hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
軟質裏装材の変色と物理的性質の変化とに関する基礎的研究

本年度は軟質裏装材の変色が材料の分子構造にどのような変化をもたらしているかをGPC(Gel Permeation Chromatography)を用いて,分子量分布,分子量測定から検討した.シリコーン系,アクリル系,ポリオレフィン系,フッ素樹脂系の各軟質裏装材のうち,o-ジクロロベンゼン(ODCB)に溶解したポリオレフィン系(1種類)と,テトラヒドロフラン(THF)に溶解したアクリル系(2種類)について分析を行なった.シリコーン系とフッ素樹脂系はこれらの溶媒には溶解しなかったため,今回は分析対象外とした.試験片はJIS K 6301に準拠した短冊状とし,試験溶液は予備実験で最も変色の著しかったインスタントコーヒー溶液とオリーブオイル液を使用し,コントロールとして生理食塩水を用いた.秤量瓶内に試験片を浸漬し,1,2,3ヵ月毎に試験片を少量切り出し,分析に供した.変色の測定はミノルタカメラ社製分光測色計CM1000を用い,変色の程度と分子構造との関連性を検討した.その結果アクリル系2種類は数平均分子量,重量平均分子量共に変化はなく,変色の程度と分子構造の変化には関係は見られなかった.ポリオレフィン系ではオリーブオイル液への浸漬で,数平均分子量,重量平均分子量共に1ヵ月目の測定より変化が現れ,油性成分の含浸により脂質の酸化吸収が分子構造の変化すなわち劣化を引き起こしているものと考えられた.今回分析が不可能であったシリコーン系,フッ素樹脂系については,今後,赤外分光法,電子スピン共鳴法など他の解析方法を応用することによって対応する所存である.本年度は軟質裏装材の変色が材料の分子構造にどのような変化をもたらしているかをGPC(Gel Permeation Chromatography)を用いて,分子量分布,分子量測定から検討した.シリコーン系,アクリル系,ポリオレフィン系,フッ素樹脂系の各軟質裏装材のうち,o-ジクロロベンゼン(ODCB)に溶解したポリオレフィン系(1種類)と,テトラヒドロフラン(THF)に溶解したアクリル系(2種類)について分析を行なった.シリコーン系とフッ素樹脂系はこれらの溶媒には溶解しなかったため,今回は分析対象外とした.試験片はJIS K 6301に準拠した短冊状とし,試験溶液は予備実験で最も変色の著しかったインスタントコーヒー溶液とオリーブオイル液を使用し,コントロールとして生理食塩水を用いた.秤量瓶内に試験片を浸漬し,1,2,3ヵ月毎に試験片を少量切り出し,分析に供した.変色の測定はミノルタカメラ社製分光測色計CM1000を用い,変色の程度と分子構造との関連性を検討した.その結果アクリル系2種類は数平均分子量,重量平均分子量共に変化はなく,変色の程度と分子構造の変化には関係は見られなかった.ポリオレフィン系ではオリーブオイル液への浸漬で,数平均分子量,重量平均分子量共に1ヵ月目の測定より変化が現れ,油性成分の含浸により脂質の酸化吸収が分子構造の変化すなわち劣化を引き起こしているものと考えられた.今回分析が不可能であったシリコーン系,フッ素樹脂系については,今後,赤外分光法,電子スピン共鳴法など他の解析方法を応用することによって対応する所存である.市販軟質裏装材のうち4種類の系(ポリオレフィン系、シリコーン系、フッ素樹脂系、アクリル系)に属する9種類の材料について物理・機械的試験を行なった結果、系の異なる材料はもとより、同系の材料でも物理・機械的性質が個々に異なり、中でもポリオレフィン系軟質裏装材は他の材料と比較して著しく大きな値を示し、市販軟質裏装材の規格基準の必要性が示唆された。各材料の値を見ると、ポリオレフィン系とシリコーン系の常温重合型との比較では前者が伸びで約8倍、引張強度で9倍、25%低伸長応力で8倍の値を示した。シリコーン系の常温重合型と加熱重合型との比較では、後者が引裂強度に大きな値を示した。フッ素樹脂系の比較ではpolyphosphazeneを含有する「NOVUS」が全ての測定項目に大きな値を示した。アクリル系では常温重合型と加熱重合型とは概して後者が機械的性質の値は大きかった。これら軟質裏装材の物理・機械的性質は、今後予定している変色の程度と物理的性質の経時的変化を調査するに際して貴重な基礎的データを与えてくれるものである。市販義歯床用軟質裏装置材の中から臨床に多用されていると思われる重縮合型シリコーン系軟質裏装材を選び,変色と物理的性質との関係を調査した.着色溶液としてインスタントコーヒー液,無着色溶液として生理食塩液を使用し,37°C環境下で1,2,3,4,12,24週間の浸漬と各時期における引張強度,伸び,引張応力,引裂強度,25%低伸長応力,硬さの6項目について物理・機械的試験を行なった.変色は予備実験(日本補綴歯科学会

雑誌35:542555,1991)と同傾向を示し,インスタントコーヒー液では浸漬1週間後に「別の色系統になる」まで変化し,生理食塩液ではむしろ退色に伴う変化が見られた.物理的性質との関係では,無着色溶液である生理食塩液で引張強度,伸び,引裂強度,硬さに相関がみられ(p≦.05),最も強い相関がみられたのはインスタントコーヒー液における硬さの変化(p≦.01)であった(日本補綴歯科学会雑誌39巻2号印刷中).今回の調査では変色の程度と物理的性質との変化には明確な関係は見られなかったが,その要因として実験環境に口腔内細菌の影響が考慮されていないこと,シリコーン材料の脂質吸収と酸化の影響が加味されていないことなどが考えられた.今後はこれらの影響を実験条件に組み入れると共に,材料の分子量分布,分子量測定をGPCで行なう予定である.本年度は軟質裏装材の変色が材料の分子構造にどのような変化をもたらしているかをGPC(Gel Permeation Chromatography)を用いて,分子量分布,分子量測定から検討した.シリコーン系,アクリル系,ポリオレフィン系,フッ素樹脂系の各軟質裏装材のうち,O-ジクロロベンゼン(ODCB)に溶解したポリオレフィン系(1種類)と,テトラヒドロフラン(THF)に溶解したアクリル系(2種類)について分析を行なった.シリコーン系とフッ素樹脂系はこれらの溶媒には溶解しなかったため,今回は分析対象外とした.試験片はJISK-6301に準拠した短冊状とし,試験溶液は予備実験で最も変色の著しかったインスタントコーヒー溶液とオリーブオイル液を使用し,コントロールとして生理食塩液を用いた.秤量瓶内に試験片を浸漬し,1,2,3ヵ月毎に試験片を小量切り出し,分析に供した.変色の測定はミノルタカメラ社製分光測色計CM1000を用い,変色の程度と分子構造との関連性を検討した.その結果アクリル系2種類は数平均分子量,重量平均分子量共に変化はなく,変色の程度と分子構造との変化には関係は見られなかった.ポリオレフィン系では,オリーブオイル液への浸漬で,数平均分子量,重量平均分子量共に1ヵ月目の測定より変化が現れ,油性成分の含浸により,脂質の酸化吸収が分子構造の変化すなわち劣化を引き起こしているものと考えられた.今回分析が不可能であったシリコーン系,フッ素樹脂系については,今後赤外分光法,電子スピン共鳴法など他の解析方法を応用することによって対応する所在である.
外部ポテンシヤル中のNLSソリトンの運動

1995年にアルカリ金属原子のボーズーアインシュタイン凝縮(BEC)が実験的に実現して以来、BECの物性や原子波レーザーなどが盛んに研究されている。その中で、BEC系の非線形ダイナミクスの研究も大きなトピックスになっている。BECを回転させることにより量子渦が形成されることが発見され、多数の量子渦からなる渦格子も見つかっている。また、磁場により1次元的に閉じこめられたBECの中にソリトンやダークソリトンが観測された。これらの非線形励起はBECの平均場理論から導出されるグロスーピタエフスキー方程式あるいは非線形シュレディンガー方程式(NLS方程式)で記述されることが知られている。今回、このさまざまな外部ポテンシャルや空間変調をかけたNLS方程式を数値計算しソリトンや渦運動に関していくつかの新しい結果を得た。それらの結果はフィジカルレビュー誌などに公表した。BEC系にレーザー光を入射して干渉させることにより、さまざまな空間周期ポテンシャルを実験的に導入できる。これを光学格子と呼ぶ。さまざまな光学格子の中でソリトンや渦は多様な運動をする。今回得られた、いくつかの成果を列挙する。1.正方格子中に多数のソリトンや局在渦を並べてつくったソリトン格子や渦格子の安定性を数値的に調べた。2.準周期ポテンシャル中にもギャップソリトンが安定に存在することを数値的に示した。3.回転する光学格子内のソリトンの安定性を調べた。4.非線形項を空間的に変調した系でのソリトン解を調べた。5.局在した非線形項をもつ系に2次元ソリトンを見つけた。6.2次元ダークソリトンが自発的に形成されるケースがいくつかあることを示した。7.粘性のない複素ギンツブルグーランダウ方程式系で運動するソリトンやスパイラル解が得られることを示し、それらの間の衝突で何が起こるかを調べた。これらの結果は主としてイスラエル、テルアビブ大学のBoris Malomed教授との共同研究でもある。アルカリ金属原子のボーズ-アインシュタイン凝縮体が発見され、コヒーレントな物質波が観測されるようになってきている。ボーズ-アインシュタイン凝縮体のダイナミクスは平均場近似では、Gross-Pitaevskii方程式あるいはポテンシャル中の非線形シュレディンガー方程式で表せる。ボーズ-アインシュタイン凝縮体の非線形現象としてソリトンや渦が実験でも観測されている。本研究では外部ポテンシャル項を持つ非線形シュレディンガー方程式を数値計算し、ソリトンや渦の動的な振る舞いを研究している。今年度の研究で得られた結果としては1.壁型のポテンシャルとソリトン、ダークソリトンおよび渦ソリトンとの衝突のシミュレーションを行った。運動エネルギーおよび壁の高さが低いときは、ソリトンなどの形状を維持したまま、反射や透過が起こる。壁の高さを変化させていくと透過から反射に変わる。その閾値は、古典粒子と見なした場合よりかなり減少する。ある種のトンネル効果がおこり、透過しやすくなったと解釈できる。また、この衝突実験から、ダークソリトンの有効質量を見積もると、単純に方程式から予測される値の2倍近くになることがわかった。また、渦ソリトンは非常に反射されにくいこともわかった。2.2次元周期ポテンシャル中のソリトン格子や渦格子の振る舞いを調べた。ソリトンおよび渦を正方格子上に配置したときは、隣のソリトンとπ/2以上の位相差を付けるとソリトン格子が安定化し、逆に渦の場合は位相差がπ/2以下の場合に渦格子が安定化することを示した。

また、渦同士に位相差を付けることにより、渦格子が渦度をもつスーパー渦状態が安定に存在することを示した。3.非線形シュレディンガー方程式の非線形項の係数に空間的非一様性を導入した系のソリトンの振る舞いを調べた。空間的に一様な通常の2次元NLS方程式のソリトン解にはコラプスと呼ばれるソリトンの中心振幅が発散する現象があり、安定な2次元ソリトンは存在しないが、空間的非一様性を導入することにより、コラプスが抑えられ、安定な2次元ソリトンが得られることを示した。1995年にアルカリ金属原子のボーズーアインシュタイン凝縮(BEC)が実験的に実現して以来、BECの物性や原子波レーザーなどが盛んに研究されている。その中で、BEC系の非線形ダイナミクスの研究も大きなトピックスになっている。BECを回転させることにより量子渦が形成されることが発見され、多数の量子渦からなる渦格子も見つかっている。また、磁場により1次元的に閉じこめられたBECの中にソリトンやダークソリトンが観測された。これらの非線形励起はBECの平均場理論から導出されるグロスーピタエフスキー方程式あるいは非線形シュレディンガー方程式(NLS方程式)で記述されることが知られている。今回、このさまざまな外部ポテンシャルや空間変調をかけたNLS方程式を数値計算しソリトンや渦運動に関していくつかの新しい結果を得た。それらの結果はフィジカルレビュー誌などに公表した。BEC系にレーザー光を入射して干渉させることにより、さまざまな空間周期ポテンシャルを実験的に導入できる。これを光学格子と呼ぶ。さまざまな光学格子の中でソリトンや渦は多様な運動をする。今回得られた、いくつかの成果を列挙する。1.正方格子中に多数のソリトンや局在渦を並べてつくったソリトン格子や渦格子の安定性を数値的に調べた。2.準周期ポテンシャル中にもギャップソリトンが安定に存在することを数値的に示した。3.回転する光学格子内のソリトンの安定性を調べた。4.非線形項を空間的に変調した系でのソリトン解を調べた。5.局在した非線形項をもつ系に2次元ソリトンを見つけた。6.2次元ダークソリトンが自発的に形成されるケースがいくつかあることを示した。7.粘性のない複素ギンツブルグ-ランダウ方程式系で運動するソリトンやスパイラル解が得られることを示し、それらの間の衝突で何が起こるかを調べた。これらの結果は主としてイスラエル、テルアビブ大学のBoris Malomed教授との共同研究でもある。
植物標本とＩＣＴを活用した「植生と多様性」の体験的な授業プログラムの開発

・研究目的高等学校「生物基礎」「(3)生物の多様性と生態系」の学習のねらいを達成するためには、自然体験的な活動が最も効果的であると考えられる。しかしながら、植物相の「遷移」や水平分布や垂直分布などの「バイオーム」について、高校の授業の中で自然体験的な活動を行うことは、時間的、空間的に限界があり、知識の習得を中心とした講義形式の授業になりがちである。その結果、生徒はこれまでに触れたことのない樹木や草本の名称だけを知ることにとどまってしまう。本研究では、植物の垂直分布について、タブレット型PCを活用して、垂直分布に関する静止画や動画を閲覧するとともに、代表的な樹木の標本を直接触れることにより、教室にいながら自然体験学習ができる授業プランを開発した。・研究方法道内で垂直分布が比較的顕著に見られる羊蹄山を本教材のフィールドに選定し、植生調査を行った結果、垂直分布を構成する代表的な樹木を9種選定した。また、それぞれの標高における樹木や草本の写真撮影、動画撮影を行った。国立公園に属している羊蹄山では植物の採集ができないため、羊蹄山の植生調査の結果をもとに、余市岳でこれら9種の樹木の採集を行った。採集した樹木は、実験室に持ち帰り、授業で使用するための標本にした。また、撮影した写真や動画の編集を行い、タブレット型PCにインストールした。・研究成果作成した樹木標本と写真、動画を使って、協同的な活動を行うことにより、垂直分布についての理解が深まる授業プランを開発した。本授業プランは、道立教育研究所附属理科教育センターで行われる高校生物基礎の教員研修講座で実施する。受講者の意見をもとに改良を加えた後、学校現場で活用する予定である。
せん断帯の寸法効果に関する基礎研究

板材や薄肉構造物が大きな塑性変形を受けて破壊するとき、一般に不安定な変形挙動がそれに先行する。薄板の単純引張りでは、最大荷重付近で幅方向にくぴれが生じ、その後くびれが集中し、せん断帯と呼ばれる筋伏の板厚減少域が現れる。このせん断帯が材料に生じると耐荷能力は著しく減少し、ほどなく破断・崩壊に至る。このせん断帯は、マクロな板材だけでなく、ミクロな結晶粒などの微視組織中でも発生し、材料の破壊・変形強度を支配している。本研究では、結晶材料を対象としてせん断帯による寸法効果を、実験を通して明らかにした。純アルミと純銅の面心立法結晶材料を用いた試験片を用いて、引張・圧縮・曲げ荷重時の材料強度を計測し、電子顕微鏡により結晶中のせん断帯を観測した。また、実験だけでなく、ひずみ速度に依存する塑性構成式による3次元有限要素解析を行い、ひずみ速度の影響や塑性硬化則の影響を明らかにした。用いる有限要素剛性方程式には、従来の接線法とは異なるアルゴリズムを提案し用いている。また、ボロノイ分割を用いた結晶モデルによる塑性解析から、せん断帯の成長の特徴を明らかにするとともに、結晶形状や用いる形状関数がせん断帯に及ぼす影響を明らかにした。用いる有限要素剛性方程式には、マトリクスの対称性を保持するようなアルゴリズムを提案し用いた。薄板の単純引張りでは、最大荷重付近で幅方向にくびれが生じ、その後くびれが集中し、せん断帯と呼ばれる筋状の板厚減少域が現れる。このせん断帯は、マクロな板材だけでなく、ミクロな結晶粒や複合材料の粒子間や繊維間などの微視組織中でも発生し、材料の破壊・変形強度を支配している。せん断帯のひずみの局所化はひずみ勾配にも依存し、用いる試験片の寸法効果を引き起こす。すなわち、無次元量に変換した荷重一変位曲線等が用いる試験片の大きさに依存する寸法硬化が観察される。本年度は、結晶材料を対象としてせん断帯が破壊強度と変形能の寸法硬化に及ぼす影響を、実験的に明らかにした。寸法を相似に変えた試験片や、幅・板圧比を変えた試験片を作成し、引張荷重を加え応力・ひずみ関係を計測し、最大応力は試験片サイズが小さくなるほど上昇する寸法効果を確認した。また圧縮荷重に対しても、同様に寸法を相似に変えた試験片を作成し、応力・ひずみ関係を計測した。また平面ひずみ圧縮治具を作成し、平面ひずみ圧縮では、拘束がない自由圧縮に比べ応力が上昇することも確認した。実験だけでなく、内部構造の変化を考慮した塑性構成式による3次元有限要素解析を行ったほか、ボロノイ分割を用いた平面結晶モデルによる応答解析から、結晶粒径のせん断帯に及ぼす影響を明らかにしている。せん断帯の寸法効果について、これまでに3つの側面から検討した。1.連続体レベルでは、これまで試みられることが少なかった3次元有限要素解析を実施し、せん断帯の生成・成長を検討した。ひずみ速度依存型材料を用いて、これまでの接線剛性法とは異なる解析手法を提案した。2.結晶レベルでは、Washington State UniversityのZbib教授を日本学術振興会外国人招聘研究者(ID No.S-95057)として協力を得て、Voronoi分割を用いて多結晶中に生成するミクロなせん断帯を能率良く解析する手法を提案し、結晶粒のサイズによる影響を検討した。さらに、規則的なハニカム型やブロック型なおの結晶形状や用いる形状関数の影響を明らかにした。3.実験による検討であり、面心立方格子の銅を用いて引張り・圧縮荷重を加え、寸法効果を計測した。試験片のサイズを変えるだけでなく、熱処理により結晶粒径のサイズを変えた影響を計測した。また走査型電子顕微鏡を用いて内部構造を調べ、ミクロなせん断帯の生成状況を観察した。
抗原の消化管透過性から見た食物アレルギー発症機序の解明

これまでの研究から、食物アレルギーの症状誘発に食物抗原の消化管吸収量が関与していることが示唆されている。しかしながら、食物抗原の消化管透過性を評価する方法は確立されていない。本研究では、LC-MS/MSを用いた食物抗原の血中濃度定量法の確立を試みた。その結果、血液中のオボアルブミンを免疫沈降により濃縮後、GGLEPINFTAADQARペプチドを測定対象としてMRM法により測定することで、卵白アレルゲンの血中濃度が定量可能であることを明らかにした。この方法を利用して、抗原吸収量を評価することで、消化管抗原透過性と食物アレルギー発症との関連性を明らかにすることができると期待される。食物アレルギーの感作や症状誘発に、消化管における抗原透過性が深く関与しているため、抗原の消化管透過性を制御することによる新しい食物アレルギーの予防法や治療法の開発が期待できる。しかし、ヒト消化管の抗原透過性を簡便に評価する手段が無いため、この領域の研究はあまり進んでいない。本研究では、LC-MS/MSを用いた血中抗原測定法を開発し、抗原の消化管透過性の評価法を確立し、食物アレルギーモデル動物および患者において、消化管の抗原透過性が食物アレルギーの病態にどのような影響を与えているかを明らかにしたい。今年度は、LC-MS/MSによるオボアルブミン(OVA),ω5-グリアジン,γ-グリアジンの定量法確立のための基礎的検討を行った。精製OVA、および、精製リコンビナントω5-グリアジン,γ-グリアジンをLC-MS/MSにかけ、ペプチドのプレカーサーイオンを検出した。その結果、OVAとγ-グリアジンについては、数種類のペプチドが検出された。同定したペプチド中には、これまでに報告されているIgE結合エピトープ配列を含むものが数種類存在していることが分かった。一方、ω5-グリアジンについては、ペプチドが全く検出されなかった。そこで、消化酵素をトリプシンからキモトリプシンに変更して同様の解析を行った。その結果、IgE結合エピトープを含む数種のペプチドが検出された。検出されたペプチドを定量マーカー候補とした。次に、免疫沈降法を用いた血清中のOVAの特異的抽出法の検討を行った。ラットにアスピリンと共にOVAを経口投与した後に採血して得られた血漿から、抗OVA抗体を結合させ磁性ビーズを用いて、OVAを抽出できることを明らかとした。また、OVAをアスピリンと共に経口投与することで、血中にOVAが吸収される消化管アレルゲン吸収モデルラットを作製できることを明らかにした。本研究では、LC-MS/MSを用いた血中抗原測定法を開発し、抗原の消化管透過性の評価法を確立し、消化管の抗原透過性が食物アレルギーの病態にどのような影響を与えているかを明らかにすることを目的としている。昨年度は、LC-MS/MSを利用したオボアルブミン(OVA),ω5-グリアジン,γ-グリアジンの定量法確立のための基礎的検討を行った。OVA、ω5-グリアジン、および、γ-グリアジンの標準品をLC-MS/MSにて解析し、プレカーサーイオンが検出されたペプチドを定量マーカー候補として選出した。本年度は、OVAについて低濃度検出が可能なプレカーサーイオンとプロダクトイオンの組み合わせを解析した。その結果、OVAの定量に使用可能なプレカーサーイオン候補として4つのペプチドと、それぞれのトランジションを決定した。今回決定した条件で検量線を作成したところ、検出限界は5 ng/mLであった。ヒト血清中のOVA濃度は5-100 ng/mLであるため、さらに感度を上げる必要がある事が分かった。γ-グリアジンについては、定量に用いるプレカーサーイオンの絞り込みを実施し、3つのペプチドを選出した。また、グリアジンを70%エタノールで抽出・濃縮した後に質量分析計で測定可能であることを確認した。今年度の研究で、卵および小麦抗原の消化菅吸収量マーカーとなるプレカーサーイオン候補を絞り込むことができた。さらに、OVAについてはLC-MS/MSを用いて検出限界5 ng/mLの感度でOVAを測定できることを明らかにした。また、これまでにラットを用いて、アスピリンと食物抗原を同時に経口投与することで、アレルゲンが吸収され血中に出現する事を明らかにした。これらの結果から、LC-MS/MSによるOVAの定量方法の確立、および、血中OVAの測定方法検討が可能となった。食物抗原の消化管透過量の違いは、食物アレルギーにおける抗原感作あるいはアレルギー症状の誘発に何らかの影響を及ぼしていると考えられている。したがって、抗原の消化管透過性をコントロールすることによる新しい食物アレルギー予防法や治療法の開発が期待される。本研究では、消化管の抗原透過性が食物アレルギーの病態にどのような影響を与えているかを明らかにすることを最終目的として質量分析計(LC-MS/MS)を用いた血中抗原測定法を構築し、抗原の消化管透過性の評価方法の確立を試みた。LC-MS/MSを用いて卵アレルゲンであるOVAの測定に利用できるプレカーサーイオンとプロダクトイオンの組み合わせの検討を行い、OVA定量に利用可能なプレカーサーイオンとして6つの候補を選び、それぞれのトランジションを決定した。これら6つのプレカーサーイオンのOVA濃度とピーク面積の直線性を評価した結果、GGLEPINFQTAADQAR(2+)

イオンがOVA測定に最も適したプレカーサーイオンであることを明らかにした。次に、ターゲットペプチドのC-末端に存在するアルギニンを安定同位体置換した標識ペプチドを内部標準として、LC-MS/MSを用いたMRM-HR法によるOVAの定量法の開発を試みた。その結果、抗OVA抗体を用いた免疫沈降によるOVAの濃縮後にトリプシン消化した試料をMRM-HR法により測定することで、ラット血漿中のOVAを0-150 ng/mLの濃度範囲で定量できることを明らかにした。さらに、この方法を用いて、50 mgのOVAを経口投与したラット血漿中に存在するOVAの濃度を実際に定量することに成功した。これまでの研究から、食物アレルギーの症状誘発に食物抗原の消化管吸収量が関与していることが示唆されている。しかしながら、食物抗原の消化管透過性を評価する方法は確立されていない。本研究では、LC-MS/MSを用いた食物抗原の血中濃度定量法の確立を試みた。その結果、血液中のオボアルブミンを免疫沈降により濃縮後、GGLEPINFTAADQARペプチドを測定対象としてMRM法により測定することで、卵白アレルゲンの血中濃度が定量可能であることを明らかにした。この方法を利用して、抗原吸収量を評価することで、消化管抗原透過性と食物アレルギー発症との関連性を明らかにすることができると期待される。本研究の最も重要な点は、LC-MS/MSを用いた血中食物アレルゲンの定量法の確立である。現在までに、卵および小麦抗原の吸収マーカーとなるアレルゲンペプチド候補を同定した。また、ラットを用いて、アスピリンと食物抗原を同時に経口投与することで、アレルゲンが吸収され血中に出現することを明らかにした。これらの結果をもとに、LC-MS/MSによるラット血中アレルゲンの定量方法の検討を行うことが可能となった。これまでの研究で、LC-MS/MSによるOVAおよびγ-グリアジンの定量が可能であることを示した。ω5-グリアジンについては、現時点で定量に利用するプレカーサーイオンの絞り込みに至っていないため、引き続き定量に利用できるペプチドの選択を実施する。血清中には多量のタンパク質が含まれるために、微量に存在するアレルゲンを検出・定量するためには、血清タンパク質の除去が必要である。今年度、グリアジンについては70%エタノール抽出可能であることを明らかとなったことから、血清中のグリアジンをエタノール抽出後に定量可能か否かを評価する。一方、OVAについては抗OVA抗体を利用した免疫沈降による濃縮およびスピンカラムによる血漿タンパク質の除去を検討する。経口摂取後に消化管から吸収されたアレルゲンは酵素により分解されていると考えられる。そのため、ラットにOVAあるいはグリアジンを経口摂取させた後の血清中アレルゲン分子を解析し、これまでに選出した定量に使用予定のペプチドが血液中に存在すること、および、それらを利用して血中抗原を定量できることを確認する。さらに、アレルゲン経口感作モデルラットを使用して、アスピリンが食物アレルゲン感作相に及ぼす影響を明らかにする。
人間の視覚システムにおける両眼立体視モデルの提案と実現

本研究では、人間の視覚システムにおけるステレオ視による奥行き検出機能を、生物の神経回路網における信号の伝播の様子をモデル化したFitzHugh-Nagumo型の反応・拡散方程式を用いて実現することを目的とした。但し、ランダムドットステレオと呼ばれる全くランダムなドットのパターンのみからなる物体を捉えたステレオ画像を対象とした。ステレオ視では、2枚の画像間でのパターンの対応関係を探索することにより、視差すなわち奥行きの情報を抽出することができる。ここでは、画像のドットを0と1からなる論理値と考え、2枚の画像間で、XOR論理演算を施すことにより、対応関係の探索の問題を領域分割の問題に変換した。一般に画像の領域分割の問題は、拡散処理+2次微分のゼロ交差を求める問題として捉えられるが、この場合、領域の微細な構造が保持されず問題とされていた。ここでは、領域分割の問題に、非線形の反応・拡散方程式をTuring不安定条件と呼ばれる特殊な条件の下で適用することにより、従来の領域分割法の問題点を克服可能な手法を提案し、ランダムドットステレオ画像からの奥行き検出モデルとした。さらに、人間の視覚システムが示す明るさ知覚におけるマッハバンド効果に類似の錯視現象が、奥行き知覚においても認められるが、提案したモデルによって、その錯視現象を説明可能であることが示された。加えて、反応・拡散方程式の拡散係数に異方性を設定することにより、奥行き知覚における錯視現象の異方性をも説明可能であることが示唆された。本研究で扱った奥行き分布は、カメラの光軸に対して直交する平面のみとした。今後は、奥行きが連続的に変化するような面を持った物体に対しても提案モデルを適用し、その有効性を確認するとともに、生理学的な知見と提案モデルとの比較検討を行うことが課題である。本研究では、人間の視覚システムに備わっている奥行き検出機能のモデルを提案し、さらに人間の視覚システムが示す錯視現象と照らし合わせることにより、モデルの妥当性を評価することを目標としている。初年度は、まず、神経回路網における情報の伝播の様子を記述するFitzHugh-Nagumo型の反応・拡散方程式に基づいた、ランダムドットステレオ画像からの奥行き検出モデルを提案した。さらに、提案モデルを計算機上でソフトウェアとして実現し、人工的に生成されたランダムドットステレオ画像に対して適用した。その結果、提案モデルによって奥行き分布が正しく復元されることを確認した。これに加えて、人間の視覚システムの明るさ知覚において観測されるマッハバンド錯視に類似の現象、すなわち、奥行き分布が急激に変化するような刺激に対して、奥行き境界でその刺激を強めあうように知覚される錯視現象を、提案モデルが復元した。既に、明るさ知覚と奥行き知覚は、一般に強い類似性があることが数多くの研究者によって報告されており、この錯視現象も存在が予測されていたが、実験視覚心理学ではまだ発見されていなかった。よって本研究は、神経回路網に基づいたモデルにおいても、そのような錯視現象が存在しうることを裏付けた。今後は、提案モデルを現実のシーンに対して適用し、その有効性や人間の視覚システムが示す特徴との違いを確認することが必要である。自然なシーンをランダムドットパターンを持つシーンに変換するため、次年度ではランダムドットパターン光を現実の三次元物体に投影する方法の開発にも取り組む必要がある。
家の中のアフォーダンスの可視化：乳幼児の事故予防・発達のためのデータ活用基盤構築

本研究は,家の中で生じる乳幼児の「不慮の事故」を予防し,より良い発達環境の構築を目指すために,現代の生活環境における実態解明と最適な解決手法を検討する。具体的には,J. J. Gibsonの生態学的アプローチを視座に,家に潜在するアフォーダンス(affordance:行為の可能性)を生後12ヶ月間の乳幼児の行為とその周囲の環境の両側面から捉え,拡張現実(AR)を用いて可視化し,実在の生活環境のデータとしてリソース化する。
リン酸化プロテオームによる孔辺細胞青色光情報伝達機構の解明

青色光依存の気孔開口は受容体型キナーゼであるフォトトロピンを始点としたリン酸化シグナル伝達によって引き起こされる。本研究では青色光依存の気孔開口に関わる新規因子を探索するため、孔辺細胞を材料にしてリン酸化プロテオーム解析を行った。この解析手法では既知のリン酸化タンパク質であるフォトトロピン及び細胞膜プロトンポンプのリン酸化が青色光により増加することが観察されたことから、この方法により青色光に依存してリン酸化される新規タンパク質を探索した。その結果、青色光により再現性良くリン酸化されるキナーゼが見いだされた。さらに、その最近縁のキナーゼの二重変異体を作出し、この変異体では青色光に依存した気孔開口が大きく損なわれることを見いだした。この二重変異体から孔辺細胞プロトプラストを調製し、細胞膜プロトンポンプの活性を測ったところ、青色光依存のプロトンの放出は野生株と同程度であった。孔辺細胞では青色光によって細胞膜プロトンポンプの活性化に加えて、アニオンチャネルが不活性化されることが報告されている。そこで孔辺細胞の細胞膜に存在するアニオンチャネル変異体とこのキナーゼの多重変異体を作製したところ、明暗に拘わらず気孔が開くようになり、この表現型はアニオンチャネンル変異体とほぼ同じであった。また、変異体の孔辺細胞を用いて青色光によるアニオンチャネルの阻害を調べたところ、野生型では阻害されるのに変異体では阻害されなかった。また、この変異体では青色光による気孔開口だけでなく、CO2濃度変化に対する気孔の応答も損なわれており、CO2濃度を低下させても気孔は開口しなかった。遺伝学的な解析と生化学的な解析の結果、これらのキナーゼはフォトトロピンの下流で働くと同時に、CO2情報伝達のどこかで機能し、最終的にアニオンチャネルを阻害することで気孔を開かせる働きを持つことが示唆された。27年度が最終年度であるため、記入しない。青色光依存の気孔開口は受容体キナーゼであるフォトトロピンを始点としたリン酸化シグナル伝達によって引き起こされる。本研究では青色光依存的な気孔開口に関わる新規因子を探索するため、孔辺細胞を材料としたリン酸化プロテオーム解析を行った。本年度はまず、孔辺細胞から抽出したタンパク質を用い、ショットガン法を用いたリン酸化プロテオームを行った。まず、既知のリン酸化タンパク質であるフォトトロピン及び細胞膜プロトンポンプのリン酸化を確認したところ、青色光に依存したリン酸化が観察できたことから、同様に青色光によってリン酸化されるタンパク質を探索した。その結果、青色光及びフォトトロピンに依存してリン酸化されるタンパク質を多数同定した。次に、これら候補タンパク質をコードする遺伝子にT-DNAが挿入された変異株を検索し、入手可能であったラインの青色光依存的な気孔開口の表現型を確認した。その結果、気孔開口反応を大きく欠くような変異体は見つからなかったが、重複して作用する因子の存在が想定されるため、研究実施計画の通り、多重変異体の作出をおこなった。その結果、青色光に依存して再現良くリン酸化されるキナーゼと、最近縁のキナーゼの二重変異体において、青色光に依存した気孔開口が大きく損なわれていることを観察した。また、この二重変異体の孔辺細胞を単離し、細胞膜プロトンポンプの活1生を測ったところ、青色光に依存したプロトンの放出は野生株と同程度であった。この結果より、この二重変異体では細胞膜プロトンポンプの活性化とは別の経路によって気孔の開口が損なわれていることが示唆された。今後はこの二重変異体で気孔が開かなくなる理由を明らかにするための実験を行う予定である。昨年度までに青色光に依存して再現良くリン酸化されるキナーゼと、最近縁のキナーゼの二重変異体において、青色光に依存した気孔開口が、細胞膜プロトンポンプの活性化とは別の経路によって損なわれていることが示唆された。そこで今年度は二重変異体で気孔が開かなくなるメカニズムを明らかにするため実験を行った。生葉における気孔開度測定において、数値のみを見ると気孔は開かないように見受けられたが、注意深く観察を行うと、二重変異体の気孔は一度開いてから素早く閉じるという表現型を示していることがわかった。また、この気孔が素早く閉じる現象は、孔辺細胞の周りの塩(KCl等)濃度が低くなった時のみ観察された。これらの結果から二重変異体の孔辺細胞では光の下で細胞外にイオンを排出する輸送体が恒常的に活性化しているため、気孔が閉じてしまうのではないかと考えた。そこで細胞膜アニオンチャネルに着目し、アニオンチャネル阻害剤(anthracene-9-carboxylic acid)を塩濃度が低い溶液に加えることで気孔が閉じなくなるか観察した。結果、アニオンチャネル阻害剤を加えると気孔は閉じなくなることがわかり、この二重変異体ではアニオンチャネルを阻害する系が損なわれているために気孔が開かなくなっていることが予測された。

本研究では青色光依存の気孔開口に関わる新規因子を探索するため、孔辺細胞を材料にしてリン酸化プロテオーム解析を行った。この解析手法では既知のリン酸化タンパク質であるフォトトロピン及び細胞膜プロトンポンプのリン酸化が青色光により増加することが観察されたことから、この方法により青色光に依存してリン酸化される新規タンパク質を探索した。その結果、青色光により再現性良くリン酸化されるキナーゼが見いだされた。さらに、その最近縁のキナーゼの二重変異体を作出し、この変異体では青色光に依存した気孔開口が大きく損なわれることを見いだした。この二重変異体から孔辺細胞プロトプラストを調製し、細胞膜プロトンポンプの活性を測ったところ、青色光依存のプロトンの放出は野生株と同程度であった。孔辺細胞では青色光によって細胞膜プロトンポンプの活性化に加えて、アニオンチャネルが不活性化されることが報告されている。そこで孔辺細胞の細胞膜に存在するアニオンチャネル変異体とこのキナーゼの多重変異体を作製したところ、明暗に拘わらず気孔が開くようになり、この表現型はアニオンチャネンル変異体とほぼ同じであった。また、変異体の孔辺細胞を用いて青色光によるアニオンチャネルの阻害を調べたところ、野生型では阻害されるのに変異体では阻害されなかった。また、この変異体では青色光による気孔開口だけでなく、CO2濃度変化に対する気孔の応答も損なわれており、CO2濃度を低下させても気孔は開口しなかった。遺伝学的な解析と生化学的な解析の結果、これらのキナーゼはフォトトロピンの下流で働くと同時に、CO2情報伝達のどこかで機能し、最終的にアニオンチャネルを阻害することで気孔を開かせる働きを持つことが示唆された。当初の計画では今年度、このキナーゼがリン酸化される機能的意義まで明らかにしたかったが、リン酸化アミノ酸残基を置換した形質転換体の作成が遅れており、年度内に実験することが出来なかった。27年度が最終年度であるため、記入しない。今後は共同研究によって実際にアニオンチャネルの活性を測定したいと考えている。また、シロイヌナズナでは気孔閉鎖に関与するアニオンチャネルが複数報告されている。現在、二重変異体とアニオンチャネル遺伝子欠損変異体との三重、四重変異体を作成中であり、来年度は遺伝学的にもアニオンチャネルとの関係を証明したい。また、リン酸化アミノ酸残基を置換した形質転換体の表現型解析も進めていく予定である。当初の計画通り、リン酸化プロテオームの追試及び変異体の気孔表現型解析を行うことが出来た。また、複数のラインに関しては多重変異体に関しても解析可能なまでに用意が整いつつある。先行的に解析を行っているキナーゼの二重変異体については気孔開口に関する表現型解析が進んでおり、来年度には詳細な機能解析に着手できると考えている。今後は当初の計画通り、多重変異株を用いて気孔の開口を確認していく予定である。また、リン酸化修飾の機能的役割を明らかにするため、アミノ酸配列置換のラインやリン酸化残基特異的抗体を用いた実験を進めていく予定である。
不純物含有人工氷とグリーンランドＥＧＲＩＰアイスコア中の転位の定量評価技術の構築

X線を用いたアイスコア中の転位密度の直接解析を実施するため、低温で測定可能なX線回折装置を開発した。これを用いて、転位密度測定技術を人工氷を用いて確立することを目指してきた。人工氷中の転位密度測定は、これまで中程度の大きさの結晶粒径を有する人工氷を用いて転位密度測定を行ってきたが、粒径(直径)が100μmを切るような微細粒の変形挙動は、中程度の大きさの結晶粒と異なることを明らかにしている。この微細粒のクリープ変形中に生じる転位密度の変化を定量化し、粒界拡散と転位すべりの関係を議論することを目指している。当初氷から得られた回折パターンは、空間群P63/mmc、格子定数a= 4.519Å、c=7.357Å(@-20°C)の構造でフィッティングでき、その回折線の半値幅を利用して、転位密度測定を行ってきた。しかし、この構造でフィッティングできないピークが散見され、その理由を考えるのに時間を要してきた。原因として、氷をステージに指示する際に用いる「のり」の役割を果たす氷が影響を及ぼしていたことを突き止めている。この原因の一つに、試料ステージが最適な高さを保っていないことも明らかになり、現在、実体顕微鏡を用いた試料高さの調整について、装置改良を進めている。また、氷のクリープ変形については、粒径を微細化し、不純物を添加することで氷のクリープ挙動が変化することを見出し、Journal of Glaciologyに論文が掲載される予定である。装置開発のトラブルや、実験担当者の体調不良などを理由に進捗は遅れているが、人工氷を用いた転位密度測定に成功しており、装置の改良、解析精度の向上を目指している。人工氷を用いたクリープ試験の実施、およびそのひずみ変化に伴う転位密度の変化を本手法を用いて定量化する。試料ステージの高さを精確に決定するために、実体顕微鏡を用いてX線回折が最適に生じる試料高さの調整を目指す。また、X線を用いた転位密度をmodified Williamson-Hallプロット等の解析手法を用いることで、精度高く求める手法も確立する。
早産の予知・治療法開発を目指した脱落膜マクロファージの分化・機能に関する研究

本研究では子宮内の主要な免疫担当細胞である脱落膜マクロファージの分化・機能と早産病理機序の関係について解析を行った。脱落膜内のマクロファージは液性因子、直接的細胞間応答を介した抗炎症性の機能を有していることを明らかとした。その細胞特性は胎児抗原への母体免疫寛容に重要であるが、逆に局所の感染防御に際してはマイナスの要因として働き早産においては子宮内感染の進行に関連していることが推察された。早産マウスモデルにおいて、炎症性タイプへのマクロファージの病的機能変化が生じており、それを抑制することが新たな治療戦略となる可能性が示された。マクロファージは局所免疫制御について中心的役割を担う細胞である。本研究は脱落膜内に存在するマクロファージの機能について解析を進めることにより早産の新たな予知および治療戦略を探ることを目的として開始した。そのための方法として、ヒト検体を用いた検討と、早産マウスモデルを用いた解析を行った。ヒト脱落膜検体を用いた脱落膜マクロファージの生理的機能の解析を行ったところ、妊娠時期においてダイナミックな性質の変化を生じていることが確認できた。妊娠初期から中期にはB7-H1、Indoleamine Dioxygenaseなどの分子を介した免疫制御機構の活性化したタイプのマクロファージが中心となり、母体胎児境界面における免疫寛容に関わるのに対して、妊娠末期にはその働きが減弱して炎症性マクロファージへと変化することで、分娩に向けた変化が進行していることが分かった。また、脱落膜マクロファージの前駆細胞である末梢血の単球が脱落膜内へ遊走し局所のサイトカイン環境によってそうしたマクロファージの性質が制御されていることが示唆された。早産マウスモデルの作成をLPS投与による方法を用いて行った。ヒト早産の主要な原因として子宮内への細菌感染が知られているがLPS投与によるマウスでの早産誘発はそうした病理機序に合致したものである。このモデルを用いて炎症性M1マクロファージと抗炎症性M2マクロファージの早産機序への関与を確認した。正常妊娠マウスの子宮内マクロファージはM2が中心的であるのに対して、LPSの投与によりIL-6、TNF-αの上昇とともに子宮内においてM1マクロファージへの極性変化が生じて、分娩を誘発している可能性が示された。以上の結果より正常の分娩と早産の進行に共通した背景機序として分娩に先行するマクロファージの機能的変化が存在することが考えられたため、今後そうしたマクロファージの機能的変化を察知するような予知マーカーや、治療戦略についてさらなる検討を進める必要がある。前年度の研究成果に基づいて、ヒト検体を用いた培養系実験を中心とした検討および早産マウスモデルを用いた疾患への寄与について解析を進めた。ヒト妊娠において母体・胎児境界に存在するマクロファージは末梢血の単球から脱落膜内へと移行してIFN-γ、M-CSFなどのサイトカインの影響下にて妊娠に特有の免疫寛容誘導性のフェノタイプを獲得することを確認した。そこではB7family分子を介した共分子シグナルや、Indoleamine Dioxygenase、IL-10などの液性因子が重要な因子となっていることを明らかにした。こうした脱落膜内の免疫抑制性のマクロファージが局所の感染防御に際してはマイナスの要因として働き子宮内感染の進行に関連していることが推察された。前年度に確立したLPS誘発性の早産マウスモデルでは、炎症性M1マクロファージと抗炎症性M2マクロファージの早産機序への関与について局所サイトカイン産生、培養系実験などにおいて多面的な検討を進めた。子宮内感染に際して生じるLPS刺激はM2タイプが中心である子宮内のマクロファージ極性をM1方向へとシフトさせることで早産を生じることが示された。また、このマウスモデルにおいてオメガ脂肪酸の投与による早産抑制効果について検討を行ったところ、オメガ6系の脂肪酸ではマクロファージの機能に対する影響を介して早産抑制作用があることが明らかとなった。
台湾 , 満洲 , 中国における慣行調査研究

台湾の旧慣調査について台湾総督府の他の初期調査との関連を明らかにした。満洲の旧慣・慣行調査については岡松参太郎文書,満洲国土地局・臨時土地制度調査会などの資料を収集し,天海謙三郎らの業績の検討を行った。華中と華北の商業慣行調査,都市不動産慣行調査,海南島慣行調査についてはその経緯を明らかにする文書,調査報告書を入手した。これらをもとに今後台湾,満洲,中国における旧慣調査・慣行調査に関わる論文執筆と調査報告書複刻を行う。本研究課題は、台湾総督府が行った台湾旧慣調査、満鉄調査課が行った満洲旧慣調査、満洲国が行った土地慣行調査、満鉄調査部と満鉄北支経済調査所が東亜研究所と協力して行った「支那慣行調査」、日中戦争末期に満鉄調査部が行った海南島慣行調査について、それらの立案および調査経緯、問題点を明らかにし、それぞれの調査の継承性と発展過程を明らかにすることをめざしている。今年度は初年度であるため、国内の史資料収集および中国、台湾での現地調査による資料収集を中心に行った。研究代表者井村哲郎は「支那慣行調査」に関する会議記録や関連文書からなる「東亜研究所第六調査委員会慣行調査書類綴」をマイクロフィルムで入手した。2010年5月にはそれにもとづいて「支那慣行調査」の問題点を指摘する報告を国際日本文化研究センターの研究会で行った。さらに同年9月中国東北で現地調査を実施し、関連資料を収集した。研究分担者の東山京子は2011年2月から3月にかけて国史館台湾文献館および国立中央図書館台湾分館で資料調査を行い、関連資料の収集を行った。また、同じく研究分担者の小都晶子は2010年9月中国東北での現地調査、同年10月アジア経済研究所、東京大学東洋文化研究所、また12月にも東京大学東洋文化研究所で資料調査を行い、満洲国の土地局、地籍整理局の編纂した資料の収集を行った。また、マイクロフィルム版岡松参太郎文書の台湾総督府時代および満鉄理事時代の部分を購入した。これら入手した史資料を利用した本格的な研究は次年度以降の課題となる。本研究は、台湾総督府が行った台湾旧慣調査、満鉄調査課が行った満洲旧慣調査、満洲国の行った土地慣行調査、満鉄調査部と満鉄の華北、華中の出先機関の調査部門(北支経済調査所、上海事務所調査室、など)が東亜研究所に協力して行った「支那慣行調査」、そして日中戦争末期に天野元之助等満鉄調査部員が行った海南島における慣行調査について、それらの立案、調査経緯、調査の問題点を明らかにし、それぞれの調査の継承性と発展過程を明らかにすることをめざしている。平成23年度は、本研究の第2年度であったが、初年度に引き続き国内の史資料の収集、および中国、台湾での現地調査による資料収集を行った。研究代表者井村は、天野元之助が日本敗戦後に大連で執筆した海南島慣行調査の報告書「瓊崖旅寓雑記」の複製を入手した。さらに中国・海南省梢案館、海南省図書館での現地調査を実施し、海南島慣行調査の関連資料の複製を入手した。他に富山大学、新潟大学で資料調査を行った。また入手済みの東亞研究所第六調査委員会の「支那慣行調査」に関する文書史料の整理を行い、論文「『支那慣行調査』経緯」執筆の準備を行った。研究分担者東山京子は、台湾・国史館台湾文献舘で台湾旧慣調査会に関する史料を収集した。東山は、本研究に関連する「『台湾総督府文書』の構造と特徴」、「台湾領有初期における対原住民政策-深堀安一郎探検隊と長野義虎意見書からの一考察-」など論文を発表した。研究分担者小都晶子は、中国・藩陽の遼寧省档案館、遼寧省図書館、東京大学東洋文化研究所図書館、協同組合図書資料センターで、満洲における旧慣調査およびそれに関連する土地・農村関係資料の調査と資料収集を行い、満州国における旧慣・慣行調査に関わる論文執筆の準備を行った。本研究は、台湾総督府の台湾旧慣調査、満鉄調査課の満洲旧慣調査、満洲国の土地慣行調査、満鉄調査部が行った華中の商業慣行調査、華北・華中の都市不動産慣行調査、海南島の慣行調査について、それぞれの調査経緯と調査に関わる課題を明らかにし、調査の継承性と発展過程を検証することをめざしている。平成24年度は本研究の最終年度であったが、国内での史資料収集、および中国、台湾、アメリカにおいて資料収集を行い、またいくつか論文発表なども行った。平成24年度においては、研究代表者井村哲郎は、広東省档案館、広東省立中山図書館、長春の満鉄資料館、瀋陽の遼寧省档案館で海南島・華北・華中の慣行調査関連資料の複製を入手し、国内では東京大学東洋文化研究所図書室・アジア経済研究所図書館において資料調査を行った。天野元之助の海南島慣行調査の報告書

「瓊崖旅寓雑記」の翻刻を継続し、また東亞研究所第六調査委員会の「支那慣行調査」に関する史資料整理を行い、満鉄上海事務所調査室による商業慣行調査の複刻準備(本年秋刊行予定)を行った。研究分担者の一人は、国史館台湾文献舘、台湾档案管理局、台北市政府などで史料収集を行い、論文「中華民国台湾の文書管理」を公表し、他に「恩赦文書から見る台湾総督府の文書管理」、「九・二一台湾中部大地震における文書史料の救助と修復及びその後の対策」、「台湾の震災と台湾総督府官僚ー被災調査報告の共有化と被災記録の伝承ー」、「昭和一〇年の台湾大地震と台湾総督府」などの報告をシンポジウム・研究会で行った。もう一人の研究分担者は、アメリカのスタンフォード大学図書館、フーバー研究所図書館、アメリカ合衆国議会図書館で満洲関連資料の所蔵状況を調査するとともに、満洲の慣行調査に関する資料を収集した。また、これまで国内で収集した資料にもとづいて「満洲調査機関聯合会についてー機関誌『調査』を中心に」を発表した。この2年間で、本研究のための基礎的資料の収集をほぼ終えた。最終年度である次年度には関連する資料の補充調査を行うが、それらをあわせて本研究のとりまとめにとりかかることが可能である。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は3年間の予定でスタートし、次年度が最終年度である。これまで、国内、中国、台湾で調査を行ってきた。次年度には、引き続き台湾、中国での補充調査を実施する。井村は、広東省梢案館、遼寧省档案館などで、東山は台湾の国史館台湾文献館で関連資料の調査収集を行う。小都はアメリカ議会図書館とフーバー研究所において関連資料の調査を行う。それらをふまえて、各自がこれまでに収集した資料の分析を行い、研究論文執筆の準備を行い、本研究を完成させる。
単原子層制御による希少金属フリー高磁気異方性L10型規則合金の創製

PCに内蔵されたハードディスク等の磁気記録媒体では、その記録密度が飛躍的に上昇しており、一つの情報を記録する磁石の体積が非常に小さくなってきている。そのため、磁化が安定して一方向を向く性質を備えた安価な磁性材料が必要である。そこで、本研究では鉄およびニッケルという比較的ありふれた元素を用いた高性能な新規磁性材料の開発を試み、L1_0型FeNi合金薄膜という材料の開発に成功し、その諸特性を明らかにした。2種類の原子層の積層構造からなるL1_0型規則合金には、その結晶の一軸性に起因した強い磁気異方性を有する材料が多く存在する。中でも3d遷移金属と貴金属の組み合わせからなるFePt、CoPtあるいはFePdなどは、非常に大きな一軸結晶磁気異方性を示し、ナノサイズ化の進む磁気ストレージデバイスおよび高性能永久磁石の次世代材料として期待されている。しかしながら、この大きい結晶磁気異方性を示す既存のL1_0型規則合金は、希少元素であるPtあるいはPdを多く含有している。そこで、本研究では、単原子層制御によりFe,Co,およびNiというクラーク数(地表の元素質量%)の比較的高い材料からL1_0型規則合金を人工合成し、大きな一軸結晶磁気異方性の実現を目指す。特にFe-Ni合金に着目し、それを実現する作製条件の探索を行った。試料構造として、Mg0(001)単結晶基板/非磁性下地層/FeNiの構造を用いた。成長は分子線エピタキシー装置中で電子ビーム蒸着法により行った。Mg0(001)基板上に非磁性下地層を蒸着し、その表面構造を走査型トンネル顕微鏡で観察したところ、蒸着時の基板温度の最適化により比較的平坦な表面構造が得られることが分かった。この表面上にFeとNiを単原子層ずつ交互蒸着した。得られたFeNi合金薄膜の磁気特性を超伝導量子干渉素子を用いて評価したところ、垂直磁気異方性が確認された。今後は、磁気異方性向上のための更なる材料の探索と最適化を進める。そこで、本研究では、単原子層制御によりFe, Co,およびNiというクラーク数(地表の元素質量%)の比較的高い材料からL1_0型規則合金を人工合成し、大きな一軸結晶磁気異方性の実現を目指す。本年度は、特にL1_0-FeNiの創製に特化して研究を進めた。MgO(001)基板上にCuの緩衝層の成膜し、FeNi合金を成膜したところ、エピタキシャル成長を確認した。X線回折の測定から結晶構造の成膜温度依存性を調べた結果、全ての成膜温度において2θ=51°付近にFeNi層によるものと考えられる002ピークが観測されたが、L1_0-FeNiの形成を示す001超格子ピークは明瞭には観測されなかった。また、RHEED像のストリーク間隔から面内の格子定数の変化を調べた結果、1原子層日では格子定数は大きく、層厚が増えるにつれて徐々に小さくなり約20原子層以降でほぼ一定値を示すことが分かった。現在、緩衝層に用いる材料を工夫することによりL1_0-FeNi層の垂直磁気異方性を増加させる試みを行っており、更なる成長条件の最適化が必要であると考えられる。中でも3d遷移金属と貴金属の組み合わせからなるFePt、CoPtあるいはFePdなどは、非常に大きな一軸結晶磁気異方性を示し、ナノサイブ化の進む磁気ストレージデバイスおよび高性能永久磁石の次世代材料として期待されている。本年度は、特に緩衝層をAu-Cu-Niの三元合金として成長条件の最適化をおこない、この緩衝層上へのL1_0-FeNiの創製に特化して研究を進めた。MgO(001)基板上に組成の異なる様々なAu-Cu-Niの合金緩衝層を成膜し、FeNi合金薄膜を成膜してエピタキシャル成長を確認した。磁気特性を測定したところ、Au-Cu-Ni緩衝層の組成の最適化により垂直磁気異方性を増大させることができた。

また、垂直磁気異方性のFeNi成長温度依存性を調べたところ、157°Cで成長した試料においてFeNi層の垂直磁気異方性が最大となることがわかった。これまでFeNi合金薄膜で報告されている垂直磁気異方性としては最も大きな7×10^6erg/ccの値を得ることができた。