戦略目標：「プロセスインテグレーションによる次世代ナノシステムの創製」
研究領域：「プロセスインテグレーションによる機能発現ナノシステムの創製」
研究総括：曽根 純一（日本電気（株）中央研究所 支配人）
| 氏名 | 所属機関 | 役職 | 研究課題名 | 研究課題概要 |
| 浦岡 行治 | 奈良先端科学技術大学院大学物質創成科学研究科 | 准教授 | 生体超分子援用フロンティアプロセスによる高機能化ナノシステム | 生体超分子は、サイズ均一性、自己組織化能力など優れた特性を有しています。ＤＮＡ情報に基づいて形成されたさまざまな生体超分子に、自己組織化機能を持たせるための分子設計を施し、半導体などの基板上に一次元、二次元、三次元に配列したナノ構造物を形成して機能を発現させます。さらに、自己組織化の素過程を徹底的に解明すると同時に、このコンセプトに基づくさまざまな高度情報素子（スイッチング素子、メモリ、バイオセンサー、ＭＥＭＳ質量センサー）への応用を検討します。 |
| 澤田 和明 | 豊橋技術科学大学工学部 | 教授 | イオンイメージセンサ技術を利用した医療生体ナノシステム構築 | 本研究では２つのステップの研究を行います。第１のステップは「イオンイメージセンサの医療・生化学分析システムへの展開」です。生体関連物質の動きをリアルタイムで画像化し、細胞レベルでの医療用診断システムを構築します。第２のステップはイオンイメージセンサを元に「細胞などの自己組織化を利用した電子細胞集積回路研究」を行います。細胞ネットワークの柔軟性を用いた“電子細胞集積回路”の構築を目指します。 |
| 西澤 松彦 | 東北大学大学院工学研究科 | 教授 | 電気化学的な異種材料ナノ集積化技術の開拓とバイオデバイス応用 | タンパク質や細胞の接着、有機・無機材料の析出、などの界面における組織化現象をナノスケールで誘発する技術を創出し、マイクロ構造体へのバイオ・分子機能の搭載を可能にします。そして、この異種融合プロセスを駆使するバイオ-有機-無機複合集積によって、筋肉細胞と電子デバイスが導電性高分子で接続されたハイブリッド細胞チップや、酵素反応で駆動するスイッチ素子などの開発に挑戦します。 |
| 畠 賢治 | （独）産業技術総合研究所ナノチューブ応用研究センター スーパーグロースＣＮＴチーム | チーム長 | 自己組織プロセスにより創製された機能性・複合ＣＮＴ素子による柔らかいナノＭＥＭＳデバイス | カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）ＭＥＭＳデバイス産業を実現するための、デバイス基盤製造技術と、異材料とのインテグレーション技術を開発します。ボトムアップの技法と微細加工技術を組み合わせて、ＣＮＴの位置・形状を自由自在に制御しながら集積化させ、異材料とインテグレーションさせ、デザインされた機能を有するＣＮＴ素子・ナノ（ＭＥＭＳ）デバイスを創製します。 |
| 藤岡 洋 | 東京大学生産技術研究所 | 教授 | 自己組織化グラファイトシート上エレクトロニクスの開発 | 本研究は、高い熱伝導特性・電気伝導性、原子レベルでの平坦性などの優れた特徴を持つ安価で柔軟な大面積フィルムである自己組織化グラファイトシート（ボトムアップ）基板上に、トップダウン技術の粋を集めた半導体エレクトロニクスを融合し、高輝度発光素子、高速電子素子、太陽電池やこれらを組み合わせた新機能フレキシブル大面積半導体素子システムを低価格で実現することを目的とします。 |
| 宮原 裕二 | （独）物質・材料研究機構生体材料センター | センター長 | 機能化ナノ構造ゲートバイオトランジスタの創製 | 本研究では生体材料／機能性分子／半導体からなる複合ゲート構造を構築し、異種材料間における界面ナノ構造を制御することにより、生体分子認識および細胞機能の発現過程を非標識・非侵襲で電気信号に変換するバイオトランジスタを創製します。バイオトランジスタの動作原理の研究を通して、臨床研究や創薬分野に新たな検査・解析ツールを提供するとともに、バイオテクノロジーとエレクトロニクスを融合する新たな領域の開拓を目指します。 |
＜総評＞ 研究総括：曽根 純一（日本電気（株）中央研究所 支配人）
本研究領域の戦略目標は、自己組織化に代表されるボトムアッププロセスと半導体技術に代表されるトップダウンプロセスを組み合わせ、革新的な機能を有するナノシステムを創製することにあります。提案に当たっては材料に関する科学的知識、プロセスに関する融合的な基盤技術が必要なだけでなく、ナノシステムとしての応用展開をしっかり見据える必要があり、提案は容易ではないと想像します。そのような中で、ナノシステムとしてのイノベーションを引起そうとする挑戦的、意欲的な提案が３２件集まりました。提案をあえて分野別に分類してみると、バイオ応用６件、Ｍ（Ｎ）ＥＭＳ応用５件、エレクトロニクス応用４件、エレクトロニクス／バイオ融合７件、物理／化学／バイオ融合７件、エレクトロニクス／エネルギー融合３件となりました。ここでいうエレクトロニクスにはフォトニクスも含まれています。これらの提案に対し、上記分野をカバーできる１０名の領域アドバイザーと共に、書類選考、面接選考を行い、エレクトロニクス／バイオ融合領域で３件、エレクトロニクス／エネルギー融合領域で１件、化学／バイオ融合領域で１件、Ｍ（Ｎ）ＥＭＳ／エレクトロニクス応用で１件の計６件を採択しました。全体的にボトムアッププロセスとしてバイオに関連した技術の提案が多かったように思います。結果として、バイオ技術を半導体に代表されるトップダウンプロセスと組み合わせ、ナノシステムとして将来への大きな発展性を示した提案が今年度は多く採択されることになりました。これだけの難しい研究領域に挑戦してくる提案だけに、皆、粒ぞろいで、光る部分を持っています。アドバイザーの意見も分かれましたが、最終的には、
・ボトムアップとトップダウンの融合プロセスに挑戦しているか
・大きなイノベーションにつながる可能性を秘めているか
・上記の可能性につながる独創的なアイデア、それを具現化できる保有技術、エビデンスデータはあるか
で判断しました。バイオと物理・化学分野との融合、バイオ技術とエレクトロニクス、エネルギー技術との融合は今後の大きな技術の流れであり、引き続き、同領域の有望な提案は採択していきたいと思います。同時に、自律的な化学反応により形成される広い意味での自己組織化ナノ構造、それを利用して実現されるエレクトロニクス・フォトニクス応用、環境・エネルギー応用も安全・安心で持続可能な将来社会を実現するうえでますます重要な技術になってくることは間違いありません。次回以降、そのような提案も多いに期待したいと思います。