データ共有プラットフォームによる装置連携促進と 統計・多変量解析手法を取り込んだ解析ソフトの開発 プロジェクトリーダー:日本電子株式会社 杉沢 寿志 研究リーダー:東京大学大学院理学系研究科 小林 修 <目指すべき将来の姿> 日本電子のYOKOGUSHI戦略について (YOKOGUSHI戦略=オープンイノベーション) 日本電子では、今期から の三ヶ年の中期経営計画 としてDynamic Vision を推し進めており、その 中でもYOKOGUSHI戦 略を大目標の核として掲 げています。 YOKOGUSHI戦略と は、先端研究における多 種製品のシナジーにより、 それぞれ単独ではできな い新事業領域を創りだす ことです。 関連する事業部門は、 JEOLグループ内の企業 や事業ユニットに限定さ れないと考えています。 健康長寿ループ構築のために、「入院を外来に、外来を家庭に、家庭 で健康に」を目標として、複数の理科学機器のデータプラットフォー ム共通化と多種データ横断可能な解析ソフトウェアを開発することで、 薬剤合成の効率化による創薬コスト削減技術の開発を進めます。 ●実現の鍵となる研究開発テーマ 解析研究センターを 関係する研究者へ開放 近年の学際的な研究を複 数の分野にまたがる複合 的な解析により推進 YOKOGUSHI戦略の一環として東京大学内 に解析研究センター(仮称)を開設予定 (データ共有プラットフォームによる装置連携促進) データサーバーに蓄積された多種データを扱うためのデータ閲 覧ソフトを開発し、データ共有プラットフォームとして提供する ことにより、解析研究センターに設置されている複数の装置の連 携を促進し、データ共有化の効果をさらに増幅する。 (統計・多変量解析手法を取り込んだソフトウェアの開発) 主成分分析やSIMCA分析などの統計・多変量解析手法を取り 込んだソフトウェアを開発し、多種スペクトルやイメージを対象 として解析可能な環境を提供する。 多種測定データや 設備等に関わる作 業の効率化と情報 共有化を促進 (多変量解析ソフトウェアによる有機合成反応の解析) 創薬効率改善を目的として、有機合成反応を統計・多変量解析 手法により解析し、開発効率・生産効率を高める技術を確立する。 データ共有プラットフォームによる装置連携促進 統計・多変量解析手法を取り込んだソフトウェアの開発 アウトプットデータ活用全体像 お茶のスペクトルを対象とした統計解析 1.装置側改造せずに計測・分析データをサーバへ回収(商用セキュリティソフト導入前提) 2.各種装置データを活用可能な横串付加価値ソフトを開発 データ収集サーバ 基盤分析技術 自動収集ソフト 自動収集ソフト 画像位置同定(例) 変換ソフト開発 多変量解析(例) 装置個別フォーマット Lab内 イーサネット 粒子解析(例) SIMCA 共通フォーマット変換 種々の解析手法により異なる判定が可能 データ閲覧ソフト開発 蓄積 データ PLSの解析例 Yb 2 Lewis Acidity 画像フォーマット統一 自動収集ソフト 2.2 ランタノイド触媒のルイス 酸性解析と反応収率予測 2.2 Lu Tm 1.8 Ho Er 1.6 2 Dy Tb Gd Sm Nd 1.4 Pr Ce Lewis Acidity 成果 レポート 成果 レポート 自動収集ソフト La 1.2 Tb 1.6 Gd -4 -2 0 2 4 t1 Er La 1 6 -2 -1 PC2 ● 100 200 300 400 ● ● ● 500 m/Z ※ コンセプトデータ ※ コンセプトデータ 0 1 2 3 t2 ※ コンセプトデータ Principle Properties Ln Rat(pm) E0 red E0 red (3+→0) (3+→2+) Ri -ΔH0 -logβ11 Log K (F-) Log K (dtpa) Log K (dota) μeff pKh WERC (log) t1 t2 t3 La 187 -2.522 -3.1 121.6 3326 9.01 2.67 19.48 22.86 0 8.5 8.32 5.23 -0.53 -0.69 Ce 182 -2.483 -3.2 119.6 3380 2.81 20.33 23.39 2.4 8.3 8.43 4.42 -1.08 -1.07 100 Pr 182 -2.462 -2.7 117.9 3421 8.55 3.01 21.07 23.01 3.5 8.1 8.49 2.66 -0.04 0.24 90 Nd 182 -2.431 -2.6 116.3 3454 8.43 3.09 21.6 22.99 3.55 8 8.59 1.97 0.31 0.45 80 Sm 180 -2.414 -1.55 113.2 3512 8.34 3.12 22.34 23.04 1.55 7.9 8.77 1.23 1.38 0.23 Eu 200 -2.407 -0.35 112.0 3538 8.31 3.19 22.39 23.45 3.4 7.8 8.81 0.9 3.4 1.06 Gd 180 -2.397 -3.9 110.7 3567 8.35 3.31 22.46 24.67 7.95 8 7.8 -0.57 -1.48 0.35 Tb 178 -2.391 -3.7 109.5 3600 8.16 3.42 22.71 24.22 9.65 7.9 7.89 -1.09 -1.33 0.88 Dy 177 -2.353 -2.5 108.3 3634 8.1 3.46 22.82 24.79 10.5 8 7.8 -1.74 -0.87 0.62 Ho 177 -2.319 -2.9 107.2 3663 8.04 3.52 22.78 24.54 10.55 8 7.78 -2.01 -1.04 Er 175 -2.296 -3.1 106.2 3692 7.99 3.54 22.74 24.43 9.5 7.9 8.15 -2.15 -0.79 0.58 Tm 174 -2.278 -2.3 105.2 3717 7.95 3.56 22.72 24.41 7.3 7.7 6.81 -3.2 -0.63 -0.94 20 Yb 194 -2.267 -1.15 104.2 3740 7.92 3.58 22.2 25 4.6 7.7 7.9 -2.48 2.23 -0.39 10 Lu 173 -2.255 103.2 3759 7.9 3.61 22.44 25.41 0 7.6 7.78 -3.18 0.94 -2.09 10.6 0.63 収率予測の例 Yield%(Experimental) t = 40 min t = 30 min t = 20 min t = 10 min t = 40 min t = 30 min t = 20 min t = 10 min Pr PLSによる収率予測 Descriptors 主成分分析により反応終点 や反応効率等を解析 Sm Nd 有機合成リアルタイム反応モニタリングによる反応経過の解析例(構想) リアルタイム反応モニタリングにより反 応状態を示す大量の時系列データを取得 Yb Lu Tm Dy Ho Ce 1.4 1.2 1 C.G. Fortuna, G. Musumarra, M. Nardi, A. Procopio, G. Sindora and S. Scire, J. Chemometrics 2006, 20, 418-424 1.8 Ho 70 Yb 60 Dy 50 40 Pr 30 Sm Er Gd La 0 0 PC1 Lu Tm 20 40 60 80 100 Yield%(Predictions) 多変量解析ソフトウェアによる有機合成反応の解析 ※ コンセプトデータ
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