hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
バラ科・ナス科植物の自家不和合性における自他識別機構の分子レベルでの解析

また、PiSLF_2の配列をもとに設計したプライマーを用いたRT-PCRにより、S_<B1>、S_<B2>ハプロタイプからそれぞれ1種類、S_<D1>、S_<D2>ハプロタイプからそれぞれ2種類のPiSLF_2に相同な配列が得られた。これらをrB1SLF、rB2SLF、rD1SLF1、rD1SLF2、rD2SLF1、rD2SLF2と名付けた。これらのうち、S_<B1>ハプロタイプのpB1SLF、rB1SLFと、S_<D1>ハプロタイプのpD1SLF、rD1SLF1の遺伝子を植物に導入した。今後、花が咲き次第、花粉の自家不和合性に変化が見られるか、調査する予定である。1.バラ科植物ウメの自家不和合性雌蕊側因子、花粉側因子であるS-RNase、SLFにそれぞれ分割した蛍光蛋白質のN末端側、C末端側を融合したものを発現するベクターを作成し、タマネギ表皮細胞に共導入したところ、細胞質の特定の領域で蛍光蛋白質由来の蛍光が観察された。このことは、S-RNaseとSLFが細胞質で相互作用することを示唆するものであるが、S-RNaseとSLFのSハプロタイプの違いによる結合性の異同は見られなかった。2.前年の報告書で、ナス科植物ペチュニアよりいくつかの花粉側S遺伝子候補群をクローニングし、それらのうち、S_<B1>ハプロタイプのpB1SLF、rB1SLFと、S_<D1>ハプロタイプのpD1SLF、rD1SLF1の遺伝子を植物に導入したことを報告した。しかしながら、これらの形質転換体は、導入遺伝子が正常に花粉で発現することが観察されるものの、花粉の自家不和合性表現型には変化がなく、導入した遺伝子候補群が花粉側S遺伝子として働くかどうかは明らかにはならなかった。そこで次に、花粉側S遺伝子候補群のうち、pDl1SLF、rD1SLF1の遺伝子発現を抑制した形質転換体の作出を試みた。いくつかの形質転換体が得られ、そのうちの数個体の花粉は、交雑和合性を失っていた。今後、遺伝子発現と表現型の相関を調べる必要があるものの、このことは、pD1SLF、rD1SLF1遺伝子はともに花粉側S遺伝子として機能することを示唆する。
ナノ結晶組織材料の破壊現象に関する原子構造論的研究

結晶粒をナノメートルオーダまで微細化したナノ多結晶材料は、結晶粒を構成する原子の数に対して粒界を構成する原子の割合が高く、その構造は不規則である上に十分に構造緩和しておらず準平衡な状態にある。本研究では、ナノ結晶材料の強度を律している一般的な動的組織要因を明らかにする目的で、原子モデルを用いた大規模コンピュータ・シミュレーションを実施して、つぎのような結果を得た。(1)材料強度が粒径の減少に伴って低下する、結晶粒微細化に伴う軟化現象(逆Hall-Petchの関係)が見出される.この関係は、強さと欠陥体積率の関係として整理することができ、ナノ多結晶材料の強度は粒界領域で生じる原子構造変化により律される。(2)結晶粒径が非常に小さいナノ多結晶材料では,粒内に転位が安定して存在することは出来ず,Frank-Read源のような転位源を粒内に持つことはできない。しかし,積層欠陥エネルギーが低い材料では、拡張転位の幅と結晶粒径が同じスケールとなり、結晶すべりは部分転位のみで生じて、粒内を貫く形で積層欠陥が形成される。(3)粒内の積層欠焔の形成による構造的異方性が、ひずみ硬化、繰り返し硬化、および力学異方性を引き起こす。また、積層欠陥は、粒界部での変形のアコモデーション機構と連動して結晶粒変形の可逆的な要素となることが見出される。(4)自由表面を有するナノ多結晶材料では、積層欠陥エネルギーが大きい場合,粒界すべりにより局所変形が進行し粒界部で破断するが,積層欠陥エネルギーの小さと部分、転位による結晶すべりが主となり、粒内に残存する積層欠陥により二次すべり系の活動が抑制されて,変形の局所化が抑制され材料全体の延性が向上する。(5)アモルファス金属に局在化した変形が生じると、局所的な温度上昇によりアシストされた変形誘起再結晶が生じ、ナノサイズの結晶粒が生成される。ナノ結晶組織材料のミクロな変形特性を解明するために、安定状態でBCC結晶構造を取るFeをモデル化した(A)有効媒質理論に基づくポテンシャル(EMTと略称する)、(B)埋込み原子理論に基づくポテンシャル(EATと略称する)によって相互作用する原子系を考え、平均結晶粒径を(i)3.8nm,(ii)4.3nm,(iii)5.8nmのナノ多結晶体(原子数)60万個程度)を作成し、・単軸引張り特性評価、・繰り返し負荷による構造変化の検討を行うための分子動力学シミュレーションを行って次の知見を得た。(1)結晶粒径が小さくなるほど強度(流動応力、極限強さ)が低下する(逆Hall-Petchの関係が成立する)。1-1全体的な変形特性に対しては、粒内変形よりも粒界すべりがより支配的である。1-2無拡散スイッチング機構(結果的にはAshby-Verrallスイッチング機構と同様の内部変形を生じる)による大変形を生じる。(2)EMTは積層欠陥エネルギーを過小評価しすぎるため、Fe原子のミクロ的不均一構造特性を的確に捉えることが難しい。一方、適切にパラメータを設定したEAMは妥当な結果を与える。前者を(比較的)積層欠陥エネルギーの低い材料(EMT材と名付ける)を代表するものとし、後者を高い材料(EAM材)の特性を表すとして考察を進めると2-1 EMTは材では、粒内すべり(転位、積層欠陥、特に後者が支配的)が顕著となる。2-2 (修正した)EAM材では、粒界すべりによる変形調節機構が活発に作動し、粒内変形よりも粒界すべりの寄与が大きい。

(3)繰り返し荷重を負荷した下での挙動に関しては、3-1 EAM材では、幾分、繰り返し負荷による硬化を伴う。再負荷時に顕著な硬化(降伏応力の上昇)を生じる。粒内において、転位の可逆的な挙動(運動や生成・消滅)が見られる。3-2 EMT材では、繰り返しにより弾性係数の低下をおこす(初期に顕著である)と共に、弾性異方性が発現する。、これは、粒界変形が顕著であることとそれに密度変化を伴うことに起因すると思われる。部分転位(積層欠陥)から完全転位への不可逆的な変化が顕著に見られる。結晶粒をナノメートルオーダまで微細化したナノ多結晶材料は、結晶粒を構成する原子の数に対して粒界を構成する原子の割合が高く、その構造は不規則である上に十分に構造緩和しておらず準平衡な状態にある。本研究では、ナノ結晶材料の強度を律している一般的な動的組織要因を明らかにする目的で、原子モデルを用いた大規模コンピュータ・シミュレーションを実施して、つぎのような結果を得た。(1)材料強度が粒径の減少に伴って低下する、結晶粒微細化に伴う軟化現象(逆Hall-Petchの関係)が見出される.この関係は、強さと欠陥体積率の関係として整理することができ、ナノ多結晶材料の強度は粒界領域で生じる原子構造変化により律される。(2)結晶粒径が非常に小さいナノ多結晶材料では,粒内に転位が安定して存在することは出来ず,Frank-Read源のような転位源を粒内に持つことはできない。しかし,積層欠陥エネルギーが低い材料では、拡張転位の幅と結晶粒径が同じスケールとなり、結晶すべりは部分転位のみで生じて、粒内を貫く形で積層欠陥が形成される。(3)粒内の積層欠焔の形成による構造的異方性が、ひずみ硬化、繰り返し硬化、および力学異方性を引き起こす。また、積層欠陥は、粒界部での変形のアコモデーション機構と連動して結晶粒変形の可逆的な要素となることが見出される。(4)自由表面を有するナノ多結晶材料では、積層欠陥エネノレギーが大きい場合,粒界すべりにより局所変形が進行し粒界部で破断するが,積層欠陥エネルギーの小さと部分転位による結晶すべりが主となり,粒内に残存する積層欠陥により二次すべり系の活動が抑制されて,変形の局所化が抑制され材料全体の延性が向上する。(5)アモルファス金属に局在化した変形が生じると、局所的な温度上昇によりアシストされた変形誘起再結晶が生じ、ナノサイズの結晶粒が生成される。
海洋における植物プランクトンの微細構造とその動態に関する研究

微細構造観測装置(TurboMAP-L)を用いて植物プランクトンの微細な分布状態が乱流場とどのような関係にあるのか調べることが究極の目的である。このため、TurboMAP-Lには数cmスケールの解像度をもったLED式蛍光光度計、mmスケールの解像度をもったレーザー式蛍光光度計さらに59□m^2の解像度があるミニカメラシステムが搭載されている。このような測器を乱流が計測できる装置に搭載し、物理場と植物プランクトンの分布状態を同時に測定するのは世界で初めての試みである。この装置を用いて相模湾・東京湾および琵琶湖で観測を行い蓄積したデータを解析した結果、乱流・混合が盛んな場においては、植物プランクトンは一様に分布していると考えられてきたが、本研究による観測によれば数cmのスケールですら一様でないことが明らかとなってきた。基礎生産の動態は、このミクロな世界の物理環境と生態系の相互作用によって成り立っている。植物プランクトンの分布は数ミリメートル程度の微小なパッチにより形成されており、その微小なパッチの数(N)と大きさ(L)の間にN∝L^<-α>の関係が存在することが分かってきた、ここでαは乱流の強さに関係する係数である。本成果及び計測システムに関する技術的な論文はJournal of Plankton Researchに投稿し公表された。本論文(Doubell et al.,2009)は当該号のFeatures Articleとして取り扱われ、そのpdfファイルは世界中の読者に無料で公開されている。受入研究者が所有する微細構造観測装置(TurboMAP)は数cmスケールの流速場や数mmスケールの温度場などを計測することができる、また数cmスケールの解像度を持ったLED方式蛍光光度計を搭載している。さらに、新たに開発したレーザー照射方式の蛍光光度計を搭載し、数mmスケールの植物プランクトンの分布状態を計測することができる。TurboMAPはこれらの測定項目以外にも合計すると12Channelあり、毎秒512回測定をおこなう。このため、得られる測定結果は膨大な量のデータとなり、その解析は容易ではない。これまでのところDoubell氏は、この膨大な量のデータを解析する技能を向上することに努力し、現在ではデータ処理がスムーズに行えるようになった。また、植物プランクトンの分布状態を映像で捉えるため、微小カメラシステムをTurboMAPに搭載することに成功した。この目的のため、カメラシステムのキャリブレーションを実験室の水槽で行い、カメラの解像度を検証した。次に、これらの新たな測器を搭載したTurboMAPを用いて東京湾湾口において24時間観測を行い、日中と夜間のデータを取得することに成功した。現在、このデータセットの解析を鋭意進めている。微細構造観測装置(TurboMAP-L)を用いて植物プランクトンの分布状態が乱流場とどのような関係にあるのか調べることが究極の目的である。このため、TurboMAP-Lには数cmスケールの解像度をもったLED式蛍光光度計、mmスケールの解像度をもったレーザー式蛍光光度計さらに59〓m^2の解像度があるミニカメラシステムを搭載されている。これまで、東京湾の湾口、相模湾及び琵琶湖等で現場実験を繰り返し行い、データベースを蓄積してきた。これらのデータを解析した結果、植物プランクトンの指標である蛍光光度は空間スケール10cm程度の平均場であれば水温や塩分などのスカラー量と同一な扱いができるが、数mmのスケールでは離散化した場として取り扱わなければならないことが分かってきた。これらの結果を踏まえ、我々が開発した観測技術に関する論文を国際誌(Journal of Plankton Research)に投稿した。
発現調節の分子論的解析

本研究課題の目的は発現調節という領域に問題を絞り、そこに関写する蛋白質と遺伝子DNA,RNAとのかかわり方を構造生物学的立場から解明するための研究体制作りにある。そのための具体的方策としては以下のことを行った。1.研究集会の開催:次の4つの集会を行った。(1)「遺伝子の発現制御におけるタンパク質とDNAの相互作用」1988年7月1516日生理学研究所(生理学研究所研究会と共催)(2)「DNAの分子認識ーDNA構造と蛋白質との相互作用」1989年1月29日2月2日京都東急ホテル(ヒューマンフロンティアサイエンスプログラムに参加)(3)「転写調節の分子論的解析」1989年2月3日、大阪大学蛋白質研究所(蛋白研セミナーと共催)(4)「RNAの世界」1989年2月5日8日奥志賀高原ホテル2.班会議の開催:上記の目的と遂行するための組織作りの検討を行った。同時に重点研究領域へ申請する是非について討議した。(1)7月16日生理学研究所会議室、(2)12月22日、蛋白質研究所セミナー室、(3)2月2,3日、蛋白質研究所セミナー室3.重点領域研究への申請書作成:上記の班会議において、領域を絞った申請をすべきということになった。本総合研究Bのカバーする範囲はきわめて広いので、「転写調節」に絞り、DNAを中心としてRNAはあらわに出ないようにする、蛋白質に重点を置く等を勘案して、テーマは「DNAの高次構造を識別する蛋白質」となった。RNA関係は、本研究班で後援した「RNAの世界」に参加した人達を中心として別種の重点領域が将来的に企画されることとなった。その他、班の活動としては共通に良く使う消耗品を共同購入して配布することも行った。
ゼニゴケ性染色体の構造と性分化機構

(1)ゼニゴケ培養細胞から分裂中期の細胞を見いだし、性染色体の視覚化(DAPIならびにPI染色)の条件を検討した。(2)雌と雄のゼニゴケ植物体から全DNAを単離し、これを鋳型として、ランダムな配列を持つ数種類のオリゴヌクレオチドプライマーでPCR増幅反応(RAPD)を行った。得られた雌または雄に特異的なDNA断片をクローン化し、配列を決定したところ、カルシウム依存性カルモジュリン非依存性タンパク質リン酸化酵素遺伝子を見いだした。続いて、得られたDNA断片が性特異的遺伝子をコードしているかどうかを、ゲノミックサザン法で検定したところ、両性ともに1コピー本遺伝子を有していた。PAPDでの差は、イントロン中の挿入・欠失によることが明らかになった。(3)雄性、雌性生殖器と栄養増殖する葉状体からmRNAを単離してcDNAを合成し、それぞれのcDNAを使って、サブトラクション法により生殖器に特異的なcDNAクローンを単離した。得られたクローンについて配列を決定したが、既知の遺伝子とは相同性を示さない、新規な遺伝子であった。
pH応答性炭酸アパタイトナノ粒子を用いたES細胞の分化制御

大阪大学医学部一消化器外科グループとの共同研究で炭酸アパタイト微粒子を200300nmサイズ以下にまで微細化させることに成功し、これらのナノ粒子の調整時に加えられたドキソルビシン(Dox)や各種DNA、siRNAが定量的に担持されること、さらにそれらのナノ粒子が既に報告済みのpH応答的崩壊と包摂分子の細胞(リボソーム)内放出を示すことを定量的に確認した。これらの1取り込み2細胞内挙動3生理活性発現メカニズム4放出カルシウムの細胞外排出等のプロセスの解析も行った。消化器がん治療等の臨床において使用されるドキソルビシン(DOX)包摂の炭酸アパタイトはin vitro細胞内での取り込みと迅速なpH応答性、分解・放出を経てフリーなDOXの投与の場合より圧倒的に効率的に腫瘍を縮小させ延命効果を発揮させた。(Nature Communication再審査中)また当研究室(S. Hossainグループ)のもう一つの独創的技術であるカドヘリンキメラタンパク、各種合成糖質高分子等々の新規の細胞接着用マトリックス設計論(マトリックス工学)を応用し、ips細胞作製に通常用いられるマウス胎児繊維芽細胞に対して炭酸アパタイトナノ粒子による遺伝子導入を試みた。細胞マトリックスの一種であるフィブロネクチンをコートした炭酸アパタイトナノ粒子を用いると、遺伝子導入の従来のいかなる方法よりも効率的にips細胞を作成することが出来た。次に当研究室で設計・開発されたE-カドヘリンーFcキメラタンパク質をコートしたディッシュに前述の成功裏に出現したips細胞コロニーを移し替え、E-カドヘリンーFcマトリックスのソーティング効果を検討した。E-カドヘリンを発現するiPS細胞のみが接着および増殖した。これはiPS細胞にマトリックス工学を応用した細胞ソーティングの最初の成功例となった。(抄録なし)当研究室で設計し発展させてきた炭酸アパタイト(CA)ナノ粒子の構造安定性はpH依存性が高く細胞内に効率的に取り込まれた後、エンドソーム内(低pH)で急速に崩壊する特性を有している。本研究初報発表以来この無機材料系ナノ粒子はドラッグデリバリーシステム(DDS)に期待される性能条件の殆どを満たす優れたバイオマテリアルとしての評価が定着しつつある。今年度は(1)制ガン性医薬であるドキソルビシン(DOX)のドラッグデリバリーによるガン治療(大阪大学医学部消化器外科との共同研究)と(2)リポーター遺伝子(GFP)やsiRNAをES細胞内へ導入する再生医療への応用を主テーマとして追求した。その結果(1)ドキソルビシンを炭酸アパタイトナノ粒子に効率的に包摂させることが出来、癌細胞内にDOXを効率的に(92%)送達・崩壊させることに成功した。そして、いくつかのヒトガン細胞を有効に細胞死させうることも判明した。DDS用バイオマテリアルとしての性能をより一層高め、細胞識別性CA粒子サイズをより安定かつ小さくするために超音波照射が有効であることを見出した。現在、BALB/CAヌードマウスに移植させたヒトガン細胞の殺傷効果を解析中である。(2)マウスES細胞は当研究室の開発したE-カドヘリン-Fcキメラタンパク質マトリックス上に分散状態で単層培養させることが可能である。この細胞に対して、GFP遺伝子やそのsiRNA、さらには細胞周期制御用siRNAを前述の炭酸アパタイトに包摂させることによりこれらの細胞への導入がきわめて均一かつ高効率に達成されることを見出した。さらにCAナノ粒子側にE-カドヘリンとは異なるレセプター認識性リガンド(フィブロネクチン/FN)のコーティングを行いその遺伝子の発現効果を分散状態のES細胞培養系で検討したところ、極めて効率が高まる事を見出した。DNA、RNA、医薬(制ガン剤)等を高効率で細胞内にデリバリーする非ウイルス系のナノ粒子キャリアーの設計・開発に世界で初めて成功(2006)以来、その粒子に担持されるmRNA、siRNAなどのRNA、DNAやシスプラチン、アドレアマイシン等の医薬が細胞内エンドソーム/リソゾームに取り込まれた後低pH条件化でのすみやかな崩壊過程を経て細胞内あるいは核内で本来の生理活性を発現することを明らかにした。さらに阪大(医)との共同研究によりアテロコラーゲン、リポフェクタミン他のいずれの市販RNA導入キャリアーよりも高性能の制ガン効果を発揮することを明らかにすることが出来た。さらに2006年以降、長年にわたり設計開発してきた細胞認識性マトリックスの応用を目指し細胞接着分子であるE-カドヘリンの頭部と配向吸着性に優れた抗体分子の尾部をキメラ化した融合タンパク質E-カドヘリンFcを固定した表面上にマウスのES/iPS細胞は単細胞の状態で接着させ、あたかも料理用まな板(Cell-cooking Plate)上に細胞が乗せられたかのような状態で培養し増殖、分化を誘導し、この接着状態のES細胞にGFP遺伝子を導入し、既存マトリックス(ゼラチン)上で培養した場合と比較してた場合にE-カドヘリンFc上(単一細胞状態)の方ははるかに効率的にGFP遺伝子を導入できる事が判明した。次にNanog GFP遺伝子を発現したマウスiPS細胞を両材料上で培養し炭酸アパタイトナノ粒子にKnock-down用si-RNAを封入して接触させたところ、ここでもE-カドヘリンFc上単一細胞状態にて培養されたiPS細胞の方が効率的にNanog GFP発現が阻害されている事実が判明した。

このまな板上に接着されたES/ips細胞に対する遺伝子/si-RNA等の活性分子を導入する際に他のレセプター(例えばインテグリン)に認識されるリガンド分子(例えばフィプロネクチン)をコートした炭酸アパタイト粒子(CAP-NP)は未コートのCAP-NPよりも一層選択的かつ効率的にDNA/si-RNAを導入できることも判明した。大阪大学医学部一消化器外科グループとの共同研究で炭酸アパタイト微粒子を200300nmサイズ以下にまで微細化させることに成功し、これらのナノ粒子の調整時に加えられたドキソルビシン(Dox)や各種DNA、siRNAが定量的に担持されること、さらにそれらのナノ粒子が既に報告済みのpH応答的崩壊と包摂分子の細胞(リボソーム)内放出を示すことを定量的に確認した。これらの1取り込み2細胞内挙動3生理活性発現メカニズム4放出カルシウムの細胞外排出等のプロセスの解析も行った。消化器がん治療等の臨床において使用されるドキソルビシン(DOX)包摂の炭酸アパタイトはin vitro細胞内での取り込みと迅速なpH応答性、分解・放出を経てフリーなDOXの投与の場合より圧倒的に効率的に腫瘍を縮小させ延命効果を発揮させた。(Nature Communication再審査中)また当研究室(S. Hossainグループ)のもう一つの独創的技術であるカドヘリンキメラタンパク、各種合成糖質高分子等々の新規の細胞接着用マトリックス設計論(マトリックス工学)を応用し、ips細胞作製に通常用いられるマウス胎児繊維芽細胞に対して炭酸アパタイトナノ粒子による遺伝子導入を試みた。細胞マトリックスの一種であるフィブロネクチンをコートした炭酸アパタイトナノ粒子を用いると、遺伝子導入の従来のいかなる方法よりも効率的にips細胞を作成することが出来た。次に当研究室で設計・開発されたE-カドヘリンーFcキメラタンパク質をコートしたディッシュに前述の成功裏に出現したips細胞コロニーを移し替え、E-カドヘリンーFcマトリックスのソーティング効果を検討した。E-カドヘリンを発現するiPS細胞のみが接着および増殖した。これはiPS細胞にマトリックス工学を応用した細胞ソーティングの最初の成功例となった。当初予定していた以上に炭酸アパタイトの調整方法(微粒子化・均一化)が改良され、制ガン剤、遺伝子、SiRNAキャリアーとしての性能に優れている事が判明した。ガン細胞(in vitro)、ガン治療(in vivo)を標的とした炭酸アパタイトナノ粒子の効用は順調で、細胞内に取り込まれた制ガン剤やsi・RNAの放出と活性発現は顕著であった。昨年は特に阪大(医)との共同研究によりナノ粒子形成時に超音波照射を行う事により、20nm近くまで微細化させることに成功した。in vivoにおいても極めて高い制ガン性活性を有した画期的なキャリヤー開発となった。またips細胞を形成させるための山中遺伝子送達法としてE-カドヘリンコートまな板上で効率的なips細胞を導入することに成功した。最近、共同研究(大阪大学・医)を通じて超音波での処理などによるナノ粒子としての微粒子化が可能であると判明したのでいよいよin vivo(血管内投与)実験が、可能になりつつある。全面的にナノ粒子のin vivo手段としての発展が期待できる(
既存建築物の外装タイル層剥落防止のための含浸・造膜カバー工法の開発研究

本申請研究では、申請者らが過去の科学研究費補助金を受けて開発した「多孔質材料に対する高含浸性強化剤」を活用し、外装タイルを目地も含めて強化・一体化する「含浸・造膜カバー工法」という、新しい発想に基づく合理的で低コストの補修・改修工法の開発を試みた。その結果、含浸剤および造膜剤に対して、それぞれ異なる特性を持つ高含浸性強化剤を用いることが妥当であること、および、各薬剤の補強特性の一部が明らかとなった。既存建築物に使用されている外装タイル壁(以下、外装タイル)の劣化・施工不良は、1989年の北九州市内のビルの剥落事故の例に見られるように、人命を奪う重大な事故につながることが懸念される。公共建物で使用されてきた下地モルタルを使用する外装タイルについては、建設改修工事施工監理指針(建設大臣官房官庁営繕部監修)にその補修・改修工法が示されている。しかし、低コストゆえ現在の民間建物のほとんどに採用されている「タイル直張り工法」については、現在のところ補修・改修工法の指針類が存在しない。この「タイル直張り工法」の補修・改修の難しさは、タイルの個々のピースがばらばらに挙動してしまうことにある。メーカが独自に提案する工法もあるが、安全性、経済性、美観などの問題を残している。これに対して本申請研究では、申請者らが過去の科学研究費補助金を受けて開発した「多孔質材料に対する高含浸性強化剤」を活用し、外装タイルを目地も含めて強化・一体化する「含浸・造膜カバー工法」という、これまでに提案されている外装タイルの剥落防止工法に比べて、全く新しい発想に基づく合理的で低コストの補修・改修工法を研究・開発しようとするものである。前年度の研究の結果、含浸・造膜カバー工法に用いるための高含浸性強化剤の最適調合の選定実験を終え、プライマ層および造膜層のそれぞれに対して、異なる特性を持つ高含浸性強化剤を得た。さらに、意匠性および耐久性を増すためのトップコートについても選定を終えた。本年度の研究では、実際のタイルおよび目地からなる試験体に対して、開発した薬剤(含浸強化剤および造膜剤)を塗布し、引張試験を行った。本年度の研究の結果、含浸・造膜カバー工法に用いるための高含浸性強化剤の最適調合の選定実験を終え、プライマ層および造膜層のそれぞれに対して、異なる特性を持つ高含浸性強化剤を得た。また、各種の強度特性の評価試験を行うためのタイル接着強度試験器の設計および製作を行い、次年度の評価試験のための予備試験を終えた段階である。当初計画にて示した、含浸造膜カバー工法に用いる高含浸性強化剤の調合選定、および、各種強度特性の評価試験に用いるための試験装置の開発が順調に完了している。このため、概ね当初の計画通りに順調に進展していると判断できる。(1)造膜する高含浸性強化剤の強度試験および耐久性評価(担当:畑中)研究次年度はまず、タイルおよび目地表面から施工された含浸・造膜剤の面外・面内方向の外力に対する各種の強度試験を行い、含浸の効果の有効性の実証と、含浸・造膜カバー工法の設計のための基礎データを得ることを目指す。さらに、造膜する高含浸性強化剤の耐久性評価を行うために、浮きを生じたタイル層に塗布した供試体に対し耐候性(紫外線+降雨による劣化)に関する負荷を与え、造膜層とタイルの付着強度、タイル目地部の面内の引張強度等の評価を行う。(2)造膜する高含浸性強化剤の施工方法に関する検討(担当:畑中、三島)完成した高含浸性強化剤の最適な施工方法を提示するため、塗布方法(刷毛、スプレーなど)、塗布量の設定方法、養生方法などに関する検討を行う。

一般に、表層劣化が問題となる構造物の補修を行う際には、高所作業になる場合が多いため、効率が良く、かつ安全性の高い施工方法の確立が重要となる。ここでは、薬剤の粘性、含浸速度、硬化速度などを変数として、施工面からも最適な方法を見出す。次年度は、外注役務として耐候性試験のための劣化負荷を与えるための予算として50万円を計上する。また、消耗品としては、小径ドリル作孔試験により含浸深さおよび改善効果の定量的な評価を行うための先端ドリルビット、高含浸性強化剤、付着試験のための治具等で約50万円を計上する。他に、共同研究先との往復交通費として約10万円、実験補助のための賃金で約30万円を計上する。このうち、平成23年度未使用額の22万円については、平成24年度に行うタイルおよび目地に塗布したときの性能評価試験を充実させるために、平成23年度中に行った高含浸性強化剤の調合選定試験での薬剤使用量を減らしたことによるものである。当該経費は平成24年度の消耗品費に追加して予算を作成している。
経営データにおけるデータマイニング基礎技術の開発、ならびに戦略的活用に関する研究

本研究では、ビジネス分野におけるデータマイニング基礎技術、ならびに実装技術の開発を発見科学の立場から行うものである。データマイニング技術を適用するには、まだ多くの基礎技術の開発が欠かせない。本研究では、クラス間分散最大区間を求めるアルゴリズムと二次元への拡張を行った。求める領域を矩形領域に限定することによって、クラス間分散を最大化するような領域を求める高速アルゴリズムを開発した。さらに、1次元配列だけではなく、2次元配列における問題に拡張できるようにした。また、実装技術としては、履歴ベースの考え方を提示し、データマイニング志向のデータ蓄積技術を開発した。従来の企業で採用されている蓄積方法はデータマイニングプロセスで必要となる重要なデータが消失してしまうが、我々の提示する履歴ベースは、時系列データを蓄積することによって、データマイニングプロセスをサポートすることが可能になっている。これらは既に、企業への導入が行われているものであるが、その蓄積されたデータをもとに、実証実験を行い、現実への有用性を我々は明らかにすることができた。特に、企業の販売促進戦略への応用は将来的に、十分な効果が期待できるものと思われる。ダイレクトメールのターゲット顧客の選定にアソシエーションルールのアルゴリズムを適用し、検証の結果、通常の4倍の効率向上を確認することができた。我々は、こうした経営データに対してデータマイニング技術を適用し、基礎技術、実装技術の開発、その実証を通して、発見科学の経営領域の研究に寄与できるものと考えている。
鋳型走査電顕法の改良

メチルメタクリレ-ト単量体に1.0%の割合に過酸化ベンゾイル,さらに1.0%の割合にN,Nージメチルアニリンを加えて注入鋳型液とした。この鋳型液をリンゲル液とグルタ-ルアルデヒド液で潅流固定したラットの上行あるいは下行大動脈より十分注入したのち,このラットをマイクロウェ-ブプロセッサ-(H2500,BioーRud Laboratories,Cambridge,Massachusetts,U.S.A.)の試料室にいれ,500550W・20002,200MHz下5060°Cで約10分加温した。その後,動物を試料室より取り出し,3060分間温水(5060°C)に浸して保温した。次に,動物を10%NaOHまたはKOHで処理して十分水洗いした。この方法で得られた鋳型を顕燥標本とし,オスミウム蒸気処理あるいは金を蒸着して走査電子顕微鏡で観察した。上記メタクリレ-ト単量体注入による改良鋳型法は毛細血管網の再現に十分で走査電子顕鏡微下に立体的で詳細な毛細血管網の観察を可能にした。毛細血管を含む血管あるいは血管群の間に著明な不連続性(すなわち,注入不全)はほとんど認められず,膵島・腺房門脈系の鋳型にも十分適用できた。そして,この鋳型標本は適当に硬くてもろく容易にピンセットや針で微解剖でき,微細な膵島・腺房門脈系の第一次・第二次毛細血管網の全様を明らかにすることができた。さらに,同鋳型標本はオスミウム蒸気によく染まり,無蒸着下に走査電子検鏡することも可能であった。以上のように,本研究で開発したメタクリレ-ト単量体注入鋳型法は固定動物あるいは臓器の毛細血管床の十分な再現を可能にした。ただし,本法では,注入液の組織に対する毒性と障害性が強く,無あるいは未固定の状態下での注入は不適である。すなわち,本法を使用するにあたっては,動物あるいは臓器を十分潅流固定して,血管を保護しておく必要がある。
複数臍帯血移植におけるドナー由来細胞の生着動態の解析

臍帯血移植(CBT)は多くの利点から、我が国では骨髄移植とほぼ同数まで増加している。一方、CBTでは生着不全の頻度が高く、解決すべき課題となっている。それらを解決する目的で、2個の臍帯血を同時に移植するダブルユニット臍帯血移植(dCBT)が考案され、我が国では平成18年から臨床研究が開始された。しかし、dCBTの有効性に関しては相反する報告もあり、基礎研究も十分には行なわれていない。したがって、dCBTにおける生着動態の解明や、研究成果を踏まえたより有効なプロトコールの開発が強く望まれている。本研究開始時には、dCBT後の臨床検体を用いて解析を行なう予定であった。しかし、我が国におけるdCBTの臨床第II相試験は平成22年3月に登録が終了し、その後新たなdCBTは実施されなくなった。そこで、平成22年度後半から健常人血で人工キメリズム検体を作製し、キメリズム解析などを行なった。平成21年度、それまでのマルチカラー解析では多くの問題があることが明らかとなった。市販の抗HLA抗体の多くは染色性が悪く、白血球球ゲートには赤血球が多数混在するため、キメリズム解析が正確に測定できなかった。平成22年度、抗体と蛍光色素の組合せを工夫して、各蛍光色素間で蛍光の漏れ込みを最小限に抑えた11カラー解析に成功した。また、PE-Cy5標識抗CD235a抗体により赤血球を除き、解析の精度を向上した。また、新たに染色性の良好な抗HLA-B62抗体を作製した。平成23年度、健常人血を使用した混合リンパ球培養を11カラーFACSで解析し、分取した各白血球分画の遺伝子発現を解析するシステムを立ち上げた。本解析システムにより、dCBT後の末梢血においてT細胞における2つのドナー由来細胞とレシピエント由来細胞をソーティングし、遺伝子発現解析などが可能となる。その結果を単一臍帯血移植と比較することにより、生着促進因子やgraft versus leukemia反応の本態について、より詳細なデータが得られる可能性がある。我々は平成20年度、3名の健常人末梢血で作製した人工キメリズム検体を10カラーFACS解析システムで解析し、白血球のサブポピュレーションごとにキメリズムを解析する方法を報告した(石井有実子ら、Cytometry Research、18巻、31-34頁、2008年)。しかしながら、平成21年度の研究で、より多くの人工キメリズム検体を解析した結果、3レーザーを備えたFACS Aria I(Becton-Dickinson社)を使用した場合、各蛍光色素間での蛍光の漏れ込みが大きく、また直接標識の蛍光標識抗体が十分そろっていないため、キメリズム解析にしばしば支障を来すことが判明した。すなわち、本FACS機器を使用したマルチカラー解析では、Violet laer(488nm)で検出するFITCとPE(いずれも抗HLA抗体に標識してキメリズム解析に使用)の間で蛍光の漏れ込みが大きく、キメリズム解析の精度に問題を生じた。また、Red laser(633nm)で検出するAPC、Alexa Fluor 700、およびAPC-Cy7相互間の蛍光の漏れ込みも大きかった。

一方、蛍光標識に関しては、現在市販されているアリル特異的抗HLA抗体のほとんどは米国One Lambda社で作製された抗体であるが、多くはリンパ球傷害テスト用に開発されたIgM型の抗体である。したがって、抗原に対するアフィニフィーが低く、Biotin標識で使用されているため、3名の血液細胞を判別しようとする場合、しばしばBiotin標識抗体が複数となり解析困難である。平成22年度はこれらの結果を踏まえ、使用するFACS機器をFACS Aria IIに変更し、アリル特里的抗HLA抗体も我々の施設で新にIgG型抗体を作製し、解析力を高める予定である。平成20年度、我々は3名の健常人末梢血で作製した人工キメリズム検体を10カラーFACS解析システムで解析し、白血球サブセットごとのキメリズム解析方法を報告した(石井有実子ら、Cytometry Research、18巻、31-34頁、2008年)。しかし、平成21年度の研究で、様々なHLAの組合せの人工キメリズム検体をFACS Aria I (Becton-Dickinson社、9カラー解析)で解析した結果、各蛍光色素間の蛍光の漏れ込みが大きく、染色性の優れたアリル特異的抗HLA抗体が不足しているため、キメリズム解析にしばしば支障を来すことが判明した。平成22年度、我々は解析に用いるFACS機器をFACS Aria II(同社)に変更し、各蛍光色素間で蛍光の漏れ込みを最小限に抑えた11カラー解析に成功した。それにより、複数臍帯血移植を想定した3名の血液細胞の判別が、解析パラメーター数に余裕ができたためにより容易になった。一方、抗HLA抗体の作製を試みた結果、新たに染色性の良好なIgG型の抗HLA-B62抗体を作製し、本検査法の適応率が向上した。ところで、我が国における複数臍帯血移植の臨床第2相試験は平成22年3月に登録が終了し、現在結果の評価が行なわれている。新たなプロトコールの作成と臨床研究が実施される計画が無く、本研究で予定した臨床検体のキメリズム解析はその実施が不確定である。そこで平成23年度は、将来行なわれる複数臍帯血移植に備え、健常人血を使用した混合リンパ球培養を11カラーFACSで解析し、分取した各白血球分画の遺伝子およびタンパク質発現の解析システムを完成させることをめざすことにした。平成21年度、様々なHLAの健常人血を組み合わせて人工キメリズム検体を作製し、FACSAriaI(BD社)を使用してHLA-Flow法によるキメリズム解析を行った。その結果、蛍光色素間での蛍光の漏れ込み、および市販のIgM型の抗HLA抗体の染色性の問題に直面した。平成22年度、フローサイトメーターをFACSAriaIIに変更し、使用する蛍光色素の組み合わせ工夫して、蛍光色素間で蛍光の漏れ込みを最小限に抑えた11カラー解析に成功した。また、研究室内で抗HLA抗体の作製を試み、新たに染色性の良好なIgG型の抗HLA-B62抗体を作製した。平成23年度は、完成したllカラーのFACS解析で臨床検体を測定する予定であったが、我が国における複数臍帯血移植の臨床第2相試験は平成22年3月に登録が終了し、その後新たな複数臍帯血移植が実施されなかった。そこで平成23年度は、将来行なわれる複数臍帯血移植に備え、健常人血を使用した人工キメリズム検体をマルチカラーFACSで解析し、分取した各白血球分画の遺伝子発現解析システムを立ち上げた。
オステオポンチンが癌の骨浸潤を促進する機序の解明

我々はオステオポンチン(OPN)の遺伝子をクローニングし、その構造を明らかにした。機能解析により、OPNは多彩な機能を有することが明らかとなるが、癌細胞が顎骨に浸潤する際にも破骨細胞が活性化されて骨吸収が生じ、OPNの関与が示唆されているが詳細については明らかにされていない。今回、我々が作成したOPNを過剰発現するトランスジェニック(OPN-TG)マウスを用いてOPNが癌浸潤に果たす役割を検討した。OPNにはGRGDS配列をはじめ機能的に多彩なドメインを持っており、これら各ドメインがいかに癌細胞や破骨細胞と関わっているか調べることで癌浸潤、転移への関与を解析できる。マウスメラノーマ細胞株をOPN-TGマウスおよび野生型マウスの下顎歯肉および皮下に移植、あるいは静注して癌細胞の増殖や転移に差異があるかを検討した。その結果、下顎中切歯問に移植し、セメント質、象牙質への浸潤を検索したが、野生型、OPN-TGマウス共に浸潤を認めず、差異が見られなかった。皮下に移植した癌細胞増殖、浸潤にも差異は認められなかったが、癌細胞の肺転移抑制がOPN-TGマウスに認められた。OPNのリコンビナント蛋白「リ蛋白」投与実験でも確認できた。2.OPNの・各種「リ蛋白」作成およびペプチド合成全長およびGRGDS配列を含む「リ蛋白」の作成とGRGDS配列をはじめ、いくつかの機能部位と考えられる「リ蛋白」の作成を試みたが、発現を確認できなかった。そこで、種々の機能効果を示すと予想されるペプチドを合成して、in vivoでの効果を検討するとGRGDS配列を有するペプチドに癌転移抑制効果を認めた。機能解析により、OPNは主として骨吸収を促進する因子として骨リモデリングに深く関与していることがわかってきた。また、OPNは破骨細胞表面のCD44発現を促し、破骨細胞数を増加させる事が明らかとなった。いっぽう、癌細胞が顎骨に浸潤する際にも破骨細胞が活性化されて骨吸収が生じ、OPNの関与が示唆されているが詳細については明らかにされていない。今回われわれはOPNを過剰発現するトランスジェニック(OPN-TG)マウスを作成した、これを用いてOPNにより活性化した破骨細胞が癌細胞の顎骨への浸潤様式にどのように関与するか検討した。さらに、OPNにはRGD配列、Thrombin Cleavage site、Ca Binding site、など機能的に多彩なドメインを持っており、これら各ドメインがいかに癌細胞や破骨細胞と関わっているか調べることで癌浸潤、転移への関与を解析できる。(1)マウスメラノーマ細胞株をOPN-TGマウスおよび野生型マウスの下顎歯肉および皮下に移植、あるいは静注して癌細胞の増殖や転移に差異があるかを検討した。その結果、皮下に移植した細胞増殖スピードに差異は認められなかったが、肺転移の抑制がOPN-TGマウスに認められた。(2)マウスメラノーマ細胞株を下顎中切歯問に移植し、セメント質、象牙質への浸潤を検索したが、野生型、OPN-TGマウス共に浸潤を認めず、差異が見られなかった。2.OPNの各種リコンビナント蛋白作製(1)全長およびGRGDS配列を含むリコンビナント蛋白の作製とGRGDS配列をはじめいくつかの機能部位と考えられるペプチドを合成した。(2)リコンビナント蛋白、および合成ペプチドのin vivo効果を検討するとGRGDS配列を有するペプチドに癌転移抑制効果を認めた。

機能解析により、OPNは主として骨吸収を促進する因子として骨リモデリングに深く関与していることがわかってきた。いっぽう、癌細胞が顎骨に浸潤する際にも破骨細胞が活性化されて骨吸収が生じ、OPNの関与が示唆されているが詳細については明らかにされていない。今回われわれはOPNを過剰発現するトランスジェニック(OPN-TG)マウスを作成した、これを用いてOPNにより活性化した破骨細胞が癌細胞の顎骨への浸潤様式にどのように関与するか検討した。さらに、OPNにはGRGDS配列をはじめ機能的に多彩なドメインを持っており、これら各ドメインがいかに癌細胞や破骨細胞と関わっているか調べることで癌浸潤、転移への関与を解析できる。マウスメラノーマ細胞株をOPN-TGマウスおよび野生型マウスの下顎歯肉および皮下に移植、あるいは静注して癌細胞の増殖や転移に差異があるかを検討した。その結果、皮下に移植した細胞増殖スピードに差異は認められなかったが、肺転移の抑制がOPN-TGマウスに認められた。しかし、下顎中切歯間に移植し、セメント質、象牙質への浸潤を検索したが、野生型、OPN-TGマウス共に浸潤を認めず、差異が見られなかった。2.OPNの各種リコンビナント蛋白(リ蛋白)作製およびペプチド合成全長およびGRGDS配列を含むリコンビナント蛋白の作製とGRGDS配列をはじめいくつかの機能部位と考えられるリ蛋白の作製を試みたが、発現を確認できなかった。そこで、合成ペプチドを用いてのin vivo効果を検討するとGRGDS配列を有するペプチドに癌転移抑制効果を認めた。
中赤外～テラヘルツ帯用超高性能偏光子の開発とその技術応用に関する研究

金属薄膜サブ波長格子構造偏光子に用いる金属として、銀が中赤外およびテラヘルツ帯の双方において有効であることを明らかにした。テラヘルツ帯においては、三角断面構造を持つ銀薄膜を樹脂基板上に形成し、0.5-2.2THzにおいて45dB以上のTE波損失を、また0.5-3THzにおいて0.75dB以下のTM波損失を得ることができた。中赤外域用には裏面に反射防止膜を設けたシリコン基板を用い、断面が三角形状の二重構造銀薄膜サブ波長格子を作製した。波長16-21μmにおいてTE波損失27dB以上、波長19μm付近でTM波損失3.5dBを得た。これらの特性は、従来の偏光子では達成できなかった高い性能である。1.最適金属種の選定による性能向上中赤外用としては,単層膜の複素屈折率の測定結果からはAlよりもAuのほうが優れていると判断して偏光子の試作を行った.その結果は予想に反して,Alを用いた偏光子のほうが,挿入損失,消光比ともAuを用いたものよる優れていることが判明した.テラヘルツ帯用偏光子では,Al, Au, Pt, Agを用いた偏光子を作製して最適の材料を探索した.単層膜の光学的性質からはAgが最も優れていると予想されたが,試作の結果はAuが最も優れていることが判明した.これら一連の実験結果から,中赤外用はAl,テラヘルツ帯用はAuが最も適した金属であるとの結論を得た.ただし,金属の複素屈折率は薄膜の成膜条件に依るため,今後も継続して研究を進める.2.波長特性の平坦化鋭角な三角断面格子をもち,周期性,平滑性に優れた金型を使用してテラヘルツ帯偏光子を作製した結果,0.5から3THzの広い周波数範囲で低損失,高消光比特性を得ることができた.これによりテラヘルツ帯用では当初の研究目標を達成した.中赤外用では金属の周波数依存性が大きく,継続して検討を進める予定である.3.偏光子の微細構造解明金属薄膜サブ波長格子構造偏光子では金属膜の膜厚分布が未知であった.そこで反応性イオンエッチング技術を用いて偏光子断面の金属薄膜形状を,際立たせる方法を考案した.この結果,中赤外用の多重構造偏光子では,多重化により金属薄膜形状が基底構造から変形することが判明した.これが消光比を減少する原因になることを見出した.一方,テラヘルツ帯用偏光子では,金属膜厚は三角格子断面の頂点付近では設計より8%減,格子底部では40%減になることを明らかにした.これが偏光子特性に及ぼす影響はわずかであることも明らかになった.1.最適金属種の選定による偏光子性能の向上前年度に引き続き最適金属種の探求を行った。中赤外偏光子用では、AlよりAgの方が優れていることを新たに見出した。前年度までの研究により、AlはAuより優れていることが判明していた。これらの結果よりAgが最も優れた金属種であるとの結論を得た。一方、テラヘルツ帯偏光子用金属種に関しては、AuがAgより優れているとの結論を前年度に得ていた。しかし成膜時のガス圧や金属膜厚を最適化することにより、AgでもAuと同等の優れた光学特性を有する偏光子が得られることがわかった。AgのほうがAuより作製コストを低く抑えることができるほか、中赤外用と同じ金属を使用できるメリットもある。熱インプリント法を用いて格子を作製しており、量産性にも優れた偏光子が実現した。2.Ag薄膜の微細構造の膜厚依存性Ag薄膜の表面微細構造を原子間力顕微鏡を用いて調べた。その結果、膜厚が7nmの時に島状構造が顕著になり、膜厚がさらに厚くなると平坦化することが判明した。この知見を偏光子作製条件に反映させ、Ag膜厚は10nm以上とすることが望ましいことを明らかにした。3.反射防止膜の導入中赤外用偏光子では基板にシリコンを用いているため、反射損失が大きくなるという問題があった。これを解決するために基板裏面にもサブ波長格子を形成して反射を低減するほか、硫化亜鉛(ZnS)を反射防止膜として用いた。これにより、格子が二重の構造であっても挿入損失を3.5dBに抑えることができた。4.Ag薄膜の耐環境特性AgはAuと比べて硫化や酸化など、耐環境特性に劣る。そのため、Ag薄膜の表面にアモルファスシリコン薄膜を保護層として設け、耐環境特性問題を解決することができた。80°Cの熱水中に2時間浸漬しても光学特性の劣化はなかった。以下の主たる4項目の成果を得ることができた。1.中赤外域およびテラヘルツ帯偏光子用の最適な金属種を決定することができ、実際に優れた光学特性を有する偏光子を実現した。2.中赤外偏光子では、基板裏面にサブ波長格子とZnS反射防止膜構造の導入により挿入損失の低減化を実現した。3.テラヘルツ帯用偏光子では、AuのほかAgを用いても高性能の偏光子を実現することができた。テラヘルツ帯での物性を研究している国内の2つの大学の研究者それぞれにサンプルを提供することができた。4.耐環境特性に優れ、量産性にも優れていることから実用化に近い段階になった。

本研究課題の最終年度である本年度は、これまでの研究で得られた多くのデータの整理と分析を行い、得られた新たな知見を世界的に権威ある欧文誌に発表して本研究の成果を広く知らせることを目標とした。研究は順調に進行し、本年度の目標を達成することができた。中赤外およびテラヘルツ領域の広い範囲で性能の高い偏光特性を有する偏光子構造とそれを構成する最適材料を決定した。いずれの波長・周波数帯においてもAgが有効であることを明らかにした。中赤外用には単結晶シリコンウエハの両面に格子を形成した。裏面には反射低減用のZnS膜を形成した。裏面の表面が格子状のため、反射防止の効果を増強することが確認された。シリコン基板表面に形成した金属(Ag)薄膜とシリコン薄膜の二重格子は、その格子形状から平坦の場合より反射低減効果があり、裏面の格子構造と併せて偏光子の挿入損失低減に役立つことが実証された。波長1525μmにわたりほぼ平坦な挿入損失特性を得ることができた。最低挿入損失は波長19μmで3.5dBを得た。この値は、従来の偏光子より優れている。一方、消光比(TE損失)は波長1620μmで27dB以上と、従来の偏光子よりはるかに優れた特性を得ることができた。この値は測定系の測定限界を超えているため、波長18μm以上での消光比はさらに大きいことが予想された。テラヘルツ帯用の金属薄膜材料としてはAuが最も優れていることをこれまでの研究で明らかにしていたが、高コストになる欠点があった。実用性を考慮してより低コスト化が可能なAg薄膜を検討した。本年度は実際に成膜したAg薄膜の光学特性を評価する簡易な式を導き、Ag薄膜が実用上十分な光学特性をもつことを確認した。試作した偏光子の消光比は周波数範囲0.52.2THzで45dB以上、挿入損失は0.53THzで0.75dB以下であり、非常に高性能な偏光子を得た。金属薄膜サブ波長格子構造偏光子に用いる金属として、銀が中赤外およびテラヘルツ帯の双方において有効であることを明らかにした。テラヘルツ帯においては、三角断面構造を持つ銀薄膜を樹脂基板上に形成し、0.5-2.2THzにおいて45dB以上のTE波損失を、また0.5-3THzにおいて0.75dB以下のTM波損失を得ることができた。中赤外域用には裏面に反射防止膜を設けたシリコン基板を用い、断面が三角形状の二重構造銀薄膜サブ波長格子を作製した。波長16-21μmにおいてTE波損失27dB以上、波長19μm付近でTM波損失3.5dBを得た。これらの特性は、従来の偏光子では達成できなかった高い性能である。主な成果は,(1)金属種の最適化,(2)波長特性の平坦化,(3)微細構造の解明,の3点である.(1)については,多数の金属種を用いた試作実験を行って結論を得ることができた.(2)については,テラヘルツ帯用偏光子において目標を達成した.しかし,中赤外では現在継続検討中である点が課題として残っている.(3)については当初の目標に入っていなかったが,研究の進展に伴い,重要性が認識されて取り組んだ課題であった.この課題を明確に解決できた点は高く評価されると考えている.これまでの解析・試作で得られた知見を整理・分析・考察し、権威ある学術誌に広く公表する。実用上問題となる可能性のある事項を調査し、問題が見つかれば対応方法を検討する。光エレクトロニクス中赤外域における波長特性の平坦化,特に挿入損失の低減化を強く推進する予定である.
昆虫の摂食及び成長阻害物質であるアザジラクチンの合成研究

アザジラクチン1の右側部分に相当する2及び数種の類縁体を合成した。それらの生物活性試験の結果、これまで言われていた様に、右側部分だけで強い摂食阻害活性を有する訳ではなく、左側部分も活性発現において重要な役割を果たすことが明らかとなった。また、左側部分のデカリン骨格の右側の環形成の反応を検討中である。(3→4)ここで示した3→4のMichaelタイプの反応の他、不飽和ラクトンへのMichael付加が進行することが明らかとなったのでそちらの方法もあわせて検討している。