従来、食品の鮮度を簡単に判断する方法は限られており、品質低下の把握が難しいことが課題となっていました。特に、色の変化を利用したセンサー材料は有望である一方で、天然色素は光や温度に弱く、長期間安定して使用することが困難でした。　九州大学大学院農学研究院の田中史彦教授、田中良奈准教授らの研究グループは、食品の鮮度をリアルタイムに可視化できる新しいスマート材料の開発に成功しました。本研究では、植物に含まれる天然色素「アントシアニン」を、多孔質材料である金属有機構造体（MOF）に固定化することで、従来課題であった色素の不安定性を大幅に改善しました。これにより、光や温度の影響を受けにくい安定...

　金属内に侵入した水素は、熱運動が凍結するような低温環境下においても、トンネル運動によって拡散します。その結果、母金属の性能を低下させることが知られています。このため、金属中における水素の量子的挙動の解明に向けて、多くの研究が行われてきました。特に、金属が超伝導転移すると電子状態が大きく変化するため、それに伴って水素の量子的な振る舞いも変化し、超伝導特性に影響を及ぼすと予想されています。しかし、その詳細についてはほとんど明らかになっていません。とりわけ、微視的視点からの特性変化の理解は、長年の課題となっていました。　九州大学大学院工学研究院の河江達也准教授、大学院工学府博士課程3年の...

量子力学では、物理量が同時に異なる状態をとる「量子的重ね合わせ」という性質が成り立ちます。この基本的性質がどこまで成り立つのかは現代物理学の重要な研究課題です。特に重力にも量子的重ね合わせが成立するのかという「重力の量子性」が大きな関心を集めています。二つの物体が重力のみを介して量子もつれを作る「重力誘起エンタングルメント」が観測されれば、重力がこの量子的性質を持つことを示す重要な証拠となります。巨視的な鏡とレーザー光が結合するオプトメカ系は、この問題を実験的に検証する有力な手法として注目されています。九州大学大学院理学府の福澄諒太郎さん、畠山広聖さん、同大学院理学研究院の山本一博...

パブロフの犬で有名な条件づけは、餌などの「無条件刺激」と、ベルの音のような「条件刺激」が結びつけられることにより生じる連合学習です。この学習が成立して記憶が形成されるためには、条件刺激が無条件刺激よりも少しだけ先行したタイミングで起きる必要があることが、100年以上も前から行動学的に知られています。しかし実際の脳内で、条件刺激を伝える具体的な神経細胞やその活動の様子は不明でした。このたび、九州大学大学院理学研究院の松尾直毅教授、小林曉吾助教、曾我部蓮（システム生命科学府大学院生）および共同研究者の寺前順之介准教授（京都大学大学院情報学研究科）らの研究グループは、海馬内で文脈情報を表...

食べたものが胸につかえる（つかえ症状）・飲み込みにくい（嚥下困難）といった症状は、生活の質を著しく低下させるだけでなく、つかえた食事が咽頭内に逆流することで致死的な合併症である誤嚥性肺炎のリスクになります。近年、内視鏡検査や食道運動を可視化する高解像度食道内圧検査の登場により、食道運動障害の診療は大きく進歩しました。しかし、多くの患者は、これらの検査を行なっても原因を特定できず、機能性嚥下障害（Functional dysphagia; FD）と診断されます。FDの有病率は世界人口の約3%に及びますが、これまで明確な診断法や治療法は存在しませんでした。食道は、食べ物を受け入れる「拡...

国立循環器病研究センター（大阪府吹田市、理事長：大津欣也、略称：国循）の研究推進支援部と、九州大学、国立精神・神経医療研究センターらの研究チームは、全身でエネルギー代謝の指標である細胞内アデノシン三リン酸（ATP）濃度を光としてみることできる「AVIDマウス（ATP Visualization In vivo Directly）」の開発に世界で初めて成功しました。これは遺伝子操作により、生きているマウスの全身にATPの蛍光センサーを発現させたもので、エネルギー状態をリアルタイムで見ることにより、病気の「本丸」以外にも起きる「遠隔地の異変」を早期に検出できます。AVIDマウスは、心筋梗塞や認知症...

図１ 開発した分子液体の分子構造と、室内光および紫外光を当てた時の写真。大阪大学大学院理学研究科の大島祐也さん（研究当時：大学院生）、岡田りかさん（研究当時：大学院生）、谷洋介助教（研究当時）（現：名古屋大学トランスフォーマティブ生...

体内のエネルギー需要と供給の不均衡は老化や加齢性疾患と関連しています。ミトコンドリアは生体のエネルギー通貨であるATPの供給を行いますが、老化によってミトコンドリア機能が低下し、様々な細胞や臓器でATPレベルの低下が起こります。しかし、ミトコンドリア呼吸（※3）を活性化し、低下した細胞内ATPレベルを回復させる薬剤は世界的にみてもほとんどなく、ミトコンドリア活性化薬開発は挑戦的な研究テーマのひとつです。今回、九州大学などの研究チームは、ミトコンドリアを活性化して細胞内ATPレベルを向上させ、抗老化作用を示す新物質の開発に成功しました。開発されたのは新規核酸プロドラッグで「proAX...

国立大学法人東京農工大学大学院工学研究院先端機械システム工学部門の木村笑講師、国立大学法人九州大学大学院工学研究院機械工学部門の山西陽子教授、佐久間臣耶准教授のグループは、マイクロ流体チップを用いて作製したナノメートルサイズのセンサー粒子を、白血球の1つである好中球に保持させることで、マクロファージ、老齢の細胞（注4）、間葉系幹細胞（注5）との異なる特徴的なコミュニケーションの様子を、リアルタイムで詳細に追尾・可視化できることを見出しました。本研究成果は、体の中で細胞選択的に薬剤などを輸送する新たな細胞医薬品への貢献や、物質の輸送を介した細胞同士のコミュニケーションの新...

クリプトコッカス・ネオフォルマンス（Cryptococcus neoformans、以下Cn）という酵母様真菌によって引き起こされるクリプトコッカス症は、HIV/AIDS等の免疫不全患者に致命的な影響を与えます。現在の治療薬には、耐性菌や深刻な副作用の問題があり、新たな治療薬の開発が強く求められています。　九州大学大学院農学研究院の渡辺 昂 特任助教（現、川崎医科大学助教）、永井正義 特任助教（現、大阪公立大学助教）、石橋洋平 助教、伊東 信 特任教授（現、学術特任教員、名誉教授）らの研究チームは、Cnの「液胞」1)で働く特定の酵素（EGCrP2/Sgl1）が欠損または...

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...

東京科学大学 物質理工学院 応用化学系の堀有琉斗大学院生、小西玄一准教授、九州大学 大学院医学研究院の松本惇志助教、池ノ内順一教授の共同研究チームは、極性応答により過去に例のない大きな発光波長変化を示すソルバトクロミック蛍光色素（用語1）を設計し、温度変化による微小な極性環境の差を蛍光で読み取り、高い精度で温度測定が可能な新概念の分子温度計の開発に成功しました。さらに、生きた細胞の液滴に色素を導入し、細胞内でも温度計として作用することを確認しました。近年、細胞や高分子材料などの機能解明のために局所環境の温度変化を測定する技術に大きな注目が集まっています。しかし、既存の分子温度計は、...

甘味を持つ物質は一般に砂糖のように水に溶けやすいと考えられていますが、植物には甘味を示す低分子の疎水性成分（香気成分など）があることが知られていました。しかし、これらの成分は甘い香りと混同されやすく、実際にどのように甘味を感じるかについては十分に解明されていませんでした。今回、農研機構は、未知の甘味をもたらす香気成分を探索し、リンゴなどの果物や野菜に含まれるトランス-2-ヘキセナール2)が甘味を持つことを発見しました。さらに、九州大学、東京歯科大学短期大学、筑波大学、大阪大学蛋白質研究所（研究当時、岡山大学）と共同して、トランス-2-ヘキセナールと既知の甘味を...