ＣＲＥＳＴエピゲノムの診断・治療技術

遺伝子の働きが老化やストレスなどの周辺環境によって変わるエピゲノム。がん発症の仕組みなどを調べる中で、その働きが分かってきた。最新の研究では国民病といわれる糖尿病による腎臓機能低下などとの関わりも明らかになりつつある。 　糖尿病による合併症で多いのが腎症だ。一定以上進行してしまうと、薬で血糖値を下げていてもさらに悪化するケースが多いという。東京大学先端科学技術研究センターの藤田敏郎特任教授と丸茂丈史特任講師は、その原因が腎臓の細胞のエピゲノム変化にあるとにらんでいる。 　藤田特任教授らは科学技術振興機構（ＪＳＴ）の戦略的創造研究推進事業チーム型研究（ＣＲＥＳＴ）として研究を実施。糖尿病性腎症が、腎臓細胞の特定の遺伝子にメチル基という分子がくっつきにくくなって起こる可能性が高いことを突き止めた。 　病気のモデルマウスの腎臓を調べると、尿細管の細胞の遺伝子に通常くっついているはずのメチル基がなかった。この結果、遺伝子が過剰に働き、尿細管の機能を破壊していると考えられるという。マウスに血糖値を下げる薬を投与すると、メチル基がくっつき、遺伝子の働きも抑制できた。 　糖尿病では血液中の血糖が増えメチル基が外れてしまうらしい。そこで東大病院と協力し、糖尿病の患者の尿にわずかに混じる腎臓細胞を採取し、エピゲノムの変化を調べる研究を始めた。 　病気進行との関係が分かれば、変化したエピゲノムを元の状態に戻す薬や血糖値を下げる薬などを使い、腎症の治療や予防につながる可能性がある。「将来は患者の尿からエピゲノムの状態を調べて腎症の進行度を判定し、患者にあった薬を選べるようにしたい」と藤田特任教授は意気込む。 　エピゲノムの仕組みを治療に役立てる試みはがん分野で先行した。がん化を抑える遺伝子にメチル基がくっついて機能を抑制するのを薬で妨げる。既に、白血病の前段階である骨髄異形成症候群向けの薬が日米欧などで使われている。 　今注目されているのが精神疾患の分野だ。理化学研究所の加藤忠史チームリーダーらは双極性障害（そううつ病）の患者を対象に、情報伝達物質のセロトニンを正しく運ぶ遺伝子のエピゲノムと発症との関連を調べた。 　もともと持っている遺伝子がまったく同じ一卵性の双子で、一方だけが双極性障害を発症しているケースに着目。リンパ球の一種のＤＮＡを解析し、両者の違いをみつけた。 　患者ではセロトニンを運ぶ遺伝子の働きが低下していた。メチル基がこの遺伝子の関連箇所にくっついていたためだった。ストレスなどの影響で、メチル基の付き方に差が生じた結果、双子でも発症に違いが起きたと研究チームはみている。 　糖尿病や精神疾患などは根治が難しい。エピゲノムに焦点を当てた研究ががん以外でも実を結べば、治療に大きな進歩をもたらしそうだ。

太陽電池向け、集光シート発電量３割増、ＶＢの光エネルギー研、微細な突起、安価型。

光学部品開発ベンチャーの光エネルギー研究所（茨城県つくば市、尾崎豊社長）は太陽電池の発電量を大幅に高める安価な集光シートを開発した。太陽電池のパネル表面に張り付ければ、様々な角度から来る太陽光を取り込める。実験で太陽電池の発電量が約３割増えるのを確認した。３月からサンプル出荷を始める。１平方メートル当たり７０００円で販売する予定だ。 　集光シートは３０日から東京都内で開くナノテクノロジー（超微細技術）の国際展示会の「ｎａｎｏ　ｔｅｃｈ　２０１３」に出展する。 　開発したシートは、太陽電池パネルの上に張り付ける。厚さ約１００マイクロ（マイクロは１００万分の１）メートルの透明シートの表面に、高さ１００マイクロ～３００マイクロメートルの突起が整然と並んだ構造。シートのどの方向から当たった光も突起がレンズの役割を果たして、シートと垂直方向に曲げて下に通す。 　これにより、太陽電池に集まる光の量が増える。従来の太陽電池は、斜めから当たった光の多くが反射してしまい、有効活用できなかった。 　実験では、シリコンを用いる一般的な太陽電池を使い、１カ月間の発電量を測定した。屋根の上で水平に置いた太陽電池はシートに張ると、通常より発電量が約３２％高まった。 　また、太陽電池の水平方向から光を当てた場合の光の吸収率を、コンピューターでシミュレーション（模擬実験）した。シートを張った場合、光の９６・２％を吸収できた。シートがない場合は３８・７％だった。 　シートの突起は紫外線を当てると固まる樹脂で作った。現在の生産能力は１日当たり約１平方メートル。３月をめどに同２５０平方メートルに高める計画だ。集光シートのアイデアは従来もあったが、集光効果が高い微細な突起を並べたタイプはなかったという。 　シートは太陽電池のほか、液晶ディスプレーのバックライトなどと組み合わせることも可能。ディスプレーを自然光を取り込める構造にすれば、屋外などでも鮮明な画像が見られる。また、ポスターの裏にシートを張ると、窓から光が差し込んでもポスターが鮮明に見える。

アラミド繊維―帝人、車向けも幅広く開拓

　帝人が力を入れる高機能繊維のひとつ、アラミド繊維。強度や耐熱性に優れ、火星探査機のパラシュート部品から消防服まで、幅広く使われる。世界の自動車市場の拡大に伴い、ブレーキ摩擦材などでの採用増加も期待がかかる。米デュポンと肩を並べるメーカーとしてナノ（１０億分の１）ファイバー化などで技術を磨き市場開拓を進める考えだ。
　２０１２年８月、地球から遠く離れた火星で、アラミド繊維が活躍した。米航空宇宙局（ＮＡＳＡ）が打ち上げた探査機キュリオシティが大気圏を突っ切り、地上の９倍ある重力に耐えたが、そのパラシュートに使われたのだ。
　パラシュートは直径約１５メートルで約６０キログラムある。探査機本体と、パラシュートをつなぐサスペンション・コード８０本に、アラミド繊維が採用された。これは帝人の「テクノーラ」だ。
　アラミド繊維の世界需要は約７万トン（１１年、同社推定）。このうち７割を強度の高いパラ系繊維が占め、残りは耐熱性のメタ系だ。帝人はどちらの製品群も取り扱う。パラ系の世界市場では米デュポンとシェアを５割ずつ分けあう２大メーカーの地位を築いており、ＮＡＳＡの採用は品質への信頼を物語る。
　帝人は繊維開発の歴史のなかで高分子をコントロールする技術などを蓄積してきた。アラミド繊維では既存用途だけでなく、技術開発で市場開拓を進める。キュリオシティのような宇宙用途に限らず、新興国ではまだ性能が低いとされる消防服でも日々、実験を重ねて機能を高めようとしている。
　先端の技術力をそそぐ有力な領域が自動車だ。昨年発表した「アラミドナノファイバー」はそのひとつ。直径が数百ナノメートルで、高分子製造と均一な繊維加工の技術を使って開発に成功した。極細糸で薄いシートなどにすれば、高温に弱い樹脂製品と置き換えられる。狙う用途はリチウムイオン２次電池のセパレーター。現在はポリエチレン製フィルムが主流だ。
　「世界で自動車産業が発展する。アラミドも期待できる」と大八木成男社長は言う。アラミドの世界需要は２０年に１２万トンと予想され、特に自動車関連の市場が膨らみそうだ。現在でも、パラ系用途の４割はブレーキ摩擦材とタイヤ補強材だ。
　ほかに、光ファイバーケーブルの補強材としても使われ、昨年にケーブルの耐圧性が３～５倍に高められるテープ製品も生み出した。素材をどう顧客ニーズに合わせた形に変えるかが、重要な課題となってきている。
　アラミド繊維事業を始めたのは１９７２年。長時間の耐熱性、難燃性があり高温でも物性が落ちない製品の生産からだった。帝人は７０年代前半、レーヨンから撤退するとともに、フィルムや医薬の分野に進出し、経営を多角化していた。
　弾みがついたのが、２０００年のオランダ・アコーディス社の事業買収だった。爆発的とはいえないが、徐々に性能が認められ市場が広がるなかで、オランダなどで能力増強へ投資も続けた。
　順風ばかりではない。アラミド繊維などの高機能繊維・複合材料部門は、１３年３月期の売上高が１２００億円、営業利益は５億円の見通し。それぞれ前期の１２％減、９２％減となる。欧州などの景気後退のなかで政府などによる防弾、防護用途への支出抑制が響いたようだ。景気の影響を受けやすい用途もある。
　ただ、医薬事業が中心となっている帝人にとって、世界で存在感のあるアラミドは多角化の重要な柱。培った技術を存分に発揮し、焦点を絞った開発で成長につなげる考えだ。

東レ、コレが自慢のナノ技術、世界最細の繊維開発、直径１５０ナノ。

東レは２９日、直径が１５０ナノ（ナノは１０億分の１）メートルと世界で最も微細な繊維（ナノファイバー）を開発したと発表した。高機能の衣料品やフィルター材料などへの利用を見込む。 　開発したのは１本の繊維が長い「長繊維」のポリエステルナノファイバー。ポリマーを糸に加工する際の押し出し口の形や圧力を調節し、従来の最細だった直径３００ナノメートルから半減させた。一般の衣料用繊維に比べて直径が１００分の１の大きさだという。 　開発したナノファイバーを織物に使うと、重量あたりの表面積が大きいため、汗を多く吸収する。フィルターにすると、繊維の隙間が小さくなるため、細かいものまで分離したりできる。 　半導体や液晶の工場で床を掃いて細かなチリやホコリは除去できる用途も見込む。アパレルなどにサンプル出荷する。

透明導電フィルム、日立化成が量産、タッチパネル用、秋から。

日立化成は２９日、タッチパネル向けの透明導電フィルムを今年１０月から量産化すると発表した。スマホ（スマートフォン）やタブレット（高機能携帯端末）向けに販売を進め、２０１５年度には年６０億円規模の売上高を目指す。 　透明導電フィルムは米カンブリオス・テクノロジーズ（カリフォルニア州）と共同開発した。日立化成の感光性フィルムとカンブリオスの銀の導電インクを活用し、折り曲げることができるフィルムを開発した。 　日立化成は山崎事業所（茨城県日立市）で月産数十万平方メートルの生産設備を稼働させている。サンプル出荷を進める中で、一定の受注が見込めると判断。生産能力を拡大し、量産化に乗り出すことを決めた。 　タッチパネルを巡っては、スマホやタブレットに加え、パソコンやテレビなどで今後、採用機器が増えるとみられる。ディスプレイサーチ（東京・港）の調査では、１５年のタッチパネル市場は１２年比で１・７倍に拡大する。

東レ、コレが自慢のナノ技術、新フィルム、絵柄転写円滑、硬さ異なる樹脂を積層。

　東レは家電や自動車の部品に絵柄や文字を転写する「離型フィルム」の開発品を発表した。フィルム上に印刷層の膜をつくったり、この膜を部品に貼りつけたりする工程が、通常の離型フィルムを使うより円滑にできるという。サンプル出荷を始めており、年度内の正式販売を目指す。
　東レはナノ（１０億分の１）レベルの高分子技術を応用。薄いフィルム内に柔らかさが異なる樹脂を積層させた。
　印刷会社はこのフィルムを使えば、塗膜状の印刷層をつくるために溶剤を揮発させる工程で、セ氏８０度でも耐えられる。ポリエチレンテレフタレート樹脂で製造したフィルムの場合、５０～６０度での作業が必要だ。「製造スピード向上につながる」（東レ）とみる。
　さらに、部品会社が新開発フィルムを使って部品に絵柄を貼りつける場合、１２０度で可能。１７０度にする必要があるポリカーボネート樹脂などと比べ、熱に弱い部品も取り扱いやすい。
　スマートフォン（スマホ）など小型機器をまず狙う。２０１５年度に売上高で１０億円以上が目標だ。

送電ロス極小の超電導線、古河電工、３０年耐久確認。

古河電気工業は２９日、２７万５０００ボルトの高電圧送電が可能な超電導線の実証実験で、３０年間の送電にも耐える耐久性能を確認したと発表した。超電導線は送電時の電力ロスがほとんどなく、スマートグリッド（次世代送電網）のカギとなる技術。高電圧を流す地中送電線などへの導入を視野に開発を進め、２０２０年前後の実用化を目指す。 　実証実験は新エネルギー・産業技術総合開発機構（ＮＥＤＯ）などとの共同で、古河電工の中国子会社で昨年から実施していた。長さが３０メートルの超電導線に通常の送電環境下で３０年分にあたる高負荷を与えて実験をしたが、部分放電などの製品劣化は見られなかった。 　実験した超電導線は１回線で大規模発電所１基分にあたる１５０万キロワットの送電が可能。従来のケーブルでは３回線が必要だったが、回線数の削減により、敷設コストは半分程度。また送電ロスも４分の１程度に抑えられるという。 　古河電工は国内の高圧送電網が更新時期を迎える２０年前後の実用化を視野に生産技術の開発などを進める。また新興国などの海外インフラへの展開も模索していく。

オリエンタル酵母、広がる領域――ｉＰＳ研究や動物園に貢献

パン作りに欠かせないイースト（酵母）の最大手、オリエンタル酵母工業は１９２９年に発足した日本初のイースト製造会社。８０年余りを経て、いくつもの事業領域を持つ企業に進化した。 　たとえば、２０１２年のノーベル医学生理学賞を受賞した山中伸弥氏が所長を務める京都大学のｉＰＳ細胞研究所が使う研究用マウスは３年前から同社が提供している。ｉＰＳ細胞関連では培養に使えるたんぱく質なども販売している。 　上野動物園（東京・台東）、東武動物公園（埼玉県宮代町）などには飼料も納めている。年商は数億円に上る。東日本大震災のときには被災地の動物園に飼料を配って回り、話題になった。 　何の脈絡もなさそうに見えるこれらの事業はすべてイーストから派生している。イーストの発酵技術を生かし、１９５１年に実験動物用の飼料に参入し、８０年代にはバイオテクノロジーを本格的に開始した。 　同社の主力事業はイーストや「フラワーペースト」と呼ばれる菓子パン向けクリーム。１０年１２月の上場廃止以降、業績の詳細は公開していないが、バイオ事業などの副業は年商約６００億円のうち、４分の１程度とみられる。５０年以上を費やし、イーストから派生した堅実な多角化路線が国内の食品市場が縮小するいま、業績を下支えしている。 　事業の多角化は難しい。国内の食品、飲料メーカーでも事業領域を広げるＭ＆Ａ（合併・買収）が活発だが、「大きな相乗効果が出た成功事例はあまり見かけない」（食品メーカー幹部）のが現状だ。 　味の素はアミノ酸を応用して食品や飼料、医薬品、半導体用フィルムまで生産している。昨年１０月、アサヒグループホールディングスにカルピスを９２０億円で売却した。カルピスは乳酸菌が中核技術の会社。思うように相乗効果が出せず、見切った格好だ。カルピス売却はコア技術であるアミノ酸への「特化」を意味する。 　中核技術に磨きをかけることは、時間がかかる。ただ、その道の「オンリーワン」になれば得られる果実は少なくない。デフレ、原材料高など厳しい時代だからこそ、地道な戦略が必要だ。

鈴木商店、さびにくい鉄製ネジ開発

■鈴木商店　ねじ卸の鈴木商店（静岡県焼津市、鈴木弘朗社長）は特殊な表面処理を施すことで、さびにくくした鉄製ネジを開発した。同程度の性能を持つステンレス製に比べて３割程度安くなるという。独自製品をテコに住宅メーカーや太陽光発電装置の施工会社などに売り込む。 　炭素を配合して強度を上げた鉄を亜鉛で下処理したうえで、表面をニッケルやクロムなどで覆う。生産委託先と共同で実施した試験で、最も高性能の商品の場合、約３０００時間と一般的なステンレス製ネジと比べて遜色のないレベルの耐食性を確認したという。

殺菌剤の製造装置、微酸性電解水研究所、食品の殺菌、安全に

流水感覚、人体に優しく
　食品業界で「微酸性電解水」が注目を集めている。食中毒の原因菌に対する殺菌効果がある一方、一般の殺菌剤に比べ人体への悪影響は少ないという。微酸性電解水研究所（神奈川県藤沢市、土井豊彦社長）はその殺菌剤の製造装置を開発する。集団食中毒のニュースが世間を騒がす中、食の安全確保に腐心する食品メーカーに売り込む。
　微酸性電解水は塩酸を電気分解してできる次亜塩素酸を水で薄めてつくる。食中毒の原因となる大腸菌などの細菌やノロウイルスに対する殺菌効果が確認されている。２００２年には厚生労働省から殺菌目的で使う食品添加物として認められた。土井社長は「飲んでも大丈夫です」と話す。流水で洗うような感覚で食品や生産設備を洗浄・殺菌できる。大量の水ですすぐ必要がなく、コスト面の利点もある。
　実は土井社長こそが、微酸性電解水の生みの親だ。大学卒業後、大手乳業メーカーで１９９０年代から研究を始めた。
　食品業界では食品や生産設備の洗浄殺菌に、次亜塩素酸ナトリウム（次亜塩素酸ソーダ）を使うのが一般的だ。塩素系漂白剤やプールの消毒液でわかるように、独特の塩素臭がある。実際、生産現場では食品に臭いが付いたり食感が悪くなったりするといった悩みを抱えていた。有機物と混ざると発がん性物質を生成することがあり、欧州では使用を規制している国もある。
　「殺菌剤としての有効成分だけ取り出せないか」。こう考えて塩酸を電気分解する方法を思い付く。乳業メーカーで実用化までこぎ着けたが、社内での事業展開のスピードに満足できず、「もっと世界に広めたい」と０９年に独立した。
装置開発に苦労
　製造装置は電解槽に塩酸の原液をポンプで送り込んだ後、電気分解して次亜塩素酸をつくり、水で薄めて取り出す。原理は単純だが、電解槽の中は高濃度の塩酸で満たされており、「生成方法の研究より装置開発に苦労した」と振り返る。
　独立後も装置開発を続け、１１年から本格的に販売を始めた。塩酸が電解槽の外部に漏れにくい構造にしたり、電極に耐食性の高いチタンを使ったりしている。電解槽は１台の装置に２個。万が一、片方が故障した場合にも食品工場の生産への影響を避けるための工夫だ。
　同社では装置の開発と検査を手掛け、部品生産や組み立ては外部の工場に委託する。慶応大学湘南藤沢キャンパスのインキュベーション施設内のオフィスには検査を終えた出荷待ちの装置が並ぶ。価格は微酸性電解水の生産能力が１時間あたり５千リットルの主力商品で９５０万円。同３６０リットル（１００万円）の卓上装置や２万リットル（２０００万円）の大型装置もそろえる。
韓国企業も導入
　コンビニ向けのカット野菜やサンドイッチを生産する食品工場などで採用されている。豆腐工場では出荷前の加熱処理が不要になり「大豆本来の甘みのある豆腐ができると好評だ」（土井社長）という。ボイラーの燃料費を削減できるメリットもある。韓国のビールメーカーにも導入したほか、欧州からも引き合いがある。これまでに１００台が売れた。
　１２年の売上高は７０００万円。１３年は倍増する計画だ。手づくりに近い状態から、部品設計の見直しなど量産可能な装置への改良を進めている。
　日本国内では年間１００万トンの次亜塩素酸ソーダが消費されているという。これをすべて微酸性電解水に置き換えるのが、土井社長の目標だ。