hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
イオン性BaSi2半導体による高効率薄膜太陽電池の創製

資源豊富な元素から成る高効率薄膜太陽電池の基盤構造として、硫化スズ(SnS)/珪化バリウム(BaSi2)ヘテロ接合を提案し、SnS/BaSi2ヘテロ接合太陽電池の実現を目指して研究を行った。研究期間内に太陽電池動作は確認できなかったが、その要因の一つがBaSi2層表面の酸化にあることを明らかにした。そして、BaSi2成膜後の熱処理時間の最適化とアモルファスSi被覆により、表面酸化を大きく抑制することに成功した。SnS/BaSi2構造作製への適用により太陽電池動作の観測が期待される。本研究は、硫化スズ(SnS)/珪化バリウム(BaSi2)ヘテロ接合をベースとする新規薄膜太陽電池の実現とそのデバイス物理の解明を目的としており、平成27年度はSnS/BaSi2ヘテロ接合構造作製プロセスの確立に注力した。その結果、主に、3つの成果が得られた。まず、安価なステンレス鋼やチタン基板上にクラックフリーBaSi2薄膜が簡便・高速な真空蒸着法により形成可能であることを実証するとともに、他の金属基板と比較検証することで金属とSiの反応性が重要な要因であることを解明した。さらに、基板界面での電流電圧特性より、ステンレス鋼基板がオーミック接触を得られるもっとも望ましい基板であることが分かった。次に、BaSi2蒸着膜の電気的特性と成膜速度の関係の調査を行い、多数キャリアである電子の密度が成膜速度により変化することを明らかにした。また、その要因について詳細な調査を行い、成膜速度の変化に伴いBaとSiの組成比がわずかに変化するためであることを、BaSi2薄膜形成メカニズムの観点から解明した。これは、BaSi2薄膜の電気的特性の制御を可能とする、デバイス作製に不可欠な知見である。また、不定比性とキャリア密度の関係は、成膜手法に依らず、BaSi2の物性制御において重要な基礎知見である。最後に、真空蒸着法によるSnS薄膜の作製を実現し、SnSと透明導電膜との電気的接触について調査を行った。その結果、基板温度、原料温度とSnS薄膜の結晶性との関係について明らかにするとともに、酸化インジウムスズ(ITO)を用いることで、SnS上にオーミック電極を形成可能であることが分かった。当初計画では、平成27年度中にBaSi2薄膜上へのSnS成膜を行い、SnS/BaSi2ヘテロ接合構造の作製プロセスを確立する計画であった。しかし、BaSi2薄膜上へのSnS成膜の調査は平成28年度へ持ち越しとなった。これは、BaSi2とSnSの成膜に用いる真空蒸着器の改造に予期せず時間を要したためである。研究代表者は当該研究課題の開始直前に現所属に異動したため、新しい蒸着器の改造とBaSi2成膜条件の最適化が必要であった。まず高基板温度が得られるヒーターを導入したものの、それだけでは良質なBaSi2薄膜が得られず、シャッターや電極を始めとする各種部品の改造が必要であった。結果として、蒸着器の整備に数ヶ月を要した。このためにBaSi2上へのSnS成膜に関する調査までは至らなかった。しかし、この課題を解決する中でBaSi2成膜に影響する多くのパラメータを発見することができた。また、その他の基板、電極に関するプロセスは平成27年度中に必要な知見を得ることができたため、平成28年度は、BaSi2薄膜上へのSnS成膜に取り組み、順次デバイス特性に関する評価を行っていく予定である。本研究は、資源豊富な材料から成り安価かつ高効率な新規薄膜太陽電池の基盤構造として硫化スズ(SnS)/珪化バリウム(BaSi2)ヘテロ接合を提案し、SnS/BaSi2太陽電池の実現とそのデバイス物理の解明を目指して研究を行った。前年度までに、SnS、BaSi2それぞれの成膜プロセスについて検討を行い、簡便な真空蒸着法によりステンレス鋼基板上にクラックフリーBaSi2薄膜を形成できること、BaSi2薄膜の電気抵抗を成膜速度により制御できること、SnS薄膜へのオーミック透明電極としてITO薄膜が利用可能であることなどを明らかにしている。平成28年度は、その結果を踏まえて、SnS/BaSi2ヘテロ接合を作製し評価を行った。しかし、作製したITO/SnS/BaSi2/ステンレス鋼構造は整流性を示さず、太陽電池としては機能しなかった。そこで、その原因を明らかにするために電子顕微鏡観察による試料構造の評価を行ったところ、BaSi2薄膜の表面に酸化層が存在することが分かった。このBaSi2表面酸化層はSnS/BaSi2界面の形成を妨げ、電気的特性に大きな影響を与えていると考えられる。そのため、BaSi2薄膜の酸化抑制と品質向上に取り組んだ。その結果、BaSi2堆積後のポストアニール時間を最適化することにより表面酸化膜厚を最小化できることが分かった。また、X線光電子分光法を用いた表面分析により、表面酸化膜の構成物質も明らかにした。さらに、BaSi2のみを原料とする簡便な二段階蒸着法によりBaSi2成膜後に大気に曝すことなく表面をアモルファスSiで被覆できることが分かった。これにより、BaSi2薄膜の表面酸化を顕著に抑制することに成功した。これらの知見を活用すれば、界面酸化を抑制しSnS/BaSi2ヘテロ接合を形成できると考えられる。

資源豊富な元素から成る高効率薄膜太陽電池の基盤構造として、硫化スズ(SnS)/珪化バリウム(BaSi2)ヘテロ接合を提案し、SnS/BaSi2ヘテロ接合太陽電池の実現を目指して研究を行った。研究期間内に太陽電池動作は確認できなかったが、その要因の一つがBaSi2層表面の酸化にあることを明らかにした。そして、BaSi2成膜後の熱処理時間の最適化とアモルファスSi被覆により、表面酸化を大きく抑制することに成功した。SnS/BaSi2構造作製への適用により太陽電池動作の観測が期待される。平成27年度までの研究により、目的とするSnS/BaSi2ヘテロ接合デバイス構造の構築に必要な知見は集まっている。また、太陽電池特性評価システムの整備も平成27年度中に完了している。平成28年度は、これらの要素を統合して効率的に研究に取り組む予定である。材料工学剰余額は当該年度所要額の0.4%とわずかである。ほぼ計画通りに使用したと考えている。当初計画通り、消耗品、旅費、論文投稿料を中心に使用する予定である。
チンパンジーのカテゴリー認識に及ぼすラベル化の効果に関する比較心理学的研究

ヒトにおけるカテゴリー認識に関する能力の起源を調べるために、主にチンパンジーを対象とした研究をおこなった。研究1ではカテゴリー選択課題を訓練し、典型性を独立変数として操作してチンパンジーにおけるカテゴリーの範囲を調べた。続いて、4つのカテゴリーについてシンボル的ラベルをとの関係を訓練し、1個体で学習が達成された。この個体を対象として、遅延見本合わせ課題によるテストをおこない、シンボルの意味的属性が記憶に保持に役立っていることが示唆された。Hl9年度は、チンパンジーにおける「食物」カテゴリーの認識について調べるため、大人5、子ども3の計8個体を対象に、画面に提示された4つの選択肢中に1つだけ含まれる食物の写真を選択する課題を訓練した。実験に用いた写真はすべてヒトによる典型性評定をおこない、訓練はヒトがもっとも典型的と評定した写真を用いておこなった。すべての個体で訓練は完了した。その後のテストで、ヒトは典型性を低く評定したがチンパンジーでは食物とするであろう草本や樹木の実などの写真を用いてテストをおこなった結果、チンパンジーでは高い選択率を示した。一方、ヒトでは典型的な食物と評定された調理済み食品の写真では、個体差が見られ、ほとんど選択しなかった個体もいた。これらの結果から、ヒトとチンパンジーとの食物カテゴリーの認識の違いが示された。このテストの後、母子3組のチンパンジー6個体を対象に、食物とラベルとの関係を学習させる訓練をおこなった。使用したのは、リンゴ、バナナ、キャベツ、サツマイモの写真と、それらの食物を表す図形文字4種類と、さらにそれぞれの食物を表す線画(各1種類)であった。課題は遅延見本あわせ課題で、第1段階として、食物写真を見本として提示し、その後に4種類の食物写真を提示して、見本と同じ食物を選択させた。第2段階として、図形文字かまたは線画を見本として提示し、写真を選択肢として提示する訓練をおこない、現在もこの訓練を継続中である。成果の公表としては、Animal Cognition誌にチンパンジーにおける絵の認識能力に関する論文を、Primates誌にチンパンジーにおける視覚的好みの発達的変化に関する論文をそれぞれ発表した。本年度は、京都大学霊長類研究所のチンパンジー6個体を対象として、食物カテゴリーの認識について、多様な食物の写真を用いて遅延見本合わせ課題により検討した。評価基準としてヒトから見た食物としての典型性を用いてテストをおこない、野生の植物においてチンパンジーの食物としてのカテゴリー認識の広がりを発見した。引き続いて、4種類の食物の写真と、それに対応する図形文字を用いたシンボルまたは線画を用いたアイコンの習得をさせるために訓練をおこなった。1個体については、4種類のシンボル、4種類のアイコンの学習に成功し、現在はアイテム数を6種類に増やして訓練をおこなっている。他の5個体については、4種類のシンボル、アイコンによる訓練を継続中である。この学習の習得過程については、2008年度の日本心理学会および日本動物心理学会、日本霊長類学会の各大会において発表した。また、京都で開催された国際比較認知シンポジウムにおいても英語による口頭発表をおこなった。これらの成果に基づいて論文の投稿準備中である。また、京都市動物園における比較認知研究の成果は日本発達心理学会大会において発表した。また、京都市動物園において定期的に一般市民向けに研究解説の機会を設けている。研究論文としては、Animal Cognition誌、Journal of Comparative Psychology誌、Interactive Studies誌にそれぞれ共著論文の掲載が決定している。昨年度にひきつづき、京都大学霊長類研究所の6個体を対象として、遅延象徴見本合わせ課題によって、物体写真と、図形文字を使ったシンボルまたは線画を使ったアイコンとの関連づけを学習させる。1個体については、当初計画していた4種類の食物と対応するシンボルを学習したので、6種類にアイテムを増やして訓練をおこなった。他の5個体については4種類の食物写真と対応するシンボル、アイコンの訓練をおこなったが、計画期間中に学習を完了することができなかった。4種類のアイテムでの学習が完了した1個体については、遅延時間を操作してシンボルとアイコンの記憶保持を比較するテストをおこなった。その結果、遅延1秒のときには、見本刺激として提示されたシンボル(またはアイコン)と同じシンボル(またはアイコン)が選択刺激として提示される同一見本合わせ条件の方が、選択刺激が写真の象徴見本合わせ条件よりも成績がよかったが、遅延5秒ではこの成績の差がなくなるという交互作用が見られた。このことは、シンボル(またはアイコン)が保持される際に見えたままの視覚像として保持されるのではなく、意味的に処理されて保持されていたことを示唆している。一方、シンボルとアイコンの間に成績の差が一貫して見られなかった。このことから、少なくともこの1個体のチンパンジーについては、人間がシンボルとアイコンとして別々に扱っている記号を、同質なものとして認識していることが示唆された。本研究では、見本合わせ課題に代わって、視覚的カテゴリー認識を測る課題として、申請者自身が考案した「自由選択課題」を用いて、テナガザルの視覚的好みにおけるカテゴリー認識についての知見も得ることができた。
超音波による粉体焼結プロセスのオンラインモニタリング

本研究では,焼結型内部のオンラインモニタリングの実現に向けて,次の開発研究を行った.すなわち,(1)高温場で安定した音響性能を維持しうる超音波センサーの設計および試作(2)リアルタイムモニタリングのための計測システムの構築(3)開発した超音波計測システムの焼結モニタリングへの適用に関する基礎実験得られた主な結果は以下のとおりである.(1)超音波バッファーロッド法を用いた高温センサーを開発した.センサー材料として微粒子・高密度のアルミナを採用した.これにより超音波減衰の少ないパルスエコー計測が実現できた.次に,差分法を用いた波動伝播シミュレーションによりバッファーロッド内での超音波伝播挙動を系統的かつ詳細に調べ,アルミナバッファーロッドの最適幾何形状を決定した.テーパ角1.5度のロッドを採用することでと遅れエコーの無い(SN比の高い)パルスエコー計測が実現できた.(2)開発したセンサーをプラズマ焼結モニタリングに適用し850°Cでの高温計測が可能であることが確認された.本研究を通じて所期の目標がほぼ達成でき,セラミックス焼結プロセスのオンラインモニタリングに関する基礎が築かれたものと考えている.本研究では,焼結型内部のオンラインモニタリングの実現に向けて,次の開発研究を行った.すなわち,(1)高温場で安定した音響性能を維持しうる超音波センサーの設計および試作(2)リアルタイムモニタリングのための計測システムの構築(3)開発した超音波計測システムの焼結モニタリングへの適用に関する基礎実験得られた主な結果は以下のとおりである.(1)超音波バッファーロッド法を用いた高温センサーを開発した.センサー材料として微粒子・高密度のアルミナを採用した.これにより超音波減衰の少ないパルスエコー計測が実現できた.次に,差分法を用いた波動伝播シミュレーションによりバッファーロッド内での超音波伝播挙動を系統的かつ詳細に調べ,アルミナバッファーロッドの最適幾何形状を決定した.テーパ角1.5度のロッドを採用することでと遅れエコーの無い(SN比の高い)パルスエコー計測が実現できた.(2)開発したセンサーをプラズマ焼結モニタリングに適用し850°Cでの高温計測が可能であることが確認された.本研究を通じて所期の目標がほぼ達成でき,セラミックス焼結プロセスのオンラインモニタリングに関する基礎が築かれたものと考えている.プラズマ焼結プロセスのオンラインモニタリングを実現するための高性能高温超音波プローブの開発を行った.得られた主な結果は以下のとおりである.(1)高温超音波プローブの設計高温場でのパルスエコー計測に適した超音波プローブの開発のキーポイントは,高温環境に耐え,かつ,優れた超音波伝播特性を有するバッファーロッドを設計することである.本研究では必要条件を満たすバッファーロッド材料として微粒子・高密度のアルミナを採用した.これにより超音波減衰の少ないパルスエコー計測が実現できた.次に,差分法を用いた波動伝播シミュレーションによりバッファーロッド内での超音波伝播挙動を系統的かつ詳細に調べ,アルミナバッファーロッドの最適幾何形状を決定した.傾斜角1.5度のテーパロッドを採用することでとTrailing echoesの無い(SN比の高い)パルスエコー計測が実現できた.(2)高温超音波プローブの製作と評価上記のシミュレーション結果に基づいて高密度アルミナ製テーパロッドを作製し,その超音波伝播特性を調べた.常温での結果はシミュレーションによる予測とよく一致し,超音波プローブとしての有効性が確認された.このアルミナバッファーロッドを用いた超音波プローブを既存のプラズマ焼結装置に設置したところ,少なくとも1000°Cでの高温計測が可能であることが確認された.次に,さらなる超音波伝播特性の向上とそのSelf-reference化を図るために,アルミナプラズマ溶射によりバッフアロッド表面を被覆し,その高温材料特性を調べた.以上のように,本年度の研究により高性能な高温超音波プローブの開発がほぼ終了した.超音波による焼結型内部のモニタリングに関する開発研究を行った.得られた主な結果は以下のとおりである.(1)高温超音波センサーの設計・試作高温場で安定した音響性能を維持しうるバッファーロッドを用いた超音波センサーを開発した.バッファーロッドの幾何形状設計の効率化をはかるために数値シミュレーションの利用について検討し,その有効性を実証した.二次元差分法解析によりバッファーロッド内のパルス超音波伝播挙動を系統的かつ詳細に調べ,合理的なセンサー設計を行った.バッファーロッド材料として微粒子・高密度のアルミナを採用した.これにより高温場での使用に耐え,かつ超音波減衰の少ないパルスエコー計測が実現できた.(2)計測システムの構築グラフィカルソフトウェアLabVIEWを用いた超音波パルスエコー計測・解析システムを構築した.これにより30Waves/secのリアルタイム計測および信号処理が可能となった.(3)焼結モニタリングに関する基礎実験開発した超音波計測システムを既存のプラズマ焼結装置に設置したところ,超音波センサーは1000°C程度まで安定であること,また,500°C程度での超音波計測が可能であることが確認された.次に,超音波伝播特性の向上とそのSelf-reference化を図るために,アルミナプラズマ溶射によりバッファロッド表面を被覆し,その高温材料特性を調べた.さらに,この超音波センサーによる温度センシング,密度センシング,プロセスモニタリングについて検討した.(4)克服すべき問題高温計測に耐え得る最適な超音波カプラーを模索,開発することが今後の重要な課題である
価数転移と磁気転移が近接するユーロピウム化合物における新奇異常物性の探索と評価

2価のユーウロピウム化合物は原子半径が増大し、10-50K程度で古典的な分子場近似で表される磁気秩序を示す。しかし中性子吸収断面積が大きいため、中性子回折による磁気構造決定が難しい。また、2価と3価の中間では磁気秩序と価数転移が近接し、多体電子相関による異常物性がもたらされる。51Euメスバウアー分光はユーロピウムの価数と磁性を同時に計測出来る最良のプローブである。本研究では複雑な磁気転移を示すBaAl4型正方晶型のEuGa4、EuAl4さらにEuサイトをLaで置換したEu0.8La0.2Al4の磁気構造をメスバウアー分光、磁化測定、比熱測定、電気抵抗測定から明らかにした。試料作成と物性評価を並行して進めた。蒸気圧が高くしかも酸化しやすいEu化合物に対し、初年度はフラックス法での結晶育成に専念した。EuGa4、EuAl4、(Eu,La)Al4に関しては大型の単結晶が得られた。また、(Sr,Eu)Al4とEuRh2Si2に関しては試料内に微小の単結晶が得られたが、結晶方位を決定して単離するには至らなかった。ブリッジマン法に関しては高温炉の整備を行うと同時に、タングステンるつぼに封印しての予備反応を試行して熱処理条件を調べた。バルク測定は、文献にない(Eu0.8La0.2)Al4単結晶の比熱ならびに磁化測定を行った。EuAl4は4段の磁気転移を示す反強磁性体であるが、(Eu0.8La0.2)Al4は無磁場中では一段の反強磁性転移のみを示した。しかし、磁場をc軸にかけるとさらに二次転移が現れた。一方c面内の磁場誘起による転移は見られなかった。EuAl4では面内と面間の磁気相互作用の双方が寄与して多段転移を発現していることが明確となった。磁気構造に間してはEu-151メスバウアー分光で評価を進めている。EuGa4に関しては、c軸方向の電場勾配に対し磁場方向の極角が90゚の時にスペクトルが再現され、<100>方向に磁気モーメントが揃ったとする中性子回折やMMRと相補的な結果となった。一方EuAl4の場合極角が52゚の時にスペクトルがよい一致を示し、磁気モーメントがc面内から傾いていることが明らかになった。この状況は、(Eu0.8La0.2)Al4でも同様であった。次年度以降はEuPdSbやEuRh2Si2などの遷移金属も含まれる化合物を取り扱うため、PdやRhサイトを鉄の安定同位体で一部置換した試料のFe-57メスバウアー測定も計画している。磁性に影響のない2%程度の置換でも十分に測定可能であることを予備実験により確認した。2価のイオンが単純な反強磁性をもたらすEuGa4についてはモーメントがc面内にそろった磁気構造であることをメスバウアー分光で明らかにしていたが、複雑な多段の転移が起こることが知られているEuAl4についても磁気構造の評価を行った。c面が配向した数ミリ程度の単結晶をモザイク状に樹脂内に埋め込んだ後に厚さを適切に研磨した試料に対しEu-151メスバウアー分光を行った。結晶の主軸と内部磁場がなす角は8K以下で65度、10-15Kでは50度となった。また磁気モーメントは単純なブリュアン関数とはならず、13K以下で伸びていることが確認された。価数状態と磁気構造の関連を明らかにするために、EuサイトをLaもしくはSrで置換した試料の作成を行い、磁化測定ならびにメスバウアー分光を行った。置換効果により無磁場もしくは弱い磁場下では1段の反強磁性転移のみが現れることが確認された。しかし、c軸方向に磁場を印加することにより、2次転移が現れることが確認された。しかし、メスバウアーの測定から、いずれの試料でもEuは2価の状態のままであり、面間の反強磁性相互作用に由来する磁気構造は磁場の影響を強く受けることが判明した。2元系のみならず、EuFe2As2ならびにEuPt2Si2のメスバウアー分光も行った。EuFe2As2ではEuとFeの双方の磁気モーメントがc面内にそろっていることが確認された。これはNowikらのメスバウアー測定の結果には反するが、中性子回折の結果を支持するものである。EuPt2Si2においてもEuサイトは完全に2価となっていることがメスバウアー分光より確認された。ブリッジマン法でのEuPdSbの試料作成では均一な単結晶が得られず、メスバウアー分光測定には至っていない。当初は1:1:1ユーロピウム化合物EuPdSbを中心に試料作成を行う予定であったが、ブリッジマン法で得られた試料に質が悪く、2元系もしくはEuT2Si2(T=遷移金属)を中心に研究を進めている。本研究ではユーロピウム化合物EuGa4, EuAl4, (Eu,La)Al4, EuPdIn4の多段磁気転移、磁気異方性、価数状態について基礎物性測定ならびにメスバウアー分光を用いて詳細に調べた。

BaAl4型正方晶構造を有するEuGa4の磁気構造に関しては、磁化測定やNMR測定、さらに我々のEu-151メスバウアー分光によりc面内に磁気モーメントが揃ったTN=16.5Kの反強磁性体であることが明らかになった。一方、同じ結晶構造を有するEuAl4は2回のラムダ転移(TN1=15.3K, TN2=13.1K)と、2回の1次転移(TN3=12.2K, TN4=10.13K)を繰り返す反強磁性体であることが磁化測定や比熱測定により確認されている。4Kでのメスバウアースペクトルの解析により磁気モーメントの向きはc面から38゚傾いていることが明らかになった。さらにメスバウアー分光から求めた内部磁場の温度依存をプロットするとTN2では内部磁場が急激に増強しており、面間同士の反強磁性結合が大きく変化していることが示唆された。そこで我々はEu元素を一部Laで置換したEu0.8La0.2Al4化合物の単結晶を作成して、磁化測定、比熱測定、電気抵抗測定を行うと同時にメスバウアー分光を行った。すると1段のラムダ転移のみの反強磁性体となった。しかも磁気異方性は顕著となり、メタ磁性はc軸のみで観測された。さらに磁場を加えるとラムダ転移は2段転移へと分裂した。しかし、メスバウアー分光より4Kの無磁場中での磁気モーメントの向きはEuAl4と同様にc面から傾いていることが明らかになった。さらにユーロピウム間の双極子モーメントを計算することによりTN1でc軸方向に揃った磁気モーメントがTN2で軸からチルトした磁気構造へと転移していることが解明された。2価のユーウロピウム化合物は原子半径が増大し、10-50K程度で古典的な分子場近似で表される磁気秩序を示す。しかし中性子吸収断面積が大きいため、中性子回折による磁気構造決定が難しい。また、2価と3価の中間では磁気秩序と価数転移が近接し、多体電子相関による異常物性がもたらされる。51Euメスバウアー分光はユーロピウムの価数と磁性を同時に計測出来る最良のプローブである。本研究では複雑な磁気転移を示すBaAl4型正方晶型のEuGa4、EuAl4さらにEuサイトをLaで置換したEu0.8La0.2Al4の磁気構造をメスバウアー分光、磁化測定、比熱測定、電気抵抗測定から明らかにした。研究代表者が本計画前から経験のある実験手法の遂行についてはスムーズに進捗した。ブリッジマン法で作成するEuPdSbに関しては、電気炉の整備が不十分で高温まで加熱できず、予備反応の条件確認に留まった。そのためJPARCにおける中性子回折の遂行には至っていない。研究分担者との協力体制を一層強化し、次年度以降着実な進展に努めたい。研究の主眼を2元系からEuT2Si2に移して研究を進める。メスバウアー測定の実験を加速し、価数状態と磁性状態の相関を明らかにする。物性物理試料作成に関しては(1)価数転移と磁気転移が近接する典型物質であるEuRhSi2の単結晶育成、(2)複雑な磁気秩序を示すEuPdSbの単結晶育成を主要目標とするが、(3)Fe-57安定同位体で置換したEu(Rh,Fe57)2Si2とEu(Pd,Fe)Sbの作成も試みる。物性測定に関しては初年度に引き続き、磁化、比熱、電気抵抗の異方性を単結晶試料に対して行い、従来の多結晶の結果と比較検討する。メスバウアー分光に関してはEu-151核だけでなくFe-57核に対しても行い、磁気構造の詳細を調べる。また、良質の単結晶に対して中性子回折を行い、これまで不明瞭であった磁気構造を明らかにする。希土類サイトのプローブであるEu-151メスバウアーに加え、遷移金属サイトのプローブであるFe-57メスバウアー分光を行うために、Fe-57安定同位体を購入することとした。ロシアでしか製造されておらず、希少価値があるが、研究を推進するために購入を決断した。
胎盤性抗凝固物質Calphobindinの癌組織における検討

また、最近では、細胞の分化・増殖に伴い、annexin familyの発現変化が認められるとの報告もみられるようになってきた。細胞分化増殖の観点と、発癌機構は重要な関連を有するものと考えられるため、我々は、子宮頚癌組織を用いて、CPBのin situ hybridization法による検討を行った。次に、CPBのcDNAのcordingregionを含む1,958bpの断片をsenceあるいはantisence方向に持つ遺伝子発現ベクターを作製しHL-60に導入したところ、ベクターのみの細胞、antisence CPB細胞に比較して、sence CPB細胞の増殖性は有意に低下していた。これらのことから、CPBは細胞の分化に関与し、また細胞の増殖に対しては抑制的に作用しているものと考えられた。以上の事実は発癌機構の解明の上で重要な意義を持つものと考えられ、種々の活性を有するとされているCPBの遺伝子工学領域における今後の検討を必要とするものと思われた。
筋損傷に対する生物学的治療の開発と有効性に関する研究

ProteoglycanのひとつであるDecorinはTGF-βの作用を不活化させ生体内の肝臓、腎臓、肺などで組織の線維化を抑制する効果があるといわれている。前年度の研究より高濃度Decorinの局所注射は筋の線維化を抑制し筋再生を有利にするということが示唆された。そこでDecorinと同様の効果があると考えられるTranilastとTGF-βのMyofibroblastへのin vitroでの影響を調べた。Myofibroblastは十分なインフォームドコンセントのもとにヒトより単離し、50万cellずつのプレートにTGF-β、Tranilast、TGF-β+Tranilast、コントロールとして培養開始後24、48、72時間後に細胞数を調査し比較した。その結果、高濃度Tranilast投与群で明らかに細胞の増殖が抑制され、TGF-β投与により細胞の増殖は促進された。両者を投与した群では細胞数の増加が抑えられていることから高濃度TranilastがTGF-βの遊離抑制をしていると推察された。次にTranilastのin vivoでのヒトの筋代謝に関わる生物学的、生理学的作用を調べるためにボランティアに角の運動負荷を加えてその臨床症状をビジュアルアナログスケール法にて測定した。その結果、運動負荷直後よりTranilast300mg/dayを内服した群では明らかに筋肉痛などの臨床症状が軽度であり、筋疲労の回復も早期に改善が見られた。このことからTranilastがヒトの筋疲労などに対して有効に作用しているものと予想された。現在、さらに血液学的変化などを検討中である。そこでDecorinとTGF-βのMyofibroblastへのin vitroでの影響を調べた。Myofibroblastは3週令のマウスの腓腹筋より単離し、50万cellずつのプレートにTGF-β、Decorin、TGF-β+Decorin、コントロールとして培養開始後24、48、72時間後に細胞数を調査し比較した。その結果、Decorin投与群で明らかに細胞の増殖が抑制され、TGF-β投与により細胞の増殖は促進された。両者を投与した群では細胞数の増加が抑えられていることからDecorinがTGF-βの作用を中和していると推察された。次にDecorinのin vivoでの生物学的、生理学的作用を調べるためにマウスの腓腹筋筋断裂モデルを作成しその組織所見と筋力を測定した。以前の研究により組織修復は筋損傷後2週から始まりその後繊維瘢痕組織の形成が起こることを念頭に入れ、Decorinの投与時期を受傷直後、5日目、10日目、15日目に設定し、それぞれのタイムポイントで異なった濃度O、5、25、50μgのDecorinを投与した。それぞれのマウスは治療後2週間でサクリファイスし腓腹筋を切離し、組織学的検討を行った。H-E染色では投与量が多いほど、また投与時期が遅いほうがFibrosisは抑制され筋の再生が促進された。またVimentinを利用した免疫組織染色でもH-E染色と同様に投与量が多いほど、また投与時期が遅いほうがFibrosisは抑制されていることが確認された。つまりこれらの結果から受傷後15日目における高濃度Decorinの局所注射は筋の線維化を抑制し筋再生を有利にするということが示唆された。
超臨界流体中の超微粒子および分子集合体の大きさの同定

数nm径の粒子の大きさを測定でき,数秒程度の測定時間で充分な光子相関(PCS)法に着目し,高圧流体や超臨界流体中に分散した粒子径測定法を確立することを目的とした。1.ウインド-に合成サファイア・ガラスを使用した耐圧セルを有する光子相関法粒子径測定装置を試作した。サンプル挿入方法は,通常の液体クロマトグラフィーの手法である,5μLのサンプルループを持つインジョクション法で行えることが判明した。2.メタノールを溶媒として装置の耐圧試験を行うと共に,測定法に及ぼす圧力の影響を検討した。単分散に近いシリカ粒子を用いた298Kでの測定では,30MPa以下の圧力において測定された粒子径はほとんど変化しなかった。このことからPCSは高圧高密度流体中の粒子径測定にも使用できることが判明した。3.単分散ポリスチレンラテックス(PSL)粒子をメタノール中で測定すると,1MPaまでで粒子径は1.2倍にまで大きく測定されたが,それ後30MPaまでの圧力範囲では,粒子径は比較的変化しない値を示した。これらの結果から,PSL粒子は比較的低い圧力で膨潤することが判った。4.20MPa,313Kの超臨界二酸化炭素中に分散したPSL粒子では,時間の経過と共に,測定された粒子径は大きくなり,粒子径分布の広がりの程度を示す多分散性指数も大きくなった。これらのことから粒子は凝集しやすく,測定が困難であることが判明した。5.20MPa,313Kのメタノールと二酸化炭素の混合溶液中での測定から計算した混合溶液の粘性係数は,Lobeの混合溶液の粘性係数の推算式と比較したところ,二酸化炭素混合率60%以下でほぼ一致した。6.本研究結果から,粒子径既知の単分散粒子を用いたPCSの測定結果から純溶媒あるいは混合溶媒の粘度を推定できることが判った。しかし最も困難な点は,求めたい溶媒に分散する適切な粒子を選定することである。数nm径の粒子の大きさを測定でき,かつ原理的にはミリ秒程度の測定時間で充分な光子相関法に着目し,超臨界流体中に分散した粒子の大きさの測定方法を確立することを目的とし,本年度は以下の課題を検討した。1.ウインド-に合成サファイア・ガラスを使用した耐圧セルを試作し,現有のレーザー光源,光子相関計およびパーソナルコンピュータと組み合わせ,光子相関法粒子径測定装置しを試作した。一般に使用される角形石英セルを用いた実験結果と比較した結果,サンプル挿入方法は,液体クロマトグラフィーの手法を援用できることが判った。ポリスチレンラテックス粒子をメタノール中で測定すると,5MPaまでで粒子径は1.2倍にまで大きく測定されたが,それ以上から30MPaまでの圧力範囲では,粒子径は比較的変化しない値を示した。これは比較的低い圧力で,ポリスチレンラテックス粒子が膨潤することを示している。3.30MPa,40°Cの超臨界二酸化炭素を用いた実験では,ポリスチレンラテックス粒子は凝集しやすく,測定が困難であった。粒子の凝集を防ぐには,粒子濃度を低くし,注入量を少なくすれば良いことが判った。さらに界面活性剤の添加が効果的であることが判明した。4.メタノールをエントレーナとした場合を含めて,超臨界流体溶媒では,合成サファイア・ガラスウインド-に微粒子が付着することが多く,何らかの対策が必要であることが判明した。

数nm径の粒子の大きさを測定でき,かつ原理的にはミリ秒程度の測定時間で充分な光子相関法に着目し,超臨界流体中に分散した粒子の大きさの測定方法を確立することを目的とし,以下の実験結果を得た。1.単分散ポリスチレンラテックス粒子をメタノール中で測定すると,数MPaまでで粒子径は1.2倍にまで大きく測定されたが,それ後30MPaまでの圧力範囲では,粒子径は比較的変化しない値を示した。単分散に近いシリカ粒子を用いると,30MPa以下の圧力において測定された粒子系はほとんど変化しなかった。これらの結果から,ポリスチレンラテックス粒子は比較的低い圧力で膨潤することが判った。2.20MPa,40°Cの超臨界二酸化炭素中に分散したポリスチレンラテックス粒子やシリカ粒子では,時間の経過と共に,測定された粒子径は大きくなり,粒子径分布の広がりの程度を示す多分散性指数も大きくなった。また散乱光量は時間と共に減少した。これらのことから粒子は凝集しやすく,測定が困難であることが判明した。3.20MPa,40°Cのメタノールと二酸化炭素の混合溶液中での測定では,粘性係数の実測値がないため,粒子が分散していると仮定し,メタノールのみでの測定粒子径を用いて,混合溶液の粘性係数を求めた。Lobeの混合溶液の粘性係数の推算式と比較したところ,二酸化炭素混合率80%以下で良い一致をみた。超臨界二酸化炭素の結果を考慮すると,溶媒の分極率が低下すると,粒子は凝集すると考えられた。
高齢労働者の暑熱負担と暑熱基準の妥当性に関する調査研究

建設業従事者を対象とした夏季の現場調査では、午後前半で環境の暑熱ストレスが最も高く、心拍数、水分喪失量、深部体温が高かった。平均体重減少率は1.2%で約半数がACGIH-TLVの基準を超えていた。摂水量は、水分喪失量の約半分であり、仕事中に脱水を起こす可能性がある。作業時の高い暑熱負担を緩和するため、昼食時に十分な食事、水分、休憩をとることの重要性が示された。ISO7243のような暑熱ストレス基準を現場に適用するには、作業時の代謝率を正確に予測する必要がある。気温、体重、体脂肪率に加えて予備心拍数又は正味心拍数を用いると代謝率を正確に予測できることを被験者実験で示した。高齢労働者は今後増加すると予想されるが、暑熱ストレスに対する抵抗力が若年者より低いとされるため、若年者と高齢者で同じ基準でいいのか検討が必要である。労働環境において熱中症の要因は暑熱環境だけではなく、高代謝作業も挙げられる。熱中症の対策には、作業時の代謝率を正しく見積もることが必要となる。作業現場で簡易的に代謝率を予測するには、心拍数から予測する方法が最も簡便で定量的な方法と考えられる。ISO8996では心拍数から代謝率を見積もる式が年齢、体重、性別に示されているが、環境温度を考慮に入れていない。高齢者7名と若年者7名の健康な被験者を対象に人工気象室内で湿度は40%一定で25,30,35°Cの3種類の温度で、各1日ずつエルゴメータによる3段階の負荷を行った。実験は、残暑が厳しく暑熱順化している2012年9月10月初旬に行った。最大酸素摂取量は心拍数と代謝率の線形性を仮定して推定した。推定最大酸素摂取量は、高齢労働者で気温による有意差はなかった。心拍数からISO8996を用いて予測した代謝率と実測の代謝率の平均値は、有意差がなかった。しかし、相対平均2乗偏差は20%ほどあり誤差はある程度認められた。心拍数と代謝率の個人特性を考慮する必要があることが示された。従って、心拍数ではなく安静時の心拍数からの差と年齢、体重を説明変数とし、目的変数を代謝率として重回帰分析で予測式を求めた。気温が有意な説明変数となり、高齢者においては予測代謝率の計算には気温の影響を考慮にいれる必要があることを示唆した。前年度行った暑熱に関する高齢者と若年者の暑熱環境下での被験者実験の結果を産業衛生学会と日本生気象学会に発表した。運動時の代謝率予測は、労働者の暑熱負担を軽減するため何らかの対応を取り始めるWBGT値を求めるのに重要である。気温25°C、30°C、35°Cの3条件でエルゴメータ負荷時の高齢者と若年者の代謝量を測定した結果、代謝率予測式の説明変数として心拍数より安静心拍数との差である予備心拍数を用いた方が、予測誤差が少なかった。本研究では、高齢者と若年者の代謝率予測値を温度、体重、体脂肪、予備心拍数を説明変数として推定する式を求めた。それぞれの説明変数は有意であった。現在論文投稿中である。以前行った熱中症に関する現場調査のデータを再解析した。調査した夏期建設業作業者の一日の作業前と作業後を比較したときの平均体重減少は体重比で1.3%、平均水分摂取は体重比3.6%であった。午後前半の作業時の体重1k当り、1時間ごとの水分喪失量が最も大きく、尿量は最も少なかった。平均尿比重及び平均心拍数も最も午後前半の作業が大きく、深部体温の指標としての尿温度も37.5°Cを示し、最高であった。午後前半の作業での暑熱対策の必要性を示した。作業現場での労働者の深部体温測法を確立するため、実験室実験で被験者の直腸温度と鼓膜温度、尿温度、額の温度を測定した。夏期に節電の影響により本実験が出来なかったため予備実験の結果を示す。鼓膜温度は、環境温度の影響が大きく25°Cでは直腸温度よりも低かったが、気温35°C近辺では直腸温度に近い値となった。尿温度は、採尿時の環境の影響を受けると考えられるが、直腸温度と大きな差がなかった。額の温度は、発汗の影響を大きく受け低い値となった。従って、作業現場で深部体温の指標として使えるのは、尿温度もしくは気温が35°C位の時には鼓膜温度も使用可能であるという結果であった。

暑熱作業現場で認知機能が低下し事故の誘因となっているかどうかを明らかにするために、作業現場で認知機能の検査を行う予定である。そのため、被験者実験でCambrige大学の認知機能検査ソフトCANTABのなかの注意力を検査するソフトを使って行った。3種類の暑熱環境下でエルゴメータを使った断続的な40分程の運動負荷前と後に検査した。暑熱30分曝露後の運動負荷前では、気温が高くなるにつれて反応時間が遅くなる傾向にあったが、運動後ではかえって反応時間が速くなった。作業時の代謝率を予測するために、心拍数がよく用いられる。心拍数と代謝量の関係は、ISO8996で与えるが、気温の影響は考慮されていない。気温の影響を明らかにするため、3種類の暑熱環境中でエルゴメータを用いて運動負荷を加える被験者予備実験を行った。心拍数ー代謝率の直線が高温で心拍数が高いほうに移動する場合と、気温で変化がない場合があった。今後本実験でデータを増やす予定である。夏に予定していた建設業労働者を対象とした現場調査がうまくいかなかったため。暑熱に関する被験者実験は、暑熱に順化している夏に行う必要がある。しかし、昨年夏は電力不足による節電のため、電力を多量に必要な人工気象室が使えず実験が出来なかった。夏期以外に予備的な被験者実験を行った。暑熱ストレスが高く熱中症の発生数が多い夏に、建設業労働者の現場での暑熱負担に関する現場調査を実施する予定である。建設業従事者に対するアンケート調査も計画する。本年度は、夏期に建設業に従事する3つの年齢層(20-24歳、35-44歳、55-64歳)を対象に現場調査を行う予定である。実験室実験では脱水状態が短期記憶、ワーキングメモリー、視覚移動に悪影響を及ぼすことがパソコンを使った認知機能検査により示されているため、短期記憶、及び集中力を検査できるソフトを使って調査する。各年齢層でほぼ同じ人数を調査し、複数の屋外作業場所で調査を行う予定である。環境測定では、WBGT(乾球温度、湿球温度、黒球温度、風速)及び放射光を測定する。屋外作業場で放射光を太陽からの直達光と地面等からの反射光に分けて計測する。生理学的には心拍数、活動度、尿量等を測定する。質問紙調査(口渇感、温熱感、疲労感等)も行う。作業者の尿を採取して脱水を示す指標を計測する。尿成分分析も行う予定である。以上計測したデータを解析して、高齢者で、口渇感、摂水量、体重減少量、尿量、疲労度が若年者と比べ異なるかを比較する。深部体温の上昇、認知機能検査の測定値が作業前後で高齢者と若年者で比較検討をする。昨年度行う予定であった被験者実験も行い、心拍数と代謝量の関係をそれぞれの年齢層で実験し、心拍数から代謝量を予測する式を求める。ISO8996には、心拍数と代謝率の関係を表す式が示してあるが、外気温の影響を考慮していない。そのため、本年度は気温による影響がどの程度大きいかを実験し、現場調査のデータに合わせて解析する。現場調査での被験者に対しての謝金、研究補助者に対しての謝金を100万円。建設業従事者に対するアンケート調査を行うため、30万円。文献費20万円、学会旅費および参加費16万円、その他10万円。被験者実験では、前年度行う予定が節電等の関係で出来なかったため、本年度行う。被験者謝金として(約50万円)、実験協力者謝金として(21万円)を予定する。現場調査は、本年度に来年度行う分の調査人数まで加えて行う予定である。被験者謝金は総額で45万円を予定する。調査が長期間に及ぶのに加え、調査人数が多いため、研究補助者を総額30万で補充して調査を行う。
パルスレーザー堆積法による炭窒化ホウ素薄膜の合成とその構造・物性の系統的研究

本研究では、パルスレーザー堆積(PLD)法により、炭素系薄膜材料である炭窒化ホウ素および窒化炭素薄膜の合成を行い、その構造ならびに物性の系統的な解明を目的に研究を実施した。以下に、本研究の実績について概要を記す。炭窒化ホウ素薄膜(B-C-N)薄膜の合成と評価炭窒化ホウ素薄膜の合成は、ターゲットに窒化ホウ素(h-BN)、グラファイトの2つのターゲットを用い、窒素ラジカル照射下で行った。成膜中のラジカル源作動時の窒素ガス圧を変化させることにょりホウ素(B)、炭素(C)、窒素(N)の組成を連続的に制御した薄膜が得られた。得られた薄膜のX線光電子スペクトルおよび赤外吸収スペクトルによる解析より、薄膜は窒化ホウ素とグラファイトの単なる混合物ではなく、ホウ素(B)、炭素(C)、窒素(N)がそれぞれに結合を有しており、原子オーダーで混合した薄膜であることを明らかにした。また、炭化ホウ素(B_4C)をターゲットとして用い、窒素ラジカルビーム照射下での炭窒化ホウ素薄膜の合成も試み、同様にホウ素(B)、炭素(C)、窒素(N)がそれぞれに結合を有しており、原子オーダーで混合した薄膜を得ることができた。窒化炭素(CN_x)薄膜の合成と評価パルスレーザー堆積法による窒化炭素薄膜の合成はターゲット材料としてグラファイトを用い、窒素ガス雰囲気下あるいは窒素ラジカルビーム照射下で行った。成膜時の窒素ガス圧、および、ラジカル源作動条件を変えることに、より窒素含有量の異なる薄膜を得ることができた。薄膜構造の詳細な検討より、薄膜中の窒素原子の結合様式は主に窒素含有量に依存しており、窒素含有量の低い薄膜においては薄膜中の窒素原子はグラファイトの炭素に置換して存在することを明らかにした。また、薄膜中の窒素含有量の異なる薄膜を作製することにより薄膜の硬度、内部応力、電気伝導度、光学的バンドギャップが連続的に変化することを見出し、薄膜構造と物性との相関を明らかにした。本年度は、パルスレーザー堆積法により、ターゲット材料としてグラファイトを利用した窒化炭素薄膜の合成、ならびに、グラファイトと窒化ホウ素の混合ターゲットを利用した炭窒化ホウ素薄膜の合成を試み、そのプロセス条件と得られる薄膜の構造の関係を中心に検討を行い、以下の知見を得た。1、窒化炭素薄膜合成得られた薄膜の構成元素の結合状態について検討したところ、薄膜中の窒素原子はsp^2およびsp^3混成炭素に結合しているものの2種類存在していることが明らかとなった。また、プロセス条件を変化させ合成した薄膜についてその構造について検討したところ、窒素の結合状態はプロセス条件よりもむしろ窒素含有量に依存しており、窒素含有量の増加に伴いsp^3混成炭素に結合している窒素の割合が増加がすることが明らかとなった。製膜後、得られた薄膜に熱処理を施したところ、熱処理により窒素含有量の減少と共に薄膜のグラファイト化が見られ、sp^3混成炭素に結合している窒素原子が優先的に脱離し、sp^2混成炭素に結合している窒素原子は熱的に安定であることが分かった。2、炭窒化薄膜合成ターゲット中のグラファイト、窒化ホウ素の混合比により、薄膜中のホウ素、炭素、窒素の組成比を制御することが可能であった。赤外分光、ラマン散乱分光分析の結果、薄膜中には未反応の炭素、窒化ホウ素が存在していることが明らかとなったが、X線光電子分光分析による薄膜構成元素の状態分析の結果、B-C-N結合の生成が示唆され、薄膜中には、未反応の炭素(グラファイト)、窒化ホウ素と共に、ホウ素、炭素、窒素の各元素が原子レベルで混合し炭窒化ホウ素を生成している部分が存在することが明らかとなった。

薄膜構造の詳細な検討より、薄膜中の窒素原子の結合様式は主に窒素含有量に依存しており、窒素含有量の低い薄膜においては薄膜中の窒素原子はグラファイトの炭素に置換して存在することを明らかにした。また、薄膜中の窒素含有量の異なる薄膜を作製することにより薄膜の硬度、内部応力、電気伝導度、光学的バンドギャップが連続的に変化することを見出し、薄膜構造と物性との相関を明らかにした。
非英語圏の大学における講義の英語化の実施過程に関する国際比較研究

本研究の目的は、非英語圏の大学において「なぜ、何のために英語化をするのか」を歴史的・社会的・政策的背景に焦点を置きつつ、明確にしていくことである。本研究では、国際比較研究として、1非英語圏の高等教育における国際化(=英語化)政策と実施の背景を整理しつつ、2大学で提供する講義の英語化の実施過程(計画と実際など)を調査する。それにより、我が国を含む、非英語圏の大学における「英語化」の実態とその意義を明確化し、将来的には、高等教育の視点から多言語主義の重要性や「グローバル化・国際化(=英語覇権)」の実質的部分と偶像的部分の明確化に迫りたい。研究実施初年度である2018年度において、「大学の英語化」について歴史的・社会的背景の整理、国別高等教育統計データ、政策文書、ランキング結果/国際指標、関連の文献、先行研究・文献研究・データ収集/分析を計画していた。日本との国際比較調査対象国に挙げているオランダ、韓国、フランス、メキシコのうち、フランス、メキシコにてヒアリング調査と文献収集、本研究の今後の展開のためのネットワーキングを実施した。両国においては、既存の大学間協定関係と学術交流実績をもとにスムーズな調査活動が実現した。先行調査で推測されたように、両国のトップ大学における英語化への対応・意識には差異が存在することが確認でき、継続的な国際比較研究の重要性を支持する形となった。日本との国際比較調査対象国に挙げているオランダ、韓国、フランス、メキシコのうち、フランス(パリ第7大学、シアンスポ・リール)、メキシコ(メキシコ国立自治大学)にてヒアリング調査と文献収集、本研究の今後の展開のためのネットワーキングを実施した。2019年度においては、両国で得られた文献解釈・データ分析の深化に努めたい。それらの議論ならびに各段階における結果のアウトプットを積極的に実行し、並行して他の比較対象国の調査・分析を本格的に進め、最終年度に繋げたい。海外の調査先との調整の都合で、2019年度に予定していたフランス出張を2018年度に前倒しする必要が発生したため、その分の前倒し支払請求を行った。前倒し請求分は、2019年度の調査計画にて調整したい。
加齢黄斑変性における脈絡膜血管構築と紫外線・液性因子・動脈硬化の関連の研究

加齢黄斑変性は、高齢者の黄斑部に脈絡膜新生血管を生じる疾患で、本邦でも中途失明原因の上位を占めている。加齢黄斑変性に紫外線の影響があるかを調べるため、生涯に紫外線に曝露される量を顔面皮膚の皺量として定量化し、関連を評価したところ、少なくとも鹿児島県では紫外線曝露と加齢黄斑変性は関連があるかもしれないというデータが得られた。また、加齢黄斑変性のひとつのタイプであるポリープ状脈絡膜血管症の発症には脈絡膜の血管構築が関与している知見が得られた。さらに、この疾患の中には自然経過が良好な症例もあり、初診時の眼底所見と最初の2年間の視力経過が予後を予測する因子である可能性を見出した。また、網膜疾患と液性因子については、High Mobility Group Box Protein 1が、眼内の創傷治癒を誘導する網膜色素上皮の遊走に働く重要な伝達物質である可能性を見出した。
慢性咳嗽の病態における下気道炎症の関与

1.喘鳴を伴う典型的喘息、咳嗽のみを訴える咳喘息、および非喘息性慢性咳嗽症例において、気管支肺胞洗浄(BAL)所見、気管支生検所見、血清ECP値を検討した。その結果、1)典型的喘息及び咳喘息では、BAL液の好酸球比率、気管支組織の好酸球数が健常対照群に比し有意に高値であった(典型的喘息と咳喘息の間には有意差なし)。非喘息性慢性咳嗽では、好酸球の比率・数は少なく対照群と差がなかったが、BAL液、組織のリンパ球増多を認めた。2)気道の好酸球性炎症を反映するとされる血清ECP値は、典型的喘息、咳喘息では対照群に比し有意に高値であった(典型的喘息、咳喘息の間には有意差なし)。非喘息性慢性咳嗽では健常者と有意差を認めなかった。3)気管支基底膜の厚さは、典型的喘息、咳喘息、非喘息性慢性咳嗽のいずれにおいても対照群に比し有意に増加していた。以上より、咳喘息では典型的喘息と同等の好酸球性炎症を認めること、非喘息性慢性咳嗽においても気道炎症が存在するが好酸球の関与は否定的であること、が示された。2.症状により3群に分類(喘鳴のみ、喘鳴と咳嗽、咳嗽のみ)した喘息患者と、非喘息性慢性咳嗽患者でカプサイシン咳受容体感受性を検討した。その結果、1)咳受容体感受性は、非喘息性慢性咳嗽患者では健常対照者に比し有意に亢進していたが、喘息の3群と健常者の比較、喘息の3群間での比較では有意差を認めなかった。2)喘息患者および全症例での検討で、カプサイシン咳受容体感受性とメサコリン気道過敏性の間に有意な相関を認めなかった。以上より、非喘息性慢性咳嗽患者ではカプサイシン咳受容体感受性が亢進していること、喘息患者ではその亢進は認めずまた喘息患者における咳嗽症状の発現には咳受容体感受性の関与は否定的であること、カプサイシン咳受容体感受性とメサコリン気道過敏性は独立して存在すること、が示された。
神経線維腫症2型遺伝子産物(Merlin)の神経系腫瘍形成抑制機構の解析‥ Merlinに対する細胞内結合タンパク質の同定、及びその構造と相互作用機構の解析‥

神経線維腫症2型(NF2)は多発性頭蓋内良性腫瘍を伴うことで特徴づけられる遺伝疾患で、患者の予後は極めて悪いことで知られる。その原因遺伝子(NF2遺伝子)の欠失・変異は、非NF2患者における散発性の腫瘍でも高い頻度で起こっていることなどから、NF2遺伝子産物Merlinが細胞内で腫瘍抑制分子として機能していることが示唆される。Merlinが関わる細胞内でのシグナル伝達機構を明らかにすることを目的として、Merlinと会合する細胞内蛋白質の単離・同定を試み、これらの分子の相互作用解析を行った。大腸菌発現GST-merlin融合蛋白質固相化カラムを用い、牛脳可溶化物よりmerlinに特異的に結合する5種の蛋白質(p165,P145,P125,P85,P70)を検出した。これら蛋白質の単離・酵素消化・RP-HPLCの後、各ペプチドのアミノ酸配列を決定し、Data Baseによる解析を行ったところ、p125はpoly(ADP-ribose)polymerase(PARP)の部分配列と全て一致することが判明した。細胞可溶化タンパク質の抗PARP抗体による免疫沈降物中にmerlinが、又HA-merlinを過剰発現させたCOS細胞の抗HA抗体沈降物からPARPが検出され、細胞内でmerlinとPARPが相互に会合していることが確認された。更にmerlin及びPARP両分子の発現ベクターをVA13細胞の核内にmicroinjectionし、各分子の細胞内発現パターンを共焦点レーザー顕微鏡で観察したところ、merlinは細胞質全体に顆粒状に発現し、特に核周辺部でPARPと共存していることが判った。又、各種GST-merlin,-PARPフラグメントの結合実験から、PARPとNF2蛋白質の結合には、NF2分子の19から339番目のアミノ酸配列と、PARP分子の337から580番までの配列が重要であることがわかった。更に、PARPの酵素活性(poly ADP-ribosilation)はGST-merlin共存下で上昇し、PARPの活性化によりmerlinN末端部がpoly ADP-ribosylationされることが判明した。以上の結果からmerlinはその高変異部位を介してPARPやその他の蛋白質と相互作用することによって、お互いの活性を制御し、腫瘍抑制の細胞内シグナルに関わっている可能性が考えられた。