hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Ru系銅酸化物超伝導体における磁性と超伝導の共存

NbB_2は3000°C以上の高融点であるためXeランプを用いた浮遊帯域法で結晶の育成を試みた。また、融点を下げるためにBフラックスを用いたが、試料棒の焼きしめが十分でないためにフラックスを吸収してしまい、溶解している部分(zone)が安定しなかったため、単結晶が成長するまでには至らなかった。しかしながら、外的条件を微妙に調整することで短時間zoneを安定させることができるため、今後は、何らかの方法を用いてこの試料棒を十分に焼きしめることができれば、大型の単結晶を得ることができると考えられる。また、昨年度まで行ってきた、NbB_<2+x>の多結晶試料の実験結果(放射光X線回折、μSR、中性子散乱)の解析を行った。放射光X回折を用いた構造解析からRietvel法を用いて組成比や軸長などを精密化すると共にマキシマムエントロピー法を用いて電荷密度分布を調べたところ、超伝導転移温度の違う試料でNbサイトとBレイヤーの電子数の違いも確認された。また、μSR測定からは磁場侵入長の温度依存性がweak-coupling BCS modelである程度再現できることから、磁場侵入長の磁場依存性の結果と矛盾しなく、NbB_<2+x>は等方的なgapをもつ超伝導体であることが明らかになった。さらに、3つの異なる組成の試料におけるT_cとミュオンスピン緩和率の関係をweak-coupling BCS modelを用いて再現することが可能であることを示し、T_cの変化が超伝導キャリア密度の違いによって起こっていることを示唆することができた。中性子散乱実験の結果からはNbB_<2+x>におけるBの仕込み組成を増加させるにつれて新しいフォノン構造を示唆するピークの発達を確認することができたが、現在のところこの系におけるフォノンモードの計算を行っている最中であるため、どのモードが発達しているのかは決定できない。
尿路上皮癌の浸潤・転移に関する分子生物学的検討

表在性膀胱癌および浸潤性腎孟癌患者から摘出した組織をSCIDマウス皮下に移植し、継代可能な2種類の腫瘍株を樹立した。移植腫瘍はそれぞれ組織学的に非浸潤性(UCT-1)および浸潤性(UCT-2)移行上皮癌の性質を維持しており、各種MMP、TIMP、MT-MMPの発現をRT-PCRで検討したところ、MMP-2、TIMP-1、MT1-MMPの発現を認めたが、UCT-1に比しUCT-2でMMP-2、MT1-MMPの強い発現を認めた。(3)ゼラチンザイモグラフィーによる膀胱癌組織におけるMMPの発現膀胱癌患者より摘出した癌組織におけるMMP-2およびMMP-9の発現をゼラチンザイモグラフィーにより調べたところ、浸潤性の強い膀胱癌組織において活性型MMP-2の強い発現を認めた。また、潜在型MMP-2およびMMP-9の活性も認められたが、明らかな浸潤性との関連は認めなかった。以上より、MMP-2、TIMP-2、MT1-MMPは膀胱癌の浸潤に深く関与することが示唆された。また、各因子の発現定量は膀胱癌の予後予測に有用であり、治療法選択の一助となるものと思われる。MMP-2(matrix metalloproteinase 2)は基底膜や間質を構成する細胞外マトリックスを分解する酵素であり、癌の浸潤や転移に重要な役割を果たしていることが示唆されており、そのインヒビターであるTIMP-2(tissue inhibitor of metalloproteinases 2)、アクチベータ-であるMT1-MMP(membrane-type matrix metalloproteinase 1)も同様に浸潤や転移に関わる重要な因子である。われわれは以前にノーザンプロット法によりMMP-2の発現が膀胱癌の浸潤や予後に関与することを報告したが、臨床応用としてはより簡便な方法が望まれた。そこで、RT-PCR法を用いると、mRNAレベルでの発現を定量化することが可能であり、短時間に簡便に遺伝子発現が半定量化できる。分子生物学的手法を臨床応用するためには検査室レベルでの解析を可能にする必要があり、RT-PCRはその意味での有用性もある。本研究では、GAPDH(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase)をコントロールとして、RT-PCR法により41例の膀胱癌組織におけるMMP-2、TIMP-2、MT1-MMPの発現定量化を行い、膀胱癌の予後予測に有用であることを確認した。MMP-2、TIMP-2異型度の強い腫瘍、より進行した筋層浸潤を認める腫瘍で有意に発現が強かった。さらに、MMP-2、TIMP-2、MT1-MMPの発現が強い症例は有意に予後不良であり、筋層浸潤を有するpT2以上で膀胱全摘が施行された症例においても、MMP-2の発現が強い症例は有意に予後不良であり、発現の弱い腫瘍は再発転移を認めず、同じ筋層浸潤を有する症例においても予測因子としての有用性が認められた。膀胱全摘例において、RT-PCRを用いてMMP-2、TIMP-2、MT1-MMPの発現を定量することにより、発現が弱い症例は術後補助療法を免れることができるかもしれない。表在性膀胱癌および浸潤性腎孵盂癌患者から摘出した組織をSCIDマウス皮下に移植し、継代可能な種類の腫瘍株を樹立した。

以上より、MMP-2、TIMP-2、MT1-MMPは膀胱癌の浸潤に深く関与することが示唆された。また、各因子の発現定量は膀胱癌の予後予測に有用であり、治療法選択の一助となるものと思われる。
子宮内胎児発育遅延の発症における血小板活性化因子の関与の検討

【目的】血小板活性化因子(PAF)は,虚血・再灌流(IR)障害において白血球の接着・浸潤等の炎症の惹起に関わる重要なメディエーターであり,近年,子宮内胎児発育遅延(IUGR)や妊娠中毒症の病態への関与も示唆されている.我々は,妊娠ラット子宮胎盤循環のIRによりIUGRが誘導され,この機序として白血球の接着・浸潤を介した子宮の虚血後低灌流が関与することを報告した.そこで今回,本モデルにおける虚血後低灌流の発生や白血病の浸潤にPAFが関与しているか否かについて検討した.【方法】妊娠17日目のS/Dラットでハロセン麻酔下に片側の子宮胎盤循環を30分間虚血するIRモデルを使用した(n=26).虚血前に,PAF受容体拮抗剤であるTCV309(0.1mg/kg)もしくは生理食塩水を静注し,以下について検討を加えた.(a)IR前後の子宮組織血流量をレーザードプラ血流計を用いて計測した.(b)摘出子宮において白血球浸潤の指標であるmyeloperoxidase(MPO)活性を測定した.【成績】(a)生理食塩水投与群において子宮血流量はIR後60分以降に虚血前の約70%に減少したが,TCV309投与群では,この血流現象は有意に抑制された(p<0.05).(b)生理食塩水投与群において,子宮のMPO活性は,IR前で0.08±0.02U/min/μg protein(mean±SE),再灌流後120分では0.52±0.20U/min/μg proteinとなり,IR後に有意なMPO活性の上昇を認めた.一方,TCV309投与群においては再灌流後120分のMPO活性は0.15±0.05U/min/μg proteinとなり,IR後のMPO活性の上昇は,有意に抑制された(p<0.05).【結論】妊娠S/Dラット子宮胎盤循環IRモデルにおける子宮虚血後低灌流の発生や白血球の浸潤にPAFが関与していることが示唆された.我々は虚血再灌流により惹起したラット子宮内胎児発育遅延(IUGR)モデルにおいて、虚血再灌流傷害のメディエーターとして近年注目されている血小板活性化因子(PAF)の関与が見られるか否かについて検討を行い、本年度はまず、PAF受容体阻害剤を前投与し、IUGR発症にPAFの関与がみられるか否かを検討した。方法としては、妊娠17日目のS/Dラット子宮を虚血再灌流し、その後妊娠21日目に帝王切開術にて胎仔を娩出した。血流遮断側(左子宮角)と非遮断側(右子宮角)の胎仔体重を測定し、血流遮断前にPAF受容体阻害剤であるTCV-309(0.1mg/kg)をラットに静注した群と、コントロールとして生理食塩水を静注した群とを比較した。非遮断側(右子宮角)の胎仔体重の平均を100とすると、遮断側(左子宮角)の胎仔平均体重はコントロールで89.2と、非遮断側に比べ遮断側が有意の体重減少を認めたのに対し、PAF受容体阻害剤投与群では、遮断側の胎仔平均体重は101.5となり非遮断側、遮断側の胎仔体重間に有意差は認められず、胎仔IUGRの発症が抑制された。この結果から本モデルにおけるIUGR発症機序においてPAFが関与している可能性が示唆された。また、病理組織学的な予備的検討において、PAFと関連が深い顆粒球の組織浸潤が再灌流後の子宮に多く認められたことも、この可能性を支持する所見と考えられた。【目的】血小板活性化因子(PAF)は,虚血・再灌流(IR)障害において白血球の接着・浸潤等の炎症の惹起に関わる重要なメディエーターであり,近年,子宮内胎児発育遅延(IUGR)や妊娠中毒症の病態への関与も示唆されている.我々は,妊娠ラット子宮胎盤循環のIRによりIUGRが誘導され,この機序として白血球の接着・浸潤を介した子宮の虚血後低灌流が関与することを報告した.そこで今回,本モデルにおける虚血後低灌流の発生や白血病の浸潤にPAFが関与しているか否かについて検討した.【方法】妊娠17日目のS/Dラットでハロセン麻酔下に片側の子宮胎盤循環を30分間虚血するIRモデルを使用した(n=26).虚血前に,PAF受容体拮抗剤であるTCV309(0.1mg/kg)もしくは生理食塩水を静注し,以下について検討を加えた.(a)IR前後の子宮組織血流量をレーザードプラ血流計を用いて計測した.(b)摘出子宮において白血球浸潤の指標であるmyeloperoxidase(MPO)活性を測定した.【成績】(a)生理食塩水投与群において子宮血流量はIR後60分以降に虚血前の約70%に減少したが,TCV309投与群では,この血流現象は有意に抑制された(p<0.05).(b)生理食塩水投与群において,子宮のMPO活性は,IR前で0.08±0.02U/min/μg protein(mean±SE),再灌流後120分では0.52±0.20U/min/μg proteinとなり,IR後に有意なMPO活性の上昇を認めた.

一方,TCV309投与群においては再灌流後120分のMPO活性は0.15±0.05U/min/μg proteinとなり,IR後のMPO活性の上昇は,有意に抑制された(p<0.05).【結論】妊娠S/Dラット子宮胎盤循環IRモデルにおける子宮虚血後低灌流の発生や白血球の浸潤にPAFが関与していることが示唆された.
三波川変成作用の研究

昭和61年度は,各自の野外調査と討論会を開いた.討論会は11月22・23の両日,京都府立セミナーハウスにて開催した.参加者は総研メンバー・院生併せて38名に及び,三波川帯に関する巾広い分野からの話題提供が行われた.名発表に対して活発な議論が展開され,大変レベルの高い討論会であった.原岩年代論・変成相系列・変成年代については大方の意見の一致を見たが,構造論と熱構造については意見の一致が得られなかった.特に注目を集めた報告は,板谷によるK-Ar年代測定であった.彼は四国中央部汗見川で約70個の年代測定を行ない,変成度や熱構造との関連を報告した.この研究により,三波川帯は変成年代測定でも世界的レベルに達した.これ以外では,横山による,四国の第三条久万属群からの,現在露出している三波川変成岩と同じか,それよりも高変成度の岩石由来の礫岩の発見,高須・上阪による,四国中央部五良津角内岩体からの異なる熱史を持ったエクロジャイトの発見も注目された.討論会の発表内容は総研ニュースレターとして印刷し関係者に配布した.昭和62年度は討論会を開くにはやや予算が不足していたので,メンバー各自が野外調査を行うとともに,自費研修として,京都・舞鶴・徳島で開かれるオフィオライト野外討論会(昭和63年3月6-15日)に参加することとした.総研報告書は,昨年度の討論会の内容をもとに編集中である.また,三波川変成帯の岩石学を中心とし,世界各地の高圧変成帯の解説を加えた特集『高圧変成帯の岩石学』を月刊『地球』で発刊することにし,現在原稿の編集中である.さらに,三波川帯の原岩論・熱構造・時代論をJournal Metamorphic Geologyの特集号として出版する計画をたて,編集部の内諾を得ている.昭和61年度は,各自の野外調査と討論会を開いた.討論会は11月22・23の両日,京都府立セミナーハウスにて開催した.参加者は総研メンバー・院生併せて38名に及び,三波川帯に関する巾広い分野からの話題提供が行われた.名発表に対して活発な議論が展開され,大変レベルの高い討論会であった.原岩年代論・変成相系列・変成年代については大方の意見の一致を見たが,構造論と熱構造については意見の一致が得られなかった.特に注目を集めた報告は,板谷によるK-Ar年代測定であった.彼は四国中央部汗見川で約70個の年代測定を行ない,変成度や熱構造との関連を報告した.この研究により,三波川帯は変成年代測定でも世界的レベルに達した.これ以外では,横山による,四国の第三条久万属群からの,現在露出している三波川変成岩と同じか,それよりも高変成度の岩石由来の礫岩の発見,高須・上阪による,四国中央部五良津角内岩体からの異なる熱史を持ったエクロジャイトの発見も注目された.討論会の発表内容は総研ニュースレターとして印刷し関係者に配布した.昭和62年度は討論会を開くにはやや予算が不足していたので,メンバー各自が野外調査を行うとともに,自費研修として,京都・舞鶴・徳島で開かれるオフィオライト野外討論会(昭和63年3月6-15日)に参加することとした.総研報告書は,昨年度の討論会の内容をもとに編集中である.また,三波川変成帯の岩石学を中心とし,世界各地の高圧変成帯の解説を加えた特集『高圧変成帯の岩石学』を月刊『地球』で発刊することにし,現在原稿の編集中である.さらに,三波川帯の原岩論・熱構造・時代論をJournal Metamorphic Geologyの特集号として出版する計画をたて,編集部の内諾を得ている.61年度の研究は、野外調査・分析作業によるデータの集積と研究集会による見解の交換を主とすることにした。野外調査は関東山地と四国の三波川帯を中心としておこなった。関東山地では、三波川帯,御鉾荷帯と秩父帯の相互関係の解明が中心課題であり、四国においては、熱構造と地質構造との関係が中心であった。これらの研究は来年も引き続きおこなう予定である。討論会は61年11月20,21と22の3日間、京都府周山の京都府セミナー・ハウスで開いた。討論のテーマは次の4つであった。1)三波川の年代論・堆積年代と変成年代・原岩の時代論と堆積条件の新しいデータの紹介と変成岩の放射年代が紹介された。2)地質構造と温度構造との関係。中部四国の構造についての2つのグループの見解が紹介され熱心な討論がおこなわれた。3)変形・流動論4)変成相系列また、夜間の勉強会を開き、世界各地のエクロジャイトについて紹介と討論をおこなった。討論会は新しいデータと考えかたが紹介され大変熱心におこなわれた。報告と討論は非常に高い水準でおこなわれた。参加者は良い印象をもった。討論会の成果は総研のニュースに概要を印刷し関係者に配ることにした。また62年の秋に上記のテーマについての原稿をあつめ総研究報告を兼ねて印刷することにした。
生物蓄積性内分泌かく乱物質による野生高等動物の汚染と影響に関する環境化学的研究

本研究では、野生の高等動物に蓄積している内分泌かく乱物質の汚染と影響を地球的視点で解明し、化学物質の安全な利用と生態系保全のための指針を提示することを目的とした。まず、アジアの先進国および途上国で捕獲した野生の留鳥について有機塩素化合物および有機スズ化合物の汚染実態を調べたところ、PCB等の工業用材料として利用された化学物質は先進国および旧社会主義国で汚染が顕在化しているのに対し、DDTやHCH(ヘキサクロロシクロヘキサン)などの有機塩素系農薬は途上国で著しい汚染が確認された。また、アジア地域を飛翔する渡り鳥は、越冬地や繁殖地で地域固有の汚染暴露を受けることが判明し、南方地域で汚染を受け体内に蓄積した有害物質の影響が、北方地域で営まれる繁殖活動時に現れること、すなわち内分泌かく乱物質の影響は汚染の発生源のみならず遠隔地つまり汚染とは無縁な場所でも発現することが示唆された。さらに、アザラシやカワウを対象に、ダイオキシン類の汚染と影響を検証したところ、毒性の閾値を越えるきわめて高濃度の蓄積がみられ、そのリスクは高いと推察された。CdやHgなどの毒性元素は、陸域に比べ海洋の高等動物で高濃度蓄積がみられ、その細胞内分布や解毒機能の種特異性が示唆された。ところで、鰭脚類や鯨類ではCYP酵素の活性や血中性ホルモン濃度と有機塩素化合物濃度との間に相関関係がみられた。アザラシやカワウの場合、毒性の強いダイオキシン類異性体ほど肝臓に集積しやすい傾向がみられ、AhR関与の毒性に対し本種は敏感であることが示唆された。さらにリンパ球の生育阻害は30-40ng/gの血中ブチルスズ化合物濃度で起こることが明らかとなり、一部の沿岸性鯨類ではこの閾値を超える汚染が認められた。以上の結果を総合すると、生物蓄積性内分泌かく乱物質による野生生物のリスクは水棲哺乳類および魚食性鳥類で高いと推察された。初年度の研究は、代表的な内分泌攪乱物質として知られる有機塩素化合物の生物試料分析法の確立に加え、重金属類、有機スズ化合物、有機塩素化合物の地球規模での広がりの態様を高等動物を指標にして検討し、以下のような研究成果を得た。1)従来の有機塩素化合物分析法を改良し、ダイオキシン類を含む多様な有機汚染物質が測定できる方法を構築した。とくに、バイオビーズを用いたゲル浸透クロマトグラフィーを分析法に導入することにより、脱脂行程が格段に簡便・迅速化できたことに加え、その高い脱脂効率によりダイオキシン類はもちろんディルドリンなど妨害物質の除去が課題であった化学物質のクリーンアップにも成功した。2)毒性元素に注目してその分布を解析したところ、水銀やカドミウムはカスビ海やバイカル湖など陸封の水棲哺乳動物より沿岸や外洋に棲息する海棲哺乳類で明らかに高い濃度の蓄積が認められた。また、ヒ素も類似のパターンがみられ、毒性元素のリスクは、陸よりも海の動物の方が大きいことを示唆した。3)有機塩素化合物は、分析に供したすべての哺乳動物、鳥類から検出されこの物質による汚染が地球規模で拡がったことをあらためて裏付けた。PCBsや農薬のBHCは極域の高等動物でも相当濃度の残留が認められ、この種の化合物は地球汚染型の物質であることが明らかとなった。

4)一方、ダイオキシン、ジベンゾフラン、DDTそして有機スズ化合物は、海棲よりも陸棲の動物で相対的な高濃度残留がみられ、その地球規模での移動拡散性は低いため地域汚染型の物質として長期間陸域生態系に影響を及ぼすことが考えられた。5)新しい内分泌攪乱物質として注目されているTCPメタンおよびTCBメタノールをヒトや野生生物から初めて検出し、その移動拡散性や生物蓄積性はDDTと類似していることを明らかにした。本研究の目的は、陸棲、沿岸棲、外洋棲の鳥類および哺乳類を供試して、生物蓄積性内分泌かく乱物質の蓄積特性と毒性影響検知のためのバイオマーカーの検索を試みることにある。本年度は、以下のような研究成果を得た。外洋を飛翔するアホウドリのPCBおよび有機塩素系殺虫剤を測定したところ、北半球産の種は南半球の種に比べ明らかに濃度が高く、この種の物質の汚染は依然として北半球で顕在化していることを認めた。またダイオキシン類も類似のパターンを示し、この強毒性物質の汚染源も北半球に集中していることを実証した。さらに、内分泌かく乱物質の毒性影響が示唆されているバイカルアザラシを供試してダイオキシン類の体内分布を調べたところ、毒性の強い異性体ほど肝臓へ集積していることが判明した。またダイオキシン類は肝臓のチートクロームP450薬物代謝酵素系を誘導しているばかりでなく、高濃度の残留でその活性を阻害していることもわかった。ところが、日本のトビはダイオキシン類を高濃度で蓄積しているにもかかわらず肝集積や酵素系の誘導/阻害が認められなかった。ウエスタンブロット法により、バイカルアザラシではCYP1A1様酵素の発現がみられ、本種はトビに比べダイオキシン毒性に対して敏感であると推察された。さらに、リンパ球の成育阻害は30-40ng/gの血中ブチルスズ化合物濃度でおこることをヒトと海棲哺乳動物で明らかにし、瀬戸内海のスナメリは、この値を越える濃度で有機スズ化合物を蓄積していることを認めた。重金属類とくにCdとHgの解毒機能の生物種間差について検討しHg濃度の高い小型歯鯨類はSe-Hg複合体であるチーマナイトを形成していること、ウミガメ類はメタロチオネインの遺伝子配列に特異性があることなどをみいだした。平成14年度の本研究の目標は、野生の高等動物を供試して内分泌撹乱物質の汚染データとバイオマーカーの関係を明らかにし、その毒性影響の可能性を探ることにあり、以下のような成果を得た。主として野生鳥類を対象に重金属類の蓄積特性について解析したところ、クロアシアホウドリは、肝臓中に毒性元素を高濃度に蓄積しており、Cdは主にサイトソル、HgおよびAgは核・ミトコンドリア画分に存在していた。核・ミトコンドリア画分中のHgとAgは、タンパク可溶剤および金属置換剤では抽出できず、化学的に不活性な形態であることが示唆された。一方、ゲルろ過法、HPLC/ICP-MS法により、サイトソル中には2つのメタロチオネイン異性体が存在するが、主に1つの異性体がCdの解毒に関与していることが示唆された。メタロチオネインのcDNA配列を決定したところ、63残基のアミノ酸をコードしていることが判明した。さらに、野生鳥類のカワウとトビを対象に、ダイオキシン類の蓄積特性を解析し、CYPをバイオマーカーとした暴露および毒性影響の評価を試みた。肝臓から検出されたダイオキシン類の濃度範囲は、カワウおよびトビでそれぞれ36050,000pg TEQ/g fat wt、723,800pg TEQ/g fat wtであり、とくにカワウのダイオキシン類汚染が顕在化していた。肝臓中ダイオキシン類の各同族体のTEQ値とCYP1A依存酵素活性およびCYP1Aタンパク
中国・日本の地域別環境汚染排出構造の比較的研究

研究目的「中国の地域別産業社会構造と汚染排出の分析」について:1.中国を省別、部門別に分けたときのエネルギー最終消費構造をみるとともに、エネルギー効率を代表する指標であるエネルギー消費原単位の変化要因と省別格差要因を実証的に計測した。労働生産性要因が大きくマイナスに働くこと、省別格差が沿岸部と内陸部を中心に見られることなどを示した。2.推計した中国のCO_2排出量の部門別推計値を利用して、日本と中国の部門別CO_2排出量変化の要因分析を行った。ここで両国のCO_2排出量変化の共通点、相違点を明らかにした。研究目的「環境経済勘定の精密化と日本と中国の比較」について:1.初めて中国の地域別グリーンGDPの計測を行った結果を示した。199599年にかけて中国の高い経済成長の割には汚染物質の増大は多くなく、グリーンGDPも高いことを示した。研究目的「日本中国の環境政策への含意」について:1.環境会計の中国での研究状況を調査し、中国事例と、わが国の事例との比較を行った。2.中国都市部の廃棄物と大気汚染状況を、成都市、潘陽市に焦点を当てて調査分析し、中国の廃棄物政策との関わりを検討した。本年は、中国と日本の地域別環境汚染構造の研究にかんする第1年度に当たる。本年は、中国と日本のエネルギー消費データを利用して、中国と日本の地域別産業構造・部門構造と汚染排出要因を関連づけ、両国の環境汚染の原因を探る研究を行い、以下の結果を得た。(1)中国におけるエネルギー最終消費の特徴の面から、とくにエネルギー効率を代表するエネルギー消費原単位の地域別・部門別計測を行い、また汚染と地域別・部門別構造関係の分析を行った。中国の地域に関し従来行われている内陸・沿岸の区分だけでなく、南部・北部の区分の導入の必要性を明らかにした。(2)日本と中国のC02排出要因の部門別分析を行い、そこでは、両国とも経済成長要因が大きく働き、中国ではエネルギー効率要因が汚染縮小に働いているが、日本ではそれほどでない、構造変化要因やエネ原転換要因は殆ど働かないなど、両国の産業部門・社会部門別汚染排出要因の特徴を明らかにした。さらに、次年度における研究として予定している、中国と日本を統一的基準で捉えての、エネルギー消費・汚染排出のデータベース化と、それを使った排出要因の国際比較もでる分析のため、本年度は中国と日本の環境勘定作成に関する準備的研究と地域分析モデルの検討も行った。巨大な国中国を画一的に捉えるのは正しくなく環境汚染についても地域ごとの特徴を捉えて考察する必要があるという観点から研究を行い、以下の結果を得た。1.中国を省別・部門別に分けたときのエネルギー消費構造を見て地域別特徴を示し、またエネルギー効率指標を代表するエネルギー消費原単位の変化要因と省別格差形成要因を計測した。労働生産性、労働人口構造、産業構造の効果を調べ、労働生産性要因がエネ消費に大きくマイナスに働くこと、省別格差は.沿岸部でマイナス内陸部でプラスが見られることなど中国の地域別環境汚染の特徴を実証した。2.われわれが推計した中国のCO2排出量の部門別データとわが国のデータを利用して、日本と中国の部門別排出量変化の要因分析を行った。日本は運輸、業務部門、中国は産業部門の増加が顕著という両国の汚染排出構造の違いや両国共経済成長がプラスに、構造変化とエネ効率がマイナスに作用したこと、それにはどの部門が強く働くかを示した。また要因分析の種々の方法を適用して各手法の持つバイアスも見た。3.中国の各省別のグリーンGDPをはじめて計測し、中国の地域格差を、一人当たりGDPの面だけでなく、グリーンGDPの面からも見て、地域の環境と経済の相互関係を検討した。得られた結果は、GDPが大きい地域はグリーンGDPも大きく、1995年から1999年までの高成長期においても汚染物質排出はそれほど増えていないというものであった。4.環境経営の基礎資料としての環境会計を中国で導入する際の問題点、中国での環境会計の事例などを現地調査の結果も含めて示し、わが国のそれと比較し分析した。5.経済発展に伴う中国の環境問題を都市部での廃棄物という観点から調査分析した。成都市、潘陽市を事例に分析し、この現状に中国の環境政策がどのようにかかわってきたか、その改善方向について述べた。
生殖細胞特異的小分子RNAであるpiRNAの生合成経路の解明

piRNAは、PIWIタンパク質と相互作用することでトランスポゾンを抑制する。カイコpiRNAの生成にミトコンドリア因子Papiが関与することが示唆された。しかし、piRNA生成で中核因子のエンドヌクレアーゼZucがカイコのpiRNA生成で重要であるかは不明であった。Zucの欠失によりPapi複合体にpiRNA中間体が蓄積すること、PapiはPIWIとの相互作用と自身のリン酸化によりpiRNA中間体と結合することを見出した。これは、階層的に複合体形成が行われてpiRNAが生成されることを示唆する。また、piRNAの5'末端はPIWIにより、3'末端はZucにより形成されることを明らかにした。piRNA生合成経路は、数多くの因子が関与している。しかし、それら因子の生化学的な機能について未だ不明な点が多く存在する。それら因子の一つであるBmSpn-Eは、RNAへリカースドメインを持つことから、RNAと結合することが考えられる。そこで、BmSpn-EのCLIPを行った。その結果、予想した通りRNAが結合していることが判った。さらに、生合成経路因子のBmQinでも同様にCLIPを行ったところ、RNAが結合していた。現在、それらのRNAをクローニングし、解析中である。これら因子に結合するRNAを同定することで機能の違いを明らかにする糸口になると考えられる。piRNA生合成経路は、未だ同定されていない新規因子が存在していると考えられる。そこで、BmSpn-E及びBmQinに結合する新規因子の同定のため、スクロースグラジエントで分画後、それぞれの抗体で免疫沈降実験を行った。BmQinに5020kDa程の小分子が結合していることが判明した。これら因子の同定を進めている。piRNA生合成経路において、2種類のPIWIタンパク質同士がpiRNAの生成を引き起こしている。その反応過程では、RNAヘリカーゼタンパク質が重要な働きをしている。PIWIタンパク質であるSiwiには、RNAヘリカーゼタンパク質のBmVasaが結合し、反応を促進している。しかし、Ago3に結合する因子は同定されていない。そこで、スクロースグラジエントで分画後、抗体で免疫沈降実験を行った。しかし、Ago3に結合する新規因子の同定には至らなかった。BmAgo3に結合するRNAヘリカーゼタンパク質の同定には至らなかったが、BmSpn-E及びBmQinのCLIPを行った結果より、RNAが実際に結合することが判った。さらにそのRNAを解析を進めている段階である。また、BmQinに結合する新規因子が見られた。それら因子を同定し、解析を進めることにより、BmQinの機能を明らかにすることができると考えられる。piRNAは、PIWIタンパク質と相互作用してトランスポゾンを抑制する。piRNA生合成に関与する因子が、数多く同定されているが、それら因子の詳細な生化学的機能は未だ明らかになっていない。カイコの卵巣生殖細胞由来の培養細胞BmN4を用いて解析を進めた。以前に行ったBmSpn-Eに結合するRNAとBmQinに結合するRNAをCLIP法により生成したライブラリーをバイオインフォマティック解析を行ったがバックグランドが高く解析できなかった。そのため、免疫沈降物の量を増やし、再度実験を試みてバイオインフォマティック解析を進めている。BmQinのNuageへの局在にZinc fingerドメインとTUDORドメインの両方必要なことが判ってきた。現在、piRNA生合成へのこれら2つのドメインの必要性を明らかにしようとしている段階である。以前から、Nuageとミトコンドリアに関連性があることが報告されていた。しかしながら、どのようにミトコンドリア上でpiRNA生合成が生じているのかは、よく判っていなかった。PIWIタンパク質はミトコンドリア上でPAPIと結合していることが報告された。私はBmPAPI抗体を作製し、PAPI複合体を精製したところ、予想通りSiwiとの結合が見られた。さらに、ミトコンドリア因子でpiRNA生合成に関与するヌクレアーゼであるBmZucchini (BmZuc)もこの複合体に含まれることが判った。この複合体内のSiwiは成熟型piRNAと15-20%程度した結合していないことを見出した。さらに、BmZucをノックダウンするとPAPI-Siwi複合体にpiRNA中間体が蓄積することを見出した.piRNA生合成の場として、PAPIが重要な足場になっていることが判ってきた。BmSpn-EとBmQinそれぞれに結合するRNAが綺麗に精製できているため、それぞれに特異的に結合するRNAの種類及び領域を同定できると期待される。また、BmQinがNuageに局在するためにZinc-fingerとTudorドメインが両方とも必要であることも判明した。さらに、BmPAPI抗体で免疫沈降した複合体には、Siwi及びBmZucが含まれることが判った。BmPAPI複合体に含まれるSiwiは、成熟型piRNAとほぼ結合していないことから、piRNAがloadされる前の段階であると考えられる。また、BmZucをノックダウンしたBmN4では、BmPAPI-Siwi複合体にpiRNA中間体が蓄積することを見出した。つまり、PAPI上でpiRNA生合成が生じていることを示唆する新規の結果を得られた。piRNAは、PIWIタンパク質と相互作用することでトランスポゾンを抑制し生殖ゲノムの保持に働く。

カイコのpiRNAの3'末端形成は、エキソヌクレアーゼであるTrimが関与すること、piRNA中間体はミトコンドリア因子であるPapi上のPIWIに結合していることが示唆された(Izumi et al. 2016, Honda et al. 2013)。しかし、ショウジュウバエのpiRNA生合成経路で中核の役割を持つエンドヌクレアーゼZucchini (Zuc)がカイコのpiRNA生合成経路において重要であるかは不明であった。Zucの欠失によりPapi複合体にpiRNA中間体が蓄積することを見出した。一方、Trimの欠失ではpiRNA中間体の蓄積はみられなかった。つまり、piRNA生合成において、TrimよりもZucの方が重要であることが示唆された。さらに、PapiはPIWIとの相互作用と自身のリン酸化によりRNA結合能を獲得することでpiRNA中間体と結合する。これは、階層的に複合体形成が行われてpiRNAが生成されることを示唆する。Papi複合体に含まれるpiRNA中間体の3'と5'末端は、PIWIのスライサー活性により形成されている。Zucの欠失は、このpiRNA中間体の3'と5'末端形成にほぼ影響を与えない。つまり、成熟型piRNAの5'末端はPIWIのスライサー活性により形成され、一方で3'末端はZucのエンヌクレアーゼ活性により形成される。カイコのpiRNA生合成経路は、ショウジョウバエでみられるPhased piRNAによるサイレンシング機構が無いことからショウジョウバエよりも単純な経路であることを明らかにした。これらの結果をまとめて、論文としてNatureに掲載された(Nishida et al. 2018)。piRNAは、PIWIタンパク質と相互作用することでトランスポゾンを抑制する。カイコpiRNAの生成にミトコンドリア因子Papiが関与することが示唆された。しかし、piRNA生成で中核因子のエンドヌクレアーゼZucがカイコのpiRNA生成で重要であるかは不明であった。Zucの欠失によりPapi複合体にpiRNA中間体が蓄積すること、PapiはPIWIとの相互作用と自身のリン酸化によりpiRNA中間体と結合することを見出した。また、piRNAの5'末端はPIWIにより、3'末端はZucにより形成されることを明らかにした。BmSpn-EとBmQinの解析については、RNAの同定及び新規因子の同定を進め、申請書に記載した通りに実験を進めることで機能を明らかにしていく。BmAgo3に結合するRNAヘリカーゼタンパク質の同定は、スクロースグラジエントの分画条件が悪かった可能性もあるため、条件検討を更に行っていく。また、ポジティブコントロールとして、Siwi-BmVasaの結合が見られる条件を元にする。BmSpn-
脂肪分解酵素を介する内因性ジギタリス物質の産生機序の関与と高血圧発症機序の解明

内因性ジギタリス様物質(EDLF)はナトリウム代謝を介して高血圧発症に関わると考えられている.しかし産生分泌機序が解明されていないため十分な研究が成されていない.EDLFの中でマリノブファゲニン(MBG)とMBGにスベロイルアルギニンがエステル結合したマリノブフォトキシン(MBT)は高血圧発症に強く関係している.しかしMBTとMBGの関係は全く解明されておらず、生体内のどのようなエステラーゼをはじめとするどのような酵素がMBTのエステル結合の分解に関与しているのかまったく解明されていなかった。今回、標品のMBT(1mg/ml)にトリプシン(1ng/ml、10μg/ml)、組織型プラスミノーゲン活性化因子(t-PA)(1unit、50unit)、ウロキナーゼ型プラスミノーゲン活性化因子(u-PA)(400unit)、アンジオテンシン変換酵素(ACE)(5mUnit)、カリクレイン(1unit)をそれぞれ添加し、37°Cで1時間、24時間後にエステル結合の分解により生じたMBGを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いて溶出時間ごとに分離しELISAを用いて各分画のMBG様免疫活性物質をenzymelinkedimmunosorbent assay ELISAで測定すればMBGとMBTを両方同時に定量することが可能である。本方法を用いたところ、各酵素で薬理学的な添加量で24時間反応後にはMBGの産生がみられた。昨年に引き続き、反応条件を検討を行ったが生理的範囲内ではMBGの産生はみられなかった。本検討方法であるHPLCは1検体測定に時間がかかることと測定後カラムの安定化の時間が必要なため1検体の測定に時間を要する。基質であるMBTと各種酵素のバランスや反応時間についてのデータがなく、適時調整しながらの進行であるため時間を要している。今まで行ってきた各酵素の薬理学的検討に加え、ホルモン感受性リパーゼの関与の検討について同様の方法を用いて行う予定である。またMBTだけでなく同様にエステル結合をもつtelocinobufotoxin(TCT)についても同様の検討をおこなう予定である。今回、標品のMBT(1mg/ml)にトリプシン(1ng/ml、10μg/ml)、組織型プラスミノーゲン活性化因子(t-PA)(1unit、50unit)、ウロキナーゼ型プラスミノーゲン活性化因子(u-PA)(400unit)、アンジオテンシン変換酵素(ACE)(5mUnit)、カリクレイン(1unit)をそれぞれ添加し、37°Cで1時間、24時間後にエステル結合の分解により生じたMBGを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いて溶出時間ごとに分離しELISAを用いて各分画のMBG様免疫活性物質をenzyme-linked immunosorbent assay ELISAで測定すればMBGとMBTを両方同時に定量することが可能である。しかし、生理的濃度や1時間程度の反応ではほとんどMBGの産生はみられなかった本検討方法であるHPLCは1検体測定に時間がかかることと測定後カラムの安定化の時間が必要なため時間を要する。

本検討方法であるHPLCは1検体測定に時間がかかることと測定後カラムの安定化の時間が必要なため1検体の測定に時間を要する。基質であるMBTと各種酵素のバランスや反応時間についてのデータがなく、適時調整しながらの進行であるため時間を要している。今まで行ってきた各酵素の薬理学的検討に加え、ホルモン感受性リパーゼの関与の検討について同様の方法を用いて行う予定である。またMBTだけでなく同様にエステル結合をもつtelocinobufotoxin(TCT)についても同様の検討をおこない、多角的にEDLFの産生メカニズムの解明を行う予定である。またMBTだけでなく同様にエステル結合をもつtelocinobufotoxin(TCT)についても同様の検討をおこなう予定である。本年度の実施計画内容の遅れにともない物品の購入が予定より少額であった。次年度に本年度の遅れを取り戻す予定である本年度、当初予定より消耗品の使用量が少なかったため、来年度分とあわせて使用し、最終年度であるため、最終年度計画に基づき使用する予定である
レッド･ウェーヴ･アートの拡大過程とオセアニア的集合性の構築をめぐる人類学的研究

本研究では、1990年代よりフィジーを中心に発展してきた絵画芸術のスタイルや世界認識(「レッド・ウェーヴ・アート」)が、オセアニア島嶼域各地へとひろがっていく動態の追跡および分析をおこなった。フィジー共和国、ニューカレドニア、ヴァヌアツ共和国、パラオ共和国、グアム、米国ハワイ州での参与観察、インタビュー調査、文献資料・画像資料収集を主とした現地調査や、収集資料を対象とした画像分析をおこなったほか、芸術人類学という理論的基盤を発展させるための文献研究をおこなった。本研究の目的は、1990年代よりフィジーを中心に発展してきた絵画芸術のスタイルや世界認識(「レッド・ウェーヴ・アート」)が、オセアニア島嶼域各地へとひろがっていく動態を追跡・分析することにある。初年度である平成25年度は、以下のとおり文献研究と海外調査研究をおこなった。1.文献研究オセアニア地域研究、人類学的芸術論にかんする文献研究をおこなった。とりわけ、地域的芸術の「スタイル」という類型概念の成立、芸術における身体論、現代芸術という形式がオセアニア島嶼域において確立していった歴史にかんしての考察を深め、取得データを理論的に位置づけていくための基盤を整えた。2.海外調査研究ミクロネシア地域のパラオ共和国(12月1月)、グアム(2月)、およびポリネシア地域のアメリカ合衆国ハワイ州(3月)にて海外調査をおこなった。パラオ共和国では、とりわけストーリーボードと呼ばれる物質文化/作品などを対象とした画像収集をおこないながら、そこに現われている図像的特徴とレッド・ウェーヴとの共通項にかんして考察をおこなった。また、オーラルヒストリーにおいて物質文化の担う役割にかんする知見を深めた。グアムでは、とりわけ観光市場で出回る商品に用いられている図像の観察・記録をおこない、そこに現われている図像的特徴とレッド・ウェーヴとの共通項にかんして考察をおこなった。アメリカ合衆国ハワイ州では、ハワイ州立博物館を中心として展開する現代アートシーンにかんする調査をおこなった。とりわけ、絵画芸術作品の画像収集をおこなったとともに、特定の主題やモチーフが多用される背景にかんするインタビュー調査などをおこなった。二年目であり最終年度である平成26年度は、以下のとおり文献研究および海外調査研究を中心に、研究をおこなった。1.文献研究おもに人類学的芸術論、図像研究、地域主義政策、オセアニア地域研究にかんする文献研究をおこなった。とりわけ、美学や芸術論、図像研究における論点を人類学の潮流と総合するための理論的考察をおこなったほか、オセアニア島嶼域の物質文化にかんする文献を渉猟し、本研究の理論的発展をめざした。2.海外調査研究レッド・ウェーヴ・アートの本拠地であるフィジー(26年8月)、メラネシア地域のニューカレドニア(26年9月)、ヴァヌアツ(26年9月)、およびポリネシア地域のアメリカ合衆国ハワイ州(27年1月2月)にて海外調査をおこなった。フィジーではレッド・ウェーヴ・アートの制作者をはじめとする関係者を対象に参与観察をおこなったほか、あらたに制作された絵画作品のデジタル画像を収集し、約3年間の変遷を分析した。ニューカレドニアでは、チバウ文化センターでの調査を中心に、カナク先住民やオセアニア島嶼民の絵画制作活動におけるレッド・ウェーヴ・アートの影響にかんするデータの収集・分析をした。ヴァヌアツでは、首都ポートヴィラに位置する市場やヴァヌアツ国立博物館を中心に、現地の絵画制作活動におけるレッド・ウェーヴ・アートの影響にかんするデータの収集・分析をおこなった。アメリカ合衆国ハワイ州では、土産物、各種商品図像におけるレッド・ウェーヴ・アートの影響にかんするデータの収集・分析をおこなったほか、図書館・文書館等にて植民地期におけるオセアニア島嶼域の地域性にかんする資料を収集した。26年度が最終年度であるため、記入しない。人文学26年度が最終年度であるため、記入しない。まず海外調査研究として、ミクロネシア地域における現代芸術の中心地であるグアムやパラオ共和国にて、作品のデジタル画像収集を十分におこなえたとともに、オセアニア島嶼域のなかでも最大規模の現代芸術市場をもつアメリカ合衆国ハワイ州にて、画像収集やインタビュー調査などを十分におこなえたため。また文献研究においても、オセアニア島嶼域において現代芸術という形式が確立していった背景や、スタイルという重要な分析概念にかんする考察を十分におこなえたため。今後は、今年度と同様の方法を採用しながらメラネシア地域、ポリネシア地域において調査研究をおこなっていく。さらに、レッド・ウェーヴ・アートの中心地であるフィジー首都スヴァにて調査をおこない、制作者たちの生活世界にかんする考察をおこなっていく。また文献研究などをとおして、スタイルという分析概念と身体論とを綜合する道を考察していく予定である。
光応答性有機・無機ハイブリッド液晶の開発と無機ナノ微粒子の組織化

金属や半導体などの無機材料をナノメーターサイズの微粒子にすると量子効果によりバルク材料とは全く異なる優れた性質を発現する。このため,ナノ微粒子のデバイス化を目指した研究が近年活発に行われている。これらの材料をデバイスへと展開するためには,ナノ微粒子をいかに効率よく組織化するかが鍵となる。本研究では,光応答性液晶を利用して金属ナノ微粒子を自己組織化し,その組織構造を光で制御することを検討した。本研究では金属ナノ微粒子として合成が比較的容易な金のナノ微粒子を用い,液晶性アゾベンゼンを結合した金ナノ微粒子の合成とその液晶挙動および光応答挙動を検討した。合成した金ナノ微粒子の吸収スペクトル測定の結果,アゾベンゼンに由来する吸収帯の他に510 nm付近に金ナノ微粒子のプラズモン共鳴に起因すると考えられるブロードな吸収が観察された。また,紫外光照射を行って吸収スペクトルを測定し,金ナノ微粒子上でもアゾベンゼン部位の光化学反応が可逆的に起こることを確認した。さらに,偏光顕微鏡観察およびDSC測定の結果,合成した微粒子は液晶性を示すことが分かった。アゾベンゼンがトランス体の状態では,金ナノ微粒子が一次元的に組織化されることが分かった。一方,アゾベンゼンがシス体に異性化すると金ナノ微粒子はランダムに凝集することを確認した。すなわち,本研究では,ナノ微粒子表面に結合したアゾベンゼンの光異性化により,ナノ微粒子集合体の構造を光で制御できることを見いだした。金属や半導体などのナノメーターサイズの微粒子は量子効果によりバルク材料とは全く異なる優れた性質を発現する。本研究では,光応答性液晶を利用して金属ナノ微粒子を集積化・組織化することを検討した。フォトクロミック分子であるアゾベンゼンを液晶中に分散しtrans-cis光異性化を誘起すると,液晶相から等方相への相転移(光相転移)や光誘起された等方相の液晶相からの分離(光相分離)が起こり非液晶分子(cis-アゾベンゼン)が等方相領域に凝集することが報告されている。そこで,例えば,アゾベンゼンを結合した金属ナノ微粒子を液晶中に分散し光相分離を誘起すると,等方相領域に微粒子を集積化・組織化することが可能であると考えた。今回は液晶性アゾベンゼンを結合した金属ナノ微粒子の合成とその液晶挙動および光応答挙動を検討した。本研究では金属ナノ微粒子として合成が比較的容易な金のナノ微粒子を用いた。得られた化合物・微粒子の構造はNMRにより確認した。アゾベンゼン部位の光異性化挙動は紫外-可視吸収スペクトル法により観察した。光応答挙動は,光源に500W高圧水銀灯を用いフィルターを組み合わせて366nmの輝線を照射して観察した。吸収スペクトル測定の結果,アゾベンゼンに由来する吸収帯の他に500nm付近に金ナノ微粒子のプラズモン共鳴に起因すると考えられるブロードな吸収が観察された。この結果から,ナノサイズの微粒子が合成できたと判断した。本研究では,光応答性液晶を利用して金属ナノ微粒子を組織化し,その組織構造を光で制御することを検討した。

本研究では金属ナノ微粒子として合成が比較的容易な金のナノ微粒子を用い,液晶性アゾベンゼンを結合した金ナノ微粒子の合成とその液晶挙動および光応答挙動を検討した。吸収スペクトル測定の結果,アゾベンゼンに由来する吸収帯の他に500nm付近に金ナノ微粒子のプラズモン共鳴に起因すると考えられるブロードな吸収が観察された。この結果から,ナノサイズの微粒子が合成できたと判断した。また,紫外光照射を行って吸収スペクトルを測定し,金ナノ微粒子上でもアゾベンゼン部位の光化学反応が可逆的に起こることを確認した。さらに,偏光顕微鏡観察およびDSC測定の結果,合成した微粒子は液晶性を示すことが分かった。アゾベンゼンがトランス体の状態では,金ナノ微粒子が一次元的に組織化されることが分かった。一方,アゾベンゼンがシス体に異性化すると金ナノ微粒子はランダムに凝集することを確認した。すなわち,本研究では,ナノ微粒子表面に結合したアゾベンゼンの光異性化により,ナノ微粒子集合体の構造を光で制御できることを見いだした。
場モデルによる超並列処理の研究

場モデルのうち,比較的一様性の高い偏微分方程式モデル(Poisson方程式)の超並列解法について研究し,新しい解法である「マルチグリッド前処理付き共役勾配法」を提案し、その数学的基礎づけ,収束特性,並列化評価を行った。マルチグリッド法は,その並列性により注目を集めているが,系に不均一性があった場合に収束連度が急激に悪化する。これを固有値解析により分析し、原因が孤立した固有値にあることを見出した。共役勾配法はグループ化した固有値群に対しては小数回の反復で収束することから,これと組み合わせることにより,高い並列性をもち,かつ収束効率のよい解法を得た。熱伝導率に場所依存性がある場合においても,完全に一様の場合とほぼ同一の反復回数で収束し,しかもメッシュのサイズに依存しないという特徴がある。またこのアルゴリズムを並列計算機AP-1000(64プロセッサ)に実装し,並列効率を測定した。キャッシュの影響ため超線形の台数効果を示し,並列処理の有効性が実証された。今後は移流拡散問題,不規則メッシュなどに同種のアルゴリズムの適用可能性について分析する。共役勾配法の前処理には,行列として正値対称でなければならないが,マルチグリッド法がこの条件をみたすための要件について分析した。ポストスムージングを行わないときは,Nエネルギー内積を用いれば,ポイントヤコビ,マルチカラーSSORなどの緩和法がこの要件を満す。プレおよびポストスムージングを行う場合は,通常の内積に対して,ポイントヤコビ,RBガウスザイデル,マルチカラーSSOR,SLOR,ADIなど広い緩和法が適用できる。このように,本研究の成果であるマルチグリッド共役勾配法は,数学的な基礎づけも明確であり,並列機上での実用性も高いことが示された。
原子状酸素とMoS_2の表面反応及びその再結合と利用した超低摩擦(ULF)の研究

原子状酸素発生装置/超高真空対応トライボメータ/オージェ電子分光装置を設計・製作し、原子状酸素照射下の単結晶MoS_2、スパッタMoS_2膜、有機バインダーMoS_2膜のトライボロジー特性を調べた。なお、原子状酸素の照射実験は低地球軌道(LEO)環境をシミュレートするため、原子状酸素のビームエネルギー5eV、フラックス5.5×10^<15>atoms/m^2・s、真空度10^<-6>Paに設定した。単結晶MoS_2の場合、未照射では0.03であった摩擦係数が照射とともに増大し、5時間照射後には2.0を越える大きな値となった。この表面からはS及びMoのオージェピークは観察されず、相手材料であるTi-6Al-4VのTiがMoS_2表面に移着するという著しい凝着が生じていることが判った。スパッタMoS_2膜の場合にも同様な傾向が顕著に見られ、原子状酸素照射による摩擦の増大はMoO_3、MoO_2及びMoO_xというモリブデン酸化物の反応生成に起因することが確かめられた。有機バインダー膜は未照射の場合の摩擦係数が約0.05と若干高いものの、5時間照射後にも0.1程度の摩擦係数にとどまることが判った。有機バインダー膜の場合にはポリアミドイミド等に含まれるC及びOの影響によって、表面からSがガス化しにくい傾向が見られ、また酸化層も薄く、このため単結晶及びスパッタ膜よりも安定したトライボロジー特性を示すと結論した。また、MoS_2試料周辺にスリーブを設置することにより原子状酸素の再結合を促進させて摩擦実験を行ったところ、0.01を下回る良好な低摩擦が得られた。COの混入は低摩擦の実現に有効であることを認めたが、紫外線照射は逆に摩擦を増大させる結果となった。レーザーデソ-プションからはSO_3も検出され、Sを安定化させることが超低摩擦にも重要であること、メゾスコピックな特性評価が基本であることを指摘した。低地球軌道(LEO)に存在する原子状酸素が固体潤滑剤のトロイボロジー特性に著しい悪影響を与えることが明らかになり、真空中で常用されるMoS_2膜のLEOでの有用性に対して危惧が高まっている。一方、MoS_2膜が一定の酸素分圧においてULF(超低摩擦)と呼ばれる極めて優れた潤滑特性を示すと言う報告がなされた。LEOでの酸素分圧はULFを示す圧力範囲に相当しているが、その組成は原子状酸素であることからMoS_2膜のトライボロジー特性は全く予想のつかないものとなっている。本研究は原子状酸素発生装置とトライボメーターを用い、LEOでのMoS_2のトライボロジー特性を明確にするとともに、かつ原子状酸素を再結合させて酸素分子とし、ULFを実現する可能性を追求することを目的としたものである。本年度は当初の計画に従い、実験装置の整備と予備実験を主として行ってきた。その結果、現有のレーザーブレークダウン型原子状酸素発生装置に新たに超高真空対応高精度トライボメーターを組み込み、トランスファーロッドを介してMoS_2試料をトライボメータからオージェ電子分光装置へ超高真空環境を維持したまま搬送できるように装置の改造を行った。さらにマスフィルタ型ガス分析管(四重極質量分析管)とCO_2レーザーを用いたレーザーデソープションスペクトロスコピー(LDS)によって酸素の吸着状態の解析をin-situに行えるように真空チャンバーの改造を行った。

これら実験装置の改造によって、本申請課題に関する実験を行うにおいて全く支障のない実験装置を組み上げることができた。また、本装置を用いてこれまでに行った予備実験の結果からは、原子状酸素の照射によってスパッタリングMoS_2薄膜の摩擦係数は本申請者らの以前の報告と同様、著しく増加することが確認された。さらに、単結晶MoS_2の基底面は酸化に対してかなりの耐性を有することが明らかとなった。また、LDSによる分析の結果、原子状酸素はSと反応してSOあるいはSO_2を形成していることが明らかにされた。平成5年度に完成した原子状酸素発生装置/超高真空対応高精度トライボメータ/オージェ電子分光装置の複合評価装置を用いて、原子状酸素照射時の単結晶MoS_2、スパッタMoS_2膜、有機バインダーMoS_2膜のトライボロジー特性を調べ、表面組成の変化に注目して考察を行った。なお、原子状酸素の照射実験は低地球軌道(LEO)環境を完全にシミュレートするため、原子状酸素のビームエネルギー5eV、フラックス5.5×10^<15>atoms/m^2・s、真空度10^<-6>Paに設定した。単結晶MoS_2の場合、未照射では0.03であった摩擦係数が照射とともに増大し、5時間照射後には2.0を越える大きな値となった。この表面からはS及びMoのオージェピークは観察されず、相手材料であるTi-6Al-4VのTiがMoS_2表面に移着するという著しい凝着が生じていることが判った。スパッタMoS_2膜の場合にも同様な傾向が顕著に見られ、原子状酸素照射による摩擦の増大はMoO_3、MoO_2及びMoO_xというモリブデン酸化物の反応生成に起因することが確かめられた。有機バインダー膜は未照射の場合の摩擦係数が約0.05と若干高いものの、5時間照射後にも0.1程度の摩擦係数にとどまることが判った。有機バインダー膜の場合にはポリアミドイミド等に含まれるC及びOの影響によって、表面からSがガス化しにくい傾向が見られ、また酸化層も薄く、このため単結晶及びスパッタ膜よりも安定したトライボロジー特性を示すと結論した。この環境下で原子状酸素の再結合を促進させて摩擦実験を行ったところ、0.01を下回る良好な低摩擦が得られ、COの混入は低摩擦の実現に有効であることを認めたが、紫外線照射は逆に摩擦を増大させる結果となった。レーザーデソ-プションからはSO_3も検出され、本申請者らが提案したMoS_2がSO_xとなって脱離することによるトライボロジー特性の低下を改めて実験的に確証した。