北海道大学と株式会社資生堂グローバルイノベーションセンターの研究グループは、数理モデルによる予言で、高いバリア機能を持つ3次元培養表皮の構築に成功した。

　ヒトの表皮細胞を用いて作られる人口表皮（表皮モデル）は、表皮のメカニズム解明といった基礎研究や、皮膚外用剤、化粧品などの開発に重要だが、従来ヒト表皮を十分に模倣できておらず、細胞分裂を重ねた表皮細胞を用いると薄い表皮しか構築されないこと、バリア機能が不完全であることが課題だった。
　本研究グループは、科学技術振興機構の戦略的創造研究推進事業CRESTの中で、表皮恒常性の維持メカニズムを反映させた数理モデルを確立した。この数理モデルを用いて様々なコンピュータシミュレーションを行ったところ、表皮の構造や厚さは基底膜の構造に大きく影響され、基底膜が波のような構造をしている時に表皮が厚くなることがわかった。

続きはソースで

論文情報：【Scientific Reports】Mathematical-model-guided development of full-thickness epidermal equivalent
https://www.nature.com/articles/s41598-018-36647-y

https://univ-journal.jp/24189/

英・米・独・ポルトガルなどの国際研究チームは、宇宙誕生後に起きた宇宙の急膨張(インフレーション)のエネルギー源を、ひも状のグルーオン場「フラックス・チューブ」によって説明できるとする説を発表した。空間が三次元であることの必然性も同理論から導かれるとする。

研究には、英エディンバラ大学、米国のチャップマン大学、ヴァンダービルト大学、独ドルトムント工科大学、ポルトガルのアベイロ大学などが参加。研究論文は、「The European Physical Journal C」に掲載された。

グルーオンは強い相互作用(クォークおよびグルーオンの間に働く力)を媒介する素粒子である。原子核を構成する陽子や中性子などの粒子は、強い相互作用で結びついたクォークによってつくられる。このとき、クォーク間でグルーオンが交換されることによって、強い相互作用が媒介されると考えられている。

これは粒子間の電磁相互作用が光子の交換によって媒介されることと似ているが、光子が電荷をもたないため光子同士の間に電磁相互作用が働かないのに対して、強い相互作用の場合には力の媒介粒子であるグルーオン自体が量子色力学(QCD)でいうところの色荷をもっているため、グルーオン同士にも強い相互作用が働く。

グルーオン間の相互作用によって形成されるひも状の場は「フラックス・チューブ」と呼ばれている。陽子や中性子などのハドロン粒子から、クォークやグルーオンなどの素粒子を単独で取り出すことはできていないが、これはクォーク同士を引き離そうとすると長距離でのフラックス・チューブのエネルギーが強くなり、クォークをハドロン粒子内に閉じ込めてしまうためであると説明される。

一方、宇宙誕生直後や、加速器内での重イオン衝突実験などでつくりだされる高温高密度状態では、陽子や中性子にクォークやグルーオンが閉じ込められずに自由に動き出すクォーク・グルーオン・プラズマ(QGP)の状態が実現すると考えられている。実際に、2005年には米ブルックヘブン国立研究所の相対論的重イオン衝突型加速器(RHIC)における実験でQGP状態が再現されたと報告されている。

今回の研究では、宇宙初期における高エネルギーでのQGP状態でフラックス・チューブに何が起こるかが検討された。それによると、このような高エネルギー状態においてクォークと反クォークのペアが大量に生成消滅することによって、無数のフラックス・チューブが形成されると考えられるという。

通常、クォーク・反クォーク対が接触するとフラックス・チューブは消滅してしまうが、これには例外もあり、ひも状のフラックス・チューブが結び目を形成するような場合にはチューブが安定して存在できるようになり、素粒子よりも長く存続するようになる。

たとえば、ある素粒子の軌跡が止め結び(オーバーハンドノット)の形を描いたとすると、それに対応したフラックス・チューブは三つ葉結びの形になる。この状態で結び目をつくったフラックス・チューブは、チューブによって結びついていたもとの素粒子のペアが消滅した後にも残るという。また、複数のフラックス・チューブが連結した場合にも、安定したフラックス・チューブの結び目が形成される。

このような過程を経て、初期宇宙の高エネルギー状態では宇宙全体にフラックス・チューブの固い結び目のネットワークが充満していったと研究チームは考えている。

続きはソースで

http://n.mynv.jp/news/2017/10/31/030/images/001l.jpg
http://n.mynv.jp/news/2017/10/31/030/images/002l.jpg
http://news.mynavi.jp/news/2017/10/31/030/

ノーベル化学賞、欧米の研究者3人に クライオ電子顕微鏡法の開発で
2017年10月4日 20:21　発信地：ストックホルム/スウェーデン

【10月4日 AFP】（更新、写真追加）スウェーデン王立科学アカデミー（Royal Swedish Academy of Sciences）は4日、2017年のノーベル化学賞（Nobel Prize in Chemistry）を、ジャック・デュボシェット（Jacques Dubochet、スイス）、ヨアヒム・フランク（Joachim Frank、米国）、リチャード・ヘンダーソン（Richard Henderson、英国）の3氏に授与すると発表した。授賞理由は生体分子の画像化を単純化し改善したクライオ電子顕微鏡法の開発。
　
続きはソースで

(c)AFP

▽引用元：AFPBBNews　2017年10月4日 20:21
http://www.afpbb.com/articles/-/3145523

2017年のノーベル化学賞を受賞した（左から）ジャック・デュボシェ氏、ヨアヒム・フランク氏、リチャード・ヘンダーソン氏（2017年10月4日撮影）。(c)AFP/Jonathan NACKSTRAND
http://afpbb.ismcdn.jp/mwimgs/f/9/480x/img_f9fa0e474268eef8e24e09447abbcbda64289.jpg

3次元集積化グラフェントランジスタの動作に成功-従... | プレスリリース | 東北大学 -TOHOKU UNIVERSITY-
http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2016/10/press20161012-01.html
http://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv-press20161012_01.jpg
http://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv-press20161012_01web.pdf


東北大学大学院理学研究科・原子分子材料科学高等研究機構（WPI-AIMR）の田邉洋一助教、谷垣勝己教授と陳明偉教授は、高橋隆教授、阿尻雅文教授、伊藤良一准教授、菅原克明助教、北條大介助教、越野幹人准教授、東京大学理学系研究科の青木秀夫教授らと協力して3次元ナノ多孔質グラフェンを用いたグラフェントランジスタの3次元集積化に成功しました。
　
炭素原子一層からなる2次元シートであるグラフェンは優れたトランジスタ性能を示しますが、実用的な性能を得るには何千枚ものグラフェンを集積化し実用レベルまで性能を向上させる必要がありました。今回開発した厚みがあり多孔質を持つ3次元グラフェンをトランジスタに用いることで、集積してない2次元グラフェントランジスタの最大1000倍の電気容量を達成しました。
　
近年、携帯情報端末の普及や小型化・高性能化に伴い、省電力で軽量かつ高性能なデバイスの開発が求められています。

続きはソースで