スピンセンシングファクトリー|室温で動くTMR磁気センサで脳磁計測を小型化する東北大学発ディープテック

スピンセンシングファクトリー株式会社

スピンセンシングファクトリー「TMRセンサ」を研究|研究領域=室温で動く装置を小型化/強み=頭皮に密着し計測に成功/将来性=医療からインフラへ応用

企業紹介|スピンセンシングファクトリーとは?

脳や心臓が発する微弱な磁場を、大型の冷却装置なしで捉える技術として注目される「TMR(トンネル磁気抵抗)センサ」。スピンセンシングファクトリーは、その社会実装を目指す東北大学発ディープテック企業です。室温で動作するこの素子を用いた磁気センサを開発し、医療診断からインフラの非破壊検査まで、幅広い分野への応用に取り組んでいます。

キーワード「TMRセンサ」

TMRセンサは、同社が事業の核とする磁気センサの名称です。薄い絶縁体を挟んだ二層の強磁性体の磁化の向きが、外部磁場に応じて電気抵抗を変える現象を利用します。従来の超伝導量子干渉素子SQUID)と異なり、液体ヘリウムによる冷却を必要としません。

市場課題|脳磁計・心磁計は大型で場所を選ぶ

現状の脳磁計・心磁計の課題|現状は、冷却と距離で精度が低い/従来の脳磁計は大型で高コスト/頭皮と離れると精度が落ちる

従来の脳磁計は大型で高コスト

脳や心臓の微弱な磁場変化を計測する脳磁計・心磁計は、大型で高コストな装置になりがちです。従来は超伝導量子干渉素子SQUID)を使用してきましたが、超伝導状態を保つ液体ヘリウム冷却が必須で、装置は大型化し年間数千万円規模の冷却コストもかかります。磁気シールドを備えた専用の部屋でしか計測できず、検査を受けられる場所や頻度が限られかねません。

頭皮と離れると精度が落ちる

超伝導センサは頭皮から離れた位置でしか計測できず、空間の精度に限界を抱えています。冷却容器の壁が厚く、頭皮に密着できないためです。距離が開くほど磁場は弱まり、信号源を推定する空間分解能が下がるため、てんかんなど原因部位の特定が重要な診断では、精度が足りなくなりかねません。

他にも、環境の磁気雑音に弱いこと、装置の持ち運びにくさ、液体ヘリウム価格高騰、といった課題があるといわれています。

FrontJournalの解説
  • SQUID(超伝導量子干渉素子)超伝導状態にした素子で極めて微弱な磁場を検出するセンサ。液体ヘリウムによる冷却が必須で、脳磁計・心磁計の標準的な検出素子として使われてきた。

スピンセンシングファクトリーの技術|室温で動くTMRセンサ

スピンセンシングファクトリーが「TMRセンサ」を研究|今後は、冷却なしで密着が可能に/室温で動くTMR素子を採用/頭皮に密着した脳磁計測に成功

室温で動くTMR素子を採用

SQUID超伝導状態を保つため、絶対零度に近い極低温までの冷却を要します。

スピンセンシングファクトリーが用いるのは、室温で動作するTMRトンネル磁気抵抗)素子です。薄い絶縁体を挟んだ二層の強磁性体のうち、一方の磁化の向きが外部磁場で変わり、二層の向きの関係によって電気抵抗が変わる現象を利用します。室温でも大きな効果が得られることは東北大学で示されたもので、半導体素子と同様の製造技術で作れる点も特徴です。冷却設備が要らないため、装置の小型化が進みます。センサを頭皮や測定対象へ直接密着させられるようになり、検査を受けられる場所の制約が小さくなって、より身近になります。

頭皮に密着した脳磁計測に成功

超伝導センサでの脳磁計測は、頭皮とセンサの距離が開く分だけ、磁場源を推定する精度に限界がありました。

東北大学の研究グループは、スピンセンシングファクトリーと共同で開発してきたTMR素子を用いて、体性感覚誘発磁界(手足への刺激が脳へ伝わる際に生じる磁場信号)の計測に、TMRセンサとして世界で初めて成功しました。手首に電気刺激を与えた際に脳から生じる超微弱な磁場信号を、頭皮に密着したセンサで記録したものです。このTMRセンサは外部の磁気雑音にも強く、磁気シールド室の外でも計測できる可能性が見えてきました。装置の持ち運びもしやすくなるため、医療機関を限らず、脳の働きを調べる検査がより身近になります。

FrontJournalの解説
  • TMR素子薄い絶縁体を挟む二層の強磁性体で、二層の磁化の向きの関係によって電気抵抗が変わる現象(トンネル磁気抵抗効果)を利用する素子。室温での大きな効果を宮﨑照宣名誉教授が示した。

未来|医療からインフラ監視へ広がる応用

室温TMR磁気センサが変える未来|医療からインフラへ応用が広がる/心磁計測や非破壊検査に応用/顧客と共同でセンサを試作/薄膜製造装置で量産供給を目指す

心磁計測や非破壊検査に応用

TMRセンサは、脳磁計測にとどまらず、心臓の電気活動が生む磁場を捉える心磁計測(MCG)への応用が進んでいます。溶接部の欠陥や鉄筋の破断を磁場の乱れで検出する非破壊検査にも使われ始めました。室温で動作するため冷却設備が要らず、検査室の外へ持ち出して使える可能性があります。2025年11月には、米国で開かれた臨床脳磁図の国際学会で、TMRセンサを用いた心磁計測を展示しました。

顧客とセンサを共同開発

感度とダイナミックレンジ(検出できる信号の強さの幅)という相反する要求を両立させたセンサを、顧客企業のニーズに合わせてカスタマイズする体制が整いつつあります。原理検討から計測技術の研究、センサの試作までを顧客と共に進める流れです。センサの性能を引き出す周辺回路を含めて提供する方針です。専用の研究チームを持たない企業でも、独自の磁気センシング応用を検討しやすくなります。

薄膜センサの量産供給を目指す

薄膜製造装置微細加工装置、組立・実装装置を備え、開発・カスタマイズしたセンサを量産品として供給する体制づくりを目指しています。量産の前提となる製造装置の準備は、顧客と共同で開発したセンサを届けるための基盤です。地域の企業と共に、このセンサの可能性を世界へ広げることも同社の目標です。量産が進めば、磁気センシングを使った新しい製品やサービスが生まれやすくなります。

会社概要|スピンセンシングファクトリー株式会社

東北大学発、磁性研究から起業

スピンセンシングファクトリーは、2018年9月に設立された東北大学発のスタートアップで、代表取締役は松﨑斉氏です。東北大学の宮﨑照宣名誉教授(TMR効果の発見者)、安藤康夫教授、中里信和教授が設立に関わりました。事業は、磁気センサ及び生体センシングシステムの開発・製造・販売です。本社は、東北大学のキャンパス内に置いています。

国際誌への研究成果の掲載

2022年4月には、TMRセンサを用いた体性感覚誘発磁界の計測の研究成果が、英科学誌Scientific Reportsに掲載されました。2020年には、東北経済産業局と仙台市が推進するスタートアップ支援事業「J-Startup TOHOKU」の選定企業にもなりました。国内外の学会や展示会にも継続的に出展し、技術の認知を広げています。

出資を受け事業を前進

資金面では、東北大学発ベンチャーへの投資を手がける東北大学ベンチャーパートナーズ株式会社から出資を受けています。資本金は7,499万円です。今後は、磁気センサの製造・販売体制をさらに広げていく方針です。

会社情報

会社名スピンセンシングファクトリー株式会社
所在地宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉468-1 東北大学 レアメタル・グリーンイノベーション研究開発センター 403号
設立2018年9月10日
代表松﨑 斉(代表取締役)
事業磁気センサ及び生体センシングシステムの開発・製造・販売。TMR素子構造の設計、研究開発用素子・モジュールの試作販売、増幅回路設計
技術領域トンネル磁気抵抗(TMR)センサ、脳磁計測、心磁計測、非破壊検査、スピントロニクス、エレクトロニクス
連携東北大学大学院工学研究科とTMR素子を共同開発(同素子を用いた体性感覚誘発磁界の計測成果は2022年4月Scientific Reports掲載)。東北大学ベンチャーパートナーズ株式会社から出資
採択J-Startup TOHOKU 選定
URLhttps://www.spintronics.co.jp/

編集後記|FrontJournal編集部より

脳磁計・心磁計は、脳や心臓の働きを傷つけずに調べられる貴重な検査法です。しかし従来のSQUID方式は、液体ヘリウムの維持費の高騰が普及を遅らせる一因になっていました。室温で動くTMRセンサという発想は、その壁を小さくする試みとして興味深く映ります。

スピンセンシングファクトリーが目指すのは、脳磁計・心磁計にとどまらず、非破壊検査まで、磁気センシングを日常の場所に持ち出すことです。頭皮に密着できる小型センサは、これまで測れなかった場所での計測を可能にするかもしれません。医療とインフラという、一見遠い2つの分野を同じセンサでつなぐ発想に注目しています。

東北大学で積み上げられてきた磁性研究が、医療とインフラの両方を支える技術に育つか、今後の展開を見守りたいと思います。

FrontJournal編集部

出典:経済産業省 大学発ベンチャーデータベース2026

本記事は、FrontJournalが公開情報をもとに独自に分析した第三者コンテンツであり、対象企業・研究機関の公式見解ではありません。

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