hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
メソ孔開閉機能を有する拡大メソポーラス中空多孔質ナノ粒子の創出と物質充填

しかし、チタニアが混じることで、シリカ、酸化亜鉛、アルミナは容易に中空多孔質球状粒子化した。しかも、その混合比は、用いる前駆体溶液中の前駆体の混合比で決定されることを見出した。また、チタニアーシリカ系ナノ粒子集合体では、前駆体にアルキルアルコキシシランを用いることで、一段階反応で、粒子集合体表面がアルキル化されたチタニアーシリカ系複合中空多孔質球状ナノ粒子集合体を得た。さらに、表面のアルキル化の程度により、これらナノ粒子集合体の溶媒への粒子分散性をコントロールできた。また、ジルコニアーセリア複合系では、両方が結晶格子レベルで均一に混交した形状の粒子集合体(均一混合粒子)、領域を作りながら混じった形状の粒子集合体(ドメイン混合粒子)、さらには中心と外とが異なる形状の粒子集合体(コアーシェル型粒子)を作り分けることに成功した。このように、各種粒子集合体の合成法を確立した。本研究では、世界に先駆けて確立した中空球状多孔質チタニアナノ粒子合成法の知見をもとに、新たな応用展開が期待されるシリカ、酸化亜鉛、アルミナ、ジルコニア、セリア等にこの方法論を展開し、各種の球状多孔質ナノ粒子構造体の汎用的ワンポット単工程合成法を開発している。平成28年度には、ほぼ真球状かつ粒径の揃ったセリアおよびジルコニアの多孔質金属酸化物ナノ粒子構造体の新たなワンポット合成法を確立した。すなわち、硝酸セリウム、トリエチレングリコール、アセトニトリルからなる前駆体溶液のソルボサーマル反応により多孔質球状セリア構造体を、ジルコニウムテトラブトキシド、アセチルアセトン、エタノールからなる前駆体溶液のソルボサーマル反応により多孔質球状ジルコニア構造体を得た。得られた多孔質球状セリア構造体および多孔質球状ジルコニア構造体の比表面積は、それぞれ160および303 m2/gと言う驚異的な大きさを示した。さらに、セリアーシリカおよびジルコニアーシリカのワンポット単工程複合粒子合成にも成功し、両方とも優れた高温耐性を示すことを明らかにした。また、表面をアミノプロピルトリメチルシランで処理したアミノプロピルシリル化多孔質球状チタニア構造体のゼータ電位は-40 mVから+40 mVの間で制御可能であることを明らかにした。さらに、この末端アミノ基のポリN-イソプロピルアクリルアミド修飾も行い、溶媒極性、両親媒性、温度等の外部因子で表面有機修飾剤の集合状態を変化させることによるメソ孔開閉へ繋げるための準備が整った。さらに、表面ナノ凹凸構造に金ナノ粒子を保持した多孔質球状チタニア構造体が、多量の発熱を伴う一酸化炭素の酸化反応触媒として、優れたシンタリング耐性を示すことを明らかにした。球状かつ粒径の揃ったTiO2、ZrO2、CeO2の中空あるいはナノ粒子中実多孔質集合体の新たなワンポットソルボサーマル合成法を確立した。得られたZrO2およびCeO2集合体の比表面積は、それぞれ303および160 m2/gという驚異的な大きさを示した。さらに、アルキル基修飾/ SiO2ーTiO2複合ナノ粒子多孔質構造体のワンポット合成法も開発した。ポリマーによるTiO2集合体表面修飾にも成功した。Au@表面ナノ凹凸TiO2集合体は、多量の発熱を伴う一酸化炭素の酸化反応触媒として、優れたシンタリング耐性を示した。平成27年度の三つの計画1)中空多孔質ナノ粒子合成,2)拡大メソポーラス中空ナノ粒子合成,3)拡大メソポアの開閉のうち,1)および2)はほぼ達成した。3)の拡大メソポアの開閉に関しては,アルキル置換基の無いテトラエトキシシランによるSiO2/TiO2複合化手法を確立し,Si/Ti比を自由に変化させることに成功している。
ホ-ムオ-トメ-ション(HA)におけるホ-ムバスシステム(HBS)の適合性評価に関する研究

本研究課題に関する補助金の交付年限内(平成元年度と平成2年度)における研究目的は、次の通りである。1.FAのLANにおけるOSIモデルの7階層に対応してHBSの適合性評価(コンフォ-マンステスト)の方法を定義する。2.OSIモデルの下位2層(物理層とデ-タリンク層)に対応してHBSの適合性評価を行うことのできる評価用インタ-フェ-スを開発する。3.FAにおけるMAPに対応するHAの下位2層に関する適合性評価プログラムを開発する。4.HAの下位2層の適合性評価方法の確立と3層以上に関する適合性評価方式について検討する。5.3層の適合性評価方式を確立する。3層の適合性評価項目と評価方法を定義し、評価システムの構築と評価プログラムの開発を行い、シミュレ-ション実験によって本方式の有効性を検証する。以上の目的に対して、平成元年度は1、2、3と4の一部までを達成し、平成2年度では4の全部と5の一部までを達成した。これらの成果は論文として発表し、良好な反響を得ることができた。・国際会議発表2編・・・IEEEーICCE・論文投稿準備中1編平成2年度の研究の結果、3層に関する十分な適合性試験法の開発は処理能力においてパソコン上での実現が難しいことが判明した(MSーDOS上ではプログラムの大きさ、処理速度において不可能)。ここまでの成果は、論文として投稿する予定である。従って、今後の研究の展開は以下のようになる。1.ワ-クステ-ションを導入(平成3年3月導入済;ソニ-NEWS3860,20MIPS,約780万円)して、UNIX上で3層の十分な試験システムを開発する。本研究課題に関する研究予定期間は平成2年度までである。筆者らは、昭和63年6月IEEE(International Confer ence on CE)において、HBS適合性評価方法を提案し、多くの反響を得た。その後、平成元年度では、提案した方法の有効性について検討した。昭和63年度より準備中であったハ-ドウェアの開発((1)標準インタ-フェ-ズ、(2)標準HBS)およびソフトウェアの開発((3)ホストコンピュ-タ用テストプログラム、(4)被テストデバイス用プログラム)を行ない、ISOのOSIモデルのレイヤ1(物理層)、レイヤ2(デ-タリンク層)、に関する範囲のHBSの適合性評価法を定義し、実験システムを構築し、提案方式の有効性を検証した。これらの研究結果は、査読付論文1編、国際会議1編、一般講演1編として発表した。さらに、レイヤ3(ネットワ-ク層)に関する適合性評価方法についても検討を行った。その結果、レイヤ1,2の評価方法と全く異なることが判明し、新しい適合性評価システムの構築が必要であることがわかった。これらの成果は平成2年6月IEEEーICCE(採録済)において発表する予定である。また、これに先駆け平成2年5月ヨ-ロッパでのEURODOMOTIC91(International Forum.for New Interigent Spaces)においても発表する予定である。当初の研究計画で予定されていたフランスからのHA研究者(フランス大使館内フランス・日本工業技術協会03ー584ー7983)も平成2年2月よりすでに福岡工大で研究中である。

4.HAの下位2層の適合性評価方法の確立と3層以上に関する適合性評価方式について検討する。5.3層の適合性評価方式を確立する。3層の適合性評価項目と評価方法を定義し、評価システムの構築と評価プログラムの開発を行い、シミュレ-ション実験によって本方式の有効性を検証する。以上の目的に対して、平成元年度は1、2、3と4の一部までを達成し、平成2年度では4の全部と5の一部までを達成した。これらの成果は論文として発表し、良好な反響を得ることができた。・国際会議発表2編・・・IEEEーICCE・論文投稿準備中1編平成2年度の研究の結果、3層に関する十分な適合性試験法の開発は処理能力においてパソコン上での実現が難しいことが判明した(MSーDOS上ではプログラムの大きさ、処理速度において不可能)。ここまでの成果は、論文として投稿する予定である。従って、今後の研究の展開は以下のようになる。1.ワ-クステ-ションを導入(平成3年3月導入済;ソニ-NEWS3860,20MIPS,約780万円)して、UNIX上で3層の十分な試験システムを開発する。
層状ルテニウム酸化物の金属絶縁体転移と負熱膨張の機構解明

ナノテクノロジーの進展に伴い、熱膨張による位置決めのずれや異種接合界面の剥離の問題が顕在化している。そのため、熱膨張抑制に用いる事のできる、温めると縮む、負熱膨張材料への関心が高まっている。Ca2RuO4は-123°C72°Cの温度範囲で、金属絶縁体転移と、-115×10-6/°Cもの巨大な負熱膨張を示す。また、Ca3Ru2O7も低温で負熱膨張を示す。放射光X線PDF解析、XAFS、偏極X線吸収と第一原理計算を用いて、d4電子配置を持つRu4+の軌道秩序と格子体積の関係を解き明かし、負熱膨張のメカニズムを解明、更なる新物質の開発につなげる。
血小板細胞表面への接着因子の発現につながる新規な情報伝達機構の解明

代表的な成人病である血栓症の予防・治療面から血小板凝集の細胞内情報伝達系の解析が進められてきたが、血小板活性化因子(PAF)のような微小リガンドが細胞膜上の受容体に特異的に結合し、その刺激に細胞が応答する情報伝達機構についてしの概要が捉えられてきた。本研究ではPAF刺激により惹起される形態変化や血小板膜上への細部接着因子(P-selectin)発現を持続・維持する為にはPAF-受容体複合体が形成され続ける必要があることを特異的アンタゴニストや分解酵素を用いて証明した(業績1)。この結果は受容体にリガントが結合し、複合体が形成されている情報が細胞の形態変化に関わるマイクロフィラメント、マイクロチューブなどの細胞骨格系蛋白質の3次構造を含めた分子変化につながる新規な細胞内情報伝達系の存在を強く示唆するのである。種々のホスファターゼ阻害剤、リン酸化酵素阻害剤等の細胞内情報伝達阻害物質を用いて、この新規な情報伝達系の解析を試み、PAF-受容体複合体からPAFの解離に伴い血小板活性化状態を元に戻す逆行性シグナル伝達系が細胞内で働いていることを初めて明らかにした。さらに凝集血小板の解離(脱凝集反応)に関わるシグナル伝達には細胞内外のカルシュウムの流入は関与していないことを我々が新規なカルシュウム拮抗剤として見いだしたヌクレオシド5'-アルキルホスフェートを用いて証明することが出来た(業績5)。細胞膜リン脂質と極めて類似した化学構造を有するPAFが血小板レセプターに結合した後の細胞内動態と、PAF刺激で活性化した血小板細胞膜上の細胞接着分子Pセレクチンの発現機構について解析した。PAFで凝集惹起した血小板のレセプター結合PAFが代謝されると血小板は脱凝集され、PAFレセプター拮抗薬(Y-24180,WEB-2086,SM-12502,CV-3988)を添加するとレセプターに結合したPAFが解離されると共に、脱凝集の亢進が観察された。[^3H]Acetyl-PAFをウサギ血小板とインキュベートし、血小板に結合およびメディウム中の[^3H]acetyl-PAF量、遊離^3H酢酸量、血小板形態変化を経時的に解析したところ、[^3H]Acetyl-PAFを血小板とインキュベートした際に遊離された標識酢酸はメディウム中に回収され、細胞質には回収されなかった。またインタクト血小板、血小板膜画分、細胞質PAFアセチルヒドロラーゼ(PAF-AH)活性を[^3H]acetyl-PAFを用いて我々が開発したTCA沈殿法で測定し、細胞質PAF-AHの活性が残存する条件下でプロテイナーゼKあるいはジエチルピロカーボネートで処理するとインタクト血小板のPAF脱アセチル化活性が消失したことから、血小板膜表面にエクト型PAF-AHが存在することが示された。さらにPAFレセプター拮抗薬により解離されたレセプター結合PAFはエクト型PAF-AHにより速やかに脱アセチル化されることが示された。トロンビン刺激と異なりPAF刺激の凝集反応は可逆的な反応であり、接着分子PセレクチンはPAFがレセプターに結合している間だけ発現することから、新規な情報伝達機構の存在が推察された。代表的な成人病である血栓症の予防・治療面から血小板凝集の細胞内情報伝達系の解析が進められてきたが、血小板活性化因子(PAF)のような微量リガンドが細胞膜上の受容体に特異的に結合し、その刺激に細胞が応答する情報伝達機構についてその概要が捉えられてきた。本研究ではPAF刺激により惹起される形態変化や血小板膜上への細胞接着因子(P-selectin)発現を持続・維持する為にはPAF-受容体複合体が形成され続ける必要があることを特異的アンタゴニストや分解酵素を用いて証明した。

この結果は受容体にリガンドが結合し、複合体が形成されている情報が細胞の形態変化に関わるマイクロフィラメント、マイクロチューブなどの細胞骨格系蛋白質の3次構造を含めた分子変化につながる新規な細胞内情報伝達系の存在を強く示唆するのである。種々のホスファターゼ阻害剤、リン酸化酵素阻害剤等の細胞内情報伝達阻害物質を用いて、この新規な情報伝達系の解析を試み、PAF-受容体複合体からPAFの解離に伴い血小板活性化状態を元に戻す逆行性シグナル伝達系が細胞内で働いていることを初めて明らかにした。さらに凝集血小板の解離(脱凝集反応)に関わるシグナル伝達には細胞内外のカルシュウムの流入は関与していないことを、我々が新規なカルシュウム拮抗剤として見いだしたヌクレオシド5'-アルキルホスフェートを用いて証明することが出来た(業績2)。
啓蒙思想における「異常者たち」―「去勢者たち」をめぐる文学的哲学的総合研究

平成30年度は当初の計画通りシャルダン、モンテスキューについて調査を進めた。それと同時にヴォルテールとルソーの諸作品、とりわけヴォルテールとジャン=フィリップ・ラモー共作のコメディ・バレー、ヴォルテールの劇作とルソーの幕間劇についても集中的に研究を進めた。一般に「カストラート」を拒否したとされる18世紀フランス文化社会において、宮廷文化を彩る「歌劇」や、世紀前半においてもなお最重要「ジャンル」のひとつであった「悲劇」が、いわゆる「オリエント」とどのような関係をとり持っていたかを検討することが不可欠だと理解したためである。実際、ラモーの代表作《優雅なインドの国々》や、ヴォルテールの代表作『ザイール』を想起すれば明らかのように、「オリエント」や「宦官」はこの時代の一部の「歌劇」や「悲劇」で重要な役割を果たしている。ここから、二つの問いを立てるにいたった。まずは、「宦官」や「オリエント」がいかに扱われているかという課題をめぐって、各作家、思想家間の美学的思想的対話・対立関係を読みとるべきではないか、という問いである。この点については、上演時(1745年)にすでに絶対的権威となっていたヴォルテールと、作曲家として揺るぎのない地位を確立していたラモーの共作コメディ・バレー《ナヴァールの王妃》を、ルソーが改作してうまれたとされるバレー《ラミールの饗宴》という作品を例にとり、フランス啓蒙を代表するこの三者の複雑な思想的対立を読みとろうと試みた。二つ目に、18世紀に文字通りの「スター」となったいわれることもある「カストラート」と、「カストラート」に楽曲と歌詞を提供する作曲家、劇作家の象徴的地位の高まりについて、「著名性」という観点からその類似性と差異について検討した。前者はフランス語論文として、後者は研究報告というかたちで成果を発表した。後者は論文として2019年度に刊行する。「研究実績の概要」で触れた二つの研究は、「《ラミールの饗宴》の「作者」をめぐってールソー『告白』の余白に」という仏語論稿と「ヴォルテールの「生涯」ー伝記あるいは自伝の必然性/不可能性」という研究報告である。前者はタイトルからは読みとりにくいが、ヴォルテール、ラモーとルソーの美学的思想的対立関係に迫る研究であり、研究代表者は現在、申請書で示した研究計画にもとづき、調査対象を着実に広げつつある。ちなみに、この二つの研究では詳細な分析を展開していないが、ヴォルテールの通称『習俗論』は「宦官」について語るうえで特権的文献といえるので、別途論じる機会を設ける予定である。また、シャルダン、モンテスキューに加え、ディドロについても本格的に作品の読みなおし作業を開始した。こうしたいわゆる共時的かつ横断的研究を進めつつも、同時に鍵となる詳細なテクスト研究も進めている。ルソーについてはその女性論、女性性についての論稿が、フランスの研究誌Rousseau studies最新号に掲載されることになっている。また、その延長線上に、現在もうひとつの論稿を準備している。ルソーは『エミール』で職業適性と性差の問題を扱う際、「裁縫と針仕事」を「女たち」、あるいは「女と同じような仕事をせざるをえない足の不自由な男」にしか認めるべきではないとし、「宦官」に侮蔑的に言及しているが、『告白』第12巻では、まさに女たちにまじって「針仕事」をする自身を誇示するかのように描き出している。こうした例に象徴されるような、分析の鍵となるような記述を、各思想家について選び出す作業に着手する必要性を感じている。以上のように、当初の計画通り、フランス「啓蒙」の代表的思想家の作品を読み進めつつ、同時に、最も象徴的な、つまり各思想家の「異常者たち」についての思考を解釈するうえで鍵となるような作品や記述の選別作業を始めつつある。「現在までの進捗状況」で示したような歩みを可能にしたのは、助成金で入手した図書の精読や所属大学での調査(データベースを例にとれば、これまでの調査にはEighteenth Century Collections OnlineよりもむしろElectronic Enlightenmentが有効であった)はいうまでもなく、使い慣れたエコール・ノルマルでの集中的な調査研究であった。その図書館独自の図書分類法と開架システムはいくつもの「発見」をもたらしてくれる。平成30年度は9月にこれを行うことができたが、次年度もまた3週間程度の研究調査を行いたいと考えている。研究初年度を終えて痛感したのは、研究成果公表の困難である。公表した論文がすぐさま電子データとして拡散される現在、これは一冊の書物としての刊行を最終目的とする本研究において、大きな障害となっている。これまで公表してきた、あるいはこれから公表される論文ではその書物の「本論」にはあえて触れず、各論文の補足的、補完的研究としての側面を強調せざるをえなかった。だが、こうした状況を肯定的にとらえ、本研究をより奥深いものとするため、これまで同様、成果を論文、研究報告というかたちで定期的に公開しつつ、書物の準備を並行して進めていく予定である。思想家別の研究としては、2019年度は具体的には、ディドロ作品、とりわけその『ダランベールの夢』、『生理学要綱』、通称『セネカ論』、さらにはその書簡を再検討していく予定である。そして、ヴォルテールとルソーについて同様、思想的対話・対立関係の検討が不可欠と判断されれば、特にビュフォンとのそれについて研究を進めたいと考えている。

それと同時にヴォルテールとルソーの諸作品、とりわけヴォルテールとジャン=フィリップ・ラモー共作のコメディ・バレー、ヴォルテールの劇作とルソーの幕間劇についても集中的に研究を進めた。一般に「カストラート」を拒否したとされる18世紀フランス文化社会において、宮廷文化を彩る「歌劇」や、世紀前半においてもなお最重要「ジャンル」のひとつであった「悲劇」が、いわゆる「オリエント」とどのような関係をとり持っていたかを検討することが不可欠だと理解したためである。実際、ラモーの代表作《優雅なインドの国々》や、ヴォルテールの代表作『ザイール』を想起すれば明らかのように、「オリエント」や「宦官」はこの時代の一部の「歌劇」や「悲劇」で重要な役割を果たしている。ここから、二つの問いを立てるにいたった。まずは、「宦官」や「オリエント」がいかに扱われているかという課題をめぐって、各作家、思想家間の美学的思想的対話・対立関係を読みとるべきではないか、という問いである。この点については、上演時(1745年)にすでに絶対的権威となっていたヴォルテールと、作曲家として揺るぎのない地位を確立していたラモーの共作コメディ・バレー《ナヴァールの王妃》を、ルソーが改作してうまれたとされるバレー《ラミールの饗宴》という作品を例にとり、フランス啓蒙を代表するこの三者の複雑な思想的対立を読みとろうと試みた。二つ目に、18世紀に文字通りの「スター」となったいわれることもある「カストラート」と、「カストラート」に楽曲と歌詞を提供する作曲家、劇作家の象徴的地位の高まりについて、「著名性」という観点からその類似性と差異について検討した。前者はフランス語論文として、後者は研究報告というかたちで成果を発表した。後者は論文として2019年度に刊行する。「研究実績の概要」で触れた二つの研究は、「《ラミールの饗宴》の「作者」をめぐってールソー『告白』の余白に」という仏語論稿と「ヴォルテールの「生涯」ー伝記あるいは自伝の必然性/不可能性」という研究報告である。前者はタイトルからは読みとりにくいが、ヴォルテール、ラモーとルソーの美学的思想的対立関係に迫る研究であり、研究代表者は現在、申請書で示した研究計画にもとづき、調査対象を着実に広げつつある。ちなみに、この二つの研究では詳細な分析を展開していないが、ヴォルテールの通称『習俗論』は「宦官」について語るうえで特権的文献といえるので、別途論じる機会を設ける予定である。また、シャルダン、モンテスキューに加え、ディドロについても本格的に作品の読みなおし作業を開始した。こうしたいわゆる共時的かつ横断的研究を進めつつも、同時に鍵となる詳細なテクスト研究も進めている。ルソーについてはその女性論、女性性についての論稿が、フランスの研究誌Rousseau studies最新号に掲載されることになっている。また、その延長線上に、現在もうひとつの論稿を準備している。ルソーは『エミール』で職業適性と性差の問題を扱う際、「裁縫と針仕事」を「女たち」、あるいは「女と同じような仕事をせざるをえない足の不自由な男」にしか認めるべきではないとし、「宦官」に侮蔑的に言及しているが、『告白』第12巻では、まさに女たちにまじって「針仕事」をする自身を誇示するかのように描き出している。
他施設レジストリに基づく院内救急体制の質改善と早期警告スコアの開発

2017年11月から項目を統一した新しいレジストリが解説され、データ登録が行われている。現在29施設から2281例のデータが新しいレジストリに登録され、今までのデータと合わせると6500例を超えるデータが蓄積している。データクリーニングは毎月行われており、各施設への入力項目の不備がフィードバックされておりレジストリの質を担保している。定期的なフィードバックにより現在レジストリ必要項目の不備は10%程度まで低下しており、以前までのレジストリデータと比べて、レジストリデータの質が向上している。蓄積データは各施設ごとに詳細なデータの解析を行い、結果をフィードバックしている。2018年度は7月にフィードバックを行っており、これにより各施設の独自の院内救急の問題点抽出に役立っている。蓄積しているデータは事務局で定められた方法にそってクリーニングが行われた状態で研究希望のある施設に配布されている。これによりレジストリを用いた研究の質と、データの一貫性を保っている。2018年度は参加施設による学術活動が積極的に行われており、本レジストリを用いた研究が2018年度で6演題学会報告され、2019年4月に行われるThe 15th International Conference On Rapid Response Systems And Medical Emergency Teamsに研究者本人含めた2演題が採択されている。現在レジストリを元に2本の論文がジャーナルによる査読の段階まで到達している。現在は、効果的なスコアリングを開発するためにはArtificial Intelligenceが必要という判断のもと、deep learningを用いた研究が進行中である。レジストリを用いた論文が2本、ジャーナルによる査読を待っている状態であり、また6演題の学会発表が行われているため、概ね予定していた研究予定から遅れていない。現在最終目的である日本独自の早期警告スコアの開発のためにArtificial Intelligenceを用いた開発が行われており2019年度には開発が完了する見通しである。予定していた国際学会が4月開催のため準備が間に合わず、その分の「旅費」が使用できなかった。また、「その他」で予定していたサーベランスソフトもデータ入力事務員の作業で賄われたため使用しなかった。翌年度は国内学会や国際学会での発表が増えるため、次年度使用額も含め「旅費」に使用する予定である。また、データの解析結果を論文に投稿するためにかかわる費用を「その他」から使用する予定である。
K中間子原子核研究のための次世代型三次元飛跡検出器の開発

我々は、高性能三次元飛跡検出器「HypTPC」の開発を行っている。本研究の目的は、これまでTPCが達成している10^6 Hzのビーム強度耐性を一桁以上向上させることである。HypTPCは電子増幅部にGas Electron Multiplier(GEM)を使用している。本研究では、ビーム通過領域のみGEMを不感化できる不感化GEMを製作した。不感化GEMをHypTPCに組み込み、東北大学電子光研究センターにおいて、陽電子を用いた性能評価試験を実施し、不感化GEMが正しく動作していることを確認した。2018年7月には、HIMACにおいて陽子ビームを用いた最終の動作試験を実施する予定である。本研究の目的は、大強度加速器施設J-PARCで使用する三次元飛跡検出器Time Projection Chamber「HypTPC」のビームレートに対する耐性を向上させることである。このHypTPCはHダイバリオン探索実験で使用するために、現在開発を進めている検出器である。Hダイバリオン探索実験では、期待されるビーム強度が10^6 Hz程度であるK中間子ビームを使用するため、HypTPCのビーム強度耐性は10^6 Hzを目標に設計した。ここで、我々はこのHypTPCを使用して、Hダイバリオン探索以外の新しい実験を行うことを検討している。新しい実験では、K中間子ビームよりもより高強度のビームが利用できるpi中間子ビームを使用するため、現在TPCが達成している10^6 Hzのビーム強度耐性を更に向上させる必要がある。そこで、本研究ではビーム通過部のみマスクすることで、10^7 Hz以上のビーム強度耐性を得る。具体的には、HypTPCの電子増幅部ではGEM(Gas Electron Multiplier)を使用するが、ビームが通過する部分だけGEMを不感にすることによって、より高いビーム強度に耐えられるようにする。平成28年度はまず不感化GEMを制作し、HypTPC実機に組み込みテストを行った。11月7日から9日にかけて東北大学電子光理学研究センター(ELPH)にて、陽電子ビームを用いたテストを行った。テスト実験の結果、不感化GEMがきちんと動作していることは確認した。全体に電圧をかけた場合にはきちんと信号が出ている一方で、ビームが通る部分に電圧をかけなかった場合には、ビームが通っているにもかかわらず全く信号が出ていないことを確認した。このテスト実験の結果を物理学会などで発表した。当初の予定では、1年目は試作機でのテストの予定のみであったが、ビーム通過領域だけ他の領域とは独立した高電圧をかけることができる手法を思いついたため、HypTPC実機に組み込むことができた。すなわち、この手法では、不感化GEMの全ての領域に高電圧をかけると通常のGEMとしても使用できるため、通常のGEMとしてHypTPCに組み込むことが可能となった。HypTPC実機に組み込んだ後は、11月7日から9日にかけて東北大学電子光理学研究センター(ELPH)にてHypTPCのテスト実験を行うことができた。このテスト実験ではELPHから供給される電子ビームをHypTPCに通し、その信号を見ることで、HypTPCの性能を調べた。しかし、テスト実験の当初は信号が小さく、ゲインを稼ごうとして電圧をかけすぎてしまい、結果として放電が起きてGEMの一部を破損してしまったが、GEMの配置変更(上層と下層のGEMの交換)によってゲインが数倍向上することがわかり、設定電圧を低くできたため放電の問題は解決できたと考えている。なお、この破損した部分については、平成29年度の予算で買いなおしたい。テスト実験の結果、不感化GEMがきちんと動作していることは確認できた。全体に電圧をかけた場合にはきちんと信号が出ている。一方で、ビームが通る部分に電圧をかけなかった場合には、ビームが通っているにもかかわらず全く信号が出ていないことを確認できた。これらの結果を物理学会などで発表し、好評であった。なお、ELPHの都合上、高レート試験はできなかった。これはまた平成29年度に改めて行いたいと考えている。以上のように、不感化GEMを制作し、低ビームレートでの試験を行うことまで進展したため、概ね順調に進展していると評価している。平成28年度中に不感化GEMを製作し、東北大学ELPHにおいて、陽電子ビームを用いたテストを行った。結果、全体に電圧をかけた場合には正しく信号が出ている一方で、ビームが通る部分の電圧を下げた場合には、ビームが通っているにもかかわらず全く信号が出ていないことを確認するなど、不感化GEMが正しく動作している傾向をつかんだ。しかし、ELPHの事情で、10^3 Hz程度の低強度ビーム下でしか試験できなかった。平成29年度にELPH実験のデータ解析を進めた結果、TPCによって得られた軌跡に系統的な歪みがある事がわかった。また、28年度に製作したGEMは放電頻度が高く、ELPHでの実験中に、放電によりGEMの一部を破損してしまうという問題が起きていた。これらの原因を詳しく調べたところ、28年度に製作したGEMは最大2mmもたわんでいることが判明したため、この点に改良を施した。具体的には、不感化GEMのサポートフレームへの接着方法を改良するとともに、サポートフレーム自体を追加した。これにより、たわみを0.5mm以下に抑えるとともに、放電頻度も劇的に下げることに成功し、大きな改善が見られた。

平成30年7月にHIMACにおいて、この改良したGEMを用い、実際に10^7 Hz以上の高強度陽子ビームを照射し、HypTPCの強度耐性の実証試験を行う予定である。我々は、高性能三次元飛跡検出器「HypTPC」の開発を行っている。本研究の目的は、これまでTPCが達成している10^6 Hzのビーム強度耐性を一桁以上向上させることである。HypTPCは電子増幅部にGas Electron Multiplier(GEM)を使用している。本研究では、ビーム通過領域のみGEMを不感化できる不感化GEMを製作した。不感化GEMをHypTPCに組み込み、東北大学電子光研究センターにおいて、陽電子を用いた性能評価試験を実施し、不感化GEMが正しく動作していることを確認した。2018年7月には、HIMACにおいて陽子ビームを用いた最終の動作試験を実施する予定である。今年度の研究で、GEMの配置変更(上層と下層のGEMの交換)によって電子増幅のゲインが数倍向上することがわかった。すなわち、今年度実施したテスト実験では、上層から50um, 50um, 100um厚のGEMを重なる手法を用いたが、GEMの配置を上層から100um, 50um, 50umと配置変更した方がゲインが数倍向上することがわかった。ここで、本研究で作成した不感化GEMは最上層に使用するため、昨年度製作したGEMは50um厚のものである。上記の通り、最上層には100um厚のGEMとした方がゲインが向上するとわかったため、今年度予算で100um厚の不感化GEMを制作し、テストしたいと考えている。実験室で、新しく制作した不感化GEMを組み込んだ上でHypTPCのテストを宇宙線や線源を用いて実施し、ゲインや位置分解能の評価を行う。実験室で十分な性能が得られていることを確認したのち、千葉県にあるHIMACにて陽子ビームを用いて高レート試験を行う。この高レート試験では、10^3 10^8 Hzまでの様々な強度の陽子ビームを直接HypTPCに入射し、各々の条件において位置分解能などHypTPCの基本性能を評価する。この高レート試験を通じて、不感化GEM HypTPCのレート耐性を実測し、研究を完成させる。また、新実験に必要な液体重水素標的も作成する。ハドロン物理当初計画において、成果発表のための学会参加に係る旅費等の支出を予定していたが、別財源にて支出したため、その分の予算が、次年度使用額として生じることとなった。平成29年度分の経費は当初計画に従い、液体重水素標的の製作費用等や研究成果を発表する学会参加に係る経費として使用する予定であり、平成28年度の次年度使用額については平成29年度分経費と合わせて、研究成果を発表する費用(旅費・参加費・論文投稿料等)として使用する計画である。
マイクロ波散乱トモグラフィ技術の開発と乳がん診断への応用

現在の乳がん検査機器は、放射線を用いたマンモグラフィが推奨されているが、アジア人の50歳以下の女性の約8割がマンモグラフィで乳がん検出が困難な高濃度乳房を持つ。本研究では、環境電波より微弱なマイクロ波帯の電波を用いて、乳房内画像を3次元画像として計測するマイクロ波散乱トモグラフィの開発を行い、高濃度乳房においても、検査可能な手法を確立することである。機器の高分解能化や他の検査手法と比較した際の本機器の有効性の評価等を行い、乳房内画像診断への応用を検証する。
分子複合系を用いた光エネルギー蓄積型還元システムの設計と構築

p-terphenylを光増感剤とし、4種類の大環状ポリアミンコバルト錯体を助触媒とした水および二酸化炭素の光還元システムについて、反応生成物分析を行い、特に助触媒の幾何学的構造に伴う光還元活性ならびに生成物選択性の変化について検討を行った。コバルト錯体分子へのメチル基導入に伴い、還元電位の正側へのシフトが観測され、同時に二酸化炭素光還元活性は低下した。これは還元力の低下および二酸化炭素の取り込みに対する立体規制の両者が関わっているためと考えられる。p-terphenylのラジカルアニオンから錯体への電子移動が確認され、その速度定数を求めることができた。コバルトが1価に還元された状態では二酸化炭素の配位は解離と平衡にあり、その解離定数を決定した。これらの結果から、金属錯体の構造が変化した場合、電子移動速度はあまり大きな影響を受けないが、二酸化炭素の配位の強さが規制を受けており、これが光還元活性を制御する因子であることがわかった。ここで得られた結果は助触媒としての大環状アミンコバルト錯体には二酸化炭素の配位を妨害するような置換基の導入が好ましくないことを示している。従って、以後、助触媒の設計による活性の増加を検討する場合には、配位子のアキシャル位への置換基導入ではなく、中心金属など別の観点からのアプローチが必要と思われる。二酸化炭素の有機化合物への電気化学的付加反応に対する触媒として知られているニッケル錯体をp-terphenylを光増感剤とする系での助触媒として用いる系の検討を行った。ニッケルサイクラムを用いた場合では、コバルトの場合に進行したCO_2の還元が起こらず、水素発生のみが観察された。レーザーフラッシュホトリシスによる実験であるhp-terphenylの存在しない条件でも、CO_2存在か313nm光照射でNiL(CO_2)^+を含むNi(I)が生成した。トリエチルアミン(TEA)を含むアセトニトリル溶液中でNi^<II>L_2^+はCO_2と相互作用し、Ni^<II>L(TEA)(CO_2)_2^+を生成した。NiL(CO_2)^+は配位圏のTEAからの光誘起電子移動により生成すると考えられる。現在、CoとNiサイクラムの光化学の相違について検討中である。半導体超微結晶(TiO_2、ZnO)/光増感色素(Coumarins 343、D-1421、and D-126)系の溶液内(H_2O、Methanol)での高速電子移動速度を蛍光upconversion法により決定した。水系のTiO2表面においては、色素分子は非常に強く吸着し、効果的にその蛍光は消光される(結合定数<59000M^1、消光比<10^<-2>)。この系における電子移動速度は2.5×10^<-13>sec^<-1>(40 fsec)以下であると決定された。この値はこれまで観測された不均一界面での電子移動速度の中で最適であり、注入電子が半導体伝導帯中でdephasingされた場合の電子注入時間の理論値10-50fsecを実験的に検証したはじめての例である。この不均一系における高速電子注入のstates overlappingと半導体/色素の電子準位間のelectrnoic couplingの効果を明らかとするために、溶媒依存性、色素と半導体の種類依存性を詳細に検討した。その結果、ΔG<0.3eVとなりstates overlappingが減少すると注入速度は二桁以上遅くなることが分かった。また、分子全体の共鳴構造が半導体表面との結合官能基であるカルボシキル基まで達していて且つ、t_<2g>軌道対称性を持つ表面の電子軌道と相互作用することが効果的な電子注入のために重要であり、これらがelectrnoic couplingの状態を支配することを見出した。以上の検討から、高速電子注入を可能とする不均一系の特徴が明らかとなった。

レーザーフラッシュホトリシスによる実験であるhp-terphenylの存在しない条件でも、CO_2存在か313nm光照射でNiL(CO_2)^+を含むNi(I)が生成した。トリエチルアミン(TEA)を含むアセトニトリル溶液中でNi^<II>L_2^+はCO_2と相互作用し、Ni^<II>L(TEA)(CO_2)_2^+を生成した。NiL(CO_2)^+は配位圏のTEAからの光誘起電子移動により生成すると考えられる。現在、CoとNiサイクラムの光化学の相違について検討中である。半導体超微結晶(TiO_2、ZnO)/光増感色素(Coumarins 343、D-1421、and D-126)系の溶液内(H_2O、Methanol)での高速電子移動速度を蛍光upconversion法により決定した。水系のTiO2表面においては、色素分子は非常に強く吸着し、効果的にその蛍光は消光される(結合定数<59000M^1、消光比<10^<-2>)。この系における電子移動速度は2.5×10^<-13>sec^<-1>(40 fsec)以下であると決定された。この値はこれまで観測された不均一界面での電子移動速度の中で最適であり、注入電子が半導体伝導帯中でdephasingされた場合の電子注入時間の理論値10-50fsecを実験的に検証したはじめての例である。この不均一系における高速電子注入のstates overlappingと半導体/色素の電子準位間のelectrnoic couplingの効果を明らかとするために、溶媒依存性、色素と半導体の種類依存性を詳細に検討した。その結果、ΔG<0.3eVとなりstates overlappingが減少すると注入速度は二桁以上遅くなることが分かった。また、分子全体の共鳴構造が半導体表面との結合官能基であるカルボシキル基まで達していて且つ、t_<2g>軌道対称性を持つ表面の電子軌道と相互作用することが効果的な電子注入のために重要であり、これらがelectrnoic couplingの状態を支配することを見出した。以上の検討から、高速電子注入を可能とする不均一系の特徴が明らかとなった。p-terphenylを光増感剤とし、4種類の大環状ポリアミンコバルト錯体を助触媒とした水および二酸化炭素の光還元システムについて、反応生成物分析を行い、特に助触媒の幾何学的構造に伴う光還元活性ならびに生成物選択性の変化について検討を行った。コバルト錯体分子へのメチル基導入に伴い、還元電位の正側へのシフトが観測され、同時に二酸化炭素光還元活性は低下した。これは還元力の低下および二酸化炭素の取り込みに対する立体規制の両者が関わっているためと考えられる。p-terphenylのラジカルアニオンから錯体への電子移動が確認され、その速度定数を求めることができた。コバルトが1価に還元された状態では二酸化炭素の配位は解離と平衡にあり、その解離定数を決定した。これらの結果から、金属錯体の構造が変化した場合、電子移動速度はあまり大きな影響を受けないが、二酸化炭素の配位の強さが規制を受けており、これが光還元活性を制御する因子であることがわかった。
スピン渦度結合を用いた反強磁性スピン注入技術の開発

本研究では、近年、発見されたスピン角運動量保存則に基づき巨視的な回転運動からスピン流を生み出すスピン渦度結合と次世代スピントロニクス材料の有力候補である反強磁性体を組み合わせることにより、これまでに実現が困難だった反強磁性体からの非熱的スピン流生成を世界に先駆けて実験実証し、反強磁性体のスピントロニクス応用におけるブレークスルー技術の創成を目指す。
細胞運動の数理モデルに向けた、アクティブマターの自発運動と変形の解明

アクティブソフトマターの物理学の理論的基盤を構築することを目指し、非平衡状態であるシステム、特に細胞運動のような自発運動についての研究を進めてきた。最近実験的に構築された、化学反応によって、等方的な環境でありながら自発的に対称性を破って運動する液滴について、その自発運動と変形のメカニズムと液滴間の相互作用について理論的に解析を行った。特に流体力学に注目して、液滴が自発的に作り出す流れ場の一般的な形式を構築した。また、自発運動する粒子の集団運動を示す非平衡相転移についての理論的な解析を進め、流体力学的相互作用によってマクロな配向状態が実現することを示した。本研究の目的は、細胞の多自由度からなる構成要素を力学的な性質に注目して縮約することで、細胞運動や組織の動力学についての基礎的な数理モデルを構築することである。細胞骨格をモデル化するアクティブゲルの理論と、より大きなスケールでの細胞運動の最も単純化されたモデルとしての自己駆動される液滴とその変形との二つの異なるスケールの間をつなぐことによって、内部自由度を含んだ自己駆動粒子のモデルを構築することを目標としている。平成26年度は、アクトミオシンバンドルの粘弾性と、アクトミオシンバンドル内の不均一性と力発生のメカニズムに注目して研究を進めていくことによって、細胞内部をソフトマターの集合体として記述することを計画していた。まず、細胞内部のアクチンからなる細胞骨格の自由度を取り扱うために極性を取り入れたモデルについて解析を進めた。分子モーターによる細胞骨格の収縮力(アクティブストレス)を取り入れることにより、モデル細胞内での極性の分布は非一様になり、それによって非対称性が誘起されて運動へとつながる。我々は、細胞界面のダイナミックスに注目し、アクティブストレスが非一様な表面張力であると解釈され、そのために周囲の流れを引き起こすことを明らかにした。また、自発運動に関する、これまで中心的に議論されてきた直線運動だけではない、回転や振動運動に関する理解を深めるために、二次元での閉じ込められた自発運動粒子の運動について理論的に調べた。系の回転対称性を仮定することによって、運動速度と位置に対して3次まで展開した一般的なモデルを構築し、これを解析することによって振動運動と回転運動が存在し、それらの間の分岐に対するパラメーターの条件を理論的に求めた。これらの結果は、論文としてまとめて現在Physical Review E誌に再投稿中である。平成27年度は、細胞の内部自由度を取り入れた数理モデルの構築を計画していた。どの中でも特に、液晶の自由度を持った液滴の運動に注目して研究を行った。フィラメントからなる細胞骨格を表現するために、液晶の自由度を持った液滴の数理モデルを構築し、その自発運動について解析した。ベクトル場の配向の不均一性によって生じる力学的ストレスは、細胞骨格による収縮力に対応している。このモデルを解析することによって、単純な並進運動のみならず、公転運動、自転運動、ジグザグ運動、さらにはランダム状の運動まで実現することが分かった。これは、液滴内部の液晶場が生成するトポロジカル欠陥と液滴の形の相関によって生じる。また、化学反応で濃度場を生成・消費することによって自発運動する液滴のモデルについても、さらに詳細に研究を進めている。特に、モデルの数値解析と縮約した運動速度に対する常微分方程式との解との整合性について詳細に調べた。自発運動する液滴の間の相互作用について定量的に比較し、正面衝突については、濃度の重なりによる相互作用が流体相互作用より支配的であることが分かった。本モデルは単純ではあるが、少し拡張することによって油滴などを用いた実験に適応可能ではないかと実験的研究との共同研究を進めている。液晶を取り入れた液滴のモデルを用いることで、比較的シンプルなモデルでありながら、パラメーターを変化させていくことによって様々な運動モードの変化を実現することが分かってきている。特に、サイズを変化させることによって、従来からよく研究されている直線運動だけではなく、ジグザグ運動、回転運動、そして往復しながら一方向に進む運動やカオティックに運動する状態まで実現可能であることが明らかになった。これらの運動モード間の分岐やそれぞれのモードの詳細について解析を進めている最中である。また、化学反応を用いた油滴の運動に対して、我々の理論的枠組みがどの程度適用できるのか、そして実験結果をより詳細に説明するためにどのような拡張が可能であるのかを解析している。一つの液滴や粒子の運動だけではなく、自発運動する液滴間の相互作用についても階席を進め、理論的に導出した縮約方程式と元のモデルである非線形偏微分方程式との詳細な比較を行い、半定量的な一致を得ている。この結果は現在論文投稿中である。また、よりシンプルな内部構造を持つJanus粒子の相互作用と集団運動についてもブリストル大学のTanniemola Liverpool教授と協同研究を進め、全体で整列する集団状態が実現できる条件について明らかにしている。このテーマに関しては、現在論文投稿準備中である。他の研究成果として、二次元での閉じ込められた自発運動粒子の運動について理論的に調べ、回転や振動運動、そして準周期運動についての結果は、論文としてまとめて現在Journal of Chemical Physics誌に掲載済みである。

また、マランゴニ効果による流れ場の存在下における化学物質の実効的な拡散についての理論的研究も進め、現在論文投稿中である。化学反応によって液滴から濃度場を生成する、あるいは消費する液滴は、この反応が等方的であっても自発的に対称性を破って運動する。この自己駆動液滴は、界面活性剤などによって表面張力を変化させる化学物質が液滴から溶け出すことによって、周囲に濃度分布を形成することによって実現する。我々は、この現象のモデルとして、液滴にソース項を持つ濃度場のダイナミックスと流体力学との結合によって、化学反応の反応速度を大きくしたり粘性を下げることによって、一つの液滴の周りの濃度場が対称性を破って一方向に運動することを明らかにしてきた。本年度は、液滴が生成する濃度場が相互作用によってゆがむことを理論的に計算し、また液滴が作り出す流れの影響と比較し解析を行った。その結果、濃度場のダイナミックスと流体方程式から、二つの液滴の縮約された運動方程式を導出することができた。自発運動液滴のアクティビティの無次元量の符号が二つの液滴で同じ場合には液滴は反発し、逆の場合には引力が生じる。これは、双方の液滴が、化学物質を生成している、あるいは両方とも消費している場合には斥力が生じ、片方が生成、もう片方が化学物質を消費する場合には引力相互作用することを示している。この結果はJournal of Fluid Mechanics誌に掲載済みである。また、Phase-Fieldモデルを用いて、液滴の界面をシャープだが連続的な場で表現し、濃度場と流体力学と結合させた数値計算を行った。解析的な計算と比較することによって半定量的によい一致を得ている。理論と数値計算のどちらの結果でも、正面衝突の場合には、上記で述べた二種類の相互作用では、濃度場の重なりによる相互作用が支配的であることを示している。しかし、斜めから衝突では、流体効果を取り入れた場合にのみ強い配向の効果が数値計算で見られるなど、今後解析を続けるべき課題も見つかっている。アクティブソフトマターの物理学の理論的基盤を構築することを目指し、非平衡状態であるシステム、特に細胞運動のような自発運動についての研究を進めてきた。最近実験的に構築された、化学反応によって、等方的な環境でありながら自発的に対称性を破って運動する液滴について、その自発運動と変形のメカニズムと液滴間の相互作用について理論的に解析を行った。特に流体力学に注目して、液滴が自発的に作り出す流れ場の一般的な形式を構築した。また、自発運動する粒子の集団運動を示す非平衡相転移についての理論的な解析を進め、流体力学的相互作用によってマクロな配向状態が実現することを示した。本年度の始めに検討していた細胞運動の数理モデルを見直し、自発運動や変形の観点から不必要な項を取り除く作業をまず行った。それにより、非常にシンプルな非線形偏微分方程式からなる数理モデルへと帰着させることができた。
AIDの発現を指標とした非変異原性発がん物質のスクリーニングに関する研究

発がん性は変異原性テストによってスクリーニングされるが、変異原性陰性でありながら発がん性をもつ物質(非変異原性発がん物質)は多数存在し、その発がんメカニズムは不明である。近年AID(activation-induced cytidine deaminase)がB細胞以外の体細胞にて異所性に発現誘導され遺伝子変異を誘発することが報告された。本研究では、非変異原性発がん物質の中で、異所性にAIDを発現誘導するものがあるかどうかを検討し、AID発現を指標とした非変異原性発がん物質のin vitroでのスクリーニング系を確立できるか確認した。既知の非変異原性発がん物質について、AIDの発現誘導能をスクリーニングした結果、Cadmiumやo-phenyl phenol (OPP)がAID誘導能を持つことが判明した。この発見は非変異原性発がん物質の新たな発がんメカニズムとして重要であると考えられ、AIDを指標としたスクリーニングが有用である可能性が示された。現在発がん性の主な指標は、変異原性の有無でありこれらはエイムステストに代表される各種の変異原性テストによってスクリーニングが可能である。しかし、近年のナノ粒子等に代表されるような非変異原性発がん物質が注目されている。現在の非変異原性のスクリーニング法は限られており、別の観点からの検討が必要である。近年炎症性サイトカインにより異所性にAID(Activation-lnduced cytidine Deaminase)が発現し、変異を誘発する可能性が示唆された。AIDは生理的条件下ではB細胞にのみ発現し、それ以外の体細胞には発現が厳しく制御されている。本研究では、これまで非変異原性ではあるが動物実験で発がん性が認められている物質が、B細胞系以外の細胞にてAIDを発現誘導するものがあるかどうかを検討し、AID発現を指標とした非変異原性発がん物質のin vitroでのスクリーニング系を樹立することを目的としている。方法としてルシフェラーゼにヒトAIDプロモーターを連結したベクターの恒常発現細胞株を作成して、AIDプロモーター活性をもつ物質をスクリーニングする系を作成する。本年度は、3種のAIDプロモーター領域をもつ(+67-1491)(+67-870)(+67-458)を作成し一過性のトランスフェクションによりAIDのプロモーター活性が得られるかどうかを各種の細胞株で検討した。その結果、いずれの3種類もTNF-alphaの刺激にてプロモーター活性を持つことが認められた。一方で、細胞株でバックグランドとなるAIDのプロモーター活性が異なることが判明したため、AsPC-1やLovoなどの細胞株がバックグランドとして適当と判断し、Hygromycinにてタイタリングを行い、トランスフェクション法にて現在恒常発現株を選択中である。恒常株が選択できれば、これまで特定されている非変異原性発現のAID誘導能を測定する。現在発がん性の主な指標は変異原性の有無であり、エイムステストに代表される変異原性テストによってスクリーニングされることが確立されている。しかし、以前より非変異原性(変異原性を示さない)でありながら発がん性をもつ物質の存在が明らかにされているものの、非変異原性発がん物質による発がんメカニズムは未だ不明である。そのためスクリーニング法は限られており、新たな視点からの検討が必要である。近年AID (Activation-Induced cytidine Deaminase)がB細胞以外の体細胞にて異所性に発現誘導され遺伝子変異を誘発することが報告された。本研究では、これまで非変異原性ではあるが動物実験で発がん性が認められている物質が、B細胞系以外の細胞にてAIDを発現誘導するものがあるかどうかを検討し、AID発現を指標とした非変異原性発がん物質のin vitroでのスクリーニング系を確立することを目的としている。ヒトAIDのプロモーターにレポーター遺伝子としてルシフェラーゼ(Luc)遺伝子を連結したプラスミドを作成した。このプラスミドをTNF-alphaにてAIDが発現誘導されることを確認している細胞株にリポフェクチン遺伝子導入法を用いて導入し、HygromycinBで選択後、数種類の恒常発現株を得た。その恒常発現株を用い、TNF-alphaにてプロモーター活性が濃度依存性に上昇することを検討した結果、AID発現活性を高感度に検出できる細胞株(Panc-1)を選択し得た。本恒常発現細胞株ではAIDの発現プロモーターが活性化されるとレポーター遺伝子であるルシフェラーゼが発光するためプレートリーダーを用いて容易に発現量を定量化できることが確認できた。

今後本細胞株を用いて既知の非変異原性発がん物質について、AIDの発現誘導能をスクリーニングする予定である。現在発がん性の主な指標は変異原性の有無であり、エイムステストに代表される変異原性テストによってスクリーニングされることが確立されている。しかし、以前より非変異原性(変異原性を示さない)でありながら発がん性をもつ物質の存在が明らかにされているものの、非変異原性発がん物質による発がんメカニズムは未だ不明である。そのためスクリーニング法は限られており、新たな視点からの検討が必要である。近年AID(activation-induced cytidine deaminase)がB細胞以外の体細胞にて異所性に発現誘導され遺伝子変異を誘発することが報告された。本研究では、これまで非変異原性ではあるが動物実験で発がん性が認められている物質が、B細胞系以外の細胞にてAIDを発現誘導するものがあるかどうかを検討し、AID発現を指標とした非変異原性発がん物質のin vitroでのスクリーニング系を確立することを目的としている。ヒトAIDのプロモーターにレポーター遺伝子としてルシフェラーゼ(Luc)遺伝子を連結したプラスミドを作成した。このプラスミドをリポフェクチン遺伝子導入法を用いて導入し、HygromycinBで選択後、数種類の恒常発現株を得た。その恒常発現株を用い、AID発現活性を高感度に検出できる細胞株(Panc-1)を選択し得た。本恒常発現細胞株ではAIDの発現プロモーターが活性化されるとレポーター遺伝子であるルシフェラーゼが発光するためプレートリーダーを用いて容易に発現量を定量化できることが確認できた。本細胞株を用いてO-phenyl phenol (OPP), butyrate hydroxyanisole (BHA), butyl benzyl phthalate (BBP), bisphenol A(BHA), di(2-ethylhexyl)phthalate (DEHP), cadmium chloride (Cd)などの既知の非変異原性発がん物質について、AIDの発現誘導能をスクリーニングした結果、Cadmiumとo-phenyl phenol (OPP)がAID誘導能を持つことが判明した。この発見は非変異原性発がん物質の新たな発がんメカニズムとして重要であることが示唆された。