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ナノマシン

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1: 2015/06/11(木) 01:04:06.44 ID:???.net
東京大学大学院の片岡一則教授らの研究チームは、ウイルスほどの大きさのナノマシンと中性子を使い、がんを攻撃する技術を開発したと発表した。

片岡教授らが研究を行っている「ナノマシン」は、必要な量の薬などをウイルスほどの大きさのカプセル状にして、病気の患部に直接届け、作用させるもの。研究チームはマウスを用いた実験で、造影剤を搭載したナノマシンを体内に投与し、MRIでがんの部位を特定。
そこに熱中性子線を照射することによってがんを攻撃することに成功したという。

続きはソースで

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http://www.news24.jp/articles/2015/06/11/07277046.html

引用元: 【医療】ナノマシンと中性子を使って、がんを攻撃する技術を開発 東大、5年後の実用化めざす

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1: 2015/03/03(火) 22:13:56.78 ID:???.net
掲載日:2015年3月3日
http://news.mynavi.jp/news/2015/03/03/358/

001


 ナノマシンの将来性を広げる成果が出た。「ナノのこま」と呼ばれる世界最小のカーボンナノチューブ分子ベアリングの動きを、東北大学大学院理学研究科の磯部寛之(いそべ ひろゆき)教授と河野裕彦(こうの ひろひこ)教授らが最先端の理論計算で解明した。2種類の異なる回転が存在し、低温では歳差運動が主体、高温ではそこに自転運動が加わることを突き止めた。新知見を分子設計に活用すれば、ナノサイズの運動を自在に制御できそうだ。2月18日付の英王立化学会誌ケミカルサイエンスに発表した。その様子を動画でも公開した。

 研究グループは2013年、多数の炭素原子だけからなる「カーボンナノチューブ分子ベアリング」を大量合成した。カーボンナノチューブ分子を外枠に、サッカーボールのようなフラーレンを回転子とした直径1.4ナノメートル(ナノは10億分の1)のベアリングである。分光分析で、この分子ベアリングでは回転子がこまのように盛んに回っていることがわかっていた。
温度を変えると、回転運動が何か変化するが、その実体は謎だった。

 この謎解きに理論で取り組み、実験化学者と理論化学者が共同してカーボンナノチューブ分子ベアリングの回転の詳細を明確にした。まず、この分子ベアリングの理論分析に適した手法を探索した。10種を超える手法から、平尾公彦(ひらお きみひこ)理化学研究所計算科学研究機構長らが開発した密度汎関数 LC-BLYP法が最適で、実験的な熱力学エネルギーを精度よく捉えることを見いだした。この計算法でカーボンナノチューブ分子ベアリングの回転を再現した。

 その結果、分子ベアリングの回転には歳差運動と自転運動という2種類の異なる動きがあることを見つけた。さらに、温度が低い低エネルギー状態のときには、歳差運動が主に起こっており、温度を上がって高エネルギー状態になるにつれて、自転運動が加わっていくことを確かめた。この2種類の運動の存在と、温度による変化が、分光による解析を困難にしていた原因だった。

続きはソースで

<画像> 
図. カーボンナノチューブ分子ベアリングの回転運動の詳細。外側のベアリング(赤)の中で、回転子(灰色)が回転する。 
低温(低エネルギー状態)では歳差運動のみだが、高温(高エネルギー状態)では 歳差運動に自転運動が加わる。(提供:東北大学) 
http://news.mynavi.jp/news/2015/03/03/358/images/001l.jpg 

歳差運動(www.orgchem2.chem.tohoku.ac.jpより転載) 
http://www.orgchem2.chem.tohoku.ac.jp/PrecMovie.gif 

自転運動(同上) 
http://www.orgchem2.chem.tohoku.ac.jp/SpinMovie.gif 

<参照> 
共同発表:「ナノサイズのコマ」も「歳差運動」と「自転運動」の二種で回る 理論が解き明かすカーボンナノチューブ分子ベアリングの回り方 
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20150302/ 

Theoretical studies on a carbonaceous molecular bearing: association thermodynamics and dual-mode rolling dynamics - Chemical Science (RSC Publishing) 
http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/sc/c5sc00335k#!divAbstract 

Seeking for new molecular architectures 
http://www.orgchem2.chem.tohoku.ac.jp/Main/Research.html

引用元: 【化学/分子動力学】ナノのこまも歳差と自転の運動で回る - 東北大

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~~引用ここから~~

1: ◆Stars/1XBg @星降るφ ★ 2014/04/06(日) 21:25:16.66 ID:???.net

光に反応するナノマシンを開発
2014年04月03日 サイエンスポータル

体内の病巣にたどり着いて的確に治療するナノマシンへの期待が高まっている。全身投与が可能で、光が照射された標的の細胞に選択的に遺伝子や薬物を導入できる新世代のナノマシンの開発に、東京大学大学院工学系研究科の片岡一則教授と東京工業大学資源化学研究所の西山伸宏教授らが成功した。将来の体内病院を実現する新技術として注目されている。4月2日付の英オンライン科学誌ネイチャーコミュニケーションズに発表した。

がん治療や再生医療などでは、体内の狙った部位に遺伝子や薬物を導入する安全な技術が不可欠となっている。片岡教授らは、遺伝子導入の効率と選択性に優れた新システムとして、3層構造の高分子ミセルで光に応答するナノマシンを設計して構築した。皮下にがんがあるマウスにこのナノマシンを投与し、がん病巣に光を照射して、光選択的に遺伝子を導入することに世界で初めて成功した。

高分子からなるこのナノマシンは、長さ90ナノメートル、直径10ナノメートルの棒状で、長さ17ナノメートルのひげをたくさんくっつけている。親水性の外殻膜、光増感剤を含む中間層、DNAを内包した内核層の3層から構成される。がん組織に集まって、がん細胞に入り込む。がん組織に光を照射すると、ミセル内の光増感剤が働いて活性酸素を発生し、細胞内のリソソーム膜を溶かして、核にDNAを運び込む。
光の照射で遺伝子導入効率が100倍に上がることを確かめた。


▽図はソースでごらんください
http://scienceportal.jp/news/daily/57234/20140403.html

▽Nature Communicationsに掲載のアブストラクト
Three-layered polyplex micelle as a multifunctional nanocarrier platform for
light-induced systemic gene transfer
http://www.nature.com/ncomms/2014/140402/ncomms4545/full/ncomms4545.html
~~引用ここまで~~



引用元: 【医療/技術】新世代のナノマシン 光が照射された標的細胞に選択的に遺伝子や薬物を導入


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