hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高品質化に向けた窒化インジウム薄膜成長における気相反応制御

また、DMHyとTMInは二重ノズルを用いることで成長部の直前までそれぞれの供給が分離されているが、気相中寄生反応の影響は完全に無視できない。結晶成長これまで窒化したサファイア基板上、つまりN極性のInN成長を行ってきたが、今後はIn極性InNの成長にて、NH3とDMHyを併用した実験を実施する。In極性InNはN極性InNよりもH2によるエッチングに対する耐性があるため、エッチングの効果ひいてはInドロップレット生成の低減が期待できる。In極性InNを成長させるためには、Ga極性GaNテンプレートやGaNバルク基板を使用する予定である。ただし、In極性の場合はN極性InNより熱耐性が低く、より低温成長が必要なため、成長後はNH3+N2の雰囲気での熱処理も検討する。また、寄生反応に関しては、それを現在の分離供給法よりさらに抑制するために両極性のInNの成長実験においてIII族原料のパルス供給を実施する。そのために、バルブ制御が出来るよう制御装置の自作を行う。平成26年度では、InNの電気伝導特性の向上が達成できておらず、予定より研究が遅れているため計画していた反応系の改造にかかる費用を、平成27年度に繰り越すことにした。また、III族極性での結晶成長が生じたため、III族極性の下地基板が必要となる。具体的に、これまで基板結晶としては、汎用性の高いサファイアを使用しており、N極性InNのみを作製してきている。平成26年度でDMHyを用いた場合に、H2によるエッチング効果がInドロップレット生成をもたらすことが分かった。H2によるエッチングを抑制するには、In極性InNを成長させる方が有利だと考えられる。そのため、Ga極性GaNテンプレートやバルク基板の使用を新しく検討する。InNのMOVPE成長において、下地基板としてはサファイアのほかにIn極性InNをめざしGaNテンプレートやバルク基板も検討する。N原料は引き続きDMHyをNH3と併用するが、実験の進展次第で、新規N原料であるターシャリブチルヒドラジン(TBHy)も検討し新しく購入する。反応管改造に予定していたノズル等の石英部品の予算は平成26年度内に使用せず、次年度に繰り越した。平成27年度の分は26年度に購入を予定していた物品のほか、原料ガスの供給を制御するために必要な配管部品や制御用バルブ・電子部品等に充て使用する予定である。また、GaN上にInNを成長させた場合、下地のGaNの電気伝導性のためホール効果測定ではInNの伝導特性を正しく見積もることができない。そこで、外注で赤外分光法等によってInNの電気伝導特性を評価する予定である。その他、調査・成果発表のため国内外の学会参加に旅費、投稿関連費用が必要である。
吸入麻酔におけるヒスタミン神経系の役割：部位特異性と興奮性の解析

具体的内容(1)部位特異的H1受容体ノックアウトマウス(cH1KO)における麻酔作用:脳部位特異的にH1受容体が欠損したマウスが吸入全身麻酔薬に対してどのような感受性を示すか検討した。H1受容体が発現し、かつ睡眠覚醒系において重要な役割を果たしている大脳皮質と青斑核(ノルエピネフリン神経)、縫線核(セロトニン神経)、腹側被蓋野(ドパミン神経)においてcH1KOを作製したが、野生型と比較して吸入全身麻酔作用は統計学的に有意な差が無かった。(2)細胞特異的H1受容体ノックアウトマウスにおける行動薬理学実験:ニューロン特異的H1KOとアストロサイト特異的H1KOにおける行動薬理学実験を実施した。自発運動量が低下しており、睡眠覚醒サイクルにおいても異常を認めた。それぞれの細胞特異的H1KOにおける吸入全身麻酔薬に対する感受性の予備実験を実施した。(3)電気生理学的実験:予備実験としてヒスタミンニューロンが局在している結節乳乳頭核に極細脳波電極を挿入し、吸入麻酔下の電気生理学的変化の測定を試みたが、ノイズが多く有意なシグナルを得られなかった。意義:本邦では手術麻酔患者の著しい高齢化を認め、術後認知機能障害は主要な術後合併症の一つとして喫緊の対策が求められている。ヒスタミン神経系は認知記憶機能の制御に深く関わっている。これまでの研究からH1受容体が麻酔感受性や麻酔からの覚醒に重大な役割を担っている事が示唆されるが、吸入麻酔におけるH1受容体の部位特異的役割が明らかになれば、ヒスタミン神経系の認知記憶機能制御おける吸入麻酔薬の影響を特異的に解析できるため、術後認知機能障害の病態解明・治療開発の研究基盤になる可能性があると考られる。部位特異的H1受容体欠損マウス作製において、極めて小さい領域の神経核特異的にウイルスベクターを安定的に注入する技術が確立されていないため。また最終年度に予定している電気生理学的実験系の構築が予定より遅れているため。(1)細胞特異的H1受容体ノックアウトマウスにおける吸入麻酔薬の作用の検討:ニューロン特異的H1KOとアストロサイト特異的H1KOを用いて、吸入麻酔薬(イソフルラン・セボフルラン・デスフルラン)に対する感受性をLORRや導入時間などの行動実験で評価する。行動実験に当たってはマウスをブラインド化し、かつ行動記録装置(SMART system)で客観的に定量して評価する。(2)細胞特異的H1受容体ノックアウトマウスの吸入麻酔薬への反応性評価(in vivo脳波解析):表面脳波解析を行い、吸入麻酔により神経活動にどのような変化が生じたか、定量的に検討する。(3)電気生理学的実験:細胞特異的H1KOマウスの急性脳切片を作製し、吸入麻酔薬投与下におけるニューロン興奮性の変化を電気生理学的に検討する。具体的内容:(1)部位特異的H1受容体ノックアウトマウス(cH1KO)の作製。H1受容体floxマウスに対して、Creリコンビナーゼを有するウイルスベクターを局所注射し、部位特異的にH1受容体が欠損したマウスを作製した。ウイルスベクターはH1受容体が発現し、かつ睡眠覚醒系において重要な役割を果たしている大脳皮質や青斑核(ノルエピネフリン神経)、縫線核(セロトニン神経)、腹側被蓋野(ドパミン神経)、VLPO(GABA神経)、視床下部外側野(オレキシン神経)などに注射した。(2)細胞特異的H1受容体ノックアウトマウス(cH1KO)の作製。H1受容体はニューロンだけでなく、アストロサイトにも発現しており、アストロサイトの機能調節に関わっている。H1受容体floxマウスとCaMK2-Cre, Gfap-Creマウスを掛け合わせることによりニューロンとアストロサイト特異的H1KOを作製した。部位特異的・細胞特異的H1受容体欠損マウスを作製できたため。注射部位によってはH1受容体の欠損効率が低いので、ウイルスベクターを変更するなど改善が必要である。

自発運動量が低下しており、睡眠覚醒サイクルにおいても異常を認めた。それぞれの細胞特異的H1KOにおける吸入全身麻酔薬に対する感受性の予備実験を実施した。(3)電気生理学的実験:予備実験としてヒスタミンニューロンが局在している結節乳乳頭核に極細脳波電極を挿入し、吸入麻酔下の電気生理学的変化の測定を試みたが、ノイズが多く有意なシグナルを得られなかった。意義:本邦では手術麻酔患者の著しい高齢化を認め、術後認知機能障害は主要な術後合併症の一つとして喫緊の対策が求められている。ヒスタミン神経系は認知記憶機能の制御に深く関わっている。これまでの研究からH1受容体が麻酔感受性や麻酔からの覚醒に重大な役割を担っている事が示唆されるが、吸入麻酔におけるH1受容体の部位特異的役割が明らかになれば、ヒスタミン神経系の認知記憶機能制御おける吸入麻酔薬の影響を特異的に解析できるため、術後認知機能障害の病態解明・治療開発の研究基盤になる可能性があると考られる。部位特異的H1受容体欠損マウス作製において、極めて小さい領域の神経核特異的にウイルスベクターを安定的に注入する技術が確立されていないため。また最終年度に予定している電気生理学的実験系の構築が予定より遅れているため。(1)吸入麻酔薬の意識消失作用における部位特異的H1受容体の役割の検討1:cH1KOの吸入麻酔薬への反応性評価(マウス行動解析):cH1KOを用いて、吸入麻酔薬(イソフルラン・セボフルラン・デスフルラン)に対する感受性をLORRや導入時間などの行動実験で評価する。行動実験に当たってはマウスをブラインド化し、かつ行動記録装置(SMART system)で客観的に定量して評価する。2:cH1KOの吸入麻酔薬への反応性評価(in vivo脳波解析):表面脳波解析を行い、吸入麻酔により神経活動にどのような変化が生じたか、定量的に検討する。(2)吸入麻酔薬によるヒスタミンニューロン興奮性変化の機構解析Single neuron recordingを用いた深部脳波解析:ヒスタミンニューロンが局在している結節乳乳頭核に極細脳波電極を挿入し、吸入麻酔下の電気生理学的変化を測定する。電気生理学的解析とin vivo Ca2+ imagingによる細胞内シグナリング解析を統合して、ヒスタミンニューロンの興奮を同定する。(1)細胞特異的H1受容体ノックアウトマウスにおける吸入麻酔薬の作用の検討:ニューロン特異的H1KOとアストロサイト特異的H1KOを用いて、吸入麻酔薬(イソフルラン・セボフルラン・デスフルラン)に対する感受性をLORRや導入時間などの行動実験で評価する。(2)細胞特異的H1受容体ノックアウトマウスの吸入麻酔薬への反応性評価(in vivo脳波解析):表面脳波解析を行い、吸入麻酔により神経活動にどのような変化が生じたか、定量的に検討する。(3)電気生理学的実験:細胞特異的H1KOマウスの急性脳切片を作製し、吸入麻酔薬投与下におけるニューロン興奮性の変化を電気生理学的に検討する。
哺乳類子宮の形態維持機構に関わる内分泌・免疫系の研究

子宮は哺乳類にとって、胎児の成長の場としてなくてはならない器官である。内膜、筋層および漿膜からなる子宮組織は、発情周期と同調して増殖と退化を繰り返すだけでなく、妊娠の際は胎盤の形成という劇的な形態変化を起こす。しかし、内膜と筋層はその境界を仕切る基底膜構造を持たず直接接しているにもかかわらず、いかに増殖・肥厚しても自らの定位置を認識し互いの領分を犯さない。マウスで実験的に内膜が筋層に侵入する内性子宮内膜症という病変を引き起こす疾患モデルを用いて、逆に内膜と筋層の定位置維持にかかわる機構を解析するのが本研究の目的である。単離した正常な子宮内膜間質細胞を用いて、子宮筋層中に存在するとされるコラーゲンI,II,IV,V型に対してインベージョンアッセイを行ったところ、どのコラーゲンに対しても浸潤はほとんどみられなかった。しかし、内膜症を起こした子宮間質細胞は、コラーゲンIV型によく浸潤することが判明した。一般的にある細胞群が他の細胞群に侵入する場合、メタロプロテアーゼという蛋白質分解酵素が活性化されて、細胞外基質を分解しながら浸潤していく。そこで、この浸潤過程にメタロプロテアーゼが関わっているかどうかを調べた。その結果、内膜症子宮から得た間質細胞は対照正常細胞に比べて、マトリクスメタロプロテアーゼ活性が高いことが判明した。また、アッセイ系にプロテアーゼインヒビターを添加すると、内膜症から得た間質細胞でさえも浸潤能が失われることも判明した。次いで、どのような種類のプロテアーゼ活性が上昇しているのかをmRNAの発現という面から検討したところ、MMP-2と9、およびMMP-14であることが分かった。これらの結果や他の成績を総合的に考えて、子宮においてはタイプI,II,IVおよびVコラーゲンが内膜組織の筋層への侵入を防いでおり、お互いの位置関係が乱れるような場合は、上記の3酵素が異常に活性化されたためであることが明らかになった。しかし、マウスを用いて子宮内に同系他個体の脳下垂体を異所性移植し、高プロラクチン血漿を引き起こしてやると、内膜が筋層に侵入する内性子宮内膜症という病変が生じる。この疾患モデルを用いて、逆に内膜と筋層の定位置維持にかかわる機構を解析するのが本研究の目的である。このため、内膜症を起こした内膜細胞を用いてインベイジョンアッセイを行い、メタロプロテアーゼがこの病変発生に関わっているかどうかを調べた。さらに、アッセイ系にプロテアーゼインヒビターを添加すると、間質細胞の浸潤能が失われることも判明した。

すなわち、正常な子宮ではメタロプロテアーゼは活性化されていないか、あるいはプロテアーゼインヒビターの存在が想定される。今後は、プロラクチンがプロテアーゼの活性化を促進するのか、あるいはインヒビターの活性を阻害するのかを確かめるつもりである。子宮は哺乳類にとって、胎児の成長の場としてなくてはならない器官である。内膜、筋層および漿膜からなる子宮組織は、発情周期と同調して増殖と退化を繰り返すだけでなく、妊娠の際は胎盤の形成という劇的な形態変化を起こす。しかし、内膜と筋層はその境界を仕切る基底膜構造を持たず直接接しているにもかかわらず、いかに増殖・肥厚しても自らの定位置を認識し互いの領分を犯さない。しかし、マウスを用いて実験的に内膜が筋層に侵入する内性子宮内膜症という病変を引き起こす事が出来る。この疾患モデルを用いて、逆に内膜と筋層の定位置維持にかかわる機構を解析するのが本研究の目的である。一般的にある細胞群が他の細胞群に侵入する場合、メタロプロテアーゼという蛋白質分解酵素が活性化されて、細胞外基質を分解しながら浸潤していく。このため、内膜症を起こした内膜細胞を用いてインベイジョンアッセイを行い、メタロプロテアーゼがこの病変発生に関わっているかどうかを調べた。その結果、内膜症子宮から得た間質細胞は対照正常細胞に比べて、マトリクスメタロプロテアーゼ活性が高いことが判明した。さらに、アッセイ系にプロテアーゼインヒダターを添加すると、間質細胞の浸潤能が失われることも判明した。さらに、どのような種類のプロテアーゼ活性が上昇しているのかをmRNAは発現という面から検討したところMMP-2とMMP-14であることが分かった。そこで、正常な子宮におけるこれらの酵素の発現を制御している機構を検討中である。現在、レラクシンというホルモンが関与しているらしいとの証拠を得つつある。そこでアッセイ系にプロテアーゼインヒビターを添加すると、間質細胞の浸潤能が失われることも判明した。次いで、どのような種類のプロテアーゼ活性が上昇しているのかをmRNAの発現という面から検討したところMMP-2と9、およびMMP-14であることが分かった。さらに、小野薬品で新たに開発されたMMP-2と9の活性阻害剤を疾患モデルマウスに投与したところ、発症が阻止されることも判明した。
化学合成法を活用する損傷DNA修復酵素の反応機構の解析

チミジンの塩基部をシリル化し、さらに加熱することにより塩基部と糖部を分裂させた.糖部は目的とするデオキシリボース由来の1,2-グリカール体である。このグリカールと5-ヨードウラシルをカップリングし、さらに数段階の化学変換を経て2'-deoxypseudouridine(dΨ)を得た。このものは、チミジンと同様に保護、亜リン酸化してDNA合成用のアミダイトユニットとした。2'-deoxypseudouridineを含むデオキシリボオリゴヌクレオチド(ODN)は、上記アミダイトユニツトを用いてDNA自動合成機を用いて合成し、天然型ODNと同様手法での脱保護、精製を行った。まず、2'-deoxypseudouridine(dΨ)を含むODNがUDGの基質にならない事を確認した.即ち、dΨを含むODNとUDGをインキュベートしたが、何の反応も進行しなかった。次に、dΨを含むODNがUDGの反応に及ぼす影響を観察した。2'-deoxyurudune(dU)を含むODNを基質としてUDG反応を追跡した。dUを含むODNの5'-末端を32Pで標識し、UDGとインキュベートした後、アルカリ処理する事によりUDG反応で生成したアピリミジックサイトでODNを切断した。このものをポリアクリルアミドゲル電気泳動により展開し、オートラジオグラフィーを行った。dUを含むODNとUDGの反応系にdΨを含むODNを加えところ、基質の分解が遅くなった。これはUDGがdΨを含むODNに結合したことに対応するものである.言い換えれば、Ψを含むODNはUDGと結合するが基質にはならない、阻害剤としての働きを有していた。チミジンの塩基部をシリル化し、さらに加熱することにより塩基部と糖部を分裂させた。糖部は目的とするデオキシリボース由来の1,2-グリカール体である。2'-deoxypseudouridineを含むデオキシリボオリゴヌクレオチド(ODN)は、上記アミダイトユニットを用いてDNA自動合成機を用いて合成し、天然型ODNと同様手法での脱保護、精製を行った。まず、2'-deoxypseudouridine(dΨ)を含むODNがUDGの基質にならない事を確認した。即ち、dΨ-を含むODNとUDGをインキュベートしたが、何の反応も進行しなかった。このものをポリアクリルアミドゲル電気泳動により展開し、オートラジオグラフイーを行った。これはUDGがdΨを含むODNに結合したことに対応するものである。言い換えれば、Ψを含むODNはUDGと結合するが基質にはならない、阻害剤としての働きを有していた。糖部は目的とするデオキシリポース由来の1,2-グリカール体である。

このグリカールと5-ヨードウラシルをカップリングし、さらに数段階の化学変換を経て2'-deoxypseudouridine(dΨ)を得た。このものは、チミジンと同様に保護、亜リン酸化してDNA合成用のアミダイトユニットとした.2'-deoxypseudouridineを含むデオキシリポオリゴヌクレオチド(ODN)は、上記アミダイトユニットを用いてDNA自動合成機を用いて合成し、天然型ODNと同様手法での脱保護、精製を行った。次に、dΨを含むODNがUDGの反応に及ぼす影響を観察した。2'-deoxyurudune(dU)を含むODNを基質としてUDG反応を追跡した。dUを含むODNの5'-末端を32Pで標識し、UDGとインキュベートした後、アルカリ処理する事によりUDG反応で生成したアピリミジックサイトでODNを切断した。このものをポリアクリルアミドゲル電気泳動により展開し、オートラジオグラフィーを行った。dUを含むODNとUDGの反応系にdΨを含むODNを加えところ、基質の分解が遅くなった。これはUDGがdΨを含むODNに結合したことに対応するものである。言い換えれば、Ψを含むODNはUDGと結合するが基質にはならない、阻害剤としての働きを有していた。
遺伝情報に基づいた侵略的外来種ソウシチョウの駆除管理ユニットの策定

特定外来生物ソウシチョウの効果的な管理計画策定のため、5つのマイクロサテライトDNA座について国内12地点計409個体の集団の遺伝的構造を調べた。ヘテロ接合度は全個体群で高く、対立遺伝子数は四国を除く西日本の集団で概ね多く、愛知、高知、筑波の個体群で少なかった。愛知や高知個体群は各々他の個体群と遺伝的な違いが大きかった。プログラムSTRUCTUREによる解析では国内のソウシチョウは9つのクラスターに分けられる可能性が示された。高知や愛知個体群では特定のクラスターに属する個体が多かった。暫定的結果だが、他の個体群と遺伝的交流がまだ少ない高知や愛知個体群は、駆除の優先順位が高いことが示唆された。本研究では、分布拡大外来種のモデル動物として、ソウシチョウの効果的な管理計画作成のために、ソウシチョウのマイクロサテライトDNAマーカーを開発し、マイクロサテライトDNA解析およびミトコンドリアDNA調節領域の塩基配列から、国内におけるソウシチョウ集団の遺伝的構造と分布拡大パターンを明らかにする。さらにソウシチョウの駆除管理ユニットを策定して、分布拡大期にある外来種の効果的な管理計画作成に貢献する。侵略的外来種の駆除管理は、地域固有の生態系と生物多様性の保全に必要不可欠である。ソウシチョウは、多くの外来鳥類と異なって自然度の高い森林に定着し、さらに広域に分布が拡大しており、在来鳥類群集への影響が危惧されている。外来種を根絶しようとするとき、増加率と隣接地域からの個体の再移入率の合計は、駆除率より小さくなっていなければならないが、本研究では、駆除管理ユニット策定の過程で、遺伝情報に基づいて集団間の個体の移動率を推定するため、再移入率が低い地域を特定できる。また、定着集団の二次的接触によって遺伝的多様性が高くなっている地域も特定でき、これらを重点管理地域として提案できる。本研究の方法は、広域に分布を拡大させた他の外来鳥類の管理計画策定にも応用できる。本年度は、九州、四国、東海の各地方において、繁殖期(59月)にソウシチョウをかすみ網で捕獲し、外部形態の計測、血液サンプルを採取した。また近畿地方にてソウシチョウの捕獲可能な地域について事前調査を行った。またマイクロサテライトDNAマーカーを開発するために、野外調査にて得られた国内の血液サンプルからDNAを抽出して、ゲノムドラフト解析を行い、多数の繰り返し配列を含む断片を特定した。本年度は、中部、近畿、中国、四国、九州において、繁殖期(59月)にソウシチョウをかすみ網で捕獲し、外部形態の計測、血液サンプルを採取した。また、ゲノムドラフト解析により得られたソウシチョウの塩基配列データをもとに、CAまたはCTの繰り返し配列(マイクロサテライトDNA)を含むDNA領域のPCR増幅のためのプライマー対を16種類作成した。PCR条件を設定後、それらを用いて野外由来の30個体を対象に多型性の有無を検討した。その結果、15種類で多型性が見られたが、複数の異なる座を同時に増幅するプライマー対や特定のアリルを増幅できないプライマー対があり、それらを除いた11種類が野外集団の分析に利用できることがわかった。これまでの中部、東海、近畿、中国、四国、九州地方での野外調査により、ソウシチョウの野生個体の血液サンプルは順調に収集されている。またマイクロサテライトのプライマーの実験が進んでいるため。特定外来生物ソウシチョウは、近年日本各地の森林に侵入・定着して分布を拡大させ、在来鳥類群集と地域の生態系に深刻な影響を与えている。本研究ではソウシチョウの効果的な管理計画策定のため、マイクロサテライトDNAマーカーを開発し、国内集団の遺伝的構造を調べた。筑波山以西の国内12地点においてソウシチョウを捕獲して血液サンプリングを行い、DNAを抽出した。次世代シーケンサーを用いてゲノムDNA情報を得て、マイクロサテライト領域を含む20遺伝子座のプライマーを作成した。このうち解析に適さない座を除外した5遺伝子座、409個体について解析を行った。連鎖不平衡の解析から5座は同じ染色体上の近接した位置にはないと思われた。観察されたヘテロ接合度は全ての個体群において高かった(平均値0.788-0.917)。サンプル数の違いを考慮した対立遺伝子数は、四国を除く西日本の集団の方が概ね高い値を示し、愛知個体群、高知個体群、そして筑波個体群が低い値を示した。個体群間の遺伝的分化の程度を示すFST値は、平均して愛知個体群と他の個体群の間で最も高く(0.0335)、次いで高知個体群と他の個体群の間で高かった(0.0331)。個体群間の地理的距離とFST値の間に有意な相関関係はなく(p=0.448)、距離による隔離はみられなかった。STRUCTUR解析では国内のソウシチョウは9つのクラスターに由来している可能性が示唆された。ほとんどの個体群は多数のクラスターが混じった状態だったが、高知や愛知、筑波個体群では大部分が特定のクラスターに属する個体が多くみられた。

以上より暫定的な結果であるが、他の個体群と遺伝的交流が少ないと考えられる個体群(高知や愛知,筑波山個体群)において、駆除の優先順位が高いことが示唆された。より詳細な駆除の単位を決定するため、今後さらに遺伝子座とサンプル採集地点の数を増やす必要がある。特定外来生物ソウシチョウの効果的な管理計画策定のため、5つのマイクロサテライトDNA座について国内12地点計409個体の集団の遺伝的構造を調べた。ヘテロ接合度は全個体群で高く、対立遺伝子数は四国を除く西日本の集団で概ね多く、愛知、高知、筑波の個体群で少なかった。愛知や高知個体群は各々他の個体群と遺伝的な違いが大きかった。プログラムSTRUCTUREによる解析では国内のソウシチョウは9つのクラスターに分けられる可能性が示された。高知や愛知個体群では特定のクラスターに属する個体が多かった。暫定的結果だが、他の個体群と遺伝的交流がまだ少ない高知や愛知個体群は、駆除の優先順位が高いことが示唆された。東海、四国、九州地方での野外調査により、ソウシチョウの野生個体の血液サンプルは順調に収集されている。またゲノムドラフト解析にて、マイクロサテライトを含む多数の塩基配列情報を入手できているため。関東、近畿、九州などで捕獲調査を行う。マイクロサテライトのプライマーを用いて、サンプルの解析を進める。生態学保全生態学中国、関東地方などでのソウシチョウの野生個体の血液サンプルの収集を継続する。マイクロサテライト解析を進める。シカによる環境改変によりソウシチョウが少なくなっているところもあるが、まだ好む生息環境が残っている場所で野外調査を進める。共同研究者の物品費が少しだけ残った。次年度に繰り越して、物品費として使用する。
がん超音波加温のための「超音波増感剤」の開発

空気小球体である超音波診断用増影剤Albunexを対象組織に注入し、超音波加温における加温効果の増強が得られないかを検討した。1辺20cmのアクリル板で作った水槽に流動パラフィンを満たし、この中央に牛肉片ファントムを固定し、上方より超音波加温装置で加温した。加温条件は出力100W、周波数1.5MHz、加温時間3分であった。温度測定はファントム中心部にステンレス製のカテーテルを一本刺入し、その中に多点の熱伝対(4点)を入れて測定した。次にファントムを水槽から取り出し、加温前の温度にもどした後Albunexを1cc注入し再加温した。対象実験として生理食塩水、リピオドール、エタノールの注入、18G注射針で刺入したものの加温も行った。加温増強の効果をみるためER(enhancement ratio)という指標を用いた。ER=b/a×100 (%) (a;処置前上昇温度b;処置後上昇温度)その結果AlbunexのERは173.7%となり、有意な温熱効果の増強が示された。(p<0.001)一方対照群では、有意な温熱効果増強は認められなかった。またAlbunexによるERはは出力を100W分上昇させた時の加温効果の上昇178.9%とほぼ等しかった。そしてAlbunexによる加温を行った後、ファントムをそのまま水槽中に40分間放置し、再度同条件で加温を行なっても最初と同様の加温増強効果が得られたことより、ある程度安定性があるということがわかった。以上、Albunexは超音波加温における加温効果の増強作用を持ち、これを用いればこれまでより低い出力で加温を行っても同等以上の効果が得られ、出力の制限となる痛みや正常組織の過熱を抑えることが期待される。今後は主体親和性があり、よい安定で壊れにくい物質の開発が望まれる。
次世代画像符号化技術の研究(プログラマブル・アクセラレータ方式の検討)

本研究は、画像を効率良く圧縮する次世代画像符号化方式に関するものである。我々が提案するプログラマブル・アクセラレータ方式は、画像データとこれを実時間で復号する手順(プログラム、PLD回路構成)を一括して伝送する方式であり、新しい符号化アルゴリズムを円滑に導入することが可能になる。本研究の目的は、様々な解像度の画像が統一的に扱えるサブバンド符号化に提案方式を導入し、その有効性を確認することにある。平成7年度は6年度に開発した要素技術を統合し、実際に画像伝送システムを設計・製作して、その特性を評価した。本システムは、パソコン(DOS/Vマシン)をベースに、サブバンドフィルタ、ハフマン符号器/復号器、パソコンインタフェース等で構成される。以下にそのシステム仕様を示す。(1)入力画像;8ビット、モノクローム(2)画像サイズ;320×200160×100(可変)(3)伝送速度;最高8Mbps(4)伝送フレーム数;1.1フレーム/秒(5)インタフェース;ISAバス(PCIバス)本システムによる画像伝送実験により、最高8Mbpsの伝送が可能であることが明らかになった。これにより提案方式の有効性を実証することができた。現在、処理速度に関する詳細な評価を行っている段階であるが、今後はパソコンと符号器(復号器)間のデータ転送を高速化することにより、伝送フレーム数を10フレーム/秒程度に改善する計画である。本研究の目的は、提案方式を様々な解像度の画像が統一的に扱えるサブバンド符号化に適用し、実際に画像復号処理システムを構築して、その有効性を確認することにある。6年度の成果目標はその要素技術の確立にある。既に開発した項目を以下に示す。【ソフトウェア】(1)PLDの開発ツール、プログラミング手法の確立(2)パソコン画像表示プログラムの作成および性能評価(3)サブバンド符号化の制御プログラムの作成(4)エントロピー符号化(ハフマン符号化)の制御プログラム、および符号化テーブルの作成(5)回線インタフェース制御プログラムの作成【ハードウェア】(6)PLD接続用パソコンインタフェースの設計および製作(7)PLD開発支援システムによるサブバンド符号化部の回路設計(8)PLD開発支援システムによるエントロピー符号化(ハフマン符号化)の回路設計なお、平成6年度購入の設備品が稼働するまでに、提案方式の処理速度に関するシミュレーション実験を行い、すべてソフトウェアで処理する場合に比べ、1桁以上の高速度が図れることを確認した。さらに、画像復号処理システムの構成法等についても検討を重ね、10月にこれらの結果をまとめて学会発表した。平成7年度は、これらの要素技術を統合したシステムを構築そ、その特性を評価する予定である。(1)入力画像;8ビット、モノクローム(2)画像サイズ;320×200160×100(可変)(3)伝送速度;最高8Mbps(4)伝送フレーム数;1.1フレーム/秒(5)インタフェース;

ISAバス(PCIバス)本システムによる画像伝送実験により、最高8Mbpsの伝送が可能であることが明らかになった。これにより提案方式の有効性を実証することができた。現在、処理速度に関する詳細な評価を行っている段階であるが、今後はパソコンと符号器(復号器)間のデータ転送を高速化することにより、伝送フレーム数を10フレーム/秒程度に改善する計画である。
血管内皮細胞のトランスサイトーシスを介した実質細胞標的化薬物送達システムの構築

本研究では、末梢血管から投与可能な脳実質移行性キャリアを構築することで、脳を標的とした新規薬物送達システムの構築を目指した。本目標を達成する為、まず、薬物送達キャリアを、血中から脳血管内皮細胞へ結合させる必要がある。そこで、昨年度までに、脳血管内皮細胞において機能するキャリアを作成した。本キャリアは、当研究室で開発されたpH応答性脂質YSK05を用い、脳血管内皮細胞を標的化するリガンドとして、本細胞に高発現している受容体のリガンドとなる、Apolipoprotein E (ApoE)を修飾した(ApoE/YSK-MEND)。本キャリアは、中枢神経系の主な構成細胞においても、核酸分子送達キャリアとして機能する可能性が示唆された為、本年度は、本キャリアを脳へ直接投与することで、脳実質細胞へ核酸分子を送達するシステムの構築を目指した。1. ApoE/YSK-MENDのin vitro有用性評価まず、神経細胞モデルとして汎用されているNeuro2a細胞を用い、ApoE/YSK-MENDの有用性を評価した。その結果、MBEC4細胞同様、本キャリアはApoE依存的な細胞内取込み量の増加、及び内封した核酸分子の機能の増強を示した。2. ApoE/YSK-MENDのin vivo有用性評価次に、プラスミドDNAを内封したApoE/YSK-MENDをマウスに脳室内投与した。その結果、ApoE修飾依存的な遺伝子発現の増強が見られた。また、脳組織の免疫染色によって、遺伝子を発現した細胞は、脳室下帯に存在する、神経幹細胞や神経前駆細胞である可能性が示唆された。これらの細胞は、成体脳においても神経細胞に分化する機能を有している為、神経変性疾患の治療標的として注目されている。従って、本研究は、これらの細胞を標的とした遺伝子治療や核酸医薬を用いた治療を可能とする技術開発に大きく貢献すると期待される。(抄録なし)本研究では、末梢血管からの脳実質移行性キャリアを用いた薬物送達システムの構築を目指している。本年度は、キャリア本体となるリポソームに、脳標的性が報告されている各種リガンド候補分子を修飾し、その有用性をin vitro、in vivoにおいて評価した。本年度の研究は、キャリアを末梢血管から脳へ移行させるステップを担っており、続くキャリアの脳血管内皮細胞から実質へ移行させる為の研究と同様、非常に重要な研究である。1.レプチン由来ペプチド修飾リポソームの脳移行性評価これまでの研究で、本キャリアはin vitroで脳血管内皮細胞標的性を有することが示唆された。(Tamaru M etal. BBRC. 2010 394(3): 587-92)そこで、蛍光標識した本キャリアをマウスに尾静脈投与し、継時的に脳組織を摘出、キャリアの局在を蛍光顕微鏡を用いて観察した。キャリアの構成、実験条件の変更等を行ったが、本キャリアの脳移行性は確認できなかった。2.各種脳標的化ペプチド修飾リポソームの有用性評価レプチン由来ペプチド同様、脳移行性が報告されている各種ペプチドをリポソームに修飾し、ヤウス脳血管内皮由来細胞への取込み、脳組織への移行性を調査した。(1)各種リガンド候補ペプチドのリポソームへの修飾方法の検討まず、各種ペプチドをリポソームへ修飾する為、PEG修飾アンカー脂質と結合させた。しかし、ペプチドの物性上、従来の方法で本分子をリポソームに修飾することができなかった。そこでリポソーム調製後にリガンド候補分子を修飾する改良法を開発した。(2)キャリアのin vitro、in vivoにおける有用性評価1.同様、2.(1)で作成したキャリアについても調査したが、in vivoにおいて脳標的性を示すキャリアは確認できなかった。本研究では、末梢血管から投与可能な脳実質移行性キャリアを開発することで、脳を標的とした新規薬物送達システムの構築を目指している。本目標を達成する為には、まず薬物送達キャリアを、血中から脳血管内皮細胞へ結合させる必要がある。昨年度まで、脳血管内皮細胞標的化リガンドとして、脳移行性が報告された様々なペプチドを用いてきたが、物性上キャリアへの修飾が困難なもの、キャリアへ修飾すると脳血管内皮細胞に取り込まれなくなるものが多々あり、研究計画通りに進まなかった.本年度は薬物送達キャリア及び脳血管内皮細胞標的化リガンドの変更を行った。また、実験条件の見直しも行い、来年度の実験に必要な技術の習得に努めた。1.キャリアの変更当研究室では、様々な組織へ選択的に薬物を送達する為、多機能性エンベロープ型ナノ構造体MENDを用いている。本研究では、当研究室で開発されたpH応答性脂質YSK05を用い、siRNAを封入したキャリアを作成した。また、内因性リポタンパクが細胞に取り込まれる際にリガンドとして機能するアポリポタンパクを本キャリアのリガンドとした。その結果、キャリアの物性を損なうことなく、マウス脳血管内皮細胞由来の培養細胞に取り込まれ機能することが確認された。2.実験条件の見直しこれまでのvitro実験では不死化された培養細胞を用いてきた。より生体に近い状態の細胞で評価する為、マウスから脳血管内皮細胞を単離し、培養する方法の確立を目指した。

条件検討により汎血管内皮細胞マーカーを発現する細胞集団を得たが、実験に十分な量を確保することは難しかった。また、in vivo実験では、キャリアを頸動脈から投与することで、血中を滞留しているキャリアと脳血管内皮細胞の相互作用に焦点を絞って考察することを目指した。しかし、マウスの頸動脈が細い為、投与したサンプル間で実験結果の誤差が大きかった。本研究では、末梢血管から投与可能な脳実質移行性キャリアを構築することで、脳を標的とした新規薬物送達システムの構築を目指した。本目標を達成する為、まず、薬物送達キャリアを、血中から脳血管内皮細胞へ結合させる必要がある。そこで、昨年度までに、脳血管内皮細胞において機能するキャリアを作成した。本キャリアは、当研究室で開発されたpH応答性脂質YSK05を用い、脳血管内皮細胞を標的化するリガンドとして、本細胞に高発現している受容体のリガンドとなる、Apolipoprotein E (ApoE)を修飾した(ApoE/YSK-MEND)。本キャリアは、中枢神経系の主な構成細胞においても、核酸分子送達キャリアとして機能する可能性が示唆された為、本年度は、本キャリアを脳へ直接投与することで、脳実質細胞へ核酸分子を送達するシステムの構築を目指した。1. ApoE/YSK-MENDのin vitro有用性評価まず、神経細胞モデルとして汎用されているNeuro2a細胞を用い、ApoE/YSK-MENDの有用性を評価した。その結果、MBEC4細胞同様、本キャリアはApoE依存的な細胞内取込み量の増加、及び内封した核酸分子の機能の増強を示した。2. ApoE/YSK-MENDのin vivo有用性評価次に、プラスミドDNAを内封したApoE/YSK-MENDをマウスに脳室内投与した。その結果、ApoE修飾依存的な遺伝子発現の増強が見られた。また、脳組織の免疫染色によって、遺伝子を発現した細胞は、脳室下帯に存在する、神経幹細胞や神経前駆細胞である可能性が示唆された。これらの細胞は、成体脳においても神経細胞に分化する機能を有している為、神経変性疾患の治療標的として注目されている。従って、本研究は、これらの細胞を標的とした遺伝子治療や核酸医薬を用いた治療を可能とする技術開発に大きく貢献すると期待される。本年度中に脳血管内皮細胞標的化リガンド(レプチン由来ペプチド)とトランスサイトーシス標的化リガンドのDualリガンドキャリアの開発を計画していた。しかし、in vivoにおいてレプチン由来ペプチド修飾リポソームの脳移行性が確認できなかった。そこで、文献情報に基づき他のリガンド分子の探索を行った。これまでの研究では、キャリアの脳標的性を示すことができず、計画としては遅れたものの、各種リガンド候補分子の物性の違いがキャリア開発のネックになるという重要な知見を得られた為、やや遅れていると評価した。当初の計画では、本年度中にDualリガンドキャリアが完成し、in vitroでの評価を実施する予定だった。しかし、脳血管内皮細胞標的化リガンドの探索に時間がかかり、本年度は、singleリガンドキャリアの構築とin vitroにおける機能評価に留まってしまった。
小学校における「ペア学年」を中心とした異年齢集団による交流の研究

小学校における「ペア学年」を中心とした異年齢集団による交流の取り組みの概要とその教育的意義を明らかにするとともに、平成26年度に全国の小学校を対象に実施した調査と平成14年に実施した全国調査との経年比較をしながら、この10年あまりの小学校をめぐる新たな状況変化のなかでの「異年齢集団による交流」の新しい動向ー「縦割り班」活動の取り組みが全国の小学校に普及していった局面から、ペア学年の活動が普及しつつある局面への転換期に差しかかっているという動向ーとその背後にある子どもと学校の要因を明らかにした。1.小学校における「縦割り班」活動とペア学年・兄弟学級の活動などの「異年齢集団による交流」の現状と、リーダーとなる上級生の側から見た教育的意義について簡潔にまとめて、『小六教育技術』(2014年10月号)「特集六年生一人ひとりが全校をリードする異年齢集団による交流の現状と意義」の巻頭論文(47頁)として公表した。2.香川県下の2つの小学校の取り組み(高松市立国分寺北部小学校のペア学年による活動、宇多津町立宇多津北小学校における「縦割り班」活動とペア学年の活動を組み合わせた実践)について研究取材を行い、その実践を『小六教育技術』(2014年10月号)で紹介した(1013頁)。3.姫路市内の5つの公立小学校において「異年齢集団による交流」の取り組みに関する担当教員への聞き取り調査を実施した。4.全国の小学校の約2.5%に当たる579校を対象に、「縦割り班」、ペア学年・兄弟学級、地域ごとの集団などの異年齢集団の編成状況、活動内容と活動頻度(小集会、大集会、当番活動、集団遊び、学校行事、ボランティアなどの異年齢集団での実施頻度)を明らかにするとともに、「異年齢集団による交流」の取り組みに対する担当教員の意識ー勤務校の取り組みの現状をどのように評価しているか、成果をあげるための要件として何を重視しているか、さらには「異年齢集団による交流」に取り組む上での「同僚性」「連携する力」および「異年齢集団による交流」の教育的価値と効果をどのように考えているかーを明らかにするための調査を実施した。調査への回答校は326校(回収率56.3%)であった。1.平成26年度に全国の小学校の2.5%に当たる579校を対象に実施した異年齢集団の編成状況、活動内容と活動頻度、「異年齢集団による交流」の取組みに対する担当教員の意識を明らかにするための調査結果をまとめ、「集計結果-速報版」として調査回答校326校に送付した。2.香川大学で学ぶ学生を対象に、小学校時代の「縦割り班」活動、ペア学年・兄弟学級の活動の経験の有無と、そうした取り組みに対する彼らの意識を調べるための調査を実施した。3.平成14年と平成26年に全国の小学校を対象に実施した「異年齢集団による交流」活動に関する調査の比較、および平成26年と平成27年に香川大学生を対象として実施した「思い出のなかの異年齢集団による交流」に関する調査の比較を手がかりに、この10年あまりの小学校をめぐる新しい状況変化のなかで、「縦割り班」活動の取り組みが全国の小学校に普及していった局面からペア学年・兄弟学級の活動が普及しつつある転換期に差しかかっていること、およびそうした「異年齢集団による交流」の動向の背景にあるものを明らかにし、関西教育学会第67回大会(於仏教大学)において、「小学校をめぐる新たな状況下での『異年齢集団による交流』」の研究題目で発表した。4.北九州市立小石小学校において、毎週火曜日朝の活動の時間を使って実施している「縦割り班」活動を観察し、この取り組みに関する校長および担当教員への聞き取り調査を行った。1.タイプの異なる「異年齢集団による交流」の人間形成的意義と子どもの社会性の発達に関する文献研究については順調に進展している。2.全国の小学校における「異年齢集団による交流」の取り組みに関する調査、および学生に対する「思い出のなかの異年齢集団による交流」活動の調査の成果をまとめ、関西教育学会で発表することができた。3.事例校の特色ある「異年齢集団による交流」の取り組みについて研究取材を行うことができた。4.13を総合すると「おおむね順調に進展している」と評価できる。1.小学校における「ペア学年」による活動を中心とする「異年齢集団による交流」の取り組みの現状とその教育的意義、およびいくつかの事例校の実践について『小六教育技術』(2014年10月号)で公表、紹介した。2.平成26年度に全国の小学校の約2.5%にあたる579校を対象に、「縦割り班」、ペア学年・兄弟学級、地域ごとの集団などの異年齢集団の編成状況、活動内容と活動頻度(小集会、大集会、当番活動、集団遊び、学校行事、ボランティアなどの異年齢集団での実施頻度)を明らかにするとともに、「異年齢集団による交流」の取り組みに対する担当教員の意識ー勤務校の取り組みの現状をどのように評価しているか、成果を上げるための要件として何を重視しているか、さらには「異年齢集団による交流」に取り組む上での「同僚性」「連携する力」および異年齢集団活動の教育的価値と効果どのように考えているかーを明らかにするための調査を実施した。

3.平成14年と平成26年に全国の小学校を対象に実施した「異年齢集団による交流」活動に関する調査の比較、および平成16年と平成27年に香川大学生を対象として実施した「思い出のなかの異年齢集団による交流」に関する調査の比較を手がかりに、この10年あまりの小学校をめぐる新しい状況変化のなかで、「縦割り班」活動の取り組みが全国の小学校に普及していった局面からペア学年・兄弟学級の活動が普及しつつある転換期に差しかかっていること、およびそうした「異年齢集団による交流」の動向の背後にあるものを明らかにし、関西教育学会第67回大会において「小学校をめぐる新たな状況下での『異年齢集団による交流』」の研究題目で発表するとともに、1.2.の成果と併せて最終の『研究成果報告書』にまとめた。小学校における「ペア学年」を中心とした異年齢集団による交流の取り組みの概要とその教育的意義を明らかにするとともに、平成26年度に全国の小学校を対象に実施した調査と平成14年に実施した全国調査との経年比較をしながら、この10年あまりの小学校をめぐる新たな状況変化のなかでの「異年齢集団による交流」の新しい動向ー「縦割り班」活動の取り組みが全国の小学校に普及していった局面から、ペア学年の活動が普及しつつある局面への転換期に差しかかっているという動向ーとその背後にある子どもと学校の要因を明らかにした。1.ペア学年・兄弟学級と「縦割り班」というタイプの異なる「異年齢集団による交流」の構造と特質、その教育的意義を解明するための文献研究については、順調に進展している。2.全国の小学校における「異年齢集団による交流」の取り組みに関する調査ついては、当初の予定よりもやや小規模の調査(全国の小学校の約2.5%に当たる579校を抽出)となったが、予定通り実施できた(回収率56.3%)。3.香川県下の小学校2校、姫路市内の小学校5校に対して、特色ある「異年齢集団による交流」の取り組みの研究取材を行い、このうち香川県下の小学校2校の実践については、教育雑誌に「事例校の取り組み」として紹介することができた。4.13を総合すると「おおむね順調に進展している」と評価できる。1.特別活動における「異年齢集団による交流」の子どもの社会性の発達にとっての意義等に関する理論的研究の成果2.全国の小学校における「ペア学年」および「縦割り班」の編成状況、活動内容と活動頻度、大学生の「思い出のなかの異年齢集団による交流」に関する調査について、過去の調査との経年比較を行いつつ、小学校をめぐる新しい状況下での「異年齢集団による交流」の動向を明らかにした実証的研究の成果3.事例校の特色ある「異年齢集団による交流」の継続的な研究取材の成果上の13の成果を、平成28年度に最終の研究成果報告書にまとめる。教育学1.「異年齢集団による交流」の取り組みに関する全国調査の結果を早急にまとめる。調査協力校326校に対して「調査結果・速報版」を返送するとともに、平成14年の全国調査との比較による分析を加えて関連学会で発表する。2.県内外の特色ある「異年齢集団による交流」の取り組みについては、2学年のペアを組み込んだ「縦割り班」を構成し、全体として異年齢交流を活性化させている事例校を中心に、継続的な観察取材と担当教員への聞き取りを行う。3.「異年齢集団による交流」と子どもの社会性の発達に関する文献をさらに広く精査する。事例校の特色ある「異年齢集団による交流」の取り組みについて、研究取材の件数が予定よりも少なくなったため。全国の小学校における「異年齢集団による交流」の取り組みに関する調査について、当初の予定よりもやや小規模の調査(全国の小学校の約2.5%に当たる579校を抽出)となったため。県外の事例校の特色ある「異年齢集団による交流」の取り組みへの継続的な研究取材のための旅費として使用する。前年度に実施した全国調査の協力
清時代末期の訪中調査における写真資料に関する調査研究

東京国立博物館が所蔵する『支那写真帖』は、中国の史跡、文物、風景写真を添付した写真帖であるが、目録には簡単な撮影地が記されているのみで、撮影者、撮影時期等が不明であった。近年の調査で、一部に茨城県天心記念五浦美術館が所蔵する早崎梗吉が撮影した原板と一致する写真が含まれていること、また関野貞の『支那仏教史蹟』に掲載される写真が含まれることが明らかとなった。今年度はこのうち、関野貞が明治4041年に行なった山東地方の調査に関わる写真に注目し、『支那写真帖』及び『支那仏教史蹟』に掲載される写真が撮影された場所の特定と調査の行程を追うため、2回にわたり山東省で現地調査を行なった。第1回目は、泰山、岱廟、済寧文廟(現、済寧博物館)肥城県孝堂山石室、嘉祥県武氏石室、青州雲門山石窟、駝山石窟、この調査では、関野が考証した漢時代の石碑や画像石、北魏唐時代の石窟を調査した。第2回目は、曲阜を中心に孔廟、孔府、孔林、孟廟、孟府、孟林、この調査では、孔廟や孟廟など明清時代の建築群と関野が撮影当時には孔廟にあった石碑群を漢魏碑刻陳列館で調査し、関野の建築や石刻史料考証の足跡を追った。
ストレス応答遺伝子とアポトーシス関連遺伝子の器官特異的発現と環境シグナル応答

色素生産やストレス応答において、特に重要な役割を担うフェニールプロパイド二次代謝合成系の鍵酵素をコードするPALおよびCHS遺伝子をモデルとして、多重遺伝子ファミリーの各メンバーの植物各器官・組織特異的発現に関わる制御領域を同定するとともに、鍵となる制御タンパク質をコードする遺伝子を単離して、フェニールプロパイド二次代謝経路を支配する遺伝的制御プログラムを分子生物学的に解析すること、また、植物の病原体攻撃に対する植物の典型的な防御機構に、過敏感細胞死(Hypersensitive Cell Death:HR)において物のアポトーシス現象を正および負に調節する遺伝子を探索し、これらの調節因子が、植物の器官形成にどのような役割を果たしているのかを明らかにすることを狙いとしている。環境シグナル及び器官特異的発現に関与するシス領域のLM-PCRによる解析病原菌エリシター,あるいはサプレッサーによる遺伝子発現誘導応答に必要と考えられる重要なシス因子の候補に関して、PSPAL-1,-2およびPSCHS-1,-2を中心にLM(Ligation mediated)-PCR footprinting解析を行ったところ、エリシター処理によるこれらの遺伝子のプロモータの活性化にはACに富むシ-クネンスボックス(Box l)が関与していることを示す顕著なfootprintが確認された。現在、器官特異的に発現に関与する特異的なfootprintおよびサプレッサー処理による遺伝子発現抑制に関与するfootprint解析を行っている。アポトーシス関連遺伝子のクローニングタバコBY-2細胞を用いて、Activation taggingを行い、エリシター処理に対して過敏感細胞死を遅延したり、起こさなくなった変異体細胞を得た。これらの細胞からplasmid rescueを行い、タバコ・ゲノミックDNAの挿入を確認したところ、ひとつのカルス集団には約5種類のタバコ・ゲノミックDNAが挿入されていた。そこでDNA断片を再度、組換えプラスミドに挿入し、タバコBY-2細胞に遺伝子挿入したところ、一つのラインでエリシター処理しても細胞死を起こさない変異体が出現した。現在本DNAの塩基配列決定を行っている。
高機能ニオブ酸カリウム圧電薄膜の作製と広帯域・低損失弾性表面波フィルタへの応用

ニオブ酸カリウム(KNbO_3:KN)は、極めて大きな結合係数を有し、移動体通信の多機能化、グローバル化に要求されている、弾性表面波フィルタの広帯域化に有望な圧電結晶であるが、低温に複数の相転移点があり、育成が困難である。本研究は、ニオブ酸リチウム(LiNbO_3:LN)基板上へのKN圧電薄膜エピタキシャル成長、広帯域・低損失弾性表面波フィルタへの応用を目標としている。本課題では、高周波スパッタ法による良質なKN薄膜の作製と評価、LN上へのエピタキシャル成長面の作製、KN/LN基板構造上の弾性表面波伝搬特性について検討した。1. MgO基板上へKN薄膜を作製し、配向性、組成比を評価した。まず、KN:K_2CO_3混合ターゲットを用いたスパッタでは、基板温度を下げると、K/Nb比と配向面間隔は改善されるが、配向性は劣化した。次に、Kリッチとしたターゲットでは、基板間隔の短縮により、配向性は劣化するがK/Nb比は増加した。酸素ラジカルパワーの増加により、K/Nb比は減少するが良好な配向性が得られ、面間隔がKN斜方晶に近づいた。また、AFMにより、薄膜は一様なグレイン構造をもつこと、すだれ状電極による配向膜への分極処理時に観測された変位電流から、ドメインの存在を明らかにした。2.熱処理によるLi_2O外拡散により、LN上に斜方晶KN(200)に近い面間隔をもつ面が形成されることを明らかにし、成膜条件の最適化によってLN上へのKN結晶膜エピタキシャル成長の可能性が高いことを示した。3. LN上に理想的にKNが成長した構造に対して弾性表面波特性を解析した結果、成長方位によってはLNの7倍の35%の結合係数が得られること、リーキー表面波においてゼロ伝搬減衰が得られることを明らかにし、提案構造は広帯域・低損失フィルタに有効であることを示した。本年度は、高機能な弾性表面波基板構造を得るためにLiNbO_3基板上にニオブ酸カリウム(KNbO_3)薄膜を作製することを目指して、高周波スパッタ法による良質なKNbO_3薄膜の作製とその評価、LiNbO_3上へのエピタキシャル成長面の作製、およびKNbO_3/LiNbO_3基板構造上の弾性表面波伝搬特性について検討した。1.高周波スパッタリング装置を用いて成膜条件の最適化を目的とし、主に基板温度やターゲットを変えて、MgO基板上へKNbO_3薄膜を作製し、その配向性をX線回折パターンにより、組成比をXPSによりそれぞれ評価した。その結果、混合ターゲット(75:25mol%)を用いた一元スパッタでは、基板温度を下げて成膜すると、K/Nb比と配向面間隔は改善されるが、配向性は劣化することを明らかにしている。また、K-リッチターゲットにより良好な配向性と比較的大きなK/Nb比が得られることを明らかにした。さらに試料に電極を装荷し、分極処理を行った結果、変位電流の観測に成功したが、圧電性の確認には至っていない。2.LiNbO_3基板上へのエピタキシャル成長面の作製について検討した。まずカリウム交換による作製を検討し、処理温度が高いほどカリウムは深くまでドープされること、K/Nb価比も大きいことを明らかにしている。