原子核は、陽子と中性子からできていますが、陽子と中性子が運動していることや、原子核が必ずしも球対称でないことなど構造は複雑です。こうした構造を深く理解するには、原子核が最も安定な状態(基底状態)からエネルギーが少し高い状態(励起状態)にして観測すると、さまざまな情報が得られることが分かっています。中でも「0⁻」(スピン0、パリティ負)という状態は、原子核を理解するための重要な手掛かりになりますが、実験で効率よく観測することは困難でした。京都大学大学院理学研究科の堂園昌伯助教(研究当時：東京大学大学院理学系研究科附属原子核科学研究センター特任助教)、理化学研究所仁科加速器科学研究センター...

大阪大学蛋白質研究所 西村多喜 教授、東京大学生産技術研究所 坪山幸太郎 講師、東京大学大学院薬学系研究科 石野雄己 特任研究員、河野望 准教授、大阪大学大学院歯学研究科 Lu Shiou-Ling 助教、野田健司 教授、慶應義塾大学大学院理工学研究科 中垣友希さん（研究当時）、山本詠士 准教授、東京大学大学院医学系研究科 水島昇 教授らの研究グループは、タンパク質と脂質の結合を調べるための新しい実験系「Cell surface Liposome Binding (CLiB)アッセイ」を開発しました。従来、タンパク質と脂質分子の結合を調べるためには多くの実験ステップが必要で、一度に調べ...

大阪大学産業科学研究所の縄田拓己さん（大学院理学研究科博士後期課程）、坂本雅典教授、京都大学福井謙一記念研究センターの大田航特定助教、佐藤徹教授らの研究グループは、金ナノクラスターの表面を覆う配位子との相互作用を利用することで、その発光特性が制御可能であることを見出しました。金ナノクラスターは、数個から数百個ほどの金原子が集まった、非常に小さな粒子です。生体への負担が小さく、体の組織を通り抜けやすい「近赤外光」を出して光ることから、体内を観察する際の目印（生体プローブ）への応用が期待されています。また、金ナノクラスターは、エネルギー的に近接した複数の励起状態を形成し、それに起因...

大阪大学レーザー科学研究所（兒玉了祐所長）の田中大裕さん（当時工学研究科環境エネルギー工学専攻博士後期課程在籍）、重森啓介教授、およびネバダ大学リノ校、レーザー技術総合研究所、高輝度光科学研究センター、理化学研究所、関西大学理工学研究科らの国際共同研究グループは、ナノメートルサイズの細かい柱状構造を多数並べた特殊な材料（ナノワイヤー）に超高強度レーザーを照射し、その内部で生じるプラズマの振る舞いを、X線自由電子レーザー（XFEL）を用いて直接“可視化”することに初めて成功しました。この材料は、「非常に細かい毛のような構造が密集した材料」であり、レーザー光を内部に取り込みやすい特徴を持っ...

理化学研究所（理研）仁科加速器科学研究センター核化学研究開発室の重河優大特別研究員（研究当時、現客員研究員、筑波大学数理物質系助教）、羽場宏光室長、光量子工学研究センター時空間エンジニアリング研究チームの山口敦史専任研究員、大阪大学大学院理学研究科の笠松良崇教授、東北大学先端量子ビーム科学研究センターの菊永英寿准教授、同金属材料研究所の白崎謙次講師（研究当時）、高エネルギー加速器研究機構素粒子原子核研究所の和田道治名誉教授らの共同研究グループは、原子核の周りにある電子の数を変えて、励起状態の...

大阪大学大学院工学研究科の大学院生のHan Junyiさん（博士後期課程　研究当時）、燒山佑美准教授、武田洋平准教授、櫻井英博教授、同大学先導的学際研究機構の大久保敬教授、同大学大学院基礎工学研究科の岸亮平准教授、慶應義塾大学の酒井隼人専任講師、羽曾部卓教授らの研究グループは、お椀型分子骨格をもつ新しい近赤外発光分子を開発し、非極性溶媒中で66％を超える高い量子収率を得ることに成功しました（図1）。本研究では、「曲がった分子構造」を積極的に活用することで、従来困難であった光のふるまいを実現しています。近赤外光は、生体を透過しやすく背景ノイズが少ないことから、医療イメージングや光デバイス...

京都大学大学院理学研究科 土方佑斗博士課程学生（研究当時）、銭廣十三准教授、理化学研究所仁科加速器科学研究センター核反応研究部 上坂友洋部長、大阪大学核物理研究センター 松田洋平教授、大田晋輔教授、筑波大学計算科学研究センター 宮城宇志助教、東京大学原子核科学研究センター 横山輪助教らの国際共同研究グループは、二重閉殻構造を持つ不安定原子核(不安定核)である質量数132のスズ (以降¹³²Snと表記)の...

大阪大学大学院基礎工学研究科システム創成専攻 DIAO ZHUO（刁琢）助教、奥山純矢さん（研究当時：大学院博士前期課程）、同研究科附属極限科学センター 阿部真之教授らの研究グループは、AIの手法を走査型プローブ顕微鏡（Scanning Probe Microscopy; SPM）に組み込み、自律的に試料表面の単一原子を動かすことや取り上げることを可能にする技術を開発しました。AIが測定試料表面の状態を原子レベルで把握し、測定装置自身の状態を判断しながら、必要に応じて修正や調整を行い、自律的に個々の単原子を操作します。これまでのいわゆる自動計測とは異なり、人間に代わりAIが実験研究をす...

東京薬科大学・生命科学部・感染制御学研究室の新崎恒平教授らのグループは、大阪大学微生物病研究所・山本雅裕教授と笹井美和准教授、岐阜大学大学院医学系研究科・永井宏樹教授と久堀智子准教授、京都大学大学院医学研究科・中川一路教授と野澤孝志准教授らのグループとの共同研究により、感染宿主の自己成分である細胞膜によって覆われたレジオネラ含有液胞膜が細胞内において非自己としてセルオートノマス免疫系に捕捉される仕組みを解明しました。本研究の成果は、セルオートノマス免疫系が自己成分を「非自己」として識別できる分子機構の一端を明らかにしたとともに、この仕組みの解析はセルオートノマス免疫系に由来する自己免疫疾患発症...

大阪大学大学院基礎工学研究科システム創成専攻 DIAO ZHUO（刁琢）助教、附属極限科学センター 阿部真之教授らの研究グループは、バーチャル空間と実験室の現実空間をスムーズに行き来できる混合現実（Mixed Reality; MR）実験システムを開発し、目の前に5千万倍率で投影したシリコン原子を、直感的に観察したり動かしたりすることを可能にしました（図１）。この新しい実験システムでは、研究者が特殊なヘッドセットを装着することで、実験室の現実世界と仮想空間をシームレスに行き来できます。最大の特徴は、手のジェスチャーだけで原子を「見て」「触って」「動かす」ことができる点です。従来は複雑な...

早稲田大学大学院情報生産システム研究科 芹田和則（せりたかずのり）准教授、神戸大学大学院医学研究科 藤田岳（ふじたたけし）准教授、柿木章伸（かきぎあきのぶ）特命教授、大阪大学レーザー科学研究所 斗内政吉（とのうちまさよし）教授、大阪大学大学院工学研究科博士課程Zheng Luwei（ゼンルーウェイ）氏らによる研究グループは、マウスを用いた実験により、テラヘルツ波を利用して、音をつかさどる耳の器官である「内耳蝸牛」のマイクロメートルスケールの小さな内部構造を3次元で非破壊観察することに世界で初めて成功しました。蝸牛は骨に囲まれているため、光では骨を透過できず、X線では照射臓器に被ばくのリ...

大阪大学大学院基礎工学研究科システム創成専攻 DIAO ZHUO（刁琢）助教、附属極限科学センター 阿部真之教授らの研究グループは、大規模言語モデル（LLM）であるChatGPTとソーシャル・ネットワーキング・サービス（SNS）であるSlackを走査型プローブ顕微鏡（Scanning Probe Microscopy; SPM）に組み込み、人間の指示をChatGPTに判断させ、実験を実行させることで、試料表面の単一原子をイメージングできる技術を開発しました（図１）。これは、これまでのいわゆる自動計測とは異なり、人間に代わりAIが実験研究をする新技術です。つまり、文法的に曖昧な表現であっ...

分子科学研究所／総合研究大学院大学の米田勇祐助教、倉持光准教授、大阪大学大学院理学研究科の齊藤尚平教授、京都大学理学研究科の須賀健介大学院生、小西智暉大学院生（研究当時）らの研究グループは、励起状態芳香族性を示す分子が光照射後に構造変化を起こす過程を、フェムト秒（10-15秒）過渡吸収分光と時間分解インパルシブ誘導ラマン分光法（TR-ISRS）を用いて詳細に調べました。その結果、数百フェムト秒以内に大きな電子状態の変化が生じた後、ピコ秒（10-12秒）の時間スケールで平面化が段階的に進むことを初めて直接観測しました。さらに量子化学計算を組み合...

大阪大学大学院医学系研究科放射線医学 渡部直史 講師、富山憲幸 教授、放射線科学基盤機構 白神宜史 特任准教授（常勤）らの研究チームは、東洋大学ライフイノベーション研究所 岩澤卓弥 助手、加藤和則 教授、金沢大学疾患モデル総合研究センター 木村寛之 教授（研究当時、現：協力研究員）との共同研究において、様々ながんに発現するEphA2受容体を標的とした新たな放射性リガンド([Zr-89/Lu-177]標識EphA2抗体) の開発に成功し...