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研究キーワード：東京大学における「分子設計」 に関係する研究一覧：14件
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発表日：2026年2月27日
1
量子センシング技術を活用した生体内における複数のアミノペプチダーゼ活性の同時検出
―腫瘍の高精度分類と抗がん剤の早期治療効果判定への応用性を実証―
東京大学大学院工学系研究科の谷田部 浩行 助教、齋藤 雄太朗 助教、山東 信介 教授、量子科学技術研究開発機構（QST）の齋藤 圭太 主任技術員、小池 歩 研究員、高草木 洋一 グループリーダー、岐阜大学のAbdelazim Elsayed Elhelaly特任講師、兵藤 文紀 教授、松尾 政之 教授、大阪大学量子情報・量子生命研究センターの水上 渉 教授、東京大学先端科学技術研究センターの菅谷 麻希 博士研究員、大澤 毅 准教授、米国国立衛生研究所の山本 和俊 上級研究員、Murali Cherukuri Krishna主任研究員らの研究グループは、生体内で同時に複数の酵素活性を計測可能な...
キーワード：最適化/高磁場/磁気共鳴/量子化/量子情報/安定同位体/同位体/スペクトル/磁場/分子構造/量子化学/量子化学計算/核スピン/量子センシング/計測技術/スピン/センシング/マイクロ/マイクロ波/モニタリング/極低温/周波数/ガラス状態/生体内/分子プローブ/酵素活性/酵素反応/臨床応用/寿命/代謝産物/モデルマウス/画像診断/MRI/アンジオテンシン/プローブ/マウス/ラジカル/核磁気共鳴/核磁気共鳴法/血液/血管新生/神経変性/神経変性疾患/創薬/分子設計/抗がん剤/非侵襲
他の関係分野：情報学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2月3日
2
可視光照射で長く光る亜鉛化合物を開発
――「空(から)」の軌道を利用し、亜鉛に可視光機能を付与――
東京大学大学院工学系研究科の岩本 秀光 大学院生、生産技術研究所の砂田 祐輔 教授、和田 啓幹 助教らによる研究グループは、可視光を吸収し、2ミリ秒と長く発光し続ける分子状の亜鉛化合物の合成に成功しました。 本研究では亜鉛のもつ「空（から）」の軌道を効果的に利用する新しい分子設計を取り入れることにより、従来の亜鉛化合物の課題であった可視光の吸収と長く持続する発光を同時に達成しました。さらに、可視光吸収と長く持続する発光の同時実現により、可視光源を利用した光化学反応が可能となり、実際に青色LEDを利用した化学反応への応用にも成功しました。 以上の結果は、亜鉛化合物...
キーワード：価値創造/金属元素/光エネルギー/光物性/高エネルギー/物質科学/軽元素/光触媒反応/励起状態/光化学/光反応/触媒反応/光応答/光機能性材料/生産技術/光機能/貴金属/可視光/光デバイス/光吸収/生体適合性/持続可能/光照射/発光ダイオード（LED）/光機能材料/光触媒/材料設計/機能性材料/持続可能性/励起子/機能材料/機能性/寿命/亜鉛錯体/創薬/配位子/分子設計
他の関係分野：複合領域環境学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1月21日
3
温度差から電気を生み出す分子の設計に新たな指針
ー電解液中の水素結合の「強さ」と「乱雑さ」が相関することを証明ー
東京大学大学院理学系研究科の山田鉄兵教授と、周泓遥助教らの研究グループは、低温排熱や体温を利用した発電が可能になるとして近年注目されている熱化学電池 に用いられる酸化還元活物質について、温度差から生み出される電圧が大きくなる分子構造の特徴と、電解液に添加する溶媒が電圧に与える効果を明らかにしました（図...
キーワード：相補性/統計力学/量子化/エントロピー/分子構造/量子化学/量子化学計算/アニオン/キノン/酸化還元反応/活性種/電解液/還元反応/熱力学/材料設計/電池/熱電変換/ポリマー/酸化還元/電気化学/アルコール/リガンド/電気化学測定/分子設計
他の関係分野：数物系科学化学工学
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発表日：2026年1月14日
4
電気化学的にスイッチングする新たな触媒分子を開発
本研究では、ハロゲン原子とルイス塩基の間のハロゲン結合性相互作用を電気化学的に活性化し、プロトンと電子の協奏的な移動を可能にする新たな分子触媒を開発しました。これにより、電気化学的かつ触媒的にN-保護アミノビフェニルの分子内C-N結合形成反応を達成し、触媒の性能を定量的に評価することにも成功しました。本触媒の相互作用は電気化学酸化により活性化され、触媒分子は基質や塩基との複合体を形成します。実験と理論計算により、この複合体がプロトンと電子の協奏的な移動を可能にすることで本反応の速度と化学選択性が大幅に向上したことを明らかにしました。本研究は、未だ統一的な設計指針が確立されてい...
キーワード：ハロゲン/速度論/芳香環/アントラセン/電子移動/反応機構/保護基/分子触媒/電気化学反応/選択性/持続可能/省エネ/反応速度/電子状態/機能性材料/省エネルギー/体系化/電気化学/機能性/プロトン/化学選択性/電気化学測定/分子設計/分子変換
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8日
5
CRISPR-Cas3による新たなin vivoゲノム編集技術を開発
―モデルマウスの肝臓でトランスサイレチン遺伝子の特異的欠失に成功―
CRISPR-Cas3を搭載したmRNA-LNPを用いて、in vivo（マウス肝臓）でゲノム編集することにより、血中トランスサイレチン（TTR）量を約80％低下させることに成功しました。従来のCRISPR-Cas9と異なり、CRISPR-Cas3はTTR遺伝子を主に一方向に広範囲に欠失させ、隣接遺伝子への影響は最小限で、オフターゲット変...
キーワード：プロファイル/最適化/放射光/ゲノムDNA/遺伝性疾患/コドン/ナノ粒子/安全性評価/生体内/CRISPR-Cas/ゲノム機能/実験動物/遺伝子破壊/ゲノム編集技術/獲得免疫/膠原病/CRISPR/DNA修復/オミクス/マウスモデル/細胞株/浸潤/末梢神経/臨床応用/mRNA/ゲノム解析/心臓/ゲノム編集/モデルマウス/CRISPR-Cas9/RNA/RNA干渉/アミロイド/ファージ/プロテオミクス/マウス/マクロファージ/ラット/リウマチ/遺伝子治療/核酸医薬/肝細胞/分子設計/臨床試験/ゲノム/ワクチン/遺伝子/細菌/脂質/新型コロナウイルス感染症/生体材料/動物実験
他の関係分野：情報学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11月5日
6
肝切除後の重篤な合併症「胆汁漏」を効果的に防ぐ合成ハイドロゲルシーリング剤を開発
―瞬時に固まり止血、時間とともに組織へ強固に接着―
東京大学大学院工学系研究科の石川 昇平 助教、酒井 崇匡 教授らの研究グループは、医学部附属病院血管外科の保科 克行 病院教授、大学院医学系研究科の松原 和英 大学院生（研究当時）らと共同で、肝切除後に生じる重篤な合併症「胆汁漏」を効果的に防止する新しい合成ハイドロゲルシーリング剤を開発しました。胆汁漏は、手術関連死につながることもある深刻な合併症です。既存の生体材料由来のシーリング剤や合成接着剤では十分な防止効果が得られず、新しい材料の開発が求められていました。本研究グループが開発したシーリング剤では、ポリエチレングリコール（PEG）を基材とし、独自の「時間差二段階反応」を...
キーワード：相分離/埋め込み/近赤外/弾性率/エステル/ゲル化/高分子/高分子ゲル/ハイドロゲル/ポリエチレン/生体適合性/反応速度/コーティング/安全性評価/高分子材料/ポリエチレングリコール(PEG)/生体内/実験動物/エチレン/セルロース/生体組織/炎症反応/肝不全/合併症/浸潤/胆管/胆管がん/病理/臨床応用/肝臓がん/組織再生/コラーゲン/チオール/ラット/官能基/肝細胞/肝障害/蛍光色素/血液/血小板/再生医療/体内動態/敗血症/分子設計/臨床試験/ワクチン/感染症/手術/生体材料/動物実験
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10月9日
7
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：量子計算/先端技術/空間分布/計算量/イリジウム酸化物/シュレーディンガー方程式/スピン液体/パイロクロア/バンド構造/フラストレーション/異常ホール効果/幾何学/軌道角運動量/強い相互作用/原子核/高エネルギー/量子コンピュータ/量子スピン/SPring-8/X線回折/ホール効果/観測手法/希土類元素/放射光/放射光X線/磁場/超伝導/分子性結晶/量子スピン液体/イリジウム/遷移金属/蛍光体/光通信/発光材料/希土類/材料設計/電子状態/スピン/スピントロニクス/レアアース/金属材料/酸化物/自動車/数値解析/第一原理/第一原理計算/電気自動車/量子力学/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/分子設計/スマートフォン
他の関係分野：情報学複合領域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10月5日
8
有機半導体で従来比10倍となる100 cm2V-1s-1超の移動度を達成
――熱振動を制御した分子設計最適化と次世代デバイス応用に期待――
東京大学大学院新領域創成科学研究科の竹谷純一教授、古川友貴大学院生、髙柳英明特任教授らの研究グループは、有機半導体単結晶において、100 cm2V-1s-1を超えるキャリア移動度の実測に世界で初めて成功しました。有機半導体単結晶は分子同士が弱いファンデルワールス力で結びついているため、熱振動が大きく、その結果キャリア輸送（注4）は熱振動に起因する散乱に強く制限されます。実際に、室温下において有機半導体単結晶のキャリア移動度は10cm2V-1s...
キーワード：最適化/効果測定/結晶格子/絶縁体-金属転移/電子相関/二次元結晶/半導体表面/閉じ込め/輸送現象/ホール効果/電気伝導度/輸送特性/磁場/分子構造/高移動度/イオン液体/有機半導体/電気二重層トランジスタ/キャリア/キャリア輸送/トランジスタ/ファンデルワールス力/フレキシブル/絶縁体/電界効果トランジスタ/電気二重層/電子デバイス/誘電体/量子エレクトロニクス/量子デバイス/量子井戸構造/ドーピング/単結晶/電界効果/電気伝導/スピン/ひずみ/プラスチック/移動度/半導体/有機物/量子井戸/機能性/結晶構造/層構造/分子設計
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農学
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発表日：2025年7月20日
9
“天然物骨格リデザイン”が切り拓く中分子創薬
ー抗がん剤エクテナサイジンの再設計によるマクロ環状中分子群の創製ー
東京大学大学院理学系研究科の谷藤涼助教、細野絵里奈氏（研究当時：修士課程）、鎌倉寿恵氏（研究当時：技術補佐員）、大栗博毅教授は、東京大学大学院工学系研究科の吉田知史大学院生、佐藤宗太特任教授、公益財団法人がん研究会がん化学療法センター分子生物治療研究部の村松由起子主任...
キーワード：プロファイル/最適化/がん研究/海洋/SPring-8/放射光/スペクトル/分子構造/アルキル化/ルテニウム触媒/環状化合物/高分子/ACT/アセチレン/アミン/ヒストン/前駆体/金属触媒/生体適合性/選択性/結晶化/海洋天然物/生物活性/X線結晶構造/カルス/リン酸/結晶構造/立体化学/海洋生物/フェノール/アルデヒド/微生物/プロファイリング/増殖抑制/細胞膜/小細胞肺がん/DNA修復/DNA損傷応答/細胞株/臨床応用/カップリング/がん化/DNA損傷/アルキン/オレフィン/がん細胞/がん治療/モデル動物/ラット/ルテニウム/細胞核/細胞死/細胞増殖/生体分子/生理活性/創薬/中分子/分子設計/薬剤感受性/誘導体/立体構造/ワクチン/化学療法/抗がん剤/肺がん
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総合生物農学
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発表日：2025年7月4日
10
“酸性陰イオン”が切り拓く分子触媒開発の新天地
―陰イオン=塩基という化学的常識への挑戦―
東京大学大学院工学系研究科の野崎京子教授、岩﨑孝紀准教授（研究当時、現：九州大学大学院工学研究院教授、東京大学大学院工学系研究科客員研究員）、萬代遼大学院生の研究グループは、陰イオンでありながら強い酸性を示す分子を開発し、これを遷移金属触媒と組み合わせることで多機能触媒を簡便に合成できることを示しました（図1）。陰イオンは電子が余っている状態であり、塩基性（＝電子を与える性質）を示します。一方で電子を引き抜く性質をもつ酸性分子は、本質的に陰イオンとは相容れません。 ...
キーワード：複雑性/金属元素/原子核/磁気共鳴/同位体/磁場/重水素/芳香族/アニオン/ホスフィン/ルイス酸/金属錯体/高分子/遷移金属触媒/反応機構/芳香族炭化水素/有機合成化学/ホウ酸/水素分子/静電相互作用/遷移金属錯体/配位結合/有機分子/分子触媒/イリジウム/カルボニル化/触媒機能/触媒作用/触媒設計/遷移金属/金属触媒/選択性/デジタル化/ベンゼン/反応速度/単結晶/コバルト/高分子材料/水素化/水素原子/単結晶X線構造解析/電磁波/X線構造解析/分子デザイン/ホウ素/炭化水素/カチオン/ブレンステッド酸/化学選択性/核磁気共鳴/官能基/合成化学/創薬/配位子/分子設計/分子認識/分子変換/有機合成/誘導体
他の関係分野：複合領域環境学数物系科学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
11
自然界の限界を超えるエネルギー変換機能を持つATP合成酵素の開発に成功
―細胞工学やバイオものづくりへの応用に期待―
東京大学大学院工学系研究科の上野博史講師、野地博行教授らの研究グループは、千葉大学大学院理学研究院の村田武士教授、高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所の千田俊哉教授、安達成彦特任准教授（研究当時、現：筑波大学生存ダイナミクス研究センター 准教授）との共同研究により、生物の生命活動に必須なATPを作る酵素「ATP合成酵素」を人工的に改変し、これまで報告されている自然界に存在するどの酵素よりも高いエネルギー変換機能を持つATP合成酵素の開発に成功しました。この改変型ATP合成酵素は、ATP合成を駆動するプロトン駆動力が極めて小さい環境でもATPを合成できることが確...
キーワード：先端技術/システム開発/高エネルギー/加速器/高分子/触媒反応/ATP合成/タンパク質複合体/光合成/加水分解/生物工学/人工光合成/水分解/ダイナミクス/モーター/細胞工学/電子顕微鏡/分解能/生体内/エネルギー変換/リン酸/分子機械/微生物/ATP合成酵素/クライオ電子顕微鏡/プロトン/細胞膜/アデノシン/筋肉/ATP/ラット/合成生物学/生体高分子/創薬/分子設計
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6月25日
12
関所の守りを堅めて、がん転移を阻止
～センチネルリンパ節に核酸医薬を届けるナノマシンの開発 ～
を記した論文：C.-Y.-J. Lau*, H. Kinoh, X. Liu, J. Feng, F. Aulia, K. Taniwaki, N. Qiao, S. Ogura, M. Naito and K. Miyata*, J. Am. Chem. Soc., in presshttps://doi.org/10.1021/jacs.5c04234 公益財団法人川崎市産業振興...
キーワード：最適化/がん研究/創造性/地域経済/ポリペプチド/ブロックポリマー/ポリエチレン/生体適合性/地域産業/持続的発展/ナノ粒子/ポリマー/リサイクル/微細加工/ポリエチレングリコール(PEG)/エチレン/CD8/少子高齢化/免疫系/生体組織/アンチセンス/リンパ管/抗原提示/がん免疫/がん免疫療法/センチネルリンパ節/ナノマシン/ナノメディシン/マウスモデル/橋渡し研究/胸腺/抗腫瘍免疫/mRNA/ホルモン/リンパ球/新型コロナウイルス/分子標的/TGF-β/TGF-β1/医工連携/免疫療法/HER2/T細胞/アミノ酸/アンチセンス核酸/カチオン/がん細胞/がん治療/がん転移/マウス/核酸医薬/抗原/抗原提示細胞/腫瘍免疫/受容体/分子設計/免疫細胞/有機合成/臨床試験/ウイルス/がん患者/ワクチン/高齢化/脂質/手術/乳がん/分子標的薬
他の関係分野：情報学複合領域環境学化学工学総合生物農学
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発表日：2025年5月24日
13
窒素ガスと水からの触媒的アンモニア合成反応を可視光エネルギーにより駆動することに成功！
―常温常圧の反応条件下でのグリーンアンモニア合成法のさきがけ―
東京大学大学院工学系研究科の西林仁昭教授らによる研究グループは、アンモニア合成触媒であるモリブデン錯体と光誘起電子移動触媒であるイリジウム錯体の2種類の分子触媒、及び還元剤としてトリフェニルホスフィン（Ph3P）等の有機リン化合物を用いることで、太陽光の主成分である可視光照射下、常温常圧の「窒素ガス（N2）」と「水（H2O）」から「アンモニア（NH3）」（注4）を光触媒的に合成することに成功した。アンモニアは、肥料や化成品等、多様な産業活動を支える原料として広く利用されてきた。更に近...
キーワード：光エネルギー/再生可能エネルギー/高エネルギー/水分子/高温高圧/太陽/光触媒反応/励起状態/イリジウム錯体/アンモニア/ピリジン/ホスフィン/モリブデン/金属錯体/光化学/光反応/触媒反応/窒素固定/鉄触媒/電子移動/反応機構/反応場/太陽光/遷移金属錯体/分子触媒/イリジウム/遷移金属/アンモニア合成/キャリア/可視光/カーボンニュートラル/持続可能/光照射/光触媒/カーボン/環境負荷/金属イオン/酸化還元/二酸化炭素/二酸化炭素/廃棄物/プロトン/レドックス/水素ガス/原子効率/光増感剤/光誘起電子移動/増感剤/電子移動反応/配位子/分子設計/分子変換/誘導体
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3月28日
14
大規模言語モデルを用いた有機分子設計手法の開発
―AIと対話して分子を設計―
東京大学大学院工学系研究科の伊東 周昌大学院生、村岡 恒輝助教、中山 哲教授は、大規模言語モデル（LLM）による有機分子設計手法を開発しました。蓄積された科学的な知識とシミュレーション結果を自然言語を介して活用することで、LLMを有機分子設計に活用できることを示しました。有機分子を目的の応用に適した形に設計することは複雑なタスクであり、経験を積んだ実験化学者による試行錯誤が必要です。そのため、コンピュータを用いた大量の情報処理が可能になった現代でも、新しい有機分子の開発は実験化学が先導しています。そこで、実験化学の経験知と、コンピュータの情報処理能力を組み合わせた共創的な有機分...
キーワード：データ駆動/アルゴリズム/インターネット/コンテンツ/タスク/機械学習/言語モデル/自然言語/人工知能（AI）/準安定/有機分子/テキストデータ/地球環境/システム工学/シミュレーション/フィードバック/環境問題/結晶化/多孔質/多孔質材料/分子シミュレーション/有機物/結晶構造/結晶性/予測モデル/カチオン/ラット/医薬品開発/創薬/分子設計
他の関係分野：情報学数物系科学総合理工工学農学