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生体

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1: 2016/07/09(土) 18:22:11.86 ID:CAP_USER
ラットの心筋細胞で泳ぐエイ型ロボット開発、光を当てるとヒレが動作 (ニュースイッチ) - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20160709-00010003-newswitch-sctch
http://amd.c.yimg.jp/amd/20160709-00010003-newswitch-000-1-view.jpg


左右のターンも自由に、ただし移動速度は時速9m

 実験用の大型ネズミであるラットの心筋細胞と機械的なメカニズムを組み合わせ、エイのように泳ぐソフトロボットが米ハーバード大学で開発された。前方から青い光を当てると、エイの「ヒレ」にあたる部分が波打つように動き、水の中をゆっくり移動する。しかも光源に向かってロボットが泳ぐように調整することで、レーザーポインターで誘導しながら、簡単な障害物を避けて水の中を移動することにも成功した。

 今のところ動きが非常に遅く、時速わずか9mしかないが、もしかすると将来、生体組織を組み込んだハイブリッドタイプの水中移動ロボットの開発につながるかもしれない。研究グループでは人工心臓への応用も視野に入れているという。成果は7月8日付の米サイエンス誌に掲載された。

 このロボットは全長16mmで重さは10g。モデルとしたエイの10分の1の大きさ。エイが平たいヒレを前後に波打たせながら泳いでいる姿をヒントに、光に反応して収縮する心筋細胞を遺伝子組み換え技術で作り出し、それを駆動源にヒレの動きを再現した。

 一つのロボットに約20万の生きた心筋細胞が使われ、これらの細胞は光に反応するように遺伝子操作されている。ウイルスを使って、光に反応する遺伝子を心筋細胞に導入、青い光が照射されると導入遺伝子のスイッチが入り、それによって心筋細胞が収縮するようにした。

 通常のエイのヒレは、下方向と上方向にそれぞれ収縮する筋肉を持っているが、このロボットは仕組みを単純化するため、ラットの心筋を下方向だけの収縮に利用。2枚のシリコーン樹脂でできた平らなシートの間に、金でできた2次元形状の骨組みを挟み込んだメカニズムを持つ。さらに、シリコーンの上には培養たんぱく質を使って、心筋細胞がエイのヒレの筋肉と同じように放射状に配置してある。

 こうしたバイオとメカのハイブリッド機構によって、ヒレが下方向に収縮した後は、金の板の復元力で上方向に押し戻され、本物のヒレのように上下に波打つ動きを作り出した。実際には、放射状に曲がりくねったパターンに配置された細胞に光が照射されると、つながった細胞が時間差で次々と収縮することで、前後に波打つ動作を生み出す。

 ロボットが移動する方向と速度も調整でき、それには照射する光の周波数で心筋の収縮速度が異なる原理を利用している。左右にターンする際には、左右のヒレにそれぞれ違う周波数の光を同時に当て、ヒレの動く速度の違いから曲がって泳ぐようになっている。この研究にはNIH(米国立保健研究所)や米陸軍などが研究資金を支援した。

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引用元: 【ロボット工学】ラットの心筋細胞で泳ぐエイ型ロボット開発、光を当てるとヒレが動作 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/05/11(水) 07:51:45.06 ID:CAP_USER*
【動画】ザトウクジラが桟橋前で大口開け食事  | ナショナルジオグラフィック日本版サイト
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/051000161/


 静かな湾内の桟橋の前。海から泡が浮き上がってきたかと思うと、1頭のザトウクジラが水面に顔を出し、巨大な口を開けた。

 漁師のサイ・ウィリアムズ氏がこの場面を撮影したのは、2016年5月2日。場所は米国アラスカ州南西部の都市ケチカンにあるマリーナだ。同氏は自分の船の下に大きな生きものがいることに気づき、その動きを追っていたところ、海面に泡が浮いてきてクジラが出現したという。桟橋から1メートルも離れていない至近距離で、周りには船が停泊し、見物人もいたなかでの出来事だった。

「ハラハラしました。ものすごく大きいので、船か桟橋にぶつかるかと思いました」と、ウィリアムズ氏は語る。

 ビデオカメラはクジラの姿を鮮明にとらえた。大きな下顎にフジツボがついているのさえ見てとれる。

「こんな桟橋のすぐそばにザトウクジラが現れるとは、驚きです」と語るのは、米オレゴン州立大学教授の海洋生態学者リー・トレス氏。「ザトウクジラの個体数は確かに増加しています。新しい餌場を探していたのか、あるいは、ほかのクジラとの競争を避けようとしてここに来たのかもしれません」

 込み合ったマリーナは大型動物にとって危険な場所ではあるが、小さな魚が活動したり、身を隠したりするにはもってこいの場所だ。

特徴的な生態

 動画のクジラは、狭い場所にもかかわらず、いわゆるバブルネット・フィーディングという方法で狩りをしているようだと、トレス氏は言う。(参考記事:「雄大なザトウクジラの狩り」)

続きはソースで

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引用元: 【科学】ザトウクジラが桟橋前で大口開け食事 獲物を泡で海面へと追い込み、急浮上して、できるだけたくさんのみ込む [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/05/08(日) 12:27:20.58 ID:CAP_USER
「渋滞学」の研究、がん治療につながる!? (ニュースイッチ) - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20160507-00010001-newswitch-sctch


自動搬送装置から生体分子まで。提唱者の東大・西成に聞く

 例年以上に長い大型連休となった今年のゴールデンウイーク。楽しみが増える半面、悩ましいのは高速道路や行楽地での渋滞。最近の研究でこうした渋滞から得られた知見は道路を走る自動車だけでなく、工場内での自動搬送装置や生体内でのたんぱく質の正常な働きなどに活用できることが分かってきた。「渋滞学」を提唱する東京大学先端科学技術研究センターの西成活裕教授に渋滞研究の現状について聞いた。

【4%の上り坂】
 渋滞に関する基本的な考え方は非常にシンプルだ。それは自分が行きたい方向にスペースがあるかないかで決まり、スペースがないと渋滞を引き起こす原因になる。

 高速道路で起きる渋滞の地点の第1位は走行距離100メートルに対し高さが4メートルとなる約4%の上り坂。高速道路の渋滞の6割以上を占める。この渋滞の原因は、運転者がこの上り坂を平たんな道路だと思っていることにある。

 そのため運手者は速度が落ちていることに気づきにくい。気付くころには後続の車との車間距離が詰まり、後続の車がブレーキを踏む。するとさらにその後ろの車がブレーキを踏むという連鎖が起き、これが数十台続くことで渋滞を引き起こす。

【原因は車間距離】
 渋滞の原因となる車の条件を調べるため、西成教授らは1990年代後半に全国の高速道路での車の交通量のデータ数カ月分を日本道路公団(現NEXCO3社)から入手。半年に及ぶ解析の結果、道路のある地点を通過する際の最大交通量は1車線で1時間あたり約2000台、その時の速度が時速70キロメートル、車間距離が約40メートルだということが分かった。

 この条件において車は最も早く流れる。これより車間距離が長くなると間延びしてしまい全体の交通量は減る。逆に、これより車間距離を詰めると、ブレーキの影響が後続の車に伝わることで渋滞を引き起こし、交通量を減らしてしまう。西成教授は「混んでいる時には前方の車との車間距離を詰めない方が結果的に早く進める。詰めると動けなくなってしまう」と強調する。

【社会実験で実証】
 どうすれば渋滞をなくせるのか―。車間距離が詰まると渋滞の種ができてしまう。そこで西成教授は「渋滞の種となる車の集団に対し車間距離を大きく取って近づけば渋滞を解消できるのではないか」(同)と考えた。警察庁と日本自動車連盟(JAF)の協力のもと、09年に渋滞の解消に関する社会実験を実施。東京都八王子市と相模原市緑区の境にあり、日本の高速道路で最も渋滞する中央自動車道上り線の小仏トンネル付近で実験を行った。

 渋滞しやすい場所の交通量をモニターし、渋滞の種ができたタイミングを見計らって8台の「渋滞吸収車」を発進。渋滞地点の約10キロメートル手前から、他の車に比べ時速20キロメートルほど落とした時速70キロメートルで車間距離40メートルを保って走行しそのままトンネルを抜けた。後で渋滞地点の交通量の記録を調べると、渋滞時に時速50キロメートルにまで落ちた全体の車の速度が渋滞吸収車の投入で時速80キロメートルに回復していた。

 こうした知識をすべての運転者が知っている必要はない。「全体の数%の車がこうした走りをするだけで渋滞を解消させられる」(同)という。ゆっくり走るだけで渋滞を消せるという事実は衝撃的だ。西成教授は、渋滞に対しゆっくり入り、渋滞を抜ける際には素早く出る「スローイン・ファストアウト」を提唱している。

細胞内輸送、効率化に一役 

【生産効率向上】
 こうした渋滞を解消するための考え方はさまざまな分野への応用が可能だ。一例として、工場内で稼働する自動搬送装置の渋滞解消にも役立っている。

 工場では導入した自動搬送装置の動きを最適化する必要がある。そこで西成教授は交通渋滞の知見から自動搬送装置同士の距離や経路などを最適化したプログラムを作り、実際の工場に適用した。「スムーズにモノを運べるようになり、大手企業の工場での搬送効率を数%向上させることに成功した」(同)。企業経営者は生産効率を少しでも高めるための努力を重ねており、数%の効率向上のインパクトは大きい。

【がん治療に道】
 医療への応用研究もある。同大学大学院医学系研究科と共同でブタの神経細胞を使い、神経細胞内での生体分子の渋滞現象を確認した。神経細胞中にあり細胞内輸送の“レール”となる細長い「微小管」と、小胞やミトコンドリアを運ぶたんぱく質「キネシン」に着目。微小管でキネシンが渋滞すると、栄養が送れず神経活動が止まることを明らかにした。

 この場合、車をキネシン、道路を微小管に置き換えることで渋滞の理論を適用した。研究チームは生体のガソリンとなるアデノシン三リン酸(ATP)の量を調整してキネシンの渋滞の様子を調べ、そこでキネシンの最適な交通量を割り出した。渋滞吸収車のように微小管でのキネシンの渋滞を解消できれば、キネシンの異常により発生するがんや神経変性疾患などの治療法の確立に結びつく可能性がある。

 さまざまな知見を得られる渋滞研究だが、その成果が産業や医療に応用されるのはこれから。現実的には帰省先や行楽地からの帰り道で渋滞に巻き込まれた場合、慌てずに一定の車間距離を保ってゆっくり進むことが先決。渋滞とともにイライラも解消できるかもしれない。

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引用元: 【数理物理学/医学】「渋滞学」の研究、がん治療につながる!? 車をキネシン、道路を微小管に置き換えることで渋滞の理論を適用 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/03/07(月) 18:05:39.91 ID:CAP_USER.net
NEC、人によって異なる耳穴の形状を音で識別する生体認証技術を開発 (2016年3月7日):プレスリリース | NEC
http://jpn.nec.com/press/201603/20160307_01.html


NECは、長岡技術科学大学の協力により、人間の耳穴の形状によって決まる音の反響を用いた新たなバイオメトリクス個人認証技術を開発しました。

本技術は、マイクロホン一体型イヤホン(以下、マイク一体型イヤホン)を耳に装着し、耳の穴で反響したイヤホンの音をマイクから収集することで、個人特有の耳の形状によって決まる音響特性を1秒程度で瞬時に測定します。
また、音響特性から個人の判別に有効な特徴量を抽出する独自技術により、高速かつ高精度な認証(認証率99%以上)を実現します。

本技術は、認証用機器に体の一部をかざすなどの動作が不要なため、移動中や作業を行いながらでも、マイク一体型イヤホンを装着するだけで音を聞くような自然な動作による常時認証が可能となります。

NECは、本技術を重要インフラ施設の保守・管理や警備など安全・安心に関わる業務でのなりすまし防止や、無線通信・通話における内容の秘密保持、医療現場など移動中や作業中の認証、さらに特定の人向けや特定の場面での音声ガイドサービスなどへの応用を視野に、2018年度中の実用化を目指します。

NECは「社会ソリューション事業」に注力しており、中でもセーフティ分野を強化しています。
NECは、今回の新技術をはじめ、顔認証・指紋認証など世界トップクラスのバイオメトリクス認証技術を有しており、この開発やソリューション提供を通して、2020年とその先を見据えた安全・安心なまちづくりに貢献していきます。

続きはソースで

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引用元: 【技術】NEC、人によって異なる耳穴の形状を音で識別する生体認証技術を開発

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1: 2016/01/27(水) 23:24:09.02 ID:CAP_USER.net
イタチザメ、子宮内に栄養あった 美ら島財団が解明
琉球新報 2016年1月27日 05:01
http://ryukyushimpo.jp/news/entry-211027.html

【本部】沖縄美ら島財団(本部町)は26日、米国博士2氏との共同研究で、大型危険サメ「イタチザメ」の子どもが成長するのに十分な有機物が母ザメの子宮内の液体に存在することを解明したと発表した。
胎盤やへその緒を持たない同種は、小さな卵黄以外の直接的な栄養供給がなく、胎内での成長過程が不明だった。
今回の研究はサメ類の新たな繁殖様式の特定となり、海洋生物の生態解明や保存、希少生物の繁殖育成などに期待される。

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(引用ここまで。全文は引用元参照)

▽関連
一般財団法人 沖縄美ら島財団
2016.01.26おなかの中に仔ザメが80匹!子宮に秘められた繁殖の謎 大型の危険ザメ「イタチザメ」の特異な繁殖方法を解明!
http://churashima.okinawa/pressrelease/detail/676

引用元: 【生物】大型危険サメ「イタチザメ」 子どもが成長するのに十分な有機物が母ザメの子宮内の液体に存在/美ら島財団

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1: 2015/11/06(金) 07:58:27.67 ID:???.net
東京工業大学、芝浦工業大学がハスの葉を鋳型にメタマテリアル作製に成功 ― 反射率1%以下の超薄膜光吸収構造実現 ―|プレスリリース配信サービス【@Press:アットプレス】
https://www.atpress.ne.jp/news/79711

画像
https://www.atpress.ne.jp/releases/79711/img_79711_1.jpg
図1(a) ハスの葉を30nm厚の金で被覆したメタマテリアル
  (b) ハスの葉の電子顕微鏡写真
  (c) ドクダミの葉を30nm厚の金で被覆した試料
  (d) ドクダミの葉の電子顕微鏡写真
https://www.atpress.ne.jp/releases/79711/img_79711_2.jpg
図2(a) 蓮の花
  (b) 葉の表面のミクロ構造
https://www.atpress.ne.jp/releases/79711/img_79711_3.jpg
図3 蓮の葉の構造の模式図


【概要】
 東京工業大学大学院総合理工学研究科の梶川浩太郎教授と、修士課程2年海老原佑亮、芝浦工業大学工学部の下条雅幸教授は共同で、ハス(蓮)の葉のナノ構造を鋳型に使い、高効率で大面積の「超薄膜光吸収メタマテリアル」の作製に成功しました。

 研究グループは高分解能走査型電子顕微観察により、ハスの葉の表面に直径100nm程度の多数のマカロニ状のナノ構造があることを見いだし、その上に膜厚10~30nmの金を被覆するだけで、照射された光をトラップして外に逃がさない光メタマテリアル(用語1)構造を作製しました。このメタマテリアルはすべての可視光領域で反射率が1%以下という良好な光吸収構造(用語2)となっています。

 この成果は、生体が持つナノ構造を鋳型とすれば、様々な機能を持つ大面積のメタマテリアル(バイオ・メタマテリアル)を低コストに作製することにつながると期待されます。研究成果は、英科学誌ネイチャーグループのオンラインジャーナル「サイエンティフィック・リポーツ(Scientific Reports)」に2015年11月4日掲載されました。

続きはソースで

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引用元: 【ナノテク】ハスの葉を鋳型にメタマテリアル作製に成功 反射率1%以下の超薄膜光吸収構造実現 東京工業大学、芝浦工業大学

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