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廃品回収革新技術描論

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13 子 路  し ろ
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「その身を正す能わざれば、人を正すをいかんせん」(13)
「近き者説べば、遠き者来たらん」(16)
「速やかならんと欲すれば、達せず。小利を見れば、大事成らず」
(17)
「君子は和して同ぜず、小人は同じて和せず」(23)
「剛毅木訥(ごうきぼくとつ)、仁に近し」(27)
------------------------------------------------------------
3.「かりに先生が衛の君主を補佐する立場に立たれたとしたら、
まず何から手を着けられますか」
子路の質問を受けて、孔子は笞えた。 
「正しい命名法を確立することだな」
「まだるっこい話ですね。もっと差し迫った対策をうかがってい
るのに」
「あさはかだな、おまえは。君子なら君子らしく、よく考えてか
ら目をきくものだ。いいかね、めいめい勝手に自分流儀の命名法
を採用してごらん。ことばが通じ合わなくなるではないか。そう
すれば社会は成り立たん。ことばが通じ合うという前提があれば
こそ、道徳は確立され、法律も規制力を発揮できるのだ。道徳が
混乱し、法律が有名無実になったとしたら、その国の人民はどう
やって生きていけばいい? 為政者は正しい命名法を確立し、そ
れによって共通の言語を成立させるべきだ。そうなればすべての
発言は当然、実行の責任を負うことになる。それほど言語問題は
大切なのだよ」

子路曰、衛君待子而爲政、子將奚先、子曰、必也正名乎、子路曰、
有是哉、子之迂也、奚其正、子曰、野哉由也、君子於其所不知、
蓋闕如也、名不正則言不順、言不順則事不成、事不成則禮樂不興
、禮樂不興則刑罰不中、刑罰不中則民無所措手足、故君子名之必
可言也、言之必可行也、君子於其言、無所苟而已矣。

Zi Lu asked, "If Marquis of Wei appoints you as a minister,
what will you do first, master?" Confucius replied, "I will
surely correct names." Zi Lu said, "You are it again! You
really like roundabout. Why do you need to correct names,
master?" Confucius replied, "You are quite rough. Gentlemen
must not talk about what they don't know. If names are not
correct, words do not make sense. If words do not make sense,
everyone can do nothing. If everyone can do nothing, courtesy
and music do not become active. If courtesy and music are
not active, punishment does not have fairness. If punishment
does not have fairness, the people never feel relieved.
So gentlemen must speak correctly with correct names. They
must act if they talk. Gentlemen must speak carefully."

   

【ポストエネルギー革命序論169】


脳に薬剤を届けるナノカプセル送達技術
熊本大学の研究者らは、脳の血液関門の透過を促進する環状ペプ
チドを開発。今回発見した環状ペプチドを表面に持つナノ粒子の
中に医薬品を入れることによって、脳に様々な薬を届ける薬剤ナ
ノカプセルの研究開発が可能となる。
脳の血管は他の臓器の血管とは異なり隙間がない構造をしており、
薬が血液から脳へ移動することを妨げている血液脳関門という仕
組みがある。従来よく使われている薬剤は低分子医薬品のため血
液脳関門を透過できるが、副作用などが出やすいことが課題。こ
のため、抗体やペプチド等のバイオ医薬品や遺伝子等の高分子医
薬品が新薬として期待されているが、高分子医薬品は血液脳関門
を透過することができない。従って高分子医薬品を脳に届けるこ
とができる技術は、脳で作用する中枢薬の開発を大きく進めるこ
とを可能にするものとして待望されていた。


同研究チームは、様々な医薬品に応用可能な技術開発を目指して
、ナノ粒子の血液脳関門透過を促進し脳へ送達ができる環状ペプ
チドを開発。目的の機能を持つペプチドの探索には、ファージと
呼ばれるウイルスを使用する方法を採用。様々なアミノ酸配列(
109種類)の環状ペプチドを提示するファージ群(ファージライブ
ラリ)の中から、ヒト血液脳関門モデル細胞を透過するファージ
を集め、透過したファージが有するペプチドのアミノ酸配列を解
析。ファージの大きさは約1,000ナノメートルであり、バイオ医薬
品よりも大きいことから、ファージの血液脳関門透過を促進する
環状ペプチドはバイオ医薬品の透過も促進する能力を有すること
が期待される。>解析の結果、2種類の新規環状ペプチドを発見。
そのうちの1つの環状ペプチドはヒト血液脳関門モデル細胞だけ
ではなく、サルとラット血液脳関門モデル細胞のファージの透過
を促進。また、発見した環状ペプチドを提示するファージをマウ
ス血液中に投与し、60分後の脳を解析した結果、脳内にファージ
が入っていることが観察。また、大きさが150ナノメートルの人工
ナノ粒子であるリポソーム表面に発見した環状ペプチドを付加し
た修飾リポソームを作成。この修飾リポソームを同様にマウス血
液中に投与した結果、60分後の脳にリポソームが検出。これらの
結果から、発見した環状ペプチドによってファージやリポソーム
のナノ粒子の血液脳関門透過を促進し脳内に届けることが可能だ
ということを示す。このように、リポソームは様々な物質を内包
することが可能なナノカプセル。発見した環状ペプチドで表面を
修飾したリポソームを脳へ運ぶナノカプセルとして使用すること
で、高分子医薬品を脳に届けることが可能になり、アルツハイマ
ー病を含めた中枢・神経疾患に対する医薬品開発成果が期待され
れる。

人工組織に血管を作製する技術
iPS細胞による人工臓器等へ応用
4月14日、産業技術総合研究所は実際の臓器と似た構造の血管
を持つ組織を、人工的に作る技術を開発した。送液ポンプと接続
できる組織培養デバイスの中で、組織や血管のもとになる細胞と
コラーゲン(組織ゲル)を混ぜ合わせて培養し、人工的な組織に
大きな血管(主血管)とそこから枝分かれする毛細血管を作製す
る技術を開発。血管を通じて培養液を流すことで、酸素や栄養を
供給して大きな組織を維持したり、試験の対象である。三次元組
織とは、従来ある培養皿を用いて細胞を平面的に培養した組織に
対して、特殊な組織培養デバイスを使い細胞を立体的に培養した
組織をいう。三次元組織の代表例としては、ミニ臓器がよくしら
れている。ミニ臓器については、横浜市立大学等の研究グループ
が、2017年にiPS細胞から極小サイズのミニ肝臓を大量に作成する
ことに成功。このような三次元組織は、創薬や再生医療分野でそ
の応用が期待されているが、問題点も多く残されていた。その1
つが、三次元組織内に動脈等の大きな主血管や毛細血管を作成す
ることが難しいという点。臓器や組織と置き換えるための大きく
分厚い三次元組織に酸素や栄養を効率的に供給したり、医薬品開
発やがん研究のために三次元組織内に薬剤を流し込むことは難し
かった。



【要点】
三次元組織内に主血管と毛細血管を作成することに成功 ➲実質
細胞(臓器の機能を担う細胞)、血管内皮細胞(血管を形成する
細胞)、間葉系幹細胞(血管の形成を助ける細胞)をコラーゲン
と混ぜ合わせ、予めニードルを仕込んだ組織培養デバイス内で
培養。三次元組織が形成された後に、このニードルを引き抜く。
➲このときに三次元組織内にできたトンネルに血管内皮細胞を流
し込み培養することで、主血管の作成に成功。さらにその後、そ
の主血管に培養液を流し、培養を継続することで毛細血管の作成
にも成功。研究グループによると、培養液から酸素や栄養が供給
されたり、培養液の流れによって物理的に刺激されたりすること
により、血管内皮細胞が活性化され、毛細血管が形成されると考
える。➲このようにして作成した三次元組織について、実際に
臓器の機能を担うたんぱく質の発現を確認すると共に、薬剤の代
謝の測定にも成功。



✔ 今後は、より大きな組織(臓器)の作製や抗がん剤の評価、
iPS細胞等を使ったさまざまな臓器や組織の作成への応用等研究
を進める方針。



“ごみ”をエタノールに変換回収革新技術
積水化学工業がゴミを微生物の力でエタノール化する新技術の実
用化に向け、合弁会社を設立。大量に存在しながらその工業利用
が難しかった“ごみ”を、化石資源に替わる資源として使える革
新技術として早期の実用化を目指す。4月16日、積水化学工業
と官民ファンドのINCJとLanzaTech社と共同で微生物触媒を活用し
て可燃性ごみをエタノールに変換する技術の事業化に向け、実証
実験と合弁会社「積水バイオファイナリー」を設立することを公
表。


この技術特徴は、ごみ処理施設に収集されたごみを一切分別する
ことなくガス化し、このガスを微生物によってエタノール化する
技術。大きな熱や圧力を必要とせず、既存プロセスと比べても十
分にコスト競争力があるという。積水化学工業は2014年から共同
開発を進める。今回設立する合弁会社では、このエタノール化技
術の実用化・事業化に向けた最終段階の実証を行うため、まず、
岩手県久慈市に実証プラントを新設、2021年度末に稼働を開始す
る予定。実証プラントでは、標準的な規模のごみ処理施設が処理
するごみの1/10程度という約20t/日を既存ごみ処理施設から譲り
受けて原料とし、エタノールを生産する計画。また、自治体やご
み処理関連企業、プラントメーカーなどのパートナーを広く募る
とともに、実証プラントにて生産したエタノールを企業に提供し、
さまざまな製品・事業に活用することも目指す。






最新高品質コンデンサー技術
省エネ意識の高まりにより、あらゆるアプリケーションの電子化
が進んでいるが。中でも自動車分野においては、電気自動車や自
動運転技術の進歩に伴う技術革新により、電子部品の搭載数が年
々増加。その一方で、電子回路の安定化に使用されるコンデンサ
(特に積層セラミックコンデンサ)は、非常に多く使用される電
子部品であることから、使用するコンデンサを1つでも減らした
いという要望が増えてきている。ローム株式会社は、自動車や産
業機器をはじめとする各種電源回路の外付けコンデンサ容量が、
極小のnFオーダー(ナノファラッドオーダー: ナノは10のマイス
9乗)でも安定制御できる電源技術「Nano Cap™」を確立。電子機
器に搭載される電源回路では、出力を安定させるために外付けコ
ンデンサが用いられている。例えばリニアレギュレータとマイコ
ンで構成される回路の場合、一般的にリニアレギュレータの出力
側に1μF、マイコンの入力側に100nFのコンデンサが必要とする。
今回、ロームの「回路設計」「レイアウト」「プロセス」、3つの
アナログ技術を結集することで実現した電源技術「NanoCap」をリ
ニアレギュレータに搭載することにより、リニアレギュレータ出
力側のコンデンサが不要となり、100nFのコンデンサだけで動作
を安定させることができ、回路設計負荷を大幅に軽減することが
可能となる。




✔ Nano Capは、ロームの垂直統合型生産体制において、「回路
設計」「レイアウト」「プロセス」、3つの先端アナログ技術を結
集することで実現する超安定制御技術を指す。安定制御により、
アナログ回路のコンデンサに関する安定動作課題を払拭すること
で、自動車や産業機器、民生機器などを問わず、幅広いアプリケ
ーションの設計工数削減に貢献する。


✔ 廃品回収革新技術描論


金属空気廃棄物回収車両:
移動する金属表面の化学結合を破壊しエネルギーに変換
電子機器に独自の電源が必要な場合、バッテリーとハーベスター
という2つの基本的なオプションがある。バッテリーは内部でエ
ネルギーを貯蔵するが、そのため重く、供給が限られている。ソ
ーラーパネルなどの収穫機は、環境からエネルギーを収集する。
これにより、バッテリーのいくつかの欠点が回避されるが、新し
いバッテリーが導入される。これは、バッテリーが特定の条件で
のみ動作し、そのエネルギーを有効な電力にすぐに変換できない
ことによる。
ペンシルベニア大学の工学部と応用科学部の新しい研究により、
これら2つの基本的な技術の間のギャップが、両方の世界の利点
を生かした「金属空気スカベンジャー(廃品回収装置・車両」の
形で初められている。この金属空気スカベンジャーは、一連の化
学結合を繰り返し、破壊および生成することにより電力を提供す
る点で、バッテリーのように機能するが、環境内のエネルギーに
より電力が供給されるという点で、ハーベスター(環境拝領型発
電器のようにも機能する。
具体的には、金属と金属空気スカベンジャーを取り巻く空気の化
学結合を利用し、最大エネルギーハーベスタの10倍の電力密度
と、リチウムイオンバッテリーの13倍のエネルギー密度を持つ
電源を実現する。長期的には、このタイプのエネルギー源はロボ
ットが新しいパラダイムの基礎となる可能性があり、機械は金属
を探して「食べる」ことで自らを動かし続け、人間が食物と同じ
ようにエネルギーの化学結合を分解する。
近い将来、この技術はすでに2つのスピンオフ企業を支えている。
 発展途上国のオフグリッド住宅用照明と盗難警告器付る輸送コン
テナ用センサに電力供給として金属空気スカベンジャーの使用を
計画している金属エアスカベンジャー、つまりMAS を開発する動
機は、ロボットの脳を構成するテクノロジーとロボットを動かす
テクノロジーが、小型化に関して根本的に不一致であるという事
実から生じた。


個々のトランジスタのサイズが縮小するにつれて、チップはより
小型で軽量のパッケージでより多くの計算能力を提供します。し
かし、電池が小さくなっても同じようにはメリットがありません。
材料の化学結合の密度は固定されているため、バッテリーが小さ
いほど、破壊される結合が少なくなります「コンピューティング
パフォーマンスとエネルギー貯蔵のこの逆の関係により、小規模
なデバイスやロボットが長期間動作することが非常に困難になっ
ています」とピクル氏は言います。「昆虫ほどの大きさのロボッ
トもありますが、バッテリーの電力がなくなるまで1分間しか動
作しませんさらに悪いことに、より大きなバッテリーを追加して
も、ロボットは長持ちしません。追加された質量は移動するため
により多くのエネルギーを必要とし、より大きなバッテリーによ
って提供される余分なエネルギーを打ち消します。この苛立たし
い逆関係を破る唯一の方法は、化学結合をまとめるのではなく、
化学結合を探すことです">「太陽光、熱、または振動エネルギー
を収集するような収穫機は、より良くなっています」とピクル氏
は言います。「これらは、グリッドの外にあるセンサーや電子機
器に電力を供給するためによく使用され、バッテリーを交換する
ために周りに誰もいないかもしれません。問題は、電力密度が低
いことです。つまり、バッテリーが供給するのと同じ速さで環境
からエネルギーを取り出すことができない。MAS は、最高のハー
ベスターよりも10倍優れた電力密度を持つ。これは、電池と競合
できる。電池化学を利用するが、重量とは無関係で、環境の化学
薬品を使用しているためである。
【要約】
金属表面からエネルギーを電気化学的に除去し、ロボットや電子
機器に電力を供給の新しい方法提案する。ロボットや電子機器が、
材料搭載することなく大容量エネルギー密度材料からエネルギー
抽出し、エネルギー貯蔵規模の限界を克服。一連のヒドロゲル
(水分散ゲル)電解質組成を金属空気電池と組み合わせ、最大130、
81、および25 mW/cm2の電力密度で、アルミニウム、亜鉛、およ
び鋼の表面から159、87、および179 mAh/ cm2の容量抽出を可能
とする。この数値は、最高のエネルギーハーベスタ出力密度の
100倍を超え、金属表面を移動するとき、金属捕捉は、リチウ
ムイオンおよび金属空気電池のエネルギー密度を13倍および2
倍超える。金属の回収は、小型ロボットや電子機器に有益となる。
そのサイズとパフォーマンスは、マイクロエネルギー貯蔵技術に
提供される低エネルギーにで、厳しく制御される。表S1図4Dのア
ルミMASのデータ。図S1。酸化されたアルミニウムおよび亜鉛板
から抽出されたエネルギー図S2。高度に酸化されたスチールワッ
シャーから抽出されたエネルギー。図S3。アルミニウムとPVA-H2O、
PVA-KOH、PAM-H2O、およびPAM-KOHヒドロゲル間の摩擦係数。図
S4。5wt%SiO2を含むおよび含まない6M KOH PVAおよびPAMヒド
ロゲルの経時的な水分損失(PDF)



Movie SM1。腐食したアルミニウム表面からエネルギーを抽出す
るMAS搭載車両(MP4)Movie SM2。新しいアルミニウムプレート
上で20倍の速度で13サイクル動作するMAS搭載車両(MP4)Movie
SM3新しいアルミニウムプレート(MP4)でリアルタイムに1サイ
クルで13サイクル動作するMAS搭載車両。


「ずっともソーラー×トヨタホーム」販売
トヨタホームグループのトヨタホーム東京株式会社及びトヨタホ
ームちば株式会社と東京ガス株式会社は、トヨタホームの新築戸
建住宅を建設される顧客を対象に、太陽光発電システムを無償で
提供するサービス「ずっともソーラートヨタホーム」を4月20
日より開始する。
【要点】
①3kW以上10kW未満の太陽光発電システムを無償で提供、設置す
る。
②日中、発電した電気はご家庭で使える。
③家庭で使用されずに余った電気は電力会社に売電➲売電により
得られる収入は、顧客と東京ガス間で締結する10年間の本サービ
ス契約に基づき、東京ガスに譲渡する。
④本サービス契約期間終了後は、売電により得られる収入も顧客
の収入となる。



【ウイルス共生描論16:変異とワクチンⅦ】
SARS-CoV-2の加熱および化学プロトコルの不活性評価
フランスの科学者たちは、新型コロナウイルスが60℃で1時間加
熱しても生き残り、複製が可能であることを確認した。同ウイル
スが気温が高い夏にもまだ高い感染率を示すという意見も出てい
る。20日、製薬バイオ業界によると、最近フランスのエクス=
マルセイユ大学の研究チームが、新型コロナウイルスを60℃1時
間加熱した後、検査した結果、まだ活性化されているウイルスが
観察されたことを伝えた。今回の研究は、論文の事前発表プラッ
トフォームであるバイオアルカイブ(bioRxiv)に公開されたもの。
56~92℃の間の温度で加熱した後に確認された結果を公開。バイ
オアルカイブは、正式審査を経るプレ公開サイト。研究チームは、
アフリカに生息するサバンナモンキーの腎臓細胞に新型コロナウ
イルスを感染させた後、温度に応じたウイルスの不活性化の程度 を確認した。温度別にそれぞれ56℃30分間、60℃で1時間、92℃
で15分間加熱した。また実際の実験室で起こることがある環境と
同じようにするため、感染した細胞に動物性タンパク質を加え、
生物学的汚染をさせたグループを別に作って比較した。実験結果
は、汚染させたグループでは、60℃でウイルスがまだ活性化され
ている状態であることが観察された。60℃で1時間加熱した場合、
SARSとMERSをはじめとするほとんどのウイルスは非活性化される。
92℃で15分加熱したグループでは、ウイルスがすべて非活性化さ
れることを確認。この92℃で加熱した場合は、ウイルスの遺伝物
質であるRNAもほとんど破壊されている。研究チームは、実験室で
新型コロナウイルスを非活性化させる時は、加熱することより化
学薬品を使用することを勧めた。


⛨Avacta Group ahead of schedule for Covid-19 test,2020.4.22

一方、香港のサウスチャイナ・モーニング・ポスト(SCMP)をはじ
めとするいくつかの海外メディアは、高温で死滅しない該当実験
結果を根拠に、新型コロナウイルスが夏を通して継続して拡大す
るという信号だと伝えた。SCMPは今月初めに「米国医師協会学術
誌(JAMA)」に掲載された中国の研究内容を例に挙げた。この研究
では、新型コロナウイルス感染者が訪れた銭湯で8人が新たに新型
コロナウイルスに感染した事実を報告。当時、風呂の温度は40℃
以上で、湿度も60%よりも高い高温多湿な環境であった。研究チ
ームは、これを根拠に「暖かく湿った環境で新型コロナウイルス
の伝染性が弱まるという証拠はない」とし、「夏といって新型コ
ロナウイルスが減るという証拠はない」と主張した。また、去る
8日には、米国国立科学院(NAS)がホワイトハウスに報告した内容
も同様の結論であった。報告書によると、新型コロナウイルスが
高い気温と湿度が高い環境で、拡大する効率が低下することがあ
るといういくつかの証拠があるが、人々の同ウイルスに対する免
疫力が弱いため、感染拡大は減らない可能性があると予想した。



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