植物の根に“電気刺激”、通常より50％速いペースで成長 「電子土壌」をスウェーデンの研究者らが開発
実験では、eSoilを通して電気刺激を受けた大麦の苗が、通常の成長速度よりも約50％速く成長することを示した。これまでの研究では根の刺激に高電圧が使っていたが、eSoilは低電圧で済むという大きな利点を有している。この方法で苗が窒素をより効率的に処理することを確認しているが、電気刺激がプロセスにどのように影響するかについては、まだ明らかになっていないという。 Source and Image Credits: eSoil: A low-power bioelectronic growth scaffold that enhances crop seedling growth, Proceedings of the National Academy of Sciences（2023）. https://dx.doi.org/10.1073/pnas.2304135120 関連記事 電気で傷を
青色半導体レーザーを用いた害虫の撃墜
大阪大学レーザー科学研究所の藤寛特任教授、山本和久教授らの研究グループは、害虫をレーザー光で駆除する際の急所を世界で初めて発見しました。使用した害虫は薬剤抵抗性を持ち農作物に甚大な被害をもたらすハスモンヨトウ（蛾の一種）とよばれ、急所が胸部や顔部であることを突き止めました。 これまでの害虫駆除は化学薬剤の使用が主流でしたが、近年、害虫が薬剤抵抗性を持つようになり農薬が効かなくなってきました。今回のレーザー光の手法を使えば、これらの害虫の駆除が可能です。農業では世界の農作物生産額165兆円のうち26兆円の農作物が害虫・害獣被害により失われています（2017年）。この農作物被害を防いで、今後の世界的人口増加に伴う食糧不足も解決します。 今回、当研究グループは、ハスモンヨトウの各部位に青色半導体レーザーからパルス光を照射する実験を通じて急所が胸部や顔部であることを見出しました。また、飛んでいるハ
微生物を「物理攻撃」で99％死滅させるナノコーティング素材が登場、薬剤耐性菌も殺せるのに人体には無害
医療ではなく工業の分野で脚光を浴びてきた素材の薄膜をコーティングすることで、病原体となるバクテリアや真菌の細胞を破壊することができる技術が開発されました。このナノコーティング技術は、抗生物質が効かない薬剤耐性菌(スーパーバグ)にも有効な上に人体には無害なため、傷口に貼る創傷被覆材や医療用器材を体内に埋め込むインプラントの素材として有望視されています。 Broad-Spectrum Solvent-free Layered Black Phosphorus as a Rapid Action Antimicrobial | ACS Applied Materials & Interfaces https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c01739 Superbug Killer: New Nanotech Destroys Bacteria and F
蛾の触角をドローンに移植 匂いの発生源に向かって飛行する「Smellicopter」
Innovative Tech： このコーナーでは、テクノロジーの最新研究を紹介するWebメディア「Seamless」を主宰する山下裕毅氏が執筆。新規性の高い科学論文を山下氏がピックアップし、解説する。 ワシントン大学とメリーランド大学の米研究チームが開発した「Smellicopter」は、匂いに向かって移動して匂いの発生源を特定する、手のひらサイズの自律型ドローンだ。人工の臭気検知器を使わず、蛾の匂いセンサーである触角をドローンに移植した。 虫の触覚は、嗅覚範囲や応答速度、識別精度に優れている。例えば、オスの蛾は長距離にわたってメスを追跡し、1兆分の1以下の濃度でメスのフェロモンを検出するとされている。研究チームは、人工の臭気検知器よりも虫の匂いセンサーの方が有能だとみている。 この優れた虫の匂いセンサーをドローンに搭載するため、タバコスズメガの触角を使用する。本体から切断するため、事前
月に「ノアの箱舟」建設を、地球滅亡に備えて６７０万種の生命を保管
地球滅亡の事態に備えて月面に「ノアの箱舟」を建設する提案が専門家から出ている/Stuart Franklin/Getty Images （ＣＮＮ） 地球滅亡の事態に備えて月面に「ノアの箱舟」を建設し、地球上の生命６７０万種の種子や胞子、精子、卵子のサンプルを保管する計画を、米アリゾナ大学の研究チームが提案した。 研究チームはこの計画を、地球上の６７０万種のための「現代のグローバル保険」と命名。種子や卵子を凍結保存して月の地下トンネルや洞窟網に隠しておくことで、生物多様性の激減によって引き起こされる「地球壊滅」が起きた場合でも、遺伝物質を守ることができるとしている。 同様の貯蔵庫は地球上にも存在する。ノルウェーと北極の間に位置するスバールバル諸島の「スバールバル世界種子貯蔵庫」には、約１００万の種子サンプルが保管されている。 今回のプロジェクトの成否は「冷凍ロボット技術」の発展にかかっている
ミノムシから世界最強の糸 クモの糸よりも強く丈夫 興和など開発 - 毎日新聞
興和（名古屋市）と農業・食品産業技術総合研究機構（茨城県つくば市）は5日、ミノムシから糸を取る技術を開発したと発表した。自然繊維で世界最強とされるクモの糸よりも強く丈夫なことも発見した。新しい繊維などの材料として、自動車や航空機への応用が期待できるという。 ミノムシはミノガの幼虫。カイコやクモと同様、たんぱく質でできた糸を吐く。実験の結果、強度や丈夫さが優れているクモの糸に比べ、ミノムシの糸は、丈夫さでは約2・2倍、強度で約1・8倍など、すべての項目で上回った。そこで、自動車の外装にも使われる繊維強化プラスチック（FRP）にミノムシの糸を組み込んだところ、従来のFRPの数倍の強度になったという。他にも340度までの耐熱性があり、代表的なナイロン糸の5分の1の細さであるなど、さまざまな利点が見つかった。 ミノムシの糸は真っすぐに取り出せない難点があり繊維として使えなかった。しかし特殊な装置を
サメ肌を飛行機の翼に付けてみたらすごかった
サメ肌の構造が、飛行機、風力タービン、ドローン、自動車の性能を向上させる可能性がある。（IMAGE BY JAMES WEAVER, HAVARD UNIVERSITY） サメは、4億年以上にわたる進化を経て、水中を高速で泳げるように適応してきた。なかでもアオザメは最も速く、短距離なら最高時速100kmにもなる。2位はネズミザメで時速80km、有名なホホジロザメは3位だ。（参考記事：「海のハンター ホホジロザメ 有名だけど、謎だらけ」） サメの皮膚は楯鱗（じゅんりん）と呼ばれる小さな歯のようなウロコに覆われている。1980年代にこの構造が見つかって以来、空気力学的な研究が行われてきたが、水の抵抗（抗力）を減らす効果について研究者の意見は分かれていた。そこで今回、米ハーバード大学の進化生物学者と工学者のチームが詳細な研究を行った。 学術誌『Journal of the Royal Socie
化学的手法でクモの糸を創る | 理化学研究所
要旨 理化学研究所（理研）環境資源科学研究センター酵素研究チームの土屋康佑上級研究員と沼田圭司チームリーダーの研究チームは、高強度を示すクモ糸タンパク質のアミノ酸配列に類似した一次構造[1]を持つポリペプチドを化学的に合成する手法を開発しました。また、合成したポリペプチドはクモ糸に類似した二次構造[1]を構築していることを明らかにしました。 クモの糸（牽引糸）は鉄に匹敵する高強度を示す素材であり、自動車用パーツなど構造材料としての応用が期待されます。しかし、一般的にクモは家蚕のように飼育することができないため、天然のクモ糸を大量生産することは困難です。また、一部の高コストな微生物合成法を除くと、人工的にクモ糸タンパク質を大量かつ簡便に合成する手法は確立されていません。 今回、研究チームはこれまでに研究を進めてきた化学酵素重合[2]を取り入れた2段階の化学合成的手法を用いて、アミノ酸エステル
ミミズの筋肉使ったポンプ開発 エネルギー源はATP 電力不要の超小型ポンプ実現へ
ミミズの筋肉組織を利用した小型ポンプを理研などのチームが開発した。動作のためのエネルギー源にATPを利用しており、電力不要で駆動する超小型ポンプの開発につながるという。 理化学研究所と東京電機大学の共同研究チームは10月17日、ミミズの筋肉組織を利用した小型ポンプを開発したと発表した。動作のためのエネルギー源には、生体の共通エネルギー源であるアデノシン三リン酸（ATP）を利用しており、将来、ミミズと同様の構造を人工的に作ることができれば、電力不要で駆動する超小型ポンプを開発できる可能性があるという。 ポンプは、体内埋め込み装置の開発など最先端研究分野で小型化が求められているが、従来の圧電素子による小型ポンプは、電源やワイヤーなどが必要で、小型化には限界があった。 研究チームは、小型ポンプの材料に生体筋肉組織を利用することで、小型で効率のよいポンプが実現できるのではないかと発案。ミミズの体表
歴史上最も多くの人間を殺している「蚊」のマラリアを根絶する「遺伝子組み換え蚊」問題まとめムービー
蚊を媒介して年間2億人もの人々がマラリアに感染し、毎年50万人もの命を失われています。遺伝子工学によりマラリアに抵抗を持つ「遺伝子組み換え蚊」がすでに創られており、人造の遺伝子を確実に遺伝させる技術も確立されているのですが、一度実行すれば元に戻すことはできないほど自然に変更を加えることから、いまだ実用化には至っていません。そんな遺伝子組み換え蚊の詳細がイラスト＆日本語訳付きで理解できるムービーが公開されています。 How To Eradicate One Of Our Deadliest Enemies – Gene Drive & Malaria - YouTube もし遺伝子工学によって最も危険な怪物を倒すことができたとしたら？ 歴史上最も多く人間を殺している恐ろしい怪物は「蚊」と知られています。 蚊はデング熱・ジカ熱・黄熱や…… マラリアを媒介します。 マラリアは歴史上最悪の殺し屋と
精子だけで赤ちゃんができる？ 英大学で研究進む - BBCニュース
いつか卵子を使わずに精子だけで赤ちゃんができるようになるかもしれないことが、英バース大学の研究で明らかになった。研究は初期段階にあるが、マウス実験で健康な赤ちゃんの誕生に成功したという。
細胞に機能追加するプログラミング言語、MITが開発
米マサチューセッツ工科大学（MIT）は、DNAに作用し、大腸菌に新たな機能を追加する“細胞用プログラミング言語”を開発した。コンピュータでプログラミングをするのと同じ感覚で、テキストベースで設計するのが特徴だ。 グルコース濃度や酸素レベルに応じ、意図した反応を返すようにプログラムできる。デジタル回路を設計する言語「Verilog」をベースとし、DNAの各部位や役割、他の部分との連携など、遺伝子工学の知識がなくても設計可能だ。「高校生でも、望み通りのプログラムを組める」とうたう。 研究チームによる初回テストでは、60種類の回路をプログラムし、うち45個が正常に機能したという。ほとんどの回路は1種類の機能しか持たないが、異なる3種類の機能を持ち、優先度に応じて反応を返す回路も設計した。 従来、DNA回路の開発には数年を要したが、同言語を使えばボタンを押すだけで、すぐにテストでき、研究時間の短縮
試薬に浸すと…植物が数時間で透明化 奈良先端大など：朝日新聞デジタル
植物の葉や茎をガラス細工のように透明にする技術を、奈良先端科学技術大学院大などの研究チームが開発した。イネなどを試薬に浸すと数時間で丸ごと透明にできるのが特徴で、農作物研究のスピードアップにつながるという。２９日付の国際専門誌に発表した。 同大と東京理科大、熊本大のチームは「チオジエタノール」など４種の化学物質に植物を浸すと、植物に含まれる色素が抜け、透明な化学物質に入れ替わることを発見。シロイヌナズナは２時間、イネは４～５時間で透明になった。 これまで、植物内部の栄養や水分の通り道などを詳しく調べるには、薄切りにした標本を数十枚から数百枚作って顕微鏡で見るため、時間がかかった。東京理科大の松永幸大（さちひろ）教授は「野菜や果物に入り込んだ害虫をすぐに検査することもできる」と話している。（小堀龍之）
「ゲノム編集」で１．５倍の大きさの魚に NHKニュース
これまでの遺伝子組み換え技術よりもはるかに正確に遺伝子を操作できる「ゲノム編集」と呼ばれる技術を使い、高級魚として知られる「マダイ」を通常の１．５倍程度の重さにまで大きくすることに京都大学などの研究グループが成功しました。今後、魚の品種改良が本格的に始まる可能性があると注目されています。 「ゲノム編集」は、これまでの遺伝子組み換え技術よりもはるかに正確に遺伝子を操作できる技術で、ここ数年、急速に研究が進んでいます。 研究グループは、この技術を使い、高級魚として知られるマダイで筋肉の量を調節している「ミオスタチン」という遺伝子を操作しました。 その結果、ふ化して１年の時点で、大きいもので通常の１．２倍から１．５倍の重さにまで育つマダイを作り出すことに成功したということです。 食品としての安全性は、今後、検討されるということですが、この技術を使って魚の品種改良が本格的に始まる可能性があると注目
「ハネカクシ」の羽を畳む仕組み解明 NHKニュース
世界中に分布している小型の昆虫「ハネカクシ」の仲間が、薄い羽を小さく畳んで外側の固い羽の中に収納する仕組みを東京大学の研究グループが初めて解明しました。研究グループでは、人工衛星に搭載する太陽光パネルの新たな畳み方などの技術開発に応用できるのではないかと話しています。 ハネカクシ類は最大でも数センチほどの小型の昆虫で、薄い大きな羽を外側の固い羽の中に格納する際、お尻を器用に使って折り畳みますが、畳み方がほかの昆虫と比べ複雑で、どのように畳んでいるのかは謎とされていました。 東京大学生産技術研究所の斉藤一哉助教らのグループは、ハネカクシの仲間が飛び立つところや羽をしまうところをハイスピードカメラを使って撮影し、畳み方を初めて解明しました。 その結果、畳み方は左右でそれぞれ違い、２０以上の折り線が必要な複雑な仕組みになっていることが分かりました。 畳んだ羽は広げたときの面積の５分の１ほどに小さ
水面に浮かんでマラリアを媒介する蚊の幼虫を退治するボウフラ抑制装置「Solar Scare Mosquito」
夏になると多く発生する蚊は、人を不快な気持ちにさせるだけではなくマラリアなどの病気の媒介者となって人の生命を脅かすことも知られています。特に熱帯・亜熱帯地方における影響が大きく、薬剤や天敵となる生き物による駆除などが行われてはいるものの、毎年多くの人が病気に冒されるという状況が変わることはありません。そんな蚊の発生を根本から食い止めるべく開発された「Solar Scare Mosquito」は蚊の幼虫であるボウフラの発生を抑えることを目的とした装置となっています。 Gallactronics: Solar Scare Mosquito http://www.gallactronics.com/2014/05/solar-scare-mosquito.html 以下のYouTubeムービーなどを見ると、どのような装置なのかを把握することができます。 Solar Scare Mosquito
ｉＰＳ細胞でヒトの「脳」組織作る NHKニュース
体のさまざまな組織になるｉＰＳ細胞とＥＳ細胞から、大きさが最大で４ミリほどのヒトの脳の組織を作り出すことに、イギリスなどの研究グループが成功しました。複雑な構造をもつヒトの脳の組織が出来たのは世界で初めてで、研究グループでは、脳の病気の解明などに役立つとしています。 イギリスとオーストリアの研究グループは、さまざまな組織になるヒトのｉＰＳ細胞とＥＳ細胞を、それぞれ神経の元となる細胞に変化させたあと、ゼリー状の物質の中に入れ４日間、培養しました。そして、別の容器に移して培養液と一緒にゆっくりとかき混ぜる作業を続けたところ、それぞれ脳の組織が形づくられ２か月後には、最大で４ミリほどの大きさにまで成長したということです。 出来た脳の組織は、ヒトの大脳皮質のように神経細胞の層が重なり、記憶をつかさどる海馬の細胞や目の網膜の組織も含まれていました。また、研究グループでは、脳が生まれつき小さい「小頭症
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