サイエンスジャーナル

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2011年06月

PET樹脂から放射線センサー「シンチレックス」開発!放射線測定装置が安価に

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 放射線は心配だが…
 福島第一原発事故の影響で各地で放射線の測定を行うようになった。神奈川県足柄市の農家のお茶から放射線が検出され、出荷自粛に追い込まれた事件では、まさか?こんなに離れているのに放射線物質が飛来するのか…と驚かされた。お茶農家では、東京電力に対し、1億4000万円余りの損害賠償を請求するという。

 公共機関では定期的に放射線を測定し、公表もしているようだが、小さいお子さんを持つ母親などは、それだけでは不安だと、個人で放射線測定装置(ガイガーカウンター)を購入する人もいる。しかし、ガイガーカウンターは外国に特許があり、値段は一台数万円と高額でなかなか一般の人には手が届かない。

 ところが、今回、京都大の中村秀仁助教らは、ペットボトルに使われる樹脂を改良して、安価な放射線測定用のセンサーにする方法を開発した。中村助教は昨年、ペットボトル用の樹脂が、センサーに使えることを発見したが、感度が低いのが欠点だった。今回、樹脂の酸素の含有量を高めたところ、放射線の感度が5倍になった。丈夫で簡単に加工できるためセンサーの大型化も容易にできる。欧州物理学会の速報誌に6月29日発表した。

Sintirex

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「種の起源」チャールズ・ダーウィン、優れた観察力・表現力で進化論を展開

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 優れた動物観察力
 ダーウィンというと、NHKの動物番組「ダーウィンが来た!」を思い出す。この番組は動物の生活に密着して取材、映像を記録し、これまで知られていなかった情報をわかりやすく紹介して、好評を得ている番組だ。このアプローチの仕方は、ダーウィンが「種の起源」でくわしく述べている動物観察の方法を思い出させる。

 ダーウィンの著書「種の起源」では、ガラパゴス諸島の固有種の動物観察が有名だ。特にゾウガメ、イグアナ、フィンチなどの観察の記述は見事である。同じフィンチでも、さまざまな形のくちばしを持ったフィンチの変化した理由を、食べ物や生活の仕方で説明し、環境に応じで適応していったとする、見事な進化論を展開する。

 ダーウィンが世界を旅行したのは、30歳前後の血気さかんな時だ。まだ誰も目にしたことのない、世界中の生物を見てまわりたいという冒険心には共感を覚える。熱帯で感染症になりながらも冒険を続けるダーウィン。5年の航海が終わった後、いろいろな自然科学者の協力や、教会からの非難を受けながらも進化論を構築し、時代の寵児になっていく。

Charles Robert Darwin

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脂肪肝が糖尿病に関係!便がにおわない人は血流がよい?たけしの家庭の医学

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 脂肪肝が糖尿病に関係
 テレビ朝日「たけしのみんなの家庭の医学コミコミクリニック」は身近な健康問題についてわかりやすく説明してくれる番組だ。2011年6月28日放送の「家庭でできる!内臓若返りスペシャル」は、脂肪肝についてや、腸内環境をよくする秘訣などについて知ることができた。

 身近なタレントの健康状態が手に取るようにわかってしまうのも見所の1つだ。桂三度さんが不健康なのはわかるが、乙葉さんの腸内環境が悪いのは意外だった。

 M・Yさん(51・女性)は若いときは抜群のスタイルを誇っていたが、子供が生まれ甘いものを食べる機会が多くなった。気がつけば体重は90kgに!ある日風邪をひいて病院に行くと血液検査を進められた。すると血糖値に異常があった。肝臓の検査をすると何と脂肪肝になっていた。

Fatty_liver_disease

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あれれ地球はどこから?太陽系の成分との違いが判明!驚きの解析結果

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 地球は太陽系外から来た?
 太陽と惑星が、今まで考えられていたのとは異なる過程で形成された可能性を示す研究結果が発表された。NASAの探査機が採取した太陽風の粒子に含まれる酸素と窒素の同位体比が地球のそれと異なっていたことから判明したものだ。

 地球などの惑星は、宇宙空間のガスが集積して太陽ができた際、その周囲に形成されたガス円盤(原始惑星系円盤)から生まれたと考えられている。

 だが、NASAの探査機「ジェネシス」が2004年に持ち帰った太陽風のサンプルを解析した2つの研究チームが、今までの理論と食い違う調査結果を発表した。

Genesis

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人糞からわかる古代ローマ人の生活、現代人の排泄物のゆくえ下水処理場

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 人糞が明かす古代ローマ人の生活
 古代ローマの下水施設から、何トンもの腐敗したゴミや排泄物が発掘された。かつてないほど大量に見つかった人間の排泄物の調査から、古代ローマ帝国の日常生活が明らかになったという。

 何百袋もの排泄物をふるいにかけて調べる仕事と聞けば、誰でも顔を背けるに違いない。しかしイタリアでは、ある研究チームが喜び勇んでこの作業を進めている。

 アメリカ、パッカード人文研究所主導のヘルクラネウム保存プロジェクトで責任者を務める古代ローマ研究者アンドリュー・ウォレスハドリル(Andrew Wallace-Hadrill)氏は、「約2000年も昔の有機物で、臭いはまったく感じない。堆肥と同じだ」と話す。

Activated sludge

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恐怖!日本人の7割が感染!歯周病が糖尿病を悪化?NHKためしてガッテン

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 免疫力を低下・突然死を招く感染症
 世界で最も患者数が多いとも言われる感染症がある。厚生労働省の調査によると、日本でも7割の人がこの感染症にかかっているという。しかもこの病気、誰でも病原菌を持っており、初期の自覚症状がほとんどないという。古代から人を苦しめていることがわかっているこの病気は何だろう?

 その感染症とは「歯周病」。「え?」と思った人も多いはず。おそらく、「糖尿病などの生活習慣病とか、がんじゃないの」と思ったのではないだろうか?しかし、これらの病気は病原菌のない病気。感染症ではない。

 「歯周病なら大丈夫、自分は違う」と思っている人に意外にも自覚症状がないのだ。番組では10人の歯を専門医に診てもらうと、10人中8人まで歯周病と診断された。なぜ?それは歯の磨き方が悪いから。

Gingivalis

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基板にステンレス採用!フレキシブルで高性能・廉価なCIGS系太陽電池

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 軽くて曲げられるCIGS系太陽電池開発
 今回、産業技術総合研究所の研究グループが、CIGS系太陽電池のフレキシブル基板として、より安価なステンレスの金属箔を採用することに成功した。

 CIGS太陽電池は、光電変換効率が高い、経年劣化がなく長期信頼性に優れる、といった特長を持つ高性能な薄膜型太陽電池の1つであり、軽くて曲げることもできるフレキシブル太陽電池も製作できる。薄膜系太陽電池の中で最も高い光電変換効率が得られ、以前から次世代型の太陽電池として注目されている。現在では量産販売も開始され、欧州を中心に市場導入が進んでいる。ただコストがかかる問題がある。

 CIGSとは銅(Cu)、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、セレン(Se)からなる多元系化合物半導体Cu(In,Ga)Se2であり、CIGS太陽電池とはCIGSを光吸収層に使った太陽電池である。InやGaなどの構成元素の比率や硫黄などの混合によって禁制帯幅(バンドギャップ)などの物性を制御できるのが特徴。しかし、これらの金属はレアメタルで高価である。

CIGS

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有機薄膜太陽電池の効率化!真空蒸着法を改良し、バルクヘテロ構造を最適化

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 有機薄膜太陽電池
 太陽電池には大きく分けて3つのタイプがある。シリコン系と化合物系そして有機系である。シリコン系はシリコン半導体を使ったもの、化合物系は化合物半導体を使ったもの、有機系は色素を使って太陽光を電気エネルギーに変換する。エネルギー効率はシリコン系で最大40.7%、化合物系で25.1%、有機系で10.4%と小さくなる。

 製造が簡単で材料も安価なものは有機系である。有機系のうち色素増感型は色はカラフルで、エネルギー効率も高いが、電解液を使うため、液の蒸発や操作性に問題がある。有機被膜型は薄く柔らかいため、柔軟性や寿命の上で有利であるが、エネルギー効率が低いなどの問題がある。

 今回、分子科学研究所と米ロチェスター大学の研究グループが、これまで、厚くすると発電効率の悪くなった有機薄膜太陽電池の膜を、逆に厚くしても発電効率がよくなる作製法を開発した。

Organic solar

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6月22日夏至、「節電列島」に猛暑が襲う!どこまで冷房はガマンできるか?

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 “節電列島”を猛暑が襲う
 “節電列島”を本格的な夏の暑さが襲った。夏至の6月22日、広い範囲で晴れ間が広がり、各地で気温が上がった。記録的な猛暑だった昨年よりも4日早く、35度以上の「猛暑日」が観測され、茨城県では熱中症が原因とみられる死者も出た。節電のためクーラーの設定温度を高めにしている所も多く、熱中症対策の重要性を指摘する声も出ている。

 午後0時45分に気温が35.5度に達した群馬県館林市では、節電のため冷房が切られた市役所では職員たちは窓を開放するなどして涼を求めた。ある女性職員は「気温のことを考えないようにしている。倒れちゃいそう」と力なく笑った。

 あまりの暑さに市役所では午後2時半ごろに冷房を稼働。室内温度を28度に下げた。節電を担当する地球環境課の男性職員は「使わないにこしたことはないが、これだけ暑いと仕方ない」。

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発生源は超巨大ブラックホール!史上最長のガンマ線バーストを観測中…

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 最長のガンマ線バースト
 ガンマ線バースト(GRB)とは、天文学の分野で知られている中で最も光度の明るい物理現象である。 ガンマ線バーストは、ガンマ線が数秒から数時間にわたって閃光のように放出され、その後でX線の残光が数日間見られる。この現象は天球上のランダムな位置で起こるように見え、一日に数回という頻度で起きている。

 ガンマ線バーストを起こす元となっているものは、極超新星と関連しているという説が最も有力であると考えられている。超大質量の恒星が一生を終える時に極超新星となって爆発し、これによってブラックホールが形成され、バーストが起こるとされている。

 2011年3月28日、NASAのガンマ線観測衛星「スウィフト」が、通常数時間で減光するガンマ線バーストが、2ヶ月以上も続いている天体を発見した。現在もスウィフトや「ハッブル宇宙望遠鏡」、X線観測衛星「チャンドラ」を使って観測が続けられている。

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1万年前のバイオテクノロジー、「SD-1」遺伝子を利用して「緑の革命」を起こした古代人

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 1万年前に「緑の革命」
 1940~1960年代にイネなどの収穫量を倍増させた「緑の革命」のような品種改良が、数千~1万年前に起きていた可能性があることを神戸大、名古屋大どが、日本で栽培されているジャポニカ米の遺伝子解析で明らかにした。丈が低く風雨でも倒れにくいイネを選んで栽培し品種改良を進めていたらしい。米科学アカデミー紀要電子版に掲載された。

 神戸大食資源教育研究センターの山崎将紀助教らはジャポニカ米、インディカ米、野生のイネの遺伝子を比較。すると、インディカ米と野生のイネにある「SD1-GR」という遺伝子が、ジャポニカ米では別のタイプに換わっていた。

 この遺伝子は草丈を決める働きがあり、ジャポニカ米は低くなったらしい。この品種改良は1万年ほど前の中国・長江流域で起き、その後、日本に伝わって広まったが、長江流域ではなぜか失われた。山崎助教は「台風でも倒れなかった低いイネの種籾(たねもみ)をまいて栽培を繰り返すうちに遺伝子が固定されたのでは」と話す。(asahi.com 2011年6月12日)

Hinohikari

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巨大ブラックホール、宇宙最初期にすでに存在?130億光年彼方の微かな痕跡を発見!

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 宇宙最初期に巨大ブラックホール
 現在、ブラック・ホール自体を直接観測することにはまだ成功していない。だが、宇宙の特定のエリアにおいて、ブラックホールが存在すると想定すれば、理論的に予想される物質の運動に相当する宇宙ジェットや、ブラックホールに吸い込まれていく物質が出すと理論的に予想されるX線が観測されている。このため、ブラックホールが実際に存在することはほぼ確実だろうと多くの科学者から見なされている。

 ビッグバンからわずか7億年後の初期宇宙にあった超巨大ブラックホールが放出したとみられる微弱なX線を検出したとする論文が、15日の英科学誌ネイチャー(Nature)に発表された。銀河の中心にある超巨大ブラックホールが破壊だけでなく、生成の役割も担っているとする理論を支える発見だという。

 研究では、米航空宇宙局(NASA)のハッブル宇宙望遠鏡(Hubble Space Telescope)とチャンドラX線観測衛星(Chandra X-ray Observatory)が動員され、最も遠いもので130億光年のものを含めた250個以上の銀河が対象となった。初期宇宙のブラックホールはこれまでにも発見されているが、これほど広範囲に行われた調査は初めて。

HUDF

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遠い復興、福島第一原発に10万m3の汚染水!汚染水浄化装置稼動せず!

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 6.16 汚染水浄化装置試運転

 福島第一原発にたまり続けた汚染水はどうすればよいだろう?東京電力は6月16日、福島第一原発の高濃度放射性汚染水を浄化するシステム全体の試運転を同日未明に始めたと発表した。放射性物質の除去装置(2種類)、油分離装置、淡水化装置の計4種類を組み合わせた最終的な試験。東電は「順調にいけば、17日午後にも汚染水の本格的な処理を始めたい」としている。

 同原発では、1~3号機の原子炉冷却に使った水が漏れ出すなどし、汚染水の量は10万立方メートルを超すとみられる。タービン建屋地下の汚染水を集中廃棄物処理施設内に移送しているが、容量が限界に近づいたため、16日、移送をいったん停止した。浄化システムの稼働が遅れれば、増え続けた汚染水が今月下旬にも地表や海に流出する恐れがある。

 浄化システム全体の試運転は、比較的低濃度の汚染水を使い、16日午前0時20分に始まった。30~40時間動かして問題がなければ本格稼働させ、集中廃棄物処理施設にある高濃度汚染水の浄化を始める。

Zeolite

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人間もクジラのように「骨伝導」で“超人的な聴力”を獲得できるかもしれない?

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 音の聞ける範囲
 ヒトはどの程度の幅で音を感じ取れるのだろうか?人間が聞き取れる音の範囲(聴野)は通常、20ヘルツ(Hz)から20キロヘルツ(kHz)である。「20キロヘルツの音はカ(蚊)の羽音のような甲高い音、20ヘルツは間近で聞くベースギターのような低い音だ」という。

 アメリカ、コネティカット州にある海軍潜水医学研究所(Naval Submarine Medical Research Laboratory)の上級科学研究員マイケル・シン氏は「人間はやがて、聞き取れないはずの音を聞き取れるようになるかもしれない」と述べている。

 例えばコウモリやイルカ、クジラなどは生活に超音波を利用していることは、よく知られている。超音波というと20KHz以上の音である。だが、コウモリやイルカは、ヒトと同じほ乳類。さほど違いはないはず。いったいどうやって音を捉えるのだろうか?

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世界初!スーパーカミオカンデが、ニュートリノ振動「電子型」の兆候を捕らえた!

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 ニュートリノとは何か?
 ニュートリノは安定な、原子より小さな粒子(subatomic particle)だ。宇宙はニュートリノで満ち満ちており、1立方センチメートルに10億個ものニュートリノが存在している。しかしながら、それらのニュートリノは観測できないくらい小さなエネルギーしかもっていない。

 ニュートリノが地球で通常観察されるのは、太陽から飛来する太陽ニュートリノと、宇宙線が大気と衝突して発生する大気ニュートリノである。これが、スーパーカミオカンデなど水をたくわえたところにぶつかると、稀に発光することでわかる。しかし、予想されたニュートリノの量と観測されたニュートリノの量が違っていて、これを太陽・大気ニュートリノ問題と呼んでいる。

 これは「ニュートリノには質量はない」とされていたのが違っていて、現在は、質量があり、しかも3種類あるニュートリノが互いに変換している「ニュートリノ振動」を起こしている可能性を探っている。実際、1998年にスーパーカミオカンデによってニュートリノの質量に対する証拠が発表されて以来、今では多くの物理学者がこの見解を認めている。

 今回、2011年6月15日、素粒子の一つ「ニュートリノ」に質量がある証しとなる3種類の「ニュートリノ振動」の一つで、唯一見つかっていなかった振動の証拠を、高エネルギー加速器研究機構(茨城県)などの国際チームが世界で初めてとらえたことを発表した。宇宙が現在の姿に進化した仕組みの解明に役立つ成果だ。

Neutrino oscillation

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2011年6月16日未明、ここ10年で最長の「皆既月食」 次回は12月20日

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 最長の月食
 6月16日未明、午前3時22分頃から、欠け始める「皆既月食」があった。しかし、関東は条件が悪く、月が完全に地球の影に入る「皆既月食」後、すぐに月没(4時27分)になった。残念ながら私は見ることができなかったが、皆さんはどうでしたか?

 今回の月食は、ここ10年ほどで最も長く、そして最も暗くなった。月が地球の影のほぼ中心を通るため、経路と通過時間が最長になるのだそうだ。午後7時22分(同午前4時22分)には、影に完全に隠れる皆既月食となり、約2時間、100分以上も続いた。

 これほど長い月食は2000年以来で、次回は2018年まで見られない。貴重な天体ショーだった。今回の皆既月食観測に最適な場所は、アフリカ東部、中東、中央アジア、そしてオーストラリアの西端だった。日本で皆既月食が観測されたのは昨年12月21日以来で、次回は12月10日となる。

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木星の衛星エウロパに魚が生息?あたたかい海があり、酸素も豊富らしい

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 木星の衛星エウロパに魚が生息?
 地球には、太陽の光がまったく差さない深海で、地熱であたためられた熱水が噴出している場所がある。そう熱水噴出口だ。

 近年、熱水噴出孔周辺には、生物活動が活発であり、噴出する液体中に溶解した各種の化学物質を目当てにした複雑な生物社会が成立していることがわかった。有機物合成をする細菌や古細菌が食物連鎖の最底辺を支え、そのほかにジャイアントチューブワーム・二枚貝・エビ・魚類などがみられる。

 最近、太陽からはるか遠く離れた木星の衛星エウロパの海に、同じような光景が広がっている可能性が発表された。エウロパにも、魚のような生命体が生息しているかもしれないという。
 
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やっぱり?携帯電話の電磁波(マイクロ波)に「発がんの可能性」WHOが分析

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 携帯電話の電磁波に「発がんの可能性」

 世界保健機関(WHO)の国際がん研究機関(IARC)は5月31日、携帯電話の電磁波と発がん性の関連について、限定的ながら「可能性がある」との分析結果を発表した。耳にあてて通話を長時間続けると、脳などのがんの発症の危険性が上がる可能性があるといい、予防策としてマイク付きイヤホンの使用を挙げている。

 フランス・リヨンで31日まで開かれた作業部会で、14カ国の専門家31人が議論し、携帯の電磁波について、5つある発がん性分類で上から3番目の「可能性がある」に位置づけた。IARC分類は、各国が規制措置をする際の科学的根拠となるため、今後、規制論議が始まる可能性がある。ただ、動物を対象にした研究では明確な関連性がないとした上で、今後、長時間携帯を使う人などを対象にした研究を重ね、さらに分析を進めるべきだとした。

 電話回線を通じて31日記者会見した作業部会のジョナサン・サメット委員長(米南カリフォルニア大学)は、「(脳のがんの一種である)神経膠腫(こうしゅ=グリオーマ)や、耳の聴神経腫瘍(しゅよう)の危険を高めることを示す限定的な証拠がある」とした。

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君にもある!長寿遺伝子の活性化で、寿命100歳の時代へ!NHK~発見長寿遺伝子~

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 誰もが持っている長寿遺伝子
 2011年6月12日のNHKスペシャル「あなたの寿命は延ばせる~発見!長寿遺伝子~」は興味深いものであった。最近は誰もが長寿遺伝子サーチュインを持っていることがわかっている。では、どうやったら、この長寿遺伝子を働かせることができるのだろう?

 今まで長寿遺伝子があるというのは聞いたことがあった。そして、カロリー制限をすればそれが発現することも知られている。しかし、そのカロリー制限がなかなか難しい。

 今年100歳になる、100m走の世界記録を持つ人が番組に出て「長寿の秘訣は腹8分目、私は若いときから少食」というのは説得力があった。番組ではカロリー制限すれば、誰でも7週間ほどで長寿遺伝子サーチュインが働くことを実験で示していた。だが、一般の方が、7週間カロリー制限するのはつらそうだった。

SIRT1_Sir2

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目が離せない「iPS細胞」、Muse細胞説や新手法Glis1遺伝子、RNA法、直接遺伝子法など

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 iPS細胞はMuse細胞か?
 最近iPS細胞をめぐる研究発表が多い。京都大学の山中教授が発見した、4つの遺伝子を組み込むことで、万能性を持つようになるという「iPS細胞」。万能性を持つようになるのではなくて、元からあった万能細胞「Muse細胞」を強化しただけだとする説を、東北大と京都大の研究チームが発表して、話題になった。これが本当ならば、万能細胞はiPS細胞ではなく、Muse細胞の方だということになる。 (毎日新聞 2011年5月31日)

 一方、山中伸弥教授らは、iPS細胞(人工多能性幹細胞)を効率よく作り、がん化するおそれのある不完全な細胞の増殖を抑える遺伝子「Glis1」を発見した。山中教授が発見した従来の4遺伝子の一つと置き換えると、iPS細胞の割合がマウスは約20%からほぼ100%、ヒトの細胞では約10%から約50%と純度が5倍になった。山中教授は「魔法の遺伝子だ。臨床応用に向け大きな前進になる」と話している。

 使ったのは、受精前とその直後の卵子で現れる「Glis1」という遺伝子。前川助教が、産業技術総合研究所のデータベースにある1400余りの遺伝子の働きを調べて見つけた。

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