hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
胃癌凍結切片を用いた17番及び18番染色体の数的異常の解析

本研究は癌抑制遺伝子p53と、DCCがそれぞれ存在する染色体17,18の数的異常を胃癌組織切片上で検索し、それぞれの染色体の2倍体から多倍体あるいはモノソミへの変化を検討し、同時にPCR-LOH法を用いてp53及びDCCのallelic lossを検出し数的異常との関係を解明することを目的とした。まず、凍結切片とホルマリン固定パラフィン包埋切片を用いたin situ hybridizationの比較を行ったところ後者の方ですぐれた結果を得られた為、以下の研究は凍結切片のかわりにホルマリン固定パラフィン包埋切片を用いて行った。ビオチン標識プローブを蛍光色素とペロキシダーゼ反応で検出する方法を比較検討したところ、前者の方が染色体数の計測が容易であった。またジゴキシゲニン標識に比べ、ビオチン標識の方が良好な結果が得られた。現在、組織切片を用いたin situ hybridizationにはhybridizeしたプローブを蛍光色素で検出する方法と、peroxidase反応で検出する方法の2とうりが知られている。我々は両者の長短を検討した。前者ではシグナルの同定が容易であり、ロ-ダミンとFITCの二重染色が可能であり17番及び18番染色体を同時に観察でき、互いにhybridization効率の内部コントロールとしてもちいられるという長所があった。しかしながら蛍光色素による検出では常に退色という問題があり暗室内で短時間に検出を終了せねばならず、この点が最大の欠点であった。一方、peroxidase反応を用いる方法ではback stainの為、signalの同定にやや難があるものの永久標本として切片を保存することが可能であり、組織像との比較する際にはこの方法を欠くことができないと結論された。我々はproxidase法を主として必要に応じて蛍光標識法を併用し、検索をすすめている。2.17番染色体の数的異常胃癌症例5例について検索した。腫瘍内のheterogeneityが目立つが、2例がdisomy、3例がpolysomyでmonosomyはみつかっていない。3.18番染色体の数的異常胃癌症例4例について検索した。disomyが2例でmonosomyが1例、polysomyが1例である。DCC遺伝子のイントロン内にあるTAの繰り返し配列を蛍光色素fam,hexでそれぞれ標識したプライマーセットを用いてPCR増幅した。PCR産物はDNAシークエンサーにかけGenescan collection softwareで解析した。114例のDNA検体中DCC遺伝子のallelic imbalanceのみられたものは24例、p53遺伝子のallelic imbalanceのみられたものは37例であった。2.組織切片を用いた17番及び18番染色体の数的異常の解析平成7年度以来、凍結切片を用いたin situ hybridizationの方法論に関して蛍光色素法とパーオキシダーゼ法を比較検討して来たが、今年度では凍結切片を用いなくともホルマリン固定パラフィン包理材料を用いて蛍光色素法でシグナルを検出する方法を確立した。本法では凍結切片を用いるよりも癌細胞の核が鮮明でシグナルの輝度に関しても、凍結切片を用いるよりむしろ鮮明であった。この方法によって広い範囲のがん組織の検索は可能となり、また切片の入手、保存も格段に容易となった。Fluorescent PCRでDCCのallelic imbaalanceのみれた4例について、パラフィン包理材料を用いたFISH法行い染色体18の数的異常の検討した結果、trisomy18か12例、disomy18が2例であった。さらに症例を検討中である。
サステナブル炭素資源からの化学品合成に有効な卑金属ナノクラスター触媒の開発

サステナブルな炭素源(CO2,カルボン酸類)を一段階で還元的に化学品へ変換する固体触媒法を探索した。カルボン酸をエステル,アルコール,アルカンに変換する3種の触媒系、レブリン酸をピロリドン類,γバレロラクトン,ペンタン酸に変換する3種の触媒系に加え、CO2+H2下でのアミンのメチル化、アミド水素化、スルホキシド・スルホンの水素化脱酸素に有効な触媒系も見出した.各触媒は再利用可能な不均一系触媒として作用し、幅広い基質に対して高い収率で目的物を与えた。反応機構・触媒構造に関する検討により、Lewis酸性担体によるC=O結合の活性化と隣接金属ナノ粒子上での水素解離を基盤とする触媒設計指針を提案した。サステナブルな炭素源であるCO2やバイオマスを原料とする還元的な化学品・燃料合成を目的とした触媒研究が注目されている.我々は担持Pt触媒上でのCO2やカルボン酸類の還元的官能基変換において,還元相が金属と強く相互作用するLewis酸性酸化物を担体に用いた場合に特異的な触媒特性を示すことを見いだした.1.脂肪酸の水素化: Pt/Nb2O5が種々の脂肪酸の脱酸素化にも有効であることを見出した.酢酸吸着IRと構造解析より,Pt表面の一部にNb酸化物が被覆(部分的SMSI化)し,PtとNb酸化物の界面が増大した状態が高活性の要因であると結論した.Ptは水素解離吸着に,Nb酸化物上のLewis酸点はカルボニル基の活性化を担う.2.ピロリドン類の合成: Pt-MoOx/TiO2はレブリン酸の還元的アミノ化によるピロリドン類の合成に高収率を示した.活性及びPt, Moの酸化状態(XPS)に対する還元温度依存性を検討したところ,金属PtとMo4+種が共存した場合(300°C還元体)が最も高活性であった.3.CO2の資源化: Pt-MoOx/TiO2はCO2,H2共存下での2級アミンのメチル化にも有効であり,脂肪族アミンやアニリン類を含む様々な2級アミンを高収率で3級アミンに変換した.本系は中性条件で触媒的に本反応を進行させた初めての例である.この反応でも活性に対する担体効果は顕著であり,Lewis酸性担体が有効であった.4.卑金属触媒への展開:Ni-MoOx/Cがレブリン酸の水素化によるγ-バレロラクトン合成に高活性を示すことを見出した.本触媒のTON(4950)は既報のベースメタル触媒のTONより2桁高い.金属NiとMo4+種の両方が必須要素である.再生可能炭素資源からの化学品合成に有効な担持金属触媒の性能制御因子を解明するために、XRD、in-situ XAFS、TEMを用いて各触媒の構造、電子状態を決定し、活性との相関関係を決定した。また、In-situ分光と速度論解析より触媒作用機構を決定し、素過程における触媒活性と表面構造、電子状態の関係を明らかにした。上記検討より、触媒設計指針を分子論的観点から明確化した。以下に具体的な実験結果を述べる。種々の担持白金触媒を用いてN-acetylpiperidineの水素化反応を行った.Pt-MoOx/TiO2及びPt/Nb2O5が高活性を示し,1-ethylpiperidineが高収率で得られた.C-N結合切断による副生成物は全く生成しなかった.両触媒は種々のアミドの脱酸素化にも有効であった.acetamide吸着IRより,Nb2O5とMoOx/TiO2上のアミドのC=O伸縮振動バンドは他の一元系酸化物よりも低波数に位置し,Nb2O5とMoOx/TiO2がカルボニル酸素に対して最も強いルイス酸として作用することがわかった.各触媒の表面Pt原子当たりの活性は、C=O伸縮バンドの波数が低いほうが高かった。実際に、担持Pt触媒上のルイス酸点に配位(活性化)したアミドが水素気流下で速やかに反応してアミンに変換されることをin situ IRにてその場観察した。さらに、Pt L3-edge XANES、CO吸着、TEMから全ての触媒のPtの状態は粒子径の近い金属ナノ粒子であったことから、担体ルイス酸性がアミド水素化活性の制御因子であると結論した.Ptは水素解離吸着に,Lewis酸点はC=O基の活性化を担う。申請時に「平成27年度以降」の研究計画に記載した2項目(性能制御因子の解明、改良型触媒の設計)に対して、具体的な研究成果(研究実績の概要にて記載)を出すことができた。成果は論文にて報告した(現在、印刷中)。サステナブルな炭素資源になり得るCO2を水素化して化学品へ変換するための触媒研究が注目されている。最近、CO2 + H2反応で生成するギ酸を水素下でアミンのメチル化に用いるワンポット合成に関する研究がいくつか報告された。しかしながら、本反応を中性条件で触媒的に成功させた例は未だ少なく、より温和な条件で機能する高活性な触媒の開発が求められている。本研究では、TiO2にReを担持した触媒(Re/TiO2)がCO2とH2共存下での2級アミンのメチル化反応に有効な触媒であることを見出した。Re/TiO2は過レニウム酸アンモニウム水溶液とTiO2(触媒学会参照触媒TIO8)を用いて含浸担持法により調製した(Re: 5wt.%)。

触媒反応は、水素雰囲気下700 °Cで還元処理を行ったRe/TiO2 (Re: 2 mol%)、アミン(1 mmol)、内部標準試薬を反応容器に加えて1MPaのCO2および5 MPaのH2を充填後、180-200 °Cで加熱撹拌することにより行った。生成物はGCで分析した。種々の金属をTiO2に担持した触媒を用いてN-メチルアニリンのメチル化を行った結果、Re/TiO2が最も高収率(98%)でN,N-ジメチルアニリンを与えた。また、Reに対する担体の効果を検討したところ、TiO2を担体として用いた場合に最も高い収率が得られた。Re/TiO2を用いて基質適用性の調査を行ったところ、脂肪族アミンやアニリン類を含む様々な2級アミンに対して高収率で目的生成物が得られた。Re/TiO2触媒は二酸化炭素の変換以外の高難度水素化反応にも有効であった。例えば、アミドからアミンへの水素化、カルボン酸やエステルのアルコールへの水素化に対して、再利用可能な不均一系触媒として作用し、幅広い基質への本触媒系の有効性が示された。サステナブルな炭素源(CO2,カルボン酸類)を一段階で還元的に化学品へ変換する固体触媒法を探索した。カルボン酸をエステル,アルコール,アルカンに変換する3種の触媒系、レブリン酸をピロリドン類,γバレロラクトン,ペンタン酸に変換する3種の触媒系に加え、CO2+H2下でのアミンのメチル化、アミド水素化、スルホキシド・スルホンの水素化脱酸素に有効な触媒系も見出した.各触媒は再利用可能な不均一系触媒として作用し、幅広い基質に対して高い収率で目的物を与えた。反応機構・触媒構造に関する検討により、Lewis酸性担体によるC=O結合の活性化と隣接金属ナノ粒子上での水素解離を基盤とする触媒設計指針を提案した。申請時における本研究の前半の目標は、再生可能炭素資源(CO2、カルボン酸)からの化学品合成に対して白金族錯体触媒を上回る特性を示す新規固体触媒を開発することであった。今年度、CO2やカルボン酸からの有用化学品合成に対して、白金族錯体を上回る固体触媒を4種の系で開発(論文発表)することができた。さらに、貴金族フリーの固体触媒の開発に関しても、1件の論文発表ができた。よって、1年で前半の目標を達成したと判断した。申請時に「平成27年度以降」の研究計画も「最終目標」に記載した項目を実現する。即ち、これまでの基礎研究成果をまとめ、従来触媒(白金族錯体)の設計概念である、「有機配位子による触媒の分子設計」に代わる、固体触媒の設計概念を提案する。28年度が最終年度であるため、記入しない。触媒化学申請時の計画に従い、以下の2項目を検討する。1.反応系の拡張:アミドやスルホキシド等の難還元性有機化合物を水素分子により還元し、有用化合物に変換する触媒反応に対して、既存の有機金属触媒を上回る性能を示す固体触媒を開発する。2.性能制御因子の解明:各触媒の構造、電子状態を決定し、活性・選択性との相関より触媒性能制御因子を決定する。In-situ分光と速度論解析より触媒作用機構を決定し、素過程における触媒活性と表面構造、電子状態の関係を明らかにする。上記検討より、触媒設計指針を分子論的観点から明確化する。当初計画時に比べて、化学薬品等の消耗品の使用料が低かったため、物品費が計画よりも定額となった。消耗品費は厳密な初速が困難であり、次年度の物品費として使用することとした。当初計画に比べて、ヘリウムボンベ等の消耗品の価格・使用量、及び汎用試薬の使用量が低かったため、物品費が計画より低額となった。
フリーラジカルによる関節滑液中のヒアルロン酸の低分子化と顎関節障害のメカニズム

顎関節障害の原因として顎関節にかかるメカニカルストレスにより、フリーラジカルが生成され、これが滑液中のヒアルロン酸の変質や滑膜組織の障害を引き起こすと考えられている。そこで今回、我々は、クローズドロック患者の顎関節滑液中のフリーラジカルの生成と消去作用について調べた。【対象】MR画像にて診断した顎関節症3b型15関節15症例、健常者5関節5症例【方法】通法に従い、上顎関節腔に1%リドカイン1.5mlを用いて5回パンピングにより得られた希釈関節液のフリーラジカル生成の有無をNOアナライザー(Eicom)を用いて測定した。関節滑液のラジカルの消去能の測定はフェントン反応を用いてヒドロキシルラジカルを発生させ、電子スピン共鳴(ESR)を用いてラジカル消去能を測定した。また、関節滑液をHA50ug/mlになるよう調整後、高速液体クロマトグラフィー(Shodex 806HQ)で滑液中のHAの分子量を測定した。【結果】1)顎関節症患者の関節滑液中のフリーラジカルの消去作用(抗酸化作用)は健常者に比べ、低下していた。2)関節滑液中の抗酸化作用を有するといわれるヒアルロン酸の分子量は、健常者に比べ、低下していた。3)リドカインを用いて採取した関節滑液中のNO量は顎関節症患者で著明な変化は認められなかった。以上、顎関節症患者の滑液ではフリーラジカルの消去能が低下し、関節滑液のヒアルロン酸も低分子化していた。このことは酸化ストレスにより抗酸化活性が消費されことを示している。そこで今回、我々は、顎関節症患者の顎関節滑液中のフリーラジカルの生成の有無およびヒアルロン酸ナトリウムのフリーラジカルのスカベンジャー作用について調べた。【対象】顎関節症患者7関節7症例【方法】顎関節症患者より希釈回収法で採取した関節液を限外濾過法で濃縮後、ESRスピントラップ法、化学発光器(ケミルミネサンスアナライザー)およびNOアナライザーを用いてフリーラジカル(スーパーオキシド、ヒドロキシルラジカル、NO)生成の有無を測定した。また、関節滑液中のヒアルロン酸および、鶏冠由来のヒアルロン酸ナトリウム(ARTZ)に関してフリーラジカル生成系を用いてそのスカベンジャー作用について調べた。【結果】関節滑液中のスーパーオキシド、ヒドロキシルラジカルに関しては同定される検体は少なく、検出できなかったが、NOに関しては顎関節症患者7関節2症例に認められた。また、フリーラジカルのスカベンジャー作用については鶏冠製のヒアルロン酸ナトリウム(ARTZ)にはほとんど認められなかったが、関節滑液には認められた。現在、検体を増やし、また、実験の手法を検討し、フリーラジカルの測定および関節液中のヒアルロン酸の低分子化について研究をおこなっている。顎関節障害の原因として顎関節にかかるメカニカルストレスにより、フリーラジカルが生成され、これが滑液中のヒアルロン酸(HA)の変質や滑膜組織の障害を引き起こすと考えられている。そこで我々は、顎関節症患者の顎関節滑液中のフリーラジカル(NO)の生成の有無およびヒアルロン酸ナトリウムのフリーラジカルのスカベンジャー作用と顎関節滑液の低分子化について調べた。【対象】MR画像にて診断した顎関節症3b型(非復位性関節円板前方転位)15関節15症例、健常者5関節5症例【方法】通法に従い、上顎関節腔に1%リドカイン1.5mlを用いて5回パンピングにより得られた希釈関節液のラジカルの消去能の測定はフェントン反応を用いてヒドロキシルラジカルを発生させ、電子スピン共鳴(ESR)を用いてラジカル消去能を測定した。

さらに、顎関節滑液中のフリーラジカル(NO)に関しては、NOアナライザーを用いてNO生成の有無を測定した。また、関節滑液をHA50ug/mlになるよう調整後、高速液体クロマトグラフィー(Shodex 806HQ)で滑液中のHAの分子量を測定した。【結果】1)顎関節症患者の関節滑液中のフリーラジカルの消去率(抗酸化作用)に関して、1%リドカインでは32.0±3.1%、健常群(n=5)では56.5±10.7%であるのに対し、患者群(n=15)では38.3±11.9%であった。2)リドカインを用いて採取した関節滑液中のNO量は顎関節症患者で著明な変化は認められなかった。3)関節滑液中の抗酸化作用を有するといわれるヒアルロン酸の分子量に関して、健常群すべて300万以上であるに対して、患者群5/15症例が174±18.4万、2/15症例が300万以上であった。以上、患者の滑液ではフリーラジカルの消去能が低下し、関節滑液のヒアルロン酸も低分子化していた。
高次立体構造の完全解明をめざした超活性天然物の合成研究

本件球では、当研究室においてこれまでに単離した海洋天然物の中から、構造と活性の両面において注目される化合物をいくつか取り上げ、それら立体化学ならびに高次立体構造の解明を目的とする合成研究を以下の通り行った。1)渦鞭毛藻Amphidiniumsp.より得られた27員環マクロリド化合物アンフィジノリドLは、腫瘍細胞に対して顕著な殺細胞活性を示す。絶対配置未決定の6個の不斉炭素の立体化学を解明する目的で、C15-C26フラグメントとC7-C14フラグメントの合成研究を行い、C15-C26フラグメントに関しては1つの立体異性体を、また、C7-C14フラグメントについては2種のジアステレオマ-の合成を達成した。一方、アンフィジノリドCのC1からC9に含まれる5個の不斉炭素の立体化学を解明する目的で、C1-C9フラグメントの合成研究を行い、一つのジアステレオマ-の合成を達成した。2)Theonella属海綿から分離したマクロリド・テオネゾリドAはウサギ血小板の形態変化を誘起する特異な作用をもつ。この化合物に含まれる絶対配置未決定の22個の不斉炭素のうち、C7-C17フラグメントに含まれる4個の立体化学を解明する目的で、可能なC7-C17フラグメントの2種の立体異性体の合成を行い、一つの立体異性体の構築に成功した。3)Hymeniacidin属の海綿より単離したブロモピロールアルカロイド・ハイメニンは、アドレナリンα受容体遮断作用をもつ。10位の不斉炭素の立体化学を決定する目的で、光学活性なハイメニンの合成を検討中である。
原子論的結晶育成技術から挑むスマートセラミックスセパレータの創成

板状結晶の組積構造集積化に関する要素技術の開発に取り組んだ。後述するフラックス育成した板状のLiNbO3結晶をモデル物質として用いた。バインダーには, PVDF,ポリプロピレンカーボネート,カーボンナノチューブ,ホウ酸リチウムをそれぞれ用い,構造粘性を制御したペーストを作製した。これを剥離剤付のポリエチレンシート上にブレードコーティングし,FE-SEMとXRDを用いて板状結晶の配列構造を調べた。これまでの検討結果では,カーボンナノチューブが,板状結晶の組積構造集積に有効であることがわかった。そのメカニズムについては現在調査中である。加えて,組積構造集積には板状結晶サイズの粒度分布と形状のバラつきが凝集体の形成を促進し,目的とする組積構造顕著に影響することがわかった。そこで,板状結晶の原料を見直し,粒度分布と形状の分布を狭小化することに成功した。これらの成果は,Crystal Growth Design誌に投稿し,minor revisionの査読結果を受けて,現在修正版を再投稿中である。その他,ガーネット型Li5La3Nb2O12結晶を焼結したときに形成される粒界構造モデルと粒界におけるイオン伝導挙動をMD計算により解析した。熱安定性の高い傾角粒界においてバルクに匹敵する伝導度を示すなど,世界初の知見を見いだした。これらの成果は,Sci. Rep.誌に掲載された。また,Science誌を発行するAAASの運営するEurekAlert!で取り上げられ,掲載1週間の間に2,000人以上の研究者に閲覧されるなど,高く評価された。さらに,ガーネット型結晶とホウ酸リチウムガラスから成る混合固体電解質セパレータに関する成果は,IUMRS-ICAM2017において,Award for Encouragement of ResearchとACS OMEGA Awardを受賞した。ガーネット型結晶の板状化や板状結晶の組積構造集積,混合固体電解質セパレータに関する基礎的知見の取得,粒界モデルの構築,粒界におけるイオン伝導挙動解析など,最終目的達成につながる要素技術を構築することができた。加えて,粒界におけるイオン伝導挙動に関しては,当初予想していなかった興味深い知見を得ることができたことから,おおむね順調,またはそれ以上に進展していると判断した。研究開発項目1:板状結晶の組積構造集積化:組積構造形成に及ぼす溶融ガラスの濡れ性や溶質に対する溶解度の効果を調べる。特に,網目修飾酸化物の添加や冷却速度の検討に注力する。加えて,必要にあわせLiCoO2板状結晶表面にCNTネットワークを形成する。摺動性の向上とペースト中における板状結晶の配列制御による組積構造集積に及ぼす効果を丹念に調べる。H31年度以降は,板状育成したガーネット型固体電解質板状結晶をリチウムイオン伝導ガラス内で組積構造集積化する。モデル板状結晶の組積構造集積化と同様のマイルストーンで研究を進める。加えて,得られたガーネット型固体電解質板状結晶/リチウムイオン伝導ガラスセラミックス複合体のセパレータ性能を評価する。最終的に,膜厚15μmの複合体焼結体において電流密度20mA/cm2でも長期使用可能なセパレータを目指す。層数や板状結晶のアスペクト比など,リチウムデンドライト耐性に及ぼす組積構造の効果を丹念に調べ,30年度内にLi5La3Nb2O12板状結晶で,31年度内にLi7-xLa3Zr2-xNxbO12およびその派生化合物で実現する。32年度からは,セパレータ層を合剤正極層に積層し,負極に金属リチウムを用いた全固体電池特性を評価する。研究開発項目2:ガーネット型固体電解質結晶の板状育成H29年度の知見を活かし,リチウム金属に対して安定なLi7-xLa3Zr2-xNbxO12の板状結晶を育成する。現時点では,前駆体の最有力候補としてLa2Zr2O7が考えられる。その他,計算科学的手法から,Li7-xLa3Zr2-xNbO12結晶の最も伝導度の高くなる組成やリチウム占有席,および占有率を予測する。

また,Science誌を発行するAAASの運営するEurekAlert!で取り上げられ,掲載1週間の間に2,000人以上の研究者に閲覧されるなど,高く評価された。さらに,ガーネット型結晶とホウ酸リチウムガラスから成る混合固体電解質セパレータに関する成果は,IUMRS-ICAM2017において,Award for Encouragement of ResearchとACS OMEGA Awardを受賞した。ガーネット型結晶の板状化や板状結晶の組積構造集積,混合固体電解質セパレータに関する基礎的知見の取得,粒界モデルの構築,粒界におけるイオン伝導挙動解析など,最終目的達成につながる要素技術を構築することができた。加えて,粒界におけるイオン伝導挙動に関しては,当初予想していなかった興味深い知見を得ることができたことから,おおむね順調,またはそれ以上に進展していると判断した。研究開発項目1:板状結晶の組積構造集積化:組積構造形成に及ぼす溶融ガラスの濡れ性や溶質に対する溶解度の効果を調べる。特に,網目修飾酸化物の添加や冷却速度の検討に注力する。加えて,必要にあわせLiCoO2板状結晶表面にCNTネットワークを形成する。摺動性の向上とペースト中における板状結晶の配列制御による組積構造集積に及ぼす効果を丹念に調べる。H31年度以降は,板状育成したガーネット型固体電解質板状結晶をリチウムイオン伝導ガラス内で組積構造集積化する。モデル板状結晶の組積構造集積化と同様のマイルストーンで研究を進める。加えて,得られたガーネット型固体電解質板状結晶/リチウムイオン伝導ガラスセラミックス複合体のセパレータ性能を評価する。最終的に,膜厚15μmの複合体焼結体において電流密度20mA/cm2でも長期使用可能なセパレータを目指す。層数や板状結晶のアスペクト比など,リチウムデンドライト耐性に及ぼす組積構造の効果を丹念に調べ,30年度内にLi5La3Nb2O12板状結晶で,31年度内にLi7-xLa3Zr2-xNxbO12およびその派生化合物で実現する。32年度からは,セパレータ層を合剤正極層に積層し,負極に金属リチウムを用いた全固体電池特性を評価する。研究開発項目2:ガーネット型固体電解質結晶の板状育成H29年度の知見を活かし,リチウム金属に対して安定なLi7-xLa3Zr2-xNbxO12の板状結晶を育成する。現時点では,前駆体の最有力候補としてLa2Zr2O7が考えられる。その他,計算科学的手法から,Li7-xLa3Zr2-xNbO12結晶の最も伝導度の高くなる組成やリチウム占有席,および占有率を予測する。ガーネット型Li5La3Nb2O12結晶を焼結したときに形成される粒界構造モデルと粒界におけるイオン伝導挙動をMD計算により解析した。熱安定性の高い傾角粒界においてバルクに匹敵する伝導度を示すなど,世界初の知見を見いだした。これらの成果は,Sci. Rep.誌に掲載され,Science誌を発行するAAASの運営するEurekAlert!で取り上げられた。
有機-無機ハイブリッド相互侵入網目発光ゲルの開発と平面発光素子への応用

本研究では、有機-無機ハイブリッドゲルの高機能化の一つとして、高分子系発光材料との相互侵入網目による光機能性の付与を検討した。具体的には、直鎖状のσ-π共役系高分子との相互侵入網目ゲルを合成し、その構造制御を行なった。また、相互侵入網目ゲル中のσ-π共役系高分子の発光特性を利用し、同ゲルの電気化学発光特性を評価し、この有機-無機ハイブリッド相互侵入網目ゲルのフレキシブルディスプレイ素子への可能性を検討した。平成21年度は、本研究の開発目的である相互侵入網目ゲル電気化学発光(ECL)素子の発光層である、相互侵入網目発光ゲルの合成を検討した。相互侵入網目発光ゲルは、発光能を有する共役系高分子、有機-無機ハイブリッド網目構造、および溶媒から構成される。まず、共役系高分子として、有機-無機ハイブリッド構造との親和性、および発光素子の電極近傍において発生するラジカルの安定性を考慮して、主鎖にケイ素-ビニレン構造、側鎖にエーテル基を有するフルオレン系σ-π共役系交互共重合体の合成を検討した。具体的には、エーテル側鎖を有するジブロモフルオレン化合物とジビニルジアルキルシラン化合物とのパラジウム触媒を用いた溝呂木-Heck反応による共重合を行った。低分子量体ではあるが、目的とする共重合体が得られた。同共重合体の蛍光量子収率は比較的高く、また、種々の有機溶媒に易溶であった。高分子量化については、反応条件の最適化が必要であると思われる。次いで、炭化水素溶媒中、共役系高分子の存在下で、スペーサー分子のα,ω-非共役ジエンと、架橋点となるスクエアシロキサンおよびキュービックシルセスキオキサン化合物とを白金触媒を用いたヒドロシリル化反応により付加し、網目構造に直鎖状の共役系高分子が貫通、分散した相互侵入網目発光ゲルを合成した。共役系高分子としては、分子量や側鎖の構造の影響を調査するため、既存のジアルキルポリフルオレンを用いて検討を行った。溶媒にトルエンを用いた反応では、透明で均質な相互侵入網目ゲルが生成した。また、相互侵入網目ゲル中のポリフルオレンの蛍光強度が、トルエン溶液中のそれよりも高くなることが明らかになった。平成22年度は、前年度に合成を検討した有機-無機ハイブリッド相互侵入網目発光ゲルの構造および特性解析を中心に検討を行った。同相互侵入網目発光ゲルは、トルエン等の有機溶媒、α,ω-非共役ジエンと多官能環状,籠状シロキサン化合物からなるネットワーク構造、σ-π共役系高分子から形成されている。走査型顕微光散乱装置により同ゲルの網目サイズ、および網目サイズ分布を測定したところ、網目サイズが約2nmで網目サイズ分布が極めて狭い均質な網目構造を形成していることが明らかになった。蛍光スペクトル測定では、共役系高分子に対して良溶媒を用いた場合、ゲル中の共役系高分子の蛍光強度が、網目構造の無い溶液中のそれに比べて高くなることが明らかになった。一方、貧溶媒を用いた場合は、ゲル中で共役系高分子の凝集が起こり、発光強度の低下、ゲルの収縮に伴う溶媒の染み出しが確認された。圧縮試験により、相互侵入網目発光ゲルは、比較対照としての共役系高分子を含まないゲルに比べて、力学的強度の向上がみられた。発光素子の作製にも着手したが、有機溶媒が揮発性であるため、安定した構造の素子の作製が困難であることが示唆された。そこで、高沸点溶媒を用いた発光ゲルや、不揮発性のイオン液体を用いた相互侵入網目ゲルについても検討を行った。前者については、ジクロロベンゼンを溶媒に用いたゲルで改善がみられ、後者については、現行の網目構造とは異なるが、溶媒との親和性を考慮した類似構造の網目構造を用いることにより、目的の発光素子の作製が可能になることを見出した。平成23年度は、前年度までに合成、構造解析を行なった有機-無機ハイブリッド相互侵入網目発光ゲルの発光特性について検討した。同相互侵入網目発光ゲルは、有機溶媒、α,ω-非共役ジエンと多官能環状,籠状シロキサン化合物からなるネットワーク構造と、σ-π共役系高分子から構成されており、サイズが約2mmの均質な網目を形成している。発光素子としては、スペーサーを有する2枚の透明電極間で支持塩を添加した同ゲルを合成することにより作製した。発光素子について、直流電流、交流電流を印加したところ、輝度が低いものの、発光現象が確認された。しかしながら、輝度が低く、また発光も安定しないため、現有の簡易的な輝度計では定量的な評価にはいたらなかった。また、σ-π共役系高分子の代わりに低分子蛍光物質を含有するゲルを用いた発光素子についても、発光現象を確認した。発光素内でのゲルの安定化を目的に、不揮発性のイオン液体を溶媒に用いた網目ゲルについても検討を行なった。

上述の網目構造とは異なるが、溶媒との親和性を考慮した類似構造の網目構造の分子設計と、溶媒種の影響をうけにくいラジカル反応を用いた合成により、均質な網目構造を有するゲルを合成した。同ゲルはイオン液体に由来する導電性を有しており、通常の有機溶媒を含有するゲルを用いた素子の作製で添加した支持塩が不要になることが期待される。同ゲルを用いた相互侵入網目発光ゲルの合成を目的に、イオン液体との親和性の良好なσ-π共役系高分子の合成についても検討した。
昆虫はいかにして能動触覚と体移動から空間環境を知るのか

昆虫の能動的な触角(アンテナ)からの触覚情報および体移動に関する情報に基づく空間認知機能について、主にゴキブリを用いた生理実験により調べた。アンテナ末梢感覚系が機能的に保存された単離中枢標本に対してアンテナ運動系を活性化するムスカリン類似物質を投与することで、仮想的な能動感覚の状態をつくりだした。アンテナへの接触刺激に対するアンテナ運動神経の応答を調べた結果、静止時の応答とは質的に異なることを見出した。また胸部神経節を含む単離中枢標本において、ムスカリン類似物質の投与が歩行運動系を活性化すること、この歩行出力に腹部神経節から胸部神経節への上行性入力が重要であることを明らかにした。本研究は、昆虫のアンテナ能動触覚系とそれに密接に関わる体移動系の神経機構および両者の相互作用について、生理実験により解明することを目的とする。平成25年度に実施された研究内容を以下に記す。アンテナ触覚系が機能的に保存されている単離中枢標本を用いて、アンテナ鞭節表面への接触刺激に対する応答を2種類のアンテナ運動神経(柄節外転神経および柄節内転神経)から細胞外記録した。アンテナ運動系を活性化させるピロカルピン(ムスカリン性アゴニスト)の灌流投与前および後において、鞭節へ各種方向(吻側、尾側、背側、腹側)から接触刺激を行い、両神経の応答を比較した。また刺激応答に関わる機械感覚器を特定するため、鞭節の刺激部位より近位側のアンテナ感覚神経の切断をおこない、その前後で刺激応答を比較した。静止状態におけるアンテナ運動神経の刺激応答は、若干の個体差が見られたものの、刺激方向に応じて質的相違が認められた。すなわち鞭節に物体が接触するとアンテナ運動神経は、仮想的には物体からアンテナを離脱させる方向に動かす回避反応を引き起こした。ピロカルピン投与は、アンテナ運動神経にリズミックなバースト活動を惹起した。鞭節接触刺激に対するアンテナ運動神経の応答は、スパイク頻度が比較的高いアクティブ相と、スパイク頻度が比較的低い非アクティブ相で異なった。解析の結果、仮想上のアンテナ運動方向と対面するように物体が鞭節に接触すると回避反応が起こり、追随するように物体が接触すると、アンテナを物体に押し付ける抵抗反応が起こると推測された。アンテナ神経の切断実験では、その前後において、アンテナ運動神経の接触刺激応答に質的な変化は認められなかった。これは、今回観察された応答が鞭節表面の機械感覚子ではなく、アンテナ基部に存在する機械受容器により引き起こされることを示唆する。本研究は、昆虫のアンテナ能動触覚系とそれに密接に関わる体移動系の神経機構および両者の相互作用について、生理実験により解明することを目的として実施中である。平成24年度は、下記2件について実験をおこなった。1.in vitro実験系を用いたアンテナ能動触覚系の神経機構:アンテナ末梢感覚系が機能的に保存されているゴキブリ単離中枢標本を用い、アンテナ鞭節への機械刺激に対するアンテナ運動神経(柄節外転運動神経)の応答を細胞外記録した。アンテナ運動系を活性化する薬物(ピロカルピン)を灌流投与し、異なる4方向から鞭節へ接触刺激を与えたところ、尾側へ与えた場合に限りピロカルピン投与前後で応答が逆転する現象が観察された。これはアンテナ運動神経の応答が、受動触覚と能動触覚の間で質的に異なっていることを示唆する。2.in vitro実験系を用いた歩行運動系の神経機構:歩行運動系を活性化する候補薬物の検索をおこなった。歩脚運動神経の遠心性活動を細胞外記録しつつ、ゴキブリ単離中枢標本へ各種薬物を灌流投与したところ、アンテナ運動系と同様にピロカルピンが効果的に歩行運動系のリズミックな活動を引き起こすことを確認した。また歩脚運動神経の活動に対してオクトパミンは興奮的に、セロトニンは抑制的に作用した。中枢神経節の切断実験をおこなった結果、腹部神経節から胸部神経節への上行性入力がピロカルピンで惹起する歩行リズム発現に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。平成26年度は、前年度と同様の実験を繰り返すことでサンプル数を増やし、全体的な傾向を把握することをめざした。アンテナ触覚系が機能的に保存されているゴキブリ単離中枢標本を用いて、アンテナ鞭節表面への接触刺激に対する応答を2種類のアンテナ運動神経(柄節外転神経および柄節内転神経)から細胞外記録した。既にアンテナ運動系を活性化させることが分かっているピロカルピンを灌流投与し、鞭節に対して各種方向から接触刺激を行い、両神経の応答を比較した。ピロカルピン投与前の静止状態におけるアンテナ運動神経の刺激応答では、鞭節の接触方向に応じた質的相違が多くのサンプルで認められた。この応答様式は、鞭節に物体が接触すると、物体からアンテナを離脱させる方向に動かす回避反応を示唆し、実際の動物のアンテナでも頻繁に観察される現象であった。引き続きピロカルピンを投与することでアンテナ運動神経にリズミックなバースト活動を惹起し、鞭節への接触刺激を与えた。アンテナ運動神経のバースト活動は、スパイク頻度が比較的高いアクティブフェーズと、スパイク頻度が比較的低い非アクティブフェーズを繰り返すが、約半数のサンプルにおいて、フェーズ依存的な刺激応答が観察された。すなわち仮想上のアンテナ運動方向と対面するように物体が鞭節に接触すると回避反応が起こり、追随するように物体が接触するとアンテナを物体に押し付ける抵抗反応が起こると推測された。

これらの現象は実際の動物がアンテナ探査をおこなう際、頻繁に見られるものである。最終となる平成27年度は、当初予定していた研究協力者を得ることができず、代表者のみで実施することになった。当初以下3つを本年度の目標として掲げた:1)未着手のアンテナ能動触覚に関連する背側葉ニューロンの検索、2)アンテナ能動触覚系と歩行運動系の相互作用を表徴する脳ニューロンの検索、3)in vivo実験系を用いたアンテナ能動触覚系および歩行運動系の神経機構の解析。ところで、かつて平成25, 26年度の成果として得られた、アンテナ運動神経の触覚応答は、3種類あるアンテナ運動筋(外転筋、内転筋、挙筋)のうち、外転筋と内転筋の運動神経を対象としていた。神経応答から実際のアンテナの挙動を推定するには、3種類すべての運動神経から記録することが必須であり、未着手の重要課題として残されていた。また以前から用いてきたアンテナ触覚刺激装置はマニピュレーターの自由度が低く位置決めが煩雑であり、かつ精度的な問題も抱えていた。以上の経緯から、本年度は動作自由度と操作精度を向上させた触覚刺激装置を新たに製作し、これを用いてアンテナに対して4方向(吻側、尾側、背側、腹側)から刺激を与え、3種類すべてのアンテナ運動神経の刺激応答を細胞外同時記録することから始めた。本年度終了までに、新たなアンテナ刺激装置が完成し、これを用いて薬理的に活性化した3つのアンテナ運動神経から刺激応答を数例得ることに成功した。しかし統計的な解析が可能なサンプル数には至らないまま研究期間終了を迎えた。本年度は主に研究手法の見直しに留まったが、これは今後の本研究の進展に不可避の過程であり、相応の成果と考えられた。昆虫の能動的な触角(アンテナ)からの触覚情報および体移動に関する情報に基づく空間認知機能について、主にゴキブリを用いた生理実験により調べた。アンテナ末梢感覚系が機能的に保存された単離中枢標本に対してアンテナ運動系を活性化するムスカリン類似物質を投与することで、仮想的な能動感覚の状態をつくりだした。アンテナへの接触刺激に対するアンテナ運動神経の応答を調べた結果、静止時の応答とは質的に異なることを見出した。また胸部神経節を含む単離中枢標本において、ムスカリン類似物質の投与が歩行運動系を活性化すること、この歩行出力に腹部神経節から胸部神経節への上行性入力が重要であることを明らかにした。平成26年度の実施体制としては、代表者と学部4年生1名が実験に当たり、パートタイマーとして雇用した博士後期課程大学院生1名が実験とデータ解析の補助に当たる予定であった。しかし諸事情により学部4年生が平成26年序盤から本研究に従事できなくなり、以降実験を担当するのは基本的に代表者のみとなった。このため研究計画に全体的遅延が生じ、研究期間を1年間延長することになった(学振承認済)。長崎大学環境科学部教員紹介神経行動学最終となる平成27年度は、当初予定していた研究協力者(学部4年生ないし博士前期課程大学院生)が不在のため、代表者のみで実施することになる。
放射線脳壊死関連マクロファージに発現する免疫制御分子B7ファミリーの意義の解明

グリオーマに対する治療成績は高線量放射線治療の進歩により向上し、長期生存例が増加している。一方で遅発性脳放射線壊死を生じる症例も増加傾向にある。本病態は進行性の組織壊死と病変周囲に広範な脳浮腫を来たし、患者は種々の神経脱落症状を呈してQOLが低下し、ひいては患者生命をも脅かす。現在は抗VEGF抗体ベバシズマブによる治療が薬事承認されつつあるが、本治療終了後に壊死再発をきたす症例も多く、本病態のすべてが解明され制御されているとは言い切れない。近年の研究で我々は脳放射線壊死組織内では慢性炎症状態が生じていることが示されている。そこで本研究課題では、脳放射線壊死組織内における免疫応答の解析を試みた。その結果、平成30年度においてはヒト脳放射線壊死組織内で集積亢進しているM2マクロファージではB7-H3およびB7-H5といった免疫抑制性分子の発現が亢進していることが判明した。同様にグリオーマ放射線脳壊死マウスモデルにおいても同分子の発現亢進がみられ、これらの分子が放射線脳壊死の周囲浮腫に関与していることが明らかとなった。また次世代シークエンサーを用いたマウス腸内細菌叢の予備解析により、クロストリジア目が脳放射線壊死に関連する免疫応答の強度と相関することが明らかとなった。以上の結果より、脳放射線壊死の悪化には組織中に浸潤するM2マクロファージの一部が関与しており、また腸内細菌が産生する代謝産物も関与しうることが示唆された。本研究課題で示すべきデータはおおむね取得できたと考えられる。平成31年度以降は、上記で示されたB7-H3およびB7-H5発現抑制実験をin vitroおよびin vivoで行う。また遅発性放射線脳壊死発症にかかわることが予測される腸内細菌については、単離および投与実験を計画していく。他の研究課題と重複する実験系があり、そちらを遂行することで予備実験にかかる費用の一部が支出可能となったため。
東日本大震災による被災地域の水産業・水産加工業の復興に関する研究

本研究は東日本大震災によって被災した水産業並びに水産加工業を、地域特性に即した形で復興させるための基礎的研究である。福島県の水産業の復興にあたって大きな障害となっているのが、東京電力福島第一原子力発電所の事故に伴う放射性物質の流出である。このために、漁港や漁船などの復旧が終わった後も試験操業を実施するにとどまり、水揚げ量は震災前に比較して低水準にとどまっている。水産業を復興させるためには水揚げ量の拡大とともに、単価の上昇が必要である。そこで、地域製品のブランド化に関する調査を行い、製品に対する信頼性を高めるためには、生産ー加工ー流通を通じた品質の確保が必要であることが明らかになった。平成25年度は被災地調査として宮城県石巻市の調査を行った。被災前の状況を把握した後に被災状況とそれからの復旧の状況等についてヒヤリングを行い、現状と課題を把握した。ここでは特に港湾施設の復旧状況について詳細に検討し、復旧と行政による計画立案との時期的な差から合理的な施設復旧となっていないことなどを把握した。一方、加工工業については補助金等によって復旧が急速に進み、加えて新鋭設備が導入された結果、震災前の生産能力を上回り、水産物の水揚げとの間でギャップが生じていることなどを把握した。また、昨年度の調査から被災地では復旧を急ぐあまり震災前に行われていた資源管理がおろそかになっており、今後の資源管理に懸念を抱かざるを得ないような状況が把握された。そこで、今年度は資源管理によって漁獲を回復させた秋田県のハタハタ漁を事例として調査し、資源管理を進めるための地域的協力体制について調査を行った。特に漁民間での合意形成のあり方について注目し、合意形成のあり方が漁協間で異なることなどを把握した。また、今年度は福島の水産業の復興方向を探るために、かつて風評被害によって大きく売上が落ち込んだ北海道標津町の調査も行った。ここでは消費者の信頼を回復するために地域HACCP制度を導入して徹底した衛生管理を行い、それを通して消費者の信頼を回復させるという方法をとった。これにあたっては、漁業者、漁協、加工業者、流通業者、行政が一体となって協力体制を作り、対応している。この手法は福島の水産物に応用することも可能であると考える。研究目的を達成するにあたり、基本的な資料(地図類・統計類)を取りそろえて分析を進めるとともに、地元漁協等から協力が得られた福島県相馬市、いわき市、及び宮城県女川町、亘理町等において実地調査を行った。本年度は特に福島県相馬市と宮城県の名川町の調査に力を入れた。相馬市においてはヒヤリング調査を基に被災前の生産(漁獲並びに加工)と流通の概要を把握した上で、震災後にそれがどのように変容したのかを調査した。この結果、相馬市においては福島第一原子力発電所事故の影響から現段階では試験操業が行われている段階にとどまっており、それが流通構造に大きな影響を与えていること、それへの対応から地域内に新しい生産構造が形成され、それが復興の新しい方向性を示す可能性があることなどを明らかにした。また、その一方で震災前の流通構造も依然として機能し続けており、それが各地域の食文化と結びついていることが示唆された。この点の解明については今後の課題としたい。宮城県女川町は津波によって甚大な被害を受けた。特に水産加工業を中心とする各施設の被災が大きく、それが水産業復興の阻害要因となっていることを把握した。その上で、石巻を中心とする地域の各漁港が魚種別に分業体制をとっており、各漁港がそれに対応した水産物加工業をそれぞれ集積させていたこと、震災後においてもこの構造が基本的に維持され、復興方針にも影響を与えていることなどを明らかにした。本研究は東日本大震災の被災地の水産業及び水産加工業の復興に関する調査研究を進めるものであるが、被災地においては調査に入るのが難しく、昨年度は新規の調査を行うことができなかった。そのため、平成26年度には、これまでに収集した資料及び調査データをとりまとめて、学会発表及び論文化の準備を進めた。特に中心的に研究を進めたのは、北海道標津町において行われている主に鮭を対象とする製品管理システムである、地域HACCPである。これは主に食品の衛生管理の厳格化を目指したものである。標津町の地域HACCPは、隣接する別海町で発生したイクラの醤油漬け製品によって引き起こされたO157食中毒事件に端を発する風評被害対策として生まれたものである。すなわち、製品の安全管理の厳格化を通して風評被害からの脱却を目指したのである。これは福島県の水産物に対する風評被害対策に応用することができる。標津町の地域HACCPの導入の経緯と制度の特徴、成果と課題などを明らかにすることは、今後の水産物の風評被害対策として大きな効果を上げることができると考える。これまでの資料分析から、地域HACCPの導入後、標津町のサケの販売単価が相対的に上昇していることを明らかにできた。これは地域HACCPが単に風評被害対策にとどまらず、その地域の製品に対する信頼度を高め、水産業振興に結びつくことを示している。今後は、これをエコ・ツーリズムなどと結びつける可能性などについても検討を加える。なお、これらの成果に関しては平成27年度中に発表する予定である。福島県水産業の復興について検討するため、福島県いわき市漁協を対象としてヒヤリング調査を実施した。

そこでは、震災・原発事故後の操業停止から試験操業開始までの流れ、試験操業の内包している課題、市場の復興と再配置、東京電力による賠償の制度などに関して調査を行った。この結果は平成28年3月の日本地理学会において報告した。この他、宮城県気仙沼市においても水産業・水産加工業の復興状況に関してのヒヤリング調査を実施した。この調査の中から、「ブランドの再建」という課題が導き出された。風評被害などにより下落してしまった製品価格を再度上昇させるための方策として、「ブランド化」は有力な手法の一つである。しかし、多くの地域がそれに取り組みながらも必ずしも成功には至っていない。そこで、水産物・水産加工品のブランド化に関して、理論研究と成功事例の実態調査から検討を加えた。前者に関しては文献研究が、後者に関しては地域調査が中心になる。事例地域としては、青森県下北半島を取り上げた。下北半島では小規模な市町村がそれぞれ水産物のブランド化に取り組んでいる。今年度は「大間町のマグロ」と「風間浦村のアンコウ」を事例として取り上げ、調査を行った。特に風間浦村ではアンコウを外部に出荷するだけでなく、村内の温泉旅館のメニューと結びつけることによって地域の経済振興と結びつけていることをとらえた。この点はさらに深める予定である。また、原子力災害を公害の一種ととらえる視点も重要である。そこで、重篤な公害による汚染から復活をとげた水俣市の水産業の復興過程を明らかにすることが福島の水産業復興のサン買うになると考えた。今年度は予備調査の段階であるが、来年度にこれを深化させる予定である。東日本大震災からの水産業・水産加工業の復興を研究するにあたって、被災地調査を軸に進める予定であったが、被災地は様々な問題を抱えており、外部から詳細な調査を行うことが難しかった。この結果、昨年までの研究進行の予定が遅れてしまった。この調査の遅れが最大の原因である。そこで、今年度は被災地調査を進めつつも、課題の洗い出しと復興の方向性を明らかにすることに重点を置き、その具体的な方向性を指し示すことを通して被災地の復興を進めるという視点を取り入れた。上記の「ブランド化」はその一例である。この結果、研究のスピードアップが可能となり、28年度中に当初の目的を達成できると考えている。本研究では、東日本大震災からの水産業の復興について検討することを目的としている。これまでの研究は、大きく2つの内容に分けられる。一つは被災地域の状況の把握とその対策に関する検討である。事例対象地域としては福島県いわき市と宮城県女川町をとりあげ、検討した。いわき市を含む福島県を検討するにあたっては、海洋の放射能汚染や試験操業、東京電力の賠償問題なども絡むため、これらについても検討を加えた。以上の研究を進める中で、水産物の風評被害対策の事例研究として、北海道標津町の地域HACCPの調査を行った。この調査の中から、価格維持のために水産物のブランド化を進める必要があるとの結論を導き、もう一つのテーマとなった水産物のブランド化に関する研究に着手した。これにあたっては、ブランド化の動きが特に活発である青森県下北半島を事例に調査を行った。平成28年度は、前年度に引き続き、水産物のブランド化に関する研究を進めた。
ハロゲン化イオン液体の開発と応用

これまでに様々なアゾリウムがイオン液体として利用されてきた。しかし、ハロゲン化されたアゾリウムについては近年まで報告例が少なく、合成法および利用法が発展途上であった。様々なハロゲン化アゾリウムを合成し、その性質や反応性を検討したところ、特にヨウ素化されたアゾリウムがソフトなルイス酸として機能し、他のアゾリウムでは達成できない数種類の反応を促進することを見出した。ルイス酸の機能を有するイオン液体の開発に関して、ヨードイミダゾリウム塩およびヨードベンズイミダゾリム塩の窒素原子上の置換基を種々検討した。塩が液体として得られることを期待し、長鎖アルキル基(ノルマルドデシル基、アダマンチルメチル基、パラトリフルオロフェニル基など)を導入した。残念ながら、対アニオンがトリフルオロメタンスルホン酸アニオン(OTf-)の場合にはいずれの場合も固体として得られた。次に、対アニオンについて種々検討したところ、ヘキサフルオロリン酸アニオン(PF6-)やヘキサフルオロアンチモン酸アニオン(SbF6)、過塩素酸アニオン(ClO4)などでは固体として得られるのに対し、テトラアリールホウ酸アニオン(BAr4, Ar = bistrifluoromethylphenyl)を非配位性の対アニオンとして利用したところ、ヨードイミダゾリウム塩(2つの窒素原子の置換基はメチル基とノルマルドデシル基)を液体として得ることに成功した。今後、本液体を用いて様々な検討を行う。また、有機合成への応用についても興味深い知見を得ることができた。すなわち、上記で得られた塩が触媒として機能するかどうかについて、種々検討を行ったところ、臭化トリメチルシランを共存させた場合に、アルコールとアリルトリメチルシランとの脱水酸基型のカップリング反応が進行することがわかった。対アニオンとしてSbF6やBAr4を有する塩の場合に、比較的高い触媒活性を示すことがあきらかとなった。対アニオンを精査することで、1例ではあるが液体として得られることがわかった。また、ヨウ素原子をもたない塩では進行しないような反応を見出すことができているため。様々なハロゲン化アゾリウム塩を合成し、その物性と機能性を評価した。ハロゲン原子としては主にフッ素、ヨウ素に注目し、種々の対アニオン、置換基を有するアゾリウム塩を合成した。その結果、対アニオンとしてテトラアリールホウ酸アニオンを有するヨードアゾリウム塩が液体として得られることがわかった。また、得られた種々のアゾリウム塩の特性を利用し、反応開発への応用を行った。1)フルオロアゾリウム塩を用いる反応アミンとケイ素求核剤の酸化的な炭素ー炭素結合形成反応に応用することが出来た。すなわち、アミンにフルオロアゾリウム塩を作用させて生じるイミニウム中間体に対して、ケイ素求核剤を反応させることで付加体が良好な収率で得られた。この際、対アニオンとしてヘキサフルオロアンチモン酸アニオンを有するフルオロアゾリム塩が最もよい結果を与えた。2)ヨードアゾリウム塩を用いる反応ケイ素ーハロゲン結合をヨードアゾリウム塩によって活性できれば、ケイ素原子のルイス酸性を利用してアルコールなどの酸素官能基の活性化を経る反応の開発が可能であると考え、検討を行った。その結果、触媒量の臭化トリメチルシラン及びヨードイミダゾリウム塩存在下、アルコールとアリルトリメチルシランが収率良くカップリングすることを見出した。この場合も、対アニオンとしてヘキサフルオロアンチモン酸アニオンを有するヨードイミダゾリム塩が最もよい結果を与えた。さらに、開発した反応を応用し、医薬品ピモジドの迅速合成を行った。まずは、見出した反応の基質一般性を検討する。また、抽出溶媒や後処理を工夫することで回収、最利用できるような反応系へと展開する。さらに、ヨウ素以外のハロゲン原子を有するイオン液体の開発とそれを利用した反応開発を行う予定である。有機化学物品の購入上において端数が生じただけである。物品費として使用する。
歯科用ディジタルX線撮影装置の放射光歯科領域診断利用の為の基礎的研究-CCDセンサーの単色X線に対する性能-

本研究では歯科用ディジタル撮影装置の放射光歯科領域診断利用の為の基礎的研究として、当研究室にある単色・白色X線発生装置を利用してその特性を調査した。本ネネルギ特性を調査する前に、照射線量を定量化するためのシャッタ装置の製作を行い0.1secから0.1sec刻みで任意の照射を行えるようになった。単色白色X線発生装置とこのシャッタ装置を用いてX線(蛍光X線)を発生させ16keV(ZrのKa線)から69KeV(AuのKα線)の範囲のディスクリートな9エネルギについて暗電流の影響エネルギ特性下の測定を行った。なお、今回測定した歯科用ディジタル撮影装置はRegam Medical Systems社製のSens-A-Rayを用いた。1、暗電流の影響CCDセンサの暗電流の影響測定においては、センサ部分半分を鉛にてマスクし照射する方法で測定を行った。この測定結果では、CCDセンサの暗電流は、単純に照射時間のみに影響を受け、入射X線によって生成された電荷及びCCD内での電荷移動時における熱雑音の影響を受けず、一定であった。エネルギ特性約50keVを越えるエネルギになると、同じグレーレベルを得るには大きな照射線量が必要なる傾向があることが判明した。これは、通常のX線発生装置では、管電圧100kVから150kV程度に相当し、このような高い管電圧撮影では、被曝線量の低下は望めない事が示唆された。3.放射光医学利用放射光医学利用としては、現在ヨウ素造影剤を利用した撮影が考えられており、単色エネルギとして、35keVから40keVが考えられている。このようなエネルギ範囲であれば歯科用CCDセンサを用いた場合十分な被曝線量低減化が期待できることが判明した。