hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒト前立腺癌xenograftの作成とホルモン非依存性獲得のメカニズムの解明

(背景)前立腺癌の罹患率が上昇しているが、早期癌が著しく増加する一方で進行癌も増加している。内分泌療法後の"ホルモン非依存性前立腺癌"に対しては、明らかに有効といえる治療が存在しないのが現状であり、臨床上大きな問題となっている。前立腺癌のホルモン非依存性獲得のメカニズムを究明するため、前立腺癌xenograftの確立を目指した。(方法)インフォームドコンセントのもと、同意を得られた患者からの前立腺癌の生検標本、前立腺全摘除術の手術標本、剖検例からの標本をSCIDマウスに移植して前立腺癌xenograftを作成した。(結果)1.未治療前立腺癌の前立腺全摘手術標本、前立腺生検組織からはSCIDマウスにおけるxenograftの確立には至らなかった。2.剖検例3例中、1例からxenograftの作成に成功し、継代可能な状態となった。3.このxenograftは、免疫染色、RT-PCRの所見、更にはSCIDマウスの除睾術により腫瘍サイズが縮小することからホルモン依存性の段階であることが明らかとなった。(結結)今後はこのxenograftの生物学的特徴をさらに検討し、前立腺癌研究の上でなお重要な課題となっているホルモン非依存性の獲得のメカニズムの解明に応用していくことが必要であると考えている。前立腺癌の進行等の研究のためのホルモン依存性を有する細胞株、xenograftは数種しかないというのが現状である。我々の確立したxenograftが今後の前立腺癌研究のひとつのツールとなるために今後さらなる研究が必要と考えている。本年度、前立腺癌のホルモン非依存性獲得のメカニズムを解明することを目的に、未治療前立腺癌患者の前立腺全摘手術標本から腫瘍組織を採取し、SCIDマウスの皮下および前立腺局所に移植し、Xenograftモデルを作成する試みを行った。皮下Xenograftモデルについては計6症例の前立腺全摘手術標本からの組織を直接SCIDマウスの皮下に移植をした。前立腺同所移植モデルについては計4症例の手術標本からの組織を培養したのち、SCIDマウスの前立腺内に移植した。現在、あきらかに腫瘍の生着したマウスは観察できていないが臨床検体からのXenograftの形成にはある程度の期間を様子と考えられ、ひきつづき観察中である。今後マウスにXenograftの形戊を確認できれば、除睾手術などを行い、ホルモン非依存性癌のXenograftの形成を試みる予定である。また、未治療前立腺癌ではないが、本年度に2例の前立腺癌患者の剖検症例から前立腺癌組織を得ることができた。ホルモン非依存性癌と考えられる癌組織であるが、貴重な組織が得られたためこれらについてやSCIDマウスの皮下に移植を行った。1例については前立腺原発巣からの組織を、もう1例については前立腺原発巣および肝転移巣からの組織を手術標本と同様の手技でSCIDマウスの皮下に移植した。これらについても現在前立腺癌Xenograftの形成について経過観察中である。1)前立腺癌生検組織からのxenograft作成について。経直腸的生検から得られた生検組織からxenograftの作成を試みているが、大腸菌などの汚染は通常の抗生剤を含んだ培養液の使用により、10%以下に抑えられた。ただし、本方法では、癌細胞数が少なすぎる可能性があり、実験計画は2)に移行している。2)前立腺全摘除術の標本からのxenograftの作成について。前立腺組織の短期培養後、あるいは直接、SCIDマウス皮下にxenograft作成を行っている。少数例で、graftが生着したと思われ増殖したが壊死に陥った。いくつかの問題の可能性があるが、いずれも血管の増成が不十分であると考えられた。この点について工夫して現在実験の継続中である。3)前立腺癌患者の剖検例(転移組織)からのxenograftの作成。2年間で3例の方々に同意が得られ、xenograftの作成を試みている。

癌組織としては、最も悪性度が高くxenograftを作成するためには条件の良い組織であるが、一般的に末期癌の患者は、免疫力の低下などのため、全身性の感染症(敗血症)を併発していることがほとんどであり、いずれのgraftも抗生剤の効果に乏しい細菌あるいは真菌の感染により汚染している。以上の経過から、前立腺全摘除術術標本からのxenograftの作成が最善であると考え研究を継続中である。
タイ北部における有毒藍藻の実態調査

タイのメジョー大実験養魚池と商用養魚池(ナマズ養魚池とテラピア養魚池)で、microcystin (MC)濃度測定、16SrDNAの全藍藻とMicyorocystis sp.、MC合成遺伝子mcyaDとmcyE(Microcystis特異的)の定量PCRを実施した結果、全項目でテラピア池よりナマズ池が高かった。MC濃度とmcyDコピー数の間にナマズ池で正の相関があったが、テラピア池は明確な相関がなかった。使用したmcyD-primerはMicrocystis以外にPlanktothrixやAnabaenaのmcyDを増幅すること、種毎にMC産生能が異なることから、藍藻種の遷移がMC濃度/mcyD比に影響することもこの原因の一つと推察された。また両池ともにmcy保有藍藻中のMicrocystisは10%以下であり、多くのmcyがPlanktotrixやAnabaena由来であることも示唆された。養魚池から単離のMicrocystisもmcyD非保有株であった。MC-LR/-RR/-YR比もナマズ池とテラピア池では異なり、時間的に変化したことも藍藻種構成の遷移を裏付けた。一方、MC分解遺伝子mlrAコピー数とMC濃度には正の相関があった。霞ヶ浦土浦港に比べ実験養魚池のmlrA/MC濃度比は高く、このことから高いMC分解活性が実験養魚池のMC濃度を低下させ、MC濃度/mcyD比が土浦港より実験養魚池で1/10以下となった原因の一つと推察された。さらに、有毒藍藻(mcyD)発生頻度は全リン濃度に対するロジスティック回帰推定が有効であった。また1μg/L以下のMC-RR,YRとカビ臭物質Geosminと2MIBが養魚から検出され養魚池浄化が必要である為、木炭担体フェンス型生物ろ過装置により藍藻とMCが除去可能なことを示し、藍藻増殖-浄化モデルによって有効な養魚池浄化法を検討した。タイのチェンマイ県、サンサイにあるメジョー大学(Faculty of Fisheries Technology and Aquatic Resources, Maejo University)のNiwooti Whangchai准教授の研究室を中心に、ナレンサワン大学パヤオ校(Naresuan University Phayao)、チェンマイ大学(Chiang Mai University)およびパヤオ水産試験場と共同で、チェンマイ近郊とパヤオ市近郊の養魚池(テラピア、ナマズ)およびパヤオ湖で現地調査を実施した(6月-予備調査-、9月、12月、3月)。各現場では、DO,pH,温度、濁度、電導度を測定した。また、採取したサンプルは、クロロフィルaとTSSを測定すると同時に、藻類の同定と計数を行った。さらに水質分析(NO_3-N,NO_2-N,NH_4-N,PO_4-P,TN,TP)をメジョー大学で実施した(分析結果に矛盾があるため再分析中)。藍藻毒ミクロシスティンの分析としては、HPLC分析とともに、ELISA法、脱リン酸化酵素PP2Aを用いた酵素アッセイ法について技術指導を実施した。さらに、藍藻の分子生態学的解析を実施するための遺伝子抽出法(iSOILとFastDNA Spin kit for Soil)およびReal Time PCRの技術指導を実施した。また、カビ臭物質(2MIB,Geosimin)分析はメジョー大学のバイオテクノロジーセンターで実施した。タイのチェンマイにあるメジョー大Niwooti准教授の研究室を中心に、パヤオ大、チェンマイ大と連携してテラピアとナマズの養魚池を昨年度調査し、microcystinのHPLC分析と凍結サンプルからの新規DNA抽出法を開発し、microcystin産生遺伝子mcyD、16SrDNAの藍藻特異領域とMicrocystis sp.特異領域のTaqman定量PCRを実施した。テラピア池とナマズ池すべて(39池)で藍藻が検出され、Microcystis sp.はテラピア池41%、ナマズ池は76%、microcystinはテラピア池18%、ナマズ池では35%でそれぞれ検出された。また、mcyDが検出されmicrocystinが検出されないテラピア池も5つあり、タイ北部養魚池はmicrocystin非生産株の割合が高いことが示唆された。パヤオ近郊の鶏糞等の肥料を加えたナマズ池(2池:月2回採水)、さらに豚飼育小屋を池上に設置したテラピア池、Maejo大学にナマズとテラピアの実験養魚池(週1回採水)をそれぞれ定期モニタリングの対象池とした。藻類群集(藍藻、緑藻、ケイ藻)の光顕による正確な同定計数のための藍藻の形態データベースの作成を実施した。また、水質とmicrocystinの分析、定量PCRによる藍藻群集解析を継続し、現在までに、餌の大量投入とナマズの底泥擾乱でパヤオのナマズ池は有毒Microcystis aeruginosaが多量に出現し毒性が高く、テラピア池では糸状藍藻が多くなる傾向が判明した。Maejo大の養魚池でも同じ傾向が示され、それらの生理特性解析のためのM.aeruginosa,とPhormidium sp.の単離培養にも成功した。養魚中のmicrocystinとカビ臭分析のためにテラピアとナマズと、microcystin分解菌とかび臭産生菌のサンプルを凍結保存した。タイのメジョー大実験

養魚池と商用養魚池(ナマズ養魚池とテラピア養魚池)で、microcystin (MC)濃度測定、16SrDNAの全藍藻とMicyorocystis sp.、MC合成遺伝子mcyaDとmcyE(Microcystis特異的)の定量PCRを実施した結果、全項目でテラピア池よりナマズ池が高かった。MC濃度とmcyDコピー数の間にナマズ池で正の相関があったが、テラピア池は明確な相関がなかった。使用したmcyD-primerはMicrocystis以外にPlanktothrixやAnabaenaのmcyDを増幅すること、種毎にMC産生能が異なることから、藍藻種の遷移がMC濃度/mcyD比に影響することもこの原因の一つと推察された。また両池ともにmcy保有藍藻中のMicrocystisは10%以下であり、多くのmcyがPlanktotrixやAnabaena由来であることも示唆された。養魚池から単離のMicrocystisもmcyD非保有株であった。MC-LR/-RR/-YR比もナマズ池とテラピア池では異なり、時間的に変化したことも藍藻種構成の遷移を裏付けた。一方、MC分解遺伝子mlrAコピー数とMC濃度には正の相関があった。霞ヶ浦土浦港に比べ実験養魚池のmlrA/MC濃度比は高く、このことから高いMC分解活性が実験養魚池のMC濃度を低下させ、MC濃度/mcyD比が土浦港より実験養魚池で1/10以下となった原因の一つと推察された。さらに、有毒藍藻(mcyD)発生頻度は全リン濃度に対するロジスティック回帰推定が有効であった。また1μg/L以下のMC-RR,YRとカビ臭物質Geosminと2MIBが養魚から検出され養魚池浄化が必要である為、木炭担体フェンス型生物ろ過装置により藍藻とMCが除去可能なことを示し、藍藻増殖-浄化モデルによって有効な養魚池浄化法を検討した。
民事手続と刑事手続の架橋的手続の研究

翻訳3点の原本は、ノルウェーにおける刑事和解手続の推進者ニルス・クリスティーエの著作である。我が国においては司法制度改革の一環として、刑事裁判における私人の損害賠償請求制度や被害者参加制度が施行されたが、ノルウェーでは刑事事件そのものの和解を民事上の和解とともに試みる制度がある。オスロ大学の刑事政策の正教授クリスティーエは、ノルウェーにおけるその精神的基盤を確立した人物であり、民事及び刑事の手続きの融合の思想を知る上で、上記の翻訳は意味があると考えている。簡易裁判所の本来的機能と将来についての発表は、裁判所のアクセスの観点から、ドイツ及び英国の調査を踏まえ、これらの国の裁判所の位置的事情を比較の対象に、我が国において裁判所の位置や数のあるべきかたちについて報告したものである。論説「守秘義務について」は、裁判員制度の設計、施行にともない、にわかに世間の衆目を集め賛否の議論が活況を呈するものの、いまだ十分な基礎的研究のなされていない守秘義務のあり方について、これまで我が国において民事及び刑事に関わり市民の司法参加の認められていた制度における守秘義務や、同じ司法に携わる職業裁判官のそれとの相違や日本国の母法国であるドイツ制度の裁判官や名誉職裁判官の守秘義務の沿革にまで遡り歴史的意義を探求し議論することで、今後の民刑量手続きにおける司法機関の判断主体の守秘義務に対する考え方に関する基本的な資料を提供するものである。課題の研究を推進させるべく、次の4点から研究を進めている(中間報告)。まず、わが国においても戦前実施されていた付帯私訴制度の実態調査である。裁判例として残されている付帯私訴は意外にも相当数ある。今後の課題になるが、相当数残された裁判例があるにもかかわらず、付帯私訴制度が廃止された理由は何か、実態を踏まえた変革的考察が必要になると考えている。それとともに、今日なお制度を維持させている欧州の付帯私訴制度の評価を調査中である。次に、平成12年からわが国において制定された犯罪被害者の救済に関する法制度の検討を行っている。刑事手続において収集された資料の開示が行われるようになったが、その内容は必ずしも十分なものとはいえない。しかし、刑事手続の維持や個人情報の保護の問題もあり、被害者救済のための開示も少なからず制限がありうることも否めない。付帯私訴制度における被害者救済との関係から、現行制度が適当なものであるのか考察を加えようと考えている。さらに、わが国においては経験のない刑事調停の研究である。ノルウェーにおいていち早く実施された刑事調停の創設者ニール・クリスティの思想を研究中である。クリスティの論文は、近い将来紹介できることであろう。「刑事訴訟法及び検察審査会法の一部を改正する法律」および「犯罪被害者等の保護を図るための刑事手続に付随する措置に関する法律」のいわゆる犯罪被害者保護法の二法が平成12年に公布され、同年そして翌年から施行されるにいたった。これにともない、刑事手続および民事手続がますます隣接するものとして把握、理解されるにいたっている。本研究では、まず、近代法制度における原点として附帯私訴に焦点をあててきた。かつて我が国において公布施行されてきた附帯私訴の沿革と、今日いまだ廃止されずに利用されている母法国ドイツやオーストリアにおけるその流れと現状に着目した研究を進めてきた。これらについては、現在、資料の整理中である。次に、民事および刑事の手続が分化された制度下における融合の手続として北欧において浸透しつつある刑事調停における研究に着目してきた。これは一種のADRといえる制度であるが、その目指すものは紛争解決のみならず犯罪抑止をも含んだいわば刑事政策的なものでもある。これは今日我が国において必要かつ有益な制度として活用されるストーカー行為等の規制等に関する法律、児童虐待の防止等に関する法律、配偶者からの暴力および被害者の保護に関する法律など、司法の家庭への介入に関する法律を検討するうえで示唆するものが少なくない。北欧における刑事調停の提唱者であるニルス・クリスティーエ(ノルウエー)の思想を近々紹介する(東北学院大学論集第63号以下掲載予定)。平行して、我が国において家族の問題と刑事の問題の交錯する児童虐待問題や民事請求と刑事問題がしばしば競合する社会福祉における苦情処理方法について実態調査を含めた検討を行ってきた。

前者については法と心理学会大会においてワークショップを主催した(報告要旨は「法と心理第4巻」に掲載予定)。後者は現在法制化が進められているADR法に繋がる研究でもあり、「社会福祉における苦情処理」(仮題)として掲載する(掲載誌模索中)。ノルウェーにおける刑事調停の創始者、ニルス・クリスティーエの近年の著作の中から、標記の論文「展望のルーツ」、「理想的な被害者」、および「危険な国家」の3点を翻訳して公表した。民事・刑事の紛争解決に直接的なものではないが、犯罪学を基幹としたものであるが、刑事調停を通じて民事的な紛争解決も図りうるとして、それを実践した著者の思想を知るうえで貴重なものであると考えている。また、社会福祉における紛争についての実態調査を踏まえた研究として、「社会福祉法の定める苦情解決制度はADRとして機能するか」を公表した。社会福祉における事件・事故については密室において発生するものも多く、そのためか刑事事件を視野に入れざるを得ないものや、民事・刑事の手続に及ぶものが少なからずある。社会福祉の領域においては、平成12年社会福祉法が制定施行され、行政型ADRと事業主体に対する民間型ADRが義務付けられているが、行政型ADRに対する苦情申立て件数だけをみても年間3000件を超え、右肩上がりに推移し続ける。今回は、全国の運営適正科委員会の協力を得て、紛争解決の実態調査を試みたが、ADRすなわち裁判外紛争解決制度の知名度や理解不足のせいか、法が期待するほど十分な結果にはいたっていないにように思われる。法が行政型ADRの任務のひとつとしているあっせん件数の少なさはそれを物語る結果となっている。他面、総数として少ないながらも、満足的紛争解決の図れた案件では、民事、刑事のみならず行政的な解決に至るものもあり、ADRの長所を生かした手続が実践として行なわれていることがわかる。
コンビナトリアル化学手法による炭酸ガス固定化材料の開発と反応性高分子への展開

二酸化炭素の化学的な固定化と、有効利用は環境、資源問題につながる重要な研究課題である。我々はこれまでにアミジン類であるN-メチルテトラヒドロピリミジン(MTHP)が二酸化炭素を可逆的に固定化できることを見いだしている。さらにアミジン構造を有するポリスチレン誘導体を合成し、これも可逆的に二酸化炭素を固定化し、対応する双性イオンを与えることを見いだしている。この双性イオンの二酸化炭素部位は通常の二酸化炭素よりも活性化されていることから高い反応性が期待できる。そこで本年度では、アミジン類と二酸化炭素の反応により生成する双性イオンの高い反応性を利用した有用物質の合成について検討した。2-アミノベンゾニトリルを1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]-7-ウンデセン(DBU)存在下、二酸化炭素と反応させると医薬品合成の中間体であるキナゾリン誘導体が得られることが報告されている。^<1)>しかしながら定量的に生成物を得るには、過剰量のDBUまたは30気圧程度の高圧が必要とされてきた。そこで我々は、工業的に使いやすく経済的なプロセスを目指して、触媒量のMTHP(2-アミノベンゾニトリルに対して0.3当量)を用いて常圧下での2-アミノベンゾニトリルとCO_2の反応を詳細に検討した結果、ジメチルスルフォキシド中100°Cで反応を行うことにより、ほぼ定量的にキナゾリン誘導体が得られることを見いだした。この反応を高分子反応に応用することができれば新しい高分子試薬の創製が可能であることから、アミジン構造を持つポリマーを用いて2-アミノベンゾニトリルとCO_2の反応を検討した。その結果、2-アミノベンゾニトリルに対して等量(繰り返し単位検算)のポリマーを必要とするものの反応は効率良く進行し、ほぼ定量的にキナゾリン誘導体が得られることが分かった。さらに、一度反応に用いたポリマーを回収し再度反応を行ったところ、ほぼ同様の収率で生成物が得られたことから、アミジン構造を有するポリマーはリサイクル可能な高分子試薬として利用可能であることが示唆された。以上のように本研究では、二酸化炭素を固定化し、有用物質へと変換するCO_2の循環システムの構築に成功した。参考文献)二酸化炭素の化学的な回収、利用は環境、資源問題につながる重要な分野である。我々はこれまでにDBUに代表されるように第三級アミンであるN,N,N'-トリアルキルアミジンが二酸化炭素を可逆的に固定化できることを見出している。さらにアミジン構造を有するポリスチレン誘導体を合成し、これも溶媒中で可逆的な二酸化炭素固定化挙動を示すことを見出している。しかしながら、この反応系を工業的に利用することを考えると有機溶媒の除去や処理といったプロセスが必要となり扱いにくい点がある。そこで、平成15年では、材料への応用を見据え、固相での二酸化炭素定固化反応ついて検討した。固相での二酸化炭素固定化反応こついて検討した結果、アミジン構造を有するポリマー固体状態でも二酸化炭素を固定できることが分かった。また、このポリマーは良好な成膜性を有していたため、ポリマーフィルムを作成し同様に二酸化炭素の反応を検討したところ、ポリマーがフィルム状であっても反応が進行することが分かった。ポリマーフィルムについて反応の可逆性について検討した結果、加熱により二酸化炭素の脱着反応が進行し、可逆的に二酸化炭素を固定化できることが分かった。さらに、ポリマー構造の拡張を目的に、アミジン構造を持つポリメタクリラートを合成し二酸化炭素との反応を行ったところ、ポリスチレン誘導体と同様に二酸化炭素を固定できることが分かった。現在、メタクリラート、アクリルアミド等の種々のコモノマーとの共重合体を合成し、様々な用途に応じた二酸化炭素固定ポリマーの開発を検討している。

さらに、一度反応に用いたポリマーを回収し再度反応を行ったところ、ほぼ同様の収率で生成物が得られたことから、アミジン構造を有するポリマーはリサイクル可能な高分子試薬として利用可能であることが示唆された。以上のように本研究では、二酸化炭素を固定化し、有用物質へと変換するCO_2の循環システムの構築に成功した。参考文献)
抑制性のシナプス学習過程を検出可能な新規シナプスクロライドプローブの開発

神経細胞のシナプスへの抑制性入力による抑制性シナプス後電位(IPSP)は一過性に細胞内Cl-濃度上昇を起こすが、これまでIPSPによるCl-上昇は可視化されていない。本研究ではIPSPの可視化を目指し、蛍光Cl-プローブのプロトタイプを遺伝子工学的に作製し、高い反応性を備えたプローブを選抜した。その結果、Cl-濃度変化での蛍光変化量が大きいプローブを見出した。蛍光変化量が大きいプローブは神経細胞に発現させ、抑制性入力での蛍光応答の大きさを指標として細胞での性能を評価した。神経細胞の個々のシナプスへの興奮性入力による興奮性シナプス後電位(EPSP)と抑制性入力による抑制性シナプス後電位(IPSP)は時に可塑性を示しながら統合され、電気緊張電位として伝わり活動電位を発生させる。シナプスでの統合をより深く理解するためにはイオンの動きと膜電位の可視化が重要となる。IPSPは一過性に細胞内Cl-濃度上昇を起こすが、これまでIPSPによるCl-上昇は可視化されていない。本研究は、IPSPの可視化を目指し、高感度で高い反応性を備えた蛍光Cl-プローブを開発し、抑制性のシナプス可塑性(iLTP)を可視化により解明することを目的としている。26年度は、Cl-結合蛋白質をCl-感受性素子として活用しながら、我々独自の改変GFP cDNAを基にCl-プローブのプロトタイプを遺伝子工学的に多数試作した。試作したプローブは大腸菌に発現させて蛋白精製し、蛍光分光光度計および分光光度計を用いてCl-応答性や光学特性を解析した。その結果、Cl-濃度変化での蛍光変化量が大きいプローブを数種類見出すことができた。蛍光変化量が大きいプローブは培養神経細胞に発現させ、GABA受容体やグリシン受容体の刺激での蛍光応答の大きさを指標として細胞での性能を評価した。現在得られつつある有望なプローブは、PCRを用いたrandom mutagenesisによりそのcDNAに変異導入を行い、改良を進めている。本研究は、IPSPの可視化を目指し、高感度で高い反応性を備えた蛍光Cl-プローブを開発し、抑制性のシナプス可塑性を可視化により解明することを目的としている。27年度は、Cl-結合蛋白質をCl-感受性素子として活用しながら、我々独自の改変GFP cDNAを基にCl-プローブのプロトタイプを遺伝子工学的に作製することを継続して行った。作製したプローブは大腸菌に発現させて蛋白精製し、蛍光分光光度計および分光光度計を用いてCl-応答性や光学特性を解析した。その結果、前年度までに作製したプローブよりもCl-濃度変化での蛍光変化量がさらに大きいプローブを見出した。蛍光変化量が大きいプローブは神経細胞に発現させ、GABA受容体やグリシン受容体の刺激での蛍光応答の大きさを指標として細胞での性能を評価した。この有望なプローブは、これまで作製したプローブの変異部分を種々の組み合わせでシャッフルすることにより、またPCRを用いたrandom mutagenesisを行うことにより、さらなる改良を進めている。Cl-濃度変化での蛍光変化量が大きいプローブの開発がおおむね順調に進んでいるため。分子生理学今後も反応性に優れたCl-プローブの開発を継続し、モデル動物の抑制性シナプスに応用することで抑制性のシナプス学習過程を検出できるか検討する。
視床下部、間脳における神経核パターン形成メカニズムの解明

間脳領域の神経組織構築の分子機構の一端を知るため、視蓋前域や視床で発現が認められるLIM/ホメオドメイン型転写因子lim1遺伝子の発現動態を指標として、小型魚類モデル動物ゼブラフィッシュの突然変異体の表現型スクリーニングを行った。雌性単為発生胚スクリーニングによって、視床、視蓋前域と菱脳でのlim1遺伝子の発現が激減する突然変異体hd706-05を新規に見いだすことができ、系統を維持している。この変異体の詳細な表現型を記述する目的で、前脳に発現する発生分化制御遺伝子群、脳領域マーカー遺伝子群の発現動態を組織化学的、分子形態学的に解析した。ゼブラフィッシュにおいて神経系の領域化次いで神経細胞分化が進行する受精後16.5、24、28時間の発生段階の胚に対してwhole-mount in situ hybridization法を施行し、lim1、fgf8、dlx2、pax6、hlx1、shh等の遺伝子について、二重染色in situ hybridization法も適用して遺伝子発現領域の重複性や相補性をも検討しつつ解析したところ、以下の表現型が明らかとなった。突然変異体hd706-05においては、shh陽性のzona limitans intrathalamica(背側視床と腹側視床の境界領域)が後背側に拡大する。終脳、間脳、後脳で発現が認められるdlx2遺伝子が、受精後16.5時間以降、間脳でのみ発現抑制される。視床下部におけるdlx2シグナル陽性細胞が受精後28時間で消失する。さらに抗アセチル化チュブリン抗体による神経細胞体や軸索の可視化によって、前交連等の前脳腹側の交連線維が正中線を越えて反対側に投射できない異常も見いだした。一連の解析から、間脳に特異的なdlx2遺伝子の発現制御機構が存在すること、dlx2遺伝子に依存するshh、lim1遺伝子の間脳領域での発現制御機構の存在が示唆された。間脳の神経組織構築のメカニズムの一端を明らかとするため、視蓋前域や視床で発現が認められるLIM/ホメオドメイン型転写因子lim1遺伝子の発現動態を指標に、小型魚類モデル動物、ゼブラフィッシュの突然変異体の表現型スクリーニングを行ってきた。われわれが新規に見い出した突然変異体hd706-05(視蓋前域と菱脳でのlim1遺伝子の発現が激減)について、本年度は組織化学的、分子形態学的手法を駆使してその表現型を詳細に解析した。前脳で発現する発生分化制御遺伝子群、脳領域マーカー遺伝子群の発現動態を探る目的で、神経系の領域化や細胞分化が進行する受精後16.5、24、28時間の発生段階の胚で、whole-mount in situ hybridization法を行った。lim1、fgf8、dlx2、pax6、hlx1、shh等の遺伝子について、二重染色in situ hybridization法も適用して遺伝子発現領域の重複性や相補性も検討しつつ解析したところ、以下の表現型が明らかになった。突然変異体hd706-05において、shhシグナル陽性のzona limitans intrathalamica(背側視床と腹側視床の境界領域)が後背側方に拡大する。終脳、間脳、後脳で発現が認められるdlx2遺伝子が、受精後16.5日の時点から間脳でのみ発現抑制され、この発現抑制領域に近接して腹後方がzona limitans intrathalamicaである。dlx2シグナル陽性の視床下部内の細胞集団が受精後28時間の時点で認められない。さらに、抗アセチル化チュブリン抗体によるwhole-mount免疫染色で神経細胞体や軸索を可視化したところ、hd706-05において前交連やpostoptic commissure等の前脳腹側の交連線維が正中線を越えることができない異常を見いだした。こうした一連の表現型解析の結果から間脳特異的なdlx2遺伝子の発現制御の異常が予想され、shh、lim1遺伝子の間脳での発現制御との関連にも注目して突然変異の原因遺伝子の候補の検索を進めている。さらに抗アセチル化

チュブリン抗体による神経細胞体や軸索の可視化によって、前交連等の前脳腹側の交連線維が正中線を越えて反対側に投射できない異常も見いだした。一連の解析から、間脳に特異的なdlx2遺伝子の発現制御機構が存在すること、dlx2遺伝子に依存するshh、lim1遺伝子の間脳領域での発現制御機構の存在が示唆された。
「地域社会(岡山)に根ざす科学啓蒙活動」に資する備前焼模様の基礎研究

【研究目的】本研究では、「備前焼を用いた科学啓蒙活動を行う際の基礎データを取得する」ことを目的として、粘土の成分や稲藁の量が緋襷模様の発現に与える影響や胡麻などの他の備前焼模様が生じる条件について検討を行った。【研究方法と研究成果】当初計画に基づき、粘土の成分について5種類の備前粘土中の粘土鉱物に着目して検討を行った。粉末X線回折の結果より、クロライトが模様の形成に重要な役割を果たすことが示唆された。また、粘土中の成分Fe_2O_3とAl_2O_3を1:101:20の比率とし、稲藁量を変化させた実験を試みた。色相の目視観察等により得た初期の定性的データより、緋襷模様発現との相関性が、粘土に含まれるFe_2O_3と稲藁に含まれるカリウムの比率におおむね依存することがわかった。この点については、さらなる定量的データを大型機器分析(粉末X線回折)により得るとともに、前記成分の配合割合を絞った検討により、全貌がわかるものと思われる。同様に検討を行った胡麻模様については、粘土の組成によらず模様が現れるが、素地の茶色は焼成時の雰囲気に大きく影響されることが明らかとなった。こちらも今後定量的な検討を行うことで、更なる詳細が明らかになるものと思われる。このほか、地域密着型科学啓蒙活動については、研究指導者の指導の下、8月10日及び8月25日に本学で、幅広い年齢層に渡る参加者計50名で実施できた。事後アンケート結果からも、この活動はたいへんに好評であり、当初計画を上回る成果を得た。本活動は、総合科学技術会議等が推進する「国民との科学・技術対話」に対応する。
溶接・切断ヒュームの混相流解析に基づく内業工場の換気システムと労働環境に関する研究

内業工場における溶接・切断時に発生する金属ヒュームによる工場内空気汚染は改善が要請される傾向にある。このため、以下の研究を行った。(1)内業工場における金属ヒュームの換気流解析ヒューム流動制御のための換気システム構築を目的として、ヒューム流動状態の把握を行った。ここでは、非等温場の運動量・温度・ガスの輸送方程式に基づき換気流とヒューム濃度の数値解析を行った。さらに、内業工場の擬似2次元模型を用いた流動可視化実験を行って比較をし、ヒューム流動状態を解明する方法としての妥当性を調べた。(2)金属ヒュームの拡散と換気に関する実験内業工場をモデル化した擬似2次元模型を用いて、着色塩水の比重差置換による模擬的な流動可視化実験を行った。また、非等温場の運動量・温度・ガスの輸送方程式に基づき換気流とヒューム濃度の数値解析を行い、解法の妥当性を調べた。さらに、実験要因を種々変えて流動可視化実験を行い、排煙位置、換気量、屋根形状とヒューム流動状態の関係を明らかにした。(3)内業工場における金属ヒュームの全体換気と換気効率造船所の船殻工場をモデル化した3次元の工場模型を用いて、漏煙試験用発煙片の発煙によりヒューム流動の可視化実験を行い、工場天井の形態と換気位置が換気効率に与える影響を調べた。そして二層ゾーンモデルによりヒューム煙の拡散を解析して両者の比較を行った。さらに、作業時間を模した時間間隔をもつ発煙点を仮定して、切断作業時のヒューム拡散に関する状態解析を行い、換気口位置、換気ファンの設置数などとヒューム層厚や熱量の関係および換気効率を明らかにした。近年の環境問題に対する意識の高まりに伴って、造船所では労働環境に対する見直しが不可欠となっており、国際規格ISO14001の認証取得の動きも活発化している。特に、内業工場における溶接・切断時に発生する金属ヒュームによる工場内空気汚染は労働安全上問題となることが多く、その換気システムの改善が要請される傾向にある。一般に造船内業工場は大容積であり、換気装置も大規模なものとなるため、その換気流に停滞部が発生しないように気流制御を行い、高い換気効率のシステムとする必要がある。本研究では、ヒューム流動制御のための換気システム構築を目的として、ヒューム流動状態の把握を行う。今回は第1年度として、内業工場において切断・溶接作業時に発生するヒュームを低濃度の極微細粒子を含む気相流と考え、非等温場の運動量・温度・ガスの輸送方程式に基づき換気流とヒューム濃度の数値解析を行った。さらに、内業工場をモデル化した擬似2次元模型を用いて、着色塩水の比重差置換による模擬的な流動可視化実験を行い、相似則を用いて実験と計算の比較を行い、ヒューム流動状態を解明する方法としての妥当性を調べた。これらにより、実験と数値計算によるヒュームの流動状態は比較的よく一致しており、用いた相似則が妥当性であること、および渦粘性モデルによる換気流解析が可能であることが分かった。従って、これらの方法は排煙位置、換気量、屋根形状とヒューム流動状態の関係などの解明に有効と考えられる。'なお、排煙位置、換気量、屋根形状とヒューム流動状態の関係および内業工場内において発生する金属ヒュームの換気制御と労働環境としての空気条件についての研究は、次年度に行う予定である。

さらに、内業工場の擬似2次元模型を用いた流動可視化実験を行って比較をし、ヒューム流動状態を解明する方法としての妥当性を調べた。(2)金属ヒュ一ムの拡散と換気に関する実験内業工場をモデル化した擬似2次元模型を用いて、着色塩水の比重差置換による模擬的な流動可視化実験を行った。また、非等温場の運動量・温度・ガスの輸送方程式に基づき換気流とヒューム濃度の数値解析を行い、解法の妥当性を調べた。さらに、実験要因を種々変えて流動可視化実験を行い、排煙位置、換気量、屋根形状とヒューム流動状態の関係を明らかにした。(3)内業工場における金属ヒュームの全体換気と換気効率造船所の船殻工場をモデル化した3次元の工場模型を用いて、漏煙試験用発煙片の発煙によりヒューム流動の可視化実験を行い、工場天井の形態と換気位置が換気効率に与える影響を調べた。そして二層ゾーンモデルによりヒューム煙の拡散を解析して両者の比較を行った。さらに、作業時間を模した時間間隔をもつ発煙点を仮定して、切断作業時のヒューム拡散に関する状態解析を行い、換気口位置、換気ファンの設置数などとヒューム層厚や熱量の関係および換気効率を明らかにした。
資源輸出国と輸入国の間の政策競争および政策協調に関する理論研究

枯渇資源を採掘し輸出する国とそれを輸入して消費する国の間の政策上の競争と協調について考える。輸出国は資源以外に収入の道を持たず、輸入国は資源の消費がら便益を得るが同時に温暖化ガスの蓄積のような環境汚染による社会的損失を被る。環境汚染は過去から現在までに採掘・消費された資源の総量に応じて累進的に増進する。輸出国は輸出収入を最大にするように資源価格を設定し、輸入国は消費からの便益から汚染被害を引いたものを最大にするように環境汚染税を課す。このような国際間資源取引ゲームの結果、輸出国が決める資源価格は徐々に下落するが消費国内の資源価格は徐々に上昇し、資源に対する需要量は徐々に減少する。本研究の目的は、その消費活動が温暖化ガスを排出する化石燃料の国際間貿易にたずさわる輸出国と輸入国との間の政策的競争と協調の特性を見極めることにある。輸出側の分析は「石油輸出国機構」に代表されるように原油の輸出価格の決定におけるカルテル的協調と「抜け駆け」の誘惑にともなう競争の要素との両方に注目しなければならない。一方、輸入国側はカルテル的側面をもつ輸出国グループに対抗するためには一致団結して行動することが大事であり、そのための政策協調が重要視されるであろう。そのうえで、輸出国と輸入国の間にはどのような競争あるいは協調が可能か、また協調がある場合とない場合のそれぞれの側の経済厚生はどのように違ってくるかを分析する必要がある。本年度の研究では、輸出国側、輸入国側それぞれの内部では完全な協調行動が成立し、競争は輸出カルテルと輸入国連合の間にのみ存在する場合を検討した。輸出カルテルが原油の輸出価格を決め、輸入国連合は温暖化の悪影響を少しでも抑えるべく原油の消費に環境税を課すことを考える。原油の消費価格は輸出カルテルが決める価格に環境税を加えたものになる。輸入国の厚生は原油の消費から得られる効用と温暖化ガスの累積による不効用との差の割引現在価値によって測られ、輸出国側の厚生は原油輸出収益の割引現在価値で測ることができる。このような想定のもとで、原油価格と環境税率は時間の経過とともにどのように変化していくであろうか。ダイナミック・プログラミングおよび数値計算を用いて解を求めたところ、(1)輸出国と輸入国が採用する政策競争にナッシュ均衡が存在し、その解は一意である、(2)両グループを合わせた全体の経済厚生は、ナッシュ均衡下の方がシュタッケルベルグの解の時より高い、(3)輸出国カルテルが先導者になる方が輸入国が先導者になる時より全体の厚生が高い、という結果が得られた。今年度の研究目的は複数の意思決定者が同時に政策を決定する場合について検討することであった。化石燃料を利用して経済活動を推進することが必然的に環境破壊を伴うという現代経済活動の特質を前提とし、かつ各時点での環境破壊の程度は当該時点の経済活動に依存するのではなく、過去からの汚染物質の蓄積総量に依存すると考えるのが最も現状を表すのに適当な想定であると考えると、現代社会は経済活動と環境規制の相克という構図を持つ。現世代の過度の資源依存体質は将来世代の居住環境を著しく悪化させることから、各国は化石燃料を使用して生産活動を行う企業に対して汚染物質の排出量を規制するための何らかの政策的対応を行う必要に迫られているといえよう。本年度の研究では、環境規制が課された経済における企業の最適行動を分析し、経済成長と環境破壊の抑制が両立するかどうかを分析した。開発したモデルの特徴は、企業の生産費が財の生産量のみならず環境汚染物質の排出量の両方に依存することと、環境規制の水準が過去から現時点までのすべての企業の汚染物質排出量の減少関数になっていると仮定することである。環境対策に積極的で財の生産に伴う汚染物質を極力抑えるような技術を採用している企業の生産費は消極的な企業のそれに比べて、生産量が同じであれば、より低くなるので、生産費は財の生産量の増加関数であるが、汚染物質排出量の減少関数である。各企業は将来にわたる利潤の割引現在価値を最大にするような生産量と汚染排出量の流列を選択するが、その利潤は財の販売収入から生産費および環境規制を守れなかったときのペナルティーを引いたものになる。規制水準以下の排出量であれば負のペナルティー、すなわち環境保全報奨金が得られるものとする。分析の結果、価格が一定である限り、各企業の最適生産量と汚染物質排出量は時間を通じて常に同方向に変化することがわかった。生産活動が生産物とともに環境汚染物質を排出するような企業に対して、汚染排出基準が厳しくなっていく時の企業の最適行動を分析した。生産量の増加は汚染物質排出量の増加を伴うが、環境汚染物質が社会にもたらす損失の程度は各時点毎の汚染排出量よりはむしろ過去からの汚染の蓄積が増大するにつれて増進する効果の方が大きいと考えられ、企業活動を規制する政策的対応もフローとしての汚染排出量ではなく、社会全体に蓄積された汚染ストックに基づいて設定されることが重要であると考えた。各企業は自社に許される汚染排出量は社会の汚染蓄積量が増えるに従って減少することを知ったうえで、通時的な利潤の割引現在価値を最大にするような生産量と汚染排出量を選択するものとする。ただし、汚染排出基準を上回る汚染物質を排出してまでも生産量を増やしたい企業は汚染排出権取引市場において、生産量が排出基準に達しない企業から、基準を超える排出量に相当する汚染排出権を購入することができるものとする。

汚染排出基準を設定する方法として「総量規制」と「原単位規制」の二種類を考えた。前者は各時点での排出基準そのものが、後者では生産物の量に対する汚染排出量の比率が規定される。排出量および排出比率のいずれもが過去から現時点までの汚染物質の総量の減少関数であると想定したことが本研究の特色である。現実の経済社会において環境規制は時を経るごとに厳しくなっており、時の経過に伴って汚染排出総量は増大し続けていることを考慮した。分析の結果、(1)総量規制の下では時間の経過とともに生産量と汚染排出量は同じ方向に変化する、(2)原単位規制下の最適生産量が総量規制下のそれを常に上回るという静学分析の結果は本研究が実施した動学分析では必ずしも成立しないことが分かった。総量規制によって汚染蓄積のスピードを抑えながら生産活動を活発化させることは容易ではないと考えられる。枯渇資源を採掘し輸出する国とそれを輸入して消費する国の間の政策上の競争と協調について考える。輸出国は資源以外に収入の道を持たず、輸入国は資源の消費がら便益を得るが同時に温暖化ガスの蓄積のような環境汚染による社会的損失を被る。環境汚染は過去から現在までに採掘・消費された資源の総量に応じて累進的に増進する。輸出国は輸出収入を最大にするように資源価格を設定し、輸入国は消費からの便益から汚染被害を引いたものを最大にするように環境汚染税を課す。このような国際間資源取引ゲームの結果、輸出国が決める資源価格は徐々に下落するが消費国内の資源価格は徐々に上昇し、資源に対する需要量は徐々に減少する。本研究初年度に続いて本年度においても、化石燃料のような資源を利用した経済活動に係る動学的最適化についてのオリジナルの研究成果を公表することができた。初年度に開発したモデルでは、資源輸入国または輸出国のような同じ状況にある国がそれぞれ複数ある場合の分析ができなかったが、本年度は同じような生産構造を持つ企業が複数あると想定してモデルを構築し、一定の成果を得た。ただし、本年度の研究においても、複数の意思決定者の間の戦略的相互作用については分析できていない。次年度(最終年度)に向けて、この点を突き詰めていきたい。国際貿易論初年度に開発した資源輸出国と輸入国の間の資源輸出価格-環境税設定競争モデルでは、異質な国々の間の相互作用を分析した。輸入国と輸出国の政策変数は全く異なる種類のものであった。これに対し、本年度の研究は資源を利用して同じものを作る企業が複数ある場合の分析が行われた。今後の課題は、それらを統合し、複数の資源輸出国および複数の資源輸入国を想定し、輸出国ー輸入国間競争に加えて輸出国グループおよび輸入国グループ内競争を同時に考えた分析を行うことである。現実の世界経済では、資源の輸出国、輸入国ともに複数存在しているため、この方向への分析の拡張は不可欠であると考える。同質主体間の戦略的相互作用の分析には通常クールノー競争モデルが用いられるので、本研究でもまずその方向で考え。初年度に得られた結果がどのように変わるか、および政策的提言として何が言えるかを追求する。複数の輸出国と複数の輸入国のそれぞれの内輪およびグループ間の競争と協調関係を包括的に分析することが最終目標であるが、本年度はグループ間の競争と協調に特化した研究成果を上げることができた。
次世代超小型・高機能衛星のためのマイクロプラズマスラスタの研究開発

マイクロ波励起マイクロプラズマスラスタについて今年度は,マイクロプラズマ源(内径1.5mm,長さ10mm,同軸型)に微細機械加工技術を用いて製作された3種類のマイクロノズル(スロート径0.12-0.2mm,長さ1.0-14mm)を装着し,微小推力スラストスタンドを用いた推進性能測定,数値計算結果との比較,また,高分解能分光器(焦点距離50cm,グレーティング:2400本/mm)を用いたプラズマ診断を行った.ここで,推進剤にはアルゴンを使用し,推進性能測定に関して微小推力の測定を精度良く行うため振子式とターゲット式測定法を組み合わせて行い,数値計算に関しては亜音速のプラズマ源から超音速のノズルスロート部下流の流れを自己無撞着に解析するモデルを構築して行った.推進性能の測定結果と数値計算結果との比較から,3種類のノズルの違いによる性能の有意な差は実験精度の誤差の範囲では得られなかったが,数値計算で示唆されていた圧力推力の大きな寄与を実験的にも確認し,ノズル壁面の状態としては断熱壁条件よりも等温壁条件にかなり近いことが分かった.また,推進剤流量60sccm,マイクロ波電力6Wにおいて得られた推進性能は,推力1.4mN,比推力79s,推進効率8.7%であり,超小型人工衛星(<10kg)の軌道制御に適用できることが実証できた.プラズマ診断では,トレーサーとして水素を微小量添加し,H_βスペクトル(486.1nm)のスペクトル幅からプラズマ源内部の電子密度を算出,得られた値は10^<14>Cm^<-3>代であり,これはプローブ測定によりプラズマプルーム中で得られた電子密度(10^<13>cm^<-3>)と比較して,プラズマ源から真空中に噴出される際にガスが数十倍に膨張することを考慮すると妥当な値である.マイクロ波励起マイクロプラズマスラスタについて,数値計算を用いた推進性能解析,および発光分光法と静電プローブ計測を用いたマイクロプラズマ源の診断を行った.本研究で提案するマイクロスラスタは,作動ガスをアルゴンとし,内径1-2mm・長さ10mmの誘電体容器とそれを覆う金属からなる同軸型マイクロプラズマ源と,プラズマ源で生成された熱プラズマを運動エネルギーに変換する,スロート径0.2mm・長さ1-2mmの円錐型マイクロノズルからなる電熱加速型推進機である.数値解析にはプラズマ,電磁界,流体の3つの系を考慮したモデルを構築した.解析の結果,(1)マイクロ波周波数と誘電体比誘電率が高いほどプラズマ生成が効率的,(2)マイクロノズルでは境界層がノズル断面の特性長と同程度となり境界層構造の理解と制御が重要,(3)マイクロ波電力<10Wにおいて推力2.3-3.5mN,比推力130-180s程度,であることがわかった.この推進性能から,本マイクロプラズマスラスタが超小型衛星(<10kg)の軌道制御に適用できると期待できる.プラズマ診断には,先端に0.4mm径のオリフィスを持つ,内径1.5mm・長さ10mmのマイクロプラズマ源を試作し,周波数2および4GHz(<10W)のマイクロ波,比誘電率が6と12-25の誘電体を用いてアルゴンプラズマを生成して行った.実験の結果,(i)マイクロ波周波数と誘電体比誘電率が高いほど発光強度は強くプラズマ密度は高い,(ii)その電子密度はマイクロ波投入電力2-10Wの範囲で,オリフィス下流において10^<11>-10^<13>cm^<-3>程度,(iii)窒素添加により見積もった回転温度は1100-1500K程度,(iv)これらから見積もられる比推力は70s,であることがわかった.実験値とモデル解析値の差異の要因は今後究明していく.マイクロ波励起マイクロプラズマスラスタについて今年度は,昨年度試作したマイクロプラズマ源(内径1.5mm,長さ10mm,同軸型)のより詳細なプラズマ診断,その結果から数値的に見積もられる推進性能の評価,そして微小推力スラストスタンドを用いた推進性能測定を行った.プラズマ診断では電熱加速型スラスタにおいて重要なパラメータであるガス温度の測定を詳細に行った結果,ノズル入口直前で最高ガス温度が得られスラスタにとって望ましいプラズマ源であることが分かった.また数値解析による推進性能解析では,ノズルのスロート径を小さくすることでより良い推進性能が期待されることが分かり,その結果に基づいて微細機械加工技術を用いたマイクロノズル(スロート径0.2mm,長さ1mmのラバールノズル)を製作した.更にレーザ変位計を用いたスラストスタンドを製作した後,マイクロプラズマ源とマイクロノズルを結合したマイクロスラスタの推進性能を測定した.これら一連のモデル解析と試作・実験により,本研究で提案したマイクロ波励起電熱加速型マイクロプラズマスラスタの性能として,推力>1mN,比推力80s,推進効率5%が得られ,超小型人工衛星(<10kg)の軌道制御に適用できることが実証できた.

今後,より詳細なプラズマ計測・診断により,微小閉鎖領域のマイクロ波励起プラズマ,およびマイクロノズル流れの特徴を明らかにしていくとともに,微細加工による製作の範囲を拡げ,高効率マイクロラスタの実現をはかる.また,本実験ではArガスを使用したが推進効率向上および超小型衛星搭載の重量制限のため,固体・液体推進剤の可能性も含めて推進剤の開発も検討していく.マイクロ波励起マイクロプラズマスラスタについて今年度は,マイクロプラズマ源(内径1.5mm,長さ10mm,同軸型)に微細機械加工技術を用いて製作された3種類のマイクロノズル(スロート径0.12-0.2mm,長さ1.0-14mm)を装着し,微小推力スラストスタンドを用いた推進性能測定,数値計算結果との比較,また,高分解能分光器(焦点距離50cm,グレーティング:2400本/mm)を用いたプラズマ診断を行った.ここで,推進剤にはアルゴンを使用し,推進性能測定に関して微小推力の測定を精度良く行うため振子式とターゲット式測定法を組み合わせて行い,数値計算に関しては亜音速のプラズマ源から超音速のノズルスロート部下流の流れを自己無撞着に解析するモデルを構築して行った.推進性能の測定結果と数値計算結果との比較から,3種類のノズルの違いによる性能の有意な差は実験精度の誤差の範囲では得られなかったが,数値計算で示唆されていた圧力推力の大きな寄与を実験的にも確認し,ノズル壁面の状態としては断熱壁条件よりも等温壁条件にかなり近いことが分かった.また,推進剤流量60sccm,マイクロ波電力6Wにおいて得られた推進性能は,推力1.4mN,比推力79s,推進効率8.7%であり,超小型人工衛星(<10kg)の軌道制御に適用できることが実証できた.プラズマ診断では,トレーサーとして水素を微小量添加し,H_βスペクトル(486.1nm)のスペクトル幅からプラズマ源内部の電子密度を算出,得られた値は10^<14>Cm^<-3>代であり,これはプローブ測定によりプラズマプルーム中で得られた電子密度(10^<13>cm^<-3>)と比較して,プラズマ源から真空中に噴出される際にガスが数十倍に膨張することを考慮すると妥当な値である.
Principle for controlling "changeable Young's modulus"-biofunctionality in biomedical titanium alloys for spinal fixation applications

生体用Ti-9Cr-0.2O合金において変形誘起ω相変態がいつ、どのように生じ、機械的特性にどのように影響するかを明らかにした。変形誘起ω相変態が塑性変形なしで弾性応力または変形のみにより引き起こされる。ω1バリアントはω2バリアントに双晶機構で変態することができる。ω相に起因する強度への寄与は、歪みが7%まで増加するにつれて増加し、その後、さらなる増加する歪みとともに減少する。これは、ω粒子の粗大化、ω相のバリアントの再配向、およびω相からβ相への逆変態と関連すると考えられる。これらの知見は材料科学に貢献するだけでなく、優れた弾性率自己調整機能を有するチタン合金の開発に資するものである。生体用金属材料、組織制御、材料加工
原虫病に対する組み換えワクチンの開発に関する基礎研究

リーシュマニア原虫は、WHOによって、熱帯および亜熱帯地域における六大感染症の一つに指定されている人獣共通感染症であるリーシュマニア症を引き起こす。リーシュマニア原虫の感染防御には、感染初期におけるTh-1によるマクロファージの活性化、および原虫由来抗原による持続免疫の重要性が指摘されている。組み替えウイルスワクチンは、抗原の持続的な発現を行う上で有効な手段であると考えられている。今回我々は、L.donovaniのLACK cDNAを組み込んだ組み換えワクシニアウイルスを構築し、組み換えワクシニアウイルス感染細胞でのLACK蛋白質の発現をin vitroで確認した。「材料と方法」L.donovani LACK cDNAの蛋白質コード領域を、ワクシニアウイルスのThymidine kinase遺伝子およびその中心に挿入されたワクシニアウイルスp7.5 promoterを持つ発現カセットを含むpAK8プラスミドのSaΛsiteに組み込み、弱毒株であるワクシニアウイルスLc16m0株を用いた相同組み換えによって、LACK cDNAが組み込まれた組み換えワクシニアウイルス(reVV/LACK)を作出した。また、GST Gene Fusion Systemを用いて大腸菌により組み換えLACK蛋白質を発現させ、この組み換えLACK蛋白質を抗原としてマウスに腹腔免疫することによって、抗LACK抗血清を調製した。得られた抗血清の免疫特異性をL.donovaniおよびL.amazonensis虫体を抗原として用いた蛍光抗体法、およびwestern blotting法により確認した。また、reVV/LACK感染細胞におけるLACK蛋白質の産生をweatern blotting法により確認した。「結果および考察」L.donovaniおよびL.amazonensis虫体を抗原として用いた蛍光抗体法により、LACK蛋白質が原虫細胞内に顆粒状に認められた。また、western blotting解折の結果、LACK蛋白質の分子量は、約33kDaであった。一方、reVV/LACK感染細胞を抗原としたwestern blotting解析によって、感染細胞内で、LACK蛋白質が産生されていること、およびその分子量が原虫由来のLACK蛋白質と同様に約33kDaであることが示された。以上のことから、組み換えワクシニアウイルスにより動物細胞内でLACK蛋白質が発現されること、さらに組み換えLACK蛋白質、リーシュマニア原虫内のLACK蛋白質およびreVV/LACKによって産生されるLACK蛋白質が同様の抗原性を保持していることが示唆された。「材料と方法」「結果および考察」RT-PCRにより、予測される約1100bpバンドが増幅された。共通のRNAサンプルからRT-PCRにより別々に増幅したフラグメントに由来する2クローンについて塩基配列を決定した。これら2クローンの塩基配列は2塩基異なっており、この相違が、RT-PCR時におけるエラーによるものかどうかは今後の課題である。今回得られた2クローンの蛋白コード領域の塩基配列は、内臓リーシュマニア症を引き起こすL.chagasi、皮膚リーシュマニア症を引き起こすL.majorのLACKとそれぞれ約99.8%、約98.1%の相同性を示した。このことから、LACKが種間で非常に保存性の高い分子であること、さらに、内臓リーシュマニア原虫間の相同性の方が、皮膚リーシュマニア原虫との相同性より高いことが明らかとなった。