Yano E plus 2020년 8월호(NO.149)
내용목차
≪주목시장포커스≫
차세대 고기능재료 동향(6)~바이오 기능재료~(3~38페이지)
COVID-19 중증환자에게 사용되는 ECMO는 장시간 사용하면 혈전이 발생하기 쉬워진다. 이러한 문제해결의 실마리가 풀리고 있다.～
1. 코로나19에 부수되는 혈전문제에 대한 대응
2. 바이오 기능재료란
3. 주목되는 차세대 바이오 기능재료
3-1. 재생의료
3-2. 재생의료용 지지체
3-3. 드래그 딜리버리 시스템(DDS)
3-4. 외과용 실란트제
3-5. 기능성 화장품
3-6. 바이오센서
3-7. 바이오 연료전지
4. 차세대 바이오 기능재료 시장규모 예측
【그림·표1. 차세대 바이오 기능재료의 일본국내 및 WW 시장규모 예측(금액: 2020년~2030년 예측)】
5. 차세대 바이오 기능재료와 관련 기업·연구기관의 대응 동향
5-1. 국립대학법인 규슈대학
(1) 바이오계면의 수화구조에 착안한 생체친화성 발현기구의 해명
【그림1. 바이오머티리얼에서 중층수 역할】
(2. 차세대 예방, 진단, 치료기술을 지지하는 생체친화성 재료 설계방법
【그림2. 생체친화성 PMEA형 바이오머티리얼을 이용한 암 진단】
【그림3. 생체친화성 PMEA형 바이오머티리얼을 이용한 담관 스텐트】
5-2. 국립대학법인 교토대학
【그림4. DDS·재생의료·세포공학 등 상관관계를 나타내는 모식도】
(1) 생체조직의 재생치료를 위한 생체재료
【그림5. 세포와 관련환경의 모식도】
(2. 줄기세포공학 및 기초생물의학연구를 위한 생체재료
【그림6. 재생의료에서 바이오머티리얼 기술의 역할】
(3) DDS를 위한 생체재료
【그림7. DDS의 목적】
(4) 외과·내과 치료 어시스트를 위한 생체재료
5-3. 국립대학법인 도쿄의과 치과대학
(1) 가동성 표면상에서 세포기능 제어
【그림8. 세포가 배양 기재에 접착 시 기재계면의 표면분자 가동성의 영향】
(2. 세포내 분해성 폴리로탁산의 의약응용
【그림9. 세포 내 환경에 응답하여 초분자구조가 붕괴하고 시클로덱스트린을 세포 내로 방출하는 폴리로탁산】
(3) 폴리로탁산을 이용한 생체분자 복합체의 나노메디슨 응용
【그림10. 폴리로탁산의 분자 가동성과 주사슬 골격의 강직성이 생체분자의 생리활성과 세포 내 동태에 미치는 영향】
(4) 폴리로탁산을 이용한 차세대 치과재료의 설계
【그림11. 광분해성 폴릴로탁산을 함유한 치과용 접착제 개발】
5-4. 국립대학법인 도쿄공업대학(1)
(1) 자연에서 학습(생명기능 프로세스)
【그림12. 물고기 비늘을 이용하여 인간의 각막 재생을 실현하려는 시도】
(2. 자기 조직화 현상(분자수준의 이상한 구조)
【그림13. 콜라겐과 탄산아파타이트를 이용한 새로운 인공뼈의 개발】
(3) 나노메디슨(복합재료에서 난치질환 치료로)
【그림14. DDS로 질병을 치료하는 세포응답형 재료의 개발】
(4) 바이오테크놀로지와의 융합(신기술의 창출)
【그림15. 바이오세라믹스와 생체분자의 상호작용에서 얻은 새로운 바이오센서】
【그림16. 피부와 점막을 통해 약을 투여하는 이온토포레시스 전극 개발】
5-5. 국립대학법인 도쿄공업대학(2)
(1) 핵산구조의 조작
【그림17. 핵산구조의 다양한 조작】
【그림18. 알로스테릭형 핵산효소(MNAzyme)의 활성화 메커니즘】
【표1. 기존 PCR법과 비교한 인공 샤페론 강화 MNAzyme법의 특징】
(2. 지질 이중막의 구조 전이 제어
【그림19. 지질 이중막의 구조 전이】
5-6. 공립대학법인 도쿄도립대학
(1) 유전자(플라스미드 DNA) 딜리버리 시스템
【그림20. 유전자(pDNA) 딜리버리 시스템 모식도】
(2. 생리활성 아연(Zn2+) 딜리버리 시스템
【그림21. 생리활성 아연(Zn2+) 딜리버리 시스템 모식도】
(3) 바이오의약품 배달
【그림22. 바이오의약품 배달과 바이오이너트 표면의 구축 모식도】
5-7. 국립대학법인 나가오카기술과학대학
(1) 초조기 암 진단과 치료를 양립하는 나노 바이오 세라믹스의 창제
【그림23. 암세포 표식용 FA-NHS를 고정한 복합 나노입자의 제작과 평가 프로세스를 나타낸 모식도】
(2. 뼈의 보전과 치료의 촉진을 목표로 한 수화층을 특징으로 하는 바이오세라믹 입자의 합성
【그림24. 뼈의 보전과 치료를 촉진하는 수화층을 특징으로 하는 바이오세라믹 입자 합성 기술의 모식도】
(3) 뼈의 구조를 재현하는 배향성 콜라겐 제작기술 개발
【그림25. 뼈조직을 재현한 배향성 콜라겐 피브릴 배열 구조의 제작기술 모식도】
6. 생물 재료의 진보는 의학의 진보를 촉진한다
신·산업용 센서 시리즈 (3) 미립자 계측·PM센서 시장(시장편)(39~56페이지)
~제조환경과 제품의 청정화 요구가 더욱 높아져, 착실하게 수요가 확대. 향후는 가스검지가 중심인 IAQ센서에의 탑재도 증가～
1. 머리말
1-1. '부유미립자'와 클린룸
【그림1. 다양한 입자 크기】
【표1. 클린룸 공기청정도 규격 (ISO: 2015년 개정)】
1-2. 입자계측기기의 주목방식
(1)파티클 카운터
【그림2. 파티클 카운터의 제품 예】
①광산란 방식
【그림3. 광산란 방식의 구조와 입자 수·입경을 나타내는 전압 신호】
②광 차폐 방식
【그림4. 광산란 방식과 광 차폐 방식의 측정 영역】
③ 응축입자 방식(CPC 방식)
(2. PM센서∙분진계
①PM센서(먼지센서)
【그림5. 기기조립용 PM센서(먼지센서)의 제품 사례】
②분진계
【그림6. 광산란식 분진계의 구조와 제품 예】
(3) 입도 분포 측정 장치
【그림7. 레이저 회석·산란방식의 원리(왼쪽)와 스테디셀러 제품(오른쪽)】
2. 미립자 계측기 관련시장의 동향
2-1. 총 시장규모의 추이와 예측
【그림·표1. 입자계측기의 시장규모 추이·예측 (WW시장) (금액: 2019-2024년 예측)】
【그림·표2. 입자계측기기·PM센서 시장 내역 (2019년 WW 시장)】
【그림·표3. PM센서·분진계 시장 내역(2019년 WW시장)]
【그림·표4. 입도분포측정장치 방식별 내역(2019년 WW시장)】
2-2. 파티클 카운터의 시장동향
(1) 파티클 캔터의 타입별 내역
【그림·표5. 파티클 카운터 방식별 내역 (2019년 WW 시장)】
【그림·표6. 파티클 카운터의 기능별 내역 (2019년 WW시장)】
【그림·표7. 파티클 카운터 형태별 내역 (2019년 WW 시장)】
(2) 파티클 캔터의 주요 용도와 이용업계
【그림·표8. 파티클 카운터의 주요 용도(2019 WW 시장)】
【그림·표9. 파티클 카운터 이용분야(2019년 WW 시장)】】
냄새센서의 동향(57~96페이지)
~식품, 약물, 화약 등 냄새검지와 함께 암 등 각종 질병진단에도 활용될 가능성이 있음~
1. 오감에서 후각의 특수성과 냄새센서의 어려움
2. 냄새센서를 통한 데이터화의 임팩트
3. 냄새센서의 주요 동작원리
3-1. 반도체식
3-2. 수정 진동자식
3-3. 전계효과 트랜지스터(FET) 바이오센서
3-4. 막형 표면응력 센서(MSS)
4. 냄새센서의 용도
4-1. 의료·헬스케어
4-2. 보안
4-3. 농업·식품
4-4. 커뮤니케이션
5. 냄새센서의 시장규모 예측
【그림·표1. 냄새센서의 일본국내 및 WW 시장규모 추이와 예측(금액: 2018-2023년 예측)】
【그림·표2. 냄새센서의 용도별 WW 시장규모 추이와 예측(금액: 2018-2023년 예측)】
6. 냄새센서와 관련된 기업·연구기관의 대응 동향
6-1. 주식회사 Karumoa
(1) 냄새센서 'POLFA'
【그림1. 냄새센서 "POLFA"의 외관】
【그림2. 냄새센서 "POLFA"의 측정원리】
(2) 정점식 냄새 관측 시스템 'LIMOS'
【그림3. 정점식 냄새 관측 시스템 「LIMOS」의 시스템 구성 이미지】
6-2. 국립대학법인 규슈대학
(1) 항원항체반응을 이용한 표면 플라스몬 공명(SPR) 센서
【그림4. 초고감도 냄새센서의 개발 콘셉트 모식도】
【그림5. 항체항원반응을 조합한 SPR 센서의 원리도】
(2. Chemosensitive Resistor형 인공후각시스템
【그림6. GC재료를 사용한 수용막의 전기저항변화 검출용 Chemosensitive Resistor 디바이스】
【그림7. 냄새센서 출력 패턴의 기계학습 처리 프로세스】
6-3. DAI-ICHI SEIKO 주식회사
【그림8. DAI-ICHI SEIKO 주식회사가 개발한 냄새센서의 외관과 구조】
【그림9. nose Stick형 냄새센서의 외관과 구조】
6-4. 국립대학법인 도쿄의과치과대학
(1) 바이오 형광식 가스센서
【그림10. 바이오 형광법을 이용한 아세톤가스 검출 시스템의 구성】
(2) 피부가스의 농도분포를 가시화하는 탐후(냄새탐지)카메라
【그림11. (a)음주 후 피험자의 다른 신체부위에서 방출되는 에탄올가스 분포 이미지(발한속도, 표피층 수) (b)이개(pinna) 주변에서의 에탄올(왼쪽 위:녹색), 아세트알데히드(오른쪽 위: 빨간색)의 농도분포와 시간적 변화 및 에탄올과 아세트알데히드 가스분포를 겹쳐서 표시(아래: 녹색과 빨강) (c)이도 개구부의 음주 후 경피 가스 중 에탄올(검정) 및 아세트알데히드 가스(빨강)의 각 농도의 경시적 변화]
6-5. 국립대학법인 도쿄공업대학
(1) 곤충의 후각 수용체와 이미지 인식을 이용한 냄새의 바이오센싱 시스템
【그림12. 냄새센서 세포의 원리를 나타낸 모식도】
【그림13. 냄새센서 세포의 형광 화상】
【그림14. 냄새 식별의 원리】
【그림15. 이미지 데이터 처리 흐름】
(2. 단원자 금속을 이용한 전기화학 냄새센서
6-6. 국립대학법인 도쿄대학
【그림16. 세포표면에 존재하는 후각 수용체】
【그림17. 막 단백질에 의한 화학물질검지의 구조=1분자가 1000만분자/초의 신호에 증폭】
【그림18. 모기의 수용체를 이용한 냄새센서를 탑재한 이동 로봇】
6-7. 국립대학법인 도쿄농공대학
【그림19. 마우스의 후각 수용체의 세포막 국재성 스크리닝 시험의 개요와 단백질 구조 안정성과의 관계】
【그림20. 컨센서스 후각 수용체 구축의 개요】
6-8. 국립연구개발법인 물질·재료연구기구(NIMS)
【그림21. MSS의 구조와 특징】
【그림22. MSS의 동작원리를 나타낸 모식도】
7. 냄새센서의 장래 전망
≪차세대 시장 트렌드 ≫
OTA에 의한 전자제어 부품의 리콜 비용 삭감의 현상과 향후 동향(97~108페이지)
~리콜 대응에 응용되는 OTA의 비용 분석과 장래 동향~
1) 일본국내 리콜 현상
【그림·표1. 리콜 신고 건수 및 대상 대수(건수, 대수: 2014~2017년)】
1-1. 5년간 리콜 건수·리콜 대수 내역
【표1. 종(용도)별 신고 건수, 대상 대수 및 비율(다카타제 에어백 제외)(2013년도-2017년도 및 5년 평균)】
【표2. 리콜 신고 건수 및 대상 대수(2013년도-2017년도 5년 평균)】
1-2. 전자제어 부품 관련 리콜
【표3. 장치별 신고 건수 및 비율(장치별 신고 건수 및 비율(2013년도-2017년도 및 5년 평균)】
【표4. 장치별 리콜 신고 건수에서 전자제어 부품 관련 오류】
【표5. 결함이 보고된 전자제어 부품과 관련된 리콜 대상 대수】
1-3. 현재 리콜에 따른 비용과 OTA에 의한 비용 시산
【표6. 결함이 보고된 전자제어 부품과 관련된 리콜 대상 대수】
【그림1. 각 차량의 OTA 구조】
【그림·표2. 1대당 ECU 프로그램 갱신 비용】
【표7. 10만대당 ECU 프로그램 갱신 비용의 차이】
【표8. OTA를 이용한 자동차용 소프트웨어 업데이트/다운로드】
《타임리 콤팩트 리포트》
파워 반도체의 최신 동향과 장래 전망(109~113페이지)
~2020년 세계시장은 축소 전망되지만 2021년부터 일부 수요분야에서 회복기조가 되어, 2025년에는 243억 5,000만달러까지 확대~
1. 시장개황
2. 분야별 동향
자동차용 파워 반도체의 시장개황과 예측
3. 주목토픽
2019년 SiC파워 반도체 세계시장은 xEV용 수요가 신장되어 5억 4,600만달러
4. 장래전망
【그림1. 파워 반도체의 세계 시장규모 예측(메이커 출하금액 기준: 2017년-2025년 예측)】
【그림2. 자동차용 파워 반도체의 세계 시장규모 예측(메이커 출하금액 기준: 2018년-2025년 예측)】
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