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新世代

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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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1: 伊勢うどんφ ★ 2013/12/24(火) 21:28:42.60 ID:???

 産業技術総合研究所は、新世代の太陽電池として注目される「有機太陽電池」に関して、太陽光を電気に変換する割合である「光電変換効率」(以下、変換効率)の理論的な限界をシミュレーションし、約21%と算出した。

有機太陽電池の変換効率の理論限界の検討は、産総研の太陽光発電工学研究センターを中心に、環境・エネルギー、計測・計量標準、ナノテクノロジー・材料・製造の各分野の研究員が連携し、各分野の研究員からなる有機太陽電池限界効率検討会にて取り組んできた。
今回、理論的に計算された限界値・約21 %は、現状の効率である10~12 %より十分高く、今後、材料の選択や改良、構造の最適化によって変換効率のさらなる向上が期待できることを示しているという。

 現在主流の結晶シリコン型太陽電池など無機太陽電池の変換効率の理論限界は知られていた。
これをもとに、無機太陽電池と有機太陽電池の、光を吸収した後に電気を生み出す機構の違いを考慮に入れて、有機太陽電池の変換効率の理論的限界を算出した。この成果は、有機太陽電池の変換効率は「どこまで向上できるか」という研究開発の指針となることが期待されるという。
今回の成果は、米国応用物理学会誌Applied Physics Lettersのオンライン版で近く公開される。

 有機太陽電池は有機材料特有の軽量で薄く柔らかい特性を持っているために、これまで結晶シリコン型太陽光パネルを設置しにくかった場所や用途での設置を可能にする新世代の太陽電池として期待されている。
ただ、結晶シリコン型に比べ、変換効率や耐久性の向上が技術課題であった。しかし、近年、変換効率は急速に向上しており、アモルファス(非晶質)シリコン太陽電池並みの10 %を超える変換効率が報告されている。

このため、有機太陽電池の変換効率は「どこまで向上できるのか」という点に関心が集まっている。
無機半導体の太陽電池については、ShockleyとQueisserにより1961年に変換効率の理論的な限界として約30 %が示されたが、近年、実際の効率がこの値に近づき、無機太陽電池の最近の研究開発は、多接合型や集光型など、ShockleyとQueisserの理論では考慮されていなかった機構を導入することで、効率を向上させる方向に進んでいる。
一方、有機太陽電池の変換効率も急伸し、「どこまで向上できるのか」という指針が必要なレベルに達しており、ShockleyとQueisserの理論のような限界効率を求めることが望まれていた。

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2013/12/22 01:20 Tech-On!
http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20131222/324220/

プレスリリース
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2013/pr20131220/pr20131220.html

Applied Physics Letters
Detailed balance limit of power conversion efficiency for organic photovoltaics
http://scitation.aip.org/content/aip/journal/apl/103/25/10.1063/1.4852676



【物理】有機太陽電池の変換効率の理論限界を約21%と算出/産総研の続きを読む
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