博士前期課程学生 下村鈴音さん、分子化学系 外間進悟 助教ら研究グループは、六方晶窒化ホウ素（hBN）注1）ナノ粒子を用いた新しい量子センサ注3）の開発に成功しました。本研究では、hBNナノ粒子内部に多数の「ホウ素空孔中心注2）」と呼ばれる欠陥を導入し、この欠陥の持つ量子特性に基づく蛍光信号を利用することで、光を使って周囲の微小な温度変化を検出できることを実証しました。さらに、二次元材料の欠点である「構造的に脆い」という性質をシリカ（酸化ケイ素）の薄膜でコートすることにより安定化し、その上に高分枝鎖ポリグリセロールを付加する二段...

材料化学系 野々口斐之 准教授らの研究グループは、産業技術総合研究所センシング技術研究部門　製造センシング研究グループ 鈴木大地主任研究員らと協力して、電気の性質が異なるp型およびn型に制御した半導体カーボンナノチューブ（CNT）を用いた高感度赤外線センサを開発しました。本センサは、赤外線がカーボンナノチューブ中の電子の集団振動（プラズモン共鳴）によって効率よく吸収・熱化され、局所的に温度が上昇します。その温度差を電気信号に変換する「熱電効果」を利用して動作します。金属型CNTが混在する従来材料と比べ、感度が約11倍向上することを実証しました。本技術により、衣服やプラスチックを透過する赤外線を...

材料化学系 野々口斐之 准教授らの研究グループは、軽くて丈夫な炭素材料「単層カーボンナノチューブ（以下SWCNT）」を“電子を運ぶn型材料”へと変換する新しい化学技術を開発しました。これにより、ペロブスカイト太陽電池(PSC)注1）において、従来の金属電極（銀など）を用いずに発電できる新しい電極を実現しました。　研究グループは、リンを含む有機化合物を使ってSWCNTに電子を注入し、導電性を保ったままn型化することに成功しました。さらに、フラーレン誘導体を用いた後処理を組み合わせることで、電子がよりスムーズに流れるようになり、電極の安定性も大幅に向上しました。...

分子化学系 北所健悟 准教授らの研究グループは、経口毒性の高いボツリヌス毒素（※1）が、腸管上皮を覆うムチン層（※2）を透過するメカニズムとその要因であるヘマグルチニンの役割を明らかにしました。　ボツリヌス毒素は、ボツリヌス菌が産生するタンパク質性の毒素で、神経の働きを阻害することで主に食中毒を引き起こします。毒素の種類によって経口毒性に大きな違いを示すものがありますが、その根底にあるメカニズムは不明です。本研究グループは、この違いが毒素複合体の構成成分の一つであるヘマグルチニンによるもので、腸管上皮を覆う粘液層（ムチン層）を通過するための糖鎖親和性の差が原因であることを明らかに...

材料化学系 野々口斐之 准教授、湯村尚史 教授、細川三郎 教授らの研究グループは、安定な n 型熱電材料として注目されてきたニッケル-エテンテトラチオレート系配位高分子（poly(NiETT)）に対し、これまで大きな障害となっていた「不溶性」の問題を解決しました。研究チームは、水と有機溶媒を適切に混ぜることで、poly(NiETT) 粉末が自然にほぐれて分散する新しい手法を発見しました。このシンプルな方法により、従来は困難だった薄くて柔軟なフィルムの作製が可能となりました。　得られたフィルムは、電気伝導度やゼーベック係数といった温度差発電（熱電）特性において高い性能を示し、さらに...

応用生物学系 佐藤正晃 教授らの研究グループは、島皮質※1と呼ばれる大脳皮質の領域において、パルブアルブミン※2というタンパク質をもつ神経細胞集団の活動を画像化・操作する実験を通して、これらの細胞がストレスを受けた他のマウスに対する共感行動を制御していることを明らかにしました。この成果は、ヒトの共感性を支える脳のしくみの理解を深めるとともに、今後、自閉スペクトラム症や統合失調症などの脳疾患で、これらの細胞が共感性の障害の原因と新たな治療標的となる可能性を示す画期的な成果です。...

分子化学系 北所健悟 准教授らの研究グループは、黄色ブドウ球菌※1が産生する病原因子の１つである「リパーゼ（SAL）」と抗精神病薬のペンフルリドール（PEN）※2との複合体の立体構造をX線構造解析の方法を用いて、世界で初めて解明しました。　インシリコスクリーニング※3を用いた手法で、約5万種類の既存薬の中から、PENが既存のSAL阻害剤と同等のレベルでSALの活性を阻害することを発見しました。更に、宇宙空間での共結晶化に成功した結晶を、大型放射光施設「SPring-8」の強力なビームを使って測定することによって、S...

京都工芸繊維大学・外間進悟助教、大阪大学・原田慶恵教授、東京大学・岡部弘基特任准教授、広島大学・杉拓磨准教授らの共同研究チームは、カーボン量子ドット（CQD）注1）を用いた新しい蛍光ナノ温度計を開発しました。　CQDは従来型の量子ドットと同様に量子サイズ効果に由来する蛍光を発する性質があります。一方で、CQDの構成成分は主に炭素であり、従来型量子ドット（QD）のように重金属(カドミウムなど)を含まないため、細胞に対する毒性が低く、バイオセンサとしての利用が期待されています。しかし、CQDの蛍光特性・温度応答性を精密に制御することが難しく、これまでに生化学反応...