コプレーナ電極構造の窒化ガリウム（GaN）系マイクロLED薄膜を160度の低温インジウム接合によりパリレンC基板上に転写する技術を開発し、厚さ約25マイクロメートルのフレキシブルシートに16個のマイクロLEDと32チャンネルの皮質脳波（ECoG）電極を一体化した。シート型デバイスを頭蓋（ずがい）骨と脳表面の間の硬膜外腔に滑り込ませ、頭頂部から側頭深部まで皮質の広域をカバーする双方向神経インターフェースを実現した。光刺激と電位記録を兼ね備えたフィルム型デバイスによる、マウス背側皮質を超えた広域皮質アクセスは世界初である。マウス脳において4つの感覚野（視覚・聴覚・体性感覚・...

従来のダイヤモンド系ナノ量子センサーは感度が高い一方でセンサー間の性能のばらつきが生じやすいため、温度の「相対値」しか捉えられないという弱点があった。本研究では、均一性の高い分子性材料のナノ量子センサーを新たに開発し、細胞内のその場所が「何度か（絶対値）」を正確に測ることに成功した。今後、細胞内部の局所的な温度などの変化を直接分析することが可能になり、生命現象や疾患のメカニズムを物理化学的なプロセスとして定量的に理解する道が開かれる。量子科学技術研究開発機構（「QST」） 量子生命科学研究所の石綿 整 チームリーダー（兼：千葉大学 量子生命構造創薬セ...

フェリ磁性体GdCo5において、室温で過去最大の横磁気熱電伝導率を観測した。巨大な磁気熱電効果（異常ネルンスト効果）の起源は、波動関数の干渉効果により生じた遍歴フラットバンドであることを、実験と理論の両面から実証した。磁気秩序が生じている物質で遍歴フラットバンドが観測されたのは世界で初めての事例である。磁気熱電効果を用いた横型熱電変換は薄膜形状のデバイスに適している。本成果で見いだされた巨大な磁気熱電効果を利用することで、熱電デバイスやスピントロニクスデバイスへの応用が期待される。東京大学 大学院理...

脱炭素社会の実現を目指し、クリーン水素製造の有望な方法として、光触媒による水完全分解（OWS）が注目されています。2次元金属有機構造体（2D-MOF）が光触媒のオールインワン助触媒として機能することを初めて見いだしました。ワンステップ自己組織化法により簡便に光触媒を2D-MOFで修飾でき、高効率の水完全分解を達成しました。光触媒による水完全分解（OWS）は、持続可能な水素生産に大きな可能性を秘めています。OWSでは、光触媒表面での水素発生反応（HER）と酸素発生反応（OER）の双方の促進が極めて重要であり、おのおのの反応に、個別に高い活性を示すHER...

良好な発電性能と高輝度な赤色の発光機能を同一素子内で実現有機EL分野で利用される発光分子を組み合わせ、理想的なエネルギー構造を解明発電可能なディスプレイの実現や有機太陽電池の効率向上に貢献東京科学大学（Science Tokyo） 総合研究院 フロンティア材料研究所の伊澤 誠一郎 准教授、北海道大学 総合イノベーション創発機構 化学反応創成研究拠点（WPI-ICReDD）の相澤 直矢 准教授らの研究チームは、発光機能と発電機能を併せ持つ有機太陽電池の開発に成功しました。光発電素子である太陽電池と、発光素子であるLEDや有機ELは、ともにダイ...

光で操る“マイクロドローン”でナノ空間の力を3D計測—6自由度の全方位センシング技術を確立。光の“ねじれ（キラリティー）”が物体を横向きに回す力を世界初観測。生体分子から量子力学的な力まで“見えなかった力”を測る全く新しい計測プラットフォームを確立。北海道大学 電子科学研究所の田中 嘉人 教授らの研究グループは、光で自在に操る「マイクロドローン」を用いて、これまで光の回折限界という制約のために測定が困難だった、ナノ空間で働く微小な力とトルク（回転させる力）を3次元的に計測する全く新しい手法を開発しました。光がナノ粒子に及ぼす力は、ナノ粒子操...

高い光安定性、耐熱性、化学安定性を有するシリコンを用いた構造色ナノ粒子インクを開発。インクジェット印刷により多彩なカラー画像の形成に成功。ナノ粒子の散乱・吸収特性により反射と透過で異なる色を示す印刷フィルムを実現。神戸大学 大学院工学研究科の山名 裕斗 大学院生、杉本 泰 准教授、藤井 稔 教授らの研究グループは、色素や顔料を一切用いずに発色する「構造色ナノ粒子インク」を開発し、インクジェット印刷によって多彩なカラー画像を形成することに成功しました。従来の印刷では、色素や顔料が特定の波長の光を吸収することで色を表現していますが、これらの材料は紫外線や...

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、遊離たんぱく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アプタマーを変更することでさまざまなウイルス粒子計測にも有用です。A型インフルエンザなど、ここ10年ほどの間に世界的に大流行したウイルス感染症のほとんどは、脂質膜を持つウイルス（エンベロープウイルス）によるもの...

「金属」と「極性（電気的な偏り）」は、物理学において長らく相いれない性質と考えられてきました。金属中を自由に動き回る伝導電子が、物質内部の電気的な偏りを打ち消してしまう（遮蔽（しゃへい）効果）ためです。この常識は近年の「極性金属」の発見によって覆されました。しかし、伝導電子が極性構造の安定性や相転移のダイナミクスにどのような影響を及ぼしているのか、その本質的なメカニズムは未解明のままでした。京都大学 大学院工学研究科の村山 寛太郎 博士課程学生、高津 浩 准教授、陰山 洋 教授、東京大学 大学院理学系研究科の有田 亮太郎 教授らを中心とする国際共同研究グループは、金属的な電気伝導性を...

非磁性体薄膜を2層の強磁性体薄膜で挟んだ構造（人工反強磁性体）の制御された界面に対して電圧をかけることで、広いパルス幅領域で磁気情報を安定に書き込むことに成功電圧駆動型MRAM（不揮発性磁気メモリー）の大容量化に道筋記憶保持および書き込み動作ともに超低消費電力化でき、情報機器の省エネルギー化に貢献産業技術総合研究所（以下「産総研」） ハイブリッド機能集積研究部門 中山 裕康 主任研究員、野﨑 隆行 研究グループ付、山路 俊樹 主任研究員、野崎 友大 研究グループ長、今村 裕志 研究グループ付、エレクトロニクス・製造領域 湯浅 新治 上級首席研究員は、...

プロペラ状骨格を持つ三脚型トリプチセン誘導体の自己組織化薄膜について、全原子分子動力学（MD）シミュレーションにより、表面上での分子配向と秩序化の「動的プロセス」を分子レベルで初めて可視化・解明分子が厚く積み重なったバルク相では分子の向きが互い違いに配向する「反平行配向」が安定であるのに対し、超薄膜相では固体表面の影響で分子の向きがそろう「平行配向」へと優先的に切り替わるメカニズムを発見熱アニーリングによる「段差状構造から平坦（へいたん）な膜への自己修復」および高秩序化の過程を再現し、そのメカニズムを定量的に実証置換基パターンが膜の安定性を左右することを突き止...

京都大学 大学院工学研究科 高分子化学専攻の黒田 啓太 博士後期課程学生、大内 誠 教授のグループは、ラジカル重合中に複数の異性化反応を連続的に起こす「カスケード型ラジカル異性化重合」により、主鎖にアミド結合を周期的に含む新たな高分子を合成することに成功しました。付加重合によって得られる高分子は通常は炭素–炭素結合のみからなる主鎖構造を有しますが、今回見いだした重合はアミド結合［–CONH–］やエーテル結合［R–O–R’］を主鎖に導入できる新しい高分子合成反応であり、分子設計を工夫することで分解性の付与も可能です。本異性化重合で得られる高分子は従来の重合では得られなかった主鎖構造を有しており、...

光を当てると分解し、別の光を当てると分解が止まる“賢い素材”を開発。材料を「丈夫で長く使える」ようにすると分解しにくくなり、「分解しやすく」すると耐久性が落ちるという根本的な課題があったが、丈夫さと分解性を両立する仕組みを分子レベルで解明。材料内部に“動く分子の輪”のような構造（可動性架橋）を導入することで、光による制御で、酵素分解の進行を可逆的に切り替えることに成功。この技術は、環境に配慮した次世代材料の開発につながるだけでなく、医療材料や情報記録材料など、さまざまな分野への応用に期待。大阪大学 大学院理学研究科の大学院生 Zhou Xi...

1つの光子から2つの励起子を生み出す「シングレットフィッション（SF、一重項分裂）」は、従来型の太陽電池の理論限界を突破し、有機発光ダイオード（OLED）の効率を向上する夢の光変換技術として期待されています。本研究では、そのSFによって増幅した励起子を光エネルギーとして抽出するためにスピンフリップ発光体と呼ばれる「d電子系金属錯体」を活用する新しい手法を開発し、従来系の理論限界（100パーセント）を大きく超える約130パーセントの量子収率を達成しました。分子設計の自由度の高い錯体を用いた本技術により、今後太陽電池の効率向上が期待されます。太陽光エネル...

濃硫酸をはるかに超える「超酸」中でも明るく蛍光発光し続けるBODIPY色素を開発。50年以上利用されてきた蛍光色素BODIPYの最大の弱点であった、酸による分解を克服。既存BODIPYの酸耐久性の限界を突破し、極限酸性環境でのセンサー・イメージング応用へ。北海道大学 総合イノベーション創発機構 化学反応創成研究拠点（WPI-ICReDD）・同大学 大学院工学研究院の猪熊 泰英 教授らの研究グループは、濃硫酸をはるかに超える酸性度を持つ「超酸」の中でも分解せず発光し続ける蛍光色素「超酸耐性BODIPY」の開発に成功しました。BODIPY（ボロ...

電子デバイス製造で広く用いられるスパッタ法を活用し、半導体基板（シリコンウエハー）上に非鉛圧電単結晶薄膜を作製。多数の成膜条件を1枚の基板上で同時に評価できる手法により、材料特性の最適化を効率的に実施。最適化した材料を用いて超小型振動発電デバイスを試作し、5倍の性能向上を実証。圧電材料は力を加えると電気が生じ、電気を加えると形が変わる性質を持つ材料で、圧力センサーやイヤホンなどに広く用いられています。鉛を使用しない圧電材料として注目されるビスマス鉄酸化物（BiFeO3、BFO）は、圧縮の力により圧電性能が向上することが報告されていましたが、この効果は...

六方晶窒化ホウ素（hBN）ナノ粒子に「ホウ素空孔中心」と呼ばれる欠陥を多数導入し、光で微小環境の情報を読み取れる新しい量子センサーを開発しました。2次元材料の脆（もろ）い性質をシリカ被覆で克服し、さらに親水性高分子で表面修飾する手法を用いて、細胞内環境で機能する量子センサー化に世界で初めて成功しました。これまでナノダイヤモンドに限られていた細胞量子センシングに新たな選択肢をもたらす成果であり、細胞内微小環境の可視化を通じて生命現象の解明に寄与するとともに、がんや神経疾患の病態解明や創薬研究への応用が期待されます。京都工芸繊維大学の下村 鈴音 博士前期...

接着剤の性能を左右する界面高分子鎖の運動は、これまで平均像でしか議論できなかった。高分子1本の中の分子運動を直接観察し、吸着・脱離を伴う非平衡挙動を発見した。界面の高分子鎖を非平衡系として捉える新しい視点が、接着剤の分子設計を加速する。世界のエネルギー消費の約3割はモビリティー輸送に起因します。モビリティーの低燃費化に向けた構造部材の軽量化はSDGs実現に向けた重要な課題であり、軽量化には異種材料を適材適所での組み合わせを可能にする高性能な接着技術が求められます。九州大学 大学院工学研究院 応用化学部門／次世代接着技術研究センターの田中 敬二 主幹教...

カゴ型構造の分子を新しい試薬として用い、化学結合の「空間配置」を制御する新技術を開発これまで少量しか得られなかった分子を、主生成物として選択的に合成することに成功医薬品や生理活性物質の合成において、分子構造の作り分けを可能にする基盤技術として期待大阪大学 大学院工学研究科 博士後期課程の筒井 裕哉 さん（研究当時）、工学部 応用自然科学科 4年生の志賀 心 さん、同研究科の小西 彬仁 助教、安田 誠 教授らの研究グループは、14族元素を中心に持つ特殊なカゴ構造のアリル化試薬（アリルアトラン）を新たに開発・合成し、従来とは異なる経路での反応制御が可能で...

新規開発した3次元電子顕微鏡法により、酸化物基板に担持された白金ナノ触媒の3次元構造の再構成に成功した。統計的解析手法および理論計算との融合により、ナノ粒子表面の動的な原子サイトに生じた負電荷の偏りが触媒活性に大きく寄与していることを初めて明らかにした。3次元電子顕微鏡法と理論計算を融合することにより、触媒活性サイトが明らかになり、高性能な触媒開発を大きく加速することが期待される。東京大学 大学院工学系研究科 附属総合研究機構の石川 亮 特任准教授、窪田 陸人 大学院生（研究当時）、川原 一晃 助教（研究当時、現：東北大学 金属材料研究所 准教授）、...

シリコンのナノ粒子からなる光アンテナにより、局所的な円偏光のヘリシティを制御できることを示した。光アンテナ近傍の円偏光特性について、二次元材料の円偏光選択ラマン信号を活用したナノスケール計測法を開発した。本技術は、創薬において重要なエナンチオマーの識別や、円偏光により選択的に誘起される新しい化学反応への応用が期待される。神戸大学 大学院工学研究科のモジタバ・カリミ・ハビル 研究員、杉本 泰准 教授、藤井 稔 教授らの研究グループは、ナノサイズのシリコンからなる光アンテナ近傍に形成される光の円偏光特性を制御するとともに、その円偏光特性を実験的に計測する...

ナノグラフェンとは、炭素と水素から構成されるナノメートルサイズのπ共役系分子を指します。その電子状態はグラフェンに類似したものにとどまらず、ナノグラフェン特有の構造的性質を反映した興味深い性質が多数報告されています。ナノグラフェンの多様性をさらに拡張する戦略として、i）ヘテロ元素の導入、ii）曲面構造の誘起、が重要な分子設計指針として挙げられ、それぞれヘテロナノグラフェン、非平面ナノグラフェンとして分類されています。特に、ねじれた曲面構造を形成することでキラリティが生じ、円二色性（CD）や円偏光発光（CPL）といったキラル光学特性が発現します。近年では、キラリティ誘起スピン選択性（CISS）と...

光ファイバー型光濃縮モジュールで3次元的に任意の位置にバブルと数ミリメートル／秒もの高速な対流を発生させ、細菌やナノ・マイクロ蛍光ポリスチレン粒子を高効率に集積できることを実証。同じプラットフォームでナノサイズからマイクロサイズまでさまざまなサイズの生体分子の濃縮が可能。光ファイバー型光濃縮モジュールを基板上に配置すると基板と水平な方向に対流が発生し、光ファイバー周囲への粒子の集積や、熱源から遠ざかる方向への粒子の運動などの新現象も発見。大阪公立大学 LAC-SYS研究所 林 康太 特任助教、同 大学院理学研究科／LAC-SYS研究所 飯田 琢也 教...

非貴金属触媒にBaSi2担体を用いることで、低温でのアンモニア分解活性を大幅に向上させることに成功。アンモニア分解反応の律速段階である、窒素原子が再結合する過程の活性化エネルギーを大幅に低下。従来の貴金属触媒に代わる、安価で資源制約のない非貴金属触媒の高性能化および水素利用技術の進展に貢献すると期待。東京科学大学（Science Tokyo） 総合研究院 元素戦略MDX研究センターのGuo Qing（グオ・チン） 博士研究員、Wang Shiyao（ワン・シーヤオ） 博士研究員、北野 政明 教授、細...

人間活動によって排出された二酸化炭素（CO2）は、陸上の温暖化だけでなく、海の温暖化・酸性化など、海洋環境に対してもさまざまな変化を引き起こしている。本研究では、水産資源が豊富なカムチャツカ半島沖の定点K2（北緯47度、東経160度）に焦点をあて、25年（1999〜2023年）に及ぶ海洋観測データから、北太平洋西部亜寒帯域の実態を明らかにした。北太平洋西部亜寒帯域の定点K2において、海洋地球研究船「みらい」などを用いて取得したデータの解析から、海洋表層で地球温暖化に伴う「温暖化」「低塩化」が確認され、そのうち温暖化は日本近海より...

従来のフィルム型ひずみゲージの感度を圧倒的に凌駕（りょうが）する「スピン力学センサー」が、10万回を超える引っ張り試験後も特性劣化を示さず、実使用環境を想定した耐久性を世界で初めて実証繰り返し大きく変形するフレキシブル基材上での長期安定動作は未検証であったが、高感度と高耐久性の両立を証明高感度・低消費電力・低電圧駆動に加え、実用化の障壁となっていた高耐久性を兼ね備えた新センサーの登場により、フィジカルとサイバー空間をつなぐインターフェースの高度化への貢献に期待大阪大学 産業科学研究所の千葉 大地 教授（兼 東北大学 国際放射光イノベーション・スマート...

理化学研究所（理研） 環境資源科学研究センター 植物免疫研究グループの熊倉 直祐 上級研究員、白須 賢 グループディレクター、金沢大学 理工研究域フロンティア工学系／ナノ生命科学研究所（WPI-NanoLSI）の宮澤 佳甫 助教らの国際共同研究グループは、植物病原菌（糸状菌）における膨圧発生に必要な新規遺伝子ペアを発見し、これが新規ポリマーの生合成を通じて感染に必要な膨圧を制御することを明らかにしました。本研究成果は、細胞における膨圧発生メカニズムの理解を深めるとともに、病原性のみを抑制する低環境負荷型農薬の開発に貢献することが期待されます。今回、国際共同研究グループは、植...

卵巣がんは早期発見が極めて難しく、ほとんどの患者が腹膜播種（はしゅ）という腹腔内に転移を伴う進行期で診断される予後不良ながんである。腫瘍発生部位である卵管・卵巣から遊離したがん細胞が、腹水を介して腹膜へと到達することで腹膜播種を生じると考えられているが、その過程に関しては不明な点が多い。腹膜内は他の組織とは異なる細胞で構成されているが、腹膜中皮細胞が腹水中にも存在することをsingle-cell RNA sequencing解析を用いて明らかにした。腹水中に遊離した卵巣がん細胞は、中皮細胞と複合体スフェロイドを形成していることを最新の顕微鏡技術およびマウスモデルを用いて明らかにし...

植物と細菌の根粒共生を制御するたんぱく質（マスター制御因子）における分子進化の仕組みを解明しました。根粒共生が始まる前に進化の過程で出現していたアミノ酸配列を利用し、この因子のDNA結合が安定化され、根粒形成、細菌感染、窒素固定に関わる多くの遺伝子を制御可能になっていました。マメ科など一部の植物は、根に根粒と呼ばれる器官を形成して微生物（窒素固定細菌）を感染させ、共生関係を築いています。この「根粒共生」により、植物は細菌から窒素栄養を受け取る一方、細菌には光合成産物をエネルギー源として提供しています。この仕組みの分子基盤の解明は、基礎生物学と農業への応用の両面から極めて...

主成分分析を基盤とする大規模データ解析手法により、データベース上に存在するたんぱく質の配列情報を体系的に解析することで、生物が本来行わない「非天然反応」を高立体選択的に触媒できる新規酵素を発見しました。これまで自然機能予測に用いられてきたデータ解析手法を、「非天然反応」という新しい枠組みへと展開することで、従来のたんぱく質工学とは異なるアプローチによるバイオ触媒開発の新たな方向性を示しました。本研究により、同一の化学反応に対して異なる立体構造の生成物を選択的に作り分ける酵素群を同定でき、今後の持続可能な化学合成や創薬、機能性材料の開発への応用が期待されます。...

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 ナノメートルノード論理トランジスタ実現に向けた重要な一歩。物質・材料研究機構（NIMS）の佐久間 芳樹 N...

天然物由来の桂皮酸やグリセリンなどから誘導した光反応性モノマーに対して光照射することで、水溶媒において開始剤や触媒を一切使用せずに、分解性高分子カプセルが合成できる重合技術を開発。色素や香料を安定して内包できる分解性高分子カプセルが簡便に作製でき、光分解または加水分解によりモノマーや自然界に存在する物質への分解が可能。合成プロセスの安全性を維持しつつ、合成規模を従来の100倍に拡大することで、大規模合成への可能性を示した。高分子カプセルは薬剤や香料などの機能性物質を封入できるため、機能性化粧品や日用品など幅広く利用されています。しかし、従来のカプセル...

理化学研究所（理研） 生命機能科学研究センター 形態形成シグナル研究チーム（研究当時）の板倉 由季 研究員（研究当時）、林 茂生 チームリーダー（研究当時、現 発生ゲノムシステム研究チーム 客員主管研究員）らの研究チームは、細胞外基質が細胞に対して圧縮力を及ぼすような環境（圧縮的な環境）をつくり出し、その結果として、昆虫の表皮を覆うクチクラに微細構造が構築されることを発見しました。本研究成果は、細胞外基質の力学的な作用が細胞外でのナノスケール構造の加工に働くことを示し、生体材料を生物学的に加工して機能的な素材を生物につくらせる技術の基盤として役立つものと期待されます。昆虫の...

自己ドープ型ポリチオフェン（S-PEDOT）の化学的な脱ドープにより、電子（ホール）とイオン（プロトン）が同時に伝導キャリアとして働く“本質的な混合伝導状態”を誘起することに成功しました。電子とイオンが協奏した混合伝導状態を利用することで、マテリアルリザバー素子の性能が向上することを明らかにし、本コンセプトが高性能なマテリアルリザバー素子開発において重要な因子であることを実証しました。本研究は、イオン（プロトン）伝導を積極的に活用したニューロモルフィック分子ネットワークの設計指針を提示するとともに、次世代の省エネルギーAIデバイスの実現に大きく貢献することが期待されます...

レーザービームを用いる金属3Dプリンタ技術を利用した非平衡なミクロ・ナノ組織の制御に向けた元素選択の考え方を新たに提案した。提案した考え方に基づいて開発したアルミニウム－鉄（Al-Fe）系合金の造形体は、高強度や高耐熱性などのさまざまな機能を有し、第3・第4元素によって制御できることを明らかにした。この考え方はアルミニウム系合金だけでなく他の金属へも適用できるため、金属3Dプリンタ用の新たな材料開発を大きく加速させることが期待される。名古屋大学 大学院工学研究科の材料デザイン工学専攻 高田 尚記 教授、キム ダソム 助教らの研究グループは、物質プロセ...

新しい1細胞解析法scRepli-RamDA-seq（scRR-seq）を開発。この手法により、個々の細胞においてゲノムDNAと遺伝子発現を同時に解析できるようになった。scRR-seqは、DNAとRNAの双方について、高品質かつ高解像度の解析を実現。scRR-seqを用いることで、単一細胞内におけるDNAとRNAの直接的な関係が分かり、従来の手法では得られなかった知見を引き出すことが可能になった。scRR-seqは強力かつ汎用（はんよう）性の高いツールであり、疾患メカニズムの解明から胚発生研究まで幅広い研究分野で新たな発見をもたらすことが期待される。...

難分解性のフッ素樹脂やさまざまなPFASを室温・1時間で完全分解する技術を開発。得られたフッ化カリウム（KF）はそのまま化学反応に再利用でき、高機能化学品へ直接アップサイクル可能。金属を選ぶだけで、KF・NaF・LiFなど用途に応じたフッ化物へ変換できる柔軟なプラットフォーム技術。名古屋工業大学の服部 雅史 氏（共同ナノメディシン科学専攻 1年）、清野 達希 氏（工学専攻 生命・物質化学プログラム 2年）、趙 正宇 助教（生命・応用化学類）、柴田 哲男 教授（生命・応用化学類）らの研究グループは、バレンシア大学 Jorge Escorihuela 教...

大腸菌のリボソームRNA（rRNA）において、嫌気（低酸素）環境特異的に、“RNA骨格”にメチル化修飾が導入されることを発見し、またその分子メカニズムを解明しました。この修飾はリボソームの構造と活性を微調整し、低酸素下における翻訳効率を高め、生育を促進する“環境応答型スイッチ”として働いていることが示唆されました。本研究は、RNA修飾が細胞の生育環境を感知して、たんぱく質合成を調節する、これまでに知られていなかった仕組みを明らかにするものです。また、無細胞たんぱく質合成や合成生物学において有用な技術基盤となる可能性があります。東京大学 大学院工学系研...

単結晶の配向制御を必要とせず、アモルファス材料中でも高い核スピン偏極を実現。トリプレット動的核偏極（DNP）による核磁気共鳴（NMR）の高感度化に新たな道を開いた。フラーレンへの化学修飾により擬回転を抑えることで、電子スピン偏極の緩和の課題を克服した。今後は生体適合的なマトリクス材料と組み合わせることで、高感度化MRIを用いたがん診断への応用が期待される。東京大学 大学院理学系研究科の坂本 啓太 大学院生、濱地 智之 大学院生（現 九州大学 先導物質化学研究所 助教）、楊井 伸浩 教授らの研究グループは、京都大学 大学院理学研究科の御代川 克輝 大学...

d軌道が反応に関与しないため、価数変化を伴う反応の制御は難しいと考えられてきた典型元素である有機ガリウム種が、光照射によって遷移金属のような酸化還元反応性を示すことを実証この反応により、医薬品や機能性材料に用いられるフェニレンジアミンの合成にも成功希少な遷移金属を用いず、豊富に存在する典型元素を活用した、持続可能な触媒反応の実現に向けた新指針を提示大阪大学 大学院工学研究科の大学院生・向井 虹渡 さん（博士後期課程）、兒玉 拓也 助教、鳶巣 守 教授らの研究グループは、典型元素である有機ガリウム種が光照射によって遷移金属のような2電子酸化還元反応を示...

超小型X線光源を用いて、1画像900ナノ秒（1ナノ秒は10億分の1秒）での高速連続撮影を実現し、機械学習解析から試料内部の高分子ミクロ動態の検出に成功しました。本計測法を、透過X線明滅法（Transmitted X-ray Blinking：TXB）と命名しました。レントゲン（透過X線）撮影では識別できない物質の構造動態の差異を、実験室サイズのX線光源を用いて、世界で初めてナノ秒スケールで捉えました。今後、経時変化する全ての物質系に対する3次元動態計測の実現や臨床検査法としての利用が期待されます。東京大学 大学院新領域創成科学研究科 物質系専攻の佐々...

ある特定の金ナノクラスターを高濃度で加熱すると逐次的な融合反応が進行し、一定のピッチで伸長した「金量子ニードル」が生成することを発見した。これまで知られていた金量子ニードルの系列に加え、末端構造の異なる2種類の系列を新たに見いだした。量子ニードルの長さと末端構造を選ぶことで、近赤外領域における吸収波長を制御することが可能であり、温熱療法・生体イメージング・光エネルギー変換などへの応用展開が期待される。東京大学 大学院理学系研究科の濵﨑 佑哉 大学院生、城ノ上 諒太 大学院生（当時）、髙野 慎二郎 助教、佃 達哉 教授らによる研究グループは、ある特定の...

理化学研究所（理研） 生命機能科学研究センター 生体非平衡物理学 理研白眉研究チーム（研究当時）の深井 洋佑 研究員（研究当時、現 開拓研究所 川口生体非平衡物理学研究室 研究員）、川口 喬吾 理研白眉研究チームリーダー（研究当時、現 開拓研究所 川口生体非平衡物理学研究室 主任研究員、東京大学 大学院理学系研究科附属知の物理学研究センター 准教授）、エピジェネティクス制御研究チーム（研究当時）の若森 昌聡 技師（研究当時）、梅原 崇史 チームリーダー（研究当時、現 立命館大学 薬学部教授）、東京大学 定量生命科学研究所 先端定量生命科学研究部門 クロマチン構造機能研究分野の鯨井 智也 講師、...

NIMSは、1つの試料から膨大な材料データを獲得できる”組成傾斜薄膜”に対し、データ解析やAIによる最適組成予測を実行するプログラムを開発しました。これを用いた磁性組成傾斜薄膜の自律材料探索により、次世代磁気センサーなどの応用で有望な巨大な異常ホール効果を示す新しい磁性材料を発見しました。AIと自動実験を組み合わせた自律材料探索は、革新的な新材料を効率的に発見できる手法として注目されています。しかし、デバイス応用で重要な薄膜材料では、多数の組成を同時に探索できる「コンビナトリアル成膜手法」を自律材料探索に適用するための最適化プログラムがこれまで存在しませんでした。特に、組成が連続的に...

金沢大学 ナノ生命科学研究所（WPI-NanoLSI）の新井 敏 教授、ブー・クアン・コン 特任助教、シンガポールA*STARの伊藤 秀城 上級研究員（研究当時）とレーン・エレン 主席研究員（研究当時）、東京科学大学 総合研究院化学生命科学研究所の北口 哲也 准教授らの共同研究グループは、ATP濃度を「蛍光寿命」という蛍光たんぱく質の光学的特性に変換して測定できる、新しい蛍光センサーを開発しました。私たちの体を構成する最小単位「細胞」では、さまざまな化学反応が起こっており、その“燃料”として働くのが、ATP（アデノシン三リン酸）です。ATPは「エネルギーの通貨」とも呼ばれ、細胞活動の...

ペットボトルや衣料廃棄物などのプラスチックごみ問題を解決する革新的な科学技術が切望されている。アルコールと混合・加熱するだけで、ポリエステルを高純度の化学原料にほぼ100パーセント変換可能で、かつ、安価で入手容易な高性能鉄触媒を開発した。プラスチックごみから化学原料・高付加価値品への化学変換など、資源循環型社会の実現に向けた科学技術の発展に寄与する有用な基盤技術となる。JST 戦略的創造研究推進事業 CRESTにおいて、東京都立大学 大学院理学研究科の野村 琴広 教授らの研究グループは、PET（ポリエチレンテレフタレート）などのポリエステルとアルコー...

分子構造に面外方向の非対称性とキラリティー（右手・左手のような構造）を導入した「キラル二面性NFA」を開発し、次世代エネルギーデバイスとして注目される有機太陽電池の発電効率を高める新しい分子設計戦略を提案有機太陽電池にキラル二面性NFAを用いることで、電子のスピンを選択的に通す「CISS効果」により、光電変換過程において電荷再結合が抑制され、性能が向上することを実証キラリティーによるスピン制御を太陽電池に応用する新戦略を示し、「スピン太陽電池」などのスピントロニクスデバイスの開発につながる新たな可能性を示した大阪大学 大学院工学研究科の大学院生のLi...

次世代蓄電デバイス構築に向け、ハロゲン化物への酸素の導入により室温で4.1mS cm-1（ミリジーメンス毎センチメートル）の高いイオン伝導率を持つガラスを実現しました。酸素が架橋酸素（Bridging Oxygen）としてイオン移動を促進する一方、非架橋酸素（Non-Bridging Oxygen）が過剰に存在すると伝導を阻害することを発見しました。酸素の構造的役割を理論・実験の両面から解明し、イオン伝導性マルチアニオン化合物（Multi-Anion compound）の材料設計指針を確立しました。安全で高性能な次世代蓄電技術として注目されている全固...

小胞体内に存在し、不良たんぱく質の凝集を抑制するなどの機能を持つプロテインジスルフィドイソメラーゼ（PDI）ファミリーの中から、カルシウム依存的に相分離する因子PDIA6を発見しました。相分離したPDIA6はその中で未成熟インスリンの凝集を抑制しつつ、立体構造形成を促進し、成熟インスリンの効率的な生産に不可欠な役割を果たしていることが明らかとなりました。本機構の破綻が引き起こす種々の疾病の成因解明につながると期待されます。細胞内におけるたんぱく質品質管理の破綻は多くの疾患を引き起こします。東北大学 学際科学フロンティア研究所、大学院生命科学研究科（兼...

ゲノムDNAに生じた紫外線損傷に結合するDNA修復たんぱく質（UV-DDBたんぱく質）を細胞から単離し、クライオ電子顕微鏡で解析することで、細胞内で紫外線損傷が修復される様子の可視化に初めて成功しました。これまでゲノムDNAの紫外線損傷に関する修復過程には不明な点が多く、細胞内でその過程を直接観察することは困難でした。本研究により、その修復過程を細胞内で明らかにするための新しい技術基盤が確立されました。今回対象としたUV-DDBたんぱく質は、難治性疾患である色素性乾皮症の原因因子であることが知られています。色素性乾皮症には現時点で根本的な治療法が存在しないため、本研究成...

X線吸収スペクトルは、多様な構造や欠陥の影響で複雑に変化するため、従来の解析では高度な専門知識と多くの作業が必要とされてきました。教師なし機械学習法を用いて、複雑なX線吸収スペクトルから、結晶構造や欠陥の種類を、高精度で自動解析することに成功しました。計算データで構築した分析モデルが、実際の実験データに対しても有効であることを実証し、理論と実験を統合した新しい材料解析手法を確立しました。本研究の成果により、大量のデータを効率的に解析でき、未踏物質開発の加速が期待されます。東京理科大学 大学院先進工学研究科 マテリアル創成工学専攻 修士2年の...

原子分解能電子顕微鏡法により、結晶粒界における拡散最前線の原子構造の直接観察に成功した。粒界を拡散する原子が、結晶粒界の原子構造を変化させながら拡散することを初めて明らかにした。電子顕微鏡法と理論計算による原子レベルでの拡散機構の理解に基づき、効率的で高性能な多結晶体材料の開発につながることが期待される。東京大学 大学院工学系研究科 附属総合研究機構の幾原 雄一 東京大学特別教授（兼：東北大学 材料科学高等研究所（WPI-AIMR） 教授）、柴田 直哉 教授、フウ ビン 特任准教授、二塚 俊洋 特任研究員らのグループは、原子分解能電子顕微鏡法と理論計...

低毒性で安価な酸化亜鉛（ZnO）半導体ナノ結晶を光触媒として用い、室温・大気圧下で近紫外LED光を当てるだけで、分解が特に難しいペルフルオロオクタンスルホン酸（PFOS）をリサイクル可能なフッ化物イオンにまで分解することに成功ナノ結晶表面を修飾する有機分子が分解反応の効率を大きく左右することを明らかにし、10時間の光照射でPFOSの残存率をわずか0.5パーセントにまで低減ナノ結晶は沈殿物として容易に分離でき、ナノ結晶1つあたりで切断できる炭素–フッ素結合（C–F結合）の数を示す触媒回転数は8,250に達し、高い触媒サイクル性能を実証立命館大学 生命科...

肝切除手術後に高頻度で発生し、感染症や肝不全の原因となる「胆汁漏（たんじゅうろう）」を防ぐための新しい合成ハイドロゲルシーリング剤を開発しました。本材料は、独自に設計した「時間差2段階反応」を利用しており、塗布直後に瞬時に硬化して出血や胆汁の流出を防ぎ、その後、遅れて進行する反応によって組織と強固に接着します。ラット肝切除モデルを用いた実験では、医療現場で実際に使用されている止血剤と同等以上の止血性および胆汁漏防止効果が確認されました。術後炎症の抑制効果も確認され、将来的に完全人工合成型の外科用シーリング剤としての活用が期待されます。東京大学 大学院...

重水素は、創薬や材料科学など幅広い分野で注目されているが、天然物や医薬品、ポリマーのような複雑な分子構造に対して、特定の位置へ選択的に導入することは困難だった。本研究では、2種類の触媒を組み合わせることで、アミドとエステルの特定部位に温和かつ効率的に重水素を導入する手法を世界で初めて確立した。この手法により、多様な重水素化合物の合成が容易になり、創薬研究や機能性材料の開発に大きく貢献することが期待される。重水素は、「重水素化医薬品」をはじめ、創薬研究や有機合成化学などの分野で近年注目を集めています。これに伴い、さまざまな化合物に対して、直接的かつ位置...

京都大学 大学院工学研究科 高分子化学専攻の黒田 啓太 博士後期課程学生、大内 誠 教授のグループは、配列制御ラジカル共重合と重合後修飾反応によってケトンのカルボニル基が周期的に導入された高分子の合成手法を開発しました。得られた高分子（ポリマー）は熱的に安定でありながら紫外（UV）光で分解可能でした。プラスチックやゴムとして用いられる高分子は、安定な材料として使われる一方で、分解されにくく、環境問題の大きな要因となっています。私たちは、「ノリッシュ反応」と呼ばれる光化学反応を引き起こすケトン骨格を高分子に周期的に組み込むことで、光照射によって主鎖を分解できる「光分解性高分子」の開発を...

NIMSは、東京理科大学、神戸大学との共同研究により、イオンの振る舞いを利用して情報処理を行う新しいAI（人工知能）デバイスを開発しました。従来の深層学習（ディープラーニング）に比べ、計算負荷を約100分の1に減らすことに成功しています。端末機器（エッジデバイス）に直接搭載した「エッジAI」の情報処理性能への貢献が期待されます。近年、深層学習や生成AIに代表される機械学習の消費電力が指数関数的に増大しており、深刻な社会問題となっています。この解決に向けて低消費電力かつ高い計算性能を備えたAIデバイスの需要が高まっています。高効率な脳型情報処理であるリザバーコンピューティングを行うAI...

キラルなイオン液体を用いたゲートデバイスでトポロジカル強磁性表面の制御を行い、キラリティに由来するドメインの自発偏極を実証しました。従来のEDLTはキラリティの無い分子を用いて行われてきましたが、本研究ではEDLTにキラルなイオン性分子を用いる「キラルイオンゲート」を世界で初めて提案・実証しました。分子キラリティと磁性の結合をゲートデバイスに取り入れたことにより、省電力スピントロニクス実現に向けた新しい設計指針を与えます。東京大学 生産技術研究所の松岡 秀樹 特任助教と金澤 直也 准教授らの研究グループは、名古屋大学 大学院理学研究科の須田 理行 教...

脂肪滴で脂質の加水分解が進行すると蛍光寿命が変化する蛍光プローブ（特定の物質や化学反応を蛍光として検知できる分子）を開発し、この特性を利用して脂質代謝を解析する新たな技術を確立した。肝臓がん細胞では、脂肪滴ごとに加水分解活性が不均一であることを見いだし、その違いは中性脂肪を分解する酵素（ATGL）に起因することを明らかにした。脂肪滴選択的なオートファジー（リポファジー）は、加水分解が進行した脂肪滴に対して起こることを明らかにした。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）・学際統合物質科学研究機構（IRCCS）の山口 茂弘 ...

分子の“カギ穴とカギ”（ホスト－ゲスト）を利用した、繰り返し貼ってはがせる新しい高分子接着材料を開発。ホスト－ゲスト錯体を用いた接着は、なぜ繰り返し貼ってはがすことができるのか、そのメカニズムは十分に理解されていなかったが、中性子を用いて接着界面を可視化することで、そのメカニズムを解明。オンデマンドに分解可能かつ繰り返し使用できる接着剤として、精密機器の製造プロセスにおける歩留まり改善や使用後の分別・リサイクルを容易化し、コスト・廃棄物削減に貢献することに期待。大阪大学 大学院理学研究科の和田 拓真 さん（研究当時：大学院生）、山岡 賢司 助教、髙島...

ゴムが一瞬で壊れる「高速破壊」時に、なぜ亀裂先端が鋭くとがるのかは長年未解明だった。ノーベル物理学賞受賞者ド・ジェンヌ 博士が提唱した「粘弾性トランペット理論」を連続体力学の基礎方程式から初めて導き、ゴムの基本的性質である粘弾性だけで鋭化が生じることを数学的に証明した。タイヤから医療材料まで、幅広いポリマー材料の破壊制御や耐久性向上の理論的基盤となることが期待される。JST 戦略的創造研究推進事業において、大阪大学 大学院基礎工学研究科の長滝谷 北斗 大学院生（博士後期課程）、小林 舜典 助教、垂水 竜一 教授とZEN大学 知能情報社会学部 作道 直...

有機半導体単結晶において、100cm2V-1s-1を超えるキャリア移動度の実現に成功しました。有機半導体分子の熱振動を抑制することで高移動度が実現できることを見いだしました。分子構造の最適化によりさらなる高移動度の実現と、高性能電子デバイス・量子エレクトロニクスなどへの展開が期待されます。東京大学 大学院新領域創成科学研究科の竹谷 純一 教授、古川 友貴 大学院生、髙柳 英明 特任教授らの研究グループは、有機半導体単結晶において、100cm2V-1s-1（100平方センチメートル パー ボルト秒）を超えるキャリア移動度の実測に世界で初めて成功しました...

JST（理事長 橋本 和仁）は、戦略的創造研究推進事業 総括実施型研究（ERATO）において、2025年度の新規研究総括および研究領域を以下の通り決定しました。本事業は、国が定めた方針の下で戦略的な基礎研究を推進し、社会的・経済的価値をもたらす科学技術・イノベーションを生み出す、新たな科学知識に基づく革新的技術のシーズを創出することを目的としています。国（文部科学省）が戦略目標を設定し、その下にJSTが推進すべき研究領域と、研究領域の責任者（研究総括）を定めます。ERATOでは、有識者から構成される選考パネルを設置し、研究総括および研究領域を選考します。選定された研究総括が...

低温状態など低エネルギー状態の量子多体ダイナミクスに対する量子計算の大幅な効率化を実現。現在〜将来の量子コンピューターで最も標準的な量子アルゴリズム「トロッター分解」で理論上可能な最大限の高速化を達成。物性物理・量子化学で重要な基底状態、低温状態などのシミュレーションの高速化に貢献。東京大学 大学院工学系研究科の水田 郁 助教と、理化学研究所 開拓研究所／量子コンピュータ研究センターの桑原 知剛 理研白眉研究チームリーダーによる研究グループは、量子コンピューターを用いて、量子力学に従う多数の粒子（量子多体系）の振る舞いを計算する代表的な手法「トロッタ...

窒化ホウ素（BN）ナノチューブの内部に数ナノメートル幅のMoS₂ナノリボンを精密合成。特定の結晶方位に伸長した2層構造が優先的に成長することを確認。ラマン分光により、強い光学異方性と顕著な引っ張りひずみを観測。微細配線や高感度センサーの実現に向けた材料開発設計の指針となることに期待。東京大学 大学院新領域創成科学研究科の中西 勇介 准教授、東京都立大学 大学院理学研究科の田中 拓実 大学院生（研究当時）、古澤 慎平 大学院生（研究当時）、遠藤 尚彦 大学院生、名古屋大学 大学院理学研究科の相崎 元希 大学院生（研究当時）、産業技術総合研究所 材料・化...

印刷プロセスで製膜可能な有機半導体を用い、無線電力の整流を担うダイオードを実現。錯体カチオン単分子層と電子を局所的に導入する新手法により、電極の仕事関数を1エレクトロンボルト以上劇的に変化させたことが鍵。有機エレクトロニクス素子として初めて920メガヘルツ（UHF帯）での実用的な動作を実証。東京大学、物質・材料研究機構（NIMS）、岡山大学、ジョージア工科大学、コロラド大学ボルダー校からなる国際共同研究グループは、有機半導体を用いた整流ダイオードにおいて、920メガヘルツ（MHz）の交流電力を直流電力に実用的な効率（約5パーセント）で変換することに、...

肝臓でブドウ糖を産生する糖新生では、運動の強さごとに、ブドウ糖を作る材料（基質）を使い分けることで、運動中のエネルギー供給が維持されていることをマウスを用いた実験で明らかにしました。肝臓の酸化還元反応を促進させ糖新生の効率を上げると、運動の強さに関わらず持久力が上昇することが分かりました。この仕組みは、運動能の向上法や肥満を改善し、サルコペニアを予防する手法につながることが期待されます。体の中には、空腹時や運動時にブドウ糖を作り出して低血糖を防ぐ糖新生と呼ばれる仕組みが備わっています。糖新生では、脂肪分解によりできるグリセロールや、筋肉で作られる乳酸...

アルツハイマー病などの神経疾患を治療するアンチセンス核酸医薬（ASO）において、有効性を維持しながら安全性を大幅に高める新技術を開発。新規人工核酸「5′-cyclopropylene（5′-シクロプロピレン、5′-CP）」をASOの適切な部位に組み込むことで、マウス・ヒト神経細胞およびマウス・ラットを用いた実験において、創薬上の課題である遅発性神経毒性が改善するメカニズムを発見。本技術により、ASOの投与量制限を緩和できる可能性があり、アルツハイマー病をはじめとする幅広い中枢神経疾患に対する治療薬開発の加速が期待される。アンチセンス核酸医薬（ASO）...

給電不要の電気化学発光法を開発送液により生じる流動電位を電気化学反応に利用水中の有害物質を簡便に検出できる技術として期待東京科学大学（Science Tokyo） 物質理工学院 応用化学系の稲木 信介 教授とビラニ・エレナ 特任助教（当時）、鈴木 倫太郎 大学院生（当時）らの研究チームは、電源装置を用いない電気化学発光法を開発し、溶液中のアミン化合物の検出応用に成功しました。電気化学反応による発光現象（電気化学発光）に基づく分析法は、優れた検体分析手法として知られていますが、通常は電気化学反応を駆動するための電源装置が必要不可欠です。本研究...

DNA複製と中心体複製という、細胞分裂に不可欠な2つの複製過程が綿密に連動することでDNAの複製と分配という2つのプロセスが協調的に遂行されて、遺伝情報の正確な継承が保証されていることを解明しました。この機構において、DNA複製因子DONSONが、DNA複製の開始・進行という2つのシグナルを中心体に送ることで、娘細胞へのDNA分配をつかさどる中心体の複製タイミングを適切に制御していることを明らかにしました。DONSONの遺伝子変異に起因する遺伝性小頭症などの疾患の診断や治療法への応用が期待されます。東京大学 大学院薬学系研究科の松橋 恭平 大学院生（...

ある特定の条件下で金ナノクラスターを合成すると、異方的に逐次成長することを、単結晶X線構造解析によって発見。その結果、胴径方向がわずか金3原子でできた超極細の、近赤外光に対して強い吸収を示す「金量子ニードル」の合成に成功。金量子ニードルは、近赤外光に対する強い吸収や発光特性を利用して、温熱療法・生体イメージング・光エネルギー変換などへの応用展開が期待される。東京大学 大学院理学系研究科の高野 慎二郎 助教と佃 達哉 教授らによる研究グループは、ある特定の条件下で一連の金ナノクラスターを合成し、それらの幾何構造を単結晶X線構造解析によって調べました。そ...

金沢大学 ナノ生命科学研究所（WPI-NanoLSI）のブー・クアン・コン 特任助教、新井 敏 教授らの研究グループは、温度変化を“スイッチ”として標的たんぱく質の機能を即時に活性化し、細胞機能を自在に制御できる新たな分子ツールの開発に成功しました。外部刺激によって細胞の働きを操作する技術としては、これまで光を利用した「オプトジェネティクス（Optogenetics）」が広く活用されてきました。しかし、光は生体深部への到達が難しく、制御できる範囲に限界があります。そこで近年注目されているのが、熱を利用して細胞機能を制御する「サーモジェネティクス（Thermogenetics）」です。...

ウイルスはその均一な形状と表面の高い設計性から、遺伝子導入剤や光学ナノ材料など、機能性材料の開発に広く利用される材料モチーフです。そのため、ウイルスを空間的にパターニングすることができれば、より広い応用が期待できますが、その方法論はいまだ確立されていません。本研究では、光応答性のアゾベンゼン（Az）部位を含み、機能性材料として汎用的に使用されるM13バクテリオファージウイルス（以下、M13ファージ）と複合体を形成する自己集合性ペプチド（A2Az）を開発し、2次元、3次元におけるウイルスパターニング手法を開発しました。光応答性のアゾベンゼン部位が導入されたA2Azは、水中でらせん状...

フッ素を含む不斉炭素中心の設計と合成をめぐる10年間の革新的研究成果の総説論文を発表有機・金属触媒による不斉合成の最新動向を整理精密分子設計とグリーンケミストリーを両立し、副作用の少ない医薬品開発への貢献に期待近年、PFASと総称される有機フッ素化合物は、その環境中での蓄積性が問題視される一方で、医薬品開発の現場における重要性はますます高まっています。最近承認された小分子医薬品のうち、約3割が有機フッ素化合物であり、新型コロナウイルス感染症に対する治療薬ゾコーバ®（エンシトレルビル）やニルマトレルビルなども、これに含まれます。その一方で、合成が難しい...

固体酸化物形燃料電池（SOFC）の中温動作（300度）に不可欠な高プロトン伝導性酸化物を開発高いプロトン伝導率を発現するメカニズムを計算機シミュレーションにより解明SOFCの実用化や大型トラックなどへの多用途化が期待されるSOFCは、高効率かつ高耐久な燃料電池の１つです。水素を燃料とし、発電時に二酸化炭素を排出しない発電デバイスであり、水素エネルギー社会実現に向けた中核技術として注目されています。しかし、発電の動作温度は700～800度と高く、高価な耐熱材料の使用による材料コストが課題となっています。もし300度程度の中温度域で発電できれば、より安価...

ナノ空間を利用して、モノマーの種類を自動で選別し整列させ、独立して反応させることで、複数のモノマーの混合物からでも純成分のポリマーを単工程で合成できる「マルチタスク型」合成手法を世界で初めて開発しました。本手法により、異なるポリマーが分子レベルで交互に整列したポリマーアレイ構造の実現に世界で初めて成功しました。雑多な混合物からでも単工程で高機能材料の創出を可能とする本技術は、エネルギー・電子材料分野などにおける幅広い応用が期待されます。東京大学 大学院工学系研究科の植村 卓史 教授、細野 暢彦 准教授、Keat Beamsley（キート・ビームスリー...

軽量・小型・高機動性を兼ね備えた昆虫に、電子デバイスを搭載して外部から制御する「サイボーグ昆虫」が、新たな探索・調査技術として注目されている。本研究では、マダガスカルゴキブリに電子デバイスを取り付ける作業をAI搭載ロボットアームで自動化する手法を開発した。今後は、災害救助活動への迅速な投入に加え、社会インフラの点検や探索活動などへの応用・実用化が期待される。JST ムーンショット型研究開発事業において、南洋理工大学（シンガポール）の佐藤 裕崇 教授の研究グループが世界で初めてサイボーグ昆虫を自動で生産する技術を開発しました。これまでサイボー...

酸化物の性質は、金属の価数や空間配列によって大きく左右されます。中でも、結晶骨格を保ちながら特定の原子だけを選択的に出し入れする「トポケミカル反応」は、物性を制御できる手法として広く用いられてきました。しかし、従来は金属サイトの数や配置を保つ「1:1対応」が前提とされ、骨格自体の再構成は不可能と考えられてきました。京都大学 大学院工学研究科の樋口 涼也 修士課程学生、石田 耕大 博士課程学生（研究当時）、高津 浩 准教授、陰山 洋 教授らの研究グループは、京都大学 理学研究科、ボルドー大学、ファインセラミックスセンター、東北大学、桂林理工大学との共同研究により、「1:1対応」を破る新しいトポケ...

酸化セリウム担持金ナノ粒子触媒を用いることで従来型選択性を打破し、シクロヘキセノン類と第二級アミン類からメタフェニレンジアミン類を得る高難度反応を達成。脱水素芳香環形成および2つの求核剤との反応を経るメタ二置換ベンゼンの一段階合成であり、空気中の酸素のみを酸化剤とする環境調和的な新合成法を実現。身の回りに遍在するもののこれまで多段階を要する環境負荷の大きい手法で合成されていたメタ二置換ベンゼンが、環境にやさしい一段階合成で入手可能となり、さまざまな新しいメタ二置換ベンゼンも合成可能であるため、地球環境に調和したプロセスへの置き替えや効率的な新規機能性化学品の創製が期待さ...

細胞の形や動きは、アクチンやチューブリンなどのたんぱく質が織りなす繊維状の「細胞骨格」によって支えられています。細胞骨格は、細胞内外の環境に応じて集合や分解を繰り返す柔軟な構造体であり、その動的な性質は生命現象の根幹をなしています。こうした複雑で変化に富んだたんぱく質集合体の仕組みを理解するために、たんぱく質を自在に設計し、動的な構造を人工的に再現するという新たなアプローチが注目されています。京都大学 アイセムス（高等研究院 物質－細胞統合システム拠点：WPI-iCeMS） 野地 真広 特定研究員と鈴木 雄太 特定助教（JST さきがけ研究者）を中心とする研究グループは、異なる2種類...

近年、電池や触媒において重要な役割を果たす「インターカレーション反応（材料中に原子が入り込む反応）」の理解が、材料開発の鍵を握っています。反応中に生じる微細構造の変化はデバイスの性能に直結するため、この変化を解明することが次世代デバイスの開発において極めて重要となります。そのため、電子顕微鏡を用いて反応の過程をリアルタイムで観察するin situ観察が盛んに行われてきましたが、これまではナノメートル（10億分の1メートル）スケールの観察にとどまることが多く、より微視的な原子（100億分の1メートル）スケールでの構造変化を追跡することは困難でした。ファインセラミックスセンターは、従来用...

反強磁性体Mn3Snにおいて、磁気八極子秩序に由来するキラルな磁壁の構造を初めて実空間で観測しました。ダイヤモンド量子センサーによる高精度磁場測定と高品質単結晶薄膜を組み合わせ、複雑な磁気構造に対応する解析手法を新たに開発することによって、従来困難だった磁区と磁壁の詳細な構造を解明しました。本成果は、エネルギー効率に優れた次世代の高速・省エネスピントロニクス素子の実現に向けた設計指針を与え、多極子磁性の理解と応用の深化に貢献することが期待されます。東京大学 大学院理学系研究科の塚本 萌太 大学院生（当時）、肥後 友也 特任准教授（当時）、佐々木 健人...

抗生物質活性を示す硫黄含有天然物アルボマイシンの生合成過程において、硫黄が取り込まれる分子機構を解明しました。アルボマイシンの生合成に関わる酵素が、自身に結合する鉄硫黄クラスターを硫黄供与源として有機硫黄化合物を合成することを明らかにしました。今後は有用生物活性を示す新たな硫黄含有天然物の発見を通し、創薬分野への応用が期待されます。九州大学 高等研究院の牛丸 理一郎 准教授と東京大学 大学院薬学系研究科の森 貴裕 准教授、阿部 郁朗 教授らの研究グループは、テキサス大学 オースティン校 化学科のHung-wen Liu（ハング・ ウェン・リュウ） 教...

高品質な新規窒化物半導体ScAlN／GaNヘテロ接合の結晶成長に成功し、その界面に分極誘起される2次元電子ガスの輸送特性を詳細に測定・解析しました。ScAlN／GaNヘテロ界面において、非常に高密度の2次元電子ガスが誘起され、その電子移動度が界面ラフネス散乱によって制限されていることが分かりました。今後、界面ラフネスを改善することで移動度の向上が期待されます。高密度・高移動度の2次元電子ガスを実現することで、次世代高周波通信に用いられるトランジスタの性能向上へ大きく貢献します。東京大学 大学院工学系研究科の前田 拓也 講師、中根 了昌 特任准教授、久...

理化学研究所（理研） 創発物性科学研究センター 強相関物質研究グループの中村 大輔 上級研究員、田口 康二郎 グループディレクター（最先端研究プラットフォーム連携（TRIP）事業本部 強相関材料環境デバイス研究チーム 副チームディレクター）、強相関理論研究グループの永長 直人 グループディレクター（最先端研究プラットフォーム連携（TRIP）事業本部 基礎量子科学研究プログラム プログラムディレクター）、早稲田大学 理工学術院 先進理工学部の望月 維人 教授、リー・ムークン 講師らの共同研究グループは、キラル構造を持つ磁性体の抵抗が室温で電流方向に依存して変化することを発見しました。本...

ヘチマスポンジのように軽量にもかかわらず超強靭な多孔質架橋ポリマー超薄膜を開発。pH応答的に物質透過のon/offを制御できる抗菌・抗ウイルス性スマート分離膜。導電性の多孔質炭素薄膜に容易に変換でき、超小型エネルギーデバイスに応用可能。東京大学 大学院工学系研究科の伊藤 喜光 准教授と同大学 国際高等研究所 東京カレッジの相田 卓三 卓越教授（理化学研究所 創発物性科学研究センター グループディレクターを兼任）らの研究チームは、過去最高の力学強度を持つ超軽量多孔質架橋超薄膜の開発に成功しました。これは、「多孔質超軽量ポリマーは力学強度が小さい」という...

たんぱく質は細胞内でポリペプチド鎖として合成され、伸びきった変性状態から、球状などの特定の3次元構造（天然構造）へと折り畳まるフォールディング過程を経て固有の機能を獲得します。過剰な金属イオンの蓄積による金属ストレスはたんぱく質のミスフォールディングを引き起こすため、神経変性疾患との関連が報告されています。本研究では、金属ストレス下でたんぱく質フォールディングを効率的に促進する人工分子cyclam-SS（サイクラム・エスエス）を開発しました。細胞内のたんぱく質フォールディングは分子シャペロンや酵素によって制御されており、フォールディングを阻害する細胞ストレスが生じた際も、ストレス...

Naイオン電池の有望な電極材料である多孔性結晶プルシアンブルー（PB）中のLi+・Na+・K+の拡散機構を、スーパーコンピューターを利用した高精度計算により解明。Na+が室温以下で十分高速に拡散すること、PB結晶の動的なひずみの小ささがその拡散機構に寄与することを示唆。Naイオン電池の開発や、室温以下で安定動作する電池の設計指針構築に貢献。東京科...

フッ素樹脂「ポリフッ化ビニリデン（PVDF）」を常温・常圧・短時間でフッ化カリウム（KF）含有黒色粉末へ分解することに成功し、黒色粉末を「KFブラック」と命名KFブラックはそのままフッ素化試薬として使用でき、水洗処理により純粋なフッ化カリウムとしても回収可能蛍石（CaF₂）と有毒なフッ化水素（HF）を経由して製造されていたKFの新たな製造ルートを実現汎用性が高く、他のフルオロプラスチック（PTFE、PCTFE、ETFEなど）にも適用可能名古屋工業大学の服部 雅史 氏（共同ナノメディシン科学専攻1年）、Debarshi Saha 研究員（研究...

設計が極めて難しい空間反転対称性の破れた2次元MOFを合成し、新しい強誘電イオン伝導体として機能することを見いだした。従来の強誘電体の約1000倍の分極値を達成した。水蒸気に応答した第二次高調波発生（SHG）の変換を達成した。九州大学 大学院理学研究院の大谷 亮 准教授、宋 衍慶 氏（2024年9月修士課程卒業）、時 雨新 氏、村上 優介 氏、平松 光太郎 教授、Le Ouay Benjamin（ルウェ・バンジャマン） 助教、大場 正昭 教授らは、九州大学 大学院総合理工学研究院の辻 雄太 准教授、近畿大学 理工学部の杉本 邦久 教授、株式会社リガク...

強誘電体内部のドメイン界面の電荷状態はデバイス特性を支配する主要因と考えられてきたが、その電荷分布を観察することは極めて困難であった。最先端電子顕微鏡により、強誘電体ドメイン界面の電荷分布の直接観察に成功した。本成果は、積層セラミックコンデンサー（MLCC）などの強誘電体デバイスのより詳細な特性理解と性能向上につながると期待できる。JST 戦略的創造研究推進事業 ERATOにおいて、東京大学 大学院工学系研究科 附属　総合研究機構の関 岳人 講師、遠山 慧子 助教、髙本 昌弥 大学院生(現 株式会社村田製作所)、柴田 直哉 機構長･教授、幾原 雄一 ...

循環経済などの観点から、自己修復性や易リサイクル性を示す光学樹脂の開発が期待されている。ポリジチオウレタンが、光学特性、自己修復性、易リサイクル性に優れていることを明らかにした。自己修復とリサイクルがともに可能な光学樹脂の新しい設計指針を示すことができた。九州工業大学 大学院工学研究院 吉田 嘉晃 准教授、フランス・ロレーヌ大学 Dimitrios Meimaroglou 准教授らの共同研究グループは、ポリジチオウレタン（PDTU）と呼ばれる光学特性に優れた樹脂を用いて、常温常圧で傷や破断が自然に修復するプラスチックフィルムを開発しました。また、同グ...

京都大学 大学院医学研究科 社会的インパクト評価学講座の西岡 大輔 特定准教授らの研究グループは、日本国内の6自治体（市）における生活保護利用世帯の子どもの生活保護基本台帳データおよび医療扶助レセプトデータを活用し、生活保護利用世帯の子どものプロファイル（基本情報）を作成しました。さらに、子どもの入院の実態と健康を損なうリスク因子に関する分析を行いました。分析の結果、生活保護利用世帯の子どものうち4.6パーセントが1年間に入院を経験し、中でも特に乳幼児（0歳児、1～4歳児）、ひとり親世帯、ひとり親世帯でなくとも親が就労している世帯、出生時点で生活保護を利用中の世帯の子どもに入院を経験...

京都大学 大学院工学研究科 衞藤 雄二郎 准教授（研究当時、現：京都大学 大学院理学研究科）、慶應義塾大学 医学部 塗谷 睦生 准教授、慶應義塾大学 理工学部生命情報学科 加納 英明 教授らの研究グループは、従来は複数の高価なフェムト秒の超短パルス光源が必要だったスペクトルフォーカシングによる非線形ラマン分光を、ナノ秒励起のツインビーム光源1台で実現することに成功しました。本成果は、実用化が進む量子光源技術を用いた新たな計測手法を提示し、低コストでコンパクト、かつ高性能な次世代の分子構造解析装置への応用展開が期待されます。本研究成果は、2025年6月6日（現地時間）に国際学術誌「Ph...

理化学研究所（理研） 開拓研究所 伊丹分子創造研究室の伊丹 健一郎 主任研究員（環境資源科学研究センター チームディレクター、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） 主任研究者）、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）の宇佐見 享嗣 特任助教（高等研究院YLC 教員）、藤本 和宏 特任准教授、柳井 毅 教授、名古屋大学 大学院理学研究科の河野 英也 博士後期課程学生（研究当時）、オースティン・ビック 博士前期課程学生らの共同研究グループは、昆虫が持つ異物代謝の仕組みを利用して、その体内で機能性分子ナノカーボンを合成させることに初めて成...

京都大学 大学院工学研究科の浜地 格 教授、野中 洋 准教授、坂本 清志 特定准教授、白岩 和樹 同博士課程学生（研究当時）らの研究グループは、生きた動物脳内の特定受容体上で蛍光センサー分子を化学合成する新規手法を開発しました。生体内で天然のたんぱく質を化学修飾・機能化することは、化学と生物学の境界領域における最先端研究において有用です。これまで、本研究グループでは、遺伝子操作を伴わずに動物脳内の天然に存在する受容体を化学修飾する「脳内リガンド指向性化学」の開発に成功していましたが、導入できる分子種に限りがありました。今回、「脳内リガンド指向性化学」と「クリック化学」を組み合わせるこ...

機械学習が迫る反応の謎：機械学習を駆使したシミュレーションにより、加圧時に材料表面が一時的に液状化し、水素を効率的に取り込む全く新しい反応メカニズムを発見。画期的成果：このシミュレーションにより、従来と比べ飛躍的に水素貯蔵能力を高めた「スーパーハイドライド」の合成過程を理論的に解明することに成功。未来技術への扉：スーパーハイドライドは、水素社会実現の鍵となる高効率水素貯蔵材料や次世代超伝導材料開発に革命をもたらす可能性を秘めています。東京大学 大学院工学系研究科の佐藤 龍平 助教と、東北大学 材料科学高等研究所（WPI-AIMR） 所長・折茂 慎一 ...

私たちの身の回りから宇宙に至るまで、流れや渦が複雑にもつれ合う「乱流」は、自然界のさまざまな現象に関わっています。中でも超高温の核融合プラズマでは、密度や温度、磁場のような複数の物理量の揺らぎが入り混じって連動し、非常に複雑な乱流が発生します。自然科学研究機構 核融合科学研究所の彌冨 豪 特任研究員（論文投稿時は総合研究大学院大学 大学院生）、駒澤大学の仲田 資季 准教授（兼、理化学研究所 数理創造研究センター 数理基礎部門 客員研究員）の研究チームは、量子力学の理論で活用される情報量（情報エントロピー）やその数学的記述法に着想を得て、「情報量の視点」で乱流の状態遷移や相互作用を読み...

真核生物の祖先に最も近縁なプロメテ古細菌の一種であるヘイムダル古細菌から、カロテノイド色素を光捕集アンテナとして利用する、極めて高感度な光駆動水素イオンポンプたんぱく質「ヘイムダルロドプシン」を発見しました。ヘイムダル古細菌がヘイムダルロドプシンを用いて、高効率に太陽光のエネルギーを化学エネルギーに変換していることが示され、真核生物の出現へとつながるヘイムダル古細菌の生態の全く新しい一面が明らかとなりました。ヘイムダルロドプシンはルテインなどヒトにも豊富に存在するカロテノイド色素を利用することから、高感度で革新的な視覚再生医療や神経疾患の光治療法への応用が期待されます。...

細胞内のたんぱく質をゲノムDNAに結合した状態で抽出し（ChIP）、クライオ電子顕微鏡解析（CryoEM）により可視化するChIP-CryoEM法を確立しました。ChIP-CryoEM法により、ヒト細胞内のゲノムDNAをRNAに転写中のRNAポリメラーゼIIの立体構造を可視化することに成功しました。従来の知見を再確認するとともに、新規のRNAポリメラーゼII複合体を発見し、ゲノムDNA転写の新たな機構が明らかになりました。ChIP-CryoEM法をさまざまなたんぱく質に適用することで、遺伝子の転写のみならず、複製、修復、組み換えなどのDNA機能の制御に関する研究が加速し...

固体と液体の中間の性質を持つ「柔粘性結晶」が、分子の向きと形の変化によるニ段階で電気応答することを発見しました。分子がランダムに回転すると考えられてきた柔粘性結晶で、協同的かつ二段階の電気応答を見いだした初めての例であり、従来の強誘電体とは異なる新しいタイプの機能性材料と考えられます。この現象を利用すると、従来の「0」「1」だけでなく、複数の情報（例えば「0」「1」「2」「3」）を記憶できる「多値メモリー」という次世代技術や、新しいタイプのセンサー・スイッチ開発への貢献が期待されます。私たちの暮らしを支えるスマートフォンやコンピューターの性能向上には...

フルフラールをはじめとするバイオマス由来フラン類の液相水素化反応を効率よく促進する非貴金属ナノ粒子触媒を開発。従来の非貴金属系固体触媒によるフルフラールの液相水素化反応では、高温・高水素圧の厳しい反応条件を必要とする問題があった。開発した新たな触媒では、本反応を大気圧水素下という温和な条件下で効率的に進行させることに成功。バイオマスを原料として有用な化合物を低コストかつ省エネルギーで合成する持続可能な製造プロセスの構築に大きく貢献することに期待。大阪大学 大学院基礎工学研究科 水垣 共雄 教授、山口 渉 助教（研究当時）、川上 大輝さん（研究当時：博...

カンアオイ属を対象に、花の臭いニオイ成分「ジメチルジスルフィド」を含む種と含まない種の間で比較研究を行い、臭いニオイの生合成に関与する複数の遺伝子を特定。特定した遺伝子の１つがジメチルジスルフィドを生合成する新発見の酵素の遺伝子であることを解明し、これをジスルフィドシンターゼ(DSS)と命名。DSSの機能は陸上植物が共通して保有する祖先的な酵素メタンチオールオキシダーゼから、わずかなアミノ酸配列の変化で獲得されることを解明。DSSはカンアオイ属だけでなく、全く異なる植物のグループであるヒサカキ属、ザゼンソウ属でも独立に進化し、全く同じプロセスを経て同じ機能を持...

芳香族（π電子系）化合物は様々な応用が期待され、多様性の獲得は次世代材料開発につながる。レドックス刺激を用いた本手法は、分子構造と物性の多様化を実現する新たな戦略になる。およそ一世紀にわたって単離例のなかった分子骨格の構築及び物性解明にも成功。北海道大学 大学院理学研究院の石垣 侑祐 准教授、および同大学 大学院総合化学院 博士後期課程（研究当時）の張本 尚 氏（現在：分子科学研究所 助教）らの研究グループは、レドックス反応を巧みに利用することで、従来のアプローチでは到達困難であった分子骨格を含む、複数の分子構造を作り分ける戦略を考案し、その有効性を...

短いペプチドと金属イオンを溶液中で自己組織化させ、60回の絡まり交点数を持つ球殻分子構造を構築自己組織化現象に働く「絡まり」と「多面体」の両幾何学に基づいた構造予測と分子合成を実現人工ウイルスキャプシドや新たな機能性ペプチドの開発につながる可能性東京科学大学（Science Tokyo）総合研究院 化学生命科学研究所の澤田 知久 准教授と東京大学の藤田 誠 卓越教授（兼 分子科学研究所 卓越教授）、お茶の水女子大学の下川 航也 教授らの研究チームは、ペプチドを金属イオンと自己組織化させることによって、正十二面体リンクの幾何構造を持つ球殻分子構造の構築...

免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）を発光反応の触媒とする天然ルシフェリンの改変体を開発ＩｇＧの構造に応じて発光色を変化させることに成功変性度を迅速・簡便に判定できるため、抗体の品質管理への応用に期待産業技術総合研究所 健康医工学研究部門 西原 諒 主任研究員、木原 良樹 テクニカルスタッフ（研究当時）、栗田 僚二 研究部門付は、慶應義塾大学 理工学部 システムデザイン工学科 山本 詠士 准教授、同 大学院理工学研究科 平野 秀典 特任准教授と共同で、治療や診断などに広く使用される抗体である免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）と反応し、ＩｇＧの構造に応じて発光色を変える...

カチオン交換膜（ＣＥＭ）とアニオン交換膜（ＡＥＭ）を貼り合わせて作るバイポーラー膜（ＢＰＭ）における水解離反応（Ｈ２Ｏ→Ｈ＋＋ＯＨ－）触媒として、酸化チタンナノシートを活用。稠密（ちゅうみつ）に配列したナノシート膜をカチオン交換膜とアニオン交換膜の間に構築することで３００ミリアンペア／平方センチメートルで０．２５ボルトの過電圧を達成。従来のナノ粒子触媒と比較して１０００倍以上高い重量規格化電流密度を達成。...

京都大学 大学院工学研究科 分子工学専攻 Ｌｉ Ｚｈｕｏｗｅｉ（リ・ツオウェイ） 氏（博士課程３年）・Ｐａｉｔａｎｄｉ Ｒａｊｅｎｄｒａ（パイタンジ・ラジェンドラ） 氏（日本学術振興会 研究員）・筒井 祐介 助教・松田 若菜 氏（博士研究員）・信岡 正樹 氏（博士課程３年）・Ｃｈｅｎ Ｂｉｎ（チェン・ビン） 氏（博士課程３年）・鈴木 克明 助教・梶 弘典 教授・Ｓａｍｒａｔ Ｇｈｏｓｈ（サムラット・ゴッシュ） 氏（日本学術振興会 研究員）・田中 隆行 准教授・須田 理行 准教授・関 修平 教授は、同研究科 物質エネルギー化学専攻・Ｚｈｕ Ｔｏｎｇ（ヂウ・トン） 准教授・陰山 洋 教授、名古屋大...

キラルな構造を持つ有機超伝導体において、超伝導電流の巨大な整流現象を検出することに成功した。検知された巨大整流効果の起源は、キラリティが持つ非自明なスピン－電流結合と、キラリティが誘導するスピン三重項クーパー対にあることを突き止めた。キラリティと超伝導を組み合わせるという視点で、新規超伝導デバイスの設計指針を与える可能性が期待される。近年、らせん状の構造を持つキラル分子中を電子が通過すると、通過した電子に巨大なスピン偏極が誘導される、との報告が相次いでいます。この現象は、「キラリティ誘起スピン選択性（Ｃｈｉｒａｌｉｔｙ－Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｓｐｉｎ Ｓｅ...

これまで、長距離反強磁性秩序を持つ準結晶の存在自体が疑問視されており、長年解明されていない謎となっていました。本研究では、正二十面体準結晶Ａｕ５６Ｉｎ２８．５Ｅｕ１５．５が反強磁性を示すことを実証しました。本研究成果は、準周期的磁気秩序の本質的な特性を明らかにするだけでなく、その特異な磁気応答を利用した、スピントロニクス分野における革新的な応用研究への波及が期待されます。東京理科大学 先進工学部 ...

生物の性質を効率的に改良できるゲノムの再編成誘発技術ＴＡＱｉｎｇシステムを改良し、青色光でゲノム変化を制御できる「ＭａｇＴＡＱｉｎｇ」を開発しました。青色光の下で活性化し、ＤＮＡを切断する制限酵素を世界で初めて開発しました。これを細胞内に導入したのち、細胞に青色光を照射すると、ＤＮＡが切断されるようになり、ゲノムの再編成を誘発することができました。本技術により、細胞に与えるダメージを最小限にしつつ、ゲノム改変のパターンやレベルを自在に制御できるほか、狙った細胞や器官でゲノムの変化を誘発させることが可能になります。東京大学 大学院総合文化研究科の太田 ...

有機半導体に高密度に電荷を注入していくと、絶縁体から金属に転移し、さらに電子相関効果が発達していく様子を初めて観測しました。これまで電子相関の影響は導体（銅酸化物や有機導体など）を中心に調べられてきましたが、今回、有機半導体でも電荷注入によって電子相関効果が発現することを見いだしました。現代物理学の中心的課題であり続ける電子相関発現のメカニズム解明に大きく貢献し、量子エレクトロニクス応用にも役立つことが期待されます。東京大学 大学院新領域創成科学研究科の竹谷 純一 教授、筑波大学 数理物質系の石井 宏幸 教授、東京科学大学 物質理工学院の岡本 敏宏 ...

酸素分子のみを酸化剤として使用し、室温に近い温和な条件でスルフィド酸化を実現。スルフィドからスルホンへの酸化が９９パーセント以上の選択性で進行。多元素の組み合わせによる協奏効果を活用し、触媒の貴金属量を大幅に削減。東京科学大学（Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｔｏｋｙｏ） 総合研究院 フロンティア材料研究所の鎌田 慶吾 教授と和知 慶樹 特任助教、東北大学 金属材料研究所の熊谷 悠 教授らの研究チームは、マンガン（Ｍｎ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）を組み合わせたペロブスカイト酸化物が、酸素分子（Ｏ２...

対称性が異なる２種の分子の混合により、超分子層構造が形成されることを発見。２種分子のペアの形成と層状液晶化が構造形成を安定化。有機溶媒を必要としないグリーンな半導体デバイス製造技術の確立に期待。東京大学 大学院工学系研究科 物理工学専攻の二階堂 圭 助教、井上 悟 助教（研究当時、現所属：山形大学 有機エレクトロニクスイノベーションセンター 研究専任准教授）と長谷川 達生 教授らの研究グループは、アルキル基により対称／非対称に置換した２種の有機半導体分子の混合体を加熱し溶融すると、冷却の過程で液晶相を介して、２種の分子がペアを形成する高秩序化が促され...

京都大学 大学院工学研究科 高分子化学専攻の西川 剛 助教、鈴木 宏史 博士後期課程学生、大内 誠 教授のグループは、１次構造が多重制御されたポリビニルアルコール（ＰＶＡ）の合成手法を開発しました。ＰＶＡは医療材料や偏光フィルムといった先端機能材料から身近な接着剤・洗濯のりまでさまざまな用途に用いられる重要な高分子であり、近年ではその分解性にも注目が集まっています。ＰＶＡは炭化水素主鎖に水酸基側鎖が直結した構造を持ち、水酸基の親水性、水素結合性などが物性や機能において重要な役割を果たします。分子量・分岐構造・立体規則性などの１次構造を多重に制御できれば、水酸基の周辺環境の違いに依存し...