概要70%生存率）、遊離DOX比10倍の細胞毒性増強、がん細胞への選択性向上を示しました。さらに、FePO₄ナノ粒子はRNAを安定化しmRNA翻訳活性を保持し、治療用核酸のための多機能送達プラットフォームとしての可能性を示しました。これらの知見は、薬物とRNA送達のための安全なFePO₄粒子の汎用性と、食品強化応用への期待を浮き彫りにします。はじめに無機ナノ材料の中で、鉄ベースナノ粒子（Fe-NPs）は磁気特性、内因性代謝、造影イメージング、薬物送達、高温療法でのFDA承認応用で際立っています。特にFePO₄ナノ粒子は、優れた生体適合性、高経口バイオアベイラビリティ、最小限の官能影響を示し、食

概要第2近赤外窓（NIR-II、1000-1300nm）は比類ない組織透過性を提供し、イメージングと光熱療法の理想的な光学領域として位置付けられています。しかし、この帯域で吸収しつつ低細胞毒性を維持する金ナノロッドの作製は困難でした。我々は、NIR-II窓全域で強力な表面プラズモン共鳴を示す高アスペクト比金ナノロッドシリーズを設計しました。これらのナノロッドを牛血清アルブミン（BSA）でコートすることで、光学性能を損なうことなく生体適合性を劇的に向上させました。乳がんマウスモデルにおいて、BSAコートナノロッドはわずか0.75Wcm⁻²のNIR-IIレーザー強度で完全な腫瘍アブレーションを達成

概要原子層厚の二次元（2D）材料は、エレクトロニクスとオプトエレクトロニクスに変革的な可能性を秘めています。遷移金属モノカルコゲナイドとジカルコゲナイド、特にガリウムセレナイド（GaSe）と二硫化モリブデン（MoSe₂）は、単層でも固有のバンドギャップと高いキャリア移動度を持ち、柔軟な光起電力デバイスに魅力的です。ここでは、自然フレークを機械的に剥離・転写し、Si/SiO₂基板上にパターン化されたチタン電極上に垂直GaSe/MoSe₂ヘテロ接合を作製しました。約118nmのp型GaSeと約79nmのn型MoSe₂からなるデバイスを、暗所と0.5から1.5sunの模擬太陽光下で試験しました。短絡

概要ナノ粒子超格子は通常、溶液ベースの化学によって作製されます。本研究では、ガス相クラスタービーム堆積が、テンプレートフリー基板上で自己組織化単層超格子を生成できることを実証しました。Feナノ粒子は平均的な二次元高密度六方最密充填格子を形成します。ナノ粒子被覆率を調整することで、単層が基板全体に広がります。秩序ある形態は、ナノ粒子の表面拡散と到達率のバランスから生じ、粒子間引力が格子秩序を駆動すると提案します。このモデルは、慎重に設計された一連のクラスター堆積実験によって検証されました。はじめにナノ粒子超格子では、粒子が人工原子として結晶秩序で配列し、最初の報告[1-7]以来大きな関心を集めて

概要がんは複雑な病態生理と従来療法への耐性により、世界的な主要死因の一つです。ナノ粒子（1-100nm）は、生体適合性、低毒性、高安定性、EPR効果による精密な腫瘍標的化を兼ね備えた変革的プラットフォームを提供します。本レビューでは、ナノ粒子の分類、標的化戦略、承認済みナノ医薬品、臨床翻訳を阻む課題を調査し、多剤耐性（MDR）克服の最近のブレークスルーと、ナノテクノロジーを標準腫瘍学実践に統合する将来方向性を論じます。はじめにがんは遺伝子変異と環境因子によって駆動される制御不能な細胞増殖から生じます。従来のモダリティ（手術、化学療法、放射線、標的療法、免疫療法）は、限定的な特異性、全身毒性、薬

概要金属ベースの医薬品は4,000年の歴史を持ち、シスプラチナによって白金化合物が40年以上前に開拓されました。最近の進展により、金属ナノ粒子、特に金ナノ粒子（AuNPs）がバルク材料を超える独自の物理化学的特性を示すことが明らかになっています。AuNPsは、薬物送達、光熱療法、イメージング造影、放射線増感、遺伝子導入などの役割でFDA承認を受けています。本レビューでは、AuNPsの診断的・治療的可能性を調査し、臨床試験承認済みシステムを紹介し、安全性の懸念に対処し、より安全で効果的なナノ医薬品への将来の方向性を概説します。はじめにナノテクノロジーは診断と治療の新時代を切り開きました。AuNP

概要金属-絶縁体-金属（MIM）導波路と磁気光学材料で充填されたディスクキャビティで構成されるシンプルなオンチップ集積光アイソレーターを設計し、コインパラドックス・スピン軌道相互作用（SOI）を通じて横磁気光学効果を強化しました。この光構造の非相互伝送特性のシミュレーション結果により、高性能なオンチップ集積光アイソレーターが得られることが示されました。最大分離比は60dBを超え、対応する挿入損失は約2dBです。この優れた性能は、コインパラドックスSOIによって強化された強力な横磁気光学効果に起因します。さらに、コインパラドックスSOIを通じた横磁気光学効果の強化は、より小さな方位モード数nに対

概要ホウ素ベースのナノ材料は、太陽エネルギー変換と環境修復のための無毒で地球に豊富な光触媒として急速に注目されています。ホウ素カーボンオキシナイトライド（BCNO）は、B、C、N、Oの組成を調整することで電子的、光学的、物理化学的特性を微細に制御できる四元系半導体です。しかし、BCNOの構造と光触媒性能の関連性は体系的に探究されていません。本研究では、2種類の窒素前駆体（グアニジン塩酸塩とメラミン）および2つの焼成温度（600℃と800℃）で作製したBCNOナノ構造について、詳細な分光学的調査を行いました。グアニジン塩酸塩を用い800℃で処理することで、平均直径6.7±1.1nmの準球状BCN

要旨 次世代リチウムイオン電池の実現には、負極（アノード）性能の向上が不可欠です。本総説では、特にシリコンに代表される高容量合金系負極材に焦点を当て、体積膨張、粉砕、固体電解質界面（SEI）成長といった課題を検討します。これらの材料をナノスケールまで微細化することで、破壊を抑制し、電子・イオン輸送を改善し、準容量的振る舞いといった新たな貯蔵メカニズムを可能にすることを示します。ナノワイヤー、ナノチューブ、ナノ粒子、中空殻、複合コーティングなど多様なナノ構造を、容量保持、サイクル寿命延長、応力緩和の観点から評価します。また、チタン系負極（LTO、TiO₂）と変換型（交換型）負極についても、ナノス

要旨 NiドープSb₂Te₃の磁気感受率測定で、ネル温度（TN）での鋭い不連続性とTN以下での狭いヒステリシスループを観測。零場冷却（ZFC）と磁場冷却（FC）曲線は転移温度以上で一致し、以下で分岐；分離は印加磁場低下に伴い拡大。約7000 Oe以上で分岐消失し、推定磁気異方性エネルギーと整合。これらの観測は、弱強磁性成分を宿す反強磁性基底状態を示唆します。 序論 三次元トポロジカル絶縁体（TI）は、時間反転対称性で保護されたスピン分極ディラック表面状態を宿します。この状態のヘリカルスピンテクスチャは、スピントロニクスと量子情報応用への強い関心を集めています。TIに磁性を導入すると時間反転対

要旨 卵巣がんの早期発見は、非特異的症状と信頼できるスクリーニングツールの不在により、依然として重要な課題です。本研究では、ポリエチレンテレフタレート（PET）上に製造されたコスト効率に優れたフレキシブルグラフェンバイオセンサーを提示し、循環腫瘍細胞（CTC）を高感度かつ高速で検出します。本センサーは細胞培地と卵巣がん細胞懸濁液を区別し、異なる細胞タイプに対して明確に応答し、数十個/mLという検出限界を維持します。驚くべきことに、5秒以内に測定可能な電気的応答を示し、迅速なポイントオブケア診断のための有望なプラットフォームとなります。 グラフィカルアブストラクト 序論 卵巣がんは第2位の

フラーレンピーポッド 単層カーボンナノチューブ（SWNT）は、フラーレンなどの分子で充填可能な保護された内部空洞を作ります。C60や他のフラーレン種がSWNT内部にカプセル化されると、結果のハイブリッドはフラーレンピーポッドとして知られます。これらの構造は両構成要素のユニークな電子特性を組み合わせ、次元依存的物理挙動を示します。 カプセル化 フラーレン、エンドヘドラルメタロフラーレン、アルカリハライドがすべてSWNT内部へ挿入成功しています。カプセル化種はホストチューブの機械的・電子的特性を修飾・增強でき、熱後処理で特性を調整可能です。例えば、名古屋大学研究者たちはGdドープC82ケージをSW

3次元すべてが1-20nmの間にある半導体ナノ粒子は、顕著な電子的、磁気的、触媒的、光学的挙動を示します。それらの非凡な特性は、高い表面積/体積比とサイズ誘起量子閉じ込めに起因します。 量子サイズ効果 粒子直径が励起子ボア半径に近づくと、電荷キャリアが3次元で閉じ込められ、自由度が消失します。この閉じ込めは連続電子バンドを離散的な量子化準位に強制し、実効バンドギャップを拡大させます。 従来の合成アプローチ 化学気相成長（CVD）や分子線エピタキシー（MBE）などの伝統的技術は、基板にテザーされた、またはマトリックスに埋め込まれたナノ粒子を生成し、溶液ベース応用での利用を制限します。 コロイド合

銀ナノキューブ銀は、卓越した電気的、光学的、触媒的特性により、ナノテクノロジーで最も求められる材料の一つです。過去10年間、研究者たちは球体、ディスク、ロッド、ワイヤー、スター、プリズム、双三角錐、キューブなど多様な形態の銀ナノ構造を製造してきました。中でも単結晶銀ナノキューブは特に価値があり、金ナノケージ合成の犠牲テンプレートやプラズモニックデバイスの構成要素として機能します。 合成ワシントン大学チームが、高度に単分散な銀ナノキューブを生成する堅牢なポリオール合成ルートを開発しました。この方法では、AgNO₃からの銀イオンがエチレングリコールで還元され、溶液が過飽和に達すると銀原子が核生成し

太陽電池の基礎 太陽電池は太陽光を捕捉し電気へ変換します。設置モジュール増加に伴い、太陽光発電の世界シェアは着実に成長しています。しかし、潜在能力と実際の利用の間には大きなギャップが残っています。半導体は光吸収体として働き、光子を電子-正孔対に変換し、内部電場でそれらを分離します。光吸収と電荷分離という2つの鍵プロセスが性能を決定します。少数キャリア寿命とキャリア移動度が高効率に不可欠です。市販モジュールは現在12-20%効率、最先端無機単一接合セルは20-25%に達します—このプラトーは過去10年間持続しています。 無機量子ドット太陽電池 コロイド量子ドットとナノクリスタル基盤の溶液プロセス

ナノスケールで電流を流す非導体従来の導体は容易に電気を伝えますが、絶縁体や誘電体は極端な電圧で誘電破壊が起きない限り抵抗します。しかしナノスケールでは、ミシガン大学の研究者たちが、ガラスの薄片でも損傷なしに電流を伝導可能なことを示しました。誘電体層を極薄くすることで、破壊が一般的な電池電圧で発生し、発生熱はほぼ瞬時に放散されます。これらの超薄誘電体領域は「液体ガラス電極」と呼ばれます。フェムト秒レーザー—数千兆分の1秒のパルスを放出—を用いて製造されます。デバイスへのガラス電極統合微小システムでは従来配線が嵩張るため電力ルーティングに苦労します。ガラス電極をデバイスに直接組み込むことでこの問題

ピロエレクトリック効果 コンピューターから自動車、高圧送電線まで、デバイスは大量の熱を環境へ放出しています。ピロエレクトリック効果—古代ギリシャ哲学者テオフラストスが加熱したトルマリンが藁を引き寄せるのを観察して初めて記録—は、この失われた熱エネルギーを電気へ変換します。トルマリンなどの特定材料が加熱または冷却されると、分子構造が再配列し、電子アンバランスを生じて電流を駆動します。 ナノ発電機 ジョージア工科大学の研究者たちは、垂直に立つ短い酸化亜鉛ナノワイヤーアレイを用いて、温度変動を利用するピロエレクトリックナノ発電機（NG）を設計しました。このデバイスは、加熱または冷却されるたびに電力を

グラフェン：ユニークな2D材料 グラフェンはハニカム格子に配列した単一原子厚の炭素シートです。その電子は近相対論的速度で移動し、質量ゼロのディラック粒子のように振る舞います。これによりグラフェンは卓越した電気伝導性、機械的強度、完全な光学透明性を備え、可視スペクトル全域で光を吸収します。 グラフェン製太陽電池 初期のグラフェンベース光起電力デバイスは約1.9%の控えめな効率でした。フロリダ大学ゲインズビル校の最近の研究がこの物語を変えました。有機ドーパントであるトリフルオロメタンスルホニルアミド（TFSA）をグラフェン層に導入することで、研究者たちは記録的な9%の電力変換効率を達成し、非ドープ

ナノザイム：金ナノ粒子ベースRNA切断による遺伝子サイレンシング ナノザイムは、エンドリボヌクレアーゼと特定のRNA標的と相補的なDNA鎖と結合した金ナノ粒子です。DNA-RNAハイブリッドが形成されると、エンドヌクレアーゼがRNAを精密な部位で切断し、RNA干渉（RNAi）経路で働く天然のRNA誘導サイレンシング複合体（RISC）を模倣します。 フロリダ大学Cao研究グループの研究者たちによって開発されたナノザイムは、siRNA治療薬の主要な制約を克服することを目的としています。金ナノ粒子の固有の安定性を活用することで、これらの構造はより長く活性を保ち、免疫原性が低減し、従来のRNAi剤と

韓国先端科学技術研究院応用ナノテック・サイエンス研究室とUCバークレー・レーザー熱研究室の研究者たちが、染料増感太陽電池（DSSC）の性能を大幅に向上させるナノツリーアーキテクチャを開発しました。 染料増感太陽電池 1960年代後半以来、科学者たちは有機染料が酸化物電極と結合すると光を電気に変換できることを発見しました。この原理は1972年にホウレンソウから抽出したクロロフィルで初めて実証され、DSSC—光感作陽極と電解質を組み合わせた薄膜デバイス—の基盤となりました。 DSSCでは染料分子は典型的にナノメートルサイズですが、十分な光を捕捉するには十分な厚さの染料層が必要です。ナノ構造足場は