広島大学研究Discovery Saga

広島大学大学院医系科学研究科(薬学部)の鈴木哲矢助教、廣田杏大学院生(当時)、紙谷浩之教授のグループは、大阪大学大学院基礎工学研究科岩井成憲教授(当時)と共同で、遺伝子の本体であるDNAの4種類の塩基の一つであるシトシンが酸化されると、損傷部位に変異を引き起こすこと、損傷部位から離れた部位にも変異を引き起こす可能性があることを見出しました。背景　多くの生物の遺伝子の本体はDNAです。遺伝情報が変わることを変異と呼び、変異が少しずつ蓄積していくことで、がんが発生するリスクがあがることが知られています(※1)。変異の多くはDNAが傷つくこと(化学的修飾)により引...

キーワード：遺伝情報/生成機構/紫外線/がん遺伝子/がん化/がん抑制遺伝子/遺伝子

他の関係分野：生物学工学

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発表日：2025年11月8日

銅酸化物の高温超伝導体で特殊な電子状態「ノード金属」を発見

～三層構造が高い超伝導を実現する仕組みの解明へ～

　広島大学放射光科学研究所准教授の出田真一郎、同大学技術専門職員の有田将司、京都大学大学院人間・環境学研究科教授の吉田鉄平、東京大学大学院理学系研究科名誉教授の藤森淳、内田慎一、同大学低温科学研究センター助教の藤井武則、弘前大学大学院理工学研究科教授の渡辺孝夫（研究当時）、同大学博士課程学生の足立伸太郎（研究当時、現職京都先端科学大学工学部講師）、自然科学研究機構分子科学研究所／総合研究大学院大学准教授の田中清尚、産業技術総合研究所主任研究員の石田茂之、東北大学大学院工学研究科助教の野地尚（研究当時）らと、台湾国立清華大学、米国スタンフォード大学の国際共同研究チームは、銅酸化物高温超伝導体（...

キーワード：フェルミ面/モット絶縁体/液体ヘリウム/角度分解光電子分光/近接効果/光電子分光/高温超伝導体/対称性/超伝導ギャップ/超伝導体/銅酸化物/銅酸化物高温超伝導体/物性物理/ヘリウム/放射光/超伝導/光電子分光法/アニール/物質設計/電子分光/エネルギー貯蔵/キャリア/高温超伝導/酸化物高温超伝導体/絶縁体/ケーブル/紫外線/電気抵抗/電子構造/電子状態/アルミニウム/モーター/リニアモーター/レーザー/酸化物/分解能/量子力学/結晶構造/層構造/高分解能

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10月1日

世界で最も孤立した雪氷圏・ハワイ島マウナケア山で雪氷藻類による「赤い雪」を発見

微生物の地球規模の分散と気候変動との関わりを示す

　山梨大学総合分析実験センターの瀬川高弘講師、千葉大学大学院理学研究院の竹内望教授、大阪工業大学工学部の松﨑令講師、広島大学大学院統合生命科学研究科の米澤隆弘教授らの国際研究チームは、世界で最も孤立した雪氷圏の一つであるハワイ島マウナケア山の山頂部の残雪に、北極や南極などの積雪上に繁殖する微生物である雪氷藻類注１）を確認しました。この藻類の大繁殖は雪を赤く染め、赤雪と呼ばれる現象を引き起こすことで知られています。遺伝子解析の結果、今回発見された雪氷藻類には、約25万年前に他地域の集団から分かれて独自に進化してきたハワイ島固有の系統群と、世界各地に分布する広域分布系統の二つのグループが含まれる...

キーワード：最終氷期/海洋/環境変動/地球温暖化/エルニーニョ/異常気象/海面水温/気候モデル/気候変動/酸素同位体/大気循環/同位体/リボソームRNA遺伝子/リボソームRNA/塩基配列/系統樹/光合成/生物地理/生物地理学/適応進化/分子進化/反射率/現地調査/紫外線/水環境/地球環境/リボソーム/地球環境変動/中央アジア/生態系/微生物生態/遺伝的多様性/温暖化/生態学/微生物/細胞形態/遺伝子解析/RNA/遺伝子

他の関係分野：環境学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9月2日

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(注4)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...

キーワード：測定誤差/金属元素/光エネルギー/CsI/X線吸収分光/パルス/過冷却液体/原子核/光電子分光/高エネルギー/イオン化/ガドリニウム/ガラス転移/加速器/希土類元素/軟X線/放射光/スペクトル/検出器/磁場/赤外線/分光器/光イオン化/光電子スペクトル/光電子分光法/波動関数/発光スペクトル/吸収スペクトル/過冷却/電子分光/融点/遷移金属/回折格子/状態密度/発光分光/分光測定/紫外線/秩序構造/希土類/金属ガラス/原子配列/電子構造/電子状態/コバルト/スピン/ひずみ/液体金属/希土類金属/極低温/金属材料/電磁波/熱膨張/分解能/ガラス状態/若返り/アルコール/老化

他の関係分野：情報学環境学数物系科学化学工学総合生物

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発表日：2025年8月30日

分子の運命の赤い糸は、確かにそこにあった

--分子界面に潜む「弱い結びつき」を電子共鳴で可視化

　ふれるか、ふれないか。そんなかすかなやりとりが、電子の世界に痕跡を残す。分子と基板が作る“界面”で生じる極めて弱い結びつき「ファンデルワールス相互作用(1)」。その存在を、電子の共鳴現象（ファノ共鳴(2)）として初めて明瞭にとらえることに、日本の研究チームが成功しました。この発見は、未来のナノエレクトロニクスや次世代材料の基盤となる、分子界面の「見えないつながり」の可視化につながるものです。　本研究成果は、国際学術誌『Physical Review B』に、2025年8月1日付でオンライン掲載されました。 ...

キーワード：ベンチマーク/プロファイル/光エネルギー/グラファイト/ナノエレクトロニクス/角度分解光電子分光/光電子分光/弱い相互作用/低エネルギー励起/量子化/量子干渉/量子情報/量子情報処理/イオン化/加速器/放射光/スペクトル/光イオン化/光電子分光法/量子化学/励起状態/量子化学計算/有機半導体/二次元材料/シンクロトロン放射/シンクロトロン放射光/分子エレクトロニクス/有機分子/電子分光/2次元材料/ナノ界面/フレキシブル/ペンタセン/真空紫外光/無機材料/ベンゼン/紫外線/材料設計/電子構造/電子状態/グラフェン/センサー/機能性材料/黒鉛/酸化物/導電性/半導体/分解能/機能性/高分解能/ゆらぎ/寿命

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：2025年7月23日

DNAが光と磁場を感じる？

—生物の新たな光磁気感知メカニズムを提唱！—

　広島大学WPI 持続可能性に寄与するキラルノット超物質拠点(WPI-SKCM2)の岡芳美特任助教および井上克也教授によるグループとドイツのアルベルト・ルートヴィヒ大学フライブルク、埼玉大学および分子科学研究所の共同研究チームは、DNAと生体内に存在するフラビン色素(2)の間でブルーライトを当てた時に起こる反応が、市販の磁気治療器より弱い弱磁場の影響を受けることを示しました。今回の発見は、これまでほとんど着目されてこなかった生体内で起こりうるDNAの光磁気感知のメカニズムを明らかにしたことで、生物がもつ感覚の理解、生活環境下における光や磁場が健康や...

キーワード：オープンアクセス/分析技術/時間分解/地磁気/電子スピン共鳴/スペクトル/磁場/キラル/電子移動/反応機構/光受容/光受容タンパク質/青色光/磁場効果/クロム/レーザー照射/前駆体/可視光/持続可能/紫外線/電子状態/スピン/センサー/ナビゲーション/マイクロ/マイクロ波/レーザー/持続可能性/量子力学/生体内/クリプトクロム/ビタミン/DNA修復/エイジング/寿命/ナノテクノロジー/DNA損傷/アミノ酸/オリゴマー/カチオン/トリプトファン/ラジカル/ラット/活性酸素/電子移動反応/ヘルスケア/生活習慣病/老化

他の関係分野：情報学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5月14日

【研究成果】青色の色素を持っていない絶滅危惧種ヒメオニソテツの葉が「青く見える」秘密を解明！

　広島大学大学院統合生命科学研究科信澤岳助教と草場信教授、九州工業大学大学院情報工学研究院岡本卓教授、高知大学教育研究部自然科学系農学部門中野道治准教授は、南アフリカ原産のソテツ類の一種、ヒメオニソテツの葉が「青色」に見える理由を実験的手法と光の挙動のコンピューターシミュレーションを用いて科学的に説明することに成功しました。生物学と物理工学との異分野融合的研究の成果でもあります。同ソテツの葉表面のワックス結晶は、青色のみならず紫外線も強く反射する特性を持つこともわかり、生物模倣的アプローチ(※3)による素材開発の一助になる期待もあります。　研究成果は、英国...

キーワード：南アフリカ/ワシントン条約/自然保護/反射スペクトル/スペクトル/光合成/青色光/走査型電子顕微鏡/生物模倣/紫外線/コーティング/シミュレーション/ナノ構造/バイオミメティクス/マイクロ/結晶化/電子顕微鏡/生合成経路/環境ストレス/絶滅危惧種/生合成/層構造/ストレス/異分野融合/遺伝子/脂質

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2月25日

【研究成果】高温超伝導が生じる舞台となる「奇妙な金属状態」に光をあてる

～高温超伝導の起源の解明や量子技術への応用に期待～

　広島大学大学院先進理工系科学研究科博士課程後期3年の宮井雄大、広島大学放射光科学研究所准教授の出田真一郎、同教授の島田賢也、広島大学技術センター技術専門職員の有田将司、室蘭工業大学大学院工学研究科准教授の黒澤徹、北海道大学名誉教授の小田研、自然科学研究機構分子科学研究所/総合研究大学院大学准教授の田中清尚の研究チームは、銅酸化物高温超伝導（＊１）が生じる舞台となる「奇妙な金属状態（ストレンジメタル）」の特徴を初めて可視化しました。研究グループは、新たな解析手法を開発して、放射光や紫外線レーザーを用いた高分解能角度分解光電子分光（＊２）を行い、奇妙な金属状態の性質を反映する「自己エネルギー」...

キーワード：医療機器/産学連携/ビスマス/モット絶縁体/角度分解光電子分光/強い相互作用/強相関電子/強相関電子系/原子核/光電子分光/高エネルギー/高温超伝導体/磁気共鳴/磁気抵抗/対称性/超伝導体/超流動/銅酸化物/銅酸化物高温超伝導体/物性物理/量子コンピュータ/放射光/超伝導/光電子分光法/量子ビット/強相関/材料科学/電子分光/クーロン相互作用/強磁性/高温超伝導/酸化物高温超伝導体/絶縁体/超伝導材料/カーボンニュートラル/省エネ/温度依存性/紫外線/チタン/ドーピング/ニオブ/巨大磁気抵抗/電気抵抗/電子構造/電子状態/カーボン/スピン/チタン合金/モーター/リニアモーター/レーザー/酸化物/省エネルギー/分解能/結晶構造/高分解能/APC/ゆらぎ/MRI

他の関係分野：複合領域数物系科学化学総合理工工学農学