---------------------------------------------------------------------

BIO ENERGY

---------------------------------------------------------------------

IMAT基盤技術研究所の紹介:微細藻類を原料としたSAF生産の産業化に向けた取り組み
Introduction of Research Activities at IMAT Fundamental Research Center:toward Industrialization of Sustainable Aviation Fuel Originated from Microalgae

　近年,微細藻類を原料としたSAF(Sustainable Aviation Fuel)の生産に対する関心が急速に高まっている。一方で,微細藻類由来SAFの産業利用における課題はいまだに多く,早急な解決が望まれている。本稿では,微細藻類の早期商業化への課題解決を目指した我々の取り組みについて述べる。

【目次】
1　はじめに
2　IMAT基盤技術研究所の設立目的
3　MAT基盤技術研究所の設備概要
4　標準手法及び評価基準の構築への取り組み
4.1　標準手法及び評価基準
4.2　培養・分析の標準化
5　おわりに

---------------------------------------------------------------------

BIO REVIEW

---------------------------------------------------------------------

人工腱開発のためのコラーゲンフィブリル整列技術
Methods of Producing Aligned Collagen Fibrils for the Development of Artificial Tendons

　腱や靭帯は,コラーゲン分子が「fibril-fiber-fascicle-bundle」へと整列・階層化された高次3次元構造を有し,その強靭性を発揮している。本稿は,この組織を代替できるコラーゲン人工腱の開発を目指した多くのfibril整列技術のうち,産業応用が最も期待される機械的方法を紹介し,それらの作製機序,限界,および今後の展望について解説する。

【目次】
1　はじめに
2　コラーゲン人工腱の要件
3　機械的方法による一軸整列コラーゲンfibrilの作製
3.1　fibril形成の前に力を作用させる方法
3.2　fibril形成の途上に力を作用させる方法
3.3　fibril形成の後に力を作用させる方法
4　おわりに

-------------------------------------------------------------------------

インドシアニングリーン蛍光造影を用いたECMO回路内のリアルタイム血栓検出法とその応用
Real-time Thrombus Detection in ECMO Circuits Using Indocyanine Green Fluorescence Imaging

Extracorporeal membrane oxygenation(ECMO)は強力な生命維持装置であるが,問題点として回路内の血栓が挙げられ,血栓検出法の進歩が望まれる。我々はIndocyanine green(ICG)蛍光造影を用いてECMO回路内の血栓を詳細に観察・解析する技術を開発した。ECMO回路内の血栓を肉眼で観察する場合,血液と血栓が同じ赤色調であるため詳細に評価することは難易度が高い。本技術では,「血液は白,血栓は黒」と表現されるため,血栓の見逃しが起きにくい。またコンピューターでの血栓自動検出や,遠隔モニタリングへの応用が可能である。

【目次】
1　はじめに
2　ICG蛍光造影とICG蛍光観察カメラシステム
3　人工肺と血液ポンプ
4　動物実験プロトコル
5　実験結果
6　考察
7　おわりに(今後の展望)

-------------------------------------------------------------------------

C型肝炎ウイルスや新型コロナウイルスの増殖を制御する化合物の創製
Development of Antiviral Compounds Against HCV and SARS-CoV-2

　天然物ネオエキヌリンB(Neo B)や誘導体の合成と抗ウイルス活性を解説する。Neo BはC型肝炎ウイルス,ポリオウイルス,新型コロナウイルスといった一本鎖(+)鎖RNAウイルスに対して抗ウイルス活性を示す。本化合物の標的はウイルスではなく宿主細胞であるため,様々なウイルスに対して有効な薬剤候補として期待できる。

【目次】
1　はじめに
2　ネオエキヌリンBと誘導体の化学合成
3　ネオエキヌリンBと誘導体の抗ウイルス活性
4　結論と今後の展望

-------------------------------------------------------------------------

SDGs×天然資源アミノ酸を活用した発光材料開発
Sustainable Development Goals×Developments on Photoluminescent Materials Capitalized on an Amino Acids as Natural Resources
　
　我々は有機合成化学・構造有機化学を基盤として, 新規なπ 共役系分子PHCs(polycyclic heteroaromatic compounds)の創出を目指して研究開発に取り組んでいる。加えて,SDGs(sustainable development goals)を取り入れることによる相乗効果または加速効果を期待して,天然資源アミノ酸を原料に用いた有機発光材料,有機電子材料等の合成法開発を行っている。1 種類のアミノ酸,ヒスチジン(His)2 分子を二量化した構造を持つHis-His および His=His を合成した。さらにヒスチジンとグリシン(Gly)の2 種類のアミノ酸のカップリング反応により同様な骨格をもつ His-Gly および His=Gly を合成した。これらの有機材料の発光を調査し,有機電子材料から化学センサーまで広範囲に応用可能かつ高度な機能を持つ新規材料の開発を目指す。図1 の「SDGs×PHCs」の記号は“×”は “multiply”「倍加する」または “accelerate”「加速する」の意である。

【目次】
1　はじめに
2　SDGsとPAHs
3　アミノ酸の特徴と利用方法
4　π共役系有機分子の構築に適したアミノ酸分子の構造と種類
5　ジケトピペラジン骨格と類縁体の性質
6　合成戦略
7　アミノ酸から合成した有機発光材料の物性測定
8　まとめ

-------------------------------------------------------------------------

ハイドロゲルによる迅速がん幹細胞リプログラミングHARP現象
Rapid Induction of Reprogramming Towards Cancer Stem Cells by Hydrogel as HARP Phenomenon

　日本のがんの年間死亡者数は約38万人で死因の第1位である。がんの治療法は年々進歩しているものの,治療抵抗性のクローンが再発し予後不良となる。がんの再発の主な原因として治療抵抗性のがん幹細胞が存在することが問題となっているが,その検出は困難で,臨床で用いられる検出法は確立されていない。最近筆者らは,ハイドロゲルゲルの上にがん細胞をまくと,24時間以内に急速にがん細胞のスフェロイドが形成され,SOX2などの幹細胞マーカーの発現が増加し,がん幹細胞が創り出されることを発見した。これはゲルによりがん細胞にリプログラミング(初期化)が誘導されること意味しており,ハイドロゲル活性化リプログラミング(hydrogel activated reprogramming, HARP)現象と名付けた。今後このHARP現象を基盤とする新しいがん幹細胞マーカーの発見,がん幹細胞治療薬開発への応用が期待されるが,本稿ではこのHARP現象について,発見の経緯,現在解明されているしくみ,将来展望について概説したい。

【目次】
1　はじめに
2　HARP現象(HARP;hydrogel activated reprogramming phenomenon)とは
3　HARP現象と従来法のがん幹細胞の遺伝子発現プロファイルの比較
4　HARP現象によるがん細胞リプログラミングのメカニズム
5　HARP現象の臨床への応用
6　おわりに

-------------------------------------------------------------------------

BIO BUSINESS

-------------------------------------------------------------------------

化粧品工業

　2020 年の化粧品の出荷実績は出荷個数27 億2043 万個(前年比85.6%),出荷金額1兆4,784 億円(前年比83.9%)となり,市場が縮小している。2021 年も同様に25 億2,403 万個,1 兆3,472 億円の前年割れとなった。新型コロナウイルス感染症の世界的な大流行により,外国人旅行者によるインバウンド需要が消失,外出自粛や店舗休業などによりメイクアップを中心とした化粧品の国内需要は大幅に減少した。海外に目を向けると,ヨーロッパでは化粧品に対する環境規制が厳格化,持続可能な開発目標(SDGs)に対する消費者意識の高まりを踏まえた対応が日本メーカーに求められている。また東アジア市場では韓国・中国の化粧品メーカーが台頭し,国際競争が激化している。国内市場の低迷打破と海外市場でのビジネス戦略,日本の化粧品メーカーの課題は多い。

【目次】
1　需給動向
2　輸出入動向
3　化粧品受託製造市場の動向
4　日本メーカーの技術開発

-------------------------------------------------------------------------

抗菌・防カビ剤工業

　抗菌・防カビ剤や防腐剤,防虫剤,忌避剤,木材防カビ剤はバイオサイドと呼ばれ,身近な日常品から医療・衛生用品,工業製品まで幅広い分野で使用されている。1990 年代半ばに抗菌ブームが巻き起こった我が国では,抗菌加工製品の市場規模は1 兆円を超えている。特に新型コロナウイルス蔓延以降は,抗ウイルス作用に注目が集まり,非常に速いスピードでの市場が成長している。

【目次】
1　概要
2　抗菌剤の種類
3　用途
4　メーカー動向

-------------------------------------------------------------------------

BIO PRODUCTS

-------------------------------------------------------------------------

グルコアミラーゼ(Glucoamylase)

トラガントガム(Tragacanth gum)

イタコン酸(Itaconic acid)

ケイ皮アルデビド(Cinnamic aldehyde)

RNA(リボ核酸)(Ribonucleic acid)

トランスグルタミナーゼ(Transglutaminase)

l-メントール(l-Menthol)