理系にゅーす

理系に関する情報を発信! 理系とあるものの文系理系関係なく気になったものを紹介します!

スポンサーリンク

人工

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2018/02/09(金) 18:26:39.72 ID:CAP_USER
1980年に根絶が宣言された天然痘の原因ウイルスによく似たウイルスを人工的に合成したと、カナダと米国の共同研究チームが米科学誌プロスワンで発表した。
同じ技術を用いれば、感染力が強く致死率も高い天然痘ウイルスを作製できる可能性が高く、専門家の間では、テロリストらによる技術の悪用への懸念や、論文を掲載した出版社の判断への疑問の声が上がっている。

 合成に成功したのは、カナダのウイルス学者のデイビッド・エバンズ・アルバータ大教授ら。
天然痘ワクチンの改良などを目的に、米国の製薬会社トニックスから約10万ドルの出資を受け、同社と共同研究した。

 研究チームは、約21万2600塩基対ある馬痘ウイルスの全遺伝情報を担うDNA(デオキシリボ核酸)の塩基配列を、10個の断片に分割。各断片の作製を民間会社に発注した。
送られてきた断片を実験室でつなぎ合わせて完全なDNAを合成し、生物の細胞に感染して増殖する能力があることも実験で確認した。

 今回、作製されたのは天然痘の近縁種の馬痘ウイルスで、人では病気にならない。
しかし、この技術を使うと人に感染する天然痘ウイルスを作製できる可能性が高く、海外の専門家らが懸念を示している。

 昨年7月の米科学誌サイエンスの記事によると、チームは同誌と英科学誌ネイチャー・コミュニケーションズに論文を投稿したがいずれも不採用となっている。
今回掲載したプロスワンは、デュアルユース(用途の両義性)問題を扱う委員会で審議した結果、「天然痘ウイルスの作製を可能にするような新たな情報を提供する内容ではない」と判断したとして、「掲載による利益がリスクを上回るということに満場一致で同意した」と説明している。

続きはソースで

毎日新聞
https://mainichi.jp/articles/20180207/k00/00m/040/062000c
ダウンロード (4)


引用元: 【感染症】天然痘の近縁ウイルスの人工合成に成功 バイオテロへの悪用を懸念[02/06]

【感染症】天然痘の近縁ウイルスの人工合成に成功 バイオテロへの悪用を懸念の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2018/02/26(月) 06:44:33.57 ID:CAP_USER
事故や病気で骨を失った場合、従来は患者自身の骨を移植して再建する方法が一般的だったが、九州大学などの研究グループは世界で初めて、骨の成分と同じ人工骨の開発に成功した。
すでに歯科用インプラント治療で使える人工骨として薬事承認されたという。

 骨の再建手術には、体へ同化する効果が高いことから自分の骨を使う「自家骨移植」が一般的だが、患者の負担も大きく、欠損部分が大きい場合、骨の量にも限界があるためこの方法は使えない。
人工骨には、亡くなった他人や動物の骨を使う方法もあるが、感染症のリスクなど安全性の問題などがあるため、日本ではほとんど行われていない。

 九州大の石川邦夫教授らのグループが、骨を構成する成分の組成を調べた結果、約70%はリン酸カルシウムの一種である「炭酸アパタイト」だと突き止めた。
以前から粉末状の炭酸アパタイトを作る技術は確立していたものの、体内に移植した場合、炎症を起こすおそれがあるとして臨床現場で使うには問題があった。

続きはソースで

画像:骨と同じ無機成分「炭酸アパタイト」を世界で初めて開発
http://www.hazardlab.jp/contents/post_info/2/3/8/23802/teeth001.png

画像:左:インプラント埋入部分に炭酸アパタイトを移植して7カ月後のCT検査の画像。骨が薄かった部分が、3.4ミリから10.5ミリに厚くなり、インプラント埋入が可能となった。
右:8ヵ月後の骨を調べた結果、白い炭酸アパタイト顆粒の周囲に隙間なく新しい骨(緑色)や類骨(赤色)が形成されていた(日本医療研究開発機構)
http://www.hazardlab.jp/contents/post_info/2/3/8/23802/kouka.jpg

ハザードラボ
http://www.hazardlab.jp/know/topics/detail/2/3/23802.html
images (3)


引用元: 【歯学】世界初!骨と同じ成分で人工骨を開発 実用化へ 九州大[02/18]

【歯学】世界初!骨と同じ成分で人工骨を開発 実用化へ 九州大の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2018/02/07(水) 03:19:25.16 ID:CAP_USER
イギリスのユニヴァーシティ・カレッジ・ロンドン(UCL)などの科学者による研究チームが、バクテリアに対する攻撃性を持つ大きさ20ナノメートルほどの微細なタンパク質「人工ウイルス」の合成に成功したことを発表しました。

BACTERIOPHAGES OF THE URINARY MICROBIOME
http://jb.asm.org/content/early/2018/01/10/JB.00738-17

Synthetic ‘virus’ to kill bacteria
http://www.ucl.ac.uk/news/news-articles/0118/230118-synthetic-virus

UCLとイギリス国立物理学研究所(NPL)による研究チームが開発したのは、中空構造を持つ大きさ20ナノメートルほどのタンパク質の組織とのこと。
この組織は、自然に存在しているウイルスの外側構造を模したものになっており、自分よりも大きなバクテリアの表面に付着するとその細胞膜を破壊してしまうことが可能です。

研究チームの一員であるHasan Alkassem氏によると、「バクテリアの表面に降り立って数秒後に人工ウイルスはバラバラになり、急激に細胞膜に穴を開けることで、内容物が漏れ出すようになります。実験では、バクテリアが死滅する様子が見られました」とのことで、バクテリアに対して明確な攻撃性を持っていることが確認されています。

この発見によって期待されているのが、抗生物質の効かなくなった菌「耐性菌」に対する処置の開発です。
世界では70万人の患者が耐性菌が引き起こす病気に悩んでいるといわれており、効果的な治療法がないのが大きな問題となっています。この問題に大きな一石を投じる可能性があるのが、この「人工ウイルス」です。

続きはソースで

関連ソース画像
https://i.gzn.jp/img/2018/02/06/synthetic-virus-kill-bacteria/00_m.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180206-synthetic-virus-kill-bacteria/
ダウンロード


引用元: 【医学】バクテリアに付着すると攻撃を開始して破壊してしまう「人工ウイルス」が開発される[02/06]

バクテリアに付着すると攻撃を開始して破壊してしまう「人工ウイルス」が開発されるの続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2018/01/05(金) 17:06:56.23 ID:CAP_USER
慢性腎不全の患者のiPS細胞(人工多能性幹細胞)を使って、体内で腎臓を再生し、機能を回復させる世界初の臨床研究を、東京慈恵会医大などのチームが年内にも始める。
慢性腎不全は、数カ月から数十年かけて腎機能が徐々に低下し、やがて人工透析に至る病気で、世界的に患者が増えている。チームは海外での臨床研究を目指す。【渡辺諒】

 ヒトでの腎再生の臨床研究を試みるのは慈恵医大や明治大、医療ベンチャー企業「バイオス」のチーム。
計画では慢性腎不全患者本人のiPS細胞から腎臓のもととなる前駆細胞を作製。
遺伝子改変したブタの胎児が持つ腎臓の「芽」に注入し、患者の体内に移植する。

 その後、患者に薬を投与して芽に元々含まれていたブタの前駆細胞を死滅させると、数週間で患者の細胞由来の腎臓が再生するという。患者の細胞だけで腎臓を作るため、臓器移植と違って免疫抑制剤が不要になることも期待される。

 チームは、腎臓病患者から作製したiPS細胞から腎臓の前駆細胞を作ることにすでに成功しており、マウス胎児の腎臓の芽にラットの前駆細胞を注入し、ラットの体内に移植することで腎臓を再生させる技術も確立している。
再生させた腎臓に尿管をつなぎ、尿を体外に排出することにも成功している。

 チームは、ブタからヒトへの移植や、再生医療が法律などで認められている海外の医療機関で、年内の臨床研究の手続き開始を検討している。さらに、日本での実施に向けて、ヒトと遺伝的に近いサルでも研究を進める方針だ。

 チームを率いる横尾隆・慈恵医大主任教授(腎臓・高血圧内科)は「安全性と有効性を慎重に確かめつつ、人工透析の回数を減らすなど患者負担を軽減できるよう、日本での実用化を目指したい」と話している。

続きはソースで

図:腎臓再生のイメージ
https://cdn.mainichi.jp/vol1/2018/01/05/20180105k0000m040125000p/7.jpg

毎日新聞
https://mainichi.jp/articles/20180105/ddm/001/040/147000c
ダウンロード


引用元: 【医学】腎臓再生 初の臨床研究 患者のiPS使用、年内開始 慈恵医大など

腎臓再生 初の臨床研究 患者のiPS使用、年内開始 慈恵医大などの続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2018/01/15(月) 18:55:02.60 ID:CAP_USER
大阪大学(阪大)は1月12日、黒リンとバナジン酸ビスマスを用いた光触媒を開発し、紫外光のみならず可視光の照射によっても、水から水素・酸素割合を効率よく生成できることを発見したと発表し、同日大阪にて記者会見を実施した。

同成果は、阪大 産業科学研空所の真嶋哲朗 教授、藤塚守 准教授らの研究グループによるもの。
詳細は、ドイツの科学誌「Angewandte Chemie International Edition」(オンライン版)に掲載された。

太陽光で水を分解して水素と酸素を生成することができる光触媒反応は、太陽光エネルギーを化学エネルギーへ変換する方法として、人類の1つの夢といえる。
しかし、これまでに開発されてきた光触媒においては、その変換効率は低く、完全な水分解を起こし、水素と酸素を同時に生成することは困難だった。

真嶋氏は、「光触媒は昔から研究されており、化石エネルギーから電気エネルギーへのシフトが要求されている昨今では、さらにその注目度を増している。そのためには水素を安く大量に作成する必要があるが、従来の光触媒では、太陽光の3~4% にすぎない紫外光を利用するため、水から水素への太陽光エネルギー変換効率が低いという問題があった」と説明する。

またその問題に加え、目的の反応を進行させるためには犠牲剤を使用する必要があること、動作の最適化のために回路素子に一定の電圧(バイアス電位)を与える必要があることなどから、光触媒の実用性は低かった。

〈植物の光合成機構を模し、より多くの太陽光エネルギーを利用〉

「今回開発した光触媒は、紙のように薄い、シート状の黒リンとバナジン酸ビスマスを用いたもの。
これらが引っ付きあい、その界面(バルク)が有効に働くことで、太陽光の広い波長の吸収を実現している」と同氏。

続きはソースで

画像:光触媒による光合成イメージ
https://news.mynavi.jp/article/20180115-571065/images/001.jpg

画像:層状構造の黒リンの厚さをコントロールすることで、幅広い波長の光を吸収できるようになった
https://news.mynavi.jp/article/20180115-571065/images/005.jpg
https://news.mynavi.jp/article/20180115-571065/images/006.jpg

画像:植物の光合成を模した光触媒により、太陽光の広い波長の吸収を実現
https://news.mynavi.jp/article/20180115-571065/images/003.jpg

画像:黒リンとバナジン酸ビスマスの反応機構の概要
https://news.mynavi.jp/article/20180115-571065/images/004.jpg

マイナビニュース
https://news.mynavi.jp/article/20180115-571065/
ダウンロード (2)


引用元: 【エネルギー】人工光合成による水の完全分解へ - 阪大、可視光応答型光触媒を開発

人工光合成による水の完全分解へ - 阪大、可視光応答型光触媒を開発の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック
1: 2017/12/27(水) 10:53:23.64 ID:CAP_USER
体内で電気を作り出せるデンキウナギから着想を得た、体内で電気を作り出して心臓ペースメーカーなどの人工臓器やコンタクトレンズ型ディスプレイなどの小型端末の動力を得ようという研究が進められています。

An electric-eel-inspired soft power source from stacked hydrogels | Nature
https://www.nature.com/articles/nature24670

Electric eel-inspired devices could power artificial human organs
https://www.nature.com/articles/d41586-017-08617-3

デンキウナギからヒントを得た、人工発電システムのアイデアについては以下のムービーを見ればよくわかります。

体内で生み出した電気を使ってエサとなる小動物を捕ったり外敵から身を守ったりするデンキウナギは、自然界において文字通りショッキングな存在です。

デンキウナギが電気を生み出す仕組みは、体内に存在するナトリウム、塩素、カリウムなどのイオンを利用するというもの。

電気を作り出すために、皮膚にある電気細胞のイオンチャンネルを開き、体液に含まれるナトリウムイオン、カリウムイオンなどの陽イオンを一気に移動させることで……

膜の前後で150mVの電位差(電圧差)を作り出して電気をとり出します。
つまり、デンキウナギは「小さな電池」を自由に作り出せるということです。

個々のイオンチャンネルは、わずかな電位差しか生み出せず微弱な電気しか作り出せません。

しかし、デンキウナギは体表に小さな電池を千個以上、直列に並べて一気に電気を生み出すことで、
数百ボルトの電圧を作り出すことができます。

続きはソースで

関連動画
Electric eel batteries https://youtu.be/MNctvU0LZ9M



GIGAZINE
http://gigazine.net/news/20171227-electric-eel-inspired-organ/
ダウンロード


引用元: 【生理学】デンキウナギを参考に体内で発電してコンタンクトレンズ型ディスプレイや心臓ペースメーカーを動かそうという研究

デンキウナギを参考に体内で発電してコンタンクトレンズ型ディスプレイや心臓ペースメーカーを動かそうという研究の続きを読む
スポンサーリンク

このページのトップヘ