hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アルコール性肝硬変を母地として発生する肝細胞癌の発癌機序

目的および方法:癌遺伝子の脱メチル化がヒト肝癌発生にどのように関与しているかを明らかにするため、本研究では、肝癌を合併しない慢性肝疾患組織、肝癌症例の肝癌組織と非癌部肝組織、コントロール肝組織を対象として、それらにおける三種の癌遺伝子c-myc,c-ki-ras,c-Ha-rasのメチル化状態を比較検討した。肝癌を合併しない慢性肝疾患組織34例中、25例(73.5%)、非癌部肝組織34例中、29例(85.2%)、肝癌組織18例中13例(72.2%)においてc-myc遺伝子の第2エクソンのCCGG部位の完全脱メチル化を認めた。一方、コントロール肝組織31例中3例においてのみ同CCGG部位の完全脱メチル化を認め、残りの28例に部分的脱メチル化を認めた。完全脱メチル化を認めた患者3例は、0,14,23歳の若年者であり、一方部分的脱メチル化を認めた患者28例は25歳から83歳であり、これは慢性肝疾患患者および肝癌患者とほぼ同様の年齢分布であった。また完全脱メチル化を有する頻度は、慢性活動性肝炎で肝癌を合併するか否かで明かな差を認めず、肝硬変でも同様であった。肝癌組織18例中7例(38.9%)にc-myc遺伝子第3エクソンの脱メチル化が生じており、慢性肝疾患組織、非癌部肝組織、コントロール肝組織においては脱メチル化が生じていなかった。肝癌組織13例(72.2%)において同じ症例の非癌部肝組織と比較してc-Ha-ras遺伝子の脱メチル化が生じていた。これらの成績について飲酒歴との関連を検討した所、アルコール多飲者により脱メチル化の傾向がみられ、アルコール多飲が癌遺伝子の脱メチル化を介して発癌に促進的に働くことが推定された。目的および方法:アルコ-ル性肝硬変を母地として発生する肝細胞癌(HCC)の発癌機序を解明する目的で、HCC症例肝組織の腫瘍部および非腫瘍部組織より抽出したDNAについて細胞癌遺伝子C-mycの脱メチル化の状態を検索し、飲酒との関連を検討するとともにアルコ-ル多飲者91例におけるC型肝炎ウイルス(HCV)の感染状況についても検索した。成績:HBs抗原陰性HCC症例21例(内非飲酒者14例、飲酒者7例)の腫瘍部組織ではC-myc第2エクソンは非飲酒者の11例(79%)、飲酒者の7例(100%)に脱メチル化がみられた。第3エクソンについては非飲酒者の5例(36%)、飲酒者の4例(57%)に脱メチル化がみられたが、これらの非飲酒者群と飲酒者群の脱メチル化の頻度に統計学的な有意差はみとめなかった。これとは別にC-myc上流のrearrangementをもつ症例を3例見出した。一方アルコ-ル多飲者のHCV抗体保有率は91例中28例(30.8%)で、非特異反応、脂肪肝例、肝線維症例では陽性率は低かったが、肝硬変例では31例中9例(29.0%)、HCC症例では30例中11例(55.0%)と高率であった。結論ならびに今後の研究方針:飲酒者HCC症例のC-myc第2、第3エクソンの脱メチル化は非飲酒者のそれより高かったものの、統計的に有意ではなく脱メチル化の観点からアルコ-ルの肝発癌に及ぼす影響を明らかに出来なかった。今後米国ピッツバ-グ癌研究所whiteside教授の協力を得て米国症例の解析を行う予定である。

またC-myc上流のrearrangementを認めたことは1ツの収穫であり、今後この面からアルコ-ルとHCC発生の関連を検討する必要があると考えられた。HCCとHCV感染の関連についてはHCC症例でHCV抗体保有率が高く、HCV感染と肝発癌の関連性が示唆された。目的および方法:アルコ-ル性肝硬変を母地として発生する肝細胞癌(HCC)の発癌機序を解明する目的で、HCC症例肝組織の腫瘍部および非腫瘍部組織より抽出したDNAについて細胞癌遺伝子cーmycの脱メチル化の状態を検索し、飲酒との関連を検討するとともにアルコ-る多飲者91例におけるC型肝炎ウィルス(HCV)の感染状況についても検索した。成績:I.cーmycの脱メチル化(1)HBsAg(+)HCCでは、非飲酒者(N)5例(45%)、飲酒者(A)4例(100%)に第2エクソンの完全脱メチル化を、第3エクソンでは各々5例(36%)、3例(75%)に低メチル化を認めた。HBsAg(-)HCCでは、N11例(79%)、A7例(100%)に第2エクソンの完全脱メチル化を、第3エクソンでは各々5例(36%)、4例(57%)に低メチル化を認めた。以上より、HBsAgにかかわらず、Aに高頻度にメチル化の低下を認めたが、AとNの間には有意差はなかった。(2)HBsAg(+)LCでは、第2エクソンでN1例(50%)、A1例(100%)に完全脱メチル化がみられた。HBsAg(-)LCではN2例(67%)、A6例(86%)であった。第3エクソンの脱メチル化は1例もなかった。以上より、NとAの間、有意差はないものの、HCC同様、Aに脱メチル化は高頻度であった。(3)正常肝では第2,3エクソンともメチル化の低下はなかった。II.cーmycの発現は、正常肝に比し、HCCで増加していたが、AとNの間で差はなく、脱メチル化とも有意な差はなかった。III.ELISAによる検索結果ではアルコ-ル多飲者のHCV抗体保有率は91例中27例で、非特異反応、脂肪肝例、肝線維症例では陽性率は低かったが、肝硬変例では31例中9例(29.0%)、HCC症例では20例中10例(50%)と高率で、RIA法による再検では非腫瘍性疾患で陽性17例中7例が陰性となったが、HCC例で陰性化例はなかった。結論:Aではcーmycの脱メチル化傾向をみたが、cーmycの発現と飲酒の関連はみられず、むしろHCV感染との関連が深かった。
高性能化学センサシステムの新検出方式の研究

(1)光子との相互作用を利用した新検出方式の開発:田中は、赤外光音響検出法におけるカップリング気体の効果につき新知見を得、また赤外蛍光法による高感度検出,反射吸収法による分子の表面状態解析法について成果を得た。さらに、ラマン光学活性法による分子間化合物の新検出法,光ファイバの構造の新検出法を開発した。横山は、光音響分光法において全反射法の適用時の諸特性を理論的に明らかにすると共に実験的に検証した。また、遠隔検出装置の光学系の開発を行った。澤田は、パルス励起光音響分光法による粒子計数方式を開発し超純水中の0.085μmの微粒子を絶対計則できることを明らかにした。(2)物質分離-高感度検出に関する新システムの開発:拓植は、真空噴霧インターフェースを改良したLC-MS直結システムを開発し、糖類混合物の分析などを行った。さらに、SFC-MS直結システムを新たに開発し、ポリエチレングリコールのオレイン酸エステル混合物の分析などを行った。原口は、ICP-AES及びMIP-AESを、GCまたはLCの元素選択性検出器として応用した結果、クロロフィル化合物の選択的高感度分析、有機ヒ素化合物の分別定量が可能となった。南は、2次元アレイデテクタを用いた新検出方式の開発をはかり、フォトダイオードアレイおよび赤外ビジコンを検出器とする偏光干渉型のイメージセンサFT分光装置を2種開発した。(3)その他の新検出方式の開発:富永は、負ミュオンの原子捕獲による元素分析とその際の化学効果を用いる状態分析の可能性につき検討を行った。その結果、酸素と炭素を含む化合物のCとOについて負ミュオン捕獲比を調べたところ、その比は、CとOの原子数比に対するFermi-Teller則の直線にほぼ近い値を示し、また、その際の化学効果を酎量した予測捕獲比と実測値はよく対応した。
VR空間における拡張クロスモダリティの概念実証

本研究では、VRにおけるヒューマンインタフェース/インタラクションの構築にかかるアプローチとしてクロスモダリティに着目し、新たな概念としての「拡張クロスモダリティ」を提案する。拡張クロスモダリティとは「所望する感覚や体験に伴う生体情報を、感覚刺激として表現・付加して呈示する」アプローチと定義する。拡張クロスモダリティによって、VR空間で生起される感覚・体験強度の増進やアプリケーションの明確化について、実証実験を通して検討を行うことが、本研究の目的である。初年度は、VR空間における重さ感覚を対象として、拡張クロスモダリティのアプローチによる実験系を構築し、実証実験を行った。具体的には、力をこめているときの生体情報を分析・変換・表現することで、所望とする感覚や体験に及ぼす影響について検討した。われわれが力をこめる際の生体情報の変化として、筋肉の緊張に伴うけいれん様の運動や、心拍数の上昇、顔面の紅潮などの生起を挙げることができる。そこで拡張クロスモダリティのアプローチとして、こうした筋肉の緊張に伴う生体情報の変化を、把持するコントローラの振動や、VRヘッドセットで呈示される手のCGモデルの色変化や心音に変換・表現した。実験の結果から、ほとんどの参加者が力み感の増大を体験し、さらに実際にコントローラを握る力や握り方が変化することも確認されたことから、当該アプローチの有効性を認めるに至った。このことは、クロスモダリティの課題である錯覚強度の不足を解決する可能性を示唆している。当初の計画では、初年度はシステム要件の検討を挙げていたが、実証実験で構築した変換・表現系の有効性を認めることができた。そのため、当該実験の結果を国際学会の論文誌に投稿したところ、採録されるに至ったため[1]。当初計画に従い、他者の生体情報や周囲環境を計測し、感覚情報として表現する「憑依」様体験の実験系を構築し、実証実験を通して概念実証にかかる知見の取得に取り組んでいく予定である。
金属特異性を考慮した包括的な生態リスク評価手法の開発

金属の生態リスク評価症の開発を行った。旧来では、環境中に存在する金属の全量で評価を行ってきた。近年、金属の有害性に対する研究が進み、現在では金属は環境中で様々な存在形態を取り、幾つかの存在形態、例えば環境中に存在する有機物と結合した金属は生物にとって有害ではないと考えられている。この形態は利用可能な形態と呼ばれ、生態リスク評価は利用可能量に基づいたなされる。欧米ではこの評価方法が標準となりつつあるが、わが国では用いられていない。わが国の土壌や水の性質、生息生物が欧米とは異なるため、本手法を直接援用することはできない。本研究の目的は、利用可能量に基づいた評価手法をわが国に応用することである。土壌生態リスク評価については、金属の利用可能量と土性との関係性を把握するためのDGT試験、土壌生物における金属毒性予測モデル(BLM)構築のための生物毒性試験を行った。土壌は代表的な土壌13種の採取を行い、粒度分布および塩基置換容量、炭素含有量、pH等の化学的性質の計測を行った。これら土壌にカドミウムを添加し(4濃度区)、DGT試験を行い金属の生物利用可能量の把握を行った。概して利用可能量は、塩基置換容量および炭素含有量とは負に相関し、砂分含有率とは正に相関することが明らかとなった。しかしながら、利用可能量とpHでは、添加濃度が低いと負に、高いと正に相関するといった濃度依存的な複雑な関係が示唆された。毒性試験は採取した4土壌およびOECD人工土壌において、ミミズおよびトビムシを用いて実施し、濃度反応関係や半数致死濃度(LC50)を推定した。LC50は土性により異なり、例えば利用可能量と相関が高い砂分含有量を多く含む砂質土では低いという期待通りの結果が得られる一方、ミミズとトビムシでは有害影響が起こりやすい土壌順位が異なる等、直感的には予想しづらい興味深い結果も得ている。水生生物のリスク評価では、メダカではBLMパラメーターを推定するために必要な毒性試験は全て終了し、パラメーターの推定も終了した。試験結果とモデルの予測が全て2倍以内に入り、実験室の調整された水ではという限定条件はあるものの、非常に高い予測精度を持つモデルの構築が行えた。ミジンコを用いた試験では、幾つか再試験が必要ではあるが、パラメータを推定するのに必要なデータは収集を終えた。今後、野外水を用いた実証試験を予定している。そのための採水候補として人為負荷が最小限に抑えられている河川を選定し、予備調査を実施した。本プロジェクトの目的である低硬度におけるBLMの適応可能性の実証に適した河川を特定した。土壌生物のリスク評価では、代表的な土壌の採取とミミズを用いた予備的な毒性試験を行った。土壌は4種選択し、必要量の採取を行い、カドミウムを添加した。薄膜拡散勾配法を利用して、添加したカドミウムの土壌からの再流出量を調べたところ、砂質土と森林褐色度では流出量が大きく、黒ボク土と灰色低地土からは小さいことが明らかとなった。影響評価試験では、ミミズ(Eisenia andrei)を試験生物として、選択した4土壌でカドミウムの曝露試験を行った。半数致死濃度(LC50)を求めたところ、曝露評価において流出量が大きいことが確認された砂質土と森林褐色度でLC50が低く、流出量が小さい黒ボク土と灰色低地土で高かった。本結果は、カドミウムの添加量が同じであっても土壌ごとに毒性影響が異なり、カドミウムの再流出が起こりやすい土壌であるほど毒性が強くなることを示している。つまり、土壌の性質ごとに生態リスクが異なることを示唆し、場特異的な評価の重要性を示している。なお、ミミズの毒性試験結果の一部は日本生態学会において発表した(3月、静岡)。水生生物のリスク評価では、メダカを用いた銅の96時間急性毒性試験を行った。カルシウム濃度が異なる幾つかの試験水でLC50の変化を調べたところ、カルシウム濃度が約2mg/LでLC50が0.05mg/L、カルシウム濃度が60mg/LではLC50が0.21mg/Lと4倍ほど変化することが明らかとなった。甲殻類の毒性試験では、ミジンコの毒性試験では予備試験としてオオミジンコを用いた銅の毒性試験を行い、半数影響濃度(EC50)におけるpHの影響を調べた。pH=6.5ではEC50が約3ppb、pH9ではEC50が約45ppbと、毒性値が10倍以上変化することが確認できた。これらの結果の一部及び本プロジェクトの概要は、国際学会で報告してた(3月、ベトナム)。水生生物のリスク評価では、魚類(メダカ)の金属毒性予測モデル(BLM)のパラメタを全て推定。検証試験まで実施し、実験室の調整された水であればかなり極めて高精度で毒性値の推定が可能であることを明らかにしている。野外水を用いた試験も実施しているが、野外水での推定精度はかなり落ちることが明らかとなっている。ミジンコ及び藻類についてもほぼ同様の進捗状況で、両生物種においてパラメータ推定に必要な試験は実施しており、推定までは終了済みである。ただし、野外水を用いた実験等の検証作業は一部未実施で遅れが見られている。藻類については複合毒性試験も終えており、当初の計画以上の進捗状況である。

論文作成に関しては、一部投稿、受理済みではあるものの、追加試験など、比較的時間のかかる指示が査読者により出されていることもあり、当初の予定よりかなり遅れており、成果としては不十分な状況である。土壌生物のリスク評価における暴露評価では、様々な土壌を採取し、土壌とカドミウムの利用可能量の関係を調べるDGT試験を実施し、リスクが顕在しやすい土壌を明らかにしている。さらに、比較的簡単なモデルを構築し、土壌と利用可能量の定量化も実施済みである。影響評価はミミズを用いて、死亡及び遺伝子発現をエンドポイントとした試験を実施済みであり、実施計画通りに進捗している。個々の研究開発要素(影響評価、暴露評価)においては予定通りに進捗しているが、両者を関連させるモデル(統計モデルやBLM)の開発には遅れが見られている。成果の公表については、学会発表などは行っているが、論文として公表しておらず、成果報告という意味では不十分であり、当初の予定を満足しているとは言えない。水生生物のリスク評価では、金属毒性予測モデル(BLM)の高精度化を目指して、pHの影響つまりプロトンの影響をモデルに組み込むための試験を開始した。pHは半数致死濃度(LC50)に大きく影響することは確認できたが、プロトンの吸着係数の推定等定量的な解析を実施するのに十分な結果は得ることができなかった。ミジンコについては、銅のBLMのパラメータ推定を終了した。モデル検証の一環として、河川から採取した水を用いて有害性試験を行った。実験により推定したLC50とモデルで予測したLC50を推定したところ、ほとんどの場合、モデルは実験結果より低いLC50を推定することが判明した。モデルと実測のずれの原因を分析したところ、BLMのパラメーターが適切に推定されていないのではなく、金属毒性の大部分を説明すると考えられている、金属の遊離イオンの量が過小に推定されていることが強く示唆された。この乖離は、金属濃度が低いところでより顕著になるという傾向があることも明らかにした。なぜこのようなずれが生じるのかは不明で、より精緻なBLMを構築するには解決しなければならない課題であると考えられる。加えて、ニッケルの有害性試験も実施した。藻類については銅、亜鉛、カドミウム、ニッケルの複合影響試験を行い、カドミウムの毒性メカニズムが他の金属とは異なる可能性を強く示唆する結果を得た。土壌生物のリスク評価では、昨年度までに選定した土壌4種について、土壌とカドミウムの利用可能量との関係を調べるためのDGT試験を実施した。これら結果を用いて、各土壌での金属利用可能量を推定するための簡易モデルを構築した。これら土壌でミミズを用いた毒性試験を実施し、半数致死濃度を推定した。金属の生態リスク評価症の開発を行った。旧来では、環境中に存在する金属の全量で評価を行ってきた。近年、金属の有害性に対する研究が進み、現在では金属は環境中で様々な存在形態を取り、幾つかの存在形態、例えば環境中に存在する有機物と結合した金属は生物にとって有害ではないと考えられている。この形態は利用可能な形態と呼ばれ、生態リスク評価は利用可能量に基づいたなされる。欧米ではこの評価方法が標準となりつつあるが、わが国では用いられていない。わが国の土壌や水の性質、生息生物が欧米とは異なるため、本手法を直接援用することはできない。本研究の目的は、利用可能量に基づいた評価手法をわが国に応用することである。
ゲノム不安定性を制御するDNA複製ストレス応答機構の解明

がんドライバー遺伝子の活性化は、異常なDNA複製ストレスを誘発し、ゲノム不安定性を誘発する。これまで、DNA複製ストレス応答を制御するATRキナーゼは発がんを抑制し、ATR機能不全はゲノム不安定性を介し発がんを促進すると考えられてきた。しかし昨今のがんゲノム解析からATR機能不全は極めて稀であり、むしろATR機能阻害は発がんを抑制することが報告された。そこでATR活性は発がん過程に要求されると考え、K-rasG12V肺腺がんモデルを作成したところ、ATR高発現が形質転換を促進する実験結果を認めた。本年度では、がん遺伝子に起因するDNA複製ストレスによるATR活性化機構を明らかにするにするためDNAファイバーアッセイを用いて、K-rasG12VによるDNA複製フォーク進行速度および複製フォークの停止を解析したところ、ATR高発現細胞においてK-rasによる進行速度の回復を認めた。一方で複製フォークの停止の頻度はATR高発現細胞で高くなる傾向を認めた。また、K-ras(-/+), ATR高発現(-/+)細胞群においてATR阻害剤(-/+)を用いることによりK-rasG12V誘発性DNA複製ストレスに関連するATRリン酸化基質を同定するためリン酸化基質の網羅的比較定量解析中である。さらにATRによって促進すると予想されるゲノム不安定性獲得メカニズムを明らかにするためK-rasG12V及びATR高発現条件下で生存する細胞のクローニングを開始した。H30年度補正予算による追加採択となったため、研究開始が大幅に遅れ、H30年度に予定していた実施事項は、準備段階に留まったため。K-rasG12VによるDNA複製ストレス誘発要因を解析し同定する。ATR活性化に重要なssDNA構造が存在するR-loop構造に注目し、ATR活性化機構をin vitro再構成系および細胞分子生物学的手法を用いて解析する。またK-rasG12V誘発性DNA複製ストレス抵抗性に関連するATRリン酸化基質を網羅的に同定し関連する経路を探索する。SNGD法を用いてATR特異的リン酸化部位(SQ/TQ)にゲノム編集(AQに編集)を施す細胞を選定、予備的検討を進め、ゲノム編集細胞による解析基盤を立ち上げる。これらと並行して形質転換後の細胞をクローニングし全ゲノム配列解析及びトランスクリプトーム解析を行う。H30年度追加採択のため予定より大幅に研究の開始が遅れたことから、当初予定していた実験項目を次年度に行うため
多重高次Ｍａｈｌｅｒ測度の数論的および幾何学的解釈の研究

多重ポリログ関数の性質を応用することで、多重L値やDirichlet L関数の特殊値と多重高次Mahler測度の関係を新たに解明した。また、多重Mahler測度の母関数であるゼータMahler測度と多重ゼータ関数の母関数の関係から、多重高次Mahler測度と多重ゼータ値の線形関係や多重高次Mahler測度の明示公式を示した。荒川・金子のゼータ関数の構成法をもとにDirichlet L関数を拡張し、多重L値と関係する新たなL関数を構成するとともに、そのL関数の諸性質を解明した。また、このL関数の特殊値を通して多重Euler数を導入し、その数論的性質や組合せ論的解釈を新たに発見した。多重高次Mahler測度の代数的構造を研究するために、多重高次Mahler測度と多重L値の関係解明や多重L値の関係式に関する研究を行った。多重L値と関係する多重高次Mahler測度の具体例を構成した。現在、この結果をもとに、多重高次Mahler測度の母関数の構成など、多重高次Mahler測度と多重L値の関係の総合的な理解に向けた研究に取りかかっている。荒川・金子のゼータ関数の拡張を通した多重L値間の関係式解明に関する研究も行った。Riemannゼータ関数を拡張した荒川・金子のゼータ関数の構成法を解明し、それをDirichlet L関数に適用することで、多重L関数と関連する新たな関数を導入した。さらに、この関数の性質を援用することで、多重L関数の関数関係式を導いた。この関数関係式を応用して多重ゼータ値を多重L値に拡張したときに現れるずれの定量化に向けた研究を進めている。また、拡張した荒川・金子のゼータ関数の特殊値を多重Euler数と定義し、その性質解明の研究を行った。多重Euler数は古典的なEuler数をより広い視野で捉えたものであり、その研究にはEuler数の性質・情報が重要になる。Euler数の数論的性質だけでなく、Euler数の計算アルゴリズムの組合せ論的理解など新たな視点から研究を進めたことで、多重Euler数の多くの性質を解明した。また、部分的ではあるが多重Euler数がある格子上の点の個数と一致することを発見した。これは組合せ論的に定まる数であり、それに沿うような帰納的関係式や正値性など、一般に多重Euler数が組合せ論的解釈を有することを強く支持する結果を与えた。この研究結果をNewcastle大学でのセミナー(OANTS)を含む複数の研究集会で講演を行い、好評を得た。ポリログ関数とL関数の特殊値の関係およびポリログ関数と多重Mahler測度の関係を応用して、多重Mahler測度とDirichlet L関数の特殊値の新たな関係を示した。昨年度までの研究において、多重Mahler測度とポリログ関数の関係の情報を多数得た。本年度はその関係を応用して、Dirichlet L関数の特殊値とポリログ関数の関係式と同様の構造を、多重Mahler測度に対して構成することにより、多重Mahler測度とDirichlet L関数の特殊値の関係を解明した。この関係を多重Mahler測度の母関数であるゼータMahler測度の観点から再検証し、総合的な理解に向けた研究を始めている。多重Mahler測度と多重L値の関係について、主に多重L値の観点からの研究を行った。Rogers-Zudilin、Zudilin等の研究成果により、L関数の特殊値の構造が精密化された。それを応用することで、多重L関数の特殊値の明示公式や基礎情報を得た。この情報を基に多重Mahler測度との関係を目下研究中である。荒川・金子のゼータ関数を拡張したL関数の観点からも多重L関数の研究を行った。拡張されたL関数の諸性質および多重L関数との関係に関する情報を収集し、多重L関数に付随する多重Euler数の数論的性質を大野泰生氏と解明した。特に、多重Euler数の周期的性質やEuler数のVandiver型公式を示した論文が、講究録別冊に掲載された。第10回「代数学と計算」研究集会では、その他の研究成果についても講演し、報告集には研究結果や数値データをまとめた論文が掲載された。主催・運営している関西多重ゼータ研究会では関連する研究講演を企画し、情報収集を行った。Mahler測度は多項式に対して定まる実数であり、L関数の特殊値など様々な数学的意味を持つ。多重高次Mahler測度はその拡張として近年導入されたものであるが、Mahler測度の代数的構造の研究の枠組みには必要不可欠なものである。本研究は、多重高次Mahler測度の諸性質を追求することでMahler測度の代数的構造解明を目指すものである。

本年度は多重高次Mahler測度と多重ゼータ値や多重L値との関係解明に向けて、対称性を用いた代数的な側面からの研究および母関数を用いた解析的な側面からの研究を行った。RayによるDirichlet L関数の特殊値とダイログ関数との関係を応用する事で、様々な導手のDirichlet指標に付随する多重L値と多重高次Mahler測度の関係を解明した。これまでに、多重高次Mahler測度と多重L値の関係を示す結果はいくつか与えられてきたが、本研究結果はそれをより統一的に行ったものである。また、この結果はMahler測度とDirichlet L関数の特殊値の関係に関するChinburgの予想の高次化を与えた萌芽的研究結果でもある。母関数による研究も行った。多重ゼータ値の母関数はよく研究されており、得られている情報も多い。その多重ゼータ値の母関数から多重高次Mahler測度の母関数に迫ることで、等号付き多重ゼータ値と多重高次Mahler測度との関係を初めて示した。Mahler測度の研究において多項式の選定は極めて困難な問題である。本研究は、その問題を効果的に解決できる方法を提起した研究結果である。上記の研究結果については、多重高次Mahler測度の創始者の一人であるMatilde Lalin氏と意見を交わした。現在、共同で研究を進めている。多重高次Mahler測度とポリログ関数の関係を解明し、それにより多重高次Mahler測度の代数的な構造を解明することを計画していた。すでにいくつかの具体例を構成しており、現在、それを拡張してより広い視野でとらえるために母関数による研究を進めている。また、多重高次Mahler測度の母関数構成に援用するために、ポリログ関数や多重L値の関係式についても研究を進めた。課題解決に向け多くの情報を収集できているので、おおむね順調に進んでいると考えている。本年度の研究成果によって、多重高次Mahler測度と多重L値の関係がより明確にとらえることができた。次年度の研究計画を進める上では、十分な研究情報が得られた。また、母関数を用いた研究法が非常に効果的であることもわかったので、今後の研究の大幅な進展が期待できる。現在、多重高次Mahler測度の母関数による研究を進めているが、多重L値やポリログ関数の関係式についての情報がさらに得られれば、研究を大いに援助できると考えている。また、多重高次Mahler測度の母関数の構造や性質に関する情報をさらに収集し研究に応用していくことで、今後の研究発展を目指す。次年度は研究計画通り、本年度に得られた研究結果もとに、Mahler測度の代数的構造解明を目指す。数値計算による実験的観察と理論的実証を組み合わせることで、多重高次Mahler測度と多重L値の関係をさらに掘り下げる。次年度も成果発表および研究支援者との研究連絡のために、研究費の大半を旅費にあてる。また、多重L値に関連する研究分野と本研究との関係および応用を念頭においた研究にも取り組む。該当なし次年度も、共同研究者および研究支援者と研究討論を頻繁に行いながら研究を進めていくため、研究費の大半を旅費にあてる。また、図書環境や計算機環境の整備にも研究費をあてる必要がある。旅費以外の研究費を研究環境の整備にあてる予定である。
アレルギー小児のQOLの向上(QOL評価票の開発と,それを用いた環境改善の評価)

1.気管支喘息をもつ子どものQOL調査票Ver.1の信頼性・妥当性身体的,社会的,家族的,感情との関連項目の4カテゴリーで構成された40項目のQOL調査票Ver.1を作成した。調査票全体のCronbach's αは0.88,反復再現性(test-retest)があることを確認できた。因子分析(主因子法,バリマックス回転)の結果,5因子が抽出され,累積寄与率は48.6%であった。当初の4因子,および「仲間社会への参加制限」と考えられる因子であった。これを用いて調査した結果は以下のとおりである。(1)1秒率70%未満の児のQOL得点は,70%以上の児よりも低かった。(2)女子のQOL得点は男子よりも低かった。(3)「重症」喘息児のQOL得点が低いとはいえなかった。2.気管支喘息をもつ子どものQOL調査票Ver.2の信頼性・妥当性身体的,社会的,家族的,感情との関連,仲間社会的項目の5カテゴリーで構成された30問の質問に総括スケール1問を加えた31問のQOL調査票Ver.2を作成した。(1)調査票全体のCronbach's α0.88で高い内的整合性を示した。(2)因子分析の結果,当初の5因子が、ほぼ抽出され,累積寄与率は44.31%、弁別妥当性があった。(3)総括スケールとQOL得点並びに4つのカテゴーとの相関係数は0.6以上で有意な相関が認められた。3.アトピーをもつ子どものQOL調査票「症状」,「気分」,「自己肯定感」,「日常生活・活動」,「役割・関係・支援」,「生活満足」の6カテゴリー、計35問の調査票を作成した。1転地療養参加児童17名に友達との関係についてグループで話し合わせた結果,嘲笑,中傷,仲間はずれといった「負の交友関係」や,「活動の制限」に関する発言が多かった。学校が楽しくない,喘息のつらさを理解してほしい,喘息であることを隠したいという気持ちを持っていることが分かった。1転地療養参加児童11名にエゴグラムと描画(喘息のイメージまたはバウム)テストを行った結果,喘息発作を自分ではどうしようもない力に感じていること,自己矛盾と混乱の中にあったり,不適応感などがあることが分かった。1上記とアレルギー外来における患児との面接の結果から,「QOLの根拠」とQOLの項目を次のように設定して評価票を作成中である。「生活,目標の変容」・・・身体的項目,社会的項目,「個人の成長」・・・精神的項目,心理的項目,「個人の発展生き方」・・・ライフスタイルの変容,生活の再建,再建の過程,「個人のQOLが集団のQOLに及ぼす影響」・・・利害のバランス,「薬剤に関する事項」・・・副作用,服薬率。1アトピー性皮膚炎児QOL評価票を開発するために半構成面接法にてQOLの向上を妨げている原因(健康認識、環境、食生活、スキンケアを含む予防行動など)を調査中である。1気道刺激物質としてのホルムアルデヒドを病院の病室で測定した結果,一般病室は820ppb,これに対してホルマリンガス消毒後2週間のクリーンルームでは90200ppbと高かった。1 C.albicansに対するCAP-RAST2以上の患者血清135検体を用いて,精製したC.albicansマンナン蛋白(多糖体成分93%以上)に対するIgE抗体価を測定した。測定結果とCAP-RAST値との相関係数は0.739であった。<喘息児QOL評価票の開発>

10歳以上の喘息児が記入するQOL評価票の開発のための予備調査を10病院の外来に通院中の喘息児267名、1017歳の健常児165名を対象として行った。調査時期は平成11年11月12年1月である。結果:1.A身体的項目、B社会的項目、D感情との関連項目は内的整合性あり。C家族的項目は低かった。2.平均値の比較にて喘息児は健常児よりも日常生活で元気に生活し、遊びに熱中したり充実した生活をおくれることについてQOL得点が高かった。3.喘息児KMO標本妥当性は.775あり。因子分析を40項目全体で行うと第一因子はDは7項目、Bは1項目、Aは1項目抽出された。順調に毎日生活できているという満足、受容に関するもの。第二因子は対人関係や学校生活への心配。第三因子は、温度変化、人ごみ、タバコの煙など誘発因子。第四因子は、家族の心配協力。第五因子は、課外活動に参加できなかったことが抽出された。4.QOL平均得点率は84%、一SD以下の子どもは15名であった。<アトピー性皮膚炎児QOL評価票の開発>アトピー性皮膚炎で治療中の45名の小児と青年に対して質問紙による調査を実施した。内容は、アトピーの症状(27項目)と症状に関連した生活上の問題(30項目)について、その有無と困難感についてである。乳幼児と学童後期の小児ではp解答結果に相違が認められた。<共通抗原性>アトピー性皮膚炎患者血清中にMalassezia種に対する特異IgE抗体が検出された。<喘息児QOL調査票の開発>1018歳の喘息児285名を対象とした調査で次のことが明らかになった。1.QOL総得点は、200点満点中169.4±13.3点、女児の得点は男児よりも低かった。中学1年生は小学6年生よりも有意に低かった。2.重症喘息児のQOL得点が低いとはいえなかった。3.低得点群で特に低かったのは、「感情との関連」;同じように健康など4項目、「社会的」;充実した学校生活など3項目,「身体的」;鍛錬の決心の1項目であった。4.カテゴリー毎の比較において、低得点群では家族的項目が特に低い傾向があった。5.信頼性・妥当性の検討結果:1)内的整合性;α係数は調査票全体では0.8以上2)反復再現性(test-retest);4カテゴリー全てにおいて0.6以上3)妥当性;因子分析で6因子が抽出されたが累積寄与率は39%と低かった。因子負荷量0.4未満を削除して再度行った結果、25項目で5因子が抽出されて累積寄与率は49.6%まで上昇した。第1因子は社会的項目、第2因子は感情との関連項目、第3因子は身体的項目、第5因子は家族的な項目とほぼ対応していた。<アトピー性皮膚炎児のQOL調査票の開発>前年度の調査結果をもとにして35項目からなる調査票案を作成した。回答は5段階のリカートスケールである。
核医学検査におけるがん病変の描出を最適化する分割収集法による撮像技術の開発

本研究では、核医学検査におけるがん病変の描出を最適化する分割収集法による撮像技術の開発を目指した。FDG-PET検査の収集時間に関する至適画像再構成法を検討した結果、分割収集時の短時間撮像では、画像再構成法としてFORE+OSEM法が有効であることが示された。続いて、FDG-PET検査における直腸癌を対象とした分割収集法について検討した結果、従来法の連続収集法と比較して分割収集法の方が画質および描出能が有意に優れ、臨床的有用性が示唆された。がんの画像診断において,生体機能の評価が可能な核医学検査の有用性が増しているが,良質の核医学画像データを収集するには,分単位の収集時間が必要であり,体動の影響を排除する工夫が求められる.この問題に対処するため,我々は,FDG-PET画像の分割収集に関する検討を進めてきたが,その過程で,分割収集により得た画像が,連続収集で得た画像と同等以上の画質を呈することを見いだした.本研究では,核医学検査における分割収集による信号の変化の理由を,従来法の連続収集における信号と比較することにより,理論的に解明し,がん病変の診断に至適な画質の画像を得ることが可能な分割収集の撮像条件を確立することを目的とした.1. PET検査における分割収集法によるがん病変の至適撮像条件の確立:分割収集法では,短時間による画像データの収集を繰り返す最近では,息止めPET検査についての報告において,短時間収集法の撮像技術が有用であるとされているが,その基礎的検討は十分ではない.このため,本研究では,上述の画像再構成アルゴリズムをも考慮し,画質評価ファントムによる基礎実験および臨床検討からFDG-PET検査における至適撮像条件を確立した.2.がん病変の描出能に対する分割収集法の臨床的有用性の確立:FDG-PET検査における静止体を対象とした分割収集法では,従来法と比較して得られる画像の画質改善効果があり,臨床的な有用性も期待できる.このため,本研究では,臨床的有用性を確立するため,実際の直腸癌症例の診断に対して分割収集法を適応し,病変の描出能が分割収集法により改善するか否かを検証した.その結果,直腸癌を対象としたFDG-PET検査では,従来の連続収集法と比較して分割収集法の方が病変の描出能および画質が有意に優れていることが示唆された.本研究では、核医学検査におけるがん病変の描出を最適化する分割収集法による撮像技術の開発を目指した。平成23年度は、研究計画の「PET検査における分割収集法によるがん病変の至適撮像条件の確立」を中心に研究を実施した。分割収集法では、短時間による画像データの収集を繰り返し行い、分割収集画像を作成する。近年では、短時間収集法の撮像技術が有用であると報告されているが、その基礎的検討は十分ではない。このため、本研究では、上述の画像再構成アルゴリズムをも考慮し、画質評価ファントムによる基礎実験および臨床検討からFDG PET検査における至適撮像条件を検討した。その結果、分割収集時の短時間撮像では、得られる画質は、画像再構成アルゴリズムに依存することが解明し、画像再構成法としてFORE+OSEM法が有効であることが示された。本研究内容は、国際学会において2件および国内学会において2件の発表を行った。また、現在、原著論文の投稿準備中である。また、当初計画の「核医学検査における分割収集法による信号変化の理論的な解明」について研究を遂行した。さらに、平成24年度に計画していた「がん病変の描出能に対する分割収集法の臨床的有用性の確立」について、それらのデータ収集が予定よりも早い段階で着手できたため、平成23年度中にそれらのデータ解析も実施した。FDG PET検査における静止体を対象とした分割収集法では、従来法と比較して得られる画像の画質改善効果があり、臨床的な有用性も期待できるが、これまでの検討では、実際の病変部位を評価していなかった。このため、本研究では、臨床的有用性を確立するため、実際の臨床症例のがん病変の診断に対して分割収集法を適応し、病変の描出能が分割収集法により改善するか否かを検証した。現在は、データ解析作業を進めるとともに、原著論文の作成準備を行っている。前倒し請求により、当初計画をしていなかった、データ解析に必要なPET/CT装置に付属の専用の核医学解析ワークステーションを平成23年度中に現所属研究機関に導入することができた。このため、データ解析に十分な時間を割くことが可能となり、円滑に研究計画を遂行することができたため。平成24年度は、当初の研究計画の通り「がん病変の描出能に対する分割収集法の臨床的有用性の確立」について研究を遂行し、原著論文を投稿する。また、同じく当初の研究計画の通り「単光子放出核種を対象とした核医学検査における分割収集法の確立」の研究を遂行する。研究費の使用計画は、主として研究成果発表のための国内外旅費および研究成果発表料などに利用する予定である。
ets群遺伝子E1A-Fによるマトリックスメタロプロテアーゼ転写活性化と転移能

1.E1AFによる細胞外マトリックス分解酵素遺伝子(MMP)の転写活性化:細胞外マトリックス分解酵素のプロモーターを組み込んだCATレポーターを構築し、E1AF遺伝子発現プラスミドとのcotransfection法で検討した。その結果、E1AFは3種類のMMP遺伝子のプロモーター活性を10-20倍促進した。E1Aが間質コラーゲンを基質とするtype1コラゲナーゼ、基底膜コラーゲンを分解する92kDtypeIVコラゲナーゼ、プロテオグリカンなどを分解するストロメリシンなど、細胞外マトリックス分解酵素のプロモーター活性をいづれも10-20倍、促進することを見い出した。特に、ets群転写因子による92kD typeIVコラゲナーZゼの活性は、本研究が最初である。細胞質RNAを抽出し、それぞれ特異的cDNAプローブを用いてノーザン法で検討した結果、浸潤/転移能が高い細胞にE1AF、および92KD typeIVコラゲナーゼ遺伝子の発現を確認した。3.E1AF発現細胞の樹立と運動能、浸潤能の測定:低浸潤能、低運動能のヒト乳癌細胞株に、E1AF発現プラスミドとG418マーカー遺伝子をcotransfectionし、G418耐性を利用してE1AF発現細胞株を分離した。細胞の運動能と浸潤能はフィブロネクチンをchemoattractantに使い、それぞれTranswellチャンバーとMatrigelinvasionチャンバーを用いて測定した。その結果、E1AF発現細胞に運動能と浸潤能の増大が見られた。。つまり、E1AF遺伝子のトランスフェクションによって、ヒト乳癌細胞を運動能ち浸潤能が高い細胞に変換できた。。
異種感覚情報による手の操作機構

本研究では,手の操作における視覚・体性感覚の異種感覚情報のダイナミックな処理機構の解明を目標であった.コンピュータグラフィックスで作成された手(バーチャルハンド)を被験者に提示し,そのバーチャルハンドが,見えないように隠された被験者の手と同期して動く状況において,手による物体操作時の視覚運動残効を計測した.その結果,物体操作時に提示されたバーチャルハンドをあたかも自分の手であるように感じたときに,視覚運動残効が増大することが明らかになった.この結果は,自己の手の所有感覚が運動視処理機構に関与していることを示唆しており,近年生理学的研究により指摘されている身体部位を中心とする空間視システムの存在を心理物理学的な証拠として提示した点で本研究は重要な意義がある.また,本研究に関連する歩行時の視覚と体性感覚の協調性についても研究を行い,迂回行動時の障害物回避に利用される視覚手がかりとしてオプティックフローが利用されることを実験的に示すことに成功した.本研究では,手の操作における視覚・体性感覚の異種感覚情報のダイナミックな処理機構の解明を目標であった.コンピュータグラフィックスで作成された手(バーチャルハンド)を被験者に提示し,そのバーチャルハンドが,見えないように隠された被験者の手と同期して動く状況において,手による物体操作時の視覚運動残効を計測した.その結果,物体操作時に提示されたバーチャルハンドをあたかも自分の手であるように感じたときに,視覚運動残効が増大することが明らかになった.この結果は,自己の手の所有感覚が運動視処理機構に関与していることを示唆しており,近年生理学的研究により指摘されている身体部位を中心とする空間視システムの存在を心理物理学的な証拠として提示した点で本研究は重要な意義がある.また,本研究に関連する歩行時の視覚と体性感覚の協調性についても研究を行い,迂回行動時の障害物回避に利用される視覚手がかりとしてオプティックフローが利用されることを実験的に示すことに成功した.本研究では,手の操作における視覚・体性感覚の異種感覚情報のダイナミックな処理機構の解明を目標としている.平成21年度は,手の行動制御における異種感覚情報の協調メカニズムを明らかにする計画となっていた.本年度は,研究実施計画の初年度であったため,実験装置の設置と作成に多くの時間を費やした.実験装置には,視覚刺激作成装置を新規導入した.この装置は,ディスプレイのリフレッシュレートと厳密に同期させて視覚刺激を提示することができる.この装置で視覚刺激を提示しながら,触覚刺激は既に設置済みの力覚提示装置を使って提示するシステムを開発した.本研究では,手で物体操作を行っているときの視覚と体性感覚の協調・競合特性を測ることが目的であったため,手の視覚情報を提示する必要があった.手の視覚情報の作成には,CGソフトを使い,本物のように見える手の視覚像を描画し,その手が被験者の手の動きと同期して動くようにした.このよりな刺激を用いることで,CGで作成された手をあたかも自分の手であるかのように感じる錯覚を生み出すことができた.現在,この手の錯覚が生じたときの視覚・触覚情報の相互作用に関するデータを収集している最中である.また,装置開発と並行して,本研究に関連する予備的な視覚心理物理実験も行った.この実験により,手のリーチング運動が無意識に視覚表象の影響を受けることが示され,その効果は1次元表象だけでなく2次元表象にも拡張できることを示した.本研究では,手の操作における視覚・体性感覚の異種感覚情報のダイナミックな処理機構の解明を目標としている.本年度は,コンピュータグラフィックスで作成された手(バーチャルハンド)を被験者に提示し,そのバーチャルハンドが,見えないように隠された被験者の手と同期して動く状況において,手による物体操作時の視覚運動残効を計測した.その結果,物体操作時に提示されたバーチャルハンドをあたかも自分の手であるように感じたときに,視覚運動残効が増大することが明らかになった.この結果は,自己の手の所有感覚が運動視処理機構に関与していることを示唆しており,近年生理学的研究により指摘されている身体部位を中心とする空間視システムの存在を心理物理学的な証拠として提示した点で本研究は重要な意義がある.また,本研究に関連する歩行時の視覚と体性感覚の協調性についても研究を行い,迂回行動時の障害物回避に利用される視覚手がかりとしてオプティックフローが利用されることを実験的に示すことに成功した.
最終教育機関である大学で行うメタボリック症候群数増加阻止ストラテジーの立ち上げ

メタボリック症候群の典型である糖尿病は30歳代から発症が増加する。よって20歳代での肥満教育はメタボリック症候群数抑制の重要な手段となる。その年代の教育に携わる大学での肥満教育の具体策として、本研究では下記を明らかにした。1肥満大学生においては早朝空腹時での採血検査を行い、その異常値を説明し減量の意義を理解させ、グラフ化体重日記法を用いれば、大学内の看護職による記録の継続の励ましと記録実施の確認をするという簡単な介入法で減量に成功し、減量体重が維持できる。2最低必要な採血検査項目としては血糖、インスリン値から算定されるHOMA-IRが最良であるがALTでも目的を達せられる。大学で肥満指導、治療を効果的に行うには次の事が重要と我々は明らかにしてきた。1肥満学生の朝空腹時の採血検査を行い、結果を説明して減量の意義を理解させる事2グラフ化体重日記の記録の継続を励ます事。25年度の研究ではこれを広く普及させるための各大学の経費軽減策を明らかにした。具体的には必須検査項目の特定をした。次のようにした。正常対体格者208名、肥満学生690名の早朝空腹時の採血検査を用いた。検査項目は血糖、インスリン、総コレステロール、LDLコレステロール、HDLコレステロール、トリグリセライド、ALT、AST、γーGPT、LDHおよび血糖とインスリン値から算定されるHOMA-IRとした。正常体格者の平均値と標準偏差を求め、標準偏差の2倍を超えた値を基準値と定めた。この基準値を超える肥満学生の割合を各検査項目毎に求めた。その結果下記を得た。1基準値を超える肥満学生の割合はHOMA-IRが55.2%、インスリンが53.6%、ALTが52.0%、γ-GPTは48.5%、であった。2HOMA-IRについては基準値に2.5を用いると肥満学生の49.8%が、基準値に1.6を用いると80.1%が異常値を示した。24年度には人手の節約を図る検討を行い下記の結論を得た。1大学生においては1,2回の減量指導をすれば減量ができる。2また減量の意義とグラフ化体重日記の使い方を教えれば多くの大学生は減量に成功する。以上の研究で下記の結論を得た。1肥満学生に対しては早朝空腹時の採血検査を行い、その結果を個別に説明し、減量の意義を理解させればグラフ化体重日記を使用する事により6ヶ月間に1および2回の個別指導を看護師が行う事で十分に減量効果が得られる。2採血検査項目としてはインスリン、血糖測定によるHOMA-IR、およびALTが適当である。健康診断時にBMIが25以上の学生に対して減量プログラムが有るので参加するように呼びかけた。健康診断後2か月後に採血検査を行った。採血検査結果を説明して減量プログラムを開始した。ただし、採血時に1体重が健康診断時より低下しており今後も低下するでしょうと言明した者、または2検査値に全く異常値を示さなかった者は介入不要者としてプログラムの対象からは除外した。対象者に対して6か月間のプログラムを施した。プログラムの効果を11か月毎に簡単な減量指導を受けた群2採血検査結果を説明されてプログラムに入ったが2回目以降の減量指導を受けなかった群3採血検査を受けたが結果の説明も受けずにプログラムに入らなかった群の3群に分類して翌年の健康診断時のBMI値で評価した。その結果次のような結果を得た。11か月毎の指導を受けた群は全員が体重の減少に成功した。22回目以降の減量指導を受けなかった群では多くは体重の減少を果たしたが増加する者もいた。3採血検査は受けたが結果の説明を受けずにプログラムにも入らずにいた群では全員が体重の増加を認めた。この結果から大学生においては定期的な減量指導を6か月行えばその後は指導かな離れても減量が維持できると思われる。また減量指導を複数回受けなくても、減量の意義とグラフ化体重日記の使い方を教えれば多くの大学生は減量に成功することも確認された。しかし、減量の意義も理解せず、減量の具体的方法も指導されないと大学生でも減量は困難であることが分かった。以上から大学生の肥満治療においては以下が結論された。減量の意義を理解させ、グラフ化体重日記の使用を教え、1か月毎の成果の確認をさせれば、数か月で良好な食習慣を体得でき、1年後の健康診断時にも減量が維持できる。肥満学生に対しての減量指導効果を翌年の健康診断のBMI値で評価できた。

肥満治療効果は減量指導中や治療後数ヶ月後のBMIの変化で評価される事がほとんどであったが、今回の検討では発端となった1年前のBMIと比較して評価し、統計学的に効果を実証できた。このことにより我々の肥満治療は学生の食習慣を改良させうることを明らかにすることができ、本研究の目的の一端を果たしたと考えられる。前年度までと同様に健康診断を契機として肥満学生の採血検査を行い、肥満治療開始までに体重が減少したことにより治療介入を要さないと判断される群を抽出して、検査結果値を要治療群と比較する。同様に過去に行った検査結果を活用し、治療不介入群と治療群との例数をそれぞれ増やした後に統計計算を行い、初回の採血検査値での治療不介入群の特性を明らかにする。これにより、肥満治療不要群に対する呼びかけを省略する事により、要治療群に対して重点的に治療に参加する事を勧められるような体制を構築できるようにしたい、この事により、限られた大学内の医療者だけで行わなければならない大学生の肥満治療法の効率を高めたい。前年度までと同様に肥満学生の採血検査経費に当てる。同様にグラフ化体重日記の印刷、体重計の補充、修理、検査器具の補充に当てる。
DNA自己組織化を利用したナノ配線技術の創出

本研究では,金属ナノ物質とDNAとの複合体を用いて,DNAの自己組織化能を利用して所望のレイアウトに並べて回路形成する技術の確立を目指して研究を行った。我々は,AuNP上の正反対の「極」の位置だけにDNAが導入された二価型DNA/AuNP結合体を調製した。互いに相補的なDNA鎖を有する二種類の結合体を混合することにより,線状にAuNPが連なった一次元AuNP連鎖の形成を確認した。さらに直線性の高いAuNP連鎖を構築することを目的として, T-motifおよびDX(ダブルクロスオーバー)モチーフを使用して,梯子状に二列のDNA二重鎖でAuNPを挟み込む形の組織体を設計した。その結果,非常に高い直線性を有する組織体が構築できることを確認した。さらに,四叉路構造を形成するHolliday junctionを組むように設計した四種類の二価型DNA/AuNP結合体を混合した場合には,正方形格子状に金ナノ粒子が二次元配列化した構造が形成可能であることも確認した。本研究の目的は高アスペクト比を有するナノメタルであるナノワイヤを,DNAを用いて接合し,それをナノ配線として応用することである。しかし,ナノワイヤ末端に選択的にDNAを接合させることが困難であり,配線構築には至らなかった。そこで,ナノワイヤではなく金ナノ粒子(AuNP)を直線的に配列化し,それを還元して導電性を賦与する技術を開発するとともに,ナノワイヤ末端に選択的にDNAを導入するため,Niナノワイヤの末端に金を付着させる手法について検討した。1,DNA結合金ナノ粒子による組織体形成:金ナノ粒子(AuNP)表面に親水性アルカンチオールで自己組織化単分子膜(SAM)を形成させたのち,チオール末端を有するDNAを反応させることにより,AuNP二つの「極」部分にだけDNAが導入され,その相補性に基づく一次元AuNP連鎖が調製できることを確認した。さらに直線性の高いAuNP連鎖を構築することを目的として,T-motifおよびDX(ダブルクロスオーバー)モチーフを使用して梯子状に二列のDNA二重鎖でAuNPを挟み込む形の組織体を設計し,実際に高い直線性を有する組織体を構築できることを確認した。こうした構造を基板上に吸着させた後,金を還元することにより,AuNPを成長・接触させ,導電性を賦与することを試みた。その結果,AuNPの還元成長には成功したが,導電性を評価するには至らなかった。2,金付着ヘテロナノワイヤの調製:酸化アルミナナノホール構造を利用して,Niを成長させた後,さらに金を析出させ,アルミナナノホールをアルカリ処理により除去して,ヘテロナノワイヤを作成することに成功した。X線分析機能を持つTEMでその構造を確認した。本研究の目的はDNAを用いてナノワイヤを接合し,それをナノ配線として応用することである。本年度は,ナノワイヤとDNAを結合させ,配線を構築する予定であったが,ナノワイヤとDNAの結合が当初予定していた方法では不十分であることが判明したため,ナノワイヤのモデルとして金ナノ粒子を用いた配列化に関する検討を行うとともに,磁性ナノワイヤなどのスマートナノワイヤの調製について検討した。1,DNA結合金ナノ粒子による組織体形成(大矢,葛谷)これまでに金ナノ粒子(AuNP)表面にアルカンチオール(11-mercaptoundecanoic acid (MUA)と4-mercaptophenylacetic acid (MPAA)の混合物)で自己組織化単分子膜(SAM)を形成させたのち,チオール末端を有するDNAを反応させることにより,AuNP二つの「極」部分にだけDNAが導入され,その相補性に基づく一次元AuNP連鎖が調整できることを確認している。本年度は,さらに直線性の高いAuNP連鎖を構築することを目的として,T-motifおよびDX(ダブルクロスオーバー)モチーフを使用して梯子状に二列のDNA二重鎖でAuNPを挟み込む形の組織体を設計し,実際に高い直線性を有する組織体の構築が確認された。また,四叉路形成するHolliday junction構造を利用した場合には,正方形格子状に金ナノ粒子が二次元配列化した構造を形成することにも成功した。2,磁性ナノワイヤの調製(新宮原)酸化アルミニウムナノホール構造を利用して,Au, Ta, Coなどの金属を成長させた後,ウェットプロセスにより酸化アルミニウムを除去して,高度に配列化した磁性ナノワイヤを作成することに成功した。