科学・医学

1: sin+sinφ ★ 2013/04/07(日) 22:49:20.67 ID:???
 近い将来、空港の手荷物検査の風景が変わるかもしれない。目的物の中身を透過し確認できる技術として、日々生活の中でも使用されているX線。先日、このX線を使った透過画像化に代わる新しい技術が、パイオニアとロームの研究グループから発表された。それが、テラヘルツ波の発振・検出に小型半導体素子『共鳴トンネルダイオード』を用い、物体内部の透過像の取得などといったテラヘルツイメージングに世界で初めて成功したというものである。
 テラヘルツ波は、光と電波両方の特性を兼ね備えている電磁波であり、光のような直進性と電波のような透過性を持っている。X線よりもエネルギーが低く、人体に影響のない安全な電磁波なため、空港の荷物検査などのセキュリティ分野や医療分野、食品の品質管理分野への応用が期待されているという。
 これらの分野では、従来室温で安定的かつ直接的にテラヘルツ波を発振・検出できる小型で安価な半導体デバイスがなかったため、機器の小型化と低コスト化が大きな課題となっていた。しかし、ロームが2011年に1.5mm×3.0mmという小型サイズでありながら、1つのチップでテラヘルツ波の発振・検出ができる素子「共鳴トンネルダイオード」の開発に成功。今回、パイオニアが光ディスクドライブ用ピックアップで培ってきた光学技術を基に開発したリレーレンズとロームの素子を組み合わせることで、テラヘルツ波の集光が可能な共鳴トンネルダイオードモジュールを試作することに成功したという。両社は今後、さまざまなテラヘルツ応用分野に向けて研究開発を進め、小型で安価なテラヘルツイメージングシステムの実現につなげていく方針だ。
(一部省略)
ソース:世界初、X線より安全なテラヘルツ波で透過画像の撮影に成功 /EconomicNews
http://economic.jp/?p=14809
イメージ:不透明樹脂ケース内に収納されたクリップやコインなどの透過画像
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1: スフィンクス(愛知県) 2013/04/05(金) 10:22:44.10 ID:jEzMIvf40● BE:1908933874-PLT(14072) ポイント特典
究極のエネルギー源 「人工太陽」 世界1位の核融合技術を駆使、核融合発電所を建設開始/茨城
大陽のエネルギー源である核融合。この“究極のエネルギー”の実用化に向け、日本原子力研究開発機構の那珂核融合研究所(茨城県那珂市)で、最新の研究装置「JT―60SA」の組立作業が本格的に始まった。核融合を人工的に起こしやすいのは、重水素と三重水素の反応で、この場合燃料1グラムに対して石油8トン分のエネルギーが得られる。100万キロワットの発電所を1年間運転するために必要な燃料は200キロ。火力発電で同じ発電量を得るには130万トンの石油が必要だ。
日刊工業新聞 2013/4/3
http://www.nikkan.co.jp/news/nkx1520130403afaf.html
画像
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続く
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1: ケンシロウとユリア百式φ ★ 2013/04/05(金) 04:08:11.53 ID:???
 睡眠中のヒトの脳活動を計測し、見ている夢のおおよその内容を解読することに成功したと、国際電気通信基礎技術研究所などの研究グループが発表した。4日付の米科学誌サイエンス(電子版)に掲載される。
 神谷之康(かみたにゆきやす)室長(神経科学)のチームは、27?39歳の男性3人に協力してもらい、脳波計で睡眠状態を計測しながら、機能的磁気共鳴画像化装置(fMRI)を使って脳活動の変化を測定した。
夢を見ている状態の脳波が出たらすぐに起こして夢の内容を報告してもらい、10日間で1人につき約200回分のデータをとった。
 夢の報告内容を「本」や「車」など計約60のカテゴリーに分類。起きている時にそれらの画像データを見たときの脳活動パターンと、睡眠中の脳活動パターンとを比較した結果、多くのカテゴリーでパターンが約7割の確率で一致した。
 この方法は、夢だけでなく、想像や幻覚の解読や、精神疾患の診断などの分野で応用が期待されるという。神谷室長は「今回は視覚情報に関する分析だが、夢には行動や感情の要素もあり、これらも解読が可能か検討したい」と話した。
ソース:毎日新聞(2013年04月05日 03時00分)
http://mainichi.jp/select/news/20130405k0000m040104000c.html
関連リンク:Scienceに掲載された論文要旨
「Neural Decoding of Visual Imagery During Sleep(英文)」
http://www.sciencemag.org/content/early/2013/04/03/science.1234330.abstract
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1: マンチカン(dion軍) 2013/04/03(水) 15:19:34.53 ID:mJHMPj6oP BE:218797834-PLT(12000) ポイント特典
スタンフォード大がDNAでバイオトランジスタ生成、細胞内で動くバイオコンピュータ実現に王手(動画あり)
http://www.youtube.com/watch?v=ahYZBeP_r5U

生体の有機分子から生成し、生体の生きた細胞内で動くバイオ・コンピュータ実現まであと一歩!
 スタンフォード大学が、生きた細胞のDNA内で酵素「RNAポリメラーゼ」の動きを制御するバイオ・トランジスタの実現に成功しました。
 トランジスタは今の電子機器の基礎部ですが、シリコン製トランジスタがチップ内で電気インパルス(刺激)が流れる方向を制御するのに対しこちらは電流じゃなくRNAの流れを制御するシステムですね。研究班では「トランスクリプター(transcriptors)」と命名しました。
 生体トランジスタの目指すところはずばり、宿主の細胞に埋め込んで生命体の機能を監視しある症状が観測されたらしかるべき措置が起動する超ミクロなバイオ・コンピュータ。
 ...といきなり言われてもうまくイメージできないと思うので研究を率いているスタンフォード大学ドリュー・エンディー(Drew Endy)助教授がこの辺の研究のことを簡単な言葉で説明した1年前のスタンフォード大公式動画からご覧くださいませ。
http://www.gizmodo.jp/2013/04/dna_6.html
続く
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1: ラ・パーマ(WiMAX) 2013/03/31(日) 03:58:50.61 ID:cf5tGpYd0 BE:1427280454-PLT(12001) ポイント特典
 ミサイルや軍用機の製造メーカーから、ローコストの海水淡水化装置の開発者になる道程は長そうに見えるが、それほどでもないようだ。ロッキード・マーティン社がそれを証明している。同社は有名な航空宇宙技術の企業で、アメリカ軍の兵器や飛行機の主要な供給者だが、エネルギーや環境の観点でコストを下げながら、海水から塩を取り除くシステムを開発したことを発表した。
 事実この企業は、1nm(ナノメートル:1mの10億分の1)の大きさの穴の開いたフィルターをつくる手法を発明した。水を通すには十分な大きさだが、海水の中に含まれる塩分には小さすぎるのだ。このため、遮断されて膜の上に残ることになる。
 2つ目のポイントは、こうした小さい穴をグラフェン(日本版記事)上につくることができることだ。この素材によって、水にフィルターを通過させるのに必要なエネルギーを減らすことができる。原子1つ分の厚さしかない非常に薄いシートを得ることができるため、外的な要因に頼らずに通過させることができるのだ。
 このフィルターは「流通している最も優秀なフィルターよりも500倍薄く、何千倍も丈夫」で、「塩を通過させるのに必要なエネルギーと圧力は100分の1になります」と、研究の中心人物のひとりであるジョン・ステットソンはコメントしている。
 要するに、コストのかかる逆浸透膜を使わずに炭水化した水を得ることができるハイテクな濾過器によって、非常に貧しい国々が、信じられないほど控え目なコストで飲料水を得る助けとなることができるだろう。
http://wired.jp/2013/03/30/graphene/
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1: ケンシロウとユリア百式φ ★ 2013/03/29(金) 14:15:55.59 ID:???
 新しい環境を探索しようとしたり、難しい内容を理解しようとしたときなどに、脳の細胞ではDNAレベルの物理的な損傷が生じている可能性があるという研究結果が発表された。
 量子物理学の難しい記事などを読むと頭が痛くなる、と文句を言う人は多いかもしれない。そうした表現は象徴的なものだろうが、しかし、もしかしたら難しい内容は、実際に脳の細胞へ物理的な損傷を与えている可能性があるという研究結果が発表された。
 カリフォルニア大学サンフランシスコ校(UCSF)の研究チームが「Nature Neuroscience」に発表した論文によると、研究チームは人間の早発性アルツハイマー型認知症に関連づけられるいくつかの突然変異を、
遺伝子操作によって模倣したマウスを使って研究していた。実験の一環として、チームはマウスの脳にDNA損傷の兆候を探した。その結果、概してマウスの脳が活動状態にあるとき、具体的にはマウスに新しい環境を探索させた後に、損傷の兆候が増加することがわかった。
 この結果だけでも興味深いが、本当に驚くのはアルツハイマーを発症しやすくせず、脳障害リスクが上昇した状態になかった対照群のマウスの調査結果だ。この対照群にも、同環境でのDNA損傷の兆候がみられたのだ(ただし、アルツハイマーを発症しやすくしたマウスに比べてレベルはやや低かった)。
 このとき生じたDNA損傷は、「二重鎖切断(double-strand break)」という種類のもので、DNAの二重らせんが両方とも切れ、1個のDNA分子が2つに分かれてしまう損傷だ。
 研究チームはDNAそのものをマウスの脳から分離してみた。その結果、刺激の多い環境におかれたマウスには、DNA損傷がより多くみられることが確認された。そのようなマウスでは、40%もの細胞に損傷の兆候を示すDNAが見つかった。
 こうした損傷は神経活動のみによっても起きるのかを調べるため、研究チームは麻酔をかけたマウスの目に光を照射した。これでも損傷が生じた。脳そのものの神経活動を活性化させても結果は同様だった。また、さまざまな抑制因子を使って、原因をグルタミン酸という1つの神経伝達分子にまで絞り込むことに成功した。
 神経活動は、そもそも多くのエネルギーを消費するものだ。また高い代謝活性は、DNAに損傷を与えうる
酸素ラジカルを生成する傾向にある。ところが、抗酸化物質を用いてもDNAの損傷は防げず、この結果は原因をどこか別のところに求める必要があることを示しているとみられる。研究チームは、神経発火に続く遺伝子活性の変化が原因である可能性を示唆している。
 この現象は長期的な損傷を与えるのだろうか。研究チームが明らかにした限りでは、この損傷は1日以内に修復されるため、問題は一時的なものに終わるはずだと考えられている。また他の複数の研究から、知的に活発であり続けると、老化に伴って生じる一般的な種類の認知機能低下を防ぐのに効果があることが明らかになっている。それでも今回の研究は、病態、この研究の場合はアルツハイマーの病態に関連づけられる損傷が増えると、修復システムによる修復が追いつかなくなり、病気の進行に寄与する可能性を示唆している。
ソース:WIRED(2013.3.29)
http://wired.jp/2013/03/29/learning-hurts-your-brain/
画像:マウスの脳(帯状皮質)にある神経細胞
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関連リンク:論文要旨
「Gladstone scientists discover that DNA damage occurs as part of normal brain activity」(英文)
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2013-03/gi-gsd031813.php
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1: エタ沈φ ★ 2013/03/26(火) 09:08:18.04 ID:???080229_01
 人工多能性幹細胞(iPS細胞)を使って、細菌の増殖を抑える特定の白血球を大量に培養することに、北海道大大学院の若尾宏准教授らの研究チームが成功した。薬が効かない院内感や多剤耐性結核の治療法につながる可能性があるという。米科学誌セル・ステムセル電子版で22日発表した。
 研究チームは、結核菌の感染から体を守るヒト白血球の一種「マイト細胞」に着目。この白血球はそのままでは培養できないため、いったんiPS細胞に変えて大量に増やした上で、マイト細胞に分化させた。免疫不全のマウスに移植したところ、細菌の増殖を抑える効果が確認できたという。
 iPS細胞を作る際には遺伝子を傷つけない特殊なウイルスを使うため、移植後がんになる危険もないとしている。
 院内感染の原因となるバンコマイシン耐性黄色ブドウ球菌(VRSA)や多剤耐性結核菌など、薬剤では治療が難しい病気で治療に活用できるという。若尾准教授は「iPS細胞で新たな細胞治療を実現したい」と話している。
時事通信 (2013/03/22-01:28)
http://www.jiji.com/jc/zc?k=201303/2013032200040&rel=y&g=soc
北海道大学 プレスリリース(PDF)
http://www.hokudai.ac.jp/news/130322_pr_med.pdf
Cell Stem Cell/IF 25.421(2011)
Expansion of Functional Human Mucosal-Associated Invariant T Cells via Reprogramming to Pluripotency and Redifferentiation
http://www.cell.com/cell-stem-cell/abstract/S1934-5909(13)00096-9
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