知識を増やす程、より良い人間になる。

現代技術をより良く理解出来るように

私達の健康に関わる最新科学発見ニュースをご紹介致します。

情報の保存と転送

National Institute of Standards and Technology (NIST) より

現在開発中の最先端の通信システムの中には、情報の保存と転送のために量子科学の特性に依存しているものがあります。

しかし、情報を伝達するために、電流ではなく光に頼る量子通信システムを設計する研究者は、困難に直面しています: 量子情報を記憶し処理する光学部品は、典型的には、動作するために可視光光子(光の粒子)を必要とする。

ただし、波長が約10倍長い近赤外光子だけが、その情報を数キロメートルの光ファイバーで転送できます。

現在、米国標準技術局(NIST)の研究者は、この問題を解決するための新しい方法を開発しました。初めてチームは、大量生産可能なチップベースの光学部品を使用して、1つの可視光子と1つの近赤外光子からなる量子相関ペアを作成しました。

これらのフォトンペアは両方の長所を兼ね備えています: 可視光パートナーは、閉じ込められた原子、イオン、またはコンピュータメモリの量子バージョンとして機能する他のシステムと相互作用することができ、各カップルの近赤外線部材は、光ファイバを通って長距離にわたって自由に伝搬することができる。

太陽光線が必要

federal Oak Ridge National Laboratory (ORNL) より

生産性と内部環境に関するカリフォルニアエネルギー委員会によって後援された2003年の調査によると、買い物客は自然に照らされたスペースでより多くのお金を使い、生産性は労働者と学生の間で増加します。

他の研究は、日当たりの良いスペースが、睡眠障害、過食、鬱病、および関節痛または胃痛などの健康問題を軽減することを示しています。

室内照明は使用電力の約4分の1を消費し、従来の照明は非常に非効率的で、消費するエネルギーの25%未満が可視光に変換されます。

それに加えて、人工照明によって放出される熱は、建物を冷やすのに必要なエネルギーの約10パーセント増加します。しかし、ハイブリッドソーラー照明を開発するための連邦のオークリッジ国立研究所(ORNL)における最近のプロジェクトは、照明をよりエネルギー効率の良いものにすることを約束しています。

ハイブリッドソーラー照明(HSL)は、建物の屋根に取り付けられた衛星放送受信アンテナ型のソーラーコレクターを使用して太陽光を集めます。太陽光は、光ファイバーケーブルによって照明器具に送られます。ハイブリッドカーがガスエンジンとバッテリー電源を切り替えるのと同じように、HSLは必要に応じて太陽の自然光と人工照明を切り替えます。

自然光と人工光を組み合わせるというアイデアは、70年代に日本で開拓されましたが、長い間、単なる興味深い概念のままでした。

Earlと彼の共同研究者であるJeff Muhsは、太陽光線を集めるためにガラス製のものの代わりにプラスチック製の光ファイバケーブルと軽量のプラスチック製ミラーを使用した。

彼らはまた、天候に関係なく安定した量の光を提供するために、太陽光と人工光を組み合わせる照明器具を開発しました。

これは、新しいテクノロジの最大の資産の1つであることがわかりました。 HSLのプログラムマネージャであるMelissa Voss Lapsa氏は、次のように述べています。「赤外線を捕らえて太陽電池モジュールや太陽熱温水器に送ることができるので、太陽光の熱部分と可視光を使用できます。」 ORNLでの取り組み

彼らは、ニューヨークのステープルズストア、ミネアポリスのアヴェダの本社、およびサンディエゴ州立大学(SDSU)のオフィスビルなど、米国中の25の商業施設でこの技術をテストしています。

慎重に作られた光パルスはニューロン活動を制御します

November 17, 2017 by Liz Ahlberg Touchstone, University of Illinois

イリノイ大学のマウスでの新たな研究によれば、特別に調整された超高速の光パルスはニューロンの発火を誘発し、ある日は光感受性の概日または気分の問題を持つ患者を助けることができる。

化学者たちは、化学反応を制御するために、コヒーレント制御と呼ばれるそのように注意深く作られた光線を使っています。

この研究は生細胞の機能を制御するためにそれらを使用することの最初のデモンストレーションです。

この研究は、オプトジェネティックマウスニューロン (光に反応するように遺伝子を追加した細胞)を使用したが、研究者たちは、網膜の細胞のように、自然に光に反応する細胞にも同じ手法を使用できると述べています。

「私たちの身体は光に反応するので、「目は魂の窓である」と言う諺には、いくつかのメリットがあります。私たちの網膜の光受容体は、気分、代謝リズム、概日リズムを制御する脳のさまざまな部分につながっています」とスティーブンボッパート博士は言いました。

Dr. Stephen Boppartは、Nature Physics誌に発表された研究のリーダーであり、イリノイ州の電気工学およびコンピュータ工学、ならびに生物工学の教授でもあり、また医師です。

Boppart氏によると、コヒーレント制御はオプトジェネティクス研究の柔軟性を高める可能性がある、というのは、使用する光の特性を変えることで、異なるニューロン行動を望むたびに新しい遺伝子でマウスを操作するよりも多くの道が開けるからだ。

オプトジェネティクス以外では、研究者たちは、自然に光応答性の細胞やプロセスにコヒーレント制御技術をテストすることに取り組んでいます。(例えば網膜細胞や光合成などに使っています)。

「私たちが最初にしているのは、生物学的機能を調節するために光とコヒーレント制御を使うことです。これはオプトジェネティクスよりも基本的に普遍的です。

 「結局のところ、これは細胞や組織の機能を調節するための遺伝子や薬物のない方法である可能性があります。光を使って患者を治療する方法として「オプトセウティカル」方法があると思います。」

睡眠引き起こす遺伝子発見

February 1, 2018 by Toda Hirofumi , Pensilvania University

睡眠を引き起こす遺伝子が研究グループによって発見され、日本語で「睡眠」を意味する「nemuri」と名づけられた。

ペンシルベニア大学の日本人研究者・戸田浩史博士率いるグループが、ショウジョウバエを使った実験でこの遺伝子を発見した。研究結果は金曜日付けのアメリカの『サイエンス』誌に掲載された。

研究グループによると、遺伝子を過剰に働かせることで、ハエが長時間眠るようになった。一方、遺伝子の働きを止めると、ハエはなかなか眠らなくなり、眠りも浅くなった。

研究グループはまた、この遺伝子により、ハエが細菌に感染しても長く生きる能力が高まることを発見した。このことから、この遺伝子は免疫システムで一定の役割を果たしていると推測している。

研究グループは、睡眠不足や細菌への感染などが原因で体にストレスがかかったときに、この遺伝子が睡眠を引き起こしているとみている。

この遺伝子は、まだヒトからは見つかっていない。しかし、戸田博士は、「風邪をひいた人は眠る時間が長くなる傾向があり、眠ることで回復する。ショウジョウバエで観察されたものと同じような仕組みがヒトにもあるのではないか」と話している。

メニューを閉じる
×
×

カート