農業活動に由来する硝酸性窒素による地下水汚染は、飲料水の安全性や生態系に深刻な影響を与える世界的課題です。従来の研究では、国・県スケールの集計分析が中心であり、流域内の行政区画レベルでの詳細な変動要因の解析や地域間格差の定量評価は十分に行われてきませんでした。こうした一律の政策アプローチでは、地域ごとの課題が見えにくく、効果的な対策が遅れるリスクがあります。　長崎大学大学院総合生産科学研究科博士後期課程の李卓霖氏、長崎大学総合生産科学域（環境科学系）の中川啓教授、九州大学大学院経済学研究院の藤井秀道教授、熊本大学大学院先端科学研究部の細野高啓教授、スウェーデン・ルンド大学のRonn...

奈良先端科学技術大学院大学（学長：塩﨑一裕）先端科学技術研究科 バイオサイエンス領域の松田泰斗准教授、松田花菜江特任研究員、九州大学（総長：石橋達朗）大学院医学系学府の博士後期課程学生（当時）石龍悠氏、同大学院医学研究院の園田康平教授、村上祐介准教授、中島欽一教授らの研究チームは、網膜の発生期に、神経細胞や視細胞などの細胞に分化する網膜前駆細胞（RPC、注1）の働きを持続させることで、網膜形成に重要な役割を果たす酵素Setd8を初めて明らかにしました。網膜前駆細胞の働きは、遺伝子DNAの塩基配列の変化ではなく、DNAが巻き付いたタンパク質の複合体（クロマチン）の構造変化により維持する...

安全で高性能な次世代蓄電技術として注目されている全固体電池の開発には、固体でありながら液体のようにイオンが動き回る固体電解質が不可欠です。東北大学 多元物質科学研究所の大野真之准教授、米国レンセラー工科大学（Rensselaer Polytechnic Institute）のPrashun Gorai助教授らの国際共同研究チームは、酸素を介したガラス構造の制御が固体電解質の性能を決定する鍵であることを突き止めました。本研究チームは、ナトリウム酸化物と五塩化タンタル（xNa2O-TaCl5）を用いたガラス状固体電解質を合成し、酸素の導入が構造とナトリウムイオン輸送に与える影...

京都大学大学院人間・環境学研究科Neha Thakur博士研究員、内本喜晴 同教授らの研究グループは、田中貴金属工業株式会社、技術研究組合FC-Cubic、横浜国立大学、九州大学、奈良女子大学、島根大学、立命館大学と共同で、水を電気分解して水素を製造する水電解#1の鍵となる酸素発生反応（OER）において、酸化イリジウム触媒の高い活性の起源を解明しました。再生可能エネルギー由来の電力を利用した水電解によるグリーン水素の製造は、カーボンニュートラルへ向けたエネルギーシステムの中で重要な役割を果たします。固体高分子水電解は高効率で高純度な水素製造法であり、酸素発生反...

北海道大学大学院理学研究院の石垣侑祐准教授、同大学大学院総合化学院博⼠後期課程の菊池モト氏及び九州大学先導物質化学研究所の福原　学教授らの研究グループは、独自に開発したシクロファン＊1型のジカチオン＊2に対して、静水圧を作用させることでレドックス反応＊3が進行することを明らかにしました。シクロファン型分子は、直鎖状分子ではもち得ない物性を示す可能性があることから、機能材料分野において盛んに研究対象とされてきました。例えば、近年大きな注目を集めているピラーアレーンもシクロファンの一種であり、分子認識やドラッグデリバリー...

高濃度に水素を吸蔵した金属に超高圧を印加すると室温近傍でも超伝導転移が観測されるなど、金属水素化物が示す多彩な性質は様々な先端科学分野において利用が期待されています。今回注目したイットリウム水素化物では、水素濃度の上昇とともに金属－絶縁体転移が出現することにより、電気伝導性や光学的性質が大きく変化することが知られていました。しかしどのような機構でそのような大きな物性の変化が出現するのか、その微視的な起源の解明は長年の課題でした。九州大学大学院工学研究院の河江達也准教授と宮川一慶元博士大学院生(令和５年修了)、志賀雅亘助教、稲垣祐次元助教(現：岡山理科大学准教授)の研究グループはマイ...

金属ナノ粒子触媒は、持続可能なエネルギー変換技術や脱炭素社会の実現に貢献する重要な材料です。これらの触媒における反応活性は、その表面構造や帯電状態に大きく依存することが知られていましたが、実際の反応環境下におけるナノスケールでの挙動についての理解は依然として不十分でした。九州大学大学院工学研究院の麻生亮太郎准教授、村上恭和教授、佐野弘貴氏（博士前期課程）、九州大学超顕微解析研究センターの玉岡武泰助教（現：株式会社東レリサーチセンター）、大阪大学産業科学研究所の吉田秀人准教授、九州大学大学院総合理工学研究院の永長久寛教授、北條元准教授、大阪大学大学院情報科学研究科の御堂義博特任准教授...

図 巨大ネットワークの“見えない違い”を明らかにする新しい手法の提案現代の情報システムや社会構造は、複雑かつ巨大なネットワーク（グラフ）として捉えられます。しかし従来の解析手法では、見た目が似通ったネットワーク間の微細な構造差を...

分子材料の光機能は、分子の構造や対称性と密接に関係しています。中でも、光励起によって分子の対称性が変化する現象が、光物理特性にどのような影響を与えるのかは、近年注目されつつある重要な課題です。しかしこのような励起状態における対称性変化と光機...

奈良先端科学技術大学院大学（学長：塩﨑一裕）先端科学技術研究科 バイオサイエンス領域の松田泰斗准教授（元 九州大学大学院医学研究院 講師）、松田花菜江特任研究員、九州大学大学院医学系学府の博士後期課程学生（当時）松原周蔵氏、同大学院医学研究院の中島欽一教授らは、ヒトを含む哺乳類の脳内の海馬という記憶などを司る部位の神経幹細胞が加齢に伴い機能低下する現象は、遺伝子の働きを可逆的に調整するエピジェネティック修飾を制御する酵素「Setd8」の働きの低下によって引き起こされることを明らかにしました。本研究では、まず、神経幹細胞の機能に関わる遺伝子DNAの発現と、その制御機構をマウスの実験で...

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...

九州大学大学院理学研究院の松島綾美教授らの研究グループは、金沢大学大学院新学術創成研究科ナノ生命科学専攻／ナノ精密医学・理工学卓越大学院プログラム履修生の西出梧朗さん（博士後期課程3年、研究当時）、同大学ナノ生命科学研究所（WPI-NanoLSI）／新学術創成研究機構のリチャード・ウォング教授らとの共同研究により、ERαがDNA上のエストロゲン応答配列（以下、ERE）にどのように結合するかを、高速原子間力顕微鏡（HS-AFM）を用いてリアルタイムに可視化することに成功しました。女性ホルモンであるエストロゲンは、女性の月経周期や妊娠の維持、乳腺や子宮の発達などに関与するステロイドホル...

遺伝子の増幅は、生物の進化を駆動してきたのみならず、様々な疾患にも関与することが明らかになりつつあります。しかしながら、近年の目覚ましいゲノム編集技術の発展にもかかわらず、ゲノム上で遺伝子のコピー数を高度に増幅させることはできませんでした。本研究は、遺伝子が縦列に反復した構造（縦列遺伝子アレイ）を高度に伸長する技術を開発しました。九州大学大学院医学研究院の武居宏明助教、岡田悟助教、伊藤隆司教授らは、ゲノム編集に用いられるCas9タンパク質の変異体nCas9を縦列遺伝子アレイの隣接部に配置し、DNA複製の現場である複製フォークを崩壊させることによって反復回数を増加させる新技...

電気自動車や再生可能エネルギーの全世界的な利用普及には、高性能・安全・長寿命な電池の開発が必要不可欠です。全固体電池は、液体の電解質を用いないため、液漏れや発火のリスクがなく、容量も大きく、次世代電池として期待されています。しかしながら、電気を蓄える活物質が充電時に体積膨張を起こしてしまうため（シリコンの場合で最大300%）、性能低下が起きやすく、寿命が短いという課題があります。また、粒子の膨張と収縮に伴い、電池内部の構造が劇的に変化し続けてしまうため、どのように性能が低下していくのか、どうすれば寿命が延ばせるのかが、十分にわかっていませんでした。今回、全固体電池の内部機構を解明す...