東京大学産学連携プロポーザル

良性疾患から悪性疾患まで大腸・肛門の疾患を幅広く取り扱い、診断から治療、その後のフォローアップまで一貫して行っている。最善の医療を目指して常に最新の医療を取り入れ、またより良い診療の開発に取り組み世界に向けて発信してきた。 特に大腸癌、炎症性腸疾患について先進的な診療・治療の開発にも力を入れており、研究成果の応用・実用化に関心を持つ企業との連携が可能である。

この研究室では鉄骨構造建築物を安全・安心に利用してもらえるよう、構造性能を明確にするとともに、実際の建物挙動の詳細な実測を通じて、鉄骨構造部材の性能や安全性を検証する手法の確立を目指している。 近年、建物の健全性監視（モニタリング）が着目されており、地震時の加速度応答計測により診断をする技術の適用が進んでいる。ただし一方、鉄骨構造部材の損傷は例えば劣化や降伏、座屈、破断など様々なものが考えられるが、これの検出のためには常時微動あるいは微小地震時に振動するひずみを計測することが有効であると考えている。ただし既存のひずみ応答計測装置は、高精度ではあるが、極めて高価であり、実建物への適用を考えるとオーバースペックである。そこで本研究室では、簡易で安価なひずみ応答計測装置を開発し、実建物での計測実証を進めている。 これまで、振動台実験による検証や、建物所有者のご協力をいただけたいくつかの実建物での計測検証を行っており、実測のノウハウの蓄積を進めている。ただし、これらのデータをどのように集積し、分析し、また建物所有者やユーザにフィードバックしていくかという点については、課題が残っている。　ひずみ計測に基づく鉄骨構造建物の耐震性能評価技術のさらなる有効性向上のための連携を模索している。  

ヒトの脳は安定かつ柔軟な臓器であり、その背後には神経細胞間のつながり（シナプス）の精巧な機能が存在している。本研究室では、発達障害や精神疾患の背後に存在する神経ネットワークの変化の解明、及び疾患の予防、診断、治療への貢献を目指し、イメージングを用いたシナプスの構造と機能の解析に取り組んでいる。 研究成果の応用や技術開発への協力に関心のある企業との連携を希望する。

航空機・自動車等への適用が進む軽量複合材料構造を対象として、その健全性を簡便に診断するための、光ファイバ超音波センサによる構造ヘルスモニタリング技術や、レーザー超音波を用いた非破壊検査技術に関する研究を進めています。さらには、高温などの極限環境にも適用可能な検査システムの構築を試みています。このような研究の応用、実用化に関心を持つ企業との連携を希望しています。

当研究室ではプロテオミクスを軸として分子生物学、分析化学、情報科学などを組み合わせ、タンパク質が織り成す複雑な生命現象をシステムとして理解し、制御することを目標としている。 ゲノム科学の進展によって得られた大量のゲノム・トランスクリプトーム情報を基に、細胞内タンパク質の全体像（プロテオーム）やそれらの翻訳後修飾の全体像（モディフィコーム）の網羅的計測を通して、翻訳制御やシグナル伝達をはじめとする生命システムの構築理論に迫ることを試みている。また、タンパク質安定同位体ラベル化技術を基盤とした高精度相対定量プロテオーム解析技術を軸に、プロテオームやモディフィコ―ムに関する時空間動態解析を行う技術基盤の確立を併せて推進している。現在、リン酸化、ユビキチン化、アセチル化などの翻訳後修飾によるタンパク質相互作用ネットワークの動的な制御機構の解析に焦点を当て、医科学研究所内外の各種疾患解析をリードするグループとの共同研究により、乳がん・脳腫瘍をはじめとする各種疾患ごとの相互作用ネットワークの特性をシステムレベルで記述し、数理科学・統計科学的手法を用いて創薬ターゲットの探索を理論的に行う情報解析基盤の構築を進めている。 このような研究の応用に関心のある企業との連携が可能である。

「分子をデザインし合成できる」有機合成化学のCreativity を最大限に発揮して、 （１） 分子をつくる （２） 機能をつくる （３） 秩序をつくる の３領域の研究を進めている。 ３領域とも新しい触媒反応系の構築を鍵とし、相互にイマジネーションを与え合い発展しうるものであり、これらの研究成果の医療・創薬への応用に関心を持つ企業との連携を希望する。

コンピュータシミュレーションをテーマとして以下のような研究を行っている。 ○粒子法シミュレーション 粒子法はメッシュを一切用いないシミュレーション技術で、当研究室ではこれを独自に開発し、この技術で世界をリードしている。現在取り組んでいる課題は、高精度手法の開発、表面張力や濡れの計算モデルの開発、流体混合プロセスの解析などである。粒子法はキャンパス内に設立されたベンチャー会社で商用化され、広く産業に使われている。 ○人の役に立つシミュレーション シミュレーション技術は既に高度なものづくりに欠かすことのできない技術になっている。さらに、災害予測や医療応用への発展が期待されており、研究室では、津波遡上シミュレーション、嚥下シミュレーション、撹拌槽のシミュレーション、降雨時の雨水浸入のシミュレーションに取り組み、人の役に立つ新しいシミュレーション技術を生み出すことを目標にしている。 ○物理ベースコンピュータグラフィックス シミュレーション結果を最新のCG（Computer Graphics）で可視化することにより、リアルな映像を作成することができる。シミュレーションとCGとの組み合わせは「物理ベースCG」と呼ばれ、映画やゲームでは既に広く使われている。さらに研究室では、災害や医療におけるシミュレーションにも物理ベースCGを広げていこうとしている。 このような研究に関心のある企業との連携が可能である。

土質／地盤研究室では、人間の生活から切り離すことができない足元の地盤を対象として、主に物理学（特に力学）・化学・地学・数学の知見と、場合によっては生物学・地理学等の知見も活用して、問題解決に取り組んでいる。地盤工学の対象とする地盤には未知・未解明な領域が多数残っており、地盤調査・土質試験（事前診断）、地盤改良・補強（予防措置）、現地計測・逆解析（修復措置）など活動は広範に及ぶ。その中で本研究室は他にはない高精度で複雑な土質試験に取り組んでおり、蓄積された知見や計測技術等に関心を持つ企業からの連携提案を期待する。

人の生活や社会，産業を支える新しいセンシング技術の創出を狙い、NEMS(Nanoelectromechanical systems)素子等のナノ構造やナノメカニカル構造体を利用したセンシングデバイス・システムに関する研究を行っている。 ナノメカニカル構造体は、ガス分子や光、熱、電磁気的作用など様々な微小量物質、微小物理量（センシング対象）に対し敏感にその共振特性を変化させるため、その変化量を検出，計測することにより、多様なセンシングデバイス・システムへの応用が期待される。 現在、荷電粒子ビーム技術（集束イオンビーム技術，電子ビーム技術）をベースにその実現のキーとなるナノ構造体やナノメカニカル構造体の作製技術に関する研究を行っている。また、ナノ構造体やナノ材料の物性や機能性，ナノメカニカル構造体の共振制御に関する研究を行い、センシングデバイスへの機能化を進めている。特に、ナノメカニカル構造体の“高感度性”とフォトニック構造の”光制御性”を複合的に活用し、光基礎物性のセンシングに関する研究を行い、生体ガスを利用した医療診断技術や環境化学物質の分析技術, 光波長安定化技術等の光通信技術の高度化に向けた研究を推進している。 これらの研究の応用・実用化に関心のある企業との連携が可能である。

この研究室では、再生医療や薬・化学物質等のヒト影響評価（細胞アッセイ）への利用を目指し、幹細胞や臓器由来細胞を様々なスケールで培養・組織化する研究を行っている。物質交換を確保しながら細胞の階層的三次元化を行ったり、最新の生物学医学的知見や工学的技術を融合利用したりする上で、化学システム工学の方法論や考え方に強固な基礎を置き、教育研究を行っている。 現在以下のような研究テーマに取り組んでおり、この応用に意欲と興味のある企業・団体との連携が可能である。 　研究テーマ 　　・幹・前駆細胞の効率的増幅・分化スケールアップ 　　・再生医療のための肝・膵・腎の組織工学 　　・培養臓器モデルの開発とハザード評価への利用