生命活動に不可欠な酸素循環は，血液中の主要な細胞である赤血球と，血管を介した組織との間の酸素授受によって達成されます。このプロセスは，赤血球膜*4に覆われた細胞内のヘモグロビンが肺で取り込まれた酸素と結合し，輸送先の各臓器で酸素を解離するという，化学反応と物質輸送に支持されています。このように，生体内の酸素動態は，物理的界面である赤血球膜と血管を介して，化学反応・移流・拡散・消費といった階層が異なる複数の現象が同時に進行するため，その全体像を捉えることは実験的にも計算科学的にも困難とされてきました。一方で，酸素動態の可視化は，生命活動の根幹を描像することそのものであり，その技術的達成が望ま...

生命科学研究では、単一細胞（シングルセル）解析と呼ばれる、多数の細胞を網羅的に測定する技術が急速に普及しています。一方で、シングルセル解析は侵襲的であり、一度限りの“静止画”の寄せ集めであるため、これから分化・老化・がん化する細胞がどのような運命をたどるかという、細胞状態のダイナミクス（細胞運命）を直接捉えることは困難でした。とくに、各データは異なる細胞由来の計測値であること、そして細胞状態を指定するパラメータの数が数万〜数十万と非常に多く、高次元データ特有の複雑さを持つことが動的解析を阻む大きな障壁となっていました。今回、九州大学大学院医学研究院の前原一満准教授と生体防御医学研究...

重水素は、「重水素化医薬品」をはじめ、創薬研究や有機合成化学などの分野で近年注目を集めています。これに伴い、さまざまな化合物に対して、直接的かつ位置選択的に重水素を導入する技術の開発が強く求められています。アミドやエステルは、天然物や医薬品に加え、ペプチドやポリマーといった高分子材料にも広く存在する基本的な構造単位です。しかし、これらのカルボニル化合物に含まれる水素原子は酸性度が極めて低いため、従来は重水素を導入する際に多量の試薬を用いた事前活性化工程が必要でした。本研究では、これらの課題を解決するため、ルイス酸（※2）の一種であるTIPSOTfと塩基（※3）の一種であるDABCO...

位相回転空胴によるイオン速度制御の装置概要図量子科学技術研究開発機構（理事長　小安重夫、以下「QST2）」）関西光量子科学研究所（以下「関西研」）量子応用光学研究部、QST革新プロジェクト・量子メスプロジェクト...

コア－シェル型ナノ触媒は、中心部（コア）の金属によって粒径を安定化させつつ、外側（シェル）の金属の利用効率を高めることで、優れた性能と耐久性を兼ね備えた触媒材料です。これらは、持続可能な社会の実現に向けて、環境浄化やエネルギー変換などの分野で重要な役割を果たすと期待されています。九州大学大学院工学研究院の金子賢治教授、長崎大学大学院総合生産科学研究科のAhn T.N. Dao准教授、韓国科学技術研究院の李厚俊研究員らによる国際共同研究グループは、環境浄化や高性能触媒用途に向けた「コア－シェル型ナノ触媒」の量産的かつ効率的な合成に成功しました。これまで、触媒の反応活性はその表面構造に...

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...

Cu-Al-Mn系形状記憶合金は、原料が安価で加工しやすく、高い超弾性を持つことから、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）と第一原理計算（DFT）（注４）を用いて、熱処理による合金内部のMn原子の動きやナノスケール...