行うため，使用者が自ら動作しようとする意志を弱め（依存心が生じる），さらに使用者が自らの力を使わないため身体の弱体化が進むという弊害がある。そのため，残存する個人の生体機能を最大限活用することが支援技術に求められる。本稿では，著者らが開発を進める起立支援装置，車椅子走行支援装置を例に，ロボット技術を応用した人に寄り添う支援技術の開発例を示す。
【目次】
1 家庭用起立支援機能付き歩行器
1.1 社会的な背景
1.2 開発した起立支援装置
1.3 起立支援装置の制御方法
1.4 今後の展望
2 サーボブレーキを用いたパッシブ型車椅子走行新装置
2.1 社会的な背景
2.2 開発したパッシブ型車椅子走行支援装置
2.3 使用者の意図推定とそれに基づく車輪制御法
2.4 今後の展望
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足裏反力再現による人型ロボット操縦システムの開発
Development of a Humanoid Robot Teleoperation System Using a Plantar Haptic Display
人間が自身の運動時に感じるのと同程度の圧力を提示可能な足裏感覚フィードバック装置を開発した。また，ロボットの重心変化による足裏荷重の変化を測定し，得られた荷重を被験者の足裏に再現した結果，小型人型ロボットの足裏反力を人間程度に拡大した場合，重心位置を高い精度で認識できることが確認できた。これにより，人型ロボットの安定性を認識できる可能性が示唆された。
【目次】
1 はじめに
2 足裏感覚フィードバック装置
3 人型ロボット操縦システムの開発
4 重心位置推定能力検証実験
5 おわりに
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BIO BUSINESS
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口腔ケア用具・機器
【目次】
1 市場の概要
2 歯ブラシ
2.1 ライオン
2.2 サンスター
2.3 花王
3 電動歯ブラシ
3.1 パナソニック
3.2 フィリップス
3.3 P&G
3.4 サンスター
3.5 オムロンヘルスケア
3.6 ライオン
4 歯間洗浄品（歯間ブラシ／デンタルフロス／口腔洗浄器）
4.1 歯間ブラシ
4.2 デンタルフロス
4.3 口腔洗浄器
5 舌クリーナー
6 介護用口腔ウェットティッシュ
7 介護用口腔スポンジブラシ
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≪BIO PRODUCTS≫
L-スレオニン(L-Threonine)
ゼラチン(Gelatin)
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月刊バイオインダストリー 2021年10月号
￥2,200
＜著者一覧＞
境 慎司 大阪大学
小嶋 勝 大阪大学
岩永進太郎 富山大学
黒岡武俊 富山大学
中村真人 富山大学
南茂彩華 横浜国立大学大学院
景山達斗 横浜国立大学大学院
福田淳二 横浜国立大学大学院
伊野浩介 東北大学
宇田川喜信 東北大学
梨本裕司 東北大学
珠玖 仁 東北大学
花之内健仁 大阪産業大学
秋枝静香 (株)サイフューズ
木寺正晃 愛知産業(株)
渡辺紗由 愛知産業(株)
大嶋英司 (株)TKR
渡邉政樹 (国研)理化学研究所
辻村有紀 (国研)理化学研究所
山澤建二 (国研)理化学研究所
横田秀夫 (国研)理化学研究所
大山慎太郎 名古屋大学
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【特集】バイオプリンティング技術の開発動向
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特集にあたって
Introduction
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酵素反応をつかった3Dバイオプリンティング
Enzyme-mediated 3D Bioprinting
3Dバイオプリンティングは，3Dプリンタにデジタルデータを入力し，細胞を含む3次元構造物をプリントする技術であり，再生医療・組織工学分野の発展に寄与するものとして近年，多くの検討が行われている。本稿では，3D バイオプリンティングのなかでも，酵素反応をインクのゲル化に用いる研究の動向について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 酵素反応
3 インクのゲル化に用いられる酵素反応
4 酵素反応をつかった3Dバイオプリンティング
4.1 連続押し出し方式：吐出前インク内での架橋形成
4.2 連続押し出し方式：吐出後インク内での架橋形成
4.3 インクジェット方式
5 おわりに
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光架橋反応を用いたバイオプリンティング技術
Bioprinting Using Photo-curing Technology
3Dプリンティング技術の発達に伴い，生きた細胞を含む3次元構造物を造形するバイオプリンティング技術が注目を集めている。この技術の発展には印刷手法，バイオインク双方の開発が不可欠であり，様々な手法が報告されている。本稿では，光架橋反応を応用したバイオプリンティングに関して，近年，著者らが開発した最新の手法を交えて解説する。
【目次】
1 はじめに
2 光架橋反応を用いたバイオプリティング手法
2.1 連続押出し式を用いたプリンティング
2.2 インクジェット式を用いたプリンティング
2.3 液槽を用いたプリンティング
3 光架橋反応を用いたバイオインクとバイオプリンティングの実例
3.1 紫外光照射による光架橋反応を用いたバイオプリンティング
3.2 可視光照射による光架橋反応を用いたバイオプリンティング
4 終わりに
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アルギン酸を用いた3D組織・臓器ファブリケーションへの展開
Development of 3D Tissue/Organ Fabrication Using Alginate Hydrogel
本稿では3次元的に組織を構築する方法として，印刷技術を応用した「バイオプリンティング」や，細胞からなる微小なパーツを組み立てて重厚組織を構築する「バイオアセンブリ」の技術について論じる。また，これらの技術を用いて組織構築をする際に有用なバイオマテリアルとしてアルギン酸の利用に関して紹介していく。
【目次】
1 はじめに
2 バイオプリンティング技術による立体組織の作製
2.1 インクジェット式3Dバイオプリンタを用いた組織構築の構想
2.2 アルギン酸ベースのバイオインクを用いた積層印刷による3D構造の作製
3 バイオアセンブリ技術による立体組織の作製
3.1 微小パーツの積み重ねによる組織構築の構想
3.2 中空アルギン酸ゲルの利用：バイオパーツとしてのファイバー状組織を用いた3D組織構築
4 おわりに
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3Dバイオプリンティングによる培養皮膚や毛包の再生技術
Skin and Hair Follicle Regeneration by 3D Bioprinting Technology
培養皮膚は，重度の熱傷に対する新しい治療法として，または薬剤評価のための動物実験代替法としてその利用が拡大してきている。本稿では，3Dバイオプリンタを用いて，より高度な培養皮膚を構築する手法，および著者らの取り組んでいる皮膚付属器である毛包を再生するための手法について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 3Dバイオプリンティング技術を利用した培養皮膚研究
2.1 培養皮膚の3Dバイオプリンティング
2.2 in situ skin bioprinting
3 3Dバイオプリンティング技術を利用した毛包原基の大量調製
3.1 毛包を再生するための従来のアプローチ
3.2 細胞けん引力を利用した毛包原基の作製
3.3 3Dバイオプリンタを用いた大量調製技術の確立
4 おわりに
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電気化学反応を使ったハイドロゲルのバイオファブリケーション
Biofabrication of Hydrogels Using Electrochemical Reactions
電気化学反応を駆動力にしたバイオファブリケーション技術が開発されている。近年，3次元的に形状をデザインしたハイドロゲルの作製とその細胞培養への応用に関する報告が増加している。そこで本稿では，バイオファブリケーションに使われている電気化学反応の種類や，電気化学デバイス・システムについて簡単に解説する。
【目次】
1 はじめに
2 電気化学ハイドロゲル作製
3 様々な形状の電極を用いたハイドロゲルの作製
4 電極移動による電気化学ハイドロゲル作製
5 電極アレイを用いたハイドロゲルファブリケーション
6 その他の電気化学システム
7 おわりに
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関節治療におけるバイオプリンティング技術への期待
Expectations for Bioprinting Technology in Orthopaedic joint Therapy
およそ20年前に臨床医（整形外科医）としてのキャリアを開始した私は，一貫して骨と骨の間にある“関節”に対する診療に従事してきた（現在の本職は工学部教員だが，非常勤として活動を継続している）。その治療においてバイオプリンティング技術がどのように必要とされるかを説明し，現在までに経験したバイオプリンティングに関連した研究の紹介，および今後の期待について述べていきたい。
【目次】
1 関節治療とその延長にある再生医療
2 関節領域の再生医療のためのバイオプリンタ
3 バイオプリンタによるバイオインクの機械特性評価
4 3Dバイオプリンタを用いた超音波ゼリーのバイオインクとしての性能評価
5 バイオプリンタによる今後の期待
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スフェロイド積層によるスキャフォールドフリー3D細胞プリンティング技術の開発と臨床応用
Development and Clinical Application of Scaffold-free 3D Printing Technology using Spheroid
【目次】
1 はじめに
2 平面培養から三次元培養への変遷
3 三次元組織の構築
4 バイオ3Dプリンタ
5 サイフューズのバイオ3Dプリンタ
5.1 「regenova」（剣山（KINEZAN）方式のバイオ3Dプリンタ）
5.2 「S－PIKE」（串団子方式のバイオ3Dプリンタ）
6 バイオ3Dプリンタを用いた臨床開発事例
6.1 細胞製神経導管の開発事例
6.2 細胞製人工血管の開発事例
6.3 その他のパイプライン開発
6.4 創薬支援ツールへの応用
7 おわりに
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産業用金属3Dプリント技術の種類と技術概要
Metal Additive Manufacturing Technologies and Industrial Adaption.
金属のAM技術のうち金属粉末を材料とする技術から，Selective Laser Melting（SLM）方式，Laser Metal Deposit（LMD）方式，MoldJet-（MJ）方式，金属ワイヤを材料とする技術からElectron Bean Additive Manufacturing（EBAM）方式，Wire Ark Additive Manufacturing（WAAM）方式について，技術概要やその造形例を紹介するとともに，注目される周辺技術から小型で金属粉末を室内でアトマイズ可能な技術について紹介する。
【目次】
1 はじめに-金属積層造形技術の発展
2 SLM方式概要
3 LMD方式概要
4 バインダー方式概要
5 EBAM方式概要
6 WAAM方式概要
7 粉末材料について
8 まとめ
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直描露光装置としても光造形装置としても使える1台2役の高速/ 高精度な3Dプリンタ“SPACE ART”の開発
Development of “SPACE ART”, a High-speed / High-precision 3D Printer that can be used as both a Direct Imaging Exposure System and a Stereolithography Apparatus
SPACE ARTは一般財団法人素形材センターの2018年度「第34回素形材産業技術賞」で奨励賞を受賞，また2019年11月19 日～21 日に浜松で開催された「Future Technologies From Hamamatsu 2019」（電気学会，応用物理学会，日本機械学会や精密工学会など，日本の名立たる学会が参加している合同シンポジウム）では本装置の技術展示が最優秀技術展示賞を受賞するなど，本装置の機能/ 性能の高さや差別化技術が各種学会や業界に認められている。
現在は高精度なマイクロ流路，ラティス構造の造形や回路パターン形成との複合造形で超先端技術や創薬を研究している研究所や大学で採用され，絶大なる評価を得ている。また，直描露光装置（電子回路パターンやレジストパターンのマスクレス形成など）としてもウェアラブル用素材への回路パターン形成やMID/LDS（Molded InterconnectDevice/Laser Direct Structuring）的な使い方として曲面へのアンテナ回路形成など，各種の応用検討がされている。1 台2 役という他の3D プリンタには無い機能/ 性能により，バイオ用や医療用（デンタル）としても応用され始めている。
さらに，新しいビジネス用途を開拓するため，各種アプリケーションの開発や消耗材の開発も積極的に進めている。お陰様でモニタリング販売した各国立研究所や各大学などからの要望や改善点を取り込むことが出来，2021 年6 月から株式会社TKR で本格的に販売している。
【目次】
1 はじめに
2 SPACE ARTの特長
3 SPACE ARTの構造・仕様
3.1 直描露光装置（電子回路パターン/レジストパターン形成）仕様
3.2 光造形装置（3Dプリンタ）仕様
4 光学エンジンの構成
5 本装置の機能/性能
5.1 直描露光装置（電子回路パターンやレジスト形成）の機能/性能
5.2 光造形装置（3Dプリンタ）およびその他の機能/性能
6 おわりに（今後の展開）
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3D プリンタ向け新規人工骨材の開発
Development of α-TCP Scaffold Fabricated by Modified Binder Jetting Process
骨は力を受けることにより，密度やその内部構造を換えて，常に最適な形状に変化する。治療を必要とする患者に適した構造の人工骨を再現するためには，AM 技術が有望である。本論文では，骨内部の3 次元形状が反映できる新たな人工骨造形について，造形法，高精度・高強度化，生体適合性について紹介する。
【目次】
1 人工骨3Dプリンティングのための材料の特徴と開発
1.1 リン酸カルシウム系人工骨材料
1.2 αTCP粉末を用いたBJ法による人工骨の造形
2 新たな医療ニーズに即した高精度・高強度造形技術の確立
2.1 新規BJ法の開発
2.2 新規BJ法による造形材料の生体適合性評価
2.3 材料生体適応における課題と今後の展望
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月刊バイオインダストリー 2021年9月号
￥2,200
＜著者一覧＞
藤田智大 合同酒精(株)
塩田一磨 合同酒精(株)
青柳秀紀 筑波大学
中辻匡俊 大阪府立大学
乾 隆 大阪府立大学
渡邊雄二郎 法政大学
岩城光宏 大阪大学
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BIO R&D
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プロテアーゼ含有タンパク質試料の簡便な純度分析法の開発
Development of a Simple Method for Analyzing The Purity of Protease-containing Protein Samples
酵素などのタンパク質を医薬用途で使用する場合，純度を正しく分析する必要がある。一般的に，タンパク質の純度はSDS－PAGE法で分析されるが，試料がプロテアーゼを含む場合，目的タンパク質が分解し，純度が分析できない場合がある。本稿では，SDS－PAGE法で純度が測定できない具体例を示すと共に，簡便かつ正確な純度分析法について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 ゲルろ過クロマトフィーとSDS－PAGE法によるDプロテアーゼの分析
3 前処理時の阻害剤添加がDプロテアーゼのSDS－PAGE分析に及ぼす影響
4 前処理時の酸の添加がDプロテアーゼのSDS－PAGE分析に及ぼす影響7
5 前処理時の酸とEDTAの添加がDプロテアーゼのSDS－PAGE分析に及ぼす影響の比較
6 酸処理SDS－PAGE法とSDS－PAGE法の比較
7 酸処理SDS－PAGE法の応用と展望
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生体内輸送タンパク質による難水溶性薬剤の可溶化と経口投与
Solubilization of Poorly Water-soluble Drugs with Biocompatible Transport Proteins and Its Oral Administration
経口投与薬の開発において，候補化合物の溶解性と膜透過性は非常に重要な要素である。溶解性と膜透過性が十分に高い化合物は良好な経口吸収性を示し候補化合物となるが，膜透過性は高いが難水溶性である化合物は開発段階で脱落する。本稿では，生体内輸送タンパク質を難水溶性化合物の可溶化剤として用いた新規経口固形製剤の開発について紹介する。
【目次】
1 医薬品の溶解性と経口投与
2 Lipocalin－type prostaglandin D synthase （L－PGDS） の機能とドラッグデリバリーシステム（DDS）への応用
3 L－PGDSを利用した経口固形製剤の作製
4 pH非依存的な薬物放出製剤の作製
5 終わりに
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ゼオライト複合体培地及びシートを使った葉物野菜の栽培技術
Cultivation Techniques of Leafy Vegetables Using Zeolite Composite Mediums and Sheets
ゼオライトに水酸アパタイト（HA）を複合化したゼオライト/HA複合体及びそのシートは，水を供給するのみで窒素（N），リン（P），カリウム（K）などの肥料成分を徐々に放出する過剰な施肥を必要としない低環境負荷型のスマート培地として利用できる。本研究ではゼオライト/HA複合体の製造法と肥料成分の徐放性，複合体及びそのシートを使ったゼオライト培地による葉物野菜の生育結果について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ゼオライト複合体及びシートの製造法
3 ゼオライト複合体及びシートからの肥料成分溶出挙動
4 複合体及びシートを用いた葉物野菜の生育
5 おわりに
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BIO ENGINEERING
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DNA を材料とした世界最小のコイル状バネの開発と利用方法
World’s Smallest Spring made from DNA and The Applications
生命科学や材料科学において，分子スケールでの機械的な力を可視化・制御する技術が求められている。筆者は，DNA を材料に，設計変更可能な分子サイズのバネ「ナノスプリング」の開発に世界に先駆けて成功した。世界最小のコイル状バネであり，本稿では，生命科学への応用を中心とした取り組みも含めて紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ナノスプリングの設計
3 ナノスプリングの製造
4 生命科学研究への応用に向けて
5 生命科学研究での応用例
6 今後の展望
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BIO BUSINESS
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化粧品工業
2019 年の化粧品の出荷実績は出荷個数31 億7,716 万個（ 前年比101.8 ％）， 出荷金額1 兆7,611 億円（前年比104.0％）となり，市場が拡大している。メーカー各社がシワ改善を訴求した薬用化粧品を投入し，中高年層だけでなく若年層にも高機能商品の需要が拡大した。薬用化粧品が好評を博していることから今後も機能性化粧品市場の拡大が見込まれる。2019 年1 月に中国で電子商取引法（中国EC 法）が施行されたことで，インバウンド市場の拡大幅は縮小した。海外に目を向けると，ASEAN 5ヵ国（インドネシア，タイ，フィリピン，ベトナム，マレーシア）では経済成長による個人消費の拡大により化粧品市場が拡大し続けている。日系化粧品メーカーも同市場で製品やブランドを根付かせていくために売り込みに力を入れている。
【目次】
1 需給動向
2 輸出入動向
3 化粧品受託製造市場の動向
4 日系メーカーの海外戦略
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再生医療
経済産業省の算出によると，再生医療の周辺産業まで含めた市場規模は，2012 年の260 億円から急速に拡大し，2030 年には1.6 兆円に達すると予測されている。2014 年には再生医療推進に向け新たな法律も施行され，早期承認への道筋がつけられたほか，これまでは医療機関に限られていた細胞培養加工等の外部委託が可能となり，周辺産業も含めた市の活性化が期待されている。
【目次】
1 概要
2 関連制度と体制
3 研究開発動向
4 メーカー動向
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主な脂肪酸の市場動向
【目次】
1 油脂原料（植物油）の生産動向
1.1 大豆油
1.2 菜種油
1.3 パーム油
1.4 パーム核油
2 国外の需給状況
3 国内の需給状況
3.1 植物油（植物油脂）
3.2 動物性油脂
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≪BIO PRODUCTS≫
コンドロイチン硫酸ナトリウム(Sodium chondroitin sulfate)
グアーガムグアーガム(Cyamoposis gum)
グルコアミラーゼ(Glucoamylase)
ゲラニオール(Geraniol)
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月刊バイオインダストリー 2021年8月号
￥2,200
＜著者一覧＞
戸嶋一敦 慶應義塾大学
高橋大介 慶應義塾大学
佐々木 要 東邦大学
植﨑菜々子 東邦大学
小西彬仁 大阪大学
角永悠一郎 大阪大学
真鍋良幸 大阪大学
深瀬浩一 大阪大学
安田 誠 大阪大学
眞鍋史乃 星薬科大学;東北大学
安藤弘宗 岐阜大学
小林祐輔 京都薬科大学
竹本佳司 京都大学
清水弘樹 (国研)産業技術総合研究所
梶 英輔 北里大学
牧野一石 北里大学
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【特集】第三の生命鎖「糖鎖」を構築する合成化学～グリコシル化の最前線～
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特集にあたって
Introduction
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ホウ素媒介アグリコン転移反応と病原菌糖鎖合成への応用
Boron-Mediated Aglycon Delivery and Its Application to the Synthesis of Pathogenic Bacterial Oligosaccharides
β－ラムノシドやβ－マンノシドなどの1,2－cis－β－グリコシドは，様々な病原菌の抗原糖鎖中に含まれており，これら抗原糖鎖の合成とワクチン開発への応用が期待されている。しかし，1,2－cis－β－グリコシドは，立体選択的な構築が最も困難な結合様式の一つであることから効率的な合成法の開発が急務である。このような背景の中，著者らは近年，新たな1,2－cis 立体選択的グリコシル化法として，ホウ素媒介アグリコン転移反応（BMAD）を開発し，本手法を用いた応用研究に取り組んでいる。本稿では，BMAD 法を用いたβ－ラムノシル化反応の開発と病原性大腸菌糖鎖合成を行った最近の報告例について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ボリン酸触媒を用いた立体選択的β－ラムノシル化反応の開発
3 ボロン酸触媒を用いた位置および立体選択的β－ラムノシル化反応の開発
4 病原性大腸菌O1由来五糖の合成と鳥類病原性大腸菌O1の抗原候補糖鎖の解明
5 おわりに
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異常配座糖を用いたグリコシル化
Glycosylations Using Donors Bearing Unusual Conformations
一般的なマンノシル化反応はSN1 反応が優勢となり，α－グリコシドを与える。一方，配座を捻った2,6－ラクトン糖供与体は，SN2 反応を優勢とするのみならず，SN1 反応でもβ－グリコシドを与える。そして，2,6－ラクトングリコシドは立体配置決定も容易である。立体配座に注目し，既往の反応と2,6－ラクトン法を解説する。
【目次】
1 はじめに
2 糖鎖の化学合成における古典問題
3 ピラノースの立体配座
4 既往のマンノシル化反応の反応機構と立体選択性
5 2,6－ラクトン糖供与体のデザインと合成
6 1,2－cis－β－立体選択的グリコシル化反応の実証
7 立体配置の決定
8 偶然の発見と展望
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カゴ型アルミニウム触媒を用いた立体選択的グリコシル化
Stereoselective Glycosylation Catalyzed by Cage-shaped Aluminum Complex
ルイス酸はグリコシル化反応における重要な反応試剤である。温和な条件下で進行する立体選択的グリコシル結合形成は，ルイス酸を用いた触媒的グリコシル化の大きな課題とされてきた。筆者らは13 族典型元素に注目し，そのルイス酸触媒の性状制御に取り組んできた。本稿では，独自の触媒系であるカゴ型アルミニウム錯体の合成と室温下におけるβ選択的グリコシル化について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 カゴ型アルミニウム錯体の合成
3 カゴ型アルミニウム錯体を用いた触媒的グリコシル化
4 カゴ型アルミニウム錯体のルイス酸性と糖供与体活性化の機構
5 まとめと展望
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有機光酸触媒を用いた光グリコシル化
Photo-induced Glycosylations Using Organophotoacids
生命現象を左右する生体機能分子として，また，次世代の機能材料として注目される糖質。現在，この実用的な合成技術の開発が強く望まれている。本稿では，いくつかの有機光酸触媒を用いた環境調和型のグリコシル化反応による配糖体の高効率かつ簡便な合成法について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 ナフトール誘導体を有機光酸触媒に用いたグリコシル化反応
3 芳香族チオウレアを有機光触媒に用いたグリコシル反応
4 おわりに
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糖環開裂反応を用いた立体選択的グリコシドの形成
Stereoselective Glycoside Formation via Endocyclic Cleavage Reaction
アノマー炭素と環内酸素の結合が切断される，エンド開裂反応の存在を中間体の鎖状カチオンを捕捉することで証明した。N－アセチル2,3－trans カーバーメート基を持つピラノシドがエンド開裂反応を容易におこすことを用いて，これまでの合成法では困難であったアミノ糖の高選択的1,2－cis グリコシドの合成を行うことができることを示した。
【目次】
1 はじめに
2 アミノ糖の1,2－cis選択的グリコシル化反応：2,3－transカーバメート基を持つ糖供与体とオリゴ糖合成
3 2,3－transカーバメート基を持つ糖のエンド開裂による異性化反応
3.1 異性化反応の観測
3.2 立体電子効果理論によるピラノシド加水分解反応機構の理解
3.3 エンド開裂反応を経た異性化反応の合成化学への展開
3.4 複数のアノマー位立体化学の一挙変換反応
4 グルコース，ガラクトースの異性化反応，および他グループからのエンド開裂反応
5 おわりに
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架橋糖のグリコシル化
Glycosylation with Cyclically Modified Glycosyl Donors
糖環を横切るようにして架橋した糖供与体によるグリコシル化反応は，特異な立体選択性を示すことが知られており，グリコシル化反応の新たな選択肢として注目されている。本稿では，近年我が国で確立された架橋糖を用いるグルコシル化反応について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 架橋グルコース
2.1 3,6－架橋糖による立体選択的グリコシル化
2.2 3,6－架橋糖のさらなる発展
3 架橋シアル酸供与体によるα選択的グリコシル化
3.1 シアル酸の架橋によるグリコシル化の立体制御
4 最後に
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アミドのグリコシル化
Glycosylation of Amide
独自に開発したハロゲン化アゾリウム塩を触媒として用いることでアミドのβ－N－グリコシル化，およびα－N－グリコシル化を達成した。また，その過程でアミドがC2 位水酸基のアシル保護基に導入された特異なN－アシルオルトアミドが得られることを見出した。さらに，開発したアゾリウム触媒はアミドの2－デオキシグリコシル化にも応用できることがわかった。開発した触媒の機能と構造の関係についても述べる。
【目次】
1 緒言
2 β－N－グリコシドの合成
3 α－N－グリコシドの合成
4 2－デオキシグリコシドの合成
5 おわりに
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マイクロ波を用いたグリコシル化
Microwave Application for Carbohydrate Chemistry
マイクロ波は，効率加熱法として多くの化学反応系に利用されている。一方，多くのグリコシル化反応は低温中で行われるため，グリコシル化反応にマイクロ波が利用された例は非常に少ない。本項では，糖鎖合成分野でマイクロ波の活用例と，マイクロ波効果考察の際の一助となるマイクロ波作用の電磁気学的な解釈と分子レベルでの挙動についても述べる。
【目次】
1 マイクロ波とグリコシル化の相性
2 n－ペンテニル糖供与体反応
3 金属試薬反応とマイクロ波
4 マイクロ波作用の指標である誘電率
5 複素誘電率，実部と虚部の解釈
6 マイクロ波効果と糖鎖合成への利用展望む
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ボロン酸保護基を用いたグリコシル化
Glycosylation Reaction by Using Phenylboronic Acid as a Protective Reagent
フェニルボロン酸は糖質と混合するのみで，ヘキサピラノシドの4 位および5位ヒドロキシ基間やcis－1,2－ジオールと環状ボロン酸エステルを位置選択的に形成することが知られている。通常，形成されたボロン酸エステルは容易に加水分解を受けやすいが，この性質を利用することで糖アクセプターのヒドロキシ基を環状ボロン酸エステルで一時的にマスキングし，位置選択的なグリコシル化反応を行うことが可能である。
【目次】
1 はじめに
2 糖質に対するフェニルボロン酸の特性と位置選択的グリコシル化反応への応用
3 フェニルボロン酸の分子認識能を利用した完全無保護糖の位置選択的グリコシル化反応
4 まとめ
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月刊バイオインダストリー 2021年7月号
￥2,200
＜著者一覧＞
池 道彦 大阪大学
森川正章 北海道大学
藤原 拓 京都大学
前田守弘 岡山大学
尾形有香 （国研）国立環境研究所
井上大介 大阪大学
井藤賀 操 (株)ジャパンモスファクトリー
渡邊亮栄 DOWA エコシステム(株)
森 一博 山梨大学
遠山 忠 山梨大学
田中周平 京都大学
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【特集】SDGs と植物利用環境技術
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特集にあたって
Introduction
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ウキクサホロビオントが開くグリーンサーキュラーエコノミーへの扉
Door to The Green Circular Economy Being Opened by Duckweed Holobiont
ウキクサ（英語名称 Duckweed）は，毎年春先になると田んぼや池に自然発生しそして知らぬ間に消えてゆく，また人知れず小さな花を咲かせている。そんなはかないライフスタイルをもつ浮遊性水生植物の一群であるが，極寒地を除いて地球上のほとんどの場所で生育可能なタフな植物でもある。これまで，なにげなく見過ごされてきたこのウキクサが，次世代バイオマスとしていま脚光を浴びつつある。
【目次】
1 ウキクサとは
2 タンパク源としてのウキクサ
3 デンプン源としてのウキクサ
4 ウキクサ成長促進細菌の発見と活用
5 グリーンサーキュラーエコノミー（循環型グリーン経済）実現への展望
6 SDGsへの貢献
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持続可能な施設園芸に寄与するクリーニングクロップ導入・活用技術の開発
Development of Catch Crop Systems Contributing to Sustainable Horticulture
筆者らは，持続可能な施設園芸に寄与する除塩技術として，湛水の前にクリーニングクロップを導入することにより除塩，窒素溶脱抑制，亜酸化窒素放出抑制を同時に実現するとともに，その収穫物を有効利用するシステムの研究を行ってきた。本稿では，筆者らの研究成果を紹介するとともに，今後の展望についてまとめた。
【目次】
1 はじめに
2 クリーニングクロップ導入による施設園芸土壌からの窒素溶脱の抑制
3 クリーニングクロップ収穫物の土壌還元消毒への活用技術の開発
4 おわりに
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人工湿地システムを活用した熱帯地域における埋立地浸出水の環境負荷低減─持続可能な埋立地浸出水管理に向けて─
Reducing The Environmental Load of Landfill Leachate in Tropical Regions by Constructed Wetland Systems-Toward Sustainable Management of Landfill Leachate-
熱帯地域の埋立地浸出水管理において，浸出水貯留池からの未処理浸出水の越流防止と環境負荷の低減は優占課題である。本稿では，タイの廃棄物埋立地で実施した現場実証試験の成果を紹介するとともに，人工湿地システム導入によるSDGsへの貢献を整理した。
【目次】
1 はじめに
2 浸出水管理を対象とした人工湿地の活用の可能性
3 タイの現場実証試験を通じた人工湿地の水量削減効果の評価
4 人工湿地による環境負荷の低減
5 浮遊型人工湿地の開発
6 人工湿地システム導入によるSDGsへの貢献
7 おわりに
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非常時リスクに対応する高機能型植栽環境浄化ユニットの開発
Unit-Type Constructed Wetland as a Versatile Pollutants Removal Technology Applicable to Unexpected Outflow of Hazardous Chemicals
自然災害などの発生時には，直接的な人的・経済的被害だけでなく，事業所等からの有害化学物質流出に伴う副次的リスクが懸念される。本稿では，災害等の非常時に想定される制約条件下における化学物質リスクの低減に有望と考えられる，人工湿地の原理を応用した“高機能型植栽環境浄化ユニット”について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 非常時の浄化技術に求められる要件
3 人工湿地システムを応用した非常時リスク対応技術
3.1 人工湿地
3.2 人工湿地における浄化機構
3.3 人工湿地の非常時リスク対応技術への応用
4 植栽浄化ユニットによる様々な化学物質の除去能
5 おわりに
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廃鉱山の管理をエコ化する植物利用型坑廃水浄化技術
To Turn into a Sustainable Closed Mine Management with a New Green Remediation Technology
近年，コケ植物ヒョウタンゴケの原糸体が水中の鉛イオンを高蓄積する生物機能や特性が明らかとなり，実坑廃水中の鉛イオンを原糸体で浄化する基礎研究が実施された。本稿では基礎研究成果を紹介するとともに，コケ植物を利用する植物利用型坑廃水浄化技術で廃鉱山の管理をエコ化するポイントについて紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 植物利用型坑廃水浄化技術
2.1 コケ植物ヒョウタンゴケの原糸体
2.2 二酸化炭素ガス吹き込み効果
2.3 性質改善
2.4 コケ植物ヒョウタンゴケの原糸体の鉛の吸着機構と吸着特性
2.5 実坑廃水中の鉛を除去する連続吸着試験
2.6 鉛吸着材として成型・加工する試み
3 国の天然記念物にも指定された六合（くに）チャツボミゴケ生物群集の鉄鉱生成地
4 おわりに
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植物を活用した浄化法導入による下水処理でのエネルギー消費削減の可能性
Application of Aquatic Plants Cultivation System to The Sewage Treatment Process for The Reduciton of Electric Power Consumption
人口普及率はおよそ80％で，処理工程では高度処理も適用されつつある下水道が我が国の水環境の保全に果たす役割は極めて大きい。しかし，下水道の維持管理に係る温室効果ガス排出の主要な要因ともなっている下水処理過程の更なる機能向上は喫緊の課題といえる。ここで，水生植物による栄養塩除去とバイオマス生産を下水処理に組み合わせることにより，消費エネルギーの削減効果が期待される。本合の消費エネルギーの削減効果を検討した。
【目次】
1 はじめに
2 植物を活用した水質浄化法
2.1 植生浄化法の原理
2.2 余剰植物バイオマスの有効利用
3 ウキクサによる高度処理を下水処理に適用する場合のエネルギーバランスの試算
3.1 ウキクサについて
3.2 ウキクサによる各種汚水からの窒素除去とバイオマス生産
3.3 ウキクサバイオマスからのバイオガス生産
3.4 キクサ栽培を三次処理として導入した下水処理のエネルギー生産量
4 おわりに
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ヨシ原の管理・再生による琵琶湖の生物多様性保全
Conservation of Biodiversity on Lake Biwa Shore by Management and Restoration of Reed Communities
著者らは2008～2011 年に琵琶湖岸のヨシ群落165 群落において，単独測位携帯型GPS 植生調査および地盤高測量を行い，絶滅の恐れのある植物種の地域別・群落形状別の生育環境特性を検討してきた。主な成果としては，1）環境省レッドデータブック（RDB）記載13 種，滋賀県RDB 記載25 種を確認した。2）最も多く貴重植物が出現した群落は琵琶湖北湖西岸の針江の群落であり，5 種の貴重植物（ミズネコノオ，ナガバノウナギツカミ，ヒメナミキ，ハナムグラ，ウスゲチョウジタデ）を確認した。3）貴重植物種の出現群落の中心地盤高と地盤高高低差との関係を検討し，群落の地盤高高低差45 cm 以上で貴重植物評価値が高くなる傾向を示した。4）地域別・群落形状別に多様な生育環境に植物種が存在し，琵琶湖岸で絶滅の恐れがある植物種が多く生育する植物群落は，針江，延勝寺，小野，塩津浜であることが示された。
【目次】
1 はじめに
2 調査および解析の方法
3 琵琶湖岸の絶滅の恐れのある植物種の分布
4 自生群落・植栽群落別の植生構造の特徴
5 地域別・群落形状別の貴重植物の生育環境
6 おわりに
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BIO BUSINESS
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抗菌・防カビ剤工業
抗菌・防カビ剤や防腐剤，防虫剤，忌避剤，木材防カビ剤はバイオサイドと呼ばれ，身近な日常品から医療・衛生用品，工業製品まで幅広い分野で使用されている。1990 年代半ばに抗菌ブームが巻き起こった我が国では，抗菌加工製品の市場規模は1 兆円を超えている。国外に目を向けても，中国や米国等で関心が高まっており，特に新型コロナウイルス蔓延以降は非常に速いスピードでの市場成長が予想される。
【目次】
1 概要
2 抗菌剤の種類
3 用途
4 メーカー動向
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産業用酵素工業
産業用酵素は食品，洗剤，医薬，試薬など広範な分野で利用されている。その市場規模を正確に把握することは非常に難しいとされているが，2019 年の世界市場は推計で6,500 億円との調査結果がある。さらに2025 年には9,500 億円へと，年6.5％の成長が予測されている。このような市場環境の中，わが国でも遺伝子組換え技術によるGMO 酵素が，環境問題やバイオエタノール需要の増加などの流れを受けて市場は拡大を続けている。産業用酵素の利用分野では，エコロジー，エネルギー，ファインケミカル，食品・飲料分野などでの伸びが今後も期待され，洗剤用酵素も液体洗剤へのニーズの高まりから引き続き需要が増大するものと思われる。
【目次】
1 酵素の市場概況
2 産業用酵素の市場
3 メーカー動向
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≪BIO PRODUCTS≫
イヌリン (Inulin)
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月刊バイオインダストリー 2021年6月号
￥4,950
＜著者一覧＞
飯田禎弘 神戸大学
田村厚夫 神戸大学
佐藤一臣 玉川大学
今村 亨 星薬科大学
伍賀正典 福山大学
小林悠輝 大阪大学
小林 光 大阪大学
島田昌一 大阪大学
今村亮一 大阪大学
香月 純 北九州市立大学
ドアン ティ ホン ヴァン 北九州市立大学
藤井翔太 北九州市立大学
櫻井和朗 北九州市立大学
礒田隆聡 北九州市立大学
藤元政考 九州歯科大学
吉居慎二 九州歯科大学
北村知昭 九州歯科大学
奥田正浩 同志社大学
柳瀬雄輝 広島大学
小澤光一郎 広島大学
秀 道広 広島大学
桐山善守 工学院大学
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BIO R&D
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人工設計ペプチドによる脂肪分解
Lipolysis by Designed Peptides
近年，世界的に肥満人口が増えており，これに起因，関連する健康障害を引き起こす肥満症を未然に防ぐために，肥満を解消する方法が求められている。私たちは，脂肪を分解する機能を持ったペプチドを人工設計することで，その解決を目指した。本稿では，その設計手法と脂肪分解の作用機序について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 人工設計ペプチドの特徴
3 設計方法
4 エステル分解能
5 脂肪分解の作用機序
6 まとめと展望
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最近のメラニン生成制御剤研究
An Updated Review of Melanogenic Regulators
異常なメラニン生成の改善または抑制は医療および化粧品分野において重要な課題である。本稿では筆者らの研究および最近のメラニン生成制御剤研究の動向について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 メラニン生成機構について
3 NSAIDsとメラニン生成
4 最近のメラニン生成制御剤研究
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咳止めの既存薬が抗がん剤耐性のがん細胞を傷害-がん治療に新たな光-
Existing Cough Suppressant Drug Damages Anticancer Drug-resistant Cancer Cells－a New Light for Cancer Therapy－
日本国内での既承認薬化合物のライブラリーをスクリーニングした結果，咳止めの既存薬であるヒスタミンH1受容体拮抗薬が，抗がん剤シスプラチンに対する耐性を獲得したがん細胞を選択的に傷害することを見出した。この発見はドラッグリポジショニングによるがん治療の新たな光となる可能性があり，早期の治療応用が期待される。（本稿は東京工科大学で実施した研究成果の紹介である）
【目次】
1 はじめに
2 承認医薬品のスクリーニングとクロペラスチンの選択
3 クロペラスチンと他のヒスタミンH1受容体拮抗薬の示す活性
4 ヒスタミンH1受容体拮抗薬はFGF13高発現細胞に選択的である
5 ヒスタミンH2, H3, H4受容体拮抗薬の耐性細胞傷害性は弱い
6 シスプラチンとクロペラスチンの併用で全てのがん細胞を傷害できる
7 FGF13発現レベルとクロペラスチン感受性，シスプラチン耐性は正に相関する
8 ヒスタミンはHeLa cisR細胞の増殖を促進する
9 クロペラスチンはHeLa cisR細胞のアポトーシスを誘導する
10 がん治療薬としてのクロペラスチンの可能性
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透明柔軟樹脂を用いた光学式触覚センサ
An Optical Tactile Sensor using a Flexible Transparent Resin
近年，社会の様々なシーンへロボットを導入し，多様な作業を実現することが求められている。このような場面では，高機能なロボットハンドが必要とされ，それに実装される人間の皮膚のような柔軟性と高い性能を持つ触覚センサが注目されている。本稿では，我々が提案している光学式触覚センサを試作し，性能評価を行い，展望を述べる。
【目次】
1 はじめに
2 透明柔軟樹脂を用いた光学式触覚センサ
2.1 特徴・構造と設計
2.2 製作・製造の方法
3 性能評価試験
4 おわりに
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シリコン製剤による体内水素発生と酸化ストレス性疾患の予防・治療
Internal Hydrogen Generation by Si-based Agent and Prevention of Oxidative Stress-induced Diseases
シリコン製剤は，24時間以上持続的に体内で水素を多量に発生させる。したがって，体内で生成する活性酸素，特に最も酸化力が高いヒドロキシルラジカルを効果的に消滅して酸化ストレスが低減する。本稿では，シリコン製剤による水素発生のメカニズムと，酸化ストレスが大きな原因となって起こる種々の疾患に対する効果を解説する。
【目次】
1 はじめに
2 シリコン製剤による水素発生
3 シリコン製剤によるヒドロキシルラジカルの消滅機構
4 シリコン製剤による慢性腎不全の防止
5 シリコン製剤によるパーキンソン病の防止
6 さいごに
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疎水性薬剤を可溶化するシクロデキストリン系ナノ粒子
Cyclodextrin-based Nanoparticles for Solubilizing Hydrophobic Drugs
現在，癌の治療において腫瘍患部のみに薬剤を送達するドラッグデリバリーシステム（通称：DDS）の構築が急務となっている。私たちはこれまで，疎水性薬剤を可溶化するシクロデキストリン系ナノ粒子の調製を報告してきた。本稿では，私たちが行ったナノ粒子の調製およびその薬剤キャリアとしての機能性を解説する。
【目次】
1 シクロデキストリン
2 シクロデキストリン系ハイパーブランチポリマー
3 新しい抗がん剤：α－マンゴスチン
4 CDNPの構造解析
4.1 CDNPの調製
4.2 DLS，SEC－MALS測定
4.3 CDNPの物性評価（1）
4.4 CDNPの物性評価（2）
5 CDNPとα－MGSの複合体形成
6 CDNP及びCDNP/α－MGS複合体の毒性評価
7 CDNP/MGSのin vivoでの抗がん作用
8 おわりに
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電気化学センサによる食中毒細菌の迅速検査
Rapid Test of Food Poisoning Bacteria Using an Electrochemical Sensor
現状の食品衛生検査は試料を1日培養し，菌数をカウントする方法が主流であり，時間と労力が必要である。また国内では2021年より，全ての事業者に対して国際的な食品衛生管理手法（HACCP）の運用が義務化された1）。本稿では食品衛生指標である大腸菌検査の簡易化のため，電気化学センサによる迅速検査の開発事例を紹介する。
【目次】
1 はじめに
1.1 Withコロナ社会における簡易検査のニーズ
1.2 食品衛生試験の現状とセンサ測定のニーズ
2 電気化学センサによる大腸菌の測定
2.1 携帯型センサシステム
2.2 大腸菌測定の方法
2.3 センサの検出性能
3 実用化の課題点
4 おわりに
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歯科用内視鏡診断の普及に向けたレンズ付アダプターの開発
Development of Lens Attached Adapter for Spread Activity of Dental Endoscopic Diagnosis
歯内部で歯のシンケイ（歯髄）が存在する直径 2 mm以下の狭小な管腔構造を根管という。根管を肉眼で観察・治療することは困難であり，国内の多くの歯科医師は手指感覚と自身の臨床経験を頼りに治療を行っている。歯科用実体顕微鏡や歯科用CTによって診断・治療の精度は大きく向上したが，これらの機器は十分に普及しておらず，加えて根管深部の微細構造検出にも限界がある。我々は，歯・歯髄の保存率向上に役立つ高精度診断機器をより普及させることを目的として，これまでに研究を進めてきた小型内視鏡プローブをペン型カメラに組み合わせるシステムを開発した。本稿では我々が開発した歯科用内視鏡とペン型カメラによる微細構造観察システム，および本技術を応用して歯科用内視鏡画像を歯科用実体顕微鏡で観察するシステムについて解説する。
【目次】
1 はじめに
2 歯科用内視鏡とペン型カメラの融合
3 歯科用内視鏡と歯科用マイクロスコープの融合
4 まとめ
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BIO ENGINEERING
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表面プラズモン共鳴イメージングセンサによるアレルギー・がん診断法の開発
Application of Surface Plasmon Resonance for Clinical Test of Allergy and Cancer
センサ上の屈折率変化を高感度に検出できる表面プラズモン共鳴（SPR）センサと，センサ上の屈折率分布を二次元的に可視化できるSPR イメージング（SPRI）を利用した生細胞応答解析と，即時型アレルギーやがん診断法としての応用について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 SPR/SPRI センサによる生細胞応答解析
3 SPR/SPRIセンサの即時型アレルギー診断への応用
3.1 患者末梢血好塩基球を利用したアレルギー診断
3.2 IgE受容体発現細胞株と患者血清を利用したアレルギー診断
4 SPR/SPRIセンサのがん診断への応用
5 SPRIセンサの高機能化
6 まとめ
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ペダリング動作時における左右殿部接触力の精密な評価システム
A Bilateral Split Sensor to Evaluate Precise Contact Forces on a Saddle Surface During Pedaling Motion
自転車のペダリング動作における動力学的な評価を精密に行うため，サドルと殿部の接触位置や接触力を正確に取得する左右分割式サドル反力計を開発した。この反力計では，接触部における荷重中心位置とサドル反力を3 次元的に計測することができる。このセンサを用いることで，動力学的な評価だけでなく左右対称性などについても評価することが可能になる。
【目次】
1 はじめに
2 左右分割式サドル反力計
2.1 左右分割式サドル反力計の寸法
2.2 サドル平面の着力点の計測原理
2.3 高さ方向の着力点の算出方法
2.4 計測システム
3 計測例
3.1 誤差の分布
3.2 着力点とサドル反力の変化
4 着力点とサドル反力の可視化
5 左右分割式サドル反力計の評価
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BIO BUSINESS
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バイオ医薬品
これまで多くのブロックバスターを生み出してきた低分子化合物を用いた新薬が頭打ちになってきており，抗体医薬をはじめとするバイオ医薬品の市場が拡大している。バイオ医薬品の5割以上を占める2018 年の抗体医薬品の国内市場は11,051 億円程度とみられ，がん領域を中心に現在も多くの臨床試験が進められていることから，今後も安定した成長が期待される。大型医薬品の特許切れが相次ぐ中，メーカー各社は研究機関との共同研究やバイオベンチャーの買収によって新薬の投入を急いでいる。
【目次】
1 概要
2 業界動向
3 バイオシミラー
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月刊バイオインダストリー 2021年5月号
￥4,950
＜著者一覧＞
冨永昌人 佐賀大学
加納健司 京都大学
北隅優希 京都大学
里村武範 福井大学
髙村映一郎 福井大学
末 信一朗 福井大学
中村暢文 東京農工大学
三宅丈雄 早稲田大学
高松泰輝 早稲田大学
井上（安田）久美 山梨大学
志和地弘信 東京農業大学
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【特集】酵素バイオ発電・酵素バイオセンサ
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特集にあたって
Introduction
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酵素機能電極反応の速度論的解析法
Kinetic Analysis of Redox Enzyme-Functional Electrode Reaction
酸化還元酵素と電極反応の共役系を酵素機能電極反応と呼ぶ。この共役系の概念を，酵素の基質特異性や電荷移動形態を基礎に概説する。その上で，メディエータ型と直接電子移動型の定常触媒電流に焦点をあて，その解析法について説明する。論文に多く見られる間違いについても指摘する。
【目次】
1 酸化還元酵素と酵素機能電極
2 MET型酵素機能電極反応におけるメディエータの選択
3 多孔質電極でのMET型酵素機能電極反応の定常触媒電流
4 均一配向におけるDET型酵素機能電極反応
5 ランダム配向におけるDET型酵素機能電極反応
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固定化酵素における電極界面電場の影響
Effect of Electric Field on the Adsorbed Enzymes at the Electrode Surface
酸化還元酵素反応と電極反応の共役系である直接電子移動（DET）型の酵素電極反応は電極表面に吸着した酵素の状態を敏感に反映するため，それを解析することで電極表面における酵素の吸着量や配向が議論可能である。電極表面に局在する極めて強い電場である電気二重層が電極表面に吸着した酵素に与える影響についてDET 型の酵素電極反応に基づき検討した結果を紹介する。
【目次】
1 電解質溶液中での静電相互作用
2 電極の形状と電気二重層
3 固定化酵素の活性と電場
4 固定化酵素の配向と電場
5 おわりに
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人工酵素多段階酸化代謝経路を介した好熱性酵素バイオ燃料電池用アノードの開発
Development of a Bioanode for Thermophilic Enzyme Biofuel Cell Through an ArtificialEnzyme Cascade Pathway
バイオ燃料電池研究において電池の耐久化，高出力化が近年の課題となっている。本稿では，筆者が進めている耐久性電極用酵素素子である好熱菌由来酵素を複数組み合わせて電極上に多段階酸化代謝経路を構築することにより高出力で長期連続稼働を可能にするバイオ燃料電池の開発について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 バイオ燃料電池を長期間連続稼働可能にする耐久性電極用素子の開発
3 人工多段階酵素反応を利用したバイオ燃料電池用電極の開発
4 おわりに
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改変酵素による高性能バイオカソードの構築
Construction of High-performance Biocathode by Modifying Enzyme
近年，ウェアラブルデバイスや体内埋め込み型デバイス用電源としてのバイオ電池の研究が活発になっている。本稿では，筆者の所属する研究グループにおいて進めてきた酵素固定化のための酵素改変および優れた電極触媒を取得するための酵素改変について，カソード側に焦点を当てて解説する。
【目次】
1 はじめに
2 マルチ銅オキシダーゼ
3 電極に固定化されたMcoPの配向制御によるバイオカソードの電気化学特性の向上
3.1 McoP C及びMcoP N発現用プラスミドの構築および発現・精製
3.2 MWCNT-McoP複合体の作製及び電気化学的評価
4 McoPの酸化還元電位改変によるバイオ電池の電池電圧向上
4.1 470番目のメチオニン（野生型McoP）をロイシン（McoP M470L）もしくはフェニルアラニン（McoP M470F）へ置換したMcoP発現用プラスミドの構築
4.2 各McoPの酵素化学的性質
4.3 各McoPの熱，pH及び長期安定性
4.4 各変異体McoPの酸素の還元に対する電気化学的評価
5 まとめ
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尿中がんマーカーを検出するためのアンペロメトリック酵素センサ
An Amperometric Enzyme Sensor for Detecting a Cancer Marker in Urine
L-フコースは，悪性腫瘍患者の血清中および尿中で濃度上昇することが報告されているマーカーであり，現在では特に肝・胆・膵の腫瘍マーカーとしての有用性が示唆されている。本稿では，このL-フコースを基質とする酵素の電極との直接電子移動反応に関する研究とその酵素固定化電極を用いたL- フコースの電気化学的な定量法の開発について述べる。
【目次】
1 序論
2 CcPDHの直接電子移動反応
2.1 全長CcPDHの直接電子移動反応
2.2 PQQドメインの直接電子移動反応
3 妨害物質の影響を受けないセンサ
4 まとめ
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酵素修飾繊維を用いた医療用計測レンズの開発
Wearable Smart Contact Lens With Enzymatic Biosensing Fibers
近年，視力を補強するウェアラブルな高度医療機器“コンタクトレンズ”に電子素子を搭載させることで，新奇機能を実現可能なスマートコンタクトレンズの開発が盛んである。特に，①視覚拡張機器，②疾病治療機器，③生体情報計測機器といった新市場に向けた材料・デバイス・システム開発が目立つ。本稿では，これら次世代デバイスの開発動向とその将来性を述べると共に，筆者らが取り組む医療用計測レンズについて解説する。
【目次】
1 はじめに
2 酵素修飾繊維
3 無線給電素子
4 無線給電式バイオセンシングレンズ
5 おわりに
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バイポーラ電極を用いるバイオセンサの開発
Development of Biosensors Using Bipolar Electrode
バイポーラ電極とは，電解質溶液中に外部電源とつながらない状態で置かれたワイヤレスな電極であり，一対の駆動電極間に電位を印加するだけで，多数の電極を同時に動作させることができる。バイポーラ電極のバイオセンサ利用に向けた興味深い報告が数多くなされているので，その代表的なものを整理し，筆者らの研究とともに紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 バイポーラ電気化学とセンサへの応用
3 バイポーラ電極を用いるバイオセンサ
4 バイオイメージングデバイスへの展開
5 おわりに
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BIO R&D
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ヤムイモから発見された植物生育促進・窒素固定細菌の特性解明と農業革新
Characteristic Elucidation on Plant Growth Promoting and Nitrogen Fixing Bacteria from Yams for Agricultural Innovation
本研究はヤムイモ（Dioscorea spp.）から発見された植物生育促進・窒素固定細菌の能力や特性を明らかにして，作物生産における窒素固定細菌の利用を確立するとともに，農業生産への利用による窒素化学肥料に依存しない持続的な食糧生産技術の開発を目指したものである。
【目次】
1 はじめに
2 ヤムイモから分離された窒素固定細菌
3 窒素固定細菌の多様性
4 植物生育促進細菌の発見
5 メタ16S解析法による細菌叢の特定
6 バイオ資材として実用化に向けた研究
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BIO BUSINESS
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健康食品・機能性食品工業
2019 年の特定保健用食品（トクホ）市場規模は6,493 億円（前年比101.0％）と推定され，ほぼ横ばいに推移した。トクホ茶をはじめとする中性脂肪・体脂肪関連商品が市場をけん引した。乳酸菌ブームに一服感がみられたが，新型コロナウイルスへの警戒感から2020 年2 月以降，再び需要が伸び始めている。一方，機能性表示食品の市場規模は2,557 億円（前年度比128.3％）と推定され，市場は大きく拡大した。全体的な届出件数の増加に加え，茶系飲料の大型商品が新規投入され市場をけん引した。届出手続の簡素化・迅速化が図られ，また新規関与成分による届出が続々と認められており，トクホに代わり機能性表示食品を活用する動きがさらに加速している。
【目次】
1 健康食品と機能性食品
2 トクホ市場動向
3 機能性表示食品市場動向
4 健康食品の機能別市場動向
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《BIO PRODUCTS》
イソマルトオリゴ糖(Isomaltooligosaccharide)
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月刊バイオインダストリー 2021年4月号
￥4,950
＜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)
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月刊バイオインダストリー 2021年3月号
￥4,950
＜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
＜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)
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月刊バイオインダストリー 2021年1月号
￥4,950
＜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
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月刊バイオインダストリー 2020年12月号
￥4,950
＜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
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月刊バイオインダストリー 2020年11月号
￥4,950
＜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
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月刊バイオインダストリー 2020年10月号
￥4,950
＜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
＜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
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月刊バイオインダストリー 2020年8月号
￥4,950
＜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
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月刊バイオインダストリー 2020年7月号
￥4,950
＜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)
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月刊バイオインダストリー 2020年6月号
￥4,950
＜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
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ナノワイヤ最新技術の基礎と応用展開(普及版)
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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
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 -
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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)
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＜＜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 -
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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 -
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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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＜＜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
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＜＜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)
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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
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＜＜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)
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高分子の架橋と分解III(普及版)
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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
＜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
＜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
＜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
＜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)
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月刊バイオインダストリー 2020年1月号
￥4,950
＜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)
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月刊バイオインダストリー 2019年12月号
￥4,950
＜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
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月刊バイオインダストリー 2019年11月号
￥4,950
＜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
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月刊バイオインダストリー 2019年10月号
￥4,950
＜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)
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月刊バイオインダストリー 2019年9月号
￥4,950
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)
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月刊バイオインダストリー 2019年8月号
￥4,950
加藤美砂子 お茶の水女子大学
今村壮輔 東京工業大学
田中 寛 東京工業大学
宮下英明 京都大学
齋藤 猛 花王(株)
瀧村 靖 花王(株)
松本光史 電源開発(株)
前田義昌 東京農工大学
田中 剛 東京農工大学
増田篤稔 玉川大学
神田英輝 名古屋大学
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【特集】藻類由来バイオ燃料
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微細藻類におけるトリアシルグリセロール生合成
Triacylglycerol Biosynthesis in Microalgae
微細藻類の生産するトリアシルグリセロール（TAG）はバイオディーゼルの原料となる。TAG はグリセロ脂質であり，グリセロール骨格に3 分子の脂肪酸が結合している。本稿では微細藻類におけるTAG の生合成系や細胞内でのTAG の集積場所である油滴について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 トリアシルグリセロールの代謝
2.1 脂肪酸の生合成
2.2 TAGの生合成
2.3 TAGの蓄積条件
2.4 油滴の発達
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オイル生産性が飛躍的に向上した藻類株の作出：オイル生合成のチェックポイントキナーゼTOR の発見とその応用
Improvement of Oil Productivity in Microalgae
微細藻類を用いたオイル生産系の確立には，藻類のオイル生産能の向上が不可欠である。そのためには，オイル生合成制御の基本的な仕組みを理解し，遺伝子工学的手法にて藻類の形質を改変することが必須となる。本稿では，TOR キナーゼによる藻類オイル生産の制御機構と，その知見を活かして作出した，オイル生産性が飛躍的に向上した藻類株について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 単細胞紅藻Cyanidioschyzon merolaeにおける窒素代謝制御
3 TAG生産のON/OFFを決定づけるTORキナーゼ
4 TOR不活性化によるトリアシルグリセロールの蓄積
5 TAG生合成制御におけるTORの作用点
6 考察
7 今後の展望
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油脂蓄積微細藻類の分離・選抜戦略─好酸性緑藻株の分離を例に─
Strategies for the Isolation and Selection of Oil-accumulating Microalgae─ an Example of the Finding of a New Acidophilic Green Alga ─
野外開放型の微細藻類バイオマス生産に適した藻類の分離・選抜事例として，好酸性緑藻の分離・選抜について述べる。藻類バイオ燃料生産におけるコスト削減には，大量の藻類バイオマスを安価に安定供給可能な藻類バイオマス生産システムの構築が不可欠であり，天然からの油脂生産藻類の分離・選抜は，安定的なバイオマス生産や油脂生産性の向上に貢献することができる。
【目次】
1 はじめに
2 藻類燃料生産に用いる藻類選抜の重要性
3 藻類の分離戦略
4 好酸性単細胞緑藻の分離と選抜の実際
4.1 選抜条件の設定
4.2 採取場所の選定
4.3 微細類の採取と集積培養
4.4 分離
4.5 増殖速度による選抜
4.6 油脂蓄積の確認
4.7 増殖特性と油脂蓄積の詳細な評価
5 おわりに
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微細藻類による持続可能な油脂原料開発の取り組み
Deveploment of the Sustainable Algal Oil Production
主にパーム油・ヤシ油など植物系の油脂を原料に製品を生み出す油脂化学（オレオケミカル）分野において，持続可能な事業活動のために，社会課題に配慮した責任ある原料調達を目指すことは重要な取り組みとなる。本稿では，オレオケミカル原料としての藻類油脂開発において進めてきた，主に実装を見据えた藻類株の改変と培養検討の取り組みについて報告する。
【目次】
1 背景
2 オーストラリアにおける実規模培養の検証例
2.1 評価試験実施場所
2.2 培養株の選定およびオーストラリア国外株の利用
2.3 スケールアップ培養と実規模培養の実際
3 セルフクローニング技術による藻体株の開発
3.1 カルタヘナ法批准国における遺伝子改変株の位置づけ
3.2 ナンノクロロプシスの相同組換え技術
3.3 セルフクローニング株の開発の具体例：中鎖脂肪酸生産
3.4 屋外開放培養を想定したセルフクローニング株の生物多様性影響にかかる情報収集
4 今後の展望
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海洋微細藻類によるグリーンオイルの効率的生産技術の開発
Improved Production of Green-clean Oil with Marine Microalgae
本稿では，海洋から見出された珪藻を用いたバイオ燃料（グリーンオイル）生産技術について概説する。筆者らは，脂質高蓄積珪藻のソラリス株と，耐冷性脂質高蓄積珪藻ルナリス株を獲得し，両株の屋外における大量培養技術を確立した。これにより，春季から冬季に渡り通年のグリーンオイル生産が可能であることを実証した。また，遺伝子組み換え技術を用いて，グリーンオイル生産性の向上が可能であることを示した。これらの技術を駆使することにより，グリーンオイル生産の社会実装化を目指している。
【目次】
1 はじめに
2 微細藻類を用いたグリーンオイル生産一貫プロセス設計
2.1 脂質高蓄積微細藻類のスクリーニング
2.2 通年グリーンオイル生産に向けた耐冷性脂質蓄積珪藻の獲得
2.3 低エネルギーで駆動する大型培養装置によるグリーンオイルの通年生産
3 遺伝子組み換え微細藻類の創生による生産性の向上戦略
3.1 グリセロール資化能の付与
3.2 脂質合成に必要なNADPH生産能の強化
3.3 効率的な細胞回収に向けた細胞凝集性の付与
3.4 屋外培養における遺伝子組み換え生物の利用・制御
4 おわりに
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微細藻類の大量培養システム開発における受光量の解析方法
Analysis of Received Light Quantity in Mass Culture System of Microalgae
微細藻類は，培養条件により他の植物には無い光合成能力を持っている。このため，基礎研究からバイオマスエネルギー利用研究まで行われている。また，食品添加剤や化粧品などにも産業利用がなされている。産業化を行うためには，低コストで安定的な生産技術が求めらる。低コスト生産における，大量培養システム開発と受光量解析などの解説と留意点を述べる。
【目次】
1 はじめに
2 微細藻類培養装置開発に関する基礎的知見
2.1 培養槽における環境制御項目
2.2 光環境
2.3 溶存ガス環境
3 設計における環境因子の定量方法
3.1 培養槽外郭周辺の光環境設計計算
3.2 培養槽内の光環境計測と培養器形状
3.3 培養内におけるガス挙動
4 実用プラントにおける餌料用微細藻類培養システム開発
4.1 培養槽条件と設計と性能
4.2 実用プラントシステム
5 屋外培養についての留意点
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液化ジメチルエーテルによる湿潤微細藻類からの油脂の直接抽出
Direct Extraction of Lipid from Wet Microalgae by Using Liquefied Dimethylether
近年，光合成による油脂生産能力が高等植物の数十倍とも数百倍とも言われる微細藻類が，新たなバイオ燃料源として注目されている。しかし，微細藻類は水生植物であるので収穫時の水分が多く，油脂を抽出する前に，膨大なエネルギーを消費する乾燥処理が避けられない問題がある。本稿では，筆者が世界に先駆けて研究を進めてきた，乾燥処理が不要な油脂抽出技術について解説する。
【目次】
1 微細藻類からバイオ燃料への変換の問題点
2 微細藻類からの油脂抽出
3 液化DMEを用いた油脂抽出プロセス
4 液化DMEによる油脂抽出の例
5 ダーバン工科大学との共同研究による取り組み
6 さいごに
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BIO BUSINESS
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ジェネリック医薬品市場
Generic Drug Market
【目次】
1 市場概要
2 国内の市場および研究開発の動向
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再生医療産業
Industry of Regenerative Medicine
【目次】
1 はじめに
2 関連制度と体制
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《BIO PRODUCTS》
L-カルニチン(L-Carnitine)
オレイン酸アミド(Oleic amide)
2-メチルテトラヒドロフラン(2-Methyltetrahydrofuran)
-
月刊バイオインダストリー 2019年7月号
￥4,950
北本 大 （国研）産業技術総合研究所
森田友岳 （国研）産業技術総合研究所
福岡徳馬 （国研）産業技術総合研究所
山本周平 東洋紡(株)
曽我部 敦 東洋紡(株)
八代 洵 アライドカーボンソリューションズ(株)
司馬俊士 アライドカーボンソリューションズ(株)
平 敏彰 （国研）産業技術総合研究所
柳澤恵広 (株)カネカ
井村知弘 （国研）産業技術総合研究所
白米優一 高知大学
芦内 誠 高知大学
大野裕和 丸善製薬(株)
春見隆文 (一財）日本醤油技術センター
押村英子 味の素(株)
西川禎一 大阪市立大学
谷本佳彦 兵庫医科大学
中台（鹿毛）枝里子 大阪市立大学
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【特集】機能性バイオ素材の最前線；バイオサーファクタントから食品まで
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特集にあたって
Introduction
最近，持続可能な開発目標（SDGs）やバイオエコノミー，海洋プラスチック問題などを背景に，改めてバイオ素材開発への期待が高まってきている。これまでも温室効果ガス排出量や石油使用量の削減を目指して，バイオリファイナリー戦略に代表される多くの研究が世界中で進められてきた。一方，バイオプロセスで製造される機能性バイオ素材の多くは，石油化学品にはない構造と機能を持っており，より付加価値の高い製品開発が期待できる。例えば，様々な産業分野で利用される界面活性剤は，乳化・分散，洗浄，起泡・消泡など多様な機能を発揮する化学品として，日常生活のあらゆるシーンで活躍しているが，実用されているほとんどは石油由来の合成品である。これに対して，最近，微生物が生産するバイオサーファクタントの開発が進展し，詳細は本特集の記事で紹介されるが，我が国の企業が中心となって，石油化学品にはない特性を巧みに利用した製品開発が進められている。また機能性バイオ素材は，食品分野への応用が盛んで，既に多くの製品が製造されている。
本特集では，上述のバイオサーファクタントのうち，糖型バイオサーファクタント（マンノシルエリスリトールリピッド）について森田ら，糖型バイオサーファクタント（ソホロリピッド）について八代らに，ペプチド型バイオサーファクタントについては井村らに概説して頂く。さらに，アルギニン系界面活性剤について押村らに紹介して頂く。また，納豆のネバネバとして広く知られるポリγグルタミン酸の展開について芦内らに概説して頂く。食品分野からは，加工食品や飲料に使用されるキラヤサポニンについて大野らに，エリスリトールについては春見らに紹介して頂く。
以上，機能性バイオ素材の開発事例のほんの一部にすぎないが，本特集は，その生産から用途展開，さらに製品化例まで幅広い内容となっている。これらの総説が，機能性バイオ素材の研究と産業利用の進展に寄与するとともに，読者の皆様のご研究・開発の一助となれば幸いである。
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糖型バイオサーファクタント（1）マンノシルエリスリトールリピッド
Glycolipid Type of Biosurfactant, Mannosylerythritol Lipids
マンノシルエリスルトールリピッド（MEL）は，酵母が生産する糖型バイオサーファクタントであり，優れたスキンケア特性を有することから化粧品への応用が進んでいる。本稿では，MEL の構造，生産技術，および多様な機能性について概説する。
【目次】
1 マンノシルエリスリトールリピッド
2 生産技術
3 物性・機能
3.1 界面物性
3.2 自己集合特性
3.3 MEL水溶液の展着性
3.4 生物農薬用展着剤へのMELの適用
3.5 保湿効果
3.6 損傷毛修復効果
3.7 抗酸化作用
4 用途展開
5 最後に
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糖型バイオサーファクタント（2）ソホロリピッド
Saccharide Type Biosurfactant（2） Sophorolipids
ソホロリピッドは酵母が生産する糖脂質型バイオサーファクタントで，その生産性の高さ，及び天然物らしい構造・物性の多様性や特徴から，幅広い機能及び用途の展開が考えられる。本稿では生産技術の発展，機能の多様性，及び用途について，特に用途は最近注目度が増している生理活性機能を利用する用途を主として概説する。
【目次】
1 ソホロリピッドとは
2 生産技術
3 物性・機能
4 用途展開
4.1 水質・土壌汚染除去（藻類・油・農薬・重金属・放射能汚染 等）
4.2 石油三次回収（Enhanced Oil Recovery）
4.3 洗剤用途
4.4 化粧品・医薬用途
4.5 農業用途
4.6 畜産用途
5 最後に
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ペプチド型バイオサーファクタント『サーファクチン』の機能と用途展開
Function and Application of Petide-based Biosurfactant, Surfactin
7 つのd, L-アミノ酸からなる環状ペプチド骨格を特徴とする枯草菌由来のバイオサーファクタント『サーファクチン』について，そのユニークな分子構造と，これに起因するバイオ素材としての多様な機能について概説する。さらに，サーファクチンの環境調和性と機能性を活用した新しい化粧品や洗浄プロセスへの応用についても紹介したい。
【目次】
1 はじめに
2 サーファクチンの構造・物性・機能
2.1 構造・生産
2.2 環境調和性
2.3 界面活性
2.4 自己集合特性
3 サーファクチンの用途展開
3.1 洗剤としての用途展開
3.2 化粧品としての用途展開
4 おわりに
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アーキアポリγグルタミン酸の新用途開発
Novel Applications of Archaeal Poly-γ-Glutamate
ポリγグルタミン酸（PGA）は，健康美容や医療分野での利用に加え，環境先進型の機能性バイオ材料としても注目されている。本稿では，アーキアPGA のレアメタルイオン吸着能について詳解するとともに，本新素材から開発された水質浄化（除菌）担体にも触れる。
【目次】
1 はじめに
2 レアメタルイオン吸着試験
2.1 ホモキラルL-PGAの分離と定量
2.2 4-（2-pyridylazo）resorcinol（PAR）を用いたレアメタルイオン検量線
2.3 ホモキラルL-PGAのレアメタルイオン吸着能
3 L-PGAベースバイオプラスチックを利用した除菌担体の除菌試験
3.1 L-PGAのバイオプラスチック化
3.2 除菌担体の開発
3.3 汚染水モデル
3.4 PGAIC-ACの抗菌能評価試験
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キラヤ抽出物の乳化特性と食品用途について
Emulsibility and Food Applications of Quillaja Extract
食品用乳化剤としてユニークな特徴を有している「キラヤ抽出物（キラヤサポニン）」について，その基本特性，物理特性および食品用途について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 サポニンとは
3 キラヤ抽出物の基本特性
4 物理特性
4.1 表面張力および電気伝導度
4.2 乳化力
4.3 起泡力
5 食品用途
6 おわりに
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酵母がつくる機能性糖質，エリスリトール
Erythritol, a Unique Polyol Produced by Yeast-like Fungus
希少な糖質であるエリスリトールを生成する酵母を発見，改良を加えて大量生産法を開発した。エリスリトールは人の体内で消化吸収されないなど，特異な機能性を有しており，食品，医薬品，化粧品などへの利用が広がっている。酵母におけるエリスリトールの生成機構と生理的意義，新たな石油代替化成品原料としての用途
開発等とも合わせ，紹介する。
【目次】
1 エリスリトール生産菌の分離と育種・改良
1.1 生産菌の探索・分離
1.2 菌の育種・改良とエリスリトールの発酵生産
2 エリスリトール生成の代謝系と浸透圧ストレス応答
2.1 エリスリトール生成に関わる酵素系
2.2 浸透圧ストレス応答とHOG経路
3 エリスリトールの特性と用途開発
3.1 食品への用途
3.2 医薬品・化粧品用途
3.3 化成品用途
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アルギニン系界面活性剤の開発と展開
Development and Application of Ariginine-based Surfactants
塩基性アミノ酸の一種アルギニンは，発酵法により製造される。1 つのアニオン性官能基と2 つのカチオン性官能基を有し，これらを生かして様々なタイプのイオン性界面活性剤として利用することが可能である。本稿では，パーソナルケア用素材として開発された4 種類の界面活性剤の特徴と用途を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 アルギニンの特長
3 アルギニン系界面活性剤
3.1 概要
3.2 脂肪酸アルギニン塩（AR）
3.3 アシルアルギニン（LAH）
3.4 アシルアルギニンエステル（CAE）
3.5 アルキルエーテル化アルギニン（12?HEA）
4 おわりに
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BIO R&D
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炎症応答を抑える大腸菌：プロバイオティクスの新メンバー？
Escherichia Coli That Can Suppress Inflammatory Responses： Novel Probiotic Bacteria?
分散接着性大腸菌（DAEC）と呼ばれるグループがある。その病原性を検討する中で，健康者が保有するDAECは下痢症患者のDAECとは異なり，上皮細胞による炎症性サイトカインの合成を抑制して炎症応答を抑制する可能性があることを発見した。その経緯と，本菌を世界でも希少な大腸菌プロバイオティクスあるいは新しい抗炎症剤創薬の資源とする可能性について論じる。
【目次】
1 はじめに
2 発見の経緯
3 上皮細胞内で炎症応答を抑制する機構
3.1 シグナル伝達経路とmRNAの転写抑制
3.2 合成されたタンパク質の細胞内輸送と細胞外分泌の抑制
3.3 分泌された炎症性サイトカインの細胞外での分解の亢進
3.4 小胞体ストレスによる炎症性サイトカイン合成の抑制
4 サイトカイン合成を抑制する菌の因子
4.1 細胞接着性
4.2 炎症抑制の臨界期
4.3 VI型分泌装置（Type 6 Secretion System；T6SS）
5 プロバイオティクスあるいは創薬資源としての応用と今後の課題
5.1 In vivo試験
5.2 他のシグナル伝達系への影響
5.3 尿路病原性
5.4 生体防御への影響
6 おわりに
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《BIO PRODUCTS》
カプロン酸(Caproic acid)
-
月刊バイオインダストリー 2019年6月号
￥4,950
井上國世 京都大学
根来誠司 兵庫県立大学
武尾正弘 兵庫県立大学
柴田直樹 兵庫県立大学
樋口芳樹 兵庫県立大学
加藤太一郎 鹿児島大学
重田育照 筑波大学
寺田喜信 江崎グリコ(株)
古林万木夫 ヒガシマル醤油(株)
野村幸弘 野村食品技術士事務所
大日向耕作 京都大学
飛松裕基 京都大学
加藤健太郎 東北大学
Oluyomi Stephen Adeyemi ランドマーク大学
山本兼由 法政大学
安部伸治 広島工業大学
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【特集】食品・バイオにおける最新の酵素応用 II
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特集にあたって
Introduction
食品およびバイオ分野における酵素応用の進歩には目を見張るものがある。その応用範囲は多岐にわたる。酵素応用の全貌を正しく理解し，咀嚼して自らの研究・開発に反映させることが，はなはだ困難になっている。本特集では，「食品・バイオにおける最新の酵素応用」と題し，本分野における最近の興味深い話題を取りまとめた。バイオインダストリー誌5 月号～6 月号をまたぐ特集号である。まず，ご多用にも拘らず，こころよくご執筆をお引き受けいただいた先生方に御礼申し上げたい。本特集が，食品およびバイオ分野における酵素の応用のみならず，ひろく酵素の科学と技術に関わる研究者，技術者，学生諸氏にとって，研究や学習の一助となれば，執筆者一同にとり望外の幸いである。
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ナイロン分解酵素NylB の構造進化，触媒機構とアミド合成への応用
Structural Evolution and Catalytic Mechanism of Nylon Hydrolase NylB,and Application to Amide Synthesis
6−アミノヘキサン酸オリゴマーの酵素分解は，当初，ナイロン工場の排水処理が目的であったが，その後，非天然物質に対する酵素進化のモデル，立体構造と触媒機構の解明，タンパク質工学と分子進化工学による機能改良へ展開した。本稿では，これらの知見を紹介するとともに，加水分解の逆反応によるアミド合成において，酵素反応の方向性に影響を与える構造基盤について述べる。
【目次】
1 はじめに
2 ナイロン分解酵素遺伝子群のゲノム構造
3 NylBの立体構造と触媒機構
4 ナイロン分解酵素の進化
5 加水分解の逆反応によるアミド合成：酵素の内部平衡に影響を与える変異
6 終わりに
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酵素合成多糖（酵素合成グリコーゲン，酵素合成アミロース）の機能性と応用
Enzymatically Synthesized Polysaccharide, Glycogen and Amylose：Functionality and Application
糖転移酵素を利用することで，スクロースなどの低分子からアミロースやグリコーゲンを合成できることは以前から知られていた。遺伝子組み換え技術によりこれら糖転移酵素を生産することで，大量生産が実現した素材が酵素合成グリコーゲンと酵素合成アミロースである。これら酵素合成多糖の合成と応用について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 糖転移酵素による多糖類の合成
2.1 酵素合成アミロース
2.2 酵素合成グリコーゲン
3 酵素合成グリコーゲンの機能
3.1 免疫賦活機能
3.2 その他の機能
4 酵素合成アミロースの機能
4.1 包接機能
4.2 酵素合成アミロース含有繊維（アミセル）
5 おわりに
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醤油醸造における原料分解と健康機能性の発現
Hypoallergenicity and Health Functions of Soy Sauce
日本の伝統的な発酵調味料である醤油に関して，原料である小麦や大豆のアレルゲン分解・除去機構，ならびに有用な機能性成分である醤油多糖類の健康機能について，古くから言い伝えられている醸造工程の意義も振り返りながら解説する。
【目次】
1 はじめに
2 醤油の醸造工程
3 醤油醸造における原料たんぱく質の分解
3.1 小麦アレルゲンの分解機構
3.2 大豆アレルゲンの分解・除去機構
4 醤油醸造における原料糖質の分解
4.1 SPSの抗アレルギー作用
4.2 SPSの鉄分吸収促進作用
4.3 SPSの中性脂肪低下作用
5 おわりに
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食品製造時における酵素による品質劣化への対応
Measures Against Food-Quality Degradation by Enzymes During Food Processing
食品の製造，加工，保存，流通中に起こる品質劣化の主な原因には，油脂の酸化や酵素の関与などがある。今回は，酵素が関与する品質劣化に焦点をあて，食品の製造加工の過程において，原料に含まれる酵素が働いて食品の品質劣化が起こった事例およびその対応について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 食品の品質に関与する酵素群
2.1 物性の変化に関与する酵素
2.2 呈味性の消失や不快臭の発生に関与する酵素
3 おわりに
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超高齢社会に挑む食の先端科学～新しい認知機能改善および血管拡張ペプチドの発見～
Cutting Edge in Food Science for Super Aged Society
我が国の高齢化率は世界トップであり，少子高齢化が顕著で高齢化のスピードが速い。この状況を逆手に取り，超高齢社会に対応した高機能食品を創製し新規市場を開拓すれば世界をリードすることができる。2025 年には認知症が700 万人を超えるとされ，認知症パンデミックへの対応が急務である。「脳」は記憶学習を担う中心的な臓器であることから，これまでの認知症研究では主に脳にフォーカスが当てられてきた。しかしながら，疫学調査により糖尿病などの生活習慣病が認知症の危険因子であることが判明し，「末梢」環境に着目した新しい認知症予防戦略も考えられる。実際，これまで我々は末梢環境に焦点を当て認知機能低下を改善する食品由来ペプチドを見出している。一方，老化の実体解明も期待される。生体情報ネットワークは加齢により徐々に変容・破綻していく。この過程をジペプチドライブラリーを用いて解析し，さらに，加齢により反応性が低下した組織でも作用するペプチドを発見した。今後，これらの生理活性ペプチドをリードとして高機能ペプチドを開発するとともに，酵素利用による効率的な生産を図り新しい高齢者対応食品市場を創造することが期待される。
【目次】
1 はじめに
2 末梢環境に注目した認知機能低下の予防戦略
2.1 脳も臓器のひとつである−多臓器円環−
2.2 糖尿病は認知症の危険因子である
2.3 短期間の高脂肪食摂取により認知機能が低下する
2.4 新しい認知機能改善ペプチドの発見
3 老化の実体解明
3.1 生体の外部環境のシグナル受容，伝達および情報統合
3.2 ジペプチドライブラリーを用いた血管老化の実体解明
3.3 老齢ラットにおいて血圧降下作用を示すペプチドの解明
3.4 CCKを標的とした降圧ペプチドの探索と酵素利用によるペプチド生産
4 今後の展望
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リグニンの構造多様性とバイオマス利用に向けた代謝工学
Structural Variability of Lignin and Its Bioengineering for Biomass Utilization
リグニンは，維管束植物を特徴づける二次細胞壁の主要成分であり，持続型社会構築を担う貴重な芳香族バイオマス資源でもある。本稿では，リグニンの生合成機構と構造多様性について解説するとともに，バイオリファイナリーへの応用も視野に入れたリグニンの代謝工学研究について著者が関わった研究を中心に紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 リグニンの生合成と構造
2.1 ケイ皮酸モノリグノール経路を介したリグニンモノマーの合成
2.2 脱水素重合による高分子リグニンの生成
2.3 リグニンの構造多様性
3 代謝工学によるリグニンの構造改変
3.1 天然リグニンモノマー組成の制御
3.2 非天然型リグニンモノマーの導入
4 おわりに
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BIO R&D
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金属ナノ粒子の抗原虫効果とアミノ酸被膜による向上
Anti-Protozoan Effects of Metal Nanoparticles and These Improvements by Amino Acids Capping
トキソプラズマ症は，トキソプラズマ原虫（Toxoplasma gondii）の経口摂取により引き起こされ，妊婦の感染により流産や胎児の脳症などの先天性感染症を，エイズ患者などには重篤な症状をもたらすことがある人獣共通の感染症である。現状のトキソプラズマ治療のための薬剤は限られており，薬価の高騰もあり，代替薬が求められている。本研究では，金，銀，白金の各々の金属ナノ粒子が，宿主細胞への細胞毒性が発現する1/20以下の濃度でトキソプラズマの増殖阻止に働くことを明らかとした。また，この作用は原虫の酸化還元シグナルに関与し，ミトコンドリアの膜電位に影響を与えることで，原虫の宿主細胞侵入，増殖，感染性に影響を与えることがわかった。さらに，金属ナノ粒子の表面にアミノ酸を被膜することで，トキソプラズマへの増殖阻止作用が増大することを明らかとした。アミノ酸被膜金属ナノ粒子の抗原虫作用には，酸化ストレスや低酸素誘導因子の調節によるキヌレニン経路の活性化等のトリプトファン代謝経路が関わっていることがわかった。本研究の成果は，金属ナノ粒子の抗トキソプラズマ薬のシーズとしての可能性，抗原虫作用の分子メカニズムの解明に向けた新たな知見を提供するものである。
【目次】
1 研究背景
2 金属ナノ粒子の抗原虫効果
3 アミノ酸被膜金属ナノ粒子による抗原虫効果の向上
4 金属ナノ粒子の抗原虫薬としての可能性
5 おわりに
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BIO R&D
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微生物ゲノムを活用したバイオプロセスによる金属資源化
Recovery of Metal with Bioprocess Using the Designed Escherichia Coli
微量分析の発達と微生物ゲノム機能の解明から，微生物における金属の役割を包括的に理解できるようになった。持続可能な社会の観点から，循環型流通の肝となる金属資源供給にバイオプロセスの応用が期待されている。本稿では，金属資源化を可能にするバイオソープションやバイオアキュムレーションに向けた大腸菌デザインについて紹介する。
【目次】
1 サーキュラー・エコノミーにおける金属資源化
2 微生物バイオプロセスによる金属資源化
3 メタルバイオロジー
4 金属資源化への合成生物学的アプローチ
4.1 バイオアキュムレーション
4.2 バイオソープション
5 まとめ
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BIO ENGINEERING
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高齢化社会を支える情報技術－最新の情報技術を利用した高齢者のための生活支援－
Assistive Technology for the Elderly -Daily Living Support Using the Latest ICT Technology-
独居高齢者の会話機会を創出する手法を提案した。本論文では，非言語コミュニケーションによる言語野活性化の効果を高めるため，擬人的媒体や遠隔存在感伝達技術によって，遠隔の家族との自然な対話環境を提供するシステム概要について述べた。また，次期基盤研究開発の一環として，高画質没入型空間表示による外出体験システムを紹介した。
【目次】
1 はじめに
2 スマクロプロジェクト
2.1 システム概要
2.2 課題点
3 プレサービス実証実験
3.1 実証実験フォーメーション
3.2 QoL評価手法について
3.3 評価結果について
3.4 アンケート結果からの考察
3.5 サービス提供開始
4 次期基盤技術開発プロジェクト［I］
4.1 遠隔存在感伝達技術
4.2 プロジェクションマッピングを用いた遠隔存在感伝達技術
5 次期基盤技術開発プロジェクト［II］
5.1 社会的背景
5.2 疑似16 k湾曲配置高精細ディスプレイによる外出疑似体験システム
6 おわりに
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月刊バイオインダストリー 2019年5月号
￥4,950
井上國世 京都大学
伊藤圭祐 静岡県立大学
寺田祐子 静岡県立大学
河原崎泰昌 静岡県立大学
松井健二 山口大学
望月智史 山口大学
伊福伸介 鳥取大学
村上 洋 大阪産業技術研究所
桐生高明 大阪産業技術研究所
木曽太郎 大阪産業技術研究所
中野博文 園田学園女子大学
田尾龍太郎 京都大学
森本康一 近畿大学
國井沙織 近畿大学
星 由紀子 天野エンザイム(株)
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【特集】食品・バイオにおける最新の酵素応用 I
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特集にあたって
Introduction
食品およびバイオ分野における酵素応用の進歩には目を見張るものがある。その応用範囲は多岐にわたる。酵素応用の全貌を正しく理解し，咀嚼して自らの研究・開発に反映させることが，はなはだ困難になっている。本特集では，「食品・バイオにおける最新の酵素利用」と題し，本分野における最近の興味深い話題を取りまとめた。バイオインダストリー誌5 月号～6 月号をまたぐ特集号である。まず，ご多用にも拘らず，こころよくご執筆をお引き受けいただいた先生方に御礼申し上げたい。
本特集が，食品およびバイオ分野における酵素の応用のみならず，ひろく酵素の科学と技術に関わる研究者，技術者，学生諸氏にとって，研究や学習の一助となれば，執筆者一同にとり望外の幸いである。
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総論：酵素の応用
General, Application of Enzyme
【目次】
1 酵素応用の現状と課題
1.1 酵素応用の動向
1.2 世界の産業酵素市場
1.3 日本の産業酵素市場
2 注目すべきトピックス
2.1 新規な酵素分類EC 7（トランスロカーゼ）が新設された
2.2 地盤改良技術およびバイオミネラリゼーション
2.3 プラスチックごみとマイクロプラスチックの問題
2.4 注目すべき問題その3：プラスチックを分解する酵素
2.5 食品添加物と腸内細菌
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合成ペプチドライブラリーと組み換え酵素を用いた機能性ペプチドの探索
Functional Screening of Food Peptides Using Synthetic Peptides Library and Recombinant Enzyme
健康志向の高まりとともに機能性食品の需要が高まっており，混合物である食品中から有効成分を効率的に探索する方法論の開発は重要な課題となっている。本稿では筆者らが取り組んできたジペプチジルペプチダーゼIV阻害ペプチドの研究を例に，合成ペプチドと安価な組み換え酵素を用いた機能性ペプチド探索法を紹介する。
【目次】
1 はじめに
1.1 機能性食品ペプチド
1.2 機能性ペプチドの探索
2 ジペプチジルペプチダーゼIV（DPP-IV
2.1 DPP-IVの阻害
2.2 DPP-IVの種差
2.3 阻害剤探索への組み換えhDPP-IVの利用
2.4 食品由来のhDPP-IV阻害ペプチド探索の問題点
3 hDPP-IV阻害ペプチドの探索
3.1 ジペプチドのhDPP-IV阻害効果
3.2 hDPP-IV阻害ジペプチドの網羅的解析
3.3 コンベンショナルアプローチにより見いだされてきたhDPP-IV阻害ペプチドとの比較
3.4 合成ペプチドライブラリーの網羅的解析データを用いた茶殻由来hDPP-IV阻害ペプチドの探索
4 まとめ
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植物の脂質/ 脂肪酸から酸素添加反応を経て生成される代謝物群（オキシリピン）とその生合成酵素
Plant Oxylipins, Metabolites Formed from Lipids Through Oxygenation Reaction,and Enzymes Involved in Their Formation
【目次】
1 はじめに
2 みどりの香りの生理生態学的役割
3 食品フレーバーとしてのみどりの香り
4 みどりの香り生合成経路
5 リポキシゲナーゼ
6 ヒドロペルオキシドリアーゼとその関連酵素
7 結語
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カニ殻由来キチンナノファイバーの製造と食品分野への応用
Preparation and Food Application of Chitin Nanofibers from Crab Shell
【目次】
1 はじめに
2 カニ殻由来の新素材「キチンナノファイバー」
3 部分脱アセチル化キチンナノファイバー
4 キチンナノファイバーの服用に伴う効果
4.1 服用に伴う腸管の炎症抑制
4.2 服用に伴う抗肥満効果
4.3 服用に伴う血中コレステロール値の軽減効果
4.4 服用に伴う血中代謝産物に及ぼす影響
4.5 服用に伴う腸内環境に及ぼす影響
5 おわりに
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Paraconiothyrium sp. KD-3 株由来乳糖酸化酵素を用いたラクトビオン酸カルシウムの生産
Enzymatic Conversion of Lactose to Calcium Lactobionate by an Intercellular Oxidase from Paraconiothyrium sp. KD-3
子嚢菌Paraconiothyrium sp. KD-3 の培養上清より，乳糖酸化活性を有するFAD 酵素を得た。本酵素は酸素を電子受容体に用いて乳糖の還元末端アルデヒド基を酸化し，ラクトビオン酸塩を生成した。ラクトビオン酸生産時，本酵素は市販のヘキソースオキシダーゼ剤に比べ安定性の点で有利であった。
【目次】
1 はじめに
2 乳糖酸化活性を有する酵素
3 Paraconiothyrium sp. KD-3株由来乳糖酸化酵素の性質
4 Paraconiothyrium sp. KD-3株由来酵素および市販ヘキソースオキシダーゼ酵素剤の比較
5 Paraconiothyrium sp. KD-3株由来酵素による乳糖からラクトビオン酸への変換
6 固定化酵素を用いたラクトビオン酸の生産
7 その他のアルドースのアルドン酸への酵素的変換
8 おわりに
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バラ科サクラ属果樹類におけるS-RNase 依存性配偶体型自家不和合性
The S-RNase-based Gametophytic Self-incompatibility System in Prunus（ Rosaceae） Fruit Tree Species
近年，植物の自家不和合性を支配する遺伝子と自家不和合性反応機構が次々と明らかにされ，自家不和合性が生物学や農学の分野で改めて脚光を浴びるようになってきた。本稿では，果樹類の中でも研究が進んでいるバラ科サクラ属果樹の配偶体型自家不和合性について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 自家不和合性の分類と遺伝制御
3 S-RNase依存性配偶体型自家不和合性における認識反応特異性の決定因子
4 ナス科，オオバコ科，バラ科リンゴ亜連における協調的非自己認識モデル
5 バラ科サクラ属にみられる花粉側自家和合性変異型Sハプロタイプ
6 バラ科サクラ属における競合的相互作用の欠如
7 バラ科サクラ属におけるジェネラルインヒビターモデル
8 バラ科サクラ属に特異な自家不和合性認識機構に基づいた効果的な自家和合性育種法
9 おわりに
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コラーゲン酵素分解物の再生医療および食品科学への応用
Application of Low Adhesive Scaffold Collagen to Regenerative Medicine and Food Science
コラーゲンは動物組織に含まれる生体を構造的・機能的に維持するための必須分子である。その一方で，コラーゲンあるいはゼラチン（熱変性コラーゲン）は食品材料としても歴史が古く，食品加工でも欠かせないものである。さらにコラーゲンは抗原性が低いので再生医療分野でも活用されており，利用価値が高まっている。近年，分子量がわずかに小さいコラーゲン酵素分解物が従来のコラーゲンと異なる性質を示すことが分かってきた。その違いを明確にするため，線維構造，粘度，ゲルの硬さなどを調べたので概説する。
【目次】
1 はじめに
2 コラーゲンの安全性
3 動物由来コラーゲンの抗原性
4 再生医療で使われる細胞培養の足場としてのコラーゲン
5 LASColを用いた接着型3次元スフェロイドの形成と応用
6 LASCol線維の観察
7 LASColの粘度と細胞培養条件でのLASColゲルの硬さ
8 まとめ
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マルトトリオシル転移酵素の開発，反応機構，および澱粉加工への応用
Development of Maltotriosyl Transferase and Use Thereof for Starch Processing
マルトトリオシル転移酵素は澱粉等α-1, 4-グルコシド結合で連結した 4 糖以上の非還元末端に作用し，3 糖単位での糖転移反応を触媒する酵素である。食品加工において重要な澱粉を低分子化することなく，食味への影響や物性変化を起こしにくい新たな老化防止対策として期待される。本稿では，マルトトリオシル転移酵素の開発から，その性質，澱粉加工への可能性について紹介する。
【目次】
1 糖転移酵素とは
2 グライコトランスフェラーゼ「アマノ」とは
3 酵素化学的性質と構造
4 グライコトランスフェラーゼ「アマノ」の用途
5 おわりに
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月刊バイオインダストリー 2019年4月号
￥4,950
＜著者一覧＞
尾鍋史彦 東京大学
権藤壮彦 ユニチカ(株)
寺本好邦 岐阜大学
西田治男 九州工業大学
森 隆 埼玉医科大学
竹岡裕子 上智大学
陸川政弘 上智大学
早川 健 中央大学
津金麻実子 中央大学
鈴木宏明 中央大学
横田秀夫 (国研）理化学研究所
山澤建二 (国研）理化学研究所
渡邉政樹 (株)リコー
辻村有紀 (国研）理化学研究所
大山慎太郎 名古屋大学
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【特集】生分解性機能紙の開発
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天然繊維の機能化と生分解性の両立は可能か
Functionality and Biodegradability of Natural Fibers：Are They Compatible?
「生分解性機能紙」とは使用中には安定的に必要な機能を発揮し, 廃棄物処理においては生分解性が発揮されるという理想的な機能紙である。天然繊維・天然素材は本来生分解性が高いが, 機能化は一般的に生分解性を低下させるので, 機能性と生分解性を両立させることは容易ではない。
地球上最大の植物バイオマス資源で天然高分子繊維であるセルロースの重要な応用分野である製紙とセルロースをナノ微細化した先端素材といわれるセルロースナノファイバー（CNF）を事例として生分解性機能紙の開発に伴う課題を考えてみたい。
【目次】
1 はじめに
2 天然繊維の特性
3 天然繊維の機能化
4 天然繊維の生分解性
5 製紙産業を事例として考えた天然繊維の新たな展開
6 先端的天然繊維としてのセルロースナノファイバー（CNF）の現段階
7 セルロースナノファイバーの機能化
8 セルロースナノファイバーの生分解性
9 セルロースナノファイバーの実用化への課題
10 おわりに
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ポリ乳酸スパンボンド不織布
Poly（lactic acid）Spunbond Nonwovens
スパンボンド不織布は, すぐれた生産性と物性から衛材, 農業, 土木など幅広い分野で使用されている。その用途の多くは使い捨てであり, 環境負荷は小さいとは言えない。ここでは, 生分解性, 植物由来樹脂の代表であるポリ乳酸（PLA）を原料としたスパンボンド不織布の用途と近年の開発動向についてまとめた。
【目次】
1 はじめに
2 PLAについて
3 スパンボンド不織布について
4 PLAスパンボンド不織布の特徴
5 PLAスパンボンド不織布の用途
5.1 防草シート
5.2 ティーバック
5.3 ヘッドレストカバー
5.4 ドレーン材
6 PLA系スパンボンドの開発動向
6.1 芯/鞘＝PLA/PE複合繊維スパンボンド不織布
6.2 末端封鎖剤を練り込んだポリ乳酸スパンボンド
6.3 高L体ポリ乳酸スパンボンド
7 おわりに
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シンプルなプロセスで構築するナノセルロース・ナノキチンからのバイオメディカル機能材料
Biomedical Functional Materials from Nanocellulose and NanochitinConstructed with a Simple Process
ナノセルロース・ナノキチンの応用範囲を拡張するために, 筆者らはシンプルで合理的なプロセスを確立して, これらのナノ素材本来の特長を活かすアプローチを試みている。本稿では, それらの中から「マイクロパターニング細胞培養基板の創製」と「紙ベースのマイクロ流体分析装置（μPAD）用モジュールとしての活用」をご紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 キチンNC系マイクロパターニング細胞培養基板の創製
2.1 マイクロパターニング細胞足場材
2.2 インクジェットでの吐出と微細成形
2.3 細胞接着と剥離挙動
3 μPAD用モジュールとしてのCNFの組み込み
3.1 具体的な実験方法
3.2 TOCNによる不安定分子の安定保蔵と半定量μPADの構築
4 おわりに
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竹繊維利用強化プラスチック
Plastics Reinforced by Bamboo Fibers
膨大な賦存量と均質な構造を有するタケを利用するため, 過熱水蒸気を用いて処理し, マイクロウィスカーに変換した。さらに, 押出機を用いてナノ解繊とプラスチックとのコンポジット化を連続的に行い, ワンポットでナノコンポジットを作成した。タケ由来のマイクロ～ナノ繊維は, 成形性と繊維強化のみならず電気的な機能発現にも寄与した。
【目次】
1 はじめに
2 竹の構造
3 マイクロコンポジットへの展開
3.1 マイクロウィスカーへの解繊
3.2 マイクロコンポジットの溶融成形
3.3 マイクロコンポジットの熱的性質
3.4 マイクロコンポジットの機械的性質
3.5 コンポジットの帯電防止特性
4 ナノコンポジットへの展開
4.1 CNFへの解繊技術
4.2 タケからのリグノセルロースナノファイバー（LCNF）コンポジット
4.2.1 押出機内反応（リアクティブプロセッシング)
4.2.2 LCNF／ポリマーコンポジットの透明性と力学物性
4.2.3 CNF表面コーティングとコンポジットの各種物性
5 まとめ
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BIO R&D
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アルツハイマー病の新規治療法：エピガロカテキンガレートとフェルラ酸の併用療法
A New Therapy for Alzheimer’s Disease：Combination Therapy with（－）-Epigallocatechin-3-gallate and Ferulic Acid
自然物質由来の化合物の中から, アミロイド−βタンパク質の産生を抑制する有望なフェノール化合物（α−セクレターゼを活性化するエピガロカテキンガレートとβ−セクレターゼを抑制するフェルラ酸）に着目した。本稿では, 両化合物をアルツハイマー病の病態モデル動物（APP/PS1マウス）へ併用投与し, 観察された加算効果を紹介する。医療機関で処方される薬剤との併用が可能であり, 病態発症の遅延を目的とした軽度認知障害の患者への適応も期待される。
【目次】
1 はじめに
2 エピガロカテキンガレートの概要
3 フェルラ酸の概要
4 行動・認知機能障害の改善効果
5 脳アミロイド症の抑制効果
6 抗炎症効果・抗酸化効果・シナプス安定化効果
7 まとめ
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BIO R&D
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人工骨材料への応用を目指した，バイオセラミックス中における生分解性高分子のIn−situ重合
In−situ Synthesis of Biodegradable Polymers in Bioceramics for Artificial Bone Materials
近年, 平均寿命の延びにつれて, 機能が低下, 喪失した骨, 及び関節などを人工骨, 人工関節で補う必要性も急速に増加しつつある。筆者らは, 人工骨材料への応用を目指してバイオセラミックスと生分解性高分子の複合材料の研究を行ってきた。本稿では，多孔性バイオセラミックス中において，生分解性高分子をin-situ合成することによって得られる複合体について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 多孔性HAp（p−HAp）を用いたPLLA/HAp複合材料の作製と評価
3 多孔性二相性リン酸カルシウムセラミックスの構造制御
4 多孔質リン酸カルシウムセラミックスと生分解性高分子の複合化
5 結論
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BIO ENGINEERING
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振動誘起流れを用いた細胞操作技術
Cell Manipulation Method Based on Vibration-Induced Flow
近年, 生物学や医療の分野において単一細胞の解析を行う需要が高まっている。次世代の単一細胞解析のプラットフォームとして期待されているのがマイクロ流体チップであり, 高効率で再現性の高い細胞解析を行うためには, マイクロ流体チップ上で細胞操作を行う技術が重要である。本稿では, 著者が提案している振動誘起流れというマイクロ領域特有の現象を用いた細胞操作手法を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 振動誘起流れ
2.1 振動誘起流れ現象とその特徴
2.2 振動誘起流れの微小物体操作への応用
3 振動誘起流れを用いた細胞操作の例
3.1 振動誘起流れを用いた単一細胞分離
3.2 振動誘起流れを用いた卵子の回転操作
3.3 振動誘起流れを用いた運動細胞の並列トラップ
4 おわりに
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BIO ENGINEERING
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リポソームバイオリアクター
Liposome Based Bioreactor
細胞と同じ脂質二重膜からなるリポソームを微小なバイオリアクター（反応容器）として用いる技術開発が進展し, 人工細胞モデルや新たな検出系としての利用が期待されている。本稿では, リポソームバイオリアクターの作製法を概説し, これを用いたRNA 検出法について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 リポソームリアクターの作製法
3 リポソーム内でのRNAの検出
3.1 RT−PCR反応液を内封したリポソームリアクターの調製
3.2 リポソームリアクター内の反応効率の評価
3.3 膜融合を利用した標的分子の移送と検出
4 おわりに
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BIO ENGINEERING
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インクジェット式3D プリンターによる
骨置換型人工骨の成形と評価
Forming and Evaluation of Bone Substitutional Artificial Bone by Inkjet 3D Print
【目次】
1 はじめに
2 粉末積層造形法（Binder Jetting）による骨の造形
3 高精度・高強度人工骨を目指した造形法
3.1 概要
3.2 新規BJ方式の概要
3.3 3Dプリント人工骨の特性評価
4 人工骨の生体適応性
4.1 概要
4.2 細胞培養実験
4.3 ラットin vivo実験
5 生体から見た人工骨の反応と応用展開
5.1 要旨
5.2 バイオマテリアルとしての人工骨の立ち位置と課題
5.3 3Dプリント人工骨の生体反応と応用展開
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月刊バイオインダストリー 2019年3月号
￥4,950
＜著者一覧＞
竹下 毅 (株)アルガルバイオ
河野重行 東京大学
小椋康裕 アスタリール(株)
高萩英邦 アスタリール(株)
吉田和敬 カゴメ(株)
下田博司 オリザ油化(株)
海貝尚史 理研ビタミン(株)
河合博成 アークレイグループ からだサポート研究所
松井英則 北里大学
岸野重信 京都大学
小川 順 京都大学
大社奈摘 同志社大学
剣持貴弘 同志社大学
吉川研一 同志社大学
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【特集】カロテノイドの最新動向
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カロテノイド市場の形成と展開
Formation and Development of Carotenoid Market
カロテノイドの世界市場の動向については, 昨年2018年10月に本誌でカロテノイド世界市場の動向を紹介したが, 今回は特集「カロテノイドの最新動向」が組まれるにあたって, 「カロテノイド市場の形成と展開」と題して, カロテノイド市場の地域, 種別, 用途, 製法, 販路などに加え, 代表的な世界企業についても異なる視点から紹介しよう。
【目次】
1 はじめに
2 カロテノイド市場
2.1 地域と年平均成長率
2.2 カロテノイドの用途の拡大
2.2.1 飼料
2.2.2 家禽
2.2.3 水産養殖
2.3 サプリメントと食品
2.3.1 食品
2.3.2 化粧品
2.3.3 医薬品
3 カロテノイド製造
3.1 化学合成
3.2 植物由来の抽出
3.3 発酵
3.4 微細藻類
4 おわりに
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アスタキサンチン
Natural Astaxanthin
アスタキサンチンは天然のカロテノイドの一種で, ヒトが古くから食生活の中で摂取してきた植物由来の微量栄養素である。自然界においては鮭が急流を遡上する際に必要な持久力を可能にするため, 食物連鎖を通じアスタキサンチンを摂取し自らの筋肉に蓄えていることが知られている。
アスタキサンチンはキサントフィル類に属するカロテノイドで, カロテノイドの中では最も多い13の共役二重結合と両末端環にケト基と水酸基を持っている。この独特の分子構造が赤血球や筋肉, ミトコンドリアなどの細胞膜を貫通する形で取り込まれ, ユニークな抗酸化・抗炎症機能を発揮すると考えられている。近年の研究によれば, それは骨格筋の機能やそれに関わる代謝の恒常性を維持・改善すると共に, 血流改善効果を示すことが明らかにされている。
【目次】
1 骨格筋機能の維持・改善
2 血流改善
3 作用機序
4 さらなる活用可能性
5 結論
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リコピンの機能～リコピンの基礎と応用研究～
The Function of Lycopene −Basic and Practical Research of Lycopene−
リコピンは, 主にトマトやトマト加工品に含まれる赤色のカロテノイドであり, 抗酸化作用をはじめとした多くの生理作用を有することが知られている。ここでは, リコピンの研究の最近の動向を紹介するとともに, そのエビデンスに基づいた機能性表示食品の展開について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 リコピンの基本情報（構造・摂取源）
3 リコピンの体内動態
3.1 リコピンの吸収
3.2 リコピンの代謝
4 リコピンの抗酸化作用
5 リコピンが疾病の予防, QOLの改善に与える影響
5.1 循環器系疾患に対する影響
5.1.1 血中脂質に対する影響
5.1.2 血圧に対する影響
5.2 循環器系疾患以外への影響
5.2.1 リコピンと男性不妊
5.2.2 リコピンと肌の健康
5.2.3 リコピンと骨の健康
5.2.4 リコピンと運動時の酸化ストレス
6 リコピン研究の機能性表示食品への活用
6.1 リコピンを機能性関与成分とした機能性表示食品
6.2 リコピンによる血中HDL−C増加作用に基づく機能性表示食品
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フコキサンチンの機能（抗肥満作用, 美容作用）と最近の動向
Anti−obesity and Beautifying Effects of Fucoxanthin and its Current Trend
フコキサンチンは, 昆布やワカメの褐藻類のみならず近年では微細藻類からも製造される。またフコキサンチンの生理活性に関する研究の報告数はここ10年で飛躍的に増えている。本稿ではその中から抗肥満作用と美容作用について, 最近の動向とともに概説する。
【目次】
1 はじめに
2 フコキサンチンの抗肥満作用
3 美容原料としてのフコキサンチン
4 微細藻類由来のフコキサンチン
5 おわりに
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クロセチン
Crocetin
カロテノイドは, 黄色, 橙色, 赤色を呈することから古くから食品の着色料として用いられてきた。その一方, 近年の研究によりカロテノイドの様々な生理作用が明らかとなり, 健康の維持増進を目的とした利用も進んでいる。クチナシ黄色素の主色素であるクロセチンも健康分野へと用途を広げてきたカロテノイドである。本稿ではクロセチンの健康機能について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 クロセチンの構造と性質
3 クロセチンの吸収
4 クロセチンの機能性
4.1 睡眠に対する作用
4.2 肌に対する作用
5 クロセチンの安全性
6 おわりに
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β－クリプトキサンチン
β−Cryptoxanthin
我々はうんしゅうみかん（Citrus unshiu Marc.）を原料として, β－クリプトキサンチンを高濃度に含む健康食品素材（商品名：クリプトベータ）を開発した。ペースト品は飲料やゼリーなどの嗜好品として, 乾燥品はカプセルなどのサプリメントとして広く応用されることが期待される。
これまでの研究からカロテノイドは体内に貯蔵されやすく, とりわけヒトにはβ－クリプトキサンチンが顕著であり, その健康効果が数多く報告されている。
【目次】
1 β−クリプトキサンチン（β−CRP）
1.1 うんしゅうみかんと疫学調査
1.2 機能性表示食品
1.3 介入試験
2 「うんしゅうみかんパルプ」（商品名：クリプトベータ）
2.1 クリプトベータ摂取によるβ−CRPの血中濃度
2.2 クリプトベータのヒト試験
2.3 クリプトベータD（乾燥タイプ）
3 おわりに
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BIO R&D
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腸内細菌が産生する機能性脂肪酸の抗ヘリコバクター属活性
Anti−Helicobacter Activity of a Functional Lipid Produced by Gut Microorganisms
食事脂質の腸内細菌代謝物に様々な生理機能が見いだされてきている。リノール酸の腸内細菌代謝物である10−ヒドロキシ−cis−12−オクタデセン酸（HYA）に, Helicobacter属が有する特殊なメナキノン生合成経路の特異的阻害剤としての活性が見いだされた。HYAの狭域スペクトルピロリ菌抗菌剤としてのポテンシャルを紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ピロリ菌の感染と除菌
3 フタロシン経路
4 脂肪酸のHelicobacter属特異的な抗菌活性
5 おわりに
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BIO ENGINEERING
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組織切片の張力伸展応答：がんの病理診断手法の創出
Nobel Method for Cancer Diagnosis: Characteristic Cracking Pattern on Tissue Slices Caused by External Extension
がんの病理診断では摘出した組織切片をスライドガラスに貼り付け, 光学顕微鏡で観察し診断することが一般的である。しかしながら, 顕微鏡像だけでは差異が少なく病理医間で診断が異なるといった問題がある。本研究では, 組織切片に張力を印加し生成する“ひび割れパターン”を定量的に解析することで, 正確な病理診断が可能となる。
【目次】
1 はじめに
2 組織切片伸展実験結果
3 定量的診断方法の提案（ひび割れパターン解析）
4 おわりに
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BIO BUSINESS
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機能性食品の市場動向
Market Trend of Functional Food
【目次】
1 はじめに
2 健康食品と機能性食品
3 トクホ市場動向
4 機能性表示食品市場動向
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月刊バイオインダストリー 2019年2月号
￥4,950
≪著者一覧≫
原健二郎 フジ日本精糖(株)
小林敏樹 (株)はくばく
後藤優佳 (株)はくばく
石原則幸 太陽化学(株)
唐澤幸司 伊那食品工業(株)
金田雅代 女子栄養大学
清水寿夫 清水化学(株)
宮里祥子 松谷化学工業(株)
定清 剛 (株)林原
志多伯良博 (株)ホワイズ
和田美咲 (株)J−オイルミルズ
長畑雄也 (株)J−オイルミルズ
古野麻衣子 (株)J−オイルミルズ
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【特集】腸内環境改善食物繊維の最新動向
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プレバイオティクスとしてのイヌリンとその生理機能性
Inulin as a Prebiotic and its Physiological Function
イヌリンは多くの植物に含まれる貯蔵多糖であり, その構造はグルコースにフルクトースがβ(2,1) 結合で重合した水溶性食物繊維の一種である。消化酵素では分解されずに大腸に達し, ビフィズス菌をはじめとした腸内細菌に利用されることから, 腸内環境を改善するプレバイオティクスとしても知られている。本稿では, イヌリンの腸内環境改善効果を中心に, そこから派生する機能性についても記述する。
【目次】
1 イヌリンとは
2 イヌリンの生理機能性
2.1 イヌリンの腸内環境改善効果
2.2 ミネラル吸収促進効果
2.3 脂質関係
2.4 食後血糖上昇抑制作用
3 まとめ
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大麦に含まれる難消化性多糖「β−グルカン」の合成とその生理機能
Biosynthesis and Physiological Functions of Indigestible Polysaccharide“β−glucan”in Barley
大麦の胚乳細胞壁に含まれる多糖のうち, 主体をなす（1→3）, （1→4）−β−D−glucan（以下大麦β−グルカン）は, D−グルコースがβ結合により直鎖状に結合した水溶性多糖であり, その生理機能性について, 古くから多くの研究がなされてきた。本稿では, 大麦β−グルカンの植物体内での生合成について概説するとともに, 近年, 多くの試験を通じて解明が進められている, 生理効果や作用機序について詳述する。
【目次】
1 はじめに
2 大麦β−グルカンの生合成
3 大麦の機能性
3.1 食後血糖値の上昇抑制効果
3.2 血中コレステロールの正常化
3.3 腸内環境の改善
3.4 その他
4 おわりに
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グアーガム分解物の生理作用とその医療食への応用
Physiological Effects and Application to Medical Food of Partially Hydrolyzed Guar Gum
腸内細菌による発酵性が高いことが知られている水溶性食物繊維, 「グアーガム分解物（Partially Hydrolyzed Guar Gum：PHGG）」の生理作用とその医療食への応用を中心に述べた。特にPHGGの腸内細菌改善・便通・下痢に対する作用ならびに臨床栄養分野及び高齢者の排便ケアへの応用について述べた。
【目次】
1 はじめに
2 グアーガム分解物とは
3 腸内細菌叢改善作用
4 便通に対する作用
5 下痢に対する作用
6 臨床栄養分野での応用
7 高齢者の排便ケアへの応用
8 おわりに
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腸内環境を整える食物繊維としての寒天
Agar as Dietary Fiber to Regulate Intestinal Environment
日本で発明された寒天は, 和菓子をはじめ, 洋菓子, 惣菜などの食品の素材である。近年になり, 医薬品や化粧品などの他分野でも利用されるようになった。また, 腸内環境の改善を含む様々な機能も注目され, 寒天由来の食物繊維はおなかの調子を整える機能性素材としても利用されている。本稿では, 寒天の科学的な基礎から, 生理機能性素材としての応用までを幅広く紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 原料と分子構造
3 生理機能
4 腸内環境への影響
5 おわりに
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「大豆多糖類（水溶性おから繊維）の食物繊維としての機能について」学校給食における食物繊維増加の取り組み
Soybean Polysaccharide（water-soluble OKARA fiber）as Dietary Fiber:Efforts to Increase Dietary Fiber in School Lunch and Their Effects
その重要性にも関わらず, 食物繊維の摂取不足は深刻な課題である。水溶性オカラ繊維を利用し, 学校給食の場で調理メニューの開発, 食育を実施したところ, 食物繊維摂取が改善され, 児童生徒及び家庭での認識も高まった。また, 便通や腸内細菌叢への効果も明らかになり, 実践を通して食物繊維による機能が発揮された。
【目次】
1 はじめに
2 大量調理におけるSOFの特性を生かした調理方法の検討
2.1 SOFとは
2.2 料理開発, 調理方法, 作業性
2.3 SOF使用の有無による食味調査
3 学校給食へのSOF使用による変化
3.1 食品構成及び食物繊維量の変化
3.2 エネルギー・脂質の変化
3.3 SOFの排便習慣および腸内細菌叢に対する効果
4 おわりに
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グルコマンナン
Glucomannan
コンニャクイモから加工して製造されたこんにゃく精粉に含まれるグルコマンナンは, 多くの不純物が残存し臭いもあって食物繊維含量も低いのでこんにゃく製品への利用に限られていた。そこでアルコールを用いて精製することで多くの不純物を除去することで高純度グルコマンナンとして, 多くの食品への応用が可能となり, 更には食物繊維としての機能性が優れているので世界中で生理機能などの研究素材として注目されている素材の一つである。
【目次】
1 グルコマンナンとは
2 グルコマンナンとこんにゃく精粉の違い
3 グルコマンナンの基本構造
4 食物繊維としてのグルコマンナンの生理機能
4.1 血清コレステロールの低下
4.2 血糖調節作用
4.3 便秘改善効果
4.4 体重減少効果（肥満の改善）
4.5 抗アレルギー作用
5 グルコマンナンの応用について
5.1 デザート関係
5.2 麺関係
5.3 焼き菓子関係
5.4 不溶化グルコマンナン
5.5 グルコマンナン発泡体（グルコマンナンスポンジ）
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難消化性デキストリン
Resistant Maltodextrin
難消化性デキストリンは, 特定保健用食品や機能性表示食品の関与成分としても利用されている機能性素材であり, これまでにも様々な生理機能が報告されてきた。近年では腸内環境の変化を介した生理機能についても研究が進められており, 新たな知見について本稿で紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ビフィズス菌の増加
3 整腸作用－メタアナリシス－
4 大腸通過時間の短縮
5 糖尿病・肥満の改善
6 満腹感の持続
6.1 GLP−1分泌の促進
6.2 肥満ラットにおけるエネルギー摂取の抑制
6.3 ヒトにおける満腹感の保持
7 おわりに
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澱粉から酵素でつくられる水溶性食物繊維イソマルトデキストリンの特性と応用
Characteristics and Applications of a Soluble Dietary Fiber, Isomaltodextrin,Enzymatically Produced from Starch
イソマルトデキストリンは, 澱粉から酵素の作用によってつくられる新しい水溶性食物繊維である。その特性から広範囲の食品への利用が可能と考えられ, さらに様々な生理作用を有することもわかってきた。今後, 食物繊維補給や健康訴求を目的とした食品への利用拡大が期待される。
【目次】
1 はじめに
2 イソマルトデキストリンとは
2.1 基本構造
2.2 製造
2.3 安全性
3 イソマルトデキストリンの諸物性
3.1 基本物性
3.2 安定性
4 イソマルトデキストリンの生理作用
4.1 腸内細菌叢改善作用
4.2 便通改善作用
4.3 下痢軽減作用
4.4 免疫調節作用
4.5 血糖上昇抑制作用
4.6 食後血中中性脂肪上昇抑制作用
4.7 脂質代謝改善作用
5 イソマルトデキストリンの食品への利用
6 おわりに
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低分子化アルギン酸ナトリウム
Low Molecular Sodium Alginate
アルギン酸は, 食品, 化粧品, 医薬品等の様々な用途に利用されている。アルギン酸ナトリウムとCa塩を反応させて作られたゲルは熱に対して安定で,他のゲル化剤と違って, 加熱しても溶解しない特徴を持っているので, 殺菌の目的で熱を加える工程がある多くの加工食品に利用されている。
それらの特性を利用し, アイスクリーム, ゼリー, パン, 乳酸菌飲料, ドレッシング, 即席麺, ビールなどの様々な食品に利用されている。また, 「落ちない口紅」に利用されている。医薬品の用途として, 潰瘍治療薬, 制酸薬, 崩壊剤, 点眼薬, 歯科印象材, 創傷被覆材に利用されている。木綿, 麻, レーヨンなどの天然繊維のプリント用糊料にも利用されている。
【目次】
1 はじめに
2 昆布中の機能性成分, 低分子化アルギン酸ナトリウム
3 低分子化アルギン酸ナトリウムの化学構造及び特性
4 低分子化アルギン酸ナトリウムの製造工程
5 低分子化アルギン酸ナトリウムの製品規格
6 用途
7 安全性試験
8 低分子化アルギン酸ナトリウムに含まれているナトリウムの影響
9 有効性
10 特許
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レジスタントスターチの機能
The Function of Resistant Starch
近年, 低糖質やロカボという言葉を耳にする機会が増えてきた。高齢化や女性の社会進出などの情勢を受け, 健康への関心が更に高まっている。中でも低糖質市場において, レジスタントスターチは注目される素材の一つである。本稿では低糖質のみならず, 腸内環境改善の作用や免疫機能への影響に関しても今後期待されるレジスタントスターチの機能を紹介したい。
【目次】
1 レジスタントスターチとは
2 レジスタントスターチの種類
3 レジスタントスターチが豊富な食材
4 レジスタントスターチの体内挙動と生理機能
4.1 体内挙動
4.2 プレバイオティクス効果
4.3 腸内環境の改善
5 トピックス
5.1 血糖
5.2 肥満
5.3 骨
5.4 免疫
6 終わりに
-
月刊バイオインダストリー 2019年1月号
￥4,950
≪著者一覧≫
小坂彦二 豊田通商(株)
金高武志 トタルコービオンPLA b.v. 日本連絡事務所
宮保 淳 アルケマ(株)
山崎 聡 三井化学(株)
藤木哲也 (株)カネカ
宮内啓行 住友ベークライト(株)
乾 将行 (公財)地球環境産業技術研究機構
野村紘史 琉球大学
清水雄介 琉球大学
友利 新 琉球大学
角南 寛 琉球大学
河野広朗 京都大学
長谷川光一 京都大学
山田圭一 群馬大学
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【特集】バイオプラスチックの最新動向
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植物由来ポリエチレンの現状と今後の展望
bPE Current Situation and Future in Japan
植物由来ポリエチレン, 所謂バイオポリエチレンは石化由来の通常のポリエチレンと構造・性能とも同一。当社は2010年の商業生産開始当時から日本市場での販売を行ったパイオニアである。そのコストの高さ故, 日本での採用は限定的であったがここにきて大きく流れが変わろうとしている。
【目次】
1 はじめに
2 生産概要と用途
3 植物由来ポリエチレンの製造工程
4 温室効果ガス排出量の削減効果
5 食糧との競合・熱帯雨林への影響
6 今後の展望
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ポリ乳酸（PLA）
Poly Lactic Acid（PLA）
ポリ乳酸（PLA）はバイオマス由来かつ生分解性を有するバイオプラスチックである。近年では耐熱性, 機械的強度, 成形性に改善が見られ従来の石油由来プラスチックからの代替候補として大いに注目を集めている。本稿では当該樹脂の物性, 市場, バイオプラスチックとしてのポジションなどについて概論を述べた。
【目次】
1 ポリ乳酸概略
2 現在の市場
3 光学純度と物性
4 圧電高分子
5 ステレオコンプレックスポリ乳酸
6 抗菌性
7 耐衝撃性
8 バイオマスプラスチックとしてのポリ乳酸
9 バイオマスプラスチックを使用する意義
10 生分解性プラスチックとしてのポリ乳酸
11 生分解性樹脂を使用する意義
12 まとめ
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バイオポリアミド
Bio-Polyamide
バイオポリマーは天然物系, 化学合成系, 微生物合成系に大別できるが, 本稿で取り上げるバイオポリアミドは化学合成系に位置づけられる。詳細については後述するが, バイオポリアミドの特長は以下の通りである。
・商業化されて既に50 年以上が経過しているポリアミド11の功績により, エンジニアリングプラスチックとしての地位を築いており, 機能性部品に使用が可能である
・現在市販されているバイオポリアミドは全て非可食油脂であるヒマシ油を化学変換することによって得られるモノマーを使用している
・モノマーにジカルボン酸とジアミンを使用するため, 石油由来のモノマーと組み合わせることにより多彩な製品群が得られる
本稿では環境意識が高まった2000年以降に急速に多様化が進んでいるバイオポリアミドの現状および将来について解説する。
【目次】
1 ポリアミドとは
2 バイオポリアミドの基礎原料─ヒマシ油
3 ポリアミドの歴史と現在
4 バイオポリアミドの物性
5 バイオポリアミドの現状と課題
6 バイオポリアミドの将来─さらなる発展のためのキーポイント
6.1 バイオポリアミド間の製品特性の明確化
6.2 バイオポリアミド特有の製品開発アプローチ
6.3 石油由来成分のバイオソース化
6.4 ESG経営に基づくエンドユーザーによる調達先選別
7 おわりに
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バイオイソシアネートを用いた新規なポリウレタン
Novel Polyurethanes Based on Bio−Based Isocyanate
ポリイソシアネートは, ポリウレタンの物性を左右する重要な化学品である。これまでもいくつかのバイオイソシアネートが検討されてきたが, その実用的な物性を十分に満足することができなかった。本稿では, 市場ニーズに対応して, 当社が開発したバイオイソシアネート（STABiO(R)（スタビオ(R)）PDI(R)）およびそれを用いたポリウレタンへの展開について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 開発の背景およびコンセプト
3 STABiO(R)（スタビオ(R)）PDI(R)および硬化剤の特徴
4 スタビオ(R)PDI(R)ウレタンシステムの用途
4.1 メガネレンズへの展開
4.2 ゲルへの展開
5 おわりに
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ポリヒドロキシアルカン酸（PHA）
Polyhydroxyalkanoates（PHA）
ポリヒドロキシアルカン酸(Polyhydroxyalkanoates, 以下PHA）は, 多種類の微生物が炭素, およびエネルギー貯蔵物質としてその菌体内に蓄積する, R−3−ヒドロキシアルカン酸(R−3−hydroxyalkanoate) をモノマー成分とする単重合体, あるいは共重合体のポリエステルである。本稿では(株)カネカが事業化検討を進めているカネカ生分解性ポリマーPHBHTM, （以下, PHBH）を例としてPHAの製造方法, 特性等について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 PHAの生合成
3 PHBH生産菌株の育種
3.1 軟質PHBH生産系の開発
3.2 培養生産性の向上
3.3 更なる3HHxモル分率の向上
3.4 その他の生物による生産方法
4 PHAの精製
4.1 溶剤抽出法
4.2 水系精製法
5 PHAの特性
5.1 PHBHの生分解性
5.2 PHBHの一般物性
6 加工性・用途開発
7 今後の課題
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バイオマス由来フェノール樹脂の生産技術開発
Development of Production Technology for Biomass Derived Phenolic Resin
近年, 低炭素社会実現のためバイオマスからのプラスチックの生産に大きな注目が集まっている。フェノール樹脂は最も古い歴史を持つ実用化されたプラスチックであり, 今もなお発展を続けているが, 現在の工業生産品は石油由来原料から得られているもののみである。本稿では, 世界初のバイオマス由来フェノールの生産技術開発について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 フェノール樹脂について
2.1 フェノール樹脂の歴史
2.2 フェノール樹脂とは
2.3 フェノール樹脂の市場動向
3 フェノール樹脂の用途と技術動向
3.1 工業用フェノール樹脂
3.1.1 摩擦材用
3.1.2 断熱材用
3.2 成形材料
3.2.1 自動車部品用途
3.2.2 電子・電気機器用途
4 バイオマス由来フェノールの生産技術開発
4.1 フェノールのバイオマス由来化の重要性
4.2 バイオプロセスの生産性向上
4.2.1 高生産性RITEバイオプロセス
4.2.2 2段工程法
4.3 バイオマス由来フェノール樹脂の特性
5 おわりに
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BIO R&D
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脂肪組織由来幹細胞培養上清のスキンケア製品への応用
Skin Care Product using the Culture Supernatant of Adipose−derived Stem Cell
脂肪組織由来幹細胞は, 成長因子を豊富に分泌する体性幹細胞の一種である。その培養上清には成長因子が複数含まれ, ヒト由来細胞を用いた場合には生体が元来有するシグナル伝達経路を利用するため, スキンケアの原料成分として有望である。製造に際しては倫理的な取り扱いや関連法規の遵守, 厳密な細胞品質管理が重要となる。
【目次】
1 はじめに
2 脂肪組織由来幹細胞
3 培養上清と成長因子
4 培養上清の産業利用
5 終わりに
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多能性幹細胞を安価で安定供給を実現可能とする合成培地の開発
Development of Defined Culture Medium for Stable and Cost−Effective Human Pluripotent Stem Cell Supply
1981年のマウス胚性幹細胞樹立から26年, ヒトiPS細胞が樹立された。これを発端に, 多能性幹細胞を用いた再生医療・移植医療への取り組みが急加速した。同時に安全で安価な培養条件で培養された大量の多能性幹細胞供給が急務となった。本稿では, 筆者らが世界に先駆けて開発した成長因子と異種成分を完全に除去した合成培地について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 多能性幹細胞培養培地の歴史と課題
3 成長因子を含まない幹細胞培養用合成培地開発の試み
3.1 多能性幹細胞における成長因子非依存の自己複製シグナル経路
3.2 Wntタンパク質を代替可能な化合物の探索
3.3 増殖促進効果を持つ化合物の探索と新規合成培地
4 おわりに
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放射性ペプチド薬剤の標識合成と診断・治療への展開：現状と課題
Development of Radio−labeled Peptides for Diagnosis and Therapy：Present and Future
腫瘍に高発現するペプチド受容体を標的とした放射性薬剤は非侵襲的画像診断だけでなくRI内用療法（標的アイソトープ治療）においても有用な化合物群である。本稿では, 放射性ペプチド薬剤の分子設計に関する最新の知見を概説するとともに筆者らが進めている放射性ハロゲンを用いた標識合成について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 放射性ペプチド薬剤の分子設計
2.1 診断・治療に用いられる放射性核種
2.2 分子改変による動態制御
2.2.1 体内動態改善を志向した分子設計
2.2.2 受容体親和性の向上を志向した分子設計
2.3 ペプチド本来の薬物動態を反映した分子設計：放射性ハロゲンを用いた直接標識
3 まとめと展望
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《BIO PRODUCTS》
l−アルギニン（l−Arginine） -
月刊バイオインダストリー 2018年12月号
￥4,950
≪著者一覧≫
矢澤一良 早稲田大学
田中泰史 株式会社伊藤園
瀧原孝宣 株式会社伊藤園
吉田和敬 カゴメ株式会社
井上拓郎 カゴメ株式会社
竹下尚男 花王株式会社
前田眞治 国際医療福祉大学大学院
足海洋史 キリン株式会社
高見澤菜穂子 早稲田大学
奥 寛雅 群馬大学
平山秀樹 国立研究開発法人 理化学研究所
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【特集】機能性飲料の開発
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予防医学と「機能性飲料」の研究・開発
R&D of "Functional Drinks" for Preventive Medicine
【目次】
1 予防医学の見地から見た「機能性飲料」
2 「機能性おやつ」と「機能性飲料」プロジェクト
3 食育としてのおやつと機能性飲料
4 「機能性飲料」の研究開発と実践レシピ
5 機能性飲料を含む「OYATSU」を世界語に！
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モノグルコシルヘスペリジン高含有機能性フレーバー飲料の開発
Development of Monoglucosyl hesperidin−Rich Functional Flavored Drinks
モノグルコシルヘスペリジンは柑橘由来の成分であり, 様々な生理作用を有する。我々は, その中で特に血中中性脂肪低減効果に注目し, 本成分を高含有するフレーバー飲料を用いて, その効果を検証し, 特定保健用食品として発売するに至った。また, 他の生理作用にも注目して, 機能性表示食品の開発を進めている。本報では, これらのモノグルコシルヘスペリジン高含有飲料の開発について紹介する。
【目次】
1 開発背景
2 モノグルコシルへスペリジンとその中性脂肪低減作用
3 スタイリーウォーター摂取後のモノグルコシルヘスペリジンの吸収
4 スタイリーウォーター摂取による中性脂肪低減効果の有効性評価と安全性評価
5 特定保健用食品スタイリースパークリング, スタイリーウォーターの製品化と機能性表示食品への展開
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植物性食品の機能性に基づいた機能性表示飲料の展開
Development of Beverages with Function Claims Based on the Health Benefits of Plant−derived Foods
当社では, 野菜や植物性乳酸菌などを用いた植物性食品を提供することで日本人の健康寿命の延伸に貢献することを目的に, 野菜や植物性乳酸菌の機能性の評価を行っている。本稿では, 植物性食品の機能性についてシステマティックレビュー（SR）で検証した内容と, それに基づいた機能性表示食品としての展開について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 リコピンによる血中HDLコレステロール上昇作用
2.1 背景
2.2 SRの方法と結果
2.3 リコピンによるHDLc上昇作用のメカニズム
3 GABAによる血圧低下作用
3.1 背景
3.2 SRの方法と結果
3.3 GABAによる血圧低下作用のメカニズム
4 ラブレ菌による整腸作用
4.1 背景
4.2 SRの方法と結果
4.3 ラブレ菌による整腸作用のメカニズム
5 おわりに
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エネルギー代謝研究に基づく茶カテキン含有飲料の開発
Development of Tea Catechin−Rich Beverages Based on the Energy Metabolism Research
アジア諸国において伝統的に愛飲されてきた緑茶には, さまざまな健康機能が知られている。一方, 緑茶の抗肥満作用が科学的に検証されたのは1990年以降である。エネルギー代謝の観点で日常の習慣的な緑茶の飲用がどのように体脂肪の低減に寄与するか, 機能性飲料としてこれまでに明らかになった研究成果を概説する。
【目次】
1 はじめに
2 茶カテキン含有飲料の開発
3 抗肥満作用に関する基礎的研究
4 ヒトのエネルギー代謝研究
4.1 食事誘導性熱産生
4.2 身体活動時の脂肪代謝
4.3 褐色脂肪における代謝的熱産生
5 おわりに
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飲料用炭酸水の効果とその応用
Effect of Carbonated Water for Drinking and its Practical Use
最近日本に定着しつつある炭酸飲料水が, 健康志向の日本人においてなぜ消化管への作用があるのかを, 飲んだ際の消化管などへの作用について解説する。さらにその応用として炭酸飲料水の利用の広がり, 家庭などで炭酸水が料理に使われることもあり, なぜ炭酸料理が他と異なるのかなどについてその特殊性について概説する。
炭酸水の飲用は喉の爽快感だけでなく, 少量で食欲増進, 多量でダイエット向きの食欲低下など消化管への作用もあり健康志向の日本人に広く受け入れられてきている。飲用での作用を紹介するとともに, 炭酸水の特殊性を用いた炭酸料理についても本稿で紹介する。近年, 炭酸水の利用は日本人にも習慣として定着してきている。
【目次】
1 はじめに
2 炭酸水製造法
3 飲用での効果
3.1 喉に対する効果
3.2 胃のぜん動運動亢進による効果
3.3 胃の拡張による効果
3.4 腸に対する効果
3.5 飲用時の炭酸水の他の効果
4 炭酸水の料理への応用
4.1 炭酸料理の背景
4.2 米飯が柔らかくなるか
4.3 他の炭酸料理について
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紅茶ポリフェノールが食事の脂肪吸収に与える影響
Effect of Black Tea Polyphenol on Lipid Absorption
近年, 特定保健用食品や機能性表示食品など「食品の健康機能性」に着目した製品開発の重要性が高まっている。我々は, 紅茶ポリフェノールに着目し, ヒトの生活習慣病（特に食事由来の脂肪吸収）への有効性検証を行った。本稿は, 紅茶ポリフェノールが食事の脂肪吸収に与える影響をヒトの有効性エビデンスと共に紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 紅茶と健康機能性
3 紅茶ポリフェノールが食事由来の脂肪吸収に与える影響
3.1 ヒト食後血中中性脂肪値上昇抑制効果検証試験
3.2 ヒト便中脂質排泄効果検証試験
4 おわりに
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BIO R&D
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食べられる光学素子
Edible Optical Device
本稿では, 一部の食材は物理的に光学素子の形成に適していることを説明し, 食材のみから食べられる光学素子の一種である再帰性反射材を試作した結果を紹介する。この具体的応用として料理へのプロジェクションマッピングがあり, 実際に試作品を用いて料理上に映像を付与した結果も説明する。
【目次】
1 はじめに
2 なぜ光学素子の可食化が必要なのか
2.1 液体光学デバイス
2.2 動的プロジェクションマッピングの料理への応用
3 食べられる再帰性反射材
4 評価実験
4.1 反射率測定
4.2 料理へのプロジェクションマッピング
5 おわりに
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BIO ENGINEERING
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殺菌用・深紫外LED の進展
Recent Progress of Deep−UV LEDs for Application to Sterilization
深紫外LEDは, 殺菌・浄水, 医療, 樹脂加工, 印刷, コーティングなど幅広い応用分野において, 今後の大きな市場展開が期待されている。本研究では, AlN（窒化アルミニウム）系半導体の結晶成長技術を開拓することにより, 深紫外における高効率発光を実現し, 実用可能な深紫外LEDを開発してきた。本稿では, 我々が最近取り組んでいる高効率・深紫外LEDの開発と今後の展望ついて紹介する。
【目次】
1 深紫外LED開発の背景と現状
2 AlN高品質結晶の開発による深紫外LEDの実現
3 高効率・高出力化の進展
4 まとめと今後の展望
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《BIO PRODUCTS》
コレステロール(Cholesterol)
l−チロシン(l-Tyrosine)
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月刊バイオインダストリー 2018年11月号
￥4,950
≪著者一覧≫
佐藤研一 福岡大学
高田昌彦 京都大学
樫村吉晃 日本電信電話(株)
東 恭平 東京理科大学
岡本悠佑 千葉大学
戸井田敏彦 千葉大学
村岡貴博 東京農工大学
千葉俊明 (株)フルステム
内田太郎 (株)フルステム
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BIO INDUSTRY
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竹の土系舗装への活用法
Application of Bamboo to Soil Pavement
近年の竹や筍の輸入量の増大や生産者の減少による竹林の放置は深刻な問題となっている。そこで, 竹をチップ状にした繊維材料に着目し, 竹チップを用いた土系舗装材料の開発を行っている。竹チップ土系舗装は, 歩行者の脚への負担軽減, ひび割れ防止, ヒートアイランド現象の抑制にも繋がる付加価値の高い舗装材料である。
【目次】
1 はじめに
2 竹チップ土系舗装の材料特性
2.1 実験に用いた試料
2.2 実験方法
2.3 実験条件
2.4 締固め特性
2.5 強度・変形特性
2.6 曲げ強度特性
3 竹チップ土系舗装材料の防草効果
4 竹チップ土系舗装の施工事例
4.1 あんずの里運動公園
4.2 ＠アトサキセブン
4.3 浜松市一般住宅
4.4 マフラーミュージアム
4.5 国土交通省九州地方整備局九州技術事務所構内
4.6 日田市県道法面
5 研究会の発足と今後の展望
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BIO REVIEW
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抗体治療による脊髄損傷からの機能回復
Recovery from Motor Impairments after Spinal Cord Injury by Antibody Therapy
サルを用いて脊髄損傷により傷ついた神経の再生を促し, 一度失われた霊長類の手指機能を回復促進させる抗体治療に成功した。これまで, 成熟した中枢神経においてひとたび損傷した神経が再びその軸索枝を伸ばすことは難しいとされていた。この成果は, 脊髄損傷や脳卒中などの中枢神経障害後の運動機能回復の治療につながると期待される。
【目次】
1 背景
2 研究の方法と成果
3 波及効果
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膜タンパク質の機能で動作するバイオデバイス
Biodevices that Operate with Membrane Protein Function
膜タンパク質などの生体分子とナノテクノロジを融合させたバイオデバイスが実現できれば, 生体機能の解明などの基礎研究分野だけではなく, 医療応用・創薬など様々な方面への応用が期待される。本稿では, 我々のグループで進めている, 膜タンパク質の機能で動作する, 生体環境を模倣したバイオデバイス作製の試みについて紹介する。
【目次】
1 生体分子の機能を利用したデバイス
2 人工脂質膜
3 人工脂質膜シールした微小井戸を用いたバイオデバイス
3.1 モデル細胞
3.2 微小井戸の人工脂質膜シール
3.3 膜タンパク質機能の確認
3.4 基板－脂質膜界面の影響
3.5 表面修飾によるイオンリーク低減
3.6 拡張DLVO理論による脂質膜－基板界面構造の検討
4 むすび
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BIO R&D
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スズキのヒレ, 骨, 眼球に含まれる機能性コンドロイチン硫酸/デルマタン硫酸混成鎖
Identification of Functional Chondroitin Sulfate/Dermatan Sulfate from Lateolabrax Japonicus
医薬品や健康食品の成分として流通するコンドロイチン硫酸の基原は, ブタの気管支軟骨, サケ鼻軟骨やサメ軟骨が知られている。しかしながら, コンドロイチン硫酸は動物の組織全般に含まれているため, 食品加工で生じた廃棄物などには有用な未利用資源が眠っていると考えられる。本稿では, スズキのヒレ, 骨および眼球に含まれる機能性コンドロイチン硫酸/デルマタン硫酸混成鎖について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 スズキ由来コンドロイチン硫酸/デルマタン硫酸混成鎖の構造と生物活性
2.1 CSの構造
2.2 スズキ由来CS/DS混成鎖とタンパク質リガンドとの親和性
3 スズキのヒレ, 骨および眼球からCS/DS混成鎖を調製するメリットとデメリット
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精密設計された低分子を用いるタンパク質安定化
Protein Stabilization by Small Synthetic Molecules
タンパク質の分子機能は, ポリペプチド鎖が適切に折りたたまれた立体構造（ネイティブ構造）を構築することで発現する。その立体構造安定化は, タンパク質を取り扱う上で有用である。筆者らが近年開発した精密設計された低分子を用いるタンパク質安定化技術について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 ポリエチレングリコールを基盤とするタンパク質凝集抑制剤
2.1 構造化ポリエチレングリコール類縁体
2.2 両親媒性ポリエチレングリコール
3 ウレアを基盤とするタンパク質酸化的フォールディング促進剤
4 おわりに
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BIO ENGINEERING
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次世代型自動培養装置の開発
The Next Generation of Automated Culture System for Stem Cells
幹細胞培養は, 経験に基づく目視による細胞管理を基本とし, 人手による培地交換等の作業を実施するのが長年の常識である。また, 再生医療が盛んに実施される現在においても, 人手による治療用の細胞培養加工がほとんどである。しかし, 安全性や有効性が確認された後の細胞加工物や再生医療等製品の大量生産および製造においては, 人手作業でまかなうことができない細胞量の製造が求められるため, 人手作業からの転換が, 今後の産業化における大きな課題となっている。まずは, 品質安定化を達成するため, ロボット制御による培養装置が開発されたが, 人手作業の安定的な模倣に主眼があるため, 処理量およびコスト面における問題の克服にはいまだ遠い状況である。弊社では, 治療に必要とされる1 億（10＾8）個以上の幹細胞を自動培養でき, モニタリングによる培養状態の把握が可能であり, 低コストかつ省スペースで運用可能な次世代型培養装置を開発したので報告をする。
【目次】
1 はじめに
2 幹細胞培養装置について
2.1 ファーメンタ（スピナーフラスコ）
2.2 ロボット制御による2次元培養装置
2.3 その他の方式による培養装置
3 治療用の大量培養装置に必要な要件
3.1 必要細胞量について
3.2 細胞品質について
3.3 コストについて
4 次世代型培養装置について
4.1 開発コンセプト
4.2 不織布培養法
4.3 装置仕様
5 さいごに
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BIO BUSINESS
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プロバイオティクス食品メーカーの動向
【目次】
1 明治
2 森永乳業
3 雪印メグミルク
4 ヤクルト本社
5 アサヒ飲料
6 キリングループ
7 カゴメ
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主要乳酸菌素材の動向−Lactobacillus（ラクトバチルス）属−
【目次】
1 概要
2 研究開発動向
3 L.acidophilus（ラクトバチルスアシドフィルス）の動向
3.1 概要
3.2 業務用原料サプライヤーの動向
3.3 L.acidophilus 関連メーカーの動向
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《BIO PRODUCTS》
N−アセチルグルコサミン(N-Acetylglucosamine)
ビタミンD(Vitamin D) -
月刊バイオインダストリー 2018年10月号
￥4,950
≪著者一覧≫
市瀬慎一郎 早稲田大学
小出隆規 早稲田大学
竹下 毅 (株)アルガルバイオ
河野重行 東京大学
坂本 隆 和歌山大学
大倉直人 新潟大学
野杁由一郎 新潟大学
五十嵐一衛 (株)アミンファーマ研究所
滝沢 崇 信州大学
中山 昇 信州大学
羽二生久夫 信州大学
青木 薫 信州大学
岡本正則 信州大学
野村博紀 信州大学
田中 学 信州大学
傍島 淳 信州大学
吉田和薫 信州大学
鎌仲貴之 信州大学
安嶋久美子 信州大学
大石 歩 信州大学
黒田千佳 信州大学
石田 悠 信州大学
岡野怜己 信州大学
加藤博之 信州大学
齋藤直人 信州大学
櫨川 舞 福岡大学
中野涼子 福岡大学
八尾 滋 福岡大学
中島 学 福岡大学
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BIO R&D
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人工コラーゲンの開発とバイオマテリアルとしての応用可能性
Development of a Synthetic Collagen and Its Potential as a Biomaterial
コラーゲンは構造タンパク質としての高分子物性と様々な生物活性を併せもっていることから3次元細胞培養の足場材や再生医療のためのバイオマテリアルとして使われている。最近ではコラーゲンが生物活性をコントロールする仕組みに関する研究も進み, その機能をより効果的に利用することがこれからのバイオマテリアルの課題である。本稿では我々が開発した化学合成コラーゲン様ペプチドからなる人工コラーゲンの分子設計, その特徴と応用について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 人工コラーゲンのデザイン
3 受容体特異的な細胞結合活性を付与した人工コラーゲン
4 ゲルの硬さを制御した人工コラーゲン
5 人工コラーゲンの加工
6 さいごに
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カロテノイド世界市場の動向と七色クロレラ
Trends of the World Market of Carotenoids and “Nanairo Chlorella”
2015年4月に機能性表示食品制度がスタートして, アスタキサンチンやルテインはもとよりカロテノイド全般が注目されている。国民が食品の機能を正しく理解し, 自らの意思で選択して自らの健康維持に役立てようとするセルフメディフィケーション時代が日本にも到来したといえる。そうした時代のカロテノイドの世界市場動向と「七色クロレラ」について紹介しよう。
【目次】
1 はじめに
2 産業としてのカロテノイド
2.1 カロテノイド市場
2.2 合成カロテノイドと天然カロテノイド
2.2.1 アスタキサンチン
2.2.3 ルテイン
3 微細藻類によるカロテノイドの生産
3.1 微細藻類の物質生産
3.2 物質生産を誘導するストレス環境
3.3 二段階法による物質生産
3.3.1 温度
3.3.2 強光
3.3.3 窒素飢餓
3.3.4 高塩濃度
4 七色クロレラとカロテノイド
5 おわりに
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核磁気共鳴を用いる生体分子の多成分同時一斉計測
Simultaneous Analysis of Biomolecules using Nuclear Magnetic Resonance
その高い信号分離能から, 有機化合物の構造解析に用いられてきた核磁気共鳴現象は, タンパク質の構造解析や生体イメージング技術に応用されるなど, 凄まじい技術的発展を遂げてきた。本稿では, 著者らが最近挑戦している核磁気共鳴を用いた生体分子の多成分同時一斉計測技術について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 19F核磁気共鳴分光を用いた複数の標的生体分子の同時一斉計測技術
3 19F核磁気共鳴分光によるアミノ酸の同時一斉検出技術
4 今後の展望
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神経を抜かない新しいむし歯（う蝕）治療の開発
The Development of New Caries Treatment without Pulpectomy
歯髄創傷治癒の詳細なメカニズムはいまだ不明な点が多く, そのため歯髄の保護や再生を困難なものとしている。
本稿では, 歯髄創傷治癒時にみられるプロスタグランジンE2の多彩な生理学的作用に注目し, その体内動態と創傷治癒メカニズムの解明に向けた最新の研究結果を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 歯髄組織におけるPGE2について
3 トランスポーターについて
4 歯髄炎時におけるMrp4とPGE2について
5 PgtとPGE2特異的レセプターの関連について
6 まとめ
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脳梗塞悪化抑制物質の開発
Development of Protective reagents for Brain Infarction
脳梗塞等高齢者の細胞障害による疾病は, 活性酸素が強く関与していると考えられていたが, 筆者らは細胞増殖因子ポリアミンの代謝物であるアクロレイン（CH2＝CH−CHO）が, 活性酸素より強く細胞障害に関与しており, アクロレイン除去剤であるN−アセチルシステインの誘導体が脳梗塞の治療薬並びに予防薬になる事を見出した。
【目次】
1 はじめに
2 脳梗塞並びに無症候性脳梗塞のバイオマーカーとしてのアクロレイン
3 脳梗塞モデルマウスを用いたアクロレインの毒性評価
4 細胞内におけるアクロレイン産生とその解毒機序
5 アクロレイン解毒物質の探索
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骨組織修復のためのtitanium fiber plate
Titanium Fiber Plates for Bone Tissue Repair
チタンプレート（titanium plate）は, 骨親和性が高い材料であるため, 広く骨疾患の臨床に普及している。しかし, 弾性率が高いために長期間骨と接していると骨が脆弱化するストレスシールディングを生じることから, 骨と密着させて骨修復に使用することには適していなかった。これに対して, チタン繊維を素材とし繊維形状を残したまま板状に成形させたtitanium fiber plateは, 弾性率を骨皮質と同等にすることができ, 骨と密着して使用してもストレスシールディングを生じない。また, 細胞の接着保持や骨修復の足場に適している多孔性構造を, チタン繊維が生み出すことができる。我々は本研究において, 骨と同等の弾性率と, 骨形成に適している多孔性構造をもつtitanium fiber plateに, 骨髄間葉系幹細胞から分化させた骨芽細胞を複合し, ラットの骨欠損部に留置すると, conventional titanium plateを用いるより高い骨組織修復能を示すことを明らかにした。長期間骨と密着して使用することが可能で, 更に骨修復を促進することができるtitanium fiber plateの用途は広く, 骨折治療や骨再生医療など, 今後ますます増加する骨疾患の臨床に大きく貢献することが期待できる。
【目次】
1 INTRODUCTION
2 MATERIALS AND METHODS
2.1 titanium fiber plateとconventional titanium plate
2.2 MC3T3−E1細胞のtitanium fiber plate上での接着性と増殖能の評価
2.3 骨芽細胞分化誘導後のラット骨髄間葉系細胞のtitanium fiber plate上における細胞接着評価
2.4 titanium fiber plate上に接着させたラット骨髄間葉系細胞分化誘導後のラット骨髄間葉系細胞の遺伝子発現解析
2.5 ウサギ尺骨粉砕骨折の修復方法と評価
2.6 rhBMP−2を用いたマウス背筋内所性骨形成の評価
2.7 ラット骨髄間葉系細胞の骨芽細胞分化方法と骨芽細胞によるラットの頭蓋骨骨欠損修復の評価
3 RESULTS
3.1 titanium fiber plateの機械的特性
3.2 MC3T3−E1細胞のtitanium fiber plate上での接着と増殖
3.3 ラット骨髄間葉系細胞分化誘導後のtitanium fiber plate上における接着
3.4 titanium fiber plate上に接着させたラット骨髄間葉系細胞分化誘導後の遺伝子発現解析
3.5 titanium fiber plateを用いたウサギの粉砕骨折治癒
3.6 titanium fiber plateを用いたrhBMP−2によるマウスでの異所性骨形成
3.7 titanium fiber plateと骨芽細胞によるラットの骨欠損部の骨再生
4 DISCUSSION
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BIO ENGINEERING
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側鎖結晶性ブロック共重合体を用いた表面改質機能の細胞シート作製技術への応用
Application of Surface Modification by Side−chain Crystalline Block co−polymer for Preparation of Cell Sheets
側鎖結晶性ブロック共重合体（SCCBC）は, 接着性・濡れ性に乏しい結晶性高分子の表面特性を改質することができる。我々は, SCCBCをポリスチレン素材である細胞培養皿の表面改質に使用することで, 細胞が接着・増殖し, 加温により細胞が剥離する現象を見出したので, 本技術を新規細胞シート作製方法として紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 市販細胞シート作製専用培養皿─温度応答性培養皿─
3 側鎖結晶性ブロック共重合体の改質機能
4 細胞培養基板ポリスチレンの改質
5 改質による細胞増殖作用
6 改質による細胞シート剥離作用
7 剥離後のSCCBCの局在
8 剥離後の細胞シートの再生着・増殖性について
9 おわりに
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《BIO PRODUCTS》
コエンザイムQ10(Coenzyme Q10)
ベタイン(Betain) -
月刊バイオインダストリー 2018年9月号
￥4,950
≪著者一覧≫
酒井芳紀 大阪大学
森山麻里子 近畿大学
赤木淳二 小林製薬(株)
北郡秀晃 小林製薬(株)
森山博由 近畿大学
山本哲史 大成建設(株)
井上大介 大阪大学
斎藤祐二 大成建設(株)
清 和成 北里大学
池 道彦 大阪大学
川崎 了 北海道大学
加藤好一 佐竹化学機械工業(株)
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BIO REVIEW
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セルフリーな再生医療製剤の開発
Development of Cell Free Regenerative Medical Formulation
自己単核球細胞や筋芽細胞等による細胞を用いた再生医療の作用機序として, 各種体内再生因子誘導によるパラクリン効果が報告されている。我々は, 低分子合成化合物による各種体内再生因子誘導剤として, YS−1301を新しく見出し, 各種DDS（Drug Delivery System）製剤を作製した。これらの製剤は, 疾患局所にて自然治癒力を模倣した各種体内再生因子誘導により血管新生作用, 抗線維化作用, 抗アポトーシス作用及び間葉系幹細胞（MSC）動員・集積作用等により疾患部位を治癒する新しいセルフリー（細胞を用いない）な再生医療製剤になり得る。
【目次】
1 はじめに
2 新しいセルフリーな再生医療等製品
3 YS−1301の体内再生因子誘導作用
4 YS−1301内包4週間徐放性マイクロイスフェアー製剤（YS−1402）
5 YS−1301内包リポソームナノスフェアー（LipoNS）製剤
6 YS−1301は, 体内再生因子誘導剤である
7 肝細胞増殖因子（HGF）は疾患部位でのみ作用する
8 おわりに
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BIO R&D
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アロエベラ液汁による紫外線ダメージ軽減効果
Protective Effect of Aloe Vera Gel Against Ultraviolet Radiation Damage to the Skin
熱帯地方で育つアロエベラの葉肉には, ビタミン類, ミネラル類, 酵素類, 多糖類, アミノ酸などの成分が豊富に含まれており, 民間薬, 化粧品や食品として古来より世界中で利用されている。アロエベラの多岐にわたる効能のうち, 本稿ではアロエベラ液汁のもつヒト皮膚の恒常性維持に寄与する効果について, 特に皮膚が日常的に暴露されている紫外線ダメージからの回復および軽減効果などに焦点をあてた筆者らの研究成果を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 紫外線による皮膚への影響について
3 アロエベラ液汁の表皮に対する効果
3.1 表皮ケラチノサイトの紫外線ダメージ抑制作用
3.2 表皮浸透促進作用
4 おわりに
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高効率1,4−ジオキサン分解菌Pseudonocardia sp. N23 株の排水処理への応用
Application of Very Effective 1,4−Dioxane−degrading Bacterium, Pseudonocardia sp. Strain N23, to 1,4−Dioxane−containing Wastewater Treatment
1,4−ジオキサンは発がん性の疑いが指摘され, 先進各国において環境汚染物質として認知されている。近年, 我が国では水環境に係る各種基準項目に1,4−ジオキサンが追加され, 実効性の高い処理技術が求められている。本稿では, 1,4−ジオキサン分解菌N23株の優れた特長を概説するとともに, これを用いた排水処理技術を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 1,4−ジオキサン分解菌について
3 構成型資化菌N23株を用いた排水処理技術
3 1 構成型資化菌N23株の特長
3.1.1 1,4−ジオキサンの極低濃度化
3.1.2 酸性域での高い1,4−ジオキサン分解活性
3.2 処理プロセスの確立と実排水への適用性
3.2.1 N23株を用いた排水処理プロセス
3.2.2 実排水への適用性
4 終わりに
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BIO ENGINEERING
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バイオセメンテーションを用いた地盤固化技術
Ground Solidification Technologies Using Biocementation
これまで微生物とは無縁と思われていた地盤工学や地盤環境工学の分野において, 微生物を用いた地盤固化技術に関する研究開発が国内外で活発化している。本稿では, 低環境負荷のセメント成分である炭酸カルシウム, シリカ, リン酸カルシウムを用いた地盤のバイオセメンテーションに関する研究事例について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 炭酸カルシウムによるバイオセメンテーション
3 シリカによるバイオセメンテーション
4 リン酸カルシウムによるバイオセメンテーション
5 おわりに
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【連載】細胞培養装置の開発と産業化
第3回（最終回） スケーラブル撹拌培養装置の産業化
Practical Use of Scalable Bioreactor
【目次】(第2回より続き)
4 スケーラブル撹拌培養装置の産業化
4.1 スケーラブル検討事例の紹介
4.2 産業化に向けたCFD数値シミュレーションの活用
4.3 CFD数値シミュレーションの注意事項
5 おわりに
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《BIO PRODUCTS》
ドコサヘキサエン酸(Docosahexaenoic acid, DHA) -
月刊バイオインダストリー 2018年8月号
￥4,950
≪著者一覧≫
藤吉好則 名古屋大学
南部寿則 富山大学
遠山周吾 慶應義塾大学医学部
福田恵一 慶應義塾大学医学部
末次正幸 立教大学
宮入匡平 東京大学
後藤佑樹 東京大学
菅 裕明 東京大学
加藤好一 佐竹化学機械工業(株)
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BIO REVIEW
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クライオ電子顕微鏡によるタンパク質構造解析の現状と展望
Current and Future Vista of Structural Biology Based on Cryo−electron Microscopy
基礎生物学や構造創薬等において, タンパク質の構造情報の重要性は早くから認識されていた。しかし, 特に膜タンパク質の構造解析は, 困難な研究課題とされてきた。その状況がクライオ電子顕微鏡を用いた単粒子解析法の発展で激変した。この昨年ノーベル化学賞が授与された分野の歴史と現状, 今後の展望を概説する。
【目次】
1 はじめに
2 クライオ電子顕微鏡の発展史
3 単粒子解析法とは
4 創薬をめぐる状況と新創薬戦略の提案
5 構造創薬と構造生物学の展望
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BIO R&D
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医薬品開発の効率化に寄与する多置換インドール誘導体の網羅的合成法の開発
Development of a Divergent Synthesis of Highly Substituted Indole Derivatives for the Efficiency of Drug Discovery
インドールは数多くの医薬品に含まれている骨格であり, インドール誘導体の効率的合成法の開発は重要な研究課題である。我々は最近, アミンによるスピロシクロプロパンの開裂―環化反応を鍵工程とする新規インドール合成法およびその中間体を用いた多置換インドール誘導体の網羅的合成法を開発したため, その研究成果について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 スルホニウム塩を用いるスピロシクロプロパンの合成
3 アミンによるスピロシクロプロパンの開裂―環化反応による新規インドール合成法
4 テトラヒドロインドール中間体からの置換インドールの位置選択的合成
5 置換インドールの位置選択的合成法を用いた多置換インドールの網羅的合成
6 まとめ
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BIO ENGINEERING
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2次元培養系によるヒトiPS 細胞由来心筋細胞の大量作製
Large−scale Production of Human iPSC−derived Cardiomyocytes via 2D Culture System
心臓移植治療の代替治療法としてヒトiPS細胞を用いた心臓再生医療が注目を浴びている。しかしながら再生医療を具現化するためには様々なハードルを乗り越えなければならない。その中で最も重要とされるものが, 腫瘍形成を回避する手法の開発と大量培養法の確立である。本稿ではこれらの課題を克服するための筆者らの取り組みを紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 多能性幹細胞からの心筋分化誘導
3 腫瘍形成を回避する戦略
3.1 未分化幹細胞特異的除去法
3.2 心筋細胞の純化精製
4 大量培養用ヒトiPS細胞未分化維持培養液の開発
5 10段培養プレートを用いたヒトiPS細胞の大量培養
6 多層培養プレートを用いたヒトiPS細胞由来心筋細胞の大量作製
7 ヒトiPS細胞由来心筋細胞における特性解析
8 今後の展望
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細胞を使わない長鎖DNA 合成技術
Cell−free Synthesis of Large Circular DNA
ゲノムをまるごと人工合成しようという研究が広まりつつある。この「ゲノム合成」のための技術としては, これまでのところ枯草菌や酵母などのクローニング宿主に依存した手法がある。我々は最近, 無細胞で長鎖DNAを増幅する系の構築に至った。この系を利用して, 細胞を使わずにゲノムサイズの長鎖DNAを合成することを目指しており, 紹介したい。
【目次】
1 ゲノムを「読む」技術と「書く」技術
2 ゲノム合成技術の課題
3 PCRによる試験管内DNA増幅の課題
4 試験管内ミニ染色体複製再構成系
5 染色体複製“サイクル”再構成による長鎖DNA増幅
6 複製サイクル再構成系とDNA連結法を用いた長鎖DNA合成
7 無細胞ゲノム合成技術に向けて
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試験管内人工生合成系による擬天然ペプチド合成技術の開発及びその医薬品候補探索への応用
Development of Artificial in vitro Biosynthesis Systems and Their Application for Discovery of Pseudo-natural Peptides
近年, 人工的に構築された試験管内生合成系が開発されたことで天然物を模した構造を持つペプチドを簡便かつ精密に合成することが可能となった。本稿では試験管内人工翻訳系や骨格修飾酵素を利用して天然には存在しない構造や生物活性を持つペプチドを多種多様に合成する方法, そしてそれを活かした医薬品候補探索技術について簡潔に説明する。
【目次】
1 はじめに
2 擬天然物ペプチドを用いた新規生物活性分子探索戦略
3 再構成型の翻訳系を基盤とした擬天然ペプチドの試験管内生合成
4 翻訳後修飾酵素を用いた主鎖ヘテロ環構造の試験管内生合成
5 試験管内人工生合成系と試験管内分子選択法を組み合わせた医薬品候補探索技術
6 おわりに
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【連載】細胞培養装置の開発と産業化
第2回 効率的な撹拌培養装置の開発
Development of an Efficient Bioreactor
【目次】（第1回より続き）
3 効率的な撹拌培養装置の開発
3.1 各種培養装置の特徴
3.2 撹拌培養装置の課題
3.3 スケーラブル撹拌培養装置の検討
3.4 次世代培養装置の検討
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BIO BUSINESS
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プロバイオティクス食品の動向
Trend of Probiotic Foods
【目次】
1 発酵乳
2 乳酸菌飲料（乳酸菌配合清涼飲料水を含む）の動向
3 乳酸菌サプリメント（健康食品）の動向
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《BIO PRODUCTS》
アスタキサンチン（Astaxanthin）
トコトリエノール（Tocotrienol）
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《新刊紹介》
生命科学・医療系のための情報リテラシー第3版
―情報検索からレポート, 研究発表まで―
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月刊バイオインダストリー 2018年7月号
￥4,950
≪著者一覧≫
小澤敬也 自治医科大学
大嶺 謙 自治医科大学
影山愼一 三重大学
中村加世子 信州大学
中沢洋三 信州大学
藤原 弘 愛媛大学医学部附属病院
木村正伸 タカラバイオ(株)
繁森英幸 筑波大学
岡本章玄 (国研)物質・材料研究機構
加藤好一 佐竹化学機械工業(株)
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【特集】遺伝子改変T細胞の開発：CAR−T療法を中心に
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特集にあたって
Introduction
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遺伝子改変T細胞療法：オーバービュー
Gene-modified T Cell Therapy：Overview
遺伝子改変T細胞療法は, CAR（キメラ抗原受容体）−T細胞療法とTCR（T細胞受容体）−T細胞療法の2つに大きく分けられる。特に, CD19抗原を認識するCAR−T細胞療法は劇的な治療効果を発揮しており, 再発・難治性の急性白血病と悪性リンパ腫に対するCD19−CAR−T細胞療法が2017年に米国で承認された。その他, 遺伝子改変T細胞療法へのゲノム編集技術の応用も活発となっている。
【目次】
1 はじめに
2 CAR−T細胞療法のコンセプト
3 CAR−T細胞療法とTCR−T細胞療法の比較
4 B細胞性腫瘍に対するCAR−T細胞療法の臨床試験
5 CAR−T細胞療法の副作用と対策
6 造血器腫瘍に対するCAR−T細胞療法の今後の課題
7 同種T細胞を用いたユニバーサルCAR−T細胞療法の開発
8 固形がんに対するCAR−T細胞療法の開発
9 おわりに
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CAR−T療法の臨床試験の現状と問題点
2017年後半に急性リンパ芽球性白血病とB細胞性非ホジキンリンパ腫に対するCD19特異的キメラ抗原受容体（chimeric antigen receptor：CAR）導入T細胞（CAR-T）療法が, それぞれ米国FDAに承認された。CAR−T療法は, 遺伝子改変により腫瘍特異性と機能増強を付与したT細胞を用いる免疫細胞療法のひとつである。造血器腫瘍に対するCAR−T療法の臨床的な成功が注目されている一方で, 固形がんを対象とした臨床開発では十分な治療効果が得られていない。また, CAR−Tのクオリティ保持, 再発, 有害事象など新たな課題が浮き彫りになっているが, 生体内がん免疫機構への知見と遺伝子改変やゲノム編集等, 革新的な科学技術を用いて課題の克服へ向けた取り組みが続いている。
【目次】
1 はじめに
2 CARのコンセプト
3 造血器腫瘍に対するCAR−T療法
4 これまでの臨床試験から得られたCAR−T療法の問題点
4.1 CAR−T製造
4.2 CAR−T療法後の再発
4.3 固形がんへ対するCAR−T療法
5 CAR−T療法の毒性とマネージメント
5.1 サイトカイン放出症候群（cytokine−release syndrome：CRS）
5.2 神経毒性
6 おわりに
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TCR-T療法の臨床試験の現状と課題
Current Status and Prospective of TCR-transduced T Cell Therapy
TCR-T療法は, これまでメラノーマを対象にした臨床試験が中心で30～55％の奏功率が得られている。また, 滑膜肉腫での奏功率は50～60％である。TCR分子のアミノ酸置換あるいはマウス由来TCRを用い高親和性としたTCRでは正常組織へのオンターゲット効果あるいは標的外の自己抗原への免疫反応による重篤有害事象の事例がある。
【目次】
1 はじめに
2 メラノーマ
3 滑膜肉腫
4 上皮系腫瘍
5 血液腫瘍
6 重篤な有害事象の発生
7 おわりに
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非ウイルスベクターを用いたCAR−T療法の開発
Non−viral vector−mediated CAR−T−cell therapy
キメラ抗原受容体（CAR）を発現させた遺伝子改変T細胞を用いるCAR−T療法が, 難治性がんに対するブレークスルー治療として注目されている。DNAプラスミドベクターを用いるトランスポゾン法は, 簡単かつ安価な非ウイルス遺伝子改変技術であり, CAR-T療法に応用した場合はCAR−T細胞の製造コストを大幅に減少させる可能性がある。現在, piggyBacトランスポゾン遺伝子改変CAR-T細胞を用いる臨床試験が国内で複数準備されている。
【目次】
1 はじめに
2 ウイルス遺伝子改変CAR-T療法
2.1 キメラ抗原受容体発現T細胞
2.2 ウイルスベクター
2.3 CAR-T療法の課題
3 トラスポゾン遺伝子改変CAR-T療法
3.1 トランスポゾンベクター
3.2 PiggyBacトランスポゾンによるT細胞の遺伝子改変
3.3 PiggyBac遺伝子改変CAR-T細胞の特性
3.4 PiggyBac遺伝子改変CAR-T細胞の実用化
3.5 PiggyBac以外のトランスポゾン遺伝子改変CAR-T療法
4 おわりに
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次世代型CAR−T 細胞療法の展望
Prospects for the Next−generation CAR−T Cell Therapy
がんに対するCAR−T細胞療法はB細胞性血液がんとは異なり, 固形がんに対しては現在まで成功していない。しかしそれら臨床試験の結果から, CAR−T細胞療法が克服すべき課題が明らかにされた。本稿では, CAR−T細胞engineeringの視点から, それら問題点の解決を目指して提案されている次世代型CAR−T細胞療法のコンセプトを概観する。
【目次】
1 はじめに
2 より効果的なCAR−T細胞療法を構築する上で考慮すべき点
2.1 CAR−T細胞の構造上の特性
2.1.1 治療標的抗原選択の重要性
2.1.2 細胞内ドメインの重要性
2.2 有害事象
2.2.1 On−target/off tumor有害事象
2.2.2 サイトカイン放出症候群と中枢神経障害
3 次世代型CAR−T細胞コンセプトの提案
3.1 CAR−T細胞の治療標的抗原の拡大
3.1.1 p/HLA複合体特異的CAR−T細胞（TCR−like CAR−T細胞）
3.1.2 複数の抗原を同時に狙うCAR−T細胞（Multivalent CAR−T細胞）
3.1.3 リガンド型CAR−T細胞（Ligand−based CAR−T細胞）
3.2 抗原認識に続くCAR−T細胞の反応性の向上
3.2.1 KIRリガンドとDAP12を細胞内ドメインに利用した新たなCAR−T細胞（KIR−CAR/DAP12−T細胞）
3.2.2 サイトカイン活性化シグナルであるJAK−STATシグナルドメインを組み込んだ新たなCAR−T細胞（CAR/JAK−STAT−T細胞）
3.3 自殺遺伝子を導入したCAR−T細胞
4 その他の試み
5 まとめ
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遺伝子改変T細胞療法の開発：企業の視点から
Development of Engineered T−Cell Therapy: Industry’s Perspectives
前半は遺伝子改変T細胞療法としてTCRとCARを取り上げ, 企業として開発するにあたり, 安全性情報をどのように収集し, どのように臨床試験に反映させたかをタカラバイオの経験に基づいて記述した。後半は承認された場合の価格についてどのように考えるのかを再生医療等製品の製造の特性の観点から述べた。
【目次】
1 はじめに
2 遺伝子改変T細胞療法について
2.1 TCR
2.2 CAR
3 サイトカイン放出症候群について―企業としての取り組み―
4 中枢毒性について―企業としての取り組み―
5 今後開発企業はどのように対応していくべきか？
6 保険償還費について
7 まとめ
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BIO R&D
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植物由来ポリフェノール化合物のアルツハイマー型認知症予防における基礎的研究
Primary Study on Plant Polyphenols for Prevention of Alzheimer’s Disease
アルツハイマー型認知症（Alzheimer’s disease：AD）は世界的に最も多い神経変性疾患であるが, 根本的治療法は見出されていない。現在, AD発症の原因であるアミロイドβ（Aβ）の凝集阻害活性を有する化合物がADにおける治療や予防法として注目されている。本稿では, 植物ポリフェノールによるAD予防に対する基礎的研究について, 著者らの研究成果を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 CQA類およびPHEG類によるAβ凝集阻害活性
3 CQA類およびPHEG類によるHGF産生促進活性
4 まとめ
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微生物燃料電池によるエネルギーと物質生産の同時実現へ向けて
Toward Simultaneous Generation of Electricity and Valuable Chemicals in Microbial Fuel Cell
発電細菌を用いた微生物燃料電池技術は, 創電型廃水処理技術や暗所での環境中電源として近年盛んに開発が進んでいる。しかし, 細菌から電極への電子移動機構の包括的な理解へ向けた研究はまだ始まったばかりである。本稿では, 該当分野における基礎研究の動向, 発電と共役して進行することが明らかになった発酵反応, ならびにそれを利用した創電型物質生産技術について概説する。
【目次】
1 イントロ
2 発電菌における細胞内の電子移動経路と共役カチオン移動
3 発電細菌が発電時に呼吸ではなく発酵反応を駆動させていることを発見
4 新しい発電細菌の応用技術の可能性：発電と物質生産が同時かつ等速で進行
5 まとめ
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【連載】細胞培養装置の開発と産業化
第1回 培養装置のスケーラブル化と効率的な商用生産の実現
Scalable Bioreactor and Realization of Efficient Production
【目次】
1 はじめに
2 撹拌培養における撹拌翼
2.1 撹拌翼の種類
2.2 高効率撹拌翼の開発・特徴
2.3 培養槽と撹拌翼
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全固体電池開発の最前線(普及版)
￥5,280
2011年刊「全固体電池開発の最前線」の普及版!全固体電池の開発の基礎から応用までを解説し、また「トヨタ自動車」をはじめとする企業6社の研究開発動向を網羅!!
（監修：辰巳砂昌弘）
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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。
菅野了次 東京工業大学
佐藤峰夫 新潟大学
辰巳砂昌弘 大阪府立大学
林 晃敏 大阪府立大学
前川英己 東北大学
山本 仁 大阪大学
松本 一 (独)産業技術総合研究所
明渡 純 (独)産業技術総合研究所
小和田善之 兵庫教育大学
高田和典 (独)物質・材料研究機構
町田信也 甲南大学
岡田重人 九州大学
小林栄次 九州大学
金村聖志 首都大学東京
竹内友成 (独)産業技術総合研究所
蔭山博之 (独)産業技術総合研究所
中西康次 立命館大学
田渕光春 (独)産業技術総合研究所
栄部比夏里 (独)産業技術総合研究所
太田俊明 立命館大学
妹尾 博 (独)産業技術総合研究所
境 哲男 (独)産業技術総合研究所
辰巳国昭 (独)産業技術総合研究所
小林弘典 (独)産業技術総合研究所
今西誠之 三重大学
須賀健雄 早稲田大学
西出宏之 早稲田大学
桑田直明 東北大学
入山恭寿 静岡大学
嵯峨根史洋 静岡大学
内本喜晴 京都大学
折笠有基 京都大学
奥村豊旗 (独)産業技術総合研究所
山本和生 (財)ファインセラミックスセンター
濱 重規 トヨタ自動車(株)
川本浩二 トヨタ自動車(株)
清野美勝 出光興産(株)
上村 卓 住友電気工業(株)
小林直哉 (株)サムスン横浜研究所
印田 靖 (株)オハラ
坂本明彦 日本電気硝子(株)
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＜＜目次＞＞
【固体電解質の開発動向編】
第1章 無機固体電解質の開発動向と展望
1 はじめに
2 固体電解質探索の歴史と現状,様々な物質
3 イオン導電体の物質例―Li10GeP2S12
4 イオン導電体を用いたデバイス―アプリケーションから見たイオン導電体
5 全固体電池の実現に向けて
6 新しいイオン導電体発見への期待
第2章 酸化物系リチウムイオン伝導体
1 はじめに
2 Aサイト欠損ペロブスカイト型リチウムイオン伝導体
3 NASICON型リチウムイオン伝導体
4 β-Fe2(SO4)型リチウムイオン伝導体
5 ガーネット型リチウムイオン伝導体
6 薄膜型リチウムイオン伝導体
7 まとめ
第3章 無機ガラス系固体電解質
1 はじめに
2 ガラス電解質の作製方法
3 ガラス電解質の導電率
4 ガラスセラミック電解質の導電率
5 おわりに
第4章 錯体水素化物リチウムイオン伝導体群と全固体電池への応用
1 はじめに
2 既知の水素含有リチウムイオン伝導体
2.1 水素化α-Li3N
2.2 リチウムイミド(Li2NH)
3 リチウムボロハイドライド(LiBH4)
3.1 リチウムボロハイドライドのリチウムイオン伝導特性
3.2 リチウムボロハイドライドのリチウムイオン伝導相の室温安定化
4 その他の水素化物への展開
5 固体電池への応用展開
6 おわりに
第5章 低障壁高分子固体電解質の研究開発
1 緒言
2 低障壁高分子固体電解質の分子設計
3 低障壁高分子固体電解質の合成
4 低障壁高分子固体電解質のイオン伝導度評価
5 モデル錯体の構造解析によるリチウムイオン配位様式の推定
6 結言
第6章 プラスチッククリスタル電解質
1 はじめに
2 プラスチッククリスタルとは
3 プラスチッククリスタルの固体電解質への応用
3.1 分子系
3.2 オニウム塩
3.3 その他の塩
4 おわりに
第7章 エアロゾルデポジション(AD)法による常温セラミックスコーティングと全固体薄膜型リチウムイオン電池への応用
1 はじめに
2 エアロゾルデポジション法による常温衝撃固化現象
3 成膜条件の特徴
3.1 原料粉末の影響
4 常温衝撃固化と成膜メカニズムに関する検討
4.1 粒子衝突速度の測定
4.2 緻密膜形成の基本メカニズム
5 高硬度,高絶縁AD膜と実用化への試み
6 全固体・薄膜型リチウムイオン電池への応用
7 大面積コーティングへの挑戦
8 今後の技術展望
第8章 硫化物ガラス系固体電解質のイオン伝導性と計算科学
1 はじめに
2 Li2S-SiS2-MxSy系ガラス中のLi+イオンの化学結合
3 Li+イオン伝導性に対する添加物効果
4 超イオン伝導性Li7P3S11結晶
4.1 結晶構造とLiサイト
5 硫化物系固体電解質中のLi+イオンの伝導メカニズム
【全固体リチウム電池の開発と展望編】
第9章 硫化物固体電解質を用いたバルク型電池の開発と展望
1 はじめに
2 硫化物固体電解質のバルク型電池用電解質としての特質
3 硫化物固体電解質の開発とバルク型電池
4 硫化物固体電解質電池の展望
5 おわりに
第10章 バルク型全固体二次電池の高容量化
1 はじめに
2 硫化物固体電解質を用いたバルク型全固体電池の作製
3 高容量電極活物質の適用による電池の高容量化
3.1 硫黄正極活物質
3.2 リン負極活物質
4 電極-電解質固体界面制御による電池の高容量化
4.1 電極活物質の微粒子化
4.2 ガラス性液体の利用
4.3 電極活物質上への固体電解質薄膜コーティング
5 おわりに
第11章 全固体型リチウム電池用Li-Si合金の開発と応用
1 はじめに
2 メカニカルミリング(MM)法によるLi-Si合金の作製
3 メカニカルミリング(MM)法により合成されたLi-Si合金の全固体電池用負極材料特性
4 メカニカルミリング(MM)法により合成したLi-Si-Ge合金の特性
5 まとめ
第12章 オールナシコン型全固体電池
1 はじめに
2 リン酸ナシコン型全固体対称電池
2.1 全固体Li電池:Li3V2(PO4)3/Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3/Li3V2(PO4)3
2.2 全固体Na電池:Na3V2(PO4)3/Na3Zr2(SiO4)2PO4/Na3V2(PO4)3
3 おわりに
第13章 3次元電池
1 はじめに
2 3次元電池の構造
3 3次元電池用固体電解質
4 3次元規則配列多孔構造とホールアレイ構造の複合化
5 まとめ
第14章 通電焼結を用いた全固体電池の構築
1 はじめに
2 通電焼結法を用いた金属酸化物正極活物質―炭素複合体の作製
3 通電焼結法を用いた硫黄系正極活物質―炭素複合体の作製
4 通電焼結法を用いた正極/電解質/負極積層体の作製
第15章 全固体リチウムポリマー電池
1 はじめに
2 ポリマー電解質
3 ポリマー電解質用負極材料
4 ポリマー電解質用正極材料
5 まとめ
第16章 フレキシブルラジカルポリマー電池
1 はじめに
2 ラジカルポリマー電池の作動原理と特長
3 ラジカルポリマー電池の位置づけと将来展望
4 新しい有機系電極活物質(多電子系、導電性高分子など)での展開
第17章 全固体薄膜電池と界面構築
1 はじめに
2 全固体薄膜電池
2.1 薄膜電池の特徴
2.2 薄膜電池の構造
3 薄膜電池の作製方法
3.1 材料
3.2 薄膜作製方法
4 PLD法による薄膜電池の作製法
4.1 正極材料の薄膜化
4.2 固体電解質の薄膜化
4.3 負極の薄膜化
5 PLD法による薄膜電池の作製と界面特性
6 まとめ
第18章 リチウム二次電池の全固体化に向けた界面制御
1 はじめに
2 固体電解質/電極活物質界面で起こる電荷移動反応の熱力学的考察
2.1 活性化エネルギー(Ea)
2.2 前指数因子
2.2.1 Li+移動系
2.2.2 電子移動系(Li析出溶解反応)
3 まとめ
第19章 放射光を用いた全固体リチウム二次電池電極/電解質の界面評価
1 緒言
2 実験手法
3 電極/電解質界面の修飾
4 界面修飾による電気化学特性の変化
5 深さ分解X線吸収分光法(DR-XAFS)
6 おわりに
第20章 電子線ホログラフィーによる全固体電池反応のその場観察
1 はじめに
2 電子線ホログラフィーの原理
3 TEM観察用全固体リチウム電池の作製
4 電子線ホログラフィーによる電位分布のその場観察
5 まとめ
【企業における蓄電池の全固体化に向けた研究開発動向と展望編】
第21章 自動車用次世代型全固体電池の研究開発と展望
1 はじめに
2 全固体電池のメリットと課題
3 活物質の表面コーティングで界面制御
4 固体電解質の化学的安定性
5 界面抵抗と固体電解質の化学的安定性の関係
6 自動車用次世代型全固体電池の展望
第22章 硫化物系無機固体電解質を用いた全固体電池の開発
1 はじめに
2 硫化物系無機固体電解質の特徴
3 硫化物系無機固体電解質を用いた全固体リチウム電池
4 硫化物系無機固体電解質を用いた全固体リチウム電池の安全性
5 大型(ラミネート型)電池の作製
6 おわりに
第23章 硫化物固体電解質薄膜を用いた全固体リチウム電池の開発
1 緒言
2 薄膜全固体リチウム電池のデザイン,及び技術課題
3 硫化物固体電解質の薄膜化プロセス
3.1 成膜条件
3.2 Liイオン伝導特性
3.3 Li金属に対する固体電解質膜の化学安定性
4 Li金属の薄膜化プロセス
5 薄膜全固体リチウム電池試作,及び充放電評価
5.1 薄膜全固体リチウム電池試作
5.2 充放電試験結果
6 結言
第24章 バルク型全固体電池の特性向上
1 はじめに
2 固体電解質を用いた電池の課題
3 全固体電池の特性
3.1 出力&寿命特性
3.1.1 LiCoO2正極を用いた全固体電池の特性
3.1.2 正極/固体電解質界面での副生物抑制技術開発
3.2 安全性
3.3 エネルギー密度
3.4 温度特性
4 まとめ
第25章 全固体電池用酸化物ガラスセラミックス電解質の開発
1 はじめに
2 酸化物系固体電解質
3 酸化物系ガラスセラミックス電解質
4 固体電解質の新しい応用
5 新しいガラスセラミックス電解質
6 ガラスセラミックス電解質の全固体電池への応用
第26章 ガラス系電極材料の全固体電池への応用
1 はじめに
2 リン酸鉄リチウム系結晶化ガラス
3 LFP結晶化ガラスの製造プロセス
4 LFP結晶化ガラスの構造と電池特性
5 スズリン酸系ガラス
6 SnPガラスの電池特性
7 まとめ
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リチウムイオン電池の部材開発と用途別応用(普及版)
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2011年刊「リチウムイオン電池の部材開発と用途別応用」の普及版！部材開発、次世代自動車、電車、エコハウスなど、用途別の開発動向と各メーカーの動向、国内外の市場動向についても網羅!!
（監修：金村聖志）
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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。
金村聖志 首都大学東京大学院
田渕光春 (独)産業技術総合研究所
秋本順二 (独)産業技術総合研究所
今泉純一 (株)田中化学研究所
本間 剛 長岡技術科学大学
小松高行 長岡技術科学大学
佐々木龍朗 住友ベークライト(株)
森山斉昭 石原産業(株)
関 志朗 (財)電力中央研究所
鳶島真一 群馬大学
辰巳砂昌弘 大阪府立大学
林 晃敏 大阪府立大学
荒井健次 日本ゼオン(株)
堀江英明 日産自動車(株)
小笠正道 公益財団法人 鉄道総合技術研究所
田口義晃 公益財団法人 鉄道総合技術研究所
田路和幸 東北大学
高田和典 (独)物質・材料研究機構
石原達己 九州大学
佐藤正春 (株)村田製作所
阿久戸敬治 島根大学
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＜＜目次＞＞
第Ⅰ編 部材開発の最前線
第1章 正極材料
1 三元系
1.1 緒 言
1.2 三元系正極材料の電気化学反応特性
1.3 合成方法
1.4 安定性
1.5 その他の三元系材料
1.6 まとめ
2 酸化物固溶体系
2.1 はじめに
2.2 酸化物固溶体系正極材料の魅力と高容量発現機構
2.3 酸化物固溶体系正極材料の充放電特性制御のために考慮すべき因子
2.4 新規Li2MnO3系正極開発について
2.5 おわりに
3 ガラス結晶化法によるリン酸塩系正極材料の創製
3.1 はじめに
3.2 大型LiB向け正極材の開発動向
3.3 リン酸系正極活物質の特徴
3.4 LiFePO4前駆体ガラスの作製と熱物性
3.5 マンガン置換によるLiMnxFe1-xPO4ガラス形成能と電池特性
3.6 他の候補材料のガラス結晶化
3.7 まとめと今後の展望
第2章 負極材料
1 ハードカーボン系
1.1 はじめに
1.2 ハードカーボンとグラファイト
1.2.1 炭素化の相違
1.2.2 炭素構造の相違
1.3 フェノール樹脂系ハードカーボン材料の研究例
1.3.1 フェノール樹脂類を用いたハードカーボン材
1.3.2 フェノール樹脂系ハードカーボン材の充放電特性
1.4 まとめ
2 チタン系材料
2.1 はじめに
2.2 Li-Ti-O系材料
2.2.1 スピネル型チタン酸リチウムの化学組成、結晶構造、充放電特性
2.2.2 結晶格子の安定による高サイクル特性
2.2.3 粒子サイズ,比表面積の最適化による高負荷特性
2.3 他のチタン系材料
2.3.1 TiO2系材料
2.3.2 H-Ti-O系材料
2.3.3 M-Li-Ti-O系(M=Na,Sr,Ba)材料
2.4 終わりに
第3章 電解液
1 イオン液体電解質系
1.1 はじめに
1.2 イオン液体
1.3 イオン液体を用いたリチウム二次電池の研究・開発
1.4 イオン液体を用いたリチウムイオン二次電池の実現に向けて
1.5 おわりに
2 機能性電解液
2.1 はじめに
2.2 リチウム電池用電解液に要求される基本特性
2.3 電解液の導電率(イオン伝導度)
2.4 電解液の安定性
2.5 リチウムイオン電池用電解液の分類と特徴
2.6 負極表面処理添加剤
2.7 正極表面修飾添加剤
2.8 難燃性電解液
2.9 過充電防止剤
2.10 今後の展開
3 無機ガラス系固体電解質
3.1 はじめに
3.2 ガラス電解質の作製方法
3.3 ガラス電解質の導電率
3.4 ガラスセラミック電解質の導電率
3.5 おわりに
第4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 正極用水系バインダー
3.3 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の性能
4 まとめ
第Ⅱ編 リチウムイオン電池の用途別応用
第1章 環境車輛用高性能電池の研究開発
1 高性能環境車両用電池システム
2 電池に求められる特性
第2章 高性能二次電池の評価
1 電池の基本的特性と考え方
2 電池の基本的な評価
第3章 電源ハイブリッド型電車における蓄電池システム開発―架線レス・バッテリーLRV―
1 はじめに
2 バッテリー搭載型電車の意義
3 蓄電媒体の選定
3.1 蓄電媒体の選定にあたって
3.2 蓄電媒体に要求されるエネルギー量
3.3 寿命を考慮した搭載エネルギー量の決定
4 急速充電の方式
5 車載バッテリーの温度上昇抑制方策―セル配置による放熱量の推定と温度上昇予測
6 保護系統の開発(安全確保)と車体へのバッテリー分散配置
6.1 主バッテリー
6.2 バッテリー保護系統
6.3 バッテリーモジュール配置
7 バッテリーモニタ装置の開発
7.1 バッテリー充電残量推定および劣化容量推定
7.2 運転台と客室内のディスプレイ表示(エネルギー表示画面とGPSマルチ画面)
8 架線レス・バッテリー走行
8.1 架線レス・バッテリーLRV
8.2 急速充電とバッテリー走行
9 実用化とさらなる展開に向けた期待
9.1 より安全なバッテリーへ
9.2 内部抵抗の低減
9.3 感電防止策
10 おわりに
第4章 エコハウスプロジェクトにおける太陽光発電による直流電力貯蔵リチウムイオン電池
1 3.11以前のエコハウスと電力利用に関する考え方
2 3.11以降のエコハウスと電力利用の考え方
3 これからのスマートコミュニティを構築するためのエコハウスは
4 太陽電池の出力変動をなくすための蓄電システム
5 コンデンサー的な蓄電池利用と系統からの電気のバックアップ
6 一般住宅への適用
7 まとめ
第Ⅲ編 ポストリチウムイオン電池の開発動向
第1章 全固体リチウムイオン電池の開発
1 はじめに
2 リチウムイオン電池の課題
3 無機固体電解質を用いた全固体化への期待
4 全固体リチウム電池の歴史
5 固体電解質の開発動向
6 ナノイオニクス
7 おわりに
第2章 金属―空気電池,亜鉛―空気電池,リチウム―空気電池の開発の現状
1 はじめに
2 金属―空気電池の特長と亜鉛―空気電池
3 Li-空気,Li-空気-水2次電池の特徴,開発の現状と課題
4 Li-空気電池2次電池の空気極触媒開発の動向
5 電極反応の解析と空気極触媒
6 空気極触媒としてのメソポーラスMnO2の作成と応用
7 おわりに
第3章 有機二次電池の可能性
1 はじめに
2 有機化合物を活物質とする二次電池の動作原理と特徴
3 多電子系有機二次電池
3.1 ニトロニルニトロキシドラジカル
3.2 キノイド化合物
3.3 トリキノキサリニレン
3.4 ルベアン酸
4 多電子系有機二次電池の可能性
第4章 光空気二次電池の開発
1 はじめに
2 光空気二次電池の概要
2.1 基本構成と充放電反応イメージ
2.2 光充電(自己再生)の原理
3 光充放電機能を実現する光空気二次電池
3.1 負極に水素吸蔵合金を用いた電池系
3.1.1 電池構成
3.1.2 光充放電機能実現への課題
3.1.3 金属水素化物の解離(自己放電)抑制
3.1.4 光充電を実現するエネルギーレベルの形成
3.1.5 SrTiO3-LaNi3.76Al1.24Hn|KOH|O2系電池の光充放電挙動
3.2 金属活物質―半導体複合電極を用いた電池系
3.3 放電生成物の光反応を利用した電池系
4 光空気二次電池の特徴と可能性
5 おわりに
第Ⅳ編 リチウムイオン二次電池の市場
第1章 リチウムイオン電池の生産概況
1 概要
2 市場動向
3 メーカー動向
3.1 三洋電機(パナソニックグループ)
3.2 ソニー
3.3 ジーエス・ユアサ コーポレーション
3.4 NEC
3.5 日立製作所
3.6 東芝
3.7 その他国内メーカー
3.7.1 エナックス
3.7.2 エリーパワー
3.8 海外メーカー
3.8.1 サムスンSDI
3.8.2 LG化学
3.8.3 BYD(比亜迪)
3.8.4 BAK(比克)
3.8.5 コンチネンタル社
4 用途動向
第2章 構成材料の市場動向
1 主要4部材の市場
2 正極材料
2.1 概要
2.2 市場動向
2.3 メーカー動向
2.3.1 コバルト系メインのメーカー
2.3.2 マンガン系メインのメーカー
2.3.3 ニッケル系メインのメーカー
2.3.4 3元系メインのメーカー
2.3.5 リン酸鉄系メインのメーカー
2.3.6 その他のメーカー
2.3.7 主な海外メーカー
3 負極材料
3.1 概要
3.1.1 炭素系材料
3.1.2 新材料
3.2 市場動向
3.3 メーカー動向
3.3.1 炭素系材料メーカー
3.3.2 新材料系メーカー
3.3.3 海外メーカー
4 電解液・電解質
4.1 概要
4.2 電解液溶質材料
4.3 市場動向
4.4 メーカー動向
4.4.1 六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)を溶質に用いるメーカー
4.4.2 六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)メーカー
4.4.3 その他の電解液メーカー
5 セパレータ
5.1 概要
5.2 市場動向
5.3 メーカー動向
5.3.1 既存メーカーの動向
5.3.2 新規参入(予定を含む)メーカー
第3章 用途別市場動向
1 大型パワー用途
2 大型エネルギー用途
第4章 ポストリチウムイオン電池動向
1 既存リチウムイオン電池の改良
2 容量が2倍の革新電池
3 容量が3倍以上の革新電池
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【特集】アルツハイマー病の早期診断法の現状
＜＜著者一覧＞＞
赤津裕康 名古屋市立大学
内田和彦 筑波大学
大森智織 東京大学
山本一夫 東京大学
鈴木利治 北海道大学
遠山育夫 滋賀医科大学
亀島直子 パナソニック ヘルスケア(株)
南條俊文 パナソニック ヘルスケア(株)
加藤智子 滋賀医科大学
清水志乃 滋賀医科大学
清水猛史 滋賀医科大学
吉宗一晃 日本大学
西川美宇 (株)TOPU バイオ研究所
園木和典 弘前大学
政井英司 長岡技術科学大学
岩田正明 鳥取大学
原井基博 富士ソフト(株)
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【特集】アルツハイマー病の早期診断法の現状
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特集にあたって
Introduction
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アルツハイマー病とMCI の新規バイオマーカー
Novel Biomarkers for Alzheimer’s Disease and MCI
認知症の60～80％をしめるアルツハイマー型認知症（AD）は, 認知機能健常のプレクリニカル期（プレクリニカルAD）, AD前駆段階の軽度認知障害（MCI due to AD）を経て, 日常生活に支障がでる程度まで認知機能が低下する疾患である。プレクリニカルADからMCI, ADへの病態進行を反映するバイオマーカーはADの発症予防を実現できる有効な手段であり世界中で研究が進んでいる。本稿では, われわれの知見も含め, AD, MCIの血液・髄液バイオマーカーについて述べる。
【目次】
1 はじめに
2 ADの病理
3 ADのバイオマーカー
4 AD・MCIの早期発見のための新規バイオマーカー
5 おわりに
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アルカデイン由来ペプチドp3-Alc のアルツハイマー病診断への応用
Clinical Application of Alcadein-derived Peptides in Alzheimer’s Disease Diagnosis
アルカデインは, アミロイド前駆体タンパク質（APP）と同様にγセクレターゼによる2段階目の切断を受ける一回膜貫通型タンパク質である。アルカデインの切断産物であるp3-Alcは脳神経系由来であり, 非凝集性であるため, 脳内のγセクレターゼの基質切断の量的および質的な変化を, 脳脊髄液や血液を用いた測定により正確に捉える事が出来ると考えられる。筆者はこれまで, 血漿成分中に含まれるp3-Alcがアルツハイマー病患者で増加することを示唆している。
【目次】
1 はじめに
2 アミロイドβタンパク質
3 アルカデイン
4 p3-Alcαとγセクレターゼ切断
5 p3-AlcαのAD簡易診断への有用性
6 おわりに
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鼻粘膜のアルツハイマー病バイオマーカー
Biomarkers for Alzheimer’s Disease in Nasal Smears
アルツハイマー病（AD）の早期診断技術として, PETによるアミロイドイメージングや髄液中のβアミロイドペプチド（Aβ）の測定が提唱されているが, もっと簡便で侵襲が少なく安価な診断法の開発が期待されている。本稿では, 筆者らが研究を進めてきた鼻粘膜サンプルを用いたADの診断技術について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 動物実験による検証
3 ヒトの鼻粘膜スメア中のAβ42とタウタンパクの測定方法について
4 鼻粘膜サンプルを用いたアルツハイマー病診断に関する臨床研究
4.1 中鼻道領域のAβ42量
4.2 中鼻道領域のタウタンパク量
4.3 MMSE（Mini−Mental State Examination）の得点との相関
5 鼻粘膜サンプルを用いたADバイオマーカー測定の問題点
6 おわりに
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抗アミロイドβ凝集体抗体を用いたアルツハイマー病血液診断の試み
Attempt at Serum Diagnosis of Alzheimer’s Disease by ELISA Using Antibodies Against Amyloid β aggregates
血液を用いたアルツハイマー病の診断は陽電子放射型断層撮影（PET）診断や髄液検査と比較して格段に侵襲性の低い診断方法である。本稿では, アルツハイマー病の血液診断法についてのこれまでの報告とともに, 筆者らが進めているアミロイドβ凝集体に対する抗体を用いたenzyme−linked immunosorbent assay（ELISA）による血液診断法について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 Aβ42凝集体に対する抗体
3 Aβ42凝集体に対する抗体を用いた血液診断
4 おわりに
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BIO INDUSTRY
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薬物代謝酵素発現酵母を用いた医薬品および食品成分の代謝予測
Prediction of Drug and Food Factor Metabolism Using Drug Metabolizing Enzymes Expressed in Yeast
近年, 医薬品や機能性食品開発における代謝研究の重要性が高まっている。我々は, ヒトや動物の薬物代謝酵素を酵母に導入した異種発現系を構築し, 代謝研究を一貫してサポートするサービスを提供している。本稿では, 近年の代謝研究の動向について述べるとともに, 酵母発現系を用いた代謝スクリーニングおよび代謝物調製例を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 薬物代謝研究の重要性
3 代謝研究の課題
4 酵母を用いた薬物代謝酵素発現系
5 薬物代謝酵素発現酵母を用いたin vitro代謝試験
6 薬物代謝酵素発現酵母を用いた代謝物調製
7 おわりに
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BIO R&D
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不均一なリグニン由来のフェノール類からのcis,cis−ムコン酸生産
cis,cis-Muconic Acid Production from Heterogeneous Lignin-derived Phenols
木本や草本などの非可食バイオマスの主要成分の一つであるリグニンは, 物理化学的・生物学的な分解によって不均一なフェノール類を生成するため, 特定の化合物を収率よく獲得することは容易ではない。本稿では, これら不均一なフェノール類から幅広いポリマーの合成原料へと展開できるcis,cis-ムコン酸を効率よく生産できる微生物株の作出について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 リグニンを原料としたccMAの生産
3 リグニンを炭素源としたccMAの生産
3.1 針葉樹リグニンを炭素源としたccMAの生産
3.2 広葉樹リグニンを炭素源としたccMAの生産
4 おわりに
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βヒドロキシ酪酸の抗うつ作用の発見
Novel Antidepressant Effects of β Hydroxybutyrate
βヒドロキシ酪酸は, 飢餓時に生体内で産生されるケトン体の一つであり, 近年, 炎症反応の中軸を担うインフラマソームの活性化機序に作用して, 非常にクリティカルな抗炎症作用を持つことが明らかになった。うつ病の病態には炎症が関与していることが示唆されており, βヒドロキシ酪酸が「抗炎症作用を介する新たなうつ病治療薬」となることが期待される。
【目次】
1 ヒドロキシ酪酸の抗炎症作用
2 うつ病の病態 ～従来のモノアミン仮説の疑問点～
3 うつ病と炎症
4 BHBのうつ病への適応と応用可能性
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自己耳介組織由来軟骨細胞を利用したインプラント型再生軟骨（再生医療等製品）の研究開発と, 口唇口蓋裂患者の唇裂鼻形成治療への応用
Research and Development of Implant−type Regenerated Cartilage（Regenerative Medicine Products）Utilizing Auto−auricular Tissue Derived Chondrocytes and its Application to Cleft Lip−nose Deformity Treatment for Patients with Cleft Lip And Palate
再生医療等製品の研究開発者として, 2005年11月から東京大学医学部附属病院で「軟骨・骨再生医療寄付講座」を開講することでアカデミアとの共同研究を実施してきた。企業治験の臨床適応目標9 名に対し, 2017年5月24日に目標企業治験対象の9人目の患者への適応が終わり, 現在, 企業治験の工程に従いモニタリング中である。
その経験の中, あくまでも私的な考え方ではあるが, 臨床で使用される再生医療等製品の開発に, 著者が実際に自己耳介組織由来軟骨細胞を利用したインプラント型再生軟骨（再生医療等製品）の研究開発を進めており現在も企業治験中という状況で, 皆様に報告できることは以下目次の3項目とさせて頂く。
本稿では, 開発の発想部分から企業治験での臨床適応完了までを中心に述べる。
【目次】
1 患者家族目線（研究発想）
2 研究者目線（基礎研究）
3 製品開発目線（安全性・安定性・標準化）⇒企業治験実施・臨床適応完了
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《BIO PRODUCTS》
アクリルアミド (Acrylamide）
-
海藻バイオ燃料(普及版)
￥4,510
2011年刊「海藻バイオ燃料」の普及版!海藻を利用したバイオ燃料開発の基礎から応用とプロジェクト情報、収率、採算性など抱える問題点とその解決に向けた取組みまでを紹介!!
（監修：能登谷正浩）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=5356"target=”_blank”>この本の紙版「海藻バイオ燃料(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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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。
能登谷正浩 東京海洋大学
野津 喬 農林水産省 大臣官房環境バイオマス政策課
香取義重 (株)三菱総合研究所
Jeong-Jun Yoon Green Materials Technology Center
Yong Jin Kim Green Process & Material R&D Group
Choul-Gyun Lee Department of Biotechnology
浦野直人 東京海洋大学
高木俊之 東京海洋大学
伊佐亜希子 (独)産業技術総合研究所
三島康史 (独)産業技術総合研究所
澤辺智雄 北海道大学
佐藤 実 東北大学
佐古 猛 静岡大学
岡島いづみ 静岡大学
七條保治 新日鐵化学(株)
岡崎奈津子 新日鐵化学(株)
松井 徹 東京ガス(株)
中島田豊 広島大学
西尾尚道 広島大学
石橋康弘 熊本県立大学
中道隆広 長崎総合科学大学
谷生重晴 バイオ水素(株)
若山 樹 国際石油開発帝石(株)
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＜＜目次＞＞
第1章 海藻バイオ燃料の考え方
1 地球温暖化とエネルギー問題
1.1 地球温暖化の原因
1.2 二酸化炭素の排出とバイオ燃料
1.3 自然環境の保全とバイオ燃料生産
2 なぜ海藻なのか?～海藻によるバイオ燃料生産の有効性～
2.1 陸と海の利用環境
2.2 海藻の生育と環境保全の機能
3 バイオ燃料資源としての海藻
3.1 海藻の生産
3.2 大型海藻,コンブやホンダワラの利用
4 海藻バイオ燃料研究とそのアイデアと研究費
第2章 政策・プロジェクト
1 バイオマス活用推進基本計画の概要
1.1 はじめに
1.2 基本計画策定の背景と経緯
1.3 バイオマス・ニッポン総合戦略の総括
1.4 バイオマスの活用の推進に関する施策についての基本的な方針
1.4.1 バイオマスの種類ごとの特性に応じた最大限の利用
1.4.2 食料・木材の安定供給の確保
1.4.3 環境の保全への配慮
1.5 バイオマスの活用推進に関して国が達成すべき目標
1.5.1 将来的に実現すべき社会の姿
1.5.2 2020年における目標
1.6 バイオマスの活用の推進に関し、政府が総合的かつ計画的に講ずべき施策
1.6.1 バイオマスの活用に必要な基盤の整備
1.6.2 バイオマス又はバイオマス製品等を供給する事業の創出等
1.6.3 バイオマス製品等の利用の促進
1.6.4 その他
1.7 バイオマスの活用に関する技術の研究開発に関する事項
1.7.1 技術の研究開発の重要性とその推進に当たっての基本的事項
1.7.2 廃棄物系バイオマスの有効利用に関する技術開発の基本的な方向性
1.7.3 未利用バイオマスの有効利用に関する技術開発の基本的な方向性
1.7.4 バイオマスの高度利用に向けて中期的に解決すべき技術的課題
1.7.5 低炭素社会の実現に向けて長期的に取り組むべき技術開発の方向性
1.8 まとめ
2 アポロ&ポセイドン構想2025の現状と課題
2.1 はじめに
2.2 アポロ&ポセイドン構想2025
2.2.1 アポロ&ポセイドン構想2025とは
2.2.2 研究開発のあゆみ
2.2.3 アポロ&ポセイドン構想2025の関連プロジェクト
2.3 革新的バイオエネルギー変換技術の研究開発
2.3.1 アポロ&ポセイドン構想2025の実現方策
2.3.2 大型海藻のバイオ燃料化の課題
2.3.3 革新的バイオエネルギー変換技術の開発
2.3.4 大型海藻の増養殖と収穫
2.4 今後の課題
2.4.1 既存の行政施策の課題
2.4.2 原料価格問題
2.4.3 社会状況変化への対応
2.5 おわりに
3 韓国の海藻バイオマス開発プロジェクト
3.1 はじめに
3.2 バイオエネルギーと食糧問題
3.3 韓国における海藻類バイオエネルギー開発の正当性
3.4 韓国の海洋バイオエネルギー政策及び技術開発プロジェクト
3.5 結論
第3章 バイオエタノール生産技術
1 酵母発酵によるアオサ・ホテイアオイからのエタノール生産
1.1 はじめに
1.2 海洋バイオマス(アオサ・ホテイアオイを中心として)
1.2.1 アオサ(Ulva属)
1.2.2 ホテイアオイ(Eichhornia crassipes)
1.3 アオサ・ホテイアオイ体内の多糖類とその糖化工程
1.4 糖化液のエタノール発酵
1.5 酵母によるエタノール生産効率の改善について
1.6 おわりに
2 大型緑藻類からのエタノール生産技術
2.1 はじめに
2.2 緑藻が生産する多糖類
2.3 緑藻の単糖の組成と含有量
2.4 緑藻の全グルコース量と貯蔵性デンプン量
2.5 水熱前処理,酵素糖化およびエタノール発酵の検討
2.5.1 水熱前処理による酵素糖化性
2.6 シオグサ・ジュズモの酵素糖化
2.7 酵素糖化液を用いたエタノール発酵
2.8 酵素糖化およびエタノール発酵に与える塩分の影響
2.9 高基質濃度での酵素糖化およびエタノール発酵
2.10 おわりに
3 マリンビブリオを活用した海藻からのエタノール生産
3.1 はじめに
3.2 我が国におけるエネルギー需給とエネルギー生産に果たす水産分野の取り組み
3.2.1 エネルギー需給の動向
3.2.2 水産分野での取り組み
3.3 マリンビブリオを利用した海洋バイオ燃料の生産
3.3.1 エタノール発酵能の高い海洋微生物の探索
3.3.2 エタノール生産の最適化
3.4 マリンビブリオによるエタノール-水素同時生産
3.5 マリンビブリオのバイオマス燃料産生に関与する遺伝子
3.6 おわりに
4 連続発酵による海藻からの高効率エタノール生産技術
4.1 どうして海藻を利用してのエタノール生産か
4.2 エタノール原料としての海藻バイオマス
4.3 海藻からのエタノール生産工程
4.3.1 液化
4.3.2 糖化
4.3.3 エタノール発酵
4.4 発電所冷却水取水口に集まる海藻から効率的エタノール生産
4.5 今後の課題
第4章 亜臨界水による海藻の燃料化技術
1 はじめに
2 亜臨界水とは
3 海藻の油化
3.1 バッチ実験装置
3.2 亜臨界水による海藻の分解・油化
4 おわりに
第5章 バイオマスガス生産技術
1 海藻ごみからのメタン生産技術
1.1 海藻バイオマス(海藻ごみ)事例
1.2 海藻からのメタン生産
1.3 海藻メタン発酵実証事例
1.3.1 海藻原料
1.3.2 実証試験装置
1.3.3 海藻のメタン発酵試験
1.3.4 残渣利用
1.4 まとめ
2 海藻のメタン発酵技術
2.1 海藻のカスケード利用システムの中でのメタン発酵の役割
2.2 海藻のメタン発酵過程
2.3 海藻のメタン発酵収率
2.4 海藻のメタン発酵条件
2.5 海藻のメタン発酵装置
2.6 藻類のメタン発酵の問題点
2.7 最後に
3 海藻からのメタン製造技術
3.1はじめに
3.2 高温可溶化メタン発酵
3.3 ワカメを使用したメタン発酵
3.4 おわりに
第6章 バイオ水素生産技術
1 海藻バイオマス発酵水素生産技術
1.1 発酵水素発生の経路と代謝産物
1.2 バクテリアの水素発生速度と水素収率
1.3 海藻バイオマスからの水素生産性
1.4 水素発酵と塩分の影響
1.5 海藻バイオマスによるエネルギー自給の可能性
1.6 各種発酵エネルギー変換法とのエネルギー変換効率比較
1.7 結言
2 光合成微生物(藻類・光合成細菌)による光水素生産
2.1 緒言
2.2 光合成微生物による光水素生産技術の適用分野
2.2.1 CO2有効利用技術としての適用
2.2.2 廃水処理・廃熱回収への適用
2.2.3 副生産物生産への適用
2.2.4 再生可能エネルギーに関する法対応としての適用
2.3 光合成微生物による光水素生産のメカニズム
2.3.1 光合成微生物による光水素生産の原理
2.3.2 光合成微生物による光水素生産の酵素
2.4 光合成微生物による光水素生産のプロセス及びシステム
2.4.1 気体燃料
2.4.2 固体燃料
2.4.3 液体燃料
2.4.4 フォトバイオリアクター
2.4.5 密閉型フォトバイオリアクター
2.4.6 開放型フォトバイオリアクター
2.5 IEA-HIA Annex 21 Extendedの活動
2.5.1 Abiological Systems
2.5.2 Dark BioHydrogen Systems
2.5.3 Photo BioHydrogen Systems
2.5.4 Bio-Inspired Fuel Cells
2.5.5 Over All Analysis
2.6 結言 -
ビタミンの科学と最新応用技術(普及版)
￥4,840
2011年刊「ビタミンの科学と最新応用技術」の普及版!新しいビタミンの機能、誘導体の開発動向、疾病とビタミンの関連など、注目されるテーマを第一線で活躍する研究者27名が執筆!!
（監修：糸川嘉則）
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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。
早川享志 岐阜大学
糸川嘉則 仁愛大学
渡邊敏明 兵庫県立大学
澤村弘美 兵庫県立大学
渡辺恭良 (独)理化学研究所
犬塚 學 仁愛大学
榎原周平 兵庫県立大学
翠川 裕 鈴鹿医療科学大学
柴田克己 滋賀県立大学
森脇久隆 岐阜大学
中西憲幸 HMN赤坂クリニック
石神昭人 東京都健康長寿医療センター研究所
久保寺登 活性型ビタミンD誘導体研究所
阿部皓一 エーザイ(株)エーザイジャパン
中川公恵 神戸薬科大学
青山勝彦 オルト(株)
木村忠明 (株)ヘルスビジネスマガジン社
渭原 博 東邦大学
橋詰直孝 和洋女子大学
鳴瀨 碧 仁愛大学
平池秀和 帝京短期大学
西野輔翼 立命館大学
瀧谷公隆 大阪医科大学
玉井 浩 大阪医科大学
池田涼子 仁愛大学
浦野四郎 芝浦工業大学
高津博勝 Industrial University of Selangor
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＜＜目次＞＞
第1章 ビタミンの基礎知識
1 ビタミン発見の歴史
1.1 はじめに
1.2 東洋における脚気の蔓延とビタミンB1の発見
1.3 西洋におけるペラグラの蔓延とナイアシンの発見
1.4 ビタミンCの発見とビタミンのA,B,C
1.5 その他のB群ビタミンの発見
1.6 脂溶性ビタミンの発見
1.7 脚気とビタミンの発見
2 ビタミンの定義と必要量・摂取量
2.1 ビタミンの定義
2.2 ビタミンの必要量
2.3 ビタミンの摂取量
3 ビタミン様作用物質
3.1 ユビキノン
3.2 リポ酸
3.3 コリン
3.4 イノシトール
3.5 カルニチン
3.6 オロト酸
3.7 p-アミノ安息香酸
3.8 ビタミンP
3.9 ビタミンU
3.10 ピロロキノリンキノン
3.11 パンガミン酸
3.12 ビオプテリン
第2章 新しいビタミンの機能
1 ビタミンと疲労
1.1 疲労とは? 疲労の研究進展と解明されてきたメカニズム概説
1.2 疲労の計測とバイオマーカー
1.3 疲労動物モデルを用いた研究
1.4 抗疲労食品素材の開発
1.5 ビタミンと疲労
1.6 まとめ
2 遺伝子に働く脂溶性ビタミン:先天性代謝異常症の遺伝子診断への応用
2.1 はじめに
2.2 ビタミンDの働きとしくみ
2.3 活性型ビタミンD3の先天性代謝異常症の遺伝子診断への応用
2.3.1 フルクトース 1,6-ビスフォスファターゼ(FBPase)欠損症(OMIN #229700)
2.3.2 活性型ビタミンD3によるフルクトース 1,6-ビスフォスファターゼ(FBPase)遺伝子の発現誘導
2.3.3 FBPase欠損症の遺伝子診断法の確立と臨床応用
2.3.4 脂溶性ビタミンによるヒトFBPase 遺伝子の転写誘導メカニズムの解明
2.4 おわりに
3 葉酸の機能
3.1 はじめに
3.2 葉酸の吸収,輸送,排泄
3.3 葉酸の生化学的機能
3.4 葉酸の生理機能と欠乏症
3.5 葉酸の分析法
4 ビタミンC(アスコルビン酸)による食中毒原因菌検出への応用
4.1 はじめに
4.2 アスコルビン酸の抗菌活性
4.3 アスコルビン酸のサルモネラ硫化水素産生に及ぼす影響
4.3.1 通常のサルモネラ分離
4.3.2 MY現象および,ミドリングの発見
4.3.3 MY現象におけるサルモネラの特異性
4.3.4 ラオスにおけるアスコルビン酸を用いたサルモネラの検出調査
4.3.5 ラオス市場における食品衛生の現状
4.4 まとめ
第3章 食品とビタミン
1 食品中のビタミンの形態とヒトにおける消化・吸収・貯蔵ならびに食品中のビタミン測定方法
1.1 脂溶性ビタミン
1.1.1 ビタミンA
1.1.2 ビタミンD
1.1.3 ビタミンE
1.1.4 ビタミンK
1.2 水溶性ビタミン(B群ビタミン)
1.2.1 ビタミンB1
1.2.2 ビタミンB2
1.2.3 ビタミンB6
1.2.4 ビタミンB12
1.2.5 ナイアシン
1.2.6 パントテン酸
1.2.7 葉酸
1.2.8 ビオチン
1.3 水溶性ビタミン(ビタミンC)
2 食品の貯蔵・加工・調理過程におけるビタミンの損失
2.1 脂溶性ビタミン
2.1.1 ビタミンA
2.1.2 ビタミンD
2.1.3 ビタミンE
2.1.4 ビタミンK
2.2 水溶性ビタミン(B群ビタミン)
2.2.1 ビタミンB1
2.2.2 ビタミンB2
2.2.3 ビタミンB6
2.2.4 ビタミンB12
2.2.5 ナイアシン
2.2.6 パントテン酸
2.2.7 葉酸
2.2.8 ビオチン
2.3 水溶性ビタミン(ビタミンC)
3 ビタミンの良好な供給源
3.1 脂溶性ビタミン
3.1.1 ビタミンA
3.1.2 ビタミンD
3.1.3 ビタミンE
3.1.4 ビタミンK
3.2 水溶性ビタミン(B群ビタミン)
3.2.1 ビタミンB1
3.2.2 ビタミンB2
3.2.3 ビタミンB6
3.2.4 ビタミンB12
3.2.5 ナイアシン
3.2.6 パントテン酸
3.2.7 葉酸
3.2.8 ビオチン
3.3 水溶性ビタミン(ビタミンC)
4 食事中のビタミンの生体利用率
4.1 脂溶性ビタミン
4.1.1 ビタミンA
4.1.2 ビタミンD
4.1.3 ビタミンE
4.1.4 ビタミンK
4.2 水溶性ビタミン(B群ビタミン)
4.3 水溶性ビタミン(ビタミンC)
第4章 薬剤・サプリメントとビタミン
1 ビタミンA誘導体の開発
1.1 はじめに
1.2 ビタミンA誘導体開発の歴史
1.3 実地臨床におけるビタミンA誘導体の効果
1.4 ポリエン骨格を持つレチノイド
1.5 芳香族レチノイド
1.6 レキシノイド
1.7 アンタゴニスト
1.8 おわりに
2 ビタミンB12誘導体の開発
2.1 はじめに
2.2 生体内に存在する4種類のビタミンB12
2.3 4種類のビタミンB12の開発と臨床応用
2.4 メチルB12の開発とメチル水銀問題
2.5 メチルB12は末梢性神経障害治療剤
2.6 メチルB12の臨床応用
2.6.1 乏精子症の精子数を改善
2.6.2 睡眠覚醒リズム障害のリズムを同調
2.6.3 認知症の知的機能を改善
2.7 最近のトピックス
2.7.1 ALSに対するメチルB12の研究
2.7.2 動脈硬化のリスクファクター―ホモシステイン―
2.8 おわりに
3 ビタミンC誘導体の開発
3.1 ビタミンCの化学構造
3.2 ビタミンCの立体異性体,エリソルビン酸
3.3 水溶液中でのビタミンCの解離
3.4 ビタミンCの還元力
3.5 ビタミンCの再生
3.6 ビタミンC誘導体
3.7 ビタミンC誘導体の皮膚への浸透性
3.8 ビタミンC誘導体のコラーゲン遺伝子発現促進効果
3.9 食品添加物としてのビタミンCおよびビタミンC誘導体
3.10 今後のビタミンC誘導体の開発
4 ビタミンD誘導体の開発
4.1 はじめに
4.2 第一の節目におけるビタミンDの生理的意義の発見
4.3 第二の節目における活性型ビタミンDの発見と臨床応用
4.4 第三の節目における活性型ビタミンD誘導体の創薬研究
4.5 おわりに
5 ビタミンE誘導体の開発
5.1 ビタミンEの概要
5.2 ビタミンE誘導体の種類
5.3 ビタミンE誘導体の生物活性・国際単位
5.4 ビタミンE誘導体の物性
5.5 ビタミンE誘導体の吸収
5.6 注目される誘導体
5.6.1 コハク酸エステル
5.6.2 リン酸エステル
5.6.3 ジメチルグリシン誘導体
5.6.4 モノグルコシド
5.6.5 その他の誘導体
5.7 おわりに
6 ビタミンK2誘導体の開発
6.1 はじめに
6.2 ビタミンKの化学構造
6.3 ビタミンKの体内分布
6.4 ビタミンKサイクル
6.5 ビタミンKの生理作用
6.5.1 血液凝固に対する作用
6.5.2 血管石灰化に対する作用
6.5.3 骨に対する作用
6.6 メナキノン-4の生合成
6.7 メナキノン-4生合成の生物学的意義
6.8 ビタミンK製剤・ビタミンKサプリメント・保健機能食品
6.9 おわりに
7 マーケティングとビタミン
7.1 ビタミンサプリメントの黎明
7.1.1 マーケティングとビタミンという表題
7.1.2 ビタミンサプリメントとは何か
7.1.3 ビタミンサプリメント―わが国では
7.1.4 ビタミンサプリメントの黎明―渡辺正雄らの功績を中心に
7.1.5 サプリメントが何故必要とされるのか
7.1.6 ノーベル賞受賞者,ポーリング博士のVC大量投与
7.1.7 ウィリアムズ教授の「完全栄養」
7.1.8 ウィリアムズ博士の「保健量」
7.1.9 渡辺正雄とビタミンB群サプリメントの開発
7.2 サプリメントマーケットの展開と未来
7.2.1 再び伸びに転じた健康食品市場
7.2.2 通販の伸びが市場の伸び支える
7.2.3 ベーシックなビタミンサプリ
7.2.4 ビタミンサプリが市場形成された理由
7.2.5 日米の産業形成にも大きな影響
7.2.6 "栄養補助食品"の登場
7.2.7 ビタミンEに製粉企業など大手が参入
7.2.8 西武のバイタミンショップ
7.2.9 健康食品の規格基準づくり
7.2.10 アメリカで制度化の動き
7.2.11 日本で機能性食品からトクホへ
7.2.12 抗酸化・抗炎症機能の時代へ
7.2.13 栄養補助食品企業に新たな時代が
7.2.14 テレビ発の健康食品ブームとドラッグストア
7.2.15 ネットワークビジネスが拡大
7.2.16 通販の価格破壊と健康食品の大衆化
7.2.17 栄養補助食品にも効果表示が
7.2.18 医療への健康食品の利用へ
7.2.19 注目されるビタミンの効果
7.2.20 2030年には6000億円市場にも
第5章 ビタミンの検査・栄養状態の判定
1 はじめに
2 ビタミンB1
2.1 血液の検査
2.2 血清の検査
2.3 尿の検査
2.4 関連する検査
3 ビタミンB2
3.1 血液の検査
3.2 血清の検査
3.3 尿の検査
3.4 関連する検査
4 ビタミンB6
4.1 血液の検査
4.2 血清の検査
4.3 尿の検査
4.4 関連する検査
5 ビタミンB12
5.1 血液の検査
5.2 血清の検査
5.3 尿の検査
5.4 関連する検査
6 葉酸
6.1 血液の検査
6.2 血清の検査
6.3 尿の検査
6.4 関連する検査
7 ナイアシン
7.1 血液の検査
7.2 血清の検査
7.3 尿の検査
7.4 関連する検査
8 パントテン酸
8.1 血液の検査
8.2 血清の検査
8.3 尿の検査
9 ビオチン
9.1 血液の検査
9.2 血清の検査
9.3 尿の検査
9.4 関連する検査
10 ビタミンC
10.1 血液の検査
10.2 血清の検査
10.3 尿の検査
11 ビタミンA
11.1 血液の検査
11.2 血清の検査
11.3 尿の検査
11.4 関連する検査
12 ビタミンD
12.1 血液の検査
12.2 血清の検査
12.3 尿の検査
12.4 関連する検査
13 ビタミンE
13.1 血液の検査
13.2 血清の検査
13.3 尿の検査
13.4 関連する検査
14 ビタミンK
14.1 血液の検査
14.2 血清の検査
14.3 尿の検査
14.4 関連する検査
第6章 疾患とビタミン
1 ビタミン欠乏症
1.1 ビタミン欠乏症とは
1.2 ビタミン欠乏症
1.2.1 水溶性ビタミン欠乏症
1.2.2 脂溶性ビタミン欠乏症
2 ビタミン過剰症
2.1 はじめに
2.2 脂溶性ビタミン
2.2.1 ビタミンA
2.2.2 ビタミンD
2.2.3 ビタミンE
2.2.4 ビタミンK
2.3 水溶性ビタミン
2.3.1 ビタミンB1
2.3.2 ビタミンB2
2.3.3 ナイアシン
2.3.4 パントテン酸
2.3.5 ビタミンB6
2.3.6 葉酸
2.3.7 ビタミンB12
2.3.8 ビオチン
2.3.9 ビタミンC
3 癌とビタミン
3.1 はじめに
3.2 ビタミンA,レチノイド,カロテノイド
3.3 ビタミンD
3.4 ビタミンE
3.5 ビタミンK
3.6 ビタミンC
3.7 ビタミンB2
3.8 ビタミンB6
3.9 ビタミンB12
3.10 葉酸
3.11 ナイアシン
3.12 ビタミン様物質
3.13 おわりに
4 循環器疾患とビタミン
4.1 ビタミンAと循環器疾患
4.1.1 ビタミンAの機能・代謝
4.1.2 ビタミンAと先天性心疾患
4.2 ビタミンB群および葉酸と循環器疾患
4.2.1 ビタミンB群,葉酸とホモシステイン
4.2.2 ホモシステインと循環器疾患
4.3 ビタミンEと循環器疾患
4.3.1 ビタミンEの機能・代謝
4.3.2 ビタミンEと循環器疾患の発症予防
4.4 ビタミンKと循環器疾患
4.4.1 ビタミンKの機能・代謝
4.4.2 ビタミンKと循環器疾患
5 ビタミンAと糖尿病―インスリン抵抗性と脂肪細胞分化抑制―
5.1 背景
5.2 RBPのインスリン抵抗性促進作用
5.3 ビタミンAによるエネルギー代謝調節
6 老化とビタミン
6.1 はじめに
6.2 老化の要因を説明する学説
6.3 老化をもたらす生体の酸化損傷とビタミンEによる防御
6.4 老化と酸化ストレスによる認識機能障害とビタミンEによる防御
6.5 老化にともなう認識機能低下をビタミンで改善させる研究状況
6.5.1 食物摂取による認識機能改善
6.5.2 脂溶性ビタミンによる認識機能改善
6.5.3 水溶性ビタミンによる認識機能改善
6.6 おわりに -
月刊バイオインダストリー 2018年5月号
￥4,950
＜＜著者一覧＞＞
前島裕子 福島県立医科大学
下村健寿 福島県立医科大学
内田智士 東京大学；(公財)川崎市産業振興財団
岩倉泰一郎 日本健康科学研究センター
桶葭興資 北陸先端科学技術大学院大学
岡島麻衣子 北陸先端科学技術大学院大学
金子達雄 北陸先端科学技術大学院大学
大城太一 北里大学
供田 洋 北里大学
岡本晃充 東京大学
榎本詢子 横浜国立大学大学院
景山達斗 横浜国立大学大学院
福田淳二 横浜国立大学大学院
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BIO R&D
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オキシトシンによる摂食抑制メカニズムと抗肥満効果～臨床応用の可能性～
The Mechanisms of Feeding Regulation and Anti-obesity Effect by Oxytocin : The Clinical Implication
近年オキシトシンは自閉症, 統合失調症の改善作用が報告され非常に注目されている神経ペプチドである。一方で糖尿病, 代謝研究領域においても食欲の抑制や脂肪分解, 体重低下, 耐糖能改善という抗メタボリックシンドローム作用が注目されている。本稿ではオキシトシンニューロンの生理的摂食抑制作用とそのメカニズムおよびオキシトシンの抗肥満作用に関し, 最新の動向を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 オキシトシンと摂食調節
3 オキシトシンと食欲調節機構
4 オキシトシンによる抗肥満作用と肥満治療応用
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革新的医療の創出を目指したmRNA ワクチンとそのアジュバントの開発
Development of mRNA Vaccine and its Adjuvant for Next−generation Healthcare
メッセンジャー（m）RNAワクチンは, 安全性に優れるほか, 迅速かつ自由に設計でき, さらに細胞性免疫を誘導できるといった特長を有し, 感染症予防や, がん個別化免疫治療などに期待されている。本稿では, mRNAワクチンについて概説した後, 2本鎖RNA構造を付与したアジュバント機能一体型mRNAの開発に関する著者らの研究を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 mRNAワクチン
2.1 mRNAワクチンの特長
2.2 mRNAの調製
2.3 mRNAワクチンの送達
2.4 mRNAワクチンの応用
3 アジュバント機能一体型2本鎖mRNAワクチン
3.1 mRNAワクチンに適したアジュバント
3.2 2本鎖RNA構造付与による免疫賦活化能の向上
3.3 2本鎖mRNAの調製
3.4 2本鎖mRNAの機能, ワクチン作用
3.5 2本鎖mRNAの免疫賦活化メカニズム
4 おわりに
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次世代の外用製剤フィルムスキン製剤の特徴とその応用～紫外線対策用UVカット被膜剤の開発～
Features and Applications of Next−generation External−formulation Film Skin Development of UV−blocking Coating Agent Against Ultraviolet Light
我々は研究室の残渣から発見された被膜化現象から, ニトロセルロースの溶剤揮発により耐水性皮膜を形成するメカニズムを解明した。被膜の特性を評価し, その特性を利用して紫外線防御製剤を開発した。製剤の機能性を市販製剤と比較評価し, UVカットと耐水性の持続効果に極めて優位な結果を得た。
【目次】
1 開発の経緯
2 フィルムスキンの特性評価
2.1 フィルムの調製
2.2 フィルムスキン原液の評価
2.2.1 ゾルの速乾性の評価
2.2.2 ゾルの粘性の評価
2.3 生理的リン酸緩衝液におけるフィルムの吸水量の測定
2.4 フィルム強度の測定
2.5 吸水によるフィルム強度の変化
3 フィルムスキン製剤のUVカット製剤への応用
3.1 フィルムスキンUVのウオータープルーフ評価試験
3.2 フィルムスキンUVの紫外線透過抑制試験
3.3 電子顕微鏡によるフィルムスキンUVの画像評価
4 今後の展開
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天然由来多糖の界面配向とマクロ空間分割現象
Interfacial Orientation of Nature-derived Polysaccharides and Macro-space Partitioning
物理環境を制御して粘性液体やゲルなどの柔らかい材料から空間パターンを自己組織的に生み出す研究は, 人工的に合成された分子を用いて盛力的に行われてきた。しかし, 天然ではない物質を使っているが故に, 自然界の物理的・幾何学的な因果関係を掌握するに至っていない。これに対して直近の研究で, シアノバクテリア由来の多糖など生体高分子を乾燥環境下においたところ, 粘性液体の状態からマクロな空間パターンを形成する現象を見出している。物理化学的条件が整ったin vitro環境下で生体高分子のパターン形成のメカニズムを解明できれば, 生体適合性と環境適応性を併せ持つ高度な材料設計技術が見出せる。
【目次】
1 緒言
2 実験方法
2.1 多糖水溶液の調整
2.2 偏光観察
3 結果と考察
3.1 多糖の階層性とマクロ幾何構造
3.2 マイクロファイバーの気液界面配向
3.3 多糖, 微小管, DNAの気液界面と配向特性
3.4 乾燥界面におけるピニング
3.5 乾燥下における空間分割
4 結言
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脂肪性肝疾患予防治療薬の開発状況と展望
Development and Perspective of NAFLD/NASH Drugs
最近, 非アルコール性脂肪肝 (NAFLD) や脂肪肝炎 (NASH) (本稿では, 両者を併せて脂肪性肝疾患とよぶ) の患者数は急増しているが, その治療薬はいまだに上市されておらず, 製薬企業や大学などで熾烈な開発競争が行われている。本稿では, 現在開発中の脂肪性肝疾患の予防治療薬の開発状況と展望を総括する。
【目次】
1 はじめに
2 脂肪性肝疾患について
3 脂肪性肝疾患予防治療薬の開発
4 遺伝病脂肪性肝疾患について
5 おわりに
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励起子制御蛍光RNA アプタマーを用いた細菌増殖の目視その場検出
Exciton−controlled Fluorescent RNA Aptamers for on−the−spot Investigation of Bacterial Proliferation
筆者らは, 細菌リボソームを定量できる簡便な蛍光分析法を開発した。この手法の鍵物質は, ネオマイシンBを認識する励起子制御蛍光RNAアプタマーである。この細菌リボソーム蛍光分析法を用いることによって, 固相発酵における大腸菌の増殖を劇的に増大する蛍光のモニタリングを通して検知することができた。
【目次】
1 はじめに
2 標的と分子設計
3 チアゾールオレンジ二量体標識RNAの合成と特性
4 チアゾールオレンジ二量体含有ネオマイシンBアプタマー
5 大腸菌増殖の検出
6 さいごに
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ペプチドおよびアプタマーを用いた選択的な細胞の分離技術
Selective Cell Separation Using Peptides and Aptamers
がん研究や再生医療を含む多くの分野では, 必要な細胞を選択的に分離する技術が必要である。本稿では, オリゴペプチドの自己組織化単分子膜とアプタマー分子を利用した選択的な細胞の分離技術について紹介する。さらに, この分離した細胞を, 電気化学反応によって素早く回収可能な基盤技術についても紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 外部刺激を利用した細胞の回収法
3 オリゴペプチドを用いた細胞接着挙動の制御
4 オリゴペプチドおよびアプタマーを用いた選択的な細胞分離
5 おわりに
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《BIO BUSINESS》
産業用酵素工業
Market Trend of Industrial Enzymes
産業用酵素は, 食品やトイレタリーなどの身近な生活製品から, 繊維, タンパク, 油脂, 醸造, 異性化糖向けなどの各種加工製品において, 日常不可欠なものとなっている。こうした既存分野に対して新規の酵素を導入する動きも続いており, 高齢者用の食品加工など新たな技術応用も始まっている。このような市場環境の中, 遺伝子組換え技術によるGMO酵素が環境問題や原料高騰の流れを受けて市場展開の拡大を続けている。また, 産業用酵素の利用分野では, エコロジー分野, エネルギー分野, ファインケミカル分野に伸びが期待され, 洗剤用酵素は近年の液体洗剤へのニーズの高まりによって需要が増大している。エネルギー分野では, バイオエタノールの開発が依然として注目を集めているものの, やや落ち着いた動きとなっている。エネルギー産業への展開は, 国内の産業用酵素市場における飽和状態にインパクトを与える好材料であり, 今後はこうした高付加価値の機能向上品の用途開発を進めることにより, さらなる新規需要も期待される。
【目次】
1 酵素の市場概況
2 産業用酵素の市場
3 メーカー動向
3.1 ノボザイムズジャパン
3.2 天野エンザイム
3.3 ナガセケムテックス
3.4 新日本化学工業
3.5 ヤクルト薬品工業
3.6 三菱化学フーズ
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《BIO PRODUCTS》
メチルセルロース (Methyl Cellulose)
乳酸 (Lactic Acid)
-
ナノカーボンの応用と実用化―フラーレン,ナノチューブ,グラフェンを中心に―(普及版)
￥6,600
2011年刊「ナノカーボンの応用と実用化」の普及版!急速に研究開発が進むナノカーボン材料の応用と実用化、ナノカーボン材料の安全性、標準化について国内の一流研究者が執筆!!
（監修：篠原久典）
<a href="https://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=5318"target=”_blank”>この本の紙版「ナノカーボンの応用と実用化―フラーレン,ナノチューブ,グラフェンを中心に―(普及版)」の販売ページを見る（別サイトへ移動）</a>
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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。
篠原久典 名古屋大学
有川峯幸 フロンティアカーボン(株)
瀧本裕治 東洋炭素(株)
井上 崇 東洋炭素(株)
岡田洋史 東北大学
笠間泰彦 イデア・インターナショナル(株)
三宅邦仁 住友化学(株)
増野匡彦 慶應義塾大学
乾 重樹 大阪大学
山名修一 ビタミンC60バイオリサーチ(株)
北口順治 三菱商事(株)
橋本 剛 (株)名城ナノカーボン
佐藤謙一 東レ(株)
角田裕三 (有)スミタ化学技術研究所
宮田耕充 名古屋大学
浅利琢磨 パナソニック(株)
林 卓哉 信州大学
岩井大介 (株)富士通研究所
秋庭英治 クラレリビング(株)
長谷川雅考 (独)産業技術総合研究所
永瀬雅夫 徳島大学
塚越一仁 (独)物質・材料研究機構
宮崎久生 (独)物質・材料研究機構
小高隼介 (独)物質・材料研究機構
村上睦明 (株)カネカ
後藤拓也 三菱ガス化学(株)
小林俊之 ソニー(株)
日浦英文 日本電気(株)(NEC)
Michael V.Lee (独)物質・材料研究機構
大淵真理 (株)富士通研究所
白石誠司 大阪大学
阿多誠文 (独)産業技術総合研究所
永井裕祟 名古屋大学
豊國伸哉 名古屋大学
市原 学 名古屋大学
栁下皓男 JFEテクノリサーチ(株)
大塚研一 JFEテクノリサーチ(株)
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＜＜目次＞＞
第1章 ナノカーボン研究の展開と実用化に向けて
1 ナノカーボン研究のはじまりと展開
2 ナノカーボンは応用されなくては
3 グラフェンは,どうか?
4 ナノカーボンを安全に実用化するために
第2章 フラーレン
1 工業生産と応用展開
1.1 フラーレンの製品種類
1.2 フラーレンの工業生産
1.2.1 フラーレン工業生産の概要
1.2.2 製造プロセス設計の観点から活用されるフラーレン特性
1.2.3 最近の製造技術トピックス
1.3 フラーレンの応用展開
1.3.1 フラーレン応用展開概要
1.3.2 有機薄膜太陽電池への応用
1.3.3 半導体プロセス材料への応用
1.3.4 CFRP等の複合材料や樹脂への添加剤応用
1.3.5 炭素ソースとしての応用
2 ナノカーボン原料・材料
2.1 はじめに
2.2 フラーレン、カーボンナノチューブの基礎
2.2.1 フラーレン
2.2.2 カーボンナノチューブ
2.3 アーク放電法によるナノカーボン製造用の原料
2.3.1 金属内包フラーレン合成用のロッド
2.3.2 単層カーボンナノチューブ合成用のロッド
2.4 ナノカーボンの分離・精製
2.4.1 金属内包フラーレンの分離・精製
2.4.2 単層カーボンナノチューブの純化
2.5 ナノカーボンの新しい合成方法とその原料
2.6 おわりに
3 C60内包フラーレン:生成と分離
3.1 はじめに
3.1.1 金属内包C60フラーレン研究の発端
3.1.2 金属内包C60フラーレンの抽出精製
3.1.3 アルカリ金属内包C60フラーレン
3.1.4 後期遷移金属内包C60
3.2 非金属原子内包C60フラーレン
3.2.1 水素内包C60フラーレン
3.2.2 希ガス内包C60フラーレン
3.2.3 窒素内包C60フラーレン
3.3 おわりに
4 有機薄膜太陽電池
4.1 有機薄膜太陽電池の開発動向
4.1.1 歴史
4.1.2 有機薄膜太陽電池とは
4.1.3 有機薄膜太陽電池の現状と課題
4.1.4 p型共役系高分子およびn型フラーレンの開発例
4.2 当社の有機薄膜太陽電池開発状況
4.2.1 OPV開発の背景
4.2.2 開発状況
4.3 今後の展開
5 金属内包フラーレンの造影剤応用
5.1 はじめに
5.2 MRI造影剤とGd金属内包フラーレン
5.3 Gd内包フラーレンの合成と分離
5.4 Gd@C82(OH)40の合成とMRI造影能
5.5 ケージ構造の強化を狙った新規フラレノールの合成
5.6 発展を続ける金属内包フラーレンの造影剤への応用研究
5.7 おわりに
6 フラーレンの抗炎症効果
6.1 はじめに
6.2 フラーレン及びその誘導体の化学的性質と生理活性
6.2.1 光依存活性酸素生成に基づく生理活性
6.2.2 金属内包フラーレンの応用
6.2.3 酸化還元を受けやすく、またラジカルとの反応性が高いことに基づく生理活性
6.2.4 高い疎水性に基づく生理活性
6.2.5 抗菌活性
6.3 展望
7 フラーレンの臨床試験
7.1 はじめに
7.2 臨床試験:フラーレンの尋常性ざ瘡(ニキビ)に対する効果
7.2.1 臨床試験
7.3 フラーレンの毛成長に対する効果
7.4 展望
8 化粧品
8.1 今やスキンケア化粧品成分の定番
8.2 女性が化粧品に求めている機能は何と言っても美白
8.3 美白用の高機能化粧品には抗酸化成分が欠かせない
8.4 フリーラジカル・活性酸素がメラニン産生細胞を活性化する
8.5 抗酸化成分フラーレンの製品化への障壁
8.6 フラーレン配合成分Radical Sponge(R)の登場
8.7 フラーレンの化粧品成分としての有効性
8.7.1 フリーラジカル・活性酸素消去効果
8.7.2 フラーレンの優れた抗酸化性能
8.7.3 メラニン顆粒産生抑制効果
8.7.4 臨床試験による美白効果の証明
8.8 シワにも効く。ガイドライン準拠の臨床試験で確認
8.9 安全性に関する整備された情報
8.10 まとめ
9 フラーレンのビジネス展開
9.1 三菱商事のフラーレンビジネスの歴史
9.2 三菱商事の戦略
9.2.1 ビジネスモデル
9.2.2 ビジネス戦略と戦術
9.3 ビジネス
9.3.1 産業用展開
9.3.2 ライフサイエンス用展開
9.4 まとめ
第3章 カーボンナノチューブ
1 カーボンナノチューブの合成・販売
1.1 CNTの種類
1.2 CNTの合成法
1.3 CNTの販売
1.3.1 SWNT
1.3.2 MWNT
1.3.3 CNT分散液
1.3.4 金属型・半導体型SWNT
1.3.5 CNTコートディッシュ
1.3.6 まとめ
2 CNT透明導電フィルム
2.1 はじめに
2.2 ITOフィルムについて
2.3 CNT利用透明導電フィルム開発のモチベーション
2.4 CNTを用いた透明導電フィルム開発に必要な技術
2.5 高品質なCNTおよびその製造技術について
2.6 CNT分散化技術
2.7 ドーピング方法
2.8 CNT分散液塗工方法
2.9 今後の展開と期待
3 CNT透明導電塗料
3.1 はじめに
3.2 CNT透明導電塗料の調製と評価
3.2.1 CNTの選択
3.2.2 CNT分散液の調製
3.2.3 バインダー/モノマーの配合(塗料化)
3.2.4 製膜
3.2.5 塗膜特性の評価
3.2.6 他の塗布型透明導電塗料との比較
3.3 おわりに
4 電子デバイス(薄膜トランジスタ)
4.1 はじめに
4.2 ナノチューブ試料の特徴
4.3 ナノチューブの分散・分離法
4.4 ナノチューブの製膜法
4.5 トランジスタ特性
4.6 おわりに
5 キャパシタ
5.1 キャパシタとは
5.2 カーボンナノチューブ(CNT)を電極に使用したキャパシタ
5.2.1 CNT粉末を塗工もしくは成形して電極にした構造
5.2.2 垂直配向CNTを転写して電極にした構造
5.2.3 垂直配向CNTを根元接続して電極にした構造
5.3 今後の課題
6 リチウムイオン二次電池
6.1 はじめに
6.2 カーボンナノチューブのリチウムイオン二次電池への利用
6.3 カーボンナノチューブのその他の蓄電池への応用
6.4 おわりに
7 放熱・配線応用
7.1 はじめに
7.2 カーボンナノチューブの配向合成技術
7.3 放熱応用
7.3.1 背景としての移動体通信基地局向け高出力増幅器の現状
7.3.2 CNT放熱バンプを用いた基地局向けフリップリップ高出力増幅器のコンセプト
7.3.3 CNTバンプ形成プロセスおよび増幅器アセンブリプロセス
7.3.4 CNT放熱バンプを用いたフリップチップ高出力増幅器の特性
7.4 おわりに
8 カーボンナノチューブのコーティングによる導電繊維「CNTEC」
8.1 はじめに
8.2 CNT分散液
8.3 CNTコーティング導電繊維
8.4 導電繊維「CNTEC」応用製品
8.4.1 ファブリックヒーター
8.4.2 複写機ブラシ
8.4.3 その他
8.5 安全性
8.6 おわりに
第4章 グラフェン
1 大面積低温合成
2 SiC上のグラフェン成長
2.1 SiC上グラフェンの特徴
2.2 SiC上グラフェンの成長機構
2.3 SiC上グラフェンの評価技術
2.3.1 層数同定技術
2.3.2 膜質評価技術
2.3.3 局所電子物性評価
2.4 今後の課題
3 電子デバイス"SiC上グラフェンでの電界効果素子の試作と評価"
3.1 グラフェン基板
3.2 表面構造依存伝導の検出用グラフェン電界効果素子
3.2.1 SiC基板上のグラフェンの詳細
3.2.2 作製プロセス
3.2.3 電気伝導の測定
3.2.4 等価回路モデルによる伝導異方性の解析
3.2.5 伝導の考察
3.3 まとめ
4 グラファイト系炭素の合成と物性
4.1 はじめに
4.2 グラフェンとグラファイト
4.3 高分子から作製する高品質グラファイト
4.4 高品質グラファイトシート(Graphinity)とその応用
4.5 グラファイトブロック(GB)とその応用
4.6 おわりに
5 酸化グラフェン
5.1 はじめに
5.2 酸化グラフェンの合成
5.3 酸化グラフェンの構造と特徴
5.4 酸化グラフェンの還元
5.5 酸化グラフェンの応用
5.5.1 透明導電性塗布膜
5.5.2 高強度複合体
5.6 おわりに
6 透明導電性フィルム
6.1 はじめに
6.2 グラフェン透明導電膜の成膜方法
6.2.1 化学気相成長法による成膜
6.2.2 分散液からの成膜
6.3 グラフェンの光学特性
6.4 グラフェンの電気伝導特性
6.5 グラフェン透明導電膜の特長
6.6 おわりに
7 絶縁体上へのグラフェンの直接形成
7.1 はじめに
7.2 新規グラフェン成長技術:液相グラフェン成長法の原理
7.3 液相グラフェン成長法の実験方法
7.4 絶縁体上グラフェンの観察と評価
7.4.1 SiC基板上の液相グラフェン成長
7.4.2 液相法によるグラフェンの成長条件
7.4.3 様々な炭素源からグラフェン成長
7.4.4 様々な絶縁体基板上でのグラフェン成長
7.5 液相グラフェン成長法の特長とその応用可能性
7.6 まとめ
8 LSI配線技術
8.1 はじめに
8.2 Cu配線置き換えの可能性
8.3 多層グラフェン合成技術
8.3.1 SiC基板の熱分解による合成
8.3.2 触媒金属を用いた熱CVD法による合成
8.3.3 触媒金属を用いないプラズマCVD法による合成
8.4 おわりに
9 スピンデバイス
第5章 ナノカーボン材料の安全性
1 ナノカーボンの社会受容:総論
1.1 はじめに
1.2 日本のナノテクノロジーの背景
1.3 ナノテクノロジーと科学的不確実性
1.4 ナノテクノロジー研究開発の現状
1.5 ナノEHSに関する取り組み
1.6 今後の課題と展開
1.7 PENが担う社会との双方向コミュニケーション
1.8 おわりに
2 ナノカーボンの細胞毒性・発癌性
2.1 ナノカーボンの種類とその安全性について
2.2 アスベスト問題とその発癌メカニズム
2.3 カーボンナノチューブの毒性評価の難しさについて
2.4 カーボンナノチューブの細胞毒性について:マクロファージを中心に
2.5 カーボンナノチューブの細胞毒性について:上皮細胞/中皮細胞を中心に
2.6 おわりに
3 生体影響評価
3.1 はじめに
3.2 フラーレンの安全性評価
3.3 カーボンナノチューブの安全性評価
3.3.1 繊維形状に基づく生体影響の可能性
3.3.2 繊維形状と体内動態との関係
3.3.3 生体影響を決めるより広範な要因
3.3.4 Golden Standardとしての吸入曝露実験によるハザード評価
3.3.5 代替法としての気管内投与法,咽頭吸引法,鼻腔投与法
3.3.6 カーボンナノチューブの多様性と安全性評価
3.4 おわりに
4 工業標準化と国際的な動向
4.1 はじめに
4.2 ナノテクノロジー国際標準化協議を英国が提唱
4.3 TC229の体制と業務範囲
4.4 日本におけるナノテクノロジー国際標準化の取組み
4.5 TC229におけるナノカーボン関連審議の状況
4.5.1 JWG1[用語・命名法]
4.5.2 JWG2〔計量・計測〕
4.5.3 WG3[健康安全環境]
4.5.4 WG4[材料規格]
4.6 おわりに
5 安全管理
5.1 はじめに
5.2 ナノカーボンの有害性
5.3 ナノカーボンの暴露可能性
5.4 ナノカーボンの安全管理
5.5 おわりに -
月刊バイオインダストリー 2018年4月号
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＜＜著者一覧＞＞
大日向耕作 京都大学
水野賀史 福井大学医学部附属病院
島田浩二 福井大学
滝口慎一郎 福井大学医学部附属病院
友田明美 福井大学
渕脇雄介 (国研) 産業技術総合研究所
若井 暁 神戸大学
長瀬健一 慶應義塾大学
関根秀一 東京女子医科大学
清水達也 東京女子医科大学
金澤秀子 慶應義塾大学
岡野光夫 東京女子医科大学
Seung Jin Lee Ewha Womans University
大和雅之 東京女子医科大学
高橋宗尊 (株)島津製作所
田島健次 北海道大学
小瀬亮太 東京農工大学
石田竜弘 徳島大学
松島得雄 草野作工(株)
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BIO R&D
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食品と神経系の新しい相互作用と腸−脳連関
～経口投与で有効なストレス緩和および意欲向上作用を示す中分子ペプチドの発見～
Novel Interactions Between Foods and the Nervous System via the Gut-brain Communication
膨大な分子種からなる食品成分と生体の相互作用について新しい方法論による解明を目指した。食品タンパク質の酵素消化物の一斉分析情報および構造−活性相関情報 (生理活性を示すペプチドの構造上のルール) を活用し一群の新規ペプチドを発見した。これらの中には10アミノ酸残基前後と比較的分子量が大きいにも関わらず経口投与で医薬品以上の強力な効果を示す場合がある。従来の吸収を前提とした作用機構とは異なり, 腸−脳連関を介した作用であることが明らかとなった。今回, 経口投与で精神的ストレス緩和作用や意欲向上作用を示す大豆や緑葉タンパク質由来ペプチドを中心に紹介する。
【目次】
1 はじめに
1.1 食品タンパク質に由来する生理活性ペプチド研究のはじまり
1.2 食品由来ペプチドの神経系との相互作用
2 構造−活性相関および一斉分析による生理活性ペプチドの効率的探索
2.1 生理活性を示すペプチドの構造上のルール解明
2.2 牛乳由来のストレス緩和ペプチドYLGの発見
2.3 大豆由来のストレス緩和ペプチドβCGα(323−333)の発見
3 腸−脳連関を介した経口投与で有効な機能性ペプチドの発見
3.1 Soy−deprestatin：大豆由来の意欲向上ペプチド
3.2 Soy−ghretropin：大豆由来のグレリン分泌ペプチド
3.3 Lacto−ghrestatin：牛乳由来のグレリン分泌抑制ペプチド
4 環境負荷低減を目指した緑葉の利用
4.1 RuBisCO Anxiolytic−Like Peptides (rALPs) ：緑葉由来のストレス緩和ペプチド
5 今後の展望
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ADHDにおける遺伝子と脳画像の関連解析
Imaging Genetics in Children with ADHD
注意欠如・多動症 (ADHD) は不注意・多動性−衝動性を主徴とした神経発達症であり, これまで多くの遺伝子, 脳画像研究が行われてきた。本稿では, それらの研究について簡潔に概説した上で, 近年盛んに行われるようになってきているADHDのimaging genetics (画像遺伝学, 遺伝子と脳画像の関連解析) について, 著者らの研究を中心に紹介する。
【目次】
1 ADHDとは？
2 ADHDの脳画像研究
2.1 脳形態研究
2.2 Task-fMRI研究
2.3 安静時fMRI (resting state fMRI) 研究
3 ADHDの遺伝子研究
4 ADHDにおけるimaging genetics
5 おわりに
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「紙」を利用したその場簡易検査デバイス
Paper-Based Test Strip for Point-Of-Care Diagnostics
高齢化社会の到来に伴い「治療」から「予防」に向けて誰でもその場で手軽に検査が行える技術が望まれている。Point Of Care Testingはセンサの使い捨てが前提となるため, 安価で扱いやすい「紙」を利用した検査技術に対する期待は大きい。本稿では「紙」を利用した最近の診断薬や技術情報, 最先端の研究論文も交えて, その場簡易検査デバイスを実用化していくためのポイントや技術動向について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 簡易な検査デバイスの市場
3 薬毒物検査
4 尿検査
5 先端研究
5.1 紙を利用した化学分析
5.2 統合部材と紙を利用した化学分析
6 まとめ
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加熱で活性型になるバイオサイド
Novel Biocide Activated by Heating
シェールガス・オイル開発で現在も多用されているグルタルアルデヒドは, 生物毒性が高く, 作業者への暴露リスクや安定性の問題点がある。本稿で紹介するグルタルアルデヒド類縁体は安定性が高く, 生物毒性が低いことに加えて, 加熱による加水分解でバイオサイドとして活性型になるユニークな特徴を有している。
【目次】
1 はじめに
2 シェール開発
3 バイオサイド
4 従来型バイオサイド：グルタルアルデヒドの殺生効果と性質
5 新規バイオサイド：グルタルアルデヒド類縁体
5.1 グルタルアルデヒド類縁体の特徴
5.2 グルタルアルデヒド類縁体の殺生効果
6 鉄腐食性微生物に対する効果
6.1 微生物腐食を誘導する微生物
6.2 鉄腐食性微生物の腐食に対する効果
6.3 加熱後薬剤を使用した腐食抑制試験
7 MGTLの特性とバイオサイドしての新用法
8 おわりに
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積層化細胞シートの移植効率向上を目的とした細胞増殖因子徐放ファイバーマットの開発
Cell Growth Factor Releasing Fiber Mats for Effective Transplantation of Stacked Cell Sheets
細胞シート移植における積層化心筋細胞シートでは, 移植可能な心筋細胞シートの積層枚数に限界がある。そこで, 血管内皮細胞増殖因子を徐放するファイバーマットを開発し, 積層化心筋細胞シートと同時に移植すると, 積層化心筋細胞シート内に血管が構築され, 従来よりも多くの積層枚数の心筋細胞シート移植が可能になった。
【目次】
1 はじめに
2 細胞シートの特性
3 細胞増殖因子徐放ファイバーマットによる移植効率化
4 VEGF徐放ファイバーマットによる積層化心筋細胞シートへの血管導入
5 終わりに
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BIO ENGINEERING
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乳房専用PET 装置の開発と今後の期待
Development of Dedicated Breast PET System and the Future Direction
乳がんは女性のがんの中で, 罹患率では第一位, 死亡率では第五位である。しかしその一方で, 早期に発見し早期に治療すれば, 完治する可能性も高い。この20年ほどで急速に普及してきたPET装置は各種がん診断には有効だが, 乳がんの早期診断にはさらに高い解像力が要求される。当社はこれまでの長いPET 開発技術の歴史を基礎として, より性能の高い乳房専用PET 装置を開発したので, ここに概要を紹介する。
【目次】
1 乳がんの背景
2 国内外のPET装置開発の歴史
3 乳房専用PET装置の開発経緯
4 有用性と今後の期待
5 まとめ
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発酵ナノセルロース (NFBC) の大量生産とその医療応用
Large Scale Production of Nano-fibrillated Bacterial Cellulose(NFBC) and Its Medical Application
フルーツから分離したセルロース合成酢酸菌 (Gluconacetobacter intermedius NEDO-01) を用いて発酵ナノセルロース (ナノフィブリル化バクテリアセルロース (NFBC) ) の大量生産を行った。砂糖・糖蜜を原料として200L スケールのジャーファーメンターを用いることにより, 収量5.56g/LでのNFBCの大量生産に成功した。得られたNFBCの医療応用への可能性を調べるために, 胃がん由来腹膜播種に対する腹腔内化学療法への適用を試みた。
【目次】
1 はじめに
2 バクテリアセルロース (BC)
3 酢酸菌におけるセルロース合成
4 発酵ナノセルロース (NFBC) の創製
5 発酵ナノセルロース (NFBC) の大量生産
6 NFBCにおける医療応用の試み
7 まとめ
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《BIO BUSINESS》
脂肪酸工業
Fatty Acid Industry
脂肪酸は脂質を構成するほか, 生体内のエネルギー源にもなる。その工業面での用途は, ゴム工業, 塩ビ安定剤, 金属石けん, 界面活性剤などの多岐にわたっている。わが国の脂肪酸工業は2011年に発生した東日本大震災やそれに続く原子力発電所の稼働停止に加えて, 油糧種子生産国における異常気象の頻発, 原油価格の高騰, 欧州債務危機による世界経済への影響, 円高の長期化などの要因により長く低迷していた。2013年には立ち直りの兆しが見え, 生産, 販売実績ともに大幅な改善を示したが, それ以降はほぼ横ばいで推移している。
【目次】
1 需要概要
1.1 直分脂肪酸, 硬化脂肪酸
1.2 分別・分留脂肪酸
2 輸出入動向
3 原料動向
4 メーカー概要
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《BIO PRODUCTS》
ヨウ素(Iodine)
スクワレン・スクワラン(Squalene・Squalane) -
月刊バイオインダストリー 2018年3月号
￥4,950
＜＜著者一覧＞＞
三宅英雄 三重大学
柴田敏行 三重大学
丸山潤一 東京大学
田中知成 京都工芸繊維大学
本田義知 大阪歯科大学
赤平有希 東洋合成工業(株)
山崎ちひろ (株)フェニックスバイオ
石田雄二 (株)フェニックスバイオ
立野知世 (株)フェニックスバイオ
城村友子 東洋合成工業(株)
吉田善一 東洋大学
山科雅裕 ケンブリッジ大学
吉沢道人 東京工業大学
近藤次郎 上智大学
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BIO INDUSTRY
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大型海藻からの希少糖およびマリンポリフェノールの生産
Production of Rare Sugars and Marine Polyphenols from Macro Algae
筆者らは大型海藻バイオリファイナリーを確立するとともに,大型海藻を使った「ものづくり」に関する研究も行ってきた。本稿では,褐藻類から希少糖であるDEHの生産方法やマリンポリフェノールであるフロロタンニン類の生理機能について最新の知見を得たので紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 アルギン酸
3 アルギン酸リアーゼおよびアルギン酸資化微生物の代謝経路
4 DEHの生産
5 褐藻類とマリンポリフェノール(フロロタンニン類)
6 マリンポリフェノール(フロロタンニン類)の生理機能
7 おわりに
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BIO REVIEW
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物質生産における麹菌の分子育種とゲノム編集の可能性
Molecular Breeding and Genome Editing of Koji Mold in Industrial Production
麹菌は,日本の伝統的醸造産業での利用のみならず,酵素や異種タンパク質生産の宿主として用いられ,現在は,天然物の異種生産への利用についても可能性が見いだされている。このような物質生産における麹菌の分子育種は以前より行われてきたが,最新のゲノム編集技術の導入により自由自在な遺伝子改変が可能となり,従来になく効率的な宿主開発が期待される。
【目次】
1 物質生産における麹菌の分子育種
1.1 液胞タンパク質ソーティングの改変
1.2 オートファジー機能の欠損
1.3 小胞体-ゴルジ体間における糖分泌タンパク質の積み荷受容体の欠損
1.4 異種タンパク質高生産に関わる機能未知細胞質因子の発見
2 ゲノム編集技術による麹菌の育種の効率化
2.1 ゲノム編集技術による変異導入の高効率化
2.2 ゲノム編集による多重遺伝子変異導入技術の確立
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カテキン結合ゼラチンスポンジ:水中での合成と骨再生医療への応用
Catechin-modified Gelatin:Synthesis in Water and Application to Bone Regeneration Therapy
再生医療領域における緑茶カテキンの応用例はいまだ乏しい。近年筆者らは,緑茶カテキンの一種である(-)-エピガロカテキンガレート(EGCG)を水中での脱水縮合反応によってゼラチンに結合し,EGCG結合ゼラチンスポンジ(EGCG-GS)を新たに開発した。得られたEGCG-GSは,マウス骨再生試験で顕著に骨形成を促進し,新規骨再生材料となりうる潜在性を示した。
【目次】
1 はじめに
2 カテキン
3 ゼラチン
4 水中でのカテキン結合ゼラチンスポンジの合成
5 EGCG結合ゼラチンの骨再生材料としての機能評価
6 おわりに
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BIO R&D
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新規ready-to-useヒト肝細胞三次元培養システム「PXB-able TM」の有用性の検討
Evaluation of Utility of Novel Ready-to-Use Human Hepatocyte 3D Culture System“PXB-ableTM”
【目次】
1 はじめに
1.1 肝毒性評価のためのin vitroモデル
1.2 三次元培養プレート Cell-able(R)
1.3 PXB-cells(R)
1.4 PXB-able TM
2 PXB-able TMにおける肝特異的機能維持,および他の培養系との活性値の比較
2.1 PXB-able TMの肝特異的機能維持
2.2 PXB-able TMと他の肝細胞培養系との活性値の比較
3 PXB-able TMと凍結ヒト初代肝細胞培養系における，CYP酵素誘導活性の経時変化比較
4 PXB-able TMにおける肝特異的微細構造の構築
5 まとめ
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低侵襲マイクロニードルデバイスの開発
Minimally Invasive Microneedle
いつでもどこでも誰でもが自宅で血液検査ができるシステムを目指して,数cm角のマイクロチップ上に流体デバイスを集積化するマイクロ生化学システムの開発を行っている。マイクロ生化学チップの様々な研究の中から,樹脂ラミネートを応用した微細針(マイクロニードル)付き採血デバイスと重力利用送液・計測デバイスを紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 μTASの作成方法
3 樹脂・金属フィルムハイブリッド型マイクロニードル
4 その他のμTAS
4.1 血球整列機構と血球計数
4.2 血球・血漿分離
4.3 赤血球変形能検査のための疑似毛細血管
5 今後の展開
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分子カプセルを活用した水中での糖分子の識別
Selective Recognition of Saccharides by a Molecular Capsule in Water
生体内のタンパク質ポケットは,水中で親水性の糖分子を厳密に識別できる。これまでに糖分子と結合する人工の分子レセプターは数多く開発されてきたが,その大部分は有機溶媒中での使用に限られ,水中で特定の糖を分子レベルで識別することは極めて困難であった。著者らは最近,同グループが開発した分子カプセルを活用することで,身近な糖分子のショ糖(=D-スクロース)を水中で,高選択的に内包できることを見出した。また,人工の糖分子(アスパルテームなど)のより強い内包にも成功した。本稿では,これらの実験結果の詳細とその識別の仕組みについて解説する。
【目次】
1 はじめに
2 分子カプセルの構造と性質
3 分子カプセルによる単糖分子の内包
4 分子カプセルによる二糖分子の内包
5 分子カプセルによる人工糖分子の内包
6 おわりに
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立体構造解析に基づく核酸医薬品設計技術
Methods for Structure-Based Design of Nucleic Acid Medicine
核酸医薬品の開発がこれまでにない盛り上がりを見せている。この流れをさらに加速させ,難治性疾患患者に希望を与える新しい治療の選択肢としての地位を確立させるためには,従来の創薬手法にプラスアルファが必要である。そのひとつの可能性として,本稿では立体構造解析に基づく核酸医薬品の設計を提案する。
【目次】
1 はじめに
2 核酸のX線結晶解析の現状
3 核酸のX線結晶解析手法
4 核酸医薬品のStructure-Based Design
4.1 アンチセンス核酸医薬品のStructure-Based Design
4.2 アプタマー医薬品のStructure-Based Design
5 おわりに
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《BIO BUSINESS》
芳香・消臭・脱臭剤工業
Market Trend of Parfume and Deodorant Industry
【目次】
1 概要
2 種類・素材など
2.1 天然系
2.2 無機系
2.3 触媒系
2.4 オゾン系
3 市場動向
3.1 室内用
3.2 トイレ用
3.3 衣料用
3.4 自動車用
3.5 冷蔵庫用
4 主な企業動向
4.1 小林製薬
4.2 エステー
4.3 パナソニックエコソリューションズ化研
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《BIO PRODUCTS》
レシチン(Lecithin) -
自動車用プラスチック新材料の開発と展望 (普及版)
￥4,950
2011年刊「自動車用プラスチック新材料の開発と展望」の普及版!自動車の軽量化において、高品質を誇る日本の自動車部品・材料のプラスチック化の話題とパーツごとの独自の進化を解説!!
（編集:シーエムシー出版 編集部）
<a href="https://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=5235"target=”_blank”>この本の紙版「自動車用プラスチック新材料の開発と展望 (普及版)」の販売ページを見る（別サイトへ移動）</a>
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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。
倉内紀雄 倉内技術経営ラボ
箱谷昌宏 ジャパンコンポジット(株)
岡本正巳 豊田工業大学
北野彰彦 東レ(株)
藤田祐二 三菱化学(株)
新井雅之 日本ポリプロ(株)
菅原 誠 SABICイノベーティブプラスチックスジャパン合同会社
伊東禎治 ダイセル・エボニック(株)
帆高寿昌 帝人化成(株)
柳井康一 日本ゼオン(株)
常岡和記 三菱自動車工業(株)
寺澤 勇 三菱自動車工業(株)
白石信夫 (株)白石バイオマス
松坂康弘 三井化学(株)
太田 実 フドー(株)
小山剛司 フドー(株)
井上 隆 山形大学
堺 大 クオドラント・プラスチック・コンポジット・ジャパン(株)
金澤 聡 日本ポリエチレン(株)
林七歩才 (株)クラレ
藤田容史 ポリプラスチックス(株)
吉村信宏 東洋紡績(株) 総合研究所
澤田克己 ダイセル・エボニック(株)
出口浩則 出光興産(株) 機能材料部
岡田明彦 出光興産(株) 機能材料部
広野正樹 三菱エンジニアリングプラスチックス(株)
芹澤 肇 ポリプラスチックス(株)
加藤清雄 旭化成ケミカルズ(株)
松田孝昭 旭化成ケミカルズ(株)
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＜＜目次＞＞
第1章 自動車樹脂部品の動向と将来展望
1 自動車樹脂化の流れ
2 次世代自動車の動向
3 次世代自動車と高分子材料
4 新素材・新技術の例
4.1 次世代自動車を支える軽元素
4.2 重要なナノテクノロジーの例
5 まとめ
第2章 ボディー
1 外装・外板
1.1 低密度クラスA-SMC
1.1.1 はじめに
1.1.2 低密度クラスA-SMCの開発動向
1.1.3 低密度クラスA-SMCによる軽量化効果
1.1.4 低密度クラスA-SMCの適用例
1.1.5 おわりに
1.2 ナノコンポジット材料
1.2.1 はじめに
1.2.2 ナノコンポジットの種類とナノフィラー
1.2.3 用途分野
1.2.4 新規な3次元ナノ多孔体
1.2.5 展望
1.3 炭素繊維複合材料の自動車ボディへの適用
1.3.1 はじめに
1.3.2 海外の適用状況
1.3.3 国内の適用状況
1.3.4 まとめと今後の展望
1.4 バンパー材としてのPPの技術開発
1.4.1 はじめに
1.4.2 PPの特徴
1.4.3 PPバンパーの歴史
1.4.4 PPバンパー材開発のための要素技術
1.4.5 おわりに
1.5 フェンダー用樹脂材料の開発―Noryl GTX樹脂―
1.5.1 はじめに
1.5.2 フェンダーの樹脂化とメリット
1.5.3 フェンダー用樹脂材料と要求性能
1.5.4 Noryl GTX 樹脂と特徴
1.5.5 フェンダー樹脂化の課題と対応
1.5.6 樹脂フェンダーの今後
1.5.7 おわりに
1.6 ポリメタクリルイミド(PMI)硬質発泡材 ロハセルの自動車への展開
1.6.1 はじめに
1.6.2 ロハセルとは
1.6.3 ロハセルの特長
1.6.4 サンドイッチ構造におけるロハセル
1.6.5 ロハセルの加工方法
1.6.6 ロハセルの性能vsコスト
1.6.7 ロハセルの自動車向け用途例
1.6.8 おわりに
2 窓
2.1 ポリカーボネート樹脂製の自動車窓
2.1.1 樹脂グレージングを支える新素材技術
2.1.2 樹脂グレージングを支える新加工技術
2.1.3 実用化技術例(J-X3αテクノロジーによる窓とボディの一体化成形技術)
2.1.4 今後の展望
3 内装
3.1 インストルメントパネル表皮用パウダースラッシュ材料
3.1.1 はじめに
3.1.2 インストルメントパネルの基本構造
3.1.3 インストルメントパネル表皮の成形方法
3.1.4 パウダースラッシュ材料
3.1.5 おわりに
3.2 液状化木材フェノール樹脂成形品
3.2.1 液状化木材フェノール樹脂の概要
3.2.2 成形材料の製造工程
3.2.3 自動車用カップ型灰皿の要求性能
3.2.4 成形材料の性能
3.2.5 今後の課題
3.2.6 まとめ
3.3 植物由来ポリウレタン
3.3.1 はじめに
3.3.2 植物素材の選定
3.3.3 植物由来ポリウレタン
3.3.4 まとめ
3.4 バイオマスフェノールコンパウンド
3.4.1 はじめに
3.4.2 バイオマスフェノール樹脂
3.4.3 バイオマスフェノールコンパウンド
3.4.4 今後の展開
4 構造部品
4.1 耐衝撃性・耐熱老化性PLAアロイ
4.1.1 はじめに
4.1.2 PLAのゴム補強
4.1.3 結晶性プラスチックとのアロイ化による靭性向上
4.1.4 耐衝撃性・耐熱老化性PLAアロイ
4.1.5 靭性発現機構
5 アンダーボデーシールド
5.1 GMTコンポジット材料の展開
5.1.1 はじめに
5.1.2 GMTの特徴と用途事例
5.1.3 GMTex?の特徴と用途事例
5.1.4 SymaLITE?とその用途事例
5.1.5 アンダーボデーシールド材としてのGMT
5.1.6 一般乗用系車種のアンダーボデーシールドに求められるニーズ
5.1.7 これからの自動車設計において
第3章 燃料システム
1 燃料タンク
1.1 HDPE樹脂
1.1.1 ポリエチレン燃料タンク
1.1.2 ポリエチレン燃料タンクのメリット
1.1.3 ポリエチレン燃料タンクの多層化
1.1.4 多層ポリエチレン燃料タンクの層構成と使用材料
1.1.5 多層ポリエチレン燃料タンク用材料
1.1.6 溶着部品用材料
1.1.7 アドブルー(尿素水)タンク用材料
1.1.8 今後の展望
1.2 EVOH系燃料タンクとバイオ燃料への対応
1.2.1 はじめに
1.2.2 EVOH樹脂
1.2.3 EVOH系燃料タンク
1.2.4 おわりに
2 燃料系部品
2.1 POM樹脂(フューエルポンプモジュール)
2.1.1 はじめに
2.1.2 燃料系部品の校正
2.1.3 燃料系部品における樹脂材料
2.1.4 フューエルポンプモジュール
2.1.5 バイオ燃料への対応
2.1.6 おわりに
第4章 機構部品
1 エンジン系部品
1.1 ポリアミド樹脂
1.1.1 はじめに
1.1.2 自動車部品に採用されている樹脂とポリアミド樹脂の位置づけ
1.1.3 具体的な開発例
1.1.4 おわりに
2 駆動系部品
2.1 PEEK樹脂
2.1.1 はじめに
2.1.2 PEEKの歴史,需給動向
2.1.3 ベスタキープの商品群と主な特長
2.1.4 各産業分野におけるベスタキープ(自動車分野以外)
2.1.5 自動車分野
2.1.6 各種加工法におけるベスタキープ
2.1.7 べスタキープの技術開発動向について
2.1.8 おわりに
2.2 炭素繊維複合材料のプロペラシャフトへの適用
2.2.1 国内の適用状況
2.2.2 CFRP製プロペラシャフトの特長
第5章 電装部品・ランプ
1 電装部品
1.1 SPS樹脂のHV車への応用
1.1.1 はじめに
1.1.2 SPSとは
1.1.3 SPSの特徴
1.1.4 HV車分野への応用展開
1.1.5 おわりに
1.2 ジアリルフタレート樹脂成形材料
1.2.1 ジアリルフタレート樹脂とは
1.2.2 プレポリマーの製造と特徴
1.2.3 ジアリルフタレート樹脂成形材料(ダポール)の特徴と用途
2 ランプ
2.1 ヘッドランプレンズ(PC樹脂)
2.1.1 ポリカーボネート樹脂(PC)製ヘッドランプの特徴とPC化のメリット
2.1.2 ヘッドランプに要求される性能
2.1.3 ハードコート技術と塗膜性能
2.1.4 ヘッドランプグレード「ユーピロンMLシリーズ」
2.1.5 ヘッドランプ周辺技術
2.1.6 今後の材料系の課題
2.2 COC樹脂
2.2.1 はじめに
2.2.2 COCの特長
2.2.3 期待される用途
2.2.4 まとめ
第6章 タイヤ―省燃費タイヤトレッド用変性S-SBRの開発動向―
1 まえがき
2 環境との調和と省燃費性
3 タイヤの転がり抵抗の低減
4 転がり抵抗とブレーキ性能の制御と評価技術
5 S-SBRのポリマーデザイン
6 今後の材料開発の動向
第7章 自動車用プラスチックの開発状況―主要樹脂別使用実態と開発の方向・話題―
1 PE樹脂
2 PP樹脂
3 ABS樹脂
4 PMMA樹脂
5 PC樹脂
6 PBT樹脂
7 ポリアミド樹脂
8 ポリアセタール(POM)樹脂
9 PPS樹脂
10 LCP樹脂
11 PEEK樹脂
12 PPE樹脂
13 バイオマスプラスチック
14 ポリアミド(バイオポリアミド)
15 次世代自動車(HEV,EV)向けプラスチック
16 ポリアミド(バイオポリアミド)
17 次世代自動車(HEV,EV)向けプラスチック -
月刊バイオインダストリー 2018年2月号
￥4,950
＜＜著者一覧＞＞
夏地智之 三井化学(株)
冨田峻介 (国研)産業技術総合研究所
長田直人 金沢大学
太田嗣人 旭川医科大学
有賀 純 長崎大学
岡本尚一 (株)オーガンテクノロジーズ
手塚克成 (株)オーガンテクノロジーズ
小川美帆 (株)オーガンテクノロジーズ
豊島公栄 (株)オーガンテクノロジーズ
木村 駿 (国研)理化学研究所
土屋綾子 (国研)理化学研究所
辻 孝 (国研)理化学研究所
金勝一樹 東京農工大学
大島光宏 奥羽大学
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BIO REVIEW
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三井化学のバイオファクトリー(BioFactory)
BioFactory by Mitsui Chemicals
三井化学は2017年4月, 有用物質製造のための酵素開発を受託研究するサービスを開始した。酵素を用いた製造法は, 反応選択性が高いという利点を持つため, 官能基を多く有する化合物や光学活性体の合成に特に適している。当社の酵素技術の利用機会が新たに生まれ, 産業界へ更なる貢献ができることを期待している。
【目次】
1 はじめに
2 L-アミノ酸にはじまる酵素技術の歴史
3 バイオファクトリー
4 事業化例
5 おわりに
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BIO R&D
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タンパク質の特徴パターンを出力できる分子群を用いた生体試料センシング
Sensing of Biological Samples Using Groups of Molecules Capable of Generating Characteristic Patterns of Proteins
抗原抗体反応のような, “特異性”にもとづくタンパク質センシングにおいて, 標的以外の様々なタンパク質と相互作用する“交差反応性”は, 通常, 望ましくない性質である。筆者らは最近, 交差反応的な分子がもつ特性をうまく活かすことで, タンパク質や生体試料に固有の“特徴パターン”を取得できる方法を開発し, これを利用して, ヒトの認識機能を模倣した新しいタンパク質センシングを実現してきた。本稿では, 本手法の原理を概説し, 次いで筆者らの最近の成果を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ヒトの認識機能を模倣する
3 タンパク質の物理的変化の評価
4 タンパク質の化学的変化の評価
5 タンパク質組成の評価
6 まとめ
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スルフォラファンの肥満抑制効果
Anti-obesity Effect of Sulforaphane
既存の抗肥満薬は, 食欲抑制や消化管の脂肪吸収阻害等, エネルギー摂取を低下させる作用が主であり, 抑うつや下痢等の副作用が少なくない。ゆえに現在, エネルギー消費を増大させ, 肥満を抑制する新たな薬物や食品因子が求められている。本稿では, ブロッコリーの新芽(スプラウト)に多く含まれるスルフォラファンの肥満抑制効果について, 著者らの研究成果を紹介する。
【目次】
1 スルフォラファンとその標的-生体防御機構Nrf2-Keap1系
2 スルフォラファンの抗肥満効果
3 エネルギー消費器官としての脂肪細胞
4 スルフォラファンの腸内細菌叢への作用
5 Nrf2活性化薬の現状
6 まとめ
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LRRシナプスオーガナイザーと神経発達障害
LRR Synapse Organizers and Neurodevelopmental Disorders
脳神経系に発現するロイシンリッチリピートを含む膜タンパク質の多くは, シナプス形成や機能成熟に重要な役割を持つことが明らかになってきた。これらはシナプス前部と後部間でのトランス相互作用, 足場タンパク質との結合を介して, シナプスの形成誘導や安定性の維持などを担っており, その機能異常は神経発達障害の原因となる可能性が示されている。
【目次】
1 はじめに
2 ロイシンリッチリピート(LRR:Leucine-rich repeat)シナプスオーガナイザー
3 LRFN2と発達障害
3.1 Lrfnファミリー
3.2 Lrfn2欠損マウスの症状
3.3 Lrfn2のシナプス成熟における役割
3.4 LRFN2変異と神経疾患
4 その他のLRRシナプスオーガナイザーと神経疾患との関わり
4.1 LRRTM1と統合失調症
4.2 SLITRKファミリーと神経疾患
4.3 ELFN1とてんかん・多動症
5 おわりに
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機能性評価に向けた次世代三次元人工皮膚モデルの開発
Development of Next Generation 3D Skin Model; “Advanced SkinTM”, for the Evaluation of both Functional Materials and Cosmetic Products
ヘルスケア製品の安全性評価に向けて動物実験に替わる生体外人工皮膚モデルが開発されてきた。一方, 科学的エビデンスのあるヘルスケア製品や医薬品開発に向けて, 成分の機能や有効性の評価, 疾患皮膚モデルにおける医薬品の探索や評価に利用可能な, 天然の皮膚と同様な反応を示す生体外三次元培養人工皮膚モデルに対するニーズが高まってきている。本稿では, 私たちが世界に先駆けて開発した機能性評価用の三次元皮膚モデル「Advanced SkinTM」の機能, 今後の展開について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 動物実験代替法としての人工皮膚のニーズ
3 人工皮膚の発展と期待される機能性評価
4 機能評価に向けた人工皮膚の開発
5 今後の展開
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BIO ENGINEERING
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水稲種子の温湯消毒時の高温耐性の向上
Improvement of Tolerance to Heat Stress during Hot Water Disinfection of Rice Seeds
水稲種子の温湯消毒法は, 農薬を用いないクリーンな技術である。しかしながらこの消毒法では防除が困難な病害があることや, 種子の高温耐性が弱くこの消毒法を適用しにくい品種もある。私たちは, 簡単な処理で種子の高温耐性を強化できる方法を見出し, 防除効果の高い高温での消毒を可能にする技術を開発した。その技術について解説する。
【目次】
1 はじめに
1.1 農薬を使用しない種子消毒法―温湯消毒とは?―
1.2 温湯消毒技術の抱える課題
2 イネ種子の高温耐性を向上させる技術
2.1 育種技術による種子高温耐性の強化
2.2 育種的な改良を経ずに高温耐性を強化することの重要性と可能性
3 簡単な方法で種子の高温耐性を強化できる
3.1 種子の水分含量を低下させた時の高温耐性
3.2 事前乾燥処理を行えばモチ米も温湯消毒できる
3.3 新技術の生産現場における検証
4 事前乾燥法を組込んだ高温での温湯消毒の実用化と普及に向けて
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マイクロRNAによる歯周炎診断
Diagnosis of Periodontitis using microRNA
近年, 血液を始めとする様々な体液にマイクロRNA(miRNA)が含まれることが明らかとなり, がんなどの診断に応用が検討されている。筆者は, これまで生物学的な方法が用いられてこなかった歯周炎の診断と治療の評価に, 歯肉溝滲出液中のmiRNAが有用ではないかと考えpilot studyを行ったので解説する。
【目次】
1 はじめに
2 マイクロRNA(miRNA)とは
3 miRNAアレイによるマーカー候補のプロファイリング
4 カスタムPCRパネルによる診断
5 将来像
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《BIO BUSINESS》
再生医療用基礎培地の組成物質
Constitusion of Basic Culture Medium for Regenerative Medicine
【目次】
1 はじめに
2 培地と添加剤
3 ゼラチン
4 コラーゲン
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《BIO PRODUCTS》
ラミニン(Laminin)
ケラチン(Keratin)
-
月刊バイオインダストリー 2018年1月号
￥4,950
＜＜著者一覧＞＞
笹澤有紀子 順天堂大学
斉木臣二 順天堂大学
井本正哉 慶應義塾大学
河野孝夫 名古屋市立大学
服部光治 名古屋市立大学
斎藤高雄 大塚製薬(株)
甲田哲之 大塚製薬(株)
土井(大橋)雅津代 鳥居薬品(株)
片島拓弥 大阪大学
酒井崇匡 東京大学
浅井 開 慶應義塾大学
栄長泰明 慶應義塾大学
多田光輝 ダイダン(株)
古川 悠 ダイダン(株)
長谷川雅一 ダイダン(株)
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BIO REVIEW
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パーキンソン病治療薬開発の展望
Therapeutic Strategies for Parkinson’s Disease
パーキンソン病は高齢者ほど発症率が増大する神経変性疾患であり, 対症療法が主流である。その特徴として, aシヌクレインを中心とした異常タンパク質の蓄積（封入体）が神経細胞内に形成される。本論では, aシヌクレインをターゲットにした薬剤開発研究, また異常タンパク質の分解に着目した研究について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 PD治療薬の現状
3 aシヌクレインとPD
4 aシヌクレインを標的とした薬剤開発
4.1 aシヌクレインの凝集抑制剤
4.2 抗体によるaシヌクレインの伝播抑制
4.3 aシヌクレインの分解促進薬
5 オートファジー不全とPD
6 オートファジーを標的とした薬剤開発
6.1 上流を標的としたオートファジー誘導剤
6.2 TFEB促進薬
6.3 Lysosome酵素活性化剤
6.4 シャペロン介在性オートファジー（CMA）を標的とした薬剤
7 おわりに
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BIO R&D
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分泌タンパク質リーリン分解酵素の同定と応用
Identifi cation of Reelin-inactivating Enzyme and its Potential as a Drug Target
分泌タンパク質リーリンは神経回路網の形成と機能調節に重要であり, その機能低下は精神神経疾患の発症や増悪につながる。我々はリーリンを分解するプロテアーゼ「ADAMTS-3」を世界で初めて同定した。ADAMTS-3はじめリーリン分解酵素の阻害剤は, 精神神経疾患の治療薬になり得る。
【目次】
1 はじめに
2 リーリンの構造とシグナル経路
3 リーリンと精神神経疾患
4 リーリン分解酵素の同定
5 ADAMTS-3は脳でリーリン不活化を担う主要な酵素である
6 今後の課題
7 最後に
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発酵茶ミヤン由来乳酸菌B240の粘膜免疫増強作用とかぜ症候群予防効果
Enhancing Mucosal Immunity and Prevention of the Common Cold by Lactic Acid Bacteria Strain B240 Isolated from Fermented Tea Leaves “Miang”
我々は, 粘膜免疫に着目し, その主役である分泌型IgAを誘導する食品の開発研究を進めてきた。その中で, 乳酸菌B240（B240）が高いIgA産生誘導活性を有することを見出した。その後, 数多くの評価試験を実施してその有用性を確認してきた。ここでは, ヒトに於いてかぜ症候群予防効果を見出すまでのB240の開発研究経緯について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 B240の単離と同定
3 動物に於ける粘膜免疫増強メカニズム検討及び感染防御作用の評価
4 ヒトに於けるIgA分泌促進作用の評価
5 ヒトに於けるかぜ症候群罹患低減作用の評価
6 今後の展望
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アレルギー疾患に対するアジュバント療法
Utility of Adjuvant for Allergen Specifi c Immunotherapy
スギ花粉症を代表とするI型アレルギーに対して, アレルゲン特異的免疫療法（AIT）は有効であり, 長期寛解が可能である治療法として注目されている。しかしながら, 治療には長期服用が必要であり, 患者負担は大きい。これらの弱点を補うとして, 本治療へのアジュバント利用が期待されている。
【目次】
1 はじめに
2 アレルゲン特異的免疫療法
3 次世代のアレルゲン免疫療法薬
3.1 原薬における低アレルゲン化
3.2 アレルゲンワクチンへのアジュバント利用
4 おわりに
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ハイドロゲルからなる人工硝子体の開発
Hydrogels for Artifi cial Vitreous Body
ハイドロゲルからなる人工硝子体は, 硝子体手術後のQOLを大きく改善できる可能性を秘めているが, その実用化のためには膨潤圧やゲル化時間の制御といった数々の問題を克服する必要がある。本稿では, これらの背景について述べるとともに, これらを克服すべく筆者らが開発したOligo-Tetra-PEG ゲルとその有用性について解説をする。
【目次】
1 硝子体とその障害について
2 人工硝子体としてのインジェクタブルゲル
3 従来の人工硝子体の欠点
3.1 膨潤度
3.2 ゲル化時間の制御
4 Oligo Tetra-PEGゲル
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BIO ENGINEERING
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ダイヤモンド電極による生体物質のリアルタイム測定
Real-time Biosensing by Diamond Electrodes
次世代の電極材料と期待されている「ダイヤモンド電極」をマイクロサイズに加工することで, 脳内, 生体組織内, 内耳等の生体内局所空間の物質動態をリアルタイムで計測することに成功した。生体のさまざまな臓器における情報を高感度にリアルタイム計測できる新手法として期待される。
【目次】
1 生体物質のリアルタイム測定
2 ダイヤモンド電極と生体物質測定
3 BDDの生体物質測定に対する基礎的特性
4 ATPの測定：電気化学的前処理の導入による再現性の向上
5 オキシトシンの測定：電極表面制御による選択性の付与
6 応用例：薬物濃度とその生理活性のin vivoリアルタイム局所測定
7 将来展望
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再生医療向け「エアバリアブース」の開発
Development of “Air Barrier Booth” for Regenerative Medicine
現状の細胞培養加工施設は整備費・維持費が高く, それゆえに再生医療が現実的な費用で提供できないという課題がある。本稿では細胞培養加工施設の建設・運用コストを大きく低減させるための要素技術として開発した「エアバリアブース」について紹介する。また, 再生医療分野でのイノベーション推進を目的として開設したオープンラボ「セラボ殿町」にエアバリアブースを導入したのでその概要についても紹介する。
【目次】
1 CPFの課題
2 大部屋CPFの提案
3 エアバリアブースの概要
4 エアバリアブースのバリエーション
5 一般環境下でのエアバリアブース検証
6 再生医療の新拠点「セラボ殿町」を開設
7 セラボ殿町に導入されているその他のシステム
8 オープンイノベーション
9 おわりに
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《BIO BUSINESS》
再生医療
Market Trend of Regenerative Medicine
【目次】
1 概要
2 研究開発動向
3 メーカー動向
4 関連制度
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《BIO PRODUCTS》
グリシン(Glycine)
葉酸(Folic acid)
-
食のバイオ計測の最前線 (普及版)
￥6,050
2011年刊「食のバイオ計測の最前線―機能解析と安全・安心の計測を目指して―」の普及版!難しかった食品の機能や安全性を、バイオ計測を使い、数値化して客観的に評価する解析・計測技術と手法、機器などを解説!!
(監修： 植田充美)
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=5290"target=”_blank”>この本の紙版「食のバイオ計測の最前線 (普及版)」の販売ページを見る（別サイトへ移動）</a>
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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。
植田充美 京都大学
若山純一 (独)農業・食品産業技術総合研究機構
杉山滋 (独)農業・食品産業技術総合研究機構
民谷栄一 大阪大学
北川文彦 京都大学
川井隆之 京都大学
大塚浩二 京都大学
小西聡 立命館大学
小林大造 立命館大学
殿村渉 立命館大学
清水一憲 京都大学
重村泰毅 大阪夕陽丘学園短期大学
伊藤嘉浩 (独)理化学研究所
秋山真一 名古屋大学
田丸浩 三重大学
芝崎誠司 兵庫医療大学
野村聡 (株)堀場製作所
稲森和紀 東洋紡績(株)
境雅寿 (株)森永生科学研究所
高木陽子 京都電子工業(株)
遠藤真 日本エイドー(株)
山本佳宏 京都市産業技術研究所
谷敏夫 (株)バイオエックス
坂本智弥 京都大学
山口侑子 京都大学
高橋信之 京都大学
河田照雄 京都大学
津川裕司 大阪大学
小林志寿 大阪大学
馬場健史 大阪大学
福崎英一郎 大阪大学
木村美恵子 タケダライフサイエンスリサーチセンター
齊藤雄飛 京都府立大学
増村威宏 京都府立大学
山西倫太郎 徳島大学
柴田敏行 三重大学
廣岡青央 京都市産業技術研究所
羽鳥由信 日本新薬(株)
村越倫明 ライオン(株)
小野知二 ライオン(株)
森下聡 ライオン(株)
上林博明 ライオン(株)
鈴木則行 ライオン(株)
杉山圭吉 ライオン(株)
西野輔翼 立命館大学
高松清治 不二製油(株)
米谷俊 江崎グリコ(株)
丸勇史 サンヨーファイン(株)
山口信也 サンヨーファイン(株)
馬場嘉信 名古屋大学
木船信行 (財)日本食品分析センター
岡野敬一 (独)農林水産消費安全技術センター
矢野博 (独)農業・食品産業技術総合研究機構
万年英之 神戸大学
笹崎晋史 神戸大学
末信一朗 福井大学
黒田浩一 京都大学
家戸敬太郎 近畿大学
中村伸 (株)島津製作所
大野克利 日清食品ホールディングス(株)
山田敏広 日清食品ホールディングス(株)
天野典英 サントリービジネスエキスパート(株)
橋爪克仁 タカラバイオ(株)
中筋愛 タカラバイオ(株)
谷岡隆 神鋼テクノ(株)
隈下祐一 サラヤ(株)
永井博 (株)堀場製作所
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序章 バイオ計測を用いた食の機能解析と安全・安心の向上
1 「バイオ計測」によるデジタル定量分析
2 革新的材料との融合による「バイオ計測」の飛躍
3 「バイオ計測」を推進する拠点事業の展開モデル
【計測開発編】
第1章 大学・研究機関の研究動向
1 SPMナノセンサーと食品応用
1.1 はじめに
1.2 従来のアレルゲン検出技術
1.3 AFMによるアレルゲン検出の原理
1.4 AFMによるアレルゲン検出の実際
1.4.1 基板への抗原の固定
1.4.2 探針上への抗体の固定
1.4.3 AFMによる抗体抗原反応の計測
1.4.4 測定溶液条件の検討とアレルゲンの検出
1.5 今後の展開
2 食品の安全性や機能を評価するPOC型バイオセンサーデバイスの開発
2.1 はじめに
2.2 印刷電極を用いたポータブル遺伝子センサー
2.3 新たな印刷電極型免疫センサーの開発
2.4 イムノクロマト検出キットと携帯電話通信技術との連携
2.5 おわりに
3 マイクロチップ電気泳動における糖鎖分析の高感度化
3.1 はじめに
3.2 PVA修飾チャネルにおけるLVSEPのイメージング
3.3 オリゴ糖のLVSEP-MCE分析
4 バイオセンサーデバイスにおけるサンプル前処理技術
4.1 はじめに
4.2 μTASを応用したパーティクル分離技術
4.2.1 膜フィルタ内蔵マイクロ流路チップを応用した分離技術
4.2.2 遠心マイクロ流路チップを応用した分離技術
4.3 μTASを応用した微量サンプル分注技術
4.4 マイクロデバイスを用いた単一細胞の位置制御技術
4.4.1 陰圧を用いた細胞群の位置制御
4.4.2 磁力を用いた細胞群の位置制御
4.5 おわりに
5 機能性ペプチド探索のための新しいアプローチ―ヒト血液中からの食事由来ペプチドの検出と同定―
5.1 はじめに
5.2 ペプチド経口摂取による健康状態改善効果
5.3 ペプチド摂取後の血液からの血球画分とタンパク質の除去
5.4 血漿中食事由来コラーゲンペプチド(ペプチド型Hyp)濃度の測定
5.5 HPLCによる血漿中食事由来ペプチドの同定
5.6 プレカラム誘導化によるペプチド同定1(PITC誘導化)
5.7 プレカラム誘導化によるペプチド同定2(AQC誘導化)
5.8 おわりに
6 食品関連マイクロアレイ技術
6.1 はじめに
6.2 食品の遺伝子分析
6.2.1 食品分析
6.2.2 育種への応用
6.3 食品の安全性・機能性評価
6.3.1 安全性評価
6.3.2 機能性食品の研究
6.4 食品アレルギー研究,診断
6.4.1 DNAマイクロアレイ
6.4.2 抗原マイクロアレイ
6.4.3 ペプチド・マイクロアレイ
6.5 おわりに
7 バイオ計測への魚類バイオテクノロジーの応用
7.1 はじめに
7.2 魚類によるバイオマテリアル生産技術の開発
7.2.1 バイオマテリアル生産における魚類のアドバンテージ
7.2.2 組換え体タンパク質生産
7.2.3 抗体生産
7.3 透明金魚を使った水質モニタリング
7.4 おわりに―新産業の創出を目指して―
8 特異的抗体の微生物生産と回収法の開発
8.1 はじめに
8.2 抗体の調製方法
8.3 分子ディスプレイ法
8.4 酵母分子ディスプレイ
8.5 Zドメインの分子ディスプレイと抗体の回収系
8.6 抗体以外の親和性タンパク質の調製
第2章 メーカー(企業)の開発動向
1 食の機能と安全評価に寄与するpH計測
1.1 はじめに
1.2 pH測定法の原理と電極のバリエーション
1.2.1 ガラス電極とISFETの原理
1.2.2 pH測定用電極のバリエーション
1.3 半固形・固形食品の測定例
1.4 pH測定電極のより効果的な活用法
1.4.1 連続モニタリングによる反応解析
1.4.2 電極の最適なメンテナンス
1.5 おわりに
2 SPRイメージングによるアレイ解析
2.1 はじめに
2.2 SPRイメージング解析によるペプチドアレイ上におけるリン酸化検出
2.2.1 プロテインキナーゼの網羅的解析の重要性
2.2.2 SPRイメージングによるOn-chipリン酸化の検出系
2.3 ペプチドの金表面への固定化に関する表面化学
2.4 SPRイメージングによる創薬スクリーニングへの展開の可能性
2.4.1 細胞溶解液中のPK活性のSPR測定
2.4.2 SPRイメージング解析によるPK阻害剤の評価
2.5 おわりに
3 ELISA法の原理と測定法―免疫反応の形式(サンドイッチ法,競合法)と測定反応(吸光法,蛍光法)ならびに測定時の注意点―
3.1 はじめに
3.2 ELISA法の分類
3.2.1 サンドイッチ法
3.2.2 競合法
3.2.3 吸光法
3.2.4 蛍光法
3.3 測定時の注意点
3.3.1 マイクロピペットの誤操作
3.3.2 反応時間の厳守
3.3.3 試薬温度
3.3.4 反応温度
3.3.5 プレートの乾燥
3.3.6 洗浄不良
3.3.7 プレート底面の汚れ
3.4 おわりに
4 低分子抗原用抗体およびイムノセンサの実用化
4.1 はじめに
4.2 低分子抗原用抗体の開発
4.3 イムノセンサの開発
4.4 イムノセンサの実用化
4.5 おわりに
5 電気泳動用高度分析試薬の開発
5.1 はじめに
5.2 抽出試薬キットの開発
5.3 機器と試薬の最適化
5.4 二次元電気泳動システムの検証と今後の展望
6 高感度信号累積型ISFETバイオセンサーの開発
6.1 はじめに
6.2 高感度半導体センサー開発の経過
6.3 ISFETセンサーの原理
6.4 高感度信号累積型ISFETプロトンセンサー(AMISセンサー)
6.5 AMISセンサーの特徴
6.6 おわりに
【機能解析編】
第3章 大学・研究機関の研究動向
1 食品成分の機能評価法:肥満・メタボリックシンドロームへのアプローチ
1.1 背景・概要
1.2 食品成分のスクリーニングとその機能解析
1.2.1 ルシフェラーゼアッセイ
1.2.2 抗炎症食品成分の機能解析
1.3 新たなスクリーニング系の構築
1.3.1 蛍光タンパク質レポーターを用いたスクリーニング系の構築
1.3.2 蛍光タンパク質レポーターの課題
1.4 まとめ
2 メタボリックフィンガープリンティングによる食品/生薬の品質評価
2.1 はじめに
2.2 食品/生薬研究におけるメタボロミクスの位置づけ
2.3 GC/MSメタボロミクス
2.4 データマイニングシステムの開発
2.5 データマイニングシステムの緑茶研究での検証
2.6 食品/生薬におけるメタボロミクス研究のこれから
3 栄養アセスメントのための計測技術の現状と発展
3.1 栄養アセスメント計測の現状
3.2 日本人の食事摂取基準と日本食品標準成分表
3.3 健康って何?
3.4 健康増進志向の中での個人の栄養アセスメントの現状と課題
3.5 栄養はバランスが最も重要
3.6 健康栄養インフォメーション
3.7 日常生活の見直し
3.8 栄養状態表示のための生化学検査
3.8.1 成分別測定の必要性
3.9 他の栄養素のアンバランスを招く
3.10 正確に栄養状態を反映する検査方法の開発と適正な栄養アセスメント
3.11 まとめ
4 新規半導体デバイス(積分型ISFET)の食・計測技術への展開
4.1 食品産業における計測技術の重要性
4.2 現在の分析技術の課題と解決のための技術開発
4.3 食品分析領域へのバイオセンサーの応用
4.4 測定用酵素反応機構の開発:食品管理項目の測定例
4.4.1 エタノールの測定
4.4.2 プロテアーゼ活性の測定
4.5 まとめ
5 米粒および米加工品におけるタンパク質の可視化技術の開発と利用
5.1 はじめに
5.2 米粒中のタンパク質分布の解析
5.3 米加工品中のタンパク質の分析例
5.4 おわりに
6 カロテノイドの抗アレルギー作用
6.1 免疫機能に対するカロテノイドの影響に関する研究報告の歴史
6.2 適応免疫系のTh1/Th2 バランスとアレルギー
6.3 抗体産生に対するβ-カロテンの影響
6.3.1 β-カロテン摂取とIgE抗体産生ならびにTh1/Th2バランス
6.3.2 β-カロテンと抗原提示細胞の抗酸化性
6.3.3 抗原呈示細胞内の酸化還元状態とTh1/Th2バランス
6.4 肥満細胞に対するカロテノイドの影響に関する研究報告
6.5 炎症の抑制とカロテノイド
7 海藻の抗酸化物質とその機能解析
7.1 はじめに
7.2 フロロタンニン類(海藻ポリフェノール類)
7.3 ブロモフェノール類
7.4 カロテノイド
7.5 おわりに
8 バイオ計測技術を応用した清酒酵母の分類と開発
8.1 タンパク質の二次元電気泳動法を用いた清酒酵母の発現解析
8.2 発現解析を応用した酵母の分類
8.3 泡なし酵母の解析と開発
8.4 吟醸酒製造用酵母の解析と開発
第4章 メーカー(企業)の開発動向
1 低分子ヒアルロン酸の開発
1.1 はじめに―ヒアルロン酸とは
1.2 ヒアルロン酸の機能
1.3 食品中のヒアルロン酸の分析
1.4 ヒアルロン酸の経口吸収性
1.5 ヒアルロン酸の体内動態
1.6 ヒアルロン酸の経口摂取による効果(ヒトでの効果の検証)
1.7 おわりに
2 ラクトフェリンの脂質代謝抑制作用について
2.1 背景
2.2 実験方法
2.2.1 肥満成人男女を対象としたランダム化二重盲検プラセボ対照試験
2.2.2 消化酵素によるラクトフェリンの分解試験
2.2.3 ラット腸間膜由来前駆脂肪細胞試験
2.3 結果
2.3.1 ヒト試験によるラクトフェリン腸溶錠の内臓脂肪低減効果
2.3.2 消化酵素によるラクトフェリンの分解挙動
2.3.3 ラクトフェリン,およびそのペプシン分解物,トリプシン分解物による脂肪蓄積抑制効果
2.4 考察
3 遺伝子発現から見た大豆たん白の生理機能
3.1 はじめに
3.2 遺伝子発現に着目した大豆たん白質の機能研究
3.3 網羅的遺伝子発現解析手法による大豆たん白質機能の解析
3.4 オリゴヌクレオチドDNAマイクロアレイを用いた研究例
3.5 おわりに
4 GABA高含有チョコレートのストレス緩和効果について
4.1 ストレス緩和の必要性
4.2 ストレスの測定について
4.3 γ-アミノ酪酸(GABA)について
4.4 GABA高含有チョコレートのストレス緩和効果
4.4.1 チョコレートとストレス緩和
4.4.2 GABA高含有チョコレートとストレス緩和
4.5 まとめ
5 シアル酸の機能性
5.1 はじめに
5.2 シアル酸の製造法
5.3 シアル酸の安全性
5.4 シアル酸の機能
5.4.1 抗ウイルス作用
5.4.2 学習能向上効果
5.4.3 育毛効果
5.5 おわりに
【安全・安心の計測編】
第5章 大学・研究機関の研究動向
1 食の安全・安心を計測するナノバイオ技術
1.1 はじめに
1.2 ナノバイオデバイスによる遺伝子解析
1.3 ナノバイオデバイスによるタンパク質解析
1.4 おわりに
2 食の安全・安心における分析者の役割
2.1 食の安全と安心
2.2 食品の安全性を揺るがした事件と分析の関わり
2.2.1 食品添加物
2.2.2 環境汚染(公害)問題と食品の安全性
2.2.3 輸入食品の問題
2.2.4 微生物(食中毒)の問題
2.3 現在の状況(国際的動向を中心に)
2.3.1 化学物質の評価
2.3.2 国際的な食品の安全性評価
2.3.3 Codex委員会における国際的な運用
2.3.4 現在議論されている化学物質
2.3.5 生活習慣病と食品栄養成分
2.4 分析機関の今後の対応
2.5 分析のコスト
2.6 フード・ファディズムについて
2.7 食の安心と食品分析の使命
3 DNA分析の手法などを用いた食品表示の真正性確認
3.1 食品表示と(独)農林水産消費安全技術センターの表示監視業務
3.2 分析対象の表示
3.3 FAMICが表示監視に利用する分析技術の概要
3.4 PCR法を用いたDNA分析
3.4.1 遺伝子組換え食品の表示確認分析
3.4.2 名称および原材料の表示確認分析
3.4.3 産地表示などの確認分析
3.5 元素組成を用いた分析
3.6 安定同位体比分析
3.6.1 炭素安定同位体比を利用した原材料の推定分析
3.6.2 その他の安定同位体比分析による原料推定
3.7 その他の表示監視のための技術と社会的検証
4 食品・農産物におけるDNA鑑定の実用化の現状と展望
4.1 はじめに
4.2 DNA鑑定とは
4.3 食品・農産物におけるDNA鑑定の現状
4.4 食品・農産物におけるDNA鑑定の実用化のあり方
4.5 おわりに
5 DNA鑑定を利用した牛肉偽装表示の防止
5.1 はじめに
5.2 家畜牛の系統・品種
5.3 偽装表示の背景
5.4 国産牛の鑑別技術の開発
5.5 輸入牛肉に対する鑑別技術の開発
5.6 まとめ
6 残留農薬を見逃さない検出・除去バイオ細胞センサー技術の開発
6.1 はじめに
6.2 OPHを用いた有機リン系農薬のバイオセンシング
6.3 酵母細胞表層工学を用いた有機リン検出用生体触媒
6.3.1 OPHとEGFPの細胞表層上への共発現系の構築
6.3.2 水ガラスに固定したOPH-EGFP共発現酵母での有機リン化合物に対する蛍光応答
6.4 おわりに
7 安全・安心な植物促進増産の新手法の開発とその機構解析
7.1 はじめに
7.2 糖アルコールとその性質
7.3 エリスリトールによる生育促進作用
7.4 トランスクリプトームによる生育促進機構の解析
7.5 おわりに
8 完全養殖クロマグロのブランド化とトレーサビリティ手法
8.1 完全養殖クロマグロ
8.2 ブランド化戦略
8.3 トレーサビリティ手法
第6章 メーカー(企業)の開発動向
1 DNA鑑定・食品検査システムの開発;核酸抽出,PCRから検出,判定まで
1.1 はじめに
1.2 定性PCR法の課題と新たな提案
1.3 定性PCR法にもとづくDNA鑑定システム
1.3.1 定性PCR法の流れとシステム構成
1.3.2 肉種鑑別への適用事例
1.3.3 マグロ属魚類の品種判別への適用事例
1.3.4 アレルギー物質を含む食品検査への適用事例
1.4 今後の課題と将来の展望
2 ヒト細胞を用いた新規遺伝毒性試験法 NESMAGET
2.1 はじめに
2.2 試験原理
2.3 試験方法
2.4 NESMAGETの特徴1:DNA損傷形式の異なる遺伝毒性物質の反応性
2.5 NESMAGETの特徴2:既存の遺伝毒性試験との比較
2.6 NESMAGETの特徴3:各細胞による反応性の差
2.7 おわりに
3 バイオ計測手法を活用した微生物の迅速検出・同定の試み
3.1 緒言
3.2 好気性有胞子細菌の菌種迅速同定用DNAマイクロアレイ
3.3 蛍光マイクロコロニー法による微生物迅速検出
3.4 結語
4 リアルタイムPCR法を活用した工程管理の迅速簡便化
4.1 はじめに
4.2 リアルタイムPCR法の原理
4.3 応用例の紹介
4.3.1 牛挽肉増菌培養液からのベロ毒素遺伝子(VT1/VT2遺伝子)の検出
4.3.2 ドライソーセージ原材料肉の判別
4.4 おわりに
5 直接電解オゾン水の食材洗浄への応用
5.1 はじめに
5.2 オゾン水と塩素系薬剤との洗浄比較
5.3 直接電解式オゾン水の生成
5.4 オゾン水による食材洗浄
5.4.1 オゾン水による食材の洗浄方法およびオゾン水供給方法
5.4.2 オゾン水による食材洗浄の最適化
5.4.3 オゾン水洗浄条件の検討
5.5 おわりに
6 ノロウイルス対策としての殺菌剤の有効利用
6.1 はじめに
6.2 ノロウイルスの特徴とその対策
6.3 各種殺菌剤・洗浄剤のノロウイルスに対する有効性
6.4 ノロウイルス対策としての消毒と手洗い
6.4.1 手洗い
6.4.2 モノ・環境
6.4.3 汚物処理
6.5 まとめ
7 おいしい野菜づくりを支えるコンパクト硝酸イオンメータの開発
7.1 はじめに
7.2 農業用コンパクト硝酸イオンメータの開発
7.3 硝酸イオンの測定方法
7.4 コンパクト硝酸イオンメータによる測定方法
7.4.1 作物体測定方法
7.4.2 土壌測定方法
7.5 イオンクロマトグラフとの相関
7.5.1 作物体測定
7.5.2 土壌測定
7.6 おわりに -
月刊バイオインダストリー 2017年12月号
￥4,950
<<著者一覧>>
河田悦和 産業技術総合研究所
盤若明日香 大阪ガス(株)
西村 拓 大阪ガス(株)
松下 功 大阪ガス(株)
坪田 潤 大阪ガス(株)
清家匡登 P5(株)
菊池秀法 P5(株)
石倉大樹 P5(株)
伊賀瀬道也 愛媛大学
西堀正洋 岡山大学
五嶋良郎 横浜市立大学
宮田昌悟 慶應義塾大学
野方文雄 岐阜大学
横田康成 岐阜大学
河村洋子 岐阜大学
William R. Walsh プリンス・オブ・ウエールズ病院
後藤多朗 (有)うゐすてりあ
影近謙治 金沢医科大学
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BIO REVIEW
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3-ヒドロキシ酪酸の発酵生産とその応用
Fermentable Production of 3-hydroxybutyrate and its Future Application
3-ヒドロキシ酪酸（3HB）は, 低糖質の体内で脂肪から合成されるケトン体であり, 近年その安全性が再確認されるとともに, 低糖質ダイエットなどで注目を集め, さらに, 運動能力向上や, 各種の疾患に対する有効性など様々な生理機能が報告されている化合物である。最近, その効率的な生産方法が確立されたので, その応用とともに報告する。
【目次】
1 はじめに
2 3-ヒドロキシ酪酸の発酵生産
3 3HBをエネルギー源として利用する利点, ヒトでの応用について
4 3HBの機能に注目した将来の可能性について
5 将来
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P5が提供するゲノム情報提供サービスについて～医療機関を通じた新しい取り組み～
P5's New Programs providing Genome Information through Medical Institutions
P5,Inc.は「日本におけるゲノム情報を有効活用したサービスの提供を通じて個別化医療やヘルスケアへの貢献をするゲノムサービスプラットフォーム事業会社」として2014年に設立, 2016年より事業をスタートさせており, 現在「your genome（ユアゲノム）」「P5がんゲノムレポート」という2つのゲノム情報提供サービスを展開している。
【目次】
1 はじめに
2 人のゲノム情報を知って予防・健康維持に役立てるプログラム「your genome（ユアゲノム）」
2.1 要約
2.2 開発経緯：東京医科歯科大学との共同研究「健康管理ゲノム情報提供事業」
2.3 ユアゲノムについて
2.3.1 特長
2.3.2 プログラム型サービス
2.3.3 結果報告書
2.3.4 遺伝子解析
2.4 今後の展開
3 遺伝子解析を用いたよりよい治療選択のための「P5がんゲノムレポート」
3.1 背景
3.2 概要
3.3 申し込みの流れ
3.4 外部との連携：P5とG-TACによる, 臨床遺伝専門医と連携した「P5がんゲノムレポート」サービス
3.5 結果レポート
3.5.1 レポートができるまで
3.5.2 レポートの内容
4 結び
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BIO R&D
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未破裂脳動脈瘤のマネージメント～拡大予測システムの開発～
Management of Unruptured Cerebral Aneurysm ―Development of Prediction System of Growth of Anuerysm―
未破裂脳動脈瘤は, 一般に人口の約3～5％が有すると推定される脳血管疾患であるが, ひとたび破裂してクモ膜下出血を発症すると, 約1/3しか社会復帰できない重篤な疾患のひとつである。MRIの進歩により, 未破裂脳動脈瘤の発見率は飛躍的に向上しており, 近年では脳ドック検診をはじめとして未破裂脳動脈瘤の発見される機会が増えている。特に3T（テスラ）MRIは, 高いS/N（signal-tonoise）比と周波数分解能をもち, 従来型のMRIより未破裂脳動脈瘤の発見率も高くなっており8％を超えるとする報告もある。
一方, わが国での未破裂脳動脈瘤の年間破裂率は1.9～2.7％であり, この破裂率は, 世界的調査（ISUIA：international study of unruptured intracranial aneurysms investigators）におけるものよりもかなり高い。高齢社会に突入したわが国では未破裂脳動脈瘤症例に外科的治療が選択されないケースも増えることが予想され, クモ膜下出血の予防あるいは再発予防のためには未破裂脳動脈瘤の拡大・破裂のリスクファクターを認識し, 内科的な管理・治療をおこなうことも重要である。われわれが参加した脳動脈瘤拡大予測因子の検討結果がこのほど論文化された。アメリカの医学雑誌Neurologyに掲載された内容も含めて紹介する。
【目次】
1 患者背景やサイズからみた未破裂脳動脈瘤の一般的な治療方針
1.1 患者背景（とくに年齢）
1.2 脳動脈瘤のサイズ
2 未破裂脳動脈瘤拡大・破裂予防のための内科的な管理・治療について
2.1 生活習慣指導
（1）禁煙を指導すること
（2）適度なアルコール摂取を順守させること
2.2 内科的治療について
（1）適切な血圧コントロール（降圧治療）を行うこと
（2）スタチンを中心とした抗炎症効果を持つ薬剤の選択について
3 C. ELAPSS スコアによる未破裂脳動脈瘤拡大のリスク評価
4 おわりに
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てんかん関連タンパクHMGB1と抗HMGB1抗体療法
HMGB1 as an Eepilepsy-associated Protein and Implication for anti-HMGB1 Therapy
難治性てんかんは, 既存の抗てんかん薬によって制御できないてんかんを指し, 全患者の約30％を占める。新規の作用機序を持つ薬物の開発が望まれる所以である。筆者らは, 代表的DAMPsのHMGB1を標的とする抗体治療が, てんかん症状の抑制とてんかん原性獲得の抑制に働くことを5つの動物モデルを用いて証明した。
【目次】
1 はじめに
2 HMGB1と脳血管透過性
3 てんかんとHMGB1
4 おわりに
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躁病治療薬リチウムの標的分子―疾患特異的iPS 細胞と神経回路形成機構研究との連携―
Evidence for CRMP2 as a Lithium Target in Bipolar Disorder
精神神経疾患のメカニズムや薬物の作用機構については未知である。確かなバイオマーカーが皆無であることもそれを裏付ける。セマフォリン3A/コラプシン1（Sema3A, Semaphorin3A/Collapsin1） は神経回路形成に重要な神経軸索ガイダンス分子（ガイダンス分子）分子の一つである。このSema3Aの細胞内情報伝達を担う分子として同定されたのがcollapsin response mediator protein（CRMP）である。本稿では, つい最近, 疾患iPS細胞の解析から明らかとなった躁病におけるCRMPの翻訳後修飾異常について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 躁病患者由来iPS 細胞からCRMP2の翻訳後修飾異常の発見
3 躁病患者由来iPS 細胞におけるGSK3b-CRMP2シグナリングの亢進
4 CRMP2のリン酸化修飾異常とヒト, マウスにおける神経細胞の形態・機能異常
5 非リン酸化CRMP2ノックインマウスにおける行動解析
6 まとめと今後の課題
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BIO ENGINEERING
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エンジニアリングアプローチによる完全生体外での毛髪再生への挑戦
Hair follicle Regeneration by Completely In Vitro Prpcess with Tissue Engineering Approach
毛髪の再生は, 形成外科学的な視点や薬物療法における脱毛症等からの回復を対象として近年, その実現が期待されている分野である。本稿では, 完全生体外プロセスのみでの毛髪再生を目的として著者らが確立した多階層マイクロゲルビーズ培養法に加えて, 毛包様構造体の生体外プロセス単独での再構築の実施例についても紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 多階層マイクロゲルビーズ法による毛包再生技術
3 再生毛包様構造体の組織学的評価
4 まとめ
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イヤホンで音楽を聴きながら健康管理～外耳道壁振動解析による動脈硬化検査～
Health Management While Listening to Music with Earphones ―Arteriosclerosis Inspection by Vibration Analysis of External Auditory Canal Wall―
近年, 血管変性による動脈硬化症の低年齢化が知られるようになってきた。動脈硬化の進行は心疾患や脳血管障害等の発症リスクに関係するとされるが, 日常生活ではほとんど自覚症状としてあらわれない。また, 個人差が大きい病変であり小児期から生涯にわたり健康管理の確立が重要である。本稿では頸動脈エコー動画解析によるステフネス（剛性）と血管壁の振動特性を相関させる事によりイヤホン内部のセンサーによる動脈硬化検査法について述べる。
【目次】
1 はじめに
2 血管の強度評価
2.1 拍動による血管の変形
2.2 硬さの定量化
2.3 エコー動画によるヤング率Eth評価
3 血管壁振動によるヤング率Eth評価
4 まとめ
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《BIO PRODUCTS》
エラスチン（Elastins）
酒石酸（Tartaric acid）
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《BIO NEWS》
AgenT「アルツハイマー病との闘いに革命をもたらす動物モデル」
-
月刊バイオインダストリー 2017年11月号
￥4,950
<<著者一覧>>
小谷英治 京都工芸繊維大学
森 肇 京都工芸繊維大学
宮本潤基 東京農工大学
木村郁夫 東京農工大学
今井伸二郎 東京工科大学
宮脇昭光 武蔵野大学
藤尾 慈 大阪大学
近藤 誠 大阪大学
小石原弘明 トヨタ自動車(株)
原 康弘 トヨタ自動車(株)
金原和秀 静岡大学
新谷政己 静岡大学
木村元彦 静岡大学
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《BIO INDUSTRY》
高保水力セリシン繭の作出とその応用展開
Application of Water-retentive Sericin Cocoon Produced by the Bioengineered Silkworms
近年, ゲノム編集技術などの発展により, 生体の中である特定の遺伝子の発現を制御することは可能となった。しかし, ある特定組織の特定の機能を人為的に制御する遺伝子操作は, これまでに行われてこなかった。特に, 細胞障害性遺伝子の発現を利用した組織機能改変についての実施例は乏しい。本稿では, 筆者らが世界に先駆けて研究を進めてきたモンシロチョウ細胞障害性遺伝子利用によるカイコの絹糸組織機能改変と, 得られる新規機能性カイコの応用展開について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 モンシロチョウの細胞障害性タンパク質のカイコへの導入
3 セリシン繭産生カイコ系統の確立
4 セリシンの有用性の探求
5 P1Aによる組織機能改変
6 カイコの新規機能性
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《BIO REVIEW》
食事の健康に与える影響～腸内細菌の働き解明～
Diet and Gut Microbiota in Host Health
近年の腸内細菌学研究によって, 腸内細菌叢が宿主の恒常性維持と密接に関与することが科学的根拠に基づき明らかにされた。また, その分子実体の一つとして, 腸内細菌による食事由来代謝物であることが示唆され, 各種末梢臓器を介した恒常性維持に密接に影響することが注目され始めている。本稿では, 食事―腸内環境―宿主恒常性維持に着目して, 我々の知見と, 最近の研究状況とともに概説する。
【目次】
1 腸内細菌叢と食事
2 腸内環境と宿主生体恒常性維持
3 短鎖脂肪酸と宿主恒常性維持
3.1 GPR41を介したエネルギー代謝
3.2 GPR43を介したエネルギー代謝制御
4 おわりに
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BIO R&D
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Resorcinolic Lipids によるサーチュイン酵素活性促進効果
Resorcinolic Lipids Activate a Sirtuin Enzyme
植物種子外皮に存在するResorcinolic Lipids（RLs）と呼ばれる成分が, 生命維持に重要な長寿遺伝子Sirtuin（NAD＋依存的脱アセチル化酵素）を特異的に活性化することを発見した。更にRLsにはSirtuin 依存的にショウジョウバエの寿命を延長する機能があることが確認された。
【目次】
1 要約
2 序論
3 方法
3.1 ライ麦種子からのRLs混合物の抽出液からの精製
3.2 精製物の各種RLs分析
3.3 SIRT1脱アセチル活性評価
3.4 細胞培養
3.5 Histone脱アセチル評価
3.6 定量逆転写PCR assay
3.7 ショウジョウバエ
4 結果
5 結論
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炎症により活性化される心筋細胞増殖機構の解析
Analysis of Cardiomyocyte Proliferation Induced by Inflammation
哺乳類成体の心臓は再生能力をほとんど持たないとされているが, 臨床的には, 急性心筋炎で一旦低下した心機能が炎症終息後自発的に回復する症例も多い。本稿では, マウス心筋炎モデルにおいては, 他の心疾患モデルと異なり, 心筋細胞が有意に増殖し, 組織修復・再生に寄与するという筆者らの研究結果を紹介し, この知見を基にした新たな心筋再生治療開発の可能性について展望する。
【目次】
1 はじめに
2 急性心筋炎病態下でみられる自発的心筋細胞増殖
2.1 マウス急性心筋炎モデル
2.2 炎症終息期における心筋細胞増殖
2.3 増殖心筋細胞の由来
2.4 心筋細胞増殖を制御するシグナル
3 新規心筋再生治療開発の展望
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運動による抗うつ効果のメカニズムに基づいたうつ病の新規治療薬開発を目指して
Establishment of Novel Treatment of Depression, Based on the Mechanism of Exercise-induced Antidepressant Effects
最近我々は, 運動による抗うつ効果に5HT3型受容体が必須であることを解明した。さらに, 5HT3型受容体のアゴニストをマウスに投与すると, 海馬のIGF1分泌が促進されて海馬神経新生が増加し, 抗うつ効果が得られることを新たに発見した。また, このメカニズムは, 既存の抗うつ薬の作用機序と異なるものであり, うつ病の新たな治療メカニズムであることを明らかにした。運動による抗うつ効果のメカニズムに基づいた, 5HT3型受容体を標的とする新たなうつ病治療薬の開発に繋がる。
【目次】
1 はじめに
2 運動による抗うつ効果
3 運動による抗うつ効果のメカニズム
3.1 運動による海馬神経新生の増加と5HT3型受容体
3.2 運動による抗うつ効果と5HT3型受容体
4 運動による抗うつ効果のメカニズムに基づいたうつ病治療薬を目指す
4.1 5HT3型受容体アゴニストがうつ行動に与える影響
4.2 5HT3型受容体アゴニストが海馬神経新生に与える影響
4.3 5HT3型受容体を介する海馬神経新生の増加・抗うつ効果のメカニズム
5 おわりに
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BIO ENGINEERING
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DNA マーカーを用いたイチゴ品種改良技術の開発
Development of the Breeding Technique of Cultivated Strawberry Using DNA Marker
従来の作物の品種改良は, 多くの工数, 時間をかけて望ましい優良系統を選抜・育成していく必要があるが, 一方で優良形質と関連づけたDNAマーカーを用いた場合, 作物の成熟を待つことなく幼苗の段階で優良系統を選抜することが可能である。DNAマーカーを用いて, 病害に強く, 夏秋季に果実がとれる効率的なイチゴの品種育成を目指したので取り組みを紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 DNAマーカーについて
3 取り組みの課題
4 遺伝地図の作製
5 うどんこ病抵抗性領域の特定
6 四季成り性領域の特定
7 DNAマーカーを用いた品種育成
8 おわりに
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生きた細胞の簡易連続検定システム
A Simple System for Continuous Assay of Live Cells
細胞の生理活性を生きたまま連続検定する, 簡易型の蛍光計測システムを開発した。河川などの自然環境, 体液の流れなどヒトの体内環境を模擬するため, フロー型マルチチャンネル計測セルを備えた蛍光計測システムで, 細胞内のメッセンジャーRNA（mRNA）生成量を蛍光強度で評価可能である。これまで, 蛍光物質で染色すると, 細胞が蛍光物質の毒性でダメージを受ける欠点があったが, 本手法は細胞に影響を与えることなく連続計測することが可能である。本システムを用いれば, 化合物の毒性や生理活性作用などの検定をmRNA生成量の変動で捉えることが可能である。
【目次】
1 はじめに
2 システムの構成
3 計測法
4 計測例
5 今後の展望
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《BIO BUSINESS》
健康食品・機能性食品工業
Market Trend of Functional Food Industry
【目次】
1 健康食品と機能性食品
2 トクホ市場動向
3 機能性表示食品市場動向
4 健康食品の機能別市場動向
4.1 美容・アンチエイジング関連
4.2 抗肥満・ダイエット関連
4.3 ロコモティブシンドローム・サルコペニア関連
4.4 抗疲労関連
4.5 免疫賦活関連
4.6 脳機能改善関連
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《BIO PRODUCTS》
グルカゴン（Gulucagon）
ステビア甘味料（Stevia Sweetner）
-
月刊バイオインダストリー 2017年10月号
￥4,950
<<著者一覧>>
川西 徹 国立医薬品食品衛生研究所
大黒 耕 東京大学
茂垣里奈 東京大学
森 隆 埼玉医科大学
伊藤英晃 秋田大学
辻村清也 筑波大学
四反田功 東京理科大学
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《BIO REVIEW》
バイオ医薬品時代におけるレギュラトリーサイエンス研究
Regulatory Science in an Era of Biotechnological Pharmaceutical Products
医薬品開発の潮流として現在は「バイオ医薬品の時代」であり, 国の施策としてバイオ医薬品の開発振興が計られている。その背景, 開発動向, 規制動向について概説するとともに, バイオ医薬品の開発推進に向けたレギュラトリーサイエンス（RS）研究の中身および課題を概説した。
【目次】
1 はじめに
2 バイオ医薬品開発の動向
3 バイオ後続品（バイオシミラー）開発の動向
4 バイオ医薬品の規制の動向
5 バイオ後続品の規制の動向
6 医薬品の規制環境整備としてのRS研究とは
7 バイオ医薬品評価におけるRS研究の課題
8 バイオ後続品評価におけるRS研究の課題
8.1 バイオ後続品の品質･非臨床評価手法の共通化
8.2 互換や代替の扱いに関する科学的および社会的議論
9 おわりに
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BIO R&D
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光応答性分子を用いた癌治療
Cancer Treatment with Photoresponsive Molecules
光は生体に非侵襲的であり, 高い時空間分解能をもつ刺激であることから, 副作用を低減した癌治療法への応用が期待されている。本稿では, 種々の光応答性分子を用いた癌の光治療について, その戦略と特性, および今後の展望について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 光線力学療法
3 光免疫療法
4 Photochemical Internalization
5 ケージド化合物
6 その他の手法
7 おわりに
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アルツハイマー病の新規治療法：オクチルガレートとフェルラ酸の併用療法
A New Therapeutics for Alzheimer’s Disease: Combination Therapy with Octyl Gallate and Ferulic Acid
自然物質由来の化合物とその誘導体をスクリーニングし, アミロイド-bタンパク質の産生を抑制する有望なフェノール化合物（a-セクレターゼを活性化するオクチルガレートとb-セクレターゼを抑制するフェルラ酸）に着目した。本稿では, アルツハイマー病の病態モデル動物（PSAPPマウス）へこれら化合物を併用投与し, 観察された加算効果を紹介する。病態を改善する新規治療法としての可能性が期待される。
【目次】
1 はじめに
2 オクチルガレートの概要
3 フェルラ酸の概要
4 行動・認知機能障害の改善効果
5 脳アミロイド症の抑制効果
6 抗炎症効果・抗酸化効果・シナプス安定化効果
7 まとめ
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納豆抽出抗菌ペプチドの抗がん剤への応用
Novel Antimicrobial Activities of a Peptide Derived from a Japanese Soybean Fermented Food, Natto, against Cancer
納豆から新機抗菌ペプチドを単離した。ヒト培養がん細胞は, 全て死滅した。煮豆, 及び納豆菌では, 効果が確認できなかった。納豆由来新機抗菌ペプチドは, ヒト抗菌ペプチドグループIのLL37と構造が類似し, a-ヘリックスを有し, 塩基性アミノ酸に富む両親媒性であった。海外では, 昆虫の抗菌ペプチドを用いた皮膚がんの治験が開始されている。
【目次】
1 緒言
2 材料及び方法
2.1 材料
2.2 納豆抽出成分
2.3 培養がん細胞
2.4 タンパク質定量及び培養細胞生存率
2.5 Butyl column chromatography
2.6 HPLC, アミノ酸配列
3 結果
3.1 納豆抽出成分のがん細胞に及ぼす影響
3.2 煮豆抽出成分, 及び納豆菌のHeLa細胞に及ぼす影響
3.3 納豆抽出成分の他のがん細胞に及ぼす影響
3.4 がん細胞増殖阻止因子の同定
4 考察
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ウェアラブル電源としてのバイオ電池
Wearable Biofuel Cells
【目次】
1 化学物質（バイオ燃料）からの環境発電
2 バイオ電池の作動原理, 技術
3 性能向上に向けた課題と開発動向
3.1 炭素のメソ孔制御
3.2 炭素のマクロ孔制御
4 高性能ウェアラブルバイオ電池の開発：印刷型電池
5 未来のアプリケーション
6 まとめ
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《BIO BUSINESS》
医療用ゲル
Market trend of Medical Gel
医療用に使われるゲルにはカプセルから人工筋肉まで多種多様なものが使われている。本稿ではその中のトピックスの市場動向を解説する。
【目次】
1 点眼剤
1.1 概要
1.2 市場動向
2 医薬用カプセル
2.1 概要
2.2 市場動向
2.3 開発動向
2.4 メーカー動向
3 歯科印象材
3.1 概要
3.2 市場動向
3.3 メーカー動向
4 ソフトコンタクトレンズ
4.1 概要
4.2 市場動向
4.3 開発動向
4.4 メーカー動向
5 グルコース応答ゲル
5.1 概要
5.2 市場動向
5.3 開発動向
6 DDS（ドラッグデリバリーシステム）用ゲル
6.1 概要
6.2 市場動向
6.3 メーカー動向
7 人工筋肉
7.1 概要
7.2 開発動向
8 ナノコンポジットゲル（NCゲル）
8.1 概要
8.2 開発動向
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《BIO PRODUCTS》
L-シトルリン(L-Citrulline)
a-リポ酸(a-Lipoic acid)
加水分解シルク(Hydrolyzed Silk) -
電気自動車のためのワイヤレス給電とインフラ構築(普及版)
￥6,930
2011年刊「電気自動車のためのワイヤレス給電とインフラ構築」の普及版!電気自動車普及のためのワイヤレス給電、電磁誘導・磁気共鳴・マイクロ波、急速充電器の開発とネットワークシステムの実例を解説!!
（監修：堀洋一・横井行雄）
<a href="https://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=5220"target=”_blank”>この本の紙版「電気自動車のためのワイヤレス給電とインフラ構築(普及版)」の販売ページを見る（別サイトへ移動）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は2011年当時のものです。
横井行雄 長野日本無線(株)
松木英敏 東北大学
小紫公也 東京大学
居村岳広 東京大学
髙橋俊輔 昭和飛行機工業(株)
阿部茂 埼玉大学
安間健一 三菱重工業(株)
篠原真毅 京都大学
竹野和彦 (株)NTTドコモ
安倍秀明 パナソニック電工(株)
佐藤文博 東北大学
黒田直祐 (株)フィリップス エレクトロニクス ジャパン
多氣昌生 首都大学東京
丸田理 東京電力(株)
岩坪整 日本ユニシス(株)
鈴木匠 JX日鉱日石エネルギー(株)
鶴留寿英 (株)アルバック
近藤信幸 (株)アルバック
青木新二郎 パーク24(株)
藤川博康 三菱重工パーキング(株)
福田博文 KDDI(株)
山光正 オリックス自動車(株)
古川信也 三菱自動車工業(株)
朝倉吉隆 トヨタ自動車(株)
水口雅晴 大丸有地区・周辺地区環境交通推進協議会
斉藤仁司 神奈川県
宇佐美由紀 豊田市
荻本和彦 東京大学
田中謙司 東京大学
須田義大 東京大学
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総論―電気自動車普及に向けた動き―
【第 I 編 ワイヤレス給電】
序論―ワイヤレス給電―
<基礎>
第1章 ワイヤレス給電の基礎
1 はじめに
2 ギャップを有する電磁誘導給電
3 磁気共鳴給電
3.1 基礎原理とインピーダンス整合
3.2 高Q値コイル
3.3 障害物と漏れ電磁界
4 電磁ビーム伝送給電
4.1 ガウシアンビーム
4.2 マイクロ波ビーム給電
4.3 レーザービーム給電
<電気自動車への応用>
第2章 電気自動車とワイヤレス給電および電磁共鳴技術
1 電気自動車へのワイヤレス給電の需要
2 電気自動車へのワイヤレス給電の発展
3 電気自動車へのワイヤレス給電の技術的課題
4 電磁共鳴技術
4.1 磁界共鳴技術の基本特性
4.2 磁界共鳴技術の等価回路
4.3 中継コイルと等価回路
第3章 電磁共鳴方式によるワイヤレス給電
1 はじめに
2 ワイヤレス給電方式の位置づけ
3 磁界共鳴ワイヤレス給電技術
4 原理デモシステムについて
5 フレキシブル性と同調制御
6 安全・安心のために
第4章 電磁誘導方式による電気自動車向けワイヤレス給電
1 はじめに
2 電磁誘導方式の原理
3 電磁誘導方式の開発
4 電動バスによる実証走行試験
5 おわりに
第5章 電気自動車向けワイヤレス給電
1 はじめに
2 電気自動車向けワイヤレス給電の特徴
3 一次直列二次並列コンデンサ方式
3.1 等価回路とコンデンサ値の決定法
3.2 理想変圧器特性とトランス効率
4 角形コア両側巻トランスと円形コア片側巻トランス
5 1.5kW角形コア両側巻トランスの特性
5.1 トランス仕様
5.2 標準ギャップ長70mmでの給電実験
5.3 標準ギャップ長140mmでの特性
6 二次電池充電実験
7 おわりに
第6章 マイクロ波ワイヤレス給電
1 開発背景,目的について
2 無線充電システム原理
3 本システムの設備概要
4 本システムの特長・利点
5 現在の開発状況
5.1 基本技術の研究
5.1.1 送受電効率の改善
5.1.2 送電器価格の低減
5.1.3 車両への影響遮断
5.1.4 安全性確保
5.1.5 電気自動車への充電実験
5.2 実用化技術の研究
6 課題と今後の展望
6.1 送受電効率
6.2 耐運用環境性能
第7章 電気自動車用マイクロ波ワイヤレス給電
1 はじめに
2 マイクロ波無線送電の効率
3 マイクロ波を用いた電気自動車無線充電―静止時充電―
4 マイクロ波を用いた電気自動車無線充電―移動中充電―
5 おわりに
<拡がるワイヤレス応用>
第8章 医療・民生家電機器とワイヤレス給電
1 医療・民生家電機器へのワイヤレス給電の需要
2 医療・民生家電機器へのワイヤレス給電の発展
3 医療・民生家電機器へのワイヤレス給電の技術的課題
第9章 モバイル機器におけるワイヤレス給電の適用手法
1 概要
2 ワイヤレス伝送の適用事例
3 適用の課題
3.1 位置と効率の関係
3.2 充電場所と効率の関係
3.3 充電時の放射雑音
3.4 電池への影響について
4 まとめ
第10章 携帯用電子機器のワイヤレス給電技術
1 はじめに
2 電磁誘導給電の訴求ポイントと実用化商品
3 分離着脱式トランスと非接触給電システムの等価回路
4 実用化のための問題点と課題
5 基本技術
5.1 分離着脱式トランスの結合係数増大技術
5.2 負荷整合技術
5.3 ソフトスイッチング回路
6 実用技術
6.1 コールドスタンバイと本体検知
6.2 金属異物の加熱対策
6.3 電力伝送と信号送受信機能を持つ非接触充電システム
7 出力安定化技術
8 超薄型平面コイルと薄型充電器による面給電システム
9 おわりに
第11章 医療機器用充電システム
1 はじめに
2 人工臓器へのワイヤレス給電
3 治療デバイスへのワイヤレス給電
4 計測機器へのワイヤレス給電(ワイヤレス通信)
第12章 携帯デバイス向けワイヤレス充電国際規格の標準化
1 はじめに
2 標準化はなぜ必要か?
2.1 携帯デバイス用充電器の共通化
2.2 汎用ワイヤレス充電器普及への課題
2.3 標準化による充電インフラの構築
2.4 結果から手段を導く
2.5 規格策定のバイブル
3 ワイヤレスパワーコンソーシアム(WPC)について
3.1 WPCの組織
3.2 WPC規格のロゴ “qi”(チー)
3.3 これまでに発行された規格書
3.4 ライセンスについて
4 Volume-1規格の概要
4.1 なぜ近接電磁誘導方式を選んだか?
4.2 コイルの位置合わせ(カップリング)
4.3 設計自由度と互換性
5 WPC規格充電システムの概要
5.1 基本システム構成
5.2 送受電部の回路構成と電力の受渡し
5.3 トランスミッターの種類
5.4 レシーバーの共振回路
6 電力の制御と通信
6.1 電力制御のパラメーターとアルゴリズム
6.2 負荷変調による通信
6.3 制御データのエンコーディング
6.4 4つの制御ステップ
7 「規格書Part-2」パフォーマンスに関する要求
7.1 供給保障電力
7.2 温度上昇
7.3 ユーザーインターフェース
8 「規格書Part-3」規格適合認定試験について
8.1 認定試験項目の概要
8.2 規格適合認定試験のプロセスとライセンス製品の販売
8.3 テストツール
9 おわりに
<電波利用の現状と課題>
第13章 電磁界の人体ばく露と人体防護
1 はじめに
2 電磁界の生体影響
3 人体防護ガイドラインの動向
4 規制の動向
4.1 米国
4.2 欧州
4.3 日本
5 ICNIRPガイドライン
5.1 時間変化する電界,磁界,電磁界(300GHzまで)へのばく露制限のガドライン
5.2 時間変化する電界および磁界(1 Hz-100 kHz)へのばく露制限のガイドライン
6 測定評価方法
7 ワイヤレス給電における生体電磁環境
8 おわりに
【第II編 電気自動車普及のためのインフラ構築】
<充電インフラ構築および取り組み・サービス>
第1章 充電インフラ整備の現状と標準化動向
1 はじめに
2 充電インフラの開発動向
2.1 チャデモ方式の概要
2.2 安全性確保のしくみ
3 充電方式の標準化動向
3.1 米国の状況
3.2 欧州の状況
3.3 中国の状況
4 充電インフラのあり方
5 充電電力需要の影響
6 チャデモ協議会の概要
7 充電インフラの将来像
第2章 充電インフラシステムサービス「smart oasis」
1 はじめに
2 充電インフラシステムサービスとは
2.1 充電器の現状
2.2 給電スタンド
2.2.1 充電器の種類
2.2.2 通信モジュール
2.3 通信ネットワーク
2.4 サービス管理システム
2.4.1 「給電スタンド」の利用条件設定
2.4.2 「給電スタンド」と地図情報の連携
2.4.3 満空情報の提供
2.4.4 障害検知・障害通知
2.4.5 携帯による予約管理
2.4.6 課金・決済処理
2.4.7 コールセンターサービス
2.5 その他の連携
2.5.1 カーナビ連携
2.5.2 エコポイントとの連携
3 今後の展開
第3章 サービスステーションにおける電気自動車の充電インフラ
1 背景
2 課題
2.1 SSにおけるEVの急速充電サービスの提供
2.2 SSにおけるEVの急速充電中の付加サービスの提供
2.3 SSを拠点としたEVによる有人型カーシェアリングサービスの提供
3 モニターユーザー調査
3.1 モニターユーザー調査のための急速充電器の設置
3.2 モニターユーザーの設定
3.3 モニターユーザーによる利用
3.4 モニターユーザーからの情報の収集
4 実証事業の成果
4.1 充電インフラのビジネスモデルについて
4.1.1 SSにおけるEVの急速充電サービスの提供
4.1.2 SSにおけるEVの急速充電中の付加サービスの提供
4.1.3 SSを拠点としたEVによる有人型カーシェアリングサービスの提供
4.2 充電設備について
第4章 急速充電器の開発・普及状況
1 急速充電器
1.1 電気自動車と充電器
1.2 急速充電器と車載電池
1.3 DCチャージャ-(直流給電)
1.4 車輌と充電器間の充電プロトコル
2 急速充電器に求められる開発要件
2.1 急速充電器の目的
2.2 充電プロトコル
2.3 安全への考慮
3 アルバックの急速充電器
4 普及状況と普及の為に
5 配電網への影響
第5章 パーク&チャージ ―パーク24による充電設備の展開―
1 パーク&チャージの開始:第二次EVブーム
1.1 第二次ブームの問題点
1.2 パブリック充電機器開発実験
2 第三次EVブーム
2.1 第三次ブームの特徴:インフラ面から見た第二次ブームとの違い
3 充電インフラの整備:パーク24グループの取り組み
3.1 東京電力との実証実験
3.2 自治体駐車場の管理・充電機能設置
3.3 EVカーシェアリング等の実験
3.4 パーク&チャージの展開と充電機能の検証
4 充電インフラ整備における課題
4.1 充電設備の使い勝手の改善
4.2 クルマとの協調
4.3 認証・課金の在り方
5 未来へ向けて
5.1 楽しさ―加速性能
5.2 いままでにない動き
5.3 パーソナルモビリティから自動走行へ
第6章 立体駐車場における充電インフラ(plug-in リフトパーク)
1 はじめに
2 充電機能
2.1 パレットへの電力供給方法
2.2 充電方式
2.3 充電分電盤
3 充電操作フロー
3.1 パレットの呼び出し
3.2 充電ケーブルの接続
3.3 充電方法の選択
3.4 充電開始
4 充電インフラにおける立体駐車場特有の問題
4.1 充電電源の確保
4.2 構造上の問題
5 今後の開発テーマ
5.1 充電機能対応機種の拡大
5.2 使用電力を従来比で30%削減
5.3 安全で人に優しい操作性
6 おわりに
第7章 スマート充電システム
1 背景
2 事業内容
2.1 ピーク時の負荷を平準化
2.2 ニーズに合わせた充電パターン
2.2.1 特徴
2.2.2 メリット
2.3 夜間電力を活用
3 構成
4 実際の充電例
5 利用シーン
6 事務所の駐車場におけるビジネスモデル検討
第8章 カーシェアリング
1 はじめに
2 カーシェアリングとは
3 利用方法
4 カーシェアリングのCO2抑制効果
4.1 無駄な自動車利用の抑止
4.2 モーダルシフト
4.3 低公害車の利用
5 カーシェアリングとEV
6 利用者の評価
6.1 EV
6.2 急速充電器
7 EVの運用事例
7.1 EVによるカーシェアリング
7.2 公用車の共同利用
8 電気自動車の事業的課題
9 おわりに
<自動車メーカーとインフラ>
第9章 三菱自動車の充電インフラに対する電気自動車普及への取り組み
1 はじめに
2 i-MiEVと充電インフラ
3 航続距離と充電インフラ
第10章 トヨタ自動車のプラグインハイブリッド普及に向けた取り組み
1 ハイブリッド車開発への取り組み
1.1 自動車を取り組む環境
1.2 トヨタハイブリッドシステム
2 プラグインハイブリッド車
2.1 プラグインハイブリッド
2.2 プラグインハイブリッド車の排出ガス・燃費試験方法
2.3 プリウスプラグインハイブリッドの概要
3 普及への取り組み状況
<地域・自治体での取り組み>
第11章 大丸有地区における環境交通導入の取り組みについて
1 はじめに
2 この街の交通の出発点とその後
3 物流から環境交通実験へ
4 実験のポイント
5 EVカーシェアリング実験
6 EVコミュニティタクシー
7 社会実験の成果としてコミュニティタクシーが運行スタート
8 EV運転による急速充電器活用(東京・大手町～横浜・みなとみらい)
9 今後の充電インフラ整備について
10 おわりに
第12章 電気自動車(EV)普及に向けた神奈川県の取り組み
1 はじめに
2 EV導入に対する補助
3 有料駐車場及び高速料金の割引
4 最近の主な取組
4.1 太陽光発電による充電システム稼働
4.2 EVシェアリングモデル事業
5 「EV充電ネットワーク」の構築
5.1 充電インフラ整備の取り組み
5.2 「EV充電ネットワーク」の構築
5.3 「EV充電ネットワーク」の具体的な取り組み
6 充電インフラ情報検索WEBサイト開設
7 「EVサポートクラブ」の設立
8 神奈川県における新たな取組み
8.1 「地球と人に優しい」かながわEVタクシープロジェクト
8.2 箱根EVタウンプロジェクト
9 その他の取組み
10 おわりに
第13章 ハイブリッド・シティとよたの取り組み
1 はじめに
2 クルマのまちの課題
3 交通まちづくりにおける「共働」
4 クルマのまちならではの「先進的な交通まちづくり」
4.1 PHV導入と充電施設の整備
4.2 PHV選定理由
4.3 充電施設の配置
4.4 充電施設設計コンセプト
4.5 充電施設概要
4.6 充電システムの特徴
5 普及啓発活動
6 地方都市型低炭素社会システムの取組みを世界へ
7 今後の取組みと課題
8 おわりに
【第III編 電気自動車が実現する低炭素な未来社会】
第1章 スマートグリッドの展開
1 エネルギー技術戦略
1.1 超長期エネルギー技術ビジョン
1.2 エネルギー技術戦略マップ
2 再生可能エネルギー発電導入と電力需給の長期的課題
2.1 電力システムの展望
2.2 再生可能エネルギーの発電特性とならし効果
2.3 電力需給への影響
2.4 柔軟な需給調整に向けた系統および需要での取組み
3 集中/分散のエネルギーマネジメントの協調
3.1 需要の能動化と分散エネルギー貯蔵
3.2 分散エネルギーマネジメントとスマートグリッド
3.3 モデル解析例
4 電力システムのスマート化の展開
4.1 系統発電技術
4.2 電力システムの運用技術
4.3 スマートグリッドへの展開
第2章 スマートグリッドと電気自動車
1 スマートグリッドと電気自動車
2 電気自動車の充電の電力システムに関する課題
3 電気自動車の充電調整(G2V)
3.1 戸建て住宅での電気自動車充電
3.2 集合住宅,商業施設などでのEV充電
3.3 多数台のEV充電
4 電気自動車の充放電制御(V2G)とスマートグリッドへの適用の将来
第3章 電気自動車に始まる二次電池の普及と環境対応型社会システムの構築 ―沖縄におけるグリーン・ニューディールプロジェクト―
1 はじめに
2 沖縄グリーン・ニューディールプロジェクト
3 レンタカーへのEV導入モデル
4 充電シミュレーションに基づく配置法
5 車載用二次電池の定置再利用モデル
6 おわりに
第4章 パーソナルモビリティ・ビークル
1 はじめに
2 パーソナルモビリティ・ビークルの分類と定義
3 パーソナルモビリティ・ビークルの安定性と安定化制御
3.1 自転車の安定性と安定化制御
3.2 平行二輪車モードの安定化制御
4 パーソナルモビリティ・ビークルの操縦性
5 交通環境への受容性および歩行環境への親和性
6 パーソナルモビリティ・ビークル活用によるCO2排出削減効果の試算
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月刊バイオインダストリー 2017年9月号
￥4,950
<<著者一覧>>
大島正充 徳島大学大学院医歯薬学研究部
大野充昭 岡山大学大学院医歯薬学総合研究科
辻 孝 理化学研究所
窪木拓男 岡山大学大学院医歯薬学総合研究科
村上義彦 東京農工大学
久保拓也 京都大学
杉浦 実 農業・食品産業技術総合研究機構
ニヨンサバ フランソワ 順天堂大学
岩堀幸太 大阪大学
和田 尚 大阪大学
野田恵一郎 (株)NTT データ経営研究所
林 直樹 (株)NTT データ経営研究所
三治信一朗 (株)NTT データ経営研究所
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BIO R&D
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歯科再生医療の実現に向けた大型動物モデルにおける機能的な歯の再生
Functional Tooth Regeneration in a Large Animal Model for Future Dental Organ Regeneration Therapy
口腔機能は国民の健康長寿に資する重要な課題であり, 歯の喪失に対して, 生理機能の回復を可能とする歯科再生医療が期待されている。本稿では, 生物学的な器官発生に立脚した細胞操作技術である「器官原基法」を用いて, 実用化モデルとしての大型動物における構造的・機能的に完全な歯の再生技術について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 器官発生プログラムに立脚した歯の再生技術の開発
3 実用化モデルとしてのイヌ歯胚の利用と再生歯胚の作製
4 大型動物モデルにおける機能的な歯の再生
4.1 イヌ再生歯胚の自家移植モデルの構築
4.2 イヌ再生歯胚の顎骨内発生と口腔内への萌出
4.3 再生歯の解剖学的構造の解析
4.4 再生歯による生理機能の回復
5 今後の課題と展望
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ブロック共重合体が創る界面を利用したバイオマテリアルの創製～「効率的ながん治療」や「薬の飲み忘れがない在宅医療」の実現に向けて～
Development of Biomaterials Through the Use of Surfaces Created by Block Copolymers
両親媒性ブロック共重合体が形成する自己組織化体（高分子ミセル）に着目し, 「材料に界面を与えるツールとして材料内部に組み込む（ハイブリッド化）」独自の材料設計アプローチによって, 「薬物の放出を自在に制御可能で, 生体組織に接着するバイオマテリアル」を開発した。
【目次】
1 はじめに
2 「組織接着性」と「薬物徐放性」の難しさ
3 次世代外科手術用バイオマテリアルとしての組織接着性・薬物叙放性ゲル
4 薬物の徐放特性の制御を目指して
5 おわりに
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スポンジモノリスを用いたタンパク質間反応場の新規プラットフォーム
New Platform for Protein-protein Interactions Using a Spongy Monolith
抗体医薬品に代表されるバイオ医薬品製造, 開発では, タンパク質間の相互作用を利用した分析・精製プロセスや構造決定が必須である。本稿では, 新規に開発したスポンジ状材料（スポンジモノリス）を用いた, アフィニティクロマトグラフィー及びオンライン消化の研究例を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 Protein A 及びPepsin 固定化スポンジモノリスカラムの作製
3 Protein A 固定化スポンジモノリスカラムによるアフィニティ分離
4 Pepsin 固定化スポンジモノリスカラムを用いたオンライン消化
5 まとめと展望
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β-クリプトキサンチンの糖尿病と非アルコール性肝機能障害に対する予防改善効果
Beneficial Effects of β-cryptoxanthin in the Prevention of Type2 Diabetes and Non-alcoholic Fatty Liver Disease
近年の栄養疫学研究から, 果物や野菜の摂取量とがんや循環器系疾患, 糖尿病等の生活習慣病リスクとに有意な負の関連があることが数多く報告されている。果物・野菜類はビタミンやミネラル, 食物繊維等の重要な供給源となるが, 最近の研究からこれらの食品中に豊富に含まれるカロテノイド類の生体調節機能が注目されている。がんや循環器系疾患, 糖尿病等の発症には酸化ストレスが大きく関与していることが近年明らかになっているが, カロテノイドは何れも強力な抗酸化作用を有することから, これら生活習慣病の予防に有効ではないかと考えられている。
本稿では, 日本のウンシュウミカンに特徴的に多く含まれているカロテノイド色素であるβ-クリプトキサンチンの糖尿病や肝機能障害に対する予防効果の可能性について紹介する。
【目次】
1 カロテノイド類とβ-クリプトキサンチン
1.1 ヒト血中に存在する主要なカロテノイド
1.2 β-クリプトキサンチンの血中濃度
1.3 疫学研究からみたβ-クリプトキサンチンの特徴
2 ミカンの摂取と健康に関する栄養疫学調査（三ヶ日町研究）
2.1 ベースラインデータを用いた横断研究から
2.2 10年間に渡る追跡調査から明らかになったこと
2.3 肝機能障害に対するβ-クリプトキサンチンの予防効果の可能性
2.3.1 三ヶ日町研究での横断的解析結果
2.3.2 三ヶ日町研究での追跡調査による縦断的解析結果
2.4 糖尿病に対するβ-クリプトキサンチンの予防効果の可能性
2.4.1 三ヶ日町研究での横断的解析結果
2.4.2 三ヶ日町研究での追跡調査による縦断的解析結果
3 β-クリプトキサンチンの作用メカニズムについて
3.1 β-クリプトキサンチンの抗酸化能
3.2 β-クリプトキサンチンの組織移行性
3.3 β-クリプトキサンチンの肝機能・糖尿病に対する予防・改善効果
3.4 β-クリプトキサンチンによる炎症・免疫応答遺伝子群の発現抑制
4 おわりに
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抗菌ペプチドと皮膚疾患
Antimicrobial Peptides and Skin Diseases
抗菌ペプチドは, 殺菌作用に加えて, 様々な免疫機能の調節に関与している。また, これらの分子は数多くの皮膚疾患の発症と密接に関連することが明らかになっている。従って, 抗菌ペプチドは, 皮膚免疫機能を良い方向にも悪い方向にも向かわせることがわかる。これらは味方なのか, それとも敵なのだろうか？
【目次】
1 はじめに
2 ヒトの皮膚疾患におけるAMP の役割
2.1 乾癬
2.2 アトピー性皮膚炎
2.3 酒さ
2.4 尋常性痤創
2.5 全身性エリテマトーデス
2.6 創傷治癒
3 結論と今後の展望
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アジュバント入りがんワクチンの開発
Development of Cancer Vaccine Adjuvant
【目次】
1 はじめに
2 がんワクチン療法におけるアジュバント
3 デリバリーシステムとしてのアジュバント
3.1 VirosomeおよびLiposome
3.2 サポニン
3.3 鉱酸塩（アラム）
3.4 エマルジョン
4 自然免疫系を活性化させるアジュバント
4.1 TLR3リガンド
4.2 TLR4リガンド
4.3 TLR7リガンド
4.4 TLR9リガンド
5 複合アジュバント
6 おわりに
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《BIO BUSINESS》
再生医療の開発と国際市場～ビジネス化動向/ 開発動向/ 適応領域～
Development and International Market of Cell Based Therapies ～Business/R&D/Target Disease Trends～
【目次】
1 はじめに
2 再生医療の承認状況と, 早期承認・迅速審査制度
2.1 日本
2.1.1 条件及び期限付き承認
2.1.2 先駆け審査指定制度
2.2.2 Breakthrough Therapies（BT）
2.2.3 Regenerative Medicine Advanced Therapy（RMAT）
2.3 欧州
2.3.1 承認状況
2.3.2 PRIME
2.4 その他
2.5 課題
3 開発動向・適応領域
4 企業動向
5 おわりに
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《BIO PRODUCTS》
β-TCP（β-Tricalcium Phosphate）
γ-リノレン酸（γ-Linolenic acid）
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月刊バイオインダストリー 2017年8月号
￥4,950
<<著者一覧>>
伊藤壽一 滋賀県立成人病センター研究所
平林哲也 （公財）東京都医学総合研究所
村上 誠 東京大学
洪 繁 慶應義塾大学
秋山智彦 慶應義塾大学
スラバン ゴパラジュ 慶應義塾大学
平山雅敏 慶應義塾大学
洪 実 慶應義塾大学
泉 正範 東北大学
竹井邦晴 大阪府立大学
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BIO R&D
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ゼラチンハイドロゲルを利用した難聴治療
Treatment of Hearing Impairment Using Gelatin Hydrogel
治療が困難と考えられる感音難聴に対する新規医療として, 内耳に直接薬物を局所投与する方法を開発した。使用薬物はインスリン様細胞成長因子1（IGF-1）である。IGF-1を徐放物質であるゼラチンハイドロゲルに含浸させ, 直接内耳に投与した。この方法で突発性難聴患者に臨床試験を行い, 半数以上に改善を認めた。
【目次】
1 はじめに
2 耳の構造と聞こえのしくみ
3 難聴の種類
4 現在の最先端技術を応用した新しい感音難聴治療
5 内耳への薬物局所投与方法
6 ゼラチンハイドロゲルを利用した薬物内耳局所投与
7 ゼラチンハイドロゲルIGF-1による臨床試験
7.1 第I-II相臨床試験
7.2 第II相臨床試験（ステロイド鼓室内投与とのランダム化比較試験：多施設臨床試験）
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アシルセラミド合成酵素の発見と皮膚バリア機能
Acylceramide Synthesis and Skin Barrier
アシルセラミドは表皮の複雑な代謝経路で産生される, 極めて特殊な構造と機能を持つ脂質分子である。この脂質が不足すると皮膚バリア機能が低下し, 肌の乾燥や皮膚疾患の悪化の要因となる。本稿ではアシルセラミド合成酵素PNPLA1を同定した最近の我々の研究成果を紹介し, この酵素のバリア機能改善への応用について展望を述べる。
【目次】
1 はじめに
2 表皮セラミドの多様性とアシルセラミドの生合成経路
3 アシルセラミド合成酵素の同定
4 バリア機能改善への応用
5 おわりに
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Quick-Tissue テクノロジー：ヒト転写因子合成mRNA を用いたヒト多能性幹細胞の新しい細胞分化誘導法とその将来展望
Quick-Tissue Technology: a New Differentiation Method of Human Pluripotent Stem Cells Using Transcription Factor mRNAs
ヒト多能性幹細胞の新しい細胞分化誘導技術として, 転写因子を合成mRNAで導入する細胞分化誘導技術（Quick-Tissue テクノロジー）を開発した。骨格筋細胞, コリン作動性神経細胞, 涙腺様上皮細胞の作製が可能になった。今後, 再生医療用だけでなく, 薬剤スクリーニングや毒性試験, 臓器チップなどへの応用が期待される。
【目次】
1 はじめに
2 マウスの発生過程を模した自律的な分化細胞作製技術―現在のヒト多能性幹細胞分化誘導技術の問題点―
2.1 胚様体（Embryoid body）を介した細胞の自己組織化による細胞分化誘導
2.2 複数の種類の細胞が含まれることによりデメリット
3 転写因子合成mRNAを用いたフットプリントフリー且つ迅速な新規多能性幹細胞分化誘導技術（Quick-Tissueテクノロジー）
4 転写因子強制発現により変化する遺伝子発現パターンと各臓器・細胞の遺伝子発現パターンの類似性マトリックス
5 転写因子mRNAを用いたヒト骨格筋細胞分化誘導
6 転写因子mRNAを用いたヒト神経細胞（コリン作動性神経）分化誘導法
7 転写因子mRNAを用いたヒト涙腺様上皮細胞分化誘導法
8 その他の細胞への分化技術への応用可能性
9 Quick-Tissueキット
10 この技術の今後の展望
10.1 ドラッグ・スクリーニング
10.2 毒性スクリーニング
10.3 臓器チップ
10.4 立体的臓器構築のための3-Dバイオプリンティング用細胞
10.5 基礎研究用細胞
11 おわりに
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葉緑体のオートファジーと応用
Towards the Applied Study on Chloroplast-targeted Autophagy
「オートファジー」という単語は, 大隅良典教授のノーベル医学・生理学賞受賞により広く知られるものとなった。その経路の実体は, 生物が, 自身の細胞内部の不要物や余剰成分を積極的に取り壊す機構である。本稿では, 筆者らが見出してきた植物細胞に特有のオートファジー経路である「葉緑体オートファジー」を解説すると共に, この経路に着目した応用研究の可能性について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 植物にとってのタンパク質分解と栄養素リサイクル
3 植物におけるオートファジー
4 葉緑体オートファジーの発見
5 もう一つの葉緑体オートファジー経路：クロロファジー
6 オートファジー欠損イネの解析
7 葉緑体オートファジーの応用利用を考える
8 葉緑体オートファジーの応用展開を目指して：今後解明すべき基礎的知見
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ウェアラブルなフレキシブル健康管理パッチ実現に向けて
Toward Practical Wearable and Flexible Healthcare Patches
本稿では, 現在注目を集めている絆創膏のように柔軟で添付型の健康管理デバイスの基礎技術及びその応用事例について紹介する。特に絆創膏のように安価で使い捨てを可能にするため各電子素子の作製及び集積化技術に注目する。
【目次】
1 はじめに
2 加速度センサ
3 温度センサ
4 紫外線センサ
5 心電センサ
6 センサ集積健康管理パッチ
7 結言
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《BIO BUSINESS》
抗菌・防カビ剤工業
Industry of Antibacterial and Antifungal Agents
抗菌・防カビ剤や防腐剤, 防虫剤, 忌避剤, 木材防カビ剤はバイオサイドと呼ばれ, 身近な日常品から医療・衛生用品, 工業製品まで幅広い分野で使用されている。抗菌ブームが巻き起こった我が国では, 抗菌加工製品の市場規模は1兆円とも言われている。国外に目を向けても, 中国や米国等で関心が高まっており, 非常に速いスピードで市場が成長している。
【目次】
1 概要
2 抗菌剤の種類
2.1 無機系抗菌剤
2.2 有機系抗菌剤
2.3 天然系抗菌剤
3 用途
3.1 木材用（建築用含む）
3.2 紙・パルプ用
3.3 繊維製品用
3.4 プラスチック製品用
3.5 接着剤, 塗料, その他用
4 メーカー動向
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《BIO PRODUCTS》
キシリトール（Xylitol）
トレハロース（Trehalose）
カラギーナン（Carrageenan） -
月刊バイオインダストリー 2017年7月号
￥4,950
<<著者一覧>>
長岐清孝 岡山大学
小林孝嘉 電気通信大学
築谷朋典 国立循環器病研究センター研究所
阿野泰久 キリン(株)
中山裕之 東京大学
杜 隆嗣 神戸大学大学院
入野康宏 神戸大学大学院
川原康慈 ニチバン(株)
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BIO R&D
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植物透明化によるエピジェネティック修飾の解析
Analysis of Epigenetic Modifications by Histochemical After Clearing in Plants
最近, 植物の組織内において細胞の位置情報を保ったまま細胞内のタンパク質を解析する様々な方法が開発されている。本稿では, これまでの解析法に加えて, 筆者等が開発した植物組織内でエピジェネティック修飾が検出可能な組織免疫染色法（ePro-ClearSee法）について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 従来のエピジェネティック修飾の解析法
3 植物における透明化
4 植物組織でエピジェネティック修飾が検出可能な透明化後組織免疫染色法（ePro-ClearSee）
5 ePro-ClearSee法の汎用性
6 今後の課題・展開
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高感度超解像光熱顕微イメージング法
High-sensitive Super-resolution Photothermal Microscopy
現在照明用光源としてレーザーを用いた顕微鏡はほとんどが蛍光顕微鏡である。近年光の回折限界による解像度の制限を打ち破る新しいレーザー蛍光顕微法が開発され3年前にノーベル化学賞授賞の対象にもなった。しかしながら, 蛍光顕微鏡には, 蛍光性を有する対象しか適用できないという制約がある。また蛍光物質の光毒効果に依る光劣化の問題も大きい。このような制限の無い光熱顕微法を著者の研究グループで開発したのでそれについて解説する。
【目次】
1 はじめに
2 ポンプ・プローブ顕微法
2.1 ポンプ・プローブ顕微法の特徴
2.2 種々のポンプ・プローブ顕微法
3 光熱顕微（PTM）法
3.1 PTM法の原理
3.2 PTM法の特徴
4 輪帯・逆輪帯照明PTM 法
4.1 輪帯照明PTM法
4.2 逆輪帯照明PTM 法
5 光熱顕微法からマルチモーダル（多モード）顕微法への発展
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心不全治療と人工心臓
Ventricular Assist Devices for Severe Heart Failure
人工のポンプによって重症心不全に陥った患者のポンプ機能を補助・代替し, 心臓移植などの治療につなげる補助人工心臓は, 抗血栓性材料やコーティングの発展とともに飛躍的に普及した。ここでは補助人工心臓について材料面に焦点を当てて概説する。
【目次】
1 はじめに
2 補助人工心臓の目的
3 補助人工心臓システムの構造とマテリアル
4 空気圧駆動式補助人工心臓システム（ニプロVAS）
5 体内植込み型補助人工心臓（EVAHEART）
6 体内植込み型補助人工心臓の課題
7 まとめ
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ホップ由来のビール苦み成分・イソa 酸によるアルツハイマー病予防効果
Hop-derived Bitter Components in Beer, Iso-a-acids, Prevent Alzheimer’s Disease
近年の急速な高齢化に伴い, 日本を含む世界の先進国では認知症の予防と治療が重要な研究課題となっている。本稿では, 筆者らが最近解明した, ホップに由来するビール苦み成分, イソa酸がミクログリアのアミロイドb貪食活性と抗炎症活性を亢進することで, 認知症の予防に効果的であることを示す。
【目次】
1 はじめに
2 ビールの原料としてのホップとイソa酸
3 脳の清掃細胞, ミクログリア
4 イソa酸のミクログリアAb貪食亢進作用および抗炎症作用
5 イソa酸のアルツハイマー病モデルマウスに対する病態改善効果
6 今後の展望
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2-アミノ酪酸による体内酸化防止機能～新たなグルタチオン代謝制御機構の発見～
2-Aminobutyric Acid as a Novel Requlator of Glutathione Metabolism
2-アミノ酪酸（2-AB）は, グルタチオンの構成アミノ酸であるシステインが合成される際の副産物であり, 生体内のグルタチオン動態を鋭敏に反映するバイオマーカーであることを我々は明らかにした。さらに2-ABはグルタチオン代謝制御自体にも深く関与しており, 経口から摂取するだけで生体内のグルタチオンを効率的に増やすことを発見した。
【目次】
1 はじめに
2 バイオマーカーとしての2-AB
2.1 2-ABとオフタルミン酸
2.2 心臓病と2-AB
2.3 2-AB合成経路
2.4 グルタチオン代謝の鋭敏なマーカーとしての2-AB
2.5 心不全の超早期バイオマーカーとしての2-AB
3 グルタチオン補充戦略の新たな標的としての2-AB
3.1 2-ABがグルタチオン代謝に及ぼす影響
3.2 2-ABの経口投与によるグルタチオン補充戦略
3.3 酸化ストレスに対する2-ABの細胞・臓器保護作用
4 おわりに
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医療用粘着製品
Adhesive Products for Healthcare Application
皮膚は, 外的因子に対して防御機能を持つほか, 時には発赤や浮腫といった形態的な変化を起こし, さらには痒みなどの感覚的な変化をもたらすことで, 生体の異常を知らせる機能を持っている。そのため, 皮膚に適用する医療用粘着製品は, 皮膚へ負荷をかけないように, つまりは生理機能を損なわないように設計する必要がある。本項では, 皮膚機能の理解と共に進化した種々の医療用粘着製品を紹介する。
【目次】
1 絆創膏
2 ドレッシングテープ
3 ハイドロコロイドテープ
4 傷あとケアテープ
5 経皮吸収製剤
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《BIO BUSINESS》
バイオ医薬品
Biopharmaceutical
【目次】
1 はじめに
2 業界動向
3 バイオシミラー
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《BIO PRODUCTS》
アラキドン酸（Arachidonic acid）
ゴマペプチド（Sesame peptide）
-
月刊バイオインダストリー 2017年6月号
￥4,950
井口竹喜 (株)菊池製作所
辻 晃仁 香川大学
細川正人 早稲田大学
丸山 徹 早稲田大学
西川洋平 早稲田大学
竹山春子 早稲田大学
西田和生 (株)ニチレイ
小泉雄史 (株)ニチレイ
馬場俊輔 大阪歯科大学
橋本典也 大阪歯科大学
笠原真二郎 日本特殊陶業(株)
小山義之 結核予防会 新山手病院
伊藤智子 結核予防会 新山手病院
江里口正純 結核予防会 新山手病院
中村泰之 神戸大学
伊藤洋一郎 神戸大学
梅津光央 東北大学
石井 純 神戸大学
近藤昭彦 神戸大学
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BIO R&D
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介護から快護へのモノづくり
Product for Willingly Care from Care
長寿国日本では世界に先駆けて人類が経験したことのない超高齢化が進み, 正に寿命が延びるライフシフトとなりあらゆる意味で, 明治の文明開化以来の大変化＝感性開花が始まっているのではなかろうか？因みに筆者は昭和23年生まれの団塊の世代であり, 60歳までカメラメーカーのデザイン開発に携わってきた。現在は地元の試作製作企業の顧問として正に自分自身の年代のための福祉機器開発を, 自ら後述する日本特有の感性を生かしたカンセイウエアにより実現することを現場から進めている。そして表題に有るように一見マイナスの超高齢化への課題である介護に対し, される人もする人も共に喜び合えるビジョンを持ち, 新たなモノづくりへのチャレンジの事例をお伝えする。まだ途上の姿ではあるが皆様の参考にしていただけば幸いである。
【目次】
1 ライフシフト時代の生活支援機器とは？：カンセイウエアが開く高度文化成長へ
2 カンセイウエアを生かす一環連携
3 カンセイウエアとは？
4 楽ウオーク：脚を使う車椅子―「始作」による体感を基に一括一環開発へ
5 「楽書」：書く意欲が湧く振るえを抑えるサポーター
6 筆者（団塊の世代）の高齢社会における考え方：ケアで世界不況を救うケアディール
7 おわりに
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がん薬物療法専用新型インフューザーポンプの開発
Development of the Innovative Infusion Pomp for Chemotherapy
がん薬物療法の中心的役割を担う抗がん剤持続注入のデバイスは他の薬剤注入のためにつくられた汎用型の携帯型注入器が流用され, 20年以上大きな改良もされていない状況で, サイズも大きくかつ重く, 目立ったり邪魔になったりといった状況であった。これに対し臨床現場から新たなデバイスを提案した。携帯性, 堅牢性, 収納性に優れ, さらに安定した注入速度の新型デバイスを開発し, これを活用することで治療における患者負担の軽減につなげた。
【目次】
1 はじめに
2 開発のきっかけ
3 開発の経緯
3.1 扁平バルーンの開発
3.1.1 Plan-1
3.1.2 Plan-2
3.2 ボトルの開発
3.3 ターゲッティング
3.4 開発を振り返って
3.5 開発後の戦略
3.6 まとめ
4 さいごに
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環境微生物のシングルセルゲノム解析に向けた技術基盤
Technological Platform for Single-cell Genome Analysis of Environmental Bacteria
ヒトを取り巻くあらゆる環境に微生物は存在している。そこに在る微生物の正体を知り, それらの生産する物質を利活用するためには, それらのゲノム配列情報の獲得が欠かせない。今, たった1つの細胞から, その生物の持つ全ゲノム配列情報を取得することを目指した「シングルセルゲノム解析」が注目されている。
【目次】
1 はじめに
2 微生物のシングルセルゲノム解析の方法と研究事例
3 微小液滴を反応場として用いたシングルセルからの高精度なゲノム解析
4 シングルセルゲノムデータのクオリティコントロール法の開発
5 おわりに
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不凍タンパク質の開発と応用
Antifreeze Proteins: Development and Applications
【目次】
1 はじめに
2 AFPとは何か
3 魚類AFPの粗精製品, 高度精製品について
4 AFPの食品への応用
4.1 凍結飲料
4.2 多糖類ゲル
5 AFPの多孔体への応用
6 AFPの細胞保護への応用
7 おわりに
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ポリエーテルエーテルケトン多孔体の骨造成能
Bone Augmentation Ability of Porous Polyetheretherketone
【目次】
1 はじめに
2 ポリエーテルエーテルケトンとは
3 PEEKへの骨結合性の付与
4 表面発泡PEEKの開発
5 PEEK製 歯槽骨再建材のコンセプト
6 PEEK多孔体の作製
7 ウサギ大腿骨骨欠損モデルを用いた表面発泡PEEK多孔体の骨造成
8 おわりに
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《BIO REVIEW》
生体接着性水和ゲルを形成する可溶性止血材・癒着防止材
Tissue-adhesive and Bio-soluble Hydrogel with Functions of Hemostasis and Prevention of Adhesion Formation
【目次】
1 生体接着性材料
1.1 生体接着性材料の医療機器への応用
2 生体組織接着性ポリマー
2.1 シアノアクリレート系接着剤
2.2 フィブリン糊
2.3 ポリアクリル酸（PAA）
3 PAA/PVP水素結合ゲル
3.1 PAA/PVP水素結合錯体
3.2 膨潤性PAA/PVP複合体
3.2.1 固体/ 液体界面での複合体形成
3.2.2 膨潤性PAA/PVP複合体の組織接着性
3.2.3 膨潤性PAA/PVP複合体の生体内での解離・再溶解
4 膨潤性PAA/PVP複合体の止血材への応用
4.1 止血効果
4.2 臨床研究と商品化
4.2.1 外傷, 穿刺後の止血
4.2.2 口腔内・抜歯後の止血
4.2.3 商品化
5 膨潤性PAA/PVP複合体の癒着防止材への応用
6 生体接着性材料の今後
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《BIO INDUSTRY》
低分子抗体医薬の開発展望
Development Prospects of Smaller Antibody Drugs
抗体医薬において, 高い特異性を保持したまま分子量が比較的小さい低分子抗体の開発研究が近年行われている。最近筆者らは, 微生物（酵母）による二重特異性低分子抗体の生産に成功し, さらに, 作製した低分子抗体による癌細胞傷害活性も確認できた。このような二重特異性を示す低分子抗体は癌治療などにおける次世代の抗体医薬の候補物質として期待される。本稿では, 研究の現状と今後の展望について, 二重特異性低分子抗体を中心に述べる。
【目次】
1 はじめに
2 抗体医薬の特徴
2.1 抗体の構造
2.2 抗体医薬における治療効果
2.3 高価な抗体医薬品
3 低分子抗体の開発
3.1 抗体の低分子化
3.2 二重特異性低分子抗体
4 おわりに
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《BIO PRODUCTS》
ハイドロキシアパタイト（Hydroxy apatite）
-
月刊バイオインダストリー 2017年5月号
￥4,950
作田庄平 東京大学
古川智宏 東京大学
飯村九林 東京大学
山本利義 東京大学
中野貴由 大阪大学
永瀬丈嗣 大阪大学
當代光陽 大阪大学
芝 健夫 山形大学
横澤晃二 山形大学
松井弘之 山形大学
時任静士 山形大学
岩井聡一 大阪大学
武岡真司 早稲田大学
柚木恵太 (株)サティス製薬
戒能智宏 島根大学
川向 誠 島根大学
十川佳奈子 (株)三井住友銀行
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BIO R&D
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食品添加物を用いたアフラトキシン汚染防除
Control of Afl atoxin Contamination with Food Additives
アフラトキシンはカビ毒（マイコトキシン）の中で最も深刻な農作物汚染被害を引起しているが，現在抜本的な汚染防除法は無い。アフラトキシンの汚染防除法として，アフラトキシン産生阻害物質の利用を考え，呼吸阻害剤が産生阻害活性を持つことを見出した。呼吸阻害活性を有する既存の食品添加物の汚染防除への応用が期待される。
【目次】
1 はじめに
2 アフラトキシンとその汚染対策
3 アフラトキシン産生阻害物質について
4 食品添加物のアフラトキシン汚染防除への利用
5 おわりに
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生体用高強度ハイエントロピー合金の開発
Development of High-strength High-entropy Alloys with Superior Biocompatibility
従来の合金とは，合金設計概念や，それに基づく合金組成が全く異なる新規な生体用金属材料である「生体用ハイエントロピー合金」の開発に成功した。ハイエントロピー合金は，5成分以上の元素の組み合わせからなる多成分系であり，混合のエントロピーを高めるため等原子組成に近い合金組成を持つように設計される。ハイエントロピー合金は，Severe lattice distortion 効果によって高強度であるが，High entropy 効果によって固溶体が得られるため基本的には脆くなく，鋳造状態でさえも優れた機械的強度発現が期待できることから新たなタイプの金属系構造部材として注目されている。新規開発の等原子組成比Ti20Nb20Ta20Zr20Mo20合金（数字は原子％）は，チタンと同程度の生体適合性を示す上，その機械的強度は使用頻度の高いTi-6Al-4V合金などに比べ圧倒的に高く，高い加工性を持ち合わせる。
鋳造状態でもその優れた生体適合性と機械的性質を示すことから，精密鋳造や三次元金属積層造形などへの応用も可能である大変優れた特性を兼ね備えた新材料である。
【目次】
1 ハイエントロピー合金とは
2 生体用ハイエントロピー合金の設計開発
3 生体用ハイエントロピー合金の特徴
4 生体用ハイエントロピー合金の可能性と今後の展開
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フレキシブルハイブリッド型常時計測体温センサの開発
Development of Flexible Hybrid Body-temperature Sensors for Real-time Monitoring
健康モニタリングによる質の高いQoL社会の実現に向けて，印刷製法で作製および実装する，有機集積回路とSi-LSIを融合したフレキシブルハイブリッドヘルスケアセンサの開発を行った。有機体温センサを例にとり，インクジェット印刷法を用いてハイブリッド型常時計測体温センサの試作と計測実験を行い，身体への装着状態での基本的な計測とデータ伝送に成功した。このハイブリッドセンサ技術は，将来のIoT社会におけるフレキシブルセンサとして応用展開が期待される。
【目次】
1 はじめに
1.1 健康モニタリングの重要性
1.2 フレキシブルハイブリッドデバイスの重要性
2 ハイブリッド化の開発動向
3 ヘルスケアセンサ応用
4 ハイブリッドセンサの構成
5 一体型ハイブリッドセンサの試作と計測実験
6 おわりに
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ハイドロキシアパタイトアガロースゲルを用いた骨再生医療
Bone Regenerative Medicine Using Hydroxyapatite Agarose Composite Gels
【目次】
1 はじめに
2 ハイドロキシアパタイトアガロースゲル
3 臨床研究の概要
4 結果
5 結論
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生体適合性高分子ナノシートの物性と医療応用
Physical Properties and Medical Applications of Biocompatible Polymer Nanosheets
【目次】
1 諸言
2 ナノシートの作製
2.1 交互積層法（LbL）
2.2 キャスト法
3 ナノシートの密着性
4 ナノシートの分子透過性
5 ナノシートの分解特性
6 多孔質ナノシートとマイクロディスク型ナノシートの構築
7 ナノシートの医療応用
7.1 創傷被覆材（ナノ絆創膏）として
7.2 薬物徐放材として
8 ナノ医療のプラットフォームとしての将来展望
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和栗の皮からの植物ヒト型セラミド高含有原料の開発
Development of Botanical Human-type Ceramide from Japanese Chestnut Shell
植物性グルコシルセラミドは，ヒト表皮角質層にある細胞間脂質のセラミドとは化学構造が大きく異なることが知られている。本稿では，和栗の加工廃棄物である栗皮に，化粧品原料として有効なヒト型セラミドAPが蓄積していること，さらにそのセラミドがC22からC28の超長鎖脂肪酸から構成されていることを明らかにしたので報告する。
【目次】
1 はじめに
2 植物スフィンゴ脂質の特徴
3 ヒト型セラミドの特徴
4 天然素材からのヒト型セラミド生産
5 和栗について
6 くりセラミドTMの特徴
7 超長鎖セラミドAPについて
8 おわりに
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《BIO ENGINEERING》
コエンザイムQ10増産技術の開発
Development of Technology for Higher Production of Coenzyme Q10
コエンザイムQ10（CoQ10）は食品サプリメントとして広く市場に出回っている脂溶性物質で，生体内でのATP生産に必要である。CoQ10は酸化型と還元型の2つの形をとることにより，抗酸化物質としても働く。CoQ10は主に微生物により生産されているが，CoQ10の生合成経路は完全には解明されていないのが現状である。
【目次】
1 コエンザイムQ（CoQ）とは
2 CoQの生合成
2.1 CoQの生合成研究の歴史
2.2 メバロン酸経路
2.3 イソプレノイド側鎖の合成
3 CoQの生産性向上の取り組み
3.1 Agrobacterium tumefaciensとRhodobacter sphaeroidesの育種
3.2 大腸菌を用いた遺伝子の高発現によるCoQ 生産性の向上
3.3 酵母を用いたCoQ生産性の向上
3.4 植物におけるCoQ10生産
3.5 さらなるCoQ10高生産に向けて
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《BIO BUSINESS》
再生医療ベンチャーの現況と課題
Trends and Issues of Regenerative Medicine Startups
【目次】
1 はじめに
2 再生医療分野の成長性
3 再生医療の実用化プロセスにおけるベンチャー企業の役割
4 再生医療分野における規制緩和とその影響
5 再生医療ベンチャーの課題
5.1 人材の確保
5.2 知財戦略
5.3 大企業との連携
6 三井住友銀行の取組
7 おわりに
-
ポリウレタンの化学と最新応用技術 (普及版)
￥5,940
2011年刊「ポリウレタンの化学と最新応用技術」の普及版!原材料・副資材、分子設計、加工技術等、多岐にわたるポリウレタン応用製品の開発と安全性、リサイクル問題に関する情報を網羅!!
(監修： 松永勝治)
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は2011年当時のものです。
山本茂生 住化バイエルウレタン(株)
鈴木千登志 旭硝子(株)
松永勝治 東洋大学
木曾浩之 東ソー(株)
奈佐利久 モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社
徳安範昭 大八化学工業(株)
早福博史 モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社
大谷一嘉 当栄ケミカル(株)
徳山朋紀 三光化学工業(株)
平岡教子 長崎大学
松本信介 三井化学(株)
村山智 日本ポリウレタン工業(株)
石原眞人 日本ミラクトラン(株)
岩崎和男 岩崎技術士事務所
和田浩志 旭硝子(株)
竹川淳 第一工業製薬(株)
武井良道 サンユレック(株)
宮澤文雄 富士紡ホールディングス(株)
高木正孝 フジボウ愛媛(株)
今井景太 (株)イノアックコーポレーション
三村成利 (株)東洋クオリティワン
大川栄二 アキレス(株)
郷博之 (株)エービーシー建材研究所
大嵜武 三井化学(株)
東本徹 荒川化学工業(株)
林俊一 (株)SMPテクノロジーズ
山田英介 愛知工業大学
浅井清次 浅井技術士事務所 MC Labo.
和田康一 住化バイエルウレタン(株)
山崎聡 三井化学(株)
小椎尾謙 長崎大学
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第1章 ポリウレタンの原材料と副資材
1 イソシアネート
1.1 はじめに
1.2 イソシアネート
1.2.1 イソシアネートの合成法
1.2.2 イソシアネート基の反応の化学
1.2.3 産業上利用されるイソシアネート
(1) イソシアネートモノマー
(2) 変性イソシアネート
1.2.4 最近の開発動向
2 ポリオール
2.1 ポリオールとは
2.2 ポリエーテルポリオール
2.2.1 PPG
2.2.2 ポリマーポリオール
2.2.3 ポリオキシテトラメチレングリコール
2.3 ポリエステルポリオール
2.3.1 重縮合系ポリエステルポリオール
2.3.2 ポリカプロラクトンポリオール
2.4 ポリカーボネートジオール
2.5 ポリブタジエンポリオール
2.6 各種ポリオールを用いたポリウレタン樹脂の性能比較
2.7 バイオマスポリオール
2.7.1 植物油系ポリオール
3 副資材
3.1 鎖延長剤・架橋剤・硬化剤
3.2 触媒
3.2.1 はじめに
3.2.2 ポリウレタン触媒の役割と機能
3.2.3 アミンエミッション低減触媒
3.2.4 難燃性改良触媒
3.2.5 おわりに
3.3 整泡剤
3.3.1 はじめに
3.3.2 整泡剤の役割
(1) 軟質ポリウレタンフォーム
(2) 硬質ポリウレタンフォーム
(3) 高弾性(HR)ポリウレタンフォーム
(4) ポリエステルウレタンフォーム
3.4 難燃剤の最新技術
3.4.1 はじめに
3.4.2 ポリウレタンフォームの概要
(1) 硬質ウレタンフォームの需要
(2) 軟質ウレタンフォームの需要
(3) 課題
3.4.3 難燃化原理と難燃基準に対する材料の選択
3.4.4 おわりに
3.5 酸化防止剤・着色防止剤
3.5.1 ポリウレタンと酸化防止剤
3.5.2 酸化防止剤の種類と特徴
(1) フェノール系酸化防止剤
(2) リン酸系酸化防止剤
(3) イオウ系酸化防止剤
(4) 相乗効果
3.5.3 着色防止剤
3.6 イオン伝導機構による制電性ポリウレタンの技術開発
3.6.1 技術的背景
3.6.2 制電性樹脂の分子設計
(1) 制電剤の作用機構
(2) リチウムイオンによる高分子固体電解質
3.6.3 イオン伝導機構による制電性ポリウレタン
(1)イオン伝導性ポリオール
(2)イオン伝導性グライム類
(3)イオン伝導性脂肪酸エステル
(4)イオン伝導性高分子型帯電防止剤
3.6.4 制電性ポリウレタンの今後の展開
第2章 ポリウレタンの分子設計
1 ポリウレタンエラストマーの分子設計
1.1 はじめに
1.2 分類
1.3 合成法と反応性
1.4 鎖構造
1.5 分岐ないし架橋構造
1.6 相構造
1.7 物性
1.8 おわりに
2 フォームの分子設計
2.1 はじめに
2.2 硬質フォーム
2.2.1 原材料
2.2.2 用途・成形方法と分子設計
2.3 軟質フォーム
2.3.1 原材料
2.3.2 用途・成形方法と分子設計
2.4 おわりに
第3章 ポリウレタンの分析と構造解析
1 はじめに
2 ポリウレタンの分析
2.1 各種分析方法
2.2 ポリウレタンの各種分析法
2.2.1 イソシアネート基の分析
2.2.2 イソシアネート関連生成物の定性
2.2.3 ポリウレタン樹脂の組成分析
2.2.4 添加剤,触媒,不純物,副生成物などの分析
2.3 コンピューターの利用
3 ポリウレタンの構造解析
3.1 一次構造と高次構造
3.2 構造解析法
3.3 フォームのセル構造の観察
4 ポリウレタンの構造と物性の関係
5 まとめ
第4章 ポリウレタン加工技術
1 熱可塑性エラストマー
1.1 はじめに
1.2 TPUの種類と特徴
1.3 TPUの性質
1.3.1 吸湿性と予備乾燥
1.3.2 粘度特性
1.4 成形方法
1.4.1 射出成形
1.4.2 押出成形
1.4.3 カレンダー成形
1.4.4 パウダースラッシュ成形
1.4.5 溶液法
1.5 おわりに
2 熱硬化性ポリウレタンエラストマー
2.1 概要
2.1.1 ポリウレタンエラストマーの歴史
2.1.2 ポリウレタンエラストマーの分類
2.1.3 ポリウレタンエラストマーの需要動向
2.2 注型エラストマー(非発泡タイプ)
2.2.1 原料及び生成化学反応
2.2.2 成形工程及び設備
2.2.3 物性
2.2.4 特徴及び用途
2.3 注型エラストマー(発泡タイプ)
2.3.1 マイクロセルラーエラストマーの原料及び生成化学反応
2.3.2 成形工程及び設備
2.3.3 物性
2.3.4 特徴及び用途
2.4 その他のエラストマー
2.4.1 混練型(ミラブル型)エラストマー
2.4.2 スプレーエラストマー
2.5 新技術,新製品の開発動向
2.5.1 原料関係
2.5.2 成形性の向上
2.5.3 新用途開発
2.5.4 その他の動向
3 ポリウレタンフォームの概要と成形加工技術
3.1 はじめに
3.2 ポリウレタンフォームの市場
3.3 気泡構造
3.4 ポリウレタンフォームの製造プロセス
3.4.1 軟質ポリウレタンフォーム
3.4.2 硬質ポリウレタンフォーム
3.5 おわりに
4 水系ウレタン樹脂
4.1 はじめに
4.2 水系ウレタン樹脂の種類と用途
4.3 非反応型水系ウレタン樹脂の特長
4.3.1 内部架橋構造体の形成
4.3.2 フィルムの形成機構
4.3.3 フィルム物性の発現機構
4.4 反応型水系ウレタン樹脂の特長
4.4.1 架橋剤としての利用
4.4.2 ブロック剤の種類
4.5 水系ウレタン樹脂の高機能化
4.5.1 常温架橋技術(二液型)
4.5.2 常温架橋技術(一液型)
4.5.3 UV・EB架橋技術
4.6 今後の水系ウレタン樹脂
第5章 ポリウレタンの応用
1 車載用電子,燃料電池関係モジュールパッキングのための高信頼性を持つウレタン樹脂
1.1 はじめに
1.2 ポリウレタン樹脂の従来の技術開発概要および新規開発動向
1.3 ポリウレタン樹脂の原材料の種類
1.4 電装部品,燃料電池関連に使用されるポリウレタン樹脂の性質
1.4.1 イソシアヌレート化による問題点
1.4.2 要求特性
1.4.3 防湿絶縁ポリウレタン樹脂の開発製品群について
1.4.4 耐候性
1.4.5 耐湿性
1.4.6 耐熱性
1.4.7 放熱性
1.4.8 難燃性
1.5 今後の展望
2 精密研磨用材料-研磨パッド
2.1 研磨パッドの役割とポリウレタン
2.2 研磨パッドの硬さとポリウレタン
2.3 研磨パッドの種類
2.4 研磨パッドの最近の動き
2.5 おわりに
3 自動車・鉄道車両材料
3.1 はじめに
3.2 ポリウレタンの自動車用途概況
3.3 自動車への展開
3.3.1 シートクッション・シートバック
3.3.2 インストルメントパネル
3.3.3 天井材
3.3.4 フロアカーペット
3.3.5 エンジン周り吸遮音材
3.4 鉄道車両への展開
3.4.1 シート
3.4.2 軌道パッド
4 家具・寝具用材料
4.1 はじめに
4.2 家具・寝具の市場動向
4.3 マットレスの歴史
4.3.1世界のマットレスの歴史
4.3.2日本のマットレスの歴史
4.4 家具・寝具用ポリウレタンフォームについて
4.4.1 各フォームの特徴
4.4.2 低反発フォームについて
4.5 家具・寝具用クッション用フォームの基準について
4.5.1 優良ウレタンマーク制度
4.5.2 家庭用品品質表示法
4.5.3 JIS規格
4.6 最近の技術開発について
4.6.1 低反発フォームのグレードアップ
4.6.2 その他の新材料
4.6.3 療養・介護マットレス
4.7 まとめ
5 土木建築材料
5.1 断熱材
5.1.1 硬質ウレタンフォームの断熱材として優れた特長
5.1.2 硬質ウレタンフォーム断熱製品の成形形態による大きな分類
5.1.3 硬質ウレタンフォームのJIS規格
5.1.4 公的仕様書の状況
5.1.5 省エネルギー基準による断熱厚さ(鉄筋コンクリート造等の住宅)
5.1.6 施工概要
5.2 塗り床材
5.2.1 はじめに
5.2.2 ウレタン樹脂を使用した塗り床材の種類
5.2.3 弾性型ウレタン樹脂系塗り床材
5.2.4 硬質型ウレタン樹脂系塗り床材
5.2.5 水性硬質ウレタン系塗り床材
5.2.6 その他の特殊機能床材
(1) 駐車場用防水床仕上げ材
(2) ゴムチップ弾性舗装材
(3) 石材モルタル舗装材
5.2.7 最近の技術動向
6 塗料・接着剤・バインダー
6.1 食品包装用接着剤
6.1.1 はじめに
6.1.2 ウレタン接着剤の主な原料
6.1.3 ウレタン接着剤の基本構造
(1)一液湿気型
(2)二液硬化型
6.1.4 ウレタン接着剤の加工方法
6.1.5 ウレタン接着剤の機能
6.1.6 ウレタン接着剤の衛生性
6.1.7 おわりに
6.2 印刷インキ用バインダー
6.2.1 ポリウレタン樹脂バインダーの分類
6.2.2 印刷インキの用途と需要量
6.2.3 食品包装材料の製造工程
6.2.4 包装グラビアインキに求められる物性
6.2.5 インキ用バインダーとしてのポリウレタン樹脂の設計
6.2.6 インキバインダー用ポリウレタン樹脂の原料
6.2.7 包装グラビアインキ用ポリウレタン樹脂の環境対応
6.2.8 おわりに
7 その他の応用例
7.1 ポリウレタン系形状記憶ポリマーの特性と応用
7.1.1 はじめに
7.1.2 本ポリマーの種類と形態
7.1.3 材料の特性
(1) 弾性率
(2) 形状回復性と形状固定性
(3) 水蒸気透過性
(4) 体積膨張特性
(5) エネルギー散逸特性
(6) 光学的屈折率特性
(7) その他の性質
7.1.4 応用
(1) 産業分野
(2) 医療分野
(3) 生活関連
(4) 衣料
(5) 易解体ねじ
(6) その他
7.1.5 おわりに
7.2 炭素ナノ材料/ポリウレタン系コンポジット
7.2.1 はじめに
7.2.2 カーボンナノチューブ系コンポジット
7.2.3 グラファイト系コンポジット
7.2.4 フラーレン系コンポジット
7.3 ウレタンジェル
7.3.1 汎用ウレタンジェル
7.3.2 疎水ジェル
7.3.3 親水ジェル
7.3.4 おわりに
第6章 環境対応型ポリウレタンの開発動向
1 法規制と将来動向
1.1 TDI
1.2 MDI
1.3 その他イソシアネート
1.4 TDA 及び MDA
1.5 ポリオール
1.6 ポリウレタン原料に関する工業会
2 ポリウレタンのリサイクルについて
2.1 はじめに
2.2 ポリウレタンリサイクルの現状
2.3 ポリウレタンのリサイクル技術
2.3.1 マテリアルリサイクル
2.3.2 ケミカルリサイクル
2.3.3 サーマルリサイクル
2.4 断熱材のリサイクルについて
2.4.1 RPF(Refuse Paper and Plastic Fuel)化によるリサイクル
2.4.2 断熱材中フロンの問題
2.5 まとめ
3 バイオポリウレタンについて
3.1 はじめに
3.2 ポリウレタンの市場と化学
3.2.1 ポリイソシアネート
3.2.2 ポリオール
3.3 バイオポリウレタンフォームの開発
3.3.1 開発コンセプト
3.3.2 植物由来原料の選定とバイオポリウレタンフォームの位置づけ
3.3.3 第一世代バイオポリオールの開発
3.3.4 第二世代バイオポリオールの開発
3.4 バイオポリウレタンの動向
3.4.1 最近の開発事例
3.4.2 バイオポリウレタン原材料
3.5 今後の技術課題
3.6 おわりに
4 ポリウレタンの安全性
4.1 寝具・家具からのTDI蒸気による暴露
4.2 硬質ポリウレタンスプレーフォーム施工時の安全性
4.3 食品包装材
4.4 フロン規制
4.5 火災問題
4.6 廃棄物処理とリサイクル
4.7 ポリウレタン製品に含まれる未反応モノマー
4.8 ポリウレタンの安全性に関する工業会
第7章 ポリウレタンの研究動向
1 はじめに
2 ポリウレタンのミクロ相分離状態
2.1 原子間力顕微鏡(AFM)を用いた構造観察
2.2 誘電緩和法を用いた相分離状態と分子運動性
2.3 伸張過程におけるミクロ相分離構造変化
3 機能付与を意識した研究例
3.1 原料の化学構造に基づいた力学物性制御
3.2 フィラー添加による力学物性制御
3.3 接着材料
3.4 生体材料
3.5 新しいポリウレタンの合成法
4 おわりに -
月刊バイオインダストリー 2017年4月号
￥4,950
<<著者一覧>>
佐藤香枝 日本女子大学
太田庸介 京都府立医科大学
鈴木孝禎 京都府立医科大学
田澤 大 岡山大学大学院
大西哲平 岡山大学大学院
香川俊輔 岡山大学大学院
中村修治 (株)林原
藤原俊義 岡山大学大学院
松永行子 東京大学
野村広之進 みずほ証券(株)
前野一雄 NPO 法人「全世代」；地域医療機能推進機構（JCHO）
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BIO R&D
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遺伝子転写量および遺伝子変異の細胞内蛍光検出技術
Fluorescence Imaging for specifi c mRNA Detection in Cells
遺伝子転写量および遺伝子変異を細胞内で見る試みは, 近年, 高感度化や高性能化され発展を遂げている。細胞の形状を保ったまま分析することで, 組織内での遺伝子変異のある細胞の分布が明らかになり, がん診断などの場で役立つものと期待されている。RNAscope法は1980年代に開発されたFISH法を複数のプローブを組み合わせることで高感度にしたものであり, 一分子の検出も可能である。一塩基の違いを見分ける精度を持つ方法としては, Padlock probeを用いた方法が開発されている。一方, SmartFlare法という低侵襲で生きた細胞のmRNAの発現を蛍光で検出する革新的なプローブも開発されている。本稿では, 近年開発されたそれぞれの方法の原理と利点について述べる。
【目次】
1 はじめに
2 ISH・FISH法
3 RNAscopeによる検出
4 Stellaris RNA FISH法による検出
5 in situ Padlock/RCA法による検出
6 マイクロデバイスを用いた細胞内遺伝子検出技術
7 SmartFlare RNA検出プローブ
8 まとめ
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LSD1阻害を引き金に抗がん剤を放出する小分子型DDSの開発
Development of a small molecule-based DDS：LSD1 inhibition-triggered release of anticancer agents
薬物の体内動態を制御する技術であるDDSは, 薬理作用の向上や副作用の低減が期待され, がん等をはじめ多くの疾患で応用されている。一方で, これまでのDDSは高分子を基にしたものであり, 投与方法が制限される等課題も残される。本稿では最近, 筆者らが開発したLSD1を利用した新規小分子型DDSについて紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 LSD1を標的とした小分子型DDS
2.1 LSD1とLSD1阻害薬
2.2 LSD1阻害を引き金に薬物を放出するPCPA-薬物複合体
2.3 PCPA-タモキシフェン複合体
3 おわりに
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HOZOT 細胞を用いた腫瘍融解ウイルス製剤のDDS
Drug delivery system of oncolytic virus using HOZOT cells
新たながん治療法として腫瘍融解ウイルスを用いたウイルス療法が開発されている。腫瘍融解ウイルスはがん選択的に増殖してがん細胞を破壊するが, ウイルスのがん選択的な運搬技術の開発が大きな課題である。本稿では, 筆者らが開発した細胞内侵入能を有するHOZOT細胞を用いたウイルス運搬技術について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 テロメラーゼ依存的に増殖する腫瘍融解ウイルス製剤「Telomelysin」
3 テロメラーゼ依存的に増殖する蛍光発現腫瘍融解ウイルス製剤「TelomeScan」
4 腫瘍融解ウイルス製剤「Telomelysin」の臨床開発
5 腫瘍融解ウイルス製剤の全身投与における問題点
6 がん選択的な細胞内侵入能を有するHOZOT細胞
7 HOZOT細胞を用いたウイルス運搬技術の開発
8 まとめ
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血管の破綻および正常化のみえる化―in vitro三次元微小血管モデルを用いた血管透過性評価系の構築―
Visualization of vascular dysfunction and vascular normalization: Development of method to evaluate vascular permeability using an in vitro 3D microvessel model
血管は体中にネットワークを形成し, 各種臓器のおよび生体の恒常性を担っている。血管の内層を構成する内皮細胞間の接着の破綻による血管透過性の亢進は, 様々な疾患の発症と密接に関係している。このため, 血管透過性を抑制し血管の正常化を目的とした薬剤の開発と利用が注目されている。本稿では, in vitro三次元微小血管モデルを用いた, 血管透過性の評価系構築に関する筆者らの最近の取り組みについて述べる。
【目次】
1 血管新生阻害療法におけるin vitro血管モデルの必要性
2 血管のバリア機構
3 三次元微小血管モデルの基本構造と特徴
4 in vitro三次元微小血管モデルを用いた血管透過性評価法の構築
4.1 共焦点レーザー顕微鏡による蛍光透過性評価法
4.2 EDTA前処理がトロンビンによる透過性亢進を向上させる
4.3 007による血管透過性抑制の評価
5 おわりに
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BIO BUSINESS
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日本と世界の再生・細胞医療産業化
Industrialization of Regenerative Medicine and Cell Therapy in Japan and the world
「再生・細胞医療」やその「産業化」というキーワードがにわかに注目されているが, 再生・細胞医療の初の製品が約30年前に誕生して以降, その産業化はほとんど失敗してきた事実は, あまりよく知られていない。足下の取り組みと過去の失敗は何が違うのか, 特に日本での産業化には何が必要かについて, 事例を交えつつ一定の見方を示したい。
【目次】
1 強い成長へのコンセンサス
2 足元の世界市場は一時的にやや縮小傾向
3 現在は再生・細胞ベンチャー企業も十分な収益を上げられていない
4 再生・細胞医療の歴史 ～産業化を阻んできた3つのハードル～
5 今後の再生・細胞医療はこれまでと何が違うか？
6 日本で再生・細胞医療が発展するために必要なこと
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産業用酵素の市場動向
Market trend of Industrial Enzymes
産業用酵素は, 食品やトイレタリーなどの身近な生活製品から, 繊維, タンパク, 油脂, 醸造, 異性化糖向けなどの各種加工製品において, 日常不可欠なものとなっている。こうした既存分野に対して新規の酵素を導入する動きも続いており, 高齢者用の食品加工など新たな技術応用も始まっている。このような市場環境の中, 遺伝子組換え技術によるGMO酵素が環境問題や原料高騰の流れを受けて市場展開の拡大を続けている。また, 産業用酵素の利用分野では, エコロジー分野, エネルギー分野, ファインケミカル分野に伸びが期待され, 洗剤用酵素は近年の液体洗剤へのニーズの高まりによって需要が増大している。エネルギー分野では, バイオエタノールの開発が依然として注目を集めているものの, やや落ち着いた動きとなっている。エネルギー産業への展開は, 国内の産業用酵素市場における飽和状態にインパクトを与える好材料であり, 今後はこうした高付加価値の機能向上品の用途開発を進めることにより, さらなる新規需要も期待される。
【目次】
1 酵素の分類と市場概況
2 産業用酵素の市場
3 メーカー動向
(1) ノボザイムズジャパン
(2) 天野エンザイム
(3) ナガセケムテックス
(4) 新日本化学工業
(5) ヤクルト薬品工業
(6) 三菱化学フーズ
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《BIO PRODUCTS》
ソーマチン(Thaumatin)
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《BIO POLICY PROPOSAL》
医療と保育のインテグレーション
～病院の職員の子ども達だけに利用されている全国2,700の病院内保育所を, 地域住民に開放するプロジェクト～
Integration of Medical Care and Child Care
先が読めない混沌とした時代。しかし不透明な現状を嘆くだけでは解決策は見つからない。主権者である国民はもっと発言する責任があり, 実際の政治, 行政に反映させていく社会的システムの構築が必要ではないか。一昨年9月発足したNPO法人「全世代」はいわば巷（ちまた）から未来の社会づくりに関わる参加型市井会議を目指している。
【目次】
1 はじめに
2 できることから力を合わせて解決していきたい
3 「待機児童」問題が解消できない理由
4 「病院内保育所」がもつ可能性
5 モデルケースで地域開放に向けた具体的流れをつくる
6 クラウドファンディングの実施
7 病院内保育所の地域開放に前向きな病院が多数ある
8 「子育て支援が日本を救う」
9 病院内保育所以外の取り組み -
電子部品用エポキシ樹脂の最新技術 II(普及版)
￥6,710
2011年刊「電子部品用エポキシ樹脂の最新技術Ⅱ」の普及版!エポキシ樹脂と副資材、配合物の機能、応用分野の用途と要求物性などを網羅し、また新たな機能特性と注目分野への技術動向を詳述!!
（監修：越智光一・岸肇・福井太郎）
<!--<a href="https://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=5199"target=”_blank”>この本の紙版「電子部品用エポキシ樹脂の最新技術 II(普及版)」の販売ページを見る（別サイトへ移動）</a> -->
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※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。
【監修】
越智光一 関西大学
岸肇 兵庫県立大学
福井太郎 パナソニック電工(株)
【著者】
越智光一 関西大学
中西政隆 日本化薬(株)
村田保幸 三菱化学(株) 機能化学本部
中村美香 大阪ガスケミカル(株)
奥村浩一 ダイセル化学工業(株)
吉田一浩 チッソ石油化学(株)
小椋一郎 DIC(株)
稲冨茂樹 旭有機材工業(株)
鈴木実 日立化成工業(株)
近岡里行 (株)ADEKA
有光晃二 東京理科大学
内田博 昭和電工(株)
永田員也 旭化成ケミカルズ(株)
岸肇 兵庫県立大学
中村吉伸 大阪工業大学 (吉の上は「土」)
佐藤千明 東京工業大学
高橋昭雄 横浜国立大学
久保内昌敏 東京工業大学
松田聡 兵庫県立大学
西川宏 大阪大学
上利泰幸 (地独)大阪市立工業研究所
原田美由紀 関西大学
今井隆浩 (株)東芝
古森清孝 パナソニック電工(株)
藤原弘明 パナソニック電工(株)
中村吉宏 日立化成工業(株)
米本神夫 パナソニック電工(株)
元部英次 パナソニック電工(株)
真子玄迅 味の素ファインテクノ(株)
宮川健志 電気化学工業(株)
大野浩正 ヘンケルエイブルスティックジャパン(株)
岩倉哲郎 日立化成工業(株)
小日向茂 住友金属鉱山(株)
矢野博之 新日鐵化学(株)
小高潔 ナミックス(株)
中村裕一 ハンツマン・ジャパン(株)
山口真史 積水化学工業(株)
浦崎直之 日立化成工業(株)
小谷勇人 日立化成工業(株)
三宅弘人 ダイセル化学工業(株)
後藤慶次 電気化学工業(株)
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【第1編 電子部品用エポキシ樹脂と副資材】
第1章 エポキシ樹脂
1. ノボラック型エポキシ樹脂
1.1 ナフタレン含有ノボラック型エポキシ樹脂
1.2 ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂
1.3 トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂
1.4 テトラキスフェノールエタン型エポキシ樹種
1.5 ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂
1.6 フェノールアラルキル型エポキシ樹脂
2. ビフェニル型エポキシ樹脂
2.1 ビフェニル型エポキシ樹脂の構造と特徴
2.2 ビフェニル型エポキシ樹脂の種類
2.3 ビフェニル型エポキシ樹脂の封止材用としての特性
2.3.1 溶融粘度
2.3.2 成形性
2.3.3 吸湿性
2.3.4 低応力性
2.3.5 接着性
2.3.6 耐熱性
2.4 ビフェニル型エポキシ樹脂の展開
2.4.1 新しい半導体技術への対応
2.4.2 新規なビフェニル型エポキシ樹脂の開発
2.4.3 高分子量エポキシ樹脂への導入
2.5 まとめ
3. フルオレン型エポキシ樹脂
3.1 はじめに
3.2 フルオレン型エポキシ樹脂
3.3 合成方法
3.4 基本物性
3.5 硬化物物性
3.6 耐黄変性試験
3.7 分散性
3.8 おわりに
4. 脂環式エポキシ樹脂
4.1 はじめに
4.2 脂環式エポキシ樹脂の合成法
4.3 脂環式エポキシ樹脂の種類と性状
4.3.1 低分子脂環式エポキシ樹脂
4.3.2 オリゴマー型脂環式エポキシ樹脂
4.3.3 新規な脂環式エポキシ樹脂
4.4 脂環式エポキシ樹脂の反応性と硬化物物性
4.4.1 脂環式エポキシ基の反応性
4.4.2 酸無水物硬化
4.4.3 UVカチオン硬化
4.4.4 熱カチオン硬化
4.4.5 アミン硬化
4.5 脂環式エポキシ樹脂の代表的な用途
4.5.1 LED封止材
4.5.2 インク・コーティング関係
4.5.3 電気・電子材料
4.5.4 添加剤・その他
4.6 おわりに
5. 無機骨格を有するエポキシ樹脂
5.1 はじめに
5.2 エポキシ変性シルセスキオキサン
5.2.1 ダブルデッカー型シルセスキオキサン
5.2.2 エポキシ変性ダブルデッカー型シルセスキオキサン
5.3 エポキシ変性シルセスキオキサンの特性
5.3.1 グリシジル変性ダブルデッカー型シルセスキオキサン
5.3.2 脂環エポキシ変性シルセスキオキサン
5.4 おわりに
6. 高機能エポキシ樹脂の分子設計と合成技術,および基礎物性
6.1 はじめに
6.2 高機能エポキシ樹脂の開発
6.2.1 速硬化性エポキシ樹脂
6.2.2 高耐熱性エポキシ樹脂
6.2.3 低熱膨脹性エポキシ樹脂
6.2.4 低吸湿性エポキシ樹脂
6.2.5 低誘電特性エポキシ樹脂
6.2.6 高難燃性エポキシ樹脂
6.2.7 柔軟強靭性エポキシ樹脂
6.3 おわりに
第2章 硬化剤
1. フェノール系エポキシ樹脂硬化剤
1.1 はじめに
1.2 フェノール樹脂の基礎
1.3 エポキシ樹脂とフェノール樹脂の反応
1.4 半導体封止材料エポキシ樹脂硬化剤
1.4.1 半導体封止材料の進歩
1.4.2 封止材用フェノール樹脂系エポキシ樹脂硬化剤の動向
1.5 まとめ
2. 酸無水物類
2.1 はじめに
2.2 酸無水物系硬化剤の種類
2.3 酸無水物系硬化剤の使用にあたって
2.3.1 配合に関して
2.3.2 吸湿,揮散に関して
2.3.3 安全性に関して
2.4 酸無水物系硬化剤の開発動向
2.5 おわりに
3. カチオン系開始剤
3.1 はじめに
3.2 光カチオン開始剤
3.2.1 メリット
3.2.2 デメリット
3.3 熱カチオン開始剤
3.4 おわりに
4. 光塩基発生剤および塩基増殖剤
4.1 はじめに
4.2 新規光塩基発生剤の開発
4.2.1 光環化型塩基発生剤
4.2.2 光脱炭酸型塩基発生剤
4.3 塩基増殖反応による高感度化
4.3.1 塩基増殖剤
4.3.2 分解挙動
4.3.3 アニオンUV硬化への応用
4.4 おわりに
第3章 添加剤
1. 強靱性,耐湿性付与剤
1.1 はじめに
1.2 CEAとα-オレフィンの共重合反応
1.3 共重合体の物性
1.4 共重合体の硬化物の物性値と強靭性・耐湿性付与効果
1.5 フッ素原子導入共重合体
1.6 おわりに
2. フィラー
2.1 フィラーの種類
2.2 フィラーの表面
2.2.1 金属酸化物,水酸化物フィラー
2.2.2 共有結合性フィラーおよび金属フィラー
2.3 フィラーの表面処理
2.3.1 シランカップリング剤
2.3.2 チタネートカップリング剤
2.3.3 脂肪酸,界面活性剤などのイオン結合性有機化合物
2.4 有機-無機ハイブリッド
【第2編 エポキシ樹脂配合物の機能化】
第4章 力学的機能
1. 強靱性
1.1 はじめに
1.2 ゴム添加によるエポキシ樹脂強靭化
1.3 ポリマー微粒子添加によるエポキシ樹脂強靭化
1.4 ポリマーアロイによるエポキシ樹脂の強靭化
1.5 おわりに
2. 低内部応力性
2.1 はじめに
2.2 内部応力とは
2.3 内部応力の低減
2.3.1 ゴム変性
2.3.2 無機粒子の充てん
2.4 強靭性の向上
2.4.1 ゴム変性
2.4.2 無機粒子の充てん
2.5 おわりに
3. 接着性
3.1 はじめに
3.2 接着性とは何か
3.2.1 接着性の定義
3.2.2 応力基準およびひずみ基準
3.2.3 破壊力学的基準
3.3 接着性を考慮した接合部の設計
3.3.1 ICチップと封入樹脂と界面強度
3.3.2 コヘッシブゾーンモデルを用いた接合部の強度予測
3.4 おわりに
第5章 耐久性・耐候性
1. エポキシ樹脂の耐熱性
1.1 はじめに
1.2 物理的耐熱性
1.3 化学的耐熱性
1.4 高耐熱化
2. 耐湿性
2.1 はじめに
2.2 吸水特性
2.2.1 Fickの理想拡散に基づく吸水特性
2.2.2 化学構造と吸水性
2.2.3 無機フィラーの効果
2.3 吸液後の乾燥と物性
2.4 浸入した水の分布と計測
2.5 電子部品の耐湿信頼性
2.5.1 PCT
2.5.2 樹脂の耐熱衝撃性に及ぼす水の影響
2.6 おわりに
3. エポキシ樹脂の疲労き裂伝ぱ特性
3.1 はじめに
3.2 耐疲労性の評価法
3.3 エポキシ樹脂の疲労き裂伝ぱ特性
3.4 おわりに
第6章 伝導的機能
1. 導電性
1.1 はじめに
1.2 導電メカニズム
1.3 導電フィラーの最新動向
1.3.1 導電フィラーの複合添加
1.3.2 導電フィラーに対する表面処理
1.4 おわりに
2. 熱伝導性―フィラー系高熱伝導性エポキシ樹脂
2.1 高熱伝導性高分子材料への期待
2.2 高分子材料の複合化による熱伝導率に及ぼす影響
2.2.1 粒子分散複合材料の有効熱伝導率に与える影響と予測式
2.2.2 熱伝導率に与える影響
2.3 応用分野と将来性
3. 熱伝導性―液晶性エポキシ樹脂系
3.1 はじめに
3.2 構造制御に用いられるメソゲン基と液晶性エポキシ樹脂の特徴
3.3 局所配列および巨視的構造を有する硬化物の創製と熱伝導性
3.4 局所配列構造の形成過程を利用した高熱伝導性コンポジットの創製
3.5 おわりに
第7章 光学的・電気的機能
1. エポキシ樹脂硬化物の屈折率制御
1.1 はじめに
1.2 屈折率に影響を及ぼす基本的な因子
1.3 分極率の異なる原子の導入による屈折率制御
1.4 充填密度の変化による屈折率制御
1.5 おわりに
2. 耐高電圧特性(耐絶縁破壊性)
2.1 はじめに
2.2 エポキシ樹脂の電気絶縁性と測定方法
2.3 絶縁破壊特性が受ける影響
2.4 絶縁破壊特性の向上
2.4.1 球状フィラー充填による絶縁破壊特性の向上
2.4.2 ナノフィラー分散による絶縁破壊特性の向上
2.5 おわりに
【第3編 電子部品用エポキシ樹脂の用途と要求物性】
第8章 基板材料
1. 高速通信用プリント配線板材料
1.1 はじめに
1.2 高速通信用PWB材料の要求特性
1.2.1 銅張積層板の材料構成
1.2.2 高速通信材料への要求物性
1.2.3 絶縁樹脂
1.2.4 ガラスクロス
1.2.5 銅箔
1.3 低誘電エポキシ樹脂銅張積層板
1.4 おわりに
2. 環境対応型プリント基板材料
2.1 はじめに
2.2 プリント基板に関係する法規制の動きと対応技術
2.3 鉛フリー対応技術について
2.4 ハロゲンフリー対応技術について
2.4.1 基板用エポキシ樹脂の難燃化技術の進歩
2.4.2 ハロゲンフリープリント基板材料の特性
2.5 おわりに
3. エポキシ樹脂を用いた最新PKG基板材料
3.1 はじめに
3.2 半導体パッケージの動向と半導体パッケージ基板材料に求められる特性
3.3 エポキシ樹脂の設計
3.3.1 高絶縁信頼性材料への対応
3.3.2 反り低減材料への対応
3.3.3 環境調和型材料への対応
3.4 実用事例
3.5 おわりに
4. ビルドアップ基板用層間絶縁材料
4.1 はじめに
4.2 半導体パッケージ基板用層間絶縁材に求められる特性
4.3 半導体パッケージ基板用層間絶縁フィルム
4.3.1 ABFを用いた多層基板の製造プロセス
4.3.2 ABFの構成
4.3.3 ABFの特徴
4.3.4 ABFの品種とそれぞれの特性
4.4 次世代の層間絶縁材料
4.4.1 次世代の層間絶縁材に要求される性能
4.4.2 次世代向けABF
4.5 ガラスクロスとの複合化材料
4.6 おわりに
5. 高放熱性金属ベース基板
5.1 放熱性基板
5.2 金属ベース基板の構造
5.3 絶縁層の高放熱材料設計
5.4 金属ベース基板の信頼性
5.5 まとめ
第9章 実装材料
1. ダイボンディングペースト
1.1 はじめに
1.2 ダイボンドペーストの分類
1.2.1 リードフレーム用ダイボンドペースト
1.2.2 有機基板用ダイボンドペースト
1.3 マーケットトレンドロードマップ
1.3.1 ダイボンドペーストのマーケットドライバー
1.3.2 ダイボンドペーストの要求特性
1.4 ダイボンドペーストロードマップ
2. ダイボンディングフィルム
2.1 はじめに
2.2 高密度実装の動向とダイボンディングフィルムの必要特性
2.3 エポキシ樹脂/アクリルポリマー系の特徴
2.4 エポキシ樹脂/アクリルポリマー系の補強
2.5 フィルムのダイボンディング用途への適用
2.6 おわりに
3. 導電性接着剤(ペースト)
3.1 はじめに
3.2 Agエポキシの組成概要
3.3 導電性に影響をおよぼす金属粉末の界面活性剤(解こう剤:Lubricant/有機物)
3.4 Agエポキシ硬化物の導電性
3.4.1 直流電気伝導測定
3.4.2 AFM観察
3.5 Agエポキシの電気伝導機構の検討
3.6 新しい導電性接着剤の試み
4 フリップチップ実装用NCP(Non Conductive Paste)
4.1 はじめに
4.2 NCPの要求特性
4.3 設計
4.3.1 硬化挙動
4.3.2 信頼性
4.3.3 材料設計
4.4 おわりに
5. アンダーフィル材―フリップチップ用,COF用,CSP補強用
5.1 はじめに
5.2 アンダーフィルの材料構成
5.2.1 樹脂組成
5.2.2 フィラーについて
5.2.3 その他の添加剤
5.3 アンダーフィルの要求特性と課題
5.3.1 流動特性
5.3.2 接続方式の変化とLow-Kの脆弱化
5.4 熱応力シミュレーション技術のアンダーフィル開発への応用
5.5 COF用アンダーフィル
5.6 2次実装用アンダーフィル
5.7 おわりに
第10章 注目用途へのエポキシ樹脂の展開
1. エネルギー用途―風力発電用FRP材料
1.1 はじめに
1.2 風力発電ブレードの大型化
1.3 風力発電ブレードの成形方法
1.3.1 レジンインフュージョン
1.3.2 構造接着プロセス
1.4 ブレードの製造プロセス
1.5 ブレード製造に用いられるエポキシ樹脂システムおよび構造接着剤
1.5.1 ブレード製造に用いられるインフュージョン用エポキシ樹脂
1.5.2 ブレード製造に用いられる構造用接着剤
1.6 おわりに
2. 液晶ディスプレー用シール剤
2.1 はじめに
2.2 UVシール剤の構成
2.2.1 構成
2.2.2 各成分の役割
2.2.3 各材料の特徴
2.3 UVシール剤の必要機能
2.3.1 UV硬化性
2.3.2 熱硬化性
2.3.3 低汚染性
2.3.4 ポットライフ/ディスペンス性
2.3.5 長期信頼性
2.3.6 接着力
3. 高輝度白色LED用途―白色リフレクタ材料
3.1 はじめに
3.2 表面実装型LED動向と白色反射モールド樹脂の必要特性
3.3 成形方法と白色反射モールド樹脂の設計
3.4 LED用白色反射モールド樹脂の事例
3.4.1 開発材の物性
3.4.2 開発材を用いたLEDパッケージの試作工程と結果
3.4.3 LEDパッケージの信頼性
3.4.4 開発材の寿命
3.4.5 まとめ
3.5 おわりに
4. ナノファブリケーション用途―光ナノインプリント材料へのエポキシ樹脂の応用
4.1 はじめに
4.2 ナノインプリント技術
4.2.1 ナノインプリントの種類
4.2.2 光ナノインプリント材料への適用性
4.3 カチオン硬化システムの特徴
4.3.1 カチオン硬化性化合物
4.3.2 硬化収縮について
4.3.3 硬化収縮のメカニズム
4.3.4 基材密着性とモールド離型性
4.4 まとめ
5. 光学部品用UV硬化型エポキシ接着剤
5.1 はじめに
5.2 光学部品用UV接着剤について
5.3 UV硬化型エポキシ接着剤の特徴
5.4 UV硬化型エポキシ接着剤の硬化機構
5.5 UV-LEDについて
5.5.1 分光分布
5.5.2 寿命
5.5.3 高安全性・低ランニングコスト
5.6 UV硬化型エポキシ接着剤の硬化特性
5.7 UV硬化型エポキシ接着剤「ハードロック UVX-Bシリーズ」
5.8 おわりに -
月刊バイオインダストリー 2017年3月号
￥4,950
【特集】オリゴ糖の機能性開発
<<著者一覧>>
新井紀恵 (株)林原
宮坂清昭 三井製糖(株)
重久 晃 (株)ヤクルト本社
金井晴彦 ヤクルト薬品工業(株)
関 信夫 森永乳業(株)
山本采佳 焼津水産化学工業(株)
田中智子 江崎グリコ(株)
木下佳昭 学習院大学
内田就也 東北大学
中根大介 学習院大学
西坂崇之 学習院大学
山本朗仁 名古屋大学大学院
下島千明 名古屋大学大学院
竹内英之 名古屋大学環境医学研究所
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【特集】オリゴ糖の機能性開発
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トレハロースの特性を活かした機能性素材としての開発～エネルギー源, ストレス応答, オートファジー～
Development as a functional material making full use of trehalose characteristics ~Energy source, stress response, autophagy~
トレハロースは, 食品加工をはじめとする様々な分野で利用されている。ここでは, トレハロースの生物学的意義, 動物やヒト試験で認められた種々の生理作用の他, トレハロースが持つ生理作用がオートファジーと関連することを示唆する最近の知見を紹介し, 機能性素材としての今後の展望について記述する。
【目次】
1 はじめに
2 自然界に存在するトレハロースの生物学的意義
3 トレハロースの生理作用
3.1 トレハロース経口摂取が腸管に与える影響
3.2 トレハロースの骨吸収に対する影響
3.3 血糖やインスリンに与える影響
3.4 トレハロースの生活習慣病予防に対する効果
4 オートファジーとトレハロース
5 おわりに
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パラチノース(R)（イソマルツロース）
Palatinose(R)（Isomaltulose）
パラチノース(R)（イソマルツロース）はスクロースの構造異性体であり, 消化吸収が穏やかな二糖類である。他の糖質に由来する血糖上昇を抑え, 非う蝕性, 内臓脂肪蓄積抑制, 脳機能持続等の機能特性が報告されている。パラチノースは30年以上にわたる食経験があり, 特定保健用食品の関与する成分として認められた実績がある等, 安全性は確認されている。
【目次】
1 緒言
2 安全性
3 構造・代謝特性
4 血糖上昇抑制効果
5 内臓脂肪蓄積抑制効果
6 非う蝕・抗う蝕効果
7 脳機能維持・向上効果
8 用途展開及び実用例
9 おわりに
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ガラクトオリゴ糖
Galacto-oligosaccharides
ガラクトオリゴ糖は, 基本骨格であるラクトースにガラクトースが結合したオリゴ糖であり, 最も多用されるプレバイオティクスの一つである。本稿では, ガラクトオリゴ糖の合成や開発について説明するとともに, 近年明らかになった生理効果や作用機序についても概説する。
【目次】
1 概要
1.1 ガラクトオリゴ糖とは
1.2 GOSの合成反応
1.3 グルコシドヒドラーゼ（以下, GH）
1.4 市販されているGOS
1.5 高純度GOSの開発
2 オリゴメイトの機能性（ガラクトオリゴ糖の生理機能や作用機序の知見）
2.1 プロバイオティクスとの併用による感染防御効果の促進
2.2 腸内腐敗産物産生の抑制
2.3 皮膚症状の改善効果
2.4 育児粉乳で哺育される乳児への効果
2.5 ビフィズス菌によるGOS代謝メカニズム
2.6 これからの生理機能や作用機序の解析
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ラクチュロース（ミルクオリゴ糖）の機能性
Functionality of lactulose（ Milk oligosaccharide）
ラクチュロースはヒトに消化, 吸収されることなく大腸に到達し, プレバイオティクスとしてビフィズス菌に利用され, 腸内フローラを改善する。世界中で健康食品, 医薬品などに利用されている。また, ラクチュロースは腸管壁のバリア性の評価などにも用いられている。今後, ラクチュロースを関与成分とした機能性表示食品が開発されていくと考えられる。
【目次】
1 はじめに
2 ラクチュロース（ミルクオリゴ糖）とは
3 ラクチュロースの生理機能
3.1 資化性
3.2 ビフィズス菌増殖作用
3.3 カルシウム, マグネシウム吸収促進作用
3.4 血糖値への影響
4 医薬品としての利用
4.1 便秘薬としての利用
4.2 高アンモニア血症改善薬
5 ラクチュロースを用いた検査
5.1 腸管壁バリア機能の測定
5.2 呼気水素試験
6 安全性
7 加工特性
8 おわりに
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機能性食品素材「キチンオリゴ糖」の応用
Application of chitin oligosaccharides as a functional food material
キチンオリゴ糖はカニ, エビなどの甲殻に含まれる高分子多糖類のキチンを部分加水分解することによりつくられるオリゴ糖である。多くの研究の結果, キチンオリゴ糖を含む様々な糖質は生体調節機能を有することが明らかとなってきた。焼津水産化学工業(株)では, キチンの高度利用を目指し, 食品用キチンオリゴ糖「NACOS-Y」を製造, 販売している。本稿では, キチンオリゴ糖の機能性食品素材としての特性, 機能性, および利用の現状について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 製造方法
3 特性
3.1 味質と甘味度
3.2 溶解度
3.3 水分活性
3.4 pH安定性
3.5 着色性
3.6 難消化性
3.7 腸内細菌資化性
4 安全性
5 免疫賦活作用・抗腫瘍作用
5.1 免疫賦活作用（リンパ球を用いた検討）
5.2 免疫賦活作用（マウス単球細胞 RAW264.7を用いた検討）
5.3 抗腫瘍作用（マウスを用いた検討）
6 免疫調節作用
7 その他の利用
8 おわりに
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リン酸化オリゴ糖カルシウムの機能性食品への応用
Application of Phosphoryl Oligosaccharides Calcium for Functional Foods
口腔の健康は生活の質を左右する重要な決定要因の一つある。健康寿命を寿命により近づけた長寿化社会を実現するためには, むし歯をはじめとする口腔疾患が原因の, 歯の喪失を防ぐことが重要な取り組みである。そこで我々は高水溶性カルシウムであるリン酸化オリゴ糖カルシウムを開発し, だ液の機能性強化によるう蝕予防に有効な手段を開発した。歯質の必須ミネラルであるカルシウム, リン酸, に加えて, 強化剤のフッ化物を唾液に安定的に溶かし込み, 歯質への浸透性を高めて結晶再生を促す技術開発に成功した。本稿では, その技術開発と特定保健用食品への利用研究までを概説する。
【目次】
1 はじめに
2 口腔ケアとリン酸化オリゴ糖カルシウム
3 う蝕（むし歯）と糖質
4 リン酸化オリゴ糖カルシウムの特性
5 オーラルケア食品の設計
6 唾液を介した歯エナメル質結晶の回復検証
7 特定保健用食品の取得
8 おわりに
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BIO R&D
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アーキアべん毛作動機構解明のための精密顕微測定技術
Imaging techniques for elucidation of motility mechanisms of archaella
自然界には化学エネルギーを力学的な仕事に変換する, 生体分子モーターと呼ばれるタンパク質が存在する。生体分子モーターの形や作動機構は生物種により様々であるが, 人類が生み出した機械を超越した精巧な仕組みで働く。本稿では光学顕微鏡下での精密測定により明らかとなった, アーキアが有する生体分子モーターの仕組みを紹介する。
【目次】
1 生体分子モーター
2 分子モーター研究を支えるイメージング技術
3 アーキア
4 1細胞レベルで詳細な運動を画像化する
5 まるで時計の針の様に規則正しく動くモーター
6 数値計算による遊泳運動の再現
7 おわりに
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歯髄幹細胞培養上清による多発性硬化症改善効果
Conditioned Medium from the Stem Cells of Human Exfoliated Deciduous Teeth Ameliorates Experimental Autoimmune Encephalomyelitis
再生医学（幹細胞移植療法）による多発性硬化症の治療が期待されている。しかしながら, 移植細胞の品質, 腫瘍形成や免疫拒絶の危険性など, 臨床応用には課題が多い。本稿では幹細胞が分泌する組織再生因子群を無血清培養上清として回収し, 多発性硬化症の治療法開発に応用した我々の研究を概説する。
【目次】
1 はじめに
2 再生医療の細胞源としての歯髄幹細胞の特性
3 歯髄幹細胞CMによる神経再生療法の開発
4 歯髄幹細胞CMによる新しいMS治療法の開発の可能性
5 まとめ
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は2010年当時のものです。
長田義仁 (独)理化学研究所
田口隆久 (独)産業技術総合研究所
三俣哲 山形大学
山内健 新潟大学
須丸公雄 (独)産業技術総合研究所
高木俊之 (独)産業技術総合研究所
杉浦慎治 (独)産業技術総合研究所
金森敏幸 (独)産業技術総合研究所
菊地邦友 和歌山大学
安積欣志 (独)産業技術総合研究所
土谷茂樹 和歌山大学
金藤敬一 九州工業大学
奥崎秀典 山梨大学
杉野卓司 (独)産業技術総合研究所
清原健司 (独)産業技術総合研究所
石橋雅義 (株)日立製作所
平井利博 信州大学
千葉正毅 SRIインターナショナル
田實佳郎 関西大学
渡辺敏行 東京農工大学
吉原直希 東京農工大学
草野大地 東京農工大学
甲斐昌一 九州大学大学院
立間徹 東京大学
山上達也 (株)コベルコ科研
都井裕 東京大学
高木賢太郎 名古屋大学
釜道紀浩 東京電機大学
佐野滋則 豊橋技術科学大学
大武美保子 東京大学
関谷毅 東京大学
加藤祐作 東京大学
福田憲二郎 東京大学
染谷隆夫 東京大学
向井利春 (独)理化学研究所
郭書祥 香川大学
伊原正 鈴鹿医療科学大学
渕脇正樹 九州工業大学
昆陽雅司 東北大学
和氣美紀夫 (株)HYPER DRIVE
森島圭祐 東京農工大学
藤里俊哉 大阪工業大学
角五彰 北海道大学
JianPing Gong 北海道大学
佐野健一 (独)理化学研究所
川村隆三 (独)理化学研究所
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【第1編 ソフトアクチュエータの開発状況と市場動向】
第1章 人工筋肉技術の開発状況と市場動向
1 概要
2 研究開発の状況
2.1 高分子材料を利用するアクチュエータ
2.2 形状記憶材料を利用するアクチュエータ
2.3 空気圧を利用するアクチュエータ
2.4 静電力を利用するアクチュエータ
3 市場・企業動向
【第2編 高分子アクチュエータの材料】
第2章 磁場駆動による磁性ゲルアクチュエータ
1 はじめに
2 伸縮運動
3 回転運動
4 可変弾性ゲル
5 おわりに
第3章 熱, 電磁波駆動によるゲルアクチュエータ
1 はじめに
2 発熱体としてのナノ・マイクロ材料
3 ナノ・マイクロ材料の複合化
4 おわりに
第4章 光駆動ゲルアクチュエータ
1 はじめに
2 光応答収縮ゲルの構造と物性
3 ロッド状ゲルアクチュエータの光屈曲制御
4 シート状ゲルアクチュエータへの微小パターン照射による表面形状制御
5 マイクロ流路の光制御への応用
6 おわりに
第5章 イオン導電性高分子アクチュエータ
1 はじめに
2 イオン導電性高分子アクチュエータの作製・加工, 評価法
2.1 作製・加工法
2.2 評価法
3 水系イオン導電性高分子アクチュエータの特性,モデル
4 イオン液体系イオン導電性高分子アクチュエータの特性,モデル
5 まとめ
第6章 導電性高分子ソフトアクチュエータ
1 はじめに
2 導電性高分子の電解伸縮
3 電解伸縮の増大化
4 電解伸縮による伸縮率-応力曲線
5 ポリアニリンの過荷重下での電解伸縮の学習効果
6 電解伸縮のトレーニング効果と形状記憶
7 おわりに
第7章 空気中で電場駆動する導電性高分子アクチュエータ
1 緒言
2 実験
3 結果と考察
3.1 フィルムの比表面積
3.2 水蒸気吸着特性
3.3 電気収縮挙動
3.4 収縮応力と体積仕事容量
3.5 直動アクチュエータとポリマッスル
第8章 カーボンナノチューブ・イオン液体複合電極の伸縮現象を利用した高分子アクチュエータ
1 はじめに
2 アクチュエータの作成法と駆動メカニズム
3 アクチュエータの評価と性能改善
3.1 イオン液体の選択
3.2 電極膜への添加物の導入
3.3 ナノカーボン材料の影響
4 今後の展望
第9章 炭素ナノ微粒子(CNP)コンポジットアクチュエータ
1 はじめに
2 溶液中動作CNPコンポジットアクチュエータ
3 大気中動作CNPコンポジットアクチュエータ
第10章 誘電性ポリマーアクチュエータ―膨潤ゲルから結晶性ポリマーフィルムまで―
1 はじめに
2 電場で駆動する誘電性ポリマー柔軟材料の分類
3 誘電性ポリマーゲルの変形
3.1 誘電ポリマーゲルの電場駆動
4 低誘電率ポリマー柔軟材料の電場駆動
4.1 可塑化PVCの電場による可逆的なクリープ変形
4.2 ポリウレタン(PU)の電場による屈曲変形特性
4.3 ポリエチレンテレフタレート(PET)の振動運動など
5 まとめ
第11章 誘電エラストマートランスデューサー
1 はじめに
2 開発背景
3 EPAMアクチュエーターの原理
4 EPAMアクチュエーターの素材, 性能および開発動向
5 EPAMアクチュエーターの応用展開
6 EPAM発電の原理
7 革新的直流発電システムへの展開
8 EPAMアクチュエーターの将来
第12章 圧電ポリマーアクチュエータ
1 はじめに
2 圧電ポリマーの圧電性基礎
2.1 結晶の圧電性
2.2 圧電ポリマーフィルム
2.3 配向制御の実際
3 アクチュエータとしての圧電ポリマーの基本性能
4 実用化に近づけるアクチュエータ材料の開発例
4.1 Macro Fiber Composite
4.2 キラル圧電ポリマー繊維素子
4.3 セルフセンシングアクチュエータ
4.4 多孔性エレクトレット
4.5 配向制御
4.6 蒸着重合
4.7 分子制御
5 おわりに
第13章 光駆動高分子ゲルアクチュエータ
1 はじめに
2 光応答性部位の設計
3 高分子ゲルとは
4 分子レベルの変形を如何にマクロな変形へとシンクロさせるか
5 光応答性高分子ゲルの光応答挙動
5.1 光応答性ポリアミド酸ゲルの合成
5.2 ポリアミド酸ゲルの光照射による吸光度変化
5.3 6FDA/DAA棒状ポリアミド酸ゲルの屈曲挙動
5.4 ゲルの調整時濃度依存性の測定
5.5 光応答速度の向上
6 おわりに
第14章 電界駆動型液晶エラストマーアクチュエータの物性と応用
1 はじめに
2 電界応答する液晶エラストマーの構造
2.1 基本構造
2.2 ポリドメインとモノドメイン
2.3 液晶エラストマーの熱物性
3 液晶エラストマーの電気力学効果
3.1 ネマチック液晶エラストマーの電界応答
3.2 膨潤した液晶エラストマーの電気光学効果
3.3 液晶エラストマーの磁気効果
4 膨潤液晶エラストマーの物性的特徴のまとめ
5 電界駆動型液晶エラストマーの応用
6 おわりに
第15章 高分子ゲルを用いた電気化学および光電気化学アクチュエータ
1 はじめに
2 高分子ゲルを用いた電気化学アクチュエータ
3 光触媒反応に基づくアクチュエータ
4 部分的な形状変化
5 プラズモン光電気化学反応の利用
6 Ag+を利用する光電気化学アクチュエータ
7 おわりに
【第3編 高分子アクチュエータのモデリング・制御】
第16章 高分子アクチュエータの分子論的メカニズム
1 序
2 現象論
3 分子論
4 まとめ
第17章 連続体的手法によるアクチュエータモデリング
1 はじめに
2 電気的な応力拡散結合モデル
2.1 基礎方程式
2.2 電気的な応力拡散結合モデル
3 高分子電解質ゲルのオンザガー係数
3.1 イオンサイズの効果
3.2 流動電位の実測値との比較
4 ゲルの曲げと緩和のメカニズム
4.1 基礎方程式
4.2 初期の曲げ
4.3 緩和時間
5 実験との比較
6 結論
第18章 高分子アクチュエータの材料モデリング
1 イオン導電性高分子アクチュエータ
2 イオン導電性高分子アクチュエータの電気化学応答の計算モデリング
2.1 前方運動
2.2 後方運動
3 イオン導電性高分子アクチュエータの三次元変形応答解析
4 導電性高分子アクチュエータ
5 導電性高分子アクチュエータの電気化学・多孔質弾性応答の計算モデリング
5.1 多孔質弾性体の剛性方程式
5.2 圧力に対するポアソン方程式
5.3 体積ひずみ速度の発展方程式
5.4 イオン輸送方程式
5.5 計算手順
6 固体電解質ポリピロールアクチュエータの電気化学・多孔質弾性応答解析
第19章 イオン導電性高分子アクチュエータの制御モデル
1 はじめに
2 高分子アクチュエータのモデリング
2.1 モデリングの手法
2.2 IPMCアクチュエータのモデリング
3 力制御のための伝達関数モデル
3.1 IPMCアクチュエータの力計測
3.2 電気系モデルおよび電気機械変換系モデル
3.3 力計測系全体のモデル
4 物理原理(電場応力拡散結合)に基づく状態方程式モデル
4.1 状態方程式とは
4.2 電場応力拡散結合モデルとその状態空間表現について
4.3 電気系
4.4 電気機械変換系
4.5 機械系
4.6 全体の系の状態方程式
4.7 シミュレーション
5 まとめ
第20章 イオン導電性高分子アクチュエータの制御手法
1 はじめに
2 変形量の制御
2.1 ハードウェア構成例
2.2 PID制御
2.3 ブラックボックスモデルを用いた2自由度制御系
3 IPMCセンサ統合系を用いたフィードバック制御
4 力制御のためのロバストなPIDフィードバック
4.1 IPMCアクチュエータの不確かさの表現と制御系設計手法
4.2 実験
5 まとめ
第21章 高分子ゲルアクチュエータの電場による制御
1 はじめに
2 イオン性高分子ゲルの変形モデル
2.1 高分子ゲルの基本モデル
2.2 吸着解離方程式に基づくイオン性高分子ゲルの変形モデル
3 一様電場によるイオン性ゲルの形状制御
3.1 一様電場におけるイオン性高分子ゲルの波形状パタン形成
3.2 極性反転によるイオン性高分子ゲルの形状制御
4 空間分布電場によるイオン性高分子ゲルの変形運動制御
4.1 一列に配置した電極により生成される電場によるイオン性高分子ゲルの屈曲反転運動制御
4.2 二次元配列状に配置した電極により生成される電場によるヒトデ型ゲルロボットの起き直り運動制御
5 まとめ
【第4編 高分子アクチュエータの応用】
第22章 有機アクチュエータと有機トランジスタを用いた点字ディスプレイの開発
1 はじめに
2 研究背景
2.1 有機トランジスタとエレクトロニクス
2.2 点字ディスプレイ
3 デバイス構造および作製プロセス
3.1 デバイス構造と動作原理
3.2 有機トランジスタの作製プロセス
3.3 イオン導電性高分子アクチュエータ
3.4 アクチュエータシートとトランジスタシートの集積化
4 電気特性
4.1 トランジスタ
4.2 イオン導電性高分子アクチュエータ
4.3 有機トランジスタと高分子アクチュエータを集積化しての素子特性
5 点字ディスプレイのデモンストレーション
6 課題
7 低電圧駆動の点字ディスプレイの開発状況
7.1 デバイス構成
7.2 3V駆動可能なドライバー用有機トランジスタおよび有機SRAMの作製プロセス
7.3 ドライバー有機トランジスタの電気特性と集積化
7.4 有機SRAMの特性
7.5 考察
8 今後の展望
第23章 高分子アクチュエータのソフトロボットへの応用
1 これからのロボットに求められる柔らかさ
2 表面電極分割によるIPMCの多自由度化
3 ソフトなヘビ型水中ロボット
4 双安定アクチュエータ構造
5 IPMCアクチュエータとセンサの同時使用
第24章 高分子アクチュエータのマイクロロボットへの応用
1 研究の背景
1.1 背景
1.2 開発目標
2 首振り型水中マイクロロボット
2.1 首振り型水中マイクロロボットの動作原理
2.2 首振り型水中マイクロロボットの特性評価
3 2PDLを用いた多自由度水中歩行ロボット
3.1 2PDLを用いた多自由度水中歩行ロボットの動作原理
3.2 2PDLを用いた多自由度水中歩行ロボットの特性評価
4 八足水中マイクロロボット
4.1 八足水中マイクロロボットの動作原理
4.2 八足水中マイクロロボットの特性評価
5 多機能水中ロボット
5.1 多機能水中ロボットの動作原理
5.2 多機能水中ロボットの特性評価
6 赤外線制御による水中マイクロロボット
6.1 赤外線制御による水中マイクロロボットの動作原理
6.2 赤外線制御による水中マイクロロボットの特性評価
7 まとめと今後の展望
第25章 高分子アクチュエータ/センサの医療応用
1 はじめに
2 アクチュエータ
2.1 カテーテル関連駆動機構としての高分子電解質膜
2.2 ポンプ駆動機構としての高分子電解質膜
2.3 運動機能補助・器具操作補助機能としての高分子電解質膜
2.4 その他の導電性高分子のアクチュエータ応用
3 センサ
3.1 動作用センサ
3.2 pHセンサ
3.3 SMITスマート生地
3.4 ガスセンサ
4 導電性媒体としての高分子電解質膜の医療応用
4.1 植込型生体用電極コーティング
5 生体適合性
第26章 高分子アクチュエータのマイクロポンプへの応用
1 緒言
2 実験装置および方法
3 結果および考察
3.1 開閉運動する導電性高分子ソフトアクチュエータ
3.2 導電性高分子ソフトアクチュエータを駆動源とするマイクロポンプ
4 マイクロポンプの基礎性能
5 まとめ
第27章 高分子アクチュエータの触覚ディスプレイへの応用
1 はじめに
2 イオン導電性高分子アクチュエータ
3 IPMCアクチュエータの触覚ディスプレイへの適用
4 布のような手触りを呈示する触感ディスプレイ
5 局所滑り覚呈示による把持力調整反射の誘発
6 おわりに
第28章 誘電エラストマートランスデューサーの様々な応用
1 はじめに
2 開発背景
3 アクチュエーター,センサーとしての誘電エラストマー
3.1 ロボット, 介護, リハビリ用アクチュエーター, センサー
3.2 音響機器等への応用
3.3 その他のアプリケーション
4 EPAM発電デバイスへの応用
4.1 EPAM波力発電
4.2 EPAM水車発電
4.3 持ち運び可能な小型発電機の開発
4.4 ウエアラブル発電
4.5 人工筋肉発電の将来
5 今後の展開
【第5編 次世代のソフトアクチュエータ―バイオアクチュータ―】
第29章 3次元細胞ビルドアップ型バイオアクチュエータの創製
1 はじめに
2 細胞外基質を用いた心筋細胞の3次元培養方法の確立
3 心筋細胞ゲルのマイクロ化
4 マイクロ心筋細胞ゲルの性能評価
4.1 変位,周波数測定
4.2 収縮力測定
4.3 寿命評価
4.4 ゲル組織切片の構造観察
4.5 まとめ
5 マイクロ心筋細胞ゲルの制御方法の検討
5.1 電気パルス刺激に対する応答性の評価
5.2 化学刺激に対する応答性の評価
6 バイオアクチュエータへの応用
6.1 マイクロピラーアクチュエータ
6.2 チューブ型マイクロポンプ
7 結言と今後の展望
第30章 組織工学技術を用いたバイオアクチュエータの開発
1 はじめに
2 筋細胞を用いたバイオアクチュエータ
3 我々の骨格筋細胞を用いたバイオアクチュエータ
4 組織学および分子生物学的評価
5 収縮力
6 バイオアクチュエータによる物体の駆動
7 おわりに
第31章 ATP駆動型ソフトバイオマシンの創製
1 はじめに
2 分子モーターの受動的自己組織化
3 分子モーターの能動的自己組織化
4 自己組織化の時空間制御
5 分子モーター集合体における自発的秩序構造形成
6 おわりに
第32章 バイオアクチュエータとしての細胞骨格トレッドミルマシン
1 はじめに
2 トレッドミルとは?
3 トレッドミルマシン研究の現状
4 細胞骨格タンパク質で創る超高分子階層性ゲルとトレッドミルアクチュエータの可能性
5 おわりに -
月刊バイオインダストリー 2017年2月号
￥4,950
【特集】認知症診断・根治に向けたイメージング利用
＜＜著者一覧＞＞
石井賢二 東京都健康長寿医療センター研究所
木村泰之 国立長寿医療研究センター
加藤隆司 国立長寿医療研究センター
木澤 剛 国立長寿医療研究センター
伊藤健吾 国立長寿医療研究センター/認知症先進医療開発センター
松田博史 国立精神・神経医療研究センター
宿里充穂 昭和薬科大学
尾上浩隆 理化学研究所
木村成志 大分大学
加賀千晶 (株)ヤクルト本社
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【特集】認知症診断・根治に向けたイメージング利用
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認知症診断・治療におけるアミロイドイメージングの現状
Current status of amyloid imaging in clinical application for diagnosis and treatment of dementia diseases
アミロイドイメージングはアルツハイマー病における脳内アミロイドbの蓄積を超早期に診断することができる。わが国でもPET用診断薬合成装置が薬事承認され, 製薬会社による製造販売も間もなく開始される。非典型例の正確な診断を可能とするとともに, 疾患修飾薬の実用化や将来の先制医療の実現に向けて欠かせない診断技術として, 普及が望まれている。
【目次】
1 はじめに
2 アルツハイマー病の原因は何か
3 疾患修飾薬の開発と早期診断バイオマーカー
4 アミロイドイメージングの登場と研究開発へのインパクト
5 アミロイドPET診断薬
6 アミロイドイメージングの診断原理
7 アミロイドPETの診断的意義
8 アミロイドPET診断薬の互換性
9 アミロイドPETの日常診療における適用
10 病態モデルの再構築
11 おわりに
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タウイメージングと診断・治療応用の現状
Application of tau imaging to dementia diagnosis and drug development
認知症患者が増え続ける現在, 診断および治療法の開発は全世界的に喫緊の問題である。認知症をきたす疾患によく認められる神経病理像の一つである凝集したタウ蛋白を, 陽電子断層撮像法を用いてイメージングする方法が開発されつつあり, 認知症の診断精度向上や治療法の開発促進への貢献が期待されている。本稿ではタウイメージングについて集積されつつある知見を俯瞰した。
【目次】
1 認知症におけるタウイメージングの位置づけ
2 タウイメージングの開発
3 認知症各種疾患におけるタウイメージング
3.1 健常高齢者におけるタウイメージング
3.2 アルツハイマー病におけるタウイメージング
3.3 レビー小体病におけるタウイメージング
3.4 前頭側頭葉変性症におけるタウイメージング
3.5 慢性外傷性脳症におけるタウイメージング
4 治療薬開発へのタウイメージングの応用
5 タウイメージングの定量性
6 まとめ
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ドパミントランスポータイメージングの診断応用の現状
Current status of diagnostic application of dopamine transporter imaging
ドパミントランスポータイメージングはSPECT製剤の保険収載によりシナプス前ドパミン障害があるパーキンソン症候群の早期診断, シナプス前ドパミン障害がないパーキンソン症候群との鑑別, およびレビー小体型認知症とアルツハイマー型認知症との鑑別に日常診療で広く用いられるようになった。診断には画像の定性評価のみならず線条体の特異的集積の定量も重要である。
【目次】
1 ドパミントランスポータとそのイメージングに用いられる放射性医薬品
2 ドパミントランスポータイメージングの臨床適応
3 ドパミントランスポータイメージングによる診断と定量評価
4 おわりに
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PETによる神経変性疾患における神経炎症のライヴイメージング
Live imaging by PET in neurodegenerative disorders
神経変性疾患の一つであるアルツハイマー病ではbアミロイド(Ab)蛋白質やタウ蛋白質の関与が明らかになり, 脳内におけるこれらの疾患特異的蛋白質(バイオマーカー)を非侵襲的にイメージングすることのできる技術として, 認知症の早期診断, 治療薬開発における陽電子断層撮像法(positron emission tomography, PET)の有用性が注目されている。神経変性の進行にはアミロイドの蓄積が惹起するミクログリアの活性化を特徴とする神経炎症の質的・量的変化が重要な鍵となっていることから, 本稿では, 神経炎症のPETイメージングの現状と展望について紹介する。
【目次】
1 陽電子断層撮像法(positron emission tomography, PET)による神経変性疾患のイメージング
2 神経炎症におけるtranslocator protein(TSPO)のPETイメージング
3 神経炎症におけるシクロオキシゲナーゼのPET イメージング
4 おわりに
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認知症の早期診断に有用な画像マーカーの開発
Developement of useful imaging markers for early diagnosis of dementia
認知症をきたす神経変性疾患では, 発症早期からの適切な治療やケアが, 認知機能低下の進行を遅らせるためにきわめて重要となる。各疾患で適切な治療やケアが異なるため, 日常診療における早期かつ正確な診断が求められる。さらに, 認知症の代表的な疾患であるアルツハイマー病では, これまでの根本的治療薬による臨床試験の不本意な結果から発症早期段階での治療的介入の必要性が指摘されている。
近年, X線断層撮影法(Computed Tomography:CT), 核磁気共鳴診断法(magnetic resonance imaging:MRI), 単光子放出断層撮像(Single photon emission computed tomography:SPECT), 陽電子放出断層撮像(Positron emission tomography:PET)などの神経画像検査を用いた診断技術は長足の進歩を遂げ, 認知症の早期診断および鑑別診断に大きな役割を果たすようになった。
MRIや脳血流SPECTによる疾患特異的な脳萎縮および脳血流低下パターン解析は, 日常診療における認知症診断に有用であり, 臨床研究におけるアミロイドPETやタウPETの活用は, 病態解析や新規治療薬の開発をさらに進展させるであろう。
【目次】
1 はじめに
2 PET
2.1 アミロイドPET
2.1.1 アミロイドPETの有用性
2.2 タウイメージング
2.3 18F-fl uoro-2-deoxy-D-glucose(FDG)PET
2.4 PETを用いた臨床研究
2.4.1 PiB PET
2.4.2 神経心理検査
2.4.3 3.0T MRI
2.4.4 FDG PET
3 SPECT(single photon emission computed tomography)
3.1 脳血流SPECT
3.1.1 アルツハイマー病(Alzheimer’s disease:AD)
3.1.2 レビー小体型認知症(dementia with Lewy bodies:DLB)
3.1.3 前頭側頭葉変性症(frontotemporal lobar degeneration:FTLD)
3.1.4 進行性核上性麻痺(progressive supranuclear palsy:PSP)
3.1.5 大脳皮質基底核症候群(corticobasal syndrome:CBS)
4 おわりに
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BIO REVIEW
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乳酸菌シロタ株を利用した発酵豆乳飲料の開発と機能性
Development and functionality of fermented soymilk beverage by Lactobacillus casei strain Shirota
豆乳を乳酸菌シロタ株で発酵した「発酵豆乳」を開発した。本飲料は, 植物性素材(豆乳)を発酵基材としたプロバイオティクス飲料であり, 発酵によって得られる高吸収型大豆イソフラボンと乳酸菌シロタ株を同時に摂取できる優れた機能性飲料である。豆乳の持つ生理効果を強化するだけでなく, プロバイオティクス摂取のための新たな選択肢を提供し, 多くの人々の健康維持に貢献することが期待される。
【目次】
1 はじめに
2 豆乳の機能性
3 発酵豆乳の優位性
4 大豆イソフラボンとLcSによる乳がんリスク低減効果
4.1 背景
4.2 乳がんリスクに関する疫学調査
4.3 動物モデルを用いた乳がん予防効果の検討
5 おわりに
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≪BIO PRODUCTS≫
ポリグリコール酸(polyglycolic acid, PGA)
乳酸-グリコール酸共重合体(poly(lactic-co-glycolic acid), PLGA)
ポリカプロラクトン(PCL) -
ゾル-ゲル法技術の最新動向(普及版)
￥4,840
2010年に発行された『ゾルーゲル法技術の最新動向』の普及版!多方面で応用されるゾル-ゲル技術を国内第1線の研究・開発者が基礎から応用までをまとめた書籍。リチウムイオン二次電池、色素増感型太陽電池への応用も解説!
（監修：作花済夫）
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は2010年当時のものです。
作花済夫 京都大学名誉教授
郡司天博 東京理科大学
安盛敦雄 東京理科大学
野上正行 名古屋工業大学
牧島亮男 北陸先端科学技術大学院大学
髙橋雅英 大阪府立大学
余語利信 名古屋大学
下嶋 敦 東京大学
若林隆太郎 早稲田大学
浦田千尋 早稲田大学
黒田一幸 早稲田大学
平島 碩 慶應義塾大学名誉教授
片桐清文 名古屋大学;関西大学
中西和樹 京都大学
酒井正年 扶桑化学工業(株)
高橋亮治 愛媛大学
柴田修一 東京工業大学
阿部啓介 旭硝子(株)
公文創一 セントラル硝子(株)
神谷和孝 日本板硝子(株)
松田厚範 豊橋技術科学大学
下岡弘和 九州工業大学
桑原 誠 東京大学名誉教授
永井順一 NSSエンジニアリング(株)
大崎 壽 (独)産業技術総合研究所
吉田知也 (独)産業技術総合研究所
長尾昌善 (独)産業技術総合研究所
皆合哲男 日本板硝子(株)
加藤一実 (独)産業技術総合研究所
伊藤省吾 兵庫県立大学
森口 勇 長崎大学
山田博俊 長崎大学
田淵智美 (独)造幣局
忠永清治 大阪府立大学
清水武洋 伊藤光学工業(株)
城﨑由紀 岡山大学
都留寛治 九州大学
早川 聡 岡山大学
尾坂明義 岡山大学
宇山 浩 大阪大学
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【ゾル-ゲル過程編】
第1章 ゾル-ゲル法の現状
1. はじめに
2. ゾル-ゲル法で作られる材料の微細構造
3. ゾル-ゲル法の研究動向
4. ゾル-ゲル法によって合成される材料の現状
4.1 透明導電膜
4.2 発光材料(ルミネッセンス材料)
4.2.1 蛍光材料
4.2.2 レーザー
4.2.3 りん光材料(長時間光る材料)
4.2.4 シンチレーション材料
4.3 光触媒
4.3.1 TiO2光触媒の応用
4.3.2 作用表面積の増大
4.3.3 ドーピングの効果
4.3.4 可視光応答光触媒
4.3.5 プラスチック上の光触媒膜
4.4 エアロゲル
4.4.1 サブクリティカル乾燥でつくられるシリカエアロゲル
4.4.2 シリカ以外の物質のエアロゲル
4.4.3 有機-無機ハイブリッドエアロゲル
5. おわりに
第2章 新しいゾル-ゲル法の原料
1. はじめに
2. 一次元ゾル-ゲル法の原料
3. 二次元ゾル-ゲル法の原料
4. 三次元ゾル-ゲル法の原料
5. おわりに
第3章 ゲル化と無機バルク体の形成
1. はじめに
2. ゾル-ゲル法によるシリカゲルの作製プロセス
2.1 反応に影響する因子
2.2 ゲルの細孔構造に影響する因子
2.3 添加物のゲルの構造に及ぼす影響
3. 多成分系バルクガラスの作製
3.1 高融点酸化物を含むケイ酸塩ガラスの作製
3.2 アルカリ金属・アルカリ土類金属酸化物などを含む多成分ケイ酸塩ガラスの作製
4. ゾル-ゲル法を用いた機能性バルクガラスの作製
4.1 CdS微粒子分散光学ガラスの作製
4.2 屈折率分布ガラスの作製
4.3 磁性体微粒子分散ガラスの作製
5. おわりに
第4章 無機イオン・ナノ粒子分散材料の形成
1. はじめに
2. 希土類イオン分散ガラス
3. ナノ粒子分散ガラス
4. ナノ粒子-希土類イオン共ドープガラス
第5章 有機・無機ナノコンポジットの形成
1. はじめに
2. 有機・無機コンポジット、有機・無機ハイブリッドの例
2.1 光関連材料
2.2 バイオ関連材料
2.3 光、バイオ関連以外の材料
3. 化学結合を考慮した有機・無機ナノハイブリッドの実例
3.1 有機色素・ケイ酸塩ナノハイブリッド材料
3.2 ビタミンB12を酸化チタンと複合化した材料
第6章 無溶媒縮合法による有機-無機ハイブリッドの合成と応用
1. 有機修飾無機系ポリマー材料
2. 酸塩基反応を利用した有機-無機ハイブリッド材料の合成と応用
2.1 リン酸と塩化ケイ素の反応性
2.2 有機修飾ケイリン酸系材料による再書き込み可能なフォログラフィックメモリー材料
3. おわりに
第7章 透明機能性ナノ結晶粒子/ポリマーハイブリッド材料
1. はじめに
2. 透明ハイブリッド材料
3. ペロブスカイトナノ結晶粒子/ポリマーハイブリッド
4. 磁性ナノ粒子/ポリマーハイブリッド
5. おわりに
第8章 自己組織化によるシリカ系有機・無機ハイブリッドの合成
1. はじめに
2. R'-Si(OR)3型分子からのハイブリッド合成
3. (RO)3Si-R'-Si(OR)3型分子からのハイブリッド合成
4. 形態制御―薄膜化―
5. 形態制御―ベシクル形成―
6. シロキサン部の設計によるメソ構造制御
7. おわりに
第9章 メソ多孔体の作製
1. はじめに
2. 組成制御
2.1 修飾剤を用いた表面組成設計
2.2 異種金属の導入
3. メソ構造制御
3.1 メソ構造制御
3.2 メソ構造解析
4. 形態制御
4.1 メソ多孔体微粒子
4.2 メソ多孔体薄膜の合成およびメソ孔の配向制御
5. おわりに
第10章 バルクゲルの焼結
1. はじめに
2. 焼結の理論
2.1 粘性流動焼結
2.2 拡散焼結
3. ゲル焼結の実際
4. ホットプレス焼結
5. おわりに
第11章 静電相互作用による分子組織体を利用したナノハイブリッドの作製と応用
1. はじめに
2. 静電相互作用を利用したハイブリッド超薄膜作製法としての交互積層法
3. 交互積層膜を利用したナノハイブリッドコーティング薄膜
4. コロイド粒子への交互積層によるコア-シェル粒子の作製とプロトン伝導体への応用
5. コロイドをテンプレートとした中空カプセルの作製と外部刺激応答性材料への応用
6. おわりに
第12章 膜の形成―スピンコーティング膜表面の放射状凹凸―
1. はじめに
2. 触針式表面粗さ計によるストライエーションの定量的評価
3. 回転基板上に供給するゾルの量、ゾルの粘度、基板回転速度の効果
4. 静止基板上に作製されるゲル膜におけるストライエーションの形成
5. 静止基板上に作製されるゲル膜におけるその場観察
6. ストライエーションの形成機構
7. ストライエーションの形成を抑制するために:溶媒の揮発性の効果
8. おわりに
【ゾル-ゲル法の応用編】
<多孔質モノリス>
第13章 多孔質シリカによるモノリス型液体クロマトグラフィーカラム
1. はじめに
2. 液体クロマトグラフィーの発展と課題
3. シリカ系モノリス型カラム
4. モノリス型カラムの利点と課題
5. バイオ分析、医療関連デバイスへの展開
6. おわりに
<粒子および粉末>
第14章 高純度コロイダルシリカの製法、特性とその応用例
1. はじめに
2. 高純度コロイダルシリカの製造方法
3. 高純度コロイダルシリカの特性
4. 高純度コロイダルシリカの応用例
第15章 固体触媒
1. 固体触媒とその調製
2. 固体触媒のゾル-ゲル法による調製の概略
3. シリカ担持金属触媒における高分散化
4. 階層細孔構造を有する固体触媒
5. おわりに
第16章 ガラス微小球レーザー
1. 球状光共振器の原理
2. 微小球レーザーの研究の歴史
3. テラス微小球の作製とレーザー発振
4. 光ファイバーカプラの作製と励起実験
5. おわりに
<膜およびコーティング>
第17章 光反射防止膜
1. はじめに
2. 膜設計
2.1 透明性
2.2 低反射特性
2.3 光入射角と膜厚設計
3. 膜構成
3.1 単層低反射膜
3.2 多層低反射膜
3.3 多層膜間の界面強度
4. 膜特性
4.1 実用特性
4.2 低反射性
5. おわりに
第18章 自動車用赤外線カットガラス
1. はじめに
2. 赤外線カットガラスの構成
3. 赤外線カット膜
4. おわりに
第19章 自動車窓ガラス用撥水性膜
1. はじめに
2. 持続的な自動車用撥水ガラス
3. 撥水剤および膜構成
4. 高耐久撥水コート
5. PFOA問題
6. おわりに
第20章 ゾル-ゲルマイクロ・ナノパターニング
1. はじめに
2. エンボス法・インプリント法
3. フォトリソグラフィー法
4. ソフトリソグラフィー法
5. 固体表面のエネルギー差を利用する方法
6. チタニアの光触媒作用を利用する方法
7. 電気泳動堆積と撥水-親水パターンを利用する方法
8. 電気流体力学的不安定性を利用したパターニング
9. 光誘起自己組織化を利用したパターニング
10. おわりに
第21章 高誘電率ナノ結晶膜
1. はじめに
2. 高濃度アルコキシド溶液を用いるゾル-ゲル法(高濃度ゾル-ゲル法)
3. BaTiO3ナノ結晶自立膜の作製とその誘電特性
4. おわりに
第22章 エレクトロクロミック膜
1. はじめに
2. ゾル-ゲル法によるエレクトロクロミック膜の作製
2.1 金属アルコキシドを用いるゾル-ゲル法の一般論
2.2 タングステンアルコキシドを用いるゾル-ゲル法によるWO3膜
2.3 タングステンアルコキシドの合成法
2.3.1 W(OR)6の合成
2.3.2 WO(OR)4の合成
2.4 アルコキシド以外を出発原料とするゾル-ゲル法によるWO3膜
2.5 WO3以外のゾル-ゲル法によるEC薄膜
3. おわりに
第23章 スピンオングラス(SOG)
1. はじめに
2. SOGの用途と組成
3. 拡散源としてのSOG
4. 平坦化SOG
5. 低誘電率SOG
6. プラズマ処理によるSOG膜形成
第24章 光触媒膜の窓ガラスへの適用
1. はじめに
2. 光触媒の特徴
2.1 ガラスの汚れ
2.2 光触媒クリーニングガラス(セルフクリーニングガラス)の特性
2.3 その他の特性(空気浄化、抗菌・抗ウィルス性など)
3. 光触媒クリーニングガラスの製造技術
3.1 溶液
3.1.1 光触媒
3.1.2 シリコーンレジン
3.1.3 フィラー
3.1.4 その他固形分
3.1.5 溶媒
3.1.6 溶液に関する留意点
3.2 コーティング
3.2.1 コーティング方法の検討
3.2.2 スプレー法での留意点
3.3 焼成
3.3.1 焼成
3.3.2 冷却時の割れ
4. おわりに
第25章 強誘電体薄膜
1. はじめに
2. 最近の研究例
2.1 高誘電率誘電体薄膜:チタン酸バリウム(BaTiO3)
2.2 非鉛系圧電体薄膜:ビスマス系層状強誘電体(CaBi4Ti4O15)
2.3 マルチフェロイック薄膜:ビスマスフェライト(BiFeO3)
3. おわりに
第26章 ゾル-ゲル法での分散・凝集のコントロールによる色素増感型太陽電池用ナノ結晶多孔質TiO2膜の作製
1. はじめに
2. 光散乱粒子による変換効率の向上
3. TiO2ゾルの乾燥粉末によるナノ粒子凝集とその色素増感太陽電池光電特性変化に関する研究
3.1 TiO2粉末からのTiO2ペーストの準備
3.2 TiO2ゾルからのTiO2ペーストの準備
3.3 調製したペーストの状態
3.4 スクリーン印刷したTiO2透明層の表面
3.5 ペーストから作製した色素増感太陽電池の光電特性
4. 二次粒子から作製するメソ・マクロポーラスTiO2薄膜による色素増感型湿式太陽電池
5. 単分散P-25ペースト重ね塗りによるメソ・マクロポーラス膜の構造制御
6. おわりに
第27章 燃料電池へのゾル-ゲル法の応用
1. はじめに
2. 電解質を作製するためのゾル-ゲル法のポイント
3. プロトン伝導体への応用
4. プロトン伝導性薄膜ガラスの作製
5. イオン液体をプロトン伝導パスにした電解質
6. おわりに
第28章 キャパシタおよびLiイオン二次電池電極材料の開発
1. はじめに
2. カーボンナノ多孔構造制御と電気二重層キャパシタ特性
3. Liイオン二次電池電極材料のナノ構造制御と高速充放電特性
3.1 TiO2/カーボンナノチューブ(CNT)ナノ複合多孔体の合成と充放電特性
3.2 V2O5/多孔カーボンナノ複合体の合成と充放電特性
4. おわりに
<その他の応用>
第29章 銀製品の防錆コーティング
1. はじめに
2. 銀製品の保護膜に要求される特性
3. 有機高分子・無機ハイブリッド塗料
4. ハイブリッド膜の特性
4.1 アルコキシシランの種類と耐溶剤性
4.2 アルコキシシランの種類と耐摩擦性
4.3 アルコキシシランの種類と密着性
4.4 コーティング膜としての硬さ、耐候性
5. おわりに
第30章 ガスバリアコーティング膜
1. はじめに
2. 高分子フィルムへの有機-無機ハイブリッド膜の直接コーティング
2.1 基板の前処理の影響
2.2 耐摩耗性とガスバリア性を兼ね備えた有機-無機ハイブリッドコーティング
2.3 マイクロ波処理による低温緻密化
2.4 生分解性プラスチックへの応用
2.5 その他の例
3. 気相法による無機膜形成と有機-無機ハイブリッドを組み合わせたガスバリアコーティング
3.1 気相法によりSiO2がコーティングされた高分子フィルムへの有機-無機ハイブリッド膜のコーティング
3.2 中間層として有機-無機ハイブリッド膜を用いる場合
4. おわりに
第31章 眼鏡レンズ用ハードコート材料
1. はじめに
2. ゾル-ゲル法によるハードコート材料
3. 眼鏡レンズ用ハードコート材料の構成
4. ハードコート液の調合の注意点
5. ハードコートの塗布方法
6. 塗布条件、塗布環境
7. 高屈折率ハードコート材料
8. 耐衝撃性付与コート材料
第32章 有機-無機ハイブリッド材料の合成と細胞・組織適合性評価
1. はじめに
1.1 ハイブリッドとコンポジット
1.2 有機-無機ハイブリッドの歴史
1.3 医用応用を目指す生体適合ハイブリッドの設計指針
2. オーモシル型ハイブリッド
3. ゼラチン-シロキサン型ハイブリッド
4. キトサン-シロキサン型ハイブリッド
5. おわりに
第33章 固定化酵素担体への応用
1. はじめに
2. 酵素法によるバイオディーゼルの製造
3. シリカモノリスを担体とする固定化リパーゼの開発
4. おわりに -
月刊バイオインダストリー 2017年1月号
￥4,950
【特集】近赤外バイオイメージング―NIR-II:第2 の生体の窓
＜＜著者一覧＞＞
上村真生 東京理科大学
曽我公平 東京理科大学
今村行雄 理化学研究所
神 隆 理化学研究所
岡﨑俊也 産業技術総合研究所
湯川 博 名古屋大学
小林香央里 名古屋大学
新岡宏彦 大阪大学
亀山達矢 名古屋大学
佐藤和秀 名古屋大学
鳥本 司 名古屋大学
石川哲也 名古屋大学
馬場嘉信 名古屋大学
東 和生 鳥取大学
吉田 亘 東京工科大学
馬場勇次 東京工科大学大学院
吉岡仁美 東京工科大学大学院
軽部征夫 東京工科大学
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【特集】近赤外バイオイメージング―NIR-II:第2 の生体の窓
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「第2の生体の窓」の波長域を利用する近赤外蛍光バイオイメージング
Near-Infrared Fluorescence Imaging in the Second Biological Window
近年, 「第2の生体の窓」と呼ばれる波長1000nmを超える波長域の近赤外光が, 極めて高い組織透過性を示すことが知られており, 生体深部の蛍光イメージングへの応用が話題を呼んでいる。本稿では, 筆者らが世界に先駆けて研究を進めてきた, この次世代の蛍光イメージング技術について解説する。
【目次】
1 はじめに
2 蛍光プローブの設計
2.1 希土類含有セラミックスナノ粒子
2.2 量子ドット
2.3 カーボンナノチューブ
2.4 有機蛍光色素
3 OTN-NIR蛍光in vivoイメージングシステム
4 まとめ
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第2光学窓近赤外蛍光プローブによるマウス脳の非侵襲イメージング
Noninvasive imaging of mouse brain using near-infrared fl uorescent probe in the second optical window
生体の第2光学窓と呼ばれる波長1000-1400nm領域での非侵襲近赤外蛍光イメージングは, 従来の近赤外領域(波長700-900nm, 生体の第1光学窓)に比べ生体組織からの自家蛍光, 散乱が弱いため, 高い空間分解能での生体深部蛍光イメージングが可能である。 本稿では, 生体の第2光学窓で利用可能な近赤外蛍光量子ドットプローブの簡易合成法とこれを用いたマウス脳の非侵襲蛍光イメージングについて紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 生体組織(皮膚, 心臓, 脳)の光学特性
3 第2光学窓で利用できる近赤外蛍光プローブ
4 高輝度発光する第2光学窓近赤外量子ドット蛍光プローブの簡易合成法
4.1 グルタチオン被覆水溶性PbS量子ドット
4.2 蛋白質被覆水溶性PbS量子ドット
5 第2光学窓におけるマウス脳の非侵襲イメージング
5.1 マウス脳血管の蛍光イメージング
5.2 脳血栓の蛍光イメージング
5.3 第2光学窓による脳血栓の顕著な量的変化の検出
6 おわりに
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カーボンナノチューブのNIR-IIにおける蛍光
Fluorescence of carbon nanotubes in NIR-II region
カーボンナノチューブ(CNT)は, 構造に依存して1000～1400nmの波長領域に蛍光を有する。そのため, 生体透過性の良い近赤外領域の蛍光プローブとしての応用が期待されている。本稿ではCNTの近赤外発光について解説し, CNT近赤外蛍光標識をもちいたイムノアッセイについて述べる。
【目次】
1 カーボンナノチューブの近赤外発光
2 CNT近赤外蛍光標識をもちいたイムノアッセイ
3 まとめ
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NIR-II近赤外領域における移植幹細胞in vivo蛍光イメージング
In vivo fluorescence imaging of transplanted stem cells in near-inflared II region
再生医療において, 移植幹細胞の生体内動態や集積組織・臓器を正確に診断するためのイメージング技術は極めて重要である。本稿では, 従来の可視光やNIR-I近赤外領域と比較して極めて生体透過性が高い「第2の生体の窓」と称されるNIR-II近赤外領域の蛍光を利用した移植幹細胞in vivo蛍光イメージング技術について概説した。
【目次】
1 はじめに
2 これまでの成果～NIR-I近赤外領域における移植幹細胞in vivo蛍光イメージング～
3 NIR-II近赤外領域におけるin vivoイメージングの有用性
4 NIR-II近赤外領域における移植幹細胞in vivo蛍光イメージング
5 まとめと展望
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BIO REVIEW
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キチンナノファイバーの食品, 化粧品および医療分野への応用
Applications of chitin nanofibers for food, cosmetic and medical field
カニ殻などの主成分であるキチンは, 天然ではナノ繊維(ファイバー)が密集した状態となっている。近年, キチンナノファイバー(CNF)の作製が容易に可能となり, その応用が期待されている。筆者らは, 現在CNFの食品, 化粧品および医療分野への応用の可能性を模索している。本稿では一連の研究成果を概説し, CNFの様々な分野への応用の可能性に関して述べる。
【目次】
1 キチンナノファイバー(CNF)
2 CNFの食品分野への応用
2.1 CNF経口摂取による抗炎症効果
2.2 SDACNF経口摂取による抗肥満および高コレステロール血症改善効果
2.3 CNFおよびSDACNFのプレバイオティクスとしての有用性
3 CNFの化粧品分野への応用
4 医療分野への応用
4.1 創傷治癒に対する効果
4.2 皮膚炎に対する効果
5 まとめ
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メチル化DNAの簡易計測法の開発
Development of direct DNA methylation sensing systems
ヒトゲノムDNAにおいてシトシン・グアニン塩基配列中のシトシンはメチル化され, このDNAメチル化が遺伝子の発現を制御するスイッチとして機能している。がん細胞中ではこのメチル化パターンが異常になっているため, メチル化DNAはがんのバイオマーカーとして期待されている。本稿では, 筆者らが開発した遺伝子特異的なメチル化レベルとゲノム全体のメチル化レベルを簡便に測定する方法について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 DNA四重鎖構造を利用した遺伝子特異的メチル化レベル検出方法
2.1 測定原理
2.2 PCR産物のメチル化レベル測定
2.3 ヒトゲノム中のVEGFA遺伝子のメチル化レベル測定
3 ルシフェラーゼ融合メチル化CpG結合蛋白質を利用したゲノム全体のメチル化レベル測定法
3.1 測定原理
3.2 MBD融合ルシフェラーゼの組換え生産
3.3 プラスミドDNAのメチル化レベル測定
3.4 ヒトゲノムDNAのメチル化レベル測定
4 まとめ
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BIO BUSINESS
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木質系バイオマス原料の市場動向
Market Trend of Woody Biomass Materials
食料問題への波及が懸念されている可食性植物由来のバイオマス原料に対して, 非可食性植物由来のトウゴマ(ヒマシ油), 廃糖蜜, キャッサバなどのバイオマス原料に加えて, 木質系セルロース原料の研究開発も進んできている。特にセルロースナノファイバーや木質チップの応用が期待されている。
【目次】
1 セルロース
1.1 概況
1.2 原料別動向
(1) セルロース粒子
(2) セルロース誘導体
2 ヘミセルロース
3 リグニン -
月刊バイオインダストリー 2016年12月号
￥3,960
【特集】再生医療用培養機器と材料
<<著者一覧>>
三輪達明 旭硝子(株)
アリムジャン イディリス 旭硝子(株)
細田雅也 (株)クラレ
小野塚新 JX エネルギー(株)
服部秀志 大日本印刷(株)
村岡 恵 大日本印刷(株)
土屋勝則 大日本印刷(株)
福田雅和 和光純薬工業(株)
新井華子 和光純薬工業(株)
藁科雅岐 和光純薬工業(株)
上村光宏 和光純薬工業(株)
竹田康弘 和光純薬工業(株)
松田博行 藤森工業(株)
塚田亮平 住友ベークライト(株)
<<総目次>>
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【特集】再生医療用培養機器と材料
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多能性幹細胞スフェロイドの高密度形成および培養用微細加工容器〈EZSPHERE(R)〉
Microfabric vessels〈 EZSPHERE(R)〉 for high-density spheroid formation and cultivation of pluripotent stem cells
ES/iPS 細胞など多能性幹細胞を用いた再生医療の実現化には, 細胞の大量培養技術の開発が必須である。本稿では, iPS 細胞から均一なスフェロイドを短時間で大量に形成させ, 高品質で効率良く培養・分化が可能なユニークな微細形状を持つ微細加工培養容器「EZSPHERE(R)」と, それを用いて独自開発した3次元培養・分化技術について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. EZSPHERE(R)の特徴
3. EZSPHERE(R)でヒトiPS細胞スフェロイドの高効率形成
4. EZSPHERE(R)でiPS細胞スフェロイドの未分化維持増殖
5. EZSPHERE(R)でiPS細胞スフェロイドの効率的な分化誘導
6. EZSPHERE(R)でiPS細胞の3次元培養・増殖からドーパミン神経分化・成熟化まで一貫したプロセスの達成
7. EZSPHERE(R)の心筋分化への応用
8. まとめと今後の展開
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三次元細胞培養容器〈Elplasia(エルプラシア)〉
Elplasia(R), 3D Discovery Tools and Spheroid Generators
細胞を2次元でなく, 3次元で培養する試みが行われている。3次元培養の一つの方法としてスフェロイドまたはオルガノイドと言われる細胞塊として培養する方法がある。株式会社クラレではプラスチックの微細成形技術を応用し, 底面に微細構造をもつ細胞培養容器を開発しており, 簡易な操作で, 均一サイズの多数の細胞塊を作製する方法を提案している。
【目次】
1. はじめに
2. 微細構造を活用した大量細胞塊作製容器
3. 〈Elplasia〉Round Bottom Type(RB)
4. 〈Elplasia〉Multiple Pore Type(MPc)
5. 〈Elplasia〉Square Type(SQ)
6. その他の〈Elplasia〉
7. おわりに
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間葉系幹細胞用無血清培地(JX エネルギー株式会社)
Human mesenchymal stem cell (MSC) expansion serum-free medium
本稿では, JXエネルギーが進めている培地事業を紹介するとともに, 取り扱っている再生医療・細胞治療研究用培地のうち, 間葉系幹細胞用無血清培地(他種動物由来成分不含(Xeno-free))を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. JXエネルギーの培地事業
2.1 石油事業と培地事業の接点
2.2 生殖補助医療用培地
2.3 バイオ医薬品製造(ICC)用無血清培地
2.4 再生医療・細胞治療研究における培地の重要性
2.5 アーバイン社の再生医療・細胞治療研究用培地の開発
3. 再生医療・細胞治療研究の実用化への対応
4. おわりに
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培養容器
Development Trend of Cell Culture Vessels
【目次】
1. はじめに
2. 細胞製造に用いられる培養容器の現状と今日の開発動向
2.1 汎用容器
2.2 閉鎖系培養容器
2.3 3次元培養用容器
2.4 細胞シート作製用容器
2.5 接着性を制御した培養容器
2.6 大容量化への展開
3. 標準化の必要性とFIRMの取り組み
4. おわりに
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培地と関連試薬
Culture Medium and Reagent
【目次】
1. はじめに
2. 基礎培地
3. ヒトES・iPS用培地
3.1 オンフィーダー培地
3.2 フィーダーフリー培地
3.3 ゼノフリー培地, アニマルフリー培地
4. 間葉系幹細胞培地
5. 培養基質・フィーダー細胞
6. サイトカイン
7. 未分化維持・分化誘導因子
8. 細胞分散剤
9. 未分化マーカー抗体, 未分化マーカーレクチン
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幹細胞培養容器と材料
Culture Vessel for Stem Cell and its Material
【目次】
1. はじめに
2. 幹細胞培養で使用される工程資材
3. シングルユース工程資材の材質
4. 工程資材のリスクアセスメント
5. 工程資材のリスク
5.1 工程資材の細胞培養への影響
5.1.1 溶出物
5.1.2 不溶性微粒子および不溶性異物
5.1.3 エンドトキシンおよび微生物
5.2 工程資材の安定供給
5.3 工程資材の管理
6. 動物細胞の培養装置について
6.1 シングルユース培養装置
6.2 シングルユース培養装置の使用上の注意点
6.3 シングルユース培養バッグによる動物細胞培養例
6.4 シングルユース動物細胞培養バッグを使用する利点
6.5 シングルユース培養槽の再生医療への応用
6.6 シングルユース培養槽の課題
7. おわりに
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再生医療研究支援のための培養容器
Cultureware for Regenerative Medicine Studies
【目次】
1. ライフサイエンスにおける当社のあゆみ
2. 高水準の品質管理がなされた培養器材
3. タンパク質吸着抑制表面処理を施した培養器材
3.1 凝集塊培養用培養容器
3.2 スリットウェルプレート
3.3 高効率細胞回収用遠沈管
4. おわりに
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BIO PRODUCTS
1,4-ブタンジオール(1,4-butanediol)
バイオコハク酸(Bio-(Succinic acid)) -
月刊バイオインダストリー 2016年11月号
￥3,960
【特集】皮膚モデルの活用
<<著者一覧>>
藤堂浩明 城西大学
半田由希 倉敷紡績(株)
住田能弘 DSファーマバイオメディカル(株)
京谷大毅 (株)ニコダームリサーチ
加藤雅一 (株)ジャパン・ティッシュ・エンジニアリング
石田優佳 筑波大学
櫻井弘哉 筑波大学
新井達郎 筑波大学
室伏きみ子 お茶の水女子大学
長谷川博 福島県立医科大学附属病院
増井誠一郎 福島県立医科大学
石幡浩志 東北大学
金子哲治 福島県立医科大学附属病院
工藤聖美 福島県立医科大学附属病院
佐々木啓一 東北大学
大坪忠宗 広島国際大学
池田 潔 広島国際大学
紅林佑希 静岡県立大学
南 彰 静岡県立大学
高橋忠伸 静岡県立大学
鈴木 隆 静岡県立大学
<<総目次>>
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【特集】皮膚モデルの活用
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3次元培養ヒト皮膚モデルを介した物質透過性の違い
Difference in chemical permeation properties through cultured human skim models
化学物質の安全性を保証する上で, それらの皮膚透過性の評価は非常に重要である。近年では, 3次元培養ヒト皮膚モデルなどの人工膜を用いたin vitro皮膚透過性試験が注目されている。本稿では, 種々3次元培養ヒト皮膚モデルを介した物質透過性の違いや化学物質の皮内代謝の違いについて述べる。
【目次】
1. 物質透過性測定の重要性
2. 3次元培養ヒト皮膚モデルを介した物質透過性の違い
3. 3次元培養皮膚内での化学物質代謝について
4. おわりに
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MatTek 社皮膚3次元モデル, 角膜3次元モデルを用いた評価法─皮膚刺激性, 眼刺激性試験法を中心に─
Evaluation of 3D Skin Models and 3D Corneal Epithelial Models by MatTek:focusing on in vitro Skin Irritation and Eye Irritation testing
クラボウでは, 研究用皮膚3次元モデルを生産するMatTek Corporation(米国, 以下MatTek社)と1996年に提携し, EpiDermTM, EpiOcularTM含む3次元モデルの輸入販売を開始し20年が経過した。MatTek社3次元モデルの特長は, 米国, 欧州, 日本を含むアジア各国で生産ロットごとの品質が管理された多種類のモデルを入手でき, さらに安全性試験代替法や有効性評価での技術情報が豊富なことである。近年さらに利用用途は拡大しており, 本稿では, 日本で販売している代表的モデルの概要と利用用途について, 最新研究動向を含め解説する。
【目次】
1. 製造元MatTek社について
2. 3次元モデルの基本構造と特長
3. 用途
3.1 各種安全性試験法の国内外利用状況 眼刺激性 Eye Irritation Test;EIT
3.2 皮膚腐食性 Skin Corrosion Test;SCT
3.3 皮膚刺激性試験 Skin Irritation Test;SIT
3.4 医療機器の皮膚刺激性試験 Skin Irritation Test for Medical devices;SIT-MD
3.5 光毒性 Phototoxicity;PHO
3.6 遺伝毒性 Genetoxicity
3.7 感作性 Sensitization
4. おわりに
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ヒトMuse 細胞由来メラノサイトを用いた3次元培養皮膚モデル“HADA”の作製
Three-dimensional( 3D)Cultured Skin Employing Melanocyte from Muse Cells
医薬品や化粧品の研究開発において, 3次元培養皮膚モデルを用いたさまざまな研究が行われているがこれまでのヒト培養皮膚モデルは未だ十分満足できるものとは言えない。ヒト成体の間葉系組織に分布する多能性幹細胞Muse細胞から分化誘導したメラノサイトとその誘導技術を用い, 優れたバリア機能を持った3次元培養皮膚モデルの構築を行った。
【目次】
1. はじめに
2. Muse細胞について
3. “HADA”の実用化
4. “HADA”について
5. “HADA”の研究応用
6. 今後の展開
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EPISKIN社の三次元組織モデル
3D tissue models of EPISKIN
EPISKIN社の三次元表皮モデルEpiSkinTM, SkinEthicTM RHE, および色素細胞含有表皮モデルSkinEthicTM RHPE, また, 角膜上皮モデルSkinEthicTM HCE, 口腔粘膜モデルSkinEthicTM HOE, 歯肉モデルSkinEthicTM HGE, および膣粘膜モデルSkinEthicTM HVEについて, その特徴から用途まで, OECDのテストガイドライン法から, 有用性試験について概略を説明する。
【目次】
1. 製品紹介
2. 販売方法
3. 三次元組織モデルの製造法
4. 三次元組織モデルのロット間再現性
5. 三次元表皮モデル
6. 三次元粘膜モデル
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ヒト培養上皮組織モデルLabCyte(ラボサイト)
Human reconstructed epithelial tissue models, LabCyte
株式会社ジャパン・ティッシュ・エンジニアリングは, 再生医療用の組織培養技術を応用して研究用ヒト培養表皮モデルLabCyte EPI-MODELを開発し, 2005年に発売を開始した。その後, 培養表皮モデル作製キットLabCyte Epi-Kit, ヒト培養角膜上皮モデルLabCyte CORNEA-MODELを順次開発して, 製品ラインアップを拡充してきた。本稿では, これらの製品概要を説明するとともに, その活用例について紹介したい。
【目次】
1. はじめに
2. LabCyte EPI-MODEL
2.1 LabCyte EPI-MODELの製造方法, および組織構造の変化
2.2 LabCyte EPI-MODELの組織構造
2.3 LabCyte EPI-MODELの活用例
2.3.1 皮膚刺激性試験
2.3.2 皮膚腐食性試験
2.3.3 皮膚透過性試験
2.3.4 LabCyte EPI-MODELを用いた皮膚関連基礎検討
3. LabCyte CORNEA-MODEL
3.1 LabCyte CORNEA-MODELの組織構造
3.2 LabCyte CORNEA-MODELを用いた眼刺激性試験
4.おわりに
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BIO R&D
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光化学的細胞観測用色素の開発
Development of pigment for the live cell imaging based on photochemistry
光を用いた細胞イメージングのいくつかに関して, 光化学の基礎と分子の機能に焦点を当てて解説した。特に, 蛍光イメージング, 無蛍光SHGイメージングについて紹介し, 蛍光波長, 光化学反応との関連なども含め, 多様な分子設計・合成が可能である化学的アプローチによるイメージングに対する貢献手法について述べた。
【目次】
1. はじめに
2. 蛍光による細胞観測
3. 環境に応答する蛍光色素
4. SHGによる細胞観測
5. 細胞観測用色素と光化学的性質
6. おわりに
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環状ホスファチジン酸(cyclic phosphatidic acid, cPA)の多様な生理作用と変形性関節症(osteoarthritis, OA)治療薬への応用
Biological functions of cyclic phosphatidic acid and its medical application for osteoarthritis
環状ホスファチジン酸(cPA)とその誘導体である2カルバ環状ホスファチジン酸(2ccPA)の変形性関節症(OA)への効果を検証した。特に2ccPAが, ウサギOAモデルを用いた実験で, 疼痛・腫脹を抑制し, 関節軟骨破壊に対して顕著な改善効果を示すことが明らかとなった。また2ccPAは, OA患者由来の滑膜細胞に働いて, 高分子ヒアルロン酸合成を促進し, 滑膜細胞と軟骨細胞において, 炎症により誘導された基質分解酵素・マトリックスメタロプロテアーゼ(MMPs)の産生を抑制することが示された。これらの作用によって, 2ccPAはOAの発症・進行を軽減していることが示された。
【目次】
1. はじめに ― 研究の背景
2. 変形性膝関節症(膝OA)と治療の現状
3. cPAの誘導体2ccPAの膝OA動物モデルと滑膜細胞および軟骨細胞への効果
3.1 ウサギの膝関節半月板切除によるOAモデルへの2ccPAの効果
3.2 培養滑膜細胞と軟骨細胞への2ccPAの効果
4. おわりに
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新規骨再生誘導法用メンブレンの開発
Development of a new membrane for guided bone regeneration method
われわれは, 歯科・口腔外科領域で普及している骨再生誘導法の際に用いるメンブレンを開発した。これは厚さ20μmの純チタン製の薄い膜に超精密微細加工を施したもので, 2016年9月に国産の高度管理医療機器製品として薬事承認を得た。製品名はTiハニカムメンブレンである。今回, その開発過程, 製品特徴等について述べた。
【目次】
1. はじめに
2. 現代病の一つである歯周病
3. 最近の歯科治療-インプラント治療
4. GBR法とは
5. GBR法用メンブレンの材質と特徴
6. 新規GBR法用のメンブレンの材質-純チタンをレーザー加工する
7. 先行品FRIOS(R) Bone Shieldの特徴と改良点
8. 新規GBR法用メンブレンの形状-ハニカム形状へ改良
9. 新規純チタン製メンブレン-Tiハニカムメンブレンの効果
10. 今後の展望
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シアリダーゼ蛍光イメージング試薬の開発
Development of a fluorescent imaging probe for sialidase activity
【目次】
1. はじめに
2. 背景
3. シアリダーゼ基質の合成
4. インフルエンザウイルス感染細胞の可視化
5. 薬剤耐性インフルエンザウイルス感染細胞の選択的可視化
6. 他のシアリダーゼ(ノイラミニダーゼ)活性イメージングへの応用
7. 今後の展望 -
e-Lecture 甦る（“か？”）バイオプラスチック―“COP21”を受けて：現状と普及課題―
￥550
こちらの商品は、2016年7月5日に行われたシーエムシー出版主催セミナー「バイオプラスチックの最新技術と将来展望」の『第1部 甦る（“か？”）バイオプラスチック―“COP21”を受けて：現状と普及課題― (講演者：大島一史氏)』で使用した予稿集を編集・データ化したものです。(全24頁)
1 バイオマスとは
2 バイオマス由来素材の現状
2.1 利活用手段
2.2 開発 及び 活用事例
2.3 市場：規模と動向
3 実用化・普及に向けた取り組みと課題
3.1 国の基本戦略の中での扱い
3.2 呼応した民間側の取り組み と（現実的な）成果
3.3 COP21での扱い―甦る最後（？）の機会か
3.4 普及課題 -
月刊バイオインダストリー 2016年10月号
￥3,960
<<著者一覧>>
舩本誠一 東京医科歯科大学
木村 剛 東京医科歯科大学
岸田晶夫 東京医科歯科大学
田川大輔 森下仁丹(株)
高橋宏明 ユシロ化学工業(株)
白川瑛規 ユシロ化学工業(株)
加藤秀典 黒金化成(株)
牧昌次郎 電気通信大学
長岡 功 順天堂大学
華 見 順天堂大学
坂本廣司 順天堂大学
蓬田 伸 東北薬科大学
奥津徳也 栗田工業(株)
Liesbet Lagae imec
<<総目次>>
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BIO REVIEW
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生物由来材料を使った人工血管の開発動向
An overview of artificial blood vessels prepared by biological materials
これまで, 生物由来材料とはコラーゲン, ゼラチンなどの精製タンパク質あるいは化学架橋された動物由来組織を指していた。近年, 新しい加工プロセスである脱細胞化や生体内で素材を構築する技術が提案され, 生物由来材料の考え方が大幅に広がっている。本稿では人工血管に焦点を絞り, 最近の生体由来材料の応用について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 生物由来材料の最近の動向
2.1 脱細胞化生体組織
3. 生物由来材料を用いた人工血管
3.1 シルク
3.2 細胞・生体を用いて調製した細胞外マトリックス
3.2.1 細胞および生体反応を用いて調製したECMによる人工血管
3.2.2 生体組織を用いて調製したECMによる人工血管
4. 生物由来材料と人工材料の複合化の試み
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シームレスカプセルの開発と応用展開
Seamless capsule of the development and application
【目次】
1. はじめに
2. 森下仁丹シームレスカプセルの製造方法
3. 森下仁丹シームレスカプセルの機能と特性
4. 生きた乾燥ビフィズス菌末のカプセル化
5. バイオカプセルの開発
6. シームレスカプセルの機能
6.1 遮蔽効果
6.2 リリースコントロール
6.3 物質吸収
6.4 マイクロリアクター
7. シームレスカプセルの応用
7.1 レアメタル・貴金属回収カプセルの開発
7.2 環境浄化カプセルの開発
7.3 シロアリ駆除剤カプセルの開発
8. 最後に
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BIO R&D
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自己修復性ポリマーゲルの紹介
The introduction of self-healing polymer gel
【目次】
1. はじめに
2. 自己修復の技術動向
2.1 工学的な手法
2.2 物理的な手法
2.3 化学的な手法
3. 「ウィザードゲル」について
3.1 分子構造とホスト-ゲスト相互作用
3.2 耐乾燥性能
3.3 自己修復性能
3.4 その他の性能
4. おわりに
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深部観察用発光試薬の開発
Innovation of NIR luciferin analogue for in vivo imaging
光イメージングは, RIのように特別な施設を必要とせず, かつ空間分解能が高い精密計測ができることで知られているが, 生体内深部可視化が世界的課題であった。ホタル生物発光型近赤外発光材料を創製し実用化することで, 生体計測に新しい方法を提案することができた。再生医療の実用化研究には, 中・大型動物の経時精密計測が必要となる。近赤外イメージング技術は正に, このニーズに最適な技術である。発がんやがん転移の可視化にもこの技術は活用できるであろう。
【目次】
1. はじめに
2. ニーズと背景
3. 技術開発
4. 工業化について
5. 市場
6. 展望
7. おわりに
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グルコサミンの抗血小板凝集作用と抗動脈硬化作用
Anti-Platelet Aggregation and Anti-atherosclerotic Actions of Glucosamine
【目次】
1. はじめに
2. 血小板凝集抑制作用
3. 血管内皮細胞の活性化抑制
4. グルコサミンの抗動脈硬化作用
5. おわりに
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塩素化エチレン分解能を有する
嫌気性微生物群の大量培養
Large-scale production of anaerobic bacterial consortia containing the genus
著者は, 塩素化エチレン汚染地下水の微生物浄化技術に関連し, 中間生成物であるクロロエチレンを確実に無害化できるDehalococcoides属細菌を含む, 嫌気性微生物群の大量培養方法を開発した。本報では, 200L容量の発酵槽を用いた嫌気性微生物群の大量培養方法とその培養液をもちいた実汚染地下水における浄化事例について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 揮発性有機塩素化合物の分解機構
3. Dehalococcoides属細菌の特徴
4. Dehalococcoides属細菌を含む嫌気性微生物群の大量培養
5. 培養液の品質確認
6. バイオオーグメンテーションの現場実証試験
6.1 サイト概要
6.2 施工およびモニタリング
6.3 不飽和帯における気相中PCE 濃度の推移
6.4 施工結果
7. おわりに
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干し草の山の中の針でも見つける(またはそれを調べる)ことが出来るチップ
This chip can find the needle in a haystack( and examine it)
【目次】
1. introduction(はじめに)
2. Scanning everything from tumor cellsto stem cells
(腫瘍細胞から幹細胞まですべてをスキャン)
3. A concept comes alive(コンセプトが現実となる)
4. A smart combination of silicon technology, lens free microscopy and ultrasmall steam bubbles
(シリコン技術とレンズフリー顕微鏡法と超マイクロ水蒸気泡の賢い組み合わせ)
5. The power of parallelization(並列化の力)
※英論文に日本語を併記しております。
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BIO BUSINESS
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バイオポリアミド
Bio-polyamide
【目次】
1. 概要
2. 生産量
3. 用途
4. ポリアミド関連企業動向
5. 価格
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BIO PRODUCTS
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コラーゲン
Collagen
【目次】
1. 概要
2. 毒性
3. 製法
4. 生産
5. 需要
6. 価格・荷姿
7. 市場予測
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ヒアルロン酸(ヒアルロン酸ナトリウム)
Sodium hyaluronate
【目次】
1. 概要
2. 毒性
3. 製法
4. 生産
5. 需要
6. 価格・荷姿
7. 市場予測 -
月刊バイオインダストリー 2016年9月号
￥3,960
【特集】再生医療のための細胞加工物の評価技術
<<著者一覧>>
佐藤陽治 国立医薬品食品衛生研究所
内田恵理子 国立医薬品食品衛生研究所
古田美玲 国立医薬品食品衛生研究所
山口照英 金沢工業大学
蓜島由二 国立医薬品食品衛生研究所
清水則夫 東京医科歯科大学
外丸靖浩 東京医科歯科大学
渡邊 健 東京医科歯科大学
森尾友宏 東京医科歯科大学
宮川 繁 大阪大学
井家益和 (株)ジャパン・ティッシュ・エンジニアリング
水谷 学 大阪大学
紀ノ岡正博 大阪大学
<<総目次>>
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【特集】再生医療のための細胞加工物の評価技術
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特集にあたって
Introduction
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再生医療・細胞治療製品のマイコプラズマ検査
Mycoplasma Testing for Regenerative and Cellular Therapy Products
再生医療・細胞治療製品では, 感染症に対する安全性確保のため最終製品の出荷試験のひとつとしてマイコプラズマ否定試験の実施が求められており, 日本薬局方(日局)参考情報の試験法が広く利用されている。2016年3月に改正された日局マイコプラズマ否定試験の核酸増幅法(NAT)を中心に, 再生医療製品のマイコプラズマ検査の方法を概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 培養細胞を汚染するマイコプラズマの性質
3. 日局17のマイコプラズマ否定試験の概要
4. 培養法
4.1 原理と特徴
4.2 操作法と注意点
5. DNA染色法
5.1 原理と特徴
5.2 操作法と注意点
6. 核酸増幅法( Nucleic Acid Amplification Test:NAT)
6.1 原理と特徴
6.2 操作法と注意点
6.3 NATのバリデーション
6.3.1 NATの評価に用いるマイコプラズマの調製法
6.3.2 特異性, 検出感度, 頑健性の評価法
6.3.3 NATを代替法として用いるための同等性試験
6.3.4 市販のNAT試験用キットを利用する場合
7. 再生医療製品にマイコプラズマ否定試験を適用する場合の考え方
7.1 試験結果が被験者への投与後にしか得られない場合
7.2 検体量が少ない場合
7.3 接着細胞の場合
7.4 培養上清を検体とする場合
7.5 最終製品にNATを適用することが困難な場合
8. おわりに
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エンドトキシン規格値と検査法
Endotoxin Limit and Test Method
グラム陰性細菌の表層抗原であるエンドトキシンは, 極微量で発熱を惹起するほか, 様々な生物活性を発現するため, 注射用医薬品や血液と接触する医療機器のほか, 再生医療等製品へのLPSの混入は厳格に管理される必要がある。エンドトキシン汚染に係る品質管理法は古くから検討されてきたが, 比較的単純な組成をもつ注射用医薬品と異なり, 医療機器や再生医療等製品においては未だ解決されていない課題が残されている。レギュラトリーサイエンスの観点から取り組むべき課題としては, LPSの回収法・不活化法の確立, 科学的根拠に基づいたLPS規格値の設定, ヒト細胞を利用したin vitro発熱性試験法の有用性評価等が挙げられる。エンドトキシン試験の方法論や基本的注意事項は別書に委ねることとし, 本稿においては医用材料及び再生医療等製品の安全性を考える上で重要となる, これらの課題を中心に著者らのグループの研究成果も交えて概説する。
【目次】
1. はじめに
2. in vitro LPS規格値の設定:培養細胞に対するLPSの影響
2.1 細胞増殖に及ぼす影響
2.2 分化能に及ぼす影響
3. in vivo LPS規格値の設定:LPSの生体影響
4. エンドトキシン試験
4.1 測定法
4.2 スキャホールド等の医用材料・実験器具等の測定
4.3 培地, 血清, 培養上清および細胞等の測定
4.4 HCPT
5. おわりに
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ウイルス検査
Virus tests
再生医療の原材料は組織・細胞であるが, ヒトには多くのウイルスが持続感染しているため常にウイルス混入のリスクが付きまとう。また, 患者に投与される細胞加工物は滅菌できない特質を持つため, あらかじめ混入するウイルスの有無・種類・量・培養中での増幅の有無などを検討し, 治療のリスクとベネフィットを正しく評価することが極めて重要である。
【目次】
1. はじめに
2. 検査対象ウイルス
3. ドナー検査
3.1 血清学的検査
3.2 核酸増幅検査
3.3 ウインドウピリオドを勘案した検査
4. 生物由来原料の検査
5. 細胞加工物のウイルス検査
6. ウイルスの迅速検査系の開発
6.1 網羅的ウイルス検査
6.2 ウイルスの迅速定量法
7. データ収集
8. おわりに
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重症心不全治療に用いられる移植細胞に関する免疫学的考察
Immunological Aspects in Donor Cells for the Treatment of Severe Heart Failure
心不全に対して細胞治療が行われているが, 製品の均一性, 産業化を鑑みると他家細胞が有効である可能性が考えられる。しかし, その場合, 同細胞の有効性の検証と同時に, 免疫原性を科学的に検討することが重要である。本稿では, 自己, 他家細胞の免疫原性, 有効性に関して, 考察する。
【目次】
1. はじめに
2. 自己細胞による細胞治療の利点と欠点
3. アロ体性幹細胞の心不全に対する有効性, 免疫原性
3.1 他家骨髄間葉系幹細胞
3.2 他家筋芽細胞
4. iPS細胞由来心筋細胞の免疫原生
4.1 移植急性期における宿主移植片反応
4.2 移植慢性期における宿主移植片反応
4.3 他家iPS細胞由来移植片の生着と寿命
4.4 iPS細胞の免疫原性に関する基盤研究
5. 免疫学的メカニズムを用いた細胞治療の有効性向上
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非細胞成分由来不純物検査
Evaluation for Impurities Derived from Non-cellular Components
再生医療等製品の製造では, 原材料となるヒト細胞以外に培地添加物やスキャフォールドなどの非細胞成分が多く使用される。この非細胞成分由来不純物については, 品質対策と安全性に関するリスク評価が重要である。必要に応じて最終製品の残留量試験を行う必要があり, 出荷時に適切な洗浄工程を設定することが望ましい。
【目次】
1. はじめに
2. 非細胞成分と製造工程由来不純物
2.1 非細胞成分の安全性評価
2.2 製造工程由来不純物の安全性評価
3. 非細胞成分由来不純物
3.1 原料および材料の品質
3.2 製造工程由来不純物
3.2.1 培地と添加物
3.2.2 血清類
3.2.3 無血清培地
3.2.4 抗生物質
3.2.5 細胞剥離液
3.2.6 スキャフォールド
3.2.7 製品保存液
3.2.8 培養機器および器具
4. 実例
4.1 培地と添加物
4.2 ウシ血清
4.3 抗生物質
4.4 細胞剥離液
4.5 スキャフォールド
4.6 製品保存液
5. おわりに
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製造のモニタリング評価
Environmental and Process Monitoring in Manufacturing of Cell-based Products
生きた細胞を最終製品とする再生医療等製品では, 外乱に対する無菌性の維持に加え, 原料細胞が生じさせる内乱に対し工程の再現性が得られるよう, 細胞製造性(Cell Manufacturability)を意識した製造システムの構築が不可欠である。本稿では, 製造時の品質を確保するために有用な, 製造モニタリングについて概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 再生医療等における製品形態の多様性と製造モニタリングの考え方
3. 再生医療等製品の製造で生じる現状の課題
4. 製造モニタリングについて
4.1 環境モニタリング
4.2 工程モニタリング
5. 加速度センサーを用いた動作キャリブレータの可能性
6. おわりに
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BIO BUSINESS
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食品添加物工業の市場
Market Trend of Food Additive
【目次】
1. 概要
2. 需給動向
2.1 甘味料
2.2 着色料
2.3 保存料・殺菌剤(防腐剤)
2.4 酸化防止剤
2.5 酸味料
2.6 調味料
2.7 その他の食品添加物
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バイオポリウレタン(バイオPU)の市場動向
Market of Bio-polyurethane
【目次】
1. 概要
2. 生産
2.1 業界動向
3. 需要
4. バイオポリウレタンの動向
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BIO PRODUCTS
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キチン・キトサン
Chitin/Chitosan
【目次】
1. 概要
2. 毒性
3. 製法
4. 生産
5. 需要
6. 価格
7. 市場予測
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ゼラチン
Gelatin
【目次】
1. 概要
2. 毒性
3. 製法
4. 生産
5. 需要
6. 価格 -
月刊バイオインダストリー 2016年8月号
￥3,960
【特集】介護食品の高機能化に期待される素材開発
《著者一覧》
丸田和彦 (株)林原
渡邉卓巳 コンビ(株)
鈴木 誠 ヒガシマル醤油(株)
前渕元宏 不二製油グループ本社(株)
長 秀吉 ユニテックフーズ(株)
柳原 彩 ユニテックフーズ(株)
宮村充彦 高知大学医学部
横田淳子 高知大学医学部
円谷陽一 埼玉大学名誉教授
東海林義和 埼玉大麦食品普及・食のモデル地域実行協議会アドバイザー
早川享志 岐阜大学
加藤節司 島根大学医学部
大野美穂 社会医療法人仁寿会
橋本道男 島根大学医学部
桝田哲哉 京都大学大学院農学研究科
吉野知子 東京農工大学大学院
本多 亨 東京農工大学大学院
《総目次》
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【特集】介護食品の高機能化に期待される素材開発
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トレハロースの介護食品への応用
Application of Trehalose to Nursing Care Food
非還元性二糖トレハロースは, 様々な食品において多彩な機能を発揮し, 美味しさの向上や品質保持に加え, 最近では嚥下支援や健康機能も見出されるようになった。トレハロースによって, いつもの介護食を高度に進化させることが可能となり, 要介護者の健康寿命の延伸, QOL向上に働きかける。本稿では, トレハロースの介護食品への最新の取り組みについて解説する。
【目次】
1. 介護食品を取り巻く環境
2. トレハロースとは
3. 介護食をもっと美味しく嚥下しやすく
3.1 澱粉老化抑制
3.2 タンパク質変性抑制
3.3 離水抑制
3.4 冷凍耐性
3.5 温野菜の色調保持
3.6 矯臭
3.7 塩味増強
4. トレハロースの健康機能
5. おわりに
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殺菌乳酸菌EC-12の整腸・排便促進作用と床ずれ予防
Effects of Heat-Killed Lactic Acid Bacteria EC-12 on Defecation, Fecal Microflora and Pressure Ulcer
近年, 乳酸菌に対し数多くの研究がなされ様々な生理活性が報告されている。介護・医療現場においても, 乳酸菌は注目の機能性食品素材である。しかし, 一般的な乳酸菌は生きている菌のため, 使用するにあたり, 保管条件であったり加工に対し制限がある。それに対し殺菌乳酸菌は加工特性に優れており, 長期保管も可能である。本稿では, 殺菌乳酸菌EC-12について整腸・排便促進作用と床ずれ予防に対する研究成果を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 整腸・排便促進作用
2.1 方法
2.2 結果
2.3 考察
3. 床ずれ予防
3.1 方法
3.2 結果
3.3 考察
4. おわりに
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鉄の吸収をサポートする大豆発酵多糖類
Promotive Effect of Shoyu Polysaccharides from Fermented Soybeans on Iron Absorption
我々は, 醤油に含まれている天然成分「醤油多糖類」(SPS:Shoyu polysaccharides)が, 鉄吸収促進作用を有することをこれまでに明らかにしている。当社では, 大豆を原料に独自の醸造技術によりSPSの製造に成功しており, SPSを主成分とする「大豆発酵多糖類」を開発している。本稿では「大豆発酵多糖類」の特長とその利用方法について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 鉄吸収促進作用をもつSPS
3. SPSを主成分とする「大豆発酵多糖類」
4. 「大豆発酵多糖類」のラインナップ
5. 「大豆発酵多糖類(鉄)」を使用するメリット
6. おわりに
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大豆タンパク質および大豆ペプチドの機能性介護食品素材としての可能性
Soy Protein and Soy Peptide as Functional Care Food Materials
食品の機能性とは人体に対する食品の作用や働きのことで, 栄養機能, 嗜好・食感機能, 生体調節機能の三つの機能がある。本稿では, 大豆タンパク質および大豆ペプチドの生体調節機能に着目し, 機能性介護食品素材としての有用性・可能性について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 経腸栄養剤としての大豆タンパク質の有用性
3. 機能性介護食素材としての大豆タンパク質および大豆ペプチドの可能性
4. 大豆タンパク質のメタボリックシンドローム予防効果
5. 大豆ペプチドのロコモティブシンドローム予防効果
6. 大豆ペプチドの認知機能低下抑制作用
7. おわりに
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ペクチンによる新たなゼリーの紹介
New Type of Jelly with Pectin
ペクチンは柑橘類の皮やりんごの搾りかすから抽出される増粘多糖類であり水溶性食物繊維の代表格である。古くからジャムやデザートに使用されてきたゲル化剤であるが, 最近の研究によりLMペクチンのユニークな物性特性を見出したので報告する。
【目次】
1. ペクチンゲルのリセット性(再セット性)
2. リセットゲルの嚥下障害への応用
3. リセットゲルの包埋剤への応用
4. その他の応用
4.1 飲料分野
4.2 コーティングゼリーの分野
5. 今後の課題
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キウイフルーツ由来の肉・魚介類軟化剤“KFPE”の効果
KFPE～Natural Meat Tenderizer from Kiwifruit～
肉や魚の食感を柔らかくし, 咀嚼・嚥下をより容易にさせるために, 市場には様々な軟化剤が存在する。肉のタンパク質の保水性を高める食塩・リン酸塩や, タンパク質を分解する酵素, 肉の組織内に水を抱いて留まる増粘多糖類や澱粉がその例として挙げられる。本稿では, タンパク質分解酵素“アクチニジン”を豊富に含むキウイフルーツ果汁由来の軟化剤“KFPE”の特徴的な作用を報告する。
【目次】
1. 食肉の軟化とは
2. キウイフルーツパウダー KFPE とは
3. スジ・繊維質に特異的に働く
3.1 豚ロース肉
3.2 牛スジ肉
3.3 タラ
4. 低温で活性を保持する
5. 優れた食品加工適性
6. 今後の応用～介護食～
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ショウガを利用した嚥下機能改善剤
Swallow Function Improvement Agents Using Ginger
加齢や基礎疾患による嚥下反射低下を有する高齢者, 要介護者が急増している。嚥下反射を亢進させるという観点に立脚し, TRPV1 agonistであるgingerol, shogaolを機能性本体とするショウガを主成分とした口腔内崩壊(OD)錠を開発, 臨床評価を行い, 嚥下機能の低下した高齢者における有用性を認めた。
【目次】
1. はじめに
2. 嚥下反射
3. ショウガ含有口腔内崩壊錠の作成
4. ショウガ含有口腔内崩壊錠の嚥下機能改善機能の臨床的評価
5. 今後の課題
6. 研究体制
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大麦β-グルカンの健康維持増進機能
Barley β-Glucan and its Role in Health Maintenance and Promotion
大麦は主要穀物の一つとして食されてきたが, 50年ほど前から国内生産量は激減し, 国民一人当たりの年間摂取量は50年前の約1/30(0.3kg, 2014年)になっている。近年, 大麦の水溶性食物繊維(主成分はβ-グルカン)の健康機能性が注目されている。大麦食品が健康維持増進, 生活習慣病の予防と改善, 介護食, 等で広く普及することが期待される。
【目次】
1. はじめに
2. 大麦と食物繊維
3. 食物繊維摂取量の推移
4. 大麦の健康機能性
5. 機能性大麦素材の開発
6. 埼玉大麦プロジェクトの取り組み
7. まとめ
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ルミナコイドによる消化管機能の活性化を介した高齢者のサポート
Support of Elderly People through Activating Intestinal Functions by Luminacoids
ルミナコイドは“ヒトの小腸内で消化・吸収されにくく, 消化管を介して健康の維持に役立つ生理作用を発現する食物成分”である。その代表として, 食物繊維, オリゴ糖, 難消化性デキストリン, レジスタントスターチについてその所在, 成分, 機能を概説するとともに, 高齢者の健康サポートに役立つ特性を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ルミナコイドに包括される有用な難消化性物質について
2.1 食物繊維
2.2 オリゴ糖
2.3 難消化性デキストリン
2.4 レジスタントスターチ(RS)
3. ルミナコイドの有する特性と消化管で期待できる効果について
3.1 溶解性の違い, 保水性と水中沈定体積
3.2 陽イオン(カチオン)の吸着
3.3 非イオン性の吸着
3.4 腸内細菌に対する作用
4. ルミナコイドによる高齢者サポート
5. おわりに
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オメガ3 系脂肪酸の健康増進効果と介護食品への期待
Expectation of ω-3 Fatty Acids on Health Benefits and Care Foods
ω-3系脂肪酸の健康増進・疾病予防効果に対するこれまでの観察・介入研究の成果, さらには認知機能低下に対するω-3系脂肪酸の有効性を中心に述べた。それらをもとに, いわゆる介護食品の高機能化に必要な論点を整理・考察した。ω-3系脂肪酸に関する介護食品への期待は極めて高く, さらなる充実が望まれる。
【目次】
1. はじめに
2. ω-3 系脂肪酸の生理機能
3. ω-3 系脂肪酸と心血管病
4. ω-3 系脂肪酸と呼吸器疾患
5. ω-3 系脂肪酸と代謝性疾患
6. ω-3 系脂肪酸と炎症性疾患
7. ω-3 系脂肪酸とがん
8. ω-3 系脂肪酸と精神・神経・感覚器疾患
9. ω-3 系脂肪酸とその他の疾患
10. ω-3 系脂肪酸と認知症
11. ω-3 系脂肪酸の介護食品への期待
11.1 日本人の食事摂取基準を満たしている
11.2 安全である
11.3 品質を保持できる
11.4 継続して摂取できる
11.5 健康増進・疾病予防効果
12. おわりに
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BIO R&D
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甘味タンパク質ソーマチンの甘味度強化
Thaumatin“Sweetened Up”by Site-Directed Mutagenesis
甘味タンパク質ソーマチンはショ糖に比べモル比で10万倍, 重量比で3,000倍と非常に強い甘味を呈する。これまでソーマチンの甘味発現に重要な役割をするアミノ酸残基を同定してきたが, さらに甘味度を強化することは困難であった。本稿では, ソーマチンの甘味度強化に成功した知見について, 甘味物質, 甘味受容体, それら相互作用を交え紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 甘味物質と甘味受容体との相互作用
2.1 甘味物質の特徴
2.2 甘味受容体
2.3 甘味受容体発現細胞を用いた相互作用部位の探索
2.4 Wedge model による相互作用部位の検討
3. 甘味タンパク質ソーマチンの高甘味度化
3.1 部位特異的変異による甘味発現部位の探索
3.2 ソーマチンの高分解能構造解析
3.3 Hyper sweet proteinの作製
4. おわりに
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効率的なセルロース分解に向けた多酵素-磁性粒子複合体の生合成
Biogenic Synthesis of Multi-enzyme and Magnetic Nanoparticle Complexes for Efficient Cellulose Hydrolysis
持続可能な社会を構築するための環境負荷の少ない再生可能エネルギーとして, 木質系バイオマスからのバイオエタノールの生産が注目されている。本稿ではセルラーゼ分解菌が生産する多酵素複合体(セルロソーム)を模倣した人工タンパク質複合体の構築と, 菌体内に磁性粒子を生合成する磁性細菌を用いた多酵素-磁性粒子複合体の生合成について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. セルロース分解に用いられる酵素群の複合化
3. コヘシン-ドッケリン相互作用を利用した多酵素複合体の構築
4. マグネトソームディスプレイ技術を用いた多酵素-磁性粒子複合体の開発
4.1 マグネトソームディスプレイ技術
4.2 磁性粒子上への多酵素複合体の構築とセルロース分解への応用
5. おわりに -
月刊バイオインダストリー 2016年7月号
￥3,960
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【特集】微細藻類が生み出すオイル/成分の産業展望
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リン欠乏応答性プロモーターを利用したナンノクロロプシス油脂合成の改変
A Phosphorus Starvation-inducible Promoter is Effective in Manipulating TAG Synthesis in Nannochloropsis
岩井雅子 (東京工業大学)
太田啓之 (東京工業大学)
近年, 藻類油脂の産業利用が話題になっているが, 藻類では栄養欠乏時に油脂などが大量に細胞内に蓄積することが知られている。最近我々は, 特に植物で研究を行ってきたリン欠乏時における膜脂質転換の仕組みを藻類に活用することで, 藻類の油脂蓄積の改変に成功した。本稿では研究の現状と今後の展望についてモデル藻類であるクラミドモナスと油脂高生産藻であるナンノクロロプシスを中心に述べる。
【目次】
1. 植物における油脂代謝改変研究
2. 藻類における油脂代謝研究
3. クラミドモナスを用いた油脂蓄積
4. ナンノクロロプシスを用いた油脂蓄積の応用
5. 今後の展望
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海洋微細藻類によるグリーンオイル生産における屋外大量培養技術開発
Development of Outdoor Mass Cultivation for Green Oil Production Using Marine Microalgae
松本光史 (電源開発(株))
野島大佑 (国立大学法人 東京農工大学)
田中剛 (国立大学法人 東京農工大学)
微細藻類によるグリーンオイル生産技術では, 安定的に屋外で微細藻類を培養・生産する技術の確立が一貫生産プロセスを構築する上で非常に重要となる。さらに, 生み出されたグリーンオイルがしっかりとしたCO2削減効果を有する価値のあるものとするには, プロセス全体のエネルギー収支, CO2バランスが取れたプロセス技術としなければならない。本稿では, 特に屋外培養技術を中心にし, 上述した点について議論したい。
【目次】
1. はじめに
2. 微細藻類によるグリーンオイル生産一貫プロセスに求められるもの
3. グリーンオイル年間生産に向けた屋外培養技術
3.1 年間生産のハードル
3.2 ソラリス株, ルナリス株による年間を通じた屋外培養
3.3 屋外培養におけるグリーンオイル蓄積条件
3.4 培養規模の大型化と天然海水利用
4. ソラリス株におけるオイル蓄積機構の解明
5. ソラリスオイルのブランド化
6. まとめ
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微細藻類の大量培養システムの開発
Large-Scale-Culture Systems Development of Microalgae
増田篤稔 (玉川大学)
微細藻類は, 食品添加剤から試験薬の原材料まで利用されている。新規産業用の有用物質探査や燃料用途の研究などが継続的に行われており, 産業利用可能な有用物質も発見されるなど注目のバイオマス資源である。しかし, 産業化するためには, 低コストで安定的な生産技術が求められている。室内大量培養システム開発方法を解説し, 屋外培養での留意点を述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 微細藻類培養装置開発に関する基礎的知見
2.1 培養槽における環境制御項目
2.2 光環境
2.3 溶存ガス環境
3. 設計における環境因子の定量方法
3.1 培養槽外郭周辺の光環境設計計算
3.2 培養槽内の光環境計測と培養器形状
3.2.1 光透過測定装置と結果
3.2.2 解析
3.2.3 考察
3.3 培養内におけるガス挙動
3.3.1 培養槽内における溶存酸素濃度動態について
3.3.2 培養槽を用いた溶存酸素動態の検討事例
4. 実用プラントにおける餌料用微細藻類培養システム開発
4.1 培養槽条件と設計と性能
4.2 実用プラントシステム
5. 屋外培養についての留意点
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微細藻類収穫用分離板型遠心分離機「三菱ディスクセパレータ」
Disc Type Centrifuge“Mitsubishi Disc Separator”for Harvest of Microalgae
加治圭介 (三菱化工機(株))
三菱化工機(株)は, 産学協同の一社藻類産業創成コンソーシアムに参画し, 「福島県再生可能エネルギー次世代技術開発事業」に採択された福島藻類プロジェクトで活動してきた。本稿では, 福島藻類プロジェクトの藻類バイオマス生産開発拠点で微細藻類の収穫・濃縮用として稼動する分離板型遠心分離機「三菱ディスクセパレータ」について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 三菱ディスクセパレータの特徴と構造
2.1 微細藻類の収穫・濃縮方法
2.2 分離板型遠心分離機の分離理論
2.3 排出機構
3. 微細藻類の収穫・濃縮工程の実証結果
3.1 藻類培養液
3.2 微細藻類の収穫率
3.3 濃縮液の濃度
4. おわりに
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金属触媒を用いた藻類オイルの軽質化
Production of Lighter Compounds from Algal Oils using Metal Catalysis
冨重圭一 (東北大学大学院工学研究科)
中川善直 (東北大学大学院工学研究科)
田村正純 (東北大学大学院工学研究科)
藻類が産生する重質な炭化水素を液体燃料として有用度の高い軽質なオイルへ変換して利用する方法について, オイルの炭化水素分子の骨格構造を維持したまま炭素―炭素結合を水素化分解する方法について紹介する。この方法は石油精製産業で用いられている固体酸触媒と金属触媒の二元機能型触媒と異なり, 藻類オイルが持つ構造的特徴を活かした生成物の利用を志向するものである。
【目次】
1. はじめに
2. 触媒の活性金属スクリーニング
3. Ru/CeO2触媒を用いたスクワランの水素化分解反応試験結果と従来触媒系との比較
4. Ru/CeO2触媒上の水素化分解反応を用いたスクワランの軽質化
5. Ru/CeO2触媒の構造的特徴
6. まとめ
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藻類を利用した持続可能な油脂原料の開発
Development of Sustainable Raw Materials of Fats and Oils using Microalgae
萩原浩 (花王(株))
筆者が所属する花王(株)は“社会のサステナビリティヘの貢献”を目的に, バイオマスの高度利用を中心とした先進的な環境技術研究を進めている。本稿では, 界面活性剤の原料である天然油脂の主成分「中鎖脂肪酸」を多く蓄える藻類の獲得, および「中鎖脂肪酸」の生成に寄与する酵素類を藻類より初めて見出すことに成功したので紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ラウリン酸生産藻類の探索
3. 培地・培養条件の改良によるラウリン酸の生産性向上
4. 藻類由来の中鎖脂肪酸特異的Acyl-ACP thioesterase(TE)の発見
5. 藻類由来の中鎖脂肪酸特異的β-Ketoacyl ACP synthase(KAS)の発見
6. 最後に
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ヘマトコッカス藻から得られるアスタキサンチンの食品への展開
Food Application of Astaxanthin Derived from Haematococcus Algae
清水稔仁 (オリザ油化(株))
単少桀 (オリザ油化(株))
下田博司 (オリザ油化(株))
抗酸化作用を有するカロテノイドの一種であるアスタキサンチンは, ヘマトコッカス藻を産業的に培養し製造している。アスタキサンチンには多岐にわたる機能性が見出されており, 食品への応用も盛んである。本稿ではそのヘマトコッカス藻由来アスタキサンチンの安定性, 安全性, 機能性について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. アスタキサンチン
3. アスタキサンチンの安定性
4. アスタキサンチンの安全性
5. アスタキサンチンの機能性
6. おわりに
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BIO R&D
加熱変性リゾチームの抗ノロウイルス性とこれを含むアルコール系製剤の開発
Research of Anti-Norovirus Activity of Heat Denatured Lysozyme and Development of Alcohol Based Disinfectant Containing it
武内章 (キユーピー(株))
東京海洋大学食品微生物学研究室との共同研究により, リゾチームを加熱変性したものに抗ノロウイルス活性があることが判った。この加熱変性リゾチームを含み, これ1本でノロウイルス・食中毒菌リスクを軽減できるアルコール系製剤を開発した道筋をご紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ヒトノロウイルスの代替ウイルスを評価系として使用する際の問題点
3. リゾチーム溶液の加熱変性条件とMNV感染価の低下の関係
4. 透過型電子顕微鏡(TEM)を用いたウイルス粒子の観察
5. PMAを使用するqRT-PCR法によるMNVとヒトノロウイルスのカプシド蛋白の破壊の確認
6. ウイルス不活性化を起こすアミノ酸配列領域の決定
7. 学術研究の成果を中核とした新規商材の商品開発戦略
8. 加熱変性リゾチーム含有アルコール製剤「リゾパワーNV」の開発
9. 本製剤と各種抗ノロウイルス剤との比較
10. 本製剤のタマゴアレルゲン
11. 本製剤の使用例
12. 今後の展望
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BIO BUSINESS
バイオポリエチレン(バイオPE)の市場
Market of Bio-based Polyethylene
【目次】
1. はじめに
2. PE の生産量と需要
2.1 低密度ポリエチレン
2.2 高密度ポリエチレン
3. バイオPE 関連企業動向 -
月刊バイオインダストリー 2016年6月号
￥3,960
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【特集】バイオテクノロジーが育む頭髪の未来
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臨床発毛医学の現状と展望
Current State of Clinical Hair Growth Medicine and Future
松山淳 (国際抗老化再生医療学会;日本臨床医学発毛協会;松寿会)
健康長寿社会が進む現代社会において, アンチエイジングという概念も様々な分野で浸透し, 健康長寿はもちろん, 近年, 「見た目の若さ」も重要な要素となってきている。なかでも, 薄毛や脱毛は男女共通の悩みとして, 関心を集めている。本稿では脱毛症の基礎, 現在の治療法, 今後の治療の発展や可能性などについて臨床的観点から述べたい。
【目次】
1. はじめに
2. 男性型脱毛症(AGA)とは
3. 診断
4. 治療
5. 内服療法
6. 注射療法
7. 実際のHARG(R)治療
8. 効果的な治療介入の時期と治療効果の判定時期
9. 今後の展望
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5-アミノレブリン酸ALAの発毛促進作用
Promotion of Hair Regrowth with 5-Aminolevulinic Acid
松崎貴 (島根大学)
皮膚に適切な濃度の5-アミノレブリン酸(ALA)を塗布すると発毛が促される。本稿ではその作用機序が従来の発毛・育毛剤とは異なることを示すとともに, 投与されたALAがヘムに変換されてATP生成を促進している可能性, および毛周期調節機構に関わっている可能性について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 毛母細胞の細胞活性と毛周期の関係
3. 5-アミノレブリン酸(ALA)と細胞増殖
4. ALAの発毛促進効果
5. ALAの作用機序
6. ヘムタンパク質と毛周期
7. 今後の課題
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ガゴメ昆布由来フコイダンの育毛効果
Effect of Fucoidan from Kjellmaniella crassifolia on Hair Growth
大野木宏 (タカラバイオ(株))
海藻と毛髪に関する伝承は古くから存在するが, 科学的な検証が十分進んでいない。最近の研究において, 昆布に含まれるフコイダンが様々な増殖因子の産生を促進することで育毛効果を発揮することがわかってきた。本稿ではガゴメ昆布由来のフコイダンに関する基礎研究結果と製品応用例を紹介する。
【目次】
1. フコイダンと毛髪
2. ガゴメ昆布由来フコイダンのHGF産生促進作用
3. ガゴメ昆布由来フコイダンのFGF-7産生促進作用
4. ガゴメ昆布由来フコイダンの育毛領域での応用
5. 今後の展望
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フラーレンの持つ抗酸化作用と育毛効果
Effect of the Fullerene on Hair Growth
伊藤雅之 (ビタミンC60 バイオリサーチ(株))
乾重樹 (心斎橋いぬい皮フ科;大阪大学)
フラーレンは, 抗酸化成分としてスキンケア用途で使用されており, 昨年で発売から10年となった。主にシミ・ニキビ・毛穴目立ちなどの肌トラブルに対してフラーレンが用いられているが, 近年, 頭皮・頭髪への効果を期待する声が多くなっている。本稿では, フラーレンが毛成長促進に有効である事を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 化粧品原料としてのフラーレン
2.1 フラーレンの発見
2.2 フラーレンの抗酸化力
2.3 フラーレンの化粧品への応用
2.4 フラーレンによる活性酸素対策と美容効果
2.5 フラーレンの安全性
3. フラーレンの毛成長に対する効果
3.1 実験方法
3.2 結果
3.3 考察
4. おわりに
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AGAのメカニズムと治療
Mechanism and Treatment of AGA
乾重樹 (心斎橋いぬい皮フ科;大阪大学)
AGAのメカニズムについて, 近年の遺伝学的研究から得られる示唆と, アンドロゲンの基礎医学的研究から得られるアンドロゲンの関与の仕方の面から議論する。さらに日本皮膚科学会男性型脱毛症診療ガイドラインで強く勧められている治療である, フィナステリド内服とミノキシジル外用について臨床医学的な見地から概説する。
【目次】
1. はじめに
2. AGAの遺伝
3. AGAの病態メカニズム
3.1 毛器官の男性ホルモンに対する感受性の調節因子
3.1.1 5α-還元酵素(5α-reductase)
3.1.2 アンドロゲン受容体(AR)
3.1.3 アンドロゲン受容体共役因子(androgen receptor coregulator)
3.2 AGAの病態に関わるメディエーター
4. AGAの治療
4.1 フィナステリド内服薬
4.1.1 作用機序
4.1.2 用法・適応
4.1.3 効果
4.1.4 副作用
4.2 ミノキシジルローション
4.2.1 作用機序
4.2.2 効能・効果
4.2.3 副作用
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AGA治療におけるデュタステリド(ザガーロ(R)カプセル)の作用
Effects of Dutasteride(Zagallo(R)capsule)on AGA Treatment
畠中俊樹 (グラクソ・スミスクライン(株))
男性における男性型脱毛症(androgenetic alopecia;AGA)の主な原因要因として, ジヒドロテストステロン(DHT)が深く関与することが明らかとなっている。DHTは生体内において, テストステロンから5α-還元酵素により変換され, 生成される。5α-還元酵素阻害薬であるデュタステリドは, 毛髪の毛包部においてDHTの生成を抑制することでヘアサイクルにおける成長期を延長させ, AGAに対して有効性を示すと考えられる。本稿では, デュタステリド(ザガーロ(R)カプセル)の開発経緯とともに, その作用機序, 有効性および安全性に関する臨床試験成績, およびDHT濃度に対する影響を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. デュタステリドのAGA治療薬としての開発経緯
3. AGAのヘアサイクルとデュタステリドの作用機序
4. デュタステリドの臨床試験成績
4.1 第Ⅱ/Ⅲ相二重盲検比較試験(国際共同試験)
4.2 国内臨床試験(長期投与試験)
4.3 海外第Ⅱ相試験
5. デュタステリドのDHT濃度に対する影響
6. おわりに
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α-リポ酸誘導体の抗がん剤誘発脱毛に対する抑制効果
Inhibitory Effect of α-Lipoic Acid Derivative on Chemotherapy-Induced Alopecia
平塚孝宏 (大分大学医学部附属病院;大分大学)
中嶋健太郎 (大分大学医学部附属病院;大分大学)
圓福真一朗 (大分大学医学部附属病院;大分大学)
河野洋平 (豊後大野市民病院)
麻生結子 (大分大学医学部附属病院;大分大学)
猪股雅史 (大分大学医学部附属病院;大分大学)
北野正剛 (大分大学)
抗がん剤誘発脱毛は抗がん剤による最も心的ダメージの大きな副作用であるにもかかわらずその効果的な治療法はいまだに存在しない。今回我々は新規抗酸化剤であるα-リポ酸誘導体が抗がん剤誘発脱毛抑制効果を有することを明らかにした。その詳細と臨床応用へ向けた取り組みについて解説する。
【目次】
1. はじめに
2. ラット抗がん剤誘発脱毛モデルを用いた基礎研究
3. 乳がん患者を対象とした臨床研究
4. 多施設共同臨床試験
5. おわりに
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発毛・育毛ビジネスの進展と未来
Progress and the Future of Hair Growth Business
伊藤憲男 ((株)アデランス)
現在は脱毛のメカニズムが解明されてきており, その対処方法も実に様々なものがある。医療機関での治療方法も数多く存在しているが, 一方で手術や医薬品の使用に抵抗のある, あるいはまだその段階ではないと考える人も少なくない。本稿ではそれらの人たちを対象に実践されている脱毛への対処を中心に, その周辺と将来の展望について考察する。
【目次】
1. 髪の悩み
2. 脱毛進行の分類と市場
3. 医療機関における対処法
3.1 内服薬または外用薬
3.2 植毛術(自毛植毛)
3.3 GF カクテル注入
3.4 HARG療法
4. 医療機関以外
4.1 育毛剤
4.2 ヘアケア・スカルプケア機器
4.3 スカルプケア系シャンプー類
4.4 スカルプケアサロン
5. 今後の展望
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BIO R&D
ウシ唾液はセルロース分解を促進する
Enhancement of Cellulose Degradation by Cattle Saliva
坂口謙吾 (東京理科大学)
金井良博 (東京理科大学発ベンチャー アクテイブ(株))
関泰隆 (東京理科大学)
草食動物の唾液は咀嚼や反すうの際に植物繊維を分解補助する。難分解性であるセルロースを効率的に酵素分解するため, ウシの唾液が及ぼす影響を調べた。その結果, 唾液によって分解が促進され, セルラーゼ使用量の低減ができる可能性が見出された。バイオマス資源の糖化技術において, 酵素コストは実用化を遅らせている主要因の一つであり, その部分への貢献が期待される。
【目次】
1. はじめに
2. 非生物系と生物系の素材の融合が必要な背景
3. 研究の概要と成果
4. 結論
5. まとめと展望
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TOPICS
環境DNA を用いて水中の生物相を知る
Aquatic species census using environmental DNA
源利文 (神戸大学)
近年, 環境中のDNA情報を用いて生物の分布情報を得る「環境DNA分析」と呼ばれる手法が発展している。本稿では主に, 環境水中のDNA情報を用いて魚類や両生類などの大型生物の分布情報を明らかにする取り組みについて, 研究開発の経緯を概説するとともに, 種特異的な検出法および環境DNAメタバーコーディング法の二つの手法について技術的なポイントを解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 環境DNA分析の流れ
3. 種特異的な検出と定量
4. 環境DNAメタバーコーディング
5. 環境DNA分析手法の課題
6. 今後の展望
7. おわりに
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BIO PRODUCTS
ポリL-乳酸
Poly-L-lactic Acid, PLLA
【目次】
1. 概要
2. 毒性
3. 製法
4. 生産
5. 需要
6. 価格・荷姿
7. 市場予測 -
月刊バイオインダストリー 2016年5月号
￥3,960
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【特集】がん医療の新たな展開
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線虫嗅覚を利用した早期がん検出法
Diagnosis of Early Cancer Using C. elegans Olfaction
広津崇亮 (九州大学)
従来の人工機器を用いたがん診断法では, 精度とコストを両立させるのが難しいという問題があった。そこで筆者らは, 生物診断という新しいコンセプトに基づいたがん診断法の開発を行っている。本稿では, がんの匂いを線虫の優れた嗅覚で検出することにより可能となった, 低コストで高感度ながん診断技術について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. がんの匂いとがん探知犬
3. 線虫C. elegansの嗅覚と匂いに対する走性行動
4. 線虫のがんの匂いに対する反応
5. 線虫によるがん診断n-noseの精度
6. n-noseの利点, 欠点
7. 今後の発展
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急速に発展する免疫療法:がんワクチンの新展開
Rapid Progress in Cancer Immunotherapy:New Development of Cancer Vaccines
和氣加容子 (久留米大学)
山田亮 (久留米大学)
免疫チェックポイント阻害抗体の登場は, がんワクチンの開発にも大きな影響を与えつつある。本稿では, 筆者らの行っているペプチドワクチンの開発を中心にがんワクチンの開発現状について述べるとともに, 免疫チェックポイント阻害抗体登場後の展望についても述べる。
【目次】
1. はじめに
2. がんワクチンの基礎
2.1 ペプチドワクチン
2.2 その他のワクチン
2.3 アジュバント
3. がんワクチンの臨床
3.1 テーラーメイドがんペプチドワクチン
3.2 膠芽腫に対するテーラーメイドがんペプチドワクチン
3.3 前立腺がん対するテーラーメイドがんペプチドワクチン
3.4 膀胱がんに対するテーラーメイドがんペプチドワクチン
4. 複合免疫療法
5. 世界における個別化ワクチンの開発
6. 今後の展望
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腫瘍免疫応答の活性化を測定する抗体検査技術の開発
Development of Antibody Detection System to Evaluate Activation of Anti-Tumor Immune Response
二見淳一郎 (岡山大学)
がん免疫治療や関連の医薬品開発において, 腫瘍に対する免疫応答のレベルを簡便な血液検査で定量評価ができる診断技術が必要だ。がんに対する免疫応答が亢進している際には, 血液中に様々な抗がん抗原抗体が増加する。この抗体価の定量評価には, 独自開発の変性タンパク質の可溶化技術の活用が強力な手段となる。
【目次】
1. はじめに
2. がん免疫治療は個別化医療
3. がん抗原の種類と構造的な特徴
4. がん抗原・CT 抗原の抗原性
5. 抗がん抗原抗体の上昇と腫瘍免疫応答の活性化との相関
6. 全長・水溶性がん抗原タンパク質を用いた高感度抗体検査試薬の開発
7. Antigen-Spreading測定による腫瘍免疫応答の活性化診断の可能性
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血漿中アミノ酸プロファイルによる, がんリスクスクリーニング法の有用性
Diagnostic Performance and Clinical Utility of Novel Cancer Screening Method Based on the Plasma Free Amino Acid Profile
安東敏彦 (味の素(株))
【目次】
1. 血漿中アミノ酸プロファイルとは
2. 「アミノインデックス技術」を用いたがんリスク・スクリーニング法(AICS)
2.1 「アミノインデックス技術」とは
2.2 がん患者でのアミノ酸プロファイル変化とAICS(R)の開発
2.3 AICS(R)検査結果の表示方法とランク別リスク
2.4 AICS(R)の各種がんに対する感度と特徴
3. 膵臓がんへの応用
3.1 膵臓がん検診の現状
3.2 AICS(膵臓)臨床研究の概要
3.3 AICS(膵臓)の検査性能
4. おわりに
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マイクロRNAに秘められたがん診療への可能性
Clinical Applications of MicroRNAs in Cancer
門田宰 (国立がん研究センター研究所)
藤田雄 (国立がん研究センター研究所)
落谷孝広 (国立がん研究センター研究所)
マイクロRNA は約22塩基の1本鎖RNAであり, 様々な疾患に関与していることが解明されている。がんでも実に多くの知見が集まり, 診断や治療でのブレークスルーになりうると期待されている。本稿では, このマイクロRNAのがん臨床応用の現状と今後の展望について, 特にバイオマーカーとしての役割と治療に焦点を当て概説する。
【目次】
1. はじめに
2. がんにおけるmiRNAの関与
3. miRNAによるがん診断
4. miRNAによる予後予測と治療反応予測
5. バイオマーカーとしてのmiRNAの問題と今後の展望
6. miRNAによるがん治療
7. おわりに
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循環がん細胞研究の最近の知見と将来展望
Circulating Tumor Cells:Recent Discoveries and Expectations
伊藤寛晃 (昭和大学)
循環がん細胞研究はがんの早期発見, 予後推定, 治療選択, 治療効果判定などへの有用性が期待されてきた。近年のテクノロジーの進歩により, 循環がん細胞と上皮間葉転換, がん幹細胞, そして遊離核酸との関連と転移形成能に関して新たな知見が積み重ねられ, がんの転移メカニズム解明や新規治療開発という次の段階に進もうとしている。循環がん細胞研究の最近の知見と将来展望を述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 循環がん細胞の概念
3. 循環がん細胞検出技術
4. 循環がん細胞研究の展望
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BIO R&D
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糖尿病診断マーカーHbA1c酵素測定法の新たな展開
Recent Development on Enzymatic Assay of Hemoglobin A1c for Diabetes Diagnosis
一柳敦 (キッコーマン(株))
五味恵子 (キッコーマン(株))
糖尿病診断において糖化ヘモグロビン(HbA1c)の測定数が増加している。HbA1cの酵素測定法は迅速・正確・簡便な手法であることから, 徐々に市場が広がっている。我々は, 次世代のHbA1c酵素測定法の開発に取り組み, プロテアーゼによるHbA1c分解が必要ないHbA1c測定法「ダイレクト測定法」を開発に成功した。
【目次】
1. はじめに
2. HbA1c酵素測定法 「ジペプチド法」 の開発
3. HbA1cに直接働く酵素の開発
4. プロテアーゼを必要としないHbA1c酵素測定法の開発
5. おわりに
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植物由来天然有機化合物のイオン液体抽出・単離法
Extraction of Plant Natural Products Using an Ionic Liquid
臼杵豊展 (上智大学)
藤田正博 (上智大学)
セルロース溶解性イオン液体を利用することによって, 植物葉より生物活性天然有機化合物を従来法よりも効率的に抽出・単離可能な方法を開発した。本稿では, イチョウ, サツマイモ, およびレモンマートルの葉に含まれる有用な天然有機化合物のイオン液体抽出・単離法について報告する。
【目次】
1. はじめに
2. イチョウ葉からshikimic acid
3. サツマイモ葉からCQAs
4. レモンマートル葉からcitral
5. おわりに
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BIO BUSINESS
動物実験代替法の現状と課題
Current Situations and Issues on Alternative to Animal Testings
小島肇夫 (国立医薬品食品衛生研究所)
動物福祉の観点から, 動物実験代替法の開発を求める機運が高まっている。安全性評価を行う場合, 試験法ごとに異なる特徴や適用限界を把握して動物を用いない代替法であるin silico, in vitro試験法を選択せねばならない。しかし, それらの試験法は大きな問題を抱えており, まだ安全性評価に耐えられる状況にはない。
【目次】
1. 動物実験に関する国際動向
2. 代替法の公定化
3. 代替法に関した安全性試験に関する国内外の動向
4. in vitro試験の問題点
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TOPICS
トチュウの樹が秘める新たな可能性―トチュウエラストマー―
New Possibility of the Eucommia Biomass, Development of Eucommia Elastomer
中澤慶久 (大阪大学)
鈴木伸昭 (大阪大学)
武野真也 (大阪大学)
トチュウエラストマー(EuTPI)とは, 薬用植物のトチュウに含まれるトランス型ポリイソプレンである。戦前から注目されてきた天然樹脂の一種である。しかし, トチュウバイオマスの安定供給手法や効率的な抽出技術がなく未利用の素材であった。本稿では, このEuTPIの開発に至った経緯を紹介し, 産学連携で取り組む植物由来機能性素材のイノベーションについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. トチュウエラストマー開発までの経緯
3. 産学連携によるイノベーション
4. トチュウエラストマーの用途と将来展望
5. おわりに -
Hydrogen Energy Society No.3
￥1,727
1 水素エネルギーキャリアとしてのアンモニア 小島由継
1 はじめに
2 アンモニアの特性
2.1 水素キャリア(水素貯蔵材料)の研究開発
2.2 アンモニアの熱力学的構造安定性
3 アンモニアの価格と安全性
3.1 アンモニアの価格
4 アンモニアを用いた水素社会と水素エネルギーシステム
4.1 アンモニアを用いた水素社会
4.2 アンモニアを用いた水素エネルギーシステム
5 まとめ
2 遷移金属窒素錯体を触媒として利用した触媒的アンモニア合成法の開発 田辺資明，西林仁昭
1 はじめに
2 遷移金属錯体を用いた化学量論的アンモニア合成
3 遷移金属窒素錯体を用いた触媒的アンモニア合成
4 おわりに
3 アンモニア工業の現状と水素エネルギーキャリア シーエムシー出版 編集部
1 アンモニアの性状とキャリア
2 国内のアンモニア生産
3 国内のアンモニア需要
4 アンモニアの輸出入と国際市場 -
月刊バイオインダストリー 2016年4月号
￥3,960
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【特集】ハラールサイエンス
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特集にあたって
Introduction
民谷栄一 (大阪大学)
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Halal Science と先端分析技術
Halal Science and Advanced Analysis Technologies
民谷栄一 (大阪大学)
印刷電極と携帯型電気化学装置を用いて豚肉由来の遺伝子やタンパクを計測できることを示した。これを用いて販売されている肉製品の評価も行った。また, ナノフォトニクス技術を用いたラベルフリーのタンパクセンサーを用いて豚アルブミンの計測にも成功した。
【目次】
1. はじめに
2. モバイル型バイオセンサーを用いた豚肉成分の計測
2.1 モバイル型遺伝子センサーの開発と豚肉遺伝子の検出
2.2 モバイル型イムノセンサーを用いた豚タンパクの検出
3. ラベルフリーバイオセンサーによる豚タンパク測定
4. おわりに
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ハラール産業の現状と日本の取り組み
Current Trends of the Halal Industry and the Japanese Challenge
富沢寿勇 (静岡県立大学)
ハラール産業のグローバル展開に応じて, 我が国の行政・産業界も近年急速に参入する動きを見せている。本論では世界のハラール産業の概況を把握して日本での対応状況を比較考察し, 同産業で期待されるハラールサイエンスの役割と注意点を指摘するとともに, 地域的なハラール産業集積モデル構築の重要性を併せて論じる。
【目次】
1. はじめに
2. ハラール産業の現状
2.1 ハラールの定義とハラール認証制度
2.2 トイブ,シュブハーとハラールサイエンス
2.3 ハラール産業領域の広がりとサプライチェーンの重要性
3. 日本におけるハラール対応の現状
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ハラールと食品分析
Food Analysis for Halal
渡井正俊 ((一財)日本食品分析センター)
イスラム教徒(ムスリム)が食するものは, ハラールであることが求められており, その保証を科学的検証に基づいて行うことが注目され始めている。本稿では, その一手段として行われる食品分析の考え方および既存の技術を利用した豚肉の検知やアルコール(エタノール)の検出に関する現在の状況を解説する。
【目次】
1. はじめに
2. ハラールと食品分析
3. 分析の検出感度について
4. 豚の検知
4.1 DNAによる検出
4.2 タンパクによる検知
5. アルコール(エタノール)の分析
6. おわりに
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豚肉イムノクロマトの開発
Development of Porcine Immunochromato
岡本浩治 (田中貴金属工業(株))
イムノクロマトは妊娠診断薬から始まり, 今ではインフルエンザの簡易診断薬として, 大活躍している。このイムノクロマトの技術をハラールサイエンスに応用する開発を行った。本稿では豚肉, 豚ラード, さらには豚ゼラチンを簡易的に判定するイムノクロマトについて, 原理, 操作方法, 感度などの分析技術, フィールド試験結果について, 解説する。
【目次】
1. はじめに
2. イムノクロマトの原理
3. 豚肉イムノクロマト
4. 豚ラードイムノクロマト
5. 豚ゼラチンイムノクロマト
6. 今後の課題
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食肉のハラールサイエンスと分光法を用いた豚脂の非破壊検出の可能性
Halal Science for Meat Production and the Potential of Non-Destructive Spectroscopic Method for Pork Fat Detection
本山三知代 (農業・食品産業技術総合研究機構)
豚由来油脂の検出技術は食肉製品のハラール性の担保に有用と考えられるが, その開発は難しい課題でもある。本稿では, 豚脂に特有の物理特性を利用した検出技術を紹介し, 併せてハラール食肉生産の概要についても紹介することで, ハラール食肉生産全体から見た豚脂検出技術の可能性を考える。
【目次】
1. はじめに
2. ハラール食肉生産とハラールサイエンス
3. 豚由来油脂の検出
4. ラマン顕微鏡を用いた豚肉の非破壊検出
5. まとめ 豚脂検出技術の可能性
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簡易で迅速なブタDNA 検出法
Easy and Rapid Porcine DNA Detection
原口浩幸 ((株)ファスマック)
食のハラール性を確認するために簡易で迅速なブタDNA 検出法の開発を試みた。スピンカラムでのDNAの抽出および精製とLAMP法との組み合わせは検出感度と特異性の高いブタDNA検出法であった。また加工製品への適応性もあり, 実用性も確認できた。さらに, より簡易で多種同時検出が可能な核酸クロマトを実用化することで, 食品製造や流通の幅広い現場でハラール性を担保できる。
【目次】
1. はじめに
2. LAMP法を用いたブタDNA検出法の原理について
2.1 DNA増幅酵素
2.2 等温反応
2.3 プライマーにより増幅される標的DNA配列の特異性
2.4 LAMP法の検出方法
3. LAMP法を用いたブタDNA検出法の評価
3.1 食品からのDNAの抽出および精製
3.2 LAMP法での増幅と特異性の確認
3.3 PCR法
3.4 イムノクロマト法
3.5 各検出法の検出限界
4. 考察
5. 加工製品への適応性
6. 核酸クロマトへの応用
6.1 核酸クロマトについて
6.2 STH-PAS法を用いた検出例
7. 今後の課題
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ハラール産業のグローバル動向とイノベーションの機会
the Global Halal Industry and Innovation Opportunities
波山カムルル ((一社)日本ハラール研究所)
神田陽治 (北陸先端科学技術大学院大学)
ハラール商品は, イスラム法に則って生産される製品や提供されるサービスであり, ハラール産業は, ハラール商品を生産・提供する産業のことである。グローバルに成長しているハラール産業の広がりについて解説するとともに, 日本におけるハラール産業が持つイノベーションの機会について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. ハラールとハラール認証
3. グローバルハラールマーケット
4. グローバルハラール産業
4.1 食品
4.2 医薬品・健康製品
4.3 化粧品
4.4 ツーリズム
4.5 印刷・パッケージ
4.6 流通(倉庫・輸送)
4.7 金融・保険
4.8 認証・研修・教育
4.9 日本におけるハラール産業の機会
5. 日本におけるイノベーションの機会
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BIO R&D
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アロエベラ液汁の美肌効果
Beauty is Skin Deep:the Fascinating Effects of Aloe Vera Gel on the Epidermis
森山麻里子 (近畿大学)
赤木淳二 (小林製薬(株))
森山博由 (近畿大学)
熱帯地方で育つアロエベラの葉肉には, ビタミン類, ミネラル類, 酵素類, 多糖類, アミノ酸などの有用成分が多く含まれており, 古くから世界中で民間薬や化粧品, 食品として利用されてきた。本稿では, アロエベラから得られる液汁の皮膚に対する効果について, 角化細胞(ケラチノサイト)に注目した筆者らの研究結果を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 皮膚の構造とその働き
3. アロエベラ液汁の表皮に対する効果
3.1 表皮ケラチノサイトの増殖活性化作用
3.2 表皮ケラチノサイトの分化促進作用
3.3 表皮ケラチノサイトの遊走性亢進作用
3.4 表皮ケラチノサイトの細胞接着因子増加作用
3.5 表皮構築作用
4. おわりに
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セルロース食品「ぷるんちゃん」の開発
Development of Cellulose Food「PURUN-CHAN」
畑欣宏 (オーミケンシ(株))
セルロースは食物繊維として食されているが, 木質パルプ由来のセルロースは「食品添加物」として増粘性, 乳化安定性, 保形性などの機能を食品に付与するために使用されている。しかし, 低カロリー食品を目的として, 一定量のセルロースを食品に添加した場合, 食感が悪くなり, 食品として好ましくない。本稿では, セルロースが食品に使用される際のセルロースの食感を改善し, ゼロカロリーのセルロースを使用した低カロリー食品「ぷるんちゃん」について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 食感を改善するために
2.1 構造制御による食感の改善
2.2可食性多糖類との複合化による食感の緩和
3. 「ぷるんちゃん」の特徴
4. おわりに -
e-Lecture 水俣条約と水銀処理技術
￥1,320
こちらの商品は、2016年1月19日に行われたシーエムシー出版主催セミナー「シェールガス･オイル採掘化学品の開発と水銀処理技術」の『第2部シェール、石炭、天然ガス、石油などの水銀処理(講演者：幾島賢治氏)』で使用した予稿集を編集・データ化したものです。(全12頁)
―目次―
1 「水俣条約」からの政府法案の内容
1.1 水俣条約の概要
1.2 水俣条約を批准
2 大気汚染法の改定
2.1 水俣条約対象
2.2 水俣条約対象外
3 実際の水銀処理技術
3.1 水銀除去剤の構造
3.2 水銀除去材の性状
3.3 水銀タイプ別の水銀除去
3.4 水銀除去への機構
3.5 水銀除去前後のライトナフサの性状
3.6 水銀除去装置の稼動状況
4 各企業の動き
4.1 オマーン国ソハール製油所のナフサからの水銀除去
4.2 水銀除去装置の設置
4.3 高適合性の水銀除去装置の構成
5 まとめ -
月刊バイオインダストリー 2016年3月号
￥3,960
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【特集】共培養による“ものづくり”の発展
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特集にあたって
Introduction
尾仲宏康 (東京大学大学院)
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複合培養による放線菌抗生物質生産の覚醒
Combined-Culture:the New Method for Secondary Metabolism Activation in Actinomycetes
尾仲宏康 (東京大学大学院)
放線菌は抗生物質をはじめとした多様な二次代謝産物を作る有用な微生物として知られている。一放線菌株が有する二次代謝生合成遺伝子群は実に40種類にのぼるとゲノム解析結果は示しているが, 実際には一株当たり数種の二次代謝産物生産を確認するのみであり, 二次代謝を効率的に活性化する培養法が求められている。
【目次】
1. はじめに
2. 放線菌の二次代謝に刺激を与える微生物の取得
3. ミコール酸含有細菌には二次代謝誘導活性がある
4. ミコール酸含有細菌の直接接触が赤色色素生産を誘発している
5. 複合培養は多くの放線菌の二次代謝を活性化する
6. 複合培養を用いた新規二次代謝産物の探索
7. おわりに
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海綿共生微生物による生物活性物質の生産
Biosynthesis of Bioactive Compounds by Marine Sponge Symbiont Bacteria
江上蓉子 (北海道大学大学院)
脇本敏幸 (北海道大学大学院)
阿部郁朗 (東京大学大学院)
海綿動物からは, これまでに数多くの生物活性物質が単離報告されている。化学構造上の類似性から, これらは共生微生物によって生産されることが長年疑われてきた。本稿では, 生物活性物質の生産を担う海綿共生微生物の遺伝子レベルでの同定について概説する
【目次】
1. はじめに
2. 海綿動物と共生微生物
3. 海綿由来生物活性物質の生産者に関する研究
4. 海綿Discodermia calyx共生微生物の解析
5. Calyculin生合成遺伝子を用いた生産者の同定
6. 海綿-共生微生物系におけるcalyculin類の毒性制御機構
7. 今後の課題
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共培養の伝統的発酵への影響
Influence of Microbial Coculture on the Traditional Fermentation
酒谷真以 (佐賀大学)
北垣浩志 (佐賀大学)
伝統発酵食品の製造は開放発酵系であるため, 様々な微生物が入り込み, 多くの微生物間の相互作用で成り立っている。その相互作用のメカニズムとしては, 細胞間の接着や不飽和脂肪酸, エルゴステロール, グルコシルセラミドなどの脂質のやり取りが報告されている。
【目次】
1. 世界の伝統的発酵における微生物共生
2. 日本酒造りにおける微生物制御技術の発展
3. 日本酒造りにおける微生物共生
3.1 酵母と乳酸菌
3.2 麹菌と酵母の共生
4. 酢酸菌との共生によるお酢造り
5. 糠床における微生物の共生
6. おわりに
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異種微生物間で受け渡される基質と生育因子の解明
Interspecies Substrate and Growth Factor Transfer between Organisms
鎌形洋一 (産業技術総合研究所)
環境中では多様な微生物が集団で存在している。この複雑系の根幹をなすのは異種微生物間の競合・共存・共生でありそこには多様な物質の授受を介したネットワークシステムが存在しているはずである。ここでは異種微生物間で受け渡される物質や生育因子の解析を通してこうしたネットワークの一端を解説したい。
【目次】
1. 微生物は複雑系の中で存在し多くは実験室で純粋培養することができない
2. 複雑系における異種微生物間の基質の授受
3. 微量で環境中の微生物の生育を促進する因子とは
4. 二種の微生物の共培養によって発見された生育因子
5. おわりに
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微生物間相互作用を利用した複合系バイオフィルムの制御
Applying Cell-Cell Communication to Control Polymicrobial Communities
豊福雅典 (筑波大学)
尾花望 (筑波大学)
野村暢彦 (筑波大学)
自然界の微生物は複合系として存在する。多くの場合バイオフィルムのような塊を形成し, 相互に作用する。その制御は環境問題からヒトの健康問題に至るまで多くのニーズを抱えている。ここでは微生物間相互作用を利用した複合系バイオフィルムの試みと今後の展望について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. バイオフィルムと微生物間相互作用
3. バイオフィルム中における微生物間相互作用
4. 細胞間コミュニケーションによる代謝の制御
5. 細胞間コミュニケーションによる複合系バイオフィルムの制御
6. 今後の展望
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共培養によるテバイン生産
Microbial Production of Thebaine by Co-Culture System
南博道 (石川県立大学)
近年, 生合成工学の進展により, 微生物発酵法による植物アルカロイド生産が可能となったが, 多段階の生合成経路において生産効率が低くなる問題があった。一菌体での生産が効率的だと考えられていたが, 生合成経路を複数の菌体に分割し, 共培養を行うことで効率的に生産できることが明らかとなった。本稿では, 共培養によるアルカロイドの微生物発酵生産について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 微生物によるレチクリン生産
3. レチクリンからのイソキノリンアルカロイド生産
4. 微生物によるケシアルカロイド生産
5. おわりに
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ヨーグルトにおける共生作用と酸素
Symbiosis and Oxygen in Yogurt
堀内啓史 (㈱明治)
ヨーグルトは, 2種類の乳酸菌Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricusとStreptococcus thermophilusの共生作用で作られるが, 酸素の存在はこの共生作用を阻害することがわかった。そこで, 酸素を低減した発酵を試みた結果, 発酵が促進されることがわかった。
【目次】
1. はじめに
2. 乳酸菌の共生作用とヨーグルト
3. 乳酸菌の共生作用と酸素
3.1 酸素に着目した研究
3.2 ヨーグルトの発酵と酸素
3.3 酸素を低減した発酵
4. 研究成果の商品への応用-酸素を低減して低温で発酵-
5. 酸素低減による発酵時間短縮メカニズム
5.1 単菌発酵に対する「脱酸素発酵法」の効果
5.2 溶存酸素濃度を固定した発酵
5.3 溶存酸素濃度を固定した発酵における蟻酸の生成
5.4 「脱酸素発酵法」と蟻酸の生成
6. おわりに
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BIO R&D
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植物由来フェノール(グリーンフェノール)の量産化技術
Mass production of bio-mass derived phenol“Green-phenol”
宮内啓行 (住友ベークライト㈱)
乾将行 (地球環境産業技術研究機構)
近年, 低炭素社会実現に向け植物資源からのプラスチックの生産に大きな注目が集まっている。フェノール樹脂は実用化されたプラスチックの中で最も古い歴史を持ち, 今もなお発展を続けているが, 工業生産がされているフェノール樹脂は石油由来の原料を用いて製造されているもののみである。本稿では, 世界で初めての植物由来フェノール(グリーンフェノール)の量産化技術について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. フェノール樹脂について
2.1 フェノール樹脂の歴史
2.2 フェノール樹脂とは
2.3 フェノール樹脂の市場動向
3.フェノール樹脂の利用分野と技術動向
3.1 工業用フェノール樹脂
3.2 成形材料
4. グリーンフェノールの量産化技術
4.1 フェノールの植物由来化の重要性
4.2 バイオプロセスの生産性向上
4.3 グリーンフェノール樹脂の特性
5. おわりに
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BIO BUSINESS
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乳酸菌関連製品の市場動向
Market Trend of Productics and Prebiotics
シーエムシー出版編集部
【目次】
1. 市場の動向
1.1 市場規模の推移
1.2 市場のトレンド
2. 個別市場の動向
2.1 発酵乳
2.2 乳製品乳酸菌飲料/乳酸菌飲料/乳酸菌入り清涼飲料
2.3 食品/健康食品(サプリメント)
3. 企業動向 -
月刊バイオインダストリー 2016年2月号
￥3,960
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特集
細胞識別・選別技術の最前線―再生医療の安全性向上に向けて―
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特集にあたって
Introduction
紀ノ岡正博 (大阪大学)
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5-アミノレブリン酸を利用した残留未分化iPS細胞の選択的除去
5-Aminolevulinic Acid-induced Selective Elimination of Remaining Undifferentiated iPS Cells
伊東秀典 (SBI ファーマ㈱)
吉田俊介 (㈱リプロセル)
田中徹 (SBI ファーマ㈱)
5-アミノレブリン酸(ALA)を用いたがんの光線力学治療(ALA-PDT)は,ALA投与時にがん細胞選択的にプロトポルフィリンⅨ(PPⅨ)が蓄積することを利用している。筆者らはALA-PDTを応用した残留未分化iPS細胞の選択的除去法を開発したので紹介する。
【目次】
1. はじめに
1.1 5-アミノレブリン酸(ALA)とは
1.2 ALAの外的投与とその応用
2. ALAと光照射を組み合わせたiPS細胞の選択的除去
2.1 ALAを用いた光線力学診断(PDD),光線力学治療(PDT)
2.2 光線力学除去(PDE)によるiPS細胞特異的な細胞死の誘導
2.3 PDEによる分化細胞純化の特色
3. 応用展開:iPS細胞由来分化細胞の品質診断法としての可能性
4. 未分化iPS細胞のALA-PDEが示唆する未来のがん治療
5. おわりに
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多能性幹細胞の腫瘍化原因細胞をがん特異的制限増殖型アデノウイルスにより特異的に除去する新技術
A Novel Method using Conditionally Replicating Adenovirus for Specifically Abolishing Tumorigenic Cells in Pluripotent Stem Cells
三井薫 (鹿児島大学大学院医歯学総合研究科)
小戝健一郎 (鹿児島大学大学院医歯学総合研究科)
本稿では,我々が独自開発したがん治療薬の「多因子制御によるがん特異的増殖型アデノウイルスベクター(m-CRA)」技術を応用した,多能性幹細胞の中の腫瘍化原因細胞の新たな除去技術を紹介する。m-CRAは腫瘍化原因細胞中のみで増殖し,これらを直接・特異的に殺傷・除去できるため,再生医療における腫瘍化阻止の新たな技術として期待される。
【目次】
1. はじめに
2. 腫瘍化原因細胞を「直接」標的治療する3つのウイルスベクター技術
3. 革新的ながん治療薬としてのm-CRA技術の開発
4. m-CRA技術の再生医療への応用
5. 今後の展望
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ラマン散乱スペクトルによる細胞指紋法の提案
Cellular Fingerprinting using Raman Spectroscopy
渡邉朋信 (理化学研究所)
市村垂生 (生命システム研究センター)
藤田英明 (生命システム研究センター)
正常細胞とがん細胞との識別や良質な人工多能性幹細胞(iPS細胞)の選種など,細胞の種類や状態の判断を必要とする状況は,基礎医学分野,生命科学分野において多々ある。本稿では,我々が考案・開発してきた,ラマン散乱スペクトルを細胞の種類/状態を識別するための「指紋」として用いる方法を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 「細胞指紋」となり得る物理量
3. 細胞のラマンスペクトルの取得
4. 主成分分析を用いて様々な細胞株を識別する
5. ラマンスペクトルを用いた,細胞状態遷移の表現
6. おわりに
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培養細胞の自動評価と赤外線レーザーを用いた非接触式細胞選別法の必要性
Automated Evaluation and Laser-assisted Maintenance of Induced Pluripotent StemCells
寺村岳士 (近畿大学)
松田浩一 (シンフォニアテクノロジー㈱)
ヒト人工多能性幹細胞(iPS細胞)が樹立されて以来,多能性幹細胞を用いた再生医療が注目されるようになった。iPS細胞を用いた再生医療を安全に実施するためには,細の品質を安定させることが必要である。本稿では,再生医療における画像診断・赤外線レーザーによる非接触式細胞除去技術の必要性と,iPS細胞の新たな管理法としての可性について紹介する。
【目次】
1. 従来の再生医療細胞施設と問題点
2. 全自動培養ロボットの意義
3. iPS細胞培養の特殊性
4. iPS細胞の普及,臨床応用に向けた試み
5. レーザーによる非接触操作の意義
6. iPS細胞培養のこれから
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無菌ソーティングを実現する使い捨て交換型流路チップを用いるセルソーター(On-chip Sort)
Disposable Microfluidic Chip Based Cell Sorter for Sterile Sorting
武田一男 (㈱オンチップ・バイオテクノロジーズ)
1. はじめに
2. 従来型のセルソーターの原理と限界
2.1 原理と長所
2.2 従来型セルソーターの欠点
2.2.1 ソーティングダメージ
2.2.2 大気中からのサンプルへの細菌汚染や大気へのエアロゾルによるサンプル拡散
2.2.3 サンプル間のコンタミネーション
3. 使い捨て交換型マイクロ流路チップ内のソーティング技術の開発
3.1 ソーティング原理の探索
3.2 マイクロ流路内パルス流ソーティングのための局所化技術
3.3 使い捨て交換型ソーティング流路チップとソーティング性能
3.4 ソーティングダメージ
3.5 セルソーターの光学系
4. 再生医療用向け分化細胞の純化(未分化細胞の完全除去)
5. あとがき
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生細胞の分取に適したダメージレスセルソーター
A Novel Damage-less Cell Sorter(PERFLOWⓇ Sort)Developed for Live Cells
徐杰 (古河電気工業㈱)
生細胞へのダメージレスソーティングを目的とする世界初のセルソーター(PERFLOWⓇSort)は,特にデリケートな細胞種であるヒトiPS細胞やヒトES細胞等のソーティングに最も適しており,これまでになく,66%という極めて高い成功率でシングルセル由来のモノクローンヒトiPS細胞の樹立に成功した。
【目次】
1. はじめに
2. 新しいコンセプトのセルソーター(PERFLOWⓇ Sort)
2.1 新しい解析情報
2.2 ダメージレスソーティング
2.3 濃縮ソーティング
3. 生細胞によるダメージレスソーティング評価
3.1 成熟巨核球細胞によるダメージレスソーティング評価
3.2 ヒトiPS細胞へのダメージレスソーティング評価
3.3 神経冠幹細胞候補へのダメージレスソーティング評価
3.4 三次元培養による結腸腺癌細胞塊へのダメージレスソーティング評価
4. おわりに
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BIO R&D
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抗体の小分子化とドラッグデリバリーへの展開
Fragment antibodies and their application in drug delivery systems
秋葉宏樹 (東京大学)
津本浩平 (東京大学)
次世代の抗体医薬の基盤として注目を集めているのが小分子化・融合技と,これらを応用したドラッグデリバリーシステム(DDS)である。小分子化技術,DDSにおける抗体の役割,近年発展しているプレターゲティングを概説し,生体内での二重特異性抗体成を利用した抗体DDSについての筆者らの取り組みについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 抗体の小分子化と融合抗体
3. DDSのためのコンジュゲート抗体
4. プレターゲティング
5. 新しいDDS抗体へ
6. おわりに
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BIO BUSINESS
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再生医療等に使用される細胞加工物の品質・安全性評価
―リスクベースアプローチの考え方―
Quality and Safety Assesment of Cell Processor for Regenerative Meicine
佐藤陽治 (国立医薬品食品衛生研究所)
【目次】
1. はじめに
2. 再生医療,細胞治療,細胞加工物
3. 細胞の「加工」について
4. 細胞加工物の品質・安全性評価の原則
5. リスクベースアプローチの具体的な考え方に関するEUのガイドライン
5.1 ATMPの規制における基本原則:リスクベースアプローチ
5.2 EMAのリスクベースアプローチ・ガイドライン
5.3 EMA/CAT/CPWP/686637/2011
5.3.1 EMAガイドラインの対象
5.3.2 リスクベースアプローチの方法論
5.3.3 リスク
5.3.4 リスク要因
5.3.5 リスクプロファイリング
5.3.6 販売承認申請書類への適用
6. 我が国の規制環境においてリスクベースアプローチをどう活用するか
7. おわりに -
月刊バイオインダストリー 2016年1月号
￥3,960
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【特集】バイオマス・バイオプロセスを用いた水素製造
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海外のバイオ水素(BioHydrogen)生産技術の研究開発動向
Trend of Biohydrogen Activities in Major Countries
若山樹 (国際石油開発帝石(株))
バイオ水素(BioHydrogen)は, 生物学的にCO2フリーの水素を生産する技術である。光合成微生物(藻類,光合成細菌)や嫌気性細菌は, 太陽光やバイオマスといった再生可能エネルギーから, 水素を生産することが可能である。近年, 基礎研究に留まらず応用研究も盛んになり, 実際のバイオマスを用いたパイロットプラントでの実証も行われている。本稿では, 海外におけるバイオ水素生産技術について概説する。
【目次】
1. はじめに
2. バイオ水素について
3. IEA HIA Task 34について
4. ブラジルの社会実装構想について
5. 東南アジアの状況
6. さいごに
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下水バイオガス原料による水素創エネ技術実証事業―水素リーダー都市プロジェクト―
Demonstration of Hydrogen Production from Sewage Sludge Digestion Gas
北田和正 (三菱化工機(株))
本稿で紹介する「下水バイオガス原料による水素創エネ技術実証事業」は, 国土交通省国土技術政策総合研究所からの委託研究であり, 下水処理場の消化工程で発生する消化ガス(下水バイオガス)を原料として, 高純度水素を製造する一連の設備を建設し, 燃料電池自動車(FCV)に充填するまでの技術実証を行うことを目的としている。本稿では, 設備の概要と実証結果を報告する。
【目次】
1. はじめに
2. 主要設備の概要
2.1 前処理設備
2.2 水素製造設備
2.2.1 改質工程
2.2.2 変成工程
2.2.3 ガス精製工程
2.3 水素供給設備
2.4 CO2液化回収設備
3. 実証結果の概要
4. 本技術の効果
5. おわりに
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栃木県のバイオガス(下水汚泥の消化ガス)発電の取り組み
Tochigi Prefecture’s Approach on Sewage Gas Power Generation
栃木県県土整備部都市整備課下水道室
本県の下水汚泥の消化ガス発電は県の流域4 処理場, 市の公共3 処理場で,固定価格買い取り制度を適用した新規設備として実施しており, 平成27年2月から順次売電を開始している。これにより下水道事業の維持管理費削減と, 環境負荷削減として地球温暖化防止にも貢献している。
【目次】
1. はじめに
2. 固定価格買い取り制度の導入と関連市町協議
3. 設備工事発注と売電について
4. PFI事業と県内市町の取り組み
5. 事業効果
6. おわりに
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水素-メタン二段発酵による食品廃棄物のバイオガス化とエネルギー利用の実証
Demonstrative Experiment for Gasification and Energy Utilization from Food Residue by Hydrogen-Methane Two-Stage Fermentation System
岡田行夫 (サッポロビール(株))
三谷優 (サッポロビール(株))
徳永博 (広島ガス(株))
畠岡勲 ((株)タカキベーカリー)
筆者らは食品廃棄物のエネルギー利用を目的に, 水素・メタン二段発酵の開発に取り組んできた。今回, 実用化時条件を想定したパン生地工場に設置のパイロット設備による試験で, 余剰パン生地を原料としたバイオ水素ガス, バイオメタンガスの安定生産に成功, エネルギー収支面でもポジティブなデータを得たので紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 水素・メタン二段発酵について
3. 開発状況
4. 実用化に向けて
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光エネルギーを利用する微生物水素生産
BioHydrogen for Solar Energy Utilization
三宅淳 (大阪大学大学院)
再生可能エネルギーの利用に関わるバイオ技術の可能性を論じた。風力・太陽光は, 集荷と平準化が欠点である。バイオはエントロピーを低下させる方法を有するために, 太陽光発電などと相補的に組み合わせることが可能と考えられる。本稿では太陽光の利用を考え, 光合成細菌による光水素生産を例として解説したものである。
【目次】
1. はじめに
1.1 人類が利用しているエネルギーと関連技術の特性
1.2 希薄・拡散した再生可能エネルギーの利用の問題
2. 光合成細菌の特性
2.1 太陽光エネルギーの生物的変換メカニズム
2.2 水素発生反応の基質変換
3. 光合成細菌による光水素生産能力と研究
3.1 太陽光の変換特性と効率
3.2 光水素製造のためのリアクター
4. 光合成細菌による水素生産のシステム的価値
5. 議論
5.1 光合成の活用の限界
5.2 石油に替わるエネルギー源は現れない
5.3 生物学的技術の特徴
5.4 水素は重要なエネルギーキャリアになりつつある
5.5 今後の問題
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ヘテロシスト形成型シアノバクテリアのニトロゲナーゼを利用した光生物学的水素生産
Photobiological Hydrogen Production using the Nitrogenase of Heterocyst-Forming Cyanobacteria
増川一 (大阪市立大学)
北島正治 (神奈川大学)
櫻井英博 (神奈川大学)
井上和仁 (神奈川大学)
一部のシアノバクテリアは, 窒素栄養欠乏条件下で,窒素固定に特化したヘテロシストと呼ばれる異型細胞を分化させる。窒素固定酵素であるニトロゲナーゼの反応では必然的副産物として水素が生産される。筆者らはヘテロシスト形成型シアノバクテリアを遺伝子工学的に改良して水素生産を高めることに成功した。
【目次】
1. はじめに
2. ヘテロシスト形成型シアノバクテリア
3. ニトロゲナーゼ
4. 遺伝子工学による改良
4.1 形質転換法
4.2 取り込み型ヒドロゲナーゼHupLの遺伝子破壊
4.3 ホモクエン酸合成酵素NifV の破壊
4.4 FeMoCo周辺を取り巻くアミノ酸残基の部位特異的置換株
5. 水素バリアー性プラスチック素材を利用したバイオリアクター
6. 今後の課題
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ヒドロゲナーゼによる水素分解・合成機構および酵素燃料電池への応用
Mechanism of Hydrogen Decomposition and Synthesis by Hydrogenase and Its Application to Enzymatic Biofuel Cells
廣田俊 (奈良先端科学技術大学院大学)
加納健司 (京都大学)
樋口芳樹 (兵庫県立大学)
ヒドロゲナーゼは, NiやFeなどで構成される金属錯体を活性部位にもつだけで, 高い水素分解・合成の触媒能力を示すタンパク質で, 水素エネルギー利用に向けた材料や技術開発のために注目を集めている。本稿では, [NiFe]-ヒドロゲナーゼの構造,触媒反応機構およびバイオ電池への応用の最近の研究動向を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 標準型[NiFe]-ヒドロゲナーゼの構造
3. [NiFe]-ヒドロゲナーゼの水素分解・合成機構
4. 酵素バイオ電池への応用
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BIO R&D
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微細藻類の収集・管理から実用化を目指したスクリーニングまで―細胞外多糖類(EPS)に着目した取り組みを中心に―
Towards Commercial Utilization of Microalgal EPS(Extracellular Polysaccharides): Isolation, Maintenance and Screening of Microalgal Strains
佐藤剛毅 (パナックアドバンス(株))
大木利哉 (パナックアドバンス(株))
関口弘志 ((独)製品評価技術基盤機構)
(独)製品評価技術基盤機構(NITE)バイオテクノロジーセンター(NBRC)とパナックアドバンス(株)は微細藻類が産生する細胞外多糖類(EPS)について共同事業を行っている。本稿では本事業で得られつつある成果の紹介とそれをいかに実用化に繋げるかについて, 過去の研究事例も交えて論じてみたい。
【目次】
1. NBRCとその業務について(関口弘志)
2. 微細藻類の収集と分析(関口弘志)
3. 微細藻類の保存(関口弘志)
4. NBRCにおける微細藻類株を用いた実用化への取り組み(関口弘志)
5. 微細藻類と産業への活用事例(佐藤剛毅・大木利哉)
6. 現在までの微細藻類EPSに関する知見のまとめ(佐藤剛毅・大木利哉)
7. 微細藻類のEPS研究の面白さと実用化に際しての課題(佐藤剛毅・大木利哉)
8. 微細藻類EPSが示す生理活性作用と新たな出口の可能性(佐藤剛毅)
9. 今後の展望-資源循環型社会の構築に向けて-(佐藤剛毅)
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無細胞技術を基盤とした抗GPCRモノクローナル抗体作製技術の開発
Anti-GPCR Monoclonal Antibody Development based on Cell-free Technology
竹田浩之 (愛媛大学)
澤崎達也 (愛媛大学)
重要な創薬ターゲットであるGPCRは大量調製が難しく特異抗体の開発が困難であった。筆者らはコムギ無細胞タンパク質合成系をもとにGPCRの大量合成法と効率的な抗GPCR 抗体探索法を開発し, 複数のGPCRに対する抗体作製に成功している。本稿ではこれら新規な抗GPCR抗体作製技術の詳細と今後の課題について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 透析重層法によるGPCR抗原の無細胞大量合成
3. BiLIA法による構造認識抗体のハイスループットスクリーニング
4. 無細胞技術を用いた抗GPCR抗体作製
5. まとめ
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TOPICS
北海道食品機能性表示制度(愛称:ヘルシーDo(ドゥ))～北海道からの挑戦～
Hokkaido Food Functionality Labelling System“Healthy-Do”: A Challenge by Hokkaido Government
田村耕志 (北海道)
北海道食品機能性表示制度(愛称:ヘルシー Do(ドゥ))は,全国初の自治体による食品機能性に関する認定制度として, 平成25年4月に運用を開始した。その後,国の機能性表示食品制度も新たに導入され, 機能性食品市場が大きな注目を集める中, ヘルシーDoを活かし食の高付加価値化を目指す北海道の取組を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 制度導入の背景・目的
3. 制度の概要
4. これまでの実績と評価
5. 機能性表示食品制度の施行後の状況
6. ヘルシー Doの制度拡充のポイントと今後の取組
7. おわりに(北海道の目指す方向性) -
月刊バイオインダストリー 2015年12月号
￥3,960
【特集】環境ストレス耐性作物の開発に向けて
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特集にあたって
Introduction
篠崎和子 (東京大学)
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企業における環境ストレス耐性作物の開発の現状
―乾燥耐性トウモロコシを例として―
Current Status of Development of Stress Tolerant Crops in Industry
― Case of Drought Tolerant Corn―
山根精一郎 (日本モンサント(株))
地球温暖化に伴う環境ストレスの中でも, 干ばつは収穫量への影響が大きく, その対策の一環として遺伝子組換え技術を利用した乾燥耐性作物が開発されている。モンサント・カンパニーが商品化した遺伝子組換え乾燥耐性トウモロコシは効果が高く, 生産者から支持を得ている。今後, 農業生産を維持・拡大する環境ストレス耐性技術の研究開発が期待される。
【目次】
1. はじめに
2. 環境ストレス耐性作物の開発
3. DroughtGard(R)トウモロコシ(MON87460)の乾燥耐性効果
4. DroughtGard(R)トウモロコシの乾燥耐性のメカニズム
5. アフリカにおける乾燥耐性トウモロコシ
6. おわりに
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統合オミックス情報解析と作物育種への利用
Effective Application of Large-Scale Omics Data and Knowledge-Based Information on Crop Plants
工藤 徹 (明治大学)
寺島 伸 (明治大学)
矢野健太郎 (明治大学)
ゲノムやトランスクリプトームなどの大規模オミックス情報の蓄積に伴い, 有用遺伝子の探索と高度利用化の促進などが期待される。ここでは, 大規模な遺伝子発現情報に基づく遺伝子探索手法やWeb データベース・知識ベースの活用法, 圃場情報(フェノームなど)とオミックス情報の統合データベース整備について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 遺伝子発現情報解析
3. CAに基づく遺伝子発現ネットワーク構築
4. 高信頼度な遺伝子機能アノテーション情報の整備と活用
5. 圃場情報管理システムの整備
6. おわりに
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植物ゲノム編集技術の現状と作物育種への利用
Development and Application of Genome Editing for Molecular Breeding in Plants
雑賀啓明 (農業生物資源研究所)
土岐精一 (農業生物資源研究所)
ゲノム編集技術は標的遺伝子を効率良く改変できる変異導入技術である。この技術は遺伝子の機能解析などの基礎研究のみならず, 植物の分子育種などの応用研究にも広く利用され始めている。ゲノム編集技術自体の開発も加速度的に進んでおり, 今後の進展が期待される。
【目次】
1. はじめに
2. 人工制限酵素
3. ゲノム編集技術
3.1 標的変異(targeted mutagenesis)
3.2 標的組換え( 遺伝子ターゲッティング, gene targeting[GT])
4. 植物研究へのゲノム編集の利用
5. おわりに
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植物の乾燥・高温応答の解明と耐性作物の開発に向けて
Analysis of Drought and Heat Stress Response in Plant for Developing Stress-Tolerant Crops
佐藤 輝 (理化学研究所)
篠崎和子 (東京大学)
近年, 植物の環境ストレス応答の詳細な分子メカニズムが明らかにされつつある。その中で乾燥や高温ストレス耐性作物を開発するための重要な知見も得られており, 地球温暖化が進む中で環境変動による作物の減収を防ぐことが期待されている。本稿では, 環境ストレス耐性作物の開発に関わる知見や, 課題, その解決策などについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 環境ストレス耐性向上の効果とその汎用性の考察
3. 環境ストレス耐性向上に付随する問題
4. 環境ストレス耐性向上の制御
4.1 プロモーター開発によるストレス条件限定的な制御
4.2 化学物質添加による条件限定的な制御
4.3 ストレス条件限定的な機能を持つ共役因子の開発
4.4 環境ストレス耐性と生長の複合的な制御
5. おわりに
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大型台風にも負けない強稈性を持つ耐倒伏性イネの開発
Development of Lodging Resistant Rice with a Strong Culm for Overcoming Large Typhoons
大川泰一郎 (東京農工大学)
地球温暖化に伴う集中豪雨, 台風の大型化などによりイネの倒伏被害が拡大している。将来の食料, 飼料増産, バイオマスエネルギー原料としてイネを利用する場合, 重い穂, 地上部バイオマスを支える強健な稈に改良する必要がある。現在, イネゲノム情報を利用したマーカー選抜により効率的に耐倒伏性イネを開発できるようになってきた。
【目次】
1. はじめに
2. 強稈イネ品種の持つ特徴とその原因遺伝子
3. 強稈準同質遺伝子系統とそれらの集積による強稈コシヒカリの開発
4. 低リグニン性と強稈性を両立するイネの開発とその形質解明
5. 大型台風に負けない極強稈性イネの開発に向けて
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光障害を防ぐ植物ビタミンC トランスポーターの発見
Identification of a Vitamin C Transporter Required for Photoinhibition Tolerance
宮地孝明 (岡山大学)
森山芳則 (岡山大学大学院)
ミトコンドリアで作られたビタミンCは葉緑体に運ばれ光障害を防ぐために使われている。一連の輸送過程は光障害の防御に重要であるが, よくわかっていなかった。著者らは, この過程を司るビタミンCトランスポーターを同定した。ビタミンCが光ストレスを軽減する分子機構の一端が解明された。
【目次】
1. はじめに
2. ビタミンCの役割
3. ビタミンCの輸送機構
4. 新しい輸送活性測定法の開発
5. ほ乳類のトランスポーター研究から得たヒント
6. 植物のビタミンCトランスポーターの発見
7. おわりに
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ナトリウム排除能が高いヨシ根におけるナトリウム下方移動の証明
Evidence for Na+ Exclusion to the Direction of Root Tips in Common reed
樋口恭子 (東京農業大学)
藤巻 秀 (日本原子力研究開発機構)
筆者らは放射性Naと非破壊的画像化技術, および新たなデータ解析手法を用いて, ヨシの根では侵入したNaが地上部に到達する前に回収され根の先端に向かって送り返されていることを証明した。これは新たな耐塩性作物を作出する端緒となるとともに, 本法が植物生理学および農学に対して新たな展開をもたらすことを示している。
【目次】
1. ナトリウムに対する中生植物の応答
2. 植物体内でのナトリウム輸送・分配の観察
3. 生きた植物体内での物質移動の観察―PETIS―
4. ヨシ根におけるナトリウム下方移動の証明
5. 今後の展望
5.1 ナトリウム排除能の高いイネの作出に向けて
5.2 「核農学」の確立
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効率的な窒素栄養吸収を可能にする根-葉-根間長距離シグナル伝達
Effective Nitrogen Uptake Controlled by Root-to-Shoot-to-Root Long-Distance Signaling
田畑 亮 (名古屋大学)
松林嘉克 (名古屋大学)
土壌中の硝酸イオンの分布は不均一であるため, 植物は個体全体として硝酸イオン取り込み量を最適に保つように, 根-葉-根間の情報伝達を介して, それぞれの根において取り込み量を変化させるシステムを保持している。本稿では, この全身的な硝酸イオン取り込み制御機構において, ペプチドホルモンCEP を介した長距離シグナルが果たす重要性について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. CEPファミリーペプチド
3. CEP受容体の同定
4. CEP受容体の二重変異体における硝酸イオントランスポーターの発現量低下
5. 窒素欠乏によるCEPファミリーペプチドの発現量上昇
6. 全身的窒素要求シグナリングにおけるCEPの役割
7. CEPR受容体はCEPペプチドを地上部で認識している
8. CEPおよびCEP受容体を介した全身的窒素要求シグナリング
9. おわりに
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BIO R&D
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CHO細胞培養におけるIgG モノクローナル抗体の酸性電荷バリアントに対する温度シフトの影響
Effect of Temperature Shift on Levels of Acidic Charge Variants in IgG Monoclonal Antibodies in CHO Cell Culture
岸下昇平 (中外製薬(株))
青柳秀紀 (筑波大学)
Chinese Hamster Ovary(CHO)細胞による抗体生産において, 酸性電荷バリアント(ACV)は抗体の重要な品質特性の一つであるが, その有効な制御に着目した培養法はこれまで報告されていない。臨床開発中の抗体の生産性向上をめざし, 製法改良を行ったところ, ACV 量の増加が認められた。この問題を解決するために, Failure Modes and Effects AnalysisとPlackett-Burman計画を活用したスクリーニングを試みた結果, ACV量の制御に有効な培養パラメーターを効率的かつ客観的に見出すことができ, その有用性が示唆された。得られた知見に基づき, 培養温度を低温にシフトさせることで, CHO細胞による抗体生産においてACV 量を低下させることに成功した。
【目次】
1. はじめに
2. Plackett-Burman計画による培養の制御パラメーターのスクリーニング
3. 培養温度シフト(シフト温度・シフトタイミング)が酸性電荷バリアントへ及ぼす影響の解析
4. おわりに
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TOPICS
応用脳科学の産業分野への利用拡大
Industrial Innovation by Applied Neuroscience
萩原一平 ((株)NTT データ経営研究所)
小俣貴宣 ((株)NTT データ経営研究所)
茨木拓也 ((株)NTT データ経営研究所)
山崎和行 ((株)NTT データ経営研究所)
脳科学の産業応用は人工知能分野への脳科学研究成果の活用が行われるようになり, 急速に顕在化している。しかし, 欧米では, 以前より, IT分野に限らず, あらゆる産業分野において, 人間の脳活動, とりわけ無意識に行われる意思決定や, ダイナミックな脳システムに関する研究成果がビジネスに活用されている。本稿では, その一部を紹介しつつ, 全体的な動向を概観する。
【目次】
1. なぜ今脳科学なのか
1.1 企業が生み出すものは満足した顧客の脳
1.2 選好に関する神経科学的研究の背景
2. 新商品開発における神経科学の知見と技術の応用
2.1 脳のメカニズムに根差した商品設計
2.2 新商品が市場で消費者にどのように捉えられるかを神経科学関連技術で評価
2.3 商品・サービスの魅力を実際に消費者に訴求していく際の, 広告効果の予測や改善
3. 香りを活用したビジネスの拡がり
3.1 フレグランスの心理的効果と活用
3.2 フレーバーの心理的効果と活用
3.3 香りを活用した商品開発のトレンド
3.4 香りを活用した商品開発をサポートする共用データベースの開発
4. ニューロエコノミクス研究が示す応用脳科学の将来 -
月刊バイオインダストリー 2015年11月号
￥3,960
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【特集】エクソソーム研究が産業界に与えるインパクト
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エクソソーム研究が産業界にもたらすディープ・インパクト
Deep Impact of Exosome Research on Industrial Society
落谷孝広 (国立がん研究センター研究所)
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エクソソーム研究が導く新たな生命科学
Exosome Research will give a New Perspective on Biological Science
吉岡祐亮 (国立がん研究センター研究所)
落谷孝広 (国立がん研究センター研究所)
エクソソームが発見されてから, 30年以上が経ち, エクソソームが関与する生命現象は多岐に渡ることが明らかとなってきた。細胞はエクソソームに様々な物質を積み込み, 近傍の細胞, さらには遠隔地にいる細胞へと, エクソソームを介してメッセージを送っている。これらメッセージを解読することで新たな生命科学分野が拓きつつあり, 本稿では, これら最新の研究を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 細胞外小胞エクソソームとは
3. エクソソームが関与する生命現象
3.1 凝固作用に関与する細胞外小胞
3.2 免疫に関与する細胞外小胞
3.3 組織保護・修復に関与する細胞外小胞
3.4 ウィルス感染と細胞外小胞
4. おわりに
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NanoSight:粒子トラッキング解析法を用いたマイクロベシクル/ナノベシクルの可視化・サイズ・濃度測定
NanoSight:Direct Visualization, Sizing and Counting of Exosome using Nanoparticles Tracking Analysis(NTA)
入江文子 (日本カンタム・デザイン(株))
バイオマーカとしての利用が期待されるマイクロベシクル/ナノベシクルに, 近年注目が注がれている。これまでナノベシクル研究は適切なキャラクタライゼーション法が不足していた。本稿では, 独自の技術を用いて粒子の可視化を行い, その情報をもとに粒子径・粒子濃度情報を迅速かつ簡易的に得ることが可能な「NanoSight」について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 原理
3. 代替技術
4. 測定の選択性
5. まとめ
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エクソソーム診断デバイスの開発
Development of Exosome Diagnosis Device
湯川 博 (名古屋大学)
馬場嘉信 (名古屋大学)
本稿では, 筆者らが開発してきたナノバイオデバイスを駆使し, がん細胞由来エクソソームの粒子径・粒径計測, 高効率回収, 内包されているmiRNA 高効率抽出に取り組み, その有用性を明らかにした。今後, ナノバイオデバイスを実用化することで, エクソソームによる超早期診断が実現されることが期待される。
【目次】
1. はじめに
2. ナノポアデバイスによるエクソソーム粒子計測
3. ナノワイヤデバイスによるエクソソーム回収
4. ナノワイヤデバイスによるエクソソーム由来miRNA高効率抽出
5. 次世代診断システムの開発プロジェクト
6. おわりに
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間葉系幹細胞由来の細胞外小胞による組織修復
―メカニズム理解の現状と今後の展望―
Tissue Recovery Mediated by Mesenchymal Stem Cell-derived Extracellular Vesicles
-Current Status of The Underlying Mechanisms and Future Perspectives-
勝田 毅 (国立がん研究センター研究所)
落谷孝広 (国立がん研究センター研究所)
細胞外小胞(Extracellular vesicle:EV)は, 細胞間コミュニケーションにおいて重要な役割を演じている。近年, 多くの研究から, 間葉系幹細胞(Mesenchymal stem cell:MSC)から分泌されるEV が様々な疾患に対する治療効果をもつことが明らかとなり, 新たな疾患治療薬としての利用可能性が注目され始めている。EVにはタンパク質, miRNA, mRNAなど複数種類の分子が含まれており, これらの内容物に依存した種々の様式で, 生物学的プロセスに関わることが分かってきた。本稿では, MSC-EVを用いた新規治療法開発の可能性をテーマに, 内容物の分子種によって最近の報告を分類分けし, その組織修復のメカニズムを探る。また, この研究領域が辿るべき今後の展開についても議論したい。
【目次】
1. はじめに
2. タンパク質を介したMSC-EVによる治療効果
3. RNAを介したMSC-EVによる治療効果
4. 責任分子が未解明のMSC-EVによる治療効果
5. 今後の展望
6. おわりに
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乳中に含まれるRNA とエクソソームの機能解析および産業応用の可能性
Functional RNA and Exosome in Milk
和泉裕久 (森永乳業(株))
小坂展慶 (オックスフォード大学)
「乳」 には栄養素以外の生理活性因子も多数含まれているが, 近年miRNA, mRNAも存在することが明らかになった。本稿では, 乳中に含まれるRNAと, 内部にRNAを含む乳中エクソソームについて, 現在分かっていることを紹介するとともに, 今後の展開について議論する。
【目次】
1. はじめに
2. 乳清中に含まれるmiRNAについて
3. 乳中エクソソームについて
4. 乳清中に含まれるmRNAについて
5. 乳清中RNAの存在形態
6. 乳清以外に含まれる乳中RNA
7. 食餌由来RNAやエクソソームの生体への作用
8. 乳由来エクソソームの今後の展開
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食品成分がマイクロRNA/エクソソームに与える影響
―新規機能性食品開発の可能性と展望―
An Overview of the Relationship between Food
-Derived Natural Products, microRNAs, and Exosomes/Extracellular Vesicles
大塚蔵嵩 (キユーピー(株))
我々の体内のマイクロRNA発現の乱れは多くの疾病に関与していることが明らかとなりつつある。最近の研究からは食品由来の化合物がマイクロRNA発現を良い状態に戻す可能性が浮上しているが, それを有効に利用できるかは課題でもある。本稿ではマイクロRNAに影響を与える成分を解説するとともに, 新規の機能的な食品開発の可能性と展望についても考察する。
【目次】
1. はじめに
2. miRNA発現に影響を与える天然化合物とは
2.1 クルクミン(Curcumin)
2.2 ゲニステイン(Genistein)
2.3 EGCG(Epigallocatechin-3-gallate)
2.4 レスベラトロール(Resveratrol)
2.5 ケルセチン(Quercetin)
2.6 スルフォラファン(Sulforaphane), DIM
2.7 その他の天然化合物
2.8 miRNAを制御する天然化合物の食品への利用
3. 食品由来のmiRNAは健康に寄与するのか?
4. おわりに
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BIO R&D
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微生物の高生存率乾燥技術の開発
Development of Microorganism Drying Technology with High Survival Rate
平康博章 ((地独)大阪府立環境農林水産総合研究所)
筆者らはパルスジェットエンジンを利用した乾燥機を用いて乳酸菌などの微生物を連続的かつ高生存率で乾燥する技術を開発した。この技術は乾燥生菌剤の大量調製に適しており, 従来の微生物乾燥法より速度やエネルギーコストの面で優れることが期待される。本稿では技術の概要および特徴, 開発の経緯について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 様々な微生物乾燥技術
3. パルス燃焼式乾燥の概要
4. パルス燃焼式乾燥による微生物の乾燥
5. 乾燥保護剤の改良
6. 今後の展望
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新規プロテオグリカン複合体(ヒアルコPG(R))摂取による紫外線からの防御効果
Protective Effects from Ultraviolet Rays by Ingestion of New Proteoglycan Complex(Hyaluco PG)
後藤昌史 (サンスター(株))
加藤陽治 (弘前大学)
柿崎育子 (弘前大学)
弘前大学とサンスター(株)は, 共同研究によりサケ軟骨からの熱水抽出による新たなプロテオグリカン原料を開発した。酸やアルカリを使用せず, 熱水のみで抽出することにより, 生体内の存在形態に近いヒアルロン酸-コラーゲン-プロテオグリカン複合体の形で抽出されていることが大きな特徴である。本稿では, この新規プロテオグリカン複合体原料(ヒアルコPG(R))の開発および有用性について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. サケ軟骨PGの分子量と生理活性の関係
3. 熱水抽出技術の開発
4. サケ軟骨熱水抽出PGの構造
5. ヒアルコPG(R)摂取による日焼け予防効果(ヒト臨床試験)
5.1 試験方法
5.2 結果および考察
6. おわりに
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BIO BUSINESS
産業用酵素の市場
Industrial Enzymes Market
シーエムシー出版編集部
【目次】
1. 酵素の分類と世界市場
2. 産業用酵素市場
2.1 市場概況
2.2 分野別の市場動向
2.2.1 食品用酵素
2.2.2 洗剤用酵素
2.2.3 繊維用酵素
3. 主要メーカー動向
3.1 ノボザイムズジャパン
3.2 天野エンザイム
3.3 ナガセケムテックス
3.4 新日本化学工業
3.5 ヤクルト薬品工業
3.6 エイチビィアイ
3.7 三菱化学フーズ
3.8 洛東化成工業
4. 市場の方向性
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月刊バイオインダストリー 2015年10月号
￥3,960
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【特集】フードメタボロミクス最前線
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特集にあたって
Introduction
福崎英一郎 (大阪大学)
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GC/MSを用いたメタボローム解析に基づくチーズ品質評価技術の開発と応用
Development of Cheese Quality Evaluation Technology based on Metabolome Analysis using GC/MS and Its Application
越智 浩 (森永乳業(株))
世界的に嗜好されている乳製品であるチーズ。その複雑な官能的品質を捉えるために, GC/MS(ガスクロマトグラフィー/質量分析)を用いたメタボローム解析に基づく親水性低分子量成分のプロファイリングを行い, 官能予測モデリングおよび熟成工程モニタリングへ応用した例について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. GC/MSを用いたチーズの官能予測モデリング
3. GC/FIDを用いたチーズの官能予測モデリング
4. チーズの熟成モニタリング
5. チーズの熟成マーカー
6. おわりに
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農業・食品産業現場におけるNMR メタボロミクスの利用と今後の展望
NMR-based Metabolomics in Agriculture and Food Industry:Applications and Future Perspectives
関山恭代 (農業・食品産業技術総合研究機構)
池田成志 (農業・食品産業技術総合研究機構)
冨田 理 (農業・食品産業技術総合研究機構)
近年,農業や食品産業の現場におけるメタボロミクス研究が大きく注目され始めている。今後は, 栽培現場から貯蔵, 流通, 加工, 調理, 喫食に至る過程の様々な環境要因を考慮した, 総合的な視野からのアプローチが必要になってくると考えられる。本稿では, 筆者らが実施したNMRメタボロミクスの例を含め当該研究分野の動向を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. NMR法を活用した農業研究・食品研究の動向
3. NMRの利点を活用した市販リンゴの成分プロファイリング
4. 農業メタボロミクスによる代謝マーカーの開発
5. 今後の課題と展望
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超臨界流体テクノロジーのフードメタボロミクスへの応用
Application of Supercritical Fluid Technology to Food Metabolomics
高橋政友 (大阪大学大学院)
和泉自泰 (九州大学)
馬場健史 (九州大学)
近年,代謝物総体の網羅的解析手法であるメタボロミクスの技術を食品分野に応用したフードメタボロミクス研究が盛んに行われている。疎水性代謝物の代表である脂質は, 食のおいしさに関係するだけでなく, 様々な生理機能を調節しているため大変注目されている。本稿では, メタボロミクスにおける超臨界流体テクノロジーの適用について概説するとともに, 脂質フードメタボロミクスへの応用例についても紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 超臨界流体とは
3. 超臨界流体抽出(SFE)について
3.1 SFEの特長について
3.2 SFEを利用した食品中に含まれる脂質の抽出について
4. 超臨界流体クロマトグラフィー(SFC)について
4.1 SFCの特長について
4.2 SFCを利用した食品中に含まれる脂質の分離・分析について
5. おわりに
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フードメタボロミクスにおけるCE-MSの応用
Application of CE-MS on Food Metabolomics
及川 彰 (山形大学)
キャピラリー電気泳動質量分析装置(CE-MS)は, 食品において重要な成分であるアミノ酸や有機酸などのイオン性化合物の分離・検出に優れている。そのため, CE-MSはフードメタボロミクスにおいて有用なツールとなっている。本稿ではCE-MSの特徴について概説し, さらにCE-MSのフードメタボロミクスへの応用例を述べる。
【目次】
1. はじめに
2. CE-MS
3. フードメタボロミクスへの応用
4. 今後の課題
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GC/MSメタボロミクスによる農作物成分の変動要因の解析
GC/MS Profiling for Improvement in Quality of Agricultural Products
岡崎圭毅 (農業・食品産業技術総合研究機構)
田中福代 (農業・食品産業技術総合研究機構)
農産物の品質を決定するものはその含有成分と考えると, メタボロミクス手法は, 農産物の高品質化を目指す栽培管理技術の設計にぴったりフィットする解析手法である。農産物の成分組成を変動させる栽培上の要因をGC/MSプロファイリングにより解析した事例から, 同分野でのメタボロミクス展開方向の可能性を探る。
【目次】
1. はじめに
2. 窒素量および窒素形態がホウレンソウ成分に及ぼす影響
3. 直交表実験計画による要因試験
4. タマネギ成分に対する品種および栽培地域の影響
5. 環境ストレスが果物・野菜の香気成分に及ぼす影響-有機農産物の成分特性
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食品の質的評価に有用なフードメタボロミクスにおけるLC-MSの活用
Application of LC-MS for Food Metabolomics
飯島陽子 (神奈川工科大学)
食品に高付加価値を与えるものとしてその機能性が注目されている。そのほとんどは不揮発性成分が担っており, また, 食品によってその成分は多様である。液体クロマトグラフィ質量分析計(LC-MS)は, 不揮発性成分の網羅的検出が可能であり, メタボロミクスにおいて不可欠な分析機器となりつつある。ここでは, フードメタボロミクスにおけるLC-MSの活用について, 筆者らの研究を例に紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. LC-MS を用いたフードメタボロミクスに適した分析ストラテジー
3. フードメタボロミクスにおけるLC-MSの活用
3.1 食品加工における成分変化―茶の亜臨界抽出による新規化合物の生成
3.2 構造未知化合物の扱い-トマトの網羅的ステロイドグリコアルカロイド分析を利用した品種による特性評価
4. おわりに
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メタボロミクスの食品機能解析への応用
Application of Metabolomics to Food Function Analysis
福崎英一郎 (大阪大学)
食品に含まれる成分の網羅的解析データ(食品メタボロームデータ)を説明変数, 食品の二次機能(おいしさ等)の定量的分析官能データ(官能スコアデータ)を応答変数として多変量解析により, 食品機能の定量的な予測ならびに, 機能成分の推定が可能である。緑茶, 日本酒, 醤油を用いた研究を例にとり, 上記戦術の有用性を解説した。
【目次】
1. はじめに
2. なぜ食品機能解析にメタボロミクスが有用なのか?
3. メタボロミクス技術を用いた食品二次機能の定量的記述の概念
4. 清酒のメタボリックプロファイリング
5. 醤油に含まれるジペプチドの網羅的プロファイリングと官能特性との相関
6. おわりに
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BIO R&D
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ラミニンおよびそのE8フラグメントの再生医療応用への可能性
Laminin E8 Fragment as a Cell Substrate for iPS/ES Cell Culture
水野一乘 ((株)ニッピ)
藤田和将 ((株)ニッピ)
山本卓司 ((株)ニッピ)
服部俊治 ((株)ニッピ)
基底膜の主要構成成分タンパク質ラミニンは, α, β, γの3 種類のポリペプチド鎖からなるヘテロトライマー分子であり,16種類のアイソフォームがある。その一つ, ラミニン-511のC末端側約5分の1のE8断片は, インテグリン結合部位を含み, 様々な種類の細胞の培養基質として有用である。
【目次】
1. はじめに
2. ラミニンの発見
3. ラミニン分子構造とドメイン
4. ラミニンの分子種
5. ラミニンと他の分子との相互作用
6. iPS細胞培養基質としてのラミニン-511E8フラグメント
7. iMatrix-511の利用
8. 今後の展望
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酵母を用いた一貫バイオプロセス-デンプン系非可食原料からのバイオ燃料生産に向けて-
A Consolidated Bioprocessing of Biofuels from Non-food Starchy Biomass by Yeast
谷村あゆみ (京都大学)
小川 順 (京都大学)
島 純 (龍谷大学)
自然界から探索・分離した酵母を用い, デンプンからの1ステップ・バイオ燃料生産の可能性を示した。今回取得した酵母を用いることにより, デンプン糖化酵素処理が不要となるだけでなく, プロセスの簡素化も図れ, バイオ燃料の低コスト生産につながることが期待できる。
【目次】
1. はじめに
2. バイオプロセス:SSFとCBP
3. 原料としてのデンプン系廃棄物
4. デンプンからの油脂生産
5. デンプンからのバイオエタノール生産
6. 課題
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<TOPICS>
新しい出生前検査の現状と将来展望
Current Status and Future Prospective of Noninvasive Prenatal Diagnosis from Cell-free DNA in Maternal Plasma
関沢明彦 (昭和大学)
母体血胎児染色体検査の開始以降, 出生前遺伝学的検査についての関心が高まっている。背景には新しい技術の革新性と妊娠年齢の高年齢化に伴う児の染色体疾患のリスク上昇を心配する妊婦の増加がある。また, この検査は,技術的に染色体の数的異常の検出のみではなく, 微細変化をも検出可能という点において画期的である。この新技術によって妊婦の選択の幅は広まったと考えられる一方, いろいろな選択肢があることで妊婦の悩みが増幅したともいえる。妊婦が正確な情報にアクセスできるようにすること, また, 悩んだ場合に簡単に遺伝カウンセリングにアクセスできるようにすることが重要な課題である。
【目次】
1. 出生前遺伝学的検査とは
2. 妊婦への情報提供の在り方
3. 母体血胎児染色体検査
3.1 MPS法の原理
3.2 検査の精度
3.3 検査対象
3.4 母体血胎児染色体検査での遺伝カウンセリング
3.5 検査実施企業
3.6 検査の実施状況
4. 出生前遺伝学的検査を取り巻く社会的背景の国際比較
5. 我が国のNIPTについての取り組み
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月刊バイオインダストリー 2015年9月号
￥3,960
【特集】企業によるバイオマス系化成品の開発
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ポリイソシアネートSTABiO(R)(スタビオ(R))の開発と展開
Development and Apprication for New Polyisocyanate STABiO(R)
山崎聡 (三井化学(株))
ポリイソシアネートは, ポリウレタンの物性を左右する重要な化学品である。これまでもいくつかのバイオイソシアネートが検討されてきたが, その実用的な物性を十分に満足することができなかった。本稿では, 市場ニーズに対応して, 当社が開発したバイオイソシアネート(STABiO(R)(スタビオ(R))PDI(R))およびそれを用いたポリウレタンへの展開について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 開発の背景およびコンセプト
3. STABiO(R)(スタビオ(R))PDI(R)および硬化剤の特徴
4. スタビオ(R)PDI(R)システムの用途
4.1 メガネレンズへの展開
4.2 ゲルへの展開
5. おわりに
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3D プリンター造形用材料:ポリ乳酸と高耐熱ポリアミド
Materials for the 3D Printer -Poly Lactic Acid and High Heat Resistant Polyamide-
川瀬至道 (ユニチカ(株))
迫部唯行 (ユニチカ(株))
上田一恵 (ユニチカ(株))
ポリ乳酸は, Material Extrusion 方式の3Dプリンターに適した特性をもつ材料であるが, さらにシャープな造形結果を得るためには, フィラメントの製造工程において, 樹脂の純度, 結晶度合, 真円度などを適切に制御する必要がある。一方, バイオマスを原料とした高耐熱ポリアミド「XecoT」は, Additive Manufacturingが求める, 実際に使用できる造形物を作るための材料の一つとして有望である。
【目次】
1. はじめに
2. PLA
2.1 PLAの特徴
2.2 PLAの用途
2.3 Material Extrusion用材料としてのPLA
3. Material Extrusion用フィラメント
3.1 Material Extrusion方式の3Dプリンターと造形材料について
3.2 PLAのエナンチオマー
3.3 フィラメントの作製方法と真円性および結晶化
4. 今後の可能性と留意点
5. 材料の展開
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エーテル系部分バイオマスTPU「レザミンPB シリーズ」
Partical Biomass Thermoplastic Polyurethane“RESAMINE PB Series”
高橋伸 (大日精化工業(株))
熱可塑性ポリウレタンエラストマー(TPU)は諸物性に優れ, 各種成形用材料として広く使用されている。当社では一部にバイオマス資源由来の原材料を使用したエーテル系部分バイオマスTPU「レザミンPBシリーズ」を開発, 上市した。従来のTPUと同等の性能で, バイオマス資源の活用により二酸化炭素の発生を抑制し, 化石資源枯渇抑制に寄与する。
【目次】
1. はじめに
2. 熱可塑性ポリウレタン(TPU)とは
2.1 TPUの構造
2.2 TPUの特徴
3. TPUの成形加工
3.1 乾燥条件
3.2 温度条件
4. エーテル系部分バイオマスTPU「レザミンPB」シリーズ
5. おわりに
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セルロースナノ微粒子「NanoAct TM」
Cellulose Nano Beads「 NanoAct TM」
土井雅憲 (旭化成せんい(株))
天然セルロースは, 太古の昔から太陽がある限り決して枯渇することのない天然素材として近年注目を浴びている。旭化成せんい(株)では, その天然セルロースを原料にしてナノサイズのセルロース微粒子「NanoAct TM」の開発に成功した。本稿では, その特長と機能化, そして用途例について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 「NanoAct TM」の粒子径バリエーション
3. 「NanoAct TM」の特長
4. 化学修飾と機能化
5. 用途例
6. おわりに
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植物由来グリコールを原料としたバイオマス粉体塗料の開発
Development of Biomass Based Powder Paint using Glycol Derived from Renewable Soured Material
齊藤健太 ((株)岡村製作所)
賀来群雄 (デュポン(株))
前田保博 (日本ユピカ(株))
川村圭介 (日本ユピカ(株))
化学製品のバイオマス原料化が多方面に広がりを見せているなか, その技術をいかに工業製品に取り込むかが重要である。本稿では(株)岡村製作所が製造しているスチール什器の被覆材として開発した「バイオマス塗料」について紹介する。バイオマス塗料は, 「デュポン(株)のBio-PDOTM(1,3-プロパンジオール)」を樹脂原料とした「日本ユピカ(株)の粉体塗料用樹脂BIOMUP(R) 910」を用いて設計されている。以下, 1節でBio-PDOTM, 2節でBIOMUP(R)910をそれぞれ紹介する。
【目次】
1. Bio-PDO TM(1,3-プロパンジオール)
1.1 Bio-PDO TMの製造
1.2 環境負荷の軽減
2. 粉体塗料用バイオマスポリエステル樹脂BIOMUP(R)910
3. おわりに
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BIO R&D
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蛍光セルフクエンチを用いたアモルファス凝集形成機構の解析
Analysis of Amorphous Protein Aggregation using Fluorescence Self-quenching
如澤浩樹 (東京農工大学)
座古保 (理化学研究所)
前田瑞夫 (理化学研究所)
千葉一裕 (東京農工大学)
黒田裕 (東京農工大学)
本稿では, 蛍光強度変化によるタンパク質のアモルファスな凝集の測定法の開発を紹介する。まず, 蛍光色素で修飾したモデルタンパク質の試料に塩を添加することで「蛍光セルフクエンチ」が生じ, 蛍光強度が低下することを検証した。蛍光強度の変化と, 既存の静的光散乱(LS)および動的光散乱(DLS)で測定した凝集量および会合体の大きさ(会合数)の比較から, 蛍光セルフクエンチはタンパク質が互いに接近した「分子収縮状態」の増加を反映すると考えられた。最後に, 蛍光セルフクエンチで観測された「分子収縮状態」と凝集やアミロイド線維形成における「凝集核」の関係を論じる。
【目次】
1. はじめに
2. 蛍光セルフクエンチとタンパク質凝集の測定
3. 蛍光セルフクエンチによる凝集の観測
4. 蛍光セルフクエンチおよび凝集形成の経時変化
5. アモルファス凝集における凝集核形成機構の提唱およびその観測法
6. おわりに
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化学修飾技術を利用した乳酸菌模倣粒子による免疫賦活
Immunestimulating Activity of Lactobacilli-mimicking Microparticles modified withPolysaccharide-Peptidoglycan Complex derived from L. casei Shirota Strain
甲元一也 (甲南大学)
長濱宏治 (甲南大学)
松井淳 (甲南大学)
腸管免疫を賦活する乳酸菌はプロバイオティクスとして注目を集めている。筆者らは, 乳酸菌L. casei Shirota株の多糖-ペプチドグリカン複合体(PS-PG)を化学修飾によりラテックスビーズ表面に導入した乳酸菌模倣ビーズを新たに合成した。本稿では, そのビーズの特性や免疫賦活性について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. LcS由来PS-PGのラテックスビーズ表面への導入
3. PS-PG導入ラテックスビーズの免疫賦活作用
4. おわりに
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キノコ由来新規化合物fomiroid AのNiemann-Pick C1-Like1( NPC1L1) 依存的なコレステロール取込み阻害作用
Inhibitory Action of Fomiroid A, A Novel Compound from the Mushroom, on Niemann-Pick C1-Like1(NPC1L1)-dependent Cholesterol Uptake
千場智尋 ((株)ファンケル)
河岸洋和 (静岡大学)
松尾道憲 (京都女子大学)
植田和光 (京都大学大学院)
高コレステロール血症は, 脳梗塞や心筋梗塞などの発症に起因する動脈硬化症の危険因子の一つである。食事および胆汁由来コレステロールの小腸からの吸収を担うNPC1L1の機能阻害は, 高コレステロール血症改善のための一つの方法と考えられている。本稿では, キノコ由来新規化合物fomiroid AがNPC1L1との結合を介してコレステロール取込みを阻害することを報告する。
【目次】
1. はじめに
2. NPC1L1構造と機能
3. クロサルノコシカケ由来fomiroid Aの構造決定
4. Fomiroid Aのezetimibe 結合阻害活性
5. NPC1L1変異体に対するfomiroid Aのファーマコロジカルシャペロン活性
6. Fomiroid AによるNPC1L1の機能阻害
7. おわりに
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BIO BUSINESS
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化粧品分野におけるペプチド
Developement of Functional Peptide in Cosmetic Industry
山下裕司 (千葉科学大学)
坂本一民 (千葉科学大学)
【目次】
1. はじめに
2. 化粧品におけるペプチドの位置づけ
3. ペプチド原料の市場動向
4. 最近の機能性ペプチド原料開発
5. 化粧品原料としてのペプチドの新機能
6. おわりに
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FORUMeBook No.1 新規難燃剤の開発と特性
￥1,832
【高分子難燃化技術の現状と難燃性評価試験法―難燃規格,難燃機構と難燃化技術を中心に―】
西澤仁（西澤技術研究所）
1 はじめに
2 難燃化技術の最近の動向
2.1 難燃性製品規格と要求される難燃性
2.2 難燃機構の基本と課題,最近の研究
2.3 難燃化技術の最新動向
3 難燃性評価試験法
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【新規リン系難燃剤ファイヤガード® FCX-210】
山中克浩（帝人）㈱
1 はじめに
2 リン系難燃剤の種類
3 高分子材料の燃焼機構と難燃機構
4 ファイヤガード® FCX-210 の特徴
5 ファイヤガード® FCX-210の難燃効果
6 今後の展開
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【新規ホスホン酸エステル難燃剤の開発と特性】
小林淳一（丸菱油化工業㈱）
1 はじめに
2 リン系難燃剤の難燃化機構
2. 1 一般的なリン系難燃剤の難燃化機構と問題点
2. 2 リン酸エステル類のドリップ促進による難燃化機構
3 新規ホスホン酸エステル難燃剤 ノンネン73 の特徴
3. 1 ノンネン73 の設計コンセプト
3. 2 一般性状および溶解度・相溶性
3. 3 揮発性
3. 4 耐熱性
4 適用例
4. 1 種々の合成樹脂への適用
4. 2 ポリオレフィンへの適用
5 おわりに -
月刊バイオインダストリー 2015年8月号
￥3,960
【特集】日本発遺伝子治療製品の開発に向けて
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特集にあたって―日本発の遺伝子治療製品にかける期待―
Introduction
佐藤陽治(国立医薬品食品衛生研究所)
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遺伝子治療概説─ウイルスベクターの進歩と臨床研究の動向─
Gene Therapy-Recent Progress in Viral Vector and Clinical Trials-
島田 隆(日本医科大学)
遺伝子治療は遺伝病やがんなどの難治性疾患に対する新しい治療法として大きな期待を 集めて1990 年に開始された。その後,様々な問題が明らかになったが,これらを乗り越 えて進歩を続けてきた。最近になり,多くの疾患で有効性が認められるようになり,再び 期待が高まっている。本稿では遺伝子治療の歴史的流れと,最近の進歩について述べる。
【目次】
1.はじめに
2.遺伝子治療の歴史
3.ウイルスベクターの進歩
3.1 レトロウイルスベクター
3.2 レトロウイルスベクターの安全性
3.3 レンチウイルスベクター
3.4 アデノウイルスベクター
3.5 アデノ随伴ウイルスベクター
4.遺伝子治療臨床研究の最近の動向
5.遺伝子治療を取り巻く環境の変化
6.おわりに
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遺伝子治療に関する我が国の規制動向
Current Regulation of Gene Therapy in Japan
内田恵理子(国立医薬品食品衛生研究所)
遺伝子治療を巡る我が国の規制は,規制改革や再生医療等安全性確保法および医薬品医 療機器法の施行により, この数年で大きな変化を遂げた。法の施行からまだ時間が浅く, 本 格的な運用はこれからであるが,本稿ではこのような遺伝子治療の規制の最新動向と,遺 伝子治療製品の開発・実用化促進のための指針の改正・作成に向けた取組について紹介する。
【目次】
1.はじめに
2.遺伝子治療臨床試験の2つのパスウェイ
3.遺伝子治療臨床研究に関する法規制と指針
3.1 遺伝子治療臨床研究の審査体制と再生医療等安全性確保法
3.2 遺伝子治療臨床研究のカルタヘナ審査
3.3 遺伝子治療臨床研究に関する指針の改正
3.3.1 遺伝子治療の定義
3.3.2 対象疾患
3.3.3 研究に係る試料および情報等の保管
3.3.4 品質・安全性
4.遺伝子治療用製品に関する法規制と指針
4.1 遺伝子治療用製品の治験の審査体制
4.2 治験に係るカルタヘナ審査
4.3 医薬品医療機器法による条件・期限付承認制度
4.4 遺伝子治療用製品に関する指針の整備
5.遺伝子治療とカルタヘナ法
6.おわりに
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遺伝子治療用ウイルスベクターの製造
Manufacturing of Viral Vectors for Gene Therapy
高蔵 晃(タカラバイオ(株))
遺伝子治療を実用化するためには大量のウイルスベクターを安価に供給する必要があ り,生産効率の改良とスケールアップが求められている。培養生産工程,精製工程,充填 工程の改良は勿論のこと,ウイルスベクター構造の至適化も必要である。個々のウイルス ベクターの特性に合わせて行った種々の検討結果を紹介する。
【目次】
1.諸言
2.ウイルスベクター製造の概要
2.1 種ウイルスを細胞に感染させてウイルスベクターを増幅する方法
2.2 ウイルスベクターを産生する細胞を拡大培養してウイルスベクターを生産する方法
2.3 ウイルス粒子を形成させるために必要な遺伝子群を搭載したプラスミドDNAを細胞に トランスフェクションして,ウイルスベクターを生産する方法
2.4 ウイルスの精製工程
3.ウイルスベクター製造の課題
4.課題解決のための方策
4.1 ウイルスベクター構造
4.2 トランスフェクション
4.3 多段式フラスコ
4.4 バッグ培養
4.5 抽出バッファー
4.6 クロマトグラフィーによる精製
5.まとめと今後の課題
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小児神経疾患の遺伝子治療
Gene Therapy for Child Neurological Diseases
山形崇倫(自治医科大学)
村松慎一(自治医科大学)
小児神経疾患に対し,アデノ随伴ウイルスベクターを用いたCanavan 病など,レンチ ウイルスベクターを用いた副腎白質ジストロフィーなど,antisense oligonucleotide を用 いたDuchenne 型筋ジストロフィーなどに臨床研究として遺伝子治療が実施された。日本 でも,AADC 欠損症に実施した。ライソゾーム病など, 多くの疾患で遺伝子治療の開発研 究が進んでいる。
【目次】
1.はじめに
2.小児神経疾患に対する遺伝子治療法開発の国際的な状況
3.遺伝子治療が臨床応用された疾患
3.1 Canavan 病
3.2 若年型神経セロイドリポフスチン症
3.3 アミノ酸脱炭酸酵素欠損症(AADC 欠損症)
3.4 副腎白質ジストロフィー
3.5 異染性白質ジストロフィー
3.6 神経筋疾患に対するantisense oligonucleotideを用いた遺伝子治療
4.日本における小児神経疾患への遺伝子治療
5.小児神経疾患に対し開発中の遺伝子治療
6.おわりに
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悪性腫瘍のウイルス療法:遺伝子改変ウイルス製剤の開発動向
Oncolytic Virotherapy:Clinical Development of Genetically Engineered Viral Agents
藤原俊義(岡山大学大学院)
ウイルスは本来ヒトの細胞に感染,増殖し,その細胞を様々な機序により破壊する。こ の増殖能に遺伝子工学的に選択性を付加することで,ウイルスをがん細胞のみを傷害する 治療用医薬品とすることが可能となる。本稿では,従来のがん治療とは異なる新たな戦略 として開発されている遺伝子改変ウイルス製剤の臨床応用について概説する。
【目次】
1.はじめに
2.腫瘍選択性の分子機構
2.1 アデノウイルス
2.2 単純ヘルペスウイルス
2.3 レオウイルス
2.4 ワクシニアウイルス
3.世界での腫瘍融解ウイルスの開発状況
3.1 Onyx-015,H101(Oncorine)
3.2 G207,NV1020
3.3 Talimogene laherparepvec(T-Vec,OncoVEX)
3.4 Reolysin
3.5 Pexa-Vec(Pexastimogene devacirepvec,JX-594)
4.我が国における腫瘍融解ウイルスの開発状況
4.1 G47Δ
4.2 HF10(TBI-1401)
4.3 Telomelysin(OBP-301)
5.おわりに
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遺伝性疾患に対する遺伝子治療
Gene Therapy for Genetic Diseases
小野寺雅史(国立成育医療研究センター研究所)
遺伝病が遺伝子の異常により発症することを考えれば,治療として遺伝子を用いる遺伝 子治療は遺伝病の理に叶った治療法と言える。ただ, 開始より20 余年経った今, 遺伝子治 療は画期的なゲノム編集技術により究極の治療法である変異遺伝子そのものを修復する治 療法に姿を変えつつある。今後は,倫理性を含め,広い範囲での論議が必要となってくる。
【目次】
1.はじめに
2.これまでの遺伝子治療の概要
3.実際の造血幹細胞遺伝子治療
3.1 ADA欠損症
3.2 X-SCID
3.3 ウィスコット・アルドリッチ症候群(WAS)
3.4 慢性肉芽腫症(CGD)
3.5 副腎白質ジストロフィー(ALD)
3.6 異染性白質ジストロフィー(MLD)
4.ゲノム編集による遺伝子治療
5.おわりに
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悪性リンパ腫の遺伝子治療:キメラ抗原受容体(CAR) 発現T リンパ球を用いた養子免疫遺伝子療法
Gene Therapy for Malignant Lymphoma:Adoptive Immuno-gene Therapy using Chimeric Antigen Receptor(CAR)-expressing T Lymphocytes
小澤敬也(東京大学医科学研究所)
悪性リンパ腫に対する遺伝子治療として,CD19 特異的キメラ抗原受容体(CAR)を発 現させたT リンパ球を用いる養子免疫遺伝子療法が注目されている。B 細胞性腫瘍に対 してこの遺伝子治療の臨床試験が欧米で活発に実施されており,特に難治性急性リンパ性 白血病で優れた治療成績が報告されている。
【目次】
1.はじめに
2.CAR 遺伝子治療のコンセプト
3.B 細胞性白血病に対するCAR 遺伝子治療の臨床試験
4.B 細胞性非ホジキンリンパ腫に対するCAR 遺伝子治療の臨床開発
5.おわりに
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網膜色素変性の遺伝子治療
Gene Therapy for Retinitis Pigmentosa
池田康博(九州大学病院)
欧米ではレーバー先天盲などの遺伝性網膜変性疾患に対する遺伝子治療が既に臨床応用 され,一定の安全性と治療効果が明らかとなっている。国内では九州大学病院で,網膜色 素変性に対する視細胞保護遺伝子治療の臨床研究が2013 年3 月よりスタートした。さら に,薬事承認を目的とした医師主導治験(Phase I/ IIa)の準備が進められている。
【目次】
1.はじめに
2.眼科領域の遺伝子治療
2.1 加齢黄斑変性(AMD)に対する遺伝子治療
2.2 レーバー先天盲(LCA)に対する遺伝子治療
2.3 コロイデレミアに対する遺伝子治療
2.4 網膜色素変性(RP)
2.5 網膜色素変性(RP)に対する遺伝子治療
3.おわりに
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BIO R&D
機能性オリゴDNA の経口投与を可能にする「DNA ナノカプセル」の開発
下里剛士(信州大学)
オリゴDNA は,抗アレルギー,抗腫瘍,抗炎症性作用といった様々な機能性に関する 研究が国内外で盛んに行われている。本稿では,カルシウム性ナノ粒子をキャリアーとす る「DNA ナノカプセル」について紹介する。また,免疫抑制型オリゴDNA ナノカプセ ルの経口投与により得られた抗アレルギー効果について解説する。
【目次】
1.機能性オリゴDNA とは?
2.“食べる”機能性オリゴDNA の着想
3.DNA ナノカプセルの開発
4.機能性ODN の経口デリバリーシステムと全身免疫系の制御
5.免疫抑制型DNA ナノカプセルの経口投与とアトピー予防
6.おわりに
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BIO BUSINESS
非侵襲的検査の市場動向
Market Trends in Non-invasive Clinical Examination
槻木恵一(神奈川歯科大学大学院)
【目次】
1.現在の医療状況からみた非侵襲的検査の重要性
2.非侵襲的検査の市場
3.非侵襲的検査の分類
4.非侵襲的検体検査の最前線
5.まとめ
-
Hydrogen Energy Society No.2
￥1,485
【電源ミックスと水素活用社会の展望】
政府決定の2030年電源ミックスの問題点
水素活用への高い位置づけ
水素活用の意義と課題
欧州で盛んな「パワー・トゥ・ガス」
エネルギー構造全体を変えるポテンシャル
【韓国における燃料電池自動車の開発状況】
【家庭用燃料電池の本格普及に向けての現状と課題】
はじめに
家庭用固体高分子形燃料電池コジェネレーションシステムの開発概要
燃料電池システム構成要素毎の技術開発内容の概要
燃料処理装置および触媒の開発
セルスタック
システム制御装置
今後のさらなる高性能化と大量普及に向けての技術課題と展望
【追い焚き燃焼方式 低NOx水素混焼ガスタービンの概要】 -
月刊バイオインダストリー 2015年7月号
￥3,960
【特集】エラスチンの機能性―食品・美容・医療への応用―
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弾性線維の形成過程
The Process of Elastic Fiber Formation
敦賀英知 (弘前大学)
弾性線維は弾性系線維(elastic system fibers)に分類される。この系(システム)の理解は弾性線維の形成機構を理解することに他ならない。弾性系線維の構成要素は微細線維(ミクロフィブリル)とエラスチンで, 弾性線維は少量の微細線維と多量のエラスチンにより構成される。最初に足場となる微細線維が形成され, そこにエラスチンが沈着し弾性線維が成長していく。
【目次】
1. はじめに ―弾性系線維について―
2. 弾性系線維
2.1 弾性系線維の分類
2.2 弾性系線維の形態
3. 弾性系線維の構成要素
3.1 微細線維
3.2 エラスチン
4. 弾性線維の形成過程
5. おわりに
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エラスチンの光老化と糖化
Photoaging and Glycation of Elastin
米井嘉一 (同志社大学)
皮膚老化を増悪させる因子として光老化(酸化ストレス)と糖化ストレスが挙げられる。皮膚の弾性線維エラスチンに対する光老化と糖化ストレスの影響について概略を述べた。In vitro タンパク質糖化反応モデルを用いたエラスチン由来の糖化最終生成物(AGEs)に関する実験成績, 皮膚におけるAGEs蛍光強度と弾性力の臨床成績を示した。
【目次】
1. はじめに
2. 光老化とエラスチン
3. 糖化ストレス
4. 糖化ストレスの皮膚への影響
5. エラスチンの糖化
6. 皮膚AGEs蓄積量の加齢変化
7. 皮膚弾力性の年齢変化
8. おわりに
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エラスチンペプチド摂取後のヒト血液からの食事由来ペプチド検出
Identification of Food-derived Peptide in Human Blood after Oral Ingestion of Elastin Hydrolysate
重村泰毅 (東京家政大学)
エラスチンペプチドは健康食品素材として注目されている。一方で, 摂取後どのような形でペプチドが体内に吸収されるかは明らかにされていない。そこで筆者らは, ヒト血中から摂取物由来ペプチドの検索を行った。手法としては, プレカラム誘導化を導入したHPLCによって血中のペプチドを分離後, プロテインシーケンサーやMSによる配列同定を試みた。その結果, エラスチンペプチド摂取後のヒト血液から高濃度のPro-Glyが検出された。
【目次】
1. はじめに
2. コラーゲンペプチド摂取後のヒト血液からの食事由来ペプチド検出
3. PITC誘導化法を導入したエラスチンペプチド摂取後の血中食事由来ペプチドの検索
4. AccQ誘導化法を導入したLC-MS/MSによる血中食事由来エラスチンペプチドの検索検出法
5. 年齢別被験者の血中食事由来エラスチンペプチド動態
6. おわりに
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カツオエラスチンの製造技術と機能性
Production Technique of‘ Bonito Elastin’ and Its Health Function
白土絵理 (林兼産業(株))
エラスチンは組織・臓器へ弾性を与える重要なタンパク質であり, 基礎から応用まで様々な研究が進められている。しかし, 魚類由来エラスチンに関しては研究例が少ない。その中で我々は, カツオ動脈球から産業規模でのエラスチンペプチド「カツオエラスチン」の製造に成功し, 食品素材としての機能性を追求している。
【目次】
1. はじめに
2. 魚類エラスチンの探索と製造
3. カツオエラスチンの機能性
4. まとめ
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エラスチン・エラスターゼに着目した抗シワ研究
Anti-wrinkle Study Focusing on the Regulation of Elastin and Elastase
塚原和枝 (花王(株))
笠松慎也 (花王(株))
武谷真由美 (花王(株))
八谷輝 (花王(株))
加齢に伴い顔面皮膚に顕在化するシワは, グローバルでも共通の肌悩みであることが知られている。我々は真皮を構成する様々な因子の中でも, 存在量は非常に少ないものの, 皮膚の弾力性に最も関係があると考えられているエラスチンに着目し, 長年にわたって抗シワ技術の確立に取り組んできた。今回はその研究概要を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 皮膚弾力性とエラスチン線維との関係
3. 線維芽細胞エラスターゼ(NEP)の阻害によるシワ形成抑制作用
4. NEP 阻害活性の増強によるシワ形成抑制作用
5. 光老化関連因子の探索
6. MFAP-4のエラスチン線維形成における役割
7. MFAP-4産生促進素材の探索
8. MFAP-4の産生促進によるシワ改善作用
9. おわりに
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高血圧性血管障害に対するエラスチンペプチドの予防効果
Prophylactic Effects of Elastin Peptide on Hypertensive Vascular Injury
伊藤浩行 (近畿大学)
古くよりエラスチンペプチドには血管拡張や走化性などいくつかの生理活性が認められているが, in vivo におけるエビデンスは極わずかである。高血圧は動脈硬化症の最大のリスクファクターであることから, 高血圧性血管障害に及ぼす魚類由来エラスチンペプチドの影響を高血圧モデル動物を用いて検索したところ, 内皮細胞傷害の発生や血管拡張能の低下など高血圧に基因する動脈障害に対する抑制効果が認められた。これらの結果は, エラスチンペプチドが加齢に伴う高血圧や動脈硬化の発症に抑制的に作用する可能性を示唆している。
【目次】
1. はじめに
2. 高血圧性動脈病変の発生機序
2.1 大動脈におけるエラスチンの減少
2.2 動脈内皮細胞の傷害
3. 高血圧性動脈病変に及ぼすエラスチンペプチドの影響
3.1 カツオ動脈球由来エラスチンペプチドの影響
3.2 Prolyl glycine(PG) の影響
3.3 考察
4. おわりに
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エラスチンの医療材料への応用
Application of Elastin-based Biomaterials
宮本啓一 (三重大学)
血管や靭帯等の伸縮性組織ではエラスチン比率が高く, 組織内の細胞は一定方向に配向した状態で存在し, 血管では拍動運動, 膝靭帯ではねじり運動等の伸縮刺激を受ける。本稿では医療材料として, こうした動的刺激の中で細胞の配向や分化・脱分化をコントロールする組織工学用材料としてのエラスチンの応用について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 生体組織を形成する細胞外マトリックス素材
3. 細胞培養のための伸縮性足場材料への応用
4. 生体組織構造・機能を模倣する再生誘導型人工血管
5. 生体組織構造・機能を模倣する再生誘導型人工靭帯
6. おわりに
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BIO R&D
ヒトI型コラーゲンタイプRCP,cellnest の開発,利用事例について
“cellnest” Recombinant Peptide based on Human Type I Collagen, Its Development and Application Examples
佐々木翼 (富士フイルム(株))
我々は, 再生医療用のリコンビナントマトリックス素材cellnestを開発, 発売した。その構造はヒトI型コラーゲンをベースとし, 免疫原性低減, 細胞接着性向上を意図して, 独自にデザインしたものである。その開発の経緯, 実際に動物実験に使用した例を紹介する。
【目次】
1. 開発の経緯
2. ヒトI型コラーゲンタイプRCP, cellnestの構造, 特徴について
3. ヒトI型コラーゲンタイプRCPの利用事例について
3.1 頭蓋骨再生
3.2 セルザイク
4. おわりに
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BIO BUSINESS
化粧品の市場動向
Market Trends of Cosmetics
2013年の化粧品の出荷実績は出荷個数27億3,854万個(前年比100.9%), 出荷金額1兆4,270億円(前年比101.6%)となった。2011年の東日本大震災以降, 一時的に消費の冷え込みに陥った化粧品業界だが, 2012年, 2013年と景気の上向きから高価格帯商品を中心に需要の回復がみられ, 2年連続のプラス成長となった。 改正薬事法施行により製造のアウトソーシングが容易になったこと, 化学, 製薬, 食品メーカーといった異業種の新規参入が活発化していること, 新製品増加による化粧品ブランドの開発業務の外注化などの要因で, 化粧品受託製造市場が年々市場規模を拡大し, 受託製造メーカーは「下請け」から「パートナー」へと変貌を遂げている。 国内市場が成熟化する一方, 中国をはじめとするASEANなどアジア地域では中間所得層の拡大から市場が広がっている。「メイドインジャパン」をキーワードに中～高所得者を主要ターゲットとしてアジア進出を進めてきた日本の化粧品メーカーの前には現地法規制やマス市場開拓の遅れといった難題が降りかかり, アジア戦略の岐路に立たされている。
【目次】
1. 需給動向
2. 輸出入動向
3. 化粧品業界の動向
3.1 化粧品受託製造の市場拡大
3.2 UVA防止効果表示の変更
3.3 メーカーの開発動向
4. 岐路を迎えた海外戦略
4.1 中国市場の動向
4.2 日本メーカーの取り組み
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Hydrogen Energy Society 創刊号
￥2,200
創刊号
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第1章 現実となってきた水素社会
幾島賢治
愛媛大学;IHテクノロジー㈱
1 はじめに
2 水素社会のイメージ
3 水素の用途及び製造
4 水素社会に向けてのうねり
4.1 家庭用燃料電池
4.2 燃料電池自動車
4.2.1 自動車本体の概要
4.2.2 水素ステーション
4.2.3 水素火力発電所
5 まとめ
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第2章 天然ガスからの水素製造
朝倉隆晃、池田耕一郎、清水 翼、東 隆行
大阪ガス㈱、㈱KRI
1 はじめに
2 水素製造法
2.1 改質部門
2.1.1 脱硫
2.1.2 改質
2.1.3 CO変成
2.2 精製・分離部門
2.2.1 吸収法
2.2.2 深冷分離法
2.2.3 吸着法
2.2.4 膜分離法
3 最近の水素製造法の進歩
3.1 大型の合成ガス製造装置
3.1.1 無触媒部分酸化(POX)プロセス
3.1.2 自己熱改質(ATR)プロセス
3.1.3 自己熱改質(AATG)プロセス
3.2 オンサイト型小型水素製造技術
3.2.1 工業雰囲気ガス用
3.2.2 自動車用水素供給ステーション
4 新規水素製造技術の開発
4.1 膜分離型水素製造法
4.2 熱分解法
4.3 プラズマ分解法
4.4 ベンゼン併産法
4.5 CO2固定型
5 おわりに
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第3章 燃料電池の研究開発状況と自動車への応用
草川紀久
高分子環境情報研究所
1 燃料電池自動車の市販開始と「水素社会」の幕開け
2 燃料電池注目の背景～地球環境問題・エネルギー
3 政府の「次世代自動車戦略2010」と「エネルギー基本計画」
4 2014 年4 月11 日に閣議決定された新「エネルギー基本計画」
4.1 考えられているエネルギー源
4.1.1 非化石エネルギー
4.1.2 化石燃料
4.1.3 水素エネルギー
4.2 今後のエネルギー源のベストミックスのあり方
4.3 次世代自動車等の環境性能に特に優れた自動車の普及
5 政府の「水素・燃料電池戦略ロードマップ」
5.1 わが国の置かれている状況
5.2 水素の果たし得る役割
6 燃料電池の特徴と動作原理
6.1 燃料電池の特徴
6.2 燃料電池の動作原理
6.3 燃料としての水素
7 主な燃料電池の開発現況と用途
7.1 固体高分子形燃料電池(PEFC)
7.2 固体酸化物形燃料電池(SOFC)
8 燃料電池自動車とは
9 燃料電池自動車の主要部品
9.1 燃料電池システム
9.2 FC スタックと昇圧コンバーター
9.3 高圧水素タンク
10 燃料電池自動車の世界の技術開発競争
11 わが国の燃料電池自動車の市場投入に向けた取り組み
12 燃料電池(FC)と燃料電池自動車(FCV)の今後の応用展開と開発課題
12.1 PEFC の実用化・普及に向けての課題
12.2 SOFC の実用化・普及に向けての課題
13 まとめ
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第4章 水素事業の今後の展望とビジネスチャンス
加藤健太郎
㈱レノバ
1 はじめに
2 なぜ水素エネルギーか?
2.1 省エネ、低CO2
2.2 エネルギー自給率の向上
2.3 再生可能エネルギーを最大限に普及させるには水素技術が必須
3 水素エネルギー社会実現の見通し
3.1 第4次エネルギー基本計画
3.2 水素・燃料電池戦略ロードマップ
4 水素エネルギー社会のビジネスチャンス
4.1 8兆円の市場規模が立ち上がる
4.2 国内水素製造余力が拡大する
4.3 水素発電が火力発電と同等レベルの電源になりうる
5 水素事業のビジネス化の見通し(再エネ由来水素と水素発電)
5.1 再エネ由来の水素製造事業は、安い電源をいかに確保するかが課題
5.2 水素発電は将来的に十分にポテンシャルがある
6 今後の課題:業界の活性化
6.1 低コスト化
6.2 事業者、資金融資者の水素ビジネスへの参入促進 -
月刊バイオインダストリー 2015年6月号
￥3,960
【特集】おいしさを知る・引き出す科学
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特集にあたって
Introduction
山本隆 (畿央大学)
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おいしく感じるしくみ ―味覚の受容と脳内情報処理―
Peripheral and Central Mechanisms of Palatability
山本隆 (畿央大学)
飲食時に生じる各種の感覚情報は大脳皮質前頭葉の眼窩前頭皮質で統合され, 快と判断されれば, すなわちおいしいということになる。情報は報酬系や扁桃体にも送られ, β-エンドルフィン, ドーパミン, オレキシンなどの脳内物質が連鎖的に働き, 快感, 摂取欲, 摂取行動が亢進する。過剰な脳内物質の放出はやみつきを生じる。
【目次】
1. おいしさとは?
2. おいしさを出す感覚性要因
3. 本能としてのおいしさと学習によるおいしさ
4. おいしさの種々相
5. おいしさとコク
6. 味覚末梢受容機構
7. 味覚の中枢経路と味覚情報処理
8. 脳内物質によるおいしさと食行動の発現
9. おいしさとやみつき
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食事に起因する味嗜好性の変化
Changes in Taste Palatability induced by Eating Experience
成川真隆 (東京大学大学院)
三坂巧 (東京大学大学院)
ヒトは生まれつきおいしい味を好む。しかし一方で, 食べ物に対する好き嫌いは生理状態や年齢, 食経験により大きく変化する。本稿では食事に起因して生じる味嗜好性の変化0について, 筆者らが得た最近の知見を含め概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 本能的な味の嗜好性
3. 食経験による嗜好性の変化
4. 食経験による脳内分子の発現変動
5. 母親から子に伝えられる味の記憶
6. 栄養状態に起因した嗜好性変化
7. おわりに
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培養細胞評価系を用いた食味評価
Evaluation of Taste Using Cell-Based Assay
櫻井敬展 (日清食品ホールディングス(株))
阿部啓子 (東京大学大学院)
分子生物学的手法の進展により味覚受容機構が明らかになりつつある。味覚受容体の発見により構築された味覚受容体発現培養細胞評価系は, ヒトの味覚を反映した新たな食味の評価手法として注目を集めている。本稿では, 呈味増強・抑制素材の探索に焦点を当て, 近年の研究成果を交えつつ解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 味覚の受容体
3. 味覚受容体発現培養細胞を用いた味物質評価系
4. 味覚受容体発現培養細胞評価系を用いた呈味調節素材の探索
5. おわりに
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テクスチャーを改変しておいしく
Texture Modification of Food
舟木淳子 (福岡女子大学)
テクスチャーはおいしさを感じる上で重要な役割を果たしていると考えられる。よりおいしく, 食べやすくするため, 様々なテクスチャーの食品が求められている。本稿では, テクスチャー改変の例として, 酵素を用いた豆腐のテクスチャー改変を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. テクスチャーとは
3. テクスチャーの重要性
4. テクスチャー改変の研究例
4.1 豆腐中の大豆イソフラボンのアグリコン化
4.2 豆腐のテクスチャー改変
4.3 プロテアーゼ処理豆腐の利用
5. おわりに
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水溶性多糖が旨味の後味に与える影響
Effects of Water Soluble Polysaccharide on Umami Aftertaste
今村美穂 (キッコーマン(株))
後味は, 食品を飲み込んだ後も持続する味を意味し, 食品の嗜好性や選択性に影響する。我々は, 和食の品質に重要な旨味の後味に着目し, つゆをモデルに, しょうゆ中の水溶性多糖がこれを抑制することを明らかにした。本稿では, 本研究およびしょうゆが美味しさを損ねることなく, 約30%食塩摂取を低減できることを示した研究について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. つゆの旨味の後味に関与する成分の研究
2.1 しょうゆとだしと旨味の後味
2.2 つゆの旨味の後味を抑制するしょうゆ中の高分子成分
2.3 つゆの旨味の後味を抑制するしょうゆ中の水溶性多糖
2.4 しょうゆ中の水溶性多糖
2.5 多糖が食品の品質に与える影響
3. しょうゆによる食品の減塩効果
3.1 しょうゆによる美味しさの保持と減塩
3.2 しょうゆの減塩効果の普遍性
4. おわりに
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食肉のおいしさと「こく」
Palatability and“ Koku Attributes” of Meats
西村敏英 (日本獣医生命科学大学)
江草愛 (日本獣医生命科学大学)
食肉は, 美味な食品の一つであり, 老若男女を問わず食されている。食肉は, 一般的に, 適度に軟らかく, ジューシーであると同時に, うま味が強くて, 動物種の特徴ある香りと調理したときの肉様の香りが感じられるものが好まれる。このようなおいしさは, と殺直後の筋肉には認められず, 筋肉を一定期間低温で貯蔵する熟成処理によりもたらされることはよく知られている。最近, 食べ物のおいしさに寄与する要因として, 「こく」の重要性がわかってきた。本稿では, 食べ物のおいしさに寄与する「こく」を解説すると同時に, 食肉のおいしさにおける「こく」とは何かを解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 食べ物のおいしさを決める要因
3. 「こく」の定義
4. 「こく」付与物質とその分類
4.1 味に関する「こく」付与物質
4.1.1 「こく」付与呈味物質
4.1.2 「こく」付与味修飾物質
4.2 香りに関する「こく」付与物質
4.2.1 「こく」付与香気物質
4.2.2 「こく」付与香気修飾物質
4.3 食感に関わる「こく」付与物質(「こく」付与物理刺激物質)
5. 食肉のおいしさと「こく」
5.1 食肉のおいしさ
5.2 食肉のおいしさを引き出す熟成
5.3 食肉のおいしさに関わる「こく」とは
6. まとめ
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嗅覚刺激を利用したおいしさ増強技術
Taste Enhancement by Olfaction
下田満哉 (九州大学)
本稿では, 匂いがないはずの呈味液の味覚応答に嗅覚が関与している可能性について述べた。味覚が嗅覚を誘導するのは, 長年の学習効果に依存すると考え得る。その結果, 嗅覚により味覚応答の増強が起こると考えた。セロリの匂いによる「こく味」増強や醤油の匂いによる「塩味」や「うま味」の増強では, 呈味質と関連の深い匂いによる味覚の増強が惹起された。
【目次】
1. はじめに
2. 呈味物質は匂いを伴うのか (Do Tastants Have a Smell? )
3. セロリの香りは「こく味」を増強する
4. 醤油の香りは塩味を増強する
5. まとめ
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BIO BUSINESS
Point of Care(POC)遺伝子検査技術の開発動向
The Development Trend of POC Genetic Testing Technology
佐野創太郎 ((株)カネカ)
宮本重彦 ((株)カネカ)
遺伝子検査は検出感度に優れた検査法であるが, 専用の大型装置や煩雑な操作を必要とするため, 診療所や検疫所などの小規模施設への普及が妨げられていた。この問題の解決のため, 遺伝子検査の簡便・迅速化技術の開発が進められており, 本稿ではその内容に関して紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 検体前処理技術
2.1 溶解処理
2.2 精製処理(バインド・エリュート法)
2.3 核酸迅速抽出法
3. 核酸増幅法
3.1 PCR法
3.2 等温核酸増幅法
3.3 コンタミネーションリスクの抑制
4. 増幅核酸検出技術
4.1 蛍光検出法
4.2 目視検出法
4.3 ラテラルフロー型チップ
5. おわりに
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月刊バイオインダストリー 2015年5月号
￥3,960
【特集】第二世代バイオエタノール製造の技術開発
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特集にあたって
Foreword for the Special Issue of 2nd Generation Bioethanol
横山伸也 (公立鳥取環境大学)
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第二世代バイオエタノール製造の技術概要
Overview of the 2nd Generation Bioethanol Production Technology
徳田憲昭 ((一財)エネルギー総合工学研究所)
本稿は新エネルギー・産業技術総合開発機構主導のもと, 2008～2012年度の期間において実施された「バイオマスエネルギー等高効率転換技術開発事業/加速的先導技術開発」の事業概要について述べる。当該事業は「バイオ燃料技術革新計画」で掲げられた第二世代バイオエタノール製造技術の開発ベンチマークの達成を目指して行われた。
【目次】
1. はじめに
2. バイオ燃料技術革新計画のベンチマーク
3. 第二世代バイオエタノール製造の技術概要
4. バイオマスエネルギー等高効率転換技術開発事業の実施内容
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高速発酵細菌の利用による木質バイオマスの高効率同時糖化並行発酵
Development of Bioethanol Production Process from Woody Biomass based on Highly Efficient Microwave Solvolysis and Ethanologenic Bacteria
簗瀬英司 (鳥取大学)
渡辺隆司 (京都大学)
セルロース系バイオエタノールのグローバルな商業展開を目指し, 熱帯早生樹であるユーカリ材を原料として超低コストなマイクロ波照射前処理工程と機能強化したC5・C6糖高速発酵細菌を用いる同時糖化並行発酵工程を組み合わせた木質系バイオエタノール一貫製造プロセスを開発し, ベンチプラントにて実証した。
【目次】
1. はじめに
2. 同時糖化並行発酵に最適な発酵細菌の代謝工学的育種
2.1 Zymomonas mobilisの発酵特性
2.2 C5・C6糖並行発酵細菌
2.2.1 キシロース並行発酵性の賦与
2.2.2 マンノース並行発酵性の賦与
2.3 実用的C5・C6同時並行発酵細菌の育種
2.4 セルロース糖化発酵性の賦与
3. 高速発酵細菌とマイクロ波を用いた木質バイオマスからのバイオエタノール実証生産
3.1 マイクロ波照射前処理工程
3.2 SSCF工程
3.3 ベンチプラント実証試験
4. 今後の課題
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セルロース系バイオマスの糖化酵素の技術開発
Development of Saccharifying Enzyme for Cellulosic Biomass
森川康 (長岡技術科学大学 ; (一財)バイオインダストリー協会)
NEDO PJ「酵素糖化・効率的発酵に資する基盤研究」の成果を, 糖化酵素およびそれに密接に関連する高効率糖化に関してまとめた。界面活性剤の効果, グルコース阻害の重要性および各前処理バイオマスに応じた成分酵素の重要性を明らかにし, T. reesei PC-3-7株からBGLおよびXYNの二重強化株を構築し, その糖化酵素JN24Hで酵素使用量を1.8mg/g-バイオマスまで低減させた。
【目次】
1. はじめに
1.1 糖化酵素(セルラーゼとヘミセルラーゼ)
1.2 酵素使用量低減の課題
1.2.1 高効率糖化
1.2.2 高機能糖化酵素
2. 酵素糖化の解析
2.1 界面活性剤による糖化酵素使用量の低減
2.2 糖化時の生成物阻害
2.3 前処理バイオマスに応じた糖化酵素
3. 高機能糖化酵素の構築
3.1 BGLの強化
3.2 XYN IIIの強化
4. まとめと今後の展望
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CBPによるバイオエタノール生産技術の開発
Development of the Production Process of Bioethanol using CBP
猪熊健太郎 (神戸大学)
蓮沼誠久 (神戸大学)
近藤昭彦 (神戸大学)
リグノセルロース系バイオマスから液体燃料や化学品を効率的に生産するために鍵となる統合型バイオプロセス (Consolidated bioprocessing : CBP) の構築と, CBPに資するアーミング酵母の開発や酵母の発酵阻害物耐性の強化など, 最先端の技術動向を概説する。
【目次】
1. はじめに
2. リグノセルロース系バイオマス利用の課題
3. セルロース・ヘミセルロース分解能の付与とその強化
4. キシロース(C5糖)資化能の付与
5. 発酵阻害物耐性
6. マーカーリサイクルシステムを用いた多機能酵母の構築
7. 今後の展望
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Well to Tank での事業モデル構築の検討概要
Building Bioethanol Production Business Model and Its Well to Tank Evaluation
森山亮 ((一財)エネルギー総合工学研究所)
玄地裕 (国立研究開発法人 産業技術総合研究所)
本検討では原料生産, 輸送, エタノール転換, 日本までの製品輸送といったWell to Tankでの各工程を想定した実用化事業モデルを構築した。また, バイオ燃料事業実施者が「技術革新ケース」の開発ベンチマーク達成度を評価できる温室効果ガス(GHG)排出量計算ツールや事業モデル簡易評価ツールを整備した。
【目次】
1. 総合調査研究の概要
2. 実用化事業モデルの構築
2.1 前提条件
2.2 原料生産作業工程の設定,原料コストおよびGHG排出量の試算
2.3 エタノール転換
2.4 製品輸送手段の設定,輸送コストおよびGHG排出量の試算
3. GHG排出量計算ツール
3.1 評価範囲と機能単位
3.2 入力方法
3.2.1 地域
3.2.2 原料および原料栽培
3.2.3 原料輸送
3.2.4 原料変換
3.2.5 製品輸送
4. 事業モデル簡易評価ツール
5. 成果の活用
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≪BIO R&D≫
アルツハイマー病の治療薬としてのメチレンブルーの有効性: アルツハイマー病の病態モデルマウスを用いた検討
Methylene Blue Modulates β-Secretase, Reverses Cerebral Amyloidosis, and Improves Cognition in Transgenic Mice
森隆 (埼玉医科大学)
塩基性染料の一種であるメチレンブルーを, アルツハイマー病の病態モデルマウス(PSAPP マウス)に15ヵ月齢から3ヵ月間経口投与(3 mg/kg/day)すると, アルツハイマー病様の病態が軽減した。本稿では, メチレンブルーの行動・認知機能障害の改善効果, 続いてアミロイド-βタンパク質の産生・蓄積の抑制効果を紹介する。さらに, メチレンブルーの病態を軽減する効果のメカニズムについても記載する。メチレンブルーの新たな病態改善薬としての可能性が期待される。
【目次】
1. はじめに
2. メチレンブルーの概要
3. 行動・認知機能障害の改善効果
4. アミロイド-βタンパク質の産生・蓄積の抑制効果
5. 将来展望
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乳酸菌だけじゃない !
酢酸菌でアレルギー症状の改善に挑む !
Anti-pollen Disease, Anti-allergy Ingredient Containing Acetic Acid Bacterial LPS as an Active Ingredient
平松直人 ((株)東洋発酵)
日本における全人口の約半数がアトピー性皮膚炎や花粉症などのアレルギー疾患に苦しんでいるといわれており, それに伴う労働損失額も数千億円にのぼると試算されている。本稿では, 自然免疫応答を誘導するLPS(リポポリサッカライド)を食品素材へと応用した「酢酸菌由来LPS」によるアレルギー症状の抑制効果について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 酢酸菌由来LPS
2.1 LPS
2.2 酢酸菌
3. 酢酸菌由来LPSの機能性
3.1 マクロファージ様細胞を用いた貪食活性およびNO産生能についての評価
3.2 花粉症抑制効果についての評価
3.3 皮膚アレルギーに対する抑制効果の評価
4. 本素材の応用例
5. おわりに
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BIO BUSINESS
生薬の流通の現状と今後の課題
Current Situation of Crude Drugs and Future Subjects
浅間宏志 (日本漢方生薬製剤協会 ; (株)ウチダ和漢薬)
【目次】
1. 生薬流通の現状
1.1 はじめに
1.2 使用量調査の経緯
1.3 使用量等実態
1.3.1 使用生薬の種類,使用量および生産国
1.3.2 使用量の多い生薬
1.3.3 生産国による分類
2. 今後の課題
2.1 国内での薬用作物栽培の産地化推進
2.2 中国との交流 -
月刊バイオインダストリー 2015年4月号
￥3,960
【特集】口腔環境と全身疾患の関係
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特集に際して
Introduction
落合邦康 (日本大学)
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口腔レンサ球菌と全身疾患
Oral Streptococci and Systemic Disease
高橋幸裕 (日本歯科大学)
田代有美子 (日本歯科大学)
古西清司 (日本歯科大学)
口腔レンサ球菌は口腔常在菌叢において最も優勢な細菌群である。本総説では, 口腔レンサ球菌と全身疾患との関連性, 特に歯性菌血症と感染性心内膜炎について概説する。さらに, 口腔レンサ球菌のシアル酸結合性アドヘジン(Hsa)について, 感染性心内膜炎の動物実験の結果などの知見を交えて, Hsaの機能とその病原性について解説する。
【目次】
1. はじめに
2. 口腔感染症と全身疾患
3. 口腔レンサ球菌と全身疾患
3.1 歯性菌血症
3.2 感染性心内膜炎
4. 感染性心内膜炎における口腔レンサ球菌の病原因子
4.1 口腔レンサ球菌Hsa アドヘジンの構造と機能
4.2 口腔レンサ球菌Hsa アドヘジンの分子生物学的役割
4.3 感染性心内膜炎における病原性
5. おわりに
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口腔内細菌と誤嚥性肺炎および人工呼吸器関連肺炎
Oral Microbiota Connected with Aspiration and Ventilator Associated Pneumonia
山下喜久 (九州大学)
健常者の肺炎発症には特定の病原細菌が関連するが, 健康状態が必ずしも良好でない高齢者では, 普段は特に病原性が問題にならない常在細菌が健康に影響を及ぼす。口腔ケアが高齢者の肺炎予防に有効であるとの概念もこのような考えに立っている。本稿では, 口腔のケアを手段と目的に沿って4つに分類して, 高齢者に多い誤嚥性肺炎と人工呼吸器関連肺炎の予防に必要な口腔ケアについて考察した。
【目次】
1. はじめに
2. 肺炎と口腔細菌
2.1 誤嚥性肺炎
2.2 人工呼吸器関連肺炎
2.3 高齢者の肺炎と口腔細菌
3. 誤嚥性肺炎および人工呼吸器関連肺炎に対する口腔ケアの予防効果
3.1 口腔ケア
3.2 口腔ケアと肺炎の予防
4. おわりに
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口腔内細菌と自己免疫疾患
Oral Bacteria and Autoimmune Diseases
菊池賢 (東京女子医科大学)
原発性胆汁性肝硬変(primary biliary cirrhosis : PBC)は更年期以降の中年女性に好発する原因不明の自己免疫疾患である。その自己抗体のエピトープは pyruvate dehydrogenasecomplex E2 component(PDC-E2) であるが, 分子相同性(molecular mimic)の原因微生物は未だに明らかになっていない。筆者らは, PBCの発症に Streptococcus intermedius が関与することを見出した。本菌をマウスに投与すると, PBCに酷似した小胆管周囲の慢性非化膿性炎症が起こることがわかった。このマウスのT細胞をヌードマウスに移植することで同様の小胆管周囲の慢性非化膿性炎症が再現された。近年, 核膜タンパク質gp210に対する自己抗体がPBC進行に寄与することが明らかになっているが, このエピトープが本菌の histone-like protein に保存されていた。本稿ではこれまでに取り組んできたPBCと S. intermedius の関係について, 紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. Streptococcus intermedius とはどのような細菌なのか
3. 原発性胆汁性肝硬変とはどのような疾患か
4. ヒトPBC病変と S. intermedius の関係
5. おわりに
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口腔内細菌とインフルエンザ
Relationship between Oral Bacteria and Influenza Virus
神尾宜昌 (日本大学)
今井健一 (日本大学)
落合邦康 (日本大学)
最近, 筆者らは口腔内細菌が産生するノイラミニダーゼがインフルエンザウイルス感染を促進し, 抗インフルエンザ薬の効果を低下させる可能性を明らかにした。本稿では, この研究成果を中心に, 専門的口腔ケアがインフルエンザ対策において有効な手段であることを紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. インフルエンザウイルスの分類と構造
3. インフルエンザによるパンデミック
4. インフルエンザウイルスのライフサイクル
5. インフルエンザと細菌感染
6. 口腔内細菌がインフルエンザウイルスの放出に及ぼす影響
7. 口腔内細菌が抗インフルエンザ薬の効果に及ぼす影響
8. 口腔ケアがインフルエンザ発症に及ぼす影響
9. おわりに
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口腔感染症とウイルス疾患
Microbial Interaction between Oral Bacteria and Viruses
今井健一 (日本大学)
落合邦康 (日本大学)
ウイルス性肝炎やエイズに加え, 新型インフルエンザやデング熱, さらにはエボラ出血熱など新たなウイルス感染症が世界的な脅威となるばかりでなく, 我が国においても大きな問題となっている。歯周病と様々な全身疾患との関連性が明らかとなる中, 筆者らは, 歯周病原菌が大量に産生する“酪酸”が, エピジェネティック制御を介して潜伏感染HIVやEBVを再活性化することを見出し, 歯周病がウイルス感染症の進展にも広く影響を及ぼしている可能性を示した。また, これまで細菌感染症と考えられてきた歯周病の発症においても, 細菌とウイルスの負の連鎖が重要な役割を担っていることが明らかになりつつある。病原性発現における「細菌-ウイルスの微生物間相互作用」という新たな視点に立った感染症の病態の理解が新しい治療と予防法の開発につながると期待される。
【目次】
1. はじめに
2. HIVとEBVの潜伏感染
3. エピジェネティック制御によるウイルス潜伏感染維持機構
4. 歯周病原菌による潜伏感染HIVの再活性化
5. 歯周病によるエイズ進展の可能性
6. 腸管と女性生殖器に常在する酪酸産生菌による潜伏HIV再活性化
7. 酪酸によるHIV活性化メカニズム
8. 歯周病の発症と進展における細菌-ウイルスの相互作用
9. おわりに
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口腔微生物とがん
Oral Microorganisms and Cancer
宮崎裕司 (明海大学)
菊池建太郎 (明海大学)
草間薫 (明海大学)
口腔内には多数の常在菌やウイルスが存在するが, それらの関与により様々な疾患が引き起こされることがこれまでの研究によって示されている。本稿では, 口腔内微生物, 特に歯周病原性細菌やウイルスと発がん・がん進展との関連を中心に述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 歯周病原性細菌とがん
2.1 歯周病原性細菌が産生する短鎖脂肪酸
2.2 酪酸と口腔がん進展
2.3 歯周病と他臓器のがん
3. う蝕とがん
4. 他の口腔内微生物とがん
5. おわりに
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歯周病とメタボリックシンドロームとの関連性
Association between Periodontitis and Metabolic Syndrome
前野正夫 (日本大学)
森田十誉子 ((公財)ライオン歯科衛生研究所)
近年, 歯周病とメタボリックシンドロームの各指標(肥満, 高血圧, 高血糖, 血中の脂質異常)とは密接に関連しており, 深い歯周ポケットを有する人は将来メタボリックシンドロームの発症リスクが高いことが疫学研究によって示された。本稿では, 筆者らが行った疫学研究結果を基に歯周病とメタボリックシンドロームとの関連性について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 歯周病
2.1 歯周組織の正常と異常
2.2 歯周病とは
2.3 細菌感染に対する生体防御のしくみ
2.4 歯周病が原因で歯が抜ける現象も生体防御のしくみなのか?
3. メタボリックシンドローム
4. 歯周病とメタボリックシンドローム
4.1 歯周病とメタボとの関連性を探る疫学研究
4.2 歯周ポケット保有とメタボ指標との関連性
4.3 歯周ポケット保有者は将来メタボになりやすいのか?
4.4 歯周病とメタボの関連性
5. おわりに
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歯周病と糖尿病
Periodontitis and Diabetes Mellitus
山下明子 (九州大学病院)
西村英紀 (九州大学大学院)
歯周病は糖尿病の第6の合併症と言われている。近年, 重度歯周病が全身性に軽微な炎症を惹起し, 糖尿病そのものの病態に影響を及ぼすことが明らかになった。本稿では, 歯周病治療介入が糖尿病へ及ぼす影響を近年の疫学研究の結果を中心に紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 歯周病と糖尿病
3. HbA1cは重度歯周病によって悪化する
4. 糖尿病患者において重度歯周病で全身性に炎症が惹起される想定機序
5. 動脈硬化と歯周病
6. おわりに
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歯周病と動脈硬化
Periodontal Disease and Atherosclerosis
落合智子 (日本大学)
近年の研究から炎症性疾患・歯周病と冠動脈疾患との関連性が報告されている。本稿では歯周病原菌で促進される動脈硬化プラーク形成における炎症性メカニズムや酸化変性メカニズムに焦点を当て解説したい。さらに粘膜ワクチンや抗炎症因子が歯周病原菌で増悪される動脈硬化を制御できるか否かを考察する。
【目次】
1. はじめに
2. 歯周病と全身疾患との関連性
3. 動脈硬化進展における歯周病原菌感染の役割
4. 血管内皮細胞の活性化
5. Toll様受容体およびNod様受容体を介した応答
6. 酸化ストレス介在性メカニズム
7. 高脂血症誘導性動脈硬化
8. 粘膜ワクチンによる動脈硬化の予防
9. 抗炎症因子を用いての動脈硬化の制御
10. おわりに
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≪BIO R&D≫
タンパク質-磁性粒子複合体の in vivo 合成と創薬への展開
Production of Magnetic Particle Displaying Functional Protein Complexes toward Drug Screening
吉野知子 (東京農工大学)
本多亨 (東京農工大学)
医薬品の開発において, 膨大な化合物ライブラリーから標的タンパク質に結合する化合物を高効率に探索することは創薬の低コスト化, 時間短縮において重要なプロセスである。本稿では, 菌体内にマグネタイトのコアを持つ磁性粒子を生合成する磁性細菌を用いた, 効率的なタンパク質-磁性粒子複合体の生産と創薬への展開について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. マグネトソームディスプレイ技術
2.1 標的タンパク質発現制御システムの構築
2.2 磁性細菌のゲノム改変による標的タンパク質のディスプレイ量の向上
2.3 標的タンパク質のペリプラズム発現による機能向上の取り組み
3. 創薬スクリーニングに向けたタンパク質-磁性粒子複合体の創出
4. おわりに
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TOPICS
ヨーグルト中の乳酸菌を生きたまま分離する
Separation of Lactic Acid Bacteria from Fermented Milk
西野智彦 (東京工科大学)
生きた乳酸菌を含むヨーグルトは, 希釈して遠心分離を行っても乳成分が菌体とともに沈降するため乳酸菌菌体の分離が難しい。そのことが影響するためかヨーグルト中の乳酸菌の挙動に関する研究例は少ない。本稿では, 密度勾配遠心分離法を用いてヨーグルトから生きた乳酸菌を分離する方法について説明する。
【目次】
1. はじめに
2. 密度勾配遠心分離
3. 微生物細胞の浮遊密度
4. 脱脂粉乳培地からの菌体分離
5. 培養終期における回収率の低下
6. 今後の展望 -
月刊バイオインダストリー 2015年3月号
￥3,960
【特集】抗菌ペプチド利用の最前線
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特集にあたって
Introduction
相沢智康(北海道大学)
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未知の生理活性ペプチドの探索方法
Screening Methods for Discovering New Bioactive Peptides
尾崎司 (山形大学)
佐々木一樹 (国立循環器病研究センター研究所)
南野直人 (国立循環器病研究センター研究所)
生理活性ペプチドは, 前駆体タンパク質がプロセシングを受けて生成し, 機能を発揮する。近年の質量分析技術の向上, ゲノム情報の蓄積によって微量のペプチドを単離することなく同定できるようになった。本稿では, 生理活性ペプチドの探索方法について2種の新規抗菌ペプチドの発見を例に挙げて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 生理活性ペプチド探索のために有効な手法 : セクレトペプチドーム解析
3. ペプチドーム解析の鍵となる質量分析計によるペプチド同定
4. 塩基性ペプチド画分からのAMP-IBP5の発見
5. 生物種間の保存性および既知の活性ペプチドの特徴を加味した候補ペプチドの選定
6. 生菌の還元活性を指標にした抗菌活性のスクリーニング
7. AMP-IBP5 およびVGF[554-577]-NH2の抗菌活性
8. まとめ
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抗菌ペプチドの食品添加物としての利用
Use of Antibiotic Peptides as Food Additives
小磯博昭 (三栄源エフ・エフ・アイ(株))
食品の腐敗防止に使われる抗菌ペプチド(リゾチーム, ε-ポリリジン, プロタミン, ナイシン)は, 少量で効果を示し優れた静菌剤であるが, ペプチドの種類により抗菌スペクトルや熱安定性などの性質が異なる。本稿では食品添加物として認められている抗菌ペプチドの特徴や食品での応用事例を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. リゾチーム
3. ε-ポリリジン, プロタミン
4. ナイシン
5. おわりに
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米由来抗菌ペプチドの有する多様な生体防御機能
Host Defense Multi-functions of Antimicrobial Peptides from Rice Proteins
谷口正之 (新潟大学)
抗菌ペプチドは, 従来の抗生物質に代わる感染防御剤として注目を集めている。米タンパク質由来の抗菌ペプチドを新規に同定し, それらのヒト病原微生物に対する抗菌活性とスペクトルについて解説した。また, 抗菌ペプチドの有するプロテアーゼ阻害活性, 抗炎症活性, 管腔形成促進作用などの多様な生体防御機能について紹介した。
【目次】
1. はじめに
2. 米由来抗菌ペプチドの特徴と抗菌活性
3. 抗菌ペプチドのプロテアーゼ阻害活性
4. 抗菌ペプチドの抗炎症活性
5. 抗菌ペプチドの管腔形成促進活性
6. 抗菌ペプチドの細胞毒性と溶血活性
7. まとめと今後の課題
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カブトムシディフェンシン由来抗菌ペプチドを用いた抗菌性繊維の開発
Development of Antimicrobial Fiber using Antimicrobial Peptides derived from Allomyrina dichotoma Defensin
石橋純 ((独)農業生物資源研究所)
中村允 (和歌山県工業技術センター)
薬剤耐性菌の蔓延の問題に対処するために, 新たな抗菌性素材の開発が急務である。薬剤耐性菌に対して効果を示し, 新たな耐性菌を生み出しにくいと考えられる抗菌タンパク質は, 抗菌剤として有望である。本稿ではカブトムシディフェンシン改変ペプチドを利用した抗菌繊維の開発について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. カブトムシディフェンシン改変ペプチドの開発
3. 抗菌ペプチドを共有結合させた抗菌性素材
3.1 ペプチド固定化技術の応用
3.2 綿生地の改質
3.3 改変ペプチド固定化繊維の作製
3.4 改変ペプチド固定化繊維の形態変化
3.5 抗菌活性試験
4. 抗菌ペプチドの加工剤化
4.1 改変ペプチドの高分子化
4.2 加工生地の抗菌活性評価
4.3 安全性試験
5. まとめ
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抗菌ペプチドによるバイオシリカ生産技術の開発
Development of Bio-silica Formation Technology Utilizing Antimicrobial Peptides
井上高康 (富士化学(株))
松田祐介 (関西学院大学)
ケイ酸固体化ペプチドは珪藻被殻 Silaffin などのように強い塩基性である。塩基性人工ペプチド, CDPFもやはり強いケイ酸固体化能を有する。塩基性は抗菌ペプチドと共通する特徴であるため, 抗菌性ペプチドとして知られるプロタミンのケイ酸固体化を試みた結果, 強い抗菌性は保持されたままで効果的なケイ酸固体化が確認された。
【目次】
1. はじめに
2. ペプチドによるシリカバイオミネラリゼーションについて
3. プロタミンのシリカ固体形成能と抗菌性
4. おわりに
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抗菌ペプチドをプローブとして利用した微生物検出法の開発
Development of Novel Assays using Antimicrobial Peptides for the Detection of Microbes
相沢智康 (北海道大学)
米北太郎 (日本ハム(株))
北條江里 (日本ハム(株))
抗菌ペプチドは微生物に結合する性質を持つことから, 幅広い微生物を検出するプローブとしての応用が期待できる。本稿では, 抗菌ペプチドをプローブとして用いた食中毒原因微生物の検出法の開発について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. プローブに適した抗菌ペプチドのスクリーニング
3. 抗菌ペプチドの遺伝子組換え生産
4. ラテラルフロー法への応用
5. まとめ
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創傷治癒効果と抗菌効果を併せ持つペプチドの創生
Development of a Novel Multifunctional Peptide with Wound Healing and Antimicrobial Activities
天満昭子 (大阪大学)
冨岡英樹 (アンジェスMG (株))
中神啓徳 (大阪大学)
森下竜一 (大阪大学)
抗菌ペプチドとは広域の抗菌スペクトルを有し, 生体防御機構として生体を守る役割を担う自然免疫機能の一つである。抗菌ペプチドの中には, 抗菌活性に加えて多様な活性を示すものが存在するが, 筆者らは, 遺伝子機能スクリーニングの過程において, 創傷治癒効果と抗菌活性をもつ多機能ペプチドを見出したのでこれを紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. AG30 の最適化
3. SR-0379 の生物活性
3.1 SR-0379 の抗菌活性
3.2 SR-0379 の創傷治癒作用
4. SR-0379 の in vivo 創傷治癒作用
5. まとめ
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≪BIO R&D≫
クモ糸を紡ぐカイコの実用品種化に成功
Silk Produced by Transgenic Silkworm Expressing Spider Dragline Silk Protein
桑名芳彦 ((独)農業生物資源研究所)
小島桂 ((独)農業生物資源研究所)
カイコ実用品種に, オニグモの縦糸遺伝子を導入した遺伝子組換えカイコを作出した。そのカイコが作るシルク(クモ糸シルク)は, シルク本来の光沢やしなやかさを保ちつつも, 通常シルクより強くてよく伸び, 切れにくさが向上していた。実用品種カイコを使っているので糸質も良く, 機械によってベスト等を加工できた。今後はクモ糸成分を増やして, より高強度のシルクの作出を目指す。
【目次】
1. はじめに
2. クモ糸シルクとは
2.1 遺伝子組換えカイコの作出
2.2 クモ糸遺伝子の導入
2.3 カイコ実用品種の利用
3. クモ糸シルクの特徴
3.1 オニグモ縦糸タンパク質の確認
3.2 引張り物性
4. さいごに
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BIO BUSINESS
芳香・消臭・脱臭剤工業の市場
Market of Aromatic and Deodorant
2013年の消臭芳香剤の市場規模は約500億円となった。国内市場の成熟化に加え, プライベートブランド化による価格訴求の高まりから平均単価が下落したことが大きな要因と考えられており, 新規市場の開拓とともに価格の安定化が求められている。近年は20～30代の女性をターゲットにデザインを重視した商品開発が盛んで, 大きく売り上げを伸ばしている。その他にも高齢者, ペット飼育者向けに新たな製品投入を行うなど, 今後の市場拡大に期待がかかる。
【目次】
1. 概要
2. 種類・素材など
2.1 天然系
2.2 無機系
2.3 触媒系
2.4 オゾン系
3. 市場動向
3.1 室内用
3.2 トイレ用
3.3 衣料用
3.4 自動車用 -
月刊バイオインダストリー 2015年2月号
￥3,960
【特集】バイオマスプラスチックの最新研究動向
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「バイオマスプラスチックの最新研究動向」の特集にあたり
Introduction
岩田忠久 (東京大学)
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リグニン由来の機能性バイオマテリアルの開発
Development of Lignin Based Functional Biomaterials
山田竜彦 ((独)森林総合研究所)
植物細胞壁の主成分の中で「リグニン」と呼ばれる有機物は, セルロース生産の副産物として燃焼利用等されるものの, それを機能材料として積極的に展開するビジネスは見られなかった。現在, その特性を綿密に制御することで, 工業材料として魅力的な特性を付与し, かつそれを担保したビジネスの可能性も開けてきている。
【目次】
1. はじめに
2. リグニンについて
3. リグニン系のコンクリート用化学混和剤
4. リグニン系の活性炭繊維
5. 地域リグニンの利活用
6. おわりに
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芳香環/ヘテロ環を有する超高性能バイオプラスチックの開発
Development of Superhigh-performance Bioplastics with Aromatic/Hetero Rings
金子達雄 (北陸先端科学技術大学院大学)
バイオプラスチックは高効率なカーボンストック材料として, 低炭素社会を構築するための重要な課題である。本稿ではイタコン酸や桂皮酸類などのバイオ分子を出発物質とし, バイオ工学的手法と合成化学を組み合わせることで, ヘテロ環や芳香環を有する剛直な構造の新規バイオポリマーを合成した。これらのポリマーの成型体は高耐熱性, 高力学性能を持つことがわかった。さらに, 光分解性や光誘起水溶化などの特殊条件で分解できるユニークな分解性プラスチックとしても利用可能であることもわかった。
【目次】
1. バイオプラスチック
2. イタコン酸由来のナイロン
2.1 ピロリドン環生成反応
2.2 イタコン酸の重縮合
2.3 イタコン酸重合体の性能と分解性
3. バイオポリイミドの合成
3.1 分子設計概念
3.2 ポリイミドの合成と物性
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連鎖構造制御による高性能共重合バイオマスポリマーの開発
Creation on Novel High-performance Biomass Polymers by Regulating the Sequential Structure
阿部英喜 ((独)理化学研究所)
天然高分子における規則正しい連鎖構造による材料のナノ構造制御をモデルとして, 規則的な連鎖構造の導入を分子設計に取り入れ, 生物有機酸を原料とした, 耐熱性を付与した新規脂肪族ポリエステルアミドならびに脂肪族ポリエステル交互共重合体の合成とその構造に関わる研究成果の一部を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 周期性連鎖構造を有するポリエステルアミド共重合体の合成とその性質
3. 脂肪族ヒドロキシカルボン酸からの交互共重合体の合成
4. おわりに
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乳酸重合酵素が駆動する乳酸ポリマー微生物工場とポリ乳酸の高機能化 ―「多元ポリ乳酸」への展開―
Microbial Factory for Lactate-based Polymer Driven by Lactate-polymerizing Enzyme and Function Improvement of Polylactic Acid: Towards Multiple-component PLA
田口精一 (北海道大学)
日常生活に普及しつつあるポリ乳酸が微生物工場で合成されたら面白い! そんな素朴な興味から始まった研究だが, 本当に現実に起こってしまった。乳酸重合酵素の開発を契機に, 乳酸ユニットに他種モノマーを共重合化させた「多元ポリ乳酸」というカテゴリーを生み, 光学純度の高い多種多様なキラルポリマーを創製することが可能になってきた。
【目次】
1. はじめに
2. 乳酸ポリマー合成プロセス ―化学からバイオへ―
3. 乳酸ポリマー合成をする微生物工場の誕生
4. 微生物工場のエンジン ―乳酸重合酵素―
5. キラル乳酸ポリマ ー微生物工場の誕生
6. 微生物工場のモデルチェンジ ―ポリ乳酸から“多元ポリ乳酸へ”―
7. まとめと将来展望
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高分子多糖類からの高性能バイオマスプラスチックの創製
High Functional Biomass-plastics from Polysaccharides
岩田忠久 (東京大学)
セルロースとは異なる化学構造および結合様式を有する3種類の高分子多糖類(カードラン, グルコマンナン, キシラン)から, エステル化の手法により, 物質の持つ特徴的な構造を活かした新しいバイオマスプラスチックを開発した。本稿では, 耐熱性, 成型性, 機械的性質と共に, 結晶核剤などとしての有用性について紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 高分子多糖類
3. カードランエステル誘導体
4. グルコマンナンエステル誘導体
4.1 グルコマンナントリエステル
4.2 グルコマンナン混合エステル
5. キシランエステル誘導体
5.1 キシランジエステル
5.2 キシランエステルのポリ乳酸への結晶核剤効果
6. おわりに
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高機能カルダノール付加セルロース系樹脂と低エネルギー製造技術の開発
Development of Highly Functional Cardanol-bonded Cellulose Resin and Low Energy Production Process
位地正年 (日本電気(株))
田中修吉 (日本電気(株))
當山清彦 (日本電気(株))
曽山誠 (日本電気(株))
非食用植物資源のセルロースにカシューナッツ殻の主成分のカルダノールを結合させたセルロース系バイオプラスチックを開発した。カルダノールによる可塑化・疎水化効果やカルダノール同士の相互作用によって, 本樹脂は優れた熱可塑性, 耐熱性, 耐水性などの実用性を実現した。さらに, 2段階不均一系プロセスによる低エネルギー製造技術も開発した。
【目次】
1. はじめに
2. カルダノール付加セルロース樹脂の開発
3.2 段階不均一系プロセスによる低エネルギー製造技術
3.1 膨潤状態での1 段目反応と効率的な固液分離
3.2 2段目反応(短鎖追加)による熱可塑性の向上と添加剤による特性改良
3.3 2段階不均一プロセスでの製造エネルギーの算出
4. まとめと今後
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バイオマス由来耐熱ポリアミドの自動車部材への応用
Application of Heat-resistant Polyamide Derived from Biomass Resources to Automotive Parts
三井淳一 (ユニチカ(株))
上田一恵 (ユニチカ(株))
ユニチカが開発した XecoT(TM)(ゼコット(R)) は, 耐熱ポリアミドの中で, トップクラスの性能を持つとともに, バイオマス素材を原料に用いているスーパーエンジニアプラスチックである。従来の耐熱ポリアミドにはない XecoT(TM) 特有の様々な特性を紹介し, 検討を進めている自動車部材への応用展開について本稿では紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. XecoT(TM) の特徴
3. XecoT(TM) の物性
4. XecoT(TM) の自動車部材への応用展開
5. おわりに
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プラスチック, ゴム製品のバイオマス原料利用率の求め方とそのISO国際標準規格
Determination Method and ISO Standardization of Biobased Content for Plastics or Rubber Products
国岡正雄 ((独)産業技術総合研究所)
バイオマス原料から生産されたバイオベースのプラスチック, ゴム製品中のその原料使用率を計算, 測定する方法とそのISO国際標準規格化の状況を説明する。ISO16620シリーズに規格化されたバイオマス原料使用率としては, 「バイオベース炭素含有率」「バイオマスプラスチック度」「バイオベース質量含有率」がある。
【目次】
1. はじめに
2. バイオベース度の計算方法, 測定方法
3. 国際標準規格化の状況
4. まとめ
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≪BIO R&D≫
磁石と酸化鉄マイクロ粒子を利用した水素パック剤, および, 角栓クレンジングなど皮膚効果
Hydrogen-containing Pack Agents Utilizing Magnet-Iron Oxide Microparticle Reactions, and the Keratotic Plug-cleansing/Skin-improving Effects
三羽信比古 (大阪物療大学)
従来の皮膚適用剤は, 角質層というバリアを突破して皮膚深部への浸透性をいかに高めるかに力点を置いてきたが, 毛穴(毛孔, 皮脂腺, 汗孔)という薬剤バイパス・サイドチャネリングを活用する視点が不十分だった。本研究では, 毛穴サイズより微小な酸化鉄マイクロ粒子を毛穴中へ浸透させ, 磁石でこの粒子を高い収率で回収するという独自発想, および, 水素で毛穴皮脂の過酸化変質を防御するという二重効果で角栓クレンジング(除去)効果を挙げたので紹介する。
【目次】
1. 毛穴(毛孔, 皮脂腺, 汗孔)と角栓
2. 水素/酸化鉄パック&磁石による毛穴からの角栓除去効果
3. おわりに
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BIO BUSINESS
再生医療の市場
Regenerative Medicine Market
経済産業省の算出によると, 再生医療の周辺産業まで含めた市場規模は, 2012年の260億円から急速に拡大し, 2030年には1.6兆円に達する見込みとなっている。世界初のiPS細胞を用いた臨床試験が始まる中, 効果的かつ安全な治療に迅速につなげるべく, 法整備も合わせ産官学連携しての取り組みが課題となっている。2013年には再生医療推進に向け新たな法律も可決され, 市場の活性化が期待されている。
【目次】
1. 概要
2. 研究開発動向
3. メーカー動向
4. 安全性 -
月刊バイオインダストリー 2015年1月号
￥3,960
【特集】トランジスタ医療―半導体バイオ応用の現状と展望―
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特集にあたって
Introduction
坂田利弥 (東京大学大学院)
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診断医療に向けた半導体バイオセンシング技術
Semiconductor-based Biosensing Technology for Clinical Diagnosis
坂田利弥 (東京大学大学院)
本稿では, 診断医療分野における半導体バイオセンシング技術の応用の可能性について紹介する。特に, 生体機能に関連深いイオン挙動に着目し, そのイオンの電荷を直接計測可能な半導体原理ならではの利点について例を挙げながら概説する。
【目次】
1. はじめに
2. 生命の最小単位「細胞」のセンシング
2.1 移植前診断に向けた ART on a Semiconductor ductor
2.2 造血幹細胞の個別診断に向けた網羅的バイオセンシング技術の創製
2.3 アポトーシスセンシングによる副作用・薬効評価
2.4 飢餓適応機構としてのオートファジーの非標識リアルタイムモニタリング
2.5 再生軟骨細胞分化挙動の静水圧負荷時 in situ モニタリング
3. 半導体/バイオインターフェース構造の制御と理解
3.1 Molecular charge contact 法による生体分子計測
3.2 採血フリーグルコーストランジスタ
3.3 酵素活性イオンセンシングに向けた一方向固定酵素ゲートトランジスタの創製
3.4 アレルギー診断に向けた半導体原理に基づくバイオセンシング技術
3.5 分子動力学シミュレーションによる半導体/バイオインターフェース構造の解明
4. マルチバイオパラメータの同時計測技術
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イメージセンサ技術のバイオ医療応用
Image Sensor Technology for Biomedical Applications
太田淳 (奈良先端科学技術大学院大学)
イメージセンサ技術のバイオ, 医療への応用について概説を行う。パッケージングの観点から, 機器装着型, 容器封入型, ディッシュ型, 完全埋植型に分類して, 各々について事例を取り上げながら, 解説を行う。機器装着型では高感度と高速センサを取り上げ, 容器封入型ではカプセル内視鏡を取り上げる。またディッシュ型としてレンズレスイメージングを取り上げる。完全埋植型では, 人工視覚と脳内埋植デバイスについて紹介する。最後にまとめと今後の展望について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 高感度イメージセンサ
2.1 EMCCD
2.2 SPAD
3. 高速イメージセンサ
4. カプセル内視鏡
5. ディッシュ型デバイス
6. 完全埋植型
7. おわりに
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フレキシブルエレクトロニクスを用いた生体計測センサ
Bio-sensors using Flexible Electronics
関谷毅 (大阪大学)
薄膜, 軽量, 柔軟性に富む有機エレクトロニクスは, 新しい生体計測センサとしての用途が期待されている。筆者の研究グループでは, 有機材料を主要部材としたフレキシブルエレクトロニクス技術を開発してきた。本稿では, この研究背景や要素技術, そして具体的な応用例として触覚センサ, ワイヤレス水分センサシステムについて紹介したい。より具体的には 1.2μm という薄膜の高分子フィルム上に, 真空蒸着技術を用いて高度に集積化された有機トランジスタシステムを構築した。人の皮膚の形状に合わせることができるなど薄膜フィルムの持つ表面形状追従性を活かし, 生体情報を計測するためのシート型センサアレイについて紹介する。さらに有機トランジスタによる発振回路を利用しワイヤレス水分センサシステムを開発した。このシステムは, 離れたところからワイヤレスで電力供給が可能で, 水分検出センサからのデータも最適な通信条件で取ることができる。
【目次】
1. 研究背景と目的
2. フレキシブルエレクロニクス
2.1 触覚センサ
2.2 水分センサシステム
3. 課題と将来展望
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グラフェンデバイスによるバイオセンサへの応用
Biological Sensors Based on Graphene Devices
前橋兼三 (東京農工大学)
松本和彦 (大阪大学)
グラフェンは炭素原子のみから構成される究極の2次元物質である。その特異的なバンド構造から電子および正孔の移動度が室温において驚異的に高くなることが知られている。本稿では, グラフェンをチャネルとして用いた電界効果トランジスタにおいて, グラフェン表面上での生体分子認識反応を利用することによって, 生体分子を電気的に検出するバイオセンサについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. グラフェンの特性
3. グラフェンデバイスおよび生体分子の検出メカニズム
4. タンパク質の選択的検出
5. おわりに
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集積化センサ技術による非標識バイオイメージングデバイス
Non Label Bio-Image Sensor with CMOS Integrated Technology
澤田和明 (豊橋技術科学大学)
CMOSイメージセンサ技術とバイオセンサ技術を融合した, 集積化センサ技術による新たな非標識バイオイメージセンサデバイスを開発している。水素検出領域にイオン選択性を持つ様々な感応膜を修飾することでNaイオン, Kイオンなどを検出することが可能である。また, 酵素をセンサ表面に固定化することで細胞からの神経伝達物質の放出過程を画像化することに成功している。
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バイオセンサアレイ集積回路
Biosensor Array Integrated Circuit
中里和郎 (名古屋大学)
バイオセンサアレイ集積回路は, 多種の化学反応をチップ上で同時に行い, 化学反応の結果を電気信号として出力する。トランスデューサとして, 電位, 電流, インピーダンスによる電気化学計測を用いた方法があり, これらを統合したマルチモーダルセンサアレイは統合的診断を可能にするとともにチップの汎用化に寄与する。
【目次】
1. はじめに
2. 電位検出法
3. 電流検出法
4. インピーダンス検出法
5. マルチモーダルセンサアレイ
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大規模分子動力学法による半導体 / バイオインターフェース構造の解明
Elucidation of Semiconductor/Bio-interface Structure with Massive Classical Molecular Dynamics Simulation
前川侑毅 (東京大学大学院)
澁田靖 (東京大学大学院)
坂田利弥 (東京大学大学院)
本稿では, これまで実験的には理解が困難であった半導体バイオセンサの固液界面でのイオン挙動に及ぼす生体分子の影響について, 分子動力学法に基づくシミュレーションにより考察した結果を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 半導体バイオセンシング技術
3. 古典分子動力学法
4. 固液界面における分子動力学計算
5. FETバイオセンサによる実験結果
6. DNA 分子を含む固液界面のイオン挙動シミュレーション
6.1 計算条件
6.2 計算結果
7. おわりに
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≪BIO R&D≫
細胞が接着しにくくなるI型コラーゲンの開発 ―骨芽細胞への分化誘導能の可能性―
Development of Low Adhesive Scaffold Collagen:Application to Osteogenic Differentiation
森本康一 (近畿大学)
國井沙織 (近畿大学)
幹細胞などを用いた再生医療・医学の発展のためには, 生体に模した三次元培養法や分化誘導能をもつ材料などが求められる。筆者らは, 従来と異なる末端配列をもつコラーゲン分子を開発した。播種した細胞は開発したコラーゲンに接着しにくくなることを見出した。本稿では, 接着性が低下したコラーゲンにより形成した細胞凝集塊(スフェロイド)の特徴と骨芽細胞への分化能の亢進について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 単層培養から三次元培養へ
3. 低接着性I型コラーゲンの開発
4. LASColの細胞への作用について
5. 今後の展望
6. おわりに
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≪BIO R&D≫
新鮮ヒト肝細胞の三次元細胞培養による薬物性肝障害予測システム
3D Cell-culture System for DILI(Drug Induced Liver Injury)Prediction with Fresh Human
島川優 (東洋合成工業(株))
城村友子 (東洋合成工業(株))
副作用により使用中止になる薬の約30%が薬物性肝障害によるものとの報告がある。また投与部位別にヒト副作用と動物データの一致性を見ると, 肝毒性は約50%と低く, しかも, 肝臓のヒト副作用は, 開発初期段階ではなく, 第II相・第III相で初めて見られる例が多いという報告がある。新薬開発の早い段階から, ヒトにおける薬物性肝障害が高確率で予測できれば, 薬の安全性を高めることが可能となり, QOLの向上に繋がる可能性がある。本稿では, 薬物性肝障害予測試験用として開発した, 経済的でハイスループットアッセイに対応した, 精度の高い三次元新鮮ヒト肝細胞培養システムについて紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. Cell-able(R)
3. PXB-cells TM
4 .ImageXpressTM MicroXLS
5. DILI( Drug Induced Liver Injury) 予測系の構築
6. 試験結果とLTKB+Clinical DILI との比較
7. まとめ
8. 今後の展望
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BIO BUSINESS
世界規模で見たバイオプラスチックの需給動向
A Global Trend of the Bioplastics Market
宮森映理子 (みずほ情報総研(株))
【目次】
1. はじめに
2. バイオプラスチック市場の変遷
2.1 バイオプラスチックの歴史
2.2 上市されるバイオプラスチックの変遷
2.3 世界のバイオプラスチックの市場規模推移
3. バイオプラスチックの供給動向
3.1 バイオプラスチック供給国
3.2 供給されるバイオプラスチックの種類
3.3 具体的な製造事例紹介
4. バイオプラスチック市場拡大のドライバー
4.1 バイオプラスチックの分類
4.2 バイオプラスチック市場拡大のドライバー
5. バイオプラスチック市場拡大のための各国政策
5.1 主要国の政策実施状況
5.2 ドライバーを意識した政策実施に向けて
6. 今後のバイオプラスチック市場の展望