広島大学 研究シーズ|
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研究キーワード：広島大学における「ナノメートル」 に関係する研究一覧：10件
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発表日：2026年3月13日
1
二次元材料である六方晶窒化ホウ素（hBN）の生体量子センサ化に成功
– 欠陥導入と構造制御で細胞計測を実現 –
京都工芸繊維大学の下村鈴音 博士前期課程学生、外間進悟 助教らは、広島大学の中根有梨奈 博士前期課程学生（卓越大学院プログラム履修生）、杉拓磨 准教授および量子科学技術研究開発機構との共同研究により、六方晶窒化ホウ素（hBN）ナノ粒子を用いた新しい量子センサの開発に成功しました。本研究では、hBNナノ粒子内部に多数の「ホウ素空孔中心」と呼ばれる欠陥を導入し、この欠陥の持つ量子特性に基づく蛍光信号を利用することで、光を使って周囲の微小な温度変化を検出できることを実証しました。さらに、二次元材料の欠点である「構造的に脆い」という性質をシリカ（酸化ケイ素）の薄膜でコートすることにより安定化し、その上...
キーワード：最適化/磁気共鳴/量子スピン/六方晶窒化ホウ素/磁場/ケイ素/高分子/二次元材料/原子層/電子線/量子センシング/温度分布/蛍光体/バイオセンシング/温度依存性/計測技術/量子ドット/電子状態/表面修飾/グラフェン/コーティング/コロイド/シリカ/スピン/センシング/ナノスケール/ナノメートル/ナノ材料/ナノ粒子/マイクロ/マイクロ波/環境情報/光計測/構造制御/周波数/量子力学/親水性/生体内/ホウ素/同時測定/微小環境/ナノテクノロジー/病態解明/Hela細胞/がん細胞/ストレス応答/ラジカル/細胞代謝/神経細胞/創薬/培養細胞/ストレス/異分野融合/神経疾患/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1月16日
2
海洋下のマントルに由来する岩石中に有機物を発見
―上部マントル中での生物が関与しない有機物合成の証拠―
京都大学大学院理学研究科 三津川到 博士課程学生、三宅亮 同教授、伊神洋平 同准教授を中心とし、京都大学、広島大学*、立命館大学、東北大学、高輝度光科学研究センター（JASRI）、早稲田大学、東京大学、高エネルギー加速器研究機構（KEK）物質構造科学研究所のメンバーで構成される共同研究チームは、南太平洋タヒチ島で採取されたマントル捕獲岩中の包有物から、多環芳香族炭化水素を主体とする有機物を発見しました。地球のマントル内部で生物とは無関係に有機物が合成されている可能性は古くから指摘されてきましたが、海洋下のマントルに由来する天然のマントル物質からそのような有機物を検出した例は極めて限られてい...
キーワード：多環芳香族炭化水素/地球科学/化学物質/海洋/炭素循環/ラマン散乱/高エネルギー/SPring-8/マグマ/マントル/マントル捕獲岩/ラマンスペクトル/加速器/軽元素/高圧実験/高温高圧/高温高圧実験/上部マントル/生命の起源/炭酸塩/内部構造/白金族元素/放射光/放射光X線/硫化鉱物/スペクトル/惑星/惑星科学/分子構造/芳香環/芳香族/ケイ素/芳香族炭化水素/ラマン/結合状態/XANES/イリジウム/レンズ/可視光/X線CT/X線顕微鏡/ナノメートル/マイクロ/マグネシウム/酸化物/室内実験/二酸化炭素/二酸化炭素/分解能/有機物/土壌/炭化水素/空間分解能/ラマン分光/ラマン分光法/CT画像/ナノテクノロジー/カルシウム/バイオテクノロジー/官能基/蛍光顕微鏡
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9月2日
3
界面水の不均一性を原子レベルの分解能で解明
―高い構造情報量をもつ多孔性結晶を構造解析技術に応用―
東京大学大学院総合文化研究科の堀内新之介講師、東京大学物性研究所の原田慈久教授、東京理科大学理学部第一部化学科の大坪主弥准教授、高輝度光科学研究センターの池本夕佳主席研究員、北里大学未来工学部の渡辺豪教授、広島大学放射光科学研究所の高橋修特任教授、長崎大学大学院総合生産科学研究科の林幹大准教授および馬越啓介教授らの研究グループは、新しいタイプの多孔性結晶を創出し、その結晶に含まれる界面水が温度や界面からの距離に依存した動的挙動を示すことを明らかにしました。生体分子や高分子材料の表面に存在する水分子は界面水と呼ばれ、さまざまな場面で重要な役割を担っています。そのため、界面水の...
キーワード：情報量/AI/機械学習/情報理論/環境変化/分析技術/コヒーレント/幾何学/水素結合ネットワーク/水分子/複雑系/分子動力学シミュレーション/輸送現象/SPring-8/エントロピー/速度論/軟X線/分光学/放射光/スペクトル/赤外線/水クラスター/分子構造/構造形成/赤外分光/多孔性結晶/らせん構造/高分子/分子集合体/結晶構造解析/静電相互作用/多孔性配位高分子/配位結合/配位高分子/分子素子/有機分子/赤外分光法/材料科学/エキシトン/結合状態/金属有機構造体/固体表面/ファンデルワールス力/赤外光/発光分光/有機材料/社会貢献/塩化物イオン/細孔構造/情報エントロピー/動的挙動/アモルファス/単結晶/電子状態/シミュレーション/ナノメートル/ポリマー/拡散係数/機能性材料/極低温/金属イオン/結晶化/高分子材料/水素原子/単結晶X線構造解析/動力学/分解能/分子動力学/X線構造解析/機能材料/機能性/結晶構造/構造決定/結晶性/酵素活性
他の関係分野：情報学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11日
4
リュウグウ粒子から発見された“予想外の鉱物”
―原始太陽系における物質混合や化学的多様性の証拠か―
広島大学を中心とする研究チームは、小惑星リュウグウから回収された粒子の中に、これまで予想されていなかった鉱物「ジャーフィシャー鉱(djerfisherite)」を発見しました。ジャーフィシャー鉱は、カリウムを含む鉄ニッケルの硫化鉱物で、これまでに高温・還元的な環境で形成されるエンスタタイトコンドライト(2)やオーブライト(3)隕石からしか見つかっておらず、リュウグウやそれに類似したCIコンドライト(4)では未報告の鉱物です。 研究チームは、リュウグウから採取された粒子(試料番号：C0105-042)を電子顕微鏡で詳し...
キーワード：マグマ/リュウグウ/炭酸塩/同位体/同位体組成/硫化鉱物/化学組成/小惑星/太陽/太陽系/惑星/隕石/走査型電子顕微鏡/集束イオンビーム/電池/イオンビーム/カリウム/ステンレス鋼/ナノメートル/マイクロ/マグネタイト/結晶化/電子ビーム/電子顕微鏡/電子顕微鏡観察/同位体分析/二酸化炭素/粘土鉱物/微細構造/有機物/表面構造/物質循環/ナトリウム/体組成
他の関係分野：数物系科学工学農学
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発表日：2025年7月2日
5
【研究成果】前駆体構造を保持したまま構造の次元性を逐次的に増加させる 新しい酸化物合成法の開発に成功！
広島大学大学院先進理工系科学研究科の湊拓生助教と定金正洋教授を中心とする研究グループは、前駆体構造を保持したまま0次元の分子を繋げて1次元棒状構造を作り、棒を並べて2次元シート状酸化物を作る、という新しい酸化物逐次合成法の開発に成功しました（図１）。本研究成果を応用することによって準安定な酸化物を設計することが可能となるため、細孔構造や露出面などを精密に制御した材料開発を行うことが期待されます。本論文はAngewandte Chemie International Edition誌のHot Paperに選ばれ、Wiley-VCH社のHot Topic: Crystal Engineerin...
キーワード：オープンアクセス/準安定/分子構造/モリブデン/触媒反応/配位不飽和/酸触媒/前駆体/細孔構造/熱力学/3次元構造/ナノメートル/構造設計/酸化物/比表面積/固相反応/スリット
他の関係分野：情報学数物系科学化学工学農学
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発表日：2025年6月25日
6
【研究成果】油を0.5％で固める単結晶を特定！
～新技術で安定な油のゲルの作製へ～
広島大学大学院統合生命科学研究科 中野郁也 氏（博士課程前期）、小泉晴比古 准教授、上野聡 教授、ミヨシ油脂株式会社 大石憲孝 博士、津田信治 氏、北海道大学低温科学研究所 木村勇気 教授、山﨑智也 准教授の共同研究グループは、植物性油脂をゲル化したオレオゲル（※2）に含まれる結晶が「脂質ウィスカー結晶」と呼ばれる単結晶であること、そしてこれがオレオゲルの高い強度と安定性に大きく貢献することを実証しました。先行研究において我々は、特定の油脂（トリアシルグリセロール（※3））を低濃度（0.5 wt%）で添加することで、油がゲル化し、一般的なものとは異なるユニークな繊維状結晶が形成され...
キーワード：閉じ込め/弾性率/ゲル化/材料科学/機械的特性/持続可能/単結晶/電子回折/ナノメートル/ネットワーク構造/温度制御/結晶欠陥/耐久性/電子ビーム/電子顕微鏡/透過型電子顕微鏡(TEM)/粘弾性/リン酸/食品産業/アルコール/心臓/血液/脂肪酸/コミュニケーション/コレステロール/脂質
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6月14日
7
【研究成果】4つの世界記録を樹立！安全なシリコン量子ドットLED、農業や医療応用へ
先進理工系科学研究科（化学プログラム）王理 博士（博士課程後期修了）と自然科学研究支援開発センター（研究開発部門）の齋藤健一教授を中心とする研究グループは、世界トップレベルの発光効率（62%）を示すシリコン量子ドット(SiQD)を合成し、それを用いた記録的な性能をもつSiQD LEDの開発に成功しました。本研究で開発されたSiQD LEDは以下の4項目で世界記録を樹立しています。1. 変換効率（外部量子効率（※1），EQE）:16.5％ ⇒ 市販の有機EL（約20％）に迫る高効率2. &nb...
キーワード：仮想空間/拡張現実/自動運転/オープンアクセス/ゲーム/最適化/人工知能（AI）/医療機器/カドミウム/物質科学/軽元素/スペクトル/近赤外/太陽/環境調和/発光スペクトル/ディスプレイ/フィルム/高分子/クロロフィル/光合成/太陽光/電子輸送/光機能/単結晶シリコン/ナノ結晶/一重項酸素/溶液プロセス/ペロブスカイト/可視光/発光材料/有機EL/量子サイズ効果/トルエン/光源技術/持続可能/発光ダイオード（LED）/量子ドット/サイズ効果/材料設計/太陽電池/単結晶/電池/シリコン/センサー/センシング/ナノサイズ/ナノメートル/ポリマー/マイクロ/マイクロバブル/レアメタル/ロボット/ロボティクス/移動ロボット/環境負荷/構造最適化/接触角/多層膜/耐久性/長寿命化/濡れ性/半導体/有機物/光学顕微鏡/結晶構造/技術革新/炭化水素/インジウム/パフォーマンス/寿命/がん細胞/がん治療/官能基/凝集体
他の関係分野：情報学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5月30日
8
【研究成果】〈炭素材料のユニークな融合〉カーボン量子ドット×ナノダイヤモンドで細胞内の多項目物理化学量を測る新型量子センサを開発
京都工芸繊維大学 白矢昂汰博士前期課程2回生・吉田裕美教授・前田耕治教授・外間進悟助教ならびに広島大学 中根有梨奈博士前期課程２回生・杉拓磨准教授らの研究グループは、量子科学技術研究開発機構との共同研究により、炭素系ナノ材料であるカーボン量子ドット（CQD）と蛍光ナノダイヤモンド（FND）を融合させた新しいハイブリッド量子センサ、CQD-FNDを開発しました。 FNDは量子センサとして知られており、細胞内の温度・粘性・電場・ラジカルなどの物理化学量を計測可能な新しいナノセンサとして注目されています。本研究では、蛍光波長の異なるCQDをFNDにラベリングすることで、個々のFND粒子を...
キーワード：磁気共鳴/相分離/磁場/物理化学/量子センシング/生体適合性/バイオセンシング/量子ドット/カーボン/シリカ/センシング/ナノスケール/ナノメートル/ナノ材料/ナノ粒子/モニタリング/炭素材料/微小環境/ナノテクノロジー/病態解明/がん細胞/バイオイメージング/ラジカル/神経変性/神経変性疾患/生体分子/創薬/神経疾患/非侵襲
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5月19日
9
【研究成果】世界発！理論上は可能とされた“らせん構造”を実現ー分子が自発的につくるナノチューブ構造、未来の材料開発に光ー
広島大学持続可能性に寄与するキラルノット超物質国際研究所(WPI-SKCM2)の佐藤弘志特任教授と理化学研究所創発物性科学研究センター(CEMS) 創発ソフトマター機能研究グループの相田卓三グループディレクター(東京大学卓越教授)らの共同研究グループは、理論的には可能とされながらも、これまではっきりとは確認できていなかった人工アミノ酸由来の“αヘリックス構造”を、初めて結晶構造として明らかにすることに成功しました。この成果は、分子が自己組織化してナノサイズのチューブ構造を作るという新しい材料設計の可能性を示すとともに、通常は不安定で安定に取り出すことが不可能な化学種を...
キーワード：ソフトマター/自己組織/キラル/らせん構造/自己集合/X線結晶構造解析/結晶構造解析/有機分子/持続可能/材料設計/ガス分離/センサー/ナノサイズ/ナノスケール/ナノメートル/ネットワーク構造/金属イオン/結晶化/持続可能性/ナノチューブ/生体内/X線結晶構造/結晶構造/組織化/アミノ酸/ヘリックス/分子設計/立体構造
他の関係分野：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3月26日
10
【研究成果】カーボン量子ドットが切り拓く「細胞温度計測」
細胞内の微小な温度変化を検出
京都工芸繊維大学・外間進悟助教、大阪大学・原田慶恵教授、東京大学・岡部弘基特任准教授らと、広島大学の杉拓磨准教授、中根有梨奈大学院生の共同研究チームは、カーボン量子ドット(CQD)を用いた新しい蛍光ナノ温度計を開発しました。CQDは従来型の量子ドットと同様に量子サイズ効果に由来する蛍光を発する性質があります。一方で、CQDの構成成分は主に炭素であり、従来型量子ドット(QD)のように重金属(カドミウムなど)を含まないため、細胞に対する毒性が低く、バイオセンサとしての利用が期待されています。しかし、CQDの蛍光特性・温度応答性を精密に制御することが難しく、これまでに生化学反応に伴う温度変化の計...
キーワード：環境変化/産学連携/カドミウム/重金属/蛍光寿命/キノン/温度計測/生体適合性/量子サイズ効果/バイオセンシング/温度依存性/量子ドット/サイズ効果/温度応答性/カーボン/センシング/ナノサイズ/ナノメートル/ナノ粒子/ポリマー/化学工学/熱伝導/熱伝導率/アントラキノン/一細胞/突起伸長/システイン/細胞膜/寿命/がん細胞/バイオイメージング/ミトコンドリア/再生医療/神経細胞/創薬/膜電位/誘導体
他の関係分野：複合領域環境学数物系科学化学工学総合生物農学