すでに検討中の方法でアルツハイマーは回復できるかもしれない

アルツハイマー病患者の脳ではアミロイドベータタンパク質(Aβ)が集まってAβオリゴマーと名付けられたかたまりを作って神経細胞を損傷させていることがわかっていて、この初期段階のAβの異常化がアルツハイマー病の直接の引き金だと考えられています。

国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センターはAβオリゴマーの除去で神経細胞の損傷が回復するかもしれないことを細胞動物で確認しました。 実験では、神経細胞を2つのグループに分けてそれぞれAβオリゴマーで処理して損傷させた後、一つのグループは引続きAβ処理を行い、もう一つのグループはAβを除去する処理を行いました。その結果、Aβ処理を続けた細胞はさらに神経細胞の損傷が進行し、除去した細胞は損傷が処理前の段階まで回復しました。

アルツハイマー病の治療においてはAβは治療薬開発の有望なターゲットと以前から考えられていましたが、ほとんどすべての凝集阻害作用をもつ医薬品効果に治療効果が見られないことから医薬品開発のターゲットとして間違っているのではないか、という考え方も広がっていました。今回の方法でアルツハイマーが回復するのであれば、ひきつづきAβ関連医薬品、特にAβオリゴマー抗体療法や、Aβ産生酵素BACE1阻害薬の研究をする価値が大きく向上したといえます。

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2017-02-27 : 科学の小ネタ : コメント : 0 :

ダウンヒルの選手は下腿部で最大抵抗

次回韓国での冬のオリンピックまですでに1年を切り、出場権をかけた様々な協議が繰り広げられていますが、冬の花形競技の一つ、アルペンスキー競技ダウンヒルでクラウチング姿勢を取るレーサーが受ける空気抵抗は下腿部が最大であることが筑波大学と民間企業との共同研究でわかりました。
※下腿=足の膝から足首までの部分

筑波大学スポーツ流体工学実験棟に設置された低速低乱風洞実験装置による解析結果です。これまでも風洞実験での空気抵抗を計測して競技器具やウエアの開発は行われていましたが、、身体の部位ごとの空力特性を詳細に明らかにし、可視化した実験は非常に珍しいものです。

風洞実験の様子、選手はマネキンです。
ダウンヒルの選手は下腿部で最大抵抗

時速144キロで滑る選手周辺の空気の流れ、下腿部が真っ赤になっているのはこの付近の空気の流れが最も激しい(=最も抵抗が大きい)ことを示しています。
ダウンヒルの選手は下腿部で最大抵抗

選手の身体の周辺の渦を可視化したVG。青色は時計回り、赤色は反時計回りの空気の渦で色が濃いほど強い渦巻きです。なんだかものすごく速そうな絵です。
ダウンヒルの選手は下腿部で最大抵抗


2017-02-25 : 科学の小ネタ : コメント : 0 :

ヴォイニッチの科学書 Chapter-642 宇宙フレンズ

ヴォイニッチの科学書 Chapter-642 宇宙フレンズ

地球人類は無限に広がる宇宙の小さな惑星に宇宙の時間からすればほんの短い時間だけ存在してるちっぽけな存在です。一方で、私達が観測可能な範囲の宇宙において人間のような存在は見つかっていません。にもかかわらずこの宇宙は私達が快適に暮らせるように、とてもフレンドリーに出来ています。それはなぜなのでしょうか? これは宇宙科学者が真剣に考えてもよくわからない究極の謎です。

多くの人は「そんなの偶然だよね、偶然だから他には私達のような存在は見つからないんだよね」と考えます。ですが、理論物理学者はこれを偶然では済まさず、私達が存在していることは理論的に説明可能である、つまり、宇宙を解明することによって人類の存在も必然の結果として導き出すことが出来る、そう考えています。

概要が説明できる。そう、マルチバースならね。

マルチバースと宇宙同士の関係についていろいろな説がありますが、現在、中心となるのは「ポケット宇宙マルチバース」と「親子宇宙マルチバース」です。

ポケット宇宙マルチバースは「インフレーションは永遠に続いている」という考え方に基づきます。空間全体ではインフレーションは永遠に続いており、ある所で不意にインフレーションが終了してそこに一個の宇宙が出来る、つまり複数の宇宙がインフレーションによって永遠に作り続けられるという考え方です。もう一つの考え方、親子マルチバースはある宇宙を親宇宙とし、そこから子宇宙、さらに子宇宙から孫宇宙が泡のように次々に出来るという考え方です。いずれにしてもこれらが真実であるとするならば様々な物理法則を持つ宇宙が無限に存在することになりますので、その中の一つくらいは地球人類にフレンドリーな宇宙があってもいいかもしれません。

ヴォイニッチの科学書 Chapter-642 宇宙フレンズ


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2017-02-25 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

マリアナに新たな熱水噴出孔を発見

深海熱水噴出口とは海底火山によって作り出された数百度の海水を吹き出す地形のことです。海底の地下水が海底火山のマグマで熱せられて、地底のミネラルや火山性の硫黄などを豊富に含んで吹き出しています。  

深海熱水噴出口が見られるのは深さ4000メートル以上の深海です。本来このような深いところには太陽の光も届かず、栄養分も少ないと思われていたため、かつては深海底は死の世界だと思われていました。ところが深海熱水噴出口の周辺は地底から吹き出すミネラルなどの栄養が豊富で熱源もあって暖かいため、地上では決して見られない、地上の生態系とは完全に独立した珍しい生態系が存在しています。

マリアナに新たな熱水噴出孔を発見


硫黄を使って生きる微生物を食物連鎖のスタート地点にして生態系が熱水噴出口の周辺だけで完結し、カニやエビ、貝類のような生き物がウジャウジャと集まった世界を作り出しています。  

深海熱水噴出口はすでにいくつか発見されて、かなり調査も進んでいるのですが、広い海に比べるとその数は限られますので、今でも新しい深海熱水噴出口が見つかることはめったにありません。ところが最近、日本とパプアニューギニアの間のマリアナトラフとよばれる、海溝ほど深くはない緩やかな斜面が続く溝のような地形で新たな深海熱水噴出口が3つも同時に発見されました。  

この熱水噴出口を発見したのは米カリフォルニア州のシュミット海洋研究所が開発した新型の遠隔操作無人探査機(ROV)「スバスチアン」(下写真)です。

マリアナに新たな熱水噴出孔を発見

スバスチアンは 次写真)とケーブル接続されていて、数週間海底に潜ったまま観測を続け、リアルタイムでカメラの映像を母船に届けると共に、海底のサンプルの採取をして持ち帰ることが出来ます。  

最近、土星の衛星エンケラドゥス、タイタンなどには表面を覆う氷の下に液体の海があり、生物がいる可能性が示されていますが、もしこれらの衛星に生物がいるとするならば地球の深海熱水噴出口のような生態系ではないか、とも想像されています。

洋上の調査母船「ファルコー」


2017-02-24 : 科学の小ネタ : コメント : 0 :

古代遺跡探査衛星と宇宙考古学

人工衛星を使って地上の古代遺跡を探査する学問を宇宙考古学と呼びます。最近打ち上げられたひまわり9号のような赤外線で地表を撮影できる人工衛星のデータをコンピューターで自動処理して遺跡を見つけ出します。すでにエジプトやローマで未発見だったピラミッドや集落を多数発見することに成功しています。  

地球以外の天体の表面に車輪で移動する探査機を下ろすことは一般的になってきましたし、月であれば今年は民間による月探査コンテストも行われますが、逆転の発想で古代遺跡探査衛星と探査車で、上空から人の近づけない古代遺跡を発見し、そこに飛行機で探査車を下ろす、などと行った新しい時代の宇宙考古学ももうすぐそこかも知れません。


2017-02-22 : 科学の小ネタ : コメント : 0 :

ピーナツアレルギー治療薬の開発

日本の製薬メーカーアステラス製薬がピーナツアレルギーを治すDNAワクチンの研究を米国で進めています。

ピーナツアレルギーの患者数は日本で10万人、日米欧ではそれぞれ300万人を超えており、患者がピーナツを摂取すると呼吸困難に陥ることもあるほど危険ですが、予防や治療の方法はまだ確立されておらず、発作が起きてからの対症療法が行われています。  

アステラス製薬が開発中のDNAワクチンはアレルギー反応の原因となる抗原と呼ばれるタンパク質の遺伝子を元に作られ、このワクチンを投与することによって患者の体内で遺伝子から抗原の類似物質の合成が行われ、それに身体が反応して抗原の機能を失わせる抗体を体内で誘導することによって免疫バランスを調節し、アレルギーを抑えます。  

食物アレルギーのDNAワクチン治療はまだ前例がありませんが、今回の臨床試験が成功すれば、その他の食物アレルギーにも応用できる技術だと言うことです。


2017-02-21 : 科学の小ネタ : コメント : 0 :

化学に恋するアピシウス 2017年2月 「アンコウ」

季節の食材の科学と化学、ビジネスジャーナルで連載中の「化学に恋するアピシウス」、2月のテーマは「アンコウ」です。本文は下のリンク先でお楽しみ下さい。
http://biz-journal.jp/2017/02/post_18048.html

化学に恋するアピシウス 2017年2月 「アンコウ」

毎回、季節料理の写真は私が自分で都度撮影しています。
アンコウと言えば、あんこう鍋かアンキモか、そんな感じだと思うのですが諸般の事情で「アンコウの唐揚げ」になりました。アンコウの姿は独特ですが、唐揚げになってしまうとフグの唐揚げと区別がつきませんね。
今回、アンコウの唐揚げを食べに行ったお店は銀座ライオン秋葉原ラジオ会館店です。ここはいつも豊富な季節メニューがあって何度行ってもいつも初めての料理を頂くことが出来ます。

2017-02-19 : お知らせ : コメント : 0 :

ヴォイニッチの科学書 Chapter-641 酒の起源

2017年2月18日 Chapter-641 酒の起源

お酒の起源にはいろいろな説がありますが、その中の一つに世界最古のお酒は9000年前の中国で米と果実と蜂蜜で造ったものであるという説があります。  

ラーメンのことを指して中国3000年の歴史とか中国4000年の歴史などとネタ的に表現しますが、3~4000年前は仰韶(ヤンシャオ)文化及び龍山(ロンシャン)文化などと呼ばれる色を塗った土器に代表される時代で、そこからさらに5~6000年も遡ったお酒の起源時代のこととなるとどのような時代だったのかよくわかっていません。

ヴォイニッチの科学書 Chapter-641 酒の起源

この時代は河南省(次地図:黄河下流のちょっと内陸部)などに人が暮らした跡が残っています。竪穴式住居で畑作をし、土器を作っていましたが、まだ彩色と言うにはほど遠い、赤っぽく塗った土器くらいは発見される、という時代でした。つまりは、文明が誕生してまもない時代からお酒は造られていた、とうことです。

ヴォイニッチの科学書 Chapter-641 酒の起源

人類の進化や文明の発展において、お酒の発明、あるいは人類がお酒を飲めるようになったことがの大きく関わっていたという説が多数提唱されています。  

一例として、米国ペンシルベニア大学の研究者らはお酒の中のアルコールが人間の脳に作用し、神経伝達物質の放出が活性化された結果、想像力が生まれ、言語や芸術が発展したという説を唱えています。この研究者らによると、農耕の開始、文字の発明など、人類の歴史のターニングポイントには必ずお酒が関わっていたらしいです。  

一見極論のような気もしますが、現在の地球上の生物でお酒を好むのは人間だけであり、文明を築いているのも人間だけという事実と照らし合わせてみると左党1の方は「もっともだ、もっともだ」と頷いておられることと思います。


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2017-02-19 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

人体チップに恋をする時代が来る?

京都大学が切手と同じくらいの大きさの基板上にiPS細胞を使って人間の身体を再現する研究に取り組んでいます。iPS細胞から作り出した心臓や肝臓の生きた細胞を基板上に配置し、微細な水路を使って人間の身体と同じ順番で臓器細胞を接続し、血液に似せた液体を流すことによって臓器と血液からなる細胞の回路をつくりあげました。

人体チップに恋をする時代が来る?

これを顕微鏡などの分析装置に装着することによって体内の反応を容易に観察することが出来るようになり、動物実験に頼っていた医薬品の副作用を調べる実験に使え、新薬の開発効率を高めるものと思われます。現在は6個の臓器を配置することが可能ですが、将来的には胃酸をカプセルの中に分泌する胃や、血液とは別に消化管ルートを用意して小腸からの物質の吸収を再現したり、逆に脳血液関門のようなバリアを再現して物質投下を阻害したりすることによって、次第に人間に近い基板が開発されるのかもしれません。

やがては神経系や脳もチップ上で再現され、チップが感情を持ったとき、人間はチップに恋をする可能性もあるのでしょうか? ドールやフィギュアよりも人間らしいと言えば人間らしい気もします。


2017-02-15 : 科学の小ネタ : コメント : 0 :

ビタミンDが体内の脂質量を抑制

ビタミンDが体内の脂質量を抑制

京都大学の研究者らは体内のビタミンDが、脂質の合成を抑制することを発見しました。脂質合成はメタボリックシンドロームや癌などと密接に関係しており、ビタミンDについてはこれまで、経験的にそれらの疾患の予防に効果があることが分かっていましたが、今回初めてそのメカニズムが解明されました。

ビタミンDが関係している脂質合成抑制はこれまで知られていた脂質合成抑制とは全く異なるものであるうえ、元々体内に存在する分子による作用であるため安全性が高いことから、今後、メタボリックシンドロームや癌の予防に効果のある人工ビタミンDの作成などに応用されることが期待されます。  

ちなみにビタミンDを豊富に含む食品の代表はアンキモです。もう少し身近な食品であれば東京の人がやたらと食べる半乾燥のしらす、丸干しいわし鮭やサンマにも結構含まれています。

ビタミンDが体内の脂質量を抑制


2017-02-13 : 科学の小ネタ : コメント : 0 :

漢方の効果を科学的に解析

北里大学の東洋医学総合研究所は漢方薬の効果について科学的な根拠を調べ、臨床に生かそうとしています。漢方薬は植物など天然物である生薬を複数配合していますので、その中に含まれる成分が膨大で、市販されている漢方薬でも成分が解明されているものはありません。ですが、漢方薬は科学的根拠には乏しいものの、健康に寄与することは経験的に広く知られています。  

ですが、漢方薬の効果も少しずつ科学的に解明され始めており、たとえば人参(ニンジン)山椒(サンショウ)乾姜(カンキョウ)を配合した大建中湯(だいけんちゅうとう)は腹痛やお腹の張りをやわらげ胃腸の調子をよくするとされていますが、その基本は抗炎症作用であることがわかりました。また10種類以上の生薬を含む柴苓湯(さいれいとう)が大腸炎に効果があることが科学的な検証で新たに発見されました。このように既存の漢方薬の作用メカニズムを明らかにしたり、スクリーニングと呼ばれる科学的な実験でこれまで知られていなかった効能を発見する研究も盛んです。

香港の漢方薬専門店
漢方の効果を科学的に解析

また、一部の漢方薬は動悸などの副作用を持つことが知られています。生薬全体が悪さをしているわけではないので、生薬の成分から副作用の原因となっている物質を探し出し、それを除去する技術を開発することで副作用の回避や、天然ものよりもより多く服用することを可能にして効果の増強などにつなげることが出来ます。  

漢方薬と言えば生活習慣病や日常のちょっとした疾患の薬というイメージがありますが、漢方薬の一部には中枢作用性がある物も知られており、それらを上手に使うことによってストレス軽減や場合によっては知的機能の回復などにも効果のある漢方薬が発見されるのではないかと考えている化学者もいます。


2017-02-12 : 科学の小ネタ : コメント : 0 :

眠って白血球をベースキャンプに帰してあげる

白血球は体内に侵入した外敵を破壊するために全身を巡っていますが、人間が起きて活動することにより全身に様々な異物の侵入が発生し、白血球は総動員状態にあります。戦いが終われば白血球の役目は終わるのですが、血液中の白血球濃度は高いまま維持され、一度出動した白血球部隊の一部そのまま戦場にとどまっているらしいことがわかっています。  

ところが、ドイツ、テュービンゲン大学の研究によると夜間に十分な睡眠をとると、血液中のある種の白血球量が就寝後3時間以内に低下することがわかりました。白血球がどこに帰って行ったのかはわかっていませんが、白血球のベースキャンプであるリンパ節に帰って行ったのではないかと推測されています。  

徹夜をすると白血球はベースキャンプに帰るチャンスがないため次第に疲弊し、感染症に対する抵抗力が弱まる可能性があります。健康維持のためには充分な睡眠が必要であることが白血球の活動からもわかってきました。


2017-02-11 : 科学の小ネタ : コメント : 0 :

この週末の大雪は北極海のせいかもしれない

2月11日~12日にかけて日本海側では強烈に雪が降り、積雪量が平年の10倍というその地域の人にとっては見たこともない積雪に閉じ込められている地域も出始めました。  

この異常な雪と寒さは地球温暖化によって北極海の異変が発生しているためかもしれません。温暖化によって北極海の氷が減ると寒波をもたらすシベリア高気圧が発達しやすくなり、日本の冬は寒くなることが新潟大学の研究でわかりました。昨年(2016年)は北極の気温が高かったため、今冬は北極海の氷が記録的に少ない状態が続いています。
 
図は白い領域は2016年夏、最も氷が減ったときの海氷域。観測史上2番目に小さかったことが確認されています。貴色の線は1981~2010年で一番氷が多かった年の氷の到達ラインと一番少なかった年の氷の到達ラインの中間地点を線で結んだもの(中央値)です。
この週末の大雪は北極海のせいかもしれない

新潟大学の研究者らは36年分の北極圏の気象観測データを分析し北極海の氷の量と日本の冬の気候の関係を見つけ出しました。北極海は通常、氷で海水に蓋をしたような状態になっています。海水の温度は気温よりも高いため、氷の蓋が不十分だと氷のない海面から海の熱が大気に伝わって大気が暖かくなり上昇気流が発生します。上昇気流によって上空の気圧が高くなりることが原因で上空を流れる偏西風が大きく蛇行し、日本付近では西高東低の冬型の気圧配置がより強力にになって北から冷たい寒気が流れ込みやすくなるということです。  

地球温暖化の影響で、北極の氷は減り続けていますので、この変化は今後さらに強烈になる可能性があります。

2017-02-11 : 科学の小ネタ : コメント : 0 :

へこたれないロボットの開発

被災地や破壊された原子力発電所でのロボットの活用がいろいろと検討されていますが、テレビで模擬災害現場でテストとされるロボットを見て「なんと頼り無い・・・」と感じた経験のある方も多いと思います。空調が効いてフィルターを通した綺麗な空気が送られる快適な工場ではすでに人間をしのぐ大活躍のロボットも、何が起きるか予想もつかない環境では人間ほどには活躍できないのが現状です。  

そこで、東日本大震災、阪神淡路大震災などの極限環境においても災害復旧や人命救助ができるへこたれない「タフロボット」の研究が進んでいます。たとえば、東京工業大学とブリヂストンではロボットが活動するための筋肉となる「タフ油圧アクチュエータ」を開発しています。

多くのロボットでは筋肉の代わりにモーターを使っていますが、地球上で繁栄している生物においてモーターを使用しているのは細菌のべん毛スクリューくらいしかないことからわかるように、モーターは地球上で活動するのにふさわしいメカニズムではありません。その理由は
・重さと出力のバランスが悪い=重い割に力が出ない
・構造が複雑で作りにくいし壊れやすい
・強力さとしなやかさの両立が難しい
などです。そこで、大きな力を出すことができ、かつ作業に応じて柔らかく動くことも可能な人間の筋肉に着目して研究されているのが「ハイパワー人工筋肉」です。  

油圧で動くこの人工筋肉は同じ重さのモーターの10倍の出力を出すことが出来ますので、本体を大型化することなくハイパワー化、あるいはさらに本体を小さくして狭い倒壊建物の中でも充分な出力を得ることが出来ます。しかも油圧の特徴であるしなやかな動きと材質がゴムであるため外部からの振動や衝突を受け止めても壊れにくいメリットもあります。

へこたれないロボットの開発



2017-02-11 : 科学の小ネタ : コメント : 0 :

ヴォイニッチの科学書 Chapter-640 どこでもドアの誕生・・・の基礎技術

3Dプリンターは生命化学の領域でも活用が広がっています。  

たとえば、日本の独立行政法人国立病院機構は小児科医が開発した3D印刷可能な人工呼吸器を国際宇宙ステーションへ電子メールで転送する世界初の実験が成功したと発表しました。  

受け取り側に3Dプリンターとインターネット環境があれば宇宙中どこへでも人工呼吸器を転送できるようになったということです。スペースX社などのプロジェクトにより人類が火星においても生活するようになったとしても、現在は地球上のあらゆる先端機器を火星に持ち込むことは困難ですが、このような技術があれば必要な先端機器を火星で印刷で作ることが出来ます。なお、この人工呼吸器はすでに無重力環境下での動作実験にも成功し、実際に使用可能であることが確認されています。

インターネットで転送された人工呼吸器の部品が印刷される様子
ヴォイニッチの科学書 Chapter-640 どこでもドアの誕生・・・の基礎技術

さらに、スペインのマドリード・カルロス3世大学は人間の皮膚を印刷で作製できる3Dプリンターの試作機の開発に成功しています。重症のやけどで皮膚移植が必要な患者の治療や、化粧品の安全性試験などに用いる人工的な皮膚の作製を想定して試験が行われている段階です。この3Dプリンターは人間の細胞由来の成分で出来たインクを使って、人間の皮膚の構造や機能を再現した組織を印刷します。その再現度は本物の肉体にそっくりで、表皮やその内側の真皮、線維芽細胞まで再現可能です。  

また、3Dプリンターで細胞を印刷して移植用の臓器を作ることは当初より3Dプリンターの重要な用途の一つとして研究が続けられていました。

ヴォイニッチの科学書 Chapter-640 どこでもドアの誕生・・・の基礎技術

今後、今回紹介したような技術が組み合わされて臓器や皮膚やセメントつまり石灰質の骨などが印刷できるようになれば、肉体だけであれば私達はそう遠くないうちにあたかもどこでもドアを使うように火星にさえ行けるかもしれません。3Dプリンターで印刷した脳が何を考えるのかはわかりませんが、すでに脳を装置で計測してその人が考えていることや見ている物が徐々にわかるようになってきています。そうすると脳の情報をダウンロード、アップロードすることも絶対に不可能とは言い切れず、インターネットで肉体の情報を送って身体を印刷し、そこにデータ化した脳の情報、あるいはアイデンティティと記憶のような物をダウンロードすることによって人類はどこでもドアを手にした、といえる時代が本当にくるのではないでしょうか。




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2017-02-11 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

衝撃的な果汁

衝撃的な果汁

果物を搾るといえば、とがった山のようなスクイーザーと呼ばれる調理器具を使ったり、てこの原理のジューサーで圧縮したりしますが、沖縄高専が農林水産省の支援を受けて研究しているのは爆発で生じさせた衝撃波を使用する方法です。  

搾りたい果実を水の中に入れ、水中で爆発などを起こして衝撃波を発生させると果実に瞬間的に強い力がかかり、外側の皮は壊れずに内部だけが細胞膜まで破壊されて果汁が抽出されます。


2017-02-10 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

超巨大恐竜はどうして存在できたか

地球に現れた生物の中で最も身体が大きな生物は長い首と長い尻尾、太い脚で四足歩行するブラキオサウルス(下図)などの「竜脚類」と呼ぶ恐竜の仲間です。

超巨大恐竜はどうして存在できたか

化石として残っている中では体長約40メートル、80トンに成長したものもいたようです。これに限らず、ティラノサウルスやトリケラトプス、ステゴサウルスなど子どもたちに人気のよく知られた恐竜でも体長10メートル程度のものは普通におり、今の時代の巨大生物といえるゾウやキリンよりも巨大な動物がごろごろいました。  

一方で卵はどうかと考えると、現在のニワトリの体長は大きくて70センチ程度、卵の大きさは7センチくらいですので、ちょうど体長の1/10が卵の大きさだと概算すると、体長40メートルの恐竜であれば、長さ4メートルの卵があってもいいはずです。ところが、これまで発見された恐竜の卵の化石で最大の物でさえ30センチ程度ですので、巨大な恐竜は産まれたときの体長数十センチメートルがものすごい勢いで成長したことになります。  

なぜそのようなことになったのか、大阪市立自然史博物館などの最近の研究でわかってきたのは骨のできる仕組みが現在の生物とは大分違うということです。  

恐竜の骨のでき方として推測されるのは、成長の過程においてまず骨は枠組みだけを急速に成長させ、その後を追うように枠の中を骨細胞で満たして固めていく、そんな二段階の骨作りをしていたようなのです。また、成長の速度によって骨に形成される年輪のような構造を調べてみると、巨大な恐竜の骨には年輪がなく、一年中、一生の間同じペースで成長し続けていたらしいこともわかりました。


2017-02-09 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

ノルアドレナリンの視機能向上

ノルアドレナリンの視機能向上


ノルアドレナリンは、自分の身に緊急事態が発生した際、戦うか、逃げるかを決定することに大きく関わる分子であると言われています。  

大阪大学の研究者らはノルアドレナリンにこれまで知られていなかった役目・・・明暗のわずかな差を見分けるために必要な、視力のコントラストを強調する能力を向上させる働き・・・を担っていることを発見しました。  

脳の中にはノルアドレナリンと相互に作用する受容体というタンパク質構造が三種類見つかっています。今回の動物実験では特殊な薬を使ってこの三種類のノルアドレナリン受容体を別々に妨害してみました。するとそのうちの一つ、β受容体を妨害する薬を飲ませたときにのみ明暗のわずかな差からものを見分ける視覚機能が低下することがわかりました。つまり、ノルアドレナリンはβ受容体を介して見えている世界のコントラストを強調し、見えにくいものを見えやすくしているようなのです。  

スポーツの世界では適度に緊張していた方が良い成績が出ることがよくあります。緊張によってノルアドレナリンは分泌されますので、今回の発見では、ノルアドレナリンが脳の判断機能に加え、目の機能に対しても影響を及し、スポーツや予期せぬ状況での視覚情報処理に貢献していることが示唆されました。


2017-02-08 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

ヴォイニッチの科学書 Chapter-639 熱活性化遅延蛍光

大阪大学と英国ダラム大学の国際共同研究グループは刺激を与えるとその種類によって3色に変化して光る物質(=熱活性化遅延蛍光物質)の開発に成功しました。

ヴォイニッチの科学書 Chapter-639 熱活性化遅延蛍光

「引っ張る」「圧力をかける」「こする」「加熱する」「溶剤蒸気にさらす」などを行うことによって光の色を変えることができます(下図)。 この熱活性化遅延蛍光物質はすぐにでも有機ELの材料として使用できますし、刺激の程度を光で表示するセンサーとして使用することもできそうです。

今回の発明のすごい点は一つの材料で3色に光の色が変化することです。熱活性化遅延蛍光分子は外部から刺激を加えると分子が変形して電子配置などの状態変化が起きるのですが、分子には最も安定な構造があり(下の図では「赤」の状態)何もしなければその状態にあります。ですが、分子の構造を工夫すると二番目に安定な状態や三番目に安定な状態も出現する可能性があります(下の図では「黄」や「橙」の状態)。このような分子の一部は構造的に最も安定な状態とその次に安定な状態の間での構造の変化によって光を発します。  

これまで発見されていた熱活性化遅延蛍光物質は安定な状態が二種類しかないものばかりでしたので、光の色も二色の変化に限られていました。 複数の異なる色を発するマルチカラーな材料を作り出すことができれば、刺激による反応の(光の色の)バリエーションが増え、産業的価値はより高まります。 ですが、そのような分子を設計するに当たっては、一番安定な構造、二番目に安定な構造、三番目に安定な構造といった相互変換可能な複数の安定状態を生み出す必要があり、分子設計の難度が著しく高くなり、これまではそのような分子の設計に誰も成功していませんでした。  

ヴォイニッチの科学書 Chapter-639 熱活性化遅延蛍光

大阪大学などの国際研究チームはこの課題を解決するための研究を長年続けてきましたが、その集大成としてジベンゾフェナジン(前図の白い枠の中)という有機化学分子をベースにした、理論的には四種類の大きく異なる電子構造パターンに相互変換可能な分子を発明しました。  合成した化合物にさまざまな外部刺激を与えると、発光色が三色に変化するマルチカラー特性を示すことも確認されました。


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2017-02-07 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

FRPよりも強い繊維強化ゲル爆誕

新年早々にボーイング社の新型飛行機に大量の日本製素材が使用される、という新聞記事が日本経済新聞の一面を飾って盛り上がりました。日本の化学メーカーは環境や社会に優しい材料を作り出すことを得意としており、多種の素材を組み合わせて作り出す複合材料においては軽くて粘り強くて耐久性が高いなどの優れた特徴を持つ材料が多数登場しています。  

古くはFRPと呼ばれる強化プラスチック繊維が開発されましたし、近年はハイドロゲルと呼ばれる次世代材料が注目を集めています。ハイドロゲルは高分子をジャングルジムのような形に立体的につなぎ合わせ、その内部の空間に大量の水を含んだゼリーのような材料です。人間の身体はほとんど水だと言われるように、ハイドロゲルは人体との親和性が高いことから医療用途への応用が期待されています。  

ところが、ハイドロゲルは水を含むため、長期間の安定性に問題がありました。そこで北海道大学の研究者らはFRPに似た考え方のハイドロゲルの開発に取り組み、ゲルと繊維の複合材料「繊維強化ゲル」を開発することに成功しました。繊維強化ゲルは人間とほぼ同じ40パーセントが水でありながら、FRPを超える粘り強さを持ち、より医療用途に適した材料であると思われます。


2017-02-06 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

ES細胞から「ミニ小腸」作製

様々な細胞に変えられる人のES細胞やiPS細胞から、構造や動きが本物に近い小腸を作ることに国立成育医療研究センターの研究グループが成功しました。腸の難病の原因解明やノロウイルスなどに効果のある新薬開発などへの利用が期待されます。腸の組織の一部を平面に作った例はすでにありますがが、体内の状態と同じように立体に再現したのは初めてのことです。  

この小腸は消化液分泌機能を持ち、栄養を吸収し、構造としては筋肉や神経も存在していました。食べ物を送る「ぜん動」のような動きも繰り返し、便秘薬や下痢止めの薬にも反応しました。  

ただし、できあがったミニ小腸自体は成長しないので、コレを育てて焼き肉用ホルモンの増産をすることは難しそうです。

ES細胞から「ミニ小腸」作製


2017-02-05 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

阿佐ヶ谷ダイナーヴォイニッチ「ご注文は人工衛星ですか???☆NEXT」ご報告

2017年1月28日、阿佐ヶ谷LoftA で開催した「阿佐ヶ谷ダイナーヴォイニッチ ご注文は人工衛星ですか???☆NEXT」無事終了いたしました。たくさんの方のご来場ありがとうございました。

サブカルチャーのメッカ、阿佐ヶ谷のトークライブハウスで開催する、お酒やジュースやご飯といっしょに科学の話題を楽しもう、という趣旨のこのイベント、数えて・・・ないので、もう何回目かは忘れましたが、1年に数回開催していて、今回は2017年の第1回目でした。

今回のテーマは「人工衛星」ですが、その前に・・・

阿佐ヶ谷ダイナーヴォイニッチ「ご注文は人工衛星ですか???☆NEXT」ご報告
「今回は立て看が地味ですね・・・」

「ですね・・・」

今回のイベントはNHK BSプレミアムで放送中の「コズミックフロント☆NEXT」の取材が入りました。3月の「私の宇宙絶景」で放送されるそうです。コレを書いている時点では具体的な放送日は三月中とだけしか決まってません。決り次第お知らせしますね。

↓イベントの前にJR阿佐ヶ谷駅周辺で出勤(?)風景を撮るということで、現場に移動するNHKご一行様。最初の頃はメイドモードで阿佐ヶ谷パールセンターを歩くのを恥ずかしがっていたスタッフメイドさんも最近は貫禄が出てきました・・・。
阿佐ヶ谷ダイナーヴォイニッチ「ご注文は人工衛星ですか???☆NEXT」ご報告

こんな感じで街角取材(風)の絵を撮りまして・・・
阿佐ヶ谷ダイナーヴォイニッチ「ご注文は人工衛星ですか???☆NEXT」ご報告
阿佐ヶ谷駅の北側なのですけど、ここけっこ人通りが多くて、特に自転車がひっきりなしに来るわけです。後ろ姿はOKですが、顔が写ると許諾の問題があるので、何度もやり直しながら人が途切れる瞬間を狙っての撮影でした。

で、もって阿佐ヶ谷LoftA の中でもインタビューを受けました。
「手作りイベント館を出すために」と準備風景も撮影して頂いたのですが・・・正直言って商業イベントなのであんまし手作り感がなくて申し訳ない・・・いつも通り LoftA のスタッフとスタッフメイドさんで手作り感なく、淡々と準備が進んでいくのでした・・・
阿佐ヶ谷ダイナーヴォイニッチ「ご注文は人工衛星ですか???☆NEXT」ご報告

今回は4回目の人工衛星鉄板ネタ回なので、「勝ったなガハハ!」感満載の壁紙・・・
阿佐ヶ谷ダイナーヴォイニッチ「ご注文は人工衛星ですか???☆NEXT」ご報告

2017年1回目のイベントに人工衛星を持ってきたのは、人工衛星が今年還暦を迎えるためです。人類が最初に人工衛星を打ち上げたのが1957年、皆さんよくご存じのスプートニク1号でした。
阿佐ヶ谷ダイナーヴォイニッチ「ご注文は人工衛星ですか???☆NEXT」ご報告

イベントはいつも通りのこんな感じで楽しく過ごさせて頂きました。イベント中に頂いたのはコロナが三本とロングアイランドアイスティー一杯でした。どうも、後半はコロナが売り切れになってしまったようで演者が三本も飲んでしまって失礼しました。
阿佐ヶ谷ダイナーヴォイニッチ「ご注文は人工衛星ですか???☆NEXT」ご報告

次回は4月15日(土曜日)、久しぶりに夜の開催です。19時開催の予定なので久しぶりのおとなの時間を楽しみましょう。


2017-02-05 : 雑談 : コメント : 0 :

現実はガルデモやワルキューレをすでに超えていた

大阪大学などの研究チームは楽曲に対する脳の反応に基づいて自動作曲を行う人工知能の開発に成功しました。

音楽が脳の活性化状態に大きな影響を与えることは「Angel Beats!」「マクロス」や「SHOW BY ROCK!!」を見れば明らかですが、音楽というのはある意味でき上がったものですので、どのように脳をコントロールしたいときにはどのような音楽を使用する、ということを臨機応変に行うのは困難でした。ガルデモの人たちは割とそれに近いことをしていましたが、自分たちの持ち歌の中から経験的に最も適したものを選んでいるのが実情でした。

現実はガルデモやワルキューレをすでに超えていた

今回研究者らはヘッドホンと一体化した脳波センサを開発し、曲に対する脳波データの収集をしながら、曲と脳波の関係を機械学習し、ユーザのメンタル状態を活性化させるオリジナルの音楽を生成する技術を開発しました。

現実はガルデモやワルキューレをすでに超えていた  

音楽によって気分を高めたり、逆に敵の気分を沈めたり、をガルデモやワルキューレのような人間の陽動部隊に頼らずに、竹山君のコンピューターの技術で実現したり、兵器としてジークフリードに搭載したりできる時代が来たようです。

現実はガルデモやワルキューレをすでに超えていた


2017-02-04 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

世界初の3Dプリンター鉄橋

オランダのデルフト工科大学や3Dプリンターのベンチャー企業、建設会社が共同で鉄橋を印刷で架設する世界初のプロジェクトを進めています。MX3D社が開発した自走式鉄印刷用3Dプリンターを使ってアムステルダム市内に網の目のように流れる運河に美しい橋を架けよう、というのです。  

最も問題となったのが印刷できるほどに柔らかく、しかも架設した後は人が安全に渡れる強度を生み出す「鉄インク」の開発でした。地道な研究でこのたび鉄廃棄物のリサイクルで作り出した省資源かつ高性能な鉄インクにめどが立ち、2017年中にも架設を完了させる運びとなりました。  

建設における3Dプリンターの用途として橋の架設は最も注目を集めている分野の一つで、MX3D社が検討している鉄の他に、樹脂とセメントのハイブリッド材料の開発なども進んでいます。  

下の写真は自分が印刷した橋の上を移動しながら橋を先に延ばしていく自走式3Dプリンターのイメージ(想像CG)です。

世界初の3Dプリンター鉄橋
2017-02-04 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :

ヴォイニッチの科学書 Chapter-638 磁場と気候の関係

立命館大学の研究グループは宇宙を飛び交う高エネルギー粒子(=宇宙線)が雲を作って地球の気候を変えることの証拠を発見しました。

宇宙線が地球の大気で雲を作ることはスベンスマルク効果としてすでに知られていましたが、大規模な地球環境に影響をどの程度与えるかはわかっていませんでした。今回の研究では地球が寒冷化した時代と宇宙線の量が多かった時代が一致することに着目し、この両者を結びつける証拠を探す取り組みが成されました。  

地球には強い磁場があります。それによって宇宙線は補足されて、地上に到達する量は著しく少なくなります。ですが、過去の地球においては磁場が弱まり大量の宇宙線にさらされた時代がありました。地層の成分や化石から確認できる過去の気候と照らし合わせると、磁場が弱まって宇宙線に地球がさらされた時代には、寒冷化が起こっていたという証拠がたくさん見つかっています。ですが、当時の雲の量がどうだったかを知る方法が無かったので、宇宙線と磁場と雲と気候の四者を結びつける証拠はありませんでした。  

立命館大学の研究者らは、78万年前と107万年前に地球の磁場が逆転した際、一時的な磁場の減弱によって現在の2倍にも達する宇宙線が降り注いでいたことに着目しました。  

大阪湾の地下1700mまでの地層に含まれている花粉の化石から各時代の夏の気温、冬の気温、雨量を推定したところ、
・地球磁場が逆転する時には数千年間も寒冷化の時代が続いた
・夏も冬もその前後の時代より数度気温が下がった
・雨の量も著しく少なくなった ことがわかりました。  

このことから、雲によって太陽光が遮られ、地球上に届く日射量が減り、海よりも温まりやすく冷めやすい陸でより速やかに寒冷化が起こったことが予測されました。  このことは磁力が弱まると、宇宙線が地球の雲の量を増加させ、地球は気温の低い時代を迎えること、数千年が経過して磁場が復活すると気温が元に戻ることを示しています。


この記事はインターネット科学ラジオ番組「ヴォイニッチの科学書」のあらすじです。 ヴォイニッチの科学書は毎週ホットな話題をわかりやすいフレーズで配信しています。 無料版(短縮版)は iTunesStore インターネットラジオ局くりらじから配信登録できます。iTunes の検索窓に「ヴォイニッチ」と入力してください。 有料版は株式会社オトバンクが発行するオーディオブック番組です。定期購読はこちらからお申し込みいただけます。有料版にはより長時間の音声配信並びに、詳しい配付資料を提供しています。
2017-02-04 : ヴォイニッチの科学書 : コメント : 0 :
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苦手な食べ物:シーチキン、レバー、昆虫系
Web:ヴォイニッチの科学書
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