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奇跡のウジ虫治療「マゴットセラピー」とは何か?糖尿病性壊疽回復 このエントリーをはてなブックマークに追加  

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糖尿病になると様々な合併症にかかりやすくなる。その一つに糖尿病性壊疽(足趾壊疽)がある。

糖尿病性壊疽(足趾壊疽)とは、動脈硬化症と密接に関連しておこる合併症で、手足の末端への血管がほぼ完全に閉塞することによって栄養が行き届かなくなり、先端から手足の細胞が壊死していく病気である。

細胞が壊死すると、腐敗菌の働きで周りの細胞にも広がっていき、組織が黒くなっていく。最終的には手足を切断せねばならない。

糖尿病性壊疽(足趾壊疽)の患者に、岡山大の三井秀也講師(心臓血管外科)が「マゴットセラピー」という治療法を行ったところ、9割の患者が足を切断せずにすむなど高い効果が認められていることが分かった。

 どこにでもいる「ヒロズキンバエ」

「マゴット」とは何かというとハエの幼虫ウジ虫のこと。治療に使われるのはどこにでもいる「ヒロズキンバエ」のウジ虫。ウジ虫を使った治療なんて聞いたことがない。かなりショッキングな方法だ。ところが傷口にウジ虫がわくと悪い細胞を食べ、傷口の消毒もしてくれる効果があり、昔は治療に使われていた。

それが1940年代の抗生物質(ペニシリン等)の発見以来、化膿防止のためにもっぱら抗生物質がつかわれるようになった。ところが、近年多くの抗生物質に耐性を示すMRSA(メチシリン耐性黄色ブドウ球菌)がでてきた。MRSAは院内感染で一時問題になった菌である。

そこで昔の治療法であるウジ虫治療「マゴットセラピー」が見直されてきた経緯がある。どうやら昆虫から学ぶことはまだまだたくさんあるようだ。今日は「マゴットセラピー」について調べる。(参考HP ジャパンマゴットカンパニー・糖尿病ソリューション) 

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マゴットセラピーで効果 糖尿病など患者9割が足切断回避


糖尿病などで足が壊死(えし)する「難治性潰瘍(かいよう)」で切断しか治療法のない患者に、岡山大の三井秀也講師(心臓血管外科)が「マゴット(ハエ幼虫)セラピー」という治療法を行ったところ、9割の患者が足を切断せずにすむなど高い効果が認められていることが30日、分かった。

日本では壊死による足切断は3000例を超えるとされる。三井講師は秋にも医師主導臨床試験に取り組む予定。英国では保険医療が認められ、年間数百人が治療を受けている。

マゴットセラピーは、壊死した皮膚にハエの幼虫をガーゼとともに固定して行う。幼虫が腐敗した部分を食べ傷をきれいにするとともに、幼虫の唾液(だえき)に含まれる物質が微生物を殺す役目を果たし、傷の回復を早める。週に2回ほどガーゼを取り換え、2〜3週間で効果があらわれる。

三井講師はオーストラリア留学中にこの治療法を知り、平成16年に糖尿病などの合併症で足切断しか治療法のない60代の女性に日本で初めて実施。潰瘍が1週間で半分の大きさになり、患者の痛みも軽減したという。傷が完治したこの女性は3カ月で退院。切断をまぬがれた足で歩行に努めたためか、その後の糖尿病のコントロールも良好だという。

マゴットセラピーはこれまで国内27カ所で約100例が行われ、このうち三井講師は66例を手がけた。患者はいずれも他の医療機関で「即足切断か足切断の可能性あり」と診断されたが、治療の結果、58例で傷が完治し、足切断せずにすんだという。

治療に使うのはヒロズキンバエの幼虫。当初はオーストラリアから輸入していたため完治まで約30万円かかったが、現在は自前で育てたものを使うため費用は12〜18万円ですむようになった。それでも保険適用される足の切断手術(1カ月の入院で自己負担約8万円)に比べると、患者の金銭的負担が大きい。

三井講師は「自分で歩くことができれば、糖尿病もコントロールしやすくなり、医療費削減につながる。全国どこの病院でも治療を受けられるようにして、1人でも多く足切断から救いたい」と話している。(産経新聞2007年5月1日)

マゴットセラピーとは何か?


マゴットセラピーとは、ヒロズキンバエの幼虫であるウジをヒトの足の潰瘍部に置くことにより、その壊死組織を食べさせ、患部を清浄とし、潰瘍を治す治療法です。

欧米では一時、旧弊の治療法として下火となってた時期にありましたが、90年代になり、抗生物質抵抗性の感染性潰瘍の出現、原因疾患(糖尿病、動脈硬化症、虚血等)の増加と重症化のために、再び脚光をあびてきました。

1995年有効性を示すエビデンスが報告され、マゴットセラピーは現代医学において確固たる地位を確立しました。現在マゴットセラピーは世界中の約2000の医療施設において広く使われています。(マッゴットセラピーの書籍紹介記事より

ジャパンマゴットカンパニーHP → http://www.icn-jp.com/~jmc/
マゴットセラピーの写真 心臓の悪い人は見ない方がよいかも→
 http://www.nih.gov/nihrecord/07_20_2004/story01.htm

マッゴトセラピーの歴史


すごい話ですが、戦場で負傷して放置されても、傷口にマゴット(maggot. ハエの幼虫=うじ)が湧いていれば治りやすいことは昔から知られていました。
それこそ、オーストラリアの原住民も中米のマヤ文明の人々も知っていました。ヨーロッパではルネッサンス以降に記録があるそうで、ナポレオン軍の軍医の報告もあります。
アメリカでも南北戦争の頃には知られており、特に1930年代(第一次世界大戦以後)には治りにくい傷の治療に用いられましたが、1940年代の抗生物質(ペニシリン等)の発見以来は使われていませんでした。

ところが、この原始的な療法が欧米で復活してます。その理由は、多くの抗生物質に耐性を示すMRSA(メチシリン耐性黄色ブドウ球菌)のまん延です。MRSAは院内感染の起炎菌として知られていますが、近年では一般的な感染症にも見られるようになりました。
マゴット・セラピーは抗生物質が効かない傷の壊(え)死した部分をマゴットによって除去してもらって治療しようとするものです。

マゴットセラピーのしくみ
マゴットが傷を治す仕組みは完全に解明されたわけではありませんが、次のような機序が研究者達によって考えられています。

1.マゴットは死んだ組織を溶かす強力な酵素を出す。マゴットはその液状のものを食す。
2.バクテリアを殺す。マゴットは炎症を引き起すバクテリアが生存できないpH(強アルカリ性)にする液体を分泌する。
3.生体の血管新生を促進する物質を出して傷口の回復を早める。

2004年1月のFDA(米国食品医薬品局)による試用認可510(K)03391は、医師による処方を条件にしています。使用するのはごく一般的なPhaenicia sericata(英. Green bottle fly)の幼虫(マゴット)で、ふ化して3日目、体長2mm位のもので、抗生物質で無菌状態に処理されています。これを患部に40〜200匹入れて封じ、2日間(トラブルがなければ3日間)壊死した部分を除去させます。(糖尿病ソリューションHPより記事引用) 


大阪公立大学共同出版会 マゴットセラピー―ウジを使った創傷治療

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高尿酸症、糖尿病、高脂血症、病気のデパート「メタボリック症候群」 このエントリーをはてなブックマークに追加  

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最近、体重や血糖値、中性脂肪、コレステロール値、尿酸値などが気になる。定期的に血液検査をしているが、私の場合尿酸値が高く、高尿酸症(痛風)と診断された。

尿酸値が高いのは昔はおいしいものを食べすぎるためだとか贅沢病などといわれたり、プリン体を含む食品がよくないなどと言われたが、もう10年もこの病気とつきあってきて違った感想を持っている。

それほどお金持ちでもないし、質素な生活をしている。若いときは確かに食べ過ぎたり飲み過ぎたりした。食べ過ぎは問題であろう。しかし食べ物に高価なものを食べたわけではない。ストレスも問題であると思う。しかし、これはどんな職業も同じだ。



一番の問題は運動不足にあると思う。若いときは筋肉の衰えはさほどないが、30代後半からは筋肉が急に衰える。運動もしないとなるとなおさらである。

ご存じの通り、筋肉はタンパク質でできているので、タンパク質が筋肉にならないと、体外に排出されるときに、アンモニアにまで分解される。アンモニアは肝臓で尿素に変えられ尿に混じって排出される。

ところがあまりにも筋肉が衰えると、代謝が間に合わなくなり、尿酸の形で血液や尿中に存在する。これが痛風の原因となる。

私の場合、中性脂肪も多くこれは、負担の少ない長時間の運動で燃やすしかない。そこで毎日、負担の少ない足腰の筋力トレーニングを欠かさず行っている。衰える筋肉との戦いである。

そして、最近心配になってきたのが血糖値。血糖値というと糖尿病である。糖尿病というとどんな病気だったろうか?今日は糖尿病について調べたい。(参考HP Wikipedia・厚生労働省・メタボリックシンドロームと生活習慣病を学ぶ)

糖尿病とは何か?


糖尿病(とうにょうびょう、Diabetes Mellitus: DM)は、糖代謝の異常によって起こるとされ、血液中のブドウ糖濃度が病的に高まることによって、様々な特徴的な合併症をきたしたり、きたす危険性のある病気である。

一定以上の高血糖では尿中にもブドウ糖が漏出し尿が甘くなる(尿糖)ため糖尿病の名が付けられた(Diabetes=尿、Mellitus=甘い)。

血液中のブドウ糖濃度(血糖値、血糖)は、体内のインスリンのはたらきで、正常ならば一定範囲内に調節されている。

ブドウ糖は脳をはじめとした各器官の主要なエネルギー源であるだけでなく、組織の糖化ストレスをもたらす有害物質でもある。


糖尿病の種類


糖尿病は、耐糖能が低下する機序(メカニズム)によって1型糖尿病と2型糖尿病に分けられる。

1型糖尿病

1型糖尿病(いちがたとうにょうびょう)は、膵臓のランゲルハンス島でインスリンを分泌しているβ細胞が死滅する病気である。血糖を下げるホルモンであるインスリンの分泌が低下するか、ほとんど分泌されなくなるため血中の糖が異常に増加する。

20世紀前半にインスリンが治療応用されるまでは、極度の食事制限を要する致死的疾患の一つであった。血中に自らの膵細胞を攻撃する自己抗体が認められるものを1A型(自己免疫性)、ないものを1B型(特発性)とする。

飲み薬は無効で、患者はかならず注射薬であるインスリンを常に携帯し、毎日自分で注射しなくてはならない。インスリンを注射しなければ、容易に生命の危険に陥る。また、1型糖尿病のなかでも、「劇症1型糖尿病」という数日間でインスリンが枯渇するさらに危険な病もある。診断の基準としてはGAD抗体、抗IA2抗体が陽性かどうかが重要である。2型と違い遺伝素因は少ないとされている。

2型糖尿病

2型糖尿病(にがたとうにょうびょう)(NIDDM)は、インスリン分泌低下と感受性低下の二つを原因とする糖尿病である。欧米では感受性低下(インスリン抵抗性が高い状態)のほうが原因として強い影響をしめすが、日本では膵臓のインスリン分泌能低下も重要な原因である。

前者では太った糖尿病、後者ではやせた糖尿病となる。遺伝的因子と生活習慣がからみあって発症する生活習慣病である。ほとんどの場合糖尿病というとこの2型糖尿病で、糖尿病全体の9割を占める。

糖尿病の原因


1型糖尿病の原因

すくなくとも1型糖尿病の原因は自己免疫性であるとは考えられている。しかし、自己免疫というメカニズムはそれそのものがいまだ原因不明であることから、1型糖尿病についても原因は不明である。

自己免疫疾患の遺伝的素因(HLA-DR、DQ、PTPN22、CTLA-4など)
自己抗体(ICA、抗GAD抗体、抗IA-2抗体、抗インスリン抗体など)
分子模倣(コクサッキーBウイルスと抗GAD抗体の抗原であるグルタミン酸デカルボキシラーゼの相似性を根拠とする、そのほかエンテロウイルスやEBウイルスがよく候補に挙げられる)

一方、1型糖尿病の一部には自己抗体が証明されず、膵臓にも炎症細胞の浸潤が証明されないものもある。これはあきらかに自己免疫性とは言えないものである。アジア、アフリカ人に多いとされるこの病型の原因についてはほとんど不明である。

2型糖尿病の原因

2型糖尿病の原因についても原因はわかっていない。主な病態が「インスリン抵抗性」と「インスリン分泌低下」の二つであり、それぞれに原因が提唱されている。

大筋を言うと、遺伝的に糖尿病になりやすい体質の人が、糖尿病になりやすいような生活習慣を送ることによって2型糖尿病になると考えられている。しかし、そのような体質とは何かについてはほとんどわかっていないし、そのような生活習慣とはどのようなものかについても意見の食い違いがある。

近年特に国際的に特に注目されていて、広く認められている研究成果としては、アディポネクチンをはじめとするサイトカインネットワークの異常を原因とするものや、あるいは炎症を原因と考えるものなどがある。

糖尿病の予防法は?
食べ過ぎないことと、栄養のバランスをとることが大切。それにはまず、ふだんの食事でこんなことに気をつけよう。

1.野菜はたっぷりとる
2.食事は決まった時間に、時間をかけて食べる
3.甘いものや脂っぽいものは食べ過ぎない

糖尿病を防ぐには、無理のない、適度な運動も必要。病気を防ぐ運動には、からだがきついと感じるほどの運動は必要ない。スポーツに限らず、こんな工夫をしてみよう。

1.外出するとき、少しだけ早めに歩く
2.遠回りして歩く距離を増やす
3.買い物は歩いて、買いだめをせずこまめに行く
4.3階までなら階段を使う
5.1日1万歩を目標に歩く
6.週に1度くらいは、隣の駅まで歩いてみる
7.周囲の風景などを楽しみ、観察しながら歩く
8.テレビを見ながら、ストレッチをする
9.泳げなくても、水中を歩く

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環境汚染物質を吸収する「紙おむつ」?九大開発! 「高分子電解質ゲル」とは何か? このエントリーをはてなブックマークに追加  

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紙おむつの紙はなぜあんなに水を吸うのだろう?

疑問に思ったことはないだろうか。紙おむつを切って中を開けてみると中に白い粉が綿といっしょに入っていることに気づく。

何だろう?その粉を集めてコップに入れてみよう。そしてコップに水を入れてみよう。白い粉はあっという間に水を吸収してコップはゼリーでいっぱいになる。

この白い粉を高分子吸収ポリマー(高分子電解質ゲル)という。千倍〜二千倍の水を吸収する。プラスチックの一種である。

今まで水を吸収するポリマーは存在したが、有機溶媒を吸収するポリマーは存在しなかった。

今回、九州大の佐田和己准教授らが油性の液体を大量に吸収する新材料を開発した。


これはすばらしい研究成果で、有害汚染物質や油、廃油の吸収材などに応用が期待されている。

1992年1月、日本海で座礁し、多量の重油を流出したタンカー「ナホトカ号」を思い出した。あの時大勢のボランティアが海岸を汚染した重油を取り除いた。作業は何ヶ月にも及んだ。
あのときに、重油の吸収剤があれば作業はもっと楽だったろうと思う。今後の成果に期待したい。(参考HP 九州大学工学研究院 応用化学部)
 

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有害物質吸収の「紙おむつ」できるかも 九大が材料開発


紙おむつなどに使われる吸収材が水を大量に吸収するように、油性の液体を大量に吸収するゼリー状の新材料を九州大の佐田和己准教授(超分子化学)らが開発した。従来の材料は水や親水性の液体しか吸収できなかった。新材料は、流出した有害物質の回収などへの応用が期待される。

成果は英科学誌ネイチャー・マテリアルズ(電子版)に発表された。

紙おむつなどの吸収材は高分子電解質ゲルと呼ばれ、自重の数百倍から数千倍もの水を吸収し膨らむ。内部のイオンが分子の編み目を広げるとともに、浸透圧で外側にある水を取り込んでいる。

しかし、工場などで原料を溶かしたり機器の洗浄に使ったりする有機溶媒は、電気的な性質が水よりも油に近いため、従来のゲルでは吸収されなかった。

そこで佐田さんらは、吸収材のイオンを親油性のものに置き換えた新たな高分子電解質ゲルを作った。すると洗浄剤などに使われるジクロロメタンを480倍も吸うなど、複数の有機溶媒も300‐500倍を吸収させることに成功した。

有機溶媒は土壌や大気に流出すると環境汚染を引き起こす。佐田さんは「親油性の物質を吸収する材料も、作れることを示せた。有害汚染物質や油、廃油の吸収材などに応用が広がれば」といっている。 (asahi.com 2007年05月02日) 
 

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これでも花?裸子植物「グネツム」とは何か? このエントリーをはてなブックマークに追加  

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種子植物とは何か?

正解は種子をつくる植物である。では種子植物を2つに分けると何になるか?

正解は被子植物と裸子植物である。

被子植物と裸子植物の違いは何だろう?いろいろあるが一番の違いは見た目だろう。被子植物というと普通の花を咲かせる植物である。これに対して裸子植物はこれって花なの?という姿をしている。

裸子植物の例をあげてみよう。代表的な裸子植物は?

イチョウ、ソテツ、マツ、スギなどだろうか。これ以外にイチイ、グネツムなどがある。これでも花?

今日はグネツムという植物について調べる。(参考HP Wikipedia・日本新薬KK)
 

裸子植物とは何か?


裸子植物 (らししょくぶつ)とは、種子植物のうち、子房がなく、胚珠がむきだしになっているものを指す。

裸子植物にはソテツ・イチョウ・針葉植物・グネツムがある。

裸子植物の歴史

裸子植物は種子を作るようになった最初の植物である。

最も初期の裸子植物はシダ種子植物である。古生代後期に出現した。シダ植物のような葉に種子をつけたものである。古生代末に環境が乾燥化するにつれ、イチョウ類・ソテツ類、それにキカデオイデア類が分化し、シダ植物とその地位を交代した。その後に針葉樹が分化し、中生代の地上はこれらの樹木に覆われた。

中生代末から被子植物にその地位を取って代わられ、現在ではイチョウ類・ソテツ類・グネツム類は少数の種が残るのみである。現生の裸子植物の大半は針葉樹であるが、温暖で湿潤な環境では針葉樹が優占する植物群落はまれで、寒冷な地域に広く分布する。そのほか、海岸や岩の上など、やや厳しい条件下で針葉樹を中心とする群落が生じる場合がある。

グネツムとは何か?


学名:Gnetum gnemon 別名:グネモンノキ(グネモンの木) 原産地:東南アジア

雌花の胚珠が子房(心皮)に覆われていないことから,裸子植物に分類されています。

グネツム・グネモンはインドのアッサム地方からフィジー諸島にかけて分布する高木で高さ 20m にもなります。カキノキのように大きな楕円形の葉を対生しますが、イチョウやスギ、マツと同じ裸子植物に分類されます。

グネツム科が含まれるグネツム目には他にマオウ科、ウェルウィッチア科があり、この 3 科は進化上、被子植物に近い裸子植物であるといわれています。  

グネツム・グネモンの花は葉腋につきます。写真の花は雌花序で、つぶつぶ一つ一つが雌花です。

雌花の先端から滴が出てきて、ここに雄花から運ばれてきた花粉が付着し受粉します。種子は成熟すると黄やオレンジ色になります。

種子にはデンプンが多く含まれており、つぶして油で揚げ煎餅のようにして食べられます。
 

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国内初 草食恐竜?の「皮膚痕化石」を発見! 福井・勝山 このエントリーをはてなブックマークに追加  

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 手取層群は白亜紀前期に川や河口だったとされる。福井、石川、富山、岐阜の4県にまたがる地層で、1985年から国内の9割の恐竜化石が同地層群で見つかっている。

 福井県立恐竜博物館では4月26日、その地層から国内で初めて恐竜の皮膚の化石を発見した。世界では数例報告があり、比較してみると草食恐竜のエドモンドサウルスのものと似ていた。

 見つかった恐竜の皮膚痕化石は、細粒砂岩と呼ばれる岩石(約23〜24センチ四方、厚さ約7センチ)の表面のうち、6割程度に直径3〜5ミリ、高さが最高約1ミリの多角形や円形の規則的な突起状の模様がみられた。

皮膚痕化石は4月27日から5月末まで、同館で展示するそうだ。(参考HP 福井県立恐竜博物館

恐竜の皮膚痕化石はこちら → http://www.dinosaur.pref.fukui.jp/info/news/

福井県立恐竜博物館

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恐竜の体覆う皮膚痕化石を発見、国内で初 福井・勝山
 福井県立恐竜博物館(同県勝山市)は26日、恐竜の皮膚の跡が岩石に残る「皮膚痕(ひふこん)化石」を同市北谷(きただに)町で発見したと発表した。恐竜の体を覆っていた皮膚の痕跡の化石が見つかるのは国内では初めてという。同時に骨の化石を伴って発見されていないため、皮膚痕だけでは種類の特定は難しいが、地層の年代や皮膚痕の形状から、白亜紀前期(約1億4000万〜1億年前)の草食恐竜の可能性が考えられるという。

 見つかった恐竜の皮膚痕化石は、細粒砂岩と呼ばれる岩石(約23〜24センチ四方、厚さ約7センチ)の表面のうち、6割程度に直径3〜5ミリ、高さが最高約1ミリの多角形や円形の規則的な突起状の模様があった。

 同館近くの白亜紀前期の手取層群(てとりそうぐん)上部の北谷(きただに)層(約1億2000万年前)から、市内にある児童、生徒向けの発掘体験施設「どきどき恐竜発掘ランド」に運び出された岩石の一つで、施設関係者が昨年10月に発見した。湿った地面に恐竜が倒れるなどして皮膚の跡がつき、その跡を砂が覆い、長い歳月を経て化石になったらしい。

 恐竜の外観を推定できる化石は世界でも珍しい。同館が今回見つかった恐竜特有の規則的な模様を、北アメリカやモンゴル、中国など海外で見つかった約30の皮膚痕化石の確認例と比較研究した結果、生息時期は異なるが、草食のハドロサウルス類のエドモントサウルスやパラサウロロフスの脚に見られる皮膚によく似ていた。

 北谷層からはイグアノドン類のフクイサウルスの多数の骨が発見されており、今回の皮膚痕化石の恐竜の可能性もあるという。

 北谷層を含む手取層群は白亜紀前期に川や河口だったとされる。福井、石川、富山、岐阜の4県にまたがる地層で、1985年から国内の9割の恐竜化石が同地層群で見つかった。北谷層からは1995年にも恐竜の足跡化石から、当時としては国内初の皮膚痕を確認したが、体の表皮は例がない。

 東洋一(あずま・よういち)副館長は「皮膚は骨などと違って腐食するため、化石として保存されることが極めて少ない。皮膚痕化石の研究を積み重ね、恐竜の詳細な復元などに役立てたい」と話している。

 見つかった皮膚痕化石は4月27日から5月末まで、同館で展示する。(asahi.com 2007年04月26日)

手取層群(てとりそうぐん)とは?


 手取層群は北陸一帯に分布しているジュラ紀中期〜白亜紀前期の地層。手取層群は下位から九頭竜亜層群、石徹白亜層群、赤岩亜層群に分けられる。地層が形成された頃、北陸一帯はアジア大陸の一部であり、地層は浅海、河口などの汽水域、川や湖などの淡水域で形成された。手取層群は約1億6500万年前〜約1億2000万年前のもので、赤岩亜層群の北谷層は約1億2000万年前の淡水域で形成された。

エドモンドサウルスとは?


 エドモントサウルスは、体長は7.5m。鳥脚類、ハドロサウルス亜科。白亜紀後期にいた草食恐竜。くちばしの部分が長く、幅が広いため、頭骨は全体的に平たく見えます。他のハドロサウルス科の恐竜のように、草食に適した歯や顎の構造を持っています。ミイラ化した標本も発見され、皮膚の構造がわかっている。 

 

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O157を超える強毒菌027型クロストリジウム・ディフィシルとは? このエントリーをはてなブックマークに追加  

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この冬はノロウィルスの大流行で大変な思いをした方も多かった。今度はクロストリジウム・ディフィシルという細菌が流行の兆しを見せている。

この細菌、腸内に普通に見られる細菌で、抗生物質を服用して腸内細菌が減ったときに下痢や大腸炎を引き起こす原因となる。

通常は死亡することはないのだが、カナダの病院などで院内感染により流行したタイプ(027型)は病原性大腸菌O-157より毒性の強いもので死亡者が出ている

 
クロストリジウム・ディフィシル(米疾病対策センター提供・共同)

国立感染症研究所によると、過去に国内でも、同じタイプのものに感染した人が2人いたことがわかった。2人とも現在は完治しているが、感染経路がわからなかった。今後は院内感染の防止対策が必要だという。

主な予防法はノロウイルスと同じく塩素系薬剤(次亜塩素酸ナトリウムなど)が有効である。具体的には1.手洗い 2.調理器具等の殺菌消毒 が対策となる。

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O157超える強毒菌、国内で2例検出


北米地域で集団感染が相次いでいる死亡率の高い強毒型の腸炎細菌を、国立感染症研究所が国内の患者2人から検出していたことがわかった。

厚生労働省は、国内の医療機関での流行を防ぐため、各医療機関に院内感染防止の徹底を指示、今後、国立感染症研究所を通じて、国内の発生状況の予備調査を行う方針だ。

問題の細菌は「クロストリジウム・ディフィシル」。抗生物質による治療で腸の常在菌のバランスが崩れた際に異常に増え、腸炎を起こすことが知られていたが、今回見つかったのは通常のディフィシル菌より多量の毒素を出す変異型で「027型」とも呼ばれる。

これまでは高齢者や全身状態が悪い場合を除き、死亡することはまれだった。ところが、カナダなどで2003年ごろから、毒素をたくさん作る強毒型が流行するようになり、ケベック州の12病院では、1703人のうち、約7%にあたる117人が死亡した。この死亡率は、病原性大腸菌O(オー)157に感染した患者が重い合併症を起こした際の死亡率1〜5%よりも高い。

海外の流行情報を受け、感染研が保管していた試料を調べたところ、01年に関東の30歳代の男性から採取した試料と、05年に中部の30歳代の女性から採取した試料から強毒型が確認された。どちらも現在は完治している。感染経路は不明だが、2人の細菌は海外で見つかったものと同タイプだった。男性は入院歴はなく、病院以外で感染したとみられる。

感染研の荒川宜親・細菌第2部長は「抗生物質を使いすぎると、この細菌がはびこる可能性がある。強毒型での腸炎が疑われる場合、感染研で相談に乗りたい」としている。(2007年4月29日3時4分  読売新聞)


クロストリジウム・ディフィシル(C.difficile)とは?


クロストリジウム・ディフィシルは大腸に常在している菌(常在菌)の一種で、通常は毒素を産生しません。

この菌は多く種類の抗生物質が効かない(耐性)菌であるため、抗生物質の投与によって他の菌が死滅するとこの菌だけが生き残り異常増殖(菌交代現象)をし、毒素を産生するようになります。

この産生する毒素(エンテロトキシン、サイトトキシン)が腸管粘膜に障害を起こし、軽症では軟便、重症では激しい下痢、腹痛、高熱を伴う、円形に隆起した偽膜ができる偽膜性大腸炎を発症します。

通常のクロストリジウム・ディフィシルは新生児の糞便中で約半数程度に認められ、その存在自体で、消化器症状をみることはないのだが、抗生物質の投与によって、腸内細菌叢が変化し、菌交代によって増殖を始め、トキシン-A、トキシン-Bと呼ばれる毒素を産生し、この、トキシン-A(A-toxin)が産生する毒素(エンテロトキシン−enterotoxin −)と、トキシン-B(B-toxin)が産生する毒素( サイトトキシン-cytotoxin-)が腸管粘膜に障害を起こし、クロストリジウムディフィシル関連腸炎、偽膜性大腸炎に至ることがある。 

除菌・漂白剤 3L



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保護活動の成果「ザトウ」と「ミンク」、絶滅危惧種から回復! このエントリーをはてなブックマークに追加  

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絶滅危惧種は指定して、保護することで回復させることを目的としているが、いったいどれほどの効果があるのだろうか?と疑問を持つ人も少なくないと思う。

しかし、人が乱獲して減少する場合は、保護によってかなり回復するようだ。その生物の生命力が低下しているわけではないからである。

例えば1994年から2004年の10年間に各国で行われた保護活動によって鳥類16種の絶滅危惧種が回復したという成果がある。

鳥類保護団体では生息地の保全と管理、外来種の駆除、繁殖鳥の放鳥を行った。その結果、中国のトキは22羽から360羽に、米国のカリフォルニアコンドルは9羽から128羽に回復した。


そして今回、ザトウクジラとミンククジラが回復し国際自然保護連合(IUCN)が、この2種を絶滅の懸念が少ないランク(低懸念種)に格下げすることがわかった。

捕鯨禁止などの保護活動により、回復したのはクジラの生命力の強さを証明するものだと思うが、これにより、クジラを食べる文化をもつ日本では捕鯨再開の期待が高まる。

しかしながら、絶滅危惧種の回復は現在の絶滅危惧種全体の1〜2%に過ぎず、多くの種は絶滅の方向に進んでいるのに変わりはない。

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ザトウとミンク、「絶滅危惧種」から除外…捕鯨再開に弾み


絶滅が危惧(きぐ)されていたザトウクジラやミンククジラの生息数の増加が確認されたとして、国際自然保護連合(IUCN)が、この2種を絶滅の懸念が少ないランク(低懸念種)に格下げすることがわかった。

近く、野生生物の絶滅の危険度を示す「レッドリスト」に掲載される見通し。5月に控える、米アンカレジでの国際捕鯨委員会(IWC)年次総会では、2種の商業捕鯨再開を巡る議論が活発化しそうだ。

レッドリストによると、ザトウクジラは、「絶滅危惧種(危急種)」に、ミンククジラは、絶滅危惧種の基準は満たさないが、減少傾向が顕著で、注意が必要な「準絶滅危惧種」に属する。

世界の哺乳(ほにゅう)類の格付けの再評価を進めるIUCNは、今年1月の専門家会合で、日本が行っている調査捕鯨などの科学的データに基づき、ザトウクジラとミンククジラを、絶滅の懸念が少ない「低懸念種」に格下げすることを確認した。

調査捕鯨は現在、ミンククジラで行われ、ザトウクジラも今年秋から始まる。今回の格下げは、日本など商業捕鯨再開を目指す国にとっては、強力な援軍になる可能性はある。岩手県立大学総合政策学部の金子与止男教授は「クジラの生息状況を客観的に判断した結果だ。2種のクジラについては、反捕鯨論者の『クジラは絶滅の危機にある』との主張は根拠を失うだろう」と話している。(2007年4月27日  読売新聞)
 

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最先端分光器「HARPS」が最も地球に似た惑星を発見!ESO このエントリーをはてなブックマークに追加  

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太陽系以外に人類の住める地球型惑星探しが始まっている。しかし、今まで木星のように大きな惑星しか見つかっていなかった。

それが今回、地球のように岩石でできており、気温が適度で水の存在する可能性のある地球型惑星が発見された。惑星の大きさは、直径は地球の1.5倍、重さは5倍ほどだという。

発見したのはチリにあるヨーロッパ南天天文台(European Southern Observatory ESO)。観測チームは「将来の太陽系外の生命探査で、最も重要な探査対象になる」と強調しており、今まで最も地球に似た惑星の発見と言える。

「地球に似た惑星と赤色矮星」の想像図

太陽以外の恒星を回る惑星(太陽系外惑星)は、これまで200個以上見つかっている。ほとんどが木星のようなガス状惑星で、恒星に近過ぎたり、遠過ぎたりして、生命に適した表面温度を持つ惑星は見つかっていなかった。

いったいどうやって発見したのだろうか?

ひとことでいえば観測技術が向上したからである。

太陽系の外にある惑星を直接見ることは今のところ難しい。だが、惑星が公転していると、恒星の方も重力で引っ張られ、微小ながら規則正しい「ぶれ」が生じる。すると恒星のスペクトルに変化が見られるので、これを検出することで系外惑星を発見してきた。

これまで発見した惑星は「ぶれ」の大きい大型惑星であった。惑星が軽いほど恒星に生じる変化は小さいのだが、世界最高の精度で検出できる「HARPS」という分光器が開発されたことが今回の発見につながった。(参考HP アストロアーツ・ESO) 

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人間も住める惑星?20光年先に発見…1年は13日


地球型生物が住める可能性がある太陽系外の惑星を、ヨーロッパ南天天文台(チリ)の研究チームが世界で初めて発見した。  

AFP通信などによると、この惑星は、地球からてんびん座方向に約20光年離れた「グリーゼ581」という恒星を、13日の公転周期で回っている。半径は地球の約1・5倍、重さは約5倍。地球と同様、岩石でできている可能性が高いという。  

研究チームは、惑星が恒星の前を横切る際に起きる、わずかな光のちらつきを観測して、存在を突き止めた。恒星と惑星の距離は、地球と太陽間の14分の1程度だが、恒星の大きさが太陽よりも小さく、光も微弱な「赤色わい星」のため、惑星の表面温度は、液体の水が存在できるセ氏0〜40度にとどまるという。ただ、大気の有無や組成などは不明だ。  

太陽以外の恒星を回る惑星(太陽系外惑星)は、これまで200個以上見つかっている。ほとんどが木星のようなガス状惑星で、恒星に近過ぎたり、遠過ぎたりして、生命に適した表面温度を持つ惑星は見つかっていなかった。  

2005年6月には、米国のチームが岩石型とみられる惑星を発見した。しかし、恒星からの距離が300万キロ程度しかないため、表面温度は数百度と推定され、生命の存在は不可能とみられている。 (2007年4月25日 読売新聞) 
 

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池や水田、沼に棲む美しい「微小生物」を観察しよう! このエントリーをはてなブックマークに追加  

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水の中に生活する生物のうち、プランクトン(浮遊生物)は、遊泳能力がないか、さほどないものをさす言葉である。これに対し、遊泳能力があるものをネクトン(遊泳生物) という。 また、水底に位置するものをベントス(底生生物) という。

これらの生物を明確に分けるのは難しく、それらの中間に位置すべきものもいろいろある。

池や水田、沼などの水をビンですくうと、たくさんの1mmほどの透明な生物がエビのように動いていることがある。それを顕微鏡で見るとたいていはミジンコである。

またビンの中に緑色の水垢のようなものが見えたら、下のような藻のなかまであることが多い。顕微鏡でのぞくと意外にも均整のとれた美しい形をしている。

さて、水中で見られる次の微小生物は何というだろうか?


A.ボルボックスとは何か?

べん毛を持つ細胞が数百〜数万個集まりゼラチン様膜に包まれ、運動性の細胞群体を形成している。細胞群体は 0.4〜0.9mm の大きさ。

光合成で生きている植物で春から秋に湖沼、水田に現れる。水中を浮遊するのが肉眼で見える。

B.クンショウモとは何か?

扁平な細胞が互いに側面を接して1層に並び、円形または星形の細胞群体を作る。 細胞群体の外側の細胞には2本の突起があり、内側の細胞は多角形で突起がない。 細胞群体は通常16または32個の細胞からなり、細胞間にレンズ状の隙間がある。 細胞の大きさ0.01〜0.02mm、細胞群体の直径0.1mm

光合成で生きている植物。湖沼、池などの底の泥上に棲む。この仲間はごく普通に見られる。細胞群体の外側の細胞に2本の突起があるフタヅノクンショウモという種類。外側に10個、内側に6個の細胞があり、合計16個の細胞で細胞群体を作っている。

C.ミカヅキモとは何か?

単細胞生物で、体長 0.2〜0.4mm、幅 0.02mm。光合成で生きている植物。湖沼、ため池に棲む。底の泥の上に緑色の細かい毛羽のように見える。

D.ゾウリムシとは何か?

単細生物で体長 0.17〜0.29mm 、バクテリアを食べて生きる動物。下水、池沼、水田、河川などほとんどの水域に棲む。よく見ると培養液中に”存在”が分かる。

E.ミジンコとは何か?

多細胞生物で体長 1.0 〜1.5 mm。植物プランクトンを食べて生きている動物。節足動物甲殻類の仲間。汚れた浅い溝や池などに棲む。

生活環境(水温・餌・水)がよいときは雌の単為生殖によって、育房中の未受精卵が発生・発育して子となり体外に放出される。環境条件が悪くなると雄が出現して雌と交尾し受精卵を形成する。受精卵は耐性が強く悪条件をしのぐことができる。

F.ミドリムシとは何か?

単細胞生物で体長 0.06〜0.09mm、光合成で生きている植物。湖沼、ため池などに棲む。(参考HP Wikipedia・神奈川県立総合教育センター)
 

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電圧とは何か?ボルトとは何か? このエントリーをはてなブックマークに追加  

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電圧とは何か?

電圧(でんあつ)とは,電位と同義語だが主に電位差の意。基準点からの電位(電気的なポテンシャル)の差のことである。単位としてはMKSA単位系でボルト(V)が使用される。

電位(でんい)とは、静電場の中にある単位電荷が、その点において持つ電気的な位置エネルギーのこと。

 ボルタ 電池の発明者。
電圧の単位V(ボルト)は、この人の名前からつけられた。 

いろいろな電圧の比較 

70〜87 mV ヒトの筋肉の静止電位
1.5 V  乾電池の電圧
100 V 一般家庭に配電される電源の電圧(日本)
120 V 一般家庭に配電される電源の電圧(アメリカ)
220 V 一般家庭に配電される電源の電圧(中国)
300〜400 V デンキナマズ
650〜850 V デンキウナギ
1000〜10000 V 静電気
1,500 V 鉄道の直流電化の電圧(600 V, 750 Vもある)
20,000 V 鉄道の交流電化の電圧(他に15,000 V, 25,000 Vなどもある)
660,000 V 原子力発電所周辺などの高圧線の電圧
1億〜10億 V 
 

電圧の単位V(ボルト)の由来

電圧の単位V(ボルト)であるが、これは人の名前からつけられた。

アレッサンドロ・ボルタ(Alessandro Volta, 1745年2月18日 - 1827年3月5日)は、イタリア出身の物理学者ルイージ・ガルバーニの生物電気の正体を解明し、電池(ボルタ電池)を発明した。

電池の発明

ガルバーニが、カエルの筋肉に2種類の金属を刺すと電流が発生することを発見した。ガルバーニは、動物の筋肉には電気が蓄えられていると考えたが、ヴォルタは、電気は筋肉に由来するものではなく、金属に由来するものと考えた。

1801年ごろ、ボルタは、スズの板を互い違いに何層にも重ね、そこに食塩水をかけると電流が発生することを発見した。この種の、2枚の金属板と電解質の水溶液から成る1次電池のことは、現在、ボルタ電池と呼ばれる。

1881年、ヴォルタを記念し、電圧の基本単位の名はボルトとすることが決まった。(参考HP Wikipedia) 

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顕微鏡で見る「神秘の世界」 このエントリーをはてなブックマークに追加  

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顕微鏡は今日まで、さまざまな謎を解き、さまざまな発見をしてきた。身近な花の観察から目に見えない原子の世界までさまざまな分野で活躍している。 すばらしい観察器具である。

野口英世や北里柴三郎らの病原菌の発見。ヤクルトやヨーグルトなどの乳酸菌の発見。病原性大腸菌O157...。これらの細菌類の発見には顕微鏡が大活躍した。

1665年、ロバート・フックが初めて顕微鏡でコルクの細胞を観察してから、さまざまな生物のからだが調べられ、生物はたくさんの細胞が集まって、できていることがわかった。

次の顕微鏡写真は何だろう?

電子顕微鏡が開発されると、原子・分子の姿までとらえることが可能になった。時代はナノテクの時代になり、ナノチューブ、ナノサイズの電子回路などさらに微少な世界が探求されている。

今日は顕微鏡で見る神秘的な世界について調べる。

正解です

A.雪の結晶 ×10  B.ミジンコ ×20  C.夜光虫 ×30

D.スギの花粉 ×100  E.クンショウモ ×400  F.免疫細胞 ×800

G.コレラ菌 ×2000  H.ロタウイルス ×10000  I.金の原子×100万倍


顕微鏡とは?


顕微鏡(けんびきょう)とは、光学的もしくは電子的な技術を用いることによって、微小な物体を視覚的に拡大し、肉眼で見える大きさにする装置である。単に顕微鏡というと、光学顕微鏡を指すことが多い。

顕微鏡の発明者は誰?

ツァハリアス・ヤンセン(Zacharias Janssen 、1580年頃-1638年頃)はオランダ のミデルブルフの眼鏡職人で、1590年頃、父親のハンス・ヤンセンとともに2枚のレンズを組合わせた顕微鏡の原型を発明したとされる人物の一人であるが、顕微鏡の発明が誰によってなされたかについては様々な議論がある。ヤンセン父子の顕微鏡は筒の両端にレンズがついただけのもので倍率は3から9倍であった。

細胞を初めて発見したのは誰?


ロバート・フック(Robert Hooke、1635年7月18日 - 1703年3月3日)は、イギリスの物理学者、生物学者。オックスフォード大学に学び、ロバート・ボイルの助手となる。科学の様々な分野で活躍した。

オックスフォード大学の科学者たちは、王政が復古した1660年、ロンドンに移り王立協会を作る。フックもこれに参加し、1662年、実験係となる。

1665年: "Cell" の名前の由来は、ロバート・フック が1665年に刊行した顕微鏡図譜「Micrographia」で、コルクガシのコルク層小片を観察し、多数の中空の構造として見られた死細胞を、小部屋を意味する "Cell" と命名したのが始まりとされる。

フックの法則を発見したのもロバート・フックである。 

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科学とは何か? このエントリーをはてなブックマークに追加  

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科学とは何だろうか?

ロシアの人たちは28%は天動説を信じているという。また恐竜の時代にすでに人類は存在したという人は30%で、科学的な知識だけを信じるという人は20%しかいない。

こんなことをニュースで読んで「科学とは何か?」と思った。みなさんはどう思うだろうか?日本でこんな事を答えると馬鹿にされそうだが、何か夢やさまざまな可能性があっていいなあと思うのは私だけだろうか。

不思議なことはいくらでもあってよいと思う。その謎を解いていく過程に意義があると思う。いろんな人が考えて、話し合い真実を求めていく過程が必要に思う。

真実はYESかNOか2つに1つである。天動説はこれはNOであろう。いろいろな観測や説明で、地球が動く地動説が正しい。

恐竜の時代に人類は生存していたか?これはYES・NOがはっきり出ていない問題だと思う。進化論の立場からだとNOであろうが、地球外から移住したという人もいる。

スペースシャトルや宇宙ステーション、人類が地球の外に出て行く時代になったので、逆に宇宙から地球にくるという考えも成り立つ。

科学的なこと以外に超自然的なものがあるかないか?これも結論は出ていない。YES・NOははっきり出ていないと思う。

キリスト教を信じる信仰者が多いロシアでは神は存在し、当然超自然的なものを信じる人が多くいても不思議はない。

ところが日本や中国や周辺の国々では建前上まったく信仰について話をしない。果たしてこれがいいことなのか悪いことなのか私にはわからない。

だが、信仰の話をしない=超自然的なものは存在しないと考えるのは間違えだと思う。不思議なものはいくらあってもいいし、なによりこれから謎を解く共通の話題が持ててよいではないか?

それこそが、国際理解であり、相互理解であり、この世で争いをなくす唯一の方法ではないかと思う。

科学とはわかることだけしか信じないと言うのではなく、わからないことを学ぶ過程でもあると思う。

不思議なことはいくらでもあってもいい、結論は出なくてもよい。混沌とした中から法則を見つけ出していく過程や科学的方法のことを科学とよびたい。

エジソンは信仰を持ち、晩年あの世との交信する霊界通信機を研究していたという。完成はしなかったがこれも立派な科学だと思う。

万人に証明できなければ科学でないとすると、科学の可能性が広がっていかない。真実は1つであるが、結論のでないこともたくさんある。「結論を導き出す過程」これも科学とよびたい。(参考HP Wikipedia)

関連するニュース
ロシア国民の3割、天動説信じる 「恐竜時代に人類」も


「太陽は地球の周りを回っている」―。ロシアで国民の約3割がこう信じていることが明らかになり、関係者の間に衝撃が広がっている。有力紙イズベスチヤがこのほど、全ロシア世論調査研究所から入手した調査結果として伝えた。

調査はロシアの153都市で、1600人を対象に基本的な科学知識を試す形で行われた。

この結果、天動説を信じている人は28%に上った。ほかに「放射能に汚染された牛乳は煮沸すれば飲んでも安全」との回答が14%、「人類は恐竜時代に既に出現していた」との回答が30%に上った。

また、科学的な知識だけを信じる人は20%しかおらず、あとは魔法を含む何らかの超自然的な力の存在を信じていることも明らかになった。(asahi.com 2007年04月22日)

科学的方法とは何か?


近年において、科学的方法の典型的(あるいは理想的)なプロシージャ(一連のステップ)と考えられているものを以下に示す。

観察 (Observation)
現象を観察する、あるいは読み取ること。観測調査測定
仮説 (Hypothesis)
観察事象について思索を巡らし、仮説を考案すること。(仮説とは、推測ではあるが、観察した現象や事実の束を説明できるもの)
予測 (Prediction)
仮説の論理的結果を使い、新しい現象や新たな実験の測定結果を予測すること。
確認
予測が正しく生じるかどうかを検証するために予測の検証実験を実施すること。
評価
推測が確実な説明であると確信が示せるまで、観測結果に対する可能性がある別の説明を探すこと。
公表
結果を他者に伝えること。良質の科学雑誌では、論文の査読を第三者(専門分野での独立した科学者)が論文を出版する前に行う。このプロセスはピア・レビューという手法(2000年イギリスで行政の業績評価手法として採用)として知られる。
追証
他の科学者が、公開された論文を調査し、結果が再現することを確認すること。追証できないときは元の論文は認められない。 
 
 
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ミツバチの怪 米・欧で突然消える!電磁波が原因か? このエントリーをはてなブックマークに追加  

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3月1日「アメリカでミツバチが突然消える現象が起きている。被害は24州にも及んでいる。(asahi.com)」というニュースがあった。その後どうなったのかニュースを検索してみた。

4月17日「ミツバチがいなくなるナゾの現象がヨーロッパにも広がっている。ドイツ人の研究者が携帯電話が原因ではないかと話している。(Technobahn サイエンス )」というニュースがあった。どうやらミツバチがいなくなる現象(いない・いない病)はアメリカだけでなくヨーロッパにも広がっているようだ。

ミツバチの「いないいない病」は19世紀頃から度々あったそうで、その原因は感染性の病気か農薬などの化学物質ではないかと考えられていた。今回のケースは「前例のない、広域かつ深刻なものだ」と専門家。

最新のニュースでは携帯電話による電磁波が原因ではないかとするドイツ人研究者も現れた。実際にミツバチの巣近くに携帯電話を置くと、ミツバチが帰れなくなったという。

日本では電車内での携帯電話の使用に関しては心臓ペースメーカーに与える影響を与える可能があるとして利用を控えるように呼びかけが行われてきた。

携帯電話の電磁波が生物に与える影響に関しての研究は、あまり進んでいない分野であり、はっきりしない。

自然環境の中で何らかの変化があったのは間違いないだろう。いったい何がミツバチに影響を与えているのだろうか?今日はミツバチについて調べる。(参考HP Wikipedia)

関連するニュース


全米でミツバチ突然消える 被害20州超える。(asahi.com 2007年03月01日)

ミツバチがいなくなるナゾの現象、ドイツ人研究者が携帯電話原因説を提唱 (テクノバーン 2007年04月17日)

ミツバチとは?


ミツバチは、ハチ目(膜翅目)・ミツバチ科(Apidae)・ミツバチ属に属する昆虫の一群で、花の蜜を巣に加工して蓄え、蜂蜜とすることで知られている。世界に9種が知られ、とくにセイヨウミツバチは全世界で養蜂に使われており、24の亜種が知られている。

ミツバチは蜜源を見つけると巣内の垂直な巣板の上でダンスを行い、仲間に蜜源の方向と距離を伝える。これは本能行動の例としてたびたび使われる。

ミツバチのダンスは、蜜源の場所という具体的な情報をダンスという抽象的な情報に変換して伝達が行われるため、記号的コミュニケーションであると考えられている。

ミツバチでノーベル賞


ミツバチのダンスコミュニケーションを発見したカール・フォン・フリッシュは、高次なコミュニケーション能力が昆虫にもあるという発見が評価され、ニコ・ティンバーゲン、コンラート・ローレンツと共に1973年にノーベル生理学・医学賞を受賞した。

蜜源が近い場合には、体を振るわせながら左右に交互に円形を描く「円形ダンス」をおこなう。

蜜源が遠い場合 (100m以上) は「尻を振りながら直進 - 右回りして元の位置へ - 尻を振りながら直進 - 左回りして元の位置へ」という、いわゆる「8の字ダンス(尻振りダンス)」を繰り返す。このとき尻を振りながら直進する角度が太陽と蜜源のなす角度を示しており、真上が太陽を示す。


つまり、巣板上で右手水平方向に向かって尻を振るような8の字を描いた場合、「太陽を左90°に見ながら飛べ」という合図になる。また、ダンスの尻を振っている時間が蜜源までの距離を表す。花粉や水の採集、分蜂時の新たな巣の場所決定に際しても、同様のダンスによるコミュニケーションが行われる。
 

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CD・DVDの記録原理「フォトクロミック物質」の結晶発見!入江教授らのグループ このエントリーをはてなブックマークに追加  

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 私たちがあたりまえのように使っているCDやDVD。あのディスクに音楽や映像はどうやって記録するのだろうか? 

 CD・DVDに記録するしくみは、記録用の強いレーザー光線で記録層にある物質の構造を変化させ、データを記録する。

 強いレーザー光を当てることで、記録層の色素を分解したり、相変化材料の結晶状態を変化させたりして、記録マークを作るしくみだ。

 


CD・DVDの記録に使われるフォトクロミック物質、「ジアリールエテン」

 

 CD・DVD-Rの場合、この記録マークは有機色素を分解して作られるものなので、データを記録した部分は元に戻すことはできない。

 CD・DVD-RWでは、レーザー光線によって、記録層にある結晶の形が可逆的に変わる。

 このような光や他の刺激で物質の構造が変わることを「クロミズム」という。例えば理科実験で使う、リトマス紙は「酸・アルカリ」の刺激で物質の構造が変わるので、色が変わるしくみである。BTBなどの指示薬はすべて「クロミズム」である。

 今回、「光(紫外線)」という刺激で固い結晶構造が変わる物質「ジアリールエテン」が発見された。発見したのは立教大の入江教授らのグループ。このように光の刺激で構造の変わるしくみを「フォトクロミズム」という。

 今日は、「クロミズム」「フォトクロミズム」について調べる。 (参考HP Wikipedia)

有機化合物:光当てたら結晶変形 九大、大阪市立大が発見


 有機化合物の結晶に、紫外線を当てると一瞬で縮み、可視光線を当てると元通りに伸びることを、入江正浩・立教大教授(前九州大教授)ら九大と大阪市立大の研究グループが見つけた。

 長さ0.3ミリの棒状の結晶をバットのように使い、微小なガラス球を「打つ」実験にも成功した。光で変形する物質はいくつかあるが、固い結晶では初めて。ミクロレベルの動力源に使える可能性があるという。英科学誌ネイチャーに論文が掲載された。 

 結晶は、研究グループが以前に開発し、「ジアリールエテン」と名づけた物質。光を当てると結色が変わることが分かっていた。今回は、長さ0.3ミリの結晶を作り、先端近くに小さなガラス球を置いて、右から紫外線を当てる実験をした。

 すると25マイクロ秒(マイクロは100万分の1)で、結晶の右側の紫外線が当たった部分だけ、長さが約10%縮んだ。結晶は右に曲がり、ガラス球をはじき飛ばした。

 可視光線を当てると結晶は再び伸びた。伸び縮みの理由を調べると、光の影響で分子構造が変化したためだと分かった。

 入江教授は「強固なはずの結晶が変形するのに驚いた。これを使えば非接触で微小な物を操れる。極小のピンセットなど、ナノテク(微細なものを取り扱う科学技術)に応用できそうだ」と話している。(毎日新聞 2007年4月14日)

クロミズムとは?


 クロミズム (Chromism) とは、物質の色が外部からの刺激によって可逆的に変化する現象のこと。

 クロミズムを示す物質のことをクロミック物質(あるいはクロミック材料、Chromic Material)という。 多くの場合、クロミズムは分子のπ軌道やd軌道の電子状態が変化するために引き起こされる。

 クロミズムを示す物質は天然にも存在しており、また目的とする色変化を示すように分子設計された人工物質も多く合成されている。

 クロミズムを起こす原因としては、熱・光・電気・溶媒和・圧力などが知られている。 金属錯体などが、環境や外部刺激により可逆的に変色する場合を、クロモトロピズム(Chromotropism)と呼ぶこともある。

さまざまなクロミズム


 サーモクロミズム・サーモクロミズム (Thermochromism) は温度によって引き起こされるクロミズムで、最も一般的である。この現象を利用して、「気温が上がると自動的に日光を通さなくするガラス」などが開発されている。

 フォトクロミズムフォトクロミズム (Photochromism) は光によって引き起こされるクロミズムである。多くの場合、光によって分子が異性化することによって生じる。 フォトクロミック物質は、光ディスクなどの記憶材料への応用が可能であるため、盛んに研究が行われている。アゾベンゼン・スピロピラン・ジアリールエテンが有名である。

 エレクトロクロミズムエレクトロクロミズム (Electrochromism) は電気的に引き起こされる酸化還元反応によって生じるクロミズムである。金属イオンなどのレドックス活性部位をもつ物質で見られる。 エレクトロクロミック物質は、電気的に色を変えられるので、記憶材料やディスプレイ材料などのへの応用研究が行われている。

 ソルバトクロミズム (Solvatochromism) は、色素、あるいは金属錯体の溶液について、溶媒(solvent)の種類によりその色が変わるクロミズムのことである。この現象は、溶質分子の電子軌道のエネルギー準位が、溶媒分子の極性や屈折率、水素結合などの分子間相互作用の強弱により影響を受けて安定化もしくは不安定化し、吸収される光の波長が変わることであらわれる。

 金属錯体のソルバトクロミズムでは、溶媒和(溶媒分子が金属に配位すること)の有無や電子のスピン状態の変化、それらにともなう配位場の変化によることも多い。

 また、ソルバトクロミズムが特に顕著な色素を、ソルバトクロミック色素と呼ぶ。

 身近なソルバトクロミック物質としては、脱水剤などに含まれている塩化コバルト(II)がある。塩化コバルト(II)は無水状態あるいは有機溶媒中では青いが、水が存在すると赤くなるため、湿度を知る目安として広く利用されている。 これら 2種の金属錯体は、ともに有機溶媒中においてサーモクロミズム特性をも示す。

 その他上記のほかに、圧力により色が変わるピエゾクロミズム、溶媒蒸気の作用により色が変わるベイポクロミズムなども、それらの特性を有する物質が知られている。

ジアリールエテンとは?


 ジアリールエテン (diarylethene) は、2つの芳香族有機基がエテン(エチレン)の 1, 2 位にそれぞれ結合した化合物を示す呼称。その名称だけからはスチルベンなども含まれるが、近年は特に、効率の高いフォトクロミック反応を示す 1,2-ジチエニルエテンの誘導体群を指す呼称として用いられる。

 1988年に九州大学の入江正浩らによってはじめて合成・報告された。 ジアリールエテンのエテン部と1,2位の置換基は、適切な波長の光を照射することによって閉環し、六員環状構造を形成する。反対に、環状のジアリールエテンに別の波長の光を照射すると、開環してもとの構造に戻る。

 構造を適切に修飾することで、開環・閉環構造での色や、変化に必要な光の波長を変化させることができる。 ジアリールエテンは他のフォトクロミック物質(アゾベンゼンなど)に比べて繰り返し特性や両異性体の熱安定性に優れ、また結晶状態でも可逆的にフォトクロミック現象を示すなどの特性を持つ。光によって可逆的読み書きする大容量メディア(DVDなど)への応用が考えられている。
 

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70年間の謎「開花ホルモン」 遺伝子からついに発見!日・独 このエントリーをはてなブックマークに追加  

科学大好き!アイラブサイエンス!このブログでは、最新科学の?をなるべくわかりやすくコメントします。
ライフサイエンスの発展がめざましい。ヒトゲノムが完全解読されてから、すべての生物の遺伝子研究が可能になった。

現在、生物の体内にあるさまざまな物質が、どの遺伝子からつくられた物であるかが研究されている。

花を咲かせるホルモン「フロリゲン」。その存在は知られていたが、どんな物質であるか?70年間謎であった。その物質は葉でつくられ、茎の先端に移動することまでわかっていた。

今回候補にあがった「Hd3a遺伝子」を「発光遺伝子」と結合させ、できた「発光タンパク質」が葉から茎の先端に移動し、開花するのを確認。「フロリゲン」であることをつきとめた。

 「Hd3a」遺伝子から「フロリゲン」のはたらくしくみ

この素晴らしい研究成果は奈良先端科学技術大学院大の島本功教授らのグループが発見した。将来、イネを増産したり、バラを真冬に開花させたりすることができるようになるかもしれない。

今後もガンや臓器移植など、さまざまな生命に関する問題が遺伝子研究から解決されることを期待したい。

今日は「植物ホルモン」「フロリゲン」とは何か調べる。(参考HP Wikipedia)

関連するニュース
「花咲かじいさんの灰」を特定 日、独の研究グループ


植物に花を咲かせる「開花ホルモン」を、日本、ドイツの研究グループがイネとシロイヌナズナでそれぞれ特定することに成功した。開花ホルモンは、いわば“花咲かじいさんの灰”にあたる物質で、70年にわたって多くの研究者が探し求めてきた。ともに19日付の米科学誌サイエンス電子版に発表される。

開花ホルモンの候補としては、日照時間が短くなると花をつけるイネなどでは「Hd3a」、日照時間が長くなると花をつけるシロイヌナズナなどでは「FT」というたんぱく質が見つかっている。しかし、日光を受ける葉から、花芽(かが)ができる茎の先に実際にどんな物質が伝わっているのかわかっていなかった。

奈良先端科学技術大学院大の島本功教授らは、イネの遺伝子の一部を変えてHd3aたんぱく質に目印をつけ、イネの中でどう動いているか追跡したところ、葉で作られ、茎を通って茎の先端へ運ばれている様子が観察できた。このことから島本教授は、このたんぱく質が開花ホルモンであると結論づけた。

また、ドイツのマックス・プランク研究所のグループも、FTたんぱく質が葉で生成され、茎の先端まで移動したとする研究を発表。Hd3aとFTがよく似た構造であることから、多くの植物に共通の開花ホルモンが存在する可能性も示された。

開花ホルモンは、旧ソ連の植物生理学者チャイラヒャンが37年にその存在を仮定し、「フロリゲン」と命名。島本教授は「フロリゲン本体が特定できたことで、開花を自由に調節できる夢の薬剤の開発につながるのではないか」と話している。(asahi.com 2007年04月19日)

植物ホルモンとは?


植物生長調節物質のうち、植物により生産され、低濃度で植物の生理過程を調節する物質のことである。

植物ホルモンであるための資格条件「PESIGS」 (Jacobs, 1959)
P — parallel variation(平行的変化)
生理的変化とその物質に平行関係が認められること。
E — excision(切除)
物質を生産している部分を切り取ると、生理過程が停止すること。
S — substitution(置換)
切除後、代わりの物質を直接投与すれば、生理過程が再開すること。
I — isolation(分離)
その物質の作用する[[反応系]]を体外に取り出しても、その物質を作用させれば、取り出す前と同様の反応を示すこと。
G — generality(一般性)
同一の物質が植物界に広く分布していること 
S — specificity(特異性)
他の天然物質による置き換えがきかないこと。

植物ホルモンの種類

オーキシン・ジベレリン・サイトカイニン・アブシジン酸・エチレン・ブラシノステロイド
ジャスモン酸・フロリゲンなど

フロリゲンとは?


フロリゲン(florigen)とは植物において花芽形成を誘導するシグナル物質として提唱された植物ホルモン(様物質)である。別名花成ホルモンともいわれる。提唱されてから現在に至るまでその存在が確認されていないことから幻の植物ホルモンともいわれる。

1920年にガーナー(Garner)とアラード(Allard)により花芽形成は日長に支配される(光周性)ことが発見される。

1937年にはチャイラヒャン(Chailakhyan)により日長を感知するのは葉であることが発見された。花芽が形成されるのは茎頂であることからチャイラヒャンは葉から茎頂へ日長の情報を伝達するホルモン様物質が存在すると考え、フロリゲン(花成ホルモン)説を提唱した。

フロリゲンはその後70年間にわたり研究が続けられてきたが、その実体は未だ明らかにされていなかった。  

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