医療機器開発支援ネットワーク

T E L： 0 2 9 – 8 6 1 – 7 5 4 7
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医療機器開発支援ネットワーク産総研事務局（国立研究開発法人産業技術総合研究所）〒 305-8564 茨城県つくば市並木 1-2-1

医療機器等関連技術カタログ

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産総研

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2017 年
月版

2

国立研究開発法人

医療機器開発支援ネットワーク
産総研 医療機器等関連技術カタログ2017 年 2 月版

産総研

医療機器等関連技術カタログ制作にあたって

医療機器の開発初期段階から事業化に至るまで切れ目なく支援する「医療機器開発支援ネットワーク」が平成 26 年 10 月から運用されています。産総研は、医療機器開発支援ネットワー
クを構成する専門支援機関の一つとして「伴走コンサル」に参加し、先端研究から製品開発までの技術開発を支援いたします。
産総研は、我が国最大級の公的研究機関として日本の産業や社会に役立つ技術の創出とその実用化や、革新的な技術シーズを事業化に繋げるための「橋渡し」機能に注力しています。医療機器等の要素技術から製品化に近い技術までの幅広い技術とともに、薬事規制を踏まえたアドバイスが可能な PMDA 審査経験者が多数在籍しています。医療機器開発支援ネットワークを通して新たな医療機器等の創出に貢献してまいります。
本カタログは、産総研の医療、再生医療、材料、介護、福祉、ヘルスケア関連の技術及びこれらの企画・開発から製品化までに役立つ技術を集めました。企業の皆様、
地域支援機関の皆様、公設試験研究所の皆様にご活用頂き、医療機器開発の一助となれば幸いです。
今後とも、皆様方がより大きな成果を得られる事を祈念いたします。

2017 年 2 月
国立研究開発法人

産業技術総合研究所

医療機器開発支援ネットワーク事務局

鎮西 清行（健康工学研究部門 副研究部門長）

３次元環境構築技術

価基準を画像処理と人工知能技術により再現●検索結果のみを通知、それ以外の検索内容・データベース情報を相互に秘匿
関連技術分野：人工知能、
画像診断装置‫׎‬ᨥὉ‫׎‬ϋؕแẆኵጢᙹแᏣ‫ی‬ЎௌẦỤɥầỦἍỿἷἼἘỵᙲˑ
状態変化、現象が起こる確率的な因果関係を確率モデルとして構築し、新たな現象の予測や制御を可能にする人
ノム情報、
脳計測、
ヘルスケア
ニングシステムとしての活用●類似度検索、
範囲検索など多様な検索用途へ対応した技術を開発
連携
先
業 種：医療・福祉業、製造業（精密機器）ὉૠႊẦỤૠҘˑᛇኬሥྸሊ
・通信業、 医療・福祉業、 サービス業
Ὁɧ੤ẟễቩࡇሥྸሊᵏʴ৖ỆợỦЎௌὉዜ【上流工程】要件分析のために、
セキュリティ要件の体系
工知能技術を開発し、社会実装を進めることを通じて、インターネットを越える新たなデータ活用プラットフォー
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関連技術分野：情報セキュリティ、ビッグデータ、 バイオインフォマティクス

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研究のねらい連
携 先 業 種：情報・通信業、ムの社会実装と、ビッグデータを活用したインテリジェントな社会の実現を目指しています。
医療・福祉業化と管理・維持を支援するためのソフ
トウェアツールをᙲˑ‣‒ⅇ ⅇ ⅇ ⅇᙲˑ․‒ⅇ ⅇ ⅇ ⅇᙲˑ‥‒ⅇ ⅇ ⅇ ⅇ⃴

人工知能研究センターでは機械学習に基づく画像認識技術をコア技術として有しており、これを画像診断に適用しな方法は対象となる生体材料を用いたバイオアッセイですが、高度な技能をすと発見が減るというジレンマが存在します。また、データを大きくせずとています。近年、医療分野のを費やして検査を行う必要があるため、創薬研究において最も深刻なボトル
研究のねらいIT 化により、膨大な診療データが日々取得されていますが、迅速な診断を要する内視るジレンマも生じます。これらの現象により費用をかけてデータを取っても、鏡検査や病理検査などでは、蓄積データを十分に活かした診断を実現できていません。そこで我々は、蓄積された診こで本研究では、膨大なサンプルから効率的に「形態変化・動的変化（異常）」医療情報などのプライバシーに関わる情報や、研究開発に関わる機密性の高い情報について、データベース側に検っても、科学的発見や実応用に結びつきにくい問題点がありました。本研究
断済みの画像データを人工知能技術で学習することで、学習データに基づいた識別基準を構築し、診断を支援する技
者の主観に頼っていた「見える違い」を定量化し、顕微鏡画像解析の自動化・
索内容を公開せず、また同時に検索者側にも検索結果以外のデータベース情報が公開されない状態での情報検索の実必須となる多重検定法がビッグデータ解析に即していないことを見出し、改術を開発しました。今後は精度向上だけでなく、創薬や環境計測など他分野の画像診断にも展開する予定です。
トイメージング技術の確立を目指します。
現を目指しています。この研究により、検索ユーザに対してはデータベース提供者による検索内容の悪用や漏洩を防わせを探索して統計的に有意な相乗効果を発見できる超高速アルゴリズムを開発しています。このツールは、クラスタリング分析の

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研究内容
製品製造工程の完全ロボット化を目指して工場をサイバー攻撃から守る
ロボッ
トの高精度屋内外シームレス自律移動が可能に技術を適用して要件群を自動的に階層化して表示し、グ἖ὊἽỆợỦૅੲỂἅἋἚὉ἞ἃἴἾถ

ロボット・AI・人間ᐯѣဃ঺ẰủẺ᨞‫ޖ‬ங˳ኒ҄ẰủẺᙲˑ
ぐ安全性を、データベース提供者に対しては自身の情報価値を最大限に守りつつ検索サービスを提供する技術的手段
多種多様なデータから意味のあるクラスタを情報量
ロボッཎࣉἫἁἚἽᆰ᧓
トの動作を自動生成し、教示作業の負担を軽減
リティを向上させる技術
確率的潜在意味構造モデリング＝確率的潜在意味解析(PLSA)＋ベイジアンネッ
ト
ループ数調整や結果の編集をする機能を提供します。

ロボットに搭載した外界センサによる３次元環境構築技術を開発
研究内容を最大化する基準でみつける確率的潜在意味解析● 視覚センサによる高精度な部品の位置・姿勢の測定
被介護者、介護者に真に役立つロボット介護（PLSA）とベイジアンネットを組み合わせた独自の構築した３次元環境ベースの高精度・高信頼自己位置推定が可能に的に安全モードで実行させる技術● ロボットによる把持・動作計画技術、 部品の自動組み立て技術
隔の高頻度で保存し、異常動作発生時に保存した状態
確率モデリング技術によって、データの背後にある現能な暗号・認証技術● 生産現場における部品供給作業や組み立て作業への応用
高品質なソフトウェアテストを実現する
ロボット介護機器の開発・評価・実証技術
ロボッ
ト特区を活用した市街地広域自律走行実証試験を実施中
象を説明する構造を計算モデルとして構築することから迅速に復旧させることで、実効的に正常動作の連続を提示し、産業界や自治体サービス分野等でのデータベース利活用の促進を目指しています。
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研究内容
タから発見でき・全ゲノム関連解析(GWAS) の統計解析、独自の画像分析ৈः௧୅ਙ୅ਙਙ
援システム（下図）の研究開発を行っています。これら
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元なビッグデー・転写因子による遺伝子制御の解析
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データベース側と検索者側双方の情報を最大限に秘匿等で数値化されたのシステムでは、産総研独自のパターン認識技術に基づ৾ಆ५ॸॵউ
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果が見つからな・薬の飲み合わせによる副作用の発見
しつつ検索を実行するデータベース検索プロトコルを研習などの人工知能
いて、検査画像の幾何学的な性質を表す特徴量の抽出と્ඉྴলٔ究しています。最先端の暗号技術に基づく強固な安全性
重検定補正の近・脳機能画像解析௓৒ਯ৿઺൸৚షঔॹঝ ਊथमी੗૗୤ੰෲ
的探索の効率化や解析が、少ない計算量で行われ、病変の重症度や病変のと、実用的な計算・通信コストを実現する効率性の両立らないことを見・アンケート項目の解析の現場で技術を実部位がリアルタイムに自動検出されます。さらに、診断
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CHLAC
を目指しています。具体例として、新薬研究開発に用いるアルゴリズム・Proc. Natl.
Acad. Sci. USA. 100 ॹ‫ॱش‬(2013)
CHLAC
済み検査画像の症例データベースと連携して、推定され技術の高度化・高へのサイバー攻撃を防ぐための保護・検知・復旧に関する技術の研究を行っられる化合物データの類似度検索、スマートフォン電話
CHLAC
CHLAC
因子発見問題に12996
る重症度や類似症例などの参考情報などと合わせて、医、ガン化細胞や感CHLAC
フラなどの具体的なシステムを対象とした実証実験を通じて、サイバー攻撃
写因子が組み合・In 帳データの共通部分検索、多次元データの範囲検索に関Proc. of IEEE BIBM 2013. (2013)153
する秘匿検索のデモ実装を作成しました。他にも、ゲノ
態変化や行動など
しています。 師にわかりやすく提示する技術開発も進めています。
、全ゲノム関連
ム情報の最長一致検索など、より多様な形式のデータ
熟練技術者の観察結果を人工知能が学習
自動解析システム
細胞動態を自動認識するも期待できます。

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連携可能な技術・知財を自動的に発見し修復する技術
ジング技術により【下流工程】
正常動作中のマイコンの状態を数ミリ秒間
主に、内視鏡診断支援システム（上図）と病理診断支

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研究のねらいテスト設計・テストデータ生成技術
で、人工知能が新たな現象の予測と制御を可能にしな● 開発コンセプトに基づく効果と安全の評価基準と評価手法を実現するソフトウェア（ＯＳカーネル MiRK）を開発し
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製品の製造工程のうち、特にロボット化が遅れている部品供給工程、組立工程、ならびに検査工程の自動化をਔ௡ଡୗঔॹঝ
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用化にむけたロボットの安全性評価を支援
ロボットソフトウェアの開発を支援

関連技術分野：ロボット、 自律走行
めざし、ロボットによる自動化技術に関する研究を行っています。特に、ハンドによる把持を含んだロボットの੒೾‫؞‬਑౪がら、さらにその現象を人がより良く理解することも● ICF（国際生活機能分類）
生活機能モデルに基づく一日の生活の課題の解決অॵॢॹ‫ॱش‬高品質なテス
動作の自動計画技術、視覚認識技術、ならびに力覚・触覚技術を用いたロボットによる作業計画の研究を行って要求分析支援ツール TACTました。 ト設計を支援、高不具合検出率のテストデータを自動生成
連 携 先 ●モデルベース技術を用いた系統的テス
業
種：製造業（輸送用機器）、
運輸業支援します。これらの技術は次世代人工知能技術の機
適応学習型画像認識技術にいます。
ト介護機器開発のＶ字モデル
ト分析技術で高品質なテス
ト設計を支援 ● 人との関わりを考慮したロボッ
確率的潜在意味構造モデリング
ベースへの技術拡張と応用先の検討に取り組んでいま
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内視鏡診断支援システム 情報提示イメージ

次世代人工知能技術による実社会現象の確率的予測と制御 : 4化合物データベースの秘匿検索
スマートイメージング技術:2
よる医療診断支援 : 3す。
●不具合検出率の高いテス
トデータの高速自動生成、
品質保証
能モジュールとして再利用可能なソフトウェアとして連携可能な技術・知財●テスト設計の文書化によるテスト結果の説明力、テス
トの再利用性を向上
ロボットソフトウェア基盤：RT
ミドルウェア研究のねらい৾ಆ 連携可能な技術・知財ॸ५ॺ
p -value
研究内容
ᵧᶍᵲೞ֥ỉ࣎ᐥᢿὉኵỚᡂỚἰỶἅὅỉӧဇࣱӼɥỆᝡྂ
提供され、それらを使った実証プロジェクトを共同研
OCT1 CTTTAAR

活支援ロボット安全検証センター
連携可能な技術・知財

・医用画像診断支援ソフトウェアに関する技術ਉདप਺ଖखञఇද෯২॑
>1・高機能暗号技術の設計と安全性評価に関する知見
トワーク接続され、ৈಖ২प௓৒
推定プログラム」・>1
WO/2012/011759>1 トウェア、テス
関連技術分野：ソフト設計、 信頼性、
生産管理
1.0
・プライバシー保護データマイニングに関する知見
C/EBP
することが可能に
>1
析技術
৲়੟෯২
২ Q0Q0・(2015/05/12)
連US
携 9,031,294
先業
種：製造業（輸送用機器／電気機器／精密機器）
・特許出願
0.5
タイムで分析する・ソフトウェア「画像識別ライブラリ」
PCT/JP2012/005885 (2012/09/14)
0.05
能になると期待さ>1EVI10.0137>1Q0 doi: 10.1101/013995
・本研究の一部は、科研費（若手研究(B): 2470018
Q0・bioRxiv
研究のねらいワークを通じた個 6）、JST
復興促進プログラム（マッチング促進）「病
0.025
・bioRxiv
doi: 10.1101/018267

研究のねらいॺজঃঀ९‫ش‬ঐਉདィ⏬

ㄆ㆑௓৒க Q0

ロボットにティーチングすることなく作業を実行す
介護現場でのロボット技術の活用が期待されていますが、市場性・安全性・実用性の問題から開発や製品化が究として進めることも可能です。
● モジュール単位でロボットシステムを構築するプラットフォーム᭗ἾἊἼỺὅἋ
‫࣎ܤ‬Ὁ‫ܤ‬μίӧဇࣱὸ ᭗ἠỶἌ᎑ࣱ
るための各種要素技術を開発しています。
ᵧᶍᵲᅈ˟なかなか進んでいません。これを解決するため、現場のニーズを踏まえた重点分野を特定（ニーズ指向）、ステー● モジュール化と再利用によって開発期間の短縮、コスト削減が可能【上流工程】
・視覚認識技術：ステレオビジョンによる 3 次元形状
低炭素社会や高齢社会に貢献する次世代型個人移動手段として、ロボット技術を搭載したパーソナルモビリティ（モ ឬ‫׹ݱ‬ジゲート方式で使い易さ向上とコスト低減を加速（安価に）、現場に導入するための公的支援・制度面の手当て（大‫ݱ‬᝻เႾᩓщ‫׹‬ᵭᵱ● ロボット特有な機能、 多言語・異種 OS計測、およびさまざまな形状をした部品を対象とす間の連携機能を提供˯ἅἋἚૠႊΕ̾ỉἰỶἅὅ
生活支援ロボットの安全性試験・評価をワンストップで行う世界初のセンター᠉ᘺἠỶἌ᧸ͳ
量に）という、3つのコンセプトで、平成 25 年度より「ロボット介護機器開発・導入促進事業」を実施しています。
るモデルベースの位置・姿勢推定技術
連携可能な技術・知財
NFAT
・ソフトウェア：TACT（要求分析支援ツール）
0L5.
リティロボット）に対する期待が高まっています。モビリティの利便性や安全性を向上する技術の１つとして、自ᐇ⾜る工場や社会イン

理画像のがん検出ソフトウェアの開発」の助成を受け>1
研究のねらい0.0
・把持動作の自動計画技術：ハンドによる把持、対象ἰỶἅὅỉ˷йᏡщửМဇẲềἾἊἼỺὅἋửᾁఐˌɥӼɥ
。本研究では、莫日本主導で生活支援ロボッ
トの国際安全規格
ISO13482 が発行（2014
年 2 月）
研究課題で開発するテストツール>1は、系統的分析による高品質なテスト設計と、工学的手法に基づく高速なテたものです。 >1
GR Calot
物の配置、ロボットの障害物回避など種々の要素を【下流工程】
走行技術が挙げられますが、ビルや街路樹などによって衛星からの信号が遮られる市街地環境や屋内環境では、
プログラム：MCDataBinder（共起行列統合管理）、

近年、自動車業界など様々な分野でソフトウェアの複雑化が進み、その品質確保は社会的課題となっています。本・https://github.com/aistcrypt/Lifted-ElGamalਫੰ৲়੟෯২ Q0
Q0
Q0
・本研究の一部は、科学技術振興機構（JST）「さきがけ」
RTミドルウェアは、ロボット開発コスト削減の切り札となるソフトウェアプラットフォームです。RTコンポー
ち、攻撃を受けたおよび同「日本 - フィンランド研究交流」の援助を受
同時に考慮した高速な動作計画技術ᆆౡࣱỉ᭗ẟἏἧἚỸỹỴίឬ‫׹ݱ‬ᵭᵱᵇỆợụӲᅈἰỶἅὅỆᢘဇӧᏡ
スト生成により、品質保証に不可欠なソフトウェアテストを高品質化します。図式表現を用いた系統的分析によるテ
FOXO4
LEF1
ネントと呼ばれるソフトウェアモジュールを組み合わせることで、効率的に柔軟なシステムを構築することがでけています。
技術を研究していスト設計は、テスト設計の合理化と設計文書化によるテスト再利用性の向上、テスト結果の説明力の向上を実現しま
秘匿範囲検索（１次元の場合）
応用例：抗原虫薬の効果を動画像の動きの違いから自動推定きます。特にネットワークを利用する多言語・異種OS・システムや、IEC61508
等の機能安全規格への準拠が力覚・触覚技術：作業時にハンドが加える力覚や触病理診断支援システム
異常検出結果の例（胃）᫬㝈䝸䝉䝑䝖zီࠝႆဃẦỤૠἱἼᅺˌϋỆദࠝࣄ࠙P 値の比較
転写制御因子単独では、遺伝子発現制御との関連は見えないが、全てがIoT 環境におけるセキュリティのリスクす。また、工学的根拠に基づく不具合検出率の高いテストデータの生成により、不具合検出能力の向上と、テスト結␗ᖖ
必要なシステムの開発に威力を発揮します。多様なコンポーネント群や開発支援ツールも提供され、次世代ロ
ばら積み部品の認識・取出・持替・設置を含んだロボット動作計画
組み合わさると統計的に有意な制御が認められることを示した模式図
経産省と厚労省が定めた重点8 分野を対象に、平成
z覚の情報を利用したロボットによる作業計画技術ီࠝႆဃЭỉദࠝཞ७ẦỤܱᘍửዒዓ䝃䜲䜽䝹
果の品質保証を支援します。
ボットの迅速かつ効率的開発を実現するロボットソフトウェア統合開発環境の基盤構築を目指しています。
1䝃䜲䜽䝹グ、画像処理、人工知能、パターン認識■研究担当：花岡 悟一郎／縫田 光司zἰỶἅὅỉ˷йᏡщᾌᵡᵮᵳểἳἴἼỉᆰẨܾ᣽
28 年度は 1000 台規模のコミュニケーションロボッ
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/ 5ms■研究担当：野里博和／坂無 英徳／岩田 昌也／高橋 栄一／村川 正宏
移乗介助（装着型）
移動支援機器（屋外型）
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移乗介助（非装着型）
医療・福祉業SO13482
認証取得事例
7（高レジリエンス
件のほか、各種ロボットやロボット要素の評価を実施
APSOTOOL（確率的潜在意味解析）、PLASMA（確
PS
のみでは自律走行に必要なサブメートル級の自己位置推定ができません。我々は、ロボットに搭載した外界セ・ソフトウェア：MiRK
OS カーネル）
ビッグデータ解析結果に統計的データベース秘匿検索技術 : 6
セキュアな IoT システムの開発 その上流～下流の新技術 : 8
保証を与えるアルゴリズム:
5
率的潜在意味構造モデリング）、POSEIDON（サービ
サにより取得した環境情報から市街地の広域３次元環境を構築し、歩行者空間における安全で高信頼な自律走行技
・ソフトウェア：EGI（ノイズ耐性評価システム）■所
属：情報技術研究部門
連携可能な技術・知財
研究内容
連携可能な技術・知財ス現場支援端末）
䝇䝘䝑䝥
䝥
研究内容
●研究拠点
トの実証調査も行いながら、被介護者の自立促進と介■所
属：人工知能研究センターのねらいに関する研究開発を行っています。
■連 絡 先：
●研究拠点
臨海副都心
●研究拠点
䝅䝵䝑䝖
・Calot: モデルベース組合わせテス
トツールコンポーネント
本研究で開発した Calot は、以下の特徴を持ちます。
川 功治
ロボットの機能要素を、RT（RTC） ・視覚認識技術
研究内容

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■連 絡 先：護者の負担軽減のため、ロボット介護機器の市場創出
」෗
つくば
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N-wiseテス
ト法にモデルベース手法を実現
1. 図式記述によるモデルベーステスト設計： 臨海副都心
・ロボットハンド把持・動作計画技術と呼ばれるソフトウェアモジュールとして作成、これ技術
సᴗ≧ែ
を目指しています。
世界最速のテストデータ生成アルゴリズム
木構造を用いたトップダウンの系統的分析により、らを組み合わせてシステムを構築します。RTC のイ ・力制御技術
・展開可能な技術領域
同定する技術
具体的には、被介護者、介護者に真に役に立つロボ
ンターフェースは国際標準化団体 OMG において標準
合理的なテスト設計を支援します。図式表現は設計
・触覚センサ活用技術
䝍䝇䜽ᐇ⾜ 見守り支援機器]
ṇᖖ 排泄支援
工学的な基準（網羅基準）に基づく品質保証（介護施設型）化されており、この標準に準拠したモジュール同士は、文書として使用でき、テストの再利用性を向上しま䝃䜲䜽䝹ットを実現するため、プロダクトラインのテスト設計への応用ㄗືస᳨ฟ䞉䝸䝉䝑䝖
言語、OS の違いを超えて互いに接続・連携することす。
様々な開発プロセス（V 字・アジャイル・テスト駆動）へ①
ICF（国際生活機能分類）
モデルに基づく
「良くする
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5
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↝ؕஜѣ˺
Ӳᅈᚸ̖∂∞⇯↖↝ᚾ᬴⇴⇊⇠දλᚾ᬴
ができます。
の適応
2. 不具合検出率の高いテストデータ自動生成：
基盤となるミドルウェアと開発ツール群、およびマ介護」の目標指向アプローチと、・特開 2014-157473（2014/08/28）
見守り支援機器（在宅介護型）
入浴支援
移動支援機器（屋内型）
高い不具合検出率を持つ工学的テスト設計法である儙兠儷儝兑兀儧儬人と相互理解できる人工知能によるデータ・知識循環
ニピュレーションや移動ロボット制御など機能別・分・IPSJ-WWS 2015「組み合わせテス
トツール Calot のロボット介護機器の重点分野（8 分野）②人との関わりを考慮したロボット介護機器開発のＶ
N-wise 法に対応します。木構造のテスト設計からテロボットシステム開発を効率化するソフ
トウェア基盤
野別のコンポーネント群を提供することにより、ロ開発に向けて」高レジリエンス超小型
OS MiRK
IoT 製品や製造・インフラ設備をサイバー攻撃から守る技術
ストデータを自動生成し、高品質なテストプロセス
・本研究の一部は、JST
A-STEP（AS2321158A,
字モデルにより、
触覚センサによる力制御での教示
ボットシステムの開発の効率化を目指します。
●人に酷似した外観を持つ研究プラットフォーム 「アクトロイド -F」の現場導入を促進します。
AS2524001H）の支援により行われました。
儏充免儗 兗允兠儱兗儬㡢ኌྜᡂ儗 兗允兠儱兗儬

儆儓儥光儌兠儣儗 兗允兠儱兗儬ຊ償兗儙儗 兗允兠儱兗儬

儆儓儥光儌兠儣儗 兗允兠儱兗儬

コミュニケーション支援のためのアンドロイドロボット
ト社会を安心・安全で支えるモビリティロボットに搭載したレーザレンジセンサや・外界センサによる３次元環境地図自動生成技術
術ニーズ：安全性検証を行う認証機関や試験機関と連携し、安全基準や試験法に関する国際標準等を整備「次
世 代 パ ワ ー エを実現する技術
レクトロニクス」（ 管 理 法 人：
「機械の目」
口から食べることの喜びを継
ボットの社会実装を加速化するために、メーカー等からワンストップで相談を受け、ビジネスパートナーと方位カメラ等により取得した環境センシングデータか・ロボットの自己位置推定技術、屋内外シームレス自律
ライフスタイル・イノベーションを
人型ロボットがコミュニケーションを支援する

景：少子高齢化による人材不足や介護負担の増大を防ぐため、世界トップレベルのロボット技術の活用に期待
・本研究の一部は、総合科学技術・イノベーション会
䚹
研究内容
連携可能な技術・知財
場ニーズ：介護・福祉、軽作業、物流、安全・安心等の生活分野での課題を解決する「生活支援ロボット」
議の戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）
ㄆ㆑兟ᑐヰ儗 兗允兠儱兗儬

化された未来住宅の機能安全

三次元空間情報の認識・理解技術
NEDO）
によって実施されました。
IoT
製品のセキュリティを臨床応用可能な医療機器用アプリ
ロボットサービスの創生を支援しています。
、サーバ上における広域３次元環境地図作成（つくば
走行技術

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咀嚼・嚥下の機能評価と食の愉しみ
ロボットの動作を自動生成し、加速する３Ｄ触力覚技術
中心市街地など）や、それをベースとした屋内外を含測技術とヘルスケア・訓練を受けていない一般被験者をロボットソフトウェア基盤：向上させる技術 ●: 7関連技術分野：人工知能、ビッグデータ、サービス工学
開発支援 SCCToolKit ③: 効果と安全の評価手法と基準の開発、開発企業に対
9 ●笑顔などのリアルな表情により、RT ミドルウェア : 10
教示作業の負担を軽減 : 11
、ソフトウェア、IoT
人に安心感を与えられる効果
る非接触・非装着方式での人間行動観測● 新しい三次元空間情報センシングシステムを提案
連携可能な技術・知財䣤 䣦 䣦 䢢 䣝䣲 䣣 䣥䣭 䣣 䣩 䣧䣟䢢儶 光 兠兂 儲 儈儭兑兀儧 儬䣃䢢䣝儶 光 兠兂 儲 儈儭兑兀儧 儬䣃䢪䣕䣙㐠ືไᚚ䢫䣟䢢䢢䢢䢢䢢䢾䢾䣤䣮䣱䣥䣭䣀䣀儶 光 兠兂 儲 儈儭兑兀儧 儬䢯䢢 䣊䣧䣫䣩䣪䣶䢼䢢䣔䣧䣣䣮䢯䢢 䣙䣧䣫䣩䣪䣶䢼䢢䣔䣧䣣䣮● 関連技術分野：ロボット、人工知能
する支援など䝅䝇䝔䝮䝰䝕䝸䞁䜾Zd䝭䝗䝹䜴䜵䜰

● 高齢者が容易に実践可能な嚥下トレーニング法● ASD連児や高齢者への「コミュニケーションによる支援」の実用化を目指す୍᪥䛾⏕ά䛾୰䛷䛾ㄢ㢟䛾᫂☜໬䛂䛧䛶䛔䜛άື䛃䛷䛾᳨ドㄽ⌮ᮌ䜢⏝䛔䛯
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ရ㉁ಖド䠖Nಶ䛾ᅉᏊ）を活用したスマートハウスの実現ᅗᘧ⾲⌧䛻䜘
携 先 業 種：製造業（機械）、製造業（電気機器）● センシングデータの物理的・意味的な解析手法を提案
・OpenRTM-aist-1.1（C++、
Python、
Java、tool） ●（その他製品）⏕άᨭ᥼䝻䝪䝑䝖Ᏻ඲᳨ド䝉䞁䝍䞊● 連携
先 業 種：情報・通信業、サービス業、製造業、卸売・小売業、銀行・保険業
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造業（電気機器）、製造業（輸送用機器）、製造業（精密機器）、電気・ガス・水道業

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を行っています。
● 関連技術分野：要件分析、情報セキュリティ、高信頼システム、高レジリエンス、超小型ＯＳ
内容（数km以上）● 咀嚼音提示や表情分析評価による食の愉しさを
長距離
自律走行制御技術を確立しました。
● ロボッ
トの目、 三次元空間スキャナ、外観検査等への応用が可能
者の安心・安全を支える「機能安全」の提案,&ढ़‫ॻش‬ॳক‫ش‬४

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世界初、3D 触力覚技術による 「デジタル体感」 の製品化・サービス化䛾䝔䝇䝖ศᯒ

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河井 良浩／植芝 俊夫／音田弘／北垣 高成／喜多泰代／長久保晶彦／中村 晃／㡯┠䛸ලయⓗෆᐜ関連技術分野：ロボッ
ト、ヒューマノイド、 生活支援、ヘルスケア、コミュニケーション
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永田 和之／山野辺 夏樹／吉見 隆／万 偉偉ே䛸䛾㛵ಀ
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● 連続強度評定による嚥下後に残る風味の可視化● 連 携 先 業 種：情報・通信業、製造業（機械）、製造業（精密機器）、製造業（電気機器）、製造業（輸送用機器）連 携 先 業 種：医療・福祉業
・特許第 4910122 号（2012/01/27）

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・Web ページ : http://openrtm.org
ボットに搭載した画像センサ情報により、高精細に３活支援ロボットの安全性検証手法
本村 陽一 世界初の連携可能な技術・知財研究のねらい●脳・身体をだます「錯触力覚」 を発見し、3D 触力覚技術を発明・本研究の一部は、新エネルギー・産業技術総合開発
人工知能研究センター
機（NEDO）の「次世代ロボット知能化技術開発プロ
研究のねらい生活支援ロボットや自動車の自動運転など、いよいよ「機械の目」が我々の生活を支える時代が始まりつつあ
元環境を構築する技術、モビリティ搭載画像情報と３・ロボット介護機器開発、評価手法、評価基準
験方法・装置の開発、リスクアセスメント
研究のねらい連絡先：ith-liaison-ml@aist.go.jp●身体的に、
現実空間と仮想空間を融合し、リアルでリッチな体験を体感・共有ൊ࿿ଡ଼௒ষ૥ୡ
ジェクト」により行われたものです。
れるスマートハウスでは、そのデータを幅広く活用することで、IoT社会の௽૩੟ம੺ગਠ૥ୡ
ります。人間は視覚情報に強く依存して生活していますので、それを支える機械も人間と同等、またはそれ以上
研究拠点：臨海副都心
私達が普段何気なく行っている「食物を口から食べる」という行為
・ロボット介護機器開発コンセプト、リスクアセスメ
大崎
人士／半田
剣一／佐藤
豊／戸田
賢二
人と共存し、人と自然にコミュニケーションしたり、人同士のコミュニケーションを円滑にしたりする「よい聞き。一方、住宅外にある多種多様なデータを活用することで、付加価値の高い●基本・応用特許( 国内外 ) による次世代製品・新サービス・体感ビジネスを創発の視覚能力を持つことが望ましいと言えます。これを実現するために、我々の生活する三次元空間を的確に三次証スキームの確立
元環境とのマッチングにより、サブメートル級の精度手」になる対話ロボットの実現を目指した研究を行っています。人に酷似した外観を持ち、笑顔などの豊かな表情を重要であり、高齢者に関わる医療従事者はその効果を実感しています䝧䞁䝎㻌ॡঞ४ॵॺ
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知能システム研究部門
連絡先：ith-liaison-ml@aist.go.jp
研究拠点：つくばసᴗ᝟ሗ䞉䝥䝻䜾䝷䝮䛾෌฼⏝䛸⵳✚᭷⏝ᛶ䞉Ᏻ඲ᛶ䛻㛵䛩䜛ᶵ⬟せồ᭷⏝ᛶ䞉Ᏻ඲ᛶ䛻㛵䛩䜛ᛶ⬟せồ㛤Ⓨ䝒䞊䝹⩌

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ント、安全試験、実証試験、倫理審査ガイドライン
情報技術研究部門
しい健康維持増進手法や運転支援技術を開発
眠気による社会問題を解決する
一般被験者が訓練せずに時間強度評定可能な官能評価技術の開発
蔵合金を応用した
際標準化
ISO13482
連絡先：ith-liaison-ml@aist.go.jp
・本研究は経済産業省ロボット介護機器開発・導入促ॡঞ४ॵॺ
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表出できる「アクトロイド -F」は、そのような研究のために開発されたロボットプラットフォームです。このアクの維持・回復の支援を目的として、1）高齢者が容易に実践可能な嚥す。
位置推定技術開発にも取り組んでいます。
ります。住宅設備機器を連携させてサービスを提供する際は、機能安全の考● 関連技術分野：ロボット、ソフトウェア、OS、システムインテグレーション
関連技術分野：IoT、 Wearable、 ロボティクス、コンテンツ制作、
ヘルスケア、ビッグデータ
トロイド-Fを活用し、ASD児のソーシャルスキル獲得に向けた支援、
高齢者のコミュニケーション支援の実現に向け、技術、2）咀嚼音を使って食感を豊かに感じさせる技術、3）連続強度
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研究拠点：つくば
進事業研究を進めています。
（基準策定・評価事業）（平成 25 ～ 29 年度）
高品質ソフトウェアテストのロボット介護機器の開発・
ᅜ㝿ᶆ‽໬ヨ㦂
眠気の評価技術と軽減法の開発
ビスを安心して提供することが可能になります。
脈硬化度、連続血圧、血流量、バイオマーカー、脳波等）
能安全を含む、
制御系、システム設計と評価
柔軟なアクチュエータ
連 携 先 業 センサ、
種：情報・通信業、
医療・福祉業、 サービス業
4）表情分析による、人との絆と共食の愉しさの評価法の開発を行っઃ੪୭୆ଡണ‫؞‬ঽഞਜ਼઼
生活支援ロボット安全検証センター
: 13
研究内容
ロボット介護機器開発の V 字モデル
●食品や香りの評価における後味など時間変化を伴う指標を計測の委託を受けて実施しています。
設計・テストデータ生成技術:
12
評価・実証技術: 14
右図のように「機械の目」を実現するための要素技術 にDO「生活支援ロボット実用化プロジェクト」
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価する独自技術を保有/^KϭϯϰϴϮ
高齢社会を支えるソフ
トアクチュエータを創る■研究担当：北村崇師● 国際的に標準化された方法で眠気を測る技術
研究内容
連携可能
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研究内容
の研究開発と、その社会への橋渡し研究を行っていま●評定値の時間変化を一般顧客で計測できる評定装置を開発⏕άᨭ᥼䝻䝪䝑䝖䛾Ᏻ඲
研究のねらい■所
属：情報技術研究部門● 関連技術分野：生活支援、ロボット、生活安全、認証・認定、介護
ユニークな化学反応の性質に着目て、（財）
日本自動車研究所、（財）
日本品質保証機す。具体的には、（1）
独自の全方向ステレオカメラなど●研究拠点ド アクトロイド -F は、自由度を厳選し、従来と比べシ
ルとして、
ロボッ
● 眠気と関係する変化を生体情報から抽出する技術
高齢者は青壮年と比較し身体能力、認知・推論能力に・特願 20ᛶ䛻㛵䛩䜛ᅜ㝿つ᱁
転ドライバーの状態評価に応用■連 絡 先：三次元環境を的確にセンシングするための「新しいイト・パワフル・ノイズレスな動きをシンプルに生成● 連「触覚」
携 先 業「力覚」
種：製造業（精密機器）、医療・福祉業、サービス業
関西
本技術は、リアルな触感（ザラザラ感など）
・感触（手応えなど）の生成に必須といわれる「圧覚」● 連 携 先 業 種：製造業（機械）、製造業（電気機器）、情報・通信業、サービス業
IC カードチャージへの Calot 適用例（左：図的表現によるテスト設計／右：生成されたテス
トデータ）
安藤 慶昭／原 功／ビグズ・ジェフ／花井
ロボットイノベーション研究センター
連絡先：ith-liaison-ml@aist.go.jp
研究拠点：つくば䠮䠰䝃䞊䝞䞊

亮／髙橋 三郎ᗘ䝉䞁䝃䛸❆ไᚚ䛻䜘䜛ఫᏯ䛾䝁䞁䝖䝻䞊䝹

案しています。電ステムの大幅な小型・軽量化を実現したアンドロイドで●後味、風味、 添加香料に関わる感覚量の時間変化が計測可能● 日常生活でも使える新しい眠気評価法の開発に貢献する利用したエコな駆動システムの設計が可能
どと連携し、生活支援ロボットの安全性評価手法
メージングシステムの開発」、（2）画像データからの三す。画像認識技術を応用した「笑顔やうなずき」の人への三原触を、一つのデバイスで同時に実現する世界初の3D 触力覚技術です。何もない２Ｄ・３Ｄ空間で、まさにその人間行動に影
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大きな個人差があります。これらを考慮した上で介護施・特願 20

設・在宅でも実施可能な嚥下トレーニング法、およびマ・特開 20

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次元情報復元、三次元地図作成等を行ったり欠陥を自
比留川
博久／大川
弥生／中坊 嘉宏／松本 吉央／松本 治／西村 拓一
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支援、 水素貯蔵、 ロボット、 生活安全、福祉技術の同調機能を含む自然な行動生成システムを構築してい'୮੪‫؜‬6/$0
イクを用いた在宅で可能な嚥下能力の簡易評価法を開より住宅設備を制こに実体があるかのような「モノ」の存在感や材質感を表現するとともに、体感および自在な操作感が得られます。
究を進め、試験装置・方法を開発し依頼試験を開䜰䜽䝏䝳䜶䞊䝍
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ロボットイノベーション研究センター／人間情報研究部門
動検出するなどの「物理的」解析技術、
（3）
監視カメラ

測、
自動車運転支援 研究のねらいᜓᠴ≝ஜᄂᆮ↝ɟᢿ↞⁀‷‶⁁↝я঺⇁Ӗↀ↎↱↝↖ↈ⅛
業（機械／化学／その他製品）、 医療・福祉業ます。これまでに、病院の診察に同席した際に患者へ与連絡先：ith-liaison-ml@aist.go.jp
す。 製品化では、触感や感触が体感できる未来型テレビ、スマホ・ウェアラブル端末、ゲーム、体感型コンテンツ、遠隔映像からの異常検出等のいわゆる「意味的」解析技術、関連技術分野：官能評価、食品、 計測技術
研究拠点：つくばえる心理的影響（精神的負担の軽減）や、同調による身ビス業、
情報・通信業、製造業（輸送用機器）、
運輸業
生活支援ロボット安全検証センター
睡眠不足時や夜間の作業中は、強い眠気が発生するため事故やヒューマンエラーが生じやすくなります。眠気SO13482
発行、認証事例7件を有しています。
合システムの国際を要素技術の三本柱として、さまざまな社会ニーズにᦚ஌ᆺ
医療・手術シミュレータ。サービス化では、リハビリ、コミュニケーション、ナビゲーション、職人技のアーカイブ
・
体感覚の拡張、人による視線の認知特性を調べる実証実を簡便に評価し、眠気に迅速に対処することで、眠気による事故やヒューマンエラーを軽減できます。しかし、⏕άᨭ᥼䝻䝪䝑䝖
（ホームページ:http://robotsafety.jp）
連 携 先 業 種：製造業（食料品／化学）、 農林水産業
伝承において日本の強みを活かします。

応じてアウトプットしていく取り組みを行っています。
卒中などの病気や事故後の手足の機能回復訓練を患者自身が手軽にベッドサイドや自宅など点が明確になり、ৗखः७থ३থॢ
ৗखःさらなる眠気評価技術や軽減技術の研究開発が必要です。
७থ३থॢ験を行っており、より一層の眠気による社会問題の解決が望まれるため、よび介助者の身体的負担を軽減する QOL（Qualityof Life）技術に対する社会的な期待は、
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ョンが可能となる䝕䝆䝍䝹䝬䜲䜽䜰䝺䜲・ASD 児との対話（ソーシャルスキルの学習）䝣䜱䝹䝮≧㏆᥋䝉䞁䝃䞊઺൸્ඉඉ。しかし、ヒトの手足のように柔らかな動作や身体への装着性に優れる機器の実用化には未眠気の実験技術、標準的手法による眠気評価技術、眠気と関係する生体情報の計測技術といった既存技術の知見঺ভषभ䠄䝣䝺䜻䝅䝤䝹䜶䝺䜽䝖䝻䝙䜽䝇◊✲䝉䞁䝍䞊䛜㛤Ⓨ䠅䛻䜘䜛㡢※ᐃ఩䞉㡢※ศ㞳
連携可能な技術・知財ਃ༊৾ಆটং५ॺ
とが可能となりまらの問題点を解決するために、水素吸蔵合金という機能性材料を利用したソフトで生活環境・高齢者施設での高齢者との対話（認知症予防）ଶநख
をもとに、眠気による問題を解決するための新たな眠気評価法・軽減法の確立を目指しています。
ュエータ（人工筋肉）の研究開発を医理工・産学官連携のなかで進めています。
・カメラアレイシステムの構築・キャリブレーションなどを目的とした研究も進めています。
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ｏＴ・ＲＴによるシステム化住宅
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可能な技術・知財IoT・ソフトウェア化された研究内容

発しています。また人工の咀嚼音の提示による豊かな食感を感じさせる技術や嚥下後の味覚・嗅覚の強さの連続的計測は、風味豊かな食品の開発につながります。さらに食事は仲間が集うことで豊かな時間を生みますが、この効果を表情分析によって評価し、アクトロイド-F（男性版と女性版） 会話が弾む工夫を
三次元空間情報のコミュニケーション支援～
触感・感触の三原触
こらすことで愉しさを増す取り組みを行っています。
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未来住宅の機能安全: 15
認識・理解技術:⏕άᨭ᥼䝻䝪䝑䝖Ᏻ඲᳨ド䝉䞁䝍䞊16
アンドロイドロボット : 18
研究のねらい①新規性：触力覚に関する錯覚現象の発見により、世界および応用齢者ができる限り健康な状態を維持し（健康寿命の延伸）、生きがいや幸の「ロボット新戦略」に基づいて設立されたプラッ研究内容
連携可能な技術・知財
連携可能な技術・知財
・RGB-D
カメラのキャリブレーション技術㣗ឤቑᙉ䛾㛤Ⓨᄟୗ䝖䝺䞊䝙䞁䜾ἲ䛾㛤Ⓨに先駆けて、反力を支えるベースが不要な非ベース型
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）が重要です。我々は、日常的に誰でも簡単に利用できる健康評価技術
・高速三次元計測技術
熱・冷却により水素ガスを大量
被験者の内省感覚の時間的変化を捉える手法の一つとして連続感覚強度測定法がありますが、その実用例は多くあ・対話における人の行動計測 䝻䝪䝑䝖௻ᴗ㻔≉༊䛺䛹㻕
㻵㻱㻯⣔ 軽度の眠気から重度の眠気ま【眠気実験の設計技術】
・睡眠や生体リズムの評価技術
㻵㻿㻻⣔触力覚インタフェースを実現
フォーム組織「ロボット革命イニシアティブ協議な金属です。この合金を駆動源
・三次元地図作成技術
㻭つ᱁Ⓨ䛇
・人とロボットの自然な対話技術ॖথॸজ४ख़থॺ䛆◊✲䞉㛤Ⓨ
でを計測するために、睡眠や生体リズムの特徴に基づ・眠気研究のための実験設計技術ঽ৿૰ଳढ़ওছ
合金アクチュエータです。動作
ることを目指しています。また、高齢者の外出・移動手段として、自動車䠄ᇶᮏᏳ඲つ᱁䠅②独創性：錯触力覚技術により、実現不可能と思われて
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りません。その原因として操作方法の複雑さがあると考えました。従来のスライドレバーを用いる方法では、食品のਗ਼৿੤ःघ・照明変動等の外乱にロバストな画像処理技術‫ق‬౮ଞਫ਼ੴ‫ك‬⏘⥲◊䝻䝪䝑䝖䜲䝜䝧䞊䝅䝵䞁・ロボットが人に与える心理的影響の評価
RRI）」と連携し、安全認証、実証や社会実装にいた実験設計を行っています。
・眠気の評価技術䠄ᶵ⬟⥔ᣢ䠅
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術、合金に与える熱エネルギーにㄆドᶵ㛵
きた、空中での、任意の方向への連続的な力感覚の提・HLAC/CHLAC による異常検出技術◊✲䝉䞁䝍䞊
䝀䞊䝮、動きをコントロールします。
・ASD
児のコミュニケーション支援
三次元空間情報の認識・理解技術
中の体調変化検出技術の開発を目指しています。
【眠気の評価技術】
国際的に標準化された眠気評価法
・目やまぶたの動きの計測技術
後味などの短い時間の評価において、被験者は自分の感覚を十分に表現できません。そこでバネとひずみゲージを用
定位・音源分離シ
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・コンクリートのひび割れ等の画像検査技術
音・高出力重量比という一般のいて議論しています。
示を実現
㐃ᦠ୺ᑟ
・高齢者の介護予防活動
を用いることで、眠気による主観・生理・行動の変化 ヨ㦂ᶵ㛵・脳波の計測技術を備えています。伸縮部の素材
・画像処理ミドルウェア Lavatube
・本研究の一部は、文部科学省 科学研究費補助金
新学
い、比較的早い時間的変化の追従が可能な本装置（写真）を開発しました。その装置を用いて、コーヒー飲料の後味③革新性：パネルや空中などの２Ｄ・３Ｄ空間で、触力䝻䝪䝑䝖なども確保できます。これらのを総合的・定量的に評価するとともに、新しい眠気評
・自律神経系活動の計測技術
活支援ロボット安全検証センター、産総研ロボッ䝻䝪䝑䝖㠉࿨
術領域研究「人ロボット共生学」（平成 21 ～ 25 年度）、リハビリや生活支援などの福䝴䞊䝄䞊௻ᴗ
価技術の開発を目指しています。
覚提示に必要な三原触（圧覚、触覚、力覚）を実現
用を現場連携で目指していまの評価を行いました。
䜲䝙䝅䜰䝔䜱䝤༠㆟఍
において大阪大学，東京大学等と共同で実施したもの
㖟⾜【眠気軽減法の開発】様々な職種や状況に応じた眠気
イノベーション研究センターを中心として、連携● 関連技術分野：ロボット、生活安全、インフラ診断
䝻䝪䝑䝖④製品化支援：開発プラットフォームの提供です。
㻯つ᱁䠄ಶู〇ရᏳ඲つ᱁䠅㻵㻿㻻㻌㻞㻢㻞㻢㻞䠄⮬ື㌴䠅
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世界初、3D 触力覚技術
ートナーへのコンサルティング、共同研究などに
水素吸蔵合金を応用～静音で
ライフスタイルイノベーション
広域高精度３次元環境地図（つくばセンター広場）
体計測および解析⮬ື㌴ᦚ஌ᆺ⏕άᨭ᥼䝻䝪䝑䝖

䠄┬䜶䝛䝹䜼䞊➼ᅜ㝿ᶆ‽ ඹྠ◊✲㛤Ⓨ䠖䠥䡋䠰♫఍ᐇ⌧䛻ྥ䛡䛯ఫᏯタഛ㐃ᦠ䛻䛚䛡䜛ᶵ⬟Ᏻ඲䛻㛵䛩䜛ᅜ㝿ᶆ‽໬䠅

佐藤 雄隆／永見 武司／増田健／岩田 健司／佐川 立昌／小林

匠／片岡 裕雄 （パネルや空中で、触感・感触を提示）

究に関する医工連携⏘⥲◊
柔軟なアクチュエータ: 19
加速する３Ｄ触力覚技術: 20኱Ꮫ
なげると同時に、協議会参加者同士の橋渡しによするだけで動安心・安全を支える機能安全
よびヘルスケア応用
研究内容╀Ẽ䛾ホ౯ᢏ⾡⏕య᝟ሗィ ᢏ⾡᪥ᖖ⏕ά䛷䛾
知能システム研究部門
連絡先：ith-liaison-ml@aist.go.jp
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研究拠点：つくば䝸䝝䝡䝸ᶵჾ
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連携可能な技術・知財

血圧計測時に3(5&/26䠖༢఩᫬㛫ᙜ䛯䜚䛾㛢║๭ྜ
依頼試験
認証、ファンディングなどにつなげます。
1, 477-480 ・(2013)(2012/10/11)

モビリティロボットのための
自律走行車いす┬ᗇ
３次元環境構築技術: 17■研究担当：松本 吉央／脇田 優仁╀Ẽ䛾ホ౯ἲ䞉㍍ῶἲ䛾㛤Ⓨ

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属：ロボットイノベーション研究センター

被験者がリアルタイムに評定した強度を
AD ボードを経由
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■連 絡 先：(Dinges et al., 1998; Abe et al., 2011)
マートハウス、機能安全
DO 産・業技術研究助成および製品化・開発支援のためのエコシステム
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により行われたもので
医療・福祉業、建設業、銀行・保険業㊊㒊䛾〟⒔

析することで途、コンサルティングの依頼も受付中です。
・開発プラットフォームの提供（触力覚デバイス・感触
研究担当：横塚将志／阪野 貴彦／松本 治

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ロボット革命イニシアティブ協議会

してデジタル値に変換し、コンピューターで記録しました。
（ホームページ:http://www.jmfrri.gr.jp）ண㜵ᶵჾ

データベース・開発環境、IoT
向けデバイス）（産総良作／佐宗晃／金 奉根᫬㛫࿘Ἴᩘேᕤⓗ䛻⏕ᡂ䛧䛯ᨃఝⓗ䛺࿪ᄮ㡢䠄ည➽䛾➽ኚ᥮䠅䛷㣗ឤ䛾䛺䛔㣗䜉≀䛻㣗ឤ䜢ឤ䛨䛥䛫䜛

ASD 児や高齢者との対話の様子
咀嚼・嚥下の機能評価と食の食の愉しみ支援のための技術開発
愉しみを拡張する技術 : 21
.LQHFW䛻䜘䜛⾲᝟᳨ฟ● 関連技術分野：食事支援、嚥下・表情、食感・風味、食品、人間計測● 連 携 先 業 種：医療・福祉業、製造業●研究拠点（食料品）、農林水産業つくば

小早川 達／遠藤 博史／三輪 洋靖／藤村 友美／梅村 浩之／藤崎 和香
人間情報研究部門
連絡先：ith-liaison-ml@aist.go.jp
研究拠点：つくば

20-40 代男女数十名に試験飲料を飲んで頂き、口に含んだ所 研技術移転ベンチャー・㈱ミライセンス）
属：ロボットイノベーション研究センター䜸䝣䜱䝇ᴗົ
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おける安静時
えんげ
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●研究拠点
連技術分野：ロボット、製造、サービス
・
特許第4111278号（2008/04/18）
状態の口腔内の苦味、また嚥下後5分間にわたり舌上の苦味
近井 学／榊 浩司
見つけたり、
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連
絡
つくば
携・先
業先：
種：製造業
（精密機器）、サービス業、農林水産業、運輸業、医療・福祉業
究部門／創エネルギー研究部門
䜎䜆䛯䛾
特許第5750717 号（2015/05/29）●研究拠点
および喉の奥で感じる香りの強さの連続強度測定を行いましື䛝╀Ẽ䛻䜘䜛஦ᨾ䜔
しい健康評価つくば・バーチャルリアリティ環境生成装置およびコントロー䝠䝳䞊䝬䞁䜶䝷䞊䜢㜵䛠
た。被験者から得られたコーヒー飲料の舌上の苦味、ならびます。
ラ装置
眠気による社会問題を解決するための技術開発
ヒトの生理計測技術とヘルスケア・
眠気の評価技術と光太郎
各種生理・生体計測技術訓練を受けていない一般被験者を用いた時間強度評定 : 24に喉の奥の香りのそれぞれの時刻における強度の平均を計算
トイノベーション研究センター
自動車研究への展開: 22
軽減法の開発 : 23
・血圧計を利用した動脈硬化度評価装置（左）● 関連技術分野：人間計測、脳計測、モニタリング：ith-liaison-ml@aist.go.jp
デジタル体感ビジネスを創発
・超音波画像診断装置による血管、血流評価（右）したところ、それぞれで指数関数の時定数を求めることでき● 連 携 先 業 種：製造業（電気機器）、製造業（精密機器）、運輸業、医療・福祉業、サービス業
点：つくば（IoT 向けソリューション）
関節リハビリと褥瘡予防への応用ィ

■研究担当：中村 則雄■所

連続強度評定システム

自動車ヒューマンファクター研究センター

連絡先：ith-liaison-ml@aist.go.jp
参加者の9 割以上の方が相関係数（r）0.7 以上となり適切研究拠点：つくば

属：人間情報研究部門■連 絡 先：

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（下図左）
。また指数モデルによるフィッティングから、
阿部 高志／甲斐田
幸佐に評価ができていることがわかりました（下図右）。

連携可能な技術・知財

●研究拠点

つくば

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● 連 携 の軽減技術の開発を進めています。
先 業 種：製造業（電気機器）、情報・通信業、建設業、農林水産業、製造業（その他製品）
水素吸蔵合金アクチュエータの基本構造⤒῭⏘ᴗ┬ ᖹᡂ䠎䠔ᖺᗘ䜶䝛䝹䜼䞊౑⏝ྜ⌮໬ᅜ㝿ᶆ‽໬᥎㐍஦ᴗ
知財 ⑤市場創出に向けたエコシステムの形成
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連 携 先 業 種：情報・通信業、 医療・福祉業、 製造業（電気機器）するツールとしても活用することができます。
●製品の使いやすさの仮想評価による身体機能中心デザインの支援が可能
設計手法や開発した技術は、人間工学や認知心理学における感研究のねらい歩行や走行は人にとって基本的な移動手段です。しかし現状では、自分の歩き方や走り方の特徴を知ることは容易
ではありません。そこで我々は、日常生活で使用可能な様々なセンサを用いて、個々人の歩き方や走り方を評価し、その特徴や転びやすさなどを可視化する技術を開発しました。この技術を用いると、ユーザは自分の歩き方や走り方
関連技術分野：デジタルヒューマン、 製品設計、 エルゴノミクス評価の特徴や転びやすさなどを通じて健康増進につなげることができます。また事業者は、ユーザの歩き方や走り方に関連 携 先 業 種：製造業（機械）、 製造業（電気機器）
するデータを収集することができ、後継の製品や新サービスの開発につなげることができます。

研究のねらい、JIS や ISO などの国内外の標準規格にも応用されています。

晶玉：高齢者の生活のス・分析・デザイン支援 ヒトの行動能力を脳活動から予測

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私たちの身の周りには、色で情報を伝える視覚表示が数多く存在します。例えば危険や重要な情報を提示する標識、電光掲示板、商品ラベルやパッケージ、地図やウェブページのデザインなどでは、どの様な色覚特性でも識別ができ
研究内容連携可能な技術・知財研究のねらいこれまでの我々の研究で、転びやすい歩き方と転びに・J Biomech, 47, p.2424-2429,
2014
るデザインを要求されますが、実際には色覚の多様性に配慮したデザインは多くありません。これらを解決するため
DhaibaWorks は人が取扱うさまざまな製品の開発において、「持ちやすい」「操作しやすい」等のエルゴノミクス
くい歩き方の違いや、傷害を負いにくい走り方と傷害を・Int J Sports Med, 33, p.310-313, 2012には、多様な色覚特性に配慮した視覚表示の評価方法や改善技術が必要です。本研究は、こうした社会的課題を解決負いやすい走り方の違いは、共に動作のリズムと深い関・つまずきリスク評価装置、つまずきリスク評価システ
性を考慮した身体機能中心デザインを支援するためのソフトウェアです。エルゴノミクス性の評価テストは、製品の係があることが明らかになっています。当該技術は様々
ムおよびつまずきリスク評価方法する基盤技術開発と標準化を目指しています。
様々な試作品（モックアップ）を用意して実被験者を対象に行われてきましたが、これには莫大な時間とコストがか

連携可能な技術・知財
実環境での行動能力を推定する認知脳機能計測技術

人間中心の製品設計・評価、健康支援に展開なセンサで計測できるデータから、動作のリズムの特徴
・本研究の一部は、科研費（若手 A：23680062）のづく製品・サービスの提供・デザインを支援
かります。一方、DhaibaWorks を用いれば、人間の全身や手の機能を模擬した身体モデルと製品の 3 次元 CAD モ

ロボット・AI・人間（続き）
・さらに詳細なデータの公開については、個別にご相談巻くだけで握った状態を計測できるシステム
市場調査と現場改善に効く人間計測VRください。本 DB に掲載されていない項目について、
プレデータの収集、製品設計への協力等のご相談に応じまな質す。
研究のねらい● 比較姿勢提示でスポーツなどのトレーニングツールとしても機能ありません。本研究では当該の色差を客観的数値として
何学的に精確な身体モデルを生成する機能に，公共空間や商業施設の● 現場に負担をほとんどかけずに改善案の事前検証・比較検討が可能
表すための基盤開発を進めると共に、１型色覚と２型色・身体モデルと製品モデルの接触拘束を用いて「ありう案内表示やパブリックビュー
・
このDBの一部データの収集にあたり、（独）製品評
近年の脳機能計測技術の発展により、ヒトのさまざまな認知機能の個人差を反映する脳活動の差が明らかに研究のねらいる」把握姿勢や乗車姿勢を生成する機能研究のねらいイングを安全で効果的に覚に配慮した色情報の評価方法や、見やすい配色へ改善
能変化がある人々が、安全に生活でき、その能力が最大限引き出されることで、なってきています。脳機能計測を用いて明らかになる認知機能の個人差が、実環境での行動能力におよぼす影響
ベー
生活の QOL 向上や、産業・サービス分野で作業負担軽減を目指し、人間の動作を支援するロボットや機器、・生成した姿勢を用いてエルゴノミクス評価を行うためる「生活機能変化レジリエント社会」の創造が求められます。そのためには、私研究のねらいするための色補正技術を開発しています。またこれらの人が製品を手でどのように使用しているのかを、実験室ではなく現場で気軽に計測可能なシステムの構築を目஦ᨾ䞉യᐖ䝸䝇䜽ホ౯౯
価技術基盤機構の協力を得ました。
ニューロコミュニケーターによる脳情報活用サービスの構築
また健康状態をモニタリングするシステムの開発が盛んに行われています。これらの製品が十分な効果を上げるに様々な力学指標計算法を実装する機能ṌṌ⾜䞉㉮⾜≉ᚩホ౯⿦⨨ を定量的に評価するためには、実世界でのヒトの行動能力と脳機能計測データとの相関関係を明らかにする必要化に応じて、必要なサービスを提供することで生活をデザインする科学的な方法
サービス現場におけるを分析することで事故や傷害のリスクを評価し可視化す
助成を受けたものです。
るものです。
デルを統合することで、仮想的なエルゴノミクス評価が実現できます。

情報に準拠した国際標準のデータベース
どの方向から見ても正面に見えるディスプレイ技術●ヒトの認知機能と脳活動と行動能力の相関を計測に基づいて解析・評価
研究内容
人の行動を理解し再現する人間工学・ロボット融合技術
域サービスのマッチングを支援
デジタルヒューマンによる製品使用状態モニタリング‒‒＜目的＞● 相関評価を用いることで個人の認知機能テストから行動能力を予測
先天性の色覚異常を有する方々（特に１型色覚と２型
生活を支援するサービス・製品設計、製品安全を支援
研究内容
VRと視線・脳波計測による興味度分析
᪂〇ရ
認知支援研究を応用した色覚は該当者が多い）は、日本人男性の約５％（20 人● 人と機器、 環境とのインタラクションをシミュレーションとロボッ
トで再現● 模擬的 VR 環境を構築することで様々なシーンに応じた相関評価可能೺ᗣቑ㐍 DhaibaWorks には、仮想的なエルゴノミクス評価を᪂䝃䞊䝡䝇䛾
● 製品を把持する姿勢を現場でインタラクティブに計測しモデルで再現
Ṍ⾜䞉㉮⾜≉ᚩタルヒューマン、 生活安全
情報環境の改善に 1 人）にもおよびますが、視認性の確保に必要とされ● 人の行動をオンサイトでセンシング、 人体形状・筋骨格モデルで活動を可視化
㛤Ⓨ実現するために以下の機能が含まれます。
䝕䞊䝍䝧䞊䝇䛾ᵓ⠏● 現場を再現する
VR 環境内での人間の認知・行動指標を計測・分析
療・福祉業、 製造業（機械）●
ユーザによる製品の素手での試用・評価が可能
る配色の客観的評価法や、色差の定義・計算法は未だに・豊富な寸法バリエーションを持ち、運動学的または幾● 機器使用時の人間動作を模擬するヒューマノイドで機器を定量的に評価
東京五輪での実用化を目標● 認知から行動に至るプロセスの客観的指標による分析が可能

脳波コミュニケーション技術の進化を体感！

指しています。これまで人の製品の使い方（姿勢）の計測方法としては、実験室でモーションキャプチャなどの基盤技術を、多くの産業分野において活用することがで高い付加価値を生む新しいサービスや製品を設計するための市場調査や、製造現場における作業を効率化する
ためには、人間の行動を理解し、人間と環境・製品とのインタラクションを解析したうえで、製品や健康支援シ
事故や傷害のリスク評価と収集されたデータによる展開のイメージ
これらの機能が一つのソフトウェアとして統合されてがあります。われわれは、
VR（模擬的）環境と脳活動計測を用いて、研究室で計測される高精度な脳機能データと、が提唱する国際生活機能分類のICFコードに準拠した再利用性の高いデータベー装置を用いるか、現場でビデオ観察などを行うかのいずれかでした。しかし前者は精度が高いものの製品を評価
正面から見たきるように、国際標準化に向けた取り組みも進めていま
ための仕組みを構築する改善活動においては、人が価値を生み出す行動のプロセスを把握し、適切に効果を測定
色評価・補正システム
ステムの設計・評価を行うことが重要です。実際の製品を人間に代わって定量的に評価するヒューマノイドロボ
おり、製品の身体機能中心デザインを実現するためのプ 実世界での行動能力の個人差とを対応づける研究を行っています。
たり、あり得る生活を提案する技術を開発しています。
するには不自然な環境であり、後者は環境は自然なものの精度の低い定性的な観察に留まっていました。本シス
DhaibaWorksの GUI
アクセシビリティはしながら仕組みを設計することが重要です。そこで、実環境を高いリアリティで再現するVR技術、
視線計測技術、す。
ットも活用し、製品設計や健康支援に役立つ人間シミュレーション
・ロボット融合技術の開発を目指しています。
■研究担当：小林 吉之／保原浩明
ラットフォームとして活用できます。
テムにより、本来の使用現場での自然な状態で製品の持つ課題を深く探ることが可能になると考えています。
改善できる
脳波計測技術等を活用して、再現された環境における人の行動や認知のプロセスを計測・分析・比較する手法に■所
属：人間情報研究部門●研究拠点
・アクセシブルデザイン化」とプロセスの「見える化」
による改善支援
ついての研究を進めています。
■連 絡 先：
連携可能な技術・知財
臨海副都心
ேయ䝰䝕䝹ᢏ⾡
連携可能な技術・知財

事故傷害予防とデータ収集～歩行 誰もが「見やすい・聞きやすい」 色覚バリアフリーを実現する色
高齢者・障害者の感覚特性
行動計測と生産性向上● ポータブルなヘッドギアで高品質な脳波を長時間計測可能：時／走行特徴評価システム: 25

情報提示技術 : 26

評価・補正技術と標準化 : 27
データベース : 28
● 高速かつ高精度で脳情報を解読するアルゴリズムを搭載

どの方向から
研究内容
連携可能な技術・知財
研究内容
研究内容
ᑠᆺPDR
・時短デザインഃ㠃䛻ἢ䛳䛯ಶูᙧ≧᥋ゐ➽㦵᱁
にする PDR 技術の高度化と社会実装性向上䝰䝆䝳䞊䝹・バリアフリーに配慮したデザイン・製品
でも正面向きDhaibaWorks では、以下の要望を実現します。
る場合にはその情報● 意思伝達支援や認知機能訓練、
ロボット制御、
マーケティング等へ応用㊥㞳䜢ྲྀᚓ
骨格や筋肉を含む人間の身体形状・構造や運動、さら 研究内容
複数の距離センサを列状に配したバンド型センサを
PDR の相補的統合による屋内外シームレス測位の実現
相関評価実験の一つとして視界不良下の自動車運転
・マルチモーダル高精度脳機能解析・可視化技術
連携可能な技術・知財
支援サービス事例や ・製品に対する「使いやすさ」を表す定量的な力学指標
・視認性の評価技術・視認性の改善技術のコンテンツに製品や環境とのインタラクションを再現する人体モデ
物体の上部に巻きつけ、物体表面に沿ったセンサから現場の QC 活動を計測と可視化技術で支援（CSQCC）
を模擬した
VR
である運転シミュレータを用いた計測評
・VR
環境中での脳機能計測技術
実環境の取材に基づいて写実的なCG
環境コンテン・VR
環境内における認知・行動プロセスの分析手法
を用途に即してモデル化
康支援や高度社会参・色覚特性に配慮した映像機器・情報機器を提供できるル化技術を開発しています。これらはソフトウェアプラッ
䝉䞁䝅䞁䜾ᢏ⾡
物体を持つ手の側面までの距離を計測します。バンド
データベース画面の一例：可読文字サイズ推定

評価

体安

研究のねらいツを作成する技術、写実的なCG 環境を高解像度で全・写実的 CG 作成用モデリングソフトウェアのために地域で利用
・ターゲットユーザに対する製品の妥当性を、身体モデ 価を行いました。
悪天候等で前方視野が制限される状況
・実環境での課題遂行能力をモデル化した認知実験設⤫ྜ⤫ྜ
ビス工学、 人間計測
トフォーム
DhaibaWorks 上に実装され、さまざまな製・交通バリアフリー型センサは、
赤外線方式の距離センサ、
加速度センサ、䝅䝇䝔䝮ᐇ⿦䞉ᛂ⏝ᒎ㛤
方位に提示するディスプレイ装置、足踏み動作の認識
・Service Field Simulator 用各種ソフトウェア
ビス業、 医療・福祉業、製造業（その他製品）
デジタル水晶玉（個
ルと製品 CAD モデルを用いた操作・把握シミュレー では、計技術
品使用時のシミュレーションが可能です。この人体モデ
マイコンボードから成り、モーションキャプチャ等の・教育用製品ドライバーは心内での３次元空間処理に大きく依本研究の主目的は、脳と機械を直結する
Brain-MachineInterface（BMI）技術によってテレパシーのようなによる直感的な移動操作機能を特徴とする Service‐CGレンダリングソフトウェア」を開発しました。
ションによりチェック
ルを活用し、PDR（歩行者自立航法）
による人の移動と（指部など）の存して運転操作を行います。
VR で計測された運転能力
・特願装置に比べ非常に安価です。側面以外
2015-099450（2015/02/04）
・色弱者向け支援機器
639LHZHU「以心伝心」
を実現することです。この技術が実現することで、事故や病気が原因で話したり書いたりすること
Field
Simulator を開発しました。
‐足踏み動作認識ソフトウェア
い在的な生活と地域の・デザイン上流段階で、より多くのユーザにとって操作直接計測していない姿勢は、人体モデルと物体モデル
活動量の可視化も実現しています。さらに、人の運動を３次元空間認知課題遂行中の脳活動、とく また、Service
・特許第 5131851
号（2012/11/16）
Field Simulator
内における体験‐移動履歴可視化ソフトウェアの生産性や持続性の向上のためには、経験と勘だけに頼らず工学的に改善に行う必要がありまる新たな健康支援・しやすい・持ちやすい設計となるように製品形状を最 の個人差と、が困難な重度運動機能障がい者の意思伝達能力を回復することが可能となります。また、ポータブルな脳波計測の関係から推定します。把持場所と頻度の関係を簡単
ヒューマノイドで模擬し、人では直接測ることが困難な、
䝸䜰䝹䝍䜲䝮䛻ᡭ䜢⾲♧'KDLED:RUNV果」はもちろんのこと、結果を生み出した人の「行動」、その人の「知覚能力やスキル」、さ者の視線と脳波の同時計測により、体験者の特定対象に頭頂・前頭部の脳活動と運転能力との間に高い相関・特許第4836140号（2011/10/07）
適化᥼఩䚸άື㔞䝰䝙䝍䝸䞁䜾䚸೺ᗣᨭ᥼䠄DhaibaWorksୖ䛷ᐇ⿦䠅ேయ䝅䝭䝳䝺䞊䝅䝵䞁䚸〇ရタィに解析したり、代表的な握りを手の３D形状で示すこ機器や環境が人に及ぼす力学的影響を定量化し、動作装置やリアルタイム性の高い脳波解読手法などのコア技術を活用し、介護ロボットの制御や脳情報に基づく感性えた「場や環境刺激」の観測やモデル化が不可欠です。多品種少量生産の現場や見通しの悪いに対する注意や興味の度合いを評価する手法、および製品にバンド型センサを巻きつけて把持姿勢を推定関係があることを明らかにしました。
このような手法は、とで、トレーニングへの応用も見込めます。
生活記録・分析・デザイン支援
人体モデル基盤技術とシステム実装
姿勢の生成と安定性の評価
支援機器などの効果を評価する技術を開発しています。
や場の観測・モデル化のために、屋内外シームレス行動計測や動的屋内外環境仮想化、さらに評価（ニューロマーケティング）
等、様々な産業分野に応用できるアプリケーションの開発を目指しています。
この手法の市場調査分野への適用実証を進めていま
析支援のための各技術を開発することが本研究の狙いです。
実環境下の様々なシーンでの個人の行動能力を、認知
色評価・補正の実施例
す。
連携可能な技術・知財

視覚■研究担当：倉片 憲治／伊藤 納奈／大山 潤爾
マイクロプロセスを利用した■所
属：人間情報研究部門
目的の細胞を単一細胞レベルで検出・解析できる技術
高効率３次元細胞培養を実現する
生物の個体応答をチップ上で再現
細胞操作および精密培養技術■連 絡 先：臨床診断応用と単一細胞機能解析を可能にする細胞チップ
デジタル水晶玉：高齢者の生活 DB
DhaibaWorks : 身体機能
人の行動を理解し再現する人間・分析・デザイン支援 : 29 脳機能計測から予測する基盤技術として適用できます。
シミュレーションソフト
: 30
工学・ロボット融合技術 : 31
連携可能な技術・知財
研究内容

デジタルヒューマンによる製品
使用状態モニタリング : 32 ●研究拠点■研究担当：多田 充徳／宮田 なつき（産総研データベース）ホ౯⤖ᯝ䛻・人体モデル Dhaiba
・人体モデル Dhaiba（産総研データベース）
ス検索が可能䠄䠎䠅ᑠᆺ䛾
ᇶ䛵䛟タィᨵၿ
䠄䠍䠅䝯䝑䝉䞊䝆䛾■所
属：人間情報研究部門
㧗
0
磁気、気圧の各センサーを用いて・人体モデルソフトウェア DhaibaWorks（産総研プ ೃ⿵䜢ᥦ♧⿦⨨䛷㢌⓶ୖ
●研究拠点（産総研プ■研究担当：坂本・隆
C1
C2
C3
C4
C5
C1
C2
C3
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ືసィ 䛸
人体モデルソフトウェア DhaibaWorks
するサービス-0.5
ニューロコミュニケーターのコア技術の一つとして高相対測位を可能にする歩行者推測⬻Ἴ䜢ィ■連 絡 先：䝻䝪䝑䝖෌⌧
臨海副都心
ログラム知財）-1■所
属：人間情報研究部門
ログラム知財）コンテンツや装置のサービス研究を行っています（例：進行注意認知と時間を印象や感性やリアリティを●研究拠点
品質な脳波データを簡便に計測可能なヘッドギアの開発-1.5
行動計測の実現）。また、省電力・機器と人間のインタラクションの再現技術
たすサービス■連 絡 先：● 複数の臓器モデルを連結したマイクロ流体デバイスで動物実験を代替
安全で有効なデザイン考慮したデザイン-2
向上する多感覚多次元情報提示技術⭜䛾㈇Ⲵ㻌㼇㻺㼙 㼉
ー化、ベンチマーク標準化によるを行っています。また、取得した脳波データから、
高速・つくば䠄䠐䠅㻯㻳䜰䝞䝍䞊・特許出願中「作業者の移動軌跡・全身姿勢・関節負-2.5を推し進めています。RGB-D カప䛻䜘䛳䛶䝯䝑
C5●
ヒ
ト由来の培養細胞を用いた臓器モデルを用いてヒト固体への影響を評価⬻Ἴᣦᶆ・時短デザイン-3
・映像の生体安全性と標準化・どこからみても正面に見えるディスプレイ
高精度で脳情報を解読するアルゴリズムの考案でも多国際機能分類（ICF)
荷の可視化システム」
䝉䞊䝆䜢⾲ฟ
⯆࿡ᗘ䛜
⯆࿡ᗘ䛜
（LRF）
、ビーコン（BLE）、衛㧗㻔ពᛮఏ㐩䛜ᅔ㞴䛺⚄⤒
ప䛔䜶䝸䜰
㧗䛔䜶䝸䜰
C2
・字幕デザインと標準化㞴⑓䜔⬻༞୰䛾ᝈ⪅䛥䜣㻕● 圧力駆動循環培養システムで多臓器デバイスをマルチスループッ
ト化
他地域への適用が可
・発達障害を考慮した
位インフラと PDR を相補的に統・特許出願中「人動作を模擬するロボット動作生成方
・パノラミックサウンド
C3
くの成果が出ています。さらに、人工知能を活用しつつ䝻䝪䝑䝖䛻䜘䜛ᶵჾ䛾
C1
⿦╔
ཧ↷ጼໃ
⌧ᅾ
ຊᏛⓗຠᯝ䛾ᐃ㔞ホ౯
ス測位、動的環境モデリング、可㠀⿦╔
空間設計評価法」
・多感覚的な質感情報提示デザイン設計
CG やロボットのアバターに効率的にメッセージやジェス
C4ュレーションといった各技術開発
・ヒューマノイドによる装着型機器の評価技術
䠄䠏䠅㧗㏿䞉㧗⢭ᗘ䛷
応用例：ボトル把持位置の頻度解析 ( 左）とテニスラケッ
ト（右）研究のねらいERP᣺ᖜ (ʅV)┦㛵㛵ಀ

細胞培養環境を精密に制御することにより臓器特異的機能を誘導● 数百万個の細胞から標的細胞を検出する技術
３次元培養に好適な空間を繊維性足場材料で実現

つくば࿘ᅖ⎔ቃ䜈䛾⯆࿡ᗘ

３次元足場材料

マルチスループット多臓器デバイスの創薬応用

ヒト ES 細胞による各種検証をISO●医薬品候補化合物や化粧品、化成品、 農薬などのスクリーニング技術● 多重染色が容易で、単一細胞レベルでの検出が可能●電界紡織法により3次元的な繊維成形体を一体成型
再生医療用細胞の新規製造システム
実現する幹細胞制御技術
チャーを表出させるアプリケーションの開発にも積極的●成形体内部の繊維密度を制御可能（数十倍程度）●個々の患者に適した投薬処方を決定(
パーソナライズド・メディスン)● 標的細胞を回収して、 遺伝子解析が可能
多臓器デバイスは Organs-on-a-chip とも呼ばれ、通常動物実験を必要とする薬物動態解析や化成品の安全・知財です。
試作されたシステムの性能やユーザビリティを評●３次元培養に適した内部空間を有する再生医療用の足場材料を提供可能
性検査を生体外で実施できる技術として近年急速に注目を集めています。この技術を動物実験代替法として創薬㧗⢭ᗘ⬻άືィ䜢⏝䛔䛯ㄆ▱ᶵ⬟䛾ᐃ㔞ⓗホ౯ᐇ⎔ቃ䜢ᶍ䛧䛯VR⎔ቃ䛷䛾ே㛫⾜ືィ
新規生理活性物質のハイスループッ
トアッセイ系を提供
生産・サービス現場の従業員
実環境での行動能力を推定する
VR と視線・脳波計測によるニューロコミュニケーター●生体のウェッ
ト・シミュレーター● 関連技術分野：デジタルヒューマン、ヒューマノイド、人間計測、エルゴノミクス評価、人動作模擬
価するためのフィールド（臨床現場等）も確保されておや化成品の開発に利用していくためには、多種類の化合物を同時に評価できるスループットの高いシステムが必
社会参加地図技術

5
4
3
2
1

୺ほホ౯⤖ᯝ

0

C1

C2

C3

C4

⬻ෆពᛮ䜢ゎㄞప
C5● 関連技術分野：人間計測 Service Field Simulatorを用いた分析の例 㻺 㻱 㻰 㻻 䛾 ㄪ ᰝ ஦ ᴗ 䛻 䛚 䛔 䛶䝻䝪䝑䝖䜰䝞䝍䞊䛾ไᚚ䜒᳨ウ୰
● 連 携 先 業 種：製造業（その他製品）、医療・福祉業、サービス業

結果・行動・場の観測とモデル化（2006/8/11）、US Patent୺ほホ౯䝇䜿䞊䝹

ヒューマノイドを用いた機器評価・設計支援࿘ᅖ⎔ቃ䜈䛾⯆࿡ᗘ

援にも取り組んでいます。

6

再生医療用細胞の製造施設をコンパク
トに● 連 携 先 業 種：医療・福祉業、製造業（その他製品）、サービス業●グローバルスタンダードであるも用いた各種評価技術ᐇ⎔ቃ䛷䛾⾜ື䞉⬟ຊ䜢ண
行動計測と生産性向上: 33
認知脳機能計測技術: 34
興味度分析 : 35 「ヒト ES 細胞」～脳情報活用サービス: 36
研究のねらい
関連技術分野：再生医療、足場材料、3次元培養、エレクトロスピニング（2009/1/16）● 関連技術分野：VR、行動計測、脳波計測、サービス工学、現場改善 脳波による意思伝達装置「ニューロコミュニケーター」
り、実用化後のサービス形態の検討を行っています。
要です。本研究では、産総研で独自に開発した圧力駆動循環培養システムを用いて多臓器デバイスをマルチス
宮田 なつき／遠藤 維／多田 充徳（2012/1/27）、US Patent
メンタルマップとランドマーク● 連 携 先 業人間情報研究部門／知能システム研究部門
種：卸売・小売業、運輸業、医療・福祉業、サービス業、製造業●研究拠点
ループット化しました。
吉田 英一／遠藤 維／吉安 祐介／鮎澤 光／今村 由芽子／蔵田 武志／多田連絡先：ith-liaison-ml@aist.go.jp
充徳の提示手法の重要性
脳活動計測とVR 環境を用いた実環境での行動能力予測技術●再生医療用細胞の製造環境の完全無菌化●多様な培養技術、オミクス解析をノウハウとして蓄積

携先 業 種：製造業（医薬品）、製造業（繊維製品）、医療・福祉業
臨海副都心
関連技術分野：細胞アッセイ、連毒性試験、
創薬、 パーソナライズド・メディスン
全血中に存在し各種疾患に関連する標的細胞を、単一細胞レベルで正確に検出・解析することを目標にプラス●大型製造施設に代替することで再生医療用細胞の製造コスト削減●画像取得の自動化による、ハイスループットな解析系
大隈
隆史／武田 裕司／岩木 直
連携可能な技術・知財
研究内容
連携可能な技術・知財●個別医療機関に設置可能
連 携 先 業 種：製造業（医薬品）、 医療・福祉業
チック製マイクロチップ基板上に２万個以上のマイクロチャンバー( 直径 105 μ m, 深さ 50 μ m) を付与した● 関連技術分野：認知脳機能、脳波計測、行動計測、人間計測
知能システム研究部門
連絡先：ith-liaison-ml@aist.go.jp
研究拠点：つくば、臨海副都心（2012/8/31）（2012/10/12）（2013/8/16）（2015/3/6）

研究拠点：臨海副都心、つくば䖃䝰䝞䜲䝹ᛶ⬟䛾㧗䛔ពᛮఏ㐩⏝⚟♴ᶵჾ䛸䛧䛶

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人間情報研究部門／自動車ヒューマンファクター研究センター
連絡先：ith-liaison-ml@aist.go.jp
研究拠点：つくば

関連技術分野：再生医療、 幹細胞、バイオマーカー・ニューロコミュニケーターを用いた意思伝達/ 外部機器細胞チップを作製しました。数百万個の細胞を一枚の細胞チップ上で単層配列させて、核や細胞膜に発現するタ● 連 携 先 業 種：製造業（その他製品）、運輸業、建設業、サービス業、医療・福祉業
制御 / 脳機能評価/ 感性評価連
携
先 業 種：製造業（化学）、 製造業（医薬品）、 医療・福祉業
関連技術分野：再生医療
デバイス、培養チャンバー、
ホルダー、フタ、および外部・圧力駆動型多臓器連結培養技術
日本食レストランの接客係の行動変容
・特許第 4742356
号（2011/05/20）（滞在履歴のヒートマップ） 一般的な電界紡織法（エレクトロスピニング）により形成される繊維成形体は厚み方向において繊維密度が高くな
連 携 先 業 種：医療・福祉業
ンパク質の多重染色をすることで、目的細胞を正確に検出できます。さらにマイクロチャンバーから目的細胞をの圧力駆動装置によって構成されている（図）。 生体内・特許第 5414039 号（2013/11/22）
岩木 直／佐藤 稔久／武田 裕司の数ある臓器の中から、興味の対象とする複数の臓器をりやすく、成形体の内部において細胞増殖を妨げる要因になるために３次元的な細胞培養に必ずしも適していません。
研究のねらい情報支援技術の全体構成
・特許第 5544620 号（2014/05/23）／大隈 隆史／大西 正輝
自動車ヒューマンファクター研究センター
マイクロキャピラリーを用いて回収することで遺伝子解析といった単一細胞の機能解析を行うことも可能です。
選択し、選択した臓器を連結する血液循環回路をマイク 連絡先：ith-liaison-ml@aist.go.jp
研究部門／人工知能研究センター
・特許第5472746号（2014/02/14）
研究のねらい本研究では内部空間のサイズが意図的に制御された再生医療用の足場材、細胞培養用担体材等を開発することを目標
ヒト ES細胞は、iPS細胞と共に体を構成するすべての細胞に分化できる能力（多能性）とほぼ無限に増殖する能●研究拠点
ロ流体デバイス上に構成させる。
培養チャンバーは4× 研究拠点：つくば・US2015-0026195-A1（2015/01/22）
医薬品候補化合物や化粧品、あるいは化成品などが生体に与える影響を評価するために、
ヒト由来細胞を用いたアッつくば
力を持ち合わせているため、再生医療に応用できる有用な幹細胞源として期待されています。
これまで再生医療用細胞の製造は専らセルプロセッシングセンター（CPC）で行われてきました。しかし、このとして、電界紡織法を用いた繊維密度が異なる繊維成形体の形成法を開発しました。
・WO2015/111331（2015/07/30）
4 の配置になっており、例えば 2 臓器×8連、4 臓器×4
特に欧米では「iPS
細胞ではなく
ES 細胞が主に使われる研究開発局面」も多々あります。産総研では、再生医療
CPC はクリーンルームを擁した大規模施設であるため、初期・維持コストがかかるうえ、作業者が作業空間内に入再生医療で腫瘍が発生するリスクを低減させることが可能に
セイが導入されています。しかしながら現行技術では、評価結果が生体内での現象を必ずしも反映しておらず、製品
・WO2016/080341（2016/05/26）ⓑ⾑⌫୰䛾䛜䜣⣽⬊䝬䝷䝸䜰ឤᰁ㉥⾑⌫連といった使用法が可能である。フタには外部の圧力駆支援、創薬支援を目指し、医薬品や化学物質の毒性、代謝、効能等の検査に
iPS 細胞のみならず ES 細胞も用いて、るため汚染リスクも排除できません。CPCが持つこれらの問題を全て解決すると期待される新規製造システムの再䖃₯ᅾព㆑䛾
・WO2016/080366（2016/05/26）
䖃⬻Ἴ䛷᧯స䛜●ヒト iPS 細胞とヒト ES 細胞に特異的に反応するレクチンと薬剤を融合動装置より導入される圧力を分配する配管が設けられてዲ䜏䜢ゎㄞ䛩䜛
ྍ⬟䛺䛂⬻䝖䝺䛃
総合的に各種検証を進める体制を整えています。
開発終盤で開発を中止せざるをえなかったり、あるいは上市後に重大な問題を引き起こしたりする事態が少なからず・特許出願中「意思解読装置、意思解読方法、意思伝達支
生医療用アイソレータを開発し、個別医療機関でも再生医療用細胞を製造できるようにするほか、細胞製造企業では䝬䞊䜿䝔䜱䞁䜾
●培地に添加するだけでヒ
ト
iPS
細胞とヒ
ト
ES
細胞を選択的に除去することが可能
細胞チップ表面に細胞を展開・静置することで細胞は䝀䞊䝮䛸䛧䛶
おり、複数の薬液を同時に駆動できる構成となっている。
●各種細胞培養加工装置を無菌的に脱着できる接続装置を開発
⿦⨨䛸䛧䛶
援装置、意思伝達支援システム及びプログラム」
感染症が疑われる自家細胞の製造も可能にします。
●ヒト iPS 細胞とヒト ES 細胞を用いた再生医療の安全性向上に期待䝬䜲䜽䝻䝏䝱䞁䝞䞊
生じています。このような背景から、信頼性の高い、新しい細胞アッセイ技術への期待が世界中で高まっています。
・JSPS 科 研 ⣽⬊䝏䝑䝥
費 25293449 及 び NEDO
調 査 事 業
重層しますが、表面洗浄により余剰細胞は除かれてマイ研究内容●多様な細胞培養加工操作への柔軟な対応が可能⺯ග᰾ᰁⰍᢠ䝃䜲䝖䜿䝷䝏䞁ᢠయᰁⰍ
発表・掲載日：2015/04/10
ニューロコミュニケーターによる脳情報活用サービスの例
研究内容
15102349-0
マルチスループット多臓器デバイスは、マイクロ流体・特開 2015-073468（2015/04/20）
研究のねらい多様で柔軟な再生医療用細胞のヒトiPS/ES 細胞を除く技術を開発
培養加工を実現する無菌接続技術

移植用細胞から腫瘍を引き起こす
研究のねらい
研究内容

ユニバーサルな細胞培養加工システムを構築する

業、医療・福祉業、不動産業、建設業

バイオテクノロジーᢠ䝃䜲 䝖䜿䝷 䝏䞁 ᢠయᰁⰍ腸肝心 癌
そこで、マイクロチップ上で培養環境を精密に制御しながら細胞を培養することで体内に近い機能を発現させ、化学●無菌接続装置の国際標準化による再生医療の普及化・産業化の促進
クロチャンバー底にのみ細胞は定量的に単層配列され本研究では一般的な電界紡織で用いる基本的な構成の
研究概要
研究内容
我々は、ヒトES/iPS 細胞およびそれらからの誘導細国立研究開発法人 産業技術総合研究所【理事長
中鉢 良治】（以下「産総研」という）創薬基盤研究部門【研究部門
胞の各種培養技術・分化技術・解析技術を有していますます。この時核染色や膜タンパク質の多重染色を行う装置を利用して繊維が綿状に集積する現象を見いだしま
物質のアッセイを行う技術を開発しています。
産総研では国内の他研究機関に先駆けて本格的な● 関連技術分野：脳計測、生活支援、ヘルスケア、感性評価、ＢＭＩ
２臓器x８連関連技術分野：再生医療、
無菌接続、
アイソレータ搭載
長 織田 雅直】舘野 浩章
主任研究員、平林淳
首席研究員、幹細胞工学研究グループ 小沼 泰子 主任研究員、伊藤 弓

郁／伊藤 納奈

臓器モジュール
駆動装置（右上図は生きたまま
ES/iPS 細胞を染色するプローブ
CPCを設置し、そこで製造する間葉系幹細胞を用いてした。綿化した繊維をコレクター( 電極 ) で捕集すると ●臨床
弦 研究グループ長は、和光純薬工業株式会社【代表取締役社長
小畠 伸三】（以下「和光純薬工業」という）試薬化成
種：製造業（電気機器）、医療・福祉業、情報・通信業と、目的の細胞が単一細胞レベルで検出されます。
連 携 先 業 種：製造業（医薬品）、製造業（精密機器）
培養チャンバー 連 携 先 業で染色したヒト⣽⬊䛾ᒎ㛤䞉㟼⨨Ὑί⣽⬊䛾༢ᒙ㓄ิES 細胞）。特に世界的には広く使用さ

研究内容

機械的穿孔によりあらゆる物質を導入する

比較的均質で数センチ程度の厚みを有する繊維成形体を（4x4配置）品事業部 開発第一本部 ライフサイエンス研究所と共同で、移植用細胞から腫瘍を引き起こすヒト iPS 細胞やヒト ES

検査への応用として、赤血球に原虫が寄生するマラリア細胞（以下「ヒト iPS/ES 細胞」という）を除く技術を開発した。

長谷川 良平これまで 100 症例以上の臨床研究を進めてきました。
れているにも関わらず、国内では使用しにくいヒト
ES
こうして国内トップクラスの実績を積んだ中で、CPC形成できます。従来法では厚み方向において繊維密度が細胞を iPS 細胞と同様に使用できます。例えばこれらの研究のねらい4臓器ｘ４連 循環がん細胞では複数の上皮マーカーの人間情報研究部門 の限界も判ってきました。そこで、CPC の抱える問題
生医療に応用する際の大きな障壁となっている。今回開発した技術により、移植用細胞に残存するヒト
iPS/ES 細胞を流路設計 では核染色、
血液循環回路系を用いて、ヒト
ES/iPS 細胞の生育に影響するタンパ
連絡先：ith-liaison-ml@aist.go.jp
マイクロプロセスで細胞の培養環境を精密に制御する
高い布状の成形体が得られますが、本研究の手法では厚解決のため、いち早く企業と連携して、CPCに代替す
効率的に除去できることから、ヒト
iPS/ES 細胞から作製した移植用細胞を用いた再生医療の安全性向上への貢献が期
マイクロ流体デバイス
ホルダー
再生医療等製品は滅菌ができないため、無菌操作法に基づく製造システムの構築が必要です。また、製造プロセス
研究拠点：つくば
多臓器システム
ク質のスクリーニングを行った結果、生育を阻害するタ
多重染色により従来法に比べて超高感度あるいは正確待される。
る再生医療用アイソレータの開発に着手しました。
今後、み方向においても繊維が密に凝集することがなく、従来としての人体ために、1) は煩雑で多くの装置を使用し、数週間から数カ月と長期であることが多く、厳密な無菌性の維持が課題でした。本研
光による細胞のハンドリング、と、2)
マイ(2015) にオンライン掲載された。
マルチスループット多臓器デバイス
電界紡織法による成形体(20x30cm) の例
なお、この技術の詳細は、米国科学誌Stem Cell
Reports 4: 811-820
ンパク質候補を得ることにも成功しています（右下図）。
マイクロヒト iPS/ES 細胞から分化させて作製した移植用細胞には、ヒト
iPS/ES 細胞が残存し腫瘍化する可能性があり、再ナノニードルアレイを用いた細胞への高効率な物質導入

同機器の評価としてその有効性（無菌性）と細胞への安な検出が可能になります。現在アフリカ地域においてマ同じポリマー量でも内部の繊維密度の差により成形体の体積（厚み）究では、汚染源である作業者から製品を隔離するアイソレータシステムを基礎とし、培養細胞・組織を培養加工する法に比べて繊維密度が数十倍程度異なる成形体を形成で圧力駆動循環培養システムをベースとしたマルチスループット多臓器デバイス
全性を検証して、再び臨床研究に用いることで、再生医
クロフルィディクスの応用、に着目しています。1)に複数の装置同士を無菌的かつユニバーサルに組み合わせ・脱着することが可能な無菌接続装置を開発しました。無菌が大きく異なります
きます。綿状の繊維成形体は一般的に再生医療用などの細胞チップの構造と細胞の配列と実際の蛍光染色
ラリア患者診断のための実証試験も開始しています。
療現場への早期導入を目指します。
接続技術・装置に関連する国際標準化を進めており、製品のグローバル展開に貢献します。
ついては、光照射によって任意の細胞を殺したり、培養

マルチスループット多臓器デバイスの創薬応用 : 38

● 関連技術分野：細胞、培養、創薬スクリーニング、安全性試験、微細加工
３次元培養向けの足場材に適していると考えられていま● 連 携 先 業 種：製造業（医薬品）、製造業（化学）、製造業（精密機器）、製造業（機械）産総研で開発のプローブ AiLecS1 で染色したヒトES 細胞● ナノニードルによる穿孔はダメージが小さく、生きた細胞の操作に有効
臨床診断応用と単一細胞機能解析
ヒト
ES 細胞による各種検証をを可能にする細胞チップ: 39
実現する幹細胞制御技術 : 40
● 数万個の細胞を数分で処理することが可能
連携可能な技術・知財す。
基板上の任意の場所において任意の細胞を培養すること
・ヒト連携可能な技術・知財
ES/iPS 細胞の増殖性への影響の評価による、培● ナノニードル表面に吸着できる物質であれば何でも導入が可能
連携可能な技術・知財
連携可能な技術・知財
杉浦 研究内容
慎治／金森 敏幸
養添加剤、培養皿コート剤等の開発
・医療用細胞培養技術が可能となります。2)については、培地を灌流した状
連携可能な技術・知財
本技術により、無菌環境を維持した状態で種々の細胞培養
・
ヒト ES/iPS 細胞の増殖・分化変化解析による新規低・ヒト細胞培養加工装置設計ガイドライン
・滅菌用過酸化水素に対応する材料技術
・細胞診断
加工装置の脱着が実現し、再生医療等製品の多様化が可能
分子化合物等の活性評価
・除染パスボックス設計ガイドライン
態で細胞を培養することにより、従来のディッシュにお・各種滅菌技術・エレクトロスピニングによる繊維成形体の密度制御技 研究のねらいになります。この無菌接続装置を介して国内各企業の関連
・BBRC
431(2013) 524
・細胞機能解析・無菌接続インターフェース設計ガイドライン
・光学（位相差顕微鏡）技術
術
装置を自由に無菌的に脱着することができるようになり、ユける培養では期待できなかった機能の発現を確認してい・
本研究の一部は、和光純薬工業株式会社との共同研究
細胞は脂質二重膜からなる細胞膜により外界と自己を隔てています。細胞膜を越えて物質を導入する手法とし・医療機器開発支援ネットワーク：医工連携のアレンジ、・本研究の一部は、経済産業省「国際標準共同研究開発
・WO/2010/027003(2010/03/11)
ニバーサルな細胞製造システム、流通ネッ
トワークを構築す
（平成
24
年度～平成
2624
年度）により行われたもので・エレクトロスピニングによる繊維径の制御技術
技術、法規制対応等の相談事業（平成22 年度～
年度）」て、リポフェクション、マイクロインジェクション、エレクトロポレーションなどの手法が開発されていますが、ます。
ることができます。
す。
・US20110189723(2011/08/04)
・本研究の一部は、「戦略的国際標準化加速事業 / 国際により行われたものです。
・再生医療研究用など、細胞の３次元培養のための足場
必ず一定のダメージを与えるという問題点がありました。我々は、細胞にダメージを与えずに機械的に穿孔する
現在、ISO/TC 198（ヘルスケア製品の滅菌）/WG 9（無さらに、様々な要素技術を集積し、高度なアッセイを
標準共同研究開発事業：多様な再生医療製品の製造に光による細胞ハン・EP2336348(2011/06/22)
菌操作）において、関係各国のコンセンサスを踏まえた本技
材の試作品提供
材料として、直径 ドリング
200 nm の針状構造が有効であることを見出し、これをナノニードルと呼び開発を行って参ヒトiPS 幹細胞の増殖性を指標にした培養容器コート剤の評価対応可能な除染接続手段に関する標準化（平成 22 ～術に関する規格文書の作成を進めています。これにより細可能とする細胞チップの開発を行っています。
・PLoS One e13179(2010)りました。本技術では、ナノニードルアレイを用いて細胞に物質導入を行うツールを提供します。
24 年度）」により行われたものです。
再生医療用細胞の製造システムの転換
胞製造システムの国際市場における優位性を確保します。
移植用細胞から腫瘍を引き起こす
高効率３次元細胞培養を実現
再生医療用細胞のまた、医療機器開発ガイドライン等に沿った製品開発の技・PLoS One e32370 (2012)■研究担当：伊藤 弓弦／小沼 泰子／原本 悦和
術協力も可能です。
細胞を除く技術 : 41
: 42
新規製造システム : 43
連携可能な技術・知財ヒト iPS/ES属：創薬基盤研究部門
研究内容■所する３次元足場材料
・本研究の一部は、厚労省科学研究費委託費「医療機創薬基盤研究部門
連絡先：life-liaison-ml@aist.go.jp
研究拠点：つくば

移植用細胞から腫瘍を引き起こすヒトiPS/ES 細胞を除く技術の概要■研究担当：弓場 俊輔■連䝬䝷䝸䜰デ᩿⿦⨨䠄䝥䝻䝖䝍䜲䝥䠅
絡 先：

●研究拠点

つくば

■所
属：バイオメディカル研究部門
器開発推進研究事業（平成 26 ～ 28 年度）」により●研究拠点
5 mm 角のシリコン基板上に数万本配列したナノ・評価目的に応じた細胞チップの開発、試作■所
属：創薬基盤研究部門⮬ື⣽⬊ᇵ㣴ຍᕤ⿦⨨■連 絡 先： 繊維成形体の加工例
関西■ 連 絡 先： ᝈ⪅⤌⧊࣭⣽⬊
つくば
アフリカ地域（ウガンダ国）における実証試験㸦&♫㸧
ニードルアレイの表面に導入したい物質を吸着させ、行われたものです。
・光による細胞ハンドリング技術の提供
シャーレ上で培養した細胞に挿入します。挿入後、共・関連する登録済み特許多数
振周波数約 5 kHz で加振することによって吸着させ■研究担当：稲垣雅彦⬺╔ྍ⬟● 関連技術分野：バイオマーカー、医療デバイス、診断
・化学工業 , 66(3), 68-72 (2015)
た物質を細胞内に放出します。この方法でプラスミド■所
属：無機機能材料研究部門● 連携
先 業 種：医療・福祉業●研究拠点
DNA を導入すると細胞質に直接 DNA を送達できる・Sugiura S.,⣽⬊ᇵ㣴ຍᕤ⿦⨨et. Al.: Photofablication
Techniques
■連
絡
先：
中部
⣽⬊ᇵ㣴ຍᕤ⿦⨨ために、従来法と比較して早い遺伝子発現が可能にな⣽⬊ほᐹ⿦⨨
᥋ྜ㒊㸦$♫㸧 Construct,㸦%♫㸧 片岡
正俊／橋本 宗明／梶本和昭／山村 昌平／八代 聖基
for 3D Tissue
In “Hyper
Bio 㸦'♫㸧㸦↓⳦᥋⥆⿦⨨㸧
ります。また手法により人工ヌクレアーゼを導入する
健康工学研究部門
連絡先：life-liaison-ml@aist.go.jp
Assembler for 3D Cellular
Systems”,
Springer
ことで、オフターゲット効果を低減した安全なゲノム
複数・多種類の細胞培養加工装置間の無菌的な脱着を可能とする無菌接続装置
多様で柔軟な再生医療用細胞のマイクロプロセスを利用した
ナノニードルアレイを用いた
ナノニードルアレイと動作装置
研究拠点：四国
編集の開発を目指しています。
・膜 , 40, 130-136 (2015)
培養加工を実現する無菌接続技術 : 44
細胞操作・精密培養技術 : 45細胞への高効率な物質導入 : 46
■ 研究担当：舘野 浩章／平林 淳／小沼 泰子／伊藤 弓弦●研究拠点‫گ‬ກ႗৿৷
আग़॰ঔ‫شॱش‬๶৿৷আग़॰
ঃথॱॢছই

10
0 ʅm

10
0 ʅm

॔ঞॖಎା॔‫ش‬঒

■所

属：健康工学研究部門■連 絡 先：

連携可能な技術・知財

1.0

●研究拠点

灌流培養の効果の一例
つくば・ナノニードルアレイの大規模化技術
・ナノニードルアレイの自動動作装置の開発■研究担当：金森 敏幸／須丸 公雄／高木 俊之／杉浦 慎治■所

属：創薬基盤研究部門■連 絡 先：・特許出願中「ナノニードルアレイを用いた細胞への物質導入法」
・参考文献

Scientiﬁc Reports, 5, 15325●研究拠点(2015)、

J. Biosci. Bioeng. doi:10.1016/j.
jbiosc.
つくば

1 mmॼঀॽ‫ॻش‬ঝ॔ঞॖपेॊ'1$଑োपेॉ
*)3॑৅ਠखथःॊ಍ཝ‫້؛‬౦ೳमॼঀॽ‫ॻش‬ঝ॔ঞॖभமඡखञग़জ॔‫؛‬

Relative fluorescence intensity (a.u.)■研究担当：廣瀬 志弘

0.8
0.6
0.4
Lipofection 1
Lipofection 2
nanoneedle 1
nanoneedle 2

0.2
0.0
0

4

8

12 6
1
Time (h)20'1$଑োඝ੿ઉ৏ऊैभ*)3৅ਠभ৽ৎ૗৲

24

産総研が誇るナノイメージング集団が走る！
脳疾患治療等の細胞病態およびに向け、核酸認証標準物質の開発を行っています。産総研では、国際単位系（SI）にトレーサブルな
RNA 認証標準
関連技術分野：センサ、
ヘルスケア、 非侵襲計測、 バイオマーカー

ー焦点に引きつける光圧力を利用して、分工技術で作製された密閉のマイクロ流体チップを用いて高感度な菌・ウイルスセンサー●紙と両面テープを使い、わずか3 円でマイクロ流路チップを作製
関連技術分野：医療デバイス、い目的の細胞のみを微小流路中で運動方向
ウイルスは、遺伝子の運び屋（ベクター）として、遺伝子治療薬などの創薬分野または幹細胞の研究などに広く利物質の頒布を開始しました（NMIJ
CRM 6204-a）。本標準物質は非天然の一本鎖RNA 水溶液です。開発された標連
携先業
種：製造業（電気機器）、環境計測
製造業（化学）、 医療・福祉業いるため、回収場所を高度に並列化・先集積化することで、連携
業 種：製造業（食料品）、 医療・福祉業、 農林水産業
で分離・回収することができます。微細加準物質を利用することにより、定量的
RT-PCR 法や次世代シークエンサーでの遺伝子発現解析のデータの精度管理用されています。医薬品としての品質や安全性の観点から、ウイルスベクターに対する遺伝子導入率の評価が重要で●電力や煩雑な操作が不要で、免疫学的測定法への展開が可能
従来の技術よりはるかに多種類の細胞を一度に無菌かつ鳴励起蛍光増強を手軽に使える光学設計
された密閉のマイクロ流体チップを用いてが実施できます。
研究のねらいコンタミなしで分離・回収できます。また、細胞に限ら学的役割を付与することでシステムを簡略化研究のねらい収場所を高度に並列化・集積化することで、すが、従来は電子顕微鏡を用いて直接観察する他に手立てがありませんでした。一方、質量分析法は、短時間かつ低●医療施設が整っていない発展途上国や緊急時でも手軽に検査が可能
ストレスは心の病の未病状態であり、早期に原因を避けることにより心の健康を取り戻すことができます。初期のず誘電体微粒子であれば分離・回収できるため、医療・
りはるかに多種類の細胞を一度に無菌かつ康管理、 病気の診断を簡易・迅速・高精度化
ウイルスや細菌をターゲットとした遺伝子検査において広く利用される定量ポリメラーゼ連鎖反応法
研究内容
連携可能な技術・知財コストで普遍的な評価結果を得ることができます。本研究では、遺伝子治療薬の開発や幹細胞研究を加速させるべく、
ストレス応答は緊張状態が継続することから、自律神経系応答の異常を早期に計測できるデバイス開発が待望されて（Polymerase
Chain Reaction：qPCR）は、従来１～２時間を要し、迅速検査の妨げとなっていましたが、科学的知見に基づいた薬と診断法を治療現場に届ける
で分離・回収できます。また、細胞に限ら●
ナノイメージング・ソリューションズ・プロジェク
ト（NISP) を開始
生命科学以外の分野でも広く応用できます。
います。我々は唾液中に分泌される一酸化窒素(NO) に注目し、その代謝物を手軽に計測できるバイオセンサを、材qPCR に必要なサーマルサイクルを微小流体デバイス化することで、どこでも様々な細菌を約６分（ウイルスは
15
関連技術分野：ヘルスケア、バイオマーカー、 医療デバイス
本標準物質は、人工的に作られた非天然の塩基配列
・
核酸標準物質の開発および解析子であれば分離・回収できるため、医療・ウイルスなどの超巨大ナノ粒子の質量分析を可能にする技術の開発を行っています。
●モデル動物・モデル細胞の開発とそれらの病態解析系による創薬支援● 産総研の保有する世界最先端の観察技術や解析技術を統合
料から研究開発し、数万円で作製可能なプロトタイプを開発しました。この「ものさし」を用い、人間工学実験、ス分以内）で遺伝子を高感度に検出できる持ち運び型の検査システムを開発しました。現在は、医療現場における感染の分野でも広く応用できます。
て高感度に検出する手法は、古くから広く用いられています。貴金属表面などに特（500 塩基もしくはRNA・総 DNA、RNA の質量濃度の評価
連 携1,000
先 業 塩基）を有する一本鎖
種：製造業（パルプ・紙／医薬品／化学）

最先端のナノスケール観察・分析技術の展開
ブレインバイオマーカー●水溶液です。また、異なる塩基配列を持つ世界第一線で活躍する産総研の研究者によるコンサルティング
バイオテクノロジー（続き）
2 m
5 種類の一本・
遺伝子定量解析のデータ品質管理手法●バイオマーカー検出系の開発と精神神経疾患診断への応用
症の即日診断や、食品中に存在する病原性微生物などの迅速な現場検査に向けた研究開発に取り組んでいます。
トレス臨床研究の基礎データを積み重ねて、心の未病状態の計測評価を目指しています。

面プラズモン共鳴 (SPR) を発生させることができ、SPR が発生している面の近くのプラスチック製
抗体反応チップ●高感度短時間を実現するバイオマーカー検出機器の治療現場への導入
4.5 m
・特許第 5229895
号 (2013/03/29)
6 m
研究内容
関連技術分野：創薬、ヘルスケア、 脳疾患、 バイオマーカー
は約 30 塩基長のポリ配列が付加されています。5
本・本研究の一部は、新エネルギー・産業技術総合開発機研究のねらい4.5 mA
一般的な
qPCR 法では熱容量の大きなペルチェヒーA
6 m
NO は血管拡張因子として知られ、生体内で速やかに
連 携 先 業 種：製造業（医薬品）、 製造業（精密機器） チップの互換性向上の試料について、総RNA 濃度が認証されています。マ構（NEDO）の委託事業「DNA㧗⢭⣽&026䜲䝯䞊䝆䝉䞁䝃
ターを用いるため、遺伝子増幅に必要なサーマルサイク
産業技術総合研究所は、保有する世界最先端の観察技術や解析技術を統合する「ナノイメージング・ソリュー
微量の試験液でバイオ・化学分析を行うマイクロ流路チップは、費用、耐久性、使い易さが実用化の障害になって代謝され、代謝物の硝酸、亜硝酸イオン合計量が臨床化
質量分析装置に搭載可能な超伝導検出器の開発を行っD
ルの高速化が困難でした。
䝺䞁䝈⣔
ルチプレックス定量
PCR、DNA マイクロアレイ、次世のための SI トレーサブルな核酸標準物質作成・評価
ションズ・プロジェクト（Nano-Imaging
Solutions Project）」をスタート。ナノ材料や細胞がどのような状てウイルスに付着させた学的な指標となります。新鮮唾液では、桁違いに多く存本システムではDいます。紙と両面テープで作製する本チップは、発展途上国でも手が届く費用で作製できます。従来の医療用検査紙
B qPCR 法に必要な２種類の温度に合研究のねらい技術の研究開発」
C䝻䞁䜾䝟䝇䝣䜱䝹䝍ています。質量に依存しない
100 % の検出効率を誇る
め、高感度に検出できる
代シークエンシングなどのマルチプレックス核酸解析の（2008-2010⺯ගᶆ㆑䛥䜜䛯ᶆⓗ≀㉁ 在する硝酸イオンが対象になります。
態であるかを観るための「世界トップレベルの技術とソリューション」
を社会に提供（産総研）。NISP を中核技年度）の研究成果にわせ、一定温度に制御された２本のヒーター上を、マイB
抗原抗体反応検出をチップ上で実現する
C
流路型センサー「V 溝バ
うつ病、認知症をはじめとする精神神経疾患は、社会の高度化に反して患者数が増加しており治療法の開発が急務とは異なり、半導体製造技術で作製する高度なマイクロ流路チップ（ガラス・プラスチック製）と同等の精度・感度
本バイオセンサ膜は、①人工レセプタに材料設計した
spike-inコントロール（内標準）として利用することも基づくものです。
術構築プロジェクトと位置付け、企業や大学、研究機関など、産総研以外に有料で開放します。それにより、産クロ流路を通じて交互に流れながら試料を温度変化させ超伝導検出器ですが、検出器サイズが小さいことが問題た。
䝉䞁䝃䞊䝏䝑䝥
となっています。我々は、精神神経疾患に関係する重要分子、脳由来神経栄養因子 BDNF について、疾患を抑制お構造
硝酸イオン対化合物、②高選択性を発現する高誘電率のる方式で、サンプル溶液のみを加熱冷却し、試料溶液以が得られるため、
偽陽性・偽陰性の問題を大きく低減できます。本チップが普及すれば、血液中の各種バイオマーカー
100 m
総研の技術で企業が手掛ける製品開発や大学などの研究の進展に貢献します。
可能です。現在、同様な人工的塩基配列を持つ
DNA 認、複数の光学素子を精密よび亢進するBDNF の３つの亜型を発見し（下図）、それらの量比、作用バランス、一塩基多型 val66met の影響な100 mでした。超伝導検出器の構造を最適化することにより、外の容器やヒーター等、熱容量の大きな外部装置の温度
材料設計した液膜溶媒、③プラスチック膜化のための生
100 m
Top view
Side view
が、我々はマイクロ流路
䝞䞁䝗䝟䝇䝣䜱䝹䝍౑䛔ᤞ䛶䝏䝑䝥
証標準物質の開発も進めています。
やHIV等の感染症に対するその場診断・早期発見、新薬の開発に対し、飛躍的な迅速化・効率化が期待できます。
どの評価系、モデル動物・モデル細胞の開発、臨床試料を用いたバイオマーカー測定系を構築し、精神神経疾患等の100 m
Top view
Side view
変化が一切なく、理論上最速のサーマルサイクルを実現

を近接させると、表面プラズモン共鳴励起蛍光増強 (SPRF) によって、より強く発

RNA の 3’末端にとが知られています。しかし、SPRF を発生させる機構は複雑かつ大型で高価でし鎖 RNA 水溶液のパッケージです。各
2A m
研究内容
研究内容
研究のねらいできる、そんなセンシング機構の開発が本研究のねらいです。

生体関連物質計測の「ものさし」技術の開発

多項目同時測定および持ち運びが日常検査法評価のための生体成分高精度分析法
可能な血液検査用センサ
体適合性ポリマから構成されます。

重大疾患の創薬および治療診断の開発支援を目指しています。
検出効率を犠牲にすることなく、サイズを改善すること
研究内容
連携可能な技術・知財しました。また、同時に蛍光検出することで、遺伝子の開発したバイオセンサ膜を用いてプロトタイプを作製
超高速遺伝子定量装置
ウイルス・細菌をその場で検知するウイルスの質量分析を実現する
わずか１滴の血液で 「その場血液検査」
レーザー光圧力を使ったマルチ細胞ソーターに成功しました（上図）。: 47
超高速遺伝子定量装置: 48
超高感度超伝導検出器 : 49●
代謝物、タンパク質、核酸等に対応した高精度分析法を開発
液NO
代謝物計測を実現しました。
研究内容定化なしで、分解能
10
nm
で観察
）、
製造業（その他製品）、 医療・福祉業
連携可能な技術・知財研究内容
微鏡、大気圧走査型電子顕微鏡といったナノスケール
現しました。
Y=Ͳ1.6ln(x)+53
●血液型検査項目が一度に計測可能な流路チップを開発
ウイルスは質量が巨大であり、検出器の感度の問題かによって、SPR を励起す䝁䝸䝯䞊䝖䝺䞁䝈

に付与し、さらに、セン/('ග※
定量も可能です。
て直線上に配置できる光したところ、唾液試料を一滴滴下するだけで、手軽に唾
レーザー光圧力とマイクロ流体チップによるマルチソーティングの原理と実証例
レーザー光圧力とマイクロ流体チップによるマルチソーティングの原理と実証例
・分子構造解析：液中の生物試料やナノ有機材料を染色や固日常生活の日内変動例（21歳男性）
ルスケア、インクジェッ
ト
NISP
では、高分解能誘電率顕微鏡や超解像蛍光顕
RNA
濃度の認証値と不確かさ
V 溝バイオセンサー全体の構成
高感度性と簡易操作性を ●マイクロ流路で微量血液の血中成分検査● 生体関連物質の日常検査法の「正しさ」を評価可能

・分子動態解析：ガン細胞や幹細胞の微細構造や核内のゲノ⥲RNA䛾㉁㔞⃰ᗘ
R2 =0.996
・食品および日用品の製品出荷時微生物限度試験の代替精神神経疾患等の重大疾患の創薬支援と診断機器の開の観察装置、多様な可視化技術や画像処理技術、AI連携可能な技術・知財●多チャンネル光学式センサで検査項目の同時計測を実現
一滴の血液と展開液を滴下するだけで血漿成分（回収■研究担当：平野 研ら質量分析は不可能と考えられてきました。
発まで幅広く行っています。医療を意識した臨床医とのヨᩱྡ⛠
ムを30 ～ 40 nmの分解能で観察・バイオテロ対策のセンサ技術
本研究では、技術などによるデータ解析技術、さらにはこれらの技
ㄆド್ᣑᙇ୙☜䛛䛥
・ストレス科学、循環器疾患、口腔疾患等の人間工学・
健康工学研究部門
・結核菌、HIV、エボラウイルス、口蹄疫、デング熱ウ
共同研究、
本研究成果の癌治療への応用も始めています。
・細胞機能解析：細胞・組織の詳細構造など水中の複数のナ
16/04/22)
率：60-80％、抽出時間：30-90秒）が抽出され、血関連技術分野：センサ、医療デバイス、免疫アッセイ●研究拠点■所
属：健康工学研究部門
術分野において世界第一線で活躍する産総研の研究者
積と活用に向け、極微量のサンプルで、多数種のマーカー物質濃度が、迅速䠄ng/μl䠅ウイルスの一種であるバクテリオファージを用いて、臨床研究用バイオセンサ技術●研究拠点 䠄ng/μl䠅
BDNF の３つの亜型分子は生理作用と発現時期もそれ
16/04/28)
ノ構造体を大気圧下で分解能 8 nm で観察
四国
連 携 先 業 種：製造業（電気機器）、医療・福祉業 イルス等、各種病原性微生物の現場検査ᚾ˺‸‷⁆‫׹‬■連 絡 先：います。マイクロ流路型抗原抗体反応チップを実現するため、基板の製造容
中試料を迅速に検出できる、簡便・超安価なマイクロ流・によるコンサルティングを組み合わせます。
バイオマーカ計測用バイオセンサ・バイオチップの研「 これま・核酸増幅装置、核酸増幅方法及び核酸増幅用チップ
四国
ぞれ異なるため、創薬研究、新薬の評価研究などに発展
RNA500-A
30.6AI 技
3.1⇧⇍⇩⇑
・画像解析技術：画像など観察した膨大なサンプルから
2100
メガダルトンを超える分子の質量分析が可能であࠊᝤ↝ᩓಊ‫׹‬
どの課題を解決しました。構造が単純であるため低コストで作製可能であり
1 cm サイズの超伝導検出器
会課題対応センサーシス
究開発 ・本研究の一部は、経済産業省の「戦略的基盤技術高度させたいと考えています。
新規診断法への応用展開では、で見ることができなかったモノを可視化」
するだけでRNA500-B
27.3
2.4
⇧⇍⇩⇑
路チップを開発しました。ほとんどの医療用検査紙は、紙術を応用して効果的に、形態変化や動的変化といった異常研究のねらいパク質を同時測定可能なプラスチック製小型チップを開発しました。
研究開発成果等の他分野化支援事業（サポイン事業）
（平成
23
～
24
年度）
」
・特許第
4013033 号(2007/09/21)
ることを実証しています（下図）。 光学的原理に基づいた診断機器開発を進めることによRNA500-C
32.4
3.2
なく、可視化した“モノ”の解釈や判断を含めたソ部分を検出
血中成分の検査からは、健康管理や疾病診断に関するきわめて有用な情報を得ることができます。一方、これまで費補助金 26246008、
片の変色・発光で判定を行いますが、本チップは透明シーにより行われたものです。
・日薬理誌 . 141 (2013) 296
り、医療現場に客観的診断法の導入を目指しています。
リューションを提供します。
RNA1000-A
58.3
4.9
検査を受ける機会は限られていました。
支援等対策費補助金（戦 の血液検査方法では数十ミリリットルの血液を採取する必要があることから、
・日経 BP 社 日経テクノロジーオンラインに記事公開中

平野 研
財● 検査試薬やバイオ計測装置のグローバル展開をサポート⇡∙⇛ࣖሉ͌

知するためのプロテインアレイの活用研究のねらい化活性のプロファイリング技術
・本研究の一部は、神戸大学との共同研究、大阪工業大

ト上にクリアに結果が表れるため、精度・感度に優れてい
生活習慣病をバイオセンサで診る
臨床検査や食品検査等の日常検査において、タンパク質、ペプチド、アミノ酸、ステロイドホルモン、脂質、RNA1000-B
59.5
5.3
連携可能な技術・知財

業）の支援を受けました。 １滴程度の微量の血液で、かつ短時間で血液検査が行えるようになれば、検査の機会が増え人々の健康維持に貢献で学、近畿職業能力開発大学校、日本分析専門学校とのhttp://special.nikkeibp.co.jp/atcl/TEC/16/TEC0624/
一般細菌（大腸菌）の定量

NEDO 委託事業にて試作した V 溝バイオセンサー
きると考えられます。そこで我々は、光学式センサにマイクロ流路を実装した持ち運び可能な計測装置を開発を進め⁀⁁ ຜࡇ↝‫ݣ‬ૠ͌
ます。
簡易・小型で高感度な菌・遺伝子関連検査の品質管理に
緊張ストレスを可視化する唾液
低コスト医療診断を実現する紙・研究連携で行われたものです。
質を未変性でアレイに搭載するプロテインアレイ技術ており、微量血液を用いた「その場血液検査」の実現を目指しています。
BDNF の３分子モデル proBDNF, BDNF pro-peptide, BDNF の代謝物、核酸などの種々の生体関連物質が健康や安全の指標として利用されています。そこで、このような生体
メチル化
DNA を検知する材料とデバイス技術
RNA 認証標準物質（NMIJ CRM 6204-a）
ク製基板に、イ
現場で、簡便、迅速、安価（血球分離操作不要、送接場光学、イムノアッセイ 䜲䞁䜽䝆䜵䝑䝖ᢏ⾡䠖ᢠయᅛᐃ
ウイルスセンサー : 50
資する核酸標準物質:51
NO
代謝物バイオセンサ: 52 作用バランスと疾患に注目
フィルム・テープチップ : 53
・
先
端
機
器
共
用
イ
ノ
ベ
ー
シ
ョ
ン
プ
ラ
ッ
ト
フセンサ特性とイオンクロマ
ォーム
ト値相関■研究担当：永井 秀典／古谷 俊介
る網羅的な自己抗体プロファイリング技術
着フィルムを貼連携可能な技術・知財械）、製造業（電気機器）、製造業（精密機器）、医療・福祉業
関連物質について、濃度を「正しく」測定することができる「ものさし」となる分析法を開発しています。計測の「も䝏䝑䝥⏝䝣䜱䝹䝮䠖ὶ㊰ᙧᡂ
■所
属：バイオメディカル研究部門
液装置不要、インキュベート時の乾燥が大きく低減、1となる流路体積
研究内容●
世界最速のメチル化
DNA
検出用マイクロデバイス●研究拠点（IBEC）における装置公開・特許第 4457216 号 (2010/02/19)
る細胞の網羅的なリン酸化活性プロファイリング技術
人■連 絡 先：のさし」⾲㠃ฎ⌮
技術を用いて日常検査法を評価することで、データの信頼性を高め、いつ、どこで、どのような測定機
関西
より、1
検体に
～3 円
/ チップ）に検知することをめざし、多様なニー
5414012号 (2013/11/22)■研究担当：野田尚宏／藤井紳一郎／松倉・特許第智子／佐々木章／柴山祥枝／関口 勇地／高津章子●血液検査には様々な項目がありますが、我々はまず赤
全塩基を酸化検知可能なナノカーボン薄膜電極■研究担当：脇田慎一
紙・フィルム・テープチップ
・
超
伝
導
ア
ナ
ロ
グ・
デ
ジ
タ
ル
デ
バ
イ
ス
開
発
施
設
減につながるう⁁ຍᕤ
血球凝集を利用した血液型判定に取り組みました。マイ・Cell, 112, 257-269 (2003)
器や測定方法によって得られたデータであっても、相互に比較できるようになることを目指しています。
■所
属：バイオメディカル研究部門■所
属：バイオメディカル研究部門／物質計測標準研究部門
ズに対応したマイクロ流路チップの作製に成功しました。
●
各種核酸プローブの創成
クロ流路による物理的拘束効果を利用した赤血球凝集検です。さらに、
●研究拠点
‥‟

䜹䝯䝷

■連
絡 先：
出 技 術、 お よ び そ の 検 出 原 理 を 用 い た ABO（CRAVITY）における超伝導デバイス作製技術
および
四国
■連
絡 先：life-liaison-ml@aist.go.jp ・本研究の一部は、科学技術振興機構・戦略的創造研究
タンパク質発現リソース（HuPEX）
を活用し、独自のヒト・プロテインアレ
Rh(D)
血液型の同時判定が可能なマイクロ流路チップることにて同時●研究拠点

・J. Cell Biol., 196, 775-788 (2012)䜲䞁䝆䜵䜽䝍䞊
ྲྀ௜㒊

つくば

研究のねらい連携可能な技術・知財・ 特開 2004-214293（2004/07/29）
医療、健康にかかわる重要なオミックス研究を前進させています。第一は、強調して安全に注射
研究内容

推進事業の「BDNF 機能障害仮説に基づいた難治性䛆 ᐃἲ㛤Ⓨ䛾䝫䜲䞁䝖䛇
プロコラーゲンの自己抗体プロファイリングを可能にすることです。第二は、プロテインア
・ 本研究の一部は、科学研究費補助金基盤研究（C）「イ
おいて既存の・水質や動植物の健康状態などを現場で簡易にモニタリ䠆୺䛻LC/MS䜔GC/MS➼䛾ᶵჾศᯒ䜢฼⏝により行われたものです。
与していることが明らかになりつつあります。現在、DNA
メチル化に関するデータベースは急速に構築されつ液による血液型判定が可能となりました。感染症検査を䝬䝹䝏䝬䞊䜹䞊
ムと制御技術による穿刺補助
酸化活性をアレイ上で測定し、リン酸化活性プロファイリングを可能にする
代謝物、タンパク質、核酸等の様々な生体関連物質
ᐃ䝏䝑䝥
はじめとした他の血中成分計測についても研究開発を進つあるものの、その医療応用に関してはいくつかの課題が残ります。その１つとして、現場で誰にでも測定できングする技術オン価数弁別可能な超高速超伝導ナノストリップライ䠆ྠ఩యᕼ㔘㉁㔞ศᯒἲ䠄IDMS䠅䜢฼⏝ス解析は、創薬、医療、健康分野の解析に重要な情報を提供します。
めています。
るような簡便で洗練された検出手法や材料が無いことが挙げられます。次世代シーケンサのような網羅的解析技
赤血球凝集を検出するマイクロ流路チップ
高速・高感度・小型化された精神神経疾患血中バイオマーカー診断
を対象に、濃度を正しく決定できる分析法の開発に取300 ȝm
単純な構造のプラスチック製
多項目同時測定・持運び可能な最先端のナノスケール観察・脳疾患治療等の細胞病態・・全血からマイクロ流路を用いて計測する技術ことで、 血管等への誤穿刺を防止䠆ឤᗘ䜔㑅ᢥᛶ➼䛾ྥୖ䜢ᣦྥ
装置
ン分子検出器の開発（平成24 ～NISP
26
年度）
」により
術と共に、特定遺伝子の簡易かつ信頼性の高い新規のメチルシトシン検出法が重要になることは必至です。
の全体像
かる抵抗力を針側面にかかる摩擦力から分離
マルチ抗原抗体反応チップ:
54
血液検査用センサ:
55
分析技術の展開:
56
ブレインバイオマーカー : 57
り組んでいます。ここで用いる分析法は、同位体希釈
・簡便で低コストな検査チップの作製技術
䠆ᅜ㝿ẚ㍑ཧຍ䛻䜘䜛ᅜ㝿ᩚྜᛶ☜ಖ
連携可能な技術・知財
行われたものです。
■研究担当：小島 正己
研究内容
な医療機器に適した簡単な構造を開発しました。この流路チップと、我々が開発した光
うつ病の診断・治療法の創出（平成 20 ～ 25 年度）」
DNA 中のシトシンのメチル化による遺伝子発現の変化が、ガン、精神疾患、生活習慣病等の多くの疾患に関学式センサである導波モードセンサを用いて、１滴の血⮬ື䝇䝔䞊䝆

L1

L2

リソースは約２万

非侵襲血液検査を実現する乾電池で動く
高感度近赤外分光技術
小型ポータブル分光光度計
気泡の挙動の定量計測による洗浄効率の向上
・WO/2014/051033(2014/04/03)
質量分析法（IDMS）を軸としており、生体関連物質を、
๓ฎ⌮᧯స
ᶵჾศᯒ

・ 微量血液を用いた赤血球凝集検出技術および血中成分● 関連技術分野：イメージング、ナノ粒子、再生医療、診断、画像解析■所
属：バイオメディカル研究部門
ᢠཎᢠయ཯ᛂ࡟ࡼࡿ᳨࣐࣮࣮࢝ฟ
検出技術
メチル化
DNA を簡便、かつ、迅速に計測するため、
1)(2010) 35
ンパク質を合成可ウイルス質量分析例● 連 携 先 業 種：製造業（医薬品）、製造業（食料品）、製造業■連 絡（化学）
先： 、製造業（その他製品）
・
Sens. Biosens. Res. 3 (2015) 59.
従来用いられてきたバイサルファイト反応を用いないᢠཎ⃰ᗘ
アモルファスカー・本研究の一部は、JST「先端計測分析技術・機器開150ng/ml●生体微弱光を高速・高感度分光、安価に薬液を体内に入れたり、血液や組織を採取したりできるため、最も広く頻手法に着目しています。例えば、メチル化シトシンを技術を開発しまし発プログラム（平成 24 ～ 28 年度、平成 27 年度よ小椋 俊彦／加藤 薫／佐藤 主税／戸井 基道／山田 澄人／近江谷 克裕
し、体内深部への穿刺においては、針先端が血管等に到達したかが分かり難く、安抗体でシーケンス選択的に検出する手法やそのデバイ
600ng/ml ●わずか 500 g の手のひらサイズ。 乾電池で動くポータブルな分光光度計●非侵襲で血中成分を常時モニタリング
バイオメディカル研究部門
り AMED に移管）」の助成を受けて行われたものです。
になりました。図１必要です。そこで、本研究では針が組織を貫通するときの手応えに着目し、その手
連絡先：life-liaison-ml@aist.go.jp
ス化を行うことで、世界最速でのメチルシトシン検出●タブレッ
トなど携帯端末で無線操作。
データはネットワークで送信・共有可●カイロミクロンで食事のカロリー管理など予防医学へ活用
研究拠点：つくば
示することで、正確な注射を助ける穿刺補助機器を開発しました。
て、アレイ上で抗に成功しています。また、従来電極を遙かに凌駕する

手軽な血液検査でカロリーコントロール
大きくても 5 ％以下の不確かさで高精度に測定する䞉⃰⦰
高効率超音波洗浄に資するキャビテーション発生量計測
いつでも、どこでも、
誰でも簡単にスペクトルデータを取得・解析！

●研究拠点

関西

変動流計測制御技術が導くフロンティア
ことが可能です。開発した分析法については、国際的

䞉⡆᫆⢭〇
䞉ㄏᑟయ໬
呼吸を模擬可能な流量計測制御技術
な比較実験に参加することにより、国際整合性の確保● 超音波洗浄の歩留まりを解決するための計測技術■研究担当：全 伸幸／藤井 剛／志岐 成友／松林 信行／浮辺 雅宏●土壌分析・食品衛生・農業・畜産などオンサイ
トで。 パーソナル機器としてもを行っています。また、開発した分析法を利用して、● 気泡由来の信号測定により、気泡の発生量を定量化することが可能
抗体プロファイリ
電位窓を有するナノカーボン電極の開発に成功し、● 呼吸計測の機器評価環境の提供と高精度化などの開発支援➼䚻 医療デバイス
マルチ抗原抗体反応チップ作製技術と関連技術分野：分光技術、 非侵襲計測、 ヘルスケア、■所
属：ナノエレクトロニクス研究部門
紙・フィルム・テープチップの使い方と色の濃淡をスマー
トフォンで判読DNA 中に含まれる
塩基、および、メチル化シトシ
タンパク質を基質
䝃䞁䝥䝹
●4ヘルスケアや体調診断に用いる呼吸モニタリングの信頼性向上● 医用超音波治療器の人体への安全性評価にも利用可能
国際的にも認められる標準物質の開発・供給を行って化学発光によるマーカー検出結果
JST(AMED)
委託事業で試作した８チャンネル導波モードセンサ●研究拠点
関連技術分野：フォ
トニクス、
発光光源、
分析技術
連 携 先 業 種：製造業（電気機器）、 医療・福祉業
ンについても直接的に酸化検出することを確認しまし
化反応を行い、生● 変動流計測制御技術による正確な「見える化」の橋渡し■連絡先：
連 携 先 業 種：製造業（電気機器）、
農林水産業、医療・福祉業
く力と皮膚との摩擦によ た。 自己抗体とリン酸化活性
高精度な測定法開発におけるポイント
つくばいます。
メチル化 DNA
検出用マイクロデバイス
メチル化
DNA
を検知する
プロテインアレイによる抗体プロファイリング技術
グを行います。
力を摩擦力から分離し、 ■研究担当：芦葉 裕樹／藤巻 真
日常検査法評価のための生体成分高精度分析法 : 60
研究のねらい研究のねらいプロファイリング技術: 58
材料とデバイス技術: 59 雄介研究のねらいで貫通を分かり易くしま■研究担当：達 吉郎／渕脇●研究拠点■所
属：電子光技術研究部門

れた二重針を用います。

で、摩擦力が内針にかか針を押し、術者が内針を再生軟骨組織の全数品質評価を実現する弾性率測定装置

μN・m レンジへの新たな展開

研究のねらい連携可能な技術・知財
2
気体の流量が時々刻々変化する変動流の場合、その瞬時値の正確さはこれまで重要視されてきませんでした。
●研究拠点
再生軟骨組織を破壊せず、弾性率を瞬時に測定
半導体基板などの超音波洗浄に用いられるキャビテーション気泡は、運動状態が非常に複雑で制御が難しく、■連 絡 先：四国
電磁力による精密微小トルク標準の実現 䜰䝭䝜㓟䛾䜰䝭䝜ᇶ䛾䜏ㄏᑟయ໬
連携可能な技術・知財●再生軟骨組織の弾性率を非接触かつ実時間で測定

肥満度の指標とされている BMI（Body Mass Index）が、30 kg/m を超える人の割合は日本人で 5 % 以下です。

以下のようなニーズに応えるべく、新しいコンセプ
トのポータブル分光光度計の開発を進めています。
■所
属：健康工学研究部門
歩留まりの改善が技術的課題となっていました。我々はキャビテーション発生量の定量計測を実現するため、気メチル化 DNA を検出するために必要な電極材料、
しかしながら、35 % のアメリカに比べても、循環器・脳血管疾患の割合はむしろ高くなっています。血管・心臓に器評価環境の提供や機器の信頼性向上を目指した取り組みに協力します。さらに、これら計測器を用いた呼吸モ●研究拠点Nᮎ➃䝷䝧䝹໬ἲ䠄ᚑ᮶ἲ䠅
１）商用電源が利用しにくい環境（例えば、屋外や発展途上国など）やポータビリティが重要視されるシーンにおける“その場検査”の実施
核酸プローブやこれらを集積化したマイクロ流体デバ
泡から発生する超音波信号を利用した技術の開発に取り組んでおり、気泡の運動状態を反映した定量的指標の確負担をかける血中脂質は、見た目で判らないために血液計測が重要であり、数値を知ってコントロールしなければな

つくば
本研究は、定量的な気体の変動流計測制御技術の成果を活用し、任意の呼吸波形の再現を通して、呼吸計測の機■連 絡 先：２術により、変動する気体流量を高精度に）不特定多数が一つの測定器を共用することで生じる問題（コンタミの発生や諸設定条件の都度変更の煩わしさなど）を回避するためのパー「見える化」することで関連技術への橋渡しも目指しています。
●再生軟骨組織の製造ラインにおける全数品質評価が可能
りません。我々は高感度分光分析技術を開発し、血中脂質を手軽に測れる測定器を目指しています。
・生体関連物質の各種日常検査法の妥当性評価
立、ならびに超音波洗浄に最適な運動状態の実現を目指しています。本計測技術は、超音波洗浄器の性能改善だ● 定格容量 10 mN･m の電磁力式トルク標準機の開発に成功
ソナルデバイスソリューション
・シーケンス選択的な免疫センサ
けに留まらず、超音波治療器の安全性確保や設備配管の経年劣化診断など幅広い分野への応用が期待されます。
●再生医療等製品の開発における高効率化にも貢献に適したプロトタイプを
研究内容
広帯域発光性と省電力性を備える小型光源・超小型光学系・実装技術・電子制御技術・高ユーザビリティのアプリ開発などの要素技術を垂・
検査試薬や測定装置の国際整合性確保に向けた技術
・ナノカーボン電極の提供● 電磁力による国際単位系（SI) にトレーサブルなトルクの実現に成功
穿刺補助装置の原理直統合したユニークな装置として提案を行っています。
容器内の気体は圧縮、膨張時に大きな温度変化を伴・遺伝子検出用プローブを感じることができま

くなることを検証しまし
作

/04)

開発
ベース

4/01/31）

5/05/29）

5/07/24）

イス

四国

ニタリングでは呼吸器系の異常診断や人のメンタルと呼吸状態の関係を明確化する応用展開も可能です。この技

支援

力・超音波・光・化学

関連技術分野：再生医療、
非破壊計測● 新しい微小トルク計測技術による高性能小型モータの特性評価
・特開 2014-176330（2014/09/25） 研究内容
研究内容 品質管理、ከ㔜䝷䝧䝹໬ἲ䠄⌧⾜ἲ䠅
なせる既存技術と最適化した圧力・流量制御技術を組研究内容
連携可能な技術・知財䜻䝱䝡䝔䞊䝅䝵䞁䝉䞁䝃 、 医療・福祉業
✵Ẽᅽ㥑ື䠈ไᚚᘚ
・WO/2014/142228(2014/09/18)
連携先
種：製造業（その他製品）
み合わることで気体の変動流計測制御技術を構築しま照射される音圧の大小に応じて気泡の運動状態は
3業
生体の分光分析では体の動きに対応する素早い計測が1㦺䵾≽殍ቿኼካ搇᧶1㦺䵾≽殍ቿኼካ搇᧶䠄᩿㠃䠅䜰䝭䝜ᇶཬ䜃䜹䝹䝪䜻䝅䝹ᇶ
開発したプロトタイプ機の主な仕様は以下の通りです。
・
小型ポータブル分光光度計の製作技術'*11GLPHWK\OJO\FLQH'*䠄㠀㟁Ẽไᚚ㥑ື䠅
・特許第4817331号（2011/09/09）
した。本技術により、例えば往復流では約20 Hz の)0)0 1IRUP\O PHWKLRQLQH
PHWKLRQLQH
重要ですが、生体組織の光散乱が強いために検出光は弱種類に分類され、各々異なる特性をもった超音波信号
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検出用ナノカーボン電極ప౯᱁໬䠈኱㔞⏕⏘䠈
研究のねらい メチル化 DNA・ 紫外
LED 励起型広帯域発光光源
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正弦波を定量的に生成可能なことを確認済みです。本཯ᑕᮦ‥ •‟‪․•‒⁠
ඬᧈ᪸؏・特許第4831429号（2011/09/30）
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く広がってしまいます。そこで我々は大面積で微弱光をを発生しています。信号を精密に測定するため、我々
・ ポータブル分光光度計ソフトウェア
研究では、この技術を活用して、ヒトの呼吸波形を模研究のねらい近年、製品の小型化や省エネルギー化が求められ、それに伴い、高性能小型モータの高度な評価技術の開発と、ኚືὶኚືኚືὶィ ไᚚᢏ⾡ 捉えられる高感度分光分析装置を開発しました。脈動にย‫࣏≋ ∑⇡ ⁕‒‣ ֥ܾܭ‬ᙲ↚ࣖↇ↕ᚾ૰ܴ↞ોᡯӧᏡ≌
擬する機能を実現しました。また、呼吸用の計測機器
・ 無線端末 - サーバ間データ連携ソフト
は高分解能な円筒形キャビテーションセンサを開発
プロテインアレイによるリン酸化活性プロファイリング
● 関連技術分野：医療デバイス、エピジェネティクス、バイオマーカー、センサ、電気化学
ẼἻの計測精度確保や信頼性向上に貢献する評価環境を提高い信頼性の確保が必要とされています。そのようなニーズに応えるため、産総研では、既存の実荷重式トルク
再生医療においては、移植される再生医療材料や再生組織の力学特性を把握しておくことが必要不可欠です。再生伴う血管の拡張収縮が検知されるため、変動のみを抽出‫‚‛⁙‚••‧‒„‛›‚‫‬ᩓ൷К‛‫‛‶‚‧†‣‫‬⁷‣ ‚⁉‛⁷ し、キャビテーション発生量の定量計測を進めていまᜂΨ● 連 携 先 業 種：医療・福祉業、製造業（化学）
供することで、新たな高付加価値の情報取得の可能性
Ws&
することで血中成分をリアルタイム測定することが可能
標準機（モーメントアーム先端に重力を負荷する方法で精密なトルクを実現）
では実現が困難であった微小領域
医療材料や再生組織は無二の材料または組織であるため、非破壊・非接触で測定可能な方法が求められています。そ⁀⁛‟‿›ᩓ൷‚ҥ‥⁷…ஜ⁡⁤‪ஜ‛Ӎ↞ ⁇⁅‴ዅᩓ
ᩓเす。これまでの成果として、超音波信号に含まれる広探究にも貢献します。
います。この温度変化を極力小さくし、等温変化と見

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・生体関連物質の定量分析や構造解析、不純物評価などに関する技術支援//

・特許第 4941960 号（2012/03/09）
・特許第 5142276 号（2012/11/30）、自己抗体、キナーゼ、創薬、診断になります。
栗田 僚二／吉岡 恭子／小島 直／加藤 大／冨田 峻介のトルク標準を実現するために、一様な静磁場中に置かれたコイルに電流を流すことでトルクが発生する原理にこで本研究では再生軟骨を対象とし、その足場材料や培養組織の製造ラインでも使えるように、超音波を利用した非帯域雑音と分調波が、各々異なる気泡の運動状態に起業（医薬品）
ᆙ΁଺᧓ …••‫ˌׅ‬ɥ‚ᩓ൷‪ஜᘺ‫⁅⁇‚‛଺ظ‬‴଺↞໯Сᨂ‛
バイオメディカル研究部門
予防医療の観点から、家庭や職場で手軽に利用できる
連携可能な技術・知財
連絡先：life-liaison-ml@aist.go.jpẼἻ⏤᮶䛾ಙྕ
基づいた、新しい電磁力による微小トルク標準機を開発しました。
接触式の弾性率測定装置を開発しました。本技術では実時間測定も可能となるために全数品質評価を実現でき、再生㉸㡢Ἴ᣺ືᏊ
因していることを確認しています。本研究の遂行によ᭷ຠᛶ䛿᳨ド῭
研究拠点：つくばદ˺ᇢ஛ ⁛⁂⁓⁖⅚⁛⁂⁚⁡⁠⁗↙↘Ӳᆔ⇟∄∞⇮⇭⇶⇊⇟
カロリー管理・健康管理技術としての展開が期待されま
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【医療関係連携】 トタイプ
ディスポーザブルなプロ

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産総研が開発した電磁力による微小トルク標準機で研究内容連携可能な技術・知財a) Stable≧ែ䠄㡢ᅽᑠ䠅 ї ྠ䛨ሙᡤ䛷⭾ᙇ཰⦰
連携可能な技術・知財【広く産業界との連携】● 関連技術分野：バイオマーカー、ヘルスケア、計測技術
サーボモータ䝫䞊䝍䝤䝹ィ ჾ は、まず、静磁場中で矩形コイルを一定の角速度で回転
一般に弾性率を得るには、力と変位の関係が必要です。本研究・変動流下でのセンシングデバイスの性能評価
・ 散乱体分光測定法および装置させることで生じる誘導起電力を測定し、矩形コイル全・任意の変動流生成による仮想的な現場環境構築
呼吸波形基本成分と変動流計測制御技術による再現事例● 連 携・キャビテーション発生量の評価
先 業 種：製造業（医薬品）、製造業（精密機器）
、製造業
（化学）
では、
この力の発生に超音波を利用し、変位の計測にLDV(レー
縦二枚の場合、A4印刷時は・ 特許第 5311418
号（2013.7.12）ẼἻ・超音波パワーの精密計測技術
体を貫く磁束を、誘導起電力の最大値と角速度により評
精密可変電流源
ザードップラー速度計)を利用します。
超音波を再生軟骨組織に加・ 特開 2014-016230（2014/01/30）
幅8cm
䖷
高さ
5cm程度。
微小トルク変換器b) Inertial≧ែ䠄㡢ᅽ୰䠅ї ẼἻ⮬య䛜⃭䛧䛟ື䛟
↓⥺㏻ಙ
・超音波音圧の精密計測技術価しました。次に、可変電流源から矩形コイルに電流をえてそのときの変位信号を計測し、必要な信号処理および校正を・ Biomed.
Opt. Express,
3（10）,
2587-2599
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高津 章子／加藤

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愛／川口

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研／絹見 朋也／坂口 洋平／柴山 祥枝／藤井 紳一郎● 関連技術分野：医療デバイス、呼吸計測、診断、変動流計測制御● 連 携 先 業 種：医療・福祉業、医療・・水中超音波を用いた機器の測定・評価
福祉業、製造業、製造業（精密機器）
流すことでトルクを発生させ、そのトルクを高分解能デ

経て、弾性率が算出されます。
（2012）．
物質計測標準研究部門
過負荷防止 66（8）,・
本研究は JSPS 科研費 (16K06405) の助成を受・ Appl. 枠を印刷しない
Spectrosc.
962-969測定対象（2012）．
写真は、試作した弾性率測定装置です。
試料皿の上に、
ジタルマルチメータで評価された出力電流と、先述の連絡先：nmij-liaison-ml@aist.go.jp
カップリングけたものです。
となる試料を置くだけで弾性率が算出されるような構成としていま
研究拠点：つくば
矩形コイル全体を貫く磁束の関係から評価しました。こ舩木 達也

工学計測標準研究部門
連絡先：nmij-liaison-ml@aist.go.jp
研究拠点：つくばc)ᅽቯ䠄㡢ᅽ኱䠅 ї ẼἻ䛜ᔂቯ䛩䜛䝕䞊䝍䝃䞊䝞
↓⥺ไᚚ➃ᮎ
超音波発振や変位データの取得から、弾性率の算出やその経れにより、世界で初めて国際単位系（SI) す。
にトレーサブ
時変化のモニタリングに至るまで、PCを用いた処理を行います。
ロータリー
ルな電磁力によるトルクの実現に成功しました。
開発した小型ポータブル分光光度計と制御端末（左）、及びデータ解析・処理サーバ（右） 新しいエア᫬㛫
エンコーダ
乾電池で動く小型ポータブル分光光度計 : 68 軟骨模擬材料や実際の再生軟骨組織（動物実験において培養、ベアリング摘出されたもの）等を用いた実験を行い、本試作装置の有効性を
気泡の運動状態の概念図
連携可能な技術・知財
確認しています。
■研究担当：福田 隆史■所■研究担当：古川 祐光／藤巻 真
属：電子光技術研究部門
・1
mN･m を下回る微小トルク計測● 関連技術分野：計測技術、超音波洗浄、キャビテーション●研究拠点
無線型電流・■所
属：電子光技術研究部門
連携可能な技術・知財● 連 携 先 業 種：製造業（機械）、製造業（電気機器）、製造業（精密機器）、 つくば
・高精度な微小トルク変換器の開発
電圧計測装置■連 絡 先：■連 絡 先：୫৏भഷর࿫ସ૗৲



矩形コイル
縦二枚の場合、A4印刷時は幅8cm
䖷 高さ5cm程度。
電磁力による精密微小・高精度な微小トルクメータの特性評価 ・再生医療用材料等の力学特性に対する超音波解析
内田 武吉／吉岡 正裕／松田 洋一／堀内 竜三 ・Jpn. J. Appl. Phys. 51(7) (2012) 07GF15
・高性能小型モータの特性評価
トルク標準の実現 : 63
分析計測標準研究部門
連絡先：nmij-liaison-ml@aist.go.jp
・Jpn. J. Appl. Phys. 52(7) (2013) 07HF24
・回転粘度計による物性評価
研究拠点：つくば・本研究の一部は、いばらき医工連携推進事業（平成・本研究の一部は JSPS 科研費 15K18081
の助成
異極対向型
24 年度）により行われたものです。
磁気回路を受けたものです。

Blood Fat Level*>JV@、製造業（精密機器）*>JV@ї㻌 䛒䜙䜖䜛䜰䝭䝜㓟䠄N-䝤䝻䝑䜽䜰䝭䝜㓟䛺䛹䛾ಟ㣭䜰䝭䝜㓟䠅䜢㧗ឤᗘ䛻୍ᩧศᯒ䛩䜛䛣䛸䛜ྍ⬟
堀本 勝久／五島 直樹
医療等製品の開発における高効率化にも貢献することが期待されます。
り、最適な気泡の運動状態を実現できる高効率な次世
針穿刺メカニズムと制御技術
呼吸を模擬可能な
高効率超音波洗浄～キャビ
非侵襲血液検査を実現する
・呼吸用計測器の応答性評価
す。
誘導体化を用いた高感度アミノ酸分析法の開発事例
試作した高感度分光分析装置
研究内容
キャビテーションセンサによる測定法の概念図と外観写真
代型超音波洗浄器の実用化が期待されます。
・呼吸計測用新規デバイス開発時の性能評価支援২ᘐƷોᑣᲩМဇƴƔƔǔσӷᄂᆮέŴᘺፗƷ᣽ငᲩʙಅ҄ƴӼƚƨ২ᘐᆆ᠃έǛѪᨼɶưƢŵス、バイオメカニクス、感覚機能支援 による穿刺補助: 62
流量計測制御技術 : 64
テーション発生量計測 : 66
高感度近赤外分光技術 : 67
・呼吸器系を模擬するフレキシブル評価環境提供
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16:00

18:00

食事による血中脂質の推移

●研究拠点

つくば
再生軟骨組織の全数品質評価～弾性率測定装置 : 65

電磁力式トルク標準機● 関連技術分野：計量標準、センサ、ロボット、微小トルク、電磁力● 連 携 先 業 種：製造業（機械）、製造業（電気機器）、製造業（精密機器）、製造業（輸送用機器）

非接触・実時間弾性率測定装置 ( 試作 )

どが約 6kW の超低消費電力、電池レスで動作するワイヤレス振動センサ端末
研究内容

域における新度測定装置（配● 牛の体内に長期間留置可能な完全固体型高精度 pH センサと集積化技術の開発● 低コストかつ小型化を実現出来るＭＥＭＳ製造プロセスの応用
クトルの精密含有・高分散担持させる技術を開発し、呼吸器疾患の上で自在に切り替えられるこ
マーカーとなる、数十 ppb から一酸化窒素を計測で● 連続リアルタイムモニタリングの実証実験と信頼性評価技術の開発
きる半導体式ガスセンサを開発しました。
D メーカと共カバーする数千万人加入のまた、V O /WO /TiO 系粒子をセンサ材料に用い
超低電力無線センサを実現する
研究のねらい標準光源（標準て、悪臭の原因であるメチルメルカプタン (CH SH)●
振動発電を搭載しバッテリーレス
ルが多様な固能です。
や硫化水素 (H S) を数十 ppb
から検知することがで
公開実証実験のネッ
トワーク構成圧電 MEMS
デバイス技術のスペクトル
きる高温作動型半導体式ガスセンサを開発しました。
とに決定してこのセンサは、数千 ppm の H に干渉されずに硫黄化ニクス光スイッチ」）● 超低消費電力電源制御回路 力・超音波・光・化学（続き）
酸化コバルト粒子に Pd、Pt などの貴金属触媒を高ᮦᩱ䠖 Pd-Co3O4

2

5

3

2

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3

環太平洋戦略的経済連携協定（TPP）による貿易の自由化が国内の畜産業に与える影響は大きく、国内の畜産2

業はこれまで以上に競争力を付ける必要に迫られています。和牛は高品質で有望な農産物の候補ですが、実は、生育過程で失われる固体が多く、健康管理を高度化し損失を小さくすることで競争力を向上することが求められています。牛の育成においてはルーメン（ミノと呼ばれる第 1 胃）pH 値が非常に重要な生命指標ということが知2開発センサと一酸化窒素ガス導入による抵抗変化
圧電
MEMS
合物を
検 知 で き るデバイスの自己発電センシングを活用
こ と、 ま た、 作 動 温 度 に よ っ てられおり、ルーメン pH 値をリアルタイムで連続的に測定することによりこの課題に対応しようとしています。

開発した高精度評価装置群（素子から照明光源まで適用可能）向上に貢献で●
財 ワイヤレスかつコンパクト
高性能有機トランジスタを実現する
高効率に電圧を変換
実験後は実験室に移設して、高品位有機半導体層の印刷技術
ネットワークを用いた実験に研究のねらいーベスティング向け電源回路
有機半導体の性能を最大限に引き出す新しい印刷原理技術●パルスポーリングにより高圧電定数（d31=150 pm/V）PZT 薄膜を MEMS 上で実現ϲ͘ϯϱŵŵ 研究内容
● 4インチ、 8インチウエハ圧電 MEMS 技術を確立し研究試作から少量生産まで対応
連携可能な技術・知財
本研究では、酸化インジウムスズ（ITO）を電極とす●自己発電無線センサデバイスによるインフラモニタリング

6WDQGDUG/('
7\SLFDOZKLWH/('・ガスセンサ評価、センサ製造、触媒評価、導電性材

る完全固体型 pH センサを開発し、0.01 pH 精度の計測を実現しました。また、1 個のボタン電池で数年間料高温伝導特性評価、低濃度有機ガス分析に関する関連技術分野：圧電、MEMS、 センサ
技術、高感度ガスセンサ用ナノ粒子の合成プロセス
連携
先 業 種：製造業（電気機器）、 製造業（機械）ϱϬ͘ϴŵŵ

VSHFWUDOGLVWULEXWLRQ DXCH3SH と H2S を区別して検知することが可能です。

連続動作可能な超低消費電力の pH センサの開発も進めています。これら試作した pH センサを牛に適用し実に関する技術

証実験を行い、pH の連続測定に成功しました。 今後

・特開 2015-040753（2015/03/02）

研究のねらいは、センサの長寿命化や連続動作の長時間化を図り、・硫黄化合物を検知するガスセンサ
生き物の IoT 技術を進展させます。 さらに、これらのインクジェット、ジャイロに実用化されている圧電
MEMS デバイスは自己発電センシングが可能であることから、・本研究の一部は、愛知県『知の拠点』「超早期診断技
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V
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2 5 技術を、海洋、農業、湖沼、地熱などに適用した大規
3/TiO2
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IoT 時代の無線センサデバイスへの応用が注目されています。当センターではこれまでに確立してきた圧電MEMSするノウハウ
術開発プロジェクト」の助成を受けたものです。
●薄膜結晶性の向上によるトランジスタ素子の大幅な高性能化に成功:DYHOHQJWKQP
模無線センサネットワークの応用も考えています。
基盤技術を活用して、民間企業のニーズに沿った新規センサや、政策課題に対応したインフラモニタリング用の自己開発センサと各硫黄化合物ガスに対するセンサ応答度分布測定法●きわめて高い材料利用効率を実現
発電無線センサデバイスの開発を行っています。さらに、IoT 時代の新規実装技術として、圧電 MEMS デバイスと共同開発した可視全域の波長をカバーする標準 LED
連携可能な技術・知財●プリンテッドエレクトロニクスの開発を加速 フレキシブルエレクトロニクスの融合技術の開発も行っています。

中です。
無駄なく使いつくすセンシング
近年の日本では社会インフラの効率的な維持管理が重要な課題に位置付けられています。そういった背景のも
䝹䞊䝯䞁
䝉䞁䝃

紫外・可視域にわたる LED・
超低消費電力のダイナミック
早期診断技術に貢献するヘルス
多種環境対応完全固体ᢒᨠ၏ྸᚮૺ
…‽⇹⇭⇐˟ᜭ
器は協働企業各社より製品化
圧、変換効率を従来技術に比べ10 倍以上改善を可視化するトリリオンセンサ
新材料パワー半導体ツールボックスの提供
有機 EL 用光計測技術 : 69
光パスネットワーク技術 : 70
ケア用ガスセンサ材料: 71
小型 pH センサ : 72と、我々はポンプに代表される回転機器を監視するセンサ端末の開発を行っています。機器から発せられる振動
品が不要
ED、光源効率
高効率電力利用の切り札 次世代パワーエレクトロニクス
リオン：1 兆）のセンサ / プローブを駆使関連技術分野：省エネルギー、
半導体、 印刷の大きさを無線技術を用いてクラウドに集約させます。端末は振動発電を搭載し電池交換が不要です。この技術
研究内容
造業（電気機器）
連 携FPGA先 業 種：製造業（電気機器）、 製造業（化学） 基盤技術として高性能 PZT、AlN 薄膜の形成、高歩留
断、 無意識損失の無い潤沢な社会へ挑戦
学省「先端融合領域イノベー
消費電力
技術と評価環境－応用に向けた実装技術
発電素子向けの電源回路として好適● シリコン (Si) に代わるワイドギャップ半導体 (SiC、GaN、C) ウェハ / パワー素子
面積で薄いシート状のセンサデバイス
り圧電 MEMS プロセス技術、ソフトパッケージング技術」
・「3D/ 印刷センサ」が重点技術
は、ポンプの監視にとどまることなく配管、橋梁やビルなど振動しているあらゆる対象の監視に応用できます。
● 半導体材料から素子開発、 応用機器までの一貫研究体制での研究開発などの開発を行っています。 最近開発したパルスポーリ
グラム（平成20～ 29年度）」研究のねらいング法により、1 秒以下の超短時間で d =150 pm/V
● 高効率の電力利用を可能とする電力変換器（インバータ、 電力系統制御等）
面積プリンテッ
ド圧力センサによる褥瘡防止システム
しきい値を細かくプログラム可能かつ超低電圧動作可能な
FPGA を開発
印刷によって半導体層や金属配線を塗布形成し、電子デバイスを製造するプリンテッドエレクトロニクス技術は、
また、振動発電の技術はネットに接続するあらゆる端末に電源を供給できる可能性を秘めています。
という高圧電定数 PZT 薄膜を MEMS 上で実現すること
トワーク超低エネルギー化技
軽い・薄い・落としても壊れないフレキシブルデバイスを省資源・省エネルギーで製造する技術として期待されていに成功しました。
駆使するトリリオン（1 兆個）（2025 年、現在の総エネルギーを
1 センサ社会の到来に備え桁削減する FPGA
チップの実装研究のねらいこれらの基盤技術を民間企業のニーズと合わせて、ます。我々は、フレキシブルデバイスを実現するうえで要となる電子材料として注目されている有機半導体を対象に、
糧、環境・エネルギー、インフラ、製造における「見えない価値の分布を可印刷手法を用いてプラスチック基板上に圧力センサを作製
取り出し(デバイスの高性能化に不可欠な高品位の結晶性半導体薄膜を材料の無駄なく形成する新しい印刷塗布技術の開発を進エネルギーハーベスティング)、その電力で必要
静電気センサ、超音波センサ、タッチセンサなどの新規
います。
様々な
IoT
機器向けの回路を実装するソフ
トウェア・評価ボードを整備ᢒᨠӳ‫ڌ‬
断」を確立することで、無意識に損失すること無い「潤沢な社会（リソースをμᇤ২↝ܱ଺᧓ᚇ৆‚‫ݩ‬ஹ‛
完全固形型ルーメンpH センサの実証実験

きい値制御と低電圧動作で燃費を一桁改善● 関連技術分野：センサ、ガス分析、酸化物材料● 連 携 先 業 種：製造業（ガラス・土石製品）、製造業（精密機器）、医療・・pH
福祉業センサ特許出願
・DTIP proceedings of 2016 (2016) 3A

絆創膏サイズのフレキシブル電流センサ
赤松 貴文／申 ウソク

・I E E J T r a n s a c t i o n s o n s e n s o r s a n d

無機機能材料研究部門
連絡先：mc-liaison-ml@aist.go.jp
研究拠点：中部莉

micromachines 136 (2016) 11

・本研究は、総合科学技術 ･ イノベーション会議のSIP（戦略的イノベーション創造プログラム）次世
代農林水産業創造技術によって実施されました。

31

消費電力量の見える化を実現するフィルム型電流センサ
牛の行動とルーメンpH の関係

エネルギー利用の高度化・高効率化を目指して、風力や太陽光などの再生可能エネルギー、スマートグリッド

大面積で薄い形状を活用したアンビエン
トセンシングを実現など出力される電圧が非常に小さい(0.1
V程度)場合は、
研究内容
デバイス・材料・ナノテクノロジー
テストベッドによるネットワーク実験例
ベッ
ドセンサとして医療・看護現場の負担軽減を目指す
まで昇圧する電源回路が必要となります。しかし従来の圧電 MEMS センサを開発するとともに、政策課題に対応したインフラモニタリング用自己発電無線センサデバ/$1*
イスの開発を行っています。

めてきました。
トリリオンセンサRoadmapにもある重点センサ技術「MEMS」
・「画像計測」
・のねらい

等の高度な電力制御の実現に大きな期待が寄せられています。これらの実現には、パワーエレクトロニクス技術● 関連技術分野：センサ、デバイス設計、MEMS、計測技術（電圧、電流、周波数等を使い易いものに変換する技術）の高機能化と大量導入が必要になります。こうした背● 連 携 先 業 種：製造業（電気機器）、製造業（精密機器）

柔軟なフィルム上に伸縮可能な配線を形成䝎䝤䝹䝅䝵䝑䝖䜲䞁䜽䝆䜵䝑䝖༳ๅἲ
連携可能な技術・知財リードする、革新的 ONLY － ONE センシング技術の確立を目指します。

圧電 MEMS 基盤技術

景から、現在のシリコン半導体に立脚するパワーエレクトロニクスの性能限界を突破するワイドバンドギャップ
張 嵐／魯健／廣島 洋半導体（SiC、GaN、ダイヤモンド）を用いた次世代パワーエレクトロニクスの実用化に取り組んでいます。
集積マイクロシステム研究センター嵂崫崰嵄崰嵓崕嵋崫崿প PP̗
● 大きさ２０ mm×５０ mm、 厚み１００ μm のフレキシブル電流センサ
連携可能な技術・知財ঽয়ਗ਼౺૮଍崣嵛崝ഈଜ
研究内容

品が必要であったり、またそれが不要のものは変換効率が‫ٴ‬崰嵒嵒崒嵛崣嵛崝峼ิ岹ૼ୒、データセンターからIoT
機器まで様々な演算を高速化・省電力化する用途に、回路機能をプログラム可能
有機半導体を溶解させたインクと有機半導体の結晶化
当該センサ端末を実現するにあたって、重要な技術
ストレッチャブル配線を用いた靴中敷センサシステム
・ PZT、AlN
薄膜の形成と評価、これらを用いた圧電
研究内容
のねらい
計測」
・
「3D/ 印刷を促すインクを微小な液滴として交互に印刷することでেীੰ嵣 FPGA では、特に静的消費電力の削減が大きな課題となっています。そMEMS デバイスの設計、試作、評価
部品が不要で変換効率の良い電源回路を開発しました。
GA の利用が拡大しています。このSi 半導体に立脚する現在のパワーエレクトロニクスの可視化が可能な、
連絡先：rpd-eleman-ml@aist.go.jp
研究拠点：つくば

モノの陰からさりげなく見守る人感センサ
低分子有機半導体の単結晶薄膜を作製するダブルショッ・ 圧電 MEMS デバイスを用いた自己発電無線センサモ
ഀླྀ崣嵛崝
療現場では、高齢化社会の進行に伴って高齢患者の増加による看護職員への負担が増大しており、センサデ● 導電性繊維を用いて高伸縮性・高耐久性を持つ導電配線を開発
開発は以下の点です。
々は、しきい値電圧を細粒度でプログラム可能とすることで、静的消費電力の大幅な削減を可能とする技術●2‫ٴ‬த਍੼
安価なフィルム・ペースト材料のみの構成で高スループッ
ト製造を実現崣嵛崝ഈଜਭਦ‫ط‬রಲഈଜଛਦਃ
開発しています。
ジュールの開発
トインクジェット印刷法と、ポリマー半導体の溶液を３スのような支援機器の活用によって医療費の増加を抑制しつつ看護業務の効率化を図ることが切望されてい‫ٴ‬଩୭୆଀෰
● 繰り返し伸ばしても折り曲げても安定な電気特性を持続ౄਗ਼౱હ岷「潜傷（表面から
・ 特許第 4997439
号（2012/05/25）
し、これを実現するFlex
Power
FPGA
の試作や
CADソフ
トウェアの研究開発を進めてきました。この革層構造スタンプで圧着することで高撥水性表面上に材料⎔ቃⓎ㟁
フィルム近接センサによる離床/
呼吸監視システム・
AIP ADVANCES
4（2014）117116
２．経験やシミュ。本研究では低コストなプロセスである印刷手法によって大面積で薄いシート状のセンサデバイスを作製● フィット感の良いウェアラブルデバイスや医療・ヘルスケアデバイスへの応用①高効率振動発電
9 a99a9
ロスなく高均質製膜が可能なプッシュコート法を開発しバイス技術によるFPGAの更なる発展を目指し、応用回路の実装など実用化の活動を行っています。
●
無線モジュールと組み合わせることでセンサネッ
トワークの構築が可能
ᐊෆග
・ 本研究の一部は、内閣府「最先端研究開発支援プログ異なる）の「破壊予
᪼ᅽ㟁※
嵆崫崩ຢপ
究部門
医工連携の下、ベッドセンサとして病床の見守りシステムや褥瘡防止システムへの応用を目指しています。
ました。これらの方法により半導体の薄膜結晶性を大幅
ラムマイクロシステム融合研究開発（平成 21 ～ 25
プロセスの活かさ●研究拠点ਗ਼౱ૄ嵆嵓崩嵃崫崿૮଍রಲഈଜ
研究のねらいᅇ㊰②超低消費電力アナログ回路⇕に改善し、トランジスタの性能を飛躍的に向上させるこ●
薄く、軽く、しなやかで、誰にでも設置が容易な見守りセンサ
年度）」により行われたものです。
行っています。ま
஡ਃ

^D

,1

たパワー素子／プロセス開発

たワイドギャップ半導体による高機能パワーエレクトロニ

・素子提供を通じた素子利用技術の研究促進

クス技術の確立に向けた研究開発を実施しています。

・ウェハや素子の検査・評価設備を用いた研究開発

287^ƵĐĐĞĞĚĞĚ͊内容

・世界最大級の SiC 素子の試作量産ラインを活用し限界を突破するために、SiCや GaN、ダイヤモンドといっ‫ۀ‬

我々は、これら半導体材料の結晶・ウェハ技術から、・本研究の一部は、経済産業省（NEDO を含む）
、文

パワー素子開発、パワーモジュール／電力変換器設計 ･部科学省（JST を含む）
、内閣府等の支援を受けて試作技術に至るまでの幅広い技術領域を一貫研究体制で実施されました。

つくば 電池レスで動作するワイヤ● 目にとまらない箇所 ( ベッド裏等) に設置、
ユーザの肉体的・精神的負担を軽減
見えない価値分布を可視化
無線センサ
NW
用低コスト
超低電力無線センサを実現～
極めて微弱な振動から電力を得るために、半導体
消費電力を削減する技術を実現するためには、内容連携可能な技術・知財研究のねらい～トリリオンセンサ
:
74
面内振動
MEMS
センサ
:
75
圧電
MEMS
デバイス
:
76
レス振動センサ端末 : 77
● 印刷技術を用い、 安価に、 大量に、 大面積に製造可能とに成功しました。
ᗘᕪの超安価・超低環

カバーしています。 そして、産業界とも積極的に連携を
近年、人体に装着可能なウェアラブルデバイスが注目を集め、特に医療・ヘルスケア分野での活用が期待され
9W &RQI0HP
૥੿ॳॵউ
新規圧電 MEMS デバイス
図りながら研究開発を行い、早期実用化の観点から、そています。ウェアラブルデバイスは人体表面などの曲面にフィットさせて用いるため、高い伸縮性と共に、伸縮・)OH[3RZHU)3*$)OH[3RZHU
ダブルショットインクジェット印刷法のプロセス模式図と有機半導体単)3*$
れらの積極的な技術移転に努めています。
屈曲の繰り返しに対する高い耐久性が必要です。このため、我々は快適で信頼性の高いウェアラブルデバイスを
結晶薄膜
08;

ᅇ㊰

/RJLF%ORFN 6ZLWFK%ORFN &LUFXLW&RQI
0HP

印刷生分解センサ

性印刷センサに取実現するために、高伸縮性■研究担当：小林健／岡田浩尚 ・高耐久性を持つストレッチャブル導電配線やそれを用いたセンサシートの開発を行っ値電圧制御性の高いトランジスタが必要となりま઺൸崣嵛崟嵛崘 ・印刷手法によるデバイス作製技術
T 基板上にスクリーン印刷法で各種材料を塗布
PP
ています。
䜶䝢䝍䜻䝅䝱䝹䜴䜵䝝㻌䝞䝹䜽䜴䜵䝝
䜲䞁䝂䝑䝖㻿㼕㻯⢊ᮎ㻌
‫ৄٴ‬岲峔岮੼கীഘ峘ઉம૭ଳ৲ૼ୒
■所
属：集積マイクロシステム研究センター
PP
ษ᩿◊☻㻌
᪼⳹ἲ㻌
䜶䝢䝍䜻䝅䝱䝹ⷧ⭷ᡂ㛗㻌
EAPプロジェク連携可能な技術・知財トで開発されたSOTBトランジス●研究拠点মਊ峕ৄ岲峔岮‫ق‬঵ੀ峘጑峫‫ك‬䝎䜲䝲䝰䞁䝗◒⢏䚸ᨺ㟁ຍᕤ㻌㻔ࠥ㻞㻞㻜㻜䁸㻌㻯㻕㻔㻝㻢㻜㻜ࠥ㻝㻤㻜㻜㻌䁸㻯㻕厚み 120 μ・mNatureと非常に薄いシート状の静電容量・PET 基材のタイリング技術
䝕䝞䜲䝇໬䝥䝻䝉䝇㻌
世界規模での省エネルギーが必要となっている現在、電力使用量をモニタリングするための電力センサの需要■連 絡 先：475,
364（2011）.
つくば研究のねらい䝗䝷䜲䜶䝑䝏㻌
ಇೠਙংॿ૾ྐ೐ଦ଍
の点で理想であり、これを用いたFlexಯਗ਼ਞ૭ଳ
Power
ཎം
研究内容
䝯䝍䝹⵨╔㻌
௬੼঎‫ॻش‬ŤŬŶŷƌƑƒ
力センサアレイを作製しました。また、小サイ・広い感度レンジを持つ圧力センサ素子構造
・ Nature Communications, vol. 3, 1176（2012）．
㧗 䜲䜸䞁ὀධ㻌䝥䝑䝅䝳䝁䞊䝖ἲ‫ق‬ெૄ௕‫ك‬
チップを試作し、静的消費電力を 1/51 へ削減
㧗㏿⇕䜰䝙䞊䝹㻌

EMS と新圧電材料を組み合わせて高効率振動発電
65$0
65$0

9%/97
9%+97

デバイスを開発しています。同時に、高効率整流回路、
超高齢化社会を迎えた我が国において、介護・見守りを支援する技術の開発は喫緊の課題となっており、実際が高まっていますが、そのサイズは最小のものでも２cm 角程度の立方形状であり、他の機器も混在しスペース

衣類のように柔らかくて丈夫な
トランジスタと比べて 1/13に削減できることを示しました。
技術の開発も併せて行っております。

・ 特許第 5569846 号（2014/07/04）
センサシートをタイリング技術によって繋ぎ合わ等）の潜傷可視化

高伸縮性樹脂フィルム上に導電性繊維をバネ状に形電気を通す透明ラップフィルムを開発

ことを実証しました。また、電圧動作を 0.4 Vとৄ岲峐岮峵ᆪ‫৽ق‬ୡ嵣ੑ઴峘ૌਦ‫ك‬峘૭ଳ৲

PP

様々なシステムが検討・一部実用化されています。しかし、装置が視界に入ってしまう、装着式の場合は皮膚に・ 特許第 5686403
号（2015/01/30）
ことで大面積化を実現しています。このしなやか
数百nW
オーダーの電源制御回路、920
MHz 帯無線印刷技術で製造可能なとにより、単位処理あたりのエネルギーを従来のの制約が多い条件下（配電盤内等）で全ての電線にセンサを敷設することは困難です。そこで、フィルム材料と接触して違和感を感じるなど、使用者に肉体的・精神的負担が掛かっているのが現状です。そこで我々は、壁や・ 特開 2012－ 209370（2012/10/25）
着の応力可視化
成し、高伸縮性の導電配線を開発しました。この導電

ಇশৎ

ৢଞৎ

䜲䞁䝞䞊䝍

配線は 3 倍以上（伸長率 200 % 以上に相当）伸長しฑໞऩ౴࿫ුჍ
ᐇ⿦㻔㧗㻔㻝㻡㻜㻜ࠥ㻝㻤㻜㻜㻌䁸㻯㻕ኚ᥮ᅇ㊰㻛䝰䝆䝳䞊䝹㻌

ᵓ㐀タィ㻌
଑ਗ਼ਙᓢໃ
䚸኱㟁ὶ䚸㧗㟁ᅽ䚸㧗㏿㻕㻌䝎䜲䝅䞁䜾䚸䝪䞁䝕䜱䞁䜾䚸䝰䞊䝹䝗㻌ᅇ㊰タィ䠄ᐤ⏕䝟䝷䝯䞊䝍䠅㻌䝕䝞䜲䝇䝏䝑䝥㻌

䠄㻹㻻㻿㻲㻱㼀䚸㻌㻌䝅䝵䝑䝖䜻䞊䝎䜲䜸䞊䝗䛺䛹䠅㻌

フレキシブルシート状熱電変換素子
導電性ペーストによる高いフレキシブル性を備えたフィルム型電流センサを開発しました。従来の電流センサとても、20 万回以上折り曲げても（曲げ半径 0.1 mm‫ق‬ৰ੟୼ઌ‫ك‬
きい圧力センサシートをベッドセンサとして利用
㻢㼏㼙㻌
୊ശ੒ூ
・ 本研究の一部は、NEDO
産業技術研究助成事業（平床、家具の裏側といった使用者の目に触れない箇所に配置されることで、日常生活の中で自然な形で使用でき、溶液の劣化診断㻤㼏㼙㻌以下）その抵抗値変化は 1.2 倍程度に収まり、安定な୰⥅➃ᮎ䜢㟁※䜢Ẽ䛻䛫䛪㓄⨨䠄タ⨨䠅
圧や体動をモニタすることで、病床の見守りや褥成 20 ～ 24 年度）およびJST
Sイノベ（平成21
電気特性を示します。本技術は様々なウェアラブルデ
デバイス技術の実用化に向けて、チップを搭載し୺᪼ᅽᅇ㊰
さらに安価に大量に製造できる生体情報モニタリング用センサおよびシステムの開発を進めています。
㻥㼏㼙㻌㉳ື⏝᪼ᅽᅇ㊰防止を可能とする医療・看護システムへの応用を
生鮮食品の包装がセンサーにバイスや医療・ヘルスケアデバイスへの応用を目指し～ 30 年度）の支援により行われたものです。
䝎䜲䝲䝰䞁䝗䜴䜵䝝ৢଞৎ㻳㼍㻺䝕䝞䜲䝇㻌

ボードやFPGAへ応用回路を実装するソフ
トウェ
衣類のような感触で、衣類のように扱うことができるデバイス
ৗ౫મ嵣&$(ৈ২৲ています。その一例として、伸縮性配線を用いた靴中 未利用熱発電による高利便性自立分散電源の普及に向けて比較して大幅な小型化に成功し、電線への取り付け作業も容易です。
ポンプ監視の自動化システム
結晶から電力変換器までの技術要素し、現在、医工連携を進めています。
試作チップ
Flex PowerFPGAと評価ボード
0.1V 研究内容
動作エネルギーハーベス
低消費電力
FPGA
技術と
高効率電力利用の切り札
提案の電源回路を実装した試作チップの写真
発を進めています。
●極細金属ワイヤを二枚の柔軟なフィルムの間に波状に配置する技術を開発
連携可能な技術・知財
敷型の圧力センサシートを開発しました。強い衝撃や●単層カーボンナノチューブ、ゴム、ゲルのみでトランジスタ開発
画像センシング
プッシュコート法の製膜プロセス（左）と●多様な形状に柔軟に設置できるフレキシブルなシート状熱電変換素子を開発
バネ状に形成した導電性繊維から成るストレッチャブル導電配線
変形にも耐えられるセンサデバイスとして運動計測用
ティング用電源回路: 78 伸ばしても踏んでも壊れない
評価環境－実装技術: 79
次世代パワーエレクトロニクス : 80
● 関連技術分野：パワーエレクトロニクス、パワー半導体、エネルギーマネージメント、省エネルギー●高伸縮性・透明性・電気的安定性・強靭性を同時に実現作製したポリマー半導体薄膜（右）●全ての部材が一体化して変形するため、
電磁界シミュレーションを駆使して電極構造の最適化
・特開 2016-019588（2016/02/04)
途での活用を可能としています。
●材料のインク化で、印刷製造による低コスト、
低環境負荷、大面積生産が容易● 連 携 先 業 種：製造業（電気機器）、製造業（非鉄金属）、製造業（化学）、製造業（機械）、電気・ガス・水道業
導電性高分子による熱電材料の開発、イメージング、印刷、静電気可視化、潜傷検出●曲面上へのセンサーの実装を可能にし、 自由形状センサーの普及に貢献
可能な技術・知財●医療用センシングシステムや介護ロボッ
ト皮膚への応用に期待・特開 2015-168229
ૢ৷৚ଡ଼॑ৰಎघॊ९ইॺक़ख़॔
ਗ਼౱ฌ৿घॊ,R7ਃஓभৰಎ୻
を進め、S/N の高いセンサコンポーネントの設計を推（2015/09/28)● Bi や Te 等の希少金属材料を使用しない、 柔軟性、 軽量性に優れた部素材）、製造業（繊維製品）、製造業（ガラス・土石製品）、製造業（食料品）、医療・福祉業
■研究担当：峯廻洋美／堤潤也／山田寿一／長谷川達生 ঘ‫ش‬२‫ش‬भ
奥村 元／山口 浩)OH[3RZHU)3*$भ
連携可能な技術・知財+'/॥‫ॻش‬進するとともに、産総研で開発したスクリーンオフセッ
2015-078839（2015/04/23)
৚ଡ଼ଡਛॹ‫ॱش‬ଡ଼ଡਛॹ・特開ॱ
先進パワーエレクトロニクス研究センター／ TIA 推進センター
発表・掲載日：2016/01/21■所 関連技術分野：カーボン材料、ナノ材料、デバイス、ウェアラブル
属：フレキシブルエレク● 有機材料として室温で世界最高レベルの熱電変換性能を達成
い値電圧をプログラム可能なFPGAトロニクス研究センター
技術
連絡先：eneenv-ic-ml@aist.go.jp
㻝㻚㻢
㻚㻢䊻
䊻㻞㼂
●研究拠点

身近な未利用熱を回収して省エネルギーに貢献
ಇশৎ

研究内容
連携可能な技術・知財
トランジスタを実現する
チップの性能・機能を評価できる環境一式
フィルム状の磁性コア基材に絶縁性フィルムを貼り
作チップ、評価ボード、ソフトウェア）
半導体層の印刷技術
・MEMS 圧電振動発電デバイスの試作・評価
PRGXOH
^
D 





ŤŬŶŷƌƑƒম৬

関連技術分野：熱電変換材料、
エネルギーハーベスティング、 未利用熱発電
・高伸縮性バネ状配線製造技術
研究拠点：つくば、関西
ト印刷法を利用して、このセンサを安価に大量にかつ安・WO2014/050560 (2014/04/03)
他
■連 連
絡携
先：
先 業 種：製造業（電気製品／電子部品・デバイス／ゴム製品）● 本材料を用いた熱電モジュールでもＬ૮଍ঔ४গ‫ش‬ঝ
つくば ＥＤを点灯
・配線上へのデバイス実装、形成技術
連 携 先 業 種：製造業（化学）、 製造業（電気機器）
᪼ᅽ
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
Ⓨ㟁䠚
䠚㻝㻚㻢㼂㻘㻌㻜㻚㻟㼡㼃研究概要
定的に製造するプロセスの開発に取り組んでいます。
・Sci. Rep. 6 (2016) 19947.
㻨㻌㻝㻜㻜㼚㻭
:LQGRZV3&・高伸縮性センサシート製造技術● 排熱活用やエネルギーハーベスティングへの応用に期待ၫরഢ७থ१३५ॸ঒
㻨㻌㻝㻜㼚㻭
෱௞७থ१
ཧ↷㟁ᅽ
ᩚὶ
また、こういったコンポーネントを「モノとして使える」
・Microelectron.ॹॕ५উঞॖ
Eng. 123(2014) 58.
᪼ᅽ᏶஢
ືసἼᙧ

国立研究開発法人
産業技術総合研究所【理事長中鉢良治】（以下「産総研」という）フレキシブルエレクトロニ㻥㻞㻜㻹㻴㼦ᖏ
研究のねらいᅇ㊰研究のねらい チッァレンスデザインとして使える、FPGA㻨㻌㻝㼙㼃ੑ೾੥ટ লৡ୻
状態にするために必要となるフレキシブル実装技術、さ・高品質な配線印刷技術 (࿺ਗ਼౱‫ڮ‬ম
複雑形状面への形成含む)研究のねらいス研究センター【研究センター長
鎌田 俊英】印刷デバイスチーム 吉田㻻㻺≧ែ
学 研究チーム長、植村 聖 主任研究員、延合わせ、スクリーン印刷により導電性ペーストのコイ 高導電率と高耐久性を両立䝁䞁䝟ฟຊ㟁ᅽ 9287 9

侑輝／坂田 義太郎

充電や電池交換を必要としない機器の自立分散電源として、排熱などの未利用熱エネルギーを電力に変換し利用す
99計フロー一式と、設計されたチップと連携してらには人の存在のみならず呼吸・心拍をも検出できる・フレキシブル / ストレッチャブル素子の作製
・圧電振動発電用高効率整流回路
限に引き出す新しい印刷原理高まっています。このため身に付けたときに違和感がなく、日常環境で衣類が晒される負荷を加えても壊れないデバ
産総研特別研究員は、トクセン工業株式会社【代表取締役社長 金井 宏彰】（以下「トクセン工業」という）とル構造（400 巻）を形成し、フィルム型の電流センサ 大樹るエネルギーハーベスティング向けに、使用利便性に優れた熱電変換素子が必要とされています。設置に対して排熱

安心・安全・快適なスマートコミュニティー実現のため、アンビエント・ウェアラブルなデバイス実現への関心が

ຠ⋡ 



287

ప࿘ἼⓎ㟁
䝕䝞䜲䝇

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㻨㻌㻡㻜㻜ǋ 㻲
クリーンなエネルギー源として、工場や住宅の排熱を有効利用することが期待されています。例えば熱電変換ศᅽᅇ㊰㻤㻜㻌㼚㻭⛬ᗘ

⥔ᣢᅇ㊰
㻨㻌ᩘ㼙㼟

㻔㻞㻜㻙㻟㻜㻴㼦㻕
㻹㻯㼁
㻾㻲㻵㻯
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ॱॖজথॢपेॊ७থ१भপએ஋৲
㻝㻚㻢㼂㻘㻌㻝㻥㻝㼚㻭㻘㻌㻜㻚㻟㼡㼃ືస㟁ᅽ
を利用して住宅の未利用熱からの電気を消費電力の小さい家庭用機器の電源として活用したり、人間の体温から
カーボンナノチューブを用いた透明導電膜
高機能システムの構築を目指し、材料、プロセス、
シス・本研究開発は島根県産業技術センターと共同で実施
する FPGA 用イスが必要です。しかしながら従来デバイスは、金属や合金等固い材料を含むため、人体のような複雑な形状に合わ
CAD ツールチェーン一式
源の形状や面積に影響されず、資源的な希少性や製造コスト、製品価格に制約されない熱電変換素子を実現し、未利ਭਦऔोञੑ೾ੲਾ

ンジスタ素子の大幅な高性能化に成功せて変形することは困難でした。そこでＣＮＴ、ゴム、ゲルという柔らかい材料のみでトランジスタを開発すること用熱発電を広く普及するため、柔軟性を有し、テルルなどの希少金属を使用せず、印刷技術で大面積製造が可能なフ9されています。
・超低消費電力アナログ回路技術
究の一部は、新エネルギー・産業技術総合開発機
産総研は、トクセン工業が開発した世界最小レベルの線径で、強度に優れ、弾性の高い極細金属ワイヤを二枚の柔ストレッチャブル配線を用いた 消費電力量の見える化を実現するを 実 現テムといった幅広い視点から研究開発を進めています。
し ま し た。 大き9さ は 20 mm ×
50 mm × $O1௺0(06ൺ੅峋ᅡஷ৿৅ਗ਼ಞ৕
実現
レキシブルシート状熱電変換素子の研究開発を推進しています。
で、衣類のような感覚で身に付けることができるトランジスタの実現を目指しました。
,1ঽ৿৓प॥থঃॖঝ૪৶॑ৰষ

㧗࿘ἼⓎ㟁䝕䝞䜲䝇
同で、電気を通す透明ラップフィルムを開発した。

૮଍पेॊੑ೾ੲਾभଛਦ

作られる電気を携帯用の GPS や腕時計などの電源として活用することが考えられています。導電性高分子は希
柔軟な靴中敷き型圧力センサシートを用いた運動計測システム
ᩚὶᅇ㊰
㼄㻌㻡

㻨㻌㻝㻚㻢㼂

㻪㻌㻞㼂

䜻䝱䝟䝅䝍
㼄㻌㻡

少元素や毒性元素を含まず、印刷により大面積な素子が形成可能でかつ柔軟性を持つため、従来までの“固い”
大面積プリンテッド圧力センサによる褥瘡防止システム: 81 ●なフィルムの間に波状に形成するプロセスを開発した。このプロセスにより高伸縮性・透明性・電気的安定性・強靭⋇⋈⋉⋊
無機系熱電材料に比べて次世代の熱電材料として非常に有望であると考えられます。
ITOに代わる高透過率、 高導電性の透明導電フィルム
NEDO) の「低炭素社会を実現する超低電圧デバイ● 大面積ベッ関連技術分野：フレキシブル
・エレクトロニクス、センサ、医療デバイス、ヘルスケア
靴中敷センサシステム: 82
フィルム型電流センサ : 84
プリンテッ
ド圧力センサධຊ㟁ᅽ9,1 9
ドセンサの開発を加速૛৶়ਛध৫৅ॶ‫ش‬ঝभତ়ਙभ৹ତ

৫৅ॶ‫ش‬ঝళलলखছॖঈছজ

100 μ m で、高いフレキシブル性により電線に巻き● 連 携 先 業 種：製造業（電気機器）、製造業（精密機器）、医療・福祉業
 ト」において、委託先である超低電圧
術プロジェク●を同時に満たす導電性ラップフィルムを作製できる。この透明ラップフィルムは、生鮮食品用のセンサー機能付きの
これまで課題であった導電性の長期安定性を大気環境下で実現





研究内容
૛৶়ਛॶ‫ش‬ঝ

研究内容

フィルム近接センサ/LQX[ ॥থ९‫ش‬ঝ৷भ৫৅ॶ‫ش‬ঝණ

研究内容૚ர७থ१਑౪‫؞‬ੑ೾ॹ‫ش‬ॱ૪৶घॊ‫ؚ‬૮଍ੑ೾ਃஓ
भਃચ॑ৰಎ

呼吸を検知

PLQ
装フィルムや、あらゆる曲面上へのセンサーへの実装などに応用でき、自由形状センサー普及への貢献が期待される
ＣＡＤツールチェーンとソフ
トウェア、実装例
体、 印刷
吉田 学／植村 聖／延島大樹
イス技術研究組合(LEAP)と共同実施されました。
ฟຊ㟁ຊ P:峑‫؟‬
印刷法により形成が可能な熱電変換材料として、カー● 多様な基板に適用できる簡易な製膜技術を開発つけて使用することで敷設スペースを大幅に低減でき
フレキシブルエレクトロニクス研究センター
電極に導電性ＣＮＴゴム複合材料、チャネルに半導体
$O1
1
1
$O1
1
1
৯ఏ 6F
F
$ 
F
$ 
導電性高分子として Poly (3, 4-ethylenedioxythi

$O

1 6F

$O

1 ৯ఏக
PLQ

刷法で作製した圧力センサシート

ベッドセンサとして応用した大面積圧力センサシートକ৿岵峳ਈੂ峘ଛਦ峨

連絡先：rpd-eleman-ml@aist.go.jp、 製造業（化学）研究拠点：つくば
ophene):Poly (styrenesulfonate)（通称 PEDO
ＣＮＴ、絶縁層にイオンゲル、基板にシリコンゴムを用G ボンナノチューブ：高分子複合体材料が優れた性能を示




連技術分野：プリンテッドエレクトロニクス、センサ、医療デバイス、ヘルスケア
T:PSS）を用いました（上図）。この薄膜で 870 S/ すことを見出しました。複合体材料の印刷用インキ作製いたサイドゲート型トランジスタを開発しました。トラ
連技術分野：デバイス設計、ロジックデバイス、FPGA、回路合成技術
H




研究のねらいcm の導電率、65 µV/K のゼーベック係数が得られ プロセスと印刷形成プロセスを高度化することで、熱電携 先 業 種：製造業、製造業（精密機器）ン ジ（電気機器）
ス タ 性 能 は、
オンオフ
比 が 約 104、医療、 オ ン・
電福祉業
流が携 先 業 種：製造業（精密機器）、情報・通信業、製造業
電源回路の性能と動作波形変換性能が大きく向上しました。この材料を用いて印刷
9‫ܥ‬G


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
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ました。このような高い導電性が得られたのはエチレ
H>9@ます。フィルム基材とペースト材料のみの構成である

た め 低 コ ス ト 製 造 が 可 能 で す。 セ ン サ と し て は、

-50 mA であり、従来のフレキシブルトランジスタと同布形成し、電子デバイスを製造するプリンテッドエレクトロニクス技術は、等の値を達成しました。またハイヒールで踏むなど強い
学／植村 聖／延島大樹

ブルデバイスを省資源・省エネルギーで製造する技術として期待されていシブルエレクトロニクス研究センター
敏宏／小池
帆平／日置
雅和／堀 洋平／小笠原 泰弘
圧力を加えてもトランジスタ性能はほとんど変化しませ用しにくいという問題点があります。本研究では、カーボンナノチューブ（CNT）
を分散させたインクを用いてフィルム近接センサ
示すような有機熱電モジュールを試作しLED の発光⋊>7XH-DQ@5(&
⋉>7XH-DQ@5(&

に成功しました。
塗布製膜することで、高い透過率と導電性を持つ透明導電フィルムを開発しました。
開発したフィルム型電流センサ(ベッド裏に配置)を確認。現在無線モジュールを組み合わせたセンサ
導電性高分子による印刷で製造可能なフレキシブル
導電性高分子ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳによる熱電素子

マンモニタリングシステムへの応用が期待されます。

ＣＮＴ、ゴム、ゲルのトランジスタ
フィルム近接センサによる離床/呼吸監視システム: 83

作製したフィルム近接センサおよび就寝時呼吸監視への応用
連携可能な技術・知財
ネットワークシステムを開発中です。

連携可能な技術・知財䝎䝤䝹䝅䝵䝑䝖䜲䞁䜽䝆䜵䝑䝖༳ๅἲ・Appl.Phys.Exp.7(2014) 031601.

熱電材料: 85
研究内容
連携可能な技術・知財

連携可能な技術・知財● 関連技術分野：エネルギーハーベスティング・無線モジュールと組み合わせたセンサネットワーク
CNT 導電膜の課題とされてきた、大気保管中のシー● 連 携 先 業 種：製造業、電気・ガス・水道業
・コイルに発生する二次電流を活用したエネルギー ト抵抗値の長期安定性も実現しました。基材の透過率
薄層モジュールを用いた発電デモ機の 85 % の 透 過 率 を 保 持 し な が ら、 シ ー ト 抵 抗 は

高性能有機トランジスタを実現す
衣類のように柔らかくて丈夫な
電気を通す
ハーベスティング
ダブルショ
ットインクジェット印刷法のプロセス模式図と有機半導体単■研究担当：末森 浩司
結晶薄膜
武井 亮平／小林健／岡田 浩尚 : 87
分な高い透明性と導電性を示します。
る高品位有機半導体層印刷
トランジスタ : 88
透明ラップフィルム : 89
■所
属：フレキシブルエレクトロニクス研究センター
・特開 2016-048224（2016/04/07)■研究担当：山田
健郎／関口 貴子／畠 賢治
集積マイクロシステム研究センター● 関連技術分野：省エネルギー、熱電変換材料、エネルギー材料、ナノ材料
ハイヒールで踏んでも壊れないトランジスタ
60 Ω / □であり、CNT 透明導電膜として実用化に十● 連 携 先 業 種：製造業（化学）、製造業（電気機器）
石田 敬雄／向田 雅一／桐原 和大／衛
ナノ材料研究部門
連絡先：mc-liaison-ml@aist.go.jp
研究拠点：つくば））
25）助成事業（平ノベ（平成 21です。

慶碩

■連 絡 先：

連携可能な技術・知財●研究拠点

ELWਭਦ崯嵤崧

パルス光源による
光照射処理

絶縁膜

導電膜
導電膜

hʆ

光処理で
室温・大気中プロセス
印刷法により形成したフレキシブル熱電変換素子と（上）体温による
非導電性の
処理前
高分子を除去電圧発生の様子（下）カーボンナノチューブを用いた
複合化処理
透明導電膜 : 90
10

3

●研究拠点
ドーピング処理せず

つくば

つくば・フレキシブル透明導電膜
濃硝酸による浸漬処理
・ペロブスカイト型太陽電池開発した導電性透明ラップフィルムにLEDを接続し、苺の包装フィルムとして用いた例
210
パルス光による複合化処理
・特願 2012-168951(2012/07/30)
・特願 2014-212191(2014/10/17)᭱ᑠ䝃䜲䝈䛾ᩜタ䝇䝨䞊䝇䜢
■研究担当：吉田
学／植村
聖
0
250
500
750 1000 1250
・RSC Advance, 6, 25062 (2016)ᚑ᮶ရ኱ᖜ䛻ῶᑡトロニクス研究センター■ 所 87,属：フレキシブルエレク
経時変化（時間）
ハイブリッド構造により・Carbon,61(2015)導電性と長期安定性を両立■ 連 絡 先：・本研究の一部は、NEDO の「グリーンセンサ・ネッ
トワークシステム技術開発プロジェクト（平成 23～ 26 年度）」により行われました。

ਭਦਃ3&峑હଖ・ カーボンナノチューブ：高分子複合体インク形成技術
自立電源無線振動センサ端末
高粘度の
CNT インクを開発し、基板上に直接塗布

・RSC Adv. 4 (2014) 28802.

⦪஧ᯛ䛾ሙྜ䚸A4༳ๅ᫬䛿● 関連技術分野：プリンテッドエレクトロニクス、フレキシブルエレクトロニクス、ヘルスケア、介護、デバイス
・導電性ＣＮＴゴム複合材料の微細加工技術
・ フィルム基板上への、カーボンナノチューブ：高分子
することで透明導電フィルムの作製を行いました。イ
・熱電材料および熱電モジュール
ᖜ8cm 䖷 㧗䛥5cm⛬ᗘ䚹
・ＣＮＴ、ゴム、ゲルトランジスタのアッセンブルプロ● 連 携 先 業 種：医療・福祉業、製造業（電気機器）、製造業（精密機器）
複合体熱電変換素子形成技術
ンクに含まれるバインダーポリマーは、溶液または光・ 上記熱電変換素子の応用に関する技術
セス技術
㋃䜐๓
焼成処理を行うことで、CNT の凝集や膜の崩壊を起・本研究の一部は、CRESTの「プロセスインテグレー
野村 健一／山本典孝／牛島 洋史／鍛冶 良作
ᯟ䜢༳ๅ䛧䛺䛔ሙྜ䚸๐䛳䛶ୗ䛥䛔䚹
フレキシブルエレクトロニクス研究センター／知能システム研究部門
こさず除去することができました。さらに、無機ナノションによる機能発現ナノシステムの創製」（平成
連絡先：rpd-eleman-ml@aist.go.jp㋃䜣䛰ᚋ20 ～ 25 年度）により行われたものです。
粒子とのハイブリッド構造とすることで、これまで研究拠点：つくば■所
属：ナノチューブ実用化研究センター
連絡先：rpd-eleman-ml@aist.go.jp
・Microsyst.
Technol., 22（2016）577■連
絡 先：
研究拠点：つくば
76（2012）．
䝥䝑䝅䝳䝁䞊䝖ἲ崧崌嵈崡崧嵛崿

シート状熱電変換素子 : 86

シート抵抗（Ω/□）

導体の結晶化刷することでダブルショッ体の溶液を３
表面上に材料ト法を開発し結晶性を大幅向上させるこ
現在透明電極の材料として主に使用されている酸化インジウムスズ（ITO）膜は、希少金属であるインジウム法によりフィルム基板上に「フレキシブル熱電変換素子」
ングリコールが蒸発する過程で溶媒に分散している3‫ܥ‬


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を用いており、資源の枯渇や国際情勢に依存した供給の不安定性が懸念されています。また、ITO
膜はもろく、ౄਗ਼৷崕嵋崹崟崧ਗ਼ಓを形成し、室温－体温程度の温度差でも発電することをਭਦ崯嵤崧
PEDOT:PSS のナノ結晶粒子が、非常に高い秩序をGH>X:@
曲げに弱いため、曲げたり折りたたんだりしても使用できる次世代のフレキシブルな電子デバイスの開発には利⋇>7XH-DQ@5(&
もって配列されるためだと考えられます。また下図に 実証しています。
⋈>7XH-DQ@5(&

140 A までの被測定電流に対してリニアな出力応答：rpd-eleman-ml@aist.go.jp
現するうえで要となる電子材料として注目されている有機半導体を対象に、晶性半導体薄膜を材料の無駄なく形成する新しい印刷塗布技術の開発を進わせて自在に変形できる特徴を生かした、医療用ヒュー

クトロニクス研究部門んでした。今後は、人体のような複雑な形状と動きに合
点：つくば
レクトロニクス、集積回路
rpd-eleman-ml@aist.go.jp：つくば

3D\ORDGELW+HDGHUELW,QSXWDFFPV
)UHT+]配電盤内の電線への敷設の様子

●研究拠点

つくば

光照射で効率的に発熱する
ナノコイル状の新素材を開発

材料開発を支える先端計測分析● 生体活性を有するリン酸カルシウム薄膜を基材上に迅速形成法により全ての基板表面に多層
CNT 膜を緻密に成長 環境に優しいポリマー / セラミックス複合ナノ粒子
関連技術分野：環境負荷低減、医療デバイス、塗料、機能性材料
近赤外イメージングプローブとして用いたところ、従来品より● プラズマ処理技術によるグラフェンの大面積かつ高速合成技術を確立● リン酸カルシウムナノ粒子をワンポットで簡便に合成
連
携
先業
種：製造業（化学）、製造業（医薬品）
させることに成功しました。
● グラフェンを透明電極に用いたフレキシブル有機 EL 素子を開発● 界面活性剤を用いることなく常温常圧でコアシェル型ナノ粒子を合成も低濃度で鮮明なマウスの血管造影像の撮影に成功しまし● 金属元素やナノ粒子、タンパク質との複合化により多彩な機能設計が可能
本方法では、担持層と触媒層のどちらも3 次元物体 ● 生分解性ポリマーがコア、リン酸カルシウム● 昇温スピードの速い超薄型薄膜ヒーターを開発（アパタイト）結晶がシェルた。また、抗体分子であるイムノグロブリンＧを化学結合させ、研究のねらいへの成膜が容易であるため、3次元物体表面へ CNT ● 生物が安全に分解代謝できる材料のみでできたナノ粒子研究のねらい両親媒性分子の自己集合によって形成される有機ナノチューブは、様々な物質を取り込み、保存し、必要に応じてＧタンパクとの免疫沈降反応を行ったところ、未酸化ＣＮＴと研究のねらいを直接成長させることが可能となります。

近赤外レーザーによるがん光熱療法への応用に期待
電磁波吸収・遮蔽材料の設計技術
ナノ材料の産業利用を支える

放出するナノカプセル材料の一つです。低エネルギーで製造できて、環境や生体にも優しいという特性を持ちます。 リン酸カルシウムは、生体親和性・骨結合能を示す生体活性物質です。過飽和溶液中からリン酸カルシウムを
タッチパネルや液晶ディスプレイには酸化インジウムスズ（ITO）が透明導電膜材料として使用されています。
研究のねらい同様に非常に効率よく反応することが確認できました。
これは溶液からの再沈殿や分散液の加熱・冷却、中和といった方法で製造可能で、また必要に応じて元の分子まで戻 自発析出させる過程にレーザー光反応を導入することで、簡便で迅速なリン酸カルシウム薄膜およびナノ・マイ
ITO には曲げや折れに弱いなどの課題があります。一方グラフェンは炭素のみで構成され、透明導電膜として幅
核（コア）と殻（シェル）が異なる材料で構成されるコアシェル粒子は、複数の機能を一つの粒子に持たせるこ●生体透過性の近赤外レーザーで効率的に発熱するナノコイル状の新素材を簡便に合成すこともできるからです。我々は独自の製造技術やテーラーメード化技術をコアに、同材料を含めたナノカプセル材
クロ粒子の形成技術を開発しました。この技術を応用し、リン酸カルシウムに金属元素（亜鉛、鉄、テルビウム
広い工業的利用が期待される先端ナノ材料です。グラフェンはグラファイトのハニカム格子１枚の炭素膜としてCNTᡂ㛗䝥䝻䝉䝇䛾ᴫせとができるため、薬物送達システム（DDS）用担体や、化粧品、分離吸着剤、光機能材料など、幅広い分野で応料の様々な分野での実用化を通してグリーン・テクノロジー、ライフ・テクノロジー両方に貢献することを目指して定義され、電気伝導性以外にも熱伝導性、ガスバリア性、屈曲性などにおいて「グラファイトを超えるグラファ
など）やナノ粒子（マグネタイト、銀など）、タンパク質（フィブロネクチンなど）を複合化することで、様々な機●培養したがん細胞へ添加し、レーザー照射すると、6 割以上の細胞が死滅（続き）
用が進められています。私たちは、コア部もシェル部も生体内で安全に分解代謝可能な材料のみからなる新しい䝇䝔䝑䝥䠎䠖
います。 イト」と言える優れた特性を有し、これらの特性を利用した応用開発を目指しています。
䝇䝔䝑䝥䠍䠖
能（骨形成促進機能、薬剤徐放機能、造影機能、抗菌性など）を付加した生体活性材料を創製しています。

高分子の劣化現象に迫る
デバイス・材料・ナノテクノロジー
生体膜タンパク質の迅速解析を可能にするツール
計測ソリューション

見えなかったものを見る技術で材料開発を支援

による機能性向上Ẽ┦㕲ゐ፹䜢฼⏝䛧䛯CVDἲ䛻䜘䜛CNTᡂ㛗⢏Ꮚ䝤䝷䝇䝖ฎ⌮䛻䜘䜛ゐ፹ᢸᣢᒙ䛾ᡂ⭷●近赤外レーザーを用いた生体深部のがん治療への応用に期待
コアシェル型ナノ粒子の開発を目指しました。界面活性剤を用いずに常温常圧でナノ粒子を合成することができ高分子の高耐久化に資する材料評価技術る手法であり、生体に対して安全であると同時に環境に優しいコアシェル型ナノ粒子合成技術です。
研究内容
連携可能な技術・知財
生体分子の高度輸送・分離を実現する脂質ナノディスク技術々な使用環境に対応できる電磁波吸収・遮蔽材料
研究内容
研究内容
発表・掲載日：2016/03/08
䜰䝹䝭䝘䛾୙㐃⥆ⷧ⭷:ゐ፹ᢸᣢᒙ㕲᭷ᶵ໬ྜ≀
䠄䝣䜵䝻䝉䞁䠅

連携可能な技術・知財

オールジャパン体制でのナノ計測システム開発
磁波機能材料の設計・評価と材料シーズを組み合わせ、
電磁波機能材を実現
料の電磁波特性 ( 誘電率等 ) の高精度な評価技術を用いて材料開発を支援
量で柔軟な部材で、 様々な分野での電磁環境対策ソリューションを提供Fe⵨Ẽ䠄ゐ፹䠅 CNT
有機ナノチューブに代表されるナノカプセル材料の開発
・各種有機ナノチューブの試料提供と連携䜰䝉䝏䝺䞁䠃 ❅⣲プラズマを用いた大面積グラフェンのCVD 合成技ᅽ⦰●過飽和溶液中に設置された基材上にレーザー光を照機能性高分子材料の耐久性向上に資する評価・解析技術
ゐ፹ᢸᣢᒙ௜䛝ᇶᯈΰྜ䜺䝇䠄ཎᩱ䜺䝇䠅・リン酸カルシウム薄膜・粒子形成技術
研究内容
連携可能な技術・知財✵Ẽ※●
食品、 化粧品の有効成分を容易に可溶化を行っています。基盤技術として多種多様なナノチューブ
・数種類の有機ナノチューブについては、試薬会社より術(A4難溶性の医薬品、
サイズ ) を開発しました。本手法は他の手法と研究概要
ຍ⇕⅔䠜750Υ
射し、ナノ構造を有するリン酸カルシウム薄膜をパター
・薬剤や生理活性物質の担持・徐放化技術
䜰䝹䝭䝘⢊య
●劣化現象を顕在化するための超加速劣化試験、高感度検出技術
材料群の創製とともに、ナノ空間の特性の解明、内外表
販売
生分解性ポリマーをコアとし、リン酸カルシウム（アパ・界面活性剤フリーなコアシェル型ナノ粒子の合成技術比較して高速な合成法であり工業生産手法として有利●
微小な膜環境を提供し、膜タンパク質の構造と活性を維持ᇶᮦ䠄ᑕฟ㏿ᗘ䠖⣙140m/s䠅
●分級技術を中核としたナノ材料評価の複合システムを開発
ン形成する技術を開発しました（左図）。この手法によ・特開 2015-063444（2015/04/09）
国立研究開発法人
産業技術総合研究所【理事長中鉢 ・良治】（以下「産総研」という）機能化学研究部門【研究部門
面の修飾、サイズ制御、物質のカプセル化や外部刺激に高分子ナノテクノロジーハンドブック、p979-987、
タイト）をシェルとするコアシェル型ナノ粒子の合成技術
・薬剤担持・徐放化技術
CNTᡂ㛗ᚋWᇶᯈ
です。さらにロールツーロール合成のデモンストレー䝤䝷䝇䝖ฎ⌮ᚋWᇶᯈ
● 分子構造や高次構造変化を解析可能な評価技術群● ナノディスクに内包した生体分子の選択的な輸送・分離が可能
れば、金属やポリマー等の基材表面の目的の部位に、
・特許第 5817956 号（2015/10/09）
国際標準確立との一体推進による国際競争力の強化を開発しました。
生物が貝殻など硬組織を形成する時と第６編５章２節
長 よる放出等の機能化を試みています。また用途開発とし北本 大】ションに成功するとともに、転写・ドーピングなど高界面材料グループ 丁 ●標準物質開発、
武孝 研究員とナノ材料研究部門【研究部門長
佐々木毅】CNT 機能制御グループ
都・特許第 5158835 号（2012/12/21）
簡便（１段階工程）
かつ迅速（5～30 分）に生体活性を
・特許第 5334030 号（2013/08/09）
品質グラフェン原子層フィルム作製技術を開発し、静同様に、無機有機界面での相互作用を利用する手法で
3・特許出願中「コアシェル型粒子とその製造方法」てチューブナノ空間でのタンパク質の再生・保護、表面修
・WO/2012/153576(2012/11/15)
英次郎
主任研究員らは、優れた光発熱効果を示すナノコイル状の新素材を開発した。
●欧州を中心に広がるナノ材料規制に対応しつつ効率的な品質管理を実現
研究のねらい研究のねらい付与することができます。また、溶液組成・照射条件
・特許第 4606813 号（2010/10/15）
電容量型タッチパネルや昇温スピードが速い超薄型グ
次元複合構造を形成しました。
飾による薬剤徐放、高分子等との複合化による機能性部材
・US Patent 9018156(2015/4/28) 析出したアパタイトが生
この素材は、有機ナノチューブの表面に、ポリドーパミン（PDA）がコイル状に結合したもので、生体透過性の高ラフェンヒーターを試作しました。これらの要素技術
脂質ナノディスク
（8
～
12
nm）
は、生体適合性に優れる新しいナノ粒子であり、生体分子などの高度輸送・技術分野：電磁環境対策、無線通信機器、自動車、無線電力伝送、計測技術を変更することで、リン酸カルシウムのナノ～マイクロ・特許第 4604238 号（2010/10/15）
先端デバイスや軽量構造材等に利用される機能性高分子材料は、我が国化学産業の誇る強みの一つです。本分
分解性ポリマーの分散を安定化するため、界面活性剤を（例えば機能性コンタクトレンズなど）の実現を目指していをさらに発展させ、フレキシブル性を兼ね備えたグラ分離担体として注目されています。しかし、その製造および制御技術が確立していないため、その産業利用はこい近赤外レーザーを照射すると、高効率で発熱する。培養したがん細胞に少量添加し、レーザー照射すると、60％以球状粒子を合成することもできます
（右図）
。金属元素
・本研究の一部は、JSPS 科研費 JP25108517、
用いなくても安定してコアシェル型ナノ粒子を合成するこ関連技術分野：計測技術、分析技術、ナノテク材料
野における国際競争力を確保し、また持続可能社会の実現に貢献するために、機能性高分子材料の信頼性評価にます。さらに実用化を加速するため大量製造や低コスト化
先 業 種：製造業（電気機器／輸送用機器／精密機器）
昇温スピードが速い超薄型グラフェンヒーター（A4 サイズ）
フェンを用いた有機
EL 素子を開発しました。
れまで大きく制限されていました。ナノディスクを簡便に製造する基盤や制御技術（粒子径＆安定性）
を確立すとができます。シェルのアパタイ
トは0.34 nmを基本ユやタンパク質、磁性ナノ粒子、抗菌性銀ナノ粒子など
JP15H00906、JP16H03831、JP15F15331
上の細胞が死滅した。近赤外レーザーを利用した生体深部のがん治療用材料への応用が期待される（図１）。対する共通基盤的な評価技術に対するニーズが高まっています。本研究では、高分子材料の劣化による分子構造
3 次元物体表面へのカーボングラフェンを透明電極に用いた技術、様々なニーズに応じた各種有機ナノチューブの開発
連 携 先 業 種：製造業（化学／医薬品／食料品）
CNT㯮໬㠃䛾ᵓ㐀䛸ᨺᑕ⋡
れば、難溶性の医薬品、食品、化粧品の有効成分を容易に製剤化・処方することが期待できます。
䝤䝷䝇䝖ฎ⌮㠃䛾ᵓ㐀
ニットとして規則正しく結晶成長しています。コアの生分
カーボンナノチューブ近赤外蛍光プローブ: 93
を複合化することで、様々な機能設計も可能です。
の助成を受けたものです。
や高次構造の変化を正確に捉える評価技術、及び耐久性を正しく評価するための加速劣化試験法の開発、更に信や試料提供、企業連携による用途開発も行っています。
なお、この研究の詳細は、ドイツ化学誌
Chemistry ‒ A European Journal, 22, 4345 (2016) に掲載された。

●独自開発の先端計測分析機器や解析手法を公開●市販計測分析装置では対応不可能な課題解決にチャレンジ●企業や大学の研究開発を支援しイノベーションを促進

ティング

有機ＥＬ素子の開発 : 92
プラスチック、多孔体等の表面高機能化

ナノチューブ直接成長法: 91
連携可能な技術・知財

解性ポリマーには、薬剤を担持することができます。
頼性を向上するための材料設計指針を提案するための研究開発を実施しています。

酸化CNTをイメージングプローブとして用いたマウスの血管造影画像
また、2016 年 3 月 24 日～ 27 日に同志社大学京田辺キャンパス（京都府京田辺市）で開催された日本化学会第96
研究のねらいCNT 成長プロセスの概略図と3 次元物体への成膜例
・フィルムヒーター、熱伝導材料などのフレキシブル

研究のねらい（（株）島津製作所との共同研究）
関連技術分野：計測技術、分析技術、ナノ材料
関連技術分野：研究内容
春季年会で発表された。今回の研究開発の一部は、独立行政法人
日本学術振興会の科学研究費助成事業「挑戦的萌芽
研究内容
連携可能な技術・知財てより、電磁波材料技術は日本の強みであり、電磁波機能材料の性能も進化してきました。近年では、放送や微構造粒子合成と新機能開発
ナノ粒子のサイズ・サイズ分布・組成を高精度に評価できる分級システムをコアとし、複数の計測評価用周辺モ
研究（平成 27 年度）」、「若手研究（A）（平成セラミックスの常温製膜、25 ～ 27 年度））」、公益財団法人 新世代研究所の 2014 年度研究助成
どの公共インフラのみならず、様々な分野で電磁波の利用が進み、電磁環境対策に用いる部材の必要性がます
連 携 先ジュールから構成される複合計測システムのプロトタイプを完成させ、簡易測定モジュールの利用による産業現場に業 種：製造業（化学／石油・石炭製品／電気機器）種：●
関連技術分野：遮光材、計測技術、コーティング、ナノ材料、カーボン材料
による支援を受けて行った。
■研究担当：岡﨑 俊也／張 民芳／湯田坂 雅子

酸化 CNT（o-CN各溶液から得られカビを水洗できるコーティング技術
ーラス膜、 複合膜が成膜可能
30 mm⏺㠃άᛶ䝦䝸䜹䝹䝨䝥䝏䝗デバイス
既存のナノディスクは、組み換えアポリポタンパク質・タッチパネル用、有機EL 素子用、太陽電池用等透CMC 2.7 u 10-5 M
JCMC 51.2 mN/m

安全・安心な循環型社会の構築に貢献■所
属：ナノチューブ実用化研究センター／ナノ材料研究部門
ぶỈ㠃

19

12
複合材料や電子デバイスに利用されている機能性高
8
P
20 nm
を用い、二分子膜状のリン脂質を包み込むことでナノ
S
A
明電極
15
5
S
E
22
16
N 4
分子材料の劣化は、熱や光、水分など様々な要因によ粒子化されます。製造には多量の界面活性剤が必須で・特開
2014-146478 (2014/08/14)
EE㼀㻱㻹ീ
くなっています。一方で、使用される環境も応用先ごとに異なるため、形状や軽量性、機械的特性などの要求

K

1・機能性高分子材料（電子デバイス、複合材料など）の劣化メカニズムの解明や高耐久材料の設計指針の䝸䞁⬡㉁ 、製造業
おける品質管理コストの低減を実現します。また、本研究を契機として設立したコンソーシアム（COMS-NANO）● 連 携 先・あり、その粒子径業
種：製造業（精密機器）、製造業（化学）、製造業（金属製品）（電気機器）り引き起こされ、更に複雑な構造変化を伴うため、そ
構築
（8 ～
12
nm）は、アポリポタンパ
本研究の一部は、NEDO「希少金属代替材料開発プɲͲ䜈䝸䝑䜽䝇
ります。そこで、それぞれの異なる要求を満たす電磁波機能材料の設計手法を実現すると共に、電磁波特性評● 各種基材へのセラミックスコーティング（酸化スズ、 二酸化チタン等）
を実現
ク質の長さに制限されてしまいます。
の解析が非常に困難です。
・高加速度を実現する超加速劣化試験法を発展させ、製造メーカー、計測機器メーカー、さらに公的研究セクターが結集し、産総研をイノベーションハブとロジェクト」「グラフェン基盤研究開発」「ナノ炭素QP
そこで、アポリポタンパク質ではなく、界面活性を持っ用して材料設計、合成から機能材料の評価に至る一貫した開発プロセスを構築しています。
材料の革新的薄膜形成技術開発」
、科研費
新学術領
本研究では、産総研の保有する各種評価・解析技術
・ケミルミネッセンス分光法等を活用した劣化反応検した課題解決型の研究開発を官民からの外部資金で継続的に進める場（ソリューションプラットフォーム）の確立を■連
絡先：渡辺 博道 たヘリカルペプチ● ナノ構造膜・微構造粒子を合成し、低コスト、 常温で大面積コーティング
ドを用いることで、簡便かつ迅速にナ
域研究「原子層科学」
により行われたものです。
 QP
を高度化、更にパッケージ化することにより、高分子出法
QP
11

9

L

S

2

鉛フリー圧電材料を用いた AE センサおよび振動センサ
18

V

T

目指します。
の現象把握と設計条件の最適化研究のねらい
7

A

K

14

L

3 L

10

F

W

21

K

13

F 6

17

物質計測標準研究部門
␯Ỉ㠃
ノディスクを形成し、その粒子径を 8 nm から19 nm
グラフェンを透明電極に用いた有機Ｅ
Ｌ素子⬡㉁䝘䝜䝕䜱䝇䜽
材料の劣化に関する課題を解決するための評価技術を・ESR や MALDI-TOFMS 等による分子構造変化の連絡先：nmij-liaison-ml@aist.go.jp
まで制御することに成功しました。 各種生体分子の構䠄㻤㻌㼚㼙㻌䡚 㻝㻥㻌㼚㼙䠅● 鉛フリーで、 地球環境の維持・持続を可能とする社会の実現
開発します。特に、分子構造から高次構造スケールで解析
研究拠点：つくば
ヘリカルペプチドによるナノディスクの形成
造や活性を維持しながら、ナノディスクに内包すること
研究内容
研究内容
連携可能な技術・知財● 関連技術分野：カーボン材料、ナノ材料、原子層薄膜の劣化現象を捉えることにより、劣化メカニズムを解・陽電子消滅法やレオ・オプティカル近赤外分光法に
リン酸カルシウム（CaP）の薄膜パターン（左）および球状粒子（右）有機ナノチューブの電子顕微鏡像（左、中央）、研究用試薬（右下）、
有機ナノチューブの想定される用途
コアシェル型ナノ粒子の模式図と電子顕微鏡写真ができます。
● 連 携 先 業 種：製造業（電気機器）、製造業、製造業（化学）●（精密機器）
従来の鉛系製品と同等の特性を実現した鉛フリーセンサ技術
複合化による機能性コンタク
トレンズ（右上）よる高次構造変化の解析
明し、材料の高耐久化設計指針の構築を目指します。
島津製作所、日本電子、リガク、堀場製作所、日立ハ・気中・液中サイズ分級技術
波機能材料を実現するために、材料レベルでの特21

L野の基材に応用可能“木を見て森を見ず”ということわざは、ナノ構造材料の評価にも当てはまります。すなわち、透過電子● ガスセンサ・溶液センサの高感度化、 親水性撥水性を付与

解析技術

有機ナノチューブを用いた生体分子の輸送・分離を実現する
環境に優しいポリマー/セラ
液中レーザー法による生体活性
ナノカプセル材料 : 94 研究のねらい
脂質ナノディスク技術 : 95
ミックス複合ナノ粒子 : 96
ナノ表面・粒子の創製 : 97
長谷川 雅考／水谷 亘／石原 正統／山田貴壽／沖川侑揮● インフラヘルスモニタリングの実証実験に成功● 関連技術分野：ナノ材料、医療デバイス、バイオ素材、レーザー
イテクと連携してコンソーシアム（COMS-NANO）を・動的光散乱計測技術、質量分析評価技術、電子顕微鏡● 関連技術分野：ナノ材料、コアシェル、環境負荷低減
ルチスケール解法を取り入れた数値流体解析
連携可能な技術・知財
御と構造の設計技術を確立すると共に、性能実証による原子・分子の構造解析のような“木を見るナノ計測”だけでなく、“原子スケールの平均的構造解析のよ

ン電池の性能を大幅に向上
光 MOD・表面化学修飾・LIJとそを見るナノ計測”も必要です。我々は、森を見るナノ計測”を可能にする先端計測分析機器を開発していま
ナノ材料研究部門⭷䝍䞁䝟䜽㉁ɟഏನᡯ‫҄٭‬■研究担当：丁武孝／亀田 直弘／南川 博之／小木曽 真樹／青柳 将／増田 光俊● 連 携 先 業 種：製造業
●、製造業
連携先
業 種：製造業（化学）、製造業（医薬品）、製造業（電気機器）
連絡先：mc-liaison-ml@aist.go.jp（化学）、製造業（医薬品）（その他製品）䠄㣗ရ䚸໬⢝ရᡂศ䠅
発足させました。
COMS-NANO では、産総研の持つ評価技術、小角 X 線散乱計測技術、原子間力顕微鏡計
研究拠点：つくば・医薬品、食品、化粧品の有効成分の可溶化に、RF・マイクロ波・ミリ波に至る電磁波吸収・
液体中の特定分子の検知による環境センサ、ヘルスケアセンサ等の実用化が期待されています。例えば、呼気
二相流解析および流体－構造連成解析■所
属：機能化学研究部門●研究拠点
・膜タンパク質のハイスループット解析ツール
ノウハウ・技術を生かした個別モジュールの仕様調整・測技術 伯田 幸也／大矢根 綾子／中村 真紀
永田 夫久江／加藤 且也
研究のねらい性の評価技術を開発しています。また、設計にお■連 絡 先：逆問題の適用つくば
・生体分子の輸送・分離・貯蔵用の担体 中の特定分子を検知するセンサにより、肺がんの早期発見が可能となります。これらには、ナノ構造を有するセ
無機機能材料研究部門
ナノ材料研究部門
連絡先：mc-liaison-ml@aist.go.jp
連絡先：mc-liaison-ml@aist.go.jp
トレーサビリティー確立のための計量標準開発・国際標・粒子径認証標準物質
ᨗᩓ‫܇‬ᴲᴍ᳽ᴍᴤᴷᴛᴀ
・脂質異常症を予防する医薬品
可欠な材料の誘電率や透磁率についても、周波数研究拠点：中部
研究拠点：つくば
圧電材料は、車のバックソナー、インフラのヘルスモニタリング用AE センサ・振動センサ等の素子として使ラミックス膜が有効と考えられますが、セラミックスの常温合成法を開発することにより、従来セラミックスコー
ෞ๒Ўή
ᴎᴱЎή
・顕微鏡用試料担持片の作製方法およびその装置
・特願 2015-163190 準化スキルと、各企業の持つ個別モジュール具現化スキ᎑༏ȷ્༏஬૰ %(42%(462‫˳׍‬
誘電率等の特性に適した測定方法の開発と、その われています。従来の圧電セラミックス材料は、環境問題の大きい鉛系圧電材料から作られています。安心・安'54
ティングが困難であったプラスチックフィルム等への製膜が可能となります。特に、水溶液法によるセラミック
・T. Imura et al , Langmuir
2014,
30,
47520/4
ルを融合させた、産総研をハブとしたオールジャパン連
全のためには、圧電材料の鉛フリー化が強く求められています。本研究は、環境や生体に有害な鉛を含まず、従保証を実現しています。最近では、測定方法間のジェットなどの流体デバイスでは、マイクロ領域で顕在化する表面張力やぬ4759/#.&+
ᴑᴨᴱᴨ
ス製膜は、多孔体等の複雑形状への製膜、低コスト、大面積化、低環境負荷等の利点も有しています。
携体制にて、ナノ粒子のサイズ・サイズ分布・組成を高
61(/5
ᴠᴇᴖᴵᴕ
・本研究は、JSPS 科研費 JP16K05860の助成を
来品に並ぶ高性能の酸化物圧電材料を開発することを目指しています。また、開発した鉛フリー圧電材料の圧電制御が必要となります。また、流体浄化用フィルタやバクテリア浄化槽など差も問題となっています。それらを解決すべく、ஊೞҞ‫˳ݰ‬஬૰
膜タンパク質を可溶化したナノディスク
精度に評価できる世界初の複合ナノ計測システムを開発
ឬьᡮэ҄
ʚഏΨ
受けたものです。
造内の流体特性の把握が高効率な浄化システムの設計において重要となってセンサ（超音波距離センサ、AE センサ、振動センサ等）への実用可能性を検証することを目的としています。
᭗ഏನᡯ‫҄٭‬ᚾ᬴ඥႻ᧙Ўή
ば、伝送法において近似モデルを利用した影響のしています。
性、多孔質構造内の流体特性などを含めた現象の把握が望まれる数値シミュ研究内容
連携可能な技術・知財● 関連技術分野：ナノ粒子、界面制御、バイオ素材、共振法を基礎とした新たな測定・解析方法の開マイクロ波・ミリ波帯電磁波特性評価装置
法、マルチスケール解法を取り入れた数値流体解析技術を開発しています。
高分子材料の劣化解析・耐久性評価ࢼஹỉᤲኒ‫ן‬ᩓ஬૰ỉ● 連 携 先 業 種：製造業（医薬品）
、製造業
（食料品）
、製造業（化学）
研究内容
ックス多孔体の製造法
㻌
光照射で効率的に発熱するナノコイル状の新素材:
98
高分子の高耐久化に資する材料評価技術: 99ܱဇࣱᏡỆҒૣ
取り組んでいます。
呼気中のノナナール分子を検知する肺がんヘルスケ ・常温でのセラミックスナノ構造膜合成

汚れを水洗のみで除去できる普及の一環として、民間企業等では保有困難な大型装置、および独自に開発した先端計測や分析機器を TIA
ή

Ქᣠእ

༏

1

光反応を用いた機能材料の低温コーティング

しています。（http://tia-nano.jp/）

ビが接着しない表面特性を人体に安全な有機分子コーティングで付与により高気孔率と高強度を両立● 光 MOD・ナノ粒子光反応法を用いた機能材料の低温・大カビコーティングは種々の材料（金属、 セラミックス、ガラス）に適応可能● 各種官能基による安全・簡便な化学修飾ナノコーティング
研究内容
携可能な技術・知財（AD）法と呼ばれる常温コーティング手法を性菌が出ないナノ材料、ナノデバイスの開発に適用できる、７種類の● レーザー照射でインクの濡れ広がりを抑制、 配線厚 / 配線・ニオブ酸ナトリウム・カリウム（(Na,K)NbO3）を敏彰

化学プロセス研究部門

関連技術分野：高分子材料、機能性材料、材料特性評価、信頼性
アセンサ向けに、酸化スズナノシート表面層を有する●・プラスチック、ガラス、金属、繊維等の表面改質● 連 携 先 業 種：製造業（化学）、製造業（ゴム製品）、製造業（繊維製品）

ǳȳǻȗȈƓǑƼ̾К২ᘐƷ‫׎‬ᨥ೅แ҄

母材とする鉛フリー圧電セラミックスにおいて、室ឋ᣽Ўௌ ᭗଺᧓ЎᚐᏡ҄

,627&䚸,627&6&,627&䚸,627&䚸,627&ᅽ㟁ᐃᩘ䚷㼐㻟㻟㻌㻔㼜㻯㻛㻺㻕

井村 知弘／平連絡先：mc-liaison-ml@aist.go.jp
形成することで高強度化を実現
研究拠点：つくばСࣂᚐௌǽȕȈ
構造膜を開発しました（左図）。ナノシートにより、・色素増感光電変換型環境センサ
温で鉛系と同様な菱面晶／正方晶の相境界（MPB）ᚸ̖‫ݣ‬ᝋȊȎ஬૰
超高気孔率化と高強度を両立ኝࡇȷኵ঺ȷɧኝཋᚸ̖
須田 洋幸／国岡 正雄／水門 潤治
ルド法）を流体問
先の要求を満たす電磁波機能材料の共同開発
光発熱効果を利用したナノコイル複合体によるがん細胞の死滅（概念図）
機能化学研究部門
ノナナール低濃度領域のセンシング感度が向上するこ・イムノアッセイ式バイオチップ
,)を形成することにより、圧電特性を向上させました。
連絡先：mc-liaison-ml@aist.go.jp、表面張力やぬれ
高気孔率セラミックス多孔体製造が可能
研究・測定支援や技術コンサルティング
研究拠点：つくば・相境界を利用した鉛フリー圧電セラミックスは、ソとが明らかになりました。
・特許第 5154346 号 (2012/12/14)
比・粘性比となる料の誘電率計測 ■/ 現場計測ᚘย͌Ʒˊᘙࣱ
研究担当：丁 武孝／都 英次郎ѣႎή૝ʏ,)ൢႻȷ෩ႻЎኢ
固体問題のマルチ
フ ト水溶液法により、針状結晶が集積したアナターゼ型
系 Pb(Zr,Ti)O
電 特 性 d33 ＞
ᚐௌƷܾତ҄
3 に 匹 敵 す る 圧᭗ज़ࡇ҄
・特願 2014-138669
ȢȋǿȪȳǰ
ЎဒƷࠢǛᎋॾƠƨᚐௌඥ■所
属：機能化学研究部門／ナノ材料研究部門
クトルネットワークアナライザ測定
いる均質化法を流Ўဒᚾ૰ pC/N を達成しました。
400
●研究拠点
,)
,)
˺ᙌᘺፗ
度なセラミックス多孔体が必要とされていますが、軽量化による気孔率の向上
二酸化チタンの微細構造膜を開発しました（右図）。 
・Scientiﬁ
c Reports,
5, 10122 (2015)‫ݱ‬ቩࢲǁƷ‫᧏ޒ‬■ 連 絡 先：




体特性の評価が可記技術の測定結果を活用した製品開発
つくば・
開発した鉛フリー圧電材料を使った
AE
センサ・振持続的発展社会の構築には、省資源、省エネルギー生産に資する多品種変量生産ɟഏቩ‫ࢲ܇‬ᚸ̖
量・高強度の両立は困難でした。今回、高気孔率多孔体において高強度を実現
㼛
表面の微細な凹凸形状は、表面積を増大させるととも、非構造格子によ
䜻䝳䝸䞊
ᗘ䚷㼠
㻌㻔
㻯㻕
AFM
SAXS
率計測やナノ材料の高周波評価技術に関する国際㼏
動センサ・超音波センサを開発、実証に成功しましとして注目されてました。(1)50 ～ 80 % 気孔率を有する多孔体では、表面を低気孔率にする
TEM/SEM
計算、ロバスト性ဒ΂ᚐௌ～ 98 % 気孔率を有する多孔体は、一方向に配向した気孔構造により特定方向
た。
‫ݦ‬ဇ҄
೅แ҄
統合的な数値流体解析技術のイメージ
御理論に基づく逆の手法は多様な原料に対応でき、広い分野へ展開が期待できます。

解析技術 : 100䠄,)Ǥȳǿȸȕǧȸǹဒ΂ᚐௌǽȕȈ
ǭȣȪȖȬȸǷȧȳ
೅แ҄

‫҄׹ݱ‬
‫ݦ‬ဇ҄
೅แ҄

೅แཋឋȷఄദǵȸȓǹƴǑǔȈȬȸǵȓȪȆǣȸƷᄩ̬

設計技術 : 101

㻌、幅広い応用分野での橋渡しを目指していま
先端計測分析機器を公開しています。市販の計測分析機研究のねらい
技術分野：加工技術、住環境、コーティング
器では不可能な、研究現場の課題の解決に挑戦して、成の付与が可能で、電気電子、自動車・航空機、功事例を蓄積しています。また、ユーザニーズを反映し
先 業 種：製造業（輸送用機器／電気機器／機械）、 農林水産業、 医療・福祉業
製造プロセスが必要不可欠です。当グループでは光反応コーティング手法（光ＭＯに、分子などの吸着に有効であると考えられます。
化の動向についての情報提供
れています。高温の熱処理工程が不要なAD
統合的な数値流体
電磁波吸収・遮蔽材料のナノ材料の産業利用を支える材料開発を支えるた装置の改良や高度化を行い、さらに一歩進んだ最先端
光反応法、ハイブリッド溶液反応法）による金属、金属酸化物などの低温コーティ
究の一部は、産総研戦略予算「グラフェン系材料⏘⥲◊ 03%⤌ᡂ
㏻ᖖ↝⤖ ↓㓄ྥ

‫ۑ‬
‫ە‬

㖄⣔
㖄ࣇ࣮ࣜ⣔

産総研が開発した鉛フリー圧電セラミックス

計測ソリューション
整備中の標準物質群: 102

先端計測分析 : 103スの開発、表面化学修飾法による超撥水・超親水など各種材料の高機能化、レ機器に仕上げています。
ティングが可能になります。
り行われたものです。
（Laser assisted Ink-Jet printing: LIJ）による高アスペクト比の微細導体パタ
文科省のナノテクノロジープラットフォーム事業にも参研究のねらい⦪஧ᯛ䛾ሙྜ䚸A4༳ๅ᫬䛿

分級技術を中核としたナノ粒子計測システム
磁波対策分野への応用（平成 25 ～ 26 年度）」 連携可能な技術・知財

・JP5213135 共振法による材料の誘電率(2013/03/08)/ 透磁率評価質にすると同時に、に基づく気液二・US8354038B2(2013/01/15)■研究担当：藤本俊幸
することで荷重のかム
・JP5008090(2012/06/08）
量かつ高強度の多孔■所
属：物質計測標準研究部門
ᖜ8cm 䖷 㧗䛥5cm⛬ᗘ䚹ュレーション技術
上に異種材料をコー
・産総研登録ノウハウ
担当：堀部 雅弘／加藤 悠人／長谷川 雅考／石原
正統／中村
考志／蛯名H21NOH-638
武雄／南條 弘■連 絡 先：.20070016
可能です。



㻌

㖄䝣䝸䞊AE䝉䞁䝃

●研究拠点
画し、産総研微細構造解析プラットフォーム(AIST-nano研究内容
連携可能な技術・
つくば●研究拠点
は住環境の至る所に接着して増殖するため問題になっています。従来の防カビ技術は、菌自体を死滅さ
属：物理計測標準研究部門／ナノ材料研究部門／化学プロセス研究部門
ᯟ䜢༳ๅ䛧䛺䛔ሙྜ䚸๐䛳䛶ୗ䛥䛔䚹
28）
を凍結乾燥すること

つくば
PF)
において、企業や大学等の研究者に広くご利用いた
解析技術
絡
先：
・光 MOD による金属膜・透明導電膜・蛍光体膜など
・光 MODの気孔が配向した超東北䛆䝟䝽䞊༙ᑟయ䞉䠨䠡䠠↷᫂⏝య〇㐀⿦⨨⏝
孔サイズ、気孔形状的として、塩素系などの強い薬剤を用いた洗浄、撥水コートで接着した菌の乾燥促進、抗菌剤、金属のだいています。また、共同研究や受託研究でのご利用もを樹脂・金属・セラミック基板上へ作製
・特開 2011-23611の制御も可能です。
ᨺ⇕ᇶᯈ䜈䛾ᛂ⏝䛇䝬⪏㣗䝁䞊䝖㒊ᮦ䛇    ・エピタキシャル膜、無配向基板への一軸配向膜製造
軽くて強いセラミックス
セラミックス常温製膜、微構造
鉛フリー圧電材料を用いた
・特開 2013-10021
可能です。
(https://unit.aist.go.jp/rima/nanotech/)ーティング等が用いられています。しかしながら、強い薬剤等はヒトにも影響を与えるため、ヒトに安


⏘⥲◊
㛤Ⓨ

㻌

㧗ឤᗘ
ᗈᖏᇦ

㖄⣔AE䝉䞁䝃

債㽱᧤/RQJLWXGLQDO :DYH᧥቎⺍ሼቮ㉫䷣ት䂻⸩
G% 9VP

メゾスケール、マルチスケール解法を取り入れた数値流体解析例
低気孔率表面層を備えたアルミナ多孔体法開発とその応用( 超電導、電池
AE センサ・振動センサ:
106 )・
カーボン系材料および各種ポリマー材料表面上への● 関連技術分野：センサ、インフラ診断、環境負荷低減、セラミックス材料
500 nm
連携可能な技術・知財● 連 携 先 業 種：製造業（化学）、製造業（電気機器）
各種官能基の化学ナノコーティング
酸化スズナノシート集積膜の顕微鏡写真
二酸化チタン膜の顕微鏡写真⦪஧ᯛ䛾ሙྜ䚸A4༳ๅ᫬䛿
・材料表面への各種官能基修飾により、撥水性・親水
瑞平／相浦 義弘
ᖜ8cm
䖷 㧗䛥5cm⛬ᗘ䚹 王・表面モルフォロジー（ナノ表面構造）
電子光技術研究部門
性・低摩擦特性・生体分子固定・金属固定
連絡先：rpd-eleman-ml@aist.go.jp●
関連技術分野：センサ、コーティング、表面改質、印刷、電池
研究拠点：つくばᯟ䜢༳ๅ䛧䛺䛔ሙྜ䚸๐䛳䛶ୗ䛥䛔䚹● 連 携 先 業 種：製造業（ガラス・土石製品）、製造業、製造業（電気機器）、製造業（繊維製品）、製造業：基板上を（精密機器）
・（化学）レーザー援用インクジェット法（LIJ）
・質量分析（分子）レーザー光で局所加熱することで高アスペクトかつ
AlN増田
Ceramicsĺ
AD film
・陽電子欠陥分析（ナノ空孔）
佳丈／伊豆 典哉
微細な描画パターンを形成
無機機能材料研究部門
異方性をもつムライト多孔体の組織
多孔体の製造法 : 104

粒子合成と新機能 : 105

鉛フリーと鉛系 AE センサの感度特性比較

・フレキシブル導電性膜

なカビ制御技術は殆どありません。そこで、菌の接着自体を阻害することにより、水洗でカビを除去で・表面化学修飾・特開 2014-65784
られれば、人体への影響も殆どない斬新な抗菌技術を実現できます。

デバイス設計、MEMS、製造業（機械）、製造業（その他製品）
孔体

材、耐火物

1/18)

3/14)

製造方法」

研究内容
・固体核磁気共鳴分析 (NMR)（固体材料局所構造）

・Appl. Phys. Expres
・LIJ

・特許第 5187913 号

製造・加工プロセス ศᏊಟ㣭䛻䜘䜛ᅛయ⾲㠃≉ᛶ䛾ไᚚ䛆་⒪ᛂ⏝〇ရ䛇

連絡先：mc-liaison-ml@aist.go.jp
研究拠点：中部

䛆㏱᫂⭷䝁䞊䝔䜱䞁䜾䛇
ラミックス材料、省エネルギー
䜸䞁㟁ụ䛇
土石製品）
・X 線吸収微細構造法 (XAFS)（ナノ局所構造、電子状態）
菌の認識できる表面特性を持たない、すなわち菌䜲䞁䝥䝷䞁䝖
・極端紫外光光電子分光(EUPS)（ナノ表面物性）⩏ṑ
しない金属および半導体基板に対し、新たに有機・レーザー分光（原子、電子状態）

島・特許第 5561729 号

学／吉澤 友一／日向 秀樹䜹䝡1ᯛ䛾ᅗ䛿A4䖷㧗䛥5cm⛬ᗘ䛻䛺䜚ᖜ䚹
コーティングすることにより、表面機能を精密にた表面上での菌の表面認識応答を解析しました。
ؕெ
光反応を用いた機能材料のカビを水洗できる
果、菌の形態分化を抑制し、水洗、ふき取りによ代表的な公開研究機器・設備 䛔䚹
AD 法を用いた常温セラミックコーティング : 108䛧䛺䛔ሙྜ䚸
低温コーティング : 109 ศᏊಟ㣭䛻䜘䜚ᐁ⬟ᇶ䜢ไᚚ
コーティング技術: 110
を簡便に除去できることを確認しました。
AD 法の応用事例
ගMOD⾲㠃໬Ꮫಟ㣭
䜹䝡䛾⾲㠃䜈䛾᥋╔䛾ᢚไ
に、住環境に広く存在する菌類の上記コーティン■研究担当：松林 信行／浮辺 雅宏／齋藤 直昭
光反応コーティング手法 ( 光 MOD、表面化学修飾、LIJ)する表面付着性を評価した結果、多くの菌類に対䜹䝡䛜⏕䛘䛻䛟䛔⾲㠃■所
属：分析計測表標準研究部門／ナノエレクトロニクス研究部門●● 関連技術分野：コーティング、セラミックス材料、フレキシブル、表面修飾、イン
効なコーティングであることを確認しました。
䜛LTO㟁ᴟ䛾䝃䜲䜽䝹≉ᛶ䛇䜹䝡䜢⡆༢䛻Ὑ䛔ὶ䛫䜛⾲㠃■連 絡 先： 䛆ḟୡ௦㧗ᐜ㔞㈇ᴟᮦᩱ䛇● 連 携 先 業 種：製造業（化学）、製造業（非鉄金属）、
製造業（精密機器）、製造業（電気機

を目指した X 線 CT
歩留り・信頼性を高める●航空機・自動車、プラント配管、 鋼橋などの広域スクリーニング検査に有効／輸送用機器／精密機器）
非破壊検査技術です。

加工でも細管を精度良く保持することができず、目的とした加工形状を得ることが困難でした。これらの問題点を克を扱える流体シミュレーション技術
液化炭酸ガスによるナノインプリントは、室温下で処・20 mm 角モールド転写装置による転写可能性の検討
レーザー照射により位置選択的に誘起できる光反応プ
・レーザー光による位置選択的表面処理施すことが可能となりました。
価
革新的な製造技術の一つに三次元積層造形技術の進歩があります。超高齢化社会を迎え、革新的医療機器の射レンズの低コスト製造技術
ロセスを利用した表面機能化処理を行っています。レー・ガラス・半導体・金属材料の微細パターニング技術・樹脂への二酸化炭素の含浸量の評価技術理が可能で、モールド転写に使用するピストンに液化の服し、髪の毛レベルの極細管に自由形状を高効率、高精度、低環境負荷で加工できる製造システムを開発しています。
・ 研磨もしくは摩耗によってナノパターンが自己修復す・摩発が産業重点政策の一つになっています。特に、治療機器分野は、欧米からの輸入品に約90 ％依存しており
ザー光をガルバノミラーにより高速任意形状走査するこ・表面微細構造の観察・分析技術
機能を持たせることで、温度調節器とポンプを使用しな・装置の大型化を含む二酸化炭素利用プロセス設計技術
ス、 加工技術、 MEMS、 流体制御、 表面処理ることを確認しました。
技とで、大気圧下で高速処理が可能なオンデマンド型光化・特許第 3012926 号 (1999/12/17)
すが、欧米人と東洋人では骨格構造が異なっております。輸入依存度の減少、骨格構造に最適な製品の開発がい簡便な構成のコンパクトな装置で実現可能です。浸透・特開 2014-188950(2014/10/6)
料品／機械／医薬品）
学微細加工システムを構築し、ガラス表面への意匠性
・CIGS 薄膜太陽電池のレーザースクライブの研究は、・ 多層膜を形成する材料の検討を行い、摩擦が低減する
・特力の弱い液化炭酸ガスを用いることで、超臨界二酸化炭・本技術は宮城県産業技術総合センターと共同開発しま
められております。三次元積層造形技術を用いて、治療機器を開発するために必要となる力学的安全性等の評

三次元積層造形技術を次世代治療機器開発で活用●実構造部材の超音波伝搬映像をその場で計測できる世界唯一の技術●非接触レーザー走査により短時間で複雑形状部材の遠隔検査が可能
研究内容
連携可能な技術・知財
マーキングを実現しました（左図）。CIGS 薄膜太陽電
太陽光発電工学研究センターならびに電子光技術研究

材料の組み合わせを見いだしました。
・本
素インプリントで問題だった樹脂の発泡を抑えます。1した。
● 三次元積層造形技術を用いた歯科補綴修復物の開発支援
技術或いは薬事製造承認の取得を容易にするデータの構築・開発ガイドライン等の整備を行っています。
製造現場での潜傷検出品を実現する・ すべり軸受への適応により摩擦低減効果の実証を行い（A分間の液化炭酸ガス含浸と 1では、分間のモールドプレスとい本研究で開発した ｢レーザー電解複合加工機｣
・ 脳血管治療用カテーテル、ステント、ステントグラフ● 患者の骨格構造に最適な整形インプラント製品の開発・実用化支援
ました。
関連技術分野：インフラ診断、
非破壊検査、計測技術体となった加工技術
研究内容
加工と同一のレーザー光源を用いて形状を計測できるた
トの開発
連携可能な技術・知財
基板表層の潜傷を、 選択的かつ非破壊的に検出
池の多層膜選択除去による分割溝作製（スクライビング）部門との連携研究成果です。

成形技術を用いることで、成形だけでレンズなどの表面に反射防止機能を付与したり、では、フェムト秒レーザーを用いることで、未解決課題
う条件で、転写深さが、ABS 樹脂 26 um、アクリル樹せたりする技術を開発しています。これまで機能膜をコートしなければならなかったであるレーザーを用いた場合の電池効率低下を防ぎつつとから、多様な分野の製品への展開が期待されています。また、これらの微細形状を
脂 11 um、PET 樹脂 10 um、ポリスチレン樹脂 10
開口率の向上を可能にしました（右図）。
るために、不均一な表面濡れ性などの複雑な流体問題を扱える数値シミュレーション
um、ポリカーボネート樹脂 4 um、ポリ塩化ビニル樹ための金型開発なども行い、機能性表面をキーワードとした新しいアプリケーション● 治療機器の薬事製造承認申請に役立つ評価技術の支援䊻 㧗⏕య㐺ྜ໬・ 電子回路検査用プローブの開発
Ti に、Zr、Nb等を添加することで、長期間での生連 携 先 業め、計測位置と加工位置のずれがありません。加工対象
種：製造業（輸送用機器）、 製造業（機械）（続き）
を組み合わせて機能を発現●光散乱と応力を用いて、サンプル表層の潜傷を顕在化
脂 4 um など、多くの樹脂に適用可能です。
物の回転中心のずれや傾きなどの保持誤差が生じても、・ 小径軸、管の微細加工体適合性が高くなり、これらの材料を用いることで信等難加工材料の特性制御●半導体生産ラインでの使用に目途
頼、安全性の高い製品の開発が可能となります。また、誤差量をフィードバック補正することで常に正確な位置
・ 特開2008-040490（2008/02/21）
研究のねらい、 超塑性等の加工技術を利用した造形●次世代半導体や各種ガラス基板の潜傷検査技術として応用を期待
欧米人に比べ小柄な東洋人の骨格構造に最適な製品のノ構造体を作製し、射出成にレーザーを照射できます。また、電解仕上げ加工を複視化による評価技術の展開

い、 届かない、 製品の内外形状を正確に計測䜹䝇䝍䝮䝯䜲䝗䜲䞁䝥䝷䞁䝖タィ〇㐀ᢏ⾡䠄 㻟ḟඖ✚ᒙ㐀ᙧᢏ⾡➼䠅

製造・加工プロセス

属、複合材料、セラミックス、樹脂のき裂、腐食、形状について非破壊かつ高分解能での測定を実現するポテンシャルがあります。
歩留り・信頼性を高める
離、ボイドなどを検出する非破壊検査技術
研究のねらい革新的な製造技術の一つに三次元積層造形技術の進歩があります。超高齢化社会を迎え、革新的医療機器の開の寸法・形状を３次元的に高精度に計測する技術
合することにより、レーザー加工の問題点である熱影響
十分な安定性などの基本性能の検証を経て、測定精度を保証する必要があります。
発が産業重点政策の一つになっています。特に、治療機器分野は、欧米からの輸入品に約90 ％依存しておりま製造現場での潜傷検出
製品のリサイクル性や歩留まりの層の除去と表面の平滑化が可能です。レーザー・電解複社会インフラや輸送機器などの構造物の定期点検で多用されている超音波探傷技術は、(1)複雑形状物体の検査が
許第4595117号 (2010/10/01)
すが、欧米人と東洋人では骨格構造が異なっております。輸入依存度の減少、骨格構造に最適な製品の開発が求保証するための評価技術
合加工機を用いて世界で初めて直径90 µm の極細管に難しい、(2)向上を実現するスマート接着剤
検査に時間がかかる、(3)
欠陥検出精度が悪い、等の問題を有しています。これらの問題を解決する検
められております。三次元積層造形技術を用いて、治療機器を開発するために必要となる力学的安全性等の評価発展する産総研の下町技術の追求および測定精度の評価技術の研究開発を並行して進め、トレーサビリティ
基板表層の潜傷を、 選択的かつ非破壊的に検出
研究の一部は、総合科学技術・イノベーション会議
対して任意の複雑微細形状を加工することに成功しまし
技術或いは薬事製造承認の取得を容易にするデータの構築・開発ガイドライン等の整備を行っています。
査技術として、レーザー励起超音波の伝搬映像をその場でほぼリアルタイムに計測・解析して、実構造物に内在するた。
性のとれた工業標準化提案●光散乱と応力を用いて、 サンプル表層の潜傷を顕在化
数ミクロン精度の平面にする技術
光により繰り返し使用できる接着剤
SIP（戦略的イノベーション創造プログラム）「レー
欠陥を遠隔で高速検査できるレーザー超音波検査システムを開発しています。従来の手法よりも1 桁以上検査時間をさらにはそのインフラとしての工業標準の確立を目指しています。デジタルもの●半導体生産ラインでの使用に目途
大面積機能性表面の創生／濡れ性・
レーザー光化学プロセスによる液化炭酸ガスを利用したナノ摩擦低減による省エネルギーを実研究内容
研磨片など多様な試料調製●次世代半導体や各種ガラス基板の潜傷検査技術として応用を期待短縮でき、欠陥検出の空間分解能も向上する世界唯一の画期的な非破壊検査技術です。
光学機能制御技術:
111
表面機能化技術:112
インプリント技術:
113
現するナノストライプ構造 : 114
ー超音波可視化探傷技術を利用した鋼橋の劣化診断
連携可能な技術・知財
子基盤にも対応できる精度の高い平面を作製
ダでの工業製品の内外形状の評価を実現することができます。
、
計量トレーサビリティTi に、Zr、Nb 等を添加することで、長期間での生体適合性が高くなり、これらの材料を用いることで信ȍ90ȣm(ෆᚄ40ȣm)

ディスポ用品を開発しまし་⏝⏬ീ䠄㻯㼀➼䠅

開発の早期実用化を目指しています。特に、三次元積体は透明であることから、、
金属材料、 セラミックス材料、 医療デバイス
観察することができます。
機械／金属製品／精密機器）

シミュレーション技術を開た表面の流れ現象の予測・㦵䝰䝕䝹໬㦵ᙧ≧䛻᭱㐺
㦵┙

関連技術分野：加工技術、
潜傷検出
層造形技術が、患者にやさしい医療を実現します。具連 携 先 業 種：製造業（ガラス・土石製品）、 製造業（精密機器）
体的には、患者の CT データ等から最適なインプラン䜹䝑䝥་ᖌ䛸䛾㐃ᦠ
㦵᱁㐺ྜᛶ䛾☜ㄆຊᏛⓗᏳ඲ᛶ 䛾᳨ド㦵㢌䝇䝔䝮䝫䝸䜶䝏䝺䞁
䝷䜲䝘䞊኱⭣㦵

トの設計製造、安全性の検証を行い、医師の確認後、
䝅䝇䝔䝮໬຤↻ࣱ↝ᢌⅳ⇁᭱㐺໬䛧䛯〇ရᎋॾↆ↎ૠ͌ᚘም
品類は、多種加工技術を用いて、多様な材料から生み出されてきました。この製造技術䝰䝕䝹䛾స〇
㼀㼕㻙㻝㻡㼆㼞㻙㻠㻺㼎㻙㻝㼀㼍ྜ㔠
形だけで曲面レンズに無反研究のねらい加工し短納期での製品製造を目標としています。同様製造を実現するためには、基となる材料技術と多様な加工技術を組み合わせて造形する
微細成型技術を開発しまし整形インプラントの設計製造プロセスに、患者に最適な歯科補綴修復物 ( 人工の義歯等 ) の化学機械研磨（CMP）は、製造業（半導体・ガラス）において重要な加工技術ですが、原理上、基板表層に潜傷の結晶構造制御や素形材としての形態制御技術等の研究と、逐次成形や積層造形技術、の開発も行い、多用な製品の加工技術の研究を組み合わせ、多様なニーズに応える機能構造の造形技術を開発してナノ凹凸成形による毛細管現象発現50開発支援も行っています。
nm×250 nm のホールモールド（左）と転写物（右）形成が起こります。従来検査の多くは破壊検査である他、潜傷の識別に問題がありました。一方製造現場では、潜傷
LIBWE 法によるガラス表面への透過回折型マーキング
CIGS 薄膜太陽電池の超短パルスレーザースクライブ
評価技術についても研究を進めています。
●室温で光により硬さを変えられる新規の材料を開発（解析：東北大多元研中川研究室）に関する製品不良・信頼性・経済損失の回避、プロセスファクター最適化の観点から、製造工程上流での非破壊潜傷䜹䝇䝍䝮䝯䜲䝗䜲䞁䝥䝷䞁䝖タィ〇㐀ᢏ⾡䠄㻟ḟඖ✚ᒙ㐀ᙧᢏ⾡➼䠅
微細形状転写結果●基材に熱や衝撃を与えずに接着や剥離が可能 液化炭酸ガスナノインプリント装置
ṑ⛉⿵⥛⿦⨨䠄 㻟ḟඖ✚ᒙ㐀ᙧᢏ⾡➼䠅
識別を強く望んできました。そこで我々は、光散乱と応力を駆使し、潜傷のみを選択的に検知する技術を開発しまし自己再生ナノストライプ構造のコンセプ
トと作製したナノ構造䊻 㧗⏕య㐺ྜ໬●溶剤が不要のため医療品、 美容・化粧品などの分野へも応用可能た。実際、検査装置の開発、次世代半導体ラインでの検査に取り組み、良好な結果が得られています。
関連技術分野：加工技術、 潜傷検出
属：機能化学研究部門
኱㐃⤖Ꮚ
今まで使えなかった材料や⩏ṑᗋ
び計算システム開発 ■所●研究拠点
・カスタムメイド骨接合材料応用が可能■研究担当：相澤崇史
きな課題となっています。
■連関連技術分野：接着、環境負荷低減、リサイクル絡 先：
連 携 先 業 種：製造業（ガラス・土石製品）、 製造業（精密機器）
離型膜開発
つくば
ࢫࢸࣥࣞࢫ⟶

レンズ／レンズ金型の作■研究担当：佐藤 正健

術の開発」（管理法人：JST）によって実施されま■研究担当：大花 継頼／三宅 晃司
・カスタムメイド人工関節
頼、安全性の高い製品の開発が可能となります。また、機械／輸送用機器／精密機器）■所
属：化学プロセス研究部門
連 携 先 業 種：製造業（化学）、製造業（電気機器）、医療・福祉業
研究内容
研究内容
連携可能な技術・知財■所
属：製造技術研究部門（股関節、膝関節、足関節、指関節、肩関節、肘関節、■連 絡 先：mc-liaison-ml@aist.go.jp
た。
欧米人に比べ小柄な東洋人の骨格構造に最適な製品の᫋ࣇᦟ΂
東北
研究のねらい
本研究は「潜傷を選択的に検出する光学的手法」です。
⇰⇴ЇІஊ↹の材料を微細加工により複3/10/25）●研究拠点
す。この他にも超軽量部品
1/04/28）5 mm
環境部品等、新しいニーズ་⏝⏬ീ䠄㻯㼀➼䠅㦵䝰䝕䝹໬㦵ᙧ≧䛻᭱㐺タィ
脊椎インプラント）࠯ெ■連 絡 先：分解性マグネシウムや、軽㦵┙
研究のねらいの作製技術は、古くから地質学の分野で岩石の成因の解明等に利用されて原理的にはレーザ光を全面走査し、光散乱を画像で計測
ナノ凹凸成形による光反射防止レンズ
を素形材として作製すると化学機械研磨（CMP）は、製造業（半導体・ガラス）において重要な加工技術ですが、原理上、基板表層に潜傷
・薬事製造承認取得の支援
䜹䝑䝥の技術を研究者のニーズに合わせ、より精度の高い平面の作製や限界まで成形、積層造形、表面コー 環境に優しい持続可能な社会を実現するためには、製品のリサイクル技術や製造プロセスにおける歩留まり向上技
します。通常光散乱体には、検出したい潜傷の他、微小་ᖌ䛸䛾㐃ᦠ
㦵㢌
形成が起こります。従来検査の多くは破壊検査である他、潜傷の識別に問題がありました。一方製造現場では、潜傷・低コスト高性能部材製造技術
ころまで、高機能な部品の術が重要な開発課題となります。例えば、機械的な衝撃や熱を加えることなく製品を解体できれば、無傷のままリサ。この技術は、地質分野にかぎらず様々な分野・領域に応用することが可㦵᱁㐺ྜᛶ䛾☜ㄆ
ゴミ、配線が含まれます。そこで更に本手法では、検査3 に関する製品不良・信頼性・経済損失の回避、プロセスファクター最適化の観点から、製造工程上流での非破壊潜傷mmຊᏛⓗᏳ඲ᛶ 䛾᳨ド䝇䝔䝮
イクルに回すことができます。また、精密な位置決めが必要となる製品製造プロセスにおいて修正が可能な仮止めが・短納期設計及び加工技術

ேᕤṑ

䝺䝇䝖

䜽䝷䜴䞁䝤䝸䝑䝆

䜽䝷䝇䝥䝟䞊䝅䝱䝹䝕䞁䝏䝱䞊

開発の早期実用化を目指しています。特に、三次元積
パルスレーザーを被検体表面に照射して熱励起超音波
・金属、複合材料、セラミックス、樹脂のき裂、腐食、層造形技術が、患者にやさしい医療を実現します。具ẟ㧥ᣐዴ
を発生させ、レーザー照射点を高速走査しながら固定点
剥離、ボイドなどを検出する非破壊検査技術
0.0066体的には、患者のCTデータ等から最適なインプラン䠍᪥┠䠍ᅇ┠の技術も発展していきます。あらゆるものをミクロン単位で薄く平らに磨サンプルに数
MPa の引張応力（100µm 以内で中央を識別を強く望んできました。そこで我々は、光散乱と応力を駆使し、潜傷のみを選択的に検知する技術を開発しましで受信した超音波を収録します。それらの収録信号を再・特許第4595117号 䃥㻝㻞㻜䃛㼙䝇䝔䞁䝺䝇⟶(2010/10/01)
できれば、製品の歩留まり向上につながります。本研究課題では、このような製品のリサイクル性や歩留まりの向上
尚樹／松本純一／穂苅 遼平／松本壮平
トの設計製造、安全性の検証を行い、医師の確認後、
䝁䞁䝥䝸䞊䝖䝕䞁䝏䝱䞊䠎᪥┠䠍ᅇ┠
・積層造形医療機器開発ガイドライン
目指しています。
䝅䝇䝔䝮໬0.0044押込）を印加します。この際、潜傷の先端には、応力集᭱㐺໬䛧䛯〇ရ
た。実際、検査装置の開発、次世代半導体ラインでの検査に取り組み、良好な結果が得られています。
高機能部品を実現する材料とレーザー電解複合マイクロ加工～
テム研究センターに寄与する可逆接着剤の開発を目指しています。
●研究拠点䝰䝕䝹䛾స〇
㼀㼕㻙㻝㻡㼆㼞㻙㻠㻺㼎㻙㻝㼀㼍ྜ㔠➼
人工歯の製造プロセスのイメージ䠎᪥┠䠎ᅇ┠
・適合性の高い義歯供給の実現
加工し短納期での製品製造を目標としています。同様
三次元積層造形技術を次世代治療機器開発で活用: 117
構成して、各照射点で発生した超音波が伝搬する様子を・
本研究の一部は、総合科学技術・イノベーション会議
中による屈折率変化、ひいては光散乱強度の変化が起こ
内外形状について非破壊かつ高分解能での測定を実現するポテンシャルがあります。
つくば
06/09/01）
一体となった加工技術 : 115
微小医療用デバイス製造: 1162䠎᪥┠䠏ᅇ┠
ります。一方、応力集中が無いゴミや配線では、光散乱
整形インプラントの設計製造プロセスに、患者に最適な歯科補綴修復物0.002( 人工の義歯等)の07/02/16）
レーザー電解複合加工機
レーザー電解複合加工例
映像化する技術です。
のSIP（戦略的イノベーション創造プログラム）
「レー
研究内容
工技術
研究内容
● 関連技術分野：インプラント、三次元積層造形、義歯、力学評価、金属材料
௩‒強度の変化は起こりません。この応力印加に対する光散
油などの液体をは、十分な安定性などの基本性能の検証を経て、測定精度を保証する必要があります。
ᄒ‒
開発支援も行っています。
๼ͻ౨௹΂ίӷ᪸؏ὸ
0.0000 ‚⁞⁛⁣⁧⁛⁖‛‒
室温において、ある波長の光を照射することで柔らか●᫋ࣇᦟ΂連 携 先 業 種：医療・福祉業、製造業（金属製品）
乱強度の違いを検出することで、ゴミや配線の影響を排‚⁥⁡⁞⁛⁖‛‒
天然ナノチュー
本研究は「潜傷を選択的に検出する光学的手法」
です。
被検体に欠陥が存在すれば、波紋状の反射エコーが伝ザー超音波可視化探傷技術を利用した鋼橋の劣化診断ከ‫ٳ‬ή‒
くなり、別の波長の光を照射すると硬くなる材料群を開除し、潜傷のみ、選択的に検出できるようになりました。
‚⁇⁈‛‒
0 ミクロン厚） 発しています。新規の単一物質や複数の物質を混ぜるこ
原理的にはレーザ光を全面走査し、光散乱を画像で計測性能の追求および測定精度の評価技術の研究開発を並行して進め、トレーサビリティᣐዴỉࢨ᪪໯Ẳ-0.002-2ṑ⛉⿵⥛⿦⨨䠄
搬映像で観察できるので、容易に欠陥の検出ができます。
技術の開発」（管理法人：JST）によって実施されま■研究担当：栗田恒雄
岡崎 義光 㻟ḟඖ✚ᒙ㐀ᙧᢏ⾡➼䠅
、米、昆虫、人連携可能な技術・知財します。通常光散乱体には、検出したい潜傷の他、微小ᣐዴとで、このような特性を示す材料が得られることを見出
健康工学研究部門
連携可能な技術・知財•†‧‒ ‒ -0.004
・研磨片も作製
連絡先：life-liaison-ml@aist.go.jp
ゴミ、配線が含まれます。そこで更に本手法では、検査しました。この材料を接着剤として利用すれば、基材に■所
属：製造技術研究部門
ܴภ‒
現、さらにはそのインフラとしての工業標準の確立を目指しています。デジタルもの-4
複雑形状物でも短時間で簡単に遠隔計測することができした。
኱㐃⤖Ꮚ
研究拠点：つくば⩏ṑᗋ
●研究拠点
・カスタムメイド骨接合材料
・ 次世代半導体や各種ガラス基板の潜傷検査
熱や衝撃を加えることなく、光照射のみで接着・脱着がされた高性能無
サンプルに数 MPa の引張応力（100 µm 以内で中央を■連 絡 先：つくば可能となります。また、市販の一般的な接着剤に用いらるメリットを生かして、インフラ診断、航空機・自動車
・ CMP プロセスファクター最適化への応用
研磨片を作製し押込）を印加します。この際、潜傷の先端には、応力集-0.006ӧᙻή‒・カスタムメイド人工関節ேᕤṑ-6
オーダでの工業製品の内外形状の評価を実現することができます。
れている有機溶剤が不要なため、人体に触れる医療品やナノ材料のイノベーションを支えるリスク評価技術‚⁈⁛⁥‛‒ 0
・ 特許第 4631002
号（2010/11/26）
います。この精中による屈折率変化、ひいては光散乱強度の変化が起こ
䝺䝇䝖
50
100
彦／清水 透／加藤 正仁／花田 幸太郎／村上 敬／佐藤 直子（股関節、膝関節、足関節、指関節、肩関節、肘関節、ỺἕἓὅἂỆợỦ๼ͻᄩᛐ
美容・化粧品の分野にも応用可能と考えられます。
構造部材の接合部検査などへの適用研究を進めていま・ R e v i e w o⌫㛫㊥㞳f 䜽䝷䜴䞁䝤䝸䝑䝆S c i e n t i f[mm]i c I n s t r u 䜽䝷䝇䝥
ments, 82,
た手業によってります。一方、応力集中が無いゴミや配線では、光散乱門䝟䞊䝅䝱䝹䝕䞁䝏䝱䞊●研究拠点
脊椎インプラント）
本材料を用いた光による接着と剥離
樹脂包埋したイモゴライトを乾式研磨法で研磨している様子Э
116103（2011）
強度の変化は起こりません。この応力印加に対する光散
あらゆるものを薄く数μｍ精度の製品のリサイクル性・歩留り向上をࢸつくばす。
● 多様なナノ材料を現実社会で管理するための効率的なリスク評価技術
0.010
๼ͻ౨௹΂ίӷ᪸؏ὸ
10
歩留り・信頼性を高める製造現場での潜傷検出 : 120
䝫䝸䜶䝏䝺䞁䝷䜲䝘䞊኱⭣㦵ᖹᆒ್䛛䜙䛾ᕪ [μm]分解性マグネシウムの高精度薄肉細管と開発ステント

長さ測定誤差などのonal X 線 CT 装 置
んでいます。繰り返 リスク評価なくしてイノベーションなし
5 µm 以下、またプ 太陽光だけで途上国の飲料水クオリティーを向上
平面にする技術・薬事製造承認取得の支援: 118 途上国向け飲料水浄化用ソーラーリアクター
実現するスマート接着剤
: 119
● 企業、
大学、 外部機関、 産総研の他ユニットとの連携。 国際機関への発信
現しています。
また、・低コスト高性能部材製造技術ᣐዴỉࢨ᪪໯Ẳ
その場で水の安全性を評価でき●事業者による自主安全管理と行政的な管理枠組みにおける活用
0.005
5・短納期設計及び加工技術●
電力を一切使わず太陽光だけで飲料水を浄化
・積層造形医療機器開発ガイドライン
体のゲージを用いた
水の安全性確保に貢献する水質の研究のねらいいた長さ測定誤差などの0.0000・適合性の高い義歯供給の実現● 限界まで単純化することでトラブル発生を低減ỺἕἓὅἂỆợỦ๼ͻᄩᛐ
ensional X 線 CT 装 置● ユーザーに経済負担を求めないメンテナンスフリーの妥当性、技術交流● 低コスト・メンテナンスフリーの連続監視技-0.005-5Эࢸ
用製品の安全性評価をお手伝い● 生物応答を利用した生体影響評価技術
まずは簡便なスクリーニング試験からり組んでいます。繰り返
現実的な暴露シナリオでの評価が可能
研究のねらい可能であった、400● 計測技術の標準化及び国際化にも貢献
ナノ材料の吸入毒性の評価方法：気管内投与試験-10-0.010
誤差 5 µm 以下、またプ
出暴露評価：自主安全管理を支援
途上国農村部では安全な飲料水の入手が困難な事例が数多く存在します。水ビジネスが進むことで却って安全物質のリスク評価ツール
ICET
超音波伝搬の映像化による非破壊検査: 121
X 線 CT : 122
050 連携可能な技術・知財
100 内外計測を目指した
150
研究内容
研究のねらいの工業製品の内外測[mm]⌫㛫㊥㞳● 大規模設備なしで、
気中ナノ粒子による有害性評価を可能にを実現しています。また、 な水から遠ざけられ、飲料水の購入や浄化システムの導入ができない経済的な問題を抱えている人々に、太陽光を利用して飲料水を浄化するシステムを提供することを目的とし、その性能や安全性の評価だけでなく、その性● 様々なナノ材料での試験を実施し、 試験方法の標準化を検討の計測技術の開発
な形体のゲージを用いた● 事業者による自主管理と行政的な管理の枠組みで活用
経済産業省委託費に欠陥検出例能低下の原因の解明やその抑止のための要素研究をしています。途上国でシステムを使う場合にはどのような環
境で使われるかも大きな要素であり、実環境を調査した上でシステムの最適化を図っています。
産総研の Dimensional X 線 CT 装置の測定能力
出試験の実施価法の妥当性、技術交流
研究のねらいます。
研究内容
レーザー超音波検査システム
欠陥検出例
手引き（日本語版・英語版）の公開
来不可能であった、400
ポーラス構造（積層造形）と箱形状（逐次成形）

乱強度の違いを検出することで、ゴミや配線の影響を排除し、潜傷のみ、選択的に検出できるようになりました。
0.0066䠍᪥┠䠍ᅇ┠
・サンプルの試料提供が可能（一部のサンプルに関して䠎᪥┠䠍ᅇ┠
連携可能な技術・知財
は試薬会社から販売中）
0.0044䠎᪥┠䠎ᅇ┠
䝁䞁䝥䝸䞊䝖䝕䞁䝏䝱䞊・特 許 第 5360794 号（2013/09/13）、 特 許 第・ 次世代半導体や各種ガラス基板の潜傷検査
0.0022䠎᪥┠䠏ᅇ┠
5561728 号（2014/06/20）
人工歯の製造プロセスのイメージ
・ CMP プロセスファクター最適化への応用
・本研究の一部は、科研費（課題番号：B(26288096)、
0.0000ナノ材料は、多方面での技術革新やイノベーションへの期待がある一方で、リスクを適切に管理することが求
・ 特許第 4631002
号（2010/11/26）
C(21550142））、住友財団、加藤財団の助成によ
義太朗／寺崎 正／坂井 一文／野中 一洋
・ R e v iめられています。しかし、ナノ材料は、同じ組成であってもサイズや形状などの違いによる多様なバリエーショ
e w o f S-0.002
c i e-2n t i f i c I n s t r u m e n t s■研究担当：坂田, 82,
り行われたものです。
● 関連技術分野：インプラント、三次元積層造形、義歯、力学評価、金属材料
ンが存在するため、その全てに詳細なリスク評価を行うのは現実的ではありません。リスク管理の両輪である事
116103（2011）■所
属：製造技術研究部門-0.004-4● 連 携 先 業業者による自主安全管理と行政的な管理の枠組みの構築に向けて、効率的・簡易なリスク評価技術を開発し、国
種：医療・福祉業、製造業（金属製品）■連 絡 先：-0.006-6
際機関へ発信するなどして、ナノ材料のイノベーションを支援していきます。
想定される本材料の応用分野
0
50
100
岡崎
義光
⌫㛫㊥㞳
[mm]
タマムシと人間の歯の薄片
健康工学研究部門
0.010
10■研究担当：秋山 陽久 ／山本 貴広／木原秀元
連絡先：life-liaison-ml@aist.go.jpの開発

೫ᕪ [μm]4）

製方法及び該試ᖹᆒ್䛛䜙䛾ᕪ [μm]連携可能な技術・知財

研究拠点：つくば■所
属：機能化学研究部門
工技術、
経皮、 経口（ハウスダスト経由）暴露を推計
祉業、製造業（その他製品）■連 絡 先：民の暴露分布を推計

Si 系半導体ウェハの潜傷検査結果例
・事業者による自主安全管理技術（細胞試験による有【事業者による自主安全管理技術】●研究拠点
0.0055つくば
単層カーボンナノチューブ等を対象として、細胞試

害性評価、簡便な暴露評価）

೫ᕪ [μm]

でなく成形品（家電、 家具等）からの暴露を推計-10-0.010

評価する場合、現実的な暴露シナリオやデータが欠如しており暴露を過大に評な手法として気管内投与試験を用いることを確立する

●研究拠点

九州

水質管理のために数多くの分析法が開発されて、必要に応じ

では、連続監視のための計測機器が備えられており、水質に異・効率的な有害性評価技術（気管内投与試験方法、同

験による簡易で迅速な有害性評価手法と、簡便な計測■研究担当：坂田0.000
義太朗／寺崎正／坂井 一文／野中 一洋
0
手法と暴露濃度の予測手法からなる暴露評価手法を構■所
属：製造技術研究部門
築します。
-0.005-5■連 絡 先：【行政的な管理枠組みのための有害性評価技術】

による健康影響（シックハウス症候群等）や製品事故等は依然解決しておらず対 ナノ材料の初期有害性情報を得るための比較的簡便

Si 系半導体ウェハの潜傷検査結果例

うになっています。しかし、既存の計測機器あるいは分析装置

等性判断基準）●研究拠点などにおいて、まだ多くの課題があり、新しい計測技術の開発
・本研究は、NEDO 受託研究「低炭素社会を実現する

九州
ナノ炭素材料実用化プロジェクト」、経済産業省受克服するために新しい水質計測技術の開発や標準化を進めていナノ材料は、一般の化学物質と違い、同じ化学組成でも、サイズ、形状、比表面積などの物理化学特性により、

託研究「ナノ材料の安全・安心確保のための国際先
有害性が異なる可能性が指摘されています。そのため、企業の自主管理及び行政による管理において、非常に多光触媒による水処理では、処理すべき物質の種類、濃 導的安全性評価技術研究の開発」によります。

くの有害性試験を行わなければならない可能性があります。一方、エアロゾルを吸入させて評価する吸入暴露試
0
50
100
150
研究内容
こで日本の実情に沿ったデータを搭載し、日本全国の暴露分布評価にも対応し寸法の工業製品の内外測⌫㛫㊥㞳 [mm]とともに、類似のナノ材料を一括りで評価するための
験は、大掛かりな設備を必要とし、手間とコストが課題となっています。本研究では、安価・簡便に有害性のス
度、及び水そのものの組成を検討する必要があります。
きる室内製品暴露評価ツール（ICET）を開発しました。
迅速簡便な水処理に関する分析・モニタリング技術を「同等性判断基準」を構築します。
0.20
クリーニング手法として、気管内投与試験の標準化を目指しています。
200
システム開発を続ける傍ら、実際の現場の調査を行い、■研究担当：遠山 暢之／宮内 秀和／山本
哲也／時崎 高志 リスク評価・環境
究を経済産業省委託費に開発するために、光反応を利用した水中の全有機炭素量䜰䝹䝭〇䝇䝔䝑䝥䝅䝸䞁䝎
産総研の Dimensional
X 線 CT 装置の測定能力
途上国における最大の汚染成分である細菌の数、及び水
研究内容
0.10
のナノ炭素材料は、革新的素材として注目される一方、新規材料ゆえにそのを計測する技術や得られたデータを連続監視する技術
100
●研究拠点
■所
属：分析計測標準研究部門 中に含まれるミネラル成分の調査を行います。
これらデー྾ධᭀ㟢ヨ㦂
Ẽ⟶ෆᢞ୚ヨ㦂⫵⅖⑕䛻㛵䜟䜛
ています。
●研究拠点の開発を行うとともに、環境水に生息する毒性微生物や気管内投与試験は、ナノ材料の分散液をラットなどて、室内での消費者
まれています。そこで、ナノ炭素材料及びその応用製品のライフサイクル（製೫ᕪ [μm]ከᵝ࡞ࢼࣀᮦᩱ᭷ᐖᛶホ౯ᢏ⾡ᭀ㟢ホ౯ᢏ⾡

■連 絡 先：つくば
解能約2 µm（試料 ネラル成分により制限を受ける光触媒能から計算し、光ノ炭素材料の排出・暴露の状況を把握するための技術開発や作業環境計測・ྠ➼ᛶุ᩿ᇶ‽ࠕ㢮ఝࡢᮦᩱࡣࡲ࡜ࡵ࡚ヨ㦂ࠖ⡆᫆ᶍᨃ᤼ฟヨ㦂ࠕ౑ ๓࡟┠㏵ࢆࡘࡅࡿࠖ

䚷䚷ᐇ㦂㢼ᬒ䚷јͻ䝏䜵䞁䝷䜲┴㻌іኴ㝧ගᙉᗘ䛸㎿㏿䝬䞊䜹䞊㻺㼕㻻 㼀㼕㻻㻞 㻯㼑㻻㻞 㻺㼕㻻 㼀㼕㻻㻞 㻯㼑㻻㻞タを元に、光触媒で処理できる飲料水量、および水中ミ
0.000
ຠ ⓗ
㣧ᩱỈ୰⣽⳦
の試験動物の気管内に投与する方法です。大規模な施
水処理において微生物分解処理に関わる微生物群集を顕在化してきていまについては現実的な

0.20
200

-0.10

ᇵ㣴⣽⬊ヨ㦂
設が必要となる吸入暴露試験と比べて、安価かつ簡便⡆᫆࡞ᭀ㟢ホ౯ᡭἲࠕ⣽⬊ࢆ౑ࡗ࡚⡆᫆࡟ẚ㍑ࠖ
ࠕ஦ᴗ⪅ࡀ ሙ࡛౑࠼ࡿࠖ
です。

䠆

つくば 䊺

⥲⣽⬊ᩘ
䛾᫬㛫ኚ໬

䊻

䊺

䊺 䊺䊻

䊺

迅速に解析評価する技術の開発に取り組んでいます。
ま
ዲ୰⌫ᩘ
䊺䊻 䊻
䊺
䊺 䊺䊻 䊺

-100䚷䚷఩⨨㛵ಀ䚷ї䚷㻌
触媒ソーラーシステムのリアクターサイズを決定します。
䝍䜲㻌た、
環境水や処理水中の化学物質による生体への影響
㻸㻰㻴⃰ᗘ
䊺䊻 䊻
䊺
䊺 䊺䊻 䊺䜰䝹䝭〇䝇䝔䝑䝥䝅䝸䞁䝎 吸入暴露試験と気管内投与試験の結果を比較するẼ⟶ෆᢞ୚ヨ㦂
0.10100㻯㻵㻺㻯㻙㻝⃰ᗘ䊺䊻 䊻䊺䊺 䊺䊻 䊺
水中ミネラル成分については、その成分毎に光触媒能にを電気化学的手法や分子プローブあるいは動物細胞をࠕື ヨ㦂࡛࠶ࡿࡀ⡆౽ࠖ と、類似の結果が得られます（右表）ᐇ♫఍࡛ࡢ⟶ -0.20࡛ࡣ
。

散量や移行率等の基を過大に評価してい೫ᕪ [μm]

ンケートを通じて我-200
ຠ ⓗ࡞ホ౯ࡀ ࡵࡽࢀࡿ

連携

・特

・特

・特

・特

・特

・特

・特

・特

ト（住宅、人、製品、
0.000
どのような影響を与えるかを検討しています。
小分解能約2 µm（試料
020 また、物理化学特性の異なるナノ材料について試験
40
60㻮㻭㻸㻲䠄Ẽ⟶ᨭ⫵⬊Ὑίᾮ䠅୰䛾 ᐃ್
分布を推計可能な暴を実施して、物理化学特性と有害性との関連を評価でに、次世代の水計測技術の開発に取り組んでいます。
䊺䠖ୖ᪼䚸䊻䠖ኚ໬䛺䛧䚸䊺䊻䠖ึᮇ䛻ୖ᪼
え方の検討
-0.10
-100
きます。さらに、肺に入ったナノ材料が、どの臓器へẁእᚄ [mm]
CT
連携可能な技術・知財
室内製品の化学物質のリスク
ナノ材料の吸入毒性の評価
分配・蓄積するかを評価できます（右図）
。
-0.20
-200
ナノ材料のイノベーションを支えるリスク評価技術
: 125
0
20
40
60
これらの検討に合わせて、気管内投与試験の手技やヨ㦂⏝ගゐ፹䝸䜰䜽䝍䞊਷૪৶पঢ়घॊীෲ‫؞‬ঔॽॱজথॢૼ୒
評価ツール
ICET
:
124
方法：気管内投与試験
: 127
400
0.40
確かさの検討・現地調査に基づく飲料水品質情報
P1の見え方の検討る技術の開発を手順の標準化を進めています。
ẁእᚄ [mm]䝇䝖䝺䝇䝩䝹
・光触媒による水処理の測定・評価
300
0.30
品の様々な使用状況● 関連技術分野：ナノ材料、リスク評価、有害性評価、暴露評価
P2
㼀㻻㻯
↓䛧
ᐃヨᩱ
㣕ᩓ䛧䛯䝘䝜Ⅳ⣲ᮦᩱ䛾ィ
ᢏ⾡
400
0.40
䛾 ᐃ
定不確かさの検討● 連携先業
種：製造業（化学）⦪஧ᯛ䛾ሙྜ䚸A4༳ๅ᫬䛿P1
・システムデザイン
連携可能な技術・知財
200
P3
0.20
62-64
討た物質の評価300
0.30
P2যੵে੟৅୾
୾ખૢಎ઼॑৷ःञ৸થਃຍಞঔॽॱজথॢ
・効率的な有害性評価技術（気管内投与試験）
ᖜ8cm
䖷 㧗䛥5cm⛬ᗘ䚹
P4঍ঝঔথ஘৲
蒲生 昌志 0.20
100
200
0.10
P3
価
13, 62-64
・ナノ材料の体内動態評価技術
93
ẁ㝵᪼
P4
100
P5
0.10
616ଛਦਃચ॑
・J. Appl. Toxicol. 35（2015）: 623-630.
の検討
86-90
їCO їCH
0.000
受託事業の「平成 27P5૟इञ७থ१
13,
86-90
0.000
・Nanotoxicology 8（2014）: 132-141.
有化学物質の暴露評ᯟ䜢༳ๅ䛧䛺䛔ሙྜ䚸๐䛳䛶ୗ䛥䛔䚹ঘॽॵॺपेॊ
実施しています。
-100
-0.10
-100
-0.10
により行われたもの
・Toxicology 325（2014）: 1-11.
೫࿒૰ଳૼ୒
䜶䜰䝻䝌䝹ィ-0.20
ସ୤ীෲ১॑৷ःञ
-200ჾ 㟁Ꮚ㢧ᚤ㙾ほᐹ・本研究は、経済産業省受託研究「ナノ材料の安全・
012,
135-140 ⇕Ⅳ⣲ศᯒ
-200
135-140-0.20
ͻͻUV਷র๶ে੟भဌசীෲ
安心確保のための国際先導的安全性評価技術研究の
-300
-0.30
等）
の製造・加工・-300
水中ミネラルの光触媒に与える影響の評価-0.30
途上国向け飲料水浄化用
水の安全性確保に貢献する水質の開発」
により行われています。
-400
013, 170-176-0.40
ナノ炭素材料の排出暴露評価：自主安全管理を支援
: 126
సᴗ⎔ቃィ
ᶍᨃ᤼ฟヨ㦂
㉥Ꮠ㟷Ꮠ

皮膚、ハウスダストへの移行量を推計

ヲ⣽
㛗ᮇ
㧗㢠

྾ධᭀ㟢ヨ㦂
ࠕࢦ࣮ࣝࢻࢫࢱࣥࢲ࣮ࢻࠖ

タイ・チェンライ県の少数民族集落で実施した現地試験ヲ⣽࡞ᭀ㟢ホ౯ᡭἲ㻴㻻㻙䠍⃰ᗘ䊺䊻 䊻䊺䊺 䊺䊻 䊺 このようࠕṇ☜࡞ィ ࢆ⾜࠺ࠖ
利用して評価する技術開発を行っています。

ホ౯࠿ࡽヲ⣽⡆᫆࡞ホ౯࠿ࡽヲ⣽࡞ホ౯࡬ࠊᚲせᛶࡸሙ㠃࡟ᛂࡌ࡚ࠊẁ㝵ⓗ࡟㐍ࡴ⾜ᨻⓗ࡞⟶⌮ᯟ⤌ࡳࡢࡓࡵ࡟㛤Ⓨ୰ࡢᢏ⾡஦ᴗ⪅࡟ࡼࡿ⮬୺Ᏻ඲⟶ ࡢࡓࡵ࡟㛤Ⓨ୰ࡢᢏ⾡೫ᕪ [μm]4

安全科学研究部門
連絡先：eneenv-ic-ml@aist.go.jp
研究拠点：つくば೫ᕪ [μm]2

㻟᪥ᚋ1,000,000 ᭷ᶵⅣ⣲

㻠㐌㛫ᚋ

㻞㻢㐌㛫ᚋ

↓ᶵⅣ⣲

཯ᛂ⟶

100,000⣸እ⥺䝷䞁䝥

10,000

1,000

100

10

日本全国の世帯・住民の暴露分布を推計-400
170-176䖂チᐜ⃰ᗘ䛸䛾ẚ㍑ 䖂㣕ᩓ⢏Ꮚ䛾⃰ᗘ䚸䝃䜲䝈䚸ᙧែ-0.40、ソフトウェア、生活安全
製造業（電気機器）を無償公開して、気管内投与と吸入暴露の結果の比較（産業医大）
ᕷ㈍䝭䝛䝷䝹䜴䜷䞊䝍䞊䜢⏝䛔䛯ゐ፹⬟పୗ☜ㄆヨ㦂䠄䠔᫬㛫཯ᛂ㽢䠍䠑ᅇ䠅
10,000,000⮚ჾ୰TiO2ಖᣢ㔞 [ng/⮚ჾ]

ナノ材料リスク評価技術の位置づけ

㻖

0

50

気管内投与後の各臓器への移行とクリアランスの例

ソーラーリアクター : 128● 関連技術分野：ナノ材料、有害性評価、リスク評価
50携 先 業 種：製造業（化学）100
●連

100

[mm]
⌫㛫㊥㞳
0
● 䛾ᢕᥱ
関連技術分野：光触媒、太陽光、水処理、水資源䖂ᭀ㟢⟶⌮ᑐ⟇䛾連 携 先 業 種：製造業（化学）、製造業（機械）、建設業、医療・福祉業
ᚲせᛶ䜔ຠᯝ䜢☜ㄆ ●䖂䜘䜚Ᏻ඲䛺ᮦᩱ䞉⏝㏵䛾㛤Ⓨ䜢
[mm]
⌫㛫㊥㞳
篠原 直秀
安全科学研究部門
持ち回り測定のゲージと測定結果の例
ᨭ᥼
連絡先：eneenv-ic-ml@aist.go.jp

根岸 信彰

環境管理研究部門
連絡先：eneenv-ic-ml@aist.go.jp
研究拠点：つくば

施や相談
13）
誠／佐藤
理／松崎 和也／高辻 利之

研究拠点：つくば

水循環を評価するために開発を進めて迅速簡便な計測技術 : 129● 関連技術分野：環境計測、分析技術、モニタリング、水質分析● 連 携 先 業 種：製造業（化学）、製造業（医薬品）、製造業（精密佐藤 浩昭／中里 哲也／野田 和俊／青木

持ち回り測定のゲージと測定結果の例

環境管理研究部門
連絡先：eneenv-ic-ml@aist.go.jp
研究拠点：つくば

寛／金

誠培／谷

英典

目

次

産総研技術の領域別分類マトリックス表
1．医療機器開発支援ネットワーク
医療機器開発支援ネットワークについて‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ A-2
医療機器開発支援ネットワークにおける産総研の役割‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ A-4

2．産総研の医療機器等関連の技術紹介
カタログ収載の技術について‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ A-8

ロボット・AI・人間
細胞動態を自動認識するスマートイメージング技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 2
適応学習型画像認識技術による医療診断支援‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 3
次世代人工知能技術による実社会現象の確率的予測と制御‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 4
ビッグデータの解析結果に統計的な保証を与える高速・高精度アルゴリズム‥ ‥‥‥‥ 5
データベースの秘匿検索技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 6
IoT 製品のセキュリティを向上させる技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 7
セキュアな IoT システムの開発 その上流～下流の新技術‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 8
臨床応用可能な医療機器用アプリ開発を支援する SCCToolKit‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 9
ロボットソフトウェア基盤：RT ミドルウェア‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 10
ロボットの動作を自動生成し、教示作業の負担を軽減‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 11
高品質なソフトウェアテストを実現するテスト設計・テストデータ生成技術‥ ‥‥‥ 12
生活支援ロボット安全検証センター‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 13
ロボット介護機器の開発・評価・実証技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 14
IoT・ソフトウェア化された未来住宅の機能安全‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 15
三次元空間情報の認識・理解技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 16
モビリティロボットのための 3 次元環境構築技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 17
コミュニケーション支援のためのアンドロイドロボット‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 18
水素吸蔵合金を応用した静音で柔軟なアクチュエータ‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 19
ライフスタイル・イノベーションを加速する 3D 触力覚技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 20
咀嚼・嚥下の機能評価と食の愉しみを拡張する技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 21
ヒトの生理計測技術とヘルスケア・自動車研究への展開‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 22
眠気の評価技術と軽減法の開発‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 23
訓練を受けていない一般被験者を用いた時間強度評定‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 24
事故や傷害の予防、データ収集を実現する歩行 / 走行特徴評価システム‥ ‥‥‥‥‥ 25
誰もが「見やすい・聞きやすい」情報提示技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 26
色覚バリアフリーを実現する色評価・補正技術と標準化‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 27

高齢者・障害者の感覚特性データベース‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 28
デジタル水晶玉：高齢者の生活のデータベース・分析・デザイン支援‥ ‥‥‥‥‥‥ 29
DhaibaWorks : 製品設計のための身体機能シミュレーションソフト‥ ‥‥‥‥‥‥ 30
人の行動を理解し再現する人間工学・ロボット融合技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 31
デジタルヒューマンによる製品使用状態モニタリング‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 32
生産・サービス現場における従業員行動計測と生産性向上‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 33
実環境での行動能力を推定する認知脳機能計測技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 34
VR と視線・脳波計測による興味度分析‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 35
ニューロコミュニケーターによる脳情報活用サービスの構築‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 36

バイオテクノロジー
マルチスループット多臓器デバイスの創薬応用‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 38
臨床診断応用と単一細胞機能解析を可能にする細胞チップ‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 39
ヒト ES 細胞による各種検証を実現する幹細胞制御技術‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 40
移植用細胞から腫瘍を引き起こすヒト iPS/ES 細胞を除く技術を開発‥‥‥‥‥‥‥‥ 41
高効率 3 次元細胞培養を実現する 3 次元足場材料‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 42
再生医療用細胞の新規製造システム‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 43
多様で柔軟な再生医療用細胞の培養加工を実現する無菌接続技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥ 44
マイクロプロセスを利用した細胞操作および精密培養技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 45
ナノニードルアレイを用いた細胞への高効率な物質導入‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 46
レーザー光圧力を使ったマルチ細胞ソーター‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 47
ウイルス・細菌をその場で検知する超高速遺伝子定量装置‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 48
ウイルスの質量分析を実現する超高感度超伝導検出器‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 49
簡易・小型で高感度な菌・ウイルスセンサー‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 50
遺伝子関連検査の品質管理に資する核酸標準物質‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 51
緊張ストレスを可視化する唾液 NO 代謝物バイオセンサ技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 52
低コスト医療診断を実現する紙・フィルム・テープチップ‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 53
単純な構造のプラスチック製マルチ抗原抗体反応チップ‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 54
多項目同時測定および持ち運びが可能な血液検査用センサ‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 55
最先端のナノスケール観察・分析技術の展開‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 56
脳疾患治療等の細胞病態及びブレインバイオマーカー‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 57
自己抗体とリン酸化活性のプロファイリング技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 58
メチル化 DNA を検知する材料とデバイス技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 59
日常検査法評価のための生体成分高精度分析法‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 60

力学・超音波・光・化学
針穿刺メカニズムと制御技術による穿刺補助‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 62
電磁力による精密微小トルク標準の実現‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 63
呼吸を模擬可能な流量計測制御技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 64

再生軟骨組織の全数品質評価を実現する弾性率測定装置‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 65
高効率超音波洗浄に資するキャビテーション発生量計測‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 66
非侵襲血液検査を実現する高感度近赤外分光技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 67
乾電池で動く小型ポータブル分光光度計‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 68
紫外・可視域にわたる LED・有機 EL 用光計測技術‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 69
超低消費電力の「ダイナミック光パスネットワーク技術」‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 70
早期診断技術に貢献するヘルスケア用ガスセンサ材料‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 71
多種環境対応完全固体小型 pH センサ‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 72

デバイス・材料・テクノロジー
見えない価値分布を可視化するトリリオンセンサ‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 74
無線センサネットワーク用低コスト面内振動 MEMS センサ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 75
超低電力無線センサを実現する圧電 MEMS デバイス技術‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 76
電池レスで動作するワイヤレス振動センサ端末‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 77
0.1V で動くエネルギーハーベスティング向け電源回路‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 78
低消費電力 FPGA 技術と評価環境－応用に向けた実装技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 79
高効率電力利用の切り札

次世代パワーエレクトロニクス‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 80

大面積プリンテッド圧力センサによる褥瘡防止システム‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 81
ストレッチャブル配線を用いた靴中敷センサシステム‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 82
フィルム近接センサによる離床 / 呼吸監視システム‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 83
消費電力量の見える化を実現するフィルム型電流センサ‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 84
導電性高分子による熱電材料の開発‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 85
印刷技術で製造可能なフレキシブルシート状熱電変換素子‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 86
高性能有機トランジスタを実現する高品位有機半導体層の印刷技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥ 87
衣類のように柔らかくて丈夫なトランジスタ‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 88
電気を通す透明ラップフィルムを開発‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 89
カーボンナノチューブを用いた透明導電膜‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 90
3 次元物体表面へのカーボンナノチューブ直接成長法‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 91
グラフェンを透明電極に用いた有機 EL 素子の開発‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 92
カーボンナノチューブ近赤外蛍光プローブ‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 93
有機ナノチューブを用いたナノカプセル材料‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 94
生体分子の高度輸送・分離を実現する脂質ナノディスク技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 95
環境に優しいポリマー / セラミックス複合ナノ粒子‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 96
液中レーザー法による生体活性ナノ表面・粒子の創製‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 97
光照射で効率的に発熱するナノコイル状の新素材を開発‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 98
高分子の高耐久化に資する材料評価技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 99
統合的な数値流体解析技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 100
電磁波吸収・遮蔽材料の設計技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 101
ナノ材料の産業利用を支える計測ソリューション‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 102

材料開発を支える先端計測分析‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 103
軽くて強いセラミックス多孔体の製造法‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 104
セラミックスの常温製膜、微構造粒子合成と新機能開発‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 105
鉛フリー圧電材料を用いた AE センサおよび振動センサ‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 106

製造・加工プロセス
AD 法を用いた常温セラミックコーティング‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 108
光反応を用いた機能材料の低温コーティング‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 109
カビを水洗できるコーティング技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 110
大面積機能性表面の創生～濡れ性・光学機能制御技術～‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 111
レーザー光化学プロセスによる表面機能化技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 112
液化炭酸ガスを利用したナノインプリント技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 113
摩擦低減による省エネルギーを実現するナノストライプ構造‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 114
高機能部品を実現する材料と一体となった加工技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 115
レーザー電解複合マイクロ加工による微小医療用デバイス製造‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 116
三次元積層造形技術を次世代治療機器開発で活用‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 117
あらゆるものを薄く数ミクロン精度の平面にする技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 118
製品のリサイクル性や歩留まりの向上を実現するスマート接着剤‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥ 119
歩留り・信頼性を高める製造現場での潜傷検出‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 120
超音波伝搬の映像化による非破壊検査‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 121
内外計測を目指した X 線 CT‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 122

リスク評価・環境
室内製品の化学物質のリスク評価ツール ICET‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 124
ナノ材料のイノベーションを支えるリスク評価技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 125
ナノ炭素材料の排出暴露評価：自主安全管理を支援‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 126
ナノ材料の吸入毒性の評価方法：気管内投与試験‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 127
途上国向け飲料水浄化用ソーラーリアクター‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 128
水の安全性確保に貢献する水質の迅速簡便な計測技術‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 129

3．関連資料
1）産総研 PMDA（医薬品医療機器総合機構）経験者一覧‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ B-22）産総研コンソーシアム医療機器レギュラトリーサイエンス研究会‥ ‥‥‥‥‥‥ B-33）医療機器等の開発・実用化促進のためのガイドライン策定事業‥ ‥‥‥‥‥‥‥ B-74）全国公設試験研究機関一覧‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ B-95）産総研地域センター一覧‥ ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ B-12

産総研技術の領域別分類マトリックス表

RI
バイオメディカル

多様で柔軟な再生医療用細胞の培養加工を実現する無菌接続技術

レーザー光圧力を使ったマルチ細胞ソーター

低コスト医療診断を実現する紙・フィルム・テープチップ

単純な構造のプラスチック製マルチ抗原抗体反応チップ

針穿刺メカニズムと制御技術による穿刺補助

再生軟骨組織の全数品質評価を実現する弾性率測定装置

三次元積層造形技術を次世代治療機器開発で活用

再生医療用細胞の新規製造システム

ナノニードルアレイを用いた細胞への高効率な物質導入

ウイルス・細菌をその場で検知する超高速遺伝子定量装置

〇

製品検査

〇

◎

自動化

〇

〇

〇

ウエアラブル・IoT・素子

設計・シミュレーション

センシング

〇

〇

過程で応用できる技術
ニーズ探索から上市に至る

評価

臨床診断応用と単一細胞機能解析を可能にする細胞チップ

〇

53

54

62

65

117

43

46

48

SCCToolKit

ヘルスケア（健康・予防）

47

臨床応用可能な医療機器用アプリ開発を支援する

〇

44
タイトル

介護・福祉

※
◎
◎
◎
〇
◎
再生医療

◎
◎
〇
手術・治療機器◎◎製品に応用できる技術

準

標

品質

◎
診断機器

〇

加工・組立

製造

ビッグデータ・AI

ニーズ
探索

料

材

健康工学RI

ユニット

◎
◎
検査機器

39
9
ページ番号

生命工学領域領域

テストデータ生成技術
高品質なソフトウェアテストを実現するテスト設計・

細胞動態を自動認識するスマートイメージング技術

適応学習型画像認識技術による医療診断支援

次世代人工知能技術による実社会現象の確率的予測と制御

〇
◎

〇

◎

〇

〇

人工知能RC

システムの開発 その上流～下流の新技術
IoT

セキュアな

データベースの秘匿検索技術

製品のセキュリティを向上させる技術
IoT

自己抗体とリン酸化活性のプロファイリング技術

〇

◎

◎

情報技術RI

ファイリングRC
創薬分子プロ細胞を除く技術を開発
iPS/ES

マイクロプロセスを利用した細胞操作および精密培養技術
移植用細胞から腫瘍を引き起こすヒト

マルチスループット多臓器デバイスの創薬応用細胞による各種検証を実現する幹細胞制御技術
ESを検知する材料とデバイス技術
DNA

〇

ヒト

脳疾患治療等の細胞病態及びブレインバイオマーカー

緊張ストレスを可視化する唾液NO代謝物バイオセンサ技術

メチル化

最先端のナノスケール観察・分析技術の展開

遺伝子関連検査の品質管理に資する核酸標準物質◎

創薬基盤RI

RI
バイオメディカル

◎
※

〇

◎

◎

〇

◎

◎
〇

〇
◎

◎

◎

4
◎

〇

〇

3

※

〇
〇

2
38

◎

12
6
59
52

◎
※
※

8
58

7
45
41
57

40
56
51

情報・人間工学領域
生命工学領域※ 関連する技術○応用に適した技術◎最も応用に適した技術

産総研技術の領域別分類マトリックス表

人の行動を理解し再現する人間工学・ロボット融合技術

ロボットソフトウェア基盤：RTミドルウェア

生活支援ロボット安全検証センター

ロボット介護機器の開発・評価・実証技術

モビリティロボットのための３次元環境構築技術

コミュニケーション支援のためのアンドロイドロボット

水素吸蔵合金を応用した静音で柔軟なアクチュエータ

※

※

※

◎

◎

ロボットの動作を自動生成し、教示作業の負担を軽減

〇

◎

◎

◎

〇

※

※

ヘルスケア（健康・予防）※

人間情報RI

三次元空間情報の認識・理解技術

◎
11

RC
イノベーション
ロボット

知能システムRI※
29

・ソフトウェア化された未来住宅の機能安全
IoT

19

デジタル水晶玉：高齢者の生活のデータベース・分析・デザイン支援

製品検査

18

高速・高精度アルゴリズム
ビッグデータの解析結果に統計的な保証を与える

◎

17

タイトル

〇

自動化

14

※

◎

〇

過程で応用できる技術
ニーズ探索から上市に至る

設計・シミュレーション

13
5

◎

◎

センシング

10

介護・福祉

〇

〇

評価

〇

ウエアラブル・IoT・素子

31
ページ番号

15

16
診断機器

検査機器

手術・治療機器

再生医療

製品に応用できる技術

準

標

品質

加工・組立

製造

人工知能RC

ユニット◎◎

ビッグデータ・AI

ニーズ
探索

料

材

情報・人間工学領域
領域

製造技術RI

ファクターRC
自動車ヒューマン

人間情報RI

ニューロコミュニケーターによる脳情報活用サービスの構築

ヒトの生理計測技術とヘルスケア・自動車研究への展開

眠気の評価技術と軽減法の開発

実環境での行動能力を推定する認知脳機能計測技術

見えない価値分布を可視化するトリリオンセンサ

カビを水洗できるコーティング技術

生産・サービス現場における従業員行動計測と生産性向上と視線・脳波計測による興味度分析
VR

デジタルヒューマンによる製品使用状態モニタリング

咀嚼・嚥下の機能評価と食の愉しみを拡張する技術訓練を受けていない一般被験者を用いた時間強度評定

事故や傷害の予防、データ収集を実現する歩行／走行特徴評価システム

誰もが「見やすい・聞きやすい」情報提示技術

色覚バリアフリーを実現する色評価・補正技術と標準化

高齢者・障害者の感覚特性データベース

DhaibaWorks製: 品設計のための身体機能シミュレーションソフト

ライフスタイル・イノベーションを加速する３Ｄ触力覚技術

〇

〇

〇

エレクト
ロニクス・
製造領域
情報・人間工学領域

◎

〇

〇

〇

◎

〇

〇

◎

◎

◎

◎

◎

〇

※

◎

※
〇

◎

◎

◎

◎

〇

◎

110
28

〇

※

※

74
27

◎

※

※

〇

〇

34
26

※

23
25

※

※

22
24

※

※

〇

◎

36
33

35
32
21

30
20

※ 関連する技術○応用に適した技術◎最も応用に適した技術

◎

◎

〇

産総研技術の領域別分類マトリックス表技術RC
先進コーティング

システムRC
集積マイクロ

光反応を用いた機能材料の低温コーティング
AD法を用いた常温セラミックコーティング〇

大面積機能性表面の創生～濡れ性・光学機能制御技術～
消費電力量の見える化を実現するフィルム型電流センサ

センサ
MEMS

デバイス技術MEMS

電池レスで動作するワイヤレス振動センサ端末
超低電力無線センサを実現する圧電センサ
pH無線センサネットワーク用低コスト面内振動
多種環境対応完全固体小型

歩留り・信頼性を高める製造現場での潜傷検出

〇

製品検査

レーザー電解複合マイクロ加工による微小医療用デバイス製造

自動化

〇

〇

〇

〇

〇

センシング

◎

〇

〇

〇

〇

加工・組立

高機能部品を実現する材料と一体となった加工技術
摩擦低減による省エネルギーを実現するナノストライプ構造

タイトル

検査機器

再生医療

介護・福祉

ヘルスケア（健康・予防）

製品に応用できる技術

準標

設計・シミュレーション

評価

過程で応用できる技術
ニーズ探索から上市に至る

品質

ビッグデータ・AI◎◎◎

ウエアラブル・IoT・素子

◎

◎

製造

〇
※
※
手術・治療機器

〇
〇
診断機器

84

111 108 109
77
76
75
72
114 115 116 120
ページ番号

◎

ニーズ
探索

製造技術RI

ユニット

◎

◎

料

材

エレクトロニクス・製造領域
領域

大面積プリンテッド圧力センサによる褥瘡防止システム

ストレッチャブル配線を用いた靴中敷センサシステム

フィルム近接センサによる離床／呼吸監視システム

印刷技術で製造可能なフレキシブルシート状熱電変換素子

高性能有機トランジスタを実現する高品位有機半導体層の印刷技術

電気を通す透明ラップフィルムを開発

生体分子の高度輸送・分離を実現する脂質ナノディスク技術

簡易・小型で高感度な菌・ウイルスセンサー

多項目同時測定および持ち運びが可能な血液検査用センサ

非侵襲血液検査を実現する高感度近赤外分光技術

乾電池で動く小型ポータブル分光光度計

超低消費電力の「ダイナミック光パスネットワーク技術」

カーボンナノチューブを用いた透明導電膜

鉛フリー圧電材料を用いたAEセンサおよび振動センサ

で動くエネルギーハーベスティング向け電源回路
0.1V

〇

〇

エレクトロニクス・製造領域

〇

〇

〇

〇

◎

〇

◎

◎

◎

◎

◎

◎

◎

〇
〇
〇

化学プロセスRI

ウイルスの質量分析を実現する超高感度超伝導検出器

95

技術と評価環境－応用に向けた実装技術
FPGA

89
78

低消費電力

87
106

クトロニクスRC
フレキシブルエレ

ロニクスRI
ナノエレクト

86
90

材料・化学
領域
電子光技術RI

83
70

◎

◎

82
68

〇

〇

〇
〇
◎

81
67

〇

〇

◎
〇
◎
◎
◎

◎
〇
◎

49
55

79
50

※ 関連する技術○応用に適した技術◎最も応用に適した技術※

産総研技術の領域別分類マトリックス表

導電性高分子による熱電材料の開発

グラフェンを透明電極に用いた有機ＥＬ素子の開発

液中レーザー法による生体活性ナノ表面・粒子の創製

高効率３次元細胞培養を実現する３次元足場材料

早期診断技術に貢献するヘルスケア用ガスセンサ材料

〇
検査機器

介護・福祉

ヘルスケア（健康・予防）

◎

◎

◎

過程で応用できる技術
ニーズ探索から上市に至る

設計・シミュレーション

無機機能材料RI

軽くて強いセラミックス多孔体の製造法
製品のリサイクル性や歩留まりの向上を実現するスマート接着剤
レーザー光化学プロセスによる表面機能化技術
高分子の高耐久化に資する材料評価技術

〇

センシング

ナノ材料RI

構造材料RI

機能化学RI

光照射で効率的に発熱するナノコイル状の新素材を開発

製品検査

71

有機ナノチューブを用いたナノカプセル材料

自動化

42

液化炭酸ガスを利用したナノインプリント技術

診断機器

製品に応用できる技術

準

標

品質

◎

評価

〇

◎

加工・組立

製造

ビッグデータ・AI

ニーズ
探索

97

タイトル

再生医療

◎

〇

◎

〇

◎

◎

◎

ウエアラブル・IoT・素子

92
99

◎

〇

◎

料

85
98

〇
〇
〇
手術・治療機器

112 119 104
94

〇

材

化学プロセスRI

ユニット

113
ページ番号

材料・化学領域
領域

電磁力による精密微小トルク標準の実現

呼吸を模擬可能な流量計測制御技術

内外計測を目指したX線CT

紫外・可視域にわたるLED・有機EL用光計測技術

電磁波吸収・遮蔽材料の設計技術

高効率電力利用の切り札

次世代パワーエレクトロニクス

水の安全性確保に貢献する水質の迅速簡便な計測技術
途上国向け飲料水浄化用ソーラーリアクター
ナノ材料の吸入毒性の評価方法：気管内投与試験
ナノ炭素材料の排出暴露評価：自主安全管理を支援

衣類のように柔らかくて丈夫なトランジスタ

カーボンナノチューブ近赤外蛍光プローブ

ICET

ナノ材料のイノベーションを支えるリスク評価技術
室内製品の化学物質のリスク評価ツール

セラミックスの常温製膜、微構造粒子合成と新機能開発

統合的な数値流体解析技術

環境に優しいポリマー／セラミックス複合ナノ粒子

〇

〇

◎

◎

◎

〇

◎

◎

〇

〇

◎

物理計測標準RI

工学計測標準RI

トロニクスRC
先進パワーエレク

環境管理RI

安全科学RI

無機材料コンピューテ

ショナルデザインRC

実用化RC
ナノチューブ

無機機能材料RI

※
〇

〇

〇

◎

◎

◎

◎

◎

101
93

◎

◎

◎

69
88

〇

122
105

〇

〇

〇

◎

◎

※
〇

64
80

63
100 124 125 126 127 128 12996

計量標準総合センター
エネルギー・環境領域
材料・化学領域※ 関連する技術○応用に適した技術◎最も応用に適した技術〇◎

産総研技術の領域別分類マトリックス表

ウエアラブル・IoT・素子

センシング

設計・シミュレーション

◎

◎

自動化

◎

過程で応用できる技術
ニーズ探索から上市に至る※ 関連する技術○応用に適した技術◎最も応用に適した技術

あらゆるものを薄く数ミクロン精度の平面にする技術
超音波伝搬の映像化による非破壊検査
材料開発を支える先端計測分析
高効率超音波洗浄に資するキャビテーション発生量計測※
手術・治療機器

地質情報基盤C

分析計測標準RI

ナノ材料の産業利用を支える計測ソリューション
次元物体表面へのカーボンナノチューブ直接成長法

日常検査法評価のための生体成分高精度分析法

タイトル

診断機器

再生医療

介護・福祉

ヘルスケア（健康・予防）〇

製品に応用できる技術

◎

製品検査

3

◎

〇

◎

評価

〇

準

標

品質

※
検査機器

66

103 121 118
102
91
60
ページ番号

◎

加工・組立

製造

ビッグデータ・AI

ニーズ
探索

物理計測標準RI

ユニット

〇

〇

料

材

計量標準総合センター
領域

1.

医療機器開発支援ネットワーク

・医療機器開発支援ネットワークについて
・医療機器開発支援ネットワークにおける産総研の役割A－1

医療機器開発支援ネットワークについて（１）目的
企業・ベンチャー・大学等による医療機器の開発・事業化については、医療現場のニーズ
把握、医薬品医療機器法対応、販路開拓等において、ハードルの高い多数の課題があります。
このため、関係各省や関連機関、企業、地域支援機関が連携し、開発初期段階から事業化に至るまで、切れ目なく支援する「医療機器開発支援ネットワーク」を構築します。これにより、技術力のある企業・ベンチャー・大学等による医療機器の開発・事業化を促進します。

（２）実施体制
事務局（日本医療研究開発機構）及び事務局サポート機関による全体調整のもと、地域支援機関（全６３機関：平成２８年１月時点）、自治体、コンサルタント企業、専門支援機関
等によるネットワークを構成し、事業者等に対する支援を実施しています。
健康・医療戦略推進会議
次世代医療機器開発推進協議会

合同推進委員会（有識者委員会）

助言

事務局（日本医療研究開発機構：AMED）
委託※医療面、学術面からの助言を目的として、合同推進委員会を設置

事務局サポート機関（事務的調整を担当）

［相談］

事業者

各地域の
ネットワーク

A－2

安全性評価センター
公設試

［支援］
•
•
•

地域
支援機関

専門支援機関等

伴走コンサル機能
多様な支援機関・ツールを束ねて支援（「ホームドクター」機能）
施策情報などの一括提供（ハンドブック等）、調査、人財育成

地方自治体

コンサルタント
金融機関

（３）支援内容（伴走コンサル）
事業者・大学等は、地域支援機関、又は医療機器開発支援ネットワークのワンストップ
窓口（地域支援機関・事務局サポート機関）に相談することができます。事業者等の「ホームドクター」役となる地域支援機関が対応
可能な相談案件は、地域支援機関が独自に対応します。他方、地域支援機関が独自には対応できない案件は、医療機器開発支援ネット
ワークのワンストップ窓口（事務局サポート
機関）を通じて、伴走コンサルを実施します。
まず、事務局サポート機関は、相談内容を踏まえ、事業者等のニーズや課題を特定、具体化した「カルテ（相談受付票）」を作成します。その後、事業者等とカルテに基づいて面談し、支援内容を検討します。
さらに、面談内容を踏まえて、伴走コンサル
タントや専門支援機関等による支援チームを組成し、事業者等に対して助言・マッチングを行い支援します。
医療機器開発支援ネットワークへの支援の申込み、お問い合わせはポータルサイト（MEDIC）
からも行うことができます。また、MEDIC
では、医療機器開発支援ネットワークに参加している支援機関の情報や支援内容の詳細を掲載しています。その他にも、医療機器開発に関する各種イベントや調査レポート、関連施策等の情報も提供
しています。

医療機器開発支援ネットワークの問い合わせ先
医療機器開発支援ネットワーク事務局サポート機関
東京都千代田区永田町 2-10-3 三菱総合研究所内 （日本医療研究開発機構より委託）

ＴＥＬ： 03 – 6705 - 6181

Ｅmail： kikinet@mri.co.jp

ＵＲＬ https://www.med-device.jp/※トップページ＞開発支援ネットワーク＞「開発支援のお申込み」からお問い合わせ下さい。

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医療機器開発支援ネットワークにおける産総研の役割
医療機器開発支援ネットワークにおいて、産総研は専門支援機関の 1 つとして医療機器開発のお手伝いをします。
（1） 産総研について ～人のネットワーク
産総研は 2000 名強の職業研究者を有する我が国最大級の公的研究機関です。
医療機器の研究者だけでなく、生命工学、情報・人間工学、材料、エレクトロニクス、製造技術など 7
つの技術領域を専門とする多様な研究者が在籍しています。
産総研の医療機器開発支援ネットワークでは、PMDA での医療機器審査経験者 15 名を含む研究者と、医療機器メーカーOB、産学連携・知財活用の専門家（コーディネーター）を加えたチームが医療機器開発に関するお手伝いをいたします。
（2） 産総研について ～橋渡しのネットワーク
産総研は革新的な技術シーズを事業化に結び付ける「橋渡し」の機能が期待されています。
医療機器の開発・事業化で重要な、企業のシーズ技術と医療のニーズの橋渡し（医工連携）も重要です。
産総研の医療機器開発支援
ネットワークでは、共同研究、
ライセンシング、技術研修等の産学連携制度、知財・情報管理等の体制、医学系研究の倫理指針等に準拠した医工連携体制が整備されています。
（3） 産総研の支援内容
1）技術開発、薬事対応、事業化に関する課題について、専門家が個別相談に応じます。
出張相談も可能です。必要に応じて秘密保持契約（NDA）を締結します。
2）各地にて医療機器開発に関わるセミナー等を実施します。
3）産総研の研究者と一緒に共同研究や受託研究を実施することも可能です。
4）産総研が保有する特許を利用して、ライセンス許諾や独占実施することも可能です。
5）産総研は筑波大学病院をはじめとする臨床機関と連携しており、これら連携先の臨床現場への橋渡しもお手伝いいたします。

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支援メニュー
1. 技術、薬事、事業化に関する個別相談― 専門家が対応

2. セミナーへの講師派遣― 医療機器開発や技術開発に関するセミナーなど

3. 共同研究の実施― 産総研の研究者と一緒に共同研究等を実施

4. 知財の活用― 産総研が保有する特許の利用（ライセンス許諾、独占実施、ベンチャー創業等）

5. 臨床への橋渡し― 臨床家や臨床現場への橋渡し（4） 産総研の利用方法
初回は医療機器開発支援ネットワーク事務局（http://www.med-device.jp/）にお問い合
わせいただきますようお願いいたします。産総研以外の支援機関も含めて最適な支援機関をご紹介することができます。

（5） このカタログの利用方法
このカタログに掲載されている技術に関しては、以下の窓口までお問い合わせください。

産総研医療機器等関連技術カタログについてのお問い合わせ窓口
医療機器開発支援ネットワーク産総研事務局（国立研究開発法人産業技術総合研究所）〒305-8564 茨城県つくば市並木 1-2-1

2.

HP：http://md-network.pj.aist.go.jp/
産総研の医療機器等関連の技術紹介
TEL：029-861-7547
E-mail：med-device@aist.go.jp

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2. 産総研の医療機器等関連の技術紹介

ロボット・AI・人間
バイオテクノロジー
力・超音波・光・化学
デバイス・材料・ナノテクノロジー
製造・加工プロセス
リスク評価・環境

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カタログ収載の技術について【選定方針】
このカタログは、産総研が配布した研究カタログ等に収載されたトピックの中から、医療機器等の研究開発・製品化に資する技術を以下の方針で選定しました。
・	医療機器・ヘルスケア機器、関連するサービスの製品開発を企画する企業、特に新規参入企業が導入することで独自性や優位性を発揮できると思われる技術を選定しました。
・	製品開発の企業が行うよりも専業企業に相談した方が良いと思われる技術、専業企業がサービスを提供しておりそれらを利用した方が効率的と思われる技術については選定しませんでした（例：
汎用部材供給、半導体製造、細胞毒性評価）。
・ 技術移転先が限定されると思われる技術も選定しませんでした。
・	上記の選定条件に合わない技術でも、将来的に有望と思われる分野の技術をいくつか選定しました。
【出典】
このカタログに収載した技術は、以下の公開出版物から選定しました。
・ 「産総研テクノブリッジフェア２０１６」リーフレット
・ 産総研「研究カタログ２０１６」【技術一覧表】このカタログでは、技術分野別に、相互に関連する技術が隣接するように配列しています。そのほかに、技術の検索を助ける一覧表を作成しました。一覧表は以下のように分類されています。
A) 製品に応用できる技術
医療機器・ヘルスケア機器製品やサービスに直接使われる技術。
B) 製品実現の過程で応用できる技術	そのまま医療機器・ヘルスケア機器に使われないが、そういった製品の実現に有用な技術。製品化の過程に沿ってニーズ探索〜評価〜製造〜品質管理までの製品化プロセスに分類しました。
それぞれの分類は以下の方針で行いました。
・	診断機器：人体に適用して計測等を行う技術を選びました。簡便な計測が期待できる技術はヘルスケア等に分類しています。
・	検査機器：人体に直接適用しない技術を選びました。体外診断薬やバイオマーカ等も含みます。
・	手術・治療機器：疾病等の手術、治療に用いる技術を選びました。ただし、リハビリテーション
で用いる理学療法機器に用いる技術は、介護・福祉に分類しました。
・	再生医療：再生医療等製品とその製造工程に直接用いる技術を含みます。
・ 介護・福祉：主に訓練を受けた専門家の指導の下に使われることを想定しています。
・	ヘルスケア：健康関連技術と、居住・労働環境技術を含めています。一般の方が自主判断で用いA－8

ることを想定しています。
・ 材料：医療機器、介護・福祉機器、再生医療等製品への応用を想定した材料技術や院内で扱う物質、これらの改質や安全関連の技術を選びました。
・ ウエアラブル・IoT・素子：ウエアラブルデバイス、IoT 及びこれらに関連するデバイス、電源技
術などの技術を選びました。
・ ニーズ探索：製品の企画段階でニーズの顕在化や定量化が必要な場合があり、新たな調査と解析を要することがあります。そのような技術を選びました。
－ ビッグデータ・AI：機械学習、ビッグデータによるニーズ探索を想定して、データマイニング、データベース、サイバーセキュリティなどに関連する技術を選びました。
－ センシング：ニーズ探索段階での計測やモニタリング、データ収集を想定して、多数のデー
タを低コスト、迅速、あるいは少ない手間で簡便に現場にて集めることができる
センシング技術を選びました。ポイントオブケア、災害時、現場での計測にも応用可能と考えられます。
・ 設計・シミュレーション：設計段階で利用可能な技術として、各種のデータベース、基準、設計支援ツール、シミュレーションツールを選びました。シミュレーション
は in silico 評価（動物実験やヒト臨床試験（治験）の補完を含む）にも応用可能と考えられます。
・ 評価：薬機法審査で求められる、機器の仕様設定の根拠、性能・安全性を示す資料の作成に有用な技術を選びました。計測技術の場合は、基準性や信頼性の高い計測方法、あるいは他の方法では計測できないと言った特徴を持つ技術を選びました。これらの技術は、仕様検討段階
でのデザインレビューやリスクアセスメントにも有用と考えられます。
・ 製造：製造段階で活用できる、加工・組立技術、製造の自動化技術を選びました。ただし、医薬品製造を含む化学プロセスに関する技術は除外しています。
・ 品質：製品の品質維持のための技術として、標準物質、トレーサビリティや製品検査に関する技術を選びました。

おことわり
・掲載されているカタログデータは、産総研テクノブリッジ等で公開された当時の内容となっています。
・技術の更なる進歩、担当者の異動、あるいは技術に独占実施権が設定されて他社が使用不可能になっている等の変化が生じている可能性があります。

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