リアルタイムでのミトコンドリアATP合成反応を評価する新手法——MitoRaise 学術的背景 ミトコンドリアは細胞内のエネルギー工場であり、主に酸化的リン酸化（oxidative phosphorylation, OXPHOS）経路を通じてアデノシン三リン酸（adenosine triphosphate, ATP）を合成します。ATPは細胞エネルギーの主要な担体であり、その合成速度はミトコンドリアの機能状態を直接反映します。しかし、従来のATP測定方法は通常、単一の時点でのATPレベルを測定するか、酸素消費率（oxygen consumption rate, OCR）を通じて間接的にミトコンドリア機能を評価するものであり、ATP合成の動的変化をリアルタイムで監視することはできませんでした。...

CYP19A1はエストロゲン合成とミトコンドリア機能の調節を通じて大腸癌の化学療法耐性を制御する 背景紹介 大腸癌（Colorectal Cancer, CRC）は、世界中で癌関連死亡の主要な原因の一つです。早期発見と治療戦略が大きく進展しているにもかかわらず、化学療法耐性は大腸癌の効果的な治療における主要な障害であり、患者の予後不良と高い死亡率を引き起こしています。化学療法耐性の分子メカニズムは複雑で多面的であり、近年、ミトコンドリア機能とホルモンシグナル伝達経路の変化が化学療法耐性において重要な役割を果たしていることが示唆されています。CYP19A1（シトクロムP450ファミリー19サブファミリーAメンバー1）、別名アロマターゼは、エストロゲン生合成における重要な酵素です。CYP19A1...

RNF2はCBX7のユビキチン化を調節することで軟骨肉腫の進行を促進する 学術的背景 軟骨肉腫（Chondrosarcoma, CHS）は、透明軟骨基質と軟骨細胞からなる悪性腫瘍で、骨肉腫に次いで2番目に多い原発性骨腫瘍であり、すべての原発性悪性骨腫瘍の20%-27%を占めています。低悪性度の軟骨肉腫の5年生存率は比較的高い（83%）ですが、高悪性度および脱分化型軟骨肉腫の5年生存率はそれぞれ53%と7%-24%にとどまります。軟骨肉腫は従来の化学療法や放射線療法に対して高い抵抗性を示し、特に進行期では治療手段が非常に限られています。そのため、軟骨肉腫の分子メカニズムを探求し、新しい治療戦略を開発することが現在の研究の焦点となっています。 ユビキチン化（ubiquitination）は、正常...

RhoFはPKM2を介した糖解を促進し、Snail1の乳酸化を誘導して膵臓癌細胞の内皮-間葉転換を引き起こす 学術的背景 膵臓癌（Pancreatic Cancer, PC）は高度に悪性の腫瘍であり、診断が遅れやすく、浸潤性が強く、全身治療に対する耐性を持つため、患者の予後は極めて不良です。近年、診断と治療技術が進歩しているにもかかわらず、膵臓癌の発生率と死亡率は依然として上昇しています。膵臓癌の浸潤と転移のメカニズムは未だ明確ではなく、その分子メカニズムを深く理解することは、より効果的な治療戦略の開発にとって極めて重要です。 Rho GTPaseファミリーは、細胞の移動、増殖、代謝において重要な役割を果たしています。RhoF（Rho GTPase Rif）はRho GTPaseファミリーの...

イリジウム(III)溶媒錯体を自己報告型光増感剤として光治療効果のモニタリングに利用 学術的背景 がんは世界における死亡率の主要な原因の一つであり、患者の生活の質に深刻な影響を与えています。近年、光線力学療法（Photodynamic Therapy, PDT）は、非侵襲性、高い特異性、制御性、および高い時空間精度を持つことから、がん治療において注目を集めている技術です。PDTは、光増感剤（Photosensitizers, PSs）を使用して光照射下で高細胞毒性を持つ活性酸素種（Reactive Oxygen Species, ROS）を生成し、がん細胞の死を誘導します。しかし、従来の光増感剤は通常「常時オン」の蛍光信号を持つため、PDTプロセス中に治療効果をリアルタイムでモニタリングする...

迅速かつ大規模なキラル蛍光硫黄量子ドットの合成と細胞内温度モニタリングへの応用 学術的背景 蛍光ナノ材料は、エネルギー収集、照明表示、通信・情報技術、生物学、医学などの分野で幅広い応用が期待されています。その中でも、硫黄量子ドット（Sulfur Quantum Dots, SQDs）は、環境に優しく、優れた生体適合性、および調整可能な表面化学的特性を持つ新しい金属フリーの量子ドットとして、近年注目を集めています。しかし、硫黄量子ドットの大規模な製造と消費者市場への応用は依然として課題があり、特にその製造プロセスは時間がかかり、短時間で高品質の生成物を得ることが難しい状況です。そのため、迅速かつ大規模に硫黄量子ドットを合成する方法を開発し、生物医学分野での応用を探求することが現在の研究の焦点と...

ナノトポグラフィーが細胞代謝活動に与える影響：マルチモーダルイメージングによる新たな発見 学術的背景 生物医学分野において、細胞と材料表面の相互作用は、細胞の挙動、組織工学、再生医学を研究する上で重要な鍵となります。ナノスケールの表面トポグラフィー（ナノトポグラフィー）は、細胞の形態、接着、増殖、分化に大きな影響を与えることが証明されています。しかし、ナノトポグラフィーが機械的および幾何学的な微小環境を通じて細胞代謝をどのように調節するかは、まだ完全には理解されていない問題です。細胞代謝は、エネルギー産生、生体分子合成、酸化還元バランスなど、細胞機能の核心を担っています。ナノトポグラフィーが細胞代謝に与える影響を理解することは、細胞と材料の相互作用メカニズムを解明するだけでなく、新しい細胞培...

LBLコーティングの歯科インプラント関連感染治療への応用 背景紹介 歯科インプラント関連感染、特にインプラント周囲炎（peri-implantitis）は、細菌バイオフィルムによって引き起こされる炎症性疾患であり、周囲組織の進行性破壊を引き起こします。インプラント周囲炎はインプラントの脱落を引き起こすだけでなく、より深刻な健康問題を引き起こす可能性もあります。そのため、短期間で病状を安定させ、感染の拡大を防ぐことが現在の研究の焦点となっています。層-層自己組織化技術（Layer-by-Layer, LBL）は、多様な物質を柔軟に組み合わせ、感染部位に直接多層構造を形成できるため、インプラント周囲炎治療の有望な方法と見なされています。 本論文は、Marta Maria Alves Pereir...

レーザー処理されたスクリーン印刷カーボン電極を用いた電気化学発光イメージング研究 学術的背景 電気化学発光（Electrochemiluminescence, ECL）は、電気化学と発光技術を組み合わせた分析方法であり、高感度、高選択性、低バックグラウンドノイズなどの利点を持ち、バイオセンシングやイメージング分野で広く利用されています。近年、生物医学的検出ニーズの増加に伴い、ECL技術のバイオマーカー検出への応用が注目を集めています。しかし、従来のECL電極材料（金やプラチナなど）は高コストで製造が複雑であり、大規模な応用が制限されていました。カーボン系電極材料は、低コスト、良好な導電性、および製造の容易さなどの利点から、ECL応用の理想的な選択肢となっています。しかし、カーボン系電極の表面...

生体材料による血管化促進の物理的特性制御研究 背景紹介 組織工学と再生医療の分野において、血管系の形成と十分な血液灌流は、生体材料内の栄養と酸素供給を確保するために極めて重要です。しかし、既存の生体材料は移植後に血管化が不十分であることが多く、細胞のアポトーシスや組織壊死を引き起こすことがあります。この問題を解決するため、研究者たちは生体材料の物理的特性が血管化プロセスにどのように影響を与えるかを探求し始めました。本稿では、生体材料の物理的特性、特に孔隙構造、表面形状、剛性に焦点を当て、これらが血管化を促進するメカニズムを概説し、骨再生、創傷治癒、膵島移植、心臓修復などの分野においてより優れた研究モデルと個別化治療戦略を提供する可能性について議論します。 論文の出典 本論文は、Hao Li、...