hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒトC-fos遺伝子転写におけるトポイソメラーゼ, I, IIの機能の解析

C-fos遺伝子転写は, C-キナーゼ活性化により誘導される.この誘導の際のC-fos遺伝子構造について検討を加えた.活性クロマチンの指標の一つであるヌクレアーゼ感受性に関しては, C-fos遺伝子5′上流に4ヵ所のDNaseI感受性部位が検出された.この部位および感受性は,誘導の前後で変化しなかった.U93Z細胞をTPAで処理するとC-fos転写誘導が起こるが,この誘導はトポイソトラーゼ阻害剤の1ホビオシン,カンプトテシンにより抑制された.従って, C-fos誘導にはトポイソメラーゼによるDNAのコンホメーション変化が必須と考えられた.そこで,細胞内C-fos遺伝子上のトポイソメラーゼ作用点を解折した.この作用点は,細胞から抽出した高分子DNAを制限酵素で切断し,アルカリ性アガローズ電気泳動後サザンプロットして検出したその結果, C-fos遺伝子5′上流に3ヵ所のトポイソメラーゼによるDNA鎖切断が見られ,このうち2ヵ所はスクレアーゼ感受性部位と一致したが, C-fos誘導に伴う変化は見られなかった.以上の結果から, C-fos遺伝子は誘導前から活性化されたクロマチン構造をとり,トポイソメラーゼにより動的変化を受けていると考えられた.従って,発現誘導は遺伝子の5′上流に作用する転写因子により制御されることが主な調節機構となっいると考えられた.この点をクロランフェニコールアセチナルトランスフェラーゼ(CAT)遺伝子を用いて検討した.ヒトC-fos遺伝子の転写プロモーターを持つCAT遺伝子をL-細胞に導入し, C-fosプロモーターの異なった部分のDNAを同時に導入すると, -200付近のDNAによりCAT活性が上昇した.この結果はC-fos転写プロモーターには抑制的に動く因子が結合し,この因子の不活化が誘導の主な要因であることを示唆している.C-fos遺伝子転写は, C-キナーゼ活性化により誘導される.この誘導の際のC-fos遺伝子構造について検討を加えた.活性クロマチンの指標の一つであるヌクレアーゼ感受性に関しては, C-fos遺伝子5′上流に4ヵ所のDNaseI感受性部位が検出された.この部位および感受性は,誘導の前後で変化しなかった.U93Z細胞をTPAで処理するとC-fos転写誘導が起こるが,この誘導はトポイソトラーゼ阻害剤の1ホビオシン,カンプトテシンにより抑制された.従って, C-fos誘導にはトポイソメラーゼによるDNAのコンホメーション変化が必須と考えられた.そこで,細胞内C-fos遺伝子上のトポイソメラーゼ作用点を解折した.この作用点は,細胞から抽出した高分子DNAを制限酵素で切断し,アルカリ性アガローズ電気泳動後サザンプロットして検出したその結果, C-fos遺伝子5′上流に3ヵ所のトポイソメラーゼによるDNA鎖切断が見られ,このうち2ヵ所はスクレアーゼ感受性部位と一致したが, C-fos誘導に伴う変化は見られなかった.以上の結果から, C-fos遺伝子は誘導前から活性化されたクロマチン構造をとり,トポイソメラーゼにより動的変化を受けていると考えられた.従って,発現誘導は遺伝子の5′上流に作用する転写因子により制御されることが主な調節機構となっいると考えられた.この点をクロランフェニコールアセチナルトランスフェラーゼ(CAT)遺伝子を用いて検討した.ヒトC-fos遺伝子の転写プロモーターを持つCAT遺伝子をL-細胞に導入し, C-fosプロモーターの異なった部分のDNAを同時に導入すると, -200付近のDNAによりCAT活性が上昇した.この結果はC-fos転写プロモーターには抑制的に動く因子が結合し,この因子の不活化が誘導の主な要因であることを示唆している.
プロダクションルールの分解によるパターン照合コストの削減に関する研究

ルールベースシステムの時間的および空間的推論コストを最小化するために、我々が提案しているルール分解に関して、本研究により以下のような知見が得られた。(1)直列型ルール分解の効果を最大化する最適ルール分解数というものは存在するが、それは個々の状況によって大きく変化する。その主な理由は、各条件要素を支持するWM要素の数が不均一であるだけでなく、状況によって変化するからである。状況に応じて動的にルール分解をやり直すわけにはいかないので、統計的な意味で最適なルール分解が必要になる。(2)並列型ルール分解はパターン照合の並列性を増大させる。直列型ルール分解が指数関数的に推論コストを減少させるのに対し、並列型ルール分解は多くても数十%である。しかし、ルール条件部の記述が簡潔になり、ルールベースをコンパクトにするという、直列型ルール分解にはない利点がある。(3)直列型ルール分解はルールベースの中に高コストルールが存在するならば劇的な効果を生むが、そうでない時にはまったく役に立たない。それに対し、並列型ルール分解は効果は小さいが大部分のルールベースに対して効果を発揮する。(4)直列型ルール分解は、各条件要素を満足するWM要素の数が多く、条件要素間で満たすべき条件がゆるい場合に効果がある。一方、並列型ルール分解は、多数の概念が他の概念の定義に頻繁に使用されている場合に効果がある。
紀伊半島東部森林植生の組成と植物地理

日本列島的次元における太平洋側の暖温帯性常緑広葉樹林の温存される紀伊半島東部臨海部の原植生に近い温存域を求めて新宮市から熊野市・尾鷲市・紀伊長島町・南勢町・伊勢志摩地方までの熊野領灘臨海部の精査を行い九鬼半島頂山西斜面(尾鷲市)・大島(紀伊長島町の海上約5kmの無人島)・鈴島(同約2kmの無人島)・徳司神社叢(熊野市新鹿町)などを核に10数箇所に紀伊半島の海岸から海抜60mの低地を自然植生とするスダジイーミミズバイ群集林、二見松下社(度会郡二見町)、丸山庫蔵寺叢(鳥羽市)、石鏡神社叢(鳥羽市)などの核に、10数個所にスダジイーミミズバイ群集林の成立環境よりも冬季の平均気温が約1°C低いやや内陸部にホソバカナワラビ・コバノカナワラビが植被率30%ほど高いスダジイーホソバカナワラビ群集、花の窟(熊野市)はじめ数箇所に屋久島に次いで日本で最も降水量の多い立地(半間3.200mm以上)を本拠とし、バクチノキが高い常在度で出現するタブノキームサシアブミ群集に含まれる常緑広葉樹林も確認された。遊木神社叢(熊野市遊木町)、降水量が多く温暖な立地に(伊勢神宮・磯部神社・豊浦神社叢)など数箇所にイチイガシ-ルリミノキ群集、弁天島(度会郡南島町)・見江島(同)などにウバメガシートベラ群集などが成立温存されている。これらを次年度に植生調査を実施する計画である。日本列島的次元における暖温帯性種について精査を行った結果、大島の前記スダジイーミミズバイ群集林の温存される狭い砂浜海岸にハマオモト群落、九木神社叢から木崎一帯(尾鷲市)にヘゴ科のクサマルハチ,リュウビンタイ・ヒロハノコギリシダ・キクシノブなど暖地系のシダ植物の群生地が確認された。和具大島(志摩町和具の海上約3km)にハマオモト群生地、ハギクソウの生育地及びハマグルマ・キノクニシオギクなどの暖帯性砂浜植物群落も生育を確認した。
浸透ぬれの過渡特性の電子工学的測定器の開発と試作研究

多孔性物質の毛管浸透現象に関する様々な理論が提出されているが、その実験的検討、特に過渡現象に関するものは、ほとんどなさていない。それは測定装置の分解能と精度に問題があったためと考えられる。二枚の平行平板電極の間に多孔性試料を挟み、液体に接触させると、水の上昇に伴って、試料中の空気が水に置換され、電気容量が鋭敏に変化する。この現象に着目して、浸透ぬれの過程、とくに過渡現象に注目して、専用の測定装置を試作した。本装置は、計測の感度を支配する変換器の帰還抵抗、測定周波数、発振器の出力電圧を組み合せることによって、大抵の測定条件をカバーし、最適な条件を選ぶことができる。また容量測定であるため、感度のほか分解能が極めて高く、他の測定法より優れている。さらに浸透液が適当な誘電率をもつならば、どんな液体でもその浸透過程を測定することが出きる。そこで、これまで提出されている毛管浸透理論と試作の装置による測定結果を比較検討するため、Washburn式、Szekelyらの理論式およびLevineらの理論式の数値解析プログラムを作成し、三者の浸透過程の特性を比較した。まず、Washburn式とLevineらの式は、0.1秒以内の初期に、液体が急速に上昇し、両式は0.2秒付近まではほゞ一致する。一方、Szekely式は、過渡期において前二者と挙動を異にし、0.2秒を過ぎると彼らの理論曲線に近づく。さて本測定装置よって、繊維集合体の過渡現象を測定し、上に検討した理論と比較した。まず各種素材の布の毛管浸透の過渡現象はWashburnやLevineらの理論では説明できないことがわかった。一方Szekelyらの理論曲線と本実験結果は、極めてよく一致し、水やアルコールの過渡現象を精確にとらえ、彼らの理論でよく説明できることが明らかになった。さらに繊維集合体の毛管浸透を支配するパラメーターを彼らの理論式から決定することができることがわかった。われわれは、平行平板電極に多孔性試料を挟み、液体に接触させると、試料中の空気が液体に置換され、電極間の誘電率が鋭く変化する現象を利用し、電気容量測定に基づく専用の測定装置を試作して、繊維集合体の浸透ぬれ、特に過渡特性を研究してきた。本年度は概ね予定通りに進捗した。当初の計画に従って、以下にその概要を述べる。1.試作装置の完成昨年度試作した装置の改良、特に本装置のセンサー部、液送部、検出部を中心に改良改質を重さねて、精度よく満足に測定できるようになった。まず電極は本装置の心臓部であり、エネルギーの質を変換する部分であるため、数多くの試作テストを繰り返し、感度、耐久性、取扱い易さなどを中心に改良し、最終段階のもので精度、耐久性共によくなった。液送部も、これまでのものは電極系の微妙な振動を拾うので、無振動の加圧空気による液送方式とした。さらに検出部の強化、操作性を中心に改良を加え、過渡測定が容易になってきた。以上の結果、繊維試料の測定は精度と分解能が向上した。2.基礎研究昨年度検討したWashburn式、Szekely式に、今年はLevine式の数値解析プログラムを作成し、三者の毛管浸透ぬれ理論と試作実験装置を用いて測定した繊維集合体の毛管浸透の結果を比較検討した。

まず布や、毛細管を用いた実験結果にはLevinやWashburnの理論、特に過渡期については適用できないことがわかった。Szekely式について検討したところ、エチルアルコールや水の浸透の過渡期のデーターは極めて理論曲線とよく一致し、繊維集合体の毛管浸透に有効な繊維間隙を数μmのオーダーで決定でき、さらに過渡期における絡種繊維に対するアルコールの接触角や水の接触角を決定することができた。
サヘル地域での「風食」をめぐる肥沃度動態の解明とそれに基づく砂漠化対処技術の提案

耕地内休閑システムの有用性の検証(3年目)国際半乾燥熱帯作物研究所サヘルセンター(ニジェール共和国)の試験圃場および同国ファカラ地域の農家圃場で実施した耕地内休閑システムの有用性検証試験によって以下の成果を得た。(1)休閑帯の風成物質捕捉能(風上から飛散してきた土壌の何割を捕捉できるか)は、年間では約75%である。(2)休閑帯に捕捉された土壌粒子の量は約2000t/haで、粗大有機物の量は約5t/haであった。休閑帯に捕捉された土壌粒子の粒径は、耕作帯の表層土のそれに比べて細砂が有意に多く、逆にシルトと粘土は有意に少なかった。このことを反映して、耕作帯では地表面にクラスト(雨水の浸透を妨げる土壌皮殼)が形成されたが、休閑帯では捕捉された風成物質によりクラストが形成されず、作物生育初期の土壌含水率が増加した。(3)捕捉された風成物質によって、休閑帯では土壌粒子により約1000kg/haの窒素(難分解性)が、また粗大有機物により約70kg/haの窒素(易分解性)が付加された。このうち粗大有機物は、土壌深度にもよるが一作期で20%40%分解した。また作物生育期間中の土壌呼吸量は、耕作帯では0.2tC/haであったのに対して風成物質が捕捉された休閑帯では0.7tC/haと有意に増加した。(4)休閑明け1年目の区(昨年休閑帯を設けた場所)と休閑明け2年目の区(一昨年休閑帯を設けた場所)で収量を調べたところ、両区で収量に有意な差が見られなかったことから、休閑帯に捕捉された風成物質の効果は少なくとも2年間は持続することが示された。以上の結果から、耕地内休閑システムでは風食の抑制だけでなく、捕捉された風成物質によって休閑帯では雨水の浸透が改善されるとともに、作物の利用可能な土壌養分量が増加するため、翌年耕作した際に作物収量が増加すると考えられる。1.耕地内休閑システムの有用性の検証本年度は計画初年度のため、国際半乾燥熱帯作物研究所サヘルセンター(ISC、ニジェール共和国)内の試験圃場においては、システムの有用性検証試験の準備を行い、同国ファカラ地域においては、試験に適した農家圃場の選定が速やかに終了したことから、有用性検証試験を開始した。具体的な実施内容としては、ISCでは圃場の整備を進め、来年度から検証試験を開始できるようにした。一方ファカラ地域においては、耕地内に風食を起こす風向きに対して垂直をなす様に幅5mの休閑帯を複数設け、風成物質(風により運ばれる土壌粒子と粗大有機物)の移動のモニタリングを開始した。この際、休閑宿と休閑帯に挟まれた耕作帯の隔が14.5m、29m、58mと異なる3区画を設け、風食抑制と耕作可能面積の観点から休閑帯と耕作帯の最適な間隔を決定できる様にした。試験開始から1年が経過していないため、現段階では耕地内休閑システムの有用性を検証するのに十分なデータは得られていない。しかしながら、2007年5月には5mの幅の休閑植生によって一年間に捕捉される風成物質の量が明らかとなり、2007年10月には捕捉された風成物質の量とその作物収量への影響を評価できる。また、これらの結果を上記3区画で比較することで、休閑帯と耕作帯の最適な間隔を決定することも可能となり、全体として耕地内休閑システムの有用性を検証できる。2.風成物質捕捉装置のより正確な捕捉効率の測定これまで、修土研究において開発した風成物質捕捉装置の捕捉効率は風速によってのみ変化するとしてきたが、砂嵐の風向に対する装置の傾きが捕捉効率に影響を与える可能性が考えられたため、新たな風洞実験を通して砂嵐の風向に対する装置の傾きと捕捉効率の関係を求めた。これにより、現地で実測中の風成物質の移動量をより正確に見積もることができるようになった。1.耕地内休閑システムの有用性の検証(2年目)国際半乾燥熱帯作物研究所サヘルセンターの試験圃場においては、予定通り耕地内休閑システムの有用性検証試験を開始した。同国ファカラ地域においては、休閑帯と休閑帯に挟まれた耕作帯の幅が異なる3区画(耕作帯の幅はそれぞれ14.5、29、58m)の圃場で、休閑帯に捕捉された風成物質の量を測定したところ、耕作帯の幅が広くなるほど休閑帯に溜まる風成物質の量が増えることが分かった。また、同3区画の休閑帯を耕作して収量を調査したところ、風成物質が多量に溜まっている休閑帯ほど収量は有意に高くなった。これは、株毎の作物生育が改善したこと及び欠株数が減少した(生育ムラが少なくなった)ことに由来した。これらの結果を基に、耕地内休閑システムを導入した場合の圃場全体での収量増加割合をシミュレーションしたところ、耕作帯の幅を約40mにした際に収量が最大になることが分かり、その時の圃場全体での収量増加割合は約10%であることが分かった。また、同シミュレーションにより、耕地内休閑システムの導入によって風食の被害を約70%抑制できることも分かった。

以上より、耕地内にたった数本の幅5mの休閑帯を導入するだけで、サヘル地域の砂漠化の主要因である風食の抑制と作物収量の増加が可能になることから、耕地内休閑システムの有用性が検証された。2.風成物質による肥沃度回復メカニズムの解明(1年目)ファカラ地域の上記3区画の圃場において、風成物質が溜まる前後で休閑帯と耕作帯の表層土を採取・分析したところ、風成物質が溜まった休閑帯では、耕作帯に比べて植物残渣などの粗大な有機物の量が有意に増加した。また、耕作帯ではクラストが形成されていたが、休閑帯では溜まった風成物質によってクラストの形成が抑えられ、雨水の浸透性が改善された。以上のことが上記の作物収量の増加に繋がったと考えられた。耕地内休閑システムの有用性の検証(3年目)国際半乾燥熱帯作物研究所サヘルセンター(ニジェール共和国)の試験圃場および同国ファカラ地域の農家圃場で実施した耕地内休閑システムの有用性検証試験によって以下の成果を得た。(1)休閑帯の風成物質捕捉能(風上から飛散してきた土壌の何割を捕捉できるか)は、年間では約75%である。(2)休閑帯に捕捉された土壌粒子の量は約2000t/haで、粗大有機物の量は約5t/haであった。休閑帯に捕捉された土壌粒子の粒径は、耕作帯の表層土のそれに比べて細砂が有意に多く、逆にシルトと粘土は有意に少なかった。このことを反映して、耕作帯では地表面にクラスト(雨水の浸透を妨げる土壌皮殼)が形成されたが、休閑帯では捕捉された風成物質によりクラストが形成されず、作物生育初期の土壌含水率が増加した。(3)捕捉された風成物質によって、休閑帯では土壌粒子により約1000kg/haの窒素(難分解性)が、また粗大有機物により約70kg/haの窒素(易分解性)が付加された。このうち粗大有機物は、土壌深度にもよるが一作期で20%40%分解した。また作物生育期間中の土壌呼吸量は、耕作帯では0.2tC/haであったのに対して風成物質が捕捉された休閑帯では0.7tC/haと有意に増加した。(4)休閑明け1年目の区(昨年休閑帯を設けた場所)と休閑明け2年目の区(一昨年休閑帯を設けた場所)で収量を調べたところ、両区で収量に有意な差が見られなかったことから、休閑帯に捕捉された風成物質の効果は少なくとも2年間は持続することが示された。以上の結果から、耕地内休閑システムでは風食の抑制だけでなく、捕捉された風成物質によって休閑帯では雨水の浸透が改善されるとともに、作物の利用可能な土壌養分量が増加するため、翌年耕作した際に作物収量が増加すると考えられる。
量子色力学によるハドロンの研究

本年度は研究計画の最終年度にあたるので,実施計画に基いて研究連絡と課題の調整を行いながら,これまでにえられた成果を総合的に検討した.本年度にえられた主な成果を列記すると1.異常項とゲージ場の理論大統一ゲージ理論をはじめとする素粒子の統一理論は,理論の構築にあたり異常項の相殺をその指導原理の一つとしている.これが人工的な原理であるのかどうか検討し直す必要がある.益川はこのような観点から検討を行い次の結論をえた.一般に異常項を含むゲージ理論は,(1)理論がつくれない.すなわち運動方程式が相互に矛盾する.(2)理論が摂動展開できない,(3)理論の当初の対称性が失われる,と考えられている.しかし(1),(2)は拘束條件のある理論と考えればよい.また(3)は異常項の発生によりWーZ項が現れてむしろ理論の対称性を保持していると考えるべきである.静谷は二次元カイラルゲージ理論においてクエルミオンのセクターを分析しある種の双対性構造の存在することを示した.2クオークの閉じ込めの問題カラー粒子の閉じ込めについて西島はくりこみ群の方法により,世代数が4以下であればよいことを示した.3カイラル対称性の自発的破れとハドロンの有效理論藤原はハドロンの有效理論として南部・ゴールドストーン粒子のほかにべクトル,擬べクトル粒子を含む非線形模型を現象論的な観点から詳細に調べた.なお,本研究班のしめくくりを兼ねて,研究集会「ConFormal場とAnomaly」を昭和62年11月11日13日,東大原子核研究所において開催した.咋年度にひきつづき実施計画に基いて研究連絡と課題の調整を行いながら分担者による小規模研究集会を開き、研究成果についての討議を行った。主な成果を列記すると:1ゲージ理論における非摂動論的性質および異常項の研究量子色力学、あるいはカイラルゲージ理論における異常項についてはこれまでに多くの研究がある。静谷は量子色力学におけるコンフォーマル異常項を藤川によって定式化された径路積分の方法を一般化させて導出した。この方法はツェータ関数正則化の方法と背景場の方法を組合わせたもので、単に1-ループ近似のみならず、一般の非線形系や高次異常にも適用できる点で重要な成果の一つである。一方、藤原と大貫はカイラルゲージ理論におけるカイラルゲージ異常とワイルモードとの関連について考察した。これは量子色力学の理論の構造を解明する上で重要な成果と考えられる。また、益川は場の理論を数学的に厳密に取扱う構成的場の理論について、その成果の素粒子物理へおよぼしうる役割について深い考察を行った。2.弦理論の定式化についての研究現在、超対称化された弦理論は素粒子と場の統一理論として最も有望視されている。この理論の定式化とその物理的内容については今後いろいろな立場から深い考察が必要と考えられる。坂井は超弦理論の1-ループ振巾を計算し、有効作用を求めて両者の関連を明らかにした。なお咋年9月末に超弦理論をめぐって数学者との交流を兼ねた研究会を開き、弦理論の数学的アプローチに焦点を合せ討議を行った。集会は大変稔り多いものでありかつ盛会であった。その成果は素粒子論研究(74巻4号;1987年1月号)に収められている。本年度は研究計画の最終年度にあたるので,実施計画に基いて研究連絡と課題の調整を行いながら,これまでにえられた成果を総合的に検討した.本年度にえられた主な成果を列記すると1.異常項とゲージ場の理論大統一ゲージ理論をはじめとする素粒子の統一理論は,理論の構築にあたり異常項の相殺をその指導原理の一つとしている.これが人工的な原理であるのかどうか検討し直す必要がある.益川はこのような観点から検討を行い次の結論をえた.一般に異常項を含むゲージ理論は,(1)理論がつくれない.すなわち運動方程式が相互に矛盾する.(2)理論が摂動展開できない,(3)理論の当初の対称性が失われる,と考えられている.しかし(1),(2)は拘束條件のある理論と考えればよい.また(3)は異常項の発生によりWーZ項が現れてむしろ理論の対称性を保持していると考えるべきである.静谷は二次元カイラルゲージ理論においてクエルミオンのセクターを分析しある種の双対性構造の存在することを示した.2クオークの閉じ込めの問題カラー粒子の閉じ込めについて西島はくりこみ群の方法により,世代数が4以下であればよいことを示した.3カイラル対称性の自発的破れとハドロンの有效理論藤原はハドロンの有效理論として南部・ゴールドストーン粒子のほかにべクトル,擬べクトル粒子を含む非線形模型を現象論的な観点から詳細に調べた.なお,本研究班のしめくくりを兼ねて,研究集会「ConFormal場とAnomaly」を昭和62年11月11日13日,東大原子核研究所において開催した.
新しい腫瘍関連抗原Ep-CAMに対する完全ヒト型抗体の作製と応用

現在、数多くの腫瘍関連抗原が癌診断の補助的な指標や癌治療後のモニタリングの指標として利用されているが、それぞれの臨床的意義が改めて問い直されるとともに、新しい腫瘍関連抗原に期待が寄せられ、とくに治療の標的にもなりうる抗原の開拓が望まれている。本研究は、新しい腫瘍関連抗原Ep-CAMを標的にした治療に向けての意義を総合的に検討し、次のような点を明らかにした.まず、自ら作製したヒト型抗Ep-CAMモノクローナル抗体のクラスを決めるとともに親和恒数を決定した.次に、Ep-CAM抗原を標的とするヒト型抗Ep-CAMモノクローナル抗体の抗腫瘍効果の解析を行なった.Ep-CAM発現ヒト胃癌細胞株MKN-45を標的とし、ヒト抗Ep-CAMモノクローナル抗体とヒト補体やヒトNK-LAK細胞との組み合わせによる抗腫瘍効果を証明した.さらに、SCIDマウスにMKN-45細胞を移植し、ヒト抗Ep-CAMモノクローナル抗体単独、あるいはヒト抗Ep-CAMモノクローナル抗体とヒトLAK細胞を組み合わせて投与して判定した結果、著明な抗腫瘍効果が得られた、次いで、ヒト抗Ep-CAM scFvを含むIL-2融合タンパクを作製し、その性状を解析した。融合タンパク遺伝子の作製は、ヒト抗Ep-CAMscFv遺伝子とヒトのIL-2遺伝子とを酵母発現ベクター上にて分泌型で結合させ、酵母培養法で産生させた。MKN-45細胞を標的とし、精製した融合タンパクとヒトLAK細胞との抗腫瘍活性を解析した結果、有意義な抗腫瘍効果が見られた。そこで、精製した融合タンパクとヒトLAK細胞と組み合わせによる抗腫瘍活性について、MKN-45細胞を移植したSCIDマウスで解析した結果、有意義な腫瘍発育抑制効果が得られた現在、数多くの腫瘍関連抗原が癌診断の補助的な指標や癌治療後のモニタリングの指標として利用されているが、それぞれの臨床的意義が改めて問い直されるとともに、新しい腫瘍関連抗原に期待が寄せられ、とくに治療の標的にもなりうる抗原の開拓が望まれている。そこで、精製した融合タンパクとヒトLAK細胞と組み合わせによる抗腫瘍活性について、MKN-45細胞を移植したSCIDマウスで解析した結果、有意義な腫瘍発育抑制効果が得られた現在,数多くの腫瘍マーカーが癌診断の補助的な指標や癌治療後のモニタリングの指標として利用されているが,それぞれの臨床的意義が改めて問い直されるとともに,新しい腫瘍マーカーに期待が寄せられ,とくに治療の標的にもなりうる抗原の開拓が望まれている.本研究は,新しい腫瘍関連抗原Ep-CAM(MK-1抗原)を標的にした治療に向けての意義を総合的に検討するもので,平成18年度は,次のような点を明らかにした.まず,組換えEp-CAM蛋白を免疫原とする新たなヒト型抗Ep-CAMモノクローナル抗体の作製を試みた.具体的には,KMマウスをEp-CAM発現癌細胞で免疫し,脾細胞リンパ球とマウスのミエローマ細胞を融合して培養し,精製Ep-CAMを固相化したイムノプレートでスクリーニングして陽性細胞をクローニングした.得られた抗MK-1抗体産生ハイブリドーマをプリスタン前処理ヌードマウスの腹腔注射し,得られる腹水からモノクローナル抗体を精製した.精製したヒト抗Ep-CAMモノクローナル抗体のクラスを市販のELISAキットで決めるとともに,BIAcoreを利用して親和恒数を決定した.次に,Ep-CAM抗原を標的とするヒト型抗Ep-CAMモノクローナル抗体の抗腫瘍効果の解析を行なった.具体的には,Ep-CAM発現ヒト胃癌細胞株MKN-45を標的とし,ヒト抗Ep-CAMモノクローナル抗体とヒト補体やヒトNK-LAK細胞との組み合わせによる抗腫瘍効果を証明した.一方,SCIDマウスにヒト胃癌細胞株MKN-45を移植し,ヒト抗Ep-CAMモノクローナル抗体抗体単独,あるいはヒト抗Ep-CAMモノクローナル抗体とヒトLAK細胞を組み合わせて投与して判定した結果,著明な抗腫瘍効果が得られた.以上の結果から,新しく作製した完全ヒト型の抗Ep-CAM抗体が癌の抗体療法に有用であることを示唆された.

現在,数多くの腫瘍マーカーが癌診断の補助的な指標や癌治療後のモニタリングの指標として利用されているが,それぞれの臨床的意義が改めて問い直されるとともに,新しい腫瘍マーカーに期待が寄せられ,とくに治療の標的にもなりうる抗原の開拓が望まれている。本研究は,新しい腫瘍関連抗原Ep-CAMを標的にした治療に向けての意義を総合的に検討するもので,平成19年度は,次のような点を明らかにした。まず,ヒト抗Ep-CAM scFvを含むキメラ、レセプターを作製し,その性状を解析した。キメラ、レセプター遺伝子は,ヒト抗Ep-CAM scFv遺伝子をT細胞レセプター複合体の一部で細胞内情報伝達に重要な働きを有するCD3のζ鎖遺伝子と結合させることで膜結合型とし,レトロベクターを利用してリンパ球に導入した。次いで,ヒトのEp-CAM発現癌細胞MI(N-45を標的とし,キメラ、レセプター遺伝子を導入したヒトLAK細胞の抗腫瘍活性をMTTアッセイ法で解析した。その結果,有意義な抗腫瘍効果が見られた。次に,ヒト抗Ep-CAM scFvを含むIL-2融合タンパクを作製し,その性状を解析した。融合タンパク遺伝子の作製は,ヒト抗Ep-CAMscFv遺伝子とヒトのIL-2遺伝子とを酵母発現ベクター上にて分泌型で結合させ,酵母培養法で産生させた。次いで,ヒトのEp-CAM発現癌細胞MKN-45を標的とし,精製した融合タンパクとヒトLAK細胞との抗腫瘍活性を解析した。そこで,精製した融合タンパクとヒトLAK細胞と組み合わせによる抗腫瘍活性について,MKN-5細胞を移植したSCIDマウスで解析した結果,有意義な腫瘍発育抑制効果が得られた。以上の結果から,新しく作制した完全ヒト型の抗Ep-CAM抗体が癌の免疫療法に有用であることが示唆された。
無機材料設計のための電子論

無機材料の電子物性はその機能設計や分子工学のうえで基本的な重要性をもっている。この無機材料の電子物性を特徴づけるものに、金属のα電子状態と表面のダングリングボンドがある。今年度はこれを明らかにする目的でプラチナ金属の化学吸着能とカドミウム・錫錯体の金属のNMRについて研究した。1.プラチナ表面は種々の分子の吸着に対して活性が高く、そのダングリングボンドの本性に興味が持たれる。ここでは水素分子の化学吸着をとりあげ、表面構造と活性について研究した。その結果、プラチナ表面上での解離吸着は本質的には一個のプラチナ金属上でおこり、side-on、on-too型の構造を経由する。さらに、表面での移行は非常に滑らかにおこり、一個のPtに一個のHが吸着している状態が安定である。また、プラチナ表面は、このような表面過程を通じて、安定であり、触媒としての安定性が示された。プラチナの場合には、先のパラジウムと異なり分子状の安定状態は見出されなかった。これらの表面過程を通じて、Ptのα電子の役割が重要であり、ダングリングボンドも主としてこの軌道によって構成されていることが示された。2.金属のケミカルシフトはそのα-電子や外殻のp-電子の状態を知るうえで非常に有力な方法である。本年度はカドミウムと錫の錯体をとりあげ、その金属核の化学シフトについて理論的に研究した。カドミウム錯体においては特にp-電子に基づくp-機構が重要であり、従って、p-電子供与性のリガンド程大きなケミカルシフトを与える。錫錯体についてもこの点は同じであり、p-機構が重要であるが、この場合にはリガンドの置換に対してU字型の変化を示す場合(ハロゲン置換体に多い)と、直線型の変化を示す場合がある。直線型の変化は理論によって見事に再現され、U字型も一致は悪くなるものの、理論的に再現された。
ラットを用いた肝臓移植におけるgraft肝のagingに関する研究

生体肝移植において成人肝を小児に移植することによる移植肝の加齢による変化を知るための手段として,ラットによる肝移植実験モデルの作成を目的として以下の検討を行った。1.graft肝作成法の検討移植graftのモデルとしてKamataらのcuff techniqueとSun Leeらの門脈吻合法の優劣を比較するために,まずcuff techniqueによるgeaff作成を試みた。Wister系成熟ラット(912週齢),Wister系幼若ラット(5週齢)を用いて顕微鏡下にドナー肝の採取を行いcuffの作成を行った。cuffの作成には胆管では4FG,門脈では6FG,下大静脈では8FGのcatheterを用いた。graft作成は顕微鏡手術の手技の習熟にと伴い,可能となった。2.同所性移植における血管再建法の検討ラット肝移植の血管及び胆管の再建に関してはSun Lee法はより生理的ではあるが,その手技は高度のものが要求されるため,今後幼若ラットへの移植を行っていくにはKamada法がより適していることが確認された。また,成熟ラット間の移植においても,術後の血栓形成が生存を妨げる問題であり,cuff作成に用いるcatheterの素材の改善が必要であると考えられた。現在までの検討で,成熟ラット間の移植に関しては24時間生存が得られる段階に達したが,幼若ラト-幼若ラット間,成熟ラット-幼若ラット間の移植については24時間生存を得るに至っておらず,本来の目的である長期生存ラットでの移植肝のagingを検討するに至っていない。平成6年度の研究概要移植肝の加齢による変化を検討するための第一歩として,実験系の確立を行ってきた。まず,実験環境の整備として既存の手術用顕微鏡装置に加え新規購入したタカギ・OM-5S手術用顕微鏡を並列に配置し,ドナーとレシピエントの手術を平行して行える様にした。これにより,保存時間を短縮出来る環境が整った。移植のモデルとしてKamataらのcuff techniqueとSun Leeらの門脈吻合法の優劣を比較するために,これらの二つの方法での血管吻合術の習熟を行ってきた。具体的にはWister系成熟ラット(912週齢)を用いて顕微鏡下にドナー肝の採取を行いCuffの作成及びその吻合と門脈-門脈吻合とを行っている。門脈-門脈吻合はその脆弱性のため,技術的困難性がありこれを行うには更に多数の習熟訓練が必要であることがわかった。現在までのところ,成熟ラット間の移植手技の習熟を行ってきているが,本来の目的の幼若ラットから成熟ラットへの移植技術の獲得には至っておらず,引き続き平成7年度に研究の完遂を目指す。移植肝の加齢による変化を知ることを目的として,ラットによる肝移植実験モデルの作成を行うべく以下の検討を行った。1.graft肝作成法の検討移植graftのモデルとしてKamataらのcuff techniqueとSun Leeらの門脈吻合法の優劣を比較するために,まずcuff techiqueによるgraft作成を試みた。2.同所性移植における血管再建方の検討ラット肝移植の血管及び胆管の再建に関してはSun Lee法はより生理的であるが,その手技は高度のものが要求されるため,今後幼若ラットへの移植を行っていくにはKamada法がより適していることが確認された。また,成熟ラット間の移植においても,術後の血栓形成が生存を妨げる問題でもあり,cuff作成に用いるcatheterの素材の改善が必要であると考えられた。

現在までの検討で,成熟ラット間の移植に関しては24時間生存が得られる段階に達したが,幼若ラット一幼若ラット間,成熟ラット一幼若ラット間の移植については24時間生存を得るに至っておらず,本来の目的である長期生存ラットでの移植肝のagingを検討するに至っていない。
潜水時の高圧環境における音響材料の特性および聴覚能力の研究

1.ヘッドホンの校正6種類のヘッドホンについて高圧チャンバを用いて1atm空気中と4,10,20,30,40,50atmのヘリウム酸素混合気体中において人工耳B&K4153で校正した。その結果,YAMAHAのHPー1の特性が圧力に対して比較的穏やかに変化するので2.のダイバ-の聴覚特性を測定するのに用いた。なお,オ-ジオメ-タに付属するヘッドホンADー02は高圧ヘリウム空気混合気体中で周波数特性に大きな山谷が現われそれが気圧の変化とともに移動するので高圧での聴力検査用としては不向きであることがわかった。2.ダイバ-の最小可聴閾と等感度曲線海洋科学技術センタで行われた潜水模擬実験に参加して,0270mの13の深度で検査した。またそのときの騒音を高圧ヘリウム空気混合気体で特性を測定してあるコンデンサマイクロホンでデジタルオ-ディオテ-プに録音した。その結果,最小可聴閾はチャンバ内の騒音(約60dB)とほぼ同じ値となり正確な閾値は求められていないことがわかった。ただし,ヘッドホンを校正し聴力検査を行い,また騒音を校正した結果がほぼ同じ値になったことはこの校正法が正しく,チャンバ内の騒音を下げることができれば高圧中でも正確な聴力検査ができることを示している。等感度曲線についてはチャンバ内の騒音が大きかったため,1000Hzの基準音の大きさは81dBで行った。その結果,どの深度においてもほぼ同じ値となり、通常空気中での基準等感度曲線との変化はみられなかった。3.吸音材料の高圧気体環境による吸音特性の評価高圧タンク内でインパルス波形をスピ-カから発射し,距離の違う2点のマイクロホン位置で波形を観測した。高圧ヘリウム環境では吸音率が低くなることを明らかにした。
微粒子自己集合体を利用した半導体および金属の三次元多孔質酸化皮膜の作製とその応用

本研究課題では,Siを始めとする半導体基板あるいはAl,Tiなどの金属基板上に形成した微粒子の自己集積膜をテンプレートとし,水溶液中でのアノード酸化プロセスを適用することで局所的な電気化学反応を制御しつつ基板上に二次元あるいは三次元多孔質酸化膜を作製し,種々の反応空間場や触媒担体材料としての応用を検討した。また,化学エッチング,めっきなどの湿式プロセスを組み合わせた二次加工により,さらに複雑な高次構造を持つマイクロ・ナノ構造体の構築に関しても検討を行い,各種デバイス応用を目指した。その一例をあげると,以下のようなAlの(100)面に成長するトンネル状のエッチピットの発生位置を制御するマスクの作製法を確立した。Alの(100)面に形成されるエッチピットは,通常ランダムに発生するため従来の方法では拡面効率に限界がある。微粒子集合体をテンプレートとしてアノード酸化により作製したハニカム状酸化物をエッチング時のマスクとして用いれば,エッチピットは露出した金属部に選択的に誘導され,ピットの配列は規則的な最密充填構造を形成することが予測された。エッチング時の浴温度,電流密度,エッチング時間などエッチング条件の見直し,最適化を中心に検討を重ねた結果,マスクを用いないバルク体へのエッチング条件に比べ,浴温度を低温にし,電流密度を低下させることで,露出したAl表面のみに優先的にピットを誘導できることを明らかにした。人工的なピット発生位置制御法はプロセスの複雑化を招き,研究室使用レベルを超えた汎用性に乏しいのが現状であるが,本プロセスは物質固有の自己組織化能を最大限に利用し加工プロセスの簡略化を達成した。さらに本手法は加工プロセスの大面積化,低価格化をも実現する汎用性を兼ね備えた製造プロセスとして極めて有望であり,Al電解コンデンサの高容量化を実現する新たなアプローチとして本研究成果の意義は大きい。特定の機能を持った分子で表面修飾を施した電極は化学センサーとしての応用が期待される。我々はこれまでにSi上に形成したポーラスアルミナやコロイド結晶の自己組織化構造を利用し,化学エッチングによるSi基板の微細加工を検討してきた。本研究では新たなSi基板表面のパターニング法として,コロイド結晶をマスクとしたミクロン周期のハニカム状疎水性パターンの作製を検討した。Si基板上にポリスチレン(PS)微粒子分散水溶液を展開し,溶媒を蒸発させることによりコロイド結晶を形成した。その後試料を加熱することでPS微粒子をSi基板へ固定し,接触面周囲のSi露出部をジシラザン雰囲気下で処理しハニカム状の疎水性パターンを形成した。マスクとして用いたPS微粒子を溶解除去後,無電解銅めっきを行い銅微粒子の分布状態から疎水性パターンの形状を評価した。疎水性パターンの濡れ性の違いを利用し,位置選択的金属析出反応を検討した結果,Si上に析出した銅微粒子の集合体は,マスクとして用いたPS微粒子の配列に対応し,1μm周期で規則的なパターンを形成した。選択的な無電解めっきが可能である領域はPS微粒子とSi基板の接触面であり,それ以外の部分は疎水化処理によりめっき反応が抑制されたと考えられる。ハニカム状疎水性パターンの周期はコロイド結晶を構成する微粒子径に依存するため,より小さな粒径を持つPS微粒子を用いればナノメートルオーダーの自己組織化パターンの形成も可能と考えられる。我々はこれまでにシリコン(Si)上に形成したポーラスアルミナやコロイド結晶の自己組織化構造を利用し,化学エッチングたよるSi基板の微細加工あるいはめっき反応に基づくSi基板の表面修飾を検討してきた。

本研究では新たにアルミニウム(Al)を基板として用い,コロイド結晶をマスクとした局所的なアノード酸化によりミクロン周期のハニカム状酸化物パターンの作製を検討した。Al基板上にポリスチレン(PS)微粒子分散水溶液を展開し,溶媒を蒸発させることによりコロイド結晶を形成した。その後試料を加熱することでPS微粒子をAl基板へ固定し,接触面周囲のAl露出部を中性溶液中でアノード酸化処理しハニカム状の酸化物(Al_2O_3)パターンを形成した。第一段階のマスクとして用いたPS微粒子を溶解除去後,酸性電解液中でAlの電解エッチングを検討し,エッチピットの分散性より酸化物パターンの耐エッチング特性を評価した。下地Al基板の導電性の違いを利用し位置選択的なエッチピットの開始点制御を検討した結果,Al上に生成したエッチピットの発生位置は,第一段階のマスクとして用いたPS微粒子の配列に対応しミクロン周期で規則的に配列した。エッチピットの発生位置は,ハニカム状の酸化物パターン作製時にPS微粒子とAl基板が接触していた箇所であり,その周囲の部分はエッチング反応が抑制されたと考えられる。つまり局所的なアノード酸化で形成したハニカム状酸化物パターンは電解エッチング時にピット発生位置を制御するマスクとして作用したことを意味する。PS微粒子のサイズに応じてナノメートルオーダーから数ミクロンオーダーまで任意にピット間隔を制御したAl基板は高容量アルミニウム電解コンデンサ用の陽極材料として有望であり,今後実現化に向けた補足実験を展開する。本研究課題では,Siを始めとする半導体基板あるいはAl,Tiなどの金属基板上に形成した微粒子の自己集積膜をテンプレートとし,水溶液中でのアノード酸化プロセスを適用することで局所的な電気化学反応を制御しつつ基板上に三次元多孔質酸化膜を作製し,種々の反応空間場や触媒担体材料としての応用を検討した。また,化学エッチング,めっきなどの湿式プロセスを組み合わせた二次加工により,さらに複雑な高次構造を持つマイクロ・ナノ構造体の構築に関しても検討を行い,各種デバイス応用を目指した。その一例として,平成19年度は前年度に引き続きA1の(100)面に成長するトンネル状のエッチピットの発生位置制御法の確立に努めた。Alの(100)面に形成されるエッチピットは,通常ランダムに発生するため従来の方法では拡面効率に限界がある。微粒子集合体をテンプレートとしてアノード酸化により作製したハニカム状酸化物をエッチング時のマスクとして用いれば,エッチピットは露出した金属部に選択的に誘導され,ピットの配列は規則的な最密充填構造を形成することが予測された。前年度までの研究において,局所的にピットの誘導が可能であることが見出されており,本年度はエッチング時の浴温度,電流密度,エッチング時間などエッチング条件の見直し,最適化を中心に検討を重ねた。その結果,マスクを用いないバルク体へのエッチング条件に比べ,浴温度を低温にし,電流密度を低下させることで,露出したAl表面のみに優先的にピットを誘導できることを明らかにした。人工的なピット発生位置制御法はプロセスの複雑化を招き,研究室使用レベルを超えた汎用性に乏しいのが現状であるが,本プロセスは物質固有の自己組織化能を最大限に利用し加工プロセスの簡略化を達成した。
脳虚血-再灌流がDNAと転写調節因子の結合に及ぼす影響

虚血-再灌流において、転写調節因子の結合を調節していると考えられている、キナーゼの一種であり、アポトーシスとの関連が注目されているStress-activated Protein Kinases(SAPK)の活性化測定を、体重250300gのラット腎の虚血-再灌流モデルを用いて行った。ペントバルビタール麻酔下に、マイクロクリップを用いて、左腎動静脈尿管を同時に閉塞する方法による虚血-再灌流を行った。虚血-再灌流により、SAPK Activityが亢進した。また、体温を33、35、37、39、41度と変化させたところ、高体温によりSAPK Activityが、亢進することも確認できた。しかし、虚血-再灌流時の高体温が、さらにSAPK Activityを亢進させることはなかった。高体温のよりも虚血-再灌流のストレスの方が大きいためと思われた。以上の結果を1998年のアメリカ麻酔学会にて報告を行った(Anesthesiology 89:A200,1998)。現在、高体温時のSAPK Activityにグルタチオンが及ぼす影響を、n-acetyl-L-cysteineを用いて研究している。脳虚血-再灌では、マイクロクリップを用いた両総頚動脈の一時閉塞と脱血による低血圧による脳虚血モデルにより、虚血前、10分の虚血後再灌流0分、5分、20分、60分において核抽出液と転写調節因子ATF-2の結合は、4%アクリルアミドゲルを用いたゲルシフトにおいて、対照群と比べて有意な差は見られなかった。今後も研究を継続する予定である。虚血-再灌流によって転写調節因子の結合が増強するかどうか1.体重約250-300gのラットをイソフルレン麻酔下に気管内挿管、調節呼吸を行い、マイクロクリップを用いた両総頚動脈の一時閉塞と脱血による低血圧により脳虚血を作成する。虚血前、10分の虚血後再灌流0分、5分、20分、60分において前脳を摘出する。摘出した脳をホモジナイズした後、核抽出液を得る。2.〔γ-^<32>P〕-ATPでラベルしたNF-κB、ATF-2などの共通配列を持つDNAプロープを作成し、核抽出液と混合する。4%アクリルアミドゲルを用いてゲルシフトを行う。3.泳動が終了したゲルを、乾燥させ、超低温槽(EBARA・ESL-160A)を用いて、-80°Cにて一晩X線フィルムに露光する。X線フィルムを現像し、デンシトメトリーを用いて目的のバンドを比較する。以上について、現在検討中である。合わせて、虚血-再灌流において、転写調節因子の結合を調節していると考えられている、SAPK/JNK Assayを、ラット腎の虚血-再灌流モデルを用いて行っている。ペントバルビタール麻酔下に、マイクロクリップを用いて、左腎動静脈尿管を同時に閉塞する方法による虚血虚血-再灌流により、SAPK/JNK Activityが、亢進することは追試できた。また、高体温によりSAPK/JNK Activityが、亢進することも確認でき、現在、虚血-再灌流時のSAPK/JNK Activityにおよぼす異なる体温の影響について検討を重ねている。今後は、熱ショック蛋白についての検討も行う計画である。
礫分布特性を考慮した火山角礫岩の力学特性とそれに基づく原位置岩盤の評価手法の検討

本年度は最終年度として,研究の総括を行うとともに,今後の課題をまとめた。まず,昨年に引き続き室内三軸圧縮試験を精力的に実施し,礫率・礫分布特性・最大礫径の影響を明らかにした.また供試体寸法を変えて同条件の試験を実施し,力学特性への寸法の影響を明らかにした。また供試体寸法を変えて同条件の試験を実施し,力学特性への寸法の影響を明らかにした。さらに試験後試料を蛍光塗料入の接着剤で固め,破壊モードを検討した。これらの結果より、礫とマトリックス間の付着力の評価が重要であることがわかった。そこで礫率の異なる直径10cm円柱試料を用いて圧裂引張試験を実施し、礫率と引張強さとの関係を調べ、その変化傾向を明らかにした。このようにして得られた礫岩の力学特性の原位置岩盤への適用性を検討するために、室内試験結果と原位置平板載荷試験結果の比較を実施した。なお、原位置試験結果は礫岩試料採取地点で実施されたデータを提供していただいた。原位置平板載荷試験において一般的に観察される下に凸の荷重-変位曲線は、上述した室内実験結果のみからでは説明できない。これは坑道掘削による坑道表面における緩みの影響が大きいと推定された。そこで別途求めた礫岩の等方圧縮特性を考慮して、数値解析を実施した。結果としては荷重-変位曲線の包絡線を概略近似しえたものの、荷重-変位曲線の繰り返し載荷挙動については表現できなかった。今後繰り返し載荷時における非弾性的な挙動を把握していく必要がある。最後にこの研究成果および既往の研究を総合して、一般化に際して問題となる点について検討した。特記すべきことは、礫率が40%以下の礫岩は基本的にはマトリックスサポートであり、マトリックスの物性が礫岩の力学的特性の下限値を与えるが、実際にはマトリックスそのものを取り出して物性を求めることは実質困難であるため、その推定方法を検討しておく必要があることである。このためには礫岩の堆積環境とその後の応力履歴を考慮する必要がある。本年度は,火山角礫岩における「礫率の評価」と「力学特性」について検討した。「礫率の評価」では,まず原位置地盤における2次元的な礫分布特性を,小スケールでは詳細なスケッチにより,大スケールでは撮影した写真からトレースすることによって求めた。これらを画像処理により2値化することにより,2次元での礫径ごとの頻度分布を得た。その結果,50mm以下の直径を有する礫数の分布はフラクタル的であるが,それ以上の礫径を有する礫数はフラクタルで予測される値よりも少ないことが判明した。さらにステレオロジーを用いて3次元的な礫径分布を求めた。この分布を有する三次元モデルを作成し,「力学特性」で用いる円柱供試体に対する礫率に対する寸法効果の検討や人為的な偏りの影響を統計的に評価した。「力学特性」については,円柱供試体の外周面における面積礫率の異なる火山角礫岩試料を多数準備し,室内三軸圧縮試験(圧密非排水条件)を実施した。供試体直径は,10cm,20cm,30cmのものを準備し,拘束圧は対象岩盤構造物の設計に必要な土被り圧を考慮して4MPaまで5段階に設定した。試験した供試体の面積礫率は750%の範囲にあった。試験結果を整理することにより,強度定数への礫率の影響,2相混合材料としての平均的な弾性定数への礫率の影響,供試体に含まれる最大礫径のせん断強度への影響,寸法効果などに関して,多くの有用な知見が得られた。次年度は,室内三軸圧縮試験で得られた試料を用いて,礫率と拘束圧の破壊モードへの影響について検討するとともに,原位置岩盤試験結果と比較し,評価手法の提案を試みる。

特記すべきことは、礫率が40%以下の礫岩は基本的にはマトリックスサポートであり、マトリックスの物性が礫岩の力学的特性の下限値を与えるが、実際にはマトリックスそのものを取り出して物性を求めることは実質困難であるため、その推定方法を検討しておく必要があることである。このためには礫岩の堆積環境とその後の応力履歴を考慮する必要がある。
ポリイミド前駆体としてのポリイソイミドを用いた高機能性材料の開発

ポリイミドは優れた耐熱性、機械特性を有しているので、電子産業で電子部品の層間絶縁膜、配線基板、液晶デイスプレーの配向膜などとして広く用いられている。しかし、その剛直な構造なために加工性に乏しい欠点がある。そこで、本研究では、この問題を解決するためにポリイミド前駆体としてのポリイソイミドに着目して、これを用いた高機能性材料の開発を目的にしている。1.2層フレキシブル基材の開発:ポリイソイミドの最適合成条件,イソイミドからイミドへの熱,酸および塩基触媒の異性化条件,得られたポリイソイミドの溶解性,熱安定性,異性化性,製膜性を明かにした。この知見を基に,従来の熱可塑性ポリイミドより,低温で接着できる耐熱性接着フイルムを開発した。2.微細加工用感光性ポリイミドの開発:ポリマーマトリックスとして,ポリイソイミドに着目し,光反応性の溶解抑制剤としてニフェジピンを用いることにより高感度,高解像度の感光性ポリイミドを合成した。次にアルカリ水溶液で現像可能な感光性ポリイミドをジアゾナフトキノンとの組み合わせにより開発した。更に,新しい感光システムとして,光照射で塩基を発生させ,その塩基触媒でポリイソイミドを異性化させる化学増幅型感光性ポリイミドの開発に成功した。3.剛直-棒状分子複合材料の開発:剛直棒状の骨格を有する不溶性のポリイミドをポリイソイミドにすると、有機溶媒に可溶になること見い出している。更に、このポリイソイミドとポリエーテルスルホンの溶液から得た複合フイルムのモルフォロジーを詳細に検討し、この方法が分子複合材料開発の有効な手法になることを見い出した。2層フレキシブル基材の開発を目的に基材としてポリイソイミドに着目し、その合成条件、性質について検討した。まず、アミド酸を定量的にイソイミドに変換する試薬およびその合成方法の検討を行った結果、N,N'-ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)及びトリフルオロ酢酸無水物/トリエチルアミン系が適当であることが分かった。次に、イソイミドのイミドへの変換反応を塩基、酸触媒存在下で検討したところ、両触媒共にこの転位反応を促進した。特に、1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]-7-ウンデセン(DBU)が有効であった。更に、各種ポリイソイミドを相当するアミド酸からDCCを用いて合成し、そのガラス転移温度(Tg)を測定したところ、ポリイソイミドとポリイミドとのTgの間に20-70度Cの違いがあることが分かった。これらの知見を基に、プレス温度250度Cでポリマーと銅箔との接着試験を行ったところ、ポリイソイミドでは、剥離強度が780g/cm,一方ポリイミドでは80g/cmと顕著な差が見られた。接着時における銅箔とポリマー界面のモルフォルジー検討するために、剥離後の銅箔とポリマーフィルムの表面をSEMで観察した。ポリイソイミドでは銅箔表面の突起の転写の度合いが高く、さらに剥離時に銅箔の一部が残留したと思われる部分も見られた。そこで、この点を明らかにするためにEDX測定を行ったところ、イソイミドフィルム表面に銅のピークが検出された。これはポリイソイミドがポリイミドに比べてプレスの際の流動特性に優れているためである。以上のように、ポリイソイミドの合成条件、性質を明らかにし、さらには低いTgを利用をポリイソイミドが耐熱性接着剤として有効であることを見いだした。今後、触媒と熱を用いてポリアミド酸溶液から一挙にポリイソイミドに変換できる方法が見いだされれば、現在のポリアミド酸からのポリイミド合成プロセスをそのまま用いることができるので実用化の可能性が高まるであろう。