hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
寄主によって運ばれる寄生蜂ギルドの多様性情報が解き明かすイネウンカ類の移動圏

【海外調査】2014年7月にベトナム科学技術院の協力のもとベトナムで採集を行った.調査にあたっては関係省庁より採集許可を事前に取得している.当初渡航を計画していたフィリピンでは,協力を得ている国際イネ研究所のカウンターパートと日程が合わず,実施に至っていない.生物多様性条約の名古屋議定書が発効したため,多少実施時期が遅くなるとしても慎重に計画を進めるべきであると判断した.【国内調査】海外飛来性ウンカ類の飛来時期(5ー6月),カマバチ類の寄生率が高い8ー9月下旬に九州一円で調査を行った.また,ヒメトビウンカの寄生者を対象として,5月に西表島で,10月に宮城県,秋田県で調査を行った.【種分類】この場ではトビコバチ科の進捗状況を述べる.カマバチ類に寄生する分類群について,東アジアより新たにHelegonatopus属を見出した.日本ではヒメトビウンカに寄生するH. dimorphusが優先しており,九州北部ではトビイロウンカよりCheiloneurus exitiosusも稀に得られることが明らかになった.後者はベトナム,ラオスでも新たに見つかった.これらの属ではカマバチ幼虫だけでなく繭に対しても寄生が見られるため,ウンカ類に多少運ばれるとしてもそれほど影響を受けていない可能性がある.【遺伝的集団構造解析】ヒメトビウンカに寄生するクロハラカマバチのCOI遺伝子領域に基づいて,日本海沿岸地域の遺伝的多様性とその地理的分布の傾向を検討した.その結果,日本の東北地方までは大陸系の遺伝子型が優先するが太平洋沿岸地域ではそれらが見られないこと,北海道では日本固有の遺伝子型の頻度が高く,大陸系の遺伝子型がほとんど見られないことが明らかになった.中国を飛び立ったヒメトビウンカは北海道まで到達していないと考えられており,その寄生者の遺伝型多型からも同様の傾向が示唆された.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。
新しいオプトメカトロニクスに関する研究

光という技術を中心として電子技術,機械技術を結び付けて新たなる分野を形成しようというオプトメカトロニクスに関して,その概念を明確化し,さらに具体的な事例としていくつかの専門領域からのアプローチをはかろうという立場から本国際学術研究はスタートした。その初年度にあってはオプトエレクトロニクス領域からの共同研究を行なうこととして,とくにその基板となる新素材の一つである超硬質膜のダイヤモンド薄膜の合成を目的とし装置の開発と薄膜の電子物性,機械物性の評価を行なった。また高機能性ソーラーエレクトロニクスの確立のために計算機シミュレーションによる検討を中国側とともに実行し,また偏光解析の手段によって実験的な性能評価も行なった。日本側からは2名が上海を訪問してセミナーを開き共同討議をするとともに,中国側からも2名が来日して薄膜電子物性の評価法や光高機能エレクトロニクスの現状と将来について講演し討論を行なった。次いで2年目についてはオプトメカトロニクスへの機械工学,とくに精密計測工学からの検討を共同研究した。日本側は物体形状の精密計測に力点を置き,中国側は熱流体の計測および日中共同では物体の長さ測定や測定機器の性能評価を課題の中心に据えた。まず三次元形状の計測という観点からモアレ法およびパターン投影法に関してシステムの完成をはかったが,このためには中国側からも研究結果のいくつかを提出してもらい実用性を高めることができた。また表面形状のミクロな計測を行なうために走査プローブ顕微鏡の高精度化と実利用を目指した。日本側でシステムの開発を行なうとともに,中国側からは具体的に計測を行ないたいサンプルなどについて実際的なテストの希望が出され,適用の可否の検討が詳細に行なわれた。こうした議論を踏まえて,とくにウイナ-縞を利用した顕微鏡の改良が進展した。また討論にヒントをえることによって,ガラスのような物体の中の異方性をとらえる複屈折測定技術に関して新たなる試みを開始することとした。こうしたけっかについては日本側から2名が訪中し講演と共同討議を行なった。中国側は熱流体を中心とした画像計測技術およびデータ処理法に関して2名が来日のうえで広く調査を行ない報告をまとめるとともに,日本における関連技術についても詳細に調査検討を行なった結果,多くの知見をえることができた。さらに画像技術の精度向上に欠かすことのできない光学部品類,とくにレンズ性能の評価技術については討論を行なった結果,今後の光学系評価に役立つ成果を得ることができた。オプトメカトロニクスの概念は多面性をもつ融合技術であるために,最終年度はとくにエレクトロニクスの立場を中心とした研究調査を行なった。日本側は液晶および光磁気記録に力点を置き,中国側は精密位置決め素子および磁気光学効果に対象を絞った。その結果,磁気光学材料の特性を日中共通の調査研究の課題とし,さらに長さや角度の精密測定や液晶の性能評価についても意見交換を行なった。まず日本側の1名が上海に赴き,液晶ディスプレイ技術の現状と問題点について講演を行ない最新の動向について述べるとともに今後予測される状況や応用発展の方向性などについての討議をした。また中国側からは液晶ディスプレイに深く関連する技術である薄膜技術について現状が述べられ,互いに将来展望を含めた意見交換をした。さらに液晶応用に関連する基礎技術である電気光学効果については,液晶を中心としての理論的また実験的な検討をし,共同での研究をしめくくった。さらに時間をおいて日本からさらに1名が同じく上海を訪問し,華東工業大学および関連する研究機関である上海冶金研究所において研究調査を行なった。このようにして共同研究の結果に基づいての研究成果が着実に生まれたおり,液晶関連技術,光磁気効果物質の研究,ソーラーエレクトロニクス,精密計測技術などにあって,数多くの論文が発表されるようになった。

また討論にヒントをえることによって,ガラスのような物体の中の異方性をとらえる複屈折測定技術に関して新たなる試みを開始することとした。こうしたけっかについては日本側から2名が訪中し講演と共同討議を行なった。中国側は熱流体を中心とした画像計測技術およびデータ処理法に関して2名が来日のうえで広く調査を行ない報告をまとめるとともに,日本における関連技術についても詳細に調査検討を行なった結果,多くの知見をえることができた。さらに画像技術の精度向上に欠かすことのできない光学部品類,とくにレンズ性能の評価技術については討論を行なった結果,今後の光学系評価に役立つ成果を得ることができた。オプトメカトロニクスの概念は多面性をもつ融合技術であるために,最終年度はとくにエレクトロニクスの立場を中心とした研究調査を行なった。日本側は液晶および光磁気記録に力点を置き,中国側は精密位置決め素子および磁気光学効果に対象を絞った。その結果,磁気光学材料の特性を日中共通の調査研究の課題とし,さらに長さや角度の精密測定や液晶の性能評価についても意見交換を行なった。まず日本側の1名が上海に赴き,液晶ディスプレイ技術の現状と問題点について講演を行ない最新の動向について述べるとともに今後予測される状況や応用発展の方向性などについての討議をした。また中国側からは液晶ディスプレイに深く関連する技術である薄膜技術について現状が述べられ,互いに将来展望を含めた意見交換をした。さらに液晶応用に関連する基礎技術である電気光学効果については,液晶を中心としての理論的また実験的な検討をし,共同での研究をしめくくった。さらに時間をおいて日本からさらに1名が同じく上海を訪問し,華東工業大学および関連する研究機関である上海冶金研究所において研究調査を行なった。このようにして共同研究の結果に基づいての研究成果が着実に生まれたおり,液晶関連技術,光磁気効果物質の研究,ソーラーエレクトロニクス,精密計測技術などにあって,数多くの論文が発表されるようになった。ダイヤモンドに代表される超硬質膜の合成を行うために、薄膜合成装置を開発製作し、実際にダイヤモンド薄膜を合成した。また、合成機構を解明する目的から合成面に関する各種測定を試み、薄膜の構造解析を実施した。上海機械学院で、以上の研究成果に関する情報交換、講演ならびに討論を行った。高機能オプトエレクトロニクス分野では、新薄膜素材の偏光解析による構造解析などを行った。そのための高機能化理論の確立と計算機による素子特性および素子構造のシミュレーションを行った。上記と同じく、上海機械学院で研究成果に関する講演ならびに討論を行った。ダイヤモンドなどの超硬質膜および光学薄膜の合成装置の改良を行い、合成薄膜の構造観察および電子物性や機械的特性を測定した。さらに、薄膜の偏光特性に注意し、光学的な見地から機能や性能に関する評価検討を加えて精密機器への実用的応用を検討した。東京農工大学において、以上の研究成果に関する打ち合わせ、講演ならびに討論を行った。
環境複合汚染の生体影響と関連要因

環境汚染物質の毒性発現に対する様々な要因の解析を続けている。まず、無機砒素化合物の発癌性の機構を解析し、これが生体内で代謝されジメチル砒素化合物に変化した後、更に生体内で酸素と反応しジメチル過酸化砒素ラジカルが生成し、DNA-adductを形成する事を明らかにした。また、最近ハイテク材料の素材として使用される事が多くなったイットリウムおよびランタンの生体内挙動について解析した結果、これらの金属はカドミウムに比べて桁違いに長い生物学的半減期をもつ事が明らかになった。また、残留した臓器(肺等)には好中球や好酸球が蓄積している事も示された。次に実際すでにカドミウム汚染を受けたヒトを対象に骨代謝の影響を調べた結果、カドミウムによる腎障害の進行とともに骨代謝異常をきたし、骨に蓄積した鉛が骨代謝亢進により血中へ放出される事が示唆された。生体が環境汚染物質により傷害を受けた場合の生体側の防御機構について生化学的に解析した。環境汚染物質の多くがラジカルおよび活性酸素の生成を介して毒性発現することから、いわゆる酸素ストレスに対する防御系に注目した。まずグルタチオンペルオキシダーゼ活性が低い事が明らかになったモルモットを使って、本酵素とカタラーゼが酸素ストレスに対して相補的に働いている事を示した。また、酸素ストレスによってタンパク質、脂質等の生体成分が損傷を受けると、これらを選択的に分解する酵素系が存在する事が明らかになった。特に赤血球膜画分に分子量80kDaおよび72kDaの酸化タンパク特異的プロテアーゼが見い出され、ウシ脳可溶性画分には酸化リン脂質特異最ホスリパーゼが見い出された。本酵素は完全に精製され、45kDa,30kDa,29kDaのヘテロトリマー構造を有する全く新しい脂質分解酵素である事が明らかになった。
劇症型急性肺炎の発症メカニズムの解明と治療ターゲット分子の探索

急性呼吸促拍症候群は、激しい好中球浸潤と肺胞の広範な傷害を呈する病理像が特徴で、有効な治療法が確立されていない。本研究では新規に構築した劇症型急性肺炎モデルマウスと独自に開発したバイオイメージング技術を駆使して、急性炎症誘導機構と劇症化メカニズムの解析を行った。また治療ターゲット分子の探索と新規治療法の開発を行った。本研究では、劇症型急性肺炎の治療ターゲット分子の発見、治療ターゲット分子としてのCD69の評価、バイオイメージング技術を駆使した急性炎症誘導機構の解明を目的として、今年度に以下の結果を得た。1.肺炎症部位でのCD69分子の発現細胞の解析:マウスでの劇症型急性肺炎モデルとして、α-Galactosylceramideによる感作後にLPSを経鼻投与する系を用いた。野生型マウスでは激しい肺の炎症性変化とともに、23日で死に至った。野生型マウスで劇症型急性肺炎を誘導後、肺の炎症部位に浸潤している細胞上のCD69の発現レベルを調べたところ、好中球の他マクロファージやT細胞などあらゆる浸潤細胞においてCD69の発現レベルが大きく上昇していた。2.サイトカイン、ケモカインの発現レベルの検討:肺組織全体および肺胞洗浄液中の浸潤細胞からmRNAを抽出し、炎症性サイトカインやケモカインの発現レベルを検討した。3.抗体投与実験による新規治療ターゲット分子の探索:劇症型急性肺炎に対する新規治療ターゲット分子をみつけることを目的に抗体投与実験を行った。様々なサイトカインやケモカイン、細胞接着分子に対する抗体を投与し、治療効果を比較検討した。1.抗体投与実験による新規治療ターゲット分子の探索:マウスでの劇症型急性肺炎モデルとして、α-Galactosylceramideによる感作後にLPSを経鼻投与する系を用いた。劇症型急性肺炎に対する新規治療ターゲット分子をみつけることを目的に抗体投与実験を行った。2.治療ターゲット分子の評価:抗体投与実験により見出した治療ターゲット分子について、致死回避必要量や炎症誘導阻害必要量などの投与量に関する検討や効果的な投与時期に関する検討を行った。3.バイオイメージング技術を駆使した肺への細胞浸潤様式の解析:生体内免疫細胞バイオイメージング技術を駆使して、急性肺炎の誘導にともなうリンパ球やマクロファージ、好中球等の炎症細胞の浸潤様式に関する時空間的解析を行い、その動態を明らかにした。交付申請書に記載した研究目的を達成するために、研究実施計画に従って研究を遂行した。その結果、抗体投与実験等により劇症型急性肺炎を抑制できる新規治療ターゲット分子をいくつか同定できた。また、バイオイメージング技術を用いて急性肺炎の誘導にともなう炎症細胞の浸潤様式を時空間的に解析できた。今年度も当初予定していた研究をほぼ計画通りに遂行することができたことから、順調に進展していると評価した。その結果、肺炎症部位でのCD69分子の発現解析により、浸潤炎症細胞のほとんどでCD69分子が高発現していることが明らかとなった。また、炎症の誘導にともない発現上昇するサイトカインやケモカインを同定できた。さらに抗体投与実験により劇症型急性肺炎を抑制できる新規治療ターゲット分子をいくつか同定できた。今年度は当初予定していた研究をほぼ計画通りに遂行することができたことから、順調に進展していると評価した。これまでのところ本研究課題は当初の研究計画通りに進んでおり、次年度も研究実施計画に従って研究を推進していく予定である。具体的には細胞移入実験を行い、マウス肺内インビボライブイメージングシステムを用いて免疫炎症細胞の動的挙動解析を行う予定である。また、引き続き抗体投与実験による新規治療ターゲット分子の探索を行う予定である。医歯薬学これまでのところ本研究課題は当初の研究計画通りに進んでおり、次年度も研究実施計画に従って研究を推進していく予定である。具体的には、抗CD69抗体投与による劇症型急性肺炎の抑制機能を検討し、阻害必要量などの投与量に関する検討や効果的な投与時期について検討する。また、平成26年度の抗体投与実験により見つかった新しい治療ターゲット分子についても同様の検討を行う。さらにバイオイメージング技術を駆使した肺への炎症細胞浸潤様式の解析を行う予定である。バイオイメージング技術を駆使した肺への細胞浸潤様式の解析に用いるノックアウトマウスの納入が供給元の都合により遅延したため、マウス購入費、飼育費および関連実験試薬購入費が当該年度中に未使用となったため。尚、これまでのところ研究進捗におけるマウス供給遅延の影響は限定的で、現時点で全体としての実験計画はおおむね順調に進展している。

バイオイメージング技術を駆使した肺への細胞浸潤様式の解析研究に用いるノックアウトマウスの納入が供給元の都合により遅延したため、マウス購入費、飼育費および関連実験試薬購入費が当該年度中に未使用となったため。尚、当初の研究計画でもノックアウトマウスの購入は当該年度末に計画されていたものであり、これまでのところ研究進捗におけるマウス供給遅延の影響はほとんどない。現時点で全体としての実験計画はおおむね順調に進展している。当初の計画通りバイオイメージング技術を駆使した肺への細胞浸潤様式の解析研究に用いるノックアウトマウスの購入費、飼育費および関連実験試薬購入費に使用する予定である。
エリスロポエチンの作用機序の解明、特にエポ反応性リン酸化蛋白の遺伝子クロ-ニング

依存性細胞株を用いたエリスロポエチン(EPO)細胞内刺激伝達の解析はこれまで1)Epoの細胞周期における作用点2)Aキナ-ゼ系及びPIーCキナ-ゼ系の関与などについて明らかにしてきた。今回テ-マに掲げた細胞蛋白リン酸化反応については以下の事が解った。すなわち、Epo刺激後1分以内にELMーIー1細胞膜分画に特異的に脱リン酸化されるペプチド(pp98)がみられた。pp98はセリン残基にリン酸化をうけており、脱リン酸化は30分で回復した。このペプチドとEpo受容体との関係が興味あるところであるが、非常に微量である事より以後の研究はあまり進行していない。一方、細胞増殖・分化と深く関っているチロシンリン酸化についても解析を進めている。Epo刺激後、ELMーIー1細胞には分子量80ー85KDa(py80)のチロシンリン酸化蛋白が検出来る。この反応は5ー10分で最高となり、以後減弱する。またpy80はEpo以外の、ILー3やGMーCSFでは誘導されない。しかも、Epoで分化するELMーIー1細胞ではみられるが、増殖反応のみを示すDAー1ERではみられない。この事より、Epoによる分化刺激に関与するものかもしれない。癌遺伝子cーrafとの関係が問題になるが、その産物Rafー1(74kDa)とは分子量が明らかに異なる。今後二のペプチド及びチロシンキナ-ゼの分離同定を行う予定である。これらの研究に加え、我々は核内癌遺伝子cーfos mRNAのEpo刺激初期(<15分)の上昇を明らかにしているが、この現象と上記リン酸化反応との関係を明らかにする実験系を現在作製中である。エリスロポエチン(Epo)に反応して増殖あるいは分化するマウス細胞株を,用いて、Epoの作用秩序を探る一連の研究を展開してきた。当該年度はまずEpo刺激によって脱リン酸化される蛋白について解析を進めた。Epoに反応して分化するマウス細胞株ELMーIー1を高密度で培養した後、Epoを作用させ、一定時間後に細胞を破砕、超遠心分画の後可溶化する。これを二次元電気泳動で展開し、オ-トラジオグラフィ-で解析すると、膜分画に刺激後一分以内に脱リン酸化されるリン酸化蛋白質(pp98)がみとめられた。pp98の変化は1530分以内に回復し、この細胞増殖を促進するもう一つの因子ILー3の刺激ではみられなかった。またELMーIー1をヘモグロビン陽性細胞に分化させた後解析しても刺激前と変わりがなかった。従ってこの変化はEpoに特異的であり、その急激で一過性である性質から、Epoの刺激伝達に深く関っている可能性がある。リン酸化を受けていることがわかった。また当該年度はEpoによる核内癌遺伝子の発現を検討した。ELMーIー1においても、Epoで増殖するDAーIERにおいても、cーfosの一過性の発現増強がみられた。cーmyc発現については著変はみられなかった。cーmyb発現はELMーIー1をEpoで刺激した時のみ減少し、赤芽球糸分化への関与が示唆された。今後は、pp98のEpo受容体との関係を明らかにするとともに、当初の目標に向って研究を推進したい。
抗癌ヒトモノクローナル抗体の認識する抗原ペプチドを用いた特異的免疫療法の検討

AgSK1-2HTの遺伝子レベルでの解析をさらにすすめ、full length cDNAをクローニングするため、Gene database analysisを行いnucleotide sequenceの検索ではほぼ同一とみなされるクローンが得られた。そこで、このsequenceを参考にしてprimerを設定、PCRを行いそれぞれのfragmentについてPCR direct sequencingを行った。推定されるfull length cDNAのopenreading frameは、387b.p.であり、129個のアミノ酸からなる分子量約13.7KDaのタンパクをコードすると考えられた。この結果は、NCBI Gen Bankに、accession number AF316855及びAKK15476として登録した。2.抗癌ヒトモノクローナル抗体の認識する癌抗原ペプチドを用いた腫瘍特異的CTLの誘導近年SK1抗体を用いて大腸癌細胞株HT29由来の発現cDNAライブラリーをスクリーニングして同定された癌関連抗原ペプチドのアミノ酸配列(20-mer)は、データベースの検索でも未だ報告のない全くあたらしいものであり、かつHLA-A2402分子と最も結合能の高いペプチドモチーフを有する9-merペプチドおよびHLA-A0201分子と結合能の高い10-merペプチドを含むことがわかった。現在我々は、healthy volunteerを中心に、上記のペプチドを用いて、in vitroでCTLを誘導しようと試みており、これが癌細胞株を特異的に障害することが確認されれば、第I相臨床試験を開始していきたいと考えている。1.抗癌ヒトモノクローナル抗体SK1を用いた消化器癌関連抗原ペプタイドの同定ヒト型モノクローナル抗体(HuMAb)SK1により認識されるAgSK1は主にヒト消化器癌に広く発現する腺癌に特異的な癌関連抗原であり、42-46KDaの糖蛋白である(Br.J.Cancer 1998:78:1313-22)。我々はすでにこのAgSK1を遺伝しレベルで解析し、HuMAbSK1の認識する抗原エピトープを含む20-merペプタイドについて報告した(Tissue Antigens 2000: 55: 157-61)。この20-merペプタイドについて、日本人に頻繁に見られるHLA-A2402分子と最もaffinityの高い結合モチーフ(TyratP2,TrpatP9)を有する9-merペプタイド:PYLPGDPGWを含むことに着目し、これをGST fusion proteinとして発現させるためsynthetic oligonucleotideをanealingしてNotl/Sall fragmentとしpGEX-5X-1 expression vectorにsubcloningした。これを同様に大腸菌に発現させHuMAbSK1を用いたWestern blottingにて抗原エピトープが存在することを確認した。さらに、HuMAb SK1の認識する抗原エピトープを限定するため、この9-merペプタイドの一部を同様にGST fusion proteinとして発現してWestern blottingを施行し、6-merペプタイド:PYLPGDが最小単位であることが示唆された。データベースの検索では、このアミノ酸配列と一致するクローンは現在までに報告はなかった。2.抗癌ヒトモノクローナル抗体SK1の認識する癌抗原ペプタイドを用いた免疫療法上記の9-merペプタイドあるい抗イデイオタイプSK1抗体を用いて、CTLを誘導しようとする試みは現在もなお引き続き行われている。更に実験をすすめ、新しい腫瘍マーカーや特異的免疫療法のためのペプタイドワクチンとしての可能性や、液性免疫と細胞性免疫との接点などについて検討をすすめていきたい。(2)抗癌ヒトモノクローナル抗体の認識する癌抗原ペプチドを用いた腫瘍特異的CTLの誘導近年SK1抗体を用いて大腸癌細胞株HT29由来の発現cDNAライブラリーをスクリーニングして同定された癌関連抗原ペプチドのアミノ酸配列(20-mer)は、データベースの検索でも未だ報告のない全くあたらしいものであり、かつHLA-A2402分子と最も結合能の高いペプチドモチーフを有する9-merペプチドおよびHLA-A0201分子と結合能の高い10-merペプチドを含むことがわかった。

これらのペプチドが癌を特異的に認識して障害するCTLを誘導し、癌特異的免疫治療に応用できれば、日本人の大部分にも適用可能なペプチドワクチンとして非常に期待が大きい。現在我々は、healthy volunteerを中心に、上記のペプチドを用いて、in vitroでCTLを誘導しようと試みており、これが癌細胞株を特異的に障害することが確認されれば、第I相臨床試験を開始していきたいと考えている。
コンデンシンIIを介したDNA複製と染色体凝縮の連係

コンデンシンIとIIは、高等真核細胞の染色体凝縮の過程において中心的な役割を果たしているタンパク質複合体である。これらの複合体は構造的にはよく似ており、分裂中期の姉妹染色分体ではどちらも軸上に集中するが、その分布は互いに重複しない。加えて、コンデンシンIIが細胞周期を通じて核に局在し、前期核内で始まる早い時期の染色体凝縮に関与するのに対して、コンデンシンIは核膜崩壊(前中期)以降の染色体凝縮に関与する。本研究では、分裂期以外でのコンデンシンIIの動態に着目して、この複合体がDNA複製と染色体凝縮の連係を担う因子のひとつであるという作業仮説をたてた。本研究では、複製が行われるS期におけるコンデンシンIIの動態を詳しく解析し、さらに複製が正常に進まない場合、染色体凝縮にどのような影響があるかを解析することで我々の仮説を検証した。HeLa細胞を用いた解析の結果、(1)核に局在するコンデンシンIIの総量とクロマチンに結合しているコンデンシンIIの量はDNAの複製が行われるS期に増加した。(2)コンデンシンIIのクロマチンへの結合は、複製されたDNA量に応じて増加した。(3)複製ストレス存在下でも、コンデンシンIIのクロマチンへの結合は、複製されたDNA量に応じて増加した。これらの結果は、コンデンシンIIがS期において複製と関連してクロマチンと結合することを示唆する。加えて、(4)複製ストレス存在下で形成された中期染色体には形態異常が高頻度で観察された。さらに、我々は、複製ストレスが染色体上におけるコンデンシンIIの挙動を変化させることを示唆する結果を得た。これらの研究成果の意義は、複製と染色体凝縮の連係におけるコンデンシンIIの役割の一端を初めて細胞生物学的に示すことができた点にあり、古くから知られているDNA複製の異常による染色体異常の理解にも新たな視点を見いだすことができると考えている。コンデンシンIとIIは、高等真核細胞において染色体凝縮の過程に必要不可欠なタンパク質複合体である。これら2つの複合体は構造的には互いによく似た複合体であるが、姉妹染色分体上での分布とその構築における役割は大きく異なり、コンデンシンIは間期で細胞質に局在し、核膜崩壊以降の染色体凝縮に関与する。一方、コンデンシンIIは分裂期が始まる以前から核に局在しており、分裂期の早い時期から染色体凝縮に関与する。そこで本研究では、分裂期以外でのコンデンシンIIの動態に着目して、この複合体がDNA複製と染色体凝縮の連係を担う因子であるという作業仮説を提唱した。本年度は細胞生物学的手法によってこの仮説を検証することを試みた。HeLa細胞を用いて解析した結果、S期が始まる前には核内のコンデンシンIIはクロマチンと結合していないが、G2期にはクロマチンと結合していることが示された。また、細胞周期を同調した集団において、クロマチンと結合しているコンデンシンIIは、S期の間にDNA複製の進行と相関して増加したが、DNAポリメラーゼの阻害剤であるアフィディコリンを加えることにより、その増加は抑制された。これらの結果は、コンデンシンIIのクロマチンヘの結合がDNA複製の進行と共役していることを示唆する。この成果は、コンデンシンIIによる染色体凝縮は、分裂期に先立って、複製中あるいは複製直後から既に開始している可能性を示した点で重要性が高い。さらに平行して、X染色体をモデル系としたDNA複製とコンデンシン動態の解析を実施した。その結果、複製タイミングが互いに異なるヒト細胞の活性Xと不活性X染色体の間で、2つのコンデンシンの分布に違いを見いだすことはできなかった。このことは、染色体全体の複製タイミングの違いとは異なる別のメカニズムによって、2つのコンデンシンの中期染色体上の局在が決まっている可能性を示した点で意義があると思われた。

これらの研究成果の意義は、複製と染色体凝縮の連係におけるコンデンシンIIの役割の一端を初めて細胞生物学的に示すことができた点にあり、古くから知られているDNA複製の異常による染色体異常の理解にも新たな視点を見いだすことができると考えている。
禁煙をめざした経耳介迷走神経電気刺激治療の確立

NET-2000による耳介の副交感神経電気刺激が禁煙に及ぼす効果について検討した。電気刺激を与える前後の心電図記録から得られた副交感神経活動を比較した。副交感神経活動は、喫煙群、非喫煙群とも増加し、非喫煙群の増加は有意であった。電気刺激と通常のバレニクリン治療との短期禁煙効果を比較した。バレニクリン治療群では、ニコチン依存度が有意に低下した。電気刺激群の心理検査尺度の改善は、バレニクリン治療と同じ傾向を示した。電気刺激は副交感神経活動を増加すること、禁煙維持効果を有する可能性があることが推測できた。25年度は、バレニクリン治療中の喫煙者と非喫煙者とを対象として、両群にNET-2000による電気刺激を加え、ホルター心電図記録により刺激の前後24時間ずつの副交感神経活動量を求め、活動量の変化を見ることを計画した。当初10名程で副交感神経活動を比較したが、被験者個々の生活リズムを均一にコントロールすることは不可能であることが判明した。そのため、今年度の研究目的を達成するためプロトコールを修正した。つまり、喫煙者10名、非喫煙者10名を対象として、ホルター心電図計を装着し、安静10分の後に、NET-2000刺激を加え、さらにその後10分の間安静を保ち、前後10分間ずつの心電図記録から得られた副交感神経活動を比較することとした。以下に、研究結果を示す。非喫煙者の年齢は33.9 (8.8)、非喫煙者の年齢は31.9 (7.1)。副交感神経活動の指標としてはRR50(%)およびLF/HFを用い、統計検定にはWilcoxonの符号付き順位検定を用いた。全対象者において、NET-2000による耳介刺激前後では、RR50(%)においては11.4 (12.4)から13.9 (12.9)へ(p=0.01)、LF/HFにおいては2.8 (2.0)から2.9 (1.7)へ(p=0.85)変化した。喫煙群では同じく、9.0 (11.4)から10.2 (10.6)へ(p=0.34)、3.3 (2.6)から2.6 (1.4)へ(p=0.36)、非喫煙群では同じく、13.7 (13.5)から17.6 (12.4)へ(p=0.01)、2.4 (1.0)から3.2 (1.9)へ(p=0.09)変化していた。喫煙群と非喫煙群間で、刺激前のRR50(%)とLF/HFには有意差はなかった。RR50(%)を指標とした副交感神経活動は、NET-2000刺激により両群とも増加し、特に非喫煙群では有意な増加を認めた。26年度は25年度で確認された耳介電気刺激の副交感神経に対する効果をもとに、臨床的にニコチン依存症の治療効果を確認することを目的とした。そのため、1)耳介電気刺激のみを定期的に与えるA群、2)通常のバレニクリン治療のみを受けるB群、3)耳介電気刺激とバレニクリン治療の両方を受けるC群、の3群(それぞれ10名前後)を設定し、それぞれの群の禁煙率、ニコチン依存度調査、種々の心理的テストバッテリーを使用した心理面での評価などを測定した。A群では11名がプロトコールを終了した。その内の3名においては刺激最終回時点で完全禁煙が達成できた。他の5名においては喫煙本数の50%以上の減少を認めた。残りの3名では喫煙本数の減少は認められなかった。前二者を合わせた8名においては、心理的テストバッリー面で、抑うつ度、および、自己コントロール感において有意の改善が認められた。B群では現時点で6名がプロトコールを終了した。その内の4名においては経過観察終了時点で完全禁煙が達成できた。他の2名では喫煙本数の50%以上の減少を認めた。心理的テストバッテリー面で、抑うつ度、および、自己コントロール感において有意の改善が認められた。A群の禁煙維持率はB群のそれに匹敵する可能性が示唆された。現在、B群の追加対象者、および、C群の対象者のリクルートを行っている。NET-2000刺激による副交感神経活動量変化を検討するため、喫煙者10名、非喫煙者10名を対象としホルター心電図計を装着し、刺激前後の副交感神経活動を比べた。指標としてRR50(%)とLF/HFを用いた。全対象者で、刺激前後では、RR50(%)においては11.4 (12.4)から13.9 (12.9)へ(p=0.01)、LF/HFにおいては2.8 (2.0)から2.9 (1.7)へ(p=0.85)変化した。喫煙群では、9.0 (11.4)から10.2 (10.6)へ(p=0.34)、3.3 (2.6)から2.6 (1.4)へ(p=0.36)、非喫煙群では、13.7 (13.5)から17.6 (12.4)へ(p=0.01)、2.4 (1.0)から3.2 (1.9)へ(p=0.09)変化した。

喫煙群と非喫煙群間で、刺激前のRR50(%)とLF/HFには有意差はない。RR50(%)を指標とした副交感神経活動は、刺激により両群とも増加し、特に非喫煙群では有意な増加を認めた。次に、NET-2000刺激群(12名)とバレニクリン治療群(9名)の禁煙効果を比較した。刺激群は1週間に1度の頻度でNET-2000で左右各15分ずつ計8回刺激した。一方、治療群は通常の禁煙治療を受けた。評価尺度には、ビジュアルアナログスケール(VAS)による喫煙欲求程度、ファガストロームニコチン依存度テスト(FTND)、一般健康調査28項目版(GHQ-28)、気分プロフィール検査(POMS)、首尾一貫感覚調査(SOC)を用いた。刺激群と治療群とも、VAS、FTND、POMS、SOCの項目で得点の改善を認めた。一方、GHQでは両群とも変化はなかった。VASとFTNDにおいて、治療群で有意の変化を認めた。刺激群は短期禁煙で治療群に劣っていた。しかし心理検査尺度において治療群と同じ傾向の変化を示した。NET-2000による耳介の副交感神経電気刺激が禁煙に及ぼす効果について検討した。電気刺激を与える前後の心電図記録から得られた副交感神経活動を比較した。副交感神経活動は、喫煙群、非喫煙群とも増加し、非喫煙群の増加は有意であった。電気刺激と通常のバレニクリン治療との短期禁煙効果を比較した。バレニクリン治療群では、ニコチン依存度が有意に低下した。電気刺激群の心理検査尺度の改善は、バレニクリン治療と同じ傾向を示した。電気刺激は副交感神経活動を増加すること、禁煙維持効果を有する可能性があることが推測できた。1)耳介刺激群は当初の予定どおり10例以上のリクルートが可能であった。2)バレニクリン治療群は6名がプロトコールを終了し、現在さらに3例がエントリーして経過をフォローしている段階である。この群は間もなく予定数に達すると思われる。3)耳介刺激とバレニクリン治療の両方を受ける群を設定する予定であったが、対象者の時間的な制約・負担が大きくなることから、対象者をリクルートできていない。以上のことより、耳介刺激とバレニクリン治療の両方を受ける対象者をリクルートすることに支障が生じ、当初の計画よりも研究進捗度は遅れることとなった。精神医学1)耳介刺激とバレニクリン治療の両方を受ける群のリクルートを再度強化する。本研究の意義を十分に説明し、研究参加意欲を高め同意を得る努力を重ねる。2)介入終了直後のみならず、介入終了後6か月の時点での、中期的な禁煙維持率も比較したい。3)禁煙維持率だけでなく、心理面での変化にも重点をおいて比較検討したい。4)平成25年度で得られた耳介刺激による副交感神経量の変化、および、平成26・27年度で得られた結果をもとに、いくつかの関連学会で成果を報告する予定である。申請時のプロトコールを若干修正したことにより、副交感神経活動におよぼすNET-2000による経耳介迷走神経電気刺激の効果を実証できた。その効果は、非喫煙群において顕著であった。修正後のプロトコールに参加した喫煙対象者は全てバレニクリン治療を受けておらず、禁煙治療のバイアスを除外できた点はより意味のある結果であるかもしれない。刺激介入前の副交感神経活動の点で、非喫煙群と喫煙群との間では、非喫煙群の方か副交感神経活動が優位であるような印象があったが、統計的には有意なものではなかった。いずれにしても、耳介の副交感神経系領域をNET-2000を用いて刺激することにより、副交感神経活動の変化がもたらされたことは、今年度の研究目的がほぼ達成できたものと考えられる。研究対象者のリクルートが当初の計画通りに進まず、謝金分として助成金の未使用分が生じた。26年度は、当初の計画通り、1バレニクリン単独治療群、2バレニクリンと耳介電気刺激併用群、3耳介電気刺激単独群、の3群を設定し、それぞれの群の禁煙維持率を比較する。
電気二重層キャパシタ電極用もみ殻由来高密度マイクロ・メソポーラス活性炭の開発

もみ殻中に天然にナノレベルで分散するシリカを溶脱し,糖を添加剤として利用することで,電気二重層キャパシタの電極に適したマイクロ・メソポーラス活性炭を開発した。電解液として有機系電解液およびイオン液体を用いた場合,開発したもみ殻由来活性炭は,市販の樹脂由来活性炭より優れた蓄電性能を示した。インピーダンス分析を行うことで,活性炭の細孔構造とその容量抵抗特性との相関が明確になった。電気二重層キャパシタ(EDLC)の電極材として優れた性能を示す活性炭を,もみ殻を主原料に安価に製造する技術を実現することが本研究の目的である。本年度は,もみ殻由来マイクロ・メソポーラス活性炭の製造方法の探索,その活性炭の電極材への加工,ならびにその充放電特性およびインピーダンス特性の評価技術の確立を目指した。水を加えた糖を煮沸してシロップを製造し,予備炭化したもみ殻と混合することで,液相で糖を供給した。その混合物をさらに本炭化して得たもみ殻炭を水酸化ナトリウム水溶液に浸漬することで,もみ殻に天然に含有されるシリカを除去した。その後,炭酸ガス等で賦活を行うことでもみ殻由来のマイクロ・メソポーラス活性炭を製造した。もみ殻炭にシロップを粘結剤として添加し,圧縮成形することで,活性炭の高密度化を狙ったが,顕著な効果は得られなかった。しかし,賦活工程を工夫することで,十分な密度は確保できた。糖の添加量や賦活工程を変化させることで,もみ殻由来活性炭のマイクロ・メソポーラス構造を制御することが可能となった。すなわち,優れた充放電特性を示しうるバイオマス由来活性炭を新規に製造することに成功した。導電助剤と成形剤を用いて活性炭からEDLC電極を製造し,代表的な有機系電解液であるTEMA・BF_4/PCとセパレータ,さらにその電極で構成される充放電試験用EDLCセルを組み上げた。そして,充放電試験システムおよびインピーダンス計測システムの立ち上げを行い,活性炭試料の充放電特性とインピーダンス特性を評価することが可能になった。電極加工条件および電解液の種類を変化させるなどして,活性炭に最適な運転条件を探索し,より優れた充放電特性を示しうる活性炭を開発できるようになった。昨年度に製造方法を確立したもみ殻由来マイクロ・メソポーラス活性炭および比較用市販樹脂ベースのマイクロポーラス活性炭を電気二重層キャパシタ(EDLC)の電極に加工し,充放電特性およびインピーダンス特性を評価した。活性炭の電極加工方法として,市販EDLCの電極加工条件に極めて近いアルミニウム箔に活性炭と導電助剤の混合物を塗工する方法も確立した。その際,バインダと溶媒,導電助剤の組合せによって最適な加工条件の探索する必要があり,その探索に時間を要した。そのため,活性炭の充放電特性およびインピーダンス特性の評価には,ポリテトラフルオロエチレンをバインダとして,導電助剤のアセチレンブラックを添加したものをシート状に成形し,それを円形に打ち抜いて電極として用いる旧来の手法を用いた。細孔構造の異なる複数のもみ殻由来活性炭および市販活性炭に対して,複数のEDLC用電解液を用いた。現在,EDLC用電解液として主流であるプロピレンカーボネート(PC)を溶媒とする1 Mトリメチルエチルアンモニウム・テトラフルオロボレート(TEMA・BF4/PC)の他,カチオンサイズが小さい1.5 Mアゾニアスピロノナン・テトラフルオロボレート(SBP・BF4/PC)を用いた。さらに,液状を呈する塩のみからなるイオン液体である1-エチル-3-メチルイミダゾリウム・テトラフルオロボレート(EMIm・BF4)も用いた。もみ殻由来活性炭において,メソ孔比率が高くなるに従い,イオン液体であるEMIm・BF4を用いることで高い静電容量を得られることが分かった。一方,マイクロ孔比率が高くなるに従い,また電流密度が大きくなるに従い,PC溶媒系の電解液を用いることで高い静電容量が得られた。マイクロ孔とメソ孔比率を同程度にしたもみ殻由来活性炭は,試験条件によっては,比較用市販活性炭より優れた特性を示した。特に,もみ殻由来活性炭のSBP・BF4/PC電解液への適合性が高く,顕著な効果が得られた。もみ殻活性炭および市販樹脂由来の高性能電極用活性炭に対して,通常の試験条件の他に,電解液の耐電圧を超える厳しい条件での充放電試験を行った。これまでの研究で優れた特性を示したマイクロ孔とメソ孔比率を同程度にしたもみ殻活性炭を使用した。電解液には,プロピレンカーボネートを溶媒とする1 Mトリエチルメチルアンモニウム・テトラフルオロボレート(TEMA・BF4/PC),1.5 Mアゾニアスピロノナン・テトラフルオロボレート(SBP・BF4/PC),およびイオン液体の1-エチル-3-メチルイミダゾリウム・テトラフルオロボレート(EMIm・BF4)を用いた。充放電試験による静電容量の評価の他に,インピーダンス分析を実施した。

その際,活性炭の電気的等価回路モデルを構築した上で,インピーダンス分析結果をもとにしたフィッティングシミュレーションを行い,その等価回路上の各素子の特性値を求めた。そして,その特性値をもとにして,活性炭の充放電特性およびその劣化様相について検討した。セル電圧02.5 Vさらに電解液の耐電圧を超える03.0Vでの充放電試験を行った。その結果,広範な電流密度領域において,市販活性炭より高い静電容量がもみ殻活性炭に現れた。もみ殻活性炭は特に電解液1.5M SBP・BF4/PCとの適合性が高かった。すなわち,適切な電解液の選択により優れた充放電特性を得られることが分かった。また,インピーダンス分析の結果,セル電圧を増加させると,ヘルムホルツ層に起因する容量は増加し,吸着に起因する容量は低下することが,もみ殻活性炭および市販活性炭共通に見られることが分かった。イオンの拡散に関するインピーダンスについては,両者に顕著な差が現れ,電解液中のバルクから拡散層におけるイオン移動に,活性炭の細孔構造が影響することが示された。一方,03.0Vでの充放電では,顕著な静電容量の低下や内部抵抗の増加などの劣化は両活性炭に見られなかった。26年度が最終年度であるため、記入しない。電気電子工学26年度が最終年度であるため、記入しない。研究の目的の達成のため,平成24年度の実施計画をもみ殻に由来する高密度マイクロ・メソポーラス活性炭の製造技術を開発し,さらに,活性炭を電極材として組み込んだEDLCの充放電特性およびインピーダンス特性の評価方法を確立することにした。活性炭を製造技術の開発にほぼ成功し,また,充放電特性およびインピーダンス特性の評価装置および評価方法もほぼ確立できたことから,本研究はおおむね順調に進展していると判断した。もみ殻に由来するマイクロ・メソポーラス活性炭の製造方法の確立およびその電気二重層キャパシタ用電極への加工方法の確立をおおよそ実現した。また,比較用市販活性炭と同時に充放電特性およびインピーダンス特性を複数の電解液使用の条件の下に実施した。試験条件を最適に選択することによって,もみ殻由来活性炭から市販活性炭より優れた特性を得られることを明らかにしたことから,本研究はおおむね順調に進展していると判断した。今後は,活性炭およびEDLC構成の最適化と性能の向上を目指す。種々の物性を有する活性炭に電極加工条件とEDLC構成の最適化を図ることで,充放電特性を大きく向上させる。導電助剤および成形剤の種類と添加量,電解液の種類を変化させ,EDLCの充放電特性とインピーダンス特性を計測する。もみ殻由来マイクロ・メソポーラス活性炭の充放電機構および劣化機構の解明を今後行う。電解液の種類や印加電圧が変化した場合において,活性炭の静電容量と内部抵抗の変化を調査する。同時に活性炭自体に化学的および形態的な分析を行い,さらに優れた電気二重層キャパシタ電極用もみ殻由来活性炭を実現するための基礎データを得る。
特異摂動論

(1)完全WKB解析、即ちBorel総和法を用いたWKB解析、に拠り、2階Fuchs型方程式のモノドロミー群を、WKB解の周期積分に依り記述できることを示した。(河合・竹井:特異摂動の代数解析学第3章、岩波書店)(3)ハミルトン系の形式的な正準変換による新しい形式解の構成法の開発。(竹井:Publ.RIMS,34)(5)高階非線型方程式の場合の解に現われ得る自然境界の漸近解析的取扱い。(6) Painleve系以外の非線型方程式の構造論。(4),(5),(6)に就てはようやく研究の方向が見えて来たか、と云うのが現況である。本年度は特異摂動論の内、特に非線型微分方程式の構造論に関連する部分に研究の重点を置いた。得られた成果の内最も著しいものは代表者と分担者竹井によるPainleve方程式の2-パラメタ解の構造に関する結果であり、これは、その重要性に鑑みProc.Japan Acad.A-72(1997)pp.144-147に要旨を速報した。その内容は「(Multiple-scaleの方法で構成した)任意のPainleve方程式の任意の2-パラメタ解は、局所的には、パラメタを然るべく選んだI型Painleve方程式の解に変換される。」と約言できる。しかもこの変換が、Painleve方程式の背後にある、より大きな空間上のSchrodinger方程式の変換によって定められることも重要な事実であろう。さらにこの研究結果はPainleve函数の接続公式に重要な知見を与えるばかりでなく理論的にも、上述のSchrodinger方程式に含まれるパラメタに関し、これ迄知られていなかった新種の変形の可能性を強く示唆して理論の一層の深化をもたらすに至った。この間の事情については本年1月に開いた数理研でのワークショップ「完全WKB解析と複素フーリエ解析」(代表者;河合隆裕)の報告集(近刊)で報告の予定である。(河合-竹井)又、このワークショップではフーリエ級数の“grouping"の解析的意味についても興味深い議論がなされ、それも併せて報告(河合-Struppa)の予定である。尚、平成8年7月には“EU支援によるSummer School"(於リスボン)で「特異摂動の代数解析学」に関する連続講演を行うよう依頼を受けたので河合と竹井が手分けして完全WLB解析の微分方程式論への応用を中心に1週間の連続講演を行った。その講演を中心に「特異摂動の代数解析学」と云う一書をまとめ、岩波書店より近刊の予定である。前年度に得られた2-パラメタパンルヴェ函数の構造定理(河合-竹井、Adv.in Math.に印刷中)を用いてパンルヴェ函数の接続公式を整備しつつある。今年度は特にパンルヴェIII,V,VIの取扱いを目標に特異点の近傍での漸近解析を試みた所、予想外のストークス図形の切替のパターンに遭遇し(二重変り点から出て(特異点と単純変り点を囲む形で)その二重変り点に戻るストークス曲線の出現)現在(平成10年3月)青木、竹井と共に河合は極めて興奮している。又、特異点の近傍でのパンルヴェ・ハミルトニアン系の構造論として高野により数年前に確立されたある還元定理を特異摂動論的に整理し直すことによりmultiple-scale analysisに依らないより直接的な2-パラメタ解の構成法が竹井により発見された(近刊予定)ことも理論の整備に際し重要な役割を果たすと思われる。又、このようなパンルヴェ函数及びその背後にあるシュレ-ディンガー方程式の特異摂動論に於る進展を踏まえて高階方程式の構造論を模索している。特に保型函数の逆函数、即ち、polymorphic函数、をまず手始めに調べて、特異摂動論的な解(1-パラメタ解)が、非線型微分方程式は一般には自然境界を持つ解を許容すると云う(余り広く認識されている訳ではないが極めて重要な)事実の解明に有用であることを示した。今後の高階方程式の特異摂動論的解析に於て一つの出発点となると考えている。又同時に理論物理学に於る特異摂動論の興味ある一例として小嶋等による有限温度での場の量子論での(ファインマン流の)摂動展開の超局所解析に関する議論を始めている。(1)任意2-パラメタのPainleve超越函数は局所的かつ形式的には適当にパラメタを選んだI型Painleve函数に変換され、しかもその変換はPainleve函数と密接に関連したあるSchrodinger方程式のWKB解析的変換を用いて与えられることを示した。。

(2)高階の方程式のWKB解析に於いて極めて著しい事実としてStokes曲線の交叉が起きると云うことがある。この状況での正しい接続公式を求めるべく解が積分表示を持つ3階の微分方程式(Carrol-Hioeの方程式)を詳しく調べ、Stokes幾何学に対する(我々自身のかって提出した)Ansatzの正当性を(部分的にではあるが)検証した。(3)例えばPainleve方程式のmultiple-scale解を求める代わりにハミルトン系のパーコフ型の標準形への正準変換を用いた新しい形式解の構成を行った。これは今後の理論の進展に取って(multiple-scale解が余りに技巧的であってその理論的位置付けが為し難かっただけに)重要と思われる。(4)ナビエ・ストークス方程式に於いてレイノルズ数を無限大にした時の解の様相について「計算機を用いての理論的解析」を行った。(5)完全WKB解析、即ちBorel和を用いるWKB解析、を用いることにより2階Fuchs型方程式のモノドロミー群の構造をWKB解を用いて記述することが出来る。さらにその計算の手続きはStokes図形のグラフ論的性質に依り記述することが出来る。これらはそれ自身として重要であるだけでなくそのような微分方程式の変形理論を経由してPainleve方程式の構造論につながると云う点からも重要である。
蛍光体の残光時間差を併用した可変色光源の開発

本研究では、発光色と残光時間の異なる2種の蛍光体を混合し内面に塗布したランプを、種々の周波数やパルス幅で点灯することによって発光色を変化することを試み、可変色放電の原理に基づく管壁負グロー放電(誘電体バリアー放電)を用いた発光色可変光源とその点灯回路を試作した。(1)混合塗布した2種の蛍光体の励起立ち上がり時間、立ち下がり時間が異なれば、点灯パルス周波数、パルス幅に応じて発光の比率が変化する可能性がある。この点についてシミュレーションと基礎実験をおこなった。シミュレーションでは発光色を変化することも可能であったが、実験では蛍光体の励起立ち上がりと立ち下がり時間の異なるものを使用することができず、十分な光色変化は得られなかった。(2)Ne2.67kPa+Hg封入(蛍光体は日亜化学NP105:NP320=10:20を使用)の内部電極放電管では、CIE-xy色度(0.425,0.256)、輝度522cd/m^2(0.337,0.207)、526cd/m^2の範囲で光色制御が可能であった。(3)Xe2.66kPa+Hg封入の内部電極(軸方向)と外部電極(半径方向)を持つ蛍光放電管(NP99:NP360=10:10使用)では、軸方向:半径方向の点灯パルスを時分割とし、混合比を1:0から0:1まで変化すれば、CIE-xy色度(0.540,0339)、輝度350cd/m^2から(0.309,0.299)、600cd/m^2まで変化できる。(4)点灯回路はフルブリッジ型矩形波点灯回路を試作し使用した。上記(3)では、両方向の放電のための時分割フルブッジ点灯回路を製作した。放電管試作担当の東芝ライテック(株)・井上が交付決定後間もなく9月1日付けで福井高専に転出したため、新しい放電管の試作に企業の協力が得られ難くなった。来年度、同社より分担者を交代していただいて開発・試作を進めることとし、今年度は市販蛍光ランプを流用し、電極の消耗その他の基本特性の測定、コンピュータシミュレーションと点灯結果との比較、点灯回路の開発・試作等に重点を置いて研究を進めた。1.放電管(1)電極発光色を制御するためにはデューティ比の小さいパルスを使用する必要があるが、その場合、熱陰極では電極温度が維持できず電極の消耗,管壁の黒化などの悪影響をもたらす。デューティ比1%程度までの電極の消耗状況をフィラメント電流との関係において調査した。(2)蛍光体三波長型蛍光ランプに用いられている蛍光体、緑色(LaPO_4:Ce,Tb),青色(BaMgAl_<10>O_<17>:Mn,Eu),赤色(Y_2O_3:Eu)等について、発光色の変化の実測とコンピュータシミュレーションとの相違について調査した。2.点灯回路の設計・製作デューティ比1%50%、周波数50Hz50kHz、電圧1000V程度まで、パラメータを広範に変えられる点灯回路を試作し、種々の点灯測定に供した。今年度は点灯条件を幅広く変えるための回路を試作したが、来年度は適正条件近傍に絞った安価なものを目指す。3.点灯実駿設備備品費として計上したディジタルオシロスコープは速やかに購入して最大限に活用し、管入力,管電圧,電流等を測定した。これによってデューティ比の小さいパルスの電力測定、フルブリッジ回路のようにグランドレベルから浮いた電位で変動するランプの電圧、電力等が正確に測定できるようになった。

研究分担者として東芝ライテック(株)石神敏彦を迎え、放電管設計・製作に関して協力を得ることになった。本年度は昨年おこなった残光特性のシミュレーションに続き、紫外線放射ダイオードを用いた基礎実験と、2種類の蛍光放電管の試作点灯、回路の改良を行い、主要なデータの測定をおこなった。また、研究成果の一部を学会において発表した。(1)昨年度の残光特性についてのシミュレーションに基づき、紫外線放射ダイオードを種々の条件で点灯し、その放射光で蛍光体を発光させる実験をおこなった。シミュレーションでは発光色を変化することも可能であったが、実験では蛍光体の励起立ち上がりと立ち下がり時間の異なるものを使用することができず、十分な光色変化は得られなかった。(2)Ne2.67kPa+Hg封入(蛍光体は日亜化学NP105:NP320=10:20を使用)の内部電極放電管を試作した。CIE-xy色度(0.425,0.256)、輝度522cd/m^2(0.337,0.207)、526cd/m^2の範囲で光色制御が可能であった。(3)Xe2.66kPa+Hg封入の内部電極(軸方向)と外部電極(半径方向〕を持つ蛍光放電管(NP99:NP360=10:10使用)では、軸方向:半径方向の点灯パルスを時分割とし、混合比を1:0から0:1まで変化すれば、CIE-xy色度(0.540,0.339〕、輝度350cd/m^2から(0,309,0.299)、600cd/m^2まで変化できる。(4)点灯回路はフルブリッジ型矩形波点灯回路の改良をおこなった。上記(3)では、両方向の放電のための時分割フルブリッジ点灯回路を製作した。