高機能・ライフサイエンス・原料・素材

帝人　特殊な微細構造の脊椎固定用デバイス、保険収載に

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2021年6月18日

　帝人ナカシマメディカルはこのほど、独自の金属加工技術を施した特殊な微細構造をもつ脊椎固定用デバイス「UNIOS（ユニオス）PLスペーサー」を開発し、今年4月に医療機器としての製造販売承認取得を経て、同日に保険収載されたと発表した。

UNIOS PLスペーサー
UNIOS PLスペーサー

　同社は、2012年から日本医療研究開発機構（AMED）の「医療分野研究成果展開事業・戦略的イノベーション創出推進プログラム（S-イノベ）」で、東京医科歯科大学（東京都文京区）を代表機関とする産学連携プロジェクトに参画。9年間にわたり脊椎疾患の治療に使用する新たな脊椎固定用デバイスの開発に取り組んでいた。

　同デバイスは、椎間板ヘルニアや脊椎すべり症などの脊椎疾患の治療に使う脊椎ケージ。カゴのような形状をしており、手術によって除去された椎間板の代替として椎体間の高さを保持するとともに、椎体骨と癒合して固定されることで、背骨の矯正や修復を行う。一般的な脊椎ケージは十分な骨癒合を得るために、自家骨（患者自身の骨）を製品の空洞部分に充填する必要があることから、自家骨の採取による患者の痛みや医師の負担軽減に向けて、自家骨の充填なく、十分な骨癒合が得られる製品の開発が望まれていた。

「UNIOS PLスペーサー」設置イメージ
「UNIOS PLスペーサー」設置イメージ

　こうした中、開発された同デバイスは、椎体骨とのより良い癒合と早期の固定を得るため、椎体骨との接触面に3Dプリンタによる金属加工技術（三次元金属積層造形法）を活用した特殊な微細構造をデザインしているのが特徴。これにより、デバイスの表面や内部での骨形成と同時に骨配向化が誘導されるため、自家骨を粉砕してケージ内に充填するなどの処置を行わずに優れた骨癒合を得ることが期待できる。最大の特徴である微細構造は、大阪大学大学院工学研究科の中野貴由教授が提唱する「骨組織の配向性に着目した骨質評価指標（骨健全性指標）」に基づき、骨配向化の誘導を実現する三次元構造として設計。

　また、北海道医療センターの統括診療部長である伊東学医師による臨床学的知見に基づくアドバイスの下、動物実験を含む非臨床試験による有効性評価データの蓄積やデザインの改良を積み重ね、「UNIOS PLスペーサー」の製品化に至った。同デバイスは、今年7月以降の発売を予定しており、帝人ナカシマメディカルが製品の製造と販売を行う。

　同社は今後、今回確立した技術について、AMEDおよび同プロジェクトに参画した各機関の協力の下、他の脊椎デバイスへの水平展開や人工関節製品への応用を積極的に検討していく考えだ。

AGC　北米建築用ガラス事業を譲渡、収益性を改善

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2021年6月18日

　AGCはこのほど、北米建築用ガラス事業を米国カーディナル・グラス社に譲渡することを決定し同社と合意したと発表した。対象拠点は、スプリングヒル（カンザス州）、グリーンランド（テネシー州）、アビンドン（バージニア州）の3拠点で、譲渡金額は4億5000万ドル（約495億円）。関係当局の承認を得ることが条件となるが、早ければ7月に譲渡が完了する見込みだ。

　同社は今年2月に発表した中期経営計画の中で、建築用ガラス事業の収益性および資産効率の改善をグループ経営上の重点課題に掲げ、様々な施策に取り組んでいる。AGCは1988年、AFGインダストリーズ（現・AGCフラットガラス・ノースアメリカ）への資本参加を機に、北米での建築用ガラス事業に参入。以来、30年以上にわたり省エネ性能や意匠性に優れた様々な高機能ガラスの提供を通じ、快適で豊かな生活の実現に貢献している。

デンカ　コロナとインフル同時診断キット、国内で承認

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2021年6月18日

　デンカはこのほど、新型コロナウイルスとインフルエンザウイルスを1つのデバイスで同時に診断可能な抗原迅速診断キットの国内製造販売承認を、厚生労働省から取得したと発表した。

コロナとインフルエンザ同時迅速診断キット「クイックナビ™ -Flu+COVID19 Ag」
コロナとインフルエンザ同時迅速診断キット「クイックナビ™ -Flu+COVID19 Ag」

　同コンボキットはコロナとインフルエンザの両方を十分で判定することが可能となる。そのため、コロナ抗原有無の判定時間を15分から10分に短縮した（同社製品比）。製品名を「クイックナビ-Flu+COVID19Ag」として、デンカと販売提携先の大塚製薬の2社から販売を予定している。

　同コンボキットはイムノクロマト法で特別な検査機器を必要とせず、一般の医療機関でも迅速かつ簡便に検査を行える。1つのキットでのインフルエンザとコロナの同時診断に加え、診断時間の短縮により医療機関のさらなる負担軽減、および医師の指導の下で医療機関・高齢者施設などでの速やかなスクリーニング検査体制構築と感染拡大防止に貢献していく。

　同社が昨年8月に発売した新型コロナウイルス抗原迅速診断キット「クイックナビ-COVID19Ag」は、今年3月に国内の医学専門誌に掲載された論文の中では、PCR法による検出と比較して抗原検査の感度は86.7％、特異度は100％と示された。また、一般に偽陽性と呼ばれる例は確認されなかったなど、実際の使用に対し十分な性能が示されたと結論づけている。同社は感染症対策を社会的責務と捉え、抗原迅速診断キットについてはすでに1日最大13万検査分の生産体制を構築している。

　今後も、検査時間のさらなる短縮や感度向上キットの開発を進め、予防・検査体制の拡充を通じて人々のQOL向上に貢献し、「真に社会に必要とされる企業」を目指していく。

 

三菱ケミカル　高耐熱CFRPを開発、フェノール樹脂を使用

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2021年6月18日

　三菱ケミカルは17日、軽量性や剛性と高耐熱性を両立した炭素繊維複合材料（CFRP）を開発したと発表した。

　軽量化要求が高まる航空機や自動車などのモビリティ用途、また製造工程の高度化・複雑化に加えて効率化への対応を求められる産業機械用途などでは、軽さと強度を兼ね備えるCFRPの利用は今後ますます進むことが見込まれる。一方、汎用性が高いエポキシ樹脂をベースにしたCFRPは耐熱温度が100～200℃と耐熱性に課題があり、多様化する顧客ニーズを十分に満足できないケースもあった。

　同社の開発品は、ベース樹脂としてフェノール樹脂を使用することで、300℃でも物性が低下しない高い耐熱性を実現。CFRPの特長である高熱伝導性、高剛性、軽量性に加えて高耐熱性を付与することで、これまで解決が難しかった顧客課題へのソリューション提供が可能となる。すでに一部顧客の採用も決まり、耐熱部材などでのさらなる採用に向けて取り組んでいる。

　同社は、多様化・高度化する顧客の要望に応える複数の新製品の開発を進めており、今後も引き続き、最適なソリューションをタイムリーに提供することで、積極的に事業を展開していく。

高耐熱CFRP 物性比較
高耐熱CFRP 物性比較

NEDO　高性能・低コストの蓄電池の研究開発に着手

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2021年6月17日

　新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）はこのほど、現行のリチウムイオン電池（LIB）を性能・生産コストの両面でしのぐ蓄電池の研究開発事業「電気自動車用革新型蓄電池開発」をスタートしたと発表した。産学官が連携した、材料開発から電池設計・試作や特性評価・解析まで対応する共通基盤技術の研究開発で、今年度からの5年間、事業総額は110億~120億円の予定だ。

　自動車の電動化が進展する中、車載用バッテリーは利便性（航続距離、充電時間など）と高い生産コストが普及への課題で、高エネルギー密度化による性能向上とコスト低減が強く求められている。現行LIBは、エネルギー密度と安全性がトレードオフの関係にあり、バッテリーパックが車両コストの約3分の1を占めるといわれ、さらに電極活物質や電解質に使われるリチウムやコバルトは調達が困難になる懸念がある。

　今回は、前プロジェクト「革新型蓄電池実用化促進基盤技術開発」の成果を踏まえ、エネルギー密度、安全性、日本のオリジナリティが高い「フッ化物電池」と、安全性と低コスト化に有利な「亜鉛負極電池」をターゲットにする。　

　資源制約や調達リスクの少ない元素を活用した高性能・低コストの電極活物質・電解質を開発し、それらを用いた電極構造の開発やセルの設計・試作、そして特性評価・解析に対応した共通基盤技術の研究開発を行う。またその評価結果をもとにセルの充放電性能などをシミュレーション予測する技術を開発し、事業終了後も参画企業が実用化開発を継続する中で、バッテリーパックとしての実用化の達成可能性を総合的に評価する。

　委託先の代表機関は京都大学で、素材関連は旭化成、昭和電工マテリアルズとダイキン工業、電池関連はパナソニックと日本電気、自動車関連はトヨタ自動車、日産自動車と本田技術研究所、そして東京工業大学や産業技術総合研究所をはじめとする17の大学・研究機関が参加し、NEDOはこれらプレーヤーの英知を事業内で好循環させるマネジメントを行う。自動車産業や蓄電池産業の競争力維持・向上につながる革新的な車載バッテリーの実用化を実現する、技術的なブレークスルーの早急な創出を目指す。

日本ゼオン　高熱伝導放熱材料の生産開始、熱問題解決に貢献

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2021年6月17日

　日本ゼオンは16日、独自の製造技術で開発したシート系放熱材料（TIM）について「VBシリーズ」の生産を開始したと発表した。

　同社が開発したTIMは、スーパーグロース法によりカーボンナノチューブ（SGCNT）とゴムを複合した高性能なシート系熱界面材料。放熱材料として一般的に普及しているグリース系材料に比べ、熱伝導率、耐久性、作業性の面で優位性を発揮することから、電子部品の熱問題解決に大きく貢献することが期待される。

　近年、サーバーや通信機器用チップの情報処理能力の向上に伴い、熱対策へのニーズが高まっている。同社が今回、生産を開始した「VB200」は「VBシリーズ」の標準グレード。一般的な放熱材料と比べて、垂直方向（Z軸＝厚み方向）に高い熱伝導率をもつとともに、同社が得意とする特殊エラストマー技術を応用することで優れた耐久性を発揮する。

　今後、半導体業界では、デバイスの小型化や高速化が進むことにより、ますます発熱の問題がクローズアップされると見られる。同社が開発した放熱シートは、これら半導体の高性能化に伴う課題解決に役立つだけでなく、高密度化・薄型化したICなどの電子部品、同じく熱マネージメントを必要とするその他の電子機器への適用も期待されている。

 

NEDO　石炭火力のアンモニア混焼、技術開発を加速

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2021年6月16日

　新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）はこのほど、石炭火力発電所で燃料にアンモニアを利用するための「カーボンリサイクル・次世代火力発電等技術開発/アンモニア混焼火力発電技術研究開発・実証事業」について、2件の技術開発テーマを採択した。

　「CO2フリーアンモニア燃料 火力発電所での利用拡大に向けた研究開発」（委託先は電源開発、中外炉工業、電力中央研究所、産業技術総合研究所、大阪大学）と「100万kW級石炭火力におけるアンモニア20％混焼の実証研究」（助成先はJERAとIHI）で、事業期間は今年度からの4年間、全体予算は110億円程度だ。

　アンモニアは窒素と水素からなる無機化合物で、水素を高密度で貯蔵・輸送できる水素エネルギーキャリアとしての役割が期待されている。「2050年カーボンニュートラルに伴うグリーン成長戦略」でも、燃焼してもCO2を排出しないアンモニアが石炭火力発電所での混焼用脱炭素燃料の主力になると想定し、燃料アンモニア産業を重要分野の1つに位置づけている。

　今回、既設の石炭火力発電設備へアンモニアバーナーを導入し、石炭との混焼技術の開発を行うとともに、燃料としてのアンモニアを安定的かつ安価に調達する可能性について調査する。また、100万kW級商用石炭火力発電設備で、アンモニア混焼バーナーによるアンモニア20％混焼時の実証運転を行う。

　アンモニアの混焼技術を確立し、アンモニアを燃料として利用する体制を構築し、石炭火力発電所から排出されるCO2を2030年からの中長期で一層削減する。また、アンモニアをはじめとする水素エネルギーの社会実装につながる技術開発を推進する考えだ。

 

 

ダイセル　ザクロ抽出の機能性素材発売、細胞を再活性化

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2021年6月16日

　ダイセルはこのほど、ザクロ果皮から抽出したエラグ酸の腸内代謝物である機能性食品素材ウロリチンA「ウロリッチ」を日本国内で販売開始したと発表した。「ウロリッチ」はザクロ果皮抽出物から発酵法を使って生産されるが、この製法は同社が世界で初めて開発。細胞を再活性化する機能性素材として、サプリメントメーカーに供給していく。

発酵法で製造された「ウロリッチ」
発酵法で製造された「ウロリッチ」

　ウロリチンAは、ザクロに含まれるポリフェノール・エラグ酸が、ヒト腸内の腸内細菌によって代謝されて作られる物質の1つ。オートファジー（細胞の自浄作用）やサーチュイン遺伝子（長寿に関する遺伝子として報告されている遺伝子群）の活性化などにより細胞を再活性化するウェルエイジング素材として注目されている。

　ただザクロなど、エラグ酸を含む食品を摂取しても、腸内細菌叢の条件が整わなければウロリチンAへ代謝することはできない。そのため、普段の食事摂取から十分に補給することは大変難しく、食品素材原料としての開発に期待が寄せられていた。

　これまで化学合成によるウロリチンAの製造は報告されているものの、日本国内では合成法の素材は食品原料として使用できない。こうした中、同社は、独自菌株を複数組み合わせ、嫌気性培養を行うことでザクロ由来エラグ酸からウロリチンAを発酵で製造する方法を世界で初めて開発した。

　同社は、日本オートファジーコンソーシアムに参画するとともに、大阪大学発ベンチャー企業との共同研究を実施し、オートファジーのメカニズム解明に向けて研究を継続している。また、肌に関する機能研究を九州大学と実施しており、他の機能性についても複数の大学で研究中。今後は、ヒトでの効果検証など、さらなる機能性解明に向けて取り組んでいく。

 

東レ　三島工場のフィルム開発専用機が本格稼働を開始

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2021年6月16日

　東レはこのほど、高度化・多様化するフィルム市場のニーズに対応した高機能フィルムの開発力を強化するため、三島工場に独自のフィルム開発専用機を導入し、本格稼働を開始したと発表した。

　開発専用機は、東レの強みである高精度ナノ積層、「ナノアロイ」、高機能ナノコーティングなどの要素技術や多様なフィルム設計技術を適用することで、幅広いフィルム開発への対応を実現。また、実生産機に近いマシンサイズとクリーンルーム環境を兼ね備えた設計としている。

　これまでの量産機による開発では、設備の稼働状況や仕様によって試作タイミングや適用可能な技術に制約があり、開発サンプルの提供に時間を要することがあったが、開発専用機を活用することにより、研究レベルの小型パイロット機での、新技術・新製品コンセプトの創出から量産レベルの生産技術確立までの開発期間を大幅に短縮することが可能となる。

　同社は、今回の開発専用機導入により、電子デバイスやディスプレイ向けの高品位・高精細化を追求した新フィルムの開発に加え、今後の成長が期待される自動車、エネルギー、環境・ライフイノベーション分野に向けて革新的な新技術・新製品の開発を加速する。そして市場ニーズを先取りした提案を積極的に進めることで、高付加価値市場でのさらなる事業拡大を目指す。

 

旭化成　UVC LEDの新型コロナ不活化効果を確認

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2021年6月16日

　旭化成はこのほど、奈良県立医科大学の2講座と検証を行った結果、226㎚UVC LEDが新型コロナウイルスを速やかに不活化することができ、かつ動物細胞への影響も既存の270㎚UVC LEDに比べて少ないことが世界で初めて確認されたと発表した。

266nmUVC LED検証 UVC光照射時間に対するウイルス感染価の推移
UVC光照射時間に対するウイルス感染価の推移

世界で新型コロナの感染症拡大が進む中、薬剤を使わない 殺菌手段として、紫外線照射による殺菌が注目されている。しかし、従来の水銀ランプ（波長254㎚）やUVC LED（波長260~280㎚）では人体細胞への影響が懸念されるため、人体へ直接照射することは避けられてきた。一方、昨年エキシマランプを採用した波長222㎚の紫外光照射器製品が発表され、人体にほとんど影響がないことから、実用化が進んでいる。ただ、レイアウトの自由度向上、小型軽量化、耐衝撃性向上、ON/OFFの高速性などの観点からエキシマランプはLED化することが強く望まれている。

　旭化成では、すでに事業化しているUVC LED技術を活用し、短波長化の検討を推進。今回、開発中の226㎚UVC LEDによる検証を行った。新型コロナの不活化では、発光波長226㎚UVC LEDを100個使いアレイ状照射器を作製。また、対照用として発光波長270㎚製品も用意した。なお、実験に使用したUVC LEDは、すべて米国クリスタルIS社の窒化アルミニウム基板をもとに作製されている。

　シャーレに新型コロナウイルス液を塗りつけた後に乾燥させUVC LEDを照射。どちらの波長も6秒程度照射することで99.9％まで不活化されることが確認できた。また動物細胞に与える影響については、マウス皮膚細胞への影響を検証。226㎚の照射では100ミリジュール/㎠では影響がほとんどなく、500ミリジュール/㎠でも270㎚に比べて細胞傷害性が低いことが示された。これらの結果、226㎚UVC LEDは、新型コロナを速やかに不活化することができ、動物細胞への影響も既存の270㎚のLEDに比べて少ないことを確認。これは手指や体の周辺殺菌にも安心して使用できる可能性があることを示している。

　同社は今後、製品化のためには、さらに発光出力向上のブレイクスルーが必要であることから、引き続き研究開発を進めていく。