光アライアンス 2023年8月号

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光アライアンス 2023年8月号

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■特集:バイオテクノロジーの進化に貢献する光技術1
○細胞の明視野画像から細胞種や状態を読み取る基盤技術
/理化学研究所/城口克之
光学顕微鏡は生命科学研究における重要なツールであるが、生きた細胞の分子網羅的な解析は困難である。筆者らは、独自に開発した自動細胞観察分取システムとAI(深層学習)を組み合わせ、網羅的遺伝子発現解析により規定した細胞の種類や状態を細胞画像から推定する基盤技術を開発した。

○水銀フリー電界放射固体Far-UVC光源の開発
/静岡大学/根尾陽一郎・他
近年、我々は、真空ナノエレクトロニクス技術を駆使することによって、水銀を含まない電界放射固体Far-UVC光源の開発に成功した。本光源は、環境負荷のない安価な材料で構成されていること、高価な装置を必要とせずにどこでも光源を作製可能であることを特長とする。本稿では、今回開発に成功した電界放射光源の作製方法、およびその特性、ならびに殺菌効果について紹介する。

○蛍光明滅速度変化でRNAの立体構造を識別する
/北海道大学/北村 朗
蛍光明滅は蛍光測定においていわば邪魔者のような扱いを受けることが少なくない。本稿では、そのような一見邪魔に見える蛍光明滅の“速度と割合”を測ることで、RNAの立体構造が識別できるようになることを紹介する。

○人工的なエンドサイトーシス様分裂を起こす光応答性膜変形リポソーム
/東京農工大学/内田紀之
筆者らは最近、膜の伸長効果を示す光応答性分子機を利用することで、エンドサイトーシス様の分裂を誘導することに成功している。本稿では、エンドサイトーシス様の膜変形を可能にする分子技術、およびその応用に関して紹介する。

○紫外線殺菌に定説を覆す効果を発見
/名古屋市立大学/松本貴裕・他
今回の研究で、紫外線殺菌には二つの効果、DNA(RNA)の破壊と、活性酸素の生成によるウイルスや細菌の死滅効果が共存していることが判明した。従来の定説を覆すこの新たな紫外線殺菌の基本原理は、種々の細菌で同様に成立することが判明しており、普遍的に成り立つ法則であると考えられる。本稿では、その要旨を纏めた。

○二重鎖DNAに沿った1O2拡散パターンの可視化
/東京工業大学/金森功吏・他
本稿では、核酸を標的とした光治療法・遺伝子制御法の開発を目指した、一重項酸素による核酸二重らせん中のグアニンの距離依存的な酸化効率の追跡と、DNA二重らせんに沿った一重項酸素の拡散パターンの可視化について紹介する。

○バイオフィルムを数秒で透明化
/東京慈恵会医科大学/杉本真也
本稿では、バイオフィルムの深部観察を可能にする瞬間バイオフィルム透明化法(iCBiofilm法)を紹介する。これまで観察が困難であった500μmを超える分厚いバイオフィルムの全体像を共焦点レーザー顕微鏡などで観察することが可能になった。

○光を利用したゲノム解読技術
/京都大学/白石英秋
本稿では、DNAの塩基配列を解読する際に蛍光を利用した技術がどのように使われてきたのかを紹介し、次に私たちが扱っている微生物スピルリナとその利用について簡単に紹介する。

○歯科治療における飛沫エアロゾルの可視化
/東北大学/渡辺 隼・他
新型コロナウイルス感染症の流行により、飛沫エアロゾルによる交差感染対策が注目されている。本稿では、歯科治療で発生する飛沫エアロゾルの特徴とその可視化技術について紹介する。

■特集:利用範囲が広がる紫外線関連製品
○UVCの波長域に対応するポリマー製シートレンズの開発と応用
/日本特殊光学樹脂/佐藤公一
UVC波長域の透過材料は石英ガラスなどに限られていたが、近年ポリマー材料も注目されている。このポリマーの特性を活かし、表面微細パターンを附形したシートレンズでUVC関連機器小型・効率化が進むことが期待されている。

■解説
○光無線給電のモビリティ応用
/東京工業大学/宮本智之
電気自動車からドローンなどまで電動化や自動化で進化するモビリティに、移動中光無線給電が魅力的である。本稿では、小型では検討例もみられ始めた本方式について、基本原理や他方式との違い、利点、課題、研究開発動向を紹介する。

○モスキート法が可能にする3次元ポリマー光導波路回路
/慶應義塾大学/石榑崇明
本稿では、昨今、改めて注目されはじめたポリマー光導波路に焦点を当て、筆者らが考案した新規の作製法であるモスキート法を紹介するとともに、モスキート法により作製されるポリマー光導波路に特有の特性、さらにはモスキート法が可能にする新たな3次元光導波路について紹介する。

○泌尿器科上部尿路上皮癌に対するレーザーを用いた臓器温存治療
/大阪医科薬科大学/稲元輝生
レーザーを含めた治療の過程で壁損傷を起こせば尿の体内への溢流や下行大動・静脈などの重要臓器の損傷などの重大な損傷に繋がる。安全を担保しつつ腎盂・尿管癌のレーザー治療を行うことが肝要である。本稿では、我々の経験を紹介し、臓器温存治療を行う必要性について紹介する。
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