研究背景 救援任務において、捜索救助の効率を向上させる新しい解決策として、電子バックパックと昆虫を組み合わせたサイボーグ昆虫（cyborg insects）の利用が注目されています。これらの昆虫は、生物と電子技術の長所を結合し、通信、感知、制御のための追加電子バックパックが装着されています。しかし、追加装置は昆虫のバランスに影響を与え、特に自らを直立させる（self-righting）動作に影響します。昆虫が任務中に落下や事故に遭遇した場合、元の機械装置が原因で転倒し自由に動けなくなる可能性があります。この課題に対処するため、本研究では、ナナホシテントウの自らを直立させる動作を模倣したバイオニック3Dプリント人工肢を導入し、サイボーグ昆虫の複雑かつ予測不可能な条件下での柔軟性を向上させること...

修整螺旋体：一种具高精度，大工作空间和顺应性相互作用的软结构 背景介绍 近年、バイオインスパイアードによって、多くの研究者が伝統的な硬いロボットのパラダイムを離れ、順応性のある材料と構造を含むデザインに移行しています。象の鼻はこの柔軟なロボットのビジョンの典型的な例で、制御力と作業空間において比類のない能力を持ち、その順応性により多目的なツールとして使われます。しかし、これまでの最も優れた軟体ロボットでも、この自然界の性能に完全には匹敵していません、特に1メートル以上の規模のシステムにおいて。 この限界に対処するために、本研究では構築材料（アーキテクチャードストラクチャー）を利用する解決策を提唱します。これらの構造は材料の特性ではなく、幾何学的形状を通じてその物理特性を調整し、内部のマイクロ...

机器学習と組合せ化学を利用してmRNA送達のための可イオン化脂質の発見を加速する 研究背景 メッセンジャーRNA（mRNA）治療の潜在能力を最大限に引き出すためには、脂質ナノ粒子（LNPs）のツールキットを拡張することが重要です。しかし、LNPs開発の主要なボトルネックは、新しい可イオン化脂質を識別することである。既存の研究では、LNPsが特定の組織または細胞にmRNAを送達するのに顕著な効果を示していることが明らかにされています。クラシックなLNPsの処方は通常、イオン化脂質、コレステロール、補助脂質、及びポリエチレングリコール化脂質（PEG脂質）から構成されており、特にイオン化脂質はmRNAの積載及びエンドソームからの逃避において重要な役割を果たしている。 近年、LNPsは臨床応用の分野...

常温下六方形窒化ホウ素における量子コヒーレンススピンの研究報告 序論 量子ネットワークとセンサーの実現には、固体スピン-フォトンインターフェース（spin-photon interface）が単一光子生成能力と長寿命のスピンコヒーレンスを備え、スケーラブルなデバイスに統合できる必要があります。理想的には、これらのデバイスは常温環境で動作するべきです。しかし、複数の候補システムで急速な進展が見られる一方で、室温で量子コヒーレンスを保持する単一スピンを持つシステムは依然として非常に稀です。本研究はこの研究のギャップを埋め、層状のバン・デア・ワールス材料—六方窒化ホウ素（hBN）において、常温環境で量子コヒーレンス制御の実現可能性を探ることを目指します。 論文の出所 この論文は「A quantum...

液晶ウイルスにおけるキラリティー伝達の研究 キラリティー（chirality）は自然界に広く存在する現象であり、生物学、化学、物理学、材料科学など多くの分野で重要な影響を与えています。しかし、ナノスケールの構成要素からマクロな螺旋構造へのキラリティー伝達のメカニズムは依然として未解明のままです。本研究では、細長いウイルスがキラリティー液晶相において自己組織化する過程を調査し、キラリティー伝達の鍵となるメカニズムを明らかにしました。著者は、電荷表面モードとウイルスの主鎖の螺旋変形がどのように相互作用し、ウイルス液晶相の螺旋構造を形成するのかを詳細に探求しました。 研究背景 液晶相におけるキラリティー伝達は、多くの分野で重要です。例えば、不対称炭素原子を持つキラル分子から有序螺旋超構造やキラルブ...

アルツハイマー病におけるプラークとミクログリアの特異な糖鎖修飾パターン 研究背景 アルツハイマー病（AD）は最も一般的な認知症の一種で、破壊的な神経変性疾患である。ADの特徴には、細胞外のβアミロイド（Aβ）プラークと細胞内のリン酸化Tau神経原線維変化（NFT）包涵体の2つの病理的特徴が含まれる。ADの病理において、ミクログリアの異常も重要な特徴である。通常、ミクログリアはシナプスを剪定し、脳の恒常性を監視し、細胞の残骸を除去する。しかし、ADではミクログリアが病理的な凝集物に反応し、貪食作用およびサイトカインの分泌を変化させ、これらが神経病理に対して有害または有益な影響を与える可能性がある。 研究目的 本研究の目的は、新しい組織学的技術を用いて、死亡後にADと診断された患者の脳組織中のO...

脳アミロイド血管症（CAA）と微小血管タイト結合タンパク質Claudin-5レベルの研究 背景紹介 脳アミロイド血管症（CAA）は、アミロイドβ（Amyloid-β, Aβ）が脳血管に沈着することによって引き起こされる疾患です。研究によると、約23％の55歳以上の高齢者には中等度から重度のCAAが存在しています。CAAは認知障害や脳内出血（ICH）を引き起こす可能性がありますが、現在のところどのような分子機構が一部の患者の血管をより破れやすくしているかは不明です。血液脳関門（BBB）機能障害はCAAおよびCAA関連のICHと関連しています。一方、Claudin-5はタイト結合タンパク質であり、BBBの透過性を調節する上で重要な役割を果たしています。したがって、著者はCAAにおけるClaudi...

外側腕橋核グルタミン酸作動性ニューロンにおけるナトリウム漏れチャネルがセボフルラン麻酔下の呼吸頻度を維持するのに役立つ 背景紹介 呼吸は生命活動を維持するための核心的な機能です。全身麻酔薬や/またはオピオイドは通常呼吸機能を抑制します。しかし、静脈麻酔薬のプロポフォールによる呼吸抑制はより深刻で、その分子メカニズムは完全には解明されていません。したがって、全身麻酔薬の呼吸機能への影響を研究することは重要です。本研究は、側脳橋核（lateral parabrachial nucleus, PBL）のグルタミン酸作動性ニューロンがセボフルラン麻酔下における呼吸頻度の調節で果たす役割を探求しました。 研究出典 この論文は、Lin Wu、Donghang Zhang、Yujie Wu、Jin Liu...

論文背景及び研究動機 アルコール乱用は全世界的な健康問題であり、男性の人口の8%以上に影響を与えています。長期のアルコール曝露は脳内のニューロンおよびシナプスの恒常性を変化させ、様々な精神障害や認知障害を引き起こします。特に運動学習に関する問題が発生します。以前の研究では、アルコール乱用によるニューロンの退行とシナプスの喪失が脳皮質および皮質下の機能に重大な影響を与えることが示されています。さらに、研究においてはニューロン以外にも、神経膠細胞がアルコールの影響下で顕著に変化することが分かっています。既存の文献では、アルコール乱用によるミクログリアのシグナル伝達の変化とオリゴデンドロサイト系譜の分化障害について言及されていますが、ニューロンとグリア細胞の活動変化に関する体内の証拠は依然として不...

背景紹介 脳は異なるサブタイプのニューロンで構成されており、これらのニューロンは局所および長距離のシナプス接続を通じて複雑な神経ネットワークを形成しています。これらの神経ネットワークの機能を理解するには、その接続パターン（プロジェクトーム）と神経ダイナミクス（ニューロンダイナミクス）を理解する必要があります。中規模接続学および細胞分解能の機能画像技術の発展により、異なる脳領域のニューロンの構造組織や機能を明らかにすることが可能になったものの、同一ニューロンの神経活動と全脳接続群を同時に把握することは依然として課題です。特に皮質下の脳領域のニューロンにとっては難しいです。 出典紹介 本文はXiang Li、Yun Du、Jiang-Feng Huangなど複数の研究チームメンバーにより共同で執...