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照射

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1: 2016/11/17(木) 08:13:27.07 ID:CAP_USER9
◆近赤外線でがん細胞が1日で消滅、転移したがんも治す――米国立がん研究所(NCI)の日本人研究者が開発した驚きの治療とは

人体に無害な近赤外線を照射してがん細胞を消滅させる新しい治療法の開発が、世界の注目を集めている。
「近赤外光線免疫治療法」と言い、米国立がん研究所(NCI:National Cancer Institute)の小林久隆・主任研究員が開発した。
がん患者を対象にする臨床試験も順調に進み、2~3年後の実用化を目指している。

がん治療法には、「外科手術」「放射線療法」「化学療法」の3つがあるが、外科手術は患者の身体への負担が大きく、他の2つは副作用がある。
転移・再発防止などにも課題があった。
これに対し、小林氏の開発した新しい治療法はがん細胞の死滅率が極めて高く、ほとんどのがんに適用できる。
やっかいな転移がんにも有効だ。副作用がなく、必要な設備や薬品は安価なので、医療費の削減にも大いに貢献しそうだ。

オバマ大統領が2012年の一般教書演説でこの治療法の発見を取り上げ、「米国の偉大な研究成果」として世界に誇ったことを覚えている方も多いだろう。
その後順調に研究開発は進み、NCIで20年越しの研究が大詰めを迎えている小林氏に、この治療法の効果や革新性、将来展望などを伺った。

◇近赤外線の当たったがん細胞は1,2分でバタバタと破壊される

――近赤外線を使うがん治療は、従来の医学の常識からすると全く予想外の方法だと思います。その仕組みや特徴について、分かりやすく説明していただけますか。

この治療法は、がん細胞だけに特異的に結合する抗体を利用します。
その抗体に、近赤外線によって化学反応を起こす物質(IR700)を付け、静脈注射で体内に入れます。
抗体はがん細胞に届いて結合するので、そこに近赤外線の光を照射すると、化学反応を起こしてがん細胞を破壊します。
近赤外線は、波長が可視光と赤外線の中間に位置する光です。

治療には近赤外線のうち、波長がもっとも短く(700ナノメートル:nm、1nmは10億分の1メートル)エネルギーが高い光を使います。
IR700はフタロシアニンという色素で、波長700nmの近赤外線のエネルギーを吸収する性質を持っています。
その化学反応で変化したIR700ががん細胞の膜にある抗体の結合したたんぱく質を変性させ、細胞膜の機能を失わせることによって1~2分という極めて短時間でがん細胞を破壊します。
その様子を顕微鏡で見ると、近赤外線の当たったがん細胞だけが風船がはじけるようにポンポンと破裂していく感じです。

解説図:近赤外線を使った新しいがん治療法のイメージ
http://i.imgur.com/QTEu0Ju.png

◇これほどがん細胞の選択性が高い治療方法は過去になかった

――これまでのがん治療法は副作用が患者さんの悩みでしたが、この点はいかがでしょうか。

この治療法には、ほぼ副作用はなく、安全性が確認されています。これはとても重要なポイントです。
そもそもがん以外の正常細胞には抗体が結合しないので、近赤外線が当たっても害はありません。
また抗体が結合したがん細胞でも、この特殊な近赤外光が当たらなければ破壊されません。

つまり抗体が結合して、かつ光が当たったがん細胞だけを破壊するという高い選択性を持つ治療法なのです。
これほど選択性が高いがんの治療法は過去にありませんでした。

近赤外線はテレビのリモコンや果物の糖度測定などに使われるおなじみの光です。
可視光と違って人体をある程度深くまで透過しますが、全く無害です。
抗体は、米国食品医薬品局(FDA)ががん治療に使うものを20数種類認可しており、毒性が少ないことが証明済みなので、現在は、まずこの中から選んで使っています。

IR700は、本来は水に溶けない物質で体内に入りませんが、中にシリカ(ケイ素)を入れて、水に溶ける性質に変えています。
1日で尿中に溶けて排出されるので、これも人体には無害です。

Mugendai(無限大) 2016.11.15
http://www.mugendai-web.jp/archives/6080

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引用元: 【医療】近赤外線でガン細胞が1日で消滅、転移したガンも治す…米国立がん研究所(NCI)の日本人研究者が開発した驚きの治療とは★2 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/10/24(月) 17:53:30.59 ID:CAP_USER
世界初、原子1層からなる半導体の性質を容易にコントロール ~万能性基幹分子の実現に一歩前進~|国立大学法人千葉大学のプレスリリース
http://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000127.000015177.html


千葉大学の青木伸之准教授は,SUNYバッファロー大のJ.P. Bird教授,Rice大のR. Vajtai教授らと共同で,原子層物質(注1)の一種である二硫化モリブデン(MoS2)に,走査電子顕微鏡で電子線を照射するだけで,半導体として重要なバンドギャップ(注2)が大きくなる現象を世界で初めて発見しました。


•研究の背景 ~原子層物質への期待~

現在のコンピューターで使われているシリコンによる大規模集積回路(LSI)は,トランジスターの大きさをどんどん小さくして集積度をあげることで性能を伸ばしてきました。しかし,その方法は限界に近づいており,シリコンに代わってグラフェンや二硫化モリブデン(MoS2)といった原子層物質による,原子たった1層で作られたトランジスターが注目されています。一方,半導体としての性質を決める重要な特徴にバンドギャップがありますが,従来の材料ではその値は物質ごとに決まっていて,変えることはできませんでした。しかし,MoS2などの原子層物質では電子線の照射といった簡便な方法でバンドギャップを後から変えられることが示されました。この発見は,原子1層からなる様々なエレクトロニクスが実現できる可能性につながる成果といえます。

•成果の概要 ~半導体の性質をカスタマイズ~

千葉大学青木研究室では,光や電子線を照射することで,一つの物質から様々な異なる性質の材料を作り出すことができる「万能性基幹分子(注3)」の研究を進めてきました。その研究の中で,青木研の大学院生の松永正広らは,1層のMoS2単結晶で作られたトランジスターの中に,性質の異なる部分があることを発見しました。走査プローブ顕微鏡(注4)を複合的に用いて解析を進めていくと,その部分はバンドギャップが広くなっていて,その境界がトランジスターとしての動作を担っていることがわかりました。さらに検証を進め,その変化の原因は,試料の作製プロセスに使っていた電子線リソグラフィ(注5)で使用する電子線照射によるものであることを突き止めました。この研究により,原子層物質では,一般によく使われている走査型電子顕微鏡(SEM)といった簡易な装置で電子線を照射するだけで,バンドギャップを容易にコントロールできることがわかり,万能性基幹分子としての応用に一歩前進しました。

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引用元: 【材料科学】世界初、原子1層からなる半導体の性質を容易にコントロール 万能性基幹分子の実現に一歩前進 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/10/12(水) 12:23:00.05 ID:CAP_USER
【プレスリリース】生体外から光を当てて遺伝子のはたらきをコントロールする技術を開発―Cre-loxP DNA組換えシステムの光制御を高効率で実現― | 日本の研究.com
https://research-er.jp/articles/view/51024
https://research-er.jp/img/article/20161011/20161011101147.png
https://research-er.jp/img/article/20161011/20161011101300.jpg


発表者
•河野 風雲 (東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻 特任研究員(研究当時)/現:コロンビア大学リハビリテーション再生医療学科 博士研究員)
•岡崎 里紗子(東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻 大学院生)
•矢澤 真幸 (コロンビア大学リハビリテーション再生医療学科・薬理学科 助教授)
•佐藤 守俊 (東京大学大学院総合文化研究科広域科学専攻 准教授)


発表のポイント
•微弱な光や短時間の光照射でも極めて高い効率でDNA組換え反応をコントロールできる技術の開発に成功しました。
•本研究により開発した技術は、生体外からの短時間の光照射でも遺伝子のはたらきをコントロールできる世界で初めての技術です。
•病因や疾患などに関わるさまざまな遺伝子の機能解明への応用が期待されます。


発表概要

東京大学大学院総合文化研究科の河野風雲特任研究員(現コロンビア大学リハビリテーション再生医療学科博士研究員)、岡崎里紗子大学院生、佐藤守俊准教授らと、コロンビア大学リハビリテーション再生医療学科・薬理学科の矢澤真幸助教授の共同研究グループは、微弱な光や短時間の光照射でもDNA組換え反応を極めて高い効率でコントロールできる技術の開発に成功しました。従来の技術はDNA組換えの効率が著しく低く、このことが生体(マウスなどの動物個体)への応用の大きな妨げとなっていました。

本研究グループは、二分割して一時的に活性を失わせたDNA組換え酵素(Cre)に光スイッチタンパク質を連結し、光照射でDNA組換え反応をコントロールできる光活性化型Cre(“PA-Cre”と命名)を開発することに成功しました。このPA-Creを用いて、わずか30秒程度という短時間の光照射を、しかも生体外から行うだけで、マウス生体深部の臓器における遺伝子のはたらきを高い効率でコントロールできることを示しました。

この新しい技術は、今後病因や疾患に関わるさまざまな遺伝子の機能解明に貢献すると共に、遺伝子組換え技術の応用可能性を大きく広げることが期待されます。

本研究成果は、米国科学誌「Nature Chemical Biology」[電子版:米国東部時間2016年10月10日(月)]に掲載されます。

本研究成果は、国立研究開発法人日本医療研究開発機構(AMED)の生命動態システム科学推進拠点事業「複雑生命システム動態研究教育拠点」(研究代表者:金子邦彦 東京大学大学院総合文化研究科 教授)の一環として得られました。

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引用元: 【技術/遺伝学】生体外から光を当てて遺伝子のはたらきをコントロールする技術を開発 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/10/01(土) 17:35:53.85 ID:CAP_USER
低速多価イオンビームの太さを髪の毛の1/100に | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160927_1/
http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2016/20160927_1/fig3.jpg
低速多価イオンビームの太さを髪の毛の1/100に | 60秒でわかるプレスリリース | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160927_1/digest/


最近、がん治療において重粒子線治療が行われるようになりました。この治療では、重粒子(炭素イオン、C6+)線を光の速さの70%ぐらいまで加速させて照射し、体の深部にあるがんを攻撃します。これは重粒子の速度を調節して、がんの位置で重粒子が止まるようにすれば、がんのみを集中的に破壊することができ、周囲の正常細胞を傷つけにくいという性質を利用しています。これに対して、電子が極端に少なくプラスの電気を帯びた原子「多価イオン」を利用した「低速多価イオンビーム」は、標的物質の表面で止まり、物質を透過する力がほとんどない程度まで速度を抑えています。そして、高い化学反応性を生かし、1つの低速多価イオンで標的生体分子をソフトに切ったり電離させたりできます。

しかし、そのためにはビームの太さを1マイクロメートル(μm、1μmは100万分の1m)、つまり髪の毛の直径の1/100以下に細くして、微小領域にのみ安定に照射するという課題があります。これまで、細胞用実験に使用されるガラス製注射針(ガラスキャピラリー)をそのまま用いて、照射する技術開発が行われてきました。


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引用元: 【技術】低速多価イオンビームの太さを髪の毛の1/100に 静電気でビームを制御し安定供給を実現 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/09/26(月) 20:52:45.30 ID:CAP_USER
【プレスリリース】金属のマーカーを体内に埋め込まず腫瘍を捉える重粒子線がん治療向けの技術を開発 - 日本の研究.com
https://research-er.jp/articles/view/50430
https://research-er.jp/img/article/20160926/20160926131143.png


株式会社東芝(以下、東芝)と国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構(以下、量研機構)は、重粒子線がん治療[注1]装置向けの腫瘍追跡技術を開発しました。本技術では、コンピュータによる学習機能を用いた画像認識を利用することで、体内に金属のマーカーを埋め込むことなく、呼吸に伴って動く腫瘍を含む領域を特定し、誤差1mm程度[注2]の精度で腫瘍の位置を追跡します。東芝は、本技術を搭載したシステムについて、来年度の製品化を目指します[注3]。

肺がんなど呼吸に伴って動くがんを重粒子線などの放射線で治療する場合は、呼吸の動きに合わせて患部に治療ビームを照射し、正常組織への影響を避ける必要があります。呼吸に同期した照射を行うには、X線透視装置を用いて患部付近に埋め込んだマーカーを目印に腫瘍を捉える方法と、マーカーを用いず患者の体表面の動きをセンサーで監視して呼気時にビームを照射する方法があります[注4]。前者のマーカーを使用する方式では、後者のマーカーを使用しない方式よりも高精度で腫瘍の位置を捉えることができますが、マーカーの埋め込みは患者の負担が大きくなります。そのため、マーカー使わずに高い精度で腫瘍を捉える手法が望まれていました。

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引用元: 【医療技術】金属のマーカーを体内に埋め込まず腫瘍を捉える重粒子線がん治療向けの技術を開発 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/07/29(金) 12:24:03.48 ID:CAP_USER
「大赤斑」が数百度の木星大気の熱源だった? 最新研究が解き明かす (sorae.jp) - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20160729-00010000-sorae_jp-sctch
http://amd.c.yimg.jp/amd/20160729-00010000-sorae_jp-000-1-view.jpg


木星に存在する、巨大な渦巻きこと「大赤斑」。一方木星大気の上部には熱を持ったスポットがあるのですが、科学者によるとこの巨大な渦巻きが「音波を照射」することにより、木星大気の加熱に関わっているというのです。
 
学術雑誌のネイチャーに提出された報告によれば、大赤斑によって熱せられた木星大気の温度は数百度にも達し、大気のどの部分よりも熱くなっています。なお科学者たちは木星からの赤外線の放出を観測することにより、この熱いスポットを発見しました。そして、木星の雲から約800km上空の部分は、太陽からの熱の放射からは考えられないほど高温になっているのです。
 
ボストン大学の研究チームのJames O’Donoghue氏は、「我々は、このような高温のスポットが大赤斑の上に存在していることにすぐに気づきました。これは偶然の一致なのか、それとも関連性があるのでしょうか?」と語っています。
 
大赤斑はハリケーンのような構造になっており、ガスが680km/hという高速で渦巻いています。このような高速な回転でも、大赤斑のサイズの大きさからガスが1回転するのに6日はかかるとされています。さらに共同研究者のLuke Moore氏は、「大赤斑は木星大気の熱いスポットの膨大なエネルギー供給源です。しかし、これまでその実際にその証拠を観測することはできませんでした」としています。
 
そして研究者たちは最終的な結論として、大赤斑は「音波」をエネルギーとして照射し、木星上空の大気を温めているとしているのです。
 
現在木星には探査機「ジュノー」が投入され、観測を行っています。人類にとってお馴染みのこの巨大な惑星は、まだまだわからないことだらけなのです。
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引用元: 【惑星科学】「大赤斑」が数百度の木星大気の熱源だった? 最新研究が解き明かす [無断転載禁止]©2ch.net

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