東北大学研究Discovery Saga

大阪大学産業科学研究所の今井亜希子助教、千葉大地教授（兼東北大学国際放射光イノベーション・スマート研究センターセンター長）らの研究グループは、荒木徹平准教授、関谷毅教授、同大学超高圧電子顕微鏡センターの山﨑順教授らと共同で、フラッシュランプアニール（閃光熱処理）※3と呼ばれるミリ秒スケールの光パルスを用いた熱処理手法により、磁気メモリや磁気センサに用いられる代表的なスピントロニクスデバイスである磁気トンネル接合（MTJ）を、約1.7秒で実用的な性能に到達させることに成功しました（図1）。フラッシュランプアニールは半導体分野などで知られる技術ですが、本研究...

キーワード：最適化/キセノン/パルス/高エネルギー/非平衡/超高圧/放射光/アニール/ナノマテリアル/MRAM/スピンデバイス/フレキシブル/メモリ/絶縁体/持続可能/持続可能な開発/電気抵抗/スピン/スピントロニクス/トンネル/結晶化/電子顕微鏡/熱処理/半導体

他の関係分野：情報学数物系科学化学工学

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発表日：2026年5月13日

この記事は2026年5月27日号以降に掲載されます。

オンライン講座開講のお知らせ

－2026年度の東北大学MOOCラインナップ－

この記事は2026年5月27日号以降に掲載されます。

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発表日：2026年5月13日

この記事は2026年5月27日号以降に掲載されます。

赤色ダイズができる仕組みを解明！

― 2つの遺伝子の機能が失われることで赤色になる ―

この記事は2026年5月27日号以降に掲載されます。

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発表日：2026年5月13日

この記事は2026年5月27日号以降に掲載されます。

妊娠初期の低栄養が統合失調症リスクを高める可能性

-飢餓と精神疾患を繋ぐ分子基盤をモデル動物で解明へ-

この記事は2026年5月27日号以降に掲載されます。

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発表日：2026年5月12日

この記事は2026年5月26日号以降に掲載されます。

震災映像が「時間差」で引き起こす自律神経の凍りつきと能動的防御反応のパターンを同定

－「自覚なき身体的記憶」を心拍変動解析で可視化－

この記事は2026年5月26日号以降に掲載されます。

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発表日：2026年5月12日

この記事は2026年5月26日号以降に掲載されます。

第13回澤柳記念DEI賞の公募について

この記事は2026年5月26日号以降に掲載されます。

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発表日：2026年5月11日

この記事は2026年5月25日号以降に掲載されます。

コイルなしで発振する電子回路を実現

－巨大インダクタンスを分子材料で発見－

この記事は2026年5月25日号以降に掲載されます。

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発表日：2026年5月8日

多剤耐性がんを克服する新たなナノ粒子薬物送達システムの開発に成功

―アミノ酸由来のナノ粒子による逐次的薬物放出と光熱療法の融合―

がん細胞が、複数の抗がん剤に対して同時に抵抗性を持つようになる現象「多剤耐性」は、がんに対する化学療法において大きな課題となっています。東北大学多元物質科学研究所の都英次郎教授（北陸先端科学技術大学院大学先端科学技術研究科客員教授）らの研究グループは、多剤耐性がんの治療に向けた革新的なナノ粒子薬物送達システムの開発に成功しました（図1）。本研究グループは、アミノ酸を原料とした超微小粒子（ナノ粒子）を独自の製法で作製し、その表面をイカやタコの墨に含まれる色素に似た物質（ポリドーパミン）で層状にコーティングしました。この...

キーワード：物質科学/軟体動物/近赤外/近赤外線/赤外線/高分子/光熱変換/生体適合性/持続可能/持続可能な開発/コーティング/ナノメートル/ナノ粒子/レーザー/薬物送達システム/抵抗性/臨床応用/ドーパミン/アミノ酸/がん細胞/マウス/多剤耐性/副作用/化学療法/抗がん剤

他の関係分野：数物系科学化学工学総合生物農学

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発表日：2026年5月8日

この記事は2026年5月22日号以降に掲載されます。

超伝導でととのう電荷秩序の「しま模様」

― 銅酸化物超伝導体で「位相コヒーレンス」を強める新たな関係を発見 ―

この記事は2026年5月22日号以降に掲載されます。

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発表日：2026年5月7日

この記事は2026年5月21日号以降に掲載されます。

通信不要で賢く判断するAIへ少量データで動く省電力技術を開発

―Few-shot学習と知識蒸留で精度向上と消費電力削減を両立―

この記事は2026年5月21日号以降に掲載されます。

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発表日：2026年5月7日

液体のように振る舞う金ナノ粒子！？

〜表面分子の小さな変化が粒子集団を大きく操る〜

無機ナノ粒子が集まると、その配列の仕方によって光学的・磁気的特性が変化します。したがって、無機ナノ粒子の配列構造を自在に制御できれば、配列に起因した物性の制御にもつながります。東北大学多元物質科学研究所の佐藤梨奈大学院生（研究当時: 同大学院環境科学研究科、現: 物質・材料研究機構 ICYS研究員）、同大学国際放射光イノベーション・スマート研究センターの蟹江澄志教授らの研究チームは、金ナノ粒子表面に結合させた有機分子の温度や圧縮に応答したわずかな変化を観測し、それが粒子集団全体の並び方を変えるという、新たなナノ粒子配列メカニズムを明らかにしました。本研究チームは、温度応答性...

キーワード：物質科学/異方性/放射光/金ナノ粒子/環境適応/有機分子/持続可能/持続可能な開発/温度応答性/ナノ粒子/マイクロ/マイクロ流体/集団構造/マイクロ流体デバイス

他の関係分野：数物系科学化学生物学総合理工工学農学

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発表日：2026年5月7日

6G通信に向けたテラヘルツ光スイッチを開発

―単層シリコン基板で導波路とMEMSの一体化を世界初実証―

スマートフォンやIoT機器の普及により通信量は年々増加しており、次世代の6G通信では、より高速・大容量のデータ通信を実現する新技術が求められています。その有力な候補として「テラヘルツ波」と呼ばれる高周波の電波が注目されており、これを効率よく扱う小型・省電力デバイスの開発が重要となっています。中でも、テラヘルツ波の通り道を切り替えやオン・オフの制御を行う光スイッチなどの動的変調デバイスの実現は不可欠です。東北大学大学院工学研究科ロボティクス専攻の金森義明教授らの研究グループは、このテラヘルツ波帯で動作する光スイッチを開発しました。本研究では、微小な機械構造を駆動するMEMS...

キーワード：移動通信/無線通信/ミリ波/モノのインターネット（IoT）/テラヘルツ光/高周波/テラヘルツ/赤外線/テラヘルツ波/光スイッチ/導波路/持続可能/省エネ/持続可能な開発/MEMS/シリコン/センサー/ロボティクス/携帯電話/周波数/集積回路/省エネルギー/低消費電力/電磁波/微細加工/微細加工技術/層構造/スマートフォン/遠隔医療

他の関係分野：情報学数物系科学工学総合生物

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発表日：2026年5月3日

この記事は2026年5月17日号以降に掲載されます。

広い温度域で動作する次世代固体冷媒を開発

－従来の理論スケーリングを超える弾性熱量効果を発見－

この記事は2026年5月17日号以降に掲載されます。

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発表日：2026年5月3日

この記事は2026年5月17日号以降に掲載されます。

次世代半導体「ヤヌス型 2次元シート」における新たな合成メカニズムを発見

―高品質な材料創出への道を拓き、量子デバイスや水素エネルギー製造など幅広い分野への応用に期待―

この記事は2026年5月17日号以降に掲載されます。

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発表日：2026年5月3日

この記事は2026年5月17日号以降に掲載されます。

バイオレットライトを発するマイクロLEDを搭載したディスプレイシステムを開発

―屋内環境で不足する光をディスプレイで補う新たな発想―

この記事は2026年5月17日号以降に掲載されます。

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発表日：2026年5月3日

この記事は2026年5月17日号以降に掲載されます。

外光の映り込みを抑えた超低反射ディスプレイを開発

―印刷物のように見える高視認な次世代ディスプレイ―

この記事は2026年5月17日号以降に掲載されます。

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発表日：2026年5月3日

この記事は2026年5月17日号以降に掲載されます。

結晶構造の堅牢性と柔軟性が鍵!

〜多価金属電池正極材料に新たな設計指針〜

この記事は2026年5月17日号以降に掲載されます。

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発表日：2026年4月30日

小胞体における亜鉛とレドックスのクロストークを発見

〜亜鉛の制御破綻による疾患発症機構の理解に新たな視点〜

亜鉛は必須微量元素の一つで、様々なタンパク質と結合・解離し多様な生命現象を支えています。そのため、亜鉛の不足や過剰は免疫機能、創傷治癒、味覚嗅覚障害といった病態を引き起こします。細胞膜や細胞内小器官（オルガネラ）の膜上で亜鉛トランスポータータンパク質が生体膜を隔てた亜鉛輸送を行うことで、細胞内の亜鉛濃度調節がなされています。ヒトには10種類のZnT、14種類のZIP亜鉛トランスポーター遺伝子がそれぞれ発見されており、それらの欠損が遺伝性疾患と関連することが多く報告されています。しかしながら、亜鉛イオン濃度制御の破綻が細胞機能の破綻につながる詳細な分子機構はほとんど未解明でした。九州...

キーワード：免疫機能/物質科学/微量元素/構造形成/スルフィド/酸化還元反応/遺伝性疾患/細胞内小器官/オルガネラ/クロストーク/ジスルフィド結合/レドックス制御/持続可能/還元反応/持続可能な開発/金属イオン/酸化還元/リボソーム/生体内/システイン/酸化酵素/生合成/嗅覚障害/細胞膜/EGF受容体/レドックス/細胞毒性/生体防御/分子機構/アミノ酸/細胞増殖/酸化反応/受容体/小胞体/生体膜/膜タンパク質/立体構造/遺伝子/創傷治癒

他の関係分野：複合領域数物系科学化学生物学工学総合生物農学

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発表日：2026年4月30日

フラットバンドが生む世界最大の横磁気熱電伝導率

―磁気秩序下での遍歴フラットバンドを初めて実証―

東京大学大学院理学系研究科の見波将特任助教（研究当時、現：京都大学大学院工学研究科助教）、Yangming Wang博士課程学生（研究当時）、中村紘人博士課程学生（研究当時）、酒井明人講師と中辻知教授らの研究グループは、同大学大学院有田亮太郎教授（兼：理化学研究所創発物性科学研究センターチームディレクター）、理化学研究所創発物性科学研究センターの大岩陸人基礎科学特別研究員（研究当時、現：北海道大学講師）、東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）の相馬清吾准教授、佐藤宇史教授らと共同で、フェリ磁性体（注 1）GdCo5において、室温で過去最大の横磁気熱電伝導率（注 ...

キーワード：スーパーコンピュータ/計算量/結晶格子/カゴメ格子/ネルンスト効果/角度分解光電子分光/幾何学/光電子分光/磁気秩序/熱電効果/閉じ込め/量子化/ガドリニウム/波動関数/量子化学/磁気モーメント/磁性体/材料科学/電子分光/フェリ磁性体/強磁性/熱電素子/持続可能/持続可能な開発/強磁性体/電気伝導/電子状態/熱電変換/電気伝導性/コバルト/スピン/スピントロニクス/第一原理/第一原理計算/半導体/密度汎関数理論/量子力学/干渉効果/結晶構造/ラット

他の関係分野：情報学数物系科学化学総合理工工学農学

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発表日：2026年4月30日

メタノールを効率よくエネルギー変換する酵素の立体構造を解明

メタノールをエネルギー源として利用する酵母において重要な役割を担う酵素の立体構造を、クライオ電子顕微鏡を用いて高精度で解明しました。その結果、よく似た構造の2種類の酵素が環境に応じて異なる働きをする仕組みが明らかとなりました。カーボンニュートラル社会の実現に向けて、メタノールの効率的な資源化が注目されています。本研究では、より効率的なメタノール利用の鍵を探るため、メタノールで成長する酵母Ogataea methanolica におけるアルコールオキシダーゼ（AOD）という酵素に着目し、その構造と機能の違いをクライオ電子顕微鏡を用いて明らかにしました。AODには複数...

キーワード：物質科学/電子伝達/カーボンニュートラル/ホルムアルデヒド/持続可能/持続可能な開発/カーボン/電子顕微鏡/エネルギー変換/メタノール/酵素活性/アルデヒド/性決定/微生物/クライオ電子顕微鏡/アルコール/分子機構/アミノ酸/エネルギー代謝/立体構造

他の関係分野：数物系科学生物学工学農学

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発表日：2026年4月28日

局所的な電気化学反応とラマン分光情報の同時計測が可能なオペランド顕微鏡の開発に成功

－リチウムイオン電池の長寿命化などに必要な固液界面の理解を後押しする新手法－

熊谷明哉教授、立崎瑛太、石毛亮之介（千葉工業大学）、井田大貴講師、高橋康史教授（名古屋大学）、白木将教授（日本工業大学）、珠玖仁教授（東北大学）らの研究グループは、ラマン分光法とナノ電気化学セル顕微鏡（SECCM）を統合した新規オペランド計測手法を開発しました。リチウムイオン電池や電極触媒などの電気化学エネルギーデバイスでは、固液界面での反応が性能・耐久性を左右する重要な要素であり、界面で進行する電気化学プロセスをナノスケールで理解することが求められています。これまでは、ラマン分光法などの計測技術を用いて、局所的な電気化学反応と、それに伴う構造変化を反応動作下（オ...

キーワード：ラマン散乱/分子構造/反応場/ラマン/微小液滴/電極触媒/材料科学/リチウムイオン電池/電気化学反応/オペランド計測/電解液/持続可能/分光計測/分光測定/計測技術/持続可能な開発/界面反応/電池/ナノスケール/マイクロ/リチウム/レーザー/固液界面/光計測/耐久性/長寿命化/電気化学/同時計測/リン酸/SPECT/ラマン分光/ラマン分光法/寿命/不均一性/構造変化

他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学農学

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発表日：2026年4月28日

核の中のDNAの詰まり具合は脂質が決める

～ヘテロクロマチンの新しい制御機構の提案～

細胞の核内においてDNAはクロマチンと呼ばれる構造をとり、その中でもヘテロクロマチンはDNAが高濃度に凝縮した領域として知られています。しかし、この凝縮状態をどのような分子が制御しているかは解明されていません。東北大学大学院薬学研究科の町田雅斗大学院生、梶本真司准教授、中林孝和教授らは、生きた細胞内の分子と硬さの分布を同時に測定できるイメージング法を開発しました。この手法を用いて、ヘテロクロマチンには脂質分子が集積しており、周囲より硬いことを定量的に示しました。さらに、脂質量が減少すると、柔らかくなることがわかりました。これらの結果から、脂質はヘテロクロマチンの凝縮状態を維持する「...

キーワード：空間分布/ラマン散乱/ラマン/ヒストン/持続可能/持続可能な開発/ブリルアン散乱/染色体構造/ヘテロクロマチン/クロマチン/染色体/分子機構/細胞核/生体分子/創薬/遺伝子/遺伝子発現/脂質

他の関係分野：環境学数物系科学総合理工工学総合生物

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発表日：2026年4月27日

頭頸部がん治療で「どの薬が効きやすいか」を予測する新指標を発見

－一人ひとりにあった「精密医療」の実現へ－

頭頸部がんの薬物療法では、免疫チェックポイント阻害薬（注4）と抗EGFR抗体薬（注5）という2つの治療選択肢があります。しかし、どの患者にどちらの薬がより効果的なのかを事前に判断する方法は確立されていません。東北大学病院腫瘍内科の西條憲講師、川上尚人教授らの研究グループは、がん細胞の中で働く炎症のシグナルJAK-STAT経路に注目しました。頭頸部がん患者30名の臨床データを解析したところ、免疫チェックポイント阻害薬が効きにくい患者では、抗EGFR抗体薬が高い効果を示すことを確認しました。さらに、JAK-STAT経路に関わる遺伝子の発現、お...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/リン酸/JAK/STAT/EGFR/炎症反応/分子標的/成長因子/免疫療法/Stat3/T細胞/がん細胞/がん治療/抗体医薬/細胞増殖/受容体/免疫チェックポイント/免疫チェックポイント阻害薬/免疫応答/免疫細胞/がん患者/サイトカイン/バイオマーカー/遺伝子/遺伝子発現/抗体/頭頸部がん/分子標的薬/薬物療法

他の関係分野：工学農学

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発表日：2026年4月24日

ドーパミン不足がアルツハイマー病の記憶障害を引き起こすことを発見

－ドーパミンを用いた新たな治療法の開発を目指す－

高齢化が進む日本においてアルツハイマー病罹患者の増加は大きな社会問題であり、治療法の開発が急務ですが、確実な治療法はまだ見つかっていません。その大きな原因の一つが、アルツハイマー病で記憶障害を引き起こしている神経細胞が見つかっていないことです。東北大学大学院医学系研究科認知生理学分野の五十嵐啓国際卓越教授と中川達貴助教、およびカリフォルニア大学アーバイン校の国際共同研究チームは、2021年に「嗅内皮質」と呼ばれる脳領域のドーパミンが記憶をつくりだすことを発見しました（注5）。今回、研究チームは、アルツハイマー病の記憶障害が、この嗅内皮質にあるドーパミン細胞...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/神経活動/線条体/大脳/アミロイドβ/ドーパミン/神経伝達物質/アミロイド/アルツハイマー病/パーキンソン病/マウス/神経細胞/神経変性/神経変性疾患/海馬/高齢化/生理学/認知機能/認知症

他の関係分野：工学総合生物

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発表日：2026年4月24日

6.9万人分の全ゲノム解析情報を含む大規模データを分譲

― 集積されたデータベースの活用で個別化医療・予防を推進 ―

TMM計画は大規模コホート調査で得られた膨大な試料・情報を、多くの研究者に分譲してきました。このたび分譲対象情報を大幅に拡大し、そのすべてを統合データベースの新リリース「dbTMM2026」に収載しました。具体的には、全ゲノム解析情報を1.5万人分から一気に6.9万人分に拡大したほか、ゲノム・オミックス情報や脳MRI画像情報を充実させました。また、血液や尿を用いた検査情報は、これまで20歳以上の参加者の情報のみを研究用に分譲していましたが、このたび、すべての年齢層の検査情報の提供準備が整い、研究に利用できるようになりました。これにより、胎児期から成人期を通して、経時的な健康状態の変...

キーワード：画像情報/産学連携/持続可能/持続可能な開発/東日本大震災/オミックス/オミックス解析/バイオバンク/ゲノム解析/コホート調査/胎児/追跡調査/MRI/血液/ゲノム/コホート/個別化医療/全ゲノム解析

他の関係分野：情報学複合領域工学

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発表日：2026年4月24日

水完全分解光触媒における初めてのオールインワン助触媒を実現

―サステイナブルな水素社会の実現に向けて―

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およびOER助触媒を、光触媒上の狙いの位置に選択的に修飾することが高活性化の鍵になります。しかし、煩雑な多段階光析出プロセスと逆反応を阻害するための酸素遮断層の必要性、逆反応を完全に抑制することの難しさ、遮断層の耐久性に関する懸念など、依然として大きな課題が残っています。東北大学大学院理学研究科の坂本良太教授らの研究グループは、導電性二次元金属有機構造体...

キーワード：水素生成/自己組織/多孔性結晶/金属有機構造体/酸素発生反応/触媒作用/バンドギャップ/水分解/持続可能/持続可能な開発/光触媒/水素発生/ナノメートル/金属イオン/水素製造/耐久性/導電性/組織化/酸化反応/配位子

他の関係分野：環境学化学工学

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発表日：2026年4月23日

石灰化筋壊死症を再現する新規マウスモデルを確立

埼玉医科大学（学長竹内勤）医学部ゲノム基礎医学の倉谷麻衣助教、塚本翔講師、片桐岳信教授らの研究グループは、外傷後に筋肉が石灰化し、長期間にわたり体内に残存する｢石灰化筋壊死症」を再現する新しいマウスモデルの確立に成功しました。本研究は、東北大学（総長冨永悌二）大学院歯学研究科（生体材料理工学分野の鈴木治教授、濱井瞭講師、土屋香織学術研究員）、および埼玉医科大学医学部病理学（山田健人教授）との共同研究による成果です。本研究結果は2026年4月22日号のPLOS One誌にオンライン掲載されます。...

キーワード：アパタイト/持続可能/持続可能な開発/センサー/マウスモデル/骨髄細胞/病理/病理学/外傷/筋肉/骨折/骨髄/歯学/石灰化/インフラマソーム/マウス/骨芽細胞/ゲノム/手術/生体材料

他の関係分野：工学

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発表日：2026年4月23日

次世代絶縁性量子材料から電気信号の抽出に成功

― トポロジカル量子コンピューターの核心「量子スピン液体」の制御へ前進 ―

現在、量子コンピューターの開発において、外部ノイズによる計算エラーの克服が最大の課題となっています。その解決策として期待されるのが「量子スピン液体」状態です。この状態は図形的な性質（トポロジー）により情報を保護するため、ノイズ耐性の高い量子計算を可能にします。しかし、有力候補物質のα-RuCl3は電気を通さない絶縁体であり、内部のスピン情報を電気的に測定・操作する手法がないことが実用化の大きな障壁でした。今回、井土宏東京大学大学院理学系研究科特任准教授（研究開始時東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）助教）、Yong P. Chen東北大学金属材料...

キーワード：量子計算/スピン液体/トポロジー/量子コンピュータ/量子スピン/ノイズ/異方性/磁場/トポロジカル/量子スピン液体/材料科学/絶縁体/持続可能/持続可能な開発/電気抵抗/スピン/スピントロニクス/極低温/金属材料/原子力/ゆらぎ/ルテニウム

他の関係分野：情報学数物系科学総合理工工学

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発表日：2026年4月23日

酸化物イオン伝導体60年分の実験データを体系化

― 高信頼データで次世代酸化物イオン伝導体探索を加速 ―

酸化物イオン伝導体は、固体酸化物形燃料電池や酸素センサー等を支える重要材料です。しかし、多様な材料を横断的に比較できる体系的なデータ基盤は十分に整っていませんでした。東北大学金属材料研究所のJang Seong-Hoon特任助教、清原慎講師、熊谷悠教授、同大学大学院工学研究科の高村仁教授らの研究グループは、過去約60年の実験報告を網羅的に調査し、伝導度の代表的指標である活性化エネルギーと前因子を整理したデータセットを構築しました。本研究では、84報の実験論文から483種類の酸化物を収録しました。特に、過去文献に散見される誤ったアレニウス式による解析を見直し、原論文の図表か...

キーワード：機械学習/人工知能（AI）/回帰モデル/静電相互作用/酸化物イオン伝導体/イオン伝導体/固体酸/クーロン相互作用/持続可能/持続可能な開発/イオン伝導/活性化エネルギー/局所構造/固体酸化物形燃料電池/酸素センサー/電池/燃料電池/分離膜/センサー/金属材料/酸化物/体系化

他の関係分野：情報学数物系科学総合理工工学

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発表日：2026年4月22日

70年間測定できなかった磁石の「反転試行時間」を初めて決定

― 次世代磁気デバイス設計に新指針 ―

磁石のN極/S極の向きは、エネルギーの「丘」を越えることで切り替わります。この現象はアレニウス則で記述され、ハードディスクや磁気メモリーの設計に用いられています。しかしアレニウス則に含まれる「どれくらいの頻度で丘を越えようと試みているか」を表す「反転試行時間」の実験的な決定は極めて困難で、約70年にわたり1ナノ秒程度と仮定されていました。今回、東北大学の金井駿准教授、早川佳祐大学院学生（当時）、Mehrdad Elyasi（エリヤシ　メフルダード）准教授、Gerrit Bauer（ゲリット　バウアー）教授、深見俊輔教授らの研究チームは、温度を変えずにアレニウス則を調べる新しい実験・...

キーワード：電気通信/材料科学/メモリ/持続可能/持続可能な開発/スピン/スピントロニクス/ゆらぎ

他の関係分野：情報学工学

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発表日：2026年4月21日

同じ乳酸菌でも生存状態で働きが変わる

－生菌と不活化菌の違いを解明－

乳酸菌は、健康維持に役立つことが知られています。健康に有益な生きた微生物は「プロバイオティクス」と呼ばれ、近年では不活化した微生物やその成分である「ポストバイオティクス」も注目されています。しかし、生菌と不活化菌が腸に与える影響の違いは十分に理解されていません。東北大学大学院農学研究科の松本夏歩大学院生、西山啓太准教授、北澤春樹教授、株式会社島津製作所の橋本豊之氏、株式会社伊藤園の辻川勇治氏らの共同研究チームは、乳酸菌Lacti...

キーワード：免疫機能/持続可能/持続可能な開発/電気抵抗/マイクロ/マイクロ流体/熱処理/食品機能/プロバイオティクス/微生物/代謝産物/共培養/小腸/上皮細胞/免疫応答/タイトジャンクション/細菌

他の関係分野：複合領域工学農学

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発表日：2026年4月21日

バイオマス炭素材料を使った高耐久な全有機電池を開発

－大面積パウチ電池直列モジュールの実証：全有機電池実用化へ向けて－

全有機電池の性能は、材料そのものの性質だけでなく、有機分子と炭素材料がどれだけ適合するかによって大きく左右されます。東北大学学際科学フロンティア研究所（FRIS）の中安祐太准教授らの研究グループは、植物由来バイオマス炭素のミクロ孔を有機分子の大きさに合わせて精密に調整することで、水系全有機電池の高性能化と長寿命化を実現しました。本研究では、キノン系有機分子と炭素材料の相互作用に着目し、分子サイズに適合するミクロ孔を設計する「分子適合型ミクロ孔設計（注4...

キーワード：幾何学/高エネルギー/内部構造/放射光/キノン/有機分子/電解液/持続可能/持続可能な開発/材料設計/電子状態/電池/多孔質/多孔質材料/耐久性/炭素材料/超臨界/長寿命化/相関解析/バイオマス/寿命

他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学総合生物農学

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発表日：2026年4月21日

1枚の眼底写真から体の年齢を示す「網膜年齢」を推定するAIを開発

加齢に伴う変化は、年齢を重ねるごとに全身のあらゆる部分において緩やかに現れますが、眼の奥にある網膜にも現れます。東北大学大学院医学系研究科眼科学分野の中澤徹教授、二宮高洋非常勤講師らの研究グループは、眼底写真1枚から、その人の体の年齢を反映する「網膜年齢」を高精度に推定するAIを開発しました。健常者由来の50,595枚の眼底写真で学習した結果、内部検証で平均誤差2.78歳、別の集団データでも平均誤差3.39歳という結果が得られました。さらに、AIが推定した網膜年齢と実年齢の差である「網膜年齢ギャップ」は、糖尿病、心疾患、脳卒中のある人で有意に大きく、これらの疾患のある人は網膜が実年...

キーワード：人工知能（AI）/持続可能/持続可能な開発/眼科学/網膜/加齢/糖尿病/脳卒中

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発表日：2026年4月18日

34億年前の海洋に生物的硫黄代謝の痕跡

――太古の浅瀬は生命にとっての"硫黄のオアシス"だった？――

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、東北大学大学院理学研究科の掛川武教授、名古屋大学大学院環境学研究科の杉谷健一郎教授らからなる研究チームは、約34億年前の岩石から地球史初期の生命が硫酸イオン（SO42-）を使って呼吸していた痕跡を見出しました。本研究で調べたのは、岩石の中にある直径0.01mmより小さい同心円状の黄鉄鉱（FeS2）です。最新の分析装置であるナノスケール二次イオン質量分析計（NanoSIMS）を用いて、この小さな黄鉄鉱組織の内部...

キーワード：海洋/古環境/古環境復元/質量分析装置/太古代/堆積岩/同位体/硫黄同位体/同位体比/質量分析/持続可能/持続可能な開発/ナノスケール/ナノメートル/質量分析計/分解能/有機物/生態系/微生物/層構造/空間分解能

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発表日：2026年4月16日

ミュオン触媒核融合を駆動するミュオン分子の直接観測に世界で初めて成功

─高分解能X線分光法を使い理論モデルを実験で実証─

中部大学と東北大学を中心とする国際共同研究グループは、高分解能X線検出器を用いて、素粒子のミュオンを使う核融合（ミュオン触媒核融合：µCF）の反応率を左右するミュオン分子の共鳴状態を世界で初めて直接観測し、量子力学的な状態ごとの存在比を定量的に決定しました。これまで不明確であった分子生成過程の実像が明らかとなり、長年にわたる理論と実験の不一致を解消しました。ミュオン分子の中では、原子核同士が極めて近距離に閉じ込められることにより、プラズマを用いず常温でも核融合を起こすことができます。本成果は、量子状態を...

キーワード：核融合/原子核/準安定/閉じ込め/ミュオン/素粒子/同位体/X線分光/検出器/重水素/太陽/共鳴状態/持続可能/持続可能な開発/X線検出器/マイクロ/高効率化/水素原子/分解能/量子力学/高分解能/寿命/放射線

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発表日：2026年4月15日

免疫細胞が血管をつくり骨再生を促進

―新規生体活性ガラスによる再生医療の新戦略―

骨折や腫瘍切除後に生じる骨欠損の治療には骨補填材が用いられていますが、大規模欠損に対する再生は依然として困難です。近年、生体内でイオンを放出する生体活性ガラスが注目されていますが、その作用機序、特に免疫系や血管新生との関係は十分に解明されていませんでした。東北大学大学院歯学研究科の大竹航季博士、近藤威講師、江草宏教授らの研究グループは、亜鉛やフッ化物イオンを放出するリン酸塩系生体活性ガラス（ZFBG）を開発し、これが免疫細胞であるマクロファージを血管新生促進型の「M2dマクロファージ」に誘導することを明らかにしました。さらに、この作用により血管形成が促進され、骨再生が大幅に向上する...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/生体内/リン酸/免疫系/マウスモデル/血管内皮/細胞遊走/骨折/血管形成/骨再生/歯学/ファージ/マウス/マクロファージ/血管新生/血管内皮細胞/再生医療/内皮細胞/免疫細胞

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発表日：2026年4月14日

世界初！光で加速するコレラ菌

～新しい細菌のエネルギー制御経路～

琉球大学大学院医学研究科の許駿助教、山城哲名誉教授、東北大学大学院工学研究科の中村修一准教授、東京大学大学院工学研究科の冨岡倫太郎研究員らの研究グループの研究成果が、米国科学アカデミーが発行する学術雑誌「PNAS」誌に掲載されました。図１コレラ菌の感染サイクルと環境応答A：コレラ菌の感染サイクル。コレラ菌に汚染された飲料水や食品の摂取によりヒトに感染し、下痢症を...

キーワード：環境適応/持続可能/持続可能な開発/水環境/センシング/リスク評価/運動制御/環境応答/環境要因/公衆衛生/細菌

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発表日：2026年4月14日

ナノサイズの「磁気の渦」の正体を解明

― 次世代・超省電力メモリ実現へ新たな設計指針 ―

スキルミオンは、電子のスピン（小さな磁石）が渦巻状に並んだ特殊な構造（図1a）で、一度できると壊れにくく、しかもごくわずかな電流で動かせるという優れた性質を持つことから、次世代の超低消費電力メモリや情報デバイスの切り札として注目されています。これまでスキルミオンの形成には、結晶構造に表と裏の区別がある特殊な環境が必要であると考えられていました。しかし近年、これまでの常識では説明できない材料から、直径わずか約2ナノメートルという「世界最小級」のスキルミオンが発見され、世界的な注目を集めています。特にEu（Ga,Al）...

キーワード：化学物質/トポロジー/フェルミ面/角度分解光電子分光/光電子分光/加速器/軟X線/放射光/γ線/磁場/赤外線/超伝導/スキルミオン/磁性体/材料科学/電子分光/メモリ/可視光/強磁性/持続可能/紫外線/持続可能な開発/強磁性体/電子状態/アルミニウム/スピン/ナノサイズ/ナノメートル/低消費電力/電磁波/結晶構造/スキル

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発表日：2026年4月9日

リラクサー強誘電体の長年の謎を解明

―ナノ極性領域の成長と相互作用を初めて直接観測―

スマートフォンやセンサーなど、私たちの生活に欠かせない電子機器には、「リラクサー強誘電体（注４）」と呼ばれる極めて高性能な材料が使われています。しかし、なぜこれほど高い性能を発揮するのか、その根本的な理由は数十年もの間、物理学の大きな謎でした。東北大学、静岡大学、東京科学大学の研究グループは、最先端の4次元走査透過電子顕微鏡手法（4D-STEM）（注５）を用いて、代表的なリラクサー材料であるPMN（鉛マグネシウムニオブ酸）の内部をナノメートル単位で観察しました。その結果、温度が下がるにつれて「電気的な偏りを持つナノ領域」が成長し、ネットワ...

キーワード：画像データ/再生可能エネルギー/物質科学/圧電性/電子線/リラクサー/誘電体/誘電率/持続可能/持続可能な開発/STEM/ニオブ/強誘電体/センサー/ナノメートル/マグネシウム/自動車/電気自動車/電子顕微鏡/透過電子顕微鏡/スマートフォン

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発表日：2026年4月8日

ガラスにならない酸化アルミニウムを透明な非晶質の塊に

〜5配位ピラミッドと6配位八面体からなる超高密度構造と結晶を超える誘電率を高圧力で実現〜

工学院大学（学長：今村保忠、所在地：東京都新宿区／八王子市）と物質・材料研究機構（理事長：宝野和博、所在地：茨城県つくば市、以下「NIMS」）を中心とする研究チームは、京都大学、名古屋大学、日本電子株式会社、東北大学、島根大学、岡本硝子株式会社をはじめ、国内複数機関との共同研究により、従来「ガラスにならない」と考えられてきた単一成分酸化物である酸化アルミニウム（Al2O3、アルミナ）について、室温の高圧プロセスにより、ミリメートルサイズの透明な非晶質（アモルファス）の塊（バルク）を合成することに成功しました。得られた試料が、高い熱伝導率や硬さを...

キーワード：磁気共鳴/物質科学/X線回折/高圧力/中性子/中性子回折/超高圧/放射光/放射光X線/非晶質/誘電率/持続可能/持続可能な開発/誘電特性/アモルファス/アルミナ/局所構造/アルミニウム/コーティング/モデリング/酸化物/多孔質/電気化学/熱伝導/熱伝導率/ガラス状態/核磁気共鳴

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発表日：2026年4月8日

高誘電体を高精度に予測・発見するAI手法を開発

― 分解統合型AIが切り拓く高誘電体探索 ―

物質の微視的構造が示す振る舞いを高精度に理解することは新規材料の創出や特性制御に不可欠ですが、その本質的理解には膨大な計算資源を要する量子力学計算が必要であり、大規模材料探索や迅速な設計の大きな障壁でした。東北大学大学院工学研究科の滝川敦之大学院生、同大学金属材料研究所の清原慎講師、熊谷悠教授らのグループは、物質の原子配列情報のみから誘電率へのイオンの寄与を高精度に予測できるAI手法を開発しました。具体的には、物質の結晶構造をグラフとして表現し、グラフニューラルネットワーク（GNN）を用いてBorn有効電荷（注４...

キーワード：AI/グラフニューラルネットワーク/ニューラルネットワーク/機械学習/人工知能（AI）/電気分極/材料科学/DFT/バンドギャップ/フォノン/誘電体/誘電率/持続可能/持続可能な開発/原子配列/点欠陥/電子構造/電子状態/ニューラルネット/金属材料/酸化物/周波数/密度汎関数理論/量子力学/結晶構造/スクリーニング

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発表日：2026年4月7日

スーパーコンピューターによるシミュレーションで鋳巣発生部位の時系列予測に成功

－高圧ダイカスト鋳造における巻込み空気と鋳巣形成を可視化－

自動車や精密機器産業において、アルミニウムダイカスト製品は軽量化と高強度を両立する基幹部品として不可欠ですが、鋳造工程中に空気が巻き込まれることで生じる鋳巣（ポロシティ）は、外観からは検知困難な内部欠陥であり、従来のシミュレーションでは正確な予測が極めて困難とされてきました。東北大学流体科学研究所石本淳教授の研究グループは、VOF（Volume of Fluid）法（注4）とLES（Large Eddy Simulation）（注5）を組み合わせ、...

キーワード：スーパーコンピュータ/ソフトウェア開発/持続可能/計測技術/持続可能な開発/Large eddy simulation/LES/X線CT/アルミニウム/シミュレーション/フィードバック/モデル化/軽量化/混相流/自動車/数値解析/数値流体力学/大規模計算/流体解析/流体力/流体力学/品質保証

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発表日：2026年4月7日

留学生の健康状態はヘルスリテラシーに左右される可能性

－日本の大学生を対象とした調査で明らかに－

日本在住の外国人や留学生は言語や文化、医療制度の違いなどにより健康上の課題を抱えやすいことが知られていますが、その背景要因の詳細は十分に明らかになっていませんでした。東北大学大学院医学系研究科運動学分野の山田陽介教授、同大学大学院農学研究科食科学国際共同大学院のAdeoya Akindele助教（研究当時　同分野大学院生）、国立医薬品基盤・健康・栄養研究所の門間陽樹ウェルビーイング室長（研究当時　同分野准教授）、同大学産学連携機構イノベーション戦略推進センターの永富良一特任教授（研究当時　同分野教授）らは、日本の大学生を対象に、国籍と健康状態の関連を検討し、その関連におけるヘルス...

キーワード：産学連携/持続可能/持続可能な開発/ヘルスリテラシー/健康格差

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発表日：2026年4月6日

「食」の変化が認知症のサイン？

－前頭側頭型認知症の行動障害型だけでなく言語障害型でも高頻度に出現－

前頭側頭型認知症では、過食やこだわりなどの「食行動変化」が出現することがあり、これまで「行動障害型」の特徴とされてきました。一方で、言語障害型における行動面の変化については十分な検討がなされておらず、発症初期から出現するかどうかは明らかではありませんでした。今回、東北大学医学部医学科の佐藤優樹学部生、林瞳美学部生と東北大学大学院医学系研究科高次機能障害学分野の柿沼一雄助教らは、東北大学病院高次脳機能障害科のデータベースから、前頭側頭型認知症58例の食行動変化を分析しました。その結果、食行動変化は「行動障害型」だけでなく「言語障害型」でも高頻度で出現する症状であり、いずれの病型でも発...

キーワード：食行動/持続可能/持続可能な開発/大脳/SPECT/高次脳機能/高次脳機能障害/前頭葉/大脳皮質/脳機能/脳疾患/介護者/認知症

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発表日：2026年4月6日

エンベロープウイルス粒子を検出するサンドイッチELISAを実現

―脂質膜結合性リガンドの利用により「タンパク質」検出を「ウイルス粒子」検出に変換―

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）によるものです。ウイルスによる感染症拡大抑制対策にはウイルス解析技術が必要不可欠であり、一般的にはウイルス粒子内に含まれるタンパク質を計測する抗体法ならびにゲノム（核酸）を計測するPCR法が用いられています。一方、これらはウイルス粒子構造を破壊後に解析する手法であり、感染力などのウイルス粒子としての機能を評価することは困難です。東北大学大学院理学研究科の佐藤雄介准教授らの研究グループは、典型的なエンベロープウイルスであるA型インフルエンザウイルス（I...

キーワード：分析技術/両親媒性/PCR法/ELISA法/持続可能/持続可能な開発/粒子計測/機能性/脂質膜/ELISA/機能解析/脂質二重膜/ウイルス感染症/酵素反応/PCR/インフルエンザ/インフルエンザウイルス/リガンド/酸化反応/ウイルス/ゲノム/感染症/抗体/脂質

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発表日：2026年4月3日

竹シートで高強度化した生分解性複合材料を開発

―海水環境における分解挙動を力学特性に基づいて予測―

プラスチックごみによる環境負荷の低減に向けて、使用後に自然環境中で分解する材料の開発が求められています。しかし、生分解性を持つだけでは実用材料として十分ではなく、使用期間中に必要な強さや剛性をどのように確保するかが大きな課題です。東北大学工学部材料科学総合学科のRova Lovisa助教、環境科学研究科のDas Snigdha大学院生、王真金助教、栗田大樹准教授、成田史生教授（工学部材料科学総合学科兼担）らは、竹シートと海洋生分解性ポリマーPHBHを熱圧縮により積層した新しいグリーン複合材料を開発しました。最適な積層構成では、引張強さ71.2 MPaを達成し、PHBH単体および竹単...

キーワード：海洋/環境調和/高分子/生分解性ポリマー/材料科学/生分解/持続可能/持続可能な開発/水環境/環境負荷低減/プラスチック/ポリマー/環境負荷/高分子材料/積層構造/二酸化炭素/複合材/複合材料/生分解性/コンポスト/土壌/微生物/層構造

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発表日：2026年4月3日

放射光実験の大容量データの即時圧縮技術を開発

－SPring-8のデータを8,600分の１に圧縮－

理化学研究所（理研）放射光科学研究センター制御情報・データ創出基盤グループの初井宇記グループディレクター、高輝度光科学研究センター研究DX推進室の西野玄記主幹研究員（理研放射光科学研究センター客員研究員）、城地保昌室長（理研放射光科学研究センタービームライン制御解析チームチームリーダー）、東北大学大学院理学研究科の齋藤真器名准教授（理研放射光科学研究センター客員研究員（研究当時））らの共同研究グループは、放射光実験におけるX線画像検出器から出力される大容量データを即時圧縮するデータ処理基盤を開発し、大型放射光施設「SPring-8」[1]において構築し、運用を始めました...

キーワード：FPGA/高性能計算/最適化/並列処理/SPring-8/放射光/検出器/力制御/持続可能/持続可能な開発/動的挙動/センサー/データ処理/ピコ秒/マイクロ/集積回路/半導体/ナノテクノロジー/バイオテクノロジー

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発表日：2026年4月2日

細胞内カルシウム濃度の変化を検出する新たなバイオセンサーを開発

血中生理活性物質の測定や創薬開発の迅速化に貢献

Gタンパク質共役型受容体（GPCR）は、ホルモンや神経伝達物質などの刺激を受け取り、細胞内へ情報を伝える膜タンパク質です。GPCRの情報伝達の主要な経路として、三量体Gタンパク質注4を介した細胞内カルシウムイオン（Ca2+）の濃度上昇があり、神経伝達物質の分泌や筋肉の収縮など多様な生命現象を制御します。しかし、この細胞内Ca2+濃度の変化は数秒から数十秒の短時間で起こるため、細胞内Ca2+応答の計測には特殊な測定機器が必要でした。東北大学大学院薬学研究科博士課程土居耕介 ...

キーワード：スループット/センサータンパク質/ハイスループットスクリーニング/加水分解/診断薬/水分解/持続可能/持続可能な開発/センサー/バイオセンサー/ハイスループット/カルシウムイオン/Ca2+/細胞内カルシウムイオン/細胞膜/血清/細胞内シグナル/ホルモン/筋肉/神経伝達物質/GPCR/Gタンパク質/Gタンパク質共役型受容体/カルシウム/スクリーニング/リガンド/ルシフェラーゼ/細胞内カルシウム/受容体/生理活性/生理活性物質/創薬/膜タンパク質

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発表日：2026年4月2日

「盗んだタンパク質」で光る魚、全ゲノム解読に成功

－消化されないタンパク質の謎解明へ－

生物の持つ様々な機能は、通常、自身のゲノムに書き込まれた遺伝子によって制御されています。研究チームは、発光魚の一種であるキンメモドキが、餌であるウミホタル類から発光酵素「ルシフェラーゼ」を取り込み、自らの発光に利用しているという「盗タンパク質現象」を以前に発見していました。しかし、本種のゲノムに発光酵素の遺伝子が本当に存在しないのかは不明でした。今回、東北大学学際科学フロンティア研究所の別所-上原学助教らの研究チームは、最新のロングリードシーケンス技術を用いてキンメモドキのゲノムを解読しました。全ゲノム情報を徹底的に解析した結果、キンメモドキのゲノムの中に、ウミホタル類のルシフェラ...

キーワード：海洋/遺伝情報/塩基配列/持続可能/持続可能な開発/ゲノム情報/ゲノム解析/ルシフェラーゼ/ゲノム/遺伝子/全ゲノム解析

他の関係分野：環境学生物学工学

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発表日：2026年4月1日

コロナ禍が社会生活に与えた影響を捉える大規模調査

－データの詳細をまとめた論文を発表－

東北大学大学院医学系研究科公衆衛生学分野の田淵貴大准教授は、京都大学大学院医学研究科医療疫学分野の染小英弘らとともに、新型コロナウイルスの流行が日本社会に与えた影響を幅広く調べるため、大規模なインターネット追跡調査プロジェクト「Japan COVID-19 and Society Internet Survey（JACSIS研究）」を立ち上げ、その詳細をまとめた論文を発表しました。本調査は、2020年8月の開始以降、年に2回、全国の一般住民約3万人を対象にした追跡調査で、コロナ禍・ポストコロナにおける人々の暮らしや健康、行動の変化を知るための基盤となっています。コロナ前の2015年...

キーワード：インターネット/コロナ禍/ポストコロナ/持続可能/持続可能な開発/新型コロナウイルス/追跡調査/ウイルス/ワクチン/疫学/健康格差/公衆衛生/新型コロナウイルス感染症

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発表日：2026年4月1日

ナノテラスのナノCT画像からガス拡散を10秒で予測

―燃料電池の高出力・長寿命化に向けた材料設計最適化へ―

クリーンエネルギーとして実用化が進む固体高分子形燃料電池では、触媒層で酸素や水素が反応することで電気エネルギーが生み出されます。触媒層に形成される複雑な多孔質構造は、反応ガスの通路かつ反応の場であり、発電性能を左右する重要な要素ですが、ナノスケールの微細構造であるため、非破壊観察やガス拡散特性の解析は容易ではありませんでした。東北大学大学院工学研究科の荒井翔太特任研究員と吉留崇准教授、同大学国際放射光イノベーション･スマート研究センターの高山裕貴准教授は、ナノテラスで開発したX線タイコグラフィ（注6）による非破壊ナノ...

キーワード：高次元データ/アルゴリズム/機械学習/最適化/パートナーシップ/温室効果ガス/コヒーレント/低次元/非線形/温室効果/素粒子/内部構造/放射光/高分子/クリーンエネルギー/レンズ/持続可能/持続可能な開発/材料設計/電池/燃料電池/ナノスケール/ナノメートル/レーザー/拡散係数/自動車/多孔質/長寿命化/二酸化炭素/微細構造/分解能/プロトン/高分解能/computed tomography/寿命/大気汚染/CT画像

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発表日：2026年4月1日

脂肪を構成する脂肪酸を光で定量的に分析する技術を開発

―病気予防技術の開発に貢献―

関西学院大学（兵庫県西宮市、学長：森康俊）生命環境学部の佐藤英俊教授、岩崎啓太助教、理工学研究科のBibin Bintang Andriana准教授、Pradjna N. Paramitha氏（博士課程後期課程）、尾崎幸洋名誉教授と、東北大学大学院農学研究科の仲川清隆教授、乙木百合香助教、楠本惟吹助教らの研究グループは、生きた細胞の中に蓄積する脂肪の組成を定量的に分析できる技術を開発しました。本研究成果は、「Analytical Chemistry」に2026年3月9日付（日本時間）で掲載されました。...

キーワード：ラマンスペクトル/スペクトル/ラマン/持続可能/持続可能な開発/SPECT/ラマン分光/ラマン分光法/脂肪細胞/クロマトグラフィー/細胞死/脂肪酸

他の関係分野：数物系科学総合理工工学

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発表日：2026年4月1日

抗マラリア性をもつ新規天然物ストラセリオリドAの効率的な合成に成功

マラリアは、1年間で約2億5千万人が感染し、年間の死亡者数は約62万人と推定されている深刻な感染症です。現在のマラリア治療法として、多剤を組み合わせる方法が最も一般的です。しかし、マラリア治療薬に対する薬剤耐性の発生が近年深刻な問題となりつつあります。したがって、新しい作用機序を有する有効な低分子薬の開発が強く求められています。この様な背景の中、最近新規マクロリドであるストラセリオリドA-Dが発見されました。これら天然物は、強力な抗マラリア活性を有しており、次世代の抗マラリア薬開発の出発点となるリード化合物として期待が持たれています...

キーワード：カップリング反応/ニッケル触媒/持続可能/持続可能な開発/生物活性/カップリング/医薬品開発/構造活性相関/細菌感染/有機合成/マラリア/感染症/細菌/薬剤耐性

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発表日：2026年4月1日

後期高齢者の外来医療費における自己負担割合の引き上げによる外来医療利用の減少は一時的なものに留まった

―数ヶ月で制度変更前の水準に回復―

日本では高齢化に伴い医療費が増加しており、公的医療保険制度の持続性と医療へのアクセスの確保のためには、応能負担に基づく社会保険料や医療費の公平負担の検討が課題とされています。東北大学大学院歯学研究科の草間太郎講師らの研究グループは、2022年10月1日に実施された、一定以上の所得を有する75歳以上の方に対する医療費の自己負担割合の10％から20％への引き上げが外来医療利用に与える影響について、大規模レセプトデータ（22,013人）を用いて検討しました。その結果、制度変更直後には外来医療費（受診量を反映する指標）が約7％減少しましたが、この低下は短期間にとどまり、その後数か月以内に制...

キーワード：持続性/持続可能/持続可能な開発/医療政策/医療費/歯学/レセプト/高齢化/高齢者

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発表日：2026年4月1日

金属粒子の扁平化工程のスケールアップ方法を開発

―量産化コスト削減に期待―

太陽電池の集電電極など、高信頼性が要求される部材には、銀粒子を含有した導電性ペーストがよく用いられます。ボールミルを用いて扁平化したフレーク状銀粒子は、粒子同士が平坦な面で接触し導電パスが形成されやすくなるため、他形状の銀粒子と比べ、導電性の向上が期待できます。高価な銀の使用量を削減するため、小型機を用いて開発されたフレーク状銀粒子を効率的に大型機で量産化する必要があります。量産化のためには、扁平化工程をスケールアップ（大型化とその運転条件決定）することが求められる一方で、そのスケールアップ手法はこれまで確立されていませんでした。東北大学大学院環境科学研究科博士後期課程の小島拓...

キーワード：DEM/物質科学/太陽/持続可能/持続可能な開発/太陽電池/電池/シミュレーション/モデル化/導電性/半導体/離散要素法

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発表日：2026年4月1日

AI搭載のポータブル眼科検査システムを開発

― 場所を選ばない眼科スクリーニングにより白内障などの早期発見へ ―

東北大学大学院医学系研究科の中澤徹教授らの研究グループは、前眼部を観察する細隙灯検査が可能な、場所を選ばない小型AI搭載システムの開発に成功しました。独自開発の軽量AIにより、通信環境のない場所においても高精度な補助診断の実現が期待されます。また、従来の細隙灯検査に用いられている細隙灯顕微鏡に対し約6分の１の低コスト化を実現しました。さらに、検査者が自ら操作できる自撮り機能を搭載したことによって、専門医のいない健診・福祉施設や駅などの公共施設でのスクリーニングが可能となり、白内障や緑内障の早期発見に寄与します。本システムは、国内外の...

キーワード：人工知能（AI）/持続可能/持続可能な開発/角膜/眼科学/緑内障/日常生活/スクリーニング/水晶体/白内障/生活の質/早期発見

他の関係分野：情報学工学

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発表日：2026年3月31日

活性酸素が引き起こす見逃されていたDNA損傷プロセス

― 光反応による「脱塩基部位」の生成を発見、次世代の光機能性DNAを実現する精密設計の基盤へ ―

光や炎症などで生じる酸化ストレスは、DNAに損傷を与え、老化やがんをはじめとする疾患の原因となることが知られています。しかし、DNAの損傷プロセスには、まだ解明されていない部分が残されています。東北大学多元物質科学研究所の山野雄平助教、鬼塚和光准教授、永次史教授らの研究グループは、光触媒による光酸化反応において、DNA中のグアニン残基から「脱塩基部位（APサイト）」が生成する未知の損傷プロセスを明らかにしました（図1）。また、質量分析に基づく独自の解析法により、酸化されたDNAをオリゴマー（注4）の状態で直接解析しま...

キーワード：物質科学/芳香族/光反応/光機能性材料/質量分析/光機能/一重項酸素/酸素分子/持続可能/持続可能な開発/光触媒/機能性材料/機能性/DNA損傷/オリゴマー/核酸塩基/活性酸素/酸化反応/分子設計/ストレス/酸化ストレス/老化

他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学農学

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発表日：2026年3月31日

魚類ヒレの多様性を生む新メカニズムを解明棘条(きょくじょう)の進化は棒状コラーゲンからの解放が鍵だった

生き物の骨は、どのようにしてこれほど多様な形に進化してきたのでしょうか。東北大学の宮本知英大学院生と田村宏治教授らは大阪大学・JT生命誌研究館・京都大学・岡山大学・鳥取大学と共同で魚類のヒレにある「棘条（きょくじょう）」と呼ばれる骨格に注目し、その進化のメカニズムに迫りました。棘条はコバンザメの吸盤・アンコウの釣り竿などの驚くほど多様なかたちに進化しています。本研究では、棘条を持つ「レインボーフィッシュ」を新たなモデル生物として解析しました。その結果、通常のヒレ骨格の形成には不可欠な棒状コラーゲンが、棘条の形成には使われていないことを発見しました。さらにカワハギの「トゲトゲの棘条」を観察し...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/モデル生物/コラーゲン

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発表日：2026年3月31日

スメクチック磁束液晶におけるマグナス力支配型の渦ダイナミクスを実証

～超伝導を"トポロジカル流体"として捉える新視点～

北海道大学大学院理学研究院の延兼啓純助教、同大学大学院理学院の髙橋杏介氏（研究当時）、同大学大学院理学研究院の松永悟明准教授、日本原子力研究開発機構原子力科学研究所先端基礎研究センター（研究開始時：東北大学金属材料研究所）の木俣　基研究副主幹、北海道大学丹田　聡名誉教授らの研究グループは、超伝導*1体中に形成される「スメクチック磁束液晶*2」において、トポロジカル欠陥「スメクチック・ディスロケーション渦*3」の運動を初めて捉え、流体力学的なマグナス力*4が支配する新しい磁束渦ダイナミクスの観測に成功しまし...

キーワード：トポロジー/磁束量子/超伝導体/低次元/輸送現象/量子コンピュータ/量子トポロジー/量子渦/量子化/量子輸送/量子輸送現象/磁場/超伝導/スメクチック液晶/液晶/トポロジカル/電子デバイス/持続可能/省エネ/持続可能な開発/電気抵抗/ダイナミクス/金属材料/原子力/省エネルギー/流体力/流体力学/層構造/サッカー

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発表日：2026年3月28日

有望な骨補填材の骨再生力を増強

―リン酸八カルシウム/ゼラチン/コラーゲン様ペプチド組成が骨形成を促進―

自己修復が困難な骨欠損を治療するために、自家骨に代わる安定供給可能な人工材料が開発されていますが、その適用の拡大には骨再生能の増強が課題とされています。東北大学大学院歯学研究科（生体材料理工学分野）の濱井瞭講師、土屋香織学術研究員、鈴木治教授、同大医学系研究科（整形外科学分野）の原田健登大学院生、森優講師、金淵龍一助教、相澤俊峰教授らの研究グループは、北海道大学大学院歯学研究院（硬組織微細構造学教室）の長谷川智香准教授、網塚憲生教授と共同で、OCP/Gel/CMPの骨再生がどのように生じているかを研究し、その発現メカニズムを提案しました。Gelの部位に、コラーゲンよりも小...

キーワード：TCP/水溶液/分子構造/共重合体/ゲル化/らせん構造/共重合/高分子/物理化学/材料科学/前駆体/アパタイト/持続可能/複合化/持続可能な開発/リン酸カルシウム/ナノサイズ/高分子材料/自己修復/微細構造/人工骨/カルシウムイオン/生体内/リン酸/アミノ酸配列/ヒアルロン酸/整形外科学/臨床応用/ハイドロキシアパタイト/骨再生/骨細胞/歯学/石灰化/組織再生/アミノ酸/カルシウム/コラーゲン/プロリン/ラット/間質細胞/骨芽細胞/骨吸収/骨形成/細胞接着/破骨細胞/脂質/生体材料/線維化

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発表日：2026年3月28日

PROTAC分子の効率的な改良を可能にする合成手法

―タンパク質分解医薬の開発を加速―

PROTACsは、標的タンパク質を分解する新しい創薬手法として注目されていますが、分子構造が大きく複雑であるため、有望な分子を効率よく見いだすことが難しいという課題があります。東北大学大学院薬学研究科の山越博幸助教、岩渕好治教授らの研究グループは、アトピー性皮膚炎の治療薬開発を目指し、標的タンパク質BRD4を分解するPROTAC「TKP-5」を見出しました。さらに、リンカーに「1,3-ブタジイン」構造を導入した新たな合成手法を開発し、類似分子を効率的に合成することに成功しました。また、類似分子の効果を調べ、コンピュータ解析も活用することで、TKP-5が高い分解効果を示すために重要な...

キーワード：最適化/分子構造/機能性分子/持続可能/ベンゼン/持続可能な開発/機能性/炭化水素/アトピー性皮膚炎/アルキン/タンパク質分解/創薬

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発表日：2026年3月26日

水あめの浸透圧を利用した新たな創傷被覆材がキズを治りやすくするメカニズムを解明

－「治す力を高める」創傷被覆材でキズに苦しむ患者を救う！－

日本では100万人/日以上の患者が医療機関で創傷（皮膚のキズ)に悩み、治療を受けています。さらに高齢化に伴い、褥瘡（注6）など難治性創傷が増加しており、国内で400万人以上の難治性創傷患者が、長期間の治療に苦しんでいます。このような治りにくいキズの治療には、患者自身の「キズを治す力」を無駄なく活用した創傷ケアが重要と考えられています。東北大学大学院医学系研究科看護技術開発学分野の佐藤佑樹助手、伊藤永貴大学院生、菅野恵美教授、東京薬科大学薬学部免疫学教室の安達禎之教授らの研究グループは、キズ口からの滲出液のうち余分な水分だけを水あめの浸透圧を利用して吸収し、キズ...

キーワード：浸透圧/持続可能/持続可能な開発/透明性/hypoxia/増殖因子/熱傷/ファージ/マウス/マクロファージ/好中球/免疫学/免疫細胞/サイトカイン/疫学/看護/看護技術/高齢化/細菌/創傷治癒/糖尿病

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発表日：2026年3月25日

顔が見えると、英語の発話練習はより正確に

― 行動データと脳活動が示す話者の顔情報の効果 ―

英語学習において、聞こえた音声をほぼ同時に繰り返す「シャドーイング」は、聞く力と話す力を結びつける練習法として広く用いられています。しかし、従来の研究や教材の多くは音声のみを対象としており、話し手の顔情報が学習に与える影響は十分に検証されていませんでした。東北大学大学院国際文化研究科で言語脳科学を専門とする鄭嫣婷教授と、第二言語シャドーイング研究を長年牽引してきた関西学院大学の門田修平教授（研究実施当時。現：同大学名誉教授）らによる共同研究チームは、機能的磁気共鳴画像法（fMRI）を用いて脳活動を同時に計測し、顔情報が発話を伴う言語処理にどのように関与するのか...

キーワード：第二言語習得/オンライン学習/人工知能（AI）/シャドーイング/言語処理/動機づけ/脳活動/映像教材/磁気共鳴/陽子/脳活動計測/持続可能/持続可能な開発/画像計測/血流/磁気共鳴画像/脳画像/脳科学/海馬

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発表日：2026年3月25日

超伝導の常識を覆す発見

―スピン三重項超伝導体だけがもつ特別な性質―

京都大学大学院理学研究科の松村拓輝博士課程学生、高橋侑希同修士課程学生(研究当時)、松林陸同修士課程学生、金城克樹同博士課程学生(現：東北大学多元物質科学研究所助教)、北川俊作同准教授、石田憲二同教授の研究グループ(理学研究科物理学・宇宙物理学専攻物理学第一教室)は、日本原子力研究開発機構原子力科学研究所先端基礎研究センターの徳永陽研究主席のグループ、東北大学金属材料研究所附属量子エネルギー材料科学国際研究センターの青木大教授のグループ、東北大学金属材料研究所の佐々木孝彦教授のグループとの共同研究から、スピン三重項超伝導体特有の性質を明らかにしました。超伝導*...

キーワード：超伝導体/反磁性/物質科学/磁化率/宇宙物理学/磁場/超伝導/材料科学/持続可能/温度依存性/持続可能な開発/単結晶/電気抵抗/スピン/金属材料/原子力/量子力学/極限環境

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発表日：2026年3月25日

細胞内小器官の熱伝導率を初めて定量化

─センサより小さな領域の熱分析を可能にする技術を開発─

生物は外部環境に応じて身体の状態を柔軟に変化させます。細胞も同様に、外部環境に応じて熱物性を自発的に調整する機能を持つと考えられていますが、そのメカニズムはいまだ十分に解明されていません。東北大学大学院工学研究科ロボティクス専攻の猪股直生准教授らは、透明なマイクロ温度センサアレイで得た実測データと、熱拡散方程式に基づく逆解析を組み合わせることで、センサより小さい細胞内のオルガネラ（核、ミトコンドリア、細胞質）の熱伝導率を評価することに成功しました。さらに外部環境温度を変えて調べた結果、熱伝導率が最大となる温度...

キーワード：位置情報/分析技術/拡散方程式/細胞内小器官/オルガネラ/ゴルジ体/熱物性/蛍光観察/持続可能/持続可能な開発/熱拡散/アクチュエータ/マイクロ/ロボティクス/逆解析/熱伝導/熱伝導率/熱輸送/ミトコンドリア/小胞体

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発表日：2026年3月24日

スマホ感覚のAR/MR新文字入力法

―小型バーチャルキーボードで混雑した公共空間でも快適操作―

AR/MRグラスやヘッドマウントディスプレイなどの機器は、将来スマートフォンに代わる情報端末として期待されています。しかし、文字入力の手段として広く利用されている空中操作による入力は難しく、特に小型のバーチャルキーボードには、精確性と快適性の両立が課題となっていました。東北大学電気通信研究所のチョウ・コウカン特任研究員は、利用者が入力しようとしている文字を推定するアルゴリズムを考案し、それを組み合わせた新しい文字入力方式「FanType」を提案しました。本方式は、スマートフォンサイズの小型バーチャルキーボード用に推定された入力候補を扇形に提示することで、親指の小さな動きだけで素早く...

キーワード：電気通信/拡張現実/アルゴリズム/ディスプレイ/公共空間/持続可能/持続可能な開発/日常生活/ICT/スマートフォン

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発表日：2026年3月24日

指先の色の変化でAR/MR操作を実現する新入力技術

―特別な装置なしで壁や机をタッチパネルとして利用可能にー

AR/MR機器には、コントローラなどを使用せずに手の動きだけで操作する「空中ジェスチャ」が広く用いられています。この方法は長時間の操作で腕が疲れやすく、触覚フィードバックが得られないため、壁や机などの平面を利用したタッチ入力の研究が進められてきましたが、多くの手法では深度センサなどの装置が必要でした。東北大学電気通信研究所のチョウ・コウカン特任研究員らのグループは、こうした課題を解決するために、指先の皮膚が押されることで色が一時的に白くなるブランチング現象を利用した新しい入力手法「BlanchTouch」を開発しました。この技術では、AR/MRヘッドマウントディスプレイのカメラ映...

キーワード：電気通信/拡張現実/触覚フィードバック/人工知能（AI）/ディスプレイ/持続可能/持続可能な開発/キャリブレーション/フィードバック/日常生活/ICT

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発表日：2026年3月24日

左心疾患が原因の肺高血圧症に新たな治療の可能性

－「SGLT2阻害薬」による予後改善を多施設共同研究で確認－

心臓の左側の機能が低下することで生じるGroup 2 PHは、息切れや呼吸困難を繰り返す原因となり、進行すると予後が悪くなることが知られています。肺の血管が硬くなるなどの肺血管機能障害を伴う場合は治療が難しく、これまで有効な治療法は確立されていませんでした。一方、SGLT2阻害薬は、もともと糖尿病の治療薬として開発され、近年では心不全の薬として広く使用されている薬剤です。しかし、肺高血圧症の中でも肺血管抵抗が高いケースへの効果については、これまで報告がありませんでした。東北大学大学院医学系研究科循環器内科学分野の安田聡教授、SiRIUS（医学イノベー...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/血流/SGLT2/レジストリ/肺高血圧/心臓/血液/血圧/高血圧/糖尿病/肺高血圧症

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発表日：2026年3月24日

室温かつ短時間で、リチウム金属とガーネット型酸化物固体電解質の界面形成に成功

―全固体電池の実用化を後押しする新しい手法―

全固体リチウム金属電池は、高い安全性とエネルギー密度を兼ね備えた次世代電池として注目されています。その中でもガーネット型酸化物固体電解質 Li₇La₃Zr₂O₁₂（LLZO）は有力な材料とされていますが、リチウム金属との界面接触不良や表面に形成される絶縁性炭酸リチウム層（Li₂CO₃）により、高い界面抵抗が生じることが実用化の大きな課題とされてきました。東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）の程建鋒准教授、同大学金属材料研究所の加藤秀実教授、同大学大学院工学研究科の福田幹久大学院生らの研究チームは、金属接合に広く用いられている超音波接合法を応用し、室温かつ数秒という短...

キーワード：高周波/材料科学/全固体電池/ガーネット/持続可能/持続可能な開発/固体電解質/塑性変形/電池/リチウム/金属材料/酸化物/自動車/超音波/電解質

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発表日：2026年3月23日

遺伝子変異に合わせたRNA標的創薬へ RNA構造と低分子化合物の相互作用を大規模に検出する新技術『BIVID-MaP』を開発

宮下映見大学院生（京都大学iPS細胞研究所（CiRA）未来生命科学開拓部門・株式会社xFOREST Therapeutics）、小松リチャード馨最高技術責任者（株式会社xFOREST Therapeutics）、齊藤博英教授（CiRA未来生命科学開拓部門・東京大学定量生命科学研究所）、および鬼塚和光准教授（東北大学多元物質科学研究所）らの研究グループは、遺伝子変異によって変化するRNA構造と低分子化合物の相互作用を大規模に検出する新技術「BIVID-MaP」を開発し、変異特異的な化合物結合を1塩基レベルの解像度で特定することに成功しました。RNAの立体構造は、遺伝子発現を調...

キーワード：最適化/物質科学/結合状態/持続可能/持続可能な開発/cDNA/iPS細胞/RNA/ラット/高次構造/創薬/低分子化合物/立体構造/遺伝子/遺伝子発現/遺伝子変異/個別化医療

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発表日：2026年3月23日

記憶を生み出す脳細胞の再編成を視る

－ストレスがシナプス構造を書き換える仕組みを明らかにした技術革新－

脳は膨大な数のシナプス(注１)を介して情報をやり取りすることで、記憶を形成し行動を制御しています。シナプスにはさまざまな構造や機能がありますが、ひとつの神経細胞の内部でその構造がどれほど多様であり、この違いがどのように決まるのかは、これまでほとんど分かっていませんでした。東北大学大学院生命科学研究科の谷本拓教授らの研究グループは、モデル生物のショウジョウバエを用いて、空腹や睡眠不足といった生理的ストレスが神経細胞内の再編成を促し、ヒトのノルアドレナリンに相当するオクトパミン(注２...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/微細構造/モデル生物/シナプス/哺乳類/技術革新/神経伝達物質/ショウジョウバエ/ノルアドレナリン/神経回路/神経細胞/ストレス/睡眠

他の関係分野：工学総合生物農学

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発表日：2026年3月19日

線状降水帯による集中豪雨を人為的に分散

―雲への種まき「シーディング」の数値実験―

線状降水帯による集中豪雨は近年深刻な水害を引き起こしています。東北大学大学院工学研究科の平賀優介助教とJacqueline Mbugua特任助教は、千葉大学の小槻峻司教授、法政大学の鈴木善晴教授、カリフォルニア大学のShu-Hua Chen教授、富山大学の安永数明教授、濱田篤准教授、京都大学の舩冨卓哉教授らとの共同研究により、豪雨の集中を緩和し、被害を軽減できる可能性を検討しました。2014年の広島豪雨を対象にスーパーコンピューターで線状降水帯を再現し、発達する雲に大量のドライアイスなどをまく数値実験を実施しました。その結果、一定条件下で、豪雨域の3時間雨量が平均11.5%、最大32%減少し...

キーワード：スーパーコンピュータ/気候変動/水蒸気/数値実験/数値計算/持続可能/持続可能な開発/集中豪雨/3次元構造/シミュレーション/ドライアイ

他の関係分野：情報学数物系科学工学

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発表日：2026年3月19日

骨格筋修復を促進する新たな分子の発見

－筋ジストロフィーの治療標的として期待－

損傷が起きやすい骨格筋では、微小な傷に対応する細胞膜修復は重要な機能です。ジスフェルリン異常症はジスフェルリンの欠損により骨格筋の細胞膜修復機能が障害される成人発症の筋ジストロフィーで国の指定難病です。東北大学大学院医学系研究科神経内科学分野の中村尚子非常勤講師、青木正志教授、臨床障害学分野の鈴木直輝准教授、病態液性制御学分野の菅野新一郎学術研究員（研究当時：同大学加齢医学研究所）、国際医療福祉大学成田キャンパス基礎医学研究センターの三宅克也教授らの研究グループは、ジスフェルリンに結合し細胞膜修復を促進する分子として新たにCK2αを同定し、CK2αの過剰発現によりジスフェルリン欠損...

キーワード：筋細胞/持続可能/持続可能な開発/レーザー/筋ジストロフィー/リン酸/細胞膜/神経内科学/治療標的/筋線維/筋肉/骨格筋/キナーゼ/マウス/リン脂質/蛍光色素/膜タンパク質/遺伝子/加齢/脂質/難病

他の関係分野：生物学工学総合生物農学

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発表日：2026年3月19日

嚥下障害と口腔機能の関連を明らかに

－舌圧の低下が咽頭残留のリスクに－

栄養摂取に欠かせない摂食嚥下は、消化器官である口腔や咽頭の協調運動が重要であると考えられていますが、口腔や咽頭の機能低下がどのように関連するかはあまり報告されていません。東北大学病院嚥下治療センターでは良好な医科歯科連携から、口腔機能と咽頭機能が同時期に検査され、患者の詳細な摂食嚥下機能を評価しています。東北大学病院咬合修復科の互野亮助教、同院咬合回復科の白石成講師、同院顎顔面口腔再建治療部の小山重人准教授らの研究グループは、東北大学病院嚥下治療センターを受診した患者183名を対象に、口腔機能と咽頭機能の検査結果を用いた横断研究を行い、これらの関連性を評価しました。その結...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/協調運動/早期発見/嚥下障害

他の関係分野：工学

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発表日：2026年3月19日

レンズ形状を変えずに焦点距離を変えるテラヘルツレンズ

―三次元バルクメタマテリアルで実現、6Gなどへの応用に期待―

テラヘルツ波は次世代移動通信システム（6G）の候補周波数帯として注目されており、非破壊検査や医療診断などへの利用が期待されています。しかし、この周波数帯では利用できる光学材料が限られており、レンズなどの光学素子を設計する際の自由度が低いことが課題となっています。東北大学大学院工学研究科ロボティクス専攻の金森義明教授らの研究グループは、シリコン微粒子を樹脂中に分散させた三次元バルクメタマテリアルを用いて、テラヘルツレンズを開発しました。通常、レンズの焦点距離は形状によって決まりますが、本研究では材料設計によって屈折率を制御することで、レンズ形状を変えずに焦点距離を調整できる...

キーワード：移動通信/無線通信/ミリ波/テラヘルツ/赤外線/光学材料/樹脂/テラヘルツ波/レンズ/持続可能/メタマテリアル/持続可能な開発/材料設計/シリコン/マイクロ/マイクロ波/ロボティクス/屈折率/携帯電話/光学素子/周波数/電磁波/非破壊検査/微細構造/微粒子/複合材/複合材料

他の関係分野：情報学数物系科学化学工学

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発表日：2026年3月19日

妊娠中の免疫反応が仔の脳発達に影響する可能性

－未成熟シナプス増加と社会性行動変化をマウスで確認－

妊娠期の母体免疫状態が胎児の脳発達に影響を及ぼす可能性が示唆されていましたが、その分子機構は十分に明らかになっていませんでした。東北大学大学院医学系研究科器官解剖学分野の切替日奈子大学院生、大和田祐二教授、前川素子准教授、北海道大学大学院医学研究院薬理学分野の吉川雄朗教授らの研究グループは、妊娠中の母体免疫反応で増加する免疫因子「顆粒球コロニー刺激因子（G-CSF）」が、仔の脳のシナプス発達に影響する可能性があることをマウス研究で明らかにしました（図1）。本研究では、免疫活性化状態で上昇するG-CSFに着目し、妊娠マウスにG-CSFを投与して仔の脳発達への影響を調べま...

キーワード：性行動/持続可能/持続可能な開発/接合部/シナプス/神経回路形成/神経発達/脳発達/社会性行動/顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)/前頭前野/胎児/白血球/分子機構/解剖学/グリア/マウス/ミクログリア/神経回路/神経細胞/免疫細胞/薬理学/妊娠

他の関係分野：生物学工学総合生物

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発表日：2026年3月18日

細菌の建築学：べん毛の非対称な「鞘」が操るレプトスピラの形と動きのメカニズムの解明

細菌の運動器官であるべん毛は、その構造と機能が菌種ごとに大きく異なります。国立健康危機管理研究機構（JIHS：ジース）国立感染症研究所細菌第一部小泉信夫主任研究員らは、大阪大学蛋白質研究所川本晃大准教授（国立研究開発法人科学技術振興機構さきがけ研究員兼任）、国立大学法人東北大学大学院工学研究科中村修一准教授らと、レプトスピラ症病原体であるスピロヘータ・レプトスピラがもつ特殊な「ペリプラズムべん毛」に着目し、被覆（鞘(さや)）タンパク質群が協調してべん毛の形状と力学特性を制御する仕組みを解明しました。遺伝子欠損株の解析とクライオ電子顕微鏡に...

キーワード：危機管理/持続可能/持続可能な開発/結晶化/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/分解能/病原性/クライオ電子顕微鏡/病原体/高分解能/糖鎖修飾/運動器/分子機構/生体分子/遺伝子/感染症/細菌

他の関係分野：複合領域工学農学

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発表日：2026年3月18日

情報の安定性と信号強度の両立を実現

―保磁力最大約10倍を達成、次世代省エネ磁気メモリへ―

デジタル社会の進展に伴い消費電力の増大が課題となる中、待機電力を大幅に削減できる次世代磁気メモリの開発が注目されています。磁気メモリの性能を高めつつ待機電力を削減するためには、読み出し信号を強化するとともに情報の保持能力を高める必要があります。しかし一般に、情報の保持能力（安定性）を高めると、読み出し信号の強さが低下するというトレードオフがあり、長年の課題でした。こうしたメモリ性能は、材料の保磁力と磁化という物性によって決まります。東北大学らの研究グループは、材料の成分をナノメートル単位で膜厚方向に連続制御する「ナノ傾斜設計」により、磁化を高水準で維持したまま保磁力を従来比約10倍...

キーワード：パートナーシップ/陽子/量子スピン/J-PARC/加速器/中性子/放射光/磁場/太陽/円二色性/トレードオフ/磁気円二色性/マンガン/スピンデバイス/メモリ/持続可能/省エネ/持続可能な開発/材料設計/スピン/ナノスケール/ナノメートル/原子力/ルテニウム

他の関係分野：複合領域数物系科学化学生物学工学

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発表日：2026年3月18日

培養ニューロンによる機械学習で時系列信号生成を実証

―人工ニューラルネットワークの機能を生体神経回路に実装―

人工ニューラルネットワーク（ANN）やスパイキングニューラルネットワーク（SNN）（注4）は、現在のAI技術の基盤となっています。これらは、脳神経回路に着想を得て作られた技術ですが、逆に、ANNやSNNの働きを生体系に実装できれば、脳の情報処理原理に対する理解を一段と深め、さらに生体の仕組みに基づく新しい計算技術の創出にもつながります。今回、東北大学電気通信研究所の山本英明准教授（同大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）兼任）、佐藤茂雄教授、公立はこだて未来大学の香取勇一教授らからなる研究チームは、マイクロ流体デ...

キーワード：ハードウェア/電気通信/コンピューティング/パターン認識/タスク/ニューラルネットワーク/機械学習/最適化/自然言語/自然言語処理/人工知能（AI）/言語処理/脳神経回路/材料科学/樹脂/リザバー計算/持続可能/持続可能な開発/ニューラルネット/マイクロ/マイクロ加工/マイクロ流体/低消費電力/大脳/実験動物/TEMPO/リザバーコンピューティング/ニューロン/オルガノイド/イミン/マイクロ流体デバイス/ラット/神経回路/神経細胞/大脳皮質/培養細胞

他の関係分野：情報学複合領域工学総合生物農学

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発表日：2026年3月13日

忘れる記憶、残る記憶。その違いを解明

―麻酔や脳震盪で起こる「部分的な記憶喪失」の仕組みー

麻酔を受けた時や脳震盪を起こした時、直前の記憶が部分的に失われることがあります。この現象は逆行性健忘と呼ばれ、約200年前から研究されてきましたが、記憶の一部だけが失われる仕組みは分かっていませんでした。東北大学大学院生命科学研究科の谷本拓教授と平松駿研究員らの研究グループは、ショウジョウバエの匂い記憶を逆行性健忘のモデルとして、記憶が部分的に消失する神経細胞内のメカニズムを解析しました。記憶の形成には、神経細胞同士をつなぐシナプス（注2...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/シナプス/シナプス小胞/遺伝子操作/外傷/神経伝達物質/イミン/ショウジョウバエ/蛍光標識/構造変化/神経細胞/遺伝子

他の関係分野：工学総合生物

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発表日：2026年3月13日

暑さで1日の水の代謝回転はどう変わる？

－高齢者の水代謝を二重標識水法で解明－

近年、気候変動の影響で猛暑日が増加しています。特に高齢者は暑さに弱く、適切な水分補給が重要です。しかし、暑い環境において自由に生活を送る場合、体内の水がどの程度代謝されているのかは十分に分かっていませんでした。東北大学大学院医工学研究科の山田陽介教授、医学系研究科の金鉉基准教授らの研究グループは、京都府亀岡市に住む65歳以上の高齢者26人を対象とし、春（平均19℃）と夏（平均29℃、最高35℃）で体内の水の代謝を比較しました。その結果、夏には体内の水の代謝回転量が1日あたり約640mL増加することが明らかになりました。一方で身体活動やエネルギー消費量は平均的に減少していましたが、夏...

キーワード：エネルギー消費量/身体活動/身体活動量/安定同位体/気候変動/同位体/エネルギー消費/持続可能/持続可能な開発/熱環境/放射能/医工学/スポーツ/日常生活/高齢者

他の関係分野：複合領域数物系科学工学総合生物

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発表日：2026年3月12日

受容体の活性化サイクルの網羅的可視化

―時間分解構造解析により明らかになったGPCRのGタンパク質選択性と2つのGタンパク質活性化経路―

東京大学先端科学技術研究センターの加藤英明教授と、京都大学大学院薬学研究科の井上飛鳥教授、明治大学理工学部の光武亜代理准教授、京都大学大学院生命科学研究科の角野歩准教授らによる研究グループは、ヒトの生理機能調節に深く関わり、創薬上重要な標的でもあるGタンパク質共役型受容体（GPCR）について、そのGタンパク質活性化メカニズムの詳細を明らかにしました。細胞の表面には、ホルモンや神経伝達物質など外からの合図を受け取る「受容体」が並んでいます。なかでもGPCRは、痛み・血圧・食欲・精神機能など多様な生理機能を調節しており、現在使われる医薬品の多くがこのGPCRを標的とし...

キーワード：時間分解/分子動力学シミュレーション/タンパク質複合体/神経ペプチド/結合状態/選択性/持続可能/持続可能な開発/シミュレーション/原子間力顕微鏡/電子顕微鏡/動力学/分子動力学/リン酸/クライオ電子顕微鏡/高速原子間力顕微鏡/細胞膜/ホルモン/神経伝達物質/生理機能/GPCR/Gタンパク質/Gタンパク質共役型受容体/RNA/受容体/創薬/血圧

他の関係分野：数物系科学生物学工学農学

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発表日：2026年3月12日

電子のふるまいを1マイクロメートルの細かさで見る顕微鏡の開発に成功

～量子材料・次世代情報処理デバイス開発の加速に期待～

量子科学技術研究開発機構（QST）の山本航平研究員、宮脇淳主幹研究員、東北大学学際科学フロンティア研究所の鈴木博人助教らの研究グループは、ナノテラスに設置した電子状態のわずかなエネルギー差を見分ける超高エネルギー分解能をもつQSTの共鳴非弾性X線散乱（RIXS：注２）装置「2D-RIXS」において、物質中の電子のふるまいを1マイクロメートル以下の精度で可視化することに世界で初めて成功しました。本装置は、ナノテラスの高輝度X線と独自の光学設計を組み合わせることで、これまで困難だった「材料内部の量子状態の空間分布」を、顕微鏡のように直接観測することを可能にします。本成果は、量子材料やスピ...

キーワード：位置情報/空間分布/分析技術/高エネルギー/超高エネルギー/加速器/軟X線/非弾性/放射光/太陽/太陽光/磁性体/ナノデバイス/半導体デバイス/微細化/持続可能/空間情報/持続可能な開発/電子状態/シリコン/スピン/スピントロニクス/ナノメートル/マイクロ/半導体/微細構造/分解能/量子力学/マッピング/空間分解能/不均一性

他の関係分野：情報学環境学数物系科学総合理工工学農学

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発表日：2026年3月12日

p型・n型制御に成功：窒化物熱電薄膜の実用化に前進

―残留酸素を活用した欠陥設計でキャリア極性を制御―

近年、集積化や小型化に適した薄膜熱電材料（注4）への関心が高まっています。中でも、高温環境下で安定に動作する遷移金属窒化物は有望材料とされ、特にクロム窒化物（CrN）は優れたn型熱電特性を示すことが知られています。一方、実用的な薄膜熱電モジュールには、同一材料系でn型とp型の両立が不可欠ですが、従来手法ではプロセスの複雑さが課題となっていました。東北大学大学院工学研究科の双逸助教と須藤祐司教授らの研究グループは、スパッタリング装置内の残留酸素を活用し、反応性窒素ガス流量を制御す...

キーワード：EXAFS/放射光/スペクトル/耐熱性/クロム/遷移金属/キャリア/スパッタ法/持続可能/高温環境/持続可能な開発/窒化物/電気伝導/熱電材料/スパッタリング/フーリエ変換/第一原理/第一原理計算/半導体/結晶構造

他の関係分野：数物系科学化学工学農学

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発表日：2026年3月12日

世界初、カリブ海型シガトキシン C-CTX1の全合成に成功

―C3位異性体の毒性発見で中毒予防研究に大きく前進―

シガテラ中毒は、熱帯・亜熱帯海域の魚類の摂食により発生する世界最大規模の急性自然毒食中毒であり、年間2～6万人の中毒患者の発生が推定されています。その原因毒であるシガトキシン（CTX）類は、渦鞭毛藻により産生され、食物連鎖を通じて魚類に蓄積される複雑な巨大ポリ環状エーテル天然物です。近年、カリブ海型シガトキシン（C-CTX）による中毒がヨーロッパでも継続的に発生しています。そのため、その予防対策は世界的に急務の課題となっています。東北大学大学院生命科学研究科の佐々木誠教授らのグループは、遷移金属触媒を用いた環化反応やカップ...

キーワード：海洋/食物連鎖/カップリング反応/遷移金属触媒/遷移金属/金属触媒/持続可能/持続可能な開発/海洋天然物/生物活性/渦鞭毛藻/ナトリウム/カップリング/イオンチャネル/環化反応/抗体

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発表日：2026年3月11日

「エンハンサー・ハイジャック」により駆動される、極めて高リスクなT細胞性急性リンパ性白血病の新たなサブタイプを発見

国立研究開発法人国立がん研究センター（所在地：東京都中央区、理事長：間野博行）研究所がん進展研究分野の吉田健一分野長、三村海渡連携大学院生、戒能明任意研修生（東北大学大学院医学系研究科発生・発達医学講座小児病態学分野大学院生）らは、東北大学大学院医学系研究科発生・発達医学講座小児病態学分野（菊池敦生教授）などとの協力体制のもと、T細胞性急性リンパ性白血病（T-ALL）の新たなサブタイプ（亜型）を発見し、その発症メカニズムを明らかにしました。T-ALLは、血液のがんの一種です。研究グループは、ゲノム解析技術（全ゲノムシークエンシング...

キーワード：がん研究/遺伝情報/塩基配列/持続可能/持続可能な開発/染色体転座/がん関連遺伝子/次世代シークエンサー/染色体/ゲノム解析/リンパ球/思春期/白血球/臨床検査/エンハンサー/がん化/病態解明/T細胞/がん細胞/血液/構造変化/白血病/ウイルス/ゲノム/遺伝子/抗がん剤/小児/全ゲノム解析

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発表日：2026年3月11日

外生菌根菌の菌糸ネットワークによる情報伝達を確認

―森のキノコはあなたの立ちションに気づき、ウワサしている!?―

菌根菌は土壌中に菌糸のネットワークを張り巡らせ、植物の根と共生関係を築くことで森林生態系の維持に重要な役割を果たしています。菌根菌の菌糸を介した地下の情報伝達は世間の注目を集めていますが、科学的なデータは多くありません。東北大学大学院農学研究科の深澤遊准教授の研究グループは、アンモニア菌と呼ばれるグループの菌根菌のキノコ（子実体）を森林の地上に大量に発生させて電極を設置することで、人為的な刺激に応じた37本のキノコ間の電気的情報伝達の変化を記録することに成功しました。一部のキノコの根元へ水を与えると、37本の...

キーワード：アンモニア/光合成/持続可能/持続可能な開発/生態系/外生菌根/外生菌根菌/菌根菌/森林生態/森林生態系/土壌/生態学

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発表日：2026年3月10日

光で湿度を測る新材料を開発

― 蛍光の明るさと寿命、二刀流センサーが環境管理を変える ―

湿度の精密な制御は、食品・医薬品の品質管理や半導体製造など幅広い産業で不可欠です。従来の電気式センサーは電磁ノイズの影響を受けやすく、電子部品が密集する環境での使用に課題がありました。東北大学多元物質科学研究所の長谷川拓哉准教授、大阪大学産業科学研究所の後藤知代特任教授（常勤）（奈良先端科学技術大学院大学先端科学技術研究科教授兼務）、岡山理科大学理学部の佐藤泰史教授らの研究グループは、モリブデン酸イッテルビウム（Yb2(MoO4)3）にエルビウムイオン（Er3+）を添加した蛍光材料を合成し、この...

キーワード：品質管理/環境変化/結晶格子/蛍光寿命/水分子/物質科学/ノイズ/近赤外/近赤外線/赤外線/モリブデン/可視光/蛍光体/持続可能/構造モデル/持続可能な開発/光学特性/センサー/マイクロ/レーザー/半導体/結晶構造/ゆらぎ/寿命

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発表日：2026年3月10日

膨張と収縮を繰り返す磁気ドメイン状態を発見

―磁界周波数コンバータや磁気周波数逓倍器など新しい磁気デバイス応用を発想―

迷路のような磁気ドメインをもつ磁性材料に、強い磁場パルスを加えると、磁性材料全体の磁化が振動する現象が観測されていましたが、そのメカニズムが分かっていませんでした。東北大学、豊橋技術科学大学、信越化学工業株式会社、トルコ・コチ大学による国際共同研究グループは、大規模3次元マイクロ磁気シミュレーションによって、迷路のような磁気ドメインをもつ磁性材料の磁場パルスに対する動的応答を計算しました。この結果、磁気ドメインが膨張と収縮を繰り返していることが分かりました。さらに、その繰り返し周波数は、入力した磁気パルスの強...

キーワード：電気通信/パルス/パルス磁場/磁場/数値計算/磁性体/ガーネット/電子回路/持続可能/持続可能な開発/磁性材料/シミュレーション/マイクロ/周波数

他の関係分野：情報学数物系科学総合理工工学

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発表日：2026年3月6日

ダイヤモンド線量計で単位体積あたり最大13,000倍の感度を実証

― 低電圧動作の固体電離箱と発光特性評価により多機能放射線検出材料の基盤を確立 ―

東京都立大学大学院人間健康科学研究科（眞正浄光教授）、東北大学大学院工学研究科（人見啓太朗教授）および、Orbray株式会社（小山浩司博士、金聖祐博士）らの研究グループは、ヘテロエピタキシャルダイヤモンド（HED）を用いた放射線線量計に関する二つの研究成果を発表しました。一つは、東京都立大学、Orbray株式会社、東北大学、大阪大学、東北工業大学、QST放射線医学研究所との共同研究により実施された、固体電離箱としての性能評価です。本研究では、4 × 4 × 0.5 mm³の単結晶ダイヤモンド基板にTi/Au電極を形成した固体電離箱（HED-IC：放射線により生成される電荷を直接測...

キーワード：検出器/光応答/持続可能/持続可能な開発/エピタキシャル/単結晶/トラップ/性能評価/光刺激/生体組織/放射線照射/放射線

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発表日：2026年3月6日

機械学習を活用し、量子ドットの電圧を自動的に調整する手法を実証

─大規模量子コンピューターの調整自動化に期待─

半導体スピン量子ビットは集積性や既存の半導体技術との親和性の高さなどの観点から、量子コンピューターの構成要素として期待されています。量子コンピューターの実用化のためには、大量の量子ビットが必要とされることから、これらをより効率的に調整する手法を開発することが重要です。東北大学大学院工学研究科の武藤由依大学院生（電気通信研究所配属）、同未踏スケールデータアナリティクスセンターのMichael R. Zielewski特任助教（研究当時、同大学院情報科学研究科所属）、同大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）の篠﨑基矢特任助教と大塚朋廣准教授（電気通信研究所兼任）らの研究グループは、...

キーワード：電気通信/AI/クラスタリング/画像処理/機械学習/人工知能（AI）/閉じ込め/量子コンピュータ/量子ビット/材料科学/半導体量子ドット/量子箱/持続可能/持続可能な開発/量子ドット/スピン/スピントロニクス/ナノメートル/自動化/半導体

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発表日：2026年3月6日

都道府県単位の明確な条例が学校フッ化物洗口の普及を後押し

―条例施行後、フッ化物関連の記載がない場合と比較して「フッ化物洗口」で8％、「フッ化物応用」で5％の追加的な増加―

日本の子どものむし歯の多さは、国際的にみて必ずしも低水準とは言えません。学校フッ化物洗口は、どのような家庭環境の子どもでも恩恵を受けられる効果的なむし歯予防策ですが、全国での導入は十分に進んでいません。東北大学大学院歯学研究科の原田真奈実助教らの研究グループは、都道府県単位の歯科保健条例にフッ化物に関する明確な文言が含まれている場合と含まれていない場合で、条例施行後の学校フッ化物洗口の普及率増加に違いがみられるかを検討しました。その結果、明確な文言が含まれている条例では、含まれていない条例と比べて、条例施行後...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/ナトリウム/歯学

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発表日：2026年3月6日

原因不明の脳の炎症に先天性免疫異常症が潜む

－CLIPPERSが疑われた若年患者でFHL3を同定し、造血幹細胞移植による治療へ－

東京科学大学（Science Tokyo）医歯学総合研究科脳神経病態学分野の佐川博貴大学院生、平田浩聖プロジェクト助教（研究当時、現・米国マウントサイナイ医科大学博士研究員）および小児地域成育医療学講座の金兼弘和寄附講座教授らの研究グループは、東北大学大学院医学系研究科小児病態学分野の笹原洋二准教授、片山紗乙莉助教、京都大学、防衛医科大学校との共同研究により、CLIPPERS様の中枢神経炎症を呈した若年患者の中に、乳児〜小児期に発症することが多い先天性免疫異常症の一つである家族性血球貪食性リンパ組織球症3型（FHL3）（...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/小脳/機能解析/免疫異常/遺伝子解析/幹細胞移植/造血細胞/中枢神経/思春期/細胞移植/歯学/造血幹細胞/MRI/NK細胞/T細胞/ステロイド/幹細胞/免疫細胞/ウイルス/遺伝学/遺伝子/感染症/小児/造血/造血幹細胞移植

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発表日：2026年3月5日

電流印加によってエネルギー的に不安定な方位にスピンを安定化させることに成功

―大きなスピンのゆらぎを使った新原理コンピューティングに道―

磁石の向き（スピン）を情報担体とするスピントロニクス素子は、電気を切っても磁石の向きは変わらないという情報の不揮発性から動作電力を大きく低減できます。一方で、この不揮発性を排除してスピンがあらゆる方位を向くことができる性質（等方性）を活用できれば、情報を0と1の二値ではなく連続的な値として処理する新原理の情報処理などの実現に繋がるため、等方性の磁石のスピンを効率よく操作するための材料や技術が切望されていました。今回、東北大学金属材料研究所および先端スピントロニクス研究開発センターの紅林秀和教授と関剛斎教授、日本原子力研究開発機構原子力科学研究所先端基礎研究センターの山本慧研究副...

キーワード：コンピューティング/生成モデル/ニューラルネットワーク/最適化/異方性/最適化問題/磁場/スピントルク/磁気異方性/材料科学/強磁性/持続可能/持続可能な開発/スピン/スピントロニクス/トルク/ニューラルネット/金属材料/原子力/高効率化/組合せ最適化/ゆらぎ/ナノテクノロジー

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発表日：2026年3月5日

他人まかせでない精子幹細胞の足場づくり

―自ら基底膜タンパク質を作り、生存環境を維持していた！―

ほ乳動物の精子形成では、精子のもととなる「精子幹細胞」が、精細管の基底膜上を移動しながら増殖と分化を両立することで、継続的な精子生産を可能にしています。これまで、基底膜の形成は精子幹細胞の周囲の体細胞が行うと考えられており、精子幹細胞自身の役割は不明でした。東北大学大学院農学研究科の原健士朗准教授らの研究グループは、性成熟マウスの精子幹細胞も、基底膜の構成タンパク質であるラミニンを発現（注4）し、これを挙動制御のために即座に利用していることを見...

キーワード：セルトリ細胞/生殖/持続可能/持続可能な開発/精子形成/ラミニン/精巣/免疫染色/RNA/マウス/幹細胞/基底膜/細胞核/精子/膜タンパク質

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発表日：2026年3月5日

妊娠前および妊娠中の母体の運動習慣と子どもの神経発達との関連

―全国規模のエコチル調査データで正の相関が明らかに―

合併症のない妊婦において、妊娠中の適度な運動は体重管理など健康の維持・増進の観点から推奨されています。しかし、母体の運動習慣と生まれてくる子どもの発達との関連についてはこれまで明らかにされてきませんでした。東北大学大学院医学系研究科発達環境医学分野の大学院生熊坂衣織医師、大田千晴教授らの研究グループは、環境省が実施している「子どもの健康と環境に関する全国調査（エコチル調査）」に参加する約10万組のうち、38,219組の母子ペアのデータを用いて、母体の運動習慣と子どもの神経発達について解析しました。その結果、妊娠前および妊娠中期の母体の運動習慣が高いほど、子どもの神経発達が良いことを...

キーワード：多変量解析/運動習慣/身体活動/化学物質/因果関係/持続可能/持続可能な開発/神経発達/合併症/運動機能/胎児/医師/疫学/疫学調査/環境因子/妊娠/妊婦

他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学工学総合生物

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発表日：2026年3月4日

アミロイドの種類が睡眠と脳活動を左右する

～線維化Aβ40と線維化Aβ42がマウスの睡眠・皮質脳波に異なる影響～

北海道大学大学院理学研究院の常松友美准教授らの研究グループは、東北大学学際科学フロンティア研究所の佐栁友規学術研究員（研究当時）、奥村正樹准教授、韓国基礎科学研究所の李　映昊教授らとともに、アルツハイマー病の原因物質として知られる線維化アミロイドベータ（Aβ）が、マウスの睡眠と脳波活動（皮質オシレーション）に及ぼす影響が、線維化Aβの種類によって大きく異なることを明らかにしました。アルツハイマー病では記憶障害などの症状に加えて睡眠障害がしばしば報告されますが、その神経生理学的メカニズムは十分に解明されていませんでした。本研究では代表的な2種類の線維化Aβ（線維化Aβ1-40、線維化...

キーワード：脳活動/タンパク質構造/物理化学/持続可能/持続可能な開発/電子顕微鏡/神経生理学/皮質脳波/生物物理/病態解明/アミロイド/アルツハイマー病/バイオテクノロジー/マウス/神経細胞/創薬/動的構造/海馬/睡眠/睡眠障害/生理学/線維化/脳波

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発表日：2026年3月3日

「孤立しやすさ」の背景に迫る

― 日本人6万人の解析から社会的孤立に関わる遺伝的背景を東アジアで初めて解明 ―

人とのつながりは、家庭や職場、地域といった社会的な環境の中で形づくられるものと考えられてきました。しかし同じ地域や職場にいても、家族や友人とのつながりの広がり方には個人差がみられます。その背景にどのような要因が関連しているのかを検討するため、日本の一般住民6万人以上を対象に、遺伝情報を用いた大規模な解析を行いました。東北大学東北メディカル・メガバンク機構分子疫学分野の栗山進一教授らの研究グループは、家族や友人との実際のやり取りの頻度や人数を質問票で数値化し、その情報と数百万か所に及ぶ遺伝情報を統計的に照らし合わせるゲノムワイド関連解析を行うことで、社会的孤立との...

キーワード：遺伝情報/神経系/持続可能/持続可能な開発/ゲノムワイド/環境要因/ゲノムワイド関連解析/分子疫学/ゲノム/遺伝子/疫学/標準化

他の関係分野：生物学工学

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発表日：2026年3月3日

100

同じ食事内容でも吸収されるエネルギーは異なる？

～食事や健康状態で変わる「消化可能エネルギー」の最新レビュー～

これまでの体重管理は、主にエネルギー摂取量と消費量のバランスで議論されてきましたが、摂取したエネルギーのうち、実際にどれだけが消化・吸収されて利用されるかについてのエビデンスは、体系的に整理されていませんでした。今回、過去50年分のヒトを対象とした研究を系統的にレビューしたことで、食事量や食事内容、加齢、疾患が消化可能エネルギー摂取量（DEI）*1及び代謝可能エネルギー摂取量（MEI）*2に影響することを明らかにしました。本研究は、食品表示のエネルギーと実際に体内で利用されるエネルギーとの差を理解する基盤となり、肥満や低栄養、高齢者のフレイル対策など、幅広い体重管理・栄養戦略の科学的根拠を強...

キーワード：持続可能/エネルギー吸収/持続可能な開発/消化管/フレイル/加齢/高齢者/低栄養

他の関係分野：工学農学

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発表日：2026年3月2日

101

次世代「ナトリウムイオン電池」の充電メカニズムを世界で初めて直接観測！

-- 中性子散乱を用いたマルチスケール観測で、ハードカーボンの謎を特定 --

東北大学金属材料研究所梅本好日古博士研究員（現オークリッジ国立研究所博士研究員）、総合科学研究機構（CROSS）中性子科学センター研究開発部大石一城次長、河村幸彦技師、東京理科大学理学部第一部応用化学科五十嵐大輔プロジェクト研究員、中本康介助教、駒場慎一教授、横浜国立大学大学院工学研究院多々良涼一准教授、東京科学大学（Science Tokyo）総合研究院化学生命科学研究所LIN Che-an研究員、館山佳尚教授、日本原子力研究開発機構J-PARCセンター廣井孝介研究副主幹、高田慎一研究副主幹、及び京都大学複合原子力科学研究所南部雄亮...

キーワード：陽子ビーム/パルス/高エネルギー/中性子散乱/物質科学/陽子/J-PARC/パルス中性子/ミュオン/加速器/素粒子/中性子/検出器/素粒子物理/持続可能/持続可能な開発/電池/カーボン/ナノサイズ/マイクロ/マルチスケール/リチウム/金属材料/原子力/黒鉛/炭素材料/ナトリウム

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発表日：2026年3月2日

102

白金ナノ粒子の3次元原子構造解析に成功

―不均一触媒における発現機構の理解と新たな設計指針の構築―

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）、二塚俊洋特任研究員、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）、柴田直哉教授による研究グループは、新規に開発した3次元電子顕微鏡法と理論計算を用いることにより、チタン酸ストロンチウム（SrTiO3）基板に担持された白金ナノ粒子の3次元原子構造とその電子状態の解明に成功しました。SrTiO3基板に担持された白金ナノ粒子は、水分...

キーワード：ストロンチウム/金ナノ粒子/触媒反応/材料科学/チタン酸ストロンチウム/活性サイト/原子分解能/原子分解能電子顕微鏡/触媒設計/不均一触媒/水分解/持続可能/持続可能な開発/STEM/チタン/原子構造/電子状態/3次元構造/ナノ粒子/金属材料/酸化物/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/分解能/動的構造

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発表日：2026年2月26日

103

腸の病気は顎骨破壊も悪化させる

－腸炎で悪化した顎骨破壊に対する新治療技術開発－

歯科医院などで「体調が悪いと歯の病気も治りにくい」と説明されることもありますが、その仕組みは未知の部分が多く、様々な研究が行われています。東北大学大学院歯学研究科の中野将人助教、Moe Sandar Kyaw助教、齋藤正寛教授、東北大学病院の田中志典講師らの研究グループは、腸炎をもつ患者ではAPが重症化し、治療しても治りにくいことに着目し、マウスを用いた実験でこの状態を再現することに成功しました。その結果、腸炎によって顎骨内で好中球と呼ばれる免疫細胞が過剰に活性化し、これが顎骨破壊を悪化させていることを明らかにしました。さらに、この症状を改善するため、キャビテーションという現象を応...

キーワード：免疫機能/持続可能/持続可能な開発/キャビテーション/感染防御/IBD/関節/骨破壊/歯学/歯周病/DDS/マウス/好中球/抗炎症/腸炎/腸管免疫/副作用/免疫細胞/細菌

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発表日：2026年2月26日

104

簡単！カーボンナノチューブを水に分散二酸化塩素で表面を穏やかに酸化し、高い導電性を維持

大阪大学先導的学際研究機構の大久保敬教授、板橋勇輝特任講師(常勤)、東北大学学際科学フロンティア研究所•大学院理学研究科の上野裕特任准教授、伊藤隆准教授、福村裕史名誉教授の研究グループは、二酸化塩素※1を用いた新しい表面酸化法を開発し、カーボンナノチューブ（CNT）※2を水中に安定分散させることに成功しました（図1）。CNTは、極めて高い導電性と機械強度を併せ持つ一次元ナノ材料として、電子デバイスや医療・バイオ分野に至るまで、幅広い応用が期待されています。しかし、水に溶けにくく凝集しやすいため、実用化には界面活性剤や強酸による処理が必要で...

キーワード：化学物質/学際研究/物質科学/環境調和/材料プロセス/選択性/電子デバイス/持続可能/持続可能な開発/水処理/カーボン/カーボンナノチューブ/ナノメートル/ナノ材料/界面活性剤/導電性/複合材/複合材料/ナノチューブ/官能基

他の関係分野：環境学数物系科学化学工学総合生物

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発表日：2026年2月26日

105

HOKUSHIN-1衛星、フライトモデル開発完了

―JAXA J-CUBEプログラムの支援の下、2026年春以降に打ち上げ、宇宙実証へ―

東北大学、北海道大学、室蘭工業大学が共同で開発を進めてきた超小型人工衛星「HOKUSHIN-1」は、このたびフライトモデル（図1、図2）の開発を完了し、打ち上げ機関への引き渡しを終えました。打ち上げは2026年春以降を予定しています。本衛星は、JAXAが実施する国際宇宙ステーション（ISS）「きぼう」日本実験棟からの超小型衛星放出機会提供プログラム「J-CUBE」において2021年度に採択されたプロジェクトで、2022年6月に開発を本格始動し、フライトモデルの完成に至りました。将来、月以遠へと活動領域を拡張することを見据えた技術実証衛星の第一弾であり、深宇宙探査ミッションに不可欠な基盤技術の...

キーワード：衛星/国際宇宙ステーション/太陽/持続可能/持続可能な開発/太陽電池/電池/ロボティクス/宇宙工学/宇宙推進/航空宇宙工学/実証実験/小型衛星/深宇宙探査/人工衛星/超小型衛星/異分野融合

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発表日：2026年2月25日

106

Y染色体がもたらす男性特異的な疾患リスク形成機構を解明

―2型糖尿病の性差につながる新たなリスク因子の発見―

東京大学大学院医学系研究科遺伝情報学の佐藤豪助教、岡田随象教授（兼：大阪大学ワクチン開発拠点先端モダリティ・DDS研究センター（CAMaD）教授、大阪大学大学院医学系研究科遺伝統計学教授（研究当時）、理化学研究所生命医科学研究センターシステム遺伝学チームチームディレクター）、東京大学大学院医学系研究科代謝・栄養病態学の山内敏正教授、虎の門病院の門脇孝院長、東京大学医科学研究所附属ヒトゲノム解析センターシークエンス技術開発分野の松田浩一特任教授（兼：同大学大学院新領域創成科学研究科メディカル情報生命専攻クリニカルシークエンス分野教授）、大阪大学大学院医学系研究科呼吸器・免疫内科学の山...

キーワード：情報学/人工知能（AI）/がん研究/ゲノムDNA/遺伝情報/生殖/持続可能/持続可能な開発/リスク評価/遺伝的変異/シークエンス/遺伝統計学/生殖細胞/ゲノム情報/バイオバンク/ヒトゲノム/血清/染色体/体細胞変異/ゲノム解析/DDS/2型糖尿病/ゲノム/リスク因子/ワクチン/遺伝学/遺伝子/遺伝子変異/加齢/感染症/個別化医療/新型コロナウイルス感染症/糖尿病/網羅的解析

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発表日：2026年2月25日

107

炎症性脱髄疾患における補体の関与を神経病理で解明

－NMOSD・MOGAD・MSの病態差を組織レベルで可視化－

中枢神経に生じる炎症性脱髄疾患は、似た症状を示していても、その体内で起きている免疫反応は必ずしも同じではありません。東北大学大学院医学系研究科神経内科学分野の髙井良樹助教、青木正志教授、病理診断学分野の鈴木貴教授らは、ウィーン医科大学との共同研究により、ヒト中枢神経組織を用いて、NMOSD、MOGAD、MSを神経病理学的に比較しました。その結果、免疫反応の一つである補体の関与の仕方が疾患ごとに異なること、さらにMOGADでは補体の関与が異なる病理型が存在し、それが臨床的な重症度と関係する可能性を明らかにしました。今回の成果は、これらの疾患の本質的な違いを理解し、治療戦略の最適化につ...

キーワード：最適化/持続可能/持続可能な開発/たんぱく/神経内科学/髄鞘/中枢神経/病理/病理学/自己抗体/多発性硬化症/アクアポリン/アストロサイト/血液/自己免疫/自己免疫疾患/ウイルス/抗体/細菌

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発表日：2026年2月24日

108

ウイルス感染が寄生虫感染の症状を軽減

―子牛下痢症における新たな制御戦略につながる発見―

子牛の下痢症は生産性の低下や斃死（へいし）を引き起こすことから、畜産現場で深刻な問題となっています。原因となる病原体は一つとは限らず、ウイルスや寄生虫など複数の病原体が同時に関与することも少なくありません。一般に、複数の病原体が感染すると症状は重くなると考えられてきましたが、その影響については十分に検証されていませんでした。東北大学大学院農学研究科の加藤健太郎教授および東京農工大学大学院農学研究院動物生命科学部門の村越ふみ准教授（研究当時：東北大学学際フロンティア研究所助教）らの研究グループは、自然感染した子牛を対象とした調査と実験室での実験により、ウイルスと寄生虫が同時に感染し...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/生産性/寄生虫/病原体/ウイルス

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発表日：2026年2月24日

109

岩石と水の反応による水素生成プロセスの秘密に迫る

〜岩石を詳細解析、地下の水素資源探索の手がかりにも～

海洋底のマントルや下部地殻に含まれるかんらん石と水の反応、すなわち蛇紋岩化反応は、自然界における水素生成の主要なメカニズムとして知られています（図1）。この反応によって生まれる水素は、地下深部に生きる微生物のエネルギー源となるだけでなく、人類が利用可能な新たなエネルギー資源としても関心が高まっています。この反応では、岩石中の2価の鉄が3価の鉄へと酸化されると同時に水が還元され、その結果として水素が生成されます（式1）。しかし、水素発生の鍵を握る鉄の分布や化学状態が、反応の進行にともなってどのように変化するのかこれまで十分に分かっておらず、天然水素の生成プロセスの理解を難しくしていました。...

キーワード：極地/海洋/水素生成/高エネルギー/IODP/XAFS/マントル/下部地殻/加速器/海洋地殻/高温高圧/上部マントル/放射光/スペクトル/ケイ素/吸収スペクトル/X線吸収微細構造/持続可能/持続可能な開発/水素発生/微細構造解析/マグネシウム/微細構造/分解能/微生物/空間分解能

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発表日：2026年2月21日

110

AIが「理想の主翼」を自律設計、計算コスト1/10で大型旅客機主翼の最適形状を導出

―水素・アンモニア燃料機など脱炭素機の開発加速に期待―

炭素繊維強化プラスチック（CFRP）を用いた次世代航空機の設計において、燃費向上のための「翼の細長化（高アスペクト比化）」と「軽量化」の両立は最大の課題です。東北大学流体科学研究所の Liu Yajun 特任研究員、阿部圭晃准教授、および九州大学大学院工学研究院の下山幸治教授らの研究チームは、強力なAI手法である「多目的ベイズ最適化」を導入し、膨大な計算（数千回）が必要な設計解析を従来の10分の1まで短縮することに成功しました。本研究の...

キーワード：アスペクト/最適化/人工知能（AI）/アンモニア/トレードオフ/樹脂/ファイバー/持続可能/炭素繊維/材料特性/持続可能な開発/カーボン/CFRP/プラスチック/軽量化/航空機/繊維強化プラスチック/炭素繊維強化プラスチック/複合材/複合材料

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発表日：2026年2月21日

111

乳がん検診における超音波検査の上乗せで進行乳がん罹患率が低下

－世界初日本発の若年女性向け乳がん検診の科学的検証－

マンモグラフィは、乳がん検診において死亡率減少効果が証明されている唯一の検診方法ですが、40歳代では高濃度乳房の割合が高く、病変が背景乳腺により隠れてしまうことがあります。J-STARTは、東北大学大学院医学系研究科の大内憲明特任教授らによって実施された、40-49歳の無症状女性を対象に、マンモグラフィ単独とマンモグラフィ＋乳房超音波併用を比較したランダム化比較試験（RCT）（注4）です。今回、東北大学大学院医学系研究科の原田成美准教授、石田孝宣客員教授、東北医科薬科大学の鈴木昭彦教授、静岡社会健康医学大学院大学の山...

キーワード：がん検診/持続可能/持続可能な開発/ハザード/超音波/死亡率/内分泌/臨床試験/RCT/超音波検査/乳がん/標準化

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発表日：2026年2月19日

112

日本の天候を揺さぶる熱帯の巨大雲群マッデン・ジュリアン振動の移動を左右する鍵を解明

―数週間先の天候予測の精度向上に資する着眼点を提示―

熱帯域には、東西数千kmにも及ぶ巨大な積乱雲群がインド洋から太平洋に移動するマッデン・ジュリアン振動（MJO）という顕著な気象現象があります。MJOは世界各地に異常天候を導くテレコネクションの源であり、その移動がいつどのように起きるかの解明は、熱帯気象学の最重要課題の1つでした。東北大学大学院理学研究科の髙須賀大輔助教らの研究チームは、全球の雲の動態を精緻に計算する気象モデルを用いて、2つのMJOを対象に計4,000個の膨大な「パラレルワールド」を生成し、外的条件が同じ中でのMJOの移動の決まり方を解明しました。冬への季節進行後の12月はMJOの移動...

キーワード：人工知能（AI）/テレコネクション/気象学/数値実験/大気循環/衛星/持続可能/持続可能な開発/シナリオ/シミュレーション/センシング/リモートセンシング/東北地方

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発表日：2026年2月19日

113

室温で高感度センシングを実現新規「ベルト状VO₂(B)単結晶」ガスセンサー材料を創製

─実験と理論計算でVO₂(B)の高度機能性の本質を解明─

低消費電力・高性能ガスセンサーの実現には、室温で揮発性有機化合物（VOC）を高感度・高選択的に検出する新材料の開発が不可欠です。東北大学多元物質科学研究所の殷澍教授（同材料科学高等研究所（WPI-AIMR）連携教授兼務）、北陸先端科学技術大学院大学（JAIST）サスティナブルイノベーション研究領域の本郷研太准教授、大阪大学産業科学研究所の関野徹教授、北京科技大学材料科学と工程学院の曹文斌教授、台北科技大学材料資源工程系の邱德威教授らを中心とする国際共同研究グループは、一次元V2O5ナノファイバーを原材料として、水熱還元法により、配向し...

キーワード：環境モニタリング/揮発性有機化合物/物質科学/反応場/電子線/材料科学/ファイバー/バナジウム/前駆体/DFT/選択性/持続可能/還元反応/持続可能な開発/ガスセンサー/ナノシート/ナノファイバー/ナノワイヤ/金属ナノ粒子/磁性材料/単結晶/電池/エタノール/センサー/センシング/ナノ材料/ナノ粒子/モニタリング/金属イオン/金属酸化物/酸化物/低消費電力/添加剤/電荷移動/密度汎関数理論/有機物/SEM/機能性/表面構造/結晶性/健康管理

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発表日：2026年2月18日

114

大規模環境DNA調査から沿岸魚分布を決める要因を探る

―魚類相を形成する複雑な海流の働きが明らかに―

近年、人間活動や気候変動による魚類の分布の変化が報告されており、その現状把握や予測には分布に影響する要因を解明することが不可欠です。東北大学・海洋研究開発機構変動海洋エコシステム高等研究所（WPI-AIMEC）の長田穣准教授及び千葉県立中央博物館・北海道大学・京都大学・神戸大学・九州大学・島根大学・龍谷大学・鹿児島大学・かずさDNA研究所らからなる共同研究グループは、日本全国528地点に及ぶ大規模な環境DNA調査を実施し、沿岸魚1,220種（現在論文で報告されている種の約44%）を検出しました。さらに、これらの魚類の分布を解析したところ、魚類の輸送・移動の制限・生息環境の提供とい...

キーワード：人間活動/海洋/気候変動/データ解析/持続可能/持続可能な開発/土壌/環境DNA/生物多様性

他の関係分野：環境学数物系科学工学農学

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発表日：2026年2月18日

115

実用化の壁を超えるスピン力学センサの誕生

―高感度・高耐久を両立する新しいフィルム型ひずみゲージ―

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・スマート研究センターセンター長）らの研究グループは、磁性体ナノ薄膜からなる磁気トンネル接合（MTJ）※１素子をフレキシブル基材上に形成した「スピン力学センサ」において、実使用環境を想定した高い耐久性を世界で初めて実証しました本研究において、フレキシブル基材上に形成したスピン力学センサに対して、10万回を超える繰り返し引っ張り試験を行った結果、特性劣化を示すことなく安定した動作を維持することを確認しました（図1）。これまで、MTJは磁気メモリや磁界センサとして実用化されてきた一方で、繰り返し...

キーワード：インターフェース/放射光/ナノマテリアル/フィルム/磁性体/MRAM/フレキシブル/メモリ/絶縁体/持続可能/サイバー空間/持続可能な開発/電気抵抗/スピン/スピントロニクス/センシング/トンネル/ひずみ/マイクロ/耐久性/低消費電力

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発表日：2026年2月18日

116

千島海溝沿いでの「ひずみ」蓄積を海底観測で確認

―北海道沖で17世紀以来の超巨大地震の再来が切迫している可能性―

過去の津波堆積物の研究から、千島海溝南西部（北海道太平洋沖）では、約400年に一度、海溝軸まで断層破壊が及ぶ超巨大地震が発生してきた可能性が示されていました。陸域の測地観測網（GNSS）は海溝から遠すぎるため、海溝付近のプレート境界の状態を正確に把握することは困難でした。東北大学災害科学国際研究所、東北大学大学院理学研究科、北海道大学、海洋研究開発機構（JAMSTEC）の共同研究チームは、2019年から5年間にわたり、根室沖の海底3地点でGNSS測位と音響測距技術を組み合わせた海底地殻変動観測（GNSS-A観測）を実施、海溝付近のプレート境界が現在は強く固着している直接的な証拠を得...

キーワード：海洋/津波堆積物/GNSS/プレート境界/海底観測/巨大地震/太平洋プレート/堆積物/地殻変動/地震活動/持続可能/持続可能な開発/ひずみ/大地震/津波

他の関係分野：環境学数物系科学工学

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発表日：2026年2月16日

117

クライオ透過型電子顕微鏡によるナノ粒子分散状態の新規定量評価手法を構築

― 高塩濃度環境下シリカナノ粒子分散の「見える化」から「測る化」へ ―

日産化学株式会社（本社：東京都中央区、代表取締役取締役社長：八木晋介、以下「日産化学」）と東北大学多元物質科学研究所の米倉教授（理化学研究所グループディレクター）、濵口准教授、海原技術職員らの共同研究グループは、クライオ透過型電子顕微鏡（cryo-TEM）注1でAI制御により自動収集された数百枚規模の画像データの解析により、高塩濃度環境下でのナノ粒子の分散状態の新たな定量評価手法を開発しました。本成果は2026年2月4日付けで、米国化学会誌 ACS Measurement Science Au に掲載されました。本研究では、高塩濃度塩水中に分散させたシリ...

キーワード：画像データ/AI/アルゴリズム/フレームワーク/深層学習/人工知能（AI）/空間分布/データ収集/データ収集システム/動的光散乱/物質科学/ノイズ/定量評価/光散乱/持続可能/持続可能な開発/評価手法/局所構造/材料設計/シリカ/ナノ材料/ナノ粒子/電子顕微鏡/透過電子顕微鏡/二酸化炭素

他の関係分野：情報学環境学数物系科学工学

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発表日：2026年2月16日

118

家庭での尿検査を可能にする新技術

―クレアチニン補正を実現する簡易・高感度バイオセンサを開発―

尿は、健康状態や疾患リスクを知るための重要な情報を含む身近な検体ですが、摂取水分量や個人差によって濃度が大きく変動するため、正確な評価には補正が欠かせません。尿中バイオマーカーの評価では、一般にクレアチニン補正が用いられますが、従来は家庭で簡便かつ高精度に測定できる技術がありませんでした。東北大学大学院工学研究科の小野崇人教授と大学院医学系研究科の阿部高明教授の研究グループは、白金ナノ粒子と酵素反応（注6）を利用した抵抗変化型バイオセンサ（ケミレジスタ型バイオセンサ）を新たに開発し、家庭での尿検査に適した簡易かつ高精...

キーワード：金ナノ粒子/高分子/持続可能/還元反応/持続可能な開発/電気抵抗/ナノメートル/ナノ粒子/モニタリング/電荷移動/電気化学/生体内/酵素反応/筋肉/血液/電気化学測定/バイオマーカー/抗体

他の関係分野：化学工学総合生物

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発表日：2026年2月16日

119

タンパク質の動きを捉える新しい試料導入システムを開発

－テープ搬送による試料導入で試料消費量を低減－

理化学研究所（理研）放射光科学研究センタービームライン開発チームの姜正敏研究員、同SACLAビームライン基盤グループの矢橋牧名グループディレクター、高輝度光科学研究センターXFEL利用研究推進室の登野健介チームリーダー、東北大学多元物質科学研究所の南後恵理子教授、京都大学大学院医学研究科の岩田想教授らの国際共同研究グループは、X線自由電子レーザー（XFEL）施設「SACLA注1」において、タンパク質の動きを捉える連続フェムト秒結晶構造解析（SFX）注2のための試料を導入する新たなシステムを開発しました。本研究成果により、わずかな量の試料で...

キーワード：X線自由電子レーザー/パルス/自由電子レーザー/物質科学/SPring-8/加速器/放射光/結晶構造解析/微小液滴/光励起/持続可能/光照射/持続可能な開発/ナノメートル/フェムト秒/レーザー/結晶構造/構造変化/動的構造

他の関係分野：数物系科学生物学総合理工工学農学

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発表日：2026年2月16日

120

磁気ギアによる革新的なアンテナ駆動技術を実現

―次世代無線システム用の基盤技術として期待―

Beyond 5Gなどの次世代無線通信では、高周波帯の電磁波を用いた高速・大容量通信の実現に向けて、電磁波を放射する方向（ビーム方向）を柔軟に制御できるアンテナ技術が求められています。東北大学大学院工学研究科の今野佳祐准教授らは、英国サリー大学のGabriele Gradoni教授らとの共同研究により、モーター分野で用いられている磁気ギアを応用し、非接触で駆動可能なパターンリコンフィギャラブル八木・宇田アンテナを開発しました。本アンテナは360°全周囲に渡って、ほぼ同一強度でビーム走査が可能です。簡素な構造により、従来の可変アンテナで課題となっていた構造の複雑化や電磁波の減衰を抑制...

キーワード：無線通信/アンテナ/高周波/持続可能/持続可能な開発/モーター/電磁波/非接触

他の関係分野：情報学数物系科学工学

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発表日：2026年2月14日

121

個人の行動と脳活動を再現！「デジタルツイン脳」を開発

―精神疾患の個別治療シミュレーションの実現―

精神疾患の個別化医療の実現に向け、個人の生体機能をコンピュータ上で再現する「デジタルツイン」技術が近年注目を集めています。しかし、脳のネットワーク構造と、実際の認知・行動・脳活動の動的なプロセスを個人レベルで結びつけて再現することは、これまで大きな課題でした。このたび、国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター（NCNP）の高橋雄太室長（東北大学大学院医学系研究科講師兼務）、宗田卓史リサーチフェロー、山下祐一室長、東北大学大学院医学系研究科の富田博秋教授らの研究グループは、個人の脳の機能的結合（コネクトーム）データに基づき、その人特有のマルチタスク実行時の認...

キーワード：行動予測/AI/タスク/ニューラルネットワーク/機械学習/人工知能（AI）/脳活動/行動特性/持続可能/持続可能な開発/反応速度/シミュレーション/ダイナミクス/デジタルツイン/ニューラルネット/ネットワーク構造/動特性/脳画像/機能的結合/反応時間/機能的MRI/MRI/脳機能/個別化医療/精神疾患

他の関係分野：情報学複合領域生物学工学

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発表日：2026年2月14日

122

脳はどうやって「見てから動く」の？

― サルの脳研究から見えてきた、脳内リズムの協力プレー ―

私たちは、目で見た情報をもとに、迷うことなく体を動かしています。しかし、その情報が脳の中でどのように処理され、「動く準備」へと変わっていくのかは、詳しく分かっていませんでした。東北大学大学院医学系研究科の張替宗介博士学生（現：東北大学病院）、渡辺秀典助教（現：大学院生命科学研究科特任講師）、青木正志教授、虫明元教授（現：名誉教授）は、サルの脳を高精度に計測できる新しい方法を用いて、視覚の情報が運動の準備へと伝わる過程を調べました。その結果、脳の中では速さの異なるリズムが協力し合い、見た情報に応じて、脳活動の「リズムの出方」が時間とともに変化することを捉えました。この成果は、私たちが正確に行...

キーワード：脳活動/ブレイン/持続可能/持続可能な開発/リハビリ/イミン/リハビリテーション

他の関係分野：複合領域数物系科学工学

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発表日：2026年2月12日

123

がん抑制遺伝子p53を強く活性化する新たな抗がん治療の鍵分子MKRN1の発見

―抗がん剤耐性がんに対する新規治療戦略に期待―

DNA損傷応答は、細胞ががん化を防ぐために備える最も重要なシステムの一つです。その中心的役割を担うp53は、定常時にはMDM2により速やかに分解されており、必要な時にだけ活性化される精密なフィードバック制御機構によって守られています。東北大学大学院薬学研究科の島田竜耶博士、小松龍斗大学院生、大谷航平大学院生、松沢厚教授および岩手医科大学薬学部の野口拓也教授らの研究グループは、これを調節する新たな分子としてE3ユビキチンリガーゼMKRN1を同定しました。MKRN1は定常時にp53を分解することでその発現を制御する一方で、DNA損傷が起こるとMDM2を選択...

キーワード：品質管理/持続可能/持続可能な開発/フィードバック/フィードバック制御/脱アセチル化/抵抗性/キチン/differentiation/DNA損傷応答/Mdm2/p53/SIRT1/治療抵抗性/寿命/がん化/DNA損傷/アセチル化/アポトーシス/がん治療/がん抑制遺伝子/シスプラチン/ユビキチン/ユビキチン化/抗がん剤耐性/細胞死/細胞周期/遺伝子/抗がん剤

他の関係分野：複合領域工学農学

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発表日：2026年2月12日

124

深層学習によりタンパク質周辺の水和解析を実用速度に

―創薬への応用を目指し、従来法の計算時間を大幅に短縮―

タンパク質は水中でのみ正しい立体構造を保ち、生命現象に不可欠な機能を発現します。タンパク質の結合部位における水分子の振る舞いを理解することは、創薬研究において重要な役割を果たします。従来法のGISTやWaterMap法は強力な解析手法ですが、計算コストが大きいという課題がありました。東北大学大学院工学研究科の福島悠朔大学院生（研究当時）と吉留崇准教授は、深層学習を用いることで、これまでGISTで数時間〜数十時間を要していた計算を数十秒で実行できるDeep GISTを開発しました。Deep GISTを用いて、リ...

キーワード：最適化/自由エネルギー/深層学習/水分子/持続可能/持続可能な開発/評価手法/リガンド/創薬/立体構造

他の関係分野：情報学数物系科学工学

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発表日：2026年2月10日

125

「高密度化×極微小化」で膵臓がんまで届く抗がん剤ナノ粒子の作製に成功

膵臓がんは、周辺の間質が発達しており、抗がん剤が腫瘍内部へ届きにくい難治性のがんです。サイズを粒径200 nm以下に制御したナノ薬剤をがん病巣へ効率的に集積させる研究が活発に行われてきましたが、膵臓がんの場合、より極微小な30 nm程度でなければ効率的に集積しないことが報告されていました。東北大学多元物質科学研究所の笠井均教授らの研究グループは、膵臓がん周辺の間質を通過し、高い薬理活性と低い毒性を両立する抗がん剤ナノ粒子の作製に成功しました。本研究グループは、プロドラッグのみで構成され、従来型ポリマーキャリア...

キーワード：物質科学/トポイソメラーゼ/キャリア/持続可能/持続可能な開発/ナノ粒子/ポリマー/SEM/膵臓/線維芽細胞/イリノテカン/がん細胞/がん治療/コラーゲン/プロドラッグ/マウス/細胞外マトリックス/代謝物/膵臓がん/抗がん剤/臨床研究

他の関係分野：数物系科学化学工学農学

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発表日：2026年2月10日

126

トレッキングポールの使い方、坂道の高さで変わる

― 山登りの『知恵』を科学が解明 ―

山梨大学医工農総合研究部博士後期課程２年の越水悠介、同大学大学院総合研究部教育学域の木島章文教授、東北大学電気通信研究所の福原洸助教、新潟医療福祉大学心理・福祉学部の山本裕二教授の研究グループは、登山時にトレッキングポールを使用する人間の歩行が、単に疲労だけではなく、階段の高さに応じて歩き方を切り替えていることを明らかにしました。本研究では、トレッキングポールを使用した人間の歩行を四足歩行とみなし、動物の四足歩行研究で用いられてきた分析の枠組みを応用して、人間のトレッキングポール歩行を解析しました。そしてポールと足を含む四肢の動作が、階段の高さに応じて２通りのパタンで揃うことを実地の登山環境...

キーワード：電気通信/心拍数/持続可能/持続可能な開発

他の関係分野：情報学複合領域工学

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発表日：2026年2月10日

127

Gαノックアウト細胞で切り分けたGPCRシグナル

－特異的と信じられてきた転写レポーターの再定義－

齋藤郁貴京都大学大学院薬学研究科博士課程学生、木瀬亮次同助教、ならびに井上飛鳥同教授（兼：東北大学大学院薬学研究科教授）の研究グループは、Gαタンパク質の遺伝子欠損細胞を用いた網羅的な解析によってGαタンパク質による転写活性制御を精緻に対応付けしました。Gタンパク質共役型受容体（G-protein-coupled receptor：GPCR）は、細胞外のシグナル分子と結合することで活性化状態に構造変化し、Gαタンパク質*1（Gαs/olf、Gαi/o、Gαq/11、Gα12/13...

キーワード：加水分解/水分解/持続可能/持続可能な開発/CRISPR-Cas/CRISPR/細胞内シグナル/CRISPR-Cas9/GPCR/Gタンパク質/Gタンパク質共役型受容体/シグナル分子/構造変化/受容体/創薬/転写因子/遺伝子

他の関係分野：工学総合生物

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発表日：2026年2月9日

128

がん転移とリンパ浮腫の根治につながる新発見

― リンパ節内のリンパ洞・静脈シャント特定がもたらす薬物動態設計のパラダイムシフト ―

従来、リンパ管系は末梢から鎖骨下静脈へ至る一方向性の流路のみから構成されると考えられてきました。東北大学大学院医工学研究科の小玉哲也教授、同大学院歯学研究科のアリウンブヤン・スフバートル助教、杉浦剛教授、および東北医科薬科大学の中村晃教授（現・名誉教授）の共同研究グループは、ヒトに近いリンパ節構造を有する独自に樹立したリンパ節腫大マウスモデルを用いて、リンパ節内においてリンパ液が直接静脈へ流入する新たな解剖学的構造「リンパ洞・静脈シャント」の存在を世界で初めて明らかにしました。本研究では、マイクロCT（注4）を用いた...

キーワード：内部構造/マイクロCT/持続可能/持続可能な開発/ナノ粒子/マイクロ/医工学/生体内/病原体/リンパ管/マウスモデル/リンパ節転移/子宮/放射線治療/日常生活/解剖学/歯学/病態解明/がん細胞/がん転移/マウス/血液/創薬/免疫細胞/ウイルス/リンパ浮腫/細菌/手術/早期発見/乳がん/放射線/薬物動態

他の関係分野：数物系科学生物学工学総合生物

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発表日：2026年2月9日

129

なぜ粗い研磨でステンレス鋼は錆びやすくなるのか？

－MnS介在物に着目した耐食性低下の機構解明－

ステンレス鋼は高い耐食性を有していますが、海水などの塩化物水溶液にさらされる環境では、表面に腐食が生じることがあります。ステンレス鋼は一般的に、美観性・清浄性の向上を目的として、研磨による平滑化が施されますが、研磨後の表面粗さが大きいほど耐食性が低下するという課題が知られています。東北大学大学院工学研究科の王思奇大学院生、西本昌史助教、武藤泉教授は、粗い機械研磨によりステンレス鋼の耐食性が低下する要因を詳細に解析し、従来から指摘されていた不働態皮膜の厚さの不均一化だけではなく、MnS介在物の変形や鋼中への埋没といった形態変化が最も重要な要因であることを明らかにしました。本成果は、ス...

キーワード：医療機器/水溶液/X線分光/クロム/走査型電子顕微鏡/マンガン/持続可能/持続可能な開発/ステンレス鋼/ナノメートル/耐食性/電子顕微鏡/表面粗さ/平滑化/形態変化

他の関係分野：複合領域数物系科学工学農学

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発表日：2026年2月9日

130

鉱石中のマンガンを鋼に直接入れる「直接合金化」の最適条件を体系化

－日印連携研究でプロセス設計の指針を提示－

マンガンは強くて粘り強い鋼をつくるために欠かせない元素ですが、マンガン合金の製造から鋼への添加までの一連の工程で損失が生じやすいという課題があります。そのため、必要量が増えるほど原料投入やエネルギー負担が大きくなりやすく、マンガンの回収率を高める手法が求められています。東北大学多元物質科学研究所の植田滋教授、岩間崇之助教らのグループとIIT Hyderabad（インド）のKakara Sripushpa大学院生、Ashok Kamaraj助教のグループによる国際共同研究チームは、従来の合金鉄に頼らずにマンガン鉱石中のマンガンを鋼へ入れる「直接合金化」に着目しました。副原料投入の設...

キーワード：最適化/物質科学/プロセス設計/マンガン/持続可能/持続可能な開発/環境負荷低減/環境負荷/体系化

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発表日：2026年2月6日

131

再生プラスチックの循環利用を支える品質評価基盤を整備

―再生材データバンクガイドライン第三版を公開―

再生プラスチックの循環利用を社会に定着させるためには、材料の品質を客観的に評価し、その結果を分野や組織を超えて共有できる基盤の整備が不可欠です。一方で、再生材は原料や履歴の違いによる品質のばらつきが大きく、利用者が性能や用途適性を判断しにくいという課題を抱えています。内閣府主導の国家プロジェクト「戦略的イノベーション創造プログラム（SIP）」第3期課題「サーキュラーエコノミーシステムの構築」において、東北大学大学院工学研究科の白須圭一准教授が研究開発責任者を務めるプロジェクト「C1-02再生プラスチックの循環性向上のための品質分析データバンク構築」では、再生プラスチックの循環性向上...

キーワード：品質評価/持続可能/持続可能な開発/プラスチック/射出成形

他の関係分野：情報学工学

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発表日：2026年2月6日

132

3次元多孔性材料が切り拓く新技術

―水質汚染の原因となる硝酸からグリーン燃料を合成―

アンモニア（NH3）は、肥料や化学原料として不可欠なだけでなく、燃焼時に二酸化炭素を排出しない次世代エネルギーキャリアとしても注目されています。しかし、従来のハーバー・ボッシュ法によるアンモニア合成は、高温・高圧条件を必要とし、大量のエネルギー消費とCO2排出を伴います。一方、農業排水や工業排水に含まれる硝酸イオン（NO3⁻）は、水質汚染や富栄養化の原因となる有害物質です。この硝酸イオンを電気化学的に還元してアンモニアへ変換する「電気化学的硝酸イオン還元反応（eNO3...

キーワード：最適化/硝酸イオン/窒素循環/環境浄化/富栄養化/物質科学/アンモニア/ピリジン/電子移動/有機分子/電極触媒/触媒設計/電気化学反応/アンモニア合成/エネルギー貯蔵/キャリア/エネルギー消費/持続可能/還元反応/細孔構造/持続可能な開発/有害物質/水素発生/カーボン/3次元構造/環境負荷/資源循環/電気化学/二酸化炭素/二酸化炭素/比表面積/機能材料/結晶性/官能基/分子設計

他の関係分野：情報学環境学数物系科学化学総合理工工学農学

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発表日：2026年2月6日

133

母親の周産期うつ状態と幼児の神経発達との関連大規模調査データの解析と動物実験で男女で異なるリスクを解明

周産期における母体の心身の健康は、子どもの神経発達に極めて重要です。東北大学大学院医学系研究科精神神経学分野の兪志前講師および富田博秋教授の研究グループは、東北メディカル・メガバンク機構が実施している三世代コホート調査のうち2.3万組の母子のデータを用い、母親の妊娠期から産後にかけての精神状態が幼児の自閉スペクトラム症関連特性に及ぼす影響を検討しました。その結果、母親の妊娠初期・中期における心理的ストレスおよび産後１ヶ月時点でのうつ状態の指標は、幼児の自閉スペクトラム症関連特性を示す指標と有意に関連しており、特に女児においてより顕著に認められました。さらに、母から子への情緒的絆の指...

キーワード：相関係数/心身の健康/持続可能/持続可能な開発/東日本大震災/神経発達/オミックス/オミックス解析/バイオバンク/コホート調査/ホルモン/モデルマウス/マウス/モデル動物/受容体/うつ/うつ病/オキシトシン/ゲノム/コホート/ストレス/メンタルヘルス/育児/自閉スペクトラム症/周産期/心理的ストレス/動物実験/妊娠/抑うつ

他の関係分野：情報学複合領域工学総合生物

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発表日：2026年2月6日

134

ソルガム残渣を分解・糖化する酵素群の全容解明！

―微生物酵素による環境にやさしいブタノール製造に期待―

植物の細胞壁の主成分リグノセルロース系バイオマスの分解・糖化には基質特異性の異なる複数の糖質加水分解酵素の存在とそれらの相乗効果が必須です。グリーンクロステック研究センターのSahar Hamido特任助教、同センター兼大学院工学研究科の田丸浩（ゆたか）教授、東北大学東北メディカル・メガバンク機構の菱沼英史助教（未来型医療創成センター兼任）、松川直美学術研究員、三重大学大学院生物資源学研究科博士後期課程3年のMohamed Yahia Eljonaid氏、同研究科の岡﨑文美准教授の研究チームは、資源作物として注目されているソルガム（Sorghum bicolor）...

キーワード：グルコース/生産技術/加水分解/水分解/電気泳動/持続可能/持続可能な開発/たんぱく/基質特異性/セルロース/バイオマス/加水分解酵素/細胞壁/生物資源/微生物/LC-MS/MS

他の関係分野：生物学工学総合生物農学

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発表日：2026年2月5日

135

腸内のかき混ぜ（ぜん動）が栄養吸収を左右

─炎症性腸疾患などにおける吸収低下の理解に道筋─

栄養が腸から吸収されるためには、栄養分子が腸壁の近くまで運ばれ、そこで取り込まれる必要があります。腸は自ら動くぜん動によって内容物を混ぜたり流したりし、内容物の運ばれ方を調整していると考えられますが、その仕組みと吸収との関係は十分に解明されていませんでした。東北大学大学院工学研究科の菊地謙次准教授らの研究グループは、体が透明で観察に適したゼブラフィッシュ幼生を用い、腸の動き（ぜん動）、腸内の流れ、栄養の吸収を同時に測定しました。その結果、腸の「かき混ぜ」が腸内の流れを左右し、栄養が腸壁まで届きやすくなることで吸収量が変化することが分かりました。また、炎症が起きると腸の形や動きが変...

キーワード：グルコース/形状計測/持続可能/持続可能な開発/モデル生物/炎症性腸疾患/腸炎

他の関係分野：生物学工学総合生物

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発表日：2026年2月4日

136

科学論文の図表を読み解き、有効に利活用するAIワークフローDIVEを開発

―水素貯蔵材料等の研究を加速―

近年、データ駆動型人工知能（AI）は、新しい材料探索を効率よく行うことができる技術として注目されています。しかし、材料研究の重要な実験データは、論文中の図に画像化された状態で存在することが多く、有効に利用することが難しい状況でした。東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）の李昊（Hao Li）教授、折茂慎一所長（同大学金属材料研究所教授）、東京大学大学院工学系研究科の佐藤龍平助教らの研究チームは、科学論文中の図表から実験データを体系的に読み取り、科学的に解釈した上で構造化できるマルチエージェントAIワークフローDIVEを開発しました。さらに、水素貯蔵材料（注...

キーワード：データ駆動/AI/エージェント/タスク/マルチエージェント/ワークフロー/人工知能（AI）/閉じ込め/材料科学/材料データベース/持続可能/持続可能な開発/金属材料

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発表日：2026年2月4日

137

左心疾患に伴う肺高血圧症の病態機序解明へ

－INHBAを含むTGF-βシグナルがカギを握る－

左心疾患に伴う肺高血圧症は、肺高血圧症の原因の中で患者数が最も多く、予後不良です。しかしながら、本疾患の病態解明は不十分で肺高血圧症に対する特異的な治療法がありません。近年、INHBA（Activin A）を中心としたTGF-βシグナルを抑制するソタテルセプト（注4）が新規の肺動脈性肺高血圧症の治療薬として注目されています。しかし、左心疾患に伴う肺高血圧症におけるINHBAの役割は十分に理解されていませんでした。東北大学大学院医学系研究科循環器内科学分野の安田聡教授、山田祐資医員、同大学SiRIUS（医学イノベーション研究所）佐藤大樹講師らの研究グループは、左...

キーワード：二量体/MYC/筋細胞/持続可能/持続可能な開発/モデリング/アクチビン/肺高血圧/平滑筋/血管リモデリング/動物モデル/TGF-β/リモデリング/成長因子/病態解明/c-Myc/ミトコンドリア/細胞増殖/培養細胞/平滑筋細胞/遺伝子/遺伝子発現/血圧/高血圧/線維化/肺高血圧症

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発表日：2026年2月3日

138

AIで「刻々と変化する風」を低コストで正確に予測

－航空機や風車の設計を革新する、低コストかつ高精度な流体解析技術－

航空機や自動車、風力発電機などの開発現場では、空気抵抗や騒音を予測するために流体シミュレーションが不可欠です。自然界の風は、常に強さや向きが変化する「非定常」なものです。しかし、近年盛んなAI流体シミュレーションの多くは、時間変化しない「定常」な流れを対象とし、現場が知りたい「振動」を扱える技術は確立されていませんでした。東北大学流体科学研究所の川端敦仁大学院生、焼野藍子准教授らの研究グループは、メルボルン大学のリチャード・サンドバーグ教授らとの共同研究で、シミュレーションを実行しながらAIが学習する「CFD駆動型機械学習」を進化させ、渦の放出周波数などをAIに直接学習させました。...

キーワード：DNS/AI/スーパーコンピュータ/機械学習/人工知能（AI）/数値計算/流体シミュレーション/直接数値計算/持続可能/持続可能な開発/シミュレーション/航空機/自動車/周波数/風力発電/流体解析/流体力/流体力学

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発表日：2026年2月3日

139

「受け口」患者の咀嚼時脳血流と認知機能の関連を解析

－患者群内で相関関連が認められることを確認－

高齢者において歯の喪失や咀嚼機能の低下が認知症のリスクを高めることは明らかにされてきました。しかし、反対咬合などの顎変形症を持つ患者においてもそのリスクがあるのか、認知機能がどのような状態にあるのかについては、これまで一度も調査されていませんでした。東北大学病院矯正歯科の菅崎弘幸講師らの研究グループは、反対咬合患者と健常者を対象に脳血流量の測定と認知機能の包括的な評価を行い、咀嚼時の脳血流量と認知機能との関連を検討しました。その結果、反対咬合患者では咀嚼時の脳血流が低下しているものの、若年期では認知機能の数値において健常者と同等であることを確認しました。しかし、反対咬合患者群内にお...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/血流/脳血流/高齢者/認知機能/認知症

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発表日：2026年2月3日

140

日本人小児唾液エピゲノムリファレンスを公開

―思春期前の発達や疾患研究に役立つ世界初のリソース

小児は心身の発達や生活習慣の形成が著しく、この時期の経験や環境要因は将来の健康や疾患リスクに大きく影響するとされています。思春期以降は特にアレルギー疾患、神経発達関連の問題、代謝疾患などが現れやすく、生涯の健康リスクにおいて重要なライフステージです。DNAメチル化をはじめとするエピゲノム変化（注5）は、生活習慣や環境の影響を反映し、健康状態の背景を理解するための重要な手がかりになるとされ、世界的に研究が進められています。一方で、エピゲノムの状態は遺伝的背景（注6）の影響も受ける可能性があるため、日本人集団に基づく参照値を整備することが、本...

キーワード：塩基配列/持続可能/健康リスク/持続可能な開発/神経発達/エピゲノム変化/環境要因/コホート調査/思春期/DNAメチル化/メチル化/アレルギー/ゲノム/コホート/遺伝子/高齢者/手術/小児/唾液/非侵襲

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発表日：2026年1月30日

141

樹皮資源を活用した高バイオマス複合材料の開発

―力学特性に基づく生分解評価手法を確立―

プラスチックごみによる環境負荷が世界的な課題となる中、生分解性材料や再生可能資源を活用した材料開発が強く求められています。一方で、森林資源の利用過程で大量に発生する樹皮は、十分に活用されないまま廃棄処理されているのが現状です。東北大学大学院環境科学研究科博士課程のRova Lovisa大学院生（JSPS特別研究員）と、王真金助教、栗田大樹准教授、成田史生教授（工学部材料科学総合学科兼担）は、こうした課題に対し、樹皮を60wt.%含有する生分解性複合材料を作製し、分解の進行と力学特性の変化を同時に捉える評価手法の構築を試みました。コンポスト（注...

キーワード：材料科学/定量評価/生分解/持続可能/森林資源/持続可能な開発/評価手法/材料設計/プラスチック/環境負荷/再生可能資源/資源循環/複合材/複合材料/有機物/生分解性/コンポスト/発酵/バイオマス/土壌/微生物

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発表日：2026年1月30日

142

新しい結合形成戦略による高機能三次元多孔性材料の創製

― アニオン性有機染料を高効率で除去可能なイミダゾール結合型COF ―

工業排水や染色工程から排出される有機染料は、水環境に深刻な影響を及ぼす汚染物質の一つであり、その効率的かつ持続可能な除去技術の確立が強く求められています。特に、化学的に安定で、選択的に有害物質を除去できる多孔性材料の開発は、環境浄化分野における重要な研究課題です。東北大学多元物質科学研究所の根岸雄一教授、Das Saikat 講師らの研究グループは、分子を共有結合によって三次元的に連結した共有結合性有機構造体（COF）に着目し、従来とは異なる結合形成戦略を用いることで、新規三次元多孔性材料「TU-123」を開発しました。これまでイミダゾール結合を有...

キーワード：最適化/環境浄化/水溶液/物質科学/アニオン/アンモニア/静電相互作用/有機分子/アミン/カルボニル化/分子吸着/エネルギー貯蔵/可視光/持続可能/細孔構造/持続可能な開発/水環境/水処理/有害物質/構造制御/構造設計/排水処理/比表面積/機能材料/結晶性/アルデヒド/カチオン/官能基/多成分反応/分子設計

他の関係分野：情報学環境学数物系科学化学総合理工工学農学

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発表日：2026年1月28日

143

嫌気性環境から新たな脂質分解酵素を発見

―バイオガス生産効率向上と産業応用に期待―

脂質を多く含む廃棄物はエネルギー源として高いポテンシャルをもちます。しかし、微生物によるエネルギー変換であるメタン発酵の際に、反応を担う微生物の活動を阻害することが課題でした。東北大学大学院農学研究科の多田千佳准教授らは、嫌気性消化槽から、極めて高温・高アルカリ条件でも活性を示す新規リパーゼ（脂質分解酵素）を発見するとともに、その酵素を生産する微生物を特定しました。培養に依存しない手法である機能メタプロテオミクス・メタゲノミクス...

キーワード：微生物群集/ゲノミクス/生物群集/電気泳動/持続可能/バイオガス/持続可能な開発/メタン/廃棄物/エネルギー変換/メタゲノミクス/機能性/発酵/バイオマス/微生物/ゲノム情報/リパーゼ/微生物叢/オミクス/プロテオミクス/ゲノム/遺伝子/細菌/脂質/脂質代謝

他の関係分野：環境学生物学工学農学

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発表日：2026年1月28日

144

従来困難だったコンクリート内部の3D可視化に成功

― 周波数自動可変型超音波技術で老朽化インフラ点検に革新 ―

構造物内部の欠陥を非破壊で評価する技術は、老朽化が進むインフラの維持管理に不可欠です。内部欠陥の検査には超音波が広く用いられ、近年は医療分野で開発された超音波フェーズドアレイの工業利用も進んでいます。しかし、コンクリートは超音波の減衰が極めて大きく、既存の超音波フェーズドアレイ装置では内部を計測できないという課題がありました。東北大学大学院工学研究科の小原良和教授、藤川裕翔大学院生らの研究グループは、米国ロスアラモス国立研究所との国際共同研究により、これまで開発してきた圧電探触子送信（注...

キーワード：広帯域/高周波/安全・安心/持続可能/コンクリート/計測技術/高速道路/持続可能な開発/圧電材料/システム工学/トンネル/圧電素子/金属材料/周波数/超音波/非接触/分解能/高分解能/超音波検査

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発表日：2026年1月26日

145

リンパ行性薬物送達法(LDDS)の溶媒設計を最適化

― 浸透圧と粘度の制御によりがん転移リンパ節への効率的な薬物動態を実現 ―

がんのリンパ節転移は患者の予後を左右する重要な病態であり、早期かつ局所的な治療法が求められます。抗がん剤をセンチネルリンパ節(注4)に直接投与し、下流のリンパ節へと送達する「リンパ行性薬物送達法（lymphatic drug delivery system：LDDS）」は、革新的な治療法として注目されています。しかし使用する溶媒の浸透圧や粘度といった物理化学的特性が、リンパ節内の薬物分布や周囲の微小循環動態にどのような影響を及ぼすのか、その詳細なメカニズムはこれまで十分に明らかにされていませんでした。東北大...

キーワード：最適化/物理化学/高浸透圧/浸透圧/持続可能/持続可能な開発/最適設計/医工学/リンパ管/センチネルリンパ節/リンパ節転移/微小循環/臨床応用/モデルマウス/歯学/がん細胞/がん転移/マウス/血液/臨床試験/抗がん剤/薬物動態/臨床研究

他の関係分野：情報学化学生物学工学総合生物

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発表日：2026年1月23日

146

エンジンのノッキングを抑える「流れの力」を解明経験則に科学的裏付け、より正確な予測モデル構築へ

自動車用ガソリンエンジンの熱効率向上を妨げる異常燃焼をノッキングといいます。実際のエンジン内部では、燃料と空気の混合気の複雑な流動がノッキングの発生に影響を与えることが経験的に知られていました。しかし、このような混合気の流れがノッキングにどのように作用するのか、その仕組みは十分に解明されていませんでした。東北大学流体科学研究所の角田陽大学院生、森井雄飛准教授、丸田薫教授らの研究チームは、流れ場が火炎に作用する条件下で数値シミュレーションを行い、2023年に発見した「火炎からの激しい遷移現象」の臨界条件が変化することを明らかにしました。流れ場の影響が強いほどこの遷移現象が起きる温度が...

キーワード：数値シミュレーション/持続可能/持続可能な開発/エンジン/シミュレーション/自動車/予測モデル

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発表日：2026年1月23日

147

暑さの継続時間に応じて異なる遺伝子応答

―ヤモリを用いて順応とストレス応答の違いを遺伝子レベルで解明―

温度に晒される時間は温度に対する応答を形作る上で重要な要因の一つであると考えられますが、時間による分子的な応答メカニズムの違いは爬虫類において十分に理解されていませんでした。東北大学大学院生命科学研究科の坂本芙久大学院生（研究当時。現：自然環境研究センター研究員）、河田雅圭教授（研究当時。現：東北大学総長特命教授）らの研究グループは、アンタナナリボ大学のFélix Rakotondraparany博士と共同で、ソメワケササクレヤモリを対象に異なる時間スケールの環境温度の変化が生物に与える影響を分子レベルで調査しました。結果、数時間の急激で極端な温度変化が既知の熱ストレス応答を誘導す...

キーワード：気候変動/爬虫類/持続可能/持続可能な開発/温暖化/体温調節/ストレス応答/遺伝子発現制御/転写因子/発現制御/ゲノム/ストレス/遺伝子/遺伝子発現

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発表日：2026年1月22日

148

高配向性マクロチャネルを備えた超軽量かつ強靭なハニカム炭素材料を開発

―環境・エネルギー技術を支える材料構造設計―

マクロチャネルを有する多孔材料は、電池や触媒、水処理など多分野で重要であり、とりわけ多孔炭素材料は高い安定性と電気・熱伝導性から有望です。しかし従来の材料は、高密度高重量、加工性・耐久性の低さ、流体輸送経路の制限といった課題を抱えていました。東北大学多元物質科学研究所の中辻博貴助教、同材料科学高等研究所（WPI-AIMR）の西原洋知教授らは、これらの課題を克服するため、低密度・高機械強度・優れた流体輸送経路を併せ持つ高い配向性のマクロチャネルを備えた一体型のハニカム型炭素材料の作製方法の開発に成功しました。本研究では、氷結晶を鋳型とするアイステンプレート法の1技術である一...

キーワード：環境技術/物質科学/材料科学/ファイバー/テンプレート/持続可能/圧縮強度/持続可能な開発/水処理/ナノファイバー/電池/構造設計/耐久性/炭素材料/熱伝導/物質移動/配向性/セルロース/セルロースナノファイバー

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発表日：2026年1月21日

149

骨細胞のリポカリン-２が破骨細胞形成を促進

―矯正歯科治療時の低酸素環境による骨代謝を制御の解明に一歩―

歯を動かす矯正歯科治療では、歯の周囲の血管が圧迫され、周囲の骨に酸素が不足する状態（低酸素環境）が生じます。骨粗鬆症や関節リウマチなどの病的環境でも同様な低酸素環境が生じることが知られています。しかし、このときの低酸素環境が骨の代謝にどのように影響を与えているかはこれまで十分に理解されていませんでした。東北大学大学院歯学研究科顎口腔矯正学分野の成田昂平学術振興会特別研究員（DC2）、大堀文俊助教、北浦英樹准教授らの研究グループは、低酸素環境下の骨細胞においてリポカリン-2(Lipocalin-2:LCN2)が高い発現を示すことを確認しました。さらに、LCN2が骨細胞において破骨細胞...

キーワード：塩基配列/持続可能/持続可能な開発/鉄代謝/シークエンス/関節/骨細胞/歯学/RANKL/RNA/リウマチ/関節リウマチ/骨吸収/骨粗鬆症/骨代謝/低酸素/破骨細胞/免疫応答/サイトカイン/遺伝子/遺伝子発現/次世代シークエンス

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発表日：2026年1月21日

150

アルミニウム合金の腐食の起点を特定するための新手法を開発

－高耐食アルミニウム部材の設計指針の構築に貢献－

アルミニウム（Al）合金は軽量でリサイクル性に優れることから、自動車などの輸送機器に広く用いられています。近年、電動化の進展により車体が重くなる傾向がある自動車では、軽量なAl合金の利用拡大が期待されています。一方で、使用範囲が広がるほど、さまざまな環境下で長く使える「錆びにくさ（耐食性）」の向上が欠かせません。しかし、Al合金は微細組織が複雑なため、腐食の起点を特定することが困難でした。東北大学大学院工学研究科の竹内開人大学院生、西本昌史助教、武藤泉教授は、pHの変化を緩和する作用（緩衝作用）をもつ塩化ナトリウム水溶液中で、Al合金表面を光学顕微鏡によりリアルタイムに観察し、孔食...

キーワード：金属元素/水溶液/ホウ酸/金型/電気化学反応/持続可能/塩化物イオン/持続可能な開発/金属間化合物/電池/微細組織/アルミニウム/リサイクル/自動車/耐食性/電気化学/光学顕微鏡/ナトリウム/ADC

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発表日：2026年1月21日

151

電気で動く「やわらかい糸」を開発

－身体に寄り添う次世代アクチュエータファイバ－

柔らかく安全に動作するアクチュエータは、ソフトロボティクスやウェアラブルデバイスなど、次世代の人間共存型技術において重要な役割を担っています。しかし、従来のアクチュエータの多くは金属材料を用いており、高い剛性や動作自由度の制限、複雑な駆動系が課題となっていました。東北大学学際科学フロンティア研究所・大学院医工学研究科の郭媛元准教授、ならびに工学部機械知能・航空工学科の秋元有斗学部生（学際科学フロンティア研究所ジュニアリサーチャー）を中心とし、フランスINSA Lyon MatéIS研究所、および日仏ジョイントラボラトリー（ELyTMaX）との国際共同研究チームは、光ファイバ製造に...

キーワード：ウェアラブル/ウェアラブルデバイス/高分子/樹脂/持続可能/持続可能な開発/アクチュエータ/ソフトアクチュエータ/ナノメートル/ポリマー/マイクロ/モーター/ロボット/ロボティクス/金属材料/高分子材料/多自由度/医工学/ソフトロボティクス/ヘルスケア

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発表日：2026年1月20日

152

光で操る「ナノ温度スイッチ」を実現

-光の右回り・左回りで熱分布を書き換える-

ナノメートルサイズの金属構造が光によって加熱される現象は、化学反応の局所制御や医療応用、エネルギー変換など、幅広い分野で注目されています。これまで、金属のナノ構造は、光を当てると表面全体が等温になると考えられてきました。しかし今回、兵庫県立大学大学院工学研究科の瀬戸浦健仁准教授、東北大学多元物質科学研究所の押切友也准教授、関西学院大学理学部の田村守専任講師、早稲田大学先進理工学研究科の森田賢さん（博士後期課程）および同大学理工学術院の井村考平教授、北海学園大学工学部の藤原英樹教授、国立研究開発法人物質・材料研究機構の石井智チームリーダー、北海道大学大学院総合化学院の藤井優祐さん（博...

キーワード：物質科学/円偏光/持続可能/光照射/持続可能な開発/物質輸送/チタン/ナノスケール/ナノメートル/ナノ構造/微細構造/エネルギー変換

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発表日：2026年1月19日

153

物質中の「磁石」をジグザグに整列させて電気の流れをコントロール

―新しい電流制御で超小型・省エネ・高機能デバイスへの道を拓く―

電気回路で使う「ダイオード」は電気を一方向にだけ流す電子部品で、性質の異なる半導体を接合して作ります。今回研究グループは、ミクロな磁石（電子のスピン）がジグザグ形に並んだ特別な構造を持つ金属の中で、電気の流れやすい方向に偏りが生じる「電気の一方通行的な性質」（非相反伝導）が自然に現れることを見いだしました。この金属は原子がジグザグに並ぶ構造を持ち、電子のスピンもジグザグに並んでいます。温度を下げると、スピンの向きが互いに反対向きになる性質（反強磁性）(注１)を示します。このスピンの配置が内部にミクロな磁場（内部磁場）を形成した結果、電気の流れやすい方向に偏りが生じる非相反伝導が出現...

キーワード：反強磁性/反強磁性体/磁場/強相関/磁性体/強磁性/持続可能/省エネ/持続可能な開発/電荷輸送/強磁性体/アクチノイド/スピン/金属材料/原子力/省エネルギー/半導体/機能材料/機能性

他の関係分野：数物系科学総合理工工学農学

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発表日：2026年1月19日

154

室温固体材料で世界最高水準の核スピン偏極率61%を達成

―次世代量子技術への応用に期待―

理化学研究所（理研）開拓研究所上坂スピン・アイソスピン研究室の立石健一郎研究員（仁科加速器科学研究センター核反応研究部研究員）、上坂友洋主任研究員（仁科加速器科学研究センター核反応研究部部長、埼玉大学大学院理工学研究科連携教授）、埼玉大学大学院理工学研究科の大塚脩司大学院生（研究当時）、東京大学大学院工学系研究科附属ナノシステム集積センターの黒澤俊介特任准教授（東北大学ニュートリノ科学研究センター客員准教授）、東北大学ニュートリノ科学研究センターの山路晃広学術研究員の共同研究グループは、室温（293ケルビン、約20℃）における比較的弱い磁場（0.64テスラ[1]）条件下...

キーワード：スピン偏極/原子核/磁気共鳴/磁気秩序/加速器/ニュートリノ/磁場/励起状態/アントラセン/核スピン/レーザー照射/光励起/持続可能/持続可能な開発/有機結晶/スピン/マイクロ/マイクロ波/レーザー/永久磁石/水素原子/放射線耐性/核磁気共鳴/放射線

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発表日：2026年1月19日

155

コンクリート製品工場の「脱炭素革命」

―製造現場で脱炭素と廃棄物削減を同時に実現―

コンクリート製品の製造工程では、大量の固体廃棄物の発生およびCO₂排出という環境課題を抱えています。CO₂鉱物化は、廃棄物中の金属成分を炭酸塩として固定化することで、これらの課題を同時に解決できる有望な手法として注目されています。しかし、従来技術では薬剤の大量使用や廃水の発生といった課題があり、環境面・経済面の両面で実用化に向けた大きな障壁となっていました。東北大学大学院環境科学研究科の王佳婕（Jiajie Wang）助教、渡邉則昭教授、八戸工業高等専門学校の土屋範芳校長（東北大学名誉教授）らの研究グループは、コンクリート製品の製造現場に再生可能な環境調和型キレート剤を導入したCO...

キーワード：環境影響/環境技術/地球温暖化/水溶液/炭酸塩/環境調和/多座配位子/金属錯体/走査型電子顕微鏡/生分解/持続可能/コンクリート/持続可能な開発/水処理/環境負荷低減/セメント/環境負荷/金属イオン/炭酸カルシウム/電子顕微鏡/二酸化炭素/廃棄物/CO2固定/SEM/生分解性/温暖化/カルシウム/配位子

他の関係分野：環境学数物系科学化学工学総合生物農学

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発表日：2026年1月19日

156

スーパーコンピュータ「富岳」で台風の発達期を初めて100m刻みで再現

台風は日本を含む世界各地で大きな被害をもたらします。どれくらい強くなるか、いつ急に強くなるかといった正確な予測はいまなお難しい課題です。東北大学大学院理学研究科の伊藤純至准教授、櫻井勇太朗大学院生（研究当時）、Leia P. S. Tonga大学院生、東京大学大気海洋研究所の新野宏特任研究員（東京大学名誉教授）、慶應義塾大学環境情報学部の宮本佳明准教授らの研究グループは、スーパーコンピュータ「富岳」を使って、1つの台風が弱い渦の段階から非常に強い台風になるまでの約4日間を、水平100mの細かさで超高解像度計算をすることに初めて成功しました。これは、今後の台風強度予測を改善する上で重...

キーワード：スーパーコンピュータ/情報学/海洋/持続可能/持続可能な開発/Large eddy simulation/シミュレーション/環境情報/イミン

他の関係分野：情報学環境学工学

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発表日：2026年1月16日

157

海底熱水噴出孔における「深海発電現象」を解明

―チムニーの発達が熱から電気への変換を促進―

深海底の熱水噴出孔では300˚Cを超える熱水が冷たい海水に噴き出し、硫化鉱物や硫酸塩鉱物からなる「チムニー」と呼ばれる柱状の構造が作られています（図1）。これまで、熱水と海水の化学的な違いによって電気が生まれる可能性は指摘されてきましたが、熱水の温度の役割はわかっていませんでした。東北大学大学院環境科学研究科の岡本敦教授らの研究グループは、伊豆・小笠原海域の深海底から採取したチムニー試料について、内部の構造や電気的な性質を詳しく調べました（図2）。その結果、チムニー形成初期には電気を通しませんが、チムニーが成長して成熟するにつれて、鉄や銅、鉛などを含む電気を通しやすい硫化鉱物が、熱...

キーワード：金属元素/地質学/熱水活動/硫化鉱物/深海底/温度計測/持続可能/持続可能な開発/電子顕微鏡

他の関係分野：環境学数物系科学生物学工学

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発表日：2026年1月16日

158

赤潮原因プランクトンの天敵を発見！

―寄生生物を用いた赤潮プランクトン防除に期待―

カレニア・ミキモトイは、アジア圏の沿岸を中心に世界中の海域で赤潮の原因となるプランクトンで、日本沿岸の過去30年間における本種による漁業被害金額の総額は、90億円にものぼると報告されています。東北大学大学院農学研究科の西谷豪准教授らの研究グループは、赤潮プランクトンに高い寄生性を有する新規の寄生性渦鞭毛藻（Amoebophrya sp.）を大阪湾から世界で初めて発見し、その単離・培養に成功しました。さらに、この寄生生物は、珪藻などの無害なプランクトンには寄生しない（安全性が高い）ことを示しました。今後、寄生が起こりやすい環境条件を解明することで、その年の...

キーワード：珪藻/生物海洋/海洋/持続可能/持続可能な開発/沿岸域/プランクトン/渦鞭毛藻/漁業/植物プランクトン/赤潮/微細藻類

他の関係分野：環境学工学農学

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発表日：2026年1月15日

159

日本の統合失調症患者さんのがん診療における医療連携の必要性が明らかに

岡山大学学術研究院医療開発領域（岡山大学病院）精神科神経科の藤原雅樹講師と山田裕士客員研究員、国立がん研究センターの石井太祐研究員と藤森麻衣子室長、東北大学の中谷直樹教授、島根大学の稲垣正俊教授らの共同研究グループは、わが国の統合失調症患者さんが、精神疾患のない方と比べて、大腸がんに対する手術（内視鏡治療を含む）や抗がん剤による標準的治療を受ける方がより少ないことを明らかにしました。また、統合失調症患者さんでは、大腸がんがより進行したステージで診断されていることも示されました。精神疾患を有する方における大腸がんの標準的治療の受療に関する調査報告は世界的にも少なく、日本では初の報告です。...

キーワード：がん研究/がん検診/持続可能/持続可能な開発/SPECT/統合失調症/内視鏡/大腸/がん治療/大腸がん/疫学/抗がん剤/手術/精神疾患/統合失調症患者

他の関係分野：複合領域工学

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発表日：2026年1月15日

160

外部電源不要で航空・宇宙機器の損傷を検知

―き裂の進展を電波送信間隔から読み取る自立型CFRP構造を開発―

CFRPは、高比強度・高比剛性を有し、航空機やロケット、人工衛星などに広く利用されています。一方で、CFRP は金属のような塑性変形を示さず、内部に生じたき裂や層間はく離は外観から見えにくいという課題があります。現在は、こうした内部損傷を確認するためには超音波探傷などによる検査を行っており、多大な時間と人的コストを要しています。東北大学大学院環境科学研究科（工学部材料科学総合学科）の王真金助教、成田史生教授らと日機装株式会社（以下、日機...

キーワード：モノのインターネット（IoT）/衛星/材料科学/スマート材料/持続可能/炭素繊維/持続可能な開発/発光ダイオード（LED）/き裂進展/塑性変形/CFRP/ナノ材料/はく離/プラスチック/ヘルスモニタリング/モニタリング/ロケット/航空機/人工衛星/繊維強化プラスチック/層間はく離/炭素繊維強化プラスチック/超音波/風力発電/複合材/複合材料/層構造

他の関係分野：情報学数物系科学工学

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発表日：2026年1月15日

161

トマトの花粉稔性を回復させる新たな遺伝子を発見

―ミトコンドリアDNA複製に関わる遺伝子が鍵―

細胞質雄性不稔性（CMS）は、ミトコンドリア遺伝子の異常によって花粉が形成・機能しなくなる植物の性質です。CMS は、収量性の高い一代雑種（F1 品種）の種子を作るために、様々な作物で利用されてきました。一方、 F1 品種の種子生産には、花粉稔性を回復させる核遺伝子（稔性回復遺伝子）も不可欠ですが、トマトにおいてはその遺伝子の同定例が限られていました。東北大学大学院農学研究科の桑原康介特任助教らの研究グループは、筑波大学、かずさDNA 研究所と共同で、ミトコンドリアDNA 複製に関わる遺伝子であるDNA polymeras...

キーワード：突然変異/ミトコンドリアDNA/持続可能/持続可能な開発/ミトコンドリアゲノム/花粉/トマト/DNA複製/ミトコンドリア/ゲノム/遺伝子

他の関係分野：環境学生物学工学農学

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発表日：2026年1月15日

162

植物のストレス反応スイッチの受容体を狙い撃ち制御

－二面性をもつ分子による新戦略－

植物ホルモンの一つであるジャスモン酸は、虫に食べられたり病原菌に感染したりしたときに働き、植物の防御反応を起動させるホルモンです（図1）。その他にも、乾燥や塩害、病原菌の感染、昆虫の食害といったストレスに対する防御反応や、花を咲かせるタイミング、背丈や根の伸び方など、成長や環境への適応をコントロールする「スイッチ」の役割を担っています。東北大学大学院理学研究科上田実教授、松本幸太郎大学院生の研究グループは、北海道大学大学院薬学研究院前仲勝実教授、野村尚生特任講師、スペイン国立生物工学センターとの共同研究で、植物ホルモン・ジャスモン酸を受容するCOI1-JAZ複合体をモデルとして...

キーワード：ストレス反応/生物工学/持続可能/持続可能な開発/システイン/植物ホルモン/病原菌/ジャスモン酸/キチン/ホルモン/アミノ酸/アンタゴニスト/イミン/チオール/ユビキチン/受容体/阻害剤/創薬/低分子化合物/ストレス/遺伝子/遺伝子発現

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発表日：2026年1月14日

163

化学固定剤を使わない「水凍結乾燥法」による生物試料のSEM観察に成功

～従来の常識を覆す、シンプルかつ高精度な電子顕微鏡試料調製法を開発～

2025年12月、島根大学大学院自然科学研究科の石田秀樹准教授らの国際共同研究グループは、走査電子顕微鏡（SEM）観察において、化学固定剤を一切使用せず、水のみを用いた凍結乾燥法によって微細構造を良好に保存した生物試料を観察可能にする新手法を開発し、国際学術誌『Scientific Reports』に論文が掲載されました。【図 1：アーティファクトのない高解像度 SEM 画像】化学固定なしで作製され...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/電子顕微鏡/微細構造/SEM

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発表日：2026年1月14日

164

細菌と薬剤耐性拡散の関係理解に新たな道筋

―水環境中の細菌のエネルギー配分に着目した数理モデル―

水環境中に存在する細菌は、限られたエネルギーをどの生理機能に優先的に使うのかという選択を迫られています。東北大学大学院環境科学研究科のKatayoun Amirfard助教、大学院工学研究科の佐野大輔教授らの研究グループは、細菌が増殖、バイオフィルム形成、接合による薬剤耐性遺伝子伝播、ならびに重金属耐性といった多様な機能に、エネルギーをどのように振り分けているのかを、Dynamic Energy Budget（DEB）理論に基づく数理モデルを用いて解析しました。特に、さまざまな分野で使用され、水環境中にも広く...

キーワード：フラックス/環境汚染/重金属/フィルム/エネルギー利用/ZnO/酸化亜鉛/持続可能/持続可能な開発/水環境/プラスミド/環境ストレス/バイオマス/生理機能/抗生物質/ストレス/バイオフィルム/遺伝子/細菌/薬剤耐性

他の関係分野：環境学化学工学農学

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発表日：2026年1月14日

165

早期消化管がんのESD（内視鏡的粘膜下層剥離術）シミュレータモデルを開発産学連携「Medical Rising STAR」プロジェクト第3弾の成果

ESDは、早期消化管がんに対して根治性が高く低侵襲な治療が可能である一方、穿孔や出血などの合併症リスクが高く高度な技術習得が不可欠で、初学者が安全に練習できるトレーニング環境が不足しているという課題があります。東北大学大学院医学系研究科消化器病態学分野の菅野武准教授、正宗淳教授の研究グループとデンカ株式会社（本社：東京都中央区、代表取締役社長：石田郁雄）は、ユー・エー株式会社（東京都大田区、代表取締役社長：稲永寛）との共同研究の成果をもとに、「Medical Rising STAR」プロジェクトの第3弾として実際の内視鏡と治療用具を用いて、早期消化管...

キーワード：持続可能な開発のための教育（ESD）/産学連携/キャリア/持続可能/持続可能な開発/シミュレータ/消化管/下部消化管/層構造/合併症/内視鏡/トレーニング/大腸/低侵襲

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発表日：2026年1月14日

166

反対咬合（受け口）は歯20本未満リスクが1.48倍

―1.7万人解析かみ合わせが歯の寿命を左右―

歯を失う主な原因は、これまで虫歯や歯周病とされてきました。しかし、歯並びの悪さ（不正咬合）も歯の喪失に関係すると指摘されており、特に前歯のかみ合わせの異常（反対咬合や開咬）がどの程度歯の喪失に影響するかは明らかではありませんでした。東北大学大学院歯学研究科顎口腔矯正学分野の沼崎研人助教らの研究グループは、東北メディカル・メガバンク計画の地域住民コホート調査および三世代コホート調査（2013〜2017年）に参加した40歳以上の1万7,349人を対象に解析を実施。反対咬合（受け口）の人では、歯が20本未満であるリスクが1.48倍高く、特に奥歯の喪失が多いことを明らかにしました。...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/東日本大震災/オミックス/オミックス解析/バイオバンク/コホート調査/寿命/歯学/歯周病/ゲノム/コホート/健康寿命/早期発見

他の関係分野：工学

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発表日：2026年1月13日

167

不足した小腸機能を「ミニ臓器」で補う新たな再生医療コンセプトを実証

－脂質吸収の鍵「胆汁酸吸収機能」を付与し、短腸症候群モデルの生存率が改善－

慶應義塾大学医学部医化学教室の遠藤龍眞研究員（東北大学大学院医学系研究科外科病態学講座小児外科学分野大学院生）、同内科学教室（消化器）の杉本真也助教、同医化学教室の佐藤俊朗教授らの研究チームは、上皮を支持する土台である間質を損傷せずに小腸の上皮だけを剥がしてオルガノイドを移植することで、特定の吸収機能を付与した小腸を高い効率で作製する技術を開発しました。さらに、この技術が短腸症候群モデル動物に対して治療効果を持つことを示しました。本成果は、難治性腸疾患に対する細胞移植による再生医療の実現に向けて、大きな前進となることが期待されます。...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/ニッチ/臨床応用/小児外科/オルガノイド/細胞移植/in vitro/モデル動物/ラット/拒絶反応/再生医療/小腸/小腸移植/胆汁酸/脂質/小児

他の関係分野：工学

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発表日：2026年1月13日

168

単一コロイド量子ドットで電気的なスピン検出と制御に成功

～環境調和型材料から拓く量子・スピントロニクス技術～

半導体コロイド量子ドット＊１は、人工原子とも呼ばれる半導体の極微小な粒子で、太陽電池などの光電デバイス＊２の活性層として近年注目されており、これまでに光学的特性は比較的よく研究されてきました。一方で、コロイド量子ドットの電気的性質の研究は少なく、特に単一のコロイド量子ドットの電気伝導の評価は技術的に困難であるためほとんど行われておらず、解明すべき問題が数多く残されています。本研究グループは、２年前に半導体コロイド量子ドット１個を用いた単一電子トランジスタ（Single-Electron Transistor: SET）＊３...

キーワード：電気通信/量子コンピュータ/量子暗号/量子情報/量子情報処理/検出器/磁場/太陽/環境調和/ディスプレイ/単一電子トランジスタ/材料科学/半導体量子ドット/溶液プロセス/トランジスタ/単一光子/電子デバイス/持続可能/省エネ/持続可能な開発/量子ドット/太陽電池/電気伝導/電子状態/電池/コロイド/スピン/スピントロニクス/ナノメートル/環境負荷/省エネルギー/低消費電力/電子顕微鏡/半導体/微粒子/量子力学/配位子

他の関係分野：情報学数物系科学化学総合理工工学

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発表日：2026年1月13日

169

反強磁性体で電流による電子の液晶化を実証

―エレクトロニクス応用可能な電気抵抗変化として世界初観測―

近年、自発的な磁化を持たない反強磁性体は、耐磁場性などの利点から次世代デバイスへの応用が期待されています。現在の開発の主流は、磁化を持つ強磁性体と同様に時間反転対称性のみが破れた反強磁性体です。一方、空間反転対称性も同時に破れる特殊な反強磁性体では、強磁性体とは全く異なる電子状態となるため、新原理の電気伝導が予言されていましたが、実験的な証拠はこれまで得られていませんでした。東北大学金属材料研究所の酒井英明教授（研究開始時：大阪大学大学院理学研究科）、宮本雄哉氏（研究当時：大阪大学大学院理学研究科）、日本原子力研究開発機構の木俣基研究副主幹（研究開始時：東北大学金属材料研究所）らは...

キーワード：ディラック方程式/フェルミ面/時間反転対称性/精密測定/対称性/反強磁性/反強磁性体/非線形/磁場/液晶/空間反転対称性/磁性体/キャリア/メモリ/渦電流/強磁性/持続可能/持続可能な開発/強磁性体/電気抵抗/電気伝導/電子状態/電気伝導性/スピン/金属材料/原子力/半導体/結晶構造

他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学農学

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発表日：2026年1月13日

170

DNAの二重らせんを自在につなぐ新技術を開発

―チオグアノシンの新たな光反応性を解明、DNAナノ構造体や核酸医薬への応用に期待―

生命の設計図であるDNAを、ナノマシンや薬剤の運び手として利用する研究が注目されています。東北大学多元物質科学研究所の鬼塚和光准教授、永次史教授、同大学院理学研究科のジャミラ・アッバス・オスマン大学院生らの研究グループは、チオグアノシンをDNA二重鎖内の特定の位置に導入することで、光や化学酸化剤によってDNA鎖間を自在に架橋する新技術を開発しました。本架橋反応はDNA二重鎖の構造を歪ませずに素早く鎖間を結合させます。さらに、本研究では、DNA内部で電子が移動するチオグアノシンの新たな光反応特性を突き止めました。チオグアノシン同士の架橋は細胞内の環境で外れる可逆性を持つため、...

キーワード：物質科学/スルフィド/光反応/反応機構/ジスルフィド結合/遺伝情報/ナノ構造体/持続可能/光照射/持続可能な開発/熱安定性/ナノメートル/ナノ構造/薬物送達システム/ナノマシン/グルタチオン/ナノテクノロジー/DDS/イミン/核酸医薬/副作用

他の関係分野：数物系科学化学生物学工学総合生物

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発表日：2026年1月13日

171

がんAI予測の「二重の壁」を超える

－施設差や検体差に左右されない医療の実現へ－

理化学研究所（理研）革新知能統合研究センター生命空間医科学チームの赤塚純客員研究員（日本医科大学泌尿器科准教授）、堤光太郎客員研究員、山本陽一朗チームディレクター（東北大学大学院医学系研究科人工知能医科学分野教授）らの共同研究グループは、AIの推論過程に医学的知識を組み込む新しいアプローチを提示し、がんAI予測における「二重の壁」である施設差や検体差に左右されない、データ効率の高い技術を構築しました。本研究成果は、「ドメインシフト問題」と呼ばれているAIの汎用性（はんようせい）に対する重要課題解決への一つの道筋を示すもので、地域差や施設規模に左右されず...

キーワード：情報量/AI/プロファイル/深層学習/人工知能（AI）/持続可能/持続可能な開発/病理/前立腺がん/がん患者/手術

他の関係分野：情報学工学

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発表日：2026年1月13日

172

絵本の読み聞かせが子どもの発達全般に好影響を与えることを解明

－エコチル調査のビッグデータ解析より－

これまで、読み聞かせが言語能力に良い影響を与えることは知られていましたが、運動能力や社会性を含む広範な発達領域への影響については十分に解明されていませんでした。東北大学大学院医学系研究科小児病態学分野の大学院生中村春彦医師、同科発達環境医学分野の大田千晴教授らの研究グループは、環境省が実施している「子どもの健康と環境に関する全国調査（エコチル調査）」に参加する約10万人のうち、必要な情報が揃っている36,866組の母子ペアのデータを用いて、絵本の読み聞かせが幼児期の発達に与える影響を検討しました。その結果、3歳時点での発達スコアを用いた解析では、読み聞かせの頻度が高いほど、5つ...

キーワード：対人関係/化学物質/データ解析/持続可能/持続可能な開発/コホート調査/運動能力/胎児/スクリーニング/コホート/コミュニケーション/スマートフォン/医師/小児

他の関係分野：複合領域環境学数物系科学工学

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発表日：2025年12月25日

173

植物の永続的な成長を支える分子機構を解明

～成長点の司令塔を担う転写因子が鍵～

東京理科大学創域理工学部生命生物科学科／総合研究院生命のゆらぎ研究部門の西浜竜一教授（元京都大学准教授）、同大学大学院創域理工学研究科生命生物科学専攻の今井雄星元大学院生、京都大学大学院生命科学研究科の河内孝之教授、灰庭瑛実元大学院生、木南武元大学院生、東北大学大学院生命科学研究科の鈴木秀政助教（元京都大学大学院生）、帝京大学先端機器分析センターの湯本絵美技術職員、同大学理工学部総合理工学科／先端機器分析センターの朝比奈雅志教授らは、モナシュ大学、ケンブリッジ大学と共同で、植物の幹細胞は分化を促進するホルモンを作るものの、自身はその影響を受けずに周辺で器官...

キーワード：オーガナイザー/コケ植物/ゼニゴケ/器官形成/持続可能/持続可能な開発/遺伝子改変/オーキシン/植物ホルモン/環境応答/生合成/生合成酵素/自己複製/ホルモン/ゆらぎ/分子機構/インドール/遺伝子発現制御/幹細胞/細胞分裂/転写因子/発現制御/ゲノム/遺伝子/遺伝子発現

他の関係分野：生物学工学総合生物農学

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発表日：2025年12月25日

174

6兆画素/秒の読み出し速度のバースト型CMOSイメージセンサの開発

―高速度ビデオカメラシステムとして実用化に成功―

超高速イメージング技術は、衝撃波、絶縁破壊、プラズマといった極めて高速な現象を解明するために不可欠であり、イメージセンサのさらなる性能向上が期待されています。東北大学未来科学技術共同研究センター黒田理人教授らの研究チームは、6兆画素/秒の読み出し速度を有するグローバルシャッタ方式のバースト型CMOSイメージセンサを開発しました。本センサは、2,000万コマ／秒のフレームレート・30万画素・256コマ連続記録、−170 dBの寄生光感度を同時に実現したものです。本成果は、既に高速度ビデオカメラシステム（HyperVision™ HPV™-X3）として実用化されており、幅広...

キーワード：衝撃波/CMOS/メモリ/持続可能/持続可能な開発/超高速イメージング

他の関係分野：数物系科学工学

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発表日：2025年12月25日

175

ダイナミックレンジ120dBと光量適応信号選択機能を有する3次元積層型CMOSイメージセンサを開発

―機械の「目」の高性能化・低消費電力化に貢献―

CMOSイメージセンサは車載やマシンビジョン分野のセンシング用途において、機械の「目」としての役割を持ち、さらなる高性能化への要求は高まり続けています。東北大学大学院工学研究科電子工学専攻の瀧澤康平大学院生と未来科学技術共同研究センター・大学院工学研究科の黒田理人教授らの研究チームは、露光期間中にフォトダイオード（PD）から溢れた光電荷を蓄積する横型オーバーフロー蓄積容量（LOFIC）を、画素毎に2段設けてダイナミックレンジを拡大するとともに、光量に応じて適切な信号を読み出す光量適応信号選択機能を実現しました。さらにイメージセンサチップに3次元積層技術を適用し、前例のない単位面積当...

キーワード：低消費電力化/フォトダイオード/トレードオフ/CMOS/持続可能/持続可能な開発/光電変換/センシング/低消費電力

他の関係分野：情報学数物系科学生物学工学

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発表日：2025年12月24日

176

機能性流体を用いた誘発地震抑制技術の開発に成功

―地震を起こす断層滑りにブレーキをかける地震抑制技術の黎明―

様々な地下開発では、地下に流体を注入する際に断層の応力状態が変化し、微小地震が発生しますが、時に被害を伴う誘発有感地震が発生してしまうことがありました。これまで、注入する流体の量を減らすなどの対策が試みられてきましたが、経済性や技術的な制約があり、抜本的な解決策は見つかっていませんでした。東北大学流体科学研究所の椋平祐輔准教授、Lu Wang氏（研究当時：流体科学研究所特任助教）、大学院理学研究科附属地震・噴火予知研究観測センターの矢部康男准教授、大学院理学研究科地学専攻の澤燦道助教、武藤潤教授の研究グループはせん断増粘流体（STF）を、断層を模擬し...

キーワード：地下構造/微小地震/噴火予知/惑星/粘性係数/持続可能/せん断/持続可能な開発/せん断応力/機能性流体/資源開発/二酸化炭素/非ニュートン流体/摩擦特性/機能性

他の関係分野：環境学数物系科学化学工学農学

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発表日：2025年12月24日

177

慣性センサ信号を利用した歩行表現型解析法の開発

―高齢者の個人ごとの転倒要因の特定に期待―

高齢者の転倒は、死亡や寝たきりにもつながる問題として注目されています。転倒リスク（転倒のしやすさ）の臨床的な評価は、身体機能の計測や質問票などを利用して行われていますが、転倒を引き起こす要因を特定する方法は実現できていませんでした。東北大学大学院医工学研究科の渡邉高志教授、東北大学大学院工学研究科の佐藤龍晟大学院生らの研究グループは、足部に取り付けた慣性センサの信号（加速度、角速度）から、個人の歩行を異なる特徴のグループ（歩行表現型）に分類して解析する新たな方法を構築し、各歩行表現型に特異的な転倒発生の要因がある可能性を示しました。これらの成果は、個人によって異なる転倒要...

キーワード：最適化/持続可能/持続可能な開発/医工学/表現型解析/身体機能/高齢者/転倒予防

他の関係分野：情報学工学総合生物

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発表日：2025年12月23日

178

てんかん手術後の言語性記憶が低下するリスクを予測

－左右の海馬のはたらきの違いを新手法で検出－

てんかん外科手術では、発作の原因となる脳部位切除することで発作を改善させる効果が認められている一方で、手術後に記憶機能が低下する可能性があります。記憶の働きには個人差が大きく、複雑な高次機能障害を術前に予測することは困難でした。東北大学大学院医学系研究科の高次機能障害学分野の柿沼一雄助教、菊地花大学院生（研究当時）、同科神経外科学分野、同科てんかん学分野の研究グループは、てんかん患者の手術前の検査として、海馬を選択的に麻酔する新手法「PCA-SAFE」を提案しました。このPCA-SAFEを実施した過去の患者データに基づいて、PCA-SAFEで予測された記憶力低下と、実際の手術後...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/大脳/評価法/てんかん/神経細胞/脳機能/脳疾患/海馬/手術/標準化

他の関係分野：工学総合生物

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発表日：2025年12月23日

179

東北大学と富士通、「NanoTerasu（ナノテラス）」の測定データに因果発見AIを適用し、超伝導発現メカニズム解明に繋がる因果関係を自動抽出地球環境問題を解決する新規機能性材料の研究開発を加速

国立大学法人東北大学（以下、東北大学）と富士通株式会社（以下、富士通）は、「3GeV高輝度放射光施設NanoTerasu（以下、ナノテラス）」の測定データに因果関係を自動抽出するAI技術を適用し、物性発現メカニズムの全容解明が期待されるカゴメ格子超伝導材料（注4）において、超伝導発現メカニズムの解明に繋がる新しい知見の導出に成功しました。本成果は2025年12月22日付けで科学誌Scientific Reportsに掲載されました。両者は、富士通のAIプラットフォーム「Fujitsu Kozuchi」のコア技術である因果発見技術をベースに、信頼性が高い因果関...

キーワード：コンピューティング/人工知能（AI）/パートナーシップ/空間分布/化学物質/カゴメ格子/コヒーレント/角度分解光電子分光/光電子分光/因果関係/加速器/放射光/γ線/磁場/赤外線/超伝導/光電子分光法/材料科学/電子分光/新物質/可視光/高温超伝導/超伝導材料/電子デバイス/持続可能/地球環境問題/紫外線/持続可能な開発/地球環境/電気抵抗/電子構造/電子状態/ダイナミクス/環境問題/機能性材料/自動化/低消費電力/電磁波/分解能/機能性/結晶構造/SPECT/空間分解能/ラット/創薬

他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化学工学農学

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発表日：2025年12月22日

180

ノスタルジー×生成AIによる認知症リスク低減プロジェクトが始動

―Google.orgによる100万米ドルの資金提供先に選定―

日本の長寿化が進む中、健康寿命延伸には認知症予防が重要ですが、誰もが継続できる効果的な予防法は非常に限られている状況です。近年、ノスタルジー体験（映像や音楽、会話などを手がかりとして、懐かしい思い出を追体験すること）がポジティブ感情や社会的なつながりを高めることから、脳の健康を維持し、将来の認知症リスクを低下させる有効な手法として国際的に注目されています。この度、東北大学スマート・エイジング学際重点研究センターの瀧靖之教授および大場健太郎講師らの研究チームは、Googleの慈善事業部門であるGoogle.orgを通じて100万米ドルの資金提供を受け、ノスタルジーと生成AIを活用した...

キーワード：画像処理/人工知能（AI）/持続可能/持続可能な開発/エイジング/寿命/ラット/加齢/健康寿命/認知症

他の関係分野：情報学工学

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発表日：2025年12月22日

181

金属ナトリウム蒸気を利用した半導体セラミックスの低温焼結技術を開発

―従来法よりも500 °C低温で相対密度90%以上を達成―

チタン酸バリウム（BaTiO3）は、主要なセラミックス電子材料であり、半導体や誘電体（絶縁体）として幅広く利用されています。東北大学多元物質科学研究所の細野新助教と山田高広教授の研究グループは、BaTiO3の粉末成形体を、金属ナトリウム片と共にステンレス鋼製の容器に封入し加熱することにより（図1）、従来法（約1300 °C）よりも大幅に低い700〜800 °Cの低温で、電気抵抗率の低下を伴いながら緻密に焼結する現象を発見しました。この手法では、ナトリウム蒸気がステン...

キーワード：物質科学/遷移金属/絶縁体/誘電体/持続可能/持続可能な開発/チタン/チタン酸バリウム/電気抵抗/ステンレス鋼/金属イオン/熱処理/半導体/ナトリウム

他の関係分野：数物系科学工学

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発表日：2025年12月20日

182

小児腸管不全関連肝障害に対する未承認薬の医師主導治験を終了

－希少疾病用医薬品の国内承認に向けた大きな一歩－

小児の腸管不全では静脈栄養が必要ですが、従来の大豆油由来脂肪乳剤はIFALDの原因となります。また、本剤はIFALD の予防・改善に有効とされ海外35カ国以上で承認されていますが、国内では未承認のため、患者は従来の治療を続けざるを得ませんでした（図1）。東北大学大学院医学系研究科小児外科学分野の和田基教授と東北大学病院総合外科・小児外科グループは、小児のIFALDに対するOmegaven®の医師主導治験（第III相試験）を実施しました。2025年12月11日に目標とする20例の症例登録および治験薬投与を完了し、治験を終了しました。また、本剤は、202...

キーワード：ミセル/持続可能/持続可能な開発/ビタミン/肝不全/合併症/小児外科/アミノ酸/アラキドン酸/肝障害/脂肪酸/医師/小児/生活の質

他の関係分野：化学工学

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発表日：2025年12月20日

183

働く酵素の姿をミリ秒で捉える

―SACLAが拓く新しい時分割タンパク質構造決定法の可能性―

大阪医科薬科大学，大阪大学，東北大学，龍谷大学，大阪公立大学，量子科学技術研究開発機構，神戸大学，理化学研究所，高輝度光科学研究センター，京都大学，兵庫県立大学などから構成される研究グループは，X線自由電子レーザー（XFEL）※1施設「SACLA※2」を用いた連続フェムト秒結晶構造解析（SFX）※3により，銅含有アミン酸化酵素の触媒過程の可視化に成功しました。本研究では，SACLAが開発を主導した二液混合装置※4が提供されました。本装置を用いることにより，酵素と基質が反応を開始してから数十から数百ミリ秒経過後の，反応時間軸に沿った様々な中間体の構造を決定しました。得られた構造情報から，本酵素...

キーワード：X線自由電子レーザー/コヒーレンス/パルス/フェムト秒パルス/時間分解/自由電子レーザー/物質科学/SPring-8/加速器/放射光/タンパク質構造/結晶構造解析/原子分解能/アミン/持続可能/持続可能な開発/フェムト秒/マイクロ/レーザー/分解能/酸化酵素/結晶構造/構造決定/空間分解能/反応時間/構造変化/立体構造

他の関係分野：数物系科学化学生物学工学農学

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発表日：2025年12月20日

184

老朽化と人口減少に直面する下水道の最適解を導く

―集中ベストミックスを算出する新たな手法を開発―

埼玉県八潮市で発生した道路陥没事故は、暮らしを支える基盤である上下水道インフラが老朽化により危機的な状況にあることを浮き彫りにしました。施設の老朽化が進む一方で人口減少が加速する将来において、誰一人取り残さずに上下水道サービスを維持するためには、従来の"大規模集中型"の仕組みだけに依存せず、地域の人口規模に応じて"集中型"と"分散型"の汚水処理技術を柔軟に組み合わせたシステムを実装していくことが求められます。さらに、公衆衛生の向上、浸水防止、水質保全に加え、脱炭素社会への貢献など、多様な社会的要請にも対応する必要があります。東北大学大学院工学研究科の大石若菜助教、水谷大二郎准教授ら...

キーワード：最適化/人口動態/システム構築/温室効果ガス/温室効果/持続可能/人口減少/人口減少社会/バイオガス/下水処理/持続可能な開発/水処理/環境負荷/日常生活/公衆衛生

他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学工学

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発表日：2025年12月18日

185

電池材料の「協奏的なイオン輸送」を可視化する新理論を開発

―渋滞学がイオンの集団運動を読み解き、高速イオン伝導の物理を解明―

東京大学大学院工学系研究科の佐藤龍平助教、澁田靖教授、東京科学大学総合研究院化学生命科学研究所の安藤康伸准教授、東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）のサウカーティック特任講師らの研究グループは、流体力学の流れ場の考え方を応用し、電池材料におけるイオンの集団輸送を可視化する新しい解析手法を開発しました。研究グループは固体電解質の分子動力学シミュレーションを実施し、シミュレーション中で実際に起こるイオンの協奏的な輸送を、イオンの変位ベクトル同士をつないで構築する「有向グラフ解析（注4）」により可視化することに成功しました。さらに、このグ...

キーワード：集団運動/統計力学/分子動力学シミュレーション/因果関係/輸送特性/物理化学/材料科学/イオン伝導体/持続可能/持続可能な開発/イオン伝導/イオン輸送/固体電解質/電池/シミュレーション/ネットワーク構造/リチウム/電解質/動力学/分子動力学/流体力/流体力学

他の関係分野：数物系科学化学工学

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発表日：2025年12月18日

186

「エッジAI半導体を実現する3Dヘテロ集積技術」プロジェクトを開始

－JST「次世代エッジAI半導体研究開発事業」に採択－

半導体集積回路の高性能化・高機能化・歩留まり向上に、複数の半導体チップや光素子の高密度集積化が益々重要になっています。超低消費電力等の革新的な次世代エッジAI半導体に必要となる設計、製造、材料などの技術を産学連携で研究開発する科学技術振興機構（JST）の公募事業「次世代エッジAI半導体研究開発事業」において、テーマ②「3D集積技術」に本学からの提案が採択されました。東北大学は本プロジェクトにおいて、北海道大学、東京大学、熊本大学、および民間企業7社と共同で、エッジAI半導体、超低消費電力半導体、さらに量子デバイスを含む次世代情報処理デバイスを実現するために必要な3次元ヘテ...

キーワード：人工知能（AI）/産学連携/フォノン/量子デバイス/持続可能/持続可能な開発/マルチスケール/集積回路/低消費電力/半導体/医工学/超並列

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発表日：2025年12月17日

187

テトラゼンラジカルカチオン塩の単離と構造決定に成功

―安定ラジカルを触媒とする持続可能な酸化反応技術の創出―

2-テトラゼンは、窒素原子が4つ直線的に連なった構造をもつ化合物群で、エネルギー材料などの用途が研究されています。しかし、その一電子酸化（注4）で生じるテトラゼンラジカルカチオンは、これまで分光学（注5）的な手法で存在が確認されるのみで、単離や構造決定には至っていませんでした。東北大学大学院薬学研究科の岩渕好治教授、笹野裕介准教授、大城彩里大学院生らの研究グループは、アダマンタン（注6）...

キーワード：分光学/芳香族/アニオン/シリカゲル/持続可能/ベンゼン/持続可能な開発/シリカ/電磁波/構造決定/炭化水素/アルコール/カチオン/クロマトグラフィー/ラジカル/酸化反応/分子設計/立体構造

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発表日：2025年12月16日

188

アルコール摂取と加齢性難聴の関連を大規模データで解明

-飲酒量・性別・遺伝子型により影響が異なる-

「加齢性難聴」は日常生活の質や社会参加に大きな影響を及ぼす有病率の高い疾患ですが、飲酒との関連については見解が一致していません。東北大学大学院医学系研究科耳鼻咽喉・頭頸部外科学分野の香取幸夫教授、鈴木淳准教授、高橋ひより非常勤講師らの研究グループは、東北メディカル・メガバンク計画の大規模データを用いて、標準純音聴力検査（注4）による客観的な聴力評価と、詳細な飲酒習慣の質問票データを組み合わせて、加齢性難聴と飲酒量との関連を検討しました。その結果、飲酒量と加齢性難聴との関連は男女で異なり、男性では多量飲酒で難聴が多く、女性では少量から中等量の飲酒で難聴が少...

キーワード：多変量解析/持続可能/持続可能な開発/周波数/東日本大震災/加齢性難聴/バイオバンク/難聴/アルコール/コホート調査/日常生活/コホート/遺伝子/加齢/個別化医療/生活の質/生活習慣病/認知症/有病率

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発表日：2025年12月15日

189

道路そのものを「動き続けるコンピュータ」に変える新手法を提案

─省エネルギーなAI基盤技術への発展に期待─

近年、交通予測や需要予測などに機械学習・深層学習が広く使われていますが、その計算には大量の電力と高性能計算機が必要であることから、リザバーコンピューティング（RC）や、それを実世界の物理系に拡張した物理リザバーコンピューティング（PRC）が注目されています。東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）の安東弘泰教授らの研究チームは、現実世界の複雑なダイナミクスをそのまま計算に利用する新しい機械学習フレームワーク環境物理リザバーコンピュ...

キーワード：ハードウェア/コンピューティング/パターン認識/フレームワーク/機械学習/高性能計算/深層学習/人工知能（AI）/数理科学/臨界点/数値シミュレーション/材料科学/リザバー計算/電子回路/持続可能/省エネ/マネジメント/持続可能な開発/需要予測/シミュレーション/センサー/ダイナミクス/モビリティ/交通流/省エネルギー/自律走行/リザバーコンピューティング

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発表日：2025年12月15日

190

コケ植物における共生シグナル物質の空間的制御

― ストリゴラクトンの生合成と分泌 ―

アーバスキュラー菌根菌（AM菌）は、陸上植物の約8割と共生し、リンや窒素などの必須栄養素の土壌からの吸収を助けています。この共生関係は、陸上植物で広く見られるため、陸上植物の共通祖先で確立され、植物の陸上進出とその後の繁栄に大きく貢献したと考えられています。ストリゴラクトンは、AM菌との共生に必須の物質ですが、植物のどの部分で作られ、どこから土壌へ分泌されるかはほとんどわかっていませんでした。東北大学大学院生命科学研究科の依田彬義特任研究員、経塚淳子教授らの研究グループは、コケ植物のフタバネゼニゴケを用いてストリゴラクトンが生合成され、分泌される部位を1細胞レベルで明らかにしました...

キーワード：コケ植物/ゼニゴケ/持続可能/持続可能な開発/一細胞/biosynthesis/糸状菌/ストリゴラクトン/菌根菌/土壌/生合成

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発表日：2025年12月15日

191

医薬品への応用が期待されるアルカロイドの網羅的化学合成に世界で初めて成功

トリカブト属の植物から主に抽出されるアルカロイドであるデヌダチン類は、抗酸化作用や抗不整脈作用、鎮痛作用など多彩な生物活性を示す化合物群であり、創薬シーズとして注目されています。これまでに骨格上の酸素官能基の配置パターンが異なる約60種の類縁体が単離されていますが、その極めて複雑な骨格構造と多数の酸素官能基により化学合成例はわずか三例（うち不斉合成は一例）のみでした。このため、多くのデヌダチン類が合成されずに取り残されており、天然からの単離量も限...

キーワード：光学活性/不斉合成/持続可能/持続可能な開発/生物活性/タバコ/アルカロイド/官能基/抗酸化/抗酸化作用/創薬/天然有機化合物/不整脈

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発表日：2025年12月13日

192

材料に潜む「欠陥」を予測する新AI技術を開発

―新材料探索の新たな基盤技術として期待―

物質中に必ず存在する点欠陥は、材料特性を大きく左右する重要な要素であり、新材料の発見においてその特性の把握は不可欠です。しかし、欠陥形成エネルギーの評価には多大な計算資源が求められる量子力学計算が必要であり、実用材料探索の大きな障壁となっていました。東北大学大学院工学研究科の澁井千紗大学院生（研究当時）、同大学金属材料研究所の清原慎講師、Soungmin Bae助教、熊谷悠教授らは、結晶をグラフとして扱うグラフニューラルネットワーク（GNN）を活用し、半導体や絶縁体中の欠陥がとり得る複数の電荷...

キーワード：AI/グラフニューラルネットワーク/ニューラルネットワーク/機械学習/人工知能（AI）/材料科学/DFT/バンドギャップ/光吸収/絶縁体/持続可能/材料特性/持続可能な開発/ドーピング/点欠陥/電気伝導/電子構造/ニューラルネット/金属材料/酸化物/半導体/密度汎関数理論/量子力学/エネルギー変換/結晶構造/スクリーニング

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発表日：2025年12月13日

193

低酸素環境においてRNAの骨格がメチル化される！

―立体選択的なRNAの修飾がリボソームを活性化する―

東京大学大学院工学系研究科の石黒健介特任助教、鈴木勉教授らの研究グループは、大腸菌リボソームのペプチド転移反応活性中心（PTC）に、嫌気環境で特異的に導入される新たなRNAメチル化修飾を発見し、その生合成機構と嫌気環境への適応に果たす生理学的役割を明らかにしました。リボソームはタンパク質合成（翻訳）を担う巨大複合体で、リボソームRNA（rRNA）とタンパク質から構成されます。従来、リボソームは一定の組成と構造を持つと考えられてきましたが、近年、環境に応じてリボソームの構成要素の組成が変化し翻訳を最適化する「Specializedリボソーム」という概念が注目さ...

キーワード：最適化/原子核/高磁場/磁気共鳴/水溶液/質量分析法/磁場/立体選択的/RNA修飾/タンパク質合成/tRNA/リボソームRNA/核スピン/質量分析/電子線/持続可能/持続可能な開発/スピン/電子顕微鏡/リボソーム/生体内/発酵/rRNA/リン酸/環境応答/生合成/クライオ電子顕微鏡/アミノアシルtRNA/mRNA/大腸/RNA/アミノ酸/クロマトグラフィー/ヌクレオシド/メチル化/核磁気共鳴/合成生物学/生体分子/大腸菌/低酸素/細菌/生理学

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発表日：2025年12月11日

194

硝酸イオンからアンモニアを80%の選択率で合成

―微粒子触媒における活性サイトの１原子精度制御によって達成―

銅ナノクラスター（Cu NC）は、原子レベルで構造が決定されたナノ物質であり、量子化された電子状態に起因する独自の触媒特性を示します。しかし、多くのNCでは、その表面は配位子によって完全に覆われ、活性点となる金属原子表面が露出していないため、さらなる高機能化が困難でした。東北大学多元物質科学研究所の根岸雄一教授、川脇徳久准教授らの研究グループは、ほぼ同一の幾何構造を有するCu14 NCにおいて、用いるチオラート配位子の違いのみでCuサイトの露出を制御できることを見出しました。その結果、たった1つの露出したCuサイトを有するCu14 N...

キーワード：硝酸イオン/再生可能エネルギー/水素生成/幾何構造/物質科学/量子化/アンモニア/ナノクラスター/触媒反応/電子移動/ナノ物質/活性サイト/アンモニア合成/選択性/持続可能/還元反応/持続可能な開発/電子状態/カーボン/ナノ粒子/電気化学/微粒子/プロトン/インドール/電子移動反応/配位子

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発表日：2025年12月11日

195

脳動脈形状の「仮想集団」モデルを開発

― 大規模データなしでも多様な脳血管構造を再現可能に ―

脳血管疾患は血管形状の個人差が疾患リスクに影響することが知られており、将来的なAIモデルの開発や医療機器開発などの応用に向けて、その多様性を反映した血管モデルの構築が求められていました。東北大学流体科学研究所の安西眸准教授らは、脳動脈の中心線に沿った各点の XYZ 座標と半径データを統計モデルとして扱い、患者集団の多様性を再現した「仮想脳動脈集団」を生成する手法を開発しました。中心線の空間位置と血管半径を多変量正規分布（MVND）で同時にモデル化することで、限られた実測データから多数の仮想血管形状を生成可能としました。生成形状は、血管長や屈曲度、半径分布などが実患者データとよく一...

キーワード：統計モデル/人工知能（AI）/医療機器/持続可能/持続可能な開発/シミュレーション/デジタルツイン/モデル化/リスク評価/血流/脳血管疾患/血流シミュレーション/臨床試験

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発表日：2025年12月10日

196

AI計算を高効率に処理可能な確率論的コンピューターの大規模化に向けて新技術の動作実証に成功

－アナログ回路不要確率ビットを提案しスピントロニクス技術で実証－

AI社会の進展に伴い、複雑なAI計算を省エネで処理するコンピューターの実現への期待が高まっています。物理状態の確率的なゆらぎをハードウェアレベルで利用する確率論的コンピューターはその選択肢として有望視されます。入力信号に応じて0または1をランダムに出力する確率ビット（Pビット）は確率論的コンピューターの最重要構成要素です。従来の確率ビットではDACと呼ばれるデジタル信号をアナログ信号に変換するアナログ回路が不可欠でした。このDACは一般に回路面積や消費電力が大きく、確率論的コンピューターの大規模化を図るうえでの弱点でした。今回、東北大学とカリフォルニア大学サンタバーバラ校の研究チー...

キーワード：ハードウェア/電気通信/最適化/人工知能（AI）/確率論/磁気抵抗/量子コンピュータ/磁場/量子ビット/磁性体/材料科学/MRAM/トランジスタ/メモリ/持続可能/省エネ/持続可能な開発/スピン/スピントロニクス/センサー/組合せ最適化/分解能/高分解能/ゆらぎ

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発表日：2025年12月9日

197

なぜM9級カムチャツカ巨大地震は73年で繰り返し発生したのか

1952年にマグニチュード（M）９級の超巨大地震が起きたカムチャツカ半島沖で今年７月、再びM９級の地震が発生しました。地震学の常識を覆す発生間隔の短さの謎を解明するため、その破壊過程を精密に解析し、巨大地震が古典的な地震サイクルモデルでは説明が困難な挙動をしていることを示しました。2025年7月、ロシア・カムチャツカ半島沖でマグニチュード（M）8.8〜8.9の超巨大地震が発生しました。この地震は、1952年に起きたM9.0級巨大地震とほぼ同じ場所を再び破壊したにもかかわらず、その発生間隔はわずか73年と異例の短さであり、地震学の常識を大きく揺るがすものでした。本研究では、...

キーワード：プレート境界/巨大地震/地震学/沈み込み/沈み込み帯/南海トラフ/持続可能/持続可能な開発/ひずみ/大地震/津波/予測モデル

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発表日：2025年12月8日

198

高齢者の細胞で染色体異常が増加するのは酸化ストレスが原因

－老化が染色体の維持に及ぼす影響を解明－

遺伝情報が安定に維持されなくなることは、老化とがんに共通する特徴です。東北大学加齢医学研究所・分子腫瘍学研究分野の朱楷林大学院生、田中耕三教授らの研究グループは、高齢者の細胞では染色体の異常や断片化が増加している原因として、ミトコンドリアの機能低下によって活性酸素種が増加することによる酸化ストレス(注4)が関係していることを明らかにしました。酸化ストレスは複製ストレス（DNA複製がスムーズに進まない状態）につながり、これが紡錘体微小管の安定化などを通じて染色体不安定性を引き起こすことがわかりました。同...

キーワード：細胞内小器官/遺伝情報/紡錘体/一重項酸素/酸素分子/持続可能/ヒドロキシラジカル/持続可能な開発/哺乳類/腫瘍学/染色体/染色体不安定性/微小管/ATP/DNA複製/スーパーオキシド/マウス/ミトコンドリア/ラジカル/活性酸素/活性酸素種/抗酸化/ストレス/加齢/高齢者/酸化ストレス/脂質/染色体異常/老化

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発表日：2025年12月4日

199

ネイチャーポジティブの実現を支える自然共生未来基金を設立

―ネイチャーポジティブを共に目指すパートナーとの共創活動を推進―

東北大学大学院生命科学研究科の近藤倫生教授がプロジェクトリーダーを務めるNP拠点は、産学官民の連携活動を通じて、事業活動と地域の自然資本との関係性を再構築することや、地域内外の多様な主体が協働してネイチャーポジティブの実現を推進することの重要性を認識してきました。NP拠点は2025年11月12日、自然共生未来基金を設立しました。本基金は、様々なステークホルダーが協働して自然の豊かさと社会の豊かさをともに育む取り組みを支援するとともに、こうした協働の動きを後押しし、ネイチャーポジティブの実現を促進するものです。まずは富山県黒部川流域で取り組まれている黒部川流域ネイチャーポジ...

キーワード：生物多様性条約/自然再生/持続可能/持続可能な開発/ステークホルダー/ランドスケープ/生物多様性/ラット

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発表日：2025年12月4日

200

ビニグロールの生合成に関与する新しいタイプのテルペン環化酵素の機能を解明

―実験と理論の協奏により詳細な反応機構を提唱－

ビニグロールはジテルペン(注２)と呼ばれる化合物群の一種で、抗腫瘍活性や血小板の凝集抑制など様々な生物活性を示すことから、創薬のシードとして期待されています。また、ビニグロールがもつ化学構造には他の天然有機化合物には見られない特徴があることから注目されてきました。これまでにビニグロールの有機合成が多くの研究グループによって検討されてきましたが、本化合物が生体内で作られる仕組みについてはほとんどわかっていませんでした。東北大学大学院薬学研究科の浅井禎吾教授の研究グループは、ビニグロールを生産する糸状菌のゲノム配列から、...

キーワード：反応機構/持続可能/持続可能な開発/生物活性/生体内/biosynthesis/ゲノム配列/ジテルペン/テルペン/リン酸/生合成経路/糸状菌/生合成/生合成遺伝子/機能解析/テルペノイド/環化反応/血小板/合成生物学/創薬/天然有機化合物/有機合成/ゲノム/遺伝子/抗がん剤

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発表日：2025年12月4日

201

ひずみ状態が逆でも同じ磁気特性

―成長誘導磁気異方性が支配する新しい磁性材料作製法を確立―

磁性ガーネット薄膜、特にセリウム置換イットリウム鉄ガーネット（Ce:YIG）は、優れた磁気光学効果を示すため、情報通信・処理デバイスへの応用が期待されています。これらのデバイスでは、膜面に垂直な磁化配向（垂直磁気異方性）が重要です。従来、Ce:YIG薄膜の垂直磁気異方性は、基板と薄膜の格子定数差によって生じる格子ひずみ（弾性磁気異方性）で制御されると考えられ、基板選択が材料設計の自由度を制約していました。東北大学、豊橋技術科学大学、信越化学工業株式会社、マサチューセッツ工科大学による国際共同研究グループは、イオンビームスパッタ法を用いて、格子定数の異なる2種類のガーネット基板上にC...

キーワード：電気通信/情報通信/磁気光学/X線回折/異方性/化学組成/近赤外/磁場/光学材料/磁気異方性/磁区構造/ガーネット/スパッタ法/光通信/磁気光学効果/持続可能/持続可能な開発/希土類/原子配列/材料設計/磁気特性/磁性材料/垂直磁化/垂直磁気異方性/イオンビーム/スピン/スピントロニクス/ひずみ/レーザー/結晶成長/磁気記録/結晶構造

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発表日：2025年12月4日

202

脳腫瘍PET画像を1/3のスキャン時間で短時間でも臨床応用可能な画質を維持

PET検査は、体内に投与した放射性医薬品からの放射線を、体外の検出器で計測することでその分布を画像化する検査です。放射線医薬品のひとつである「11C-メチオニン」を用いたPET検査（以下メチオニンPET検査）は脳腫瘍の診断に有用ですが、診断可能なレベルの画質を得るために比較的長時間のスキャン（10分程度）が推奨されています。東北大学大学院医学系研究科放射線検査学分野の猪又嵩斗大学院生、千田浩一教授（災害放射線医学分野）らの研究グループは、高性能な半導体検出器を搭載したPET/CT装置（SiPM PET/CT装置）を用いて、異なるスキャン時間（10分、5分、...

キーワード：プロトコル/最適化/陽電子/SiPM/検出器/半導体検出器/持続可能/持続可能な開発/半導体/分解能/computed tomography/臨床応用/アミノ酸/脳腫瘍/放射線

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発表日：2025年12月3日

203

水に強くリサイクルできるRAMOF電極を実証

―水系デバイスの材料としての幅広い展開に期待―

RAMOFは、金属と有機分子が配位結合によって連続的につながった無数の空孔をもち、材料内に酸化還元して蓄電できる部位をもつ多孔質材料であり、電池の電極材料への応用が期待されています。しかし、RAMOFを構成する配位結合は、水、特に酸で分解されやすいことが多いため、酸性水溶液を用いた水系デバイスの材料への応用は難しいとされていました。東北大学多元物質科学研究所の岡弘樹准教授（茨城大学カーボンリサイクルエネルギー研究センター特命研究員兼任）、笠井均教授、大窪航平助教、材料科学高等研究所（WPI-AIMR）の西原洋知教授（多元物質科学...

キーワード：水溶液/物質科学/炭酸塩/キノン/配位結合/有機分子/材料科学/金属有機構造体/電解液/持続可能/持続可能な開発/水環境/電池/カーボン/リサイクル/金属イオン/酸化還元/多孔質/多孔質材料/耐久性/二次電池

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発表日：2025年12月3日

204

多数の光の渦を物質に転写して可視化することに成功！

～物質中での渦の生成、消滅、操作の新展開～

千葉大学大学院工学研究院の尾松孝茂教授、千葉大学分子キラリティー研究センターの平山颯紀特任助教と、東北大学大学院工学研究科の小野円佳教授、木崎和郎助教、赵君婕 (Zhao Junjie) 学振外国人特別研究員と北海道大学電子科学研究所の田口敦清准教授の研究チームは、光の波面に複数の渦が同時に存在する多重光渦注注1,2)を物質に転写して構造として可視化することに成功しました。また光のスピン角運動量と軌道角運動量のベクトル合成(光のスピン軌道相互作用注3))の効果により、渦の大きさや位置が大きく変化することを見出しました。この結果...

キーワード：スピン軌道相互作用/軌道角運動量/特異点/キラリティー/円偏光/持続可能/持続可能な開発/スピン/マニピュレーション

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発表日：2025年12月2日

205

「最適輸送」でエネルギーコストの原理的限界を達成

― 省エネ情報処理の新たな設計につながる成果 ―

私たちが何かを動かすときには、熱力学的なエネルギーコストが伴いますが、そのコストには原理的な最小値があります。コンピュータの情報処理も同様で、たとえば、情報を「消去」するにも、どんなに工夫してもこれ以下には減らせない最小のエネルギーコストが存在します。この限界は動かす速さに応じて変化しますが、これまでは無限にゆっくり操作する場合でのみ実験的に示すことができていました。東北大学大学院工学研究科の及川晋悟大学院生（研究当時）、中山洋平助教、鳥谷部祥一教授は、東京大学大学院理学系研究科の伊藤創祐准教授、東京大学大学院工学系研究科の沙川貴大教授との共同研究により、光の力で微小粒子を高速・高...

キーワード：普遍性/エネルギー効率/持続可能/省エネ/持続可能な開発/熱力学/マイクロ/レーザー/光ピンセット/ナノマシン/ゆらぎ

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発表日：2025年12月2日

206

何が野生鳥獣肉の消費者受容を阻んでいるのか

―品質不安の克服と最初の一口が普及の鍵―

野生鳥獣による農作物被害が深刻化する中、捕獲された鳥獣の肉（ジビエ）の8割以上は廃棄されており、貴重な持続可能な食料資源が十分に活用されているとは言えません。東北大学大学院農学研究科の井元智子准教授の研究チームは、ジビエの利用拡大を阻む消費者の心理的要因を調べる目的で、全国の成人（20代から60代）を対象とした調査を実施しました。有効回答537名の回答を分析した結果、喫食意向に影響する主な要因は、品質に対する認識と持続可能性・倫理への意識であることが分かりました。特に、「フード・ネオフォビア（食物新奇性恐怖）」が品質への不安と結びつき、消費を妨げる重要...

キーワード：環境経済/環境経済学/持続可能/地域資源/持続可能な開発/持続可能性

他の関係分野：環境学工学

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発表日：2025年12月1日

207

東北地方初確認のカツオノエボシの仲間が新種と判明

ー伊達政宗にちなみ「ミカヅキノエボシ」と命名ー

カツオノエボシ（鰹の烏帽子、英名：Portuguese man-of-war）は、世界中の熱帯から温帯の海域に広く分布する有毒クラゲで、青く透明な浮き袋と長い毒触手を持つことで知られています。これまで日本の北部沿岸ではカツオノエボシの仲間のクラゲが正式に記録されたことはありませんでした。東北大学大学院農学研究科のエイムズ・シェリル(Ames Cheryl)教授と大越和加教授の研究チームは、共同研究チームが仙台湾の蒲生海岸で採取したカツオノエボシ属（Physalia）と見られる個体の同定を行いました。その結果、形態的および遺伝的解析により、本種が既知のカツオノエボシ...

キーワード：海洋/気候変動/持続可能/持続可能な開発/シミュレーション/海洋環境/東北地方/海洋生物/生態系/温暖化/海洋生態/海洋生態系/粒子追跡

他の関係分野：環境学数物系科学工学農学

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発表日：2025年12月1日

208

美食家の舌が肥えるメカニズムを解明

-ヒトは味の微妙な違いを記憶できる-

なぜ美食家は舌が肥えているのか? そのメカニズムの一端が解明されました。東北大学大学院医学系研究科臨床障害学分野の海老原覚教授と朴依眞大学院生らは、健康な成人40名を対象に、さまざまな甘味の微妙な違いを見分けて覚えていく「味覚想起訓練」を実施しました。その結果、味覚想起訓練によって、微妙に味の違いを識別できるようになり、その味覚が鋭敏となっていくことを証明しました。この成果は、味の記憶と感覚の学習が脳の中でどのように結びついているかを理解するための重要な手がかりとなるものであり、味覚障害や加齢による食欲低下に対する新しいリハビリテーション法としての応用が期待されます。...

キーワード：グルコース/持続可能/持続可能な開発/トレーニング/リハビリ/リハビリテーション/加齢/高齢者

他の関係分野：生物学工学

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発表日：2025年11月30日

209

あらゆる材料に適用可能な量子ビット評価手法を確立

―二次元材料・ヘテロ構造まで網羅―

量子コンピューター向け材料を見分ける新しい方法を発見しました。東北大学の金井駿准教授、米国シカゴ大学及び米国アルゴンヌ国立研究所のジューリアガリ教授、マイケルトリヤマ博士らの研究チームは、材料内部の磁気的な揺らぎが量子状態を乱す仕組みに注目し、計算科学を使って量子状態の安定性を高速に予測する手法を開発しました。特に、従来は三次元の材料のみが評価可能でしたが、今回、二次元材料や積層構造まで解析を広げることで、より実在材料に近い環境で量子状態の安定性を予測することに成功しました。約千種類の候補から190種類の有望な材料を抽出し、中でも代表的な二次元材料である二硫化タングス...

キーワード：近似計算/行列計算/電気通信/アルゴリズム/人工知能（AI）/量子計算/スケーリング則/位相緩和/原子核/揺らぎ/陽子/量子コンピュータ/スケーリング/中性子/二次元材料/量子ビット/材料科学/タングステン/メモリ/量子デバイス/持続可能/持続可能な開発/評価手法/材料設計/スピン/スピントロニクス/センサー/ナノメートル/積層構造/微細加工/量子力学/微細加工技術/緩和時間/層構造/心臓/評価法

他の関係分野：情報学数物系科学総合理工工学総合生物農学

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発表日：2025年11月30日

210

磁気ハイパーサーミアとリンパ系送達法の融合による低侵襲ながん転移治療法を確立

―リンパ系送達法による低侵襲な転移抑制効果―

がんのリンパ節転移は、がんの進行や再発、患者の予後を大きく左右する重要な過程です。転移リンパ節の外科的切除は有効である一方、侵襲性が高く、副作用のリスクが避けられません。磁性ナノ粒子を用いた磁気ハイパーサーミアは、放射線や抗がん剤を使わずにがん細胞を熱で死滅させる低侵襲・高安全性の治療技術として注目されています。東北大学大学院工学研究科の桑波田晃弘准教授、大学院歯学研究科のアリウンブヤン・スフバートル助教、ならびに大学院医工学研究科の小玉哲也教授、薮上信教授らによる共同研究グループは、ヒトと同等の大きさのリンパ節を有するリンパ節転移モデルマウスを用...

キーワード：磁場/磁性ナノ粒子/磁性体/生体適合性/持続可能/酸化鉄/持続可能な開発/ナノメートル/ナノ粒子/医工学/リンパ節転移/臨床応用/モデルマウス/歯学/がん細胞/がん治療/がん転移/ハイパーサーミア/マウス/副作用/免疫応答/がん患者/抗がん剤/手術/低侵襲/非侵襲/放射線

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発表日：2025年11月27日

211

多様な元素置換が可能な歪んだ三角格子反強磁性体を開発

―「複合アニオン化合物」で磁性の一次元化の謎に迫る―

東京大学物性研究所の厳正輝助教、小濱芳允准教授、河村光晶助教（研究当時）、廣井善二教授、名古屋大学大学院工学研究科の平井大悟郎准教授、矢島健准教授、東北大学大学院理学研究科の森田克洋助教、同大学多元物質科学研究所の那波和宏准教授、佐藤卓教授、高エネルギー加速器研究機構の幸田章宏教授、日本原子力研究開発機構J-PARCセンターの古府麻衣子研究副主幹（研究当時）らの共同研究グループは、磁性を持つレニウム原子が異方的に歪んだ三角形格子のネットワークを持つ複合アニオン化合物の開発に成功し、非磁性元素の置換によって磁気的性質を自在に制御できることを明らかにしました。本研究では全7種類...

キーワード：フラストレーション/高エネルギー/三角格子/三角格子反強磁性体/磁気相転移/反強磁性/反強磁性体/物質科学/揺らぎ/J-PARC/ハロゲン/加速器/相転移/アニオン/磁性体/レニウム/複合アニオン/新物質/強磁性/持続可能/持続可能な開発/強磁性体/スピン/極低温/原子力/酸化物/結晶構造

他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学農学

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発表日：2025年11月27日

212

気候変動がもたらすワイン用ブドウの栽培適地の変化

― 日本に複雑に分布する適地を科学的に予測する ―

近年、気候変動の影響が顕著に現れており、特にワイン用ブドウ栽培への影響は世界的に懸念されています。東北大学大学院工学研究科の平賀優介助教の研究チームは、東日本のワイン用ブドウ栽培地の地理空間データを整備し、生物種分布モデルと呼ばれる統計モデルと気候変動予測データを組み合わせて分析しました。これにより、気候変動が進行した場合のワイン用ブドウ栽培の将来的な栽培適地分布を予測しました。結果として、北海道全域や東北北部、また標高の高い地域において、ワイン用ブドウの栽培適性度が大きく向上し得ることを示しました。また、既存の栽培地においても、栽培時期を早めるなどの適応策が有効であることを示しました。これ...

キーワード：統計モデル/適応策/空間データ/気候変動/持続可能/持続可能な開発/シナリオ

他の関係分野：情報学環境学数物系科学工学

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発表日：2025年11月26日

213

クリーンエネルギー発電設備の長寿命化設計技術を開発

―カーボンニュートラルを加速する新たな基盤技術―

世界的に再生可能エネルギーの導入が加速する中、熱や頻繁な出力変動、腐食などによる設備の予期せぬ故障の頻発が深刻な問題となっています。東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）の王潤梓助教らと島根大学、中国の華東理工大学の共同研究チームは、太陽光、風力、原子力などクリーンエネルギー発電設備の寿命を高精度で予測する技術を開発しました。設備の稼働中に同時に進行し、複雑に干渉して劣化を加速させる機械的、化学的、材料科学的などの損傷要因について、従来と比べ4～7倍の精度で予測が可能です。本技術により、設備の突然の故障を未然に防ぎ、部品の交換や修理の時期を適切に管理できること...

キーワード：再生可能エネルギー/太陽/太陽光/材料科学/クリーンエネルギー/カーボンニュートラル/持続可能/持続可能な開発/カーボン/ライフサイクル/リサイクル/原子力/長寿命化/二酸化炭素/二酸化炭素排出削減/物理モデル/寿命

他の関係分野：環境学数物系科学総合理工工学

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発表日：2025年11月26日

214

骨の表面にピタッと貼れるセラミック接着材

―医療デバイスの簡便な固定処置を目指してー

骨の表面に固定されるデバイスは、スクリューによって物理的または接着によって化学的に固定されますが、固定時の侵襲や接着性に課題がありました。東北大学大学院歯学研究科の岡田正弘准教授は岡山大学と大阪大学との共同研究により、骨ミネラルと同じ成分のセラミックスを多孔質化することで、表を脱灰したブタやラットの骨と瞬時に接着することを明らかにしました。このセラミック接着材は、軟組織用接着剤として体内で使用可能なフィブリン糊に比べて 10倍以上強く接着しました。また、骨の表層を脱灰する条件によって接着強さもコントロール可能です。本研究成果は、発生過程における骨ミネラルと有機物の安定化状...

キーワード：アパタイト/持続可能/持続可能な開発/センサー/多孔質/多孔質体/有機物/バイオマテリアル/歯学/ラット/生体材料

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発表日：2025年11月26日

215

秒スケールで宇宙をとらえる

―人工衛星・スペースデブリの閃光現象を大量検出―

私たちが夜空を見上げると、同じような星々が瞬いているように見えます。しかし実際の宇宙は、恒星の大爆発（超新星爆発）のように突発的でダイナミックな現象に満ちています。こうした「時間とともに変化する宇宙」を研究する分野は時間領域天文学と呼ばれ、世界中で活発に探究されています。東北大学・東京大学・理化学研究所・NTT・東京科学大学らの研究者から成る研究グループは、東京大学木曽観測所の広視野カメラ「Tomo-e Gozen」を用いて、世界で最も高感度な夜空の「広域動画観測」を行いました。その結果、わずか0.5秒だけ光る閃光現象を1500個以上発見しました。その...

キーワード：衛星/恒星/新星/太陽/超新星/超新星爆発/天文学/突発天体/望遠鏡/太陽光/CMOS/可視光/持続可能/持続可能な開発/センサー/人工衛星

他の関係分野：数物系科学総合理工工学

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発表日：2025年11月25日

216

慢性膵炎で膵がんリスク6倍に

－定期的な検査により生存率向上の可能性－

慢性膵炎の診療は近年大きく変化していますが、死亡率やがんリスクに関する最新の全国的データは報告がありませんでした。本研究では、東北大学大学院医学系研究科消化器病態学分野の松本諒太郎非常勤講師、菊田和宏非常勤講師、正宗淳教授らが主導した全国28施設が参加する多機関共同研究により、慢性膵炎患者の長期予後を明らかにしました。2011年に治療を受けた1,110例を対象に解析した結果、慢性膵炎患者ではがんの発生率が一般集団の約1.6倍、膵がんは約6.4倍高いことが示されました。一般集団に比べ、アルコール関連慢性膵炎では死亡率が上昇していた一方で、アルコール非関連例では上昇がみ...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/膵臓/アルコール/死亡率/内分泌/膵がん/糖尿病

他の関係分野：工学

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発表日：2025年11月23日

217

ミトコンドリアが血液細胞の運命を決める

－赤血球ができるのか、血小板ができるのかを分ける仕組みをマウスで解明－

体内を流れる赤血球や白血球などの血液細胞は、骨髄にある「造血幹細胞」から生まれます。造血幹細胞はまず「造血前駆細胞」と呼ばれる中間的な細胞をつくり、これが分裂・増殖しながら、赤血球や白血球などそれぞれの役割を持つ細胞へと成熟します。細胞の中で酸素呼吸を担う「ミトコンドリア」は、エネルギーをつくる重要な存在ですが、造血前駆細胞の分化における役割は明らかではありませんでした。東北大学大学院医学系研究科医化学分野の成恩圭学術研究員、村上昌平講師、本橋ほづみ教授らの研究グループは、ミトコンドリア機能が低下したマウスを作製し解析を行いました。その結果、MEPが赤芽球へ分化するには正常なミトコ...

キーワード：細胞内小器官/持続可能/持続可能な開発/細胞運命/巨核球/新規治療法/多分化能/白血球/骨髄/前駆細胞/造血幹細胞/マウス/ミトコンドリア/幹細胞/血液/血小板/細胞分化/赤血球/免疫細胞/造血

他の関係分野：生物学工学

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発表日：2025年11月20日

218

低軌道衛星コンステレーション実現に向けた衛星搭載用アンテナシステムの提案と超小型アンテナモジュールの開発

－衛星搭載用ミリ波(Q/V)帯デジタルビームフォーミングアンテナとダイレクトデジタルRF送受信機の試作に成功－

小型で低価格の我が国独自のLEO衛星の実現が求められています。東北大学電気通信研究所の末松憲治教授と21世紀情報通信研究センターの塚本悟司特任教授らは、そうした要望に応えるLEO衛星搭載用の高性能アンテナシステムの中核となる、ダイレクトデジタルRF方式を採用したミリ波（Q/V）帯のデジタル送受信機及びこれを用いたデジタルビームフォーミング（DBF）アレーアンテナを、世界で初めて開発し、その基本動作を確認しました。本研究成果であるアンテナモジュールと使用するICの試作結果などは12月2日から5日に韓国済州島にて開催される世界3大マイクロ波国際会議であるThe 37th Asia-Pa...

キーワード：衛星通信/電気通信/アンテナ/ミリ波/情報通信/ワークショップ/産学連携/衛星/持続可能/持続可能な開発/マイクロ/マイクロ波/周波数/レジリエント

他の関係分野：情報学複合領域数物系科学工学

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発表日：2025年11月19日

219

世界初のミトコンドリア病治療薬「MA-5」の第Ⅱ相臨床試験を開始

－難聴を有するミトコンドリア病患者を対象－

東北大学大学院医学系研究科および大学院医工学研究科の阿部高明教授らのグループが開発したMA-5はこれまでの研究からミトコンドリア病のモデル動物に発症する症状（生存率低下、神経障害、腎機能障害、肝機能障害、運動障害等）の改善が認められました。また各種マウス難聴モデルやヒトiPS細胞由来内耳細胞を使った研究からMA-5は難聴に有効なことを明らかにしました。これらの成果を踏まえ、阿部高明教授、順天堂大学大学院医学研究科小児思春期発達・病態学/難治性疾患診断・治療学の村山圭教授、東北大学病院耳鼻咽喉・頭頸部外科の本藏陽平講師らの研究グループは、ミトコンドリア病ならびに難聴の治療薬と...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/医工学/iPS細胞/難聴/膵臓/思春期/心臓/ATP/マウス/ミトコンドリア/モデル動物/腎機能/腎機能障害/腎臓/副作用/臨床試験/ヒトiPS細胞/医師/小児/動物実験/難病/薬物動態

他の関係分野：工学総合生物

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発表日：2025年11月15日

220

従来困難だった磁性体の結晶対称性由来の磁区を識別する手法を開発

─ 超低消費電力・高速動作素子を実現するスピントロ二クス材料の開発に拍車 ─

交替磁性体は全体としての磁化がゼロでありながら、スピンの分極した電子バンドを持つため、スピントロニクス材料として注目されています。交替磁性体の代表例であるMnTeにおいては従来技術では識別が難しい結晶構造の対称性に由来する磁区の存在が詳細な電子状態解明の障害となっていました。東北大学学際科学フロンティア研究所の鈴木博人助教らの研究グループは、早稲田大学先進理工学部の武上大介博士研究員、大阪公立大学大学院工学研究科の播木敦准教授らとの共同研究により、円偏光を用いた共鳴非弾性X線散乱（RIXS）による新たな磁区識別法を開発しました。本研究では、右・左回り円偏光の散乱強度の差である円二色...

キーワード：空間分布/バンド構造/異常ホール効果/時間反転対称性/対称性/反強磁性/反強磁性体/反磁性/ホール効果/軟X線/非弾性/放射光/スペクトル/円二色性/吸収スペクトル/円偏光/磁性体/対称性の破れ/マンガン/強磁性/持続可能/持続可能な開発/強磁性体/電子状態/スピン/スピントロニクス/低消費電力/結晶構造

他の関係分野：環境学数物系科学化学総合理工工学農学

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発表日：2025年11月15日

221

RNAを修飾する遺伝子CMTR2の変異の意義を解明免疫チェックポイント阻害薬、RNAスプライシング阻害剤への感受性が高い可能性を確認

国立研究開発法人国立がん研究センター（東京都中央区、理事長：間野博行）研究所ゲノム生物学研究分野中奥敬史ユニット長、河野隆志分野長、慶應義塾大学医学部内科学（呼吸器）　額賀重成助教らの研究グループは、1,000例を超える肺がん試料を解析し、CMTR2注1という遺伝子に変異があると、メッセンジャーRNA（タンパク質の設計図）の編集過程であるRNAスプライシング注2にミスが起きやすくなることを明らかにしました。さらに、CMTR2に変異があるがん細胞は、スプ...

キーワード：がん研究/化学物質/陽子/キャップ構造/RNA修飾/タンパク質合成/遺伝情報/持続可能/持続可能な開発/イントロン/RNAスプライシング/がんゲノム/治療標的/mRNA/RNA/がん細胞/スプライシング/マウス/メチル化/メラノーマ/阻害剤/免疫チェックポイント/免疫チェックポイント阻害薬/免疫細胞/がん患者/ゲノム/遺伝子/遺伝子変異/加齢/肺がん/薬剤耐性

他の関係分野：複合領域環境学数物系科学生物学工学農学

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発表日：2025年11月15日

222

「地域のネイチャーポジティブ活動の手引きVer. 1.0」を公開

－ランドスケープアプローチで導く自然の保全・回復と地域の価値創造－

東北大学大学院生命科学研究科の近藤倫生教授がプロジェクトリーダーを務める「ネイチャーポジティブ発展社会実現拠点」（以下、NP拠点）は、拠点参画機関であるアミタホールディングス株式会社（本社：京都府京都市、代表取締役社長兼 CIOO 末次貴英）と共同で、『ネイチャーポジティブ活動の手引き Ver.1.0 ― ランドスケープアプローチで導く自然の保全・回復と地域の価値創造 ―』を公開しました。NP拠点では、2030年までに自然の劣化を回復基調に転じる「ネイチャーポジティブ」の理念に基づき、自然の価値の見える化、自然資本への資金流入の...

キーワード：価値創造/生物多様性条約/自然再生/持続可能/持続可能な開発/ランドスケープ/生物多様性

他の関係分野：複合領域環境学工学農学

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発表日：2025年11月13日

223

ミトコンドリア翻訳のダイナミクスを描く

－網羅的で高解像度な手法が切り開くエネルギー工場の新知見－

理化学研究所（理研）開拓研究所岩崎RNAシステム生化学研究室の岩崎信太郎主任研究員、脇川大誠リサーチアソシエイト、水戸麻理テクニカルスタッフⅠ、山城はるな特別研究員（研究当時）、戸室幸太郎大学院生リサーチ・アソシエイト、七野悠一上級研究員（研究当時、現筑波大学医学医療系教授）、東京大学大学院理学系研究科の濡木理教授、伊藤弓弦准教授、安藤佑真大学院生、同大学大学院工学系研究科の鈴木勉教授、長尾翌手可講師、東北大学加齢医学研究所の魏范研教授、谷春菜助教、熊本大学大学院生命科学研究部の富澤一仁教授、中條岳志准教授らの共同研究グループは、ミトコンドリア[1]内で行われるタンパク...

キーワード：複雑性/タンパク質合成/tRNA/塩基配列/ミトコンドリアDNA/持続可能/持続可能な開発/ダイナミクス/リボソーム/カルス/リン酸/アミノ酸配列/翻訳制御/免疫沈降/免疫沈降法/アデノシン/mRNA/ATP/RNA/アミノ酸/エネルギー代謝/てんかん/ミトコンドリア/加齢/脳卒中

他の関係分野：複合領域生物学工学総合生物農学

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発表日：2025年11月12日

224

タンパク質品質管理に関わる小胞体内の新区画を発見

～糖尿病、ALS、アルツハイマー症などに対峙する革新的治療法開発に光～

細胞内におけるタンパク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（兼務）の奥村正樹准教授（国際卓越研究者：ディスティングイッシュトアソシエイトプロフェッサー）らの研究グループは、日韓英の17研究グループによる国際共同研究により、小胞体内に局在しカルシウム依存的に相分離するPDIA6が、その区画内での未成熟インスリンの凝集形成を抑える役割を果たしていることを見いだしました。この発見は、これまで一様と考えられてきた小胞体内が区画化されているという...

キーワード：品質管理/相分離/構造形成/スルフィド/タンパク質品質管理/細胞内小器官/ジスルフィド結合/持続可能/持続可能な開発/Ca2+/糖鎖修飾/筋萎縮/インスリン/カルシウム/小胞体/生体分子/動的構造/膜タンパク質/立体構造/遺伝子/遺伝子発現/筋萎縮性側索硬化症 /糖尿病

他の関係分野：複合領域数物系科学化学生物学工学

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発表日：2025年11月12日

225

酸素が拓く固体電解質の設計原理

－複雑なマルチアニオンガラスにおけるイオン輸送の仕組みを解明－

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体電池の開発には、固体でありながら液体のようにイオンが動き回る固体電解質が不可欠です。東北大学多元物質科学研究所の大野真之准教授、米国レンセラー工科大学（Rensselaer Polytechnic Institute）のPrashun Gorai助教授らの国際共同研究チームは、酸素を介したガラス構造の制御が固体電解質の性能を決定する鍵であることを突き止めました。本研究チームは、ナトリウム酸化物と五塩化タンタル（xNa2O-TaCl5）を用いたガラス状固体電...

キーワード：最適化/物質科学/ハロゲン/タンタル/アニオン/全固体電池/持続可能/持続可能な開発/イオン伝導/イオン輸送/局所構造/固体電解質/材料設計/電気抵抗/電池/酸化物/電解質/ナトリウム/構造変化

他の関係分野：情報学数物系科学化学工学

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発表日：2025年11月11日

226

高いひずみ検出感度を示すナノグラニュラー材料を開発

― 高感度・省電力かつ高密度集積が可能なひずみゲージの実現に期待 ―

物体の変形（ひずみ）を電気信号として検出するひずみゲージは、土木や医療など非常に多くの分野で利用されています。ひずみゲージの高感度化・小型化・省電力化はIoT社会の高度化にとって重要な課題です。東北大学学際科学フロンティア研究所の増本博教授らの研究グループは、電磁材料研究所、東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）、理化学研究所との共同研究により、金属ナノ粒子が絶縁体中に分散したナノグラニュラー材料が、現在広く利用されている金属箔ひずみゲージと比べ、約5倍の大きいゲージ率と約107倍の高い電気抵抗率を示すことを発見しました。...

キーワード：モノのインターネット（IoT）/フィルム/材料科学/センシングデバイス/絶縁体/持続可能/持続可能な開発/金属ナノ粒子/電気抵抗/コバルト/センシング/トンネル/ナノサイズ/ナノメートル/ナノ粒子/ひずみ/マグネシウム/ロボティクス/電子顕微鏡/透過電子顕微鏡/二酸化炭素/微細構造/分解能/量子力学/高分解能/構造変化

他の関係分野：情報学化学工学

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発表日：2025年11月11日

227

日周リズムを刻む時間脳機能の解明

－世界の受け止め方と記憶の相対性を支える仕組み－

私たちは、同じ刺激を受けても、脳の状態しだいで異なる体験として捉えることがあります。東北大学大学院生命科学研究科の道念佑樹大学院生、生駒葉子助教、松井広教授（大学院医学系研究科兼任）らは、ラットを用いて、1日の時間帯による脳内での神経信号応答の変化を世界で初めて直接観測しました。ラットは夜行性動物であり、夜間での行動が盛んです。観測により、夜が明ける頃には、眠気に関わる神経調節物質アデノシン濃度が脳内に蓄積し、神経活動が抑制されることが明らかになりました。一方で、学習や記憶に関わる神経信号の長期的増強現象（LTP）は、日の出前の時間帯にのみ誘導可能でした。この結果は、脳の興奮性や可...

キーワード：最適化/信号処理/生活リズム/生物時計/光環境/持続可能/持続可能な開発/LTP/シナプス/神経活動/大脳/リン酸/チャネルロドプシン/遺伝子操作/アデノシン/グリア細胞/トレーニング/ホルモン/可塑性/体内時計/リハビリ/光遺伝学/ATP/グリア/マウス/ラット/ロドプシン/受容体/神経科学/神経回路/神経細胞/大脳皮質/脳機能/薬理学/遺伝学/遺伝子/概日リズム/血圧/睡眠

他の関係分野：情報学複合領域生物学工学総合生物農学

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発表日：2025年11月11日

228

マウスで新規吸入型肺炎球菌ワクチンの開発に成功

－ナノ粒子で気道粘膜免疫を誘導感染予防に期待－

本邦において肺炎は死因の第5位で、高齢化の進む我が国では対策は急務です。肺炎の原因菌として最も多い肺炎球菌に対しワクチンが存在しますが、現在のワクチンでカバーできないタイプの肺炎球菌が増えていることや、粘膜免疫の誘導ができず肺炎の予防効果が十分でないことなど、解決すべき問題があります。東北大学大学院医学系研究科感染病態学分野の佐藤光助教、石井恵子非常勤講師、青柳哲史教授、川上和義名誉教授らの研究グループは、肺炎球菌の膜上に存在するPspAと呼ばれる共通タンパク質をターゲットとして、アジュバントに酸化鉄...

キーワード：持続可能/酸化鉄/持続可能な開発/ナノ粒子/生体内/感染防御/病原体/獲得免疫/アジュバント/リンパ球/NKT細胞/粘膜免疫/NK細胞/T細胞/マウス/抗原/自然免疫/敗血症/免疫応答/ワクチン/感染症/高齢化/細菌

他の関係分野：工学総合生物農学

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発表日：2025年11月10日

229

セラミックスにおける新拡散メカニズムを発見

―セラミックスの焼結メカニズムの解明と新たな粒界設計指針の構築―

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算（シミュレーション、注2）を駆使することにより、原子が結晶粒界を拡散（注4）する際の新しいメカニズムを明らかにしました。セラミックスを焼結する際には、さまざまな元素を添加することで、焼結の促進や、微細構造の制御が行われています。焼結の進行に伴い、添加元素が粒界を拡散することは知られていますが、これらの元素が粒界中のどの原子位置...

キーワード：拡散過程/多結晶/多結晶体/X線分光/電子線/材料科学/原子分解能/原子分解能電子顕微鏡/走査透過型電子顕微鏡/持続可能/持続可能な開発/STEM/アルミナ/チタン/原子構造/原子配列/材料設計/相変態/アルミニウム/シミュレーション/結晶粒界/第一原理/第一原理計算/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/微細構造/分解能/空間分解能/構造変化

他の関係分野：数物系科学総合理工工学

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発表日：2025年11月10日

230

誘電体メタ表面を用いた新規高圧物性計測技術を開発

～惑星科学への応用が期待されるナノ光学計測～

高圧物性計測技術の開発は惑星科学や物性物理学などの分野で重要です。これまでに、表面プラズモン共鳴により色づく金ナノ粒子の色の変化からアンビルセル内の物質の屈折率変化を計測する方法が、簡便で高感度な手法として提案されてきました。しかしながら、金ナノ粒子は柔らかいため、ある一定の圧力以上では大きく変形し、予期しない色の変化が起きてしまうという課題がありました。東北大学多元物質科学研究所の新家寛正助教と北海道大学低温科学研究所の木村勇気教授、鳥取大学工学部機械物理系学科の灘浩樹教授、東京大学大学院総合文化研究科広域...

キーワード：物質科学/物性物理/高圧実験/高圧物性/惑星/惑星科学/金ナノ粒子/表面プラズモン共鳴/光機能/走査型電子顕微鏡/プラズモン/表面プラズモン/誘電体/持続可能/メタマテリアル/計測技術/光照射/持続可能な開発/金属ナノ粒子/光機能材料/SiC/ナノ構造/ナノ粒子/ヒ化ガリウム(GaAs)/屈折率/光学計測/電子顕微鏡/微細加工/微細加工技術/光学顕微鏡/SEM/機能材料

他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学総合生物農学

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発表日：2025年11月8日

231

膵がんに薬が届くのを阻む「線維化障壁」の形成メカニズム解明

コラーゲンの生理活性を標的とした治療戦略開発に期待

岡山大学学術研究院医歯薬学域（薬）の田中啓祥助教、学術研究院ヘルスシステム統合科学学域の狩野光伸教授、東北大学大学院医学系研究科の正宗淳教授らの研究グループは、膵がんの特徴であり、難治化の原因である「線維化障壁」の形成に、線維性タンパク質・コラーゲンの生理活性が重要な役割を果たすことを初めて明らかにしました。これらの研究成果は2025年10月31日、科学雑誌「Small」に掲載されました。多くのがんにおいて治療成績が近年改善している中で、膵がんの5年生存率はいまだ1割ほどです。膵がんにおいて、がん細胞周囲に特徴的に認められる「線維化」（1）は、薬剤のがん細胞へ...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/プラスチック/生体組織/線維芽細胞/がん細胞/コラーゲン/シグナル分子/生理活性/培養細胞/膵がん/線維化/動物実験

他の関係分野：工学

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発表日：2025年11月8日

232

広帯域X線対応タイコグラフィ装置を開発

―ナノテラス活用で高精度な元素・構造分析を実現―

X線タイコグラフィは、非破壊かつ高解像度の観察が可能な手法として注目されていますが、同一の装置でテンダーX線から硬X線領域まで測定できるシステムはこれまで存在していませんでした。東北大学大学院工学研究科の佐々木雄平大学院生、東北大学国際放射光イノベーション・スマート研究センターの石黒志准教授、高橋幸生教授らの研究チームは、3GeV高輝度放射光施設「NanoTerasu」のビームラインBL10Uを活用し、テンダーX線から硬X線領域にわたる広帯域での高分解能X線タイコグラフィ装置の開発に成功しました。本システムでは、NanoTerasuの高輝度かつ高コヒーレンスなX線に加...

キーワード：コヒーレンス/コヒーレント/高エネルギー/物質科学/X線回折/広帯域/軟X線/放射光/検出器/レンズ/位相回復/持続可能/持続可能な開発/電池/ナノスケール/ナノメートル/機能性材料/屈折率/計測システム/実証実験/分解能/機能性/高分解能/カルシウム

他の関係分野：数物系科学工学農学

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発表日：2025年11月8日

233

漢字圏出身の外国人は、日本語が上級でも「やさしい日本語」理解の対応が遅れやすい

－平仮名の読みの弱点を実証－

災害など緊急の際に情報を外国人に迅速に伝達し安全を確保するために、外国人日本語学習者が迅速に単語を理解できる要因の解明が求められています。東北大学大学院文学研究科の趙雪含大学院生、同木山幸子准教授、成蹊大学文学部の熊可欣准教授（研究当時：学際科学フロンティア研究所助教）は、中国人上級日本語学習者を対象とした実験を通じて、漢字圏出身者にとっては「漢字を減らす」方針が、むしろ迅速な理解の妨げとなることを例証しました。実験の結果、母語で漢字を使う中国人は、日本語を理解する際にも漢字に強く依存し、「ごみ」など平仮名で書かれた和語より「硬貨」など漢字で書かれた漢語の方が速く理解できました。和...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/反応時間

他の関係分野：工学

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発表日：2025年11月6日

234

地球に降り込む高エネルギー電子を地磁気による磁気ミラー力が跳ね返す効果を観測的に実証

田中友啓（総合研究大学院大学５年一貫制博士課程４年兼国立極地研究所特任研究員）、小川泰信（総合研究大学院大学教授兼国立極地研究所教授）、加藤雄人（東北大学大学院理学研究科教授）を中心とする研究グループは、低高度極軌道衛星や大型大気レーダーによる観測結果と数値シミュレーションを組み合わせることで、地球近傍の宇宙空間から地球に飛来する高エネルギー電子の一部が地磁気によって宇宙空間に跳ね返され、その結果、これらの電子がもたらした大気電離量が従来の想定よりも小さくなっていたことを観測により実証しました。高エネルギー電子と大気との衝突過程の近年の精密な理論研究により、地球への入射エネ...

キーワード：極地/高エネルギー/大型大気レーダー/地磁気/衛星/数値シミュレーション/持続可能/持続可能な開発/シミュレーション

他の関係分野：環境学数物系科学工学

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発表日：2025年11月5日

235

RNAがALS発症を抑える「防御役」として働く

－ALSなどの治療法の確立に期待－

筋萎縮性側索硬化症（ALS）などの神経変性疾患は、特定のタンパク質が異常に固まる（凝集する）ことにより引き起こされます。タンパク質の異常凝集は、液-液相分離（LLPS）と呼ばれるタンパク質が高濃度に集まった液体状態（液滴）を経由して生じることが提案されています。近年、細胞内に豊富に存在するRNAが、この液滴の形成や凝集を調節していることが報告されていましたが、どのような仕組みで制御しているのかは不明でした。今回、東北大学大学院薬学研究科の小倉泰成大学院生、松浦宇宙大学院生（研究当時）、田原進也助教、中林孝和教授らは、細胞内にある分子をそのまま観察できる...

キーワード：ラマン散乱/ラマンスペクトル/相分離/スペクトル/分子構造/ラマン/持続可能/持続可能な開発/マイクロ/運動神経/mRNA/筋萎縮/RNA/RNA結合タンパク質/アルツハイマー病/スプライシング/パーキンソン病/凝集体/細胞核/細胞死/神経細胞/神経細胞死/神経変性/神経変性疾患/創薬/筋萎縮性側索硬化症

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発表日：2025年11月5日

236

危険な廃棄を資源の循環へ

－新しい膜分離プロセスでリチウムイオン電池をごみにしない未来へ－

電動車普及が加速する中、リチウムイオン電池（LIB）の需要が世界的に急増しています。リチウム（Li）やコバルト（Co）、ニッケル（Ni）、マンガン（Mn）といった金属資源の消費が拡大し、使用済み電池の廃棄も増加しています。これらは、資源の確保と環境負荷の両面で深刻な課題となっており、使用済みLIBからの有価金属の回収と再利用が急務となっています。東北大学大学院工学研究科附属超臨界溶媒工学研究センターの渡邉賢教授と鄭慶新特任准教授、同研究科の姚学松大学院生らは、エネルギー効率が高く、薬品使用量を大幅に削減できる膜分離技術に着目し、使用済みLIB浸出液からリチウムを高選択的に回収する新...

キーワード：システム開発/水分子/マンガン/リチウムイオン電池/選択性/エネルギー効率/持続可能/持続可能な開発/膜分離/環境負荷低減/電池/コバルト/リサイクル/リチウム/化学工学/環境負荷/結晶化/資源循環/超臨界/二酸化炭素

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発表日：2025年11月5日

237

東北大学MOOC講座「地震と断層の科学〜日本列島の地震活動を知る」新規開講のお知らせ

東北大学アドミッション機構オープンオンライン教育開発推進センターは、2025年度の新規講座として、災害科学国際研究所遠田晋次教授による「地震と断層の科学～日本列島の地震活動を知る」を2026年1月21日（水）より開講します。同センターでは、「世界と地域に開かれた大学」「市民の知的関心を受け止め、支え、育んでいける教育研究活動を積極的に推進する大学」の実現を目指し、2016年度よりオンライン講座、東北大学MOOCを開講しています。今回の講座では、地震とその発生源である断層の基礎を分かりやすく解説し、日本列島で地震が多い理由、発生する地震の種類や規模、頻...

キーワード：オンライン教育/地震活動/日本列島/持続可能/持続可能な開発

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発表日：2025年11月4日

238

日本周辺の魚類体重変動の主原因は餌をめぐる競争

―75%は餌をめぐる競争、50%は環境悪化―

東京大学大学院農学生命科学研究科の林珍大学院生（研究当時）と同大学大気海洋研究所の伊藤進一教授、広島大学大学院統合生命科学研究科の冨山毅教授らの共同研究グループは、日本周辺の魚類16系群の体重変化の原因を調べ、75％の系群の体重変動は餌をめぐる競争が主原因であることを明らかにしました。本研究では長期の体重変動に状態空間モデルを応用することで、餌をめぐる競争、環境要因による影響、漁獲圧の影響を初めて定量的に評価しました。先行研究では、2010年代に日本周辺の多くの魚種・系群で共通して体重減少が生じており、地球温暖化に伴う餌料プランクトンの生産減少に伴い魚種内および魚種...

キーワード：状態空間モデル/海洋/地球温暖化/持続可能/持続可能な開発/栄養塩/プランクトン/温暖化/親潮/東シナ海/環境要因

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発表日：2025年11月4日

239

軽元素を含むCMOSイメージセンサー内部を非破壊で3次元可視化

―NanoTerasuの高輝度テンダーX線が拓くナノ構造解析の新展開―

CMOSイメージセンサー（CIS）は、スマートフォンやカメラ、自動運転技術、医療機器などに広く利用されている光電子変換デバイスです。その性能向上には微細な画素構造の解析が不可欠です。しかし、CIS内部にはシリコン（Si）やシリコン酸化物（SiO2）などの軽元素で構成された複雑な多層構造が存在し、従来の電子線を用いた手法では非破壊かつ高解像な三次元観察が困難でした。東北大学大学院工学研究科の大川成大学院生、佐々木雄平大学院生、国際放射光イノベーション・スマート研究センターの石黒志准教授、高橋幸生教授らの研究チームは、3GeV高輝度放射光施設「NanoTeras...

キーワード：自動運転/医療機器/コヒーレント/物質科学/X線回折/軽元素/軟X線/放射光/検出器/電子線/定量評価/走査型電子顕微鏡/CMOS/イメージセンサー/位相回復/半導体デバイス/持続可能/持続可能な開発/シリコン/センサー/ナノメートル/ナノ構造/酸化物/電子顕微鏡/半導体/分解能/層構造/空間分解能/computed tomography/CIS/スマートフォン

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発表日：2025年11月1日

240

生命活動に重要な転写領域のゲノム安定性とがん化抑制の新たな仕組みを発見

BRD3はDNA損傷のシグナにより、クロマチンの構造変化に関わるクロマチンリモデリングを制御し、ゲノムの安定性（ゲノム安定性を維持してがん化を抑制する可能性を発見

ゲノムを構成するDNAはいつも傷（損傷）を受けますが、その損傷はDNA修復という仕組みによってゲノム安定性を維持することにより、細胞のがん化や老化が抑制されます。このため、これらのメカニズムの解明は大変重要ですが、まだ不明点が多い状況です。東北大学加齢医学研究所分子腫瘍学研究分野の銭江浩氏大学院生、菅野新一郎講師、田中耕三教授、安井明学術研究員、宇井彩子准教授らは、東北大学加齢医学研究所腫瘍生物学分野の吉野優樹助教、千葉奈津子教授、国立がん研究センター研究所の渡辺智子研究員、河野隆志分野長との共同研究により、ゲノムのDNA修復機構は一様ではなく、RNAとタンパク質をつくるために重要...

キーワード：がん研究/化学物質/遺伝情報/ヒストン/持続可能/紫外線/持続可能な開発/モデリング/ゲノムの安定性/たんぱく/アミノ酸配列/クロマチンリモデリング/DNA修復/クロマチン/ゲノム安定性/ゲノム不安定性/腫瘍学/がん化/リモデリング/DNA損傷/RNA/アセチル化/アミノ酸/がん細胞/活性酸素/構造変化/ゲノム/遺伝子/加齢/放射線/老化

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発表日：2025年10月30日

241

患者に優しい服薬モニタリングを可能に

― 高感度量子スピンセンサの医療応用と次世代技術への展開 ―

処方通りに薬を服用すること（服薬アドヒアランス）は、治療効果を引き出すうえで不可欠であり、残薬削減による医療費の節約にもつながります。その有効な手段として注目されているのが「デジタルメディスン」を活用した服薬モニタリングです。集積回路（IC）が内包されたこの錠剤を服用するとICが胃酸などと反応して小さな電気信号を発し、その信号を利用して服薬の有無が記録されます。従来は、この信号を受け取るためのパッチ型機器を皮膚に貼り付ける必要があり、皮膚トラブルといった患者の負担が課題でした。東北大学大学院工学研究科の窪田崇秀特任准教授、安藤康夫教授らの研究グループは、「デジタルメディスン」中のI...

キーワード：ウェアラブル/クラウド/量子スピン/磁場/持続可能/省エネ/持続可能な開発/スピン/スピントロニクス/モニタリング/集積回路/非接触/生体内/健康管理/医療費/アドヒアランス/スマートフォン/服薬アドヒアランス

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発表日：2025年10月30日

242

κオピオイド受容体バイアスドシグナリングに関与する分子スイッチを同定

―複数の最先端技術を統合し、創薬戦略に資する構造情報を獲得―

学校法人関西医科大学（大阪府枚方市理事長・山下敏夫、学長・木梨達雄）医学部医化学講座　清水（小林）拓也教授、寿野良二准教授、名古屋工業大学生命・応用化学類　片山耕大准教授、神取秀樹特別教授、京都大学大学院薬学研究科・東北大学大学院薬学研究科井上飛鳥教授（京都大学/東北大学）、明治大学理工学研究科　光武亜代理准教授、筑波大学国際統合睡眠医科学研究機構　斉藤毅准教授、大阪大学蛋白質研究所　加藤貴之教授らの共同研究グループは、ヒトκオピオイド受容体のバイアスドシグナリング機構を従来より詳細に解析し、新たにシグナル選択性に関与するアミノ酸残基を同定しました。詳しい研究概要は次ページ以降の別添資料を...

キーワード：先端技術/環境変化/分子動力学シミュレーション/赤外分光/電子線/赤外分光法/エバネッセント波/赤外光/選択性/分子振動/持続可能/持続可能な開発/二次構造/3次元構造/シミュレーション/極低温/電子顕微鏡/動力学/分子動力学/クライオ電子顕微鏡/シグナリング/アミノ酸/リガンド/構造変化/受容体/創薬/副作用/分子設計/薬理学/立体構造/睡眠

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発表日：2025年10月29日

243

ポータブル装置による世界最強110テスラ磁場発生とX線実験に成功

電気通信大学大学院情報理工学研究科基盤理工学専攻の池田暁彦准教授と理化学研究所放射光科学研究センターの久保田雄也研究員らを中心とした共同研究グループは、110テスラという極限強磁場下でX線自由電子レーザー実験に成功しました。本研究では、固体酸素が異方的に1％もの巨大な磁歪を示すことを観測し、その成果が国際的な物理学の学術誌Physical Review Letters に掲載され、注目論文（Editors' Suggestion）に選ばれました。...

キーワード：電気通信/X線自由電子レーザー/パルス/パルス磁場/強磁場/自由電子レーザー/超強磁場/X線回折/地磁気/放射光/磁場/固体酸/持続可能/持続可能な開発/電子状態/レーザー/金属材料/極限環境/機能性/結晶構造/イミン

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発表日：2025年10月29日

244

大規模火山噴火と夜光雲の関係についての世界初観測に成功

電気通信大学大学院情報理工学研究科情報・ネットワーク工学専攻博士前期課程2年の森山陽介氏、同専攻／宇宙・電磁環境研究センターの津田卓雄准教授と安藤芳晃准教授を中心とする、明治大学、国立極地研究所、東北大学、信州大学、総合地球環境学研究所らの共同研究グループは、トンガ沖海底火山噴火の影響で夜光雲 (中間圏の高度 80-85 km付近に発生する天然の雲)の活動が活発化したことを、日本の静止軌道衛星ひまわりの観測を中心とした総合解析によって発見しました。今回の研究成果は、1880年代から議論されてきた長年の謎である「火山噴火と夜光雲の関係」について、世界初の観測情報を提供するものです。...

キーワード：電気通信/極地/火山噴火/水蒸気/衛星/持続可能/持続可能な開発/地球環境

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発表日：2025年10月27日

245

全固体リチウム硫黄電池の内部反応を高解像度で可視化する手法を確立

―高速充放電とサイクル安定性を阻害する因子を解明―

全固体リチウム硫黄電池（SolidStateLithiumSulfurBattery; SSLSB）は、硫黄の高い理論容量と固体電解質の安全性を活かした次世代の蓄電デバイスです。しかし高速充放電が難しく、充放電サイクルが不安定であることが実用化への障壁となっていました。これらの課題を解決するには、充放電反応が電池内部のどこでどのように進行し、何がそれを妨げているのかを明らかにする必要があります。東北大学多元物質科学研究所の木村勇太准教授、大野真之准教授らの研究グループは、大型放射光施...

キーワード：最適化/空間分布/物質科学/SPring-8/内部構造/放射光/放射光X線/持続可能/持続可能な開発/イオン輸送/固体電解質/電池/X線CT/マイクロ/リチウム/電解質/分解能/空間分解能/computed tomography/ナノテクノロジー/バイオテクノロジー

他の関係分野：情報学環境学数物系科学工学

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発表日：2025年10月27日

246

生活保護受給開始後に医療アクセスが大幅に改善

―外来の受診回数は医科で1.3倍、歯科で1.9倍に―

医療費の自己負担は、生活保護受給者などの経済的に困窮している方にとって、必要な医療サービスを受ける上での大きな障壁となることが過去の研究から報告されています。東北大学大学院歯学研究科の塩田千尋大学院生、竹内研時准教授、小坂健教授、九州大学大学院医学研究院の福田治久准教授らのグループは、生活保護認定によって医療費の自己負担が0割になることが医療アクセスに与える影響を、2018年4月から2021年4月に生活保護受給を開始した2,893名のレセプト情報を用いて明らかにしました。生活保護認定後に外来の医療費、受診回数、受診1回あたりの費用（単価）はそれぞれ、医科では1.35倍、1...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/医療サービス/医療費/歯学/レセプト

他の関係分野：工学

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発表日：2025年10月23日

247

核医学検査における医療スタッフの被ばく要因を特定

－リアルタイム線量評価による行動解析で安全対策を強化－

核医学検査では、放射性医薬品を用いるため、医療スタッフが被ばくするリスクが高いことが知られています。しかし、従来の受動型線量計は累積値しか記録できず、「いつ」「どの動作」で線量が上昇したのかを特定することは困難でした。東北大学大学院医学系研究科放射線検査学分野の藤沢昌輝大学院生、千田浩一教授（災害放射線医学分野）らの研究グループは、半導体式リアルタイム線量計を用い、核医学技師の頭部および頸部に線量計を装着して、1秒ごとに線量を記録し時系列解析を行いました。その結果、心筋血流シンチグラフィ検査において、右頸...

キーワード：ワークフロー/最適化/時系列解析/時間分解/時間分解能/電子線/持続可能/持続可能な開発/レイアウト/半導体/分解能/血流/行動解析/核医学/心筋/虚血性心疾患/虚血/心電図/放射線

他の関係分野：情報学数物系科学総合理工工学総合生物

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発表日：2025年10月23日

248

酸化亜鉛における電界制御三重量子ドット形成と量子セルオートマトン効果を観測

─量子コンピュータ開発に向けた新材料量子ビットシステムの構成や情報処理応用に期待─

酸化亜鉛はその良好なスピン量子コヒーレンスや強い電子相関（注4）から、量子ビット（注5）を含めた量子デバイスへの応用が期待されています。これまで、酸化亜鉛において電界制御の単一量子ドットの形成等が確認されていましたが、量子コンピュータ（注6）等への応用に際しては、量子ドットの数を増やすことが課題とされてきました。東...

キーワード：電気通信/オートマトン/コヒーレンス/セルオートマトン/電子相関/閉じ込め/量子コヒーレンス/量子コンピュータ/電子移動/量子ビット/材料科学/走査型電子顕微鏡/ZnO/酸化亜鉛/酸化物半導体/自己形成/量子デバイス/量子閉じ込め/持続可能/持続可能な開発/量子ドット/電子状態/スピン/スピントロニクス/センサー/酸化物/電子顕微鏡/半導体/トマト

他の関係分野：情報学数物系科学化学総合理工工学農学

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発表日：2025年10月23日

249

加熱下の固体電解質で光駆動の電圧発生

―酸素の出し入れを伴う高温光起電力の仕組みを解明―

近年、再生可能エネルギーの有効利用に向けて、光を使って化学反応や発電を行う光電気化学デバイスが注目されています。従来の光電気化学デバイスは室温付近での利用に限られ、高温での研究はまだ数少なく、未解明な点が多く残されていました。東北大学大学院環境科学研究科の川田達也教授、倉田真樹大学院生（在籍当時）、山口実奈助教らの研究グループは、固体電解質として知られるガドリニウム添加セリア（CGO）と白金の界面に紫外線を照射し、300-400ºCの高温環境で電圧が発生することを明らかにしました。紫外線照射によりCGOに酸素...

キーワード：再生可能エネルギー/ガドリニウム/太陽/光起電力/光電気化学/キャリア/バンドギャップ/持続可能/高温環境/紫外線/持続可能な開発/発光ダイオード（LED）/固体電解質/太陽電池/電気伝導/電池/酸化物/電解質/電気化学

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発表日：2025年10月21日

250

植物由来の薬剤で岩盤改良・地熱エネルギーを引き出す

―地下の花崗岩に"水のみち"を形成し、持続可能な発電を後押し―

地熱発電は化石燃料を燃やさず、二酸化炭素の排出が非常に少ない再生可能エネルギーです。特に、深さ2～5 kmにある中温の花崗岩層（150～200℃）は世界中に広く分布しており、未利用資源として注目されています。しかし、こうした岩盤は、発電に必要な水の通り道（透水性の高い割れ目）が少ないため発電利用が難しいとされてきました。東北大学大学院環境科学研究科のLena Muhl 研究生（研究当時）、Luis Salalá特任助教、Eko Pramudyo特任助教、Jiajie Wang助教、渡邉則昭教授は、GFZ（ドイツ地球科学研究センター）およびダルムシュタット工科大学との国際共同研究によ...

キーワード：地球科学/再生可能エネルギー/水溶液/花崗岩/多座配位子/金属錯体/生分解/持続可能/持続可能な開発/X線CT/環境負荷/金属イオン/二酸化炭素/生分解性/透水性/グルタミン酸/配位子

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発表日：2025年10月20日

251

セラミックス粒界における高速原子拡散の直接観察に成功

―セラミックスの焼結メカニズムの解明と新たな粒界設計指針の構築―

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、石川亮特任准教授、二塚俊洋特任研究員らのグループは、名古屋大学の松永克志教授、横井達矢准教授と共同で、原子分解能電子顕微鏡法と理論計算（シミュレーション、注2）により、原子が結晶粒界に沿って高速拡散（注4）する機構を明らかにしました。セラミックスの多結晶体に極微量の添加元素を導入すると、さまざまな材料物性の性能を向上させることができます。これまでに、結晶粒界が添加元素の高速拡散経路であることは知られていましたが、原子レベルでの...

キーワード：ニューラルネットワーク/機械学習/結晶格子/拡散過程/時間分解/多結晶/多結晶体/電子線/材料科学/原子分解能/原子分解能電子顕微鏡/走査透過型電子顕微鏡/持続可能/材料特性/持続可能な開発/STEM/イオン伝導/原子構造/原子配列/アルミニウム/シミュレーション/ニューラルネット/結晶粒界/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/動力学/分解能/分子動力学/量子力学/空間分解能/分子動力学計算

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発表日：2025年10月20日

252

電子スピンのトルクを2重にして磁壁移動を実現次世代スピントロニクスメモリの省エネルギー・高速動作に道

磁石の中に形成される磁区を情報担体とするスピントロニクス素子は、次世代エレクトロニクスを担うテクノロジーとして期待されています。素子の動作には磁壁を電流で移動させる必要があり、小さな電流で高速に磁壁を移動させる材料や技術が切望されていました。東北大学大学院工学研究科の増田啓人大学院生（研究当時）、同大学金属材料研究所の山崎匠助教、高梨弘毅教授（研究当時、現：日本原子力研究開発機構）、関剛斎教授らは、2層のCoをIr中間層で反強磁性結合させてPt層で挟んだPt / Co / Ir / Co / Pt積層構造で、磁壁の移動について実験と計算の両面から調べま...

キーワード：電気通信/トラスト/パルス/対称性/反強磁性/反強磁性体/非対称性/磁場/磁気モーメント/磁性体/イリジウム/メモリ/強磁性/持続可能/省エネ/持続可能な開発/強磁性体/コバルト/スピン/スピントロニクス/トルク/金属材料/原子力/省エネルギー/積層構造/層構造

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発表日：2025年10月20日

253

網膜中心動脈閉塞症の新たな治療薬開発へ

―医師主導治験でカルパイン阻害薬SJP-0008の安全性と有効性を確認―

網膜中心動脈閉塞症は、網膜を栄養する主要な血管である網膜中心動脈が血栓によって閉塞することで発症します。網膜は視覚に関わる重要な神経であるため、血流が途絶えると突然見えなくなり、発症後2〜3時間で不可逆的な視力低下に繋がります。まさに、眼の脳梗塞のような疾患です。有効な治療法は確立されておらず、新しい治療法の開発が望まれています。SJP-0008（内服薬）は、網膜の神経細胞を保護し、視機能低下を抑制する神経保護薬として開発が進められています。東北大学大学院医学系研究科眼科学分野の中澤徹教授、津田聡准教授らの研究グループは、網膜中心動脈閉塞症の新しい治療法を開発するために、SJP...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/血流/血栓/眼科学/視機能/心筋/心筋梗塞/アルツハイマー病/タンパク質分解/パーキンソン病/神経細胞/神経変性/神経変性疾患/神経保護/脳梗塞/網膜/医師

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発表日：2025年10月18日

254

神経変性疾患に関わる新たな相分離制御因子を発見

― ALSの病態解明や治療法開発に希望 ―

近年、筋萎縮性側索硬化症(ALS) では、生物学的相分離（以下、「相分離」という。）※1の制御異常が病態に関わることが示唆されていますが、その相分離制御の仕組みには未解明の点が多く残されています。奈良県立医科大学の森英一朗准教授（未来基礎医学）、杉江和馬教授（脳神経内科学）、徳島大学の齋尾智英教授、東北大学の青木正志教授らの共同研究チームは、転写因子に広く見られるジンクフィンガードメイン(ZnF)※2が、ALS病態に関わる相分離の調節因子として機能することを明らかにしました。今回の研究成果は、ALSをはじめとする神経変性疾患の病態解明、治療法開発に...

キーワード：DNA結合/弱い相互作用/相分離/高分子/RNA顆粒/オルガネラ/持続可能/持続可能な開発/ポリマー/核小体/システイン/ジンクフィンガー/神経内科学/筋萎縮/病態解明/RNA/RNA結合タンパク質/凝集体/神経変性/神経変性疾患/生体高分子/転写因子/立体構造/遺伝子/遺伝子発現/筋萎縮性側索硬化症

他の関係分野：複合領域数物系科学化学生物学工学総合生物農学

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発表日：2025年10月16日

255

能登地震、地下の「古マグマ」の破壊が引き金に 3年間継続した群発地震が大地震につながった要因を解明

能登半島では、2020年12月頃から活発な群発地震が続いていましたが、2024年元日にマグニチュード7.6の能登半島地震が発生しました。なぜこのような複雑な地震活動が起きたのか、なぜ群発地震が大地震につながったのか、その要因はこれまで不明でした。東北大学大学院理学研究科の髙木涼太准教授らの研究チームは、高密度な臨時地震観測に基づく高解像度の地下構造探査により、能登半島地震の震源域の地下に、周囲に比べて地震波速度が異常に速い領域（高速度体）が存在することを発見しました。3年前から継続していた群発地震はこの高速度体を避けるように発生したのに対し、能登半島地震の主要な断層破壊はその中で発...

キーワード：地下構造/アスペリティ/マグマ/火山活動/地震活動/地震計/地震波/地震波速度/日本列島/噴火予知/持続可能/持続可能な開発/大地震/地震観測/透水性

他の関係分野：環境学数物系科学工学農学

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発表日：2025年10月16日

256

てんかん患者の悩みは発作だけじゃない

―手術でてんかん発作が消えても、別の発作が起こる？―

てんかん外科手術を受けた患者は、発作消失により生活の質が向上する一方で、急に本来の社会的活動を求められることがあります。環境変化による心理的負荷が増加すると予想されるものの、具体的な問題点は明らかにされていませんでした。東北大学病院脳神経外科大沢伸一郎講師らのグループは、てんかん外科手術で発作消失した患者の中に、心因性非てんかん発作（PNES）が新たに出現する場合があることを発見しました。これは手術を受けた患者の約20%に上り、従来考えられてきた発症率（3-4%程度）より遙かに高く、結果的に生活や治療上の不利益につながっていました。また、発作予期不安や既婚であることが発症リスクで...

キーワード：環境変化/持続可能/持続可能な開発/脳神経外科/画像診断/てんかん/手術/生活の質

他の関係分野：複合領域工学

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発表日：2025年10月15日

257

青色顔料の改良でCO₂からCOへの変換性能を従来比で約4倍に向上

─温暖化ガスを有効な化学原料に変える技術の社会実装へ─

近年、気候変動対策として温室効果のあるCO2を回収し、COなどの有用な化学原料に変換する技術が注目されています。東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）の刘騰義（Tengyi Liu）特任助教と藪浩教授（主任研究者、同研究所水素科学GXオープンイノベーションセンター副センター長）、李昊（Hao Li）教授（主任研究者）らの研究グループは、東北大学国際放射光イノベーション・スマート研究センター（SRIS）の小野新平教授と吉田純也准教授、北海道大学電子科学研究所の松尾保孝教授、および東北大発スタートアップ企業AZUL Energy株式会社（仙台市、伊藤晃寿社...

キーワード：温室効果/気候変動/放射光/材料科学/ナノサイエンス/フタロシアニン/持続可能/持続可能な開発/電池/燃料電池/コバルト/二酸化炭素/二酸化炭素/温暖化/ナノテクノロジー

他の関係分野：数物系科学工学農学

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発表日：2025年10月14日

258

カーボンニュートラル燃料を活用したオンデマンドバスの実証運行を実施します

産官学連携による取り組みで、環境に配慮した次世代モビリティ研究開発を加速させます

東北大学並びにWILLER株式会社は、仙台市×東北大学スマートフロンティア協議会が実施する自動運転実証事業「青葉山グリーン回遊プロジェクト」と連携し、2025年11月8日から11月16日までカーボンニュートラル燃料を使用した実証実験を行います。東北大学片平キャンパス－星陵キャンパス間では、内閣府のSIP（戦略的イノベーション創造プログラム）第3期課題「スマートエネルギーマネジメントシステムの構築」に採択されたプロジェクト「カーボンニュートラルモビリティシステム」（研究開発責任者：東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）安東弘泰教授）をWILLER株式会社および株式会社IHI...

キーワード：自動運転/マネジメントシステム/再生可能エネルギー/数理科学/太陽/太陽光/材料科学/カーボンニュートラル/持続可能/マネジメント/公共交通/持続可能な開発/太陽光発電/カーボン/エタノール/メタン/モビリティ/実証実験/二酸化炭素/バイオエタノール

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発表日：2025年10月14日

259

非侵襲で血液成分の分析が可能な新技術を開発

‐中赤外光と超音波を用いた方法で85％超の血糖値推定精度を実現‐

血液検査では血中コレステロールや血糖値など健康管理のために重要な成分量がわかります。これまで、光を使って採血なしで体表から血液中の成分を検出する方法が数多く提案されてきましたが、中赤外光を用いた方法では皮膚の角質層の下にある血液成分を検出することはできませんでした。東北大学大学院医工学研究科の松浦祐司教授らの研究グループは、中赤外光を用いた光音響分光法（PZT-PAS）を応用し、血液採取を伴わない血液成分推定技術を開発しました。本手法は、糖や脂肪などの血中成分が中赤外光を吸収した際に生じる熱膨張を圧電素子で検出するという研究グループが独自に開発した技術を用いたもので、従来の赤外光を...

キーワード：ウェアラブル/ウェアラブルデバイス/中赤外/赤外光/持続可能/持続可能な開発/PZT/モニタリング/レーザー/圧電素子/周波数/超音波/定在波/熱膨張/医工学/SPECT/光音響/健康管理/血液/コレステロール/非侵襲

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発表日：2025年10月14日

260

銀ナノクラスターにおける「1原子の違い」で室温発光効率が77倍向上高効率発光材料の開発に道

銀ナノクラスター（Ag NC）は原子レベルで構造が決定されたナノ物質であり、量子化された電子状態に起因する独自の光学特性を示します。特に発光特性（フォトルミネッセンス、PL）は、センサーや光デバイス応用への展開が期待されますが、室温での発光効率が低いことが大きな課題となっていました。東北大学多元物質科学研究所の根岸雄一教授、Biswas Sourav 助教、自然科学研究機構計算科学研究センター／総合研究大学院大学の江原正博教授、東京理科大学理学部第一部の湯浅順平教授らの研究グループは、アニオン鋳型合成法（注４）を用いて、原子数78と79の2種類の高核...

キーワード：対称性/物質科学/揺らぎ/量子化/励起状態/アニオン/ナノクラスター/ナノ物質/光デバイス/光励起/発光材料/持続可能/持続可能な開発/電子状態/光学特性/センサー/機構総合/リガンド

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発表日：2025年10月13日

261

バイオマス灰を利用したCO₂固定・肥料製造プロセス

―再エネ副産物を活かし、農林業とカーボンニュートラルをつなぐ―

生物資源を燃料とするバイオマス発電における木質バイオマスの利用は年々拡大し、それに伴い燃焼副産物であるバイオマス灰の排出量も急増しています。木質バイオマス灰にはカリウムやカルシウムなどの有用元素が含まれる一方で、環境や人体に悪影響を及ぼす重金属も共存するため安全かつ効率的な利用が困難でした。その結果、バイオマス発電の経済的・環境的な優位性が損なわれる要因となっていました。東北大学大学院環境科学研究科の王佳婕（Jiajie Wang）助教、渡邉則昭教授、八戸工業高等専門学校の土屋範芳校長（東北大学名誉教授）らによる研究グループは、植物由来で生分解性のキレート剤とCO2...

キーワード：温室効果ガス/海洋/重金属/水溶液/温室効果/多座配位子/金属錯体/樹脂/生分解/カーボンニュートラル/持続可能/持続可能な開発/環境負荷低減/カーボン/カリウム/環境負荷/金属イオン/資源循環/炭酸カルシウム/二酸化炭素/二酸化炭素/CO2固定/生分解性/バイオマス/木質バイオマス/生物資源/カルシウム/官能基/配位子

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発表日：2025年10月9日

262

人と動物実験のギャップをつなぐ卵殻膜研究

― ³Hラベル体内動態解析とIBDモデルによる腸内細菌バランス改善機序の解明 ―

国立大学法人東京農工大学大学院工学府の清水美穂客員准教授、跡見順子客員教授（当時）、同大学大学院工学研究院応用化学部門の渡邊敏行教授らは、卵殻膜の主要タンパク質をプロテオミクス解析によりリゾチームと同定し、動物実験とヒト臨床試験を体重あたり同一投与量で比較することで両者に共通する有効性を初めて明らかにしました。これまでに知られていなかった複合天然素材をトリチウムラベルし、体内動態を簡便に解析できる手法を開発し、この成果により、今後、卵殻膜を活用した新しい機能性食品や医療補助食品の開発が期待されます。本研究成果は、International Journal of Molecular ...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/トリチウム/リチウム/機能性/機能性食品/リゾチーム/IBD/オミクス/オミクス解析/組織修復/動態解析/プロテオミクス/体内動態/臨床試験/細菌/線維化/腸内細菌/動物実験

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発表日：2025年10月9日

263

細胞膜の電気的応答に方向依存性（異方性）を発見

－イオンチャネル制御や再生医療技術開発など幅広い応用へ期待－

慶應義塾大学理工学部の山本詠士准教授、東北大学電気通信研究所の陰山弘典大学院生（大学院医工学研究科）および平野愛弓教授（材料科学高等研究所 (WPI-AIMR) ・大学院医工学研究科兼務）らの共同研究グループは、分子動力学シミュレーションと人工細胞膜実験を組み合わせることで、生体膜に対する電場作用の新しい側面を解明しました。従来広く研究されてきた膜垂直方向の電場とは異なり、膜水平方向の電場が脂質二重膜の構造を顕著に変化させることを明らかにしました。生体膜は細胞内外を仕切る単なるバリアではなく、イオンチャネルや受容体など多様な膜タンパク質の機能を支える能動的なプラットフォームです。そ...

キーワード：電気通信/分子動力学シミュレーション/異方性/材料科学/バイオエレクトロニクス/持続可能/持続可能な開発/シミュレーション/動力学/分子動力学/膜構造/機能制御/医工学/人工細胞/生体内/細胞膜/脂質二重膜/電気刺激/イオンチャネル/ラット/構造変化/再生医療/受容体/上皮細胞/生体膜/創薬/相互作用解析/膜タンパク質/コレステロール/脂質

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発表日：2025年10月8日

264

日本人と台湾人によるボディーランゲージのデータベースを構築・公開アジア文化圏における感情理解と産業応用に貢献

ボディーランゲージという言葉があるように、私たちは日々の生活の中で感じたことをしばしば身体を使って表現します。しかし、異なる感情を伝える際に私たちがどの部位をどのように動かすのかについては多くのことが明らかになっていません。東北大学電気通信研究所の程苗特任助教、曽加蕙准教授、Schneider Victor Pierre特任研究員、北村喜文教授は、台湾の国立中正大学の藤原健副教授との共同研究により、欧米諸国で作成されたデータベースに頼ることなくアジア文化特有の感情表現を紐解くため、アジア人を対象とした多様な感情を対象とした身体動作データベースDIEM-A (Dive...

キーワード：電気通信/コンピューティング/モーションキャプチャ/感情表現/インタラクション/持続可能/持続可能な開発/シナリオ/関節/ICT

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発表日：2025年10月8日

265

東北大学・イオン東北が共同で健康啓発健康に良いとされる素材・成分を含む「論文レシピ™︎」など産学連携

健康に良いとされる素材・成分を含む「論文レシピ™︎」など産学連携

東北大学産学連携機構（機構長：遠山毅）とイオン東北株式会社（本社：秋田市、代表取締役社長：辻󠄀雅信）は、「Vision to Connect」拠点（JST共創の場形成支援プログラム（COI-NEXT）「『みえる』からはじまる、人のつながりと自己実現を支えるエンパワーメント社会共創拠点」）における産学連携により、健康と関連があると論文発表された栄養素が含まれる食材をおいしく食べるためのレシピ、「論文レシピ™︎」を共同で開発しました。東北大学雨宮キャンパス跡地に10月8日に開業する「イオンスタイル仙台上杉」で、同レシピを基にした総菜が販売されます。具体的に...

キーワード：ゲーム/医療機器/産学連携/持続可能/持続可能な開発/エンパワーメント

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発表日：2025年10月8日

266

電子の「自転」と「公転」がもつれ合う姿を可視化

―物性起源の解明から量子材料設計へ―

東京大学大学院新領域創成科学研究科の鬼頭俊介助教、有馬孝尚教授（兼：理化学研究所創発物性科学研究センターセンター長）、高輝度光科学研究センターの中村唯我研究員、近畿大学理工学部の杉本邦久教授、東北大学金属材料研究所の野村悠祐教授らの研究グループは、東京大学大学院工学系研究科、同大学大学院理学系研究科、理化学研究所との共同で、ランタノイド元素周りに存在する「4f電子」の空間的な広がりを世界で初めて直接観測しました。本研究グループは、大型放射光施設SPring-8（BL02B1ビームライン）でのX線回折実験（注4）と、独自に開発した「コア差フーリエ合成（cor...

キーワード：空間分布/強い相互作用/原子核/量子コンピュータ/SPring-8/X線回折/希土類元素/放射光/放射光X線/持続可能/持続可能な開発/希土類/材料設計/電子状態/スピン/レアアース/金属材料/数値解析/結晶構造/ナノテクノロジー/バイオテクノロジー/ランタノイド

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発表日：2025年10月7日

267

水の電気分解に使われる酸化物電極触媒表面の自発的な構造変化を放射光で観察

不安定な太陽光発電や風力発電で得られる再生可能エネルギーを安定的に活用するため、水を電気分解して水素ガスの形でエネルギーを貯蔵する、いわゆるグリーン水素の技術がCO2排出削減に有効です。そのため、高効率に水の電気分解を起こす電極触媒が広く研究されています。東北大学大学院理学研究科の若林裕助教授を中心とした研究グループは、神戸大学大学院工学研究科の宮崎晃平教授らと共同で、水の電気分解が生じる電極と電解液の界面の原子配置が、時間とともに変化していく様子を、放射光を用いた界面構造解析で明らかにしました。貴金属を含まない代表的な酸化物電極触媒材料であるペロ...

キーワード：再生可能エネルギー/コバルト酸化物/放射光/太陽/太陽光/電気分解/電極触媒/貴金属/ペロブスカイト/電解液/持続可能/持続可能な開発/太陽光発電/界面構造/コバルト/固液界面/酸化物/電気化学/二酸化炭素/風力発電/物質移動/表面構造/水素ガス/構造変化

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発表日：2025年10月6日

268

スピンの集団運動で熱の流れを操る新しい手法を実証

～磁性体による革新的な熱輸送制御技術へ一歩前進～

NIMSは、東京大学、産業技術総合研究所、大阪大学、東北大学との共同研究により、磁性体中のスピンの集団運動の準粒子「マグノン」の輸送を制御する新しい手法を提案し、強磁性金属中でマグノンが従来考えられていた以上に熱伝導に大きく寄与することを実証しました。磁性体を利用した新たな熱伝導制御原理の創出や技術の開発につながることが期待されます。この研究成果は、2025年10月1日にAdvanced Functional Materials誌に掲載されました。...

キーワード：マグノン/集団運動/準粒子/放射光/強磁性金属/磁性体/界面熱抵抗/強磁性/絶縁体/持続可能/持続可能な開発/スピン/熱伝導/熱伝導率/熱輸送

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発表日：2025年10月5日

269

新半導体材料GeSnの量子井戸構造における量子・スピン物性を解明 GeSnが切り拓く量子技術とスピントロニクスの未来

世界中で増え続けるデータを支えるには、従来のシリコン半導体だけでは限界が見えてきています。その次世代を担う有力候補として研究者の注目を集めているのがゲルマニウム・スズです。東北大学大学院工学研究科の好田誠教授は、ドイツ・ユーリッヒ研究センターおよびカナダ・エコールポリテクニック・モントリオールとの国際共同研究により、GeSnの量子井戸構造におけるスピン（注5）量子物性を世界で初めて明らかにしました。本研究では、従来のシリコンやゲルマニウムでは得ることが困難であった低有効質量や大きなg因子、さらには強いスピン軌道相互作...

キーワード：コンピューティング/情報通信/スピン軌道相互作用/相対論的効果/有効質量/量子コンピュータ/磁場/量子ビット/CMOS/トランジスタ/光デバイス/半導体材料/量子井戸構造/持続可能/持続可能な開発/半導体産業/量子コンピューティング/ゲルマニウム/熱電変換/シリコン/スピン/スピントロニクス/低消費電力/半導体/量子井戸/結晶構造

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発表日：2025年10月2日

270

酸素の吸着で磁石の変遷を観る酸素の電子スピンを利用した分子デバイスへの応用に筋道

酸素は、磁石の起源となる電子スピンを持つ最小の分子単位の一つです。もし酸素のスピンを磁石のON／OFFスイッチとして自在に利用できれば、酸素を選択的に検知・制御する新たな分子デバイスの開発につながります。東北大学金属材料研究所の高坂亘准教授と宮坂等教授の研究グループは、酸素の吸脱着によって磁気相を切り替えられる磁石を報告してきました（参考文献1）。しかし、酸素の吸着が進む過程で磁気相がどのように変化していくのかは未解明でした。今回、本研究グループと大阪大学大学院基礎工学研究科北河康隆教授およ...

キーワード：磁気秩序/反強磁性/ルテニウム錯体/分子デバイス/磁性体/強磁性/持続可能/持続可能な開発/酸素センサー/スピン/センサー/金属材料/相変化/二酸化炭素/ルテニウム/誘導体

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発表日：2025年10月2日

271

最適輸送が組み込まれた「生成拡散モデル」の学習則の解明

－計算資源の限られた環境における高性能な生成モデルの活用にも期待－

東京科学大学（Science Tokyo）理学院物理学系の蒲健太郎大学院生と大関真之教授、東北大学情報科学研究科の清水怜央大学院生（当時）と杉山友規特任准教授の研究チームは、最適輸送（用語1）の理論を取り入れた生成拡散モデル（用語2）の学習則を単純化し、学習の効率化に成功しました。生成拡散モデルは、生成AI（用語3）の一種であり、多くの画像生成AIサービスの基盤となる技術です。近年、その性能向上のために、最適輸送の手法である「シュレーディンガー橋（用語4）」を組み込んだモデルが注目されていますが、複雑な数理構造ゆえに学習則の直感的な理解が困難でした。本研究では、生成...

キーワード：生成モデル/ニューラルネットワーク/人工知能（AI）/拡散過程/ノイズ/数値計算/持続可能/持続可能な開発/ニューラルネット

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発表日：2025年10月1日

272

産官学連携で推進する「黒部川流域ネイチャーポジティブ・プロジェクト」環境省の公募事業「ランドスケープアプローチの実践事業」に採択

〜河川流域の企業や地域が連携する持続可能な新たなモデルの啓発へ〜

東北大学大学院生命科学研究科の近藤倫生教授がプロジェクトリーダーを務める「ネイチャーポジティブ発展社会実現拠点」（以下、NP拠点）の進める事業が、このたび環境省の公募事業「令和7年度ネイチャーポジティブ地域づくり支援モデル事業（通称：ランドスケープアプローチの実践事業）」に採択されました。NP拠点は、全国に先駆けてネイチャーポジティブに関する産官学連携のモデルケースを作る事業を進めています。その一環で取り組んでいる黒部川流域では、企業・行政・研究機関・地域団体など多様なステークホルダーが参画し、自然と社会が共生する持続可能な地域モデルの構築を目指しています。今回の採択を契機に、地域...

キーワード：価値創造/生物多様性条約/河川流域/持続可能/持続可能な開発/ステークホルダー/ランドスケープ/生物多様性

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発表日：2025年10月1日

273

単純な酸化処理で層状クロム酸化物薄膜の電気抵抗が20万分の1に！

ー次世代メモリデバイス開発への新たな一歩ー

遷移金属酸化物には結晶構造や化学組成の違いによって性質が大きく変わる材料が多く存在します。なかでも、酸素の出入り（脱挿入）によって電気抵抗率が大きく変化する材料は、次世代メモリーや高感度センサーなどへの応用が期待されています。東京都立大学大学院理学研究科の岡大地准教授、大阪大学大学院基礎工学研究科のZhaochen Maさん（大学院生）、東北大学大学院理学研究科の福村知昭教授（東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）兼務）、同大学多元物質科学研究所の組頭広志教授（高エネルギー加速器研究機構（KEK）兼務）らの研究グループは、単純な酸化処理によって室温での電気抵抗率が約20万分...

キーワード：高エネルギー/遷移金属酸化物/物質科学/加速器/化学組成/材料科学/クロム/遷移金属/メモリ/持続可能/持続可能な開発/材料設計/酸化物薄膜/電気抵抗/電子状態/センサー/金属酸化物/酸化物/結晶構造

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発表日：2025年9月29日

274

三次元磁気スキルミオンひもの非相反性を観測

～省エネ・創エネデバイス実現への新発見～

ナノメートルスケールにおいて極めて高い安定性を持つと期待されるトポロジカル磁気構造の応用へ向けた研究が進められています。特に近年、二次元的（2D）トポロジカル磁気構造の一種である磁気スキルミオンを膜面直方向に拡張したひものような三次元的（3D）トポロジカル磁気構造が高い安定性や非線形的な励起が期待できることから注目を集めています。しかしながら、そのような三次元的な構造に特有の電流誘起ダイナミクスは、これまで明らかにされていませんでした。今回、独マインツ大学ヨハネスグーテンベルグ校及び東北大学からなる研究チームは、3D磁気スキルミオンひも（図1）の電流誘起ダイナミクスが印加する電流の...

キーワード：電気通信/プロファイル/磁気構造/反強磁性/非線形/スキルミオン/トポロジカル/強磁性/持続可能/省エネ/持続可能な開発/ダイナミクス/ナノスケール/ナノメートル/多層膜/半導体/エネルギー変換/スキル

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発表日：2025年9月25日

275

AI時代を支える新磁性体、二酸化ルテニウム薄膜の「交代磁性」を実証

～AI・データセンター向け高速・高密度メモリ開発に期待～

NIMSは東京大学、京都工芸繊維大学、東北大学と共同で、二酸化ルテニウム（RuO₂）薄膜が第三の磁性体である交代磁性を示すことを実証しました。「第三の磁性体」は、強磁性体を用いたメモリの問題点を解決し得るものであり、高速・高密度な次世代メモリ素子として応用が期待されています。本研究により、RuO₂がその有力候補であることに加え、結晶配向制御による機能向上の可能性も示されました。研究成果は2025年9月24日付で『Nature Communications』に掲載されました。■従来の課題　二酸化ルテニウム（RuO2）は、「第三の磁性」である交代磁性...

キーワード：最適化/人工知能（AI）/磁気秩序/磁気抵抗/反強磁性/反強磁性体/磁場/配向制御/磁性体/メモリ/メモリ素子/強磁性/微細化/持続可能/省エネ/持続可能な開発/強磁性体/電気抵抗/電子構造/電子状態/スピン/金属材料/省エネルギー/第一原理/第一原理計算/結晶構造/ルテニウム

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発表日：2025年9月25日

276

磁場を味方にするウラン超伝導の機構を解明

―自らを柔軟に変化させ、耐えられる磁場の限界を2倍に―

超伝導はある温度以下で物質の電気抵抗がゼロになる現象です。この時、超伝導体（物質）では２つの電子が1組の電子対となり、自ら持つスピン（磁力の最小単位）を打ち消しあっています。このため、磁場は超伝導と相性が悪く、超伝導を抑制する外的要因としてのみ取り扱われてきました。応用上においても、磁場に強い超伝導状態をどのように作り出すかは、重要な課題となっています。一方、近年ウラン化合物で発見された「スピン三重項超伝導」は、従来の超伝導状態とは電子スピンの状態が異なるため、本質的に磁場に強く、高い磁場の中でも超伝導状態を保つことが知られていました。今回、原子力機構が開発したスピン三重項超伝導体...

キーワード：高磁場/超伝導体/加速器/磁場/超伝導/強相関/持続可能/持続可能な開発/単結晶/電気抵抗/アクチノイド/ウラン/スピン/金属材料/原子力/MRI

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発表日：2025年9月25日

277

熱帯雨林の光環境と生物起源ガスの関係

―森林火災が気候に影響する「ホットスポット」を生む可能性―

国立環境研究所、東北大学などの研究チームは、東南アジア熱帯雨林の樹木10種を調査し、かく乱を受けた林縁部に生育する植物が、気候に影響するガス「イソプレン」を放出することを明らかにしました。さらに、森林火災がこうした植物に適した「明るい」環境を作り出すことで、焼け跡から森林が回復する過程でイソプレンが増加する可能性を示しました。一方、「暗い」林内で優占する代表的な樹種からは、イソプレンの放出はほとんど見られませんでした。この結果は、東南アジア熱帯雨林のイソプレン放出量がなぜアマゾンなど他の熱帯雨林より低いのか、という謎を解く手がかりとなります。本研究の成果は、2025年9月...

キーワード：対流圏/温室効果ガス/環境影響/揮発性有機化合物/地球温暖化/ホットスポット/温室効果/光合成/光環境/持続可能/持続可能な開発/オゾン/メタン/長寿命化/森林火災/熱帯雨林/温暖化/寿命/大気汚染

他の関係分野：環境学数物系科学生物学工学農学

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発表日：2025年9月24日

278

量子もつれ光子ルーターを開発し伝送経路の切り替えを実証

─量子情報ネットワークへの応用に期待─

近年、量子コンピューターや量子暗号通信などの次世代情報技術の研究が活発化しています。これらを実現するためには、量子情報デバイス間をつなぐ量子ネットワークを構築し、光の量子である単一光子や量子もつれ光子の伝送経路を自在に切り替えるルーティング技術が求められます。東北大学大学院理学研究科の金田文寛教授とPengfei Wang大学院生、国立研究開発法人情報通信研究機構（NICT(エヌアイシーティー)）未来ICT研究所神戸フロンティア研究センター超伝導ICT研究室の藪野正裕主任研究員らの研究グループは、量子情報を担う量子ビットとして直接利用できる単一光子の偏光状態や量子もつれ状態を、低損...

キーワード：ルーティング/情報ネットワーク/情報通信/量子コンピュータ/量子もつれ/量子暗号/量子情報/量子情報処理/干渉計/超伝導/量子ビット/メモリ/単一光子/量子デバイス/持続可能/持続可能な開発/光学素子/ICT

他の関係分野：情報学複合領域数物系科学総合理工工学

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発表日：2025年9月23日

279

道路標識など道路附属物の老朽化状況に関する住民アンケート第2弾を実施

～前回の調査にて老朽化した道路付属物の認知度が高いワースト10県156市で市単位での調査を実施～

古河電気工業株式会社（本社：東京都千代田区大手町2丁目6番4号、代表取締役社長：森平英也、以下：古河電工）と国立大学法人東北大学大学院工学研究科　久田研究室（以下：久田研究室）は、道路標識や標示などの道路附属物の老朽化状況についての住民アンケートを、前回の調査結果で、老朽化した道路附属物の住民認知度が高かった10県内の全156市約6,836名を対象に実施しました。調査の詳細については下記プレスリリース本文内「道路標識などの道路附属物の老朽化状況に対する住民アンケート詳細」をご参照ください。...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/メンテナンス

他の関係分野：工学

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発表日：2025年9月21日

280

肝臓の糖新生が運動能を決める！

‐新たな運動持久力向上法、肥満・サルコペニア対処法へ‐

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などの材料（基質）をもとに、主に肝臓でブドウ糖が産生されます。東北大学大学院医学系研究科糖尿病代謝・内分泌内科学分野および東北大学病院糖尿病代謝・内分泌内科の金子慶三講師、堀内嵩弘特任研究員、片桐秀樹教授らのグループは、運動の強さに応じて、肝臓での糖新生に使われる基質が異なることを明らかにしました。ゆっくり走る軽い運動ではグリセロール、速く走る激しい運動では乳酸を基質とした肝臓の糖新生が活発化することにより、運動が持続...

キーワード：アミド/酸化還元反応/持続可能/還元反応/持続可能な開発/酸化還元/炭水化物/糖新生/筋肉/骨折/要介護/マウス/血液/代謝物/内分泌/加齢/高齢化/高齢者/糖尿病

他の関係分野：化学工学農学

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発表日：2025年9月21日

281

「従来薬では狙えないタンパク質」を標的とする新薬の評価法を確立

～新技術で薬の働きを可視化し、効果を高める道を開く～

愛媛大学先端研究院プロテオサイエンスセンターの山田航大特別研究員、山中聡士特定助教、澤崎達也教授、徳島大学の小迫英尊教授、東北大学の山越博幸助教、岩渕好治教授らの研究グループは、新しいタイプの薬「PROTAC（プロタック）」が細胞の中でどのように働くのかを調べる技術を開発しました。私たちの体には、がんなどの病気に深く関わりながらも、従来の薬では標的にできない"創薬困難（Undruggable）"なタンパク質が数多く存在します。PROTACは、このようなタンパク質と、「分解の目印」を付ける酵素を近接させることで、標的が細胞内の分解装置へ送られる仕組みを作り出します。これにより、これま...

キーワード：タンパク質間相互作用/持続可能/持続可能な開発/キチン/評価法/ユビキチン/創薬

他の関係分野：生物学工学農学

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発表日：2025年9月18日

282

室温作動する高起電力マグネシウム蓄電池を試作資源豊富なマグネシウムを用いて資源制約フリーを目指す

資源として豊富なマグネシウム(Mg)を用いるマグネシウム蓄電池(RMB)注1は、希少金属(レアメタル)であるリチウムを使用するリチウムイオン電池を補完・代替しうる次世代蓄電池として期待されます。RMBの実現には、繰り返しMgイオンを貯蔵・放出できる正極材料の開発が必須です。この中でも特に、高電位により大量のエネルギーを蓄えられる酸化物材料は有望な候補ですが、Mgイオンの移動が遅いため、室温での使用が困難でした。さらに、繰り返しの充放電による電極の劣化を抑制し、長寿命化する必要もありました。東北大学金属材料研究所の河口智也助教(研究当時。現...

キーワード：正極材料/材料科学/リチウムイオン電池/蓄電池/電解液/非晶質/持続可能/持続可能な開発/原子配列/電池/プロトタイプ/マグネシウム/リチウム/レアメタル/金属材料/構造制御/酸化物/長寿命化/機能材料/寿命

他の関係分野：総合理工工学農学

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発表日：2025年9月17日

283

コヒーレントX線により金属材料内部のナノ構造変化を「動画」で観察

─高性能材料開発に繋がる新手法─

マグネシウム合金は、実用金属の中で最も軽量かつ高強度であるため、自動車や家電製品、航空機などの構造材料として強く期待されています。東北大学国際放射光イノベーション・スマート研究センターの高澤駿太郎助教（理化学研究所放射光科学研究センターイメージングシステム開発チーム客員研究員）と高橋幸生教授（理化学研究所放射光科学研究センターイメージングシステム開発チームチームリーダー）らは、二宮翔助教、星野大樹准教授、西堀麻衣子教授、理化学研究所放射光科学研究センター放射光機器開発チームの初井宇記チームリーダー、北陸先端科学技術大学院大学共創インテリジェンス研究領域のダムヒョ...

キーワード：インテリジェンス/フレームワーク/システム開発/コヒーレント/物質科学/X線回折/放射光/ケイ素/高分子/定量評価/レンズ/持続可能/持続可能な開発/マグネシウム合金/電池/その場観察/ナノメートル/ナノ構造/マイクロ/マグネシウム/金属材料/航空機/高分子材料/自動車/析出物/構造変化

他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学工学

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発表日：2025年9月17日

284

イオン防災環境都市創生共同研究部門第１期の成果について

イオンモール株式会社（代表取締役社長：大野惠司）、公益財団法人イオン環境財団（理事長：岡田元也イオン株式会社取締役兼代表執行役会長）、国立大学法人東北大学災害科学国際研究所（所長：栗山進一）の三者は、２０２１年に「産学連携協力」に関する協定を締結、以来、安全で安心できるレジリエント・コミュニティーの創生を目指し、「イオン防災環境都市創生共同研究部門」を東北大学災害科学国際研究所内に設置、「防災・減災」「杜のデザイン」「感染症対策」の３つの項目を中心に、地域の皆さまにも参画いただくワークショップなどを実施してきました。今般、３課題に関する第１期の成果を発表するとともに、第２...

キーワード：環境変化/ボランティア/ワークショップ/産学連携/自然災害/地震計/マンション/安全・安心/持続可能/持続可能な開発/避難計画/防災・減災/環境保全/生態系/感染症対策/新型コロナウイルス/ウイルス/コミュニティ/レジリエント/感染症

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発表日：2025年9月16日

285

ひずみで強く光る鉛フリー新材料の発光メカニズムを解明

インフラの老朽化をモニタリングするセンサなどの開発指針に

橋梁やビルなど長年の使用で劣化したインフラが壊れる事故が各地で起きています。人手をできるだけ使わずに事故を未然に防ぐ手段として、機械的な力が加わると発光する応力発光（メカノルミネッセンス：ML）　センサで安全管理するシステムの開発が進められています。東北大学国際放射光イノベーション・スマート研究センターの二宮翔助教と西堀麻衣子教授、同大学大学院工学研究科の徐超男教授の共同研究グループは、特定の組成でML強度が異常に増強される鉛フリーの新しい多機能材料であるプラセオジム添加ニオブ酸リチウムナトリウム（Li₁₋ₓNaₓNbO₃:Pr）に着目し、これまで謎だった強い発光のメカニズ...

キーワード：ウェアラブル/ウェアラブルデバイス/物質科学/放射光/可視光/持続可能/安全管理/持続可能な開発/劣化診断/ニオブ/原子配列/ニオブ酸リチウム/ひずみ/モニタリング/リチウム/機能性材料/機能材料/機能性/結晶構造/ナトリウム

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発表日：2025年9月16日

286

固体電解質の従来の２大焼結法で特性に差異がでないことを確認

─電気自動車などに用いる全固体電池の早期実用化に道─

全固体電池は火災や発火の危険性が少なく、安全性や寿命などの点で優れていることから、次世代電池として大きな期待が寄せられています。全固体電池の重要な構成要素である固体電解質の作製手法としては、代表的な手法にHPとSPSがありますが、これまではSPSが特に優れていると考えられてきました。今回、東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）の程建鋒准教授らの研究チームは、固体電解質材料であるガーネット型酸化物Li7La3Zr2O12（LLZO）を対象に、HPとSPSを用いた焼結を直接比較しました。その...

キーワード：パルス/化学組成/材料科学/ナノサイエンス/全固体電池/ガーネット/持続可能/持続可能な開発/イオン伝導/固体電解質/電池/アルミニウム/金属材料/黒鉛/酸化物/自動車/電解質/電気自動車/SEM/結晶構造/寿命/ナノテクノロジー

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発表日：2025年9月14日

287

トカラ列島および与論島から新種の植物を発見「サツナンマンネングサ」と命名

北半球を中心に広く分布する多肉植物であるベンケイソウ科マンネングサ属は、よく似た形態をもつ種が多く、さらに同じ種でも生育環境によって形態が大きく変化することから、分類が難しい植物群の一つとして知られています。東北大学学術資源研究公開センター・植物園の伊東拓朗助教、牧雅之教授、琉球大学の横田昌嗣名誉教授、神奈川大学の岩元明敏教授、同大学大学院の遠藤みづほ大学院生、国立科学博物館の國府方吾郎研究主幹らは、これまでベンケイソウ科マンネングサ属の「ハママンネングサ」とされてきた薩南諸島のトカラ列島3島（悪石島・臥蛇島・中之島）および与論島に分布する植物が、秋咲き性や花器官の数性...

キーワード：日本列島/植物相/持続可能/持続可能な開発/遺伝子解析/遺伝子

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発表日：2025年9月14日

288

メタボリック症候群が胃噴門部腺癌を進展させる機序を解明

腸内環境異常が胃噴門部腫瘍の腫瘍免疫を抑制する可能性

現在、胃がん予防としてピロリ菌除菌療法が普及しています。しかし、胃噴門部腺がんは食生活の欧米化にともない増加し、ピロリ菌以外の細菌感染が関与する可能性があります。生活習慣病のメタボリック症候群と胃噴門部腺がんとの関連性は報告されましたが、両者をつなぐ機序は明らかではありません。東北大学大学院医学系研究科消化器病態学分野の正宗淳教授、宇野要講師、草野啓介大学院生（研究当時）、東北大学東北メディカル・メガバンク機構分子血液学分野の清水律子教授、同機構地域口腔健康科学分野の玉原亨講師らの研究グループは、メタボリック症候群にともなう腸内環境から漏れてきた異常な腸内細菌叢・代謝産物...

キーワード：酸化還元状態/持続可能/持続可能な開発/酸化還元/酸化物/接合部/細胞壁/糖脂質/免疫系/生体組織/Nrf2/PD-1/PD-L1/フリーラジカル/内視鏡/微小環境/高脂肪食/代謝産物/大腸/腸内環境/腫瘍微小環境/T細胞/がん細胞/ストレス応答/タンパク質発現/マウス/メタボリック症候群/ラジカル/リポ多糖/血液/細菌感染/腫瘍免疫/大腸菌/免疫チェックポイント/免疫細胞/ストレス/胃がん/遺伝子/細菌/細菌叢/酸化ストレス/脂質/食生活/生活習慣病/腸内細菌/腸内細菌叢

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発表日：2025年9月11日

289

スパコンと顕微鏡で磁石のつながりの強さを測ることに成功

～次世代デバイスに向けた磁性ガーネットの新しい材料評価技術を確立～

磁性材料において、隣接する磁気モーメント間の結合強度を表す「交換スティフネス定数」は、磁区（注4）構造や磁気応答特性を決定する最も重要な物性値の一つです。この値の正確な測定は、磁気記録デバイスやスピントロニクス素子の設計において必要不可欠ですが、従来の測定法には装置の高コスト化や試料の損傷といった課題がありました。東北大学、豊橋技術科学大学、信越化学工業株式会社、トルコ・コチ大学による国際共同研究グループは、大規模3次元マイクロ磁気シミュレーション（注5）...

キーワード：電気通信/マグノン/磁気光学/磁気構造/異方性/化学組成/数値計算/マグノニクス/磁気モーメント/磁気異方性/磁性体/ガーネット/スピン波/交換相互作用/光通信/磁気光学効果/電子デバイス/持続可能/持続可能な開発/評価手法/磁性材料/垂直磁気異方性/シミュレーション/スピン/スピントロニクス/マイクロ/最適設計/磁気記録/実証実験/低消費電力/動特性/半導体/スティフネス/スクリーニング

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発表日：2025年9月10日

290

藻類の太陽光エネルギーの高効率な伝達状態を解明

－巨大タンパク質複合体の単離と光エネルギー移動の詳細－

理化学研究所（理研）放射光科学研究センター生体機構研究グループの川上恵典研究員、米倉功治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）事業本部理研－JEOL連携プロジェクト副プロジェクトディレクター、東北大学多元物質科学研究所教授）、熊本大学産業ナノマテリアル研究所の小澄大輔准教授、同大学院自然科学教育部の板東（魚谷）未希博士後期課程学生、木田雅俊博士前期課程学生（研究当時）、廣田悠真博士前期課程学生（研究当時）、同大学理学部理学科物理学コースの加藤善大学士課程学生（研究当時）、豊橋技術科学大学応用化学・生命工学系の広瀬侑准教授の共同研究グループは、太陽光エネルギーを高効率...

キーワード：光エネルギー/物質科学/バクテリア/分光学/放射光/太陽/ナノマテリアル/光化学/耐熱性/クロロフィル/シアノバクテリア/タンパク質複合体/光合成/電子伝達/太陽光/エネルギー移動/人工光合成/持続可能/持続可能な開発/原子力/電子顕微鏡/カロテノイド/ラット/膜タンパク質

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発表日：2025年9月8日

291

電子の連携、量子物質の巨大分極を誘発

─高速エレクトロニクスを拓く新材料としての応用に期待─

強誘電体はメモリや光変調器などのエレクトロニクスに欠かせない材料です。昨今のデジタルトランスフォーメーション（DX）（注8）と呼ばれる情報の活用方法の変革は、電気素子のテラ（1兆）ヘルツ以上の超高速動作を至近の課題としています。ところが従来の強誘電体は、結晶内で重いイオンや分子を動かす必要があり、高速動作の妨げとなっていました。また、この機構にはエネルギー消費や結晶劣化を招くという問題もあります。東北大学大学院理学研究科の岩井伸一郎教授と伊藤弘毅助教（現在：関西学院大学理学部物理・宇宙学科教授）、東京科学大学理学院化...

キーワード：AI/人工知能（AI）/ビジネスモデル/テラヘルツ光/パルス/光誘起相転移/高温超伝導体/超伝導体/電荷秩序/電気分極/反強磁性/反強磁性体/誘電性/希土類元素/相転移/テラヘルツ/超伝導/トポロジカル/トポロジカル物質/強誘電性/磁性体/有機分子/パルスレーザー/テラヘルツ波/メモリ/強磁性/光エレクトロニクス/光変調/光変調器/高温超伝導/超短パルス/波長変換/分極反転/誘電体/エネルギー消費/持続可能/持続可能な開発/希土類/強磁性体/強誘電体/電気抵抗/レーザー/酸化物/周波数/電磁波/導電性/有機物/量子力学/超短パルスレーザー/結晶構造

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発表日：2025年9月8日

292

加齢による寄生虫排除不全には２型免疫の低下と腸内フローラの応答鈍化が関与している

加齢による免疫力の低下は「免疫老化」と呼ばれます。腸管への寄生虫感染を排除する際に必要となる「２型免疫応答」も、加齢によって低下します。腸管寄生虫が感染すると、若齢マウスでは２型免疫応答を担うサイトカイン遺伝子の発現が大きく上昇しますが、高齢マウスではこれが起こりません。東北大学大学院農学研究科の大坪和香子助教（JST創発研究者）と宮城大学食産業学群生物生産学類の森本素子教授の共同研究グループは、寄生虫感染時において、若齢マウスでは「腸内フローラ」の構造の変化や「短鎖脂肪酸」の増加が起こるのに...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/腸内フローラ/発酵/寄生虫/生物生産/微生物/好酸球/代謝産物/短鎖脂肪酸/ヘルパーT細胞/T細胞/マウス/構造変化/脂肪酸/生理活性/生理活性物質/肥満細胞/免疫応答/免疫細胞/アレルギー/サイトカイン/ディスバイオーシス/遺伝子/加齢/細菌/細菌叢/食生活/腸内細菌/腸内細菌叢/老化

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発表日：2025年9月7日

293

ウナギが水中も陸上も泳げる仕組みを数式とロボットを用いて解明

～「伸び」と「圧」の感覚を活用した運動制御が鍵～

ウナギなどの細長い魚は、脊髄が損傷した後も泳ぐことができ、水中だけでなく陸上も移動できる優れた運動能力を持っています。東北大学学際科学フロンティア研究所の安井浩太郎助教、電気通信研究所の鈴木朱羅助教、石黒章夫教授は、公立はこだて未来大学の加納剛史教授、オタワ大学のEmily M. Standen准教授、スイス連邦工科大学ローザンヌ校のAstha Gupta大学院生、Auke J. Ijspeert教授らとの共同研究により、この驚異的な運動能力を生み出す神経回路メカニズムの解明に取り組みました。研究グループは、身体に備わる「伸展感覚」と「圧力感覚」の二つの感覚フィードバック...

キーワード：電気通信/神経回路モデル/環境変化/持続可能/持続可能な開発/コンピュータ支援設計（CAD）/シミュレーション/フィードバック/ロボット/運動制御/ウナギ/運動能力/脊髄損傷/神経回路

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発表日：2025年9月7日

294

放射線の種類で変化するEu添加CaF₂結晶の発光特性を発見

シンチレータは放射線のエネルギーを光に変換する物質です。その一つである、Eu（ユウロピウム）添加CaF2結晶にα線を照射すると、X線を照射したときよりも長い波長の光が多く発生することを世界で初めて発見しました。これにより、波長を使って放射線の種類を識別できる可能性があります。シンチレータは放射線のエネルギーを光へ変換する物質で、医療やセキュリティなど幅広い分野で利用されています。中でもEu（ユウロピウム）添加CaF₂（フッ化カルシウム）結晶は、高い発光量（約2万光子/MeV）を示し、優れた光学的透明性と化学的安定性を備えたシンチレータです。これまでシ...

キーワード：シンチレータ/スペクトル/発光スペクトル/レンズ/持続可能/フッ化カルシウム/持続可能な開発/透明性/金属材料/原子力/カルシウム/放射線

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発表日：2025年9月4日

295

電力ロスを大幅に低減！革新的な鉄系磁性材料を開発

～新たな組織と磁化制御技術で実現次世代トランス・EV部品への応用に期待～

　NIMSは、東北大学および産業技術総合研究所と共同で、鉄系の軟磁性アモルファスリボンに新たなナノ組織・磁区構造の制御技術を導入し、電力損失を従来比で50％以上削減することに成功しました。特に、次世代高周波トランスや電気自動車の駆動用電源回路などで求められる数十キロヘルツの高周波領域で高性能を発揮し、電動機器の省エネ化やカーボンニュートラル実現への貢献が期待されます。本成果は、9月3日にNature Communications誌に掲載されました。【研究成果の概要】■従来の課題　AI向けデータセンターや電気自動車などの電力利用が急速に拡大する中、電力の...

キーワード：人工知能（AI）/物質科学/高周波/磁区構造/カーボンニュートラル/持続可能/省エネ/持続可能な開発/アモルファス/磁性材料/カーボン/パワーエレクトロニクス/モーター/金属材料/構造制御/自動車/組織制御/電気自動車/結晶構造

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発表日：2025年9月4日

296

脱細胞化血管の微細構造が細胞機能を誘導することを発見

－ヒトiPS細胞由来の血管内皮細胞による人工血管再生のための設計指針を提示－

東京科学大学（Science Tokyo）総合研究院生体材料工学研究所の岸田晶夫プロジェクト教授らの研究チームは、ブタなどの動物から採取した血管に「脱細胞化処理」と呼ばれる方法を施し、細胞成分を除去して細胞の足場（細胞外マトリクス、用語1）のみを残した脱細胞化血管（用語2）を作製しました。この脱細胞化血管に、ヒトiPS細胞から作製した血管内面を覆う細胞（内皮細胞）を植え付けることで、実験室内で機能する人工血管の開発を目指しています。この技術により、体内で自ら成長・修復できる「自己成長型の血管移植片」の実現が期待されます。本研究では、ヒトiPS細胞から誘導した内皮細胞を用...

キーワード：静水圧/持続可能/持続可能な開発/システム工学/微細構造/ウシ/生体組織/iPS細胞/血管再生/血管内皮/大動脈/脱細胞化/コラーゲン/基底膜/血管内皮細胞/再生医療/人工血管/内皮細胞/ヒトiPS細胞/遺伝子/手術/小児/生体材料/創傷治癒

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発表日：2025年9月4日

297

東北大学BIP採択案件から誕生したアイラト株式会社、大学発ベンチャー表彰2025にて受賞

東北大学産学連携機構スタートアップ事業化センター（センター長：遠山毅）が進めるビジネスインキュベーションプログラム（BIP）に採択された案件を基に設立されたアイラト株式会社（AiRato Inc.）が、文部科学省および科学技術振興機構（JST）が主催する「大学発ベンチャー表彰2025」において、「新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）理事長賞」を受賞しました。■受賞名「新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）理事長賞」アイラト株式会社は、がんへの強度変調放射線治療（IMRT）における最適な放射線治療計画を生成する独自の放射線治療AI技術を開発しています...

キーワード：人工知能（AI）/産学連携/持続可能/持続可能な開発/新エネルギー/インキュベーション/放射線治療/放射線

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発表日：2025年9月3日

298

ゴム材料の自己補強機構をナノスケール観察で解明

─ 高耐久性タイヤの設計指針となり低炭素・省資源社会への貢献に期待 ─

ゴム材料は自動車用タイヤをはじめ様々な製品に使用される基幹材料であり、その耐久性向上に基づくゴム製品の長寿命化や省資源化が求められています。多くのゴム材料は、大きく変形させるとその内部でゴムの分子鎖が引き伸ばされて整列する伸長結晶化が起こり、硬く切れにくくなります。このゴム材料の自己補強特性は耐久性に優れた材料の設計に不可欠な要素です。しかし、伸長結晶化はナノメートルスケールの現象であり直接観察が困難であることから、材料の補強につながる仕組みについては詳しくわかっていませんでした。東北大学多元物質科学研究所の陣内浩司教授、宮田智衆准教授、渡邉大介大学院生（研究当時、同大学大学院...

キーワード：物質科学/高分子/材料強度/省資源/持続可能/低炭素/持続可能な開発/ナノスケール/ナノメートル/ナノ粒子/結晶化/高分子材料/自動車/耐久性/大変形/長寿命化/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/光学顕微鏡/寿命

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発表日：2025年9月3日

299

プロトン伝導性セラミックスを低温で緻密に焼結できる機構を解明

― 低温動作・高効率燃料電池や水素製造デバイスの低コスト化に期待 ―

セラミックス電解質を用いる固体酸化物セルは、700℃近傍で作動する燃料電池・水素製造デバイスとして期待されています。特に、BaZrO3系プロトン伝導体は、作動温度をさらに400～600℃に下げられることや、効率を高められる観点で注目されています。しかしBaZrO3の緻密な焼結体を得るために、通常は1600℃程度の高温が必要であり、製造コストが高くなる一因となっていました。今回、東北大学大学院工学研究科の高村仁教授らのグループは、東芝エネルギーシステムズ株式会社との共...

キーワード：ジルコン/水蒸気/プロトン伝導/エネルギーシステム/酸化銅/プロトン伝導体/固体酸/持続可能/持続可能な開発/SOFC/固体酸化物形燃料電池/電池/燃料電池/酸化物/水素製造/電解質/電気化学/炭化水素/プロトン/SPECT

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発表日：2025年9月3日

300

双方向噴射型プラズマ推進機の性能を向上

～非接触での宇宙ごみ除去法の実現に期待～

宇宙ごみ（スペースデブリ）は、役目を終えた人工衛星やロケットの破片で、地球の周りを高速で飛び回っており、増え続けることで運用中の衛星や宇宙機に衝突する危険が高まっています。そのため、「除去衛星」を軌道に投入し、安全にスペースデブリを取り除く手法の研究が進められています。東北大学大学院工学研究科の高橋和貴准教授が開発を進める「双方向プラズマ噴射型の無電極プラズマ推進機」は、デブリに向けてプラズマを噴射することで対象物に減速力を与えつつ、逆噴射を同時に行うことによって自身には余分な推力がかからない仕組みを持っています。今回の研究では、この推進機の大電力化に加えて、「カスプ磁場...

キーワード：オープンアクセス/キセノン/衛星/磁場/エネルギーシステム/持続可能/持続可能な開発/ロケット/室内実験/人工衛星/非接触

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発表日：2025年9月2日

301

青色顔料を用いた多層構造の炭素系材料がCO₂資源化に有効であることを発見

─カーボンリサイクルを促進し、地球温暖化抑制への貢献に期待─

CO2は地球温暖化の原因物質であり、排出量の削減に加え、回収して有用な有機化合物や燃料に変換する資源循環技術に期待が寄せられています。東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）のLiu Tengyi特任助教、藪浩教授（主任研究者、同研究所水素科学GXオープンイノベーションセンター副センター長）、Di Zhang特任助教、Hao Li教授（主任研究者）らの研究グループは、東北大学国際放射光イノベーション・スマート研究センター（SRIS）の小野新平教授と吉田純也准教授、北海道大学電子科学研究所の松尾保孝教授、および東北大学発スタートアップ企業のAZUL Ene...

キーワード：AI/人工知能（AI）/地球温暖化/放射光/データ解析/分子触媒/材料科学/フタロシアニン/選択性/持続可能/持続可能な開発/カーボン/コバルト/リサイクル/資源循環/耐久性/電気化学/二酸化炭素/二酸化炭素/温暖化/層構造

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発表日：2025年9月2日

302

マントルを構成するかんらん岩体を利用した新たなCO₂固定技術を開発

―地球全域で大気中CO₂の大幅な削減に期待―

マントルを構成するかんらん岩は、マグネシウムや鉄などの2価の金属イオンを豊富に含んでおり、地殻変動により地表付近に移動してきたかんらん岩体を利用したCO2の炭酸塩鉱物化（CO2鉱物固定）が期待されています。しかしCO2の貯留を阻害する岩石の緻密さ・浸透性の低さが課題となっています。東北大学大学院環境科学研究科のLuis Salalá 特任助教、渡邉則昭教授、王佳婕助教、岡本敦教授は、鉱物の溶解を促進し、金属イオンを捕捉する植物由来で生分解性のキレート剤を用いて、この課題を解決するとともに、上記金属イオンを地上での鉱物...

キーワード：水溶液/かんらん岩/マントル/炭酸塩/地殻変動/生分解/持続可能/持続可能な開発/マグネシウム/金属イオン/二酸化炭素/二酸化炭素/CO2固定/生分解性

他の関係分野：数物系科学工学総合生物農学

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発表日：2025年9月1日

303

慢性便秘治療薬ルビプロストンの腎保護作用を世界で初めて臨床試験で確認

-腸内細菌叢の改善でミトコンドリア機能が向上-

CKDは世界の主要な健康問題の一つです。腎不全が進行すると透析に至るため、その治療法の開発が急務ですが、腎機能を改善する薬はありませんでした。東北大学大学院医学系研究科および医工学研究科の阿部高明教授らの研究グループは、CKD患者では合併する便秘によって腸内細菌叢の乱れが生じ腎機能の悪化につながると考えました。そこで国内9つの医療機関で中程度のCKD患者118名を集め、ルビプロストンの腎機能に対する効果を検証する第Ⅱ相臨床試験（注7)）の多施設共同臨床試験（LUBI-CKD TRIAL）を実施しました。その結果、ルビプロストン8 µgおよ...

キーワード：アミン/持続可能/持続可能な開発/医工学/腸内フローラ/腎臓病/オミクス/オミクス解析/マルチオミクス/マルチオミクス解析/血清/糸球体/腎移植/腎不全/ポリアミン/腸内環境/ミトコンドリア/抗炎症/抗炎症作用/小腸/腎機能/腎臓/代謝物/臨床試験/遺伝子/医師/血圧/高血圧/細菌/細菌叢/腸内細菌/腸内細菌叢/慢性腎臓病/網羅的解析

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発表日：2025年9月1日

304

武士の日々の所作で脚力が強化する

１日わずか５分で高齢期の筋力低下を防ぐ効果に期待

かつて武士の生活に欠かせなかった礼法の所作が、現代人の健康づくりに役立つことが明らかになりました。小笠原彩香（研究推進時：東北大学大学院医学系研究科大学院生）、佐藤明（研究推進時：同非常勤講師）、東北大学産学連携機構未来社会健康デザイン拠点長永富良一教授（研究推進時：大学院医工学研究科）らの研究チームは、礼法に基づくしゃがんで立つ動作を用いたトレーニングを3か月間実施すると、脚筋力が平均で25％以上向上することを確認しました。1日5分程度の短い運動で効果が得られるため、無理なく続けやすいことが特徴です。日常生活に取り入れやすく、高齢期の転倒や筋力低下を防ぐ新しい方法として期待されます。...

キーワード：産学連携/持続可能/持続可能な開発/医工学/トレーニング/日常生活/高齢者

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発表日：2025年9月1日

305

京都市郊外では太陽光発電と電気自動車の組み合わせで90％のCO₂削減が可能に

─国内や他のアジア諸国・地域の都市部での適用効果にも期待─

人間の生産活動によって地球全体に二酸化炭素（CO2）に代表される温暖化ガスが増え続け、それが原因と思われる気候変動によって大規模な自然災害が起きています。そのため特にCO2排出量の大きい世界の都市部では、様々な気候変動対策が講じられています。東北大学環境科学研究科の小端拓郎准教授らの研究チームは、1997年に「京都議定書」が採択された京都市を対象に、屋根に設置する太陽光発電と電気自動車を組み合わせた新しい都市モデル「SolarEV City構想」を分析しました。その結果、中心部では屋根の狭さから自給率が限られる一方、郊外の住宅地では最大で...

キーワード：マネジメントシステム/レジリエンス/技術経済/一酸化二窒素/温室効果ガス/再生可能エネルギー/自然災害/温室効果/気候変動/太陽/太陽光/蓄電池/持続可能/低炭素/CO2排出量/マネジメント/持続可能な開発/太陽光発電/電池/カーボン/メタン/モビリティ/自動車/電気自動車/二酸化炭素/二酸化炭素/二酸化炭素排出削減/京都議定書/温暖化

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発表日：2025年8月30日

306

細胞たちの個性が、さなぎの大変身をスピードアップ

東京大学大学院理学系研究科の脇田大輝特任研究員（兼・日本学術振興会特別研究員-PD）、東北大学電気通信研究所（兼・大学院工学研究科）修士課程（※研究当時）の山地聡史さん、大阪大学大学院理学研究科の梅津大輝講師、公立はこだて未来大学システム情報科学部の加納剛史教授らの研究グループは、昆虫のさなぎの中で体のつくりが大きく変わるとき、細胞に「個性」があることで細胞の群れ全体の働きがよくなり、「筋肉の断片を散らしながら」「安定した網目パターンにする」という２つの工程が速やかに両立することをシミュレーション※１により示しました（図１）。私たちの体はさまざまな種類の細胞で...

キーワード：電気通信/タスク/持続可能/持続可能な開発/シミュレーション/ロボット/一細胞/筋肉

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発表日：2025年8月30日

307

ガラスは温度の上下を繰り返すと若返る？

―電子状態の変化―

島根大学材料エネルギー学部の細川伸也研究員、小林健太郎研究員、尾原幸治教授は、広島大学、弘前大学、高エネルギー加速器研究機構、および東北大学の研究者と協力して、金属ガラスを対象として、液体窒素温度（およそ摂氏マイナス１９６度）と室温の間を繰り返し上下させることによる若返り効果によって、ガラスの電子状態が大きく変化することを、放射光を用いて明らかにしました。放射光を用いると、物質中に詰まった電子や空いている電子の状態を、元素やその電子軌道を区別して観測できます。研究に用いた金属ガラスは重い希土類元素のガドリニウム（Gd）と軽い遷移金属元素であるコバルト（Co）からできており、以前私たちが報告し...

キーワード：金属元素/光エネルギー/X線吸収分光/光電子分光/高エネルギー/ガドリニウム/加速器/希土類元素/軟X線/放射光/スペクトル/発光スペクトル/電子分光/遷移金属/発光分光/持続可能/持続可能な開発/希土類/金属ガラス/原子配列/電子構造/電子状態/コバルト/極低温/金属材料/若返り

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発表日：2025年8月28日

308

自治体向けの認知症発症/進行のリスク早期発見の手引きを公開

～日本独自の認知症早期発見・早期介入モデルの確立に向けた大規模実証研究 (J-DEPP研究)の成果をもとに作成～

J-DEPP研究では、これまでの研究成果をもとに、自治体が地域で認知症発症/進行の早期発見に取り組むための実践的な「手引き（ガイド）」を作成しました (図3)。この手引きは、地域において認知症発症/進行のリスク早期発見・早期介入・診断後支援を実践する際の参考となるよう、体制準備、市民啓発、住民への周知・リクルートの仕方、認知症スクリーニング検査の実施、検査後の受診推奨、認知症カフェやピアサポート、本人ミーティングなどの支援へのつなげ方などを具体的にまとめたもので、実際に全国各地で行われた事例や工夫が掲載されています。手引きの作成にあたっては、まず全国の自治体を対象に調査を行い、認知...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/リハビリ/アミロイド/スクリーニング/ピアサポート/リハビリテーション/健康長寿/抗体/早期発見/認知症

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発表日：2025年8月28日

309

低荷重・低温での高信頼性接合を実現

電子部品を基板に固定して回路を作る電子実装技術は、半導体を含む電子デバイス製造に欠かせない基盤技術です。近年、デバイスの多機能化・高機能化に伴い、異種材料をつなぐ接合技術の重要性がますます高まっています。東北大学大学院工学研究科の日暮栄治教授らの研究グループは、産業技術総合研究所ハイブリッド機能集積研究部門異種デバイスパッケージング研究グループの倉島優一研究グループ長らと共同で、低荷重で塑性変形し低温でも強固に接合できるAu中空マイクロバンプを新たに開発しました。具体的には、表面活性化接合（注...

キーワード：固体表面/テンプレート/酸化膜/電子デバイス/半導体デバイス/持続可能/持続可能な開発/塑性変形/マイクロ/電子顕微鏡/半導体/微細加工/微細構造

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発表日：2025年8月27日

310

歯根の長さや形を制御する後天的な機構を発見

〜エピジェネティクスによって形を制御する歯の再生技術へ〜

歯の再生は夢の治療法です。しかし、再生された歯の形態、特に歯根の長さや構造を制御する技術は、未だ十分に確立されていません。東北大学大学院歯学研究科分子・再生歯科補綴学分野の新部邦透講師および江草宏教授らは米国Mayo Clinicとの共同研究により、エピジェネティクス因子として知られるヒストン脱アセチル化酵素（HDAC3）の発現を欠失させた遺伝子改変マウスの歯を解析しました。その結果、同マウスでは歯根の長さが短縮し、神経や血管の通る歯根尖の孔（根尖孔）が通常よりも早期に閉鎖されることが明らかとなりました。加えて、HDAC3の発現を阻害する薬剤を処理したセメント芽細胞（注3...

キーワード：塩基配列/ヒストン/持続可能/持続可能な開発/セメント/ヌクレオソーム/遺伝子改変/クロマチン構造/脱アセチル化/ヒストン脱アセチル化酵素/クロマチン/歯学/石灰化/HDAC/アセチル化/マウス/遺伝子改変マウス/骨代謝/細胞分裂/阻害剤/ストレス/遺伝学/遺伝子/遺伝子発現/環境因子

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発表日：2025年8月27日

311

トランス脂肪酸が老化・炎症を促進する分子メカニズムを発見

-生活習慣病の発症予防・治療戦略の開発に期待-

一部の加工食品に含まれるエライジン酸などのトランス脂肪酸の摂取は、過去の疫学的知見から、動脈硬化症や生活習慣病（MASLDなど）をはじめとした加齢や炎症が関連する疾患のリスク因子とされてきましたが、炎症誘導の詳細な分子機構は不明でした。東北大学大学院薬学研究科の小島諒太大学院生、平田祐介准教授、松沢厚教授らの研究グループは、同研究科の佐藤恵美子准教授、帝京大学薬学部の濱弘太郎准教授、横山和明教授、静岡県立大学薬学部の滝田良教授、岩手医科大学薬学部の野口拓也教授らとの共同研究により、最も主要なトランス脂肪酸であるエライジン酸が、DNA損傷の際に起きる細胞老化および炎症を促進することを...

キーワード：持続可能/紫外線/持続可能な開発/フィードバック/モデリング/脂質ラフト/肝炎/細胞膜/炎症反応/肝がん/肝硬変/肝疾患/細胞老化/組織リモデリング/老化細胞/アルコール/分子機構/がん化/リモデリング/DNA損傷/NF-κB/アポトーシス/ケモカイン/シグナル分子/マウス/ラット/リン脂質/活性酸素/細胞死/細胞内情報伝達/脂肪酸/受容体/転写因子/コレステロール/サイトカイン/ストレス/リスク因子/疫学/加齢/脂質/脂肪肝/生活習慣病/動脈硬化/動脈硬化症/老化

他の関係分野：工学

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発表日：2025年8月27日

312

反応性の低い有機分子のシンプルな結合方法の開発

〜スルホキシイミンとカルボン酸の直接アミド化反応〜

アミドは、生体分子や天然有機化合物、医薬品などの構造中に普遍的に存在する極めて重要な化学結合です。そのためアミド結合形成のための新しい方法がこれまで数多く開発されてきました。スルホキシイミンとカルボン酸とのアミド結合形成反応も報告例はありますが、その数は限定的です。この反応で合成できる有機化合物の中には、医薬品候補として期待されている有用な化合物群が知られています。そのため、スルホキシイミンとカルボン酸を用いた直接的なアミド形成反応の優れた新技術の開発が求められています。東北大学大学院生命科学研究科の梅原厚志助教と佐々木誠教授は、反応性の低い窒素求核剤とカルボン酸を簡便に結合させる...

キーワード：アミド/有機分子/カルボン酸/持続可能/持続可能な開発/アミド結合/イミン/生体分子/創薬/創薬化学/天然有機化合物

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発表日：2025年8月26日

313

神経性過食症女性に治療者誘導型オンライン認知行動療法を提供して過食と代償行動エピソードを減らすことに成功

〜アセスメント盲検・多施設ランダム化比較試験〜

神経性過食症は、深刻な健康被害を伴う精神疾患ですが、科学的根拠のある認知行動療法を提供可能な施設は都市部に偏在しており、専門家も少ないため、非常にたくさんの方が専門的な治療を受ける機会がありません。このような問題を解決するために本研究では、日本文化に合わせた治療者誘導型オンライン認知行動療法を開発し、その有効性を全国6つの大学病院1ナショナルセンターによる多施設共同ランダム化比較試験で検証しました。福井大学子どものこころの発達研究センターの濱谷沙世助教と水野賀史准教授、同大学医学系部門医学領域病態制御医学講座精神医学の小坂浩隆教授、鹿児島大学病院の松本一記研究准教授、スウェーデン・リンショー...

キーワード：食行動/アセスメント/持続可能/持続可能な開発/精神医学/自己評価/日常生活/イミン/医師/精神疾患/認知行動療法

他の関係分野：複合領域工学

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発表日：2025年8月26日

314

リサイクルが簡単な電極材料を開発資源の制約を乗り越えた電池の開発に期待

可逆的に電荷貯蔵（酸化還元、レドックス）できる有機レドックス高分子は、電池の電極材料として注目されています。特に最近では、安全で環境に優しい水系電池への応用に向けた研究が進められています。しかし、同高分子の多くは疎水性であり、水系電池へと応用するには、親水性を付与する必要があるほか、それらの分解は他の高分子材料と同様に簡単ではありませんでした。東北大学多元物質科学研究所の岡弘樹准教授と大窪航平助教、同大学大学院工学研究科の北嶋奨羽大学院生、日東紡績株式会社の五十嵐和彦上席技術統括SVらの共...

キーワード：水溶液/物質科学/高分子/電荷貯蔵/アミン/持続可能/ベンゼン/持続可能な開発/電池/リサイクル/高分子材料/酸化還元/電解質/親水性/レドックス/ポリアミン/官能基

他の関係分野：数物系科学化学工学総合生物

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発表日：2025年8月24日

315

RNA修飾代謝による生体防御機構を解明

-有害な修飾ヌクレオシドから体を守る仕組み-

RNAはさまざまな化学修飾を受け、現在までに約150種類以上が同定されています。これまで、細胞内におけるRNA修飾の役割については研究が進んでいましたが、RNA修飾が代謝された後に生じる修飾ヌクレオシドの機能や意義については十分に解明されていませんでした。東北大学加齢医学研究所の小川亜希子助教（当時、現所属は薬学研究科准教授）、魏范研教授、生命科学研究科の田口友彦教授、医学系研究科の中澤徹教授らは、九州大学生体防御医学研究所の渡部聡准教授、稲葉謙次教授、農学研究院の有澤美枝子教授、熊本大学生命資源研究・支援センターの荒木喜美教授、生物環境農学国際研究センターの...

キーワード：RNA修飾/イノシン/持続可能/持続可能な開発/リン酸/哺乳動物/アデノシン/生体防御/代謝産物/病態解明/RNA/アセチル化/アレン/エネルギー代謝/ヌクレオシド/メチル化/リソソーム/代謝物/加齢/脂質/脂質代謝/糖代謝

他の関係分野：生物学工学農学

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発表日：2025年8月24日

316

「スピン半導体」の動作速度の限界を超える新発見

～反強磁性体の従来磁石材料に対する工学的優位性を世界で初めて実証～

スピントロニクスの発展により、強磁性体を用いた不揮発性メモリー（磁気抵抗メモリー：MRAM）の社会実装が進展し、半導体集積回路の高機能化・省エネ化に貢献しています。一方で近年、基礎研究の領域では、全体としては磁力を持たない磁性材料である反強磁性体が注目されています。これまでこの反強磁性体の強磁性体との類似点や相違点が様々な角度から調べられてきましたが、強磁性体に対する工学的な優位性は明らかではありませんでした。このたび東北大学、物質・材...

キーワード：電気通信/コヒーレント/磁気抵抗/反強磁性/反強磁性体/磁場/磁性体/材料科学/マンガン/MRAM/メモリ/強磁性/微細化/持続可能/省エネ/持続可能な開発/強磁性体/磁性材料/電気抵抗/電子状態/不揮発性メモリ/スピン/スピントロニクス/センサー/ナノメートル/原子力/集積回路/低消費電力/半導体

他の関係分野：情報学数物系科学総合理工工学

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発表日：2025年8月24日

317

肝がん細胞が「セレン代謝」を組み替えて細胞死を回避する仕組みを解明フェロトーシス誘導治療への抵抗性獲得メカニズムに迫る

セレンは体内で活性酸素を除去する抗酸化酵素などの構成成分として重要な役割を果たす必須微量元素であり、健康維持に欠かせません。その中でも「セレノプロテインP（SeP）」は肝臓で合成され、全身にセレンを輸送する特殊なタンパク質です。近年、肝細胞がんでSeP発現が低下していることが報告されていますが、その減少の理由やがん細胞の生存戦略との関連は不明でした。東北大学大学院薬学研究科の有澤琴子助教、平沼哲太（当時学部学生）、名取萌花（当時学部学生）、斎藤芳郎教授らの研究グループは、single-cell RNAシーケンス解析と培養細胞実験により、酸化ストレス応答転写因子NRF2が肝がん細胞で...

キーワード：セレン/微量元素/生存戦略/持続可能/持続可能な開発/酸化酵素/抵抗性/Nrf2/肝がん/RNA/がん細胞/ストレス応答/活性酸素/肝細胞/肝細胞がん/抗酸化/抗酸化作用/細胞死/転写因子/培養細胞/ストレス/酸化ストレス

他の関係分野：環境学数物系科学生物学工学農学

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発表日：2025年8月20日

318

プロトンと電子の両方が高速に伝導する酸化物を発見

ー中温域で動作する低コストな電気化学リアクターや水素透過膜への応用に期待ー

プロトン（H+）と高い電子（e−）の両方が電荷担体（キャリア）となる混合伝導体は、500℃以上の高温域で動作する燃料電池や水電解素子など、水素が関わる反応を利用した電気化学リアクターの電極や、水素透過膜などとして使われます。近年それらのデバイスは、耐用年数の延伸や反応の促進に必要な触媒にかかるコスト低減、反応の選択性向上などの観点から、従来の燃料電池が稼働する500℃以上の高温域に対して200～500℃の中温域での動作が望まれており、その実現に向けた要素材料の開発が進められています。東北大学多元物質科学研究所の山﨑智之助教と小俣孝久教授ら...

キーワード：物質科学/ブロッキング/電気伝導度/プロトン伝導/電気分解/水素透過/キャリア/選択性/持続可能/持続可能な開発/チタン/ニオブ/酸化チタン/電気伝導/電池/燃料電池/拡散係数/酸化物/電解質/電気化学/プロトン

他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学

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発表日：2025年8月20日

319

ナノスケールの薄膜に磁石などの「新機能」を埋め込む新たな手法

大阪大学産業科学研究所の森田利明さん（大学院基礎工学研究科博士後期課程）、千葉大地教授(兼東北大学国際放射光イノベーション・スマート研究センターセンター長・教授)らの研究グループは、原子の間隔を人工的に操ったナノ薄膜をつくることに成功し、このナノ薄膜に磁石の性質など新たな機能が内蔵できることを実証しました。原子の間隔を人工的に操った状態でナノ薄膜を成膜する手法は少なく、その限られた手法にも、様々な制約がありました。今回、研究グループは、柔軟性のある基材をあらかじめ伸長し、その上に磁石の性質を示すナノ薄膜を成膜しました。成膜後に基材を自然長に戻すことで、ナノ薄膜の原子の...

キーワード：超伝導体/異方性/放射光/超伝導/磁気異方性/誘電体/持続可能/持続可能な開発/コバルト/ナノスケール/ナノメートル/半導体

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発表日：2025年8月18日

320

るつぼの限界、2,200℃以上で高機能結晶を作製する技術を開発

─高密度・高速発光・高耐久性等を有する新物質の創製に期待─

半導体や電子機器、光学機器等に用いられる付加価値の高い単結晶の一部は、これまで使用可能温度が2,200℃以下のイリジウム（Ir）や白金（Pt）製のるつぼを用いた単結晶成長で材料開発や量産が行われてきました。そのため、それらの貴金属のるつぼでは、2,200℃を超える高温域の材料開発はほとんど進められてきませんでした。東北大学金属材料研究所の横田有為准教授と吉川彰教授らからなる研究グループは、融点が3,400℃を超えるW製のるつぼに着目し、新たな結晶成長技術を開発しました。Wるつぼは酸化物融液と反応することや結晶内への混入の懸念がありました。今回、反応や混入のメカニズムを解明して反応や...

キーワード：高エネルギー/シンチレータ/新物質探索/融点/イリジウム/タングステン/貴金属/結晶育成/新物質/持続可能/持続可能な開発/希土類/単結晶/金属材料/結晶成長/酸化物/耐久性/熱処理/半導体/放射線

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発表日：2025年8月9日

321

層状物質への小分子の吸脱着で磁気フラストレーション相の可逆的切り替えに成功わずかな外部刺激で動作する分子デバイスへの応用に期待

わずかな外部刺激により複数の状態間の切り替えが出来る材料は、省エネルギーかつ高機能なスイッチ素子の実現に欠かせません。特に、『磁気フラストレーション』と呼ばれる、複数の磁気相互作用が競合しスピンの向きが定ならない特殊な状態は、次世代スイッチ材料として注目されています。しかし、このような状態を人工的に作り出すことは非常に困難で、これまで十分に研究されてきませんでした。東北大学金属材料研究所の宮坂等教授と高坂亘准教授らの研究グループは、分子性多孔性材料（注4）からなる層状の反強磁性体に常磁性（注...

キーワード：オープンアクセス/カゴメ格子/スピンフラストレーション/フラストレーション/幾何学/三角格子/磁気相転移/磁気秩序/反強磁性/反強磁性体/相転移/磁場/高分子/分子デバイス/強磁性的相互作用/磁気モーメント/磁性体/多孔性配位高分子/配位高分子/シリカゲル/強磁性/層状物質/持続可能/省エネ/持続可能な開発/強磁性体/シリカ/スピン/センサー/ナノサイズ/活性炭/金属イオン/金属材料/省エネルギー/有機物/配位子/分子設計

他の関係分野：情報学数物系科学化学総合理工工学

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発表日：2025年8月7日

322

セルロースナノ粒子で高性能電界効果型トランジスタを開発

─再生可能な携帯用ペーパーエレクトロニクスへの利用に期待─

セルロースは地球上で一番生産量が多い(約1,000億トン/年)バイオマスであり、カーボンニュートラルとして地球温暖化・沸騰化の救世主となる素材として現在最も注目されている材料の一つです。東北大学未来科学技術共同研究センターの福原幹夫シニアリサーチフェローと橋田俊之特任教授、同大学大学院工学研究科小野崇人教授、静岡大学工学部藤間信久教授らの研究グループは共同で、AKCNPを利用したショットキー接合（注7）によりn型バイオ半導体 MESFETを作製し、負のゲート電圧で3.5桁の増幅作用と、正のゲート電圧において不揮発性メ...

キーワード：オープンアクセス/地球温暖化/メモリ効果/仕事関数/電子スピン共鳴/磁場/ディスプレイ/ファイバー/トランジスタ/メモリ/電界効果トランジスタ/カーボンニュートラル/持続可能/持続可能な開発/アモルファス/ナノファイバー/電界効果/不揮発性メモリ/カーボン/スピン/ナノ粒子/マイクロ/マイクロ波/炭酸ガス/半導体/環境保全/セルロース/バイオマス/甲殻類/キチン/温暖化/ビタミン/カルシウム/ラジカル/天然化合物

他の関係分野：情報学環境学数物系科学化学工学農学

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発表日：2025年8月7日

323

舌下免疫療法における腸内細菌叢の役割を発見

-腸内環境がアレルギー治療効果に影響を与える可能性-

舌下免疫療法はアレルギーの原因物質（アレルゲン）を少量ずつ舌下粘膜から吸収させ、徐々にアレルギー反応を弱めていく治療法です。最近の研究で腸内細菌叢の乱れがアレルギー発症と関連することが分かってきましたが、舌下免疫療法における腸内細菌叢の役割は不明でした。東北大学病院歯科麻酔疼痛管理科の田中志典講師らの研究グループは、舌下免疫療法を施したマウスに抗生物質を投与し腸内細菌叢を除去すると舌下免疫療法によるアレルギー抑制効果が失われることを見出しました。この結果は、一見無関係な腸内環境が舌下免疫療法の治療効果に影響を与える可能性を示唆します。本研究成果は2025年8月5日に学術...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/腸内フローラ/アレルゲン/炎症性疾患/腸内環境/免疫療法/T細胞/マウス/抗生物質/自己免疫/自己免疫疾患/制御性T細胞/免疫応答/アレルギー/細菌/細菌叢/腸内細菌/腸内細菌叢/疼痛

他の関係分野：工学総合生物農学

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発表日：2025年8月7日

324

細胞の情報伝達を制御する足場脂質

－アレスチンと膜脂質の協調作用による受容体の細胞内取り込み機構－

細胞はGタンパク質共役型受容体（GPCR）と呼ばれる細胞表面のセンサータンパク質を用いて、外界からの情報分子を細胞内に伝えます。この情報伝達の効率を調節する重要な仕組みの一つに、GPCRの細胞内への取り込み（内在化（注４））による情報伝達の収束があり、アレスチンというタンパク質がその役割を担います。アレスチンがGPCRと結合する際に、機能性膜脂質であるPIP2が関わることが報告されていますが、その詳細な分子機構は不明な点が多く残されていました。東北大学大学院薬学研究...

キーワード：センサータンパク質/静電相互作用/持続可能/持続可能な開発/センサー/機能性/細胞応答/リン酸/変異体/膜脂質/細胞膜/ホルモン/分子機構/GPCR/Gタンパク質/Gタンパク質共役型受容体/アミノ酸/リガンド/リン脂質/構造変化/細胞内情報伝達/受容体/創薬/代謝物/脂質

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発表日：2025年8月7日

325

応力発光半導体でスピンドープ強磁性を発見エネルギー関連材料の機能革新に大きく寄与

固体中の電子の電荷と、電子が持つ小さな磁石のような性質「スピン」の両方を工学的に利用、応用する「スピントロニクス」と呼ばれる分野において「希薄磁性半導体」が注目されています。一般的に、強磁性などをもたらす交換相互作用（注4）は隣接原子間距離程度の近接作用に限定されています（金属では伝導電子を媒介した別機構の磁性体の例外が存在する）。一方、相転移のユニバーサル理論であるパーコレーション理論（注5）は隣とのパス（磁気転移の場合は隣の磁性原子との結合に相当）が高密度...

キーワード：スピン系/高エネルギー/物性物理/量子スピン/量子スピン系/臨界現象/ミュオン/加速器/相転移/磁場/波動関数/磁気モーメント/磁性体/クロム/マンガン/スピン緩和/希薄磁性半導体/強磁性/交換相互作用/磁性半導体/持続可能/持続可能な開発/強磁性体/システム工学/スピン/スピントロニクス/パーコレーション/化合物半導体/浸透率/半導体/伝染病/カップリング

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発表日：2025年8月7日

326

異方的量子スピンジグザグ鎖モデルの予測を実験的に実証

―新たな物質機能性の実現が期待―

京都大学大学院理学研究科の堀文哉博士課程学生（現：東北大学大学院理学研究科助教）、松平広康博士課程学生、北川俊作同准教授、石田憲二同教授、広島大学大学院先進理工系科学研究科の鈴木大斗博士課程学生、鬼丸孝博同教授の研究グループは、近年提案された異方的量子スピンジグザグ鎖モデルの予測を実験的に実証しました。固体物理の分野では、通常の磁性体では見られない秩序状態や準粒子1の研究が注目されています。以前、同研究のグループは希土類のイッテルビウム（Yb）原子がジグザグ鎖を形成する磁性半導体YbCuS2において、格子間隔と...

キーワード：原子核/時間反転対称性/磁気構造/磁気秩序/準粒子/多極子/多極子秩序/対称性/電気分極/誘電性/量子コンピュータ/量子スピン/異方性/素粒子/磁場/励起状態/強誘電性/空間反転対称性/磁性体/強磁性/磁性半導体/持続可能/持続可能な開発/希土類/電子状態/スピン/スピントロニクス/半導体/機能性/ゆらぎ/妥当性/プローブ

他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学農学

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発表日：2025年8月6日

327

カゴメ金属の特異なホール効果の起源を解明

―移動度スペクトル解析で捉えた高移動度キャリアの役割―

東京大学大学院新領域創成科学研究科の劉蘇鵬大学院生、六本木雅生大学院生（研究当時／現在：理化学研究所研究員）、石原滉大助教、橋本顕一郎准教授、芝内孝禎教授らの研究グループは、同大学物性研究所、東北大学金属材料研究所、日本原子力研究開発機構、カリフォルニア大学サンタバーバラ校、仏エコール・ポリテクニークとの共同研究により、カゴメ格子と呼ばれる構造をもつ金属物質「CsV3Sb5」で観測される非単調なホール効果の起源を明らかにしました。従来この現象は、ループ状の渦電流による「異常ホール効果」と呼ばれる特殊な電子の振る舞いによるものと考えら...

キーワード：定量的評価/スペクトル解析/カゴメ格子/異常ホール効果/幾何学/物性物理/ホール効果/スペクトル/磁場/高移動度/磁性体/材料科学/キャリア/渦電流/強磁性/持続可能/持続可能な開発/強磁性体/電子構造/スピン/移動度/機能性材料/金属材料/原子力/機能性

他の関係分野：環境学数物系科学化学総合理工工学農学

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発表日：2025年8月5日

328

ラクトフェリンが慢性腎臓病の進行と筋の衰えを抑える

―慢性腎臓病合併症の新たな予防および治療薬として期待―

慢性腎臓病(CKD)は腎臓の働きが徐々に低下していく進行性の病態であり、日本では成人のおよそ5人に1人が罹患しているとされる深刻な健康問題です。特に高齢のCKD患者ではサルコペニア（筋力・筋量の低下）を合併している割合が高く、末期腎不全ではその影響が深刻です。サルコペニアはCKDの進行を早めたり、死亡リスクの上昇や生活の質（注4）の低下にもつながることがわかっています。しかし、なぜCKDでサルコペニアが起こるのか、その詳しい仕組みは...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/機能性/腎臓病/合併症/腎不全/筋肉/腸内環境/モデルマウス/マウス/ラクトフェリン/腎障害/腎臓/血圧/高血圧/生活の質/唾液/糖尿病/動物実験/母乳/慢性腎臓病

他の関係分野：工学農学

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発表日：2025年8月4日

329

津波リスクへのパラメトリック型保険の適用手法を開発保険金支払額と実際の損害額の不一致を最小化

保険は災害によるリスク低減のための重要な手法の一つです。パラメトリック型保険は、事前に定められた災害指標に基づいて保険金が支払われる仕組みで、災害後に現場で被害の査定が行われる従来型の保険とは異なり、たとえ広域であっても保険金を迅速に支払うことが可能となります。しかし津波のように複雑な自然災害に対しては適切な指標の作成が難しく、普及は限定的でした。東北大学大学院工学研究科の三木優志大学院生と災害科学国際研究所のサッパシーアナワット准教授らのチームは確率論的津波リスク評価（PTRA）を用いて、津波パラメトリック型保険におけるベーシスリスク（保険金支払い額と実際の損害の不一致）を定量...

キーワード：最適化/自然災害/確率論/持続可能/持続可能な開発/シナリオ/リスク評価/津波

他の関係分野：情報学環境学数物系科学工学

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発表日：2025年8月4日

330

ゲノムマイニングにより新たなピラノピロール型天然物を発見マイクロ電子回折装置を利用して、複雑な化学構造を精密に決定

近年、遺伝子配列の情報に基づいて天然物の生合成に関わる遺伝子を探すゲノムマイニングと異種発現を基盤とする合成生物学の手法が確立され、遺伝子資源を材料とした天然物探索研究が盛んに進められています。東北大学大学院薬学研究科の浅井禎吾教授の研究グループは、ポリケチド合成酵素-非リボソームペプチド合成酵素 (PKS-NRPS) ハイブリッド(注4)に着目したゲノムマイニングを実施...

キーワード：持続可能/ボトルネック/持続可能な開発/電子回折/マイクロ/生物活性/リボソーム/Aspergillus/ペプチド合成/麹菌/生合成経路/糸状菌/生合成/生合成遺伝子/生合成酵素/微生物/アミノ酸/ポリケチド/合成生物学/創薬/ゲノム/遺伝子/感染症

他の関係分野：工学総合生物農学

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発表日：2025年8月2日

331

腹膜転移型胃がんに治療効果を示すmRNAワクチンを開発免疫チェックポイント阻害剤と併用する治療法の確立に期待

近畿大学医学部免疫学教室（大阪府大阪狭山市）准教授長岡孝治、同主任教授垣見和宏を中心とした研究グループは、東京大学先端科学技術研究センター（東京都目黒区）、東京科学大学総合研究院（東京都千代田区）、大阪大学感染症総合教育研究拠点（大阪府吹田市）、東北大学大学院薬学研究科（宮城県仙台市）、星薬科大学（東京都品川区）らと共同で、mRNA技術を応用した新しいワクチンを開発し、既存薬である免疫チェックポイント阻害剤と併用してマウスに投与することで、腹膜への転移を伴う胃がんに対して強力な治療効果を示すことを世界で初めて明らかにしました。今後、ヒトへの臨床応用が進み、mRNA技術による個別化がんワク...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/PD-1/がんワクチン/がん抗原/ネオアンチゲン/実験モデル/臨床応用/mRNA/新型コロナウイルス/免疫チェックポイント阻害剤/免疫療法/T細胞/がん細胞/マウス/抗原/阻害剤/免疫チェックポイント/免疫学/免疫細胞/ウイルス/ワクチン/胃がん/遺伝子/疫学/感染症/抗体

他の関係分野：工学

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発表日：2025年8月2日

332

二次元ファンデルワールス酸化物の合成に成功

－強相関酸化物と二次元物質の両方の特徴を併せ持つ新材料－

東京科学大学（Science Tokyo）物質理工学院応用化学系の佐藤礼大学院生（研究当時）、相馬拓人助教、吉松公平准教授と大友明教授らの研究チームは、東北大学多元物質科学研究所の組頭広志教授と共同で、ファンデルワールス酸化物2H-NbO2の合成に世界で初めて成功しました。ファンデルワールス物質（用語1）は、二次元層が積み重なった構造を持つ物質の総称であり、次世代の半導体材料として期待される二次元物質（用語2）のもとになる物質群です。一方、金属酸化物は強相関物質（用語3）と呼ばれ、次世代の電子デバイスの材料として期待されています。しかし...

キーワード：グラファイト/二次元物質/物質科学/強相関/ファンデルワールス力/電子デバイス/半導体材料/持続可能/持続可能な開発/グラフェン/リチウム/金属酸化物/黒鉛/酸化物/半導体/酸化反応

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発表日：2025年8月2日

333

凍結溶媒内のナノ材料の元素分布を直接可視化できる技術を開発

〜生命科学から材料科学に至る広範な物質研究への寄与に期待〜

タンパク質などの構造を調べる際、試料を急速凍結した後、液体窒素で極低温を維持したまま観察できるクライオ電子顕微鏡を用いることによって、電子線照射による損傷が抑えられ、溶媒中あるいは溶媒を含んだ状態における試料の本来に近い姿を捉えることが可能です。この技術は、生体分子や細胞などの生物試料の観察や構造解析に広く利用されています。近年では、生物試料にとどまらず、非生物試料や生物-非生物ハイブリッド試料の観察にも利用が広がっています。東北大学多元物質科学研究所の海原大輔技術職員（同大学事業支援機構総合技術部分析・評価・観測群）、佐藤庸平准教授、濵口祐准教授...

キーワード：水溶液/物質科学/放射光/ケイ素/電子線/材料科学/非晶質/持続可能/持続可能な開発/EELS/表面修飾/シリカ/ナノ材料/ナノ粒子/極低温/電子顕微鏡/マッピング/クライオ電子顕微鏡/カルシウム/生体分子

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発表日：2025年8月2日

334

令和６年能登半島地震で変化した地形の高精細3Dデータを公開

―災害・地形の基礎研究や環境教育・防災教育の教材として活用可能―

兵庫教育大学大学院学校教育研究科の小倉拓郎准教授、立命館大学衣笠総合研究機構の山内啓之准教授、金沢大学人間社会研究域の青木賢人准教授、林紀代美准教授、岡山大学学術研究院教育学域の松多信尚教授、東京大学空間情報科学研究センターの飯塚浩太郎助教、小口高教授、福岡教育大学教育学部の岩佐佳哉講師、東北大学災害科学国際研究所の高橋尚志助教、筑波大学生命環境系の八反地剛准教授らの研究グループは、令和6年能登半島地震で変化した地形を中心にドローンを用いた高精細地形計測を実施し、基礎研究への応用を想定したアーカイブや地理・地学教育に活用できる教材を作成しました。本研究成果は、災害科学の国際英文誌『...

キーワード：3Dモデル/3Dデータ/学習支援/環境教育/防災教育/持続可能/空間情報/持続可能な開発/災害復興/ドローン

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発表日：2025年8月2日

335

内在性機能と外来性機能を併せ持つ人工酵素を開発

〜金属イオンをタンパク質の中で精密に並べて機能を生み出す〜

自然科学研究機構生命創成探究センター/分子科学研究所/総合研究大学院大学の岡本泰典准教授（東北大学学際科学フロンティア研究所客員准教授）、東北大学流体科学研究所の馬渕拓哉准教授、産業技術総合研究所の氷見山幹基主任研究員らのグループは共同で、ヒトサイトカイン注1）に人工的な金属構造の三核亜鉛中心を移植し、外来性機能として高い加水分解活性とヒトサイトカインが元来有する内在性機能の両方を持つ人工酵素の創製に成功しました。移植された三核亜鉛構造は、自然界には見られないものであり、先行研究では、有機合成化学的に精密設計された配位子を用いて構築されています。...

キーワード：ワークフロー/幾何学/量子化/量子化学/量子化学計算/人工酵素/有機合成化学/加水分解/水分解/持続可能/持続可能な開発/金属イオン/生体内/機能性/炎症反応/アミノ酸/合成化学/細胞増殖/生理活性/生理活性物質/配位子/免疫応答/有機合成/サイトカイン

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発表日：2025年8月2日

336

2025年7月30日カムチャツカ半島付近の地震で発生した津波の解析について（速報）

2025年7月30日午前8時25分頃にカムチャツカ半島付近で発生した地震津波の即時解析を、東北大学サイバーサイエンスセンターのスーパーコンピュータAOBAを用いて実施しましたので、その結果を速報します。東北大学災害科学国際研究所、サイバーサイエンスセンター、大学院理学研究科、同情報科学研究科は、産学連携研究により「リアルタイム津波浸水被害予測システム」を開発し、2018年より東北大学発スタートアップ（株）RTi-castが運用し、TsunamiCastという予測情報サービスを展開しています。地震発生時刻：2025年7月30日08:25頃...

キーワード：スーパーコンピュータ/情報サービス/地震津波/産学連携/北太平洋/持続可能/持続可能な開発/津波/漁業

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発表日：2025年7月30日

337

糖が「新しい脂肪細胞をつくるスイッチ」になる仕組みを解明

―脂肪のつき方を決める鍵となる酵素を同定―

脂肪細胞は食後の余剰エネルギーを蓄え、空腹時にそれを供給します。一般に脂肪の増加にはマイナスのイメージがありますが、必ずしも健康に悪いわけではありません。脂肪組織の増え方には、既存の脂肪細胞の肥大化（注6）と、新たな脂肪細胞をつくる増生があります。増生は代謝のバランスを保ち、炎症や糖尿病リスクを抑えますが、増生の詳細な制御機構は不明でした。東北大学大学院医学系研究科の酒井寿郎教授、秋田大学大学院医学系研究科の松村欣宏教授らの研究グループは、糖の代謝によって活性化される酵素JMJD1Aが、脂肪細胞を新たに生み出す増生に...

キーワード：環境変化/グルコース/遺伝情報/塩基配列/ヒストン/エネルギー消費/持続可能/持続可能な開発/抵抗性/性決定/肥満症/ヒストンメチル化/ヒストンメチル化酵素/ヒストン脱メチル化酵素/炎症反応/脂肪組織/ゲノム解析/脂肪細胞/内臓脂肪/エピゲノム解析/インスリン/トランスクリプトーム/マウス/メチル化/腫瘍形成/代謝物/低酸素/転写因子/インスリン抵抗性/ゲノム/メタボローム/メタボローム解析/遺伝子/遺伝子発現/生理学/糖代謝/糖尿病

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発表日：2025年7月29日

338

抗がん抗体活性を100倍向上させるメカニズムを解明

〜構造から読み解く「つなぎ方」の最適設計〜

免疫細胞を利用してがん細胞を攻撃するがん治療抗体の中でも、がん細胞と免疫細胞の抗原を同時に認識し、両細胞を架橋することで強力な免疫応答を誘導する「二重特異性抗体」は、次世代のがん治療法として注目されています。同じ抗体でも設計の違いによって活性が大きく異なることがこれまで、しばしば報告されてきましたが、その理由は分かっていませんでした。今回、東北大学の田中良和教授、東京農工大学の浅野竜太郎教授、山形大学の真壁幸樹教授らの研究グループは、クライオ電子顕微鏡を使って二重特異性抗体が細胞同士をどのように架橋するかを立体的に捉え、設計の違いによって抗がん活性が100倍以上上昇するメカニズムを...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/最適設計/電子顕微鏡/クライオ電子顕微鏡/がん細胞/がん治療/抗原/構造変化/免疫応答/免疫細胞/ウイルス/抗体

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発表日：2025年7月28日

339

構造常識を覆すトポケミカル反応の発見

―カゴメ格子をもつ新しい二次元量子物質の創製に成功―

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、石田耕大同博士課程学生（研究当時）、高津浩同准教授、陰山洋同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ミカ...

キーワード：カゴメ格子/量子コンピュータ/タンタル/アンモニア/モリブデン/電子デバイス/持続可能/省エネ/持続可能な開発/金属材料/酸化物/省エネルギー/構造変換/機能材料

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発表日：2025年7月27日

340

ALSの異なる原因が共通の遺伝子「UNC13A」の発現異常に収束

病気の全貌解明へ新知見

運動神経細胞が徐々に少なくなっていくことで力が入らなくなる難病ALSは、原因が多様で発症や進行のメカニズムの解明が難しいとされてきました。東北大学大学院医学系研究科の渡辺靖章助教らと、慶應義塾大学再生医療リサーチセンターの森本悟副センター長らの共同研究グループは、ALSの発症に関わる4種類のRNA結合たんぱく質(注4)をそれぞれ欠損させた神経系培養細胞を用いて、遺伝子発現を解析しました。その結果、mRNAの不安定化による分解の活発化あるいは発現抑制たんぱく質RESTの増加によるmRNAの産生抑制を通じて、神経の働きに重要なUNC1...

キーワード：遺伝情報/神経系/持続可能/マネジメント/持続可能な開発/たんぱく/運動神経/TDP-43/iPS細胞/治療標的/mRNA/筋萎縮/RNA/ストレス応答/スプライシング/幹細胞/血液/再生医療/細胞増殖/神経細胞/神経変性/神経変性疾患/多能性幹細胞/転写因子/培養細胞/ストレス/遺伝子/遺伝子発現/遺伝子変異/筋萎縮性側索硬化症 /神経疾患/難病

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発表日：2025年7月27日

341

血中濃度に性差のある元素・セレンと鉄代謝の関連性を発見

ICP-MSを用いた網羅的微量元素解析法を確立

セレンや亜鉛、鉄などの必須微量元素は、生体の恒常性維持に必須の元素です。それぞれの元素において、欠乏症あるいは過剰症が存在するため、健康状態を維持するためには、最適な範囲にあることが重要です。一方、水銀やヒ素、鉛といった有害金属には、必須微量元素の作用を打ち消し、疾患リスクを増加させる作用が知られています。東北大学大学院薬学研究科の斎藤芳郎教授、東北メディカルメガバンク機構の山本雅之教授、金沢大学医薬保健研究域医学系の篁俊成教授らの研究グループは、誘導結合プラズマ質量分析法ICP-MSを用いた網羅的微量元素解析法を確立し、ヒト血漿に含まれる必須元素や有害金属14元素を一度に評価する...

キーワード：セレン/イオン化/質量分析法/微量元素/質量分析/持続可能/持続可能な開発/鉄代謝/相関解析/抵抗性/SPECT/インスリン/ヘモグロビン/血液/インスリン抵抗性/コホート/糖尿病

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発表日：2025年7月24日

342

「トポロジー」と「対称性の破れ」の交差点

――鉄系超伝導体における新たな量子状態の発見――

東京大学大学院新領域創成科学研究科の六本木雅生大学院生 (研究当時／現在：理化学研究所研究員)、石原滉大助教、橋本顕一郎准教授、芝内孝禎教授、同大学低温科学研究センターの藤井武則助教、東京都立大学大学院理学研究科の水口佳一准教授、山下愛智助教、東北大学大学院理学研究科の水上雄太准教授、弘前大学大学院理工学研究科の渡辺孝夫教授(研究当時)らのグループは、コロンビア大学、ブリティッシュコロンビア大学、マクマスター大学などの研究グループと共同で、鉄系超伝導体FeSe1-xTexの一部組成において時間反転対称性が破れた新...

キーワード：量子計算/トポロジー/トポロジカル絶縁体/トポロジカル超伝導/幾何学/時間反転対称性/準粒子/対称性/超伝導体/鉄系超伝導/鉄系超伝導体/表面状態/量子化/量子情報/ミュオン/素粒子/磁場/超伝導/量子ビット/トポロジカル/トポロジカル物質/対称性の破れ/スピン緩和/絶縁体/持続可能/持続可能な開発/電気抵抗/電子構造/電子状態/スピン/スピントロニクス/微細構造

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発表日：2025年7月24日

343

貴金属を用いず水電解の過電圧を低減する技術を開発

─低コストなグリーン水素製造の実現に期待─

二酸化炭素（CO2）の排出を伴わないグリーン水素の製造において水電解の高効率化は喫緊の課題であり、実現のために水電解における電力コストを低減する技術が求められています。電極における反応過電圧は電力コストに直結するため、従来は高効率な貴金属触媒を用いて反応過電圧の低減が試みられてきました。特に酸素発生極における酸素発生反応（Oxygen Evolution Reaction, OER）は過電圧が大きいため、その過電圧低減が特に重要とされています。東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR...

キーワード：再生可能エネルギー/キノン/酸化還元反応/電気分解/材料科学/イリジウム/貴金属/酸素発生反応/金属触媒/電解液/持続可能/還元反応/光照射/持続可能な開発/水素発生/高効率化/酸化還元/時間依存性/水素製造/天然ガス/二酸化炭素/二酸化炭素/レドックス/酸化反応

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発表日：2025年7月22日

344

気孔を閉じさせるK⁺チャネルの調節部位を発見

植物は、気孔の開閉を通じて水分の蒸散を調節し、乾燥や病原菌などの環境ストレスに応答しています。気孔の開閉は、2つの孔辺細胞の膨張と収縮によって生じ、この膨圧変化は細胞内の主要元素であるK+の濃度に依存しています。K+の細胞内外への移動は、細胞膜に存在するK+チャネルによって制御されており、その働きが気孔の開閉に重要な役割を果たしています。東北大学を中心とした国際共同研究チームは、K+チャネルの一種であるGORKの分子構造をクライオ電子顕微鏡（Cryo-EM）（注3...

キーワード：オープンアクセス/円二色性/分子構造/円偏光/持続可能/持続可能な開発/二次構造/カリウム/電子顕微鏡/電子顕微鏡観察/病原菌/環境ストレス/クライオ電子顕微鏡/WT1/細胞膜/心臓/イオンチャネル/生体分子/電気生理学/膜タンパク質/膜電位/立体構造/ストレス/生理学

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発表日：2025年7月22日

345

植物ホルモンの"原料"の新機能を発見！

― 植物の環境ストレス耐性を高める鍵となる中間物質の「第2の顔」 ―

ジャスモン酸類は、植物が寒さや害虫といった様々な環境ストレスから自らの体を守る仕組みの中心的な役割を果たしている植物ホルモンです。東北大学大学院理学研究科・生命科学研究科の上田実教授、西里祐宇保大学院生、齋藤里菜博士（研究当時）らの研究グループは、そのジャスモン酸類が作られる過程で生じる中間物質が、耐塩性や低温耐性など、これまで知られていなかった独自の生理機能を持つことを明らかにしました。本成果は、植物のストレス応答制御メカニズムの理解を大きく進展させるものであり、将来的には環境ストレスに強い作物の開発など、持続可能な農業技術への応用が期待されます。...

キーワード：化学物質/持続可能/持続可能な開発/生体内/植物ホルモン/環境ストレス/ジャスモン酸/ストレス耐性/耐塩性/ホルモン/生理機能/ストレス応答/代謝物/ストレス/遺伝子

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発表日：2025年7月20日

346

β-ラクトンの新たな生合成機構を解明新たな創薬リードの探索に期待

β-ラクトンは様々な医薬品に含まれる重要な化学構造です。歪んだ４員環構造をもつため反応性が高く、この部分が標的分子（タンパク質など）と反応することで様々な薬効を示します。糸状菌が作るヒメグルシンはβ-ラクトンを含む天然有機化合物（天然物）の一種であり、薬剤耐性菌の薬剤耐性化を克服できる併用薬としての利用が期待されています。本化合物の作用にもβ-ラクトンが重要ですが、この構造が糸状菌の細胞内でどのように作られるかはわかっていませんでした。東北大学大学院薬学研究科の浅井禎吾教授の研究グループは、高還元型ポリケチド合成酵素に着目したゲノムマイニング...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/触媒ドメイン/生体内/biosynthesis/生合成経路/糸状菌/生合成/生合成遺伝子/脂肪酸合成/酵素反応/ポリケチド/脂肪酸/創薬/代謝物/天然有機化合物/ゲノム/遺伝子/薬剤耐性

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発表日：2025年7月17日

347

天然ゴムで200℃未満の廃熱から高い動力エネルギーを得ることに成功

─低温廃熱を電気エネルギーに変換する環境発電に期待─

200℃以上高温排熱は発電・蒸気等での利用が推進されています。一方、80℃～200℃低温排熱は大部分が大気中に排気されています。そこで工場等から排出される200℃未満の廃熱を再利用する気運が高まっています。フランス国立応用科学院リヨン校（INSA Lyon）とフランス国立科学研究センター（CNRS）のGaël Sebald教授とGildas Coativy研究員、東北大学流体科学研究所のGiulia Lombardi研究員（日本学術振興会外国人特別研究員）、小宮敦樹教授らの研究グループは、天然ゴムなどの弾性熱量効果に着目し、わずかな温度差から効率的に動力エネルギーを得ることに成功...

キーワード：エントロピー/環境発電/持続可能/持続可能な開発/熱電変換/アクチュエータ/形状記憶合金/弾性体/エネルギー変換

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発表日：2025年7月17日

348

2024年能登半島地震の断層活動を地殻応力場で推定

─日本全域での地震発生可能性の評価で、減災への貢献に期待─

一般的に地殻応力場に対してすべりやすい断層がすべりや内陸型地震を発生させると考えられています。しかし、地下に存在する流体や既存の古い断層により、応力場に対してすべりにくい形状の断層で約1500万年前に地震が発生した事例が日本海側で確認されています。東北大学大学院理学研究科附属地震・噴火予知研究観測センターの田上綾香客員研究者と岡田知己教授、ニュージーランド・ヴィクトリア大学ウェリントンのMartha K. Savage教授らの研究グループは、2024年能登半島地震発生前の地震データを用いて能登半島地域の地殻...

キーワード：応力場/地殻応力/噴火予知/持続可能/持続可能な開発/ひずみ/地震災害/きのこ

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発表日：2025年7月16日

349

硫化物系電池材料の特性を巡る長年の謎を解明規則・不規則構造の硫化物系材料の充放電反応機構の詳細解析

横浜国立大学藪内直明教授、名古屋工業大学中山将伸教授、島根大学尾原幸治教授、東北大学髙橋幸生教授、群馬大学鈴木宏輔准教授、立命館大学 SRセンター、National Synchrotron Radiation Research Center (台湾) からなる研究グループは、構造の規則・不規則性を制御したリチウム過剰系硫化物材料の充放電反応機構を実験・理論の観点から詳細に解析しました。その結果、構造の不規則化が鍵となり、硫化物イオンにおいて電子の非局在化が進行することで電子伝導性の向上と電池性能の高性能化に繋がることを明らかにしました。これは、従来層状構造の限界を超える、次世代の電...

キーワード：物質科学/放射光/反応機構/リチウムイオン電池/持続可能/持続可能な開発/局所構造/材料設計/電池/リチウム/金属材料/結晶構造/規則構造

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発表日：2025年7月14日

350

銅ナノ粒子触媒の原子レベルでの電荷状態制御に成功

─脱炭素社会に貢献する高活性・高安定なCO2還元触媒開発の指針に─

カーボンニュートラル社会の実現に向け、再生可能エネルギーを利用してCO₂を有用な有機化合物に変換する「電気化学的CO₂還元反応（CO₂RR）」は、非常に注目されている技術です。この反応の高効率化と生成物の選択率制御には、優れた電極触媒の開発が不可欠です。東北大学多元物質科学研究所の根岸雄一教授、川脇徳久准教授、Sourav Biswas助教、同大学院理学研究科の神山真帆大学院生、東京理科大学大学院理学研究科修士課程の新行内大和大学院生（研究当時）、尾上雅季氏、米国ヴァンダービルト大学のDe-en Jiang教授らの共同研究グループは、粒径約1 n...

キーワード：再生可能エネルギー/幾何構造/物質科学/ナノクラスター/電気分解/電極触媒/電気化学反応/カーボンニュートラル/持続可能/還元反応/持続可能な開発/金属ナノ粒子/電子構造/カーボン/CO2還元/ナノ粒子/構造設計/高効率化/酸化物/耐久性/電気化学/二酸化炭素/二酸化炭素/配位子

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発表日：2025年7月14日

351

腸内細菌に頼った「肥満」が青色光耐性を生み出す

-適応的実験室進化による昆虫の新規耐性獲得メカニズムの特定-

作物保護における課題のひとつは、昆虫が迅速に進化し殺虫剤などに対する耐性を獲得する点であり、昆虫の進化プロセスの理解と新たな害虫防除技術の開発は農学における重要なミッションです。青色光毒性は多様な昆虫種に殺虫効果があり、化学農薬の代替手法として注目されています。東北大学大学院農学研究科の髙田悠太大学院生（現　産業技術総合研究所モレキュラーバイオシステム研究部門契約職員）、堀雅敏教授らの研究グループは、キイロショウジョウバエを用いた実験室選択によって、青色光毒性に対する昆虫の進化を観測しました。...

キーワード：青色光/持続可能/光照射/持続可能な開発/遺伝子操作/mRNA/ショウジョウバエ/トランスクリプトーム/抗生物質/発現制御/ゲノム/ストレス/遺伝学/遺伝子/細菌/脂質/腸内細菌

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発表日：2025年7月14日

352

触覚情報により表裏を判断しロボットの両手運動を自動生成するAI 技術を開発

─ 視覚と触覚情報の統合で人間に近い動きを実現 ─

近年、人工知能（AI）を支える機械学習を用いて人間の動作パターンを学習し、ロボットが調理や掃除などの日常タスクを自律的に実行する研究が進んでいます。その技術の進歩は日進月歩です。しかし、これらは主に視覚情報に依存しており、素材の質感や表裏の違いなど触覚的な判断を伴う作業には限界がありました。東北大学大学院工学研究科のNingquan Gu大学院生と林部充宏教授は、香港大学および香港の研究機関であるCentre for Transformative Garment Production（TransGP）の小菅一弘教授（東北大学名誉教授）との共同研究により、視覚と触覚の情報を統合し、ロ...

キーワード：マルチモーダル/AI/タスク/フレームワーク/機械学習/視覚情報/人工知能（AI）/環境適応/持続可能/持続可能な開発/センサー/データ処理/トラップ/プラスチック/ロボット/ロボット工学/ロボット制御/ロボティクス/運動制御/触覚センサー/聴覚

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発表日：2025年7月11日

353

プレートから上昇する水が巨大地震の破壊拡大を止め、直下型地震を引き起こす？

─東日本太平洋側の地震帯の発見が示す地震のメカニズム─

地下深くでプレートから供給され、地表へと上昇する"水"が、巨大なプレート境界地震の広がりを止める一方で、直下型地震を引き起こす可能性があることを明らかにしました。東北大学大学院理学研究科の鈴木琳大郎大学院生（研究当時）と内田直希准教授（研究当時。現在東京大学地震研究所教授）らの研究グループは、深層学習モデルを用いた大量の地震波形解析により、東日本の太平洋沿岸海域〜関東地方下に「前弧地震帯」を発見しました。この地震帯は、従来よりも浅い場所でのプレートからの脱水を示し、そこから上昇する水の経路となっています。深さ約35-75kmのプレートから出た水は、その直上のプレート境界断層を潤滑し、プレート...

キーワード：AI/ニューラルネットワーク/機械学習/深層学習/人工知能（AI）/スロースリップ/プレート境界/海底地震観測/巨大地震/太平洋プレート/地震活動/地震波/データ解析/持続可能/持続可能な開発/水みち/ニューラルネット/大地震/地震観測/波形解析/神経回路

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発表日：2025年7月10日

354

チューブ内でロケットにねじれた光ビームを照射して加速に成功

─ロケット費用削減や宇宙エレベーターへの活用に期待─

ミリ波ビームをロケットに照射して無燃料で打ち上げる「マイクロ波（注4）ロケット」は、次世代の低コスト宇宙輸送手段として注目されています。しかし、姿勢制御の困難さや、ビームの発散、大気密度の低下、さらにはビームを繰り返し照射した際の推力低下などの課題がありました。東北大学大学院工学研究科の高橋聖幸准教授と山田峻大大学院生（研究当時）、筑波大学数理物質系 / プラズマ研究センターの南龍太郎准教授と假家強教授、東京都立大学大学院システムデザイン研究科の嶋村耕平准教授らは、独自に開発した「マイクロ波駆動管内加速器」による推...

キーワード：導波管/無線通信/ミリ波/システムデザイン/高エネルギー/加速器/観測装置/磁場/電波望遠鏡/望遠鏡/樹脂/持続可能/持続可能な開発/マイクロ/マイクロ波/レーザー/ロケット/宇宙工学/航空宇宙工学/姿勢制御/周波数/電磁波/複合材

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発表日：2025年7月10日

355

新種の磁石に光を当てる高機能な有機磁性材料の実現に期待

磁石に光を当てると、その光はどうなるでしょうか。もちろんどんな磁石でも光は反射します。そして、反射光から磁石の性質を知ることができます。では、どんな磁石からの反射光でもその性質を知ることができるかというと、これまではそうではありませんでした。近年見つかった「くっつかない」タイプの磁石がまさにそれに該当し、その解明には学術と応用の両面からの期待が高い一方で、その性質を光で調べるためには大きな壁がありました。東北大学金属材料研究所の井口敏准教授、高輝度光科学研究センターの池本夕佳主幹研究員、森脇太郎主幹研究員、関西学院大学理学部物理・宇宙学科の伊藤弘毅教授、東北大学理学研究科物理学専攻の...

キーワード：光学伝導度/放射光/スペクトル/磁性体/分子配列/持続可能/持続可能な開発/磁性材料/有機結晶/光学特性/金属材料/SPECT

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発表日：2025年7月10日

356

量子ダイナミクスの非線形性を解析できる新手法を開発

─新たな材料設計や量子デバイス開発などへの貢献に期待─

物質に強い刺激を与えると、入力（力や電磁場）と出力（物理量の変化）の比例関係が崩れる「非線形応答」が現れます。この非線形応答を詳しく解析することは、物質の動力学的・分光学的性質を深く理解するために欠かせません。しかし従来の手法では、複雑に入り混じった非線形応答から必要な成分だけを取り出すことは困難でした。東北大学大学院理学研究科の小野淳助教は、物理量の時系列データから非線形応答関数を抽出するための新たな理論的枠組みを構築しました。これは既存の任意の実時間シミュレーション手法に適用可能であり、従来難しかった強い電子間相互作用や多くの自由度、環境への散逸などを伴う複雑な系でも非線形...

キーワード：オープンアクセス/時系列データ/非線形/非線形応答/量子ダイナミクス/分光学/磁場/数値計算/量子デバイス/持続可能/持続可能な開発/材料設計/シミュレーション/ダイナミクス/機能性材料/動力学/非線形性/機能性/妥当性

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発表日：2025年7月9日

357

東北大学MOOC講座「SHOKU-gaku ―食学― 」新規開講のお知らせ

～食を通じた生涯の健康と幸福～

東北大学アドミッション機構オープンオンライン教育開発推進センターは、「世界と地域に開かれた大学」「市民の知的関心を受け止め、支え、育んでいける教育研究活動を積極的に推進する大学」の実現を目指し、2016年度よりオンライン講座、東北大学MOOCを開講しています。2025年の新規講座として、歯学研究科革新的食学拠点グループによる「SHOKU-gaku―食学―」を2025年10月15日（水）より開講します。この講義では、東北大学の学際共創科学「食学（SHOKU-gaku）」について、基本的な概念や実践事例、さらに、食学の未来について紹介します。本日7月9日（水）11時より受講...

キーワード：オンライン教育/持続可能/持続可能な開発/歯学

他の関係分野：複合領域工学

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発表日：2025年7月8日

358

アジア低緯度域からの放出増加により大気メタン濃度が急上昇（2020-2022年）

―多様なプラットフォームの観測データを活用した放出量推定―

国立環境研究所地球システム領域の丹羽洋介主幹研究員らの研究チームは、2020-2022年の間に地球規模で起こった大気メタン濃度の急上昇の要因を明らかにしました。研究チームによる解析の結果、この急激な濃度上昇は、主に、熱帯から北半球低緯度（南緯15度から北緯35度）にかけての湿地や水田などの農業、埋立地などにおける微生物が起源のメタン放出が増加したことによって生じたことが分かりました。また、その中でも特に東南アジアや南アジアといったアジアの低緯度地域における影響が大きいと推定されました。この結果は、地上観測局や船舶、航空機、人工衛星といった様々なプラットフォームによる観測デ...

キーワード：地球科学/海洋/地球温暖化/地球システム/衛星/数値シミュレーション/持続可能/持続可能な開発/シミュレーション/メタン/航空機/人工衛星/地球温暖化対策/水田/温暖化/微生物/ラット

他の関係分野：環境学数物系科学工学農学

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発表日：2025年7月8日

359

語彙の知識を洗練することで、より流暢な英語に単純な意味とのつながりから実践で使える柔軟な単語力へ

第二言語（母語以外の習得言語）における語彙の豊富さは、発話の流暢さにとって重要であることがすでに明らかとなっています。しかし、従来の語彙力の測定方法の多くでは、単語単体での意味を知っているかどうか（例：give「与える」）を語彙知識としており、実際の言語使用場面での応用可能性には限界がありました。本研究グループでは、自動化された語彙知識が単語と意味の一対一の語彙知識と比べて圧倒的に流暢さと関連することを明らかにしました。また、自動化された語彙知識は、学習者の言語知識の豊富さや処理能力と深く関わるとされる発話中の節内で発生する沈黙の数※1と特に強い関連を示すことが分かりました。以上の...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/自動化

他の関係分野：工学

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発表日：2025年7月8日

360

レゾナックと東北大、廃棄シリコンとCO₂からSiCパワー半導体材料を作る技術を共同研究

株式会社レゾナック（社長CEO：髙橋秀仁、以下、レゾナック）と国立大学法人東北大学大学院工学研究科（研究科長：伊藤彰則、以下、東北大学）は、シリコンウェハーの製造過程で発生する廃棄物（シリコンスラッジ）と二酸化炭素（CO2）を原料とした炭化ケイ素（SiC）粉末を、パワー半導体に用いるSiC単結晶材料の成長用原料として応用するための基礎検討を2024年より行ってきました。本技術が実用化すれば、SiCパワー半導体は、製品として省エネルギー化に貢献するだけでなく、製造工程においても、CO2排出削減、シリコンスラッジおよびCO2の再資...

キーワード：再資源化/ケイ素/半導体材料/持続可能/省エネ/CO2排出量/持続可能な開発/単結晶/カーボン/SiC/シリコン/ライフサイクル/リサイクル/環境負荷/結晶成長/省エネルギー/二酸化炭素/二酸化炭素/廃棄物/半導体

他の関係分野：環境学化学工学

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発表日：2025年7月8日

361

光子１個の微弱光で最適化問題を解ける計算機の新原理を提案

─量子デジタルハイブリッドコンピューティングにおける大きな進展に期待─

東北大学大学院情報科学研究科の熊谷政仁特任助教と小林広明教授らは、NTT Research, Inc.Physics & Informatics研究所米国カリフォルニア州サニーベール、所長山本喜久)と共同で、量子光学的原理に基づいた新しいタイプの計算機「単一光子コヒーレントイジングマシン（CIM）」を提案し、その性能評価を行いました。本成果は、制約付き最適化問題(注１)に定式化される教師なし機械学習の代表的課題に対して、極めて微弱な光（平均1光子/パルス）で高い最適解探索能力を持つことを世界で初めて示したものです。...

キーワード：コンピューティング/FPGA/クラスタリング/機械学習/最適化/コヒーレント/パルス/量子もつれ/量子計測/量子光学/ノイズ/最適化問題/数値シミュレーション/単一光子/持続可能/持続可能な開発/シミュレーション/フィードバック/フィードバック制御/性能評価/組み合わせ最適化/組合せ最適化/量子力学

他の関係分野：情報学数物系科学工学

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発表日：2025年7月7日

362

世界初、CMOS／スピントロニクス融合技術を活用したエッジAI向け実証チップの開発に成功しました

―従来比50倍以上のエネルギー効率改善を実証システムで確認―

NEDOは「省エネAI半導体及びシステムに関する技術開発事業」（以下、本事業）において、エッジ領域に適した高性能かつ省エネルギーな人工知能（AI)半導体デバイスの早期実現を目指して、開発を進めてきました。このたび、国立大学法人東北大学と株式会社アイシンは、磁気抵抗メモリ（MRAM）を大容量搭載したエッジ領域向け「CMOS／スピントロニクス融合AI半導体」を開発しました。OSやアプリの起動用途とメインメモリ用途を兼ねた内蔵メモリとしてCMOS／スピントロニクス融合技術を活用した、エッジAI向けアプリケーションプロセッサ搭載チップの開発は世界初となります。開発した...

キーワード：プロセッサ/電気通信/AI/人工知能（AI）/磁気抵抗/CMOS/MRAM/メモリ/半導体デバイス/エネルギー効率/持続可能/省エネ/持続可能な開発/スピン/スピントロニクス/省エネルギー/半導体

他の関係分野：情報学数物系科学工学

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発表日：2025年7月4日

363

加齢による造血幹細胞生着不全の機序を解明骨髄代謝・血流動態の変容が起因

これまでHSC移植時のHSCの生着率は加齢に伴い低下することが知られていましたが、その要因は明らかではありませんでした。東北大学大学院医学系研究科幹細胞医学分野および国立健康危機管理研究機構国立国際医療研究所造血システム研究部の田久保圭誉教授・部長、同部の森川隆之上級研究員ら、神奈川県立産業技術総合研究所の研究グループは、この要因として骨髄の局所血流・代謝に着目し、加齢による血流の減少に加え、血管拡張を担うアセチルコリンや一酸化窒素 (NO) を介するシグナル経路の減弱を認めました。このとき血液と血管壁の間に血流によって生じる力であるずり応力(...

キーワード：危機管理/キャピラリー電気泳動/筋細胞/質量分析/電気泳動/持続可能/持続可能な開発/質量分析計/血流/哺乳動物/平滑筋/加齢変化/幹細胞移植/血管内皮/血管平滑筋/血管平滑筋細胞/治療標的/骨髄/細胞移植/造血幹細胞/アセチルコリン/マウス/幹細胞/血液/血管内皮細胞/代謝物/内皮細胞/白血病/平滑筋細胞/加齢/造血/造血幹細胞移植

他の関係分野：複合領域化学生物学総合理工工学総合生物農学

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発表日：2025年7月4日

364

がん細胞を確実に「死」へと導く新たな機構を解明

-がん細胞の生き残りを防ぐためのメカニズム-

「死の受容体」とも呼ばれるFas受容体（注4）はがん細胞に対し強力に細胞死（アポトーシス）を誘導するため、がん治療への応用が期待されています。しかし、多くのがん細胞では遺伝子変異によっては典型的なアポトーシス誘導経路が機能せず、アポトーシスに耐性（アポトーシスが誘導されにくい状態）を示します。東北大学大学院薬学研究科の山田裕太郎大学院生、土田芽衣博士、松沢厚教授および岩手医科大学薬学部の野口拓也教授らの研究グループは、がん抑制遺伝子LKB1が、典型的なアポトーシス誘導経路とは別の代替経路によってアポトーシスを誘導す...

キーワード：遺伝性疾患/持続可能/持続可能な開発/酸化酵素/リン酸/変異体/抵抗性/タンパク質リン酸化/細胞内シグナル/治療抵抗性/アポトーシス/がん細胞/がん治療/がん抑制遺伝子/ミトコンドリア/リン酸化酵素/細胞死/受容体/免疫細胞/遺伝子/遺伝子変異

他の関係分野：生物学工学農学

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発表日：2025年7月3日

365

宇宙を読み解く新たな知性: 量子×AIで異常なエネルギー放射現象を発見

―X線宇宙観測データと量子機械学習の融合による世界初の成果―

大阪大学大学院理学研究科の川室太希助教、立教大学の山田真也准教授、酒井優輔さん（博士後期課程）、理化学研究所の長瀧重博主任研究員、松浦俊司上級研究員、東北大学の山田智史助教らによる研究グループは、欧州宇宙機関(ESA)が運用するX線天文衛星XMM-Newtonがこれまで約24年間にもわたり取得してきた大規模な宇宙のX線変動データから、量子コンピュータと機械学習を組み合わせた量子機械学習モデルを構築し適応することで、113件の異常なエネルギー(X線)放射現象を捉えることに成功しました。近い将来、今以上に宇宙の変化を捉えるために膨大な量の動画データが取得されると考えられています。そこで...

キーワード：ニューラルネットワーク/機械学習/人工知能（AI）/量子コンピュータ/埋め込み/衛星/天文学/望遠鏡/量子ビット/持続可能/持続可能な開発/シミュレーション/ニューラルネット/短期記憶

他の関係分野：情報学数物系科学総合理工工学

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発表日：2025年7月3日

366

もみ殻と鉱山副産物から高耐久性燃料電池触媒を開発

～農業・鉱山副産物の再資源化で持続可能な電池技術へ～

世界で年間約1億トン以上が発生するもみ殻は、分解されにくく用途が限られるため、多くが焼却処分されてきました。一方、銅鉱石である「チャルコパイライト（黄銅鉱：CuFeS2）」の副産物であるパイライトも活用が進んでおらず、環境負荷が問題となっています。東北大学学際科学フロンティア研究所の中安祐太助教と同阿部博弥准教授、同大学院工学研究科のEdwin Nyangau Osebe大学院生と渡邉賢教授らの研究グループは、こうした未利用資源に着目し、秋田大学、北海道大学、物質・材料研究機構などとの共同研究により、もみ殻とパイライトを原料とした燃料電池用触媒の開発に成功しま...

キーワード：再資源化/再生可能エネルギー/ケイ素/非晶質/持続可能/持続可能な開発/アモルファス/電池/燃料電池/シリカ/レアメタル/活性炭/環境負荷/耐久性/導電性/廃棄物/結晶構造/パイライト/寿命

他の関係分野：環境学化学工学農学

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発表日：2025年7月3日

367

eMind、東北大学、大塚製薬てんかん診療をサポートするシステムの社会実装を目指し、「てんかんスマート医療共同研究講座（第Ⅱ期）」を開始

株式会社eMind（本社:東京都千代田区、代表:デービット・リーブレック、以下「eMind」）、東北大学大学院医学系研究科（所在地:宮城県仙台市、研究科長:石井直人、以下「東北大学」）および大塚製薬株式会社（本社:東京都千代田区、代表取締役社長:井上眞、以下「大塚製薬」）は、「てんかんスマート医療共同研究講座（第Ⅱ期）」にて、てんかん患者さん向けのスマートフォンアプリ「eMind for Medical Research」を用いた共同研究を開始したことをお知らせします。てんかん患者さんのQOL向上に貢献すべく、将来的には研究成果をもとに、テクノロジーを活用したてんかん診療をサポートするシステ...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/てんかん/スマートフォン

他の関係分野：工学

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発表日：2025年7月2日

368

ミクロの藻は細胞中の巨大なアンテナで光エネルギーを集める超高効率光合成の仕組みを解明

光合成生物は、動物が吐き出した二酸化炭素を光エネルギーを使って糖に変換します。光合成生物が効率よく光エネルギーを吸収する仕組みの解明は、地球温暖化の緩和にもつながります。光合成での光エネルギーを集める役割を担っているのはアンテナタンパク質と呼ばれるタンパク質です。光を効率よく吸収するために、多数のアンテナタンパク質が結合して大きな塊となることが知られていましたが、実際の細胞中でどの程度の数のタンパク質が結合しているのかは分かっていませんでした。東北大学大学院理学研究科の柴田穣准教授を中心とした研究グループは、独自に開発した顕微鏡技術により、藻の一種クラ...

キーワード：アンテナ/光エネルギー/地球温暖化/光化学/クロロフィル/光化学系I/光化学系II/光合成/植物生理学/葉緑体/持続可能/持続可能な開発/電子顕微鏡/二酸化炭素/モデル生物/光学顕微鏡/温暖化/クライオ電子顕微鏡/生理学

他の関係分野：情報学環境学化学生物学工学総合生物農学

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発表日：2025年7月2日

369

少ないデータと2個のセンサで脳卒中患者の運動を予測する技術を開発

- 物理法則を組み込んだ機械学習と時間的畳み込みネットワークを融合 -

脳卒中患者は、片側性の運動障害により非対称な歩行パターンを示し、下肢関節の運動様式の個人差が大きいことが知られています。理学療法士などのセラピストは、下肢運動の機能を評価し、リハビリテーション方針を決定しますが、正確な測定を行うには、4つ以上のセンサ（慣性計測装置：IMU）が必要となることが一般的でした。東北大学大学院工学研究科の林部充宏教授、大脇大准教授、Yan Guo大学院生（研究当時）、東北大学病院診療技術部リハビリテーション部門...

キーワード：アーキテクチャ/ニューラルネットワーク/フレームワーク/機械学習/時系列データ/加速度計/微分方程式/歩行運動/持続可能/持続可能な開発/ニューラルネット/ロボティクス/物理モデル/神経工学/TEMPO/関節/聴覚/脳血管疾患/リハビリ/歯学/理学療法/血液/リハビリテーション/脳卒中

他の関係分野：情報学複合領域数物系科学生物学工学総合生物農学

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発表日：2025年7月1日

370

放射線白内障リスクを低減するヘッドギア型放射線防護具を開発

-放射線医療従事者の左眼水晶体被ばくを80％以上遮蔽-

X線透視撮影下での手技に携わる放射線従事者は、放射線白内障などの障害が発生するリスクがあり、そのリスクは従来考えられていたよりも高いことが明らかになっています。東北大学大学院医学系研究科放射線検査学分野の藤沢昌輝大学院生、芳賀喜裕非常勤講師および千田浩一教授（災害放射線医学分野）らの研究グループは、X 線透視撮影下手技に従事する放射線医療従事者用のヘッドギア型放射線防護具（以下、本防護具）の開発に成功しました。本防護具は、ヘッドギアと含鉛のフェイスシールドを備えた防護具（図1）で、透視撮影下手技の放射線医療従事者の水晶体を含めた側頭部の被曝防護が可能です。X 線透視下での手技に携わ...

キーワード：オープンアクセス/放射線防護/レンズ/持続可能/持続可能な開発/模型実験/水晶体/白内障/放射線

他の関係分野：情報学複合領域工学

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発表日：2025年7月1日

371

バース症候群モデル動物や細胞においてミトコンドリア機能改善薬MA-5の有効性を確認希少難病の心筋症・骨格筋障害を改善する新たな治療法の可能性

バース症候群（BTHS）は、Tafazzin (TAZ) 遺伝子（注5）の変異により起こる珍しい遺伝性の病気で、この変異を持った男性で発症し、心筋症（注6）、骨格筋障害（注7）、好中球減少症(注8)の症状が現れます。現在、この病気を根本的に治す方法はなく、症状を和らげる治療しかできません。東北大学大学院医学系研究科病態液性制御学分野および医工学研究科分子病態医工学分野の阿部高明教授、東北大学病院の豊原敬文准教授らの研究グループは、バース症候群の患者から採取した皮膚の細胞およびiPS細胞から作った筋肉細胞を用いて、MA-5がバース症候群の病態を改善することを発見しました。MA-5を加...

キーワード：心拍数/ATP合成/遺伝性疾患/持続可能/持続可能な開発/構造設計/接合部/医工学/リン酸/植物ホルモン/ATP合成酵素/iPS細胞/アデノシン/心筋/心筋症/早期診断/ホルモン/運動機能/運動能力/筋肉/骨格筋/ATP/インドール/ショウジョウバエ/ミトコンドリア/モデル動物/リン脂質/血液/好中球/細胞死/腎臓/ストレス/遺伝子/感染症/血圧/高血圧/酸化ストレス/脂質/脂質代謝/難病

他の関係分野：複合領域生物学工学総合生物農学

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発表日：2025年6月30日

372

脱皮ホルモンが毒物から体を守るエクダイソンとその受容体の成虫期における意外な機能を解明

昆虫の脱皮を促すホルモン「エクダイソン」は、すでに脱皮を終えた成虫でも分泌されており、近年その新たな役割が注目されています。学際科学フロンティア研究所の市之瀬敏晴准教授らのグループは、成虫期のエクダイソンが毒物から体を守る重要な役割を果たしていることを明らかにしました。このホルモンはDopEcRという受容体を介して、腸では解毒遺伝子の発現を促し、神経系では毒を含む餌を避ける行動を引き起こしていました。つまり、腸と神経におけるエクダイソンとDopEcRによる協調的な働きにより、二段構えの生体防御が実現されていることになります。本研究成果は、成虫期におけるエクダイソンの機能に...

キーワード：重金属/神経系/持続可能/持続可能な開発/哺乳類/エクダイソン/リン酸/比較研究/ドーパミン/ホルモン/生体防御/ショウジョウバエ/受容体/遺伝子

他の関係分野：環境学生物学工学農学

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発表日：2025年6月30日

373

気候変動により"想定最大"が変わる

─将来、線状降水帯がもたらす最大クラスの雨とは─

近年、大雨の頻発と激甚化により、全国各地で深刻な被害が生じており、その対策は喫緊の課題となっています。東北大学大学院工学研究科の平賀優介助教の研究チームは、数値気象シミュレーション手法を用いて、線状降水帯がもたらす想定最大規模の雨を推定しました。さらに、同チームが開発した独自の手法により、気候変動の影響で、現在「最大クラス」とされる大雨が、将来さらに激化し、頻度も増す可能性があることを明らかにしました。本成果は、気候変動の影響を踏まえた「想定最大規模降雨」の推定や、現在の治水安全度の見直しに向けた議論の出発点となり、ハザードマップ・治水計画の再検討、防災対策・インフラの更...

キーワード：スーパーコンピュータ/防災対策/気候変動/持続可能/持続可能な開発/水文学/シミュレーション/ハザード/ハザードマップ/温暖化

他の関係分野：情報学複合領域数物系科学工学農学

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発表日：2025年6月27日

374

東北大学・JR東海航空機空力シミュレーション技術で挑む次世代新幹線（超電導リニア）の空力性能向上スーパーコンピュータ「富岳」を活用した実車両走行シミュレーション

東北大学大学院工学研究科の河合宗司教授の研究チームは、スーパーコンピュータ「富岳」成果創出加速プログラム「航空機デジタルフライトが拓く機体開発DXに向けた実証研究」において、次世代の流体解析ソルバーFFVHC-ACEの開発を進めています。このソルバーは、独自の研究成果を基盤とし、これまで難しかった複雑な形状周りの高速・高レイノルズ数流れ（注4）を高精度に解析する能力を持ち、｢富岳｣上で活用することで、世界で初めて、実際の航空機フライト試験を大規模シミュレ...

キーワード：スーパーコンピュータ/圧縮性流体/持続可能/持続可能な開発/シミュレーション/宇宙工学/航空宇宙工学/航空機/大規模シミュレーション/超電導/流体解析

他の関係分野：情報学数物系科学工学

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発表日：2025年6月27日

375

大事な物質を維持するための隠れた消費抑制機構

〜見かけの安定に潜む代謝産物制御メカニズムの解明〜

変化を網羅的に捉えられるようになった近年の生命科学において、大事だからこそ安定的に保たれる、「見かけ上、変化がない因子」は見過ごされることがあります。東北大学加齢医学研究所の樫尾宗志朗助教（研究当時：東京大学大学院薬学系研究科助教）と、基礎生物学研究所の三浦正幸所長（研究当時：東京大学大学院薬学系研究科教授）の研究グループは、栄養不足や代謝産物の産生阻害といった厳しい環境下でも、生命維持に不可欠な代謝物質「S-アデノシルメチオニン（SAM）」の量を安定的に保つ仕組みを明らかにしました。本研究は、生命を支える代謝の恒常性メカニズムを解明し、そのバランスが崩れる代謝破綻（...

キーワード：生体情報/脊椎動物/アミン/持続可能/持続可能な開発/システイン/哺乳類/無脊椎動物/キチン/代謝物質/ポリアミン/脊椎/代謝産物/グルタチオン/RNA/アミノ酸/ショウジョウバエ/プロテアソーム/マウス/メチル化/ユビキチン/創薬/代謝物/加齢/脂質/老化

他の関係分野：情報学生物学工学農学

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発表日：2025年6月25日

376

脳の「かたち」は父に似るのか母に似るのか？親子の脳が類似する性別ごとのパターンを発見

親子の顔や性格が「似ている」と気づく瞬間は、誰でも経験することでしょう。しかし、親子が似ているのは日常の中で感じられる特徴ばかりではありません。実は脳の「かたち」も、他人同士の中から親子を識別できるほどによく似ることがわかっています。ただし、これまでの研究では母親と子に焦点が当てられており、父親を含めた検討は十分に行われていませんでした。東北大学学際科学フロンティア研究所の松平泉助教、大学院医学系研究科の山口涼大学院生（日本学術振興会特別研究員）、加齢医学研究所の瀧靖之教授の研究グループは、父・母・子からなる「親子トリオ」の脳MRI画像を用いて、子の脳のどの部分が、父親と母親のどち...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/脳画像/脳科学/MRI/うつ/加齢/抑うつ

他の関係分野：工学

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発表日：2025年6月24日

377

100℃以下の熱も高密度で蓄えられるナノシートを開発低温廃熱の回収・再利用によりカーボンニュートラル実現貢献へ

脱炭素社会の実現に向け、200℃以下の低温廃熱の有効活用が求められており、これを貯蔵し再利用する蓄熱材料の開発が課題となっています。層状二酸化マンガンは、これまで約130℃で大気中の水分子を層間に取り込む、高密度かつ高速に蓄放熱可能な材料として注目されてきました。東北大学大学院工学研究科の吉迫大輝大学院生、同大学金属材料研究所の岡本範彦准教授と市坪哲教授（日本原子力研究開発機構原子力科学研究所先端基礎研究センター耐環境性機能材料科学研究グループリーダー兼任）らの研究グループと、日本原子力研究開発機構原子力科学研究所先端基礎研究センター耐環境性機能材料科学研究グループ...

キーワード：水分子/太陽/材料科学/インターカレーション/マンガン/分子吸着/微細化/カーボンニュートラル/持続可能/省エネ/低炭素/マネジメント/持続可能な開発/ナノシート/熱電変換/カーボン/ナノメートル/金属材料/原子力/構造制御/酸化物/省エネルギー/熱輸送/機能材料/太陽熱/結晶構造

他の関係分野：数物系科学工学農学

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発表日：2025年6月24日

378

世界初のATPプロドラッグによる健康寿命延伸の新しい可能性

―ミトコンドリア活性化によりエネルギー代謝不均衡を改善する生体エネルギー分子治療の提案―

体内のエネルギー需要と供給の不均衡は老化や加齢性疾患と関連しています。ミトコンドリアは生体のエネルギー通貨であるATPの供給を行いますが、老化によってミトコンドリア機能が低下し、様々な細胞や臓器でATPレベルの低下が起こります。しかし、ミトコンドリア呼吸（※3）を活性化し、低下した細胞内ATPレベルを回復させる薬剤は世界的にみてもほとんどなく、ミトコンドリア活性化薬開発は挑戦的な研究テーマのひとつです。今回、九州大学などの研究チームは、ミトコンドリアを活性化して細胞内ATPレベルを向上させ、抗老化作用を示す新物質の開発に成功しました。開発されたのは新規核酸プロドラッグで「proAX...

キーワード：高齢化社会/高エネルギー/物質科学/ATP合成/電子伝達/新物質/持続可能/持続可能な開発/センサー/モデル生物/生体内/哺乳類/リン酸/ストレス耐性/ATP合成酵素/プロテインキナーゼ/プロトン/細胞膜/ROS/アデノシン/酵素反応/AMPK/寿命/線維芽細胞/ATP/エネルギー代謝/キナーゼ/プロドラッグ/マウス/ミトコンドリア/活性酸素/活性酸素種/抗酸化/脂肪酸/創薬/電子伝達系/副作用/ストレス/加齢/健康寿命/高齢化/酸化ストレス/脂質/老化

他の関係分野：複合領域数物系科学生物学工学総合生物農学

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発表日：2025年6月23日

379

‐ブドウ糖負荷後1時間血糖値が低いと病気が少なくて長寿‐

糖尿病の発症を抑えることで死亡のリスクが低下することが知られています。しかし、糖尿病を発症する前の「正常」といわれている血糖値の範囲内でも、死亡リスクの低下につながる範囲があるのかは不明でした。東北大学大学院医学系研究科糖尿病代謝・内分泌内科学分野および東北大学病院糖尿病代謝・内分泌内科の今井淳太特命教授、片桐秀樹教授、佐藤大樹医師（現みやぎ県南中核病院）、東北医科薬科大学医学部衛生学・公衆衛生学教室の目時弘仁教授、佐藤倫広講師、帝京大学医学部衛生学公衆衛生学講座の大久保孝義主任教授らのグループは、岩手県大迫町の地域住民を対象に行われている大迫研究のブ...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/寿命/心臓/悪性腫瘍/内分泌/医師/血圧/公衆衛生/糖尿病/動脈硬化

他の関係分野：工学

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発表日：2025年6月18日

380

子どもと女性の「いのち」に関する研究を加速国立成育医療研究センターが東北大学東北メディカル・メガバンク機構の戦略的パートナー第1号に

私たちの健康と病態、それらと遺伝・環境の関係などを理解する上で、一般住民を対象とする長期健康調査のデータは大変重要です。このデータの一層の活用を図るために、ToMMoでは、専門分野において卓越した研究力を持つと同時にToMMoのデータへの深い理解、セキュリティへの配慮、高度な解析スキルを持つ研究機関に対して、研究計画作成目的でのデータ閲覧を円滑に行える体制を構築し、「戦略的パートナー」として共同研究などを推進することにしました。そして、この第1号として国立成育医療研究センターを登録します。今回の登録により、三世代コホート調査をはじめとするToMMoのデータのポテンシャルを最大化し、...

キーワード：産学連携/陽子/持続可能/持続可能な開発/バイオバンク/コホート調査/スキル/コホート/子育て/子育て支援

他の関係分野：複合領域数物系科学工学

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発表日：2025年6月14日

381

三世代7人家族158組のDNAメチル化情報の公開

三世代にわたる日本人家系158組の高品質なDNAメチル化＊1データセットを構築し、家系員ごとの平均値とばらつきをマルチオミックスデータベース（iMETHYL＊2）に公開しました。本データは東北メディカル・メガバンク計画三世代コホート調査＊3によって得られたもので、児を中心にみた父母・祖父母の7人（ヘプタファミリー）により構成される家系1,093名の、新生児臍帯血＊4および成人末梢血＊...

キーワード：塩基配列/持続可能/持続可能な開発/哺乳類/オミックス/環境要因/コホート調査/生理機能/胎児/分子疫学/臍帯血/マルチオミックス/DNAメチル化/メチル化/血液/DOHaD/アレルギー/ゲノム/コホート/ストレス/遺伝子/疫学/新生児/糖尿病/妊娠/妊婦

他の関係分野：生物学工学農学

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発表日：2025年6月14日

382

ルイ・パスツールもきっと驚く！？左右を選別するナノ光ピンセットによるキラル結晶化制御の可能性を示唆

キラリティという、右手と左手の関係のように鏡合わせの構造同士が異なる性質は、自然界に普遍的に存在し、生命の起源、創薬やスピントロニクス（注4）とも関わる重要な性質です。東北大学多元物質科学研究所の新家寛正助教と中川勝教授らの研究グループはこれまでに、円偏光（注5）照射によりMie共鳴（注6）の励振された誘電体メタ表面上で水溶液からのキラル結晶化（注7...

キーワード：水溶液/対称性/物質科学/核形成/生命の起源/磁場/直線偏光/キラル/らせん構造/円偏光/表面プラズモン共鳴/光機能/対称性の破れ/ナノ結晶/ナノ構造体/プラズモン/金属ナノ構造/表面プラズモン/誘電体/持続可能/光照射/持続可能な開発/光機能材料/光学特性/スピン/スピントロニクス/ナノ構造/ナノ粒子/屈折率/結晶化/微細加工/光ピンセット/微細加工技術/機能材料/近接場/結晶構造/創薬/細菌

他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学総合生物農学

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発表日：2025年6月12日

383

汽水湖の生態系にとっては農薬よりも温暖化による塩分変化の影響が深刻動物プランクトンの農薬暴露実験により判明

汽水生態系は、淡水などに比べて動物プランクトンの種数が少なく、農薬汚染に脆弱である可能性が指摘されていました。しかし、動物プランクトンに対する農薬毒性評価は淡水種で行われてきたものの、汽水性の種を対象にした研究は行われていませんでした。また、汽水域では塩分の変化も動物プランクトンのストレス要因となっていることが指摘されていました。東北大学大学院生命科学研究科の鈴木碩通大学院生（博士課程）と占部城太郎教授（現名誉教授）、福井県里山里海湖研究所の宮本康研究員、東北大学大学院工学研究科の高橋真司技術専門職員らの研究グループは、汽水湖の代表的な動物プランクトンであるキスイヒゲナガケンミジン...

キーワード：毒性評価/海面上昇/河口域/湖沼/持続可能/持続可能な開発/生態系/甲殻類/プランクトン/温暖化/動物プランクトン/ストレス

他の関係分野：複合領域環境学工学農学

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発表日：2025年6月11日

384

D-Waveと東北大学、日本における量子コンピューティングの導入と実装を加速するための戦略的パートナーシップを発表最適化、人工知能、材料シミュレーションなどの分野における量子ソリューションの新たなユースケースの創出

量子コンピューティングのシステム、ソフトウェア、サービス分野におけるリーダーである D-Wave Quantum Inc.（NYSE: QBTS、以下「D-Wave」または「当社」）と、量子アニーリング技術の研究・応用・教育において世界をリードする国立大学法人東北大学大学院情報科学研究科（以下「東北大学」）は、日本におけるアニーリング量子コンピューティング技術の導入と実装を加速することを目的とした新たな戦略的パートナーシップを発表しました。このパートナーシップのもと、両者は技術的専門知識およびプロフェッショナルサービスを共同で提供していきます。D-Wave と東北大学は、日本市場...

キーワード：コンピューティング/AI/スケジューリング/最適化/パートナーシップ/量子コンピュータ/最適化問題/持続可能/持続可能な開発/量子コンピューティング/シミュレーション/生産スケジューリング/量子アニーリング

他の関係分野：情報学複合領域数物系科学工学

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発表日：2025年6月10日

385

矯正歯科治療の進展に光明

―骨細胞のネクロプトーシスが歯の移動をコントロールしていることを発見―

矯正歯科治療における歯の移動は、歯に力を加えて組織反応を生じさせ、破骨細胞が歯槽骨（注4）を吸収することで達成されます。しかしながら、破骨細胞が形成される過程については未解明な点が多く、予知性の高い矯正歯科治療を行うためにも、破骨細胞制御機構の全容解明は重要な研究課題となっています。東北大学大学院歯学研究科顎口腔矯正学分野の大堀文俊助教、北浦英樹准教授および溝口到前教授らの研究グループは、矯正学的歯の移動のモデルマウスを用いることで、歯に矯正力が加わると骨細胞が細胞死の一種であるネクロプトーシスを起こしていることを世界で初めて発見しました。また、ネクロプトーシ...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/モデリング/リン酸/細胞膜/炎症反応/DAMPs/モデルマウス/リモデリング/骨細胞/歯学/TNF/アポトーシス/マウス/細胞死/破骨細胞

他の関係分野：工学農学

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発表日：2025年6月10日

386

創薬に有用なリン酸化インドールの画期的合成法

～強力な新規抗がん剤の開発にはずみ～

インドールの合成法の開発は創薬研究にとって重要です。これまで世界中の合成化学者により多様なインドール合成法が開発されてきました。リン酸エステル基を持つインドール類は抗菌活性を示す核酸誘導体など生物活性分子に含まれ、発光材料や、有機反応における触媒としても活用されています。しかし、様々な誘導体の合成に応用可能な汎用性の高い手法は少なく、新たな合成法の開発が求められていました。今回、東北大学大学院薬学研究科の徳山英利教授、坂田樹理助教、菅野雄亮大学院生らの研究グループは、独自のリン酸化インドール類の合成法開発に成功しました。さらに、本反応を利用して、極めて強力な抗腫瘍活性天然...

キーワード：アルキル化/エステル/ヘテロ原子/発光材料/持続可能/ベンゼン/持続可能な開発/生物活性/発酵/リン酸/抗菌活性/構造決定/土壌/放線菌/アミノ酸/インドール/合成化学/創薬/天然有機化合物/誘導体/抗がん剤

他の関係分野：化学工学総合生物農学

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発表日：2025年6月10日

387

熱可塑性CFRPの破壊機構を計算と計測の融合で解明

―リサイクルできるサステナブルな次世代航空機の実現に貢献―

従来の航空機には、熱硬化性樹脂を用いた熱硬化性CFRP（注６）が広く使用されてきました。この材料は、積層構成を工夫することで所望の力学特性を実現でき、その構成によって破壊挙動が変化することも知られています。一方、近年では、高速成形が可能でリサイクル性にも優れる熱可塑性CFRPに注目が集まっています。しかし、熱可塑性CFRPにおいては、積層構成が破壊機構に与える影響についての理解が十分に進んでおらず、適用に向けた課題となっていました。東北大学大学院工学研究科航空宇宙工学専攻の龍薗一樹助教らのグループは、拡張有限要素法を用いた数値解析と力学試験中の損傷進...

キーワード：トラスト/コヒーレント/内部構造/放射光/放射光X線/太陽/耐熱性/マイクロCT/太陽光/樹脂/持続可能/炭素繊維/持続可能な開発/熱硬化性樹脂/CFRP/シミュレーション/プラスチック/マイクロ/リサイクル/宇宙工学/航空宇宙工学/航空機/数値解析/積層板/繊維強化プラスチック/炭素繊維強化プラスチック/複合材/複合材料/分解能/有限要素法/空間分解能/computed tomography/可塑性

他の関係分野：情報学数物系科学化学生物学総合理工工学

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発表日：2025年6月9日

388

ふりかけるだけで神経シナプスを可視化

迅速かつ簡便な標識方法開発、記憶解析や疾患研究に新たな道

我々の脳内で記憶の素子となるのは、神経細胞間の接続部分であるシナプスです。その機能を"見る"ことができれば、記憶のメカニズムの理解につながります。名古屋大学未来社会創造機構、大学院工学研究科の清中茂樹教授、曽我恭平博士後期課程学生らのグループは、東北大学多元物質科学研究所の南後恵理子教授らのグループとの共同研究で、記憶や学習に必須な神経伝達物質受容体のAMPA型グルタミン酸受容体（以下、AMPA受容体）の可視化分子を開発しました。脳内の情報伝達はシナプスという神経細胞間の接続部分で行われ、記憶が刻まれる際にはシナプスのつながりに強弱がつくことが知られています。...

キーワード：物質科学/持続可能/持続可能な開発/グルタミン酸受容体/シナプス/AMPA受容体/細胞膜/可塑性/神経伝達物質/動態解析/アルツハイマー病/イオンチャネル/グルタミン酸/シナプス可塑性/プローブ/受容体/神経細胞/神経疾患/早期発見

他の関係分野：数物系科学工学総合生物

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発表日：2025年6月9日

389

「津波災害デジタルツイン」研究開発成果の社会実装検証

～宮城県「みやぎ県民防災の日」総合防災訓練に参加～

国立大学法人東北大学(注1、以下東北大学)と株式会社 RTi-cast (注2、以下 RTi-cast)は、内閣府が主導する戦略的イノベーション創造プログラム(注3、以下 SIP)の研究課題「スマート防災ネットワークの構築」(プログラムディレクター：楠浩一東京大学教授、研究推進法人：国立研究開発法人防災科学技術研究所)(注4)において研究開発中の「津波災害デジタルツイン」(研究開発責任者：越村俊一東北大学教授)の実証として、令和７年度『みやぎ県民防災の日「総合防災訓練」』に参加し、リアルタイム津波浸水予測の情報を訓練の基礎情報として提供します。「津波災害デジタルツイン」は、...

キーワード：スーパーコンピュータ/人工知能（AI）/地震津波/レジリエンス/津波災害/日本海溝/持続可能/マネジメント/持続可能な開発/東北地方太平洋沖地震/デジタルツイン/災害対応/人的被害/津波/東北地方

他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学工学農学

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発表日：2025年6月6日

390

6月6日を『バイオバンクの日』に登録

バイオバンクは、わが国の個別化予防・医療の研究基盤として、患者・市民と研究者の間を信頼でつなぎ、がんや認知症、希少疾患などの予防・診断・治療において大きな役割を果たすようになっています。バイオバンクの日は、より多くの方々にバイオバンクに関心を持っていただく契機となることを期待しています。日付は、バイオバンクの英語・小文字での表記biobankの「b」「b」が、数字の6に見えることに由来します。これまで、多くのバイオバンクに保管されている生体試料や情報を共通して検索・利活用できる仕組みの構築や、バイオバンク運営者・利用者向けの数多くのイベントの開催など、バ...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/バイオバンク/認知症

他の関係分野：工学

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発表日：2025年6月6日

391

ジベレリンによる地下茎腋芽の発達制御植物ホルモンによる地下茎の制御機構を野生イネで解明

地面を埋め尽くす芝や、いつの間にか敷地内に侵入してくるタケは、種子散布ではなく地下茎を介した栄養繁殖により、急速に占有空間を拡大します。地下茎は地中でいくつにも分岐し、地中である程度伸長すると地上に出て、また新たな地下茎を生み出すという成長を繰り返します。この成長様式には、茎のもとになる腋芽の角度が重要です。東北大学大学院生命科学研究科の別所-上原奏子助教と、名古屋大学、理化学研究所、中部大学の研究グループは、地下茎で増える野生イネ（Oryza longistaminata）と種子で増える一般的な栽培イネ（O. sativa）を比較することで、O....

キーワード：気候変動/細胞伸長/生存戦略/持続可能/持続可能な開発/エタノール/biosynthesis/植物ホルモン/環境ストレス/イネ/TEMPO/ストレス耐性/バイオエタノール/ホルモン/形態形成/ストレス/遺伝子

他の関係分野：数物系科学生物学工学農学

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発表日：2025年6月4日

392

青色グアイアズレン色素の水溶性と酸安定性向上に成功青色着色料として食品など幅広い展開に期待

化粧品の着色剤などに用いられる環式炭化水素のグアイアズレンは、従来の天然由来の青色色素よりも彩度の高い青色を示し、医薬品にも採用されるなど高い安全性も確認されているため、青色色素としての食品の着色料への応用が期待されています。しかし、疎水性および酸性条件下での不安定性といった特徴が、水溶性の低下や劣化による青色の消失につながるため、食品の着色料への展開における障壁となっています。これまで、高い水溶性、酸性条件における高い安定性を併せもつ青色のグアイアズレン化合物の合成は成功していませんでした。東北大学大学院工学研究科の木下耀大学院生および多元物質科学研究所の岡弘樹准教授らと日東紡績...

キーワード：物質科学/機能性分子/アミン/持続可能/持続可能な開発/水環境/親水性/機能性/炭化水素/官能基/誘導体

他の関係分野：数物系科学化学工学総合生物農学

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発表日：2025年6月3日

393

大腸がんのエピゲノム診断薬DNAメチル化検出キット「OncoGuide™ EpiLight™メチル化検出キット」の保険適用のお知らせ

東北大学病院腫瘍内科の石岡千加史客員教授（学術研究員）と大内康太助教らは、2014年に切除不能進行・再発大腸がんの治療薬、抗EGFR抗体薬のバイオマーカーとして大腸がんのゲノム全体のDNAメチル化状態が、従来の大腸がんの原発巣占居部位に代わり重要であることを発見しました。本研究成果をもとに、株式会社理研ジェネシス（本社：東京都品川区、代表取締役社長：大井優子、以下「理研ジェネシス」）と共同開発した体外診断用医薬品「OncoGuide™ EpiLight™メチル化検出キット」が、2025年6月1日付で保険適用され、同社より日本国内で発売が開始されます。本製品は大腸がん（結...

キーワード：塩基配列/診断薬/持続可能/持続可能な開発/モーター/CpGアイランド/ゲノム情報/プロモーター/EGFR/個別化治療/大腸/予後予測/DNAメチル化/メチル化/大腸がん/ゲノム/バイオマーカー/遺伝子/抗体/薬物療法

他の関係分野：生物学工学

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発表日：2025年6月3日

394

海馬と内側前頭皮質を結ぶ新たな神経回路の発見

～記憶と感情、自律神経をつなぐ脳内ネットワーク～

嫌な記憶を思い出すと、胸が苦しくなったり冷や汗が出たりすることがあります。こうした「記憶」と「感情・自律神経」の連携は、危険を避けて生き延びるうえで重要なしくみです。東北大学大学院生命科学研究科の大原慎也准教授らの研究グループは、記憶の中枢である海馬と、意思決定や感情の制御に関わる内側前頭皮質とをつなぐ神経回路を、最先端の神経科学的手法を用いて詳細に解析しました。その結果、これまであまり注目されてこなかった背側海馬の後部（dcHPC）が、自律神経系や情動の制御に関与する背側脚皮質（DP）と強く結びついていることが明らかになりました。さらに、この神経回路が多くの抑制性ニューロン...

キーワード：空間認識/神経系/自律神経系/持続可能/持続可能な開発/前頭皮質/抑制性ニューロン/視床/視床下部/AAV/アデノ随伴ウイルス/アデノ随伴ウイルスベクター/ニューロン/ベクター/蛍光タンパク質/神経伝達物質/GABA/ウイルスベクター/マウス/ラット/神経科学/神経回路/ウイルス/ストレス/海馬/自律神経

他の関係分野：情報学生物学工学総合生物

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発表日：2025年6月3日

395

次世代半導体材料SnSの大面積単層結晶の合成技術を確立

─光電融合デバイスや高速情報処理技術への応用が期待─

原子1層（単層）で構成される「二次元物質」は、次世代半導体材料として注目され、研究開発が活発に進められています。これらの材料は優れた光電特性を備えており、なかでも電子の磁気的性質（スピン）を「電子スピン波」として活用することで、光電融合デバイスや高速情報処理技術への応用が期待されています。地球上に豊富に存在し毒性もないスズ（Sn）と硫黄（S）の化合物である二次元原子層物質の硫化スズ（SnS）は、このような新奇スピン機能の発現が期待される材料の一つです。その特性を発揮するには単層であることが不可欠ですが、これまで大面積の単層SnSを得るのは困難でした。東北大学大学院工学研究科の小山和...

キーワード：コンピューティング/スピン軌道相互作用/二次元物質/放射光/二次元材料/原子層/原子層物質/前駆体/スピン波/半導体材料/持続可能/持続可能な開発/量子コンピューティング/単結晶/CVD/スピン/スピントロニクス/結晶成長/半導体

他の関係分野：情報学数物系科学総合理工工学

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発表日：2025年6月3日

396

燃料を使わずトラクターミリ波ビームでロケットに推進力を与える実証実験に成功

─地球と地球外惑星からのロケット打ち上げに期待─

ミリ波ビームをロケットに照射して無燃料で打ち上げる「マイクロ波ロケット」は、次世代の低コスト宇宙輸送システムとして注目されています。しかし、照射されたビームの射線上にプラズマが残留し、ビームを繰り返し照射した際に推力が低下するという課題がありました。東北大学大学院工学研究科の高橋聖幸准教授と山田峻大大学院生（研究当時）、筑波大学数理物質系 / プラズマ研究センターの南龍太郎准教授と假家強教授、東京都立大学大学院システムデザイン研究科の嶋村耕平准教授らは、独自に開発した「トラクターミリ波ビーム推進機」の推力生...

キーワード：無線通信/ミリ波/システムデザイン/パルス/高エネルギー/衛星/観測装置/磁場/電波望遠鏡/望遠鏡/惑星/樹脂/レンズ/持続可能/持続可能な開発/フッ素/マイクロ/マイクロ波/レーザー/ロケット/宇宙工学/航空宇宙工学/実証実験/周波数/電磁波/エチレン

他の関係分野：情報学複合領域数物系科学工学農学

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発表日：2025年6月2日

397

革新的な軟磁性材料の創出

-超低損失と高飽和磁束密度を両立した軟磁性ナノ結晶圧粉コアの開発に成功-

株式会社トーキン（代表取締役社長：片倉文博本社：宮城県白石市）は、文部科学省の「革新的パワーエレクトロニクス創出基盤技術研究開発事業（JPJ009777）」において、国立大学法人東北大学多元物質科学研究所の岡本聡教授らとの共同研究により、次世代パワーエレクトロニクスを支える革新的な軟磁性ナノ結晶圧粉コアの開発に成功しました。この新材料は、従来材料を大きく上回る超低損失と高飽和磁束密度の両立を実現し、電力変換機器の高効率化・小型化を加速させるキーデバイスとして、今後の社会に重要な役割を果たすことが期待されます。本研究の成果は2025年5月23日、 Acta Materialiaにて...

キーワード：物質科学/ナノ結晶/電力変換/持続可能/持続可能な開発/磁性材料/パワーエレクトロニクス/高効率化

他の関係分野：数物系科学工学

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発表日：2025年6月2日

398

機械学習が解き明かす新たな水素化反応メカニズム

―超高密度水素貯蔵材料開発への画期的突破口―

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・折茂慎一教授（金属材料研究所兼務）、李昊教授、ケンブリッジ大学クリスピッカード教授らによる国際研究チームは、最先端の機械学習を駆使して「スーパーハイドライド」と呼ばれる超高密度水素化物の合成反応を再現することに成功しました。研究チームは、未知の反応経路にも対応可能な高度な機械学習ポテンシャルを第一原理計算に基づいて構築し、カルシウム水素化物（CaH₂）が高温・高圧環境下でカルシウムスーパーハイドライド（CaH₄）へと劇的に変化する過程を分子動力学シミュレーショ...

キーワード：機械学習/分子動力学シミュレーション/超伝導/水素化反応/反応機構/水素分子/材料科学/超伝導材料/カーボンニュートラル/持続可能/液状化/持続可能な開発/水素化物/電子状態/カーボン/シミュレーション/金属材料/水素化/第一原理/第一原理計算/動力学/分子動力学/量子力学/カルシウム

他の関係分野：情報学数物系科学化学総合理工工学

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発表日：2025年6月2日

399

母乳のオリゴ糖が子豚の健全な腸内細菌叢の形成に貢献子豚の健全育成に向けた機能性代用乳設計への応用に期待

子豚の腸内細菌叢の形成は、その後の成長や免疫発達、感染抵抗性に深く関与します。東北大学大学院農学研究科の橋本凌河大学院生（研究当時）、西山啓太准教授、北澤春樹教授らは、豚の母乳に豊富に含まれるオリゴ糖（シアリルラクトース）が、健康な子豚で観察される乳酸菌優勢な腸内細菌叢の形成を担う鍵因子であることを見出しました。子豚の腸内細菌叢の継時的な変化を解析すると、哺育期には乳酸菌Ligilactobacillus salivariusが優勢であることが分かりました。L. salivariusは母乳中のシアル酸を代謝し、その過程で作られた酢酸は、病原性大腸...

キーワード：オリゴ糖/持続可能/持続可能な開発/シアル酸/機能性/抵抗性/病原性/大腸/腸内環境/大腸菌/細菌/細菌叢/腸内細菌/腸内細菌叢/母乳

他の関係分野：化学工学総合生物農学

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発表日：2025年5月30日

400

海と川を行き来する魚は「海らしさ」を失いながらも海由来の物質を川へ届ける

生涯の中で海と川を行き来する通し回遊性魚類1は、生物体そのものあるいは排泄物という形で、海から川へ海の物質を運ぶことで、川の生物多様性や物質循環に大きく影響します。例えば、高緯度地域では、膨大な数のサケ科魚類が産卵のために海から川へ移動する結果、藻類や水生昆虫、魚など、川の多様な生き物へ海由来の物質が届けられ、生物の成長や個体数を支えることで、生物あふれる川の生態系がつくり出されています。一方で、日本を含む低-中緯度地域では、アユやハゼ科魚類など、サケ科魚類をはるかにしのぐ多様な両側回遊性魚類が海から川に移動しているにも関わらず、それらが川の生態系に果たす役割はほとんど...

キーワード：海洋/持続可能/持続可能な開発/地球環境/生態系/ウナギ/サケ/サケ科魚類/生態学/生物多様性/物質循環/イミン

他の関係分野：環境学工学農学

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発表日：2025年5月29日

401

東北大学大学院理学研究科「次元融合ナノ物質科学寄附講座」が第二期を開始株式会社深松組の寄附によって実現した革新的なナノカーボン材料に関する寄附講座

2021年、東北大学大学院理学研究科（現研究科長：都築暢夫）は、株式会社深松組（代表取締役社長：深松努）の寄附により「次元融合ナノ物質科学」に関する寄附講座を開設しました。深松組はかねてから環境問題に強い関心を持ち、基礎科学の発展こそ環境問題の根源的な課題解決に至るとの考えのもと、この度、基礎科学を推進する目的で東北大学大学院理学研究科に寄附をいただいたものです。本寄附講座は2016年度から2021年度まで東北大学学際研究重点拠点「新奇ナノカーボン誘導分子系基盤研究開発センター」が築き上げた研究成果を基盤としています。同センターでは、本研究科が中心部局となり、次世代機能性材料...

キーワード：学際研究/物質科学/太陽/ナノ物質/持続可能/ナノカーボン/持続可能な開発/太陽電池/電池/カーボン/シリコン/リチウム/環境問題/機能性材料/機能性/カーボン材料/サッカー/フラーレン

他の関係分野：環境学数物系科学総合理工工学農学

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発表日：2025年5月28日

402

構造変換機能を示す三回対称性の超分子集合体開発に成功

─ センサー、メモリ、省エネデバイスなどへの応用展開に期待 ─

有機材料は、その分子集合様式や分子間に働く様々な相互作用を化学的に制御することによって多彩な機能を引き出すことができます。現在の電子デバイスのほとんどはシリコンに代表される無機材料で作られていますが、有機材料に置き換えることによって、柔らかくて曲げに強い、真空装置がいらない印刷技術で、短時間で製造できるなど様々な利点があります。東北大学多元物質科学研究所の笠原遥太郎助教、出倉駿助教と芥川智行教授および信州大学学術研究院理学系の武田貴志准教授らの研究グループは、三回対称性を持つ有機分子が形成する超分子集合体を用いて、溶媒条件により一次元ナノファイバー（NF）構造...

キーワード：水素結合ネットワーク/対称性/物質科学/分子構造/アミド/分子集合体/有機分子/ファイバー/ファンデルワールス力/メモリ/電子デバイス/有機材料/持続可能/省エネ/無機材料/持続可能な開発/ナノファイバー/光学特性/シリコン/センサー/構造変換/超分子/分子集合/分子設計

他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学総合生物

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発表日：2025年5月28日

403

MSI-H進行胃がんに新たな治療選択肢の可能性

-化学療法を用いない免疫療法併用が有効性を示す-

MSI-H進行胃がんは免疫療法が有効ながんですが、MSI-H進行大腸がんで有効性が示されたニボルマブ＋イピリムマブ療法の前向き臨床試験はこれまで行われていませんでした。東北大学大学院医学系研究科臨床腫瘍学分野の川上尚人教授（東北大学病院腫瘍内科兼任）と愛知県がんセンター副院長／薬物療法部長の室圭ら西日本がん研究機構（WJOG）の研究グループは、MSI-H進行胃がん患者を対象に、ニボルマブと低用量イピリムマブの併用療法の有効性と安全性を評価する第Ⅱ相試験「NO LIMIT試験」を医師主導治験として実施しました。その結果、本治療法は高い抗腫瘍効果を示し、特に治療関連有害事象により治療...

キーワード：がん研究/持続可能/持続可能な開発/マイクロ/DNA修復/MSI/PD-1/マイクロサテライト不安定性/腫瘍学/免疫抑制/大腸/免疫チェックポイント阻害剤/免疫療法/がん細胞/がん治療/抗腫瘍効果/阻害剤/大腸がん/副作用/免疫チェックポイント/免疫チェックポイント阻害薬/免疫細胞/臨床試験/がん患者/胃がん/遺伝子/医師/化学療法/薬物療法

他の関係分野：複合領域工学

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発表日：2025年5月26日

404

身体に宿る"知能"を活かすミズクラゲサイボーグ小さなAIモデルによる泳ぎの予測に成功！

過酷な災害現場などでの調査への活用を目指した、生物の運動能力と電子制御を組み合わせた「生物サイボーグ」の研究が注目されています。東北大学大学院工学研究科の大脇大准教授、山形県鶴岡市立加茂水族館の池田周平飼育課係長、奥泉和也館長、東京大学大学院情報理工学系研究科のAUSTIN MAX PHILIP（オースティンマックスフィリップ）特任助教、中嶋浩平准教授の研究グループは、ミズクラゲの筋肉に電気刺激を与えることで泳ぎを誘導し、その動きをシンプルな人工知能（AI）で予測する技術の開発に成功しました。そこに独自の3次元運動計測装置と筋肉電気刺激装置を組み合わせることで、自発的な遊泳リズ...

キーワード：運動計測/AI/人工知能（AI）/海洋/臨界現象/自己組織/リザバー計算/持続可能/持続可能な開発/ロボット/ロボティクス/柔軟構造物/環境保全/生体組織/組織化/運動能力/筋肉/電気刺激/イミン

他の関係分野：情報学環境学数物系科学化学工学農学

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発表日：2025年5月26日

405

ぐるぐる回る分子の "向き"と"形"を制御した電気応答を実現

─従来より高密度に情報記憶できる素子への応用に期待─

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の性能向上には、同じ大きさの中により多くの情報を記憶できる新しい材料技術が求められています。東北大学多元物質科学研究所の研究グループは、固体のように形を保ちながら、内部の分子が液体のように回転する物質「柔粘性結晶」において、電気を加えることで分子の向きや形が変化し、その状態を保持できるユニークな電気応答現象を初めて捉えました。これは、分子の「向き」と「形」という二つのスイッチを電気で操作するようなもので、従来の記憶素子よりも多くの情報を扱える「多値メモリ」の実現に道を開くものです。この成果は、情報化社会のさらなる発展に貢献する基礎と...

キーワード：結晶格子/物質科学/ナノマテリアル/液晶/メモリ/誘電体/持続可能/持続可能な開発/強誘電体/機能性材料/機能性/可塑性/スマートフォン

他の関係分野：数物系科学化学工学農学

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発表日：2025年5月26日

406

揺れる培養が導く、iPS細胞の新しい時間概日リズムを制御して骨の細胞に導く培養法を発見

iPS細胞は様々な組織への分化が可能で、再生医療への様々な応用が報告されています。概日リズムは、生体の生理機能を24時間周期に同調させる重要なシステムであり、近年では幹細胞の増殖や分化にも関与していることが知られています。東北大学大学院歯学研究科　分子・再生歯科補綴学分野の大川博子助教および江草宏教授らの研究グループは、マウスiPS細胞を用いて骨芽細胞への分化を誘導する際に、従来の接着培養と、細胞を揺らして刺激を与えながらの培養（振盪培養）という培養法の違いが、細胞内の概日リズムに与える影響を解析しました。従来の接着培養では、iPS細胞において時計遺伝子の発現に周期的なリズムを認め...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/センサー/differentiation/iPS細胞/シグナル伝達系/時計遺伝子/生理機能/体内時計/分子機構/がん化/歯学/組織再生/マウス/幹細胞/骨芽細胞/再生医療/細胞核/多能性幹細胞/転写因子/遺伝子/概日リズム/生体リズム

他の関係分野：工学

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発表日：2025年5月24日

407

抗がん剤カルボプラチンによる新たな転移リンパ節治療法を確立

― リンパ系送達法の最適化で長期抑制効果 ―

がんの進行に伴うリンパ節転移は、遠隔転移の起点となることから、早期かつ選択的な治療介入が求められます。本研究で用いたカルボプラチンは、プラチナ化合物に分類される低分子薬剤の抗がん剤であり、肺がんや卵巣がんをはじめとする多くのがん種で広く使用されています。しかし、転移リンパ節では腫瘍の進展により血管やリンパ洞が消失する局所欠損が生じるため、血管経由での薬剤送達には限界があり、特に初期のリンパ転移に対して十分な効果が得られないという課題がありました。東北大学大学院医工学研究科の小玉哲也教授らによる研究グループは、薬剤をリンパ流に乗せて標的リンパ節...

キーワード：最適化/化学物質/物質科学/高浸透圧/浸透圧/持続可能/持続可能な開発/医工学/リンパ節転移/卵巣/卵巣がん/モデルマウス/歯学/がん治療/シスプラチン/マウス/抗腫瘍効果/合成化学/副作用/抗がん剤/低侵襲/肺がん

他の関係分野：情報学環境学数物系科学生物学工学総合生物

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発表日：2025年5月24日

408

『神戸製鋼所×東北大学先端半導体用素材･プロセス技術共創研究所』を設立

―KOBELCO×東北大学の共創で、半導体素材・プロセス開発を推進―

国立大学法人東北大学（所在地：宮城県仙台市、総長冨永悌二、以下「東北大学」）と株式会社神戸製鋼所（所在地：兵庫県神戸市、代表取締役社長勝川四志彦、以下「神戸製鋼所」）は、2025年6月1日に『神戸製鋼所×東北大学先端半導体用素材・プロセス技術　共創研究所』（以下「共創研究所」）を東北大学青葉山キャンパス内に設置し、活動を開始いたします。近年、半導体技術は急速に進化しており、これに伴い素材・部材の開発および製造プロセスにおいても新しい技術が求められています。本共創研究所では、半導体市場や技術の変化点を捉え、東北大学の世界トップレベルの半導体関連...

キーワード：産学連携/情報発信/持続可能/持続可能な開発/半導体/医工学

他の関係分野：複合領域数物系科学工学総合生物

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発表日：2025年5月24日

409

地球内部の水・マグマをとらえ、地震や火山の仕組みに迫る

――地震波と電気伝導度の統合解析による東北地方の地下イメージング――

東京大学地震研究所の岩森教授らの研究グループは、地震や火山活動に重要な役割を果たす「地球内部の水・マグマ」の3Dマッピングに成功し、マグマ―水―地震の関連性を明らかにしました。本研究では、東北地方中央部における地震波と電気伝導度の稠密観測および統合解析に基づき、水（ここでは、「地下深部の水溶液流体」の略称として用いる）と玄武岩質マグマ、安山岩質マグマの識別・定量的マッピングに初めて成功しました。これまでの研究は、地震波速度または電気伝導度のいずれか、あるいは両者の定性的組み合わせに基づいていたため、水・マグマの量や種類の推定に大きな不確実性がありました。本研究の統合解析により、地下...

キーワード：不確実性/空間分布/火山噴火/水溶液/マグマ/火山活動/玄武岩/地球内部/地震波/地震波速度/電気伝導度/噴火予知/持続可能/持続可能な開発/電気伝導/マッピング/東北地方

他の関係分野：複合領域環境学数物系科学工学農学

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発表日：2025年5月24日

410

東北大学「実用プロセス開発・イノベーションセンター」設置のお知らせ【7/10】東京でキックオフセミナー（無料技術相談あり）を実施

ものづくり産業の進展には、実用化や事業化へとつなげるプロセスの構築が欠かせません。実験室での成功にとどまらず、その成果が社会の中で活かされることが重要です。東北大学大学院工学研究科および大学院環境科学研究科では、スケールアップサイエンスに基づく実用プロセスの開発を目的として、「実用プロセス開発・イノベーションセンター」を設置しました。本センターの取り組みは、東北大学が掲げる「国際卓越研究大学」の3つのコミットメントのひとつ、「Impact（未来を変革する社会価値の創造）」にも資するものです。...

キーワード：コミットメント/持続可能/持続可能な開発/化学工学

他の関係分野：複合領域工学

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発表日：2025年5月22日

411

温度が変化しても安定した信号を計測できる高分子薄膜を開発

日々の健康状態をより正確に把握する次世代バイオセンサとして、生体親和性に優れ、水中でも安定して動作する有機電気化学トランジスタ（OECT）が近年注目を集めています。東北大学大学院工学研究科の金田一修平大学院生（研究当時）、山本俊介客員准教授（京都大学大学院工学研究科准教授）、三ツ石方也教授らは、静岡大学工学部、米国ワシントン大学化学科と共同で、OECTの高機能化に取り組み、温度が変化しても安定して動作する素子の作製に成功しました。これは、従来用いられてきた導電性高分子に温度応答性高分子を混合し、さらに適切な...

キーワード：化学物質/埋め込み/スチレン/ポリスチレン/ポリマーブレンド/高分子/高分子化学/高分子薄膜/導電性高分子/トランジスタ/ポリエチレン/絶縁体/持続可能/持続可能な開発/温度応答性/電気伝導/プラスチック/ポリマー/高分子材料/電気化学/電気伝導率/導電性/半導体/有機電気化学/生体計測/エチレン/温度応答性高分子

他の関係分野：環境学数物系科学化学工学総合生物農学

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発表日：2025年5月22日

412

酪酸による細胞への影響は経時的に変化する歯周病関連細菌の主要代謝産物"酪酸"による細胞傷害性の解釈に新視点

歯周病関連細菌の主要代謝産物である"酪酸"は、歯周組織細胞の増殖抑制、アポトーシス誘導、炎症性サイトカイン産生促進などを通じて、歯周組織の破壊に寄与することがこれまで示唆されてきました。東北大学大学院歯学研究科の高橋信博特任教授、鷲尾純平准教授および大谷栄毅歯科医師らの研究グループは、歯周病患者の歯周ポケット内では歯周組織が継続的に酪酸にさらされている可能性に着目し、酪酸刺激による細胞への影響が、共存時間の経過に伴って変化するのかどうかを、HGFを用いて評価しました。その結果、共存時間の長期化に伴い、細胞増殖、細胞形態、細胞代謝能、細胞遊走能への影響に変化が観察され、酪酸による影響...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/生体内/増殖抑制/病原体/細胞形態/細胞遊走/外傷/代謝産物/歯学/歯周病/線維芽細胞/アポトーシス/エネルギー代謝/炎症性サイトカイン/細胞増殖/細胞代謝/免疫応答/免疫細胞/サイトカイン/医師/細菌/創傷治癒

他の関係分野：工学総合生物

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発表日：2025年5月21日

413

健康行動を支える脳の仕組みを解明

─ 脳の前頭極と個別化フィードバックが若者の食生活改善とウェルビーイング向上の鍵に ─

生活習慣病の増加は社会的な課題であり、若い頃からの健康的な生活習慣が重要です。しかし、その効果が見えづらいため、健康的な食習慣を維持することは難しく、多くの人が途中で挫折してしまいます。東北大学大学院情報科学研究科・加齢医学研究所細田千尋准教授と花王株式会社の共同研究グループは、将来の健康に向けた良い習慣を継続させる脳の仕組みに注目し、支援する方法を検討しました。これまでの研究により、脳の前頭極という部位が、近い将来に向けた行動の維持(GRIT)に関連することは示唆されていましたが、遠い将来の健康目標に対する...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/フィードバック/大脳/前頭前野/加齢/血圧/高血圧/脂質/脂質異常症/食習慣/食生活/生活習慣病/糖尿病/認知機能

他の関係分野：工学総合生物

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発表日：2025年5月21日

414

建物屋根70％への太陽光パネル設置で電力自給率85％と試算

─電気自動車を蓄電池にして実現─

東北大学大学院環境科学研究科の小端拓郎准教授らの研究グループは、日本全国1741市町村を対象に、住宅などの屋根上太陽光パネルと電気自動車（EV）を組み合わせて家庭の電力をまかなうシミュレーションを行い、大幅な脱炭素効果を明らかにしました。屋根の有効面積の約70%に太陽光パネルを設置し、EVの車載電池を家庭用蓄電池として活用することで、各地域の電力需要を平均85%まで自給可能になり、CO2排出量を87%削減できると試算しています。特に地方の地域ではほぼ100%に近い自給も可能であり、都市部に比べ格段に高い自給率が達成できることが分かりました。本研究成果は、再生可能エネルギ...

キーワード：再生可能エネルギー/太陽/太陽光/蓄電池/持続可能/CO2排出量/持続可能な開発/電池/シナリオ/シミュレーション/自動車/電気自動車/二酸化炭素

他の関係分野：環境学数物系科学総合理工工学

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発表日：2025年5月21日

415

薬剤を2,000倍濃縮して閉じ込める！

～新しい薬剤キャリア（無機ナノ粒子カプセル化技術）を開発～

北海道大学電子科学研究所の三友秀之准教授（研究当時：東北大学多元物質科学研究所兼務）、居城邦治教授、谷地赳拓博士研究員（現在：東北大学多元物質科学研究所助教）、理化学研究所放射光科学研究センターの米倉功治グループディレクター（東北大学多元物質科学研究所教授兼務）らの研究グループは、無機ナノ粒子を構成要素としたナノサイズの中空カプセル構造体を作製する新たな技術を開発しました。本研究で開発された中空カプセル（直径100 nm）は、薬剤を内包し、標的とする疾患部位へ適切に薬剤を送達するドラッグデリバリーキャリアとしての応用が期待されます。これまで、リポソームや高分子材料を用いた有機系...

キーワード：水溶液/物質科学/閉じ込め/相分離/放射光/磁場/金ナノ粒子/高分子/微小液滴/キャリア/赤外光/持続可能/酸化鉄/持続可能な開発/ナノサイズ/ナノ粒子/高分子材料/ナノカプセル/機能性/クエン酸/副作用

他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学総合生物農学

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発表日：2025年5月21日

416

燃料不要ロケットの打ち上げ実証に成功

─ レーザーで推進エネルギーを継続的に供給 ─

地上からロケットにレーザーを照射して推進力を与える「レーザー推進」は、燃料を搭載せずに打ち上げ可能な新しい方式として注目されています。しかし、機体をレーザーの軸上に乗せ続けることが難しく、安定した飛行を実現するには課題がありました。東北大学大学院工学研究科の高橋聖幸准教授、速館佑弥大学院生（研究当時）、大阪公立大学大学院工学研究科の森浩一教授、東北大学流体科学研究所の早川晃弘准教授らは、独自に開発した「複数放物面レーザー推進機」の打ち上げ実験を行い、繰り返しパルスレーザーの照射により、機体全長約15 mmの約7倍の高度110 mmまで自由飛行させることに成功しました。さらに、安定飛...

キーワード：トラッキング/パルス/パルスレーザー/レーザー照射/持続可能/持続可能な開発/レーザー/ロケット/宇宙工学/航空宇宙工学

他の関係分野：情報学数物系科学工学

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発表日：2025年5月20日

417

次世代型磁気メモリSOT-MRAMの書き込み電力35％減に成功

─AIのための消費電力低減に寄与するメモリ技術に道筋─

全世界で人工知能（AI）の利用が拡大するにつれ、コンピューターがますます膨大なエネルギーを消費する問題が起こっています。コンピューターのエネルギー消費を抑えるため、特に素子の低消費電力化が重要な課題になっています。東北大学国際集積エレクトロニクス研究開発センター長(以下、CIES)はこれまでSOT-MRAM技術の研究開発分野でリードし、世界に先駆けCMOS技術に融合したメモリ素子を開発して10年データ保持特性を持ちながら0.35ナノ秒の超高速データ書込み動作およびSOT-MRAMチップの動作実証に成功してきま...

キーワード：キャッシュ/低消費電力化/電気通信/AI/最適化/情報学/人工知能（AI）/ワークショップ/磁性体/CMOS/MOSFET/MRAM/スピン軌道トルク/メモリ/メモリ素子/酸化膜/エネルギー消費/持続可能/持続可能な開発/熱安定性/不揮発性メモリ/シリコン/スピン/スピントロニクス/トルク/集積回路/低消費電力/半導体

他の関係分野：情報学複合領域総合理工工学

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発表日：2025年5月20日

418

AI時代の研究DXを加速する研究データ基盤を構築中核となる東北大学研究データレイク「IZUMI」の運用開始

東北大学は、本学での研究データ基盤の中核となる東北大学研究データレイク「IZUMI」の運用を6月より開始します。「IZUMI」という名称は、このシステムが知識の泉となるようにという思いと、仙台市民に親しみのある泉ヶ岳を由来として、命名されました。「IZUMI」は約5PBの実効容量を持ち、各研究者や研究室が保有する研究データを保持します。また、研究データのグループ共有や一般公開する機能を提供します。「IZUMI」の整備にあたっては、アジリティ(直ぐに利用できること)、ユーザビリティ(簡単に利用できること)、インターオペラビリティ(他のシステムと繋がること)の3点を重視してシステム設計を行ってい...

キーワード：データ管理/オープンアクセス/情報基盤/人工知能（AI）/ユーザビリティ/持続可能/持続可能な開発/システム設計/ラット

他の関係分野：情報学複合領域工学

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発表日：2025年5月20日

419

イヌのがんに抗CTLA-４抗体治療が有効であることを初めて報告

～医療情報活用の新たな時代を切り拓く～

北海道大学大学院獣医学研究院の前川直也特任助教及び今内　覚教授、大阪公立大学大学院工学研究科の中西　猛准教授及び立花太郎教授、東北大学大学院医学系研究科の加藤幸成教授らの研究グループは、免疫チェックポイント分子（免疫抑制分子）の一つであるCTLA-4を阻害する抗体薬を開発し、北海道大学動物医療センターにおける臨床研究を行い、進行したイヌの悪性腫瘍に対して抗腫瘍効果が得られることを世界で初めて報告しました。イヌのがん（悪性腫瘍）は外科切除、放射線療法、化学療法（抗がん剤治療）によって治療されることが一般的ですが、これらの治療では完治に至らないケースも多く、免疫療法などの新しい治療法の...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/人獣共通感染症/獣医学/PD-1/PD-L1/抗腫瘍免疫/病理/放射線療法/免疫抑制/悪性腫瘍/免疫療法/T細胞/がん治療/抗腫瘍効果/腫瘍免疫/受容体/阻害剤/創薬/免疫チェックポイント/免疫学/免疫細胞/ワクチン/医療情報/疫学/化学療法/感染症/抗がん剤/抗体/放射線/臨床研究

他の関係分野：工学総合生物農学

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発表日：2025年5月19日

420

＼「隠れた色素」の働きを解読／クリプトクロム光受容タンパク質による光応答シグナル伝達の中間体構造を解明

台湾大学のManuel Maestre-Reyna助理教授、ドイツ・フィリップ大マールブルグのLars-Oliver Essen教授、大阪大学大学院基礎工学研究科の山元淳平准教授、台湾中央研究院・生物化學研究所の蔡明道特聘研究員らは、理化学研究所の別所義隆客員研究員、公益財団法人高輝度光科学研究センターの大和田成起主幹研究員、東北大学の南後恵理子教授、京都大学の岩田想教授、兵庫県立大学の當舎武彦教授、名古屋大学の梅名泰史准教授、およびグルノーブル・アルプ大学、欧州シンクロトロン放射光研究所の研究者らとの国際共同研究にて、緑藻類をはじめとした植物やハエの内に存在する青色光受容タンパク質であるク...

キーワード：X線自由電子レーザー/コヒーレンス/パルス/自由電子レーザー/非線形/物質科学/SPring-8/加速器/酸化還元状態/放射光/分子構造/芳香族/励起状態/アニオン/酸化還元酵素/X線結晶構造解析/結晶構造解析/光応答/光受容/光受容タンパク質/青色光/シンクロトロン放射/シンクロトロン放射光/パルスレーザー/クロム/原子分解能/光励起/非線形光学/持続可能/還元反応/持続可能な開発/フェムト秒/マイクロ/レーザー/酸化還元/電子ビーム/半導体/分解能/X線結晶構造/リン酸/結晶構造/立体化学/クリプトクロム/ビタミン/空間分解能/アデノシン/分子機構/光遺伝学/アミノ酸/ラジカル/構造変化/立体構造/ツール開発/遺伝学/概日リズム

他の関係分野：数物系科学化学生物学総合理工工学農学

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発表日：2025年5月19日

421

潰瘍性大腸炎の発症は血液検査で数年前から予測可能

―日本人約8万人のコホートを対象に初めて実証―

潰瘍性大腸炎は、主に若年者に発症する腹痛や血便などを症状とする指定難病ですが、発症を予測する方法は確立されていません。東北大学病院消化器内科の澤橋基医師（現十和田市立中央病院）、角田洋一講師、正宗淳教授、同リウマチ膠原病内科の白井剛志講師らの研究グループは、東北メディカル・メガバンク計画（注5）で収集した8万人超のコホートデータの中から、将来的に潰瘍性大腸炎を発症する集団を含めた対象者の血液、生活情報を解析しました。その結果、血液中の抗EPCR抗体と抗インテグリンαvβ6抗体により、発症の約5年前から将来の潰瘍性大腸...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/東日本大震災/大腸炎/膠原病/バイオバンク/炎症性腸疾患/ゲノム解析/大腸/追跡調査/自己抗体/インテグリン/リウマチ/血液/抗原/受容体/腸炎/ゲノム/コホート/リスク因子/医師/抗体/早期発見/潰瘍性大腸炎/難病

他の関係分野：工学

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発表日：2025年5月16日

422

PTFEのマテリアル・リサイクル法の提案

－塩との混合で、強固な分子鎖集合をゆるませることに成功－

東京科学大学（Science Tokyo）理学院化学系の火原彰秀教授、西村祥吾大学院生、仙波祐太学部生、京都大学化学研究所環境物質化学研究系の長谷川健教授、大貫友椰大学院生、東北大学多元物質科学研究所の加納純也教授、Li Yao大学院生らは、従来困難であったポリテトラフルオロエチレン（PTFE）の新しいマテリアル・リサイクル法（用語1）を提案しました。代表的なフッ素ポリマーであるPTFEは、撥水撥油材料として日常生活器具や、半導体加工現場で利用されています。PTFEは、有機フッ素鎖の特徴である強い分子鎖集合を持つため、化学的に安定で耐摩耗性や耐腐食性があり有用ですが、加工...

キーワード：物質科学/X線回折/赤外分光/赤外分光法/持続可能/持続可能な開発/フッ素/ポリマー/リサイクル/熱分解/半導体/エチレン/炭化水素/SPECT/ナトリウム/日常生活/分子集合

他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学農学

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発表日：2025年5月16日

423

二酸化炭素から高効率で還元剤のシュウ酸を合成する技術を開発

─ Net-Zero-Emission型製鉄法が実現に期待 ─

環境負荷の観点から、CO2排出量の削減および資源利用が産学問わず求められています。CO2から誘導されるギ酸塩は高温条件で二量化し、植物などにも含まれる有機酸であるシュウ酸となることが知られています。しかし二量化反応の過程で生成したシュウ酸の熱分解を伴うため、効率的な二量化を達成するための反応条件の探索が求められていました。東北大学学際科学フロンティア研究所の田原淳士助教は、九州大学先導物質化学研究所の工藤真二准教授、林潤一郎教授らと共同で、CsOHを添加した際に高収率でシュウ酸が生成することを見出しました。得られたシュウ酸は還元剤として利...

キーワード：資源利用/二量体/アニオン/持続可能/CO2排出量/持続可能な開発/セシウム/環境負荷/酸化物/水素化/添加剤/二酸化炭素/二酸化炭素/熱分解/有機酸/ナトリウム/カチオン/誘導体

他の関係分野：複合領域化学工学農学

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発表日：2025年5月16日

424

次世代形状記憶合金の相変態機構を解明

～形状回復とエネルギー吸収性能を活かした応用に期待～

次世代の形状記憶合金として期待されるCu-Al-Mn系形状記憶合金は、原料が安価で加工しやすく、良好な超弾性を発現することから、耐震用構造材料や医療用デバイスなど幅広い分野での応用が期待されています。近年、この合金を単結晶化すると大きな形状回復を示すことが報告されていましたが、そのメカニズムは明らかとなっていませんでした。長崎大学大学院総合生産科学研究科の赤嶺大志准教授（前九州大学大学院総合理工学研究院助教）と、九州大学大学院総合理工学府修士2年の高松凌氏（研究当時。現株式会社デンソー）、九州大学の西田稔名誉教授、東北大学学際科学フロンティア研究所の許勝助教、東北大学大学院工学研...

キーワード：X線回折/放射光/放射光X線/材料科学/原子分解能/マンガン/持続可能/エネルギー吸収/持続可能な開発/マルテンサイト/マルテンサイト変態/形状記憶効果/相変態/単結晶/超弾性/電子回折/アルミニウム/形状記憶合金/結晶化/電子顕微鏡/電子顕微鏡観察/透過電子顕微鏡/分解能/結晶構造/構造変化

他の関係分野：数物系科学工学農学

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発表日：2025年5月15日

425

赤ちゃん星がガスを食べて成長する様子を大規模３次元シミュレーションで世界初観測！

―星の誕生メカニズムと太陽系起源の解明に期待―

大阪大学大学院理学研究科の髙棹真介助教（研究当時。現：武蔵野美術大学准教授）、京都大学の細川隆史准教授、東北大学の富田賢吾准教授、国立天文台の岩﨑一成助教らの研究グループは、原始星の内部構造と周囲のガス円盤、さらに磁場の影響も考慮した世界初の大規模3次元シミュレーションに成功しました。これにより、原始星がどのように成長するのかについての理解が大きく進展しました。原始星は、まわりを回転している原始惑星系円盤のガスを食べて成長します。このプロセスは非常に複雑で、シミュレーションによる調査が必須です。しかし、原始星とガス円盤の"境界領域"ではガスの密度や速度などが急激に変化するため、シ...

キーワード：太陽フレア/物質科学/内部構造/原始星/原始惑星系円盤/磁場/衝撃波/星形成/太陽/太陽系/天文学/惑星/隕石/持続可能/持続可能な開発/3次元構造/シミュレーション/大規模シミュレーション

他の関係分野：数物系科学工学

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発表日：2025年5月14日

426

前期白亜紀の海洋無酸素事変は遠洋の深海域まで及んでいなかった事を解明

-海洋無酸素事変の規模見直しを迫る成果-

地球史上において、海洋が無酸素化する海洋無酸素事変（Oceanic Anoxic Event、以下OAE）が何度も発生していた事が知られています。OAEの発生には急激な温暖化が関連している場合が多く、温暖化が人類共通の課題となっている現代において、過去のOAEが生態系や海洋循環に与えた影響を正確に評価する事は非常に重要です。しかし、白亜紀前期の1億1955万年前から111.6万年間続いたOAE 1a注１において、無酸素状態が遠洋の深海域まで達したかどうかは未確定でした。北海道の北東部に分布する常呂帯は、ジュラ紀から白亜紀に海底で形成した堆積岩や火成岩からなりま...

キーワード：海洋/ホットスポット/マグマ/マンガン酸化物/マントル/火山活動/海洋無酸素事変/上部マントル/堆積岩/堆積物/中央海嶺/同位体/熱水活動/白亜紀/化学組成/同位体比/深海底/マンガン/持続可能/海洋循環/持続可能な開発/酸化物/二酸化炭素/生態系/温暖化/生物生産/オスミウム

他の関係分野：環境学数物系科学生物学工学農学

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発表日：2025年5月14日

427

CO₂と廃棄物から生まれる次世代SiC 東北大学×住友商事がカーボンリサイクル型SiC合成技術を共同開発

自動車や半導体分野の省エネルギー化を背景に、炭化ケイ素（SiC）は次世代パワー半導体材料（注5）として注目されており、需要が急速に拡大しています。特に電気自動車（EV）や再生可能エネルギー機器の高効率化に貢献する素材として期待されています。一方で、従来のSiC製造プロセスでは、高温での加熱に伴う大量のエネルギー消費やCO2排出が課題です。また、シリコンウエハ製造過程で排出されるシリコンスラッジの再利用も課題となっています。こうした背景のもと、2050年のカ...

キーワード：温室効果ガス/再資源化/再生可能エネルギー/地球温暖化/温室効果/ケイ素/切削/シリコンウエハ/GaN/高電圧/窒化ガリウム/半導体材料/エネルギー消費/カーボンニュートラル/持続可能/省エネ/持続可能な開発/半導体産業/環境負荷低減/カーボン/SiC/シリコン/リサイクル/環境負荷/高効率化/自動車/省エネルギー/地球温暖化対策/電気自動車/二酸化炭素/二酸化炭素/廃棄物/半導体/温暖化

他の関係分野：環境学数物系科学化学工学農学

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発表日：2025年5月14日

428

鉄系超伝導体を用いて強磁場下で超伝導ダイオード効果を観測

―ボルテックスに由来する整流効果の仕組みを解明―

大阪大学大学院理学研究科の小林友祐さん（当時博士前期課程2年）、塩貝純一准教授、松野丈夫教授、東北大学金属材料研究所の野島勉准教授らの共同研究グループは、鉄系超伝導体のひとつであるセレン化・テルル化鉄Fe(Se,Te)を用いることで、数～十数テスラの強磁場において、超伝導ダイオード効果※１を示す超伝導素子を実現しました。Fe(Se,Te)は、母物質であるFeSeと比較して高い超伝導臨界パラメータ※２と強いスピン軌道相互作用※3を示すことが知られていますが、これまで本物質のこれらの特徴を活かした超伝導ダイオード効果の報...

キーワード：アナロジー/セレン/スピン軌道相互作用/強磁場/対称性/超伝導体/鉄系超伝導/鉄系超伝導体/揺らぎ/量子化/磁場/超伝導/空間反転対称性/渦電流/持続可能/温度依存性/持続可能な開発/スピン/金属材料/半導体

他の関係分野：情報学環境学数物系科学総合理工工学

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発表日：2025年5月13日

429

世界的な長寿医療コンペティションXPRIZE Healthspan TOP40に入賞

-健康寿命延伸のための革新的な医薬品開発に向けTOP10選出を目指す-

東北大学大学院医学系研究科分子病態治療学分野の宮田敏男教授、株式会社レナサイエンス、東海大学、広島大学（注4）、ノースウェスタン大学らは共同で、健康寿命延伸を目指す世界的コンペティションXPRIZE Healthspanに参加、この度、TOP40（セミファイナリスト）に入賞しました。XPRIZE Healthspanは、人間の老化や長寿に対する治療アプローチに革命を起こし、健康寿命を積極的に10年以上延伸することを目的とした世界的なコンペティションです。今回、世界から600以上のエントリー、2...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/免疫系/血栓/老化細胞/寿命/がん化/医薬品開発/臨床試験/加齢/健康寿命/臨床研究/老化

他の関係分野：工学

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発表日：2025年5月12日

430

「ニチバン、東北大学、バイオ研はAMED「医療機器等研究成果展開事業（開発実践タイプ）」の研究開発を開始

～難治性創傷に至る症例を減少させることが可能な「ナノ型乳酸菌 (加熱死菌) を含有した創傷被覆材開発」を目指す～

ニチバン株式会社（本社：東京都文京区、代表取締役社長：高津敏明、以下「ニチバン」）と国立大学法人東北大学（所在地：宮城県仙台市青葉区、総長：冨永悌二、以下「東北大学」）と有限会社バイオ研（所在地：埼玉県日高市、代表取締役：菅哲郎、以下「バイオ研」）は、国立研究開発法人日本医療研究開発機構（所在地：東京都千代田区、理事長：中釜斉、以下「AMED」）の公募事業である「医療機器等研究成果展開事業（開発実践タイプ）」の研究課題「難治性創傷の治癒期間を短縮するナノ型乳酸菌を含有した創傷被覆材の創出」における研究開発プロジェクトの2年目を開始したことをお知らせします。...

キーワード：分散処理/医療機器/持続可能/持続可能な開発/コラーゲン/看護/看護技術/高齢化/創傷治癒

他の関係分野：情報学複合領域工学

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発表日：2025年5月12日

431

血糖値測定用の電極を開発

血液ガス分析装置の小型化に貢献する貴金属フリーかつ夾雑物除去機構フリーのグルコースセンサー

国立研究開発法人産業技術総合研究所（以下「産総研」という）化学プロセス研究部門伊藤徹二主任研究員、長谷川泰久副研究部門長らは、株式会社テクノメディカ吉田朗子主任、国立大学法人東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）西原洋知教授（多元物質科学研究所、環境科学研究科兼務）、富士シリシア化学株式会社井澤謙一研究開発グループリーダー、日本電子株式会社作田裕介副主査らと共同で、貴金属を使わない電極を用いて、血液中の夾雑物(...

キーワード：溶存酸素/物質科学/グルコース/材料科学/貴金属/持続可能/持続可能な開発/グラフェン/コーティング/シリカ/センサー/多孔質/電気化学/ビタミンC/アスコルビン酸/ビタミン/血液

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発表日：2025年5月9日

432

DNAナノポアセンサでオーダーメイドに分子を検出！

～創薬や診断に役立つバイオセンサの創出に向けて～

長岡技術科学大学技学研究院機械系の庄司　観准教授、大学院工学研究科先端工学専攻材料工学分野の赤井　大夢（博士後期課程3年、函館工業高等専門学校出身）は、東北大学流体科学研究所の馬渕　拓哉准教授、大学院工学研究科の平野　太一（博士後期課程1年）と共同で、分子を選択的に検出できる「DNAナノポアセンサ」を開発しました。本センサに応用したDNAナノポアは、人工細胞膜中でイオンの通り道として働く膜貫通ドメインと、標的分子であるアデノシン三リン酸（ATP）に選択的に結合する機能を持つ核酸分子であるATP結合アプタマー（注4）で構成されています。本研究グループは、ATPとアプタマーの...

キーワード：塩基配列/選択性/持続可能/計測技術/持続可能な開発/センシング/ナノメートル/人工細胞/生体内/リン酸/細胞膜/アデノシン/ATP/生体分子/創薬/立体構造

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発表日：2025年5月9日

433

キャビテーションでコーヒーかすを資源に変えることに成功機能性成分と繊維素材を回収し、廃棄物を削減

年間1,000万トン以上のコーヒー豆が生産され、世界中で広く消費されています。コーヒーの抽出後に大量に発生する「かす」には、抗がん剤などにも応用されるカフェ酸を含む有用物質が含まれていますが、産業的に採算の取れる抽出法が確立されておらず、その多くが産業廃棄物として廃棄されています。東北大学大学院工学研究科の祖山均教授、廣森浩祐助教、北川尚美教授は、流動キャビテーションを用いて、コーヒー粉末からカフェ酸を抽出すると同時に、コーヒー豆の細胞壁を構成するセルロースをマイクロオーダーの繊維状に解繊できる（ほぐせる）ことを世界で初めて実証しました。この...

キーワード：最適化/微細化/持続可能/持続可能な開発/キャビテーション/マイクロ/衝撃力/相変化/超音波/廃棄物/機能性/セルロース/バイオマス/細胞壁/生理活性/生理活性物質/抗がん剤

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発表日：2025年5月9日

434

大腸炎症がインスリン産生を促す仕組みを解明！ ‐糖尿病の新たな予防法・治療法の開発に期待‐

肥満と糖尿病の発症には密接な関係がありますが、軽度の肥満で糖尿病にならないのは、血糖値を下げるホルモン（インスリン）を作る膵臓のβ細胞が増えてインスリンを多く出せるようになるからです。これまで、東北大学病院の研究グループは、肝臓が肥満の状態を感知し、肝臓、脳、膵臓を経由した神経信号伝達システムを使ってβ細胞を増やしていることを明らかにしてきました。しかし、肝臓がどのようにして肥満状態を感知してβ細胞を増やすのかは不明でした。東北大学大学院医学系研究科糖尿病代謝・内分泌内科学分野および東北大学病院糖尿病代謝・内分泌内科の今井淳太特命教授、久保晴丸医師（現北里大学病院内分泌代謝内科 ...

キーワード：持続可能/持続可能な開発/大腸炎/β細胞/膵臓/ホルモン/大腸/インスリン/マウス/細胞増殖/腸炎/内分泌/医師/糖尿病

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発表日：2025年5月8日

435

写真が語る山の自然〜登山者による山岳環境の記録を未来へ〜日本山岳会が1960年代から撮影してきた山岳写真・約600点を公開山の変化を"見える化"

─地球温暖化や食害の記録に向け、写真提供を募集

公益社団法人日本山岳会（以下、日本山岳会）、東邦大学の下野綾子准教授、東北大学大学院生命科学研究科の近藤倫生教授がプロジェクトリーダーを務める「ネイチャーポジティブ発展社会実現拠点」（以下、NP拠点事業）は、写真を通じて山岳環境の変化を見える化し共有することを目的に、過去に撮影された山岳写真のデータベースを作成し、2025年4月より公開したことを発表します。山岳は古くから多くの登山者に親しまれ、数多くの写真が撮影されてきました。これらは山岳環境の変化を知るうえで貴重な記録となることから、登山者からの未公表の写真提供も募集します。...

キーワード：地球温暖化/持続可能/持続可能な開発/ニホンジカ/温暖化

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発表日：2025年5月1日

436

強力な温室効果ガスN₂Oを高速除去できるバイオプロセスを開発

N2Oは二酸化炭素（CO2）の273倍の地球温暖化係数を持つ強力な温室効果ガスで、温暖化効果への寄与率は6%程度と見積もられています。また、21世紀最大のオゾン層破壊物質としても知られる環境負荷の高い物質です。人為起源のN2O排出量のうち廃水・廃棄物由来が全体の5%程度を占め、その中には廃水処理プロセスからの排出が含まれます。廃水処理プロセスからのN2Oの排出量削減に関する研究の多くは発生抑制に着眼点がおかれています。一方で、発生したN2Oの除去に関する研究は多くありません。...

キーワード：一酸化二窒素/温室効果ガス/地球温暖化/温室効果/持続可能/省エネ/持続可能な開発/水処理/オゾン/化学工学/環境負荷/省エネルギー/二酸化炭素/二酸化炭素/廃棄物/廃水処理/温暖化/微生物

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発表日：2025年4月30日

437

呼吸器・免疫疾患と心血管代謝疾患の遺伝的背景の多様性を解析

〜東アジア系集団と欧州系集団では、両疾患が逆方向の遺伝的相関を示す～

大阪大学大学院医学系研究科の山本悠司さん（博士課程）（遺伝統計学/呼吸器・免疫内科学）、白井雄也　助教（遺伝統計学/呼吸器・免疫内科学）、岡田随象　教授（遺伝統計学/東京大学大学院医学系研究科　遺伝情報学教授/理化学研究所生命医科学研究センターシステム遺伝学チームチームリーダー）、東京大学　大学院医学系研究科の山内敏正　教授、門脇孝　東京大学名誉教授（虎の門病院　院長)らの共同研究グループは、喘息などの3種類の呼吸器・免疫疾患と、関節リウマチ、脂質異常症などの7種類の心血管代謝疾患、およびこれらに関連する特徴や性質を対象に、遺伝的関連を調査しました。（図1）。その結果、呼吸器...

キーワード：情報学/遺伝情報/持続可能/持続可能な開発/生体内/遺伝的多様性/遺伝統計学/免疫系/肥満症/バイオバンク/関節/心筋/代謝物質/ゲノム解析/心筋梗塞/喘息/リウマチ/関節リウマチ/自己免疫/自己免疫疾患/代謝物/脳梗塞/ゲノム/バイオマーカー/メタボローム/遺伝学/遺伝子/感染症/血圧/個別化医療/高血圧/脂質/脂質異常症/糖尿病/動脈硬化

他の関係分野：情報学生物学工学総合生物農学

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発表日：2025年4月30日

438

高輝度放射光を用いて高温超伝導体中の電子の振動を解明超伝導発現機構の解明や転移温度を高める手がかりになると期待

超伝導とは、ある特定の温度以下で金属の電気抵抗がゼロになり、電気がスムーズに流れるようになる現象です。多くの超伝導体はおよそ−200℃以下という非常に低い温度でしかこの性質を示さないため、より高い温度で超伝導を示す物質が望まれる一方、超伝導の発現機構と超伝導転移温度を高める指針は解明されていません。電気の流れや振動を詳しく調べることで、これらの課題を解決する手がかりが得られる可能性があります。東北大学学際科学フロンティア研究所の鈴木博人助教らの研究グループは、量子科学技術研究開発機構（QST）NanoTerasuセンター、兵庫県立大学、産業技術総合研究所、物質・材料研究機構などとの...

キーワード：パートナーシップ/分析技術/コヒーレント/高温超伝導体/酸化物超伝導体/超伝導体/銅酸化物/銅酸化物高温超伝導体/加速器/軟X線/非弾性/放射光/超伝導/高温超伝導/酸化物高温超伝導体/持続可能/持続可能な開発/磁性材料/電気抵抗/電子状態/ダイナミクス/ナノメートル/酸化物/分解能/結晶構造

他の関係分野：複合領域環境学数物系科学工学農学

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発表日：2025年4月25日

439

次世代形状記憶合金の原子配列と原子の動きの観察に成功

─より高性能の合金開発の指針に─

次世代の形状記憶合金として期待されるCu-Al-Mn系形状記憶合金は、原料が安価で加工しやすく、良好な超弾性を発現することから、耐震材料や医療デバイスなど幅広い分野での応用が期待されています。さらに性能を高めるためには合金の原子の並びと配列の変化を詳しく知る必要があります。しかしこれまでの技術でこれらを調べることは困難でした。東北大学と九州大学、株式会社古河テクノマテリアル（神奈川県平塚市、花谷健社長）の共同研究グループは、Cu-Al-Mn系形状記憶合金の原子レベルでの構造変化を解明しました。X線吸収分光法（XAS）（注４）と第一...

キーワード：結晶格子/X線吸収分光/反強磁性/物質科学/エントロピー/放射光/材料科学/マンガン/固溶体/DFT/強磁性/持続可能/持続可能な開発/局所構造/金属ガラス/形状記憶効果/原子配列/超弾性/電子状態/アルミニウム/スピン/ナノスケール/金属材料/形状記憶合金/第一原理/第一原理計算/熱処理/量子力学/結晶構造/ゆらぎ/構造変化

他の関係分野：数物系科学工学農学

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発表日：2025年4月25日

440

サントリーグローバルイノベーションセンター×東北大学「水と健康」共創研究所を設置し、共同研究を開始

～研究テーマは「水と健康」の関係、体内における水の代謝の解明～

国立大学法人東北大学（宮城県仙台市、総長冨永悌二、以下「東北大学」）と、サントリーグローバルイノベーションセンター株式会社（東京都港区、代表取締役社長安東範之、以下SIC）は、2025年 4月1日に東北大学星陵キャンパスに「サントリーグローバルイノベーションセンター×東北大学『水と健康』共創研究所」（以下共創研究所）（注 1）を開設し、共同研究を開始しました。食事摂取基準における水摂取の目安量作成のための基礎データを収集し、水の摂取状況と体内における代謝の関係や、水の習慣的摂取による健康への影響の解明等を...

キーワード：身体活動/産学連携/持続可能/ライフスタイル/持続可能な開発/医工学/体温調節

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発表日：2025年4月25日

441

ステンレス鋼表面に発生する微小な腐食の出発点を見つける技術を開発

─高耐食性の金属材料開発への貢献に期待─

ステンレス鋼は高い耐食性を有していますが、海水などの塩化物水溶液にさらされるなどの環境下では、表面の一部に腐食が発生することがあります。耐食性を向上させるためには、腐食の発生起点を正確に特定することが不可欠ですが、従来の手法では、腐食が進行すると起点部分が完全に溶解してしまい、どこで腐食が始まったのかを突き止めることが困難であるという課題がありました。東北大学大学院工学研究科の西本昌史助教、氏原幸太大学院生、武藤泉教授は、ステンレス鋼表面に存在するサブミクロンの腐食の起点を特定できる手法を開発しました。ステンレス鋼に微弱な電流を流し、腐食発生の確認後に速やかに電流を遮断することで、...

キーワード：水溶液/クロム/走査型電子顕微鏡/電気化学反応/フェライト/持続可能/塩化物イオン/持続可能な開発/マルテンサイト/電池/ステンレス鋼/マイクロ/金属材料/耐食性/電気化学/電子顕微鏡/光学顕微鏡

他の関係分野：数物系科学工学総合生物

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発表日：2025年4月21日

442

バルクでは磁石につかない物質を原子層厚の薄膜で磁石に変換

─次世代スピントロニクスへの応用に期待─

電子がもつミクロな磁石の性質である「スピン」が物質中で揃うと強磁性(注5)が発現します。もし原子レベルの薄さをもつ二次元物質で強磁性が実現すれば、次世代スピントロニクスへの応用が期待できます。しかし、理論的には二次元物質では磁気秩序が消失すると予測されていました。東北大学、高エネルギー加速器研究機構、量子科学技術研究開発機構からなる研究グループは、クロムを含む反強磁性体(注6)Cr2Se3に着目し、分子線エピ...

キーワード：セレン/グラファイト/角度分解光電子分光/光電子分光/高エネルギー/磁気秩序/二次元物質/反強磁性/反強磁性体/加速器/放射光/放射光X線/γ線/磁場/赤外線/分子構造/二次元材料/原子層/磁気モーメント/磁性体/材料科学/クロム/超高真空/電子分光/可視光/強磁性/電子デバイス/持続可能/省エネ/紫外線/持続可能な開発/エピタキシー/強磁性体/単結晶/電子状態/グラフェン/スピン/スピントロニクス/マイクロ/黒鉛/集積回路/省エネルギー/低消費電力/電磁波/分解能/空間分解能/ゆらぎ

他の関係分野：環境学数物系科学化学総合理工工学

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発表日：2025年4月21日

443

日本で生まれた環境DNAビッグデータが海外展開！ANEMONE Globalが本格始動 UNESCOが主導する「OCEAN DECADE」に採択され海洋生物観測網の拡大に貢献

〜12カ国・地域を超える研究グループが連携した世界規模での海洋調査を展開中〜

東北大学大学院生命科学研究科、東北大学・海洋研究開発機構変動海洋エコシステム高等研究所の近藤倫生教授がプロジェクトリーダーを務める「ネイチャーポジティブ発展社会実現拠点」（以下、NP拠点事業）は、世界12カ国・地域の環境保全機関と連携し海外での観測活動を展開していた「ANEMONE Global」が、UNESCOの持続可能な海洋を実現するプロジェクト「OCEAN DECADE ACTION」に2025年3月に採択されたことを発表します。用語解説注１. OCEAN DECADE（Webサイト https://oceandecade.org）は、海洋科学...

キーワード：海洋/海洋科学/持続可能/持続可能な開発/環境保全/海洋生物/環境DNA/コミュニティ

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発表日：2025年4月18日

444

「日本製鉄×東北大学共創研究所」を設置鉄鋼に関わる研究の促進、将来にわたる研究・教育基盤の強化・拡大を目指す

国立大学法人東北大学（所在地：宮城県仙台市、総長：冨永悌二　以下「東北大学」）と、日本製鉄株式会社（所在地：東京都千代田区、代表取締役社長兼COO：今井正　以下「日本製鉄」）は、「日本製鉄×東北大学共創研究所」を、2025年4月1日、金属材料研究所に設置しました。東北大学の研究力を最大限活用し、カーボンニュ－トラル社会の構築のために重要性が高まっている鉄鋼に関わる研究の促進と人材育成を図り、将来にわたる両者の研究基盤の拡大を目指します。...

キーワード：産学連携/持続可能/持続可能な開発/カーボン/金属材料

他の関係分野：複合領域工学

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発表日：2025年4月18日

445

島津製作所×東北大学超硫黄生命科学共創研究所の新ラボを開所早期診断技術や治療効果予測、医薬品・機能性食品開発に貢献

株式会社島津製作所(京都府京都市、代表取締役社長山本靖則、以下島津製作所)と国立大学法人東北大学（宮城県仙台市、総長冨永悌二、以下東北大学）は、4月18日に「島津製作所×東北大学超硫黄生命科学共創研究所」の新しいラボを開所しました。共創研究所は、2024年3月の設置以来、これまで既存の施設で研究を進めてきましたが、このたび2階建ての独立棟を全面改装して研究スペースを拡張し複数の分析計測機器を設置しました。これにより、効率的かつ多角的な研究が可能となり、生体の老化メカニズムに関連する超硫黄分子の特性の解明、様々な疾患の診断や治療法の確立、さらに健康を増進する機能性食品の開発が期待され...

キーワード：産学連携/持続可能/持続可能な開発/超硫黄分子/機能性/機能性食品/レドックス/早期診断/ヘルスケア/老化

他の関係分野：複合領域工学総合生物農学

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発表日：2025年4月16日

446

閉経が早い女性は認知機能の低下が進む可能性がある

イングランド高齢者コホートのデータ解析から

女性は男性より認知症リスクが高いことが知られており、女性特有のリスク要因の解明が求められてきました。東北大学大学院医学系研究科精神看護学分野の中西三春准教授および公益財団法人東京都医学総合研究所社会健康医学研究センターの西田淳志センター長らの研究グループは、イングランド高齢者コホート研究ELSAのデータを基に、閉経の年齢と認知機能との関連を調査しました。男性4,286人、女性4,726人を対象として、性別と閉経の年齢区分によって2年間の認知機能の変化に違いがあるかを検証しました。解析においては、うつ症状や他の認知症のリスク要因の影響を調整しました。解析の結果、閉経が50歳以上であっ...

キーワード：データ解析/持続可能/持続可能な開発/卵巣/ホルモン/性ホルモン/閉経/アルツハイマー病/うつ/コホート/加齢/看護/看護学/高齢者/睡眠/認知機能/認知症/老化

他の関係分野：数物系科学工学

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発表日：2025年4月16日

447

人工神経ネットワークを超低消費電力で実現

−超省電力の対話型人工知能実現に期待−

生物の脳神経ネットワークに着想を得たスパイキングニューラルネットワーク（SNN）は、情報を発火信号（スパイク）の時系列として表現します。スパイクが発生していないときには情報処理が行われない特性（イベントドリブン性）を持つため、消費電力を極限まで抑えることができます。この特性は、限られた電力で高度な情報処理を実行する必要のあるエッジコンピューティングにおいて特に有効です。東北大学電気通信研究所の守谷哲特任助教と佐藤茂雄教授らの研究グループは、サブスレッショルド領域（注4...

キーワード：エッジコンピューティング/電気通信/インターフェース/ウェアラブル/コンピューティング/AI/クラウド/ニューラルネットワーク/音声認識/信号処理/人工知能（AI）/CMOS/MOSトランジスタ/しきい値電圧/トランジスタ/リザバー計算/酸化膜/エネルギー消費/持続可能/持続可能な開発/電界効果/電池/VLSI/ニューラルネット/低消費電力/半導体/ニューロン/神経ネットワーク/神経細胞/膜電位/スマートフォン

他の関係分野：情報学工学

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発表日：2025年4月15日

448

電子機器内の熱流を自在に制御できるメカニズムを発見

-次世代デバイスの性能向上と省エネ化に期待 -

電子機器に組み込まれた半導体デバイスの中で、電子や磁気（スピン）は設計した回路に沿って移動させることができます。しかし発生してしまう熱を思った方向に流して逃がすことは困難です。電子機器の性能を高めるには、半導体デバイスの発熱を適切にコントロールすることが不可欠です。東北大学大学院工学研究科の小野円佳教授ら、北海道大学電子科学研究所、同大大学院工学研究院、高輝度光科学研究センターからなる共同研究チームは、絶縁膜であるアモルファスシリカ（SiO2）薄膜の熱の流れを自在に制御できるメカニズムを...

キーワード：プロファイル/ケイ素/プラズマCVD/半導体デバイス/非晶質/持続可能/省エネ/持続可能な開発/アモルファス/原子配列/CVD/シリカ/シリコン/スピン/振動特性/動特性/半導体/膜構造/結晶構造

他の関係分野：情報学化学総合理工工学農学

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発表日：2025年4月15日

449

反強磁性準結晶の存在を初めて明らかに！

～周期を持たない長距離反強磁性秩序を発見～

東京理科大学先進工学部マテリアル創成工学科の田村隆治教授、同大学大学院先進工学研究科マテリアル創成工学専攻の阿部宇希氏（2024年度修士課程2年）、東北大学多元物質科学研究所の佐藤卓教授、Australian Nuclear Science and Technology Organisation (ANSTO)のMaxim Avdeev教授らの共同研究グループは、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。準結晶内では原子が規則的に配列した構造を形成しています...

キーワード：メタ磁性/磁化測定/磁気秩序/反強磁性/反強磁性体/物質科学/物性物理/周期性/中性子/中性子回折/磁場/X線解析/磁気モーメント/磁性体/強磁性/準結晶/持続可能/持続可能な開発/強磁性体/スピン/スピントロニクス

他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学

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発表日：2025年4月15日

450

高温固体電解質燃料電池が動作時の応力状態評価に成功

―故障原因解明や長期運転のための設計改良への貢献に期待―

近年、グリーン水素の利用や製造技術の一環として、700ºC近傍の高温で作動する固体酸化物形燃料電池や高温水蒸気セル等の固体酸化物セル（SOC）が注目されています。しかしSOCの電解質部分は、応力が原因で割れや故障を引き起こし深刻な破壊を招くことがあります。そのため、電解質にかかる応力を正しく把握しコントロールすることが、SOCの信頼性と耐久性を確保するために極めて重要です。東北大学大学院環境科学研究科と東北大学SOFC/SOEC実装支援...

キーワード：再生可能エネルギー/水蒸気/太陽/太陽光/電気分解/固体酸/持続可能/持続可能な開発/体積変化/SOFC/YSZ/固体酸化物形燃料電池/固体電解質/残留応力/電池/燃料電池/ジルコニア/酸化還元/酸化物/耐久性/電解質/二酸化炭素/二酸化炭素/非接触/ラット

他の関係分野：環境学数物系科学総合理工工学

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発表日：2025年4月15日

451

「EPNextS ×東北大学地域・未来医療共創研究所」を設置

～医療情報活用の新たな時代を切り拓く～

株式会社EPNextS（本社：東京都新宿区、代表取締役：長岡達磨、以下、「EPNextS」）と国立大学法人東北大学（所在地：宮城県仙台市、総長冨永悌二、以下「東北大学」）は、2025年4月1日に、『EPNextS ×東北大学　地域・未来医療共創研究所（以下「共創研究所」）*1』を東北大学病院臨床研究推進センター（CRIETO）内に設置しました。EPNextSと東北大学は、東北大学の産学共創の仕組みである共創研究所制度を活用し、臨床開発の効率化につながる医療データの利活用や、地域医療の連携強化を推進するとともに、国際的な医療展開を視野に入れた高度医療人材の育成を行います。...

キーワード：産学連携/持続可能/持続可能な開発/地域医療/医療情報/臨床研究

他の関係分野：複合領域工学

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発表日：2025年4月15日

452

新物質を見つけるための地図を機械学習で開発して公開３元素の反応可能性をまとめた「元素反応性マップ」80枚から、有望な元素の組3,000種類を提案

NIMSは、東京大学、産業技術総合研究所、東北大学、京都工芸繊維大学との共同研究により、新物質を見つけるための「元素反応性マップ」を開発・公開しました。実験室で利用可能な80元素について３種類以内の組み合わせ計85,320組の中から、機械学習を用いて、新物質の可能性がある3,000組以上の元素の組み合わせをしめす地図を提案しました。この研究成果は、2月21日にChemistry of Materials誌に掲載されました。...

キーワード：機械学習/新物質探索/新物質/持続可能/持続可能な開発/金属材料

他の関係分野：情報学工学

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発表日：2025年4月14日

453

東北大学と京都フュージョニアリングが共同研究契約を締結

- フュージョンプラントの運転に欠かせないトリチウムおよび放射化物の評価およびハンドリングの研究を実施 -

国立大学法人東北大学大学院工学研究科（以下、東北大学）と京都フュージョニアリング株式会社（以下、京都フュージョニアリング）は、将来のフュージョン（核融合）プラントの運転に欠かせないトリチウムおよび放射化物の評価およびハンドリングについて、共同研究契約を締結したことをお知らせします。核融合反応を起こすために用いられる燃料の一つであるトリチウムは、放射性物質であるため、安全を前提とした取り扱いが求められます。フュージョンプラントでは、燃料として核融合炉に供給されたトリチウムのうち、核融合反応を起こさなかった分が、他のガスと混ざって炉から排出されます。この混合ガスからトリチウムと重水素が...

キーワード：核融合/核融合炉/原子核/中性子/重水素/持続可能/ハンドリング/持続可能な開発/トリチウム/リチウム/フュージョン

他の関係分野：数物系科学工学

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発表日：2025年4月12日

454

隠れた端子位置を電気伝導測定から特定する技術を開発

─ ナノデバイスから地質調査にまで適用できる数学的原理を導出 ─

原子数層のナノシートでは従来の結晶とは異なる多彩な電子特性が見いだされ、正確な電気伝導測定への期待が高まっています。少なくとも4本以上の電気信号線で構成される多端子を用いることで正確な電気伝導測定を行えます。しかし、極低温や真空などでは電気伝導測定用の多端子の位置を確認することが難しく、高額で大型な装置を用いる必要があるという課題がありました。大阪大学大学院情報科学研究科の庵智幸助教（現在・宇宙航空研究開発機構追跡ネットワーク技術センター研究開発員）と東北大学国際放射光イノベーション・スマート研究センター（SRIS）の湯川龍准教授は、シート上に置かれた多端子からの電気信号から各...

キーワード：情報数理/放射光/ナノデバイス/持続可能/持続可能な開発/ナノシート/電気伝導/スピン/極低温/実証実験

他の関係分野：情報学数物系科学工学

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発表日：2025年4月10日

455

結晶多形の選択機構をコロイド結晶により解明

─ 創薬や新材料開発で結晶多形の制御への貢献に期待 ─

化学組成が同じで結晶構造が異なる物質を結晶多形といい、物性や化学的性質が異なるため、その中から所望の構造を選択的に成長させることは材料や医薬品の創製において重要なポイントです。しかしながら、多形間に転移をともなう結晶化の詳細なプロセスは未解明であり、分子や原子スケールでの描像が求められています。本研究では、相転移のモデルとしてコロイド系を用いて、結晶多形の選択機構の解明にアプローチしました。東北大学金属材料研究所の野澤純特任助教、金沢大学学術メディア創成センターの佐藤正英教授、東北大学未来科学技術共同研究センターの宇田聡教授、東北大学金属材料研究所の藤原航三教授からなる研究...

キーワード：産学連携/グラファイト/揺らぎ/核形成/相転移/化学組成/スチレン/ポリスチレン/結晶育成/エピタキシャル成長/フォトニクス/ヘテロエピタキシー/持続可能/コロイド粒子/持続可能な開発/エピタキシー/エピタキシャル/コロイド結晶/コロイド/その場観察/マイクロ/化学工学/金属材料/結晶化/結晶成長/結晶方位/分解能/結晶構造/創薬

他の関係分野：複合領域数物系科学化学工学農学

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発表日：2025年4月10日

456

半導体内の電子スピン波を自由に制御できる技術を確立

─電子スピン波を活用する次世代情報処理基盤を開拓─

半導体におけるスピン状態の精密な制御は、次世代のスピントロニクスデバイスの実現に不可欠です。特に半導体中でスピンのらせん構造である電子スピン波が長時間維持される永久スピン旋回（PSH）状態は情報ストレージや演算デバイスの基盤技術として注目されていますが、従来の電子スピン波生成技術では、波数（単位長さに含まれる波の数）の柔軟な制御ができない制約がありました。東北大学大学院工学研究科の菊池奎斗大学院生、石原淳助教、山本壮太特任助教、好田誠教授（兼量子科学技術研究開発機構量子機能創製研究センタープロジェクトリ...

キーワード：コンピューティング/情報学/産学連携/スピン軌道相互作用/閉じ込め/らせん構造/液晶/二次元材料/円偏光/AlGaAs/スピン波/光変調/光変調器/磁性薄膜/量子細線/持続可能/空間構造/持続可能な開発/量子コンピューティング/量子ドット/アルミニウム/スピン/スピントロニクス/構造制御/半導体/量子井戸

他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学総合理工工学

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発表日：2025年4月10日

457

インド洋大津波から20年「より良い復興（Build Back Better）」は実現したか？

避難リスク低減状況の定量的評価で戦略的改善の必要性が判明

2004年のインド洋大津波から20年が経過したインドネシア・スマトラ島アチェ州州都バンダ・アチェ市では、津波避難ビルなどの整備が進められてきましたが、都市の復興とともに人口分布や避難能力にも変化が生じています。東北大学災害科学国際研究所の村尾修教授らは、20年間の人口変動と津波避難施設の整備状況を踏まえ、津波避難リスクがどの程度軽減されたのかを評価しました。人口データと地理情報を用いて分析した結果、リスクの高い海岸部から安全な地域へと人口が一定程度移動しているものの、依然として市民の約29%が高リスク地域に居住していることが分かりました。さらに、避難シナリオに基づくシミュレーション...

キーワード：防災対策/産学連携/定量的評価/施設配置/持続可能/ゾーニング/持続可能な開発/地理情報/シナリオ/シミュレーション/津波

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発表日：2025年4月10日

458

沖縄島北部の世界自然遺産地域から新種の植物を発見「ヤンバルカラマツ」と命名

キンポウゲ科カラマツソウ属の多年草アキカラマツは、ユーラシア大陸全域のほか、日本では北海道から本州、四国、九州に分布しており、1997年には沖縄島北部（やんばる地域）の世界自然遺産地域からも報告されていました。しかし、形態比較や遺伝子解析などの結果から、沖縄島北部の「アキカラマツ」は新種であることがわかり、今回、「ヤンバルカラマツ」として記載されました。本種は、沖縄島の1地点からしか生育が確認されておらず、個体数も50株以下と極めて少ないことから、緊急の保全対策を講じる必要性があります。本成果は、東北大学大学院生命科学研究科道本佳苗大学院生、同大学学術資源研究公開センター・植物...

キーワード：産学連携/持続可能/持続可能な開発/ユーラシア/遺伝子解析/遺伝子

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発表日：2025年4月9日

459

量子ドットの電荷状態を高速に検出する解析手法を開発

─ 量子コンピュータの読み出し速度向上や物性探索に期待 ─

量子コンピュータの基本素子である量子ビットの状態を高速・高精度に読み出すことは、量子情報処理において重要な課題です。特に半導体量子ドットでは、単一電子の電荷状態を検出する技術が量子ビット読み出しの鍵となっています。東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）の篠﨑基矢特任助教と大塚朋廣准教授（電気通信研究所兼務）らの研究グループは、ベイズの定理に基づく逐次的な電荷状態推定手法を開発し、その性能を従来手法の閾値（しきいち）判定と比較しました。本研究では、測定信号のノイズ特性が電荷状態によって異なる条件下で、ベイズ手法が優れた性能を発揮することを確認しました。この方法により、リアルタ...

キーワード：電気通信/情報学/産学連携/閉じ込め/量子コンピュータ/量子情報/量子情報処理/ノイズ/量子ビット/材料科学/半導体量子ドット/持続可能/持続可能な開発/状態推定/量子ドット/シミュレーション/スピン/スピントロニクス/半導体/量子力学

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発表日：2025年4月9日

460

菌類による枯死木の腐朽タイプからドイツトウヒの将来的な分布縮小を予測

ドイツトウヒはユーラシア大陸西部の森林に広く優占する針葉樹であり、木材としての需要も高いことから生態的・産業的に重要な樹種です。東北大学農学研究科の深澤遊准教授が代表を務める国際共同研究グループは、ノルウェーからギリシャに至る6カ国の森林を調査し、ドイツトウヒの種子が芽生えて成長するのに適した状態に腐朽した倒木の分布が中欧に偏っていることを発見しました。さらに、降水量の季節変化がドイツトウヒ倒木の腐朽タイプの地理的な分布に影響していることがわかりました。このことは、ドイツトウヒに適した気候帯が温暖化によって全体的に北上したとしても、そこには芽生えに適した倒木がないというミ...

キーワード：季節変化/産学連携/生物地理/生物地理学/持続可能/持続可能な開発/ユーラシア/温暖化

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発表日：2025年4月8日

461

受精前の気象環境が脂肪燃焼機能に影響することを発見

-親から子へと伝搬する褐色脂肪の活性化-

ヒトを含めた恒温動物は、どんな環境でも約37℃の深部体温を維持しなければ生存できません。褐色脂肪は寒い環境下で熱を産生する脂肪組織です。この熱産生には多量のエネルギーが使われ体脂肪の減少につながることから、褐色脂肪の活性化による生活習慣病の予防が期待されています。しかし、安全で効果的な活性化法はまだありません。そのため、ヒト褐色脂肪の活性が決まる仕組みを詳しく解明する必要がありました。東北大学大学院医学系研究科の酒井寿郎教授、米代武司准教授、北海道大学の斉藤昌之名誉教授（元大学院獣医学研究院教授）、東京医科大学の濵岡隆文主任教授、布施沙由理助教、天使大学看護栄養学部の松下真美講師...

キーワード：エネルギー消費量/健康増進/産学連携/エネルギー消費/持続可能/持続可能な開発/獣医学/熱産生/脂肪組織/受精/スポーツ/スポーツ医学/褐色脂肪/脂肪酸/看護/生活習慣病/生理学/妊娠

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発表日：2025年4月8日

462

薄膜生成時の枝分かれ現象を、トポロジー・物理・AIの融合で解明

〜Beyond 5Gを支える基盤技術への応用に期待〜

東京理科大学先進工学部マテリアル創成工学科の小嗣真人教授、岡山大学の大林一平教授、京都大学の平岡裕章教授、筑波大学数理物質系の三俣千春教授らの研究グループは、トポロジーと自由エネルギーを活用した機械学習（AI）解析を実施し、薄膜結晶の電気的特性に大きな影響を与える樹枝状構造の枝分かれメカニズムを明らかにしました。これは、高品質な薄膜結晶の作製プロセスにつながる成果であり、次世代の電子デバイスへの応用が期待されます。Beyond 5Gの実現に向けて、現世代の 5Gよりも一桁以上高いテラヘルツ（THz）周波数帯で動作する電荷移動度（＊１）の高いデバイスが求められています。...

キーワード：電気通信/AI/ワークフロー/機械学習/最適化/自由エネルギー/情報学/人工知能（AI）/産学連携/ホモロジー/トポロジー/六方晶窒化ホウ素/テラヘルツ/電荷移動度/マテリアルズ・インフォマティクス/h-BN/トランジスタ/電子デバイス/半導体デバイス/半導体材料/持続可能/持続可能な開発/エネルギーモデル/グラフェン/センサー/移動度/化学工学/周波数/多層膜/電荷移動/半導体/膜構造/インフォマティクス/ホウ素/結晶構造/ステント

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発表日：2025年4月8日

463

安価な顔料で高速・高効率・高耐久なCO₂→CO変換を実現温室効果ガスの削減と有効活用に繋がることを期待

近年、気候変動対策として温室効果のあるCO2を回収し、COなどの有用な炭化水素化合物に変換する技術が注目されています。東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）の刘騰義（Liu Tengyi）特任助教、藪浩教授（主任研究者、同研究所水素科学GXオープンイノベーションセンター副センター長）、ジャンディ（Di Zhang）助教、李昊（Hao Li）教授（主任研究者）らの研究グループは、金属錯体で安価な顔料の一種であるコバルトフタロシアニン（CoPc）をガス拡散電極上に直接結晶化させることにより、省プロセスでCO2電解用の電極を作製する手...

キーワード：産学連携/温室効果ガス/温室効果/気候変動/放射光/金属錯体/材料科学/フタロシアニン/持続可能/持続可能な開発/コバルト/化学工学/結晶化/水素化/耐久性/二酸化炭素/炭化水素

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発表日：2025年4月8日

464

阿寒湖のマリモ、生物量が過去120年で大きく減少

― 環境DNAとミジンコ遺骸で判明 ―

「阿寒湖のマリモ」（学名: Aegagropila brownii）は、球状集合体を形成する緑藻で、20世紀前半にその生物量が減少したとされてきましたが、生育状況の変遷を示す定量的なデータはありませんでした。東北大学、釧路国際ウェットランドセンター、神戸大学、愛媛大学の共同研究チームは、底堆積物に残存するマリモのDNA（環境DNA）を用い、過去200年前から現在に至るマリモの生物量の変遷を明らかにしました。ミジンコの遺骸とDNAを利用して時間経過によるDNAの分解速度を補正する手法を開発して分析したところ、1900年初頭のマリモの生物量は現在の10～100倍も多く、その後の数十年間...

キーワード：産学連携/富栄養化/堆積物/持続可能/持続可能な開発/森林伐採/生態系/環境DNA/生物多様性/細菌

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発表日：2025年4月7日

465

異例の不斉軸をもつキラル分子の創出長く柔軟な炭素―ヨウ素結合の回転制御に成功

その鏡像と重ね合わせることができない立体構造を持つ分子がキラル分子です。分子内の単結合の回転が妨げられると、結合軸の周囲に左右非対称性が生じ、分子がキラルになることがあります。このような構造は「アトロプ異性体」と呼ばれ、不斉合成や医薬品などの分野で重要です。これまで、安定なキラリティの付与が可能なのは主に炭素―炭素など第二周期元素間の結合で、長く柔軟な高周期元素の結合では困難とされてきました。東北大学大学院薬学研究科の吉戒直彦教授、菊池隼助教らの研究グループは、第五周期元素であるヨウ素を超原子価状態...

キーワード：産学連携/対称性/非対称性/エナンチオマー/超原子/キラル/不斉合成/不斉認識/持続可能/持続可能な開発/センサー/ナノサイズ/化学工学/機能性材料/水素化/機能性/分子機械/アミノ酸/ヨウ素/官能基/構造変化/超原子価/分子設計/有機合成/立体構造

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発表日：2025年4月7日

466

室温に近い温度でスルフィドからスルホンを選択的に合成

－高性能な六方晶ペロブスカイト酸化物ナノ粒子触媒を開発－

　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（用語1）が、酸素分子（O2）のみを酸素源として、硫黄化合物であるスルフィド（用語2）を有用なスルホン（用語3）へと効率的に変換できることを発見しました。　酸素分子を酸化剤とするスルフィド酸化は高難度反応の一つであり、新しい固体触媒の設計と開発が切望されていました。特に、スルフィドからスルホンへの酸化で...

キーワード：産学連携/遷移金属酸化物/超伝導体/ストロンチウム/超伝導/スルフィド/磁性体/マンガン/貴金属/固体触媒/酸素分子/遷移金属/ペロブスカイト/ペロブスカイト酸化物/選択性/誘電体/持続可能/持続可能な開発/圧電体/強誘電体/電子状態/ナノ粒子/ポリマー/金属イオン/金属材料/金属酸化物/酸化物/第一原理/第一原理計算/天然ガス/機能性/結晶構造/ルテニウム/官能基/酸化反応

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発表日：2025年4月4日

467

道路標識など道路附属物の老朽化状況に関する全国住民アンケートを実施

～約8割がメンテナンスに積極的に取り組むべきと回答、予防的修繕を望む住民意識が明らかに～

古河電気工業株式会社（本社：東京都千代田区大手町2丁目6番4号、代表取締役社長：森平英也、以下：古河電工）と国立大学法人東北大学大学院工学研究科　久田研究室（以下：久田研究室）は、道路標識や標示などの道路附属物の老朽化状況についての住民アンケートを、全都道府県7,050名を対象に実施しました。調査の詳細については「道路標識など道路附属物の老朽化状況に関する全国住民アンケート」をご参照ください。...

キーワード：産学連携/持続可能/持続可能な開発/メンテナンス

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発表日：2025年4月4日

468

哲学と脳科学を用いて、地域社会が受け入れる地域資源利用の設計のあり方を考える

─みんなが納得する資源活用の実現に期待─

地域の土地・資源開発では、技術を優先する設計者が自分たちの考えが正しいと思い込み、利用者や周辺住民などの価値観を受け入れずに作業を進めがちです。例えば火山国の日本に豊富な資源の地熱や温泉の利用でそのような場面が多く見受けられます。その結果、発電事業者や温泉経営者、地域住民の間で意見が対立することが少なくありません。こうした課題の背景には、設計には設計者自身の価値観が強く反映されるものですが、そのような影響が十分に意識されてこなかったことが挙げられます。東北大学流体科学研究所の鈴木杏奈准教授は、武蔵野美術大学造形学部の山口純非常勤講師、東京大学大学院工学系研究科の柳澤秀吉准教授と共同...

キーワード：アブダクション/予測誤差/自由エネルギー/情報学/デザイン学/資源利用/産学連携/持続可能/地域資源/持続可能な開発/モデリング/資源開発/設計プロセス/脳科学/計算論的神経科学/神経科学

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発表日：2025年4月3日

469

強磁性窒化鉄において磁気ひずみの巨大変調を実証フレキシブルなスピントロニクス素子のための新材料として期待

身につけられる柔軟なエレクロニクス素子に磁石の特性を融合させるフレキシブルスピントロニクスは、ひずみセンサシートなどを実現できる分野として期待を集めています。しかし、センサの高感度化に向けては、大きな磁気抵抗効果（磁石の向きによって電気抵抗が変化する効果）などのスピントロニクス機能と同時に、ひずみに対して磁石の向きが敏感に変化する「磁気ひずみが大きな材料」を探し出すことが切望されていました。今回、東北大学金属材料研究所の伊藤啓太助教と関剛斎教授は、同研究所の嶋田雄介助教（研究当時、現：九州大学准教授）、大学院工学研究科の遠藤恭教授、物質・材料研究機構磁性・スピントロニクス材料研究...

キーワード：産学連携/結晶格子/磁気抵抗/磁気抵抗効果/磁性体/材料科学/フレキシブル/ペロブスカイト/強磁性/持続可能/持続可能な開発/強磁性体/窒化物/電気抵抗/コバルト/スピン/スピントロニクス/センシング/ひずみ/金属材料/結晶構造

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発表日：2025年4月2日

470

"鉄さび" で排ガス浄化用助触媒の酸素貯蔵量が40％以上増加

― 自動車排ガス浄化触媒の低コスト化に貢献 ―

自動車産業において電気自動車（EV）シフトに停滞感も出る中、エンジン車の排ガス規制強化の対応が喫緊の課題です。排ガスを浄化する触媒の高性能化とパラジウムなどの高価な貴金属の使用量削減の鍵を握るのが、酸素を蓄える機能を持つ酸素貯蔵セラミックスです。東北大学大学院工学研究科知能デバイス材料学専攻の高村仁教授らは、わずか5体積%の鉄さび（酸化鉄）をCe−Zr系酸化物に混ぜて熱処理することで、400 ℃において従来よりも43%高い酸素貯蔵能力が得られることを発見しました。さらに、この優れた性能の発現には、製造時の精密...

キーワード：産学連携/酸素濃度/ナノサイエンス/貴金属/持続可能/酸化鉄/持続可能な開発/エンジン/酸化物/自動車/電気自動車/熱処理/結晶構造/ジルコニウム/パラジウム/規則構造

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発表日：2025年4月2日

471

がん抑制遺伝子ARID1Aのゲノム安定性における新たな機能の発見

ARID1Aは多種多様ながんで高頻度に変異していますが、その機能とがん化抑制機能のメカニズムはまだ完全に解明されていません。東北大学加齢医学研究所分子腫瘍学研究分野の菅野新一郎講師、小林孝安准教授、田中耕三教授、安井明学術研究員、宇井彩子准教授らは、クロマチン(注4)の構造変化を促すクロマチンリモデリング(注5)複合体におけるARID1Aの新たなタンパク質間相互作用のネットワークを明らかにし、それらのタンパク質の中にARID1Aとの結合に関与する保存さ...

キーワード：産学連携/化学物質/タンパク質間相互作用/持続可能/紫外線/持続可能な開発/モデリング/アミノ酸配列/DNA二本鎖切断/クロマチンリモデリング/DNA修復/クロマチン/ゲノム安定性/ゲノム不安定性/腫瘍学/がん化/リモデリング/DNA損傷/DNA複製/RNA/アミノ酸/がん抑制遺伝子/活性酸素/構造変化/細胞核/細胞死/ゲノム/遺伝子/遺伝子発現/化学療法/加齢/放射線

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発表日：2025年4月1日

472

腸内細菌由来のフェニル硫酸による血糖値調節メカニズムを解明

-インスリン分泌とインスリン抵抗性への影響-

腸内細菌が産生する尿毒素であるフェニル硫酸（PS）は、糖代謝に影響を及ぼし、糖尿病や腎疾患の進行に深く関与すると考えられていますが、その詳細は明らかになっていません。東北大学大学院医学系研究科の阿部高明教授らの研究チームはPS が膵臓β細胞（注4）におけるインスリン分泌を促進する一方で、脂肪細胞（注5）においてインスリン抵抗性を引き起こすことを明らかにしました。研究チームは、マウスモデルおよび研究対象者のデータを用いてPSと糖代謝の関連を検討...

キーワード：産学連携/持続可能/持続可能な開発/医工学/フェノール/抵抗性/β細胞/インスリン分泌/腎臓病/膵臓β細胞/マウスモデル/合併症/膵臓/ホルモン/脂肪細胞/アルブミン/インスリン/ヘモグロビン/マウス/ミトコンドリア/血液/腎機能/腎臓/インスリン抵抗性/血圧/高血圧/細菌/早期発見/腸内細菌/糖代謝/糖尿病/慢性腎臓病

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発表日：2025年3月31日

473

リアルな触覚再現技術による、技能教育システム、心拍数共有アプリを開発しました

―体で感じる触覚の計測、編集、調整、再生が手軽に実現可能になります―

NEDOが進める「人工知能活用による革新的リモート技術開発プロジェクト」（以下、本事業）において、国立研究開発法人産業技術総合研究所（以下、産総研）、国立大学法人東北大学、国立大学法人筑波大学、株式会社Adansonsは、2024年3月に発表した極薄ハプティックMEMSによる触覚デバイスと触覚信号編集技術を組み合わせることで、指先で触れる触覚情報を手首で計測して他者に伝えることを可能とする双方向リモート触覚伝達システムを開発しました。これを基盤とした実用例としてAR技能教育システムと心拍数共有アプリと、その性能を向上する技術を開発しました。開発にあたり各者の役割は以下となります。...

キーワード：AI/自然言語/情報学/信号処理/人工知能（AI）/教育システム/心拍数/産学連携/持続可能/持続可能な開発/MEMS/ひずみ/ロボット

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発表日：2025年3月31日

474

温度とpH を同時にセンシングできる多機能ファイバーデバイスを開発

～生体内プローブやウェアラブルデバイスに展開目指す～

温度は生理学や病理学上の生体反応において重要な役割を担っており、生体システムから細胞レベルまでの化学物質の動態と密接にかかわっています。生体内部温度のモニタリング技術は進展しているものの、局所的な温度変化と体内の化学物質の変化を同時に計測する技術は開発には至っていませんでした。東北大学学際化学フロンティア研究所の郭媛元准教授、同大学工学部の久保稀央学部生、理学部の阿部茉友子学部生（学際科学フロンティア研究所ジュニアリサーチャー）らの研究チームは、熱延伸技術を用いることで、温度とpHの同時計測が可能である超微細ファイバーデバイスの開発に成功しました。本研究成果は、2025年...

キーワード：ウェアラブル/ウェアラブルデバイス/情報学/産学連携/化学物質/ファイバー/持続可能/導電性ポリマー/計測技術/持続可能な開発/センサー/センシング/ナノスケール/ポリマー/マイクロ/モニタリング/レーザー/生体システム/電気化学/同時計測/導電性/微細加工/複合材/複合材料/医工学/生体内/病理/病理学/可塑性/プローブ/生理学

他の関係分野：情報学複合領域環境学工学総合生物

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発表日：2025年3月31日

475

安価で低毒性のMg₂Snが熱電発電デバイス用として実用レベルに到達

─自動車排熱・産業排熱を回収する発電に期待─

排熱から発電できる熱電材料は、低炭素社会を実現するための有望な材料として注目されています。これまでに様々な材料が開発されていますが、その中でも埋蔵量が多く毒性の低い元素からなるマグネシウム・錫化合物（Mg2Sn）は、自動車排熱や産業排熱を利用する熱電発電デバイスを視野に注目されています。東北大学大学院工学研究科応用物理学専攻の黄志成助教と林慶准教授は、中国・清華大学の李敬鋒教授の研究グループと共同研究を行い、これまでの研究で単結晶作製に成功し、特性について研究を重ねてきたMg2Snについて、単結晶が電気をよく流し熱は流しにくいという2つ...

キーワード：産学連携/低炭素社会/持続可能/低炭素/持続可能な開発/単結晶/点欠陥/電気伝導/熱電材料/マグネシウム/格子欠陥/自動車/電子顕微鏡/熱伝導

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発表日：2025年3月28日

476

野球における投球時の指先のすべりを初めて定量化！

～投球パフォーマンスの向上や投手の障害予防などへの貢献に期待～

野球の投球において、ボールの種類や指先のすべり止めの違いによる「すべり」は重要な要素であり、これまでに活発に議論されてきました。しかし、これまでの議論は選手の主観的な感覚に基づくものであり、ボールをリリースする過程で本当にすべっているのか、本当ならどの程度すべっているのか、また、そのすべり距離の違いが投球パフォーマンスにどのような影響を与えるのかは、十分に解明されていませんでした。東北大学大学院工学研究科の山口健教授、西駿明准教授、鈴木颯太大学院生（研究当時）、鈴木紳之介大学院生、ならびにNTTコミュニケーション科学基礎研究所の那須大毅主任研究員と福田岳洋客員研究員の研究グループは...

キーワード：産学連携/持続可能/持続可能な開発/マグネシウム/摩擦力/パフォーマンス/コミュニケーション

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発表日：2025年3月28日

477

八大学工学系連合会声明「未来を創る女性理工系人材と博士人材を社会へ」

～工学のいまを皆様に～

北海道大学、東北大学、東京大学、東京科学大学、名古屋大学、京都大学、大阪大学、九州大学の工学系学部と研究科などで構成する「一般社団法人八大学工学系連合会」は、女性理工系人材と博士人材の育成について声明*を発表しました。現在、社会が直面する課題は、少子高齢化、気候変動、貧困など複雑さと困難さを増しており、多様な価値観と新たな知恵をもって課題に向き合う必要があります。工学分野においてもイノベーション創出に不可欠な要素として、女性と博士に対する期待は大きくなっています。この社会の要請に応えるため、女子学生比率の向上に向けて、工学の魅力発信、女子枠に代表される多様な入試制度の導入、生活・学...

キーワード：産学連携/情報発信/気候変動/持続可能/持続可能な開発/少子高齢化/高齢化

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発表日：2025年3月27日

478

完全大気圧下での軟X線光電子分光測定に成功

――基礎化学の解明から触媒や燃料電池の開発へ――

東京大学の松田巌教授（兼：東北大学客員教授）は同大学大学院生和田哲弥氏と堀尾眞史助教らと東北大学山本達准教授と共同で、世界で初めて軟X線を用いた大気圧下光電子分光測定にNanoTerasuにて成功しました。本来、軟X線と電子は真空中でしか存在できないため、大気圧下での光電子分光測定は不可能でした。しかし、現実に起きている反応や現象の多くは空気中など大気圧下であるため、実際の現象解明には大気圧下での測定が求められていました。そこで本研究では真空パイプから構成された軟X線導入路を用意してガス雰囲気下で軟X線が減衰し切る前に試料に照射できるようにしました。さらに電...

キーワード：産学連携/光エネルギー/光電子分光/物質科学/内部構造/軟X線/放射光/太陽/太陽光/電子分光/持続可能/分光測定/持続可能な開発/電池/燃料電池/SPECT/水素ガス

他の関係分野：複合領域環境学数物系科学総合理工工学

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発表日：2025年3月27日

479

受容体のオンオフを制御する新たな仕組み

――立体構造解析から明らかになった脂肪酸の長さを認識する受容体の構造基盤と開発薬が作用するユニークな機序――

私たちの健康維持に重要な働きを担う短鎖脂肪酸は、食物繊維が腸内細菌によって分解されることで作られる物質です。この短鎖脂肪酸は、私たちの腸や脂肪組織、膵臓、免疫細胞の細胞膜上に存在する短鎖脂肪酸受容体（FFA2）を介して、代謝や免疫の制御など、様々な生理作用を引き起こします。近年、FFA2は生活習慣病や炎症性腸疾患の治療標的として大きな注目を集めており、すでに複数の治療薬候補化合物が開発され、一部は臨床試験にも進んでいます。しかし、FFA2がどのように短鎖脂肪酸を選択的に認識し、またFFA2を標的とするこれら開発薬がどのようにその機能を制御するのかは不明でした。...

キーワード：産学連携/分子動力学シミュレーション/クローン/電子線/持続可能/持続可能な開発/シミュレーション/極低温/電子顕微鏡/動力学/分子動力学/クライオ電子顕微鏡/大腸炎/腸管上皮細胞/免疫系/β細胞/クローン病/機能解析/細胞膜/腸管上皮/膵臓β細胞/炎症性腸疾患/脂肪組織/治療標的/膵臓/脂肪細胞/大腸/短鎖脂肪酸/脂肪酸/受容体/上皮細胞/腸炎/免疫細胞/立体構造/立体構造解析/臨床試験/細菌/生活習慣病/腸内細菌/潰瘍性大腸炎

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発表日：2025年3月27日

480

東北大学医療系メディア「LIFE」を公開

-医学・医療の知を多様な領域にひらき、「いのち」の可能性をともに見つめる-

東北大学大学院医学系研究科と東北大学病院は、『東北大学医療系メディア「LIFE」-いのちの可能性を見つめる-』を本日より公開します。大学から生まれる成果や新しい価値を社会に向けて発信することは、社会における大学の重要な役割の一つです。この度公開した『LIFE』は、メディカル領域に軸足を置きながらも、医学・医療の専門領域に閉じることなく、東北大学の「医」の「知」をより広く、より多く、専門知識を持たない方々にも分かりやすく届けることを目指します。さまざまな領域と医学・医療を交差させながら、誰もが自分らしい生を生きるための知恵として役立つような情報を提供し、「いのち」の可能性をともに見つめ...

キーワード：産学連携/持続可能/持続可能な開発/ラット

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発表日：2025年3月27日

481

「カンジダ菌」による新たなむし歯リスクが明らかに

－嫌気環境での酸産生性とフッ化物耐性を初めて報告－

むし歯は細菌が糖を分解して作る酸によって歯が溶けることで進行すると考えられています。近年、カビ（真菌）の一種であるカンジダ菌も、むし歯の進行に関与する可能性が指摘されています。細菌と真菌は異なる生物ですが、どちらも口腔内に存在しています。東北大学大学院歯学研究科口腔生化学分野の髙橋信博教授、Haneen Raafat Fathi Mousa大学院生らの研究グループは、本来は酸素のある環境で増殖しやすいカンジダ菌が嫌気環境下でも酸を作り出し、歯を溶かす可能性があることを発見しました。また、むし歯予防に広く使用されるフッ化物は、歯質を強化するだけでなく、細菌の酸産生を抑える働きを持つこ...

キーワード：産学連携/持続可能/持続可能な開発/歯学/感染症/細菌/真菌

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発表日：2025年3月27日

482

鎖が引力でつながった原子層薄膜の構造相変化を発見

―三次元、二次元材料を超える超微細高機能材料実現に道―

半導体の進化は、私たちの生活をますます発展させる可能性を大いに秘めています。情報の爆発的な増大に伴い、超微細な電子デバイスの実現が求められる中、次世代の材料として注目されているのが、一次元ファンデルワールス（1D-vdW）材料です。現在、次世代の微細半導体としてグラフェンに代表される二次元（2D）-vdW材料（注4）に関する研究が盛んに行われていますが、1D-vdW材料によってさらなる高機能化が待ち望まれています。東北大学大学院工学研究科の双逸助教（材料科学高等研究所：WPI-AIMRおよび高等研究機構新領域創成部兼...

キーワード：産学連携/グラファイト/パルス/絶縁体-金属転移/二次元材料/原子層/材料科学/ファンデルワールス力/メモリ/絶縁体/層状物質/電子デバイス/量子デバイス/持続可能/持続可能な開発/ニオブ/電気抵抗/グラフェン/構造制御/相変化/熱処理/半導体/機能材料/結晶構造/構造変化

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発表日：2025年3月26日

483

最古の多細胞動物の最適化されたポンプ機能を解明６億年にわたり生存し続けるカイメンの適応戦略に迫る

カイメン（海綿動物）は現存する最古の多細胞動物とされており、進化生物学や発生生物学の分野で注目されています。カイメンは固着性の水生生物で、栄養を得るために大量の水を吸い込み、濾過しています。カイメンが数億年生き抜いてこれたのは、水を吸い込み濾過するためのポンプ・フィルタ機能が非常に優れていたからかもしれません。このポンプ機能を担っているのが襟細胞室と呼ばれる球形の構造です。しかし、なぜ球形のポンプに進化してきたのかはよくわかっていませんでした。東北大学、イギリス、フランスの共同研究チームは、襟細胞室の詳細なモデルによる襟細胞室内の流れのシミュレーションと生きたカイメンを用いた観察実...

キーワード：最適化/情報学/産学連携/数値シミュレーション/進化生物学/持続可能/持続可能な開発/シミュレーション/マイクロ/マイクロポンプ/高効率化/流体力/流体力学/医工学/発生生物学

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発表日：2025年3月26日

484

「住友ゴム×東北大学次世代シンクロサイエンス共創研究所」を設置

住友ゴム工業(株)(社長：山本悟)と国立大学法人東北大学（総長：冨永悌二）は2025年4月1日に「住友ゴム×東北大学次世代シンクロサイエンス共創研究所」を東北大学国際放射光イノベーション・スマート研究センターに設置します。現在の科学技術の最前線を超えて、放射光技術を用いた材料解析の進化、さらに新素材の開発、環境技術の推進、AI活用のデータ解析を通じて、持続可能な社会の実現に向けた産業革新を目指します。...

キーワード：AI/情報学/人工知能（AI）/産学連携/環境技術/物質科学/放射光/データ解析/持続可能/持続可能な開発

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発表日：2025年3月26日

485

藻類でのデンプン分解を調節する仕組みを解明

－藻類による持続可能なデンプン生産に期待－

東京科学大学（Science Tokyo）* 総合研究院化学生命科学研究所の今村壮輔特定教授（現日本電信電話株式会社（NTT）宇宙環境エネルギー研究所上席特別研究員）、田中寛教授、東北大学大学院医学系研究科の島弘季学術研究員、五十嵐和彦教授らの研究チームは、藻類（微細藻類）細胞内でのデンプン分解を調節する分子レベルの仕組みを解明し、デンプン蓄積量を向上させることに成功しました。今回の研究では、デンプン分解に関与するGWDタンパク質（用語1）の特定のアミノ酸残基のリン酸化（用語2）状態の変化が、デンプン分解のスイッチになることを発見しました。さらにこの仕組みを応用し、デンプ...

キーワード：産学連携/地球温暖化/結合状態/持続可能/持続可能な開発/エタノール/環境負荷/環境問題/デンプン/リン酸/バイオエタノール/バイオマス/バイオ燃料/温暖化/微細藻類/アミノ酸

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発表日：2025年3月26日

486

金属クラスターの発光特性をより重い原子の内包で向上させることに成功次世代の光機能材料の開発に貢献

数個から数百個の金属原子が集合した金属クラスターは特異な電子・光学特性を持つことから、発光材料や触媒、バイオイメージング用途などへの応用が期待されています。本研究では、銀（Ag）クラスターのリン光（注４）特性を向上させるために、重原子効果を利用した新規Ag54クラスターの合成に成功しました。東北大学多元物質科学研究所の根岸雄一教授は、東京理科大学研究推進機構の新堀佳紀講師（研究当時）と、インド工科大学マドラス校の研究チームと共同で、中心に異なるアニオン（硫化またはヨウ素 I）を内包するX@Ag54クラスター（X = S, I）を精密に合成し、構造解析および...

キーワード：産学連携/スピン軌道相互作用/幾何構造/物質科学/化学組成/励起状態/アニオン/金属クラスター/ナノサイエンス/光機能/発光材料/持続可能/持続可能な開発/光機能材料/光学特性/スピン/化学工学/機構総合/微粒子/機能材料/寿命/ナノテクノロジー/バイオイメージング/ヨウ素/増感剤

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発表日：2025年3月26日

487

高齢マウスで精子幹細胞の働きが変化

―精子を作らない細胞が増え、動きながら精巣内に広がる―

近年、高齢出産の増加に伴い、男性では加齢による精子数の減少が課題となっています。精子のもととなる「精子幹細胞」は、増殖・遊走しながら精子を作る重要な細胞です。しかし、その働きが加齢とともにどのように変化するのかは不明でした。東北大学大学院農学研究科の原健士朗准教授らの研究グループは、高齢マウスの精子幹細胞が、増殖・遊走しながら生存している一方で、一部が精子を作らなくなり、その子孫細胞が精巣内で勢力を拡大することを見出しました。この現象により、精子を作る幹細胞が利用すべき精巣内の空間が占領され、加齢時の精子数の減少につながる可能性が考えられます。本研究成果は2025年2月2...

キーワード：産学連携/クローン/生殖/持続可能/持続可能な開発/ウシ/精巣/マウス/幹細胞/蛍光標識/精子/加齢

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発表日：2025年3月25日

488

有機材料中の水素と重水素の分布を単一分子スケールで識別することに成功新たな電子線分光技術により、分子や結合位置の特定に効力

プラスチックや有機半導体など高機能有機材料の特性を精緻に制御するには、材料内部の微細構造を分子レベルで解明することが不可欠です。しかし、これまで有機材料中の化学結合や分子の位置を分子レベルで特定できる技術がありませんでした。東北大学多元物質科学研究所の陣内浩司教授と宮田智衆講師ら、産業技術総合研究所ナノ材料研究部門の千賀亮典主任研究員、大阪大学産業科学研究所の末永和知教授、防衛大学校応用物理学科の萩田克美講師のグループは、電子線による分子振動マッピング法を独自に開発し、炭素に対する水素と重水素の化学結合の違いを見分けることで、有機材料中に存在する重水素標識分子の空間分布を3nmの分...

キーワード：産学連携/空間分布/化学物質/原子核/物質科学/陽子/安定同位体/中性子/同位体/重水素/高分子/有機半導体/爬虫類/電子線/単一分子/分子振動/有機材料/持続可能/持続可能な開発/ナノメートル/ナノ材料/プラスチック/半導体/微細構造/分解能/マッピング/SPECT/空間分解能

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発表日：2025年3月25日

489

次世代太陽電池用SnS薄膜の最適組成を解明

─蒸発しやすいSを補う精密な成膜技術で実証─

硫化スズ（SnS）は、地球上に豊富に存在し、毒性もないスズと硫黄から構成される半導体として、次世代の薄膜太陽電池や熱電変換素子（注５）への応用が期待されています。しかしSnSを薄膜化する際には、スズと硫黄の比率（組成）が化学式の1:1からわずかにずれることがあります。一般的に、組成のずれは小さい方が望ましいと言われていますが、組成ずれが薄膜にどのような影響を及ぼすかは十分に解明されていませんでした。東北大学多元物質科学研究所の鈴木一誓講師と、同大学大学院環境科学研究科先進社会環境学専攻の野上大一大学院生らの研究グループは、SnS薄膜の組成を精密に制御する...

キーワード：産学連携/物質科学/太陽/材料科学/キャリア/持続可能/持続可能な開発/太陽電池/電池/熱電材料/熱電変換/スパッタリング/移動度/半導体/エネルギー変換

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発表日：2025年3月25日

490

被災地での「調査公害」を防ぐ制度は不十分能登半島地震後の学術界の動向を調査東日本大震災の教訓は活かされず

個々の研究活動が合理的でも、それらが重複すると被災者の疲弊に繋がります。この問題は国内外で度々生じてきましたが、防止のための理論研究、制度設計は進んでおらず、科学への信頼を揺らがせる大きな一因といえます。東北大学、金沢大学、石川県立大学の研究チームは、令和6年能登半島地震後の日本学術界の動向を分析しました。その結果、被災者の疲弊の防止は依然、研究者の良心に委ねられていました。調整が困難な理由は、学術団体に研究者を統制する権限がないこと、調整・規制に対する議論の不足、研究者・研究機関・助成プログラムの間の調整機能の欠如などが挙げられました。そのため、研究調整を担う担当者の配置、研究者...

キーワード：産学連携/持続可能/持続可能な開発/東日本大震災/制度設計/生物資源

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発表日：2025年3月24日

491

朝日レントゲン工業×東北大学「みえるをかえる。」共創研究所を設置

-「みえる」に関する革新的要素技術の研究開発と高度専門人材育成-

国立大学法人東北大学（所在地：宮城県仙台市、総長冨永悌二、以下「東北大学」）と朝日レントゲン工業株式会社（所在地：京都府京都市南区、代表取締役社長今岡俊成、以下「朝日レントゲン工業」：補足資料1）は2025年4月1日に、『朝日レントゲン工業×東北大学「みえるをかえる。」共創研究所、以下「共創研究所」』を東北大学星陵キャンパス・大学院歯学研究科（補足資料2）内に設置し、活動を開始いたします。東北大学の「共創研究所」制度を活用し、東北大学と共に朝日レントゲン工業が目指す新たな価値を創造し、社会実装を積極的に進め、国民の健康増進に貢献します。...

キーワード：AI/画像処理/情報学/人工知能（AI）/健康増進/ユーザビリティ/産学連携/持続可能/持続可能な開発/軽量化/装置開発/歯学

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発表日：2025年3月24日

492

脳内エネルギーのダイナミクスてんかん発作時の代謝分子動態の解析を通して

細胞エネルギー源であるATPは生存に必須であり、その濃度は通常大きく変動しないと考えられてきました。東北大学大学院生命科学研究科の古川孝太大学院生と松井広(こう)教授（大学院医学系研究科兼任）らのグループは、てんかん発作による代謝的負荷をかけた際のマウス神経細胞内ATP、アストロサイト内ピルビン酸、および血流量の変動を解析し、脳内でのエネルギーの流れを決定する要因を探ることに挑戦しました。研究グループは、ATP、ピルビン酸、血流量に対する蛍光センサー（注６）を用いた新規解析法を開発し、マウスの脳内エネルギーのダイナミクスを調べました。その結果、てんかん発作時に神経細胞内...

キーワード：産学連携/蛍光センサー/グルコース/電子伝達/ファイバー/カルボン酸/持続可能/持続可能な開発/センサー/ダイナミクス/光センサー/光ファイバー/シナプス/血流/神経活動/神経情報処理/生体内/機能性/リン酸/クエン酸/突然死/アデノシン/グリア細胞/血管障害/EEG/解糖系/外傷/電気刺激/脳血管障害/ATP/FRET/アストロサイト/グリア/てんかん/プローブ/マウス/ミクログリア/ミトコンドリア/蛍光色素/細胞死/神経回路/神経細胞/電子伝達系/脳機能/海馬/感染症/動物実験/脳腫瘍/脳波

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発表日：2025年3月19日

493

量子もつれを破壊しないで特性評価できるアルゴリズムを開発

─量子情報処理のセキュリティー強化や情報処理能力向上に期待─

量子もつれは量子力学の基本概念であり、量子コンピューターは量子もつれの上に構築されています。同時に、量子コンピューターはその性質を調査し、明らかにするための強力なツールでもあります。東北大学学際科学フロンティア研究所のLe Bin Ho助教と英国ロンドンのパブリックスクールであるセント・ポールズ・スクールのHaruki Matsunaga氏は、量子コンピューターによる量子もつれの検出を強化し、もつれて（エンタングルして）いるかどうかを判定する手法のエンタングルメント・ウィットネスによる測定を最適化する、変分エンタングルメント・ウィットネス方式（VEW）を提案しました。従来の局所的な...

キーワード：量子アルゴリズム/アルゴリズム/最適化/情報セキュリティ/情報学/量子計算/産学連携/エンタングルメント/量子コンピュータ/量子テレポーテーション/量子もつれ/量子暗号/量子情報/量子情報処理/量子通信/量子ビット/持続可能/持続可能な開発/量子力学

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発表日：2025年3月19日

494

新規ウルツ鉱構造の絶縁体物質の創生に成功

－圧電体、強誘電体の材料群を飛躍的に増やす可能性を示唆－

東京科学大学（Science Tokyo）物質理工学院材料系の影山壮太郎大学院生（修士2年）、岡本一輝助教、舟窪浩教授、横田紘子教授、米国のペンシルベニア州立大のVenkatraman Gopalan（ベンカタラマン・ゴパラン）教授、東北大学の平永良臣准教授、上智大学理工学部の内田寛教授らは、二つの元素が存在する、ウルツ鉱構造窒化物において、圧電性（用語1）や強誘電性（用語2）を示す物質を作製することに世界で初めて成功しました。ウルツ鉱構造を有する窒化物は、ノーベル賞を受賞した青色LEDで使用されている窒化ガリウム（GaN）や、スマートフォンの高周波ノイズフィルタで使用されてい...

キーワード：電気通信/情報学/産学連携/金属元素/誘電性/ノイズ/高周波/圧電性/ラマン/強誘電性/GaN/メモリ/絶縁体/窒化ガリウム/誘電体/持続可能/LED/持続可能な開発/発光ダイオード（LED）/圧電体/強誘電体/窒化物/不揮発性メモリ/アルミニウム/シリコン/マグネシウム/窒化アルミニウム/低消費電力/半導体/エネルギー変換/機能性/スマートフォン

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発表日：2025年3月17日

495

東北大学藪研究室らの合同チームがCO2削減技術を競う懸賞型研究開発事業に入賞

─研究成果を社会の課題解決につなげ、脱炭素への貢献を目指す─

国立大学法人東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）（所在地：宮城県仙台市、所長：折茂慎一、以下「東北大学」）の藪浩研究室と、東北大学発ベンチャーである、AZUL Energy株式会社（所在地：宮城県仙台市、代表取締役社長：伊藤晃寿、以下、「AZUL Energy」）の合同チームは、二酸化炭素排出削減技術を競う懸賞型研究開発事業「TOKYO PRIZE Carbon Reduction」に応募し、50を超える応募チームの中から入賞に選ばれました。藪研究室とAZUL Energyが開発した青色顔料を用いたAZUL触媒と、本触媒を用いたCO2の有効活用技術が評価されての入賞です。...

キーワード：産学連携/材料科学/持続可能/持続可能な開発/二酸化炭素/二酸化炭素排出削減

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発表日：2025年3月17日

496

量子スピン液体の検証方法を確立

――磁場の方向で温まりやすさが変化することに着目――

東京大学大学院新領域創成科学研究科の房圣杰（ファン　センジェー）大学院生、水上雄太助教（研究当時、現在東北大学大学院理学研究科准教授）、橋本顕一郎准教授、芝内孝禎教授らの研究グループは、磁場の角度によって比熱がどのように変化するかを測定することで、蜂の巣格子を持つコバルト酸化物磁性絶縁体Na₂Co₂TeO₆（NCTO）のスピン状態の詳細を解明しました。本研究では、アレクセイ・キタエフにより予測された量子スピン液体（キタエフ・スピン液体、注1）ではマヨラナ粒子が磁場の方向に敏感に依存して熱的に変化をもたらすことに着目しました。磁場方向を変えてNCTOの比熱を測定することで、マ...

キーワード：情報学/量子計算/産学連携/キタエフ模型/コバルト酸化物/スピン液体/マグノン/マヨラナ粒子/準粒子/熱測定/揺らぎ/陽電子/量子スピン/素粒子/磁場/量子スピン液体/絶縁体/持続可能/持続可能な開発/コバルト/スピン/極低温/酸化物/量子力学/結晶構造/ルテニウム

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発表日：2025年3月17日

497

アセチルコリン受容体活性化の鍵を発見

～次世代薬剤設計の可能性を拡げるGPCRメカニズム解明の新たな一歩～

名古屋工業大学大学院工学研究科工学専攻生命・応用化学系プログラムの杉浦勇也氏（研究当時）、生命・応用化学類の片山耕大准教授、神取秀樹特別教授、柴田哲男教授、住井裕司准教授、関西医科大学医学部医化学講座の清水（小林）拓也教授、寿野良二准教授、東北大学大学院薬学研究科の井上飛鳥教授、生田達也助教、京都大学大学院医学研究科の岩田想教授らのグループは、振動分光法（注5）を用いて、心拍数の調節に関与するムスカリン性アセチルコリン受容体（M2R）が内因性アゴニスト（注6...

キーワード：心拍数/産学連携/水素結合ネットワーク/水分子/スペクトル/振動分光/赤外分光/赤外分光法/赤外光/持続可能/持続可能な開発/振動モード/生体内/アゴニスト/変異体/細胞膜/ホルモン/心臓/神経伝達物質/GPCR/Gタンパク質/Gタンパク質共役型受容体/アセチルコリン/アミノ酸/アルツハイマー病/パーキンソン病/ヘリックス/リガンド/構造変化/受容体/神経変性/神経変性疾患/創薬/膜タンパク質/認知症

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発表日：2025年3月17日

498

鉄道事業で発生する使用済みケーブルのリサイクルに関する研究開発を４月１日から開始

～銅と被覆材の循環により、廃棄物を減らす仕組みの確立を目指します～

国立大学法人東北大学(以下、東北大学)、東急株式会社（以下、東急）、東急電鉄株式会社（以下、東急電鉄）、三菱マテリアル株式会社(以下、三菱マテリアル)の４者は、鉄道事業で発生する使用済みケーブルのリサイクルに関する研究開発(以下、本研究開発)を２０２５年４月１日(火)から開始します。なお本研究開発は、独立行政法人環境再生保全機構（ＥＲＣＡ）の令和７（２０２５）年度環境研究総合推進費に採択され、２０２８年３月までの３年間実施するものです。本研究開発では、現状廃棄されている東急電鉄の電気設備のケーブルや線路脇の信号ケーブルをモデルケーブルとして、東北大学が主導して三菱マテリアルと共に開...

キーワード：価値創造/産学連携/循環型社会/持続可能/ケーブル/持続可能な開発/リサイクル/二酸化炭素/廃棄物

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発表日：2025年3月17日

499

運命に抗い生きる原生生物：アセトスポラはDNA上の負の突然変異をRNA編集の活用によって克服していた

国立研究開発法人海洋研究開発機構（理事長大和裕幸、以下「JAMSTEC」という。）地球環境部門海洋生物環境影響研究センター深海生物多様性研究グループの矢吹彬憲主任研究員は、東北大学大学院農学研究科藤井千早大学院生（当時）、農業・食品産業技術総合研究機構矢﨑裕規研究員、愛媛大学大林由美子講師、福井県立大学高尾祥丈准教授らと共同で、難培養性原生生物・アセトスポラの培養株化に成功しました。培養株を用いた分子生物学的な研究から、アセトスポラはミトコンドリアDNA上に生じた突然変異をRNAとして転写した後に修正し遺伝子としての機能を維持していることを発見し報告しま...

キーワード：産学連携/突然変異/海洋/環境影響/塩基配列/生存戦略/ミトコンドリアDNA/脊椎動物/分子進化/持続可能/沿岸環境/持続可能な開発/地球環境/ミトコンドリアゲノム/難培養/食品産業/海洋生物/原生生物/生態系/無脊椎動物/海洋生態/海洋生態系/生合成/生態学/生物資源/生物多様性/アミノ酸配列/RNA編集/遺伝子工学/遺伝子解析/mRNA/脊椎/RNA/アミノ酸/ミトコンドリア/ゲノム/遺伝子/真菌/分子生物学

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発表日：2025年3月14日

500

物理法則・計測原理を組み込んだ深層学習による画期的な動的コヒーレントX線回折イメージング解析法の開発に成功

北陸先端科学技術大学院大学（学長・寺野稔、石川県能美市）共創インテリジェンス研究領域のDAM Hieu-Chi（ダム　ヒョウ　チ）教授、HA Minh-Quyet特別研究員（日本学術振興会特別研究員ＰＤ）、VU Tien-Sinh大学院生（博士後期課程）、Adam Mukharil Bachtiar大学院生（博士後期課程）、DAO Duc-Anh大学院生（博士後期課程）、Deakin大学Applied Artificial Intelligence InstituteのTruyen Tran教授、物質・材料研究機構木野日織博士、東北大学（総長・冨永悌二、宮城県仙台市）国際放射光イノベーション...

キーワード：動画像/AI/インテリジェンス/ニューラルネットワーク/情報学/深層学習/人工知能（AI）/産学連携/コヒーレント/時間分解/水溶液/物質科学/X線回折/内部構造/放射光/高分子/時間分解能/材料科学/位相回復/可視光/持続可能/持続可能な開発/材料設計/コロイド/ナノスケール/ナノ構造/ニューラルネット/マイクロ/光学素子/実証実験/微粒子/分解能/生体組織/空間分解能/動態解析/ナノテクノロジー/構造変化/動的構造

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発表日：2025年3月13日

501

複雑なナノスピン構造に由来する物性を予測する第一原理計算手法を開発

―次世代高速・低消費エネルギーのスピントロニクス素子開発に貢献―

近年、非共面スピン構造を持つ物質はスピントロニクス研究で重要な位置を占め、有望な次世代材料として大きな期待を集めています。これまで、この分野では実験研究が急速に進む一方で、理論的な解析はまだ簡略化されたモデルに頼っており、物質の個性を反映した実験で得られた経験的なパラメータを使わずに近似的に解く非経験的予測手法の開発が求められていました。しかし一般に非共面スピン構造はサイズが大きく数値シミュレーションに膨大な計算資源が必要であるため、解析が非常に難しくなっていました。東北大学金属材料研究所の陳曉邑助教（理化学研究所創発物性科学研究センター客員研究員）、東京都立大学大学院理学研究科の...

キーワード：産学連携/ホール効果/数値シミュレーション/波動関数/スキルミオン/トポロジカル/磁気モーメント/磁性体/持続可能/持続可能な開発/磁性材料/電子状態/シミュレーション/スピン/スピントロニクス/ナノスケール/金属材料/第一原理/第一原理計算/密度汎関数理論/量子力学/結晶構造/スキル

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発表日：2025年3月12日

502

音楽セッションが脳と心の健康に与える効果を検証

グループでの楽器演奏活動が健康寿命延伸に寄与の可能性

世界的な高齢化の進行とともに、認知症やメンタルヘルスの問題が社会的課題となっています。認知症を予防する方法の一つとして、音楽活動が挙げられます。今までの研究において楽器演奏が認知・心理機能への効果が明らかになっていましたが、楽器未経験の健常高齢者におけるグループ音楽セッションの効果についてはこれまで十分な研究が行われていませんでした。東北大学と株式会社池部楽器店は共同研究を行い、楽器未経験の健常高齢者を16週間、グループ音楽セッションに参加するグループと参加しないグループに分けて介入を実施したときの認知・心理機能への影響を調査しました。その結果、全般的な認知機能（MMSEスコア）、...

キーワード：産学連携/持続可能/持続可能な開発/エイジング/寿命/メンタルヘルス/加齢/健康寿命/高齢化/高齢者/認知機能/認知症

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発表日：2025年3月12日

503

月面で自律的に任務を遂行する、変幻自在なAIロボット試作機を公開

― 大阪・関西万博での展示・実演も

2050年、月面での探査と資源活用が促進され、持続的な有人活動拠点が月に整備される、そんな未来の実現に向け、内閣府によるムーンショット型研究開発制度のもと、プロジェクトが着実に進行しています。開発に取り組むのは、プロジェクトマネージャー（PM）である東北大学の吉田和哉教授を筆頭とした、課題推進者（PI）の大阪工業大学の松野文俊教授、京都大学の森本淳教授、東京理科大学の木村真一教授、産業技術総合研究所の山野辺夏樹上級主任研究員らによる研究グループです。開発の要となるのは、月面環境下で柔軟に機能する革新的なモジュラー型AIロボットシステムです。完成されたロボットではなく、アームや車輪な...

キーワード：情報学/人工知能（AI）/産学連携/持続可能/持続可能な開発/ロボット/宇宙工学/航空宇宙工学

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発表日：2025年3月6日

504

NECと東北大学病院、治験患者登録の効率化に向けてLLM活用の有効性を実証

～登録促進に貢献する可能性を示し、ドラッグラグ・ロスの解消を目指す～

日本電気株式会社(本社：東京都港区、取締役代表執行役社長兼CEO：森田隆之、以下 NEC)と東北大学病院(所在地：宮城県仙台市、病院長：張替秀郎)は、新薬開発で課題となっている治験患者登録の効率化に向けて、新たに共同で開発した医療分野に特化したLLM(Large Language Model：大規模言語モデル)を活用して、電子カルテ情報をもとに条件に適合する候補患者を抽出する実証実験を、2024年10月から12月までの3ヶ月間実施しました。東北大学病院の婦人科における子宮体がん患者を対象に実施された臨床試験で評価した結果、条件に適合する候補患者の抽出精度が向上したことを確認しました。...

キーワード：言語モデル/情報学/産学連携/持続可能/持続可能な開発/自動化/実証実験/子宮/子宮体がん/臨床試験/がん患者/電子カルテ

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発表日：2025年3月6日

505

陸上植物の共通祖先で獲得された幹細胞形成メカニズムコケ植物の原始的分裂組織からわかった植物幹細胞の進化

幹細胞は多細胞生物の成長の要となる細胞であり、動植物を問わず盛んに研究されています。植物の幹細胞は分裂組織に存在し、葉や茎を作るもとになります。しかし、植物の幹細胞がどのように進化したのかは不明でした。東北大学大学院生命科学研究科の秦有輝助教、経塚淳子教授らは、原始的な分裂組織をもつコケ植物の幹細胞で発現する遺伝子を網羅的に解析しました。その結果、植物ホルモンであるサイトカイニンが転写因子ESRを誘導することで細胞が幹細胞となることを初めて明らかにしました。この幹細胞形成メカニズムは陸上植物の共通祖先で進化し、現在まで保存されてきた仕組みであると考えられます。本研究成果は様々な植物...

キーワード：産学連携/ESR/snRNA/コケ植物/持続可能/持続可能な開発/一細胞/カルス/茎頂分裂組織/分裂組織/植物ホルモン/ホルモン/サイトカイニン/一細胞解析/幹細胞/転写因子/遺伝子

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発表日：2025年3月5日

506

妊娠中の喫煙・受動喫煙は胎盤に重大なリスクを及ぼす全国8万人の調査から浮き彫りに

胎盤早期剥離は、赤ちゃんと母体双方の命を脅かす重大な病気です。これまで、妊娠中の喫煙や受動喫煙が、どのくらいの割合で胎盤早期剥離に寄与しているのかは明らかではありませんでした。東北大学病院産科　講師　濱田裕貴、大学院生　軽米向日留らのグループは、妊娠中の喫煙と受動喫煙が常位胎盤早期剥離のリスクにどの程度寄与しているかを疫学的に分析しました。本研究では、「子どもの健康と環境に関する全国調査（「エコチル調査」）」参加者のうち、約8万2千人の妊婦のデータを用い、喫煙および受動喫煙による胎盤早期剥離のリスクの割合...

キーワード：産学連携/化学物質/持続可能/持続可能な開発/環境要因/子宮/コホート調査/胎児/追跡調査/臍帯血/血液/胎盤/コホート/疫学/小児/妊娠/妊婦/母乳

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発表日：2025年3月4日

507

マイコプラズマの滑走運動に必要なモーターの分子構造を世界で初めて明らかに！

マイコプラズマ属細菌の一つで淡水魚の病原菌であるマイコプラズマ・モービレは、菌体の片側にある"滑走装置"を用いて宿主組織の表面にはりつき、滑るように動く"滑走運動"を行います。大阪公立大学大学院理学研究科の宮田真人教授、豊永拓真助教（研究当時、現在東北大学多元物質科学研究所助教）らと大阪大学大学院生命機能研究科日本電子YOKOGUSHI協働研究所の難波啓一特任教授（常勤）、理化学研究所の川上恵典研究員、東北大学多元物質科学研究所の濵口祐准教授らの共同研究グループは、大阪大学のクライオ電子顕微鏡※1を用いて、滑走運動の装置を構...

キーワード：産学連携/水溶液/物質科学/分子構造/ATP合成/電子線/原子分解能/非晶質/持続可能/持続可能な開発/アモルファス/ナノスケール/モーター/電子顕微鏡/分解能/病原菌/ATP合成酵素/クライオ電子顕微鏡/分子モーター/細胞膜/ATP/ミトコンドリア/生体分子/感染症/細菌

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発表日：2025年3月4日

508

光を用いたアリルアルコール修飾法の開発に成功

～環境に優しく実用的な合成法～

上野ストーク環化反応はアリルアルコールを効率的に修飾する方法として40年以上前から知られている反応で、通常は二つあるアルケン炭素のうちの一箇所で炭素-炭素結合を形成します。一方、近年では二つあるアルケン炭素のうち二箇所同時に炭素-炭素結合を形成できるタンデム反応が、その効率性から注目を集めています。しかしながら、これまで報告されている手法は有毒な試薬を必要とする点や、反応の実用性が低いなどの課題がありました。東北大学大学院薬学研究科の岩渕好治教授らの研究グループは、青色LEDを使う条件にて、環境調和性、実用性に優れたタンデム型上野ストーク環化反応の開発に成功しました。本手法は幅広い...

キーワード：産学連携/環境調和/分子構造/アリルアルコール/持続可能/持続可能な開発/発光ダイオード（LED）/化学工学/アルケン/アルコール/ラジカル/官能基/環化反応/誘導体

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発表日：2025年3月4日

509

機能性流体を用いて岩石の多方向にき裂を造成できる新しい岩石破砕法を開発資源開発の効率が劇的に向上

水圧破砕は、坑井（こうせい）を通して高圧の流体を地下に圧入し、岩石を破砕する（割る）技術であり、我が国に多く賦存する地熱エネルギー、シェールガス・オイル等の非在来型資源、地球温暖化対策として有効な二酸化炭素地下貯留等の地下資源開発において、必要不可欠です。き裂（岩の割れ目）を造成することは、地下の流体の流れやすさ（透水性）を向上させるため、効率的な地下開発につながります。しかしながら、通常の水圧破砕では、き裂が造成できる方向は地下の応力状態で決定され、それ以外の方向にき裂を造成し、透水性を向上させることはできませんでし...

キーワード：産学連携/地球温暖化/粘性係数/持続可能/せん断/持続可能な開発/せん断応力/化学工学/機能性流体/資源開発/地球温暖化対策/天然ガス/二酸化炭素/非ニュートン流体/透水性/機能性/温暖化

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発表日：2025年3月3日

510

アバターによる保険相談がコンサルタントの体内に与える影響に関する研究を開始いたしました

アドバンスクリエイトのコンサルタントの中から、本研究に協力するコンサルタントを募り、実際にお客さまとオンライン保険相談を行っているときのコンサルタントの生体影響を調査いたします（図１）。具体的には、オンライン保険相談対応中の脈拍の計測や、その前後に採血やアンケート等を行い、アバター使用時、アバター不使用時で、どのような変化が見られるかについて多層的な調査を行います。図1　研究の概要図...

キーワード：電気通信/アバター/情報学/人工知能（AI）/生体情報/産学連携/持続可能/持続可能な開発/血液/加齢

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発表日：2025年3月3日

511

眼科専門医レベルの緑内障診断AIの開発に成功医療過疎地や大規模眼底写真検診での応用に期待

緑内障は日本における失明の主要原因ですが、初期段階では自覚症状が少なく診断が難しいという課題があります。　東北大学大学院医学系研究科眼科学分野の中澤徹（なかざわとおる）教授、シャルマ・パーマナント准教授らの研究チームは、AIを活用した緑内障スクリーニング（AI-GS）ネットワークを開発しました。このAIは、緑内障の診断上重要な所見を個別に解析し、それらの結果を統合して緑内障の有無を判定します。8000枚の眼底写真を用いた検証結果では、感度93.52%、特異度（注4...

キーワード：情報学/人工知能（AI）/産学連携/持続可能/持続可能な開発/眼圧/眼科学/緑内障/スクリーニング/心電図/医師

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発表日：2025年3月3日

512

国内7機関連携による人工衛星計画がJAXAによる超小型衛星ミッション公募に採択

このたび、金沢大学、東北大学、東京大学、京都大学、名古屋大学、九州工業大学、および情報通信研究機構の共同研究グループは、宇宙航空研究開発機構（JAXA）の超小型衛星ミッション公募に超小型衛星計画を提案し、採択されました。採択された衛星プロジェクト『宇宙天気の三次元計測と能動的放射線帯制御に向けたプラズマ波動の長距離伝搬機構の解明』は、宇宙環境の変動を引き起こす自然電磁波が広い宇宙空間に伝わっていく仕組みを超小型衛星観測によって解明し、宇宙環境変動の理解を通して将来の安全な宇宙利用に貢献する計画です。2027年初頭の開発完了を目標に、金沢大学理工研究域先端宇宙理工学研究...

キーワード：情報通信/産学連携/環境変動/放射線帯/プラズマ波動/衛星/衛星観測/突発天体/持続可能/持続可能な開発/小型衛星/人工衛星/超小型衛星/電磁波/放射線

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発表日：2025年2月28日

513

難病COPA異常症の発症を抑制する遺伝子の発見 STING遺伝子の主要バリアントによる炎症抑制

COPA異常症は関節炎や間質性肺炎を特徴とする遺伝性疾患で治療が難しい病気です。この病気の原因は、COPA遺伝子の変異による自然免疫シグナル（STING経路）の異常な活性化ですが、COPA遺伝子の変異を持つ人でも20%近くの人は発症せず、その理由は不明でした。東北大学大学院生命科学研究科の小出頌悟大学院生、朽津芳彦助教、田口友彦教授らのグループは、発症しない人たちに共通する要因としてSTING遺伝子のHAQ型という特定のバリアントを見つけました。さらに、HAQ型STINGがCOPA変異による免疫応答の異常な活性化を抑えることを明らかにしました。この発見は、STINGバリアントの違い...

キーワード：産学連携/遺伝性疾患/ゴルジ体/持続可能/持続可能な開発/物質輸送/遺伝子解析/炎症性疾患/関節/関節炎/間質性肺炎/自然免疫/小胞体/神経変性/神経変性疾患/免疫応答/遺伝子/難病

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発表日：2025年2月28日

514

ゲノム・タンパク質・糖鎖を同じ土台に載せて解析名古屋大学・岐阜大学糖鎖生命コア研究所が東北大学東北メディカル・メガバンク機構と覚書を締結

名古屋大学・岐阜大学が共同して設置する糖鎖生命コア研究所と東北大学東北メディカル・メガバンク機構の研究協力により、ヒューマングライコームプロジェクト及び東北メディカル・メガバンク計画の推進を図り、生命現象の理解とヒトの健康・医療の向上に貢献することを目的とした包括的な連携に関する覚書を本日締結しました。【覚書の内容】ヒューマングライコームプロジェクト（HGA）を代表して東海国立大学機構の名古屋大学・岐阜大学糖鎖生命コア研究所と東北大学東北メディカル・メガバンク機構（ＴｏＭＭo）とが連携し、ToMMoが収集した生体試料の糖鎖解析をＨＧＡの参画機関が行います。すなわ...

キーワード：産学連携/持続可能/持続可能な開発/ゲノム

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発表日：2025年2月28日

515

岩石亀裂内でのシリカ析出による流体圧振動を発見

―流体が引き起こす地震発生モデルを実験室で再現―

地震発生のサイクルは地殻内の流体の圧力（流体圧）と関係があると考えられてきました。また、地殻の主要成分であるシリカの析出は断層強度を回復させ、流体圧を上昇させると考えられてきましたが、観測でも実験でも証明されていませんでした。東北大学大学院環境科学研究科の岡本敦教授らは、高温の地殻環境を模擬した水熱実験により、地殻岩石の亀裂内部で流体からのシリカ析出により亀裂を閉塞させる挙動を調べました。その結果、岩石基盤からのシリカの結晶である石英の成長だけでなく、流体からアモルファスシリカや石英粒子が生成・移動・付着することで、亀裂を効果的に閉塞することがわかりました。亀裂の目詰まりにより上流...

キーワード：産学連携/地震発生帯/持続可能/持続可能な開発/水環境/アモルファス/シリカ

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発表日：2025年2月27日

516

広帯域のテラヘルツ光で光のダイオ

ード効果を観測次世代高速無線通信用デバイスの開発につながる機構を解明

磁性と誘電性が強く相関したマルチフェロイック物質では、電気磁気効果に起因する新奇な物性が報告されています。その一つが電流を一方向にだけ流して逆流を防ぐ半導体部品のダイオードに似た、光の「一方向透過性」です。この性質を持つ物質は、光の吸収がなく透明に見える状態から光の進行方向を180°反転すると光の吸収が起こり透明でなくなります。東北大学金属材料研究所の赤木暢助教、静岡大学理学部の松本正茂教授、大阪大学大学院理学研究科の鳴海康雄准教授と萩原政幸教授、神戸大学分子フォトサイエンス研究センターの大久保晋准教授と太田仁名誉教授（当時、教授）からなる共同研究グループは、光の一方向透過性を、将...

キーワード：無線通信/ミリ波/情報学/産学連携/ESR/テラヘルツ光/パルス/パルス強磁場/マグノン/マルチフェロイック/強磁場/交差相関/準粒子/電気磁気効果/誘電性/量子化/広帯域/電子スピン共鳴/テラヘルツ/遠赤外線/磁場/赤外線/磁性体/光アイソレータ/光スイッチ/光デバイス/光通信/光励起/持続可能/持続可能な開発/スピン/マイクロ/マイクロ波/金属材料/周波数/電磁波/半導体

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発表日：2025年2月27日

517

分解酵素は細胞膜の中でタンパク質をヘッドロックして切断する

〜基質と結合した膜内タンパク質分解酵素の立体構造を解明〜

横浜市立大学大学院生命医科学研究科の禾晃和准教授らの研究チームは、大阪大学蛋白質研究所、京都大学医生物学研究所、東北大学大学院医学系研究科との共同で、細胞膜の中で働く特殊なタンパク質分解酵素RsePが基質となるタンパク質を結合した状態の立体構造を明らかにしました。今回の研究により、RsePの内部に取り込まれた基質タンパク質は、しっかりと固定（ヘッドロック）され、引き伸ばされた状態で切断されることが明らかになりました（図1）。切断の仕組みを詳しく調べていくことで、将来的には、細菌の感染や増殖を抑える薬剤の開発につながることが期待されます。　本研究成果は、「Science Adva...

キーワード：産学連携/閉じ込め/検出器/電子線/持続可能/持続可能な開発/電子顕微鏡/クライオ電子顕微鏡/細胞膜/タンパク質分解/ヘリックス/細菌感染/創薬/立体構造/感染症/抗体/細菌

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発表日：2025年2月27日

518

約400度の温度変化でも超弾性を示す軽量な形状記憶合金を開発

～宇宙環境や生体用途での利用に期待～

宇宙開発や水素社会などの分野においては、軽量でありながら激しい温度変化に対応できる形状記憶合金の開発が求められています。東北大学学際科学フロンティア研究所の許勝助教、同大学大学院工学研究科貝沼亮介教授、大森俊洋教授、宋雨鑫大学院生（研究当時）らの研究グループは、日本原子力研究開発機構、J-PARCセンター、チェコ科学アカデミーなどとの共同研究により、−269℃の極低温から+127℃の高温までの広い温度範囲で優れた超弾性特性を示す新規軽量形状記憶合金の開発に成功しました。開発したチタン-アルミニウム基合金は、室温での比重が4.36と従来材より約3割低く、...

キーワード：産学連携/J-PARC/持続可能/持続可能な開発/チタン/超弾性/アルミニウム/ひずみ/極低温/形状記憶合金/原子力/生体材料

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発表日：2025年2月27日

519

強誘電性と光反応性が共存する固体有機材料を開発

─新規の高密度メモリなどへの応用に期待─

有機分子の中には、光に応答して分子構造が変化したり、化学反応を生じたりする性質を持つ物質があります。一般にこれらの変化や反応は溶液中で起こりますが、適切な分子配列の制御を行うことで固体の分子集合体中においてもその実現が可能になります。分子集合体の中の分極構造が反転運動するダイナミクスは、不揮発性メモリの動作原理でもある強誘電体の実現に不可欠で、その分子設計には、極性構造の設計と外部電場に応答可能な柔らかな結晶格子の実現が重要となります。一方で固体中の光反応性と強誘電性の共存は、極めて緻密な分子設計と分子配列制御が必要であることから、これまでは実現されていませんで...

キーワード：産学連携/結晶格子/弱い相互作用/物質科学/誘電性/相転移/分子構造/スチルベン/構造形成/光応答性/光反応/分子集合体/有機エレクトロニクス/有機合成化学/光応答/強誘電性/有機分子/ハイブリッド材料/メモリ/メモリ素子/光メモリ/双極子/分子配列/有機材料/誘電体/持続可能/光照射/持続可能な開発/強誘電体/不揮発性メモリ/ヒステリシス/ダイナミクス/機能制御/超分子/合成化学/分子集合/分子設計/有機合成

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発表日：2025年2月21日

520

3Dプリンティングで炭素繊維強化プラスチックとチタン合金の接着剤不要な直接接合に成功

─軽量化を進める航空機や自動車材料などへの適用拡大に期待─

航空宇宙産業や自動車産業を中心に、環境負荷の低減や生産効率の向上を目的としてアディティブマニュファクチャリング（AM）の活用が進んでいます。特に、構造部材の軽量化を実現しAMの付加価値を高めるには、3D積層造形技術を利用した炭素繊維強化プラスチック（CFRP）と金属とのマルチマテリアル化が重要な課題となります。東北大学大学院工学研究科の白須圭一准教授らの研究グループは、従来必要とされていた接着層を要さず、3Dプリンタの印刷ベッドに搭載したホットプレートを活用することで、熱融着による金属基板とCFRPの強固な直...

キーワード：産学連携/耐熱性/樹脂/切削/ボトムアップ/持続可能/炭素繊維/3Dプリンティング/持続可能な開発/チタン/CFRP/チタン合金/はく離/プラスチック/リサイクル/化学工学/環境負荷/軽量化/航空機/自動車/新エネルギー/積層造形/繊維強化プラスチック/炭素繊維強化プラスチック/複合材/複合材料/可塑性

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発表日：2025年2月17日

521

100年前の手紙から読み解く防災と世界平和

関東大震災への支援に感謝の手紙を書いた約700人の学生の子孫を探すプロジェクトを開始

1923年9月の関東大震災発生後、日本には世界中から援助が届きました。中でもアメリカからは莫大かつ迅速な「前例のない人道支援」が行われました。震災当時の日米関係は必ずしも良好ではありませんでしたが、両国はこれを機に関係改善を目指し、日本からアメリカに様々な形で感謝の意が表されました。その一つが、日本の学生たちからアメリカ国民に対する感謝の手紙の送付です。東北大学災害科学国際研究所の川内淳史准教授（歴史学）らと世界防災フォーラムは合同調査により、744通の感謝状が震災当時のアメリカ大統領であったカルビン・クーリッジの子孫のもとに保存されていることを明らかにしました。手紙には感謝の気持...

キーワード：産学連携/持続可能/持続可能な開発/日米関係/調査研究

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発表日：2025年2月17日

522

N₂O₅ガスの作用機序を光るシロイヌナズナで解明

〜プラズマによるオンサイトガス合成技術とのタッグで循環型農業へ〜

無水硝酸とも呼ばれるN2O5は、殺菌、治療、医薬品合成、材料合成への活用など、多くの可能性を秘めた窒素化合物です。東北大学大学院工学研究科・非平衡プラズマ学際研究センターの佐々木渉太助教、髙島圭介助教（研究当時）、金子俊郎教授は、これまでの研究で、空気のみを原料としてN2O5を選択的にオンサイト合成するプラズマ装置の開発に成功し、N2O5ガスをさまざまな植物に暴露する実験で、免疫が活性化すること、有用な二次代謝産物...

キーワード：産学連携/学際研究/非平衡/非平衡プラズマ/持続可能/持続可能な開発/センサー/バイオセンサー/カルシウムイオン/神経活動/シロイヌナズナ/二次代謝/二次代謝産物/Ca2+/シグナリング/蛍光タンパク質/緑色蛍光タンパク質(GFP)/筋肉/代謝産物/カルシウム/医薬品合成/遺伝子

他の関係分野：複合領域環境学数物系科学工学総合生物農学

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発表日：2025年2月14日

523

リチウムイオン電池電極からの金属溶出を可視化する技術を開発

二次電池の長寿命化と安全性向上への貢献に期待

リチウムイオン電池（LIB2）は、スマートフォンや電気自動車（EV）などに幅広く利用されていますが、経年劣化による交換費用や劣化電池の安全性への危惧が大きな社会問題となっています。電池劣化の要因は幾つかありますが、その一つとして電池材料の分解と溶出の可能性が指摘されています。東北大学多元物質科学研究所のヘラーニチヤ（Hellar Nithya）学術研究員らのグループは、MRIを用いて、リチウムイオン電池の正極材料であるLMOからマンガンイオンが電解液中に溶出する様子をリアルタイムで可視化する手法を開発し、電池の充放電時にマンガン（Mn）が溶出する電圧や場所や...

キーワード：産学連携/磁気共鳴/物質科学/磁場/正極材料/リチウムイオン二次電池/材料科学/マンガン/リチウムイオン電池/遷移金属/蓄電池/電解液/持続可能/持続可能な開発/イオン伝導/電池/カーボン/コバルト/その場観察/リチウム/金属イオン/携帯電話/自動車/長寿命化/電気化学/電気自動車/二次電池/エチレン/リン酸/磁気共鳴画像/寿命/脊椎/MRI/核磁気共鳴/スマートフォン

他の関係分野：複合領域数物系科学総合理工工学農学

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発表日：2025年2月14日

524

2023年以降、三陸沖での水温上昇は世界で過去最大

～黒潮続流の異常進路が示す未来～

通常、千葉県から東へ流れ去る海流として知られる「黒潮続流」が、2022年末に北向きの進路を取り始め、2024年春には青森県沖にまで達しました。この異常な流路変更により、豊かな漁場として知られる三陸沖の海洋環境が大きく変化し、地域の気候や水産業への影響が懸念されています。東北大学大学院理学研究科（東北大学・海洋研究開発機構変動海洋エコシステム高等研究所（WPI-AIMEC）兼務）の杉本周作准教授らの研究グループは、衛星観測データや気象庁が実施した観測航海データなどを用いた三陸沖の状況の分析によって、2023年以降、三陸沖の海面水温が平年より約6℃高い状態が続いていること、そして、2...

キーワード：環境変化/産学連携/海洋/海面水温/黒潮続流/衛星/衛星観測/持続可能/持続可能な開発/海洋環境

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