hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
体外循環下心筋虚血後の再灌流障害の発生機序の解明と対策に関する研究ー心筋free radicalと白血球活性動態を中心に.

心臓手術において、再灌流傷害が指摘されて久しいが、近年、再灌流傷害への活性酸素の関与が指摘されている。しかし、その機序は明らかでない。本実験では多形核白血球のrespiratory burst時に発生する活性酸素に注目し再灌流傷害への関与を検討することにより再灌流傷害の機序解明を試みた。まず、成人人工心肺使用症例において術中の多形核白血球活性変化を化学発光法を用い測定した。この結果多形核白血球活性は再灌流30分後には1.82±0.25(p<0.05)と有意の上昇を示した。このことから、多形核白血球の関与が示唆されたので、雑種成犬による交差灌流モデルを作成し、多形核白血球除去による心筋保護効果を検討した。白血球除去群では心機能の良好な回復を認めたほか心筋過酸化脂質遊離量は再灌流10分以降で対照群に比して著明な減少を認めた。酵素学的にも心筋CPKーMB遊離量は白血球除去群で有意に低価を認めた。電子顕微鏡的検討によると、白血球除去群では微小血管周囲の疎開化が著明であり血管内皮細胞への血小板粘着および偽足発生、内皮細胞傷害が著明に認められた。また、心筋傷害も著明であった。これに対して、白血球除去群では血管内皮細胞傷害及び心筋傷害が軽度であった。追加実験として活性酸素除去剤であるsuperoxide dismutaseを心停止中に使用した群で電子顕微鏡的検討を加えたところ白血球除去群と同程度の血管内皮傷害と心筋傷害を示した。しかし血管内皮細胞表面の傷害は最も軽度であった。以上から、(1)再灌流傷害に多形核白血球が関与しており、(2)その誘因として再灌流直後の血管内皮細胞表面に於ける活性酸素由来の傷害が示唆された。今後、再灌流傷害の更なる機序解明のためには血管内皮細胞における変化を検討する必要があると思われる。〔実験1〕成人開心術症例(N=7)において(1)手術開始時(2)心停止時(3)心停止後30分時(4)再灌流時(心停止後平均68分後)(5)再灌流後5分時(6)同10分時(7)同30分時に末梢血液を採血する。血液から速やかに多核白血球を分離する。培養液中に細胞数が10^5個/mm^3となるように揃えてChemiluminescenceにより多核白血球活性変化を調べた。再灌流時の多核白血球活性に対する各時点の比率は以下の通りであった。活性(1)1.1±0.1(2)1.0±0.1(3)1.1±0.2(4)1(5)1.0±0.1(6)1.3±0.1(7)1.8±0.3以上の通り再灌流後に活性が急速に上昇している。このことから多核白血球由来の活性酸素による再灌流障害が示唆されたため実験2を行った。〔実験2〕小型雑種成犬の摘出心および交差灌流用大型犬を用いて、摘出心を3時間の低温虚血後に再灌流する。

灌流装置に好中球除去フィルターを組み込むか否かにより、(1)好中球除去灌流血液と(2)正常血液に分けて、両群間の再灌流後の各種データを比較検討した。再灌流1時間後の心機能の回復率(%Emax)は、(1)90.0±13.2%対(2)73.0±11.9%(P<0.05)であり有意に(1)の回復率がよかった。不整脈・伝導障害の発生率は(1)18%対(2)64%(P<0.04)であった。再灌流後の冠動脈血流量に有意の差を認めなかった。CPKーMB産生量は再灌流後30分時で(1)97.2±25.0対(2)207.5±34.3(unit/heart dry wt)(P<0.05)であった。また、血清TBA reactive substances産生量(nmol/dry wt/1000ml)では、再灌流5分後で(1)12.2±12.9対(2)33.3±9.1であった。(2)群では血清TBA量はその後も増加しつづけたが、(1)群では減少した。これにより、(2)群で持続的な活性酸素の発生が示唆された。以上より、多核白血球由来の活性酸素による再灌流障害が示唆された。雑種成犬摘出心実験において再灌流時に白血球を除去した群において心機能の良好な回復を認めたほか、心筋過酸化脂質変化量(TBA変化量)は再灌流5分後では有意差を認めないものの再灌流10分以降で対照群に比して著明な低下を認めた。酵素学的にも心筋CPK-MB遊離量は白血球除去により有意に低値を示した。次に血管内皮細胞との関係に注目し、雑種成犬摘出心実験において(A)コントロ-ル群(B)白血球除去群(C)SOD使用群の3群について比較検討した。まず、Toluldine blue染色による光学顕微鏡切片では他の群に比べてA群で再灌流1時間後に微小血管周囲の疎開化が著明であった。同時に、走査電顕による検索では、A群で血管内皮細胞への血小板粘着及び偽足発生、血漿成分の付着、細胞表面の傷害などを認めたが、B群でも血管内皮細胞表面の傷害をある程度認めた。C群では血管内皮表面の傷害を認めなかったが細胞膜の突起を多数認めた。透過電顕では他群に比べA群でcrestの膨化及び破壊等mitochondriaの障害が多く認められた。mitochondriaの傷害についてFlamegによるmitochondrial scoreを用いて各群それぞれランダムに300個のmitochondriaを評価したところB,C群に比してA群で有意な傷害を認め、心筋傷害の存在が示唆された。また、毛細血管内皮細胞について検討したが、B群とC群では、細胞間接合部、核や滑面小胞、被覆細胞、その他の細胞質変化、基底板や周囲細胞の変化に差を認めなかった。細胞膜表面については、両群とも著明な傷害を認めなかったが、SOD使用群において走査電顕所見と同様に突起様変化が多く認められた。A群では所々に血小板粘着、内皮細胞の欠落などを認めた。
ウェールズ英語文学の研究─二〇世紀産業小説とナショナリズム・共同体

本年度の研究実績は主に(1)20世紀から21世紀のウェールズ英語文学作家についての個別研究(2)RaymondWilliamsの後期著作とそこに現れたエコロジー思想についての比較研究(3)北ウェールズ、アングルシー島におけるエネルギー政策の現状についての実地調査の三つに大別することができる。(1)については、とりわけ現代作家のRachel Treziseについて、作品を検討するなどの研究を進捗させた。Treziseは現代のポスト産業的な南ウェールズを舞台とする作品を発表している作家であり、本研究課題の主要なテーマの一つであるポスト産業状況について深い洞察を与えてくれる作家である。これについては、日本英文学会大会シンポジウムで発表した。このTreziseも含め、ウェールズ英語文学短編集の編集・翻訳作業も順調に進捗し、来年度には出版される予定である。また、Cambridge大学出版から出版されたFutility and Anarchy: British Literature in Transition 1920-1940に、Lewis Jonesについての論文を発表した。(2)については、1980年代のWilliamsのエコロジー思想について検討を進めつつ、それをKarl Marxそして宮崎駿に見られるエコロジー思想と比較する研究を進捗させた。これについては次年度の国際学会(Raymond Williams Society主催)で発表する予定であり、発表の申し込みは受領された。(3)については、北ウェールズの原子力発電所建設に反対する地元住民と、建設を進める現地の企業、そしてウェールズ議会議員などへの聞き取り調査を行い、炭坑産業が不在となった現在のウェールズの産業の現状について、実地の経験も含めた洞察を得ることができた。年次計画で予定していた、Association for Welsh Writing in Englishの年次大会への参加、ならびに同学会の学会誌への論文の投稿は実現することができなかった。しかし、年次計画に挙げた(1)Raymond Williams研究(2)戦間期ウェールズ文学(3)戦後ウェールズ文学については、当初の計画通りかそれ以上の進展を見せている。まず(1)については、Williamsのエコロジー思想について、Karl Marxと宮崎駿との共通性を指摘する研究が大きな進展を見せ、これについては次年度に国際学会で発表する予定である。(2)については、Cambridge大学出版から出版されたFutility and Anarchy: Transitions in British Literature 1920-1940に、Lewis Jonesについての論文を発表した。これまでそれほどに顧みられることのなかった1930年代ウェールズ文学を、イギリス文学の新たな歴史観を示した上記の研究書の中に位置づけさせたことは今年度の最大の成果である。(3)については、Gwyn Thomas、Rhys Daviesなどに加えて、現代作家のRachel Treziseについての研究を進めた。これらの作家については、研究計画で示したウェールズ文学短編集に収録する予定の作家でもあり、その短編集の編集と翻訳は順調に進捗している。来年度中には出版する予定である。以上のような研究の進捗から判断すると、研究課題全体は研究計画通り、もしくは計画よりも順調に進んでいると判断できる。来年度は本研究課題の最終年度に当たるため、これまでの研究成果の発表を中心として研究を進めていく。これまで、国際学会で口頭発表をしたまま活字化していない研究がいくつかあるため、それらをできる限り活字化していく。具体的にはEmyr Humphreys、Virginia Woolf、村上春樹を比較した研究、Raymond Williamsの小説Loyaltiesを冷戦リベラリズムと共同体の観点から考察した研究である。これらの研究については国内外問わず学会誌などに発表の場を求める。次年度中に、準備を進めてきたウェールズ文学短編翻訳集を出版する。これによって、20世紀ウェールズ英語文学の広く深い世界の一端でも世に示すことができればと考えている。平成28年4月から9月までは、英国・ウェールズのスウォンジー大学Richard Burton Centre Fellowとして在籍し、本研究課題についての研究を進めた。同大学のRaymond Williams Archiveでの資料調査を行うほか、4月にはウェールズ英語文学学会(the Association for Welsh Writing in English)の年次大会に参加し、Raymond Williamsの小説作品Loyaltiesをめぐる研究を口頭発表した。Raymond Williams Archiveでは、ウェールズ出身、イギリスの著述家であるレイモンド・ウィリアムの、とりわけCulture and Societyに関連する資料を調査し、本書に収録されなかった章の草稿などを検討することができた。また、同期間中には、ウェールズの産業文学小説家であるLewis Jonesについての研究を進め、これは平成29年または30年にケンブリッジ大学出版局から出版されるイギリス文学史の一章となる予定である。全体として、これまで日本ではほとんど研究の進んでいないウェールズ文学について、部分的ではあれある程度の深い研究が遂行できたと言える。本研究課題では、ウェールズの特に20世紀の小説とその作家を、ウェールズの歴史や社会を文脈として総合的に研究していくことをめざしているが、本年度はとりわけ、時代としては二つの大戦間期、特に1930年代のウェールズ文学とその背景となる歴史の研究が進捗し、また本研究の軸となるレイモンド・ウィリアムズ研究も順調に進捗した。20世紀のウェールズ文学の全体像を明らかにしていくという目的からすると、研究の最終目的にはまだ遠く及んでいないと言わざるを得ないが、一年間に進捗させるべき研究としては順調な進捗であると言えるだろう。今年度は、1930年代のウェールズ文学をめぐる研究を進捗させ、まだ刊行にはいたっていないが、ケンブリッジ大学出版局から出版予定の、1920年代から40年代を対象とする英文学論集に、主にLewis Jonesの作品を巡る論文を寄稿した(平成30年夏に刊行予定)。同時に、現代ウェールズ文学についての研究も進捗させた。

とりわけ現代作家Rachel Treziseの作品の検討を進めた。これについても研究結果の公表にまでは至っていないが、平成30年5月に予定されている日本英文学会において研究発表をする予定である。また、Treziseも含むウェールズ作家の作品の翻訳紹介のプロジェクトも具体的に進行中である。Raymond Williamsをめぐるアーカイヴ調査も進捗させた。平成29年5月にはウェールズ・スウォンジー大学のレイモンド・ウィリアムズ・アーカイヴを訪問し、ウィリアムズの短編小説作品や主著Culture and Societyに関連する資料を調査した。平成29年9月には、ニュージーランド・ヴィクトリア大学ウェリントン校において開催された国際会議Selective Tradition in the Pacificで、Raymond Williamsの小説をめぐる研究発表を行った。「研究実績の概要」で述べた通り、資料調査や作品の検討という点では研究は概ね順調に進行した。研究成果の公表という点では、国際学会における口頭発表が一本ということでまずまずの進行度であるが、次年度に公表予定のブックチャプター、発表が決まっている学会発表があるため、総合的には順調に進行していると判断した。本年度の研究実績は主に(1)20世紀から21世紀のウェールズ英語文学作家についての個別研究(2)RaymondWilliamsの後期著作とそこに現れたエコロジー思想についての比較研究(3)北ウェールズ、アングルシー島におけるエネルギー政策の現状についての実地調査の三つに大別することができる。(1)については、とりわけ現代作家のRachel Treziseについて、作品を検討するなどの研究を進捗させた。Treziseは現代のポスト産業的な南ウェールズを舞台とする作品を発表している作家であり、本研究課題の主要なテーマの一つであるポスト産業状況について深い洞察を与えてくれる作家である。これについては、日本英文学会大会シンポジウムで発表した。このTreziseも含め、ウェールズ英語文学短編集の編集・翻訳作業も順調に進捗し、来年度には出版される予定である。
植物の匂い感覚メカニズムの解明

植物は動物のような嗅覚受容体や嗅神経系を持たないため、植物がどのように匂い物質を受容し、どのようなメカニズムで応答しているのかは未だほとんど解明されていない。本研究では、タバコにおけるβ-caryophylleneによるNtOsmotin発現誘導をモデルに、植物の匂い刺激に対する応答の分子メカニズムを明らかにするのを目的とする。β-caryophyllene曝露によるNtOsmotin発現量の上昇は、葉で最も顕著に観察されたが、根でも上昇傾向が見られた。暴露させるβ-caryophylleneの量を変えて、NtOsmotin発現量を上昇させるβ-caryophylleneの実効濃度を調べた。β-caryophylleneによるNtOsmotinの発現誘導は、ジャスモン酸経路やサリチル酸経路を介した情報伝達だけで起こるわけではないことが示唆された。β-caryophylleneを含む様々な揮発性化合物を暴露したところ、NtOsmotin、NtLOXおよびNtACIIIの発現誘導パターンはそれぞれ物質で異なっていた。α-caryophylleneにはNtOsmotin発現誘導活性が見られたものの、caryophyllene oxideには活性がなかったことから、タバコは化学物質に対して非特異的な応答を示しているのではなく、β-caryophylleneの構造を特異的に認識していることが示唆された。シロイヌナズナにおいては、β-caryophylleneによるOsmotin遺伝子の発現誘導は起こらないことが示された。β-caryophylleneを特異的に認識する因子を同定するために、β-caryophyllene誘導体の合成をおこない、β-caryophylleneを固定化したビーズを作製することに成功した。24年度が最終年度であるため、記入しない。そこで、本研究では、植物の環境感覚の一つである匂い刺激に対する応答の分子メカニズムを明らかにするのを目的とする。タバコ個体にテルペン系の匂い物質である(E)-beta-カリオフィレンを曝露させると遺伝子発現誘導が起こるかq-PCRを用いて定量を行った結果、(E)-beta-カリオフィレンによるosmotin遺伝子発現誘導が起こることを示唆する結果を得た。そこで、osmotinの転写制御領域下でレポーター遺伝子を発現する形質転換タバコ(osmotin::GUS形質転換タバコ)を用いて、タバコ個体において(E)-beta-カリオフィレン刺激によるosmotinの発現誘導が起こる細胞を解析した。しかし、現在のところ明確な誘導は見られていない。匂い刺激に伴う細胞内のカルシウムイオン濃度変化を検出するため、タバコの葉を用いたカルシウムイメージング法の確立を試みた。まず、カルシウム感受性蛍光色素を取り込ませたタバコの葉を用いて、カルシウムイメージングを行った。匂い応答測定に先立ち、細胞内カルシウムイオン濃度の変化が検出可能か検証するため、カルシウムイオノフォアであるA23187やカルシウムキレート剤であるEGTAを投与した。その結果、A23187投与により、細胞内カルシウムイオン濃度のゆるやかな上昇が観察できた。しかし、この方法では液胞にもカルシウム感受性蛍光色素が局在することが多く、細胞質のシグナルを抽出することが困難であった。そこで、GFP由来の蛍光カルシウムセンサーであるG-CaMP2を発現するタバコを作出した。このタバコ個体において、G-CaMP2が細胞質に局在することを確認した。植物としてタバコ、匂いはカリオフィレンを用いて、植物個体レベルで匂いに対する応答を検出するという第一目標は達せられた。カルシウムイメージングは植物研究領域ではチャレンジングな技術なので難航しているが、手法の確立を着実に進めている。

今後は、G-CaMP2を発現するタバコを用いて、匂い刺激に対する応答を測定する系を立ち上げ、(E)-beta-カリオフィレン曝露による葉表面の細胞内カルシウムイオン濃度変化の検出を目指す。また、サリチル酸経路やジャスモン酸経路など、既知のシグナル伝達機構と比較解析するための具体的な実験のひとつとして、領域内連携によりNPR1-GFPシロイヌナズナを供与いただき、(E)-beta-カリオフィレン溶液に応答してNPR1の核移行が起きるかどうか検討することを計画している。
多文化共生時代のミュージアムを分析する手法の開発及びその理論化

本研究では、日本のミュージアムが、多文化共生を求められる状況に対してどのように向き合っているのか、あるいは、向き合えるのかを検討すると同時に、それらの取り組みを可視化するための方法論を模索することを目標としている。初年度にあたる2018年度は、国内外の調査をそれぞれ開始した。国内では、滋賀県立琵琶湖博物館、金沢21世紀美術館、東京国立博物館、国立科学博物館などの館を訪れ、どのように分析しうるか、その可能性について検討した。そのうえで、多文化共生が必然となっている国々のミュージアムを調査すべく、ニュージーランド及びサモア独立国において該当する博物館の視察とインタビュー等を行った。調査の主軸となったオークランドの博物館においては、マオリ族との関係を中心に、フィジー、サモア、トンガなどの島嶼国との関係性をいかに構築するかに活動の大部分が置かれている。しかもその活動の大部分が、現在のコミュニティとの関係性の構築、教育プログラム、コレクションマネージメント等、展示以外の活動に軸を置いていたのは印象的であった。一方で、展示にも彼らの思想は反映されており、現在熱心に取り組んでいる関係性の変化を反映して、今後展示のリニューアルが進んでいる。一方、サモアでは想像以上にミュージアムという西洋文化は根付いておらず、オーストラリアやニュージーランドなどの大国と近隣の島嶼国の関係性について、むしろ島嶼国側の視点から逆照射することができた。同時に、現在JICAを中心に博物館文化を育もうとする支援の現場をみることができ、改めてミュージアムと多文化共生の在り方の多様性について考えることが出来た。現在、国内外のミュージアムで得た知見を往復させながら議論を続けているが、「博物館情報・メディア論」への手法の還元についても、現段階での成果をひとつ出すことが出来た。ニュージーランド・サモアの調査は、当初の予定より前倒しで行うことが出来たため、当初より早い段階でこれらの知見を得ることができた。一方で、国内での調査はほぼ予定通りの進捗状況である。当初より予想されたことではあり、また本研究の目的そのものでもあるが、国外の多文化共生を日常とする調査地のミュージアムと、国内のミュージアムとの間には、多文化生の意味合いと取り組みに対する大きな温度差がある。2019年度も、国内と国外の伝統館の調査を続けながら、両者を接合させて語れる地平について探っていきたい。同時に、博物館情報・メディア論への理論的還元についても、昨年度に引き続き、更新していく予定である。ほぼ計画通りの使用内容となったが、当初計上していた国外調査旅費のうち、想定よりはかからなかった分だけ次年度に回すことになった。次年度以降、国内調査を少し増やす予定にしており、そのための旅費に使用する予定である。
テラヘルツ帯受信機の極高感度化を狙った低雑音超伝導パラメトリック増幅器の開発

超伝導伝送線路におけるカイネティックインダクタンスの電流非線形性を利用する超伝導パラメトリック増幅器(KIT増幅器)に関する研究を実施した.NbTiN薄膜コプレーナ線路(CPW)を作製し,ストリップに直流電流を印加した場合のインダクタンス変化をマイクロ波帯で測定した.測定結果と理論計算は概ね一致し,ストリップの細線化により強い非線形性が得られることが分かった.マイクロ波帯での実験結果を基に,0.3 THz帯でのKIT増幅器の設計を行った.ストリップ幅2 um,線路長5 cmのNbTiN-CPWに0.2 mWのポンプ波電力を印加することで,10 dB以上のパラメトリック増幅が期待できる.本研究では,低消費電力テラヘルツ帯極低雑音増幅器の実現に向け,進行波型超伝導パラメトリック増幅器の開発を行っている.平成26年度及び27年度の2年間でマイクロ波帯でのスケールモデル実験を計画している.平成26年度は,進行波型超伝導パラメトリック増幅器開発のための基礎検討を行った.このタイプの増幅器においてパラメトリック利得を向上させるためには,強い超伝導カイネティックインダクタンス非線形性が必要である.そのため超伝導コプレーナ伝送線路にポンプ波を印加した場合に生じる超伝導カイネティックインダクタンス変化について理論解析を行った.その結果,強い超伝導カイネティックインダクタンス非線形性を得るためには,伝送線路におけるストリップ導体の極薄膜化と細線化が必要であることが判明した.理論解析の正当性を確認するため,4K-GM冷凍機とベクトルネットワークアナライザを用いて作製した超伝導コプレーナ伝送線路の伝送特性を周波数1ー10 GHzにわたり測定した.またポンプ波の代わりに直流電流をバイアスティにより外部から超伝導コプレーナ線路に印加した.その結果,薄膜の臨界電流よりも小さい電流を印加した場合に,大きな伝送損失を招かず(< 0.5 dB),超伝導カイネティックインダクタンス変化による位相変化を確認した.細線化プロセスがまだ確立しておらず,今回ストリップ幅4 umの超伝導コプレーナ線路を測定に用いた.そのため超伝導カイネティックインダクタンス変化量は3%程度と小さかったが,理論解析値と概ね一致している.本研究では,低消費電力テラヘルツ帯低雑音増幅器の実現に向け,進行波型超伝導パラメトリック増幅器の開発を行っている.平成26年度及び27年度の2年間でマイクロ波帯でのデバイス設計技術及び作製技術の確立を計画している.平成26年度のポンプ波電流による超伝導カイネティックインダクタンス非線形性の理論計算及び実験結果に基づき,本年度は強いカイネティックインダクタンスを得るため超伝導膜の極薄膜化,細線化及び長距離化を目指した.超伝導窒化ニオブチタン(NbTiN)を用いたスパイラル型コプレーナ線路(厚さ30nm,幅2um,CPWギャップ2um,線路長0.8m)を設計し,マスクレス描画装置を用いて20mm角MgO基板上に作製した.描画寸法と基板寸法が同じであるため基板周辺部にレジストバンプの発生やレジスト残渣の問題が生じていたが,描画条件の最適化や酸素プラズマによるアッシング等を行うことで,均一な線路パターンを作製することに成功した。作製したデバイスの増幅器利得を測定するための筐体設計も完成しており,平成28年度に増幅器利得を測定する予定である.また増幅器の高温動作に向け,高温超伝導体YBCO薄膜を用いた細線構造を有する伝送線路作製を行った.MgO基板上に線路幅6um,膜厚200nm,長さ1cmのYBCO薄膜線路は比較的歩留りよく作製できており,超伝導転移温度85K及び臨界電流密度0.1MA/cm^2の超伝導特性が得られている.今後,さらなる細線化や長距離化のための作製プロセスを検討するとともに,YBCO薄膜のカイネティックインダクタンス非線形性の評価を行う予定である.平成27年度は,1デバイス設計,2デバイス作製技術の確立を計画目標に挙げた.項目1については,平成26年度に評価した超伝導物性値を用いパラメトリック増幅器設計を行った.また性能評価に必要な筐体なども設計している.項目2については,長さ0.8mの長い超伝導コプレーナ線路の作製に関しては成膜時やレジスト塗布時の不純物の混入により断線等も見られることもあるが、作製プロセスはほぼ確立できている.以上から,全体としておおむね順調に進展していると評価した.本研究では,低消費電力テラヘルツ帯低雑音増幅器の実現に向け,進行波超伝導パラメトリック増幅器の開発を行っている.平成28年度では,増幅器のテラヘルツ帯動作へ向けて検討を行った.本増幅器は,ポンプ波電流に対して超伝導薄膜線路のカイネティックインダクタンスが非線形的に変化することを利用する.テラヘルツ帯での本増幅器を設計するため,カイネティックインダクタンスの印加電流に対する変化を直流抵抗率測定及び高周波伝送測定から評価した.本実験では,作製が容易な窒化ニオブチタン(NbTiN)薄膜を用いた.両測定から見積もった電流に対するカイネティックインダクタンス変化は概ね一致しており,実験から得られたカイネティックインダクタンス非線形性を利用してテラヘルツ帯での増幅器設計及び利得の理論解析を行った.

その結果,周波数0.3 THz帯において,幅2 um,膜厚30 nm,線路長5 mmのNbTiN薄膜コプレーナ線路にポンプ波電力10 uWを与えることで利得10 dB程度が得られることを示した.本増幅器は非常に長い細線を用いるため,作製中に断線や線路内に欠陥が生じ,実験による性能評価までは至っていない.今後,作製プロセスを見直すとともに改善し,性能評価を行う.また本増幅器の高温動作のために,高温超伝導体YBCO薄膜による超伝導コプレーナ線路の作製を行っている.線幅5 um,厚さ200 nm,線路長100 mmの線路で臨界温度85 K程度が実現できているが,カイネティックインダクタンス非線形性を向上させるために極薄膜化が課題である.超伝導伝送線路におけるカイネティックインダクタンスの電流非線形性を利用する超伝導パラメトリック増幅器(KIT増幅器)に関する研究を実施した.NbTiN薄膜コプレーナ線路(CPW)を作製し,ストリップに直流電流を印加した場合のインダクタンス変化をマイクロ波帯で測定した.測定結果と理論計算は概ね一致し,ストリップの細線化により強い非線形性が得られることが分かった.マイクロ波帯での実験結果を基に,0.3 THz帯でのKIT増幅器の設計を行った.ストリップ幅2 um,線路長5 cmのNbTiN-CPWに0.2 mWのポンプ波電力を印加することで,10 dB以上のパラメトリック増幅が期待できる.平成26年度は,1超伝導パラメトリック増幅器に使用する薄膜の超伝導特性評価,2カイネティックインダクタンス非線形性の理論解析,3超伝導コプレーナ線路の作製とカイネティックインダクタンス非線形性評価,の3点を計画目標に挙げた.項目1については超伝導転移温度,抵抗率,磁場侵入長や臨界電流密度など増幅器設計に必要な物性値を取得した.項目2で作成したプログラムを基に超伝導コプレーナ線路を作製し,マイクロ波帯で伝送特性を測定した.外部からコプレーナ線路に電流を印加することで,インダクタンス変化による位相変化を確認することができた.位相変化量から見積もったカイネティックインダクタンス非線形強度は増幅器動作のためにはまだ小さいが,測定値は理論解析と比較的良く一致する傾向を示しており,全体としておおむね順調に進展していると評価した.作製した進行波型超伝導パラメトリック増幅器の増幅器性能を評価する.またその測定結果を基に,テラヘルツ帯動作への拡張を検討する.超伝導エレクトロニクス伝送線路のストリップ部の細線化によりカイネティックインダクタンス非線形性を向上させるとともに,超伝導パラメトリック増幅器設計に着手する.実際に増幅器を作製し,マイクロ波帯で増幅器利得の評価を行う.デバイス作製のためのフォトマスク作製費に充てるためであったが,マスクレス描画装置の利用が可能になりフォトマスクの作製が必要でなくなったため,次年度使用額が生じた.本研究の課題である低雑音超伝導パラメトリック増幅器の実現に向けて,本年度に超伝導カイネティックインダクタンス非線形性の評価を行った.その非線形性は確認できたものの,非常に長い伝送線路を作製しマイクロ波伝送実験から評価したため,作製プロセスの不安定性から長距離にわたり均一な線路の作製が困難であった.そのため精密に測定するため,短い線路でも非線形インダクタンスが評価できる共振器実験を追加実験として行う計画に変更した.繰り越しした助成金は,マスクレス描画装置使用料及び描画条件出しのための基板代に充てる.繰越した助成金は,共振器作製のためのフォトマスク作製費及び基板購入費に充てる.
重水とストロンチウムをトレーサーとした土壌表面への塩類集積に関する実験的研究

今回の研究内容は四つに大別される。一つ目は、水分と溶質の上下方向の長期的な鉛直移動特性を十分な精度で実験的に明らかにすることである。水分の挙動は重水を、溶質の挙動はNaClをトレーサーとして追跡している。後者のトレーサーとしてSrCl_2を考えているが、その前に土壌に吸着しにくい塩化物の挙動を押さえることとした。現在、重水、Cl^-、Na^+の順に地表面下数十センチの深さに濃度のピークを持って下方に移動してきているが、流下速度、拡散係数を決めるためにはさらに一年以上の期間を要する。二つ目は、降雨の短期的浸透特性を明らかにすることである。冷水、温水をトレーサーとすることにより、一回の降雨でどの程度まで水が浸透するかを検討した。その結果、降雨の浸透する深さは土壌の間隔を降雨で飽和させたとして換算される浸潤厚さの2倍近くまで及ぶが、その深さは場所により大きな変動があること、さらに、浸透は降雨直後に起こり、その後はほとんど起こらないことが明らかとなった。三つ目は、土壌中の水分と溶質の挙動を支配する微気象因子と大気-土壌圏での水収支との関係を明らかにすることである。半乾燥地での水収支を対象とし、降雨量、気温、湿度の条件をいろいろ変えた実験を計画し、現在、2つの微気象条件の実験を終えた。微気象条件の違いにより、水分のフラックスの変化、土壌の乾燥化が認められた。この実験シリーズはさらに継続して、最終的には微気象因子と水収支の関係をパラメータ化する予定である。なお、二つ目と三つ目の実験データの収録には本補助金により購入したデータロガを用いた。四つ目は、土壌中の水分と溶質の挙動をシミュレートする数学モデルの開発である。現在までに、土壌中の水分量分布や浸透量の時間変化はシミュレートできるようになったが、重水の拡散特性や溶質の挙動をシミュレートできるまでには到っていない。
糖尿病性血管内皮障害におけるP2X7レセプターの役割

本研究の目的は、今や国民病化しつつある糖尿病及びその合併症の病態機序を解明し、新規治療法開発につなげることにある。とりわけ糖尿病患者は虚血性心疾患発症のリスクが高いが、その詳細はよく分かっていないので、糖尿病性血管障害に焦点をあてた。そしてこれまでに糖尿病性血管障害研究ではあまり注目されていなかった糖酸化物質に着目し、これらの血管内皮細胞に対する影響を、特に炎症性と細胞死シグナル伝達の観点から明らかにすべく取り組んできた。その結果、血管内皮細胞炎症性障害や細胞死に対しては、高血糖そのもの或いは終末糖化産物(グルコースと血中タンパクの非酵素的糖化反応の後期段階で生じる)よりもこれらの中間反応生成物であるグリオキサル、メチルグリオキサルといった糖酸化物質が大きく影響する(炎症性マーカー発現及び細胞死誘導)ことを見いだした。これらの糖酸化物質は、糖尿病合併症患者において、その血中濃度が上昇していることが知られていることから、糖尿病性血管内皮障害において重要な働きをしている可能性が示唆された。また、グリオキサルとメチルグリオキサルでは異なったシグナル伝達経路で内皮細胞を障害することが明らかとなり、今後このメカニズムを明らかにすることで、糖尿性血管障害メカニズムのさらなる解明に寄与するものと考えられる。更に、糖酸化物質による血管内皮障害に対して、抗糖尿病薬(PPARアゴニスト)並びに候補因子(アディポサイトカイン)に保護作用のある可能性が出てきたので、今後これらの研究成果が臨床応用の一助になる可能性が考えられた。本研究の目的は、糖尿病性血管内皮細胞障害のメカニズムを解明することにある。現在我が国では約690万人の糖尿病患者がいると考えられ特に40歳以上の国民ではその10人に1人が糖尿病であると言われている。このように国民病化した糖尿病は失明や尿毒症などの原因となるばかりでなく、冠動脈、脳動脈の動脈硬化症など大血管障害を引き起こす原因にもなる。糖尿病に関する研究は、創薬や新規治療法の重要なターゲットになると考えられることから、分子レベルあるいは生化学的側面からの基礎研究が国内外で盛んに行われている。一方で、血管(特に内皮細胞)障害という観点からの研究に関しては、いまだにはっきりした見解が得られておらず研究は進んでいないというのが現状である。本年度の研究成果から、こういったことに対する一因として、高血糖自体が内皮細胞に対して直接、悪影響があるという仮説自体に問題があるのではないかという結論に達しつつある。つまり、高血糖(グルコース)自体は血管内皮細胞に対してあまり影響せず、むしろグルコースの自動酸化及び分解産物より生じるGlyoxal,Methyl glyoxalといった終末糖化産物(Advanced glycation end-products:AGE)の中間体が内皮細胞の炎症・細胞死に対して大きく作用することを発見したのが、本年度の大きな成果の一つである。来年度も、Glyoxal,Methyl glyoxal(特に酸化ストレスの観点から)の血管内皮細胞に対する作用を炎症・細胞死シグナル伝達の面から追求し、更に細胞障害に対し影響があることが明らかになりつつあるP2Xレセプターの関与についても一層追求していく所存である。こうした実験アプローチは糖尿病性血管内皮障害に関する研究の新たな展開に寄与する可能性が十分に考えられるエキサイティングなテーマである可能性がある。
ドラッグデリバリーの空間的・時間的制御

生体の恒常性は極めて精緻な調節機構によって維持されており、そこでは種々の生理活性物質が重要な役割を果たしている。これらの作用はレセプターの構造や分布の特異性等によって制御されその機構も分子レベルで解明されつつあるが、全体の調節においてはこのような生科学的・静的な因子だけでなく、さらに生理活性物質の生体内での動的な動きかの空間的・時間的制御との組み合わせによって精密に調節されている。このことは特にこれら生理活性物質やその関連物質を医薬品として治療に用いる場合に、体内動態の制御が必須条件となることを意味しており、こうした認識のもとに近年薬物療法の世界では、最も望ましい濃度-時間パターンのもとに薬物を作用点に到達させることにより最適治療効果を得ることを目的とする薬物投与形態ドラッグデリバリーシステムの創製に関する研究が活発に進められている。しかしながらこれを実現するためには、薬物の作用や動態の分子機構の解明等医学・薬学領域の研究から、動態機構の理解に基づき生体動態システムを構築しその制御技術、素材を開発する工学的アプローチまで、幅広い領域の研究の統合が必要であり、既存の研究組織でこれに応え得るものは存在しない。そこで本研究では、関連領域の研究者を共通の問題意識のもとに有機的に結び付けた新しい研究体制を重点領域研究として組織する事を目的とし、その準備段階として生体内における物質動態を支配する諸因子の抽出とその系統的整理、および体内動態の制御に利用可能な技術の用意を目的として基礎的な調査研究を行った。その結果、基礎生物学に対しては生体恒常性維持の機構を物質動態の面から解析する道を開くための基礎的情報を、また工学に対しても生体内における物質動態の精密制御という新しい領域を開拓するための基礎的情報を整理することができた。
多収機構解明のための水稲登熟過程の動的予測モデルの開発

1.面積あたり穎花数の推定サブモデルの構築と有効性の検証京都において、圃場および既存の温度傾斜型チャンバー(TGC)装置内で水稲の栽培試験を行い新たなデータを収集した。そして既に収集の水稲の穎花数、窒素(N)および非構造性炭水化物(NSC)含有量のデータををあわせて解析した結果、水稲の穎花数に大きな影響を及ぼす要因が穎花分化期の地上部N含有量と幼穂分化期から穎花分化後期の期間の平均気温であることがわかった。そこで、この2要因から面積当たりの穎花数を推定するサブモデルを構築した。次に、このモデルの有効性を検証するため、島根県松江市および島根県飯石郡赤来町において、水稲の栽培試験を行いバリデーション用データを収集し、本モデルに適応した。その結果、本モデルによる穎花数の推定精度は極めて高かった。また、モデルのパラメータ値も生理学的に妥当なものと考えられた。このことより、本サブモデルは穎花数推定に有効であると考えられた。2.出穂率を推定するサブモデルの構築京都および松江において外気条件で生育した水稲を幼穂分化期にTGC装置内に搬入した後、日々の出穂数と開花穎花数を調査した。気温が出穂率に及ぼす影響を解析した結果、日々の出穂率は概ね気温の影響を受け、その速度が決まる発育指数によって表すことができることがわかった。そこでこの関係より、出穂率を予測するサブモデルを構築した。このモデルの推定精度はかなり高いものであり、出穂率推定に有効であると考えられた。3.開花率を推定するサブモデルの構築気温と開花率の間には弱い正の関係が認められ、気温から開花率を概ね説明できるものと考えられた。そこで、気温を関数とする開花指数(FI)を考案し、この開花指数より開花率を推定するサブモデルを構築した。本モデルは気温のみを要因としているため、やや推定精度は低かったものの、日々の開花率を概ね説明することができると考えられた。4.日々の出穂・開花数推定モデルの構築上記のサブモデルを結合し、気温から日々の出穂・開花数を推定するモデルを構築した。このモデルは個々の穎花の生長速度を積算した形の水稲の登熟過程の動的予測モデル構築のための、基本モデルになると考えられた。1.面積あたり穎花数の推定サブモデルの構築圃場および温度傾斜型チャンバー(TGC)装置内で水稲コシヒカリを栽培して得た水稲の穎花数、窒素(N)および非構造性炭水化物(NSC)含有量のデータとすでに収集しているデータをあわせて解析した結果、水稲の穎花数に最も大きな影響を及ぼす要因が、穎花分化後期の地上部N含有量と幼穂分化期から穎花分化後期の期間の平均気温であることがわかった。このモデルの推定精度は高く、パラメータの値も生理学的に妥当なものであった。

以上より、ここで構築したモデルは穎花数の推定に有効であると考えられた。2.日々の出穂数を推定するサブモデルの構築外気条件で生育した水稲を幼穂分化期にTGC装置内に搬入した後、日々の出穂数と開花穎花数を調査した。気温が出穂数に及ぼす影響を解析した結果、日々の出穂数は概ね気温の影響を受けてその速度が決まる発育指数によって表すことができことがわかった。そこで、この関係をより、日々の出穂数を予測するサゲモデルを構築した気温と開花数の間には弱い正の相関が認められた。しかし、同一出穂日でも、穂の出穂程度(穂の全長の何%が葉鞘から抽出しているか)が大きく異なり、出穂程度の差異により開花穎花数が大きく異なっていたため、現段階では開花数推定サブモデルを構築できなかった。しかし、この出穂程度の差異を定量化すれば、精度の高い日々の開花穎花数を推定するサブモデルが構築できると考えられた。1.温度傾斜型チャンバー(TGC)装置の温度制御性能の検討島根大学生物資源科学部附属生物資源教育研究センター内に温度傾斜型チャンバー(TGC)装置を新設し、その温度制御性能を検討した。その結果、8月の高温期に、換気能力不足による温度の異常上昇が認められたため、冬期に換気能力を増大する改良を加えた。このTGC装置の温度制御能力を、来年度の高温期に再度検討する予定である。2.面積当たりの穎花数推定サブモデルの有効性の検討島根県松江市において、圃場条件下で水稲を栽培を行い、本モデルのバリデーション用のデータを収集した。そして、京都市、長野県伊那市およびオーストラリア・ニューサウスウェールズ州で収集したデータを基に、昨年度に構築した穎花数推定サブモデルの有効性を検討した。その結果、バリデーション用データにおいても、本モデルの適合度が高かったことより、本モデルは穎花数測定に有効であると考えられた。3.日々の出穂数推定サブモデルの有効性の検討幼穂分化期まで外気温条件下で生育させた水稲をTGC装置内に搬入し、日々の出穂数および.1開花数を調査した。昨年度構築した出穂数推定サブモデルに対するこれらのデータの適合度は高かったものの、新設したTGC装置の温度制御が不完全であったため、高温区のデータが不足した。そのため、モデルの有効性を示すためには、さらにデータを収集する必要があると判断した。また、同様の理由により、高温区の開花数データが不足した結果、日々の開花数推定サブモデルの構築には至らなかった。来年度、さらにデータを収集して、モデルを構築する予定である。1.温度傾斜型チャンバー(TGC)装置の温度制御性能の検討昨年新設した温度傾斜型チャンバー(TGC)装置の温度制御能力が不足したため、冬期に改良し、その温度制御能力を、5月(低温期)8月(高温期)にかけて再度検討した。その結果、低温期には十分温度を制御できたものの高温期には温度コントローラの性能が低く、TGC中央部より奥は全て同一の温度になることが判明した。そのため、TGC装置の一番奥の最高温部に設置していた温度コントローラをTGCの中央部(中温部)に移動することにより、TGC内の温度分布が改善された。2.面積当たりの穎花数推定サブモデルの有効性の検討島根県松江市および島根県飯石郡赤来町において、水稲を栽培を行い、バリデーション用データを収集した。そして、構築済みの穎花数推定サブモデルに適応した結果、僅かな誤差で穎花数を推定することができた。このことより、本モデルは穎花数推定に有効であると考えられた。3.出穂率推定サブモデルの有効性の検討
運動により変化するガングリオシド変換酵素種の同定とアルツハイマー病への応用

アルツハイマー病の発症予防、進行抑制に関して、日常からの運動習慣が重要であるといわれているがメカニズムは不明である。St8Sia1は認知症の抑制効果があるされている蛋白である。そこで、我々はマウスを継続的に運動することにより海馬でのSt8Sia1の発現抑制がえられるかどうかを検討した。その結果、たしかにmRNAの発現が抑制されていた。タンパクレベルでは、2週間の連続運動を行った結果、蛋白の低下傾向を認めた。このことは、運動習慣がSt8Sia1を抑制するという経路を証明する結果となり、アルツハイマー病の発症予防にも重要な意義も持つと考えた。アルツハイマー病の発症予防、進行抑制に関して、日常からの運動習慣が重要であるという論文がみられるが、そのメカニズムは不明である。また運動によって脊髄でガングリオシド変換酵素種の1つである、St8Sia1の発現が抑制されるという報告がある。また、St8Sia1のノックアウトマウスでアミロイドの沈着が抑制されるという論文があり、これらを考えてみると、運動習慣がSt8Sia1を抑制し、アミロイドの沈着を抑制しているのではないかという仮説を立てた。そこで、我々は、成体マウス(8-9W齢)を運動群、非運動群にわりつけ、海馬でのSt8Sia1の発現抑制がえられるかどうかを検討した。このことは、運動習慣がSt8Sia1を抑制するという経路を証明する結果となり、アルツハイマー病の発症予防にも重要な意義も持つ結果ではないかと推定した。海馬の染色では、運動後のサンプルで海馬の一部がSt8Sia1抗体で染色すると非運動群よりも染色性が高まった。マウス専用トレッドミルによる運動を継続的に行い、海馬での週単位の経時的なSt8Sia1蛋白をはじめとする7種類のガングリオシド変換酵素種がどのように変化しているのかウエスタンブロット法により変化を検討する。また、同様の運動を1回だけ行うこと(単回運動)により、運動後のmRNAの変化を時間単位で変化を観察するとともに、2週間同様に運動することにより、mRNAがどのように変化しているかを確認した。それらを行うことにより、運動療法を行った後に、ガングリオシド変換酵素種がどのように変化し、βアミロイドの凝集抑制に働いているのかについて明らかにする計画である。9-10週齢の雄マウス(C57BL/6J, SLC, Hamamatsu)を無作為に20匹ずつ、(1)安静にさせる群(コントロール群)、(2)運動療法を行う群の2群に分ける。運動療法については、Kirkinezosらの方法(に準じ、マウス専用トレッドミル(MK 680S)で13m/分、日中の時間帯に30分、週5日間/週のメニューで行う。1,2,4週間行う。運動を行ったのち、24時間は安静にする。実験期間中は、自由飲水ならびに自由摂食とし、温度管理、照明については、実験動物室の管理に従う。運動後は、安静24時間後に十分な麻酔をしたのちに、マウスより両側海馬を摘出し、液体窒素により、瞬間凍結させ、以降は、-80度冷蔵庫で保存した。運動によるSt8Sia1蛋白の抑制については、蛋白用試料サンプリングの方法に従い、海馬を採取したのち、ホモジェネートしたのち、Western blott法により、St8Sia1蛋白を検出する。β-actin蛋白を基準とした半定量を行い、1,2,4週後での経時的変化を確認した。有意差はないが、蛋白抑制傾向があり、免疫組織学的に染色性の低下を確認した。

ガングリオシド変換酵素種の他のものについても、サンプリングした海馬をもとに有意な変化があるものがないか検討する必要があるため。サンプリングはすでに済んでいる。研究目的である、蛋白抑制の有無についてその傾向を確認したが、有意差がないため、染色性に着目し、結果をえている。またサンプリングを行い、多数例での検討や他のガングリオシド変換酵素種のmRNAの変動スクリーニングへ進んでいる。具体的には、我々は、トレッドミル運動機器で、成体マウスを30分間単回運動させたところ、海馬でもmRNAレベルでSt8Sia1が約60%程度まで抑制されていることが分かった。30分間の運動を2週間継続してみると、St8Sia1mRNAレベルは正常化していた。蛋白レベルでは、有意差はつかなかったが、St8Sia1が抑制される傾向にあった。そのため、2週間運動群と非運動群の海馬票紋を作成し、St8Sia1で染色したところ、海馬の染色性に変化がみられた。既にサンプリングした海馬をもとに他のガングリオシド変換酵素種についても検討する。既に本年度でおこなった海馬のサンプリング検体を用いて、当初計画しているSt8Sia1の蛋白抑制ならびに他のガングリオシド変換酵素種のmRNAの変動、蛋白の変動を明らかにする方針。該当なし主には、既にサンプリングした海馬のmRNAの変動をReal time PCR法を用いて検討する。その後、このスクリーニングで見込みのある(変動のある)ガングリオシド変換酵素種について、蛋白レベル、免疫組織化学レベルで解明する。
マイクロガスタービン用超高速回転動圧型浮動ブッシュ空気軸受の開発

本年度は、小型かつ簡易な浮動ブッシュ型空気軸受を設計、製作し、従来最も高速回転に適しているといわれるヘリングボーン型空気軸受と性能比較を実施した。まず、ヘリングボーン型空気軸受と浮動ブッシュ型空気軸受の製作を行った。ヘリングボーン型空気軸受の斜めスパイラル溝形状は、計算により安定限界の理論値を求め、最適形状を決定した。そのヘリングボーン型空気軸受を基に、浮動ブッシュ型空気軸受には、軸と軸受の間に浮動ブッシュを配置し、ダンピング部を2つに増やす事によって安定性を高める構造にしている。一般的にはブッシュ-軸受間は0リングによって剛性を持たせるが、提案する軸受では、軸が超小型かつ高温に達することを考慮して、従来の方式とは異なる浮動ブッシュを提案している。また、上端部のタービン周辺部に噴出し口を計6個配置した。軸は縦置きで、上下両端にスラスト軸受として多孔質型静圧軸受を配置した。実験は、軸受の外周に加速度ピックアップを固定し、回転によって発生する振動周波数と1/2ホワールの振動周波数を測定し、さらに軸にスラスト荷重を掛けて軸の浮上量を測定した。浮動ブッシュ型空気軸受の回転数を測定した結果、安定に動作した回転数は最高約20万[rpm]を達成した。1/2ホワールは殆ど計測されなかった。ヘリングボーン型空気軸受と比較した場合、浮動ブッシュ型空気軸受は騒音が小さく、回転数の上昇もスムーズであった。今後は、本年度において軸受製作に関して得られた知見を基に、羽根形状の改善、軸・浮動ブッシュの加工精度を上げて作製し実験を行い、回転数100万[rpm]以上の達成を目指す。さらに軸受内圧力を数値解析し、理論的に浮動ブッシュ型空気軸受の有効性を確認する。
珪酸塩超高圧相のカロリメトリーによるマントル深部構造とダイナミックスの研究

本科研費による主要な研究成果は以下の通りである。1.超高圧高温下でMgSiO_3ペロブスカイトが合成され、その熱容量が初めて実測された。さらにそのエンタルピーが高精度に測定された。これらの実験結果に基づいて、マントルの深さ670kmで起こると考えられるMg_2SiO_4スピネル→MgSiO_3ペロブスカイト+MgO分解反応の相境界線の勾配が精密に決定された。この勾配値から、上部マントルと下部マントルは主として別個に対流しているが、マントル全体にわたる対流も継続的に起こることが結論された。またMgSiO_3ペロブスカイトの熱容量から、下部マントルの断熱温度勾配と、下部マントル底部の可能な温度が見積られた。2.MgSiO_3ガーネットが超高圧高温下で合成され、そのエンタルピーが測定された。この値と他の高圧相のエンタルピー値より、MgSiO_3の高圧相平衡図が計算された。この結果、沈み込むプレート内で起こるガーネット-ペロブスカイト転移の勾配が正であるため、この転移はプレートの沈み込みを加速することが示唆された。3.金属鉄-珪酸塩鉱物間の遷移元素(Ni、Mn、Co)の分配係数の圧力効果が見いだされた。そのためマントル-核の分離過程を議論する上では、この分配係数の圧力効果を考慮することの重要性が明かになった。4.Mg-Feオリビン固溶体の溶解エンタルピー測定により、エンタルピーの非理想性が組成に対して対称であることが示され、その非理想パラメータが決定された。5.高温高圧下において、KAlSi_3O_8-NaAlSi_3O_8系ホランダイト固溶体の安定領域が決定された。また(Mg_<0.7>,Ca_<0.3>)Al_2O_4組成の新しい六方晶系相の安定領域が決められた。これらの相は遷移層下部マントルに存在しうるアルミニウム含有相である。平成3年度には、本研究代表者が設計し、日立金属(株)が製作した分割円柱型アンビル・ガイドブロックが購入された。.このアンビルは、従来の分割球型アンビルに比べて、アンビル相互の位置調整が容易である点で優れている.またガイドブロック搬送装置は泉陽(株)によって製作された.これらの装置を当教室の600トン一軸圧縮装置に組み込み、圧力発生実験が行われ、すでに20GPaまでの圧力が安定に出されており、この装置が所期の性能を有することが確認された.これらの装置の製作期間に、MgSiO_3ザクロ石の高圧合成が、岡山大学地球内部研究センタ-伊藤英司教授との共同研究で進められた.このザクロ石相とMgSiO_3輝石相の溶解エンタルピ-が、当教室の高温微少熱量計を用いて測定された.それに基づく983Kでの輝石→ザクロ石転移のエンタルピ-は30.8±3.1kj/molであった.また両相の熱容量が示差走差熱量計で測定された.MgOーSiO_2系の高圧相転移に関する今までの熱力学デ-タに上記の結果を合わせて、MgSiO_3の主要な全高圧相転移の相境界線を熱力学的に計算した.