hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超高集積磁性メモリセル

新世代の情報記憶メモリであるMRAM(Magnetic Random Access Memory)の記憶容量を大きくするためのブレークスルーを発見することを目的として、サブミクロンオーダー以下の大きさを有するメモリセルの磁気的特性および磁化状態について評価を行った。1.メモリセルの微細化を目的とし、微細加工プロセスの最適化についての基礎検討を行った結果、70nm×200nmの長方形メモリセルの加工技術を確立した。この大きさは、16Gbit級のメモリセルの大きさに相当する。2.300nm×600nmから500nm×1000nmのサイズの長方形のNi-Fe(5nm)/Hf(5nm)およびNi-Fe(5nm)/Hf(2nm)/Ni-Fe(5nm)/Hf(5nm)メモリセルを形成し、磁化状態を磁気力顕微鏡を用いて観察した。従来のNi-Fe/Hfセルと比較して、本研究で提案した基本構造であるNi-Fe/Hf/Ni-Fe/Hf積層セルでは、2層の磁性層の膜厚方向に磁化が還流するため、低い磁界で記録状態を書き換えることができることを明らかにした。また、50nm×100nm程度のサイズに対しても、マイクロマグネティクス・シミュレーションにより、従来のセルと比較して、本研究で提案した基本構造では、1/2程度の磁界で情報を書き換えることができることを明らかにした。3.閉磁路構造を有するリング状のメモリセルに対する記録方法について検討を行った。従来の構造のメモリセルでは、膜面垂直方向に電流を流すことにより磁界を発生しなければ、記録を行うことができなかった。これに対し、厚さ5-20nmのNi-20at%Feからなる直径500-1000nmの円形のリング状のメモリセルの一部を削り、磁束を通しにくい構造にすることにより、面内の電流による面内磁界により、記録可能となった。新世代の情報記憶デバイスであるMRAM(Magnetic Random Access Memory)における磁性薄膜メモリセルについての検討を行った。本研究では、情報記録層の静磁エネルギーを低減する新積層構造を提案し、4Gbit級のMRAMに用いられるメモリセルの基本構造を構築することを目的とした。(1)メモリセルの微細化を目的とし、微細加工プロセスの最適化についての基礎検討を行った。電子線リソグラフィおよびリフトオフ法による微細加工プロセスを改良した結果、70nm×200nmの長方形メモリセルの加工技術を確立した。(2)走査型プローブ顕微鏡を用いたメモリセルの材料構造観察、磁気構造観察を行った。その結果、8μm×1μmのセルサイズに関して、従来型の単層膜情報記憶磁性層は、還流磁区構造となり情報を失うのに対して、本研究で提案した基本構造である積層膜情報記憶磁性層は、還流磁区構造とならずに情報を安定に保持することができることを明らかにした。(3)スピン依存トンネル効果評価設備により、磁界中のメモリセルの電気的な特性についての検討を行った。ミクロンオーダーからサブミクロンオーダーの大きさを有するHf(5nm)/Fe-40at%Mn(10nm)/Ni-20at%Fe(5nm)/Cu(2.5nm)/Ni-20at%Fe(5nm)/Hf(5nm)の積層構造のメモリセルの磁界による電気抵抗の変化を、複数個のメモリセルの平均値として測定することができた。

(4)本研究で提案した新積層構造を有するメモリセルにおける情報記録層についての基礎検討を行い、形状およびサイズと磁気異方性との関係を明確にした。また、隣接するメモリセルとの静磁的相互作用についても検討を行い、メモリセルの間隔が500nmになると、メモリセルの磁気異方性が50%低下することを明らかにした。新世代の情報記憶メモリであるMRAM(Magnetic Random Access Memory)の記憶容量を大きくするためのブレークスルーを発見することを目的として、サブミクロンオーダー以下の大きさを有するメモリセルの磁気的特性および磁化状態について評価を行った。(1)閉磁路構造を有する環状のメモリセルについて検討を行った。厚さ10nmのNi-20at%Feからなる直径1-2μmの円形の環状メモリセルでは、磁気光学効果測定装置および磁気力顕微鏡による磁化状態の観察により、磁化が円周に沿って還流し、環状メモリセルの外部には磁束が漏洩しないことがわかった。上記の円形環状メモリセルでは、磁束が漏洩しないため、メモリセルを極めて高密度に配列しても、メモリセル間の情報の干渉がなく、記録状態を安定に保つことができる。(2)四角形および三角形の環状メモリセルでは、複雑な磁区構造となり、メモリセルの外部に磁束が漏洩する。このことから、超高密度配列に適したメモリセル形状は円形の環状であることが明らかになった。(3)0.5μm×0.5μmから2μm×2μmのサイズの正方形メモリセルおよび0.5μmX1.0μmの長方形メモリセルの磁化状態を磁気力顕微鏡を用いて観察した。従来型のNi20at%Fe単層膜情報記憶磁性層は、面内還流磁区構造となり情報を失うのに対して、本研究で提案した基本構造であるNi-Fe/Hf/Ni-Fe積層膜情報記憶磁性層は、2層の磁性層の膜厚方向に磁化が還流し、面内方向には還流磁区構造とならずに情報を安定に保持することができることを明らかにした。(1)300nm×600nmから500nm×1000nmのサイズの長方形のNi-Fe(5nm)/Hf(5nm)およびNi-Fe(5nm)/Hf(2nm)/Ni-Fe(5nm)/Hf(5nm)メモリセルを形成し、磁化状態を磁気力顕微鏡を用いて観察した。従来のNi-Fe/Hfセルと比較して、本研究で提案した基本構造であるNi-Fe/Hf/Ni-Fe/Hf積層セルでは、2層の磁性層の膜厚方向に磁化が還流するため、低い磁界で記録状態を書き換えることができることを明らかにした。(2)50nm×100nmから500nm×1000nmのサイズの長方形メモリセルに対するマイクロマグネティクス・シミュレーションにより、従来のNi-Fe/Hfセルと比較して、本研究で提案した基本構造であるNi-Fe/Hf/Ni-Fe/Hf積層セルでは、1/2程度の磁界で情報を書き換えることができることを明らかにした。(3)閉磁路構造を有するリング状のメモリセルに対する記録方法について検討を行った。従来の構造のメモリセルでは、膜面垂直方向に電流を流すことにより磁界を発生しなければ、記録を行うことができなかった。
蓄熱/温暖化現象の抑制を対象としたゼロエミッション化研究-電力関連産業をモデルに

環境庁編「環境白書」等からの二酸化炭素の排出状況に関する資料の収集を図り、産業界における二酸化炭素の排出状況などを詳細に調査解析した。引用資料は最新のデータが掲載されている1995年度を主に用いることとした。解析結果に基づいて、電力-照明産業間を基幹とした二酸化炭素に関するゼロミッション型物質・エネルギーフローマップを作成した。また、排熱に関する抑制効果を無排熱光源を物質循環系に組み込んだ場合と、従来の光源(照明産業を対象)を利用した場合とを比較例として取り上げ、エネルギー的に検討した。なお、照明に関する情報は、照明学会・照明普及会が調査した資料(昭和54年度)から引用した。当該無排熱化学発光光源を新規な照明発生法として利用した場合は、C_3H_8を化石燃料として用いた場合のエネルギーを利用して、i)40W電球を約1000億個1時間使用可能である、ii)約2000万個の40W電球を同時に6ヶ月間点灯するのと等価である、という計算結果を得た。本年度作成のフローマップを運用することで、大量の二酸化炭素の削減ができ、一方では無排熱光源の利用によって、著しい省エネルギーおよび蓄熱抑制の効果が期待できることが調査できた。また、当該研究のゼロエミッション型照明光発生技術の有用性も確かめられた。
口腔粘膜疾患の遠隔立体視診断システムの構築及び診断要因分析

昨年度に続き、九州工業大学大学院生命体工学研究科脳型計算機研究室(以下、脳型計算機研究室)及び九州歯科大学病態制御学分野(以下、病態制御学分野)と3者での研究を継続した。本研究の目標は、口腔粘膜疾患の人工診断であるが、コンピュータを用いた人工診断については、検討の過程で、立体視技術を用いない方策を採ることとした。これは、標本(病巣部分)の取扱い、撮影方法の標準化が困難なことに加え、立体情報を分析するアルゴリズムに相当の困難があったためである。研究の方向性として、引き続きアーカイブ(診察記録または教材)として利用することを前提に、システムの構築及び検証を進めた。デスクトップPCに、高解像度USBカメラを組み合わせ、ソフトウェアエンコーディングの後に記録し、再生は液晶立体視モニタとするシステムを最終形とした。PCはノート型でも稼働できることから、可搬性を重視した構成とすることも可能である。一方で、ソフトウェアエンコードの限界もあり、動画記録の場合では、かなり画質を落とす必要が生じ、診断レベルには到達できないことも判明した。さらに、課題として、至近距離の立体視撮影をする関係上、寄り目機能が必須であること、被写界深度を確保することが上げられた。一方、LED光源が多色化していること、CCDの受光感度が赤外線領域にも及ぶことから、一部の口腔粘膜疾患では肉眼的診断の制度を向上させる可能性が示唆された。これらの問題を引き続き解決することにより、口腔粘膜のアーカイブ化を、より確実にすることが可能と考えられる。九州工業大学大学院生命体工学研究科脳型計算機研究室(以下、脳型計算機研究室)及び九州歯科大学病態制御学分野(以下、病態制御学分野)と3者にて、口腔に適用できる立体視撮影装置のプロトタイプを製作し、評価を行なった.本研究は、最終的に人工診断を行うことを目的としているが、1.コンピュータにのみ理解できる画像情報を収集し、既知の粘膜疾患ライブラリと照合する2.人間にも理解できる一般的な三次元画像情報として収集し、人間のナッレジを人工診断アルゴズムに反映させるの2つの手段が考えられる。本研究の当初計画は、後者で行うこととしていたが、本システムの普及のためにも、人工診断に特化させる方式について、検討を行った。その結果、対象物表面との距離が極めて近い環境では、光源との距離を初めとするセッティングが難しく、大きな補正を加えなければ、画像データとして利用できないことがわかった。また、人間の目で立体視化するための手段が取りづらく、画像ライブラリの撮影装置としての活用も困難であることが予想された。2.の方法による撮影技術はある程度確立しているが、対象物が至近距離である場合、同様の問題が起きる。確実に回避する方法として、撮影距離を一定に保ち、かつ光源も固定化するなどの方法が考えられ、次年度の研究及び装置の製作に反映させる予定である。
高い超伝導転移温度を有するアルカリ土類金属単体元素の結晶構造の解明

全元素の中で高い超伝導転移温度(Tc)を示すアルカリ土類金属について、Tcと結晶構造の関係を知ることでその発現機構を明らかにすることを目的としている。前年度は実験手法及び計算機環境の整備をおこない、ストロンチウムについての結晶構造について調べた。今年度では以下に示すような研究成果が得られた。1、ストロンチウムについて昨年度と同様、放射光を用いたX線回折測定から、以前の結果に加えて、温度・圧力条件を変えることでデータ点を追加し、温度-圧力相図を作成した。これまでに知られていなかった低温領域でのみ存在する新しい高圧相の存在を明らかにした。この相が現れるのは低温下で圧力を印加するという実験パスに依る。2、元素で最も高い超伝導転移温度(Tc=29 K)をもつカルシウムにおいて、220 GPaまでの超圧力領域で放射光を用いたX線回折測定を行ない、低温領域でも室温で報告のある結晶構造相転移が存在することを確認した。それにより、おおよその相境界を知ることができた。3、結晶構造と超伝導転移温度についての関係を明らかにするために、200 GPaをこえる超高圧下低温領域で電気抵抗とX線回折の同時測定実現のための技術開発をおこなった。4、ストロンチウムの実験結果から得られた低温・高圧相の存在は、バリウムでも存在することが他のグループにより報告がなされている。これらの結晶構造は異なるもののアルカリ土類金属は低温領域において類似の相転移のシークエンスをもつとするならば、カルシウムでも新しく低温領域にのみ存在する高圧相が存在するという可能性を見出した。先行研究として他グループによって報告のあったバリウムに存在する高圧下低温相が、ストロンチウムにおいても存在することを明らかにした。しかしながら、その結晶構造はバリウムのそれとは異なる。我々の今回の研究結果から、アルカリ土類金属では類似の相転移のシークエンスをもつことを示したことになる。これにより元素で最も高い超伝導転移温度を示すカルシウムにおいても、これまで知られていなかった低温・高圧相が存在するという可能性を見出すことができたといえる。バリウムとストロンチウムで存在を確認した新しい低温・高圧相の結晶構造の決定をおこなう。さらにこれらが、より高い超伝導を示す相であることが期待できるため、この低温高圧相における電気抵抗の温度依存性を明らかにしたい。また元素で最も高い超伝導転移温度をもつカルシウムもまた、超高圧・低温領域でこれまで知られていない新たな構造相転移の存在が期待できる。これらを実験的に実証することで超伝導と結晶構造の関係を明らかにしたい。全元素の中で高い超伝導転移温度(Tc)を示すアルカリ土類金属について、Tcと結晶構造の関係を知ることでその発現機構を明らかにすることを目的とし、実験手法及び計算機環境の整備をおこない、ストロンチウムについての結晶構造とTcの関係を調べた。1、ストロンチウムの多結晶化と圧力発生装置への封入の手法を確立。アルゴンガス置換されたグローブボックス内でストロンチウムの乳鉢上でストロンチウムをすり潰すことで多結晶化し、高圧発生装置であるダイヤモンドアンビルセル(DAC)の試料室に試料を充填し、SPring-8でX線回折測定をおこない、なめらかなデバイシェラーリングであることを確かめた。これにより質の良いX線回折パターンを得ることができる。2、温度-圧力相図の作成。室温で報告のある高圧下での構造相転移fcc相→bcc相(3.5 GPa) →Sr-III相(24 GPa) →Sr-I相(35 GPa) →Sr-V相(46 GPa)の存在を確認した。SPring-8にて、冷凍機を用いた低温・高圧下での放射光を利用したX線回折測定から、それぞれ異なる温度で一定に保ち圧力を加えることで、実験パスにより発現する結晶相の違いを見出した。80GPa付近までの圧力、10Kまでの低温領域における相図を概ね作成することができた。3、結晶構造解析、密度汎関数法(DFT)計算のための計算サーバーの導入。実験と並行して計算サーバーの導入、立ち上げ作業をおこない計算機環境を整えることができた。設定した項目に基づいて研究を推進し、ほぼ計画通りに進展しているといえるため。当初の目的である100GPaの圧力領域までの測定はできていないものの、高いTcを示す60GPaを越えた圧力領域の相図は概ね決定できている。

3、結晶構造と超伝導転移温度についての関係を明らかにするために、200 GPaをこえる超高圧下低温領域で電気抵抗とX線回折の同時測定実現のための技術開発をおこなった。4、ストロンチウムの実験結果から得られた低温・高圧相の存在は、バリウムでも存在することが他のグループにより報告がなされている。これらの結晶構造は異なるもののアルカリ土類金属は低温領域において類似の相転移のシークエンスをもつとするならば、カルシウムでも新しく低温領域にのみ存在する高圧相が存在するという可能性を見出した。先行研究として他グループによって報告のあったバリウムに存在する高圧下低温相が、ストロンチウムにおいても存在することを明らかにした。しかしながら、その結晶構造はバリウムのそれとは異なる。我々の今回の研究結果から、アルカリ土類金属では類似の相転移のシークエンスをもつことを示したことになる。これにより元素で最も高い超伝導転移温度を示すカルシウムにおいても、これまで知られていなかった低温・高圧相が存在するという可能性を見出すことができたといえる。・温度と圧力の両方をパラメーターとしてX線回折測定をおこない、前年度に確認した室温における高圧相fcc相→bcc相(3.5 GPa) →Sr-III相(24 GPa) →Sr-I相(35 GPa) →Sr-V相(46 GPa)および新しい高圧相について、低温領域での相境界をさらに実験パスを変えて詳細にしらべる。・作成した相図を基に各結晶相でのストロンチウムの超伝導転移温度の圧力依存性を調べる。・100GPa以上の超高圧・低温下での電気抵抗測定をおこなうことで、超伝導についての温度-圧力相図をさらに拡大し、超伝導相の存在領域を明らかにする。・得られたX線回折パターンから超伝導相の精密結晶構造解析をおこない、さらにDFT計算によるモデルの安定性をチェックする。バリウムとストロンチウムで存在を確認した新しい低温・高圧相の結晶構造の決定をおこなう。さらにこれらが、より高い超伝導を示す相であることが期待できるため、この低温高圧相における電気抵抗の温度依存性を明らかにしたい。また元素で最も高い超伝導転移温度をもつカルシウムもまた、超高圧・低温領域でこれまで知られていない新たな構造相転移の存在が期待できる。これらを実験的に実証することで超伝導と結晶構造の関係を明らかにしたい。得られたデータを用いて昨年度は一般的な結晶構造解析法に留まったため。次年度はさらに精密構造解析を行なうためプログラムのバージョン変更などを含めたシステムに関する諸費用として使用する。
身体所有感の神経基盤の研究―サルにおけるラバーハンド錯覚モデルの確立

動物実験用に開発した3Dメガネを用いて、サルにモニター上に呈示したCG画像を両眼立体視させる。CGで呈示したサルの手の画像と、遮蔽されたサルの手に同期した触覚刺激を与えてラバーハンド錯覚を誘導する。この時、同時にサルの体温、皮膚抵抗、および心拍などの自律神経指標を記録し、ラバーハンド錯覚時に人間で知られているような現象がサルでも生じているかを調べる。さらに、手の位置に特異的に反応する神経細胞が存在することが知られている頭頂連合野から単一神経活動を記録し、ラバーハンド錯覚の神経基盤について考察する。
単為発生マウスをモデルとしたインプリント遺伝子による個体発生制御機構の解明

父性メチル化インプリント制御に焦点を当て研究を進め新規知見を得た。二母性マウスの胎仔および胎盤におけるマイクロアレイ解析を行い、6番および12番染色体の父性メチル化領域のインプリント遺伝子により個体発生が制御されていることを明らかにした。12番染色体の父性メチル化領域の母方発現Gtl2転写産物から生じるmiRNAが個体発生に重要な役割をもつことを初めて明らかにした。マウス1番染色体およびヒト2番染色体で父性発現するインプリント遺伝子Zdbf2を初めて発見した。卵子(雌)ゲノムから構成されるマウス胚(二母性胚)の個体発生能を、インプリントとの関連から追及した。卵母細胞の核移植ではインプリント型を改変できない2セツトの父性インプリント遺伝子に注目した。一つは、マウス7番染色体遠位部に存在するIgf2-H19遺伝子、他の1セツトは12番染色体遠位部にあるDlk1-Gtl2遺伝子である。Igf2-H19遺伝子については、母方発現するH19遺伝子の転写領域と転写調節領域の計13kbを欠損したマウス(H19Δ13)を従来通り使用した。一方、Dlk1-Gtl2遺伝子の発現改変には、あらたに(Gtl2の上流にある転写調節領域(IG-DMR, intergenic differentially methylated region)を欠損させたマウスを導入し)活用した。このIG-DMR欠損マウスでは、雌アレルか6のGtl2の発現が抑制され、一方発現が抑制されていたDlk1の発現が活性化され、雄アレル型の遺伝子発現パターンを示す。これら2種の遺伝子欠損マウスを交配し、両遺伝子アレルを欠損した雌マウス新生仔を生産した。この新生仔より非正長期卵母細胞を採取し、二母性胚を核移植により作出して、高率に個体発生させることに成功した。また、マイクロアレイにより、二母性胚の遺伝子発現プロフアイルを作成し、受精胚と比較検討している。さらに、それらの胚からES細胞の樹立を開始した。2セットの父性メチル化インプリント領域を改変したマウス新生仔の卵母細胞を用い、雌ゲノムからのみ発生可能な既報に従い二母性マウスを作出した。本年度は特に胎盤形成に対する7番染色体遠位部に存在するlgf2-H19遺伝子および12番染色体遠位部にあるDlk1-Gtl2遺伝子の役割について、総合的に追究した。解析は、胎齢12.5日の胎盤にて行い、病理組織学的解析ならびにマイクロアレイおよび定量的RT-PCR法により詳細に検討した。その結果、両領域を欠損した非成長期卵子を用いて再構築した二母性胚由来の胎盤では、受精卵由来の正常胎盤と何ら差異は認められず、完全な機能的胎盤が形成されたことが証明された。ところが、lgf2-H19遺伝子領域が、正常なインプリント状況に改変されている胎盤では、サイズには可成りの改善が見られたものの、胎盤の組織構造には、依然明らかな異常が認められた。一方、Dlk1-Gtl2遺伝子の発現が正常になるよう改変された胎盤では、サイズの改善は限定されていたものの、胎盤の組織構造は顕著に改善されていることが、明らかとなった。マイクロアレイによる網羅的遺伝子発現解析の結果からも、両インプリント領域の胎盤形成における作用が、裏付けられた。これらの結果から、2つの父性メチル化インプリント領域は、胎盤形成に対して補完的に機能していることを実証した。また、すべての遺伝子型の二母性胚由来のES細胞株の樹立に成功した。雌雄生殖細胞系列で行われるメチル化インプリントが、生殖細胞の個体発生支持機能の根幹を形成するゲノム修飾であることを一連の研究により実証してきた。二母性ゲノム胚(母性ゲノムのみを持つ2倍体胚)から正常な産子を再現性高くかつ高率(30%)に生産することに成功した。胎盤に焦点を当て、GeneChipマイクロアレイ解析による遺伝子発現プロファイルを作成して発現調節ネットワークの観点から検討した。その結果、6番および12番染色体の父性メチル化インプリント遺伝子、特にIgf2およびDlk1遺伝子の発現が正常化に集約されることが判明した。また、6番および12番染色体の父性メチル化インプリント領域を2重欠損した成熟マウスの卵子ゲノムと母性メチル化インプリントを欠いたマウス新生仔の卵母細胞ゲノムから作成した二母性胚も正常な産子に発生することを明らかにした。この成果から、完全な父性型ゲノムの存在は個体発生に不可欠ではなく、むしろインプリント遺伝子の発現が発現アレルに依存することなく2倍体ゲノムセットとして正常に修正されれば、胚は正常な個体発生を遂げることが可能であることが証明された。

また、3種の遺伝子型(Igf2発現、Dlk1発現、Igf2およびDlk1発現)の二母性マウス胎盤のGeneChipマイクロアレイ解析および遺伝子発現ネットワーク解析から、正常な胎盤形成がIgf2およびDlk1遺伝子の発現の正常化に依存していることが明らかにされた。
下位脳幹における雌雄ラット性行動制御機構の解析

雌雄ラットの性行動は中枢神経系により制御されており、性ホルモンは中枢神経系の制御機構に直接作用することで性行動の発現を可能にしている。中枢神経系における制御機構は前脳を中心に解析が進んでいるが下位脳幹である中脳、橋、延髄では不明の部分が多い。本実験は延髄の縫線核に焦点をんでいるが下位脳幹である中乳、橋、延髄ではまだまだ不明な部分が多い。本実験延髄の縫線核に焦点を宛て、破壊すると雌雄の性行動がどの様に変るか調べたものである。1.雌ラット性行動における延髄縫線核の破壊効果:雌ラットを去勢し不確縫線核または大縫線核を高周波破壊しサイラスチックチュ-ブをもちいてestradiolー17β(E_2)を投与した。E_2投与2日後から5日間行動テストを行なった結果、不確縫線核を破壊された雌ラットは強い性行動を示し、また、勧誘行動の開始も早かった。大縫線核破壊は影響がなかった。2.雄ラット性行動における延髄縫線核の破壊効果とPCPA投与効果:雄ラットを去勢し、不確縫線核または大縫線核を高周波破壊し、サイラスチックチュ-ブをもちいて、tesotosteroneを投与した。その後1週間毎に3回行動テストを行なった結果、不確縫線核を破壊された雄ラットは、性行動が低下し、特に挿入回数、射精回数は少なかった。また、不確縫線核は性行動を抑制していると考えられるセロトニンを神経伝達物質とするニュ-ロンを多く含むので、破壊により性行動が低下した雄ラットにセロトニンの合成阻害剤であるPCPAを投与するとある程度の回復が見られた。このように延髄の不確縫線核およびその周辺は雌ラットでは性行動を抑制しており、雄ラットでは性行動を促進している事が明かとなった。また、雄ラットにおいて、セロトニン合成阻害剤であるPCPAは不確縫線核以外の縫線核に作用して性行動発現を促進する可能性が示唆された。雌、雄ラットの性行動の制御に下位脳幹がどのように関係しているか縫線核を中心に調べた。雌ラットを去勢すると同時に、延髄縫線核の高周波破壊を行ない、エストロゲンを含んだサイラスティクチューブ(内径1.57、外径3.18mm、3cm)を挿入後2日目より5日間性行動の観察を行った。その結果、この延髄縫線核を破壊した9匹の平均ロードーシス商は対照群(10匹)や偽手術群(6匹)より高い値を示した。また勧誘行動も早く見られ、この縫線核が雌ラット性行動に抑制的役割をもつことが明らかになった(日本動物学会第59回大会発表)。現在64年度の計画に記した、この縫線核とセロトニンニューロンの関係を調べている。雄ラットを去勢すると同時に、延髄縫線核の高周波破壊を行ない、テストステロンを含んだ5cmのサイラスティクチューブ2本を挿入後、1週間毎に3回の性行動観察を行った。まだ例数は少なく発表に至っていないが、雌の場合とは逆に、この縫線核を破壊すると性行動が極端に低下してしまう現象がみられた。おそらくRaphe obsculus nucleusは雄の性行動に対し促進的な役割をもつものと推測できるが、その点は現在追求しているところである。

3.63年度の計画に記しておいた雄ラットの性行動における橋の脳室周囲灰白質の破壊効果に関しては、例数は少ないが、当初考えていた結果は得られず、橋の脳質周囲灰白質内側部は雄性行動の制御機構において重要な働きをもつことはないと考えられる。1988年度には雌ラットの性行動に延髄の縫線核の一つRaphe obscurus nuclesuが抑制的に働いている事を報告したが、今年度は延髄の縫線核群が雄ラットの性行動の制御にどのように関係しているか明らかにした。雄ラットを去勢すると同時に、延髄の縫線核(Raphe pbscurus nucleus,ROBまたはRaphe magunus nucleus,RMG)の高周波破壊を行ない、4-5週間の回復期間の後、テストステロンをつめた5cmのサイラスチックチュ-ブ(内径1.57、外径3.18mm)2本を皮下に挿入して、一週間おきに3回の性行動観察をおこなった。ROBを破壊するとマウントの回数が減り、特に挿入の数が極端に減少した。射精は3回のテストをとおし全く見られなかった。RMGを破壊したラットは去勢しただけの対照群と行動の回数や射精数はそれほど変らなかった。このように雌の場合とは逆にROBを破壊すると性行動が極端に低下してしまう現象がみられた、おそらくROBは雄の性行動、特に挿入の発現に対し重要な働きをもつものと推測できる。ROBを破壊されたラットは発情した雌に興味を示し、追いかける事をするので、発情そのものを阻害された分けではなく、また、通常の運動系が阻害されたのでも無く、雄特有の性行動パタ-ンであるマウント、挿入といった動きを発現するシステムが阻害されたものと考えられる。ROBは脊髄にセロトニン神経線維を投射している事が解剖学的に明らかになっているが、この実験における結果がセロトニンニュ-ロンを破壊した為か別の神経が関与しているのか調べる為にROBを破壊した雄ラットにホルモンと同時にセロトニン合成阻害剤であるパラクロロフェニルアラニンを投与して影響を見ているところである。雌雄ラットの性行動は中枢神経系により制御されており、性ホルモンは中枢神経系の制御機構に直接作用することで性行動の発現を可能にしている。中枢神経系における制御機構は前脳を中心に解析が進んでいるが下位脳幹である中脳、橋、延髄ではまだ不明な部分が多い。本実験は延髄の縫線核に焦点をんでいるが下位脳幹である中脳、橋、延髄ではまだ不明な部分が多い。本実験は延髄の縫線核に焦点を宛て、破壊すると雌雄の性行動がどの様に変るか調べたものである。1.雌ラット性行動における延髄縫線核の破壊効果:雌ラットを去勢し不確縫線核または大縫線核を高周波破壊しサイラスチックチュ-ブをもちいてestradiolー17β(E_2)を投与した。E_2投与2日後から5日間行動テストを行なった結果、不確縫線核を破壊された雌ラットは強い性行動を示し、また、勧誘行動の開始も早かった。大縫線核破壊は影響がなかった。2.雄ラット性行動における延髄縫線核の破壊効果とPCPA投与効果:雄ラットを去勢し、不確縫線核または大縫線核を高周波破壊し、サイラスチックチュ-ブをもちいて、tesotosteroneを投与した。その後1週間毎に3回行動テストを行なった結果、不確縫線核を破壊された雄ラットは、性行動が低下し、特に挿入回数、射精回数は少なかった。また、不確縫線核は性行動を抑制していると考えられるセロトニンを神経伝達物質とするニュ-ロンを多く含むので、破壊により性行動が低下した雄ラットにセロトニンの合成阻害剤であるPCPAを投与するとある程度の回復が見られた。このように延髄の不確縫線核およびその周辺は雄ラットでは性行動を抑制しており、雄ラットでは性行動を促進している事が明らかとなった。
超高速流れの解明とその応用

1.総括及び超高速流の数値手法(保原):差分法では放物型近似を施したPNS方程式を解く数値計算法を確立した.この結果,主流方向に剥離がない場合の流れの解析が容易になった.又,ビーム・ウォーミング法により,衝撃波を境界条件として解く方法を確立し,衝撃波の位置,空力係数など実験と良い一致を得た.次に,この方法にTVD法を適用し,衝撃波捕獲法により解く方法を確立した.更に,有限体積法ではマコーマック・TVD法を適用したコードを作製し,マッハ数3と8は実験値と良く一致した.この他にスペクトル法により飛翔体頭部の流れを解く方法を開発し,マッハ数4と8について計算した.2.内部流に関する研究(梶):数値解析法を検証する上で重要となる精度の良い実験データを得ることを目的に,光学計測におけるジータ処理の自動化を行った.衝撃波を伴う二次元タービン翼列まわりの流れ場をマッハツェンダー干渉計によって映像化し,この像をCCDカメラで捉え,画像処理を施した.3.超高速飛行体まわりの流れの数値解析(久保田)(1)反応を伴う圧縮性流体の数値解析:超高速物体まわりの化学反応,振動非平衡等を含んだ実在気体の方程式に有用な数値解析法を得るために,安定で解像度の高いTVDスキームを提案した.(2)大気圏再突入物体まわりの輻射加熱計算:詳しい輻射吸収物性を考慮し,輻射伝達の方程式を用いて,超高速飛行体が受ける輻射熱量を推定した.4.非平衡緩和を伴う高温高速流の数値解析(西田):実機モデルのアークジェット推進機内部の流れ場を非平衡電離過程及び流れと電磁場との干渉を考慮してTVD・マコーマックスキームにより数値解析した.これにより,投入パワーのうち電離エネルギーとして使われたまま推力へ回収されないエネルギーがかなりあることが判明した.なお,昭和62年7月16日には,宇宙科学研究所で超高速研究会を開き, 14名が参加した.1.総括及び超高速流の数値手法(保原):差分法では放物型近似を施したPNS方程式を解く数値計算法を確立した.この結果,主流方向に剥離がない場合の流れの解析が容易になった.又,ビーム・ウォーミング法により,衝撃波を境界条件として解く方法を確立し,衝撃波の位置,空力係数など実験と良い一致を得た.次に,この方法にTVD法を適用し,衝撃波捕獲法により解く方法を確立した.更に,有限体積法ではマコーマック・TVD法を適用したコードを作製し,マッハ数3と8は実験値と良く一致した.この他にスペクトル法により飛翔体頭部の流れを解く方法を開発し,マッハ数4と8について計算した.2.内部流に関する研究(梶):数値解析法を検証する上で重要となる精度の良い実験データを得ることを目的に,光学計測におけるジータ処理の自動化を行った.衝撃波を伴う二次元タービン翼列まわりの流れ場をマッハツェンダー干渉計によって映像化し,この像をCCDカメラで捉え,画像処理を施した.3.超高速飛行体まわりの流れの数値解析(久保田)(1)反応を伴う圧縮性流体の数値解析:超高速物体まわりの化学反応,振動非平衡等を含んだ実在気体の方程式に有用な数値解析法を得るために,安定で解像度の高いTVDスキームを提案した.(2)大気圏再突入物体まわりの輻射加熱計算:詳しい輻射吸収物性を考慮し,輻射伝達の方程式を用いて,超高速飛行体が受ける輻射熱量を推定した.4.非平衡緩和を伴う高温高速流の数値解析(西田):実機モデルのアークジェット推進機内部の流れ場を非平衡電離過程及び流れと電磁場との干渉を考慮してTVD・マコーマックスキームにより数値解析した.これにより,投入パワーのうち電離エネルギーとして使われたまま推力へ回収されないエネルギーがかなりあることが判明した.なお,昭和62年7月16日には,宇宙科学研究所で超高速研究会を開き, 14名が参加した.
ラマン散乱によるプラスチック劣化計測法の開発

本課題では、重要なリサイクル資源である廃プラスチックを効果的に選別回収するために必要となるプラスチックの種類や劣化の程度をオンライン・リアルタイムで計測可能な技術の開発を目指した。はじめに、ラマン分光法の特長を生かしつつ、迅速簡便な測定が可能な装置の試作や促進暴露標準劣化サンプルの作成とその熱物性評価を行った。次に、標準サンプルの測定からラマンスペクトル中の複数の適切に選ばれたピーク強度と劣化の相関を明らかにするとともに、劣化評価精度向上のためのナノ構造を利用した表面増強ラマン(SERS)による信号増強法やサポートベクターマシン(SVM)による数値解析方法の開発を行った。本課題は、重要なリサイクル資源である廃プラスチックを効果的に選別回収するために必要となるプラスチックの種類や劣化の程度をオンライン・リアルタイムで計測できるラマン分光法をベースとしたセンシング技術の開発を目指している。初年度である平成27年度の研究実績は次の各項目より成る。1標準劣化サンプルの製作:キセノンフェードメータ(150W/m2-63°C)で促進ばく露により劣化サンプルを製作した。PE、PP、PS、AS、ABSに0.5MJ/m2270MJ/m2の幅広い範囲で紫外線を照射した。企業と協力して廃プラスチックを選別回収して、混練押出機でペレット状にした再生樹脂を製作する方法を確立した。劣化がどのように再生樹脂に影響を与えるか明らかにできる。2ラマンスペクトルの測定:研究用ラマン分光装置と赤外吸収装置により1の劣化サンプルの振動分光スペクトルを測定した。IRでは光照射エネルギーが大きくなると、カルボニル基や二重結合伸縮が明瞭に表れた。ラマンではCC伸縮やCH変角のピークに対してCH伸縮のピーク強度が小さくなっていることが確認できた。スペクトル測定では、酸化誘導時間が測定できない少しの劣化でも変化が測定できた。3熱物性の測定:スペクトル測定以外で劣化を確認する方法として酸化誘導時間による熱物性を測定し、明確な対応を確認した。4ラマンスペクトルの多変量解析:大きなバックグラウンドを除去し、数値解析を行う方法(マセマティカル・モルフォロージ法とクラスター解析の組み合わせ)を検討し、バックグラウンド除去に大きな効果があることを示した。5ポータブルラマン分光器試作:従来から開発していたものをベースに、集光光学系に大幅な変更を加え、大きな光量が測定できるようにした。併せて、励起レーザに高出力狭帯域のものが使えるようにした。残念ながら設計段階で計画した性能を得ることができなかった。平成27年度の研究計画は1標準劣化サンプルの製作、2ラマンスペクトルの測定、3熱物性の測定、4ラマンスペクトルの多変量解析5ポータブルラマン分光器試作より成っていた。そのうち14は計画通り、特に1に関しては、促進ばく露の方法を種々検討し、今後の評価に使える「標準」と呼ぶに値するサンプルを作成することができた。2、3は劣化サンプルの状態が良好だったので、詳細な解析が可能な結果を得ることができた。4は、従来行ってきた多変量解析法の一つであるマハラノビス法によるものとは別の方法の適用可能性につき研究した。ピーク抽出法やクラスター解析法が適用できることにある程度の目処を得た。ベストの方法を見出すには、5のラマン分光装置の完成を待つ必要がある。5のラマン分光装置の試作は、これまで我々のグループで試作してきたものと同程度の性能は得られたものの、励起レーザ光源を狭帯化するなどの改良の効果が表れず、満足できる進捗ではなかった。一方、ナノ粒子を使った表面増強ラマンでは、プラスチックから十数倍に増強されたラマン散乱信号が得られるなど十分な基礎データが得られたので、次年度にポータブルラマン分光器に組み込むことを目指す。本課題では、重要なリサイクル資源である廃プラスチックを効果的に選別回収するために必要となるプラスチックの種類や劣化をオンライン・リアルタイムで計測可能なセンシング技術の開発を行う。そのために、ラマン分光法の特長を生かし、ラマン散乱の測定をセンサー的に可能にする技術を完成させる。2年目の平成27年度の研究実績を以下の項目にまとめる。1劣化サンプル(キセノンフェードメータにより0.5MJ/m2270MJ/m2で促進暴露したもの)の熱物性とラマンスペクトルの相関を明らかにした。昨年度は暴露エネルギーによりラマンスペクトルおよび赤外吸収スペクトルが変化することを見出したが、本年度は実際の劣化の指標となる熱物性(表面での光暴露の効果が評価できる酸化誘導時間を使用)との関係を求めた。比較的低暴露エネルギーである20MJ/m2程度までは、ポリプロピレンではCH変角に比べてCC伸縮のピーク強度の減少が観測され、酸化誘導時間との相関が見出され、非常に初期の劣化が検出できる可能性が示された。2昨年度試作したポータブルラマン分光器に集光の光ファイバーを変更するなど細かな改良を加え、白色のプラスチックでは数十ミリ秒で1で示した結果が得られるような装置を完成させることができた。3多変量解析により1で見出した現象がより感度良く検出できないか検討した。単純な積算あるいは移動平均化や昨年度開発したノイズ除去方法(マセマティカル・モルフォロジー法)と組み合わせたが、装置の本質的なバックグラウンド、主にCCD由来のフリンジの影響により期待した効果は得られなかった。4金や銀のナノ粒子を用いバルク試料であるプラスチックから数十倍の表面増強ラマン(SERS)の観測に成功した。

従来のナノ粒子に吸着した分子からSERSと全く異なる現象であり、この成果は学会発表を行い、学術論文として公表の準備を進めている。劣化とラマンスペクトルの関係、それを検出するセンサー的に使用できるラマン分光器の開発に関しては順調に進展した。測定データの解析法の開発では大きな進展はなかったが、CCD由来フリンジの除去が重要なことが分かり、次年度の装置開発につながる知見は得られた。特に、ナノ粒子によるプラスチックからのSERSを観測したことは、直接的に感度向上に結びつくものであり、その応用が期待される。本課題では、重要なリサイクル資源である廃プラスチックを効果的に選別回収するために必要となるプラスチックの種類や劣化の程度をオンライン・リアルタイムで計測可能な技術の開発を目指した。これまでに、1ラマン分光法の特長を生かしつつ、迅速簡便な測定が可能な装置の試作、2熱物性を明らかにした促進暴露標準劣化サンプルの作成、3ラマンスペクトルのいくつかのピーク強度と劣化熱物性との相関、4銀ナノ粒子表面増強ラマン(SERS)による信号増強の検討、5精度向上のための数値解析によるノイズ除去方法の検討を進めてきた。装置のハードウェア的な性能は、用途を考慮すると対費用効果などからある程度の完成を得たと判断し、平成29年度は主に、数値解析によるプラスチックの種類や劣化の判定方法の検討、銀ナノ粒子によるラマン信号の増強につき研究を進めた。分光スペクトルの判定手法は数多く提案されているが、本課題の用途では高速性を重視して開発に当たった。その中で判定に使用するピークの選定にサポートベクターマシン(SVM)による識別精度の高低が利用できることを明らかにした。そうして選択された数本のピークに対して主成分分析(PCA)を適用し、パラメータを2つに絞込み、それにSVMを適用することで、行列計算など必要とせず、単純な演算で結果が得られる高速でかつ高精度なプラスチックの識別が可能なことを示した。PCAを適用した方法では電気的なホワイトノイズに耐性があることも示した。銀ナノ粒子によるSERS効果は市販のSERS基板に比べて同等、あるいはそれ以上であったが、発現が粒子の凝集状態に依存していると考えられ、不安定であった。そこで、(株)伊都研究所の特許技術であるクレイナノ粒子と銀ナノ粒子との複合化技術を使用し、SERS基板を作成し、5000倍から25000倍の増強効果が安定に得られる技術を開発した。はじめに、ラマン分光法の特長を生かしつつ、迅速簡便な測定が可能な装置の試作や促進暴露標準劣化サンプルの作成とその熱物性評価を行った。次に、標準サンプルの測定からラマンスペクトル中の複数の適切に選ばれたピーク強度と劣化の相関を明らかにするとともに、劣化評価精度向上のためのナノ構造を利用した表面増強ラマン(SERS)による信号増強法やサポートベクターマシン(SVM)による数値解析方法の開発を行った。平成28年度では、ポータブルラマン分光器の完成、さらに性能向上に注力する。
心理リハビリテーションを活用した障害児・者の臨床心理学的生活援助についての研究

自閉症児や要介護高齢者のデイサービスにおける効果的な援助プログラムと援助システムについて、関係者へのフォーカスグループインタビューを通じた質的検討、ビデオ画像を用いた行動分析などを行い、生活援助のあり方について研究を行ない、以下のような知見を得た。(1)療育施設における種々のサービスについて、利用者の満足感の視点から検討を行い、「情報の少なさ」「費用負担」についての満足感の低さや、「子どもの能力的改善」「保護者の心理的支えや安心感のための受診」などの期待が認められた。(2)自閉症児との自由遊び場面において、熟練者は児からの働きかけに対して「受容的行動」「無反応」が多く、児に対しては「接触行動」を多くとることが認められた。その結果として、自閉症児との相互作用が豊かに生起していることが示された。(3)自閉症児の援助者のために、その自閉症児の行動特徴や好ましい対応についてまとめるサポートブックという方法がある。それを作成することによって、援助者が関わりやすくなるだけでなく、保護者や援助者が対象児について改めて理解を深める結果になっていることが示された。(4)脳卒中後遺症による要介護高齢者に動作法を適用することで、鬱傾向であったクライエントの動作が改善するだけでなく、対人関係も活発化し、施設生活に対して適応的になっていくことが示され、自己身体に対する態度の変容が対人行動まで変化させることが示唆された。【目的】障害児・者(要介護高齢者含む)が住み慣れた地域での在宅生活を送るための臨床心理学的生活援助のあり方について検討を行うことは、今後の医療・福祉・教育と臨床心理学が緊密な連携を図るためには不可欠である。そこで今回は特に発達障害児のデイサービスおいて、対人関係の活性化をもたらすための関与者の効果的な関わり方について検討を行うものである。その際、初期言語発達に重要な役割を果たすといわれる共同注意行動の分類をもとに行動の分類を行うものである。【方法】1歳6ヶ月から3歳0ヶ月児を対象にした親子遊び教室において、言語・社会性の発達に障害が疑われる子どもと関与者の関わり場面についてビデオ画像から行動分析を行い、遊びの相互交渉が継続する関わり方の特徴について分析を行う。【結果】遊びの相互交渉が継続する場合には、関与者は対象児の正面から玩具を提示するなどの関わりを始発させ、常に児の注意を誘うように眼前で関わり行動を持続している。その際、共同注意行動の「提示・手渡し(応答)」が出現する以外は、「要求の指差し」「社会的参照(催促・確認)」に類似した行動が出現していた。一方、相互交渉が発生しない場合は、関与者は対象児の後方から働きかけ、児の後を追う形で関わりを持とうとしていたり、児の腕をつかんで引き寄せようとするなどの働きかけを行うことが多いことが明らかになった。【考察】言語・社会性の発達に障害が疑われる幼児と遊びの相互交渉が継続するためには、児の正面から働きかけ、常に注意を誘うような働きかけを眼前で行う必要があることが示唆された。さらに、その際に出現する共同注意行動には定型的なものが少ないことから、共同注意行動においても発達障害児特有の出現形式があることが推測される。こうした発達障害児の特性を踏まえたデイサービスのあり方を考えていくことが今後の課題と言える。
脆弱化した図書・文書資料の非破壊劣化度評価と新規強化処理法の開発

図書・文書資料に適用できる劣化度評価法のうち、ローリングテストはほぼ非破壊で実施でき、通常の物性試験では測定不可能なほど劣化の進んだ紙の劣化度評価に適用できる可能性を持つ。アコースティック・エミッションは最小限の破壊はあるものの、劣化度評価に有効である。極微量のサンプル量を必要とする熱分解分析法は劣化度評価だけでなく、これにより劣化機構の違いが解明できることが示唆された。紙の劣化度を考慮に入れながら強化処理法を検証した結果、セルロース誘導体による強化処理は状態の良い酸性紙に対する予防保存的措置として、ペーパースプリット法は対処療法という位置づけが明確になった。本年度は、紙資料の劣化度評価に関する研究を中心に行った。脆弱化した図書・文書資料の劣化度を評価する手法として、資料にできる限り損傷を与えない劣化度評価法として独自に開発してきたローリングテストの実用化に向けた調査、実験に取り組んだ。ローリングテストでは、試験ページを、順次、径の異なる円柱に巻くことで、紙のしなやかさを判定する。そのため、図書館等で、従来劣化度を測る尺度として用いられているダブルフォールドテストに較べると、より広い面積を対象として劣化度を判定しており、紙の劣化度をより総合的に反映するだけでなく、紙への負担を最小限に抑えることができるのが特徴である。今年度は、個人差を極力生じさせずにローリングテストが行えるように、実施方法や条件を精査するとともに、テストで必要となる道具の標準キットを製作した。さらには試験紙を人工的に劣化させて同程度の劣化状態の紙を作成した上で、それらを複数の試験者によるローリングテストに供し、マニュアルと標準キットの評価を行った。一方、自然に経年劣化した紙を対象とした実験も継続して行っている。19世紀から20世紀初頭の紙の試験資料約140点の劣化度を、ローリングテスト、官能評価、アコースティック・エミッションを含む各種物性試験、熱分解分析法で評価し、その結果をもとに各手法の相関を検証している。閲覧に供するには何らかの強化処理が必要となるもの、劣化抑制のため脱酸性化処理の有力候補となるもの、これらの資料群をローリングテストの結果から分類するにあたっては、来年度以降、さらなる検証を進めていく。本研究チームで開発した紙の非破壊劣化度評価法の確立をめざし手法の改良に取組むとともに、セルロース誘導体による強化処理の有効性の検証をさらに進めた。具体的には、強化剤としてのセルロース誘導体の絞り込みを目的とした第一段階の実験を、人工的に異なるレベルに劣化させたサンプル紙を作成し実施した。強化剤塗布前後のサンプル紙の劣化度(強化処理の有効性の確認)、強化処理後のサンプル紙の加速劣化前後の劣化度(強化処理の劣化抑制効果の確認)を、(1)ローリングテスト、(2)アコースティック・エミッション、(3)熱分解分析法の各劣化度評価法を用いて比較検証した。劣化度評価法相互、そして従来の物性試験および官能評価との相関を検証し、セルロース誘導体による強化処理では、どの程度の劣化度までの紙であれば充分に紙力が回復できるかの指針をみいだす最終実験の条件設定に結びついた。この最終実験は、来年度に予定している。セルロース誘導体による強化処理の原理は「硫酸アルミニウムを含む紙を保存するための紙の強化方法及びそのための処理液」として、2008年8月8日、特許第4164571号に確定した。国内外の学会や学界誌では、引き続き積極的に成果発表を続けた。2008年9月の英国、インドでの研究交流に続き、10月には韓国(ソウル、東国大学校)で紙の保存・修復に関する日韓共同会議を共催し3件の研究発表を行うとともに、翌3月には英国(ロンドン、大英図書館)で発表を行った。これらの研究交流や成果発表を通じて、国内のみならず国外の研究者と、紙の強化処理及び劣化度判定に関する研究成果を共有することができた。最終年度は、紙の劣化度評価法のさらなる検証を進めた。また、強化処理法としてはセルロース誘導体の有効性を見極めるとともに、ペーパースプリット法の原理を科学的に解明した。紙の劣化度評価法のうちローリングテストはほぼ非破壊で実施でき、通常の物性試験では測定不可能なほど劣化の進んだ紙の劣化度評価に応用できる可能性を持つ。熱分解分析法は、最小限のサンプル量を必要とするが、単に劣化度評価法というだけでなく、これにより劣化機構の違いが解明できることが示唆された。セルロース誘導体による強化処理の最終実験を、人工的に異なるレベルに劣化させた試験紙を対象に実施し、強化剤塗布前後の試験紙の劣化度(強化処理の有効性の確認)、強化処理後の試験紙の加速劣化前後の劣化度(強化処理の劣化抑制効果の確認)を、ローリングテスト、アコースティック・エミッション、熱分解分析法、そして物性試験により比較検証した。

セルロース誘導体による強化処理は、劣化の進んでいない試料ほど、脱酸性化剤を併用した場合に劣化抑制効果を発することが明らかになり、この処理は状態の良い酸性紙に対する予防保存的措置としての意義が高いことが分かった。一方、ペーパースプリット法の原理解明として、サポート材として使用する不織布の材質、接着剤として用いるゼラチンの濃度、および機械の速度が処理に与える影響を検証するとともに、強化処理前後ならびに加速劣化前後の紙の物性を比較検証した。ペーパースプリット法は、劣化の進行した試料に対しての補強効果が高く、また劣化抑制効果が大きく、対処療法という位置づけが明確になってきた。研究成果は国内外の学会誌や学会で積極的に発表するとともに、研究成果の社会還元として基礎的ならびに最新の情報を集約した「紙と本の保存科学」を刊行した。
パーキンソン病関連ＳＮＰが関わるｍｉＲＮＡによるαシヌクレイン発現調節機構の解明

孤発性パーキンソン病発症リスクの増加に関与するα-Synuclein(α-Syn)遺伝子3'非翻訳領域(3'UTR)内のSNP(rs356165)の違いによりα-Syn発現抑制活性に影響を与えるmiRNAの探索を行った。SNP G型(メジャーアレル、PD発症リスク高)及びA型(マイナーアレル)のα-Syn 3'UTRを含むベクターを作成し、miRNAと共に細胞へ導入してレポーター活性及びα-Synタンパク質発現を調べた。miR-7、-153による活性の抑制が認められたが、A/G型間に差は無かった。H24年度は、次の1)、2)について試みた。1)外因性のmiRNAでは作用が強すぎて、miR-7、-153による抑制にA型とG型の間に差が見られない可能性を考え、miRNAの阻害剤を用いて、内在性のmiR-7、-153の効果を見ることを試みた。しかし、miRNA阻害剤ToughDecoy(TuD, Takara)を処置しても、レポーター活性の上昇は認められず、我々の実験系では阻害剤としてTuDを用いるのは有効でないと判断した。2)今まで使用していたプラスミドは3'UTRの一部のみ、または開始コドン(264番)から1765番ぐらいまであることから、生理的条件下での反応を表していない可能性がある。そこで、異なる長さのベクターを作成して、タンパク質発現を比較することを試みた。完全長のクローニングは時間がかかるため、とりあえず264-2265までクローニングし、A型とG型を比較したところ、G型の方が同じ濃度でより抑制されることを示す結果が得られた。孤発性パーキンソン病発症リスクの増加に関与するα-Synuclein(α-Syn)遺伝子3'非翻訳領域(3'UTR)内のSNP(rs356165)の違いにより、α-Syn発現抑制活性に影響を与えるmiRNAの探索を行っている。前年度までに以下のことを示した。1) SNP G型(メジャーアレル、PD発症リスク増加)及びA型(マイナーアレル)のα-Syn 3'UTRを含むレポーターベクターを作成し、マイクロRNA(miRNA)と共にHEK293細胞へ導入し、レポーター活性を測定したところ、α-Syn発現を制御することが既に知られているmiR-7、-153による抑制はA型とG型の間に差は無いこと、神経細胞特異的なmiR-9、miR-132では、α-Synの抑制は見られないことが分かった。2) HEK293細胞を用いてウェスタンブロッティングを行ったところ、同様の結果が得られた。3) miRNAの阻害剤を用いて、内在性のmiR-7、-153の効果を見ることを試みたが、レポーター活性の上昇は認められなかった。神経細胞ではないHEK293細胞では、内因性miRNAの効果を見るのは難しいことが分かった。これまで使用していたプラスミドは3'UTRの一部のみ、または開始コドン(264番)から1765番ぐらいまであることから、生理的条件下での反応を表していない可能性がある。そこで、今年度は完全長のα-Syn cDNAをクローニングしプラスミドを作成した。作成したプラスミドをHEK293細胞に導入しA型とG型を比較したところ、miR-7、-153による抑制はA型とG型の間に差は無いという結果が得られた。無刺激時には差が無いことが分かったので、ドーパミンやロテノンなどα-Syn発現誘導条件において、比較する必要があると考えられる。また、神経系の細胞を用いて比較する必要もある。α-Synuclein(α-Syn)遺伝子3'非翻訳領域(3'UTR)内のSNPがマイクロRNA(miRNA)によるα-Synの発現制御に影響を与えて孤発性パーキンソン病の発症に関与する可能性を考え、本研究を始めた。孤発性パーキンソン病発症リスクの増加に関与するa-Syn遺伝子3'UTR内のSNP(rs356165)の違いにより、α-Syn発現抑制活性に影響を与えるmiRNAのスクリーニングを、レポーターアッセイを用いて細胞レベルで行った。ルシフェラーゼを含むレポーターベクターにSNP G型(メジャーアレル、PD発症リスク増加)およびA型(マイナーアレル)のα-Syn 3'UTRを挿入し、コンストラクトを作製した。このコンストラクトとmiRNAをHEK293細胞に共トランスフェクションし、ルシフェラーゼ活性を測定した。miRNAには合成二本鎖RNAを用い、α-Syn発現を制御することが既に知られているmiR-7とmiR-153を用いて検討した。また、マイナーアレルであるA型に対するmiRNAの抑制効果については、これまで検討されていないので、今まで報告されていないmiRNAがα-Synの抑制を示す可能性があることから、神経細胞特異的に発現することが知られているmiR-9、-124、-132についても検討した。