最先端研究基盤領域「要素技術タイプ」

No.	開発課題名	チームリーダー氏名 所属機関・所属部署・役職	サブリーダー氏名 所属機関・所属部署・役職	その他の参画機関	開発課題概要
1	暗視野Ｘ線タイコグラフィ法の開発	高橋 幸生 大阪大学 大学院工学研究科 准教授	-	-	Ｘ線タイコグラフィは、高い空間分解能を有するＸ線位相イメージング法であり、さまざまなバイオイメージング・構造物性研究への応用が期待されている。本研究開発では、目的の空間分解能・感度を達成するために必要な回折強度のダイナミックレンジを大幅に圧縮する新手法「暗視野Ｘ線タイコグラフィ法」を開発し、世界最高の空間分解能・感度を有するＸ線タイコグラフィを実証する。
2	高速１ショット観測を実現するフォトカソード電子源の開発	西谷 智博 名古屋大学 シンクロトロン光研究センター 特任講師	北村 真一 日本電子（株） 開発基盤技術センター 副センター長	東京理科大学 青山学院大学	１ミリ秒以下のシングルショットで電子顕微鏡画像を撮影可能で、電子線の平行性、可干渉性が既存の熱電界放出型電子銃と同等以上の半導体フォトカソード電子銃の開発を行う。本開発により、電子顕微鏡の時間分解能の飛躍的向上やクライオ電子顕微鏡法のスループットと分解能向上、水溶液中、気体雰囲気チャンバー中の分子の高時間分解能動態観察などへの波及が見込まれ、電子顕微鏡法に革新をもたらすことが期待できる。
3	クラスターイオンを用いる固液界面評価技術の開発	松尾 二郎 京都大学 大学院工学研究科 准教授	宮山 卓也 アルバック・ファイ（株） 分析室 室長	-	クラスターイオンを用いる二次イオン質量分析法により液体および固液界面の化学状態分析を実現する。本開発により、１００Ｐａの低真空下で液相が表面に存在する濡れた状態の試料の分析を可能にし、ガス雰囲気下の実用触媒やバイオ材料などの評価に適用することで、これまでの手法では得られなかった界面の化学状態に関する新たな知見が期待できる。
4	高感度かつ高精度な転写産物の検出技術の開発	保川 清 京都大学 大学院農学研究科 食品生物科学専攻 教授	林 司 （株）カイノス 開発本部 取締役・開発本部長	関西学院大学 大阪府立母子保健総合医療センター	現在のｃＤＮＡ合成にはレトロウイルス由来の逆転写酵素が用いられているが、鋳型ＲＮＡがつくる二次構造および酵素自身の不安定性により、感度と正確性においてＤＮＡ合成酵素に及ばない。本課題では、独自開発の「耐熱型逆転写酵素」、「逆転写活性を有する耐熱型ＤＮＡポリメラーゼ」、「ＲＮＡ・ＤＮＡヘリカーゼ」を用いて、１～数分子の標的ＲＮＡから正確な配列をもつｃＤＮＡを確実に合成する技術を開発する。さらに、本技術をマイクロアレイに適用し、転写産物の高感度かつ高精度な検出を実現する。
5	全原子を測定対象とする次世代型ＮＭＲ装置の開発	山田 和彦 高知大学 総合科学系複合研究領域 特任講師	-	京都大学 東京大学 理化学研究所 山形大学 早稲田大学	既存の核磁気共鳴（ＮＭＲ）装置では、四極子相互作用や核－電子スピン相互作用に起因する線幅や感度不足が問題となり、測定可能な核種が限定されている。そこで、本開発では、周期表上の全ての原子を測定対象とする次世代型ＮＭＲ装置を開発する。磁場掃引型ＮＭＲ装置に最先端の超高感度化技術であるオプトメカニクスと高温超伝導コイルを組み合わせた新規測定手法を導入し、世界標準の次世代型ＮＭＲ装置として、我が国発の新しい分析機器のコンセプトを確立する。
6	生体分子認識の光加速システム開発のための調査研究 （調査研究課題）	飯田 琢也 大阪府立大学 大学院理学系研究科 准教授	-	大阪大学 早稲田大学	生体分子認識の制御は、食品検査・環境計測に不可欠なＤＮＡ検出などの迅速・高感度化の鍵である。本調査研究では、レーザー光を照射するだけの簡単操作で、核酸、たんぱく質などの生体分子認識を「光加速」して数秒程度でサブｍｍオーダーのマクロ領域に高密度集積するシステムの開発に向けた検討を実施する。

最先端研究基盤領域「機器開発タイプ」

No.	開発課題名	チームリーダー氏名 所属機関・所属部署・役職	サブリーダー氏名 所属機関・所属部署・役職	その他の参画機関	開発課題概要
1	ＬＣ－ＭＳ対応質量分析イメージング前処理装置の開発	澤田 誠 名古屋大学 環境医学研究所 脳機能分野 教授	幸村 裕治 （株）ルシール 代表取締役	-	本開発では、座標再現機能を搭載したホットメルト－レーザーマイクロダイセクション技術を用いて試料作製することにより、これまで不可能であったＬＣ－ＭＳによる質量分析イメージングを実現する前処理装置を開発する。また、同技術を応用してＭＡＬＤＩ－ＭＳによる質量分析イメージングでの１マイクロメートルの空間分解能を達成する。これにより従来技術に比べて、より多様な分子の生体内分布を、より高い空間分解能で解析できるようになり、さまざまな生命科学分野での活用と普及が期待できる。
2	原子分解能磁場フリー電子顕微鏡の開発	柴田 直哉 東京大学 大学院工学系研究科 総合研究機構 准教授	河野 祐二 日本電子（株） ＥＭ事業ユニット ＥＭ技術開発部１Ｇ 主務	-	本課題では従来の常識を打ち破る無磁場下での原子分解能観察を可能にする電子顕微鏡を開発する。収差補正技術を前提とした新しいコンセプトの対物レンズおよび超高精度・高感度位置分解型検出器の開発により、磁性材料中の磁気・磁区構造を保ったまま原子レベルでの観察を可能にする原子分解能磁場フリー電子顕微鏡を実現する。これにより、先進磁性材料、磁気メモリ、スピントロニクスデバイス、スピン秩序構造などの超高分解能磁性構造解析に革新をもたらすことが期待できる。
3	革新的過渡吸収測定手法ＲＩＰＴ法の開発	中川 達央 （株）ユニソク分光事業部 部長	加藤 隆二 日本大学 工学部生命応用化学科 教授	大阪大学	本開発では、新しい過渡吸収測定手法であるＲＩＰＴ法（Ｒａｎｄｏｍｌｙ－Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ－Ｐｕｌｓｅ－Ｔｒａｉｎ　ｍｅｔｈｏｄ）の性能を飛躍的に向上させるとともに、テーブルトップサイズの普及型サブナノ秒過渡吸収測定システムを構築する。従来の過渡吸収測定法において計測が困難であった１ナノ秒から数１０ナノ秒の領域を含む広い時間幅をカバーすることにより、過渡吸収測定法の汎用性が飛躍的に高まり、基礎から応用までの幅広い研究・開発への貢献が期待できる。
4	超高速シミュレータを搭載したユニバーサルＭＲＩプラットフォームの開発	拝師 智之 （株）エム・アール・テクノロジー 代表取締役	巨瀬 勝美 筑波大学 数理物質系物理工学域 教授	-	本課題では、核磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）の開発効率を飛躍的に増大させるユニバーサルＭＲＩプラットフォームの開発を行う。超高速シミュレータ内臓型ＭＲＩ－ＯＳ、次世代光伝送ユニバーサルＭＲＩハードウェア、それら要素技術を搭載した実験動物（マウス）用ＭＲＩを開発・実証する。本プラットフォームの実現により、我が国のＭＲＩの開発人材と資源の不足を克服するとともに、生命科学研究への貢献が期待できる。
5	軽元素材料用多機能Ｘ線撮像システム開発のための調査研究 （調査研究課題）	佐藤 敏幸 （株）島津製作所 基盤技術研究所 放射線デバイスユニット ユニット長	志村 考功 大阪大学 大学院工学研究科 准教授	-	航空機産業や自動車産業では、部品の軽量化が進み、金属部品を樹脂や炭素繊維強化プラスチックへ置き換える動きが加速している。これらの材料は軽元素が主成分であり、通常のＸ線透過検査では内部のキズなどの解析ができない。本調査研究では軽元素でも容易に内部構造が観察できるＸ線干渉による検査システムの開発を目指し、新たなＸ線干渉光学系と検出器を検討する。

環境問題解決領域「要素技術タイプ」

No.	開発課題名	チームリーダー氏名 所属機関・所属部署・役職	サブリーダー氏名 所属機関・所属部署・役職	その他の参画機関	開発課題概要
1	ＰＭ２．５中酸性度（ｐＨ）と化学イオン成分濃度の自動連続測定技術の開発	田中 茂 慶應義塾大学 理工学部応用化学科 教授	木地 伸雄 （株）インターアクション 専務取締役	-	ＰＭ２．５の生成プロセスと挙動を把握し、その削減対策を進めるには、主要成分である化学イオン成分濃度の測定が必要不可欠であり、さらに人体への健康影響を知るには、ＰＭ２．５の酸性度（ｐＨ）を測定することも重要な課題である。本課題では、酸化チタンを塗布した環状型拡散スクラバー（ガス捕集）とミストチェンバー（粒子捕集）などを組合せることでＰＭ２．５の酸性度（ｐＨ）と化学イオン成分濃度を自動連続測定できる技術を開発する。

環境問題解決領域「機器開発タイプ」

No.	開発課題名	チームリーダー氏名 所属機関・所属部署・役職	サブリーダー氏名 所属機関・所属部署・役職	その他の参画機関	開発課題概要
1	海洋酸性化問題解決に向けた海中フロート用４次元化学観測技術の調査研究 （調査研究課題）	岡村 慶 高知大学 教育研究部総合科学系 准教授	大西 信弘 （株）マイクロテック・ニチオン 営業部 部長	-	大気中の二酸化炭素増加にともない、海洋酸性化による海洋環境・生態系への影響が懸念されている。本調査研究では、海洋酸性化による中層～深層海水の二酸化炭素挙動を明らかにするために、研究のボトルネックとなっている観測データの時空間分解能不足を解消する採水技術および化学センシング技術について検討する。

環境問題解決領域「実証・実用化タイプ」

No.	開発課題名	チームリーダー氏名 所属機関・所属部署・役職	サブリーダー氏名 所属機関・所属部署・役職	その他の参画機関	開発課題概要
1	環境中病原性微生物の迅速定量装置の実用化開発	福澤 隆 日本板硝子（株） 情報通信デバイス事業部　事業開発部 主席技師	永井 秀典 （独）産業技術総合研究所 健康工学研究部門 主任研究員	（株）ゴーフォトン	環境中の病原微生物を正確、迅速に検出し、水際での封じ込めを可能とするため、これまでに開発した小型軽量なリアルタイムＰＣＲシステムをもとに、食中毒起因菌やウイルスを、測定開始から１０分程度で定量できることを目指す。大規模食中毒のリスクを懸念する食品生産・加工会社などにおいて、環境水検査や拭き取り検査機器としての有効性を検証し、世界に類のない迅速性と感度、正確性を兼ね備えた手のひらサイズの装置を開発する。
2	排水全量の放射能モニタリング装置の実用化開発	福井 久智 鹿島建設（株） 環境本部 課長	秦野 歳久 （独）日本原子力研究開発機構 研究連携成果展開部 主任研究員	日本金属化学（株）	排水処理施設において、処理水の放射性セシウム濃度を現場で全量モニタリングできる装置を開発する。本装置は、水による自己遮蔽型のモニタリング装置であり、７トン／時間程度の大容量、高速計測できることを目指す。本装置を実用化することで、中間貯蔵施設などの大量の排水処理が予測される状況においても全量モニタリングが実現可能となる。