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　内容目次　

≪注目市場フォーカス≫
次世代高機能材料の動向(6)～バイオ機能材料～　（3～38ページ）
～COVID-19重症患者に対して使用されるECMOは、長時間使用すると血栓が生じやすくなる。この問題解決の糸口が明らかになりつつある。～

1. 新型コロナウイルス感染症に付随する血栓問題に対する対応
2. バイオ機能材料とは
3. 注目される次世代バイオ機能材料
3-1. 再生医療
3-2. 再生医療用足場材料
3-3. ドラッグデリバリーシステム（DDS）
3-4. 外科用シーラント剤
3-5. 機能性化粧品
3-6. バイオセンサー
3-7. バイオ燃料電池
4. 次世代バイオ機能材料の市場規模予測
【図・表1. 次世代バイオ機能材料の国内およびWW市場規模予測（金額：2020年-2030年予測）】
5. 次世代バイオ機能材料に関連する企業・研究機関の取組動向
5-1. 国立大学法人九州大学
(1)バイオ界面における水和構造に着目した生体親和性発現機構の解明
【図1. バイオマテリアルにおける中間水の役割】
(2)次世代の予防、診断、治療技術を支える生体親和性材料の設計方法
【図2. 生体親和性PMEA型バイオマテリアルを用いた癌の診断】
【図3. 生体親和性PMEA型バイオマテリアルを用いた胆管ステント】
5-2. 国立大学法人京都大学
【図4. DDS・再生医療・細胞工学などの相関関係を示す模式図】
(1)生体組織の再生治療のための生体材料
【図5. 細胞とその周辺環境の模式図】
(2)幹細胞工学および基礎生物医学研究のための生体材料
【図6. 再生医療におけるバイオマテリアル技術の役割】
(3)DDSのための生体材料
【図7. DDSの目的】
(4)外科・内科治療アシストのための生体材料
5-3. 国立大学法人東京医科歯科大学
(1)可動性表面上における細胞機能の制御
【図8. 細胞が培養基材に接着する際の基材界面の表面分子可動性の影響】
(2)細胞内分解性ポリロタキサンの医薬応用
【図9. 細胞内環境に応答して超分子構造が崩壊しシクロデキストリンを細胞内に放出するポリロタキサン】
(3)ポリロタキサンを用いた生体分子複合体のナノメディスン応用
【図10. ポリロタキサンの分子可動性や主鎖骨格の剛直性が生体分子の生理活性や細胞内動態に与える影響】
(4)ポリロタキサンを用いた次世代歯科材料の設計
【図11. 光分解性ポリロタキサンを含有した歯科用接着剤の開発】
5-4. 国立大学法人東京工業大学(1)
(1)自然から学ぶ（生命機能プロセス）
【図12. 魚のうろこを用いてヒトの角膜の再生を実現する試み】
(2)自己組織化現象（分子レベルの不思議な構造）
【図13. コラーゲンと炭酸アパタイトを用いた新しい人工骨の開発】
(3)ナノメディスン（複合材料から難治疾患治療へ）
【図14. DDSにより病気を治療する細胞応答型材料の開発】
(4)バイオテクノロジーとの融合（新技術の創出）
【図15. バイオセラミックスと生体分子の相互作用から得られた新しいバイオセンサー】
【図16. 皮膚や粘膜を通して薬を投与するイオントフォレシスの電極を開発】
5-5. 国立大学法人東京工業大学(2)
(1)核酸構造の操作
【図17. 核酸構造の様々な操作】
【図18. アロステリック型核酸酵素（MNAzyme）の活性化のメカニズム】
【表1. 既存のPCR法と比較した人工シャペロン強化MNAzyme法の特長】
(2)脂質二重膜の構造転移制御
【図19. 脂質二重膜の構造転移】
5-6. 公立大学法人東京都立大学
(1)遺伝子（プラスミドDNA）デリバリーシステム
【図20. 遺伝子（pDNA）デリバリーシステムの模式図】
(2)生理活性亜鉛（Zn2+）デリバリーシステム
【図21. 生理活性亜鉛（Zn2+）デリバリーシステムの模式図】
(3)バイオ医薬品デリバリー
【図22. バイオ医薬品デリバリーとバイオイナート表面の構築の模式図】
5-7. 国立大学法人長岡技術科学大学
(1)超早期癌診断と治療を両立するナノバイオセラミックスの創製
【図23. 癌細胞標識用のFA-NHSを固定した複合ナノ粒子の調製と評価プロセスを示した模式図】
(2)骨の補填と治療の促進を目指した水和層を特徴とするバイオセラミック粒子の合成
【図24. 骨の補填と治療を促進する水和層を特徴とするバイオセラミック粒子合成技術の模式図】
(3)骨の構造を再現する配向性コラーゲン作製技術の開発
【図25. 骨組織を再現した配向性コラーゲンフィブリル配列構造の作製技術の模式図】
6. バイオ材料の進歩は医学の進歩を促す

新・産業用センサーシリーズ（3）微粒子計測・PMセンサー市場（市場編）　（39～56ページ）
～製造環境と製品の清浄化要求が一段と強まり、着実に需要が拡大。今後はガス検知が主体のIAQセンサーへの搭載も増加。～

1．はじめに
1-1．「浮遊微粒子」とクリーンルーム
【図1.様々な粒子のサイズ】
【表1.クリーンルームの空気清浄度規格（ISO：2015年改訂）】
1-2．粒子計測機器の注目方式
（1）パーティクルカウンター
【図2.パーティクルカウンターの製品例】
①光散乱方式
【図3.光散乱方式の構造と粒子数・粒径を示す電圧信号】
②光遮蔽方式
【図4.光散乱方式と光遮蔽方式の測定領域】
③核凝縮方式（CPC）
（2）PMセンサー・粉塵計
①PMセンサー（埃センサー）
【図5.機器組み込み用PMセンサー（埃センサー）の製品事例】
②粉塵計
【図6.光散乱式粉塵計の構造と製品例】
（3）粒度分布測定装置
【図7.レーザー回析・散乱方式の原理（左）とそのロングセラー製品（右）】
2．微粒子計測器連市場の動向
2-1．総市場規模の推移と予測
【図・表1.粒子計測器の市場規模推移・予測（WW市場）（金額：2019-2024年予測）】
【図・表2.粒子計測機器・PMセンサー市場の内訳（2019年WW市場）】
【図・表3.PMセンサー・粉塵計市場の内訳（2019年WW市場）】
【図・表4.粒度分布測定装置の方式別内訳（2019年WW市場）】
2-2．パーティクルカウンターの市場動向
（1）パーティクルカンターのタイプ別内訳
【図・表5.パーティクルカウンターの方式別内訳（2019年WW市場）】
【図・表6.パーティクルカウンターの機能別内訳（2019年WW市場）】
【図・表7.パーティクルカウンターの形態別内訳（2019年WW市場）】
（2）パーティクルカンターの主要用途と利用業界
【図・表8.パーティクルカウンターの主要用途（2019WW市場）】
【図・表9.パーティクルカウンターの利用分野（2019年WW市場）】

ニオイセンサーの動向　（57～96ページ）
～食品、薬物、火薬などのニオイの検知に加え、癌など各種の病気診断にも役立てられる可能性あり～

1. 五感における嗅覚の特殊性とニオイセンサーの難しさ
2. ニオイセンサーによるデータ化のインパクト
3. ニオイセンサーの主な動作原理
3-1. 半導体式
3-2. 水晶振動子式
3-3. 電界効果トランジスター（FET）バイオセンサー
3-4. 膜型表面応力センサー（MSS）
4. ニオイセンサーの用途
4-1. 医療・ヘルスケア
4-2. セキュリティー
4-3. 農業・食品
4-4. コミュニケーション
5. ニオイセンサーの市場規模予測
【図・表1．ニオイセンサーの国内およびWW市場規模推移と予測（金額：2018-2023年予測）】
【図・表2．ニオイセンサーの用途別WW市場規模推移と予測（金額：2018-2023年予測）】
6. ニオイセンサーに関連する企業・研究機関の取組動向
6-1. 株式会社カルモア
(1)ニオイセンサー「POLFA」
【図1. ニオイセンサー「POLFA」の外観】
【図2. ニオイセンサー「POLFA」の測定原理】
(2)定点式ニオイ観測システム「LIMOS」
【図3. 定点式ニオイ観測システム「LIMOS」のシステム構成イメージ】
6-2. 国立大学法人九州大学
(1)抗原抗体反応を利用した表面プラズモン共鳴（SPR）センサー
【図4. 超高感度ニオイセンサーの開発コンセプトの模式図】
【図5. 抗体抗原反応を組み合わせたSPRセンサーの原理図】
(2) Chemosensitive Resistor（ケモレジ）型人工嗅覚システム
【図6. GC材料を使用した受容膜の電気抵抗変化検出用ケモレジ・デバイス】
【図7. ニオイセンサー出力パターンの機械学習処理プロセス】
6-3. 第一精工株式会社
【図8. 第一精工株式会社が開発したニオイセンサーの外観と構造】
【図9. noseStick型のニオイセンサーの外観と構造】
6-4. 国立大学法人東京医科歯科大学
(1)バイオ蛍光式ガスセンサー
【図10. バイオ蛍光法を用いたアセトンガス検出システムの構成】
(2)皮膚ガスの濃度分布を可視化する探嗅カメラ
【図11. (a)飲酒後被験者の異なる身体部位より放出されるエタノールガス分布画像（発汗速度、表皮層数）　(b)耳介周辺におけるエタノール(左上：緑)、アセトアルデヒド(右上：赤)の濃度分布とその経時的変化、および、エタノールとアセトアルデヒドガス分布の重ね合わせ表示(下：緑と赤)　(c)耳道開口部における飲酒後経皮ガス中エタノール（黒）およびアセトアルデヒドガス（赤）の各濃度の経時的変化】
6-5. 国立大学法人東京工業大学
(1)昆虫嗅覚受容体と画像認識を用いたニオイのバイオセンシングシステム
【図12. ニオイセンサー細胞の原理を示した模式図】
【図13. ニオイセンサー細胞の蛍光画像】
【図14. ニオイ識別の原理】
【図15. 画像データ処理のフロー】
(2)単原子金属を用いた電気化学ニオイセンサー
6-6. 国立大学法人東京大学
【図16. 細胞表面に存在する嗅覚受容体】
【図17. 膜タンパク質による化学物質検知の仕組み＝1分子が1000万分子/秒の信号に増幅する】
【図18. 蚊の受容体を用いた匂いセンサーを搭載した移動ロボット】
6-7. 国立大学法人東京農工大学
【図19. マウス嗅覚受容体の細胞膜局在性スクリーニング試験の概要とタンパク質構造安定性との関係】
【図20. コンセンサス嗅覚受容体の構築の概要】
6-8. 国立研究開発法人物質・材料研究機構（NIMS）
【図21. MSSの構造と特長】
【図22. MSSの動作原理を示した模式図】
7. ニオイセンサーの将来展望

≪次世代市場トレンド≫
OTAによる電子制御部品のリコールコスト削減の現状と今後の動向　（97～108ページ）
～リコール対応に応用されるOTAのコスト分析と将来の動向～

1．日本国内のリコールの現状
【図・表1．リコール 届出件数 及び対象台数（件数、台数：2014-2017年）】
1-1．5年間のリコール件数・リコール台数の内訳
【表1．種（ 用途 ）別の届出件数、 対象台数及びそれらの割合（タカタ製エアバッグ 除く ）（2013年度-2017年度及び5年平均 ）】
【表2．リコール 届出件数 及び対象台数（2013年度-2017年度5年平均 ）】
1-2．電子制御部品に関連するリコール
【表3．置別の届出件数及びその割合（ 装置別の届出件数及びその割合（2013年度-2017年度及び5年平均）】
【表4．装置別のリコール届出件数における電子制御部品関連の不具合】
【表5．不具合が報告された電子制御部品に関係するリコール対象台数】
1-3．現状のリコールに伴うコストとOTAによるコストの試算
【表6．不具合が報告された電子制御部品に関係するリコール対象台数】
【図1．各車両におけるOTAの仕組み】
【図・表2．一台当たりのECUプログラム更新コスト】
【表7．10万台当たりのECUプログラム更新コストの違い】
【表8．OTAを利用した車載ソフトウエアのアップデート／ダウンロード】

≪タイムリーコンパクトレポート≫
パワー半導体の最新動向と将来展望　（109～113ページ）
～2020年の世界市場は縮小見込みとなるも、2021年から一部の需要分野で回復基調となり、2025年には243億5,00万ドルまで拡大～

1．市場概況
2．セグメント別動向
自動車向けパワー半導体の市場概況と予測
3．注目トピック
2019年のSiCパワー半導体世界市場はxEV向け需要が伸長して5億4,600万ドル
4．将来展望
【図1．パワー半導体の世界市場規模予測（メーカー出荷金額ベース：2017年-2025年予測）】
【図2．自動車用パワー半導体の世界市場規模予測（メーカー出荷金額ベース：2018年-2025年予測）】