2023年版 次世代有機デバイスの現状と将来展望
有機半導体は、無機系にはない優れた特長を有するデバイスとして注目を集める
発刊日
2023/11/21
体裁
A4 / 202頁
資料コード
C65119900
PDFサイズ
48.0MB
PDFの基本仕様
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カテゴリ
調査資料詳細データ
調査概要
調査結果サマリー
資料ポイント
調査目的：次世代有機デバイス市場の事業化に向けた取り組みを進めている企業や研究機関の現在動向と今後の事業施策を調査することで、次世代有機デバイスの現状と今後の動向を把握することを目的とする。
調査対象：
・対象区分（有機トランジスタ、有機薄膜太陽電池、有機熱電デバイス、有機光エレクトロニクス素子、有機メモリー素子、有機ナノマシン）
・対象企業、研究機関（上記対象品目関連の生産・販売・取り扱い企業、及び技術研究機関）
調査方法：弊社専門調査員による直接面談取材による
調査・分析期間：2023年5月26日～2023年10月25日
※月刊誌「Yano E plus」（2023年6月号～2023年11月号）での関連特集をベースに編集、市場数値なども抜粋
有機トランジスタ世界市場に関する調査を実施（2023年）
2025年の有機トランジスタ世界市場規模は1,800億円に拡大を予測
～有機半導体は、無機材料にはない優れた特長を有するデバイスとして注目集まる～
多くの領域における多彩なアプローチ
新奇な高機能エネルギー材料の開発は新時代へ
- 有機トランジスタ：プリンタブルエレクトロニクスの代表格
- 有機薄膜太陽電池：低温の塗布プロセスが適用できるフレキシブルなプラスチック基板
- 有機熱電デバイス：IoT用センサーの電源への置き換えへ
- 有機光エレクトロニクス素子：有機╱無機ハイブリダイゼーション等、有望展開が進む
- 有機メモリー素子：有機トランジスタと同様のプロセスに組み込むことのできる必須素子
- 有機ナノマシン：DDSやナノ農業などの展開が期待
※月刊誌「Yano E plus」（2023年6月号～2023年11月号）での関連特集をベースに編集、市場数値なども抜粋
リサーチ内容
調査結果のポイント
第1章 有機トランジスタ
1．有機トランジスタとは
2．有機トランジスタ用材料
3．有機トランジスタの応用分野
3-1．バイオセンサー
3-2．ディスプレイ駆動
3-3．情報タグ
3-4．集積回路
4．有機トランジスタに関する市場規模
図・表1．有機トランジスタの国内およびWW市場規模予測（金額：2025-2045年予測）
図・表2．有機トランジスタの需要分野別国内市場規模予測（金額：2025-2045年予測）
図・表3．有機トランジスタの需要分野別WW市場規模予測（金額：2025-2045年予測）
5．有機トランジスタに関連する企業・研究機関の取組動向
5-1．国立大学法人 大阪大学
(1)極薄で超平滑なrGOテンプレート層
【図1．極薄rGOフィルムの作製プロセス】
【図2．極薄で超平滑なrGOフィルムの原子間力顕微鏡像】
(2) rGOテンプレート層による分子配向制御
【図3． rGOテンプレート層によるCuPc分子の配向制御】
(3) rGO電極を用いた縦型有機トランジスタの開発
【図4．rGOを用いた縦型有機トランジスタのデバイス構造と電流変調特性】
5-2．国立大学法人 東京工業大学
(1)有機半導体のドーピング
(2)有機トランジスタ
【図5．TBAIの半導体層へのドーピング効果】
5-3．国立大学法人 東京大学(1)
(1)有機トランジスタ（OFET）型センサーの開発
【図6．OFETセンサーデバイスの基本構造】
【図7．延長ゲート型OFETセンサーデバイスの検出原理】
(2)超高感度・高選択的なオキシトシン検出を指向したOFETセンサー
【図8．延長ゲート型OFETイムノセンサーの結果選択性試験の結果(左)、
ヒト唾液を用いた添加回収実験の結果(右)】
(3)マイクロ流路一体型OFETによるグルコースのリアルタイムモニタリング
【図9．マイクロ流路一体型OFETセンサーを用いたグルコース添加の連続モニタリング結果】
5-4．国立大学法人 東京大学(2)
(1)塗布型有機トランジスタの開発
【図10．塗布しながら結晶化させるプロセスの確立】
(2)高い移動度と構造安定性を両立する有機半導体分子の創製
【図11．高い移動度と構造安定性を両立する有機半導体分子】
(3)高速応答する有機トランジスタ
【図12．開発したデュアルチャネル有機トランジスタ】
(4) CMOS集積回路
【図13．CMOS DFF集積回路(左)、CMOS DFF集積回路を
印刷したフレキシブルプリント基板(右)】
(5)超高感度歪・振動センサー
【図14．巨大な歪効果を示す超高感度センサー】
(6)フィルム状の超低コスト温度センサー
【図15．超低コストのフィルム状温度センサー】
(7)パイクリスタル事業構想
【図16．パイクリスタル事業構想の俯瞰】
5-5．国立大学法人 東北大学
(1) CNFによる蓄電体の開発
【図17．本研究で提案された固体物理蓄電体の電子吸着モデル】
【図18．蓄電性発現に寄与するCOONa官能基近傍に生ずる電子状態の第一原理計算結果】
(2)電圧充電性能を有するアモルファスCNFスーパーキャパシタ
【図19．電解コンデンサ、電気二重層キャパシタ、二次電池、燃料電池、
本研究蓄電体のパワー密度とエネルギー密度の位置関係を示すラゴンプロット】
【図20．CNF分子構造(a)、ACF蓄電体の電気二重層形成による蓄電模型(b)、
電気分布定数回路(c)】
(3) CNFで半導体特性を発見
【図21．AKCFの－200～＋100Vの範囲における昇降電圧に対するI-V特性
（上下操作速度1.24V/s）】
【図22．0V近辺における4.5桁のスイッチング現象】
【図23．(a)AFM三次元像、(b)TEM像とアモルファスハローパターンを示す電子回折像、
(c)アモルファス相を示すX線解析パターン】
【図24．直流と交流領域における予想回路】
6．有機トランジスタの将来展望
第2章 有機薄膜太陽電池
1．有機薄膜太陽電池とは
2．有機薄膜太陽電池に関する市場規模
図・表1．有機薄膜太陽電池の国内およびWW市場規模予測（金額：2025-2045年予測）
図・表2．有機薄膜太陽電池の需要分野別国内市場規模予測（金額：2025-2045年予測）
図・表3．有機薄膜太陽電池の需要分野別WW市場規模予測（金額：2025-2045年予測）
3．有機薄膜太陽電池に関連する企業・研究機関の取組動向
3-1．学校法人 関西学院大学
【図1． (a)有機太陽電池にHQを導入したデバイスの構造模式図、
(b)エネルギーの相関関係、(c)J-V曲線、
(d)Chl-A層にHQを異なる比率で加えられた有機太陽電池の外部量子効率（EQE）】
【図2．酸素発生型光合成を模倣したZ-スキーム過程をもつ
有機太陽電池におけるChl-AとChl-Dの励起ダイナミクス・電荷移動・再結合】
3-2．国立大学法人 京都大学
(1)π共役系有機材料を用いた高分子太陽電池
(2)高分子太陽電池の発電機構
【図3．高分子太陽電池の発電素過程】
(3)三元系高分子太陽電池
①三元系高分子太陽電池とは
②三元系高分子太陽電池
【図4． (左)近赤外色素を導入した色素増感高分子太陽電池の構造と用いた材料の構造式。
黄色：共役高分子（ポリヘキシルチオフェン、P3HT）、赤色：近赤外色素（SiPc）、
青色：フラーレン誘導体（PCBM）。(右)各材料のHOMOおよびLUMO準位】
【図5．PTzBTとPCBMを重量比1:2で用いた二元系OPVと、PTzBT、PCBM、ITICを
重量比1:2:0.2（ITICの混合率は重量比6%）で用いた増感型三元系OPVの分光感度特性】
(4)ペロブスカイト系太陽電池
①ペロブスカイト太陽電池の発電損失解析
【図6．開放電圧の解析に用いた再結合モデル】
②ペロブスカイト太陽電池のエージング機構の解明
【図7．空気中での保管前後でのペロブスカイト素子の発電特性の変化】
3-3．学校法人 慶應義塾大学
(1)吸収した光子を2倍の励起子へ変換：金ナノクラスター表面上の有機 単分子膜で高効率
エネルギー変換に成功（慶應義塾大学/神戸大学 共同プレスリリース
【図8．テトラセンヘテロジスルフィド体(左)、
およびテトラセンホモジスルフィド体(右)を用いて
分子集積化したテトラセンアルカンチオール修飾金ナノクラスターの
合成の模式図】
(2)光吸収による励起子反応効率200％を実現する材料設計の新概念を実証
【図9． p-BPh(Tc)2の光照射で得られた励起子ペア(TT)の時間分解ESRスペクトル(黒)と
スペクトルシミュレーション(赤)】
【図10．(A, B)温度-196℃での励起子ペアTTの立体構造変化とポテンシャル曲線の関係。
(A)p-BPh(Tc)2、(B)p-(Tc)2で得られた結果。(C, D)連結系ダイマー分子の構造モデル。
(C)光を当てる前の基底状態(S0)とT + Tの電子構造。 (D)光励起で生じた一重項励起子(S1)
と励起子ペアTT】
3-4．学校法人 東京理科大学
(1)電子と正孔の両方が「波動」性を示す有機半導体p-n接合の実証（東京理科大学/
分子科学研究所/高輝度光科学研究センター 共同プレスリリース）
【図11．分子の並び方に乱れの多い従来のバルクヘテロ接合型有機太陽電池(左)と、
分子が規則的に配列した結晶性の高い有機半導体p-n接合を利用した
理想的な有機太陽電池(右)の概念図】
【図12．本研究で用いたドナー分子(p型有機半導体)であるペンタセン(左)と、
アクセプター分子(n型有機半導体)であるフッ化ペンタセン(右)の構造】
【図13．ペンタセン単結晶上にフッ化ペンタセンをエピタキシャル成長させた
有機半導体p-n接合の断面図(左)。本研究のARUPSによって計測された
フッ化ペンタセンの価電子バンド分散構造(右図赤帯)】
(2)「準ホモエピタキシャル成長」による有機半導体の開発に成功
【図14．RubSC上のfmRub層の「準ホモエピタキシャル」成長に対する
高品質な結晶界面の形成】
3-5．大学共同利用機関法人 自然科学研究機構 分子科学研究所
(1)有機太陽電池の変換効率の推移
【図15．有機太陽電池の変換効率の推移】
(2)バルクヘテロ接合の発明
【図16．バルクヘテロ結合の模式図】
(3)水平多層接合
【図17．高い励起子収集効率とキャリア収集効率(右)を両立する水平多層接合(左)】
(4)開放端電圧の増大
【図18．開放端電圧とCT状態エネルギーとの関係】
(5)アップコンバージョン（UC）
【図19．UCの動作原理。有機太陽電池プロセス(左)とUCプロセス(右)】
(6)高効率キャリア生成
【図20．高効率キャリア生成の実例：
ホールが非局在化してワニエ型励起子を形成し、
シリコンに匹敵するドーピング効率が得られる】
3-6．国立大学法人 山形大学
【図21． 代表的な反射防止構造の例。(a)の多層干渉膜では、
異なる屈折率を有する薄膜を１次元に積層した構造により、
干渉を制御することで表面反射を抑制する。(b)のモスアイ構造では、
光の波長と同程度の高さ（数100 nm）の円錐を多数並べることで、
干渉に加えて回折を引き起こすことができる】
(1)モスアイ形状の最適化による高効率光閉じ込め構造の開発
(2)モスアイと多層干渉膜及び高屈折率ガラスを融合した統合型デバイス構造
4．有機薄膜太陽電池の将来展望
第3章 有機熱電デバイス
1．無機系として発展してきた熱電デバイス
2．有熱系熱電デバイスの新しい潮流
3．有機熱電素子に関する市場規模
図・表1．有機熱電素子の国内およびWW市場規模予測（金額：2025-2045年予測）
図・表2．有機熱電素子の需要分野別国内市場規模予測（金額：2025-2045年予測）
図・表3．有機熱電素子の需要分野別WW市場規模予測（金額：2025-2045年予測）
4．有機熱電素子に関連する企業・研究機関の取組動向
4-1．国立大学法人 神戸大学
【図1．有機超塩基の分子構造】
【図2．浸漬によるドーピングのプロセス】
【図3．滴下・含浸によりドーピングを施したCNT膜のゼーベック係数の変化】
【図4．熱電モジュールの試作プロセス】
【図5．試作した熱電モジュールの特性（電圧と電力）】
4-2．国立大学法人 東京工業大学
(1)有機半導体のドーピング
(2)有機熱電素子
【図6．有機熱電変換素子のコンセプト】
【図7．PEDOT:TCBD薄膜の作製プロセス】
【図8．熱電変換素子の性能】
4-3．国立大学法人 東北大学
【図9．ポリマーハニカムの作製プロセス(上)と
作製されたポリマーハニカムのSEM像(下)】
【図10．Mg2Siハニカムの作製方法(左)とシリカコートPBハニカムおよび
Mg2SiハニカムのSEM像(右)】
【図11．水に浮くMg2Siハニカムの写真】
4-4．国立大学法人 名古屋工業大学
【図12．ソーダライムガラス上のPEDOT:PSS薄膜のAFM像。
(A)PEDOT:PSS、(B)SDSを含むPEDOT:PSS】
【図13．ホウケイ酸ガラス、PETに対するPEDOT:PSS水分散液の接触角】
【表1．SDSを導入したPEDOT:PSSの熱電変換特性】
4-5．国立大学法人 広島大学
(1)電荷密度と熱電特性との相関解析
【図14．(a)電気伝導率と(b)ゼーベック係数の測定結果】
(2)分子構造の精密制御
(3)ドーパントイオンの影響
【図15．PSSをドーパントとして含むPEDOT (PEDOT:PSS) の構造】
【図16．アニオン交換して得られた自立性PEDOT膜】
(4)カーボンナノチューブとの複合化
5．有機熱電素子の将来展望
第4章 有機光エレクトロニクス素子
1．有機光エレクトロニクス素子とは
2．様々な有機光エレクトロニクス素子
2-1．クロモトロピズム
2-2．有機半導体レーザー
2-3．有機/無機ハイブリダイゼーション
3．有機光エレクトロニクス素子に関する市場規模
図・表1．有機光エレクトロニクス素子の国内およびWW市場規模予測
（金額：2025-2045年予測）
図・表2．有機光エレクトロニクス素子の需要分野別国内市場規模予測
（金額：2025-2045年予測）
図・表3．有機光エレクトロニクス素子の需要分野別WW市場規模予測
（金額：2025-2045年予測）
4．有機光エレクトロニクス素子に関連する企業・研究機関の取組動向
4-1．国立大学法人 岩手大学
(1)ポルフィリンナノベルトの合成と機能開拓
【図1．NBNi3の結晶構造。アーチ型(左)と対象構造を持つベンゼン結合型(右)】
【図2．NBNi3の結晶構造と化学式の関係】
【図3．2つのC60を捕捉したNBNi3の最適化された構造】
(2)曲面を持つケクレン誘導体
【図4．五員環を導入し湾曲したケクレン】
4-2．国立大学法人 九州大学
(1)有機エレクトロニクスの利点
(2)光機能性分子材料の実時間分光分析
【図5．分子のダイナミクスの時間スケール】
【図6．遅延時間を変えることで励起状態の時間変化を観測】
(3) TADF分子に対してTRIRを適用した事例
①発光材料の分子変形
【図7．TRIRスペクトルの時間変化。(a)4CzBN、(b)o-3CzBN】
②超高速レーザー分光を用いた発光材料の分子構造変化
【図8．開発したTRIR分光装置の模式図】
【図9．発光過程と分子の形状変形との関係】
(4)固体ではどうか？
4-3．国立大学法人 千葉大学
(1)光電子分光法（PES）と逆光電子分光法（IPES）
【図10．PES(左)とIPES(右)の原理を示した模式図】
(2)実用的なLEIPSの開発
【図11．新たに開発されたLEIPSの原理】
(3) LEIPSの有機デバイス開発への応用
【図12．電子分光の基礎研究年表(左)、
2012年に吉田教授が発明したLEIPSの成果(右)】
(4) LEIPSのさらなる発展
【図13．世界初の有機半導体（ペンタセン）の伝導帯（空準位）バンド構造測定結果】
4-4．国立大学法人 東京大学
(1)伸縮性導体インク
【図14．銀フレークとin situ合成された銀ナノ粒子によるプリンタブル伸縮性導体】
(2)伸縮性金配線
【図15．筋電位と歪みの同時測定センサー】
(3)伸縮性透明導電材料
(4)新原理伸縮性温度センサー
(5)ワイヤレス伸縮性センサー
【図16．ワイヤレス伸縮性センサーの優位性】
(6)高周波伸縮性ダイオード
【図17． 伸縮性半導体デバイス。リジッドアイランド型(左)、
完全ストレッチャブル型(右)】
【図18．伸縮性高周波ショットキーダイオード】
(7)伸縮性半導体材料
【図19．伸縮性半導体: DPP4T-oSi10】
4-5．国立大学法人 東北大学
(1) TADF材料を用いた有機EL発光デバイスの開発
【図20．ドナーユニットとアクセプターユニットの関係(左)。
ホウ素ベースのTADF分子をドーパントとして用いたOLEDの開発事例(右)】
【図21．DFTに基づく量子化学計算結果】
【図22．OLED特性】
(2)ヘテロ元素架橋型プラナートリフェニルボランの合成
【図23．2つのタイプのトリフェニルボランの合成】
【図24．O,O,O-ブリッジ型(上)とN,O,O-ブリッジ型(下)の合成プロセス】
4-6．国立大学法人 富山大学
(1)励起錯体アップコンバージョン型有機EL（ExUC-OLED）デバイスの原理
【図25．従来型(上)とTTUによる低電圧メカニズム(下)】
(2) ExUC-OLEDのデバイス構造と特性
【図26．ExUCを利用した低電圧駆動OLED】
4-7．国立大学法人 北陸先端科学技術大学院大学（JAIST）
(1)有機ELの劣化現象
①ダークスポットの発生と増加
【図27．有機EL素子のダークスポット(上)と水分の侵入経路(下)】
②素子全体の輝度の低下
【図28．有機ELの輝度低下現象】
【図29．有機ELの輝度低下をもたらす因子】
(2)有機ELの劣化解析
①極高真空環境の実現
②時間分解発光分光法を用いた劣化因子分析
【図30．劣化したOLEDの発光層のPL効率変化】
【図31．発光層のPL量子収率の低下原因】
③フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析法（FT-ICR-MS）による
劣化生成物の化学構造特定
【図32．FT-ICR MSIによる劣化生成物の検出】
4-8．学校法人 明治大学
(1)有機EL素子の界面物性
【図33． (a)各種有機EL材料のSOP特性、
(b)SOPおよびPDMが有機EL素子特性に及ぼす影響】
(2)双極子ドープ正孔輸送層による界面蓄積電荷特性の制御
【図34． (a)双極子ドープHTLを用いた有機EL素子の構造、
(b)蓄積電荷量のドープ濃度依存性】
5．有機光エレクトロニクス素子の将来展望
第5章 有機メモリー素子
1．有機メモリー素子とは
2．有機メモリー素子の種類
2-1．三端子形有機メモリー素子
2-2．二端子形有機メモリー素子
3．有機メモリー素子に関する市場規模
図・表1．有機メモリー素子の国内およびWW市場規模予測（金額：2025-2045年予測）
図・表2．有機メモリー素子の需要分野別国内市場規模予測（金額：2025-2045年予測）
図・表3．有機メモリー素子の需要分野別WW市場規模予測（金額：2025-2045年予測）
4．有機メモリー素子に関連する企業・研究機関の取組動向
4-1．国立大学法人 大阪大学
(1)ナノペーパーと電子材料の融合による環境・生体調和性デバイスの開発
【図1．ナノペーパーと電子材料の複合化技術による
グリーン・ペーパーエレクトロニクスの俯瞰図】
グリーン・ペーパーエレクトロニクスの俯瞰図】
【図2．生分解性半導体メモリーの構成(左)と内部構造(右)】
①生分解性半導体メモリー[1]
②生体信号センサー[2]
【図3．ナノペーパー基板(左)とそれを用いた生体信号計測(右)】
(2)ナノペーパーの半導体機能・用途開拓[3]
①ナノペーパーの半導体化
【図4．ナノペーパーの炭化による電気特性制御。
②ナノペーパーの3D構造設計
【図5．ナノ～マイクロ～マクロのトランススケールで制御可能な3D構造】
(3)今後の展望
4-2．国立大学法人 広島大学
(1)単分子誘電体の発現機構
【図6．ポリオキソメタレートの構造(左)電場の向きによって
Tb3+イオンのサイトが変わり分極が反転する様子(右)】
(2)単分子誘電体の特性
【図7．単分子誘電体が示す分極ヒステリシス】
【図8．誘電率(左)および分極ヒステリシスによる電場(中)・温度依存性(右)】
(3)単分子誘電体メモリーの優位性
【図9．単分子誘電体を用いて作製したFET型メモリーの模式図】
4-3．国立研究開発法人 物質・材料研究機構（NIMS）
(1)有機トランジスタを使った多値論理演算回路の開発に成功
【図10．デバイス構造と有機半導体の分子構造(左)とその等価回路(右)】
【図11．(左)アンチ・アンバイポーラートランジスタ(AAT)の電流特性(ID_AAT：青線)と
n型トランジスタの電流特性(ID_n-type：赤線) (右)入力(VIN)-出力(VOUT)特性】
(2)光学的に制御可能な有機ロジックインメモリー
【図12．開発したバイナリインバーターの模式図】
【図13． (a)インバーターの光照射によるプログラミング操作の模式図
(b)インバーターのUV光による消去操作の概略図】
【図14．3値インバーターの光学的に制御されたプログラミングおよび消去操作】
4-4．国立大学法人 北海道大学
(1)「世界一長い炭素－炭素結合」の創出に成功
【図15．伸縮振動のイメージ図(上挿入図)、ラマン分光法により得られたスペクトル(上)、
理論的に予測されたスペクトル(下)】
(2)光/熱で完全制御が可能な分子スイッチの創出に成功
【図16．炭素＝炭素二重結合が関与する立体異性体の種類】
【図17．本研究により新たに設計した分子と光/熱異性化による酸化特性制御】
(3)分子の酸化特性を加熱/冷却で制御
【図18．本研究により新たに設計した分子】
【図19．加熱/冷却による構造変化と酸化特性スイッチング】
(4)世界最長の炭素－炭素結合は長いだけではなかった
【図20．光・熱・酸化還元による相互変換（左）異性化による劇的な物性変化（右）】
(5)電気化学的な刺激により分子構造を巧みに制御
【図21．酸化還元による分子構造制御（左）と還元滴定によるスペクトル変化（右）】
(6)世界最長のアントラセンオリゴマーの詳細な調査に成功
【図22．アントラセンユニット数に応じたスイッチング特性】
5．有機メモリー素子の将来展望
第6章 有機ナノマシン
1．ナノマシン/有機ナノマシンとは
2．有機ナノマシンの応用分野
2-1．ナノドラッグデリバリーシステム（ナノDDS）
2-2．ナノ食品
2-3．ナノ農業
（1）精密農業
（2）高性能デリバリーシステム
3．有機ナノマシンに関する市場規模
図・表1．有機ナノマシンの国内およびWW市場規模予測（金額：2025-2045年予測）
図・表2．有機ナノマシンの需要分野別国内市場規模予測（金額：2025-2045年予測）
図・表3．有機ナノマシンの需要分野別WW市場規模予測（金額：2025-2045年予測）
4．有機ナノマシンに関連する企業・研究機関の取組動向
4-1．国立大学法人 大阪大学
(1)構造生命科学のためのクライオ電子顕微鏡の進歩
①クライオ電子顕微鏡とは
【図1．大阪大学のクライオ電子顕微鏡関連設備】
②クライオ電子顕微鏡のメリット
③クライオ電子顕微鏡に関する独特の工夫
【図2．クライオ電子顕微鏡像からノイズをキャンセルして再構成するプロセス】
【図3．ビーム傾斜とイメージシフトによるマルチホール/マルチショット撮影の模式図】
(2)高解像度・高スループットのクライオ電子顕微鏡の画像解析事例
～クライオ電子顕微鏡により、細菌べん毛モーターの回転力を伝達する
分子メカニズムを解明～
【図4．クライオ電子顕微鏡によって明らかにされた曲がったフックの
立体像と原子モデルの正面(左)および断面(右)】
【図5．細菌から生えたべん毛(左上)と、その根元の模式図(右上)、
及びフックの3層構造モデル(左下)と、
べん毛モーターにつながったフックの原子モデル(右下)】
4-2．国立大学法人 関西大学
【図6． DNA Origamiで構築されるマルチスケール構造体】
(1)マクロスケール構造体＝ヒドロゲル
【図7．体液で瞬時にゲル化するグアニン四重鎖ゲル】
(2)ミクロスケール構造体＝分子人工筋肉
【図8．DNA Origami＋モータータンパク質＝分子人工筋肉】
(3)メゾスケール構造体＝タンパク1分子を摘まんで閉じるDNAペンチ
【図9．タンパク1分子を摘まんで閉じるDNAペンチの合成】
(4)ナノスケール構造体＝高分子の結び目やネックレス
【図10．モノヌクレオチドでキャップしたCyD-ロタキサン】
4-3．国立大学法人 東京大学
(1)多種多様な構造を有する高分子集合体
【図11．多種多様な構造を有する高分子集合体】
(2) PIC型ベシクル（PICsome）を用いた生体イメージング
【図12．PIC型ベシクル（PICsome）(上)と、
それを用いたマウスの腫瘍造影イメージング事例(下)】
(3)脳内送達を可能にする高分子ミセル
①血液脳関門通過型高分子ミセル
【図13．BBB通過型高分子ミセル(左上)、
高分子ミセルがBBBを通過する模式図(右上)、
高分子ミセルの脳への集積量(左下)、
マウスの脳切片の蛍光免疫染色像(右下)】
②核酸医薬を脳内送達する高分子ミセル
【図14．核酸医薬を入れた高分子ミセル(上)、
核酸の脳への集積量(左下)、脳部位ごとの機能評価(右下)】
③抗体医薬を脳内送達する高分子ミセル
【図15．抗体医薬を入れた高分子ミセル(上)、
抗体医薬を脳内送達する高分子ミセルの効果(下)】
(4)「脳内分子探査」を実現するナノマシンの開発
4-4．公益財団法人 川崎市産業振興財団 ナノ医療イノベーションセンター（iCONM）
(1) iCONMの概要
【図16．iCONMの活動と展開】
(2) iCONMで実施されている研究の概要
【図17．iCONMで行なわれている研究の概要】
【図18．ナノDDS】
【図19．高分子ナノミセル（スマートナノマシン®）】
(3) iCONMにおける最近の研究事例
①悪性脳腫瘍の中で特異的に活性化し、
副作用なく治療を行なう免疫チェックポイント阻害抗体の開発に成功
【図20．修飾抗体の脳腫瘍治療効果】
②遺伝子治療の効率を安全かつ大幅に高める
肝内毛細血管コーティング剤の開発
～肝類洞における遺伝子治療薬クリアランスの制御～
【図21．肝類洞壁の表面を選択的かつ一過性に覆う物質を開発し、
遺伝子治療薬のクリアランスを制御】
4-5．株式会社 分子ロボット総合研究所
【図22．チューブリン2量体の仮想分子】
【図23．VR遅延問題の解消】
5．有機ナノマシンの将来展望
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