A-STEP 成果集

研究成果展開事業
研究成果最適展開支援プログラム

Adaptable and Seamless Technology Transfer Program
through Target-driven R&D

はじめに

研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）は、大学 ･ 公的研究機関などで生まれた優れた技術シーズを実用化することにより社会へ還元することを目指す、技術移転支援のためのファンディングプログラムです。
産学が共同研究を行う前の段階から、企業による実用化開発の段階
まで、研究開発の状況に対応した複数の支援メニューを用意し、幅広い研究分野（医療分野を除く）や研究テーマを対象とした研究開発を支援しています。
平成 21 年度からスタートした A-STEP では、これまでに様々な課題の支援を行ってまいりました。これらの課題の中からは、すでに起業を果た
したもの、A-STEP プロジェクト終了後の企業での開発継続により製品化を果たした（あるいは間近となった）もの、A-STEP プロジェクトでの優れた研究開発結果を元にさらに実用化に向けた研究開発を継続しているもの、など多くの成果が得られてきております。本成果集はこれらの一部をご紹介したものです。
A-STEP では、よりインパクトの高い成果創出に向け、効率的 ･ 効果的なプログラム運営を行うべく取り組んでまいります。本冊子を手にされたことをきっかけに、A-STEP を活用した産学共同研究開発につながり、さらに
科学技術イノベーション創出へとつながれば幸いです。

2020 年 3 月
国立研究開発法人科学技術振興機構

A-STEPの支援メニュー概要
A-STEPの果たす役割
A-STEP では、大学等が創出する社会実装志向の多様なシーズ技術の掘り起こしや、先端的基礎研究成果を持つ研究者の企業探索段階からの支援を、適切なハンズオン支援の下で研究開発を推進することで、中核技術の構築や実用化開発等の推進を通じた企業への技術移転を行います。ハンズオン支援等を通じて産学連携活動のノウハウを提供し、産学連携に取り組む研究者の裾野拡大を図ります。
A-STEPの概要
A-STEP では、大学等の研究成果の技術移転に伴う技術リスクを顕在化し、それを解消することで企業による製品化に向けた開発が可能となる段階まで支援します。研究開発の状況に応じて、リスクの解消に適した複数のメニューを設けています。

※下記支援メニューの構成は令和２年4月時点。
※下記支援メニューの構成は令和２年4月時点。

支援メニュー
支援メニュー

目的・狙い
目的・狙い

トライアウトトライアウト
大学等のシーズが企業ニーズの達成に大学等のシーズが資するか、可能性を
企業ニーズの達成に検証する。
資するか、可能性を
検証する。

課題提案者

大学等の研究者

課題提案者
対象分野

大学等の研究者

対象分野
研究開発期間

最長2年度

研究開発期間
研究開発費※2
研究開発費※2

産学共同
育成型

産学共同

育成型
大学等の基礎研究成果
を企業との共同研究
大学等の基礎研究成果に繋げるまで磨き上を企業との共同研究
げ、共同研究体制のに繋げるまで磨き上構築を目指す。
げ、共同研究体制の構築を目指す。
大学等の研究者

企業主体
企業主体

本格型

マッチングファンド型

返済型

本格型

マッチングファンド型

返済型

大学等の技術シーズの可能性検証、実用
大学等の技術シーズ性検証を産学共同での可能性検証、実用
行い、実用化に向け性検証を産学共同でて中核技術の構築を行い、実用化に向け目指す。
て中核技術の構築を目指す。
企業と大学等の研究者

企業※1

大学等の研究者
企業と大学等の研究者
企業※1
特定の分野を指定せずに幅広く募集。ただし医療分野は対象外。
特定の分野を指定せずに幅広く募集。ただし医療分野は対象外。
最長3年度
最長5年度
最長6年度

原則、最長6年度

最長2年度

最長3年度

最長5年度

最長6年度

原則、最長6年度

上限300万円

上限1,500万円

上限1億円

上限5億円

原則、上限10億円（総額）
上限300万円（年額）
上限1,500万円

（年額）
上限1億円

（総額）
上限5億円

（総額）
原則、上限10億円

（総額）

（年額）

（年額）

（総額）

資金の種類

グラント

グラント

マッチングファンド

資金の種類

グラント

グラント

マッチングファンド

※1
※2
※1
※2

大学等の研究成果・技術シーズに基づく企業
主体による実用化開発を行う。
大学等の研究成果・技術シーズに基づく企業
主体による実用化開発を行う。

企業主体マッチングファンド型は、資本金10億円以下の民間企業が対象です。
研究開発費は間接経費を含みます。
企業主体マッチングファンド型は、資本金10億円以下の民間企業が対象です。
研究開発費は間接経費を含みます。

マッチングファンド
実施料納付
マッチングファンド
実施料納付

（総額）
開発成功時、要返済
開発不成功時、90%免除
開発成功時、要返済
実施料納付
開発不成功時、90%免除
実施料納付

制度利用のメリット
制度利用のメリット
 公的資金を研究開発費として利用できる。






公的資金を研究開発費として利用できる。
どの段階からでも応募可能。
また複数の支援メニューを継続して利用することどの段階からでも応募可能。
（注）、長期にわたる研究開発の実施が可能。
によりまた複数の支援メニューを継続して利用すること

効果的・効率的に効果的・効率的に研究開発が進められる研究開発が進められるにより（注）、長期にわたる研究開発の実施が可能。
企業・大学等の専門家による、（注）上位メニューへの移行（複数の支援メニューの利用）にあたっては、新規公募にご応募いただくことが必要です。
推進状況に応じたアドバイスを受けられる。
企業・大学等の専門家による、（注）上位メニューへの移行（複数の支援メニューの利用）に
推進状況に応じたアドバイスを受けられる。

あたっては、新規公募にご応募いただくことが必要です。

A-STEP 成果が目指す産業別出口製品 体系図本誌で紹介する開発成果を、目指す製品が属する産業ごとに分類して整理しました。
身近なものから先端技術まで、多彩な成果が生まれています。
インフラ産業

半導体産業
メモリ型
プロセッサ P14

高性能
ダイヤモンド砥粒 P20

研削ヘッド P17

不純物計測技術 P24

PCDダイシング
ブレード P18

バンプ形状検査 P26

縦型深紫外LED（酸化ガリウム基板） P18

超高精度
熱膨張計測装置 P30

高速ビジョン P12
面発光半導体レーザ P13

デマンド交通 P16

油脂分解微生物排水処理システム P39
ジオキサン含有排水処理 P40

地震対策 P28
配管や電線の非破壊検査技術 P28
レーダシステム P29

計測・分析産業
シンチレータ
Ｘ線検出器 P33

磁気センサ P13
非接触型塗膜センシング P22

ｐH計測
半導体センサ P34
ダイヤモンド半導体

テスト技法FOT P14

蛍光Ｘ線分析 P27

濡れ性評価 P37

可視化技術 P15

高温域で劣化の少ない
シンチレータ P30

ICT産業
波浪予測・警報レーダ P12

排水処理産業P8

増強ラマン
散乱分光装置 P11

半導体ダイヤモンド P31

PUF（複製不可能デバイス） P10

降雨予測

位置計測システム P16
反射防止フィルム
防汚フィルム P33
スマートフォン

素材産業

CMOSイメージセンサ P15
ロータス型ポーラス金属 P25
銀ナノ粒子 P32
100nm幅配線を連射的に転写できるRtoR技術 P34

エネルギー産業
フィルム太陽電池 P11

超伝導ケーブル P26

超伝導ケーブル P19

セパレータ
リチウムイオン２次電池 P31

可変インダクタ P21
抗力型・揚力型 P25
ハイブリッド風車

バイオ燃料電池 P32

近赤外発光生体イメージング

機械産業
レーザ染色 P17
ハニカムコア製造技術 P20
繊維染色 P21
マグネシウム合金棒
変形拘束下高負荷成形 P23

福祉サービス
産業
歩行補助スーツ P22

農林水産業
有害動物忌避剤 P36
極晩抽性ハクサイ P37

化学産業

スマート育種法 P39

P9

フローリアクター P19
皮膚常在菌制御 P35
色彩材料 P36

超高精度熱膨張計測装置 P30

高強靱性チタン P35

電子部品産業
カメラモジュール P10

航空宇宙産業

粉末魚油 P40

高耐食・耐摩耗合金
GF-PPS樹脂成形 P23
耐食性向上ステンレス P24
精密溶接技術 P27
スパッタシステム P29

医療・バイオ産業
近赤外発光生体イメージング

P9

創薬産業
タンパク質の血中滞留性向上 P38
組換えタンパク質
大量生産 P38
インシリコ
スクリーニング P41

CONTENTS
特集
特集

高時空間分解能を有するリアルタイム降雨予測技術の研究開発

8

特集

実験動物の生体内深部を可視化する発光イメージング技術の開発に成功

9

ICT・電子デバイス
要素技術構築 ● 人の眼を超えるイメージング技術

10

要素技術構築 ● 車載ネッ
トワークにおける耐タンパを実現するセキュアＬＳ
Ｉの開発

10

プロトタイプ ● 室温プロセスで、
大面積・低コストフィルム太陽電池

11

プロトタイプ ● 超高真空、低温チップ増強ラマン散乱装置の開発

11

プロトタイプ ● 小型船舶の海難事故低減を目的とする波浪予測・警報機能付小型船舶用レーダ

12

プロトタイプ ● 視覚フィードバック型高感度撮影機能を有する高速ビジョンの開発

12

プロトタイプ ● 超高速光リンクのための超高速面発光レーザの開発

13

製品化／起業 ● フィルムシート用極微小金属異物検査装置の開発

13

製品化／起業 ● ノイマン型コンピュータの弱点を克服するメモリ型プロセッサ14

製品化／起業 ● テスト技法FOTの支援ツール開発、技法の拡充、実証実験による実用化研究

14

製品化／起業 ● 粒子ベースボリュームレンダリングの製品化で大規模データの可視化を可能に

15

製品化／起業 ● イメージセンサLSI

15

製品化／起業 ● オンデマンド交通システム“コンビニクル”

16

製品化／起業 ● UWBによる超長距離測位システム

16

ものづくり
要素技術構築 ● レーザーを使用した眼鏡プラスチックレンズの自動染色装置開発

17

要素技術構築 ● 厚さばらつき自動補正研削ヘッドによるSi貫通電極ウェーハの超平坦化

17

要素技術構築 ● PCD製極薄ダイシングブレードの開発

18

要素技術構築 ● 酸化ガリウム基板を用いた300nm-350nm帯紫外LEDの開発

18

要素技術構築 ● 長尺超伝導ケーブルに働く熱応力を1／3以下に低減

19

要素技術構築 ● 流れ／放熱を最適化した大流量対応型フローリアクターの開発に成功

19

要素技術構築 ● 折紙を応用したハニカムコアの新しい製造方法の実証に成功

20

要素技術構築 ● 電着工具向け高性能ダイヤモンド砥粒の開発

20

プロトタイプ ● 電力系統向け電圧調整装置に適用する可変インダクタの小型軽量化を実現

21

プロトタイプ ● エレクトロスプレーによる繊維加工技術および生産装置の開発

21

プロトタイプ ● 塗膜品質マネジメントのための塗膜状態の数値化

22

プロトタイプ ● 介護予防における軽量で柔軟な歩行アシストスーツの検証

22

プロトタイプ ● 希土類を必要としない安価450MPa級マグネシウム合金棒の開発

23

プロトタイプ ● 耐摩耗性と耐食性を両立した炭化物強化マルテンサイト鋼の開発

23

プロトタイプ ● PPCMで半導体Siウェーハの高感度分析を実現

24

製品化／起業

資源的制約のない窒素を添加することでステンレス鋼の付加価値を向上

24製品化／起業 ● 新技術「勾玉型ブレード」を採用しメンテナンスフリーを実現した発電用風車

25

製品化／起業 ● ロータス銅の量産化製法開発とヒートシンクへの応用

25

製品化／起業 ● リアクト＆ワインドに適した高強度Nb₃Sn ラザフォード平角ケーブルの開発

26

製品化／起業 ● 半導体インターポーザーサブストレート全数検査装置の開発

26

製品化／起業 ● 高機能かつ緻密なデザインのチタン合金製品を実用化

27

製品化／起業 ● 蛍光X線分析装置の小型・高感度化を実現する結晶レンズ製造法を確立

27

製品化／起業 ● 木造住宅の制振構造標準化を可能にした「減衰機能付加型筋かい制振金物」

28

製品化／起業 ● 小型・軽量可搬型Ｘ線検査装置の開発

28

製品化／起業 ● 大型基板対応大面積プラズマスパッタシステムの実用化

29

製品化／起業 ● 3次元指向性ボアホールレーダシステム（ReflexTracker®）29

製品化／起業 ● 高温域で劣化しない資源探査用シンチレータの大型結晶作製に成功

30

製品化／起業 ● 10 /K以下の測定精度を有する超高精度熱膨張計の開発

30

-8

機能材料
要素技術構築 ● 次世代型リチウムイオン電池（LIB）
用革新的セパレータの実用化研究

31

要素技術構築 ● CVDダイヤモンドの高速成長技術と自立基板の開発

31

プロトタイプ ● 生物の優れた仕組みを模倣したクリーンで安価な発電技術

32

プロトタイプ ● コスト競争力を有する高性能銀ナノ微粒子の工業的製造方法を確立

32

プロトタイプ ● 壊れず、拭き取り可能な低反射率ナノ構造（モスアイ構造）
表面33

プロトタイプ ● X線位相イメージングを飛躍させる超高解像度・高感度X線検出器の実証

33

プロトタイプ ● 全固体pHセンサ（ダイヤモンド差動FETセンサ）

34

プロトタイプ ● 電子ビームリソグラフィによるサブミクロン解像度の電極印刷用モールド開発

34

プロトタイプ ● 不純物とされるユビキタス元素の積極活用により高強靭性チタンボルトを開発

35

製品化／起業 ● 皮膚細菌叢を制御する脂質の開発とそれを配合した化粧品への応用

35

製品化／起業 ● 有機触媒型制御重合による高性能高機能色彩材料の開発

36

アグリ・バイオ
要素技術構築 ● チアゾリン類恐怖臭を活用した革新的な有害野生動物忌避剤の発展

36

プロトタイプ ● 長日要求性素材と遺伝子解析を応用したアブラナ科極晩抽性実用品種の開発

37

プロトタイプ ● バイオ界面の濡れ性に着目した新たな評価法の開発

37

製品化／起業 ● 活性を保持したままタンパク質を PEG 化できるキッ
トの開発

38

製品化／起業 ● 組換えタンパク質の鶏卵を用いた大量生産実現と受託生産事業化

38

製品化／起業 ● 排水中の高濃度油脂を共生微生物の力で分解除去する画期的な技術

39

製品化／起業 ● NGS解析に基づく気候危機対応型超多収・大粒・早晩生コシヒカリの開発

39

製品化／起業 ● DHA・EPAをもっと身近に

40

マイクロカプセル様粉末魚油を開発

製品化／起業 ● 産業排水に含有する1,4-ジオキサンを微生物により分解する革新的技術

40

製品化／起業 ● 新薬開発を加速する化合物denovo デザイン

41

1

特集
ICT・電子デバイス

プロト
タイプ

高時空間分解能を有するリアルタイム降雨予測技術の研究開発
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

特集

シーズ顕在化タイプ／ハイリスク挑戦タイプ

課 題 名 リアルタイム短時間降雨予測技術開発と3次元観測マルチレーダーシステムの実用性検証

開発期間 平成25年1月〜平成25年12月／平成26年12月～平成28年12月
キーワード ▶ 短時間降雨予測、マルチレーダーシステム◆プロジェクトリーダー所属機関

古野電気株式会社

◆研究者

大石 哲
（神戸大学）

シーズ顕在化タイプ： ① 50m 区分、30秒周期で予測可能なリアルタイム短時間
降雨予測の完成、②都市域（約20km 範囲）における精度検証、③短時間降雨予測を柔軟に試行できる解析専用処理装置の開発を目標として研究を推進し、①短時間降雨予測ソフトの試作を完了、②河川流量モデルによる50m 分解能の面的
雨量の定量評価技術を獲得、③ 2 台のマ
ルチレーダーによる高速3次元走査と1分周期の予測更新を実現した。
ハイリスク挑戦タイプ：①リアルタイム
短時間降雨予測による30分前予測技術の確立、②マルチレーダーシステムによる降雨や風の3次元観測と性能評価、③
24時間運用技術の確立と事業化可能性の検証を目標として研究を推進し、①河川水位予測による水位の20分前予測の可能性を示し、②3次元風速場解析の性
能検証を完了、③マルチレーダーシステ
ムの協調動作ソフトのプロトタイプの作成を完了した。

運搬・設置が容易な小型Xバンド二重偏波ドップラ気象レーダー

短時間降雨予測のイメージ

インタビュー

マルチドップラ解析による水平風と雨滴鉛直速度期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

ここ数年、局地的豪雨や竜巻といった極端気象が世界的に問題になっている。国内でも時間雨量100
ミリ近くの雨が狭い範囲に短時間に降ることにより、家屋や道路の浸水や中小河川の氾濫といった被害が頻繁にもたらされている。これらの自然災害から市民を守り安全安心な社会を実現するためのシステムとして高精度かつ高時空間分解能をもつMPレーダーおよびそれを用いた短時間降雨予測システムに対する需要が昨今急速に高まっている。

開発者の声
事業化にむけ、小型Xバンド二重偏波ドップラ
気象レーダーを活用した「都市域における局所的集中豪雨に対する雨水管理技術実証研究」（国
土交通省国土技術政策総合研究所の平成27年度
下水道革新的技術実証研究、通称：B-DASH）に採択され、当社を含む共同研究体８者による実証システムの本格稼働を開始。福井市と富山市で各３台のマルチレーダーシステムを構築し、電波消散や観測遮蔽領域なしに都市域約十数km
範囲の24h 100%観測の評価検証を進めている。
※本研究開発で使用している気象レーダー 2機種
は、古野電気株式会社からプレスリリースとして発表されています。（平成25年8月28日）

平成31年度追跡調査より

A-STEPにて大学との技術融合が加速、新事業樹立へ
A-STEPでの実用性検証を通して新型気象レーダーの実現に成功し、主に海外を中心に技術展
開、同社の売上げに貢献。次世代のレジリエンス社会構築に関して受賞する等、高い評価を得ている。神戸大学・京都大学との共同を橋頭堡としてその他の大学との共同も進め、国交省や総務省の国家プロジェクトにも採択されている。

A-STEPにて成果を上げられた背景、その後の技術開発状況などについて
プロジェクトリーダーの髙木様にお話しを伺いました。
「ゲリラ豪雨」
を予測する
平成31年/令和元年も台風19号を始めとして激甚な気象災害が相次いだ。地球規模の気候変動に伴うとされる極端気象への対応
は喫緊の課題となっている。
台風等より時間・空間的にスケールの小さな気象擾乱も、短時間に局地的な豪雨をもたらし、都市部で甚大な被害を及ぼしている。古野電気株式会社（以下、「古野電気」）の髙木氏らが目指すのは、従来の観測網では捕らえられない、極めて狭いエリアで発生する都市型豪雨についての高精度予測の実現だ。

相補的な産学共同体制
古野電気は主に船舶用電子器機の老舗メー
カーで、小型舶用レーダーの開発等では草分け的な存在。同社は平成20年7月に神戸市内を襲った大規模水害を契機に、防災技

8

術開発に本格的に参入、同社が長年に亘って培ってきた技術を活かして、国際的にも最小・最軽量級の気象レーダーを開発するに至る。
これを加速したのが、短時間降雨予測アル
ゴリズム等の優れた研究成果を有する神戸大学の大石哲教授、京都大学中北英一教授らの水文気象学の研究者との共同研究だ。
髙木氏は、この協働を通して「気象レーダ
ーのデータ解析技術を向上できた」と振り返る。大学にとっても、理論の検証には高時空間分解能かつ高精度の三次元降雨観測が不可欠であり、双方間で相補的な協力体制が構築されることとなった。
果たせる哉、産学の在るべき「連携」も目的ではなく手段だ。

安全安心な社会の実現に向けて
古野電気にとって本プロジェクトは「大き

プロジェクトリーダー（当時）
古野電気株式会社
システムソリューション ビジネスユニット

主任技師 髙木 敏明 氏

なリスクを伴う新機軸の事業展開のための研究開発」であり、A-STEPハイリスク挑戦
タイプでの支援獲得も時宜に適った。
A-STEPによる研究開発を通して、初期に構想したシステムの実用化に成算を得て、プロジェクト終了後も髙木氏らはレーダーによる降雨観測精度向上のための技術開発を継続している。複数レーダーが連携して動作するマルチレーダーシステムを開発するとともに、三次元風観測や、雨や雪、雹といった降水粒子判別も射程圏内にある。
古野電気は国内外の大学や研究機関と連携して気象レーダーの観測実験を進めていて、
グローバル市場を見据えた技術展開が大いに期待される。

2

1

特集

研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

ハイリスク挑戦タイプ

課 題 名 生体内深部可視化を可能にする in vivo イメージング用発光材料の開発と工業製法の確立

開発期間 平成26年12月～平成28年11月

キーワード ▶ 発光イメージング、非侵襲、生体内深部可視化、近赤外発光、中・大型実験動物、脳神経、がん、幹細胞研究◆プロジェクトリーダー所属機関

黒金化成株式会社

◆研究者

牧 昌次郎
（電気通信大学）

我々は、中性かつ水溶性が高く675nmに極大発光波長を示すイメージング材料「seMpai」の 上 市 に 成 功 し た。 同 じ く、
我々が上市した長波長発光材料である「TokeOni」を用いて、既存発光材料（Dルシフェリン）とのイメージング性能を比較した結果、本研究で開発された技術

マイクロミニピッグ(MMP)のイメージング
細胞数 107 cells

Hela/Akaluc

が、生体内深部可視化に極めて有利であり、世界最高性能であることを、マウス
肺腫瘍モデルを用いた実験により実証し
報 告 し た。
（Nature Communications 7,11856, 2016）。さらに中・大型実験動物のモデルとしてマイクロミニピッグ（MMP）の生体イメージングを行い、世界で初めてMMPのイメージング画像の撮像に成功した。その後、理化学研究所に よ っ て 開 発 さ れ たAkaBLIシ ス テ ム（Science 359 935-939,2018）によって応用分野が飛躍的に広がっている。
マウス生体内深部（肺）イメージングを従来技術と比較
Venus-luc2

Venus-Akaluc

Venus-luc2

Venus-Akaluc

基質投与15分後

2

アグリ・バイオ

実験動物の生体内深部を可視化する発光イメージング技術の開発に成功

製品化
／起業

特集

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

我々が開発した発光イメージング技術では、これまで可視化することが困難であった生体内深部の現象を観察できる。本技術は、生命科学や医療技術開発をはじめとするライフサイエンスの研究ツールとして広く利用されている。特にがん治療、再生医療研究用途の需要は日本のみならず世
界各国で急速に伸びている。理化学研究所のAkaBLIシステムの登場で我々の発光イメージング
技術はデファクトスタンダードとなった。

開発者の声
JSTの新技術説明会を機に電気通信大学 牧先生と出会い、産学官連携を始めた。研究開発が進む
過程で、牧先生に引き合わせ頂いた東京工業大学(現自治医科大学）口丸先生、理化学研究所 宮脇先生、岩野先生ら多くの研究者との協同によって製品化が実現できた。心から感謝を申し上げたい。
この先はグローバル進出と市場拡大を目指す。

Hela/luc2

MMP: オス、5ヶ月, 6.8 kg

100 cells

基質: TokeOni 60 mM
17 mL (50 mg/kg), 静注
データ提供：自治医科大学分子病態治療研究センター講師 口丸高弘先生

インタビュー

10 cells

1.0

×104

90

Venus-luc2 / Venus-Akaluc 発現細胞（HEK293)それぞれをマウス（B6 6週 アルビノ メス）の肺に細胞数100個および10個を導入した。luc2には100mM D-ルシフェリン(従来技術）、
Akaluc（理研 AkaBLIシステム）には15mM TokeOni（本技術）を100μｌ尾静脈注入した。
データ提供：自治医科大学分子病態治療研究センター講師 口丸高弘先生※この成果は、 電気通信大学、東京工業大学および理化学研究所からプレスリリースとして発表されています。
https://www.uec.ac.jp/news/announcement/
2018/20181217_1514.html
https://www.titech.ac.jp/news/2016/035463.html
https://www.riken.jp/press/2018/20180223_1/

平成31年度追跡調査より

A-STEP後も研究開発を継続、
「死の谷」
を克服
A-STEP実施期間中は当初計画を上回る開発成果を獲得、新試薬の開発に成功。 A-STEP終了
後も、更なる機能向上、応用技術の樹立に向けて産学共同開発を継続し、平成30年12月、
生体深部を可視化する新規の近赤外発光試薬「seMpai」の販売開始に至っている。また、一連の研究成果は科学雑誌「Science」にも掲載された（平成30年2月）。

A-STEPにて成果を上げられた背景、その後の技術開発状況などについて
プロジェクトリーダーの加藤様にお話しを伺いました。
生物発光イメージングとは
自然界には蛍のように自ら発光する生物が存在する。これに着目した生物体内の現象の観察・可視化に応用する技術は、最先端のライフサイエンスや医療研究には必要不可欠となっている。電気通信大学の牧昌次郎准教授は、蛍の生物発光機構をモデルとした新規の人工発光基質に関する研究で成果を上げており、黒金化成株式会社（以下、「黒金化成」）はその実用化に挑んだ。

出色の研究成果て確たるインスピレーションを得たという。
これがその後の協働の端緒となった。
A-STEPでは、まず「シーズ顕在化タイプ」
にて、当時は世界初となる近赤外発光生体イメージ
ング用標識試薬「TokeOni」を開発。課題として残った水溶性の向上、更なる高輝度化を期
して「ハイリスク挑戦タイプ」に進み、ここで
新規長波長発光材料「seMpai」の開発に成功、上市した。その後は、理化学研究所にてTokeOniを利用した応用技術「人工生物発光システムAkaBLI」が開発され、ここに至って係る技術が広く利用されるようになった。とりわけ中大型生物への応用に先鞭をつけたことは、今後のライフサイエンス分野の研究開発、さらには経済・社会に対する極めて大き

黒金化成は、特殊な用途に必要となるファ
インケミカルについての受託開発メーカー。
約10年前、同社は新機軸の製品開発を目指して、技術導入候補として大学の研究成果
な波及効果を予感させる。
を数件ピックアップした。そして平成22年「時の氏神」は存在するか
5月、新技術説明会にてその一つであった
A-STEPによる研究開発は、期間内に所期の牧先生の発表を来聴、その後の個別相談にプロジェクトリーダー（当時）
黒金化成株式会社
美濃加茂工場 研究 生産技術

グループ・マネージャー 加藤 秀典 氏

成果が得られたとしても、その後の展開に躓く事例は少なくない。
彼らもA-STEP終了後は、とりわけ開発資金が潤沢にあるとはいえなかった。だが、日本発技術の実用化という夢の実現に向けて、
黒金化成では自己資金をもとに製品開発を、牧先生らは基礎研究を継続して、苦労を共にする中でそれまでに培われた産学の紐帯も途切れることはなかった。重大な転機となった理化学研究所からの支援の獲得も、シーズ技術の実用化に対する電気通信大学の牧先生らの熱い思いと、加藤氏を始めとする黒金化成の強い意志があってのことだろう。
今後の「ダーウィンの海」の航海にも期待したい。

9※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

ICT・電子デバイス

人の眼を超えるイメージング技術

要素技術
構築

研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ育成タイプ

課 題 名 今までにない超高感度・広ダイナミックレンジ特性を有するカメラモジュールの開発

開発期間 平成26年12月～平成29年3月

キーワード ▶ 超高感度、ダイナミックレンジ、CMOSイメージセンサー、デジタルノイズリダクション◆プロジェクトリーダー所属機関

株式会社 タムロン

◆研究者

川人 祥二
（静岡大学）

本技術は静岡大学のシーズである超高感度と広ダイナミックレンジのイメージセンサ
ー技術と（株）タムロンの持つ光学レンズ・
ソフトウェア技術を融合した世界最高レベ
ルのカメラモジュールの開発成果である。
個々のデバイスの技術向上だけではなく、3つの要素を最適化する事でシステムとして統合し、ユーザーが活用しやすいモジュール形態で提供する。

独自の回路処理による低ノイズ・広ダイナ
ミックレンジを実現するイメージセンサー
から、高感度・広ダイナミックレンジを向上させる大口径レンズ・超低反射コーティ
ング技術とダイナミックレンジやデジタル
ノイズリダクションの画像処理技術によりセキュリティ市場をはじめ車載・医療など様々な映像分野への実用化を目指す。

要素技術
構築

全世界で市場規模が年間1億台以上あるセキュリ
ティーカメラでは昼夜問わず様々な環境下での撮影が求められる。
低照度から高輝度まで鮮明なカラー且つ幅広いダイ
ナミックレンジにより、これまで困難であった撮影が可能となり安心安全な社会の実現へ寄与する。
またドローンや車載など様々な映像分野への用途展開も期待できる。

開発者の声

夜8時30分の夜間での高感度撮影

今回試作したカメラモジュールの外観期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

周囲の照度：約0.4Lx

広ダイナミックレンジによりヘッドライトの飽和を抑え、搭乗者まで認識

高解像度・高感度・広ダイナミックレンジはイメー
ジングの世界では大きな構成要素である。
今回の開発にて超高感度と広ダイナミックレンジを両立させる事で新たなイメージングの創造に繋がる。
レンズ光学系からイメージセンサー・画像処理と一気通貫で開発する事で、それぞれの最適化が図れたシステムとなった。
今後は本技術を様々な映像分野にて展開していく。
※この成果は、(株)タムロンHP・日経産業新聞・セキ
ュリティ産業新聞・北海道建設新聞・日経エレクト
ロニクス・日経ものづくりから発表されています。
h ttps://www.tamron.co.jp/news/
release_2016/1107.html

車載ネットワークにおける耐タンパを実現するセキュアＬＳＩの開発
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ育成タイプ

課 題 名 耐タンパセキュリティハードウエアの車載システムへの応用

開発期間 平成27年12月～平成30年3月

キーワード ▶ 車載セキュリティ、サイドチャネル攻撃、Physically Unclonable Function◆プロジェクトリーダー所属機関

パナソニック セミコンダクター
ソリューションズ株式会社

◆研究者

藤野 毅
（立命館大学）急速に技術開発が進展している自動運転車
においてセキュリティは重要な研究課題である。欧州の自動車関連メーカーが中心となってCANなどの車載ネットワークにメッ
セージ認証コード(MAC)を付与するセキュア
な車載通信規格が提案されている。ところ

車載CAN通信におけるサイドチャネル攻撃のデモシステム：
未対策LSIではMAC生成に使われる暗号鍵を数分で窃取できるのに対して、開発したHSMでは鍵窃取を防止できた。

10が、本規格を採用しても、MACを生成する処理を担っているLSIが脆弱だと暗号鍵が漏洩するという問題がある。本研究では、耐タンパ性を有する暗号回路と物理的複製防止(PUF)技術により、暗号鍵漏洩を防止できる安全なハードウェア・セキュリティ・モ
ジュール(HSM)を開発した。開発したHSM
は、車載ネットワーク（CAN）上を流れるデータとLSI動作時の漏洩電磁波を用いて暗号鍵を窃取するサイドチャネル攻撃に対し、十分な耐性を持ち、さらに、LSIの製造ばらつきからデバイス固有情報を生成するPUF技術を用いることで暗号鍵を外部の不揮発性メモリに安全に保管できることを実証した。

PUF技術を用いたセキュアブートシステム：正規のPUF搭載LSIのみがブート用暗号鍵を再生成できるため、悪意ある不正プログラムの実行を阻止できる。

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

車載ネットワークにおけるセキュリテ
ィー確保は、外部と通信を行う必要がある自動運転技術において極めて重要である。本研究により欧州が進める車載通信規格をLSIに実装する際の危険性を示
唆するとともに、その対策について提案することができた。また、現在国際標準化が進められているPUF技術を利用して、車載マイコンに用いられる暗号鍵のセキュアな保管や、セキュアブートに利用できることを示すことができた。

開発者の声
本研究の成果は、車載分野にとどまらず、全てのIoT機器のセキュリティー
を高める可能性を有している。IoT製
品は生活のあらゆるシーンで広く利用されるためLSI実装の脆弱性を悪用されると社会的な影響が大きい。今後は、IoT機器に搭載されるAIプロセッサのセキュリティの向上にも本技術を展開していきたいと考えている。

※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

室温プロセスで、大面積・低コストフィルム太陽電池
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

ハイリスク挑戦タイプ／シーズ育成タイプ

課 題 名 住環境向け色素増感型アンビエント太陽電池の研究開発

開発期間 平成23年11月〜平成25年10月／平成25年12月〜平成28年3月
キーワード ▶ フィルム太陽電池、大面積、フレキシブル、エアロゾルデポジション◆プロジェクトリーダー所属機関

積水化学工業株式会社

◆研究者

廣瀬 伸吾
（産業技術総合研究所）

産業技術総合研究所の保有するエアロゾ
ルデポジション法技術と、積水化学工業
株式会社の保有する微粒子制御技術・多孔膜構造制御技術・フィルム界面制御技術を駆使し、有機フィルム上の色素増感太陽電池としては世界最高水準の9.1％の変換効率を得た。
（4mm 角 100mW/cm2）

高速衝突エネルギーによる微粒子結着メ
カニズムを利用することで、従来の高温焼成プロセスなどの高温工程が不要となり、室温でのフィルム化に成功した。耐熱性の低い汎用フィルムや粘着テープのような材料にも成膜が可能で、さまざまなフィルム基板を用いた色素増感太陽電池が製造可能となり幅広い用途が期待される。また、Roll to Roll 化が可能で、生産性向上によりコストの大幅な低減が期待される。

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

ICT・電子デバイス

プロト
タイプ

色素増感太陽電池は、影や壁面など発電に本来不利な場面でも性能を発揮できる太陽電池であり、フィルム化することにより、従来の太陽電池が使用できなかった新しい用途への展開が期待される。
窓、壁を始めとした内外装建材、簡易設置性を活かした壁面設置などにより、潜在的な太陽電池導入市場が切り開くことが期待される。
現在は、RtoR方式での大面積・長尺品の製造技術を構築し、サイネージやセンサーなどの独立電源用途としての展開を検討している。

開発者の声
産総研と積水化学の連携で、これまでになかった新しい技術・高性能デバイスを実現できた。シーズ・ニー
ズのマッチのもと、緻密な連携のうえで作り上げたもので、産学連携の成功例の一つと言える。今後は量産技術に磨きをかけ事業としての成長を実現したい。

ロールツーロール方式で生産したフィルム型色素増感太陽電池（30cm×1m×3枚）

プロト
タイプ

エアロゾルデポジション法イメージ（TiO2微粒子による多孔膜形成）※この成果は、積水化学工業株式会社からプレスリリー
スとして発表されています。
https://www.sekisui.co.jp/news/2013/1239078_2281.html
https://www.sekisui.co.jp/news/2017/1302064_29186.html
https://www.sekisui.co.jp/news/2017/1314514_29186.html

超高真空、低温チップ増強ラマン散乱装置の開発
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ育成タイプ

課 題 名 超高真空、低温チップ増強ラマン分光イメージング装置の開発

開発期間 平成25年12月～平成28年3月
キーワード ▶ チップ増強ラマン散乱、超高真空、低温、マッピング◆プロジェクトリーダー所属機関

株式会社ユニソク

◆研究者

尾崎 幸洋
（関西学院大学）

株式会社ユニソクは、関西学院大学、産総研四国らと協力し、超高真空、低温チップ
増強ラマン散乱装置を開発した。チップ増
強ラマン散乱法は、高感度、高空間分解能
な分子構造測定技術として注目されているが、大気中測定においては安定な測定が難しい状況にある。現在のTERS測定がもつ問題点を解決し、安定な分子イメージング装置として完成させるために、①超高真空、低温測定装置の開発、②探針の理論、実験両面での最適化、③標準サンプルの作製を軸に開発を行った。それぞれの軸の開発で得られた成果を相互にフィードバックして改良を行うことで、空間分解能数nmの安定なTERS測定が可能な装置や、銀バルクの
ワイヤーか
ら作製した
増強率の高
い探針を開
発すること
ができた。
開発されたTERS用銀探針

開発した超高真空・低温チップ増強ラマン散乱装置

カーボンナノチューブを用いたTERSマッピングの結果期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

現在、操作プローブ顕微鏡技術は二極化が進んでいる。一つは極限状態での測定であり、もう一つは複合測定による新しい情報の取得である。
超高真空、低温でのTERSの安定な測定は、分子構造や振動状態も測定可能な装置であり、安定な測定ができる今回の装置は市場において大きな位置を占めるものとなりうる。

開発者の声
本課題で、安定なTERS装置及び探針作製技術、標準サンプル作製技術を構築することができ、評価技術や測定ノウハウなどの検討も行うことができた。A-STEP事業の支援のおかげで、このような関連技術を包括的か
つ連携しつつ開発を行う機会を得ることができたことが今回の開発につながったと考えている。
第29回「中小企業優秀新技術・新製品賞」
一般部門 優秀賞受賞（日刊工業新聞電子版）
https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00423926
開発の舞台裏 優秀賞受賞（日刊工業新聞電子版）
https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00437198

11

※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

ICT・電子デバイス

小型船舶の海難事故低減を目的とする波浪予測・警報機能付小型船舶用レーダ

プロト
タイプ

研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ育成タイプ

課 題 名 波浪予測警報機能付小型船舶用レーダ技術の開発

開発期間 平成25年12月～平成29年3月

キーワード ▶ 小型船舶、漁船、海難事故、転覆、三角波、レーダ、危険判定、警報、波浪、予測、解析、波向、周期、波高◆プロジェクトリーダー所属機関

古野電気株式会社

◆研究者

平川 嘉昭
（横浜国立大学）

横浜国立大学の大型実験水槽を用いた水槽実験技術、実海域での波浪観測技術と古野電気のレーダを含む航海用電子機器
開発技術、また双方が持つ実海域実験実
画像データ 1

リアルタイム評価版・表示例

2019年製品化した波浪解析ソフトウェア・表示例
画像データ 2

績を活かし、連携しながら研究開発を進めた。小型漁船に搭載可能なリアルタイ
ム波浪解析・予測システムを開発し、本レーダ技術が小型漁船に適用可能か海上実験によって検証を進めた。海上実験は
漁業調査船を用いた実験と、小型漁船並
みにレーダ・アンテナを低く設置した大型船を用いた荒天海象実験を行い、横浜国立大学が開発したブイによる波浪計測と、古野電気のリアルタイム波浪解析・予測システムの比較・検証を進め、リア
ルタイム評価版を完成した。この評価版
を練習船と巻き網漁船に設置し、ユーザ評価を実施した。練習船では学生目視訓
練、夜航海時の海象把握に、巻き網漁船
では網船や運搬船の配置決定等に活用され、高い評価を得た。

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

航行用レーダの役割を果たしながら、短時間後に遭遇する危険波浪に対して警報を出すことで、小型船舶の安全・安心を提供できる。本装置によって海難事故が低減すれば、遭難者救助に伴う二次災害の危険と多大な経済的損失を未然に防止でき、経済効果は大きい。
夜間の目視による周囲の状況把握・危
険判定ができない状況下で、本装置は特に有効である。普及が進めば海のITS機能の実現に寄与し、詳細な波浪情報を持つウェザールーティングシス
テムが構築される。また、VDR（ 航海記録装置）への組込みにより大型船向け需要も期待できる。

開発者の声

画像データ 3練習船ブリッジ内

リアルタイム評価版

練習船ブリッジ内

リアルタイム評価版

30 秒後波浪予測例

小型漁船の海難事故防止に警報装置の重要性は理解されているが、コスト障壁が高い。最
初に、既存のレーダ・オプションとしてPCベースでの波浪計測・予測及び警報機能パッケージを商品化し、市場開拓の予定である。
前段階として、2019年に波浪観測機能を持
つ波浪解析ソフトウェアを商品化した。

30秒後波浪予測例

視覚フィードバック型高感度撮影機能を有する高速ビジョンの開発

プロト
タイプ

-1/2-

研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ育成タイプ

課 題 名 サブミリ秒視覚フィードバックに基づく高感度撮影機能を有する高速ビジョン

開発期間 平成26年12月～平成31年3月

キーワード ▶ 高速撮影、視覚フィードバック、画像ボケ、露光制御、マシンビジョン◆プロジェクトリーダー所属機関

株式会社フォトロン

◆研究者

石井 抱
（広島大学）

10,000FPS（Hz）の高速画像処理に基づきミラーを高速制御することで、高速シャッタ
ーや高輝度照明を使うことなく、高速移動する被写体を画像ボケなく高速撮影することができるシステムを開発した。
このシステムは、1024×1024画素を最大12,500FPSで撮影できるイメージセンサと、

その画像データを最大20.1Gbpsで転送しハードウェア処理可能なFPGAブロックと、その画像処理結果に基づき入力画像の光学制御を行う光学制御ブロックで構成される。
このシステムを用いたパイロット試験を行
い、高速ラインにおける被写体の動きボケの低減と長時間露光制御による高感度撮影の効果を確認した。
-2/2また今回開発したアーキテクチャーに対応
し、 よ り 柔 軟 な 露 光 制 御 が 可 能 な 高 速CMOSイメージセンサのプロトタイプチップを開発した。

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

被写体の動きボケを1/100程度に抑えながら、撮影感度の維持（露光時間拡大）が可能になることで、高速度撮影
における高輝度・高発熱照明にかかる
コスト・エネルギーの削減につながる。
市場としては、従来からの高速度カメラのアプリケーションにおける差別化に加え、例えば、高速シャッターカメ
ラが導入されている検査システムに対して新たな付加価値の創造が期待され
る。

開発者の声

基本コンセプト

12

フルカスタムイメージセンサ評価シス
テム（上）と高速画像処理ボードプロト
タイプ（下）

パイロット試験での動きボケ改善効果

A-STEPフェーズにおいて、各技術シーズを統合したシステム開発とそれを用いたパイロット試験・評価を実施することができた。今後、ターゲット市場におけるアプリケーション評価や、製品化に向けたシステム統合開発や市場調査等を進めるとともに、新規イメージセンサ含む各
種要素技術のロバスト性・安定性も目指したい。

※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

超高速光リンクのための超高速面発光レーザの開発
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ育成タイプ

課 題 名 超高速光リンクのための超高速面発光レーザの開発

開発期間 平成27年12月～平成31年3月

キーワード ▶ VCSEL、面発光レーザ、光通信、横方向結合共振、変調特性、小信号特性、大信号特性◆プロジェクトリーダー所属機関

富士ゼロックス株式会社◆研究者

小山 二三夫（東京工業大学）

横方向結合共振器を集積した面発光レーザの高速化のための構造探索を行い、変調帯域>50GHzを可能にするデバイス構
造を明らかにするとともに、実際に横方向結合共振器を集積した面発光レーザを
試 作 し、 小 信 号 変 調 帯 域 を、 現 状(10GHz)比3倍 以 上 の30GHz、 大 信 号 変調で48Gbpsの高速動作を実現する。 東京工業大学では、面発光レーザの高速化の限界に挑む先端研究を分担し、
富士ゼロックス
株 式 会 社 で は、
当該デバイスの３インチウェハ
プロセスによる
試作 を 行 い、 プ
ロセス制御の最適化などにより、素子形状の均一性など、実用化への課題解決を分担していた。結果、80GHzを越える変調帯域実現可能性を明らかにしたとともに、温度範囲0-60℃において小信号特性>30GHz、大信号特性 48Gbps@25℃を達成した。

横方向結合共振器を集積した面発光レーザを実現することで、従来の2倍以上の伝送が可能となり、データセンタ
ーでの情報処理能力向上や、超高精細画像情報をリアルタイムで表示できるようになる。市場規模はVCSELチップ
で数百億円である。

開発者の声

横方向結合共振器を導入した面発光レーザ断面図

本研究開発にて、横方向結合共振導入により、変調速度48Gbpsを実現したことで、著名な国際会議から幾度も招待され、本技術の注目度の高さを伺えた。競合に先んじて変調速度
50Gbpsを 超 え るVCSELを 商 品 化 し、業界をリーディングしていきたい。

小信号特性

横方向結合共振器を導入した面発光レーザ上面図

製品化
／起業

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

ICT・電子デバイス

プロト
タイプ

フィルムシート用極微小金属異物検査装置の開発
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

探索タイプ

課 題 名 超高感度SQUID磁気センサと磁石およびコイルを組み合わせた高感度異物検査装置の開発

開発期間 平成24年11月～平成25年10月

キーワード ▶ 磁気センサ、磁石、コイル、電磁誘導現象、異物検査、微小金属、リチウムイオン電池◆製品化企業名

グラフテック株式会社

◆研究者

田中 三郎
（豊橋技術科学大学）開発した磁気センサは一対の磁石と検出コイルから構成されており、フィルムシートが磁石間を通過する際に金属異物があると、金属が磁場に変化を与え、金属異物と磁場の相互作用によってコイルに微小な起電力が発生（電磁誘導現象）する。
このとき流れる電流を検出することで金属異物を検知することができる。従来は可視光やX線といった光や電磁波をフィルムシートに照射して、反射量あるいは透過量を見ることで、異物の有無を調べていた。この方法では異物との相互作用がないため検出感度が低かったが、本件技術では磁場と微小金属の間で生じる相互作用である電磁誘導現象を用いるため、極めて高感度で検出することが可能となった。また、コスト面でも従来法ではセンサやカメラの数が多くなり、検査装置が高価であったが、本件技術ではシンプルな構造となり、1メートル当たりの装置販売価格を従来の1/2 ～ 1/3に低下することができた。

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

本件技術をリチウム電池用セパレータ製造ラインに適用することで、これまで不可能であったΦ100ミクロン以上の微小金属異物フリ
ーのセパレータが実現し、国産電池用セパレータの品質が向上することで、中国などの振興国製品との差別化が可能となった。
経済性では1メートルあたりの装置価格が従来機の1/2 ～ 1/3（製造コストは1/6）となった
ため、一層普及することでセパレータの製造コストが低下して、国際競争力が増すことが予想される。

開発者の声
平成24年から支援を受けて始めたプロジェクトであったが、アドバンスフードテック
社とともに検出部の改良を重ねることで、ようやく平成28年頃から検査装置として樹脂
フィルムメーカに納入することが出来た。研
究開始当初は電流増幅部に磁気センサ（SQUID）を用いていたが、これがコスト高となるので、検出部はそのままとして電流増幅部を半導体アンプ式に組み直すことで低コスト化を実現した。

図1

プロトタイプ

図2

大型(幅2m)タイプ

13

※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

ICT・電子デバイス

製品化
／起業

ノイマン型コンピュータの弱点を克服するメモリ型プロセッサ
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

探索タイプ

課 題 名 脳型情報認識デバイス「SLID」のASIC化によるハードウェア実装に関する研究

開発期間 平成24年11月～平成25年10月

キーワード ▶ ノイマン型コンピュータ、バスボトルネック、CPU、GPU、メモリ、機能メモリ、アレープロセッサ◆製品化企業名

日本コンピュータ・ダイナミクス株式会社

◆研究者

範 公可
（電気通信大学）

算術演算の機械化を実現するために誕生した現在のコンピュータ（ノイマン型）は、逐次処理型の情報処理であるので汎用性が高くあらゆる分野の情報処理に利用されている。
しかしながらデータ（メモリ）と演算部（CPU)が分離されているのでバスボトル
ネックが発生し苦手な処理も少なくない、
メモリに記憶されたデータの検索、照合、

写真1

製品化
／起業

DBP(ビッグデータ解析専用デバイス）

認識、クラス分類など、CPUによる情報の検出を伴う処理は最も負担が大きく非効率な処理（苦手な処理）である。
メモリ型プロセッサはノイマン型コンピ
ュータの弱点を克服する事を目的としたプロセッサである。
大量のデータ（メモリ）と大量の演算器（Gruop Array Processor)を１つの半導体
チップに集積することでバスボトルネッ
クを解消し情報の検出を高速化する、認識系処理を得意とするSOP、蓄積型デー
タ処理を得意とするDBPの２種類が用意されている。

写真2

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

従来のCPU、GPUにメモリ型プロセッサを組み合わせするだけで著しい効果が得られ、ビッグデータや人工知能社会の情報処理に最適であるので、 将 来CPUやGPUの 生 産 額 に 匹 敵するような半導体生産額を生み出すと共に新しい情報処理産業構造が期
待できる。

開発者の声
メモリ型プロセッサの理論がFPGAに
より現実のものとなった喜びは何物にも代えがたい。
この技術を大きく育てることが出来
れば、新ITインフラ技術として世界中で利用されるようになるものと考えている。
日本コンピュータ・ダイナミクス（株）HP
http://www.ncd.co.jp/

SOP (全文検索専用デバイス）

テスト技法FOTの支援ツール開発、技法の拡充、実証実験による実用化研究
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

ハイリスク挑戦タイプ

課 題 名 テスト技法FOTの支援ツール開発、技法の拡充、及び実証実験による実用化研究

開発期間 平成25年12月～平成28年11月

キーワード ▶ ソフトウェアテスト、テストケース生成、Pairwise法、N-wise法、ロジックツリー◆プロジェクトリーダー所属機関

キャッツ株式会社

◆研究者

北村 崇師
（産業技術総合研究所）

本課題の目的は、産業基盤を支える大規模システム高信頼化のためのシステム検証技法FOTを確立し、広めることで産業界に貢献することである。
研究開発機関である産業技術総合研究所が主体でFOTの機能拡充を実施し、ツー
ルベンダーであるキャッツを中心にFOT

技法を支援するためのツールを開発し、大規模システムの開発を手がけるオムロ
ンソーシアルソリューションズが実際のシステム開発にFOT支援ツールを適用し、実証実験を行った。実証実験からのフィードバックを受け、FOT技法や支援ツールを改善していくことで、より実用性の高い技法・ツールを開発した。
また、FOT技法を広めていくため、機能安全規格認証取得の基盤構築、及び解説
書やツールマニュアルの整備、セミナ開発等を実施した。

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

自動車の自動運転技術に代表されるように、近年ソフトウェアの複雑度は高度化されており、高い品質を保つためには、より効率的、かつ効果的なテストの実施が求められる。
このような情勢の中、厳密な理論に基づいたテスト技法に基づき、実際の実証実験を通して有効性が示されたFOT支援ツールが広まれば、我が国のソフトウェア
産業の底上げ・国際競争力の向上が期待
できる。

開発者の声

FOT支援ツール上でのテスト設計

14

FOT支援ツールから生成されたテストケース

テスト技法FOTの事業化に必要な拡充をすることができた。また、競合技術と比較しても、機能的にも性能的にも遜色のない技術と製品を開発することができた。
開発したFOT支援ツールの製品版はすでにリリースしており、今後は、A-STEPで得られた知見を活かしたソリューション
の提供、さらなるユーザビリティの向上
等を通し、FOT技法を広めるよう努めていく。

※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

粒子ベースボリュームレンダリングの製品化で大規模データの可視化を可能に
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ育成タイプ

課 題 名 融合可視化技術に関する研究開発

開発期間 平成24年10月〜平成27年3月
キーワード ▶ ボリュームレンダリング、大規模データ、可視化◆プロジェクトリーダー所属機関

サイバネットシステム株式会社◆研究者

小山田 耕二（京都大学）

粒子ボリュームレンダリング、および、
確率的ボリュームレンダリングをAVS/
Expressに実装し、サーフェイスレンダ

リングによる従来の可視化手法と一緒に利用できるようにした。操作方法は、既存製品に準拠しているので、既存ユーザ
は操作方法を学習することなく粒子ボリュームレンダリングが利用可能となった。
これにより数十億点を超えるような大規模なデータであってもデスクトップPC
で対話的な可視化が可能になった。

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

ICT・電子デバイス

製品化
／起業

京をはじめとした大規模計算機による解析結果の可視化ソリューション
として有効。HPC市場は400億程と言われているが、観測、計測データやオープンデータなどの市場への展開も期待できる。

開発者の声

大規模血流解析データの可視化（データ提供：理化学研究所 杉山氏）

本研究の評価を、いろいろな分野の研究者の方々にお願いすることで、本研究を知ってもらうことができたと同時に、その人脈は大きな資産となった。製品化も順調に進んでおり、今後のビジネス展開に期待している。
本制度なしに、自社で高度な技術を開発することは難しかったと思う。
※この成果は、サイバネットシステム株式会
社からプレスリリースとして発表されています。

AVS/Express 概観

製品化
／起業

熱せられた球体を過ぎる流れ解析の可視化（データ提供：京都大学 武藤先生）

イメージセンサLSI
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

実用化挑戦タイプ（中小・ベンチャー開発）課 題 名 超高感度高速度イメージセンサ

開発期間 平成21年12月〜平成24年3月

キーワード ▶ CMOSイメージセンサ、グローバル電子シャッタ、カラム並列巡回型AD変換器、計測/監視/FA/マシンビジョン◆プロジェクトリーダー所属機関

株式会社ブルックマンテクノロジ

◆研究者

川人 祥二
（静岡大学）

従来の高速度撮像は、イメージセンサの感度不足のため、強い光を当てるなど被写体を明るい照明下に置く必要があった。
またセンサの消費電力の大きさゆえ、カメラを小型化できないという課題があった。そこで本事業により、高速度撮像と高感度撮像を両立する従来にないイメー

本開発イメージセンサによる高速度撮像サンプル（協力：掛川花鳥園）

ジセンサを開発した。低ノイズグローバ
ル電子シャッタと高速A ／ D 変換回路を搭載した「超高感度高速度イメージセ
ンサ」は、ノイズを5電子以下まで抑え、従来品と比べて5倍以上の感度をもつ。
また、消費電力を既存製品の1/2以下に抑えることができた。本開発で得られた
イメージセンサにより、これまでできなかった小型カメラによる普通照明下での超高速撮像が可能となり、人の目では確認できない高速現象の瞬間を、美しい映像で観測・記録できる。

超高感度高速度イメージセンサ

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

本新技術を用いた超高速度・高感度
CMOSセンサの実用化により、従来にない小型高速度カメラを実現できるようになった。
人の眼ではとらえられない超高速現象
を、普通照明下で容易に撮像できることを強みに、工業用途として販売から７年で2.2億円の売上を達成している。

開発者の声
長くCMOSイメージセンサにおける技術課題とされていた「グローバル電子
シャッタの低ノイズ化」を実現した本開発品は、市場に大きなインパクトを与えるとともに、顧客からも高い評価を得ることができた。本開発にて得られたベース技術を活用し、今後、新たな製品開発にも挑戦していきたい。
※本成果は「第24回 中小企業優秀新技術・新製品賞」にて「中小企業庁長官賞」を受賞しています。（日刊工業新聞電子版）
https://biz.nikkan.co.jp/sanken/
shingizyutu/24shingizyutu.html

15※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

ICT・電子デバイス

製品化
／起業

オンデマンド交通システム“コンビニクル”
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

実用化挑戦タイプ（中小・ベンチャー開発）課 題 名 オンデマンド交通サービス支援システム

開発期間 平成21年12月〜平成26年3月

キーワード ▶ セミデマンド、フルデマンド混在可能、見直し改善が可能、地域公共交通、リアルタイム完全自動乗合システム◆プロジェクトリーダー所属機関

順風路株式会社

◆研究者

大和 裕幸
（東京大学）

交通需要が低い地域における公共交通として期待されてきたデマンド交通であるが、これまでのシステムは人手による所が多く、適切な人材確保と教育が必要で事業を成功させる
ためのハードルが高かった。戦略的創造研究推進事業（CREST）にて開発されたオンデマン
ド交通の基盤技術をもとに社会実装することでこの課題を克服することができた。
また、オンデマンド交通は、効率重視から移動促進重視の兆候が見られる。これへの対応として、当初目的の運行効率以外に、自治体・住民の多様な要請により応えられる柔軟性をもった基盤を実現した。さらにオンデマンド交通シス
テムで生成される人の移動記録を保存し分析することで個人に適合したサービスが生まれ、それを統合して社会の意図を抽出することが可能となりその効果が期待されている。

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

人口減少社会において地域の活力を維持・強化するためには、まちづくりと連携した地域公共交通網を確保することが喫緊の課題であり、また、
自動運転とEV化の流れとMaaSなどのモビリティのサービス化の流れよって、本システムのリアルタイム完全
自動乗合への期待値が高まっており、新時代の公共交通において主要な技術として注目されつつある。この技術に活用によって都市の公共交通が激変する可能性も秘めている。

開発者の声
オンデマンド交通は、交通弱者の救済という後ろ向きの施策としてとらえられていたが、高齢者の弱体化の防止のための外出機会の創出・支援というより積極的活用も期待されている。
一方、自動運転の進捗によっては、都市交通の中核に躍り出る可能性もあり、今後の展開に期待している。

製品化
／起業

UWBによる超長距離測位システム
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

実用化挑戦タイプ（中小・ベンチャー開発）課 題 名 UWB通信による位置計測システム

開発期間 平成23年11月〜平成26年3月

キーワード ▶ リアルタイム位置情報システム（RTLS）、超広帯域無線（UWB）◆プロジェクトリーダー所属機関

株式会社日本ジー・アイ・ティー

◆研究者

中嶋 信生
（電気通信大学）

電波法に準拠した超広帯域無線（UWB）
を使用して、直線距離（LOS条件下）で超長距離（100m超）の測距を可能とした。
また、壁越し（Non Line Of Sight）での条件下でも30m以上の測距が可能であることを確認した。従来技術では十数メートルであった測距可能距離を飛躍的に改善することができた。
具体的には、疑似M系列符号で変調した
帯域7.35GHz-9.45GHzのUWB信号をタグ（移動局）側から送出し、これをコヒーレ
ント部分加算やマルチパス対策等の高感度化技術を適用した固定局側で受信することにより、-120dBm以上の超高感度化を実現した。また、専用のRF LSIチップを開発し、移動機の小型化を実現した。
これらにより固定局の設置台数を大幅に削減することが可能である。

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

高感度・長距離のUWB測位システムの実用化により、設置固定局台数を大幅に削減し、導入コストを低減することで、屋内測位システムの普及を飛躍的に加速することができる。
未成熟な市場に競争力のある測位シ
ステムを提供することで、3年後に10億円、5年後には100億円超の売り上げを見込んでいる。

開発者の声
従来技術では不可能であったことを可能にし、新しい市場や用途を創造・開拓していく一つのモデルでありたい。本技術はこのポテンシャルがある。製品化するにはもう一段の努力が必要だが、社会の皆様にご利用いただけるよう頑張りたい。

開発したRF LSIチップと実装基板
（移動局）

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超高感度を実現した受信機（固定局）

※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

レーザーを使用した眼鏡プラスチックレンズの自動染色装置開発
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ顕在化タイプ

課 題 名 眼鏡プラスチックレンズのレーザー染色装置の開発と実用化研究

開発期間 平成25年9月〜平成26年8月
キーワード ▶ メガネレンズ、染色、レーザー◆プロジェクトリーダー所属機関

株式会社ニデック

◆研究者

植田 浩安
（静岡県工業技術研究所）

視力矯正用の眼鏡レンズには、サングラ
スやファッショングラスの様な着色の要望があり、一般にレンズを染色液に浸漬させて染める方法（浸染法）で染色している。この方法では①色が不安定②熟練者
による色修正が必要③エネルギー消費大④廃液による環境問題⑤生産コスト大⑥高屈折レンズ等の難染色レンズに未対応⑦自動化への未対応、など多くの課題があった。今回の研究で、レンズ表面に均一な染料層を塗布できる小型気相転写装置と短時間で局所的に正確に加熱できる
レーザー染色装置を搬送機構で一体化し、自動で気相転写とレーザー定着を行うシ
ステムを構築した。本装置を利用することで、眼鏡レンズを短時間（一組のレンズを12分以内）で染色することができ、WET染色（浸染法）よりも色の再現性も高いことが確認できた。更に人件費を1/５以下に抑えることもできる。

ものづくり

要素技術
構築

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

眼鏡レンズの染色は世界中で行われており、以前から誰でも容易に正確に着色できるシステムを求められていた。今回の装置が完成することにより、世界中の眼鏡レンズを染色している工場や店舗への導入が期待される。またこの装置は従来染色できないポリカーボネートレンズの染色もできるため、新たな市場拡大も期
待できる。

開発者の声
眼鏡レンズは屈折率毎に各種の素材があり、レンズの度数毎に形状が異なってくる。更に染色する色の種類も非常に多く、そのため条件出しに時間がかかってしまったが、ほぼ対応可能になってきた。特に染色が難しいサングラス色も容易に染色出来るようになってきた。２０２０年度
末には世界初のレーザーを用いた自動眼鏡レンズ染色装置を上市できる目処がついてきた。

Laser

小型気相転写装置

レンズ

短時間でサングラス色も染色が可能

短時間でサングラス色も染色が可能

要素技術
構築

厚さばらつき自動補正研削ヘッドによるSi貫通電極ウェーハの超平坦化
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ顕在化タイプ

課 題 名 Si貫通電極ウェーハの超平坦・金属汚染フリー・薄化加工のための研削ヘッドの開発

開発期間 平成26年12月～平成27年11月

キーワード ▶ Si貫通電極、TSV、薄層化、TTV自動補正研削、めっき、エッチング、３次元集積回路、金属汚染フリー◆プロジェクトリーダー所属機関

株式会社 岡本工作機械製作所

◆研究者

渡辺 直也
（産業技術総合研究所）

1010atoms/cm2を実現した。③Si貫通電極チップの全面接合評価を行い、TSVの長さばらつきと接合特性の関係を定量的に明らかにした。本技術の有効性が確認されたため、現在、実用化研究
フェーズ（NeｘTEP-A)にて開発を推進中である。

高信頼性で低コスト、超高速、小型かつ薄い3次元集積回路の実現に向け、Si貫通電極（TSV)ウェ
ーハの超平坦・低汚染の薄層化要素技術を開発した。①ウェーハ厚さ自動補正機構つきSi/Cu同時研削ヘッドを世界で初めて試作・検証し、Si
貫通電極の長さばらつきを0.3µmまで低減させた。②新たに考案した残留金属低減処理プロセスの最適化を進めることで、Ni-Bのめっき不良
を1ppmま で 低 減 で き、Cu汚 染 量 も3.2×

図１

低汚染で高平坦なSi貫通電極ウェーハ薄層化プロセスフロー図。

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

薄層化プロセスコストの大幅低減と、高平坦なTSVビアによるバンプレスでのウェーハレベル積層化で３次元集積回路の低コスト化を実現する。多くの電子製品に適用できる為、数兆円規模の市場がある。Si貫通電極ウ
ェーハ全自動薄化加工装置をいち早く実用化し、販売開始後5年で60億円の販売を見込んでいる。

開発者の声
図２

 作したTTV自動補正機構付き研削ヘッド。
試(a)TTV補正のための厚さセンサー構成イメー
ジ図、(b) TTV自動補正機構付き研削ヘッド写
真、(c)研削ヘッドと厚さ測定センサー写真。

図３

T TV自動補正による300ｍｍTSVウェーハ研
削時のTTV追い込み結果。

試作したSi貫通電極チップを使って接合評価を行なった結果、実用化に必要な加工精度や課題を明確にできた。今後は、要素技術の改善、全自動 薄 化 加 工 装 置 の 開 発 をNexTEP-A
を活用して進めていく。本技術の実用化により、超高速・低電力の３次元集積回路が世界に普及すると確信する。

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※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

ものづくり

要素技術
構築

PCD製極薄ダイシングブレードの開発
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ顕在化タイプ

課 題 名 放電加工によるPCDダイシングブレードの微細・精密加工技術の開発

開発期間 平成27年2月～平成28年1月
キーワード ▶ 焼結ダイヤモンド、PCD、放電加工、ドレッシング◆プロジェクトリーダー所属機関

株式会社新日本テック

◆研究者

南久
（大阪府立産業技術総合研究所）（現 大阪産業技術研究所）

次世代パワー半導体用SiC基板は、極めて硬く、化学的にも安定していることから、精密加工が困難な材料である。本研
究は、SiC基板を小片化するための微細溝を高精度に加工する技術開発を目的とした。導電性がない一般的なダイヤモン

PCDダイシングブレード

要素技術
構築

ド粒子自体を直接放電加工するという技
術を用いることで、焼結ダイヤモンド（PCD）製極薄ダイシングブレードを開発することができた。また、ブレード状工具の長寿命化を図るために、加工機上で工具の振れを修正したり、摩耗した切れ刃を再生することができる放電ツルーイ
ングユニットを試作し、その有効性を検証した。本研究開発事業で、シーズ技術の有効性を実証することができたため、製品化に向けた研究開発を加速させることができる。

放電ドレッシング前後のダイシングブレード面期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

PCDブレードを用いた微細加工技術
は、半導体基板のダイシング加工だ
けでなく、光学部品用精密金型や各種 微 細 部 品 の 精 密 加 工、MEMSやµTASで必要とされる微細流路加工など、次世代の多品種少量型生産のデバイス加工にもフレキシブルに対応することができ、広範な用途への適用が期待される。

開発者の声
シーズ技術を保有する大阪府立産業技術総合研究所（現 大阪産業技術研究所）とダイシング装置メーカーである（株）東京精密、さらに硬脆材料の精密加工に関する知見を有する熊本大学という産学連携による共同研究体を構築したことにより、単独企業だ
けでは達成できない開発スピードで製品化への道筋を立てることができた。

酸化ガリウム基板を用いた300nm-350nm帯紫外LEDの開発
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ顕在化タイプ

課 題 名 酸化ガリウム基板を用いた300nm-350nm紫外LEDの開発

開発期間 平成27年12月～平成28年12月

キーワード ▶ 酸化ガリウム、AlGaN、縦型深紫外LED、深紫外光用透明ｐ型コンタクト層、深紫外光用高反射p型電極◆プロジェクトリーダー所属機関

株式会社タムラ製作所

◆研究者

平山 秀樹
（理化学研究所）

波 長300nm-350nmのUVB-UVA領 域 のLED
は、効率・出力が低く現状では実用化が難しい。原因としては、絶縁体のサファイアの上に形成された横注入構造のため大電流駆動が困難であることと、ｐ型層と電極での紫外光吸収のため光取出し効率が低いことが挙げられる。
本研究では紫外を透過させ、かつ電気抵抗が非常に低い酸化ガリウム基板を用いた垂直 注 入 構 造LEDによる大電流駆
動 化 の 実 現 と、
透 明p型 層 と 高反射率電極による光取り出し効率改善の２つを目 的 と し て、 次の要素開発を進

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タムラ製作所で開発した酸化ガリウム基板

めた。
まず、LED開発に使えるレベルの転位密度
1x10⁹cm-2であり、酸化ガリウム(-201)基板と界面電気抵抗がゼロになるn-AlGaN層作成手法を開発した。平行してUVA、UVB光に対し透過率が97％以上であるp-型AlGaNコン
タクト層と反射率70％のNi/Al層高反射ｐ型電極を実現した。
転位密度:1.2x109cm-2

AlGaN（Al34％）

β-Ga2O3SiNx マスク

SiNマスク付酸化ガリウム
基板上AlGaNの構造

SiNマスク付酸化ガリウム基板に成長したAlGaNのTEM像

p-AlGaNコンタクト層の紫外透過率の測定結果期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

高出力UVA、UVB－LEDが実現できれ
ば、現在、LED化されていない農薬削減用光源のLED化が期待できる。これにより、導入・ランニングコストの低減や、機器の小型化により使いやすさの向上につながり、紫外光の農業応用技術普及が促進される。世界的に広まれば、地球規模の農薬使用量の削減が期待できる。
また出力があがるにつれて、皮膚治療光源やUV硬化の分野への応用が期
待できる。

開発者の声
今回の支援で、ELO成長の解析など基礎検討を綿密に行えたので研究を効1
果的に進めることができた。それゆえ目標を上回る酸化ガリウム上AlGaNの結晶品質向上技術、低抵抗化技術、またp型コンタクト透明化技術の知見をえることができた。この開発速度を維持し、事業化まで進めたい。

※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

長尺超伝導ケーブルに働く熱応力を1／3以下に低減
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

ハイリスク挑戦タイプ

課 題 名 熱収縮自己吸収型超伝導ケーブルの開発

開発期間 平成24年10月～平成27年3月

キーワード ▶ 超伝導ケーブル、フォーマー、熱収縮、熱応力、座屈、摩擦、ヘリカル変形◆プロジェクトリーダー所属機関

住友電気工業株式会社◆研究者

山口 作太郎（中部大学）

高温超伝導ケーブルは常温から液体窒素
温度に冷却すると0.3%程度熱収縮する。
超伝導ケーブルを形成する複数材料では0.3%収縮は塑性変形が始まるため、そのままではケーブル変形や酷い場合には破断する。
この課題解決のために、断熱2重管内に超伝導ケーブルを仮設置し、少なくとも一方のケーブル端を自由にして冷却を行う。すると、ケーブルは熱収縮で断熱2重管内に引き込まれる。その後、両端を固定して昇温を行うと、ケーブルは伸びるが、両端が固定されているため、ヘリカル状に変形する。つまり、常温時にはケーブルはヘリカル状であり、低温時には直線状になることによって、熱収縮を吸収する。このケーブル布設方法を取る
ことで、ケーブル冷却時に働く熱応力を大幅に低減できた。
le1
Cable
connec*on
right
upsideCable
connec*on

ものづくり

要素技術
構築

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

断熱技術の進展と安価な超伝導線材の開発によって、高温超伝導ケーブ
ルは急速に社会で広く利用される可能性が高まっている。この状況下で長尺超伝導ケーブルの大きな課題であった熱収縮問題が解決されたことは、普及を下支えし、低損失と小型化の特性を生かし、効率的な電力輸送を実現する。

開発者の声
ケーブルに働く熱応力は配管との摩擦によって均一ではなく、部分的には大きくなり、破断すらあったと仄
聞している。今回の方法はケーブル
長手方向各部で熱応力が緩和され、汎用性の高い方法と考えている。今後も長尺ケーブルでデータの蓄積を計り、布設方法の改良を続けたい。

lowside経済産業省石狩プロジェクトでの実施結果（国際会議ISS2015にて発表）。地面に垂直方向、水平方向の2方向からX線写真を常温で撮った。 白く写っているが超伝導ケーブルであり、 それぞれ異なったピッチでヘリカル変形していることが分かる。図中の数字は長さを表し、単位はmmである。

要素技術
構築

流れ／放熱を最適化した大流量対応型フローリアクターの開発に成功
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

ハイリスク挑戦タイプ

課 題 名 8インチ基板を用い、安全性を強化した高反応・高吸収効率MEMSフローリアクターの高精密製作量産化技術の開発

開発期間 平成25年12月〜平成27年3月

キーワード ▶ マイクロ、フロー、リアクター、ガラス、微細、流路、リスク、反応、高度制御、安心、安全、化学◆プロジェクトリーダー所属機関

株式会社 テクニスコ

◆研究者

井上 朋也
（産業技術総合研究所）

産総研のもつシーズ技術であるマイクロ
リアクター技術に対して、テクニスコのクロスエッジ®微細加工技術を駆使してB6サ イ ズ（12cm×18cm）の フ ロ ー リ ア
クターを精度良く製造した。このフロー
リアクターは3層のガラス基板から構成されており、50μm幅のチャンネルとサブミリメートル幅のチャンネルを精度良
く3次元的に構築してある。B6サイズのフローリアクター製造プロセスは8イン
チのガラス基板やシリコン基板を丸ごと用いる8インチプロセスとなる。テクニ
スコのクロスエッジ®微細加工技術により、寸法精度が向上、さらに基板間の密着性が向上して、世界的にも例のない8インチMEMSプロセスによるフローリア
クター製造を実現できた。

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

医薬品やファインケミカルの製造では、温度を精密にコントロールする必要のある反応は少なくない。今後は、そのような反応にカスタマイズ
したフローリアクターを受注生産する仕組みを整え、医薬品やファイン
ケミカル製造におけるフロー反応プ
ロセスの利用拡大に貢献していき
たい。

開発者の声
また今回整備したマイクロ流体デバ
イス製造環境は、バイオ関連の研究を通して幅広く創薬支援などの用途のマイクロ流体デバイスを安価に供給する上でも有用である。そのようなデバイス開発・製造を通じてわが国の健康長寿社会実現に貢献していきたい。

B6サイズフローリアクターの流路ネットワーク拡大図

シリコンにより除熱を強化したリアクターの4並列運転

19※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

ものづくり

要素技術
構築

折紙を応用したハニカムコアの新しい製造方法の実証に成功
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ顕在化タイプ／シーズ育成タイプ

課 題 名 折紙工法ハニカムコアパネルの量産化技術開発

開発期間 平成25年9月〜平成26年8月／平成27年12月～平成29年3月
キーワード ▶ 折紙工学、ハニカムコアパネル、量産化技術◆プロジェクトリーダー所属機関

城山工業株式会社

◆研究者

斉藤 一哉
（東京大学）

軽量で高強度、高剛性を実現できるハニ
カムコア・サンドイッチパネルは航空機・宇宙機から建材、家具までさまざまな工業製品に使われているが、現在の製造方
法では平板パネルしか作製できず、曲率を付けたり、テーパーを付けたりする際はコストのかかる2次加工が必要であった。東京大学生産技術研究所の斉藤一哉
助教は城山工業株式会社、株式会社フジカケと共同で、「折紙式」とも呼ぶべき新しいハニカムコアの製造方法の実証を行った。これは1枚の紙から折り曲げのみでさまざまな立体形状を作り出す折紙の手法を応用し、周期的なスリット・折線を入れた1枚のシートからハニカ
ムコアを立体化する方法で、展開図のパターンを変えることにより平板だけでなくテーパー形や翼形、曲面パネルなどさまざまな形状のハニカムコアを直接製造できる利点がある。
本研究開発で製作された特殊断面アルミハニカ
ムコア。 全て一枚のアルミシートから立体化されている。 下段のサンプルはコア内部が観察できるようにアクリル表面板を貼りつけている。

要素技術
構築

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

本技術が産業化されれば用途や意匠に合わせてさまざまな形状のハニカムコアを1点ずつオンデマンド製作する革新的なデジタル・ファブリケーションシステムの開発が可能となる。これによって形状の異なるさまざまな製品について安価な軽量化手段を提供することができるだけでな
く、遮音・吸音、断熱性などハニカムコアの持つさまざまな優れた機能特性を広汎な製品へ利用可能となる。また、
折紙式によって「端材ゼロ」で目的の形状を作り出せる点も従来技術にない注目すべき特徴である。製品そのものの軽量化と併せて、資源利用の大幅な効率化が可能となり、持続可能な社会の形成のための大きな武器となる。

開発者の声
近年、折紙に関する論文がサイエンス誌に複数掲載されるな
ど、折紙の持つ工学的なポテンシャルには世界中から注目が集まっている。日本の研究者は以前から折紙の数理、技術の製造分野への応用に挑んできたものの、具体的な製品開発まで到達できない現状にあった。本研究開発によって折紙式製造技術の工業ベースでの実証に成功したことは大きな意義がある。
27年度からの「シーズ育成タイプ」開発では、量産化～事業化につながる具体的な工法開発と実用化開発を進めており、折紙
とものづくりを融合させたスマート・ジャパン技術の一つとして世界をリードできる技術領域の構築を目指している。

電着工具向け高性能ダイヤモンド砥粒の開発
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ育成タイプ

課 題 名 電着ダイヤモンドワイヤ工具用高性能ダイヤモンド砥粒の開発

開発期間 平成27年12月～平成30年3月

キーワード ▶ ダイヤモンド、砥粒、電着工具、ニッケルめっき、導電性、太陽電池◆プロジェクトリーダー所属機関

株式会社クリスタル光学

◆研究者

谷 泰弘
（立命館大学）

太陽電池の製造に必要なダイヤモンドワ
イヤなど、電着工具の需要が近年拡大している。我々はこの原材料となるダイヤ
モンドに着目し、導電性の異なる二つの皮膜をもつ砥粒を開発した。電着工具はCrystal.opt.
電気めっきで作られるが、高速製造を可Crystal.opt.
能とするには、予め金属がコートされた

低導電性皮膜ダイヤ
モンド
砥粒

基材への高い付着力
高導電性皮膜図1

図１

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

これまでの工具開発において原材料である砥粒に着目した研究事例は少なく、今回開発した特性の異なる皮膜を組み合わせる概念は導電性以外にも応用可能であり、今後の電着工具を飛躍的に高める可能性を秘めている。日本の“ものづくり”が得意とする川上に近い開発であり、与えるイ
ンパクトも大きい。

開発者の声
シーズを開発した立命館大学 谷研究室、および表面処理の専門家であるア
イテック株式会社と共同で開発を行う
ことで、単独では不可能な内容とスピード感をもって研究を進められた。今後、この技術を日本の“ものづくり力”の底上げにつなげられるよう、開発を継続していく。

凝集の抑制

高導電性皮膜が基材側となる20

砥粒が用いられる。一方、高導電性皮膜
は砥粒の凝集を引き起こすデメリットもあるため、図１に示すように片側を高導電性、反対側を低導電性とすることでこの課題を克服することを試みた。図２は開発した砥粒のSEM観察・EDX分析結果であり、導電性の低いチタン皮膜の上に、導電性の高いTiCN皮膜がコートされている。この砥粒を用いて電着工具を製造したところ、高速製造と基材への高い付着力が確認され、同時に砥粒の凝集を抑制することができた。

電着工具基材図2

図２

※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

電力系統向け電圧調整装置に適用する可変インダクタの小型軽量化を実現
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

ハイリスク挑戦タイプ

課 題 名 磁束制御型三相一体可変インダクタの開発

開発期間 平成25年12月～平成28年3月
キーワード ▶ 電力系統、電圧調整、可変インダクタ、磁束制御◆プロジェクトリーダー所属機関

東北電力株式会社

◆研究者

一ノ倉 理
（東北大学）

直流励磁によりインダクタンスを調整す
る磁束制御型可変インダクタは、低コストで信頼性に優れた電力系統の電圧安定化対策装置を実現できるが、鉄心と巻線で構成されることから小型軽量化が課題である。
本研究により、従来単相構造のみであった可変インダクタに対し、小型軽量化が可能となる新たな構造の三相一体可変インダクタ（6.6kV、50Hz、100kVAクラス）を実現することができた。開発した可変インダクタは良好な電気的特性を有し、目標とした小型軽量化については、同一制御量において、従来の単相タイプと比較して30%以上の軽量化が実現でき、また、体積についても単相タイプの50%以下と大幅な低減が確認できた。
（東北電力株式会社、東北大学、富士電機株式会社の共同研究）

ものづくり

プロト
タイプ

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

可変インダクタは、インダクタンスを連続的かつ高速に調整できることに加え、主回路に電力用半導体スイッチを用いない単純な構造であるため、これまで対策装置に適用してきた半導体機器の課題である低コスト化の可能性があるほか、堅牢で長寿命という信頼性の面でも非常に優位性がある。
本技術により、今後必要となる対策装置の大幅なコスト低減が図られ、再生可能エネ
ルギーの利用拡大や低炭素社会の実現に大きく前進できる。

開発者の声
可変インダクタの課題である小型・軽量化に向けて、新たな構造による高圧タイプの三相一体可変インダクタを実現するとともに、当初目標をクリアすることができた。
「学」のシーズを、実規模の高圧タイプ試作器による実現に至るまで、目標とした２年４か月の短期間で成し遂げたことは大学・電力会社・電機メーカーによる産学協同研
究の大きな成果といえる。
図１

プロト
タイプ

三相一体可変インダクタ外観

図２

6.6kV-100kVA器タンク外観エレクトロスプレーによる繊維加工技術および生産装置の開発
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

ハイリスク挑戦タイプ

課 題 名 エレクトロスプレー繊維加工技術の開発

開発期間 平成26年12月～平成29年3月

キーワード ▶ エレクトロスプレー、静電噴霧、繊維加工、染色、先染め、抗菌、導電、糸、フィラメント、ウェアラブル
◆プロジェクトリーダー所属機関

アピックヤマダ株式会社

タイル見本市であるミラノウニカに出展し、海外一流ブランドへサンプル生地を提出するまでに至った。

◆研究者

脇坂 昭弘
（産業技術総合研究所）

本研究では、エレクトロスプレー法により、加工薬
液を微粒化・帯電させて、その加工薬液の液滴を静電気力により繊維への集束、定着させる技術の開発を行った。
この技術により加工液剤の廃液を極力無くすことで環境負荷の低減に繋がる。繊維への加工薬液の集束エレクトロスプレーによる繊維加工製品（1）
グラデーション染色した生地：シルク（2）
グラデーション
率を99.9%まで達成した。
染色した生地：綿（3）染色糸：シルク（4）染色糸：綿（5）グラデ
また、複数の加工薬液を連続して成膜・乾燥できるーション染色した糸：シルク（6）
展示会出展ミラノウニカ装置を開発した。糸への染色、糊付け、抗菌等の複数の機能化を同時に付与する事が可能で、少量生産を視野に入れた加工速度100m/分（装置能力最大400m/分)まで達成した。
さらに加工薬液（染色）の吐出を自由に調整し、本技術独自のグラデーション加工をする事で高いデザ
エレクトロスプレー繊維加工の原理
エレクトロスプレー繊維加工装置
イン性を有する糸を製作した。
（1）エレクトロスプレー構成（2）エレクトロ（1）
装置概観 （2）
スプレー部
スプレー画像（3）エレクトロスプレーシミュ
この生地（糸）を高付加価値テキス （3）装置構成の説明
レーション

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）■環境負荷低減と機能性付与
従来の染色法と比べ廃液をほとんど出さないため、様々な加工液を使用可能である。
■アパレル業界のプロセスの変革
クリーンかつ小型であり、オフィス等でも使用も可能で、従来、「生地選択」⇒「デザイン」としていたものを「デザイン」⇒「生地（糸）」とすることが可能である。
■多分野・工業製品への応用
繊維以外の線状（フィラメント、ワイヤー状）のものへの機能性を付与も可能であり、工業製品（繊維以外）への応用も多
数ある。

開発者の声
本研究では、研究開発に留まらず、その先の製品製作まで進み、製品の出展まで至った事は、大きな成果である。
参加企業（アピックヤマダ、ヤマダ、齋栄織物）、参加研究機関（産業技術総合研究所、愛媛県繊維産業技術センター）が率先して役割を果たした結果が成果に繋
がった。

21

※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

ものづくり

プロト
タイプ

塗膜品質マネジメントのための塗膜状態の数値化
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

ハイリスク挑戦タイプ

課 題 名 塗装品質マネジメントのための非接触型塗膜センシングシステムの開発

開発期間 平成26年12月～平成29年11月

キーワード ▶ 塗装工程、硬化度測定、表面抵抗率、非接触、導電性、静電気拡散性、絶縁性、Dc値、工業塗装ライン◆プロジェクトリーダー所属機関春日電機株式会社

◆研究者

杉本 俊之
（山形大学）

ほぼすべての工業製品は塗装が行なわれている。この塗装による塗膜の状態を客観的に数値で測定する手法がなかった。そこで本事業により表面電位センサ
及び帯電電極で構成される硬化度センサを開発した。この硬化度センサを用いて塗膜の硬化度の測定を行なうと、硬化に従って顕著な傾向が示されている。さらに、事業開始直後は溶剤性の塗料を念頭に開発を行っていたが、市場としてはさらに大きいUV硬化による硬化に関しても十分な測定が可能であることが分かった。塗布膜厚の測定もこの硬化度センサを用いて測定できることが示唆されている。このように、本事業で開発した硬化度センサを用いることで工業塗装中の塗膜の状態を数値化することができる。

塗膜の硬化の状態は非破壊で把握することは困難であった。しかし、今回開発した硬化度センサは非破壊、非接触で数値化することができるため、多様な塗膜工程での導入が期待される。さらに塗膜の状態が数値化されるため、製品の不良の防止なども期待されている。

開発者の声
本事業において、硬化度センサの開発を行うことができた。このセンサを用いることで、塗膜の状態を数値化することができるようになった。
しかもこの硬化度センサは静電電位センサと帯電電極から構成されており、静電電位センサは防爆化が完了している。帯電電極も防爆申請手続き中であり、帯電電極も防爆化が完了すると、危険雰囲気での硬化度センサを用いた測定が可能となる。

本事業で開発した硬化度センサ本体部分

プロト
タイプ

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

硬化度センサのコントロール部（測定パラメータの入力や測定結果を表示）

介護予防における軽量で柔軟な歩行アシストスーツの検証
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ育成タイプ

課 題 名 軽量で柔軟な装着型歩行アシストスーツに関する研究

開発期間 平成24年10月〜平成27年3月

キーワード ▶ 高齢化、介護予防、歩行補助、歩行訓練、柔軟素材、ソフトメカトロニクス◆プロジェクトリーダー所属機関

東海ゴム工業株式会社（現 住友理工株式会社）

◆研究者

山本 元司
（九州大学）

現在、高齢者の歩行支援を目的に、外骨格型を中心に歩行支援機器の開発が多く手掛けられているが、歩行バランスの悪い高齢者にとって安全で、日常的に使い勝手が良く、持続可能な歩行支援機器が求められる。当該歩行アシストスーツでは、能力補償の考えを基本に日常的に楽に使用できるように荷重や関節を支持・固定する機構を持たない軽量な柔構造を

写真1

22

最終製品としての当該歩行アシストスーツ装着の正面・後面・側面イメージ図

採る。歩行においては牽引ベルトを介して下肢と連結された人- 機械協調制御系を形成することを特徴とし、遊脚に軽微なトルク力を負荷すると共に、人の介入の仕方によって歩行形態を変化させて歩容に影響を与え、歩行エネルギーを軽減させる歩行補助機能と、またこのような軽度な歩行の継続によって歩容が改善される歩行リハビリ機能を有することから、高齢者の歩行の健全化を図り、自立性向
下肢関節可動域改善図
上の一助となることが期待できる。

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

当該歩行アシストスーツは、歩行補助機能と歩行リハビリ機能を併せ持ち、高齢者が日常的に楽に継続できることを特徴とし、高齢者の歩行機能の維持向上が期待できる。
歩行機能が低下し、要介護への移行が懸念
される虚弱高齢者は、936万人（平成24年度
推計）以上と推定される。今後、在宅介護のウエイトが高まる中、高齢者の歩行健全化を図る介護予防の重要度が増し、各地方自治体において介護予防サービス事業が本格化しており、市場としても期待できる。

開発者の声
図1

高齢者のトレッドミル歩行試験におけるアシスト介入
図1 高齢者のトレッドミル歩行試験におけるアシスト介入による下肢関節可動域の拡張による下肢関節可動域の拡張
高齢者歩容形態変化

図2

高齢者におけるアシストの繰返し介入前後の歩容形態(非介入時)の推移(下肢関節の伸展機能の改善)
変化（非介入時）の推移（下肢伸展機能の改善）

図2 高齢者におけるアシストの繰返し介入前後の歩容形態変化

実用化に向けて実証実績強化のためのモニター用製品の開発を今年度末を目処に実施し、今後3年間を目処に安全・信頼性などの実用化に向けた実証実験と製品化技術を強化する。併行して社会実装に向けて地域包括ケアにおけるフィールドワークによるビジネスモデルの実証検証の取り組みを実施し、実証検証と製品化技術の確立を踏まえて、本格的実用化を展開して行く。
※こ の成果は、住友理工株式会社HPからプレスリリースとして発表されています。
https://www.sumitomoriko.co.jp/
pressrelease/2015/n51910245.pdf

※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

希土類を必要としない安価450MPa級マグネシウム合金棒の開発
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ育成タイプ

課 題 名 変形拘束下高負荷（DRF）による高強度マグネシウム合金棒の製造

開発期間 平成27年12月～平成31年3月

キーワード ▶ DRF、マグネシウム合金、超高強度、450MPa、安価、丸棒◆プロジェクトリーダー所属機関

川本重工株式会社

◆研究者

三浦 博己
（豊橋技術科学大学）

程度の予定である。曲げ加工、異形状材や平板への適用技術も同時に開発したことにより、様々な部材への適用と展開が可能である。

希土類無添加型の超高強度DRFマグネシ
ウム合金丸棒(20mmΦと49mmΦ)を開発した。引張強度は450MPa、降伏強度は400MPa、塑性伸びは5%前後である。
希土類を含まない市販マグネシウム合金
を出発材とするため非常に安価で、希土
類添加型マグネシウム合金の1/5 〜 1/3

プロト
タイプ

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

極めて高価なためこれまで民生品として適用が難しかった希土類添加型高強度マグネシウ
ム合金と同等以上の強度のマグネシウム合金
が1/5 〜 1/3の価格となる事で敷居が下がり、様々な分野での活用が期待される。同時に、新産業分野の開拓や発展にも寄与すると考えられる。今後年率6%の需要増が見込まれる
アルミの置き換えとして需要開拓を行う。

開発者の声
安価・超高強度DRFマグネシウム合金の開発を目標にプロジェクトを行ったが、途中でより安価な高強度化プロセスを開発できた。これにより、量産化によってさらなる低価格化も期待できる。安価・超高強度マグネ
シウムの市場への投入がより強いイ
ンパクトとなり、様々な分野での採用が可能となると強く考えている。

熱間押出材とDRF材の引張試験結果

熱間押出材とDRF材の圧縮試験結果。
それぞれ2回のデータを掲載。

ものづくり

プロト
タイプ

日本経済新聞：2016年5月23日 安価・高強度の合金～
安価で高強度なマグネシウム合金の開発～
日刊工業新聞：2018年12月18日 マグネシウム合金・純チタン材～来年めど量産体制（川本重工、横須賀に新工場）他5件開発したDRFマグネシウム合金丸棒の写真

耐摩耗性と耐食性を両立した炭化物強化マルテンサイト鋼
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ育成タイプ

課 題 名 GF-PPS樹脂成形部品に適合した高耐食・耐摩耗新合金開発

開発期間 平成28年10月～平成31年3月

キーワード ▶ 炭化物、マルテンサイト鋼、耐摩耗性、耐食性、射出成形、PPS樹脂、デアロイング、マイクロ腐食セル◆プロジェクトリーダー所属機関

株式会社エイワ

(a)

(b)

◆研究者

千葉 晶彦
（東北大学）

工具鋼に代表される炭化物強化マルテン
サイト鋼は高硬度で耐摩耗性に優れるが、20 μm
炭化物形成に起因した耐食性の低下が課(a)(b)
題であった。本研究開発では、Cuの微量添加により炭化物強化マルテンサイト
鋼の耐食性が著しく向上することを見出し、耐摩耗性と耐食性の両立に成功した。
また、腐食反応の進行とともに合金元素の選択的溶出（デアロイング）により材料
20 μm
20 μm
表面にCuが濃化し、炭化物とマルテン(a)開発鋼と(b)Cuを添加していない比較鋼のサイト相の電位差を駆動力とした腐食反0.5M硫酸水溶液中に7時間浸漬した後の表面観察結果
応（マイクロ腐食セルの形成）が抑制されることを明らかにした。さらに、実機試作した開発鋼を厳しい腐食摩耗環境であるガラス繊維強化PPS樹脂（スーパーエンプラ ）の射出成形装置部材に応用し、既存材の2倍以上の耐久性を示すことを実証した。
開発鋼を用いて試作した射出成形用スクリュー

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

開発鋼の適用により射出成形装置部材の耐久性向上が図られ、需要が急拡大しているスーパーエンプラ
製品の低コスト化や生産性向上が可能である。その他にも腐食摩耗が課題となる化学、エネルギー、半導体等の様々な分野への広範な応用が期待できる。
20 μm

開発者の声
本研究開発では、炭化物強化マルテンサイト鋼の課題であった耐食性をCuの微量添加により解決するとともに、耐食性劣化の原因となるマイクロ腐食セル形成を回避する世界初となる現象を見出すことができた。硫酸水溶液だけでなく、種々の腐食環境下で使用可能な
新規な鉄系材料の開発に成功し、当初目標を大きく超える成果が得られた。溶製法により低コストで製造可能であり、現在取り組んでいる射出成形装置部材をはじめ、様々な産業分野において実用化を成功させたい。
この成果は、東北大学からプレスリリースとして発表され、日本経済新聞朝刊 (2019/9/8)、鉄鋼新聞(2019/8/29)、EurekAlert!、Phys.org、SciTech
Daily、Asia Research News 等で紹介されました。
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2019/08/
press20190828-01-super.html
https://www.nikkei.com/article/DGKKZO4950
2740W9A900C1MY1000/
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-11/
tu-rsw111119.php

23

※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

ものづくり

PPCMで半導体Siウェーハの高感度分析を実現

プロト
タイプ

研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ育成タイプ

課 題 名 パルス光伝導法による半導体シリコンの超高感度不純物分析手法の開発

開発期間 平成28年10月～平成31年3月

キーワード ▶ パルス光伝導法（PPCM）、半導体シリコン、酸化膜、電気伝導率、金属不純物、界面準位◆プロジェクトリーダー所属機関

グローバルウェーハズ・ジャパン株式会社

◆研究者

久保田 弘
（熊本大学）

パルス光伝導法（PPCM: Pulse Photo
Conductivity Method)によるSiウェーハ
上酸化膜の電気伝導率の高感度測定
10-12/Ωm（Fe 換 算108atoms/cm3 相 当、
精度 106atoms/cm3 相当）、マルチプロ

ーブ測定系導入による20ポイント/2分の高速計測、Si/SiO2界面準位のエネルギ
ー分解能 0.2eV での定量測定などの基本
技 術 を 開 発 し た。 こ れ ら を 実 装 し た
PPCM装置による測定により、Siウェー
ハのゲッタリング能力評価、イメージ
セ ン サ 電 気 特 性 と の 関 係 を 取 得 し、
PPCM の有効性を実証した。PPCM 装置
は既に複数の企業に導入され本技術の早期実用化が進められている。

本手法の適用を第一に想定している
イメージセンサーの用途は拡大の一途であり、2020年の世界市場は14B$と予想されている。本手法を用いてイメージセンサーの特性不良の一つである白キズ撲滅に道を開き、日本のイメージセンサー製造の国際的競争力をよりゆるぎないものとしてい
きたい。

開発者の声

サンプル：10nm酸化膜付n型Si
緑色：PPCM信号

青色：フラッシュランプ
トリガー信号開発したPPCM装置

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

サンプル：10nm酸化膜付n型
電気伝導率測定例

本 事 業 で は、1980年 代 に 開 発 し た
PPCMを2010年以降に生産が盛んになったイメージセンサー用Si基板の高度化（エピタキシャル膜より高純度に制御されたSiウェーハ表面の生成）のためのプローブ先端を考案した。
現在、実地性能評価としてグローバ
ルウェーハズ・ジャパンに技術移転した試作機でウェーハ検査を進める
一方で、デバイス製造メーカーに移設した装置を用いてウェーハの界面準位密度測定を元素同定に応用するため検討会で検証している。

資源的制約のない窒素を添加することでステンレス鋼の付加価値を向上

製品化
／起業

研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

探索タイプ

課 題 名 窒素添加によるクロム系ステンレス鋼の耐食性向上に関する研究

開発期間 平成27年1月～平成27年12月

キーワード ▶ 窒素添加、窒素熱処理、窒素含有率、ビッカース硬さ、耐食性、塩水噴霧試験◆製品化企業名

株式会社中津山熱処理

◆研究者

三浦 一真
（新潟県工業技術総合研究所）

マルテンサイト系ステンレス鋼の代表鋼
種：Fe-13Cr-0.3C（SUS420J2）とフェライ
ト系ステンレス鋼の代表鋼種：Fe-18Cr-

Fe-13Cr-0.3C-0.3N （SUS420J2 窒素添加）

Fe-13Cr-0.3C （SUS420J2）

Fe-16Cr-1.0C （SUS440C）

30mm
図1

24

塩水噴霧試験
（8h噴霧）
後の試験片外観

0.1C（SUS430）を対象に窒素（N)添加に関する研究を行った。開発した高清浄な窒素熱処理プロセスを適用し、SUS420J2では、0.3％の窒素含有率でビッカース硬さ
が目標値の650HVを上回る690HVを達成、Fe-16Cr-0.6 ～ 1.2C系（SUS440C）に 匹 敵する高い値が得られた。また、塩水噴霧試験では8h噴霧をクリアし、既存材より高い耐食性を示した。SUS430は、オーステナイト温度域で窒素含有率と金属組織が複雑に変化した。窒素含有率は最大で0.6%で、含有率が高いほど硬くなるが、耐 食 性 は 改 善 さ れ、 最 高 でFe-18Cr8Ni(SUS304)と同等の耐食性が得られた。

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

本研究でCrが18％までのステンレス
鋼の窒素添加に成功した。すでに確立した18％超の高Crフェライト系と合わせ、多くの鋼種に適用可能となった。資源的制約がなく、安定供給可能な窒素は、将来、希少金属代替の添加元素としての役割が期待される。研究終了後、一部の刃物、機械部品へ適用を開始している。新規事業として、将来5千万～１億円／年の売り上げを期待する。

開発者の声
SUS420J2で製品適用を開始したことは大きな成果である。SUS430は処理により耐食性は上がるものの、硬くなり、温度により添加後の組織が複雑に変わることから、板材については表面改質技術に展開したい。本研究で得た知見･成果を元にCr-Ni系（SUS304)の窒
素熱処理技術を確立した。今後は更なる処理技術の改良に取り組んでいく。

※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

探索タイプ

課 題 名 ハイブリッド垂直軸風車のブレード動作機構の研究開発期間 平成27年1月～平成27年12月

キーワード ▶ 勾玉型風車ブレード、風車、発電用風車、垂直軸風車、風向依存性なし、小型風車、分散配置型発電システム◆製品化企業名

株式会社ユニテックジャパン

◆研究者

吉岡 修哉
（立命館大学）

垂直軸風車専用に特化して開発された「勾玉形風車ブレード」を採用した風車である。風向にかかわらず回転可能で、重量部分を地上配置できることが特徴の小型風車である。従来の風車と比較して安価でメンテナンスが容易な事が特徴である。発電能力は太陽電池パネルと同等で、
10平方メートルの設置面積で出力3-5kWを実現している。太陽電池パネルと本技術の風車を組み合わせることで、日照や天候に対して安定した再生可能エネルギーの供給減となりうる。本製品は、技術的には垂直軸風車の一種で、従来から存在する抗力タイプと揚力タイプの双方の利点を兼ね備えたものである。一般的な風車と比較し、低い高度でゆっくり回転するので、近くを通行する人などの目に留まりやすい。回転するブレードの面積が大きいことから、広告ス
ペースとしても活用できる。
実用的な発電用風車としてだ け で な く、
再生可能エネ
ルギー利用の象徴としても活用できる。

出力３キロワット程度のもの

出力５キロワット程度のもの

ものづくり

新技術「勾玉型ブレード」を採用しメンテナンスフリーを実現した発電用風車

製品化
／起業

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

太陽電池パネルと比較し面積当たりの発電量と価格がほぼ等しい。従って、家庭や小規模事業所にて太陽光パネル併用させる活用法が考えられる。現在の太陽光発電技術の需要は頭打ちになっていることから、一般向けの新しい再生可能エネルギー利用技術としてのニーズに答えることができる。小型のものであ
れば、電話ボックス程度のものに設置できるので、昼夜にわたり安定供給可能な独立電源としての新しい活用法も考えられる。

開発者の声
これまで、風車の羽根には飛行機の翼形がそのまま流用されていた。しかし、風車の羽根が飛行機の翼と同じでいいはずがない！風車には最適な羽根があるはず！とずっと思い続け、風洞実験やコンピューターシミュレーシ
ョンを繰り返し、たどり着いたのが、本技術の勾玉形風車ブレードである。従来の風車と比較して、低風速で起動でき、回転を続ける
ことができるため、日本の都市部の風況に最適である。ただし、発電所のような大規模な用途には向かない。

ロータス銅の量産化製法開発とヒートシンクへの応用

製品化
／起業

研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ顕在化タイプ

課 題 名 ロータス型ポーラス金属の量産化製法の開発

開発期間 平成24年4月〜平成25年3月

キーワード ▶ ポーラス金属、水素、銅、連続鋳造、ヒートシンク、HV自動車◆プロジェクトリーダー所属機関

ロータスアロイ株式会社（現 株式会社ロータスマテリアル研究所）

◆研究者

井手 拓哉
（大阪大学）

ロータス型ポーラス金属は溶融金属に水素を溶解させ凝固時に固溶できない水素が気孔を形成する現象を利用して作製することができる。溶融金属に水素を溶解させるには従来、高圧水素が用いられてきたが、量産化には安全かつ安価な作製が必要である。本研究では、①連続鋳造による製法の量産・低コスト化（図1）、および②水素化物の熱分解を利用した連続鋳造による製法を開発した。その結果、均一な気孔率および気孔サイズを有する
ロータス銅を作製することができた。気孔率および気孔サイズは①では水素分圧に依存して変化すること、②では水素化物の添加量に依存して変化することを見出した。従って、水素分圧や水素化物量によって気孔率や気孔サイズを制御できる。

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）
ロータスヒートシンク(図2)は、従来の溝型ヒート
シンクよりも数倍優れた冷却能を有する。自動車のPCU用の水冷型ヒートシンクモジュールにロータス
金属を用いると、パワー素子の大電流化およびPCUの小型化と低コスト化を実現することができる。当
該技術は、業界紙においても熱に打ち勝つ技術と報道された。この技術シーズを基にロータスヒートシ
ンクを製造販売する㈱ロータス・サーマル・ソリューションが2016年1月に新規設立され、岩谷産業(株)と協力して事業化を進めている。

開発者の声
材料開発であるため、特に開発アーリーステージで非常に技術的、投資的に難しい段階であった。それに対し、
A-STEP事業で資金面だけでなくアウトリーチ等の支援を受けられ、成功したことで事業化の見通しが立った。
さらに、旧【ステージⅢ】NexTEP-Bタイプとして2017年度より当該技術を用いた革新的車載用冷却器の開発、実用化を目指している。シーズ探索、顕在化、実用化と大学発の開発技術によるイノベーションの創発に対し、ステージに合わせた最適な成果展開支援を頂いている。

図1

水素ガスを用いた連続鋳造装置の模式図と写真

図2

ヒートシンクモジュールとロータス銅を用いた
ヒートシンク

鉄鋼新聞 2019年10月17日朝刊（５面）｢銅製ロータス金属 革新的放熱部材として活用へ ガス大手・岩谷産業
と共に事業化｣日経エレクトロニクス 2018年9月号
Breakthrough破壊と創造をもたらす超高速マシン 第4部：熱に勝つ技術｢どんどん熱くなる超高速マシン、放熱性能優先の相変化で冷やす」

25※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

ものづくり

製品化
／起業

リアクト＆ワインドに適した高強度Nb₃Sn ラザフォード平角ケーブルの開発
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

ハイリスク挑戦タイプ

課 題 名 リアクト&ワインド法コイル作製用高強度CuNb/Nb3Snラザフォード平角ケーブルの開発

開発期間 平成23年11月〜平成25年10月

キーワード ▶ 超伝導ケーブル、高強度Nb₃Sn線材、ラザフォードケーブル、事前曲げ歪み効果、リアクト＆ワインド法◆プロジェクトリーダー所属機関

古河電気工業株式会社

◆研究者

渡辺 和雄
（東北大学）

Cu 中に数百万本のNb フィラメントを埋め込んだ複合金属体を強化材とする
CuNb 強化型Nb₃Sn 線材および、それを用いた高強度超伝導ラザフォード平角ケ
ーブルを開発した。通常のNb₃Sn 線材およびそのケーブルは熱処理後に曲げなどの加工を行うと特性が劣化するが、開発したNb₃Sn 素線と超伝導ラザフォード平角ケーブルは、熱処理後に曲げ加工を行うことができ、制御された曲げ歪みを繰り返し印加することで、逆に特性が向上
する特徴（事前曲げ歪み効果）を有している。 こ れ ら の 特 性 か らCuNb 強 化 型
Nb₃Sn 線材およびその超伝導ラザフォー
ド平角ケーブルは、リアクト＆ワインド法によって製作される超伝導マグネットの製造に適する。

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

本プロジェクトで開発されたCuNb強化型Nb₃Sn
線材およびラザフォード平角ケーブルは量産性に優れ、東北大学が設置する無冷媒25T超伝導マグネットに適用された。現在、25Tを超える
33T超伝導マグネットへ適用すべく、強度と臨界電流特性の向上に努めている。さらに50Tハ
イブリッドマグネットなどのコンパクトな強磁
場超伝導マグネットへ適用すべく、開発を進めている。また、良好な電気－機械特性を生かしてエナメル被覆を施したNb₃Sn線の量産に成功した。これによって幅広い応用が期待できる。

開発者の声
本開発の延長として、NbTi線の絶縁としてポピュラーなエナメルを被覆したNb₃Sn線の開発に成功した。
Nb₃Sn線はこれまでワインド＆リアクト法に頼ってきたため、絶縁材料はガラスなどの高耐熱材料しか使用できず、マグネット巻線後の寸法精度の悪化、空間電流密度の低下などの問題があったが、固体絶縁であるエナメルを使用することでそれらの問題を解決できる。
エナメル絶縁とリアクト＆ワインド法をセットで使用することで、より使いやすいNb₃Sn線になると信じる。
図1 エナメル被覆高強度Nb3Sn線とラザフォード平角ケーブル

製品化
／起業

図2 ⾼強度Nb3 Sn 素線における引張応⼒と臨界電流の関係※この成果は、古河電気工業株式会社からプレスリリースとして発表されています。

半導体インターポーザーサブストレート全数検査装置の開発
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

ハイリスク挑戦タイプ

課 題 名 TSVバンプ形状の超高精度・高速全数検査装置の開発

開発期間 平成24年10月〜平成26年9月

キーワード ▶ インターポーザーサブストレート、3次元測定、位相シフト、全空間テーブル化手法◆プロジェクトリーダー所属機関

株式会社安永◆研究者

藤垣 元治（和歌山大学）（現 福井大学）

本装置はサブストレート上にある微小な端子（バンプ）の径、高さなどの寸法を全数検査するもので、不良流出を防止し、かつ工程改善による品質向上に寄与するものである。測定対象のバンプ径は60〜 100μm、高さは20μmと非常に微細

図1

26

インターポーザの形状であり、かつ1000 〜 2000個のバンプを1セットとして、サブストレート1 枚に約90セット（バンプ数は約18万個）存在する。このため測定精度、速度ともに高いレベルが要求される。本装置は和歌山大学の技術である「全空間テーブル化手法」を使用することで大幅な高速化・高精度化を達成し、世界最高レベルの速度、精度で検査が可能となった。本装置で1200バンプｘ90セットのサブストレートを測定した結果、9秒/枚、バンプ高さ
測定ばらつき3σ＜1μmを達成した。

図2

開発した検査装置“V-100”

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

インターポーザーサブストレートを使用した2.5D実装は、半導体部品を高性能化、低コスト可する技術である。世界的な有望市場であり、将来は10億円規模の売り上げを期待している。同時に製造工程の能力向上に寄与し、この実装技術の普及に貢献することを目標としている。

開発者の声
技術は確立されていたので、あとは測定精度と測定時間を向上させるだ
け・・・なのだが、トライ＆エラーを繰り返す日々であった。搬送装置の能力が精度と時間を左右するので、高性能な装置を作成してくれたメーカーに感謝しきりである。

※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

高機能かつ緻密なデザインのチタン合金製品を実用化
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ育成タイプ

課 題 名 高輝度レーザプロセス制御法を用いたチタン合金の高品質・高効率加工技術

開発期間 平成22年7月〜平成25年3月

キーワード ▶ チタン合金、精密溶接技術、微細冷間鍛造技術、眼鏡フレーム、医療機器◆プロジェクトリーダー所属機関

株式会社シャルマン

◆研究者

片山 聖二
（大阪大学）

眼鏡フレームは装着者への負担を軽減するため、軽量であるチタン系素材が多く用いられる。一方でチタンは難加工材であり、近年複雑・多様化しているデザイ
ンでは、素材の加工限界から工程数が増え高コストとなり、デザインによっては量産化すること自体が困難であった。本
開発技術は、大阪大学のシーズである高輝度レーザを用いたプロセス制御法による溶接欠陥を抑えた高品質な精密溶接技
術と、（株）
シャルマンが開発したサーボ
プレスを用いた複合加工モーションによる高精度・高効率な微細冷間鍛造技術およびチタン合金のフレーム外観品質を向上させる噴射加工技術を融合し、異なる特性を有するチタン系素材を適材適所に配置し一体化させた高機能かつ緻密なデザインの眼鏡フレームの実用化を可能とした。また眼鏡フレームに留まらず、これらの技術を高度に利用し、眼科および脳外科手術用等様々な診療科の医療機器へ展開している。

眼科手術用器具（持針器）

ものづくり

製品化
／起業

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

本開発技術により少ない工程数でかつ軽量で耐久性・デザイン性に優れたチタン合金製眼鏡フレーム製造の開発を行っている。また医療機器においても、複数の異素材を適材適所にレーザ接合することで、術者がより正確・快適に使用できる機能性の高い手術器具の開発に取り組み、国内および海外への販売を進めている。

開発者の声
本技術は企業単体で開発することは非常に困難であり、本事業により研究現場（大学）と生産現場（企業）の密接な連携をとることで、大学のシー
ズ技術の習得が効率良く進み、新たな技術の創生につながった。今後は、眼鏡フレームだけではなくチタン製品としてのニーズが高まりつつある
医療機器にも展開していく。

チタン合金製眼鏡フレーム

製品化
／起業

蛍光X線分析装置の小型・高感度化を実現する結晶レンズ製造法を確立
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ育成タイプ

課 題 名 X線結晶レンズを用いた高分解能・高速蛍光X線分析モジュールの開発

開発期間 平成23年11月〜平成25年12月

キーワード ▶ 分光素子、多層膜、蛍光X線分析、結晶レンズ、高温加圧変形◆プロジェクトリーダー所属機関

株式会社 リガク◆研究者

中嶋 一雄（京都大学）（現 東北大学）

蛍光X線分析は非破壊で試料分析できる
ことから、原材料の確認、精製品の品質、製品の成分検査からリサイクルに当たっての元素特定まで広範な領域で使用されている。更に、研究室だけでなく、製品製造現場、リサイクル工場、鉱山現場等、多くの分野で使用される機会が益々増えてきている。
本研究開発チームは蛍光X線分析装置に必
要な結晶分光素子及び多層膜による分光素子の基板の製造方法として、高温加圧
変形法による結晶レンズ製造法を確立した。本開発成果により、分光素子のX線反射強度が向上するだけでなく、分解能の向上、さらには分光器を含むX線光学ユニットの小型化が可能となり、コストも低減することが可能となった。

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

本プロジェクトで開発した結晶レン
ズを蛍光X線分析装置に搭載すること
により、性能面の向上のみならず、
装置の低価格化にも繋げることができる。これは材料製造工場において品質向上に寄与できるとともに、低価格装置への要求の高い中国、東南
アジアを含めた新興国での市場拡大にも貢献するものと考えている。

開発者の声
開発した結晶レンズは、京都大学で培った基礎技術をもとに産学共同開発に
より蛍光X線分析装置への適用の実用化に成功したものである。一企業では京都大学で培われた基礎技術の独自開発は困難であり、A-STEPの意義は大きい。本技術は今回開発した分光素子以外にも適用可能であり、継続して応用範囲の拡大を行う予定である。

結晶レンズ製造用実用高温加圧変形装置

炉内で高温に加熱された治具開発した結晶レンズを搭載した多元素同時蛍光Ｘ線分析装置 Simultix 15※この成果は、日経産業新聞(2016年9月13
日付14面）、日刊産業新聞 Japan Metal
Bulletin（2016年9月20日 付3面 ）に 掲 載されています。

27

※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

ものづくり

製品化
／起業

木造住宅の制振構造標準化を可能にした「減衰機能付加型筋かい制振金物」
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ育成タイプ

課 題 名 木造住宅制振構造標準化を目的とした減衰機能付加型筋かい制振金物の実用検証

開発期間 平成27年12月～平成29年9月

キーワード ▶ 巨大地震、木造住宅、筋かい、制振デバイス、制振構造標準化、ハイブリッド構造、フォールトトレラント機構◆プロジェクトリーダー所属機関

ユニオンゴム工業株式会社

◆研究者

古田 智基
（第一工業大学）（現 西日本工業大学）

現行の耐震基準による木造住宅は、震度6強以上の地震を経験すると剛性・耐力が低下し、大きな余震に耐えることができない。そこで、巨大地震を数回経験しても剛性・耐力を維持することができる制振構造が有効であり、今回、筋かい金物に制振ダンパーの機能を付加した「減衰機能付加型筋かい制振金物」を開発した。これは、木造住宅に標準装備されることを目指したもので、コストを抑え、施工性においても非常に優れている。既存の制
振デバイス
は各構面１
箇所の設置
を基本とし
ているため
建物全体と
しての制振
効果が薄い
DIT制振筋かい金物

製品化
／起業

が、本制振金物は建物全体に均等に設置されるため建物全体の制振効果が非常に高く、従来の工法で安価に制振構造標準化が可能となる。さらには、実際に住む側のユーザー目線
で見て費用対効果が確認できる性能
評価ツールを提供するため、「安全・安 心 」を 住 ま い 手が主体的に自ら手に入れることができ、住生活の質のDIT制振筋かい金物の設置状況
向上につなげる。

DIT制振筋かい金物の構造メカニズム

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）
設計方法や効果・評価が非常に曖昧な既存制振デバイスの現状を克服し、難しい工法を必要とせず安価に制振構造が標準化できる。筋かい金物にダクティリティーと減衰性能を持たせる画期的なアイデアと単純機構で、高い量産性を有しているため安価に供給できる。市場規模としては、毎年新築される木造住宅約20万棟の内の2万棟を目標としており、20億円の市場を見込んでいる。現在、更に性能を向上させるために新型の制振金物（特許出願中）を開発中である。

開発者の声
制振構造標準化は、現状の耐震性能の底上げにつながる。すなわち、巨大地震に対する人命・財産確保に真に貢献するものである。A-STEP事業により本技術が製品化されたことの社会的意義は非常に高く、今後の普及に期待している。かつてはオプション扱いだったエアバッグやABSの標準化が自動車の安全性に寄与したよ
うに、木造住宅への標準化により減災につなげて欲しい。
【製品情報】
BXカネシン㈱：http://www.kaneshin.co.jp/㈱DIT：http://www.di-teck.jp/
日本住宅新聞：2017年10月15日
月間住宅ジャーナル：2017年11月
住宅産業新聞：2017年9月28日、11月16日
日刊木材新聞：2017年10月19日、11月10日
日経アーキテクチュア／日経ホームビルダー主催「建材設備大賞 特別賞」受賞：2018年4月
モノづくり日本会議／日刊工業新聞社主催「“超”モノづ
くり部品大賞 生活関連部品賞」受賞：2018年10月

小型・軽量可搬型Ｘ線検査装置の開発
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

実用化挑戦タイプ（中小・ベンチャー開発）課 題 名 小型・軽量可搬型Ｘ線検査装置

開発期間 平成24年10月～平成27年3月

キーワード ▶ 可視化、解析・評価、低消費電力・高エネルギー密度、省エネルギー、防災、復旧・復興、コスト縮減◆プロジェクトリーダー所属機関

つくばテクノロジー株式会社

◆研究者

鈴木 良一
（産業技術総合研究所）

産業プラントの現場で求められている配管非破壊検査の、（１）操作性向上、（２）
検査時間短縮、（３）低消費エネルギー、（４）検査信頼性向上、及び、（５）トータ
ルコスト縮減を実現する為に、産総研が開発した乾電池駆動可搬型高エネルギー
Ｘ線装置のシーズと、静岡大学電子工学研究所が研究・開発した放射線検出器及び放射線イメージングデバイスのシーズを統合することにより、産業プラント配管用超小型・軽量可搬型Ｘ線検査装置を開発した。その結果、産業プラントの現場で求められている配管腐食減肉の非破壊検査に適用する超小型軽量可搬型Ｘ線検査装置として、超小型Ｘ線装置（出力100ｋｅＶ～ 150ｋｅＶ）と超高感度フラットパネル検出器（ＣｄＴｅ半導体検出器）によるＸ線装置を開発した。同製
品は検査サービス事業者によりエンドユ
ーザープラントの非破壊検査に供し、設備の信頼性確保に寄与する。

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

既存のX線装置はウォームアップに時間がかかり、予備電源が必要で、またイメージングデバイスもフィルム方式のものなので、画質が不十分、スピード不足だったりと、Ｘ線装置、イメージングデバイス
ともに寄せ集めしている為、使い勝手に難点がある。
本成果では、Ｘ線装置、イメージングデバイスともに特許技術を元に実用化域まで開発した効果は大きい。またユーザーは国産で実用性の高い装置を望んでおり、その意義も大きい。市場規模は年々増加しつつあり、売上も着実に伸びていく予想で、現在、現場配管での装置検証を行っている。

開発者の声
A-STEPの成功体験により、産学官の研究開発に弾みがつき、更なる新製品開発を進めている。それにより、製品を拡充させ、今まで不可能だった検査を可能にし、新たなユーザ、市場を創出し、皆様の安全安心と企業に恒久反映をもたらしていきたい。特に、各種自然災
害に対して、災害現場や被災地での構造物健全性検査に対して、本装置がその期待に応えるものと考える。

小型・軽量可搬型Ｘ線検査装置

28

保温材配管のX線画像※この成果は、産業技術総合研究所研究成果
記事一覧で紹介されました。
https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2014/pr20140603/pr20140603.html

※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

大型基板対応大面積プラズマスパッタシステムの実用化
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

実用化挑戦タイプ（中小・ベンチャー開発）課 題 名 長尺基板対応大面積プラズマスパッタシステム

開発期間 平成25年1月～平成27年3月

キーワード ▶ 大面積、高密度、低ダメージ、反応性、ラジカル、スパッタ、酸化物薄膜、窒化物薄膜、ロータリーカソード◆プロジェクトリーダー所属機関

株式会社イー・エム・ディー

◆研究者

節原 裕一
（大阪大学）

本開発では、大阪大学が発明した「低インダクタンスアンテナ（Low Inductance
Antenna 以下LIA)」を用いた高周波誘導
結合プラズマをスパッタ放電に重畳した
新しい型のスパッタシステムの実用化を目指し、LIAプラズマ技術の特徴を生かした2メートル基板対応LIAスパッタシス

テムを開発すると共に大面積反応性スパ
ッタ成膜技術を確立した。特に本技術は、
LIAプラズマによる高密度ラジカル生成
技術を生かして高性能な酸化物薄膜や窒化物薄膜を低温で大型基板上に高速で成膜を可能にする特徴を有する。
本開発成果は、既に建材向け大型基板表面処理装置のプラズマ源としての事業化を開始しており、今後は高分子フィル
ム分野やディスプレイ分野における大面積表面処理技術として用途拡大が期
待できる。

ものづくり

製品化
／起業

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

LIAスパッタシステムは幅広い分野への用途展開が期待でき、まず初めとして「表面処理/機能膜市場」に市場参入した。今後は、特徴の一つである
低温成膜技術を生かして、市場拡大が期待される「アドバンスド・パッケージ市場」や「フレキシブルディスプ
レ イ 市 場 」へ の 用 途 拡 大 を は か り、
2020年度には年間約60億円の装置販売を目指す。

開発者の声
本開発で培った低温製膜技術は、次世代での実用化が期待されているフレキシブルデバイスの製品開発に必要不可欠な技術であり、本開発で新規に組み入れたイオンエネルギー制
御技術と組み合わせることにより、
プロセス装置としての競争力強化に資することが期待される。
インライン型大面積LIAスパッタシステム

製品化
／起業

デュアル・ロータリーカソード型LIAスパッタ源

3次元指向性ボアホールレーダシステム（ReflexTracker®）
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

実用化挑戦タイプ（中小・ベンチャー開発）課 題 名 3次元指向性ボアホールレーダシステム

開発期間 平成24年10月～平成28年3月

キーワード ▶ 電磁波、指向性アンテナ、3次元位置推定、高精度、大探査距離、小孔径、ステップ周波数方式、孔内姿勢計測◆プロジェクトリーダー所属機関

松永ジオサーベイ株式会社

◆研究者

海老原 聡
（大阪電気通信大学）

レーダ波を用いて、掘削孔周辺の基礎杭等の埋設物、空洞、岩盤中の断層、亀裂等を把握する手法であり、１本の掘削孔で対象物の３次元位置推定が可能な３次元指向性ボアホールレーダシステムである。
地表からでは検知する事が困難な孔井周辺の基礎構造物等の埋設物の形状や空洞の分布、断層等の空間的分布（走向、傾斜角）を把握することが可能で、①都市圏でのビル建物の建替え工事・対策の迅速化を推進、②トンネル工事の切羽において先進掘削ボーリングと併用することで、岩盤崩落などの危険性予知や岩盤強度の把握等に寄与することが可能、③地下空間利用の際の最適箇所選定に有用な情報を安価に提供可能、等の効果が期待される。さらに、従来ボアホー
ルレーダの専門家が従事することの多かった計
測を、より一般の技術者が操作することが可能になり、利用促進が図られると考える。
土壌地盤フィールド

岩盤フィールド

基礎杭

埋設管
反射波

Rx
Tx

受信アンテナRx
有無の確認 送信アンテナ Tx

亀裂
幾何学的
形状の把握

根入れ深度
の確認

基礎杭の有無・位置・杭底深度を指向性アンテナにて3次元位置として特定可能。
N4
3

反射点の3次元位置推定機能（全深度のデータ利用）

y（m）

1

E
S

N 0W

基礎杭
基礎杭

推

V1孔
V1坑

推
-10 定
定

-10

z(m)

反
z（m） 反

z（m）

射

-1

-15 射
点

-2

-20

-15

点

直径350mmの基礎杭-4
S -4 -3
W

-2

-1

0
1
x（m）

-20

-25
-4 -2 0 2

W

2

3

4
E

V1孔
0
E
S

N

-5

-5

0

-3

基礎杭

V1孔
V1坑
0

W
0

2

y(m)

4 E-4S-2 0-25
24N -4

x(m)

推
定
反
射
点

-2 0 2 4 -2 0-424

基礎杭と推定反射点の平均距離:14cm

ReflexTracker®のハードウェア概観

基礎杭の調査実例。基礎杭に沿って緑色の推定反射点が求められており、杭底深度も明確に捕捉できた。

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）
従来技術である無指向性ボアホールレーダや磁気検層
は、探査距離が0.5ｍ以内での対象物の存在推定しかできなかったが、本システムでは、探査距離が2 ～ 3m程
度で、対象物の位置特定を水平方向へ2 ～ 9度程度の誤差で推定可能である。
小口径（57㎜）のプローブからなるため、建設・土木で標準的に利用されている掘削孔に適用でき、経済的である。
設計図書のない建物や橋脚等の基礎杭調査、鋼矢板や深部埋設管等の位置確認などへの適用や、存在が不明
瞭な亀裂や破砕帯の走向・傾斜推定などのデータ提供が可能である。

開発者の声
現時点では、松永ジオサーベイ（株）での現場測定・解析を承っており、機器の販売は予定していない。毎年、既存杭の杭長調査や地中埋設物などの現場作業を承っており、作業エリアは日本全国である。これまでの既存杭や地中埋設物調査に加えて、地盤改良体の出来形調査や空洞調査、岩盤の亀裂・破砕帯調査等への応用が可能となった。
松永ジオサーベイ（株）ホームページ
http://www.m-gs.co.jp/technology/technology8.html
本成果は、日本の新技術・新工法（11/17発行）にNETIS登録技術として掲載されています。
http://www.netis.mlit.go.jp/NetisRev/Search/NtDetail1.
asp?REG_NO=KT-160079&TabType=2&nt=nt

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※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

ものづくり

製品化
／起業

高温域で劣化しない資源探査用シンチレータの大型結晶作製に成功
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

実用化挑戦タイプ（中小・ベンチャー開発）課 題 名 高温域で劣化しない資源探査用シンチレータ

開発期間 平成25年12月～平成29年3月

キーワード ▶ 探査用2インチ結晶育成技術、チョクラルスキー法、酸化物シンチレータ、高温域世界最高エネルギー分解能◆プロジェクトリーダー所属機関

株式会社C&A◆研究者

吉川 彰（東北大学）

C&Aおよび東北大学は、資源探査用シンチレータとして期待されるCe賦活La置換Gdパイロシリケート(Ce:La-GPS)の2インチサイズの大型結晶の作製に成功した。作製成功した結晶は、クラック
フリーであり、かつインクルージョンのない無色透明であり、シンチレータとしての特性を満足できると予想される結晶であった。また作製成功した大型結晶について、加工および化学研磨技術を開発し評価サンプルを作製した。そして開発目標の一つであるリチャージ5回目における結晶の発光特性（150℃での発光量20,000Ph./
MeVで,半値全幅のエネルギー分解能9%@662keV
以下(世界最高性能),蛍光寿命100ns以下)を満足し、今後の量産技術開発にもつながる生産歩留70%以上も満足した。市場展開を見越したサンプル販売を行った。また、当該結晶のピクセルアレイ化に成功し、ガンマカメラの原理実証に成功した。

資源探査用として必要な2インチサイズのCe:La-GPS結晶育成に初めて成功したことによって、高温環境下で安定的に性能を発揮できる資源探査用ゾンデを作製できるようになる。それによって、石油やシェール
ガスの探査可能な地域が拡大できるようになる。製品としてΦ25mm×L50mm仕様
で30万円をターゲットとし、2022年までに1000個体の販売を予測し、目標とする。

開発者の声(a)原料連続投入法によるリチャージ６回育成後のルツボと（b）従来法によるリチャージ６回育成後のルツボの写真

図3 La-GPS円筒加工済結晶(Φ25mm)

図1 チャージ5回目までに育成した結晶の様子(Φ2インチ)

製品化
／起業

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

最終的に2インチサイズ結晶において、市場要求値を大きく満足する高温性能が得られた。
La、Ce置換量とコングルーエント組成、シンチレータ特性の関係を明らかにしたことは学術的にも意義が大きいと考える。ユーザー
企業の国内外資源探査大手企業からも、有望なユーザーテスト結果が得られており、本開発のCe:La-GPS結晶の資源探査用途での市場開拓は疑いないと考えている。本開発で、最適組成での大型結晶連続作製技術を確立できたことから、弊社として今後も量産技術向上を検討し、実用化を進めていく所存である。

10-8/K以下の測定精度を有する超高精度熱膨張計の開発
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

NexTEP-B

課 題 名 超高精度熱膨張計測システム

開発期間 平成28年12月～平成30年11月
キーワード ▶ 熱膨張率、低膨張材料、光干渉法、制振構造、精密温度制御、自動試料セット機構、標準物質、干渉縞◆製品化企業名

アドバンス理工株式会社

◆研究者

神谷 友裕
（宇宙航空研究開発機構）

航空宇宙や半導体分野では、温度変化に対する寸法安定性を高めてシステムを高性能化するために、熱膨張率が10-7/K以下の材料の必要性が増大している。10-8/Kの熱膨張率が正確に評価でき、更に操作性や低コスト等の実用性を兼ね備えた競争力のある計測技術を実用化することは材料開発および精密機械産業の高性能化に対して極めて有益であ
測定器本体(光学系、試料系内蔵)る。このようなニー
ズに応えるために
10-8/Kの 熱 膨 張 率 を正確に評価できる光干渉法を用いた熱膨
試料温度調整張計の開発・実用化
クライオスタットを進めてきた。計測
除振台の誤差要因である「振動外乱」「迷光」

図1. 熱膨張計システムの外観

30

図1 熱膨張計システムの外観
光学系、試料系はチャンバー内に内蔵され、測定は減圧He雰囲気中で行われる。

「温度変動」の影響を排除する技術の開発により、熱膨張率の測定精度が市販装置として世界最高の1×10-8/K以下を達成し、さらに、人的・環境
要因による誤差を10-9/Kレベルまで実現することが出来た。これにより、大学・研究所はもとより、企業内の生産現場においても装置安定性・再現性を確保することが可能になった。
試料温度

変位量

図2. 本開発装置で測定した低膨張セラミックス
本開発装置で測定した低膨張セラミックスのの試料温度に対する変位量
試料温度に対する変位量
試料温度の変化に対して、極めてノイズ及び変動の少ない測定を実現。試料温度23℃付近にゼロクロスポイントを観測。

図2

測定#1~#5及び
それらの平均CTE値

標準偏差

図3

図3. 本開発装置で測定した低膨張セラミックスの熱膨張率(CTE値)
本開発装置で測定した低膨張セラミックスの熱膨張率(CTE値)
熱膨張率（CTE値）はAIST(産総研)での測定値とほとんど同等。
再現性も極めて高い。

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

光学顕微鏡などが使用できる設置環境において、10-8/Kレ ベ ル の 精 度 を 実 現 し、 更 に、
10-9/Kレベルの再現性が可能な装置の完成は、
低膨張材料の研究開発や材料メーカーの製造部門における品質保証に対しても大きな貢献が出来るものと考えられる。熱膨張率測定装置の全世界での市場は、年平均3%で拡大していくことが見込まれており、市場に投入されれば年数億円規模の売上が期待される。

開発者の声
実質2年間の開発期間の中で、掲げた目標を達成することが出来るかどうかの不安はあった。
しかしながら、JAXAとの共同開発により、開発過程の中で発生した課題・原因を明確化し、それらを速やかに解決することができたことが、目標達成に結びついたものと考えられる。
この開発成果を大きな実として発展させるには、技術の確からしさの向上、実用性のアッ
プグレードと低コスト化を図る必要がある。それらの実現のために、一層の努力を進めていきたいと考えている。開発期間の間、JSTの皆様からのご支援に、深く感謝する次第である。

※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

ハイリスク挑戦タイプ

課 題 名 次世代リチウムイオン電池（LIB）
用革新的セパレータの実用化研究

開発期間 平成25年12月～平成27年11月

キーワード ▶ セルロースナノファイバー、複合化、樹脂、次世代セパレータ

ことが難しく、また、セルロース繊維同士の再凝集が生じるという課題があった。
㈱日本製鋼所は、京都大学大学院農学研究科／吉岡講師が開発したシーズ技術である化学修飾CeNFを樹脂中に分散・安定化する技術を応用し、市場拡大が著しいリチウムイオン電池用（LIB)セパレー
タ へ の 応 用 開 発 を 進 め た。 そ の 結 果、
CeNF複合セパレータを連続的に製造することが可能なシステムを開発し、強度特性及び熱的安定性に優れるセパレータの連続製造を実証した。

◆プロジェクトリーダー所属機関

株式会社 日本製鋼所◆研究者

吉岡 まり子（京都大学）

セ ル ロ ー ス ナ ノ フ ァ イ バ ー（CeNF)は、
自然界に豊富に存在する木材や植物などから得られる天然繊維の一つであり、高強度、高耐熱性、低熱膨張性などの優れた特性を有するため、樹脂と複合化することによる機能性向上が期待される。しかし、CeNFは高い親水性を有するため、疎水性の高い樹脂中に高度に分散させる
化学修飾CeNF
化学修飾CeNF（疎水化処理）（疎水化処理）40μm40μm

セルロース
セルロース+

95.5%
95.5%

ｽﾌﾟﾚｰﾄﾞﾗｲﾔｰ
ｽﾌﾟﾚｰﾄﾞﾗｲﾔｰ

開発製品
開発製品

CeNF複合ｾﾊﾟﾚｰﾀ
CeNF複合ｾﾊﾟﾚｰﾀ

130℃
Cell-O-C-CH
130℃
Cell-O-C-CH
2-CH
2-C-OH
2-CH
2-C-OH

O O

O O

O O

無水コハク酸+無水コハク酸

4.5%4.5%

O O

無水コハク酸無水コハク酸モノエステル化セルロース
モノエステル化セルロース

化学修飾処理化学修飾処理CeNF分散液
CeNF分散液

画像1
画像1

開発したプロセス及びシステムにより得られるCeNF複合セパレータは、
従来のポリオレフィン単体のセパレータと比較して耐熱性や強度特性が優れている。そのため、高い安全性が求められる電気自動車用バッテリーへの適用が期待される。また、これらのプロセス及び装置を応用する
ことにより、セパレータ以外の高機
能フィルムへの展開も期待される。

400nm
400nm

特許第5462227号
特許第5462227号

本システムにより製造したセパレー
タは、CeNFの解繊不良が一部見られるものの、強度特性や耐熱性が向上している。そのため、現状よりも解繊状態と分散状態を向上することができれば、更なるセパレータ特性向上が可能であると考えている。今後
は、解繊状態と分散状態を向上する
方法について検討し、セパレータや高機能フィルムへの展開へ繋げたい。

画像2
画像2

CVDダイヤモンドの高速成長技術と自立基板の開発
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

ハイリスク挑戦タイプ

課 題 名 半導体ダイヤモンドの開発

開発期間 平成25年12月〜平成28年11月

機能材料

要素技術
構築

溶媒冷却用
溶媒冷却用
ﾁﾗｰ ﾁﾗｰ

TEX30
TEX30

疎水性化処理疎水性化処理O O+②洗浄・乾燥工程
②洗浄・乾燥工程

400nm
400nm

化学修飾処理工程化学修飾処理工程Cell-OH+
Cell-OH①化学修飾工程①化学修飾工程
二軸押出機
二軸押出機

特願2015-193280
特願2015-193280

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

開発者の声
開発装置
開発装置

解繊処理CeNF
解繊処理CeNF

ものづくり

次世代型リチウムイオン電池（LIB）用革新的セパレータの実用化研究

要素技術
構築

キーワード ▶ 半導体、ダイヤモンド、CVD、パワーデバイス、高速成長◆プロジェクトリーダー所属機関

アリオス株式会社

◆研究者

徳田 規夫
（金沢大学）

ダイヤモンドは、グリーンイノベーショ
ンの一つして期待されているパワーエレ
クトロニクスを支える次世代半導体材料である。本プロジェクトは、抵抗率を制御した半導体ダイヤモンドウェハの製造技術を開発することを目的とし、①ダイ
ヤモンドの高速成長、②不純物ドーピン

ダイヤモンド（100）

図1

グによるダイヤモンドの抵抗率制御、③ダイヤモンドの高品質化の各技術開発を、
産＝アリオス(株)（装置開発）、官＝産業技術総合研究所（結晶性・物性評価）、学＝金沢大学（高速成長・ドーピング制御技術の開発）の体制で実施している。その結果、アリオス製マイクロ波プラズマ
CVD装置を用いたダイヤモンド(100)膜の成長において世界最速となる300 μm/hを達成し、その技術を応用すること
で半絶縁体・p型半導体・低抵抗ダイヤ
モンドウェハの開発に成功した。

半導体デバイス向けのダイヤモンド材
料の市場は、2020年に約50億円の調査報告が有るが、これは現状の技術をベースとしたものである。我々は高速成長技術などを開発しつつあり、市場規模の拡大に貢献できると考えている。
展示会等では、多くの企業や研究機関
からダイヤモンド基板についての問い合わせを頂いている。

開発者の声
半導体ダイヤモンドの事業化には、
低コスト製造技術（≒高速成長技術）の実現が必要不可欠である。そのため、我々が開発した国産装置を用いて世界最高の成長速度を達成したことは非常に嬉しく思う。今後も更なる高速化を目指し、半導体ダイヤモ
ンドの事業化、そしてグリーンイノ
ベーションへの貢献を目指す。

世界最高 0.3 mm/h

開発したアリオス製マイクロ波プラズマCVD装置とダイヤ
モンド（100）
膜の成長速度の推移期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

図2

CVD単結晶ダイヤモンド自立基板※この成果の一部は、日刊工業新聞（平成26年10月6日朝刊20面）に掲載されました。

31

※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

機能材料

生物の優れた仕組みを模倣したクリーンで安価な発電技術

プロト
タイプ

研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ顕在化タイプ／ハイリスク挑戦タイプ

課 題 名 バイオ燃料電池の高出力・高容量化

開発期間 平成25年1月〜平成25年12月／平成26年1月〜平成28年3月
キーワード ▶ バイオ燃料電池、酵素電極、エネルギーハーベスト、ウェアラブル、生体センサー

NAD（P）不必要）をクリアする独自の人工反応系を考案した。
● 超好熱菌由来の酵素研究ノウハウを活
用して、ブドウ糖から電子数8e-を得る酸化酵素を探索し、多段階酸化反応（ブドウ糖⇒グルコン酸⇒・・⇒・・）を進める酵素を取得した。
● バイオ電池の市民権獲得を目的に、科
学教材・玩具メーカーと連携して商品企画に着手した。また、新市場の開拓活動として、高感度バイオセンサーとしての技術検証を行った。

◆プロジェクトリーダー所属機関

株式会社アイシン・コスモス研究所

◆研究者

美川 務
（理化学研究所）

バイオ燃料電池を高容量化し、新市場の創出を狙った、バイオならではの革新的アプリへの応用展開を目指し、以下の研究開発を実施した。
● エネルギー代謝の先端研究情報を活用
し、ブドウ糖からCO2への多段階酸化が 見 込 め、 か つ、 制 約 条 件（ATPやn 開発技術の特徴

n 実用化への課題＜発電原理＞

ブドウ糖8e-酸化の酵素反応を確認
糖酸化酵素

ブドウ糖

－
↑
e-

＋
e↓

自己駆動型酵素センサの要素技術確立
O2還元酵素ボタン電池
並み電気容量(C6H12O6)2e-

人工の糖代謝系を構築しブドウ糖を多段階に分解

糖酸化酵素

ブドウ糖

中間Ａ 酵素2
2e-

Ｂ

Ｃ

プロト
タイプ

↓
CO2

酵素4
2e-

本開発

H2O

有機酸

酵素3
2e-

大気(O2)

H+⇒

Ｄ
Ｅ

本産学連携で達成

Ｆ

↓
蒸発

酵素電極

酵素3
酵素2
糖酸化酵素

二酸化炭素
(CO2:完全酸化)

(x12)
e-

大気

Ｉ
H+⇒

O2還元酵素燃料例：汗中のブドウ糖や乳酸期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

本研究開発により、酵素/電極の潜在
ポテンシャルをフルに引き出す要素技術を確立でき、それによって、ヘルスケアやIoTデバイスに関連する新市場で、生体親和性の特長を生かし、ヒトの状態センシング＆電源としての実用化を目指している。

開発者の声
生物のエネルギー代謝では、摂取した糖類を複雑な酵素反応系を経てCO2まで酸化している。この代謝の仕組
みを、バイオ電池の電極内で人工的に再現し、酵素や反応系を改変する研究は斬新かつ革新的であり、ライ
フワークとして取り組みたい研究領域である。
※こ の 成 果 は、 日 経 産 業 新 聞（2014年9月11日）と理研ニュース（2015年5月号）に掲載されています。

コスト競争力を有する高性能銀ナノ微粒子の工業的製造方法を確立
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

ハイリスク挑戦タイプ

課 題 名 コスト競争力を有する高性能銀ナノ微粒子の工業的製造方法の確立

開発期間 平成25年12月～平成28年3月

キーワード ▶ 銀ナノ微粒子、スケールアップ、粒径制御、低コスト、連続合成、無加圧接合、高導電性、高信頼性◆プロジェクトリーダー所属機関

株式会社大阪ソーダ

◆研究者

栗原 正人
（山形大学）

本件のシーズ技術である山形大学・栗原教授が開発した銀ナノ微粒子は、シュウ酸銀とアミンを原料に用いる簡便な合成方法により高収率で得られ、非常に優れた低温焼結性を示すため、種々の用途で

図1 連続槽型反応装置（反応槽（Ｒ）への流入、流出量を同じにして合成時のCO2発生量を制御し、速やかに系外に排出）実用化の検討が進められている。しかしながら、本合成法はシュウ酸イオンの熱分解による二酸化炭素ガスの急激な発生を伴うため、量産化技術の開発が必要であった。本件では、二酸化炭素ガスの発生量を制御し、速やかに反応槽外へと排気するために連続槽型反応装置の検討を実施し、課題を解決するに至った（図1）。
また、新たに当プロジェクト中に栗原教授が開発した銀ナノ粒子粒径制御技術を応用し、用途に応じた銀ナノ微粒子が作製でき、一例として導電性接着剤用途に適した銀ナノ微粒子を合成することが可能となった。
Ｓｉチップ

焼結膜（無加圧）

基材（リードフレーム）

図2 銀ナノ微粒子合成例（導入設備で合成した銀ナノ微粒子の一例）32

図3 銀ナノ微粒子応用例（銀ナノ微粒子とミクロ銀を混合しペーストを作製、250℃×60分焼結後のSEM画像
上段；Siチップ（裏面金めっき）、
中段；無加圧焼結膜、下段；基材）

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

低温焼結性に優れた高性能銀ナノ微粒子の高効率な製造法は、銀ナノ微粒子のコストダウン、および用途を拡大するものである。また、粒形制
御技術により各用途に応じた粒子設計を可能にしたことにより、プリン
テッドエレクトロニクス、ダイボンド分野での技術進化を加速させるものと期待している。

開発者の声
高性能銀ナノ微粒子の量産化は、再現良く合成できる技術を確立することができた。現在は粒径制御技術を応用し、無加圧接合用途に適した銀ナノ微粒子を開発した。これはミクロサイズ銀粒子との併用により、無加圧でも焼結膜が緻密となり、高導電性、高信頼性を得ることができる。今後この材料をパワー半導体向け材料として展開できるものと期待している。

※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

壊れず、拭き取り可能な低反射率ナノ構造（モスアイ構造）表面
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

ハイリスク挑戦タイプ

課 題 名 反射防止構造体(モスアイ構造)に防汚機能を付与したタッチパネル用フィルム及びフィルム材料の開発

開発期間 平成25年12月～平成28年11月

機能材料

プロト
タイプ

キーワード ▶ナノインプリント、光硬化性樹脂、モスアイ構造、反射防止構造、高硬度、防汚性、グラッシーカーボン◆プロジェクトリーダー所属機関

オーテックス株式会社

◆研究者

谷口 淳
（東京理科大学）

新しく開発した高硬度で防汚性を持つ紫外線硬化性樹脂を用いて、モスアイ構造の転写に成功した。モスアイ構造はナノオーダーの針状構造で、反射防止効果がある。今回開発した技術を用いれば、触っても壊れず、防汚性もあり容易に汚れが拭き取ることができ、スマートフォンなどのタッチパネルへも使用が可能となる。また、モスアイ構造表面の水の接触
角は１５０°
以上で超撥水性を示し、この性質を利用した製品などにも使用できる。
モスアイ構造の金型原盤は、東京理科大学が保有する特許技術で作製し、転写に関しては、ナノオーダーの転写が可能な
ナノインプリント技術を用いた。新開発
品の樹脂を用いて作製されたモスアイ構
造は、スチールウール700gf の擦過試験にも耐え、指紋のふき取りも容易に行えた。これによって、触っても壊れないタッチパネル用反射防止フィルムが実現した。

図１．スチールウール擦過試験前後のモスアイ構造と反射率（擦過試験条件： スチールウール#0000、700gf、10往復）
左： 新開発品、擦過後も構造が残っている。
真ん中： 従来品、擦過後構造が潰れている。
右： 反射率のグラフ： 従来品は擦過後１％を超えているが、新開発品は擦過前後で、 可視光領域で0.3%未満の低反射率が維持できている。

プロト
タイプ

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

モスアイ構造はナノオーダーの微細構造のため、触ると壊れ、指紋が付いたら拭き取れないという問題点があった。
本研究開発で、光の反射を防止するモスアイ
構造の強度と防汚性を向上し、タッチパネルに使用できるようになった。
開発した光硬化性樹脂は鉛筆硬度９H以上であり、平らな膜でも防汚性を有するハードコートとして使用可能である。

開発者の声
開発した光硬化性樹脂は、スチールウールでの擦過試験にも耐え、かつ、防汚性を持ったものである。通常硬い樹脂は、脆く割れるな
どしやすいが、本開発品は伸びもありしなやかな樹脂である。この点、ナノインプリント
用のレプリカモールド等にも使用できる。
また、硬さをベースとして、防汚以外の親水表面にするなどの改良も容易に行える。
※この成果は、東京理科大学からプレスリリースとして発表されています。
https://www.tus.ac.jp/today/20170808012.pdf※こ の成果の一部は、日刊工業新聞（平成29年8月9日
朝刊23面）に掲載されました。

X線位相イメージングを飛躍させる超高解像度・高感度X線検出器の実証
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

ハイリスク挑戦タイプ

課 題 名 Ｘ線位相イメージングを飛躍させる超高解像度、高感度Ｘ線検出器の実用化開発

開発期間 平成26年12月～平成28年11月

キーワード ▶ X線位相イメージング、放射線検出器、シンチレータ、相分離構造、結晶成長◆プロジェクトリーダー所属機関

キヤノン株式会社

◆研究者

吉川 彰
（東北大学）

開発した検出器で、従来のX線位相イメージング法（タルボ・ロー干渉計）※よりも被曝量1/4での撮像を実証した。その実現には、高解像度・高感度なX線検出器が必要で、東北大学のGdAlO3系共晶
材料というシーズと、キヤノンの光導波性シンチレータを実現する一軸性シリン

ダー・マトリックス構造のコンセプトに基づき、高度な成長条件制御を経て構造
均 一 性 に 優 れ たTb添 加GdAlO3-Al2O3相
分離シンチレータを獲得したことが大きい。これを狭画素ピッチのCMOSセンサに実装することで、厚さ300μmのシンチレータを用いても優に10μm以下の解像度を呈し、被写体によるX線の1μmに満たない位相変化を直接捉えることを可能にした結果、本実証の効果を得たのである。
※JST先端計測分析技術・機器開発事業プログラムの支援成果(2007 ～ 2014）期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

高解像度と高感度の両立が難しいX線
検 出 器 に お い て、GdAlO3-Al2O3相 分
離シンチレータのように高感度化のために厚くしても高解像度な画像を提供できることは、X線位相イメージ
ングにおける低被曝化技術を進展させる効果のみならず、さまざまな撮
像系との組み合わせにより、広く放射線検出領域での貢献が期待できる。

開発者の声
大学側が有する材料系のシーズが、企業側のコンセプトに基づくニーズに合致し、本支援事業によって、強い材料技術の構築から新しいX線検出器の可能性を実証できた意義は大きい。今後、検出器の撮像領域拡大や、多方面での用途を想定した検討を進めたい。

相分離シンチレータ

照射線量と像質の関係(左) と、X線位相コントラスト像(右)33※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

機能材料

プロト
タイプ

全固体pHセンサ（ダイヤモンド差動FETセンサ）
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

ハイリスク挑戦タイプ

課 題 名 使用環境順応なダイヤモンド電界効果トランジスタ型全固体pHプローブの創製

開発期間 平成26年12月～平成29年11月

キーワード ▶ 全固体pHセンサ、ダイヤモンド半導体、終端元素制御、差動FET、pＨの課題は、pH値を正確に測るために使用されている銀塩化銀参照電極由来成分が試料に混入することである。本研究ではpH測定に関わる課題解決として、全固体pHセンサ（ダイヤモンド差動FETセンサ）を実現した。

◆プロジェクトリーダー所属機関

横河電機株式会社

◆研究者

川原田 洋
（早稲田大学）

pH値（水素イオン濃度指数）は溶液物性のパラメータとして最も基本的であり重要な化学値であり、多くの化学反応に関わるために、化学・ 上 下 水・ 石 化・ バ イ オ等の幅広い業界で注目される。 し か し、 業 界 標 準 の ガ
ラス電極式pH計は、作用極にガラス製の電極が使用されていることからガラス破損による異物混入リスク（コンタミ問題）がある。特に食品業界では、食品製造工程で使用するにはガラスを使用することは問題であると
指 摘 さ れ て い る。 ま た、 ガ
ラス電極式pH計のもう１つ

トリリオンセンサやIIOTなど将来期待されている分野では測りたい場所をピンポ
イントで測ることが出来る多種多様なセンサが必要になる。pHセンサやイオンセンサは測定可能な環境の制限が多く、これまで測りたい場所で測ることができていなかった。本研究成果である全固体pHセンサにより、ユーザーが望む任意の場
所をピンポイントでコンタミレスに測定できるようになり、今後pH値測定制御を利用した新たな価値の創造が期待される。

開発者の声

全固体pHセンサ（ダイヤモンド差動FETセンサ）

プロト
タイプ

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

次世代pHセンサとして人工合成ダイヤモ
ンドを使用したイオン感応性電界効果ト
ランジスタ（ISFET）型の化学センサを実現した。全固体pHセンサではpH値を測定す
るpH鋭感応性FET（部分酸素終端ダイヤモンド）を使用し、固体参照（極）としてpH
鈍感応性FET（ 部分フッ素終端ダイヤモンド ）を 使 用 し て い る。 感 度 が こ と な る
ISFETの差動構成をとることで安定なpH
値測定を実現している。

電子ビームリソグラフィによるサブミクロン解像度の電極印刷用モールド開発
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ育成タイプ

課 題 名 電子ビームリソグラフィを用いた連続ナノパターニング用ローラーモールドの実用化研究

開発期間 平成26年12月～平成29年3月

キーワード ▶ 電子ビーム、ローラーモールド、R2Rプロセス、プリンテッド・エレクトロニクス、印刷、ナノインプリント

数千倍のスループットを実証すると共に、本技術の工業化に目処をつけた。また旭化成（株）
にて独自に開発をした高解像度
R2R印刷プロセスと金属インクを組み合わせることで、250nm解像度の電極印刷にも成功し、プリンテッド・エレクト
ロニクスの課題であった性能や生産性の低さに対して解決策を提示することが出来た。また同印刷技術を用いたアプリとして透明なRFID用アンテナを開発し、通信可能な事を実証。現在は潜在顧客と共に市場創出に向けた取組を行っている。

◆プロジェクトリーダー所属機関

旭化成株式会社

◆研究者

松井 真二
（兵庫県立大学）

電子ビームとステンシルマスク、精密位
置決め回転ステージの課題を解決することで、ローラー用のEBステッパーの開発に成功した。また本装置を用いた露光
プ ロ セ ス も 同 時 に 開 発 を 行 い、 直 径100mm、幅250mmのローラーに対して100nmのパターンを形成することに成功した。その際の露光時間は20時間であり、通常のポイントビーム型に対して
図１

図２

既存のRFID用アンテナと透明なRFID用アンテナ

既存のRFID用アンテナと透明なRFID用アンテナ

34

透明なRFID用アンテナの電極パターン
透明なRFID用アンテナの電極パターン

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

5Gを中心としたIoT時代には年間1兆個のセンサーが必要だと推測されている。
これらすべてをMEMES型で補う事は、その設備投資額から難しく、量産性の高い印刷型センサーへの期待が大きい。本
技術で高解像度電極を形成することで、
高S/N比、小型といった高機能センサーを安価に供給出来る可能性が拓けた。

開発者の声
250mm幅のローラー露光を実現するた
めには、EBステッパーの材料や計測システムの全てに研究課題があり、一企業で取り組むにはリスクが大きかった。
A-STEP事業で資金面の援助および開発の進め方に関する指導を頂いたことで、一気に実用化にたどり着くことが出来た。また日本の新産業創出に向けた可能性に気づきを与えて頂くことが出来た。
※第16回国際ナノテクノロジー総合展でグリーンナノテクノロジー賞を受賞しました。
https://www.nanonet.go.jp/magazine/
Reports/nanotech2017.html

※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

不純物とされるユビキタス元素の積極活用により高強靭性チタンボルトを開発
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ育成タイプ

課 題 名 ユビキタス元素によるナノ構造制御を活用した高信頼性ボルト向け高強靱性チタン素材の開発

開発期間 平成27年12月～平成31年3月

機能材料

プロト
タイプ

キーワード ▶ 高強度チタン素材、ユビキタス元素、固溶強化、粉末冶金、移動体用ボルト、プロトタイプ設備期待されるインパクト◆プロジェクトリーダー所属機関

株式会社ハイレックスコーポレーション（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

◆研究者

近藤 勝義
（大阪大学）

急激な延性低下を生じることから添加量を厳しく制限されてきた酸素・窒素などのユ
ビキタス元素を強化元素として積極活用することで、従来のチタン合金が直面していた強度と延性の相反関係を解決し、移動体ボルト向けに高強靭性チタン焼結材を開発した。大阪大学においてチタン材の塑性変
形挙動に及ぼすこれらの不純物元素機能を解明し、チタン格子定数c/a軸比を1.593以下に制御することで引張強度1150MPa、破断伸び21%を実現した。同シーズを企業に技術移転して最長2,740mmの長尺丸棒の製造技術基盤を確立し、長尺方向バラツキ
3σは強度で26.4MPa、伸びで2.7%と安定化を達成した。さらに国内ボルトメーカーと協力して優れた加工性と耐久性を有する
チタンボルトを開発し、事業化への見通し
を得た。

製品化
／起業

図1 酸素原子の固溶によるチタン格子の伸長現象

高価なレアメタル元素を含まず、ありふれた廉価なユビキタス元素のみの添加により現行チタン材にない高強度と高延性を両立できることから、自動車、航空機、医療分野など幅広い市場への展開と技術革新が期待できる。まずは自転車・レーシングカ
ー市場で実用化を狙い、応用として2兆円を超える市場規模を有する航空機部品などへの展開を目指す。

開発者の声

図2 開発した高強靭性チタンボルト（M4キャップボルト）

素材製造という新ビジネス領域への参入であったが、開発初期コストという参入障壁に対して、A-STEPの支援によりプロトタイプ用製造設備の導入が実現でき、事業化への見通しを得られた。またA-STEPを通じて大阪大学との連携を強化し、早期の技術移転が実現した。航空機部材など
より大きな市場への展開も見据えて開発を進めていきたい。

皮膚細菌叢を制御する脂質の開発とそれを配合した化粧品への応用
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

探索タイプ

課 題 名 皮膚常在菌制御によるアトピー性皮膚炎増悪化予防に役立つ新規な脂肪酸素材の開発

開発期間 平成24年11月～平成25年10月

キーワード ▶ 皮膚細菌叢、スキンフローラ、善玉菌、悪玉菌、黄色ブドウ球菌、表皮ブドウ球菌、パルミトレイン酸◆製品化企業名

株式会社桃谷順天館

◆研究者

永尾 寿浩
（大阪産業技術研究所）

ヒトの皮膚に存在する微生物（皮膚細菌叢、スキンフローラ）は、健康に寄与す
る微生物（善玉菌）と、疾病に関与する微生物（悪玉菌）に分類される。従って、全ての微生物を抑制するのではなく、悪玉菌だけを選択的に抑制する方が良い。
皮脂中のサピエン酸（SA）は、悪玉菌・黄色ブドウ球菌を抑制し、善玉菌・表皮ブドウ球菌を抑制しない作用を持つ。一方、アトピー性皮膚炎や肌荒れ時にはSAが減少し、黄色ブドウ球菌が増加する。しかし、SAは天然油脂中に存在せず入手困難である。そこで、多数の脂質の抗菌活性を調べたところ、天然油脂中のパルミトレイン酸(POA)がSAの代替物となり、皮膚細菌叢の制御に優れている
ことを見出した。

本技術シーズを応用し、POAを含有する
化粧品原料の開発を桃谷順天館と共同で行ったところ、新規素材（フローラコン
トローラFC161）を配合した化粧品が製品化された（販売会社：明色化粧品）。

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

微生物は“汚いバイ菌”として、全て排除することは正しいだろうか？
現代人は綺麗好きで、微生物を全て除去し、体を徹底的に洗うことが良いとされている。しかし、それは肌荒れやアトピー性皮膚炎の原因の一つと考えられる。本技術シーズは、元来から皮膚に備わっている機能を模倣すること
で皮膚細菌叢を制御し、健康を維持するという新しいコンセプトであり、さらに新商品開発が期待できる。

開発者の声

図1．フローラコントローラFC161を配合した化粧品

当初は研究代表者と近畿大学の共同研究であり、技術シーズの利用企業の探索に非常に苦労した。しかし、腸内細菌への関心が深まることが契機となり、皮膚細菌叢の重要性が認知され、本技術シーズの利用企業が見つかった。
今回の製品化は、研究目的達成の第一歩である。今後、肌荒れやアトピー性皮膚炎の改善に向けた応用研究に発展させたい。

35

※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

機能材料

製品化
／起業

有機触媒型制御重合による高性能高機能色彩材料の開発
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ育成タイプ

課 題 名 有機触媒型リビングラジカル重合を基盤とした高性能高機能色彩材料の開発

開発期間 平成23年11月〜平成27年3月

キーワード ▶ リビングラジカル重合、有機触媒、ブロックコポリマー、色材、機能性ポリマー、高分子分散剤◆プロジェクトリーダー所属機関

大日精化工業株式会社

◆研究者

後藤 淳
（京都大学）（現 南洋理工大学）

大日精化工業は、京都大学が発明した「有機触媒を用いた制御重合法（図1、以下、
本重合法）」を用いて、高性能高機能の色彩材料（色材）を開発した。本重合法は、触媒として汎用の有機化合物を使用することで、コスト面において有利であり、さらに、様々な機能性基を有するモノマーに適用できる。そこで、本重合法を利用して、色材分野のキーテクノロジーとなる、顔料などのナノ材料を高度に微分散することができる最先端の高分子分散剤や各種の高分子機能剤を低コストで合成可能となった（図2）。多彩な分散剤や機能剤を開発して、それらを色材製品に応用し、顔料分散液などの製品として実用化した。大量生産に向けたパイロット
プラントも建設した
（写真1）
。

Ａモノマー

当社はいち早く本重合法の有用性に着目し、京都大学との産学連携を進め、さらにA-STEPを通じて、実用化と製品化を達成できた。当社における経済的価値として、本重合法による関連製品の年間売上額数十億円以上を目指す。

Ｂモノマー

触媒

分子量を揃えるブロックコポリマー

入手容易で安価な有機分子

図1
ブロックコポリマー型分散剤

液体・樹脂への溶解・相溶成分

ナノ粒子結合成分

本重合法は、汎用の有機触媒や様々な機能性モノマーを使用できること
から、産業への適応性、普及性が高い。
そこで、本重合法を利用して、機能性高分子への適用と工業化により、色材だけでなく、IT・環境・エネル
ギー分野などの幅広い製品市場への展開と技術革新が期待でき、我が国の産業発展に大きく寄与できる。

開発者の声

有機触媒型制御重合
アルキル-ヨウ素期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

ナノ粒子分散体・顔料
・機能性微粒子

写真1

図2

アグリ・バイオ

要素技術
構築

チアゾリン類恐怖臭を活用した革新的な有害野生動物忌避剤の発展
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ顕在化タイプ

課 題 名 チアゾリン類恐怖臭を活用した革新的な有害動物忌避剤の発展

開発期間 平成26年2月～平成27年1月

キーワード ▶ 忌避剤、先天的恐怖情動、恐怖臭、有害野生動物、げっ歯類、嗅覚刺激、匂い分子、高活性、難馴化性◆プロジェクトリーダー所属機関

脳科学香料株式会社◆研究者

小早川 高（大阪バイオサイエンス研究所）（現 関西医科大学）

有史以来、げっ歯類の人類の生活環境への侵入は連綿と続いておりその被害は甚大である。例えば、農作物への被害は穀物に対するものだけで世界の生産量の20％、金額では年間13兆円以上と発表されている。げっ歯類の被害は都市部においても顕著であり、飲食店や食料品販
売店への侵入や食品の汚染、伝染病の媒介、さらには、電線や通信線を噛むこと
で停電や火災をも発生させてしまう。このような背景で私たちは、嗅覚刺激に対する先天的恐怖情動の誘発原理を初めて解明し、この原理を応用し極めて強力な先天的恐怖情動を誘発する恐怖臭を世界に先駆けて開発した。痛みに慣れるのが困難であるのと同じ原理で、げっ歯類は恐怖臭に慣れることができない。恐怖臭を活用した忌避剤は、げっ歯類に対して強力な忌避活性を持つことや、ケーブル
齧りをほぼ完全に抑制できることが判明した。

げっ歯類による人間社会への被害は多岐にわたる。
しかし、有効な忌避剤製品は未確立である。恐怖臭は、忌避効果を与える生物学的な原理が神経回路や細胞レベルで解明された初めての忌避剤として開発された。この点が、経験的に開発された従来の忌避剤とは異なる利点であり、作用原理に基づいて高活
性、長期間持続性、安全性に優れた活性成分を探索することができる。現在の世界でのげっ歯類による被害は少なくとも数十兆円に上り、これを半減させればその経済効果は甚大である。また、発展途上国
ではげっ歯類の食物への被害が甚大であり、これを防ぐことは人道支援の観点からも重要である。

開発者の声

電線ケーブルをラットの飼育ケージに入れて一晩放置すると左のようにぼろぼろになるまで齧られてしまう。この状態では漏電の危険がある。一方で、恐怖臭で処理したコードを同様にラットの飼育ケージに入れて一晩放置しても右のようにほぼ無傷のままであった。恐怖臭の強力な忌避効果を示す一例である。

36

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

恐怖臭は、強力で慣れない活性を持つ極めて有効
な忌避活性成分であることが実証された。一方で、恐怖臭は新開発された技術であり、今後の改良や発展の余地が大きいという側面も持つ。げっ歯類の被害は様々な場面で発生し、それぞれの場面で必要となる忌避効果レベルや持続時間は異なる。
恐怖臭を活用した製品の市販化を進めると同時に、さらなる改良を加え、げっ歯類による人類への脅威を防ぐ大きな技術製品として発展させたい。

※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

長日要求性素材と遺伝子解析を応用したアブラナ科極晩抽性実用品種の開発
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ育成タイプ

課 題 名 長日要求性素材と遺伝子解析を応用したアブラナ科極晩抽性実用品種の開発

開発期間 平成24年10月～平成29年7月

キーワード ▶ アブラナ科、晩抽性、DNAマーカー、ハクサイ、遺伝解析、抽だい、とう立ち、育種◆プロジェクトリーダー所属機関

株式会社サカタのタネ

◆研究者

若生 忠幸
（農業・食品産業技術総合研究機構）

既存品種では早期抽だい（早期開花、とう立ち）を防ぐために加温育苗が必要な
ハクサイ作型において、無加温で収穫できるハクサイ実用品種の育成と、品種開発を促進するための開花関連遺伝子解析
やDNAマーカー開発を目標に研究を実施した。その結果、実用品種の育成に近づき、新たな無加温作型が開発されつつある。すなわち、極晩抽性を支配する遺伝子解析が進んで2遺伝子についてDNA
マーカー選抜が可能になり、さらに1遺伝子の機能解明が進んだ。加えて、早期抽だいのために春の無加温栽培が困難であった極早生の生食兼用新規ハクサイ品
種「タイニーシュシュ」について、DNA
マーカーを活用して選抜を進めた結果、
極晩抽性を付与した有望F1組み合わせ（実用品種候補）が育成されつつある。

抽
だ
い
遅
い
個
体

抽
だ
い
早
い
個
体

抽
だ
い
中
の
個
体

挿入された塩基配列断片

プロト
タイプ

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

晩抽性は、多くのアブラナ科主要野菜において安定供給に直結する重要な育種課題である。一方、晩抽性は花が咲きにくく、世代更新に時間が掛かる形質であることから、品種改良を迅速に進めることは困難であった。本研究によって、ハクサイの極晩抽性の遺伝解析やDNAマーカー開発が進み、極晩抽遺伝子を効率的に育種利用できるようになった。さらには、他のアブラ
ナ科品目の育種へ利用拡大できる展望も開けてきた。

開発者の声

挿入された
塩基配列断片（5037bp）

既存のF1品種(画面右)は、 早期抽だいして、 花茎長が80cm以上伸びているのに対し、既存品種の親に晩抽性遺伝子をマは、花茎長がーカー選抜で導入して得られた試交F（画面左）110cm以下と極晩抽性を示している。

アグリ・バイオ

プロト
タイプ

（図左）
開花抑制遺伝子BrFLC2 の発現調節領域における約5kbpの断片挿入が、極晩抽性の一因である。
BrFLC2 遺伝子における挿入の有無を識別できるDNAマ（図右）ーカーを開発し、極晩抽性を効率的に育種できるようになった。

本プロジェクトは、極晩抽性品種育成に向け、極晩抽遺伝子の遺伝解析、圃場での栽培調査、選抜、交配、作型開発と内容が多岐に渡り、弊社単体では難しい事業であった。農研機構、大学、農業試験場と強く連携を取ることで初めてここまでの成果を得る事ができたと考えている。
今後は極晩抽性ハクサイ品種育成に向け、他形質の改良をさらに重ねると共に、本研究成果の他のアブラナ科品目での利用も進めたい。

バイオ界面の濡れ性に着目した新たな評価法の開発
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ育成タイプ

課 題 名 バイオ界面の非接触濡れ性評価システム

開発期間 平成27年12月～平成30年3月

キーワード ▶ 濡れ性、液体除去、除去円、気体吐出、湿潤状態、親水性、細胞、ゲル、バイオフィルム◆プロジェクトリーダー所属機関

株式会社北川鉄工所

◆研究者

田中 信行
（理化学研究所）

本研究開発では、細胞やゲルなど、もともと表面が濡れていたり、内部に多くの水分をもつ物質の濡れ性を評価する手法の開発とその評価装置の開発試作を行った。
評価法は、培養液などの液体の中にある評
価したい細胞などの試料に気体を吹きかけ、液体が取り除かれ円形状（除去円）に広がる
挙動や吹きかける気体を止めた時に濡れ戻

図１

評価中（空気噴流印加中）の培養細胞る挙動を相対比較して評価するものである。
気体を吹き付け広がる除去円を認識し、その円の大きさから濡れ性の違いを相対比較する試作機を開発した。
複数の細胞組織に対して、本手法による評価と生化学的な評価を行った結果、細胞種により濡れ戻りの挙動に違いがみられることが確認された。細胞種と濡れの違いのメ
カニズムを解明することで細胞の機能評価にもつながると考えられる。

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

バイオ界面の研究開発の場面では、これまで濡れという現象を比較することは少なかった。この領域に濡れという指標を提案することで新しい研究や開発のきっかけにつながることを期待したい。細胞に限らず、ハイドロゲル、
オルガノゲルなどの研究への応用や従来法では評価の難しかった材料などにも応用できる可能性が期待される。

開発者の声
本研究開発の中で行った調査では、従来の方法で評価を行っている分野においても、濡れの評価に対して多くの課題があることが確認された。
バイオ領域をはじめ、より多くの分野で応用できるように評価システムの改良開発を進めていきたい。

図２ 液体除去を用いた新しい濡れ性評価法※この成果は、JSTおよび理化学研究所よりプレスリ
リースとして発表されています。
https://www.jst.go.jp/pr/announce/20170919/index.html
https://www.riken.jp/pr/press/2017/20170919_3/
https://www.riken.jp/press/2019/20190611_2/index.html

37※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

アグリ・バイオ

製品化／起業

活性を保持したままタンパク質を PEG 化できるキットの開発
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

探索タイプ

課 題 名 タンパク質性薬物のための活性保持型超分子 PEG 化キットの開発

開発期間 平成27年1月～平成27年12月

キーワード ▶ ポリエチレングリコール、タンパク質、シクロデキストリン、アダマンタン、活性保持、製剤特性、超分子◆製品化企業名株式会社 CyDing

◆研究者

東 大志
（熊本大学）

タンパク質性薬物は、現在の医薬品開発においてトレンドである。しかし、タンパク質は安定性や血中滞留性が低いため、これらを改善可能な製剤学的工夫を施す必要がある。一方、タンパク質性薬物にポリエチ
レングリコール (PEG) を化学修飾すると、上記の製剤特性が劇的に改善されることか

ら、複数の PEG 化タンパク質が上市されている。しかし、タンパク質を PEG 化す
ると、ほぼ例外なく、タンパク質本来の活性が低下してしまうことが、致命的な欠点として知られている。一方、我々は、シク
ロデキストリンとアダマンタンのホスト－
ゲスト相互作用を介してタンパク質を PEG化すると、活性を低下させることなく、製剤特性を改善可能なことを明らかにした。
本事業では、この PEG 化技術のキットを
開発した。

O
COON
O

タンパク質

活性を 100% 保持
安定性の向上血中滞留性の向上

可逆的
PEG 化
β-シクロデキストリン

アダマンタン修飾
タンパク質

活性保持型
PEG 化タンパク質

図 1. 活性保持型
PEG化技術の概要図
図1 活性保持型
PEG 化技術の概要図

製品化
／起業

製薬会社等がタンパク質性薬物の製剤設計を行う際、PEG 化は常套手段として候補に挙がるが、活性の低下が問題となり、汎用されるまでには至っていない。本キットを製薬企業等が活用し、良好なデータを取得することができれば、世界の PEG 化タンパク質製剤の開発が、飛躍的に亢進するものと予想される。

開発者の声
ホスト－ゲスト
相互作用

活性化
アダマンタン

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）活性を保持したまま、タンパク質性
薬物を PEG 化することは、二兎を追って二兎とも得るような、難しいことであった。本技術を用いれば、それが可能になる。本事業で上記 PEG化技術をキット化することができたため、多くの研究者、特に製薬企業の方々に試して頂きたい。
（株）CyDing ホームページ
http://www.cyding.jp/

組換えタンパク質の鶏卵を用いた大量生産実現と受託生産事業化
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

マッチングプランナープログラム

課 題 名 有用蛋白質大量生産を目指した「遺伝子ノックイン鶏卵」の検証

開発期間 平成27年10月～平成28年9月

キーワード ▶ ゲノム編集、遺伝子ノックインニワトリ、組換えタンパク質、鶏卵バイオリアクター、生物工場◆製品化企業名

コスモ・バイオ株式会社

◆研究者

大石 勲
（産業技術総合研究所）

ゲノム編集技術による遺伝子ノックインニ
ワトリ作製法を世界で初めて確立し、組換
えヒトインターフェロンβの卵白への大量発現（～ 60mg/卵）に成功した。また、ノックイン後代が繁殖可能なことや、後代の卵
図2も大量の組換えタンパク質を含むことなどを確認した。高活性のタンパク質を得る方
図2法等も含めた一連の技術の開発、検証により、有用組換えタンパク質を低コストで大量生産する「鶏卵バイオリアクター」が十分に実現可能なことを実証した。今後、既存市場のあるバイオ医薬品や研究用試薬に加え、低コスト性を活かした工業用素材、オーラルケアやヘアケアなど日用品への組換
えタンパク質利用加速も期待される。ニー
ズ元企業のコスモ・バイオ株式会社とともにJST A-STEPシーズ育成タイプやNEDO 橋
渡し事業等の支援を受けた製品化研究を行
図3なっており、本技術を利用した組換えタン
パク質の大量生産受託サービスも2019年に
図3開始された。

図1

ヒトインター
フェロンβ
ヒトインター
フェロンβ

図1

38

ヒトインターフェロンβノックイン
雌鶏

図2

ヒトインターフェロンβノック
イン卵（白濁部に組換えタンパ
ク質を含む）

図3

CBB染色されるほど大量の組換えタンパクを含む期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

鶏卵バイオリアクターによるバイオ医
薬品の製造は、厚労省や米国FDAの承認例も出てきており、次世代の製造技術として注目されている。また、培養細胞に比べた低コスト性（設備投資、生産管理、 知財コストに大きな優位性）、生産規模拡大の容易性から、組換えタンパク質関連産業のパラダイム
シフトに繋がることが期待される。

開発者の声
本制度を活用することで、企業との共同研究の本格化や公的資金を活用した橋渡しの加速、製品化や事業化に向けた様々な取り組みに繋がった。
早い段階から企業ニーズと向き合うことで開発が効率化された。今後も組換えタンパク質生産にニーズのある企業と幅広く連携し、革新技術の社会実装を加速して行きたい。

※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

起業挑戦タイプ課 題 名 油脂分解微生物を利用する低コスト・ハイパフォーマンス排水処理システム

開発期間 平成26年12月～平成29年3月

キーワード ▶ 微生物製剤、共生微生物、排水処理、油分解、生物処理、産廃削減、悪臭低減、バイオコントロール◆設立企業名株式会社フレンドマイクローブ

◆研究者

堀 克敏
（名古屋大学）

圧倒的な油脂分解能力を誇る微生物製剤
をシーズとし、食品工場や油脂工場の排水処理の前処理工程である加圧浮上分離装置を代替可能な新技術を開発した。主要な製品は、油脂分解微生物を配合した
微生物製剤と、微生物を現場で増幅させ自動的に添加する自動増幅投入装置である。本技術の導入により、産廃の削減や悪臭低減、排水処理コストの抑制も期待される。微生物製剤の適用範囲を拡げる
ための様々な要素技術を開発し、複数の工場での現場実証試験により技術の有効性を立証した。排水のような雑多な微生物が無数に存在する環境に投入した微生
物を、一定のポピュレーションで維持し、目的の分解機能を発揮させるためのバイ
オコントロール理論を構築するに至った。
本理論に基づき、様々な排水、汚染環境、廃棄物、悪臭の浄化に高い効果を発揮す
るバイオ製剤の開発が可能になるため、これを手掛けるベンチャー企業として（株）フレンドマイクローブを起業した。
従来のフロー

凝集剤

加圧浮上分離装置による物理的除去

本システムのフロー

油脂

工程簡略化
省スペース化
コストの削減産業廃棄物削減

従来の加圧浮上分離装置を代替可能。

圧倒的な油分解性能（共生微生物 3）

バークホルデリア
アルボリス

ヤロウィア
リポリティカ+脂肪酸

加水分解を促進開発者の声

シーズ特許3（高油脂分解微生物）

リパーゼで分解

カンジダ
シリンドラセア

グリセリン

既存の
油脂分解微生物

リパーゼで分解

油脂

+

脂肪酸

バイオコントロールの理論とノウハウにもとづき、広範囲な関連技術の研究開発を継続し、事業を発展させたい。関連技術の受託研究ビジネスも開始しており、既に大手企業から、ナノマテリアルの環境での分解性に関する研究を受託した。今後5 ～ 7年でベンチャーを急成長させ、上場を果たし、バイオベ
ンチャーと産学連携の成功モデルにしたい。
※この成果は、JSTおよび名古屋大学からプレスリリース
として発表されています。
http://www.nagoya-u.ac.jp/about-nu/public-relations/researchinfo/upload_images/20150825_engg.pdf
https://www.jst.go.jp/pr/announce/20170614/index.html

シーズ特許2（共生微生物 2）

既存品

本技術は、既存の加圧浮上分離装置の代替法としてだけではなく、補完技術としても期待される。食の多様化や冷凍食品の普及などにより、多くの食品・油脂工場では油の使用量が著しく増大しており、廃水中の油分量も大幅に増え対策に追われている。既存の加圧浮上分離装置に加え、コストパフォーマン
スの高い微生物分解システムの導入を図りたいという市場からの要望も高く、排水処理に限っても数百億円の市場規模が想定される。科学的な理論に基づく特許と技術の堅牢性・有効性と競争力の非常に高い本技術が、新たな市場を切り開く。

油脂分解微生物製剤

微生物による油脂分解メカニズムに基づく新しい設計思想

シーズ特許1期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

油脂分解微生物による分解除去

悪臭発生源削減

アグリ・バイオ

排水中の高濃度油脂を共生微生物の力で分解除去する画期的な技術

製品化
／起業

グリセリン

NGS解析に基づく気候危機対応型超多収・大粒・早晩生コシヒカリの開発

製品化
／起業

研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

ハイリスク挑戦タイプ

課 題 名 グローバル化時代と地球温暖化に適した超多収・大粒・早晩生イネの次世代シーケンサー・ゲノムワイド解析による開発

開発期間 平成26年12月～平成30年3月

キーワード ▶ 次世代シーケンサー、全ゲノム解析、Rad-seq、大粒、バイオマス、短稈、早晩生、スーパーコシヒカリ◆プロジェクトリーダー所属機関

幸福米穀株式会社

◆研究者

富田 因則
（静岡大学）

日本在来の有望品種・系統において未解明だった粒重を34%増加させる大粒遺伝子Gg 、頑健・強稈で穂数を2.3倍に増加させるバイオマス増大遺伝子Bms 、20 cm背丈を短縮して倒伏を防止する短稈遺伝子d60 、2週間開花を早める時無し性
早生遺伝子e1 等、気候変動に強く、低コスト多収化にインパクトのある新規遺伝子を次世代シーケンス解析で同定した。さらに、5回以上の連続戻し交雑毎に当該遺伝子を診断するスマート育種法によって、緑の革命以来多収育種の基本となっている短稈に加えて、新たに頑健、バイオマス増大、
図1. “気候危機及びグローバル化対策”

大型台風、豪雨でも倒伏しにくい短稈遺伝子と低コスト・多収化に有効な大粒、バイオマス増大遺伝子等との組合せによって頑健・超多収化＝新・緑の革命

多収要因の遺伝子

短稈要因の遺伝子

ｺｼﾋｶﾘ

d65

sd1

d60

大粒化

d63

ﾊﾞｲｵﾏｽ増大

sd1+d65＋

大粒、早晩生、病害虫抵抗性遺伝子をコシヒカリのゲノムに統合してスーパーコシヒカリ型の10品種「コシヒカリ駿河
Gg、d60Gg、e1Gg、Hd16、d60Hd16、Bms、d60Bms、
sd1Bms、d65Bms、およびd63」を従来育種法に比べて迅速に作出した(図1、2、3)。本法は、短稈に依存してきた従来育種から脱却し、「新・緑の革命」の魁となるものである。
図2. 次世代シーケンス解析で同定した原因遺伝子を統合する
スマート育種：短稈遺伝子＋大粒遺伝子
20 cm短稈で台風で倒れにくく、34%大粒化した「コシヒカリ駿河d60Gg」

Tomita et al. Int J Mol Sci 2019、品種登録出願第32365号
2.トランスポゾンでDNA ライブラリー作製

1.同質遺伝子系統の作製

3.DNAライブラリーをIlluminaシーケンサーのフローセルに固定・クラスター形成

5.各リードの塩基配列をコシヒカリのゲノム配列にマッピング、原因変異の同定

4.各リードを鋳型に逐次DNA合成による塩基の蛍光検出

次世代シーケンス解析によって同定した短稈遺伝子d60 と大粒遺伝子Gg(GW2) を統合した大粒・ 短稈コシヒカリ型新品種「コシヒカリ駿河d60Gg」 品種登録出願第図3. バイオマス増大遺伝子Bmsと短稈遺伝子sd1の組合せで画期的多収：穂数2.3倍、強稈化(特願2018-119252、品種登録出願第33754号)
コシヒカリ“ヒカリ新世紀”
ｺｼﾋｶﾘsd1

晩生化

ｺｼﾋｶﾘ駿河sd1Bms

緑の革命で利用されたsd1に加えて新規の短稈遺伝子を発見

50 遺伝子型開発、品種登録10、特許3

世界のイネの単収は20世紀半ばの緑の革命に代表される短稈化によって画期的に約2倍にも向上したが、現在は頭打ちである。さらに、一昨年の西日本豪雨をはじめとして、相次ぐ大型台風・豪雨等、激化する気候危機の下で倒伏被害が拡大しており、イネをより丈夫に頑健化する必要がある。加えて、自由貿易化の流れの中、より低コストで多収化する必要がある。本研究では、多様な短稈遺伝子に加えて、大粒、バイオマス増大等の頑健・多収化に有効な遺伝子を付与・統合することによって、新・緑の革命の基盤を築いた。

湾曲・強稈

バイオマス増大遺伝子Bms と短稈遺伝子sd1 の統合によって、20㎝短稈で穂数が2.3倍に増大した新品種「コシヒカリ駿河sd1Bms」品種登録出願第33754号

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

激化する気候変動により、我国はもとより地球規模で作物に損害が生じており、「新・緑の革命」による世界貢献が政府のイノベーション政策に掲げられている。
本研究で開発した頑健、バイオマス増大、大粒、早晩生化した新品種「コシヒカリ
駿河シリーズ」は、新潟コシヒカリの1俵
2,000 ～ 3,000円と相応の価格で遜色のない品質であった。コシヒカリは我国におけるシェアが36%に及ぶが、大型台風
や豪雨で多大の損害を被っており、頑健・多収で国際競争力に優れたスーパーコ
シヒカリがもたらすインパクトと市場における期待は大きい。

開発者の声
本研究によって同定・蓄積された遺伝子及び同質遺伝子系統のリソースは、国内外を問わず地域ごとに最適な遺伝子及び遺伝子組合せを持つ新品種の開発に役立つ。国家的な経済戦略として新・緑の革命を実現するため、イノベーションの創出・推進と国際貢献に寄与したい。
2017年12月4日、静岡新聞朝刊第17面、コメ改良の
裏側 ゲノム解析解説39※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

アグリ・バイオ

製品化／起業

DHA・EPAをもっと身近に マイクロカプセル様粉末魚油を開発
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ育成タイプ

課 題 名 高い機能性を備えた新規粉末魚油の製品化に向けた製造プロセスの研究開発

開発期間 平成27年12月～平成30年3月

キーワード ▶ マイクロカプセル、乳化、凍結乾燥、破砕造粒、酸化安定、生物学的利用能向上◆プロジェクトリーダー所属機関

青葉化成株式会社

◆研究者

宮澤 陽夫
（東北大学）

乳化した魚油をゼラチンと酵素の反応により凝固させ、凍結乾燥、破砕造粒することで、魚油を５０重量％含有する粉末魚油を大量生産する技術を開発した。一般的に油脂を多く含む素材を破砕造粒するためには、液体窒素で対象を脆化する必要があり、製造コストが非常に高い。それが実用化における課題であったが、液体窒素を使用せずに脆化する方法を開発し、コストを5分の1以下に抑えることに成功した。開発した粉末
魚油は、酵素架橋ゼラチン中にミセル径1μｍに乳化した魚油の油滴を複数包含する多一般的な粉砕機を使用した破砕造粒試験結果

製品化
／起業

核型マイクロカプセル様の構造をしており、粉末粒子が水に溶解せず、さらに加熱しても溶解しないという特徴を有する。これにより、加工食品に配合しても構造を維持し、酸化されやすい魚油中のDHA、EPAを安定化することが可能である。さらに、ヒト試
験において、粉末化によりDHA、EPAの体内吸収性が向上する可能性が示されている。

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

健康志向の高まりを受け、DHA・EPAの機能性が注目を集めている。関連商品の世界市場規模は3兆1,400億円に上ると試算され、アジア圏を中心に需要が拡大している。開発した粉末魚油は、加工食品に応用できるため、特に医療食品、幼児向け食品など、カプセルサプリメントの服用が困難な対象者向けの製品に利用され、その市場を拡大することが期待される。

開発者の声

魚油を蛍光染色した粉末粒子のCLSM観察像

魚油とJENO-3Ⓡを配合した煎餅の保存試験結果（ヘッドスペースＧＣ－ＭＳおよびPOV測定）

東日本大震災後の復興プロジェクトから始まり、製品化までに多大な開発リ
スクがあったが、A-STEPの支援を通して開発を成功させることができた。
東北（East North）発信の意味を込め製品名を＂JENO-3Ⓡ”とし、今後、世界的な魚油需要拡大の流れに乗せて広めていきたい。身近な食品から魚油を接種できるようにすることで、健康寿命の延伸に貢献できれば幸いである。
※この成果は、健康メディア.COMで紹介されました。
https://www.kenko-media.com/food_devlp/
archives/2913

産業排水に含有する1,4-ジオキサンを微生物により分解する革新的技術
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

シーズ育成タイプ

課 題 名 難分解性化学物質1,4-ジオキサン含有排水の効率的生物処理技術の確立

開発期間 平成27年12月～平成30年3月

キーワード ▶ 産業排水、1,4-ジオキサン分解菌、大量培養、粉末製剤化、分解菌定量手法、低コスト、環境負荷低減◆プロジェクトリーダー所属機関

大成建設株式会社

◆研究者

池 道彦
（大阪大学）

人への有害性が認めらている1,4-ジオキサン
は、特定の産業排水に含有する難分解性の化学物質であり、近年、環境規制の強化が進められている。しかしながら、経済性や処理性能の観点から実効性の高い処理技術は未だ確立されていない。本課題では、新たに発見した1,4-ジオキサン分解菌N23株が従来の分解菌より極めて優れた分解性能を有することを世界No.1の分解能力を有する1,4-ジオキサン分解菌N23株

40

明らかにするとともに、その分解能力を最大限に発揮できる連続回分処理プロセスを開発した。このプロセスの性能を実排水を用いた実証試験で検証した結果、安定的に一律排水基準値0.5mg/Lをクリアするとともに、水質変動へも優れた追従性を有することが明らかとなった。さらに、処理装置におけるN23株の定量手法、N23株の商用スケールでの大量培養手法及びN23株の粉末製剤化等、実用上必要となる要素技術についても確立した。

期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

本技術は、競合技術である促進酸化法と比較して、イニシャル・ランニングコストを各々 50%、LCCO2
を90％以上抑制でき、経済合理性と環境負荷低減を両立した新規処理技術である。1,4-ジオキサンの環境規制、排水規制は、我が国だけでなく国外でも進行しつつあり、日本発の環境技術として展開してゆく。

開発者の声
N23株のスクリーニングには成功したものの、開放系である排水処理で安定処理を達成させるのに大きなハードルがあった。そこで、N23株の基本特性を徹底的に調べ上げた結果、酸性条件下でも高い分解活性を持つことを見出した。一般的な雑菌は酸性条件下では生育できないため、pH制御により雑菌の増殖を抑制することで、実排水での安定処理を実現できた。これらの知見の集積には、大学連携が大いに効果を発揮した。

※この成果は、大成建設株式会社からプレスリリースとして発表されています。
https://www.taisei.co.jp/about_us/wn/2017/171117_3438.html※この成果は、日経産業新聞、日刊工業新聞、化学工業日報などで紹介されました。
※環境賞・優秀賞、先端技術大賞・特別賞、日本水環境学会・技術奨励賞及びエンジニアリング協会・奨励特別賞を受賞しました。
https://biz.nikkan.co.jp/sanken/kankyo/list/award2014_2023.html
http://www.fbi-award.jp/sentan/jusyou/index.html
https://www.jswe.or.jp/awards/gijutsu/prizewinner.html
3
パイロットスケールの連続回分処理装置（処理能力：1m /日） https://www.enaa.or.jp/?fname=2018yoteimeibo.pdf

※研究者の所属・肩書および参画企業等記載は課題採択または記事掲載時のものであり、現在とは異なる場合があります。

新薬開発を加速する化合物denovo デザイン
研究成果最適展開支援プログラム（A-STEP）

実用化挑戦タイプ（中小・ベンチャー開発）課 題 名 医薬品リード創製・最適化システム

開発期間 平成22年7月〜平成26年3月

キーワード ▶ 化合物denovoデザイン、人工知能、ビッグデータ創薬◆プロジェクトリーダー所属機関

株式会社京都コンステラ・テクノロジーズ（現 株式会社インテージヘルスケア）

◆研究者

奥野 恭史
（京都大学）

本開発では、高速かつ新規化合物の探索能力が高い独自技術・相互作用マシンラーニ
ング法（CGBVS）と群知能最適化アルゴリズム（PSO）とを組み合わせた新技術の開発を行った（図1）。また、パラメータの精密化を進め、既存計算法をはるかに上回る計算速

図1

denovoデザインのサイクル度を達成するとともに、GPCRやKinaseといった主要な創薬ターゲットに対する化合物
デザインを行い、実際に化学合成・実証評
価実験に供したところ、特許性の高い新規化合物を得ることに成功し、物質特許の出願に至る実績を得た。さらに、CUIシステム
では、評価関数部分をCGBVS以外のスコア（ドッキングスコアなど）でも利用可能とするなど、実践的に利用できるよう柔軟性を持たせている。また、このdenovoデザインの技術は2016年6月に日本内にて特許技術として権利化している（特許第5946045号）。

図2

アグリ・バイオ

製品化／起業期待されるインパクト（効果、意義、市場規模、売り上げ予測）

本研究開発の技術は、広大な化合物
空間（数百億から数兆個）から標的タ
ンパクに対する医薬品候補化合物を一から（denovo）デザインすることで、特許性を担保しつつ新規性ある化合物を見出すことが可能である。これにより既存のHTSなどの創薬プロセスを変うる画期的な技術である。

開発者の声
当該開発では、計算化学を有機合成担当者が気軽に利用できるよう、製薬企業の現場担当者へのヒアリングを重ねて開発をした。今後、創薬現場での利用が進むよう、ユーザニー
ズにマッチした機能開発を継続していきたいと思っている。

化合物の最適化ステップ

41

キーワード索引【あ行】
悪臭低減… ……………………………… 39
悪玉菌… ………………………………… 35
アダマンタン… …………………………… 38
アブラナ科………………………………… 37
油分解…………………………………… 39
アレープロセッサ… ……………………… 14
安価… …………………………………… 23
安心………………………………………… 19
安全… …………………………………… 19
育種… …………………………………… 37
位相シフト………………………………… 26
1,4- ジオキサン分解菌…………………… 40
遺伝解析… ……………………………… 37
遺伝子ノックインニワトリ………………… 38
糸………………………………………… 21
移動体用ボルト…………………………… 35
異物検査… ……………………………… 13
医療機器… ……………………………… 27
印刷………………………………………… 34
インターポーザーサブストレート………… 26
ウェアラブル… ……………………… 21、32
エアロゾルデポジション… ……………… 11
液体除去… ……………………………… 37
エッチング………………………………… 17
エネルギーハーベスト… ………………… 32
エレクトロスプレー… …………………… 21
塩水噴霧試験… ………………………… 24
黄色ブドウ球菌…………………………… 35
大粒… …………………………………… 39
折紙工学… ……………………………… 20【か行】
介護予防… ……………………………… 22
解析… …………………………………… 12
解析・評価………………………………… 28
海難事故… ……………………………… 12
界面準位… ……………………………… 24
化学… …………………………………… 19
化合物 denovo デザイン………………… 41
可視化……………………………… 15、28
画像ボケ…………………………………… 12
活性保持… ……………………………… 38
可変インダクタ…………………………… 21
ガラス……………………………………… 19
カラム並列巡回型 AD 変換器…………… 15
がん……………………………………………9
環境負荷低減… ………………………… 40
幹細胞研究… ………………………………9
干渉縞… ………………………………… 30
危険判定… ……………………………… 12
気体吐出… ……………………………… 37
機能性ポリマー…………………………… 36
機能メモリ………………………………… 14
忌避剤… ………………………………… 36
嗅覚刺激… ……………………………… 36
恐怖臭… ………………………………… 36
共生微生物… …………………………… 39
漁船… …………………………………… 12巨大地震… ……………………………… 28
近赤外発光… ………………………………9
金属汚染フリー…………………………… 17
金属不純物… …………………………… 24
銀ナノ微粒子……………………………… 32
組換えタンパク質… ……………………… 38
グラッシーカーボン… …………………… 33
グローバル電子シャッタ… ……………… 15
蛍光 X 線分析… ………………………… 27

42

計測 / 監視 /FA/ マシンビジョン… …… 15
警報… …………………………………… 12
鶏卵バイオリアクター… ………………… 38
結晶成長… ……………………………… 33
結晶レンズ………………………………… 27
げっ歯類…………………………………… 36
ゲノム編集………………………………… 38
ゲル………………………………………… 37
コイル……………………………………… 13
高温域世界最高エネルギー分解能……… 30
高温加圧変形… ………………………… 27
高活性… ………………………………… 36
硬化度測定… …………………………… 22
高強度 Nb₃Sn 線材……………………… 26
高強度チタン素材………………………… 35
工業塗装ライン…………………………… 22
抗菌……………………………………… 21
高硬度… ………………………………… 33
高信頼性… ……………………………… 32
高精度… ………………………………… 29
高速撮影… ……………………………… 12
高速成長… ……………………………… 31
酵素電極… ……………………………… 32
高度制御… ……………………………… 19
高導電性… ……………………………… 32
孔内姿勢計測… ………………………… 29
高分子分散剤… ………………………… 36
高密度…………………………………… 29
高齢化… ………………………………… 22
小型船舶… ……………………………… 12
小型風車… ……………………………… 25
コスト縮減………………………………… 28
固溶強化… ……………………………… 35【さ行】
サイドチャネル攻撃… …………………… 10
細胞… …………………………………… 37
先染め……………………………………… 21
座屈… …………………………………… 19
差動 FET… ……………………………… 34
酸化安定… ……………………………… 40
酸化ガリウム……………………………… 18
三角波……………………………………… 12
酸化物シンチレータ……………………… 30
酸化物薄膜… …………………………… 29
酸化膜… ………………………………… 24
産業排水… ……………………………… 40
3 次元位置推定… ……………………… 29
3 次元集積回路…………………………… 17
3 次元測定………………………………… 26
産廃削減… ……………………………… 39
視覚フィードバック… …………………… 12
色材… …………………………………… 36
磁気センサ………………………………… 13
シクロデキストリン… …………………… 38
指向性アンテナ…………………………… 29
磁石……………………………………… 13
次世代シーケンサー……………………… 39
次世代セパレータ………………………… 31
事前曲げ歪み効果………………………… 26
磁束制御… ……………………………… 21
湿潤状態… ……………………………… 37
自動試料セット機構……………………… 30
車載セキュリティ… ……………………… 10
射出成形…………………………………… 23
周期………………………………………… 12
終端元素制御… ………………………… 34
柔軟素材… ……………………………… 22

樹脂………………………………………… 31
省エネルギー……………………………… 28
焼結ダイヤモンド… ……………………… 18
小孔径… ………………………………… 29
除去円… ………………………………… 37
小信号特性… …………………………… 13
人工知能… ……………………………… 41
深紫外光用高反射 p 型電極… ………… 18
深紫外光用透明ｐ型コンタクト層… …… 18
親水性… ………………………………… 37
シンチレータ……………………………… 33
水素… …………………………………… 25
垂直軸風車… …………………………… 25
スーパーコシヒカリ… …………………… 39
スキンフローラ… ………………………… 35
スケールアップ… ………………………… 32
筋かい……………………………………… 28
ステップ周波数方式……………………… 29
スパッタ…………………………………… 29
製剤特性… ……………………………… 38
制振構造… ……………………………… 30
制振構造標準化… ……………………… 28
制振デバイス……………………………… 28
生体内深部可視化… ………………………9
生体センサー……………………………… 32
静電気拡散性… ………………………… 22
静電噴霧… ……………………………… 21
生物学的利用能向上… ………………… 40
生物工場………………………………… 38
生物処理… ……………………………… 39
精密温度制御… ………………………… 30
精密溶接技術… ………………………… 27
絶縁性… ………………………………… 22
セミデマンド… …………………………… 16
セルロースナノファイバー………………… 31
繊維加工… ……………………………… 21
全空間テーブル化手法…………………… 26
全ゲノム解析……………………………… 39
全固体 pH センサ………………………… 34
染色… ……………………………… 17、21
善玉菌…………………………………… 35
先天的恐怖情動… ……………………… 36
早晩生… ………………………………… 39
相分離構造… …………………………… 33
ソフトウェアテスト… …………………… 14
ソフトメカトロニクス……………………… 22【た行】
大規模データ……………………………… 15
耐食性… …………………………… 23、24
大信号特性… …………………………… 13
大探査距離… …………………………… 29
ダイナミックレンジ… …………………… 10
大面積… …………………………… 11、29
耐摩耗性… ……………………………… 23
ダイヤモンド… ……………………… 20、31
ダイヤモンド半導体… …………………… 34
太陽電池… ……………………………… 20
大量培養… ……………………………… 40
多層膜……………………………………… 27
縦型深紫外 LED… ……………………… 18
炭化物… ………………………………… 23
短稈… …………………………………… 39
探査用 2 インチ結晶育成技術… ……… 30
短時間降雨予測… …………………………8
タンパク質………………………………… 38
地域公共交通… ………………………… 16
チタン合金………………………………… 27

窒化物薄膜… …………………………… 29
窒素添加… ……………………………… 24
窒素熱処理… …………………………… 24
窒素含有率… …………………………… 24
チップ増強ラマン散乱… ………………… 11
中・大型実験動物……………………………9
抽だい……………………………………… 37
超高感度… ……………………………… 10
超高強度… ……………………………… 23
超高真空… ……………………………… 11
超広帯域無線（UWB）…………………… 16
超伝導ケーブル……………………… 19、26
超分子… ………………………………… 38
チョクラルスキー法… …………………… 30
デアロイング……………………………… 23
低温… …………………………………… 11
低コスト………………………………32、40
低消費電力・高エネルギー密度………… 28
低ダメージ………………………………… 29
低膨張材料… …………………………… 30
デジタルノイズリダクション……………… 10
テストケース生成… ……………………… 14
電圧調整… ……………………………… 21
電気伝導率… …………………………… 24
電磁波… ………………………………… 29
電磁誘導現象… ………………………… 13
電子ビーム………………………………… 34
電着工具…………………………………… 20
転覆… …………………………………… 12
電力系統………………………………… 21
銅………………………………………… 25
凍結乾燥… ……………………………… 40
とう立ち…………………………………… 37
導電… …………………………………… 21
導電性… ……………………………20、22
塗装工程… ……………………………… 22
砥粒… …………………………………… 20
ドレッシング… …………………………… 18【な行】
ナノインプリント… …………………33、34
波向… …………………………………… 12
難馴化性… ……………………………… 36
匂い分子………………………………… 36
ニッケルめっき… ………………………… 20
乳化………………………………………… 40
濡れ性……………………………………… 37
熱応力… ………………………………… 19
熱収縮… ………………………………… 19
熱膨張率… ……………………………… 30
ノイマン型コンピュータ… ……………… 14
脳神経… ……………………………………9【は行】
バイオコントロール… …………………… 39
バイオ燃料電池…………………………… 32
バイオフィルム… ………………………… 37
バイオマス………………………………… 39
排水処理… ……………………………… 39
ハイブリッド構造… ……………………… 28
ハクサイ…………………………………… 37
薄層化……………………………………… 17
波高… …………………………………… 12
破砕造粒… ……………………………… 40
バスボトルネック… ……………………… 14
発光イメージング… …………………………9
発電用風車… …………………………… 25

ハニカムコアパネル… …………………… 20
パルス光伝導法（PPCM）… …………… 24
パルミトレイン酸… ……………………… 35
波浪… …………………………………… 12
パワーデバイス…………………………… 31
反射防止構造… ………………………… 33
半導体… ………………………………… 31
半導体シリコン…………………………… 24
晩抽性… ………………………………… 37
反応… …………………………………… 19
反応性… ………………………………… 29
ヒートシンク… …………………………… 25
光干渉法… ……………………………… 30
光硬化性樹脂… ………………………… 33
光通信… ………………………………… 13
微細… …………………………………… 19
微細冷間鍛造技術… …………………… 27
微小金属…………………………………… 13
非侵襲… ……………………………………9
微生物製剤… …………………………… 39
非接触… ………………………………… 22
ビッカース硬さ… ………………………… 24
ビッグデータ創薬………………………… 41
皮膚細菌叢… …………………………… 35
標準物質… ……………………………… 30
表皮ブドウ球菌…………………………… 35
表面抵抗率… …………………………… 22
フィラメント… …………………………… 21
フィルム太陽電池………………………… 11
風向依存性なし…………………………… 25
風車… …………………………………… 25
フォーマー… ……………………………… 19
フォールトトレラント機構………………… 28
複合化……………………………………… 31
復旧・復興………………………………… 28
プリンテッド・エレクトロニクス………… 34
フルデマンド混在可能…………………… 16
フレキシブル… …………………………… 11
フロー……………………………………… 19
ブロックコポリマー… …………………… 36
プロトタイプ設備… ……………………… 35
分解菌定量手法… ……………………… 40
分光素子… ……………………………… 27
分散配置型発電システム………………… 25
粉末製剤化… …………………………… 40
粉末冶金… ……………………………… 35
ヘリカル変形……………………………… 19
変調特性… ……………………………… 13
防汚性… ………………………………… 33
防災……………………………………… 28
放射線検出器… ………………………… 33
放電加工… ……………………………… 18
ポーラス金属……………………………… 25
歩行訓練… ……………………………… 22
歩行補助… ……………………………… 22
ポリエチレングリコール… ……………… 38
ボリュームレンダリング…………………… 15【ま行】
マイクロ…………………………………… 19
マイクロカプセル… ……………………… 40
マイクロ腐食セル… ……………………… 23
勾玉型風車ブレード……………………… 25
マグネシウム合金… ……………………… 23
摩擦… …………………………………… 19
マシンビジョン… ………………………… 12
マッピング………………………………… 11
マルチレーダーシステム… …………………8

マルテンサイト鋼… ……………………… 23
丸棒……………………………………… 23
見直し改善が可能………………………… 16
無加圧接合… …………………………… 32
眼鏡フレーム……………………………… 27
メガネレンズ… …………………………… 17
めっき……………………………………… 17
メモリ……………………………………… 14
面発光レーザ……………………………… 13
木造住宅… ……………………………… 28
モスアイ構造……………………………… 33【や行】
有害野生動物… ………………………… 36
有機触媒… ……………………………… 36
ユビキタス元素…………………………… 35
横方向結合共振… ……………………… 13
予測… …………………………………… 12450MPa… ……………………………… 23【ら行】
ラザフォードケーブル… ………………… 26
ラジカル…………………………………… 29
リアクター………………………………… 19
リアクト＆ワインド法……………………… 26
リアルタイム位置情報システム（RTLS）… …… 16
リアルタイム完全自動乗合システム… … 16
リスク……………………………………… 19
リチウムイオン電池… …………………… 13
リビングラジカル重合… ………………… 36
粒径制御… ……………………………… 32
流路… …………………………………… 19
量産化技術… …………………………… 20
レーザー…………………………………… 17
レーダ……………………………………… 12
連続合成… ……………………………… 32
連続鋳造… ……………………………… 25
ロータリーカソード… …………………… 29
ローラーモールド… ……………………… 34
露光制御… ……………………………… 12
ロジックツリー… ………………………… 14【ABC】
AlGaN… ………………………………… 18
CMOS イメージセンサ…………………… 15
CMOS イメージセンサー………………… 10
CPU… …………………………………… 14
CVD… …………………………………… 31
Dc 値……………………………………… 22
DNA マーカー… ………………………… 37
DRF… …………………………………… 23
GPU… …………………………………… 14
HV 自動車………………………………… 25
N-wise 法… ……………………………… 14
Pairwise 法… …………………………… 14
PCD… …………………………………… 18
p Ｈ………………………………………… 34
Physically Unclonable Function… …… 10
PPS 樹脂… ……………………………… 23
R2R プロセス… ………………………… 34
Rad-seq…………………………………… 39
Si 貫通電極… …………………………… 17
TSV… …………………………………… 17
TTV 自動補正研削… …………………… 17
VCSEL… ………………………………… 13
X 線位相イメージング… ………………… 33

43

機関索引
民間企業
【あ行】

株式会社 テクニスコ… ……………………………………………… 19

株式会社アイシン・コスモス研究所… ……………………………… 32

東海ゴム工業株式会社（現 住友理工株式会社）…………………… 22

青葉化成株式会社… ………………………………………………… 40

東北電力株式会社… ………………………………………………… 21

旭化成株式会社… …………………………………………………… 34
アドバンス理工株式会社……………………………………………… 30【な行】

アピックヤマダ株式会社… …………………………………………… 21

株式会社中津山熱処理… …………………………………………… 24

アリオス株式会社……………………………………………………… 31

株式会社ニデック……………………………………………………… 17

株式会社イー・エム・ディー… ……………………………………… 29

日本コンピュータ・ダイナミクス株式会社…………………………… 14

株式会社エイワ………………………………………………………… 23

株式会社日本ジー・アイ・ティー……………………………………… 16

株式会社大阪ソーダ…………………………………………………… 32株式会社 日本製鋼所… ……………………………………………… 31

オーテックス株式会社………………………………………………… 33

脳科学香料株式会社… ……………………………………………… 36株式会社 岡本工作機械製作所… …………………………………… 17

【か行】

【は行】
株式会社ハイレックスコーポレーション……………………………… 35

春日電機株式会社… ………………………………………………… 22

パナソニック セミコンダクターソリューションズ株式会社… ……… 10

川本重工株式会社… ………………………………………………… 23

株式会社フォトロン… ………………………………………………… 12

株式会社北川鉄工所… ……………………………………………… 37

富士ゼロックス株式会社……………………………………………… 13

キャッツ株式会社……………………………………………………… 14

古河電気工業株式会社… …………………………………………… 26

キヤノン株式会社……………………………………………………… 33

株式会社ブルックマンテクノロジ… ………………………………… 15

株式会社京都コンステラ・テクノロジーズ（現 株式会社インテージヘルスケア）… … 41

古野電気株式会社… ……………………………………………… 8、12

グラフテック株式会社………………………………………………… 13

株式会社フレンドマイクローブ………………………………………… 39

株式会社クリスタル光学……………………………………………… 20
グローバルウェーハズ・ジャパン株式会社…………………………… 24
黒金化成株式会社… …………………………………………………… 9
幸福米穀株式会社… ………………………………………………… 39
コスモ・バイオ株式会社… …………………………………………… 38【さ行】
サイバネットシステム株式会社………………………………………… 15
株式会社サカタのタネ………………………………………………… 37
株式会社シャルマン…………………………………………………… 27
順風路株式会社… …………………………………………………… 16
城山工業株式会社… ………………………………………………… 20
株式会社新日本テック………………………………………………… 18
住友電気工業株式会社… …………………………………………… 19
積水化学工業株式会社… …………………………………………… 11【た行】
大成建設株式会社… ………………………………………………… 40
大日精化工業株式会社… …………………………………………… 36
株式会社タムラ製作所………………………………………………… 18
株式会社 タムロン… ………………………………………………… 10
つくばテクノロジー株式会社… ……………………………………… 28

44

【ま行】
松永ジオサーベイ株式会社…………………………………………… 29
株式会社桃谷順天館… ……………………………………………… 35【や行】
株式会社安永… ……………………………………………………… 26
ユニオンゴム工業株式会社…………………………………………… 28
株式会社ユニソク……………………………………………………… 11
株式会社ユニテックジャパン… ……………………………………… 25
横河電機株式会社… ………………………………………………… 34【ら行】
株式会社 リガク… …………………………………………………… 27
ロータスアロイ株式会社（現 株式会社ロータスマテリアル研究所）…… 25【ABC】
株式会社 C&A… ……………………………………………………… 30
株式会社 CyDing……………………………………………………… 38

研究機関
【あ行】

【や行】

宇宙航空研究開発機構… …………………………………………… 30

山形大学… ……………………………………………………… 22、32

大阪産業技術研究所… ……………………………………………… 35

横浜国立大学… ……………………………………………………… 12

大阪大学… …………………………………… 25、27、29、35、40
大阪電気通信大学… ………………………………………………… 29
大阪バイオサイエンス研究所… ……………………………………… 36
大阪府立産業技術総合研究所（現 大阪産業技術研究所）………… 18【か行】
金沢大学… …………………………………………………………… 31
関西学院大学… ……………………………………………………… 11
九州大学……………………………………………………………… 22【ら行】
理化学研究所… …………………………………………… 18、32、37
立命館大学… ……………………………………………… 10、20、25【わ行】
和歌山大学… ………………………………………………………… 26
早稲田大学… ………………………………………………………… 34

京都大学………………………………………… 15、27、31、36、41
熊本大学… ……………………………………………………… 24、38
神戸大学…………………………………………………………………… 8【さ行】
産業技術総合研究所… …………… 11、14、17、19、21、28、38
静岡県工業技術研究所… …………………………………………… 17
静岡大学… ………………………………………………… 10、15、39【た行】
第一工業大学…………………………………………………………… 28
中部大学……………………………………………………………… 19
電気通信大学… …………………………………………… 9、14、16
東京工業大学… ……………………………………………………… 13
東京大学… ……………………………………………………… 16、20
東京理科大学… ……………………………………………………… 33
東北大学… ……………………………… 21、23、26、30、33、40
豊橋技術科学大学… …………………………………………… 13、23【な行】
名古屋大学……………………………………………………………… 39
新潟県工業技術総合研究所… ……………………………………… 24
農業・食品産業技術総合研究機構…………………………………… 37【は行】
兵庫県立大学… ……………………………………………………… 34
広島大学……………………………………………………………… 12

45

memo

JSTは持続可能な開発目標（SDGs）に貢献していきます
持続可能な開発目標（SDGs）とは？
2015年9月の国連総会において「我々の世界を変革する：持続可能な開発のための2030アジェンダ」
が全会一致で採択されました。
「持続可能な開発目標（Sustainable Development Goals:SDGs）」の 17の目標と169のターゲットは、わが国を含む地球的・人類的課題を包摂して掲げた国際的な目標です。
そして、SDGs で掲げられている課題の達成は、国内的にはわが国の成長戦略の軸の 1 つである第 5 期
科学技術基本計画に掲げる「Society 5.0」や「第 4 次産業革命」の実現にも密接に関係し、また国際的には途上国をはじめとした国際社会への貢献の基本理念でもあります。

持続可能な開発目標の達成に向けた科学技術イノベーションの貢献（STI for SDGs）
に関するJST の基本方針
SDGs の達成に科学技術イノベーションが貢献（STI for SDGs）していくためには、政府はもとより、大学、研究開発機関、NGO や企業等を含めた様々なマルチステークホルダーが連携していくことが重要です。JST では、シンクタンク機能、研究開発、産学連携、次世代人材育成、科学コミュニケー
ション等多岐に亘る機能を活かしつつ、日本における SDGs の活動に積極的に貢献していきます。

参考サイト

持続可能な開発目標（SDGs）への科学技術イノベーションの貢献

https://www.jst.go.jp/sdgs/index.html

JST SDGs

଻શৼ୥मྖৎਭહরदघ‫؛‬ও‫ش‬ঝऽञमਗ਼ਵपथउਖः়ॎचৣऔः‫؛‬
A-STEPउਖः়ॎच੔

Web१ॖॺ

https://www.jst.go.jp/a-step/‫ٿ‬102-0076 ূ਎੃૸৻িય૜୞঴7 বয়ଢ଼஢৫৅১যఐ৾ૼ୒ஷ௪ਃଡ
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TEL‫؟‬03-6272-4732 E-mail‫؟‬mp@jst.go.jp
TEL‫؟‬03-5214-8994 E-mail‫؟‬a-step@jst.go.jp
TEL‫؟‬03-6380-8140 E-mail‫؟‬jitsuyoka@jst.go.jp‫پ‬ফ4া1঩ৎਡभ੍ରওॽগ‫ش‬दघ‫؛‬

2020年3月改訂