https://my.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/ # 【大阪大学】未来社会共創を目指す研究シーズ集2022 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000001.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000002.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000003.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 研究シーズ集2022大阪大学は、社会との共創により、全ての人が多様性を活かし豊かな人生を享受できる“生きがいを育む社会”の実現を目指しています。その活動の基本方針が、知・人材・資金の好循環を生み出す「OUエコシステム」です。このエコシステムを推進するには、社会の皆様に大阪大学の多様な研究を広く、深くご紹介することが必要となります。そこでこの度、主要論文に発表された優れた基礎研究や社会実装を目指す研究、社会課題に取り組む研究を紹介する「未来社会共創を目指す研究シーズ集2022」を作成致しました。また本冊子で紹介した研究についてより踏み込んだ情報をご提供できるよう、大阪大学共創機構のホームページで研究の詳細を閲覧いただけるようにしました。大阪大学共創機構では窓口機能を担う産学官連携オフィスを設置し、社会の皆様の連携に関わるお問い合わせやご相談にお応えしています（冊子の最終ページをご参照ください）。本シーズ集をご覧になり大阪大学との産学共創・社学共創にご興味をお持ちいただけましたら、こちらへお問い合わせください。また、大阪大学には自由な発想に基づく世界トップレベルの研究の成果が日々蓄積されており、本シーズ集でご紹介した研究はその一部にすぎません。その他の研究や技術等につきましても、お気軽にご相談いただければと存じます。大阪大学理事・副学長金田安史大阪大学共創機構産学官連携オフィス長井上隆弘1 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000004.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 目次105の研究シーズ［］内は分野別の総数。研究者氏名の五十音順で掲載。ライフサイエンス［62］…………………………………………………………P.9情報通信［5］…………………………………………………………………P.73ナノテクノロジー・材料［20］………………………………………………P.79エネルギー［1］……………………………………………………………P.101ものづくり技術［7］………………………………………………………P.103ソーシャルイノベーション［10］…………………………………………P.1112 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000005.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 研究シーズ分野別一覧ライフサイエンスナノサイズ細孔を持つ固体触媒を活用する『ものづくり化学』薬学研究科薬品製造化学分野教授赤井周司・助教鹿又喬平P.10新型コロナウイルス感染症の重症化機構を標的にした治療法、予防法の開発免疫学フロンティア研究センター免疫化学研究室・微生物病研究所免疫化学分野・感染症総合教育研究拠点教授荒瀬尚P.11不妊治療・避妊薬開発をめざす不妊モデルマウス開発と標的因子探索微生物病研究所遺伝情報実験センター遺伝子機能解析分野教授伊川正人P.12オートファジー研究に基づいた糖尿病性腎臓病の治療戦略医学系研究科腎臓内科学教授猪阪善隆・医員山本毅士P.13抗がん剤後の骨髄回復を促すメカニズムの解明医学系研究科・生命機能研究科免疫細胞生物学教授石井優医学系研究科血液・腫瘍内科学助教数藤孝雄P.14ミトコンドリアが細胞内エネルギー環境を検知して抗ウイルス免疫応答の強度を調節する仕組みの解明理学研究科生物科学専攻教授石原直忠P.15DNA二本鎖切断修復方法の選択メカニズムの解明理学研究科生物科学専攻助教磯部真也・教授小布施力史P.16内臓を左右非対称な形にする細胞核の新たな機能を発見理学研究科生物科学専攻講師稲木美紀子・教授松野健治P.17ワクチン開発に資する免疫記憶成立メカニズムの解明免疫学フロンティア研究センター分化制御特任准教授井上毅P.18ピコリットル液体を活用する質量分析イメージング技術の研究とヒト疾患組織への適用理学研究科物理学専攻准教授大塚洋一P.19新規機能性ペプチドの酵素的合成につながる翻訳後修飾酵素の構造と反応機構産業科学研究所生体分子反応科学研究分野准教授岡島俊英P.20子どもの眠りを解析して歯ぎしりの原因を探る歯学研究科口腔生理学教室教授加藤隆史P.21三重項－三重項エネルギー移動速度の1分子測定による1分子分析・診断産業科学研究所励起材料化学研究分野准教授川井清彦・教授藤塚守P.22新型コロナウイルス感染性肺炎の重症化抑制の仕組みを解明―IL-6を抑えて血管障害因子の産生を抑制するー免疫学フロンティア研究センター免疫機能統御学寄附研究部門准教授姜秀辰・特任教授岸本忠三P.23骨組織内腔における骨溶解を検出するためのpH応答性蛍光プローブ工学研究科応用化学専攻教授菊地和也・助教蓑島維文P.24同一遺伝子背景をもつ疾患iPS細胞パネルをもちいたダウン症候群におけるアストロサイト異常増殖の責任遺伝子同定医学部附属病院総合周産期母子医療センター准教授北畠康司P.25細胞内極性輸送の分子メカニズムの解明と医療への応用医学系研究科細胞生物学助教國井政孝・教授原田彰宏P.263 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000006.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 肝細胞癌に対する薬物療法治療効果予測バイオマーカー探索医学系研究科消化器内科学助教小玉尚宏・教授竹原徹郎P.27ヒトロタウイルスのリバースジェネティクス系微生物病研究所ウイルス免疫分野教授小林剛P.28従来の腫瘍溶解性アデノウイルスの問題点を克服可能な新規腫瘍溶解性アデノウイルスの開発薬学研究科分子生物学分野准教授櫻井文教・教授水口裕之P.29大脳新皮質神経回路形成機構の解明を基盤とした自閉スペクトラム症の病態理解へ連合小児発達学研究科・医学系研究科神経機能形態学教授佐藤真・講師岡雄一郎P.30卵巣がん患者大網由来のエクソソームを用いた新規核酸医薬の開発と臨床応用の可能性の検討医学系研究科産科学婦人科学教室講師澤田健二郎P.31神経疾患の原因となるリピートRNAを標的とする低分子によるRNA毒性緩和産業科学研究所精密制御化学研究分野助教柴田知範・教授中谷和彦P.32強光に耐性を持つシアノバクテリア細胞工場の創製情報科学研究科教授清水浩・准教授戸谷吉博P.33免疫チェックポイント阻害薬を受ける肺癌患者におけるサルコペニアの影響医学系研究科呼吸器・免疫内科学助教白山敬之・教授熊ノ郷淳P.34miRNAを標的とした癌治療薬剤の開発薬学研究科細胞生理学分野特任講師神宮司健太郎・教授辻川和丈P.35脳の生後発達におけるゲノム安定性維持メカニズムの解明生命機能研究科特任准教授菅生紀之P.36がん原因遺伝子ELF3の新たな機能の解明と新規薬剤の開発医学系研究科がんゲノム情報学助教鈴木雅美・教授谷内田真一P.37新開発のナノ量子センサーで細胞内の熱伝導を測る蛋白質研究所蛋白質化学研究部門講師鈴木団P.38インフルエンザに合併する細菌性肺炎の重症化機構の解明〜新規感染制御法の開発に向けて〜歯学研究科口腔細菌学教室講師住友倫子・教授川端重忠P.39Resiquimod内封リポソームを使用した腫瘍随伴マクロファージの再教育による抗体依存性細胞貪食の増強産業科学研究所生体分子反応科学研究分野助教曽宮正晴・教授黒田俊一P.40基底膜への細胞接着の分子基盤の解明蛋白質研究所蛋白質化学研究部門教授高木淳一・准教授有森貴夫P.41光で反応性を制御する超分子不斉触媒の開発産業科学研究所機能物質化学研究分野准教授滝澤忍・招へい助教近藤健P.42ほ乳類性決定遺伝子Sryのゲノム構造と進化に関する研究生命機能研究科エピゲノムダイナミクス研究室教授立花誠P.43汎用的で高感度！超臨界流体を用いた新分析法〜粉塵中の有害物質から生体高分子まで迅速かつ高感度に分析〜理学研究科附属基礎理学プロジェクト研究センター教授豊田岐聡・特任研究員本堂敏信P.44化学発光タンパク質に基づくバイオセンサーを利用した体外検査技術の開発産業科学研究所生体分子機能科学研究分野教授永井健治P.454 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000007.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 藻類および植物の葉緑体蛋白質輸送機構の解明とその応用展開蛋白質研究所蛋白質高次機能学研究部門准教授中井正人P.46神経細胞内リボソーム機能改善による筋萎縮性側索硬化症治療薬の創出医学系研究科神経難病認知症探索治療学教授長野清一P.47自己情報を自動的に優先処理する脳の仕組み生命機能研究科准教授中野珠実P.48抗菌創薬やナノデバイス設計に役立つ細菌べん毛モーターのクライオ電子顕微鏡構造生命機能研究科日本電子YOKOGUSHI協働研究所特任教授難波啓一P.49バーチャルリアリティを活用してより良い医療を実現する薬学研究科医療薬学分野助教仁木一順P.50体内時計をもとに季節を読み取る脳内神経機構の解析理学研究科生物科学専攻助教長谷部政治P.51ヒトiPS細胞を用いた、杯細胞を含有する機能的結膜上皮の作製医学系研究科幹細胞応用医学寄附講座寄附講座教授林竜平・特任研究員能美君人P.52難治性心筋症ヒトモデル細胞の樹立と病態解明医学系研究科重症心不全内科治療学共同研究講座特任准教授肥後修一朗P.53非コードRNAによる細胞内構造構築機能の研究生命機能研究科教授廣瀬哲郎P.54ゲノム伝達に関わるタンパク質複合体の構造解析生命機能研究科教授深川竜郎P.55合成アルカリゲネス菌リピドAの優れたアジュバント作用を利用した有効性・安全性の高い次世代ワクチンの開発理学研究科化学専攻教授深瀬浩一・助教下山敦史・招へい教授國澤純P.56肝内胆管癌における腫瘍内因性ケモカイン制御による抗腫瘍免疫応答の活性化と治療薬への応用医学系研究科消化器外科学医員福田泰也・教授江口英利P.57多点同時ラマン計測装置の開発工学研究科物理学系専攻教授藤田克昌・特任助教畔堂一樹P.58皮膚筋炎の発症メカニズム医学系研究科皮膚科学教授藤本学P.59動物行動を理解するための機械学習技術情報科学研究科准教授前川卓也P.60進行食道癌に対する術前化学療法後の腫瘍遺残パターンとその意義医学系研究科消化器外科学助教牧野知紀・教授土岐祐一郎P.61迅速・簡便な新型コロナウイルス人工合成技術を開発感染症総合教育研究拠点・微生物病研究所特任教授松浦善治・特任准教授小野慎子P.62人工腱統合バイオプリント法により作製した細胞ファイバーの組織化による培養肉の創製工学研究科応用化学専攻教授松崎典弥P.63がん細胞の酸性環境適応の分子メカニズム微生物病研究所細胞制御分野教授三木裕明・助教船戸洋佑P.64ヒト腸管オルガノイドを用いた医薬品開発プラットフォーム薬学研究科分子生物学分野教授水口裕之P.655 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000008.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 ヨウ素触媒による完全立体制御ジアミン合成工学研究科応用化学専攻教授南方聖司P.66前頭側頭型認知症における異常伸長RNA蓄積病態の解明と新規治療法開発医学系研究科精神医学助教森康治・教授池田学P.67長期療養施設における患者の状態推定のためのICTの活用と最適ケアの構築医学系研究科保健学専攻看護実践開発科学講座（地域包括ケア学・老年看護学研究室）准教授山川みやえ・准教授内海桃絵P.68ピロリ菌代謝産物が誘導する胃炎発症機構微生物病研究所分子免疫制御分野・免疫学フロンティア研究センター分子免疫学教授山崎晶P.69オートファジーと生活習慣病生命機能研究科細胞内膜動態研究室・医学系研究科遺伝学教室教授吉森保P.70がん間質をターゲットにした新たな標的アルファ線治療医学系研究科核医学助教渡部直史P.71情報通信脳の構造と機能を模した人工ニューラルネットワークの開発とその学習能力の評価先導的学際研究機構附属共生知能システム研究センター特任准教授河合祐司P.74熱駆動ナノ磁性体を用いたマイクロ波スピンデバイス基礎工学研究科物質創成専攻物性物理工学領域助教後藤穣P.75MRw/AI：深層学習を使用したセグメンテーションを伴うMR景観ビジュアリゼーション法工学研究科環境エネルギー工学専攻准教授福田知弘P.76量子コンピュータを用いた未来社会共創基礎工学研究科システム創成専攻教授藤井啓祐P.77シリコンチップ技術に基づく小型テラヘルツ合分波器の開発基礎工学研究科システム創成専攻電子光科学領域准教授冨士田誠之P.78ナノテクノロジー・材料分子内ホッピング伝導の高効率化に向けた長鎖分子導線の開発産業科学研究所ナノテクノロジーセンターソフトナノマテリアル研究分野教授家裕隆P.80カーボンニュートラル・海洋プラスチック問題解決に貢献するバイオプラスチック工学研究科応用化学専攻教授宇山浩・助教徐于懿P.81単一分子素子の電気伝導度計測と解析基礎工学研究科物質創成専攻未来物質領域助教大戸達彦・准教授山田亮・教授夛田博一P.82材料の強さに与える水素の影響の原子論的解明基礎工学研究科機能創成専攻教授尾方成信P.83高性能パワーレーザーと高エネルギー密度物質工学研究科電気電子情報工学専攻准教授尾崎典雅P.84木材由来のナノ繊維による濡れても割れても機能する回路保護膜産業科学研究所自然材料機能化研究分野博士後期課程・日本学術振興会特別研究員DC1春日貴章・教授能木雅也P.856 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000009.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 量子化学理論と計算機シミュレーションによるC60ポリマーナノ細孔内の二酸化炭素固定化に関する反応機構解明基礎工学研究科物質創成専攻准教授北河康隆P.86低温での二酸化炭素再資源化を可能にする新触媒技術の開発工学研究科マテリアル生産科学専攻准教授桒原泰隆・教授山下弘巳P.87酸化物ナノ粒子分散銅焼結複合材の力学機能化接合科学研究所教授近藤勝義・特任助教AbdollahBahadorP.88原子層結晶の新奇物理現象解明：次世代量子デバイス創出への基礎研究工学研究科物理学系専攻教授坂本一之P.89太陽光によりH2O2からH2を製造する光触媒技術基礎工学研究科物質創成専攻化学工学領域・附属太陽エネルギー化学研究センター准教授白石康浩P.90光の力で原子スケールの構造を可視化工学研究科物理学系専攻教授菅原康弘基礎工学研究科物質創成専攻教授石原一P.91シリコンナノ共振器による巨大非線形光散乱工学研究科物理学系専攻教授髙原淳一P.92二次元半導体を用いた光活性化ガスセンサの開発工学研究科電気電子情報通信工学専攻助教田畑博史P.93AEセンシングによるWBGパワーデバイス初期劣化診断技術の開発産業科学研究所実装協働研究所特任准教授陳伝彤・特任教授菅沼克昭P.94環境調和型高性能熱電変換ナノ材料の開発基礎工学研究科システム創成専攻電子光科学領域教授中村芳明P.95炭素を埋め込み輪をつくる新しいカップリング反応の実現工学研究科応用化学専攻講師西井祐二P.96芳香環を密に接近させたπクラスターシステムの構築とその物性の解明理学研究科化学専攻助教西内智彦P.97結晶粒界の原子配列に基づく熱伝導度の直接的予測工学研究科マテリアル生産科学専攻助教藤井進・教授吉矢真人P.98ジャミングの物理における普遍性サイバーメディアセンター准教授吉野元P.99エネルギー実験とデータ科学を融合した次世代太陽電池の開発工学研究科応用化学専攻教授佐伯昭紀P.102ものづくり技術機能統合戦略に基づく小分子変換触媒システムの創出工学研究科応用化学専攻准教授近藤美欧P.104有用特化代謝産物を微生物や植物で持続生産させる工学研究科生物工学専攻准教授關光・教授村中俊哉P.1057 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000010.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 半導体R＆D支援テラヘルツ放射顕微鏡レーザー科学研究所教授斗内政吉P.106光触媒とスズ化合物の協働による炭素－フッ素結合の変換反応を用いたパーフルオロアルキル化合物の高付加価値化工学研究科応用化学専攻・先導的学際研究機構触媒科学イノベーション研究部門（ICS-OTRI）准教授西本能弘・教授安田誠P.107自動離着桟技術に関する研究工学研究科地球総合工学専攻准教授牧敦生P.108イオン結晶を用いた希土類クラスターの結晶内形成理学研究科化学専攻准教授吉成信人・教授今野巧・教授中澤康浩P.109ヒトの巧のある作業動作のロボットへの直感的な教示基礎工学研究科システム創成専攻准教授万偉偉・教授原田研介P.110ソーシャルイノベーションデンマークと日本の高齢者介護における自立支援とウェルフェア・テクノロジーに関する研究言語文化研究科（2022年4月より人文学研究科）教授石黒暢P.112分光と人工知能を用いた人獣共通感染症の予防法構築のための研究グローバルイニシアティブ機構准教授住村欣範レーザー科学研究所教授猿倉信彦P.113多様性社会にみる包摂性とワーク・ファミリー・バランス言語文化研究科（2022年4月より人文学研究科）教授高橋美恵子P.114社会デザインと批判デザインとの相互関係をめぐる歴史的展望文学研究科教授高安啓介P.115イノベーション実現のためのSEDAモデルとアート思考のものづくり経済学研究科教授延岡健太郎P.116AIネットワークのガバナンスの在り方社会技術共創研究センター総合研究部門教授福田雅樹P.117EBPMのさらなる進展を目指して国際公共政策研究科教授松林哲也P.118企業が開示する多様な情報に基づくデータ分析経済学研究科准教授村宮克彦P.119物理的形状と主観的形状の差の数量的測定人間科学研究科教授森川和則P.120社会的なものを組み直す超学際研究COデザインセンター教授山崎吾郎P.1218 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000011.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 ライフサイエンスOSAKAUNIVERSITYRESEARCHPROFILES9 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000012.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 井周司029.荒ラライフサイエンスイフサイエンス10医薬品、農薬、機能性化学物質ナノサイズ細孔を持つ固体触媒を活用する『ものづくり化学』薬学研究科薬品製造化学分野教授赤井周司助教鹿又喬平研究の概要ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/shuji_akaihttps://researchmap.jp/kyohei_kanomata我々は多孔質無機素材メソポーラスシリカの細孔（内径4nm）の内表面にオキソバナジウムを共有結合で固定化した固体触媒V-MPS4（図１）を独自に設計・作成した。これらを用いて、種々の高選択的な触媒的化学変換（動的速度論的光学分割、芳香環の連結反応、アルコールの直接的求核置換）を実現した（図２）。▍研究の意義と将来展望有機溶媒に不溶な固体触媒は触媒活性、選択性などの点で有機溶媒に可溶な均一系触媒に劣ることが多い。一方、我々が創製した固体触媒V-MPS4ではナノサイズの細孔空間内で反応が進行し、その環境特性によって均一系触媒を凌駕する高い触媒活性と官能基選択性を発現することに成功した。また、固体触媒の利点を活かし、触媒の回収再利用や、反応管に触媒を充填したフロー合成にも応用できることを確認している。本法で合成できる有機化合物は多様であり、本法は医薬品、農薬、高機能性化学物質などの合成中間体の生産に利用できる。本法は廃棄物が少なく、変換率、原子利用効率や化学選択性・エナンチオ選択性に優れている。さらに、操作が安全かつ簡便で、スケールアップも容易であるため、今後、産業化への展開が期待できる。図１バナジウム担持メソポーラスシリカ触媒V-MPS4(a)動的速度論的光学分割(b)芳香環連結(c)直接的求核置換ラセミ体V-MPS4図２V-MPS4を用いる多様な反応例単一のキラル体変換率100%ビアリール化合物求核置換生成物特許特許5801137号,特願2019-239305論文Angew.Chem.Int.Ed.2013;52,3654–3658;Org.Lett.2019;21,2978−2982;Chem.Commun.2020;56,2885–2888;Eur.J.Org.Chem.2020;1961–1967;RSCAdv.2021;11,35342–35350;Eur.J.Org.Chem.2021;4417–4422;Synlett2021;32,822–828;Angew.Chem.Int.Ed.2018;57,10278–10282.参考URLhttps://handai-seizo.jp/キーワード固体触媒、ナノサイズ多孔質無機素材、光学活性（キラル）化合物、有機合成化学、環境低負荷 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000013.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 瀬尚ライフサイエンス医療・ヘルスケア、創薬新型コロナウイルス感染症の重症化機構を標的にした治療法、予防法の開発免疫学フロンティア研究センター免疫化学研究室・微生物病研究所免疫化学分野・感染症総合教育研究拠点教授荒瀬尚Researchmaphttps://researchmap.jp/read0187233研究の概要ライフサイエンス11新型コロナウイルスのスパイクタンパク質の受容体結合部位(RBD)に対する抗体は、ヒトの受容体であるACE2との結合を阻害することにより、新型コロナウイルスの感染を抑える中和抗体として重要な機能を担っている。ところが、本研究によって、新型コロナウイルスのスパイクタンパク質の特定の部位に抗体が結合するとスパイクタンパク質の構造が変化してACE2との結合性が高まり、新型コロナウイルスの感染性が高まることが判明した。このような感染性を高める感染増強抗体は、重症患者に認められる他、非感染者の一部にも認められることが判明した。これらのことから、感染増強抗体は、新型コロナウイルス感染症の重症化に関与している可能性が考えられる。▍研究の意義と将来展望本研究により、ウイルスに対する抗体の中には感染を増悪する可能性のある抗体も存在することが明らかになった。感染増強抗体は新型コロナウイルスの感染性や重症化に関与している可能性が考えられる。したがって、感染増強抗体価の測定は、新型コロナウイルス感染による重症化の予測に有用である可能性がある。また、今後の変異株の動向によっては、感染増強抗体の認識部位を取り除いた感染増強抗体の産生を誘導しないワクチンの開発が重要になる可能性も考えられる。特許特願2020-202318論文Liu,Yafei;Soh,WaiTuck;Kishikawa,Jun-ichietal.Aninfectivity-enhancingsiteontheSARS-CoV-2spikeproteintargetedbyantibodies.Cell2021;184:3452–3466.DOI:10.1016/j.cell.2021.05.032参考URLhttp://immchem.biken.osaka-u.ac.jpキーワード新型コロナウイルス、感染増強抗体、スパイクタンパク質、ワクチン、抗体依存性感染増強 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000014.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 川正人079.山ラライフサイエンスイフサイエンス12医療・ヘルスケア、創薬、畜産不妊治療・避妊薬開発をめざす不妊モデルマウス開発と標的因子探索微生物病研究所遺伝情報実験センター遺伝子機能解析分野教授伊川正人Researchmaphttps://researchmap.jp/read0054910研究の概要我々の研究室では、雄性不妊原因の究明と男性避妊薬開発を目指して研究を進めています。具体的には、最新のゲノム編集技術を用いて精巣特異的に発現する遺伝子群を標的に遺伝子破壊(KO)マウスを作製し、表現型を解析します。雄性不妊が認められた場合には、その分子メカニズムを解明するとともに、臨床研究者と協力し、ヒト不妊症との関連を調べています。また、精子形成・精子機能を司る因子に対しては、米国ベイラー医科大学と共同して、DNAエンコード小分子をスクリーニングすることにより、非ホルモン男性避妊薬の開発を目指しています。▍研究の意義と将来展望家族計画には女性だけでなく男性の協力も必要ですが、現在、上市されている避妊薬は女性を対象としたものしかありません。また、約6組に1組が不妊に悩む一方、妊娠の約4割は予期せぬ妊娠であったと言われます。安全・安心な生殖の制御を通じて、ジェンダー平等、すべての人に健康と福祉を提供する社会に繋げたいと考えています。また、畜産動物の効率的繁殖などへの応用は飢餓のない社会に貢献し、希少動物の保全にも役立つことが期待されます。特論許文Kiyozumi,Detal.NELL2-mediatedlumicrinesignalingthroughOVCH2isrequiredformalefertility.Science.2020;368(6495):1132-1135.doi:10.1126/science.aay5134Shimada,Ketal.ARMC12regulatesspatiotemporalmitochondrialdynamicsduringspermiogenesisandisrequiredformalefertility.PNAS.2021;118(6):e2018355118.doi:10.1073/pnas.2018355118Miyata,Hetal.SPATA33localizescalcineurintothemitochondriaandregulatesspermmotilityinmice.PNAS.2021;118(35):e2106673118.doi:10.1073/pnas.2106673118参考URLhttps://egr.biken.osaka-u.ac.jp/キーワードゲノム編集、生殖医療、家族計画 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000015.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 本毅士（猪阪義隆）ライフサイエンス医療・ヘルスケア、創薬オートファジー研究に基づいた糖尿病性腎臓病の治療戦略医学系研究科腎臓内科学教授猪阪善隆医員山本毅士ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/isaka-handai3857https://researchmap.jp/tyamamoto-handai3857ライフサイエンス13研究の概要オートファジーは細胞質成分の品質管理やエネルギー状態の最適化を介して細胞の恒常性を維持しています。オートファジーを臨床に応用するためには、生体における活性を正しく把握することが必要です。本研究では1型および2型糖尿病性腎症のオートファジー活性を解析しました。その結果、1型糖尿病は高血糖・低インスリン血症によりオートファジーを亢進させて腎臓を保護しようとしますが、このようなオートファジーが亢進した状態が続くと、リソソームの負担となり、オートファジーが停滞してしまいます。一方、2型糖尿病は高インスリン血症により細胞がストレスにさらされても、オートファジーが抑制されているために障害がおこりやすいことが判明しました。糖尿病性腎臓病の予防と治療においては、オートファジーの状態を考慮して、その調節を行うことが重要であると考えられました。く理解することにより、オートファジー研究がひとの腎疾患治療に応用でき、ひいては透析を必要とする末期腎不全を抑制できる日が来るものと確信しております。▍研究の意義と将来展望様々な腎疾患では、オートファジーを亢進させて腎臓を保護しようとするものの、オートファジーの調整がうまく作用せず、病態進行に悪影響を与えていること、また単なるオートファジーを亢進させるような薬剤だけでは解決しないこともわかってきました。しかし各腎疾患におけるオートファジーの状態を深特許特許複数あり論文Sakai,Shinsuke;Yamamoto,Takeshi;Isaka,Yoshitakaetal.ProximalTubuleAutophagyDiffersinType1and2Diabetes.JAmSocNephrol.2019;30(6):929-945.doi:10.1681/ASN.2018100983参考URLhttps://www.med.osaka-u.ac.jp/pub/kid/kid/index.htmlキーワード糖尿病性腎症（糖尿病性腎臓病）、オートファジー活性、オートファジー停滞、インスリン、リソソーム ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000016.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 藤孝雄064.石ラライフサイエンスイフサイエンス14医療、細胞医薬抗がん剤後の骨髄回復を促すメカニズムの解明医学系研究科・生命機能研究科免疫細胞生物学教授石井優Researchmap医学系研究科血液・腫瘍内科学助教数藤孝雄Researchmaphttps://researchmap.jp/read0076684https://researchmap.jp/kik?lang=ja研究の概要抗がん剤治療の副作用として白血球などの血球細胞は減少する。骨髄内では生き残った造血幹・前駆細胞が盛んに分裂し、血球回復を促す機構が存在しているが、その詳しいメカニズムは分かっていなかった。本研究において、骨髄に存在する免疫細胞の一種である2型自然リンパ球（ILC2）が増殖因子GM-CSFを分泌することによって、抗がん剤投与後の骨髄回復に寄与していることを示した。ILC2は、細胞死によって放出されるIL-33刺激を感知し、下流のMyD88分子を介して活性化された。GM-CSFノックアウトマウスは抗がん剤5-FU投与で致死となる。しかし野生型由来ILC2を移植することにより、血球回復が促進され、致死性が回避された。これらの結果からILC2は、骨髄傷害を感知して反応し、骨髄再生を促進していることが明らかとなった。このように、本研究は骨髄傷害後の血球回復メカニズムを同定した。▍研究の意義と将来展望生体は元々、抗がん剤で傷ついた骨髄を再生させる能力があるが、その回復スイッチがどのような機序で発動するのかはよくわかっていなかった。本研究はその再生メカニズムの一つを明らかにした。更にILC2の細胞医薬としての可能性を示した。本研究成果は、造血幹細胞を体外で増やす方法の開発や、抗がん剤治療後の白血球減少症の治療法開発に役立つと考えられる。図1：マウス骨髄細胞をシングルセルRNA-seq法を用いて解析することによって、ILC2がGM-CSFを発現する細胞集団であることを同定した。図2：GM-CSFノックアウトマウスは化学療法薬5-FU投与により致死となるが、体外増幅したILC2を移植すると生存させることができた。特許論文Sudo,T;Ishii,Metal.Group2innatelymphoidcellssupporthematopoieticrecoveryunderstressconditions.JExpMed.2021;218(5):e20200817.doi:10.1084/jem.20200817.参考URLhttp://www.icb.med.osaka-u.ac.jp/index.htmlキーワード顆粒球マクロファージコロニー刺激因子、2型自然リンパ球、生体イメージング ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000017.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 原直忠ライフサイエンス生命科学、細胞生物学ミトコンドリアが細胞内エネルギー環境を検知して抗ウイルス免疫応答の強度を調節する仕組みの解明理学研究科生物科学専攻教授石原直忠Researchmaphttps://researchmap.jp/10325516?lang=ja研究の概要細胞内の構造体であるミトコンドリアの上には、感染したRNAウイルスを検知するシステム（MAVSタンパク質）が存在しています。しかし、酸素呼吸によりエネルギーを作る役割を持つミトコンドリアが、なぜウイルス応答に関わるのか、その理由は知られていませんでした。今回、ミトコンドリアの分裂に働くミトコンドリア上のMffタンパク質を解析したところ、MAVSタンパク質を調整しウイルス感染を制御する重要な役割を果たしていることを見出しました。さらに、このMffタンパク質は、ミトコンドリアのエネルギー生産が低下すると、ミトコンドリア上でそれを検知し、ウイルスに対する応答を弱めることがわかりました。栄養不足やミトコンドリア機能低下などのエネルギー低下時において、感染直後に起きる過剰な炎症反応を抑える代わりに長期的な免疫応答を維持できるようになると考えられます。ミトコンドリア上にウイルス感染を検知するシステムが存在する理由の一端を理解することができました。RNAウイルスに対する応答は、ミトコンドリアの、ミトコンドリアのMffタMffタンパク質によってエネルギー依存的に制御される。緑の丸はMAVSタンパク質を、ピンクの長丸はMffタンパク質を、また黄色いPはMffのAMPKによるリン酸化を表している。ライフサイエンス15▍研究の意義と将来展望ウイルスに対する感染応答に栄養・代謝状態が関わっていることが明らかとなりました。ミトコンドリアを標的とした、ウイルス感染に対する重症化予防などの治療法開発につながることが期待されます。マウス胎児線維芽細胞のミトコンドリアを赤く、核を青く染色した蛍光顕微鏡像。この視野に2つの細胞が映っている。ミトコンドリアは細長いネットワークとして細胞内に広く分布している。特許論文Hanada,Yuki;Ishihara,Naotadaetal.MAVSisenergizedbyMffwhichsensesmitochondrialmetabolismviaAMPKforacuteantiviralimmunity.NatureCommunications.2020;11(1):5711.doi:10.1038/s41467-020-19287-7参考URLhttps://mitochondria.jp/キーワードミトコンドリア、細胞小器官、生体膜、細胞応答 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000018.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 布施力史051.稲ラライフサイエンス医療・ヘルスケア、創薬DNA二本鎖切断修復方法の選択メカニズムの解明イフサイエンス16理学研究科生物科学専攻助教磯部真也教授小布施力史ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/IsobeSYreserchmaphttps://researchmap.jp/obuse研究の概要DNA二本鎖切断は重篤なDNA損傷であり、その修復機構の破綻はある種のがんなど、疾患の原因になることが知られています。切断されたDNAは、切断末端をそのままつなぐ「非相同末端結合」あるいは「相同組換え」の主に2つの経路で修復されることが知られており、どちらの経路を選択するかは細胞周期により制御されていると考えられてきました。私たちは、新規タンパク質SCAIを見出し、DNA二重鎖切断の修復の経路選択に重要な役割を果たす53BP1と結合することを突き止めました。このSCAIと53BP1との相互作用を手掛かりに解析を進めたところ、細胞周期にかかわらず「非相同末端結合」および「相同組換え」両方の修復経路が試みられること、脱リン酸化酵素PP1が損傷部位に特異的に集積し修復経路の選択に関与することなど、これまで知られていなかった修復経路の選択における制御機構を示すことができました。▍研究の意義と将来展望二本鎖切断の相同組換えによる修復に関わるBRCA1が十分機能しないと、乳がん・卵巣がんを発症する生涯リスクが80%以上になることが報告されています。私たちが見出したSCAIやPP1の機能により、BRCA1の働きを促進あるいは抑制することがわかりました。将来的に私たちが見出した知見が、BRCA1が関与する乳がん・卵巣がんの診断や治療方針に貢献できる可能性があります。特論許文IsobeSY.etal.Proteinphosphatase1actsasaRIF1effectortosuppressDSBresectionpriortoShieldinaction.CellReports.2021;36(2):109383.doi:10.1016/j.celrep.2021.109383IsobeSY.etal.InhibitionofRIF1bySCAIAllowsBRCA1-MediatedRepair.CellReports.2017;20(2):297-307.doi:10.1016/j.celrep.2017.06.056IsonoM.etal.BRCA1DirectstheRepairPathwaytoHomologousRecombinationbyPromoting53BP1Dephosphorylation.CellReports.2017;18(2):520-532.doi:10.1016/j.celrep.2016.12.042https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2017/20170712_1https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210714_1参考URLhttps://www.eurekalert.org/news-releases/478166https://www.eurekalert.org/news-releases/514955キーワードがん、DNA損傷応答、分子生物学、BRCA1 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000019.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 木美紀子ライフサイエンス医療・ヘルスケア、再生医療内臓を左右非対称な形にする細胞核の新たな機能を発見理学研究科生物科学専攻講師稲木美紀子教授松野健治ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/mikikoinakihttps://researchmap.jp/chiralityライフサイエンス17研究の概要ヒトを含む多くの高等動物では、外形は左右対称ですが、内臓器官の多くに左右非対称な形態が見られます。内臓器官の左右非対称な形態は、その機能に重要であり、遺伝的に厳密に決められています。本研究グループは、生きたショウジョウバエの胚で細胞の核の移動を計測する映像解析技術を開発することにより、消化管が左右非対称な形になる際に、消化管を取り囲む筋肉細胞の核が、密集し、前後軸方向に整列することを明らかにしました。さらに、消化管の左右非対称性がランダム化する突然変異体を用いた研究によって、細胞核の整列が、消化管を左右非対称な形にするために必要であることを示しました。これらの研究によって、細胞核の機能は遺伝子の貯蔵だけではなく、その物理的な強度を利用して内臓の形態変化を制御していることを解明しました。▍研究の意義と将来展望核には、遺伝子であるDNA（デオキシリボ核酸）が存在します。このため、これまで、遺伝子の貯蔵が核の役割であると考えられてきました。我々の研究によって、細胞核の機能は遺伝子の貯蔵だけではなく、物理的な強度を利用して内臓の形態変化を制御していることが初めて明らかになりました。この結果は、オルガノイドなどを用いて臓器を再生する際に、再生器官の形態を制御する技術として応用できることが期待されます。図1内臓筋の核の移動度（A）および整列度（B）を経次元で計測する映像解析技術を開発しました。図2核は物理的な強度が高いため、整列すると支柱の様に働きます。この支柱は、消化管の構造を支え、左右非対称な形の変化を助けます。特許論文Shin,Dongsun;Inaki,Mikiko;Matsuno,Kenjietal.CollectivenuclearbehaviorshapesbilateralnuclearsymmetryforsubsequentleftrightasymmetricmorphogenesisinDrosophila.Development.2021;148(18):dev198507.doi:10.1242/dev.198507参考URLキーワード細胞核、左右非対称性、内臓筋、消化管、ショウジョウバエ ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000020.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 上毅050.大ラライフサイエンスイフサイエンス18医療・ヘルスケアワクチン開発に資する免疫記憶成立メカニズムの解明免疫学フロンティア研究センター分化制御特任准教授井上毅Researchmaphttps://researchmap.jp/tak-inoue研究の概要新型コロナウイルスやインフルエンザウイルス感染に対する生体防御メカニズムの解明は社会的にも重要かつ喫緊の課題である。ワクチン開発はこれら感染症予防に必須の戦略であるが、ワクチン療法の基本原理である免疫記憶の中心を担う記憶B細胞が産生されるメカニズムは不明な点が多く残されている。我々は、免疫応答時にB細胞分化・選択の次リンパ組織中の胚中心に着目し、胚中心において記憶B細胞への分化運命決定がなされてすぐの記憶B前駆細胞を同定した。この前駆細胞の性質・機能を解析したところ、より代謝活性の低く、かつB細胞受容体からの生存シグナルをより多く獲得した細胞群が記憶B細胞に効率的に分化することを明らかにした。▍研究の意義と将来展望HIVやインフルエンザウイルス感染においては、胚中心B細胞が抗体遺伝子に再度変異を獲得し、適切な抗原親和性を持つ抗体を発現する能力を記憶B細胞として保持していくことで変異ウイルスに対する生体防御能が発揮されると考えられている。我々の研究による記憶B細胞分化メカニズムの解明は、例えば現行のインフルエンザワクチンではなぜ変異ウイルスに対する有効な記憶B細胞を誘導できず、毎年のワクチン接種が強いられるのか、といった問いに答え、革新的なワクチン開発のための基盤的データを提供するものと期待される。Immunologicalmemory:quickandrobustsecondaryresponseuponre-infectionAntibodyamountPrimaryantibodyresponseFirstinfectionNaïveBcellPlasmacellAntibodyTimeSecondaryantibodyresponseSecondinfectionMemoryBcell特許論文Inoue,Takeshi;Shinnakasu,Ryo;Kawai,Chieetal.ExitfromgerminalcentertobecomequiescentmemoryBcellsdependsonmetabolicreprogramingandprovisionofasurvivalsignal.JExpMed,2021;218(1):e2020866.doi:10.1084/jem.20200866.参考URLhttp://lymph.ifrec.osaka-u.ac.jp/index.htmlhttps://resou.osaka-u.ac.jp/ja/story/2019/icfbo5キーワードB細胞、抗体、ワクチン、免疫記憶 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000021.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 塚洋一ライフサイエンス医療・ヘルスケア、バイオイメージング、材料分析ピコリットル液体を活用する質量分析イメージング技術の研究とヒト疾患組織への適用理学研究科物理学専攻准教授大塚洋一Researchmaphttps://researchmap.jp/yoichiotsuka研究の概要ライフサイエンス19試料に含まれる多様な成分を抽出・イオン化し、質量分析を行う質量分析イメージングは、試料内の複数の化学成分の分布を一度の計測で可視化することができる。生体組織中の化学成分群のイメージングはバイオメディカル分野への応用が期待されている。私たちはこれまでに、振動キャピラリプローブとピコリットル液体を用いる独自の抽出イオン化法「タッピングモード走査型プローブエレクトロスプレーイオン化法（t-SPESI）」を開発してきた。表面が平坦ではない実試料の計測を安定化するために、プローブの振動計測技術とフィードバック制御技術を開発し、高精細の質量分析イメージングと表面形状イメージングの同時計測を実現した。大阪大学医工理連携共同研究を推進し、ヒト心臓疾患組織中の脂質成分群の多様な分布形態の可視化にも成功した。▍研究の意義と将来展望生体組織切片に前処理を施すことなく、高空間分解能でイメージングする本技術は、疾患組織の多彩な化学情報の可視化に有効である。今後はヒト疾患組織を対象として、多次元化学分布情報計測と特徴量の抽出法の研究を進めることで、病態解明への貢献や診断技術への応用が期待される。特論許文Otsuka,Yoichi;Kamihoriuchi,Bui;Takeuchi,Ayaetal.Highspatialresolutionmultimodalimagingbytapping-modescanningprobeelectrosprayionizationwithfeedbackcontrol,Anal.Chem.2021;93:2263–2272.doi:10.1021/acs.analchem.0c04144Otsuka,Yoichi;Satoh,Shuya;Naito,Junpeietal.Visualizationofcancer-relatedchemicalcomponentsinmousepancreastissuebytapping-modescanningprobeelectrosprayionizationmassspectrometry,J.MassSpectrom.2015;50;1157-1162.doi:10.1002/jms.3634参考URLhttps://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210114_1キーワード質量分析、生体情報、イメージング、抽出イオン化、多次元情報 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000022.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 島俊英013.加ラライフサイエンスイフサイエンス20医療・ヘルスケア、創薬新規機能性ペプチドの酵素的合成につながる翻訳後修飾酵素の構造と反応機構産業科学研究所生体分子反応科学研究分野准教授岡島俊英Researchmaphttps://researchmap.jp/read0068652研究の概要遺伝子から翻訳されたタンパク質やペプチドの多くは、特異的な酵素による化学修飾を通じて機能の発現とその制御が可能となります。我々はこのようなタンパク質の飜訳後修飾反応に注目し、その修飾酵素の反応機構を生化学的・構造生物学的な手法を組み合わせて解明しています。タンパク質・ペプチドの修飾酵素は、ペプチドの環状化やキノン形成などを特異的に行うことが可能であり、我々は新しい創薬の基盤や機能性ペプチドを作り出すためのツールとして応用することを目指しています。キノヘムプロテインアミン脱水素酵素の結晶構造とQhpCの翻訳後修飾構造▍研究の意義と将来展望近年、環状化ペプチドをベースとした中分子サイズの化合物は、高い親和性を維持しつつ、低分子化合物の扱いやすさと膜透過性をあわせもつ次世代型創薬の基盤として注目されています。本研究で示されるようなタンパク質・ペプチドの翻訳後修飾酵素は、新しい創薬の基盤や機能性ペプチドを作り出すためのツールとして活用されることが期待されます。また、このような酵素反応をベースとした化合物合成は、基本的に常温常圧で実行可能であり、有機溶媒を必要とせず、環境負荷の少ないグリーンケミストリーのコンセプトにも合致しています。ラジカル酵素QhpDおよびフラビン酵素QhpGと結合する基質ペプチドQhpCの3者複合体モデル特許論文Oozeki,Toshinori;Nakai,Tadashi;Okajima,Toshihideetal.Functionalandstructuralcharacterizationofaflavoproteinmonooxygenaseessentialforbiogenesisoftryptophylquinonecofactor.NatureCommunications.2021;12(1):933.doi:10.1038/s41467-021-21200-9Nakai,Tadashi;Tanizawa,Katsuyuki;Okajima,Toshihideetal.TheradicalS-adenosyl-L-methionineenzymeQhpDcatalyzessequentialformationofintra-proteinsulfur-to-methylenecarbonthioetherbonds.J.Biol.Chem.2015;290(17):11144-11166.doi:10.1074/jbc.M115.638320参考URLhttps://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210210_2キーワード翻訳後修飾、環状化ペプチド、補酵素、チオエーテル結合 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000023.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 藤隆史ライフサイエンス医療・ヘルスケア、歯学子どもの眠りを解析して歯ぎしりの原因を探る歯学研究科口腔生理学教室教授加藤隆史Researchmaphttps://researchmap.jp/read0111598_hrfc15研究の概要ライフサイエンス21子どもの歯ぎしりは睡眠時ブラキシズムと呼ばれ、約20％の子どもで発生します。睡眠や発達の障害などが原因であると考えられていますが、歯ぎしりが睡眠中にどのようにして発生するのか不明でした。そこで、明ら歳から15歳の子どもに睡眠検査を実施し、一晩の睡眠の深さや自律神経系活動の変化を数値化したところ、歯ぎしりをする子どもでは、レム睡眠に向けてノンレム睡眠が浅くなり交感神経系活動が高まる間に歯ぎしりが集中して発生し、睡眠周期ごとの歯ぎしりの増減があることがわかりました。また、歯ぎしりに伴って寝返りや一時的な脳波の変化が起こることを明らかになりました。以上から、睡眠時ブラキシズムの子どもでは、歯ぎしりが睡眠周期に合わせて繰り返し増減することを初めて明らかにしました。▍研究の意義と将来展望子どもの歯ぎしりの発生には、睡眠周期にともなう脳機能の変化が伴っていることが明らかとなり、診断方法や治療法に向けた新たな研究への発展が期待できます。また、健康な子どもに睡眠検査のゴールドスタンダードであるポリソムノグラフィー検査を実施できる体制を整えたことで、今後は子どもの睡眠障害や発達に関する研究へ発展する可能性があります。特許論文Shiraishi,Y;Tachibana,M;Shirota,Aetal.Relationshipsbetweencortical,cardiac,andarousal-motoractivitiesinthegenesisofrhythmicmasticatorymuscleactivityacrosssleepcyclesinprimarysleepbruxismchildren.Sleep.2021;44(11):zsab156.doi:10.1093/sleep/zsab156参考URLキーワード睡眠、ブラキシズム、発達、脳波、小児 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000024.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 井清彦005.Kaラライフサイエンスイフサイエンス22医療・ヘルスケア、創薬三重項－三重項エネルギー移動速度の1分子測定による1分子分析・診断産業科学研究所励起材料化学研究分野准教授川井清彦教授藤塚守ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/read0191237https://researchmap.jp/read0118564研究の概要我々は、1分子から放たれる光が点滅して観測される現象（＝蛍光blinking）を利用して、化学反応速度を蛍光blinkingにおいて消えて見える時間の長さとして1分子測定する手法を開発してきました（KineticAnalysisbasedontheControloffluorescenceBlinking:KACB法）。今回、三重項励起状態の生成により蛍光blinkingが起こるように操り、光による分子の分解を防ぐことが知られている「1,4,5,8-cyclooctatetraene（COT）」を、安定化剤、兼、エネルギーアクセプターとして用いることにより、三重項―三重項エネルギー移動速度の1分子測定に成功しました。▍研究の意義と将来展望FRETとして広く知られている一重項－一重項エネルギー移動と異なり、ドナーとアクセプター間の衝突が三重項―三重項エネルギー移動に必須となるため、FRETでは得られなかったユニークな情報を得ることができます。これまでは分析原理とはならなかった、100分の1秒程度までの時間領域で起こる、例えば核酸やタンパク質の分子運動などの現象を1分子測定することが可能となり、これら分子運動に影響を与える様々な分子・因子を1分子レベルで分析・診断可能になると期待されます。蛍光分子COT消えて見える時間=反応に要する時間三重項励起状態分子運動エネルギー移動消えて見える時間光って見える時間時間蛍光blinking観測による三重項－三重項エネルギー移動速度の測定特論許文参考URLキーワードXu,Jie;Fujitsuka,Mamoru;Kawai,Kiyohikoetal.ControlofTripletBlinkingUsingCyclooctatetraenetoAccesstheDynamicsofBiomoleculesattheSingle-MoleculeLevel.AngewandteChemie,InternationalEdition.2021;60(23):12941-12948.doi:10.1002/anie.202101606https://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/mec/kawairesearch.pdf1分子診断、バイオマーカー、蛍光分子、三重項励起状態 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000025.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 ngSujinライフサイエンス医療・ヘルスケア、創薬新型コロナウイルス感染性肺炎の重症化抑制の仕組みを解明―IL-6を抑えて血管障害因子の産生を抑制する―免疫学フロンティア研究センター免疫機能統御学寄附研究部門准教授姜秀辰特任教授岸本忠三ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/sujinkanghttps://researchmap.jp/read0013669ライフサイエンス23研究の概要感染または外傷による過剰炎症反応は、生命を脅かす状態のサイトカイン放出症候群（CRS）を引き起こす可能性があります。新型コロナウイスル感染症（COVID-19）による肺炎の重症化には炎症性サイトカインであるIL-6が深く関与する一方、その機構を解明するのは重要と考えられます。当研究室は、IL-6シグナル伝達が敗血症、重症外傷や急性呼吸促迫症候群の病態に関与する血液凝固を促進する分子PlasminogenActivatorInhibitor-1(PAI-1)の発現を誘発し、呼吸困難と多臓器不全を引き起こすことを発見しました。これらは重度のCOVID-19患者でも観察されます。ヒトモノクローナル抗体を使用したIL-6シグナル伝達の遮断は、PAI-1レベルを低下させ、重症COVID-19患者の疾患の臨床症状を軽減しました。図．抗IL-6受容体抗体が炎症を抑える仕組みCOVID-19によって生じた血中のIL-6がPAI-1を介して血栓形成を促進する。これがサイトカインストームの引き金となる。抗IL-6受容体抗体は、IL-6を抑えることでサイトカインストームによる肺炎重症化を防ぐことができる。＊アクテムラ：IL-6の働きをブロックする抗体医薬品アクテムラ©（一般名：トシリズマブ）▍研究の意義と将来展望本研究成果により、抗IL-6受容体抗体の投与により、サイトカインストームの症状が激減される結果から、新型コロナウイスル感染症の治療法としてWHOより推奨され、現在、世界的に多くのCOVID-19患者治療に使われております。今後、同じCRSに属する急性呼吸促迫症候群や敗血症などの急性炎症疾患に対するIL-6受容体をターゲットとした治療効果が期待されます。特許論文Kang,S;Tanaka,T;Inoue,Hetal.IL-6trans-signalinginducesplasminogenactivatorinhibitor-1fromvascularendothelialcellsincytokinereleasesyndrome.ProcNatlAcadSciUSA.2020;117(36):22351-22356.doi:10.1073/pnas.2010229117参考URLhttps://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2020/20200824_1キーワードIL-6、トシリズマブ、血管内皮細胞、サイトカイン放出症候群、COVID-19 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000026.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 地和也（蓑島維文）103.北ラライフサイエンス医療・ヘルスケア、創薬骨組織内腔における骨溶解を検出するためのpH応答性蛍光プローブイフサイエンス24工学研究科応用化学専攻教授菊地和也助教蓑島維文ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/kikuchilab315https://researchmap.jp/cbatgcm_m33研究の概要生命機能の理解に向けて、生体分子の空間的な局在とその時間的な変化、量的・質的な変化を生きた状態で調べることが求められている。われわれは化学プローブをデザイン・合成し、生体分子を時間と空間を制御して可視化する手法の開発に取り組んできた。本研究では、骨組織における細胞機能を生きた状態で探る化学プローブ開発について述べる。骨組織では骨を溶かす細胞が酸を放出することで、局所のpHが低下することが知られている。特に、骨組織内部（骨小腔）における骨の溶解については知見が少なく、これまで十分な理解がされていなかった。そこでpH感受性の蛍光プローブを骨組織内部に送達できるようにデザインし、骨を溶かす際に生じる低pH領域の形成を生きたマウスにおいて可視化することに成功した。はpHを定量化し、骨溶解が促進するといわれる授乳期のマウスを用いての検証を進める。また、送達部位を変えることで、さまざまな生体組織のpH計測に応用できることが期待できる。▍研究の意義と将来展望今回得られた成果は、これまで明らかとされていなかった骨組織内部小腔の低pH領域を生きた状態ではじめて観察したものであり、骨代謝の機構解明に重要な知見を与えるものである。今回得られた蛍光画像は定常状態の骨小腔のpHを可視化したものであり、今後特許論文Hashimoto,Ryu;Minoshima,Masafumi;Kikuta,Junichietal.AnAcidActivatableFluorescenceProbeforImagingOsteocyticBoneResorptionActivityinDeepBoneCavities.Angew.Chem.Int.Ed.2020;59,20996-21000.doi:10.1002/anie.202006388.Kowada,Toshiyuki;Kikuta,Junichi;Kubo,Atsukoetal.InVivoFluorescenceImagingofBone-resorbingOsteoclasts.J.Am.Chem.Soc.2011;133(44),17772–17776.doi:10.1021/ja2064582.Sano,Hiroshige;Kikuta,Junichi;Furuya,Masayukietal.IntravitalBoneImagingbyTwo-photonExcitationMicroscopytoIdentifyOsteocyticOsteolysisInVivo,Bone,2015;74,134–139.doi:10.1016/j.bone.2015.01.013.Maeda,Hiroki;Kowada,Toshiyuki;Kikuta,Junichietal.Real-timeIntravitalImagingofpHVariationAssociatedwithOsteoclastActivityNat.Chem.Biol.2016;12,597–585.doi:10.1038/nchembio.2096.参考URLキーワード蛍光プローブ、骨細胞、生体イメージング、骨吸収、pH ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000027.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 畠康司ライフサイエンス医療・ヘルスケア、遺伝子治療、創薬同一遺伝子背景をもつ疾患iPS細胞パネルをもちいたダウン症候群におけるアストロサイト異常増殖の責任遺伝子同定医学部附属病院総合周産期母子医療センター准教授北畠康司Researchmaphttps://researchmap.jp/kyasuji研究の概要ライフサイエンス25ダウン症候群では知的発達障害が必発である。21番染色体のトリソミーによる遺伝子量の増加が原因であるが、そのメカニズムは不明である。本研究では、ダウン症特異的ヒトiPS細胞とゲノム編集技術を組み合わせ、染色体を不活化させることのできるXIST遺伝子をテトラサイクリン発現誘導システム制御下で作用させることで、正確なダウン症の病態モデル細胞パネルを樹立した。これらの細胞株をアストロサイトへと分化誘導し、遺伝子量と細胞増殖速度との関連性について詳細に検討を行った。その結果、ダウン症アストロサイトはたしかに増殖作用が異常亢進しており、それらは21番染色体のダウン症重要領域に位置するDYRK1AとPIGPの遺伝子量に強く依存していることから、これらがダウン症アストロサイト異常増殖の原因遺伝子であることが分った。図1ダウン症iPS細胞をもちいたダウン症候群の病態解析ダウン症新生児から採取した臍帯血を用いてダウン症特異的iPS細胞を作成。このiPS細胞にゲノム編集を施すことで、多様な遺伝子改変が可能となる。これらを神経細胞やアストロサイトへと分化誘導することで、ダウン症における中枢神経系の病態解析が可能となる。▍研究の意義と将来展望ダウン症者の脳では神経細胞に比べてアストロサイトの数が著しく多く、その異常増殖のメカニズムを知ることは中枢神経障害の病態解明につながると考えられる。今回、アストロサイト異常増殖の原因遺伝子として同定したDYRK1A,PIGPの作用について解析を進めることで、ダウン症候群における多様な神経病態の解明が進み治療法開発に役立てることができるだろう。図2iPS細胞とゲノム編集によるダウン症候群の疾患モデルiPS細胞(a)21番染色体を1本除去することで（染色体除去）、ダイソミー細胞を樹立(b)ダウン症重要領域と呼ばれる４Mb領域を欠失し、部分トリソミーiPS細胞を樹立(c)ダウン症iPS細胞に、染色体不活化を引き起こすXIST遺伝子を挿入。これにドキシサイクリン（Doxycycline）を加えることで、自由に染色体不活化をもたらすことが可能特論許文参考URLキーワードKawatani,Keiji;Nambara,Toshihiko;KitabatakeYasujietal.AhumanisogeniciP-SC-derivedcelllinepanelidentifiesmajorregulatorsofaberrantastrocyteproliferationinDownsyndrome.CommunBiol.2021;4(1):730.doi:10.1038/s42003-021-02242-7https://www.nature.com/articles/s42003-021-02242-7ダウン症候群、iPS細胞、ゲノム編集技術、アストロサイト ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000028.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 井政孝072.小ラライフサイエンス医療・ヘルスケア、創薬細胞内極性輸送の分子メカニズムの解明と医療への応用イフサイエンス26医学系研究科細胞生物学助教國井政孝教授原田彰宏ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/kunimasahttps://researchmap.jp/aharada研究の概要動物の組織を構成する細胞は「極性」と呼ばれる方向性を持っており、細胞内での方向性を持った蛋白質輸送（極性輸送）が極性形成や生理機能に重要である。しかし、極性輸送関連分子の生体での機能については不明な点が多い。近年、我々は上皮細胞の頂端面への極性輸送に関わるSNAP23という蛋白質の組織特異的ノックアウトマウスの解析から、SNAP23が膵臓において腺房細胞からの消化酵素分泌を促進するが、β細胞からのインスリン分泌には抑制的に働いていることを見出した。更に、SNAP23阻害化合物であるMF286を同定し、MF286を投与したマウスではインスリン分泌が促進されることを発見した。また、発生中の脳においてはSNAP23が神経前駆細胞の極性形成を通して大脳皮質や小脳の正常な発生に重要な役割を持つことを見出した。系においても、大脳皮質の形態異常が生じる水頭症や二分脊椎、小脳の欠損が生じるダンディー・ウォーカー症候群などの疾患との関連も考えられ、将来的にこれらの疾患の診断や治療法開発へつながる可能性がある。図1インスリン分泌におけるSNAP23の機能▍研究の意義と将来展望SNAP23ノックアウトマウスの解析から、組織形成や生理機能における極性輸送機構の役割の一端が明らかとなった。SNAP23阻害化合物であるMF286がマウスでインスリン分泌促進の効果を示したことは、SNAP23が糖尿病治療の新しい標的分子となる可能性を示唆している。また、中枢神経図2神経前駆細胞の極性形成におけるSNAP23の機能特許特願2017-068871,特開2018-168132論文Kunii,Masataka;Ohara-Imaizumi,Mica;Takahashi,Norikoetal.OpposingrolesforSNAP23insecretioninexocrineandendocrinepancreaticcells.JCellBiol.2016Oct10;215(1):121-138.doi:10.1083/jcb.201604030.Kunii,Masataka;Noguchi,Yuria;Yoshimura,Shin-ichiroetal.SNAP23deficiencycausesseverebraindysplasiathroughthelossofradialglialcellpolarity.JCellBiol.2021Jan4;220(1):e201910080.doi:10.1083/jcb.201910080.参考URLhttps://www.harada-lab.online/キーワード細胞極性、極性輸送、SNAP23、インスリン分泌、神経発生 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000029.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 玉尚宏（竹原徹郎）ライフサイエンス医療・ヘルスケア、試薬開発肝細胞癌に対する薬物療法治療効果予測バイオマーカー探索医学系研究科消化器内科学助教小玉尚宏教授竹原徹郎ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/takahirokodamahttps://researchmap.jp/takeharatetsuoライフサイエンス27研究の概要慢性肝疾患の患者さんは病気の進行に伴い肝がんを併発することが知られており、その発症は生命予後に大きな影響を与えます。特に悪性度の高い肝がんは早期発見が極めて重要ですが、現在用いられている腫瘍マーカーの感度は十分ではありません。また、現在進行肝がんに対して用いられる様々な分子標的治療薬はいずれもその治療効果は30％以下ですが、薬剤の治療効果を予測し薬剤選択の指標となる有用なバイオマーカーはありません。肝がんは、その原因となる遺伝子異常などが患者さんごとに様々異なっていることが知られています。一方で、この腫瘍間不均一性が薬物療法の治療効果に与える影響はよくわかっていません。我々は、このがん遺伝子の腫瘍間不均一性が生体内で再現されたマウススクリーニングモデルを開発し、FGF19遺伝子を高発現する肝がんが悪性度が高い一方、肝がんで用いられる分子標的治療薬レンバチニブに高感受性となることを発見しました。また、FGF19遺伝子により制御されるST6GAL1の血清濃度が予後不良なFGF19高発現肝がんの検出並びにレンバチニブ高感受性肝がんの同定に有用であることを同定しました。疾患患者における高悪性度肝がんの発見や、進行肝がん患者における薬物療法のより最適・最良な薬剤選択が可能となり、生命予後の改善に寄与することが期待されます。図1.がん遺伝⼦の腫瘍間不均⼀性が再現されたマウスモデルを⽤いてFGF19遺伝⼦が肝癌のレンバチニブ感受性に関わることを発⾒図2.⾎清ST6GAL1は肝癌の予後予測・薬物療法効果予測バイオマーカーとして有⽤▍研究の意義と将来展望本研究により同定されたバイオマーカーST6GAL1の臨床応用が進むことで、慢性肝特許特願2020-165604号論文Myojin,Y;Kodama,T;Maesaka,Ketal.ST6GAL1isaNovelSerumBiomarkerforLenvatinib-susceptibleFGF19-drivenHepatocellularCarcinoma.ClinCancerRes.2021Feb15;27(4):1150-1161.doi:10.1158/1078-0432.CCR-20-3382.参考URLhttps://www.med.osaka-u.ac.jp/activities/results/2020year/2020myojin-kodamahttps://www.amed.go.jp/news/release_20201208-01.htmlキーワード肝がん、マウスモデル、FGF19、ST6GAL1、分子標的治療薬 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000030.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 林剛054.櫻ラライフサイエンス医療・ヘルスケア、ワクチンヒトロタウイルスのリバースジェネティクス系イフサイエンス28微生物病研究所ウイルス免疫分野教授小林剛Researchmaphttps://researchmap.jp/virology研究の概要ロタウイルスは乳幼児に重篤な下痢症を引き起こすウイルスで、医療の発展が遅れている開発途上国を中心にロタウイルス感染によって年間約20万人が死亡しているとされている。ロタウイルスについては、ウイルス遺伝子を人工的に改変できるリバースジェネティクス系の開発が遅れていたことから、ロタウイルスの研究を進める上で大きな障壁となっていた。本研究では、ヒトロタウイルスの増殖機構を理解するため、ヒトロタウイルスのリバースジェネティクス系の開発を行った。Figure1.Humanrotavirusreversegeneticssystem▍研究の意義と将来展望ロタウイルス研究では培養細胞で増殖性の高いサルロタウイルスが一般的に解析モデルとして使用されている。しかし、サルロタウイルスとヒトロタウイルスの間ではウイルス学的性状が異なる点も知られており、ヒトロタウイルスの研究を進める上でヒトロタウイルスのリバースジェネティクス系の開発は重要な研究課題である。本研究で開発に成功したヒトロタウイルスのリバースジェネティクス系により、ヒトロタウイルス遺伝子内に任意の変異を導入することが可能となり、ヒトロタウイルスの増殖機構の解明や、ヒトロタウイルスをベースにした新規ロタウイルスワクチンの開発研究などが飛躍的に進展すると期待される。Figure2.GenerationofrecombinantviruseslackingC-terminalregionofNSP1.(A)SchematicpresentationoftheplasmidencodingtheNSP1geneusedforrecoveryofrecombinantvirus.(B)ElectropherotypeofrsOdelia-NSP1-Δ166.(C)ViralreplicationofNSP1mutantinMA104cellsandHT29cells.特許特許第6762070号、第6944213号論文Kawagishi,Takahiroetal.ReversegeneticssystemforahumangroupArotavirus.JVirol.2020Jan6;94(2):e00963-19.doi:10.1128/JVI.00963-19.Kanai,Yutaetal.Entirelyplasmid-basedreversegeneticssystemforrotaviruses.ProcNatlAcadSciUSA.2017Feb28;114(9):2349-2354.doi:10.1073/pnas.1618424114.参考URLキーワードロタウイルス、ワクチン、人工合成 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000031.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 井文教ライフサイエンス医療・ヘルスケア、創薬、がん治療従来の腫瘍溶解性アデノウイルスの問題点を克服可能な新規腫瘍溶解性アデノウイルスの開発薬学研究科分子生物学分野准教授櫻井文教教授水口裕之ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/read0165081https://researchmap.jp/read0165079ライフサイエンス29研究の概要がん細胞特異的に感染し、がん細胞を死滅させる腫瘍溶解性ウイルスが、新たな抗がん剤として大きな注目を集めています。特にアデノウイルス（Ad）を基盤とした腫瘍溶解性ウイルスは、その優れた抗腫瘍効果から活発に臨床開発が進められています。従来の腫瘍溶解性Adは、70を超えるヒトAdのなかで、C群に属する5型Adを基本骨格としております。しかし成人の多くは、5型Adに対する抗体を既に保有しているため、既存抗体により治療効果が減弱する可能性があります。また、5型Adの感染受容体は、悪性度の高いがん細胞では発現が低く、5型Adはそれらの細胞に効率よく感染できません。そこで我々は、抗体を保有している人の割合が低く、多くのがん細胞で高発現しているCD46を感染受容体として感染する35型Ad（B群に属する）を基本骨格とした新しい腫瘍溶解性Adを開発しました。腫瘍溶解性35型Adは、従来の腫瘍溶解性5型Adと比較し、各種がん細胞に対し同等以上の殺細胞効果を示しました。さらに、抗5型Ad抗体による阻害を受けませんでした。▍研究の意義と将来展望腫瘍溶解性35型Adは、従来の腫瘍溶解性Adでは高い治療効果が期待できなかったがんに対しても高い治療効果を示すことから、新たな抗がん剤として期待されます。CAR（5型アデノウイルスの感染受容体）腫瘍体積(mm3)腫瘍溶解性5型アデノウイルスCAR陽性・CD46陽性がん細胞5型アデノウイルスに対する抗体CD46（35型アデノウイルスの感染受容体）腫瘍溶解性35型アデノウイルスCAR陰性・CD46陽性がん細胞CD46腫瘍溶解性3535型アデノウイルスの特長図１．本研究の概略1,5001,000500PBS35型OAd005101520腫瘍溶解性アデノウイルス投与後の⽇数腫瘍溶解性35型Adを担癌マウスに腫瘍内投与した後の腫瘍体積た後の腫瘍体積*特許PCT/JP2020/006383論文Ono,Ryosuke;Sakurai,Fuminori;Mizuguchi,Hiroyukietal.EfficientantitumoreffectsofanoveloncolyticadenovirusfullycomposedofspeciesBadenovirusserotype35.Mol.Ther.Oncolytics.2021;20:399-409.doi:10.1016/j.omto.2021.01.015.参考URLhttps://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210217_2キーワード腫瘍溶解性ウイルス、アデノウイルス、がん、中和抗体 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000032.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 藤真002.澤ラライフサイエンスイフサイエンス30医療、創薬大脳新皮質神経回路形成機構の解明を基盤とした自閉スペクトラム症の病態理解へ連合小児発達学研究科・医学系研究科神経機能形態学教授佐藤真講師岡雄一郎研究の概要ResearchmapResearchmap大脳新皮質は機能によって異なるさまざまな機能領野で構成される。各領野の間は直接の神経回路(連合回路)で連絡されている。特に同側の異なる頭葉にある領野の間を結ぶ長距離の回路を長連合回路と言い、異なる感覚の統合や、随意運動の制御といった新皮質の高次機能に重要と考えられている。しかし、長連合回路の細胞レベルでの構造や回路形成の過程は未解明だった。我々は、マウス大脳新皮質の頭頂葉の1次体性感覚野から前頭葉の1次運動野に投射する長連合回路を選択的に可視化する系を確立し、生後の発達段階での軸索の様子を単一ニューロンレベルで解析した。1次体性感覚野の長連合ニューロンは運動野への軸索に加え、左右の大脳半球をつなぐ脳梁を通る軸索も持つdual-projectionニューロンであり（図1）、初めに脳梁への軸索を伸ばした後、生後3日目に大脳皮質内で出芽する軸索側枝のうち1番長いものが1次運動野に伸びることが明らかになった（図2）。https://researchmap.jp/read0185568https://researchmap.jp/okayA脳組織平板化した大脳皮質B脳梁へ1次運動野組織透明化後図1摘出した脳組織から大脳皮質を剥離後に平板化・透明化し、共焦点前方外側１次体性感覚野図1A.摘出した脳組織から大脳皮質を剥離後に平板化・透明化し、共焦点顕微鏡観察に用いた。B.GFPを発現するdual-projectionニューロンの例。大脳皮質生後3日目1次運動野1次体性感覚野▍研究の意義と将来展望近年のfMRI研究によると、生後半年時点での大脳皮質領野間の機能的結合パターンは自閉スペクトラム症の様々な症状を精度良く予測する。従って、種々の自閉スペクトラム症モデルマウスで、我々が開発した回路可視化法を用いて幼少期の回路構造とその異常を分類することで、症状ごとの病態解明と個別の治療法開発への道が開けると期待される。生後5日目生後7日目図２領野間の⾧連合回路は先に伸びる対側への軸索から発芽した軸索側枝のうち1番⾧いもの（赤矢印）として形成される。特許特願2019-072782論文Oka,Yuichiro;Doi,Miyuki;Taniguchi,Manabuetal.InterstitialAxonCollateralsofCallosalNeuronsFormAssociationProjectionsfromthePrimarySomatosensorytoMotorCortexinMice.CerebralCortex.2021;31(11):5225-5238.doi:10.1093/cercor/bhab153参考URLhttps://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210713_2キーワード神経科学、神経回路形成、大脳新皮質、神経発達症、協調運動障がい ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000033.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 田健二郎ライフサイエンス医療、創薬卵巣がん患者大網由来のエクソソームを用いた新規核酸医薬の開発と臨床応用の可能性の検討医学系研究科産科学婦人科学教室講師澤田健二郎Researchmaphttps://researchmap.jp/gyne-3354研究の概要進行卵巣がんのような難治性がんの治療のために核酸医薬を病巣まで届けるには、体液中のヌクレアーゼによる分解、網内系による取り込みから回避しなければならない。そこで患者細胞由来のエクソソームをそのキャリアとして用いる研究を計画した。エクソソームの供給源として、卵巣癌手術の際に摘出する大網に着目した。摘出大網より、線維芽細胞を分離初代培養し、その細胞上清よりエクソソームを抽出し、それに腫瘍抑制miRNAであるmiR-199a-3pを導入し、治療用エクソソーム（M199-exosome）を作成した。続いて作成したM199-exosomeの治療効果を検討した。Invitroで培養している卵巣癌細胞株に添加したところ、miRNAの良好な取り込みがみられ、癌細胞の浸潤能、増殖能が抑制された。卵巣癌モデルマウスにM199-exosomeを腹腔内投与、治療効果を判定した。M199-exosomeは腫瘍に選択性高く取り込まれ、卵巣癌細胞の腹膜播種を有意に抑制した。以上、卵巣癌患者大網由来のエクソソームを核酸試薬のキャリアとして用いた場合、高い治療効果が期待できることを証明し、新規核酸治療への応用の可能性を提示した。核酸試薬のDDSのキャリアとして用いた場合、卵巣がん細胞への選択性と効率の高い核酸の取り込みが期待でき、腹膜播種に対する高い治療効果が期待できることを証明した。腹膜播種は腹膜癌や婦人科癌に留まらず、胃癌や大腸癌などの消化器癌においても、極めて難治で、治癒はほぼ不可能である。今回の研究成果は、消化器癌などにおける腹膜播種形成にも応用できると考えている。図１miRNART-PCRエクソソームに封入されたmiR-199a-3pは効率的に卵巣癌細胞に取り込まれる.●negativecontrol1:●negativecontrol2:●negativecontrol3:●negativecontrol4:●transfection:ReresectionCaOV3SchemeofstainingexosomesXenoLightDiR®WashandUltracentrifugation10,000g1hr24minMurineomentumPostresection（exo;electroporation-）＋（exo+miR199a-3p;electroporation-）（exo+controlmiRNA;electroporation+）（exo+miR199a-3p;electroporation+）SKOV3��������������������OVCAR31.00.400.472.1385921.01.322.535.47671881.00.940.680.512280Timecourseintheaccumulationoflabeledexosomesライフサイエンス31▍研究の意義と将来展望がん患者大網より採取したエクソソームを図2治療用エクソソームは腹腔内腫瘍に選択的に取り込まれる特論許文参考URLキーワードKobayashi,Masaki;Sawada,Kenjiro;Miyamoto,Mayukoetal.Exploringthepotentialofengineeredexosomesasdeliverysystemsfortumor-suppressormicroRNAreplacementtherapyinovariancancerBiochemicalandBiophysicalResearchCommunications,2020;527(1):153-161.doi:10.1016/j.bbrc.2020.04.076エクソソーム、卵巣がん、腹膜播種、マイクロRNA ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000034.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 田知範058.清ラライフサイエンスイフサイエンス32医療・ヘルスケア、創薬神経疾患の原因となるリピートRNAを標的とする低分子によるRNA毒性緩和産業科学研究所精密制御化学研究分野助教柴田知範教授中谷和彦ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/7000010597https://researchmap.jp/read0042668研究の概要ヒトゲノムには多種類のリピート配列が存在しており、異常に伸長したリピートは、リピート病と呼ばれる遺伝性の神経筋疾患を引き起こす。リピート病の発症機構の一つとして異常伸長リピートの転写産物であるリピートRNAが毒性を示すRNAの機能獲得機構が提唱されている。毒性リピートRNAの構造・機能を制御する低分子の創製は、リピート病の発症予防、症状緩和、進行抑制などの治療法開発につながると期待されている。我々は、これまでに核酸を標的とする低分子の開発を行ってきた。我々が開発した独自の核酸標的低分子を含む化合物ライブラリから脊髄小脳失調症31型(SCA31)の原因となるUGGAAリピートに結合する低分子を見出した。このリピート結合低分子が、リピートRNAとタンパク質の相互作用やUGGAAリピートのRNA凝集体の形成を阻害し、SCA31モデルショウジョウバエにおいてUGGAAリピートによって引き起こされるRNA毒性を緩和することを実証した。秘めている。リピートRNA標的低分子の創製研究及びそれらの作用機序解明により、未だ治療法が確立されていないリピート病の治療法開発が期待される。NPulldown:(UGGAA)20NCD‒+NNHOONHNCD90°NCD‒RNA複合体構造OONHNUGGAAリピート発現細胞+NCDN▍研究の意義と将来展望RNAは、これまでundruggableな標的と考えられていたが、近年創薬標的として注目されている。疾患の原因となるRNAを標的とする低分子は、従来のタンパク質標的創薬では標的疾患と成り得なかった難治性疾患に対する新たな治療戦略を切り開く可能性をTDP-43HNRNPMSRSF9RNA結合タンパク質の結合阻害RNA凝集体RNA凝集体の消失SCA31モデルショウジョウバエ+NCD複眼変性の緩和特許特願2019-182767号論文Shibata,Tetal.Smallmoleculetargetingr(UGGAA)ndisruptsRNAfociandalleviatesdiseasephenotypeinDrosophilamodel.Nat.Commun.2021;(12):236.doi:10.1038/s41467-020-20487-4.参考URLhttps://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/rbc/index.htmlhttps://www.sanken.osaka-u.ac.jp/hot_topics/topics_20210108/キーワードRNA、リピート伸長病、RNA標的低分子、脊髄小脳変性症、創薬 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000035.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 水浩ライフサイエンス細胞工場、発酵工学、バイオプロダクション、代謝工学強光に耐性を持つシアノバクテリア細胞工場の創製情報科学研究科教授清水浩准教授戸谷吉博ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/hiroshi_shimizu/https://researchmap.jp/ytoya/ライフサイエンス33研究の概要地球規模のCO2問題が叫ばれる中、微生物による化学物質や燃料の環境調和型生産の重要性が注目されている。光合成生物は光エネルギーを利用してCO2を固定する能力を有しているが、強すぎる光を浴びると光合成系が障害を受け細胞が増殖できなくなる光阻害と呼ばれる現象を引き起こすことが知られている。本研究では、進化工学により強光ストレス環境下において成長するシアノバクテリアを取得し、そのゲノム解析を行うことで強光に耐性を持つメカニズムを明らかにした。図1植え継ぎ培養による進化工学▍研究の意義と将来展望光合成微生物の一種であるシアノバクテリアを用いた物質生産はCO2から直接目的物質に変換できること、植物に比較して圧倒的に増殖速度が大きいこと、農業用施設などを利用する必要がなく水圏での培養が可能なこと、食糧資源と競合しないこと、など多くの利点を有することから未来の細胞工場として大きな期待が寄せられている。今回見つかった強光耐性を付与する遺伝子を用いることにより、真夏の屋外でも生育可能なシアノバクテリアの育種を可能とし、将来の細胞工場の創製の基礎を築くことができた。図2強光耐性株の増殖挙動特許論文Yoshikawa,Katsunori;Ogawa,Ken-ichi;Toya,Yoshihiroetal.Mutationsinhik26andslr1916leadtohigh-lightstresstoleranceinSynechocystissp.PCC6803.CommunicationsBiology.2021;4(1):343.doi:10.1038/s42003-021-01875-y参考URLhttps://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210316_1キーワード光合成、進化工学、ゲノム解析、強光耐性、細胞工場 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000036.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 山敬之（熊ノ郷淳）082.神ラライフサイエンス医療・ヘルスケア免疫チェックポイント阻害薬を受ける肺癌患者におけるサルコペニアの影響イフサイエンス34医学系研究科呼吸器・免疫内科学助教白山敬之教授熊ノ郷淳ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/shiroyama_thttps://researchmap.jp/read0051725研究の概要肺癌において、免疫チェックポイント阻害薬（抗PD-1抗体など）は日常臨床で用いられており、投与している患者さんの中には、かなり長期にわたり効果が持続するケースも見受けられます。現在、治療効果の予測因子に関する研究が世界中で進められていますが、現在のところ、高い治療効果を認める患者さんを事前に予測することは困難な状況です。近年、筋肉は運動器官としてだけでなく、内分泌器官としての機能も注目されており、筋肉から分泌されるマイオカインは抗腫瘍効果をもつことが報告されています。しかしながら、免疫チェックポイント阻害薬の治療効果と患者さんの筋肉量の関係については、これまで明らかになっていませんでした。今回、我々の研究グループは、肺癌における抗PD-1抗体の治療効果と患者さんの筋肉量の関係を調査し（図）、両者に相関があることを見出しました。治療開始時点で筋肉量の低下を認めるグループでは、筋肉量低下を認めないグループと比較して、病勢進行の倍となることが示されました。これにより、抗PD-1治療における効果予測において、治療開始時点の筋肉量は重要な因子となる可能性が示唆されました。に貢献し得る可能性が期待され、肺癌のみならず癌免疫療法を受ける全て癌種に応用し得る可能性が考えられます。図1．腹部CTを用いた筋肉量評価▍研究の意義と将来展望今後、患者さんの筋肉量を維持あるいは増加させるための取り組みが、治療成績の向上図2．肺癌患者における免疫チェックポイント阻害薬の効果特許論文Shiroyama,T;Nagatomo,I;Koyama,Setal.Impactofsarcopeniainpatientswithadvancednon-smallcelllungcancertreatedwithPD-1inhibitors:Apreliminaryretrospectivestudy.SciRep.2019;9(1):2447.doi:10.1038/s41598-019-39120-6.参考URLキーワードサルコペニア、筋肉量、免疫チェックポイント阻害薬、肺癌 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000037.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 宮司健太郎ライフサイエンス医療・ヘルスケア、創薬miRNAを標的とした癌治療薬剤の開発薬学研究科細胞生理学分野特任講師神宮司健太郎教授辻川和丈ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/_kjhttps://researchmap.jp/read0014359ライフサイエンス35研究の概要性に繋がると考える。microRNA(miRNA)は21-25塩基からなる小分子RNAであり、標的となる遺伝子の翻訳抑制を介して、様々な生命現象を制御している。我々は、miR-130family(miR-130b、miR-301a、miR-301b)が非小細胞肺癌や膀胱癌で高発現しており、PI3K/Akt経路を標的として癌促進作用を有していることを明らかにした。また、miR-130familyを標的とした架橋型人工核酸(LNA)が強力な腫瘍抑制効果を示すことをマウス膀胱癌同所性モデルにて明らかにした。▍研究の意義と将来展望現在臨床試験段階にある膀胱癌治療薬はPI3K/Akt並びにmTORシグナルを標的とする低分子化合物が多く、miR-130familyを標的とした架橋型人工核酸が同シグナルを抑制できる点は好ましい。浸潤性膀胱癌の治療においては、単一分子あるいはシグナル伝達経路を標的とするのではなく、複数のシグナルを同時に標的とする治療戦略の有効性が蓄積されつつある。これは多様な標的遺伝子あるいはシグナル伝達経路を制御できるmiRNAの特徴と合致するものであり、膀胱癌治療標的としてのmiR-130familyの優位特許特願2013-165600、PCT/JP2014/070811論文Monoe,Y;Jingushi,K;Kawase,Aetal.PharmacologicalinhibitionofmiR-130familysuppressesbladdertumorgrowthbytargetingvariousoncogenicpathwaysviaPTPN1.IntJMolSci.2021;9:4751.doi:10.3390/ijms22094751.Hirono,T;Jingushi,K;Nagata,Tetal.MicroRNA-130bfunctionsasanoncomiRNAinnon-smallcelllungcancerbytargetingtissueinhibitorofmetalloproteinase-2.SciRep.2019;1:6956.doi:10.1038/s41598-019-43355-8.Egawa,H;Jingushi,K;Hirono,Tetal.ThemiR-130familypromotescellmigrationandinvasioninbladdercancerthroughFAKandAktphosphorylationbyregulatingPTEN.SciRep.2016;6:20574.doi:10.1038/srep20574.Egawa,H;Jingushi,K;Hirono,Tetal.PharmacologicalregulationofbladdercancerbymiR-130familyseed-targetingLNA.IntegrMolMed,2015;1:457-463.doi:10.15761/IMM.1000187.参考URLキーワード架橋型人工核酸、miRNA、膀胱癌、非小細胞肺癌 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000038.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 生紀之070.鈴ラライフサイエンスイフサイエンス36医療・ヘルスケア、創薬脳の生後発達におけるゲノム安定性維持メカニズムの解明生命機能研究科特任准教授菅生紀之Researchmaphttps://researchmap.jp/norisugo?lang=ja研究の概要発達障害や自閉症といった精神神経疾患は、脳神経細胞のゲノムDNAに生じた突然変異に起因することが明らかとなってきました。しかし、いつ・どこで・どのようにしてゲノム不安定化が生じるかに関してはほとんど明らかになっていません。遺伝子改変マウスを作製して調べた結果、生後初期に学習・記憶を司る海馬神経細胞の分化においてDNA修復酵素の一つであるDNAポリメラーゼβ（Polβ）によるゲノム安定性維持が必要であることがわかりました。Polβは遺伝子発現調節の一つでゲノムDNA中のメチル化シトシンを除去する過程（能動的DNA脱メチル化）で必要とされ、それが失われると重篤なゲノム不安定化である2本鎖切断が蓄積して遺伝子発現さらには樹状突起の形態に異常を示しました。さらにマウスの行動を調べると、空間学習・記憶や不安様行動の異常が認められました。以上のことから、Polβ依存的なDNA修復は生後初期の脳発達に不可欠であり、高次脳機能を担う神経回路の構築に貢献していることが初めて明らかになりました。おいても分化の基盤として貢献していることを示す重要な結果です。脳形成のみならず精神神経疾患の起因となる突然変異の発生原理の理解、その予防方法の開発に繋がることが期待されます。図1生後発達期の神経細胞におけるPolβ欠損が脳形成・機能に与える影響▍研究の意義と将来展望今回の研究成果は、DNA修復酵素が脳の機能構築において胎生期に加えて生後発達に図2生後15日目のPolβ欠損海馬神経細胞に観察されるDNA2本鎖切断特許論文Uyeda,A;Onishi,K;Hirayama,Tetal.SuppressionofDNADouble-StrandBreakFormationbyDNAPolymeraseβinActiveDNADemethylationisRequiredforDevelopmentofHippocampalPyramidalNeurons.JNeurosci.2020;40:9102-9027.doi:10.1523/JNEUROSCI.0319-20.2020Onishi,K;Uyeda,A;Shida,Metal.GenomeStabilitybyDNApolymeraseβinNeuralProgenitorsContributestoNeuronalDifferentiationinCorticalDevelopment.JNeurosci.2017;37:8444-8458.doi:10.1523/JNEUROSCI.0665-17.2017参考URLhttps://www.fbs.osaka-u.ac.jp/ja/research_results/papers/detail/1008キーワード神経科学、DNA修復、エピジェネティクス、学習・記憶、精神神経疾患 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000039.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 5004003002001000木雅美（谷内田真一）ライフサイエンス医療・ヘルスケア、創薬がん原因遺伝子ELF3の新たな機能の解明と新規薬剤の開発医学系研究科がんゲノム情報学助教鈴木雅美教授谷内田真一ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/msuzukicgihttps://researchmap.jp/read0210591ライフサイエンス37研究の概要ELF3(E74LikeETStranscriptionFactor3)は、正常な上皮組織の維持に重要な役割を担う転写因子である。我々はこれまでに、十二指腸乳頭部がんを用いたゲノム解析からELF3の不活化変異を見出し、ELF3は新たな“がん抑制遺伝子”であることを報告した。さらにゲノム編集技術によりELF3の発現を調節した胆管上皮細胞株を用いて、ELF3が直接的にその発現を制御する遺伝子として、がんの転移に関与する転写因子や細胞接着分子、免疫細胞を調節する蛋白などを特定し、ELF3の機能低下は細胞の転移/浸潤を増大させることを明らかにした（図1）。▍研究の意義と将来展望ELF3の遺伝子異常は、日本人に多い胆道系のがんに多く見られる。新たな“がん抑制遺伝子”として見出したELF3は、最近では難治性がんにおいて遺伝子増幅を起こしており、スーパーエンハンサーを形成してがんの進展を促していることも明らかにされつつある。近年、がん原因遺伝子の異常に基づく最適な治療薬の提供、いわゆる「がんゲノム医療」が実現している。がん原因遺伝子は出尽くした様に思われていた矢先に、ELF3は新規ドライバー遺伝子として同定された。ELF3のがん進展に関わる機能を明らかにすることで、複雑で多様な難治性がんの本態を解明し、がんゲノム医療を見据えた新規薬剤の開発に繋げたいと考えている。図1.ELF3に依存したがんの進展機構正常な上⽪細胞においてELF3は、細胞同⼠の接着を制御している。ELF3が不活化した細胞では、上⽪系から間葉系へと形態を変化させ、転移しやすい形質になっていることや、免疫細胞を呼び寄せるシグナル（リポオキシゲナーゼ、CXCL16）が⽋如していることを明らかにした。%ofcontrol%ofcontrol免疫細胞を調節する因⼦15000ALOX51500CXCL16****100001000500050000-+-+TamoxifenTamoxifen細胞同⼠の接着を担う遺伝⼦OCLNCGN200CGN400**15030010020051005000-+-+TamoxifenTamoxifen%ofcontrol%ofcontrolH&E染⾊ビメンチンELF3活性化なし(タモキシフェン処置なし)ELF3活性化あり(タモキシフェン処置あり)図２.ELF3を⼈⼯的に活性化させた細胞をマウスの⽪下に移植したがん組織の解析（左）関連遺伝⼦の遺伝⼦発現の変化：ELF3を薬剤（タモキシフェン）の処置により活性化した細胞を移植したがん組織では、免疫細胞を調節する遺伝⼦や細胞接着を担う遺伝⼦の発現が増加していた。（右）がん組織の病理画像：ELF3の活性化したがん組織では明瞭な管腔構造が多数局在したのに対し、ELF3活性のないがん組織では、間葉系細胞のマーカーであるVimentinの発現が⾼く、管腔構造がほとんど認められなかった。特論許文参考URLキーワードSuzuki,Masami;Saito-Adachi,Mihoko;Arai,Yasuhitoetal.E74-likefactorisakeyregulatorofepithelialintegrityandimmuneresponsegenesinbiliarytractcancer.CancerResearch.2021;82(2):489-500.doi:10.1158/0008-5472.CAN-19-2988Yachida,Shinichi;D,Wood,Laura;Suzuki,Masamietal.GenomicSequencingidentifiesELF3asadriverofampullarycarcinoma.CancerCell.2016;29(2):229-240.doi:10.1016/j.ccell.2015.12.012http://www.cgi.med.osaka-u.ac.jp/index.htmlELF3、転写因子、がん ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000040.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 木団066.住ラライフサイエンス医療・ヘルスケア、創薬、診断新開発のナノ量子センサーで細胞内の熱伝導を測るイフサイエンス38蛋白質研究所蛋白質化学研究部門講師鈴木団Researchmaphttps://researchmap.jp/read0097299研究の概要哺乳類や鳥類、さらに昆虫や植物に至るまで、多くの生物は熱産生します。そこで熱を産生する仕組みの理解は、生物学や生理学における重要な研究課題の一つです。ところが熱産生の現場である細胞の中において、熱源から放出された熱がどのように拡散するのか、といったごく基本的なことは、ほとんどわかっていません。細胞はとても小さく、熱の伝わり方を精密に調べる方法が、これまでに無かったためです。そこで私たちは、ナノ量子センサー、と呼ばれる新しい微粒子を利用して、熱の伝わり方を決めるパラメータ（熱伝導率）を微小空間で計測できる手法を開発しました。そして細胞への応用に成功しました。胞の熱産生が関わるあらゆる基礎的な生物・医学研究に幅広く影響する点で重要であるだけでなく、肥満の解決や微小熱源を用いた新しい治療法の開発といった応用面への波及効果も期待されます。▍研究の意義と将来展望熱に関するパラメータの精密な計測は、熱産生を細胞のスケールから理解する第一歩として、重要な成果です。例えば細胞内で熱伝導の低い場所があれば、他の場所に比べて高温が維持され、転写やATP合成といった重要な酵素活性の速度を局所的に上げるほか、脂質二重膜の動態にも大きな影響を与えるでしょう。あるいは特定の細胞だけ熱伝導率が低ければ、同じ代謝活動でも、その細胞だけが高温になります。私たちの研究成果は、細特許特許第6919923，特開WO2017-073728論文Sotoma,S.etal.Insitumeasurementsofintracellularthermalconductivityusingheater-thermometerhybriddiamondnanosensors.ScienceAdvances.2021;7(3),eabd7888.doi:10.1126/sciadv.abd7888Suzuki,M;Plakhotnik,T.Opportunitiesforhybriddiamondnanosensorstargetingphotothermalapplicatoinsinbiologicalsystems.AppliedPhysicsLetters.2021;119:190502.doi:10.1063/5.0063089Plakhotnik,T;Suzuki,M.Backstageofrisingbodytemperature:Advancesinresearchonintracellularheatdiffusion.Temperature.2021;8(4):303-305.doi:10.1080/23328940.2021.1982363https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210116_1参考URLhttps://www.scientificamerican.com/article/mysterious-heat-spikes-inside-cells-areprobed-with-tiny-diamonds/https://physicsworld.com/a/nanodiamonds-measure-thermal-conductivity-in-living-cells/キーワード温度、熱、蛍光プローブ、蛍光顕微鏡、イメージング ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000041.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 友倫子（川端重忠）ライフサイエンス医療・ヘルスケア、創薬インフルエンザに合併する細菌性肺炎の重症化機構の解明～新規感染制御法の開発に向けて～歯学研究科口腔細菌学教室講師住友倫子教授川端重忠ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/tomoko_sumitomohttps://researchmap.jp/read0185239ライフサイエンス39研究の概要高齢者はインフルエンザなどのウイルス感染症に罹患した後、口腔や鼻咽腔に常在する細菌による細菌性肺炎を合併し、重症化の転帰をたどることが多い。私たちの研究グループは、インフルエンザウイルスに感染した気道上皮細胞では、小胞体局在性の分子シャペロンであるGP96がインテグリンとともに表在化し、肺炎球菌の肺組織への伝播と定着を亢進させることを明らかにした。興味深いことに、GP96のシャペロン機能を標的とする阻害剤の経気道投与により、重複感染マウスにおける肺炎の発症や病態形成は抑制された。すなわち、GP96は肺炎の増悪因子であるとともに、有効な治療標的であることが証明された。さらに、ウイルス感染気道上皮では、細菌の定着が亢進されるだけでなく、細胞間接着分子群の発現抑制を担うSnail1の活性化により、上皮バリアの機能が破綻し、肺炎が重症化することも明らかになった。▍研究の意義と将来展望超高齢社会が進行する日本において、肺炎により死亡する高齢者の増加が社会的問題になっている。私たちの研究成果により、インフルエンザウイルス感染に伴い誘導されるGP96が肺炎の有望な治療標的であることが証明された。GP96の創薬への応用により、薬剤耐性が問題である既存の抗ウイルス薬や抗菌薬に代わる新たな治療法の開発が期待される。図1．肺炎球菌(緑色)はウイルス感染により表在化したGP96(赤色)を介して気道上皮に定着する。図2．重複感染マウスの肺組織では、過剰な炎症応答(緑色の矢尻)や出血(オレンジ色の矢尻)が観察されたが、GP96抑制剤の経気道投与により肺炎の病態が改善した。特許論文Sumitomo,Tomoko;Nakata,Masanobu;KawabataShigetadaetal.GP96drivesexacerbationofsecondarybacterialpneumoniafollowinginfluenzaAvirusinfection.Mbio,2021;12(3):e0326920.doi:10.1128/mBio.03269-20参考URLhttps://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210604_1https://web.dent.osaka-u.ac.jp/mcrbio/index.htmlキーワードインフルエンザ、肺炎球菌、肺炎 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000042.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 宮正晴（黒田俊一）006.髙ラライフサイエンス医療・ヘルスケア、創薬Resiquimod内封リポソームを使用した腫瘍随伴マクロファージの再教育による抗体依存性細胞貪食の増強産業科学研究所生体分子反応科学研究分野助教曽宮正晴教授黒田俊一ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/masaharusomiyahttps://researchmap.jp/read0186039イフサイエンス40研究の概要本研究ではマウス腫瘍移植モデルにおいて、腫瘍組織に存在するマクロファージ(tumor-associatedmacrophage,TAM)にTLR7/8アンタゴニストであるresiquimod(R848)をリポソームによって送達することで、TAMの表現系を腫瘍促進的なM2タイプから抗腫瘍的なM1タイプに再教育し、抗体医薬品の効果を増強させることに成功した。Invitroおよびinvivoの解析の結果より、R848リポソームがマクロファージをM2からM1タイプに変換し、抗体依存性細胞貪食(antibody-dependentcellularphagocytosis,ADCP)の活性を増強して、マクロファージによる腫瘍細胞の貪食を促進することが判明した。またR848内封リポソームは、腫瘍移植マウスに静脈内投与すると腫瘍組織へ蓄積し、TAMに効率的に取り込まれることがわかった。腫瘍移植マウスにR848内封リポソームを投与後、腫瘍を標的とする抗体を投与することで、腫瘍の増殖を顕著に抑制できることを示した。▍研究の意義と将来展望R848内封リポソームを投与することで腫瘍組織内のTAMをM2からM1タイプへ再教育し、ADCPを介して抗体医薬品の効果を増強できることを示した。これは従来使用されている抗体医薬品の抗腫瘍効果をさらに増強させる新たな治療戦略の確立につながると期待できる。特許論文Li,H;Somiya,M;Kuroda,S.EnhancingAntibody-dependentCellularPhagocytosisbyRe-educationofTumor-associatedMacrophageswithResiquimod-encapsulatedLiposomes.Biomaterials.2021Jan;268:120601.doi:10.1016/j.biomaterials.2020.120601.参考URLキーワードリポソーム、DDS、マクロファージ、TLRアンタゴニスト、抗体医薬 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000043.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 木淳一ライフサイエンス医療・ヘルスケア基底膜への細胞接着の分子基盤の解明蛋白質研究所蛋白質化学研究部門教授高木淳一准教授有森貴夫ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/read0105692https://researchmap.jp/t_arimoriライフサイエンス41研究の概要ラミニンは基底膜の主要な構成分子の一つであり、細胞表面の受容体であるインテグリンに結合することで、上皮細胞を基底膜に接着させ、細胞内に情報を伝える（図1）。この両者の結合は、胚発生、臓器の形成や恒常性維持などに関わる非常に重要な分子間相互作用である。我々は、Fv-claspという独自の技術を応用することで、インテグリンα6β1およびインテグリンα6β1-ラミニン511複合体の立体構造を、それぞれX線結晶構造解析およびクライオ電子顕微鏡単粒子解析により決定することに成功した（図2）。これらの構造から、インテグリンがどのようにラミニンを認識し、その結果どのように細胞内へと情報を伝達するのかが明らかになった。▍研究の意義と将来展望ES細胞やiPS細胞といった多能性幹細胞の表面にはインテグリンα6β1が多く存在し、ラミニン511をこれらの細胞を接着培養する際に足場（培養基質）として用いると、効率よく培養できることが知られている。ラミニン511は、既に多能性幹細胞の培養基質として実際に広く利用されているが、本研究により、インテグリンα6β1を活性化させる際のラミニン511のはたらきが明らかになったことから、より優れた培養基質の開発が可能になることが期待され、再生医療に大きく貢献すると考えられる。図1上皮細胞の基底膜への接着インテグリンα6インテグリンβ1図2Fv-claspインテグリンα6Fv-claspラミニン511Fv-claspインテグリンβ1インテグリンα6β1の結晶構造（左）とインテグリンα6β1-ラミ図2インテグリンα6β1の結晶構造（左）とインラミニン511複合体のクライオ電⼦顕微鏡構造（右）特許論文Arimori,Tetal.Fv-clasp:Anartificiallydesignedsmallantibodyfragmentwithimprovedproductioncompatibility,stability,andcrystallizability.Structure.2017;25(10):1611-1622.doi:10.1016/j.str.2017.08.011Arimori,Tetal.Structuralmechanismoflamininrecognitionbyintegrin.Nat.Commun.2021;12(1):4012.doi:10.1038/s41467-021-24184-8参考URLキーワード細胞接着、多能性幹細胞、小型抗体 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000044.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 澤忍（笹井宏明）106.立ラライフサイエンスイフサイエンス42ファインケミカルズ、創薬光で反応性を制御する超分子不斉触媒の開発産業科学研究所機能物質化学研究分野准教授滝澤忍招へい助教近藤健ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/read0068650https://researchmap.jp/300Kondo研究の概要光の波長に応じて環構造が可逆的に変化し、有機触媒活性を調整可能な超分子不斉触媒の開発を行った。本触媒は市販の入手容易な試薬から短工程で合成できるだけでなく、様々な大きさの環構造を触媒内に構築できる。開発した触媒を医薬品中間体として有用な光学活性アミノ酸前駆体の触媒的不斉合成に適用したところ、紫外光照射下では良好な収率かつ高立体選択的に目的生成物を与えた。一方、光を照射しない場合には、触媒活性は大きく低下した。本研究は、固相及び液相に両親媒性を示す不斉相間移動触媒への光応答機能導入の初めての例である。よって簡便かつ高選択的に作り分ける次世代型不斉合成プロセスの開拓研究を行っている。Photoswitchablechiralphasetransfercatalyst(Azobenezenebinaphthylcrownether)▍研究の意義と将来展望持続可能な開発目標SDGsの達成に向けて、環境低負荷かつ省エネルギー・省資源型のファインケミカルズ合成の必要性はさらに高まっている。本研究で開発した有機触媒は、照射波長により同一触媒から、複数の触媒能を発現可能なため、オンデマンド不斉合成や触媒開発のコスト削減につながる。本研究の光応答型触媒は、光照射による触媒活性の調整だけでなく、生成物の位置選択性や立体選択性の逆転も可能なことが明らかとなりつつある。現在、両鏡像異性体を光の波長制御にPhotocontrolofreactivityforenantioselectivealkylationofglycineSchiffbase特論許文Kondo,Masaru;Takizawa,Shinobu;Sasai,Hiroakietal.PhotoswitchableChiralPhaseTransferCatalyst.ACSCatalysis.2021;11(3):1863-1867.doi:10.1021/acscatal.1c00057Kondo,Masaru;Takizawa,Shinobu;Sasai,Hiroakietal.Azopyridine-basedChiralOxazolineswithRare-earthMetalsforPhotoswitchableCatalysis.Chem.Commun.2021;57(60):7414-7417.doi:10.1039/D1CC02602J参考URLhttps://www.thieme-connect.de/products/ejournals/abstract/10.1055/s-0040-1706168キーワード光応答型触媒、不斉反応、アミノ酸合成、クラウンエーテル ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000045.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 花誠ライフサイエンス医療・ヘルスケア、創薬、畜産ほ乳類性決定遺伝子Sryのゲノム構造と進化に関する研究生命機能研究科エピゲノムダイナミクス研究室教授立花誠Researchmaphttps://researchmap.jp/read0192906研究の概要ライフサイエンス43ほ乳類は性決定遺伝子Sryの作用によってオス化する。1990年にSryが発見されて以降、すべてのほ乳類のSryは単一エキソン遺伝子であると信じられてきた。今回私たちは、マウスSryは“隠れた”第2エキソンを包含し、ふたつのエキソンからなる新規のSry転写産物（Sry-T）を産生することを明らかにした。Sry-Tを欠損したXYマウスはメスへと、Sry-Tを発現させたXXマウスはオスへと性転換することを見出した。既知の単一エキソンからなるSry転写産物（Sry-S）に由来するSRY-Sタンパク質は、C末端のデグロン配列のために不安定である一方で、C末端にデグロン配列が無いSRY-Tタンパク質はより安定であることを明らかにした。これらの実験結果は、SRY-SではなくSRY-Tこそが真の性決定因子であることを示した。図1.Sry遺伝子には“隠れた”第2エキソンが存在し、単一エキソンからなる転写産物（Sry-S）とふたつのエキソンからなる転写産物（Sry-T）を産生する図2.性決定因子SRY-SとSRY-Tの配列と機能の違い▍研究の意義と将来展望Sryが単一エキソン遺伝子であることは、ほ乳類の発生の教科書にも明記されている公然の事実であった。本研究はそれを30年ぶりに覆すことになった。私たちが発見したマウスSryの第2エキソンは、単一エキソン型Sry-SがコードするSRY-Sの不完全な機能を補うために近年になって進化したものと考えられる。今後は、ヒトを含めた様々なほ乳類のSryの真の遺伝子構造に関する研究、とりわけ第2エキソンが存在するのかについて詳細な解析が行われるだろう。図3.SRY-Tを欠損したXYマウスはメスへと、SRY-Tを発現したXXマウスはオスへと性転換する特許論文Miyawaki,Shingo;Kuroki,Shunsuke;Maeda,Ryoetal.ThemouseSrylocusharborsacrypticexonthatisessentialformalesexdetermination.Science2020;370(6512):121-124.DOI:10.1126/science.abb6430参考URLhttps://tachibana-lab.net/キーワード性決定遺伝子、進化、ほ乳類、タンパク質分解 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000046.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 田岐聡011.永ラライフサイエンスイフサイエンス44医療・ヘルスケア、創薬、環境、農業汎用的で高感度！超臨界流体を用いた新分析法〜粉塵中の有害物質から生体高分子まで迅速かつ高感度に分析〜理学研究科附属基礎理学プロジェクト研究センター教授豊田岐聡特任研究員本堂敏信ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/toyodamhttps://researchmap.jp/toshi-hondo研究の概要プロトン移動反応（PTR）質量分析法(MS)は、気体中の微量な揮発性有機化合物を高感度に検出するための手法として様々な気体試料の分析に応用されてきた。このPTR質量分析法は、超臨界流体抽出（SFE）やクロマトグラフィー（SFC）などの手法と組み合わせることで、脂質・脂肪酸などの不揮発性有機化合物の検出に応用でき、かつ非常に高い検出感度が得られることがわかってきた。この方法で、イベルメクチン(分子量875)までのイオン検出が確認でき、脂肪酸では10~200amolという極めて低い定量限界が得られることがわかった。in-situ分析が可能となり、生理学の発展に貢献できるのではないかと期待している。Table1:SFE-DI-PTRLimitofQuantitationCompoundmasslog(P)[1]positiveionmodenegativeionmodeAcetaminophen151.0632.04.9fmol[M+H274fmol[M−H]]+–Phenacetin179.0952.01.4fmol[M+H]+203fmol[M−H]–Caffeine194.080-1.00.008fmol[M+H]+–Pyrene202.0784.69.5fmol[M+H]+–Oleicacid282.2566.1–0.048fmol[M−H]–Stearicacid284.2726.3–10fmol[M−H]–Linolicacid280.2405.9–0.2fmol[M−H]–Arachidicacid312.3037.1–27fmol[M−H]–Arachidonicacid304.2406.2–19fmol[M−H]–Tetracosanoicacid368.3658.7–17fmol[M−H]–α-Tocopherol430.3818.84fmol[M−H]–63fmol[M+H]+VitamineK1450.3509.2406fmol[M+H]41fmol[M]+–γ-OryzanolA602.43410.2–530fmol[M−H]–Reserpine608.2734.28pmol[M−H]–8.3fmol[M+H]+Ivermectin(B1a874.5085.62.3fmolM+NH4]+)[–References[1]ScottA.WildmanandGordonM.Crippen.PredictionofPhysicochemicalParametersbyAtomicContributions.J.Chem.Inf.Comput.Sci.,39(5):868–873,September1999.▍研究の意義と将来展望PTRイオン化がCO2には不活性であり、SFEの迅速抽出と組み合わせることで、不揮発性有機物の高感度測定ができることは当初から期待していた。今回、脂肪酸について期待を上回る低い定量限界が得られたことで、細胞レベルの脂質代謝研究に応用できる期待が高まった。たとえば体内で生成される脂肪酸の一種、アラキドン酸から派生する一連の代謝物は、痛み、発熱をはじめ、癌、躁うつ病との関連も研究されている。これら脂肪酸は体内に広く分布するが、存在量が少ない上、組織からの抽出操作が煩雑で、量の変化の測定は容易とはいえない。これらが迅速・高感度に定量できるようになれば、炎症箇所等の特許特願2021-017547論文Hondo,Toshinobu;Ota,Chihiro;Miyake,Yumietal.Analysisofnonvolatilemoleculesinsupercriticalcarbondioxideusingproton-transfer-reactionionizationtimeof-flightmassspectrometry.2021May4;93(17):6589-6593.doi:10.1021/acs.analchem.1c00898参考URLhttps://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210512_1キーワード質量分析・超臨界流体抽出・クロマトグラフィー・プロトン移動反応イオン化 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000047.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 井健治ライフサイエンス医療・ヘルスケア、創薬、診断化学発光タンパク質に基づくバイオセンサーを利用した体外検査技術の開発産業科学研究所生体分子機能科学研究分野教授永井健治Researchmaphttps://researchmap.jp/ng1研究の概要高光度な化学発光タンパク質を用いて、生体物質を特異的に検出するための化学発光指示薬の開発研究を進めている。“BABI”は新生児黄疸の原因物質であるビリルビンと結合して発光色が青から緑へと変化する指示薬である(図1)。また“Thrombastor”は血液凝固の進行に重要なトロンビンの指示薬であり、トロンビンと反応して発光色が緑から青へと変化する(図2)。それぞれをマウス血液と反応させた結果、標的の濃度に応じた発光色の変化が観察された。またその発光をスマートフォンカメラにて撮影し画像を解析することで、血中での標的濃度の定量計測が可能であることを示した。▍研究の意義と将来展望化学発光指示薬による血中成分の計測は、これまでの検出法と比較して少量のサンプルから迅速に測定結果を得ることができる。また手持ちのスマートフォンカメラなど汎用的な機器で計測が可能なため、検査の導入コストが最低限に抑えられる。現在、在宅、外来、診療所、ベッドサイドなど場所を限定しない「ポイントオブケア検査」の必要性が高まっており、その実現のためのプラットフォーム整備が急務となっている。スマートフォンの普及率およびその高い機能性を活かすことで、誰でも気軽に実施できるポイントオブケア検査法として活用されていくことが期待される。図1．スマートフォンカメラでの撮影による血中ビリルビンの濃度測定図2．スマートフォンカメラでの撮影による血漿中トロンビン活性の測定ライフサイエンス45特許特願2018-565519特願2017-18773PCT/JP2018/002591特願2018-564671特願2017-013463PCT/JP2018/002587論文Itoh,Y;Hattori,M;Nagai,Tetal.Ratiometricbioluminescentindicatorforsimpleandrapiddiagnosisofbilirubin.ACSSensors.2021;6(3):889-895.doi:10.1021/acssensors.0c02000Hattori,M;Sugiura,N;Nagai,Tetal.Ratiometricbioluminescentindicatorforasimpleandrapidmeasurementofthrombinactivityusingasmartphone.AnalyticalChemistry.2021;93(40):13520-13526.doi:10.1021/acs.analchem.1c02396参考URLhttps://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/bse/index.htmlキーワード発光、検査、スマートフォン、ビリルビン、トロンビン ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000048.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 井正人080.長ラライフサイエンスイフサイエンス46光合成代謝工学、植物工場・藻類工場藻類および植物の葉緑体蛋白質輸送機構の解明とその応用展開蛋白質研究所蛋白質高次機能学研究部門准教授中井正人Researchmaphttps://researchmap.jp/read0011595?lang=ja研究の概要植物や藻類の葉緑体が光合成や窒素同化・硫黄同化により生み出す有機物は、地球上の多くの生命活動の源となっている。これら葉緑体の複雑な機能は、2000種類を超える葉緑体蛋白質が葉緑体に正しく運ばれてはじめて発揮される。この輸送の仕組みは、光合成を営むシアノバクテリアが祖先の真核細胞に内共生したことに端を発し、藻類、植物への進化の過程で確立、また変化を遂げてきた。我々はこれまで、モデル植物シロイヌナズナを主な材料として、2013年に蛋白質を葉緑体に運び入れる新奇な輸送チャネル複合体を、2018年にはこのチャネルを通してATPの加水分解エネルギー依存的に蛋白質を引き込む輸送モーター複合体の同定に成功し、葉緑体蛋白質輸送の分子機構解明に大きく寄与してきた。今回、植物の祖先にあたる緑藻の輸送装置の解明に成功した。▍研究の意義と将来展望葉緑体蛋白質輸送（膜透過）機構の解明によりもたらされる知見により、本来植物や藻類が持っていない有用な人工蛋白質や酵素等を様々な植物や藻類の葉緑体へ効率よく蓄積させ機能させる事が可能となる。特に光エネルギーを利用した葉緑体代謝工学と連携させることで、葉緑体を、サプリメント生産、人工抗体や食べるワクチン生産など、植物工場として利用する葉緑体工学の分野への広い応用が期待される。光合成真核生物の葉緑体はシアノバクテリアの内共生に由来する。葉緑体工学を医薬品などの各種化合物の生産に利用する。特許論文Ramundo,Silvia;Asakura,Yukari;Nakai,Masatoetal.Co-expressedsubunitsofdualgeneticorigindefineaconservedsupercomplexmediatingessentialproteinimportintochloroplasts.ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences.2020;117(51):32739-32749.doi:10.1073/pnas.2014294117参考URLhttp://www.protein.osaka-u.ac.jp/enzymology/nakaiJ.htmlキーワード植物、葉緑体、蛋白質、緑藻、分子進化 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000049.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 野清一ライフサイエンス医療・ヘルスケア、創薬神経細胞内リボソーム機能改善による筋萎縮性側索硬化症治療薬の創出医学系研究科神経難病認知症探索治療学教授長野清一Researchmaphttps://researchmap.jp/read0106301研究の概要ライフサイエンス47筋萎縮性側索硬化症（ALS）は運動神経の障害により全身の筋力低下や筋肉の萎縮を起こす神経疾患である。大部分のALS例ではTDP-43と呼ばれるタンパク質が神経細胞内を中心に異常沈着していることが分かっているが、TDP-43が神経細胞においてどのように機能しているのか、また、TDP-43の沈着によってどのようにしてALSが引き起こされるのかは不明であった。TDP-43は、メッセンジャーRNA（mRNA）と結合する性質を持っており、数多くのmRNAと結合し細胞内での成熟や輸送に働くことが示されている。今回、我々は神経細胞がもつ突起構造である軸索に着目し、TDP-43により軸索へ輸送される重要なmRNAとして、リボソームタンパク質をコードするmRNA（リボソームタンパク質mRNA）を同定した。TDP-43が軸索にリボソームタンパク質mRNAを運ぶことで、軸索で作られるリボソームタンパク質の量を保ち、そのことが軸索で種々のタンパク質を合成するために必要なリボソームの数を維持し、神経細胞の形態や機能を保つことに繋がることを明らかにした（図1、図2）。▍研究の意義と将来展望今後リボソームタンパク質mRNAの軸索への輸送やそこでの翻訳、軸索でのリボソームの機能そのものを上昇させる薬剤の同定により、新たな作用機序に基づくALSの根本的な治療法の開発が可能となる。図1.TDP-43異常凝集に伴うALS病態モデル図1.TDP-43異常凝集に伴うALS病態モデル図図2.2.TDP-43減少神経細胞でみられる軸索伸⻑障害に対するリボソームタンパク質の改善効果特許特願2016-087320，特開2017-197443論文Nagano,Seiichi;Jinno,Junki;Abdelhamid,RehabF.etal.TDP-43transportsribosomalproteinmRNAtoregulateaxonallocaltranslationinneuronalaxons.ActaNeuropathol.2020;140(5):695-713.doi:10.1007/s00401-020-02205-y参考URLキーワード筋萎縮性側索硬化症、TDP-43、mRNA、軸索輸送、リボソームタンパク質 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000050.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 野珠実093.難ラライフサイエンス情報システム、AI、神経科学自己情報を自動的に優先処理する脳の仕組みイフサイエンス48生命機能研究科准教授中野珠実Researchmaphttps://researchmap.jp/tamaminakano研究の概要人間は、自分の顔が表示されると、他者の顔よりも素早く、正確に反応することが知られています。この自己顔の優位効果は、意識に上らないように（サブリミナル）提示された時でも観察されるため、潜在意識レベルの脳内処理が関係しています。しかし、自己顔の優位効果を生み出す脳の仕組みはこれまで明らかになっていませんでした。そこで本研究では、サブリミナルに表示された自分の顔と他者の顔に対する脳の活動を機能的磁気共鳴画像法を用いて調べました。すると、自分の顔が表示されたことに気づいていないにも関わらず、自分の顔に対して、脳の深部にある腹側被蓋野という領域が強く活動することを発見しました。この腹側被蓋野は、ドーパミンを放出し、やる気を引き出す報酬系の中枢です。つまり、ドーパミン報酬系が働くことで、自分の顔の情報に対して自動的に注意が向き、反応が促進されるため、自己顔の優位効果が生じるのだと考えられます。▍研究の意義と将来展望自分の顔をサブリミナルに表示するだけでドーパミン報酬系が活動するという発見は、自己意識を生み出す神経機構の解明につながるだけでなく、潜在意識に働きかけて意欲を操作するなどの応用も期待されます。図1顔のサブリミナル刺激提示法図2自己顔に対して活動を増やした脳領域（腹側被蓋野）特論許文Ota,C;Nakano,T.Self-faceactivatesthedopaminerewardpathwaywithoutawareness.CerebralCortex.2021;31(10):4420-4426.doi:10.1093/cercor/bhab096Ota,C;Nakano,T.Neuralcorrelatesofbeautyretouchingtoenhanceattractivenessofself-depictionsinwomen.SocialNeuroscience.2021;16(2):121-133.doi:10.1080/17470919.2021.1873178参考URLhttps://kitazawa-lab.jp/キーワード自己優先効果、ドーパミン、腹側被蓋野、顔認知、自己意識 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000051.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 波啓一ライフサイエンス医療・ヘルスケア、創薬、省エネルギーナノデバイス抗菌創薬やナノデバイス設計に役立つ細菌べん毛モーターのクライオ電子顕微鏡構造生命機能研究科日本電子YOKOGUSHI協働研究所特任教授難波啓一Researchmaphttps://researchmap.jp/read0096830研究の概要生体高分子の構造解析をわずか数μグラムの水溶液試料で可能にしたクライオ電子顕微鏡と単粒子像解析法は、最近の技術開発により撮影速度を以前の20倍以上に高速化し、以前は数日かかった構造解析に要する数千枚の電顕像撮影を数時間で完了できるようになった。製薬企業が熱望する構造ベース創薬スクリーニングでさえ効率的に実施可能となり世界の製薬企業がこの技術を活用し始めている。サルモネラ等の細菌は多くがべん毛と呼ばれる運動器官を持ち、細胞表面から長く伸びたらせん型べん毛繊維をプロペラとして根元のべん毛モーターの高速回転により推進力を発生させて遊泳する。べん毛運動は病原因子でもあるためべん毛の回転機構は抗菌医薬の開発にも有用な情報である。この直径40nm程の回転ナノモーターの分子構造は長らく未解明であったが、クライオ電子顕微鏡の技術進歩により原子レベルの構造が得られ、回転子リングや軸受けリングの構造からべん毛モーターのトルク伝達機構や摩擦によるエネルギー損失ほぼゼロの分子軸受けメカニズムなどが明らかになった。モーター回転子リングや軸受けリングの原子モデルの構造情報は自己構築可能でエネルギー変換効率の高いナノデバイスへの工学応用につながり抗菌医薬の開発基盤としても役立つと期待される。図1膜を貫通するべん毛基部体の全体像と回転子Ｓリングの高分解能立体構造ライフサイエンス49▍研究の意義と将来展望タンパク質分子ナノマシンとしてのべん毛図2べん毛基部体と軸受けLPリングの高分解能立体構造特論許文参考URLキーワードKawamoto,Akihiro;Miyata,Tomoko;Makino,Fumiakietal.NativeflagellarMSringisformedby34subunitswith23-foldand11-foldsubsymmetries.NatureCommunications.2021;12:4223.doi:10.1038/s41467-021-24507-9.Yamaguchi,Tomoko;Makino,Fumiaki;Miyata,Tomokoetal.Structureofthemolecularbushingofthebacterialflagellarmotor.NatureCommunications.2021;12:4456.doi:10.1038/s41467-021-24715-3.https://www.fbs.osaka-u.ac.jp/ja/research_results/papers/detail/1026https://www.fbs.osaka-u.ac.jp/ja/research_results/papers/detail/1028クライオ電子顕微鏡、単粒子像解析法、生体分子構造解析、タンパク質分子ナノマシン、細菌べん毛モーター ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000052.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 木一順047.長ラライフサイエンス医療・ヘルスケア、スマートデバイス、バーチャルリアリティバーチャルリアリティを活用してより良い医療を実現するイフサイエンス50薬学研究科医療薬学分野助教仁木一順Researchmaphttps://researchmap.jp/kazuyuki_niki研究の概要高齢化に伴い、がん患者や認知症患者の増加が世界的な問題となっている。また現在、新型コロナウイルスの影響を受けてデジタルトランスフォーメーション（DX）が各分野で急速に進んでおり、医療現場ではデジタル治療に注目が集まっている。そこで私は、バーチャルリアリティ（VR）を活用したデジタル治療を実践することで、がん患者のQOL向上や新規認知症予防法の開発に取り組んでいる。出したことは大きな意義があると考える。今後も医療者の立場から、VRも含めた様々なスマートデバイスを活用したデジタル治療の可能性を引き続き検討し、より良い医療の実現を目指していきたい。▍研究の意義と将来展望私は、VRを用いることで終末期がん患者の様々な身体および精神症状が改善することを世界で初めて報告した。この報告はこれまでに多く引用され、また、国内だけでなく国外からも医療へのVR導入についての相談を受けており、波及効果が高いことを実感している。また私は、VRによって昔を楽しく思い出すアプローチが、認知症周辺症状の一つである“不安”の軽減に有効であることも示唆した。ウィズコロナ、ポストコロナ時代を迎えて一層DXが加速する現在から将来にかけて、VRを適切に活用すればより良い医療の実現につながるという可能性を世界に先駆けて見図1.病室でVRを体験する患者図2.VR旅行前後における身体・精神症状の変化特論許文Niki,K;Okamoto,Y;Maeda,I.etal.ANovelPalliativeCareApproachUsingVirtualRealityforImprovingVariousSymptomsofTerminalCancerPatients:APreliminaryProspective,MulticenterStudy.JPalliatMed.2019;22(6):702-707.doi:10.1089/jpm.2018.0527.Niki,K;Okamoto,Y;Maeda,I.etal.ResponsestoKakoetal.(doi:10.1089/jpm.2019.0072)andNikietal.(doi:10.1089/jpm.2018.0233):ANovelPalliativeCareApproachUsingVirtualRealityforImprovingVariousSymptomsofTerminalCancerPatients:APreliminaryProspective,MulticenterStudy.JPalliatMed.2019;22(12):1490.doi:10.1089/jpm.2019.0487.Niki,K;Okamoto,Y;Ueda,M;ResponsetoWangetal.,VirtualRealityasaBridgeinPalliativeCareduringCOVID-19（doi:10.1089/jpm.2020.0212).JPalliatMed.2020;23(7):892-894.doi:10.1089/jpm.2020.0261.Yahara,M;Niki,K;Ueno,K.etal.RemoteReminiscenceUsingImmersiveVirtualRealityMayBeEfficaciousforReducingAnxietyinPatientswithMildCognitiveImpairmentEveninCOVID-19Pandemic:ACaseReport.BiolPharmBull.2021;44(7):1019-1023.doi:10.1248/bpb.b21-00052.Niki,K;Yahara,M;Inagaki,M.etal.ImmersiveVirtualRealityReminiscenceReducesAnxietyintheOldest-OldWithoutCausingSeriousSideEffects:ASingle-Center,Pilot,andRandomizedCrossoverStudy.FrontHumNeurosci.2021;14:598161.doi:10.3389/fnhum.2020.598161.参考URLhttps://phs-osaka-u-ryouyaku.jimdofree.com/キーワードバーチャルリアリティ、デジタル治療、緩和ケア、認知症、臨床研究 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000053.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 谷部政治ライフサイエンス生物多様性保全、医療・ヘルスケア体内時計をもとに季節を読み取る脳内神経機構の解析理学研究科生物科学専攻助教長谷部政治Researchmaphttps://researchmap.jp/masaharuhasebe研究の概要ライフサイエンス51多くの動物は1日の日が出ている長さ（日長）の変化から季節を読み取り、体内の生理状態や行動を適切に調節しています。この日長の読み取りには、約24時間周期のリズムを作り出す体内時計：概日時計が重要な役割を果たしていることが示唆されてきました。一方で、生理状態や行動を制御する中枢である脳神経系において、細胞レベルで日長変化にどのように応答し、その細胞レベルでの日長応答に概日時計がどのように寄与しているのかについては分かっていませんでした。私たちは生殖制御に明瞭な日長応答が見られるホソヘリカメムシを用いることで、脳内の産卵促進ニューロンの自発的な神経活動が日長に応じて明瞭に変化することを発見しました。更に、概日時計遺伝子の発現を抑制することで、その神経活動レベルでの日長応答が消失することも明らかにしました。▍研究の意義と将来展望体内時計を用いた日長応答は、様々な生物の季節適応に重要であることが示唆されています。私たちは細胞レベルでの解析技術と遺伝子操作技術を組み合わせることで、脳神経系の細胞レベルでの日長応答に概日時計遺伝子が重要であることを初めて実証することに成功しました。今後、本研究で用いた解析手法が様々な動物種で応用されることで、動物種全般における概日時計に基づいた季節応答機構の全貌が明らかになっていくことが期待されます。特論許文Hasebe,Masaharu;Shiga,Sakiko.Oviposition-promotingparsintercerebralisneuronsshowperiod-dependentphotoperiodicchangesintheirfiringactivityinthebeanbug.ProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesoftheUnitedStatesofAmerica.2021;118(9):e2018823118.doi:10.1073/pnas.2018823118参考URLhttps://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210224_1キーワード季節応答、体内時計、脳、神経活動、遺伝子操作 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000054.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 竜平037.肥ラライフサイエンス再生医療、創薬研究、発生生物学ヒトiPS細胞を用いた、杯細胞を含有する機能的結膜上皮の作製イフサイエンス52医学系研究科幹細胞応用医学寄附講座寄附講座教授林竜平特任研究員能美君人ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/stemed0701https://researchmap.jp/kimi-hito研究の概要我々の研究グループは、ヒトiPS細胞からムチン分泌能を有する機能的な結膜上皮を作製する方法を新たに確立しました。眼球の表面は角膜と結膜からなり、結膜は涙液層の維持を担っていますが、その機能が低下すると眼の表面が乾燥し、ドライアイなどの疾患になります。今回、我々はヒトiPS細胞から誘導した二次元の眼オルガノイドを用い、EGF受容体シグナルを活性化することで結膜細胞を選択的に誘導できることを見出しました。さらに、セルソーターを用いて単離したiPS細胞由来の結膜上皮前駆細胞のさらなる成熟培養を行った結果、結膜上皮および杯細胞への分化にはKGFが必要であることを明らかにしました（図1）。本研究成果により、これまで困難であったヒト結膜細胞の大量入手が可能となり、ドライアイなどに対する創薬研究や再生医療研究において大きな進捗が期待されます。には、結膜細胞をターゲットとしたドライアイなどの眼疾患に対する創薬研究への利用や、眼表面の再生治療法開発のための研究ツールとして提供できることも期待されます。図1.本研究のまとめヒトiPS細胞由来の眼様オルガノイド（SEAM）のzone3に眼表面上皮細胞が存在し、分化培養によりEGFにより結膜上皮、KGFにより角膜上皮が誘導される。▍研究の意義と将来展望本研究成果により、これまで入手が困難であったヒト結膜細胞をiPS細胞から分化誘導し、結膜や角膜を含む、眼表面上皮の機能解析や発生過程を解明するための研究ツールとして利用することが可能となりました。さら図2.SEAM由来の結膜上皮組織の作製（A-B）EGFを添加し培養したSEAMのFACSと単離細胞のMUC5A免疫染色。（C-D）各培養条件におけるMUC5AC陽性細胞数とMUC5AC濃度（ELISA）。（E-F）SEAM由来結膜上皮組織の免疫染色およびPAS染色。特許特願2018-98954、PCT/JP2019/20364論文Nomi,Kimihito;Hayashi,Ryuhei;Ishikawa,Yukietal.Generationoffunctionalconjunctivalepithelium,includinggobletcells,fromhumaniPSCs.CellRep.2021Feb2;34(5):108715.doi:10.1016/j.celrep.2021.108715.Hayashi,Ryuhei;Ishikawa,Yuki;Sasamoto,Yuzuruetal.Co-ordinatedoculardevelopmentfromhumaniPScellsandrecoveryofcornealfunction.Nature.2016Mar17;531(7594):376-80.doi:10.1038/nature17000.Epub2016Mar9.参考URLhttps://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210203_1https://www.amed.go.jp/news/release_20210203-02.htmlキーワード結膜上皮、杯細胞、EGF、KGF、SEAM ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000055.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 後修一朗ライフサイエンス医療・ヘルスケア、創薬難治性心筋症ヒトモデル細胞の樹立と病態解明医学系研究科重症心不全内科治療学共同研究講座特任准教授肥後修一朗Researchmaphttps://researchmap.jp/s.higoライフサイエンス53研究の概要特発性拡張型心筋症デスモグレイン2欠損心筋症拡張型心筋症は、左心室収縮力の低下と左心室の拡大を生じる指定難病のひとつです。我々は、若くして特発性拡張型心筋症と診断され重症心不全に至った症例に対して、遺伝子解析、心筋病理解析を行い、本症例の病因欠損であることを見出しました。デスモグレイン2は細胞同士をつなぎ留め、収縮する力を伝達する介在板を構成するタンパク質です。これまでに、デスモグレイン2が完全に欠損することにより重症心不全に至った症例は世界でも報告はありませんでした。疾患iPS細胞を用いて、三次元心筋組織を作成することで、分化心筋における不整脈・心筋収縮力低下を再現しました。さらに、疾患iPS細胞に対してゲノム編集を用いて変異を修復、またはアデノ随伴ウイルス遺伝子を導入することで、不整脈や、低下した心筋収縮力が改善することを証明しました。▍研究の意義と将来展望iPS細胞由来分化心筋細胞不整脈R119X変異病態の再現と治療概念の実証3D組織化リングにおける収縮力ゲノム編集アデノ随伴ウイルスによる遺伝子補充デスモグレイン2発現の回復により三次元自己組織化リングにおける収縮力が改善する疾患修復三次元組織化iPS分化心筋収縮力(μN)2021年現在、日本では心臓移植希望登録者数は900名を超え、その多くを拡張型心筋症が占めています。本研究は、特発性（原因不明）と診断される拡張型心筋症のなかに介在板構造が破綻したデスモグレイン2欠損心筋症が存在することを明らかとし、iPS分化心筋を用いてその病態と遺伝子補充の治療概念を実証しました。今後の難治性心筋症に対する精密医療の実現に寄与すると考えられます。50μN5s疾患修復特許特願2020-44996、PCT/JP2021/10137論文ShibaM,HigoS,HikosoS,SakataY.Phenotypicrecapitulationandcorrectionofdesmoglein-2-deficientcardiomyopathyusinghuman-inducedpluripotentstemcell-derivedcardiomyocytes.HumMolGenet.2021Jul9;30(15):1384-1397.doi:10.1093/hmg/ddab127.参考URLhttp://www.cardiology.med.osaka-u.ac.jp/?page_id=37187キーワード拡張型心筋症、デスモグレイン2、ヒトiPS細胞由来分化心筋細胞、ゲノム編集、アデノ随伴ウイルス ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000056.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 瀬哲郎052.深ラライフサイエンス医療・ヘルスケア、創薬非コードRNAによる細胞内構造構築機能の研究イフサイエンス54生命機能研究科教授廣瀬哲郎Researchmaphttps://researchmap.jp/tets_hirose研究の概要ヒトゲノムが産生する数万種類もの非コードRNAの中には、細胞内構造体の骨格として働くものがある。RNAがいかにして巨大な構造体を形成するかについて、ソフトマター物理学理論と実験検証によって、RNA-タンパク質複合体によるミセル化が構造構築の鍵となることを突き止めた。一方で、非コードRNAを骨格とした構造体が細胞内でどのように働いているかを解析し、非コードRNAのメチル化を介したスポンジ機能によって熱ストレス応答に関わる遺伝子発現を制御していることを明らかにした。▍研究の意義と将来展望ポストゲノム時代に現れた非コードRNAの中には、相分離を誘発して細胞内構造体を形成するものが存在する。本研究では、RNAによる相分離誘導が、世界中で研究されているタンパク質による典型的な液-液相分離とは異なるミセル化によることを示し、非コードRNAによる構造体内部構造の形成機構を明らかにした点で相分離研究の基盤となる先駆的成果と言える。一方で、細胞内での相分離構造体の作用機構について、RNAメチル化を介したスポンジ機構による温度依存的な遺伝子発現制御機構を明らかにした。この成果は細胞内相分離の意義を示した点で意義深い。これらの成果は今後の細胞内相分離の分子機構や生体機能の理解のための基盤知見となりうる。図1.核内構造体パラスペックルはNEAT1IncRNA-タンパク質複合体（ブロック共重合体）のミセル化によって形成される図2.核内ストレス体は熱ストレスに応答して形成され、ストレス回復期に相分離環境内で制御タンパク質のリン酸化るつぼ機能、RNAメチル化を介したスポンジ機能によって遺伝子発現制御を行っている特論許文Yamazaki,Tomohiro;Yamamoto,Tetsuya;Yoshino,Hyuraetal.Paraspecklesareconstructedasblockcopolymermicelles.TheEMBOJournal2021;40(12):e107270.doi:10.15252/embj.2020107270Ninomiya,Kensuke;Iwakiri,Junichi;Aly,MahmoudKetal.m6AmodificationofHSATIIIlncRNAsregulatestemperature-dependentsplicing.TheEMBOJournal2021;40(15):e107976.doi:10.15252/embj.2021107976参考URLhttps://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210422_1https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210629_1キーワード非コードRNA、遺伝子発現、細胞内構造、相分離、ストレス応答 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000057.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 川竜郎ライフサイエンス医療・ヘルスケア、創薬ゲノム伝達に関わるタンパク質複合体の構造解析生命機能研究科教授深川竜郎Researchmaphttps://researchmap.jp/fukagawa_tatsuo研究の概要生命の正常な維持には、生命の設計図であるゲノム情報の次世代細胞への正確な伝達が必須です。ゲノム情報を含む染色体の不正確な伝達は、ゲノムの不安定性を引き起こし、細胞のがん化に関与します。したがって、染色体がいかに正確に伝達されるのかについてのメカニズムを研究することは、基礎生物学的にだけでなく、医科学的にも極めて重要と言えます。染色体伝達は、染色体上に形成される動原体と紡錘体微小管が結合し、染色体を娘細胞へ引っ張っていくことによって遂行されます。私たちは、この伝達のメカニズムを理解するために、動原体に関する機能・構造研究を展開しています。特に、最近は、動原体を構成する巨大タンパク質複合体の構造解析研究を精力的に行い、日本発のオリジナルな成果をあげています。質は、抗がん剤設計のための標的分子と考えられています。高い解像度でのタンパク質構造は、ドラッグデザインのために有用な知識を提供できます。図1.細胞分裂に伴う染色体分配の模式図。細胞分裂期において、細胞の極から伸びた紡錘糸が染色体のセントロメア領域と結合し、染色体を娘細胞へ分配する。ライフサイエンス55▍研究の意義と将来展望染色体伝達の異常が、各種の病気を引き起こすことから、これに関わるタンパク質複合体を高い解像度で構造解析することは、染色体伝達のメカニズムを理解する上で、きわめて有意義と言えます。また、がん細胞では、異常な染色体伝達の結果、細胞が異常増殖することが知られているので、動原体タンパク図2.クライオ電子顕微鏡解析によるCENP-Aヌクレオソームに結合するCENP-CとCENP-Nの関係。CENP-Cがリン酸化されるとCENP-Nを押し出してCENP-Cが優先的に結合する。特許特許第4820995号、特許4787960号論文Ariyoshi,Mariko;Fukagawa,Tatsuoetal.Cryo-EMstructureoftheCENP-AnucleosomeincomplexwithphosphorylatedCENP-C,EMBOJournal.2021;40(5):e105671.doi:10.15252/embj.2020105671Hori,Tetsuya;Fukagawa,Tatsuoetal.EssentialityofCENP-AdependsonitsbindingmodetoHJURP,CellReports,2020;33(7):108388.doi:10.1016/j.celrep.2020.108388参考URLhttps://www.fbs.osaka-u.ac.jp/labs/fukagawa/research_j.htmlキーワード染色体、細胞分裂、セントロメア、動原体、がん ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000058.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 瀬浩一086.江ラライフサイエンスイフサイエンス56医療・ヘルスケア、ワクチン合成アルカリゲネス菌リピドAの優れたアジュバント作用を利用した有効性・安全性の高い次世代ワクチンの開発理学研究科化学専攻教授深瀬浩一助教下山敦史招へい教授國澤純ResearchmapResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/read0076573https://researchmap.jp/ashimo_https://researchmap.jp/-9871研究の概要アジュバントとは、ワクチンの効果を高めるために、ワクチンと共に投与される物質である。本研究では、粘膜免疫と全身性免疫の両方を効果的に活性化するアジュバントとして、小腸粘膜組織のリンパ節であるパイエル板に共生するアルカリゲネス菌由来の糖脂質リピドAを開発した。安定供給と品質管理のために、化学合成によるリピドAアジュバントの製造法を開発し、合成リピドAアジュバントが適度な免疫活性化能を有し、粘膜免疫と全身性免疫を効果的に活性化すること、このアジュバントを含む経鼻ワクチンは、マウスモデルで病原体に対して優れた防御効果を有することを示した。▍研究の意義と将来展望抗原のみでは効果的に免疫を獲得できないため、ワクチンの効力を高めるためにアジュバントの添加が必要であるが、有効性と安全性を兼ね備えたアジュバント開発は簡単ではない。そこで身体の中で共生する細菌由来の分子は宿主の免疫系を適度に制御するというアイデアの基に、アルカリゲネス菌リピドAを新規アジュバントとして開発した。化学合成アルカリゲネス菌リピドAは、粘膜免疫と全身免疫を効果的に高め、注射型ワクチン、経鼻ワクチンあるいは経口ワクチンなどの様々なタイプのワクチンに使用可能であるとともに、炎症などの副反応が少なく、安全性に優れているという特徴を有しており、今後様々なワクチン開発への応用が期待される。共生菌Alcaligenesfaecalis由来リピドAの優れたアジュバント効果：注射型と粘膜ワクチンの両方に使用可能注射型アジュバント活性血中IgG抗体の増加1.5OD4501.00.50有効性と安全性に優れる111213141516希釈(log2)マウスモデル免疫なし（〇）OVA抗原のみを免疫（●）OVAとリピドAを免疫（●）A.faecalis由来リピドAの構造OD450経鼻型アジュバント活性鼻腔IgA抗体の誘導肺炎球菌ワクチン2.0粘膜面にIgAを誘導し、1.5呼吸器感染症を防御1.00.50高い有効性と安全性234567希釈(log2)マウスモデル肺炎球菌抗原PspAのみを免疫（●）PspAとリピドAを免疫（●）PspAとコレラ毒素を免疫（●）マウスの生存率（%）100755025肺炎球菌感染によるマウスの死亡を防御001234567感染後の日数※コレラ毒素は強力な粘膜アジュバントとして動物実験で汎用抗原＋リピドA100%生存抗原のみ免疫なし特許特願2019-501132,特願2017-30179論文Shimoyama,A;Kunisawa,J;Kiyono,H;Molinaro,A;Fukase,Ketal.Angew.Chem.Int.Ed.2021;60(18):10023-10031.doi:10.1002/anie.202012374.Liu,Z;Hosomi,K;Shimoyama,A;Fukase,K;Kunisawa,Jetal.FrontiersinPharmacology2021;763657.doi:10.3389/fphar.2021.763657.Yoshii,K;Hosomi,K;Shimoyama,A;Fukase,K;Kunisawa,Jetal.Microorganisms2020;8(8):1102.doi:10.3390/microorganisms8081102.https://www.nibiohn.go.jp/information/nibio/2021/09/007301.html参考URLhttps://www.sci.osaka-u.ac.jp/ja/wp-content/uploads/2021/09/PRfukase_rev.pdfhttps://www.juntendo.ac.jp/graduate/laboratory/labo/seikagaku_seitaibogyo/jeiis/pdf/No20/No20-1.pdfhttps://www.peptide.co.jp/new-product/4369.htmlキーワードアジュバント、ワクチン、粘膜、免疫、抗原 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000059.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 口英利ライフサイエンス医療・ヘルスケア、癌免疫肝内胆管癌における腫瘍内因性ケモカイン制御による抗腫瘍免疫応答の活性化と治療薬への応用医学系研究科消化器外科学医員福田泰也教授江口英利ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/yfukuda.hbphttps://researchmap.jp/abcdabcdabcdライフサイエンス57研究の概要肝内胆管癌は根治切除後にも高頻度に再発を来たす予後不良な癌腫である。これまでに有効性が示されている化学療法は少なく、新規治療戦略を講じる上で、腫瘍側、宿主側両因子からの制御が極めて重要である。IFN-γ誘導性ケモカインであるCXCL9は、免疫細胞の遊走を促し、腫瘍免疫に深く関与する。本研究では、肝内胆管癌における腫瘍内因性CXCL9の発現ががん免疫微小環境に与える影響について検討した。および抗腫瘍効果をより高めることができる可能性がある。▍研究の意義と将来展望近年、免疫チェックポイント阻害薬の出現とともに、腫瘍免疫の重要性が再認識されている。しかし、肝内胆肝癌における実績は乏しく、作用機序の異なる免疫学的アプローチよるがん微小環境の改善や免疫チェックポイント阻害薬の奏功性向上を目的とした治療薬の探索は重要である。本研究では、腫瘍内CXCL9発現が肝臓内抗腫瘍免疫の主因子の一つであるNK細胞の浸潤に関与し、肝内胆管癌患者の予後にも影響することを明らかにした。この知見は、他がんにおいても腫瘍内ケモカインの発現制御が抗腫瘍免疫応答を活性化し、治療に繋がる可能性を示唆している。ハイスループットスクリーニングなどを用いて効率的に腫瘍内ケモカインを制御できる薬剤が同定できれば、化学療法や免疫チェックポイント阻害薬との併用によって抗腫瘍免疫図1.肝内胆管癌における腫瘍内因性CXCL9発現の意義図2.腫瘍内ケモカイン制御による化学療法や免疫チェック阻害薬の効果増強特許論文Fukuda,Yasunari;Asaoka,Tadafumi;Eguchi,Hidetoshietal.EndogenousCXCL9affectsprognosisbyregulatingtumor-infiltratingnaturalkillercellsinintrahepaticcholangiocarcinoma.CancerSci.2020;111(2):323-333.doi:10.1111/cas.14267.Epub2020Jan23.参考URLキーワード肝内胆管癌、CXCL9、NK細胞、ケモカイン、腫瘍浸潤リンパ球 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000060.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 田克昌090.藤ラライフサイエンス創薬、再生医療、食品衛生検査多点同時ラマン計測装置の開発イフサイエンス58工学研究科物理学系専攻教授藤田克昌特任助教畔堂一樹ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/read0089911https://researchmap.jp/kazukibando?lang=ja研究の概要ラマン散乱光は、試料分子構造固有の振動エネルギーを反映する波長を分光分析する手法であり、非侵襲に成分分析が可能である。そのため、ラマン分光は様々な分野で分析技術の一つとして活用が期待される。しかし、ラマン散乱光は励起光のおおよそ100万分の1程度の極めて微弱な光であるため、一般には測定点1点につき、1回あたり数秒、場合によっては数分の測定時間が必要である。多数の試料を分析する場合には、非常に長い時間を要する。本研究では、光学系を工夫することで、多点同時に、高い集光効率でラマンスペクトルを取得する方法を提案し、ハイスループット検出が必要な場面での活用を目指している。市販の96穴マイクロウェルプレート上の96の試料を同時に分光分析する装置の開発に成功し、アプリケーション開発を進めている。▍研究の意義と将来展望ラマン分光分析にかかる時間が大幅に短縮できれば、製薬・創薬のスクリーニング試験、再生医療における細胞診断、食品製造現場における品質管理、セキュリティ面での爆発物の分析などへの幅広い応用が期待できる。ラマンスペクトルという豊富な情報を多点同時検出する価値は高い。我々は、既に、開発した試作機をもとに、製薬・創薬におけるアプリケーション開発や、さらなる高感度化を目指して開発を続けている。特許特許番号622723（特願2015-017431(PCT/JP2016/052707)）論文参考URLキーワードKawagoe,Hiroyuki;Ando,Jun;Fujita,Katsumasaetal.MultiwellRamanplatereaderforhigh-throughputbiochemicalscreening.Sci.Rep.2021;(11):15742.doi:10.1038/s41598-021-95139-8https://lasie.ap.eng.osaka-u.ac.jp/home_j.htmlラマン分光、スクリーニング、分光分析、ハイスループットスクリーニング、創薬 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000061.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 本学ライフサイエンス医療、創薬皮膚筋炎の発症メカニズム医学系研究科皮膚科学教授藤本学Researchmaphttps://researchmap.jp/read0122743研究の概要膠原病の代表的な疾患である皮膚筋炎は自己免疫が発症に関わっていると考えられており、transcriptionalintermediaryfactor1-γ（TIF1-γ）に対する自己抗体が約20%の例で陽性になります。本研究では、ヒトTIF1-γタンパクを免疫して筋炎を発症させるマウスモデルを樹立しました。この新規動物モデルはヒト皮膚筋炎の病態に類似していると考えられ、発症メカニズムの解明や新規治療薬の開発やスクリーニングなど創薬にも有用であることが期待されます。皮膚筋炎・多発性筋炎において出現する病変嚥下障害心筋炎筋炎間質性肺疾患悪性腫瘍皮疹レイノー現象ライフサイエンス59▍研究の意義と将来展望本筋炎マウスモデルは、実際のヒトの疾患で明らかになっている自己抗原の免疫によって発症を誘導できることで、ヒトの病態に即した系として実際のヒト皮膚筋炎の発症メカニズムの解明や治療薬の開発・評価につながることが期待されます。抗TIF1-γ抗体が陽性になる皮膚筋炎は、しばしば悪性腫瘍を合併することが知られており、腫瘍抑制遺伝子の働きをもつTIF1-γ遺伝子の変異が悪性腫瘍に生じると自己免疫応答を誘導する可能性が示唆されています。本研究においてTIF1-γに対する免疫応答が筋炎を実際に発症させることが実証されたため、悪性腫瘍合併皮膚筋炎を一つのモデルとして、膠原病の病院から発症までの一連の流れを包括的に説明できることにもなり、今後の膠原病の発症機序解明に向けて大きな意義をもつものと考えられます。TIF1γ免疫筋炎マウスモデルB6マウスDay0Day7Day14Day21背部(s.c)+背部(s.c)背部(s.c)尾部と足底(s.c.)pertussistoxin(i.p)ヒトTIF1γリコンビナント蛋白+アジュバンド解析特許論文Okiyama,N;Ichimura,Y;Shobo,M;Tanaka,Retal.Immuneresponsetodermatomyositis-specificautoantigen,transcriptionalintermediaryfactor1γcanresultinexperimentalmyositis.AnnRheumDis.2021Sep;80(9):1201-1208.doi:10.1136/annrheumdis-2020-218661.参考URLキーワード膠原病、皮膚筋炎、自己免疫 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000062.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 川卓也087.牧ラライフサイエンススマートデバイス、行動分析動物行動を理解するための機械学習技術イフサイエンス60情報科学研究科准教授前川卓也Researchmaphttps://researchmap.jp/takumae80/研究の概要動物の行動は、外界からの入力とその内部処理の帰結であり、行動を計測・分析することで、動物の内部メカニズムの理解に繋がる。本研究では、動物の移動行動の計測・分析の最新手法を機械学習技術に基づき開発してきた。小動物に搭載するカメラを備えた従来のバイオロギングデバイスでは、バッテリ重量の制約上、常に映像を撮影し続けることは困難であり、生態学的に重要な発生頻度の低い行動を撮影することは困難だった。本研究グループでは、消費電力の小さいセンサで動物の行動を自動で認識する人工知能を搭載したバイオロギングデバイスを世界で初めて開発し、特定の行動（例：採餌の瞬間）が発生したときのみカメラによる録画を行うことができるようになった。また、ロギングデバイスによって得られた大量の動物移動行動データの分析を支援する深層学習手法を開発した。動物の移動軌跡の比較分析（例：病気と健常のマウス群の比較）を対象とし、比較群に特徴的な部分軌跡を自動的に検出、生物学者に提示する手法を開発した。分析手法により、パーキンソン病マウスが空間の探索を行いづらくなる特徴や、天敵に遭遇した際に“死にまね”をする昆虫の逃避戦略等が新たに発見できた。▍研究の意義と将来展望これらの計測・分析手法により、人間や動物に共通する病気の理解や気候変動下での害獣との共生を加速させる可能性がある。開発したロガー他の個体の餌を奪い取る⾏動海に⾶び込んで⿂を捕獲コクヌストモドキマウス-2,048-2,562-2,502-1,992死にまねが⻑いコクヌストモドキの軌跡Start4x⾶⾏中の⾍を⾶びながら捕獲海に浮かんでいる⾍を⾶びながら捕獲図1Start1,898Start1,0861,3571,766(mm)死にまねが短いコクヌストモドキの軌跡Start健常なマウスの軌跡図2（写真提供：岡山大学，同志社大学）特許論文Maekawa,Takuyaetal.DeepLearning-assistedComparativeAnalysisofAnimalTrajectorieswithDeepHL.NatureCommunications.2020;11:5316.doi:10.1038/s41467-020-19105-0Korpela,Joseph;Maekawa,Takuyaetal.Machinelearningenablesimprovedruntimeandprecisionforbio-loggersonseabirds.CommunicationsBiology.2020;3:633.doi:10.1038/s42003-020-01356-8参考URLhttps://www.youtube.com/channel/UCHoNDVk6sBOt4d8A2jralEgキーワードバイオロギング、機械学習、行動認識 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000063.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 野知紀（土岐祐一郎）ライフサイエンス医療、ライフサイエンス、病理進行食道癌に対する術前化学療法後の腫瘍遺残パターンとその意義医学系研究科消化器外科学助教牧野知紀教授土岐祐一郎ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/_-_-_-https://researchmap.jp/ydoki3251ライフサイエンス61研究の概要進行食道癌の標準治療である術前化学療法の効果は、これまでその腫瘍縮小割合から組織学的効果として分類されるのみで、その遺残パターンについては詳しく解明されていませんでした。本研究では術前化学療法の治療効果が高かった多数の食道癌切除標本を用いて食道壁における腫瘍遺残部位を病理学的にすべてマッピングすることで、腫瘍の遺残パターンを大きく4つに分類し特徴的な臨床病理学的因子や再発パターンを検証しました。腫瘍遺残パターンが、粘膜層～粘膜下層の浅い層に最も多い一方で、表層(粘膜層)から腫瘍が消失しているケースも約4割に認められました。また、同じ治療効果を得られても、筋層～外膜の深い層に遺残している症例や粘膜層～外膜までびまん性に遺残している症例では、遠隔転移や播種再発のリスクが高いことを明らかにしました。フォローが必要となる可能性があります。これらの知見から、個々の食道癌症例に適したオーダーメイド治療が可能となり、食道癌全体の治療成績の向上につながることが期待されます。▍研究の意義と将来展望本研究成果により、進行食道癌の標準治療である術前化学療法後の腫瘍の遺残パターンとそれらの特徴が明らかとなりました。術前化学療法が奏効し内視鏡画像上、一見がんが消失したように見えるケースでも食道壁の深くに腫瘍が遺残していることも多く、また深部やびまん性に遺残するケースは術後の播種再発や遠隔転移が多いため追加治療や慎重な特論許文Hashimoto,T;Makino,T;Yamasaki,M.etal.ThePatternofResidualTumorAfterNeoadjuvantChemotherapyforLocallyAdvancedEsophagealCancerandItsClinicalSignificance.AnnSurg.2020May;271(5):875-884.doi:10.1097/SLA.0000000000003129.参考URLhttps://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2018/20190110_2キーワード食道癌、術前化学療法、遺残形式 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000064.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 浦善治130.松ラライフサイエンスイフサイエンス62感染症迅速・簡便な新型コロナウイルス人工合成技術を開発感染症総合教育研究拠点・微生物病研究所特任教授松浦善治特任准教授小野慎子ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/matsuura_123https://researchmap.jp/ChikakoOno研究の概要♦PCR法を活用した感染性ウイルスの作出技術「CPER法」を用いて、新型コロナウイルスの人工合成に成功。♦これまでのコロナウイルスの人工合成は、複雑な遺伝子組操作技術と作製に数ヶ月間を要するという問題があったが、本方法で週間で新型コロナウイルスを作製可能。♦CPER法を用いればウイルスの遺伝子改変も容易であることから、世界各地で次々と確認されている変異ウイルスに対しても迅速に対応し解析することが可能。♦本技術で新型コロナウイルスを迅速に合成することで、感染機構や変異ウイルスの病原性の解析、そして治療法や予防法の開発の加速につながることが期待。は今後新型コロナウイルス研究において中心的な役割を担うと期待されます。▍研究の意義と将来展望本技術により、従来数ヶ月かかっていたウイルスの合成が大幅に短縮されることで新型コロナウイルスの研究開発が加速化するとともに、世界中で出現する様々な変異を持つ新型コロナウイルスに対しても迅速に解析することが可能となります。また、人工的に外来遺伝子を組み込むなど遺伝子操作をしたウイルスを用いた研究は病原性解析や予防法・治療法の開発にも応用できることから、本技術図．CPER法による新型コロナウイルスの人工合成技術末端領域が重なるように設計した遺伝子断片をPCRで増幅し、プロモーターを含むリンカー断片と共にPCRで連結させた。連結した環状DNAを細胞に導入することで、ウイルスを合成することができた。CPER産物を導入してウイルスが増殖していた細胞では細胞変性効果が観察された。特許論文Torii,Shiho;Ono,Chikako;Suzuki,Rigeletal.EstablishmentofareversegeneticssystemforSARS-CoV-2usingcircularpolymeraseextensionreaction.CellRep.2021Apr;35(3):109014.doi:10.1016/j.celrep.2021.109014.Epub2021Apr1.参考URLhttp://www.biken.osaka-u.ac.jp/achievement/research/2021/152キーワード新型コロナウイルス、CPER法、PCR ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000065.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 﨑典弥ライフサイエンス食料人工腱統合バイオプリント法により作製した細胞ファイバーの組織化による培養肉の創製工学研究科応用化学専攻教授松崎典弥Researchmaphttps://researchmap.jp/read0093431研究の概要ライフサイエンス63和牛肉の組織構造を設計図に、3Dプリントで筋、脂肪、血管の線維組織ファイバーを作製して束ねることで、複雑な和牛肉の構造をテーラーメイドで作製できる技術を開発しました。▍研究の意義と将来展望これまで報告されている培養肉のほとんどは筋線維のみで構成されるミンチ様の肉であり、肉の複雑な組織構造を再現することは困難でした。本研究では、筋、脂肪、血管という異なる線維組織を3Dプリントで作製し、それを金太郎あめのように統合する「3Dプリント金太郎あめ技術」を開発しました。これにより、肉の複雑な組織構造をテーラーメイドで構築できるようになりました。今後技術の改善により、和牛の美しい“サシ”などさらに複雑な肉の構造の再現や、脂肪や筋成分量の制御による微妙な味、食感の調節も可能になります。また、3Dプリント以外の筋、脂肪、血管細胞の培養プロセスも含めた自動装置を開発できれば、場所を問わずどこでも培養肉の作製が可能となり、SDGsへの大きな貢献が期待されます。特許PCT/JP2021/014104,PCT/JP2021/014105,特願2019-070137,PCT/JP2018/041659論文Kang,Dong-heeetal.Engineeredwholecutmeat-liketissuebytheassemblyofcellfibersusingtendon-gelintegratedbioprinting.Nat.Commun.2021;12(1):5059.doi:10.1038/s41467-021-25236-9参考URLhttps://www.reuters.com/lifestyle/science/japanese-scientists-work-up-an-appetitelab-grown-wagyu-beef-2021-10-08/キーワード3Dプリント、組織工学、培養肉 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000066.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 木裕明053.水ラライフサイエンス医療・ヘルスケア、創薬がん細胞の酸性環境適応の分子メカニズムイフサイエンス64微生物病研究所細胞制御分野教授三木裕明助教船戸洋佑ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/read0056900https://researchmap.jp/read0156495研究の概要がん細胞はグルコースを大量に消費して乳酸を作る特殊なエネルギー代謝を行なっており、そのためにがん細胞自身を取り巻く微小環境は酸性化することが知られる。しかし、通常の細胞にとって有害な酸性環境の中でがん細胞がどのようにして生存・増殖しているのか長らく不明だった。私たちは大腸がんの転移巣など、悪性化したがん組織で特異的に高発現している分子PRLの働きによって、細胞が酸性環境で選択的に増殖できるようになることを見つけた。PRLを高発現している細胞ではリソソームが細胞膜と融合するlysosomalexocytosisが活発化しており、リソソーム内腔に蓄えたH+を排出することで酸性環境の中でも細胞内pHを適正なレベルに維持していた。さらにlysosomalexocytosisを阻害することによって酸性環境での選択的増殖能を失ったがん細胞は生体内での腫瘍形成能も強く阻害されており、この酸性環境への適応現象の腫瘍形成における重要性も明らかになった。▍研究の意義と将来展望組織の酸性化はがん細胞を取り巻く微小環境の特性として低酸素と並んでよく知られており、その適応現象の分子基盤を明らかにした重要な研究成果と言える。がん細胞の生体内での増殖のカギとなる分子機構が明らかになったことで、それを標的とした新たな診断や治療薬の開発につながる可能性がある。特許論文Funato,Yosuke;Yoshida,Atsushi;Hirata,Yusukeetal.TheoncogenicPRLproteincausesacidaddictionofcellsbystimulatinglysosomalexocytosis.DevelopmentalCell.2020;55:387-397.e8.doi:10.1016/j.devcel.2020.08.009.Epub2020Sep11参考URLキーワードがん、酸性環境、PRL、リソソーム ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000067.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 口裕之ライフサイエンス医療・ヘルスケア、創薬ヒト腸管オルガノイドを用いた医薬品開発プラットフォーム薬学研究科分子生物学分野教授水口裕之Researchmaphttps://researchmap.jp/read0165079研究の概要ライフサイエンス65経口投与医薬品は最初に腸管において吸収・代謝・排泄を受けますが、こうした一連の反応は医薬品の体内動態に大きな影響を及ぼすことが知られています。そのため、創薬研究の前臨床段階において、医薬品候補化合物の吸収・代謝・排泄を試験管内で評価し、体内でのふるまいを予測した上で、投与量等を策定することが不可欠です。これまで、そうした予測にはがん細胞株や実験動物等が用いられてきましたが、機能不足や種差が原因で正確な予測が困難であるとされてきました。我々は、ヒト小腸（十二指腸）組織から回収した組織片からオルガノイド（ヒト組織由来腸管オルガノイド）を作製し、本オルガノイドを単層膜化した上で世界で初めて薬物動態評価系に応用しました。その結果、従来系より高い機能や生体類似性を示しました。AC図１．本研究の概要B500μm100umD600nmrelativegeneexpression(GAPDH=1.0)1001100.1-110.01-2100.001-3100.0001-40.0000110-5CYP3A4CES2オルガノイド単層膜Caco-2細胞成⼈⼗⼆指腸▍研究の意義と将来展望図２．ヒト組織由来腸管オルガノイドの特徴ヒト組織由来腸管オルガノイドから作製された単層膜（オルガノイド単層膜）は、次世代型の薬物動態評価系として有用であり、従来系と比べて体内動態予測精度が向上することにより、医薬品の安全で効率的な開発を加速することが期待されます。特許特願2020-016592論文Yamashita,Tomoki;Mizuguchi,Hiroyukietal.Monolayerplatformusinghumanbiopsy-derivedduodenalorganoidsforpharmaceuticalresearch.MolecularTherapy-Methods&ClinicalDevelopment.2021;22:263-278.doi:10.1016/j.omtm.2021.05.005.参考URLhttps://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210520_2キーワード小腸、薬物動態、オルガノイド ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000068.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 方聖司071.森ラライフサイエンス創薬、機能性材料ヨウ素触媒による完全立体制御ジアミン合成イフサイエンス66工学研究科応用化学専攻教授南方聖司Researchmaphttps://researchmap.jp/read0185263?lang=ja研究の概要資源の少ない日本が誇れる元素であるヨウ素（世界第二位の産出量）を触媒として活用し、不活性な炭素−炭素二重結合の完全立体ジアミノ化反応の開発に成功した。これにより、隣り合う炭素に窒素原子ユニットをもつ化合物の全てのジアステレオマーの合成とそれらの作り分けに世界で初めて可能にした（図1）。▍研究の意義と将来展望れまでになかった反応の開発は、新しい物質を迅速に合成することを可能にし、新薬の候補化合物群の合成を加速できる。1,2-ジアミン骨格は、例えばタミフル®、リレンザ®およびイナビル®などの抗インフルエンザ薬やビオチンなどの天然物および金属触媒の配位子などに含まれる非常に重要な部分構造である（図2）。そのため、このユニットの立体化学を完全にコントロールできる本手法は極めて意義深い有機合成の方法論である。また、本反応は希少な遷移金属触媒も用いず、反応後の副生物は水と塩化ナトリウム（塩）のみであり、物づくりの手法として持続可能な社会に貢献できる。上述した抗インフルエンザ薬を含む現在使用されている医薬品の中には、1,2-ジアミン骨格を有する生理活性物質が多く見受けられる。現在切望されている新型コロナウイルスの特効薬にこのユニットが必要かどうかは不明ではあるが、こ図1.ヨウ素触媒による立体特異的な1,2-ジアミノ化反応図2.1,2-ジアミン部位を有する機能物質の例特許論文Minakata,Satoshi;Miwa,Hayato;Yamamoto,Kenyaetal.DiastereodivergentIntermolecular1,2-DiaminationofUnactivatedAlkenesEnabledbyIodineCatalysis.J.Am.Chem.Soc.2021;143(11):4112-4118.doi:10.1021/jacs.1c00228http://www.chem.eng.osaka-u.ac.jp/~minakata-lab/https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210316_4参考URLhttps://www.chem-station.com/blog/2021/07/amine.htmlhttps://www.thieme.de/statics/dokumente/thieme/final/en/dokumente/tw_chemistry/CFZ-Synform-Diastereodivergent-Intermolecular-Diamination_LitCov.pdfキーワード1,2-ジアミン、ヨウ素触媒作用、立体特異性、アルケン ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000069.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 康治ライフサイエンス医療・ヘルスケア、創薬前頭側頭型認知症における異常伸長RNA蓄積病態の解明と新規治療法開発医学系研究科精神医学助教森康治教授池田学ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/kmori_psy/https://researchmap.jp/manabu_ikedaライフサイエンス67研究の概要前頭側頭型認知症（前頭側頭葉変性症）は前頭葉や側頭葉を中心とした神経変性により、行動異常、性格変化、失語症などがみられ、しばしば若年性認知症の原因ともなります。C9orf72遺伝子の異常伸長リピートは前頭側頭型認知症および筋萎縮性側索硬化症の代表的な遺伝的原因の一つです。本研究ではこの異常伸長リピートに由来するリピートRNAがRNAエクソソームとよばれるRNA分解酵素複合体により分解されていることを明らかにしました。さらにリピートRNAから特殊な機序で産生（翻訳）されるリピートタンパク質がRNAエクソソームの活性を押さえ込むことで、リピートRNAの蓄積が加速することも示しました。られます。我々の研究グループではリピートRNA代謝を促進したり、リピート蛋白質への翻訳を阻害したりすることによる前頭側頭型認知症の新規治療法の開発を目指して研究を続けています。▍研究の意義と将来展望RNA分解異常によるリピートRNAの細胞内蓄積（図1）により、毒性が高いリピート蛋白質の産生量が増大し、ひいては神経細胞死へと繋がると考えられます。RNAエクソソームの障害は、橋小脳低形成と呼ばれる別の神経系疾患を引き起こすことから、リピート蛋白質によるRNAエクソソームの障害自体が病態に影響を及ぼしている可能性も考え特許US10066007論文Mori,Kohji;Gotoh,Shiho;Yamashita,Tomokoetal.TheporphyrinTMPyP4inhibitselongationduringthenon-canonicaltranslationoftheFTLD/ALS-associatedGGGGCCrepeatintheC9orf72gene.JournalofBiologicalChemistry.2021;297(4):101120.doi:10.1016/j.jbc.2021.101120Kawabe,Yuya;Mori,Kohji;Yamashita,Tomokoetal.TheRNAexosomecomplexdegradesexpandedhexanucleotiderepeatRNAinC9orf72FTLD/ALS.TheEMBOJournal.2020;39(19):e102700.doi:10.15252/embj.2019102700Mori,Kohji;Weng,Shih-Ming;Arzberger,Thomasetal.TheC9orf72GGGGCCRepeatIsTranslatedintoAggregatingDipeptide-RepeatProteinsinFTLD/ALS.Science.2013;339(6125):1335-8.doi:10.1126/science.1232927https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2020/20200827_2参考URLhttps://www.med.osaka-u.ac.jp/activities/results/2020year/mori-20200827http://first.lifesciencedb.jp/archives/6559キーワード前頭側頭型認知症、前頭側頭葉変性症、RNA、RAN翻訳 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000070.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 川みやえ046.山ラライフサイエンスイフサイエンス68スマートシティ、高齢者医療・福祉長期療養施設における患者の状態推定のためのICTの活用と最適ケアの構築医学系研究科保健学専攻看護実践開発科学講座（地域包括ケア学・老年看護学研究室）准教授山川みやえ准教授内海桃絵ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/miyatabuhttps://researchmap.jp/7000008915研究の概要長期療養施設における患者の生活の質を向上させるために、より良いケアを模索し続けることは人生の最期を納得して迎えるためには不可欠である。しかし、寝たきりが多く、認知機能が低下している人たちがどのような状態であるのかは、患者の訴えを直接聞くことができない。そのため、少しでも患者の状態推定ができるようにICT活用した。そこから生み出される最適なケアを構築するために、長期療養の医療機関、福祉施設を対象に患者の状態を非接触の睡眠センサーを活用して推定した。具体的には、回復期リハビリテーション病棟の患者や特別養護老人ホームの入所者の睡眠特性を継続的に測定し、睡眠と関連のある因子（排便状況など）を特定した。ケーションが困難な患者にも使用できると考えられる。このタイプの睡眠測定技術は、睡眠の質を監視および管理するための高齢者のリハビリテーションケアに役立つ可能性がある。▍研究の意義と将来展望夜間の排尿と睡眠薬を管理して睡眠効果を改善することの重要性を示した。年齢、性別により睡眠の特徴が示唆された。排便がなく日数が経過することにより、中途覚醒時間が長くなり、睡眠効率が低下している可能性がある。高齢者は生理的機能の低下から便秘になりやすいため適切なケアで排便を促すことで睡眠の質が上がる可能性が示唆される。非装着型睡眠デバイスは、高齢の入院患者の睡眠関連要因の測定に役立ち、コミュニ特許特願2019P00997論文山川みやえ、内海桃絵、奥本衛、樋口明里、田中晴佳、樋上容子、福井小紀子.非装着型モニタリングデバイス使用した長期療養病棟における高齢入院患者の睡眠障害の解決策.日本看護科学学会学術集会講演集,PageO30-03.2020高橋伸平、山川みやえ、内海桃絵、樋口明里、田中晴佳、生田花澄、福井小紀子.センシング機器を用いた観察研究③：高齢者施設における便秘と睡眠の関連性.日本看護科学学会学術集会講演集,PageO30-07.2020参考URLキーワード長期療養、ICT、最適ケア ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000071.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 﨑晶ライフサイエンス医療、創薬ピロリ菌代謝産物が誘導する胃炎発症機構微生物病研究所教授山崎晶Researchmap分子免疫制御分野・免疫学フロンティア研究センター分子免疫学https://researchmap.jp/read0117961研究の概要本研究では、ヘリコバクター・ピロリ（ピロリ菌）、が胃炎を引き起こすメカニズムを明らかにした。ピロリ菌は、宿主のコレステロールを取り込んだ後、菌内で糖と脂質を付加することで、胃炎を誘導する化合物を生成する。これらの化合物を、宿主受容体のMincleとDCARが認識し、胃炎が発症することを新たに見出した。またこの修飾経路を阻害することで、ピロリ菌による胃炎を防ぐことも見出した。▍研究の意義と将来展望慢性胃炎、胃癌発症の原因とされるピロリ菌。世界人口の約半数が感染しているとされる。国内では現在も6000万人近くの感染者がいると推定されている。通常は、抗菌薬と胃酸分泌抑制剤を内服することでピロリ菌を除菌できる。しかし、2回の除菌を行っても治療がうまくいかないケース、抗菌薬による細菌叢バランスの破綻などが課題となっている。ピロリ菌は宿主の免疫系を過剰に活性化することで胃炎を引き起こしていると考えられている。しかし、ピロリ菌の菌体表面は、マクロファージや樹状細胞が持つ自然免疫受容体が認識できない構造を有しており、ピロリ菌がどのように宿主の免疫系を活性化しているか不明だった。今回の研究の意義は、抗菌薬を使うことなく、ピロリ菌を宿主体内で“共存”させ、ピロリ菌による胃炎を抑制させる、新規治療コンセプトを提案するものである。α-コレステリルグルコシド（α-cholesterylglucoside,αCAG）の構造ライフサイエンス69特許特願2020-157742論文Nagata,Masahiro;Toyonaga,Kenji;Ishikawa,Erietal.HelicobacterpylorimetabolitesexacerbategastritisthroughC-typelectinreceptors,JournalofExperimentalMedicine.2021Jan4;218(1):e20200815.doi:0.1084/jem.20200815.https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2020/20200929_4参考URLhttp://www.biken.osaka-u.ac.jp/achievement/research/2020/146https://medical.nikkeibp.co.jp/leaf/mem/pub/report/202012/568092.html?pr=1キーワード慢性胃炎、ヘリコバクター・ピロリ、C型レクチン受容体、コレステリルグルコシルトランスフェラーゼ ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000072.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 森保085.渡ラライフサイエンス創薬、ヘルスケアオートファジーと生活習慣病イフサイエンス70生命機能研究科細胞内膜動態研究室・医学系研究科遺伝学教室教授吉森保Researchmaphttps://researchmap.jp/read0085516研究の概要オートファジーは、細胞の恒常性の維持や多くの加齢性疾患の予防において極めて重要な役割を果たす細胞内バルク分解システムである。我々は、これまでにRubiconというオートファジーを阻害する蛋白質が、老化した組織で発現増強していることを明らかにしてきた。最近の研究で、我々は、肝臓や腎臓などの多くの組織とは対照的に、老齢のマウスの脂肪組織ではRubiconのレベルが低下し、オートファジー活性が増加していることを見出した。脂肪細胞でRubiconを抑制してオートファジーを過剰にしたマウスを作成したところ、このマウスは糖尿病や脂肪肝などの生活習慣病を発症した。さらに、過剰なオートファジーは、脂肪細胞機能に重要な働きのあるSRC-1とTIF2という2つのタンパク質を分解し、減少させていることが判明した。これにより、脂肪細胞の分化や機能に重要な働きをしているPPARγの働きが弱まり、脂肪細胞の機能が低下して生活習慣病を引き起こすと考えられる。の適切な維持に不可欠な役割を果たしていることを明らかにした。加齢に伴い脂肪細胞のRubiconが減少し、オートファジーが過剰になり、その結果、脂肪細胞の機能が低下し、生活習慣病が引き起こされる。脂肪細胞に対するオートファジー阻害が生活習慣病の新たな治療戦略となることが期待される。脂肪細胞の老化過程18カ月齢マウスの肝臓コントロールAtg5ノックアウト▍研究の意義と将来展望我々は、Rubiconが基底レベルのオートファジーが過剰になることを防ぐことにより、脂肪細胞の機能と全身性の代謝の恒常性脂肪組織でオートファジーを抑制すると、加齢性の脂肪肝が改善する特論許文Yamamuro,Tadashi;Kawabata,Tsuyoshi;Fukuhara,Atsunorietal.Age-dependentlossofadiposeRubiconpromotesmetabolicdisordersviaexcessautophagy.NatCommun.2020;11(1):4150.doi:10.1038/s41467-020-17985-wNakamura,Shuhei;Oba,MMasaki;Suzuki,Marietal.SuppressionofautophagicactivitybyRubiconisasignatureofaging.NatCommun.2019;10(1):847.doi:10.1038/s41467-019-08729-6参考URLhttps://yoshimori-lab.com/キーワードオートファジー、生活習慣病、老化、Rubicon、創薬 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000073.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 部直史ライフサイエンス医療（がん診断・治療）、創薬がん間質をターゲットにした新たな標的アルファ線治療医学系研究科核医学助教渡部直史Researchmaphttps://researchmap.jp/twosaka2018研究の概要がん間質中のがん関連繊維芽細胞を標的とした新たなコンセプトの放射性治療薬（アクチニウム標識線維芽細胞活性化タンパク質阻害剤([225Ac]FAPI-04)）の開発に成功した。本薬を膵臓がんのモデルマウスに投与したところ、腫瘍への選択的集積ならびに良好な増殖抑制効果が確認された（図1）。がん関連繊維芽細胞はがん細胞の増殖に必要な環境を作るとともに、がん細胞に抗がん剤が届くのを防ぐバリアにもなっている。今回、アルファ線と呼ばれる飛程の短い放射線で体内からがんを攻撃することで、がん細胞の増殖を抑制することを世界で初めて示した。今後、通常の治療が効かない難治性の膵臓がんに対する画期的な治療法となることが期待される。されており、将来的には他のがん種に対する治療の有効性も検証し、がん種横断的な治療薬として臨床応用を目指したい。図1.［225Ac］FAPI-04の投与後の増殖抑制効果（左）と膵臓がんモデルマウスにおけるPET診断薬［64Cu］FAPI-04の腫瘍（矢印）への集積画像（右）ライフサイエンス71▍研究の意義と将来展望がん患者の生存率は全体として上昇傾向にあるが、膵臓がんの5年相対生存率は10％と依然としてかなり低い水準が続いており、既存の治療法の有効性は限られている。本研究成果として開発に成功した[225Ac]FAPI-04は多発転移に対しても投与可能であり、難治性膵がんにおける画期的な治療法となることが期待される。さらにFAPは膵臓がん以外にも多くのがん種で発現していることが報告図2.がん間質のがん関連繊維芽細胞（青色）とがん細胞（茶色）のシェーマ：治療薬［225Ac］FAPI-04（赤丸）は間質からアルファ線を照射特許PCT/EP/2019/052952論文Watabe,T;Liu,Y;Kaneda-Nakashima,K,etal.TheranosticsTargetingFibroblastActivationProteinintheTumorStroma:64Cuand225Ac-LabeledFAPI-04inPancreaticCancerXenograftMouseModels.JNuclMed.2020Apr;61(4):563-569.doi:10.2967/jnumed.119.233122.Liu,Y;Watabe,T;Kaneda-Nakashima,K,etal.Fibroblastactivationproteintargetedtherapyusing[177Lu]FAPI-46comparedwith[225Ac]FAPI-46inapancreaticcancermodel.EurJNuclMedMolImaging.2021Sep18.doi:10.1007/s00259-021-05554-2.参考URLhttps://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2019/20191004_2キーワード標的アルファ線治療、膵臓がん、がん間質、アクチニウム ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000074.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000075.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 情報通信OSAKAUNIVERSITYRESEARCHPROFILES73 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000076.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 合祐司107.後情情報通信脳型人工知能、ロボット制御、医療・ヘルスケア脳の構造と機能を模した人工ニューラルネットワークの開発とその学習能力の評価先導的学際研究機構附属共生知能システム研究センター特任准教授河合祐司Researchmaphttps://researchmap.jp/yujikawai/報通信74研究の概要脳は膨大な数の神経細胞のつくる巨大なネットワークです。これは完全に規則的でもランダムでもない複雑なネットワークであり、このネットワーク上での神経活動が情報を処理し、生物の知的なふるまいを可能にすると考えられています。我々は脳ネットワークの構造的な性質を人工ニューラルネットワークに導入することでその学習性能を向上させ、また、そのダイナミクスを分析することで脳の構造と機能の関係についての理解を深める研究をしています。これまでに、その構造的性質の一つであるスモールワールド性を用いて、脳のようなネットワーク内の情報伝達性とネットワーク構造の変化に対する頑健性に優れた再帰性ニューラルネットワークを開発することに成功しています。うな高度な情報処理と行動を実現する脳型人工知能やロボットシステムの開発につながると期待されます。また、自閉スペクトラム症などの非定型な脳ネットワークをシミュレートすることで、その障害の神経メカニズムを理解することも目指しています。▍研究の意義と将来展望脳の構造を模したニューラルネットワークを研究することで、その学習性能の向上だけでなく、脳の情報処理の理解や脳ネットワークの進化的・発達的起源に迫ろうとしています。生物は低消費電力の脳を用いて、変動する環境に頑健かつ即時的に適応し、経験を通して機能を獲得し、自律的に目的を達成していきます。そのメカニズムの解明は、そのよ特論許文Kawai,Yuji;Park,Jihoon;Asada,Minoru.Asmall-worldtopologyenhancestheechostatepropertyandsignalpropagationinreservoircomputing.NeuralNetworks.2019;112:15-23.doi:10.1016/j.neunet.2019.01.002河合祐司.脳神経の複雑ネットワークの機能的意義.システム／制御／情報.2021;65(5):188-193.doi:10.11509/isciesci.65.5_188Park,Jihoon;Ichinose,Koki;Kawai,Yujietal.Macroscopicclusterorganizationschangethecomplexityofneuralactivity.Entropy.2019;21(2):214.doi:10.3390/e21020214参考URLhttp://www.er.ams.eng.osaka-u.ac.jp/kawai/hp/http://www.er.ams.eng.osaka-u.ac.jp/asadalab/キーワードニューラルネットワーク、複雑ネットワーク、スモールワールドネットワーク、レザバーコンピューティング、脳型コンピューティング ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000077.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 藤穣情報通信情報通信、IoT、AIハードウェア熱駆動ナノ磁性体を用いたマイクロ波スピンデバイス基礎工学研究科物質創成専攻物性物理工学領域助教後藤穣Researchmaphttps://researchmap.jp/minori_goto研究の概要ナノ強磁性体中のスピンを熱で制御し、マイクロ波デバイスに応用する研究を進めています。強磁性体は通信で使われるマイクロ波周波数（ここでは主にギガヘルツ帯近傍）に共鳴周波数を持つため、その周波数の電気信号の高感度検出や高効率出力が可能と期待されています。この時に、強磁性体のスピン（磁極の向き）をどのような方法で共鳴させるかによって、検出感度や出力効率が変わります。本研究では、磁気トンネル接合と呼ばれるナノスケールの強磁性素子の熱に着目しました。この素子に電流を流すとジュール熱によって強磁性層の温度が上昇し、スピンの方向が変わります。我々は、熱によってスピンの方向が大きく、かつ高速に動くことを明らかにしました。この制御手法を利用することで、サブギガヘルツ周波数帯において、世界最高のマイクロ波検出感度（ダイオード感度）を達成することに成功しました[1]。他にも、熱でスピンを制御することで、磁性体にマイクロ波増幅効果があることを世界で初めて実験的に実証しました[2]。このマイクロ波増幅効果を2個の素子で実装することで、互いの素子がマイクロ波を増幅し合い、マイクロ波の発振素子となることも分かりました[3]。ピンの方向の反転が可能であることもわかってきました。これらの方法は、マイクロ波デバイスだけでなく、スピンを利用したメモリデバイスやAIハードウェアの制御手法としても利用できるのではないかと期待しています。磁石を使ったボロメータの原理を示す概略図。（a）マイクロ波を印加しない時と、（b）印加した時の素子の様子。マイクロ波による熱で磁極の向きが変わり、直流電圧変化が検出されます。情報通信75▍研究の意義と将来展望これらの結果はまだ基礎研究段階ですが、新規マイクロ波デバイスとしての実現を期待しています。また、熱設計を改善することで熱スピン制御効率を増大できること[4]、また高速なジュール熱パルスを用いることでスダイオード感度と周波数に対する本研究の位置づけ。従来のボロメータとスピントルクダイオードの領域をそれぞれ青とオレンジの領域で示します。特論許文[1]Goto,M;Yamada,Y;Shimura,A.etal.Uncooledsub-GHzspinbolometerdrivenbyauto-oscillation.NatCommun.2021;12(1):536.doi:10.1038/s41467-020-20631-0[2]Goto,M;Wakatake,Y;Oji,U,K.etal.Microwaveamplificationinamagnetictunneljunctioninducedbyheat-to-spinconversionatthenanoscale,Nat.Nanotechnol.2018;14:40-43.doi:10.1038/s41565-018-0306-9[3]Yamada,Y;Goto,M;Yamane,T.etal.Quasi-maseroperationusingmagnetictunneljunctions.Appl.Phys.Lett.2021;118:192402.doi:10.1063/5.0050151[4]Okuno,R;Yamada,Y;Goto,M.etal.Enhancedelectriccontrolofmagneticanisotropyviahighthermalresistancecappinglayersinmagnetictunneljunctions.JPhysCondensMatter.2020;32(38):384001.doi:10.1088/1361-648X/ab94f3参考URLhttps://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210126_1https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2018/20181205_1キーワード熱スピン制御、マイクロ波、ダイオード、磁気トンネル接合 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000078.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 田知弘143.藤情情報通信スマートシティ、都市・建築・土木、DXMRw/AI：深層学習を使用したセグメンテーションを伴うMR景観ビジュアリゼーション法工学研究科環境エネルギー工学専攻准教授福田知弘Researchmaphttps://researchmap.jp/tomohirofukuda研究の概要報通信76深層学習を用いたセグメンテーションモデルと複合現実（MR）を統合することで、現実世界の物体を検出しながら動的なオクルージョン処理と景観指標の推定を行える機能を具備し、整備後の将来景観を現場でより正確に可視化できるMRシステムを開発しました。MRモバイル端末と、リアルタイム型セグメンテーションを処理するPCはネットワーク経由で通信します。大阪大学吹田キャンパス内の屋外空間にて、動的オクルージョンと緑視率推定を伴う景観シミュレーションを実施しました。MRの課題の一つに、3Dモデルと現実世界の実物体との前後関係が不正確となるオクルージョン問題があります。建造物の将来シミュレーションは大規模な屋外空間を対象としており、MR端末と3Dモデルの前景となる実物体とが大きく離れたり、実物体が移動する場合があり、既存のオクルージョン処理法では対応できませんでした。また、検討過程では、証拠（エビデンス）に基づく説明が重要になっています。そこで本研究では、セグメンテーションモデルとMRシステムを統合し、現状景観と設計内容を含む将来景観の緑視率推定を実現しました。図1MR景観可視化システムの全体像。(1)Webカメラで現実世界をキャプチャ。(2)インターネット経由でサーバに送信。(3-4)深層学習のセマンティックセグメンテーション技術でカテゴリーに分類。(5)インターネット経由でクライアントに送信。(6)ゲームエンジン上でMR処理。動的オクルージョンでは、セマンティックセグメンテーションされた画像で前景となるカテゴリーはマスク処理により現実世界が上書きされ、3D設計モデルとの正確な動的オクルージョン処理が実現。景観指標の推定（図は緑視率）では、セマンティックセグメンテーションにより現状景観の緑視率を推定し、これと3D植栽モデルの緑視量を合算して将来景観の緑視率を推定する。▍研究の意義と将来展望深層学習を用いて、モバイル複合現実感の性能を向上させており、Society5.0に向けて建設DXを中心として、産業分野、まちづくり分野での応用が期待されます。今後は、より多くの利害関係者が自らのモバイル端末やドローンのカメラで自由な視点場からアクセス可能なMRw/AIシステムとして参ります。図2MR動的オクルージョン。(a)Webカメラで現実世界をキャプチャする。(b)セマンティックセグメンテーションによりフェンス、植栽、建物、空などのカテゴリーに分類する。(c)前景となるカテゴリーはマスク処理される。(d)マスク処理されたピクセルは現実世界が上書きされ、3D設計モデルとの正確なオクルージョン処理が実現。特許論文Kido,Daiki;Fukuda,Tomohiro;Yabuki,Nobuyoshi.Assessingfuturelandscapesusingenhancedmixedrealitywithsemanticsegmentationbydeeplearning.AdvancedEngineeringInformatics.2021;48:101281.doi:10.1016/j.aei.2021.101281Nakabayashi,Mizuki;Fukuda,Tomohiro;Yabuki,Nobuyoshi.MixedRealityLandscapeVisualizationMethodwithAutomaticDiscriminationProcessforDynamicOcclusionHandlingUsingInstanceSegmentation.Proceedingsofthe39theCAADeConference,Volume2:539-546.http://papers.cumincad.org/data/works/att/ecaade2021_038.pdf参考URLhttps://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210324_1http://www.archifuture-web.jp/magazine/622.htmlキーワード複合現実、深層学習、景観指標、環境デザイン、システム化 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000079.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 井啓祐（根耒誠）情報通信機械学習（AI）、材料・化学、科学技術計算、金融工学・データ科学量子コンピュータを用いた未来社会共創基礎工学研究科システム創成専攻教授藤井啓祐Researchmaphttps://researchmap.jp/7000009401/研究の概要量子コンピュータは、量子力学を原理とする次世代のコンピュータです。80年代の原理提案に始まり長らく研究が進められてきましたが、2014年のGoogleのデバイス開発への参入以降、コンピュータを根本的に作り直すまたとない機会として研究開発が世界的に進められています。長期的には、エラー訂正機能がある大規模な誤り耐性量子コンピュータの実現に関する研究、近未来的には現段階で実現している規模の量子コンピュータのAI・金融分野、そして材料・化学分野へのアプリケーション探索を進めています。量子誤り訂正▍研究の意義と将来展望我々の自然界はミクロなスケールではすべて量子力学によって記述されています。このような量子力学を原理とする量子コンピュータの実現は、科学技術のフロンティアを切り開く強力なツールになると期待されています。得に注目される応用先の一つとしては、エネルギー問題や温暖化問題など地球規模の問題の解決につながる化学分野において、あらたな触媒の開発や光合成など自然界が長い年月をかけて構築してきた仕組みを理解するうえで活躍すると期待しています。量子コンピュータの機械学習への応用情報通信77特論許文Mitarai,Kosuke;Negoro,Makoto;Fujii,Keisukeetal.QuantumCircuitLearning.Phys.Rev.A.2018;98:032309doi:10.1103/PhysRevA.98.032309Cerezo,Marco;…;Fujii,Keisukeetal.VariationalQuantumAlgorithms.NatureReviewsPhysics.2021;3:625-644doi:10.1038/s42254-021-00348-9参考URLhttps://qiqb.osaka-u.ac.jp/coi-next/https://ascii.jp/elem/000/004/030/4030381/キーワード量子コンピュータ、量子アルゴリズム、NISQ、量子ソフトウェア ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000080.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 士田誠之情情報通信情報通信、スマートデバイスシリコンチップ技術に基づく小型テラヘルツ合分波器の開発基礎工学研究科システム創成専攻電子光科学領域准教授冨士田誠之Researchmaphttps://researchmap.jp/fujitamasayuki報通信78研究の概要電波と光の中間領域の周波数を有する電磁波であるテラヘルツ波は、次世代の移動体通信6Gなどの超高速無線通信への応用が期待されていますが、そのデバイス技術が未熟という課題があります。特に、超大容量通信の実現に向けて、複数のチャネルを用いた情報伝送を可能とする信号多重化技術が必要であり、テラヘルツ信号を合成・分離する合分波器の開発が求められています。本研究では、誘電体としてのシリコンに着目し、4チャネルテラヘルツ合分波器の開発に成功しました。本デバイスの大きさは、約4cm2と極めて小型であり、テラヘルツ波を用いた超大容量通信の各種応用展開を切り拓く成果です。▍研究の意義と将来展望今後、送受信デバイスを集積化した小型テラヘルツトランシーバの開発を進めるとともに、動作周波数の向上、チャネル数の増加および、多値変調方式の利用などを進めることで、6Gのさらに次世代の目標になると予想される1テラビット毎秒級の超大容量通信の実現にもつながります。このようなシリコン配線を用いた小型テラヘルツ機能デバイスの実現は、経済発展と社会課題の解決の両立を目指す仮想空間と現実空間を高度に融合させたサイバーフィジカルシステムの実現において鍵となる超大容量通信技術が、携帯端末やドローン、自動運転、ロボット、航空宇宙応用など、様々なシーンにおいて実装されることにつながると期待されます。開発した合分波器の動作のイメージ。様々な周波数成分を含む広帯域なテラヘルツ波が開発した合分波器で4つの伝送チャネルから合成、もしくは、4チャネルに分離される。開発したテラヘルツ合分波器の写真。特許特願2020-128220論文Headland,Daniel;Withayachumnankul,Withawat;Fujita,Masayukietal.Gratinglessintegratedtunnelingmultiplexerforterahertzwaves.Optica.2021;8(5):621-629.doi:10.1364/OPTICA.420715参考URLhttps://www.jst.go.jp/pr/announce/20210429/index.htmlキーワード6G、シリコン、テラヘルツ、合分波器、通信 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000081.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 ナノテクノロジー・材料OSAKAUNIVERSITYRESEARCHPROFILES79 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000082.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 裕隆146.徐ナナノテクノロジー・材料ナノテクノロジー、単分子エレクトロニクス、有機エレクトロニクス分子内ホッピング伝導の高効率化に向けた長鎖分子導線の開発産業科学研究所ナノテクノロジーセンターソフトナノマテリアル研究分野教授家裕隆Researchmaphttps://researchmap.jp/read0105668?lang=jaノテクノロジー・材料80研究の概要分子レベルまで超微小化した単分子エレクトロニクス実現のためには、π共役系分子で構成される高性能の分子導線の開発が不可欠である。我々は、一定間隔で分子構造にねじれをもち、かつ、分子間の相互作用を排除する構造を持つ数ナノメートルスケールの完全被覆型分子導線の開発に成功した。単分子の電気伝導測定を行い、一定間隔でねじれをもたせることで、分子内のホッピングサイトが均質化し、電気伝導特性が向上することを明らかにした。クス応用に向けたπ共役ポリマー開発に適用すると、新機軸の高性能有機半導体材料開発の実現も期待できる。������������n=12-24��������������������������������������金�����������������金▍研究の意義と将来展望究極な素子の微小化に繋がる単分子エレクトロニクスの実現に向けて、この構成ユニットの役割を担う高機能な有機分子開発が不可欠である。本成果から、単分子エレクトロニクスの実現に向けた分子導線の開発のためには、“高い共役平面性”に加えて“ホッピングサイトの均質化”の指針がホッピング伝導に有効であることが明らかとなった。本研究では単分子の電気伝導特性を明らかにするために、被覆部位を導入しており、単分子エレクトロニクスに向けた分子導線としての機能が期待される。一方で、本研究で見出だされた“捻じれ”の導入は一般的な有機合成で簡便に実現できることから、有機薄膜エレクトロニ�������������������m=2-4��������������金500�������������400300200100046810���������������������������������������������������������金特許特願2005-065947特開2006-248945、特許4505568号論文Ie,Yutaka;Tada,Hirokazu;Aso,Yoshioetal.HighlyPlanarandCompletelyInsulatedOligothiophenes:Effectsofπ-ConjugationonHoppingChargeTransportJ.Phys.Chem.Lett.102019;3197-3204.doi:10.1021/acs.jpclett.9b00747Ie,Yutaka;Tada,Hirokazu:Aso,Yoshioetal.ImprovingIntramolecularHoppingChargeTransportviaPeriodicalSegmentationofπ-ConjugationinaMoleculeJ.Am.Chem.Soc.1432021;599-603.doi:10.1021/jacs.0c1056参考URLキーワード単分子エレクトロニクス、ホッピング伝導、分子導線、π共役分子、有機半導体 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000083.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 于懿ナノテクノロジー・材料プラスチック、包装材料、日用品カーボンニュートラル・海洋プラスチック問題解決に貢献するバイオプラスチック工学研究科応用化学専攻教授宇山浩助教徐于懿ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/read0168389https://researchmap.jp/yuihsu研究の概要近年、マイクロプラスチックによる海洋汚染が深刻になり、脱炭素社会構築に向けたプラスチックの資源循環が社会的に求められている。我々はカーボンニュートラルに貢献するバイオマスプラスチックと廃棄時の環境負荷を低減する生分解性プラスチックからなるバイオプラスチックの実用化に向けた産学連携研究を積極的に推進している。植物油脂の良さを引き出した機能性コーティング材料を開発し、屋根用塗料として実用化するとともに、植物油脂を基盤とするバイオプラスチック用添加剤を創製し、バイオプラスチックの耐熱性・耐衝撃性の大幅な向上を達成した。また、独自開発の熱可塑性デンプンと生分解性プラスチックのブレンドを基盤とする海洋生分解性バイオマスプラスチック（MBBP）の開発プラットフォームを立上げ、プラスチック製品を試作している。さらにデンプン単独の成形技術を構築し、ポリエチレンとの多層シートを開発した。▍研究の意義と将来展望プラスチック資源循環に不可欠なバイオプラスチックを早期に社会実装するため、企業30社以上が参画するMBBP開発プラットフォームや新たに設立したベンチャー企業（株式会社KYU）における活動を積極的に推進する。材料開発と成形技術開発の橋渡しを担い、バイオプラスチック製品の社会実装に貢献する。植物油脂を利用したバイオプラスチックデンプン配合バイオプラスチックナノテクノロジー・材料81特許特許第4942436、特許第5057874、特許第5495360論文Uyama,Hiroshi,Functionalpolymersfromrenewableplantoils.PolymerJournal.2018;50:1003–1011.doi:10.1038/s41428-018-0097-8http://www.chem.eng.osaka-u.ac.jp/mbbp/参考URLhttps://www.kyu-gs.com/http://www.chem.eng.osaka-u.ac.jp/~uyamaken/キーワードバイオプラスチック、バイオマスプラスチック、海洋生分解性プラスチック、熱可塑性デンプン ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000084.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 戸達彦095.尾ナナノテクノロジー・材料エレクトロニクス、スマートデバイス単一分子素子の電気伝導度計測と解析基礎工学研究科物質創成専攻未来物質領域助教大戸達彦准教授山田亮教授夛田博一ResearchmapResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/2ru3_y8_2dhttps://researchmap.jp/_ryoyhttps://researchmap.jp/read0051974研究の概要ノテクノロジー・材料82人間が作ることのできる最小単位の部品である分子1つを電極間に架橋した単一分子接合は、電子デバイスの小型化や有機物ならではの電気応答の利用に向けて研究が進められている。単一分子の架橋構造を直接視認することはできず、電気伝導度の計測を通じて分子架橋を確認することになるため、単一分子デバイスの電気伝導特性の計測と評価の手法を確立することは重要な課題である。我々は、ブレークジャンクション法と教師なしクラスタリング、第一原理計算を組み合わせることで、架橋構造の特徴に従って電気伝導度を分類する手法を開発し、3脚型アンカー部位を用いた分子の架橋構造解析に応用した。▍研究の意義と将来展望データサイエンスの手法の1つである教師なしクラスタリングを用いることで、大量の実験データを物理化学的に意味のある形に分類し、分子架橋構造の決定に結びつけることができた。今後は、参照データを用いないクラスタリングなど、最先端のデータサイエンス手法を単一分子エレクトロニクスに応用することで、より精密な電気伝導特性の評価を目指していく。加えて電気伝導度を理論的に評価するための第一原理的手法に量子コンピューティングを導入することで、単一分子デバイスの伝導特性に関する精度の高い理論予測を実現し、新しい分子デバイス開拓と性能評価を推進していく。ブレークジャンクション法による測定結果と電気伝導度ヒストグラムのクラスタリング。左上図のようにポリイミドをコートしたリン酸銅基板に金の細線を蒸着し、基板を曲げることで電極の破断を繰り返しながら電気伝導度を測定する。得られた電気伝導度ヒストグラムには、２つのピークがみられる。平均の電流―電圧曲線と個々の電流電圧曲線の類似度をもとにクラスタリングを行うと、分子架橋の認められる成分としては3種類のピークが存在することがわかった。第一原理計算による電極間距離に依存した架橋構造の予測。分子が左右対称に電極と接続する構造と、左右非対称に接続する構造を用意し、電極間距離を変えながらポテンシャルエネルギーを計算する（この曲線をポテンシャルエネルギー面（PES）と呼ぶ）。極小点として現れる構造は実験でも電気伝導度ヒストグラムのピークを与えると考えられる。左右非対称な構造でのPESには、電気伝導度の異なる複数の架橋構造が出現する。特許論文Ohto,Tatsuhiko;Yamada,Ryo;Tada,Hirokazuetal.Single-MoleculeConductanceofaπ-HybridizedTripodalAnchorwhileMaintainingElectronicCommunication.Small.2021;17:2006709.doi:10.1002/smll.202006709参考URLhttp://molectronics.jp/キーワード単一分子エレクトロニクス、ブレークジャンクション、第一原理計算、機械学習 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000085.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 方成信ナノテクノロジー・材料水素ステーション、水素自動車、高強度構造材料材料の強さに与える水素の影響の原子論的解明基礎工学研究科機能創成専攻教授尾方成信Researchmaphttps://researchmap.jp/read0185246研究の概要水素が材料を脆くする水素脆化現象は古くから知られており、その現象は先端高強度材料で特に顕著になることがわかっています。本研究では、実験観察が極めて困難な、変形や破壊を起こしている材料中での水素の存在様態や水素の振る舞いを、高精度原子シミュレーション（分子動力学解析）によって解析し、水素が材料の欠陥に作用し材料に破壊をもたらすメカニズムの詳細を明らかにしています。これまでの材料中水素シミュレーションのボトルネックであった、原子間相互作用の精度と計算量の問題を、ニューラルネットワークを用いることで解消し、これまでにない精度と規模を両立した原子シミュレーションを実現し、それを可能としました。ネックを取り払い、長年の水素脆化研究における課題を解決し、その解明を可能としました。今後、水素に強い材料の材料設計指針を構築や、耐水素材料の開発の加速が期待されます。ナノテクノロジー・材料83▍研究の意義と将来展望水素脆化現象の解明は水素社会において水素を安全に取り扱うために不可欠な課題です。半世紀以上にわたり水素脆化に対する多くの実験的研究やシミュレーション研究が実施されていましたが、材料中の水素の直接観察が困難さや、シミュレーション手法の精度と計算量のバランスの問題から、その解明は未達成のままでした。本研究では、高精度原子間相互作用を開発することで従来研究のボトルL.Wan,S.Ogataetal.,Int.J.Plasticity（2019）特論許文参考URLキーワードWan,Liang;Geng,WenTong;Ishii,Akioetal.Hydrogenembrittlementcontrolledbyreactionofdislocationwithgrainboundaryinalpha-iron.InternationalJournalofPlasticity.2019;112:206-219.doi:10.1016/j.ijplas.2018.08.013Meng,Fan-Shun;Du,Jun-Ping;Shinzato,Shuheietal.AGeneral-PurposeNeuralNetworkInteratomicPotentialforα-ironandHydrogenBinarySystem.PhysicalReviewMaterials.2021;(5):113606-1-16.doi:10.1103/PhysRevMaterials.5.113606Kimizuka,Hajime;Ogata,Shigenobu;Shiga,MotoyukiUnravelinganomalousisotopeeffectonhydrogendiffusivitiesinfccmetalsfromfirstprinciplesincludingnuclearquantumeffects.PhysicalReviewB.2019;100(2):024104-1-9.doi:10.1103/PhysRevB.100.024104https://tsme.me.es.osaka-u.ac.jp/publications.html水素脆化、変形と破壊、原子シミュレーション、機械学習 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000086.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 崎典雅094.春ナナノテクノロジー・材料物質合成、エネルギー、天体内部探査など先端基礎科学高性能パワーレーザーと高エネルギー密度物質工学研究科電気電子情報工学専攻准教授尾崎典雅Researchmaphttps://researchmap.jp/read0191201ノテクノロジー・材料84研究の概要ハイパワーレーザー用いて実現されるダイナミックな超高圧など、極限環境で現れる物質の未知の姿や振る舞いを明らかにする研究を行っています。物質の構造や状態の変化と、それに伴って変化する物性や反応を理解することで、新しい物質や材料の設計および合成に活かすことができます。貴重なリアルタイム観察データとインフォマティクス技術を組み合わせ、先進的なレーザー加工・プロセス開発にも貢献できると考えています。大型レーザーだけでなく、X線自由電子レーザーやスーパーコンピュータなど最先端施設・装置を利用した共同研究を通じて新たな知を生産します。は、惑星の内部構造や形成過程の解明に繋げることができます。高エネルギー密度科学と呼ばれる日本の強みを活かした横断的な学術が進展しており、さらに新たな展開も期待されています。▍研究の意義と将来展望極限環境での新物質や新構造の発見は、新たな物質の多様性を示すものです。極限的高圧高温下での高速の構造相転移、融解などの状態変化、液体構造変化や金属化、そしてそれらの過程に関わる化学反応の速度など、多くの未解明の謎が存在します。また“金属水素”や“ポストダイヤモンド”に代表されるような全く新しい多形が、高エネルギー密度の条件で実験的に発見される可能性があります。地球惑星関連物質の構造変化の理解から特許特開2020-098330，WO2019098330論文Katagiri,Kento;Ozaki,Norimasa;Umeda,Yuheietal.ShockResponseofFullDensityNanopolycrystallineDiamond.PhysicalReviewLetters.2020;125:185701.doi:10.1103/PhysRevLett.125.185701Katagiri,Kento;Ozaki,Norimasa;Ohmura,Satoshietal.LiquidStructureofTantalumunderInternalNegativePressure.PhysicalReviewLetters.2021;126:175503.doi:10.1103/PhysRevLett.126.175503https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2020/20201028_1参考URLhttps://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210521_2https://www.asahi.com/articles/ASN767L0BN6TPLBJ004.html?iref=pc_photo_gallery_bottomhttps://www.ile.osaka-u.ac.jp/ja/blog/2019/08/21/post-4073/index.htmlキーワードパワーレーザー、新物質、極限環境、X線自由電子レーザー、レーザー加工 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000087.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 日貴章（能木雅也）ナノテクノロジー・材料医療・ヘルスケア、スマートデバイス木材由来のナノ繊維による濡れても割れても機能する回路保護膜産業科学研究所自然材料機能化研究分野博士後期課程・日本学術振興会教授能木雅也特別研究員DC1春日貴章ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/tkasugahttps://researchmap.jp/read0151141研究の概要電子デバイスにとって水が天敵であることはよく知られており、これまで防水コーティングやパッキングなど様々な封止技術が開発されてきました。しかし、どんな封止も一度損傷してしまえば水の侵入を防ぐことはできず、故障は免れません。我々は、電子回路上に木材由来のナノ繊維をコーティングすることで、回路の短絡及び発熱・発火といった事故を防止できることを発見しました。さらにその短絡抑制効果はコーティングが損傷した状態からでも発揮され、24時間以上継続します。本成果は、吸水によるナノ繊維の再分散、電気泳動、ゲル化という3ステップを上手く組み合わせることで実現しています。本成果により水濡れによる発熱・発火といった故障を抑制でき、近年開発・普及が進んでいるウェアラブル・ヘルスケアデバイスや、環境調和型センサデバイスのさらなる安全性向上が期待できます。を高める、新たな「最後の砦」として機能することが期待できます。ナノテクノロジー・材料85▍研究の意義と将来展望本成果のポイントは、電子回路上にナノ繊維が含まれたコーティング液を塗って乾かすという簡便な手順で、コーティングが損傷した状態でも機能する回路保護膜が実現できる点です。既存技術との組み合わせも容易であり、防水コーティングとナノ繊維コーティングの積層により、さらなる安全性の向上が期待できます。電子デバイスの安全性と寿命性特許出願中論文Kasuga,Takaaki;Nogi,Masayaetal.CelluloseNanofiberCoatingsonCuElectrodesforCohesiveProtectionagainstWater-InducedShort-CircuitFailures.ACSAppl.NanoMater.2021;4(4):3861–3868.doi:10.1021/acsanm.1c00267参考URLhttps://www.youtube.com/watch?v=6ENGdrD2vWM&t=105sキーワードセルロースナノファイバー、回路保護膜、ウェアラブルデバイス、SDGs ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000088.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 河康隆043.桒ナナノテクノロジー・材料機能性触媒開発、機能性材料開発量子化学理論と計算機シミュレーションによるC60ポリマーナノ細孔内の二酸化炭素固定化に関する反応機構解明基礎工学研究科物質創成専攻准教授北河康隆Researchmaphttps://researchmap.jp/read0068726ノテクノロジー・材料86研究の概要フラーレンC60薄膜に電子線照射をするこ次元凹凸C60ポリマーが生じます。このポリマー内でおこる、CO2とH2Oから炭酸イオンが生じる反応のメカニズムを量子化学理論に基づいた計算機シミュレーション（量子化学計算）により推定しました。その結果、まずCO2がC60ポリマーをブリッジする形でピン留めされ、構造歪みによるLUMOエネルギーの安定化とC60ポリマー鎖表面の電荷分極の増大により活性化します。そこにH2Oが接近することで遷移状態が安定化し反応が進行している可能性を示すことに成功しました。▍研究の意義と将来展望量子化学計算は、実験では説明が難しい触媒反応機構を解明することができるのみならず、そこから得られた知見により、化合物の改良や、ひいては新たな触媒などのデザインを可能とします。したがってSDGsの達成に向けた研究を今後さらに加速させることが可能となります。このように量子化学理論とそれに基づくコンピュータシミュレーションは、種々の化学現象の原理解明のための強力なツールであるのみならず、新規機能性材料開発においても、極めて有効なアプローチ法です。特論許文Nakaya,Masato;Kitagawa,Yasutaka;Onoe,Junetal.ImmobilizationofCO2atRoomTemperatureUsingtheSpecificSub-NMSpaceof1DUneven-StructuredC60PolymerFilm.AdvancedSustainableSystems.2021;5(1):2000156.doi:10.1002/adsu.202000156https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2020/20201027_1参考URLhttps://news.mynavi.jp/article/20201029-1444179/https://research-er.jp/articles/view/93424キーワード量子化学理論、計算機シミュレーション、触媒反応機構、CO2固定 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000089.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 原泰隆（山下弘巳）ナノテクノロジー・材料触媒化学、石油化学、カーボンニュートラル低温での二酸化炭素再資源化を可能にする新触媒技術の開発工学研究科マテリアル生産科学専攻准教授桒原泰隆教授山下弘巳ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/yasutakakuwahara/https://researchmap.jp/read0118536研究の概要二酸化炭素(CO2)は地球温暖化の主たる原因物質とされており、世界規模でその排出量削減に向けた取り組みが行われています。一方で、CO2を還元することによって得られる一酸化炭素(CO)は、アルコールやガソリン、ジェット燃料などの液体炭化水素の原料となる有用な化学原料です。CO2を水素(H2)と反応させてCOを得る反応（逆水性ガスシフト反応）には、従来500℃以上の高温が必要とされており、低温では低い反応率しか得られず非効率という課題がありました。山下研究室では、モリブデン酸化物に白金（Pt）ナノ粒子を担持した触媒を用いると、従来よりも低い140℃という低温でもCO2とH2からCOを高効率かつ選択的に得られることを見出しました。さらに興味深いことに、触媒に光を照射すると反応速度が向上することを見出しました。▍研究の意義と将来展望当研究室の開発した触媒は、調製が簡便である、分離・回収の容易な固体触媒である、廃熱を利用可能な低温（140℃付近）でも駆動する、など実用化に不可欠な基盤要素を兼ね備えています。さらに、触媒に可視光を照射することで、反応速度が向上するという特徴を有しています。本技術は、今後ますます排出量削減が迫られるCO2を工業的に有用な物質へと変換するためのクリーンな触媒技術として期待されます。ナノテクノロジー・材料87省エネルギーでCO2を再資源化するための触媒開発特許特願2020-093711論文Ge,Hao;Kuwahara,Yasutaka;Yamashita,Hiromietal.Plasmon-inducedCatalyticCO2HydrogenationbyaNano-sheetPt/HxMoO3-yHybridwithAbundantSurfaceOxygenVacancies.JournalofMaterialsChemistryA.2021;9(24):13898-13907.doi:10.1039/d1ta02277fKuwahara,Yasutaka;Mihogi,Takashi;Yamashita,Hiromietal.AQuasi-stableMolybdenumSub-oxidewithAbundantOxygenVacanciesthatPromotesCO2HydrogenationtoMethanol.ChemicalScience.2021;12(29):9902-9915.doi:10.1039/d1sc02550c参考URLhttps://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210526_2キーワードCO2回収利用、CO2再資源化、モリブデン酸化物、表面プラズモン共鳴 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000090.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 藤勝義038.坂ナナノテクノロジー・材料電子デバイス、電気自動車酸化物ナノ粒子分散銅焼結複合材の力学機能化接合科学研究所教授近藤勝義特任助教AbdollahBahadorResearchmaphttps://researchmap.jp/kondohResearchmaphttps://researchmap.jp/Abdollah_Bahadorノテクノロジー・材料88研究の概要本研究では高い電気・熱伝導率を有する銅を対象に、それらの優れた特性を維持しつつ、力学特性の向上を通じて銅製品の小型・軽量化を可能とする新たな銅合金の開発を目指している。一般に強度と延性は相反関係にあり、高強度化に伴う延性低下は素材の加工性や信頼性の低下を招く。そこで、古典強化理論に基づき、塑性変形を可能とする十分な延性を維持しつつ、複数の強化機構を効果的・有機的に発現する新たな合金設計指針を確立した。具体的には、粉末冶金法を基調とした固相焼結プロセスを用いて高硬度・高剛性を有するチタン酸化物(TiO2)ナノ粒子を銅素地内に均一に分散し、かつ急速昇温焼結法の適用により最小限の熱履歴のもとで銅合金を創製した。その結果、結晶粒微細化に加えて、酸化物粒子と銅素地の接触界面での局所的な反応領域の形成を通じて高強度と高延性の両立に成功した。従来の主な金属製造技術である溶解・鋳造法では、銅と酸化物の比重差により酸化物粒子の均一分散が困難であったが、非溶解法である固相焼結法の適用により根幹の課題を解決した。加えて、分散粒子の凝集・偏析現象を解消し、単分散粒子での効率的なオロワンループ形成による高強度発現を実証した。さらに、走査型電子顕微鏡内で本開発材料に対して引張変形を付与した状態での破壊挙動を直接観察し、酸化物粒子と銅素地の高い結合性により銅素地での優れた変形能が発現することで十分な延性が得られることを実証した。その結果、例えば、8重量比率のTiO2ナノ粒子が均一に分散する銅系複合焼結材において、純銅の1.7倍以上の引張強さの発現に成功した。の中で最も比重が大きい。電気自動車をはじめとする車載用電動化技術の普及に対応すべく、銅製部材の小型軽量化に資する機械的特性の向上は必須といえる。本成果は、従来の銅素材に比べて1.7倍以上の強度を有し、塑性加工を可能とする十分な延性を有する酸化物ナノ粒子分散強化銅系複合材の開発に成功した。今後は、本材料の製造技術である粉末冶金法を生産プロセスとして既に確立しているものづくり企業との連携を通じて、本研究成果の社会実装を促進する。▍研究の意義と将来展望銅は高い電気・熱伝導性を有する反面、工業用金属材料特論許文参考URLキーワードBahador,Abdollah;Umeda,Junko;Kondoh,Katsuyoshietal.SynergisticstrengtheningmechanismsofcoppermatrixcompositeswithTiO2nanoparticles.MaterialsScience&EngineeringA.2020;772:138797.doi:10.1016/j.msea.2019.138797.Bahador,Abdollah;Umeda,Junko;Kondoh,Katsuyoshietal.DeformationmechanismandenhancedpropertiesofCu-TiB2compositesevaluatedbythein-situtensiletestandmicrostructurecharacterization.JournalofAlloysandCompounds.2020;847:156555.doi:10.1016/j.jallcom.2020.156555.http://www.jwri.osaka-u.ac.jp/~dpt6/index_en.html銅合金、粉末冶金、ナノコンポジット、機械的特性 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000091.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 本一之ナノテクノロジー・材料ナノテクノロジー、スマートデバイス原子層結晶の新奇物理現象解明：次世代量子デバイス創出への基礎研究工学研究科物理学系専攻教授坂本一之Researchmaphttps://researchmap.jp/read0184558研究の概要物質を極限まで薄くした厚さが1から数原子の2次元原子層物質は、3次元固体にない物理現象を発現することが知られており、それらの現象を用いることで全く新しいデバイスの創出が可能となる。このような原子層物質の基礎科学的知見と応用展開をさらなる発展させるため、我々は固体表面に原子や分子を吸着させて自然界に存在しない“原子層結晶”を作製し、そこで展開される新奇物理現象の起源を独自の測定手法を用いて解明している。また、原子層結晶への異種原子・分子吸着や光照射により、それらの新奇物性の制御を確立する簡便な手法の開拓も行っている。に不可欠であるスピンの向きと偏極度がコントロールされた高効率スピン流が流れる量子材料の創出も期待される。▍研究の意義と将来展望現代社会において喫緊の課題となっている、日々爆発的に増加している情報量とその処理へ対応するためには、高速処理で長寿命、消費電力の大幅減少が期待できる量子デバイスの創出が不可欠である。大きなスピン軌道相互作用と層垂直方向の空間反転対称性の破れが存在する原子層結晶を材料として用いたデバイスを再設計することで、デバイス性能の大きな改善が望めるが、そのためには同結晶の基礎量子物性をまず理解することが必須である。本研究は、構造などを制御することで原子層結晶の物性を理解し、新しい基礎学術分野を切り拓くだけでなく、次世代デバイスナノテクノロジー・材料89特論許文参考URLキーワードKobayashi,Takahiro;Nakata,Yoshitaka;Yaji,Koichiroetal.Orbitalangularmomentuminducedspinpolarizationof2Dmetallicbands.Phys.Rev.Lett.2010Oct22;105(17):176401.doi:10.1103/PhysRevLett.125.176401Sakamoto,Kazuyuki;Ishikawa,Hirotaka;Wake,Takashietal.SpatialControlofChargeDopinginn-TypeTopologicalInsulators.NanoLett.2021May26;21(10):4415-4422.doi:10.1021/acs.nanolett.1c01100http://snp.ap.eng.osaka-u.ac.jp原子層結晶、電子状態、電子スピン、ラシュバ・エデルシュタイン効果、光電子分光 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000092.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 O6井康浩063.菅ナナノテクノロジー・材料環境浄化、殺菌、エネルギー製造太陽光によりH2O2からH2を製造する光触媒技術基礎工学研究科准教授白石康浩物質創成専攻化学工学領域・附属太陽エネルギー化学研究センターResearchmaphttps://researchmap.jp/read0054695ノテクノロジー・材料90研究の概要過酸化水素（H2O2）は、漂白剤や消毒剤として重要な化学物質であるほか、燃料電池発電の燃料として有望視されるエネルギーキャリアである。しかし、水素ガス（H2）を生成させることは困難であり、水素キャリアとしては利用できないと考えられていた。本研究開発において、リン酸（H3PO4）とメタルフリー粉末光触媒をH2O2水溶液に加えて太陽光を照射する方法により、H2O2からH2を生成させることに成功した。H2O2を水素・エネルギーキャリアとする新エネルギー社会の実現に向けての社会実装が期待できる。▍研究の意義と将来展望エネルギーキャリアは非化石燃料依存型社会を実現するための鍵物質と考えられている。気体であるため貯蔵・輸送の困難なH2に代わり、液体であるH2O2は有力な候補であるが、H2を生成させることはできず、水素キャリアとしては利用できないと考えられてきた。我々の開発した方法では、古くから安定化剤として用いられているリン酸（H3PO4）をH2O2水溶液に入れ、安価なメタルフリー光触媒を加えて太陽光を照射する簡便な操作によりH2を生成させることが可能である。選択率の向上およびH2生成活性の向上が不可欠であるものの、これまで不可能と考えられてきた本反応を、H3PO4とメタルフリー光触媒の添加により進めることができる点は、H2O2の水素キャリアとしての利用可能性を飛躍的に向上させるはずである。①H2O2からのH2生成H2O2→H2+O2(ΔG°=+131kJmol–1)VvsNHE⑤H2O2の不均化分解H2O2→H2O+1/2O2(ΔG°=–117kJmol–1)0.68V図1本光触媒技術によるH2O2からのH2生成メカニズム（リン酸はH2O2と水素結合することによりH2O2を安定化し、励起電子による還元を抑制する）H2生成量(μmol)H2O2②H2O2の酸化H2O2+2h+→O2+2H+321CBH2O2CBVBhve–e–H+0Vh+GQDg-C3N41.14V1.76V0006121824光照射時間(h)H2選択率(%)=分解されたH2O2のうち生成したH2の割合図2疑似太陽光照射（λ>420nm）による照射時間とH2生成量およびH2選択率の関係（H2は光照射にともない継続的に生成し、H2選択率もほぼ一定である）H2O2H2O2OOHH③H+の還元2H++2e–→H2④H2O2の還元H2O2+H++e–→H2O+•OHH2O2+2H++2e–→H2O642OH2O2–H3PO4安定化錯体の構造OPOHH特許特許6765132号論文Shiraishi,Yasuhiro;Takii,Takahiroetal.Resorcinol-FormaldehydeResinsasMetal-FreeSemiconductorPhotocatalystsforSolar-to-HydrogenPeroxideEnergyConversion.Nat.Mater.2019;18(9):985-993.doi:10.1038/s41563-019-0398-0Shiraishi,Yasuhiro;Ueda,Yukietal.PhotocatalyticHydrogenPeroxideSplittingonMetal-FreePowdersassistedbyPhosphoricAcidasaStabilizer,Nat.Commun.2020;11(1):3386.doi:10.1038/s41467-020-17216-2参考URLhttps://www.nikkan.co.jp/spaces/view/0054028https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2020/20200707_1キーワード光触媒、太陽光、過酸化水素 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000093.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 原康弘ナノテクノロジー・材料光触媒材料、太陽電池光の力で原子スケールの構造を可視化工学研究科物理学系専攻教授菅原康弘基礎工学研究科物質創成専攻教授石原一ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/read0082006https://researchmap.jp/nonlocal研究の概要半導体や金属のナノ粒子は、光触媒、太陽電池などに用いる光機能材料として注目されている。光を用いる走査型顕微鏡（走査型近接場光学顕微鏡）を用いれば、このような試料の光学特性を反映した画像を取得できるが、これまで原子スケールの分解能での観察は実現されていなかった。研究チームは、光照射により発生する力（光圧）を計る顕微鏡（光誘起力顕微鏡）を用いて、高性能な光触媒材料として設計された複合ナノ粒子の近接場光を1ナノメートル以下の分解能で画像化することに世界で初めて成功した（図1〜2）。超高真空中での観測を実現し、かつ光照射による熱の影響を除去する独自の工夫を加えたことが高分解能観察の鍵となっている。複合ナノ粒子を複数の波長の光を用いて観測し、複合ナノ粒子が設計通りの化学的性質を持つことを原子分解能に迫る光圧画像で確認し、光圧の3次元ベクトル像を取得することにも成功した（図3）。機能性ナノ材料の設計・評価のための新しい基盤技術として期待される成果である。▍研究の意義と将来展望本技術を用いれば、ナノ構造の近接場光を原子分解能で観測することができるため、新しいナノ材料合成のための設計・評価が格段に高度化する。このため本技術は今後、画期的な光触媒材料や太陽電池材料を実現するための新しい基盤技術になると期待される。図1(a)光照射された走査型顕微鏡のプローブ先端と試料の間に働く力（光圧）を読み取る光誘起力顕微鏡の模式図。(b)(c)二種の光波長(600nm,520nm)で得られた光誘起力顕微鏡像。(d)光誘起力像の断面図。光触媒として設計された電子エネルギー構造が反映されている。図2(a)試料の原子間力顕微鏡像（拡大図）。(b)試料の光誘起力顕微鏡像（拡大図）。(c)光誘起力顕微鏡像の断面図。1nmを切る分解能が得られていることが分かる。ナノテクノロジー・材料91特許論文Yamanishi,Junsuke;Ishihara,Hajime;Sugawara,Yasuhiroetal.Opticalforcemappingatthesingle-nanometrescale.Naturecommunications.2021Jun23;12(1):3865.doi:10.1038/s41467-021-24136-2参考URLhttps://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210623_2キーワード光誘起力顕微鏡、光圧、近接場光学、ナノ粒子 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000094.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 原淳一099.田ナナノテクノロジー・材料光エレクトロニクス、全光スイッチ、超解像イメージングシリコンナノ共振器による巨大非線形光散乱工学研究科物理学系専攻教授髙原淳一Researchmaphttps://researchmap.jp/read0185115ノテクノロジー・材料92研究の概要単結晶シリコン（Si）のナノ光共振器にお万倍（5桁）もの極めて大きな非線形光学散乱がおきることを見出し、本効果がミー共振による熱光学効果によっておきることを明らかにした。これにより超短パルス光を用いることなく連続光でシリコンの非線形性を利用することが可能となる。本成果はシリコンフォトニクス素子における全光スイッチ素子や超解像イメージング等への応用が期待される。▍研究の意義と将来展望Siは産業のコメともよばれエレクトロニクスの中心材料であるが、近年ではフォトニクスにおいてもその重要性が増しており、シリコンフォトニクスとよばれている。本研究は熱によりSiが本来もつ自然な非線形光学定数を桁違いに増幅するものである。これまでも超短パルス光をマイクロメートルサイズのマイクロ共振器やフォトニック結晶に入射することにより非線形性を増大できることが実証されてきたが、本成果の値は単純な箱型構造でありながら、それを大きく超えるものである。従来、熱光学効果は応答速度が遅いと考えられてきたが、本効果の緩和時間はナノ（10-9）秒オーダーであることが確認されたことから、将来は10GHzで高速動作させることができる。本成果はシリコンフォトニクスにおける光・光スイッチをはじめとする光制御デバイスや超解像イメージングなどへの応用が期待される。(a)(b)(c)(d)(e)特許論文Tang,Yu-Lung:Yen,Te-Hsin;Nishida,Kentaroetal.Mie-enhancedphotothermal/thermo-opticalnonlinearityandapplicationsonall-opticalswitchandsuper-resolutionimaging[Invited].OptMaterExpress.2021;11(11):3608-3626.doi:10.1364/OME.431533Duh,Yi-Shiou;Nagasaki,Yusukeetal.Giantphotothermalnonlinearityinasinglesiliconnanostructure.NatureCommun.2020;11:4101.doi:10.1038/s41467-020-17846-6参考URLキーワードミー共振器、カー効果、シリコンフォトニクス、全光スイッチ ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000095.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 畑博史ナノテクノロジー・材料医療・ヘルスケア、環境モニタリング、スマートデバイス二次元半導体を用いた光活性化ガスセンサの開発工学研究科電気電子情報通信工学専攻助教田畑博史Researchmaphttps://researchmap.jp/read0156510研究の概要遷移金属ダイカルコゲナイド(TMDC)に代表される2次元半導体物質は、その高い表面体積比のために、ガス分子の吸着に対して電気特性が敏感に変化する。そのためガスセンサのセンシング材料として注目されている。一方で、このTMDCは可視光領域においてシリコンやゲルマニウム等のバルク半導体の約10倍もの高い光吸収係数を持つなど、光との強い相互作用を持つ。今回の研究では、このTMDCの一種である二硫化モリブデン（MoS2）に注目し、この単層膜を用いた電界効果トランジスタ型ガスセンサの二酸化窒素（NO2）ガスに対する応答に及ぼす光照射の効果を調査した。その結果、MoS2のバンドギャップ（1.8eV）以上の光子エネルギーを持つ可視光を照射すると、センサの応答感度や応答・回復特性が大幅に改善されることを明らかにした。図１ナノテクノロジー・材料93▍研究の意義と将来展望本研究の意義は、2次元半導体物質とガス分子との相互作用に光という第三の要素を加えることで、応答特性を制御することができるという点にある。光照射によって室温で優れたセンサ性能を得ることができることから、マイクロLED等の高効率微小光源と組み合わせることにより、IoTセンサに求められる超低消費電力なガスセンサへの展開が期待できる。さらに、照射する光の波長選択や強度変調などによって、生体ガスの検知等に必要な高度な分子識別が可能になると期待される。図２特許論文Tabata,Hiroshi;Matsuyama,Hiroaki;Goto,Taishietal.Visible-Light-ActivatedResponseOriginatingfromCarrier-MobilityModulationofNO2GasSensorsBasedonMoS2Monolayers.ACSNano.2021;15(2):2542-2553.doi:10.1021/acsnano.0c06996参考URLhttp://nmc.eei.eng.osaka-u.ac.jp/index_j.htmlキーワードMoS2、二酸化窒素センサ、光導電性、光活性化ガス応答、光刺激脱離 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000096.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 enChuantong074.中ナナノテクノロジー・材料パワーデバイス、EV・HEV、ドローン、宇宙航空、5G・6G通信AEセンシングによるWBGパワーデバイス初期劣化診断技術の開発産業科学研究所フレキシブル３Ｄ実装協働研究所特任准教授陳伝彤特任教授菅沼克昭ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/chenchuantonghttps://researchmap.jp/ksuganumaノテクノロジー・材料94研究の概要これからのWGB半導体は、200℃～300℃の環境下で動作することが求められるが、WBG半導体を用いたパワーモジュールは実使用環境下で室温～300℃近辺の温度プロセスが何度も繰り返されるため、金属接合部材とセラミック部材との熱膨張率の差により繰り返し熱疲労の影響を受け、接合部破断、配線部の断線などによる故障が生じやすいという問題があった。従来の方法では、電圧変動や熱抵抗変動などのパラメーターで故障を検知できるが、いずれも断線故障が生じるまでの変化が少なく、このデータだけでは故障直前の時期を判別することが難しい状況であった。一方、本研究ではAE（Acoustic-Emission）のデータにより、断線故障時期に近づくに従い計測数が増加していることがわかるため、このAEデータをセンシングすればリアルタイムで初期き裂の発生、進展と故障に至る寿命の時期がかなり正確に判断することができる。結果的に、パワーデバイスの「故障予測」「寿命予測」が可能となる高精度、高品質の劣化検知システムが実現できた。ことで、あらゆる電力変換機器の損失を低減することが可能となる。そのため、EV車の普及にもつながり、市場の拡大とともに前回中のエネルギーロスの削減にもつながるため、小型化や低消費電力化に貢献できる。図1．SiCパワーモジュールの断面とパワーサイクル試験後に配線の劣化▍研究の意義と将来展望本研究成果により、パワーモジュール動作中に故障する問題を回避することができ、またシステム冗長性を低減することもできるので、全体として軽量・低コスト化するだけではなく、SiCやGaNが広い範囲で使われる図2．AE(Acoustic-Emission)の圧電センサでパワーモジュール配線接合部疲労による劣化検出技術特許論文Choe,C;Chen,C;Nagao,Set.al.Real-timeacousticemissionmonitoringofwear-outfailureinSiCpowerelectronicdevicesduringpowercyclingtests.IEEETransactionsonPowerElectronics.2021;36(4):4420-4428.doi:10.1109/TPEL.2020.3024986.参考URLhttps://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2020/20201015_1キーワードパワーエレクトロニクス、AEセンシング、故障診断、Ag焼結接合 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000097.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 村芳明ナノテクノロジー・材料ナノテクノロジー、材料、エネルギー環境調和型高性能熱電変換ナノ材料の開発基礎工学研究科システム創成専攻電子光科学領域教授中村芳明Researchmaphttps://researchmap.jp/research_nakamura研究の概要エネルギー消費量のうち60%は廃熱として捨てられており、この莫大な廃熱をターゲットとした熱電変換が新たなクリーンエネルギーとして注目されています。従来の熱電材料は、高性能化のために高価・有毒な重元素が主に用いられるのが課題でした。我々は、原子レベルで制御した独自のナノ結晶構造形成技術を駆使して、高熱電性能化のための至上命題であった電気と熱の独立制御を達成し、IV族元素を中心とする軽元素のみで構成した環境調和型高性能薄膜熱電材料を開発しました。本研究は、ナノ構造物理に基づいた電気・熱の輸送学理を新規構築するとともに、IoTセンサ電源等といった社会応用も可能にする学術面・社会面の両面に貢献するものと言えます。▍研究の意義と将来展望本研究は、ナノ構造形成技術を駆使して熱と電気の独立制御を可能にする学術的意義の高いものです。これは、環境調和型の軽元素材料を熱電材料の主役に引き上げる産業・社会的意義の高い研究でもあります。現在、COVID-19や高齢化社会により遠隔通信をベースとした新たな生活様式に移行しつつあります。こうした社会の流れに対して、我々はナノ構造を用いた高性能薄膜熱電電源をセンサに組み込むことで、新たな生活様式を支えるための遠隔通信サービスを可能にします。これにより、医療・農業を含む幅広い社会分野を支えることを目指します。Siナノドット連結構造を用いた熱電材料ナノワイヤを用いた透明熱電材料ナノテクノロジー・材料95特許特願2019-220283特願2012-124940、PCT／JP2013／063580論文Nakamura,Yoshiaki;Watanabe,Kentaro;Fukuzawa,Yo,etal.Observationofthequantum-confinementeffectinindividualGenanocrystalsonoxidizedSisubstratesusingscanningtunnelingspectroscopy.Appl.Phys.Lett.2005;87,133119-1-3.Nakamura,Yoshiaki;IsogawaMasayuki;UedaTomohiro,etal.Anomalousreductionofthermalconductivityincoherentnanocrystalarchitectureforsiliconthermoelectricmaterial.NanoEnergy2015;12,845-851.Nakamura,Yoshiaki,Nanostructuredesignfordrasticreductionofthermalconductivitywhilepreservinghighelectricalconductivity.ScienceandTechnologyofAdvancedMaterials2018;19,31-43.Ishibe,Takafumi;Tomeda,Atsuki;Watanabe,Kentaro,etal.Methodologyofthermoelectricpowerfactorenhancementbycontrollingnanowireinterface.ACSAppliedMaterials&Interfaces2018;10,37709-37716.Taniguchi,Tatsuhiko;Ishibe,Takafumi;Naruse,Nobuyasu,etal.HighThermoelectricPowerFactorRealizationinSi-richSiGe/SiSuperlatticesbySuper-ControlledInterface.ACSAppliedMaterials&Interfaces2020;12,25428-25434.Taniguchi,Tatsuhiko;Terada,Tsukasa;Komatsubara,Yuki,etal.Phonontransportinnano-systemofSiandSiGefilmswithGenanodotsandapproachtoultralowthermalconductivity.Nanoscale2021;13,4971-4977.Sakane,Shunya;Ishibe,Takafumi;Mizuta,Koseietal.Anomalousenhancementofthermoelectricpowerfactorbythermalmanagementwithresonantleveleffect.J.Mater.Chem.A2021;9,4851-4857.参考URLキーワードhttps://www.jst.go.jp/pr/announce/20141210/http://www.adv.ee.es.osaka-u.ac.jp/https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2014/20141210_1熱電材料、ナノ結晶、ユビキタス元素、結晶方位、環境調和型材料https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2018/20181031_2https://engineer.fabcross.jp/archeive/181101_nanowire.htmlhttp://www.optronics-media.com/news/20181031/53791/https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210129_1 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000098.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 井祐二020.西ナナノテクノロジー・材料有機半導体、有機EL、創薬化学炭素を埋め込み輪をつくる新しいカップリング反応の実現工学研究科応用化学専攻講師西井祐二Researchmaphttps://researchmap.jp/y_nishiiノテクノロジー・材料96研究の概要有機分子中に含まれる炭素–水素結合を金属触媒によって切断し、2炭素ユニットを組み込み新たな環構造を組み上げる斬新なカップリング反応（ビニレントランスファー法）を開発した。安価な固体試薬である炭酸ビニレンが、アセチレンガスの合成等価体として機能することを世界で初めて実証し、炭酸（水＋二酸化炭素）のみを副生するクリーンな化学変換を実現した。本反応の開発によって、機能性材料の基礎骨格として広く用いられている、様々な縮環芳香族化合物を迅速に構築することが可能となった。を再発見することで、創薬・超分子化学・マテリアルサイエンスなど関連分野に波及効果が期待できる。▍研究の意義と将来展望「置換基を持たない」多環構造は、有機合成分野におけるターゲット構造として良く見られるものではあり、本研究で開発したビニレントランスファー法は、その最もシンプルかつ革新的な構築手法を提供するものである。多環芳香族化合物は「機能の宝庫」と呼べるほど様々な機能性材料に利用されており、特に、有機ELや薄膜太陽電池などの有機エレクトロニクス分野に高い利用価値があると考える。また「環化カップリング反応でしか構築できない」分子骨格が多数あることを踏まえると、今まで見過ごされてきた分子の価値特論許文Ghosh,Koushik;Nishii,Yuji;Miura,Masahiro;Rhodium-CatalyzedAnnulativeCouplingUsingVinyleneCarbonateasanOxidizingAcetyleneSurrogate.ACSCatalysis.2019;9:11455-11460.doi:10.1021/acscatal.9b04254.Ghosh,Koushik;Nishii,Yuji;Miura,Masahiro;OxidativeC-H/C-HAnnulationofImidazopyridinesandIndazolesthroughRhodium-CatalyzedVinyleneTransfer.OrganicLetters,2020;22:3547-3550,doi:10.1021/acs.orglett.0c00975.Mihara,Gen;Nishii,Yuji;Miura,Masahiroetal.ConciseSynthesisofIsocoumarinsthroughRh-CatalyzedDirectVinyleneAnnulation:ScopeandMechanisticInsight.OrganicLetters.2020;22:5706-5710.doi:10.1021/acs.orglett.0c02112.参考URLhttp://www.chem.eng.osaka-u.ac.jp/~miura-lab/キーワード触媒化学、有機エレクトロニクス、カップリング反応 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000099.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 内智彦ナノテクノロジー・材料有機電子材料、センサー芳香環を密に接近させたπクラスターシステムの構築とその物性の解明理学研究科化学専攻助教西内智彦Researchmaphttps://researchmap.jp/t-nishiuchi研究の概要ベンゼン環を基本骨格に持つ多環芳香族炭化水素(PAH)は様々な分子骨格を持つものがこれまでに合成され、その一部は有機半導体や有機発光ダイオードに代表される有機デバイスの開発にも展開されている。本研究では、多様な分子骨格を有するPAHが存在する今日において、複数の芳香環の面同士を炭素のファンデルワールス半径の和である3.4Åよりも接近させたπクラスターシステムに注目し、芳香環が密集することで初めてみせる独特な物性の解明を目的としている。ることにも注力して分子骨格の多様化を行っており、様々な用途に使用できる汎用性の高い機能性材料としての展開も見据えている。▍研究の意義と将来展望複数の芳香環を密集させると、芳香環同士のπ電子軌道が相互作用することでその芳香環が一枚の時とは全く異なる物性、例えば吸収・発光挙動の変化や電子供与性・受容性の変化、さらには光照射による分子骨格の異性化やその固体をすり潰すといった物理的刺激を与えることによる分子骨格の変化に伴う吸収・発光色の変化など多様な挙動を示す。すなわち芳香環を密接させるという単純なコンセプトで様々な物性を引き出すことが可能となる。一方で芳香環を密集させた分子は、合成の際に低収率で得られるなど困難が伴う場合が多く、その分子骨格は限られていた。そこで効率よくπクラスターシステムを構築すナノテクノロジー・材料97特許論文Nishiuchi,Tomohiko;Kisaka,Kazuki;Kubo,Takashi.SynthesisofAnthracene-BasedCyclicπ-ClustersandElucidationoftheirPropertiesOriginatingfromCongestedAromaticPlanes.Angew.Chem.Int.Ed.2021;60(10):5400-5406.doi:10.1002/anie.202013349Nishiuchi,Tomohiko;Sotome,Hikaru;Kubo,Takashiet.al.Opticalnatureofnon-substitutedtriphenylmethylcation:Crystallinestateemission,thermochromism,andphosphorescence.Aggregate.2021;2(6):e126.doi:10.1002/agt2.126参考URLhttp://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/kubo/キーワード多環芳香族炭化水素、πクラスター、外部刺激応答性、発光特性、クロミズム特性 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000100.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 井進018.吉ナナノテクノロジー・材料エネルギー、電子デバイス結晶粒界の原子配列に基づく熱伝導度の直接的予測工学研究科マテリアル生産科学専攻助教藤井進教授吉矢真人ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/susumufujiihttps://researchmap.jp/read0210118ノテクノロジー・材料98研究の概要機能性・構造材料の多くは、微細な結晶粒から構成された多結晶体として使用されている。結晶粒の間に形成される結晶粒界（以下、粒界と呼ぶ）は、物質の結晶構造とは異なる電子・原子配列を有する。したがって、示す性質も様々であり、結果的に機械的、電気的、熱的特性など、多岐に渡る巨視的材料特性に大きな影響を及ぼす。もし粒界構造と巨視的特性の相関を解明出来れば、材料中の微視的構造に基づいた新奇の材料設計が可能になる。本研究では、原子レベルの計算科学手法を用いて多様なMgO粒界の熱伝導度を評価した。そして、得られたデータに対して種々の機械学習を行うことで、粒界の原子配列からその熱伝導性を直接予測可能なモデルを構築した。つまり、モデル材料MgOについて、粒界構造と熱伝導度の相関関係を初めて定量的に解明した。体中に形成されやすい粒界構造を把握することができ、材料プロセスの最適化に繋がる。さらに、熱伝導度以外の巨視的特性の構造依存性も併せて解明すれば、複数特性の同時制御を粒界分布によって実現でき、多機能性を有する新規材料の開発に繋がる。▍研究の意義と将来展望本研究で開発した予測手法を他の実用材料に応用すれば、熱電変換材料など、遮熱・放熱に関連する機能性材料全般の材料設計に役立つ指針が得られる。また、粒界エネルギーの構造依存性へと研究を展開すれば、多結晶特論許文参考URLキーワードFujii,Susumu;Yoshiya,Masatoetal.Quantitativepredictionofgrainboundarythermalconductivitiesfromlocalatomicenvironments.NatureCommunications.2020;11(1):1854.doi:10.1038/s41467-020-15619-9Fujii,Susumu;Yokoi,Tatsuya;Yoshiya,Masato.AtomisticmechanismsofthermaltransportacrosssymmetrictiltgrainboundariesinMgO.ActaMaterialia.2019;171:154-162.doi:10.1016/j.actamat.2019.04.009Sekimoto,Wataru;Fujii,Susumu;Yoshiya,Masato.DirectnumericalanalysesofnanoscalethermaltransportnearMgOedgedislocations.ScriptaMaterialia.2021;202:113991.doi:10.1016/j.scriptamat.2021.113991http://www.mat.eng.osaka-u.ac.jp/msp8/index_j.html計算材料科学、機械学習、ナノ構造、格子欠陥、熱伝導 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000101.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 野元ナノテクノロジー・材料レオロジー、アモルファス物質ジャミングの物理における普遍性サイバーメディアセンター准教授吉野元Researchmaphttps://researchmap.jp/read0076565研究の概要最もシンプルなガラス状態である剛体球ガラスに対して、圧縮やシア（剪断）をかける数値シミュレーションをスーパーコンピューター用いて行いました。その結果、様々な密度と異方性をもつ膨大な数のジャミング状態を生成することに成功しました（図1)。これらのジャミング状態について解析すると、力学的にマージナルな安定状態であり、すべて同一の臨界性を持つことが明らかになりました。例えば、粒子の中心から距離rにある他の粒子の平均的な数（図2)を見ると、様々なジャミング密度φjを持つ配置で共通する普遍的な振る舞いになっています。左図から平均配位数は6であり、力学的にぎりぎりの安定状態にあることがわかります。また右図から、ほとんど接触しかけている粒子の数は、普遍的な指数で特徴づけられるベキ分布に従っていることがわかります。これはある種の臨界状態にあることを示唆します。本研究の成果により、身近にありながら結晶に比べて多くの未解決問題をもつガラスの基礎物理の理解が進展すると期待されます。図1ジャミング密度近傍にある高密度の剛体球ガラス図2粒子の中心から距離rにある他の粒子の平均的な数ナノテクノロジー・材料99▍研究の意義と将来展望本研究成果により、結晶とは異なり、乱れたまま固体となったガラスの基礎的理解が進むことが期待されます。また将来的には、身近な工業材料や食品において重要なコロイドなど、高密度のソフトマターの制御に役立つと期待されます。特許論文Jin,Yuliang;Yoshino,Hajime.Ajammingplaneofspherepackings.PNAS.2021;118(14):e2021794118.doi:10.1073/pnas.2021794118参考URLhttp://www.cp.cmc.osaka-u.ac.jp/~yoshino/キーワード統計力学、ソフトマター物理、ガラス転移、ジャミング ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000102.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000103.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 エネルギーOSAKAUNIVERSITYRESEARCHPROFILES101 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000104.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 伯昭紀エエネルギーグリーン・イノベーション、創エネルギー、マテリアルズ・インフォマティクス実験とデータ科学を融合した次世代太陽電池の開発工学研究科応用化学専攻教授佐伯昭紀Researchmaphttps://researchmap.jp/a-saeki/研究の概要持続可能なエネルギー源として高効率・低コストな次世代太陽電池の開発が進められており、有毒元素を含まない有機太陽電池はその一つです。本研究では、マイクロ波を用いた独自の太陽電池評価法と機械学習（人工知能）を融合した、ハイスループット材料探索と基礎過程の解明を行っています。また、ペロブスカイト太陽電池に代表される有機無機ハイブリッド材料もターゲットにしています。により、さらに高効率な高分子太陽電池の開発や、マテリアルズ・インフォマティクスによる材料科学研究において、実験と機械学習を融合した研究展開が大きく期待されます。ネルギー102▍研究の意義と将来展望すでに実用化されているシリコン等の無機太陽電池に対し、有機太陽電池は軽量・低コスト化によってビル壁面や軽量建造物での利用が期待できます。しかし、有機材料の化学構造は無数に設計できるため、新規材料の設計・合成・評価には多くの時間と労力が必要でした。本研究では、高分子と非フラーレン電子アクセプターからなる高分子太陽電池に着目し、実験データに基づく機械学習モデルを構築してハイスループット高分子材料探索を行いました。本モデルで上位にランキングされた新規高分子のうちの4つを実際に合成し、太陽電池素子性能を評価したところ、機械学習の予測と良い一致が得られ、本アプローチの有効性を示すことに成功しました。これ特論許文Kranthiraja,K;Saeki,A.Experiment-OrientedMachineLearningofPolymer:Non-FullereneOrganicSolarCells.Adv.Funct.Mater.2021;31:2011168.doi:10.1002/adfm.202011168Saeki,A.Evaluation-orientedexplorationofphotoenergyconversionsystems:fromfundamentaloptoelectronicsandmaterialscreeningtothecombinationwithdatascience.Polym.J.2020;52:1307-1321.doi:10.1038/s41428-020-00399-2Saeki,A;Yoshikawa,S;Tsuji,M.etal.AVersatileApproachtoOrganicPhotovoltaicsEvaluationUsingWhiteLightPulseandMicrowaveConductivity.J.Am.Chem.Soc.2012;134:19035-19042.参考URLhttp://www.chem.eng.osaka-u.ac.jp/~saeki/cmpc/https://publons.com/researcher/1310687/akinori-saeki/キーワード太陽電池、機械学習、マイクロ波分光、有機半導体、ペロブスカイト ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000105.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 ものづくり技術OSAKAUNIVERSITYRESEARCHPROFILES103 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000106.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 藤美欧069.村もものづくり技術エネルギー分野、環境材料機能統合戦略に基づく小分子変換触媒システムの創出工学研究科応用化学専攻准教授近藤美欧Researchmaphttps://researchmap.jp/mio_kondoのづくり技術104研究の概要水の4電子酸化による酸素発生反応（2H2O→O2+4H++4e−）は、人工光合成を達成する上で不可欠な反応である。本研究では、天然の光合成系において酸素発生を触媒する酵素の構造に学ぶことで、2つ以上の機能性部位を1つの材料中に融合した「機能統合型」材料の開発を行った。より具体的には、金属錯体触媒を電気化学的に重合することで、触媒活性中心の近傍に電荷移動サイトを導入したポリマー型酸素発生触媒（Poly-1）を構築した。Poly-1は、電荷伝達サイトに由来した高い電荷輸送能を示し、その酸素発生反応に対する触媒能が、電荷伝達サイトを持たない錯体と比較して飛躍的に向上することが示された。更に、Poly-1の触媒活性を既存の分子性触媒と比較すると、より低い酸素発生過電圧ならびに高いファラデー効率を示し、その活性が良好であることが明らかになった。▍研究の意義と将来展望天然の光合成反応においては、触媒活性中心の構造のみならず、その周りの環境（反応場）がその良好な活性の発現に重要な役割を果たすことが知られている。しかしながら、既存の人工的な酸素発生触媒の開発においては、触媒活性中心の構築に主眼が置かれてきた。本研究で得られた成果は、人工的な触媒系の構築にあたっても、反応場の制御が重要であることを明示しており、今後の人工光合成触媒システムの開発に新たな戦略を提供するものである。特許論文Iwami,Hikaru;Kondo,Mio;Masaoka,Shigeyukietal.ElectrochemicalPolymerizationProvidesaFunction-IntegratedSystemforWaterOxidation.Angew.Chem.Int.Ed.2021;60:5965-5969.doi:10.1002/anie.202015174参考URLhttps://www.chemistryviews.org/details/ezine/11284936/Artificial_Water_Oxidation_System.htmlキーワード人工光合成、金属錯体、小分子変換反応 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000107.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 中俊哉ものづくり技術機能性食品、医療・ヘルスケア、工業原料有用特化代謝産物を微生物や植物で持続生産させる工学研究科生物工学専攻准教授關光教授村中俊哉ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/read0152753https://researchmap.jp/bio研究の概要薬用植物カンゾウの地下部に含まれるグリチルリチンは、肝臓疾患改善薬などの医薬品原料のほか、砂糖の約150倍の甘さを持つことから天然甘味料としても使用されています。甘草はほぼ全量、海外からの輸入に頼っていますが、優良品の減少や価格の上昇が問題となり、持続的な代替製造法の開発が求められていました。わたしたちは、カンゾウにおけるグリチルリチン生合成遺伝子の単離・機能解析に取り組んできました。2019年に2糖目の糖転移酵素(UGT73P12)、2020年に1糖目の糖転移酵素(CSyGT)を、そして、2021年にグリチルリチン産生／非産生カンゾウの分子メカニズムを解明しました。さらに合計7つの遺伝子を出芽酵母に導入することにより、酵母でのグリチルリチン産生に成功しました。β-アミリン11-オキソ-β-アミリングリチルレチン酸▍研究の意義と将来展望今回発見した遺伝子群を導入した酵母や植物を用いたグリチルリチンの工業生産への道が拓かれ、ひいては自生カンゾウの乱穫防止、生態系の保全にも役立つことが期待されます。植物は、100万種類とも言われる多種多様な特化（二次）代謝産物を産生します。グリチルリチン以外の多くの特化代謝物においても、合成生物学、ゲノム編集などの新技術を適用することにより、医薬品原料、機能性食品、工業原料などに使われる、環境にやさしく持続的な物質生産システムを構築することが期待できます。図1.カンゾウの根（甘草）グリチルレチン酸モノグルクロニドグリチルリチンものづくり技術1052,3-オキシドスクアレン(共通前駆体)bASCYP88D6CYP72A154CYP72A63CSyGTUGT73P12図2.グリチルリチンの生合成経路および生合成酵素特許JP6344774、PCT/JP2020/39175論文Fanani,M.Z;Sawai,S;Seki,H.etal.AllylichydroxylationactivityisasourceofsaponinchemodiversityinthegenusGlycyrrhiza.PlantCellPhysiol.2021;62(2):262-271.doi:10.1093/pcp/pcaa173Chung,S.Y;Seki,H.etal.Acellulosesynthase-derivedenzymecatalyses3-O-glucuronosylationinsaponinbiosynthesis.Nat.Commun.2020;11(1):5664.doi:10.1038/s41467-020-19399-0.Nomura,Y;Seki,H.etal.FunctionalspecializationofUDP-glycosyltransferase73P12inlicoricetoproduceasweettriterpenoidsaponin,glycyrrhizin.PlantJ.2019;99(6):1127-1143.doi:10.1111/tpj.14409.参考URLhttp://www.bio.eng.osaka-u.ac.jp/pl/index.htmlキーワードゲノム編集、合成生物学、植物特化代謝、代謝工学、薬用植物 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000108.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 内政吉008.西もものづくり技術半導体R＆Dオンサイト分析・不良解析、3次元集積回路開発、ワイドギャップ半導体開発半導体R＆D支援テラヘルツ放射顕微鏡レーザー科学研究所教授斗内政吉Researchmaphttps://researchmap.jp/read0051752研究の概要フェムト秒レーザーを用いて物質中に光電荷を励起すると、その電荷は内部電界などにより加速され、その場から高速で移動します。その速度変化に伴ってテラヘルツ電磁波が放射されます。斗内研究室では、そのテラヘルツ波放射を用いて、電荷の時空間移動をダイナミックに分析観測する独自技術―テラヘルツ放射顕微鏡（LTEM）―の開発に取り組んでいます。今回LTEMが、シリコン貫通電極（TSV）ならびにワイドギャップ半導体などの先進半導体開発支援技術として有効であることを証明しました。るLTEMは、その課題を解決するために重要なイノベーションをもたらします。のづくり技術106▍研究の意義と将来展望TSVは、3次元集積回路開発の重要な要素技術で、その深さ方向の内部分析は困難となっています。また、ワイドギャップ半導体は、まだ不明な物性が多数存在し、ウェファースケールでの物性評価は極めて重要です。今回の成果は、本研究で示したTSVやワイドギャップ半導体量子井戸構造の評価にとどまらず、半導体製造プロセスに非接触試験を可能にする統合計測ソリューションを提供することが期待されます。生産歩留まりを最大化することは、省エネルギーと廃棄物の最小化に不可欠であり、3次元化・微細化により研究開発・生産の複雑さはますます増すなか、非破壊・非接触で分析・検査を可能とす特論許文斗内政吉テラヘルツ時間領域分光,内田老鶴圃.2021.ISBN978-4-753-2318-1Jacobs,K.J.P.etal.Characterizationofthrough-siliconviasusinglaserterahertzemissionmicroscopy.NatElectron.2021;4:202–207.doi:10.1038/s41928-021-00559-zMannan,A.etal.UltrafastTerahertzNanoseismologyofGaInN/GaNMultipleQuantumWells.ADVANCEDOPTICALMATERIALS.2021;9(15):2100258.doi:10.1002/adom.202100258参考URLhttps://www.ile.osaka-u.ac.jp/research/THP/キーワード半導体R＆D支援分析技術、テラヘルツ時間領域分光、シリコン貫通電極、ワイドギャップ半導体、LTEM ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000109.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 本能弘ものづくり技術創薬、有機電子材料、合成樹脂光触媒とスズ化合物の協働による炭素－フッ素結合の変換反応を用いたパーフルオロアルキル化合物の高付加価値化工学研究科応用化学専攻・先導的学際研究機構触媒科学イノベーション研究部門(ICS-OTRI)准教授西本能弘教授安田誠ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/nishimoto123https://researchmap.jp/read0185253研究の概要光触媒存在下、パーフルオロ化合物と有機スズ化合物との反応が可視光の照射により進行し、特定の炭素－フッ素結合が炭素官能基へと変換されることを見出した。本反応は高付加価値化したパーフルオロ化合物の実用的な合成手法となりえる。実験と理論の両面から、光触媒とルイス酸であるスズが協働することで、強固な炭素－フッ素結合の変換が加速されることを明らかにした。�主要図表��図1�▍研究の意義と将来展望温和な反応条件下で非常に強い炭素－フッ素結合を変換することができる本手法は、入手容易ながらも変換が困難であったパーフルオロ化合物を高付加価値化合物へと変換するための新たな合成戦略として有機合成化学において大変意義がある。フッ素は医薬品において重要な元素であり、多くの低分子医薬にフッ素原子が含まれている。本研究成果により、これまで合成不可能であった高付加価値パーフルオロ化合物が簡便かつ短工程で合成できるようになったことから、含フッ素医薬の創薬シード化合物のライブラリの拡大につながると期待される。補足図表�図2�ものづくり技術107特許論文Sugihara,Naoki;Nishimoto,Yoshihiro;Yasuda,Makotoetal.Photoredox-CatalyzedC–FBondAllylationofPerfluoroalkylarenesattheBenzylicPosition.JournaloftheAmericanChemicalSociety.2021;143(25):9308-9313.doi:10.1021/jacs.1c03760https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c03760https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2021/20210602_1参考URLhttps://www.jst.go.jp/pr/announce/20210602-2/index.htmlhttps://www.eurekalert.org/news-releases/628997https://www.chem-station.com/blog/2021/08/c-f.htmlキーワード光触媒、スズ、フッ素化合物、炭素－フッ素結合活性化 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000110.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 敦生078.今もものづくり技術自動運航船、海中ロボット機器自動離着桟技術に関する研究工学研究科地球総合工学専攻准教授牧敦生Researchmaphttps://researchmap.jp/atsuo_maki研究の概要本研究では、船舶の自動での離着桟技術について検討を行っています。自動離着桟とは、車でいう自動での車庫入れ問題に対応しています。船は車のようにタイヤで地面に拘束されておらず、風により岸壁に押し付けられたり、逆に引き離されたりします。その結果、外乱下での離着桟は、船員の腕が試される場所でもあり、自動化の妨げとなってきました。この研究室では、そのような難しい大型船舶の離着桟を自動化するための研究を行っています。▍研究の意義と将来展望のづくり技術108自動離着桟は岸壁の近傍で行われ、岸壁・桟橋との衝突は絶対に許されない反面、岸壁ぎりぎりまで船を自動誘導する必要があります。また、船のアクチュエータはさほど強いものではないため、先を読んだ制御を常に行う必要があります。よって、この問題は必然的に難易度が高くなり、離着桟の自動化を実用化レベルまで引き上げることは、これまで困難とされてきました。ここでは、制御理論や最適化技術、また機械学習なども取り入れつつ、この問題に取り組んでいます。船舶輸送は、その他の輸送手段に比べ、CO2排出量を低く抑えることができます。また、トラックの運転手が高齢化等により将来不足する可能性があることも指摘されています。よって、自動運航船の普及と共に、モーダルシフトを進めることで、より地球環境にやさしく、住みやすい社会を造り出すことができると考えられます。図１．自動離着桟の計算結果図２．実験池における模型船の様子特許論文Maki,A;Sakamoto,N;Akimoto,Y.etal.Applicationofoptimalcontroltheorybasedontheevolutionstrategy(CMA-ES)toautomaticberthing.JournalofMarineScienceandTechnology.2020;25:221–233.doi:10.1007/s00773-019-00642-3.参考URLhttp://www.naoe.eng.osaka-u.ac.jp/naoe/naoe5/jp/キーワード自律運航、自動離着桟、制御理論、大域的最適化、機械学習 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000111.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 野巧ものづくり技術磁気冷凍材料、農薬分解イオン結晶を用いた希土類クラスターの結晶内形成理学研究科化学専攻准教授吉成信人教授今野巧教授中澤康浩ResearchmapResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/read0151149https://researchmap.jp/takumikonnohttps://researchmap.jp/thermo102研究の概要希土類水酸化物クラスターは、分子中に多数の希土類イオンが集積していることから、磁性材料、発光材料、触媒材料などへの応用が期待されています。しかしながら、希土類水酸化物は、容易に無限構造へと変換されてしまい、孤立したクラスターの状態にとどめておくことは一般には困難です。そのため、希土類水酸化物クラスターを得るためには、綿密に設計された厳密な反応条件下での合成が必須となっています。今回、我々の研究グループは、以前に我々が開発した水和カリウム超イオン伝導体の結晶を希土類イオン溶液に浸すだけで、単結晶性を保ったまま、結晶内部にキュバン構造をもつ希土類水酸化物クラスターが形成されることを見出しました。キュバン構造の形成が確認された希土類イオンは、重ランタノイドと呼ばれるGd3+～Lu3+の8種類です。また、得られた結晶が、希土類クラスターに特有の磁気冷凍効果および農薬モデル化合物の分解反応を示すことも確認されました。極低温の実現および農薬分解による水環境の浄化に役立つと期待されます。図1．希土類水酸化物クラスターの結晶内合成の模式図▍研究の意義と将来展望本研究成果により、綿密な合成条件の設計を行わずとも、イオン結晶を用いた結晶内合成により、希土類水酸化物クラスターを簡便かつ効率よく合成できることが示されました。今回の手法により合成される希土類クラスターは、希少資源であるヘリウムを使わない図2．合成された希土類水酸化物クラスターの構造ものづくり技術109特許特願2020-122934,PCT/JP/2021/02679論文Yoshinari,Nobuto;Konno,Takumietal.Single-Crystal-to-Single-CrystalInstallationofLn4(OH)4CubanesinanAnionicMetallosupramolecularFramework.Angew.Chem.Int.EdEngl.2020;59(41):18048-18053.doi;10.1002/anie.202008296参考URLhttp://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/konno/index.htmlキーワード希土類元素、金属クラスター、磁気冷凍、不均一触媒 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000112.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 anWeiweiものづくり技術産業ロボット、協同ロボット、システムインテグレーションヒトの巧のある作業動作のロボットへの直感的な教示基礎工学研究科システム創成専攻准教授万偉偉教授原田研介ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/weiweiwanhttps://researchmap.jp/kharada研究の概要ものづくり技術110ヒトの生産作業には巧みのある動作が幅開く存在する。これらの動作のロボット化は難しく、従来の動作計画や模倣の手法でこのような動作と類似するロボットの動作を生成するのは困難である。これらの問題を解決するため、本研究では動作計画とヒトの教示軌跡の再利用を見分けて動作を生成する手法を開発した。流れとしては、まず、ビジョンで認識を利用して対象物の動作軌跡を追跡する。次に、教示軌跡の微分で動作のキーポーズあるいはキーポーズの行列を抽出する。そして、計画用と模倣用の軌跡を切り分ける。最後に、動作計画とヒトの教示軌跡の再利用をそれぞれ区切った軌跡に適用することによって巧のある動作の直感的な教示と生成を実装する。▍研究の意義と将来展望現在流行っている協同ロボットの直接教示方式（ダイレクトティーチ）は直線動作に最適であり、細かい作業や巧のある動作などへの拡張は難しい。本研究で実装した内容は細かい作業や巧のある動作の難題を解決することができ、ダイレクトティーチと結合することでロボットの導入がさらに簡単になることを予想する。ロボットとヒトの同じように雇用されるRaaS産業を推進することが期待される。追跡した対象物の軌跡提案手法で生成したロボットの作業動作特論許文Wang,Yan;Harada,Kensuke;Wan,Weiwei.Motionplanningofskillfulmotionsinassemblyprocessthroughhumandemonstration.AdvancedRobotics.2020;34(16):1079-1093.doi:10.1080/01691864.2020.1782260.Wang,Yan;Beltran-Hernandez,CristianC;Wan,Weiwei;Harada,Kensuke.HybridTrajectoryandForceLearningofComplexAssemblyTasks:ACombinedLearningFramework.IEEEAccess.2021;9:60175-60186.doi:10.1109/ACCESS.2021.3073711.参考URLhttps://www.youtube.com/watch?v=xHLChh4Y2l0https://www.youtube.com/watch?v=B75rBqCLYRQキーワードロボット動作計画、動作模倣、強化学習 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000113.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 ソーシャルイノベーションOSAKAUNIVERSITYRESEARCHPROFILES111 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000114.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 黒暢111.住ソソーシャルイノベーション高齢者福祉・介護デンマークと日本の高齢者介護における自立支援とウェルフェア・テクノロジーに関する研究言語文化研究科（2022年4月より人文学研究科）教授石黒暢Researchmaphttps://researchmap.jp/read0188409研究の概要社会福祉学の立場から高齢者介護における自立支援とウェルフェア・テクノロジーに着目し、介護サービス利用者と公的介護制度の狭間において多様な要因の影響を受けながら裁量的判断を行う介護専門職の介護サービス提供プロセスを多面的に明らかにしようとする国際比較研究である。日本とデンマークの介護現場で自立支援やテクノロジーの活用を図り利用者を支援する専門職の実践を、質的調査法によって調査・分析することにより、公的政策と利用者をつなぐ「境界関係」に働く動的なメカニズムを詳細に解明し、それが各国の介護の構造的・文化的要因から／にどのようなインパクトを受ける／与えるのかを明らかにする。えられる。また、国際比較を行うことにより、日本の特徴を浮き彫りにするとともにその立ち位置を相対化し、国際的な文脈のなかで議論する際の基礎となる知見を提供したいと考えている。▍研究の意義と将来展望マクロな福祉国家理論に基づく介護政策の国際比較研究にとどまらず、介護専門職の視点に焦点をあてた質的調査に基づいて、ミクロな視点で介護現場における制度的要因と実践のアウトプットとの相互関係を国際比較から解明する点が本研究の意義である。制度・政策の実効性を高める基盤となる理論の開発を目指しており、これは持続可能な介護制度の構築という社会課題の解決につながると考ーシャルイノベーション112特許論文斉藤弥生,石黒暢編著．『新世界の社会福祉（3北欧）』．旬報社，2019年，400ページ石黒暢．「「手を出しすぎないケア」のあり方－デンマークの高齢者介護における自立支援」．『IDUN―北欧研究―』，2019,23号,p.237-49斉藤弥生,石黒暢編著．『市場化のなかの北欧諸国と日本の介護－その変容と多様性－』．大阪大学出版会，2018年，430ページHildegard,T;Szebehely,M;Saito,Y;Ishiguro,N.Marketizationpoliciesindifferentcontexts:ConsequencesforhomecareworkersinGermany,JapanandSweden.InternationalJournalofSocialWelfare,2018,27(3),p.215-225,doi10.1111/ijsw.12298NobuIshiguro.CarerobotsinJapaneseelderlycare:culturalvaluesinfocus,KarenChristensenandDoriaPilling(eds.)TheRoutledgeHandbookofSocialCareWorkAroundtheWorld.Routledge,2018.340pages参考URLキーワード介護、テクノロジー、福祉用具、自立支援、北欧 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000115.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 村欣範ソーシャルイノベーション感染症対策、生態系保護、畜産分光と人工知能を用いた人獣共通感染症の予防法構築のための研究グローバルイニシアティブ機構准教授住村欣範レーザー科学研究所教授猿倉信彦ResearchmapResearchmaphttps://researchmap.jp/read0078540https://researchmap.jp/read0051054研究の概要新興感染症うち6割以上が人獣共通感染症であり、新型コロナウイルスはその典型である。また、再興感染症において重要な薬剤耐性の問題は、人間だけでなく、家畜に対する抗菌薬などの薬剤の使用においても発生している。そして、これらの新興再興感染症の出現と蔓延に関する因子のほとんどが、人間の社会、あるいは、人間の社会活動と自然環境（特に動物）の関係の変化によるものである。本研究では、病原体そのものの研究や医薬品の開発ではなく、病原体を媒介・拡散させる人的因子と環境因子について、特に、分光法と人工知能を用いて解明し、新興感染症・動物間感染症の予防対策の基盤としようとするものである。当面の研究テーマは、鳥インフルエンザと薬剤耐性菌である。▍研究の意義と将来展望本研究の意義は、第一に、新興再興感染症・動物間感染症の予防につながる技術の開発、第二に、野生動物、生態系、家畜、人間の間の感染の機序の解明、第三に、人間以外の生物にとっての環境認識の理解、第四に、理工学的技術の環境分野における応用可能領域の拡大にある。将来的には、これらの研究成果に基づいた予防システムを開発し、日本やベトナムにおいて実装したいと考えている。また、研究のプロセスを通して、産業資本主義社会における人間と動物の間の非対称な関係についても考察を行いたい。⾃然状態での⿃インフルエンザウイルスの循環渉禽類⽔禽類※渉禽類・⽔禽類は発症しない。⽔禽類家禽類（発症）図1：鳥インフルエンザウイルスの伝播経路ヒト哺乳類（発症）図2：紫外線カメラを用いた水禽にとっての水環境の分析ソーシャルイノベーション113特許特願2021-111456論文Nakayama,Tatsuya;Sumimura,Yoshinori;YamamotoYoshimasaetal.Frequentuseofcolistin-baseddrugtreatmenttoeliminateextended-spectrumbeta-lactamase-producingEscherichiacoliinbackyardchickenfarmsinThaiBinhProvince,Vietnam.TropicalAnimalHealthandProduction.2017Jan;49(1):31-37.doi:10.1007/s11250-016-1154-y.住村欣範．ベトナムにおける抗生物質の使用と政策転換.日本防菌防黴学会誌，2018年,Vol.46（No.7），p.315−319住村欣範．ハノイ・バビ県・チューミン村における薬剤耐性菌感染を減少させるための介入研究.日本防菌防黴学会誌,2019年,47(3),p.103-110参考URLhttps://www.ssi.osaka-u.ac.jp/activity/core/infection/キーワード新興再興感染症、人獣共通感染症、動物、環境、AI ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000116.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 橋美恵子119.高ソソーシャルイノベーション家族政策、子ども・若者政策・教育、ジェンダー平等多様性社会にみる包摂性とワーク・ファミリー・バランス言語文化研究科（2022年4月より人文学研究科）教授高橋美恵子Researchmaphttps://researchmap.jp/read0068266研究の概要本研究は、多様な働き方と家族形態・ライフスタイルの多様化が進むスウェーデンをはじめとするEU先進諸国における子育て世代のワーク・ファミリー・バランス（WFB:仕事と家庭生活の調和）に向けた取組みと実践をジェンダーと比較の視点から実証的に考察するものである。WFBを仕事と家庭の両立の実現のみでなく、ディーセント・ワークと親子双方のウェルビーイング（well-being）の実現を目指すものとして捉える。多様な生き方・働き方を包摂する社会のあり方を考え、日本への示唆を探る。な限り優先させている。本研究で得られた知見を基に、家族と個人のエンパワメントに着目し、次世代が育まれる包摂性の視座から、将来の仕事と家庭生活を見据えて自立し、生き方を選択できる社会の仕組みを解明することは、日本の次世代政策の示唆となるものと考えられる。家庭領域（ミクロ）職場領域（メゾ）社会領域（マクロ）本人の財（収入・学歴）企業文化社会的権利配偶者の財職場の風土国のWLB／WFB施策・各種休業カップル間の仕事・家事・マネジメント制度育児分担仕事の柔軟性・自己裁量度・地域ネットワーク権力関係安定性保育・ケアサービス家族・友人ネットワーク職場の男女比社会セクター労働組合の影響個人のワーク・ファミリー・バランスに影響を与える要因▍研究の意義と将来展望ーシャルイノベーション114社会的包摂が推進されているスウェーデン、ドイツ、オランダの子育て世代の人々および民間企業等を対象としたインタビュー調査を通じて、法定労働時間内の労働で個人と家族がウェルビーイングを享受できる社会環境が整備され、かつ多様で柔軟な生き方・働き方が選択できる就労システムが構築されていることを実証的に明らかにした。いずれの国でも、働く個人の権利意識が強く、日常生活でケイパビリティ（capability）を行使しており、子育て期の人々は、男女とも子どもの育みを生活の中心に据え、家族との時間を可能上梓した編著（慶應義塾大学出版会2021年）特論許文Takahashi,Miekoetal.Work-FamilyBalanceofFamilieswithSmallChildren:HowtoAchieveGenderEqualityinParenting.家族社会学研究,2016,第28巻（第2号）,p.161-168.https://doi.org/10.4234/jjoffamilysociology.28.161Takahashi,Miekoetal.WorklifeBalance.TheAgency&CapabilitiesGap.OxfordUniversityPress,2014,[297]（共著）（編者）高橋美恵子（執筆者）善積京子，斧出節子，松田智子，釜野さおり．ワーク・ファミリー・バランスこれからの家族と共働き社会を考える.慶應義塾大学出版会,2021年,[268＋12]参考URLキーワードワーク・ファミリー・バランス、スウェーデン・ドイツ・オランダ、社会的包摂、次世代・子ども、エンパワメント ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000117.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 安啓介ソーシャルイノベーション社会デザインと批判デザインとの相互関係をめぐる歴史的展望文学研究科環境保全、地域社会、農と食教授高安啓介Researchmaphttps://researchmap.jp/keisuke.takayasu研究の概要非商業系デザインのうちには二系列の取り組みがあった。社会デザインsocialdesignが、人々がいま直面する問題の解決を目指すのなら、批判デザインcriticaldesignは、差し迫った問題解決をいったん保留して、何が本当に問題なのかを問うたり、思っても見なかった可能性を示唆したりと、アートに近い試みとして知られる。両者ともに関心をもたれているが、各々の歴史はあまり省みられることはなく、両者は一対をなす仕事であるにもかかわらず、両者の関係は深く問われなかった。本研究は、歴史資料にもとづき、非商業系デザインの二系列の歴史について比較をおこない、デザインに要求される問題解決のありかたを考察する。ペキュラティヴな）社会デザインと呼んで、見えにくい傾向を浮き彫りにする。▍研究の意義と将来展望一方において、社会デザインへの高い関心があり、他方において、批判デザインやそれに類するアートが試みられてきたが、両者の関係を問う試みはほとんどなく、二つのカテゴリーは混同される場合もある。そこで、両者を区別して各々の歴史を描いて比較すれば、今日いわれる「問題解決」がいかに時代に条件づけられているか分かるようになる。たしかに、二つのいずれか区別できない事例もあるが、両者を区別するからこそ、両者の中間にあるような試みを評価できるようになる。本研究はそうした中間の試みを、思弁的（スソーシャルイノベーション115特論許文参考URLキーワード高安啓介.良いデザインと評価の問題.デザイン理論,2020,76号,pp.115-129.高安啓介.近代デザインの美学.2015,みすず書房.304頁.Takayasu,Keisuke.CriticismoftheBauhausConceptintheUlmSchoolofDesign.AsianConferenceofDesignHistoryandTheory.2017,No.2,p.9-18.http://www.let.osaka-u.ac.jp/bigaku/staffs/takayasu.html社会デザイン、批判デザイン、思弁デザイン、問題解決、問題提起 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000118.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 ソーシャルイノベーションメカニズムに取り組んできた。将来は、その実現に向けたマネジメントのあり方を産学協同で進める。イノベーション実現のためのSEDAモデルとアート思考のものづくり特許論文延岡健太郎、アート思考のものづくり、日本経済新聞出版、2021、268頁延岡健太郎、価値づくり経営の論理、日本経済新聞出版、2011、288頁延岡健太郎・木村めぐみ・長内厚、デザイン価値の創造―デザインとエンジニアリングの統合に向けて、一橋ビジネスレビュー、2015、62巻4号、p.6-21参考URLキーワード商品開発、意味的価値、デザイン思考、アート思考、SEDAモデル図1SEDAモデル図2SEDA人材による統合的価値創出Researchmap経営教育、商品開発、経営戦略経済学研究科教授延岡健太郎https://researchmap.jp/mazda1研究の概要イノベーションの目的は新しい顧客価値の創出である。現在、技術そのものの価値ではなく、経験価値やソリューションが求められているが、日本企業はうまく対応できていない。カタログや仕様書で明示できる機能的価値ではなく、顧客が主観的に意味付ける意味的価値が重要だ。本研究は、イノベーション創出に向けて、Science、Engineering、Design、Artから構成される理論枠組み「SEDAモデル」を提言した（図1）。機能的価値か意味的価値かという「顧客価値の暗黙性」と、既存の課題を解決するのか、新しい価値を提起するのかという「顧客価値の革新性」で定義される。機能的価値で新たな可能性を探索するのがサイエンス、問題を解決するのがエンジニアリング、一方、意味的価値で問題を解決するのがデザイン、革新的な問題提起をするのがアートだ。これらを統合的に活用して、顧客価値を最大化する重要性を明確にした。特に、統合的な価値構想に長けた文理融合のSEDA人材の育成と活用に取り組んでいる（図2）。▍研究の意義と将来展望日本企業の技術者は機能的価値の創出で止まり、社会的に求められているイノベーション創出の役割を果たしていない。流行りのデザイン思考は、日本企業には合わない。アート思考で、日本のものづくり哲学を世界に発信する方が重要だ。本研究はデザイン思考の限界とアート思考の可能性を探索し、SEDA人材による統合的価値の最大化の機能的価値形式知意味的価値暗黙知問題提起価値探索問題解決価値深化デザイン(Design)エンジニアリング(Engineering)アート(Art)サイエンス（Science)統合的価値顧客価値の暗黙性顧客価値�革新性機能数字仕様客観的論理的使用価値気持ち良さ使い易さ主観的感覚的機能的価値意味的価値サイエンスエンジニアリングアートデザインSEDA人材理系文系岡健太郎117.福ソーシャルイノベーション116 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000119.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 田雅樹ソーシャルイノベーションAI、情報通信法、情報通信政策ＡＩネットワークのガバナンスの在り方社会技術共創研究センター総合研究部門教授福田雅樹https://researchmap.jp/fukuda/研究の概要AIシステムの多くは、インターネット等情報通信ネットワークと接続され、他のシステムと相互作用する「AIネットワーク」の構成要素として利活用される。本研究は、AIネットワークの適正かつ円滑な形成及び利活用の確保及び増進を図るためのガバナンスの在り方に関し研究するものである。▍研究の意義と将来展望AIネットワークは、デジタル社会ないしSociety5.0を実現するための基盤となる。デジタル社会ないしSociety5.0を持続可能かつ包摂的に実現するためには、AIネットワークの適正かつ円滑な形成及び利活用の確保及び増進を図るためのガバナンスが必要となる。AIの利活用については、利活用の分野に共通しての非規制的・非拘束的な国際的指針が形成されているが、AIネットワークの形成及び利活用の全体にまで射程が及ぶものではない。また、非規制的・非拘束的な指針であるため、実効性の確保の在り方が問題となる。この点、EUにおいては、AIの利活用の分野ごとのリスクの高低等に応じた法規制の導入が検討されている。本研究は、AIネットワークの形成及び利活用の全体にわたるガバナンスの在り方に関し、AIネットワークの利活用の分野ごとのリスクの高低等に応じた法規制の導入の適否等も含め検討して具体的な示唆を得ることにより、デジタル社会ないしSociety5.0の持続可能かつ包摂的な実現に寄与しようとするものである。ＡＩネットワークの形成及び利活用出力（データ・情報・知識）の活用ＡＩネットワークの利活用に伴うリスクの例リスクの種類（例）ＡＩシステムの不透明化のリスクＡＩシステムの制御喪失のリスクネットワークに関するリスクセキュリティに関するリスク事故のリスク犯罪のリスクリテラシー不足に起因するリスクプライバシー、パーソナルデータ等に関するリスク人間の尊厳・個人の自律に関するリスク民主主義・統治に関するリスク具体例■入出力の予見、理解、検証、説明等の困難化■他のシステムとの相互作用による制御の困難化■遅延、停止、故障等による意図しない事象の発生■サイバー攻撃を受けたＡＩシステムの不正な操作■入出力されるデータの誤りによる事故■相互作用する他のシステムとの調整の失敗による事故■ＡＩを悪用したマルウェアによる犯罪■更新の懈怠に伴う利用者・他人の権利利益の毀損■利活用時に提供した個人情報のコントロールの困難化■プロファイリングによるプライバシーの推知■フィルターバブルによる意思決定や感情の操作■社会に現存する各種の偏り（バイアス）を反映する入力に応じた出力に依拠することによる不当な取扱い■統治に活用する場合における意思決定過程の不透明化利用Researchmapソーシャルイノベーション117特許論文福田雅樹＝林秀弥＝成原慧（編著）『AIがつなげる社会ーAIネットワーク時代の法・政策』（弘文堂、2017年）福田雅樹「AIネットワーク化の展望と課題」情報通信学会誌35巻2号63－71頁（2017年）福田雅樹「AIネットワーク化に関する社会的・経済的・倫理的・法的課題」名古屋大学法政論集278号349－380頁（2018年）福田雅樹「AIの利活用に係る便益及びリスクをめぐる課題とSDGs」ResearchBureau論究16号24－36頁（2019年）福田雅樹＝林秀弥＝成原慧（編著）『AI联结的社会：人工智能网络化时代的伦理与法律』（社会科学文献出版社、2020年、中国）https://researchmap.jp/fukuda/参考URLhttps://www.sbbit.jp/article/cont1/34939/https://www.coe.int/en/web/freedom-expression/human-rights-in-digital-sphere/キーワードAI、情報通信法、情報通信政策、ガバナンス、倫理的・法的・社会的課題（ELSI） ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000120.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 林哲也122.村ソソーシャルイノベーション効果検証、社会実験、投票啓発、自殺対策EBPMのさらなる進展を目指して国際公共政策研究科教授松林哲也Researchmaphttps://researchmap.jp/tmatsubayashiーシャルイノベーション118研究の概要現代の日本はさまざまな政治的・社会的・経済的問題を抱えている。それらの問題の解決には原因究明と効果検証という2つのアプローチが欠かせない。政治・行政・医療・教育・ビジネスなどの現場において、問題を生じさせた原因とそのメカニズムを理解すること、この理解に基づいて問題解決に役立ちそうな政策を立案すること、そして立案・実行された政策が実際に期待通りの効果を発揮したのかの検証を行うこと、つまりEvidence-basedpolicy-making（EBPM）が求められている。このような状況を背景に、政治学と公衆衛生学の分野において、因果推論とデータ分析を駆使してEBPM推進につながる研究を行ってきた。具体的には、政治学では「なぜ日本の投票率は低いのか、どうすれば投票参加を促進できるのか」、公衆衛生学では「どのような政治経済的状況で自殺は増えるのか、どうすれば自殺を防止できるのか」という問いを設定してきた。▍研究の意義と将来展望政治・行政・医療・教育・ビジネスなどの現場における喫緊の課題を解決するためのエビデンスをさらに蓄積していくには、各現場と研究者の協力体制を築くことが不可欠である。自分の研究分野に限らず、各分野で問題解決に尽力されている方たちとの対話や協働を通じて、問題の迅速な発見、原因究明や効果検証に必要なデータ収集の効率化、社会実験の導入による効果検証、先行研究の知見の整理と活用を目指し、最終的には学術貢献と社会貢献の両方が可能になるような体制づくりに努力したい。図1図2特許論文Matsubayashi,Tetsuya;Kamada,Takuma.TheGreatEastJapanEarthquakeandsuicide:Thelong-termconsequencesandunderlyingmechanisms.PreventiveMedicine.2021Dec;153:106755.doi:10.1016/j.ypmed.2021.106755松林哲也.2021.『政治学と因果推論』岩波書店.松林哲也.2018.「期日前投票制度と投票率」『選挙研究』33(2):58-7.参考URLキーワード因果推論、データ分析、投票率、自殺対策 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000121.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 宮克彦ソーシャルイノベーションソーシャルイノベーション企業が開示する多様な情報に基づくデータ分析経済学研究科准教授村宮克彦Researchmaphttps://researchmap.jp/murarmiya研究の概要上場企業が自社の財務について定期的に開示する財務諸表情報は、投資家が企業をよく知り、望ましい投資先を選別するための貴重な情報源の1つです。株式市場では、こうした情報を含め、企業の将来見通しを左右する情報が絶えず株価へと織り込まれ、刻々と価格が変化していきます。ただし、時として、ある企業特性を持った銘柄群の株価が理論的な価格から一時的に乖離することがあります。財務諸表情報をはじめとしてあらゆる情報を多角的に分析し、様々な株式のあるべき価格を評価し、それが現在の株価から乖離する銘柄を特定することによって、株式市場においてより良い投資成果が得られる戦略がないかを模索しています。▍研究の意義と将来展望いま、ある優良企業の株価が割安のまま放置され、それが一連の分析によって発見できたとしましょう。その研究成果が実運用へと活用されれば、その銘柄には買い注文が入り、割安な状況は解消され、株価は早晩理論的な価格に収束することになります。その結果、優良企業の株価は高くなり、多くの資金を集め、ビジネスを拡大することができるという、効率的な資源配分が促進されることになるのです。これが本研究の意義です。より多くの人が財務データや株価データを分析するスキルを身につけることができれば、市場ではより効率的な資源配分が促されることになるでしょう。学生や社会人に至る広範な方々が自らの手でそうしたデータの分析ができるようになることを手助けするため、笠原晃恭講師ととも入門書を執筆するなど、現在は、データサイエンス教育にも力を入れています。■図1図1図2ソーシャルイノベーション119特許論文小野慎一郎・村宮克彦．クリーンサープラス関係を利用した時間的に変動する期待リターンの推計．証券アナリストジャーナル，2017，55(10)，pp.70-81笠原晃恭・村宮克彦．実証会計・ファイナンス（仮題）．新世社，近刊．参考URLキーワード財務会計、金融市場、データサイエンス ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000122.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 川和則116.山ソソーシャルイノベーションデザイン、化粧、ファッション物理的形状と主観的形状の差の数量的測定人間科学研究科教授森川和則Researchmaphttps://researchmap.jp/kazunori_morikawa研究の概要デザインで商品の大きさや形が変わって見えたり、服装や化粧で体型や顔が変わって見えたりする現象を実証的・数量的に測定することで、その視覚効果を科学的に検証した。具体的には、自動車の昼間走行ランプに起因する車幅の錯視、服の色により体型が何cmスリムに見えるか、シャツの裾をスカートの中に入れると体型が何cmスリムに見え脚の長さが何cm長く見えるか、アイメイクにより目の大きさが何％変わって見えるか、マスクの着用や口紅により顔肌が何％明るく見えるか、マスクの着用やいわゆる小顔化粧により顔が何％小さく見えるか、などを厳密な視覚心理学実験により実証的・数量的に実証した。いので、現実と見た目のずれを定量測定できる研究の実用的意義は大きい。さらに自動車などの工業デザインにおいても様々な錯視が影響しているので、その解明は今後有望な未開拓の分野である。▍研究の意義と将来展望デザインにより商品が実際より大きく見えたり、服装で体型が着やせして見えたり、化粧により顔の印象が良くなる現象は古くから知られてはいたが、今までは主観的な言葉で語られるにとどまっていた。実はこれらの現象は目の錯覚「錯視」を活用している。私たちは視覚心理学の心理物理学的測定法を用いて日常生活の中の錯視量を実証的・数量的に測定してきた。服装や化粧は市場規模も大きーシャルイノベーション120特許特許第6741270号、JP2021-173484論文Morikawa,K;Matsushita,S;Tomita,A.etal.Areal-lifeillusionofassimilationinthehumanface:eyesizeillusioncausedbyeyebrowsandeyeshadow.FrontiersinHumanNeuroscience,2015;9:139.doi:10.3389/fnhum.2015.00139Kobayashi,Y;Matsushita,S;Morikawa,K.Effectsoflipcoloronperceivedlightnessofhumanfacialskin,i-Perception,2017;8(4).doi:10.1177/2041669517717500Muto,H;Ide,M;Tomita,A;Morikawa,K.Viewpointinvarianceofeyesizeillusioncausedbyeyeshadow.FrontiersinPsychology-PerceptionScience,2019;10:1510.doi:10.3389/fpsyg.2019.01510富田瑛智，田中義朗，小万修二，森川和則自動車のランプ（DaytimeRunningLamps）形状における幅錯視効果人間工学,2020,56(5),pp.191-198.参考URLキーワード錯視、視覚、デザイン、化粧、服装 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000123.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 﨑吾郎ソーシャルイノベーション学際研究、超学際研究社会的なものを組み直す超学際研究COデザインセンター教授山崎吾郎Researchmaphttps://researchmap.jp/read0152533/研究の概要複雑化した社会の事象を、多様な専門分野の協力関係によって明らかにしようとする研究は、従来、学際研究（interdisciplinaryresearch）と呼ばれてきました。しかしながら、近年では研究活動それ自体の社会性（研究にまつわる倫理、政治、経済）に目が向けられるようになり、社会活動と研究活動を安易に切り離して考えることは難しくなっています。そうした状況において研究活動をただアカデミアの中で行うだけでなく、社会やそこで生活を営む人びとと「ともに行う」仕組みが求められています。学際性に加えて社会とのつながりをもった研究を、超学際研究（transdisciplinaryresearch）と言います。本研究では、人文科学、社会科学から自然科学にわたる多様な専門分野が協働し、同じ社会に生きるさまざまなアクターとの協働によって知的探究を行えるような、新しい調査研究の体制を整備し、そこから教育、研究、そして実践の意味ある循環を作り出すことを目的としています。▍研究の意義と将来展望超学際研究は、新しい学問領域の制度化や体系化を目指すものではなく、真に問われるべき問題の発見や、実践的で協働的な知的探究プロセスをとおして、開かれた学知の場を整備する取り組みといえます。多様な知の相互作用に目を向け、社会との継続的なかかわりのなかで学術を実践するための条件を整える活動でもあります。こうしたしくみが、分野や立場をこえた協働を活性化させ、そこから新しい研究テーマ、教育の機会、そして実践が生み出されていくことを期待しています。図1.超学際研究の概念図図2.過去のプロジェクト・テーマの例ソーシャルイノベーション121特許論文山崎吾郎「消滅というリアリティに向き合う―非人間的な存在とのかかわりをとらえなおす」『共生学宣言』、大阪大学出版会、2020年、pp.257-274.工藤充,山崎吾郎,水町衣里「対話ワークショップを通じた高度汎用力教育：自動運転技術の倫理的側面をテーマとして」『CO*Design』、2019年、第6号、pp.33-50.Yamazaki,Goroetal.Project-basedlearningforatransdisciplinaryengagementwithsocialissues-Acollaborativeapproachaspartofadoctoralprogram.VitaeResearcherDevelopmentInternationalConference2017,posterpresentation.参考URLhttps://www.ssi.osaka-u.ac.jp/activity/core/communication3/キーワード超学際、参加、協働、共創、社会問題 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000124.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000125.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 研究者名索引研究者氏名著者氏名ふりがな所属職位ページあ赤井周司あかいしゅうじ薬学研究科薬品製造化学分野教授10AbdollahBahadorあぶどらばはどる接合科学研究所特任助教88荒瀬尚あらせひさし免疫学フロンティア研究センター免疫化学研究室・教授微生物病研究所免疫化学分野・感染症総合教育研究拠点11有森貴夫ありもりたかお蛋白質研究所蛋白質化学研究部門准教授41家裕隆いえゆたか産業科学研究所ナノテクノロジーセンターソフトナノマテリアル研究分野教授80伊川正人いかわまさひと微生物病研究所析分野遺伝情報実験センター遺伝子機能解教授12池田学いけだまなぶ医学系研究科精神医学教授67猪阪善隆いさかよしたか医学系研究科腎臓内科学教授13石井優いしいまさる医学系研究科・生命機能研究科免疫細胞生物学教授14石黒暢いしぐろのぶ言語文化研究科（2022年4月より人文学研究科）教授112石原直忠いしはらなおただ理学研究科生物科学専攻教授15石原一いしはらはじめ基礎工学研究科物質創成専攻教授91磯部真也いそべしんや理学研究科生物科学専攻助教16稲木美紀子いなきみきこ理学研究科生物科学専攻講師17井上毅いのうえたけし免疫学フロンティア研究センター分化制御特任准教授18内海桃絵うつみももえ医学系研究科保健学専攻看護実践開発科学講座（地域包括ケア学・老年看護学研究室）准教授68宇山浩うやまひろし工学研究科応用化学専攻教授81江口英利えぐちひでとし医学系研究科消化器外科学教授57大塚洋一おおつかよういち理学研究科物理学専攻准教授19大戸達彦おおとたつひこ基礎工学研究科物質創成専攻未来物質領域助教82岡島俊英おかじまとしひで産業科学研究所生体分子反応科学研究分野准教授20尾方成信おがたしげのぶ基礎工学研究科機能創成専攻教授83岡雄一郎おかゆういちろう連合小児発達学研究科・医学系研究科神経機能形態学講師30尾崎典雅おざきのりまさ工学研究科電気電子情報工学専攻准教授84小野慎子おのちかこ感染症総合教育研究拠点・微生物病研究所特任准教授62小布施力史おぶせちかし理学研究科生物科学専攻教授16か春日貴章かすがたかあき産業科学研究所自然材料機能化研究分野博士後期課程・日本学術振興会85特別研究員DC1加藤隆史かとうたかふみ歯学研究科口腔生理学教室教授21鹿又喬平かのまたきょうへい薬学研究科薬品製造化学分野助教10川井清彦かわいきよひこ産業科学研究所励起材料化学研究分野准教授22河合祐司かわいゆうじ先導的学際研究機構附属共生知能システム研究センター特任准教授74川端重忠かわばたしげただ歯学研究科口腔細菌学教室教授39姜秀辰かんすじん免疫学フロンティア研究センター免疫機能統御学寄附研究部門准教授23菊地和也きくちかずや工学研究科応用化学専攻教授24岸本忠三きしもとただみつ免疫学フロンティア研究センター免疫機能統御学特任教授23123 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000126.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 研究者名索引研究者氏名著者氏名ふりがな所属職位ページ北河康隆きたがわやすたか基礎工学研究科物質創成専攻准教授86北畠康司きたばたけやすじ医学部附属病院総合周産期母子医療センター准教授25國井政孝くにいまさたか医学系研究科細胞生物学助教26國澤純くにさわじゅん理学研究科化学専攻招へい教授56熊ノ郷淳くまのごうあつし医学系研究科呼吸器・免疫内科学教授34黒田俊一くろだしゅんいち産業科学研究所生体分子反応科学研究分野教授40桒原泰隆くわはらやすたか工学研究科マテリアル生産科学専攻准教授87小玉尚宏こだまたかひろ医学系研究科消化器内科学助教27後藤穣ごとうみのり基礎工学研究科物質創成専攻物性物理工学領域助教75小林剛こばやしたけし微生物病研究所ウイルス免疫分野教授28近藤勝義こんどうかつよし接合科学研究所教授88近藤健こんどうまさる産業科学研究所機能物質化学研究分野招へい助教42近藤美欧こんどうみおう工学研究科応用化学専攻准教授104今野巧こんのたくみ理学研究科化学専攻教授109さ佐伯昭紀さえきあきのり工学研究科応用化学専攻教授102坂本一之さかもとかずゆき工学研究科物理学系専攻教授89櫻井文教さくらいふみのり薬学研究科分子生物学分野准教授29佐藤真さとうまこと連合小児発達学研究科・医学系研究科神経機能形態学教授30猿倉信彦さるくらのぶひこレーザー科学研究所教授113澤田健二郎さわだけんじろう医学系研究科産科学婦人科学教室講師31柴田知範しばたとものり産業科学研究所精密制御化学研究分野助教32清水浩しみずひろし情報科学研究科教授33下山敦史しもやまあつし理学研究科化学専攻助教56徐于懿しゅうゆい工学研究科応用化学専攻助教81白石康浩基礎工学研究科物質創成専攻しらいしやすひろ化学工学領域・附属太陽エネルギー化学研究センター准教授90白山敬之しろやまたかゆき医学系研究科呼吸器・免疫内科学助教34神宮司健太郎じんぐうしけんたろう薬学研究科細胞生理学分野特任講師35菅沼克昭すがぬまかつあき産業科学研究所実装協働研究所特任教授94菅原康弘すがわらやすひろ工学研究科物理学系専攻教授91菅生紀之すごうのりゆき生命機能研究科特任准教授36鈴木雅美すずきまさみ医学系研究科がんゲノム情報学助教37鈴木団すずきまどか蛋白質研究所蛋白質化学研究部門講師38数藤孝雄すどうたかお医学系研究科血液・腫瘍内科学助教14住友倫子すみともともこ歯学研究科口腔細菌学教室講師39住村欣範すみむらよしのりグローバルイニシアティブ機構准教授113關光せきひかる工学研究科生物工学専攻准教授105曽宮正晴そみやまさはる産業科学研究所生体分子反応科学研究分野助教40た高木淳一たかぎじゅんいち蛋白質研究所蛋白質化学研究部門教授41高橋美恵子たかはしみえこ言語文化研究科（2022年4月より人文学研究科）教授114髙原淳一たかはらじゅんいち工学研究科物理学系専攻教授92124 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000127.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 研究者氏名著者氏名ふりがな所属職位ページ高安啓介たかやすけいすけ文学研究科教授115滝澤忍たきざわしのぶ産業科学研究所機能物質化学研究分野准教授42竹原徹郎たけはらてつお医学系研究科消化器内科学教授27夛田博一ただひろかず基礎工学研究科物質創成専攻未来物質領域教授82立花誠たちばなまこと生命機能研究科エピゲノムダイナミクス研究室教授43田畑博史たばたひろし工学研究科電気電子情報通信工学専攻助教93陳伝彤ちんてんとう産業科学研究所実装協働研究所特任准教授94辻川和丈つじかわかずたけ薬学研究科細胞生理学分野教授35土岐祐一郎どきゆういちろう医学系研究科消化器外科学教授61斗内政吉とのうちまさよしレーザー科学研究所教授106戸谷吉博とやよしひろ情報科学研究科准教授33豊田岐聡とよだみちさと理学研究科附属基礎理学プロジェクト研究センター教授44な永井健治ながいたけはる産業科学研究所生体分子機能科学研究分野教授45中井正人なかいまさと蛋白質研究所蛋白質高次機能学研究部門准教授46中澤康浩なかざわやすひろ理学研究科化学専攻教授109中谷和彦なかたにかずひこ産業科学研究所精密制御化学研究分野教授32長野清一ながのせいいち医学系研究科神経難病認知症探索治療学教授47中野珠実なかのたまみ生命機能研究科准教授48中村芳明なかむらよしあき基礎工学研究科システム創成専攻電子光科学領域教授95難波啓一なんばけいいち生命機能研究科日本電子YOKOGUSHI協働研究所特任教授49仁木一順にきかずゆき薬学研究科医療薬学分野助教50西井祐二にしいゆうじ工学研究科応用化学専攻講師96西内智彦にしうちともひこ理学研究科化学専攻助教97西本能弘工学研究科応用化学専攻・先導的学際研究機構にしもとよしひろ触媒科学イノベーション研究部門（ICS-OTRI）准教授107能美君人のうみきみひと医学系研究科幹細胞応用医学寄附講座特任研究員52能木雅也のぎまさや産業科学研究所自然材料機能化研究分野教授85延岡健太郎のべおかけんたろう経済学研究科教授116は長谷部政治はせべまさはる理学研究科生物科学専攻助教51林竜平はやしりゅうへい医学系研究科幹細胞応用医学寄附講座寄附講座教授52原田彰宏はらだあきひろ医学系研究科細胞生物学教授26原田研介はらだけんすけ基礎工学研究科システム創成専攻教授110畔堂一樹ばんどうかずき工学研究科物理学系専攻特任助教58肥後修一朗ひごしゅういちろう医学系研究科重症心不全内科治療学共同研究講座特任准教授53廣瀬哲郎ひろせてつろう生命機能研究科教授54深川竜郎ふかがわたつお生命機能研究科教授55深瀬浩一ふかせこういち理学研究科化学専攻教授56福田知弘ふくだともひろ工学研究科環境エネルギー工学専攻准教授76福田雅樹ふくだまさき社会技術共創研究センター総合研究部門教授117福田泰也ふくだやすなり医学系研究科消化器外科学医員57藤井啓祐ふじいけいすけ基礎工学研究科システム創成専攻教授77125 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000128.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 研究者名索引研究者氏名著者氏名ふりがな所属職位ページ藤井進ふじいすすむ工学研究科マテリアル生産科学専攻助教98藤田克昌ふじたかつまさ工学研究科物理学系専攻教授58冨士田誠之ふじたまさゆき基礎工学研究科システム創成専攻電子光科学領域准教授78藤塚守ふじつかまもる産業科学研究所励起材料化学研究分野教授22藤本学ふじもとまなぶ医学系研究科皮膚科学教授59船戸洋佑ふなとようすけ微生物病研究所細胞制御分野助教64本堂敏信ほんどうとしのぶ理学研究科附属基礎理学プロジェクト研究センター特任研究員44ま前川卓也まえかわたくや情報科学研究科准教授60牧敦生まきあつお工学研究科地球総合工学専攻准教授108牧野知紀まきのともき医学系研究科消化器外科学助教61松浦善治まつうらよしはる感染症総合教育研究拠点・微生物病研究所特任教授62松崎典弥まつさきみちや工学研究科応用化学専攻教授63松野健治まつのけんじ理学研究科生物科学専攻教授17松林哲也まつばやしてつや国際公共政策研究科教授118三木裕明みきひろあき微生物病研究所細胞制御分野教授64水口裕之みずぐちひろゆき薬学研究科分子生物学分野教授29,65南方聖司みなかたさとし工学研究科応用化学専攻教授66蓑島維文みのしままさふみ工学研究科応用化学専攻助教24村中俊哉むらなかとしや工学研究科生物工学専攻教授105村宮克彦むらみやかつひこ経済学研究科准教授119森川和則もりかわかずのり人間科学研究科教授120森康治もりこうじ医学系研究科精神医学助教67や安田誠やすだまこと工学研究科応用化学専攻・先導的学際研究機構触媒科学イノベーション研究部門（ICS-OTRI）教授107谷内田真一やちだしんいち医学系研究科がんゲノム情報学教授37山川みやえ医学系研究科保健学専攻看護実践開発科学講座やまかわみやえ（地域包括ケア学・老年看護学研究室）准教授68山崎吾郎やまざきごろうCOデザインセンター教授121山崎晶やまさきしょう微生物病研究所分子免疫制御分野・免疫学フロンティ教授ア研究センター分子免疫学69山下弘巳やましたひろみ工学研究科マテリアル生産科学専攻教授87山田亮やまだりょう基礎工学研究科物質創成専攻未来物質領域准教授82山本毅士やまもとたけし医学系研究科腎臓内科学医員13吉成信人よしなりのぶと理学研究科化学専攻准教授109吉野元よしのはじめサイバーメディアセンター准教授99吉森保よしもりたもつ生命機能研究科細胞内膜動態研究室・医学系研究科遺伝学教室教授70吉矢真人よしやまさと工学研究科マテリアル生産科学専攻教授98わ渡部直史わたべただし医学系研究科核医学助教71万偉偉わんうぇいうぇい基礎工学研究科システム創成専攻准教授110126 ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000129.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 大阪大学との産学共創をお考えの方へ一目で分かる連携のかたち大阪大学は、実学の伝統、世界トップレベルの研究力、分野横断のテーマが立てやすい風土を活かし、多様な方法で皆様と共に課題の解決を目指します。※各制度の概要・違いについてはhttps://www.ccb.osaka-u.ac.jp/service/hitome/をご覧ください。課題の探索・設定段階から一緒に考えたい未来社会共創コンソーシアム※共同研究大阪大学の研究者と一緒に研究したい※共同研究講座※協働研究所大阪大学の研究者に研究を委託したい※受託研究大阪大学の研究者に研究・技術課題について相談したい※学術相談大阪大学の研究者と一緒に地域の課題を解決したい地域連携連携する研究者の検討や相談がこれからの場合は「技術相談」としてお問い合わせください。大学の活動を支援したいご寄附ぜひお気軽にご相談ください！大阪大学共創機構産学官連携オフィス〒565-0871大阪府吹田市山田丘2番8号テクノアライアンス棟TEL：06‒6879‒4875E-mail：contact@uic.osaka-u.ac.jpHP：https://www.ccb.osaka-u.ac.jp ## ![の画像](https://img01.ebook5.net/ksii/OsakaUniversity2022_mirai/contents/image/book/medium/image-000130.jpg) 【ページ内のテキスト情報】 編集・発行／大阪大学共創機構産学官連携オフィス〒565-0871大阪府吹田市山田丘2番8号テクノアライアンス棟TEL.06-6879-4875E-mail.contact@uic.osaka-u.ac.jphttps://www.ccb.osaka-u.ac.jp/2022年3月発行