hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
RNAプロセシングと翻訳過程における葉緑体遺伝子の特徴的な発現制御機構

今年度は葉緑体翻訳制御の分子機構を解明するために以下の事柄について解析を行った。1.複数の光合成遺伝子mRNAの翻訳のSD様配列への依存性。2. RNAプロセシング(特にRNAエディティング)が翻訳に与える影響とその分子機構。3.組織特異的な翻訳活性化機構の解析のための解析系の開発1.これまで研究を行ってきたpsbA,atpB,rbcL mRNAに加え、新たにpetA,petB,atpE mRNAの5'非翻訳領域中に存在するSD様配列の機能を部位特異的変異の導入と葉緑体in vitro翻訳系を用いて解析した。その結果atpE mRNAに存在するSD配列は翻訳に必須であったのに対して、petA,petBの配列は翻訳には必須ではないことを明らかにした。またpetAの翻訳にはGAUという新たな配列が、またpetBの翻訳には上流のUに富んだ配列が重要であることが明らかになった。atpB mRNAの翻訳制御配列の解析をさらに詳細に行い、開始コドンAUGとその隣接した6ntの配列が効率の良い翻訳開始に必要であることを明らかにした。以上の結果よりmRNA配列中のSD様配列の有無に関わらず葉緑体には遺伝子特異的な多様な翻訳開始機構が存在することが明らかになってきた(Annu Rev Genet誌に一部発表)。2. RNAエディティングを受ける葉緑体mRNAのうち、psbLとrps14を例にエディティングが翻訳に与える影響をin vitro翻訳系を用いて解析したところ、psbLの翻訳にはエディティングが必須であるが、rpsl4の翻訳にはエディティングは影響を与えないことが明らかになった(FEBS Letters誌に発表)。3.組織や光条件に呼応した翻訳活性化機構を解析するために、非光合成タバコ培養細胞(BY-2)から単離したプロプラスチドの抽出液を用いて色素体in vitro翻訳系の開発を行った。様々な条件の至適化の後に、比較的効率の良い翻訳系の開発に成功した。この系を用いて組織特異的な翻訳活性化機構の分子機構の解析が可能になると思われる。今年度は葉緑体翻訳制御の分子機構を解明するため以下の事柄について解析を行った。1.SD配列に依存しない葉緑体mRNAの翻訳シス配列の同定。2.RNAプロセシングが翻訳に与える影響。1.これまで明らかになっていたatpB mRNAの開始コドン上流のU-rich配列に加え、開始コドン下流領域もatpB mRNAの翻訳開始に重要であることを明らかにした。また部位特異的変異体mRNAの構築やRNaseT2によるmRNAの構造解析の結果、同定したシス領域のRNAの二次構造も翻訳に大きな影響を与えることを明らかにした。今年度より新たに開始した葉緑体リボソーム蛋白質S18遺伝子mRNA(rps18)の翻訳シス配列を解析し、上流186nt内に独立に3つのシス領域が存在することを明らかにした。以上の解析より葉緑体には原核生物のように決まった配列に依存して翻訳が開始されるのではなく、遺伝子特異的なシス配列に依存して翻訳が開始されるという葉緑体特有の特徴が明らかになってきた。2.葉緑体内の様々なRNAプロセシングのうちRNAエンディティングとRNA切断がndhDmRNAの翻訳に必要であることを明らかにした。またRNaseT2によるRNAの構造解析によりその分子機構を明らかに、in vivoにおけるこれらRNAプロセシングによる翻訳制御の意義についてモデルを提出した(EMBO Journalに発表)。さらにpsbC,psbD mRNAの5′非翻訳領域のRNA切断が翻訳に与える影響について解析を行い、psbC mRNAの翻訳がRNA切断によって大きく活性化されることを明らかにした。3.組織や光条件に呼応した翻訳活性化機構を解析するために、非光合成タバコ培養細胞(BY-2)から単離したプロプラスチドの抽出液を用いて色素体in vitro

翻訳系の開発を行った。様々な条件の至適化の後に、比較的効率の良い翻訳系の開発に成功した。この系を用いて組織特異的な翻訳活性化機構の分子機構の解析が可能になると思われる。
尿素合成能を持つ真骨魚類の比較生理生化学的研究

現在最も繁栄している真骨魚類の成魚は、水中生活への適応と関連して尿素回路の酵素遺伝子の発現が認められず、アンモニアを尿素に合成する能力を持たない。そのため、尿素回路を経由して尿素合成することが可能な真骨魚類は、現在までに数種しか発見されていない。申請者は、尿素合成能を持つ数少ない真骨魚類のうちの1種、アベハゼを日本で初めて発見した。本研究は、その尿素合成能を持ち、尿素を周期的に排出する小型のハゼ科魚類アベハゼ(Mugilogobius abei)を用い、様々な環境要因が尿素合成・排出機構にもたらす影響を生理生化学的に解明することが目的である。平成21年度は、8月に育児休暇から復帰し、3月までの8ヶ月間研究を行った。本年度はアベハゼの尿素輸送体の全遺伝子配列を様々な魚の尿素輸送体と比較検討した。申請者は、これまでの研究でアベハゼが尿素排出に明確な日周性を持つこと、そしてそれは尿素合成速度の変化ではなく、尿素排出部位の日周的な変化により引き起こされることを明らかにしている。現在は、これまでに得られた尿素輸送体の遺伝子配列を元に、アベハゼにおける尿素輸送体のタンパク量の目周的に変化について研究を行っているところである。さらに、カナダ・マクマスター大学のWood教授の元で研究調査を行ったアブラツノザメのデータ解析を行った。その結果は、Wood教授が論文にまとめ、現在学術雑誌に投稿中である。また、その研究結果は平成21年6月にイギリスで行われる国際学会で発表する予定である。本研究は、尿素合成能を持ち、尿素を周期的に排出する真骨魚類であるアベハゼMugilogobius abeiを用い、様々な環境要因が尿素合成・排出機構にもたらす影響を生理生化学的に解明することが目的である。平成17年度は、アベハゼにおいて尿素排出の役割を担う尿素輸送体の遺伝子配列を明らかにし、現在までに報告されている尿素輸送体との比較検討を行った。その結果、アベハゼの尿素輸送体は、アベハゼと同様に高い尿素合成能力を持つ真骨魚類、Alcolapia grahamiとOpsanus betaが持つ尿素輸送体と高い相同性を示すことがわかった。また申請者は、これまでの研究でアベハゼが尿素排出に明確な日周性を持つこと、そしてそれは尿素合成速度の変化ではなく、尿素排出部位の日周的な変化により引き起こされることを明らかにしている。それらの結果をもとに、本年度は尿素輸送体のmRNAの発現量における日周的な変化を調べた。その結果、アベハゼでは、鰓における尿素輸送体のmRNAの発現量が明期と暗期で変化することがわかった。さらに、アベハゼは、通常海水中で飼育した場合と比べ、低濃度のアンモニアに長期間さらすことで成長量が増大することがわかっていることから、本年度はアンモニア条件下での筋肉におけるタンパク質合成速度について調べた。その結果、アンモニア条件下では、アベハゼはタンパク質の合成速度を上げるのではなく、タンパク質の分解速度を下げることによって成長量を増加させるということがわかった。また、本年度は国外の研究所において、窒素代謝にかかわる複数の酵素活性の測定方法を学んだ。来年度、アベハゼにおいてこれらの酵素活性を調べる予定である。本研究は、尿素合成能を持ち、尿素を周期的に排出する真骨魚類であるハゼ科魚類アベハゼ(Mugilogobius abei)を用い、様々な環境要因が尿素合成・排出機構にもたらす影響を生理生化学的に解明することが目的である。平成18年度は、前年度に得られた尿素輸送体の遺伝子配列の一部を元に全配列を明らかにすることに成功し、現在までに報告されている様々な魚の尿素輸送体との比較検討を行った。現在、これまでに得られた尿素輸送体の遺伝子配列を元に、アベハゼにおける尿素輸送体のタンパク量の日周的に変化について研究を行っているところである。さらに、前年度に続き、本年度も約5ヶ月間カナダ・マクマスター大学のWood教授の元で研究調査を行った。その間、尿素排出性動物である海産のサメ、夏眠中に尿素排出性へ移行するハイギョ、アマゾンに生息する数種の熱帯魚の研究を通し、様々な条件下での手術方法、特殊な測定技術を習得した。来年度はアベハゼにおいて、これまでに得られた技術を用いて研究を行っていく予定である。また、本年度はカナダで行われた国際魚類学会に参加し、これまでに行ったアベハゼの尿素合成能に関する研究成果を口頭発表した。そして、その他の参加者との交流を深め、最新の窒素代謝に関する情報を得ることができた。本研究は、真骨魚類では珍しく尿素合成能を持ち、尿素を周期的に排出するハゼ科魚類アベハゼ(Mugilogobius abei)を用い、様々な環境要因が尿素合成・排出機構にもたらす影響を生理生化学的に解明することが目的である。平成19年度は、前年度までに得られたアベハゼの尿素輸送体の遺伝子配列の全配列の報告と、現在までに報告されている様々な魚の尿素輸送体とアベハゼの尿素輸送体の遺伝子配列を比較する論文の執筆に取り掛かった。

また、現在はこれまでに得られた尿素輸送体の遺伝子配列を元に、アベハゼにおける尿素輸送体のタンパク量の日周的に変化について研究を行っているところである。さらに、アベハゼは通常海水中で飼育した場合と比べ、低濃度のアンモニアに長期間さらすことで成長量が増大することがわかっている。本研究では、これまでにアンモニア条件下での筋肉におけるタンパク質合成速度について調べ、アンモニア条件下では、アベハゼはタンパク質の合成速度を増大させることを明らかにした。本年度はこの研究結果の統計解析を行い論文にまとめた。これまでの研究で、尿素排出性動物である海産のサメ、夏眠中に尿素排出性へ移行するハイギョ、アマゾンに生息する数種の熱帯魚の研究を通し、様々な条件下での手術方法、特殊な測定技術を習得してきた。来年度はアベハゼ、およびアベハゼと同属の数種の魚(イズミハゼ、ナミハゼなど)において、これまでに得られた技術を用いて研究を行っていく予定である。現在最も繁栄している真骨魚類の成魚は、水中生活への適応と関連して尿素回路の酵素遺伝子の発現が認められず、アンモニアを尿素に合成する能力を持たない。そのため、尿素回路を経由して尿素合成することが可能な真骨魚類は、現在までに数種しか発見されていない。申請者は、尿素合成能を持つ数少ない真骨魚類のうちの1種、アベハゼを日本で初めて発見した。本研究は、その尿素合成能を持ち、尿素を周期的に排出する小型のハゼ科魚類アベハゼ(Mugilogobius abei)を用い、様々な環境要因が尿素合成・排出機構にもたらす影響を生理生化学的に解明することが目的である。平成21年度は、8月に育児休暇から復帰し、3月までの8ヶ月間研究を行った。本年度はアベハゼの尿素輸送体の全遺伝子配列を様々な魚の尿素輸送体と比較検討した。申請者は、これまでの研究でアベハゼが尿素排出に明確な日周性を持つこと、そしてそれは尿素合成速度の変化ではなく、尿素排出部位の日周的な変化により引き起こされることを明らかにしている。現在は、これまでに得られた尿素輸送体の遺伝子配列を元に、アベハゼにおける尿素輸送体のタンパク量の目周的に変化について研究を行っているところである。さらに、カナダ・マクマスター大学のWood教授の元で研究調査を行ったアブラツノザメのデータ解析を行った。その結果は、Wood教授が論文にまとめ、現在学術雑誌に投稿中である。また、その研究結果は平成21年6月にイギリスで行われる国際学会で発表する予定である。
遺伝性腎炎アルポート症候群の遺伝子解析

アルポート症候群におけるIV型コラーゲンalpha鎖遺伝子の突然変異を検索することが本研究の骨子である。この研究期間中に我々は以下に記した項目で知見を得たり、研究方法の工夫を凝らしている。1、IV型コラーゲンalpha5鎖遺伝子の突然変異の同定次のページに示したように自験例のアルポート症候群家系のIV型コラーゲンalpha5鎖遺伝子の点突然変異を同定し報告した。2、IV型コラーゲンalpha6鎖遺伝子の検索IV型コラーゲンalpha5鎖遺伝子の近傍にIV型コラーゲンalpha6鎖遺伝子が発見されたので、この遺伝子の突然変異も目下検索中である。しかし、現在のところアルポート症候群にIV型コラーゲンalpha6鎖遺伝子の突然変異は発見されていない。3、全国各地のアルポート症候群の検討全国の施設に協力していただき、約40家系の患者と家族について上記の遺伝子解析を開始した。また、これらの家系ごとにIV型コラーゲンalpha鎖遺伝子近傍のマイクロサテライトを利用した連鎖解析を行っている。これによって、突然変異そのものは同定できなくても、患者か否かの判定が可能となってきた。
多極子自由度がもたらす異方的超伝導および新奇量子現象の開拓

電子のスピンと軌道の自由度が結合した“多極子自由度"を有する系は、新奇物性の宝庫として大きな注目を集めている。我々は先端的な量子ビーム技術(ミュオンや中性子)を駆使して、(1)スピン軌道相互作用誘起モット絶縁体Ba2IrO4における異方的超伝導の可能性と(2)新物質β'-LiCoPO4における異常物性の解明を追求した。その結果、Ba2IrO4の超伝導化については電子ドーピングが有効であるという実験的な裏づけを、β'-LiCoPO4については長時間磁気相変態メカニズムの解明に向けての足がかりを得ることができた。本研究の目的は電子スピンと軌道の結合による自由度、すなわち多極子自由度がもたらす異方的超伝導および新奇量子現象を開拓することである。Ba2IrO4はRuddlesden-Popper型層状イリジウム酸化物の一つであり、合成角運動量J(スピン+軌道各運動量)= 1/2モット絶縁体と呼ばれている。Ba2IrO4は銅酸化物高温超伝導体の母物質とよく似た電子状態を持つため、新しい高温超伝導(異方的超伝導)の母物質になることが期待されている。前年度までの研究により、本物質は銅酸化物超伝導体とは左右が反転した電子ーホールドーピング非対称性を持つことが判明した。しかしながら、各相(伝導キャリアが電子またはホール)の電子状態については、十分な研究が行われていない。そこで我々は、ミュオン・スピン回転緩和法(μSR法)を用いて、各相における局所磁気状態を解析した。これにより、ホールドープ領域では母物質とよく似た磁気状態が存在していること、電子ドープ領域では直ちに長距離磁気秩序が抑制され、短距離的な反強磁性相関が支配的になることが判明した。これは、類似物質Sr2IrO4における理論予測「電子ドーピングによる異方的超伝導化」と一致する傾向であり、今後のJ = 1/2モット絶縁体の超伝導化研究に弾みをつけると予想される。新奇量子現象開拓の一環として、鎖状コバルト酸化物β'-LiCoPO4の研究に着手した。本物質は、電池材料として良く知られたオリビン型LiCoPO4を高温高圧処理することで合成された新物質であり、コバルト一次元鎖が三角格子を組んでいることから、磁気フラストレーションも絡んだ新奇物性の出現が期待される。電子の多極子自由度(スピンと電荷、軌道自由度がもたらす高次の自由度)による新奇現象開拓の一環として、昨年度に発見された新物質β'-LiCoPO4の物性解明を行った。β'-LiCoPO4は強磁性的に配列したCo2+ (s = 3/2)スピン鎖間の反強磁性的相互作用によって多彩な磁気秩序を示す。特にTN2 = 10.5 Kで現れる整合ー非整合型反強磁性転移は磁気一次相転移であり、降温過程において著しい過冷却が見られる。この過冷却相において、新たに“長時間磁気相変態"という興味深い現象が発見された。長時間磁気相変態とは、通常の磁気相転移とは異なり、転移温度以下において数時間以上もの時間をかけてゆっくりと相転移が進行する現象である。中性子回折法およびミュオンスピン回転緩和法(μSR)による実験の結果、長時間磁気相変態を発現するメカニズムとして、一次元的に連なった電子スピンによる多量体(スピンポリマー)が形成されている可能性が判明した。多量体内部の自由度に外部(多量体間)の自由度が追加されることによって、非常に遅い磁気秩序化現象が出現したと予想される。β'-LiCoPO4で観察された長時間磁気相変態は、一般的な物質(氷など)の結晶成長過程との類似性が高く、核生成・成長機構と本質的には同一の現象であると推察される。本現象を研究することは、水や合金、ガラスの相転移など、物性物理学における普遍的な現象のさらなる理解へとつながるだけでなく、レオロジー(流動学)などの、より広い学術分野へと展開する可能性をも秘めていると予想される。平成26年度の研究目標は、(1)Ba2IrO4:高濃度電子ドーピングによる超伝導化、および、(2)YbB2C2:単結晶の作成と物性評価の2つである。いずれのテーマにおいても、本年度は試料合成を中心とした研究を行う予定であったが、研究代表者(岡部)の所属変更(物質・材料研究機構→高エネルギー加速器研究機構)により、研究計画の一部見直しを余儀なくされた。(1)については、K+によるホールドープおよびLa3+による電子ドープを施したBa2IrO4に対してμSR法を用いた局所磁場解析を行い、J = 1/2モット絶縁体の超伝導化に向けての指針を探索した。

特に電子ドープ領域で見られた反強磁性揺らぎの強い、短距離磁気秩序相の出現は、超伝導化の前兆の可能性とも考えられるため、今後さらに高濃度の電子ドーピング試料の実現が期待される。(2)YbB2C2に関する研究計画については、実験環境の変化を鑑みて一時中断とし、翌年度に予定していた関連物質の合成および物性評価を前倒して行うことにした。具体的にはBa2IrO4と同構造のRuddlesden-Popper型酸化物の頂点酸素を塩素に置換し、より2次元性を強めた化合物群(化学式:A2MO2Cl2、Aはアルカリ土類、Mは遷移金属元素)および、擬一次元的な結晶構造を有するコバルト酸化物β'-LiCoPO4を研究対象とした。特に後者においては、非常に珍しい磁気一次相転移が発見され、多極子自由度(コバルトの軌道各運動量の凍結は一部解除されている)と磁気フラストレーションがもたらした新奇量子現象であることが期待されている。以上の結果より、26年度の研究計画に若干の変更はあったが、おおむね順調に進展していると判断した。数物系科学本年度も研究計画の一部を変更し、(1)β'-LiCoPO4および関連物質の物性解明、および(2)Ruddlesden-Popper型遷移金属酸化塩化物の磁気物性測定を推進する予定である。(1)β'-LiCoPO4のゼロ磁場中におけるμSR実験(予備測定)はすでに完了している。今年度はゼロ磁場中のデータ解析、およびカナダTRIUMF研究所において高磁場中のμSR実験を行う予定である。また、JーPARCにおいて引き続きμSR実験および粉末中性子実験(磁場中)も行う予定である。(2)Ba2IrO4の高濃度電子ドーピングを実現する技術開発の一環として、化学式:A2MO2Cl2(Aはアルカリ土類、Mは遷移金属元素)で表される層状酸化塩化物の研究を行う。これら物質群では、A2MO4型酸化物の頂点酸素(O2-)が塩素(Cl-)に置換されているため、高濃度の電子ドーピングが施された系とみなすことができる。本年度は、存在が確認されている物質(例:Sr2MO2Cl2, M = Mn, Co, Ni)を対象として、μSR実験(スイスPSI研究所)を中心とした磁気物性研究を行う予定である。上記の研究課題は、高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所、J-PARCを始め、北海道大学、物質・材料研究機構と共同で行う予定である。研究代表者の所属変更(物質・材料研究機構→高エネルギー加速器研究機構)に伴って機器設置場所を新たに確保する必要が生じたため、購入を次年度に延期することになった。グローブボックスについては、貴金属製高圧カプセル(100組)の購入に変更した。顕微鏡については設置場所の目処がついたため、今年度初頭に購入する予定である。
食品機能に適合した咀嚼運動誘発の神経機構

咀嚼は食物から栄養素を得るための消化の重要な1ステップである。したがって、いずれの動物も食品の味、硬さ、弾性など食品の物理化学的な性状に適合した咀嚼を行っている。このように食品の感覚機能に適した咀嚼運動誘発の神経生理学的機構の内、本年度は特に大脳皮質咀嚼野の生理的および組織的特性を解明することを目的とした。得られた結果は以下の通りである。1.ウサギの大脳皮質咀嚼野に2060HZ,30μA以下の微小電気刺激を与えると種々なパターンのループ状顎運動がリズミカルに誘発された。これらの運動は同時に記録した咀嚼筋筋電図をも参照にすると開口筋活動優位性の運動(開口優位運動)と閉口筋活動優位性運動(閉口優位運動)の2種類に大別することが出来た。2.開口優位性運動は主として皮質咀嚼野の背内側より、また閉口優位性運動は皮質咀嚼野の腹外側部より誘発された。したがって、咀嚼野内においても機能の局在があると云える。3.フォルマリン固定、cresyl violet染色の脳切片標本を作製し、咀嚼野の細胞構築を調べた。咀嚼野は典型的な皮質運動野とは異って、【IV】層の顆粒細胞層が存在し、特に腹外側部では層が厚かった。したがって、皮質咀嚼野は感覚野としての性質をも備えていると云える。4.咀嚼野内のニューロンの口腔顔面感覚刺激に対する反応を微小電極記録法を用いて調べた。このために本年購入した差動型前置増巾器読取顕微鏡、ファイバー照明装置を用いた。咀嚼野の背外側部では下口唇,舌尖,切歯などの触・圧刺激に反応するニューロンが存在した。一方、腹外側部では臼歯や口蓋の圧刺激に反応するニューロンが多かった。これらの結果を誘発顎運動パターンと比較すると開口優位運動誘発部は口腔前方より、また閉口優位運動誘発部は口腔後方より感覚入力を受け運動出力と感覚入力の対応が見られた。
犯罪の発展段階とその完成についての研究

本研究は、犯罪の時系列的発展段階とその完成形態につき、各犯罪における法益の侵害構造及び既遂結果発生の危険の発生と消滅とに着目しつつ、比較法的視座から理論的実践的に考察を及ぼすことを目的としている。平成17年度より取り組んできた調査及び比較法的理論分析の結果、日本の未遂論は、犯罪の結果を発生させることのないよう、当初の行為意思とは逆に、既遂を阻止しようとする意思に基づく中止行為がある場合、これを可罰的な未遂の概念に含めないフランス刑法の系譜と、自己の意思による中止行為の有無とは無関係に、結果の不発生そのものを可罰的未遂の要件とするドイツ刑法の構想との双方に影響を受けつつ理論的発展を遂げてきたことが判明した。さらに、昨年度は、法規定において行為者の主観を基準とすることを明定するドイツ、逆にむしろ客観的事実に基づいて未遂を構成しようとするイタリア、日本とは異なり、犯罪の客観的要素と主観的要素を体系的に区分して考察するフランス、並びに大陸法とは異なる未遂概念をもつイギリス等諸外国の資料の検討を通じて、未遂と既遂との共通の要素と解される故意の内容について、行為の発展段階に即して、結果発生の認識、意欲が必要とされるか、またどの程度必要とされるかについて、考察を加え、その一部の公表を始めている(金澤真理「構成要件の段階的充足と故意の帰属(一)山形大学法政論叢40号1頁)。さらに、未遂犯と類似の構造をもつとされる、目的犯の目的についても検討した(金澤真理「行為の目的と犯罪の動機」山形大学法政論叢41・42号掲載予定)。本研究は、従来、学説において個別に検討されてきた予備、未遂、既遂を構成要件的構造を手がかりとして、犯罪の時系列的発展段階に即して考察するものであり、結果発生の危険とその認識に関する検討は、同様の犯罪構造をもつ危険犯の研究にも有用なものと考えられる。各犯罪における法益の侵害構造を分析し、既遂結果発生の危険の発生及び消滅という観点から犯罪の時系列的発展段階及びその完成形態を理論的に考察するため、本年度はまず、比較法的考察の素材となるヨーロッパ諸国の体系書、立法資料等を収集することに努め、ドイツのマックス・プランク外国刑法、国際刑法研究所において、ドイツ各ラントの立法、裁判資料に加えて、諸外国の文献資料を収集することができた。また、フライブルク大学刑法・法理論研究所においては、所長のヴォルフガング・フリッシュ教授との意見交換により、研究上有益な示唆を得た。犯罪を時系列的に観察した場合、実行の着手により発生した既遂結果発生の危険が結果へと転じることで消滅する場合、そもそも結果へと至ることなく消滅する場合、及び、行為者自身の意思若しくは外部的事情に基づく障碍によって危険が消滅させられる場合とが区分される。今年度は、そのうち、いわゆる終了未遂の段階の危険消滅行為について、部分的にその成果をまとめた。即ち、行為者が行為に対する支配を緩和し、他人が介在し得る状態に置いた場合でも、既遂結果発生の危険を行為者が主体的に支配し、その危険を消滅したと言い得る場合には、未遂の可罰性の評価が変更され得るため、法所定の中止未遂の効果が認められ得ることを論証したものである(「積極的結果防止行為と結果防止へ向けた真摯な努力」山形大学紀要(社会科学)36巻2号掲載)。本研究は、予備、未遂、既遂へと至る犯罪の時系列的発展段階を考察すると共に、各犯罪における法益の侵害構造及び既遂結果発生の危険の発生と消滅とに着目して比較法的視座から犯罪の生成過程に理論的に分析を加えることを目的とする。既遂、未遂、予備なる概念の前提には、犯罪事象の時系列的観察のみならず、特定の犯罪の完成形態を措定し、その実現に向けた統一的な行為の考察がなければならない。1532年のカロリナ刑法典は、未遂が処罰される要件として、犯罪の実行に役立つ外部的行為、悪意及び自己の意思によらない事情による犯罪の未完成を挙げ、未遂の一般概念を示そうとした。この規定様式は、基本的に現代の未遂立法にも継承されている。昨年度は、日本刑法の制定過程を精査し、旧刑法制定時に多大な影響を与えたフランス、及び未遂理論の形成に欠くべからざる影響を及ぼしたドイツの立法及び学説を比較検討した。その結果、日本の未遂論は、犯罪の結果を発生させることのないよう、当初の行為意思とは逆に、既遂を阻止しようとする意思に基づく中止未遂を未遂概念に含ませるフランス刑法の系譜と結果の不発生そのものを可罰的未遂の要件とするドイツ刑法の構想との双方に影響を受けつつ理論的発展を遂げてきたことが判明した。犯罪構成要件を手がかりとした分析を踏まえると、犯罪の結果不発生への意思的コントロール即ち中止未遂を未遂の概念に含めるか否かに、未遂の理解の分岐点があったと解される。引き続き、未遂の主観的要素を犯罪構成要件との関係において検討し、機能的に考察することを今後の課題とする。

平成17年度より取り組んできた調査及び比較法的理論分析の結果、日本の未遂論は、犯罪の結果を発生させることのないよう、当初の行為意思とは逆に、既遂を阻止しようとする意思に基づく中止行為がある場合、これを可罰的な未遂の概念に含めないフランス刑法の系譜と、自己の意思による中止行為の有無とは無関係に、結果の不発生そのものを可罰的未遂の要件とするドイツ刑法の構想との双方に影響を受けつつ理論的発展を遂げてきたことが判明した。さらに、昨年度は、法規定において行為者の主観を基準とすることを明定するドイツ、逆にむしろ客観的事実に基づいて未遂を構成しようとするイタリア、日本とは異なり、犯罪の客観的要素と主観的要素を体系的に区分して考察するフランス、並びに大陸法とは異なる未遂概念をもつイギリス等諸外国の資料の検討を通じて、未遂と既遂との共通の要素と解される故意の内容について、行為の発展段階に即して、結果発生の認識、意欲が必要とされるか、またどの程度必要とされるかについて、考察を加え、その一部の公表を始めている(金澤真理「構成要件の段階的充足と故意の帰属(一)山形大学法政論叢40号1頁)。さらに、未遂犯と類似の構造をもつとされる、目的犯の目的についても検討した(金澤真理「行為の目的と犯罪の動機」山形大学法政論叢41・42号掲載予定)。本研究は、従来、学説において個別に検討されてきた予備、未遂、既遂を構成要件的構造を手がかりとして、犯罪の時系列的発展段階に即して考察するものであり、結果発生の危険とその認識に関する検討は、同様の犯罪構造をもつ危険犯の研究にも有用なものと考えられる。
ビッグデータ解析を用いた不妊患者における臨床決断支援システムの開発

女性の年齢の増加による「社会的不妊症」や「不育症」が増加している。不妊症治療は一般不妊治療と体外受精に代表される生殖補助医療(ART)がある。女性の加齢による妊孕性の低下は明らかであり、適切な不妊症治療法を選択することは重要である。しかし、不妊症治療法の選択には常に不確実性が伴い、医師の経験に基づく臨床決断が行われている。この不確実性に対して、患者および医師が妥当と考え得る方法として、「判断樹法」がある。よりよい判断樹の作成には、各治療法に対する成功確率を厳密に設定することが必要である。今回、日本産科婦人科学会のビッグデータであるART登録データを用いて、各治療法における成功確率を算出し、判断樹を用いた不妊症治療法の選択が妥当であるかどうか検討することを研究の目的とした。研究初年度は、不妊患者における人工授精(AIH)治療の成功確率の検討を行った。当院にて過去10年間にAIH治療受けた不妊患者を対象とした。カルテ情報による後ろ向き観察研究を行った。AIH治療に対する妊娠の有無および生産の有無について、単変量、多変量logistic解析を行い。妊娠および生産に対する予後因子を明らかにした。さらに、各年齢における、累積妊娠率・生産率の検討とカプラン・マイアー法を用いて検討を行った。これによって、AIHの妊娠成立に関する予後因子が明らかとなった。研究2年目では、不妊患者におけるART治療の成功確率の検討を行うこととする。対象:2007年から2015年の日本産科婦人科学会のART登録に登録された治療周期。方法:日本産科婦人科学会のART登録データを用いた後ろ向き観察研究を行う。各年齢層における妊娠率と生産率を、新鮮胚移植治療周期と凍結融解胚移植治療周期に分けて検討する。卵巣刺激法別の妊娠率・生産率を新鮮胚移植治療周期で検討する。予想される結果:1ART治療における各年齢層の新鮮または凍結融解治療周期の成功確率が明らかになる。2ART治療における各卵巣刺激法に対する成功確率が明らかになる。この研究はARTデータベースを用いた後ろ向きコホート研究である。日本産科婦人科学会および当施設の倫理委員会での承認をすでに取得している。研究初年度の研究は後ろ向きコホート研究でありデータ解析に関しての費用は発生しなかった。現在、学会発表等を計画しており本年度は旅費などが発生する。また、論文を執筆中であり、本年度は論文投稿料などが発生する。
高分子人工筋肉アクチュエータの分布定数系モデリングと生物模倣型制御に関する研究

筋肉のように柔軟なイオン導電性高分子(IPMC)アクチュエータについて,数理モデルを導き,シミュレーション,実験により確認を行った.得られたモデルを用いたシミュレーションでは,一定電場でも応力が緩和する特性や,インピーダンスの分布的な周波数特性を再現できた.またモデルは線形状態方程式で表現され,シミュレーションや解析が容易である.今後提案した数理モデルを利用し,アクチュエータの解析や統合設計への応用が期待される.筋肉のように柔軟なイオン導電性高分子(IPMC)アクチュエータについて,数理モデルを導き,シミュレーション,実験により確認を行った.得られたモデルを用いたシミュレーションでは,一定電場でも応力が緩和する特性や,インピーダンスの分布的な周波数特性を再現できた.またモデルは線形状態方程式で表現され,シミュレーションや解析が容易である.今後提案した数理モデルを利用し,アクチュエータの解析や統合設計への応用が期待される.高分子物理の分野で提案されている電場応力拡散結合理論に基づき,イオン導電性高分子アクチュエータの応力緩和挙動を含んだ線形システムモデルを構築した.モデルは物理パラメータを含んだ線形状態方程式で表現されており,例えばサイズや材料定数,イオン種などを変えたときのアクチュエータの応答をシミュレーションによって再現できる.現状では定電圧下で顕著となる界面応力の効果は考慮されていないが,とくにイオン半径が小さなナトリウムイオンとイオン半径の大きなTEAイオンとの緩和応答挙動の違いを再現できることをシミュレーションと実験により確認した.そのため,今後モデルベースのアクチュエータ設計や制御系設計が可能なモデルであると予想される。すなわち,試行錯誤やブラックボックスのシステム同定を行うことなく,既知の物理定数と若干のパラメータ推定だけで,アクチュエータの応答を予測した試作や,制御則の導出ができると期待される.なお,電気系のインピーダンスについても実験データが分布系に特徴的な応答を示すことから,界面の電極分布に基づいた検討を加えている.さらに,イオン導電性高分子はセンサとしての機能ももつため,そのセンサ応答機構のモデリングについても検討を行った.電流発生をシンプルなモデルで説明することができ,また電圧応答が電気インピーダンスに直接関連付けられることが明らかになった.さらに実験によりイオン種による周波数応答の違いを調べ,センサの基礎的なモデルを実験的に検討した.イオン導電性高分子アクチュエータについて,高分子物理の分野で提案された電場応力拡散結合理論に基づいたモデルを導出し,それを拡張している.モデルは応力緩和挙動を再現することができ,線形の状態方程式で記述されている.特に本年度は,電気機械変換系において,考慮されていなかった境界条件を評価することにより,アクチュエータの機械的な変形量が電気機械変換系にフィードバックされ影響を受けることを明らかにした.これは,入出力データだけからモデルを構築するブラックボックスモデリングからは導出されない結果であり,新しい知見といえる.このような詳細なモデル化を進めることにより,今後アクチュエータの動作原理の理解と,より高精度なシミュレーションや,モデルベースの制御系設計が可能になると期待される.また,電気機械変換系に加えて,電気系すなわち電気インピーダンスの原理を明らかにするため,その分布系モデリングを行った.インピーダンスの周波数応答は,位相が-45度付近にあり,低次の伝達関数(微分方程式)では記述できないため,モデルが偏微分方程式で表されることが予想される.そこで,フラクタル様にポリマー界面に存在する電極をモデル化した.これを一般化すると伝送路と同様の分布回路モデルが得られ,得られた偏微分方程式を解析のために離散化した.混合型有限要素法に基づく分布ハミルトン系離散化により,集中定数のRCラダー回路として表現し,低次元化した回路の素子値を決定した.イオン導電性高分子アクチュエータの分布系モデリングという新しい観点から,モデル化を行ってきた.本年度はまず電気系の分布RC回路モデルについて,ある理想的な条件において,離散近似モデルの極限が連続系モデルに一致することを示した.これは,解析が困難な分布系モデルを離散近似する際のよい方法を与え,今後シミュレーションや設計への展望が開けた.なお,これまで考慮してきたモデルは線形性を仮定したものであった.しかしながら実験では,屈曲の大きさは電圧の大きさに比例せず,2次から3次に近い非線形性をもつ.実はこのことはあまりよく知られていない.そこで,その特性を明らかにするため,非線形特性の調査を行った.非線形特性の計測において,正弦波入力に対する出力の基本周波数成分を取り出し,振幅比をみるという手法を提案した.この手法を用いてあるIPMC試験片について非線形性を計測したところ,電圧から屈曲までの非線形性が大きいのに対して電流から屈曲までの非線形性は小さく,また,電圧から電流までの非線形性は大きかった.そのため,非線形特性はアドミタンスにおいて大きく,電気機械変換特性は線形特性をもつと近似できるという仮説を導くことができた.この結果は,今後の動作原理の解明へ役立つ可能性がある.ところで,生物の骨格筋は筋活動度が高くなるにつれ機械的インピーダンスが大きくなることが知られており,アクチュエータを力制御する際にも同様の特性を持たせられると望ましい.そのため,これまでに導出されたモデルを近似したものを利用し,IPMCの力制御への応用を行った.とくにPID制御器を用いた場合,提案するモデルを用いると,極配置を用いて容易かつロバストな制御系を設計できることを実験から確認できた.今後,アクチュエータの柔軟性を活かして位置制御や力制御の設計に応用することが期待される.
ユーザビリティと高性能を両立するクラウド型リアルタイム画像解析処理ミドルウェア

クラウド環境下において、大規模な画像解析アプリケーションを迅速かつ効率的に開発展開できるミドルウェアの研究開発を行った。このミドルウェアは、HTML5等のWEB技術を基とした直感的でグラフィカルなユーザーインターフェースと、リアルタイム性を併せ持つ高速な実行基盤の組み合わせで構成されている点に特徴があり、画像解析システムの記述・実行・検証サイクルを加速し、様々な画像解析の応用や科学的研究を支援する。具体的には、画像解析手順の記述方式の研究、実行状況のリアルタイムなビジュアライズ方法の研究、データ量の大きな画像解析のための高速な実行基盤の研究、大規模解析のためのタスク分割に関する研究を行った。クラウドベースの画像解析システムで必要な、可視化技術を構築した。WEBブラウザに対しリアルタイムに解析結果をビジュアライズし、解析結果を利用者にリアルタイムに提示する。ネットワークを介してデータを転送することから、すべてのデータを逐次転送することは、回線容量の問題があり現実的ではない。そこで画像の圧縮や縮小など、効率的な方法を実装した。サーバー側からのリアルタイムな通知のために、HTML5のWebSocket技術を活用している。また、大規模なデータ解析処理に対応するため、画像解析におけるパフォーマンス低下の原因となる特有の諸問題(データ転送等)を明らかにし、それらを解決するためのプログラム記述方式の検討を行ない、マルチコアを用いた並列化、パイプライン化の基礎的な部分の実装を行った。分散処理技術として代表的なMPIやMapReduce等があり,画像解析の分散システムについては、VIOSなどの前例があるため、関連する研究を調査し、本研究での問題領域を設定した。作成したシステムについては、本研究とは別件として進めている企業などとの共同研究を通じて、リモートセンシングにおける解析研究などに応用し,動作検証や問題点の洗い出しを行なった。これらの研究成果は国際会議1件において発表を行った。クラウドベースの画像解析アプリケーション開発ミドルウェアを構築するための基礎的な技術として,以下の2点について研究開発を行なった。まず、HTML5等のWEB技術を用いた画像解析アプリケーション記述のためのGUIの開発を行う。画像解析アプリケーションをWEBブラウザ上で開発可能とするため、画像解析フローや入出力、各種パラメーター類の記述方式を検討し実装した。画像解析アプリケーションは内部的にはXMLをベースとした木構造で記述され、WEBブラウザ上ではフォームやフローとして表現され、自在に変更・拡張が可能なものである。次に、クラウド環境下における画像解析アプリケーション実行基盤の開発を行なった。前述のGUIにより記述されたフローやパラメータを反映し、サーバー側で画像解析アプリケーションを実行する技術について研究開発を行なった。オブジェクト指向プログラミングで例えると、画像解析フローがオブジェクトのクラス、パラメータ類がプロパティとなり、サーバー側でインスタンスを発行し実行するような形式となっている。また、各種の画像処理プログラムを開発し、再利用と機能拡張が容易になっている。カラー処理、フィルター処理などの基本的な画像解析アプリケーションを開発し、特に衛星画像の解析において本ミドルウェアの有効性を示した。これらの研究成果について、国内研究会1件、国際会議1件を発表した。Lavatubeは、さまざまなアルゴリズムやパラメータを駆使した画像解析システムの構築を行うミドルウエアである。Lavatubeでは、様々な画像処理の機能をアイコンで表示し、それらのアイコンを接続することで画像処理システムを簡単に構築できる。また、その場で処理結果を表示しながら、画像判定のしきい値などのパラメータを調整できるので、効率的に開発を進めることができる。さらにクラウドコンピューティングを活用し、画像処理システムを手軽に構築できる画像解析ワークフローミドルウェアLavatube 2を開発している。Lavatube 2では、解析処理を行う実行エンジンと、フローの構築と結果表示を行うユーザーインターフェースを分離し、実行エンジンDeepcaveをクラウド上に置き、ユーザーインターフェースSkylightをウェブブラウザから提供する。SkylightはHTML5により、さまざまな処理や手順のプログラムを組み合わせた複雑な画像解析システムであっても、ウェブブラウザ上での簡単なマウス操作で容易に作成できる。Deepcaveによるデータの解析処理は、クラウド側で実行されるため、クラウドコンピューティングの計算能力を活用した大規模なデータを高速に処理することができる。今年度は、Lavatube2の改良と機能拡張を行い、実証実験を行った。リモートセンシングや、一般物体認識への応用のため、各種機能の整備を行い、30以上の新たなワークパッチを開発した。このミドルウェアと、外部企業のGISサービスと接続し運用実験を行った。リモートセンシングにおける大規模な画像データを解析するシステムが、一連のサービスを連携して動作することを示した。本成果に関して招待講演を1件行った。画像処理ミドルウェア当初予定していた、リアルタイムなビジュアライズ基盤、並列化・高速化技術の検討と基礎的な実装が完了しており、順調に進展している。当該年度の開発目標であった、WEBベースのインターフェース、クラウド可における実行エンジンについて、順調に開発が進んだ。衛星画像解析のアプリケーションにおいて、本システムの有効性を示し、その研究成果について国際学会1件,国内研究会2件の研究発表を行なった。

画像解析の高性能計算のための実行基盤の研究と,大規模データ解析のための分散処理技術の研究開発を行う。画像解析におけるパフォーマンス低下の原因となる特有の諸問題(データ転送等)を明らかにし、新しいプログラム記述方式を開発し,高速な実行環境を実現する.画像解析自体は並列度が高く、分散処理の効果は大きいが、反面データ量が多く頻繁に通信を行うと、ネットワーク速度がボトルネックとなる。そこで最適なデータの分割方法を、自動あるいはユーザーが指示する形で定める方法を検討する。また、分散処理の発行機構について開発を行う。具体的には、機能拡張をモジュュール化し各分散実行マシンに転送する。ユーザからの要求に従い、ホストサーバーかガ各分散実行マシンに対して異なるプロパティ(異なるデータ分割領域)をもつインスタンスを発行する。最終的にホストサーバがデータを統合し、結果を提示するシステム構成を考えている。作成したシステムをリモートセンシングなどの大規模画像解析に実際に適応し、高速性とスケーラビリティの検証を行う。また、研究成果をクラウドサービスとして運用し、リモートセンシングや画像解析の研究者に実際に利用してもらうことで、ユーザビリティの検証を行う。そのフィードバックを受けて問題点の洗い出し、検討を繰り返し行うことで、ユーザーインターフェースを含むシステム全体のブラッシュアップを継続的に行う。研究成果は研究会及び国際会議、論文誌等において積極的に発表する。また、関連研究の文献等を精査し、国内外の会議に参加し調査を行う。クラウドベースの画像解析システムで必要な、可視化基盤を構築する。具体的にはWEBブラウザに対しリアルタイムに解析結果をビジュアライズする。解析結果を利用者にリアルタイムに提示する方法を開発する。サーバー側からのリアルタイムな通知のためにWebSocketなどの技術を活用する。また、大規模なデータ解析処理に対応するため、画像解析におけるパフォーマンス低下の原因となる特有の諸問題(データ転送等)を明らかにし、新しいプログラム記述方式を開発し,高速な実行環境を実現する.画像解析自体は並列度が高く、分散処理の効果は大きいが、反面データ量が多く頻繁に通信を行うと、ネットワーク速度がボトルネックとなる。
カーボンナノコイルの新合成法の開発及び成長メカニズムの解明

(1)コイルの中心部に空洞のあるスプリン状ナノコイルの大量合成のための基本的合成条件を確立した。(2)スプリング状シングルナノコイルの新規触媒の探索を行い、新規の鉄基触媒を開発した。また、シングルコイルの成長機構を明らかにした。(3)ナノコイルの樹脂中への均一分散法を検討し、遠心脱泡法が有効であることを見出した。(4)ナノコイルの単コイル及びバルクコイルの機械的特性(強度、伸縮性など)を明らかにした。(5)ナノコイルの伸縮に伴う電気特性(電気抵抗、インダクタンス、キャパシタンス、誘電率など)を明らかにした。(6)ナノコイルを樹脂中へ分散・複合化法させたCMC触覚センサーを試作し、その特性(刺激の種類の分別能、検出能など)について検討し、超微細センサーの開発に成功した。
ハロセンの生体内分解に及ぼす門脈領域の臓器、組織の影響

胃、空腸,回腸、大綱を摘出した犬6頭に1%ハロセンを3時間吸入させて、それ以後10日間の尿、および胆汁中への弗素排泄動態を、臓器を摘出しない対照群6頭のそれと比較した。その結果、摘出臓器重量は体重の7%であったが、ハロセンの体内摂取量は対照群に比して19%減少し、その生体内分解率も対照群に比して44%低下した。尿中弗素排泄量は対照群に比して58%減少したが、胆汁中への弗素排泄量には差を認めなかった。以上のことより、門脈領域の臓器はハロセンの体内分解にきわめて重要な影響を有することが認められ、さらに胆汁中へ排泄されるハロセンの分解産物は尿中排泄されるものと同一ではない可能性が示唆された。胃,空腸,回腸,大網を摘出した犬6頭に1%ハロセンを3時間吸入させ,以後10日間,尿および胆汁中への弗素排泄量を測定し,臓器を摘出しない対照群6頭と比較した.その結果,摘出臓器重量は体重の7%であったが,実験群におけるハロセンの体内摂取量は対照群に比して19%少なかった.実験群の尿中弗素排泄量は対照群に比して58%少なかったが,胆汁中弗素排泄量に差は無かった.ハロセンの生体内分解率は44%低かった.以上より,ハロセンの摂取,分解に及ぼす門脈領域の臓器の組織特に脂肪組織の重要性が再認識された.一方,家兎を用いた多家の研究で,ハロセンの分解産物, TFAの主要な排泄経路は胆汁中排泄であり,これが腸管より吸収された後,尿中に排泄されるとする考えがあるが,今回の結果では,胆汁中への弗素排泄は総排泄量に対して対照群で13%,実験群で21%にすぎず,あくまで主要な排泄経路は尿中への直接排泄であることが認められた.このような異なった結果が得られた理由として考えられることに,今回測定したのは有機弗素量であって, TFAはその一部にすぎないということがある.すなわち,有機弗素とTFAの排泄動態が異なる可能性が考えられる.それは,上部消化管亜全摘によって尿中弗素排泄量が有意に減少したにもかかわらず胆汁中の弗素排泄量が有意な変化を示さなかった今回の結果からも考えうることで,尿と胆汁中へ排泄される分解産物は同一のものではなく,その排泄量を規定する因子も同一でない可能性があり,今後の検討を要する.胃、空腸、回腸、大網を摘出した犬6頭に1%ハロセンを3時間吸入させ、それ以後10日間の尿、および胆汁中への弗素排泄動態を、臓器を摘出しない対照群6頭のそれと比較した。その結果、摘出臓器重は体重の7%であったが、ハロセンの体内摂取量は対照群に比して19%減少し、その生体内分解率も対照群に比して44%低下した。以上のことより、門脈領域の臓器ハロセンの体内分解にきわめて重要な影響を有することが認められ、さらに胆汁中へ排泄されるハロセンの分解産物は尿中排泄されるものと同一でない可能性が示唆された。
有機電荷移動錯体に基づく有機トランジスタおよび新規有機電荷移動錯体の開発と物性

有機トランジスタの接触抵抗を低下させる方法として開発した化学ドープを用いたセルフコンタクト有機トランジスタの研究を前年度に引き続き継続して行った。活性層にヘキサメチレンテトラチアフルバレン、ジメチルジシアノキノジイミンを用いて、テトラシアノキノジメタン、ヨウ化銅をインクジェット法で印刷し、p型、n型半導体にもこの方法が適用可能となった。良好なトランジスタ動作を確認し、真空蒸着法で金属電極を作製した素子と接触抵抗を比較した。印刷法で作製した有機電極においても、金属電極と同等の低い接触抵抗を示した。またこれまでの研究と合わせて、電極・活性層間のエネルギーレベルについて詳しく考察した。アニオンラジカル塩、カチオンラジカル塩およびドナー・アクセプター型の全ての電荷移動錯体で、エネルギーバンドに部分的に電荷が満たされることまで考慮すると、活性層の有機半導体のエネルギーレベルに極めて近い位置に電極のフェルミレベルを構築できることを指摘している。真空蒸着法を用いたデバイスについては、全て有機物から形成されるセルフコンタクト有機トランジスタを開発できた。またカーボン電極を用いて有機トランジスタのアクセス抵抗に着目して研究を行った。溶解性を向上するために側鎖にアルキル鎖を導入した有機半導体における接触抵抗の活性層の膜厚依存性を検証し、ボトムコンタクト型カーボン電極がアクセス抵抗の低下に有効であることを実証した。26年度が最終年度であるため、記入しない。当研究室が開発した化学ドープを用いたセルフコンタクト有機トランジスタは、金属電極を使用せずに従来のトランジスタと同等の性能が期待できるため、低コストで環境にも優しい技術として重要であると考えられる。しかし、この方法は同一の有機分子が良好なトランジスタ特性を示し、かつ高伝導な電荷移動錯体を形成しなければならないという制約がある。そのような背景の中、今年度は有機トランジスタ材料として有望なベンゾチエノベンゾチオフェン(BTBT)の骨格を用いた新規な電荷移動錯体(BTBT)_2PF_6を開発することに成功し、その物性評価を行った。この錯体は室温においておよそ1500S/cmという高い伝導度を示すので、有機トランジスタなどの電極材料の候補として考えられる。これまでBTBTを用いた電荷移動錯体の例はなく、代表的な電子ドナー分子であるテトラチアフルバレンなどに比べて、非常に弱い電子ドナーであるにもかかわらず高伝導な錯体を形成する点が特徴である。また、セルフコンタクト有機トランジスタの実用的な意義を高めるため、印刷法を用いたデバイス作成法の基礎技術を確立した。ヘキサメチレンテトラチアフルバレンを活性層に用いたトランジスタでは、溶液法で作成した有機電荷移動錯体電極においても、真空蒸着法で作成した金電極のデバイスと同等の性能を得ることができた。有機トランジスタ材料に用いられる分子を用いて、室温において高伝導な電荷移動錯体を開発できた。また印刷法を用いたセルフコンタクト基礎技術を確立できたため。半導体分子に基づく新規電荷移動錯体とBTBT系を用いたセルフコンタクト有機トランジスタの開発を進める。
脳組織の機械的・音響的性質と分子情報の相互理解による硬さの基礎理解

“硬さ"を指標とした臨床診療は古くから日常的に行われてきたが,その技術習得は難しい.また,超音波診断装置やMRIを用いた硬さ可視化技術の空間分解能は10 mm程度と低く,これよりも小さな病変の集合体としての特性を示しているため,細胞スケールでの理解を促進するためには新たな硬さ研究の方法論が必要となる.本研究では,質量顕微鏡を使用してマウス脳の脳腫瘍部位を含む試料を対象に分子情報による詳細な病期ステージングを行い,超音波顕微鏡で収集される硬さ情報との関連性を検討する.“硬さ"を指標とした臨床診療は古くから日常的に行われてきたが,その技術習得は難しい.また,超音波診断装置やMRIを用いた硬さ可視化技術の空間分解能は10 mm程度と低く,これよりも小さな病変の集合体としての特性を示しているため,細胞スケールでの理解を促進するためには新たな硬さ研究の方法論が必要となる.本研究では,質量顕微鏡を使用してマウス脳の脳腫瘍部位を含む試料を対象に分子情報による詳細な病期ステージングを行い,超音波顕微鏡で収集される硬さ情報との関連性を検討する.
発水材によるコンクリート構造物の耐久性向上に関する研究

本研究においては、発水材としてシランを用い、シラン含浸されたコンクリートの発水性を評価し、シランの効果を把握した。具体的には、小型供試体を用いて、重量変化率および切断面等からシランによる発水効果の長期安定性を検討した。また、大型供試体によって、相対湿度・温度測定装置により、種々のレベルのかぶり深さでのコンクリート中の水分分布を測定し、現実の構造物における発水効果範囲の検討を行った。さらに、実験結果から、水分逸散のモデル化を試み、有効性の定量化を試みた。得られた結果を以下に示す。(1)アルカリ骨材反応による膨張に関しては、無処理と比較して、長期的にある程度抑制することは可能である。しかし、反応性骨材を用い塩化物を多量に含むコンクリートに対しては、シランで処理したものでも過度の膨張を完全に抑制することは困難であると考えられる。(2)鉄筋腐食に関しては、塩化物を多量に含むものについては、無処理物と比較してシラン処理したものがむしろ腐食が進行している傾向が見られた。シラン処理により長期的に鉄筋腐食を抑制することは困難であると考えられる。(3)大型供試体による試験の結果、有限要素法による解析により、コンクリート中におけるシランの効果範囲をある程度推定することは可能であると考えられる。解析結果および大型供試体の実験結果を検討した結果、シラン処理した後、60日頃ではシラン処理による発水効果はコンクリート表面から約5cm付近まで、180日頃では約20cm付近までとみられた。180日頃から360日頃までは、乾燥と湿潤を繰り返しており、発水効果範囲は約20cm程度にとどまっていた。深さ30cm以上では、無処理とシラン処理の差は見られないものと思われる。シランの分子構造を変化させ、それらがシランの発水性に与える影響を検討するとともに、アルカリ骨材および腐食に対する抑制効果を検討した。得られた結果から、シランの分子量が発水性に与える影響について以下のことが明らかとなった。(1)コンクリート中への含浸量については、シランの分子量が大きくなるほど小さくなり、コンクリートの水分率が小さいほど大きくなる。本研究で用いたシランの中では、発水効果において分子量262のシランが最も優れていた。(2)本研究で設定した環境下においては、シランで処理することにより、発水効果が得られ、重量増加を長期的に抑制することが可能である。シラン処理後、ひび割れが発生すると長期的な発水効果を期待することが困難である。(3)アルカリ骨材反応による膨張に関しては、シラン処理することにより、無処理と比較して長期的にある程度抑制することは可能である、しかし、反応性骨材を用い塩化物を多量に含んでいるコンクリートに対しては、シラン処理によってでも、過度の膨張を完璧に制御することは困難であると考えらえる。(4)塩害に関しては、無処理のものと比較しシラン処理のものが、むしろ腐食が進行している傾向が見られた。半水中環境下では、シラン処理ものは、発水効果により吸水が抑制されることで、腐食に関与している酸素が、ほぼ飽水状態となる無処理より多く存在しており、鉄筋腐食が進んだと考えられる。さらに、腐食により膨張によるひび割れが生じた後は、ひび割れより水分が浸透しやすくなり、鉄筋腐食が加速されていくと考えられる。したがって、コンクリート中に塩化物イオンが多量に存在する場合には、シラン処理することにより、長期的に鉄筋腐食を抑制することは困難であると考えられる。本研究においては、発水材としてシランを用い。シラン含浸されたコンクリートの発水性を評価し、シランの効果を把握した。