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クモの糸を人工的に作る―。そんな、世界の科学者たちが驚愕する技術を山形県鶴岡市の大学発ベンチャー・スパイバーが実現した。同社の「タンパク質の産業化」という構想は、世界の未来を変えるかもしれない

極の繊維であるクモ糸は、自動車や航空機、建築、医療、衣類などさまざまな産業への応用が期待される

強度は鉄鋼の4倍、伸縮性はナイロンを上回り、耐熱性は300度を超える。


そんな驚異的なクモ糸の特性を活かした新素材「QMONOS®」が、山形県鶴岡市に拠点を置く慶應義塾大学先端生命科学研究所発のベンチャー企業から誕生した。2015年には、自動車部品メーカー・小島プレス工業との協業により、量産プラントが稼働する見込みだ。

米軍やNASAをはじめ、世界中の研究者たちが人工クモ糸の生産を目指したが、いずれも実用化に至ることはなかった。

そんな前人未踏の領域に踏み込み、世界初の偉業を達成したスパイバー株式会社の関山和秀氏。化石燃料の枯渇が懸念される中、「人工クモ糸の産業化は、地球規模の課題を解決するカギになる」と言う。

「タンパク質でできたクモ糸は、化学繊維のように石油を使うことなく、低エネルギーで生産できます。既存のさまざまな化学製品と置き換えることができるはずです」。

産業分野では自動車や飛行機などの輸送機器や電子機器、医療分野では手術用の縫合糸や人工血管など、用途は無限に広がっている。

http://www.projectdesign.jp/201411/pn-yamagata/001713.php



遺伝子配列に着目

関山和秀: 多くの研究結果を分析した上で、私たちはやはり微生物に作らせる方法が最も効率的だと考え、そこから量産化に向けた方法を模索しました。

生産性を向上させるために、従来の研究グループは「どの微生物を使えば、最も効率的か?」「培養(発酵技術)の条件をどう変えれば、クモ糸を大量生産できるのか?」という方向からアプローチしていました。私たちの場合は、それらに加えて、遺伝子の配列に着目したのです。

すべての生物の細胞にはDNAがあり、その中には遺伝子情報、つまりタンパク質の設計図が書き込まれています。私たちは、微生物がクモ糸のタンパク質を作りやすいよう、設計図(アミノ酸配列と遺伝子配列)を最適化することを目指しました。これは、世界のどの研究グループも着目していなかった点です。

まずは仮説を立て、クモ糸の特性を備えた新しい遺伝子をデザインし、人工的に合成して、微生物の中に組み込みます。すると、微生物はクモ糸のタンパク質を作り出す能力を獲得します。次に、微生物を培養装置に入れ、栄養を与えて増殖させ、タンパク質をたくさん作らせます。その後、微生物からタンパク質を分離し、精製した上で溶かし、紡糸する。これが基本的なプロセスとなります。

得られた結果をもとに、最初に立てた仮説を検証します。生産性が上がっていれば、そのデータを次世代の遺伝子デザインに反映し、さらに生産性が向上するような仮説を立て、実験を繰り返していきます。私たちはこうしたフィードバックを何度も繰り返すことで、徐々に生産性を高めていったのです。最初の頃に比べ、現在の生産性は約2,500倍にまで向上しました。そして、人工的に合成した遺伝子の数は300種類を超えています。


タンパク質を自由にデザイン

関山和秀: もちろん、実現できたのは生産性の向上だけではなく、機能性の向上に関しても同様のフィードバックを繰り返し、メカニズムをつかんでいきました。現在は、タンパク質の特性を自由にデザインできる段階にまで至りつつあります。近い将来、メーカーの方が「強度はこれくらい、伸縮性はこれくらい。こんな機能をもつ繊維がほしい」と要望されたとき、カスタマイズして提供することも可能になります。

詳しくはご説明できませんが、安全性についても、様々な工業分野で利用されている一般的な溶媒に、一定の条件を与えることで、安全かつ低コストにクモ糸のタンパク質を溶解する方法を確立しました。

紡糸技術については、最初は既存の方法を見様見真似することから始まりました。ここにも、従来の化学繊維や絹糸で使われる紡糸技術では乗り越えられない壁があり、クモ糸に特化した独自技術を開発する必要がありました。天然のクモ糸と同程度の特性となるよう、何度も試行錯誤を重ねていた頃、紡糸技術の専門家に私たちのやり方を見ていただきました。すると、非常に驚かれ、お褒めの言葉をいただきました。その後も、色々な方から褒めていただき、自分たちが作り出した方法が正しいものだと確信しました。

生産性、安全性、紡糸技術。これらの課題を乗り越えたことが、クモ糸の人工合成に向けた大きなブレークスルーとなったのです。

http://www.academyhills.com/note/opinion/13112604GenkiQMONOS.html






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産総研  大和製罐 株価へ上昇?

国立研究開発法人産業技術総合研究所は、我が国最大級の公的研究機関として日本の産業や社会に役立つ技術の創出とその実用化や、革新的な技術シーズを事業化に繋げるための「橋渡し」機能に注力しています。
http://www.aist.go.jp/


微小な傷なら自己修復する酸素ガスバリアフィルム

産総研が開発した粘土膜「クレースト®」
https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2011/pr20111011/pr20111011.html


ポイント

• 粘土とプラスチックからなるガスバリア層を塗布した透明フィルム
• 柔軟で自己修復性も持つため、くしゃくしゃにしても酸素ガスバリア性を従来品よりも長く維持
• 袋状に加工したり表面に文字を印刷したりすることが容易で、食品包装用フィルムなどに有望


 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 野間口 有】(以下「産総研」という)コンパクト化学システム研究センター【研究センター長 花岡 隆昌】先進機能材料チーム 蛯名 武雄 研究チーム長らは、大和製罐株式会社【代表取締役社長 山口 久一】(以下「大和製罐」という)と共同で、高い酸素ガスバリア性を持つ透明フィルムを開発した。

 産総研では従来、粘土を主成分とする膜材料「クレースト®」を研究開発しており、実用化に取り組んでいる。今回、親水性の粘土と水溶性のプラスチックの混合ペーストをポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムに薄く塗布することで、高い酸素ガスバリア性を持つ透明フィルムを作製した。このフィルムは、ガスバリア層が柔軟であることに加え、変形などによって生じたガスバリア層のピンホールも大気中の水蒸気を吸収して膨潤することで自己修復するため、くしゃくしゃにしても酸素ガスバリア性が従来品よりも容易には劣化しないことが特長である。

 さらに、印刷技術を用いてペーストを高速にフィルム上に塗布する技術を確立し、幅50cmのロール品生産の製造にも成功した。開発したフィルム上にさらにポリプロピレン層を形成することで、袋状に加工したり、表面に文字を印刷したりすることが容易となり、食品包装用フィルムなどとして有望である

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新たな電気自動車のコンセプトモデルが発表された。
「FOMMコンセプトOne」と呼ぶその電気自動車は、株式会社FOMMから発表されたものだ


その特徴のひとつは「水に浮く」こと。かと言って、水陸両用車ではなく、いざという洪水などの災害時に一定時間水に浮いてなんとか移動もできる、それで壊れずにその後また自動車として機能する、というものです。


なぜ、そのような一時的に水に浮く機能を持たせたのかというと、この車両は東南アジアでの販売を目指しており、例えばタイの洪水被害時などにその時だけ浮いてくれて、まだまだ庶民がムリしてでも買ったクルマが壊れる事無いようにしてあげようと言うものです。電気モーターはエンジンと違って水中でも機能するという特徴も活かされています。


そのため、ホイールデザインも水中で推進力を発生させるフィン形状になっています。

そのモーターはフロントタイヤのホイール内にあるインホイールモーター式。変速機も持たせず、シンプルで小型軽量となるのもメリットです。

<4人乗りが可能>
モーターにホイールを収めたことと、バイクのような手でアクセル、ブレーキの操作系のおかげでペダルを必要としなくすることで、運転席を最前方に配置することができて、室内効率を上げ、ゆったりと4人乗車が可能です。

<バッテリー方式>
バッテリーはリチウムイオンをカセット式で最大6個搭載。それぞれがなくなるとバトンタッチしていく方式で、2個充電がなくなったら4個で走って2個は家で充電する、という使い方も可能です。1充電での最大航続距離は100kmとされており、ガソリン換算の燃費は96.7km/Lと経済的です。

今後は3月にタイ・バンコク国際モーターショーに出展、タイでの製造・販売を2015年9月に目指しているとのことです。目標価格は現地で30万バーツ(約100万円)で価格も十分許容の範囲内と
いえるだろう

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http://www.excite.co.jp/News/bit/E1366024038135.html

「中野製作所」(神奈川県神奈川区)が開発した『流体モーター(仮)』を利用すると、家庭の水道を使い電気を生み出すことができるというのです!

使い方は、簡単。水道の蛇口に取り付け、水を放射。その水の流れを用い、発電するという塩梅です。「現在は、お風呂一杯(約200リットル)の量でLEDライトを10分程度点灯することができます。今後、さらに発電効率を上げる予定です」(同社・中野さん)

では、この装置を開発したきっかけについて。「当社社員の弟さんに、駅やオフィスビル内大規模トイレの設備改善や点検保守を仕事にしている方がいます。そちらから『駅やビル内で発電し、芳香剤・滅菌剤の自動散布や汚物入れの扉を自動開閉にしたい』と相談がありました」(中野さん)。自家発電といえば、まずは太陽光発電が頭に浮かびがち。だが、それだと夜間もしくは冬に雪が積もる地域では発電することはできない。また設置コストや設置場所などの問題もある。そこで着目したのが、「水道の圧力」だった。

ただ、ここでぶっちゃけたい。実はこういうのって、我々の中にも発想としてはあった。というか、既にこういう装置は開発されていると思っていた位で。ぶっちゃけ、この発電装置はどこが新しいのでしょうか……?

「現在市販されている流体圧力モーターは、水道の圧力程度の低い圧力では回転しません。そこで当社では独自の方式で、低い圧力でも安定した回転を発生できるモーターを開発しました。これに発電機と蓄電池をつなぐことで、発電と蓄電が可能になります」(中野さん)

そして特筆すべきは、そのサイズ。「“羽根のない扇風機”が、近年話題となりました。当社のモーターも、原理は異なりますが水車やタービンのような羽根のついた部品が無く、内部構造が非常にシンプルなため、安価で分解・洗浄が容易です」(中野さん)

だからこそ、ここまでの小ささを成し遂げている。このモーターの原理そのものを、同社は特許出願しているらしい。

そんな『流体モーター(仮)』は、今年の秋以降の発売が想定されているとのこと。価格は、3,000~4,000円程度の予定。ちなみにこの装置で生み出された電気、蓄えておくこともできるらしい。身の周りの生活で少しづつ蓄電し、いざという時に使用する。そんな方法が、賢い気がします。


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米海軍調査研究所(NRL)では、軌道上で太陽発電を行い、地球にマイクロ波で送電する技術を開発中だ。SolarEn社も、同様の発電を2016年に開始する計画だ。

米軍は、世界最大の石油消費者だ。石油価格が上昇しているなかで、米軍はより効率的な代替策を求めている。

米海軍調査研究所(NRL)では、軌道上で太陽光を捕捉して発電し、地球にマイクロ波で送電する技術を開発中だ。こうした宇宙太陽光発電によって、多額の防衛費を節約できる可能性があるだけでなく、軍隊の移動や展開も容易になると期待されている。

NRLではこれまでに、異なる2種類の試作品を作成して試験を行っている。ひとつ目の「サンドイッチ」モジュールは、すべての電気部品を2枚の正方形パネルの間に詰め込むという革新的な設計から名付けられたものだ。上面は太陽光を吸収する光起電パネルになっている。中央の電子システムでエネルギーが無線周波数に変換され、底面のアンテナから、地上の対象に向けて電力が伝送される。

最終的にはこのようなモジュールを、ロボットを使って宇宙で大量に組み立てて、1kmに及ぶ非常に強力な人工衛星を形成する構想だ(NRLの宇宙ロボット工学グループは、すでにそうした汎用ロボットに取り組んでいる)。

ふたつ目の「ステップ」モジュールは、サンドイッチ式の設計の一部を修正して開くようにしたもので、オーヴァーヒートせずにより多くの太陽光を受けることができるため、効率がさらに高まる。

このプロジェクトを率いる米海軍の宇宙船技術者ポール・ジャッフェはリリースのなかで、「重量物を宇宙に打ち上げるのは非常に費用がかかる」と述べている。

宇宙太陽光発電は、昼夜を問わず光を吸収することができ、地上付近の天候に左右されないため、地上の施設よりも多くのエネルギーをつくり出せると期待されている。

同様の技術には、民間企業も関心を寄せている。カリフォルニア州の公益事業会社Pacific Gas & Electric社では、2016年より、SolarEn社から宇宙太陽光発電による電力を購入する契約を結んでいる(15万世帯に供給する200メガワット)。

日本の清水建設は、月の赤道に沿って全長11,000kmの「ルナリング」を建設し、太陽のエネルギーを捕捉して伝送する構想を発表している(日本語版記事)。日本ではほかにも、1990年代から関連研究は行われている。

http://wired.jp/2014/03/19/space-solar/



京都大学 宇宙太陽発電所(SPS)

 宇宙太陽発電所SPSとは、宇宙空間に太陽電池を設置し、マイクロ波を用いて無線で地上に電力を送り利用する将来の発電所構想です。太陽光発電の安定性と設備稼働率を向上させる新しい基幹エネルギー源のひとつとして注目されています。2010年にはSPSのための研究設備A-METLABも導入し、さらなる研究を進めています

http://space.rish.kyoto-u.ac.jp/shinohara-lab/research.html

http://www.jaxa.jp/article/interview/vol53/index_j.html



今回の注目すべき技術はマイクロ波発電技術です
わかりやすく言うと電波で発電しようというものです

今回なぜこの技術に注目下かといえばそこには大きな技術革新の可能性を秘めているからです

その可能性は大きくありたとえば現在米軍で空中空母計画が進められていますが
http://www.sankei.com/west/news/141125/wst1411250003-n1.html

マイクロ波でエネルギーを供給し続けられれば長時間飛行し続ける事が可能となり
戦略的に大きな変化をもたらすでしょう。

又、戦場において小型無人戦闘機を飛ばし続ける事やマイクロカメラを搭載した小型ロボットを
送り込む事で情報を安易に得ることも可能となる

宇宙開発においても軌道エレベーター用電源にも使うことも可能となる

もちろん普段の生活にも大きな変革をもたらすだろう

有線ではなく蓄電装置でもなく無線であることはそれだけ人類にとって大きな躍進をもたらすのだ

以前より私は将来において政治的な立場を取れるように慣れればと訴えている
そして、実際政治的立場に立ち強い発言力を得られ人々の協力を得られるならば人類を躍進させる技術を国策とし後押しし多くの人に未来への希望を与える世の中を作り出したいと考えている

世の中にはすばらしい事が多くある

未来をすばらしいものにする可能性は多くあふれている

しかし、今は目の前の事にとらわれ希望の芽をつぶしている

それでは未来に希望を持つこともできず多くの人が不幸になるだけだろう

そのような世の中は変えなければならないのだ








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2013年にピザを出力できる3Dプリンターを製造する企業に出資し宇宙でピザを焼くことを検討するなど、宇宙空間における3Dプリンターの導入に前向きな姿勢を見せているNASAが、地球から3Dプリンターの出力データを送信し、そのデータを用いて宇宙で出力することに成功しました。

ある日のこと、NASAは国際宇宙ステーション(通称:ISS)の艦長であるBarry Wilmore氏が「作業にラチェット式ソケットレンチが必要だな」と話しているのを無線機越しに聞き、地球からISSにソケットレンチを送り届けることになりますが、わざわざロケットで送るには膨大な時間と資金が必要なので、地球からソケットレンチの出力データをISSに送り、宇宙空間でソケットレンチを出力してもらう計画をたてました。

計画は、ISSに配備されている無重力空間でも使用可能な3Dプリンタ「ZERO-G PRINTER」の開発元である「Made In Space」が、ソケットレンチの出力データをCADで製作する作業から開始。完成したソケットレンチの出力データをNASA特製のソフトウェアでNASA本部に送信します。受信した出力データを、今度はNASAがISSに配備されているZERO-G PRINTERに送信。データを受け取ったZERO-G PRINTERがラチェット式ソケットレンチを出力したというわけです。

http://gigazine.net/news/20141222-3d-printer-nasa/

この技術を利用すれば素材を入れるロボットさえいれば月面や火星に人間の居住空間を作ることも
可能になるかもしれませんね

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古河電気工業は、通信用光ファイバーを通して送る光によって10km離れた地点でも動作する光給電カメラを世界で初めて開発、製品化した。

 従来の監視カメラなどの画像伝送システムは通信ケーブルのほかにカメラや伝送設備用の電源が必要で、災害時の停電や落雷、断線など電力供給が断たれた時のために別途バッテリなど設備を必要としていた。

新たに開発されたシステムは一般的に用いられているSM型光ファイバーを使用して波長1480nmの光を供給、10Km離れた場所に画像を低損失(3dB)で送り、75mWの電力に変換してカメラを動作させる。画像伝送には波長1310nmの光を使用し、電力供給用と画像伝送用に2本の光ファイバーを通す。

 川の増水や土砂崩れといった自然災害や防犯上必要な監視ポイントに簡単に設置でき、災害時に発生する停電や大雨時の落雷などを受けにくく、さらには屋内の制御装置が電気的に絶縁されるため落雷などによるサージ電流からも安全となる。

 同社では、防災活動に積極的に取り組んでいる地方公共団体などに提案、将来的には産業用用途としてさらなる高機能(低損失、長距離)化といった製品の開発に取り組むという。

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資生堂は毛髪の再生医療事業に参入する。神戸市に拠点を開設、今秋にもカナダのベンチャーが開発した再生医療製品の提供を開始する予定だ。国内化粧品市場が伸び悩むなか、再生医療に商機を見いだす。iPS細胞を用いた抜本的な毛髪再生の研究も進み、再生医療で髪を取り戻せる時代は近づいている。


「毛根ゼロの患者を救う」目標を持つ慶応大の大山准教授
「脱毛の悩みは深い。特に30代から40代の女性や小さな子供などの脱毛症は社会生活への影響が大きい」

 東京・信濃町の慶応義塾大学病院皮膚科。大山学准教授が担当する毛髪外来は通常17時までにもかかわらず19時までいっぱいだ。自身の免疫が過剰に働いてしまう自己免疫疾患により頭髪が抜けてしまうなど脱毛で悩む患者を担当。iPS細胞を活用した最新鋭の毛髪の再生医療に挑む。

iPS細胞を用いて作成した毛髪
 大山准教授の究極の目標は「毛根ゼロの患者を救うこと」――。昨年、ヒトiPS細胞とマウスの細胞を用いて、毛髪の根本にある毛包を再現したことを発表。不完全ながら毛の再生にも成功した。iPS細胞から毛包を作れれば、患者本人の頭皮に毛髪を作る機能がなくなっていても、再生可能となる。

 だが、現在再生できている毛包から生える毛の太さは実際の20分の1程度。移植しても生えてくるのは産毛程度だ。しかもマウスまじりのもので、マウスの体内で作成する必要がある。コストも高い。

 一般的に薄くなりにくい後頭部から、自分の毛を移植する自毛植毛では1000本移植して数十万円から200万円程度だが、iPS細胞から作った毛は1本で100万円程度。一般的な脱毛症の治療に用いるのは現実的とは言い難い。

ただ、毛根が少しでも残っている場合は、毛髪の再生医療はグッと身近になる。それが資生堂がカナダのベンチャー、レプリセルライフサイエンスから技術を取り入れて開発を目指す再生医療製品だ。

■11月事業化へ

 患者の頭部の毛髪のある部分から直径5ミリメートル程度の頭皮を切り取り、「底部毛根鞘細胞」と呼ばれる毛髪の成長に影響を与える細胞を分離する。数カ月かけて分離した細胞を培養したのち、脱毛部に注射して、その周囲にある細く力を失った毛根を活性化させるというものだ


一見単純なようだが、「底部毛根鞘細胞」を毛髪成長能力を保持したまま、培養するための独自技術があるという。既に海外では臨床試験(治験)を開始し、安全性が確認されている。今後はどのような量を注射するともっとも効率的か、その用量を探っていく。

 資生堂は今月、神戸市のポートアイランド内に毛髪再生医療の拠点を開設。細胞培養施設を設置し、月10人分程度の再生医療製品を作製する。11月にも医療機関以外で再生医療に用いる細胞の培養を認める再生医療等安全性確保法(再生医療新法)が施行される。そこで事業化し軌道に乗れば、量産体制を整える。

 資生堂新領域研究センターの岸本治郎再生医療プロジェクト室長は「当初は脱毛外来を持つ大学病院などの基幹病院で、有効性を確認しながら提供し、2018年には広く使えるようにしたい」と話す。

 気になる価格も、「自毛植毛と勝負できる価格設定にする」(岸本室長)。治療費は数十万円程度に抑えられる可能性もある。国内の化粧品ブランドの立て直しを急ぐ資生堂の収益源となるかもしれない。

自毛植毛は技術が確立しており、髪の脱毛治療に広く用いられている。しかし、自毛植毛は、医師の腕に依存する部分が多いほか、既に後頭部にも移植するほどの髪が十分にない人には行えなかった。

 再生医療であれば、細胞を培養して注射するだけのため、最小限の研修でどのような医師でも同水準の施術が可能となる。直径5ミリメートル程度の部分に健康な毛髪が残っていれば、増やして提供することも可能だ。

 また、脱毛症治療薬「プロペシア」は、使用できるのは成人男性のみ。プロペシアは男性ホルモンをコントロールする薬のため、女性や若年者には使用できなかった。それらの患者にとっても福音となりそうだ。

 資生堂の再生医療事業に注目が集まるが、それではiPS細胞を用いた毛髪再生は無駄な研究なのか。

 慶大の大山准教授は「iPS細胞による毛髪再生ができれば、育毛剤や養毛剤の開発が一気に進むはず」という。現在、脱毛症治療に用いられる内服薬は限られる。医薬品開発に用いられる脱毛症患者の細胞は、培養を繰り返して医薬品への反応が鈍くなっているものが多く、開発が難しいこともその一因となっているという。

 iPS細胞を用いた毛髪が生える実験環境を用意できれば、医薬品候補への反応を簡単に確かめられるようになる。「実験環境を整えるまでならば、早ければ5年で到達するのではないか」と大山准教授。iPS細胞が新たな活力源となるかもしれない。髪は長い友達――。毛髪再生医療に期待する人は少なくない。(山崎大作)

http://www.nikkei.com/article/DGXZZO72008980Q4A530C1000000/

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再生医療で発毛促進 鶴田教授グループが研究開始 - 大阪日日新聞
 大阪市立大大学院医学研究科の鶴田大輔教授(皮膚病態学専攻)グループが、人間の頭髪を発生させる再生医療の研究を開始した。頭皮で毛髪が生えるために必要な各種条件を検証して細胞の働きを再現し、人間の細胞から毛のもとである「毛包」を作ることで、男性型脱毛症の治療
法の確立を目指す。

 脱毛症は、生命の危機に直結するわけではないが、近年は生命の質を変調させる病気として治療への関心が高まっている。

 男性ホルモンが頭髪の成長を妨げる「男性型」では、男性ホルモンの働きを抑制する薬によって治療の可能性があるが、どんな場合でも効果があるとは限らず、特に女性には薬が効きにくい難点がある。また、自分の頭髪を移植する治療をするとしても、移植先の頭髪は移植によって元に戻っても移植元は頭髪が無くなってしまうため根本的な解決にはならなかった。

 発毛の促進は長年にわたって研究されてきた分野であり、これまでにマウスを使った研究では毛包の作製に成功したが、人間の細胞からは成功せず、課題となってきた。

 こうした背景を踏まえ、鶴田教授は、頭髪が発生し成長する人間の頭皮の環境に着目。頭皮の血流や毛包を包み込んでいる脂肪などの各種条件が、どういった条件なら発毛促進に最適なのかを探る。

 具体的には、頭髪を作る「毛母細胞」と頭髪を成長させるシグナルを毛母細胞に送る「毛乳頭細胞」 を取り出して増やし、頭皮の状態を念頭に条件を変えながらこれらの細胞を混ぜ合わせて毛包を作り出す。最終的には、男性型脱毛症の患者に応用して、再び髪の毛が生えて伸びるようにする。

 企業の支援を受けて9月に始まった研究は現在、動物の細胞で毛包の作製が再現できるかを確認している段階。今後は人間の細胞で毛包を作製し、臨床での実用化を目指す。

 鶴田教授は「数年のうちには何らかの道筋をつけたい」と話している。

http://www.nnn.co.jp/dainichi/news/141121/20141121019.html

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水素タンクが炎に包まれたら? 気になるFCVと「未知の燃料」の安全性

http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20141121-00000022-rps-ind

3つの視点から安全対策

トヨタ自動車が12月15日に発売する燃料電池車『MIRAI』は、クリーンな未来のクルマ、水素社会の未来を拓くクルマとして注目される。しかし、水素という自動車ユーザーには未知の燃料を700気圧という高圧でタンクに貯蔵して走ることに、不安を抱く人も多いのではないか。

MIRAIでは水素の扱いに対し(1)漏らさない(2)検知して止める(3)漏れたらためない―という3つの視点から対策を講じている。「漏らさない」は、自社開発による強度と耐久性の高い水素タンクだ。水素が触れる内層面は水素を漏らさないためのプラスチック素材、次いで中間層は炭素繊維強化プラスチック、そして表層面はガラス繊維強化プラスチックという3層構造にしている。

MIRAIのタンク開発を担当してきたトヨタ自動車 FC技術部兼FC開発部の近藤政彰主査によると、タンクの肉厚は25mmという。40mmだった従来品から「強度を高めたうえで大幅にスリム化し、コンパクトかつ軽量化を図った」のだ。MIRAIの発表会では、停車中に80km/hの別の乗用車を追突させた実験映像が紹介された。衝撃を吸収しながら車体がクラッシュしていくなか、2本の水素タンクは壊れず、水素の放出もない。


◆万が一漏れたら、ためない構造

2番目の「検知して止める」は、水素用のセンサーや加速度センサーなどで水素の漏れや車両の衝突を検知すると、タンクのバルブを閉じるものだ。衝突事故などで水素の配管が切断されても、タンクからの漏出を直ちにストップするようにしている。

3番目の「漏れたらためない」は、「止める」機能が正常に作動しないといった万が一に備え、大気中で濃度が高まると危険になる水素を拡散させるものだ。タンクの下部や配管を車室外に配置することでためないようにしている。この「ためない」という考え方は、車両が火災に遭うという、最もシビアなアクシデントの際も適用される。


◆シビアな火災の時、水素タンクは?

例えば、自宅のガレージに駐車した状態での家屋・ガレージの炎上、あるいは車両との衝突事故による別の車両からの延焼など、水素タンクが炎に包まれるシーンである。近藤主査によると、このような状況で回避すべきは「熱によるタンク内圧力の上昇がもたらすタンクの破裂」だという。このため、高温状態になると、タンクに取り付けた「溶栓弁」とよぶバルブから水素を逃がすようにしている。

この弁には110度Cで溶融する「可溶合金」が使われており、この温度以上になると水素を放出する。「その際は火炎放射状態になる」(近藤主査)という。水素が放出される向きは法規制に基づいて、車両の後ろ方向、かつ地面に斜めに向けた方向にセットしている。こうした規制はLPG(液化石油ガス)やCNG(圧縮天然ガス)というガスタンクを搭載した車両も同じだそうだ。個人的には、燃料タンクが爆発炎上するケースもあるガソリン車と、燃料電池車のシビア・アクシデント時の危険度は似たようなものと考えている。

トヨタは、MIRAIの発売を「クルマ、地球、子どもたちの未来に向けた長い長い道のりへの挑戦の始まり」(技術部門トップの加藤光久副社長)と位置付けている。その挑戦には、未知の燃料に対する社会的な理解促進も重要な要素として含まれている。




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ソコヂカラとは

ソコヂカラは世の中の事を批判するだけではなく本気でどうすれば解決するか解決方法を考え実行する為に努力する人が集まる場所です。世の中の問題解決望む方は是非ご参加ください
尚、全ては参加者の任意となっていますので物事に強制はなく各員が出来る事をやりましょう。コメントするだけ情報を提供するだけ、お題を出すだけ広告をポチするだけ。何気ない事がチカラになります。是非ご参加よろしくお願いします。

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