東京大学産学連携プロポーザル

当研究室では1000テスラ超強磁場における物質科学を推進している。磁場は電子の運動を制限し電子状態は量子化されるが、1000テスラでのスピンゼーマン分裂は1350ケルビンの温度に相当するため、化学結合や化学反応にも影響を与えると期待される。また有効質量近似が適当でなくなるため、特に多体効果が顕著な場合の電子の振る舞いは自明でなく興味深い。このような研究に関心のある企業との連携や施設共用などが可能である。

生物は命を維持するために様々な環境に適応する必要がある。私たち体の中の細胞は、ゲノム、タンパク質ネットワーク、代謝システム、そして後天的ゲノム修飾であるエピゲノムを総動員して、環境に適応している。「エピゲノム」はDNAメチル化やヒストンの翻訳後修飾により規定される遺伝情報であり、外的環境に適応するための細胞記憶である。脂肪細胞は栄養を脂肪として貯蔵する器官であり、本来飢えと寒さから生命を守るために発達してきた。しかし文明が進歩し便利になった現代社会では、過剰な脂肪の蓄積によって脂肪細胞が正常な生理的機能を発揮できず、糖尿病や高脂血症などの生活習慣発症の一因となっている。脂肪細胞が栄養環境や寒さに適応するしくみを明らかにするために、遺伝子発現解析、エピゲノム解析、メタボローム解析、プロテオミクス解析などのシステム生物学的アプローチによる研究を行っている。脂肪細胞の環境適応のしくみが分かることで、脂肪を蓄えやすい、燃焼しにくいといった体質を改善することが可能となり、メタボリックシンドロームの予防・治療へとつながる。 この研究に関心を持つ企業・団体との連携を希望する。

放射線によるDNA二重鎖切断から細胞応答に到る情報伝達経路を包括的に理解することによって、放射線被ばくや放射線治療に対する生物学的研究を推進するのみならず、これらの成果を応用して放射線以外の内因性のゲノム損傷に起因するすべての疾患研究を展開している。研究の結果得られた科学的知見を活用した創薬・治療法開発に関心のある企業・団体との連携を期待する。

この研究室では、身体運動及び情動の制御、学習・記憶、予測における脳の働きについて、分子・遺伝子レベルから個体（マウス、ラットおよびヒト）における運動・行動レベルまで幅広く関連性を持って研究している。 具体的には以下のような研究を行っており、医療、創薬、介護等において研究成果が活用されることを希望している。 １： Split-belt Treadmillを用いた歩行の適応制御機構の解明 ２： 予測的姿勢制御における大脳小脳連関の解明 ３： 脳梗塞の予防や発症後の機能回復に対する習慣的運動及び抗酸化物質摂取の影響についての基礎研究 ４： 不活動あるいはオーバートレーニングによる小脳皮質神経回路の変容についての基礎研究 ５： 情動及び心拍の制御における小脳の役割についての基礎研究 ６： 種々の病態モデル動物における運動機能障害の解析 ７： 脳の健康・ウェルネスを維持・向上させる運動プログラムの開発

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。