大阪大学大学院理学研究科の特任研究員の関屋涼平さん（研究当時：京都大学大学院理学研究科の大学院生）、板橋健太教授、理化学研究所の田中良樹研究員、ドイツ重イオン研究所のクリストフ･シャイデンバーガー（Prof. Dr. Christoph Scheidenberger）教授、奈良女子大学の比連崎悟教授、京都産業大学の山縣淳子教授、神戸大学の池野なつ美准教授、ギーセン大学のフォルカー･メタグ（Prof. Dr. Volker Metag）名誉教授とマリアナ･ナノヴァ（Dr. Mariana Nanova）研究員らの国際共同研究グループは、中間子の一種であるη′中間子と原子核が強い相互作用...

神戸大学大学院工学研究科の山名裕斗大学院生、杉本泰准教授、藤井稔教授らの研究グループは、色素や顔料を一切用いずに発色する「構造色ナノ粒子インク」を開発し、インクジェット印刷によって多彩なカラー画像を形成することに成功しました。従来の印刷では、色素や顔料が特定の波長の光を吸収することで色を表現していますが、これらの材料は紫外線や熱、化学反応などによって劣化し、退色するという課題があります。本研究では、熱的・化学的に安定なシリコンからなるナノ粒子が粒径に依存して特定の波長の光を強く散乱する性質に着目し、粒径を制御したシリコンナノ粒子を透明樹脂中に分散させた水性カラーインクを開発しました。こ...

神戸大学先端バイオ工学研究センターの吉田崇伸特命助手、蓮沼誠久教授らの研究グループは、腸内細菌叢（腸内細菌）※1がつくる代謝物※2を1つの移動相条件のまま自動カラム切替で連続定量できる新しいLC–MS/MS※3分析法「KUSLAMS (Kobe University Serial LC–MS/MS Analysis using Multiple columns with a Single mobile phase)」を開発しました。腸内細菌叢は、ヒトの健康維持や多様な疾患との関連も報告されています。しかし、腸内細菌叢の働きを評価...

本研究では、まず、ナノアンテナとして光学損失が小さく、強い近接場を形成できる球状の誘電体ナノ粒子に着目しました。誘電体ナノ粒子に光を照射すると、Mie共鳴※2と呼ばれる共鳴現象が生じます。Mie共鳴には、電気的共鳴と磁気的共鳴の2種類があり、これらにより粒子周囲に近接場が形成されます。本研究では、Mie共鳴を示す誘電体ナノ粒子として、独自に開発した球形で結晶性の高いシリコンナノ粒子（図1）を用いました。詳細な電磁場シミュレーションにより、球形のシリコンナノ粒子が、特定の条件において、光強度を増強しつつ、円偏光のヘリシティを保存あるいは反転させるという特異な光制御性を有する...

これまで大腸菌によるオルセリン酸の生産が確認されていなかったため、本研究ではまず、適切なオルセリン酸合成酵素を同定する必要がありました。そこで、さまざまな生物種由来の酵素を大腸菌に導入して解析した結果、ツツジ由来のオルセリン酸生合成酵素ORSが大腸菌での生産に適していることを見出しました。しかし、この段階でのオルセリン酸生産量は約1mg/Lと非常に低い水準にとどまりました。生産量が微量にとどまる原因を特定するため、大腸菌内の代謝物を網羅的に解析するメタボローム解析注2）を実施しました。その結果、前駆体であるマロニルCoAが枯渇していることが明らかとなりました。そこ...

本研究では、自然界に存在する膨大な数の酵素配列情報に着目し、それらを体系的に解析することで、生物が本来行わない「非天然反応」を触媒できる酵素を見いだすことをめざしました。特に、スチレンとジアゾ酢酸エチルという2つの化学物質からシクロプロパン化合物を合成する反応を触媒できる微生物酵素の探索を行いました。この反応は、通常は金属触媒を用いた化学合成で行われるものであり、生物が自然に行う反応ではありません。さらにこの反応では、生成物として4種類の異なる立体構造を持つシクロプロパン化合物（立体異性体）が生じるため、それらを選択的に作り分けることが重要な課題となります。これまでに、Frances Arno...

神戸大学大学院工学研究科の南本大穂講師、水畑 穣教授、田尻悠人氏（研究当時：博士課程前期課程）、工学部の岡本千馬氏の研究グループは、水溶液中で進行する「液相析出法（LPD法）※1」を用いて、金ナノ粒子（AuNP）を内包する酸化チタン（TiO2）薄膜光電極の開発に成功しました。酸化チタンに代表される半導体電極は、太陽電池といった次世代の光エネルギー変換材料として期待されています。太陽光を有効にエネルギーとして利用するためには、使用する材料には太陽光の大部分を占める可視光に対する応答能が求められます。本研究では、酸化チタン成長過程に金イオンを導入することで、酸化チタ...

図1：LPD 成膜の概念図と合成した材料像 （1）合成と材料設計本研究では、金属－フッ化物の配位平衡を利用する液相析出（LPD）法※4で、ニッケルフォームなどの多孔質基板上にフッ素を取り込んだ α-N...

本研究では、これまでの課題であった副⽣成物の発⽣を解決するため、「先に窒素を酵素反応で組み込む」という独⾃の代謝デザインを考案しました。さらに、複数の代謝モジュールを組み合わせる新しい⼿法で⼤腸菌を改変し、⽣産効率を⼤幅に向上させました。その結果、バイオリアクターを⽤いた培養で10.6 g/L という世界最⾼⽔準の⽣産量を実現しました（図1）。培養液から分離・精製を⾏うことで、100％バイオ由来の2,5-PDCA の取得にも成功しました。この物質は、PET の代替原料や⾼機能プラスチック原料として活⽤でき、⽯油に依存しない持続可能な材料開発に直結する成果です。...