定期刊行物

Yano E plus

エレクトロニクスを中心に、産業の川上から川下まで、すなわち素材・部材から部品・モジュール、機械・製造装置、アプリケーションに至るまで、成長製品、注目製品の最新市場動向、ならびに注目企業や参入企業の事業動向を多角的かつタイムリーにレポート。

発刊要領

資料体裁：B5判約100～130ページ
商品形態：冊子
発刊頻度：月1回発刊（年12回）
販売価格（1ヵ年）：106,857円(税込) 本体価格 97,142円

※消費税につきましては、法令の改正に則り、適正な税額を申し受けいたします。

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Yano E plus 2021年9月号(No.162)

　内容目次　

≪次世代市場トレンド≫

次世代量子技術シリーズ（5）～量子生命科学～　（3～37ページ）

～生体分子を量子レベルの集合体としてとらえ、量子力学を基盤に

　生命全般の根本原理を明らかにする事を目指す量子生命科学の登場～

1．量子生命科学とは

2．量子生命科学の注目分野

2-1．生体ナノ量子センサー

2-2．超高感度MRI/NMR

2-3．量子論的生命現象の解明・模倣

3．量子生命科学の市場規模予測

【図・表1．量子生命科学の国内およびWW市場規模予測（金額：2025-2050年予測）】

4．国家プロジェクトとして動き出した量子生命科学

4-1．量子生命科学の誕生

【図1．従来の生命科学と量子技術の融合による量子生命科学の誕生】

【図2．生命科学と量子科学の統合から生まれたQST】

4-2．「量子技術イノベーション戦略」における「量子技術イノベーション拠点」の一つとしての

「量子生命拠点」

【図3．量子生命科学の新たな拠点となる量子生命科学研究拠点センター】

4-3．Q-LEAP「量子生命技術の創製と医学・生命科学の革新」プロジェクト

【図4．Q-LEAP「量子生命技術の創製と医学・生命科学の革新」

プロジェクトの概要】

【図5．プロジェクト全体の研究開発体制】

5．量子生命科学に関連する企業・研究機関の取組動向

5-1．国立大学法人大阪大学

(1)生体シグナルを可視化するMRIプローブ

【図6．¹⁹F MRIプローブによる酵素活性の検出原理】

(2) ¹⁹F MRIプローブの感度向上

【図7．FLAMEの構造】

【図8．FLAMEとPRE効果】

【図9．FLAME-DEVD Xの構造】

【図10．(a)アポトーシス誘導時の 19F MRI画像(b)マウス肝臓と脾臓におけるFLAME-DEVD 2由来19F MRIシグナル】

【図11．¹⁹F MRIナノプローブを用いたマルチカラーイメージング】

【図12．肝臓および脾臓におけるナノ粒子の非特異的取り込み】

5-2．国立大学法人埼玉大学

【図13．鳥の磁気受容体の候補分子であるクリプトクロム】

【図14．クリプトクロムにおける化学反応の模式図】

5-3．国立大学法人筑波大学

(1)計算量子生物学の最前線での活動

【図15．原子レベルの構造生物学】

(2)光化学系Ⅱにおける水分解反応の機構解明

【図16．(左)PSⅡの全体構造(右)触媒サイト（OEC）のMn₄CaO₅クラスター拡大図】

【図17．重要なS状態遷移に対する反応経路の理論予測結果。(左)S₂→ S₃遷移での基質水分子の挿入過程。(右)S₃ (S₄) → S₀遷移 (H₂O挿入とO₂放出の協奏機構)】

(3)宙に浮く水素イオン？！～大型タンパク質の中性子結晶構造解析で見えた特異な世界～

【図18．(A)大型タンパク質、Cuアミン酸化酵素の巨大な結晶。(B)同酵素の水素原子を含んだ立体構造とそこから見つかった“宙に浮いた”プロトン（拡大図中央）】

【図19．補酵素トパキノンの構造と平衡状態、軽水素を灰色、重水素を水色の網目で示した】

【図20．Cuイオンと結合したヒスチジン残基の構造。手前のヒスチジン残基には重水素が結合しておらず（赤丸で囲んだ部分）、特異なイミダゾレートアニオンが形成されていた。軽水素を灰色、重水素を水色の網目で示した】

5-4．国立大学法人東京大学

(1)タンパク質の分子軌道

【図21．タンパク質が持つ分子軌道の性質(左)軌道の裾野の広がり、(右)混成軌道】

【図22．タンパク質の機能と分子軌道の広がり制御(左) Mb：Fe(III) で失活、(右) Cyt.c：Fe(II)⇔Fe(III) で電子移動】

(2)分子軌道によるタンパク質の設計手法

【図23．鍵となるアミノ酸残基を知る2つの方法】

(3)薬剤への応用

【図24．薬剤関連のタンパク質計算例

(左)インスリン6量体と単量体の差電子密度、(右) M2タンパク質プロトン移動】

(4)エネルギー関連への応用

【図25．エネルギー分野に関連するタンパク質群】

5-5．国立大学法人東京農工大学

(1)グラフェンの合成とデバイス化

【図26．グラフェンの合成】

【図27．グラフェンFETの構造】

【図28．グラフェンFETアレイ構造。全体像(左上)、拡大像(右)】

(2)グラフェンFETを用いたセンサーの原理と特長

【図29．グラフェンFETを用いたセンサー原理】

(3)グラフェンFETによる免疫グロブリンEの計測

【図30．グラフェンによるIgEの検出装置模式図(左)と測定結果(右)】

(4)グラフェンFETによるインフルエンザウイルスの検出

6．量子生命科学の将来展望

スマートセンシングシリーズ（8）ロボット用センサー市場の動向

～エンドエフェクター編-1～　（38～51ページ）

～今後は協働ロボットと連動して各種エンドエフェクター（手先効果器）

　市場が伸長し、その搭載センサーの需要も増大する～

1．はじめに

1-1．汎用型ロボットとエンドエフェクター

【図1．産業用ロボットのハンドリング作業（事例）】

1-2．エンドエフェクターの種類と特徴

（1）グリッパー

【図2．グリッパーの構造例（電動式：左）と使用例（空気圧式）】

（2）ソフトグリッパー

【図3．産業ロボット用ソフトグリッパーの製品例】

（3）吸着ハンド（サクションカップ）

【図4．吸着ハンド（空気圧式）の構造例と製品事例（右）】

（4）溶接トーチとそのシステム

【図5．スポット溶接専用ロボット（左）と協働ロボット用溶接システム（中、右）】

（5）ツールチェンジャー

【図6．多関節ロボット用ツールチェンジャーの機能イメージ】

（6）外付用センサー

1-3．エンドエフェクター用センサーの概要

（1）組込用センサー

（2）外付用センサー

①ロボットビジョン

【図7．ロボットビジョン（左）と力覚センサー（中、右）の製品例】

②力覚センサー

【図8．力覚センサー搭載ロボットの用途例（コネクタ嵌め合い制御）】

2．エンドエフェクター関連市場の概況

2-1．エンドエフェクター市場の動向

【図・表1．エンドエフェクターWW市場における協働ロボット用の比率（金額：2020年）】

【図・表2．エンドエフェクターと同分野用センサーのWW市場規模予測（金額：2020-2025年予測）】

【図・表3．エンドエフェクターWW市場のタイプ別内訳（金額：2020年）】

【図・表4．グリッパーWW市場におけるソフトグリッパーの比率（金額：2020年）】

ニューモビリティの市場動向　（52～61ページ）

～姿が見えてきた、車と自転車の隙間を埋めるニューモビリティ～

1．ニューモビリティの新たな動き

【表1．超小型モビリティの3分類】

【図1．自工会の考える超小型モビリティのロードマップ】

1-1．ニューモビリティの区分や規格

【図2．超小型モビリティ（例）】

【表2．超小型モビリティの区分（国交省）】

1-2．その他のニューモビリティ

【図3．電動キックボート（例）】

【表3．電動キックボード】

【図4．搬送ロボット、電動車椅子（例）】

【表4．搬送（配送）ロボット】

2．ニューモビリティの市場規模推移

【表5．ニューモビリティの市場規模（数量：2021-2030年予測）】

2-1．自立搬送型ロボット(AMR)、配送ロボット

【図5．自律搬送ロボット、配送ロボットの市場規模推移（数量：2017-2030年予測）】

2-2．電動キックボード、シェアバイク

【図6．キックボード、シェアバイクの市場規模推移（数量：2017-2030年予測）】

2-3．電動ミニカー、超小型モビリティ

【図7．ミニカー、超小型モビリティの市場規模推移（数量：2017-2030年予測）】

《注目市場フォーカス》

抗菌・抗ウイルス材料の動向　（62～103ページ）

～パンデミックが人々と社会を揺さぶる。生活環境にある物に

　ウイルスを付着させない・不活化する等の技術は感染防止対策として重要～

1．抗菌・抗ウイルス材料とは

2．抗菌・抗ウイルスの考え方と材料

3．抗菌・抗ウイルス材料の種類

3-1．金属系材料

3-2．光触媒系材料

4．抗菌・抗ウイルス材料の市場規模予測

【図・表1．抗菌・抗ウイルス材料の国内およびWW市場規模推移と予測（金額：2020-2025年予測）】

【図・表2．抗菌・抗ウイルス材料の需要分野別WW市場規模推移と予測（金額：2020-2025年予測）】

5．抗菌・抗ウイルス材料に関連する企業・研究機関の取組動向

5-1．学校法人関西大学

(1)有機無機ハイブリッド型抗菌剤のコンセプト

【図1．有機無機ハイブリッド型抗菌剤の特徴】

【図2．有機無機ハイブリッド型抗菌剤の構成】[1, 2]

(2)菌の構造

(3) Agナノ粒子（AgNPs）

【図3．Agの抗菌メカニズムの模式図】

(4)有機無機ハイブリッド型抗菌剤AgNPsの特長

【図4．有機無機ハイブリッド型抗菌剤の樹脂への分散制御と抗菌能】

5-2．株式会社キャンディルパートナーズ／株式会社キャンディル

(1)抗ウイルス・抗菌光触媒コーティング「レコナエアリフレッシュ」の効果

【図5．アパタイト被覆TiO₂からなる「レコナエアリフレッシュ」】

【図6．他社製品との違い・優位性：①下地を守る】

【図7．他社製品との違い・優位性：②24時間効果を発揮】

(2)新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）に対する効果

【表1．SARS-CoV-2に対する効果】

(3)「レコナエアリフレッシュ」の適用性

(4)「レコナエアリフレッシュ」と保険会社との連携

5-3．国立大学法人滋賀医科大学

(1)サルを用いた新型コロナウイルス症状再現に成功。ワクチン実験活用へ前進

【図8．カニクイザルの鼻腔ぬぐい液から検出されたウイルス(左)

およびウイルスRNA(右)の感染後日数依存性】

【図9．SARS-CoV-2に感染したカニクイザルの肺炎、(左)感染1日後の肺X線

写真、内が肺炎の所見 (右)感染28日後の肺組織肺炎は回復】

(2)可視光応答型光触媒による新型コロナウイルスの不活化を確認

【表2．「V-CATⅡC」におけるウイルス感染価推移】

【図10．「V-CATⅡC」におけるウイルス感染価推移】

5-4．株式会社ダイセル

（1）抗ウイルス機能を付与したタッチパネル用保護フィルムを開発～Agイオンの効果でウイルスを99.9%以上カット～

（2）ダイセルの抗ウイルスコーティング技術による新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）の不活性化を確認

【図11．無加工品と抗ウイルスコーティング加工品のウイルス感染価の比較】

【図12．タッチパネルにおける抗菌・抗ウイルスコーティング加工の違い】

（3）社外機関によるJISまたはISOに基づく抗ウイルス・抗菌評価でデータ取得

【図13．ダイセルの抗菌・抗ウイルス性フィルムが効果を発揮する細菌・ウイルス】

【図14．ダイセルの抗菌・抗ウイルス性フィルムが取得したSIAAマーク】

5-5．国立大学法人東京工業大学

(1)抗菌・抗ウイルス活性を持つ革新的複合酸化物の創製

(2)光や貴金属を用いずに新型コロナウイルス（SARS-CoV-2）を不活化する新規複合酸化物を開発

【図15．CMOを作製したHTプロセス】

【図16．PC(上)とHT(下)で作製したCMOのSEM像の比較】

【図17．SARS-CoV-2の生存量の変化】

【図18．図17の実験での4時間の時点での(a)ガラスと(b)CMOの違い】

5-6．国立大学法人東北大学／GSアライアンス株式会社（冨士色素株式会社グループ）

(1)抗菌性・抗ウイルス性を持つ天然バイオマス系生分解性プラスチックなどの化学製品群の共同研究をスタート～プラスチック環境汚染と感染予防の両立を実現～

(2) GSアライアンスにおける抗菌・抗ウイルス材料開発の取組

【図19．抗菌バイオマス系生分解性樹脂ペレット材料の外観】

【図20．抗菌バイオマス系生分解性樹脂の応用事例 (左)ネイルチップ、(中)マスククリップ、 (右)カトラリー・試験片】

【図21．抗菌バイオマス系コーティング材・塗料の外観】

(3)東北大学キャンパスに設置される次世代放射光施設

【図22．東北大学青葉山新キャンパスに建設される次世代放射光施設 (上)完成予想図、(下)現在の進捗状況】

【図23．放射光X線による位相シフトイメージング事例：サクランボ [1]】

5-7．学校法人日本工業大学

(1)生体適合材料と抗菌・抗ウイルス材料との調和

【図24．生体適合性と細胞毒性との関係】

(2) DLC薄膜

【図25．DLC薄膜の生体親和性】

【図26．光触媒酸化チタン含有DLC薄膜の作製】

【図27．光触媒酸化チタン含有DLC薄膜の抗菌試験】

(3)グラフェン・フラーレン

【図28．グラフェン・酸化グラフェン（GO）の利用】

【図29．フラーレン（C₆₀）結晶含有ポリマー】

5-8．学校法人明治大学

(1)イノシトールリン酸を利用した簡便な表面修飾により、チタンなどに抗菌性を付与させる技術

①ソフト溶液プロセスによる水酸アパタイトコーティング

【図30．ソフト溶液プロセスによる水酸アパタイトコーティング(上)加熱したチタンを生体擬似体液（SBF）に投入する簡単なプロセスによるアパタイト被覆法、(右下)表面のSEM写真、(左下)ウサギの脛骨にインプラントしたときの生体内反応（ビラヌエバ染色）】

②イノシトールリン酸によるペースト状人工骨の開発

【図31．現在主流の治療法の概略(上図)と次世代型ペースト状人工骨の開発(下図)：生体吸収性β-TCPからなるCPC。左:注射器で注入可能、中:CPCの周囲での旺盛な骨形成を示す組織像、右:骨内でのCPCのX線マイクロCT像】

③In vivo イメージングによる新しい抗菌性評価方法

【図32．マウス骨髄炎モデルによるin vivo実験の結果。HAp被覆Tiとそれに銀イオンを固定化した試料のイメージング(上)と数値グラフ(下)。Ag+イオンを固定化した試料では生体内で抗菌性が発現している】

(2)抗菌性を備えた無機フィラー

【図33．抗菌性無機フィラーを合成するための超音波噴霧熱分解装置の概観と抗菌性CPCへの適用例】

6．抗菌・抗ウイルス材料の今後の展開

≪タイムリーコンパクトレポート≫

ポリプロピレン市場の徹底分析　（104～107ページ）

～バイオマス化とリサイクル対応が最重要課題に

　自動車、食品など、来たるべき要請への準備が待ったなし！～

はじめに

1．市場概況

2．セグメント別動向

2-1．フィルム：OPP

2-2．フィルム：CPP

2-3．押出

2-4．繊維

3．注目トピック

4．将来展望

【図1．需要分野別PP市場規模推移・予測（数量：2018-2022年予測）】