hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ビルドアップ探針を用いた電界電子放射走査型プローブ顕微鏡の開発

本研究では、STMと電子エネルギー分光器を複合化し、探針から電界放射させた電子を試料表面に入射させ、その入射領域から後方散乱される電子のエネルギーを分析できる複合型電界電子放射走査型プローブ顕微鏡を開発した.この装置ではSTM探針と電界放射針は同一であり、電子源として安定に動作できる探針の作成技術が重要である.そこで、[111]方位のW単結晶ロッドから電解研磨により作成した針に、超高真空中で高電界を印加しながら加熱して先端を先鋭化させるビルドアップ法(熱電界印加法)を適用した.加熱中に高電圧を印加すると、探針表面の分極した原子が電界の勾配に比例した力を受けて特定の指数をもつファセットが広がる.3つのファセットが交差する頂点方向を針の主軸に選ぶことによって先端を先鋭化できる.ビルドアップ探針は、試料後方に設置した蛍光スクリーンにFEM/FIM像を映しだして評価し、電子が針先端の限定された1領域からのみ電界放射されていることを確認し、照射領域がSTM走査領域と対応できるようにした.この探針でSTM観察したのち、探針を試料からわずかに離し試料表面(Si、Ag、Mo、Ta、C、Ge/Si(111))に電界放射電子を照射した.その結果、試料表面の微小領域から後方散乱される弾性散乱、プラズモン損失、オージェ電子を検出し、本装置の性能を実証した.本手法では、負の電圧を印加した探針が試料に接近しているので、試料面から放出された電子が探針からの電界の影響を受けて軌跡が偏向する場合がある.簡易型シールド電極を探針と試料間に挿入し影響を減らした.また、探針-試料間に励起される電子定在波がもたらす微分コンダクタンスの変化も調べた.本研究により、ビルドアップSTM探針を電界放射電子源とした微小領域後方散乱電子分光の道を拓いた.本研究では、STMと電子エネルギー分光器を複合化し、探針から電界放射させた電子を試料表面に入射させ、その入射領域から後方散乱される電子のエネルギーを分析できる複合型電界電子放射走査型プローブ顕微鏡を開発した.この装置ではSTM探針と電界放射針は同一であり、電子源として安定に動作できる探針の作成技術が重要である.そこで、[111]方位のW単結晶ロッドから電解研磨により作成した針に、超高真空中で高電界を印加しながら加熱して先端を先鋭化させるビルドアップ法(熱電界印加法)を適用した.加熱中に高電圧を印加すると、探針表面の分極した原子が電界の勾配に比例した力を受けて特定の指数をもつファセットが広がる.3つのファセットが交差する頂点方向を針の主軸に選ぶことによって先端を先鋭化できる.ビルドアップ探針は、試料後方に設置した蛍光スクリーンにFEM/FIM像を映しだして評価し、電子が針先端の限定された1領域からのみ電界放射されていることを確認し、照射領域がSTM走査領域と対応できるようにした.この探針でSTM観察したのち、探針を試料からわずかに離し試料表面(Si、Ag、Mo、Ta、C、Ge/Si(111))に電界放射電子を照射した.その結果、試料表面の微小領域から後方散乱される弾性散乱、プラズモン損失、オージェ電子を検出し、本装置の性能を実証した.本手法では、負の電圧を印加した探針が試料に接近しているので、試料面から放出された電子が探針からの電界の影響を受けて軌跡が偏向する場合がある.簡易型シールド電極を探針と試料間に挿入し影響を減らした.また、探針-試料間に励起される電子定在波がもたらす微分コンダクタンスの変化も調べた.本研究により、ビルドアップSTM探針を電界放射電子源とした微小領域後方散乱電子分光の道を拓いた.本研究の目的は、表面の原子配列構造、電子状態、組成を原子スケールの高分解能で解析できる電界電子放射走査型プローブ顕微鏡(field electron emission-scanning probe microscope:FEE-SPM)を開発することである.結晶成長・触媒反応で特異な機能を発現するヘテロ構造表面を試料とし、本顕微鏡の表面組成解析能力を十分に活用してヘテロ表面の組成分布を調べ、ナノスケールで繰り広げられる複雑で魅力的な表面現象の解明をめざしている.本年度は、高電界を印加しながら加熱して先鋭化したビルドアップ探針から電界放射される電子を、探針に近接・対向した試料表面に照射し、その照射領域から後方散乱される電子を検出・エネルギー分析した.ビルドアップ探針は[111]方位のWロッドから作成し、試料はSi(111)である.装置は既存の超高真空走査型トンネル顕微鏡法/分光法(UHV-STM/STS)装置をベースに、ビルドアップ探針を製作するためのT-F処理ができる機構と、その先端を評価するための電界イオン・電界放射顕微鏡(FI-FEM)を実装したものを用いた.探針からの放射電流・試料への吸収電流を計測し、ビルドアップ処理により放射電流が安定することを明らかにした.エネルギー分析により、照射電子と同じエネルギーをもつ弾性散乱電子を検出し、さらに固体と電子の相互作用による非弾性散乱電子(プラズモン損失・オージェ電子放出など)によって発生するエネルギースペクトルの特徴を解析した.探針と試料間の電界の影響を除去するために、探針-試料間に小型の引き出し電極を設置することを考案・テストし、良好な結果を得た.

また、清浄試料面を観察するために必要な真空度(10^<-11>Torr台)を達成するために(従来は10^<-10>Torr)、イオンポンプ類を装置に取り付け2×10^<-11>Torrを達成した.その他、ヘテロ表面作成のために必要な試料調整用チャンバーと排気系、試料加熱用高圧電源を装置に組み込み、試料の調整準備を行った.本研究の目的は、表面の原子配列構造、電子状態、組成を原子スケールの高分解能で解析できる電界電子放射走査型プローブ顕微鏡を開発することである。結晶成長・触媒反応で特異な機能を発現するヘテロ構造表面を試料とし、本顕微鏡の表面組成解析能力を活用してヘテロ表面の組成分布を調べ、ナノスケールで繰り広げられる複雑な表面現象の解明をめざしている。本年度は、高電界を印加しながら加熱して先鋭化したビルドアップ探針から電界放射される電子を、探針に近接・対向した試料表面(Si-Ge)に照射し、その照射領域から後方散乱される電子を検出・エネルギー分析した。ビルドアップ探針は[111]方位のWロッドから作成したものである。また、試料は清浄なSi(111)7×7面上に基板温度400°CでGeを0.2bilayer蒸着したものである。成長したGeが5×5再配列構造を示していること、ステップ端や下地7×7のドメイン境界にGe島が優先的に成長することが本装置のSTM機能を利用して観察できた。その観察後、探針を僅かに引き離し電界放射源として活用した後方散乱電子のエネルギー分析を行うことにより、照射電子と同じエネルギーをもつ弾性散乱電子を検出し、さらにプラズモン励起エネルギー損失過程による4本のピークを観察した。その損失エネルギーはSi、Geとも約16eVの倍数である。また、低エネルギーにSi・Geのオージェピークも観察した。現在、空間分解能を確認する実験を遂行している。さらに、探針の印加電圧を下げ、探針と試料間に電界放射電子による電子定在波を励起し、その微分コンダクタンス-印加電圧特性から、Si・Ge原子表面に依存したピーク差変化も観察した。本研究の目的は、表面の原子配列構造、電子状態、組成を原子スケールの高分解能で解析できる電界電子放射走査型プローブ顕微鏡を開発することである.結晶成長・触媒反応で特異な機能を発現するへテロ構造表面を試料とし、本顕微鏡の表面組成解析能力を活用してへテロ表面の組成分布を調べ、ナノスケールで繰り広げられる複雑な表面現象の解明をめざした.この装置では、STM観察に用いる探針を電界放射源としても用いる.従って、STM探針と電界放射源として安定に動作できる探針の作成技術がきわめて重要である.本研究では、[111]方位のW単結晶ロッドから電解研磨により針を作成した.この針に、超高真空中で高電界を印加しながら加熱して先端を先鋭化させるビルドアップ法を適用し、探針として用いた.この探針でSTM観察し、その後、探針を試料からわずかに離し、探針に近接・対向した試料表面(Si、Ag、Mo、Ta、C、Ge on Si(111)など)に電界放射電子を照射した.電界放射電流量は、探針と試料を破壊しないように1μA程度に抑える必要がある.従って、探針と試料間距離に依存するが、探針への印加電圧は数100から数kVである.この電位差が入射電子のエネルギーとなる.その照射領域から後方散乱される電子を検出・エネルギー分析した.Si(111)7×7面上にGeを蒸着した表面から後方散乱される弾性散乱電子、プラズモン励起損失電子、オージェ電子を確認した.STMの装置構成がやや複雑で、試料面から弾性散乱された電子が、STMの構造物に入射し、そこから2次電子が発生する場合も考えられる.
トマトにおける細胞壁分解酵素の基質特異性と発現・機能解析

果実細胞壁の構造変化によって、その果実に特有の肉質を形成し、さらに、成熟・過熟時における進行は著しい品質の低下をもたらす。多数の細胞壁代謝酵素のうち、アラビノースの遊離に働くことが推定されるα-アラビノフラノシダーゼについて、特にglycoside hydrolasefamily 3に分類される本酵素について、クローニングと発現解析、リコンビナントタンパクを利用した基質特異性の検討、および、機能解析のための形質転換体の作成を行うことにより、園芸作物(トマト)における本酵素の役割を明らかにすることを目的とした。1.トマト果実からglycoside hydrolasefamily 3に分類されるα-アラビノフラノシダーゼをクローニングし、全長塩基配列を決定した。4種のクローンが得られ、それらの発現パターンは、発現ステージならびに発現部位が各々で異なっていた。したがって、トマトの生長や成熟の様々なステージでglycoside hydrolase family 3に分類されるα-アラビノフラノシダーゼが作用していることが推定された。2.得られた遺伝子について、異種細胞系を用いたタンパク発現システムを構築した。大腸菌をホストとした形質転換では活性を有する形でのタンパク質合成は起こらなかった。植物系培養細胞に導入したところ、4種のクローンのうち3種類ではα-アラビノフラノシダーゼ及びβ-キシロシダーゼ活性の2つを有する2機能性の酵素であることが確認された。1種類のクローンについては、人工基質への反応がみられず、α-アラビノフラノシダーゼ及びβ-キシロシダーゼの定義はできなかった。3.トマトに本酵素遺伝子のアンチセンス遺伝子を導入した組み換え体のトマトを作出した。細胞壁の構造変化は、果実に特有の肉質を形成し、さらに、過熟時におけるその進行は著しい品質の低下をもたらす。多数の細胞壁代謝酵素のうち、アラビノースの遊離に働くことが推定されるglycoside hydrolase family 3に分類されるα-アラビノフラノシダーゼについて、クローニングと発現解析、リコンビナントタンパクを利用した基質特異性の検討、および、機能解析のための形質転換体の作成を行うことにより、園芸作物(トマト)における本酵素の役割を明らかにすることを目的とした。1.トマト果実からglycoside hydrolasefamily 3に分類されるα-アラビノフラノシダーゼを既知報を元にRT-PCR法によってクローニングし、全長塩基配列を決定した。本酵素をコードしていると考えられる数種のクローンが得られ、それらの発現パターンを調べたところ、発現ステージならびに発現部位が各々で異なっていた。2.得られた遺伝子がコードするタンパクについて活性レベルでの定義を行うため、異種細胞系を用いたタンパク発現システムを構築し、この遺伝子がコードするタンパク質がα-アラビノフラノシダーゼ活性を有することを碓認した。植物培養細胞に導入したところ、各アイソザイムがα-アラビノフラノシダーゼあるいはβ-キシロシダーゼ活性を有することが確認された。3.トマトに本酵素遺伝子のアンチセンス遺伝子を導入した組み換え体のトマトを作出するため、バイナリーベクターへの遺伝子導入を行っている。
慢性閉塞性動脈疾患の末梢循環動態に関する研究〜特に保存的治療効果への指標としてー

末梢動脈の慢性閉塞性疾患々肢(虚血肢)に対して、直達血行再建術薬物療法、および理学療法が行われているが、自然予後を考えた上での適応に基づいた治療法については一定の見解に達していない。虚血肢の微小組織循環の経時的変化を定量するために、実験的に虚血肢を作成して、医用質量分析装置を用いて組織ガス分圧を指標として、虚血筋運動後のpCO_2の脱飽和曲線を利用して組織循環量を計算した。1.自由運動群の組織循環量(ml/100g/min)虚血肢作成直後,9.51,1ヵ月後,12.41,3ヵ月後,14.59,6ヵ月後,15.11,12ヵ月後,17.19と計算された(正常犬対照,17.75)。2.腰部交感神経節切除術(腰交切)群の組織循環量(ml/100g/min)非腰交切群に比して,34%の増加を認めたが有意の増加ではない。3.末梢循環改善剤(PGE_1)投与群の組織循環量(ml/100g/min)非腰交切群にPGE_1を投与すると、1ヵ月後に14.11,3ヵ月後に16.48,6ヵ月後に19.13と計算され、腰交切群との差はない。虚血肢の微小組織循環は、歩行運動により副交通肢の発達につれて改善され、さらに末梢循環改善剤は、発達した副交通肢に有効に作用していることが示唆された。本研究により、切迫壊死の症例は別として、自然予後に基づいた保存的療法が、長期の予後上効果的であるという適応上の基礎がえられた。末梢動脈の慢性閉塞性疾患の自然予後,手術,および薬物療法の適応については一定の見解がえられていない。虚血肢の保存的療法の基準をえるために、虚血側の腰部交感神経節切除術後に運動療法を行なった場合の副交路の増加(局所組織流量)を質量分析法により組織ガス分圧を指標として実験的に定量した。方法:雑種成犬の一側の内,外腸骨,正中仙骨,および対側の内腸骨動脈を結紮し、同時に虚血側の腰交切を行なった。直後,1カ月後,3カ月後,6カ月後,12カ月後に局所組織流量を測定した。組織流量は、虚血肢を電気刺激により運動させた後の筋【CO_2】分圧の脱飽和曲線を利用して局所血流量計算におけるFickの原理を応用したKetyのクリアランス理論を用いて医用質量分析装置を介してコンピューター処理を行ない計算した。結果:腰交切後の虚血肢の局所組織流量は、1カ月後に、11.14ml/100g/min.3カ月後に、15.09ml/100g/min.6カ月後に、15.49ml/100g/min.と増加し、腰交切を追加しない群(昭和60年度)に比して、それぞれ有意な増加を示した。考察:腰交切を加えない虚血肢の局所組織流量の改善は、運動療法3カ月後に既に有意に認められ、6カ月,12カ月後では著明な増加は認められなかった(昭和60年度)。本年度の研究でも同様の傾向がみられ、腰交切を加えた場合は、それぞれに有意に増加しており、末梢循環改善の効能に有意に作用することが示唆される。本研究により明らかなように、虚血肢の病態は血管造影による解剖学的情報よりも、機能的な組織循環によって評価されることが生理的であり、虚血肢では、腰交切を加えて運動療法を行なうことが、自然予後に効果的であることが結論される。

末梢動脈の慢性閉塞性疾患々肢の微小組織循環は,経時的に,潜在的な副交通枝の発達により改善することを定量し,腰交切は虚血筋組織流量を僅かではあるが増加させる傾向を示したが有意ではないことを明らかにしてきた.本年度は,経時的に増加した副交通枝に対する末梢循環改善剤PGE_1の作用を明らかにするために,医用質量分析法により,組織ガス分圧を指標として実験的に組織循環量を定量した.方法;雑種成犬の一例の内,外腸骨,正中仙骨,および対側の内腸骨動脈を結紮して虚血肢を作成した.筋組織流量は,静脈維持麻酔下に空気調節呼吸を行ない,虚血筋電気刺激後のptCo_2の脱飽和囲線を利用して計算した. PGE_1の投与は, 1.2μg/kg/2hrの速さで持続点滴を行なった.結果,および考案;虚血肢作成後1ヵ月では, PGE_1投与により筋組織流量(ml/100g/min)は, 14.11と非投与群よりも約13%の高値を示した. 3ヵ月後では, 16.48,6ヵ月後では19.3,12ヵ月後には19.7となり,特に6ヵ月以降では対照値を上回る値を示した.また,腰交切群では, 1ヵ月後には対照値より約25%の高値を示したが, 3ヵ月以後では非腰交切群とほぼ同様の増加がみられた.すなわち,腰交切の有無によらず,経時的に増加した副交通枝に対して, PGE_1は効果的に作用して虚血筋組織循環の改善をみたことが明らかとなった.本研究によって,虚血肢の組織循環は,運動負荷によって発達した副交通枝により改善され,切迫壊死の症例を除いては自然予後に基づいた保存的療法が長期の予後上効果的であることが明らかになった.
ピコ秒過渡吸収二色性の測定による溶液中のイオン対の構造緩和過程の検討

溶液は多くの化学反応において最も一般的な反応場であり、反応の選択性を決める溶媒の因子に対して、多くの研究がなされてきた。本研究では、ピコ秒過渡吸収二色性を測定することにより、溶液中で分子間電子移動によって生成するイオン対状態の回転緩和過程及び対内での反応性に最も関連した相対配置の緩和過程に対する溶媒効果を検討した。更にこれらのイオン対状態の回転緩和過程を、イオンあるいは中性分子のものと比較することにより、イオン対に対する溶媒和の特殊性について考察を行った。過渡吸収およびその二色性の測定は、自作のピコ秒YAGレーザー分光システム(半値幅15ps)を用いて行った。基底状態で生成する弱い電荷移動錯体を光励起し、種々の溶媒中でイオン対の回転緩和を測定した。その結果、イオン対は相互の相対配置を保ったまま回転拡散を行い、イオン対の寿命程度の間は構造緩和が起こらないことが判明した。従来から弱い電荷移動錯体を光励起した場合に生成するイオン対は、化学反応性が小さいことが示されていたが、その理由はイオン対内での相対配置の緩和が著しく起こりにくいことに起因することが、本研究の結果から初めて明らかになった。また、イオン対の回転緩和時間は、特に極性溶媒中では他の同程度の体積を持つ溶質と比べると著しく長い事がわかった。比較のために、いくつかの極性溶媒でピレン等の溶質を二光子イオン化させ、カチオン、励起状態のそれぞれの過渡二色性を測定した。その結果は、粘性にも依存するが、両者とも約2030psの時定数で回転緩和がおこり、カチオンと励起状態の回転緩和時間の違いは、我々の測定装置の時間分解能では観測されなかった。すなわち、イオン対における相互運動性の低下の原因は、単に溶媒がたかり体積が増大するのではなく、イオン対の周囲の溶媒の再配向に起因する大きな誘電的なトルクに起因することが判明した。
確率的生成モデルとその学習法の開発-実データ及び脳計測データへの適用-

脳の電気的活動に代表される,少数箇所に大きな値を持つ,向きを有する量,すなわち疎(スパース)なベクトル場の生成モデルを仮定し,計測データからその発生源であるブロックスパースなソースベクトル場を推定する問題に取り組んだ.そして,(1)計測過程のモデルがランダム性を有する場合に対する信号源推定のロバスト化法の提案,(2)最も疎なソースである点信号源の完全推定を保証する原理(必要十分条件)の証明,を行った.脳の電気的活動に代表される,少数箇所に大きな値を持つ,向きを有する量,すなわち疎(スパース)なベクトル場の生成モデルを仮定し,計測データからその発生源であるブロックスパースなソースベクトル場を推定する問題に取り組んだ.そして,(1)計測過程のモデルがランダム性を有する場合に対する信号源推定のロバスト化法の提案,(2)最も疎なソースである点信号源の完全推定を保証する原理(必要十分条件)の証明,を行った.本研究では,扱いやすい確率的な生成モデルを構築することと,そのモデルを実際の学習・処理すべきデータ,およびそれを処理している最中の人間の脳活動計測データへ適用し,挙動を調べることを目指している.今年度は,まず確率的な生成モデルについては,関連文献および関連学会を調査し,現状の把握に努めた.とくに,神経回路学会では,手書き文字や自然画像を対象とした確率モデルとその学習,対象やそれを処理中のモデルの内部状態や神経回路網についての情報量あるいは相互情報量を規範とした最適化などの,本研究でのモデルの構築に必要なトピックの現状について有益な情報が多く得られた.実際のモデルの理論構築やシミュレーションについては,試行錯誤を開始した段階である.現在,単純なビット列の生成則を既存のあるいは新規の様々な方式で学習させ,特性を調査している.この段階では,モデルのサイズを一定以上にすれば,隠れ状態つきで生成される列でもうまく学習できるようにすることが目標である.次に, MEG(脳磁場計測)などの脳活動計測データについては,ノイズや各種変動要因の影響が無視できない実際のデータに対して有効な解析を行うことを目指した.そのために,データ解析手法である逆問題解法の拡張として,一種のロバスト化を提案した.これにより,既存の手法に比べ,実際の計測データに対してより安定的に脳神経の電気的活動を推定できると期待され,脳活動の時間的・空間的機序がよりよく把握できる可能性が高まった.本研究では,扱いやすい確率的な生成モデルを構築することと,そのモデルを実際の学習・処理すべきデータ,およびそれを処理している最中の人間の脳活動計測データへ適用し,挙動を調べることを目指している.今年度は,まず確率的な生成モデルについては,モデルの内部状態の数も含めてデータから推定できるという特徴から近年進展している非有限HMM,および内部状態の多次元化を独立駆動の複数のHMM(隠れマルコフモデル)で表現するファクトリアルHMM,さらにそれらの組み合わせである非有限ファクトリアルHMMなどを調査した.複数の確率変数によるモデルではほかにダイナミックベイジアンネットワークなどが挙げられるが,より扱いが容易で,かつディリクレ過程を事前情報として内部状態数などを柔軟に学習可能な枠組みが提案されてきていることから,HMMベースの手法に注目した.ファクトリアルHMM及びその関連手法では,結果的に複数のユニット間で協調した学習が行われるが,ビリーフ・プロパゲーション的なある種のローカル性を持った学習にはなっていないように見受けられ,こうした点を次年度の研究で検討対象としたい.次に,MEG(脳磁場計測)などの脳活動計測データについては,点信号源についての計測値からの再構成理論の確立を行い,論文化の作業を進めた(2010年4月に投稿).計測値からの信号源の再構成すなわち逆問題において,信号源のクラス・計測系・再構成手法の各々について,再構成可能・不可能の範囲を明確化することは,逆問題の分野において足場となる知見であり,本理論はそうした足場のうちでも基礎的なもののひとつであると目している.本研究では,ある種の扱いやすい確率モデルを構築することと,そのモデルを実際の学習・処理すべきデータ,およびそれを処理している最中の人間の脳活動計測データへ適用し,挙動を調べることを目指している.本年度は,特にスパース(疎)という特徴を持つ信号源系列について,その再構成理論に取り組んだ.これは,信号系列のモデルとして,画像,音声,神経スパイクをはじめとする様々な実データへの応用が考えられると同時に,MEG(脳磁場計測)の脳活動計測データの解析をはじめとする線形逆問題一般においても重要な役割を果たす問題である.特に,線型方程式による観測モデルを立てたとき,ソースベクトルの複数の要素がある一つの単位を表すという,いわゆるブロックスパース(スカラ場の離散化でなく,ベクトル場の離散化であるような)構造を負う場合を含めて検討を行った.そして,劣決定線形逆問題について,最もスパースな活動パターンであるベクトル場中の点信号源について,l1-ノルムを拡張した評価関数による再構成理論を証明し,論文化した(Inverse Problems, Vol.26, 115016,全18頁).また,同論文で,1)再構成定理証明時に用いた再構成手法が,任意の計測値に対して必ず疎な解をもたらすこと,さらに2)選択される活動源が,個々の活動源の活動パターンを非負倍しても不変なことを示した.点信号源を再構成可能な手法は,劣決定線形逆問題においては必ず非線形写像となるため,得られる推定解の性質や推定解間の関係は一般には議論しにくい.

これに対し,今回は,点信号源再構成の必要十分条件・疎な解の必然・活動成分(非零成分)の一定範囲での不変性保証の各命題について,解の数値例により示される傾向などではなく,きちんとした数学的証明を与えることに成功した.そのため,この結果は,多くの逆問題・推定問題において疎なベクトル場を扱う上で依拠すべき基礎になることが期待できる.
酸化物系セラミックスの結晶粒制御と超塑性加工

今年度は先ず、ZrO_2-Y_2O_3系のTZPについて緻密で結晶粒の微細な焼結体を得るための粉末組成の選択、焼結条件の選定に関する研究を行った。TZPの緻密化速度および結晶粒成長速度は、Y_2O_3濃度によって顕著に変化することが分かった。結晶粒は、23mol%Y_2O_3付近で最も微細であり、緻密化も容易であった。結晶粒微細化には、焼結温度においてc-ZrO_2とtーZrO_2の2相混合組織とすることが有効である。Y_2O_3濃度2.5mol%のTZPについては、十分に緻密で、結晶粒の平均寸法がおよそ0.2mumの焼結体を常圧焼結で得ることができた。このようにして得られたTZPを高温で圧縮変形させた。1250°C以上で100%以上の巨大な組成変形を得ることができた。TZPの高温変形挙動の解析により、1250°C以上では超塑性変形が起こっているものと考えられた。また、変形は、大部分が粒界すべりによって生じていることが確かめられた。TZPの超塑性変形をより低い温度で達成することを目的として、TZPに約5wt%のガラス相を添加した試料について高温変形挙動を調べた。用いたガラス相の種類は、アルミノシリケート系、βースポジュメン系およびリチウム・アルミノシリケート系の3種である。これらのガラス相はいずれも粒界に薄い層として存在していた。3種類のガラスの中では、リチウム・アルミノシリケート系ガラスが、変形温度を低下させるのに最も有効であり、およそ1050°Cでも超塑性変形を示した。高温で圧縮変形させたTZPは、変形前よりも著しい室温強度の向上が見られた。この結果、今後TZPの超塑性加工法を検討していく上で重要な知見である。
アルコールによる多重精密重合系の開発:高分子一次構造の究極制御に向けて

本研究課題では、アルコールを鍵試薬とする精密重合による高分子一次構造の究極制御を目的としている。本年度は、特にエステル交換反応とリビングラジカル重合の組み合わせによる「タンデム重合」によるグラジエントポリマーやマルチセグメントポリマーなどのモノマー配列の制御された共重合体を簡便かつ効率的に合成する方法の開発を目指した。すなわち、遷移金属錯体によるリビングラジカル重合における一般的な助触蝶である金属アルコキシドが、アルコールとエステル化合物間のエステル交換反応をも引き起こすことにも着目し、金属アルコキシドとアルコール存在下、遷移金属錯体により、エステル側鎖を有するメタクリル酸メチル(MMA)をリビングラジカル重合すると、重合中にモノマー組成が徐々に変化し、簡便に「グラジエントポリマー」を合成できた。また、この際金属アルコキシドやアルコールの種類や濃度、反応温度を変化させることで、グラジエントポリマー中のモノマー配列を簡便に制御することができた。次に、エステル交換反応が3級エステルに対しては起こらないことに着目し、MMAとメタクリル酸t-ブチル(tBMA)の混合物をモノマーとするタンデム重合をエタノール存在下で行った。その結果、MMAとメタクリル酸エチル(EMA)のグラジエント組成にtBMAがランダムに配置された「ランダム-グラジエントポリマー」を合成することができた。さらには、タンデム重合においてエステル交換反応を重合と同時ではなく、重合前に起こすことで「ランダムポリマー」を、重合中期に起こすことで「ブロックポリマー」を合成できた。以上より、タンデム重合を用いると多種多様なモノマー配列を有するポリマーを簡便に合成できることがわかった。本研究課題では、アルコールを鍵試薬として用い、従来は合成困難であった末端官能性ポリマーやマルチブロックポリマー、グラジエントコポリマーなどの機能性高分子の精密合成を目指している。本年度は、特にグラジエントコポリマーの簡便な合成方法として「タンデムリビングラジカル重合」という新規重合系を開発した。すなわち、遷移金属錯体によるリビングラジカル重合における一般的な助触媒である金属アルコキシドが、アルコールとエステル化合物間のエステル交換反応をも引き起こすことにも着目し、金属アルコキシドとアルコール存在下、遷移金属錯体により、エステル側鎖を有するメタクリル酸メチル(MMA)をリビングラジカル重合することを検討した。この際、重合とエステル交換反応を同時に制御することができると、重合中にモノマー(側鎖)組成が徐々に変化し、簡便にグラジエントコポリマーを合成できると考えた。実際、金属アルコキシドAl(Oi-Pr)_3存在下、塩素型開始剤にルテニウム錯体を組み合わせ、トルエン/エタノール(EtOH)混合溶媒中80°Cで、MMAのリビングラジカル重合を検討した。その結果、重合は速やかに進行し、重合の進行と共にポリマーの分子量は増加した。また、^1H NMR解析により、重合の進行と共に、系中に残存しているMMAはEtOHとのエステル交換反応によりメタクリル酸エチル(EMA)に変化し、モノマー組成におけるEMAの比率が増加することが分かった。さらには、生成ポリマー中のEMA組成率も徐々に増加し、最終的なポリマー中のEMA組成率は50%に達した。これらの結果はタンデムリビングラジカル重合によって、グラジエントコポリマーが得られたことを示している.本研究課題では、アルコールを鍵試薬とする精密重合による高分子一次構造の究極制御を目的としている。
並列離散事象シミュレーション言語における注釈機能の研究

これまでに実装していたプロトタイプベースオブジェクト指向並列離散事象シミュレーション言語「もえぎ」のインタプリタ処理系に、シミュレーションの高速化のための並列離散事象シミュレーション向き注釈機能を導入した。離散事象シミュレーション処理方式をパラメータによって連続的に変化させる機能を有する。また、作成した処理系を通信特性の異なるEthernet接続ワークステーションクラスタ、ATM(Asynchronous Transfer Mode)接続ワークステーションクラスタで動作するようにした。地理的に分散された分散環境で動作する並列離散事象シミュレーションシステムの振舞いを解析するためには正確なタイミング情報を持ったログデータが必要である。分散環境において正確なタイミングデータを取得するためにGPS基準時刻装置をワークステーションに接続し、高精度時刻同期を得ることを試み、高精度が得られることを確認した。既存のNTP(Network Time Protocol)では、ミリ秒オーダの精度であるが、GPS基準時刻装置からの信号によるワークステーションの時刻合わせによって10μ秒の精度での時刻同期が得られることを確認した。小規模なシミュレーション問題を対象とし、実行時のログを基に、導入した注釈の効果を評価した。適切な注釈をシミュレーションに対して付与することによって高速化の効果が得られることを確認した。ただし、効果は、シミュレーション対象、シミュレーション環境、シミュレーションへの入力データに依存する。効果的な注釈付与方法の確立および自動的な注釈の付与の研究が今後の課題である。
磁気刺激の耳鼻咽喉科領域における臨床応用について

磁気刺激法の耳鼻咽喉科領域において、以下の検討を行った。1.顔面神経麻痺症例に関しては、当科を受診するすべての患者に対して磁気刺激法検査を行った。その結果、顔面神経の障害部位よりも中枢側で刺激する磁気刺激法は伝導障害の影響を受けて、末梢の電気刺激法に比し、閾値は高かった。2.顔面痙攣のある患者で、顔面神経ブロック後の症例では、磁気刺激法も電気刺激と同様に反応が得られた。この相違は変性の程度の差にあると考えられた。また、異常共同運動として顔面痙攣では有名なsynkinesisは電気刺激による方法だけではなく、磁気刺激法を用いても、記録が可能であった。3.喉頭の筋電図を磁気刺激法を用いて記録することを試みた。現在まで、喉頭の前筋よりの筋電図は記録可能と考えているが、喉頭内筋は刺激時のアーチファクトが大きく、未だ記録ができない。今後も継続して研究の予定であるが、神経が細いにもかかわらず、磁場の散乱があるため、実験動物としては最低でもネコ以上の大きさが望ましく、苦慮している。4.磁気刺激による、平衡機能の影響は、平成7年度から重心動揺計を用いて検討されている。初期には刺激時のアーチファクトも否定できなかったが、症例を増やす近年では、再現性のある刺激法であると考えている。現在は臨床例を増やして、報告を論文としてまとめているところである。以上の4項目が本年度の研究結果であるが、耳鼻咽喉科領域においても、磁気刺激法が有用であることを検討した。今後もさらに継続していく予定である。
スピネル型複合酸化物の生成判定システムの構築

本研究の目的は、スピネル型複合酸化物の生成を判定するシステムを構築することである。スピネルとは、AB_2O_4で表わされ、酸素を4配位するAサイト、6配位するBサイトから成っており、様々な元素がそれらのサイトに入る結晶系である。本研究で構築を進めているシステムは、任意の元素を選択した時に、それらの元素の取りうる価数の組み合わせから、仮想スピネルを考え、その生成エンタルピーを指標として、様々な結晶化学的な常識、実験事実などの知識ベースにより、その仮想スピネルが生成可能かどうかを判定するシステムである。本研究では、その判定の精度を上げるために、新たな知識ベースを導入した。さらに、仮想スピネルの分子動力シミュレーションを行い、結晶生成の要因を調べた。新たな知識ベースとしては、イオン性、反発エネルギー、酸素周りのカチオンの状態である。前者2つは、格子エネルギーとイオン化エネルギー等の比較から導入し、後者は、酸素の分極を考慮したものである。この結果、判定の妥当性が向上した。一方、分子動力学シミュレーションは、ポテンシャルの探求から行った。まず単純酸化物の原子構造をNTVアンサンブルで系の圧力が0GPaを再現するポテンシャルを調査した。まず、MgOとα-Al2O3をとりあげ、その結晶構造を再現するポテンシャルを見出した。そのパラメータを用い、MgAl2O4スピネルのシミュレートを行った。酸素パラメータの再現されなかったが、構造は保たれた。また、Al[MgA]O4という逆スピネルをシミュレートした場合、その初期構造の問題はあるが、かなり構造が歪み、この組成では逆スピネル構造が取り難いことが示唆された。ポテンシャルの調査に時間がかかるため、様々な系のシミュレートを行うことができなかったが、分子動力学シミュレーションで、幾何学的な配置という点からの生成判定を行うという可能性を示唆できた。
ナノ界面分子バルブと分子マニピュレータによるミクロ輸送の制御と駆動

液晶、高分子、コロイド、界面活性剤、ゲル、生体物質といったソフトマターは、ミクロからマクロに至る様々なスケールに階層的な内部構造を持つことを特徴とする。ソフトマターの本質的な特徴である「やわらかさ」は、内部の自由度のダイナミクスによって特徴づけられており、「階層構造」と「ダイナミクス」は密接に結合し関係している。本研究では、ソフトマターの階層構造とダイナミクスの間の「動的」な結合に着目し、物質の機能性の設計や、原理の理解に本質的に重要な物理を研究する。ソフトマターに内在するナノ界面の動的状態を局所的に制御し、物質内の運動性(機能性)や輸送を駆動する原理を提唱し、いくつかの実現例を提示した。本基盤研究では、ソフトマターに内在するナノ界面の動的状態を局所的に制御し、このナノ界面を分子バルブとして界面間の物質輸送を制御する。また、分子マニピュレータの原理を用いて、物質中のナノ界面の分布・構造を人工的に制御し、ミクロな物質輸送を駆動する原理を提唱する。本研究構想で扱うナノ界面は、局所的な相転移により大きな状態変化を起こし、輸送係数の絶対値と異方性に巨大な変化を生み出す。研究期間内の具体的な実現目標は、光伝播を制御するフォトニック液晶バブルと、物質の輸送を制御するDDS液晶ナノバルブであり、それぞれ微小球レーザー、DDSとして応用面でも革新的な物質設計概念をもたらす。本年度は、ナノ液晶バブル作成の基盤技術を構築する。ナノ界面の動的制御による界面間の物質の輸送を制御するモデルとして、2つの異なる領域を隔てる球状のミクロ相分離構造をモデルとする。特に内部に液晶性を有する「液晶バブル」を作成する基盤技術を確立した。次にダイナミック分子マニピュレータによる輸送駆動について研究を進めた。まず高出力レーザを用いて、分子マニュピレータを基本としたダイナミック分子マニピュレータの新しい光学系を構築した。アゾ液晶を混合した液晶試料を、レーザー光の干渉縞で励起し、可視光波長程度の液晶秩序度の分布作成に成功した。購入した高速カメラで蛍光分子に輸送を観察してそのダイナミクスを研究している。本年度は、ナノ界面分子バルブによる物質輸送制御(DDS(ドラッグデリバリーシステム)液晶ナノミセル)について、液晶ナノミセルを用いて、アクティブDDSとしての機能のモデル化を試行する。ナノミセル中の狭小空間(d数100nm)において液晶状態が実現されることは、すでに偏光解消光動的光散乱の実験による、ミセル内部の配向揺らぎの存在から確認できており、ある温度を境にこの揺らぎが消滅することで、ミセル中に液体ー液晶が存在する。ナノミセル中に薬物を模倣した蛍光性の高分子を封入し、親水・疎水の環境変化による発光スペクトル変化から、薬物のDDSからの放出をモニターした。プロトタイプのPEG側鎖型液晶はアゾ基を持っており、UV光照射によるトランスーシス異性化により、液晶ナノミセルのシェル部のガラス転移や、弾性変化を誘起して研究を発展させている。この転移・変化をスイッチとして、ナノ界面の動的状態変化(ガラスの融解など)を駆動し、薬物放出を促させ、刺激応答型DDSシステムをデザインする研究を進めている。本基盤研究では、ソフトマターに内在するナノ界面の動的状態を局所的に制御し、このナノ界面を分子バルブとして界面間の物質輸送を制御することを目的とした。また、分子マニピュレータの原理を用いて、物質中のナノ界面の分布・構造を人工的に制御し、ミクロな物質輸送を駆動する原理を提唱した。さらには、100nm100mmの領域での球形ナノ界面分子バルブのメカニズムの解明により、ナノ物質科学に多彩な発展が期待できる。また、ソフトマター物質に内在する多様なナノ相分離界面を利用して、ナノ界面の動的制御原理を拡張し、ぬれ界面やスメクティック層間界面をモデルとして、分子配向運動制御を研究してきた。最終年度である本年度は、昨年度に引き続きナノ界面分子バルブによる物質輸送制御(DDS(ドラッグデリバリーシステム)液晶ナノミセル)について、機能のモデル化を試行した。

別々に作成したネマティックとスメクティックの2種類の液晶ナノミセルを、時刻0で混合し、ネマティックナノミセルから、スメクティックナノミセルへ、液晶分子自体が混合されることにより、スメクティックナノミセルの層状構造が時間変化する様子を観察することに成功した。この観測結果から、スメクティック層状構造の存在により、ミセル内の液晶分子の拡散が強く減速され、ネマティック相との相転移温度に近づくにつ入れて、拡散が加速することを見出した。この成果は、スメクティック液晶の層状構造と、そのネマティック相転移を用いることで、薬物分子の保持・放出をきわめて効率よく制御できることが証明された。26年度が最終年度であるため、記入しない。ソフトマター物理、液晶物理、統計物理26年度が最終年度であるため、記入しない。液晶ナノバブルの作成に関しては安定して作成する方法を獲得し、現在ナノ界面における物質の出入りをマーカー分子を内包させて研究を順調に勧めている。また、マニピュレーションについては、特に高屈折率の金ナノ粒子などの捕捉に成功し、様々ナノ構造構築を実現できる可能性が高まった。このように研究は順調な進捗しており、2年後には十分な成果が期待できる。本年度は、液晶ナノバブルの作成に関しては、スメクティック相を内包する状態を得る方法を獲得し、ナノ界面における物質の出入りをマーカー分子を内包させて液晶相転移との関係を見出した。また、マニピュレーションについては、金ナノ粒子を捕捉してフォトニック構造を作成する予定である。今後は、輸送に関してさらに光学系を改良して進める予定である。このように研究は順調な進捗しており、1年後には十分な成果が期待できる。初年度である本年度は、基礎的な実験方法が滞りなく進められるような知見の収集を終了したので、来年度からは研究目的の達成に邁進する予定である。第1に、A.完全ぬれ状態における高分子配向膜界面のガラス転移と液晶分子の配向運動制御について研究する。ガラス基板のビング処理とは、液晶ディスプレイに欠くことのできないプロセス技術である。ガラス基板にスピンキャストされた高分子配向膜は、高温でも固体状態かガラス状態を保持している。代表者らは最近、室温から100°Cにガラス転移温度を持つ高分子材料と、ガラス基板の完全ぬれ転移を利用して、ガラスー液体転移によるラビングレス液晶配向原理を発明した。これによれば、ラビング処理をせずに、ネマティック液晶の一様水平配向が実現できる。ラビング処理による多くのデメリットから解放される新しい原理である。第2にB.強誘電性スメクティック液晶層間溶媒の局所ガラス転移とCダイレクターの配向運動制御について研究を推進する。強誘電性液晶(スメクティックSC*)相は、10数年前まで新しい高速ディスプレイの材料として脚光を浴びていた。代表者の最近の研究からSC*相に高分子安定化過冷却を応用した場合、高分子化誘起のSA-SC*相転移が起こり、基板に垂直配向の状態においてCダイレクター配向を固定したり、制御したりできることを見出した。
ゲーム洗練度の理論とその応用－ゲーム設計理論の新たなパラダイム－

29年度が最終年度であるため、記入しない。
現代マレーシアにおける投資活動と国民の想像に関する人類学的研究

本研究は、1990年代以降にマレーシア政府が掲げるようになった国民形成(バンサ・マレーシア)と、それを可能にするとされる経済的な発展という未来の目標が、人々によってどのように解釈されているかを明らかにすることである。前年度に引き続き、国有ファンドについての資料収集を進めるとともに、マレーシアの国民形成においてその位置づけを巡って議論の対象となってきたイスラム教に注目し、イスラム金融に関する資料を収集した。平成20年8月に約二週間マレーシア(クアラルンプール、スランゴール、コタキナバル)に渡航し、調査の準備を進めた。スランゴールでは、マレーシア国民大学図書館で資料収集を行うとともに、同大学民族学研究所のシャムスル所長、マレー世界文明研究所のチョン博士らと面会し、調査計画について意見交換した。クアラルンプールでは、若い起業家らの会合に参加して、彼らの事業における融資とイスラム教的価値観との関係について調査のための人脈形成に努めた。また、マレーシア国民大学図書館および国立図書館において、投資主体の確立を促すために刊行されていた雑誌(Pelabur誌)のバックナンバーおよび関連する新聞などの資料を収集して講読した。同時に、コタキナバルの都市集落において現地調査を実施し、住民の暮らしの経済的な側面について概況を把握した。平成21年3月にマレーシアに再渡航してコタキナバルの都市集落に於いてファンドの保有状況についてのインタビュー調査を行った。また、クアラルンプールでは予備調査で知り合ったインフォーマントに面会し、彼らの事業について聞き取り調査を行った。本研究は、1990年代以降にマレーシア政府が掲げるようになった国民統合とそれを可能にするとされる経済的な発展という未来の目標が、人々によってどのように解釈されているかを明らかにすることである。具体的には、人類学的な現地調査を通じて、人々が行う国有ファンドへの投資行動に関する解釈の分析を行い、国家の掲げる国民統合と経済発展という未来を人々がどのよう忙認識しているかを微細な民族誌的記述によって示すものである。本年度は、人類学的なナショナリズム研究や経済ナショナリズムに関する文献調査をもとに本研究の理論的な検討を行った。また、マレーシアにおける投資や金融に関する二次的な資料として、イスラミックファイナンスに関する人類学的研究の文献や資料を収集して、これの分析に努めた。平成20年2月には約二週間マレーシア(クアラルンプール、スランゴール、コタキナバル)に渡航し、予備的な調査と資料収集を行った。スランゴールでは、マレーシア国民大学図書館で資料収集を行うとともに、同大学民族学研究所のシャムスル所長と面会して意見交換を行うとともに、関連する書籍について教示を受けた。また、同大学出版局から出版されている関連書籍を入手した。クアラルンプールでは、国立図書館において、投資主体の確立を促すために刊行されていた雑誌(Pelabur誌)のバックナンバーを収集して講読した。また、マレーシア国民大学周辺において聞き取り調査を行い、投資に関する概観を得た。
循環再生アルミニウム材の腐食に及ぼす不純物元素とその選択除去に関する研究

アルミニウム中に含まれる不純物の腐食に及ぼす影響を基礎的に研究した。結果は下記の通りである。1.FeAl_3金属間化合物のみを優先溶解除去する有効な方法を開発した。硝酸アルミニウム水溶液中で定電位的に繰り返し分極させる方法である。FeAl_3金属間化合物の除去された表面がこの方法で得られた。2.アルミニウム母地中に電気的に導通している金属間化合物は母地のアノード溶解に対するカソードとしての役割を果たす。それと同時にこの金属間化合物は自己の分極抵抗が小さいが故に自己腐食を起こし溶解する。3.5000ppm NaCl水中の溶存酸素を1ppbから3ppmまで連続的に変化させたときの5052のアノード分極抵抗値を面積分極法を用いて測定した。この方法は迅速かつ連続的な測定ができるのが特長的である。本実験条件の場合、5052の孔食発生時の溶存酸素の値は900ppb以上であった。4.面積分極法という新しい電気化学的な測定方法が提案された。面積分極法は簡単ではあるがアノード分極抵抗をモニタリングことによって孔食発生を予測する有効な方法である。5.0.1M NaCl水溶液中のAl-Zn合金のアノード分極曲線に、約-0.95V vs.Ag/AgClに現れたアノードピーク電流密度の解釈を行った。これはAl-Zn合金中の亜鉛成分が水酸化亜鉛に酸化される現象として説明された。アルミニウムリサイクル分野の工学的基盤を充実させることを目的とした。具体的にはアルミニウム材料のリサイクル使用の際に将来問題として必ず浮上する不純物、特に鉄の影響を基礎的に研究し、その応用として金属間化合物eAl_3相の選択除去方法を模索した。アルミニウム中の鉄はFeAl_3の形態を取る。電極電位(ー0.44+0.03×log{a(Fe^<2+>)/a(Fe)FeAl_3})より貴な電位で鉄成分は選択溶解する可能性がある。この仮説を発展させ、作製したAlーFe合金の分極特性から選択溶解条件を試行錯誤的に模索した。動電位法による繰り返し分極が有効であることが分かった。つまり、AlーFe合金を0.05M Al(NO_3)_3水溶液(脱気処理、溶液撹拌、室温)中に浸潰し、カソ-ド分極(ー3.0Vで10分間保持)後、直ちにアノ-ド分極(+1.0V)を施す方法である。この操作を分極曲線の形状がある一定の形状に収束するまで繰り返すと、表面に露呈するFeAl_3はほぼ完全に除去された。アルミニウム母地は比較的なだらかで激しい溶解の痕跡はなかった。処理後の陽極酸化皮膜生成については、目視観察では均一な灰白色を呈していた。SEM観察でも陽極酸化処理によって下地中のFeAl_3が露出する箇所は見られない。本報による表面の高純度化は工業的に興味ある現象であるが、以下に挙げるような技術的な課題が存在する。(1)板厚内部のFeAl_3の分布状況の把握(2)平衡相FeAl_3以外の相、例えばFeAl_6等の非平衡相の挙動(3)第三元素の挙動、例えばけい素の混入によって生じるα(A1,Fe,Si)、β(Al,Fe,Si)の挙動(4)Al(NO_3)_3以外の電解質溶液での挙動(5)液温や液流動の影響(6)掃引速度や電位流波形の効果等が挙げられる。文論文は数多くの考えられる方法一つを提示し、その考察を試みたものにすぎない。実業界での今後の技術展開が期待される。

FeAl_3金属間化合物の除去された表面がこの方法で得られた。2.アルミニウム母地中に電気的に導通している金属間化合物は母地のアノード溶解に対するカソードとしての役割を果す。それと同時にこの金属間化合物は自己の分極抵抗が小さいが故に自己腐食を起こし溶解する。3.5000ppm NaCl水中の溶存酸素を1ppbから3ppmまで連続的に変化させたときの5052のアノード分極抵抗値を面積分極法を用いて測定した。この方法は迅速かつ連続的な測定ができるのが特長的である。本実験条件の場合、5052の孔食発生時の溶存酸素の値は900ppb以上であった。4.面積分極法と言う新しい電気化学的な測定方法が提案された。面積分極法は簡単ではあるがアノード分極抵抗をモニタリングことによって孔食発生を予測する有効な方法である。5.0.1M NaCl水溶液中のAl-Zn合金のアノード分極曲線に、約-0.95V vs.Ag/AgClに現れたアノードピーク電流密度の解釈を行なった。これはAl-Zn合金中の亜鉛成分が水酸化亜鉛に酸化される現象として説明された。
哺乳動物ミトコンドリアの融合・分裂の分子機構とその生理機能

ミトコンドリアは細胞内で融合と分裂を繰り返しながらその形態を維持している。この形態は細胞応答・分化・病変に伴い変化することは知られていたが、その分子機構は長らく注目・解析されてこなかった。我々は哺乳動物のミトコンドリア融合・分裂に機能するGTPase群とその関連因子を同定・解析しその基盤理解を進めてきた。今回、分裂因子Drp1のCre-LoxPを用いた条件特異的欠損マウスを構築し、様々な組織・発生時期におけるDrp1の要求性を解析することで、哺乳動物個体での発生・組織における生理機能の解析を行った。まず全身性にDrp1を欠損するマウスを構築したところ、胎生期に致死となっていることから、Drp1は初期発生において必須の機能を持っていることが明らかになった。神経特異的な欠損マウスを構築すると、生後直後に致死となっていた。この時、神経変性及び神経細胞死が観察された。このマウス胎児より初代神経培養細胞を構築すると、カルシウム依存的な細胞死が顕著に誘導されること、シナプス形成不全となることが明らかになった。一方、肝細胞特異的な欠損マウスを構築したが、このマウスは生育することが可能であり、また細胞死の誘導も観察されなかった。さらにこの肝細胞の細胞増殖を詳細に観察したところ、野生型のマウスと同様に細胞が増加しミトコンドリアも増殖可能であることが分かった。これらの結果から、Drp1に依存したミトコンドリアの分裂は組織によってそれぞれ異なる固有の機能を持っていることが明らかになった。