・近〜中波赤外域で高い透過性と導電性を両立する電極と、赤外線を効率よく吸収する半導体材料を組み合わせることで、これまで室温では困難だった3μm（マイクロメートル）帯までの赤外光を検出可能な小型センサーを試作した。・Ge（ゲルマニウム）基板上に、Sn固溶限界を超える13.6%のSnを含有した高品質p型GeSn層の結晶成長に成功し、波長3μm帯の感度を実現した。・本小型センサー（フォトダイオード）は、一つの素子で通信波長（1.55μm付近）から3μm付近までの赤外光を検出でき、ガス検知だけでなく、環境モニタリング、ヘルスケア（呼気分析）、食品・医薬品...

・体細胞を別の種類の細胞へと直接変換するダイレクトリプログラミングを誘導する低分子化合物を予測するAI技術を開発した。・細胞の変換過程をシミュレーションで再現して初期、中期、後期の複数段階に分類し、それぞれの段階に適した低分子化合物の組み合わせを予測することに成功した。・提案手法は、再生医療分野をはじめとする細胞治療のための細胞作製の効率化や安全性向上につながることが期待される。 国立大学法人九州工業大学 大学院情報工学研究院の濱野桃子准教授らの研究グループは、国立大学法人東海国立大学機構 名古屋大学大学院情報学研究科の山西芳裕教授との共同...

・海水およびマンガンクラスト中のセリウム（Ce）安定同位体比の鉛直分布を初めて明らかにした。・酸素極小層（OMZ）内部を含め、深海に至るまで連続的にマンガン酸化物が形成されることを実証した。・海洋中のマンガン循環と希土類元素の挙動を統合的に理解する新しいモデルを提案した。 東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻のLi Wenshuai博士研究員（研究当時、現中国地質大学（武漢）教授）、高橋嘉夫教授（兼：同大学アイソトープ総合センター　センター長）、海洋研究開発機構の中田亮一主任研究員、柏原輝彦主任研究員、高知大学海洋コア国際研究所の臼井...

・廃PET（ポリエチレンテレフタレート）注1）ボトルを分解・精製せずに直接「有機金属構造体（MOF）」注2）へ変換する手法を開発。・短時間で最大81.7%の高収率合成を達成。・アミン修飾注3）によりCO2吸着注4）性能を向上。 名古屋大学大学院環境学研究科のKayee Chan（カイー チャン）博士（現：香港理工大学）、ジンチェンコ アナトーリ准教授、名古屋大学大学院工学研究科の川尻 喜章 教授、Frantisek Miksik(フランティシェク ミクシ...

北極の温暖化の一因と考えられている水蒸気量の増加について、その起源を解析した結果、夏はユーラシア大陸からの、秋は北極海からの水蒸気が長期的に増えていることが分かりました。このうち、特に夏は、陸域から北極へ運ばれる水蒸気が持つ温室効果によって海氷が溶けやすくなった結果、水蒸気の流れがさらに強まるという連鎖的な仕組みを見出しました。北極の温暖化は偏西風の流れを変え、日本の気候にも影響すると考えられています。本研究は、夏の豪雨、冬の寒波などの異常気象を理解するための手がかりになります。 北極域＊１は地球全体の平均よりも速いペ...

名古屋大学宇宙地球環境研究所の檜山 哲哉 教授、秋田県立大学 生物資源科学部 生物環境科学科の田代 悠人 助教［専門：生物地球化学］（自然生態管理学研究室）らの共同研究チームは、地球温暖化による永久凍土融解によって、北東シベリアのコリマ川におけるCa2+、Mg2+、SO42-濃度が長期的上昇傾向にあることを解明し、その成果が国際学術誌「Global Biogeochemical Cycles」に掲載されました。 ・北極圏は世界で最も温暖化が著しい地域です。温暖化に伴う永久凍土の...

・沈降粒子注1) （マリンスノー）の窒素同位体比注2)を用いて、海洋の基礎生産力注3)の季節変動を高い時間分解能で復元した。・深さ500mでの炭素隔離効率注4)は、亜寒帯域ではほぼ一定である一方、亜熱帯域では季節によって大きく変動することが明らかになった。・鉱物成分注5)が粒子の沈降速度や壊れにくさを左右し、粒子凝集体の破砕を通じて炭素フラックスの鉛直減衰注6)を制御する新たな仕組みを提案した。 名古屋大学宇宙...

・約34億年前の岩石の中に発見した直径0.01mmほどの珍しい多層構造の黄鉄鉱から地球史初期の生命活動の痕跡を見出しました。・当時の浅瀬ではこれまで考えられていた以上に硫酸の多い環境が局所的にあり、そこでは硫酸を利用する生態系がすでに成立していたことが分かりました。・地球史初期の生命がどのような環境でエネルギーを獲得し生きていたのかを理解する手掛かりとなるだけでなく、その方法論は「地球外生命探査」への応用も期待されます。 東京大学大気海洋研究所の笹木晃平特任研究員および高畑直人助教、千葉大学大学院理学研究院の石田章純准教授、東北大学大学院理...

・トリチウム水（HTO）の赤外吸収を高感度観測：トリチウム水（HTO）の非常に強い吸収波長帯（4.3μm帯）を標的とした、光共振器強化型吸収分光（CRDS）注1）装置を開発した。従来の光学的手法と比較して、大幅な性能向上を実現し、世界最高のトリチウム分光感度を達成した。・光学的手法による定量的な直線性と再現性の証明： 試料中のトリチウム放射能濃度と得られた信号の間に、高い線形性があることを実験により世界で初めて明らかにした。また、同一条件での繰り返し測定により、本手法の高い再現性を確認した。・微量液体サンプルの測定：微量の液体試料（数 &mi...

・伊豆・小笠原海溝で掘削された岩石の物理特性を調べた結果、沈み込み帯誕生直後の海底拡大によってできた岩石と、拡大終結後の火山活動でできた岩石とでは、割れ目の多さと地震波速度※1が大きく異なることを突き止めた。・岩石の物理特性をもとに海底下の地震波速度構造※2を読み解くことで、地殻の中に「初期にできた地殻」と「後からできた地殻」が重なって分布していることを初めて示した。・岩石試料の物理特性と地震波速度構造を結びつける新しい手法により、海底の広域的な内部構造を推定できるようになったことは、過去の掘削コア試料や観測データから沈み込み...

・複数の宇宙探査機による観測と数値シミュレーションのデータ同化※1を実施して、太陽で発生した放射線が太陽系を伝播する過程を明らかにしました。・太陽放射線の伝播は、太陽風※2の磁場擾乱の影響を受けて、時間とともに変化していることを示しました。・本研究は、太陽からの放射線が「いつ・どこに・どの程度」到達するかを理解し予測するための新たな物理基盤を提供し、将来の月や火星を含んだ宇宙天気※3予測に貢献するものです。 名古屋大学宇宙地球環境研究所の三好由純教授、岩井一正教授、国立研究開...

・生化学において標的の検出や定量に広く用いられているサンドイッチELISAに適用可能な脂質膜結合性検出リガンドを開発し、A型インフルエンザウイルス（IAV）粒子の検出を実現しました。・通常の抗体型検出リガンドとは異なり、遊離タンパク質には一切応答せず、IAV粒子を特異的に検出するため、ウイルス粒子の機能（感染力）評価が可能です。・併用する抗体やDNAアプタマー（注4）を変更することで様々なウイルス粒子計測にも有用です。 A型インフ...

・北海道阿寒カルデラで電磁探査を行い、深さ約30 kmまでの3次元構造を解明。・雌阿寒岳と雄阿寒岳の地下に階層的なマグマだまりと供給経路を示唆する構造を発見。・火山活動の評価や噴火の予測に将来つながる重要な基礎情報を提示。 北海道大学大学院理学院博士後期課程の井上智裕氏（研究当時）、同大学大学院理学研究院附属地震火山研究観測センターの橋本武志教授、田中　良助教、九州大学大学院理学研究院附属地震火山観測研究センターの相澤広記准教授、名古屋大学大学院環境学研究科附属地震火山研究センターの市原　寛講師、産業技術総合研究所再生可能エネルギ―研究セン...

・従来は困難だったヒト由来Gタンパク質共役型受容体（GPCR）の実験室内人工進化を無細胞タンパク質合成系とナノディスク技術の組み合わせで実現・新規「アデノシンA2A受容体（A2AR）」変異体を同定。哺乳動物細胞内で内因性リガンドであるアデノシンへの応答性を保持しながら、阻害剤感受性を10倍以上に向上・新規変異体を用いることで、A2ARシグナルを細胞種選択的に制御できることを実証・細胞を用いることなく、GPCR変異体ライブラリーサイズを約1兆（10¹²）規模に拡大可能に...

・バイオものづくりへの応用が期待されるアシネトバクター属細菌が乾燥ストレスに対して顕著に高い耐性を示すことを発見。・乾燥ストレスに対抗するために応答する多様な遺伝子を明らかにした。・ガスバイオプロセス注1）によるバイオ物質変換を加速し、カーボンニュートラル・サーキュラーエコノミーの実現に貢献することが期待される。 名古屋大学大学院工学研究科の堀 克敏 教授、吉本 将悟 助教らの研究グループは、アシネトバクター属細菌 Tol 5注2） が低湿度環境でも高い生存性と細胞内エネルギーを2週間以上維持し、...

・ナノグラフェンの次世代合成法「縮環π拡張（APEX）反応」の最新版反応。・原料は官能基化されていない多環芳香族炭化水素注1）。・これまで不可能だったL領域でのπ拡張反応。 名古屋大学大学院理学研究科の中田 奏未 氏（研究当時：博士前期課程学生）、伊藤 英人 准教授、理化学研究所の伊丹 健一郎 主任研究員(名古屋大学トランスフォーマティブ生命分子研究所（WPI-ITbM※）主任研究員　兼任)らは、多環芳香族炭化水素（PAH）の「L領域」と呼ばれる部位で選択的にベンゼン環注2）...

・捕食性原生生物（捕食者）が、土壌微生物群集の組成を左右する普遍的な要因であることを世界で初めて実証。・捕食者は優占細菌を選択的に捕食し、多様な細菌が共存しやすい群集を形成。さらに、種ごとに異なる方向へ群集を誘導することを解明。・この仕組みを活用することで、施肥・農薬を抑えつつ、養分循環の効率化や病原菌の抑制などを実現する新たな土壌管理技術が期待される。 国際農研、新潟大学、名古屋大学大学院生命農学研究科の村瀬 潤 教授ら共同研究グループは、微生物を食べるアメーバなどの単細胞生物（捕食性原生生物、以下「捕食者」）による捕食が、土壌中の微生物...

・海洋天然物ミカロライドCが、細胞分裂に重要な役割を果たすタンパク質のβ-チューブリンに結合するという、新たな機能を発見した。・ミカロライドCおよびマクロラクトン類縁体注1) が、抗がん剤パクリタキセル注2) による働きを強力に促進・安定化する相乗効果を示すことを発見した。・マクロラクトン類縁体は単独では細胞毒性が低い一方、パクリタキセルの抗腫瘍活性を4～7倍程度増強することを発見した。・副作用を低減した新しい微小管注3)阻害薬の開発が期待される成果である。...

・ノロウイルス主要流行株GII.4と新興株GII.17に対するモノクローナル抗体を作製・IgM抗体は10本のFabを活用し、抗原密度が高いウイルス粒子表面で最大100倍の結合強化を示すことを定量化・多価性による「アビディティ効果」を定量的に解明し、次世代ワクチン・抗体医薬の設計に新たな戦略を提供 東京科学大学（ScienceTokyo） 物質理工学院 材料系の田川純平大学院生（博士後期課程）と総合研究院 フロンティア材料研究所の谷中冴子准教授、名古屋大学大学院理学研究科/自然科学研究機構 生命創成探究センター 内橋貴之教授ら研究チームは、世...

・イネにおいて、植物ホルモン「オーキシン注1）」の新しい代謝分岐経路を発見。・配糖体酵素「IAAspGT注2）」への自然変異がイネの成長やバイオマス配分に影響する。・作物の環境応答性や生産性改良への応用が期待される。 名古屋大学大学院生命農学研究科の榊原 均 教授、同大学生物機能開発利用研究センターの芦苅 基行 教授、永井 啓祐 准教授、保浦 徳昇 特任准教授（研究当時）、同大学農学国際教育研究センターの犬飼 義明 教授らの研究グループは、理化学研究所 環境資源科学研究センター(CSRS)の小嶋 ...

多くの光合成細菌にとって酸素は有害ですが、海洋性紅色非硫黄細菌は酸素存在下でも生育できます。この細菌において光合成を担うタンパク質複合体の構造をクライオ電子顕微鏡で観察したところ、新たな膜タンパク質を発見し、酸素存在下でも効率よくエネルギー変換できる仕組みの一端を解明しました。光合成細菌は光合成の際に酸素を発生しませんが、太陽光エネルギーを高効率で化学エネルギーへ変換する能力を持ちます。また、植物が利用しない近赤外光を利用でき、淡水や海水、温泉など多様な環境に適応しています。中でも海洋性紅色非硫黄細菌Rhodovulum sulfidophilum は、酸素存在下で...

・天然の土壌細菌を“そのままの姿”で用い、細菌がもつ酸化酵素の働きを外部から与える分子（デコイ分子）で制御することで、芳香族汚染物質の分解を実現。・脂肪酸に似せたデコイ分子により、酸化酵素シトクロムP450は汚染物質を“基質として認識するよう誘導され”、水酸化反応を実行。・遺伝子操作を伴わないため、遺伝子組み換え生物に適用される厳しい法規制を受けることなく運用でき、既存の豊富な微生物資源をそのまま活用できる可能性を秘めた新たなバイオレメディエーション注 1)戦略。 名古屋...

・キラルラダーπ骨格をもつジヒドロジナフトペンタレンの合成に成功。・空気下、室温で、迅速に反応させる「メカノケミカル反応」注1）により、溶液中反応では達成できなかったアルキン注2）の二量化反応を実現。・ジヒドロジナフトペンタレンのキラル光学特性などを解明。 名古屋大学大学院理学研究科の伊藤 英人 准教授、堀 航也 博士前期課程学生、遠山 祥史 博士後期課程学生らは、メカノケミカル法による新しいアルキン注2）の二量化反応を開発し、新奇キラルラダーπ骨格をもつジヒド...

・佐渡島（新潟県佐渡市）の河川淡水域に生息する新種のゴカイを発見した。・ゴカイの仲間は一般的に海に生息するため、淡水域から見つかるのは非常に珍しい。・本種は海洋生物がどのように淡水環境へと進出するのかを解明するための重要な手がかりとなる。 名古屋大学大学院理学研究科附属臨海実験所の下岡 敏士 博士前期課程学生と自見 直人 講師は、長野大学、龍谷大学、新潟大学、海洋研究開発機構（JAMSTEC）との共同研究で新種のゴカイを佐渡島の河川淡水域で発見し、「カワスナゴカイ」と命名しました。ゴカイの仲間においては淡水に進出したグループは...

パリ協定では、世界の平均気温上昇を産業革命以前と比べて 2℃を十分に下回り、1.5℃に抑える努力を追求するという長期目標が掲げられています。これを受け、先進国のみならず、途上国を含めた多くの国が今世紀半ばまでに 「ネットゼロ排出（カーボンニュートラル）」を達成する目標を表明しています。しかし、こうしたネットゼロ排出目標が途上国にもたらす経済的影響、またその負担の軽減策はこれまで十分に明らかにされていませんでした。この度、京都大学大学院工学研究科の藤森真一郎教授が率いる京都大学、立命館大学、国立環境研究所、名古屋大学の研究チームは、世界各国のネットゼロ排出目標を対象に分析を行い、ネットゼロ排出...

・スギ花粉症患者では、健常者に比べてPM2.5に含まれるスズ（Sn）が鼻腔内に蓄積しやすい可能性が示されました。・スギ花粉症患者の鼻腔内スズ濃度は、非スギ花粉症患者と比べて約3-4倍高く、鼻炎症状の強さと有意な相関を示しました。・アレルギー性鼻炎モデルマウスでは、非アレルギーマウスに比べ、PM2.5に含まれるスズが鼻腔内に2-3倍多く捕捉されました。その結果、肺に到達するスズ量は30-40％低減しました。・アレルギー性鼻炎モデルマウスの鼻粘膜ではムチンが過剰に産生されており、このムチン増加が鼻腔内でのスズ蓄積に関与している可能性が示されました。...

・海鳥の血液中水銀濃度を用いて、世界規模の海洋水銀分布推定手法を新たに構築した。・4カ国12機関による国際共同研究により、海鳥108種・11,000個体以上の成鳥データを統合解析し、世界で初めて生物由来の実測データを用いて全海洋における水銀の空間分布を推定した。・種ごとの食性や生息域の違いが血中水銀濃度のばらつきに与える影響を定量化し、種間差を考慮した「海鳥ベースモデル」を構築した。・沿岸から外洋、熱帯から極地まで広く分布する海鳥を用いることで、地球規模の海洋水銀汚染を網羅的に評価できることを示した。・本手法は、水俣条約など国際的な水銀排出規制...

・MOCVD法を用いて、サファイア基板上のMoS2結晶粒が自己整合して単結晶化する革新的な成長メカニズムを発見。・独自のプリカーサ選択により、成膜反応が単層厚さで自動停止する新たな現象を見いだし、2インチサイズのウエハー全体にわたって均一で再現性の高い単層MoS2膜を実現。・2つの成膜メカニズムの相乗効果により高い電子移動度を達成。量産化を見据えたウエハースケールで高品質な単層MoS2単結晶膜の形成という産業界からの要請に応えるとともに、次世代サブ1 nmノード論理トランジスタ実現に向けた重要な一歩。...

・豊富な資源である鉄とクリーンなエネルギーである光を掛け合わせた合成法を開発。・高価なキラル注1)配位子注2)の使用量を1/3に削減することに成功。・生物活性天然物Heitziamide Aの世界初の不斉全合成注1）を達成。・理想的な触媒デザインの実現により、環境・コスト面に配慮した医薬品開発の推進が期待される。 名古屋大学大学院工学研究科の石原 一彰 教授、大村 修平 助教、赤尾 颯斗 博士後期課程学生らの研究グループは、高価なキラル配位子X*の使用量を最小限...

・名古屋大学と東京エレクトロン宮城株式会社による共同研究で、革新的プロセス開発を推進。・冷却した SiO₂表面でフッ化水素と反応生成物のH₂Oが共吸着することで、エッチングの活性化エネルギー閾値をほぼゼロにできる可能性を発見。・反応生成物H₂Oが冷却したSiO₂膜の表面に自己触媒反応（autocatalytic reaction）注1）により再吸着することで、エッチング反応を飛躍的に加速できる。・エッチングガスに、従来の地球温暖化係数（GWP）が高いフルオロカーボン系ガスを使用せず、フッ化水素（HF）を用いることで環境負荷が低いプロセ...