【特許探検隊分室】第16回：DNAシーケンサ

　今回の話題はDNAシーケンサです。これは、DNAの塩基配列を自動で分析する装置です。
この装置の登場で、DNAの解析が大量かつ高速に行えるようになりました。今回の分類、
分析の母集団はDNAシーケンサという用語を明細書中に含む米国特許が対象です。



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　まず、全体的な傾向を見ていきます。
権利者別集計で件数が多いのは、アボット研究所、味の素、American Cynamid社、アムジェン、テキサス大学、コンノート研究所、コーネル研究財団、Diversa社、フジサワ薬品、Heska社、日立、Hoffmann-La Roche 、Human Genome Sciences社、Incyte Pharmaceuticals社、麒麟ビール、協和発酵、Novo Nordisk などがあります。
　その中でも特に目立つのは
●Human Genome Sciences社：特に１９９５年に技術起源をもつものに集中しています。DNA、成長因子、タンパク質に関連した特許が目立ちます。
●Incyte Pharmaceuticals, Inc.：ここも特に１９９５年に技術起源をもつ特許が多いです。この年前後に、熾烈な開発競争が繰り広げられたのでしょうか？
●Novo Nordisk A/S：この企業の特許は１９９２年ごろを起源とするものからゆっくりと立ち上がっています。DNA、遺伝子コーディング関係が多いように見受けられます。
●パーキンエルマー社：分子プローブ関係、DNAシーケンスの方法、電気泳動法のためのポリマー、試薬（染料）関係が目立ちます。

　次に筆頭米国分類別集計を見て行きたいと思います。今回は、半導体、ナノテクとは離れ、米国分類８００番台にあるトランスジェニックアニマル＝遺伝子導入生物を見ていきたいと思います。
これは、俗に言う「遺伝子操作生物」のことで、米国では、人間以外の全ての遺伝子操作生物そのものがが特許として認められます。
８００／１４（哺乳類）のところを見ていくと、特許の名称として「Transgenic non-human mammals producing 。。。」という具合に、題名に、。。。を生産する「人間以外の生物」というものがでてきたりします。その他、８００／１８ねずみの項目では、「。。。トランスジェニックマウス」という具合に、「え、本当にねずみが特許になっている！？」ってものが現れます。分類項目８００／２１は、METHOD OF MAKING A TRANSGENIC NONHUMAN ANIMAL.(トランスジェニックの人間以外の動物を作る方法。) となっており、ここには豚の特許があったりします。８００／３０１という項目では、「ミュータント」という言葉が現れ、まるでSFの世界を見ているようでもあります。

　次に、優先年ｖｓ成立年集計を見ていきたいと思います。特許対策をほどこすと、特許は分割されどんどん増えていきます。この時、縦軸に優先年をとり、横軸に成立年を取ったときに、特許対策を行っているときに、横方向に集計が伸びて行きます。この性質を用いると、重要な技術がいつ頃、どういう企業によって生み出されたのかということを推定することができます。
　ざっと見ていきますと、１９８４年、１９８６年に特徴的な動きが見えます。
　１９８４年に技術起源をもつものとしては、カリフォルニア工科大学とLi-Cor社のDNAシーケンスに関する特許があります。
　１９８６年に技術起源をもつものとしては、デュポン社の試薬関係が目を引きます。
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　　探検隊長より

いやー、ナノテクもすごいですが、バイオ（DNA関係）の世界も、SFしています。あと１０年、２０年したら、
本当にSFの世界に生活しているんではないだろうかと実感します。その時、それは、
F（Fiction)から(Project-)Xの世界になるのでしょうか？２０年後のProject-Xが楽しみです。

【特許探検隊分室】第14回：DNAチップ

　DNAが持つ情報は膨大です。その内容を読み取るには、莫大な費用と時間がかかって
います。その解析を一瞬で行う。それがDNAチップの開発ターゲットです。
それができるようになると、一人一人の遺伝的特質を明確にでき、その結果、個人ごとに最適な薬を作成したりということが可能になります。そのDNAチップ開発のヒントは
半導体プロセスであり、ナノテクノロジでもあります。まさに、半導体とナノテクとバイオの
融合領域であります。
今回はこのDNAチップについて探っていきます。
対象とする米国特許は、「DNAチップ」もしくは「DNAマイクロアレイ」を
全文検索で抽出したものです。
では、探検隊出発。



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　例によってまず全体の傾向を見ていきます。
権利者別集計で目立つ企業をひらっていきます。
アフィメトリックス、日立、モトローラ、ナノジェン、ロゼッタインファーマティクス、イエール大学などが目を引きます。
　ここで、私にとって意外であった通信機器メーカーであるモトローラの特許を見ていきます。光などを用いた検出器関係が散見されます。また、「トランジスタベースの分子検出器」というものもあります。半導体技術とナノテク、バイオとの融合がモトローラではすでに始まっているようです。
Number(Issue)：6,203,981( March 20, 2001 )
Title： Transistor-based molecular detection apparatus and method.


　次に筆頭米国分類を見ていきます。
多いのは、４３５化学です。その中でも
435/6：Involving nucleic acid.(核酸を含むこと。) に大半が集まっています。

　では、さっそく半導体との接点を探っていきたいと思います。

●Number(Issue)：5,605,662( February 25, 1997 )
Title：Active programmable electronic devices for molecular biological
analysis and diagnostics.
タイトル:
分子の生物学的解析および診断のための能動プログラム可能な電子デバイス。
Assignee:Nanogen, Inc.:
　この特許は、多段の複雑な化学反応を実現しうるマイクロチップに関するものです。核酸交雑やバイオポリマー合成を実行することが可能であるとのことです。基板上にあいたアドレス指定可能なチャンバーの中で色々な化学反応を起こすもののようです。

●Number(Issue):6,326,215( December 4, 2001 )
Title:Molecular wire injection sensors.
タイトル:分子のワイヤ注入センサ。
Assignee:KeenSense, Inc.:
この特許はバイオセンサおよび化学センサに関するものです。
基板上にDNAなどの細線を生えるように付着させ、裏面からLEDによって光を照射する。このとき、細線底部とLED端の間で電流変化が発生するようです。この現象を応用したバイオセンサーのようです。

●Number(Issue):6,123,819( September 26, 2000 )
Title:Nanoelectrode arrays.
タイトル:Nanoelectrode配列。
Assignee:Protiveris, Inc.:
ナノスケールの電極の配列をチップ上に形成しておいて、その分布、高さ、太さを変えることによって、DNAなどの解析を可能にするものです。



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　　探検隊長より

DNAチップには未来を感じます。一方、半導体技術者とバイオ関係のエンジニ
アとの連携の重要性を強く感じます。今回の探検でも、私が理解できる半導体か
らみの話と用語さえピンと来ない部分とが混在しており、ちょっとつらい探検でした。
米国ではバックグラウンドの異なるエンジニアをVCが仲立ちとなって引き
合わせている。そんな気がします。さて、日本では、そのVCの役割をどこが担う
のか？特に、大学内研究の場でどこが担うのか？　バックグラウンドの異なる、
モチベーションの高い研究者、技術者をどのような枠組みの中で集結させるのか？
官（行政）に期待してしまうのは、甘えなのでしょうか？

【特許探検隊分室】第13回：バイオインフォマティクス

　バイオインフォマティクスとは、ゲノム配列やたんぱく質の構造配列情報をデータベース化し、
それをコンピュータで処理をすることによって、新しい機能を持つ薬などを
効率的に発見しようとするものです。
　対象データはバイオインフォマティクスという言葉を本文中に含む米国特許です。



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　まず全体的な傾向を見て行きます。
　権利者別集計で目立つのはデュポン。酵素関係の特許が多いようです。
　圧倒的に多くの特許を持つのは、スミスクライン社。ヌクレオチドや遺伝子配列、クローンニングに関する特許が多いようです。バイオインフォマティクスを用いて、実際に研究開発を行っているのでしょう。

　特許の主たる分類を示す筆頭米国分類を見ると４３５化学が多く、その中でも435/69.1　Recombinant DNA technique included in method of making a protein orpolypeptide.(タンパク質またはポリペプチドを作る方法に含まれる組換えＤＮＡ技術。)に集中しています。この分類に於ける権利者を見ると先のスミスクラインが９０％以上を占めています。

　次に特許の裾野を見ていきたいと思います。ここでは、コンピュータ関係の分類である米国分類の７００番台に注目したいと思います。
個別に興味深い特許を見ていきたいと思います。

●Number(Issue):5,856,928( January 5, 1999 )
Title:Gene and protein representation, characterization andinterpretation process.
タイトル: ジーンおよびタンパク質表現（特性試験および翻訳プロセス）。
Inventors :Yan; Johnson F.:
　不思議な特許です。数学者が書いた論文のような雰囲気があります。
発明の目的は
"Therefore, it is a principal object of the present invention to provide
a numeric coding method to represent, manipulate and analyze gene and
protein sequences." とのことで、遺伝子やたんぱく質のシーケンスを表現、分析するための数的コーディング方法に関する発明だそうです。ちなみに個人による特許です。

●Number(Issue):6,263,287( July 17, 2001 )
Title:Systems for the analysis of gene expression data.
タイトル:遺伝子式データの解析のシステム。
Assignee:Scios Inc.:
Inventors:Zheng; Qiang:Garrard; Lisa Jane:
　この特許は遺伝子データ解析のためのコンピュータに関する特許です。
　コンピュータやデータベースの構成、さらにグラフィカルユーザーインターフェースまで書かれています。実際の、商用システムに関する特許ではないかと思われます。

●Number(Issue)：6,321,163( November 20, 2001 )
Title：Method and apparatus for analyzing nucleic acid sequences.
タイトル：核酸シーケンスを分析するための方法と装置。
Assignee:Genetics Institute, Inc.:
Inventors :Graham; James R.:Gulukota; Kamalakar:
この特許は、タイトルにあるように核酸の並びを分析するためのものです。
　核酸の並びをある評価関数を用いて評価していき、その値が閾値を超えたときに、たんぱく質に関する情報がコーディングされていると判断するというもののようです。

●Number(Issue)：6,125,383( September 26, 2000 )
Title： Research system using multi-platform object oriented program
language for providing objects at runtime for creating and manipulating
biological or chemical data.
Assignee :Netgenics Corp.:
この特許はドラッグディスカバリーシステムのためのコンピュータに関するものです。やはり、プログラムに関する内容とユーザーインターフェースに関するものが記載されています。

●Number(Issue)：6,185,548( February 6, 2001 )
Title：Neural network methods to predict enzyme inhibitor or receptor
ligandpotency.
Assignee :Albert Einstein College of Medicine of Yeshiva University:
この特許はニューラルネットワークの手法を用いて
A new method to analyze and predict the binding energy for
enzyme-transition state inhibitor interactions is presented.
するものです。


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　　探検隊長より

バイオインフォマティクス関連の明細書の図面を見ていると、
見慣れたコンピュータ関係の図面やフローチャートがあるかと思うと、
遺伝子などの配列の図面や、解析時にもちいるグラフなどが混在して現れます。
学際というのはこういうところ（場所）を言うのだろうなと漠然と感じます。
　また、商用システムそのものを特許に書いたと思われるものも何点かあり、
これらのシステムがスミスクライン社などの創薬活動の役にたって、その結果、
多くの（薬に関する）特許が生まれているのだろうと想像されます。

【特許探検隊分室】第12回：産学連携について

　最近の研究の動向を把握するためや、営業活動で、企業や大学関係者と接する
機会があります。その際、「産学連携」について色々なご意見をお伺いすること
があります。今回は、そのいくつかについてコメントも交えてご紹介いたします。



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　１：特許に対する価値観の違い
企業側の指摘：「ちょっとした特許、どんな特許でも製品に採用されれば大金になると考えている大学関係者が多い」　DVD、携帯電話、ICカードなど単一の特許で成立していない製品では、使われている特許１件あたりの価値は低くならざる負えません。なぜなら、この特許に１％、この特許に１％とロイヤリティを設定していくと、あっというまに利益どころか製造原価を超えてしまう可能性があります。特に現在の低価格化競争（狂走？）時代ではさらに厳しいものがあります。企業同士では、パテントプールというメカニズムや、単独クロスライセンス契約をつかって妥当なところに抑えようとする思惑が働きますが、大学（国）がからむと、なかなかそうはいかない。
　また、こんな指摘もありました。「素材の製法特許など、その製品に含まれる特許の数が少ないものは、製品単価にロイヤリティを付加すれば済む。大学は、大金を狙うなら、素材を重視すべき。」
　素材の製法はノウハウとも密接に関係しています。ノウハウも含めて企業側に技術移転をすれば、全てはまるく収まるのでしょう。
　では、当社が、重点調査テーマとしてあげている「ナノテク、半導体、バイオ、およびそれらの融合領域」ではどうなるのでしょうか？なかなか、うまい枠組みはありそうもありません。でも、枠組みにこだわっていては、どんどん欧米との（特許）格差が広がるのみでしょう。どんどん研究をし、どんどん特許を出し、そして企業ともめたら「訴えてやる！」にならざる負えないのでしょう。
　他方、早い段階から大学と良好な関係を築き、安いロイヤリティを設定してもらえた企業は優位な競争を展開できるとも思えます。
ここで、定理：「産学連携は大学、企業、双方の２極化を加速する。」証明は、省略。

２：特許の共有規定に関する不満　大学と企業の共同開発にかかわる共有特許の取り扱いについて不満を感じている企業人は非常に多いです。
　通常の企業間の共有特許の場合、お互いが実施するにあたりロイヤリティの支払いが発生しないことが多いです。ところが、大学（国）との特許の共有の場合は、大学（国）が特許を実施する（製品を製造する）ことがないことを考慮して、共有特許を共同研究企業が実施しようとする場合、大学（国）にロイヤリティを納めないといけないというのが通例になっています。これが、企業側が共同研究を行おうとする際の心理的障壁になっていると思われます。なぜなら、大学（国）は、ロイヤリティ収入がなくても、つぶれる恐れはなく、圧倒的に強い立場で、ロイヤリティ交渉に臨めるからです。（他方、IPベンチャーの場合は、ロイヤリティ収入がないと開発投資が回収できず、会社がつぶれる恐れがありますから、適当な値で妥協できる可能性があります。）また、大学（国）側の手続きに時間がかかるという懸念もあります。

３：「産学連携といえば上場企業との連携であると考えている大学関係者が多い。」
　これには、同感です。研究費をたくさん出してもらえる、文部科学省に報告するときに箔がつくなどあるかとは思いますが、。。（省略）。。
　「上場企業との産学連携」と「大学発のベンチャー」。発想的には水と油ではないかと、筆者は感じています。
　「大学発のベンチャー」がなかなかうまくいかない背景に「上場企業との産学連携」を重視する発想がないだろうかといぶかります。

４：産学連携の触媒としての特許情報
　大学と企業の知的財産権活動を比較すると大きく差があるのは、特許調査にまつわる部分ではないかと考えています。
　大学側の重要度は学術論文が最優先であり、特許はその次（の次）です。
企業では、圧倒的に特許情報の方が重要視されます。
　企業側はどのような特許が「痛い特許」かを実体験を通して把握しています。
ところが大学側では、把握できない。その結果、大きな価値観の相違が生まれてきます。
　産学連携をうまく進めるには、特許情報の把握のレベルを産と学の間で平準化することが必要です。特に金になる米国特許についてそれを行うことが重要であると思われます。（米国）特許情報は産学連携の触媒となりうると考えます。

【特許探検隊分室】第11回：フォトニック結晶と通信の接点

　今回のテーマはフォトニック結晶に関してです。特に、フォトニック結晶と通
信の接点を探ってみたいと思います。



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　物質中に周期的な規則構造を作り出すと、屈折散乱が何度も起こることで、ある波長の光を通さなくなるという現象が現れます。このような現象が発生する（人工的な）結晶をフォトニック結晶と呼んでいます。これを応用すると、ちょうど電子に対する半導体のように『光の半導体』が実現できることになります。半導体が産業に及ぼした影響を考えると『光の半導体』たるフォトニック結晶が将来の産業に与える影響の大きさが想像されます。

　特に高効率光ファイバー、半導体レーザーや光ICへの応用が期待されています。

　まず筆頭米国分類集計優先年表示を用いて全体的な傾向を把握していきたいと思います。
　多いものを見ていくと、385：OPTICAL WAVEGUIDES 、359：OPTICS、343：COMMUNICATIONS、372：COHERENT LIGHT GENERATORS などがあります。
光関係に件数が多いのは容易に想像できますので、裾野である343：COMMUNICATIONSを重点的に見ていきたいと思います。

5,389,943( February 14, 1995 )
Title:Filter utilizing a frequency selective non-conductive dielectricstructure
Assignee:Lockheed Sanders, Inc.:Massachusetts Institute of Technology:
　この特許は分割継続を遡ると技術起源が１９９１年に遡ります。ミリ波から赤外にわたる周波数選択フィルタに関するものです。
特徴的な構造としては、不導体、高誘電媒質を円柱状の形状にして２次元的に規則的に並べた構造になっています。入出力は両端に置いたコイルから行うようです。

Number(Issue):5,386,215( January 31, 1995 )
Title：Highly efficient planar antenna on a periodic dielectricstructure.
タイトル：周期的な誘電体構造上の非常に効率的な平面アンテナ。
Assignee :Massachusetts Institute of Technology:
　基板内に先ほどの特許と同様な円柱状の集合体があり、それに対して、基板上平面に形成されたアンテナがあり、そこから、基板内の周期構造に対して電波が照射されたり、吸収されたりします。「アンテナが高誘電率を有する半導体基板に、直接作られることが可能であるので、アンテナを含むモノリシック回路はアンテナと一緒のサブストレートおよびバンドギャップを形成する周期的な構成に組み込まれることができる。」とのことで、アナログRFを含むSOCにおいて有効であると思われます。

Number(Issue):5,541,613( July 30, 1996 )
Title：Efficient broadband antenna system using photonic bandgapcrystals.
タイトル：photonicなバンドギャップ・クリスタルを使用している効率的なブロードバンド・アンテナ系。
Assignee :Hughes Aircraft Company, Hughes Electronics:
　この特許は平面アンテナに関するものです。
フォトニック結晶を用いることによって、従来のアンテナと比べて広いレンジで高い電力効率を実現するものです。「バンドギャップが場所の関数」となるようにしてフォトニック結晶を作成し、それに対して入出力を行うことによって、より広い範囲での動作を実現するものです。

Number(Issue):5,541,614( July 30, 1996 )
Title:Smart antenna system using microelectromechanically tunable dipoleantennas and photonic bandgap materials.
タイトル:microelectromechanicallyな可変同調型ダイポールアンテナおよびphotonicなバンドギャップ材料を使用している鋭いアンテナ系。
Assignee :Hughes Aircraft Company:
　この特許は、周波数選択的なフォトニック結晶を含む半導体基板上にセグメント化されたダイポールアンテナを形成する。それらのセグメント化されたダイポールアンテナの接続を「MEMSスイッチを切り替える」ことによって、所望のダイポール・アーム長さおよびダイポール共振周波数を選ぶことができるというものです。
フォトニック結晶とMEMSが出会ったアプリケーションということができるでしょう。

Number(Issue):5,600,342( February 4, 1997 )
Title:Diamond lattice void structure for wideband antenna systems.
タイトル:広帯域アンテナ・システムのためのダイヤモンド格子ボイド構成。
Assignee:Hughes Aircraft Company:
　ダイヤモンド格子構造を、アレイアンテナ・システムのグランドプレーンとして使用するというものです。ここで、このダイヤモンド格子構造を反射板としてつかうことによって効率を高めることが可能です。このダイヤモンド構造は周期的な欠陥を有するフォトニック結晶からなっています。

Number(Issue):5,614,919( March 25, 1997 )
Title：Wire diamond lattice structure for phased array side lobe
suppression and fabrication method.
タイトル： フェイズドアレー・サイドローブ抑制および製作方法のためのワイヤーダイヤモンド格子構造。
Assignee :Hughes Aircraft Company:
　この発明はフェイズドアレーアンテナに利用するもので、金属的なメッシュ構造を形成することでサイドローブ抑制が可能になるというものです。そして、このメッシュ構造は、ダイヤモンド格子の炭素原子間のダイヤモンド格子ボンド・リンク構成をエミュレートしているそうです。



　　探検隊長より

フォトニック結晶のことを始めて聞いたとき、その名前の通り、光デバイスの一種だと考えていました。
ところが、今回の通信との接点を探るというテーマでは、むしろRFとの強いつながりを感じました。
RFは波長の長い光ですので、あたりまえと言えば当たり前なのですが、
どうも技術者が心の中にもつ領分（壁）の違いか、そのようなフォトニック結晶を応用した
RF関係技術が開発されているということに一種の驚きを感じました。
　このフォトニック結晶を応用することで、アンテナまで含めてRF-SOCが現実の
ものとなりえることを確信しました。今後の展開がとても楽しみです。