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研究紹介

研究会

N(新物質・機能素子・生産技術)研究部門

Smart wearable device研究会

 最近注目されている高分子材料を用いた圧電、焦電のセンサに関する開発・動向調査、マーケットニーズ調査、動向予測、基礎物性の追及を通し、新たなSmart wearable device技術への展開を図る。特に、学内以外で行う材料、システム講演会及び展示会を行うことを特徴とする。

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I(情報・通信・電子)研究部門

緊急救命避難支援を実現する情報通信技術研究会

 最近、世界中で火災、地震、津波、テロ等、人々の生命に関わる極めて重大な大規模災害が多発している。通常、このような災害では少なくとも数分以内に災害現場から避難することが求められるが、正確な災害情報を得ることができず、被災者はパニック状態に陥り、死に至る恐れがある。もし、被災者が災害の発生位置や危険箇所、混雑している通路など、緊急避難に必要な正確な情報を受け取ることができれば、正常な判断や行動をとることができ、無事生還する可能性が高まる。そのためには、災害が発生した際、被災者に対して必要な避難支援情報を伝達するシステムが必要である。
 現在、避難支援情報を伝達する手段としてセンサネットワークが用いられている。センサネットワークは災害発生時、センサによる災害検知を行い、サーバが災害発生を通知するシステムである。しかし、災害によりセンサやサーバが損傷し、システムが機能不全に陥ることや、個々の被災者に対して適切な避難誘導を行うことが困難であるという欠点を持っている。
 本研究会の目的は、災害時においてセンサネットワークなどの既存のインフラに依存せず、被災者各々が持つ携帯端末を用いて避難支援するシステムを開発することである。本システムは、災害発生直後の危機的状況において携帯端末同士が自律的ネットワークを構築することで、即時に災害を検知し、災害状況に応じた避難経路を探索し、安全かつ迅速な避難支援を実現する。

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超臨場感システム研究会

 超臨場感は、従来の映像と音響による臨場感をはるかに超えた、今そこに居る感覚を生み出す技術である。これは単なる遠隔地間のコミュニケーションの枠にとどまらず、人対人、人対自然、そして人対コンピュータの新たなインターフェースを創出する技術であり、第5期科学技術基本計画で提示された超スマート社会(Society5.0)へ接続する技術の一つであると考えられる。
 本研究会では、このような超臨場感を生み出すために必要な3次元映像・音響技術をはじめ、それを用いた3次元情報処理・映像処理・検索、ワイヤレスコミュニケーション、感性デザインなど超臨場感システムを多角的に研究し、それを通して現在の情報社会を超えたスマート社会へ至る道筋を探ることを目的する。

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B(生命・人間・ロボティクス)研究部門

                         
ポストゲノム天然物研究会

 微生物は、再生可資源から化学合成までは生産することが困難または採算に合わない複雑な構造を有する様々な生理活性物質を二次代謝産物として効率的に生産する。かつては、抗生物質、抗腫瘍物質などの医薬品又は医薬品中間体をはじめ様々など有用化合物を生産する微生物を、土壌を中心とした環境中から探し当てるスクリーニングが天然物創薬の起点として重要な役割を果たしてきた。しかし、陸上土壌からのスクリーニング中心のアプローチでは、既知化合物のrediscoveryが頻発するようになったことから、陸上土壌からの化合物資源は採り尽くされたと考えられるようになり、20世紀末には天然物創薬の分野から多くの製薬企業が撤退した。
 一方、近年のゲノム解析技術の進歩で、我々人類は環境微生物の僅か(<1%)しか単離培養できていなかったこと、微生物ゲノムには予想を遥かに上回る無数の休眠状態の機能未知二次代謝関連遺伝子が存在することが明らかになってきた。すなわち、難培養微生物遺伝資源を直接利用したり、休眠状態にある遺伝子を「起こす」ことができれば、創薬に応用しうる新たな二次代謝産物の取得につながると期待できる。また、従来の化合物単離精製は活性フラクションのみに着目しており、多くの新規天然化合物を未利用のまま取りこぼしていた可能性がある。更に活性の指標は、その簡便さから抗菌・抗腫瘍活性に限定されていたが、新たな活性評価基準を設けることで従来破棄されていたフラクションからも新たな天然生理活性物質が得られる可能性が高い。従って、これら無限の可能性を秘めた未利用の微生物遺子資源や化合物資源を積極的に応用利用する基盤技術の開発は、今後の天然物創薬分野の進展を強力にアシストすると期待できる。
 そこで、天然物の生合成研究、エピジェネティクス研究、構造活性相関研究の三分野の技術融合により、21世紀ならではの“天然物創薬研究の基盤技術構築”を目的した研究会である。

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機能性食品開発研究会

 機能性食品の市場規模は年々増加しており、2013年度では約1兆2千億円と試算されている。2015年4月から、特定保健用食品(トクホ)、栄養機能食品に加えて、食品の機能性について表示が認められる第三の制度、機能性表示食品制度が始まり、これに超高齢化社会や生活習慣病の影響等もあり、今後ますます機能性食品の市場は拡大すると予想されている。
 一方近年、食品の機能性成分として注目されているものに、D-アミノ酸がある。D-アミノ酸には、加齢に伴う記憶や学習機能の回復や肌の老化を抑制する等のアンチエイジング効果や、食品の旨味を強める効果があることが知られている。本学では、D-アミノ酸高生産乳酸菌を仕込み時に添加し、D-アミノ酸濃度を高めたD-アミノ酸強化福山黒酢の製造法を開発し、これを用いたフルーツ黒酢を関大×福山黒酢コラボ商品として2016年5月から上市している。また、本フルーツ黒酢は、最近大手百貨店の産学連携商品の販売フェアで完売した実績を持ち、メディア等にも取り上げられ、D-アミノ酸に対する認知度も学外において徐々に高まってきている。
 このような背景において、本研究会では新たな食品中のD-アミノ酸の機能の解明とこれに着目した新規機能性食品の開発を目指し、食品中に遊離状態で存在するD-アミノ酸の機能性評価を、微生物、動物細胞、動物の異なる評価系を用いて実施し、新たなD-アミノ酸の機能を探索することを目的とする。

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生物資源保存技術創生研究会

 生物資源が保存できなかった原因の一つは、冷凍保存時の氷形成による細胞損傷である。不凍タンパク質や過冷却促進物質を利用すると氷核の形成・氷結晶の成長を制御すれば、この損傷を軽減できる。これら物質は天然物からも抽出分離できるが、ペプチド合成などによっても分子創生できる。本研究では、これまでに保存できなかった生物資源(細菌から細胞・組織)を過冷却状態で保存する技術や、冷凍時の損傷を軽減する技術を確立することを目的とする。

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E(環境・エネルギー・社会)研究部門

新型燃焼器の研究開発研究会

 燃料電池の改質器、家庭用コジェネレーションの補助熱源器などに関連して、超小型で低環境負荷、かつ高負荷燃焼が可能な燃焼器の開発が急務になっている。狭空間の高負荷燃焼時の燃焼反応場の解明だけでなく、熱エネルギーの高度化利用に向けて燃焼ガスからの伝熱機構の解明が燃焼器の開発において課題となる。本研究会においては、燃焼反応場の解析ならびに新型バーナの開発、伝熱流動場の解析ならびに高性能伝熱管の開発、さらには実機への組み込みに際してのエネルギーシステム解析も含め、新型燃焼器の研究開発を実施する。

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核分裂・不安定核研究会

 核分裂や核融合による原子力エネルギーは低炭素社会における、主要なエネルギー源のひとつと位置づけられてきた。しかしながら、2011年3月11日の東日本大震災による福島第一原子力発電所における過酷事故とそれによる環境汚染のために、従来の核分裂原子炉への信頼は失われた。原子炉の利用を今すぐにやめたとしても、これまでに蓄積した核分裂に伴う放射性廃棄物は大きな問題として存在し、我々研究者にはその解決が求められている。核分裂はなお未知の部分が多く、学術的にも大変興味深い課題であるとともに、原子核物理学と社会をつなぐリンクでもある。放射性廃棄物となる核分裂生成物は、いわゆる不安定原子核であり、その理解には不安定核全体に対する理解の深まりが必要である。また、加速器を用いた核変換による放射性廃棄物処理のためには、高出力で安定な加速器の建設が必要であり、その研究も欠かせない 。     
 本研究会は、同様の興味を持つ学内外の研究者を募り、セミナーや共同研究を通じて、核分裂の反応メカニズムの研究を進めるとともに不安定核の性質やその反応についての理解を深めることである。その目的は、基礎的研究から核分裂生成物の組成や性質について理解を深めることで、加速器を用いた核変換による放射性廃棄物の処理への貢献などを目指すものである。

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