サイエンスジャーナル

自然科学大好き!サイエンスジャーナル!気になる科学情報をくわしく調べ、やさしく解説します!

2011年11月

暗黒の深海でメタン循環の謎?メタン生成酵素がメタン分解酵素だった!

科学大好き!アイラブサイエンス!最近気になる科学の疑問を、やさしく解説!毎日3分読むだけで、みるみる科学がわかる!


 なぜメタンで温暖化は起きないか?
 メタンは地球上のさまざまな自然環境で微生物の働きによって生産されている。海洋でも海底に堆積した有機物を原料にメタンが発生している。メタンはCO2の20倍以上という強力な温室効果ガスのため、メタンがそのまま大気中に放出されると地球温暖化への影響が心配される。

 しかし、酸素がある条件では、海底の堆積物から生成されたメタンは、途中で微生物によって大部分がCO2に分解されると考えられている。また、微生物が、酸素がない条件でも大量のメタンを分解していることが明らかになっている。しかし、その一連の酵素反応には多くの謎が残されている。これまでに「メタン分解の最初の反応は、メタン生成反応を逆転させたような反応である」という仮説が提唱されていたが、生体内で起きているとは考えにくいものであった。また、技術的な困難から証明されていなかった。

 今回研究者らは、メタン分解反応を行っている黒海海底の微生物層を採取し、ある程度精製しただけの、混ざりものが残る試料からメタン分解酵素だけを結晶化することに成功し、X線解析によってその立体構造を世界で初めて明らかした。これにより、メタン生成酵素の親類がメタンを分解することなどが分かった。

MCR

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家族にちょうどいい?待望の手が届くミニバンHV、ホンダ「フリードHV」登場!

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 ミニバン、ハイブリッド登場
 Hondaの新型フリードシリーズに、ハイブリッドが追加され、5ナンバーサイズのミニバン/ハイトワゴンとして、初めてのハイブリッド車が誕生した。これまでは、ミニバンをハイブリッドにしても、電池やモーターを搭載するため、重量が大きくなり、燃費が期待するほど向上しないことから、ハイブリッドのメリットがないということで、他社はどこも成功していなかった。

 HondaのハイブリッドはTOYOTAのようなシリーズ、パラレル方式ではなく、パラレル方式。モーターはエンジンの補助役なので、付属品も少なく、コンパクトで軽量、6~7人乗り、ミニバンタイプで、24.0km/Lの低燃費を実現できた。家族で出かけるファミリーカーとして人気が出そうだ。

 もともとHondaの「フリード」は、コンパクトなボディサイズに、ゆとりの室内空間や大容量の荷室空間があり人気の車種。今回、快適な走りと低燃費を両立させ、求めやすい価格に設定したハイブリッド車「フリード ハイブリッド」「フリード スパイク ハイブリッド」を追加して、「フリード」「フリード スパイク」をマイナーモデルチェンジし、10月28日(金)に発売した。

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COP17開幕!ポスト京都か議定書延長か?米国・中国に削減義務は?

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 COP17南アフリカで開幕
 地球温暖化対策の新たな枠組みを話し合う国連の会議、COP17が日本時間の11月28日午後、南アフリカで始まった。先進国だけに温室効果ガスの削減を義務づけた京都議定書の期限が来年末に迫るなか、再来年以降の枠組み作りに向けた議論がどこまで進むかが焦点。

 地球温暖化対策を話し合う国連の会議、COP17は、南アフリカの都市、ダーバンでおよそ190の国と地域が参加し、2週間の日程で開かれる。会議は日本時間の午後5時半すぎに開催国、南アフリカのズマ大統領が全体会合に出席し開幕した。会議の最大の焦点は、先進国だけに温室効果ガスの削減を義務づけた京都議定書の期限が来年末に切れるなか、再来年以降、各国がどのような枠組みで取り組みを進めるかだ。

 事前の交渉では、京都議定書の継続を求める途上国と、中国など主要な排出国も参加する新たな枠組みを求める先進国の対立が解けず、交渉は難航している。全体会合で国連のフィゲレス事務局長は「温暖化の被害を受けている人たちのために具体的な行動を起こさなければならない」と各国の協力を呼びかけた。京都議定書の期限が目前に迫り、温暖化対策が後退することへの懸念が高まるなか、新たな枠組み作りに向けて各国が歩み寄ることができるのか交渉の行方が注目される。(NHK news 11月28日)

Durban

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「好奇心(Curiosity)」という名の火星“生命”探査機、打上げ成功!

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 今回は生命を探す旅
 米航空宇宙局(NASA)は米東部時間11月26日午前10時2分(日本時間27日午前0時2分)、火星無人探査車「キュリオシティ」をアトラス5ロケットでフロリダ州ケープカナベラル空軍基地から打ち上げた。

 探査車は2012年8月に、地形の変化に富んだ「ゲール・クレーター」に到着、ドリルを取りつけたロボットアームや、車体に内蔵した分析機器を使って、生命の痕跡を探す。

 探査車は自動車ほどの大きさで、重さは899キロ・グラムと2004年に着陸した探査車(170キロ・グラム)の5倍以上もある。このため、エアバッグに包んで地面に落とす方法は適さず、ジェット噴射で空中に浮かぶ降下装置からケーブルでつりさげ地面に下ろす方法を初めて採用した。(2011年11月27日  読売新聞)

Curiosity

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既に戦いは始まっている!「冷戦時代」から、21世紀は「サイバー戦時代」?

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 サイバー攻撃とは何か?
 最近サイバー攻撃の記事が多い。よく目にするのは、米国政府が、中国から、サイバー攻撃を受けたとする記事。日本では、三菱重工業がサイバー攻撃を受けたとする記事、4月のSonyの顧客情報大量流出事件などがある。 

 2011年9月18日、日本を代表する総合機械メーカー「三菱重工業」(東京都)が第三者からサイバー攻撃を受け、最新鋭の潜水艦やミサイル、原子力プラントを製造している工場などで、少なくとも約80台のサーバーやパソコンがコンピューターウイルスに感染していたことが、関係者の証言で明らかになった。

 外部からサーバーなどに侵入され、情報を抜き取られていた痕跡も見つかり、同社は標的型攻撃によるスパイ行為の可能性が高いとして警察当局に届け出た。日本の防衛産業を狙ったサイバー攻撃の一端が明らかになるのは初めて。

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インド洋の深海で、花崗岩でできている、ゴンドワナの地形(海台)を発見!

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 ゴンドワナの名残か、インド洋で発見
 恐竜時代に存在した古い大陸の一部とみられる巨大な2つの岩盤が、インド洋の深海で見つかった。2つの岩盤は、微小大陸と呼ばれ、ゴンドワナ大陸の名残である可能性を持つ。ゴンドワナ大陸は当時、現在のインド亜大陸、南極大陸、オーストラリア大陸を含む超大陸であったと考えられている。

 今回見つかった岩盤は、2つ合わせて約6万平方キロ、地図の専門家には以前からそれぞれバタビア海山とグーデン・ドラーク(Gulden Draak、「黄金の竜」の意)という名で知られていた。しかしこれらの海底地形については、オーストラリアの街、パースの約1600キロ南という位置以外の情報はほとんど知られていなかった。

 この情報の空白を補うべく、最近になって世界各国から集まった科学者チームがこの付近の海底地形を探査し、最深で深さ2500メートルの海から標本を採取した。そこから意外な事実が明らかになる。今回の探査で引き上げられた標本は、大多数の海底を構成する平均的な玄武岩ではなく、花崗岩、片麻岩、砂岩といった、通常は地上の大陸で見つかる種類の岩石だった。

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古川さん、帰還!ISS長期滞在記録165日!宇宙医学実験の成果は?

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 「冷たくて新鮮な空気はすばらしい」
 氷点下18度という凍える寒さの中、古川聡さん(47)ら3人の宇宙飛行士を乗せたソユーズのカプセル型帰還船が11月22日、夜が明けきらないカザフスタンの草原に着陸した。

 約5か月半ぶりの地球の感触に、古川さんは「ずっとエアコンで22~23度だったので、こういう冷たくて新鮮な空気はすばらしいですね」と笑顔で話した。日本からの報道陣に「今何がしたいですか」と尋ねられ、「お湯がいっぱい入ったお風呂につかりたい」と話した。

 着陸地点は、首都アスタナから西へ約400キロ・メートル。見渡す限り何もない荒野だ。前日に吹き荒れた雪もやみ、この日は満天の星空。着陸は通常、パラシュートなどの目印が目視できる昼間に設定されるが、今回はロシアのロケット打ち上げ失敗の影響で、捜索が難しい夜明け前の着陸となった。

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エウロパに生命が存在する?カオス地形からわかる、塩類を含む海の存在

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 氷の下に生命存在?
 2003年に運用を終えた木星探査機「ガリレオ」の観測結果と、地球の氷床を参考にしたモデルによって、衛星エウロパの一部には比較的浅いところに内部湖がある可能性が示された。エウロパは地下に海が存在すると考えられているが、この海が生命に適したものであるかどうかの鍵を握りそうだ。 

 木星探査機「ガリレオ」は1989年にスペースシャトル「アトランティス号」で打ち上げられ、木星やガリレオ衛星などの探査を行い、大きな成果をあげた。その中でも特に重要なものとして知られているのが、衛星エウロパの内部に大量の液体の塩水が存在しているという有力な証拠を発見したことだ。しかし、その表面を覆っている氷が非常に厚いため、内部海と地表面との間でエネルギーや物質のやり取りがなく、生命には適した環境ではないと考えられてきた。

 今回、研究チームはエウロパのカオス地形(chaos terrains)の画像に注目した。火山の上を覆っている氷棚や氷河に見られる地球の地形の形成プロセスに基づいた理論モデルを作成することで、どのようにしてこのカオス地形が作られるのか調べたのだ。

Europa

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アジとコイが泳ぐ「好適環境水」とは何?森のマグロ・プロジェクト進行中!

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 アジとコイ、仲良く泳ぐ水槽
 「初めて見た。すごいね」2010年ノーベル化学賞を受賞した鈴木章氏が感想を述べた。それもそのはず、水槽の中を、コイとアジが一緒に泳ぐ姿を目の当たりにしたからだ。

 11月19日、岡山理科大学(岡山市)で、アジやエイといった海水魚と、ニシキゴイ、アロワナなどの淡水魚が一緒に泳ぎ回る不思議な水槽が完成した。12種約20匹が同居している。

 工学部の山本俊政准教授が、海水の約60の成分を調べ、海水魚に欠かせない最低限の成分や濃度を解明。淡水に、ナトリウムやカリウムなど数種類をわずかに加えることで、海水魚も生息できるように工夫した。

 お披露目には、同大学特別栄誉教授でノーベル化学賞受賞者の鈴木章さんも出席。興味深そうに見つめ、感心していた。(2011年11月19日  読売新聞)

Salinity

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カニの甲羅の有効利用法!透明化してディスプレーや太陽電池素材にも?

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 カニの甲羅の透明化に成功
 カニの甲羅は、「キチン」という高分子を含む。キチンは抗菌作用・生分解性をもつ高分子として、繊維、フィルム、粒状あるいは発泡素材として利用されてきた。

 また、キチンはグルコサミンという、アミノ基がついたグルコース(ブドウ糖)の重合体である。グルコサミンは軟骨成分であることから、これまでは、カニの甲羅を分解した健康食品(サプリメント)などでよく利用されてきた。

 今回、京都大生存圏研究所(京都府宇治市)の矢野浩之教授(生物材料学)は11月21日、カニの甲羅を透明にすることに成功したことを発表した。熱に強く柔らかな材料として、有機ELディスプレーや太陽光発電の素材への応用が期待できるという。英国王立化学会の専門誌「ソフトマター」に掲載される。

Chitin_Glucosamine

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アゲハチョウは「脚」で味を見る?「ドラミング」で木を選別するしくみ解明!

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 アゲハチョウの味覚遺伝子
 昆虫の味覚はどこにあるだろう?ハチやアリでは触覚にある。チョウやガやハエでは第一肢の先端の「ふ節」に味覚器がある。

 アゲハチョウは、ミカンの葉を前脚で叩く「ドラミング」で小さな傷を作り、その部分の味を感じて葉がミカンであることを確認して産卵する。我が家のミカンの木にはこの夏、次から次へとアゲハが産卵し、幼虫がほとんどの葉を食べ尽くしてしまった。ミカンを守るよい方法はないだろうか?

 今回、JT生命誌研究館(大阪府高槻市)と九州大などの研究チームが、アゲハチョウのメスが前足の「感覚毛」を使って、幼虫が食べられる植物を選別して、産卵する仕組みを解明した。害虫が農作物に産卵しないよう改良する方法を開発する手がかりにつながると期待される。11月15日付の英科学誌「ネイチャー・コミュニケーションズ」電子版で発表した。

Tarsus

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右脳と左脳をつなぐ「Asap」を発見!昆虫とヒトの脳機能局在論

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 右脳と左脳をつなぐ物質
 一般的に左脳の働きがよい人は、論理的で判断力に優れているタイプ。右脳の働きがよい人は、直感的で創造力に優れているタイプといわれている。このように左脳の機能、右脳の機能が分かれているという考えを、脳機能局在論というが、逆のタイプの人もいて、科学的に証明されたわけではない。

 今回、右と左の脳をつなぐ神経回路が作られる際に中心的な役割を担う物質を、大阪バイオサイエンス研究所の榎本和生研究部長らがショウジョウバエで見つけた。人でこの回路に異常が出ると、認知機能の低下などの神経疾患を招くとされ、疾患の解明に役立つことが期待される。米科学アカデミー紀要電子版に掲載された。

 人の左脳は論理的思考、右脳は感覚的思考をつかさどる。目で得た視覚情報などを左右の脳をつなぐ神経回路「脳梁(のうりょう)」などを通じてやりとりし、処理する。

Asap

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南極にアンテナ1000本「PANSY」計画で、地球規模の気候変化観測!

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 南極にアンテナ1000本設置
 南極に約1千本のアンテナを立て、地球温暖化などを探る世界初の南極大型大気レーダー「PANSY」計画が、始まっている。北極などの観測器とも連携し、地球規模での大気の大循環や気候変動を探るのが狙いだ。東大と2010年11月に出発した、52次南極観測隊が計画を発表した。

 この計画には、観測隊の派遣元の国立極地研究所や東大、京大など国内9大学と8研究所が参加。甲子園球場のグラウンドほどの直径160メートルの敷地内に、高さ約3メートルの小型アンテナを1045本立て、地上から高度500キロまでの大気の流れを1分ごとに観測する。建設費は約46億円。「国内でも例のない大きさ。けた違いの高精度のデータが得られる」とプロジェクトリーダーの佐藤薫・東大教授。(asahi.com 2010年11月15日)

PANSY

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地球中心部「外核」は酸化鉄(FeO)の2層構造?地軸逆転の原因か?

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 地球中心部「外核」は2層か?
 地球中心部の「外核」という部分では、結晶構造が異なる液状の鉄が2層構造で対流している可能性が高いことを、東京工業大などの研究チームが突き止め、11月11日の米科学誌サイエンスで発表した。

 地球は外側から地殻、マントル、外核、内核にわかれ、外核は深さ約2900~5100キロで、溶けた鉄などでできている。東工大の広瀬敬教授らは、外核の温度や気圧を再現し、液状の鉄がどう変化するか調べた。地下4000キロ付近と同じ条件(240万気圧、絶対温度4000度)になると、鉄の結晶の形が変化することがわかった。

 この結果を基に、外核内の動きをコンピューターで再現すると、従来考えられていた1層ではなく、外核の中央付近を境にして、鉄が2層構造で対流している可能性が高いと判明した。

FeO

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国内で初めて氷河認定?立山の御前沢雪渓、2年連続の流動観測!

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 立山の氷河、国内初の認定か?
 富山県の北アルプス・立山連峰で氷河が現存することが国内で初めて確認される可能性が出てきた。立山カルデラ砂防博物館(富山県立山町)の研究チームが、雪渓内の氷塊が流動しているのを観測し、11月15日、東京都立川市で開かれた極域気水圏シンポジウム(国立極地研究所主催)で発表した。

 氷河は、一年中解けず、重みで長期間、流動する氷の塊。日本雪氷学会から認定されれば、極東アジアでは、ロシアのカムチャツカ半島とされる氷河の南限が一気に下ることになる。

 研究チームが調査した氷塊は、立山の主峰・雄山(おやま)(3003メートル)の東側斜面にある御前沢(ごぜんざわ)雪渓と、剱岳(2999メートル)北方稜線(りょうせん)の東側にある三ノ窓雪渓と小窓雪渓の計3か所。御前沢の氷塊は長さ700~800メートル、幅が最大250メートル、厚さ最大30メートル。三ノ窓は長さ約1キロ、幅100メートル以上、厚さ30メートル以上で、小窓は長さ約1キロ、幅150メートル以上、厚さ20~30メートルだった。(2011年11月15日 読売新聞)

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夏時間(サマータイム)は、いいことずくめ?省エネ・健康・経済効果も?

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 夏時間はいいことずくめ?          
 欧米の大部分で夏時間が終わるころ、毎年決まって大西洋の両側から不満の声が沸き上がる。「なぜ時計の針を元に戻すのか?」。夏時間の通年化を支持する人々はエネルギーの節約をうたい文句にしてきた。ところが最近、観光産業の起爆剤という新たな材料が浮上した。夕方の明るい時間が増えれば、公園などに人々が足を運ぶ可能性が高まるという主張だ。

 ツーリズム・アライアンスで方針決定の責任者を務めるカート・ジャンソン氏は、「簡単に言えば、観光産業にとっての端境期、春と秋が長くなる」と説明する。「夕方の明るい時間、人々は出歩き、アトラクションはまだ営業している。有効利用できる時間が増えるのは明白だ」。ツーリズム・アライアンスはイギリスで展開されている夏時間のキャンペーン(Campaign for Daylight Saving)で中心的な役割を果たす組織だ。

 ジャンソン氏は1つの調査結果を引き合いに出す。それによれば、夏時間を恒久的に維持すると、イギリスの観光産業は年間約56億ドルの収入増を見込めるという。

SummerTime

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絶滅種865種!絶滅危惧種19,570種!IUCN「レッドリスト2011年版」

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 IUCN、2011年版レッドリスト
 今年4月、ベトナムのカティエン国立公園内で、ジャワサイ1頭の死体が見つかり、遺伝子調査の結果、これまで見つかっていたふん全てがこのジャワサイのもであることが分かった。殺されたのはベトナムで生き残っていた最後のジャワサイだとWWFは判断した。これにより、ベトナムのジャワサイは絶滅した。

 今年11月に発表された、国際自然保護連合(IUCN)の、「レッドリスト」2011年版によると、何と865種が絶滅したことを発表している。人類は70億人を超えたが、野生生物は確実にその数を減らしている。

 IUCNが、調査した6万1914種の生物のうち、32%にあたる1万9570種が絶滅の危惧があるとされた。そのうち、3879種は、3段階で最高ランクの「絶滅の危険性が極めて高い」とされた。また、865種が「絶滅した」あるいは「野生では絶滅した」に分類された。(2011年11月12日  読売新聞)

IUCN

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「ファースト・スター」は太陽の40倍程度?観測と理論が一致!

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 宇宙最初の星は太陽の40倍
 宇宙が誕生して最初にできた星々の質量は太陽の40倍程度であるというシミュレーション結果が出た。観測から導き出される理論では太陽の数十倍と予想されており、今回のシミュレーション結果と一致した。宇宙初期の歴史がまた一つ明らかになったと言えそうだ。

 137億年前に誕生した宇宙には、ほぼ水素とヘリウムしか存在していなかった。そこから星が誕生し、核融合によって様々な元素を合成することで今のような宇宙になったと考えられている。しかし、水素とヘリウムしかなかった時代にどのようにして最初の星「ファーストスター(初代星)」ができたのか、それがどのくらいの大きさであったのかは、よくわかっていなかった。

 これまでの研究では、まず太陽の100分の1程度の原始星が誕生し、その周りに水素やヘリウムのガスが落ち込むことで初代星ができたらしいというところまではわかっていた。宇宙初期にはガスが大量に存在しているため、この初代星はガスを大量に集めることで、太陽の数百倍という非常に巨大な恒星になっていたのではないかと予想されていた。

FastStar

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2011年11月9日小惑星「2005YU55」、月より近く(32万km)を無事通過

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 最近、地球に接近する小天体が多くないか?
 最近、マヤ文明の予言などの終末説の1つとして、エレ-ニン彗星衝突の可能性が話題になったが、エレーニン彗星が、地球に最接近したのは、2011年10月16日で、距離は約3,500万kmであった。この距離、月の距離は38万kmなので、90倍も離れた場所を通過した。

 今回、月の距離より近い、わずか32万kmの場所を直径400m、ほぼ球形の小惑星が、2011年11月9日朝、静かに通過した。小惑星の名は 「2005YU55」。これほど大きな小惑星が、地球に近づいたのはおよそ30年ぶりだという。このサイズの小惑星が地球に接近するのは1976年以来で、次回は2028年までないという。

 小惑星「2005YU55」は、探査機はやぶさが訪れた「イトカワ」とほぼ同じ大きさ。AP通信では、仮に地球に衝突した場合、直径6キロほどのクレーターができ、マグニチュード7の地震が起きるとの科学者の推測を伝えていた。

Asteroid_2005YU55

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ノーベル賞の田中耕一氏の最新研究は「病原体フィッシィング技術」?

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 血液1滴から病気を発見?
 2002年ノーベル化学賞を受賞した田中耕一氏が、新しい研究成果を発表した。研究内容は「抗体の抗原と結合する能力を飛躍的に高める基礎技術を開発」である。抗体・抗原といえばタンパク質。田中耕一氏がノーベル賞で受賞したのは「タンパク質の分析法」。タンパク質分析の専門家である田中耕一氏は、今回、新しくつくった抗体で、病原体を効率よく捉え、これをタンパク質分析することで、病気の早期発見につながる方法を開発した。

 島津製作所(京都市中京区)の田中耕一フェローらは11月8日、人の血液中で病気の進行とともに増える目印物質を高い精度で見つける方法の開発に成功したと発表した。血液1滴で、がんなどの病気を発症前に見つけられる診断システムの実用化につながるという。11月11日付の日本学士院の英文学術誌(電子版)に論文が掲載される。

 田中フェローと佐藤孝明グループリーダー(分子腫瘍学)らは、「Y」の字の形をしている「抗体」が、上半分の「V」の部分を腕のようにして病気の目印物質をつかまえる機能を持つことに着目した。抗体は、病気を防ぐ免疫を担う物質として知られる。

FlexibleAntibody

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