パルスレーザー堆積法による室温でのα-CH3NH3PbI3ハライドペロブスカイトのエピタキシー

学術的背景 金属ハライドペロブスカイト(Metal Halide Perovskites, MHPs)は、その独特な光電特性により、光電分野で注目を集めています。近年、これらの材料は発光ダイオード、レーザー、光検出器、スピントロニクスなどの分野での応用も広く研究されています。しかし、溶液法(solution-processed)で作製されたペロブスカイト薄膜においては大きな進展が見られる一方で、気相法(vapor-phase deposition)によるペロブスカイト薄膜のエピタキシャル成長(epitaxial growth)に関する研究はまだ少ないです。エピタキシャル成長は単結晶薄膜を成長させる技術であり、材料の基本的な物理特性を理解し、高性能デバイスを開発する上で重要です。本研究では、パ...

カーマイン封入の光物性および非線形光学特性と環境分極との比較

Carmine Encapsulationの光物理および非線形光学特性に関する研究 背景紹介 非線形光学(Nonlinear Optical, NLO)材料は、近年レーザー技術、医学、および生物医学イメージングなどの分野で広く注目されています。これらの材料は、光学スイッチ、光学制限、光学処理などの独自の光学特性を有し、光子学分野で重要な役割を果たしています。特に、π電子の非局在化特性を持つ有機染料分子は顕著な非線形光学応答を示し、研究の焦点となっています。Carmine(コチニール)は昆虫から抽出される天然染料であり、その優れた光物理的特性と安定性により、食品産業や芸術分野で広く使用されています。しかし、異なる環境におけるその光物理挙動や非線形光学特性についてはまだ十分に研究されていません。...

G-四重鎖はエネルギー地形を再形成することでタンパク質の折りたたみを触媒する

G-四重鎖が蛋白質折りたたみを触媒する研究報告 学術的背景 蛋白質の折りたたみは、生物体内で複雑かつ未解決の問題である。多くの蛋白質はin vitro(体外)での折りたたみ速度が非常に遅く、生理条件での許容範囲をはるかに超えている。この課題に対処するために、ATP(アデノシン三リン酸)依存の分子シャペロン(chaperonins)が蛋白質の折りたたみを加速し、生理的に許容される時間内に完了すると考えられている。しかし、この能力がATP依存のシャペロンにのみ限られるかどうかは未解明である。本研究の核心は、他の分子がATP依存のシャペロンと同様に蛋白質の折りたたみを触媒し、細胞がより短時間で蛋白質の折りたたみを完了するのを助けるかどうかを探索することである。 G-四重鎖(G-quadruplex...

プロトン共役葉酸トランスポーター (SLC46A1) の不活性化変異と機能回復を伴う補償変異の機序的洞察

研究背景と問題提起 遺伝性葉酸吸収不良 (Hereditary Folate Malabsorption, HFM) は、腸管での葉酸の吸収障害および脳脊髄液中での葉酸輸送の阻害を主な特徴とする希少な常染色体劣性遺伝病です。この疾患は、プロトン結合葉酸輸送体(Proton-Coupled Folate Transporter, PCFT-SLC46A1)をコードする遺伝子に機能喪失変異が生じることで引き起こされます。これらの変異がPCFTの構造と機能に及ぼす影響を理解することは、HFMの病理メカニズムを解明するために極めて重要です。 近年、鶏由来PCFT(Gallus Gallus PCFT, GPCFT)の高解像度構造が冷凍電子顕微鏡技術によって取得され、これは人間のPCFT(Human ...

染料汚染物質検出における機能化カーボンドットの高性能

機能化されたカーボンドットを用いた染料汚染物質検出の高パフォーマンスSERS研究 学術的背景 染料分子は日常生活において重要な役割を果たしていますが、その使用に伴う環境汚染問題は無視できません。その中でも、マラカイトグリーン(Malachite Green, MG)は発がん性、催奇性、変異原性を持つトリフェニルメタン系染料です。MGは水産養殖において魚類の真菌や寄生虫感染の治療に広く使用されていますが、その高い毒性と残留性の問題から、多くの国で使用が禁止されています。しかし、現在の市場には安価で効果的な代替品が不足しているため、MGの使用は完全には停止されていません。複雑な生物環境における微量存在を監視するために、高感度かつ高選択性の検出技術が緊急に必要とされています。 従来の検出方法、例え...