放射光X線コンピューター断層撮影（CT）を用いて、全固体リチウム硫黄電池（SSLSB）の正極内部における充放電反応の空間分布を、高い空間分解能で可視化する手法を確立しました。正極全体にリチウムイオンを行き渡らせる電極スケールでのイオン輸送の遅さが、高速充放電と安定した充放電サイクルの両方を制限していることを明らかにしました。本手法により、電池内部で実際に何が起きているかを直接捉えることが可能になり、SSLSBを含むさまざまな電池系の電極設計の最適化に貢献することが期待されます。全固体リチウム硫黄電池（SolidStateLithiumSulfurBa...

リン脂質が集合して作られる脂質膜は、膜たんぱく質を固定する足場材料として分子生物学研究で広く用いられ、その機能評価に貢献しています。特に膜結合たんぱく質の機能解明のためには、それを固定するチューブ状の足場材料が必要ですが、安定なリン脂質マイクロチューブ材料はこれまで構築されていませんでした。このことが、膜結合たんぱく質の機能解明におけるボトルネックとなっていました。本研究では、膜相分離を起こすリン脂質膜上で、独自に開発したカチオン性ペプチド脂質（PCaL）を集合させることで、酸性・塩基性条件、高温、高塩濃度、高浸透圧条件下、夾雑（きょうざつ）環境下、光ピンセットによる物理的な引っ...

NIMSは、多数の材料組成を短時間で評価できる新しい実験手法を開発し、磁性材料の異常ホール効果の特性を従来の30倍の速さで測定することに成功しました。得られた膨大なデータを機械学習で解析し、その予測に基づいて新しい材料を実証した結果、磁気をより敏感に検出できる新しい磁気センサー材料の開発に成功しました。今回、本研究チームは、1枚の薄膜試料の中で連続的に組成が変化する「組成傾斜薄膜」を用いて、効率よく評価できる新しい実験手法の開発に成功しました。これにより、1組成あたり約0.2時間で評価でき、従来手法に比べて約30倍の高速化を実現しました。さらに、本手法を用いて、鉄（Fe）に重元素を1...

金属3Dプリンティングにより作成した高強度の合金造形物について、マイクロメートルスケールの「結晶学的ラメラ構造」とナノメートルサイズの「セル組織」に着目し、造形物の強度に対するそれぞれの影響を定量的に抽出することに成功した。セル組織が極めて大きな強化をもたらす原因因子であることが明らかに。「結晶学的ラメラ構造」による強度上昇は数％程度であった一方で、「セル組織」では強度が40パーセント(1.4倍)上昇。レーザ粉末床溶融結合法で作製した合金造形物が非常に高強度を示す要因は、複数の特異構造が存在するため未解明であったが、セル組織は熱処理によって、ラメラ構造は特異なスキャンス...

ゲノム編集装置をミトコンドリアへ直接送達するナノカプセル（MITO-Porter）を開発。ミトコンドリア内でのゲノム特異的切断に成功し、遺伝子疾患治療への応用に期待。ドイツ、アラブ首長国連邦の大学との国際共同研究による成果。北海道大学 大学院薬学研究院の山田 勇磨 教授、同 大学院薬学研究院 修士課程の野呂田 楓氏（研究当時）、リューベック大学（ドイツ）の廣瀬 みさ 主任研究者らの共同研究グループは、ミトコンドリア標的型ナノカプセル（MITO-Porter）を用いてCRISPR/Cas9ゲノム編集装置（RNP）を哺乳類細胞のミトコンドリア内に直接送達...

物質の中には、原子数個レベルの厚みの薄膜にすると、十分な厚みを持つ通常の状態（バルク状態）とは全く異なる性質を示すものがありますが、磁石にくっつかない物質を薄膜にしても磁石にくっつくように変化することはないと理論的に予想されていました。しかし例外があることも予想されており、三セレン化二クロム（Ｃｒ２Ｓｅ３）という物質で薄膜を作ったところ、磁石にくっつくように変わることを発見しました。高輝度放射光から発生するＸ線で調べると、薄膜を作るときの「台」に当たるシート状炭素グラフェンから...