hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
海馬歯状回の恒常性維持機能の理解とその神経細胞内メカニズムの解明

海馬歯状回の神経細胞の成熟度は各種の実験操作により双方向性に変化する。この細胞レベルでの成熟度変化は、ストレス下での脳のシステムの恒常性維持に重要な役割を果たしていると考えられるが、その機能的役割については未だ不明な点が多い。25年度は、非成熟歯状回を持つ遺伝子改変マウスを対象にデキサメタゾン(DEX)抑制テストを行い、海馬によるHPA系反応の抑制的な調節機能を評価した。これまでに調べた2系統のマウスでは、DEXを投与しても血中コルチコステロン濃度が高いままで低下しないことから、HPA系反応の抑制機能に障害があることが示唆された。この結果は、非成熟歯状回が恒常性維持機能の破綻に関連している可能性があることを示している。しかし、非成熟歯状回を引き起こす抗うつ薬の慢性投与が前頭皮質の特定の抑制性神経細胞も成熟前の状態に戻す作用があることが最近明らかとなり、歯状回以外の脳細胞の成熟度変化がHPA系反応の異常を引き起こしている可能性についても考慮する必要が出てきた。そこで、光遺伝学的手法を用いて歯状回神経細胞特異的に成熟度を操作する方法を確立するため、チャネルロドプシン2(ChR 2)を発現するfloxマウスを歯状回特異的Cre発現マウスと交配し、歯状回神経細胞にのみChR 2を発現するマウスを作製した。このマウスの歯状回に複数回の光刺激を与えたところ、歯状回神経細胞が脱成熟したことを示唆する遺伝子発現変化が確認された。このように、歯状回神経細胞の成熟度と脳の恒常性維持機能との直接的な関係を明らかにするための解析系を確立した。また、本領域の他の班員との共同研究(10件)も実施し、複数の神経疾患モデルマウスの歯状回で成熟度変化を確認した。これは、歯状回の成熟度異常を伴う脳内環境の恒常性の維持機能の破綻が、様々な精神・神経疾患に関与している可能性があることを示唆している。25年度が最終年度であるため、記入しない。海馬歯状回は、学習・記憶をはじめ、情動やストレス反応の調節に重要な役割を果たしていると考えられている。研究代表者はこれまでに、精神疾患様の行動異常を示す複数の遺伝子改変マウスや薬物投与マウスにおいて、海馬歯状回の神経細胞が成体であるにもかかわらず未成熟な状態にあるという現象(「非成熟歯状回」)を見出してきた。本研究は、この海馬歯状回における神経細胞レベルでの双方向性の変化が、脳のシステムレベルでの恒常性の維持・破綻とどのような関係にあるのかを明らかにすることを目的とした。平成24年度は、海馬歯状回における神経細胞の成熟度の操作法を検討しつつ、非成熟歯状回を持つ複数系統の遺伝子改変マウスを用いて、脳の恒常性に関わる視床下部-下垂体-副腎(HPA)系のストレスに対する反応を調べた。まず海馬歯状回の成熟度の操作法として、各種ストレス負荷による方法を検討した。野生型マウスに社会的敗北ストレスや拘束ストレスなどの各種ストレスを慢性的に負荷したところ、拘束ストレスを負荷したマウスの海馬で脱成熟が生じていることを示唆する遺伝子発現レベルでの変化を確認した。

また、非成熟歯状回を持つ複数系統の遺伝子改変マウスの血中コルチコステロン濃度を調べたところ、いくつかの系統の遺伝子改変マウスでストレス暴露後の血中コルチコステロン濃度が野生型マウスよりも高く、HPA系の反応が増大していることが示唆された。これにより、歯状回の成熟度変化が脳のシステムレベルでの恒常性の維持や破綻に関与している可能性があることが示された。また、本年度は、光遺伝学的手法により歯状回神経細胞特異的に成熟度を操作するため、その実験に必要なチャネルロドプシン2遺伝子を発現するfloxマウスを入手し、繁殖の準備を進めた。25年度が最終年度であるため、記入しない。海馬歯状回の神経細胞の成熟度変化という細胞レベルでの変化が脳の恒常性というシステムレベルでの変化とどのような関係にあるのかを明らかにするためには、神経細胞の成熟度変化を引き起こす要因を特定し、成熟度を操作するための方法を確立することが必要不可欠である。24年度は、歯状回の成熟度操作法の一つとして、ストレス負荷による方法を検討し、一部の慢性ストレス負荷条件で海馬歯状回に脱成熟が生じることを示唆する結果が得られた。また、未成熟歯状回を持つ複数系統の遺伝子改変マウスでは、ストレス負荷によるHPA系の反応が亢進していることが示唆され、歯状回の成熟度とシステムの恒常性維持機能との間に関連があることを示す結果が得られた。現在、歯状回神経細胞特異的に成熟度を操作し、歯状回での成熟度とHPA系の反応との直接的な関係を明らかにするため、その実験に必要な遺伝子改変マウスの作製や実験機器の準備を進めており、研究はおおむね順調に進行している。我々や他のグループの研究により、マウスに抗うつ薬を慢性投与すると、歯状回の神経細胞が脱成熟するだけではなく、扁桃体や前頭皮質の細胞も成熟前の状態に戻ることがわかってきた。これらの知見は、各種実験操作によって生じ得る歯状回以外の脳部位での細胞成熟度の変化が、脳の恒常性維持機能の変化を引き起こしている可能性があることを示している。歯状回の神経細胞の成熟度変化と脳の恒常性との直接的な関係を明らかにするためには、歯状回の神経細胞のみでその成熟度を操作する必要がある。そこで、25年度以降は、光遺伝学的手法を用いて歯状回神経細胞特異的に成熟度を操作することを試みる予定であり、その実験に必要なマウスを準備し、成熟度の操作法に関する技術を確立することを目指す。
プレートの沈み込み形状を考慮した広域震度分布予測手法の開発

広域地震防災対策の基礎資料として重要な想定地震における広域震度分布図を、精度高く予測するために、地球内部の減衰構造を反映させて作成する手法を開発している。被害地震で得られたアンケート震度データを、大規模減衰構造である太平洋プレートの沈み込み形状を踏まえて解析を行った。(1)サイスミックレイトレーサーの作成と伝播経路の計算及び回帰式の作成既往の2重深発地震面に関する研究を基に、北海道地域の太平洋プレートの沈み込み形状をプレートとそれより上部という2層にモデル化した。作成したモデルを基に観測点と震源を含む断面を作成し、スネルの法則を用いて2次元内の地震波伝播経路を求める。本年度は、前年度よりさらに広域、高密度に展開するため、経路を求めるためのレイトレーサーを作成し、このレイトレーサーを用いて伝播経路を求めた。求められる伝播経路はプレート内とそれより上部となる。震度を目的変数、求めた経路を2つの説明変数として各地震で回帰式を求めた。ここで、回帰係数から得られる地震規模の評価は従来の震源距離より評価される物より精度が高かった。(2)国土数値情報を用いた表層地質分類による補正係数さらに、GISソフトにより観測点と国土数値情報を結びつけることにより、求められた回帰式からの観測震度との差を表層地質により分類した。これより地形分類と震度差が密接な関係があることが明らかになり、各地形分類に対する震度の補正係数を導出した。(3)他地域への適用求められた、各地震における回帰式と表層地質による補正係数を用いて、東北地方の震度分布図を予測し、存在する震度分布図と比較したところ、距離減衰式で求められる予測震度よりも精度の高い予測が行えていることが明らかになった。本年度は対象地域を北海道に絞り、過去の6つの被害地震で得られたアンケート震度データを、大規模減衰構造である太平洋プレートの沈み込み形状を踏まえて解析を行っている。(1)伝播経路の計算と回帰式の作成既往の2重深発地震面に関する研究を基に、北海道地域の太平洋プレートの沈み込み形状を簡単にプレートとそれより上部という2層にモデル化した。作成したモデルを基に観測点と震源を含む断面を作成し、スネルの法則を用いて2次元内の地震波伝播経路を求めた。求められた回帰式による任意点の予測震度は従来の震源距離による予測震度より精度は向上した。(2)表層地質分類による補正係数さらに、求められた回帰式からの観測震度との差を表層地盤による増幅効果と見て、震度差を表層地質により分類した。これより地質年代と震度差が密接な関係があることが明らかになり、各表層地質に対する震度の補正係数を導出した。(3)他地域への適用求められた、各地震における回帰式と表層地質による補正係数を用いて、回帰に用いなかった東北地方の震度を予測し、存在するアンケート震度データと比較したところ、距離減衰式で求められる予測震度よりも精度の高い予測が行えていることが明らかになった。今後求めるれた回帰式に関する議論と共に地震規模の影響評価を行い、さらに煩雑な伝播経路計算部分を改良することで一般性の高い予測手法として開発していく予定である。
インテリジェント人工核酸を搭載したナノＤＤＳによる革新的分子標的治療薬の研究

本研究では次世代核酸医薬の基盤構築を目的に疾患遺伝子を標的化するナノ分子標的薬の創製を目指し、核酸医薬の設計、標的遺伝子の決定、目的臓器への輸送、疾患モデル動物による検証について融合研究を実施した。miRNA-375標的とする新規人工核酸をβ-MENDに内包し、膵β細胞株MIN6に輸送しグルコース刺激によるインスリン分泌を増加させた。ボンクレキン酸誘導体をMITO-Porterで輸送することでアポトーシス抑制効果を著しく増強した。Drp1に対するsiRNAを搭載した肝指向性ナノエンベロープ(YSK-MEND)をマウス動物実験を行い、核酸医薬による新しい糖尿病治療の可能性を示した。本研究では、核酸医薬発展のため、遺伝子応答性インテリジェント人工核酸を搭載した臓器特異的ナノDDSを合成し、疾患モデル動物での機能検証を経て、疾患関連mRNAおよびmiRNAを標的とするナノ分子標的治療薬の創製を目指す。平成21年度は各グループにおいて次のような結果を得た。佐々木グループ:従来よりも遥かに高効率の官能基転移人工核酸を見出した。また、従来よりも30倍以上も反応速度が向上したクロスリンク人工核酸分子を見出した。野村グループとの共同により、細胞を用いた実験においてmiRNAを標的とする人工核酸の設計とその機能評価系を確立した。永次グループ:チミジンに対して中性条件下、非常に効率的に反応する誘導体の合成に成功した。さらに、糖部2'位を修飾した誘導体を含む2'-OMeオリゴヌクレオチドが中性条件下チミジンに対して非常に選択的に反応し、佐々木グループとの共同研究により試験管内において高いアンチセンス効果を示すことを明らかにした。新藤グループ:ミトコンドリア内膜のアデニンヌクレオチド輸送担体(ANT)機能阻害剤ボンクレキン酸類縁体の合成系を確立した。原島グループとの共同研究で、強いアポトーシス阻害活性を明らかにした。野村グループ:ミトコンドリアダイナミクスを規定するDrp1を膵β細胞特異的に欠損したマウスはグルコース応答性インスリン分泌不全を呈することを明らかにした。miR-375結合配列を持つルシフェラーゼ遺伝子をレポーターとした予備実験の結果、佐々木グループとの共同で、miR-375を標的としたクロスリンク核酸による内因性miR-375の抑制が確認された。原島グループ:2型糖尿病モデル動物の血液細胞、肝臓、脂肪組織、骨格筋の網羅的遺伝子発現解析により、病態発症に関連する候補遺伝子群の探索に成功した。また、九大・新藤グループの開発した抗アポトーシス作用のあるミトコンドリア(Mt)作動薬ボンクレキン酸(BKA)を搭載したMITO-Porterの開発に成功した。培養細胞にBKA搭載MITO-Porterを添加して、抗アポトーシス効果を評価したところBKA単独添加のアポトーシス抑制効果を著しく増強させる事が確認された。以上のように各グループの検討課題はそれぞれ大きく進展し、グループ間の共同研究も順調に実施された。本研究では、遺伝子応答性インテリジェント人工核酸を搭載した臓器特異的ナノDDSを合成し、疾患モデル動物での機能検証を経て、疾患関連mRNAおよびmiRNAを標的とするナノ分子標的治療薬の創製を目指す。佐々木グループ:官能基転移人工核酸の反応解析を行った。野村グループとの共同により、細胞内でmiRNAを標的とする評価系で人工核酸の効果を検討し、アンチmiRNA効果を確認した。mRNAに対して官能基転移反応が高収率で起こることを確認した。この修飾mRNAはタンパク質発現には大きな効果を与えないことが分かった。永次グループ:2'-OMe型AVPが標的チミンに対して高選択的に反応することを見出した。前後配列が3'GXC5'に治しては、中性条件下、RNA中のウラシルに対して高効率に反応し、細胞内miRNAの阻害に成功した。新藤グループ:ボンクレキン酸のカルボン酸をエステルに変換するとHeLa細胞に対して毒性が増強されることを明らかにした。一方、このジカルボン酸部分構造の炭素鎖末端にカルボン酸を付与したトリカルボン酸は一転して細胞毒性は消失し、アポトーシス阻害効果が発現した。野村グループ:膵β細胞株であるMIN6細胞を用いてオリゴ核酸によるmiR-375の機能阻害を確認した。マウス膵ランゲルハンス島を単離し、miR-375に対するオリゴ核酸をリポフェクション法にて導入したところ、膵ラ氏島中心部への到達は不十分であったが、表面から50μm前後までのほぼ全ての膵β細胞へのオリゴ核酸の導入が認められ、十分にin vivO応用が可能であることが示唆された。原島グループ:R8ペプチド、GALAペプチドを組み合わせ、肝臓に効率的にpDNAを送達可能なR8-GALA-MENDの構築に成功した。更にこのシステムにsiRNAを搭載し、内在性遺伝子の発現抑制に成功した。

Mt移行性素子MTSを付加したMTS-MITO.Porterの構築に成功し、Mt移行能を飛躍的に向上させた。また、MITO-PorterがmtDNAの存在するマトリクス領域へ送達可能である事を示した。さらに、オリゴ核酸のMITO-Porterへのパッケージング技術も確立した。本研究では、遺伝子応答性インテリジェント人工核酸を搭載した臓器特異的ナノDDSを合成し、疾患モデル動物での機能検証を経て、疾患関連mRNAおよびmiRNAを標的とするナノ分子標的治療薬の創製を目指す。佐々木グループ:安定で2価金属イオン依存性の小さい、高い反応性の官能基転移人工核酸を開発した。詳細な分析により官能基の立体化学に依存することを見出した。原島グループとの共同でミトコンドリア病因遺伝子であるtRNALeu(UUR)遺伝子を標的にした官能基転移核酸を設計し、機能性核酸を合成した。標的RNAとの反応ではNiCl_2を添加しない条件でも効果的に標的シトシンを修飾できることを確認した。野村グループとの共同により、細胞内でmiRNAを標的とする評価系で人工核酸の効果を検討し、アンチmiRNA効果を確認した。mRNAに対して官能基転移反応が高収率で起こることを確認した。この修飾mRNAはタンパク質発現には大きな効果を与えないことが分かった。永次グループ:2'-OMe型AVPが標的チミンに対して高選択的に反応することを見出した。前後配列が3'GXC5'に治しては、中性条件下、RNA中のウラシルに対して高効率に反応し、細胞内miRNAの阻害に成功した。新藤グループ:各種のボンクレキン酸誘導体おまび単純化化合物を検討し、高活性なアポトーシス阻害物質を開発した。原島グループとの共同によりボンクレキン酸搭載MITO-Porterは抗アポトーシス効果を10-100倍向上させた。野村グループ:肝細胞特異的Drp1KOマウスを作成し、表現型を解析したところインスリン感受性が良好で高脂肪食でも太らないことがわかり、新しい治療標的として有望であることを発見した。原島グループ:これまで、ミトコンドリア移行性素子MTSを用いることにより移行能を飛躍的に向上させたMITO-Porterを構築し、mtDNAの存在するマトリクス領域へ送達可能である事を示した。オリゴ核酸のMITO-Porterへのパッケージング技術も確立しているので今後の評価を信頼性よく行うため、本年度はランゲルハンス氏島ミトコンドリアダイナミクスを観察できる系を確立した。siRNA封入R8-GALA-MENDを用いて肝臓における内在性遺伝子の発現抑制に成功したが、その阻害効果がin vitroとin vivoが異なっていた。本年度は詳細に検討することにより、効果の違いが細胞内取り込みによることを明らかにした。本研究では、遺伝子応答性インテリジェント人工核酸を搭載した臓器特異的ナノDDSを合成し、疾患モデル動物での機能検証を経て、疾患関連mRNAおよびmiRNAを標的とするナノ分子標的治療薬の創製を目指した。本年度の研究実績を下記に記載した。
リテラシーを育成するための,新聞を取り入れた国語科の学習開発

○研究目的:リテラシーの育成を目指して,新聞を取り入れた国語科の系統的な学習開発を行うとともに,子どもたちが校内で日常的に新聞に親しむことのできる環境整備を行う。○研究方法:1.新聞を取り入れた国語科の学習開発を行い,リテラシー育成のための筋道を探る。2.子どもたちが新聞と日常的に身近に親しむことができる環境整備を行う。○研究成果:昨年度までに,4年生では広告づくり,5年生では意見文を書く学習において,新聞の表現方法や記事内容を活用する単元を開発し,授業を行ってきている。本年度は,新たに6年生で,新聞記事やニュース番組を素材にして,受信者と発信者の両方の立場を体験させ,身の回りのさまざまな情報を正しく効果的に読み解き,自らの情報発信に生かしていく力を育てることをねらいとする単元を開発した。今回の実践では,実際の出来事の映像をもとに,同じ事実を扱った新聞記事やニュース番組を比べさせることによって,情報がどのようにつくられているのかを子どもたちに追体験させることができた。さらに,自分の意図が伝わるように表現方法を工夫しながら新聞記事をつくらせることによって,発信者としての立場を体験させることができた。その中で,子どもたちは,いろいろな視点から新聞記事を読み比べ,情報を吟味することの大切さを学び,自分の考えを深めたり表現方法を活用したりするなど,情報を主体的に読み解く力を育成することができた。また,毎日届く新聞8紙を,子どもたちが目にしやすい場所に設置するとともに,教師が子どもたちに読ませたい記事を切り抜き,掲示することを継続して行った。その結果,子どもたちが新聞により身近に接する機会が増え,進んで読むようになるなどの成果が現れた。
TAT帯域圧縮を利用した高精細画像記録方式の研究

研究実施計画に従って研究を遂行し,ほぼ所期の成果を得たので,その概要を以下に記す.1.高精細画像信号をTAT方式によって帯域圧縮し,これをVTRに記録する帯域圧縮記録方式を検討した結果, TAT信号を構成する二つの信号のうち,帯域圧縮TCI信号は輝度信号記録帯域にFM記録し,モード信号は低域変換色信号帯域に4相PSK記録することが望ましいとの結論を得た.2.垂直同期信号は圧縮TCI信号に付加してFM記録する.3.水平同期信号は記録せず,再生後に垂直同期信号を基準とし,サンプリングクロックをカウントして作る.4.クロック周波数を分周したものを4相PSKのキャリアとし,再生時のリサンプリングクロックはこれをてい倍して作る.5.以上の記録方式により,帯域7MHzの高精細画像信号を3.5MHzに帯域圧縮してVTRに記録し,再生後にもとの帯域にもどす実験システムを構築し,記録再生実験に成功した.6.同じジッタを含むリサンプリングクロックとメモリを用いることによって,圧縮TCI信号のジッタを吸収し,安定した画像を再生することができた.7.VTRの解像度を250本から400本に向上することができた.システムの総合伝達特性をナイキスト特性にすれば,解像度を500本以上に向上できる見通しである.8.再生画像信号のSN比は約35dBである.9.モード信号の誤りはランダムであり,誤り訂正を行わない場合のビット誤り率は10^<-6>10^<-7>であった.10.SN比を制限する要因の一つと考えられる磁気記録の非直線性に基づくPSK信号とFM信号の干渉を理論的に検討した結果,三次ひずみが映像信号帯域内に入って干渉となるが,干渉量はモード信号記録レベルが20mV以下のとき-50dB以下となり, SN比を制限する主要因ではないことが明らかになった.研究実施計画に従って研究を遂行し,ほぼ所期の成果を得たので,その概要を以下に記す.1.高精細画像信号をTAT方式によって帯域圧縮し,これをVTRに記録する帯域圧縮記録方式を検討した結果, TAT信号を構成する二つの信号のうち,帯域圧縮TCI信号は輝度信号記録帯域にFM記録し,モード信号は低域変換色信号帯域に4相PSK記録することが望ましいとの結論を得た.2.垂直同期信号は圧縮TCI信号に付加してFM記録する.3.水平同期信号は記録せず,再生後に垂直同期信号を基準とし,サンプリングクロックをカウントして作る.4.クロック周波数を分周したものを4相PSKのキャリアとし,再生時のリサンプリングクロックはこれをてい倍して作る.5.以上の記録方式により,帯域7MHzの高精細画像信号を3.5MHzに帯域圧縮してVTRに記録し,再生後にもとの帯域にもどす実験システムを構築し,記録再生実験に成功した.6.同じジッタを含むリサンプリングクロックとメモリを用いることによって,圧縮TCI信号のジッタを吸収し,安定した画像を再生することができた.7.VTRの解像度を250本から400本に向上することができた.システムの総合伝達特性をナイキスト特性にすれば,解像度を500本以上に向上できる見通しである.8.再生画像信号のSN比は約35dBである.9.モード信号の誤りはランダムであり,誤り訂正を行わない場合のビット誤り率は10^<-6>10^<-7>であった.10.SN比を制限する要因の一つと考えられる磁気記録の非直線性に基づくPSK信号とFM信号の干渉を理論的に検討した結果,三次ひずみが映像信号帯域内に入って干渉となるが,干渉量はモード信号記録レベルが20mV以下のとき-50dB以下となり, SN比を制限する主要因ではないことが明らかになった.
低加圧二酸化炭素マイクロ・ナノバブル法の殺菌機構の解析

本研究では低加圧二酸化炭素マイクロ・ナノバブル(MNB-CO_2)法の殺菌機構の解析(研究1)およびMNB-CO_2法による日本酒の殺菌および酵素失活(研究2)の2つのテーマについて行った。研究1では、MNB-CO_2処理による酵母の細胞破裂のような現象は認められなかったが、細胞内基質の細胞外への漏出を確認した。研究2では、MNB-CO_2処理により生酒を処理したところ、日本酒中の火落菌は検出不可能となり、酵素についてもα-アミラーゼ、グルコアミラーゼおよび酸性カルボキシペプチダーゼを完全に失活した。超臨界二酸化炭素を用いた殺菌・酵素失活法(以下、SC-CO_2殺菌)は約60年前から研究が行われているが、装置コストが高くなるなどの問題から実用化に至っていない。また、SC-CO_2殺菌の殺菌機構については未だに明らかにされていない。我々は低装置コストで製造可能な低加圧二酸化炭素マイクロ・ナノバブル(MNB-CO_2)法を開発し、殺菌・酵素失活効果を確認した。そこで、本研究ではMNB-CO_2法の殺菌機構の解析(研究1)およびMNB-CO_2法による日本酒の殺菌および酵素失活(研究2)の2つのテーマについて行った。研究1では上記に述べた2つの殺菌機構の仮説についてより明確に解析し、研究2ではバッチ処理での基礎的な実験を行うことで、実用化に向けた連続処理のための基礎データを得ることを目的とした。1殺菌機構の解析:電子顕微鏡を用いてMNB-CO_2処理前後の酵母を観察したが、細胞破裂のような現象は認められなかった。しかしながら、MNB-CO_2処理後の酵母から核酸の細胞外への漏出を確認したため、今後さらに詳細な解析が必要である。2日本酒の殺菌および酵素失活:MNB-CO_2処理により日本酒を処理したところ、日本酒中の火落菌は検出不可能となり、酵素についてもα-アミラーゼ、グルコアミラーゼおよび酸性カルボキシペプチダーゼは完全に失活した。一方、α-グルコシダーゼ活性はMNB-CO_2処理後においても30%程度残存したが、通常の火入れは2回行われており、MNB-CO_2処理を2回行うことで活性は10%以下まで低下した。この結果から、火入れに替わる日本酒の殺菌および酵素失活法としてのMNB-CO_2処理の有効性が示唆された。超臨界二酸化炭素を用いた殺菌および酵素失活法(以下、SC-CO_2殺菌)は約60年前から研究が行われているが、装置コストが高くなることや香気成分の損失などの問題から未だに実用化に至っていない。近年、我々は低装置コストおよび低ランニングコストの殺菌および酵素失活法である低加圧二酸化炭素マイクロ・ナノバブル(以下、MNB-CO_2)法を開発した。1殺菌機構の解析:MNB-CO_2処理後の酵母細胞から核酸およびタンパク質の細胞外への漏出を確認したことから、酵母細胞のMNB-CO_2処理による損傷の可能性がうかがわれた。2日本酒の殺菌および酵素失活:MNB-CO_2処理により火落菌の殺菌および酵素失活を行い、処理前後の日本酒の香気成分分析および官能評価を行った。45°CのMNB-CO_2処理により、生酒中の火落菌の生菌数は検出限界以下となり、残存酵素活性は著しく低下した。日本酒の吟醸香成分であるイソブチルアルコールおよびイソアミルアルコールはMNB-CO_2処理後においてもほとんど減少しなかったが、酢酸エチル、酢酸イソアミルおよびカプロン酸エチルは約30%程度減少した。しかしながら、MNB-CO_2処理酒を回収する際に、冷却コイルを通過させることによりMNB-CO_2処理による香気成分の損失は著しく抑制可能であった。また、生酒、加熱処理酒およびMNB-CO_2処理酒の官能評価の結果、MNB-CO_2処理酒は味および香り共に生酒および加熱処理酒よりも極めて良好な結果となった。以上の結果から、火入れ(加熱処理)に替わる日本酒の殺菌および酵素失活法としてのMNB-CO_2処理の有効性が示唆された。
血管内皮細胞を用いた新しい癌浸潤アッセイ法による転移機構の解明

癌細胞が浸潤、転移していく過程は、非常に複雑で長い道のりである。その過程に於いて、癌細胞と血管内皮細胞の直接的な関係は非常に重要な意味をもつ。我々は、in vivoにおける癌細胞の転移能を、in vitroに反映しているアッセイ系として、血管内皮細胞とtypeI及びIVコラーゲンを使用した新しいvitroのアッセイ系を確立し報告した。vivoにおいて転移能が十分に調べられているヒト腎癌細胞株とヒト大腸癌細胞株のシリーズを使用し、この浸潤アッセイを行ったところ、これらの癌細胞の転移能が、十分に反映されることを見い出した。そこで本研究では、vivoにおいて、転移能の異なる細胞株のシリーズを新たに作製し、我々のアッセイ系が、これらの転移能を反映するものであることを更に確かめ、癌細胞の浸潤、転移の鍵となる因子の分子生物学的解析を行い、その機序を明らかにしようとした。現在、胃癌、大腸癌の細胞株を樹立している。分子生物学的解析の結果として、転移能の異なる腎癌細胞株SN12Cシリーズにおいて、mRNAレベルでt-PA、u-PA、c-metが増加していた。in vitro浸潤アッセイにおいて、高転移性腎癌細胞株は、vivoにおいて転移抑制作用を有するレチノイン酸の誘導体を投与することによって、コロニーの形態が、低転移性腎癌細胞株と同じ形に変化した。また、転移能の異なる大腸癌細胞株KM12Cシリーズにおいて、高転移株では、mRNAレベルでu-PA、MMP-2、c-metが増加していた。u-PAの発現は、ウエスタン・ブロットにおいて蛋白レベルでの増加が確かめられた。大腸癌細胞株の細胞表面における接着分子の発現をフローサイトメトリー解析で評価したところ、高転移株におけるSiaryl Lewis^aの発現増加とE-cadherinの発現減少が認められた。以上の結果をまとめて論文及び学会で報告した。癌細胞が浸潤していく過程において、癌細胞と血管内皮細胞の直接的な関係は非常に重要な意味をもつ。我々は、in vivoにおける癌細胞の転移能を、in vitroに反映しているアッセイ系として、血管内皮細胞と、typeI及びIVコラーゲンを使用した、新しいvitroのアッセイ系を確立した。2種類の、vivoにおいて転移能が十分に調べられている細胞株のシリーズを使用し、この浸潤アッセイを行ったところ、これらの癌細胞の転移能が、十分に反映されることを見い出した。結果として、我々は、血管内皮細胞を使用したin vitro浸潤アッセイ・モデルを確立し、発表した。また、現在、胃癌、大腸癌の細胞株を樹立している。転移能の異なる大腸癌細胞株KM12Cシリーズにおいて、高転移株では、mRNAレベルでu-PA、MMP-2、c-metが増加していた。また、転移能の異なる腎癌細胞株SN12Cシリーズにおいて、mRNAレベルでt-PA、u-PA、MMP-2、c-metが増加していた。以上の結果をまとめて、論文及び学会で報告した。

その過程に於いて、癌細胞と血管内皮細胞の直接的な関係は非常に重要な意味を持つ。我々は、in vivoにおける癌細胞の転移能を、in vitroに反映しているアッセイ系として、血管内皮細胞とtypeIおよびIVコラーゲンを使用した新しいvitroのアッセイ系を確立し報告した。vivoにおいて転移能が十分に調べられているヒト腎癌細胞株とヒト大腸癌細胞株のシリーズを使用し、この浸潤アッセイを行ったところ、これらの癌細胞の転移能が、十分に反映されることを見い出した。そこで本研究では、vivoにおいて、転移能の異なる細胞株のシリーズを新たに作製し、我々のアッセイ系が、これらの転移能を反映するものであることを更に確かめ、癌細胞の浸潤、転移の鍵となる因子の分子生物学的解析を行い、その機序を明らかにしようとした。現在、胃癌、大腸癌の細胞株を樹立している。分子生物学的解析の結果として、転移能の異なる腎癌細胞株SN12Cシリーズにおいて、mRNAレベルでt-PA、u-PA、c-metが増加していた。in vitro浸潤アッセイにおいて、高転移性腎癌細胞株は、vivoにおいて転移抑制作用を有するレチノイン酸の誘導体を投与することによって、コロニーの形態が、低転移性腎癌細胞株と同じ形に変化した。また、転移能の異なる大腸癌細胞株KM12Cシリーズにおいて、高転移株では、mRNAレベルでu-PA、MMP-2、c-metが増加していた。u-PAの発現は、ウエスタン・ブロットにおいて蛋白レベルでの増加が確かめられた。大腸癌細胞株の細胞表面における接着分子の発現をフローサイトメトリー解析で評価したところ、高転移株におけるSiary1 Lewis^aの発現増加とE-cadherinの発現減少が認められた。以上の結果をまとめて論文及び学会で報告した。
大容量トランザクションシステムを実現可能とする超低消費電力システム基盤の開発

高速フラッシュストレージ環境における大容量データベース実験高速フラッシュストレージ環境を、所属研究室より実験機材の支援を受けて構築し、当該ストレージ環境の性能活用に関する大容量データベース実験を行った。フラッシュストレージは従前のディスクストレージと比べて入出力処理性能あたりの消費電力が低く,また単位モジュールあたりの入出力処理性能が高いという特徴を有している。即ち、フラッシュストレージの性能活用に関する知見は,高性能かつ超低消費電力な大容量データベースシステム基盤の構築に資する所が大きい。データベース実験に先立って行った基本入出力性能測定の予備実験の結果、入出力発行を行うプロセッサコアの割付け方法と、ストレージからの入出力完了信号を受領するプロセッサコアの割付け方法がフラッシュストレージの性能活用に与える影響が無視できないという新たな知見を得るに至った。本実験においては、予備実験によって得られた当該システムにおける最適なプロセッサコア割付方法を利用することとした。本実験に際しては、フラッシュストレージ性能活用のための高効率なデータベース入出力データ管理方式およびマルチコア実行制御方式を新たに考案し、所属研究室にて開発されたアウトオブオーダ型データベースエンジン試作に当該方式を実装したものを使用した。業界標準データベースベンチマークを用いて実験を実施した結果、問い合わせの種類によって差はあるものの、問い合わせ処理に際してフラッシュストレージの有する入出力性能を極めて高効率に活用して高速な処理が実現できていることが確認できた。また、同環境において従来型のデータベース管理システムを使用した場合とくらべて、その処理性能は平均して2桁以上高速であることが確認された。(抄録なし)大容量データベース実験環境の整備とハードウェアコンポーネントの基本性能測定大容量データベースを対象とするシステム基盤の研究開発を実施するにあたり、所属研究室より実験機材の支援を得て、大容量データベース実験システムの整備を行った。大容量データベースの処理性能の分析には、プロセッサ、主記憶ならびにストレージシステムを初めとするハードウェアコンポーネントの基本性能の把握が不可欠であることから、当該性能を精緻に測定するためのソフトウェアツールを開発し、上記の実験システムにおいて当該ツールを用いて基本性能の測定を行った。この結果、近年主流のマルチコアプロセッササーバとディスクストレージシステムからなるシステムにおいては、ハードウェアコンポーネントは非対称性を有しており、性能向上には当該非対称性を意識したソフトウェア設計が不可欠となりつつあり、特に大容量データベースに見られる入出力インテンシブ応用においては、プロセッサコアのアフィニティに加えて、入出力パスのアフィニティが与える影響が無視できないという新たな知見を得るに到った。データベース管理システムを用いた大容量データベース実験実験システムで得た上記の知見に基づき、大容量データベースの実験を行った。大容量データベース応用としては、トランザクション処理システムに加えて、近年、期待が高まっているビッグデータ解析を対象とすることとした。前者に関しては、前年度までに行ってきた研究に基づき、上記の実験システムにおいてオープンソースのデータベース管理システムと業界標準ベンチマークTPC_Cを用いた実験を行い、プロセッサコアならびに入出力パスのアフィニティがトランザクション処理性能に与える影響を精緻に分析するとともに、当該性能のモデル化を行った。他方、後者に関しては、業界標準ベンチマークTPC-Hを用いた実験を行い、クエリ処理性能の精緻な分析とモデル化を行った。更に、大容量データベースとしては近年、ロケーションアウェアサービスが注目されており、空間データベース応用を対象とした設計と実装に関しても検討を進め、同様に実験により処理性能の分析を行った。上記の分析の結果、大容量データベース応用においては、マルチコアプロセッサならびに複数の入出力パスの高効率な活用が性能向上には不可欠であることが確認され、所属研究室で考案されたアウトオブオーダ型と称するクエリ実行原理をベースに、マルチコアプロセッサならびに複数の入出力パスの高効率な活用を目指した新たなクエリ実行機構の設計と試作を行った。実験システムにおいて試作機を用いて業界標準ベンチマークならびに空間データベース応用を対象とする性能評価試験を行ったところ、クエリの種類によって高速性に差はあるものの、複数のクエリ処理において2桁以上の高速化を確認した。本研究では、大容量データベースを対象とするシステム基盤の開発を目的として、当初の研究計画に従い、大容量データベース実験システムを整備し、実験システムの基本性能測定を実施した。

大容量データベースの応用としてトランザクション処理システムの性能測定実験を行い、処理性能の分析およびモデル化を行った。また当初の研究計画に加えて、ビッグデータ解析を対象として新たなクエリ実行機構の設計と試作を行い、業界標準ベンチマークおよび空間データベース応用を用いた性能評価試験で、複数のクエリ処理にて高速化を確認した。以上より、本研究は当初の計画以上に進展している。大容量データベースにおけるトランザクション処理システム応用については、これまでに得られた性能測定実験の分析結果および処理性能モデルに基づき、消費電力も視野に入れた大容量かつ高効率なデータベースシステムの設計を行い、性能評価実験を実施し、以上の研究成果を論文にまとめることを計画している。(抄録なし)
近・現代中国における日本関係出版物の研究

本研究は、中国における日本関係の出版物によって、中国人が日本をどのように見てきあか、今どう見ているか、どのような点に関心をもっているかを調べようとしたものである。そのために我々は、次の2つの方法をとって調査を進めた。1.近現代の中国人が日本について書いた図書を調べる。(1)既刊の目録で日本に関する図書を調べ、これらをできる限り収集した。(2)収録した図書と東洋文庫が既に所蔵している日本関係図書の内容を検討し、それらの本では日本をどう見ているかを調べた。(3)そのうち289点について解題を作成し、既刊の書に解説のある91点と併せて、報告書の「I.東洋文庫所蔵日本関係解題目録」をまとめた。2.日本のどんな本が中国で翻訳されているかを調べる。(1)既刊の目録類から翻訳書を選び出し、そのうち、1978年以前に出版されたものについて、譚汝謙主編『中国訳日本書綜合目録』と照合した。(2)1978年以後の翻訳書は5千点余にのぼるが、このうち人文・社会科学関係の3091点をまとめて、報告書「II.中国訳日本書目録(1978-87)」を作成した。以上の作業を通して、我々に明らかになった主な点は次の通りである。1.日本に関する中国人の著作について。(1)1930年代に入って出版物は多くなり、日本の中国侵略を中心に、日本の政治・経済など時局問題を扱ったものが注目される。(2)最近10年、日本関係の出版物は急速な増加傾向をみせ、とくに日本の経済、経営管理、近代化への関心が高く、研究も進んでいる。(3)日中関係については、時局的なものより歴史的研究が多くなっている。(4)報告書には含めなかったが、日本語学習書が多数にのぼる。2.翻訳書では、人文・社会科学分野で、経済、教育、文学に関心が高いことを示している。1.『全国総書目』(194983),『全国新書目』(198486),『中華民国出版図書目録』(194986)などの目録類から,日本に関する中国書(日本書の中国訳を含む)を選んでカードにとった.2.本研究に関連する既刊の目録類を検討して,以下の作業をおこなった.(1)山口一郎編『近代中国の対日観』は,191267年に出版された日本に関する中国人の著作を対象にしている.本研究では,本書に漏れている図書および1968年以降に出版され,東洋文庫で収集し得た図書について,その内容を検討し,必要なものには解題をつけた.(2)小川博編『中国訳日本書綜合目録』には,1660年代から1978年までに出版された翻訳書が収録されており,1.に記した作業によって1979年以降の分を補った.これらを併せて,近・現代中国における中国訳日本書の出版状況について分野別,年代別にその特徴を明らかにするために,カードの分類をおこなった.3.以上の作業のなかから,これまでに明らかになった主な点は以下のとおりである.(1)日本に関する中国書のうち,日本書の翻訳が多数を占め,1949年以降では,また,翻訳書の4050パーセントが自然科学関係である.(2)中華人民共和国では,1978年より日本関係図書の出版が増加し始め,1980年以降その傾向は著しい.

(1)にふれた自然科学関係を除き,図書の主題を1977年以前,とくに195060年代のそれと比べると,1978年以降は教科書を含む日本語学習書が多くなっていること,社会科学分野で日本の産業経済関係が比較的多いこと,日本文学の翻訳書がかつてのプロレタリア文学中心から一般通俗文学にまで及ぶようになっていること,などの特徴がみられる.本研究は、中国における日本関係の出版物を通して、中国が日本をどのように見てきたか、日本のどのような点に関心をもっているかを調べようとするものである。そのために、『全国新書目』(198588年分)、『中華民国出版図書目録』(198487年分)から、日本に関する中国書(日本書の中国語訳を含む)を選んでカードにとり、さらに以下の作業をおこなった。1.(1)日本に関する中国書の収集につとめ、そのうち中国人の著作については、東洋文庫が既に所蔵しているものと併せて内容を検討した。(2)そのうち150点に解題をつけ、前年度分と併せて解題目録を作成した。(3)日本に関する中国書には日中関係に関するものが多い。そのなかで、中国側の対応を扱った図書(例えば、抗日運動)を含めるかどうかについて議論があったが、それは独立したテーマとして別に研究されるべき図書の量であり内容であるので、今回はこれを除外して報告書を作成した。2.(1)中国語訳日本書について、前年度にカードにとって分に併せて、1978年以降に出版された図書をまとめ、分類して翻訳書目録を作成した。(2)翻訳書の4割が自然科学・工学・技術関係のものであるが、本研究担当者のなかにこの分野の専門家がいないので、カードとして保存するにとどめ、報告書からは省いた。以上の作業を通して、明らかになったことは、1.中国の開放政策を反映して、近年の中国では日本への関心が高く、特に日本の経済関係図書は、中国人の著作と翻訳書、ともに多い。2.近年の中国では日本についての学術的研究も盛んになり、日本の近代化に対する分析が活発である。3.一般的関心が多方面に及んでいることは、翻訳書に反映している。
口腔領域の疼痛性障害を対象とした痛覚閾値の定量的評価および精神医学的評価

口腔領域の疼痛性障害患者を対象として痛覚閾値(温冷覚閾値)の定量的評価及び精神医学的評価を行った。患者群では冷覚閾値は年齢とともに低下し、女性は男性に比べて冷覚閾値が有意に高いこと、口腔内灼熱症候群患者には特有の人格傾向として慎重になりやすく新しいことに着手しにくい傾向があること、本障害におけるデュロキセチンの疼痛軽減効果と薬物血中濃度との間には明らかな関連がないこと、複数の神経炎症関連物質において患者群と健常者群との差異や治療前後での変化を認めること、などを示すことができた。本課題の研究期間は平成26年度28年度の合計3年間である。1年目にあたる今年度の進捗実績を以下に記載する。1.新規症例の集積:口腔領域に非器質性慢性疼痛を有する患者21症例を新規に研究登録し、0週時点の血液及び各種評価尺度収集を行った。また、12週後、6ヶ月後、12か月後時点でのデータ収集も順次行っている(ただし血液は0週と12週後のみ)。2.人格傾向:既に収集済みの56症例の評価尺度の結果を用いて健常者との比較検討を行い、口腔内灼熱症候群患者に特有の人格特性として新奇性追求の低さを同定した。本結果を国際論文(別記)で発表した。3.血中ストレス関連物質:今年度予算で測定キットを購入し、既に収集済みの48症例の血液を用いて各種血中ストレス物質濃度を測定した。抑うつの有無に着目して解析を行ったところ、抑うつ群では非抑うつ群に比して特定のサイトカイン濃度が有意に高値であった。本結果は平成27年度の日本うつ病学会で共同演者として発表予定である。4.薬物血中濃度:抗うつ薬Duloxetineを用いて治療した患者のうち治療前後での血液を収集できた44症例において、Duloxetine血中濃度と疼痛軽減効果との関連について解析を行ったが、有意な関連は認めなかった。本結果を共同演者として国内学会で発表した(別記)。5.温冷覚閾値装置の段階的購入:今年度の予算を用いて温冷覚閾値装置intercross-2000(インタークロス社製)本体を購入した。次年度以降の予算を用いて周辺機器等の購入を行い、実験準備を進める予定である。6.その他:口腔領域の非器質性慢性疼痛患者の治療戦略と薬物療法について、日本語総説(別記)を作成した。口腔内非器質性慢性疼痛をはじめとした口腔心身症患者の精神医学的プロフィールについて疫学的検討を行い、共同演者として国際学会で発表した(別記)。2年目にあたる今年度の進捗実績を以下に記載する。1.新規症例の集積:口腔領域に非器質性慢性疼痛を有する患者9症例を新規に研究登録し、0週時点の血液及び各種評価尺度収集を行った。平成26年度と合わせて30症例が新規登録され、12週後、6ヶ月後、12か月後時点でのデータ収集も順次行っている(ただし血液は0週と12週後のみ)。2.血中ストレス関連物質:昨年度予算で購入した測定キットを用いて、過去の収集済みの検体と合わせて48症例の検体から各種血中ストレス物質濃度を測定した。抑うつの有無に着目して解析を行ったところ、抑うつ群では非抑うつ群に比して特定のサイトカイン濃度が有意に高値であったという知見が得られたため、国内学会で共同演者として発表を行った(別記)。3.薬物血中濃度:抗うつ薬Duloxetineを用いて治療した患者のうち治療前後での血液を収集できた44症例において、Duloxetine血中濃度と疼痛軽減効果との関連について解析を行った。今年度は、昨年度に国内学会で発表したその内容を基に論文作成を進めている。4.温冷覚閾値装置の段階的購入:今年度予算を用いて温冷覚閾値装置intercross-2000(インタークロス社製)の周辺機器を購入した(水冷ポンプユニット、MRI対応内部配線)。周辺機器等の購入を引き続き行い、実験準備を進める予定である。5.その他:抗うつ薬が無効だったがPregabalinが有効であった口腔内慢性疼痛患者5症例の経過をまとめ、英語論文を発表した(別記)。口腔内慢性疼痛患者の発症要因と治療経過について国際学会で共同演者として発表した(別記)。口腔内慢性疼痛患者の診療エッセンスについて、国内学会で招待講演を行った(別記)。その他の発表は省略する。新規症例の登録は順調に進んでおり、最終年度である平成28年度も同様のペースで新規症例の集積が可能な見込みである。また、血中ストレス関連物質、薬物血中濃度、疼痛、抑うつ症状、人格傾向といった各種評価項目についての測定および解析を順次進めることができており、その結果の一部は学会発表や論文の形で発表を行うことができている。一方で、申請金額通りの予算を獲得することができなかったことから、温冷覚閾値測定についてはその機器本体とソフトウェアおよび周辺機器の一部を購入するにとどまっており、実験系に必要な周辺機器等の購入はできていない。そのため、現時点では実際の測定は行うことができず準備段階にある。本課題の3年目にあたる今年度の進捗実績を以下に記載する。1.新規症例の集積:口腔領域に非器質性慢性疼痛を有する患者8症例を新規に研究登録し、0週時点の血液及び各種評価尺度収集を行った。

平成26・27年度と合わせて38症例が新規登録され、12週後、6ヶ月後、12か月後時点でのデータ収集も順次行った(血液検体は0週と12週後のみ)。2.血中ストレス関連物質:昨年度までに集積していた患者群48例の血液検体に加えて、健常者群44例についても血液検体を集積し、各種血中ストレス関連物質濃度の測定を行った。精緻な評価のため、本事業の予算で購入した測定キットを用いて、複数の特定候補物質についてエライザ法による追加解析を施行準備中である。3.薬物血中濃度:抗うつ薬Duloxetineの薬物血中濃度と疼痛軽減効果との関連について、昨年度までに得られた知見を用いて英語論文を作成した(Clin Neuropharmacol, in press)。具体的には、薬物血中濃度と疼痛軽減効果には有意な関連性がないことが示された。4.温冷覚閾値測定:温冷覚閾値装置intercross-2000(インタークロス社製)の周辺機器等購入を段階的に進めているが、本年度の進捗はなかった。5.その他:口腔領域の慢性疼痛と抑うつとの関連について論文を作成した(別記)。口腔内慢性疼痛患者の疫学的知見について、国際学会で共同演者として発表した(別記)。口腔内に非器質性慢性疼痛を有する患者に対する診療上の注意点について、シンポジウムで招待講演を行った(別記)。その他の発表については省略する。新規症例の登録は順調に進み、目標症例数をほぼ達成することができた。さらに、健常者群の血液検体も目標数を集積することができた。また、薬物血中濃度、疼痛、抑うつ症状、人格傾向といった各種評価項目についての測定および解析も順次進めることができており、その結果も学会発表や論文の形で順次発表することができている。一方で、血中ストレス関連物質の測定には当初の想定以上の時間を要し、測定結果解析の段階までに半年以上の遅延が発生している。また、研究グループで討議を行った結果、精緻な評価のためには患者群と健常者群との間に有意差を認めた複数の物質についてエライザ法で追加測定する必要があるという結論に至り、事業期間を延長して追加測定および追加解析を行った上で、研究結果の発表を行うこととした。また、申請金額通りの予算を獲得することができなかったため、温冷覚閾値測定についてはその機器本体とソフトウェアおよび周辺機器の一部を購入するにとどまっており、実験系に必要な周辺機器等の購入はできていない。そのため、現時点では実際の測定は行うことができず準備中である。本課題の最終年度となる4年目の進捗実績を以下に記載する。1.新規症例の集積:口腔領域に非器質性慢性疼痛を有する患者4症例を新規に研究登録し、0週時点の血液及び各種評価尺度収集を行った。合計44症例が新規登録され、12週後、6ヶ月後、12ヶ月後時点でのデータ収集も順次行った(血液検体は0週と12週後のみ)。2.神経炎症関連物質:昨年度までに集積していた患者群48例および健常者群44例の血液検体について、各種神経炎症関連物質の血中濃度測定を行った。複数の特定候補物質についてエライザ法による追加解析も施行した。その結果、一部の血中炎症関連物質で患者群と健常者群との差異が見られ、患者群の治療前後の比較でもいくつかの物質で変化が認められた。以上の結果を第113回日本精神神経学会学術総会で共同演者として発表した。
希土類含有層状酸化物の静電自己組織的構築

本年度の研究成果としては以下のように2件が挙げられる。1.Ti-Oナノシートの層間にEuイオンを挟んだLBL膜(赤色発光)とNb-O層間にTbイオンを挟んだLBL膜(緑色発光)の両者についてこれらをダイヤモンド電極表面に付着させ、発光測定装置の中にセットし、その電極の電位を変化させて発光の強度を測定した。その結果、各膜中の希土類イオンは、各ナノシートのフラットバンド電位より貴になったとき発光し、卑の電位では発光しなかった。これは希土類イオンが貴の電位ではナノシートの価電子帯に生成したホールにより酸化されて+3が生じ発光すること、一方、卑の電位では伝導帯に生成した電子により還元されて+2になり、発光しなくなったと考えられた。このように電位によって発光が制御できるということは、膜の電圧制御で発光が制御できる素子の開発につながると期待される。2.AサイトにEuイオンやTbイオンを含むTi-OとNb-Oペロブスカイトナノシートを作製し、その発光特性を調査した。その結果、Ti-OとEuからなるペロブスカイトのAサイトにGdイオンを共ドープすることによりEuの赤の発光は百倍増加した。一方Nb-0とTbからなるペロブスカイトのAサイトにLaイオンを共ドープしたものは、緑の発光が10倍増加した。この現象は共ドープした希土類イオンがエネルギー移動の間接的レベルとして働いていることによる。また、出発材料の層状化合物では、それぞれの希土類イオンの励起発光が生じるのに対して、ナノシートにするとナノシートの励起によるエネルギー移動が主になることが観察された。また、ナノシート溶液に磁場をかけるとその方向により発光が変化した。これはナノシートが磁場に対して平衡に並ぶからであると判定された。特定領域研究の一年目では、希土類含有層状酸化物を我々がこれまで開発した静電自己組織的析出(ESD)法によるて作製することを試みた。次に、そのようにして作製した希上類含有層状酸化物の発光特性を評価した。はじめにチタンやニオブのナノシートを作製し、それらが分散している溶液に一般的な希土類イオンを含む水溶液を加えた。その結果、適当なPHのもとで、希土類イオンがインターカレートした層状酸化物が析出した。得られた層状酸化物のキャラクタリゼーションをXRD, XPS, ICP, UVスペクトル測定で行った。その結果、希土類イオンは水和した状態で層間にインターカレートしていることが判明した。これを熱処理すると、層状構造を保ったまま水和した水分子が層間から失われていくことが判明した。また、ナノシートと希土類イオンを交互に静電相互作用によって積層していくLayer by Layer法により積層膜作製を試みた。その結果、10層程度まではきちんとした積層膜が形成することが判明した。次に、上記の方法で作製した層状酸化物膜の発光特性を測定した。ユーロピウムを含有する層状酸化物は、紫外光励起により614nmに強い発光を示した。励起スペクトルからホスト層のバンドギャップ励起からユーロピウムへのエネルギー移動に基づくことが判明した。さらに、熱処理することで発光強度が減少することも見いだした。これらの結果は、層間の水分子の存在が発光を促進していることに基づくと推定された。そこで、湿度の違う環境で発光強度を測定すると、乾燥状態では発光強度が極端に減少することが分かった。このような異常な発光現象は、層間に存在する水分子が氷に似た水素結合しており、このことがその中に存在するユーロピウムに電子やホールの移動を促進するためと考えられた。実際、ラマンスペクトルから層間水分子は氷に近い水素結合していることが判明した。本年度の成果は二つに分けることができる。第一の成果は、水和希土類イオンを含有させたチタン層状酸化物の発光強度が励起照射時間とともに減少し、その励起スペクトルが変化することである。励起光照射にともなって層間距離は変動しないことから、励起時間にともなう発光強度の減少は層間水の光分解によるものではない。また、励起単色光を照射し続けると、照射した単色光に相当するスペクトルが減少した。これらの現象は、励起した光によりホスト層から水和水へエネルギー移動が生じるが、水和水の結合状態やその対象性が各波長の光に応じてそれぞれの異なった結合状態になることによるもので、結局それが励起スペクトルの変化や発光強度の減少をもたらすのであると結論づけられる。もう一つの成果は、層間の希土類イオンの種類により、発光強度がホスト層の種類に依存することを見出した事である。ユーロピウムの場合には、ホスト層に金属欠陥のあるチタン酸化物の場合が最も高い発光を示した。このことは、ユーロピウムの場合、ホスト層の欠陥準位がエネルギー移動を促進していることを意味している。一方、テルビウムの場合には、逆にホスト層に欠陥があると発光は著しく減少する。このことは、この欠陥が再結合中心として働き、テルビウムへのエネルギー移動を抑制していることを意味している。これらの測定結果をもとに、layer by layer法により、ユーロピウム/チタン酸化物ホスト層(欠陥)/ニオビウム酸化物ホスト層/テルビウムからなる複合積層膜を形成し、一つの基板で同時に赤と緑の発光を出せる素子を開発した。これらの成功は、もう一つ青を発光する物質を層間に入れることにより、全色発光可能な素子開発につながるものである。本年度は希土類含有層状酸化物の発光の励起