hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Gd中性子コンバータをドーピングした半導体熱中性子検出器

そこで、抵抗加熱よりも密着性の高い膜が得られると期待できるスパッタ法もしくはイオンプレーティング法による成膜を外部発注により検討している。上記理由でドーピングに関する実験が遅れたため、次年度に予定していた将来的な結晶成長でのドーピングに関する検討を前倒しして行った。【Gdドーピング】CdTe基板へのGdドーピングには、まずCdTe基板上に安定したGd薄膜を形成する必要がある。抵抗加熱法によるGd膜形成では、蒸着膜がCdTe基板から剥離して安定したGd膜を得ることができなかったので、外部委託により、密着性の高い手法を用いてCdTe基板上へのGd薄膜の形成を行う。Gd膜を外部委託することで、予定していたGd膜の成膜に関する評価項目を省き、ドーピング条件の検討に注力することができる。Gdドーピングは本研究において重要なパラメータであり、安定したGd膜が得られることは、再現性の高く、ドーピング条件の比較結果の妥当性も得られると期待できる。CdTe基板上に形成したGd膜はレーザーによる打ち込みでドーピングを行う。条件の異なるサンプルを作製し、ドーピングの中性子検出への影響評価を行うために、ドーピング層の物性評価と実際に素子を作製して特性評価を行う。特に中性子検出特性に影響の大きいγ線検出器としての特性評価を優先して行う。評価項目としては大学の装置を利用して行うことができる素子特性評価(I-V特性など)と物性評価(XRDなど)を中心に行う予定である。また、他の基板に対するドーピングも検討する予定であるが、CdTe基板を優先する。【素子化及び中性子検出評価】最終的にGdドーピングしたCdTe中性子検出器の作製を目指し、実際の素子化とその性能評価を行うと同時に、将来的な結晶成長によるドーピングを考えて、Gdの素子内での存在場所による影響を検討するために、Gd箔とCdTe検出器を用いて作製した素子による評価を行う。中性子検出測定のために予定していた加速器中性子ビーム源の使用は、先の震災の影響で困難であると予想されるため、名古屋大学での中性子源を用いての評価を検討する。前年度から繰り越す90万はGd薄膜の形成に一回30万円程かかるため、3回として計上する。さらにGd成膜の作製と評価に充てる予定であった予算、予定していた旅費の予算の一部をGd薄膜の形成に充てる。これは、安定したGd膜を用いることにより、本研究で重要となるGdドーピング条件の検討をより詳細に行うためである。これにより、ドーピング条件をより多く検討することができ、最終的な中性子検出器への応用に対しての基礎データ及びコンバータドーピングに対する知見を得ることができる。旅費は、国内発表と測定のための出張旅費とする。その他の資料収集などは申請書通りに使用する。
核内受容体クロストークによる脂質代謝メカニズムの解明

平成24年度までの研究により、肝臓内での、核内受容体ERとLXRのクロストークによる脂質合成制御機構を明らかにすることができた。ERはLXRと直接相互作用することでLXR標的配列に結合、転写コファクター群のリクルートを調節することによりLXRの転写活性化を制御することを示した。さらに、ERの従来の標的遺伝子の発現を変動させずにLXR転写活性化のみを制御する新規ERリガンドを同定することができた。マウスにおいて、ER-LXRクロストークは肝臓特異的に見られ、LXRによる肝臓の中性脂肪蓄積をERがリガンド依存的に抑制することを明らかにした。平成25年度は、前年度に新たに実施を開始させた項目である、ER-LXRクロストークの生体内作用についての解析を主に行った。高脂肪食負荷実験によりマウス肝臓内の脂質合成を促進させ、既存のERリガンド及び、新規ERリガンドの作用を検証した。高脂肪食に含まれる内因性コレステロール誘導体により肝臓内LXRは転写活性化し、下流の脂質合成遺伝子の発現を増加させ、脂肪肝へと変化させた。ERリガンドはこのLXRによる脂質蓄積作用を抑制することができた。そして、この作用を肝臓内ERが担っていることを、肝臓特異的ER欠損マウスを用いた実験により示すことができた。さらに、高脂肪食負荷した、野生型及び肝臓特異的ER欠損マウスの肝臓を用いた分子生物学手法を用いた実験を行った。その結果、高脂肪食負荷時においても、これまでに明らかにしたER-LXRクロストーク機構が働いていることを示した。本研究により、高脂肪食による脂肪肝の軽減にERリガンドが有効であることを示し、その分予機構を特定できたことは、新規ERリガンドによる脂肪肝治療薬としての開発に繋がると期待される。(抄録なし)平成23年度には核内受容体ER-LXRのタンパク質の解析を重点的に行った。また、ER-LXRクロストークにより制御可能な化合物の探索とその機能解析を行った。さらに研究実施計画には含まれていなかった個体の解析としてマウスを用いた実験を行い、野生型及び遺伝子欠損マウスを用いた脂質代謝及び分子解析の実験を行った。ER-LXRクロストークの共役転写因子としてco-activatorsのp300,SRC1を見出した。これらは既存の核内受容体の共役因子として知られているが、今回様々な共役因子を試した結果ER-LXRクロストークにも作用していることが明らかになった。ER-LXRクロストークの網羅的解析のためマウス肝臓を用いたmicroarrayの結果、特異的遺伝子にのみER-LXRクロストークが作用することが明らかになった。特異的な遺伝子に働くさらなる分子メカニズムの解析が今後の課題とされた。1)in vitroスクリーニング2)得られた化合物の評価In silicoでERに結合することが予測された511化合物を用いてスクリーニングを行い、ER-LXRクロストークにより制御される植物性化合物を同定することができた。この化合物をマウスに投与するとLXRによる脂質蓄積を抑制することが示された。化合物はER-LXRクロストーク機構を介してマウス肝臓での脂質代謝を制御していることを示すことができた。平成24年度はER-LXRクロストークのより詳細な分子機構の解析とともに、生体内での生理作用についてマウス個体を用いた解析を進めた。ER-LXRクロストーク以外の核内受容体問クロストークを探索するため、LXR.と結合する核内受容体を免疫沈降法により検討した。その結果、ヘテロダイマーを形成するRXRと一部の核内受容体との結合を確認することができた。また、ERはLXRには結合するが、RXRとは結合しないことがin vitro binding gassayにより示された。従って核内受容体間の結合は一部の受容体でのみ特異的なアミノ酸や構造を認識し結合することで互いの生理作用に影響を及ぼしていることが示唆された。ER-LXRクロストークはマウス肝臓内で見られ、LXRによる肝臓の中性脂肪蓄積をERがリガンド依存的に抑制することができる。そこで代謝に関わる他の臓器でのER-LXRクロストークについても検討を行った。その結果、脂肪組織、筋組織、およびマクロファージにおけるER-LXRクロストークは見られなかった。このことからER-LXRクロストークは肝臓特異的なものであることが示唆された。さらに、肝臓特異的ER欠損マウスを作製し解析を行った結果、肝臓特異的ER欠損マウスにおいてはERリガンド依存的なLXR抑制作用が見られなかった。このことから、肝臓中ERはLXRと直接結合複合体を形成し、LXRの転写活性化および脂質蓄積を抑制していることを明らかにすることができた。平成23年度に同定した新規ERリガンドについても肝臓特異的ER-LXRクロストーク機構によりLXR転写活性化及び脂質蓄積作用を抑制していることを示すことができた。新規ERリガンドはER作用を示さないため、乳癌や子宮癌といった副作用を示さないことが予測されている。さらに、肝臓特異的に脂質蓄積を抑制できるということから脂質代謝疾患治療薬、特に脂肪肝治療薬としての可能性を見出すことができた。今後は肝臓特異的ER-LXRクロストークの生理的意義を検証するとともに新規ERリガンドの作用機序や有用性についての研究を発展させる必要性が挙げられる。

ERはLXRと直接相互作用することでLXR標的配列に結合、転写コファクター群のリクルートを調節することによりLXRの転写活性化を制御することを示した。さらに、ERの従来の標的遺伝子の発現を変動させずにLXR転写活性化のみを制御する新規ERリガンドを同定することができた。マウスにおいて、ER-LXRクロストークは肝臓特異的に見られ、LXRによる肝臓の中性脂肪蓄積をERがリガンド依存的に抑制することを明らかにした。平成25年度は、前年度に新たに実施を開始させた項目である、ER-LXRクロストークの生体内作用についての解析を主に行った。高脂肪食負荷実験によりマウス肝臓内の脂質合成を促進させ、既存のERリガンド及び、新規ERリガンドの作用を検証した。高脂肪食に含まれる内因性コレステロール誘導体により肝臓内LXRは転写活性化し、下流の脂質合成遺伝子の発現を増加させ、脂肪肝へと変化させた。ERリガンドはこのLXRによる脂質蓄積作用を抑制することができた。そして、この作用を肝臓内ERが担っていることを、肝臓特異的ER欠損マウスを用いた実験により示すことができた。さらに、高脂肪食負荷した、野生型及び肝臓特異的ER欠損マウスの肝臓を用いた分子生物学手法を用いた実験を行った。その結果、高脂肪食負荷時においても、これまでに明らかにしたER-LXRクロストーク機構が働いていることを示した。本研究により、高脂肪食による脂肪肝の軽減にERリガンドが有効であることを示し、その分予機構を特定できたことは、新規ERリガンドによる脂肪肝治療薬としての開発に繋がると期待される。核内受容体クロストークによる脂質代謝メカニズムを解明するためにマウス肝臓を用いた分子解析を行った点、さらに遺伝子欠損マウスを用いてメカニズムを解析した点が評価できると考えられる。分子メカニズムは試験管内や細胞株レベルでの解析が多い中、個体を用いて解析することにより生理的意義とも結びつけると考えられる。昨年度までに明らかにした核内受容体ER-LXRクロストークの分子基盤をもとにマウス個体を用いた解析が順調に進んでいることが挙げられる。全身ER欠損マウスのみならず、肝臓特異的ER欠損マウスの作成、解析まで研究が発展し、組織特異的制御を明らかにすることができた。本研究は予定されている3年間の研究推進期間中で順調に研究が進んでいる。次年度の計画は当初の予定通り(1)ER-LXRクロストーク分子機構の解析の持続及び、(2)ER-LXRクロストークによる新規化合物の機能解析を進める。ER-LXRクロストークが特殊な遺伝子に限られていることが明らかになったため、他の遺伝子との差別化メカニズムについての研究が必要とされる。新規化合物に関しては個体までの評価がある程度進んでいるが、やはり遺伝子間の差別化があるためメカニズム研究を進めていく必要がある。今年度までに、予定していた3年間の計画をおおむね推進することができた。その内容としては、肝臓特異的ER-LXRクロストークの分子機構と脂質蓄積に及ぼす影響の解明、及び新規ERリガンドによる肝臓脂質蓄積の緩和作用についての機序解析が挙げられる。
ニューロイメージングからみたマーモセットが示す親和的社会行動の分子神経基盤

本研究の目的は、ヒトと進化的に近縁でかつ類似の社会構造をもつ非ヒト霊長類であるマーモセットの示す親和的社会行動の分子神経基盤を明らかにすることである。そのためにマーモセットの示す親和的な社会行動の客観的評価を行い、親和的社会行動に関連する脳の大域的特徴を機能的ネットワークとして抽出する脳機能イメージング技術基盤を確立する。I.親和的社会行動の評価親和的社会行動の客観的評価のために構築したテレメトリーシステムを用いた血圧変動に関するデータ解析を行った。また、社会性オペラント課題を実施するためにTWINケージを用いてタッチスクリーンおよび液体報酬による反応課題訓練を行った。II.脳機能イメージングマーモセット高解像度MRI脳画像(解剖画像、安静時機能画像)について、ヒト用脳画像処理パイプラインに準じた脳画像処理パイプラインの構築を進め、パイプラインを利用したドーパミン、セロトニン神経系の選択的トレーサーを用いたPET脳画像の皮質マッピングを実施した。新規PETトレーサーであるオキシトシン受容体選択的PETトレーサーの開発・評価を行い、当該PETトレーサーによるマーモセット脳PET画像を取得した。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。マーモセットの示す親和的な社会行動の客観的評価を行い、親和的社会行動に関連する脳の大域的特徴を機能的ネットワークとして抽出する脳機能イメージング技術基盤を確立するために、以下の項目で実験を実施した。I.親和的社会行動の評価独居、知り合い個体との対面、見知らぬ個体との対面など、異なる社会的文脈の中で表現される自発行動および心血管系反応についてビデオ録画およびテレメトリーシステムを用いた血圧変動測定を実施し、それぞれに対して社会的文脈が及ぼす影響について解析を行った。また、向社会性オペラント課題を実施するためのTWINケージを購入し、課題行動実験用モニターシステムを構築した。II.脳機能イメージング行動評価を行った個体を用いた脳機能イメージングを行うため、ドーパミン、セロトニン神経系の選択的PETトレーサーを用いた覚醒下PET撮像、MRI撮像では軽度麻酔コントロール下におけるT1、T2、拡散強調画像、安静時機能的MRI画像を得るための撮像技術および解析技術の向上を進めた。親和的社会行動のビデオ解析およびテレメトリーシステムの血圧変動の解析を行ったものの個体差が大きく一定の結果を得るためにはより多くのサンプルが必要であることが判明した。TWINケージを購入したものの、実験環境の整備に手間取った。脳機能イメージングの撮像技術および解析技術の向上については予定通り進展している。親和的社会行動のビデオ解析およびテレメトリーシステムの血圧変動の解析は引き続き進め、TWINケージを用いたオペラント課題評価による効率的な行動解析方法を開発していく予定である。行動評価と並行して、実験個体の脳機能イメージングの撮像を開始する。
直線偏光ガンマ線による重水素の光核分解

本研究は、ビッグバン初期宇宙における始原的重水素合成に関するものであり、特に、これまで正確な実験情報がない、n+p系での捕獲断面積のM1成分とE1成分の絶対値を、逆反応である重陽子の光分解反応を利用して、分離測定することに特徴がある。そのため、産業技術総合研究所で生成されるレーザー逆コンプトンガンマ線の直線偏光性を利用して、放出される中性子の等方(M1成分)、非等方(E1成分)性を測定する。このガンマ線は、レーザーと電子の逆コンプトン散乱によってレーザーの直線偏光性が保たれるため、ほぼ完全偏光しており、ガンマ線の偏光度に付随する実験的不定性は生じない。一方、中性子の等方・非等方性測定の不定性は、検出器の立体角に依存する。ビッグバン重水素合成が有効におこるエネルギー領域は、光核反応では重陽子のしきい値エネルギー(2.225MeV)から500keV以内であり、光核反応断面積は1mb程度以下である。このように小さな反応断面積に対する、放出中性子の等方・非等方性の精度良い測定には、大きな困難が伴う直線偏光したレーザー光と電子ビームの逆コンプトン散乱による直線偏光したガンマ線源を用い、このγ線を用い重水素の閾値近傍での光核分解反応へのE1反応と、M1反応の寄与を精密に測定する。逆コンプトンγ線の発生には、産業技術総合研究所電子蓄積リング「テラス」の電子ビームとNd: YV04レーザーを用いる。電子ビームのエネルギーは可変で、電子ビームのエネルギーにより得られるγ線のエネルギーを調整する。ターゲットには重水素を組成とする液体シンチレータを用い、生じた中性子はポリエチレン減速材と3He比例計数管からなる検出器で測定する。E1とM1の反応断面積の比はγ線の偏光方向に平行な方向に散乱される中性子と垂直な方向に散乱される中性子の比から求める。入射レーザー光が100%偏光していると、逆コンプトン散乱で生じたγ線はその最大エネルギーでは100%偏光しているという著しい特徴をもち、偏光したγ線が必要とされる実験に最適な光源といえる。3年度の計画で、中性子測定装置を設計し、製作し、標準中性子線源を用いて測定効率を決定した。偏光したγ線を用いた重水素光核分解の実験を行い、E1とM1の反応断面積の比をEγ=2.5MeVと3.0MeVで測定した。得られた結果は現在のところ統計精度が十分ではないが理論の予想する値と矛盾のない結果を得た。1mb程度の小さな反応断面積の測定においてもE1、M1反応の比を精度よく測定できることを示した。重陽子は、温度10^9K程度のビッグバン初期宇宙で陽子と中性子から合成されるもっとも簡単な2核子系原子核である。

この初期宇宙温度に対応するエネルギーでの重陽子合成反応では、陽子と中性子が軌道角運動量0と1の衝突を起こし、重陽子の基底状態にそれぞれM1およびE1遷移する。これまで、このエネルギー領域で、反応断面積の絶対値測定において2成分分離に成功した例はない。本研究では、産業技術総合研究所で生成されるレーザー逆コンプトンガンマ線を用いて重陽子の光核分解反応を誘起し、中性子の角度分布を測定することによって、2成分の絶対値を決定する。得られる光核反応断面積は、相反定理によって逆反応の合成反応断面積に変換される。3年計画の初年度にあたって本研究のために、次のことを行なった。(1)新レーザー(LD励起固体レーザー)の導入とレーザー逆コンプトンガンマ線の生成(2)低エネルギー領域の測定に使用する中性子検出器の設計(3)高エネルギー領域の測定に使用する液体シンチレーション検出器の固有検出効率測定新レーザーは20kHsで動作させ、毎秒4×10^4個のレーザー逆コンプトンガンマ線を生成することに成功している。低エネルギー領域で使用する中性子検出器は、ポリエチレン体系中にヘリウム3比例計数管を埋め込んだ遅い応答の検出器であり、EastとWaltonの設計になるものを基準としている。モンテカルロ計算により、9.9気圧、直径1.5インチ、有感長8インチのヘリウム3管を5本配置する設計を行なった。高エネルギー領域で使用する速い応答の液体シンチレーション検出器は、産業技術総合研究所ペレトロン加速器からの陽子ビームを使って、中性子エネルギー565keV,5MeVで検出器の固有検出効率を測定する(2005年3月)。本研究で目的とする、重水素の光核分解の測定を行うため、以下の三種類の検出器を準備した。1)重水素化液体シンチレータ重水素光核分解反応のターゲットとして重水素化液体シンチレータ(D_6H_6)をアクティブターゲットとして用い以下に示す中性子検出器と同時計測をおこなう。これにより反応断面積が急激に小さくなる反応閾値近傍での光核分解反応からの中性子とバックグラウンドのS/N比の改善をおこなう。2)ロングカウンターロングカウンターはポリエチレン減速材と^3He比例計数管からなる。このカウンターは低い中性子エネルギー(約0.02MeV)から高いエネルギー(約5MeV)の広い範囲で中性子検出効率をほぼ一定に設計することができるという特徴をもつ。中性子輸送シミュレーションコードMCNPを用いエネルギーに依存しない平坦な検出効率を持つよう綿密な設計を行った。また検出器間の散乱によるバックグラウンドの算定、M1光吸収、E1光吸収の分離の分解能の評価をおこなった。これらのシミュレーション計算に基づき、4台の検出器を完成させ、中性子線源を用い性能評価を行った。18年度は、産業技術総合研所においてより正確に構成された中性子線源をもちい精度の高い校正をおこない、本実験をおこなう予定である。3)液体シンチレータより高い中性子のエネルギー領域(5MeV以上)では、液体シンチレータ(C_6H_6)を用いる。1)のアクティブターゲットとともに同時計測を行い中性子飛行時間を測定し中性子を弁別する。これらの結果から、18年度に予定されている本実験を遂行するに十分な性能があることがわかった。平成18年度は中性子検出器を完成さ直線偏光した逆コンプトンγ線を用い実験を行った。
履歴ダンパーを含む鉄骨造建物における層への消費エネルギー分配特性

本研究では、履歴ダンパーを含む鉄骨造建物の耐震設計法の確立をめざすことを命題に、以下の研究課題を設定した。(1)低降伏点鋼からなる履歴ダンパーの復元力特性の定量化とモデル化(2)せん断パネル履歴ダンパーを含む鉄骨骨組要素の動的応答実験(3)履歴ダンパーを含む多層鉄骨造骨組における、各層ダンパーに要求される消費エネルギーと最大層間変形予測主な知見は以下の通りである。(1)低降伏点鋼がもつ特徴である繰り返し載荷に伴う健著な歪硬化を直接反映できる履歴モデルを構築した。またモデルに与えるべき変数を組織的に同定する手順も考案した(2)履歴ダンパーの履歴性状は動的載荷によって変化し、それは主として耐力上昇として評価できることを明かにした。(3)高さ方向に対する履歴ダンパーの耐力・剛性分布と主骨組の耐力・剛性分布が与えられたとき、各層ダンパーに要求される消費エネルギーと最大層間変形がどのように変動するかを一連の数値解析から検討し、以下の知見を得た。(a)各層ダンパーが一様にエネルギーを消費し、またその結果として最大層間変形が全層にわたって一様になるための最も支配的な条件は、主骨組が有する耐力であり、主骨組が弾性に留まっている限り、これら一様性は確保できる。(b)主骨組が降伏すると、降伏層の剛性が激減するので、その層への変形集中が助長される。(c)(b)の所見は、履歴ダンパーの消費エネルギーや最大変形の層分布の一様性は、入力が大きいほど損なわれることを意味する。本研究は、このような履歴ダンパーを含む鉄骨造建物の耐震設計法の確立をめざすことを命題に、以下の四ステップからなる研究課題を設定する。(1)非定常履歴を受けるせん断パネルダンパーの復元力特性モデル化(2)せん断パネル履歴ダンパーを含む鉄骨骨組要素の動的応答実験(3)せん断パネル履歴ダンパーを含む鉄骨造骨組に対するリアルタイムオンライン応答実験(4)履歴ダンパーを含む鉄骨造骨組における各層ダンパーへの要求消費エネルギーと最大層間変形予測手順の構築。このうち平成10年度では、(1)、と(2)を実施し、以下の成果を得た。(1)既に提案した、「骨格曲線と履歴曲線の二つを基本に、両曲線の推移を移動硬化と等方硬化の線形結合として表現したせん断パネルダンパー用非定常履歴特性復元力モデル」に、ひずみ速度に応じて骨格・履歴曲線を更新する仕組みを組み込むことによって、ひずみ速度の影響をも考慮できる復元力モデルを考案した。(2) (1)で構築した復元力モデルの精度、有効性、その限界を明らかにするために、せん断パネル履歴ダンパーが組み込まれた鉄骨骨組要素を対象に、一連の繰り返し実験を実施した。(1)低降状点鋼からなる履歴ダンパーの復元力特性の定量化とモデル化(2)せん断パネル履歴ダンパーを含む鉄骨骨組要素の動的応答実験(3)履歴ダンパーを含む多層鉄骨造骨組における、各層ダンパーに要求される消費エネルギーと最大層間変形予測このうち最終年度である平成11年度では(3)を実施し以下の成果を得た。高さ方向に対する、履歴ダンパーの耐力・剛性分布と主骨組の耐力・剛性分布が与えられたとき、各層ダンパーに要求される消費エネルギーと最大層間変形がどのように変動するかを一連の数値解析から検討し、以下の知見を得た。

(1)各層ダンパーが一様にエネルギーを消費し、またその結果として最大層間変形が全層にわたって一様になるための最も支配的な条件は、主骨組が有する耐力であり、主骨組が弾性に留まっている限り、これら一様性は確保できる。(2)主骨組が降状すると、降伏層の剛性が激減するので、その層への変形集中が助長される。(3)(2)の所見は、履歴ダンパーの消費エネルギーや最大変形の層分布の一様性は、入力が大きいほど損なわれることを意味する。
発達障害のある子どもを含めすべての子どもを援助するチーム学校の校内委員会

現在、小・中学校、高等学校ではほぼすべての学校で校内委員会が設置がされている。また校内にはスクールカウンセラーやスクールソーシャルワーカーなどの教師と異なる専門性のある者の配置も進んでいる。しかしその運用は、学校の独自性に任されている面も多く、校内委員会や専門家の活用について検討し、その質を一層充実させることが、学校全体で取り組む発達障害の子どもへの支援にチーム学校として取り組むことにつながるのではないかと考えられる。そこで校内委員会の機能について検討し、発達障害がある子どもへの支援を学校全体への取組へとつながる効果的な方法について提案したい。
高圧下における強磁性超伝導と価数ゆらぎ効果の研究

強磁性体UIrにおいて,高圧下で2つの構造相転移が存在することを発見し,高圧相IIIにおいて強磁性臨界点および超伝導が誘起されることを明らかにした.III相は低温で不安定で,超伝導によるマイスナー効果が小さい原因と考えられる.重い電子系超伝導体CeCu_2Si_2において,転移温度の増大にともなうホール効果の異常を発見した.Ceイオンの価数転移による電荷ゆらぎに起因する可能性があり,超伝導機構に関連していると考えられる強磁性体UIrにおいて,高圧下で2つの構造相転移が存在することを発見し,高圧相IIIにおいて強磁性臨界点および超伝導が誘起されることを明らかにした.III相は低温で不安定で,超伝導によるマイスナー効果が小さい原因と考えられる.重い電子系超伝導体CeCu_2Si_2において,転移温度の増大にともなうホール効果の異常を発見した.Ceイオンの価数転移による電荷ゆらぎに起因する可能性があり,超伝導機構に関連していると考えられる1.強磁性超伝導の研究強磁性体U_3P_4において高圧下電気抵抗および交流帯磁率測定により,強磁性量子臨界点の誘起に成功し,圧力-温度相図を決定した.臨界点(4.2GPa)近傍で,強磁性ゆらぎによるものと考えられる残留抵抗の急激な増大を発見した.強磁性体CeTiGe_3の強磁性量子臨界点の誘起に成功し,圧力-温度相図を決定した.臨界点が7GPaと圧力が高いため静水圧性が悪く,強磁性ゆらぎ効果を研究するのは困難である.2.価数ゆらぎ効果の研究cecu_2si_2において,超伝導消失までの高圧下Cu-NQR測定に成功した.NQR周波数の圧力依存性から,Tcが増大する4GPa近傍で期待される直線的な関係からのわずかなずれが観測された.常伝導状態の1/T_1Tはこの圧力領域で著しく減少し,磁気ゆらぎが抑制されていることがわかった.これらのことから,Ceの価数転移が起こっている可能性が考えられる.価数転移の可能性を直接的に検証するため,CeCu_2Si_2の高圧低温下XAFS測定をSPring-8で行ったが,実験条件が難しく,有意な結果を得ることができなかった.今後も継続して検討する必要がある.超伝導体Cd_2Re_2O_7において,詳細な圧力-温度相図の決定を行った.常圧では,この物質は反転対称性を失う構造相転移が存在し,電荷ゆらぎが誘起される可能性がある.また,高圧下で反転対称性が復活することが知られており,反転対称性の有無と超伝導の関連を調べた.これまで見出されていない2つの圧力誘起相を発見したが,超伝導転移温度に大きな変化は見られなかった.価数ゆらぎにより超伝導転移温度T_cが増大している可能性を追求するため,昨年度は多結晶試料のホール効果測定を行った.ホール係数の温度変化はf電子系でしばしば観測されるいわゆる「異常ホール効果」で説明できるが,T_cが増大している圧力近傍では低温部で異なる振舞いを示す.価数ゆらぎによる異常である可能性があるが,今後単結晶試料の測定により通常の「異常ホール効果」を評価する必要がある.また,ひずみゲージを用いた熱膨張測定を開発し,常温における圧力変化の測定に成功した.今後,温度変化の測定を開発し,CeCu_2Si_2の測定を行う予定である.2. U_3P_4における強磁性ゆらぎ効果の研究強磁性が消滅する圧力(4.2GPa)近傍での磁気抵抗測定を行った結果,臨界圧力以上でメタ磁性に対応すると思われる電気抵抗の異常が観測された.帯磁率の温度変化ではこれに対応するブロードなピークが観測されないため,強磁性-非磁性転移が一次転移か二次転移かを決定するためには,より詳細な磁気測定が必要である.さらにP-NMRによる内部磁場の温度変化の測定を行った.内部磁場によるシフトが小さいため,ゼロ磁場NMRによる臨界圧力近傍での強磁性ゆらぎの研究は困難であることがわかった.今後,低磁場でのNMR測定を検討する必要がある.3. SmOs_4Sb_<12>における高圧下比熱測定SmOs_4Sb_<12>ではSmイオンの価数が温度変化を示すことが知られており,磁場に鈍感な重い電子状態との関連が注目される.また,高圧下では強磁性転移温度が上昇するが,ordered momentは減少し,単純な強磁性ではないことが指摘されている.これらの興味深い現象を理解するために,高圧下での比熱測定を行った.転移による比熱異常は増大することがわかったが,C/Tの評価には至っていない.本研究ではf電子系化合物の圧力誘起量子相転移,特に価数ゆらぎ効果と強磁性超伝導の研究を行った。1.CeCu_2Si_2の高圧下におけるTc増大の機構解明

価数ゆらぎにより超伝導転移温度Tcが増大している可能性を追求するため,単結晶試料を用いたホール効果の測定を行った.3.5GPaまでの実験に成功し,Tcが上昇し始める3.0GPa以上で,「異常ホール効果」で説明できないホール効果の増大が低温で観測された.Tcが最大となるのは4.0GPaであり,より高圧までの実験が急がれるとともに,このホール効果増大の機構解明が必要である.2.SmOs_4Sb_<12>における高圧下秩序状態の解明SmOs_4Sb_<12>ではSmイオンの価数が温度変化を示すことが知られており,磁場に鈍感な重い電子状態との関連が注目されている.高圧下での秩序状態を解明するために,交流帯磁率測定および比熱測定を行った,その結果、両測定で強磁性転移温度の上昇が観測されたが,転移点での交流帯磁率のピークは著しく減少し,一方比熱異常は著しく増大することがわかった.この結果から,高圧下の秩序状態は単純な強磁性秩序ではなく,多重極秩序である可能性が示唆される.3.UIrにおける圧力-温度相図の再考強磁性体UIrでは3つの強磁性相FM1-3が存在し,FM3-非磁性転移圧力近傍で超伝導が出現する.これまでの研究で,圧力誘起構造相転移が存在する可能性が指摘されていたため,室温でのひずみと電気抵抗の圧力変化により検証した.その結果,3GPa以下で2つの一次相転移を発見し,3つの相I-IIIが存在することがわかった,III相はFM3と超伝導を示す構造相であるが,静水圧性の良い条件下では低温で不安定でII相に転移することがわかった.超伝導転移にともなうマイスナー効果がわずかしか観測されないことは,この事実に起因するものと考えている.
看護ケアに繋がるリンパ浮腫と創傷，蜂蜜と熱傷，エストロゲンと創傷の動物での研究

1.鼡径リンパ節を切除してマウスの後肢に浮腫を作製し,浮腫部位に皮膚創傷を作製した.浮腫が継続しなかったために,創傷の治癒にリンパ浮腫が影響するかは不明であった.2.蜂蜜のマウスのIII度熱傷治癒への効果はほとんど見られなかった.3.女性ホルモンのエストロゲンは高齢,栄養不良のマウス皮膚創傷治癒への効果がみられた.4.アルゴンガスに高電圧をかけて発生させるプラズマはマウス皮膚創傷治癒を早める可能性があることが判明した.研究目的:1)リンパ管浮腫と創傷の研究,2)蜂蜜と創傷・熱傷の研究,3)エストロゲンと卵巣摘出マウスと低栄養の創傷の研究,4)その他実施内容:1)IMI赤外線観察システム装置が8月に購入できて,その後の半年で,ICG(インドシアニングリーン)を使用して,マウスのリンパ管,リンパ節の描写ができるようになった.足の皮下に注入したICGの観察により,足,膝窩リンパ節,坐骨リンパ節,腋窩リンパ節につながるリンパ管ルートが明らかになった.膝窩リンパ節,鼡径リンパ節への流れもあるが,人と異なり,前者が主な流れと考えられた.リンパ管の切断とリンパ節の切除で,足の皮下に投与したICGは腋窩リンパ節へ流れずに,後肢の皮下にうっ滞したので,リンパ浮腫を作製できる可能性が見えてきた.2)蜂蜜と創傷に関しては,皮膚創傷の上に蜂蜜とハイドロコロイド被覆材を貼付したところ,治癒の顕著な促進は見られなかったが,炎症期での創傷の縮小が著明であった.この結果は学会発表を行い,論文執筆中である.蜂蜜と火傷の炎症期の効果に関しては,炎症期の火傷に蜂蜜を塗布したが,炎症の抑制は見られなかった.論文として発表した.3)エストロゲンと卵巣摘出マウスの創傷に関しては,8週齢,20週齢,40週齢で調べたところ,エストロゲンの効果は高年齢になるほど顕著であることが判明した.高齢で閉経した女性への効果が示唆された.3本の論文として投稿し,1本は採択された.エストロゲンと低栄養で卵巣摘出したマウスの皮膚創傷に関しては,炎症期の創には著明な治癒効果はなかったが,その後に創の縮小が著明に起こったので,低栄養でもエストロゲン投与による創傷治癒効果が見られることが示された.さらに分析を進めている.4)その他として,プラズマの皮膚創傷への効果を検討し,効果のあることを論文として発表した.研究目的:1)エストロゲンと創傷治癒,2)リンパ浮腫と創傷治癒,3)蜂蜜と熱傷,追加として4)常温プラズマと創傷治癒,5)蜂蜜シートの創傷治癒効果,6)筋注部位を簡便に決定できる器具の有効性を見た.実施内容:1)8週齢,16週齢,36週齢のメスマウスの卵巣を摘出後4週間目に,皮膚全層欠損創を作製して,毎日エストロゲンを塗布して,創傷治癒過程を観察した.効果は年齢が高いほどエストロゲンの創傷治癒効果がみられた.3本の論文として発表した.さらに,8週齢メスマウスを低タンパク質飼料で飼育して,4週間後に創を作製して,エストロゲンを毎日塗布して,治癒を観察した.エストロゲン塗布で2型マクロファージが増加したが,治癒は促通しなかった.論文として発表した.2)鼡径部のリンパ節を郭清(リンパ管切断を伴う)すると,一過性に下肢に浮腫が出現したが,数日で消失した.下肢からのリンパはリンパ節郭清部位で切断したリンパ管からもれて,対面の切断したリンパ管に流入して行くことが判明した.下肢で作製した創傷治癒は遅延しなかった.3)蜂蜜の熱傷への研究は今回は行わなかった,代わりに,5)蜂蜜を含有したシートの創傷治癒への効果を見た.シートの問題なのか創傷の治癒は遅延して,蜂蜜シートの効果は無かった.現在論文の作製を進めている.4)常温プラズマを水で覆った創傷に照射して,治癒効果を観察した.創傷治癒はやや促通した.アルゴン流で創を乾燥させないための,水で創を覆うという斬新なアイデアでの研究であり,論文として発表した.6)三角筋に筋注する適切な部位を簡単に決定できる器具を使用して,その有効性を検討した.有効であることが判明し,論文として発表した.研究目的:1)エストロゲンと創傷治癒,2)リンパ浮腫と創傷治癒,3)蜂蜜と熱傷,追加として4)常温プラズマと創傷治癒,5)肥満した培養脂肪細胞の産生物質の創傷治癒への影響,6)筋注位置を決定器具の有効性を見た.実施内容:1)エストロゲンを直接に創傷に塗布することを行った.正常な皮膚への塗布よりも創傷治癒が促進することが判明し,炎症細胞の数の減少も見られ,エストロゲンの創傷への直接塗布が人の創傷でも有効かどうかを検討していく研究へと発展している.2)リンパ節郭清後にその遠位に出現したリンパ浮腫は数日で減少し,近位のリンパ管が描写されることはほぼ間違いないことが判明し,リンパ浮腫があってもリンパを皮下を通してリンパ管に導くことでリンパ浮腫を軽減できることを示し,人でのリンパドレナージの有効性を明らかにした.

3)蜂蜜の熱傷への研究は今回も行わなかった,代わりに,甘露蜂蜜の皮膚創傷への塗布による治癒効果を検討したが,促進効果はあまりないことが判明した.4)創傷部を水で覆い常温プラズマを照射すると創傷治癒が促進することが判明し,論文として採択された.5)肥満が創傷に及ぼす影響を検討するために,脂肪細胞を培養して肥大した脂肪細胞の産生産物の何が創傷治癒(ケラチノサイトの増殖を見る)に影響するのかを検討し始めたが,現在も進行中の段階である.6)器具は人により使用感は異なるが,器具を使用することで,一定の筋注部位を特定できることが分かり,器具の使用は安全な筋注に有効であることが分かり,論文として発表した.1.鼡径リンパ節を切除してマウスの後肢に浮腫を作製し,浮腫部位に皮膚創傷を作製した.浮腫が継続しなかったために,創傷の治癒にリンパ浮腫が影響するかは不明であった.2.蜂蜜のマウスのIII度熱傷治癒への効果はほとんど見られなかった.3.女性ホルモンのエストロゲンは高齢,栄養不良のマウス皮膚創傷治癒への効果がみられた.4.アルゴンガスに高電圧をかけて発生させるプラズマはマウス皮膚創傷治癒を早める可能性があることが判明した.(1から6の番号は上記の研究実績の概要に使用したものである)3)の蜂蜜と熱傷に関する研究は,進んでいないが,他の研究,追加研究は順調に進んでいると評価する.理由:1)のエストロゲンの創傷治癒への効果は,異なる週齢での実験ができ,論文として発表できている.さらには,低タンパク質の飼料で飼育して,低栄養の状態(人では寝たきり老人が相当する可能性が高い)でのエストロゲンの効果が実験でき,論文として発表できたのは,予定より1年早かったので,順調である.2)のリンパ浮腫と創傷治癒は,マウスの観察匹数が少ないので,平成27年度にさらに研究を進める.リンパ節郭清でもリンパ浮腫ができにくい理由がほぼ分かったので,順調に研究は進んでいる.追加の4)常温プラズマの創傷治癒効果は論文として発表できた,5)蜂蜜シートと創傷治癒も結果が得られ,論文を書くのみである,6)筋注部位の簡易決定器具は役立つことを示した論文を発表できた.以上が研究がほぼ順調に進んでいるとする評価の理由である.27年度が最終年度であるため、記入しない。皮膚創傷治癒(1-6の番号は研究実績の番号に対応する)1)のエストロゲンと創傷治癒に関しては,ペレット状のエストロゲンを皮下に放置,または,皮膚に毎日塗布するかを比較検討し,同時に,100週齢前後の超高齢メスマウスの皮膚創傷へのエストロゲンの効果を検討する.2)リンパ浮腫と創傷治癒に関しては,マウスの匹数を増やして検討する.3)蜂蜜と熱傷に関しては,低温熱傷のマウスモデルを作製することを主にする.4)常温プラズマと創傷に関しては,理工研究域の教員と共同で,プラズマの照射部位や強さを変化させて,創傷治癒に最適な条件を探索していく.5)蜂蜜シートでは無く,異なって蜂蜜の創傷効果を検討する予定でいる.6)筋注部位の決定器具を実際に生体で用いての研究を行う予定である.追加として7)肥満と創傷の関係を研究する.肥満させたマウスでの創傷治癒過程を観察し,同時に,脂肪細胞を培養して,その培養液が創傷治癒(培養の角化細胞を用いる)におよぼす影響を検討する.1)リンパ管切断,リンパ節切除の方法がほぼ確立し,リンパ浮腫またはリンパうっ滞の状態をマウスで作製できる見通しがついたので,26年度からのリンパ浮腫と創傷治癒の関係を調べられるようになった.学会発表と論文発表はまだである.2)創傷に蜂蜜とハイドロコロイド被覆材の併用することで,炎症期での効果が分かり,学会発表を行い,論文を執筆中である.
地下生活への適応度合いによる視物質遺伝子の適応進化に関する研究

本研究においては、地下への適応度が異なるモグラ科の視物質遺伝子の解析を行った。地下生活を行うコウベモグラと半地下生活を行うヒミズのオプシン遺伝子を同定した結果、オプシン遺伝子のエクソン領域内は高度に保存されている事が明らかになった。自然選択の検出を試みたところ、負の自然選択を検出した。以上の結果から、地下生活を行うモグラ科のオプシン遺伝子にはなんらかの機能的な役割があることが示唆された。生物は異なる光の波長を感じる視細胞によって色覚を有している。視細胞には光を感じる視物質が存在し、視物質はオプシンとレチナールによって構成されている。光のない環境で生活する哺乳類の光受容感覚器官は、一般的には形態学的に退化していくことが知られているが、近年になり盲目であると考えられてきた哺乳類の光受容感覚器官が、なんらかの機能を果たしている分子生物学的な証拠が明らかとなってきた。しかしながら、オプシン遺伝子が解析された哺乳類の種数は、まだ多くはなく、地下適応とオプシン遺伝子の進化の因果関係は不明なままである。そこで本研究においては、地下への適応度が異なるモグラ科のヒミズおよびコウベモグラの視物質遺伝子を調べることによって、徐々に地下生活に適応してきた哺乳類の視物質遺伝子の適応進化の過程を明らかにすることを目的としている。平成19年度は当初の計画通りに進行し、1)モグラ科の分子系統解析、2)ヒミズおよびコウベモグラのサンプル収集、3)コウベモグラのSWS-1オプシン遺伝子の解析、を行った。その結果、新たに入手したベトナム産のモグラ類を用いてモグラ科の分子系統解析を行うことによって、本研究のバックグラウンドデータとなる地下適応の歴史について、より詳細な分子系統樹を構築することが可能になった。さらに、コウベモグラのSWS-1オプシン遺伝子は、DNAレベルにおける解析の得られた結果内においては、ストップコドン等は発見されなかった。来年度以降に、本年度のフィールドワークによって収集したサンプルを用いて、RNAレベルでの解析を実施したい。洞窟など光のない環境で生活する哺乳類の光受容感覚器官は、形態学的には一般的に退化していくことが知られているが、近年になり盲目であると考えられてきた哺乳類の光受容感覚器官が、なんらかの機能を果たしている分子生物学的な証拠が明らかとなってきている。そこで本研究においては、地下への適応度が異なるモグラ科の視物質遺伝子を調べることによって、徐々に地下生活に適応してきた哺乳類の視物質遺伝子の適応進化の過程を明らかにすることを目的としている。昨年度は完全地下生活型であるコウベモグラを用いて解析を行ったが、本年度は半地下生活型であるヒミズのオプシン遺伝子の解析を中心に行った。その結果、ヒミズのSWS-1オプシン遺伝子は、DNAレベルにおける解析の得られた範囲内においては、ストップコドン等は発見されなかった。このことから、半地下生活型のヒミズもコウベモグラと同様にオプシン遺伝子が何らかの機能を果たしている可能性が示唆された。その一方で、コウベモグラとヒミズのSWS-1オプシン遺伝子の解析されたエクソン領域内においては、アミノ酸レベルにおいて3.1%(9/288個)の違いが観察された。DNAレベルにおいてもエクソン領域内で5.2%の変異が観察されており、来年度以降はこれらの変異がオプシン蛋白の表現系に与えた影響や、配列決定済みのイントロン領域の進化速度を解析する必要がある。また、未同定の視物質遺伝子のクローニングをさらに進めることによって、地下生活への適応という進化的イベントが視物質遺伝子に与えた影響を明らかにしたい。そこで本研究においては、地下への適応度が異なるモグラ科の視物質遺伝子を調べることによって、徐々に地下生活に適応してきた哺乳類の視物質遺伝子の適応進化の過程を明らかにすることを目的とした。地下生活型のコウベモグラMogera woguraおよび半地下生活型のヒミズUrotrichustalpoidesのオプシン遺伝子を同定し、系統解析を行った。その結果、オプシン遺伝子のエクソン領域内は両種問で5.4%の違いしか存在せず、地上生活を行うマウスとラット問の変異(5.7%)程度しかないことが明らかになり、エクソン領域が高度に保存されている事が明らかになった。さらに両種のオプシン遺伝子の進化学的特性を明らかにするために、マウス、ラットおよびヒトのオプシン遺伝子と比較することによって自然選択(dN/ds)の検出を試みた。その結果、dN/ds<1.0(負の自然選択)が検出され、すなわちヒミズとコウベモグラのオプシン遺伝子には機能的な制約があることが示唆された。

この結果から、半地下生活を行うヒミズ類から地下生活を行うモグラ類にいたる進化の過程において、オプシン遺伝子はなんらかの重要な機能(例えば、サーカディアンリズムなど)を保持してきたことが明らかになった。
有害赤潮ラフィド藻シャットネラの個体群形成機構の解明

ラフィド藻類のシャットネラ属(以下、シャットネラとする)は国内外の各地で赤潮を起こし魚類の大量斃死を引き起こす有害鞭毛藻である。シャットネラはその生活史の一時期に海底上で生残するステージであるシストを形成するので、本属の栄養細胞個体群形成機構を解明するためにはシストの発芽動態について研究することが必須である。本研究課題は、シャットネラの大規模な赤潮が時として発生する三重県英虞湾を研究対象海域として、申請者が以前開発した現場でのシストの発芽細胞を直接捕らえることができる器具(Plankton Emergence Trap/Chamber:PETチャンバー)を用いて本属シストの現場海底からの発芽を世界に先駆けて実測し、また栄養細胞群集の季節消長を追跡することで、その個体群形成機構を解明することを目的とした。本研究を開始した2016年度と翌年度の2017年度には、英虞湾内の湾奥に設けた一定点において、PETチャンバーによる発芽量の実測調査を季節的に行い、現場海底からの発芽時期と発芽量を明らかにした。またこの調査と同時に、水柱中のシャットネラ栄養細胞の季節消長も調べた。本研究最終年度の2018年度には、栄養細胞の増殖とシスト発芽の温度に対する応答を培養実験によって調べ、それぞれの可能温度範囲と適温を明らかにした。これらの調査・実験の結果から、現場海底上におけるシストは泥温度が発芽可能域に達すると直ちに発芽を開始して栄養細胞を水柱中に供給し、次いで水温が増殖に適した時期になると栄養細胞が大きな個体群を形成するということが明らかとなった。すなわち本研究により、シストは栄養細胞増殖のタネとして寄与しているのであって、個体群の形成にはシストの発芽量の大小ではなく栄養細胞自身の増殖の程度が大きく関与するという個体群形成機構が解明された。シャットネラはその生活史の一時期に海底上で生残するステージであるシストを形成するので,栄養細胞個体群形成機構を解明するためにはシストの発芽動態について研究することが必須である。本研究課題は,シャットネラの大規模な赤潮が発生する三重県英虞湾を研究対象海域として,以前、研究代表者が開発した器具(Plankton Emergence Trap/chamber: PETチャンバー)によりシストの現場海底からの発芽を世界に先駆けて実測し,また栄養細胞群集の季節消長を追跡することで,その個体群形成機構を解明することを目的としている。2016年度は、三重県英虞湾内に設けた一定点において、シャットネラシストの現場海底上における発芽量の実測調査を9月と10月、11月、および2017年3月に行った。PETチャンバーは、毎回、35本を海底に設置した。これによって得られたサンプルを直ちに実験室に持ち帰り検鏡に供した。その結果、いずれの調査月においても発芽細胞はみられなかった。一方、2016年6月より2017年3月まで毎月(ただし2017年2月は除く)現場で採水を行い、水柱中のシャットネラ栄養細胞の出現を調べたところ、7月と8月、12月に確認された。ただし、この年には栄養細胞は大きな個体群を形成することはなかった。海底からいつシストが発芽し、発芽した細胞が栄養細胞個体群形成に対して、どのタイミングでどの程度寄与しているかについて詳細に明らかにするために、今後さらに調査を継続していく。現場ではおおむね天候に恵まれ、ほぼ予定通りに調査を実施することができた。また、サンプルの処理も順調に進んでいる。これまでのところ、本研究課題の遂行において大きな支障は発生していない。三重県英虞湾においては、有害ラフィド藻であるシャットネラ属(以下、シャットネラとする)が大規模な赤潮を引き起こすことがある。本研究課題は、研究代表者が以前開発した現場でのシストの発芽細胞を直接捕らえることができる器具(Plankton Emergence Trap/Chamber: PETチャンバー)を用いて本属シストの現場海底からの発芽を世界に先駆けて実測し、また栄養細胞群集の季節消長を追跡することで、同湾におけるその個体群形成機構を解明することを目的としている。2016年度に引き続き、2017年度も三重県英虞湾内に設けた一定点において季節的に調査を行った。PETチャンバーによる発芽量の実測調査は、2017年8月を除く512月にかけて毎月1回行った。その結果、5、7、10、11月に発芽細胞を検出し、その発芽フラックスはそれぞれ、621、207、725、104 cells m-2 day-1であった。また、2017年4月から2018年1月までの毎月、水柱中における栄養細胞の季節消長を調査したところ、栄養細胞は8月に初めて出現して大規模なブルームを形成し、水深5m層では3,600 cells L-1を超える密度となっていた。しかし、9月にはブルームが終結して、その後水柱中から栄養細胞は検出されなくなった。つまり、2017年にはシャットネラは英虞湾において水温が最も高く(約30°C)なる8月のみに大規模な個体群を形成したが、その個体群形成にはそれに先立つ時期における海底からのシストの発芽細胞が栄養細胞増殖のタネとして寄与していることが示唆された。

また、10月と11月にも海底からシストの発芽がみられたものの、水柱中で栄養細胞が見られなかったということは、個体群の形成にはシストの発芽量の大小ではなく、栄養細胞自身の増殖の有無が大きく関与していることが推察された。現場ではおおむね天候に恵まれ、ほぼ予定通りに調査を実施することができた。また海水サンプルや泥サンプルの処理、ならびにプランクトンの顕微鏡観察も順調に進んでいる。これまでのところ、本研究課題の遂行において大きな支障は発生していない。ラフィド藻類のシャットネラ属(以下、シャットネラとする)は国内外の各地で赤潮を起こし魚類の大量斃死を引き起こす有害鞭毛藻である。シャットネラはその生活史の一時期に海底上で生残するステージであるシストを形成するので、本属の栄養細胞個体群形成機構を解明するためにはシストの発芽動態について研究することが必須である。本研究課題は、シャットネラの大規模な赤潮が時として発生する三重県英虞湾を研究対象海域として、申請者が以前開発した現場でのシストの発芽細胞を直接捕らえることができる器具(Plankton Emergence Trap/Chamber:PETチャンバー)を用いて本属シストの現場海底からの発芽を世界に先駆けて実測し、また栄養細胞群集の季節消長を追跡することで、その個体群形成機構を解明することを目的とした。本研究を開始した2016年度と翌年度の2017年度には、英虞湾内の湾奥に設けた一定点において、PETチャンバーによる発芽量の実測調査を季節的に行い、現場海底からの発芽時期と発芽量を明らかにした。またこの調査と同時に、水柱中のシャットネラ栄養細胞の季節消長も調べた。本研究最終年度の2018年度には、栄養細胞の増殖とシスト発芽の温度に対する応答を培養実験によって調べ、それぞれの可能温度範囲と適温を明らかにした。これらの調査・実験の結果から、現場海底上におけるシストは泥温度が発芽可能域に達すると直ちに発芽を開始して栄養細胞を水柱中に供給し、次いで水温が増殖に適した時期になると栄養細胞が大きな個体群を形成するということが明らかとなった。すなわち本研究により、シストは栄養細胞増殖のタネとして寄与しているのであって、個体群の形成にはシストの発芽量の大小ではなく栄養細胞自身の増殖の程度が大きく関与するという個体群形成機構が解明された。これまで行ってきた英虞湾での現場調査(発芽実測、採水、採泥、海洋観測)を今後も継続して行なう。また、培養実験により、シストの発芽生理も調べる。これらにより、シャットネラシストの発芽と栄養細胞の出現関係を詳細に明らかにしていく予定である。これまで採集しフォルマリンで固定した大量の海水サンプルを検鏡し、シャットネラに対して栄養塩摂取の競争相手となるような珪藻や渦鞭毛藻などのプランクトンを計数する。また、水温、塩分などの物理的環境データの整理を進め、シャットネラ栄養細胞の出現との関係を解析する。