hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
シナプス前性タンパク質のリン酸化によるシナプスおよび脳機能の制御機構の解明

さらにストレスを加えた際のリン酸化の亢進も同様の傾向を示した。これに対してプロテインキナーゼCの基質として知られているGAP-43やSNAP-23のリン酸化はストレスを加えてもほとんど変動しなかった。アドレナリンを腹腔内注入するとSNAP-25のリン酸化は大きく亢進した。以上のことから、SNAP-25のリン酸化はストレス時に副腎髄質から放出されるアドレナリン放出が脳にフィードバックされる機能を担っている可能性が明らかとなった。
覚醒時の舌筋力強化で睡眠時の舌沈下を防ぐ新治療法－睡眠時無呼吸患者に対する試み－

「研究の目的」睡眠中、舌筋(特にオトガイ舌筋)が弛緩することで舌根沈下が起き、睡眠時無呼吸のトリガーとなることが知られている。本研究は、覚醒時のオトガイ舌筋をトレーニングで強化させることで、睡眠中の筋弛緩を減じ、無呼吸の発生を抑制させることによって睡眠時無呼吸の重症度を減少させる新たな治療方法の構築および臨床への応用を目指す。「研究実績」1舌の筋力測定と分析:夜間のいびきや日中の眠気から睡眠外来に睡眠時無呼吸を疑い来院した患者に対して研究の協力を依頼し、舌圧測定器を用いて舌の筋力計測を行なった。その後、終夜睡眠ポリグラフ検査を行なった。舌圧(舌の筋力)と睡眠時無呼吸の重症度の解析を行ない、舌筋のトレーニングが必要な対象者の選択を行なった。2舌筋のトレーニング:舌圧値(舌の筋力)が健常者に比べて低下し、睡眠時無呼吸の検査データとの関係から舌の筋肉トレーニングが必要と思われる対象者に対し、研究の必要性を説明し、同意を得られた者について研究を継続した。トレーニング前のデータ収集としてウオッチパッドを用い、睡眠の簡易検査を施行することによってトレーニング前の状態を把握した。その後、対象者の筋力に応じて、適切な舌トレーニング器具(ペコパンダ)を選択し、ペコパンダを用いた毎日のトレーニングを開始した。トレーニング後に再度、ウオッチパッドを用いて睡眠の簡易検査を行い、トレーニングの成果を評価し、その結果について国内外学会において発表を行い、研究論文の投稿を行う。舌圧の測定を行い、睡眠時無呼吸患者の舌圧値について国内外学会において研究発表を行ってきた。また、舌の筋トレーニングが必要な対象者を選択し、筋のトレーニング前の簡易検査を行い、各種データの収集を得られたのち、筋力トレーニングを開始している。トレーニングを行う対象者を増やす。さらにトレーニングの進まない対象者については、トレーニングの継続意思の有無を確認する。今後は、予定数を超えるように対象者の選別を継続し、成果について発表を行う。「研究の目的」睡眠中、舌筋(特にオトガイ舌筋)が弛緩することで舌根沈下が起き、睡眠時無呼吸のトリガーとなる。本研究計画は、覚醒時のオトガイ舌筋を強化させることで、睡眠中の筋弛緩を減らし、無呼吸の発生を抑制させる新しい睡眠時無呼吸症治療法の臨床応用を目指す.舌トレーニング用具を用いて,オトガイ舌筋の強化訓練を行ない,訓練前後で舌圧測定と睡眠検査を施行し,舌沈下の抑制によって無呼吸を減少させる治療方法の構築と臨床応用を目指す.「研究実績」1研究開始前の対応として物品の購入と測定機器のセットアップを行った.ウオッチパットは,健常者および無呼吸が疑われるボランティアによって,夜間の睡眠状態の計測を行った.1日だけの計測の場合は,失敗なく計測可能であった.しかしながら,複数日の計測については,不具合が生じており,現在、その原因を確認中である.JMS舌圧測定器については,不具合なく計測可能であることが確認された.2舌圧データの収集と分析:睡眠外来に通院中の無呼吸症が疑われる患者に研究の協力を依頼し,舌圧の計測,データの蓄積を行っている.舌圧測定後に終夜睡眠ポリグラフ検査を施行した。患者個々の睡眠時無呼吸症の重症度が判明していることから,無呼吸と舌圧との関係,さらに入院時に行った頭部エックス線規格写真で舌の位置を解析を行った.無呼吸症患者の舌圧データから,健常者よりも舌圧の数値が低下していることを証明し,その結果を学会にて発表予定である.対象者について舌圧測定は,順調に進んでいる.今後は,舌の筋力トレーニングの承諾を得られる対象者を選別し,筋力トレーニングを進める予定である.また,ウオッチパッドによる睡眠検査は,複数日についての失敗例について検証を進める.「研究の目的」睡眠中、舌筋(特にオトガイ舌筋)が弛緩することで舌根沈下が起き、睡眠時無呼吸のトリガーとなることが知られている。

また、舌の筋トレーニングが必要な対象者を選択し、筋のトレーニング前の簡易検査を行い、各種データの収集を得られたのち、筋力トレーニングを開始している。研究に協力していただく対象者の選別を行い,舌筋力トレーニングを開始する.対象者が高齢な場合,筋力トレーニングを継続することが困難な場合も想定される.対象者のモチュベーション向上のために,対象者との連絡を頻繁に行い,進捗状況をチェックする予定である.トレーニングを行う対象者を増やす。さらにトレーニングの進まない対象者については、トレーニングの継続意思の有無を確認する。今後は、予定数を超えるように対象者の選別を継続し、成果について発表を行う。平成29年度に予定していた学会発表に関する費用および翻訳に要する費用については,平成30年度に持ち越しとなった.論文投稿に要する費用については2019年度に持ち越し、論文投稿に当てる。
SGA性低身長症児と家族のGH療法をシームレスに支える看護支援プログラムの開発

平成30年度は、まず国内外のGH治療を受ける子どもと家族に関する文献検討を行った。GH治療はSGA性低身長症以外に成長ホルモン分泌不全性低身長症やターナー症候群等でも行われ、身長を改善するのみならず子どものQOLの改善にも効果的である。しかし毎日の治療は子どもと家族にとって負担となり治療には痛みも伴うことから、怠薬や治療を中断するケースもみられる。国外の報告では、怠薬防止や治療継続の意欲向上には、子どもと家族が自ら注射器を選択することが効果的であると報告されている。国内の報告では、GH治療の実施者は母親が多いことや治療継続に伴い怠薬が見受けられるといったGH治療を受ける子どもと家族の治療実態に関する報告はあるが、子どもや家族がGH治療をどう受け止め治療に取り組んでいるのか、成長する過程でその受け止めや取り組みに変化はあるのかといった、子どもと家族の体験や思いに言及した報告は少なかった。そこで当初は、GH治療適応疾患を対象に治療開始年齢、GH治療実施の主体者、自己中断の有無、怠薬の有無等について質問紙調査より治療実態を明らかにすることを計画していたが、文献検討の結果をもとに再検討し、GH治療を受けている子どもと家族の療養行動の現状を面接調査より明らかにすることに再計画し、研究計画書を立案した。立案した研究計画書を所属機関の研究倫理委員会に提出し、研究実施の承認を得て、現在、主に小児科クリニックを中心に研究協力者の紹介を依頼している段階である。文献検討、研究計画の再検討、研究計画書の立案、研究倫理委員会での審査に関しては概ね順調に進展したが、小児科クリニック等での研究協力者のリクルートに時間を要している。令和元年度は、面接調査を継続する。面接調査では、自宅でのGH治療の実施状況とそれについての考え、現在の治療の受け止め等について子どもと家族それぞれに面接を行う。これまで市内の小児科クリニックを中心に研究協力者の依頼を進めてきたが、研究を推進するために今後のリクルート状況によっては、市外や道外の小児科クリニックを開拓し、研究協力者の紹介を依頼する。理由:平成30年度は面接調査を計画、実施したが、研究協力者のリクルートに時間を要し、面接調査実施には至らなかったため、謝金が発生しなかった。使用計画:令和元年度も面接調査を継続するため、研究協力者への謝金として使用する予定である。
生活雑排水処理のための小型酸化池

農山村等下水道の効率的な敷設の困難な地域に適合する小規模分散型処理施設として、酸化池法が注目されている。酸化池法は他の処理法に比較すると、水温、照度等の自然環境条件により処理効率が大きく左右される。わが国等の中緯度地域では季節によっても処理効率が大きく変化する。このため他の処理法との比較検討をする際には、緯度等を考慮しながら、処理効率の季節変動を的確に予測する必要がある。本研究においては、わが国における生活雑排水処理を想定した実験的検討を行う共に、酸化池の効率を決定する大きな要因である藻類の光合成による酸素供給についてモデル化を行った。実験的検討としては、昨年度茨城県新治群八郷町に作成した酸化池の水質の年周変動を継続して測定した。処理水質の年周変動は、集合住宅の雑排水中の汚濁物質の濃度が比較的低いこともあって、さほど大きな変動が測定されず、年間を通じてBOD20[mg/1]程度まで処理することができ、農山村の生活雑排水処理としては酸化池が充分実用になることが示された。この測定において、溶存有機炭素、栄養塩濃度は深さ方向への変化、日周変動が殆ど観測されなかった。これに反し、溶存酸素濃度については、深さ、時刻により大きな変化が観測された。これは藻類の光合成速度が水深、時刻により大きく変化するためと考えられる。この溶存酸素濃度の季節、日周、深さ方向変化を予測する数理モデルを作成した。モデルによる計算結果は八郷町に作成した酸化池の溶存酸素濃度日周変動を良く説明している。本モデルの計算は大型計算機を必要とするものであり、他の処理法と比較を簡単に行えるものではない。故に、ここで作成したモデルの計算結果を簡易な関数で表現し、これをマイコンレベルのモデルに組むことを考えた。このモデルにより酸化池の処理効率を従来のモデルに比べ、簡易に精度良く予測することを可能とした。
海産白点虫の人工培養法の開発

海産白点虫Cryptocaryon irritansの人工培養法の開発を試み、有効な培養法の確立に成功した。培地としては、魚類培養細胞層の上に細胞培養用培地(ライボヴィッツL-15)、抗生物質(ペニシリン100iu/ml、ストレプトマイシン100ug/ml)、牛胎児血清(10%)を含んだアガロースゲル(アガロース0.22%)を重層した培地を用い、細胞層とゲル層の間に白点虫の感染期幼虫を挿入することで、虫体を寄生期に変態させることができた。虫体はこの培地内で徐々に数は減るものの、4日間で長径200um以上に成長することができた。これらの成長した虫体を海水に移すと、虫体は正常な発達を遂げ、シストを形成した後、細胞分裂を繰り返し、感染期幼虫を放出した。このことにより、C.irritansの生活環が初めて宿主無しに完結させることができた。上記の人工培養法で成長させた虫体を海水中において得た感染期幼虫をブラックモリーに人工的に感染させたところ、約40%の虫体を回収することができた。この値は宿主を用いて得られた虫体の既報の回収率とほぼ同様であり、本培養法で得られた虫体は宿主に十分な感染能力を有することが示された。本研究で開発した培養法を用いることで本虫を正常に発達させることはできたものの、出発材料としては依然として魚に感染させて得た虫体が必要である。将来のワクチン開発、薬剤開発のためには、今後人工培養系だけで虫体を培養・維持するための技術の開発を進める必要が必要である。魚類培養細胞層の上に細胞培養用培地を含んだ軟アガロースゲルを重層し、細胞層とゲル層の間に海産白点虫のセロント(感染幼虫)懸濁液を挿入するという培養系により、海産白点虫を成長させることに成功した。魚体に寄生した場合、十分に成長して宿主を離脱するまでに約3日間要するのに対し、開発した培養系では4-5日間を要した。培養系内で発達した虫体は魚体内のトロホント(寄生期虫体)に比べてやや小さく、長径では7割程度であった。虫体は培養系内では約1割程度がシスト壁を形成しトモント(シスト期虫体)となるものの、ほとんどが最終的には破裂して死亡した。しかし、培養4あるいは5日目の虫体を海水中に移すことにより、80%の虫体をトモントに誘導することができた。また、得られたトモントの80%からセロントの遊出が観察された。このように、宿主を用いることなく人工培養系でセロントからトロホント、トモントそしてセロントと、白点虫のIn vitro培養に世界で始めて成功した。さらに、人工培養系で得たセロントを用いて魚体に対する感染実験を行ったところ、セロントの39%が宿主内で成長し、トモントとして回収された。この値は、魚体を用いて得られたセロントを用いた感染実験の場合の文献値40.4%とほぼ同じである。このことから、人工培養によっても感染力は維持されることが明らかである。培養系をさらに改良するために、ゲル濃度、培養温度について最適化を行った。その結果。ゲル濃度0.25%、培養温度30°Cで最も高い成長速度が得られた白点虫培養法の最適化を図るため、白点虫の餌とする培養細胞ならびに培地について検討した。すなわち、FTM,EPC,GFの3種の上皮性細胞株、L-15,MEM(HEPES添加),BEM(HEPES添加)の3種の細胞用培地を用いた組み合わせで、白点虫を軟アガロースゲル培養を行いその成長と生残を比較した。その結果、FTM細胞、L-15培地の組み合わせが最もよい成績を示した。

培養の効率化を目的に、軟アガロースゲル培地から効率的に虫体を回収する方法、シストから遊出したセロントの濃縮法、セロントの培地への接種時期を検討した。その結果、虫体回収法としては、ゲル下に滅菌海水を入れてゲルを海水上に浮かせピペットを用いて虫体を回収する手法、セロント濃縮法としては、マイクロスピン(6000rpm)を用いた短時間(10分間)の遠心での濃縮法が最も効率が高かった。また、培養にはできるだけ新鮮なセロントを用いることが重要であることが判明した。また、培養系のスケールアップをはかり、これまでの6穴プレートに変えて、75-100cm^2のペトリディッシュや角型シャーレでの培養も可能となった。以上の改良により、計算上、100虫体のセロントから出発して、200-300虫体のセロントを作成することができるまでになった。しかしながら、魚を全く使わずに培養系だけで虫体の維持培養にいたるまでには、さらに、いくつかの改良が必要である。また、培養系だけの維持培養は困難なものの、開発した培養系は、白点虫の生理・生態の解明、宿主-寄生体関係の解明、薬剤の開発などの研究に大きな貢献をすると期待される。
東日本大震災を未就学期に経験した子どもの心身への影響に関する追跡調査

東日本大震災の被災地における親の養育が4-11歳の子どもの臨床的な問題行動に与える影響目的:本研究の目的は2011年に起きた東日本大震災後の養育スタイルが子どもの行動問題に及ぼす影響を調査することである。方法:参加者は、就学前年齢で2011年に被災した子供たちで(n = 163)、データは2012年8月から2013年3月まで、および2014年7月から2015年3月まで(それぞれ地震後2年および4年)に収集したため、評価時の年齢は4-11歳だった。養育スタイルは、被災後2年目の親の関わり、肯定的な子育て、不十分な監視/監督、一貫性のないしつけ、および体罰を測定するAlabama Parenting Questionnaire(APQ:保護者の自記式)で評価した。問題行動は子どもの行動チェックリスト(CBCL:保護者記入式)を使用し、震災後2年目と4年目に内向性尺度、外向性尺度、および総合尺度を評価した。結果:被災2年目の体罰は、被災4年目のCBCL内向性尺度(偏係数:0.78、95%CI:0.12-1.45、p = 0.023)、外向性尺度(偏係数:0.74、95%CI:0.09-1.39、p=0.025)、総合尺度(偏係数:0.85、95%CI:0.16-1.55、p = 0.016)とも悪化した。共変量として、子供の年齢、性別、震災に関連したトラウマの数、母の学歴、きょうだいの数、仮設住宅の入居経験、そして被災2年目のCBCL総合尺度を調整した。他の養育スタイルは子供の問題行動に影響を及ぼさなかった。結論:自然災害後の不適切な養育が、震災から4年後の被災した子どもの問題行動に悪影響を及ぼしていることが示唆された。特に、体罰は子供の問題行動に悪影響を及ぼす。養育に悩んでいる親(特に体罰に至る可能性が高い親)への支援が子どもの健全な養育へ良い影響を与える可能性がある。平成28年度は、被災三県(岩手、宮城、福島)において、被災時に就学前だった子どもおよびその親を対象としデータ採取を行った。まず親への面接調査で、子どものPTSD症状、養育環境、地域環境、学校環境を聴取した。親自身については、質問紙社会環境、子の問題行動、子のPTSD、親のPTSDおよびメンタルヘルス、養育態度、地域のつながり、居住環境、社会経済状況、心理的支援の介入状況、子の遊びの状況を聴取した。また子どもが記入する質問紙では、不安状態・特性、抑うつ性尺度、トラウマ後の成長尺度、について調査した。身体測定では、親子ともに心拍変動を計測し交感神経・副交感神経の活動度とそのバランスを評価した。さらに血圧と握力を測定し、慎重および体重の計測、平衡感覚を評価するため閉眼片足立ちの秒数評価も行った。またそれらに加え子と対面で「トークン分配実験」を行い、時間選好性についてもデータを採取した。予定していた評価は概ね完了された。一部スケジュールに遅延が出ているが、平成29年度のスケジュールに組み込む予定としている。一部の研究協力者所属機関の倫理審査に時間がかかり、調査スケジュールが後ろ倒しとなっていたが、平成28年度内に概ね全ての調査を完了することができた。遅れ分については平成29年度の研究内容に組み込む予定である。平成29年度は現地調査を行った。・親:面接では、生活状況、困りごとについて聴取した。質問紙では親のPTSDにIES-R、抑うつ・不安、子どものトラウマ症状、子どもの問題行動、子どものレジリエンス、養育態度、不適切養育、親のコーピングスタイル、子の気質、思春期における成長に関しての質問、親の社会関係(ーシャルキャピタル、社会的ネットワーク、社会的サポート)、生活習慣、居住環境、心理的支援の介入状況、遊びの状況、心理支援の介入状況、起床・就寝時間、食事習慣、通学している小・中学校名、転居・転校に関する履歴について聴取した。・子ども:面接では、生活状況について聴取し、心拍測定を行った。また宮城と福島では描画を行った。また、質問紙を用いて抑うつ性尺度、自尊感情、児童用コンピテンス尺度、、思春期における成長に関しての質問、幸福感、周りの人との関係、外遊びの状況、TV視聴時間、ゲームの使用時間、学校のソーシャルキャピタル、夢や大事なものについて聴取した。災害に限らず心的外傷が人間の心理に長期的な影響を与えることは言われているが、特に低年齢で曝露した場合にその影響が大きいと考えられている。東日本大震災時点で就学前だった子どものメンタルヘルスを継続追跡している研究は少なく、災害そのものや災害後の環境変化が子どもの暮らし、発達、心理的成長に与える影響を評価できる貴重なデータが取得できている。実際に最年長の子どもが平成29年度が中学1年生になるなど中期的な影響を評価できる年齢まで追跡できており、さらに長期的な継続が必要である。遅れていた平成29年の調査は概ね終えることができたが、データクリーニングと解析に時間を要している。

方法:参加者は、就学前年齢で2011年に被災した子供たちで(n = 163)、データは2012年8月から2013年3月まで、および2014年7月から2015年3月まで(それぞれ地震後2年および4年)に収集したため、評価時の年齢は4-11歳だった。養育スタイルは、被災後2年目の親の関わり、肯定的な子育て、不十分な監視/監督、一貫性のないしつけ、および体罰を測定するAlabama Parenting Questionnaire(APQ:保護者の自記式)で評価した。問題行動は子どもの行動チェックリスト(CBCL:保護者記入式)を使用し、震災後2年目と4年目に内向性尺度、外向性尺度、および総合尺度を評価した。結果:被災2年目の体罰は、被災4年目のCBCL内向性尺度(偏係数:0.78、95%CI:0.12-1.45、p = 0.023)、外向性尺度(偏係数:0.74、95%CI:0.09-1.39、p=0.025)、総合尺度(偏係数:0.85、95%CI:0.16-1.55、p = 0.016)とも悪化した。共変量として、子供の年齢、性別、震災に関連したトラウマの数、母の学歴、きょうだいの数、仮設住宅の入居経験、そして被災2年目のCBCL総合尺度を調整した。他の養育スタイルは子供の問題行動に影響を及ぼさなかった。結論:自然災害後の不適切な養育が、震災から4年後の被災した子どもの問題行動に悪影響を及ぼしていることが示唆された。特に、体罰は子供の問題行動に悪影響を及ぼす。養育に悩んでいる親(特に体罰に至る可能性が高い親)への支援が子どもの健全な養育へ良い影響を与える可能性がある。概ね計画書に記載した通り、平成29年度はに行う。平成28年度のデータクリーニングおよび解析の遅れについては、平成29年度の研究計画に組み込む予定である。今後は一部残った現地調査でデータを補完しながら、並行してデータクリーニングおよび解析をすすめる。また、学会発表等研究成果の発表を行う。平成28年度の研究実施において、調査対象者とスケジュールがマッチせず被災地現地調査で行えなかった地域が23箇所あったため。調査で得たデータのうち、以下のデータの解析が遅れており、補助事業期間の延長を申請するに至った。・生体試料(唾液)からのオキシトシンのデータ解析、・身体測定の中で、心拍データからの交感神経・副交感神経の活動度とそのバランス評価、血圧・握力・身長・体重・平衡感覚の解析、・時間選好率の解析平成28年度に行えなかった調査は、平成29年度に持ち越すこととなりった。「旅費」、「謝金」のうち調査員謝金、「その他」のうち会場借料などを110万円を繰り越し、平成29年度に調査を施行するための費用に充当する予定である。
配位原子にアルキルペンダントをもつ金属錯体の立体化学とその反応性への効果

配位原子にアルキルペンダントをもつ金属錯体を合成し,その特性について次のことを明らかにすることができた.第一は,エチレンジアミンにアルキルペンダントをつけたN-エチルエチレンジアミンとN-ベンジルエチレンジアミンとのテトラシアノ,テトラアンミンコバルト(III)錯体のN-エチル基,ベンジル基はキレート環に対して擬エクアトリアルに配向しanti構造をとった.これらとbpyまたはphenと白金(II)三元錯体を構築し,N-ベンジルは擬アクシャルに配向し,溶液中で分子内芳香環の間で疎水性相互作用がみられた.さらに,アルキル基の芳香環の数を増やしたN-ナフチルメチル基,N-アンスリルメチル基をもつ白金(II)錯体では溶液中,結晶中のいずれでも-syn構造をとり,分子力場計算によってもこの構造が支持され,芳香環の間の相互作用が増強された.また,濃度依存性から分子間スタッキングについても評価した.この分子内疎水性相互作用は無極性溶媒によって弱められ,尿素などタンパク質変性剤も同様の効果をもつことがわかった.第二は,合成したシアノ鉄(II)錯体の脱水素反応について速度論及び電気化学的測定から調べ,N-アルキル化によって著しく反応性が高まることを利用し,N-ベンジルエチレンジアミン錯体では遂次的に脱水素されモノイミン,ジイミンになることがわかり,はじめてモノイミン錯体を単離できた.第三は,bpyと架橋メチレン鎖長nを15としたN-ω-フェニルアルキルエチレンジアミンとの白金(II)三元錯体を合成し,分子内相互作用はn=1のとき最も強くみられ,さらに種々の芳香族スルホン酸と白金(II)三元錯体の間で分子間疎水性相互作用がn=3のとき強くみられることを明らかにできた.配位原子にアルキルペンダントをもつ金属錯体を合成し,その特性について次のことを明らかにすることができた.第一は,エチレンジアミンにアルキルペンダントをつけたN-エチルエチレンジアミンとN-ベンジルエチレンジアミンとのテトラシアノ,テトラアンミンコバルト(III)錯体のN-エチル基,ベンジル基はキレート環に対して擬エクアトリアルに配向しanti構造をとった.これらとbpyまたはphenと白金(II)三元錯体を構築し,N-ベンジルは擬アクシャルに配向し,溶液中で分子内芳香環の間で疎水性相互作用がみられた.さらに,アルキル基の芳香環の数を増やしたN-ナフチルメチル基,N-アンスリルメチル基をもつ白金(II)錯体では溶液中,結晶中のいずれでも-syn構造をとり,分子力場計算によってもこの構造が支持され,芳香環の間の相互作用が増強された.また,濃度依存性から分子間スタッキングについても評価した.この分子内疎水性相互作用は無極性溶媒によって弱められ,尿素などタンパク質変性剤も同様の効果をもつことがわかった.第二は,合成したシアノ鉄(II)錯体の脱水素反応について速度論及び電気化学的測定から調べ,N-アルキル化によって著しく反応性が高まることを利用し,N-ベンジルエチレンジアミン錯体では遂次的に脱水素されモノイミン,ジイミンになることがわかり,はじめてモノイミン錯体を単離できた.第三は,bpyと架橋メチレン鎖長nを15としたN-ω-フェニルアルキルエチレンジアミンとの白金(II)三元錯体を合成し,分子内相互作用はn=1のとき最も強くみられ,さらに種々の芳香族スルホン酸と白金(II)三元錯体の間で分子間疎水性相互作用がn=3のとき強くみられることを明らかにできた.1.配位子および錯体の調製合成した配位子L=N-ベンジルエチレンジアミン(Been)は新規化合物である。また、光学活性アルキル基としてR-1-(2-ヒドロキシメチル)プロピル基とS-2-ヒドロキシプロピル基を持つ、2,2-ジメチル-1,2-エタンジアミンのジクロロ白金(II)錯体の調整、構造解析を行った(公表ずみ)。[Fe(CN)_4(L)]^<2->,[Fe(CN)_4(L)]^-,[Co(NH_3)_4(L)]^<3+>,[Pt(bipy)(L)]^<2+>,[Pt(phen)(L)]^<2+>錯体は、既に報告した方法に従って合成した。2.溶液および固体状態での構造重水溶液中、[Pt(bipy)(L)]^<2+>[Pt(phen)L]^<2+>錯体の400MHz ^1H NMRスペクトルよりキレート環はN-アルキル基が擬アクシャル配向をとっていることがわかった。さらにBeen錯体では、一方の芳香環ジイミン(bipy,phen)の環の^1Hが著しく高磁場シフトしこれは分子内での芳香環同士の相互作用によるものであることがわかった。水-エタノールから得られた[Pt(bipy)(been)](NO_3)_2・H_2OのX線結晶解析では、N-ベンジル基は二級アミンに擬アクシャル配向しベンジル基のフェニル環と白金の関係はantiをとっていることがわかった。これは、再結晶時にエタノールを用いたためだと思われる。3.配位子脱水素反応のN-アルキル基による反応性の向上前述のテトラシアノ(1,2-ジアミン)鉄(II)

錯体は、脱水素反応を起こしジアミン(I)→モノイミン,(II)→ジイミン鉄錯体,(III)を形成する。Been錯体において、(I)-,(II)-,(III)-鉄(II)錯体の単離に成功した。さらに鉄(II)錯体(I),(II)についてK_3[Fe(CN)_6]による酸化反応速度をジイミンの525nmの吸光度の増加を測定して求めるとv=d[Fe(CN)_4(ジイミン)]/dt=k[Fe^<11>][[Fe^<111>(CN)_6^<3->]][OH^-]で表すことができた。三次速度定数は、(I),(II)錯体でそれぞれ2.09×10^5,1.91×10^5M^<-2>S^<-1>であった。これよりN-ベンジル基の置換により、二級アミン部位での配位子脱水素反応(I)→(II)が加速され、律速段階が(II)→(III)へ移行したためであると考えられる。配位原子にアルキルペンダントをもつ金属錯体を合成し、その特性について次のことを明らかにすることができた。第一は、エチレンジアミンにアルキルペンダントをつけたN-エチルエチレンジアミンとN-ベンジルエチレンジアミンとのテトラシアノ、テトラアンミンコバルト(III)錯体のN-エチル基、ベンジル基はキレート環に対して擬エクアトリアルに配向しanti構造をとった。これらとbpyまたはphenと白金(II)三元錯体を構築し、N-ベンジルは擬アクシャルに配向し、溶液中で分子内芳香環の間で疎水性相互作用がみられた。さらに、アルキル基の芳香環の数を増やしたN-ナフチルメチル基、N-アンスリルメチル基をもつ白金(II)錯体では溶液中、結晶中のいずれでも-syn構造をとり、分子力場計算によってもこの構造が支持され、芳香環の間の相互作用が増強された。また、濃度依存性から分子間スタッキングについても評価した。この分子内疎水性相互作用は無極性溶媒によって弱められ、尿素などタンパク質変性剤も同様の効果をもつことがわかった。第二は、合成したシアノ鉄(II)錯体の脱水素反応について速度論及び電気化学的測定から調べ、N-アルキル化によって著しく反応性が高まることを利用し、N-ベンジルエチレンジアミン錯体では逐次的に脱水素されモノイミン、ジイミンになることがわかり、はじめてモノイミン錯体を単離できた。第三は、bpyと架橋メチレン鎖長nを15としたN-omega-フェニルアルキルエチレンジアミンとの白金(II)三元錯体を合成し、分子内相互作用はn=1のとき最も強くみられ、さらに種々の芳香族スルホン酸と白金(II)三元錯体の間で分子間疎水性相互作用がn=3のとき強くみられることを明らかにできた。
樹木の重力刺激対応とあて材形成機構に関する基礎的研究

8年生メタセコイア(Metasequoia glyptostroboides)実生苗を2週間、45°の角度に傾斜させ、あて材形成を促した。苗木の一部を収穫し、幹からのエチレン放出量とオーキシン(IAA)量の変化を解析したのち、さらに残余の苗木を反対側に傾斜させ、さらに2週間おいてエチレン放出量と内生オーキシン量の変化を調べた。エチレン放出量はガスクロマトグラフ法で、またIAAはガスクロマトグラフ質量分析(GC-MS)法で定量した。さらに仮道管とあて材形成については光学顕微鏡で観察した。この結果、あて材形成とエチレン放出およびIAAの集積は常に傾斜した幹の下部で生じることが分かった。すなわち幹の傾斜を逆にした場合、あて材形成の場が反対方向に変わるのと平行して、エチレン生成とIAA集積の場が移動していくことを確認した。さらにヤマザクラ(Prunus jamasakura)幼植物の伸長成長におけるジャスモン酸メチルの影響について調べ、JA-Meはジベレリンとともに処理すると伸長成長を促進することを見出した。シダレ性および立ち性のサクラにおける内生ジベレリンA1,インドール酢酸およびアブシジン酸の分布についてはシダレ性の伸長帯により多くのGA1およびIAAが存在することをつきとめた。成長開始時におけるカラマツ(Larix kaempferi)形成層内の内生植物ホルモンの変化については、形成層活動と内生植物ホルモンの増減は明確な関係がないことが明らかになった。これらのほか、ハリギリ(Kalopanax pictus)の形成層における紡錘細胞、などについての研究を行い、論文を作成した。あて材形成における植物ホルモンおよびCaの役割を調べた。この実験では、針葉樹はヌマスギ実生苗木を、広葉樹は散孔材樹種であるトチノキ実生苗木を用いた。(A)(1)圧縮あて材形成の人為調節:(1)ヌマスギ2年生苗木の幹を切断し、植物ホルモンを含む組織培養用培地を与えることによって形成層活動を調節し(in vivo培養)、あて材形成と植物ホルモンとの関係を調べた。(2)これらの苗木に45゚の傾斜を与え、あて材形成における植物ホルモンの作用性を調べた。以上の結果、合成培地の供給によって形成層活動がほぼ自由に調節できることを明らかにした。さらに、傾斜は、人為的なin vivo培養下にあっても圧縮あて剤を形成させることがわかった。(2)引張あて材形成の人為調節:トチノキ苗木を用いて引張あて材形成における、オーキシンとジベレリンの役割を調査するため、オーキシン転流阻害剤であるNPA(N-1-Naphthylphthalamic Acid)とオーキシン生理活性阻害剤であるRaphanusaninとMBOAのラノリンペーストを樹皮に直接塗布する方法と、ジベレリンとジベレリン生成阻害剤であるウニコナゾール-Pを側芽へ処理する方法で実験を行った。その結果、NPA処理部は過剰肥大を引き起こすとともに、引張あて材形成を抑制した。これはオーキシンの集積によるものと予想された。またRaphanusaninとMBOAを傾斜樹幹の上側に処理することで成長を抑制することなく、引張あて材形成を抑制した。これらの結果、引張あて材形成はオーキシンが高濃度でも低濃度でも抑制されることが予想された。(B)圧縮あて材形成における重力センリーとしてのCaの作用性解析:上記Λ(a)の条件下で、Caイオン濃度を変えた培地を与える。さらにCaのキレート剤、および生理作用阻害剤を用いて樹体内のカルシウム濃度を制御し、あて材形成に対する影響を調べた。この結果、組織内におけるCaの濃度低下、あるいは生理作用阻害は、細胞壁の構築を強く抑制し、圧縮あて材の形成を阻害することがわかった。木材形成およびあて材形成におけるエチレンの生理作用について、針葉樹(メタセコイア)および広葉樹(トチノキ)の苗木を用いて比較した。

針葉樹は2年生メタセコイア(Metasequoia glyptostroboides)を、広葉樹は3ヶ月生トチノキ(Aesculusturbinata)苗木を用いた。圧縮あて材(針葉樹)および引張あて材(広葉樹)形成を促すために、苗木を45゚に傾斜させた。2週後、苗木を反対側に45゚の角度で傾斜させ、苗木の上下の位置を逆転させた。その後メタセコイアは7週間、トチノキは6週間おいた。その間、傾斜した幹の上下の形成層から発生するエチレンを測定するとともに、幹の横断面から、実験期間中に形成される木部量と、圧縮あて材(メタセコイア)と引張あて材(トチノキ)の量的な計測を顕微鏡によって行った最初の2週間の傾余処理で、メタセコイアの幹の下側におけるエチレン放出量は上側より多かった。一方、トチノキの幹の上側からのエチレン放出量は下側を上回った。反対方向に傾斜させた後、旺盛なエチレン放出を示す部立は逆転し、メタセコイアでは新たな下側からのエチレン放出が活発になった。一方トチノキでは新たな上側からのエチレン放出が増加したさらに木材形成およびあて材の形成は両樹種とも活発なエチレン放出が認められる側で顕著であり、実験前半、後半を通じて、常にメタセコイアでは下側が、トチノキでは上側がそれぞれの反対側に勝った。これらの結果から、エチレンは活発な木材形成とともにあて材形成に重要な役割を果たしていることが予想できる。しかしながらエチレシは形成層における細胞分裂に関与しているのか、あるいは圧縮あて材、もしくは引張あて材の分化に関与しているのかは断定できないため、この点は次年度、検討する必要がある。針葉樹のメタセコイア(Metaseqouia glyptostroboides)苗木を用いて、圧縮あて材形成におけるオーキシンとエチレンの関与について明らかにした。実験には8年生の実生苗木を用いた。6月20日、苗木を45°の角度に傾斜させた。2週間後、傾斜苗木の一部を収穫したのち、残余を反対側に逆転させ、45°の傾斜角で固定した。その後2週間育成し、7月18日にすべて収穫した。幹の一部は組織構造の解析に用い、その他は-80°Cに保存し、内生オーキシン(インドール酢酸=IAA)の定量とエチレン放出量の測定に用いた。オーキシンの分析には、定法による抽出操作ののち、日本女子大学のガスクロマトグラフ質量分析計(GC-MS)を用いて定量分析した。組織構造の観察結果から、傾斜をまったく逆に変化させることで、圧縮あて材形成の場が顕著に変化し、常に傾斜した幹の下側で急激な細胞分裂が生じることを確認した。さらに内生IAA量とエチレン放出量についても、幹の傾斜角の逆転とともに変化が認められた。幹を逆転する以前には、下側に位置する幹の形成層付近における内生オーキシン量とエチレン放出量は上側に比べて高い値を示した。一方、幹の逆転処理後には、新たに下側となった部位での急激なIAAとエチレンの増加を確認した。これらの結果から、圧縮あて材形成には、傾斜した幹の下側におけるオーキシンとエチレンの増加が常に不可欠であることが予想された。
2状態構造平衡モデルに基づいたM-フィコリンの異物認識機構の解明

ヒトM-フィコリンの病原体認識には、活性型-不活性型間の2状態構造平衡が重要であるという仮説の検証を通して、その異物認識機構の解明を試みた。その結果、pH依存性2状態平衡の存在を証明し、それに関与する残基の同定に成功した。またM-フィコリンと、C反応性蛋白質との相互作用機構について新たな知見を得た。さらにM-フィコリンのNMR解析のためのBrevibacillus発現系を用いた新規安定同位体標識法の確立に成功した。フィコリンは自然免疫において、異物認識タンパク質として働く生体防御レクチンの一つであるが、その異物認識機構については不明な点が多い。我々は、ヒトM-フィコリンの異物認識ドメイン(FD1)の構造機能研究から、その多量体形成と、基質結合部位におけるpH依存性の活性型-不活性型間2状態構造平衡が、その自己-非自己識別に重要であるというモデルを提唱している。本研究では、この2状態構造平衡モデルを基にM-フィコリンの異物認識機構を解明することを目的とした。FD1およびその変異体の調製には、グラム陽性菌のBrevibacillus choshinensis分泌発現系を用いた。まずFD1の変異導入実験から、そのpH依存基質結合活性は、His-251、His-284およびHis-297の3残基により制御されていることを明らかにした。また、三量体形成に関わるPhe-127およびLeu-128の変異導入により単量体化したFD1は、三量体FD1に比べ、基質結合能が極めて低いことが分かり、三量体形成が基質親和性を高めることを確認した。続いてFD1の基質結合・解離実験から、FD1は水溶液中で、活性型-不活性型の2状態間で常に交換しており、その平衡状態はpHに依存して変化することを証明した。さらに詳細な情報を得るためには、FD1のNMR解析が不可欠であると考えた。そのためにはFD1の安定同位体標識試料を作成する必要があるため、その方法がまだ未開発であったB. choshinensisによる組換えタンパク質の安定同位体標識法の開発を試みた。その結果、C.H.L.培地を用いることで、均一およびアミノ酸選択的安定同位体標識試料調製法の開発に成功した。この方法を用いて、FD1の均一およびアミノ酸選択的^<15>N標識試料の作成、さらにそれらの^1H-^<15>N HSQC NMRスペクトルの取得にも成功し、現在解析を進めている。フィコリンは、N末端側のコラーゲン様(COL)ドメインとC末端側のフィブリノーゲン様(FBG)ドメインで構成される病原体認識タンパク質である。我々は、ヒトM-フィコリンのFBGドメイン(FD1)の構造機能研究から、M-フィコリン異物認識領域に病原体認識に関わる2状態構造平衡が存在すると予想し、これまでにpH依存性2状態平衡の存在の証明、およびそれに関与するヒスチジン残基の同定に成功した。本年度は、(1)2状態平衡に伴う立体構造およびダイナミクス変化についての知見を得るためのFD1のNMR解析、(2)急性期タンパク質C反応性タンパク質(CRP)との相互作用と病原体認識との関与について解析を試みた。(1)[α-^<15>N]ヒスチジン標識FD1のNMR解析から、基質結合に関与する3残基のヒスチジンのうち、信号帰属が成された2残基の^<15>N化学シフト値には、pHに依存した明確な変化が無く、2状態構造平衡に関する情報を得ることは出来なかった。現在、さらなる条件検討を行っている。(2)CRPとフィコリンは、相互作用することにより、それぞれ個々では認識しにくい病原体を認識・排除するために相補的に働くことが明らかとなってきている。しかし、その相互作用は非常に弱く、詳細な分子機構については明らかではない。我々は、CRPとM-フィコリンの相互作用解析を、非常に弱い相互作用の検出に適しているゾーンアフィニティークロマトグラフィーを用いて解析した。その結果、CRPは、M-フィコリンのFBGドメインとCOLドメインの境界付近に弱く結合し、その結合はCOLドメインがFBGドメインの付け根付近で大きく折れ曲がることでより強くなることが示唆された。
オプチナ修道院とロシアの精神文化の研究

本研究においては、ロシアの修道性の基礎に「フィロカリア」のスラヴ語訳、祈りの「知恵のいとなみ」、長老制の発達が核になっているという仮説のもとで、それが実際にロシア正教の霊的修行の一環として受容されたことを跡づけることができた。ただ、それが世俗の文化に如何なる形で反映しているかという点については、厖大な史料の整理と考察を要することから、本研究ではロシア・スラヴ派の思想家キレエフスキーの人生にその十全な残照を認めるにとどまった。以下に箇条書きにして整理しておく。1)ロシアの修道性の発達は、聖書に次ぐ第二の聖典とも言うべき「フィロカリア」の導入に端を発していた。パイーシイ・ヴェリチコフスキーの翻訳によってロシアに広まったこの修徳の鑑は、ピョートル大帝以後の修道生活に決定的な指針を与えた。その根本的理念と、翻訳の経緯が明らかにされている。2)東方教会における修道性の基礎をなす祈りの本質は、聖書や聖師父の教義に基づく「知恵のいとなみ」と称される、独特の技法とコスモロジー(世界観)を有するものが主流になっていた。3)ロシアではスラヴ派の始祖と見なされているイワン・キレエフスキーが西欧主義的な思想家から、正教思想家へと転向する過程を、妻ナターリアとオプチナのマカーリイ長老(ナターリアの霊の父)との交流の記録(アルヒーフ史料)に基づいて跡づけた。4)正教会の「長老制」の概念を、聖師父やロシアの長老の著述を利用することによって纏め、更にパイーシイの弟子たちによって受け継がれたロシアにおける長老制の実践の歴史と、それがオプチナ修道院の長老制に繋がる経緯を跡付けた。オプチナ修道院における聖師父著作関係の出版物、19世紀の原典(マイクロ・フィルム)及び現在刊行中の再版本の蒐集を行った。主な収穫としては、オランダで復刻された19世紀のロシア聖師父著作露訳集全57巻の約半分、90年代に再版されたオプチナ修道院他の聖師父著作やロシアの長老制や霊性、長老の伝記、説教、書簡集などである。資料の収集、整理と平行して、研究テーマに関わる文献渉猟、発表を行った(「ロシア正教と禁欲主義の伝統-ロシアにおけるフィロカリアの受容について-」神戸外大論叢、平成11年第3号、神戸市外国語大学)。ここではオプチナ修道院復興以前のロシアの修道性の源流として、パイーシイ・ヴェリチコフスキーによおるビザンツ時代の正教理念の集大成としてのフィロカリア(ドブロトリュービエ)編纂事業の過程やその問題点、更にはこの書がその後のロシアの長老制の発展に果たした役割に関する概観を試みた。それによって、フィロカリアの霊的書物としての意義と、ビザンツ(アトス)とロシア(モルダヴィア)を繋ぐ聖性の系譜がパイーシイの弟子等の人脈によって確立されたことがある程度立証されたものと思われる。また年度末には念願のオプチナ修道院訪問を果たした。復興後十年を経た今、この経験は単に聖地巡礼としての興味もさることながら、将来のロシア正教思想の発展を担うひとつの中心を目のあたりにしたということで、取材によって得られた貴重な資料とともに、多くの精神的刺激を与えてくれたものと思われる。資料面では、昨年度より蒐集を始めたオプチナ修道院出版による聖師父関係の著作集(19世紀の原本をオランダでマイクロ化したもの)の残り半分を入手し、その全貌(全57巻)を知るに至った点が大きい。また現在、オプチナ修道院関係の長老の著作や書簡、また革命以前の研究者による伝記などが精力的に復刻されつつあり、それらを併せて利用するならば、ソ連崩壊後復興された修道院の伝統と相俟って、当該テーマに関心のある研究者にとっては実にタイムリーな研究となることが予測される。

研究面では、パイーシイ・ヴェリチコフスキーとその弟子たちがモルダヴィアで実践していたアトスの禁欲主義的祈りの伝統の内容を明らかにすることが早急に取り組むべき課題となったが、そのささやかな成果として、東方教会に伝わる「知恵の祈り」「イイススの祈り」の伝統がロシアで如何に受け継がれ、その意義が聖書的、更には、奉神礼(エウカリスティア)の構造として如何に理解されているかについて、認識を深めることができた。このパイーシイの活動はアトスとロシアを結ぶ大きな架け橋として評価されているが、彼がモルダヴィアの修道院長として、アトスのヘシカズム運動から何を汲み取ったのかという修道性の根幹に関わる問題を、彼自身が「知恵の祈り」の否定派との間に繰り広げた論争の書から読み解くことによってある程度解明したと思う。そこでは明らかにビザンツから吸収されたものが、ロシアの精神的土壌の中でより民衆的な信仰生活と解け合うことにより、ロシア正教特有の宇宙観を形成した点が強調されている(詳しくは、今春発行予定の神戸外大論叢第51巻4号を参照せよ)。昨年の秋、別の目的でロシアを訪れた際、ある偶然から同種のテーマに携わるロシア人研究者の案内で、再びオプチナ修道院を訪れる機会を持ったが、当地に一週間ほど滞在した折りに、イリイ長老の祝福を得た後、修道士の研究者から幾つかの問題に関する明解な回答を得る幸運に恵まれたことを最後に付け加えておく。昨年度までに蒐集した聖師父文献を整理することを通して、1840年代にモスクワのゴーチェ出版局からかなりまとまった聖師父の翻訳シリーズが出版されていたことを知り、それらが専らロシアにおける正教の教義研究の一翼をになうセルギイ大修道院(所謂モスクワ神学大学)の研究成果となっていることを突きとめた。この流れとは別に、19世紀に復活した長老制のもとでやはり聖師父の出版活動に従事していたのが我々の研究テーマであるオプチナ修道院とその周辺の人々であった。初期スラヴ派の論客として首都の論壇で指導的役割を演ずる傍ら(33年には自己の雑誌『ヨーロッパ人』の停刊処分を受けたものの)、その後、正教徒の魂に益するこれら聖師父文献の計り知れぬ価値に注目し、オプチナの長老マカーリイの霊の子となって、これらの出版活動の中心的存在となったのがイワン・キレエフスキーである。彼はオプチナの長老マカーリイや自分の妻のナターリアの霊の父であった高位聖職者等との交流を通して、18世紀にパイーシイ・ヴェリチコフスキーによってアトスからロシアにもたらされ、その後弟子たちの手によってオプチナに持ち込まれた厖大な聖師父文献の写本(ギリシャ語やスラヴ語のものはロシア語に翻訳する必要があった)をロシアで出版することを企画、実践する。今年度の主たる研究上の成果は、ある意味でロシア人インテリに典型的な転向をとげたキレエフスキーの生涯の様々なエピソードや伝記的事実を、専らオプチナ修道院との関係に絞ってモスクワの古文書館やオプチナの記録に基づいて明らかにし、彼自身の思想展開(西欧派-スラヴ派-正教研究者)を彼の著作集をもとにある程度描き出すことができたことである(「神戸外大論叢第52巻、第5-6号を参照のこと)。この過程において、ロシアの研究者と意見交換を行った他、小生自身のオプチナとの関係も深まったことを特記しておきたい。本研究の最終年度にあたる本年は、ロシア修道性に不可欠な形態としての「長老制」という概念を取り上げ、その概念的な定義や修道生活の実践仁おける
単一分子デバイスの光電子機能

単一分子デバイスに関して光物性及び電子物性を明らかにするため,ナノワイヤーの作製法や観察法,装置開発通して将来の分子エレクトロニクスデバイス実現のためにチオフェンのモノマーを溶解した溶液に電気化学反応を用いた新しい手法で重合し,分子ワイヤーを作製する手法を開発し,走査型トンネル顕微鏡にて個々の分子のトンネル物性を測定した。また,分子細線としてDNAを伸張固定したものに機能性ポリマーや金属を析出させたワイヤーを作製し,原子間力顕微鏡や走査型近接場光学顕微鏡にて形状像,近接場光学物性を測定した。本年度は走査型プローブ顕微鏡について分子エレクトロニクスにおける個々の分子の光物性と電気物性を高分解能に観察可能な装置開発とそれを用いて伸張固定したDNAに金属析出したナノワイヤーを作製したものを高分解能測定し,ナノスケール電子物性と光物性について知見を得た。具体的には装置について金属析出したDNAを観察できるように散乱型の近接場光学顕微鏡を高分解能に観察できるように装置を安定化させた。さらに強誘電体ポリマーにドープすることで強誘電性の特徴が変化する様子を測定し,変化が見られることが分かった。特にAFMとの形態変化にも大きな変化が現れることを観察できた。また光あみでなく,電子物性の測定として導電性や表面電位測定なども行い,ナノワイヤーにおける単一電子デバイスへの展開に関して重要な知見を得ることができた。電気化学を用い液相中で1本の導電性高分子を長さ・密度・方向・形を電気パルス印加により制御しながら大面積に形成させる新しい技術"電気化学エピタキシャル重合"を開発した.この技術はモノマー(分子細線原料)を含んだ電解質溶液中において、ヨウ素原子で表面修飾した原子平坦金属電極にパルス電圧を印加することにより、基板の表面原子配列に沿ってモノマーの逐次的な電解重合を起こさせ単一分子細線を形成させる原理に基づいている.人為的に核を表面上に埋め込み、1分子ワイヤ成長の制御に成功した.チオフェン3量体であるターチオフェン分子(3T)を含む電解質溶液にヨウ素で表面修飾した金(111)基板を浸し電圧パルスを印加し表面核を埋め込む.次にモノマーのみを含む電解質溶液中に核埋込基板を浸し電圧パルスを印加した.驚くべきことに1軸方向に伸びた長いワイヤが生成することが分かった.ほとんどの分子が1軸方向に成長するため成長ワイヤ間での衝突が少ない.このため長いワイヤ成長が可能になったものと考えられる.最長で200nmの長さを持つ分子細線の作成に成功した.この基板の結晶構造は、金(111)に結合したヨウ素原子配列が圧縮六方晶(1軸対称)構造を取っていることが分かった.分子ワイヤがヨウ素原子配列に沿って1軸成長したものと考えられる.この結果は、表面に結合したヨウ素の原子の配列変化により分子細線の配向が制御可能であることを示している.単一分子デバイスに関して光物性及び電子物性を明らかにするため,ナノワイヤーの作製法や観察法,装置開発通して将来の分子エレクトロニクスデバイス実現のためにチオフェンのモノマーを溶解した溶液に電気化学反応を用いた新しい手法で重合し,分子ワイヤーを作製する手法を開発し,走査型トンネル顕微鏡にて個々の分子のトンネル物性を測定した。
イオン交換反応により炭酸イオンを固定する鉱物の生成機構

本研究では、海洋地殻の3割を越えるとされる超塩基性岩の変質により生成するマグネシウム炭酸塩、特に炭酸イオンをイオン交換反応により結晶構造内に取り込むことのできるハイドロタルサイト族鉱物の生成機構を明らかにし、地球表層部における炭酸イオン固定や二酸化炭素の循環に及ぼす影響を評価することを目的とした。そのため、昨年度の千葉県、徳島県、愛媛県、オマーンに引き続き、北海道幌満かんらん岩を調査し、地質調査および試料、(水、岩石、土壌)採取を行うとともに、雰囲気制御(二酸化他酸素分圧)鉱物変質実験装置による反応実験を継続した。その結果、超塩基性岩の風化や蛇紋岩化に伴う間隙水の高アルカリ化により、ハイドロタルサィト族鉱物は容易に生成し、溶存炭酸イオンはその生成によって固定化されることが判明した。また、生成時に他の陰イオンを取り込んだハイドロタルサイト族鉱物が形成しても、炭酸イオンに対する高い選択性から、生成後もイオン交換反応によって溶存炭酸イオンを固定可能であることが、雰囲気制御鉱物変質実験装置による実験から明らかとなった。間隙水の高アルカリ化は、亀裂に産するブルース石の風化溶解、または透輝石等の含Ca塩基性鉱物の蛇紋岩化によるCaの溶脱によるもので、Mg・Feかんらん岩の風化、溶脱のみでは高アルカリ化せず、単にMgの溶出と鉄酸化・水酸化物の生成にとどまることも判明した。以上のことから、今後、グローバルな炭素循環を考える場合、海洋底に露出して海洋風化に曝される超塩基性岩の分布やその蛇紋岩化の程度、海洋底下における極低温蛇紋岩化作用の有無、間隙に産するブルース石の含有量などの評価が重要であることが明らかとなった。本研究では,海洋地殻の3割を越えるとされる超塩基性岩の変質により生成するマグネシウム炭酸塩,特に炭酸イオンをイオン交換反応により結晶構造内に取り込むことのできるハイドロタルサイト族鉱物の生成機構を明らかにし,地球表層部における炭酸イオン固定や二酸化炭素の循環に及ぼす影響を評価することを目的としている.そのため,本年度は,千葉県安房郡鋸南町南佐久間,徳島県木沢村坂州,愛媛県八幡浜市頃時鼻の蛇紋岩帯とオマーンオフィオライトを研究対象地域とし,地質調査および試料(水および岩石・土壌)採取を行って各種の鉱物学的・地球化学的分析に供した.その結果,蛇紋岩中の細脈や蛇紋岩地帯から出る湧水中で,ハイドロタルサイト族鉱物を含む様々な含水マグネシウム炭酸塩鉱物の産出を認めた.それぞれの鉱物の生成に関して詳細に産状や共生関係を調べたところ,蛇紋岩化作用や蛇紋岩化に伴って生成したブルース石の溶解によって亀裂の空隙水がpH9以上の高アルカリに保たれ,その高pH溶液中に溶存するマグネシウムイオンと炭素イオンの直接沈殿によって生成する鉱物と蛇紋石の不一致溶解によって生成する鉱物に分類されることを明らかとした.また,その時生成する炭酸塩鉱物の種類は反応溶液のpH,二酸化炭素分圧,Mg/Ca比によって決定されることを熱力学的計算から明らかにし,本年度整備した雰囲気制御鉱物変質実験装置による反応実験でも,計算結果を指示するデータが得られ,蛇紋岩化やそれに伴う岩石-水相互作用のいくつかの素過程が明らかになりつつある.本研究では、海洋地殻の3割を越えるとされる超塩基性岩の変質により生成するマグネシウム炭酸塩、特に炭酸イオンをイオン交換反応により結晶構造内に取り込むことのできるハイドロタルサイト族鉱物の生成機構を明らかにし、地球表層部における炭酸イオン固定や二酸化炭素の循環に及ぼす影響を評価することを目的とした。