Remi Tsubaki | ディープテック論文×ビジネスインサイト @DeepTechNotesJP

Marine-inspired proteinaceous coacervates as an injectable extracellular matrix mimicry for enhanced stem cell delivery. A study by Yun Kee Jo & colleagues in @CellBiomat #ISSCR2026 hubs.li/Q04p32fC0

このたび、第十八回伊丹十三賞を受賞いたしました。 のんさん、星野源さん、宮藤官九郎さん…と、歴代の受賞者がきらびやかすぎて、「本当においらでいいのかい?？」と大いにキョドっておりますが、素直に嬉しいです。 ありがとうございます。 asahi.com/and/entertainm…

「京大人文知」の発信に向けたWebサイト「Rethinking the future −未来を再考する人文知」を公開しました kyoto-u.ac.jp/ja/news/2026-0…

Thanks to AI, physicians can see multiple sclerosis grey matter brain lesions previously undetectable nature.com/articles/s4385…

そり犬が負荷を牽引して高速移動ながらわずか数歩で歩容を切り替えるメカニズム ■概要 短距離でタイムを競うスプリントそり犬の実験データと物理ベースの四足歩行ばね付き倒立振子（SLIP）モデルを用い、負荷を牽引して高速移動する四足歩行動物がわずか数歩で歩容を切り替えるバイオメカニクス的メカニズムを解明。遊脚の剛性調整が歩容の遷移を誘発する鍵であることを明らかにした。 元論文DOI： 10.1098/rsif.2025.0922 日本語タイトル： 負荷を牽引する四足歩行動物における歩容遷移：そり犬と最小ばね付き倒立振子モデルからの知見 英語タイトル： Gait transitions in load-pulling quadrupeds: insights from sled dogs and a minimal spring-loaded inverted pendulum model 【ビジネスインサイト】 ・高速かつ負荷がかかった過酷な環境下でも速度やストライド期間をほぼ落とさずに安定移動できる「遊脚の剛性調整（swing-leg stiffness modulation）」メカニズムの特定が、不整地や重労働に対応する次世代の適応型脚式ロボット（レッグドシステム）の制御アルゴリズム開発や設計コスト削減に影響を与える候補。 ・牽引時における動物の「運動マルチスタビリティ（locomotor multi-stability）」のバイオメカニクス的知見が、効率的な輸送・移動を可能にする自律型ロボティクス分野の自動歩容選択システムのスクリーニングや市場の勢力図に影響を与える候補。 【研究の詳細】 ・背景 四足歩行動物は、速度、安定性、およびエネルギー効率を最適化するために多様なギャロップ戦略を採用している。しかし、負荷がかかった状態の高速移動時において、動物がどのように適応的な歩容遷移（歩き方・走り方の切り替え）を行うかというバイオメカニクス的（生物力学的）メカニズムは、これまで十分に解明されていなかった。 ・主要な結果 スプリントそり犬（sprint sled dogs）モデルにおいて、高速ビデオおよび力記録（force recordings）を解析した結果、負荷を牽引している最中に速度やストライド期間をほとんど変化させることなく、わずか数歩の間にロータリーギャロップ（rotary galloping）とトランスバースギャロップ（transverse galloping）の間を頻繁に切り替えることが判明した。 この現象は、高速での負荷牽引時における動物の「運動マルチスタビリティ（locomotor multi-stability）」を示唆している。 競技用そり犬で観察された非対称なギャロップパターンを再現するため、ハイブリッド力学と規定された足取りシーケンス（prescribed footfall sequences）を持つ、物理ベースの四足歩行ばね付き倒立振子（SLIP: spring-loaded inverted pendulum）モデルを構築した。 軌道最適化（trajectory optimization）を通じて、実験的に観察された歩容シーケンスを再現することに成功した。 このシミュレーション分析により、「遊脚の剛性調整（swing-leg stiffness modulation）」が、これらの歩容遷移を誘発するための極めて重要な制御メカニズムであることを特定した。 材料と方法 ・スプリントそり犬をモデルシステムとして用い、高速ビデオ撮影（high-speed video）および力記録（force recordings）による生物力学的な実証データの収集を実施した。 ・ハイブリッド力学と規定された足取りシーケンス（footfall sequences）を備えた、物理ベースの四足歩行ばね付き倒立振子（SLIP）モデルを構築した。 ・構築したSLIPモデルに対し、軌道最適化（trajectory optimization）を適用して実験的な歩容シーケンスを再現し、遷移を制御するメカニズムの特定を行った。 【実用化へのフェーズと課題（現在地）】 基礎研究・バイオメカニクス（生物力学）および数理モデリング検証フェーズ。実用化・社会実装（論文中で示唆されている適応型脚式システムの設計など）に向けてのハードルは以下の通り。 モデルの汎用性の検証：そり犬という単一のモデルシステムから得られた知見が、他の四足歩行動物（馬や他の作業犬など）や異なる負荷条件下（不整地、傾斜地など）でも同様に適用可能かどうかの実証。 物理ロボットへの制御アルゴリズム適合：特定された「遊脚の剛性調整」メカニズムを、実際の多脚歩行ロボットの物理的なアクチュエータ（モーターや油圧システム）およびリアルタイム制御ソフトウェアへと落とし込み、適合させる技術。 自律的な動的適応力の検証：動的に変化する実世界の未知の負荷変動や外乱に対し、ロボットシステムが自律的かつ即座に歩容を安定して切り替えられるかどうかの実環境における実証実験。

他疾患で臨床試験進行中の銅化合物がアルツハイマー病マウスモデルの認知機能を改善 ■概要 血液脳関門（BBB）の排出トランスポーター（P-gp）の修復および脳内アミロイドβの蓄積減少を目的として、ADモデルマウスに銅化合物「Cu(ATSM)」を投与した結果、脳微小血管のP-gp量回復、Aβ42濃度の減少、および長期空間メモリの大幅な向上を明らかにした。 元論文DOI： 10.1021/acschemneuro.6c00252 日本語タイトル： Cu(ATSM)はアルツハイマー病のAPP/PS1マウスモデルにおいて血液脳関門のP-糖タンパク質量を回復させ、認知機能を改善する 英語タイトル： Cu(ATSM) Restores Blood–Brain Barrier Abundance of P-Glycoprotein and Improves Cognitive Function in the APP/PS1 Mouse Model of Alzheimer’s Disease 【ビジネスインサイト】 ・パーキンソン病やALSを対象とした臨床試験が既に進行中で安全性評価が進んでいる化合物（Cu(ATSM)）であるため、アルツハイマー病へのドラッグリポジショニング（適応拡大）においてヒト臨床試験への移行を迅速化し、開発コストを削減できる。 ・Aβの産生抑制や直接除去とは異なり、血液脳関門（BBB）の排出トランスポーター（P-gp）という「脳のゴミ排出ポンプ」の修復・機能を標的とした新たな創薬アプローチ（Target ID）を確立し、治療薬市場の勢力図に影響を与える候補。 【研究の詳細】 ・背景 アルツハイマー病（AD）は、脳内におけるアミロイドβ（Aβ）ペプチドの蓄積を特徴とする神経変性疾患である。通常、血液脳関門（BBB）の主要な排出トランスポーターであるP-糖タンパク質（P-gp）がAβのクリアランスに重要な役割を果たすが、ADにおいてはP-gpが著しく機能が低下して毒性タンパク質が脳内にトラップされる。この神経血管機能障害とAβ蓄積を、バイオメタル調節（銅の補給）によって解決できるかが課題であった。 ・主要な結果 10ヶ月齢の家族性ADモデルマウス（APP/PS1）へのCu(ATSM)投与（30 mg/kg/dayを56日間）により、媒体（vehicle）投与群と比較して、脳微小血管のP-gp量が24.1%回復し、Cu（銅）濃度が229.8%回復した。 同治療により、APP/PS1マウスの脳皮質におけるヒトAβ42（hAβ42）の濃度が42.1%有意に減少した。 マウスの皮質内に注入されたヨウ素125標識Aβ42の脳内クリアランスにおいて、11.9%の向上傾向が確認された。 バーンズ迷路パラダイム（空間学習能力や記憶力を評価するための行動実験）による評価において、治療されたAPP/PS1マウスの学習および長期空間メモリが43.8%有意に向上した（p=0.0087）。 誘導結合プラズマ質量分析（ICP-MS）により、脳微小血管濃縮画分におけるCu濃度の上昇が確認され、アミロイド減少と行動上の利益を伴う神経血管ターゲットエンゲージメント（標的結合）が示された。また、この銅治療は脳の免疫細胞であるmicrogliaを活性化させ、毒性プラークを消費・分解させている可能性（研究チームの推測）が示唆された。 材料と方法 ・家族性ADのAPP/PS1マウスモデル（10ヶ月齢）を使用し、Cu(ATSM)（30 mg/kg/day）または媒体（vehicle）を56日間日常的に投与した。 ・誘導結合プラズマ質量分析（ICP-MS）を用いて脳微小血管濃縮画分におけるCu濃度を分析し、バーンズ迷路パラダイムを用いて学習および長期空間メモリを評価した。 ・脳皮質のヒトAβ42（hAβ42）濃度の測定、および皮質内へヨウ素125標識Aβ42を注入することによる脳内クリアランスの追跡評価を行った。 【実用化へのフェーズと課題（現在地）】 前臨床研究フェーズ（ADマウスモデルを用いた有効性・作用機序の検証段階）。ただし、対象物質（Cu(ATSM)）自体はパーキンソン病やALSなどの他の神経変性疾患を対象とした安全性・耐容性の臨床試験がすでに進行中である。実用化・社会実装に向けて次に超えるべき具体的なハードルは、Aβが脳から血液中へと排出される正確なクリアランスの生物学的経路を精密に追跡・特定すること、および初期症状を持つ人間のアルツハイマー病患者を対象とした臨床試験において、ヒトでの有効性、適切な投与量、安全性を検証すること。

The memory of our immune system cells is truly incredible The new @SciImmunology dedicated issue science.org/doi/10.1126/sc… science.org/doi/10.1126/sc… science.org/doi/10.1126/sc…

A prototype cell partly capable of replicating itself has been created using 36 existing bacterial genes, but it's not really a living organism – yet newscientist.com/article/253268…

屋内と屋外の熱動態を統合してヒートアイランド緩和策の効果を予測 ■概要 建物エネルギーモデル（BEM）と都市微気候モデル（UMM）を組み合わせた統合シミュレーション（UMM-BEM）を用い、未来の極端な猛暑および停電条件下におけるイラン・シャールードの教育施設を対象に、建物のエンベロープに施す都市ヒートアイランド緩和策が屋内・屋外の熱快適性（PET）に与える影響を明らかにした。 元論文DOI：10.1016/j.enbuild.2026.117411 日本語タイトル：未来の極端な猛暑および停電条件下における屋内および屋外の熱快適性に対する都市熱アイランド緩和戦略の評価：イラン・シャールードの教育施設をケーススタディとして 英語タイトル：Assessment of UHI mitigation strategies on indoor and outdoor thermal comfort under future extreme heat and power outage conditions, case study: educational building in Shahrood, Iran 【ビジネスインサイト】 ・屋内（BEM）と屋外（UMM）の熱動態を統合して予測する「UMM-BEMアプローチ」の確立が、都市の熱環境対策をシミュレーションするコンサルティング業務の高精度化や、スマートシティ開発におけるコスト削減に影響を与える可能性。 ・停電や猛暑という複合的な極端気候下でも、エアコンに頼らず屋内PETを最大1.7 °C低下させる南向きグリーンウォールや外装材料の知見あり。災害レジリエンスを持つ建築設計や都市計画、環境配慮型不動産開発の市場勢力図に影響を与える可能性。 【研究の詳細】 ・背景 気候変動と都市化の進展は、極端な猛暑イベントを激化させ、都市熱アイランド（UHI）現象を悪化させて人間の熱快適性を損なう。これにより電力網への需要が増加し、停電のリスクが高まっている。従来のUHI緩和研究は主に屋外環境の改善に焦点を当てていたが、屋内と屋外の熱環境は建物のエンベロープ（壁、断熱材、屋根、窓など）を通じて動的に相互作用するため、統合的な評価が必要であった。また、熱波と停電が同時に発生するような複合的な極端条件下における建物のレジリエンスは十分に調査されていなかった。 ・主要な結果 夏の熱波（ヒートウェーブ）の期間中、南向きのグリーンウォール（垂直緑化）は屋内の生理気候学的等価温度（PET）を最大1.7 °C低下させ、屋内温度を下げる上で最大の効果を示した。さらに、南向き外装への垂直緑化は屋内と屋外の双方の快適性に利益をもたらす。 低アルベド外装（低反射率外装）は、歩行者の快適性を高める指標である屋外のPETを1.52 °C（約1.5°C）減少させ、屋外の熱快適性を向上させる上で最も効果的な戦略であることを証明した。 屋外の条件とは異なり、高アルベド外装は屋内温度を低下させる（屋内の熱快適性を高める）上でより優れた性能を発揮した。 検討されたすべての戦略において、建物の外装材料の表面放射特性（アルベドなど）は、熱質量（熱容量）よりも熱快適性を高める上で強い影響を及ぼすことが明らかになった。 建物エネルギーモデル（BEM）と都市微気候モデル（UMM）を組み合わせた統合的な「UMM-BEM」アプローチを導入することで、熱快適性の予測精度が向上した。 材料と方法 ・屋内の熱条件を再現する建物エネルギーモデル（BEM）と、屋外の微気候動態を捉える都市微気候モデル（UMM）を組み合わせた、統合シミュレーションアプローチ（UMM-BEM approach）を導入した。 ・気象データ記録に基づき、将来の気候シナリオ、ならびに夏の熱波（ヒートウェーブ）および停電を含む極端な条件下において、極端に暑い夏を特徴とするイランのシャールード（Shahrood/Shahrud）にある教育施設を対象としたマルチスケールシミュレーションを実施した。 ・屋内および屋外の設定全体で一貫した熱快適性を評価するため、生理気候学的等価温度（Physiological Equivalent Temperature / Physiologically Equivalent Temperature: PET）インデックスを使用した。 【実用化へのフェーズと課題（現在地）】 基礎研究・マルチスケールシミュレーション評価フェーズ。 実用化・社会実装に向けては、本シミュレーションモデルによる予測結果（南向きグリーンウォールや外装アルベド調整によるPET低減効果）について、実際の都市環境や多様な建築構造物を用いた実証実験を行いリアルな有効性を検証すること、得られた知見の基づいて地域特有の気候や建築基準に適合した具体的な設計・導入ガイドラインを策定すること、および垂直緑化や高・低アルベド外装の設置・維持管理コストを最適化することである。

「ホメロスの『イーリアス』って、当時のショート動画では？」という斬新な切り口。 たしかに、古代ギリシアの叙事詩ってカロリー高いと思っていたけど、そう捉えると一気に腑に落ちて膝を打ちました。 ショート動画はアテンションエコノミーの文脈でやり玉に挙げられがちだけど、その是非とは別に、「アテンション自体が価値ある資源である」ということは、ずっと変わらないヒトという生き物の特質なのかもしれませんね。 theconversation.com/reading-homers…

イェール大学のC. Brandon Ogbunu教授による論説記事。 2026年6月、主に欧米の数学者らが「ライデン宣言」を発表し、数学におけるAI利用の課題や研究者が守るべき価値を示した。これを受けて著者は、生物学分野でも同様に、AI活用に関する指針を明確に打ち出す必要があると主張する。 ただし、数学と生物学では知識の性質が大きく異なる。数学では、証明は原理的に透明で検証可能であり、AIが生み出した誤った証明も既存の形式や論理に照らして検証しやすい。一方、生物学の知見はノイズや文脈依存性を含み、広く受け入れられている原理であっても適用範囲や例外を伴う。例えば、ある遺伝的変異が薬剤耐性に及ぼす影響は、周囲の遺伝的背景によって変わりうる。こうしたエピスタシスのような現象は、生物学的知見の評価において文脈が不可欠であることを示している。 そのため著者は、生物学におけるAI利用の指針は、ライデン宣言を単に移植するだけでは不十分だと考える。AI利用の開示、研究者自身の責任、AIではなく人間への信用と説明責任、若手研究者を過度な成果量産の圧力から守ることなどは重要だが、生物学ではさらに、AIが生成した仮説をウェットラボの実験で検証すること、生物学的データの扱い、患者や生態系に影響を及ぼしうるモデルへの慎重な監視などが不可欠となる。 また、生物学は分野ごとに対象やリスクが大きく異なるため、一つの宣言で全領域を十分にカバーするのは難しい可能性もある。著者は、生物学のAI指針は固定的なものではなく、日付とバージョンを明示し、公開された手続きのもとで継続的に更新されるべきだと論じている。生物学が扱う生命システムそのものが変化と適応を特徴とする以上、AI時代の研究倫理や方針もまた、変化に対応できるものでなければならないというのが本稿の中心的な主張だ。

Undark Magazine @undarkmag

a week ago

Mathematicians have issued the Leiden Declaration on Artificial Intelligence and Mathematics. In an Undark opinion essay, computational biologist C. Brandon Ogbunu argues that biology needs its own version, shaped around the field’s noisy data, shifting knowledge, and living

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菌類を使ったバイオセンサーに、サバクツノトカゲが皮膚で集めた水を顎の動きで飲む仕組みを模倣した集水システム！ 今号のPNASおもしろい

PNASNews @PNASNews

a week ago

In this issue: Electronic sensors based on fungi, horseshoe bats sifting echoes from background noise, and rivers as sources of nitrous oxide emissions. In PNAS: ow.ly/P3EE50ZjEef

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地球システムモデルに「交通排熱」を組み込む：都市の熱アイランド現象とビルエネルギー需要を予測する新モジュール ■概要 地球システムモデル（CESM）に、時間変動する交通量や車両タイプ、気象応答を考慮して交通排熱フラックスをボトムアップで算出する新しい「都市交通モジュール」を導入。フランスと英国の都市データで検証し、交通排熱が都市気温を0.25〜0.4°C上昇させ、ビルの冷暖房需要にまで影響を及ぼす動態を明確にした。 元論文DOI： 10.1029/2025MS005435 日本語タイトル： コミュニティ地球システムモデルにおける都市交通熱フラックスのモデリング：2つのテストサイトにおける定式化と検証 英語タイトル： Modeling Urban Traffic Heat Flux in the Community Earth System Model: Formulation and Validation for Two Test Sites 【ビジネスインサイト】 ・時間変動する交通量や車両タイプの分布に基づき交通排熱の気候影響を高精度に予測できるため、将来の気候変動や交通転換（モビリティ・トランジション）シナリオにおける都市気候シミュレーションや、環境配慮型のスマートシティ計画・コンサルティング業務に影響を与える可能性。 ・交通排熱による気温上昇が、夏のエアコン使用増加や冬の空間暖房需要減少といったビルのエネルギー消費動態に及ぼす影響を予測可能にしたことで、都市部における電力網（グリッド）の需要予測や、インフラ投資の最適化戦略に影響を与える可能性。 【研究の詳細】 ・背景 自動車交通は都市部における人工排熱（AHF）の主要な寄与因子であり、都市熱アイランド（UHI）効果を増幅させている。しかし、従来の多くの地球システムモデル（ESM）は、都市表面のエネルギーや水プロセスを表現できても、具体的な交通状況やそれに伴う熱排出を明示的に表現・パラメーター化していなかったため、都市が気候に与える現実の影響を十分に捉えきれていなかった。 ・主要な結果 コミュニティ地球システムモデル（CESM）へ新たに統合可能な「都市交通モジュール」を開発・導入し、都市部における交通関連熱のインタラクティブ（双方向）なシミュレーションを実現した。 フランスのトゥールーズ・カピトール（FR-Capitole）サイトの2004年データを用いた検証では、年間平均の交通熱フラックス（Qtf）が 22.23 W/ （※提示テキストの表記ママ）となり、これによりシミュレーション上の年間平均キャノピー気温が0.4°C上昇し、観測データと比較して乱流熱フラックスのシミュレーション精度が改善した。 英国のマンチェスター（UK-Manchester）サイトの2022年データを用いた検証では、年間平均の交通熱フラックス（Qtf）が16.27 W/ （※提示テキストの表記ママ）となり、シミュレーション上の気温が0.25°C上昇した。 交通排熱に起因するキャノピーの温暖化は室内環境にも影響を及ぼし、夏の間はエアコン（空気調和）の使用増加を招き、冬の間は建物の空間暖房需要を減少させることに寄与した。 本モジュールは、雪、雨、低温といった気象条件に対して動的に応答する機能を備えている。 材料と方法 ・時間変動する交通量および車両タイプの分布に基づき、交通熱フラックス（Qtf）を推定する「ボトムアップアプローチ」を採用した都市交通モジュールを定式化した。 ・開発したモジュールをコミュニティ地球システムモデル（CESM）に組み込み、フランスのトゥールーズ・カピトール（FR-Capitole、2004年）および英国のマンチェスター（UK-Manchester、2022年）の2つの都市サイトの実際の観測データを用いて検証・バリデーションを行った。 【実用化へのフェーズと課題（現在地）】 基礎研究・気候モデル開発フェーズ（2つの特定都市サイトの過去データを用いたモデルの定式化および検証段階）。実用化・社会実装に向けて次に超えるべき具体的な技術的・ビジネス的ハードルは以下。 世界各都市への適用と汎用性の検証：FR-CapitoleやUK-Manchester以外の、多種多様な都市構造、気候帯、および交通パターンを持つ世界各国の都市へのモデルの適用・汎用性の検証。 未来の交通転換シナリオの統合：電気自動車（EV）へのシフトなど、具体的な未来の「交通転換シナリオ（transport transition scenarios）」や将来の気候変動データを組み込んだ予測シミュレーションの実行と精度検証。 産業用ツールやプラットフォームへの組み込み：都市気候モデルの予測データを、実際の都市プランナー、デベロッパー、エネルギー企業、政策決定者が実務で利用しやすいソフトウェアやシミュレーションインターフェースへ統合・最適化すること。

A study shows that #MedicalAI is more vulnerable to certain attacks than previously thought. Researchers, including Daniel Rückert, show membership inference attacks can reveal whether #PatientData was used in training, with uneven risks: go.tum.de/335038 📷J.Eberle

約1 nmの細孔を持つ結晶薄膜の大面積シートを製造、既存の膜よりも約10倍高い分離効率を達成 ■概要 アルキルアンモニウム官能基化を用いたクラウン型ポリオキソメタレート（POM）の超分子アセンブリにより、周期的に整列した約1 nmの固有の細孔を持つ大面積な結晶薄膜（POMbranes）を開発し、既存の膜よりも約10倍高い分離効率で超選択的な分子輸送を達成。 元論文DOI： 10.1021/jacs.5c17644 日本語タイトル： 超選択的分子輸送を可能にする、制御された1 nmの細孔を持つポリオキソメタレートの大面積超分子結晶薄膜 英語タイトル： Large-Area Supramolecular Crystalline Thin Films of Polyoxometalates with Controlled 1-nm Pores Enabling Ultra-Selective Molecular Transport 【ビジネスインサイト】 ・分子量差がわずか100〜200 Daの精密な分離において、最先端の既存ベンチマーク膜よりも約10倍高い分離効率を達成したことで、世界の産業エネルギー消費の約40%〜50%を占める従来の蒸留・蒸発プロセスに代わる、超省エネ型の次世代膜ろ過技術としてコスト削減に影響を与える可能性。 ・異なる酸性度（pH範囲）にわたる高い安定性と柔軟性を備え、約50 cm2の大面積シートで製造可能なプラットフォーム技術であるため、インドのテキスタイル・アパレル市場（2030年までに2500億〜3500億ドル規模に拡大予測）や製薬市場における廃水再利用・溶媒回収プロセスの勢力図に影響を与える候補。 【研究の詳細】 ・背景 医薬品の精製、テキスタイル染料の処理、食品生産などの物質分離プロセスは、世界の産業エネルギー消費の約40%〜50%を占める極めてエネルギー集約的な操作（主に蒸留や蒸発）である。膜ベースのろ過はよりクリーンな代替案とされるが、従来のポリマー膜は細孔のサイズが不均一で、時間の経過とともに変形・劣化するため、過酷な産業環境での使用が制限されていた。分子設計を高精度な選択性を持つ膜へと変換する上で、オングストロームレベルで細孔率を制御することは長年の課題であった。 ・主要な結果 結合させる炭素数が4、7、10と異なるアルキルアンモニウム官能基化により、クラウン型のポリオキソメタレート（POM）クラスターを超分子アセンブリさせ、周期的に整列した約1ナノメートルの固有の細孔を持つ連続的なポリオキソメタレート薄膜（POMbranes）を開発した。 アルキル鎖の長さを調整することで、固有の細孔を維持したまま、約50平方センチメートルの大面積（横方向寸法）にわたって超分子パッキングを方向付け、外因性細孔をチューニングすることに成功した。 炭素数7および10の官能基を持つポリオキソメタレート薄膜は、制限された外因性細孔によって固有の細孔を介した精密なふるい分けを強制する一方、炭素数4のものは固有の細孔と外因性細孔の両方を通るデュアルパス輸送を許容することを、クロスフロー分離と分子動力学シミュレーションにより確認した。 炭素数7および10の官能基を持つポリオキソメタレート薄膜は、単一デジタルの細孔選択性を提供し、100〜200Daの狭い分子量差の分離において、既存の最先端ベンチマーク膜よりも約10倍高い分離効率を達成した。 開発されたポリオキソメタレート薄膜は柔軟性があり、異なる酸性度（pH範囲）にわたって安定で、大面積のシートとして製造可能であるため、従来のプラスチックフィルターのような変形や形状損失の課題を克服している。 材料と方法 ・天然由来の完全に均一で永久的に安定な1ナノメートル幅の開口部を持つクラウン型のポリオキソメタレート（POM）クラスターに、炭素数が4、7、10と異なる柔軟なアルキル鎖（官能基）を結合させた。 ・修飾されたクラスターを水上に配置することで自然に拡散・自己組織化させ、約50平方センチメートルの連続的で欠陥のない超薄膜（POMbranes）を形成した。アルキル鎖の長さを変更することでクラスターの密集度を制御した。 ・電子顕微鏡によるナノ細孔の視覚化、クロスフロー分離試験、および分子レベルのシミュレーション（分子動力学シミュレーション）を用いて、膜のろ過・分離性能を評価した。 【実用化へのフェーズと課題（現在地）】 基礎研究・プラットフォーム材料開発フェーズ（約50 cm2の大面積薄膜の合成およびラボ環境での分子分離・シミュレーション検証段階）。 実用化・社会実装に向けての具体的な技術的・臨床的ハードルは、約50 cm2のシートサイズから実際の広大な産業プラントで広く採用されるためのさらなる超大面積製造プロセスの確立、実際の過酷な工業排水環境下における長期的な物理的・化学的耐久性の検証、および既存の産業用ろ過システムへのモジュール組み込み技術の最適化。

Human daytime color vision is enabled by three photoreceptor proteins called opsins that are each expressed in different cone cells in the retina. Three studies determined structures and performed complementary modeling and biochemical experiments for human and nonhuman primate opsins, providing molecular insight into how visual pigment absorption and activation kinetics are tuned. Learn more this week in Science: scim.ag/4xOzk9t

光で制御できる標的タンパク質分解誘導薬を開発 ■概要 光で可逆的・波長特異的に制御できる新型の標的タンパク質分解誘導薬「photoPROTAC」を開発し、全身性の副作用を回避しながら、肺がん細胞等の治療抵抗性や再発の原因となる「がん細胞の休眠状態」を特異的かつ時空間的に精密に打破できることを明らかにした。 元論文DOI： doi.org/10.1073/pnas.2… 日本語タイトル： 光制御可能なストレスホルモン受容体分解薬によるがん細胞休眠の光制御破壊 英語タイトル： Light-controlled disruption of cancer cell dormancy via photoswitchable stress hormone receptor degraders 【ビジネスインサイト】 ・治療抵抗性や再発の原因となる「がん細胞の休眠状態」を誘導する糖質コルチコイド受容体を、全身性のオンターゲット毒性を回避しつつ腫瘍局所で特異的に分解・制御する新たな創薬標的同定および局所治療技術の開発に影響を与える候補。 ・本システムはモジュール式であり、乳がんのエストロゲン受容体や前立腺がんのアンドロゲン受容体など、他のホルモン依存性固形がん治療薬のスクリーニングやパイプライン開発の勢力図に影響を与える候補。 【研究の詳細】 ・背景 糖質コルチコイド受容体を介したストレスホルモンシグナル伝達は、非リンパ性固形腫瘍（特に肺がん）において、がん細胞に可逆的で薬物耐性のある「休眠状態」を誘導し、治療を無効化させる。しかし、GRは炎症抑制や免疫システムなど全身の正常な生理機能において必須の役割を果たすため、従来のPROTACを用いた全身性のGR抑制・分解は重篤な副作用（オンターゲット毒性）のリスクがあり実用化が困難であった。本研究は、光応答性要素を組み込むことで、腫瘍組織でのみ精密に糖質コルチコイド受容体を分解する手法の開発を試みた。 ・主要な結果 未報告の(OEt)2-および(NMe2)2-置換光スイッチを含む、光スイッチ可能なアリルアゾトリアゾールまたはアリルアゾピラゾール骨格を組み込んだ多様なphotoPROTACシリーズを合成した。 Me2-および(OEt)2-置換基を持つアリルアゾピラゾールベースのGR photoPROTACは、ほぼ定量的な光異性化（95% Z異性体、89%〜92% E異性体）を示し、光退色を起こさず、ジメチル スルホキシド（DMSO）中で3〜12.2日の熱的半減期を有することが証明された。 開発した化合物のうち「KH-5-306」および「KH-5-309」は、熱力学的に安定なE異性体の形態において、低ナノモル濃度で強力、特異的、かつ可逆的なGR分解を誘導した（Z異性体状態では活性が著しく低下）。 非小細胞肺がん（NSCLC）モデルにおけるトランスクリトームプロファイリングにより、「E-KH-5-309」が糖質コルチコイド受容体駆動型の休眠関連遺伝子発現プログラムを破壊する一方、Z異性体は機能的に不活性であることが示され、遺伝子活性の解析から実際に細胞が休眠状態から目覚めることが確認された。 本システムは、通常の光条件下（E異性体）では接続ピースが伸びて分解酵素を受容体に接近させ処分マークを付加するが、特定の波長の光を照射すると接続ピースが曲がり（kinked）活性をオフにできる。これにより、腫瘍から正常組織へ移行した物質を光で特異的にオフにすることで周辺組織を保護し、副作用を大幅に軽減できる。 材料と方法 ・アリルアゾトリアゾールまたはアリルアゾピラゾール骨格、および新規置換基［(OEt)2-、(NMe2)2-］を組み込んだ、光スイッチ可能なGR標的 photoPROTACの合理的合成。 ・光照射による光異性化効率（Z異性体・E異性体比率）、光退色耐性、およびDMSO中での熱的半減期の測定。 ・非小細胞肺がん（NSCLC）モデルの実験室培養細胞を用いた、低ナノモル濃度でのGR分解能、可逆性、およびトランスクリトームプロファイリング（遺伝子活性解析）による休眠打破の検証。 【実用化へのフェーズと課題（現在地）】 基礎研究フェーズ（ラボ内の非小細胞肺がん細胞培養物を用いたメカニズム解明およびin vitro検証段階）。 実用化・社会実装に向けて次に超えるべき具体的なハードルは、①生体（生存生物/living organisms）モデルにおける有効性と安全性の検証、②光の組織透過性が数ミリメートルに限定されるため、肺がん治療等に向けた内視鏡による光照射技術の最適化、③より深部のがん組織へ到達させるため、近赤外線などの長波長に応答する光スイッチの開発、④乳がん（エストロゲン受容体）や前立腺がん（アンドロゲン受容体）といった他のがん種へのシステムの最適化と応用展開。

CO2水素化によるメタノール合成の活性と選択性のトレードオフを解消する新触媒 ■概要 スパッタリング技術と強い金属-担体相互作用（SMSI）駆動の表面工学を用い、活性サイトを空間的に分離（デカップリング）した新型のCuベース触媒を開発することで、高温下におけるCO2からメタノールへの水素化反応での活性と選択性の長年のトレードオフを解消できることを明らかにした。 元論文DOI：10.1016/j.chempr.2026.102942 日本語タイトル：メタノールへのCO2水素化における活性-選択性のトレードオフの解消 英語タイトル：Disentangling the activity-selectivity trade-off in CO2 hydrogenation to methanol 【ビジネスインサイト】 ・300°Cにおいて、従来の商業用CuZnAl触媒（11%）を大幅に上回る92%のメタノール選択性と、約3倍メタノール時空収率を達成した。持続可能なメタノール合成およびカーボンニュートラル燃料生産の製造コスト削減や生産効率向上に影響を与える候補。 ・活性サイトの空間的デカップリング（分離）戦略およびデュアルサイト触媒システムの提示により、触媒の不要な機能を弱めて高性能な触媒を設計する新たな材料・設計パラダイムを確立し、将来のグリーンケミカル・触媒開発市場の勢力図に影響を与える候補。 【研究の詳細】 ・背景 熱力学的に、低温はCO2のメタノールへの水素化反応に有利であるが、高温は吸熱的な逆水性ガスシフト副反応を引き起こす傾向があり、従来のCuベース触媒では活性と選択性のトレードオフが生じていた。これは、Cu活性サイト上でCO2が活性化された後に望ましくないC-O（C=O）結合の切断が起こり、メタノールではなく主にCO（一酸化炭素）副産物が生成されることに起因しており、メタノール収量を高める上での長年の課題であった。 ・主要な結果 スパッタリング法によりZnZr酸化物上にCuナノ粒子を導入し、強い金属-担体相互作用（SMSI）によってCu表面上にZnOx（ZnO）の移動を誘導する、空間的デカップリング戦略を用いた新しい触媒設計を開発した。 このSMSI誘起のZnOx（ZnO）移動により、CuでのH2活性化能を維持しながら、CO2の吸着をCuからZrO2サイトへと移行させる「デュアルサイト触媒システム」の構築に成功した。 300°Cおよび3 MPaの条件下で、ZnZr酸化物触媒と比較してCO2転換率を5倍に向上させ、92%という優れたメタノール選択性を達成した（商業用CuZnAl触媒の11%を大幅に上回る）。 開発した触媒により、1.2 g/gcat/hのメタノール時空収率（space-time yield）を達成し、これは標準的な商業用Cu/Zn/Al触媒の約3倍の性能に相当する。 構造解析により、触媒表面の被覆がCuサイトでのCO2活性化と水素化前のC-O結合切断を抑制し、CO生産を減少させることが判明した。CO2は優先的に両方のO原子でZrO2サイトに吸着しギ酸塩経路（formate pathway）をたどり、Cuサイトからの活性化水素（H）がO-C-O結合を切断することなくCを攻撃することで、高温でもメタノール合成へと反応を誘導する。 材料と方法 ・スパッタリング法（sputtering method）を用いて、ZnZr酸化物（ZnZr oxides）上にCuナノ粒子を導入した。 ・強い金属-担体相互作用（SMSI）駆動の表面工学を利用し、Cu表面へのZnOx（ZnO）の移動を誘導して活性サイトを空間的に分離した。 ・各種キャラクタリゼーション（構造解析）および、300°C、3 MPaの条件下でのCO2水素化反応試験により、触媒性能を評価した。 【実用化へのフェーズと課題（現在地）】 基礎研究・新規触媒材料設計フェーズ。 実用化・社会実装に向けて次に超えるべきハードルは、ラボスケールの成果から、商業用プラント規模へのスケールアップ技術の確立、高温・高圧条件下における触媒の長期的な耐久性・安定性の検証、および実際の産業プロセスにおける製造コストの最適化。

化学刺激で長時間発光可能な生きた発光材料を開発 ■概要 3Dプリンタで出力したアルギン酸スキャフォールドに海洋性渦鞭毛藻（Pyrocystis lunula）を埋め込み、従来の機械的刺激ではなく化学的刺激（酸・塩基）を用いることで、最長25分間の持続発光が可能で、かつ二酸化炭素を貯蔵できる耐久性の高い「光を放出する生きた材料（living light materials）」を開発した。 元論文DOI： 10.1126/sciadv.aee3907 化学的刺激が生きた光材料の生物発光を持続させる Chemical stimulation sustains bioluminescence of living light materials 【ビジネスインサイト】 電気を必要とせず、藻類の光合成プロセスによって二酸化炭素を吸収・貯蔵しながら最長25分間の持続発光を実現できるため、ケミカルライト（グロースティック、ブレスレット）や、深海・宇宙環境における自律型ロボット用のバッテリーフリー照明といった持続可能な代替光源としての商業価値を持つ可能性。 酸（局所的・持続的発光）と塩基（拡散・二相性発光）のように、特定の化学環境を感知して異なる発光シグナルをコード化して示す特性を持つため、将来的に水中の毒素モニタリングや環境監視、ソフトロボティクス分野における新規の低コストなセンサープラットフォームを構築できる可能性。 【研究の詳細】 ・背景 生物発光は生きる材料のリアルタイムかつラベルフリーなセンシングに強力なツールであるが、従来の機械的刺激に基づくアプローチは標準化、局所化、および持続させることが困難であり、単回使用の制限を克服できない課題があった。 ・主要な結果 安定した3D構造と長期生存： P. lunulaを3Dプリントされたアルギン酸スキャフォールド（三日月、格子、大学ロゴなどの形状）に埋め込むことで、長期的な細胞保持、生存能、および光放出能力を備えた構造的に安定した構築物を精製した。 化学的にコードされた発光シグネチャー： トマトジュースと同等の酸性環境下では局所的で持続的な発光（最長25分間集中した輝きを維持）を誘発した。一方で、マイルドな石鹸と同等の塩基性環境下では、細胞ストレスを示す拡散した二相性の発光を誘導した。 複合刺激による発光増強： 化学的刺激と機械的刺激を組み合わせることで、細胞自体の機械的応答性を損なうことなく、光放出のより大きな振幅と持続時間を伴う総バイオリミネセンス発光の増強を達成した。 単回使用の限界の克服： 4週間にわたる長期研究において、本材料は繰り返しの刺激サイクルにわたって応答性と構造的完全性を維持した。4週間の試験終了時において、酸処理されたサンプルは輝きの75%を維持していた。 二酸化炭素の貯蔵能： 使用された生物は光合成を行うため、自らの食物を作る過程で溶解した二酸化炭素を除去・貯蔵する特性（一般的な照明が炭素を排出するのとは対照的な機能）を併せ持つ。 材料と方法 海洋性渦鞭毛藻 Pyrocystis lunula を、3Dプリンタで出力されたアルギン酸スキャフォールド（水性ゲル）の3次元多孔質ネットワーク構造内に埋め込んだ。 埋め込まれた藻類に対し、酸性溶液および塩基性溶液を用いた化学的刺激を単独、あるいは機械的刺激と組み合わせて与え、発光パターン、振幅、持続時間を計測した。 4週間にわたり、繰り返しの刺激サイクル下における細胞の保持力、生存能、構造的完全性、および発光性能を追跡・評価した。 実用化へのフェーズと課題（現在地） 基礎研究・ラボ原理実証（Proof of Concept）フェーズ。社会実装（日常の照明、水中毒素センサー、ソフトロボティクス等への応用）に向けての技術的・環境的ハードルは、ラボの制御環境から実世界（real world）の過酷な環境へ移行した際の実用性能・耐久性の検証、およびP. lunulaが他の化学物質（水中の様々な毒素など）に対してどのように応答するかを詳細に解明・制御。 #DeepTech

わずか数ナノメートルの膜厚制御のみで金属の電子特性を精密に制御 ■概要 ハイブリッド分子線エピタキシー法により作製したエピタキシャルRuO₂/TiO₂異種構造を用い、従来は絶縁体特有のものと考えられていた「界面分極」を金属システム内で安定化させ、わずか2-3 nmの膜厚変化によって表面仕事関数を1 eV以上大幅に変調できることを明らかにした。 元論文DOI： 10.1038/s41467-026-69200-x RuO₂/TiO₂異種構造における歪み安定化界面分極による1 eV以上の仕事関数同調 Strain-stabilized interfacial polarization tunes work function over 1 eV in RuO2/TiO2 heterostructures 【ビジネスインサイト】 ・わずか数ナノメートル（2-3 nm）の極薄膜における膜厚制御のみで、金属の電子特性（仕事関数）を1 eV以上という極めて大きな幅で精密に調整できるため、次世代の可変型電子デバイスや量子デバイスの設計・製造プロセスの効率化や高性能化に影響を与える可能性。 ・導電性を持つ金属システム内で界面分極を制御・活用する新しい経路が確立されたため、高効率な触媒システムの創出や、エレクトロニクス材料市場における新たなコンポーネント設計・材料選定の勢力図に影響を与える可能性。 【研究の詳細】 ・背景 ヘテロ界面での電荷蓄積である「界面分極」は、半導体においては十分に確立された手法であるが、金属におけるその影響は未開明であった。一般に分極は絶縁体や強誘電体に特有の現象と考えられており、導電性を持つ金属（ルチル型RuO₂など）のシステム内で分極を安定化させ、電子特性の制御ノブとして利用することは従来の技術・物理的理解の限界であった。 ・主要な結果 ハイブリッド分子線エピタキシー法で成長させたエピタキシャルRuO₂/TiO₂異種構造において、界面分極を利用して金属RuO₂の表面仕事関数を1 eV以上頑健に変調させることに成功した。 マルチスライス電子プタイコグラフィを用いることで、RuO₂が導電性を持つ性質であるにもかかわらず、界面近傍における酸素八面体に対する遷移金属イオンの極性変位を原子スケールで直接可視化した。 仕事関数の変調が2-3 nmの小さな膜厚変化によって制御可能であり、完全に歪んだ状態（fully-strained）から緩和した膜（relaxed film）への転移に対応する約4 nmの臨界膜厚が存在することを発見した。 ・材料と方法 ハイブリッド分子線エピタキシー（hybrid molecular beam epitaxy）法を用いて、エピタキシャルRuO₂/TiO₂異種構造を成長・作製した。 マルチスライス電子プタイコグラフィ（multislice electron ptychography）を用いて界面近傍の原子スケールでの極性変位を直接観察し、ケルビンプローブフォース顕微鏡を用いて仕事関数の測定を行った。 ・実用化へのフェーズと課題（現在地） 基礎研究・原理実証（Proof of Concept）フェーズ。実用化・社会実装（同調可能な電子デバイス、触媒システム、量子デバイス等の設計）に向けて、実際のデバイス製造プロセスへの適合性の検証、およびナノスケール（2-3 nmレベル）での精密な膜厚・界面制御技術の大面積化や量産化における安定性の確保が課題。 #DeepTech