学び・研究:量子生物学的 意識・自覚の状態(環境)による 共鳴の在り方の変化

うつ病とストレスうつ病は、憂うつ気分、意欲や興味の低下、不眠、食欲低下などの症状が現れ、それが持続するようになる病気です。うつ病はあ

みなさんはDNAをご存知ですか？　そうです、親から子へ遺伝したり、テレビドラマで科捜研が鑑定をしていたり、二重らせんの形をしているアレです。このDNAがスマートフォンや電子マネーなどに組み込まれているICチップの材料になるかもしれない、と言ったら驚くでしょうか？ 最近私たちは、DNAと銀でできた世界一細いワイヤーケーブルをつくることに成功しました。この「DNA-銀ハイブリッドナノワイヤー」は将来、極限にまで小型化されたICチップなどに使われて、我々の生活を劇的に便利にする可能性があるのです。このコラムでは、DNAを使ったテクノロジーの現在と未来のお話をします。 DNAは優れた化学材料 すべての生きものはDNAを遺伝物質としてもっています。もちろん我々も両親から受け継いだDNAを細胞の中にもっています。このDNAが、たとえばプラスチックやゴム、合成繊維などをつくるための化学材料として使えると聞いたら驚く方もいらっしゃるかもしれません。しかしDNAはデオキシリボ核酸という名前の単なる化学物質ですし、ヌクレオチドという構成単位の化合物が数珠状につながったポリマーですから、プラスチック（たとえばエチレンのポリマーであるポリエチレン）などの材料とまったく同じなのです。しかも、ほかの化学材料と比べてさまざまな点で優れています。 まず、DNAはとても丈夫です。そもそも生きものの遺伝情報を保存している分子ですから、たとえば熱いお風呂に入ったくらいで壊れてしまっては困ります。また、数万年前に生息していたマンモスの遺体がシベリアの永久凍土の中から見つかり、これからDNAを取り出して解析することに成功したというニュースもありました。実際にはDNAの半減期は521年であるという報告もありますが、つまりそれくらい壊れにくいということです。 そして、DNAは触っても食べても安全です。堅い表現をすれば「生体適合性が高く毒性が低い」ということになりますが、それもそのはずです。我々が毎日食べている肉や魚、米や野菜はすべて生きものですから、そこにはDNAが含まれているのです。先ほど述べたようにDNAは壊れにくいですから、煮ようが焼こうが生で食べようが、みなさんは毎日DNAを口にしているのです。 さらに、DNAは環境に優しいです。これも堅い表現をすれば「環境負荷が低い」ということになります。たとえば落ち

バイオ物質のホモキラリティー 天然に最も良く見られる19種のL-アミノ酸とアキラルなグリシンからなるタンパク質やデオキシ-D-リボースが組み込まれたデオキシリボ核酸（DNA）など、自然界のD体、L体の存在比には偏りがあります。これをホモキラリティーと呼びます。これは、はじめは小さい偏りが生じたのち、増幅されたと考えられています。この初めの偏りの起源には偶然説や必然説などの諸説あります。一方で、人工的な系ではD体、L体は等しく（ラセミ体）作られる場合が多く見受けられます。 このようなD体とL体の関係は鏡像関係であり、キラルであるといいます。そして我々の世界には偏りがあって、キラルな物質に囲まれているのです。私たちは、このホモキラリティーから生命を考えられずにはいられないのです。事実、生体はホモキラリティーに制御されて生命活動を維持していると言っても過言ではありません。 金ナノ粒子とは？ 金属のナノ粒子はナノメートルサイズの微粒子を指し、バルクとは異なった物性を示すようになります。特に、金のナノ粒子は可視光領域の光と相互作用する局在表面プラズモン共鳴（LSPR：Localized Surface Plasmon Resonance）と呼ばれる電子の共鳴振動現象が知られていて、金ナノ粒子のコロイド分散溶液は赤色や紫色、青色等を呈します。実際に、金貨などは黄金色ですが、金ナノ粒子がガラスに散りばめられたステンドグラスは赤・青や紫色など色彩豊かとなります。 この局在表面プラズモン共鳴特性は金ナノ粒子の形状やサイズに大きく依存します。たとえば、球状金ナノ粒子は局在表面プラズモン共鳴に由来する可視光領域の吸収帯をひとつ、棒状金ナノ粒子（金ナノロッド）は可視光から近赤外光領域の吸収帯を2つ有しています。特に金ナノロッドの吸収帯は粒子のアスペクト比（長軸長と短軸長の比）に大きく依存するため、このコロイド分散溶液の色は紫、青、緑、茶色などさまざまです。 このような魅力的な電子・光学的特性はエレクトロニクス、フォトニクス、光線力学療法、ドラックデリバリーシステム、バイオイメージングなど広範囲な分野でさまざまな実用的応用が期待されます。最近では金ナノ粒子の合成研究が急速に発展して、これまでに球、棒、正六面体などのさまざまな形状制御が可能となってきました。 棒状の金ナノ粒子を並べて新たな光学