hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
二層型制振材を用いた薄肉構造体の静音化最適配置の研究

本研究では,薄肉構造体に二層型制振材を貼付することにより騒音を低減することを目的とする.本年度は,制振材貼付平板からの音響放射パワーの推定,音響放射パワーを低減するくぼみの付加方法について検討し,以下の結果を得た.1.制振材貼付平板からの音響放射パワーの推定(1)制振材部分貼付平板の近似振動解析制振材を貼付した平板の貼付部分を等価的な単層構造とみなし、貼付平板のモード関数に単層平板のモード関数を適用し,エネルギ計算の積分範囲を貼付部分と非貼付部分とに分割し,レーリ・リッツ法を適用する近似振動解析法を提案した.そして積分範囲を分割して求めたひずみエネルギを用いて,モードひずみエネルギ法を適用するモード減衰比の推定法を提案した.(2)制振材貼付平板の振動モード解析一辺固定の鋼製平板に制振材を3通りの配置で部分貼付し理論振動モード解析と実験振動モード解析を行った結果,固有振動数については,7%以下の推定誤差であることを確認した.そしてモード減衰比についても,モードごとの傾向およびその値が一致していることを確認し,本解析法の有用性を明らかにした.(3)音響放射パワーの推定制振材貼付平板が定常加振された場合の音響放射パワーの推定を行い,測定実験の結果,推定値と測定値との間で周波数特性の傾向によい一致がみられ,実用上十分な精度で推定可能であることを明らかにした.2.音響放射パワーを低減するくぼみの付加方法(1)くぼみの付加によるモーダルパラメータの変化くぼみの位置,大きさ,形状を変更させた平板のFEM振動モード解析の結果,付加方法による固有振動数とモードシェイプの変化のしかたを明らかにした.(2)音響放射パワーを低減するくぼみの付加方法各付加方法ごとに一点加振時における音響放射パワーを計算した結果,音響放射パワーが小さくなる加振点とくぼみの位置,大きさ,形状との関係を明らかにした.制振材料を用いて振動・騒音を低減するダンピング技術の一例として,アスファルト系の二層型制振材料を薄肉構造体に貼付したときの振動モーダルパラメータを,構造変更前のパラメータを考慮して推定する手法を確立し,機械加振および音響加振させた場合の放射音響パワーを低減する制振材最適配置化のための目的関数,制約条件の適切な選択法を明らかにすることを研究目的とする.本年度は,二層型制振材を貼付した平板の振動モード解析を理論および実験的に試みた.得られた主な結果は以下の通りである.(1)制振材の物性値測定:アスファルト系の二層型制振材の損失係数を,片持ちぼり法および機械インピーダンス法により測定し,その測定法について比較・検討し,推定に必要な対象制振材のノモグラムを作成した.(2)制振材貼付平板の理論振動モード解析:二層型制振材を貼付した薄肉平板について,平板と制振材の二層部分を等価的に一層の平板で近似した式を用い,制振材貼付平板の固有振動数,モードシェイプおよびモード損失係数を求める推定式を定式化した.(3)制振材貼付平板のモーダルパラメータの推定と実験検証:(2)で得られた推定式を用いて制振材を全面および部分貼付したはりおよび平板の振動モード解析を行った.検証実験として,前述のはりおよび平板を製作し,実験振動モード解析を行った.その結果,モード損失係数はモードひずみエネルギーに依存することを確認できたが,制振材を部分貼付した場合,制振材部分ごとに損失係数および剛性が変化し,モード損失係数の推定に影響することがわかった.本研究では,薄肉構造体に二層型制振材を貼付することにより騒音を低減することを目的とする.本年度は,制振材貼付平板からの音響放射パワーの推定,音響放射パワーを低減するくぼみの付加方法について検討し,以下の結果を得た.1.制振材貼付平板からの音響放射パワーの推定(1)制振材部分貼付平板の近似振動解析制振材を貼付した平板の貼付部分を等価的な単層構造とみなし、貼付平板のモード関数に単層平板のモード関数を適用し,エネルギ計算の積分範囲を貼付部分と非貼付部分とに分割し,レーリ・リッツ法を適用する近似振動解析法を提案した.そして積分範囲を分割して求めたひずみエネルギを用いて,モードひずみエネルギ法を適用するモード減衰比の推定法を提案した.(2)制振材貼付平板の振動モード解析一辺固定の鋼製平板に制振材を3通りの配置で部分貼付し理論振動モード解析と実験振動モード解析を行った結果,固有振動数については,7%以下の推定誤差であることを確認した.そしてモード減衰比についても,モードごとの傾向およびその値が一致していることを確認し,本解析法の有用性を明らかにした.(3)音響放射パワーの推定制振材貼付平板が定常加振された場合の音響放射パワーの推定を行い,測定実験の結果,推定値と測定値との間で周波数特性の傾向によい一致がみられ,実用上十分な精度で推定可能であることを明らかにした.2.音響放射パワーを低減するくぼみの付加方法(1)くぼみの付加によるモーダルパラメータの変化くぼみの位置,大きさ,形状を変更させた平板のFEM振動モード解析の結果,付加方法による固有振動数とモードシェイプの変化のしかたを明らかにした.(2)音響放射パワーを低減するくぼみの付加方法
細胞のCa^<2+>動員におけるイノシト-ルリン酸の役割解明

イノシト-ル1,4,5ー三リン酸(IP_3)による細胞内Ca^<2+>放出機構解明を目指し,イノシト-ル環2位の水酸基に種々の置換基を付与した一連のIP_3アナログを合成した。IP_3認識蛋白に対するこれらのIP_3アナログの影響を以下の如く検討した。1.赤血球ゴ-ストのIP_35ーホスファタ-ゼによるIP_3からIP_2への加水分解はIP_3アナログにより濃度依存性に抑制された。IP_3のKi値が14μMであるのに対しIP_3アナログは26μMであり,IP_3よりむしろ高親和で認識されることを示唆する。2.脳可溶性分画のIP_33ーキナ-ゼによるIP_4へのリン酸化もIP_3アナログは濃度依存性に抑制した。この際、IP_3より330倍高濃度を要した。しかしCa^<2+>濃度を下げて同様のアッセイを行なうと,より低濃度のIP_3アナログで有効であった。3.小脳や副腎皮質ミクロソ-ム分画の[ ^3H]IP_3結合もIP_3アナログはIP_3より数倍の濃度を必要とするものの濃度依存性に抑制した。また,IP_3アナログは小胞体からのCa^<2+>放出作用も保持していた。これらの結果は,IP_3アナログはいずれのIP_3認識蛋白によっても良く認識されることを示す。したがってイノシト-ル環2位の置換基を介して他分子に結合せしめ,IP_3誘導体として用いることが可能である。一例として,置換基を介してセファロ-ズに結合させることによりIP_3親和性カラムを作製した。IP_3親和性カラムを用いることにより,上記三種のIP_3認識蛋白がいずれも適度の倍率で精製されることがわかった。さらには,これら既知のIP_3認識蛋白とは別種の蛋白が存在することも明らかになりつつある。イノシト-ル1、4、5-三リン酸(IP_3)による細胞内Ca^<2+>放出機構解明を目指し、イノシト-ル環2位の水酸基に種々の置換基を付与した一連のIP_3アナログを合成した。1.赤血球ゴ-ストのIP_35-ホスファタ-ゼによるIP_3からIP_2への加水分解はIP_3アナログにより濃度依存性に抑制された。IP_3のKi値が14μMであるのに対しIP_3アナログは26μMであり、IP_3よりむしろ高親和で認識されることを示唆する。2.脳可溶性分画のIP_33-キナ-ゼによるIP_4へのリン酸化もIP_3アナログは濃度依存性に抑制した。しかしCa^<2+>濃度を下げて同様のアッセイを行なうと、より低濃度のIP_3アナログで有効であった。3.小脳や副腎皮質ミクロソ-ム分画の〔^3H〕IP_3結合もIP_3アナログはIP_3より数倍の濃度を必要とするものの濃度依存性に抑制した。また、IP_3アナログは小胞体からのCa^<2+>放出作用も保持していた。これらの結果は、IP_3アナログはいずれのIP_3認識蛋白によっても良く認識されることを示す。したがってイノシト-ル環2位の置換基を介して他分子に結合せしめ、IP_3誘導体として用いることが可能である。

一例として、置換基を介してセファロ-ズに結合させることによりIP_3親和性カラムを作製した。他に蛍光性IP_3、膜透過性IP_3、蛋白キャリア-を結合したIP_3等も有用であると考えられ、今後の展開が期待できる。小胞体Ca^<2+>を放出することがイノシト-ル1,4,5一三リン酸(IP_3)の生理的作用である。細胞内IP_3受容蛋白(IP_3受容体,IP_3ーホスファタ-ゼ,IP_3ーキナ-ゼ)の活性中心に関する情報を得ることを目的としてきた。そのため,イノシト-ル環2位の水酸基に種々の置換基を付与した一連のIP_3アナログを合成し,それらを用い以下の如く検討した。1.アミノ安息香酸を付与したIP_3アナログを用いチラミンを介してセファロ-ズに結合せしめることによりIP_3親和性カラムを作製した。ラット脳の可溶性分画や膜分画の界面活性剤抽出物をIP_3親和性カラムにアプライした。このIP_3カラムにより,上記の既知のIP_3受容蛋白はすべて適度な純度にまで精製することができた。これら既知のものとは別にラット大脳可溶性分画中には,新しいIP_3結合蛋白が存在することがわかった。粗分画を用いた結合活性に比較し,IP_3親和性カラムにより約20,000倍程度も精製され,SDS電気泳動により130kDaと85kDaの2つの分子が同定された。これらの新しいIP_3結合蛋白の生理的役割は不明であるが,小胞体上のIP_3受容体のIP_3に対するK_D値(約50nM)より数10倍も低く(約1ー2nM),IP_3のCa^<2+>放出作用の阻害作用を示すかもしれない。2.IP_3受容蛋白を同定するため,またそれらの活性中心を知るため多機能性IP_3アナログ,すなわち光親和標識するためのアジド基と検索のためのビオチン基を有したIP_3アナログを合成した。このIP_3アナログは上記の新しいIP_3結合蛋白やIP_3ーホスファタ-ゼを光親和標識した。したがって,活性中心の構造を知るため,今後さらに有用となることが期待される。
松田正久と議会・政党政治の発展

本年度は昨年度後半より引き続いて、政友会時代の松田正久の政治構想と政治指導を分析し、「松田正久と政党政治の発展ー政友会党人派の代表として一九〇〇一九一四」(『法学論叢』179巻13号、2016年46月号掲載予定)にまとめた。国立国会図書館憲政資料室、唐津近代図書館(佐賀県)等で追加の史料調査も行い、博士学位論文「松田正久と政党政治の発展ー政治家の責任、原敬との連携」を執筆し、2016年3月23日付けで京都大学博士(法学)を授与された。博士論文では次の7点を明らかにした。1松田が生涯にわたって、政党政治の確立を理念とし、政権を担当できる近代的な政党の育成を目指した。2原敬や星亨のように自分よりも決断力や実行力に勝る政治家とも連携できた。3国際協調外交を志向した。4民間資本を積極的に活用した産業振興や教育の普及、実業教育を重視した。5大臣時代に官僚の専門性を生かそうとした。6主義による一体性を重んじ、政党の地域性を克服した。7原や星ほどの大物政治家としての決断力は持っておらず、次第に外交でも内政でも個別具体的な政策で独自色を出せなくなったことが松田の限界であった。近代日本で立憲政治と政党政治が混乱の少ない形で発展していくには、既成勢力である藩閥官僚と政党とが対決しながらも、政党側が政策立案と実行能力を持ち、また相互の信頼関係を築くことが必要であった。そうした時代に、松田が政党の地域性を克服し、自由民権期以来の政党政治家である党人派と官僚出身の政治家の対立を克服した。そうして、党人派を繋ぎ止め、原敬と連携して政友会を大政党へと導き、政党政治の発展に貢献したことを本研究で明らかにした。このことは、近代日本において、政党が地域性と党人派・官僚系の対立を克服し、政党政治が発展していった過程を、従来の研究とは異なる視点から複眼的に深めるものである。27年度が最終年度であるため、記入しない。i)近代日本の政党政治の発展過程で長く政党の中心にあった松田正久の選挙区佐賀県の地方地盤と、ii)自由党最高幹部の-角を占めた後、初の政党内閣である第一次大隈内閣で蔵相を務めるまでの松田の動向と政治構想の二点を中心に研究を行った。九州歴史資料館・佐賀県立図書館・小城市立歴史資料館および国立国会図書館での史料調査・収集から得た松田の政策構想・選挙区の動向と、原の政治構想・選挙区との関わり方を比較して、原敬関係の未公開の膨大な史料を整理・収集する平成2325年度科学研究費補助金(基盤研究〔B〕課題番号23320135「第一次世界大戦後の世界秩序の変容と日本ー新出「原敬関係文書」に基づく検討ー」〔代表、伊藤之雄〕)の研究報告である伊藤之雄編著『原敬と政党政治の確立』出版準備研究会で報告した。「原敬内閣総理大臣就任95周年記念シンポジウム」(10月6日於盛岡市)にも参加し、松田・原の選挙区を比較するための貴重な知見を得た。これらをふまえ、前掲『原敬と政党政治の確立』(干倉書房、2014年7月刊行予定)の第7章にあたる「政友会領袖松田正久と選挙区佐賀県ー原敬との比較の視点からー」と題する論文(71頁)をまとめた。ここで、1松田は選挙区に対して産業振興の必要と実業教育の重要性を訴えた、2松田は党中央での基盤の確立によって、選挙区・九州出身代議士の中での基盤を固めていった、3国際的な枠組みで外交を考え、対外強硬論を抑えた、4大隈重信を背景とする武富時敏勢力の為に選挙基盤をなかなか築けなかった、ことを明らかにした。これは、原の選挙地盤を分析した第6章の伊藤之雄論文と、政友会の最高幹部が地方利益誘導に走っていない点で類似しており、政党政治の発展が、従来主張されていたように地方利益誘導の上に成り立ってはいなかったこと、有力政治家が国際協調の枠組みの中で行動していたこと等を提起した。松田正久は、自由党・政友会の最高幹部として、自由民権期から大正初期に至るまでという長期にわたって近代日本における政党政治の確立に寄与した政治家である。本研究は、松田の政治構想・政治指導を一貫して分析することを通して、原敬研究とは違った観点から、政党政治の発展過程をより深く明らかにすることを目的とする。本年度は、昨年度行った松田の選挙基盤分析から得た知見を、松田の政治構想全体の中で体系的に理解するために、松田が自由党の最高幹部の一員となり、第一次大隈内閣で蔵相を務めたのち自由党が地租増徴受け入れに踏み切るまでを分析した。まさにこの時期に、その後松田が原と共に西園寺公望総裁時代の政友会を指導した時代までの彼の政治構想と行動様式が表れているからである。そのために、佐賀県立図書館や九州大学附属図書館、国立国会図書館憲政資料室等で史料調査・収集を行った。これらの一次史料と『佐賀新聞』、自由党・憲政党の党報、雑誌等の二次史料とを分析して拙稿「松田正久と政党政治の形成ー自由党・憲政党のリーダーへの道一八六九一八九九ー」をまとめ、京都大学法学研究科紀要『法学論叢』に投稿した(計6万字の3回連載で『法学論叢』

第177巻第3・5・6号掲載予定)。本稿は、近代日本の政党政治が地域性を克服しながら発展していった過程を明らかにするとともに、政友会が大政党へと発展できた要因を考える上での示唆を与えるであろう。本年度は昨年度後半より引き続いて、政友会時代の松田正久の政治構想と政治指導を分析し、「松田正久と政党政治の発展ー政友会党人派の代表として一九〇〇一九一四」(『法学論叢』179巻13号、2016年46月号掲載予定)にまとめた。国立国会図書館憲政資料室、唐津近代図書館(佐賀県)等で追加の史料調査も行い、博士学位論文「松田正久と政党政治の発展ー政治家の責任、原敬との連携」を執筆し、2016年3月23日付けで京都大学博士(法学)を授与された。博士論文では次の7点を明らかにした。1松田が生涯にわたって、政党政治の確立を理念とし、政権を担当できる近代的な政党の育成を目指した。2原敬や星亨のように自分よりも決断力や実行力に勝る政治家とも連携できた。3国際協調外交を志向した。4民間資本を積極的に活用した産業振興や教育の普及、実業教育を重視した。5大臣時代に官僚の専門性を生かそうとした。6主義による一体性を重んじ、政党の地域性を克服した。7原や星ほどの大物政治家としての決断力は持っておらず、次第に外交でも内政でも個別具体的な政策で独自色を出せなくなったことが松田の限界であった。近代日本で立憲政治と政党政治が混乱の少ない形で発展していくには、既成勢力である藩閥官僚と政党とが対決しながらも、政党側が政策立案と実行能力を持ち、また相互の信頼関係を築くことが必要であった。そうした時代に、松田が政党の地域性を克服し、自由民権期以来の政党政治家である党人派と官僚出身の政治家の対立を克服した。そうして、党人派を繋ぎ止め、原敬と連携して政友会を大政党へと導き、政党政治の発展に貢献したことを本研究で明らかにした。このことは、近代日本において、政党が地域性と党人派・官僚系の対立を克服し、政党政治が発展していった過程を、従来の研究とは異なる視点から複眼的に深めるものである。当初は1年目に松田が生まれてから自由党最高幹部となり大隈内閣の蔵相を辞任するまでを論文にまとめる予定であった。しかし、伊藤之雄編著『原敬と政党政治の確立』(千倉書房、2014年)の出版が具体化したので、その掲載論文として、松田と選挙区との関係を「政友会領袖松田正久と選挙区佐賀県ー原敬との比較の視点からー」(約61000字)を先にまとめた。そこで2年目となる本年度、拙稿「松田正久と政党政治の形成ー自由党・憲政党のリーダーへの道一八六九一八九九ー」を『法学論叢』に投稿した。佐賀、福岡、東京での史料調査に加え、研究会や学会にも参加して知見を深めている。以上から、研究はおおむね順調に進展していると思われる。27年度が最終年度であるため、記入しない。現在は、松田が原敬・西園寺公望と共に党の最高幹部として政党政治の確立に貢献した政友会時代の分析を進めている。この時期は、松田が近代日本で本格的な政党政治が確立されるために貢献した時期である。以上の成果をまとめて博士論文を執筆する。そのために追加の史料調査・収集を行ったり、研究会に参加したりする。修士論文の中央政治部分の前半部にあたる、松田が自由党最高幹部となり大隈内閣の蔵相を辞任するまでを『法学論叢』(約6万字、3回連載)にまとめる予定であったが、伊藤之雄編著『原敬と政党政治の確立』の出版が具体化したので、その掲載論文として、松田と選挙区との関係「政友会領袖松田正久と選挙区佐賀県ー原敬との比較の視点からー」(約61000字)を先にまとめた。
漏出細胞内タンパク質の新しい細胞外機能：受容体を共有する単球・内皮での役割と作用

本研究課題では、申請者がこれまでに特定した“組織損傷時に漏出し、単球表面に結合する細胞内タンパク質(細胞外機能分子)"について、単球同様にその受容体を発現する内皮細胞での役割を明らかにする。H30年度は、内皮細胞受容体を介した単球の細胞接着、および内皮細胞間結合に対する細胞外機能分子の影響を解析した。また、内皮細胞表面の抗凝固性における機能的役割を明らかにするために、TNFa処理、および未処理のヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)存在下での血液凝固活性を測定した。ゼラチンコートした96穴マイクロプレート上にHUVECを播種し、サブコンフルエント状態になるまで培養した。培地交換後、TNFa存在下でHUVECをさらに24時間培養し、実験に使用した。単球の細胞接着実験は、細胞株U937、HL60、およびTHP-1を細胞外機能分子とともにHUVECへ添加し、接着細胞数をカウントした。凝固活性測定は以下の条件で行った。培地を除去後、細胞外機能分子とともに15分間インキュベーションし、HUVEC表面に結合させた。上清を除去後、クエン酸加ヒト血漿、次いで25 mM CaCl2を添加し、405 nmの吸光度の変化を継時的に測定した。内皮細胞受容体を介した単球の細胞接着に関して、細胞外機能分子添加による明らかな促進や抑制は見られなかった。また、内皮細胞間の結合に関しても、細胞外機能分子の関与は確認できなかった。一方、血液凝固活性については、細胞外機能分子を結合させたHUVECは、凝固時間延長、および反応速度低下の傾向を示した。TNFa処理したHUVECでは、未処理に比べて高い凝固活性を示したが、細胞外機能分子による明らかな影響は見られなかった。これは、細胞外機能分子の細胞表面への結合は、基本的に内皮細胞の抗凝固性を維持する側に働くが、急性期の激しい反応に対しては影響しないことを示唆している。本年度は、(1)内皮細胞間結合に対する細胞外機能分子の影響、(2)内皮細胞の運動性に対する細胞外機能分子の影響、(3)内皮表面の抗凝固性に対する細胞外機能分子の影響、以上3項目を実施計画に記載した。項目(2)はH29年度に既に実施し、H30年度は、替わりに(4)内皮受容体を介した単球の細胞接着・遊走について実験を行った。いずれの項目についても測定データを着実に集積しつつあること、また、本研究課題の主目的である細胞外機能分子の内皮細胞に対する役割解明に関して、新たな活性を既に見出していることから、おおむね計画通りの実施状況と言える。これまでの成果により、損傷細胞から放出され、単球表面に結合する一群のタンパク質から同定された細胞外機能分子は、単球細胞株においては、MAPキナーゼのリン酸化を増強する一方で、内皮細胞においては、その運動性を増加させ、組織修復を促進していることが明らかになった。その他の可能性のある作用点として、内皮細胞の細胞間結合や抗凝固性への影響も検討し、最終的に本細胞外機能分子の標的が内皮細胞の運動性にあるとの結論に至っている。H31年度は、HUVECのスクラッチアッセイで見られた組織修復反応の促進効果を中心に、細胞外機能分子の内皮細胞への結合から組織修復に至る経路(細胞内シグナリングなど)を分子レベルで確認する。「細胞外機能分子は、果たして善玉なのか?あるいは悪玉なのか?それらの制御は治療につながるのか?」ということを念頭に、急性期病態における血管内イベントとの関わりを探る。本研究課題では、申請者がこれまでに特定した“組織損傷時に漏出し、単球表面に結合する細胞内タンパク質(細胞外機能分子)"について、単球同様にその受容体を発現する内皮細胞における役割を明らかにする。H29年度は、エスタンブロッティング法により、細胞外機能分子のヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)表面への結合、および分子間架橋試薬DTSSPを利用した機能分子-受容体の複合体構造解析を行った。さらに、内皮細胞における機能的役割を明らかにするために、HUVECの運動性に対する影響解析を行った。Scratch/woundhealingassayは、以下の条件で行った。コラーゲンをコートした24穴培養プレート上にHUVECを播種し、サブコンフリュエント状態になるまで培養した。接着したHUVECの一部をプラスチックチップにて剥離させ(長さ1 cm x幅1 mm)、培地とともに除去・洗浄を行った後、ヒスチジンタグを有する組換え細胞外機能分子を添加(0.1 mg/ml)した新鮮培地を加え、37 °C、5% CO2の条件で培養を開始した。培養開始12時間後、コントロール条件のHUVECは剥離面の約2/3(65.9 +/- 4.9 %)に移動していた。一方、細胞外機能分子添加条件では、剥離面のほぼ全体(97.5 +/- 2.5 %)がHUVECに覆われていた。この結果は、細胞外機能分子が内皮細胞の運動性を増加させ、損傷時の組織修復を促進していることを示唆している。申請者らが、明らかにした細胞内局在タンパク質の細胞外機能は、単球に対しては、MAPキナーゼシグナリングを活性化し、内皮細胞に対しては運動性を促進することから、この細胞外機能分子は、組織損傷後の急性期病態における血管内イベントに多面的に関与していると考えられた。

本年度は、(1)細胞外機能分子の内皮細胞表面への結合、(2)内皮受容体に結合した細胞外機能分子の翻訳後修飾、(3)内皮受容体を介した単球の細胞接着・遊走、以上3項目を実施計画に記載した。培養実験に必要なスペースの問題から、(1)、(2)、を先に開始し、(3)については30年度に開始することとした。かわりに、30年度に実施を計画していた「(2)内皮細胞の運動性に対する細胞外機能分子の影響」を29年度に実施している。いずれの項目についても測定データを着実に集積しつつあること、また、本研究課題の主目的である細胞外機能分子の内皮細胞に対する役割解明に関して、既に新たな活性を見出していることから、おおむね計画通りの実施状況と言える。本研究課題では、申請者がこれまでに特定した“組織損傷時に漏出し、単球表面に結合する細胞内タンパク質(細胞外機能分子)"について、単球同様にその受容体を発現する内皮細胞での役割を明らかにする。H30年度は、内皮細胞受容体を介した単球の細胞接着、および内皮細胞間結合に対する細胞外機能分子の影響を解析した。また、内皮細胞表面の抗凝固性における機能的役割を明らかにするために、TNFa処理、および未処理のヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)存在下での血液凝固活性を測定した。ゼラチンコートした96穴マイクロプレート上にHUVECを播種し、サブコンフルエント状態になるまで培養した。培地交換後、TNFa存在下でHUVECをさらに24時間培養し、実験に使用した。単球の細胞接着実験は、細胞株U937、HL60、およびTHP-1を細胞外機能分子とともにHUVECへ添加し、接着細胞数をカウントした。凝固活性測定は以下の条件で行った。培地を除去後、細胞外機能分子とともに15分間インキュベーションし、HUVEC表面に結合させた。上清を除去後、クエン酸加ヒト血漿、次いで25 mM CaCl2を添加し、405 nmの吸光度の変化を継時的に測定した。内皮細胞受容体を介した単球の細胞接着に関して、細胞外機能分子添加による明らかな促進や抑制は見られなかった。また、内皮細胞間の結合に関しても、細胞外機能分子の関与は確認できなかった。一方、血液凝固活性については、細胞外機能分子を結合させたHUVECは、凝固時間延長、および反応速度低下の傾向を示した。TNFa処理したHUVECでは、未処理に比べて高い凝固活性を示したが、細胞外機能分子による明らかな影響は見られなかった。これは、細胞外機能分子の細胞表面への結合は、基本的に内皮細胞の抗凝固性を維持する側に働くが、急性期の激しい反応に対しては影響しないことを示唆している。本年度は、(1)内皮細胞間結合に対する細胞外機能分子の影響、(2)内皮細胞の運動性に対する細胞外機能分子の影響、(3)内皮表面の抗凝固性に対する細胞外機能分子の影響、以上3項目を実施計画に記載した。項目(2)はH29年度に既に実施し、H30年度は、替わりに(4)内皮受容体を介した単球の細胞接着・遊走について実験を行った。いずれの項目についても測定データを着実に集積しつつあること、また、本研究課題の主目的である細胞外機能分子の内皮細胞に対する役割解明に関して、新たな活性を既に見出していることから、おおむね計画通りの実施状況と言える。
染色体核内配置関連因子の探索を目的とした分裂酵母核膜タンパク質の網羅的解析

染色体配置における核膜のはたす役割の分子機構を明らかにする目的で、本研究では、分裂酵母において、染色体の核内配置に関与する因子を探索し、新規の核膜タンパク質を2個同定し、それぞれBqt3, Bqt4と命名した。両タンパク質は、核内膜において複合体を形成し、核内膜タンパク質としては、初めて、染色体末端と核膜との相互作用を介在する因子であることを明らかにした。本研究では、染色体配置における核膜のはたす役割の分子機構を明らかにする目的で、分裂酵母ゲノム中に見出される膜タンパク質の中から核膜タンパク質を同定し、その機能解析を行う。bouquet配置は、中心体(酵母では、SPB: Spindle Pole Body)近傍にテロメアがクラスターを形成する特徴的な染色体配置で、多くの生物種の減数分裂期にみられ、減数分裂における相同染色体の対合に重要な役割を担っていると考えられている。本研究では、分裂酵母のbouquet形成に必須の役割を果たす、新規のタンパク質を二つ同定し、それぞれBqt3, Bqt4と命名した(bouquet)。両遺伝子の破壊株は、生育可能であったが、減数分裂においてbouquet形成に欠損を示した。いずれのタンパク質も、そのアミノ酸配列中に膜貫通ドメインを含み、蛍光顕微鏡、および、電子顕微鏡を用いた観察から、核内膜に局在する新規の核膜タンパク質であった。酵母ツーハイブリッド法を用いた解析から両者は、複合体を形成すること。遺伝学的な解析から、両タンパク質が正常に機能するためには、互いの存在が必須であることが明らかとなった。さらに詳細な解析をすすめたところ、Bqt4タンパク質は、そのC末端側でBqt3タンパク質と相互作用することで核内膜へ局在し、一方、核質側へむけたN末端側で染色体テロメアと相互作用することで、テロメアの核膜局在を保持する役割を担っていることが判明した。従来、テロメアの核膜局在に関与するとされる因子はいくつか報告があるが、Bqt4のようにそれ自体に膜貫通ドメインを有する膜タンパク質は、見つかっておらず、本研究では、Bqt4を、染色体の核内配置において直接的役割を果たす核膜タンパク質として、はじめて同定することができた。bouquet配置は、中心体(酵母では、SPB:Spindle Pole Body)近傍にテロメアがクラスターを形成する特徴的な染色体配置で、多くの生物種の減数分裂期にみられ、減数分裂の遂行に重要な役割を担っていると考えられている。これまでの研究から、我々は、bouquet配置は、減数分裂への進行に伴い、それまで、SPBに局在していたSad1タンパク質が、核膜上を移動しテロメアを捕獲し、SPBへ回収することによって形成されることを明らかにしてきた。Sad1タンパク質は、それ自体が膜貫通ドメインを有する膜たんぱく質で、その局在は、核膜に限定されるため、Sad1タンパク質によって効率よくテロメアが回収されるためには、テロメアが正しく核膜へ繋ぎとめられていることが重要となるが、その分子機構は、不明であった。本研究では、昨年度までに、分裂酵母のbouquet形成に必須の役割を果たす、新規の核膜タンパク質を二つ同定し、それぞれBqt3,Bqt4と命名した(b__-ouq__-uet__-)。このうち、bqt4破壊株においてテロメアが核膜から乖離していることが判明した。このため、bqt4破壊株では、テロメアが、Sad1によって効率よく回収できず、bouquet形成不全をもたらしたと考えられた。こうした破壊株の解析、及び、遺伝子産物の細胞内局在やテロメアタンパク質との相互作用などの解析を踏まえ、Bqt4タンパク質が、染色体の核内配置において直接的役割を果たす、はじめて同定された核内膜タンパク質であることを明らかとし、以上の結果を論文にまとめ、Journal of Cell Biologyに投稿した(現在、査読中)。
トカラ列島南部の爬虫類固有中心の実在性と形成過程に関する研究

トカラ海峡の南側に位置し,小さな面積や単調な環境にもかかわらず,爬虫類をはじめいくつかの陸生生物群の固有種を擁する宝島,小宝島,小島(以下,南トカラ)について,固有種の系統発生史上の実在性,およびこのような固有中心形成の歴史生物地理学的背景について検討を加えた.具体的には,南トカラに分布するいくつかの爬虫類をモデルに,それらのサンプルと周辺島嶼域の近縁群のサンプルを合わせて系統解析にかけ,個々の系群における系統地理パタンや近縁群間での定量的な差異(距離)を求めた.なお解析に当っては,時間的に不連続な環境の変化に影響されにくく,そのため系統関係や分岐時間の推定に有用とされる情報分子を指標とした.南トカラの固有種トカラハブと隣接する奄美諸島や沖縄諸島の近似種ハブや,南トカラ,奄美諸島,沖縄諸島に分布し南トカラでの顕著な矮小化が知られるリュウキュウアオヘビについての解析では,いずれの系群においても最初の分岐が南トカラ・奄美諸島集団と沖縄諸島集団の間で生じたこと,南トカラ集団と奄美諸島集団の間では,遺伝的差異がきわめて小さいことが示された.これに対し南トカラ固有とされる未記載種タカラヤモリの宝島・小島集団は,近縁種ミナミヤモリ,ヤクヤモリから比較的大きな遺伝距離で分化していた.以上の結果から南トカラは,固有中心としてまったく異なる2つのタイプの機能を果たしてきたことが強く示唆された.すなわち一つは,おそらく隣接する奄美諸島や沖縄諸島の島々にくらべ単調で収容力の小さい環境ゆえの急激な表型的変化の舞台として,そしてもう一つは,おそらく比較的古い時代に一度他の島嶼から隔離されたことによる,固有系統の確立の舞台としてである.トカラ海峡の南側に位置し,小さな面積や単調な環境にもかかわらず,爬虫類をはじめいくつかの陸生生物群の固有種を擁する宝島,小宝島,小島(以下,南トカラ)について,固有種の系統発生史上の実在性,およびこのような固有中心形成の歴史生物地理学的背景について検討を加えた.具体的には,南トカラに分布するいくつかの爬虫類をモデルに,それらのサンプルと周辺島嶼域の近縁群のサンプルを合わせて系統解析にかけ,個々の系群における系統地理パタンや近縁群間での定量的な差異(距離)を求めた.なお解析に当っては,時間的に不連続な環境の変化に影響されにくく,そのため系統関係や分岐時間の推定に有用とされる情報分子を指標とした.南トカラの固有種トカラハブと隣接する奄美諸島や沖縄諸島の近似種ハブや,南トカラ,奄美諸島,沖縄諸島に分布し南トカラでの顕著な矮小化が知られるリュウキュウアオヘビについての解析では,いずれの系群においても最初の分岐が南トカラ・奄美諸島集団と沖縄諸島集団の間で生じたこと,南トカラ集団と奄美諸島集団の間では,遺伝的差異がきわめて小さいことが示された.これに対し南トカラ固有とされる未記載種タカラヤモリの宝島・小島集団は,近縁種ミナミヤモリ,ヤクヤモリから比較的大きな遺伝距離で分化していた.以上の結果から南トカラは,固有中心としてまったく異なる2つのタイプの機能を果たしてきたことが強く示唆された.すなわち一つは,おそらく隣接する奄美諸島や沖縄諸島の島々にくらべ単調で収容力の小さい環境ゆえの急激な表型的変化の舞台として,そしてもう一つは,おそらく比較的古い時代に一度他の島嶼から隔離されたことによる,固有系統の確立の舞台としてである.計画にしたがって本年度は,おもにトカラ列島南部に分布するヘビ類2種(トカラハブとリュウキュウアオヘビ)について調べた.これまでに採集され,フリーザーにストックされていた標本,ならびに新たに採集された標本について,解剖して組織を摘出した.そしてこれらを試料としてデンプンゲル電気泳動法により酵素蛋白の支配遺伝子の変異についてデータを収集し,分析を加えた.また宝島産リュウキュウアオヘビの輸卵管卵を持った個体を入手し,同島個体群の矮小性が遺伝的な形質かどうかを検討するため飼育下での産卵,孵化を試みた.酵素蛋白の分析を行なった結果,トカラハブの宝島産個体群と小宝島産個体群の間で遺伝的な差異がほとんどないこと,トカラハブと奄美大島・徳之島のハブとの間の遺伝的差異もきわめて小さいこと,これに対してこれらのすべてと沖縄島・久米島産のハブとの間では,著しい遺伝的な差異があること,が確認された.また,リュウキュウアオヘビについても,サンプルサイズは小さいもののその変異がトカラハブと同様な地理的パタンを示すことが,強く示唆された.宝島産のリュウキュウアオヘビは飼育下で無事産卵し,卵が沖縄産のものより小さいことが確認できたものの,残念ながら孵化させることはできなかった.本年度の研究結果は,南トカラの固有中心が,必ずしもこの地域の奄美諸島からの長期間の隔離を反映するものではなく,むしろ小島嶼におけるいくつかの爬虫類の急速な特殊化の結果を形態分類学的に解釈した結果であることを予想させる.計画にしたがって本年度は,おもにトカラ列島の固有種であるタカラヤモリと近縁種のミナミヤモリやヤクヤモリ,昨年抱卵雌の採集に失敗したトカラ列島および周辺島嶼産のリュウキュウアオヘビ,さらにはトカラ列島産のニホントカゲ・オキナワトカゲ複合群について採集を行った.ヤモリ類とトカゲ類についてはこれまでに採集された凍結標本,および新たに採集された標本について組織を摘出し,デンプンゲル電気泳動法により酵素蛋白の支配遺伝子の変異についてデータを収集した.

また,昨年度に引続き宝島産リュウキュウアオヘビの輪卵管卵を持つ個体を採集し,同島個体群の矮小性が遺伝的な形質かどうかを検討するため飼育下での産卵,孵化を試みた,さらにこれらすべての種について博物館等に保管されている標本の形態についても詳しく観察し,分析を加えた.上記観察・研究の結果,まずこれまで異所的に分布すると思われていたミナミヤモリの沖縄諸島集団の中に,タカラヤモリにきわめて近縁な隠ぺい種のいることが明らかになった.また南九州に同所的に生息するミナミヤモリとヤクヤモリのうち,後者がタカラヤモリに比較的近いこと,にもかかわらずミナミヤモリと部分的にではあるが交雑していることも明らかになった.いっぽうトカラ列島のニホントカゲ・オキナワトカゲ複合群については,形態から期待されるような顕著な遺伝的変異は認められなかった.いっぽう宝島産のリュウキュウアオヘビは飼育下で無事産卵し,卵が沖縄産のものより小さいことを示す追加のデータが得られた.しかし昨年度と同様,孵化させることはできなかった.以上の結果は昨年度の研究で得られたトカラハブとハブに関する研究結果とともに,分類学的・表形学的に認識される南トカラでのいくつかの群の固有化が,長期隔離よりむしろ小島嶼の特殊環境化で微進化が急速に進行した結果であるとする予想を強く支持するものである.計画にしたがって本年度は,おもに小宝島産のタカラヤモリ,宝島産と小島産のオオシマトカゲ,および奄美大島産のミナミヤモリ,オオシマトカゲ,リュウキュウアオヘビについて酵素タンパク質電気泳動用のサンプルを増やし,包括的な解析を行なった.生組織の量が少なく,タンパク質を指標とした解析に難のあるアオカナヘビについては,宝島産,喜界島,久米島産のものを,ミトコンドリアDNAの配列変異にもとづいて比較した.まずタカラヤモリについては咋年の研究結果から示唆された,形態的にはほとんど判別できない一方で系統的にはまったく異なる2隠蔽種が地理的に交互(一方は南トカラ内では小宝島のみ,もう一方は宝島,小島)に分布すること,このうち小宝島に分布する方はトカラ列島の固有種ではなく奄美大島や徳之島にも分布し,最近沖縄諸島で発見されたミナミヤモリの隠蔽種にきわめて近いこと,これに対し宝島と小島のみに分布する方は,南トカラ固有ではあるもののミナミヤモリに遺伝的にきわめて近縁であることが,十分な証拠にもとづいて確認された.オオシマトカゲとアオカナヘビについても鱗相や体色において独自性の認められる南トカラの集団が,遺伝的には奄美諸島の集団とほとんど差異がなく,これらからむしろ沖縄諸島の集団が離れていることが確認された.さらにリュウキュウアオヘビも同様で,矮小化の著しい南トカラの集団が奄美諸島の集団にきわめて近く,むしろ沖縄諸島の集団が大きく隔たっていることが明示された.以上の結果から南トカラに見られる爬虫類相の固有性は,長期間の地理的分断の産物ではなくではなく,きわめて特殊な島嶼環境下で表現型の分化が急激に進んだことに起因することが,ほぼ疑う余地なく示された.
核融合研究ネットワークを通しての新規学術研究計画の立案

本研究においては、核融合研究で培われた或いはそこから派生した学術としての科学研究を深く発展させるため研究ネットワークを有効に活用することにより、高温プラズマ物理、境界領域プラズマ理工学、材料科学そしてシステム工学に関して研究計画の具体的課題を先鋭的に抽出し、学術としての核融合研究を科学研究費特定領域研究へと位置付けるのための準備の企画調査を行うものである。従って、小規模ながら先進的研究を実施しているグループを中心として研究課題の絞り込みと研究内容・体制の具体化を目的とした。具体的には、企画本部(7名)、核融合科学ネットワーク(5名)と核融合炉工学ネットワーク(5名)で構成する幹事会を立ち上げ、幹事会による基本方針の策定(5月18日)、計画研究を公募(6月30日締め切り)及び各研究分野における課題名と申請者の調整、計画研究侯補のヒヤリング(8月8日)、計4回の幹事会による調整(8月8日、8月24日、9月7日、9月21日)、ネットワーク全体会合(9月25日)および領域立ち上げ作業の開始、文部科学省に特定領域申請書提出(11月1821日)、核融合科学ネットワーク委員会による今後の検討(12月19日)、炉工学ネットワーク幹事会による今後の検討(12月20日)、ネットワーク全体会合による報告と討論(1月23日)の活動を実施した。成果として、平成15年度発足特定領域に下記2件の申請書を提出する事が出来た。(1)「核燃焼プラズマの物理と制御」(代表京大・若谷誠宏)(2)「核融合生成粒子と物質・材料システムとの新しい共存系の構築」(代表東大・田中知)これらは、核融合研究の新しい流れに沿った核燃焼プラズマの物理の解明と、炉工システムでの共存系の構築を目指したものであり、大学の核融合コミュニティー全体の支援の基で企画されたものである。
励起子共鳴領域に於ける非線形パルス伝搬

(1)非線形性が分散性を持つ場合のパルス伝搬方程式の確立と数値計算一般に3次の非線形パルス伝搬は非線形シュレディンガー方程式を用いて調べられているが,パルスの持っている周波数広がりの中で非線形性定数が変化する場合は適用できない.本研究ではフーリエ成分の伝搬方程式を基礎にして周波数領域で伝搬を考え,共鳴領域におけるパルス伝搬を解析することに成功した.物質パラメーターのよく知られたCuClを例にとり,ポラリトン分散を線形分散として与え,励起子共鳴および励起子分子2光子共鳴による3次の非線形感受率を考慮してフェムト秒領域のポラリトン伝搬を数値計算で調べたところ,励起子分子2光子共鳴による非線形分散がうまく組合わさると,ソリトン的な伝搬が可能となることが確認された.(2)試料としてCuClを用いて伝搬特性を実験で検証するモードロックチタンサファイアレーザーより得られる200fsのパルスの第2高調波をとり,サンプルとして用いるCuClの励起子共鳴または励起子分子共鳴する波長390nm近傍の超短光パルスを用意した.サンプルの厚さは10μmであり,温度は10Kにおいて伝搬特性を測定した.透過波形の測定には我々が開発した電場相関法を用いた.強度が弱い場合はパルスはポラリトン分散により2ps程度まで広がるが,入射強度を強くしていくと透過波形のパルス幅は細くなり,ある強度でソリトン的な伝搬が実現されていることを確認した.これは(1)の数値計算の結果とも一致した.(1)非線形性が分散性を持つ場合のパルス伝搬方程式の確立と数値計算一般に3次の非線形パルス伝搬は非線形シュレディンガー方程式を用いて調べられているが,パルスの持っている周波数広がりの中で非線形性定数が変化する場合は適用できない.本研究ではフーリエ成分の伝搬方程式を基礎にして周波数領域で伝搬を考え,共鳴領域におけるパルス伝搬を解析することに成功した.物質パラメーターのよく知られたCuClを例にとり,ポラリトン分散を線形分散として与え,励起子共鳴および励起子分子2光子共鳴による3次の非線形感受率を考慮してフェムト秒領域のポラリトン伝搬を数値計算で調べたところ,励起子分子2光子共鳴による非線形分散がうまく組合わさると,ソリトン的な伝搬が可能となることが確認された.(2)試料としてCuClを用いて伝搬特性を実験で検証するモードロックチタンサファイアレーザーより得られる200fsのパルスの第2高調波をとり,サンプルとして用いるCuClの励起子共鳴または励起子分子共鳴する波長390nm近傍の超短光パルスを用意した.サンプルの厚さは10μmであり,温度は10Kにおいて伝搬特性を測定した.透過波形の測定には我々が開発した電場相関法を用いた.強度が弱い場合はパルスはポラリトン分散により2ps程度まで広がるが,入射強度を強くしていくと透過波形のパルス幅は細くなり,ある強度でソリトン的な伝搬が実現されていることを確認した.これは(1)の数値計算の結果とも一致した.
低温域における^3He-^4He相分離界面の界面張力の精密測定

液体ヘリウムの表面(界面)の研究は、他の液体とは異なり、表面特有の素励起の存在やバルクの素励起がどのように表面に影響を与えるか、という基本的な問題を提起して興味深い。本研究で取り上げる^3He-^4He相分離界面は、圧力を加えることで相分離した2相のバルクの性質を制御できるというユニークな特徴を持つ。平成9年度は、まず圧力下で0.15Kまでの低温域の界面張力の測定を行い、界面張力の圧力依存性を明らかにした。解明張力は7気圧までの低圧域では圧力の増加とともに減少し、7気圧以上の高圧域では圧力にほぼ依存せず一定の値をしめす。界面張力と^3He準粒子の化学ポテンシャルの圧力依存性から、界面での^3He吸着量を求めることができる。解析の結果、7気圧までの低圧域では、界面張力の減少に対応し^3Heが界面から排除される負吸着が起こっており、その大きさは圧力の増加とともに減少するという知見が得られた。これは、定性的には^3Heと^4Heとの零点振動の大きさの違いにより説明されると考えている。これらの結果は論文として報告した。平成10年度は、0.15K以下の低温域での界面張力の毛細管上昇法による測定システムの設計・作製を行った。はじめに。測定対象として液体^3Heの自由表面の表面張力を試みた。これまで液体^3Heの表面張力は150mK以下でほとんど温度に依存しないと報告されており、本研究でもほぼ同様な傾向が観測された。現在、界面張力の測定を行なっている。本年度は、まず圧力下で0.15Kまでの低温域の界面張力の測定を行ない、界面張力の圧力依存性を明らかにした。界面張力は7気圧までの低圧域では圧力の増加とともに減少し、7気圧以上の高圧域では圧力にほぼ依存せず一定の値をしめす。界面張力の圧力依存性が測定されたことで、これまでにしられている^3He準粒子の化学ポテンシャルの圧力依存性と合わせて、界面での^3He吸着量を求めることが可能になった。引き続き0.15K以下の低温域での界面張力の測定システムの設計・制作を行った。低温域では混合液の粘性が増加するため界面張力の測定法として毛細管上昇法を用いなくてはならない。具体的には、100μm程度の狭いギャップを持った平行平板電極内の界面上昇を、Cブリッジを用いて静電容量の変化として測定し、界面張力を求める。測定システムはほぼ完成し、予備的測定の準備を進めている。はじめに。
脳・冠微小循環発生動態の3次元解析と内皮細胞の機能の変遷

発生期において形態・機能の両面で常に変容する血管内皮細胞の全体像,隣接細胞との関連,微小循環網工形成における内皮細胞と内皮周囲細胞の機能的関連など不明な点が多い.本研究は,内皮細胞の形態・発芽能・透過性・運動能の変遷と内皮管周辺の各種細胞との形態学的関連と共に機能的関連についても明らかとすることを目的とする.平成10年度は主に脳・心筋内の内皮管を構成する内皮細胞の生後発生過程における形態の変化と周囲細胞との関連につき,共焦点レーザー走査型顕微鏡と透過型電子顕微鏡を用いて検討した.平成11年度は上記の所見をふまえ;1)微小血管網発生動態の3次元観察:微小血管網工形成の3次元動態の観察と記録,2)微細形態の観察:透過型電子顕微鏡により,内皮細胞とその周辺組織の詳細な観察,3)電子顕微鏡連続切片法により超微細形態レベルでの立体再構築,4)免疫組織化学法を主とした分子生物学的ないしは機能形態学的手法を用いて初期発生過程についての解析,等を行い国内外の学会(日本循環器学会,日本電子顕微鏡学会,日本臨床電子顕微鏡学会,日本解剖学会,日本エム・イー学会,日本微小循環学会,American Heart Association)そして学術誌に発表している.また,結果の一部は研究代表者が上海東方病院(中華人民共和国・上海市)において特別講演を行った(「ヒト脳動脈の組織発生(On the histogenesis of human intracranial arteries)」).発生期において形態・機能の両面で常に変容する血管内皮細胞の全体像,隣接細胞との関連,微小循環網工形成における内皮細胞と内皮周囲細胞の機能的関連など不明な点が多い.本研究は,内皮細胞の形態・発芽能・透過性・運動能の変遷と内皮管周辺の各種細胞との形態学的関連と共に機能的関連についても明らかとすることを目的とする.平成10年度は主に脳・心筋内の内皮管を構成する内皮細胞の生後発生過程における形態の変化と周囲細胞との関連につき,共焦点レーザー走査型顕微鏡と透過型電子顕微鏡を用いて検討した.平成11年度は上記の所見をふまえ;1)微小血管網発生動態の3次元観察:微小血管網工形成の3次元動態の観察と記録,2)微細形態の観察:透過型電子顕微鏡により,内皮細胞とその周辺組織の詳細な観察,3)電子顕微鏡連続切片法により超微細形態レベルでの立体再構築,4)免疫組織化学法を主とした分子生物学的ないしは機能形態学的手法を用いて初期発生過程についての解析,等を行い国内外の学会(日本循環器学会,日本電子顕微鏡学会,日本臨床電子顕微鏡学会,日本解剖学会,日本エム・イー学会,日本微小循環学会,American Heart Association)そして学術誌に発表している.また,結果の一部は研究代表者が上海東方病院(中華人民共和国・上海市)において特別講演を行った(「ヒト脳動脈の組織発生(On the histogenesis of human intracranial arteries)」).個体発生期には多様な形態を示す内皮細胞が観察されることが知られている。とくに単一の内皮細胞質内の腔を流路とする「縫い目のない内皮細胞(seamless endothelia)」は微小血管網工の形成に重要な役割を果たしているものと推測されているが、その生物学的特異性についての検討はこれまでに十分になされているとは言い難い。「縫い目のない内皮細胞(seamless endothelia)」を一つの例として、発生期において常に形態・機能の両面で変化する内皮細胞の全体像、隣接細胞との関連、血管網工形成における機能的意義などについて明かとするためには、微小血管系の発生動態すなわち内皮細胞の伸展・分岐を3次元的に把握したうえで、内皮細胞の形態・発芽能・透過性・運動能の変遷と内皮管周辺の各細胞との関連につき明らかとする必要がある。平成10年度は主に脳・心筋内の内皮管を構成する内皮細胞の生後発生過程における形態の変化と周囲細胞との関連につき、共焦点レーザー走査型顕微鏡と透過型電子顕微鏡を用いて検討した。実験動物としてはラットを用いている。なを、ラットでは脳・心筋ともに循環系の発生は胎生10日目に始まり、生後約28日目に完了することはこれまでの検索により確認している。A.微小血管網発生動態の3次元観察:微小血管網工形成の3次元動態の観察と記録。B.微細形態の観察:透過型電子顕微鏡により、内皮細胞とその周辺組織の詳細な観察。また、必要に応じて連続切片を作製し超微細形態レベルでの立体再構築を行った。現在、免疫組織化学法を主とした分子生物学的ないしは機能形態学的手法を用いて初期発生過程について解析を行っている。発生期において形態・機能の両面で常に変容する血管内皮細胞の全体像、隣接細胞との関連、微小循環網工形成における内皮細胞と内皮周囲細胞の機能的関連など不明な点が多い。本研究は、内皮細胞の形態・発芽能・透過性・運動能の変遷と内皮管周辺の各種細胞との形態学的関連と共に機能的関連についても明らかとすることを目的とする。平成11年度は上記の所見をふまえ;1)微小血管網発生動態の3次元観察:微小血管網工形成の3次元動態の観察と記録、

2)微細形態の観察:透過型電子顕微鏡により、内皮細胞とその周辺組織の詳細な観察、3)電子顕微鏡連続切片法により超微細形態レベルでの立体再構築、4)免疫組織化学法を主とした分子生物学的ないしは機能形態学的手法を用いて初期発生過程についての解析、等を行い国内外の学会(日本循環器学会、日本電子顕微鏡学会、日本臨床電子顕微鏡学会、日本解剖学会、日本エム・イー学会、日本微小循環学会、American Heart Association)そして学術誌に発表している。また、結果の一部は研究代表者が上海東方病院(中華人民共和国・上海市)において特別講演を行った(「ヒト脳動脈の組織発生(On the histogenesis of human intracranial arteries)」。
全NbTiN超伝導同調回路によるテラヘルツ波帯SISミキサの低雑音化の研究

本年度は,溶融石英基板上多結晶NbTiN/SiO_2/AlマイクロストリップとNb/AlO_z/Nb接合を用いたミキサの回路最適化を行い,広帯域低雑音化に成功した。本研究はALMA band 10(0.78-0.95THz)の受信機仕様:230Kを満たすことを目標としているが,これまで低雑音特性を維持したまま広帯域化することに難があった。帯域特性に最も重要な因子とされるSIS接合の臨界電流密度J_cは15kA/cm^2以上が必要であると考えられてきたが,現在の作製技術では接合品質を保ちながらJ_cを高くすることは困難であったことに因る。本研究では接合品質を高く保つことのできるJ_c:10kA/cm^2を採用し,回路設計の観点から広帯域化を図った。まず,共振回路対するミキサ利得と雑音の信号源インピーダンスZ_sの依存性を解析した。この結果,Z_sをSIS接合の常伝導抵抗R_Nの約1/2に設計すれば低雑音特性を維持したまま広帯域化が可能であることがわかった。これを実験的に確認するためにZ_s孫の異なる3つのミキサ(15Ω,9Ω,6Ω)を設計し,それらの雑音と利得の帯域特性を調べた。得られた接合はJ_c:8kA/cm^2,R_N:15Ωであった。このうちZ_s:6Ωを持っミキサが最も広帯域低雑音特性を示し,理論値との良い一致を示した。このミキサの2Kにおける雑音特性を評価し,0.88THz付近で光学系の損失を除いた受信機雑音温度は120K(量子雑音の3倍)以下を示した。また,0.78-0.95THzにわたって200K以下という広帯域低雑音特性を実証した。さらに,このミキサをALMA型受信機に搭載した性能はBand10の受信機仕様を満たすものであった.これらの成果を博士論文としてまとめ、大阪府立大学の理学博士を平成22年3月末で取得することになった。