研究成果展開事業【先端計測分析技術・機器開発プログラム】

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終了開発課題（要素技術タイプ）：130件

【最先端研究基盤領域】

暗視野Ｘ線タイコグラフィ法の開発（平成26年度採択／開発実施期間：平成26年10月～平成30年3月）
●チームリーダー/所属・役職高橋　幸生大阪大学大学院工学研究科准教授 ●参画機関－ ●開発概要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。

暗視野Ｘ線タイコグラフィ法の開発
（平成26年度採択／開発実施期間：平成26年10月～平成30年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 高橋　幸生; 大阪大学; 大学院工学研究科; 准教授

●参画機関: －

●開発概要: 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。

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（平成26年度採択／開発実施期間：平成26年10月～平成30年3月）
●チームリーダー/所属・役職西谷　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 ●サブリーダー/所属・役職北村　真一日本電子（株）開発基盤技術センター副センター長 ●参画機関東京理科大学青山学院大学 ●開発概要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。

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
（平成26年度採択／開発実施期間：平成26年10月～平成30年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 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

●サブリーダー/所属・役職: 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

●参画機関: 東京理科大学; 青山学院大学

●開発概要: 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。

クラスターイオンを用いる固液界面評価技術の開発（平成26年度採択／開発実施期間：平成26年10月～平成30年3月）
●チームリーダー/所属・役職松尾　二郎京都大学大学院工学研究科准教授 ●サブリーダー/所属・役職宮山　卓也アルバック・ファイ（株）分析室室長 ●参画機関－ ●開発概要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。

クラスターイオンを用いる固液界面評価技術の開発
（平成26年度採択／開発実施期間：平成26年10月～平成30年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 松尾　二郎; 京都大学; 大学院工学研究科; 准教授

●サブリーダー/所属・役職: 宮山　卓也; アルバック・ファイ（株）; 分析室; 室長

●参画機関: －

●開発概要: 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。

高感度かつ高精度な転写産物の検出技術の開発（平成26年度採択／開発実施期間：平成26年10月～平成30年3月）
●チームリーダー/所属・役職保川　清京都大学大学院農学研究科食品生物科学専攻教授 ●サブリーダー/所属・役職林　司（株）カイノス開発本部取締役・開発本部長 ●参画機関関西学院大学大阪府立母子保健総合医療センター ●開発概要現在の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。

高感度かつ高精度な転写産物の検出技術の開発
（平成26年度採択／開発実施期間：平成26年10月～平成30年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 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

●サブリーダー/所属・役職: 林　司; （株）カイノス; 開発本部; 取締役・開発本部長

●参画機関: 関西学院大学; 大阪府立母子保健総合医療センター

●開発概要: 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。

全原子を測定対象とする次世代型ＮＭＲ装置の開発（平成26年度採択／開発実施期間：平成26年10月～平成30年3月）
●チームリーダー/所属・役職山田　和彦高知大学総合科学系複合研究領域特任講師 ●参画機関京都大学東京大学理化学研究所山形大学早稲田大学 ●開発概要既存の核磁気共鳴（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。

全原子を測定対象とする次世代型ＮＭＲ装置の開発
（平成26年度採択／開発実施期間：平成26年10月～平成30年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 山田　和彦; 高知大学; 総合科学系複合研究領域; 特任講師

●参画機関: 京都大学; 東京大学; 理化学研究所; 山形大学; 早稲田大学

●開発概要: 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。

微弱発光標準光源開発による発光蛍光計測定量化（平成25年度採択／開発実施期間：平成25年10月～平成29年3月）
●チームリーダー/所属・役職秋山　英文東京大学物性研究所准教授 ●サブリーダー/所属・役職久保田　英博アトー（株）技術開発部次長・取締役 ●参画機関（独）産業技術総合研究所 ●開発概要生物化学発光や蛍光は、医療検査、環境計測、バイオイメージングなどに広く用いられているが、微弱な発光蛍光の高感度評価には絶対光量の標準がいまだ存在しない。本開発では、評価分析対象検体の発光蛍光の絶対値定量計測を可能にする微弱発光標準光源を開発し、その実施例を示し有用性を例証する。さらにこの標準光源を用いて、これまで相対値でのみ示されてきた生物化学発光蛍光試薬自体の性能や、発光分析装置ハードウエアの感度や検出限界を、絶対値で評価し、比較可能にする技術を確立する。

微弱発光標準光源開発による発光蛍光計測定量化
（平成25年度採択／開発実施期間：平成25年10月～平成29年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 秋山　英文; 東京大学; 物性研究所; 准教授

●サブリーダー/所属・役職: 久保田　英博; アトー（株）; 技術開発部; 次長・取締役

●参画機関: （独）産業技術総合研究所

●開発概要: 生物化学発光や蛍光は、医療検査、環境計測、バイオイメージングなどに広く用いられているが、微弱な発光蛍光の高感度評価には絶対光量の標準がいまだ存在しない。本開発では、評価分析対象検体の発光蛍光の絶対値定量計測を可能にする微弱発光標準光源を開発し、その実施例を示し有用性を例証する。さらにこの標準光源を用いて、これまで相対値でのみ示されてきた生物化学発光蛍光試薬自体の性能や、発光分析装置ハードウエアの感度や検出限界を、絶対値で評価し、比較可能にする技術を確立する。

磁気MEMSを利用した微小振動計測システムの開発（平成25年度採択／開発実施期間：平成25年10月～平成29年3月）
●チームリーダー/所属・役職石山　和志東北大学電気通信研究所教授 ●サブリーダー/所属・役職徳永　博司（株）Ｍ．Ｔ．Ｃ代表取締役 ●参画機関テセラ・テクノロジー（株） ●開発概要超高感度振動計測システムの開発を行う。磁歪薄膜技術とMEMS 技術を融合させた磁気MEMS 技術により現行の金属ひずみゲージの1万倍の感度を有する検知素子を開発し、極微振動を検知するシステムを実現する。これにより、例えば橋梁の振動を橋脚根元付近に取り付けた装置で計測可能となり、その振動スペクトルから健全性の診断を可能とする。さらにこの技術は振動を駆動源とする環境発電分野への展開も期待される。

磁気MEMSを利用した微小振動計測システムの開発
（平成25年度採択／開発実施期間：平成25年10月～平成29年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 石山　和志; 東北大学; 電気通信研究所; 教授

●サブリーダー/所属・役職: 徳永　博司; （株）Ｍ．Ｔ．Ｃ; 代表取締役

●参画機関: テセラ・テクノロジー（株）

●開発概要: 超高感度振動計測システムの開発を行う。磁歪薄膜技術とMEMS 技術を融合させた磁気MEMS 技術により現行の金属ひずみゲージの1万倍の感度を有する検知素子を開発し、極微振動を検知するシステムを実現する。これにより、例えば橋梁の振動を橋脚根元付近に取り付けた装置で計測可能となり、その振動スペクトルから健全性の診断を可能とする。さらにこの技術は振動を駆動源とする環境発電分野への展開も期待される。

原子分解能の元素・状態分析用Ｘ線ＳＴＭ開発（平成25年度採択／開発実施期間：平成25年10月～平成29年3月）
●チームリーダー/所属・役職齋藤　彰大阪大学大学院工学研究科准教授 ●参画機関－ ●開発概要 X線による内殻励起を利用し、原子分解能で元素・化学状態を分析できるSTMを開発する。本チームリーダーがSPring-8で蓄積してきた「放射光STM」の技術・ノウハウを元に、新たな集光光源を組み合わせ、分析能力を飛躍的に拡張する。放射光施設を利用しなくても、実験室系でも原子分解能の化学分析ができる「X線STM」を標準化するとともに、分析のみならず、元素選択的な局所反応制御とその計測も可能にすることを目指す。

原子分解能の元素・状態分析用Ｘ線ＳＴＭ開発
（平成25年度採択／開発実施期間：平成25年10月～平成29年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 齋藤　彰; 大阪大学; 大学院工学研究科; 准教授

●参画機関: －

●開発概要: X線による内殻励起を利用し、原子分解能で元素・化学状態を分析できるSTMを開発する。本チームリーダーがSPring-8で蓄積してきた「放射光STM」の技術・ノウハウを元に、新たな集光光源を組み合わせ、分析能力を飛躍的に拡張する。放射光施設を利用しなくても、実験室系でも原子分解能の化学分析ができる「X線STM」を標準化するとともに、分析のみならず、元素選択的な局所反応制御とその計測も可能にすることを目指す。

マルチモーダル発光イメージングシステムの開発（平成25年度採択／開発実施期間：平成25年10月～平成29年3月）
●チームリーダー/所属・役職永井　健治大阪大学産業科学研究所教授 ●参画機関－ ●開発概要励起光の照射を必要としない化学発光観察は、光によって生理機能を制御するオプトジェネティクスとの併用が可能であるが、両技術を実時間の分解能で併用することは困難であった。本開発では、複数の生体分子を光で操作しながら高速かつ長期間、焦点ずれなく複数の生理機能を化学発光により可視化できる「マルチモーダル発光イメージングシステム」を構築し、これまでにない多次元機能動態操作観察解析に資する技術を確立する。

マルチモーダル発光イメージングシステムの開発
（平成25年度採択／開発実施期間：平成25年10月～平成29年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 永井　健治; 大阪大学; 産業科学研究所; 教授

●参画機関: －

●開発概要: 励起光の照射を必要としない化学発光観察は、光によって生理機能を制御するオプトジェネティクスとの併用が可能であるが、両技術を実時間の分解能で併用することは困難であった。本開発では、複数の生体分子を光で操作しながら高速かつ長期間、焦点ずれなく複数の生理機能を化学発光により可視化できる「マルチモーダル発光イメージングシステム」を構築し、これまでにない多次元機能動態操作観察解析に資する技術を確立する。

バイオ分子構造解析用マスフィルター・質量分析器の開発（平成25年度採択／開発実施期間：平成25年10月～平成28年3月）
●チームリーダー/所属・役職野島　雅東京理科大学総合研究機構講師 ●サブリーダー/所属・役職堀田　昌直（同）オフィスタンデム代表 ●参画機関（株）アンペールサンユー電子（株）兵庫県立大学日本大学 ●開発概要我が国発のこれまでにない原理で動作する質量分離器を開発する。本要素技術は、小型軽量ながらマスレンジ1～40,000 AMU までの質量を選択することができ、マスフィルターとしても質量分析器としても応用が可能である。マスフィルターとしては、クラスターイオンビームの収束特性を損なうことなくクラスターサイズを選択することができる。これにより、バイオ分析時のフラグメントイオン種を自由に操作することが可能になる。また、連続ビームでMS/MS やMSⁿ質量分析が可能となるため、迅速なバイオ分子構造解析が可能となる。

バイオ分子構造解析用マスフィルター・質量分析器の開発
（平成25年度採択／開発実施期間：平成25年10月～平成28年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 野島　雅; 東京理科大学; 総合研究機構講師

●サブリーダー/所属・役職: 堀田　昌直; （同）オフィスタンデム; 代表

●参画機関: （株）アンペール; サンユー電子（株）; 兵庫県立大学; 日本大学

●開発概要: 我が国発のこれまでにない原理で動作する質量分離器を開発する。本要素技術は、小型軽量ながらマスレンジ1～40,000 AMU までの質量を選択することができ、マスフィルターとしても質量分析器としても応用が可能である。マスフィルターとしては、クラスターイオンビームの収束特性を損なうことなくクラスターサイズを選択することができる。これにより、バイオ分析時のフラグメントイオン種を自由に操作することが可能になる。また、連続ビームでMS/MS やMSⁿ質量分析が可能となるため、迅速なバイオ分子構造解析が可能となる。

マイクロ秒分解能・表面張力スペクトロメータの開発（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成28年3月）
●チームリーダー/所属・役職酒井　啓司東京大学生産技術研究所教授 ●サブリーダー/所属・役職里見　秀人京都電子工業（株）開発推進部・製品企画課課長 ●参画機関－ ●開発概要液体表面張力の時間変化を10μ秒の時間分解能で追跡できる表面張力スペクトロメータを開発します。この時間分解能はインクジェットや高速印刷、噴霧など、現在の重要な微小液体プロセスの典型的な時定数ですが、従来の手法では高々１msの分解能が限界でした。本課題では、申請者の独自開発による微小液滴ハンドリング技術により、必須の物性値である「時間変化する表面張力」の測定を可能にし、当該分野における装置設計や現象解析に強力なツールを提供します。

マイクロ秒分解能・表面張力スペクトロメータの開発
（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成28年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 酒井　啓司; 東京大学生産技術研究所; 教授

●サブリーダー/所属・役職: 里見　秀人; 京都電子工業（株）; 開発推進部・製品企画課課長

●参画機関: －

●開発概要: 液体表面張力の時間変化を10μ秒の時間分解能で追跡できる表面張力スペクトロメータを開発します。この時間分解能はインクジェットや高速印刷、噴霧など、現在の重要な微小液体プロセスの典型的な時定数ですが、従来の手法では高々１msの分解能が限界でした。本課題では、申請者の独自開発による微小液滴ハンドリング技術により、必須の物性値である「時間変化する表面張力」の測定を可能にし、当該分野における装置設計や現象解析に強力なツールを提供します。

エネルギー認識型Ｘ線画像検出器開発と機能材料３次元局所分布分析への展開（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成28年3月）
●チームリーダー/所属・役職豊川　秀訓公益財団法人高輝度光科学研究センター制御・情報部門主幹研究員 ●サブリーダー/所属・役職末永　敦士豊和産業（株）取締役 ●参画機関（独）宇宙航空研究開発機構 ●開発概要白色Ｘ線回折は結晶方位を調整しなくても簡便に回折光を捉えられるという利点があるにもかかわらず、放射光実験への応用は限定されており、精密構造解析には通常単色Ｘ線が使われています。本課題では、強度のみならずエネルギーの空間分布を同時に測定できるエネルギー認識型画像検出器を開発することでこの常識を覆し、白色Ｘ線マイクロビームによる精密構造解析法を開拓します。これにより、電子線や単色Ｘ線の利用技術では困難であった材料特性の不均一性を評価するための多結晶組織の３次元顕微観察技術の確立を目指します。

エネルギー認識型Ｘ線画像検出器開発と機能材料３次元局所分布分析への展開
（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成28年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 豊川　秀訓; 公益財団法人高輝度光科学研究センター; 制御・情報部門; 主幹研究員

●サブリーダー/所属・役職: 末永　敦士; 豊和産業（株）; 取締役

●参画機関: （独）宇宙航空研究開発機構

●開発概要: 白色Ｘ線回折は結晶方位を調整しなくても簡便に回折光を捉えられるという利点があるにもかかわらず、放射光実験への応用は限定されており、精密構造解析には通常単色Ｘ線が使われています。本課題では、強度のみならずエネルギーの空間分布を同時に測定できるエネルギー認識型画像検出器を開発することでこの常識を覆し、白色Ｘ線マイクロビームによる精密構造解析法を開拓します。これにより、電子線や単色Ｘ線の利用技術では困難であった材料特性の不均一性を評価するための多結晶組織の３次元顕微観察技術の確立を目指します。

超広帯域コヒーレント赤外分光技術の開発（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成28年3月）
●チームリーダー/所属・役職藤　貴夫自然科学研究機構分子科学研究所准教授 ●サブリーダー/所属・役職三村　榮紀ファイバーラボ（株）代表取締役社長 ●参画機関－ ●開発概要高効率でかつ広帯域な波長変換技術と高繰り返し赤外フェムト秒ファイバーレーザーを組み合わせることによって、テラヘルツから近赤外領域までコヒーレントな赤外光を発生させ、それを光源とした新しいコンセプトの分光システムを構築します。分子振動に敏感な赤外スペクトルをこれまでにないほど高速に取得できるようになり、気体を含めたあらゆる物質の詳細な分析から医療など幅広い分野への応用が期待されます。

超広帯域コヒーレント赤外分光技術の開発
（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成28年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 藤　貴夫; 自然科学研究機構分子科学研究所; 准教授

●サブリーダー/所属・役職: 三村　榮紀; ファイバーラボ（株）; 代表取締役社長

●参画機関: －

●開発概要: 高効率でかつ広帯域な波長変換技術と高繰り返し赤外フェムト秒ファイバーレーザーを組み合わせることによって、テラヘルツから近赤外領域までコヒーレントな赤外光を発生させ、それを光源とした新しいコンセプトの分光システムを構築します。分子振動に敏感な赤外スペクトルをこれまでにないほど高速に取得できるようになり、気体を含めたあらゆる物質の詳細な分析から医療など幅広い分野への応用が期待されます。

近接場偏光顕微技術の開発（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成28年3月）
●チームリーダー/所属・役職保坂　純男群馬大学大学院工学研究科教授 ●サブリーダー/所属・役職三浦　健（株）ユニソク研究開発部研究員 ●参画機関－ ●開発概要 10nm以下の磁区分布計測は、スピン偏極電子顕微鏡で行われていますが、試料作製の複雑さ、装置の簡素化などに大きな課題があります。本課題では、新たにプラズモン励起近接場光探針を用いた近接場偏光顕微鏡（SNPM）技術を開発し、簡易装置で10nm分解能を持つ磁気特性評価手段であることを実証します。

近接場偏光顕微技術の開発
（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成28年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 保坂　純男; 群馬大学大学院工学研究科; 教授

●サブリーダー/所属・役職: 三浦　健; （株）ユニソク; 研究開発部研究員

●参画機関: －

●開発概要: 10nm以下の磁区分布計測は、スピン偏極電子顕微鏡で行われていますが、試料作製の複雑さ、装置の簡素化などに大きな課題があります。本課題では、新たにプラズモン励起近接場光探針を用いた近接場偏光顕微鏡（SNPM）技術を開発し、簡易装置で10nm分解能を持つ磁気特性評価手段であることを実証します。

プラズモンセンサを用いた埋もれた界面計測技術の開発（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成28年3月）
●チームリーダー/所属・役職本間　敬之早稲田大学先進理工学部教授 ●サブリーダー/所属・役職三田　正弘（株）協同インターナショナル電子部技術次長 ●参画機関－ ●開発概要材料・デバイスの最表面から界面までの分子構造や化学反応を、簡便かつオングストロームレベルの極めて高い深さ分解能で計測する手法の開発を目指します。特に他の手法では困難な、固液界面における静的および動的その場観察を0.1nmの深さ分解能で実現することを目指します。本手法は非常に汎用性に優れ、精密めっきプロセス、蓄電池や燃料電池の電極反応の解析をはじめ、太陽電池、触媒合成、光触媒、各種半導体デバイスなどにおける材料開発や反応プロセス設計の高度化、さらには細胞膜観察などを通じてバイオ分野における医薬品開発にも応用が期待されます。

プラズモンセンサを用いた埋もれた界面計測技術の開発
（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成28年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 本間　敬之; 早稲田大学先進理工学部; 教授

●サブリーダー/所属・役職: 三田　正弘; （株）協同インターナショナル; 電子部技術次長

●参画機関: －

●開発概要: 材料・デバイスの最表面から界面までの分子構造や化学反応を、簡便かつオングストロームレベルの極めて高い深さ分解能で計測する手法の開発を目指します。特に他の手法では困難な、固液界面における静的および動的その場観察を0.1nmの深さ分解能で実現することを目指します。本手法は非常に汎用性に優れ、精密めっきプロセス、蓄電池や燃料電池の電極反応の解析をはじめ、太陽電池、触媒合成、光触媒、各種半導体デバイスなどにおける材料開発や反応プロセス設計の高度化、さらには細胞膜観察などを通じてバイオ分野における医薬品開発にも応用が期待されます。

サブテラヘルツ帯アクティブイメージング用照明系の開発（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成28年3月）
●チームリーダー/所属・役職松山　賢東京理科大学総合研究機構火災科学研究センター准教授 ●サブリーダー/所属・役職清水　直文日本電信電話（株）マイクロシステムインテグレーション研究所スマートデバイス研究部主任研究員 ●参画機関－ ●開発概要煙・熱による過酷な環境下である火災現場において、建物内の目標地点を容易に可視化する技術が確立されれば、よりスムーズな救助・検索および消火活動の実現が期待できます。サブテラヘルツ帯電磁波は、煙霧中で透過性が高く、煙の立ち込めた地点の可視化に最適な電磁波です。従来、この周波数帯はパッシブイメージングが主流でありましたが、火災現場においては高温の物質や煙が熱輻射源として支配的であるため、明瞭な被写体の像を得ることが困難でした。この課題の解決にはアクティブイメージングが必須であり、本課題では、そのキーコンポーネントである、低干渉性で十分な輝度を有する照明用テラヘルツ波発生器の開発を目指します。

サブテラヘルツ帯アクティブイメージング用照明系の開発
（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成28年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 松山　賢; 東京理科大学; 総合研究機構火災科学研究センター; 准教授

●サブリーダー/所属・役職: 清水　直文; 日本電信電話（株）; マイクロシステムインテグレーション研究所; スマートデバイス研究部; 主任研究員

●参画機関: －

●開発概要: 煙・熱による過酷な環境下である火災現場において、建物内の目標地点を容易に可視化する技術が確立されれば、よりスムーズな救助・検索および消火活動の実現が期待できます。サブテラヘルツ帯電磁波は、煙霧中で透過性が高く、煙の立ち込めた地点の可視化に最適な電磁波です。従来、この周波数帯はパッシブイメージングが主流でありましたが、火災現場においては高温の物質や煙が熱輻射源として支配的であるため、明瞭な被写体の像を得ることが困難でした。この課題の解決にはアクティブイメージングが必須であり、本課題では、そのキーコンポーネントである、低干渉性で十分な輝度を有する照明用テラヘルツ波発生器の開発を目指します。

ラボベース軟X線光源用大開口・回転体集光ミラーの開発（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成28年3月）
●チームリーダー/所属・役職三村　秀和東京大学大学院工学系研究科准教授 ●サブリーダー/所属・役職橋爪　寛和夏目光学（株）技術部技術課課長 ●参画機関－ ●開発概要高輝度ラボベース軟X線光源を最大限活用するためには、発散するX線を集めることができる大開口・回転体Ｘ線ミラーが有効です。しかし、理想的なX線ミラーには、シングルナノメートルの極限の精度が必要であるため実現されていません。本課題では、3次元ナノ精度加工、常温電鋳法、3次元形状評価法、追加成膜形状修正法を開発することにより、理想的な性能を有する回転体軟X線集光ミラーを世界にさきがけて実現するとともに、将来の軟X線顕微鏡開発を視野に入れ、X線ミラーの設計・作製・評価を行います。

ラボベース軟X線光源用大開口・回転体集光ミラーの開発
（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成28年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 三村　秀和; 東京大学大学院工学系研究科; 准教授

●サブリーダー/所属・役職: 橋爪　寛和; 夏目光学（株）; 技術部技術課課長

●参画機関: －

●開発概要: 高輝度ラボベース軟X線光源を最大限活用するためには、発散するX線を集めることができる大開口・回転体Ｘ線ミラーが有効です。しかし、理想的なX線ミラーには、シングルナノメートルの極限の精度が必要であるため実現されていません。本課題では、3次元ナノ精度加工、常温電鋳法、3次元形状評価法、追加成膜形状修正法を開発することにより、理想的な性能を有する回転体軟X線集光ミラーを世界にさきがけて実現するとともに、将来の軟X線顕微鏡開発を視野に入れ、X線ミラーの設計・作製・評価を行います。

プローブスキャン方式高速AFM用スキャナーの開発（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成28年3月）
●チームリーダー/所属・役職森居　隆史（株）生体分子計測研究所取締役 ●サブリーダー/所属・役職安藤　敏夫金沢大学数物科学系教授 ●参画機関－ ●開発概要現状の高速原子間力顕微鏡（高速AFM）は、試料を走査するサンプルスキャン方式を採用しているため試料サイズに制限があり、これがアプリケーションの幅を著しく狭めています。本課題では、プローブスキャン方式の高速AFM用スキャナーを開発し、高速AFMを、単に表面形状観察装置という位置付けではなく、固液界面反応の動的解析装置として、生命科学分野にとどまらず工業材料一般にも広く適用できる汎用のツールとして進化させることを目指します。

プローブスキャン方式高速AFM用スキャナーの開発
（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成28年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 森居　隆史; （株）生体分子計測研究所; 取締役

●サブリーダー/所属・役職: 安藤　敏夫; 金沢大学数物科学系; 教授

●参画機関: －

●開発概要: 現状の高速原子間力顕微鏡（高速AFM）は、試料を走査するサンプルスキャン方式を採用しているため試料サイズに制限があり、これがアプリケーションの幅を著しく狭めています。本課題では、プローブスキャン方式の高速AFM用スキャナーを開発し、高速AFMを、単に表面形状観察装置という位置付けではなく、固液界面反応の動的解析装置として、生命科学分野にとどまらず工業材料一般にも広く適用できる汎用のツールとして進化させることを目指します。

調査研究　　　

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）（平成26年度採択／開発実施期間：平成26年12月～平成27年3月）
●チームリーダー/所属・役職飯田　琢也大阪府立大学大学院理学系研究科准教授 ●参画機関大阪大学早稲田大学 ●開発概要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。

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）
（平成26年度採択／開発実施期間：平成26年12月～平成27年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 飯田　琢也; 大阪府立大学; 大学院理学系研究科; 准教授

●参画機関: 大阪大学; 早稲田大学

●開発概要: 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。

キノームの活性プロファイル法と制御技術の開発（平成25年度採択／開発実施期間：平成25年10月～平成27年3月） ※平成27年4月に日本医療研究開発機構（AMED）に移管されました。
●チームリーダー/所属・役職石濱　泰京都大学大学院薬学研究科教授 ●サブリーダー/所属・役職桐井　康行カルナバイオサイエンス（株）研究開発部・製造部部長 ●参画機関－ ●開発概要ヒトキノームの活性を大規模計測する技術を開発する。400種以上のキナーゼについて、特異的かつ高感度な基質ペプチド（“最強“基質ペプチド）を創出し、さらに細胞内に効率よく導入する方法を確立することにより、細胞内キノーム（キナーゼの総体）の活性計測法やシグナル制御技術の開発へと展開する。これにより、分子標的創薬や個別化治療・診療を強力に推進する。

キノームの活性プロファイル法と制御技術の開発
（平成25年度採択／開発実施期間：平成25年10月～平成27年3月）
※平成27年4月に日本医療研究開発機構（AMED）に移管されました。

●チームリーダー/所属・役職: 石濱　泰; 京都大学; 大学院薬学研究科; 教授

●サブリーダー/所属・役職: 桐井　康行; カルナバイオサイエンス（株）; 研究開発部・製造部; 部長

●参画機関: －

●開発概要: ヒトキノームの活性を大規模計測する技術を開発する。400種以上のキナーゼについて、特異的かつ高感度な基質ペプチド（“最強“基質ペプチド）を創出し、さらに細胞内に効率よく導入する方法を確立することにより、細胞内キノーム（キナーゼの総体）の活性計測法やシグナル制御技術の開発へと展開する。これにより、分子標的創薬や個別化治療・診療を強力に推進する。

細胞内蛋白質の無侵襲原子レベル立体構造解析技術の開発（平成25年度採択／開発実施期間：平成25年10月～平成27年3月） ※平成27年4月に日本医療研究開発機構（AMED）に移管されました。
●チームリーダー/所属・役職杤尾　豪人京都大学工学研究科准教授 ●参画機関（独）理化学研究所 ●開発概要核磁気共鳴法（NMR）は、蛋白質の立体構造を原子分解能で決定できる手法である。しかし、その計測対象は、あくまで、精製・純化した試験管内の試料に限られてきた。NMR は、本来、細胞や生体に対して無侵襲な計測法である。そこで、本開発では、NMR を使って生きた細胞内の蛋白質の立体構造や相互作用、ダイナミクスを無侵襲に計測する手法を開発する。これにより、細胞内での蛋白質の働きや薬剤との相互作用などの解明が進み、医薬研究への貢献が期待される。

細胞内蛋白質の無侵襲原子レベル立体構造解析技術の開発
（平成25年度採択／開発実施期間：平成25年10月～平成27年3月）
※平成27年4月に日本医療研究開発機構（AMED）に移管されました。

●チームリーダー/所属・役職: 杤尾　豪人; 京都大学; 工学研究科; 准教授

●参画機関: （独）理化学研究所

●開発概要: 核磁気共鳴法（NMR）は、蛋白質の立体構造を原子分解能で決定できる手法である。しかし、その計測対象は、あくまで、精製・純化した試験管内の試料に限られてきた。NMR は、本来、細胞や生体に対して無侵襲な計測法である。そこで、本開発では、NMR を使って生きた細胞内の蛋白質の立体構造や相互作用、ダイナミクスを無侵襲に計測する手法を開発する。これにより、細胞内での蛋白質の働きや薬剤との相互作用などの解明が進み、医薬研究への貢献が期待される。

NMR用無冷媒バルク超電導磁石と専用小型プローブの開発（平成25年度採択／開発実施期間：平成25年10月～平成27年3月） ※平成27年4月に日本医療研究開発機構（AMED）に移管されました。
●チームリーダー/所属・役職仲村　髙志（独）理化学研究所グローバル研究クラスタ連携支援ユニット専任技師 ●サブリーダー/所属・役職内海　博明（株）JEOL RESONANCE ソリューションマーケティング部副主幹研究員 ●参画機関（株）イムラ材料開発研究所筑波大学岩手大学 ●開発概要バルク超電導体は、冷凍機による50Kの伝導冷却で5T（テスラ）以上の無冷媒磁石にできる。このバルク磁石を用いて広領域に対応したNMR・MRI用プローブを新規開発する。磁石の均一磁場の向上と、それに合わせた高分解能の溶液NMR、固体NMR、およびマイクロMRIプローブをそれぞれ開発し、資源の枯渇が心配されている液体ヘリウムなしで稼働できる、省スペース、省エネルギーの新しいNMR・MRI基盤を創造する。

NMR用無冷媒バルク超電導磁石と専用小型プローブの開発
（平成25年度採択／開発実施期間：平成25年10月～平成27年3月）
※平成27年4月に日本医療研究開発機構（AMED）に移管されました。

●チームリーダー/所属・役職: 仲村　髙志; （独）理化学研究所; グローバル研究クラスタ; 連携支援ユニット; 専任技師

●サブリーダー/所属・役職: 内海　博明; （株）JEOL RESONANCE; ソリューションマーケティング部; 副主幹研究員

●参画機関: （株）イムラ材料開発研究所; 筑波大学; 岩手大学

●開発概要: バルク超電導体は、冷凍機による50Kの伝導冷却で5T（テスラ）以上の無冷媒磁石にできる。このバルク磁石を用いて広領域に対応したNMR・MRI用プローブを新規開発する。磁石の均一磁場の向上と、それに合わせた高分解能の溶液NMR、固体NMR、およびマイクロMRIプローブをそれぞれ開発し、資源の枯渇が心配されている液体ヘリウムなしで稼働できる、省スペース、省エネルギーの新しいNMR・MRI基盤を創造する。

細胞内化学反応解析のための超高速光計測システムの開発（平成25年度採択／開発実施期間：平成25年10月～平成27年3月） ※平成27年4月に日本医療研究開発機構（AMED）に移管されました。
●チームリーダー/所属・役職平岡　泰大阪大学大学院生命機能研究科教授 ●サブリーダー/所属・役職岡田　公太郎（株）知能情報システム開発部エンジニア ●参画機関（独）情報通信研究機構北海道大学 ●開発概要生きている細胞内で蛍光強度変動を高速で計測するために、超伝導単一光子検出器(SSPD)と高速相関器を蛍光相関顕微鏡に実装し、超高速光計測システムを開発する。可視波長域で感度の高いSSPDおよびSSPDの出力速度に対応できる１ナノ秒程度の時間分解能を持つ高速相関器を実現することにより、蛍光寿命変化の検出を可能とし、これによりタンパク質や核酸の分子動態や生化学反応の計測を可能とする。

細胞内化学反応解析のための超高速光計測システムの開発
（平成25年度採択／開発実施期間：平成25年10月～平成27年3月）
※平成27年4月に日本医療研究開発機構（AMED）に移管されました。

●チームリーダー/所属・役職: 平岡　泰; 大阪大学; 大学院生命機能研究科; 教授

●サブリーダー/所属・役職: 岡田　公太郎; （株）知能情報システム; 開発部エンジニア

●参画機関: （独）情報通信研究機構; 北海道大学

●開発概要: 生きている細胞内で蛍光強度変動を高速で計測するために、超伝導単一光子検出器(SSPD)と高速相関器を蛍光相関顕微鏡に実装し、超高速光計測システムを開発する。可視波長域で感度の高いSSPDおよびSSPDの出力速度に対応できる１ナノ秒程度の時間分解能を持つ高速相関器を実現することにより、蛍光寿命変化の検出を可能とし、これによりタンパク質や核酸の分子動態や生化学反応の計測を可能とする。

微粒子光検出によるエキソソーム高精度定量技術の開発（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成27年3月）
●チームリーダー/所属・役職糸長　誠（株）JVCケンウッド技術戦略部技術開発センター第二部グループ長 ●サブリーダー/所属・役職加部　泰明慶應義塾大学医学部専任講師 ●参画機関－ ●開発概要疾患の種類あるいは状態に応じて体液中における分泌量が変化するエキソソーム等を高感度・高精度に定量計測する技術を開発します。エキソソームを粒子径200nmの機能性（磁気）微粒子によって標識化し、エキソソームの選択的な捕捉が可能な微細構造を持つ機能性光ディスク上において、高速光ピックアップ走査によって１粒子単位で機能性微粒子を超高感度に計数し、エキソソームの高精度定量を目指します。

微粒子光検出によるエキソソーム高精度定量技術の開発
（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成27年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 糸長　誠; （株）JVCケンウッド; 技術戦略部技術開発センター第二部; グループ長

●サブリーダー/所属・役職: 加部　泰明; 慶應義塾大学医学部; 専任講師

●参画機関: －

●開発概要: 疾患の種類あるいは状態に応じて体液中における分泌量が変化するエキソソーム等を高感度・高精度に定量計測する技術を開発します。エキソソームを粒子径200nmの機能性（磁気）微粒子によって標識化し、エキソソームの選択的な捕捉が可能な微細構造を持つ機能性光ディスク上において、高速光ピックアップ走査によって１粒子単位で機能性微粒子を超高感度に計数し、エキソソームの高精度定量を目指します。

CFRPを用いた超軽量精密光学素子の開発（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成27年3月）
●チームリーダー/所属・役職國枝　秀世名古屋大学大学院理学研究科教授（副総長） ●サブリーダー/所属・役職浜田　高嘉玉川エンジニアリング（株）技術部部長 ●参画機関愛媛大学名古屋大学（複合材工学研究センター、素粒子宇宙起源研究機構） ●開発概要高精度の大型X線望遠鏡は宇宙科学を推進するために必須ですが、その要素技術はいまだに開発途上にあります。本開発では、軽量で強度・形状安定性に優れた炭素繊維強化プラスチック（CFRP）に着目し、超軽量高精度反射鏡に必要な、精密成形技術確立を目指します。本開発により、医療応用可能なX線素子も視野に、波長を問わず大型望遠鏡製作や、安価で高性能の反射鏡を量産することも可能となります。また、CFRP上での皮膜形成は精密金型製作にも応用が期待されます。

CFRPを用いた超軽量精密光学素子の開発
（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成27年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 國枝　秀世; 名古屋大学大学院理学研究科; 教授（副総長）

●サブリーダー/所属・役職: 浜田　高嘉; 玉川エンジニアリング（株）; 技術部部長

●参画機関: 愛媛大学; 名古屋大学（複合材工学研究センター、; 素粒子宇宙起源研究機構）

●開発概要: 高精度の大型X線望遠鏡は宇宙科学を推進するために必須ですが、その要素技術はいまだに開発途上にあります。本開発では、軽量で強度・形状安定性に優れた炭素繊維強化プラスチック（CFRP）に着目し、超軽量高精度反射鏡に必要な、精密成形技術確立を目指します。本開発により、医療応用可能なX線素子も視野に、波長を問わず大型望遠鏡製作や、安価で高性能の反射鏡を量産することも可能となります。また、CFRP上での皮膜形成は精密金型製作にも応用が期待されます。

超高磁場NMRを活かすマウス用MRIユニットの開発（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成27年3月）
●チームリーダー/所属・役職拝師　智之（株）エム・アール・テクノロジー代表取締役 ●サブリーダー/所属・役職久恒　辰博東京大学大学院新領域創成科学研究科准教授 ●参画機関筑波大学 ●開発概要国内技術で実現できる高磁場マウス用MRIの一般化を目指します。既設NMR装置の超伝導磁石で随時MRI化できるMRIユニット（分光器、勾配磁場コイル、RFコイル他）を開発します。そのため、勾配コイルに発生する強大なローレンツ力に対抗できる立体的コイルを銅材から形成します。既設NMR装置の静磁場均一度の限界をMRI評価し、生体マウスの撮像評価による利用を目指します。

超高磁場NMRを活かすマウス用MRIユニットの開発
（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成27年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 拝師　智之; （株）エム・アール・テクノロジー; 代表取締役

●サブリーダー/所属・役職: 久恒　辰博; 東京大学大学院新領域創成科学研究科; 准教授

●参画機関: 筑波大学

●開発概要: 国内技術で実現できる高磁場マウス用MRIの一般化を目指します。既設NMR装置の超伝導磁石で随時MRI化できるMRIユニット（分光器、勾配磁場コイル、RFコイル他）を開発します。そのため、勾配コイルに発生する強大なローレンツ力に対抗できる立体的コイルを銅材から形成します。既設NMR装置の静磁場均一度の限界をMRI評価し、生体マウスの撮像評価による利用を目指します。

マルチカラーライブセル超解像イメージングを可能とする蛍光プローブの開発（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成27年3月） ※平成27年4月に日本医療研究開発機構（AMED）に移管されました。
●チームリーダー/所属・役職廣瀬　謙造東京大学大学院医学系研究科教授 ●サブリーダー/所属・役職丸山　健一五稜化学（株）代表取締役 ●参画機関（株）ニコン ●開発概要生細胞内での複数の生体分子の動態をナノメートルオーダーの空間解像度でリアルタイムに可視化、解析するために新発想に基づく蛍光プローブ開発を行います。本開発によりマルチカラーライブセル超解像イメージングが可能となり、生きた細胞内で分子のナノレベルの配置に着目した細胞機能解析が実現します。この結果、がんや生活習慣病、精神疾患など多くの疾患に対する従来にない視点からの創薬、治療戦略の開発が見込まれます。

マルチカラーライブセル超解像イメージングを可能とする蛍光プローブの開発
（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成27年3月）
※平成27年4月に日本医療研究開発機構（AMED）に移管されました。

●チームリーダー/所属・役職: 廣瀬　謙造; 東京大学大学院医学系研究科; 教授

●サブリーダー/所属・役職: 丸山　健一; 五稜化学（株）; 代表取締役

●参画機関: （株）ニコン

●開発概要: 生細胞内での複数の生体分子の動態をナノメートルオーダーの空間解像度でリアルタイムに可視化、解析するために新発想に基づく蛍光プローブ開発を行います。本開発によりマルチカラーライブセル超解像イメージングが可能となり、生きた細胞内で分子のナノレベルの配置に着目した細胞機能解析が実現します。この結果、がんや生活習慣病、精神疾患など多くの疾患に対する従来にない視点からの創薬、治療戦略の開発が見込まれます。

位相差走査型透過電子顕微鏡要素技術の開発（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成27年3月） ※平成27年4月に日本医療研究開発機構（AMED）に移管されました。
●チームリーダー/所属・役職箕田　弘喜東京農工大学大学院工学研究院准教授 ●サブリーダー/所属・役職飯島　寛文日本電子（株） EM事業ユニットEM技術開発3G 副主任 ●参画機関－ ●開発概要走査型透過電子顕微鏡に位相差電子顕微鏡法を応用することを可能にするための要素技術開発を目指します。本課題により、電子との相互作用が小さく、高い電子信号を得ることが難しい軽元素からの電子信号を増強させ、生物試料の構造解析における定量性を向上するとともに、材料科学における構造解析や局所化学組成分析の性能向上を目指します。

位相差走査型透過電子顕微鏡要素技術の開発
（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成27年3月）
※平成27年4月に日本医療研究開発機構（AMED）に移管されました。

●チームリーダー/所属・役職: 箕田　弘喜; 東京農工大学大学院工学研究院; 准教授

●サブリーダー/所属・役職: 飯島　寛文; 日本電子（株）; EM事業ユニットEM技術開発3G; 副主任

●参画機関: －

●開発概要: 走査型透過電子顕微鏡に位相差電子顕微鏡法を応用することを可能にするための要素技術開発を目指します。本課題により、電子との相互作用が小さく、高い電子信号を得ることが難しい軽元素からの電子信号を増強させ、生物試料の構造解析における定量性を向上するとともに、材料科学における構造解析や局所化学組成分析の性能向上を目指します。

疾患遺伝子探索用の病態モデル細胞作成・解析技術の開発（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成27年3月） ※平成27年4月に日本医療研究開発機構（AMED）に移管されました。
●チームリーダー/所属・役職村田　昌之東京大学大学院総合文化研究科教授 ●サブリーダー/所属・役職武田　一男（株）オンチップ・バイオテクノロジーズ開発部取締役開発部長 ●参画機関－ ●開発概要先端計測技術をサポートする新規の細胞側システムと、その作製をサポートするデバイスを開発します。提案者が開発したセミインタクト細胞リシール法を用い、病態細胞質環境をもつ「病態モデル細胞」を作製します。その細胞システムを用い、時系列的な遺伝子解析を行うことにより、病態発現「初期」に動く遺伝子群を同定し、細胞機能攪乱を指標にその遺伝子機能を検定します。最終的に、汎用性のある創薬・診断支援システムとしての「病態モデル細胞」の開発を目指します。

疾患遺伝子探索用の病態モデル細胞作成・解析技術の開発
（平成24年度採択／開発実施期間：平成24年10月～平成27年3月）
※平成27年4月に日本医療研究開発機構（AMED）に移管されました。

●チームリーダー/所属・役職: 村田　昌之; 東京大学大学院総合文化研究科; 教授

●サブリーダー/所属・役職: 武田　一男; （株）オンチップ・バイオテクノロジーズ; 開発部取締役開発部長

●参画機関: －

●開発概要: 先端計測技術をサポートする新規の細胞側システムと、その作製をサポートするデバイスを開発します。提案者が開発したセミインタクト細胞リシール法を用い、病態細胞質環境をもつ「病態モデル細胞」を作製します。その細胞システムを用い、時系列的な遺伝子解析を行うことにより、病態発現「初期」に動く遺伝子群を同定し、細胞機能攪乱を指標にその遺伝子機能を検定します。最終的に、汎用性のある創薬・診断支援システムとしての「病態モデル細胞」の開発を目指します。

テラヘルツ帯２次元フーリエ分光用力学インダクタンス検出器の開発（平成23年度採択／開発実施期間：平成23年10月～平成27年3月）
●チームリーダー/所属・役職有吉誠一郎独立行政法人理化学研究所テラヘルツイメージング研究チーム基幹研究所研究員 ●参画機関山形大学埼玉大学 ●開発概要テラヘルツ帯での２次元分光技術は、ソフトマテリアルなどの物性研究や応用開拓のために有効な可能性を秘めた技術です。本課題では、２次元フーリエ分光システムへの適用を念頭に置き、従来の半導体ボロメータに比べて１桁以上の優れた検出感度と高速応答を併せもつ超伝導・力学インダクタンス検出器アレイを開発し、２次元フーリエ分光の実現に不可欠な要素技術を確立します。

テラヘルツ帯２次元フーリエ分光用力学インダクタンス検出器の開発
（平成23年度採択／開発実施期間：平成23年10月～平成27年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 有吉誠一郎; 独立行政法人理化学研究所; テラヘルツイメージング研究チーム; 基幹研究所研究員

●参画機関: 山形大学; 埼玉大学

●開発概要: テラヘルツ帯での２次元分光技術は、ソフトマテリアルなどの物性研究や応用開拓のために有効な可能性を秘めた技術です。本課題では、２次元フーリエ分光システムへの適用を念頭に置き、従来の半導体ボロメータに比べて１桁以上の優れた検出感度と高速応答を併せもつ超伝導・力学インダクタンス検出器アレイを開発し、２次元フーリエ分光の実現に不可欠な要素技術を確立します。

３次元発光イメージングシステムの開発（平成23年度採択／開発実施期間：平成23年10月～平成27年3月）
●チームリーダー/所属・役職小澤岳昌東京大学大学院理学系研究科教授 ●参画機関－ ●開発概要生物発光タンパク質（ルシフェラーゼ）は、生理現象を可視化するツールとして広く活用されています。しかし、現在の発光イメージングは２次元画像しか取得できず、深度に関する情報を得ることは困難です。本課題では、光で発光のスイッチングが可能な「Photo-activatableルシフェラーゼ」を開発し、サブミクロンオーダーの３次元発光イメージングシステムを構築します。本技術は、基礎生命科学研究のみならず医学研究や医薬品開発において汎用的な装置となることが期待されます。

３次元発光イメージングシステムの開発
（平成23年度採択／開発実施期間：平成23年10月～平成27年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 小澤岳昌; 東京大学; 大学院理学系研究科; 教授

●参画機関: －

●開発概要: 生物発光タンパク質（ルシフェラーゼ）は、生理現象を可視化するツールとして広く活用されています。しかし、現在の発光イメージングは２次元画像しか取得できず、深度に関する情報を得ることは困難です。本課題では、光で発光のスイッチングが可能な「Photo-activatableルシフェラーゼ」を開発し、サブミクロンオーダーの３次元発光イメージングシステムを構築します。本技術は、基礎生命科学研究のみならず医学研究や医薬品開発において汎用的な装置となることが期待されます。

大型構造物を高速に透視するための原子核乾板要素技術の開発（平成23年度採択／開発実施期間：平成23年10月～平成27年3月）
●チームリーダー/所属・役職中村光廣名古屋大学素粒子宇宙起源研究機構　現象解析研究センター室長・准教授 ●参画機関－ ●開発概要宇宙線を用いて大型構造物を高速に透視するための原子核乾板要素技術の開発を行います。具体的には、毎時１平方メートルを読み取れる超高速原子核乾板読み取り技術と、目的に最適な原子核乾板の製造技術を開発します。これにより、直接観測が難しい火山、熔鉱炉などの大型構造物の３次元内部構造が１日程度の短時間で調査可能となり、原子炉内部状態の透視などにも応用が期待されます。

大型構造物を高速に透視するための原子核乾板要素技術の開発
（平成23年度採択／開発実施期間：平成23年10月～平成27年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 中村光廣; 名古屋大学; 素粒子宇宙起源研究機構　現象解析研究センター; 室長・准教授

●参画機関: －

●開発概要: 宇宙線を用いて大型構造物を高速に透視するための原子核乾板要素技術の開発を行います。具体的には、毎時１平方メートルを読み取れる超高速原子核乾板読み取り技術と、目的に最適な原子核乾板の製造技術を開発します。これにより、直接観測が難しい火山、熔鉱炉などの大型構造物の３次元内部構造が１日程度の短時間で調査可能となり、原子炉内部状態の透視などにも応用が期待されます。

次世代型蛍光プローブの創製を目指した新規蛍光団の開発（平成23年度採択／開発実施期間：平成23年10月～平成27年3月）
●チームリーダー/所属・役職花岡健二郎東京大学大学院薬学系研究科講師 ●参画機関－ ●開発概要生命科学研究において、生体応用における多くの利点から緑色蛍光団である「フルオレセイン」は蛍光プローブや蛍光標識剤の基礎骨格として広く用いられ、古くから盛んに研究されてきました。本開発では、これまでのフルオレセインに関する全てのノウハウを適用可能であり、さらに１００ｎｍも長い吸収・蛍光波長を持つ新たな赤色蛍光団の開発を目指します。これによって、低い自家蛍光や高い組織透過性、マルチカラーイメージングへの応用など革新的な展開が可能となり、フルオレセインに取って代わる新たな蛍光団となることが期待されます。

次世代型蛍光プローブの創製を目指した新規蛍光団の開発
（平成23年度採択／開発実施期間：平成23年10月～平成27年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 花岡健二郎; 東京大学; 大学院薬学系研究科; 講師

●参画機関: －

●開発概要: 生命科学研究において、生体応用における多くの利点から緑色蛍光団である「フルオレセイン」は蛍光プローブや蛍光標識剤の基礎骨格として広く用いられ、古くから盛んに研究されてきました。本開発では、これまでのフルオレセインに関する全てのノウハウを適用可能であり、さらに１００ｎｍも長い吸収・蛍光波長を持つ新たな赤色蛍光団の開発を目指します。これによって、低い自家蛍光や高い組織透過性、マルチカラーイメージングへの応用など革新的な展開が可能となり、フルオレセインに取って代わる新たな蛍光団となることが期待されます。

３次元超解像顕微鏡用照明光学系の開発（平成23年度採択／開発実施期間：平成23年10月～平成26年3月）
●チームリーダー/所属・役職池滝慶記オリンパス（株）未来創造研究所リサーチコーディネータ ●参画機関－ ●開発概要生命科学の研究現場では、細胞内の生命現象を司るサイズ１００ｎｍ以下のオルガネラの機能を分析できるツールが強く求められています。本課題では、蛍光抑制効果を用いた超解像顕微法において、横および深さ方向の分解能を同時に向上できる照明光学系を開発します。本光学系を市販のレーザー走査型顕微鏡を搭載し、オルガネラを空間的に２点分解できるゼプトリットルの立体分解能をもつ３次元超解像顕微鏡システムを実現することを目標とします。

３次元超解像顕微鏡用照明光学系の開発
（平成23年度採択／開発実施期間：平成23年10月～平成26年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 池滝慶記; オリンパス（株）; 未来創造研究所; リサーチコーディネータ

●参画機関: －

●開発概要: 生命科学の研究現場では、細胞内の生命現象を司るサイズ１００ｎｍ以下のオルガネラの機能を分析できるツールが強く求められています。本課題では、蛍光抑制効果を用いた超解像顕微法において、横および深さ方向の分解能を同時に向上できる照明光学系を開発します。本光学系を市販のレーザー走査型顕微鏡を搭載し、オルガネラを空間的に２点分解できるゼプトリットルの立体分解能をもつ３次元超解像顕微鏡システムを実現することを目標とします。

サブセルラー分析対応高解像度質量分析イメージング試料調製技術の開発（平成23年度採択／開発実施期間：平成23年10月～平成26年3月）
●チームリーダー/所属・役職澤田誠名古屋大学環境医学研究所教授 ●参画機関－ ●開発概要本課題は、現状では解像度が３００μｍ程度である質量分析（ＭＳ）イメージングを、既存のケミカルプリンターとすでに開発した「特定細胞分析技術＋座標再現機能」搭載レーザーマイクロディセクション顕微鏡とを大きな改造を施さずに融合させることによって、普及型ＭＡＬＤＩＴＯＦ質量分析装置に対応する汎用ＭＳイメージングの１６００倍高解像度化ユニットを開発し、病理診断や細胞診断、再生医療における単一細胞分析などの高精度ＭＳイメージングに資する技術を開発します。

サブセルラー分析対応高解像度質量分析イメージング試料調製技術の開発
（平成23年度採択／開発実施期間：平成23年10月～平成26年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 澤田誠; 名古屋大学; 環境医学研究所; 教授

●参画機関: －

●開発概要: 本課題は、現状では解像度が３００μｍ程度である質量分析（ＭＳ）イメージングを、既存のケミカルプリンターとすでに開発した「特定細胞分析技術＋座標再現機能」搭載レーザーマイクロディセクション顕微鏡とを大きな改造を施さずに融合させることによって、普及型ＭＡＬＤＩＴＯＦ質量分析装置に対応する汎用ＭＳイメージングの１６００倍高解像度化ユニットを開発し、病理診断や細胞診断、再生医療における単一細胞分析などの高精度ＭＳイメージングに資する技術を開発します。

広光波長帯域・高感度・高信頼性撮像素子の開発（平成23年度採択／開発実施期間：平成23年10月～平成26年3月）
●チームリーダー/所属・役職須川成利東北大学大学院工学研究科教授 ●参画機関－ ●開発概要原子レベルで表面が平坦化されたシリコンを用い、波長２００～１１００ｎｍの広光波長帯域で、非冷却で１光子レベルを検出可能な高い感度と、紫外光照射に対する感度劣化と暗電流増加が抑制された高い信頼性を有する、広光波長帯域・高感度・高信頼性光センサおよび撮像素子を開発します。本開発により、各種分光分析機器の検出部の高精度化・長寿命化、また紫外光を用いた高速撮像への応用が可能となります。

広光波長帯域・高感度・高信頼性撮像素子の開発
（平成23年度採択／開発実施期間：平成23年10月～平成26年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 須川成利; 東北大学; 大学院工学研究科; 教授

●参画機関: －

●開発概要: 原子レベルで表面が平坦化されたシリコンを用い、波長２００～１１００ｎｍの広光波長帯域で、非冷却で１光子レベルを検出可能な高い感度と、紫外光照射に対する感度劣化と暗電流増加が抑制された高い信頼性を有する、広光波長帯域・高感度・高信頼性光センサおよび撮像素子を開発します。本開発により、各種分光分析機器の検出部の高精度化・長寿命化、また紫外光を用いた高速撮像への応用が可能となります。

分子識別３次元立体／断層画像計測用誘導ラマン散乱光干渉計の開発（平成23年度採択／開発実施期間：平成23年10月～平成26年3月）
●チームリーダー/所属・役職由井宏治東京理科大学理学部准教授 ●参画機関－ ●開発概要誘導ラマン散乱光のもつ位相コヒーレンスに着目し、医療・工業・情報分野における３次元立体像や断層像に用いられるホログラフィやトモグラフィに応用可能なヘテロダイン誘導ラマン散乱光干渉計を開発します。最大の特徴は、分子の指紋領域におけるラマン散乱光の強度だけでなく、光干渉により位相も記録することで、分子識別ホログラフィ・トモグラフィ計測技術が実現できることにあります。

分子識別３次元立体／断層画像計測用誘導ラマン散乱光干渉計の開発
（平成23年度採択／開発実施期間：平成23年10月～平成26年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 由井宏治; 東京理科大学; 理学部; 准教授

●参画機関: －

●開発概要: 誘導ラマン散乱光のもつ位相コヒーレンスに着目し、医療・工業・情報分野における３次元立体像や断層像に用いられるホログラフィやトモグラフィに応用可能なヘテロダイン誘導ラマン散乱光干渉計を開発します。最大の特徴は、分子の指紋領域におけるラマン散乱光の強度だけでなく、光干渉により位相も記録することで、分子識別ホログラフィ・トモグラフィ計測技術が実現できることにあります。

細胞内温度計測用プローブの開発（平成22年度採択／開発実施期間：平成22年10月～平成26年3月）
●チームリーダー/所属・役職内山　聖一東京大学大学院薬学系研究科助教 ●参画機関奈良先端科学技術大学院大学 ●開発概要細胞内で起こるさまざまな生命現象を温度の視点から詳細に解明するため、高い温度分解能と空間分解能を備えた細胞内温度計測用蛍光プローブを開発します。また、簡便で誰にでも使用可能な細胞内温度計測技術の確立を目指し、これらの分解能を備え、さらに培地から細胞質への移行能、各細胞内小器官への移行能を付加したプローブを開発します。

細胞内温度計測用プローブの開発
（平成22年度採択／開発実施期間：平成22年10月～平成26年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 内山　聖一; 東京大学; 大学院薬学系研究科; 助教

●参画機関: 奈良先端科学技術大学院大学

●開発概要: 細胞内で起こるさまざまな生命現象を温度の視点から詳細に解明するため、高い温度分解能と空間分解能を備えた細胞内温度計測用蛍光プローブを開発します。また、簡便で誰にでも使用可能な細胞内温度計測技術の確立を目指し、これらの分解能を備え、さらに培地から細胞質への移行能、各細胞内小器官への移行能を付加したプローブを開発します。

簡易操作型電気泳動チップによるバイオ分析技術の開発（平成22年度採択／開発実施期間：平成22年10月～平成26年3月）
●チームリーダー/所属・役職大塚　浩二京都大学大学院工学研究科教授 ●参画機関－ ●開発概要微量生体試料の電気泳動分離を簡便な操作で実現するためのマイクロデバイスを開発します。直線状微小流路の注入口に試料溶液を滴下し、単電圧を印加するだけで試料成分を濃縮・分離できる要素技術を進展させ、検出感度を１０，０００倍以上に向上させます。さらに、チャネルアレイデバイスおよび二次元分離デバイスへと発展させ、ＭＳ検出との統合により生体機能解析のハイスループット化に貢献できるシステムの構築を目指します。

簡易操作型電気泳動チップによるバイオ分析技術の開発
（平成22年度採択／開発実施期間：平成22年10月～平成26年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 大塚　浩二; 京都大学; 大学院工学研究科; 教授

●参画機関: －

●開発概要: 微量生体試料の電気泳動分離を簡便な操作で実現するためのマイクロデバイスを開発します。直線状微小流路の注入口に試料溶液を滴下し、単電圧を印加するだけで試料成分を濃縮・分離できる要素技術を進展させ、検出感度を１０，０００倍以上に向上させます。さらに、チャネルアレイデバイスおよび二次元分離デバイスへと発展させ、ＭＳ検出との統合により生体機能解析のハイスループット化に貢献できるシステムの構築を目指します。

超伝導転移端センサによる革新的硬Ｘ線分光技術の開発（平成22年度採択／開発実施期間：平成22年10月～平成26年3月）
●チームリーダー/所属・役職大野　雅史東京大学大学院工学系研究科特任助教 ●参画機関－ ●開発概要高エネルギーＸ線領域での高エネルギー分解能エネルギー分散型分光技術は重元素の分析に有効な可能性を秘めた技術です。本課題では、核物質計量管理、保障措置への応用を念頭に置き、従来のゲルマニウム半導体検出器に比べ２０倍以上優れたエネルギー分解能と高速性を有するフォノン計測を検出原理とする超伝導転移端マイクロカロリメータアレイ検出器を用いた超高分解能エネルギー分散型Ｘ線計測技術を開発し、革新的重元素微量元素分析を実現します。

超伝導転移端センサによる革新的硬Ｘ線分光技術の開発
（平成22年度採択／開発実施期間：平成22年10月～平成26年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 大野　雅史; 東京大学; 大学院工学系研究科; 特任助教

●参画機関: －

●開発概要: 高エネルギーＸ線領域での高エネルギー分解能エネルギー分散型分光技術は重元素の分析に有効な可能性を秘めた技術です。本課題では、核物質計量管理、保障措置への応用を念頭に置き、従来のゲルマニウム半導体検出器に比べ２０倍以上優れたエネルギー分解能と高速性を有するフォノン計測を検出原理とする超伝導転移端マイクロカロリメータアレイ検出器を用いた超高分解能エネルギー分散型Ｘ線計測技術を開発し、革新的重元素微量元素分析を実現します。

キラルアイスクロマトグラフィーの開発（平成22年度採択／開発実施期間：平成22年10月～平成26年3月）
●チームリーダー/所属・役職岡田　哲男東京工業大学大学院理工学研究科教授 ●参画機関－ ●開発概要本課題では、化学反応を全く介さないキラルカラムの調製を実現し、安価でリサイクル可能な環境調和性の高いキラルカラムの多量供給を可能とし、さらに従来よりも高いキラル選択性をもつクロマトグラフィー固定相を実現します。アイスクロマトグラフィーを基礎とするキラル氷固定相の開発とその有効な使用方法の確立によりその目標を達成し、さらにその機能、適用範囲、汎用性の拡大、実用性の向上を図ります。

キラルアイスクロマトグラフィーの開発
（平成22年度採択／開発実施期間：平成22年10月～平成26年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 岡田　哲男; 東京工業大学; 大学院理工学研究科; 教授

●参画機関: －

●開発概要: 本課題では、化学反応を全く介さないキラルカラムの調製を実現し、安価でリサイクル可能な環境調和性の高いキラルカラムの多量供給を可能とし、さらに従来よりも高いキラル選択性をもつクロマトグラフィー固定相を実現します。アイスクロマトグラフィーを基礎とするキラル氷固定相の開発とその有効な使用方法の確立によりその目標を達成し、さらにその機能、適用範囲、汎用性の拡大、実用性の向上を図ります。

内視鏡のための単眼三次元異種情報計測システムの開発（平成22年度採択／開発実施期間：平成22年10月～平成26年3月）
●チームリーダー/所属・役職下山　勲東京大学大学院情報理工学系准教授 ●参画機関－ ●開発概要本課題では、従来の内視鏡用の撮像系で不可能であった、病巣の可視光画像、蛍光画像および距離情報を同時に計測し、病巣の三次元形状および内視鏡との位置・姿勢関係を三次元画像として提示する単眼三次元異種情報計測システムを開発します。この計測システムは、各画像・情報を１つの光軸上で同時に計測することで、３種類の画像の対応が明確となり、位置ズレなく、画像が統合可能になるという特徴を持ちます。

内視鏡のための単眼三次元異種情報計測システムの開発
（平成22年度採択／開発実施期間：平成22年10月～平成26年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 下山　勲; 東京大学; 大学院情報理工学系; 准教授

●参画機関: －

●開発概要: 本課題では、従来の内視鏡用の撮像系で不可能であった、病巣の可視光画像、蛍光画像および距離情報を同時に計測し、病巣の三次元形状および内視鏡との位置・姿勢関係を三次元画像として提示する単眼三次元異種情報計測システムを開発します。この計測システムは、各画像・情報を１つの光軸上で同時に計測することで、３種類の画像の対応が明確となり、位置ズレなく、画像が統合可能になるという特徴を持ちます。

生物画像のオーダーメイド分類ソフトウェアの開発（平成22年度採択／開発実施期間：平成22年10月～平成26年3月）
●チームリーダー/所属・役職馳澤　盛一郎東京大学大学院新領域創成科学研究科教授 ●参画機関大阪大学 ●開発概要生命科学・医学における撮像技術の発達と画像の多様化・多量化によって、汎用性の高い画像評価法が研究・応用現場の緊急ニーズとなっています。オーダーメイドな画像評価システムを目指し、進化型計算と自己組織化写像を用いて、人間の判断に匹敵する高い可塑性を備える自動画像分類法を開発します。本手法により、画像診断や化学物質評価・創薬スクリーニングなどの現場で広く普及することが期待されます。

生物画像のオーダーメイド分類ソフトウェアの開発
（平成22年度採択／開発実施期間：平成22年10月～平成26年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 馳澤　盛一郎; 東京大学; 大学院新領域創成科学研究科; 教授

●参画機関: 大阪大学

●開発概要: 生命科学・医学における撮像技術の発達と画像の多様化・多量化によって、汎用性の高い画像評価法が研究・応用現場の緊急ニーズとなっています。オーダーメイドな画像評価システムを目指し、進化型計算と自己組織化写像を用いて、人間の判断に匹敵する高い可塑性を備える自動画像分類法を開発します。本手法により、画像診断や化学物質評価・創薬スクリーニングなどの現場で広く普及することが期待されます。

波長角度同時分散型時分割Ｘ線反射率計の開発（平成22年度採択／開発実施期間：平成22年10月～平成26年3月）
●チームリーダー/所属・役職松下　正高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所ダイアモンドフェロー、名誉教授 ●参画機関東京学芸大学立命館大学 ●開発概要薄膜の厚さ、薄膜表面垂線方向の精密電子分布、表面・界面の粗さなどのナノ～サブナノメートルスケールでの構造評価に広く利用されているＸ線反射率測定法において反射率曲線全体を同時にかつサブ秒～ミリ秒の時間分解能で連続的に測定できる新しい時分割Ｘ線反射率計を開発します。これにより薄膜などにおける環境の急激な変化や外的刺激による構造変化の実時間追跡を可能とし、機能性薄膜や表面・界面での機能出現と構造変化の関連を動的に研究する手段を提供します。

波長角度同時分散型時分割Ｘ線反射率計の開発
（平成22年度採択／開発実施期間：平成22年10月～平成26年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 松下　正; 高エネルギー加速器研究機構; 物質構造科学研究所; ダイアモンドフェロー、名誉教授

●参画機関: 東京学芸大学; 立命館大学

●開発概要: 薄膜の厚さ、薄膜表面垂線方向の精密電子分布、表面・界面の粗さなどのナノ～サブナノメートルスケールでの構造評価に広く利用されているＸ線反射率測定法において反射率曲線全体を同時にかつサブ秒～ミリ秒の時間分解能で連続的に測定できる新しい時分割Ｘ線反射率計を開発します。これにより薄膜などにおける環境の急激な変化や外的刺激による構造変化の実時間追跡を可能とし、機能性薄膜や表面・界面での機能出現と構造変化の関連を動的に研究する手段を提供します。

４枚の非球面ミラーを用いた結像型硬Ｘ線顕微鏡の開発（平成22年度採択／開発実施期間：平成22年10月～平成26年3月）
●チームリーダー/所属・役職松山　智至大阪大学大学院工学研究科助教 ●参画機関－ ●開発概要非球面ミラーを形状精度１ｎｍレベルで作製し、これら４枚を高精度に組み合わせることで、硬X線領域において高い分解能を実現するアクロマティック結像光学系を構築し、これによって結像型硬Ｘ線顕微鏡を開発します。本顕微鏡によって試料内部を二次元（もしくは三次元）で高分解能観察しながら、同時にＸ線分光分析を行うことで、試料の形状だけでなく状態をも調べられる新しいＸ線顕微分光法が開拓されるものと期待されます。

４枚の非球面ミラーを用いた結像型硬Ｘ線顕微鏡の開発
（平成22年度採択／開発実施期間：平成22年10月～平成26年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 松山　智至; 大阪大学; 大学院工学研究科; 助教

●参画機関: －

●開発概要: 非球面ミラーを形状精度１ｎｍレベルで作製し、これら４枚を高精度に組み合わせることで、硬X線領域において高い分解能を実現するアクロマティック結像光学系を構築し、これによって結像型硬Ｘ線顕微鏡を開発します。本顕微鏡によって試料内部を二次元（もしくは三次元）で高分解能観察しながら、同時にＸ線分光分析を行うことで、試料の形状だけでなく状態をも調べられる新しいＸ線顕微分光法が開拓されるものと期待されます。

対称を利用したタンパク質結晶化促進タグの開発（平成22年度採択／開発実施期間：平成22年10月～平成26年3月）
●チームリーダー/所属・役職姚　閔北海道大学大学院先端生命科学研究院准教授 ●参画機関－ ●開発概要Ｘ線結晶構造解析法は、タンパク質分子の立体構造を原子の分解能で正確に決定するための最も優れた方法ですが、結晶化という障壁を乗り越えなければなりません。一般に、対称性の高い分子は結晶化確率が高いことが、理論的にも統計的にも証明されています。この事実に基づき、本開発では、タンパク質分子を２量体化あるいは３量体化することで分子に２回あるいは３回軸対称を付与し、結晶化を促進するような要素技術（ペプチド性タグ）の開発を目指します。

対称を利用したタンパク質結晶化促進タグの開発
（平成22年度採択／開発実施期間：平成22年10月～平成26年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 姚　閔; 北海道大学; 大学院先端生命科学研究院; 准教授

●参画機関: －

●開発概要: Ｘ線結晶構造解析法は、タンパク質分子の立体構造を原子の分解能で正確に決定するための最も優れた方法ですが、結晶化という障壁を乗り越えなければなりません。一般に、対称性の高い分子は結晶化確率が高いことが、理論的にも統計的にも証明されています。この事実に基づき、本開発では、タンパク質分子を２量体化あるいは３量体化することで分子に２回あるいは３回軸対称を付与し、結晶化を促進するような要素技術（ペプチド性タグ）の開発を目指します。

熱-熱外中性子用高効率シンチレータ検出器の開発（平成22年度採択／開発実施期間：平成22年10月～平成26年3月）
●チームリーダー/所属・役職渡辺　賢一名古屋大学大学院工学研究科准教授 ●参画機関東北大学 ●開発概要本課題では、中性子断面積の大きなリチウムを含んだ中性子用シンチレータ結晶の高品質化・大型化とシンチレーション発光特性の違いを利用した信号波形処理法に基づく中性子－ガンマ線弁別法の開発を進めることにより、熱中性子および熱外中性子に対し高い感度を持ちつつ、ガンマ線起因の信号を除去可能な中性子検出器を実現します。

熱-熱外中性子用高効率シンチレータ検出器の開発
（平成22年度採択／開発実施期間：平成22年10月～平成26年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 渡辺　賢一; 名古屋大学; 大学院工学研究科; 准教授

●参画機関: 東北大学

●開発概要: 本課題では、中性子断面積の大きなリチウムを含んだ中性子用シンチレータ結晶の高品質化・大型化とシンチレーション発光特性の違いを利用した信号波形処理法に基づく中性子－ガンマ線弁別法の開発を進めることにより、熱中性子および熱外中性子に対し高い感度を持ちつつ、ガンマ線起因の信号を除去可能な中性子検出器を実現します。

低温光共振器を用いた超高安定光源の開発（平成22年度採択／開発実施期間：平成22年10月～平成25年3月）
●チームリーダー/所属・役職坪野公夫東京大学大学院理学系研究科教授 ●参画機関ネオアーク株式会社（独）産業技術総合研究所（独）高エネルギー加速器研究機構 ●開発概要低温（１０Ｋ）サファイア光共振器を基準にしてレーザー周波数を制御することにより、超高安定なレーザー光源システムを実現します。本課題では、精密計測、光学技術、低温技術の高度な技術を統合することにより、高性能かつ産業応用を視野に入れた汎用機器を開発します。このような先端的なレーザーシステムは、光格子時計、超高分解能分光、高精度ドップラー測距などの先進分野でも強く求められています。

低温光共振器を用いた超高安定光源の開発
（平成22年度採択／開発実施期間：平成22年10月～平成25年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 坪野公夫; 東京大学; 大学院理学系研究科; 教授

●参画機関: ネオアーク株式会社; （独）産業技術総合研究所; （独）高エネルギー加速器研究機構

●開発概要: 低温（１０Ｋ）サファイア光共振器を基準にしてレーザー周波数を制御することにより、超高安定なレーザー光源システムを実現します。本課題では、精密計測、光学技術、低温技術の高度な技術を統合することにより、高性能かつ産業応用を視野に入れた汎用機器を開発します。このような先端的なレーザーシステムは、光格子時計、超高分解能分光、高精度ドップラー測距などの先進分野でも強く求められています。

高度遺伝子解析のためのシャペロン材料の開発（平成22年度採択／開発実施期間：平成22年10月～平成25年3月）
●チームリーダー/所属・役職丸山　厚九州大学先導物質化学研究所教授 ●参画機関東京大学名古屋大学 ●開発概要遺伝子診断の汎用性を広げるためには、簡便性、迅速性、信頼性を向上させる必要があります。本課題では、試料採取から識別、検出まで遺伝子解析に要求される操作において総合的に信頼性と迅速性を高めるためのシャペロン材料を提供することを目指します。

高度遺伝子解析のためのシャペロン材料の開発
（平成22年度採択／開発実施期間：平成22年10月～平成25年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 丸山　厚; 九州大学; 先導物質化学研究所; 教授

●参画機関: 東京大学; 名古屋大学

●開発概要: 遺伝子診断の汎用性を広げるためには、簡便性、迅速性、信頼性を向上させる必要があります。本課題では、試料採取から識別、検出まで遺伝子解析に要求される操作において総合的に信頼性と迅速性を高めるためのシャペロン材料を提供することを目指します。

ナノプローブ形成用電界電離型ガスイオン源の開発（平成22年度採択／開発実施期間：平成22年10月～平成25年3月）
●チームリーダー/所属・役職畑　浩一三重大学大学院工学研究科准教授 ●参画機関－ ●開発概要 Ga液体金属イオン源（Ga-LMIS）を搭載した現行の集束イオンビーム装置では、試料観察・加工時に照射Gaイオンによる試料汚染が深刻な問題となっています。またGaイオンのエネルギー拡がりに起因する色収差が、集束特性悪化の原因になっています。本課題では、Ga-LMISに替わる高輝度イオン源として電界電離型ガスイオン源を開発し、不活性な重希ガスイオン（Ne，Ar）の高輝度ビーム形成を実証すると共に、実用化に向けてビーム電流の安定度の向上およびエミッターの長寿命化を図ります。

ナノプローブ形成用電界電離型ガスイオン源の開発
（平成22年度採択／開発実施期間：平成22年10月～平成25年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 畑　浩一; 三重大学; 大学院工学研究科; 准教授

●参画機関: －

●開発概要: Ga液体金属イオン源（Ga-LMIS）を搭載した現行の集束イオンビーム装置では、試料観察・加工時に照射Gaイオンによる試料汚染が深刻な問題となっています。またGaイオンのエネルギー拡がりに起因する色収差が、集束特性悪化の原因になっています。本課題では、Ga-LMISに替わる高輝度イオン源として電界電離型ガスイオン源を開発し、不活性な重希ガスイオン（Ne，Ar）の高輝度ビーム形成を実証すると共に、実用化に向けてビーム電流の安定度の向上およびエミッターの長寿命化を図ります。

多ピクセルＴＥＳ型Ｘ線検出器の開発
（平成22年度採択／開発実施期間：平成22年10月～平成25年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 前畑　京介; 九州大学; 大学院工学研究院; 准教授

●参画機関: （独）物質・材料研究機構; （独）宇宙航空研究開発機構

●開発概要: 高いエネルギー分解能を持ち、ほぼ全元素からの特性X線ピークを分離した測定が可能なＴＥＳ型Ｘ線検出器の多ピクセル化に関する開発を行います。本開発は、検出器のデバイス、実装技術、Ｘ線集光技術を含んでいます。本開発により、分析電子顕微鏡用にこれまでに開発した単ピクセルＴＥＳ型Ｘ線検出器（５００ｃｐｓ）に対して４倍程度の計数率を達成することが可能となります。このことで、走査透過型電子顕微鏡でナノスケールの高精度な元素分布マップの取得が期待されます。

高速応答ナノ材料シンチレータの開発
（平成21年度採択／開発実施期間：平成21年10月～平成25年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 浅井　圭介; 東北大学; 大学院工学研究科; 教授

●参画機関: －

●開発概要: 近年、放射光施設や核破壊中性子源の開発を受け、高強度の放射線を測定可能な高速対応シンチレータ材料の開発が注目されています。本開発では、半導体ナノ材料の励起子発光を利用した高速シンチレータを開発します。本開発では、高計数率測定用に長寿命成分を除去し、発光効率のより高い材料作製を行います。これらナノ材料シンチレータの開発により、広汎な科学技術分野に波及効果をもたらすと期待されます。

マイクロロボットによるオンチップ高速除核・分注技術の開発
（平成21年度採択／開発実施期間：平成21年10月～平成25年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 新井　史人; 名古屋大学; 大学院工学研究科; 教授

●参画機関: －

●開発概要: 体細胞クローン動物や一卵性双子、遺伝子改変動物などを作出するためには核移植操作が必要となりますが、現状では顕微鏡下で熟練オペレータがマイクロマニピュレータを操作して行うため、自動化が困難であります。胚操作技術の中でもっとも複雑な除核作業を自動化することを目的とし、「マイクロ流路中に導入した卵子の核の位置自動検出」、「マイクロロボットによる高速除核」、「除核後の卵子の自動分注技術」を開発します。

迅速高感度な新規蛋白質間相互作用検出系の開発
（平成21年度採択／開発実施期間：平成21年10月～平成25年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 上田　宏; 東京大学; 大学院工学系研究科; 准教授

●参画機関: －

●開発概要: 蛋白質間相互作用検出系は、創薬・診断など幅広いライフサイエンス分野で応用可能な重要な計測技術です。本開発では、これまで不可能であった高感度な生物発光に基づく試験管内蛋白質相互作用検出系の実現を目指します。ホタルルシフェラーゼの変異体を巧みに組み合わせて、従来法に比べ、飛躍的に高速・高感度に蛋白質の相互作用を検出する要素技術を開発します。蛋白質、核酸、低分子など殆どすべての分子の相互作用を効率よく検出することが可能となります。

生体・飲料・環境試料溶存イオンの導入技術の開発
（平成21年度採択／開発実施期間：平成21年10月～平成25年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 大平　慎一; 熊本大学; 大学院自然科学研究科; 准教授

●参画機関: －

●開発概要: 生体・飲料・環境試料の多くは固形物や高分子量物質を含むため、溶存イオンの直接測定が困難となっています。本開発では、このような試料の溶存イオンを抽出・濃縮し、イオンクロマトグラフや質量分析計へ導入するインターフェースを提供します。これにより、イオンクロマトグラフィーによる陽イオン・陰イオンの同時分析や、血液・母乳・尿中などの各種有機・無機イオンの迅速一斉分析の実現が期待されます。

ウイルス感染感受性およびワクチン接種必要性診断技術の開発
（平成21年度採択／開発実施期間：平成21年10月～平成25年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 木戸　博; 徳島大学; 疾患酵素学研究センター; 教授

●参画機関: －

●開発概要: 感染予防対策において、社会を感染から守るには感染リスクの高い人を予め診断して優先的にワクチン接種する必要があります。ウイルスが最初に感染する鼻腔や気道の抗ウイルスlgA抗体量が、個人の感染感受性を判定する最も良い指標であることをコホート研究から初めて明らかにしました。本開発では、鼻汁と血液の極微量検体で感染リスクを迅速に診断し、ワクチン接種の必要度を診断するハイスループット汎用型アレイを開発します。

タンパク質―化合物複合体立体構造解析の自動化技術開発
（平成21年度採択／開発実施期間：平成21年10月～平成25年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 楯　真一; 広島大学; 大学院理学研究科; 教授

●参画機関: －

●開発概要: 従来の核磁気共鳴法（NMR）を用いたタンパク質－化合物相互作用解析では、化合物結合によりタンパク質構造変化が誘導される場合や、溶液中でのタンパク質立体構造が結晶構造と異なる場合などに正確なタンパク質－化合物複合体構造解析ができないという問題点があります。本開発では、タンパク質－化合物複合体の立体構造を高効率・高精度に決定するソフトウェアを開発します。これにより、従来のNMRの限界を超える画期的構造解析装置の実現が期待できます。

ガス電子増殖による新型光検出器の開発
（平成21年度採択／開発実施期間：平成21年10月～平成25年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 門叶　冬樹; 山形大学; 理学部; 准教授

●参画機関: 首都大学東京; 浜松ホトニクス（株）

●開発概要: 古くて新しい放射線検出器の１つであるガス検出器と、紫外から可視光波長領域に高い感度を持つ光電変換膜とを複合化させた「ガス増倍型光検出器」を開発します。従来の光センサーである光電子増倍管や半導体受光素子と比較して、広い有効面積、高い感度特性と均一性とを兼ね備え、かつ高磁場環境下においても動作可能な新しい高感度光センサーを開発し、学術研究のみならず幅広い分野での産業利用につなげることを目指します。

近赤外レーザーを応用した安定同位体計測法の開発
（平成21年度採択／開発実施期間：平成21年10月～平成25年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 戸野倉　賢一; 東京大学環境安全研究センター; 准教授

●参画機関: 京都大学; 理研計器（株）

●開発概要: 気体分子の安定同位体比を測定することにより、温室効果ガスの発生源に関する知見を得ることが可能ですが、従来法では、採取サンプルの持ち帰り、前処理の必要があったため、現場でのリアルタイム測定は出来ませんでした。本開発では、近赤外レーザーを基盤とした新規な分光分析法による、前処理なし可搬型の大気微量ガスのリアルタイム同位体計測装置を開発します。地球温暖化防止に加え、医療現場に於ける呼気分析による胃腸の健康診断・代謝診断など広い分野への応用が期待されます。

臨床用PETのための⁶⁸Ga標識薬剤製造システムの開発
（平成21年度採択／開発実施期間：平成21年10月～平成25年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 中山　守雄; 長崎大学; 大学院医歯薬学総合研究科; 教授

●参画機関: －

●開発概要: PETで用いられる短半減核種は、サイクロトロンを設置した大型の製造施設が必要であるため、利用できる施設が限られています。⁶⁸Gaは、半減期が比較的長く、次世代の有用なPET用核種として注目されています。本開発では、⁶⁸Gaをサイクロトロンなどの大型施設を用いずに、安定的に供給できるシステムの開発を行います。この開発により、PETの利用可能施設が増え、診断の地域差の解消が期待されます。

多分子ライブイメージングを可能とする蛍光プローブの開発
（平成21年度採択／開発実施期間：平成21年10月～平成25年3月）
※平成27年4月に日本医療研究開発機構（AMED）に移管されました。

●チームリーダー/所属・役職: 廣瀬　謙造; 東京大学; 大学院医学系研究科; 教授

●参画機関: －

●開発概要: 蛍光プローブを用いて分子を可視化する蛍光イメージング技術が近年注目されています。本開発では、観測対象分子に結合するタンパク質と蛍光色素の複合体からなるハイプリッド型蛍光プローブをハイスループットに作製する系を構築し、さまざまな色（蛍光波長）の蛍光プローブを迅速・簡便に作製する技術を開発します。この技術開発により、生きた細胞で複数の分子を同時にイメージングする技術が確立し、新薬開発や生命科学研究への貢献が期待できます。

超伝導ナノ細線HEBM素子の高性能化開発
（平成21年度採択／開発実施期間：平成21年10月～平成25年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 福井　康雄; 名古屋大学; 大学院理学研究科; 教授

●参画機関: －

●開発概要: 地球大気中のさまざまな分子・原子・イオンのスペクトル線が、テラヘルツ（THz）帯と呼ばれる高い周波数の領域に分布していますが、これらのTHz帯スペクトル線をヘテロダイン分光する実用的な高感度検出器は存在しません。本課題では、NbTiNナノ細線を用いた静電気や熱サイクルに強い超伝導HEBM素子を開発します。これにより、反応性が高いため採取観測が困難なOHなどの短寿命微量分子の測定に寄与することが期待されます。

水分子をプローブとする物質・生体評価手法の開発
（平成21年度採択／開発実施期間：平成21年10月～平成25年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 八木原　晋; 東海大学; 理学部; 教授

●参画機関: －

●開発概要: あらゆる物質や生体には、含有されている水分子による構造形成と機能発現のメカニズムが備わっています。１μHz～30GHzの広帯域でダイナミックな水構造を直接観測する電磁波分光装置に対し、水構造観測用電極と構造や物性・機能評価の解析手法を開発します。生体、食品からコンクリート建築物に至るあらゆる含水物質について、水分子をプローブとした品質・健常性評価システム構築へとつなげます。

中性子集光用非球面スーパーミラーデバイスの開発
（平成21年度採択／開発実施期間：平成21年10月～平成25年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 山村　和也; 大阪大学; 大学院工学研究科; 附属超精密科学研究センター; 准教授

●参画機関: （独）日本原子力研究開発機構

●開発概要: 非接触化学的形状創成法のローカルウェットエッチング法と、イオンビームポリッシュを援用したイオンビームスパッタ成膜によるスーパーミラー形成技術とを融合させ、世界最高性能の中性子二次元集光用非球面スーパーミラーデバイスの製造プロセスを確立します。これにより、高密度記録媒体の微小領域精密磁気構造解析などの高機能材料の開発促進が期待されます。

革新的粘弾性計測手法実現への要素技術開発
（平成21年度採択／開発実施期間：平成21年10月～平成24年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 石原　進介; 京都電子工業（株）; 開発推進部; テクニカルエクスパート

●参画機関: 東京大学生産技術研究所

●開発概要: 流体を工業的に扱う際に、粘弾性特性が重要な物性値になります。この計測には、数十年前に開発された計測方式が今でも使用されています。本開発は、新たな方法論をもとに、非接触かつ少量の試料で粘弾性を計測可能な装置の開発を目指します。この開発により、新規材料開発、希少価値の高い医療分野などへの応用が可能になるとともに、簡便に測定ができることにより、計測機会を増大させることが期待されます。

中赤外光対応結像型２次元フーリエ分光法の開発
（平成21年度採択／開発実施期間：平成21年10月～平成24年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 石丸　伊知郎; 香川大学; 工学部; 教授

●参画機関: －

●開発概要: 医療、材料などさまざまな分野において、非接触で高感度、高空間解像度で赤外域の分光特性を計測するニーズが高まっています。本開発では、中赤外光対応の結像型２次元フーリエ分光法を開発し、高感度分光分析装置への適用を目指します。その吸光特性から多様な成分を特定可能である中赤外領域へ光学系を拡張することにより、無侵襲血糖値センサや集積回路の異物成分分析などの、多様な用途への応用展開が期待できます。

臓器内部硬さ分布計測用MRE 加振装置の開発
（平成21年度採択／開発実施期間：平成21年10月～平成24年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 但野　茂; 北海道大学; 大学院工学研究院; 教授

●参画機関: 北海道大学（理）; 千葉大学

●開発概要: 磁気共鳴画像装置（MRI）を用いて体内の硬さ分布を計測する磁気共鳴弾性率測定法（MRE）のため、MRI装置内に体表面から臓器内部を効果的により深層の組織まで振動伝達が可能な加振装置を開発します。また、臓器を粘弾性体とした計測の数理的原理を構築し、測定の高精度化を図り、実用的な臨床機開発およびその制御・処理方法を開発します。

低酸素癌組織イメージング用発光プローブの開発
（平成21年度採択／開発実施期間：平成21年10月～平成24年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 飛田　成史; 群馬大学; 大学院工学研究科; 教授

●参画機関: －

●開発概要: イリジウム錯体のりん光は酸素によって顕著に消光されます。この性質を利用して、癌などの低酸素生体組織を非侵襲的かつ高感度に可視化するイメージング技術を開発します。本開発では、発光イメージング実験によりプローブ分子の細胞・組織内動態を解明し、その結果をフィードバックして癌組織光イメージングに資する最適発光プローブを開発します。これにより、全く新しい癌診断法の確立が期待できます。

次世代IMS用同軸円筒イオン化チェンバの開発
（平成21年度採択／開発実施期間：平成21年10月～平成24年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 松谷　貴臣; 近畿大学; 理工学部; 講師

●参画機関: （株）エックスレイプレシジョン

●開発概要: 悪臭計測やカビ・センサなどへの応用が期待されているイオンモビリティ分析装置（IMS）の検出限界を現在市販されているものよりも10³倍向上させることができる、パルス軟X線励起による光イオン化と光電子カスケード現象を併用した高出力イオン化チェンバの開発を行います。これにより、食品中のカビの検出、環境汚染の臭いの検出のみならず、防疫、テロ対策などへの波及効果が期待されます。

革新的ＰＥＴ用３次元放射線検出器の開発
（平成21年度採択／開発実施期間：平成21年10月～平成24年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 山谷　泰賀; （独）放射線医学総合研究所; 分子イメージング研究センター; チームリーダー

●参画機関: 千葉大学（工、フロンティアメディカル工学）; 東京大学; 浜松ホトニクス（株)

●開発概要: 分子イメージング研究に不可欠とされるPET装置の高性能化と普及を目指し、最先端技術を集約した革新的アイディアに基づく新しいPET検出器「クリスタルキューブ」を開発します。具体的には、シンチレーターを超小型の半導体受光素子MPPCで取り囲み、シンチレーション光の効率的検出と高度解析により、究極とされるサブミリオーダーの等方的分解能の実現を目指します。

生体透過率の極めて高い小型広帯域光源の開発
（平成21年度採択／開発実施期間：平成21年10月～平成24年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 竹田　美和; 名古屋大学; 大学院工学研究科; 教授

●参画機関: エルシード（株）

●開発概要: 近年、生体の内部観察や食品などの分析に、非接触簡便で高い透過力を持つ光を用いる方法が注目されています。特に、近赤外領域は、生体への透過率の高さや種々の物質に特徴的なスペクトルが得られるため重要です。本開発では、このような近赤外領域の小型高出力光源として、今までにない「分散量子ドットLED」や「LED励起蛍光体」の開発を行います。これらの光源は生体観察や食品分析への応用が広く期待されます。

高次ナノ構造・酵素を利用した迅速・高感度な農薬センサの開発
（平成21年度採択／開発実施期間：平成21年10月～平成24年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 花岡　隆昌; （独）産業技術総合研究所; コンパクト化学プロセスセンター; ナノ空間設計チーム; 副センター長兼チーム長

●参画機関: （独）産業技術総合研究所; （株）船井電機新応用技術研究所

●開発概要: 安全・安心な生活実現のため、食品や環境中の残留農薬を迅速・高感度にその場で検出する技術が求められています。現在、残留農薬検査はガスクロマトグラフィー/質量分析法により行われていますが、費用と時間を要するため、現場での検査には適していません。本開発では、ナノメートルの寸法で制御された高次ナノ構造体を酵素センサに応用することで、濃度1ppbの残留農薬を５分以内で確実に検出する革新的な小型センサを開発します。本技術は、現場でのスクリーニングを可能にし、食や環境の安全を守るキーテクノロジーとして期待できます。

SPECT用分子イメージングプローブの開発
（平成20年度採択／開発実施期間：平成20年10月～平成24年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 荒野　泰; 千葉大学; 大学院薬学研究院; 教授

●参画機関: -

●開発概要: 生きたままの生体の機能を画像で捉える分子イメージングは、病態の解明や高度な画像診断、治療法の決定、新薬開発の迅速化と効率化に大きく貢献します。本課題では、汎用性に優れたSPECTによる分子イメージングの推進を目的に、１価の配位子とテクネチウム-99m（^99mTc）との混合配位子錯体の形成により、標的分子への高い結合親和性を有する多価の^99mTc 標識プローブを与える基盤技術を構築します。

難易度の高いタンパク質試料の調製と標識技術の開発
（平成20年度採択／開発実施期間：平成20年10月～平成24年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 大木　進野; 北陸先端科学技術大学院大学; ナノマテリアルテクノロジーセンター; 准教授

●参画機関: 石川県立大学

●開発概要: ジスルフィド結合を持つタンパク質、リン酸化などや翻訳後修飾を受けたタンパク質、膜タンパク質など、従来法では調製が難しいタンパク質試料を簡便に大量調製する汎用技術を確立します。目的タンパク質の発現には、ウィルスをコードする遺伝子と植物細胞を利用します。

半導体バイオセンシング技術による1チップゲノム解析
（平成20年度採択／開発実施期間：平成20年10月～平成24年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 坂田　利弥; 東京大学; 大学院工学系研究科; 講師

●参画機関: -

●開発概要: 半導体技術に基づく小型化・集積化電界効果DNA チップを作製することにより超並列DNA シーケンシングを実施し１チップゲノム解析を実現します。その実現により、主に研究現場では、増加するゲノム解析生物の網羅的DNA シーケンシングのみならず疾病などの個人差に関わる一塩基多型(SNP) 解析の高スループット化が飛躍的に促進され、さらに、小型・簡便な遺伝子機能解析システムの構築を目指します。

軟X線多層膜鏡の1Å精度波面補正技術の開発
（平成20年度採択／開発実施期間：平成20年10月～平成24年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 津留　俊英; 東北大学; 多元物質科学研究所; 助教

●参画機関: -

●開発概要: 軟X 線を光源とする生体顕微鏡では、軟X 線の機能性から生きた細胞の内部を高分解能で元素コントラスト観察できます。しかし、現状では、結像鏡用の超研磨基板の形状精度限界1nm が結像性能を大幅に劣化させています。本開発では、軟Ｘ線の強め合いの干渉を利用した多層膜鏡で満たすべき形状誤差0.1nm を、独自に考案した多層膜表面デジタルミリング除去法で物理光学的に反射波面を補正する方法を開発し、軟X 線用の回折限界結像鏡を実現します。

ナノ構造制御LaB₆次世代電界放射電子銃の開発
（平成20年度採択／開発実施期間：平成20年10月～平成24年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 唐　捷; （独）物質・材料研究機構; 材料信頼性萌芽ラボ; 一次元ナノ材料グループ; グループリーダー

●参画機関: -

●開発概要: これまで、電界放射特性のよいLaB₆ のナノワイヤー( 数10nm 径) などのナノ構造化に初めて成功し、ナノ構造LaB₆ は電子源として従来にない高輝度、大電流密度、長時間安定性などの特性をもつことを明らかにしました。本課題では、LaB₆ をナノ構造制御により、冷電界放射点電子源としての使用可能とし、最適化し、このことにより、次世代高輝度・高分解能電子銃を開発します。この電子銃開発により、電子顕微鏡などの電子銃を使用する計測・分析機器の性能は飛躍的に向上します。

顕微メスバウア分光装置の空間分解能向上
（平成20年度採択／開発実施期間：平成20年10月～平成24年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 吉田　豊; 静岡理工科大学; 理工学部; 教授

●参画機関: （株）アプコ

●開発概要: 走査電子顕微鏡に組込み可能なメスバウア顕微装置の要素技術を開発します。マルチキャピラリーX 線レンズとフレネルゾーンプレートを結合した新しいγ線集光レンズを開発し、すでに開発した2次元位置敏感型メスバウア分光装置「顕微メスバウア分光装置」の空間分解能を50μm から100nm 以下まで向上させ、ナノメータスケールの極微細組織を有する新エネルギー素材の評価を可能にします。

高度光診断治療に向けた生体組織の光学定数計測技術開発
（平成20年度採択／開発実施期間：平成20年10月～平成24年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 粟津　邦男; 大阪大学; 大学院工学研究科; 教授

●参画機関: 大阪大学（医学部付属病院）

●開発概要: 高度光診断治療を実現するためには生体組織の正確な光学定数を決定する必要があります。このため、本開発では、光学定数算出に必要な透過率・反射率を正確かつ広帯域に測定可能な積分球分光分析技術、透過率・反射率から吸収係数・散乱係数を算出するプログラム、吸収係数・散乱係数を利用して細胞や生体組織の特性を定量評価するプログラムの開発を行います。本技術は光診断治療に定量的な概念を導入し、より安全な光診断治療を実現するための有力な要素技術となります。

スピン偏極イオン散乱分光
（平成20年度採択／開発実施期間：平成20年10月～平成24年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 鈴木　拓; （独）物質・材料研究機構; 量子ビームセンター; 主任研究員

●参画機関: －

●開発概要: 表面・界面の磁気構造の分析は、スピントロニクス開発などで強く要請されています。しかし、既存の分析法では表面敏感性や元素識別性の欠如により、この分析は困難でしたが、この分析を可能にする新手法として、偏極⁴He⁺ビームを用いるイオン散乱分光法(SP-ISS)を開発しました。本開発ではSP-ISSの要素技術である「偏極⁴He⁺イオン源」を開発してビームの高偏極化と大電流化とを同時に達成することで、SP-ISSの実用化に必要な測定感度を実現します。

ＧＥＭによる超高感度・大面積ガンマ線イメージセンサー
（平成20年度採択／開発実施期間：平成20年10月～平成24年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 房安　貴弘; 長崎総合科学大学; 情報学部; 准教授

●参画機関: 東京大学; （独）国立文化財機構東京文化財研究所; サイエナジー（株）

●開発概要: 現在、硬Ｘ線やガンマ線によるイメージングは、反応効率の低さから線源の大型化・強度化が避けられませんが、GEM(Gas Electron Multiplier) の発明により、高感度かつコンパクトなイメージング測定が可能になってきました。本開発では、GEM を用いた超高感度ガンマ線センサーと高密度実装システムLSI とを組み合わせることにより、大面積かつ高精度なイメージングを実現します。ポータブル非破壊検査や陽電子断層撮影（PET）などに使用できます。

高出力・広帯域波長可変レーザの開発
（平成20年度採択／開発実施期間：平成20年10月～平成24年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 室　清文; 千葉大学; 大学院理学研究科; 教授

●参画機関: －

●開発概要: 光ファイバー増幅器励起用に開発された1W クラスの高出力半導体レーザをベースに、新しい外部共振器構成により、高出力・高コヒーレントで広帯域に波長チューニングが可能な小型レーザ光源を開発します。さらに、光コヒーレンストモグラフィー、蛍光バイオイメージング、高感度分子計測への応用に向け高速掃引技術、波長変換技術を開発します。

調査研究　　　

高感度脂質分析のための質量分析技術に関する調査研究
（平成21年度採択／開発実施期間：平成21年10月～平成23年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 裏出　良博; （財）大阪バイオサイエンス研究所; 分子行動生物学部門; 研究部長

●参画機関: －

●開発概要: 我々は、生理活性脂質の一種であるプロスタグランジンD2の尿中代謝産物が神経筋疾患のバイオマーカーとして利用できることを見出しています。尿などの臨床試料中の脂質成分を測定するためには質量分析技術が有効ですが、現在の装置は大型であり、汎用性が低い点が問題です。そこで、分析対象を低分子量の脂質に限定した高感度小型質量分析デバイスの開発につながる要素技術として、前処理やイオン化条件の最適化を含めた新規インターフェースの可能性を調査します。

調査研究　　　

mRNA ポリAのハイスループット決定技術に関する調査研究
（平成21年度採択／開発実施期間：平成21年10月～平成23年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 程　肇; 金沢大学; 自然システム学系; 教授

●参画機関: －

●開発概要: 真核生物のmRNAのpoly(A)鎖長をゲノムワイドでハイスループット決定できるPACHINCO（Poly(A) Capture by Hairpin Chimeric Oligonucleotide）-RT-PCR法の構築を目指した調査研究を行います。本技術の開発により、全くといっていいほど未知なmRNAのpoly(A)鎖の多様な制御を調べることが初めて可能になり、新規かつ普遍的な遺伝子発現制御原理を明らかに出来ることができるものと期待されます。

調査研究　　　

環境共生地熱開発のための計測・探査技術に関する調査研究
（平成21年度採択／開発実施期間：平成21年10月～平成23年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 新妻　弘明; 東北大学; 大学院環境科学研究科; 教授

●参画機関: －

●開発概要: 我が国の温暖化ガス大幅削減とエネルギーセキュリティの確保に寄与すると期待されながら、その開発が停滞している地熱エネルギーに関し、「環境共生地熱開発」という新たな視点について、そのニーズと先端技術シーズの調査を体系的に行います。本調査研究により、課題解決のための中長期的研究開発の方向性を明らかにするとともに、我が国の地熱開発に関する先端計測技術アクティビティの再構築を目指します。

調査研究　　　

万能ヒドロゲル化学センサーアレイ開発のための調査研究
（平成21年度採択／開発実施期間：平成21年10月～平成23年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 早下　隆士; 上智大学; 理工学部; 教授

●参画機関: －

●開発概要: ヒドロゲル内にシクロデキストリンからなる疎水性のナノ空間を導入し、水に不溶のさまざまな分子認識プローブを包接させ、分子認識プローブ／シクロデキストリン複合体の超分子形成に基づく動的分子認識機能をヒドロゲル内で発現できる万能ヒドロゲル化学センサーアレイ開発のための調査研究を行います。個々の独立したヒドロゲルの中で高度な分子認識反応を実現できれば、さまざまな水溶液検体の網羅的解析が可能なヒドロゲル型化学センサーアレイの開発が可能となります。

分子キラリティー顕微鏡の開発
（平成20年度採択／開発実施期間：平成20年10月～平成23年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 河合　壯; 奈良先端科学技術大学院大学; 物質創成科学研究科; 教授

●参画機関: -

●開発概要: 局所領域の分子のキラリティーを検出、画像化する、顕微蛍光計測技術を提供します。蛍光顕微鏡の特性を生かして細胞や生組織など光学的に不均質な試料についても高感度に分子のキラリティーを検出、可視化することでタンパク分子のin vivo 構造解析など基礎理化学研究に画期的な計測手段を提供します。さらには診断、検査などの応用計測技術への展開を目指します。

ナノスケール高周波磁場検出・磁気力顕微鏡
（平成20年度採択／開発実施期間：平成20年10月～平成23年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 齊藤　準; 秋田大学; 工学資源学部; 教授

●参画機関: 秋田県産業技術総合研究センター

●開発概要: 高密度磁気記録媒体などの微細磁化状態の評価に現在広く用いられている磁気力顕微鏡をベースとして、新たに見出した交流磁場印加により磁性探針に発生する探針振動の周波数変調現象を利用したナノスケール高周波磁場検出・磁気力顕微鏡を開発します。目標スペックは空間分解能が10nm、最大検出周波数が数MHz です。開発する顕微鏡は高密度化・高周波化が進む次世代高度情報デバイスなどの研究開発に有用なツールとなります。

ICP-MSとレーザを融合させた極微量同位体分析装置の開発
（平成20年度採択／開発実施期間：平成20年10月～平成23年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 長谷川　秀一; 東京大学; 大学院工学系研究科; 准教授

●参画機関: -

●開発概要: 広く分析に利用されている誘導結合プラズマ質量分析装置（ICP-MS）を前段階イオン源として用いて、選別されたイオンをイオントラップに捕獲します。さらに近年多分野へ展開を遂げているレーザ冷却技術と融合させることにより同位体レベルでの極微量検出に適用するとともに、分析手法としての確立を目指します。

共鳴X線非弾性散乱シミュレーターの開発
（平成20年度採択／開発実施期間：平成20年10月～平成23年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 林　久史; 日本女子大学; 理学部; 准教授

●参画機関: -

●開発概要: 共鳴X 線非弾性散乱（RIXS）からは、X 線吸収微細構造（XAFS）の進化形である「寿命幅による分解能制限のない、化学状態を選別したXAFS（寿命幅フリー・状態選別XAFS）」が得られます。本開発では、「寿命幅フリー・状態選別XAFS 分光法」の「操作性」を飛躍的に向上させるため、バンド計算の結果からRIXS をシミュレートするプログラムを開発します。

単一磁束量子信号処理の超小型中性子回折装置
（平成20年度採択／開発実施期間：平成20年10月～平成23年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 藤巻　朗; 名古屋大学; 大学院工学研究科; 教授

●参画機関: 大阪府立大学

●開発概要: 同位体¹⁰B によるMgB₂ 中性子検出器は、従来の電離ガス中性子検出器と比べ応答速度や空間分解能、大きさにおいて3 桁優れています。本開発は、この特長を生かし検出器をマトリクス状に配置し、飛行時間法によるエネルギー計測に基づく超小型中性子回折装置を開発し、中性子装置の汎用性を向上させることを目的とします。そのためには、多検出器による高精度飛行時間計測を熱的擾乱がない状態で行うことが不可欠であり、単一磁束量子回路技術を導入して実現します。

光周波数標準用超高品質光キャビティーの開発
（平成20年度採択／開発実施期間：平成20年10月～平成23年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 櫛引　淳一; 東北大学; 大学院工学研究科; 教授

●参画機関: （独）情報通信研究機構; 日本航空電子工業（株）

●開発概要: 次世代光周波数標準を実現するため、その要素技術の一つである超高品質光キャビティーの開発を行います。超音波マイクロスペクトロスコピー技術による線膨張係数（CTE）評価法を用いて、CTE分布が±5ppb/K 以内、ゼロCTE 温度が20～25℃となる超低膨張ガラスキャビティー材料を開発します。また、超低損失・高反射率多層膜ミラーを開発します。これらを組み合わせ、フィネスが100 万以上の共振器を実現します。

スピンプローブを用いたESR生体計測技術
（平成20年度採択／開発実施期間：平成20年10月～平成23年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 山中　千博; 大阪大学; 大学院理学研究科; 准教授

●参画機関: 九州大学; 北里大学; （株）キーコム

●開発概要: 血液中における糖の代謝が、糖尿病患者とその予備群において健常者に比し異なることを用いて、職場や家庭で簡単に血糖値を測定できる重量15kg 以下の携帯用ESR 装置と必要なドラッグシステムを作成します。被験者はスピンラベルした微量な糖を服用し、指を２分間共振器上に置くだけで無侵襲的に測定可能であることから、従来法を凌駕する有用な装置が期待できます。

SOI 技術による時間・空間X 線イメージセンサー
（平成19年度採択／開発実施期間：平成19年10月～平成23年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 新井　康夫; 高エネルギー加速器研究機構; 素粒子原子核研究所; 教授

●参画機関: -

●開発概要: 従来、放射線検出用SiとLSI用Siとは特性が異なることから、一体化させることが難しかったが、貼合せSOI(Silicon-On-Insulator)の登場により一体化が可能になりました。本課題では、SOI下部Siにp-n接合センサーを形成し、上部 CMOS回路と接続することにより、高分解能の２次元X線イメージセンサー（～50um角/pixel、256x256画素程度）を開発します。一体化により高感度、高速処理、低価格化が期待できると共に、各ピクセルに計数回路を持たせる事により、反応の計数/時間測定 /エネルギー測定を同時に行なえると共に、計数回路をメモリーとして使用する事で超高レートの測定にも使用出来ます。

バイオ技術による迅速・高感度・簡易アスベスト検出キット開発
（平成19年度採択／開発実施期間：平成19年10月～平成23年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 黒田　章夫; 広島大学; 大学院先端物質科学研究科; 教授

●参画機関: DSファーマバイオメディカル（株）

●開発概要: 安全な社会構築のため、アスベストの迅速・高感度・簡易検出技術が求められています。現在アスベストの検出は、位相差顕微鏡による方法が最も多用されていますが、アスベスト繊維の判定が難しい問題や、超微細アスベストは検出できない等の問題があります。電子顕微鏡やＸ線を利用した方法は優れた方法ですが、高価で時間のかかる方法であり、簡易法とはなりえません。我々はアスベストに結合するタンパク質を発見しました。本提案では、アスベスト結合タンパク質を用いた迅速・高感度・簡易アスベスト検出キットの開発を行います。

光導波路素子を用いた高性能中赤外分光計測
（平成19年度採択／開発実施期間：平成19年10月～平成23年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 佐々田　博之; 慶應義塾大学; 理工学部; 教授

●参画機関: 東京工業大学

●開発概要: 気体試料中の微量分子成分を同定し定量測定するためには中赤外領域の分光計測が有効です。しかし、この波長域には使いやすい分光用コヒーレント光源が少なかったのが現状です。2004年近赤外光を中赤外光に高効率で変換する光導波路型非線形光学素子が我が国で開発されました。本プロジェクトでは、この新しい素子と、光共振器吸収セル、半導体レーザー、光ファイバーを組み合わせて、広い同調波長域、高分解能、高感度を併せ持ち、高精度、高速な計測が可能で、しかもコンパクトな赤外分光計を試作し評価します。

フォトニック結晶を利用した分光イメージセンサーの開発
（平成19年度採択／開発実施期間：平成19年10月～平成23年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 大寺　康夫; 東北大学; 大学院工学研究科; 准教授

●参画機関: -

●開発概要: 可視・近赤外光による分光イメージングにおいて、複数の波長の像を単一ショットで計測するのに必要な「モザイク型波長フィルター」をフォトニック結晶技術を応用して開発します。誘電体多層膜型層構造による鋭い波長選択性と、微小波長フィルター要素のモザイク配置による色分解機能の両立を特徴とします。波長間隔数nmで4～25程度の波長像の同時取得が可能となり、将来的に実時間プロセスモニタリング、非接触医用画像機器への応用が期待できます。

超高密度ハードディスク実現のためのナノ潤滑計測技術
（平成19年度採択／開発実施期間：平成19年10月～平成23年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 福澤　健二; 名古屋大学; 大学院工学研究科; 教授

●参画機関: -

●開発概要: 高度情報化社会の中核的情報記憶装置であるハードディスクドライブのヘッド・ディスク潤滑技術には、技術的パラダイムシフトが求められています。すなわち、従来の空気浮上型潤滑から接触許容型潤滑への転換が次世代装置の実現には必須であります。しかし、ヘッド・ディスク間のナノ摺動すき間の現象を従来の計測技術では定量化困難なことが大きな障害となっています。本開発では、ハードディスクの超高密度化を実現する革新的な計測技術を確立します。

超高効率なタンパク質スクリーニング技術の開発
（平成20年度採択／開発実施期間：平成20年10月～平成22年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 柳川　弘志; 慶應義塾大学; 理工学部; 教授

●参画機関: -

●開発概要: 日本発の独自技術であるIn vitro virus 法とマイクロ流体チップの技術を組み合わせることにより、従来よりも、はるかに高効率なタンパク質スクリーニングの要素技術を確立します。これにより、将来的には、マイクロ流体チップを搭載した非常に簡便かつ安価な装置で、タンパク質相互作用の大規模な解析や、有用な抗体医薬・ペプチド医薬・人工タンパク質などのスクリーニングを、簡便かつ低コストで実現可能とします。

ピレン誘導体化による超微量糖ペプチドMALDI-MSⁿ
（平成19年度採択／開発実施期間：平成19年10月～平成22年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 天野　純子; （財）野口研究所糖鎖生物学研究室; 室長

●参画機関: (株)島津製作所

●開発概要: 病理切片の生体分子や遊離した糖鎖を同定するＭＳ装置の開発が行われています。申請者は遊離糖鎖をピレン標識することで100倍高いシグナル強度が得られる独自の技術を開発しています。一方で、診断・創薬には、どのタンパク質のどこに結合した糖鎖かを決定することが必須ですが、糖ペプチドのイオン化効率が低く測定できない状況です。本課題は血清中の超微量糖タンパク質解析のために測定プレート上で行う前処理法開発であり、本法により夾雑タンパク質存在下、目的糖タンパク質の高感度ＭＳ^ｎを実現します。

タンパク質および核酸の超高感度シグナル検出試薬
（平成19年度採択／開発実施期間：平成19年10月～平成22年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 伊藤　悦朗; 徳島文理大学; 香川薬学部; 教授

●参画機関: 北海道大学; 北海道医療大学; (株)ビーエル

●開発概要: タンパク質および核酸の高感度検出方法として、我々はこれまで独自に「酵素サイクリング免疫測定法」を開発してきました。そこで本プロジェクトでは、酵素免疫法において汎用的に使用されているアルカリホスファターゼなどを抗体標識酵素として、それによって脱リン酸化された基質を酵素サイクリング法で増幅し、その結果、シグナル強度を増強させる「超高感度シグナル検出試薬」を開発します。

室温で動作する生体磁気信号計測用薄膜磁界センサの開発
（平成19年度採択／開発実施期間：平成19年10月～平成22年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 薮上　信; 東北学院大学; 工学部; 教授

●参画機関: 宮城工業高等専門学校; (財)電気磁気材料研究所; 宮城県産業技術総合センター

●開発概要: 本開発では、室温で動作し10^-13Tesla台前半の磁界検出分解能を有する薄膜磁界センサの開発と、心磁界等の生体磁気信号計測を目的とします。提案するセンサは液体ヘリウム等を必要とせず、SQUID（超伝導量子干渉素子）に匹敵する分解能を有するものであり、低コストで、一般病院へも普及可能な汎用システムとなり得ます。本開発では試作したセンサにより健常者の心磁界等を計測し、医療応用上の課題を評価します。

ハンディー型全反射蛍光X線元素センサー
（平成19年度採択／開発実施期間：平成19年10月～平成22年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 河合　潤; 京都大学; 大学院工学研究科; 教授

●参画機関: -

●開発概要: 片手で持ち運びができる超小型全反射蛍光X線元素センサーを製作し、ICP-MSに匹敵する定量下限濃度を実現します(トレース・アナリシス)。しかもその濃度の分析に必要とされる水溶液の絶対量がわずかでもできるようにすることを目指します(マイクロ・アナリシス)。具体的には遷移金属元素についてサブ・ナノグラム(0.1ng)の絶対定量下限を達成します。そのために、X線光学系とX線発生法に関する開発も行います。

Ｘ線円形多層膜ラウエレンズの開発
（平成18年度採択／開発実施期間：平成18年10月～平成22年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 篭島　靖; 兵庫県立大学; 大学院物質理学研究科; 教授

●参画機関: NTT-ATナノファブリケーション(株)

●開発概要: 超精密成膜技術を用いて、高空間分解能かつ高回折効率のＸ線円形多層膜ラウエレンズを開発します。従来の電子ビームリソグラフィー法に基づくＸ線レンズの製作では、いずれの性能もほぼ限界に達しており、ナノメータスケールの非破壊構造観察を実現するには、新しい製作法の導入が不可欠です。10nm以下の空間分解能を有するＸ線円形多層膜ラウエレンズを開発し、究極の電磁波であるＸ線自由電子レーザーがもたらすＸ線画像科学における質的変革の一翼を担います。

サブミリ分解能をもつ拡張型高速PETの要素開発
（平成18年度採択／開発実施期間：平成18年10月～平成22年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 片岡　淳; 早稲田大学; 理工学研究所; 准教授

●参画機関: (独)宇宙航空研究開発機構

●開発概要: 陽電子断層撮影(PET)はガンを早期に発見する最良の手段ですが、装置の大型化と高コストが広い普及を妨げています。本開発では、光増幅フォトダイオード(APD)を基調とした「拡張型PET」の要素技術を確立します。優れた光感度をもつAPD を64ch ないしは256chに配列化し、新開発の専用LSIと一体化することで、今までにない小型かつ高感度の撮像素子が作られます。PETの理論限界に匹敵するサブミリ程度の分解能に迫ることが可能となり、小さな腫瘍の発見や小動物の脳内代謝カメラとしても応用が期待できます。

走査エレクトロスプレーによる分子イメージング
（平成18年度採択／開発実施期間：平成18年10月～平成22年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 平岡　賢三; 山梨大学; クリーンエネルギー研究センター; 特任教授

●参画機関: 山梨大学; 大学院医学工学総合研究部（工学部、医学部）; （独）理化学研究所

●開発概要: 大気圧下、前処理なしで、生体試料を、実時間その場観察できる、探針エレクトロスプレー（probe electrospray ionization:PESI）型質量分析技術を開発する。これにより分子イメージング技術の新しい基盤を構築するとともに、これを実試料のイメージング技術に応用するための、各種要素技術の開発と、そのライフサイエンスへの展開を目指した医工融合研究開発に基づく応用展開技術の開発を目指す。

膜に関連するタンパク質の配列・構造粗視化解析技術
（平成18年度採択／開発実施期間：平成18年10月～平成22年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 美宅　成樹; 名古屋大学; 大学院工学研究科; 教授

●参画機関: エスアイアイ・ナノテクノロジー(株)

●開発概要: 膜に関連するタンパク質の構造・分子認識を推定するためのソフトウェアシステム、および分子間相互作用の情報を与えるフォースカーブ解析手法を開発します。これは任意のアミノ酸配列に対する膜タンパク質高精度構造・分子認識予測システムの大事な要素技術となります。本技術要素のポイントは、原子分解能の見方が最も良いという常識を覆し、配列や構造を粗視化することで膜タンパク質の構造形成や分子認識の本質をとらえるという新しい見方にあります。

ガスクラスターＳＩＭＳ基本技術の開発
（平成18年度採択／開発実施期間：平成18年10月～平成22年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 持地　広造; 兵庫県立大学; 大学院工学研究科; 教授

●参画機関: -

●開発概要: 数千個以上の気体原子で構成される巨大ガスクラスターイオンを一次イオンに利用し、照射損傷の極めて小さい二次イオン質量分析(SIMS)の基本技術を開発します。ガスクラスターイオンの構成原子数と加速電圧を制御することにより、構成原子あたりの運動エネルギーを1eV以下まで低下できるとともに、２次イオン生成率を従来の単原子イオン照射に比べて１～２桁増大させることができます。これらの特長を利用して、有機物分子構造の非破壊計測や１原子層の分解能で深さ方向分析が可能な高性能クラスターSIMSの実現を目指します。

スピン偏極電子源
（平成17年度採択／開発実施期間：平成17年10月～平成22年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 中西　彊; 名古屋大学; 大学院理学研究科; 名誉教授

●参画機関: -

●開発概要: 強く絞りこんだ円偏光レーザー光を、GaAs-GaAsP歪み超格子結晶薄膜に照射し、特定のスピン状態にある価電子のみを伝導帯へ励起する方法により、高偏極度並びに高輝度・大電流をもったスピン偏極電子源を開発します。これを用いて電子顕微鏡によるナノ磁区構造の実時間観察などを可能にします。

単原子実用電子源の開発
（平成18年度採択／開発実施期間：平成18年10月～平成21年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 大島　忠平; 早稲田大学; 理工学術院; 教授

●参画機関: 電気化学工業(株); (株)アプコ; (株)ホロン

●開発概要: 従来の電界電子放出電子銃に比較して、2 桁以上の輝度をもち、２桁以上の空間的可干渉性が向上した、実用に供する寿命をもつ単原子電子源を開発します。タングステン＜111＞表面にナノピラミッドを作成し、この先端原子から高指向性、高輝度の電子ビームを放出させます。高いビーム性能実現のため、電子源の取り付け精度を1桁向上させ、各種雑音（振動、電気、磁場）を低減します。

高効率回折・分光のための精密点集光結晶の実用化
（平成18年度採択／開発実施期間：平成18年10月～平成21年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 中嶋　一雄; 京都大学; 大学院エネルギー科学研究科; 客員教授

●参画機関: 京都大学

●開発概要: 本課題ではシリコン、ゲルマニウム結晶の高温塑性変形を利用した精密な高温加圧加工技術を開発し、それに最適化された光学系を設計することによってＸ線光学基幹要素としての点集光結晶レンズの劇的な性能向上を実証します。具体的にはこれまでの基礎研究から明らかになってきた結晶の高温加工・成長と高温変形原理に関する知見を発展させることにより、集光取込角が0.05sr（全反射コンフォカルミラーの1.5桁上）の実現につながる点集光2次元集光結晶レンズの作成技術を確立します。

高精度高分解能荷電粒子撮像素子の開発
（平成18年度採択／開発実施期間：平成18年10月～平成21年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 圦本　尚義; 北海道大学; 大学院理学研究院; 教授

●参画機関: -

●開発概要: 荷電粒子を高精度・高分解能で２次元検出する技術はイオン顕微鏡や電子顕微鏡において必要不可欠であり、また、質量分析、電子線分光・回折においても有用です。本開発では分光・投影した荷電粒子の二次元イメージを空間分解能10μmで検出できる半導体素子を開発します。この半導体検出器は二次電子放出の原理を利用し分解能あたり数10万個分までの荷電粒子を電荷として蓄積します。この蓄積電荷を統計誤差の定量性で読み出す技術も確立します。

AFM探針形状評価技術の開発
（平成17年度採択／開発実施期間：平成17年10月～平成21年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 一村　信吾; (独)産業技術総合研究所; 理事

●参画機関: 東京理科大学; (独)物質・材料研究機構; NTTアドバンステクノロジー(株)

●開発概要: 原子間力顕微鏡（AFM）においては探針の先端形状のわずかな違いが測定結果（観察画像）に大きな影響を与えます。本開発では、先端形状評価用標準試料と評価技術の確立をめざします。化合物半導体成膜技術を応用して、5～100nmの凸凹周期構造と1nmレベルの孤立構造を持つ標準試料を開発し、探針形状の精密測定を可能にします。さらに標準試料による形状補正アルゴリズムを開発して、AFMにおけるナノ測定の定量化、標準化に貢献します。

誘導パラメトリック蛍光顕微法
（平成17年度採択／開発実施期間：平成17年10月～平成21年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 伊東　一良; 大阪大学; 大学院工学研究科; 教授

●参画機関: -

●開発概要: ふたつの超短光パルスを試料に集光し、パラメトリック発光を検出する誘導パラメトリック発光顕微法を開発します。広帯域ポンプ光による誘導パラメトリック発光分光映像法を開発し、ＤＮＡ、タンパク質などの生体分子に適用できる分析技術を確立します。本技術によりタンパク質分子間の相互作用解析や生体物質の無染色イメージングが可能となり、バイオテクノロジー分野の研究、創薬分野の基礎研究等への利用が期待されます。

高感度・高密度バイオ光受容素子
（平成17年度採択／開発実施期間：平成17年10月～平成21年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 井上　康則; 東京理科大学; 理工学部; 教授

●参画機関: 東京大学; 東京工業大学; 名古屋大学; (独)産業技術総合研究所

●開発概要: 耐熱性ラン色細菌の光受容生体コンポーネント（PSI）を光電変換部に用いた高感度・高密度のバイオ光受容素子を開発します。ラン色細菌から熱安定性が高く、高感度のPSIを単離し、分子ワイヤー、金ナノ粒子、ナノゲート電界効果トランジスタと連結した超高感度のフォトンカウンティング素子を開発します。 1個のフォトンで1個の電子が生じ、この電子を受容した金ナノ粒子の電気化学的ポテンシャルがデジタルに変化することを利用して、室温で単光子を検出するものです。

質量分析用超高感度粒子検出技術
（平成17年度採択／開発実施期間：平成17年10月～平成21年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 大久保　雅隆; (独)産業技術総合研究所; 計測フロンティア研究部門; 副研究部門長

●参画機関: 浜松医科大学; コアックス(株); 岩通計測(株)

●開発概要: 質量分析は、分子量を電荷数で割った比（質量／電荷比）によって粒子を分離分析する計測技術です。しかし、巨大なタンパク質分子に対して検出感度が極めて低い、同じ質量/電荷比をもつ異なるイオンは分離できないといった原理的限界がありました。このような従来の分子検出原理による限界の突破を可能とする超伝導粒子検出器を開発します。この先端計測要素技術は、アルツハイマー病に代表される特定疾患と関係が深いタンパク質凝集体形成メカニズムの解明や医薬品（抗体）のアレルギー原因解明等のバイオテクノロジー分野、大気圏中のイオン反応解明といった環境科学等への貢献が期待されます。

生体計測用・超侵達度光断層撮影技術
（平成17年度採択／開発実施期間：平成17年10月～平成21年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 大林　康二; 北里大学; 大学院医療系研究科; 教授

●参画機関: －

●開発概要: 近赤外光を用いて無侵襲的に生体の断層画像を超高速、高分解能で測定する光断層撮影技術を開発します。開発では、光源に高速で波長走査が可能な超周期構造回折格子型DBRレーザーを用い、試料光と参照光を干渉させます。干渉信号のフーリエ解析等の信号処理により光路差および反射率が求められ、光走査および波長走査により３次元断層画像が得られる技術を確立します。

細胞内蛋白質統合検出システム
（平成17年度採択／開発実施期間：平成17年10月～平成21年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 片山　栄作; 千葉大学; 工学部特任研究員; 教授

●参画機関: 工学院大学; 順天堂大学; 国立精神・神経センター; (独)産業技術総合研究所

●開発概要: 細胞内で機能している蛋白質分子構築の立体構造を高分解能で検出するための構造解析法を開発し、生命科学者の夢、「１分子の構造生物学」の実現を目指します。既に構築した急速凍結レプリカ電子顕微鏡画像からの３次元再構成法を発展させ、さまざまな条件における生体試料の立体構造解析を可能にします。さらに高精度、多機能の特異的標識法などを組み合わせた統合検出システムにより、一般の研究者が通常の機器を用いて生体分子構築の高分解能構造情報を得ることが可能となります。

DNAエンコード技術による生体情報分析法
（平成17年度採択／開発実施期間：平成17年10月～平成21年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 陶山　明; 東京大学; 大学院総合文化研究科; 教授

●参画機関: 東京大学(医、情報理工); 東京工業大学; 東京理科大学; オリンパス(株)

●開発概要: ゲノムDNAが持つ分子情報のデジタル化により、ゲノムDNAの情報をコンピュータで解析することが可能となりました。本開発では、生命・医科学、創薬・医療を進める上で重要な、まだ依然としてデジタル化されずに残っている大量の生体情報を分析するための迅速で低コストな分析技術として、DNAエンコード技術を用いた生体情報分析法を開発します。これにより非常に簡便な装置で複雑な生体情報を低コストで分析することが可能となります。

高精度高安定pH計測用イオン液体塩橋の開発
（平成17年度採択／開発実施期間：平成17年10月～平成20年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 垣内　隆; 京都大学; 大学院工学研究科; 教授

●参画機関: (株)堀場製作所

●開発概要: 本技術は新たな疎水性イオン液体を塩橋に用いることにより高精度高安定なpHメーターを実現するものです。従来のKClに替わる、有機系イオンコンプレックス化合物からなる疎水性イオン液体を開発し、低揮発性かつ優れた電気化学的特性を持つイオン液体の特性を活かし、メンテナンスフリーで安定したpH精密計測を可能とする技術を開発します。更に電極の微小化によるマイクロセンシングデバイスに道を開くことを目的とします。

ファンクショナル熱レンズ顕微鏡
（平成17年度採択／開発実施期間：平成17年10月～平成20年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 渡慶次　学; マイクロ化学技研(株); 特別研究員

●参画機関: 東京大学; (財)神奈川科学技術アカデミー; 日本板硝子(株)

●開発概要: 非発光性試料の測定が可能な高感度熱レンズ顕微鏡の超小型化と多機能化のための基盤要素技術を開発します。本開発では、ロックインアンプの１チップ化によるシステム全体のモバイル化、多分岐ファイバによる多点同時分析化等を実現します。また、回折効果を考慮できる波動光学的解析法の開発により、ミクロ空間の熱レンズ測定設計法を確立し、ファンクショナル熱レンズ顕微鏡への展開を目指します。

汎用走査プローブ顕微鏡シミュレータ
（平成16年度採択／開発実施期間：平成16年10月～平成20年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 塚田　捷; 東北大学; 原子分子材料科学高等研究機構; 教授

●参画機関: 東京大学; 東京工業大学; 成蹊大学

●開発概要: 探針によりナノ材料の構造と物性を原子尺度で測る走査プローブ顕微鏡は、ナノテクノロジーの必須の計測技術ですが、探針・試料間の量子力学的相互作用による像を解析する実用的な理論数値シミュレータは存在せず、その大きな可能性が発揮されていません。そこで、走査トンネル顕微鏡、原子間力顕微鏡、ケルビン力顕微鏡などの計測を支援し、実験室のPCクラスタで計測データを解析するための汎用SPMシミュレータを開発します。

超高感度質量分析のためのサンプル前処理・導入システムの開発
（平成16年度採択／開発実施期間：平成16年10月～平成20年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 夏目　徹; (独)産業技術総合研究所; 生物情報解析研究センター; チームリーダー

●参画機関: (独)理化学研究所; (株)テクニスコ; (株)日京テクノス

●開発概要: 最新の質量分析計は10^-18モルという超微量のタンパク質を検出することが理論的には可能です。しかし、タンパク質一つ一つが様々な形状・性質を持ち不安定なため、容易に吸着分解・消失してしまい、実際には、超高感度分析を行うことは極めて困難です。この問題を克服し、質量分析によるタンパク質解析の感度を飛躍的に向上させるため、ここ数年急速に進歩した超微細金属成形加工法（精密電鋳）と精密ロボットを組み合わせたサンプル前処理・質量分析導入システムの開発を行います。

ナノ物体計測のための操作観測技術の開発
（平成16年度採択／開発実施期間：平成16年10月～平成20年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 藤田　博之; 東京大学; 生産技術研究所; 教授

●参画機関: 静岡大学; 香川大学

●開発概要: 単一ＤＮＡ分子を水中で捕まえ、外部にも取り出せる分子ピンセットをマイクロマシン技術で作ります。ｐＮオーダーの力計測や、ＤＮＡ分子による塩基認識タンパク質の捕獲と機能評価の技術を開発し、さらに原子間力顕微鏡や透過型電子顕微鏡による観測技術を融合することで、ナノ物体の電気・機械特性を計測するマイクロマシンツールを得ます。個々のナノ物質の様々な特性を、物質を見ながら計測できる技術としてナノテクノロジーの研究へ多大なる貢献が期待できます。

超微量用固体NMRプローブの開発
（平成16年度採択／開発実施期間：平成16年10月～平成20年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 山内　一夫; King Abdullah University of Science and Technology; Senior Research Scientist

●参画機関: -

●開発概要: 超微量のサンプルについて、固体NMR観測を可能とする、微量サンプル用のマイクロコイルプローブを開発します。固体NMRは一般的に測定感度が低いために多量のサンプルを必要とし、現在ミリグラム以下の微量の試料についてはNMRが適用できていません。マイクロコイルプローブの製作および、新しいサンプル調整技術などを開発し、ナノグラム単位の微量試料のNMR観測を実現します。

Ｘ線位相情報による高感度医用撮像技術の開発
（平成16年度採択／開発実施期間：平成16年10月～平成19年12月）

●チームリーダー/所属・役職: 百生　敦; 東京大学; 大学院新領域創成科学研究科; 准教授

●参画機関: 兵庫県立大学

●開発概要: Ｘ線位相情報を利用することにより、生体軟組織に低感度な従来のＸ線透視画像に比べ感度を最大約1,000倍改善したＸ線撮像技術を開発します。これまでSR光源からのＸ線を用いた研究を行ってきましたが、医療応用などの実用への鍵となる小型Ｘ線源の利用が難しいことが問題でした。本開発では、LIGAプロセスで製作するＸ線回折格子と小型Ｘ線源を用いる新しい光学設計が特徴であり、非破壊検査など医療分野を筆頭としたＸ線画像が関係する分野での質的変革を目指します。

４探針STMの制御系および多機能ナノチューブ探針の開発
（平成16年度採択／開発実施期間：平成16年10月～平成19年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 長谷川　修司; 東京大学; 大学院理学系研究科; 教授

●参画機関: 大阪大学; (株)ユニソク

●開発概要: 走査トンネル顕微鏡（STM）に4本の探針を組み込み、お互いの位置関係を認識しながら独立に駆動して電気計測を可能とする「４探針STM制御系」、および金属層や誘電体層で被覆して多様な機能をもたせた「被覆型カーボンナノチューブ探針」を開発します。これにより次世代ナノテクノロジーのためのナノスケール電気計測法として「４探針STM法」を確立し、さらに今までにない画期的な「グリーン関数STM法」を実現します。

生体分子のオンチップ分離・回収と１分子機能解析
（平成16年度採択／開発実施期間：平成16年10月～平成19年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 船津　高志; 東京大学; 大学院薬学系研究科; 教授

●参画機関: 早稲田大学

●開発概要: 光学顕微鏡による１分子検出・操作技術と半導体微細加工技術を融合させ、チップ内で生体分子の機能を１分子レベルで計測する技術、および生体試料を微小流路に流し、蛍光標識した分子を１分子ずつ分離・回収することにより、それと結合している分子を同定する技術を開発します。本手法は、生体分子の機能解析や生体分子間相互作用の解析を行うための強力な分析技術であり、ポストゲノムのタンパク質機能解析に大きく貢献します。

低速・軽イオン励起特性Ｘ線の精密分析技術
（平成16年度採択／開発実施期間：平成16年10月～平成19年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 古屋　一夫; (独)物質・材料研究機構; 超高圧電顕共用ステーション; ステーション長

●参画機関: (株)島津製作所

●開発概要: 数k～数十keVのエネルギーを持つ正電荷のイオンを、非電気伝導体の物質に照射することにより発生する低エネルギーのＸ線を測定することで、これまで極めて難しかった物質中のホウ素、炭素、窒素、酸素等の軽元素を高感度で分析する技術を確立します。本技術は小型の収束したイオンビームを用い、Ｘ線の新しい検出方式を実用化することで可能となり、他の分析機器とも容易に組み合わせて使用できるものです。

薬物・医療スクリーニングを目指したオンチップ・セロミクス計測技術の開発
（平成16年度採択／開発実施期間：平成16年10月～平成19年3月）

●チームリーダー/所属・役職: 安田　賢二; 東京医科歯科大学; 生体材料工学研究所; 教授

●参画機関: 長崎大学

●開発概要: １細胞単位で細胞集団の空間配置・種類・数などの「パターン」を制御することにより、臓器組織と同様な応答を期待できる「細胞集団ネットワーク」をマイクロチップ上に構築します。これを薬物・医療スクリーニングに用いる「臓器モデルとなる細胞集団ネットワーク」計測手法の確立に役立てます。これらの技術により、動物実験に代わる新しい細胞ネットワーク計測の産業化を実現します。

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