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機能性成分を含む新規導入作物キノアの国内での栽培と利用拡大の可能性（研究紹介）
2013年は国連が国際キノア年と定め、我が国でも全国各地でキノア(Chenopodium quinoa Willd.)に関するイベントが行われてきた。ただ、キノアは国内での需要量は年々増加しているが、我が国では必ずしも広く認知されたものとは言えない。現在、国内で流通しているキノアは全てが南米からの輸入品であるが、キノアの持つ機能性から我が国で栽培された国産キノアを求める声もある。生物資源科学部の作物学研究室ではキノアの生理・生態に関する研究を十数年来行ってきた結果、この作物が我が国でも栽培可能であることを明らかにした。そこで、ここではキノアの特性を紹介し、この作物の持つ可能性と今後の課題について提言する。
キノアは南米アンデス原産のアカザ科に属する1年生の作物である。種子に炭水化物やタンパク質などを豊富に含むため、ペルーやボリビアでは数千年前から主要な穀物として利用されていた。種子表面にサポニンを多く含む。植物の姿はアカザに極めて似ており、大きくなると高さ１ｍを超える。実りの時期を迎えたキノアの穂は赤や緑、黄色など様々な色やかたちをしたものがある。
キノア栽培の中心地は原産地に近い南米のアンデス地方である。ボリビアやペルーなどの国々で世界の生産量の約90％を占めている。しかし、当研究室での研究結果、キノアが我が国でも北海道から九州まで栽培することが可能になった。
1980年代にアメリカ航空宇宙局（NASA）は宇宙開発が盛んになる21世紀に有望な食料の一つにキノアをあげた。これをきっかけに世界的にキノアの研究が活発になった。NASAがキノアに注目したのは、優れた栄養特性である。キノアはアミノ酸のバランスがよく、現代人の食生活では不足がちな食物繊維やミネラルを豊富に含んでいる。
キノアは子実成分の特徴から食材として利用した時、次のような効果が期待されている。
1.骨粗しょう症防止 (ミネラル)
2.動脈硬化、高血圧、コレステロール低下 (サポニン)
3 .アレルギー患者の代替食 (優れたアミノ酸組成)
4.ダイエット、便秘改善、大腸がん予防 (粗繊維)
機能性食品，加工食品
有用タンパク質の量産に役立つタグの開発〜洗剤，製剤，ワクチンまで〜（12283他）
タンパク質発現向上並びに分解耐性の獲得を可能にするタグを提供する。
約20個のアミノ酸配列であるスタビロンタグを付加することで，真核生物でのタンパク質発現の向上，及び，分解耐性獲得
を可能にする。（主にプロテアソーム，一部のプロテアーゼ）
また，スタビロンタグは大腸菌発現時の可溶化，封入体タンパク質の巻き戻しにも有効である。
SATIC法に基づく簡易検査キットや検査装置等を開発し，医療，食品，環境衛生，農業など，幅広い分野での活用を目指す。
超音波照射を用いて光触媒活性の向上に成功（12062）
高い光触媒活性を有する光触媒及びその新規な製造方法を提供する。
酸化チタン（ＴｉＯ２）は、紫外線吸収性、吸着性、触媒活性等の優れた特性を有するため、顔料、塗料、化粧料、紫外線遮蔽剤、触媒、触媒担体、各種エレクトロニクス材料等の種々の領域で利用されている。
酸化チタンは、光を吸収すると活性化し、強い酸化力を生じ、空気や水に存在する種々の有害化学物質を酸化分解し、無害化する光触媒機能を有する。
酸化チタンの強い酸化力は、バンドギャップの大きさに起因する。酸化チタンは、バンドギャップが約３ｅＶの光半導体であり、価電子帯が伝導帯に対して非常に深い位置に存在する。そのため、光照射により価電子帯から伝導帯に電子が遷移した際に、価電子帯に生成される正孔の酸化力は極めて強くなる。
このように酸化チタンの光触媒活性は結晶構造に大きな影響を受けると言われている。
アナターゼ型の酸化チタン及びブルッカイト型の酸化チタンは、ルチル型の酸化チタンより伝導帯の位置が０．２ｅＶほど高い位置に存在し、高い光触媒活性を示すと言われている。
酸化チタンを作製する方法として、水熱合成法が知られているが、水熱合成法は高圧力、高温下で長時間の処理が必要である。また反応を促進させるために、種々の添加物を加える必要がある。これらの添加物は、最終的な光触媒活性に影響を及ぼすことがある。
鋭意検討した結果、溶液中にキャビテーションを発生させることで、瞬間的に水熱合成の環境に近い化学反応場を生み出し、二酸化チタンを簡便に合成できることを見出した。この方法で作製された光触媒は、非晶質であるにも関わらず高い光触媒活性を有する。
光触媒活性は価電子帯から伝導帯への電子遷移に伴い生じる酸化力に起因すると考えられており、非晶質の酸化チタンでは高い光触媒活性は得られないと考えられていたが、この結果は、従来の常識を覆す結果であり、光触媒の触媒活性を高めるための新しい方向性を開くものである。
光触媒活性が高い二酸化チタンの簡便な合成方法
事象関連脱同期／同期を用いた反応抑制に関する脳活動評価（研究紹介）
ヒトの運動や行動は中枢神経系（脳・脊髄）の働きによって制御されている。
脳機能研究は，医療，福祉，教育，経済等の分野に対する貢献が期待される。
脳波（EEG）は時間分解能が高く，さまざまな解析法が用いられる。
事象関連脱同期／同期（ERD/ERS）は，比較的容易に求めることができ，ブレインマシンインターフェイス（BMI）の信号源としても利用される。
ERD/ERSを指標とした反応抑制に関する脳活動評価のBMIなどへの応用をめざす。
事象関連脱同期／同期（ERD/ERS）は，比較的容易に求めることができ，ブレインマシンインターフェイス（BMI）の信号源としても利用される。
ERD/ERSを指標とした反応抑制に関する脳活動評価のBMIなどへの応用をめざす。
ERD/ERS もしくはEEGデータのBMI, BCIなどへの応用
BMI, BCIへの応用を見据えた，より簡易な脳活動計測，ならびに解析方法の開発
EEGを利用した抑制機能以外の脳機能評価
fMRI, TMSなどEEG以外の抑制に関する脳活動評価
キャパシティブセンサによる落下物体の速度測定（研究紹介）
静電誘導法を測定原理とする，簡便であるがやや複雑な電場測定にも対応できる電場センサを製作し，誘電体の分極と外部電場強度の関係や，誘電体境界面での電束密度の連続性を計測する手法をこれまでの研究で確立している。本研究では，この電場センサを改良してキャパシティブセンサとし，物体（導体）の運動を簡易的に計測できる手法を確立することを目的としている。
・大気中を自由落下する物体の時々刻々の速度を，キャパシティブセンサを使って測定した。速度が時 間に比例して増大することを確かめた後，その時間変化から物体の加速度を求めた。空気抵抗の効果は 加速度の質量依存性から調べられた。
・運動方程式が示す通り，質量を大きくすれば空気抵抗が無視でき，重力加速度が求められることが分かった。
・実験で求めた重力加速度は，公表されている値と誤差0.2%で一致した。
・物体の移動を検出するセンサや速度計測器の開発
・電磁気学の基本原理を用いた計測器の開発
・物理学実験等の授業で使用する実験装置の開発
中小企業における改革・改善の進め方に関する研究（研究紹介）
地域に根差した中小企業は、グローバル環境下における激しい競争に立ち向かいながら、各自の地元経済を牽引しています。このような状況において今後も変わらず、社会に新しい価値を提供しながら経営を継続していく必要があります。本研究においては、直面する課題に果敢に挑戦することができる人づくり・組織づくりをそれぞれの企業のおかれた状況にあわせながら着実に実現できる方法を開発することを目的としています。
従来の管理技術に左図のワンステップ・マネジメントを組み合せながら「今の一歩」「次の一歩」を考え、改革・改善に挑戦することを支援しています。製造業における開発・生産・販売などの活動や、地域の活性化など様々な現場において一緒に実践研究させていただいております。
これまで下記のようなテーマに取り組んでいます。
●工作機器メーカの改善活動の仕組みづくり
●化学品メーカの目で見る管理の仕組みづくり
●水産加工品メーカの新商品開発支援
●電子部品メーカの製造システム設計
●身体障害者と健常者が共存する仕事場の設計
●地域人材育成塾の企画と運営”
・改革・改善マネジメントの構築
・目で見る管理の仕組みづくり
・生産・開発・販売機能の改革・改善
・小売業・サービス業の現場改革・改善
・地域づくりや地域人材育成”
表層型メタンハイドレートの産状解明に向けたバイカル湖調査（研究紹介）
近年，日本近海に賦存するメタンハイドレートの資源開発に向けた動きが活発化している。海底地盤深部にある砂層型メタンハイドレートについては，東部南海トラフをモデル海域として海洋産出試験が行なわれ，商業化の実現に向けた技術整備が進められている。当研究室では，多様なエネルギー供給源確保の観点から，日本海側の海底地盤表層に賦存する表層型メタンハイドレートに着目し，その産状の解明，回収技術の開発に取組んでいる。
バイカル湖は淡水湖として唯一メタンハイドレートが確認されている湖で，湖底表層には日本海と同様に表層型メタンハイドレートが存在する。
そこで，日本海の表層型メタンハイドレートのパイロット・スタディとして，その物性評価，分布状況把握のための調査をバイカル湖で実施した。
新たに開発した大水深用コーン貫入試験(CPT)プローブを用いて湖底堆積土のコーン先端抵抗を測定し，採取コアデータと比較した結果，CPTにより表層型メタンハイドレート層の産状や堆積深度が評価可能である事を明らかにした。
表層型メタンハイドレートの産状に適応した回収技術の開発，鉱物資源開発における資源ポテンシャルの評価
治療用細胞としての脱分化脂肪細胞（DFAT）（研究紹介）
再生医療を万人に適応できる一般的な治療にするためには，より低侵襲性に純度の高い多能性細胞を大量調製する技術が望まれる。
我々はヒトを含む様々な動物種の脂肪組織から単離した成熟脂肪細胞を天井培養という方法で体外培養することにより，得られる細胞群（脱分化脂肪細胞，Dedifferentiated fat cell：DFAT）が高い増殖能と間葉系幹細胞（MSC）に類似した多分化能を獲得することを明らかにした。
※ MSCは，自家移植も他家移植にも対応可能で，がん化しにくいといった利点がある一方，ある程度侵襲性が高い操作が必要であること，得られる細胞は培養後もヘテロな細胞集団で、品質が一定しない，といった問題点がある。
脂肪組織は非常に血管が豊富な組織であるが，コラゲナーゼ消化とフィルトレーション，低速度の遠心分離を行なうことで，成熟脂肪細胞と間質血管系分画（SVF）とに分離することが可能である。単離した成熟脂肪細胞を培養液で満たしたフラスコ内で培養すると，フラスコ天井側に付着し2-3日程で非対称性に分裂を開始する。産生された線維芽細胞様の細胞（DFAT）は，対称性に分裂を繰り返しコロニーを形成する。さらにフラスコを反転して増殖用培地で培養することにより，培養開始から約２週間ほどでコンフルエントに到達するまで増殖する。
・低コストの細胞治療・再生医療
重症虚血性疾患（PAD, IHD)，骨粗鬆症に伴う難治性骨折，重症熱傷に伴う創傷治癒促進など，高齢者，小児，全身状態不良の患者などに対する自家細胞治療
