光アライアンス 2023年10月号

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光アライアンス 2023年10月号

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■特集:多様化するバイオテクノロジーと光技術
○X線自由電子レーザーで捉えたビフィズス菌酵素の常温構造
/味の素/中田國夫・他
X線自由電子レーザー施設SACLAにて、ビフィズス菌酵素の立体構造を常温下で決定した。その結果、同酵素の反応機構に関する新知見が得られ、タンパク質機能解明に対する常温構造解析の重要性が再確認された。

○あのジンベエザメのユニークな視覚
/大阪公立大学/小柳光正・他
ジンベエザメは、ときおり深海へ潜るという。その世界最大の魚類の視覚を、ゲノム情報と分子生物学的実験技術を駆使して生体の犠牲なしに迫り、この生物だけが獲得したロドプシンの機能変化を突き止めた。

○1分子バルブとその光信号増強効果
/大阪府立大学/川岸啓人・他
ナノ流路の直接開閉が可能なナノ流体デバイスの作製に成功し、1分子流の制御を可能にした。我々は、この機構に「1分子バルブ」と名付けた。この1分子バルブにより、1分子の蛍光分子の熱運動が抑制され、蛍光信号が増強される効果が観察された。この成果により、1分子研究の産業への応用が加速することが期待される。

○化学物質の脳発達への影響を発光で可視化
/岐阜薬科大学/石田慶士・他
レポータートランスジェニックマウスを用いた生体発光イメージングは、様々な生命科学分野の研究において活用されている。本稿では、本手法を用いて化学物質による脳の発達への影響を可視化した研究成果について紹介する。

○青紫色に発光する新種のゴカイを発見
/産業技術総合研究所/蟹江秀星
生物発光としては例外的な青紫色の光を発する新種のゴカイを石川、三重、鳥取の浅海で発見した。本稿では、生物発光について概説するとともに、我々が発見した新種のゴカイとその発光について紹介する。

○原始緑藻の光化学系I超複合体の構造から見えてきたもの
/基礎生物学研究所/皆川 純
緑藻と陸上植物の共通の祖先の特長を持つオストレオコッカス(プラシノ藻)の光化学系I超複合体の立体構造が解明された。その構造は緑藻と陸上植物のハイブリッド型であり、さらに、光化学系IIのアンテナが結合していた。生物の進化と光化学系の進化の相互関係の議論が深まることが期待される。

○ゲノムDNAを標的とした光駆動核酸の開発
/長崎大学/中尾樹希・他
核酸医薬品は、これまで治療が困難だった疾患に対する新たな治療法を提供するモダリティーとして、近年急速に開発が進められている。本稿では、核酸医薬を利用したこれまでのゲノム編集技術、および光を応用した核酸医薬の機能の拡張について紹介する。

○光酸素スカベンジャーの開発と培養細胞における低酸素の時空間制御
/北海道大学/家田直弥
低酸素応答は生体にとって重要な適応の一つであるが、これまで低酸素を時空間制御することは困難だった。今回、光によって酸素を急速に消費する光酸素スカベンジャーを開発し、培養細胞において低酸素を時空間制御することに成功した。

■解説
○インテリジェント散乱イメージングの可能性
/大阪大学/谷田 純・他
本稿では、散乱イメージングを実現する新手法として、分光スペックル相関イメージング、符号化開口ブラインドデコンポリューション、インコヒーレント光位相共役を紹介する。

○微細形状測定用ファブリ・ペロー方式光ファイバプローブの開発
/北九州市立大学/村上 洋
近年、立体的で微細かつ高アスペクト比な微細形状を有する機器が増加しており、これらの寸法・形状精度・表面粗さなどを精密に非破壊で測定する要望が増加している。本稿では、ファブリ・ペロー干渉計を光ファイバ先端部に組み込んだ微細形状測定用光ファイバプローブについて紹介する。

○長期生存を目指した化学放射線療法後局所遺残再発食道がんに対する光線力学的療法
/京都大学医学部附属病院/玉置将司・他
光線力学的療法とは、腫瘍親和性のある光感受性物質を投与したのち、特定波長のレーザー光を腫瘍に照射することにより、光感受性物質が励起されて生じる活性酸素により腫瘍細胞を壊死させる治療法であり、本稿では、これらについて紹介する。

○メタバース社会に向けて進めるべきこと
/東京大学/雨宮智浩
メタバースは2021年のFacebook社の社名変更により注目を集め、起業家をはじめ関連領域や近接領域の専門家によって多種多様な定義づけが行われているが、広く合意が取れている定義は「オンライン上で社会的活動が可能な3次元の仮想空間」である。本稿では、これらについて紹介する。

○免疫チェックポイント阻害剤の開発
/日本医科大学/岩井佳子
筆者は2018年にノーベル生理学・医学賞を受賞された本庶佑博士の研究室に在籍し、免疫チェックポイント阻害剤PD-1抗体ニボルマブの開発に従事した。本稿では、現場の研究者の視点から開発の経緯を振り返りたいと思う。

■製品技術紹介
○超高速パルス電源
/ゼネラル物産/西根更樹
本稿では、独自開発した半導体スイッチを用いたパルスパワーアプリケーション向けに幅広いレンジのパルス電源、およびポッケルスセルドライバーについて紹介する。
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