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省エネを実現する高強度と熱・電気伝導特性を両立した炭素系ナノ粒子分散複合材の開発

高強度・高熱電気伝導特性を保持する炭素系ナノ粒子分散金属基複合材料について検討した.銅合金においては,合金中の添加元素が炭素系ナノ粒子と反応することで,炭化物を介した分散強化と,母相中の添加元素固溶量の減少により,高強度と高電気伝導性を発現した.純Al基カーボンナノチューブ(CNT)分散複合材料では,CNT単分散を実現したAl複合粉末を用い,CNTと母相間に生成するアルミニウム炭化物によって,母相とCNTの強固な結合を保持しCNTの分散強化を発現することが確認された.高強度・高熱電気伝導特性を保持する炭素系ナノ粒子分散金属基複合材料について検討した.銅合金においては,合金中の添加元素が炭素系ナノ粒子と反応することで,炭化物を介した分散強化と,母相中の添加元素固溶量の減少により,高強度と高電気伝導性を発現した.純Al基カーボンナノチューブ(CNT)分散複合材料では,CNT単分散を実現したAl複合粉末を用い,CNTと母相間に生成するアルミニウム炭化物によって,母相とCNTの強固な結合を保持しCNTの分散強化を発現することが確認された.銅粉末は粒径5μmの水アトマイズ粉末で球形状のもの,CNTは直径20-50nm,長さ1μm程度のものを用いた.CNTはIPA基分散溶液中に単分散しており,既往研究によるコーティングおよび真空熱処理により,CNTを粉末表面に単分散被覆できることを確認した.0.14 wt%CNT付着Cu粉末を利用した際,固化成形体の電気伝導率は80 IACS%を示した.強度に関しては,純銅粉末押出材は耐力値:73MPa,最大応力:240MPa,伸び:47%であるのに対し,CNT分散材料は耐力値:270MPa,最大応力:296MPa,伸び:20%と高強度を示した.結晶粒径はCNT分散材料で2-5μmで,純銅粉末押出材の10分の1程度の微細化を示した.TEMなどによる解析による界面挙動解析では化合物などの形成は確認されなかった.純Al粉末を用いた場合も同様にコーティングプロセスでCNT単分散複合粉末を作製した.純Al粉末には,3μmの粉末を用いることで,複合材中に均一分散することを確認した.複合材の強度は,耐力値:158MPa,最大応力:187MPa,伸び:19%となり,純Al粉末押出材の強度に対し約20%の向上が確認された.固化成形条件において,熱処理の温度を変化させることで,CNTと母相Alの界面では炭化物の形成が確認され,強度が炭化物を介して担保されていると考えられる結果となった.電気伝導率は,4850IACS%となる.材料中の酸素量が電気伝導率に寄与していると考えられる.高強度・高電気伝導特性を得るために,炭素系ナノ粒子の凝集解消と母相銅合金との整合性が重要となる.炭素系ナノ粒子にはVapor Growth Carbon Fiber (VGCF)を用い,銅合金粉末に分散付着する手法を確立した.母相と炭素系ナノ粒子の良好な結合を確保するに当たり,銅合金中の微量元素と炭素系ナノ粒子の反応特性が電気伝導特性,力学特性に与える影響を調査した.供試粉末には急冷凝固法によって作製されたCu-0.4mass%Ti,Cu-0.7mass%Cr,Cu-0.5mass%Siの3種類を用意した.実験の結果,Ti,Crを添加した材料は,VGCF添加量の増加とともに,電気伝導特性が向上する結果となった.強度は若干の低下を示すものの,固溶強化理論との比較結果より,分散強化が得られていることが確認された.VGCFと母相の炭化物を介した良好な結合性による分散強化と,母相中の添加元素固溶量の減少により,高強度と高電気伝導性を発現したといえる.一方,Si添加銅合金では,VGCF添加においても,力学特性や電気伝導特性に変化はなかった.銅中の固溶限が大きいSiでは,焼結過程でも固溶が保持され,上記反応は生じず,結果として特性に影響しなかったと考えられる.上記結果を鑑み,純アルミニウム粉末にカーボンナノチューブ(CNT)を分散した高強度純アルミニウム基CNT分散複合材料について検討した.CNT単分散を実現した粉末を用い,CNTと母相間に生成する炭化物で,母相とCNTの強固な結合を保持しCNTならびに炭化物の分散強化を発現することが確認された.粉末冶金25年度においては,粉末冶金プロセスを利用したCNT分散複合材料の作製を試みた.CNT分散溶液を利用し,余剰CNT液の除去ならびに熱処理プロセスを利用することで,純銅粉末および純Al粉末ともにCNT単分散被覆粉末を作製できることを示した.研究計画においては,微量合金元素添加を予定していたが,純銅および純Al粉末のCNT単分散被覆粉末を利用した固化成形法によって,高強度ならびに十分な電気伝導特性を示すことを確認した.また,粉末粒径を変化させることで,CNT被覆量をコントロールし強度が増減することを確認した.TEMの結果においては,純銅では反応層などは確認されず,CNTが旧粉末粒界に分散することで,ピンニングの効果が発揮されていると推察できた.他方,Alにおいてはアルミニウム炭化物の形成が確認され,界面での整合性の向上で分散強化相として寄与していることが示唆された.

このように,反応層の形成の有無によって,強化機構が異なることを見出した.25年度においては,実験室レベルで純銅および純Al粉末CNT複合材料を作製し,それらの材料が高強度を示すと同時に,高強度メカニズムについて微視的観測から検討することができた.本年度においては,メカニズムの更なる探究を進めるとともに,各種強化機構の寄与分立を算出する.また,前年度にてえられた高強度材について,大型素形材の作製を進め,熱交換機やワイヤー(電線)などに対応しうる高強度・熱電気伝導特性材料の創製を試みる.
複合体間の動的な相互作用による翻訳制御の構造基盤

本研究では、複雑で動的なヒトの翻訳制御機構のうち、【1】翻訳開始因子eIF2のリン酸化とeIF2のGEFであるeIF2Bによって制御される統合的ストレス応答機構、【2】早期終止リボソームとSMG1複合体、Upf複合体、Exon-junction complex(EJC)によって形成される超複合体によるナンセンス変異依存mRNA分解機構(NMD)の発動機構、の2つの機構を標的とする。通常の組み換えタンパク質を用いた複合体の再構成に加えて、再構成試験管内翻訳系を駆使してクライオ電子顕微鏡による立体構造解析を進め、生化学的・生物物理的な解析と併せてこれらの機構を明らかにすることを目指す。
伸展刺激による糸球体内皮細胞NO合成酵素の発現調節とその生物学的意義に関する研究

糸球体内皮細胞(GEC)および頸動脈内皮細胞(VEC)におけるNOSの発現およびNOの産生に及ぼす静的伸展(static stretch)刺激の影響を検討した。伸縮性の高いシリコン膜上に培養したGECおよびVECを,シリコン膜とともに3040%の伸展率にて30分間,3時間,6時間,12時間,24時間静的に伸展させ,ecNOSのmRNAレベルをノーザンブロット法およびRT-PCR法にて測定し,非伸展細胞と比較した。その結果,24時間までにおいて非伸展時に比べてecNOSmRNAレベルに有意な変動は認められなかった。一方10%,20%,30%,40%の各伸展率にて24時間伸展させ,ecNOSの蛋白レベルの発現をWestern blot法にて非伸展細胞と比較したところ,GECに対する24時間の静的伸展刺激が,040%の伸展率の間で伸展率依存的にecNOSの蛋白レベルを減弱させることが明らかにされた。そこで次に,伸展刺激によってGECのNO産生が実際に低下するか否かを検討した。あらかじめ24時間30%の伸展刺激を加えたVECに10^<-6>Mのブラジキニンを添加し,細胞内cGMP含量をELISA法にて測定し非伸展VECと比較した。その結果,24時間の伸展刺激をうけたVECでは,ブラジキニンによる細胞内cGMP含量の増加が,非伸展VENと比較し明らかに抑制されていた。これらの成績から,静的伸展刺激をうけたVECではecNOSの発現が低下しており,ブラジキニンの刺激によるecNOSを介したNO産生が抑制されている可能性が示唆された。今後GECについても同様な検討を行い,伸展刺激によるecNOS蛋白の発現低下や,それによる内皮細胞依存性NO産生の低下がみられるかを明らかにしていく予定である。糸球体内皮細胞(GEN)によるNOの産生・放出に及ぼす伸展刺激の影響を検討した。伸縮性の高いシリコン膜上に培養したGENを,シリコン膜とともに10%,20%,30%の各伸展率にて24時間静的に伸展し,ecNOSの蛋白レベルの発現をWestern blot法にて非伸展GEN(コントロール)と比較した。その結果,GENに対する24時間の静的伸展(static stretch)刺激が,030%の伸展率の間で伸展率依存的にecNOSの蛋白レベルを減弱させることが明らかにされた。そこで次に,伸展刺激によってGENのNO産生が実際に低下するか否かを検討した。あらかじめ種々の期間(2分,0.5,1,3,6,12,24,48,72時間)30%の伸展刺激を加えたGENに,アセチルコリンやブラジキニンを添加し,細胞内cGMP含量をELISA法にて測定し,それぞれ非伸展GENと比較した。その結果,24時間の伸展刺激をうけたGENでは,アセチルコリンによる細胞内cGMP含量の増加が,非伸展GENと比較し明らかに抑制されていた。これらの成績から,静的伸展刺激をうけたGENではecNOSの発現が低下しており,アセチルコリンなどの刺激によるecNOSを介したNO産生が抑制されている可能性が示唆された。来年度は,伸展GENの上清中に産生・放出されたNOの濃度を,electron paramagnetic resonanceまたはchemiluminescence(他施設の測定機器を利用)を用いて測定し,より直接的なNO産生の低下を証明したいと考えている。さらに,

Northern blot法,核run-off assay,転写阻害剤(actinomycin D)の投与によるecNOS mRNAの半減期の測定などを行い,伸展GENにおけるecNOS蛋白の発現低下の機序を解析するとともに,ecNOSの発現低下が,GENのICAM-1,MCP-1,M-CSFの発現強度やマクロファージに対する接着性に,またメサンギウム細胞の増殖能や細胞外基質産生能に及ぼす影響を解析したい。糸球体内皮細胞(GEN)によるNOの産生・放出に及ぼす伸展刺激の影響を検討した。伸縮性の高いシリコン膜上に培養したGENを,シリコン膜とともに10%,20%,30%,40%の各伸展率にて24時間静的に伸展し,ecNOSの蛋白レベルの発現をWestern blot法にて非伸展GEN(コントロール)と比較した。その結果,GENに対する24時間の静的伸展(static stretch)刺激が,040%の伸展率の間で伸展率依存的にecNOSの蛋白レベルを減弱させることが明らかにされた。そこで次に,伸展刺激によってGENのNO産生が実際に低下するか否かを検討した。あらかじめ種々の期間(2分,0.5,1,3,6,12,24,48,72時間)30%の伸展刺激を加えたGENにブラジキニンを添加し,細胞内cGMP含量をELISA法にて測定し,それぞれ非伸展GENと比較した。その結果,24時間の伸展刺激をうけたGENでは,アセチルコリンによる細胞内cGMP含量の増加が,非伸展GENと比較し明らかに抑制されていた。これらの成績から,静的伸展刺激をうけたGENではecNOSの発現が低下しており,ブラジキニンの刺激によるecNOSを介したNO産生が抑制されている可能性が示唆された。現在,伸展GENにおけるecNOS蛋白の発現低下の機序を明らかにするため,伸展GENにおけるecNOSの遺伝子発現の低下をRT-PCRを用いて解析中である。さらに,ecNOSを介して合成されるNOはマクロファージ走化因子であるmonocyte chemoattractant protein-1(MCP-1)の内皮細胞での発現低下を介して動脈硬化の進展抑制に寄与すると考えられていることから,伸展GENでのMCP-1の遺伝子発現を検討することにより,GENへの伸展刺激がecNOS発現の低下を介してGENでのMCP-1の発現を亢進させ,糸球体硬化の進展に寄与しうるかを検討中である。
オールマイティ地圧計測・評価システムの開発

地下深部の地圧(地下岩盤に作用している圧力)を正確に測定できる測定技術の開発を目的とした研究を行った。大まかに見れば,岩盤は均質で等方な弾性体としての性質を持つと仮定でき,研究対象とした測定方法はこの仮定に基礎を置く。しかし実際は,岩盤は多かれ少なかれ不均質であり,異方性(方向によって力学的性質が異なる)の性質を持っている。本研究では,このように複雑な岩盤であっても高精度に地圧を測定できる測定理論と技術を開発した。応力解放法に基づく地圧計測法の手法を拡張・発展させ,1000m以探における大深度測定のみならず,あらゆる地殻環境に適用可能な,高精度地圧測定・評価システムの開発を目的とした研究を実施した.本年度は,深度1000m程度まで適用可能な実用的な地圧計測法を確立するために,下向き円錐孔底ひずみ法の小型・高精度化を目的とした研究を実施した.主な成果は以下のとおりである.1、使用するボアホールをHQサイズに変更するために,ストレインセル貼付装置のダウンサイズ化を検討し,1000mまで対応可能な小型貼付装置を開発した.2、傾斜・方位計を内蔵した,ひずみ16チャンネル,温度1チャンネル,その他1チャンネルの孔内用小型データロガーを開発した.3、計測用ボアホールのHQ化に併せて孔底の形状を変更した.また,この変更に伴い,孔底加工用特殊円錐ビットを開発した.4、小型化した下向き円錐孔底ひずみ法のためのひずみ感度係数を,回転体有限要素法により非軸対象載荷問題を解くことによって求めた.5、使用する接着剤の選定を行なうとともに,接着剤が測定感度に及ぼす影響について数値解析によりある程度の定量化に成功した.6、回収コアから全てのひずみ感度係数を求める試験方法の候補を提案した.7、軟岩体に適用できる測定方法への展開研究を行ない,簡便な原位置封圧試験によって補正弾性係数を求めることにより,地圧を評価できることを明らかにした.応力解放法に基づく地圧計測法の手法を拡張・発展させ,1000m以深における大深度測定のみならず,あらゆる地殻環境に適用可能な,高精度地圧測定・評価システムの開発を目的とした研究を実施した.本年度は,深度1000m程度まで適用可能な実用的な地圧計測法を確立するために,昨年度の成果である「小型下向き円錐孔底ひずみ法」の実用性の検証と,本方法の汎用かつ高精度な測定方法への発展を目指し,直交異方性岩盤への適用を可能にするための研究を実施した.主な成果は以下のとおりである.1.昨年度開発したHQサイズ対応の測定装置を用い,釜石鉱山において原位置試験を実施した。浅部における実験ではあったが,開発した装置による地圧測定が可能であることを確認した。2.上記原位置試験で評価された地圧は,過去に近傍で実施された他の測定方法による結果とも整合しており,本測定方法の実用性が確認できた。一方,使用した接着剤の地圧測定結果へ及ぼす影響が改めて確認され,原位置における接着剤の力学的特性の定量化法について課題を残した。3.下向き円錐孔底ひずみ法を直交異方性岩盤に適用するための測定理論を構築し,さらに,回収コアから直交異方性岩盤の全ての弾性係数をする決定する方法を提案した。三次元FEM解析による幾つかのモデル計算から,下向き円錐孔底ひずみ法による直交異方性岩盤を対象とした高精度地圧測定が可能であることを明らかにした。昨年度提案した直交異方性岩盤を対象とした下向き円錐孔底ひずみ法の測定理論をボアホール軸と直交異方性の主軸が一致する場合について室内試験により検証することを目的として, 4つの岩石に対し,以下のように実験および解析を行った.具体的には,(1):円柱と角柱の試験片を作製し,繰り返し載荷試験を行って弾性定数を求めた.(2):真三軸圧縮試験を行い,載荷応力と回復ひずみのデータを測定した.(3):(1)で求めた弾性定数,で測定した回復ひずみを用いて解析を行い,等方性を仮定した場合と,異方性を考慮した場合それぞれについて応力を評価した.(4):評価された応力の大きさの誤差,および主応力方向の比較を行った.結果は以下の通り.1)載荷応力方向の異方性が顕著であった場合,等方性を仮定すると無視できないほどの誤差が生じ,異方性を考慮するとその誤差が小さくなる傾向が実験からも確認できた.2)等方性仮定により生じる応力の大きさの誤差は,載荷応力方向の異方性,特に最大載荷応力方向の異方性に依存していた.3)最大載荷応力方向の異方性が10%を超える場合に,等方と仮定してしまうと応力の大きさに10%を超える誤差が生じ, 20%を超える場合に等方と仮定すると20%以上の誤差が生じる恐れがあることがわかった.

4)角柱試験片を用いてポアソン比の異方性を考慮しても,円柱試験片から求めたボアソン比を用いた場合と比べて,評価結果が改善している傾向は見られなかった.これは,ボアソン比の評価応力に与える影響がヤング率と比較して小さいために,その異方性を考慮することによる改善はわずかであるため,試験片の整形不具合や,ストレインセルの貼付の不具合など様々な要因によりに生じる実験誤差の影に隠れてしまったものと思われた.
在宅療養者の褥瘡予防のための汎用型血流改善ミニシートの研究開発

現在、長期療養型施設や在宅で過ごされる高齢者が増加している中、地域包括ケアの推進が行われている。また在宅における褥瘡対策においても予防整備の充実が求められてきている。予防環境を整備する中では、ベッドマットレスや車椅子用クッションのさらなる開発がなされ、病院では高性能な製品が使用されている一方、在宅においては各施設、各家庭の事情によって異なり、十分な環境が整っているとは言えない。そこで我々は、限られた介護保険制度の中、在宅療養者がいくつもの用具を準備することなくあらゆる状況下においても簡便に使用できる予防用具の開発を行った。またその新規予防用具の有用性の検討を行い、課題ついても明らかになった。本研究は、新規予防用具の課題を解決し、実用化に向けた最適条件についてのデータを得ることを目的とし取り組んだ。前年度までの実態調査をもとに、基礎研究1の汎用性が高く血流量を増加させるミニシートの最適条件の検証について実施した。空気の流入時間、流出時間を調節し、また使用するシートの形状を変更するなどして、より最適な条件設定を行なうことができた。それをもとに健常者におけるミニシート使用による局所部位の接触部体圧の減少と血流改善効果の検証を行った。条件を変更したが、体圧の減少ならびに血流増加の傾向が維持されてることが検証された。引き続き、臨床研究の臨床現場に療養者におけるミニシート使用による局所部位の接触部体圧減少と血流改善効果の検証を行った。日常的に車いすを使用する患者を対象に、ミニシート使用による局所部位の接触部体圧減少と血流改善効果の検証を行った。最終的に20名の患者のデータを取得し現在分析中である。健常者から得られた結果と比較しながらミニシート使用による局所部位の接触部体圧の減少と血流改善効果について検証しまとめていく予定である。褥瘡対策においては、施設内での取り組みが強化され、また寝たきり高齢者を対象とした様々な予防製品が開発されるようになった。本研究は、新規予防用具の課題を解決し、実用化に向けた最適条件についてのデータを得ることを目的としている。この用具が実用化されれば、あらゆる環境下においても褥瘡発生リスクの高い局所部位の予防が可能になり、今後ますます増加する老老介護の現場においても介護者を支援する用具となり、在宅療養者のQOLが向上しうるであろうと期待している。現時点までに、在宅における予防用具のニーズや使用状況等を調査してきた。ADLが低下している療養者においてはある程度の予防環境が整備されてきているが、要介護度の低い療養者においては予防用具の使用も限られており、十分な環境下にあるとは言えない。研究データ収集に向け、研究フィールドの調整など準備を行ってきた。その中で新規用具の改良が課題として挙げられていたが、改良に大幅な時間がかかり、データ収集に向けた準備が遅れている。今年度、前年度までの実態調査をもとに、基礎研究1の汎用性が高く血流量を増加させるミニシートの最適条件の検証について実施した。その後それをもとに、基礎研究2の健常者におけるミニシート使用による局所部位の接触部体圧の減少と血流改善効果の検証を行った。対象者は回復期病棟に入院し、日常的に車いすを使用する患者とした。対象者候補がなかなか上がらず、データ収集が遅れているが、現在予定の半数のデータを収集し終えた状況にある。概ね良い結果が得られているため、引き続きデータ数を重ね検証していく。。前年度予定していた最適条件の検討が遅れたため、その後の課題の検証が遅れている。

前年度までの実態調査をもとに、基礎研究1の汎用性が高く血流量を増加させるミニシートの最適条件の検証について実施した。空気の流入時間、流出時間を調節し、また使用するシートの形状を変更するなどして、より最適な条件設定を行なうことができた。それをもとに健常者におけるミニシート使用による局所部位の接触部体圧の減少と血流改善効果の検証を行った。条件を変更したが、体圧の減少ならびに血流増加の傾向が維持されてることが検証された。引き続き、臨床研究の臨床現場に療養者におけるミニシート使用による局所部位の接触部体圧減少と血流改善効果の検証を行った。日常的に車いすを使用する患者を対象に、ミニシート使用による局所部位の接触部体圧減少と血流改善効果の検証を行った。最終的に20名の患者のデータを取得し現在分析中である。健常者から得られた結果と比較しながらミニシート使用による局所部位の接触部体圧の減少と血流改善効果について検証しまとめていく予定である。早急に使用する用具の改良を進め、データ収集が行えるよう準備を進めていく。その後今年度予定している基礎研究は予定通り実施する。現在、臨床研究途中であるが、データ数を重ね今年度内に必要数を収集して分析・論文作成に移れるよう協力して行う。今年度購入予定であった体圧測定器よりもデータ収集しやすい測定器を購入したため、差額が生じた。今年度は適切に使用されたため、次年度の繰り越し金は予定した内容にて使用する。今年度の繰越分は、次年度購入予定である血流計の周辺機器等の購入とする。
現地聞き取り調査を主要方法とする米国公民権運動史研究

主な活動として次のような要領で2年度にわたり夏期休業期間を利用して米国公民権運動に関する米国での聞き取り調査を主な内容とする研究調査活動を実施した。2001年度はジョージア州オールバニー市周辺、ミシシッピ州ハティスバーグ市周辺、同州ジャクソン市周辺、同州ホームズ郡レキシントン市周辺、イリノイ州シカゴ市周辺(とりわけサウスサイドおよびウェストサイド周辺)で公民権運動関係者への聞き取り調査や現地の研究者との討論、およびオールバニー公民権博物館、南ミシシッピ大学図書館、ミシシッピ州文書館、シカゴ歴史協会等で文書史料を収集した。2002年度は編集中の収集文書の閲覧を特別に許可された。その他オハイオ州シンシナティ、アーカンソー州リトルロック、イリノイ州シカゴで、公民権運動関係者への聞き取り調査を行った。またスタンフォード大学ではマーティン・ルーサー・キング・ジュニア牧師の史料を編纂中のクレイボーン・カーソン教授の協力をいただき、北ケンタッキー大学図書館、アーカンソー大学リトルロック校図書館、シカゴ歴史協会等で文書史料の収集に努めた。19982000年度に行われた関係者への聞き取り調査や研究者との討論は、合計60件ほどにのぼった。2002年度に立命館大学サマーセミナーとアメリカ教育史研究会で口頭での研究報告を行い、前者についてはハーヴァード大学のウィリアム・ジュリアス・ウィルソン教授をはじめ内外の研究者からの好意的コメントを頂き、後者に関しては国内の歴史以外の分野研究者との貴重な質疑応答の機会を得て、論文として既に公刊され、あるいはその予定である。米国公民権運動に関する米国での研究活動を実施した。2001年8月5日(出国)9月9日(帰国)の5週間。滞在研究地及び日程は、8月6日11日はジョージア州オールバニー、8月12日18日はミシシッピ州ハティスバーグ、8月18日26日はミシシッピ州ジャクソン、8月26日9月8日はイリノイ州シカゴであった。各地での活動に関しては次のとおりである。オールバニーでは市民権運動博物館キュレーターのアンジェラ・ホウィットモール氏の援助を得つつ史料収集を行い、またチャールズ・シェロッド氏(元学生非暴力調整委員会現地書記)をはじめ、60年代初頭の運動当事者にインタビューを行った。ハティスバーグでは、南ミシシッピ大学文書館で市民権運動関係文書を閲覧する傍ら、チャールズ・ボルトン教授(南ミシシッピ大学)のオーラルヒストリー・プロジェクトに同行した。ジャクソンではトゥガルー大学図書館・文書館のアルマ・フィッシャー氏の協力で、また州歴史文書館ではクラレンス・ハンター氏の支援を得て史料閲覧を行った。またジェリー・ワード教授(トゥガルー大学)と討論、昨年インタビューしたウィリアム・ウィンター氏(元ミシシッピ州知事)、ロバート・パリス・モーゼズ氏(元ミシシッピ自由運動指導者)、ホリス・ワトキンス氏(元学生非暴力調整委員会現地書記)と再度のインタビューを行った。シカゴではシカゴ歴史協会等で史料閲覧、アルドン・モリス教授(ノースウェスタン大学)、ビル・グリムショー教授(イリノイ工科大学)と討論し、ティミュエル・ブッラク氏(労働運動家)、リチャード・バーネット氏(ウエストサイドの活動家)、ユージン・ピンチャム氏(サウスサイドの弁護士)、ケイル・ウィリアムズ氏(シカゴ自由運動活動家)ら運動当事者とのインタビューを行った。主な活動として次のような要領で米国公民権運動に関する米国での研究活動を実施した。全日程は8月11日(出国)9月8日(帰国)の4週間であった。滞在先は8月11日17日がカリフォルニア州パルアルト、8月17日20日がオハイオ州シンシナティ、8月20日27日がアーカンソー州リトルロック、8月27日9月3日がシカゴ、9月3日6日がウィスコンシン州マディソンで、9月7日にシカゴより帰国の途についた。スタンフォード大学ではマーティン・ルーサー・キング・ジュニア牧師の史料を編纂中のクレイボーン・カーソン教授の協力をいただき、編集中の収集文書の閲覧を特別に許可された。シンシナティでは、ノーザン・ケンタッキー大学のマイケル・ワシントン教授の協力で、65年以来同市に在住する、バーミングハム闘争指導者フレッド・シャトルズワース牧師へのインタビューを行った。

リトルロックでは、アーカンソー大学図書館文書館で50年代末の「リトルロック学校危機」の史料を収集し、主に次のような事件当事者とのインタビューを行った:ジェリー・ドナウ氏(元『アーカンソー・ガゼット』記者)、ロン・ヒューズ氏(元セントラル高校生徒)、エリザベス・エックフォード氏(セントラル高校にはじめて入学した黒人生徒の1人)、ミニージーン・ブラウン・トリッキー氏(同)、ジョン・ウォーカー氏(同市学区の陶業教育を求める裁判の弁護人)、ナンシー・ルッソー氏(現セントラル高校校長)。シカゴではシカゴ歴史協会で文書収集に当たるとともに、州上院議員バラク・オバマ氏らにインタビューし、サウスサイドの運動組織「プッシュ」やシカゴ都市同盟を訪問して指導者に質問した。マディソンではウィスコンシン歴史協会が所蔵する一次史料のコレクションを閲覧した。なお国内の研究会で事前(立命館大学サマーセミナー)・事後(アメリカ教育史研究会)に口頭での研究報告を行った。
経路の選択行動における地図的情報の有効性と方向音痴尺度の作成

本研究によりつぎの2点が明らかにされた.1)地図をたよりに歩きながら,ある地点から別の地点に移動するときには,我々は距離,方向,ランドマーク(LM)の手がかりを用いていると考えられるが,この研究ではどのようにそれらを用いているのかを認知心理学的に明らかにしようとした.実験では,距離,方向,ランドマーク(LM)の3手がかりがすべて与えられた地図,1つあるいは2つの手がかりしか与えられていない地図を数種類用意して,各地図に対して正しく歩くことができた被験者数とその歩行速度を比較することによって,うえの3手がかりの相対的な効果性について検討した.我々の実験の結果によれば,もっとも重要な手がかりは,LMであり,ついで方向,もっとも重要度の低い手がかりは距離であった.竹内(1992)の「方向音痴尺度」をもちいて,あらかじめ被験者の方向音痴の程度を尺度化し,そのあと各被験者に対して,地図を見ながら方向の判断を求めたところ,判断エラーと方向音痴尺度の間には,まったく相関が認められなかったが,反応時間と方向音痴尺度との間には相関が認められた.すなわち,方向音痴の自覚が高い被験者は,方向判断のエラーの数は,通常の人と変わらないが,反応までに長い時間を必要とすることがわかった.本研究によりつぎの2点が明らかにされた.1)地図をたよりに歩きながら,ある地点から別の地点に移動するときには,我々は距離,方向,ランドマーク(LM)の手がかりを用いていると考えられるが,この研究ではどのようにそれらを用いているのかを認知心理学的に明らかにしようとした.実験では,距離,方向,ランドマーク(LM)の3手がかりがすべて与えられた地図,1つあるいは2つの手がかりしか与えられていない地図を数種類用意して,各地図に対して正しく歩くことができた被験者数とその歩行速度を比較することによって,うえの3手がかりの相対的な効果性について検討した.我々の実験の結果によれば,もっとも重要な手がかりは,LMであり,ついで方向,もっとも重要度の低い手がかりは距離であった.竹内(1992)の「方向音痴尺度」をもちいて,あらかじめ被験者の方向音痴の程度を尺度化し,そのあと各被験者に対して,地図を見ながら方向の判断を求めたところ,判断エラーと方向音痴尺度の間には,まったく相関が認められなかったが,反応時間と方向音痴尺度との間には相関が認められた.すなわち,方向音痴の自覚が高い被験者は,方向判断のエラーの数は,通常の人と変わらないが,反応までに長い時間を必要とすることがわかった.
卵減数数分裂を特徴づけるMos-MAPK経路の新機能

近年の研究で、体細胞分裂を制御するBoraタンパク質が同定された。Boraは、細胞分裂で中心的な役割を担うキナーゼPLK1と直接結合することで、Aurora-AによるPLK1のリン酸化と活性化を促す。そして活性化したPLK1は、G2期からM期への移行と、M期でのスピンドル形成に重要な役割を果たすことが報告されている。一方で、哺乳動物卵の減数分裂期でのBoraの機能については不明である。そこで、本研究ではマウス卵を用いてBoraの減数分裂期での機能を明らかにすることを目的とした。まず、Boraを特異的に認識する抗体を作製し、減数分裂期でのBoraの存在量を比較したところ、Boraは第一減数分裂前期からすでに存在しており、第二減数分裂中期で大きく増加していることがわかった。また、Boraの増加に伴ってPLK1のリン酸化も同様に増加していることが見出された。さらに、Bora mRNAを卵子にインジェクションしたところ、PLK1のリン酸化が増加することがわかった。これらの結果から、卵子でも体細胞の場合と同様に、BoraがPLK1のリン酸化を促進していることが示唆された。次に、PLK1の活性を特異的に阻害するBI2536存在下で卵子を培養したところ、ほとんどの卵子が第一減数分裂中期で細胞周期を停止した。以上の結果から、BoraはPLK1の活性化を介して、卵子の第一減数分裂から第二減数分裂への移行を制御することが示唆された。(抄録なし)近年の研究で、体細胞分裂を制御するBoraタンパク質が同定された。(抄録なし)
細胞周期制御をターゲットとする新規がん分化誘導剤の創製

1)慢性骨髄性白血病細胞であるK562細胞を赤芽球様に分化誘導する化合物を海綿を中心とする海洋生物の産生成分からスクリーニングした結果、活性物質としてsmenospongineなど数種のsesquiterpenequinone類を単離した。Smenospongineは、K562細胞の赤芽球への分化マーカーであるhemoglobin産生を2μMで上昇させた。また、smenospongineをK562細胞に作用させるとCDK inhibitorであるp21の発現上昇を誘導して細胞周期をG1期で停止させ、6日後には赤芽球細胞膜上の特異的抗原であるglycophorin Aの発現が誘導された。p21の発現上昇については、プロモーターアッセイの結果から直接的にプロモーター活性を上昇させているのではないことが明らかになった。さらに、smenospongineは慢性骨髄性白血病の病因であるBcr-Ab1タンパク質のキナーゼ活性を阻害した。2)ラット副腎髄質褐色細胞腫PC12やマウス神経芽細胞腫Neuro 2Aのような癌細胞を正常な神経様細胞へと分化させる活性物質を探索するアッセイ系を用いて、種々の海洋生物エキスをスクリーニングし,活性成分として新規長鎖アセチレン化合物lembehyne類を単離してそれらの化学構造を決定した。さらに、lembehyne類の作用機序についても検討し、lembehyne AがNeuro 2A細胞に対し、G1チェックポイント制御因子であるp21の発現を誘導し、細胞周期をG1期で停止させることを明らかにしている。
Ｘ線突発天体の監視による重力波源の同定とブラックホール形成メカニズムの研究

重力波天体からの突発的X線放射を観測し、到来時刻・到来方向を決定するための広視野X線撮像検出器を開発している。実験室内にX線発生装置と蛍光X線を作り出す6種類のターゲットを配置した熱真空チャンバーを製造し、検出器に対するX線照射実験を行った。本検出器の電気的雑音レベルは2keV以下であり、2から20keVの範囲におけるエネルギー応答の線形性やエネルギー分解能を評価し、想定通りの性能であることを確認した。また、衛星軌道上で自律的に電圧オフセットを調整できるようなアルゴリズムを組み込み、正常に動作することを確認した。また、Geant4と呼ばれるモンテカルロシミュレータを利用して、検出器の構造を忠実に反映させた質量構造モデルを作成し、到来X線に対する応答を確認した。宇宙X線背景放射や粒子線を模擬したシミュレーションも行い、想定されるバックグラウンドレートを把握し、観測感度が想定どおりであることも確認している。衛星バス系においては、衛星パネルの製造を行い、ワイヤハーネスの設計・製造を実施した。また、衛星バス系のコンピュータと地上系を模擬したコンピュータ、および観測装置との間で詳細な電気的インターフェース試験を実施した。地上系から送信したコマンドがバス系PCを経由して観測装置へ伝達することと、その逆に、観測装置からのデータが正常に地上系へ伝達できることを確認している。この試験の中では、確率的にエラーが発生するような状態も模擬し、通信エラーが発生した場合はコマンドを再発行するなどの対応により、正常なデータを取得できることも確認した。姿勢制御に関連するセンサーとアクチュエータ間の能動的制御についても順調に開発が進んでいる。主要なミッション機器である広視野X線撮像検出器はフライトハードウェア相当が完成し、性能を把握する試験を実施できている。現在はソフトウェアのデバッグ作業を行っている最中である。計画時に予定していた性能どおり、検出器面積100cm2、約1キロ電子ボルトからの読み出し、空間分解能15分角を達成する検出器を実現している。本計画で使用するアナログ集積回路や民生回路部品に対して放射線試験を実施し、全て30 krad以上の放射線耐性を有することを確認している。また、振動試験と熱真空試験もクリアしている。従って、軌道上で観測を開始できれば、主に10キロ電子ボルト以下で輝く突発天体に対してはNASAのSwift衛星と同等以上の性能を発揮できると期待している。衛星本体もフライトモデルの構体パネルが完成し、すべてのフライトコンポーネントが揃っている状況である。星センサーの購入にあたって年度内の納品が困難なことが判明したため経費の繰越を行ったが、その分、リアクションホイール・バッテリ・磁気センサ・磁気トルカ等の試験を先行して実施しているため、実質的な遅れは無い状況である。姿勢制御アルゴリズムを念入りに構築することと、全体を組み上げたインテグレーション試験が開発のメインとなる。超小型衛星の開発経験のある研究者や、多くの企業からの協力を受け、開発自体は概ね順調に進んでいると言える。しかしながら、本計画は科学成果を創出するまでを範疇としているが、2017年1月以降、JAXAからのH-IIAロケットへの相乗り公募が無い状況である。従って、本報告書を作成している段階で打ち上げの機会は確定していない。これは外的な要因であり、研究者側では対応ができないため苦しい状況であるが、本計画の立案時と比べて打ち上げは1年以上遅れることとなる。2019年度は金沢大学衛星のフライトハードウェアの完成、2020年度には衛星バス系のソフトウェアを完成させ、衛星フライトモデルに対する環境試験を実施することを目標としている。先に記述したように、次のH-IIA相乗り公募の時期が未定であることから、金沢大学衛星の打ち上げ時期も未定である。従って、研究計画を提案した時点と比べて1年程度は実現時期が遅れることとなる。我々は、無理な研究計画の変更は行わずに、次回のH-IIAロケットの相乗り公募(無償枠)を待つことを選択している。打ち上げの遅れを悲観せず、少しでも良い衛星システムを目指して入念な開発を行っていきたいと考えている。これまでに超小型衛星の実績を有する研究グループにレビューやアドバイスを依頼し、人工衛星としての完成度を高めていく予定である。金沢大学超小型衛星に搭載する広視野X線撮像検出器の開発と、衛星バス系のうち姿勢制御に関連する部分の開発を行った。(1)広視野X線撮像検出器のフライトモデルの開発:シリコンストリップ検出器と高利得アナログ集積回路を実装したセンサー基板、および読み出しデジタル回路基板のフライトモデルを開発した。符号化マスクについては、乱数を用いたシミュレーションにより、自己相関が最も高く、かつ疑似データを生成しにくい設計を行い、マスクを製造した。検出器ハードウェアとしては概ね完成したと言える。センサー基板を駆動するためのFPGAロジックを開発し、それを受けて突発天体を判定したり外部PCとの通信インターフェースを担うCPUソフトウェアの開発を進めている。検出器のキャリブレーションと環境試験を行なう目的で熱真空チャンバーを製造し、X線発生装置を用いて、外部から複数の単色X線源を切り替えられるX線光源を製作した。(2)衛星バス系の開発:衛星の熱構造設計を行い、衛星パネルを製造した。衛星バスCPUのエンジニアリングモデルを用いて太陽センサーの動作検証、磁気センサーのアナログ出力の確認、磁気トルカの駆動、ジャイロの動作検証、および星センサーの動作確認を行った。リアクションホイールについては駆動機構があるため検証を後に回し、バッテリやGPS等の動作確認を行っている。リアクションホイールを除く姿勢制御系の動作検証が行えてきた段階であり、これらのセンサー・アクチュエータを統合して制御するためのアルゴリズムを開発していく段階である。

広視野X線撮像検出器は、研究実施計画に記載した通りのスケジュールで開発を進めることができ、センサー基板とデジタル回路基板のフライトハードウェアを完成することができている。また、平成29年度以降に実施するキャリブレーションや環境試験の環境も構築することができている。衛星バス系については、星センサーの調達に時間を要することが判明したため研究費の繰越を行ったが、その分、バッテリーやGPSの動作検証を進めることで全体のスケジュールに大きな影響が出ないよう調整することができている。従って、全体としておおむね順調に進展していると考えている。重力波天体からの突発的X線放射を観測し、到来時刻・到来方向を決定するための広視野X線撮像検出器を開発している。実験室内にX線発生装置と蛍光X線を作り出す6種類のターゲットを配置した熱真空チャンバーを製造し、検出器に対するX線照射実験を行った。本検出器の電気的雑音レベルは2keV以下であり、2から20keVの範囲におけるエネルギー応答の線形性やエネルギー分解能を評価し、想定通りの性能であることを確認した。また、衛星軌道上で自律的に電圧オフセットを調整できるようなアルゴリズムを組み込み、正常に動作することを確認した。また、Geant4と呼ばれるモンテカルロシミュレータを利用して、検出器の構造を忠実に反映させた質量構造モデルを作成し、到来X線に対する応答を確認した。宇宙X線背景放射や粒子線を模擬したシミュレーションも行い、想定されるバックグラウンドレートを把握し、観測感度が想定どおりであることも確認している。衛星バス系においては、衛星パネルの製造を行い、ワイヤハーネスの設計・製造を実施した。また、衛星バス系のコンピュータと地上系を模擬したコンピュータ、および観測装置との間で詳細な電気的インターフェース試験を実施した。地上系から送信したコマンドがバス系PCを経由して観測装置へ伝達することと、その逆に、観測装置からのデータが正常に地上系へ伝達できることを確認している。この試験の中では、確率的にエラーが発生するような状態も模擬し、通信エラーが発生した場合はコマンドを再発行するなどの対応により、正常なデータを取得できることも確認した。姿勢制御に関連するセンサーとアクチュエータ間の能動的制御についても順調に開発が進んでいる。主要なミッション機器である広視野X線撮像検出器はフライトハードウェア相当が完成し、性能を把握する試験を実施できている。現在はソフトウェアのデバッグ作業を行っている最中である。計画時に予定していた性能どおり、検出器面積100cm2、約1キロ電子ボルトからの読み出し、空間分解能15分角を達成する検出器を実現している。本計画で使用するアナログ集積回路や民生回路部品に対して放射線試験を実施し、全て30 krad以上の放射線耐性を有することを確認している。
環境・生体試料分析のための次世代超高感度プラズマ質量分析装置の開発

誘導結合プラズマ(ICP)を励起・イオン源として用いるICP-AES/MS分析法を、細胞1個に含まれる元素を分析するといった、微少量試料の分析に適するよう、試料消費量を大幅に低減することを目的にドロップレットネブライザを昨年度開発した。このネブライザは、液体の試料を従来のように噴霧するのではなく1粒ずつ液滴状にして噴出しICPに導入するものであるが、液滴がプラズマに入った瞬間、プラズマの温度や密度が急激に低下し、それに伴い感度が著しく低下する現象が観測されていた。これは、プラズマ中に液滴が導入されることで、プラズマの電気伝導度が変化し、高周波電源とプラズマとのインピーダンス整合が乱され、その結果高周波電源からの電力供給が十分に行えなくなるのが原因であることを突き止めた。高周波電源とプラズマとのインピーダンス整合には、通常高周波整合回路が用いられるが、本実験のようにプラズマの状態が高速に変化する場合、通常の整合回路で追従することは不可能である。そこで、変化するプラズマのインピーダンスを高周波電源の発振周波数を決定する定数として帰還をかけ、常にインピーダンス整合が取れる周波数を供給する電源を開発し、こうした問題を回避することに成功した。加えて、本方式では従来不可能であった、出力をバースト状あるいはパルス状に変調する回路を考案開発し、特許申請中である。一方、数pLオーダーの被測定試料をICPに導入した際、ICPの体積が大きく、導入されるプラズマガスも15L/min以上と多量であることから、試料がプラズマ全体に拡散し、有効に検出できない問題も明らかとなった。そこで申請者らは数μLの微小空間に、極少量、毎分数mLのプラズマガスを流しつつ、パルス状に40kW大電力を投入し、生成する高温のプラズマをICPの代わりとして微少量試料中の元素分析を行う装置をほぼ完成させた。微量元素分析用の励起・イオン源として広く使用されているAr-ICPの諸問題をすべて解決する方法として、(1)イオン化エネルギーの高いヘリウムのICPを生成分析に応用する研究、および(2)約70nLのプラズマ体積をもつ大気圧マイクロホロカソードプラズマ(μ-HCP)を分析用途に用いる研究を行った。研究(1)研究(2)誘導結合プラズマ(ICP)を励起・イオン源として用いるICP-AES/MS分析法は,多元素同時分析が可能な上,非常に優れた分析感度を有するため,微量元素分析の分野では最強の分析ツールの一つとして重宝されている。しかしながら,ICP分析法は試料溶液の消費量が約1mL/minと多いため,メタロミクスなどで要求が高まっている,細胞1個に含まれる元素を分析するといった,微少量試料の分析には適していなかった。試料消費量の低減を目的としたドロップレットネブライザを開発した。このネブライザは,液体の試料を従来のように噴霧するのではなく1粒ずつ液滴状にして噴出する。液滴の体積は精密に制御でき,かつ電気的に任意のタイミングで噴出する事が可能である。これにより、一回の分析に供する試料消費量を0.7nLまで低減することが可能になった。ICP中に導入される試料の絶対量が減少することによる感度の低下を補うため,分析特性の優れた高温・高密度なプラズマを生成することを目的として,約700Wの低電力でプラズマを維持し,短時間だけ2倍以上の高出力を印加するパルス動作ICPを製作した。この方法によって,ピークパワーを増加させても冷却ガスを増加させずにトーチの熱負荷を抑えることが可能となり,最大3kWの高出力運転を実現した。さらに、上述した二つを組み合わせ、ドロップレットネブライザの液滴噴出タイミングと,高出力パルスICPの高出力印加タイミングを同期させることで,より一層の分析感度の向上を目指したドロッブレット試料導入パルス同期ICP分析システムを開発した。ドロップレットの噴出タイミングとICPへの高出力印加タイミングを同期させることより,非同期時と比較して元素固有の信号強度が約4.5倍に増加し、元素の検出下限値が従来法に比べ約10^6倍改善させることに成功した。

一方、数pLオーダーの被測定試料をICPに導入した際、ICPの体積が大きく、導入されるプラズマガスも15L/min以上と多量であることから、試料がプラズマ全体に拡散し、有効に検出できない問題も明らかとなった。そこで申請者らは数μLの微小空間に、極少量、毎分数mLのプラズマガスを流しつつ、パルス状に40kW大電力を投入し、生成する高温のプラズマをICPの代わりとして微少量試料中の元素分析を行う装置をほぼ完成させた。
重症型アルコール性肝炎の発症におけるサイトカイン遺伝子多型の意義

重篤なアルコール性肝障害の発症の遺伝的背景として、サイトカイン遺伝子多型の意義を明らかにした。(1)IL-1 receptor antagonist(IL-1 Ra)遺伝子多型:日本人におけるIL-1 Ra遺伝子多型の頻度は、A1/A1型が95.7%を占め既に報告されている欧米の54%と比較して有意に高率であった。アルコール性肝障害におけるA1/A1以外のhetero型は、線維化群10例(14.9%)、非線維化群1例(2.9%)と線維化群で高い傾向を認め、線維化群における積算飲酒量もhetero型が他群より有意に少なかった。(2)TNF遺伝子多型:TNFα遺伝子多型はプロモーター領域の変異多型(site-308,-238:両方G→A)をPCR-RFLP(制限酵素NcoI,MspI)にて、TNFβ遺伝子多型はイントロン1の多型部位をPCR-RFLP(NcoI)で同定し、各病型の頻度について比較検討した。日本人の大酒家および健常者例ではTNFα遺伝子多型は全く認められず、欧米の既報告と比べ著しい人種差が認められた。さらに各病型におけるTNFβ遺伝子多型の頻度(+/+,+/-,-/-)は、非線維化群(11.4%,51.4%,37.2%)、線維化群(9.0,58.2,32.8)、アルコール性肝炎(25.0,62.5,12.5)、健常者(19.6,45.6,34.8)であり各病型との関連は認められなかった。(3)IL-1β遺伝子多型:Il-1β遺伝子多型は上流域-511部位およびExon5の変異多型をPCR-RFLP(AvaI,TaqI)にて各々遺伝子型を同定した。Exon5のIL-1β遺伝子多型については、(80.0%,20.0%,0.0%),(97.0,3.0,0.0),(83.3,16.7,0.0),(91.3,8.7,0.0)と既報告と比べ著しい人種差を認め、また-511部位の多型については(37.1,51.4,11.5),(28.4,59.7,11.9),(25.0,50.0,25.0),(30.4,47.8,21.8)であり、いずれも病型間での関連は認められなかった。以上の結果からTNFとIL-1遺伝子多型は、本邦における重篤なアルコール性肝障害の遺伝的riskfactorとしては関与せず、IL-1Ra遺伝子多型が関与する可能性が考えられた。以上の結果からTNFとIL-

1遺伝子多型は、本邦における重篤なアルコール性肝障害の遺伝的riskfactorとしては関与せず、IL-1Ra遺伝子多型が関与する可能性が考えられた。アルコール性肝障害における遺伝的背景について、サイトカイン遺伝子多型より検討した。対象は大酒家108例(脂肪肝/非特異的変化18例と肝機能障害を伴わない大酒家17例を非線維化群35例、肝線維症21例と肝硬変46例を線維化群67例)および健常者46例である。末血よりgenomic DNAを抽出し、IL-1 Ra遺伝子のイントロン2に存在する86 bp tandemrepeat部位をPCR法にて増幅しA1A5 alleleを同定した。またTNFβのRFLPとアルコール性肝障害との関連性についても検討した。(1)日本人におけるIL-1 Ra遺伝子多型の頻度は、A1/A1型が95.7%を占め既に報告されている欧米の54%と比較して有意に高率であった。(2)アルコール性肝障害におけるA1/A1型の頻度は線維化群57例(85.1%)、非線維化群は34例(97.1%)であり有意差は認められないが、線維化群で低い傾向を認めた。一方A1/A1以外のhetero型では、前者は10例(14.9%)、後者は1例(2.9%)と線維化群で高い傾向を認めた。(3)線維化群における積算飲酒量での比較は、A1/A1型が他群より有意に多かった。Southern blottingによる既報のTNF-αとTNF-βのRFLPは、PCR-RFLPでの検討から、TNF-βのNcoI切断多型しか存在しないことを明らかにした。本切断多型とアルコール性肝障害との関連性を検討し、切断されないalleleがアルコール性肝障害で多い傾向を認めた。以上よりサイトカインの遺伝子多型がアルコール性肝障害の発症の遺伝的背景になっている可能性が推察された。対象は、大酒家110例(脂肪肝/非特異的変化18例と肝機能障害を伴わない大酒家17例を非線維化群35例、高度肝線維症21例と肝硬変46例を線維化群67例、アルコール性肝炎8例)及び健常者46例である。末血よりgenomic DNAを抽出し以下の方法でTNFα、TNFβ、IL-1β遺伝子多型を同定し本邦におけるアルコール性肝障害との関連性につき検討した。TNFα遺伝子多型はプロモーター領域の変異多型(site-308,-238:両方G→A)をPCR-RFLP(制限酵素NcoI,MspI)にて、TNFβ遺伝子多型はイントロン1の多型部位をPCR-RFLP(NcoI)で、IL-1β遺伝子多型は上流域-511部位およびエクソン5の変異多型をPCR-RFLP(AvaI,TaqI)にて各々遺伝子型を同定した。各病型とこれらの遺伝子型の頻度について比較検討した。(1)日本人の大酒家および健常者例ではTNFα遺伝子多型は全く認められず、欧米の既報告と比べ著しい人種差が認められた。(2)各病型におけるTNFβ遺伝子多型の頻度(+/+,+/-,-/-)は、非線維化群(11.4%,51.4%,37.2%)、線維化群(9.0,58.2,32.8)、アルコール性肝炎(25.0,62.5,12.5)、健常者(19.6,45.6,34.8)であり各病型との関連は認められなかった。(3)Exon5のIL-1β遺伝子多型については,(80.0,20.0,0.0),(97.0,3.0,0.0),(83.3,16.7,0.0),(91.3,8.7,0.0)と既報告と比べ著しい人種差を認め、また-511部位の多型については(37.1,51.4,11.5),(28.4,59.7,11.9),(25.0,50.0,25.0),(30.4,47.8,21.8)であり、いずれも病型間での関連は認められなかった。
時間構造をもつ光源の2光子相関計測法の開発

本研究では、時間構造のある光源の2光子相関を測定するための電子回路を設計製作した。この回路は、2つの入力にたいする1GHz程度の帯域をもつ高周波増幅回路、低域および高域に独立に時定数をもつフィルター回路、それらの2つの出力を掛け算する混合回路、およびさらにそれを2乗する2乗回路から構成されている。この回路に擬似的な信号を入力してテストした結果、大きな信号に対しても正しい出力をあたえ、-80dbm程度の小さな信号にたいしても十分なS/Nを確保できることが確認された。また、具体的な利用として、高速で回転する磨りガラスを透過させたレーザー光を、ビーム分割器で2つにわけ、2個のPINダイオードで検出し今回製作した回路に入力したところ、カオス的光源に特有な2光子相関効果が得られた。またこのガラスの回転数を変え、また回路のフィルターの時定数を変えたところ、2光子相関の振る舞いが見かけ上大きく変化することが見いだされた。ガラスの回転数を変えることは、速い揺らぎの時定数を変えるだけでなく、回転周波数の整数倍の系統的時間構造を変えたことに等しいから、フィルターの時定数を適当に選ぶことにより、系統的時間構造による見かけ上の相関は取り除くことができることを証明したといえる。今後この方法は放射光など、比較的高速の時間構造をもつ光源の「真の2光子相関」を計測する技術に発展させることが可能である。この意味で、本研究の初期の目的は達成されたといえる。