科学ニュース速報

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2016年06月

1: もろ禿HINE! ★@\(^o^)/ 2016/06/30(木) 12:28:54.53 ID:CAP_USER
マウス iPS細胞・ES細胞から機能する神経線維(軸索)をもつ視神経細胞の作製に世界で初めて成功 | 国立成育医療研究センター
http://www.ncchd.go.jp/press/2016/20160628.html

国立成育医療研究センター 病院 眼科医長・研究所 視覚科学研究室長の東 範行の研究チームは、昨年にヒトiPS 細胞から、機能する神経線維(軸索)をもつ視神経細胞(網膜神経節細胞)を作製することに、世界で初めて成功しました。
これにより、重篤な視覚障害を起こす視神経疾患の原因や病態の解明、診断・治療の研究に大きな道が開けました。
これに引き続き、今回はマウスのES細胞およびiPS細胞から、ヒトiPS細胞と同様の視神経細胞(網膜神経節細胞)を作製することに成功しました。
これにより、さらに 幅広く視神経疾患の研究を展開することが可能となりました。


原論文情報

•論文名:Generation of retinal ganglion cells with functional axons from mouse embryonic stem cells and induced pluripotent stem cells(Taku Tanaka,1) Tadashi Yokoi,1) Sachiko Nishina,1) Fuminobu Tanalu,2) Shu-ichi Watanabe,2) Noriyuki Azuma1)
1) Department of Ophthalmology and Laboratory for Visual Science, National Center for Child Health and Development, Tokyo, Japan
2) Department of Physiology, Faculty of Medicine, Saitama Medical University
)
•掲載雑誌:Investigative Ophthalmology & Visual Science


本プレスリリースのポイント
•眼から脳へ視覚情報を伝達する視神経は、網膜に細胞体(網膜神経節細胞)があり、そこから長い神経線維(軸索)が伸びて、視神経管を通って脳に達する。
これまでにヒトの視神経細胞を純粋に培養することはできず、動物から単離培養しても、神経線維(軸索)を温存することは不可能でした。
当研究チームは、昨年、ヒトiPS細胞から、培養皿の中で視神経細胞(網膜神経節細胞)を作製することに、世界で初めて成功しました。
•今回、マウスのES細胞およびiPS細胞からも同様に、視神経細胞(網膜神経節細胞)を作製することに世界で初めて成功しました。
これにより、この視神経細胞の作製法が動物種や多能性幹細胞の種類を超えて、普遍的な技術であることが確認されました。
•これまでに多くの疾患モデルマウスが樹立され、殊にノックアウト・ノックインによる遺伝子改変マウスが作製されてきました。
これらの研究では、疾患モデルマウスの生体を用いて行われてきましたが、視神経細胞のような中枢神経を採取して、培養皿で細胞の研究することはできませんでした。
疾患モデルマウスの細胞からiPS細胞を作製し視神経細胞に分化させることによって、培養皿の中で研究を行うことが可能となり、新たな医療研究を展開する可能性が大きく開けました。

(以下略)

引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1467257334/

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1: もろ禿HINE! ★@\(^o^)/ 2016/06/30(木) 12:30:41.89 ID:CAP_USER
【プレスリリース】半導体の基礎物理学における新たな発見~半導体中に磁性をもつ原子を加えて強磁性にすることにより、伝搬する電子の散乱が抑えられ秩序が回復する特異な現象を初めて観測~ - 日本の研究.com
https://research-er.jp/articles/view/47842

1.発表者:

宗田 伊理也 (研究当時:東京大学大学院工学系研究科電気系工学専攻特任研究員
/現在:東京工業大学工学院助教)
大矢 忍 (東京大学大学院工学系研究科電気系工学専攻・総合研究機構准教授)
田中 雅明 (東京大学大学院工学系研究科電気系工学専攻教授
スピントロニクス連携研究教育センターセンター長)


2.発表のポイント:

•磁性不純物マンガン(Mn)を半導体ガリウムヒ素中に添加してその濃度を増加させた際に、半導体の強磁性転移に伴い電流を担うキャリア(正孔)の散乱が抑えられコヒーレンスが増大する特異な現象を観測した(図1)。

•通常の半導体では、添加した不純物の濃度の増加に従い電子や正孔の散乱が強くなりコヒーレンスが低下すると理解されてきたが、本研究ではこの半導体物理学の常識とは全く逆の現象を発見した。

•本研究の結果は、電子や正孔の散乱が強く高速動作が難しいとされてきた磁性不純物を含む半導体を用いて、高速で動作する量子スピントロニクスデバイスを実現できる新たな可能性を示している。


3.発表概要:

半導体デバイスにおいて、電流の担い手であるキャリア(電子または正孔、注1)の波(波動関数)の乱れを抑えることは、デバイスの特性を向上させる上で極めて重要な課題です。
半導体では、素子に電流を流すために、不純物を添加して抵抗を下げる方法が広く用いられていますが、不純物濃度の増加に伴い半導体中の電子や正孔の波動関数は強く乱され、デバイスの特性は劣化します。これは、半導体では古くから知られている大きな問題で、固体物理学や半導体物理学の常識でした。
今回、東京大学大学院工学系研究科の宗田伊理也特任研究員、大矢忍准教授、田中雅明教授らの研究グループは、半導体ガリウム砒素(GaAs)に磁性不純物マンガン(Mn))を添加して、共鳴トンネル分光法(注2)という手法を用いて、キャリアの波動関数がどの程度乱されるかを詳細に調べました。
その結果、Mn濃度が0.9%よりも低いときは、予想通りMn濃度の増大に伴い単調に波動関数の乱れが大きくなるのに対して、Mn濃度が0.9%に達し強磁性転移が起こると、波動関数の乱れが突如として強く抑制され、正孔のコヒーレンス(注3)が増大することが明らかになりました(図1)。
この特異な現象は、将来、高速で動作する量子スピントロニクスデバイスの実現につながるものと期待されます。

(以下略)

引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1467257441/
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1: もろ禿HINE! ★@\(^o^)/ 2016/06/30(木) 07:37:14.51 ID:CAP_USER
オーロラから聞こえる謎の音の正体を解明 | 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/16/062900240/

北極圏の空にオーロラが現れる夜、どこからか不思議な音がかすかに聞こえてくるという。
実際にそれを耳にしたことのある人は、オーロラの輝きが頂点に達するほんの数分間、ラジオの雑音にも似た、パキパキ、サラサラ、シューシューという小さな音を聞いたと証言している。地元では長い間、単なる言い伝えにすぎないと考えられてきたが、フィンランドの科学者らがこのほど、音は実際に存在することを証明し、発生原因についても有力な説を提示した。

6月22日にスウェーデンのストックホルムで開かれたバルティック・ノルディック音響会議で発表された報告によると、「オーロラの音」の原因は、寒い夜に形成される「大気のフタ」によって帯電した大気が閉じ込められることにあるという。太陽から放出されるプラズマの流れが地球に届くと、この帯電した大気が急速に放電。その際に、破裂音のような音を発生させる。(参考記事:2012年6月号特集「太陽嵐の衝撃」)


音と光のショー

太陽は常に太陽風というプラズマ(電気を帯びた粒子)の流れを放出している。それらの粒子が地球の磁場と作用しあい、大気と衝突することでオーロラが発生、色鮮やかな光のショーが生まれる。(参考記事:「オーロラ爆発、アラスカ北極圏」)

時に太陽は、この粒子を大量に噴出させることがある。そんな時は地球の磁場が乱されて磁気嵐が起こる。磁気嵐は人工衛星や地上の電気システムに影響を及ぼしたりすると同時に、最も壮大なオーロラを生み出すこともある。(参考記事:「太陽嵐で大規模停電が起きるわけ」)

オーロラの音については、針葉樹の葉や松かさが関係しているとする説が以前は有力だった。

磁気嵐の最中には、大気の電位がかなり高くなることがあり、空気と地上の物体の間に電位差が生じる。そこに、針葉や松かさのような先の尖ったものがあれば、簡単に放電が起こる。ちょうど、指先がドアノブに触れると静電気の衝撃でパチッと音が聞こえるのと同じである。(参考記事:「太陽嵐がもたらした強度「G4」の磁気嵐とは」)


暖かい大気がフタ説

しかし、2012年にフィンランドにあるアールト大学の研究者ウント・K・ライネ氏が、音はオーロラが最も活発な時に、木の高さよりもさらに上の、地上70メートルあたりから発せられていることをつきとめた。

さらにライネ氏はその後も研究を重ね、今回オーロラ音が生まれる過程について具体的な仮説を提案した。そのカギを握るのは、大気中に発生する逆転層と呼ばれる現象だ。

逆転層とは、普通ならば高度が上がるにつれて気温が下がるところを、逆に上層の気温が高くなる現象のことをいう。晴れた穏やかな日に起こりやすい。日没後、暖かい空気が上昇し、地表面は気温が低下する。そのまま穏やかな状態が続くと、両者の気温が混じり合うことがない。

ライネ氏の研究チームによると、この逆転層によってできた暖かい上層がフタのような役割を果たし、負電荷を帯びた大気を下の層に閉じ込める。そこへ磁気嵐がやってくると、このフタが壊れて放電が起こり、奇妙な音を立てるという。

以前の観測とも一致する。研究チームは、今回録音したオーロラ音のうち最もはっきりと聞こえる60個の音について、地上75メートルあたりで発生していることを確認した。それは、逆転層が通常発生する高さとしてフィンランド気象研究所が独自に計測した数値とちょうど同じだった。


オーロラを体験するには

オーロラを見るには、北極圏に近い場所へ行くことである。運がよければ、音も聞けるかもしれない。ただし、強力な太陽嵐が発生すれば、それよりはるかに低い緯度でもオーロラが出現することはある。(参考記事:「北極点がヨーロッパ方向へ急移動と研究発表」)

真夜中ごろに外へ出て、できるだけ暗い場所から北の地平線の方向を見上げてみよう。地上の光源は弱いオーロラの光をほぼ覆い隠してしまうため、街に近い場所では最も明るいオーロラしか見ることはできない。

はじめのうち、かすかな緑色を帯びたリボン状の光が北の地平線上空に現れる。やがて粒子の嵐が起こると、空全体に舞い踊る色鮮やかな光のリボンやカーテンを目にすることができる。

引用元:http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1467239834/

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