東京大学産学連携プロポーザル

生命現象は様々な生体分子の働きによって営まれており、生体分子の機能と生体分子間相互作用の解明は生命科学における 重要なテーマとなっている。「１分子蛍光イメージング法や１分子操作法」は、これらを解析するための有効な手段であり、 多分子の平均を測定する従来の生化学的手法では得られない様々な現象を明らかにしてきた。 また、１分子検出技術と半導体微細加工技術を融合した分析科学技術の開発にも取り組んでいる。． 具体的な研究テーマは以下のとおりである。 ・生体分子機械の動作原理の解明 ・１分子検出顕微鏡による細胞機能解析 ・マイクロ・ナノデバイスによる分析科学技術の開発 当研究室で開発した分析技術の実用化・製品化、あるいはそれらを用いた生体分子の動作解析に関心のある企業との共同研究を希望する。

本研究室では、ナノ光技術を基盤として、生体情報センシングや生体防御技術に向けた新しいバイオ・メディカルの応用展開を目指している。例えば、プラズモニックメタマテリアルのような人工物質制御を用いて、生体分子や生体関連ガスの高感度なセンシング技術の開発や、力学的機能に伴う発光・反射現象を用いたフレキシブル（ウエラブル）な応力センシングの技術開拓を目指す。更に、無機バイオマテリアルの光学制御に基づいた生体防御技術に関する研究を展開している。現在以下のような研究テーマに取り組んでおり、応用・実用化に関心のある企業との連携を希望する。　研究テーマ　　生体分子情報センシングの高感度計測とIoT/AIへの応用　　生体力学機能とバイオフォトメカニクス：スマートバイオマテリアル　　フレキシブルなバイオメジャー計測と応力センシング技術　　生体防御に向けたエンジニアリング　　生体関連ガスの分光学的センシング

本研究室では、単層カーボンナノチューブやヘテロナノチューブなどのナノ材料の化学気相成長(CVD）法合成、電子顕微鏡および分光評価と電界効果トランジスタや太陽電池などのデバイス応用について研究を行っている。 現在以下のような研究テーマに取り組んでおり、その応用に関心のある企業との連携を希望する。 　研究テーマ 　　・単層カーボンナノチューブを基にしたヘテロナノチューブの合成 　　・ヘテロナノチューブのデバイス応用 　　・ナノ材料を用いたペロブスカイト型太陽電池の開発

本研究室ではフロンティア加速器による素粒子の質量と時空の構造の研究先端加速器・計測器の開発を研究テーマとしており、現在以下のような研究を行っている。 　（1)世界最高エネルギーの衝突型加速器実験により質量と真空の構造の関係、超対称性の研究を行う。次世代の電子・陽電子「国際リニアコライダー計画」でのヒッグス粒子の自己結合、超対称性を研究することを目指して物理の研究、加速器、測定器の開発を進めている。 　(2)東海村で稼働を開始したJ-PARCにおいて世界最高強度での超低エネルギー中性子を用いた素粒子実験を開始。 　(3)新しい光量子検出器PPDの開発。 これらの研究成果の応用・実装に関心のある企業との連携が可能である。

新しい機能性を有するナノスケール材料の開発研究を行っている。 ナノ金属微粒子に代表される無機化合物を様々な有機化合物で修飾し、また随時生物化学及び物理化学的手法を取り入れて、新しい機能性材料の創成研究を行っている。特に現在は人工光合成を志向した「生体分子・有機化合物・無機化合物ハイブリッド材料」や導電性ナノドットの開発を目的とした「ナノ微粒子固定化半導体基板」等を中心に研究を展開している。 研究の応用に関心を持つ企業との連携を希望する。

【新規機能性材料の創出を目指すナノ材料化学、ナノ材料プロセスの研究】を横軸に、【材料をベースにした新しいデバイスやシステムの開発を目指す研究】を縦軸に据えて研究活動を進めています。ナノテクノロジーの基礎を支える新規の物質群・材料群の創出と環境・エネルギー分野での問題解決を目指し、最先端の課題に挑戦しています。 地球環境問題や資源・エネルギー問題などの様々な課題を解決していくためには、従来の特性をはるかに越えた高機能性ナノ材料・デバイスの創出が不可欠です。本研究室では環境、エネルギー分野での応用が期待されるナノ空間材料（ゼオライトやメソポーラスシリカなど）を主な研究対象として、その合成と応用ならびに合理的な製造プロセスの開発を目指して研究を進めています。ゼオライトは、既に石油関連触媒、自動車脱硝触媒等として広く利用されていますが、今後さらに触媒、吸着剤、分離膜等として、様々な分野への展開が期待されています。 本研究室の特徴として、マルチスケールで課題をとらえ、解決へ向けて取り組んでいることが挙げられます。すなわち、化学をベースとした原子・分子制御からのボトムアップアプローチによるナノ空間材料の創製とマクロの世界からのトップダウンアプローチによるプロセス開発を融合させることにより、新しい科学と技術、システムを創出することを目標としています。 具体的な研究テーマは以下のものがあります。 新規ナノ空間材料の合成 ナノ空間材料の生成メカニズム解明 ナノ空間材料の新規製造プロセス開発 環境、エネルギー問題の解決に貢献する触媒・吸着・膜材料の開発とモデル化 放射光X線を用いたナノ空間、無機有機ハイブリッド材料の解析 研究分野は【ナノ材料をつくる研究】、【ナノ材料を応用する研究】に大別され、ベースとなる材料はミクロ孔領域（< 2 nm）に均一な細孔を有するゼオライト、メソ孔領域(2-50 nm)に均一な細孔を有するメソ多孔体、ナノ粒子、そして無機物と有機物とのハイブリッド材料などです。この様な材料を合成し、触媒や吸着材としての利用や、新たなナノテクノロジー分野への幅広い応用を目指しています。