hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
励起子量子ビートを利用した超高速光スイッチの実現

本研究では、超高速光スイッチの実現に向けて、半導体中の励起子準位間の干渉効果である量子ビートによる超高速光応答を利用し、そのスイッチング特性およびその制御性を明らかにすることを目的とした。波形スペクトルを精密制御したパルスをGaAs薄膜に照射し、ポンプ-プローブ法による測定を行った。その結果、重心運動閉じ込め系で初めて、ポンプ-プローブ法による量子ビートの観測に成功した。さらに相互相関信号の測定から、ポンプ光の照射により、プローブ光が最大で40%程度変調されることを見出した。これらの結果は、超高速光スイッチの実現に向けて重要な知見であると考えている。本研究では、次世代超高速光通信の基幹デバイスであるフェムト秒の時間スケールで応答する超高速光スイッチの実現に向けて、半導体中の励起子準位間の干渉効果である量子ビートによる超高速光応答を利用し、そのスイッチング特性およびその制御性を明らかにすることを目的とした。半導体中に閉じ込められた励起子の離散化された2つの準位を、超短パルスにより同時に励起することで、これらの準位間の干渉効果である励起子量子ビートが生じる。この励起子量子ビートによる振動構造が過渡応答信号に重畳することにより超高速応答を得ることができる。膜厚が110 nmのGaAs薄膜では、励起子重心運動が閉じ込められるため、離散化された励起子準位が形成される。この離散化された励起子準位を励起することで、量子ビートが発生することを、縮退四光波混合法による測定結果から、これまでに報告していた。縮退四光波混合混合法による緩和は位相緩和に起因するものであるため、高繰り返し応答に伴う波形の歪み、いわゆるパターン効果を抑制するためには、エネルギー緩和での量子ビートの発生が必要である。そこで、波形スペクトルを精密制御したパルスをGaAs薄膜に照射し、ポンプ-プローブ法による測定を行った。ポンプ-プローブ法による測定は、励起子のエネルギー緩和を反映していることから、この結果は、パターン効果の抑制に向けて重要な知見となる。さらに相互相関法により、反射パルスの波形測定を行い、実際の変調効果を観測したところ、ポンプ光の照射に伴う群速度の変化により、プローブ光が最大で40%程度変調されることを見出した。超高速光スイッチの実現を目指して、励起子準位間の干渉効果である励起子量子ビートに注目している。平成23年度は、膜厚110nmのGaAs薄膜を試料に用い、反射型ポンプ-プローブ法による測定から励起子量子ビートのダイナミクスを明らかにすることを試みた。本研究で対象とする励起子重心運動閉じ込め系では、縮退四光波混合法では量子ビートがいくつかの材料系で報告されているが、ポンプ-プローブ法ではほとんど観測されていない。縮退四光波混合信号が励起子の位相緩和を反映するのに対し、ポンプ-プローブ信号は、励起子数の緩和を反映するので、ポンプ-プローブ法による観測は、光スイッチ応用において重要なステップとなる。そこで、反射型ポンプ-プローブ測定において、回折格子とスリットを用いて、プローブ光のスペクトル幅を制御して測定した結果、明確に励起子量子ビートを観測することに成功した。このような励起子重心運動閉じ込め系での量子ビートは、本研究が初めての観測である。また、この量子ビートと運動量緩和を組み合わせることで、パルス幅程度の超高速応答を得られることも明らかにした。また、この量子ビートの出現が、いわゆる検出過程の問題(複数の振動の重なりにより振動構造が打ち消される)ではなく、スペクトル幅が広いプローブ光によって生成された複数の励起子ポラリトン間の破壊的干渉が問題であることを明らかにした。一方、ポンプ光のスペクトル幅を制御した場合においては、非共鳴励起下にもかかわらず、因果律が満たされないような実験結果が得られている。この結果については、現在、光場と励起子電場との結合に起因するものであるとして、考察を進めている。光スイッチ特性を評価するための光学系を構築する一方で、それと並行してそもそもの励起子量子ビートの本質を明らかにすることに注力した。その結果、本研究で初めて励起子重心運動閉じ込め系で励起子量子ビートを観測できた理由を明らかにできた。また、ポンプパルスの制御に関しては、前倒しの実験となったが、因果律では説明できない実験結果が出現したため、理論的な考察を現在展開中である。これらは、新たに構築した光学系による量子ビートの光スイッチング特性の評価において、その基本となる物理的起源を明らかにするための重要な実験であった。平成23年度に構築した光学系において、励起子量子ビートの光スイッチング特性に関する評価を行う。

特に、ダブルパルスの実験を行うことで、励起子量子ビートを利用する有効性について明らかにすることを目指す。また、ポンプ光のスペクトル幅を制御した場合の実験結果を理論的な観点から明らかにする。光学部品等を追加し、測定の精度と感度の向上を図る。また、学会発表および論文投稿関連に使用する。
肺線維症・肺癌に共通する機能性RNA分子ネットワークの探索と革新的治療法の開発

特発性肺線維症は高頻度に肺癌を合併するが、その治療法は限定されており、早期発見、新規治療の開発が望まれている。本研究では、microRNA(miRNA)に着目し、両疾患の病態に関与する分子ネットワークの探索を行った。肺癌合併特発性肺線維症の臨床検体でmiRNAの発現を解析したところ、線維化部位、肺癌部位のmiRNA-29a (miR-29a)の発現が低下していた。miR-29aは肺癌細胞株、肺線維芽細胞株の増殖、遊走を抑制した。さらに、ゲノム科学的手法によりmiR-29aはLOXL2、SERPINH1を抑制することを明らかにした。両分子は本病態の解明に関与する重要な糸口となる可能性がある。慢性炎症性肺疾患である特発性肺線維症は高頻度に肺癌を合併する。慢性炎症の分子シグナルが癌を誘発する可能性があるが、肺の線維化から癌化への移行機序は明らかではない。申請者らは肺癌の癌抑制性マイクロRNAより細胞外マトリックスに関連する遺伝子群を制御するマイクロRNAがあることを最近明らかにした。さらにこれらの癌抑制性マイクロRNAは肺線維症の病変部においても発現が抑制されていることが判明した。本研究では、特発性肺線維症・肺癌臨床検体を用いて、疾患特異的に活性化している分子経路を検証する。マイクロRNA導入細胞の網羅的な発現解析、データベースの活用、臨床検体の発現情報を組み合わせる事で、マイクロRNAが制御する蛋白コード遺伝子、分子経路の探索を行う。一例として、肺癌の癌抑制性マイクロRNAであるmiR-29は肺癌の臨床検体で発現が抑制されており、癌抑制性マイクロRNAであることは明らかとなっている。miR-29は細胞外マトリックス分子であるLOXL2やSERPINH2を抑制しており、肺癌、肺線維症の双方の病態において関連している可能性を見出した。そこで、本研究では、今回見出した肺癌の癌抑制性マイクロRNAと肺癌合併肺線維症におけるマイクロRNA発現プロファイルを起点として、特発性肺線維症・肺癌に共通する機能性RNAを探索し、両者の病態に関わる分子経路を明らかにする。さらに、同定した分子経路を遮断することにより、肺の線維化、肺癌の進展を抑制する新規治療法を提案する。申請者が有している肺癌のマイクロRNAの発現プロファイルから発現が抑制されているマイクロRNAについて予備検討を行った。肺癌の臨床検体で発現が抑制されており、癌抑制機能を持つ癌抑制性マイクロRNAの中でも、肺癌、肺線維症に共通して発現が抑制されているマイクロRNAが存在することが明らかとなった。さらにゲノム科学的手法によりそれらマイクロRNAが制御し、疾患特異的に活性化している分子経路の予備検討を行っている。さらに、今後は肺癌を合併した肺線維症の臨床検体よりマイクロRNAの発現プロファイルを作成し、疾患特異的な分子経路の探索をすすめることを予定している。肺線維症を合併した肺癌の治療は限定されており、早期発見、新規治療の開発に繋がる両者の病態解明が望まれている。研究代表者らは肺癌の癌抑制性マイクロRNAの中に細胞外マトリックスに関連する遺伝子群を制御するマイクロRNAがあることを明らかにした。さらにこれらの癌抑制性マイクロRNAは肺線維症の病変部においても発現が抑制されており、線維化から癌化への移行に関わる病態解明の糸口となりうるものと考えた。本研究では、特発性肺線維症・肺癌臨床検体を用いて、マイクロRNAの発現解析及び疾患特異的に活性化している分子経路を検証した。また、マイクロRNA導入細胞の網羅的な発現解析、データベースの活用、臨床検体の発現情報を組み合わせる事で、マイクロRNAが制御する蛋白コード遺伝子、分子経路の探索を行った。平成28年度の研究では、肺癌合併肺線維症の臨床検体においてmiR-29の発現が抑制されていることを明らかにした。miR-29は癌抑制性マイクロRNAであり、細胞外マトリックス分子であるLOXL2やSERPINH2を抑制しており、肺癌、肺線維症の双方の病態において関連している可能性を見出した。平成29年度は小細胞肺癌にも目を向け、剖検検体を用いたマイクロRNAのプロファイリングを用いて研究を進めた。発現が抑制されているmiR-27a-5pおよびmiR-34b-3pがTOP2A、MELK、CENPFおよびSOX1を調節していることを見出した。これらは小細胞肺癌の病因に関与していると推測された。今後、これまでに解析を行ってきた肺癌の癌抑制性マイクロRNAと肺癌合併肺線維症におけるマイクロRNA発現プロファイルを起点として、特発性肺線維症・肺癌に共通する機能性RNAを探索し、両者の病態に関わる分子経路を明らかにするべく研究を継続している。

miR-29aは肺癌細胞株、肺線維芽細胞株の増殖、遊走を抑制した。さらに、ゲノム科学的手法によりmiR-29aはLOXL2、SERPINH1を抑制することを明らかにした。両分子は本病態の解明に関与する重要な糸口となる可能性がある。平成28年度の研究成果を受けて、特発性肺線維症・肺癌臨床検体を用いて、疾患特異的に活性化している分子経路を見出す。特発性肺線維症・肺癌で活性化している分子経路の遮断法について、in vitro/in vivoにおいて検証する。活性化されている分子経路を遮断する方法は幾つか存在するが(分子標的薬、抗体、アンチセンスRNAなど)、現実の治療を考慮すると、既存の治療薬の適応拡大が現実的である。活性化シグナルの起点が細胞表面の受容体であれば、現在、臨床で使用されている分子標的薬を組み合わせた治療が考えられる。候補となる既存の治療薬を探索し、その有効性をin vitro/in vivoで検証する予定である。肺癌研究計画が一部遅れているため、次年度に繰り越して研究を予定しております。肺癌を合併した特発性肺線維症の臨床検体よりmiRNA発現プロファイルを作成し線維化病変・癌部で共通して発現が変動しているmiRNAを探索する。これらのmiRNAについて肺癌・肺線維症臨床検体における発現を調べる。更に、発現が抑制されているマイクロRNAについては、細胞増殖・遊走・浸潤・アポトーシス誘導などの機能解析を施行する。肺癌・肺線維症双方の臨床検体で、発現抑制が確認できたmiRNAについては、ゲノム科学的手法により、miRNAが制御する分子経路を明らかにする。
病原性自己抗体産生細胞が有する分子的特徴の同定

SLEではステロイド剤と免疫抑制剤を併用することで短期生存率が著明に改善しているが特異性に乏しく,ステロイド長期投与による骨粗鬆症や感染症,動脈硬化性病変などは長期の生命予後,患者QOLを大きく低下させる。自己抗体のソースである汎B・活性化Bリンパ球を標的にした抗体療法の臨床試験が進められているが,リスク,ベネフィットのバランスに優れた薬剤の開発は成功していない。代表者らは自己抗体を高産生するSLE病原性プラズマセル(PC)特異的に発現変化する免疫抑制性受容体を探索し,リガンドが未同定のオーファン受容体LILRB4(B4)が未治療SLE患者PCに高発現することを見出した(特許出願中)。SLEでは生理的リガンド不足等のためにB4の本来の抑制機能が不全になっていると考えた。そこでB4の生理的リガンドを同定し,次にこれらのアゴニスティック活性をin vitroで,3年目はin vivoで評価することでB4の抑制機能を賦活するメソッドを開発し,病原性PC特異的な,革新的SLE治療剤開発に結びつける計画を立案した。平成30年度はB4の生理的リガンドを発現する細胞を同定し,さらにその分子的実体をLC-MS/MS解析により同定した。さらにB4結合ドメインを決定した。マウスSLEモデルにおいてこのリガンドFc融合タンパク質およびB4阻害抗体の投与,B4欠損SLEモデルマウスにおける病態の解析を進め,とりわけSLEモデルマウスでB4が欠損することで病原性自己抗体産生細胞数が減少し,糸球体腎炎が緩和されることを見出した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。代表者らは自己抗体を高産生するSLE病原性プラズマセル(PC)特異的に発現する免疫抑制性受容体を探索し,リガンドが未同定のオーファン受容体LILRB4(B4)を見出した。そこで本年度はB4の生理的リガンドを同定し,次年度にこれらのアゴニスティック活性をin vitroで,3年目はin vivoで評価することでB4の抑制機能を賦活するメソッドを開発し,病原性PC特異的な,革新的SLE治療剤開発に結びつける計画を立案した。本年度,B4の生理的リガンドを発現する細胞を同定し,さらにその分子的実体をLC-MS/MS解析により同定した。抑制性受容体を阻害することで抗がん免疫を賦活する免疫チェックポイント阻害剤が注目されている昨今,抑制性受容体を「賦活」する方法は開発されておらず,世界的な視点で極めてユニークな立ち位置にある研究として展開する素地が形成された。SLE病原性プラズマセル(PC)を特異的に抑制するヒトLILRB4(B4)のアゴニストの開発に向け,まずB4の生理的リガンドの同定が不可欠であったが,これを既に達成し,さらにB4結合ドメインを同定した。これらの情報を利用してin vivoアゴニスティック活性評価,in vivoの疾患制御効果の検証のための基盤となる成果である。病原性自己抗体を産生する形質細胞(PC)の分子的特徴を同定するためには病原性PCとそうでないPCとを分離する方法が必要である。研究代表者らはすでにSLE患者の病原性PC上に,免疫フィードバック抑制受容体LILRB4(B4)が高発現することを見出していたが,29年度はB4の生理的リガンドの同定を試みた。またSLE自然発症モデルマウスの抗DNA抗体産生細胞がB4により特徴付けられるか否かを検証し,B4発現PCがその生理的リガンドとの相互作用によりどのように調節されるのかを明確化することを試みた。さらにin vitro免疫実験系によりB細胞をはじめマクロファージ,樹状細胞,マスト細胞,ミエロイド系サプレッサー細胞などにおいてB4が発現するか否か,細胞活性化に伴って発現の変動はあるのか,についてフローサイトメトリー(FCM)を中心とした解析を進めた。これらはPCの分化機構,活性維持機構にとって重要な知見を提供するものと思われた。その結果,生理的リガンドは候補分子の絞り込みに成功し,さらなる解析としてB4を介する免疫制御への関与の有無に解析をシフトさせた。SLE自然発症モデルマウスにおいてはB4抗体,リガンド候補分子,リガンド候補分子の抗体などを投与することを試みており,興味深い結果が得られつつある。PC以外の細胞の解析においては意外に多様な細胞でB4が発現し,病的活性化状態で発現の変動が見られることがわかりつつあり,PCをはじめとする研究に関して今後の展開の基盤が得られた。研究計画に沿って研究を進めた結果,B4生理的リガンドは候補分子の絞り込みに成功し,さらなる解析としてB4を介する免疫制御への関与の有無に解析をシフトさせることができた。SLE自然発症モデルマウスにおいてはB4抗体,リガンド候補分子,リガンド候補分子の抗体などを投与することを試みており,興味深い結果が得られつつある段階である。

PC以外の細胞の解析においては予想外に多様な細胞でB4が発現し,病的活性化状態で発現の変動が見られることが分かりつつあり,また川崎病患児においてPCにB4が高発現することを見出した(論文投稿中)。このようにPCをはじめとする細胞の制御研究,さらにはSLEの新規治療法の開発に関して今後の展開の基盤が得られたことが理由である。SLEではステロイド剤と免疫抑制剤を併用することで短期生存率が著明に改善しているが特異性に乏しく,ステロイド長期投与による骨粗鬆症や感染症,動脈硬化性病変などは長期の生命予後,患者QOLを大きく低下させる。自己抗体のソースである汎B・活性化Bリンパ球を標的にした抗体療法の臨床試験が進められているが,リスク,ベネフィットのバランスに優れた薬剤の開発は成功していない。代表者らは自己抗体を高産生するSLE病原性プラズマセル(PC)特異的に発現変化する免疫抑制性受容体を探索し,リガンドが未同定のオーファン受容体LILRB4(B4)が未治療SLE患者PCに高発現することを見出した(特許出願中)。SLEでは生理的リガンド不足等のためにB4の本来の抑制機能が不全になっていると考えた。そこでB4の生理的リガンドを同定し,次にこれらのアゴニスティック活性をin vitroで,3年目はin vivoで評価することでB4の抑制機能を賦活するメソッドを開発し,病原性PC特異的な,革新的SLE治療剤開発に結びつける計画を立案した。平成30年度はB4の生理的リガンドを発現する細胞を同定し,さらにその分子的実体をLC-MS/MS解析により同定した。さらにB4結合ドメインを決定した。マウスSLEモデルにおいてこのリガンドFc融合タンパク質およびB4阻害抗体の投与,B4欠損SLEモデルマウスにおける病態の解析を進め,とりわけSLEモデルマウスでB4が欠損することで病原性自己抗体産生細胞数が減少し,糸球体腎炎が緩和されることを見出した。B4のアゴニストの開発およびそれを利用した疾患治療法の構築に向け,まずB4の生理的リガンドが同定されたため,今後はin vitro, in vivoのアゴニスト活性の検証研究に展開する。これを推進するために免疫疾患の患者から得た血液試料などを積極的に利用するとともに,マウスの疾患モデルを利用する。今後はB4に基づくフローサイトメトリー分画により病原性PCの分子的な特徴をマウスPCにおいてシングルセルRNA-seqなどの手法を利用して抽出することで同定する。またB4の生理的リガンドの同定が期待できるレベルになったため,その病原性PC分化過程における動態の調査に解析をシフトしてPCの分化調節が可能かどうかを検討する。またSLEモデルマウスを利用し,リガンドや抗体投与によるB4陽性の病原性PCの動態変化の調査を行う。これらが順調に進むと,当初に立てた仮説である『病原性自己抗体産生PCの出現がB細胞の過剰活性化に付随する確率論的なものではなく,本来のフィードバック抑制機構が何らかの病因によって外れ,これに伴って補完的作用でB4が高発現し,生理的リガンドの作用に不感受性になったために起こる現象である』の妥当性を評価することが可能となる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
近世戸籍史料をもちいたムラ・マチの家族構成と周期的律動及びライフコ-ス研究

本研の4つの目的をあげ、それに対応する成果を述べる。1.直系家族の周期・Life-cycle crisisと土地所有の関係を、岩手県のdataにより解明する事。内外の要因でそのcycleが攪乱されることが予期出来る時には、上層世帯では末男子1人を世帯に残して嫁を取り、長男unitとcompound(joint)familyを形成した。中・下層世帯はしかし以上のstrategyは取れず、夫婦1組に移行した後の不慮の危機に対して極めて脆弱だった。2.近世農民の出生死亡までの人生行路(life-course)に、ある共通のpatternが見出せるかを岩手県のdataで試みる事。人生を画すeventsを多く採用する程(世帯人数が多い直系家族では)、彼のキャリアは実に多様となる。ライフコ-ス研究法は、本来近・現代の核家族の成員を念頭に置いており、直ちに歴史資料にfitさせ得ない事が分かった。しかし、eventsの前後を極ル-ズに括って処理すれば、ある程度の類型抽出は可能である。宗門帳など時系列dataの持つ長所を十分に生かす工夫をしたい。3.領主の人口=労働力・家族政策を、仙台藩を事例に検討する事。以上の政策は土地=農業制度と一体的に展開された。小農制度が定着し、また自然災害による人口減少・農民疲弊が明確化する18世紀中盤19世紀にかけて、藩は弛緩していた人口調査の徹底、持高及び次三男の結婚制限の解除、乳児養育補助の開始等を行った。しかし、それらの施策は極めて消極的かつ対症療法的のものだった。4.都市人口の構成、移動、職業そして家族・世帯の構造を、奈良町内の宗門帳から明らかにする事。2つの町へ流入し流出して行く人口の年齢構成はほぼ同一であり、都市内移動を中心とする人々の移動は頻繁で(「通過町内」)、その方向には、都市の機能分布(商工、サ-ビス、金融等)に対応したpatternが観察された。一部の上層商工業者を除き家族構成は核又は欠損typeで、そのresidential stabilityは極めて悪かった。1.昭和63年度の本研究の実施計画では、1)岩手県下油田村の戸籍帳に基づいて、基礎的データシート(作成済み)から出生死亡まで完結した個人を抽出し、ライフ・コースの類型抽出を行うこと、2)仙台領の農業・民生政策の実態を史・資料の点から質的に明らかにし、人口政策・現象との連関を明らかにすること、以上2点に絞られた。2.第1点については、予想以上にぼう大な労力と時間を要したけれども、約300ケースの完結ケースが抽出され、それを基に当該個人がたどる経歴(キャリア)と家族の経歴を記入する「ライフ・コースシート」を作成・完成させることが出来た。次年度はこのシートを基礎に、出来事(events)の順序と各出来事に対応した年齢、家族形態あるいは持高などをクロスさせ、個人と家族・世帯の動態を統一的に把握する予定である。第2点については、史料所蔵者の家庭の事情(病気)により、民生データ(懐妊改帳)を閲覧できなかった。しかし、領主の政策動向についてはある程度明らかに出来た。即ち、仙台藩ではとりわけ低生産力地帯であることも作用して、人口=労働力政策と農業=土地政策は密接に関わっていて、1719世紀にかけて大体5つの画期を経ている。それは、開発奨励=人口増大政策→標準持高農家の創設(人口抑制・土地細分化の制限)

→凶作・飢饉による労働人口減少→持高制限の撤廃と人口増加への政策転換などである。今後は、政策が例えば人口動態に反映したか否かなど、効力の検証にあてられる。3.ライフコースシート作成に時日を要する事があらかじめ判明したので、実施計画の4)をも同時に進めることにした。奈良町の史料のうちとくに都市の人口を左右する社会増減と自然増減について、転出入の理由、移動元と移動先、年齢階層別死亡数などを明らかにした。ちなみに、人口移動は通常は、都市内で完結しているようである。今(平成1)年度は、岩手県下油田村の史料によるlife-course研究を中心に置いたが、幾つかの理由でライフコ-ス第2次シ-トの作成のみに終わった。従って、研究は以下の2つに絞らざるを得なかった。1.近世農民の家族・人口の状態を左右したと推定される、封建領主(仙台藩)の土地=農業政策の展開を総体的かつ時系列的に把握する事。2.直系家族制度の下で時々現れる複合(compound/joint)家族の出現理由を、life-cycle途上で現れるcrisisの1つの回避戦略であったと見なし得るか否かを解明する事である。以下、各々に対する知見を記述する。1-(1)農業=土地政策と家族=人口政策は、当然だが密接に連関させて施行され、領主支配の根幹を形成した。(2)戸籍と労働力把握機能をもつ人数改制度は、藩が本格的に人口維持・増加策を講じる必要に迫られ、調査を徹底させた結果、地域に浸透し17世紀末18世紀には多くの村で帳面が作成された。(3)30歳以下土地無し次三男を結婚禁止とその解除を述べた通達は、人口制限の方法が間引き・堕胎のみで無かった事を示唆する。(4)藩儒者の上申書では、農民の消極的人口制限は従来の生活水準を低下させたくないという動機をも指摘しており注目される。2-(1)直系家族は、そのdevelopmental cycleにあらかじめ困難・危機が予測される際には、早めに養子、婿、嫁を取るなどの対策を講じるが、一部の上層世帯は末弟1人を家に留めて結婚させ、largefamilyを形成した。19世紀磐井郡農村でのその出現率は概ね5%以下と見てよい。(2)兄弟2つのunit(核家族)で構成されたこの世帯では、家計に貢献した弟の不満を回避する為に1回は彼に戸主権を与えたり、従兄弟婚(cousin marriage)をさせたケ-スもある。(3)compound typeをとった世帯はほとんどが従来の農地を維持したか、拡大できた。(4)中には、P.Laslettのfrereche,YugoslaviaのzadrugaあるいはRussiaのdvorなどの世帯共同体と似た構成が見られる。しかし、我々の史料に散見されるjoint/compound typeは、あくまでも直系制の1局面で現れる家族形態に過ぎない。
粘着性高分子の動的ぬれと動力学物性の相関性解明

粘着性を有する高分子、いわゆる粘着剤の初期接着過程における動的なぬれ性と関係力学強度の相関性について基礎検討を行った。アルキル基の鎖長が異なるアクリル系粘着性高分子の動的なぬれ変化から生じた表面分子・セグメントの配向運動性が鎖長や膜厚に依存することが明らかとなった。加えて、この粘着性高分子の短時間接着強さが「界面におけるぬれの進行」、とくに液滴の滑落性(動的接触角)と密接に関わっていることも判明した。{ポリアルキルアクリレートの動的ぬれに対するアルキル鎖長と膜厚の効果}一般に、高分子多成分系の表面状態は周囲の環境により動的に変化する。これは接触媒体との界面自由エネルギーを最小とするように構成分子やセグメントが界面に吸着・配向するためである。こうした動的な表面特性はガラス転移温度(Tg)が室温より十分低い、典型的なソフト高分子である粘着剤の性能に大きく影響を与えることが予想される。本件では、まず汎用粘着剤として広く用いられているアクリル系粘着剤について、アルキル鎖長と試料層膜厚の効果を考慮しながら、表面(界面)の組成変化と動的ぬれに関する基礎検討を行った。標準試料として、ブチルからステアリルまでの側鎖長が異なるアルキルアクリレートと4-ヒドロキシブチルアクリレートの共重合体を調製し、30 μmから30 nmまでの膜厚のフィルムに対して、各種接触角測定を中心としたぬれ性評価とX線光電子分光(XPS)による表面組成解析を行った。{鎖長効果}試料に対する水滴接触角の静置時間依存性や動的接触角などのぬれ性評価により、短鎖・長鎖と中鎖に明確に分類できる試料/水界面における成分セグメントの配向運動性が明らかとなった。この運動性は鎖長とともに試料Tgや側鎖間凝集(結晶化)現象と相関しており、簡便で非破壊の動的ぬれ性測定から異相界面での自己組織化挙動の観察が可能であることが判明した。{膜厚効果}膜厚が30 nmの極薄膜試料のぬれ性は、他の厚膜試料と異なる配向運動性に起因した典型ソフト高分子特有の性質を示すことが、Tgの高い高分子のそれとの比較で明らかとなった。これは鎖長に依存しない挙動で、非常に薄い界面層内の極性基の素早い吸着・配向に基づいたものであることが角度分解XPSの解析結果などから示唆されており、引き続き他の分析手段を用いて検証を行っている。初年度の実施計画は「界面及びバルクの動力学物性決定」であったが、標準試料及び比較試料調製に手間取ったこと、さらには動的ぬれ性評価から判明した知見と各種機器分析による表面状態の相関やクロスチェック解析の解釈などに時間を要し、調製した粘着高分子の粘弾性や粘着三物性などのバルク物性の測定・評価が遅れ気味のため、(3)を選択した。また、得られた知見から新たな評価項目を設定し、表面物性の追加評価を実施中であることも理由の一つである。当該年度は接着初期を支配する因子を主に検討する予定であったが、試料高分子の動的表面特性に更なる究明要素が生じたため、その評価と関連物性の検討が以下の実績となった。前年度までに、アクリル系粘着高分子について、アルキル鎖長と試料層膜厚の効果を考慮しながら、表面(界面)の組成変化と動的ぬれに関する基礎検討を行った。その結果を基に滑落角(SA)と短時間接着強度(タック)の関係を評価した。標準試料はブチル(C4)からステアリル(C18)までの側鎖長が異なるアルキルアクリレートと4-ヒドロキシブチルアクリレートの共重合体である。【滑落角】鎖長の増加に伴って、SA値とその付着エネルギーは膜厚やコート基材に係わらず、明らかに低下する傾向が見られた。側鎖が短いほど、親水性成分が素速く試料/水界面に吸着し、試料と水との分子間力が増大したことが要因と考えられる。これに加え、前年度までの水滴接触角の時間依存や動的接触角のぬれ性評価により、短鎖・長鎖と中鎖に明確に分類できる試料/水界面における成分セグメントの配向運動性が明らかとなった。さらに重要な事実はSA値(∝付着エネルギー)と粘着剤の瞬間接着強度との間に、以下に示すような強い相関が観られたことである。【タックとの関係】評価は実験的なボール滑落角(BSA)の依頼測定により行った。滑落角は液滴を試料表面に付着させて測定するが、BSA測定は一定重量のステンレス球(ボール)を同表面に載せて行い、その結果はタック値に直接反映される。要約すると、軽量ボールのBSA値はSAと同様に、鎖長・膜厚に依存して低下しており、その高い相関性は明らかであった。結果的に、BRA評価はぬれ性と接着強度の一種であるタック値との関係性を探る有効な手段であることが判明した。初年度からの試料調製、動的ぬれ性評価から判明した知見と機器分析による表面状態の相関や力学物性とのマッチングなどに当該年度も時間を要したため(3)を選択した。当該年度の場合、試料のぬれ性データと力学物性との関連性を評価するための検討手段を繰り返し試行したことも本件の一因である。最終年度は主に架橋したアクリル系粘着高分子について、関連物性の評価・検討を行った。【接触角の経時変化】

未架橋で比較的長鎖の粘着性高分子の水の接触角(CA)は時間経過に対し、試料/水界面への長時間に渡る親水性成分の吸着・配向運動が生じたが、架橋を行うと、時間経過に伴ったCA低下率も明確に鈍化した。これらの事実から試料中の親水性成分(エステルセグメントやヒドロキシ基)が架橋構造の構築に伴って試料の最表面に吸着・配向した後も同層に固定化されたことが示唆された。【短時間引張接着強さ(プローブタック)】未架橋試料のステンレス(SUS)プローブに対するタック値のプローブ接触時間依存性を測定した結果、短鎖試料での経時変化はほとんど無いのに対し、中鎖以上で初期値から大きく増大した。経時による粘着力の増大は被着体のSUSと粘着剤の界面におけるぬれ拡がりに一定時間が必要であることが示され、ぬれの進行程度が界面自由エネルギーの緩和挙動に置き換えて観察可能であることが判明した。【期間全体を通した成果概要と今後の検証課題】アルキル鎖長の異なるアクリル系粘着高分子の動的なぬれ変化から生じた表面分子・セグメントの配向運動性が鎖長や膜厚に依存することが明らかとなった。加えて、この粘着高分子の短時間接着強さが「界面におけるぬれの進行」と密接に関わっていることも判明した。しかしながら、粘着剤層の糸曳きや被着体への潜り込みといったはく離過程に関わる動力学的変形因子の寄与の程度検証及びぬれ拡がりとの相関評価については掲げた目標に達していないため、事業期間終了後もこの種のはく離過程の詳細観察とともに、走査型プローブ顕微鏡を用いた微視領域の粘着力(微小タック)測定を通じた"粘着発現機構の解明"を引き続き行っていく予定である。粘着性を有する高分子、いわゆる粘着剤の初期接着過程における動的なぬれ性と関係力学強度の相関性について基礎検討を行った。アルキル基の鎖長が異なるアクリル系粘着性高分子の動的なぬれ変化から生じた表面分子・セグメントの配向運動性が鎖長や膜厚に依存することが明らかとなった。加えて、この粘着性高分子の短時間接着強さが「界面におけるぬれの進行」、とくに液滴の滑落性(動的接触角)と密接に関わっていることも判明した。初年度はやや遅れ気味ではあるものの、動的ぬれ性解析による粘着高分子であるポリアルキルアクリレートの表・界面の物性評価を行った結果、【研究実績の概要】に述べたような特徴的なぬれ特性が判明したため、今後は継続的に以下の方針で本研究課題について実施する予定である。1.ぬれ性評価で得られた知見のうち、試料表面における水滴の滑落挙動(滑落角と付着エネルギー)が粘着物性の一つであるタック値(短時間粘着強さ)と興味深い相関が観られたため、この相関を基にした粘着性に対するぬれ要素の大きさを調査する。2.上記を含めて得られた知見を踏まえて、粘着剤のはく離過程観察など、他の力学試験を平行して行い、今年度以降の実施計画である経時の粘着(接着)強さに対する界面化学因子と動力学因子の寄与程度を決定する。初年度、当該年度ともに、遅れ気味ではあるものの、【研究実績の概要】に述べたような特徴的なぬれ特性と短時間接着性を表すタックとの関連性が判明したため、今後は継続的に以下の方針で本研究課題について実施する予定である。1.試料表面における液滴の滑落挙動(滑落角と付着エネルギー)が、新たに考案したボール滑落角と高い相関が観られたため、今後は再現性のチェックとともに、こうした滑落挙動の動的解析を行っていく予定である。例えば、滑落過程を一種の応力ーひずみ過程(曲線)として捉えた力学変化の観察などである。
カテコール一銅一酸素分子の配列を組み込んだ酸化反応の精密有機化学への応用

食品化学の分野で抗酸化剤とされているポリフェノール類やその最小単位となるカテコールは酸素分子を活性化させる作用を持つ。このことを基礎として、パラジウムと銅錯体にカテコールを組み込んだ新しい酸化反応触媒を開発し、ヒト白血病細胞に対して抗がん作用を示す種々の2-アルコキシ-4-ベンジリデンテトラヒドロフランの効率的合成法を確立した。また、ポリフェノール類の酸化促進力の評価法も開発した。申請者が見出したカテコール-銅-酸素分子配列を組み込んだ新しいPd^<+2>触媒系をシンナミルアルコールのビニルエーテルへのオキシパラジウム化とそれに続く環化反応に適用した.その結果,シンナミルアルコールとエチルビニルエーテルの反応から2-エトキシ-4-ベンジリデンテトラヒドロフラン体が効率的に合成できることを見出した.その要点は,Pd^<+2>/Cu^<+2>触媒の使用量を5mol%以下とし,パラジウムのクラスター化を避けることにある.この手法により,cis-シンナミルアルコールからは石体配置の2-エトキシ-4-ベンジリデンテトラヒドロフランが,一方trans-シンナミルアルコールからは対応する2体が選択的かつ効率よく合成できることを認めた.入手容易なアリルアルコールそれ自身とブチルビニルエーテルとの反応からは,この型の化合物の基本骨格となる4-エキソメチレン2-ブトキシテトラヒドロフラン体が容易に合成できることも分かった.これらの化合物のヒト白血病U937細胞に対する細胞増殖阻害活性を,細胞生化学者と共同して調査した.その結果,この型の化合物の基本となる4-エキソメチレン2-ブトキシテトラヒドロフラン体は,ほとんどその活性を示さないことが分かった.また,4-ベンジリデン基にニトロ基を導入した2-ブトキシ-4-ニトロベンジリデンテトラヒドロフランは,ニトロ基を持たない化合物に比べて,より強い活性を示すことも判明した.これらの成果は,動物実験や臨床試験に供することができる有用抗がん剤のリード化合物探索の基礎データとなる.カテコール-銅-酸素分子の配列を用いたPd^<+2>触媒の新しい活性化法により,シンナミルアルコールをビニルエーテルに反応させ,種々の2-アルコキシ-4-ベンジリデンテトラヒドロフラン誘導体の効率的合成法を確立した。この反応の有効性を高めるために,反応基質となるビニルエーテルの合成法についても検討した。その結果,イリジウム触媒存在下で種々のアルコールを酢酸ビニルに反応させる石井法が,これらのビニルエーテル合成に効果的であることが分かった。さらに,鉄(III)触媒を用いて2-アルコキシ-4-ベンジリデンテトラヒドロフラン体と種々のアルコールを反応させる手法により,2-エトキシ基を2-アルコキシ基に変換させるアセタール交換反応を開発した。これらの手法を併用すると,広範囲な2-アルコキシテトラヒドロフラン誘導体が容易に入手できることが判明した。本研究では,これらの2-アルコキシ-4-ベンジリデンテトラヒドロフラン体がヒト白血病細胞に対して抗がん作用を持つことを,細胞生化学者と共同して検証している。これまでに,2-ブトキシ-4-ベンジリデンテトラヒドロフランはヒト白血病細胞U937の増殖阻害を引き起こすこと,さらに,この化合物はアポトーシス誘導活性を持つことを認めている。本年度の研究では,上記の種々の2-アルコキシテトラヒドロフラン体の2-アルコキシ基のアルキル基の長さがU937細胞膜への透過性と相関することを認めた。カテコールー銅-酸素分子の配列を用いたPd^<+2>触媒の活性化法にキラルな配位子を組み込み、シンナミルアルコール体と種々のビニルエーテル体から光学活性な2-アルコキシ-4-ベンジリデンテトラヒドロフラン誘導体の新規合成法を見出した。具体的には、C_2対称を持つ(S,S)-4,4'-ビスベンジリデン-2,2'-ビオキサゾリンを配位子として用いて、trans-シンナミルアルコールと種々のビニルエーテルをトルエン中、室温で反応させた。その結果、(R)-(+)-2-アルコキシ-4-ベンジリデンテトラヒドロフラン体が光学収率50%程度で得られることを見出した。生成した光学活性体の絶対配置は,ジアステレオマー誘導体の結晶解析により決定した。残念ながら、これらの化合物は光学純度が低く、ヒト白血病細胞U937の増殖阻害活性の調査には供することができなかった。塩化第一銅とポリフェノール化合物の組み合わせをアセトニトリル溶媒中で用い、シンナミルアルコールに酸素分子を反応させるとシンナムアルデヒドが生成する。この酸化反応により,非水溶媒中でのポリフェノール類の酸化促進力の評価法を開発した。また、このシンナムアルデヒドの生成量とポリフェノール類の酸素分子への電子移動のし易さに相関があることも見出した。酸化促進力の序列は、カテキン>ミルセチン>ケルセチンン>ルチンの順となることも分かった。

電子移動のし易さは、ヘキサシアノ鉄(III)イオンをポリフェノール類により還元させ,還元された鉄(II)イオンの生成をプルシアンブルーの吸光度測定から評価した。
X線CTを用いる岩石非破壊試験法の高度化

密度構造変化のX線CT画像の工学的活用を目的として、本研究は、造影剤等を用いる汎用試験技術と鮮鋭可視化技術の精密化に焦点を絞りつつ展開され、岩石内物質移動試験法、造影亀裂投影法などの実用的試験法を開発した。たとえば、分担研究「岩石非破壊試験システムの高機能化」では、飽和・不飽和高圧透水試験システムなど各種の非破壊試験システムの高機能化に加えて、X線CTスキャナーの設備更新による高度化を達成した。また、分担研究「定常流可視化分析法の堆積岩への適用」と分担研究「造影亀裂投影法の基盤岩石への適用」では、花崗岩などの亀裂造影並びに不飽和状態の岩石内圧縮気体の鮮鋭可視化などに成功し、核廃棄物の地層処分などの未来プロジェクトに有用な基礎資料を提供した。さらに、分担研究「地質材料を対象とするX線CTに関する海外調査」では、1997年11月に熊本で開催した国際ワークショップ「International Workshop on X-ray CT for Geomaterials, GeoX 2003」に引き続き、フランスのGrenoble Universityと共同で、2006年10月に第2回国際会議「GeoX 2006」をグルノーブルで開催するため、世界の先進的研究機関を訪問し、その準備を完了した。X線CT法を用いる岩石非破壊試験法の実用化に向けて、現有の空間分解能に優れた産業用X線CTスキャナーを駆使し、かつこれまでに蓄積したX線CT技術のノウハウを用いて、当初の計画通りに、4つの研究課題、すなわち、1)移流拡散試験の実用システム開発、2)岩石内定常流可視化分析技術の精密化、3)トレーサー密度時間積分法の多孔質材料への適用、4)造影亀裂投影法の開発を行った。とくに、トレーサー等を用いる高度な試験技術の構築と可視化技術の精密化に焦点を絞って研究を展開し、当初の見込みを上回る成果を挙げた。主な研究成果はつぎのようである。1)移流拡散試験の実用システム開発特殊調合トレーサーの粘性係数、拡散定数、分散定数の精査、並びにX線透過型耐圧カプセルの小型化・耐圧化により、世界に先駆けて実用的試験システムを構築し、恒温多段階加圧移流拡散試験の迅速化に成功した。2)岩石内定常流可視化分析技術の精密化トレーサーX線CT法による輸送拡散場の鮮鋭可視化と速度構造解析に必要な基本的実験手法、並びに画像処理法を開発した。3)トレーサー密度時間積分法の多孔質材料への適用空隙率1060%の多孔質人工材料内の巨視的1次元定常流を可視化し、岩石内輸送拡散の構造依存性に関する今後の研究に有用な資料を提供した。4)造影亀裂投影法の開発亀裂投影法は亀裂による投影の減少を利用して亀裂幅を測定する方法である。この方法の精密化に取り組み、トレーサー技術を駆使する造影亀裂投影法の開発に成功した。具体的には、亀裂内の空気を高密度トレーサーで置き換えた場合のX線CT画像の変化を用いることにより、亀裂幅の測定精度を飛躍的に向上させた。さらに、本研究の成果を国際的に発信するために、平成18年10月5日7日にフランスのグルノーブルでグルノーブル大学と国際会議を共催する。この国際会議は、平成15年11月6日7日に熊本で主催した「X線CTの地盤工学への応用に関する国際ワークショップ」に続くものである。その成果はBalkema社から英文専門書「X-ray CT for Geomaterials」として発刊する予定である。

また、分担研究「定常流可視化分析法の堆積岩への適用」と分担研究「造影亀裂投影法の基盤岩石への適用」では、花崗岩などの亀裂造影並びに不飽和状態の岩石内圧縮気体の鮮鋭可視化などに成功し、核廃棄物の地層処分などの未来プロジェクトに有用な基礎資料を提供した。さらに、分担研究「地質材料を対象とするX線CTに関する海外調査」では、1997年11月に熊本で開催した国際ワークショップ「International Workshop on X-ray CT for Geomaterials, GeoX2003」に引き続き、フランスのGrenoble Universityと共同で、2006年10月に第2回国際会議「GeoX2006」をグルノーブルで開催するため、世界の先進的研究機関を訪問し、その準備を完了した。
強誘電・反強誘電性液晶を用いた光書き込み型空間変調器の開発

本研究では、強誘電性液晶(FLC)および反強誘電性液晶(AFLC)を光書き込み型空間変調器(OASLM)として利用するために、それぞれの光スイッチングおよび光書き込み特性を評価していった。その評価により明確な直流電圧閾値を示すAFLCを研究の中心に据え、さらに色素濃度を向上させても配向性を低下させないために分子内に光感受性の官能基を持たせたAFLCを液晶材料として選択した。今年度はアゾ基を分子内に有するAFLCの光書き込み特性を中心に評価を行った。この反強誘電性液晶は配向性を低下させる色素をドープする必要がないため高空間分解能が期待できる。このAFLCにアルゴンレーザーの直線偏光を照射するとスメクティック層の法線が偏光方向と直交するように再配向することが明らかになった。したがって、従来のように反強誘電-強誘電相転移の閾値以下の電場を印加しておき、光照射によって相転移を起こさせ書き込みを行う他に、電場を印加せずに直線偏光を照射することでも光書き込みが可能であった。空間分解能をテストターゲットと干渉縞書き込みによって調べたところ、テストターゲットでは20lp/mm程度であったが、干渉縞は30lp/mm程度の書き込みが可能であった。光再配向させるとセルが細かなマルチドメイン状に変化し、この組織が空間分解を左右している。光再配向は上記のように電場印加せずに起こすことができるが、光照射時にスメクティック層の層変形スイッチングを起こさせるように三角波電場を印加しておくと、配向性が改善し分解能が向上することが分かった。用いたAFLCが反強誘電相を示すのは、100°C前後であるので、この変調器を実用化するためには、反強誘電相を室温付近に低下させることが必要である。強誘電性液晶(FLC)および反強誘電性液晶(AFLC)を光書き込み型空間変調器(OASLM)として利用するために、それぞれの光スイッチングおよび光書き込み特性を評価した。まず5種類のFLCにメチルレッド(MR)をドープして光スイッチング特性を検討したが、FLCは直流電圧に対する閾値を持たないため、直流バイアス下での光スイッチングは困難であった。そのため、AFLCを中心に研究を展開した。MRをドープした4種類のAFLCでは既報のような光スイッチングが行えることが確認できた。その過程において、雑誌論文(Jpn.J.Appl.Phys.36(1997)L1035)に報告した試料では、Ar^+レーザーを照射することにより強誘電-反強誘電相転移が起こり、この相転移を利用した光スイッチングが可能であることが分かった。その後、AFLCに添加する色素濃度を上げるとAFLCの配向性が低下するためにOASLMとしての感度が低下することが明らかになったので、分子内にアゾ基を有するAFLCの評価を行った。しかし、このAFLCの場合も吸収ピークがAr^+レーザーの波長(514.5nm)とずれているために感度の向上は見られなかったが、興味深い知見が得られた。本液晶に対し直線偏光を照射すると、アゾ基のトランス-シス異性を繰り返すことによりスメクティック層の法線が直線偏光と直交するように再配向する。この現象を利用し、ポンプ光の偏光方法によりプローブ光の透過率を制御することができる。また、直線偏光照射による永続的な書き込みが可能であるので、光記憶として応用可能である。本書き込みによる空間分解能は23lp/mmであった。
地震時における粘性土地盤の原位置動的強度の統一的評価に関する研究

本研究は,種々の粘性土に対する非排水繰返し三軸試験を行い,その結果から粘性土の非排水繰返しせん断特性に及ぼす塑性指数,初期せん断応力,載荷速度,要素性,載荷方法のそれぞれの項目についてその影響を調べたものである。まず,研究に用いた粘性土試料の物理特性について調べとりまとめた。次に,粘性土の非排水繰返し三軸試験を行い、繰返しせん断特性に及ぼす塑性指数,初期せん断応力の影響について考察した。さらに,過去に得られた砂質土に関する知見と粘性土の挙動および強度の比較を行い,それぞれの繰返しせん断破壊とその特徴を明確にした。また,粘性土において特に問題となる載荷速度の影響についても調べた。ここでは,初期応力状態(正規圧密,過圧密,等方,異方),塑性指数が様々に異なる粘性土の載荷依存特性を明らかにした。その際,繰返しせん断過程の粘性土供死試体内部の間隙水圧挙動を調べ、粘性土固有の載荷速度依存特性と関連させて,その要素性について検討を行った。また,段階的に繰返し応力振幅を変化させた粘性土の繰返し三軸試験を行い,破壊過程における粘性土の繰返しせん断挙動について述べるとともに,本震後の余震においても粘性土地盤が破壊する可能性のあることを示唆した。は、不撹乱海成粘性を用いて、原位置での初期応力状態を再現して繰返し三軸圧縮試験を行い、粘土の動的強度を調べその定式化を行った。結果は、実際の設計に適用可能な一般式にとりまとめた。本研究は、全国8ヵ所の沿岸部でサンプリングした不撹乱粘土を用いて、その堆積環境をも考慮し原位置での初期応力状態を再現して繰返し三軸圧縮試験を行い、粘土の動的強度のより正確なデータを集積することを目的に行ったものである。具体的には、以下の事柄について研究を行った。1)様々な塑性指数から成る不撹乱粘性土を用いて、正規圧密状態において繰返しせん断試験を行い、粘性土の種類や塑性指数が動的強度に及ぼす影響を明らかにした。2)原位置での堆積環境を考慮して、原位置の有効土被り圧下における繰返しせん断試験を行い、aging効果としての疑似過圧密比との相関において、動的強度の整理を行った。3)現場で想定される種々の過圧密比や異方圧密状態での繰返し三軸試験を行い、原位置動的強度の統一的評価式の作成を行った。本研究で用いた研究のプロセスおよび得られた成果は以下の通りである。(i)塑性指数の異なる不撹乱海成粘土の繰返し三軸圧縮試験非排水繰返し三軸圧縮試験機を用い、種々の塑性指数I_pから成る繰返しせん断特性の違いについて考察した。粘性土の動的強度を求めデータの集積を行うと共に、粘土の種類や原位置での堆積環境(初期応力状態)などを考慮して、動的強度に及ぼす要因を明らかにした。まず、正規圧密状態で試験を行い、動的強度を塑性指数との関係で整理を行った。次に、原位置の堆積環境におけるaging効果を圧密試験により評価して疑似過圧密比を導入し、動的強度と疑似過圧密比の相関を調べた。(ii)過圧密状態下での不撹乱粘土の繰返し三軸圧縮試験不撹乱試料を対象に様々な過圧密比となるよう拘束圧を設定して繰返し試験を行った。粘土の堆積環境や地下水の変動、施工等による載荷履歴の影響評価が可能なように動的強度を過圧密比との関連で整理を行った。本研究は、不撹乱海成粘土を用いて、原位置での初期応力状態を再現して繰返し三軸圧縮試験を行い、粘土の動的強度を調べ、その定式化を目的としたものである。具体的には、以下の事柄について研究を行い、成果を得た。

1)繰返し三軸圧縮試験機を用い、種々の塑性指数I_pから成る不撹乱粘性土を対象に繰返し三軸圧縮試験を行った。粘性土の動的強度を求めデータの集積を行うと共に、粘土の種類や原位置での堆積環境(初期応力状態)などを考慮して、動的強度に及ぼす要因を明らかにした。まず、正規圧密状態で試験を行い、動的強度を塑性指数との関係で整理を行った。次に、原位置の堆積環境におけるaging効果を圧密試験により評価して疑似過圧密比を導入し、動的強度と疑似過圧密比の相関を調べた。2)空圧および油圧サーボの繰返し三軸圧縮試験を用いて、不撹乱試料に対して様々な周波数の繰返し応力を載荷する実験を行った。いくつかの塑性指数からなる粘土に対して、0.01Hz2Hzの範囲の正弦波繰返し荷重を作用させ、粘土の動的強度の周波数依存性を塑性指数との関連で、定量的に評価を行った。3)構造物の存在による初期応力の影響を評価するために、様々な初期せん断応力を加えた粘土供試体に対し、繰返し三軸圧縮試験を行い、粘土の動的強度と初期せん断応力の関係を調べ、塑性指数の違いで整理した。本研究は、不撹乱海成粘土を用いて、原位置での初期応力状態を再現して繰返し三軸圧縮試験を行い、粘土の動的強度を調べ、その定式化を行ったものである。具体的には、主として以下の事柄について研究を行い成果得た。1)様々な塑性指数I_pから成る不撹乱粘性土を用いて、正規圧密状態において繰返しせん断試験を行い、粘性土の種類や塑性指数が動的強度に及ばす影響を明らかにした。2)いくつかの塑性指数からなる粘土に対して、種々の周波数の正弦波繰返し荷重を作用させ、粘土の動的強度の周波数依存性を塑性指数との関連で定量的に評価を行った。3)現場で想定される種々の過圧密比や異方圧密状態での繰返し三軸試験を行い、原位置動的強度の統一的評価式の作成を行った。以上の結果から、原位置においていかなる塑性指数の粘性土に対しても、またいかなる初期応力状態にある地盤においても地震時繰返しせん断強度の普遍的強度の評価が可能となる形にとりまとめた。
HPV関連中咽頭癌における新規分子標的治療の開発

予備研究の対象となった症例も含め、122例の中咽頭癌(以下OPC)症例を解析した。男性94例・女性32例、年齢の中央値67歳(37ー90歳)。特異的組織所見としてNon keratinaizing SCC (NKSCC) / Hybrid SCC (HSCC) / KeratinaizingSCC (KSCC)の3項目に分類した。結果、NKSCC 54例、HSCC 18例、KSCC 54例となった。臨床因子としては亜部位:側壁83例/前壁原発30例/後壁原発9例/上壁原発9例、T1/2 ; 69例・T3/4 ; 57例・N0 ; 33例・N1/2a ; 24例・N2b/3 ; 69例、臨床病期はI期; 7例・II期; 14例・III期; 16例・IV期; 89例であった。当初の研究計画通り、病理組織初見の客観的指標に基づく評価として、得意的組織所見お抽出が行なわれた。また患者背景調査として臨床的初見も抽出できている。HPV関連癌の抽出としてまず、本年はp16免疫染色を前例に行った。HPVに対するInsituhybridization法を全例に行った。本年はCK14 , 34βE12 , β-catenin , Bcl-2 , p53 , EGFR , MIB-1に対する免疫染色を行った。HPV関連癌の中にはBasaloid sccの組織像を含む症例は複数見られ、それらのBasaloidno成分において特異的にEGFRの発現が高いことが判明した。それらの検体から更にSanger法を用いて、EGFRの変異解析を行なった。現在58例に対して行なっており、今後他の症例に対しても継続して検討を進める。(1)「疑診」例も含め、OPC症例に対し、上記の既知の特異的組織所見を確認、特異的組織所見陽性症例の病理組織像をさらに抽出し、客観的データを収集する。(2)「確診」・「疑診」例の臨床データを解析する。過去の症例に対する、後ろ向き検討および、新規症例に対し前向き検討を平行して行う。(2)組織学的「HPV関連確診群」の内、HPV in situ hyblidaization陰性、HPV-PCR陰性例に対し、5 ́RACE法を用いて未知領域のクローニングを行い、新たなfusionpartnerを発見・確認する。(3)特異的組織所見陽性群、細胞周期/癌抑制遺伝子/上皮間葉系分化に関連する蛋白発現、RNA解析を行い、今後のHPV関連中咽頭癌分子標的治療の根拠となるデータを集積するとともに融合遺伝子下流の制御機構データを集積する。予備研究の対象となった症例も含め、126例の中咽頭癌(以下OPC)症例を解析した。臨床因子としては亜部位:側壁原発83例/前壁原発30例/後壁原発9例/上壁原発9例、T1/2 ; 69例・T3/4 ; 57例・N0 ; 33例・N1/2a ; 24例・N2b/3 ; 69例、臨床病期はI期; 7例・II期; 14例・III期; 16例・IV期; 89例であった。HPVに対するPCR法、In situ hybridization法は約半数の症例に行ったが、症例数の増加に伴い本年は完遂できていない。HPVに対するIn