hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
サイトカインの血管新生作用により内皮細胞被覆の促進される静脈用代用血管の開発

静脈位に植え込まれる人工血管は血流速度が遅いために血栓性閉塞しやすいことが知られている。我々は静脈用代用血管を開発する上で、早期の抗血栓性は人工血管壁からのヘパリンの徐放によるが、自己の組織内で活性化された内因性サイトカインの血管新生作用により植え込み後早期に細小血管の内皮細胞で全長にわたって被覆される人工血管を開発を目的に研究を開始した。in vitroでの基礎実験を行った後に、動物実験では小片を皮下組織内に植え込み治癒過程、血管新生を観察し(1995年人工臓器学会、米国人工臓器学会にて報告)、さらに動脈位への植え込みを行い早期の血栓性及び内皮細胞被覆を観察した(1996年人工臓器学会、米国人工臓器学会にて報告)。また新たな知見として内因性サイトカインの周囲への影響として吻合部及び外膜側での治癒が対照に比べて良好であり、特に吻合部では内腔面を宿主側から人工血管上への内皮細胞の伸展が早期から著しいことを観察した。現在、動脈位では動物実験にて短期間で、内膜被覆がほとんど全長にわたって起こるといった良好な成果を上げている。しかし、静脈位では内因性サイトカインの制御が動脈位ほどに繊細に起こらない可能性もあり、活性化された血管新生が過剰になり肉芽腫形成を起こす、あるいは内膜肥厚を起こし瘢痕形成及び石灰化することも考えられる。今後、動物実験にて抗血栓性賦与方法の改良および遠隔期に内膜肥厚を起こさないような改良した処置法を試みたい。本研究では、早期の抗血栓性は人工血管壁からのヘパリン除放によるが、自己の組織に含まれるまた自己の組織から放出されるサイトカインの血管新生作用により植え込み後2週間で自己の内膜被覆が完成し、抗血栓性に優れ、遠隔期に内膜被覆のこない静脈用代用血管を開発することを目的にし、研究を開始した。本年度はまず、植え込み直後から人工血管が全長にわたって内皮細胞により被覆されるまでのbFGFと血管新生との関係に焦点を絞って基礎実験を行った。人工血管の設計として材料の選択では、静脈、皮下脂肪、大網等を基礎構築として用いた布製人工血管壁に圧力注入して採取した動物の皮下結合組織内および腹部大動脈に植え込み実験を行って、皮下への植え込み実験では血管新生と治癒過程、大血管への植え込み実験では開存、抗血栓性、血管新生、内皮細胞の進展状況、内皮細胞での被覆、代用血管内腔面に形成された血栓の器質化を観察した。その結果、静脈を材料とすると供給が限られている、皮下脂肪では材料の採取は問題ないが、質が一定とは限らない、大網では血管新生作用が著しく内皮細胞として表面を覆うより血管腫を形成してしまうことが観察された。また静脈系における代用血管の開存の必要条件を求めるために雑種成犬における下大静脈における植え込み実験を行った。実験の手技的な問題があり、遮断時間、縫合等まだ改善の余地はある。現在、縫合部の血栓形成が大きな問題である。抗ウシbFGF抗体を用いた免疫組織染色法の確立に力を入れた。大血管では皮下結合組織片を播種した代用血管は良好な成績を示している。しかし血流速度が遅く、血栓形成が速やかな静脈系での植え込まれた人工血管の開存に関してはこれからの抗血栓性賦与方法の成功にかかっていると言える。我々は静脈用代用血管を開発する上で、早期の抗血栓性は人工血管壁からのヘパリンの徐放によるが、自己の組織内で活性化された内因性サイトカインの血管新生作用により植え込み後早期に細小血管の内皮細胞で全長にわたって被覆される人工血管の開発を目的に研究を開始した。

1年目は人工血管の設計、基礎構築と内因性サイトカインを得るための材料の選択、活性化のための処理法の検討、bFGFの免疫染色法の確立を行った。設計としては高有孔性の布製人工血管を基礎構築とし、内因性サイトカインの活性化としてはハサミによる細切を選択し、組織片をサスペンジョンとして基礎構築の組織間隙に圧入注入することとした。材料として静脈、皮下脂肪、大網等を用いたが、材料によりその治癒過程、程度が異なることが判明した。動物実験ではまず小片を皮下組織内に植え込み治癒経過、血管新生を観察し(1995年人工臓器学会)、米国人工臓器学会にて報告)、さらに動脈位への植え込みを行い早期の血栓性及び内皮細胞被覆を観察した(1996年人工臓器学会、米国人工臓器学会にて報告)。2年目は新たな知見として内因性サイトカインの周囲への影響を観察した。現在、動脈位では動物実験にて良好な成果を上げているが、静脈位では遠隔期の内膜肥厚が問題となるため、今後、動物実験にて抗血栓性賦与方法の改良および遠隔期の内膜肥厚の防止を試みたい。
指向性レーダーを用いたやや深い遺構探査法の研究

深度1020mまでの電磁波探査の可能性を調べることを目的に,鳥取県北条町の砂丘および羽合町の古墳を対象地として予備実験を行った.この地を選んだ理由は,電磁波探査に都合のよい比較的乾燥した砂丘地帯であることと,海に面して深度の明確な反射面である海水潤面が期待されたからである.結果的には,北条町の砂丘は標高15mであり,可能な最高深度を試すにはやや不足だったので,羽合町の古墳(標高25m)も実験対象地として追加した.大きい透過深度を得るため,平成5年度購入した13.56MHzの産業用高周波発振器を用い,電磁波の放射に指向性をもたせるため(真下から約30°方向に放射のピークを持つ),線状1波長アンテナを用いた.発振アンテナと同様な受信アンテナで電場の強い距離を探ることにより地下の反射面の深さを推定した.北条町の第1の実験地では,80Wの出力で地表下13および24mに反射面が推定された.羽合町の第2の実験地では,200Wの出力で地表下18および26mに反射面が推定された.第2の実験地でより大きい出力を要したのは,土質が砂丘砂よりも水分が高く減衰が大きい粘性土だったためと思われる.上記の予備実験で,13.56MHzの電磁波は1020mの地下まで十分透過することがわかり,また線状1波長アンテナを用いる本手法により,この程度の深度までの電磁波探査が可能であることが明かとなった.深度1020mまでの電磁波探査の可能性を調べることを目的に,鳥取県北条町の砂丘および羽合町の古墳を対象地として予備実験を行った.この地を選んだ理由は,電磁波探査に都合のよい比較的乾燥した砂丘地帯であることと,海に面して深度の明確な反射面である海水潤面が期待されたからである.結果的には,北条町の砂丘は標高15mであり,可能な最高深度を試すにはやや不足だったので,羽合町の古墳(標高25m)も実験対象地として追加した.大きい透過深度を得るため,平成5年度購入した13.56MHzの産業用高周波発振器を用い,電磁波の放射に指向性をもたせるため(真下から約30°方向に放射のピークを持つ),線状1波長アンテナを用いた.発振アンテナと同様な受信アンテナで電場の強い距離を探ることにより地下の反射面の深さを推定した.北条町の第1の実験地では,80Wの出力で地表下13および24mに反射面が推定された.羽合町の第2の実験地では,200Wの出力で地表下18および26mに反射面が推定された.第2の実験地でより大きい出力を要したのは,土質が砂丘砂よりも水分が高く減衰が大きい粘性土だったためと思われる.上記の予備実験で,13.56MHzの電磁波は1020mの地下まで十分透過することがわかり,また線状1波長アンテナを用いる本手法により,この程度の深度までの電磁波探査が可能であることが明かとなった.
非対称金属配位場を有する超分子系の構造・物性・反応に関する理論研究

本研究課題では、領域の掲げる新しい学理「配位アシンメトリー」創出の一翼を担い、新しい物質科学のための基礎理論を発展させ、実験と協力して超分子系のキラル光物性や不斉触媒反応を研究し、新しい化学概念や指標を提案することを目的としている。領域の班内・班間の共同研究を重視した研究を推進し、最先端の理論開発と応用研究を実施する。H30年度は、実施計画で挙げた研究課題について下記の研究成果を得た。1.大規模複雑電子系の基礎理論の構築では、開発したフレンケル励起子結合に基づく解析法を、分子集合系・積層系に適用するために、大規模系に適用できるように計算プログラムを改良した。また、新たに修飾単層カーボンナノチューブ(SWNT)の化学修飾と光物性に関する研究を開始した。まずデンドロン修飾によるSWNTの近赤外光発光に関する研究を実験と協力して推進し、論文発表した。2.超分子系および複雑反応場の理論解析では、光誘起オレフィン移動反応を示すPd担持MMFの理論研究を進展させ、Pd活性種の生成機構の解明に成功し、論文発表した。界面アシンメトリー系では、表面に固定したトリスサレン型コバルト三核錯体のCDスペクトルや非対称性に関する理論解析を進展させた。3.自己組織化系に関する理論解析では、アデノシンモノリン酸(AMP)のAg(I)イオンによる自己集合形成や、シトシンモノリン酸(CMP)を共存させた場合の自己集合系の非対称な構造や光物性に関する研究を進展させ、Ag(I)イオンの溶媒和構造を明確にした。特にAg-AMP系よりもAg-AMP-CMP系が安定であることを示し、非対称な自己組織化のメカニズムを明らかにした。4.金属ナノ粒子の理論解析では、凝縮相Au-Pd微粒子触媒について、構造・電子状態・界面ダイナミクスに関するこれまでの理論研究をまとめて総説を発表した。本研究課題で当初計画していた「配位アシンメトリ」の研究に寄与する基礎理論を開始することができ、実験と協力しつつ、班内および班間の共同研究を推進することができた。1.国際共同研究を実施し、フレンケル励起子結合に基づく解析法の開発を行い、多発色団系の色素分子のCDおよびCPLスペクトルの理論解析に成功した。さらに本方法を分子集合系・積層系に適用するために、大規模系に適用できるように計算プログラムを改良することに成功した。今後、実験との共同研究が期待できる。2.班内協力研究を強力に進め、光誘起オレフィン移動反応を示すPd担持MMFの理論解析を進展させた。また、界面アシンメトリー系である表面に固定したトリスサレン型コバルト三核錯体のCDスペクトルや非対称性に関する理論解析に成功した。3.アデノシンモノリン酸(AMP)のAg(I)イオンによる自己集合形成や、シトシンモノリン酸(CMP)を共存させた場合の自己集合系の非対称な構造や光物性に関する研究を進展させ、Ag(I)イオンの溶媒和構造や非対称なAg-AMP-CMPが形成する起源を明らかにすることができた。4.金属ナノ粒子の理論解析では、凝縮相Au-Pd微粒子触媒について、これまでの研究をまとめて総説を発表することができた。以上のように、研究テーマ全般について順調に進捗している。本研究課題をさらに進展させ、実験と協力することによって、様々な化学事象に適用するとともに、応用研究からフィードバックし、より有用性の高い理論の開発を進める。また、当初計画した研究課題を推進していく。H28年度は、実施計画で挙げた各研究課題について下記の研究成果を得た。(1)大規模複雑電子系のキラル基礎理論の構築では、エキシトンカップリングを用いた金属錯体のCDスペクトルの理論解析を開始した。国際共同研究を実施し、方法論の展開は効率的に進めた。(2)超分子系アシンメトリーおよび反応場の理論解析では、実験と協力し、光誘起オレフィン移動反応を示す金属マクロサイクル構造体(MMF)の理論研究を実施した。固体表面の界面を活用した表面担持金属微粒子(コバルト-アルミナ)や金属原子をドープした表面(単原子触媒)などの不均一系触媒の理論解析・設計を実施した。Ni錯体触媒を用いた環状付加反応の理論研究では、配位子の効果や反応機構の詳細を理論的に明らかにした。さらにコンフォメーションを制御した直鎖シリコン化合物の光吸収や磁気円二色性について、電子相関理論を用いて詳細に研究することに成功した。(3)キラル自己組織化系に関する理論解析では、一次元ハロゲン架橋ナノワイヤーの構造と励起状態に関する理論解析を周期境界DFT計算を用いて研究を進めた。(4)金属ナノ粒子の理論解析では、Au-Pd合金微粒子触媒の凝縮相コロイド触媒について、凝縮相コロイド高分子の吸着、界面ダイナミクスを解析した。界面におけるコロイド高分子のユニットや反応系分子の吸着、活性な水分子の効果、濃度依存性などについて電子状態計算とMDシミュレーションを用いて明らかした。本研究課題で当初計画していた「配位アシンメトリー」の研究に取り組むための基礎理論の開発を開始することができ、実験と協力しつつ、班内および班間の共同研究を推進することができている。

課題(1)では、国際共同研究を実施し、エキシトンカップリングを用いた金属錯体のCDスペクトルの理論解析を開始することができた。課題(2)では、班内協力研究を強力に進め、光誘起オレフィン移動反応を示す金属マクロサイクル構造体の反応メカニズムをほぼ解明することに成功した。またコバルト微粒子をアルミナに担持させた不均一系触媒や金属原子をドープした単原子触媒について、その電子状態や触媒活性を明らかにすることができた。さらに比較的大規模な分子系であるコンフォメーションを制御した直鎖シリコン化合物の光吸収や磁気円二色性を電子相関理論を用いて詳細に研究することに成功した。課題(3)では、自己組織化により形成される一次元ハロゲン架橋ナノワイヤーについて、周期境界のDFT計算によって、その集積構造と励起状態の理論解析を進展させることができた。課題(4)では、金属ナノ粒子の理論解析として、Au-Pd合金微粒子触媒の凝縮相コロイド触媒について、凝縮相コロイド高分子の吸着、界面ダイナミクスを解析し、触媒活性のほぼ全容を明らかにすることができた。界面におけるコロイド高分子のユニットや反応系分子の吸着、活性な水分子の効果、濃度依存性などについて電子状態計算とMDシミュレーションを用いて詳細に明らかにすることに成功した。本研究課題では、領域の掲げる新しい学理「配位アシンメトリー」創出の一翼を担い、新しい物質科学のための基礎理論を発展させ、実験と協力して超分子系のキラル光物性や不斉触媒反応を研究し、新しい化学概念や指標を提案することを目的としている。領域の班内・班間の共同研究を重視した研究を推進し、最先端の理論開発と応用研究を実施する。H29年度は、実施計画で挙げた研究課題について下記の研究成果を得た。(1)大規模複雑電子系の基礎理論の構築では、フレンケル励起子結合に基づく解析法を開発し、多発色団系のπ共役系有機分子の円二色性(CD)および円偏光発光(CPL)スペクトルの理論解析に成功した。隣接する励起子間の電気遷移双極子能率の相互作用が重要であることを示し、磁気遷移双極子能率の相互作用も寄与することを示した。(2)超分子系および複雑反応場の理論解析では、実験と協力して、光誘起オレフィン移動反応を示すPd担持MMFの理論研究を進展させ、Pd活性種の生成機構やPd-H種による反応機構の解明に成功した。界面アシンメトリー系では、表面に固定したトリスサレン型コバルト三核錯体のCDスペクトルや非対称性に関する理論解析を実施した。Ni錯体を用いた環状付加反応の理論研究では、反応機構の解析を進展させ、成果発表した。(3)自己組織化系に関する理論解析では、一次元ハロゲン架橋ナノワイヤーの主に構造に関する理論解析を進展した。またアデノシンモノリン酸(AMP)のAg(I)イオンによる自己集合形成や、シトシンモノリン酸(CMP)を共存させた場合の自己集合系の構造や光物性について、理論計算から明らかにした。(4)金属ナノ粒子の理論解析では、アルミナに担持したAu-Pd合金微粒子触媒のシリル化反応の反応機構の解明に成功した。本研究課題で当初計画していた「配位アシンメトリ」の研究に寄与する基礎理論を開始することができ、実験と協力しつつ、班内および班間の共同研究を推進することができた。
リー代数とその応用の研究

関連する群・有限群及び組合せ論についての成果としては、筱田健一を中心とした2篇の論文にまとめられている。第1は、点色対称グラフ(Point-Color Symmetric Graph)の自己同型群に関する研究で、このような群を特徴づけ、単純群を含む多くの有限群がこのような群として実現されることを示している。第2はシュバレー群の巾単既約指標の、巾単共役類における値の計算であり、F_4型の場合に値を具体的に定め、すべての、標数に対して巾単指標表を提示している。これは、有限代数群の既約指標の決定にむけての重要なステップの1つと考えられる。この結果は筱田によって、1994年8月のEssen,12月のManilaにおける国際的な集会でも報告された。横沼は“有限シュバレー群の表現論-1960年代における"と題して、7月松山において行なわれた「代数的組合せ論夏の学校」において、この年代の日本における研究についてイワホリ・ヘッケ環の導入を中心に総括的な報告を行った。整数論との関連では、関口晃司により、付値環の作る環空間の性質が、種々の観点から研究され、Tokyo Jaurnal of Math.に発表予定の2篇の論文としてまとめられた。これはいわゆる代数的3位1体論の高次元化に関連したものである。計算アルゴリズムについては、斎藤友克等により、数式処理の見地から、1994年11月数理研における集会で報告が行なわれた。頂点作用素については、いくつかの実例が計算され、また頂点作用素代数についても考察を行った。
神経因性疼痛発現におけるc-fos遺伝子の役割の解明

平成13、14、15年度にわたって神経因性疼痛モデルマウスを作成して行動学的および免疫組織学的検討を行った。Malmbergらの報告(Pain 76:215-222,1998)をもとにStd:ddyマウスを対象に坐骨神経を9-0絹糸で部分結紮することにより神経因性疼痛モデルを作成した。このマウスはMalmbergら報告にみられるように時間経過とともにthermal allodyniaは消退するが、mechanical allodyniaは持続することがわかった。一方、Schweiらは(J Neurrosci 19:10886-10897,1999)、がん性疼痛モデルにおいての脊髄でastrocyteの増生を報告している。また、われわれのMalembergモデルを用いた実験系においても、処置側にastrocyteが増生している傾向がみられた。現在、厳密にコントロールを取った系にて確認中である。これは、glialcell line-derived nourotrophic factor(GDNF)が神経因性疼痛を抑制するというBoucherらの報告(Science 290:124-127,2000)およびいわゆるchemokineの一種であるfractalkineが侵害刺激によるglia細胞の活性化に関与しているというColorado大学Watkinsによる私信などを考え合わせるとglia細胞が神経因性疼痛の発現に関与している思われる。また、侵害刺激のマーカーとして現在広く使われているc-Fos蛋白を発現するc-fos遺伝子の活性化とglia細胞の活性化が深くかかわっているのではないかと考え、神経因性疼痛モデルマウスを作成日から経時的に評価して、c-fosとglia細胞とくにastrocyteとの関係を検索中である。また、neurosphereの継代培養系を確立し、神経幹細胞を用いたと疼痛実験系の基礎を作った。これまで、遺伝子変異マウスの導入を目的に、Std : ddyマウスを主な実験対象として、より効率の高い神経因性落痛モデルの作成およびモデルマウスにおける脊髄組織の変化を免疫組織学に検討してきた。本年度後半に予定していたc-fos遺伝子欠損マウスの導入が、購入先であった米国を含む国際運輸情勢の悪化により不可能になり、c-fos遺伝子欠損マウスでの神経因性癖痛の検討には至らなかった。坐骨神経部分結紮を行ったStd : ddyマウスにおいてpaw withdrawalの潜時を測定することでthermal hyperalgesiaを、von Freyフィラメントを用いてmechanical hypcmlgesiaをそれぞれ行動学的に落痛評価を行った。従来の報告どおり免疫組織学的な検討を行うことにより脊髄後角I層を中心に介在ニューロンの細胞核にc-Fos蛋白が発現すること確認している。また、これまでヒト由来のA431細胞を用いて免疫組織学的検討の際に必要となるc-Fos抗体の陽性対照とできるかどうかの検討を行ってきた。今年度は、この培養細胞に加えて、坐骨神経切断による疼痛刺激を加えたマウス脊髄のc-Fos陽性細胞の発現を陽性対照とすることについての可能性を現在検討中である。本年度予算で購入した培養器を用いて、培養神経細胞におけるc-fos遺伝子の検討も個体レベルでの検討とあわせて進行中である。神経幹細胞が、成体脊髄中にも存在するとの報告(YamamotoほかExp Ncurol 2001 ; 172 : 115-127)がなされている。

成体動物脊髄からとりだした細胞由来のncurosphcrcを用いて、脊髄内の神経幹細胞が神経因性癖痛発現にいたる可塑的な脊髄神経細胞の変化においてなんらかの役割を果たしているのではないかとの仮説をもとに、c-fos遺伝子との関連性と併せて検討中である。平成14年度は、平成13年度に引き続き神経因性疼痛モデルマウスを作成して行動学的および免疫組織学的検討を行った。動物モデルによる神経因性疼痛に関する研究は通常ラットを対象として行われてきた。我々は、遺伝子操作を施したノックアウトマウスを対象とすることを目的に、Malmbergらの報告(Pain 76:215-222,1998)をもとにStd : ddyマウスを対象に坐骨神経を9-0絹糸で部分結紮することにより神経因性疼痛モデルを作成した。このマウスはMalmbergら報告にみられるように時間経過とともにthermal allodyniaは消退するが、mechanical allodyniaは持続することがわかった。一方、坐骨神経切断モデルの脊髄では同側の後角を中心に、反対側までastorcyteの増生がみられることがあった。これは、glialcell line-derived nourotrophic factor(GDNF)が神経因性疼痛を抑制するというBoucherらの報告(Science 290:124-127,2000)およびいわゆるchemokineの一種であるfractalkineが侵害刺激によるglia細胞の活性化に関与しているというColorado大学Watkinsによる私信などを考え合わせると、侵害刺激のマーカーとして現在広く使われているc-Fos蛋白を発現するc-fos遺伝子の活性化とglia細胞の活性化が深くかかわっているのではないかと考え、現在神経因性疼痛モデルマウスを用いて検討中である。また、マウス胎児の脳から神経幹細胞を分離培養したneurosphereにさまざまな刺激を与えることでneuronおよびglia細胞に分化することがわかっている。このin vitroの系も神経細胞モデルマウスによるin vivoの系と平行して検討を開始したところである。平成15年度は、平成13、14年度に引き続き神経因性疼痛モデルマウスを作成して行動学的および免疫組織学的検討を行った。Malmbergらの報告(Pain 76 : 215-222, 1998)をもとにStd:ddyマウスを対象に坐骨神経を9-0絹糸で部分結紮することにより神経因性疼痛モデルを作成した。一方、Schweiらは(J Neurosci 19 : 10886-10897, 1999)、がん性疼痛モデルにおいての脊髄でastrocyteの増生を報告している。また、われわれのMalembergモデルを用いた実験系においても、処置側にastrocyteが増生している傾向がみられた。これは、glialcell line-
道教思想における色彩の観念

紫色は道教において最高の尊貴な色として認識され、特別視されるようになったことについては、先学によって明らかにされている。本研究においては、紫色だけでなく、青色も道教においては特別視され、紫色とともに深くかかわっていたことを明らかにし、それは、いろいろの思想の複合、習会によって形成されている道教の中でも、いかなる思想に由来しているものであるかを論じようとするものである。道教思想と色彩を考察するにあたり,道教とはいかなる宗教であるかについて、先学者たちの研究成果を総括してみるに,結論的にいって、道教とは中国古来のシャ-マン、民間信仰を基盤とし、それに神仙諸、陰陽、五行・道家・儒家さらに仏教までの思想を重層・複合的にとり入れ、不老長生を主目的とする中国民族の土着的・伝統的な宗教であるといえよう。道教に関連して青色が文献に見えるのは、神仙の住己紫府宮は青丘にあり。その青丘は奈方に存在していた、というのである。東方ー万物の生ずるところーが青色に配されたのは前五世記頃におこった五行思想によってであり、神仙説のおこりは前四世紀の前半とされている。これらのことから、青色が特別な観思でみられるようになったのは前五四世紀にかけてであろうと思われる。神仙説は道教思想の中核をなす思想であり、そこに青色が取り組まれたことにより、それが道教の中に生きつづけたということなる。そして道教を代表する一つの色ともなり、例えば、道教の祭紀に用いる文体およびその文章のことを青詞といっている。青色はやがて紫色とともに道教的芸味がうれても、対語的に用いられるようになっていった。
熱帯モンス-ン・アジア地域の古環境に関する予備的研究

本研究は,地球圏ー生物圏協同研究計画(IGBP)の中で,地球環境の変化を予測する有効な方法の一つとして示された,「古環境の復元」という研究テ-マに関して,熱帯モンス-ン・アジア地域において,この分野の研究が著しく立ち遅れていることに鑑み,熱帯モンス-ン・アジア各地で個別的に行われてきた古環境関連の研究成果を広く渉猟し,研究討議を重ねることによって,今後取り組むベき課題・地域などを抽出・指摘することを目的としている.より専門的な研究成果を得るために,研究課題をその分野・地域によって10の部門に細分し,研究分担者はそれぞれが専門とする分野・地域に関する,既往の研究成果を収集・分析した.これによって,これまで熱帯モンス-ン・アジア各地において行われてきた古環境研究によって,事実として何が明らかにされ,問題として何が残されているのかを,ほぼ洗い出すことができた.この成果を持ち寄り,研究分担者間で報告・検討するため,研究連絡会議を10月に行った.その後,それぞれの研究成果を総合的に検討し,熱帯モンス-ン・アジアにおける古環境研究において,今後取り組むベき課題を摘出し,その解明のための効果的な調査地域の選定,および有効な調査方法の案出作業を行った.1月に広島において総合研究集会を開き,研究分担者は最終的な研究成果を発表し,研究グル-プ全員で検討した.本研究において収集・分析した文献をコンピュ-タに入力し,「熱帯モンス-ン・アジア古環境文献デ-タベ-ス」として集約することによって,文献検索が可能になった.また,熱帯モンス-ン・アジアの古環境研究に関する,それぞれの分野の研究課題等をまとめた研究成果報告書を作成・出版し,デ-タべ-スとともに公表した.本研究の成果は,平成4年度から始まる国際学術研究「熱帯アジアにおける南西モンス-ンの長期的変動と環境変遷」において,具体的に実現される.本研究は,地球圏ー生物圏協同研究計画(IGBP)の中で,地球環境の変化を予測する有効な方法の一つとして示された,「古環境の復元」という研究テ-マに関して,熱帯モンス-ン・アジア地域において,この分野の研究が著しく立ち遅れていることに鑑み,熱帯モンス-ン・アジア各地で個別的に行われてきた古環境関連の研究成果を広く渉猟し,研究討議を重ねることによって,今後取り組むベき課題・地域などを抽出・指摘することを目的としている.より専門的な研究成果を得るために,研究課題をその分野・地域によって10の部門に細分し,研究分担者はそれぞれが専門とする分野・地域に関する,既往の研究成果を収集・分析した.これによって,これまで熱帯モンス-ン・アジア各地において行われてきた古環境研究によって,事実として何が明らかにされ,問題として何が残されているのかを,ほぼ洗い出すことができた.この成果を持ち寄り,研究分担者間で報告・検討するため,研究連絡会議を10月に行った.その後,それぞれの研究成果を総合的に検討し,熱帯モンス-ン・アジアにおける古環境研究において,今後取り組むベき課題を摘出し,その解明のための効果的な調査地域の選定,および有効な調査方法の案出作業を行った.1月に広島において総合研究集会を開き,研究分担者は最終的な研究成果を発表し,研究グル-プ全員で検討した.本研究において収集・分析した文献をコンピュ-タに入力し,「熱帯モンス-ン・アジア古環境文献デ-タベ-ス」として集約することによって,文献検索が可能になった.また,熱帯モンス-ン・アジアの古環境研究に関する,それぞれの分野の研究課題等をまとめた研究成果報告書を作成・出版し,デ-タべ-スとともに公表した.本研究の成果は,平成4年度から始まる国際学術研究「熱帯アジアにおける南西モンス-ンの長期的変動と環境変遷」において,具体的に実現される.
聴覚末梢系の生理モデルに基づく新しい人工内耳システムの研究

本年度の計画にしたがって研究を実施した結果以下の成果を得た。1.神経発火パターンより、聴取音を再現する音響シミュレーション前年度までの電気刺激を直接音響信号(有色雑音)に対応づける方法では原理的厳密性が欠如しているという反省の下に調査したところ、聴覚モデルの逆過程(すなわち音響信号から聴覚末梢系を辿って聴神経発火パターンに至る過程を逆方向に辿って聴神経発火パターンから音響信号を得る)によって厳密な解が得られることが判明した。現在この過程をソフトウェアとして実装中である。また、この方式は難聴および病的聴覚の模擬実験の課題にも適用できる。2.音声情報の超圧縮・圧縮した音声品質の評価コクレア方式の埋め込み電極に対応した刺激信号を音声信号から抽出する方式として、音声圧縮符号化方式を本電極の制約条件下で最適化する方法を理論的に定式化することができた。電極数22、電極位置固定すなわち対応周波数固定かつ離散的、刺激電流強度の分解が過少、一時に一箇所のみ逐次的かつ約1ms以上の間隔を空けて刺激するなどの制約条件がある。予備実験の結果より、刺激間隔とチャネル選択が相補的でありかつ自由度が大きいことがわかった。すなわち、刺激間隔が自由に選べるのであればチャネルは固定でもよい。刺激間隔が極端にピッチ周期に限定されるのであれば、ほぼ完全なスペクトル情報を再現するだけのチャネル数が必要である。所与の条件下では刺激間隔およびチャネルを同時に最適に指定する必要がある。本研究では特定チャネルの電流刺激を適当な仮定の下で波形単位を定めてこれらを必要な間隔を空けた上で最適な位置に配置するためのアルゴリズムを求めた。
乾燥・半乾燥地域における歴史地震の人間活動への影響評価に関わる基礎的研究

本研究は,中国新彊ウイグル自治区天山山脈最高峰の托木尓(Tomur)峰から,タリム盆地に南流する台蘭(Tailan)河の河谷を対象として,氷河変動との関わりに着目して河成段丘の大まかな編年を試みるとともに,それに基づいて当該地域における活断層の活動度推定を行った。その結果,開析扇状地中の段丘に着目することで,乾燥地における活断層の活動度の定性的な推測が,ある程度可能であるという結論を得た。中国新彊ウイグル自治区のアクス北方では,天山山脈最高峰の托木尓(Tomur)峰(標高7,439m)をはじめ,標高4,000mを超える山が連なっており,高所には氷河が形成されている。托木尓峰の南方からタリム盆地に流下する台蘭(Tailan)河の河谷にはラテラルモレーンが連続的に分布し,台蘭河谷出口の扇頂付近にはターミナルモレーンが形成されている。本研究は,天山山脈内のモレーンとタリム盆地の扇状地との連続性が確認可能な台蘭河周辺を対象として,氷河の前進・後退期と段丘形成時期を対比させながら,断層変位を地形発達史的に議論することを目的とするものである。H18年度は,既往研究の成果を参考にしながらCORONA衛星写真(地上解像度約3m)やASTER(地上解像度約15m)などの衛星データを判読し,台蘭河沿いの地形分類図および活断層分布図を作成した。また,2006年7月に現地調査を実施し,従来から調査報告がなされていた天山山脈南麓を限る台蘭河断層よりも南側(下流側)で,融氷水性堆積物を変位させた低断層崖を確認した。また,写真判読と現地調査による露頭観察によって明らかになった河成段丘面の広がりや相対的な新旧関係,既往研究の成果を比較検討した結果,天山山脈南麓における最終氷期最盛期以降の堆積段丘の形成時期として,56時期の時期が推定された。ただし,H18年度の調査では年代試料がほとんどえられていないため,段丘編年に関しては,H19年度以降,OSLの年代測定法を利用して年代値を増やし,更なる議論を行う必要がある。本研究は,中国新彊ウイグル自治区天山山脈最高峰の托木尓(Tomur)峰の南方から,タリム盆地に流下する台蘭(Tailan)河の河谷を対象として,氷河の前進・後退期と段丘形成時期を対比させながら,断層変位を地形発達史的に議論することを目的とするものである。本研究において,段丘形成時期の推定とその氷河変動との対比は重要な検討課題である。1年目(H18年度)の研究では,衛星写真・画像判読と現地調査結果により,台蘭河においては少なくとも56時期の段丘形成時期があると推定されたが,やはり年代試料の不足から編年が課題として残った。そこで,2年目(H19年度)は,タリム盆地に流入する諸河川の河成段丘について,既往研究や研究代表者の未公表データも含めて比較検討を行った。衛星写真・衛星画像判読に基づき各河川の河成段丘の相対的な新旧関係を明らかにし,次いで段丘の形成年代と地形面の広がりに着目して複数河川の比較検討を行った。一般に,タリム盆地に流入する諸河川は山麓部に広大な複合扇状地を形成しているが,各河川における段丘形成時期を比較した結果,およそ1415kaよりも後に形成された複数の河成段丘は,それらの扇状地を開析した谷の中に形成されるという共通的特徴があることが明らかになった。この成果と今後の研究課題について,第四紀学会において発表を行った。本研究は,中国新彊ウイグル自治区天山山脈最高峰の托木尓(Tomur)峰の南方から,タリム盆地に流下する台蘭(Tailan)河の河谷を対象として,氷河の前進・後退期と段丘形成時期を対比さ章ながら,断層変位を地形発達史的に議論することを目的とする。台蘭河では,およそ1415kaよりも後に形成された複数の段丘は,扇状地を下刻した谷の中に形成される。既往研究や研究代表者の未公表データも含めて比較検討を行った結果,タリム盆地に流入する諸河川についても共通して観察される事象であることが分かった。これは,最終氷期最盛期(LGM),以降天山山脈から流下する河川流量が次第に減少する過程で,扇頂部付近で河道の固定と開析が起こったものと推測される。さらに,ネオグラシエーションや小氷期などの寒冷期・温暖期のサイクルの中での一時的・短期的な河川流量の減少・増加が,開析扇状地中の段丘形成に寄与していると考えられる。

第四紀後期の地殻変動を定量的に検討するためには,河成段丘面などの変位基準地形の形成年代に基づいた編年が必要であるが,極度に乾燥した気候の下では,植物遺体の入手が困難であるため段丘編年が難しい。本研究から,開析扇状地中の段丘に着目することで,乾燥地における活断層の活動度の定性的な推測が,ある程度可能であるという結論に達した。つまり,開析扇状地内の河成段丘に累積変位が見られる場合には, LGM以降に複数回の活動があったと判断できる。台蘭河に位置する活断層の場合には,谷口から扇状地に張り出したターミナルモレーン(1415ka)を切る土石流堆積物(5.0±0.3ka)とその開析谷形成された複数の段兵を変位させていることから,およそ5ka以降複数の活動を繰り返し,最新の活動は歴史時代に起こった可能性が高い。
事的用干渉率の極めて小さい一体型3軸精密位置決めテーブルの試作研究

1.機構の設計複合平行ばねは、駆動方向と直角な方向(例えば、X方向に対して、Y,Z方向)への変位は零となるという特徴を持っている。この特徴をX,Y,Z3軸方向に適用すると、一体構造でありながら、必要とする駆動方向の変位以外は動かないという興味ある機構が構成される.2.X,Y,Zテーブルでありながら、一体構造で上記の目的を果し、しかも、大きな移動ストロークを持つ機構は一見複雑な形状となる、この機構の製作はワイヤカット加工を以ってしか達成しえない.この製作を実行できた.3.機構の基本は小さい立方体(約25mm角)と大きい立方体(約50mm角)を弾性ばねで連結し、1.の条件に合う機能を持たせたことである.テーブルの駆動は、X,Y,Z軸方向共にPZT(圧電素子2×3×18mm)を用いた4.X方向に駆動したときのY,Z方向へのずれ、同様に、Y,Z方向に駆動したときの、X,ZおよびX,Y方向のテーブルとのづれを無接触センサ(0.01μm分解能)を用いて測定した、その結果、良いデータで1%以下悪い場合で8%のづれとなった.1.機構の設計複合平行ばねは、駆動方向と直角な方向(例えば、X方向に対して、Y,Z方向)への変位は零となるという特徴を持っている。この特徴をX,Y,Z3軸方向に適用すると、一体構造でありながら、必要とする駆動方向の変位以外は動かないという興味ある機構が構成される.2.X,Y,Zテーブルでありながら、一体構造で上記の目的を果し、しかも、大きな移動ストロークを持つ機構は一見複雑な形状となる、この機構の製作はワイヤカット加工を以ってしか達成しえない.この製作を実行できた.3.機構の基本は小さい立方体(約25mm角)と大きい立方体(約50mm角)を弾性ばねで連結し、1.の条件に合う機能を持たせたことである.テーブルの駆動は、X,Y,Z軸方向共にPZT(圧電素子2×3×18mm)を用いた4.X方向に駆動したときのY,Z方向へのずれ、同様に、Y,Z方向に駆動したときの、X,ZおよびX,Y方向のテーブルとのづれを無接触センサ(0.01μm分解能)を用いて測定した、その結果、良いデータで1%以下悪い場合で8%のづれとなった.
メタノールエコノミーでの活用を目指すＣ１微生物代謝生理の分子基盤解明と新技術開発

メタンやメタノールなどのC1化合物やこれを利用するC1微生物を、低炭素社会の実現のための社会構想の一つである「メタノールエコノミー」で最大限活用するために、C1微生物代謝生理機能の分子基盤解明とメタノールエコノミーにおけるバイオプロセス新技術の開発を行った。特に、メタノール資化性酵母がもつ「強力なメタノール誘導性遺伝子発現」と「植物表層での生育能」という「二大有用形質」に関して、メタノール誘導性転写因子複合体の機能を解明するとともに、植物表層における窒素源利用とその代謝制御機構を明らかにした。1.メタノール酵母の有用形質を制御する遺伝子機能の解明強力なメタノール誘導性プロモーターの転写活性化に関与する転写因子と情報伝達関連因子の機能解析を行った。Hap複合体構成因子(Hap2/3/5)については、各遺伝子破壊株におけるメタノール誘導性遺伝子の発現レベル、各構成因子の細胞内局在、プロモーターへの結合能、構成因子間での相互作用を調べ、メタノール誘導性遺伝子発現における機能を明らかにした。これらの結果については現在論文投稿中である。一方、植物表層でのメタノール資化性酵母の生育に重要な遺伝子の同定については、複数の候補遺伝子の遺伝子破壊株と蛍光タンパク質レポーター発現株を作成し、in vitroでの生理機能および当該遺伝子産物の細胞内局在を調べた。今後、葉上での増殖能解析を行う。また、植物表層でのメタノール酵母異種遺伝子発現に関して、糸状菌由来ペクチンメチルエステラーゼの発現株を作成した。当該発現株はペクチンを炭素源とする培養では顕著な増殖能増強を確認できたが、シロイヌナズナ葉上では正の効果は認められなかった。2.C1化合物代謝反応を高度利用した新規メタノール変換反応の構築メタノール資化性細菌やメタノール資化性酵母がもつC1化合物代謝酵素について、大腸菌での発現株を構築し、活性評価を行った。今後は、培養条件や反応条件の最適化を進めていく。また、水生植物表層に見出していた高いメタン酸化活性を示すメタン資化性微生物コンソーシアムについて、メタン資化性細菌の分布特性を明らかにした。1.メタノール酵母の有用形質を制御する遺伝子機能の解明前年度に引き続き、強力なメタノール誘導性プロモーターの転写活性化に関与する転写因子と情報伝達関連因子の機能解析を行った。特にHap複合体構成因子(Hap2/3/5)については、構成因子間の相互作用についての解析を進め、プロモーターへの結合や核内への輸送の相互依存性を示すとともに、免疫沈降法によってそれぞれの構成因子が直接相互作用することを見出し、メタノール酵母においても複合体を形成することを明らかにした。植物表層でのメタノール酵母の生育に重要な役割を果たす遺伝子の同定に関して、特に葉上での窒素源利用に関する新知見を得た。すなわち、メタノール酵母は若葉上では硝酸を主に利用し、老化した葉ではメチルアミンを主に利用すること、特に硝酸レダクターゼが葉上での増殖に重要な役割を果たすことを明らかにした。2.C1化合物代謝反応を高度利用した新規メタノール変換反応の構築メタノール資化性細菌がもつC1化合物代謝酵素を単独あるいは複数同時に発現する大腸菌を構築し、無細胞抽出液および休止菌体を用いた反応系での活性評価と培養条件の最適化を行った。さらに、新規反応系構築のために重要なステップを触媒する酵素について、集積培養によるスクリーニングを行った。3.植物表層での有用タンパク質直接生産法の開発植物の生長制御機能をもつ生理活性ペプチドについて、メタノール酵母での高発現株を取得してその生産性を評価した。今後植物に本酵母株を接種してその影響を解析する。特にメタノール酵母のHap複合体構成因子の一つであるHap3の機能解析を進め、メタノール酵母に特有のC末端領域が、メタノール誘導性遺伝子の転写活性化に重要であること、他の真核生物でも高度に保存されているN末端領域は核局在やDNA結合に重要であることを明らかにした。植物表層でのメタノール酵母の生育に重要な役割を果たす遺伝子に関して、前年度までに特に葉上での窒素源利用に関することを明らかにした硝酸レダクターゼ(YNR)およびアミンオキシダーゼ(AMO)について、各種窒素源を含む培養条件での発現制御を解析し、YNR遺伝子の発現が硝酸により誘導されること、他の窒素源が存在しても抑制されないことを明らかにした。またYNRは硝酸以外の窒素源存在下では選択的オートファジーによって液胞に輸送され分解制御を受けることを明らかにした。一方、AMO遺伝子の発現は、メチルアミンで誘導されるが、アンモニアで抑制された。2.C1化合物代謝反応を高度利用した新規メタノール変換反応の構築メタノール資化性細菌由来のC1代謝酵素を発現する大腸菌について、休止菌体、無細胞抽出液および精製酵素を用いた反応系での活性評価と条件最適化を行った。さらにシアノバクテリアにおいてホルムアルデヒド固定系路遺伝子発現株の構築も試み、ホルムアルデヒド耐性の附与に成功した。

特に、メタノール資化性酵母がもつ「強力なメタノール誘導性遺伝子発現」と「植物表層での生育能」という「二大有用形質」に関して、メタノール誘導性転写因子複合体の機能を解明するとともに、植物表層における窒素源利用とその代謝制御機構を明らかにした。転写因子の機能解析、各種遺伝子破壊株や遺伝子発現株の構築とこれらを利用した研究は、概ね予定通りに進行している。27年度が最終年度であるため、記入しない。応用微生物学メタノール誘導性遺伝子発現における情報伝達因子の機能解析を重点的に行う。新規メタノール変換反応系の構築については、新規反応系を触媒する酵素の探索を行っており、既に取得した菌株を用いた解析を進める。葉上でのメタノール酵母によるタンパク質生産については、取得した発現株の植物への接種試験を行う。転写因子の生化学的な機能解析、各種遺伝子破壊株や遺伝子発現株の構築とこれらを利用した研究は、概ね予定通りに進行している。購入予定の消耗品の変更および学会などへの参加計画変更のため、未執行額が生じた。転写因子間の相互作用解析を進めるとともに、遺伝子発現系への活用を検討する。植物葉上での各遺伝子機能については、今後葉上での増殖能評価を中心に解析を進める。葉上でのメタノール酵母によるタンパク質生産については、生理活性ペプチドなどの発現に着手する予定である。当初計画分の他、研究参画者の国内および国際学会参加のための旅費に使用する。購入予定の消耗品および設備備品の変更および学会などへの参加計画変更のため、未執行額が生じた。当初計画分の他、研究効率化のための設備備品の更新や研究参画者の国内および国際学会参加のための旅費に使用する。
モデル水産植物スサビノリにおける補色適応の分子機構に関する研究

本研究は、海産紅藻スサビノリのである光合成色素タンパク質複合体フィコビリソームにおける赤色光、緑色光および青色光に対する応答機構を研究するものである。スサビノリ葉状体の色彩の変化は光色に依存的であり、可逆的に変化することから、紅藻スサビノリが補色適応能を有することが明らかとなった。また、この藻体の色彩の変化はフィコビリソーム関連遺伝子の発現制御が関わっていると考えられた。本研究は、海産紅藻スサビノリの光合成色素タンパク質複合体フィコビリソームにおける赤色光、緑色光および青色光に対する応答機構を研究するものである。これまでに一部のラン藻において、異なる光色下での培養でフィコビリソームの構成が可逆的に変化することが明らかになっており、その変化は補色適応と呼ばれている。しかしながら、ラン藻と同じくフィコビリソームをもつ紅藻類においては補色適応の有無が明らかとなっていないのが現状である。本年度は、スサビノリにおける補色適応の有無を明らかにするために、スサビノリ葉状体を異なる光色で培養し、藻体の色彩がどのように変化するかを観察した。光源には白色蛍光灯および赤色光(波長660nm)・緑色光(波長525nm)・青色光(波長470nm)の単色光を照射可能な発光ダイオードを用いた。異なる光色での培養後、光合成色素(クロロフィルa・フィコエリスリン・フィコシアニン・カロテノイド)相対含有量を測定した。また、赤色、緑色および青色光で一定期間培養を行い、藻体の色彩に変化が生じた時点から光色を交代させることで、藻体の色彩が光色によって可逆的に変化するかを観察した。結果として、通常の白色蛍光灯での培養と比較して、青色光で培養した藻体は赤色を呈し、光合成色素ではおもにフィコエリスリンの増加がみられた。一方、赤色および緑色光で培養した場合は、藻体は緑色を呈し、フィコエリスリンの減少がみられた。また、赤色光から青色光、青色光から赤色光のように光色を変化させた場合、藻体の色彩およびフィコエリスリン含有量は最終的に照射した光色に伴って劇的に変化した。これらのことから、スサビノリ葉状体の色彩の変化は光色に依存的であり、可逆的に変化することが明らかとなった。以上のことから、紅藻スサビノリが補色適応能を有することが証明された。これまで一部のラン藻において、異なる光色下での培養でフィコビリソームの構成が可逆的に変化することが明らかになっており、その変化は補色適応と呼ばれている。しかしながら、ラン藻と同じくフィコビリソームをもつ紅藻類においては補色適応の有無が明らかとなっていなかった。しかし、前年度においてスサビノリにおける補色適応の存在が示唆された。スサビノリの補色適応に関わるフィコビリンタンパク質(フィコエリスリン、フィコシアニン)をコードする遺伝子は、例えば、フィコエリスリンのα、βサブユニットは葉緑体ゲノムに、γサブユニットは核ゲノムにコードされているため、これらの発現には葉緑体と核の協調的な遺伝子発現が必要と考えられる。本年度は、その協調性に関する予備的な実験として、スサビノリ葉状体を暗条件から白色光に移して一定期間培養した後、藻体から全RNAを抽出し、RT-PCR法によりフィコビリンタンパク質遺伝子群の発現量の変動を経時的に解析した。その結果、フィコビリンタンパク質遺伝子群の発現量は、暗条件で培養した藻体では低かったが、白色光で培養したものでは経時的に増加することが確かめられ、スサビノリにおけるフィコビリンタンパク質群の遺伝子が全て光依存的に発現すると考えられた。なお、これまでにRT-PCR法による解析では、葉緑体にコードされている遺伝子の発現が確認できない問題点があったが、今年度その解消ができたため、次年度における解析を滞りなく進めることができると考えている。しかし、本研究においてスサビノリにおける補色適応の存在が示唆された。

本年度は、光色の違いによるフィコビリンタンパク質遺伝子群の発現量の差をみるために、スサビノリ葉状体を暗条件から赤色光または青色光に移して一定期間培養した後、藻体から全RNAを抽出し、RT-PCR法により解析した。その結果、赤色および青色の単色光下においても白色光と同様に光照射の時間とともに発現量が増加する傾向が見られたが、赤色光または青色光で培養した藻体では、発現量が増加する時間帯に違いが見られた。具体的には、PEγAおよびPEにおいては青色光にて培養した藻体の方が赤色光で培養したものよりも、光照射開始から早い時間帯で発現量が増加しており、PCにおいては赤色光にて培養した藻体の方が発現量の増加が早い時間帯で確認された。これらのことより、スサビノリにおけるフィコビリンタンパク質群の遺伝子が全て光依存的に発現すると考えられ、また、光色依存的な発現量の制御がなされていると考えられる。
GaAs/GaAlAs量子細線面発光レーザに関する基礎研究

この研究は,面発光レーザの活性層に電子波を2次元的な微小構造に閉じ込める量子細線を用いて,量子細線面発光レーザを実現するための基礎技術の把握を試みた.この技術は,面発光レーザの横モード及び偏波面を安定化し,かつマイクロアンペア程度の極微小電流駆動の可能性がある.そこで,今回量子細線面発光レーザを実現するために超薄膜成長の技術,細線を作るためのリソグラフィ技術,エッチング技術,再成長技術などの高度な技術工程の習得を試みた.具体的には,超薄膜成長と面発光レーザの反射鏡の製作技術として有機金属気相成長法(MOCVD)によりGaAs/GaAlAs半導体多層膜反射鏡を持った量子薄膜構造の成長を行い,反射率99%,しきい値電流密度6kA/cm^2のダブルヘテロ構造のウエハが得られた.また,面発光レーザの初期実験として量子細線構造の製作技術として電子ビーム露光と反応性イオンエッチング(RIBE)により百nmオーダの量子細線構造をGaAs基板にて実現した.初めのレーザ構造として実際にレーザ干渉露光法を使ってウエハに選択成長用マスクを形成し,MOCVD法により選択成長を行い,量子細線構造のストライプレーザを製作した.このレーザを電流励起によるレーザ特性を調べた結果,しきい値150mAでレーザ発振し,かすかに偏波特性が得られた.この実験により実際に製作した量子細線により偏波特性が制御できる可能性を示すとともに,選択成長により量子細線面発光レーザの実現の可能性を示した.また,この研究成果により,低しきい値面発光レーザの実現に寄与できると考える.この研究は,面発光レーザの活性層に電子波を2次元的な微小構造に閉じ込める量子細線を用いて,量子細線面発光レーザを実現するための基礎技術の把握を試みた.この技術は,面発光レーザの横モード及び偏波面を安定化し,かつマイクロアンペア程度の極微小電流駆動の可能性がある.そこで,今回量子細線面発光レーザを実現するために超薄膜成長の技術,細線を作るためのリソグラフィ技術,エッチング技術,再成長技術などの高度な技術工程の習得を試みた.具体的には,超薄膜成長と面発光レーザの反射鏡の製作技術として有機金属気相成長法(MOCVD)によりGaAs/GaAlAs半導体多層膜反射鏡を持った量子薄膜構造の成長を行い,反射率99%,しきい値電流密度6kA/cm^2のダブルヘテロ構造のウエハが得られた.また,面発光レーザの初期実験として量子細線構造の製作技術として電子ビーム露光と反応性イオンエッチング(RIBE)により百nmオーダの量子細線構造をGaAs基板にて実現した.初めのレーザ構造として実際にレーザ干渉露光法を使ってウエハに選択成長用マスクを形成し,MOCVD法により選択成長を行い,量子細線構造のストライプレーザを製作した.このレーザを電流励起によるレーザ特性を調べた結果,しきい値150mAでレーザ発振し,かすかに偏波特性が得られた.この実験により実際に製作した量子細線により偏波特性が制御できる可能性を示すとともに,選択成長により量子細線面発光レーザの実現の可能性を示した.また,この研究成果により,低しきい値面発光レーザの実現に寄与できると考える.