hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
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

次に、熱処理によるLi_2O外拡散によりLiNbO_3上に斜方晶KNbO_3(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、エピタキシャル成長面としての可能性を示した。3.LiNbO3上に理想的にKNbO_3成長した構造に対して弾性表面波特性の理論解析を行った結果。Z-cut LiNb0_3基板上,レイリー波の電気機械結合係数は膜厚に対して増加すること.Y-Cut LiNbO_3基板上におけるリーキー表面波の伝搬減衰は膜厚に対して減少することを明らかにした。前年度に引き続き、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配向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.成膜後のKの欠乏を防ぐために予めKリッチとしたターゲットを用いた高周波スパッタ法により、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。基板間隔を短縮することで、配向性は劣化する反面K/Nb比は増加すること、酸素ラジカルパワーを増加させるとK/Nb比は減少に転ずるものの、良好な配向性が得られ、面間隔がKNbO_3バルク斜方晶に近づくことを明らかにした。また、AFMによる薄膜表面観察から、配向膜において一様なグレイン構造をもつことを明らかにした。さらに、すだれ状電極による配向膜への分極処理時に、変位電流がキュリー点付近にて観測され、配向膜内のドメインの存在を確認した。2.熱処理によるLi_2O外拡散により、LiNbO_3上に斜方晶KNbO_3(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LiNbO_3上へのKNbO_3結晶膜成長の可能性が高いことを示した。3.LiNbO_3上に理想的にKNbO_3が成長した構造に対して弾性表面波特性の理論解析を行った結果、成長方位によってはLiNbO_3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た。これらの特性から、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。
タイトジャンクション制御における新規受容体・シグナル伝達解析とその応用

カプサイシンが腸管上皮細胞タイトジャンクション(TJ)を可逆的に開放し、物質の透過性を増すことが示された。私は本知見を難吸収性物質の吸収改善等に応用するため、TJ開閉機構解析を行った。以前の検討で明らかにしていた、カプサイシン刺激により活性化するCofilinを中心として解析を進めた。その結果、Cofilinの上流に存在すると考えられる候補タンパク質や、Cofilinが直接作用するアクチン細胞骨格とそれに付随するタンパク質群の変動を明らかにすることができた。またカプサイシンにより透過性が上昇する物質についても知見を得た。本研究はカプサイシンがCaco-2腸管上皮モデルの物質透過性を上昇させる点に着目し、TJ開放シグナル伝達機構の総括的な理解を示す。そのためにはこれまでに明らかになっている四点、1)カプサイシン刺激、2)Ca^<2+>イオンの流入、3)Cofilin脱リン酸化によるアクチン骨格変動、及び4)TJ開放の、詳細な解析を行うとともに、相互の関係を結ぶ分子機構として、I)腸管上皮細胞におけるカプサイシン認識/Ca^<2+>イオン流入の解析:TRPV1様分子についての基礎研究、II)Cofilinの脱リン酸化につながるシグナル伝達経路の解明、III)アクチン骨格変動に伴うTJ構成タンパク質変動解析、の研究を平行して行うことにより、TJ開放制御機構についての情報を得ることを目指す。平成21年度はI)についてはTRPV1様分子を培養細胞に導入する検討を行いその発現を確認した。II)については、阻害剤を用いた検討によりCofilinの上流に存在すると考えられる因子を探索した。III)については、TJ構成タンパク質のうち、Claudin-1、Occludin、Zo-1について免疫蛍光染色し、顕微鏡で各タンパク質の局在変動を追跡した。以上の解析からTJ開放シグナル伝達機構解明につながる糸口を見出せたので、来年度は各機構の連携を中心に解析を進める。また一連の検討を行う上で問題であった、Caco-2細胞がトランスフェクションされづらく、単層状に培養するのに時間がかかる点、TERによる透過性測定が煩雑である点の解決を検討した。より培養時間の短いMDCK細胞を用い、蛍光ラベルした透過物質による透過性測定系を作り、カプサイシンによる透過性上昇の確認を行い、測定法の簡便化に成功した。これにより透過性が上昇する物質の特性についても知見を得た。そのためにはこれまでに明らかになっている四点、1)カプサイシン刺激、2)Ca^<2+>イオンの流入、3)Cofilin脱リン酸化によるアクチン骨格変動、及び4)TJ開放の、詳細な解析を行うとともに、相互の関係を結ぶ分子機構として、I)腸管上皮細胞におけるカプサイシン認識/Ca^<2+>イオン流入の解析:TRPV1様分子についての基礎研究、II)Cofilinの脱リン酸化につながるシグナル伝達経路の解明、III)アクチン骨格変動に伴うTJ構成タンパク質変動解析、の研究を平行して行う。本年度は各機構の連携について重点的に解析を進めた。まず、昨年度のI)II)の解析により得られたCofilin脱リン酸化に関与する候補分子を遺伝子導入する実験等を行い、Cofilinの脱リン酸化に関与するポテンシャルを確認した。III)のアクチン骨格変動については、アクチンの状態変化に着目した解析により、骨格変動とCofilinの働きを結びつける結果が得られた。またTJ構成タンパク質変動解析については、これまでの二次元平面での観察に加え、細胞の極性を反映する三次元での観察を行った。その結果、TJ構成タンパク質とアクチンの新たな変動を見出すことができた。昨年度上記の解析を考えあわせることにより、アクチン状態変化及びTJ構成タンパク質変動がTJ開放=物質透過性上昇に関係する可能性が示された。そこでTJ構成タンパク質について詳細な解析を行ったところ、新たな知見を得ることができた。
高出力な金属空気電池のための空気極のナノ材料設計

La-Mn系ペロブスカイト型酸化物を電極触媒とした金属空気電池用空気極の酸素還元電位を向上するために、酸化物組成およびPtとLaMnO3の共担持の効果について検討を行った。LaMnO3にCa,Feを置換し、酸素還元活性を調べた結果、酸素還元活性はMnサイトの酸化数に依存する傾向にあることがわかった。また、ペロブスカイト型酸化物中のAサイト欠陥が酸素還元活性の向上に寄与している可能性が示唆された。LaMnO3ナノ粒子と微量のPtとをカーボン担体に共担持した酸素還元触媒を合成し、その特性を調べた結果、Ptが空気極の浸漬電位の向上に、LaMnO3が過電圧の削減に有効に作用することが明らかとなった。金属空気電池は、電池系外の空気中の酸素を正極活物質とするため、高い理論エネルギー密度と低環境負荷を特徴とする次世代クリーンエネルギー源の一つである。しかし、電池に酸素を取り込むための空気極(電極触媒を担持したカーボンで構成される)においては、現状では浸漬電位が理論値より0.2 V近く卑であり、また、大きな過電圧が生じるために、電池出力にロスが生じることが課題である。そこで本研究では、電極触媒としてLa-Mn系ペロブスカイト型酸化物に着目し、浸漬電位(=無電流における電位)が理論値に限りなく近く、過電圧が従来よりも格段に小さな空気極を構築することを目的とした。本年度においてはまず、合成したペロブスカイト型酸化物ナノ粒子(La1-xCaxMn0.9Fe0.1ナノ粒子)における、組成の最適化について検討を行った。検討の結果、x=0.6において最も酸素還元活性が高い触媒が得られた。これは、x=0.6において、Mnの価数が酸素還元活性の発現に最も良好な状態に最適化されたためであると考えられる。また、La1-xCaxMn0.9Fe0.1ナノ粒子の表面をX線光電子分光で分析した結果、La1-xCaxMn0.9Fe0.1ナノ粒子の表面にはAサイト(LaおよびCaサイト)が欠損した相が生じており、Aサイトの欠損により生じるMn価数の上昇が、高い酸素還元活性の発現に寄与していることが示唆された。また、La-Mn系ペロブスカイト型酸化物触媒に3wt%程度の白金を添加した結果、28wt%の白金を用いた空気極とほぼ同程度の酸素還元活性を示した。このことから、ごく微量の白金とLa-Mn系ペロブスカイト型酸化物を複合化させることで、白金の使用量を削減しつつ白金触媒と同レベルの酸素還元活性を有する酸素還元触媒を構築できることが明らかとなった。過電圧を抑制するためには、高活性な電極触媒を触媒担体(導電補助剤)に微細に担持することがまず必要である。電極触媒としては、Ptが高活性を示すことが広く知られており、主に用いられている。一方で申請者らはこれまでに、La-Mn系ペロブスカイト型酸化物がPtを超える活性を示すことを見出している。しかしながら、La-Mn系ペロブスカイト型酸化物を用いても、その特性は放電反応の理論値よりも0.2V以上低いのが現状である。そこで申請者は、La-Mn系ペロブスカイト型酸化物を、これまでよりも微細な10nm以下のサイズで触媒担体上に微細分散する方法について本研究課題で取り組む。本年度は、10nm以下のサイズのLa-Mn系ペロブスカイト型酸化物LaMnO3の合成方法について研究を行った。LaおよびMnの有機錯体を第4級アルキルアンモニウムを含む高沸点有機溶媒中で加熱分解することでLaMnO3前駆体を得て、それを450°Cで熱処理した結果、10nm以下の結晶子サイズを有するLaMnO3ナノ結晶の合成に成功した。当初の予定では、10nm以下のサイズのLaMnO3ナノ粒子をカーボン担体上に分散し、その電気化学特性を評価するところまで、平成24年度にて到達する予定であった。しかし実際は、10nm以下のサイズのLaMnO3ナノ粒子を得るための合成条件の探索に時間を要したため、当初の計画より遅れが生じた。したがって、研究の達成度を「やや遅れている」と自己評価した。

平成24年度において、10nm以下のサイズのLaMnO3ナノ粒子が得られる合成条件をある程度見出すことができたため、平成25年度においてはまず、LaMnO3ナノ粒子の合成条件を精密化する。その後、得られたLaMnO3ナノ粒子をカーボン担体上へ分散した、カーボン担持LaMnO3ナノ粒子の作製方法について検討する。その際には、本研究で得られるLaMnO3ナノ粒子の表面物性等を考慮し、最適なカーボン担体の種類を選定する。その後、得られたカーボン担持LaMnO3ナノ粒子の酸素還元経路について、回転リングディスク測定装置にて検討し、その結果を材料合成条件にフィードバックして再度材料の合成条件を最適化することで、最も酸素還元反応に活性な材料表面を構築する。その後、得られたカーボン担持LaMnO3ナノ粒子を正極としての金属空気電池セルを試作し、購入予定の充放電測定装置にて放電特性を評価する。該当なし
バウンスイオンの直接測定と径方向電場制御による径方向輸送の抑制

当該研究は、タンデムミラー型磁場閉じ込め装置に於いて、非軸対称磁場配位のアンカー部を通過するバウンスイオンの輸送の研究を目的としている。プラズマのほぼ両端を往復し、プラグ電位及びその近傍の強磁場により跳ね返されるバウンスイオンを安定に存在させることは、タンデムミラーの閉じ込め向上に必要不可欠である。バウンスイオンを、端損失イオン速度分布関数測定器(ELECA)を用いプラグ電位消失後に現れるピーキング端損失イオンとして測定し、またプラグ/バリア部の内側ミラースロート(IMT)部に設置したピッチ角と同時にイオンエネルギーを選定し得るピッチ角指定小型高効率中性粒子エネルギー分析器(CXBIA)を完成させて測定し、その存在を明らかにした。バウンスイオンの損失領域への輸送として、金中性粒子ビームプローブ法で測定したアルヴェン・イオンサイクロトロン(AIC)揺動に起因するイオン輸送を検討した。即ち、ELECA測定器により端損失イオンを速度分布関数に分解して観測し、損失領域への輸送促進度を算出した。また、同軸分割型エンドプレートの径方向電位を変化させることにより、コアプラズマの電位の径方向分布を制御し、金中性粒子ビームプローブにより径方向電位分布を実測して、ELECA測定器及びCXBIA測定器を用いバウンスイオンと径方向電位分布との関連性を見出した。バウンスイオンの軌道計算を実行し径方向電位分布に依存する径方向輸送を検討した。これらの実験及び計算結果より、コアプラズマの径方向電場はバウンスイオンの輸送に影響を与え、径方向電位分布の拡がりが大きい方が良好な結果を与えることを見出した。当該研究は、タンデムミラー型磁場閉じ込め装置を用いた、主として非軸対称磁場配位を持つアンカー部と局所高電位発生部であるプラグ/バリア部(軸対称磁場)での、径方向電位分布の制御を包含した閉じ込め電位形成に対するイオン輸送の研究を目的としている。プラズマのほぼ両端を往復する、電位により閉じ込められたバウンスイオンの存在は、タンデムミラーの閉じ込め向上に必要不可欠である。セントラルソレノイド部からアンカー部を通過し、プラク/バリア部の内側ミラースロート(IMT)の手前で反射するIMTバウンスイオン、IMT部を通過しプラグ電位(PP)で反射するPPバウンスイオン、プラグ電位を乗り越えプラグ/バリア部の外側ミラースロート(OMT)とプラグ部との間で反射するOMTバウンスイオンの各バウンスイオンは、イオンのピッチ角を特定しエネルギーを分析することにより選別できる。イオンのピッチ角と同時にエネルギーを測定するため、ピッチ角指定小型高効率エネルギー分析器を製作し、IMT部に設置してバウンスイオンの測定を開始した。バウンスイオンとの対応を調べる為、電位及び磁場の何れの壁にも反射されることなく中央ソレノイド部から流出する端損失イオンを、端損失イオン速度分布関数測定器(ELECA)を用いて測定した。速度空間内の捕捉領域境界近傍に位置するバウンスイオンのエネルギー分布関数と、損失領域医境界近傍の端損失イオンのエネルギー分布関数との比較検討を開始した。同軸分離型エンドプレートの径方向電位を変化させることにより、コアプラズマの電位の径方向分布が制御された。コアプラズマの径方向電位分布を測定するため、金の中性粒子を1次ビームとする金中性粒子ビームプローブ(GNBP)法を改造更新し、セントラル部のプラズマ断面に亘る2次元電位分布測定を完成させた。平成15年度は主として、計測器の充実に主眼を置き整備した。セントラルソレノイド部からアンカー部を通過し、プラグ/バリア部の内側ミラースロート(IMT)の手前で反射するIMTバウンスイオン、IMT部を通過しプラグ電位(PP)で反射するPPバウンスイオン、プラグ電位を乗り越えプラグ/バリア部の外側ミラースロート(OMT)とプラグ部との間で反射するOMTバウンスイオンが存在する。

プラズマのほぼ両端を往復し、電位により閉じ込められたPPバウンスイオンを安定に存在させることは、タンデムミラーの閉じ込め向上に必要不可欠である。セントラルソレノイド部中央面で円形の磁力管断面は、アンカーミラー部では0.999819の離心率を持つ楕円になり、平衡状態からの微小変化として磁力管と等電位面とにずれが発生し易いため、ずれに対するPPバウンスイオンの粒子軌道への影響を検討した。その結果、径方向電場が緩和されるほど軌道への影響が少なくなることを見出した。PPバウンスイオンは、IMT部に設置したピッチ角と同時にイオンエネルギーを選定し得る、新たに開発されたピッチ角指定小型高効率エネルギー分析器により、直接観測された。バウンスイオンとの対応を調べる為、電位及び磁場の何れの壁にも反射されることなく中央ソレノイド部から流出する端損失イオンに注目し、端損失イオン速度分布関数測定器(ELECA)を用いて測定した。速度空間内の捕捉領域境界近傍に位置するバウンスイオンのエネルギー分布関数と、損失領域境界近傍の端損失イオンのエネルギー分布関数とを比較検討し、同傾向になることを確認した。また、セントラル部で発生したアルヴェン・イオンサイクロトロン(AIC)揺動に起因する捕捉イオンの速度空間内でのイオン輸送を、捕捉及び端損失イオンの揺動測定の観点から明瞭にした。同軸分離型エンドプレートの径方向電位を変化させることにより、コアプラズマの電位の径方向分布を制御した。コアプラズマの径方向電位分布は、新設された金中性粒子ビームプローブ(GNBP)により測定され、電位分布とバウンスイオンとの関連性が示された。
軟岩や地盤の大変形〜崩壊過程をシミュレートする流動要素法の開発

亀裂性岩盤や砂質地盤に対し,岩盤ブロックや土粒子を要素にとり,個々の要素の自由な離散や回転運動を許す個別要素法(DEM)が有効であったように,連続体として柔らかく変形する軟岩や地盤に対しては,例えば斜面崩壊や地滑り,切土や盛土における地盤変形,地下開発に伴う内空変位や地盤沈下の問題など,重力場における地盤要素の大変形・流動現象としての考察が有効であると思われる.そこで,「DEMの基本となっている運動方程式の陽形式時間差分による遂次解法を活かし,隣接要素と常に連続性を保ちながら,各要素に塑性的大ひずみを許す形で,全体としての大変形から流動・崩壊までをシミュレートできる手法(流動要素法と名付け,FLEMと略す)を開発した.本研究では,解析手法の原理と基本的事項の検討を経て,一般的な解析用ソフトの開発,実用化に向けての機能の拡張と代表的な適用例の提示までを行った.まず,解の収束性と精度の検討を実施し,要素形状,構成則,緩和係数としての節点質量と粘性定数がFLEMの収束性と解の精度に与える影響について,実用面から検討した.ついで,一軸圧縮モデルの解析あるいは盛土の変形問題への適用などを通じて,要素試験的な解析から実施施工段階の問題まで幅広くかつ微小変形から大変形領域まで精度よく所期の変形状態を再現できることを示した.さらに,大変形領域における幾何学的非線型性の問題など理論的な面からも検討を加えた.また,さらなる拡張を目指して,間隙水連成,すべり・開口など破壊面の発生を伴う問題などの基礎段階から応用段階への進展も行なった.亀裂性岩盤や砂質地盤に対し,岩盤ブロックや土粒子を要素にとり,個々の要素の自由な離散や回転運動を許す個別要素法(DEM)が有効であったように,連続体として柔らかく変形する軟岩や地盤に対しては,例えば斜面崩壊や地滑り,切土や盛土における地盤変形,地下開発に伴う内空変位や地盤沈下の問題など,重力場における地盤要素の大変形・流動現象としての考察が有効であると思われる.そこで,「DEMの基本となっている運動方程式の陽形式時間差分による遂次解法を活かし,隣接要素と常に連続性を保ちながら,各要素に塑性的大ひずみを許す形で,全体としての大変形から流動・崩壊までをシミュレートできる手法(流動要素法と名付け,FLEMと略す)を開発した.本研究では,解析手法の原理と基本的事項の検討を経て,一般的な解析用ソフトの開発,実用化に向けての機能の拡張と代表的な適用例の提示までを行った.まず,解の収束性と精度の検討を実施し,要素形状,構成則,緩和係数としての節点質量と粘性定数がFLEMの収束性と解の精度に与える影響について,実用面から検討した.ついで,一軸圧縮モデルの解析あるいは盛土の変形問題への適用などを通じて,要素試験的な解析から実施施工段階の問題まで幅広くかつ微小変形から大変形領域まで精度よく所期の変形状態を再現できることを示した.さらに,大変形領域における幾何学的非線型性の問題など理論的な面からも検討を加えた.また,さらなる拡張を目指して,間隙水連成,すべり・開口など破壊面の発生を伴う問題などの基礎段階から応用段階への進展も行なった.
乳酸脱水素酵素筋型サブユニット欠損症における異常蛋白発現の検討

乳酸脱水素酵素(LDH)は筋型(A型)と心型(B型)の2つのサブユニットからなるテトラマ-構造をとり、5型のアイソザイムを形成する。筋型サブユニットは主に筋肉で発現し嫌気性解糖系の最終段階でピルビン酸が乳酸になる反応を触媒している。我々はすでに激しい運動によりミオグロビン尿症を来す男性の家系(第1家系)と、運動によりほとんど症状を来さない女性の家系(第2家系)においてLDHのA型サブユニット欠損症(共に筋のLDH活性は5%以下)を見出しており、第2家系においてエキソン6の20bpの欠失を報告した。そこで今回は第1家系の遺伝異常を同定するとともに、異常蛋白の筋組織内の発現と両家系の間で異なる臨床症状との関連を検討した。その結果、第1家系の遺伝子異常も第2家系と同様にエキソン6の20bpの欠失であることが判明した。また異常蛋白は両家系共にLDH-A特異抗体による免疫組織染色で正常と比較し、わずかに同定された。そこで実際に好気性の運動負荷を加える試験と、生検筋を用いたin vitro系の嫌気的解糖系で両家系の患者の症状の差を検討した。好気性運動負荷では両家系2名ずつの患者において最大酸素消費量が第1家系では正常の約73%、第2家系では約92%であった。また呼吸交換率はいずれも1.0以上であった。このことはピルビン酸を経た好気的解糖系は両家系とも比較的よく保たれているが、症状の強い家系の方がよりピルビン酸の産生が抑制されていることが予想された。実際生検筋のホモジネートにグリコーゲン、ブドウ糖、G6P、FDPの基質を各々加えて、中間代謝産物を測定すると、ピルビン酸の産生は第1家系では正常の約35%、第2家系では約65%と差が認められた。またこの差はグリセルアルデヒド3リン酸脱水素酵素へのNADの供給の差として生じており、この原因がグルセロール産生を行う別系のグルセロール3リン酸脱水素酵素の活性の差(両家系で3倍の差があった)に起因することが明らかとなった。これらの結果より両家系の臨床症状の差はピルビン酸産生の差がその一因となるということが明らかとなった。
授時暦の数理構造とその注釈者の研究

1、授時暦の数理構造そのもの授時暦はきわめて合理的に構成されており、わずかな点をのぞけば球面天文学的に理解可能である。問題がのこる部分は大きく分けて、テキストの不備によるものと、天文学的モデルに由来するものとがある。後者はこの研究期間中に発表された曲安京の論文、および藪内清・中山茂の共著書に論じられているが、いずれも十分とはいえないように思われる。もっともこの点を突きつめるには、東西の天文学史への深い知識とともに、理論、モデル、シミュレーション等に関する科学哲学的な考察が必要になるであろう。ひいては「合理的」「理解」等の意味も問い直さなければならなくなるだろうが、そうしたレベルをべつにすれば、本研究で授時暦の数理構造はほぼ解明できた。2、授時暦注釈者それぞれのもつ特徴授時暦の多くの注釈者のなかでも、中国では黄宗義や梅文鼎、日本では関孝和や建部賢弘の名がよく知られているが、これらの人々は『元史』暦志のような正統的な(だが不備の多い)テキストではなく、〓雲路や黄鼎などの著作を参照している。本研究でわかったことは、〓雲路や黄鼎はさらに唐順之を中心とする16世紀中頃の研究グループを参照しているということ、またこのグループは授時暦と回回暦を比較し、算盤をあやつるなど新奇なものに目を向けるとともに、弧矢割円術を復活し、天元術を理解しようと努めるなどすたれていた数学・天文暦学を再興しようと試みているということである。唐順之は数・理・義(意味)について論じた書簡を残しており、上記1との関係でも注目すべきである。この研究で明らかにしたいとした二点のうち、第一点、授時暦の数理構造そのものについては、なお未解明の部分もあるが一通り授時暦全体の検討を終えた。未解明というのは、特定の計算が球面天文学的にみていかなる意味があるのか詳らかでないという意味であるが、ごく最近になって、そのひとつをあつかった論文が発表された。現在はこの論文を精読中であり、来年度は、これも最近出版された授時暦の訳注を参照しながら、本年度の研究結果を再吟味したいと考えている。第二点、授時暦注釈者それぞれのもつ特徴については、本年度を通じて資料を収集しており、手許に集まった資料の分析に着手したところである。しかし注釈者たちは、それ以前の注釈をどれだけ参考にしているのか判然としない場合が多く、また授時暦経にそって一条ずつ説明する者と、特定の問題について論説する者とがあり、いたずらに読み進めるとかえって混乱することがわかった。来年度は資料収集と平行して、どのような手順をふんで、いかなる形式で分析をすすめるべきかをまず検討することが必要である。表計算ソフトによる暦計算システムは、試作版はできあがったが、いまのところ授時暦に対応するのみである。これはすこし改良すれば、大統暦、貞享暦にも応用できるはずであり、そうするとそれぞれの時代の実際の暦や歴史記録、もしくは注釈者たちがのこした計算結果など、多くの資料をつかって検証することが可能になると考えられる。実際、予備作業として『明実録』から大統改暦前後の冬至記録をひろい、計算と照合した結果、改暦の前年(洪武16年)のみ冬至が3日ずれていることがわかった。理由は不明だが、元統の改暦上奏と関係があるのかもしれないと考えている。
がん細胞における細胞骨格の異常

チロシンキナーゼ活性を有するトリ肉腫遺伝子産物(PP60^<src>など)やステロイドホルモン受容体は熱ショックタンパク質HSP90と一過的複合体を形成する.われわれは, HSP90がアクチンと結合する(前年度までの結果)ことから,上記複合体がアクチンと相互作用して細胞内を移動する可能性を考えた. HSP90とアクチンの相互作用はカルシウムーカルモデュリン系によって制御されていることを明らかにした. HSP90によく似たHSP100をマウスL5178Y細胞より精製し,その性質を調べたところ,このタンパク質とアクチンの結合もカルシウムーカルモデュリン系によって制御されていることを確認した.精製したHSP100の分解ペプチドについて部分的アミノ酸配列を決定したところ,マウス小胞体タンパク質ERp99と同一のものであることが分った.各種培養細胞を43°Cで1530分加温すると,細胞質のアクチン構造はほぼ完全に崩壊し,かなりの量のアクチンが核内へ移行する.さらに加温を続けると核内にアクチンロッドとよばれる特珠な構造が現れる.アクチンロッドはアクチン繊維によって構成されるにもかかわらず,蛍光ファロイデインによって染色されない.抗コフィリン抗体でアクチンロッド形成細胞を蛍光染色したところ,アクチンロッドがコフィリンを含むことが分った.コフィリンは21KDのアクチン結合タンパク質で平常は細胞質に均一に存在する.コフィリンとファロイディンはアクチン繊維に対し競合的に結合する.またコフィリンはトロポミオシンが結合するアクチンに結合することができない.ブタ脳よりコフィリンを精製し,その部分的アミノ酸配列を決定した.それに星きオリゴヌクレオチドプローブを合成し,ブタ脳ポリARNAライブラリーをスクリーニングし,コフィリンcDNAをクローニングした.チロシンキナーゼ活性を有するトリ肉腫遺伝子産物(PP60^<src>など)やステロイドホルモン受容体は熱ショックタンパク質HSP90と一過的複合体を形成する.われわれは, HSP90がアクチンと結合する(前年度までの結果)ことから,上記複合体がアクチンと相互作用して細胞内を移動する可能性を考えた. HSP90とアクチンの相互作用はカルシウムーカルモデュリン系によって制御されていることを明らかにした. HSP90によく似たHSP100をマウスL5178Y細胞より精製し,その性質を調べたところ,このタンパク質とアクチンの結合もカルシウムーカルモデュリン系によって制御されていることを確認した.精製したHSP100の分解ペプチドについて部分的アミノ酸配列を決定したところ,マウス小胞体タンパク質ERp99と同一のものであることが分った.各種培養細胞を43°Cで1530分加温すると,細胞質のアクチン構造はほぼ完全に崩壊し,かなりの量のアクチンが核内へ移行する.さらに加温を続けると核内にアクチンロッドとよばれる特珠な構造が現れる.アクチンロッドはアクチン繊維によって構成されるにもかかわらず,蛍光ファロイデインによって染色されない.抗コフィリン抗体でアクチンロッド形成細胞を蛍光染色したところ,アクチンロッドがコフィリンを含むことが分った.コフィリンは21KDのアクチン結合タンパク質で平常は細胞質に均一に存在する.コフィリンとファロイディンはアクチン繊維に対し競合的に結合する.またコフィリンはトロポミオシンが結合するアクチンに結合することができない.ブタ脳よりコフィリンを精製し,その部分的アミノ酸配列を決定した.それに星きオリゴヌクレオチドプローブを合成し,ブタ脳ポリARNAライブラリーをスクリーニングし,コフィリンcDNAをクローニングした.
新規オートファジープローブKeimaによりパーキンソン病発症機構を可視化する

本研究では新規オートファジープローブKeimaの開発を行った。このプローブはシグナルが残存、蓄積するため、感度が高く、オートファジー総量を定量できた。また、LC3と異なり、マクロオートファジー以外のオートファジーも検出可能であった。さらに、ミトコンドリア局在型のmt-mKeimaにより、マイトファジーが検出、可視化出来た。このプローブは国内外の研究室に配布し、オートファジー研究に役立てていただいている。1.オートファジープローブKeimaの論文投稿。論文に必要なデータをすべて用意。現在論文投稿中。2.マクロオートファジー以外のオートファジーによるミトコンドリアオートファジーの解析。オートファジーには現在最も研究が進んでいるマクロオートファジーの他に、異なったメカニズムのオートファジーも幾つか存在することが知られている。本研究で用いるKeimaはこのマクロ以外のオートファジーも検出可能であり、Keimaを用いてこれらのオートファジーが障害ミトコンドリア除去に関与しているかどうかを検討した。ミトコンドリア局在型mKeima(mt-mKeima)とマクロオートファジー不能細胞を用い、ミトコンドリアオートファジー(マイトファジー)を観察したところ、(1)マクロオートファジー以外でも障害ミトコンドリアが分解除去されること。(2)その分解除去にはマクロオートファジーの時と同様Parkinの存在が必要であること。(3)PI3K阻害剤はこのマイトファジーを阻害すること。などが明らかになった。今後、このメカニズムの詳細とパーキンソン病発症との関連性について解析を行い、さらに創薬のターゲットになりうるか否かを検討する。3.パーキンソン病の発病メカニズム解析を目的とした、神経細胞特異的mt-mKeima発現トランスジェニックマウスの作製。トランスジェニックマウスの作製は当研究所トランスジェニックマウス作製サービスに依頼する予定であったが、神戸理研の研究室に共同研究の形で作製してもらえることになった。現在作製→評価中。本研究で用いるKeimaはこのマクロ以外のオートファジーも検出可能であり、ミトコンドリア局在型mKeima(mt-mKeima)とマクロオートファジー不能細胞を用いてこれら別メカニズムのオートファジーが障害ミトコンドリア除去に関与しているかどうかを検討している。現在詳細な検討を進めており、平成24年度の論文発表を目指している。神戸理研の研究室に共同研究の形で作製してもらっていたmt-mKeima発現トランスジェニックマウスが完成し、現在ジェノタイピングと掛け合わせを行なっている。このマウスでmt-mKeimaのシグナルを検出できるか確認し、検出可能であればマウス個体内でのマイトファジーの評価を行う。昨年度までにKeimaを用いてオートファジー、ミトコンドリアオートファジー(マイトファジー)を検出、可視化、定量化する方法を確立し、発表した。本年度はミトコンドリア局在型mt-mKeimaを発現するトランスジェニックマウスを作製し、個体内、特に中枢神経系でのマイトファジーの検出と可視化を試みた。このマウスを用いることで個体内でのマイトファジー活性を明らかにし、異常ミトコンドリアの除去と疾患との関連性についての解析が可能になるものと期待される。また、特に黒質でのそれらの動態を観察することで、なぜパーキンソン病において黒質のドーパミン作動性ニューロンが選択的に変性、脱落しているのか?この部位のミトコンドリアとマイトファジー活性は他の中枢神経細胞と異なるのか?という問いに対する回答が得られるのではないかと期待される。共同研究者である理化学研究所CDB変異マウス開発ユニットに依頼して、mt-mKeimaをコードする遺伝子をRosa26領域に導入したノックインマウスを作製し、このマウスでの蛍光タンパク質プローブの発現を解析した。組織スライス、皮膚組織からの初代培養系などを用いてmt-mKeimaの蛍光を観察したが、残念ながらその発現は極めて低く、in vivo、in situイメージングには使用不可能なレベルであった。現在、この点を改良するため、新規プローブの開発と発現方法の改善を進めている。1.新規オートファジープローブKeimaの論文発表が完了した。24年度が最終年度であるため、記入しない。2.オートファジーには現在最も研究が進んでいるマクロオートファジーの他に、異なったメカニズムのオートファジーも幾つか存在することが知られているが、適切なプローブが存在しなかったため研究は殆ど進んでいないのが現状である。マクロ以外のすべてのオートファジーも検出可能であるKeimaの特性を用いてこの他の経路のオートファジーの解析を勧める。
癌浸潤モデルとしてのトロフォブラストの研究

本研究では、癌細胞による組織浸潤の研究モデルとして、高浸潤性トロフォブラストを持つ血液漿膜胎盤動物(ヒト、マウス、ラット)、及び、低浸潤性トロフォブラストを持つ結合組織(または上皮)漿膜胎盤動物(シバヤギ)について、1990年に発見された新しいMMP(matrix metalloproteinase)であるMMP-11の遺伝子発現を中心として、トロフォブラストによる組織浸潤と、子宮内膜細胞による浸潤制御機構を比較生物学的に検討することを試みた。MMP-11は、ヒト胎盤組織、ならびに、乳ガン組織において初めて見いだされ、浸潤過程との関連が強く示唆されていたものである。今回の研究の結果、以下の諸点が明らかになった。すなわち、1)MMP-11遺伝子は、形成される胎盤のトロフォブラストの浸潤性に関わり無く、多くの哺乳類に広くその存在が認められること、2)MMP-11の発現は、一般的に述べて、高浸潤性胎盤組織では強く、低浸潤性胎盤組織では比較的弱いこと、3)マウス子宮では、MMP-11の発現は、卵巣ホルモン、特にエストロゲンの制御下にあること、4)マウス子宮におけるMMP-11の発現動態は、TIMP-1遺伝子発現動態と、鏡像対象の関係にあること、など多くの興味深い事実が今回の研究で新たに発見された。MMP-11は、胎盤形成において、トロフォブラストによる内膜浸潤に関連した、トロフォブラスト、ないしは、子宮内膜の組織構築に重要な役割を果たすMMPらしいことが強く示唆され、現在さらに研究を進めている。トランスジェニック動物を用いた研究も、トロフォブラストによる組織浸潤の見地から、解析が進行中であり、興味深い展開を期待させる予備的な結果が得られつつある。
歯根未完成歯の生活歯髄切断法に関する病理組織学的研究-庇蓋硬組織, 根管壁添加硬組織形成に伴う歯髄細胞変化-

サルの幼若永久歯に水酸化カルシウム応用の生活歯髄切断法を無菌的処置下で施し,壊死層を中心に経時的に組織変化と初期庇蓋硬組織形成を光顕と電顕で観察した.歯根形成が1/23/4の28歯を実験に用い,歯根がほぼ完成した下顎前歯を未処置で対照とした.実験群は,バーによる機械的切断, chemical surgeryによる化学的切断,水酸化カルシウム貼付直後, 6,9,12,24時間,2,3,4,7日後とした.実験終了後, Kannoussky液で固定, 5%ショ糖加EDTA液中で脱灰し, 8μmのパラフィン連続切片の作製およびエポン812包埋後薄切し,光顕ならびに透過電顕による観察を行った.機械的切断では挫滅創を形成し,象牙質削片の一部埋入や切断直下の根管壁で歯髄の離断や出血があったが, chemical surgeryで約0.5mmほど歯髄は溶解除去され切創面となり,埋入削片も少なく血餅が覆っていた.歯髄表層は染色性がやや失われ,その象牙芽細胞は変性壊死に陥っていたが,組織傷害は表層に限局し軽微であった.水酸化カルシウム貼付直後,歯髄の無構造化とHE染色性の低下を示す壊死層形成が充血,出血を伴いみられた. 6時間例では,変性壊死層と血餅壊死層との境界付近にエオジンコ好性の小球状物がみられたが, 9時間例は壊死層の器質化が進んでいたが小球状構造も観察された.電顕的には小球状物は内部が放射状に走る針状結晶様物質からなり,周囲は電子密度の高い物質でとり囲まれていた.また,歯髄の変性壊死層の表層部には比較的電子密度の高い変性細胞様物にコラーゲン線維が移行する形で線維象牙質基質形成を認めた. 7日例では,大型の紡錘形細胞の発現と変性細胞などを包むように線維性象牙質基質形成が明らかとなった.血餅壊死層深部の小球状の針状結晶様物は癒合し,大きくなる傾向を示し,また電子密度の高い微細顆粒,細胞破片,断裂コラーゲン細線維などが初期庇蓋硬組織形成(石灰化)の起始部になるようにも思われた.サルの幼若永久歯に水酸化カルシウム応用の生活歯髄切断法を無菌的処置下で施し,壊死層を中心に経時的に組織変化と初期庇蓋硬組織形成を光顕と電顕で観察した.歯根形成が1/23/4の28歯を実験に用い,歯根がほぼ完成した下顎前歯を未処置で対照とした.実験群は,バーによる機械的切断, chemical surgeryによる化学的切断,水酸化カルシウム貼付直後, 6,9,12,24時間,2,3,4,7日後とした.実験終了後, Kannoussky液で固定, 5%ショ糖加EDTA液中で脱灰し, 8μmのパラフィン連続切片の作製およびエポン812包埋後薄切し,光顕ならびに透過電顕による観察を行った.機械的切断では挫滅創を形成し,象牙質削片の一部埋入や切断直下の根管壁で歯髄の離断や出血があったが, chemical surgeryで約0.5mmほど歯髄は溶解除去され切創面となり,埋入削片も少なく血餅が覆っていた.歯髄表層は染色性がやや失われ,その象牙芽細胞は変性壊死に陥っていたが,組織傷害は表層に限局し軽微であった.水酸化カルシウム貼付直後,歯髄の無構造化とHE染色性の低下を示す壊死層形成が充血,出血を伴いみられた. 6時間例では,変性壊死層と血餅壊死層との境界付近にエオジンコ好性の小球状物がみられたが, 9時間例は壊死層の器質化が進んでいたが小球状構造も観察された.電顕的には小球状物は内部が放射状に走る針状結晶様物質からなり,周囲は電子密度の高い物質でとり囲まれていた.また,歯髄の変性壊死層の表層部には比較的電子密度の高い変性細胞様物にコラーゲン線維が移行する形で線維象牙質基質形成を認めた. 7日例では,大型の紡錘形細胞の発現と変性細胞などを包むように線維性象牙質基質形成が明らかとなった.血餅壊死層深部の小球状の針状結晶様物は癒合し,大きくなる傾向を示し,また電子密度の高い微細顆粒,細胞破片,断裂コラーゲン細線維などが初期庇蓋硬組織形成(石灰化)の起始部になるようにも思われた.歯根未完成歯に生活歯髄切断法を施した場合の歯髄組織変化について、カニクイザルの歯を用いて実験を行った。ラバーダム防湿下の制腐的環境の下で、ラウンドバーにより機械的に歯髄を切断し、6%NaOClと3%【H_2】【O_2】にてchemical surgeryを行い、0.9%滅菌生食水で洗浄後、歯髄切断面に水酸化カルシウムと滅菌生食水のペーストを貼布した。実験歯は歯髄切断直後および水酸化カルシウム貼布直後、12hr,24hr,2day,3day,7day,15day,30day,60day,90day,120day後に抜歯され、直ちに4°C生食水中で歯科用ダイヤモンドジスクを用いて歯髄切断部上方で歯冠部をとり除かれた。

歯根部はさらに中央付近で2分され、冷蔵庫内に取付けた電顕用ペネトレーターの4°CKarnovski液で固定された。固定された歯はさらに精密低速切断機アイソメットにてトリミングされ、EDTA液中にて室温で脱灰され、歯髄切断部の直下1/3,中央1/3,根尖1/3に分割後さらに光顕,電顕用ブロックに2分された。光顕用標本はアルコール系列脱水後パラフィン包埋がなされ、厚さ8μmの連続切片を作製後、各種染色(H-E,Masson,鍍銀,細菌染色,etc)が施された。一方電顕試料はOsmium後固定,脱水後,電顕用ポリマライザーで樹脂包埋した。現在電顕,光顕試料を作製し観察中であるため、成績の総括はまだできないが、光顕所見のごく一部が得られている。充填物脱落により残存歯髄に細菌感染のみられた術後50日例では、歯髄に膿瘍形成があり庇蓋硬組織は全くみられなかった。切断部直下に庇蓋硬組織が形成されていた42日例では、硬組織直下歯髄の一部に出血巣があり、その部位に相当して菲薄な庇蓋硬組織を認めた。一方、術直後、12hr後例などの短時間例の検索も電顕所見と併せて行っているが、切断時の歯髄組織の損傷がきわめて大きいように思われた。次年度では、経時的な歯髄の細胞組織における修復変化を詳細にわたって明らかにする予定である。歯根未完成の幼若永久歯を有するカニクイザルを実験動物として用い,無菌的処置の下でCa(OH)_2貼付の生活歯髄切断法を行った.実験期間は術直後から最長120日までとし,各実験期間を経て被験歯を摘出後,直ちに歯冠部を削除し, Karnovsky液で浸漬固定を行った.EDTA液で脱灰し二分した後,光顕用標本はparaffin包理し,連続切片を作製後,各種染色を施した.電顕用試料はOsmium酸で後固定し樹脂包理後,超薄切片を作製し,酢酸ウラン・鉛重染色を施した.成績としては,充填物脱落により残存歯髄に細菌感染があった例では,歯髄表層部に膿瘍形成があり庇蓋硬組織は認められなかった.細菌感染のない例では,歯髄には特に著明な炎症反応は認められず,機械的に切断した歯髄面は挫滅創を呈し歯髄表層にしばしば象牙質削片の埋入を認めたが, chemical surgeryを施すことでは削片は除去され,きれいな切創面に整形された. Ca(OH)_2貼付後の歯髄組織は,細胞の染色性の低い壊死層の形成が徐々に起こり無構造化を示した.炎症性細胞浸潤は認められず単に充血,血管の拡張,出血などの血管系の変化と新生肉芽組織の増生が観察された.石化は次第に壊死層周囲のコラーゲン細腺維にも起こり,経時的に壊死組織を一部埋没する形で骨様象牙質が形成された.比較的大型で線維芽細胞とは形態の異なる骨芽細胞様の細胞が硬組織形成に関与しているように思われた.骨様象牙質形成に続いて象牙質新生のない場合もあり,また歯髄切断面のみならず根管壁に沿っても過剰な骨様象牙質の添加があることもあった.庇蓋硬組織としては骨様象牙質と新生象牙質との両方が形成されることが多く,未分化の歯髄細胞から大型の細胞,象牙芽細胞様細胞,象牙芽細胞へと分化して行くように思われた.現在電顕標本を引き続き観察中であり,今後今までの光顕所見と比較検討しながら経時的に庇蓋硬組織形成と歯髄細胞変化との関係を総括する予定である.
北メソポタミアにおけるニネヴェ5期の土器編年の研究-テル・サラサート号丘出土の資料を中心に-

研究課題遂行の一環として東京大学総合研究資料館に保管されている同大イラン・イラク遺跡調査団(団長江上波夫)が1965年に発掘調査したテル・サラサート5号丘出土のニネヴェ5式土器の研究調査を行った。その結果,彩文土器:514点,刻文土器:336点,灰色土器:1164点が存在することを確認し,これらの土器の整理分析を主に行った。素文の中・大型土器,粗製土器は土器全体の約9割を閉める膨大な量(総量約7トン)が存在するため,これらについての整理は未だ完了していない。これまでの調査から以下の注目すべき新事実が明らかになった。既刊の報告書では出土土器は全て同一時期に伴ったものと見做されていたが,上層と下層から出土した灰色・刻文土器群の形式には歴然とした差異が認められ,明らかに時期差を示していることが判明した。特に上層から出土した土器群は研究代表者が設定した「初期削文期」に伴うことが実証できた。さらに未公表資料の中には公表された彩文・刻文土器とは異なる新しい様式のものが数多く認められた。欧米の研究者はこの遺跡の土器群を一部の公表された資料のみから判断し,ニネヴェ5期の前期に編年づけているが,上記の事実から実際にはそれよりも降る時期に位置づけられることが明らかになった。このように従来定説化されていたテル・サラサートのニネヴェ5期の編年を覆した点は研究成果として特筆しておきたい。今後はこの資料を更に多方面から統計的に解析し,編年,土器の用途,生産体系,建物の機能,さらにはこの時期の社会構造の解明を目指している。
低熱雑音光共振器を用いた超安定化レーザーの開発

光共振器における熱雑音の影響を抑制するためには、長い共振器が有効であるが、この場合、実験室の振動の影響を大きく受け、レーザーの短期周波数安定度が光共振器の変形によって制限される可能性がある。この問題を解決するために、できるだけ剛性が高く、室温付近で熱膨張が小さな材料が望まれる我々は、低熱膨張セラミックをスペーサーに用いた光共振器を作製し、セラミックの熱的特性を詳細に調べた。この結果、このセラミックは熱膨張係数が0になる温度(zero crossing temperature : ZCT)が、室温付近に存在すること。また、ZCT近傍で温度変化に対する熱膨張係数の変化が、低熱膨張ガラス(ultralow expansion glass: ULE glass)に比べて約5倍大きいことが分かった。このセラミックは、高い剛性を備え、熱膨張が比較的小さいことから、熱雑音軽減を目的とした長い光共振器に極めて有望な材料であることが明らかになった。共振器長の長いセラミック光共振器が垂直方向の加速度を受けた時、鏡中心の共振器軸方向の変位を有限要素法により計算し、その影響を見積もった。この結果、セラミック光共振器の垂直加速度に対する感度は、ULEガラス光共振器のそれと比べて、約半分であることが分かった。このセラミックを用いて、ブラウン運動の効果を抑制し、熱雑音を低減した次世代光共振器の開発が可能になると考えられる。本研究では、光格子時計における時計遷移励起用レーザーの線幅狭窄化実証のため、熱雑音の極めて少ない新型光共振器を用いた超安定化レーザーを開発する。目標とする周波数安定度は平均時間1秒において10^<-17>台で、世界最高の周波数安定度の達成を目指す。現在、周波数安定度の限界を与えている光共振器の熱雑音を抑制する方法として、先ず、鏡の基材として機械的Q値の高い溶融石英を用い、長い共振器を採用する。この時に、新たに問題になる、熱膨張及び振動による影響を最小にするため、新しいスペーサー材料を開発する。平成22年度は、これまで、超高フィネス光共振器のスペーサー材料として用いられてきたULEガラスに変わる新しい材料を評価するために、試験用の光共振器、および、レーザー周波数安定化のためのシステム、光共振器の共鳴周波数を正確に測定する光周波数コムを製作した。我々が新スペーサー材料として注目したのは、低熱膨張セラミックである。低熱膨張セラミックはヤング率やポアソン比で、ULEガラスよりも優れた値を持つ事が分かっている。したがって、熱特性がULEガラスに匹敵するならば、共振器長を長くするには最適の材料となる可能性がある。低熱膨張セラミックをスペーサーに使用し、鏡の基材としてULEガラスを用いた光共振器(共振器長:75mm,直径:25.4mm)をアルミニウム真空槽の中に縦置きに設置した。レーザー光源は、周波数安定度の高いNd:YAGレーザー(波長1064nm)を用いた。また、新しい材料の熱膨張係数の温度依存性を評価するために、光共振器を約7°Cから40°Cまでの範囲で温度調整できるよう、チラーとヒーターを組み合わせた温度調整システムを構築した。また、光共振器の温度変化に伴う共鳴周波数の変化を正確かつ連続して測定できるよう、光コムシステムの調整を行った。目標とする周波数安定度は平均時間1秒において10^-17台で、世界最高の周波数安定度の達成を目指す。これまで超高フィネス光共振器のスペーサー材料として用いられてきたULEガラスに代わる新しい材料として、セラミックに着目し準備を行ってきた。セラミックは、ULE等のガラス材料と比較して硬く、振動加速度を受けても変形しにくいために、共振器長の長い光共振器を作るのに有利である。

平成23年度は、低熱膨張セラミックをスペーサーとして用いた光共振器(共振器長75mm、鏡の基材ULEガラス)を開発し、Nd:YAGレーザー(1064nm)をこの光共振器に安定化することにより、光共振器の特性を評価した。また、この光共振器の特徴を光学的手法を用いて評価するために、長時間にわたる光周波数測定を可能にする光周波数コム等の測定システムを開発した。このセラミックを用いた光共振器においては、熱膨張係数が0を横切る温度は室温以下であり、なおかつ、熱膨張係数の温度変化に対する傾きはULEガラスと比較して、数倍であることが明らかになった。低熱膨張セラミックの熱的特徴は、ULEガラスのそれと比較してやや劣る傾向があるものの、高精度な温度調整システムを用いることで、目的とする共振器長の長い光共振器を作成することが十分に可能であると考えられる。今回、用いた温度調整システムは、簡易的なものであったが、このシステムを改善し、また、鏡の基材として機械的Q値の高い溶融石英を用いることで、熱雑音を大きく軽減できると期待される。平成24年度は、超低熱膨張セラミックを縦置き小型光共振器(共振器長75 mm)のスペーサー材料に使用し、セラミック光共振器を用いた超安定化レーザーの可能性について詳細な検討を行った。具体的には、Nd:YAGレーザー(1064 nm)をこの光共振器に対して安定化し、光共振器の環境条件を変えながら、この安定化した光の周波数を光周波数コムで測定した。その結果、今回使用したセラミックの特徴として、1熱膨張係数が0となる温度(zero crossing temperature : ZCT)が16.4(1)°Cに存在する事、2ZCT近傍における熱膨張係数の温度依存性は、ULEガラスに比べて約5倍大きい事が明らかになった。このセラミックはULEガラスと比較して、熱伝導が3倍近く高く、剛性を表すヤング率は2倍以上であり、熱雑音の低減のために共振器長を80 cm程度まで長くしても、温度調整が比較的容易で、振動の影響を受けにくいと考えられる。この事を確認するため、有限要素法に基づくシミュレーションにより、光共振器の形状と支持方法の最適化を行った。この結果、光共振器が振動による加速度を受けたとしても、鏡の反射面中心の位置、および、2つの鏡の平行度が変化しない支持方法が存在し、長い共振器でも振動に対する影響を十分に小さくすることが可能であるとの結論に達した。このセラミックを用いて共振器長80 cmの光共振器を作製し、これに対してNd:YAGレーザーを安定化した場合、熱雑音による周波数安定度の限界は、2×10^-17(平均時間1秒)に達する事が分かった。平成23年度は新しい材料を用いた光共振器を開発し、その熱的特徴を光学的手法を用いて評価した。この新しい材料を使用することは、計画立案時点では想定されていなかったが、低熱雑音光共振器を作る上で有望な材料であることが分かった。この材料を光共振器に用いることで、目的としている安定度が達成される可能性は高い。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は、セラミックを用いた光共振器の特徴を更に詳しく評価する。振動の影響を受けにくい共振器長の長い光共振器を設計し、また、この光共振器の為の温度調整システムを開発する。
肝病態連繋における核内受容体転写共役活性化因子PDIP1の役割

PDIP1KOマウスとそのコントロールマウス(WTマウス)を用いて作成した2種類の肝線維化モデル由来の検体を用いて解析を行った。しかし、1種類の肝線維化モデルマウスに関してはほとんど解析が進んでいない状況であるが、もう1種類の肝線維化モデルマウスに関しては、下記に記載した解析が進んでいる。未発表データのため、あえて特定せず記載する。1種類のモデルマウスに関しては、肝線維化に関しては、PDIP1KOマウスとWTマウスの比較において有意な肝線維化の差を認めた。具体的な肝線維化の評価項目は以下の通りである。炎症反応の評価のための血清中の肝逸脱酵素(ALT、AST、ALP、γGTPなど)やインスリン測定、Hematoxyline and Eosin染色による炎症評価や、serius red染色による線維化面積定量である。その他に、alpha SMA抗体(星細胞活性化の検討)や、肝組織中のハイドロキシプロリン定量による肝線維化定量を行うことによって、再現性の確認を行った。次に、両マウスにおける肝線維化の有意差におけるメカニズムの解析としては、評価項目は以下の通りである。肝線維化関連遺伝子などのmRNAの肝組織での発現定量や、肝組織におけるInflammatory cytokineの発現定量において、ほぼreasonableな結果が得られているが、現在再現性の確認をしているところである。動物実験施設も新しくなって落ち着いてきたが、移転に伴うマウスの調整などで多少支障をきたした。また群馬大学の内科診療体制の改革制度の推進、内科新専門医制度の群馬大学での構築、各種の治験の責任医師としての他の業務が今年はかなり増えており、本実験のエフォートに割ける時間がかなり減ってしまい、予定よりやや遅れをきたしている。研究のロードマップからすれば、進行状況がやや遅れているため、他業務とうまくバランスを取りながら研究を進めていく。今年大学院生も入学したので、研究協力者として本研究のサポートをしてもらいながら進める予定である。今年度は、遅れている実験を引き続き28年度に施行する予定であり、他業務に割く時間と本実験に割く時間をうまく調整しながら、本年度入学してきた大学院生と協力しながら、実験を進めていく予定である。去年参加できなかった国際学会への出席なども行い、肝線維化や発癌実験の研究者との交流を行い、実験の質の向上を行う予定である。まずはじめに、PDIP1KOマウスとそのコントロールマウス(WTマウス)の繁殖を行った。動物実験施設の新築による引越しによる飼育環境の変動に伴い、計画通りの匹数がそろわず、実験が遅延することもあったが、安定供給環境はほぼ整いつつある。次に、PDIP1KOマウスとそのコントロールマウス(WTマウス)を用いて、肝線維化を引き起こす四塩化炭素モデルを作成した。PDIP1KOマウスには、Olive oilを、コントロールマウスには、四塩化炭素を0.2 mg/kg weightを週3回腹腔内注射を用いて行った。まずpreliminaryな実験段階では、両群共、数匹ずつを用いて、死亡や有害事象の検討などを行った。両マウスとも、この方法で、比較評価可能な実験が可能なことを確認した。引き続いて、肝線維化抑制における評価時期の検討をやはり数匹ずつ用いて検討を行った。6週ー8週の投与期間で検討を行った。そこで解剖による肝線維化組織所見により適切な投与期間を決定した。次に、現在統計学的に評価可能な匹数を両群そろえ、本実験を開始している段階である。個体差によるばらつきなども考慮し、少なくとも両群共に8匹以上の個体数が必要と考えており、8匹で検討を開始している。現在病理学的な解析(Hematoxylin and Eosin染色、Sirius red染色による線維化面積定量など)で比較検討を行っているところである。動物実験施設の新築による引越しでの目標