hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
全身的ストレスと味覚感受性に関する研究

ストレス状態を把握するパラメータとして、唾液中の14kDaのタンパク質を分子生物学的に評価し、その生理活性を解明することを目的に、本年度は、唾液中14kDaのタンパク質と苦味結合タンパク質を同定するための実験を行った。実験方法は、ヒト全唾液を採取し苦味物質(硫酸キニーネ)と混和したものをサンプルとしてアガロースゲルにより電気泳動を行った。硫酸キニーネがUV下で発光することを応用し、電気泳動後に、アガロースゲルの発光した部位を切り出し、その液体成分を抽出した。これを苦味結合タンパク質のサンプルとしてSDS-PAGEを行い、ウエスタンブロッティングした。タンパク質が転写されたPVDF膜をCBB染色後、染色部位を切り出し、プロテインシークエンスを行った。一方、14kDaのタンパク質のシークエンスを行うため全唾液をサンプルとし、1次元目にnative-PAGE、2次元目にSDS-PAGEを行った。ウエスタンブロッティング後、CBB染色し、数個の、高次構造の異なる14kDaの当該部位を切り出し、プロテインシークエンスを行った。その結果、上記の数個の14kDaのタンパク質が、Cystatinファミリー2の特異なアミノ酸配列を有していた。現在、苦味結合タンパク質のプロテインシークエンスを行う準備中である。今後は14kDaのタンパク質のより多くの塩基配列を決定し、それぞれ、Cystatinの何型と一致するのか検討する。また、苦味結合タンパク質のプロテインシークエンスができ次第、14kDaのタンパク質との照合や、苦味結合能力について検討する。
メディエーター反応の展開

1.メディエーター修飾電極およびメディエーター-酵素複合修飾電極による立体選択的有機電解反応(長)ポリアクリル酸被覆グラファイトフェルト電極へのメディエーター、酵素、補酵素などの修飾によるエナンチオ選択的電解反応を発展させた。TEMPO修飾(キラル塩基存在)、キラルTEMPO修飾(非キラル塩基存在)電極での電解酸化、ならびにメディエーター、補酵素および複数の酵素修飾電極での電解酸化・還元反応を高エナンチオ選択的、高電流効率、高反応率で実現できた。2.フェレドキシンをメデイエーターとした生物電気化学的分子変換(谷口)カチオン性表面を有する機能電極を用いてフェレドキシンの電子移動反応を制御し、フェレドキシン-NADP^+-リダクターゼを介した酵素反応系を用いて種々の生物電気化学反応を構築した。またトウモロコシフェレドキシンを用いて位置特異的アミノ酸変異分子を作製し、その特定アミノ酸残基の機能を解析した。3.新しいメディエーター系の創成(宇根山、松村)フッ素官能基の導入法として、電気化学的にジフェニルセレネニルあるいはベンゼンセレノラートをメディエーターとして、オレフィンをフルオロセレノ化またはジフルオロブロモメチル-セレノ化する新しい方法を開発した(宇根山)。難酸化性化合物の高効率酸化に適した新しい電極反応系およびメディエーター反応系を開拓した。また、電極還元により生成した塩素とヨウ素とを組み合わせたメディエーター反応によりC2対称化合物が高立体選択的に生成することを見い出し、この系を不斉酸化二量化に応用した(松村)。4.メディエーター反応の解析(末永)メディエーター共存下で電極反応を解析し、酸化還元酵素反応の速度論的パラメーターを決定した。マイクロ電極を探針とした走査型電気化学顕微鏡(SECM)を用い、局所領域でのメディエーター反応を解析するとともに、新しいSECM免疫計測システムを開発した。1.メディエーター反応の解明と複合系への展開(長)有機ニトロキシルオキシド(TEMPO)修飾ポリアクリル酸被覆グラファイト電極を用い、ラセミアルコール類のエナンチオ選択的酸化反応、ナフトール類の軸不斉選択的酸化反応を定量的に実現した。またフェロセン、ジアフォラーゼ、アルコールデヒドロゲナーゼ三元系の生物電気化学反応においてフェロセン残基のアルキル側鎖長のメディエーション反応に対する影響を検討し、NADH存在下アルコール類の選択的酸化反応を達成した。2.生体機能分子の電極反応(谷口)ポリ-L-リジン,ポリ-L-オルニチンのポリペプチド修飾電極を用い、フェレドキシン-NADP^+リダクターゼ系によるNADP^+の還元反応の分光電気化学、電極挙動の解析を行った。またフェレドキシンとリンゴ酸酵素、グルタミン酸脱水素酵素またはイソクエン酸脱水素酵素の共役酵素反応をそれぞれの基質に対して実現した。3.新しいメディエーター系の探索(宇根山、松村)電気化学的還元で生成するセレノラート、ヘミアセタールからのアルデヒドと塩基、ポリフルオロ芳香族アニオンの3種メディエーターを調製しフッ素官能基の有機物への導入反応に活用するとともに、ペンタフルオロヨードベンゼンをメディエーターとするアルコール類の酸化反応を実現した(宇根山)。一方、2,2,2-トリフルオロエタノールが電極反応のすぐれた溶媒となることを見出した。この溶媒中でフェニルメチルスルフィドをメディエーターとする二級アルコールの高効率酸化反応を行った(松村)。4.メディエーター反応の解明(末永)ジアフォラーゼ単分子膜の酵素活性を、フェロセニルメタノールまたはコバルト(II)

トリフェナントロリン錯体とNADHの共存系でマイクロ電極(直径15μm)を用いて測定し、この手法は修飾酵素活性の評価法として使用できることを明らかにした。1.メディエーター修飾電極による高選択的有機合成反応(長)TEMPO修飾グラファイトフェルト電極を用いたナフトール類のエナンチオ選択的カップリング反応を(-)-スパルティンの存在下成功させた。2.-ナフトールからはエナンチオ選択率99%、単離収率93%でS-ビナフチル体を与えた。フェロセン、ジアフォラーゼ、NADH、アルコールデヒドロゲナーゼの4元系修飾電極を作製し、完全な生物電気化学反応器を構築した。2.生体機能的メディエーターの創成と分子変換(谷口)金属タンパク質の電子移動制御のための電極界面機能を定量的に解明した。特に修飾酸化インジウム電極によるフェレドキシンをメディエーターとする酸素触媒反応を実現し、電極の光透過性を利用して円偏光二色性スペクトルなどの分光電気化学的手法を反応機構解明に用いた。3.新しいメディエーター系の創成(宇根山、松村)電気化学的ジフルオロブロモメチル-セレネニル化反応、電気化学的フルオロ-セレネニル化反応などを実現する新しいメディエーター系を創製し、フッ素化学への応用を展開した(宇根山)。2,2,2-トリフルオロエタノールを溶媒としフェニルメチルスルフィドをメディエーターとした2-オクタノールの電気化学的触媒酸化反応、ヨードイオンをメディエーターとするアルデヒドの酸化的官能基変換とδ-アミノレブリン酸およびその同族体の合成など新しいメディエーター系を創成した(松村)。メディエーター反応の特質の解明(末永)超微小電極による極微物質の酵素触媒反応を解明するため、走査型電気化学顕微鏡を用いた酵素マイクロパターンの作製、その表面の画像化などによる解析を行った。1.キラルメディエーター修飾電極およびメディエーター一酵素複合修飾電極による高選択的有機電解反応(長)キラルTEMPO修飾グラファイトフェルト電極を用いラセミアルコール、メチルアルカンジオールなどの高エナンチオ選択的電解酸化反応を行った。またビオローゲンをアニオン交換液によりイオン対固定、さらにポリアクリル酸層にジアホラーゼ、アルコールデヒドロゲナーゼを固定した複合電極を用いてケトンの電解酵素還元反応系を実現した。2.フェレドキシンをメディエーターとした生物電気化学的分子変換(谷口)カチオン生表面を有する機能電極を用いてフェレドキシンの電子移動反応を制御し、フェレドキシン-NADP^+-リダクターゼを介した酵素反応系を用いて種々の生物電気化学反応を構築した。またトウモロコシフェレドキシンを用いて位置特異的アミノ酸変異分子を作製し、その特定アミノ酸残基の機能を解析した。3.新しいメディエーター系の創成(宇根山、松村)置換
高温・高圧を利用した新規リチウムナイオベート型酸窒化物の探索と機能開拓

今年度は、高温高圧装置の立ち上げとチウムナイオベート型酸窒化物の新規合成ルートの探索に取り組んだ。1.高温高圧装置の立ち上げ既存250トンプレスへの超高圧アンビルの取り付けは完了し、またBi金属、Te金属を用いた圧力校正、カーボンヒーターを利用した温度校正を行った。これまで5GPa前後の圧力基準点としてTl金属の相転移(3.68GPa)が用いられてきたが、Tlは毒性が高いことから、Te金属の金属ー半導体相転移(4.04GPa)を利用して圧力校正を行った。その結果、250トン印加時に、4.5GPaの圧力が発生していることが確認できた。さらに、4.5GPa圧力下で、厚さ0.5mmのシリンダー状のカーボンヒーターを用いて合成に用いる高圧セルを加熱したところ、1200°Cまで昇温できることが確認できた。今後、本装置を用いて新規リチウムナイオベート型酸窒化物の合成に取り組んで行く予定である。2.リチウムナイオベート型酸窒化物の新規合成ルートの探索高圧装置の立ち上げと並行して、新規合成ルートの探索にも取り組んだ。本学で立ち上げを行っている高温高圧装置は、これまで合成に使用したが学習院大学依存の装置に比べ発生圧力が低く、そのままではMn(Mn1/6Ta5/6)O2.5N0.5の合成に利用することはできない。しかし、より低圧力で合成が可能な新たな合成ルートを確立できれば本学設置の合成装置を用いて合成に取り組むことができる。そこで、今年度は様々な方法で出発原料に前処理を施し、より低温、低圧力での合成の可能性について検討した。その結果、出発原料であるTaON、MnO、Ta2O5を石英管に封入し、8001000°Cで仮焼成した後、高圧合成を行うことで、反応温度を低下させることに成功した。しかし、これら前処理によって合成圧力を低下させることはできなかった。高温高圧装置の立ち上げについては、申請時の計画通り順調に進んでいるが、試料の合成については、新規合成ルートの探索に時間がかかり当初の計画より遅れている。高圧装置の立ち上げが終了したことことから、試料合成のペースを早め、進捗の遅れを取り戻していきたい。今後は学習院大学既設の高温高圧装置、本学で立ち上げた高温高圧装置を用いて、Mn(Mn1/6Ta5/6)O2.5N0.5の合成、キャラクタリゼーションを進め、またMn2+6B2+Ta5+5O15N3 (B2+=Mg, Zn, Fe, Co, Ni)の合成にも取り組み、これら試料の単相試料の合成を目指す。共同研究者である学習院大学稲熊教授、神奈川県産業技術研究所大村(城田)はまな研究員とは連絡を取り合っており、今後も緊密な協力体制を維持し、研究課題を推進していく予定である。

共同研究者である学習院大学稲熊教授、神奈川県産業技術研究所大村(城田)はまな研究員とは連絡を取り合っており、今後も緊密な協力体制を維持し、研究課題を推進していく予定である。人件費の支払いが想定金額より低く抑えることができたため、所要額との差額が生じた。次年度使用額は人件費、もしくは消耗品費として使用する予定である。
島民と学生が取り組む「楽しく老いる島づくり」実践モデル構築と島民のＱＯＬの変化

島民と学生が協働で、3つのプログラム(写真パネルの展示、島まるごとミュージアムマップづくり、いきいきサロンづくり)を実践することを通して過疎化・高齢化の進んだ小離島での「楽しく老いる島づくり」の実践モデル構築と島民のQOLに与えた影響を明らかにした。その結果、実践は、島民と学生が経験や想いを分かち合う機会となった。島民は新しい経験をし、生活に新しい興味を加える。そのことがQOLの向上に寄与すると考えられた。過疎化・高齢化の進んだ小離島では、これまでの研究から、島民のQOL維持の面からも、機能しなくなりつつある島民同士の相互扶助を補完する新しい相互扶助の必要性が示唆されている。そこで本研究では、島民と大学生が協働して3つのプログラム(1パネルde今昔物語、2男木島ミュージアムマップづくり、3いきいきサロンづくり)を実践することによって、「楽しく老いる島づくり」の実践モデル構築と島民のQOLに与えた影響を明らかにすることを目的とした。2年目である本年は、初年度に作成し集落内や周遊道に展示したパネルの掛けかけのため、再度島民に呼びかけ古い写真を借り受けるとともに、学生が当時の貴重なエピソードを聞き取り、写真パネルを作成した。大学生が島での活動に関心を持ってもらうことを目的に、これら2年間の活動を、全学共通科目の主題Aの「キャンパスから地域へ」の講義で報告した。また、当大学での女性研究者研究交流会においても発表し、過疎化・高齢化の進んだ小離島での活動を紹介した。学外では、へき地(離島・過疎地域・山村等)の文化や健康、生活、保健医療福祉、等について情報交換や調査研究をしている学会で、2年間の活動を報告した。本年は様々な場で、活動の報告を行い、情報の発信に努めた。次年度は、島民と大学生の交流の場となるサロン作りに向け、活動を展開する予定である。また、最終年でもあるため、これらの活動が島民のQOLの変化に結びついたかの評価を行う予定である。過疎化・高齢化が進んだ小離島では、これまでの研究から、島民のQOL維持の面からも、機能しなくなりつつある島民同士の相互扶助を補完する新しい相互扶助の必要性が示唆されている。そこで、本研究では、島民と大学生が協働して3つのプログラムを実践することによって、「楽しく老いる島づくり」の実践モデル構築と島民のQOLに与えた影響を明らかにすることを目的とした。3年目の本年は、昨年作成したパネル(島民に古い写真を借り受けるとともに、学生が当時のエピソードを聞き取り作成したもの)を学生とともに写っている場所に取り付けた。また、パネルを取り付けた場所の地図を描いたちらしを400部作成して、島の交流館やコミュニテイセンターに置き、観光客が地図を見ながらパネルを見て回るという企画を立てた。この企画が観光客に好評を得て、市の広報誌にも掲載された。学会においても3年間継続して活動を報告している。次年度は、本研究のプログラムのひとつでもあるサロンづくりが、コミュニティ協議会を中心として計画されている。学生も参画できるよう活動を展開する予定である。また、これらの活動が島民のQOLの変化に影響を与えたかの評価を、学生の全戸訪問の聞き取りにより調査する予定である。研究フィールドである小離島に、新しい住民が転居して、休校中であった小中学校が再開した。これまでになく、島内は活気にあふれており、将来を見据えて様々な事柄に取り組んでいこうとする機運が見られる。今後、学生たちもその一翼を担えるシステムを考案したい。過疎化・高齢化の進んだ小離島では、島民のQOL維持の面からも、機能しなくなりつつある島民同士の相互扶助を補完する新しい相互扶助の必要性が示唆されている。そこで本研究では、島民と大学生が協働して3つのプログラム((1)パネルde今昔物語(2)男木島ミュージアムマップづくり(3)いきいきサロンづくり)を実践することによって、「楽しく老いる島づくり」の実践モデル構築と島民のQOLに与えた影響を明らかにすることを目的とした。まず初年度は、(1)パネルde今昔物語(島民が持っている古い写真を借り受けるとともに、学生が当時の貴重なエピソードを聞き取り、それらを20枚の写真パネルとして作成し、写っている実際の集落内や周遊道に展示した。島民や観光客にパネルを見ながら楽しく散策していただくために、パネルの場所を示したマップも作成した。次いで、住民51名を対象に、PDCモラルスケールを用いて主観的幸福感の聞き取り調査を行った。対象者は、男性23名、女性28名で、平均年齢は71.7歳(SD10.3歳)、高齢者夫婦のみ世帯と単独世帯を合わせると76.5%であった。主観的幸福感の平均値は、農村地域をフィールドとした先行研究とほぼ同じ値であり、離島という環境が何らかの影響を与えるという結果は認められなかった。主観的健康観と経済状況および島外の子や親類からのネガティブサポートが主観的幸福感と関連があった。

これらの調査結果をデータベースとして、2年後再度調査し本研究の評価の一部としたい。先行研究において、過疎化・高齢化が進んだ小離島では、島民のQOLの維持の面からも、機能しなくなりつつある島民同士の相互扶助を補完する新しい相互扶助の必要性が示唆されている。そこで、本研究では、島民と大学生が協働することによって、「楽しく老いる島づくり」の実践モデル構築と、島民のQOLに与えた影響を明らかにすることを目的とした。初年度は、島民が持っている古い写真を借り受けるとともに、学生が写真に写っている当時の貴重なエピソードを聞き取り、それらを20枚の写真パネルにして、写っている実際の集落内や遊歩道に展示した。島民や観光客にパネルを見ながら楽しく散策していただくために、パネルの場所を示したマップも作成した。次いで、住民51名を対象にPDCモラルスケールを用いて、主観的幸福感の聞き取り調査を行った。幸福感と関連があった。2年目は、古い写真を借り受け写真パネルにして展示することを継続した。また、学生が高齢者へのインタビューを行い、島での暮らしや人生を語ってもらうことで、自己の人生の再評価を行い、自尊心の向上に繋げる取り組みを行った。3年目は、島が瀬戸内国際芸術際のフィールドとなったため、古くなったパネルの掛け替えや、マップの修正と作成を行い、島の交流館やコミュニティセンターに置いて、観光客が地図を見ながらパネルを見て回るという企画を実施した。この企画が観光客に好評で、市報にも掲載された。学会においても3年間継続して活動を紹介している。最終年度は、古くなったパネルの掛け替えやマップづくりを継続した。島のコミュニティセンターが、サロンづくりの具体化を進めているため、学生が防災という観点から設置場所等を聞き取り調査した結果を、コミュニティ協議会や防災組織の代表に提言した。医歯薬学パネルde今昔物語と名づけたパネルづくりとパネルの更新、および島民の主観的幸福感のデータベース調査は順調に進んでいるが、いきいきサロンづくりの実施が進んでいない。学生の定期的な参加と、島民の生活パターンに合わせた調整の困難さが進捗を送らせている要因であると考えている。平成25年度に、香川県の瀬戸内海にある島々を会場として「瀬戸内国際芸術際」が開かれた。研究フィールドである小離島も会場となったため、多くの観光客が訪れ、日常とは異なる島の生活となった。そのため、研究の進捗が遅れ、1年間の研究延長をすることになった。パネルde今昔物語と名付けたパネルづくりと島内への展示および、男木島ミュージアムマップづくりと名付けたパネルのマップづくり、およびPDCモラルスケールを使用しての島民の主観的幸福感のデータベース調査は、順調に進行している。しかし、いきいきサロンづくりの実施計画や組織づくりは緒についたばかりであり、進捗状況にやや遅れが出ている。今年度は,瀬戸内国際芸術祭が開催されている。本研究のフィールドである島も開催地のひとつであるため、島民も日頃の生活パターンにはない行事に参加することも多い。そのため、コミュニティセンターの所長や島民とも十分に話し合い、一層の協力を得ながら、サロンの実施に向け準備を進める予定である。
無歯顎患者における機能異常に関する研究

無歯顎者の機能異常に関する因子の究明を行うために、上下顎総義歯製作を希望して来院した無歯顎者男16名、女29名の計45名に対し、ゾノグラム(狭角断層エックス線写真)を用いて、下顎頭の表面と下顎頭の移動状態とを調査した。ゾノグラムの撮影は、無歯顎者の初診時に使用中の義歯を用いて行い、撮影時の顎位は咬頭嵌合位及び、第一大臼歯付近でゴムブロックを咬合させて確立された前歯部8mm開口位、前歯部16mm開口位、前歯部24mm開口位の4顎位とした。各顎位における下顎頭と下顎窩との輪郭をトレースし、重ね合わせを行った。その結果、1)開口時に下顎頭が左右協働して動くかどうかに関しては、上記の4顎位において左右側の下顎頭が均等に移動するもの(協調型)は8名(18%)、左右側の下顎頭の動きが同様でないもの(不協調型)は16名(35%)、左右側どちらか一方でも運動制限のあるもの(制限型)は21名(47%)であった。下顎頭の表面形態異常の有無と開口時の下顎頭の移動状態との関係についてX^2検定を行った結果、下顎頭の表面形態異常の発現率は、下顎頭の移動状態が協調型の場合よりも不協調型や制限型の場合において高かった。2)開口時に下顎頭が円滑に動くかどうかに関しては、下顎頭の動きが円滑なもの(円滑型)は34関節(38%)、下顎頭の動きが円滑でないもの(非円滑型)は56関節(62%)であった。下顎頭の表面形態異常の有無と開口時の下顎頭の移動状態との関係についてX^2検定を行った結果、下顎頭の表面形態異常の発現率は、下顎頭の移動状態が円滑型の場合よりも非協円滑型の場合において高かった。今後、症例数を増加するとともに、これまでに行ってきた他の調査項目との関連についても詳細に検討を加える予定である。無歯顎者の機能異常に関する因子の究明を行うために上下顎総義歯製作を希望して来院した無歯顎者男12名、女19名の計31名に対し、本研究用に新たに製作された診査表に沿って、記録用音声入力装置を用い、無歯顎者初診時のデータを記録した。調査項目は、性別、年齢、無歯顎になってからの年数、顎関節雑音、顎関節部や頭頸部の筋触診時の疼痛、開口時の下顎の偏位、最大開口量、安静空隙量、咬合高径、義歯の維持や安定、咬合接触状態、咬合時の義歯の動揺、人工歯の材料、人工歯の咬耗状態である。また咬頭嵌合位、前歯部で8mmの開口位、16mmの開口位および24mmの開口位の4顎位において撮影したゾノグラム(狭角断層撮影)を用いて下顎頭の表面形態を調査し、前述した調査項目と下顎頭の表面形態との関係を調査した。下顎頭の表面形態異常は23名(74%)に認められ、8名(26%)には認められなかった。下顎頭の表面形態異常の有無に性差があるとはいえなかった。年齢別に調査したところ69歳以下の70歳以上とでは下顎頭の表面形態異常の出現率に差があり、70歳以上では有意に高かった。また下顎頭の表面形態異常を4種類に分類し、関節ごとにその頻度を調査したところ62関節中erosionは32関節、flatteningは9関節、osteophyteは7関節、concavityは4関節にみられ、異常が認められないものは10関節であった。さらに顎関節雑音の有無と下顎頭の表面形態異常の出現率との関連を調べてみるとその間には関連があり、特にクレペタスが存在する場合にerosionの出現率が有意に高かった。その他の調査項目と下顎頭の表面形態異常とには関係があるとはいえなかった。今後、症例数を増加するとともに他の調査項目との関連についても詳細に検討を加える予定である。下顎頭の表面形態異常の有無と開口時の下顎頭の移動状態との関係についてX^2検定を行った結果、下顎頭の表面

形態異常の発現率は、下顎頭の移動状態が協調型の場合よりも不協調型や制限型の場合において高かった。2)開口時に下顎頭が円滑に動くかどうかに関しては、下顎頭の動きが円滑なもの(円滑型)は34関節(38%)、下顎頭の動きが円滑でないもの(非円滑型)は56関節(62%)であった。下顎頭の表面形態異常の有無と開口時の下顎頭の移動状態との関係についてX^2検定を行った結果、下顎頭の表面形態異常の発現率は、下顎頭の移動状態が円滑型の場合よりも非協円滑型の場合において高かった。今後、症例数を増加するとともに、これまでに行ってきた他の調査項目との関連についても詳細に検討を加える予定である。
薬物の腸管吸収機構を制御する生理解剖学的要因

薬物の腸管吸収を制御する2つの要因として,膜透過性及び血流依存性を解析した,膜透過過程には上皮細胞内及び細胞間の2つの透過ル-トが存在している.難吸収性薬物セフメタゾ-ル,ホスホマイシンの空腸,結腸吸収はカプリン酸ナトリウム(C10)等の促進剤により有意に増大され,その効果はin situル-プ法により,結腸〉空腸であった。C10の細胞間ル-トへの作用機構としては,結腸膜のEquivalentポア-半径が増大すること,水溶性非電解質の結腸膜透過性vs.自由探散係数の関係から得られた大小2つのポア-の透過性が共に増大することが示された。さらに,インピ-ダンス解析は細胞間のTight junction(TJ)の抵抗(Rj)の減少及び膜キャパシタンス(CM)の増大を示し,(ポア-有効面積)/(拡散距離)の増大,電顕写真における側細胞関隙の拡大を反映した.C10の作用機構の一つとして,TJ付近の収縮タンパクへの作用が示唆された.C10を除去した後にRj,CMがコントロ-ル値へ回復した結果より,C10作用の可逆性が示された.一方,空腸の細胞間ル-トに対するC10作用はVoltage Clamp法による結果と同様に,見いだせなかった,空腸のRjは結腸よりもはるかに小であり,促進剤が作用を発揮するには,ある値以上のRjが必要であることが示唆された.C10の細胞内ル-トに対する作用に関しては,蛍光偏光解消法により,空腸及び結腸部の膜タンパク質及び脂質との相互作用による膜Perturbationを介しての透過性増大が示された.細胞内ル-トヘのC10作用は空腸〉結腸であり,in situ系における部位差(結腸〉空腸)を説明するには,細胞間ル-トヘのC10作用が,より重要であることが示された.吸収律速性の検討には,血管潅流液としてフルオロカ-ボン乳剤を用いた腸管血管同時潅流法が有効であり,inシsitu系における吸収性を再現できることが示された.この方法により,アンチピリンはほぼ完全な血流律速,サリチル酸はほぼ等しい血流と膜透過律速の吸収が示された.吸収時のアルブミンの作用については引き続き検討中である.薬物の腸管吸収を制御する2つの要因として,膜透過性及び血流依存性を解析した,膜透過過程には上皮細胞内及び細胞間の2つの透過ル-トが存在している.難吸収性薬物セフメタゾ-ル,ホスホマイシンの空腸,結腸吸収はカプリン酸ナトリウム(C10)等の促進剤により有意に増大され,その効果はin situル-プ法により,結腸〉空腸であった。さらに,インピ-ダンス解析は細胞間のTight junction(TJ)の抵抗(Rj)の減少及び膜キャパシタンス(CM)の増大を示し,(ポア-有効面積)/(拡散距離)の増大,電顕写真における側細胞関隙の拡大を反映した.C10の作用機構の一つとして,TJ付近の収縮タンパクへの作用が示唆された.C10を除去した後にRj,CMがコントロ-ル値へ回復した結果より,C10作用の可逆性が示された.一方,空腸の細胞間ル-トに対するC10作用はVoltage Clamp法による結果と同様に,見いだせなかった,空腸のRjは結腸よりもはるかに小であり,促進剤が作用を発揮するには,ある値以上のRjが必要であることが示唆された.C10の細胞内ル-トに対する作用に関しては,蛍光偏光解消法により,空腸及び結腸部の膜タンパク質及び脂質との相互作用による膜Perturbationを介しての透過性増大が示された.細胞内ル-トヘのC10作用は空腸〉結腸であり,in situ系における部位差(結腸〉空腸)を説明するには,細胞間ル-トヘのC10作用が,より重要であることが示された.吸収律速性の検討には,血管潅流液としてフルオロカ-ボン乳剤を用いた腸管血管同時潅流法が有効であり,inシsitu系における吸収性を再現できることが示された.この方法により,アンチピリンはほぼ完全な血流律速,サリチル酸はほぼ等しい血流と膜透過律速の吸収が示された.吸収時のアルブミンの作用については引き続き検討中である.難吸収性薬物cefmetazole,fosfomycinの空腸、結腸吸収はCaprate(C10)、Iaurate(C12)、taurocholate(TC)とoleateからなる混合ミセルにより、有意に増大され、その吸収促進は結腸の方が空腸より大であった。結腸膜のEguiualentpore半径は上記の有効な促進剤によりControlの1.4-1.8倍に増大し、イヌリンの透過も可能とした。このpore半径増大作用は他の促進剤caprylate(C8)、EDTA、TC単独よりも有意に大であり実際の促進作用とよく対応した細胞間ルートの変化を捉えることができた。

n-butanol吸収より求めた非撹はん層の厚さも促進剤により有意に減少しており、膜面への拡散にも促進剤の影響が及んでいた。一方の空腸部ではどの促進剤でもpore半径は変化せず顕著な部位差が示された。細胞内ルートの変化は空腸及び結腸刷子縁膜(BBM)小胞を用いて膜蛋白質、脂質を蛍光試薬で標識し、C10とC8存在下での蛍光偏光解消度から膜perturbationの程度として求めた。その結果、C10は両部位の蛋白質、脂質に、C8は蛋白質のみにperturbationを起こした。またBBM小胞に封入した5(6)-carboxy-fluoresceinの放出性もperturbationの程度に応じて増大し、その変化は空腸部の方が結腸部より大であった。以上の結果、結腸部は両ルート共に、空腸部は主として細胞内ルートに促進剤の作用を受けるという部位差が示された。ラット摘出腸管血管同時懽流法により薬物吸収の血流律速性を検討した結果、fluorocarbon乳剤を血管懽流液に用いると従来の血球-アルブミン系よりもantipyrine(AP)、salicylic acid(SA)共、in situ系の結果と一致した吸収クリアランスが得られ、血中での蛋白結合性は吸収には影響しないことが示唆された。またAPはほぼ完全な血流律速、SAは血流と膜透過が約50%づつの吸収律速性を持つことが示された。今後は血球-アルブミン系における吸収低下機構及びひのときの吸収部位血流の変化並びに蛋白結合の関与について他の薬物も用いた検討が必要である。分子量の異なる各種水溶性非電解質の空腸及び結腸膜の細胞間ル-ト透過性をUssing-typeチャンバ-を用いて求めた。透過クリアランスPmは自由拡散係数Dfの上昇にともない、空腸ではイヌリンからマンニト-ル、結腸ではイヌリンからエリスリト-ルまでは直線的に増大したが、それ以上のDfをもつグリセロ-ル、チオウレア、ウレアのPmは直線外挿値より有意に大であった。この2相性の関係から、両部位共、細胞間には用いたすべての分子が透過可能な大poreと小さい分子に限って透過可能な小poreの存在が示された。吸収促進剤のカプリン酸ナトリウムC10とカプリル酸ナトリウムC8の作用は空腸では見出されず、結腸のみに上記両poreによるPmの増大が見出された。結腸でのその作用の大きさは雑吸収性薬物セフメタゾ-ルCMZやホスホマイシンFOMに対する吸収増大効果と同様C10〉C8であった。なおPm対Dfの2相性は促進剤存在下でも変化が見出せなかったが、これは大poreに対する促進効果の方が小poreに対するよりもかなり大であるためと考えられた。促進機構については、pore面積の増大及び拡散距離の減少が予想された。CMZ及びFOMの結腸でのPmに対する細胞内、細胞間両ル-トの寄与をVoltage Clamp法により分離評価したところ、C10により両ル-トの透過性共増大することを見出した。その際、両薬物の細胞間の透過は前述の大poreに由来し、CMZの方が電気的反発を受けにくいことが示唆された。空腸部での腸管血管同時灌流法によるトリチウム水、アンチピリン、サリチル酸の吸収は血管灌流液としてFC-43乳剤を用いたとき、アルブミン添加により著しく低下した。これは吸収部位の血流低下及びexsorption実験の結果から血管壁透過性低下に由ると考えられた。血球にアルブミンを添加した系ではアルブミン効果は現れなかった。この複雑なアルブミン効果を他の血流成分の影響も含め引き続き検討中である。吸収促進剤カプリン酸ナトリウム(C10)の細胞間ル-ト透過性増大作用は結腸のみに見いだされ,空腸では変化が観際されていない。
カオス回路ネットワークに発生する位相パターンによる情報処理に関する研究

本研究では、多様な位相パターンを発生する大規模カオス回路ネットワークを構築し、回路実験・計算機による数値シミュレーション・理論解析を通して、大規模カオス回路ネットワークの位相パターンの特徴を明らかにするとともに、その情報処理への応用についての調査を行った。特に、新たな解析手法として、ネットワークに発生する位相パターンのカオス的な自己スイッチング現象をマルコフチェインでモデリングする手法を開発した。本研究では、多様な位相パターンを発生する大規模カオス回路ネットワークを構築し、回路実験・計算機による数値シミュレーション・理論解析を通して、「位相パターンの安定性に関する調査」・「位相パターンへの情報の埋め込み」・「位相パターンのカオス的遍歴の制御」を行うことにより、大規模カオス回路ネットワークの位相パターンの特徴を明らかにするとともに、その情報処理への応用を調査することを目的としている。本年度に得られた主たる成果は以下の通りである。1.多数の発振回路を結合したネットワークに見られる位相パターン結合発振器は、系全体の消費エネルギーを最小化するように同期する傾向があるが、結合方法を工夫することにより、様々な位相パターンが発生する場合があることを確認した。2.カオス回路の結合ネットワークに見られる奇妙な同期現象の解析複数のカオス回路をRC回路を共有するような形で結合した系の同期状態を調査し、これまで見られなかった位相差を保って同期する現象が発生する場合があることを確認した。結合数を変化することにより、この同期状態が発生する領域が大きく変化することも確認した。3.自己組織化写像のダイナミクスの調査大規模非線形回路ネットワークである自己組織化写像の特性に変化をもたせて、そのダイナミクスの調査を行った。さらに、これらの自己組織化写像が、データ抽出に応用できる場合があることを確認した。1.相互インダクタで結合したカオス回路に見られるクラスタリング現象の解析多数のカオス発生電子回路を相互インダクタで結合した回路モデルを対象とし、発生するカオス同期のクラスタリング現象の調査を行った。特に、クラスタリングのパターンが自律的に遷移する現象をマルコフチェインでモデリングし、その統計的特徴を明らかにすることができた。2.二つのカオス回路を交差結合した系に見られる状態遷移現象の解析二つの簡単なカオス回路をインダクタを介して交差結合した系の調査を行った。これまで観測することができなかった興味深い状態遷移現象がみられることを、回路実験と数値シミュレーションの両方で確認することができた。さらに、結合係数と遷移時間の関係についても調査を行った。1.二つのカオス回路を交差結合した系に見られる同期現象の解析二つの簡単なカオス回路をインダクタを介して交差結合した系に見られる同期現象の調査を行った。振動波形の正負が切り替わる点に、解の小さい振動の同期が関与していることを明らかにすることができた。2.伝送線路のクロストークによるカオス同期の解析伝送線路を含むカオス回路を並べて配置すると、伝送線路に発生するクロストークが原因で、カオス同期が見られることを明らかにした。また、同期平面の安定性を数値的に調査し、カオス同期が発生することを裏付けた。3.多数のカオス回路の結合系に見られるスイッチング現象の調査カオスネットワークに発生するスイッチング現象の統計的な特性を明らかにし、スイッチングをマルコフチェインでモデリングする手法についての調査を行った。
ライフサイクル解析と費用便益分析に基づくバングラディシュにおけるリサイクル新戦略

ダッカ市を対象にし、発生源での分別、リサイクル、コンポスト化に関して以下の2つのシナリオを設定し、分別せずに埋め立てを行っている現状を自然体(BAU)(シナリオ1)として比較対象としてライフサイクルアセスメント(LCA)とコストを比較した。・シナリオ2(分別シナリオ):回収し埋め立てる前の廃棄物の発生源でリサイクル可能物とそれ以外を分別する・シナリオ3(コンポストシナリオ):食品廃棄物だけを比較的人力を使うプラントでコンポスト化し、残りの廃棄物は開放埋め立てを行うシナリオ1(埋め立てのみ)はシナリオ2(分別と埋め立て)、シナリオ3(コンポストと埋め立て)に比較してエネルギー消費が小さいことがわかった。埋め立てからのメタンも含む総温室効果ガス排出量は二酸化炭素換算で、シナリオ1=3,090,000ton,シナリオ2=2,292、500ton,シナリオ1=1,266,0300tonとなり、自然体であるシナリオ1に比較して、分別・リサイクルシナリオ、コンポストシナリオは温室効果ガス排出最が小さくなることがわかった。一方、経済的な解析に関しては、シナリオ1、2と3の実質的な便益は、-265,1219,1465million Takaであることがわかり、コスト面ではシナリオ3がもっとも有利であることが示された。廃棄物管理の改善に対する住民の支払い意志額を調べところ、ダッカ市の住民の支払い意志額の平均をは、毎月13TK(USDO.18)となる。この金額は月収の約0.12%に相当する。今回のケーススタディから、ダッカ市における廃棄物の削減は経済的に実行可能であること、そして環境管理の面で重要であることが示された。バングラディシュにおけるリサイクルに対してライフサイクルアセスメント(LCA)と費用便益分析(CBA)を行うことを目的として研究をスタートさせた。準備段階として、バングラデシュの首都ダッカにおける廃棄物管理を対象にこれらの解析手法を用いる際の注意点を検討した。LCAについては、焼却処理・処分が中心の日本と異なり、埋め立て、コンポスト、メタンとしてのエネルギー利用が中心となることに着目しつつ、また環境負荷の基礎になる排出負荷のデータベースが十分に存在しないことを考慮した上で、どのような計算が可能であるかを検討した。収集段階における輸送の負荷については、わが国のようなごみ収集車による収集と中間処理基地への輸送という形態を取らないため、現地の実態に基づく輸送負荷の算出が必要であることを明らかにした。また、コンポストプロセスについては、わが国用に空気を吹き込むエネルギー消費型のコンポストプロセスではなく自然の堆肥化に近いプロセスの採用が現実に行われており、それを想定した環境負荷の算出を行うことが必要であることを明らかにした。埋め立て地におけるメタンの生成に関する環境負荷については、サンパウロを対象にした花木らの研究の成果を用いることができると判断した。CBAについては、良好な廃棄物管理でいかなる便益が生じることが想定されるかをまず検討した。日本のように定期的に清掃車でごみが収集される状態にないダッカでは、NGOによる定期的なごみの収集による衛生状態の改善が大きな便益として想定される。また、コンポストの採用により、ごみ埋め立て地でインフォーマルに廃棄物の分別などに不衛生な状態の中で従事するウェイストピッカーと呼ばれる人々の健康状態の改善も期待される。これらの便益を現地の人々の支払い意志額で評価することが可能と判断できる。バングラディシュにおけるリサイクルに対してライフサイクルアセスメント(LCA)と費用便益分析(CBA)を行うことを目的として研究を昨年に引き続き行った。とりわけ今年度は、昨年度に行った予備的な検討を元にして、本格的な現地調査を行った。対象都市はダッカである。一般廃棄物の収集、処理を行っているNPOであるWaste Concernと現地において協力を行い、同組織の助力を得ながら、現地の民家の訪問調査を行った。この訪問調査においては、NPOによる回収のサービスを受けている地域と、受けていない地域の両者を対象にし、妥当な方法によって対象家屋を抽出して2週間程度かけて450名から聞き取り調査を行った。この聞き取り調査の第一の目的は、回収サービスに対する支払い意志額を尋ね、仮想価値法(CVM)によってその価値を評価する点にあった。支払い意志額は13TK(タカ)で、収入の0.12%に過ぎず、予想よりも低かった。また、現在サービスを受けている地域と受けていない地域の差も大きくなかった。なお、この調査では各戸から発生する廃棄物の量の概略を同時に把握し、また廃棄物管理に関する住民の意識をあわせて調査した。廃棄物の分別については、市民の約半数が進んで行う、という意識であった。また、政府が投資すべき問題に関しては、貧困、教育、住宅などが上位を占めた。一方、ライフサイクルアセスメントを行うために、リサイクルの実態、埋め立て地への距離などを現地で調査した。

埋め立てからのメタンも含む総温室効果ガス排出量は二酸化炭素換算で、シナリオ1=3,090,000ton,シナリオ2=2,292、500ton,シナリオ1=1,266,0300tonとなり、自然体であるシナリオ1に比較して、分別・リサイクルシナリオ、コンポストシナリオは温室効果ガス排出最が小さくなることがわかった。一方、経済的な解析に関しては、シナリオ1、2と3の実質的な便益は、-265,1219,1465million Takaであることがわかり、コスト面ではシナリオ3がもっとも有利であることが示された。廃棄物管理の改善に対する住民の支払い意志額を調べところ、ダッカ市の住民の支払い意志額の平均をは、毎月13TK(USDO.18)となる。この金額は月収の約0.12%に相当する。今回のケーススタディから、ダッカ市における廃棄物の削減は経済的に実行可能であること、そして環境管理の面で重要であることが示された。
頭頚部放射線抵抗性癌における癌遺伝子の解析

本研究の目的は頭頸部由来の6種の扁平上皮癌の放射線及び制癌剤の感受性を調べ、同時に細胞内還元物質及び癌遺伝子産物及びm-RNAについて調べ、両者の関連を明らかにしようというものである。癌の治療において、治療促進及び的確な診断と放射線及び制癌剤の有効利用は必須条件である。予め個々の腫瘍組織における放射線ないしは化学療法に対する効果がわかると治療の有効利用が可能となる。放射線及び制癌剤の効果を左右する物質として、細胞内還元物質の存在が指摘されている。またごく最近、治療効果と癌遺伝子(H-ras,v-myc,v-src,c-myc等)との関連が幾つか報告されている。しかし、各報告では、いづれも12種類の癌遺伝子のみについて注目し、複数の組織系が同じ頭頸部由来扁平上皮癌で、しかも、これらの細胞内還元物質及び複数の癌遺伝子を総合して調べた報告はない。本研究は、世界に先駆けこれらの研究を行うものである。本年度では、6種の頭頸部癌(扁平上皮癌株)を用い実験を行なった結果、以下のことが明らかとなった。1.細胞内還元剤であり最近注目されているADF(ATL由来因子)の定量を行い、放射線感受性との相関を調べた結果、両者に相関は示されなかった。昨年度に行った細胞内還元剤であるグルタチオンの定量の結果を合わせて検討したが、やはり両者に相関は示されなかった。こられのことにより、細胞内還元剤と放射線感受性、特に抵抗性は相関を示さなかったことが明かとなった。2.6種の頭頸部癌(扁平上皮癌株)を用い、細胞中の癌遺伝子(p-53)について調べた結果、最も抵抗性を示すSQ-20B株に突然変異を認めた。しかし、p-53の突然変異の有無により放射線感受性は依存しないことがわかった。目下、6種の頭頸部癌(扁平上皮癌株)を用い、その放射線及び制がん剤に対する感受性と、調べた因子との相関を検討中である。また、平成6年度までに行った研究データを整理するとともに、さらに蓄積的研究を行っている。計画班の当初の計画はほぼ、達成されたといえる。本研究の目的は頭頚部由来の6種の扁平上皮癌の放射線及び制癌剤の感受性を調べ、同時に細胞内還元物質及び癌遺伝子産物及びm-RNAについて調べ、両者の関連を明らかにしようというものである。またごく最近、治療効果と癌遺伝子(H-ras,v-mic,v-src,c-mic等)との関連が幾つか報告されている。しかし、各報告では、いづれも12種類の癌遺伝子のみについて注目し、複数の組織系が同じ頭頚部由来扁平上皮癌で、しかも、これらの細胞内還元物質及び複数の癌遺伝子を総合して調べた報告はない。本年度では、6種の頭頚部癌(扁平上皮癌株)を用い実験を行なった結果、以下のことが明らかとなった。1.放射線及び制癌剤(ブレオマイシン)に対する感受性をコロニー法により生存率曲線を得て調べ、その中で抵抗性癌を選別を行なった。放射線抵抗性を示す細胞ではブレオマイシン抵抗性を示し、逆に放射線高感受性の細胞は、ブレオマイシン高感受性を示した。2.細胞内還元剤であるグルタチオンの定量を行った。3.1.及び2.の結果の相関を調べた結果、あまり両者は相関を示さなかった。ただし、最も放射線抵抗性を示す細胞のグルタチオン量は6種の扁平上皮癌株細胞中最大値を示した。目下、6種の頭頚部癌細胞のシスプラチンに対する効果を検討中である。ADF(ATL由来因子)の定量も行ないつつある。また、一部、癌遺伝子産物の解析を開始したところである。

昨年度に行った細胞内還元剤であるグルタチオンの定量の結果を合わせて検討したが、やはり両者に相関は示されなかった。こられのことにより、細胞内還元剤と放射線感受性、特に抵抗性は相関を示さなかったことが明かとなった。2.6種の頭頸部癌(扁平上皮癌株)を用い、細胞中の癌遺伝子(p-53)について調べた結果、最も抵抗性を示すSQ-20B株に突然変異を認めた。しかし、p-53の突然変異の有無により放射線感受性は依存しないことがわかった。目下、6種の頭頸部癌(扁平上皮癌株)を用い、その放射線及び制がん剤に対する感受性と、調べた因子との相関を検討中である。また、平成6年度までに行った研究データを整理するとともに、さらに蓄積的研究を行っている。計画班の当初の計画はほぼ、達成されたといえる。
非整合な軌道/電荷秩序状態における新奇物性

(1) BaV10O15の非整合軌道整列: BaV10O15はTc=130K以下でV軌道整列によるV三量体を形成する相転移が起こるが、それ以上の温度でもb軸方向の3倍周期の長構造が形成することが知られていた。この振舞についてより詳しく調べた結果、(δ,δ, L)の超格子ピークがδ=0から1/3に増えるのに加えて、それより上の温度で(0, 0, δ)の超格子ピークが現れることが明らかになった。さらに、超格子ピークが現れる温度やロックする温度で比熱にピークが現れることも明らかになった。こうした結果は、V三量体を基本単位として、様々な相が現れることを意味している。(2)BaxTi8O16+δの非整合電荷整列とスピンギャップ:ホランダイトBaxTi8O16+δについて、Tiのd電子数nを様々に変化させた単結晶の物性を系統的に調べて、nによらず5倍周期の電荷整列が安定であることを明らかにしてきた。一方、帯磁率の温度依存性がスピンギャップ的振舞を示す組成があることが明らかになっていた。この振舞について研究した結果、Baの濃度xが1.3より大きな領域でスピンギャップが現れること、またスピンギャップが現れる組成では3倍周期の長周期構造が現れることが明らかになった。この結果は、Baの整列とそれに伴うTiのd電子のスピンシングレットの形成というモデルで説明できる。(3) La5Mo4O16の緩和現象: La5Mo4O16の緩和現象の原因を明らかにするために、低温で磁気力顕微鏡の測定を行った。その結果、70K以下で100nm程度の強磁性ドメインができること、また0.3T程度でそれが消失することが明らかになり、この小さな強磁性ドメインが緩和現象の原因であることが分かった。これは当初予想していた「超格子構造による緩和現象」とは異なるものであるが、新奇な現象であり、今後のさらなる研究が必要である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1.ホランダイト構造をとるBaxTi8O16+δの非整合電荷整列と物性非整合な電荷整列を起こすことが知られているホランダイトBaxTi8O16+δについて、Ba濃度と酸素のオフストイキオメトリーを変化させてTiのd電子数を様々に変化させた単結晶試料を作製し、その物性を調べた。その結果、これまでに知られていた、電荷整列と正方晶-単斜晶の構造相転移が同時に起こるのではなく、高温で構造相転移が起こってから電荷整列が起こる組成があることが分かった。また、電荷整列に伴う電気抵抗の異常はd電子数が0.2付近で最も大きくなることが明らかになった。さらに、ゼーベック係数はd電子数の増加とともに単調に減少することが分かった。2. La5Mo4O16の緩和現象2次元磁性体であるLa5Mo4O16では、60K以下の低温で、非常に奇妙な緩和現象が磁気抵抗と磁化率で観測されており、面内のフェリ磁性モーメントが面間方向に非整合に配置しているためであると考えられている。この物質において、スピングラスにおいて知られているのと同様のメモリー効果が発現することを見出した。すなわち、温度降下中にある温度T0で一定時間保持してから最低温まで温度を下げて、その後温度を上昇させながら磁化率を測定すると、T0で異常を示すことを見出した。3. BaV10O15の緩和現象BaV10O15は130K付近で軌道整列と伴うV三量体相転移を起こすが、それより高温の200K以下から130K付近で、3倍周期となる秩序を示すことが明らかになっており、V三量体が稠密に配列した結果、格子の周期と非整合になる秩序であると考えられている。この三量体相と3倍周期相の間で、電気抵抗率と磁化率において緩和現象を起こすことを見出した。さらに、バルク敏感な磁化率とそうでない電気抵抗率で、ほぼ類似した時間依存性を示すことを見出した。電子顕微鏡による構造解析や、共鳴x線散乱実験による電子構造の解明が若干遅れ気味であるが、BaV10O15における新たな緩和現象の発見など、当初の予定になかった成果もあり、全体としては順調に進展している。ホランダイト構造をとるBaxTi8O16+δの非整合電荷整列と物性:非整合な電荷整列を起こすことが知られているホランダイトBaxTi8O16+δについて、Ba濃度、酸素のオフストイキオメトリーを変化させてTiのd電子数nを様々に変化させた単結晶試料を作製し、その物性を調べている。これまでにn=0.2付近の組成では、電子線回折により5倍周期の電荷整列が起こることが分かっていたが、n=0.1でも0.2の場合とほぼ同様の5倍周期の長周期構造が起こることが分かった。この5倍周期の電荷整列の安定性が、n=0.2付近で電荷整列相転移に伴う異常が最も大きくなることに対応していると考えられる。La5Mo4O16の緩和現象:2次元磁性体であるLa5Mo4O16では、60K以下の低温で、非常に奇妙な緩和現象が磁気抵抗と磁化率で観測されている。この物質の歪測定を行った結果、60K以下で歪の異常が見られ、そこで格子定数が変化していることが明らかになった。

これは軌道/電荷整列の証拠であると考えられるため、より詳しい測定を継続する予定である。BaV10O15の緩和現象:軌道整列の整合非整合相転移を起こすBaV10O15で見出された緩和現象について、より詳細に調べた。その結果、この物質における緩和現象は、電気抵抗率、帯磁率ともに、その振舞は相転移的であることが明らかになった。一方、BaV13O18系においても緩和現象が見出されたが、それは相転移的ではなく、二相の体積分率が時間とともに変化するような振舞を示す。この振舞の違いについて、より詳細に調べる。共鳴x線散乱実験による電子構造の解明が若干遅れ気味であるが、新たに発見された緩和現象の解明などは当初の予定以上に進んでおり、全体としては順調に進展している。(1) BaV10O15の非整合軌道整列: BaV10O15はTc=130K以下でV軌道整列によるV三量体を形成する相転移が起こるが、それ以上の温度でもb軸方向の3倍周期の長構造が形成することが知られていた。この振舞についてより詳しく調べた結果、(δ,δ, L)の超格子ピークがδ=0から1/3に増えるのに加えて、それより上の温度で(0, 0, δ)の超格子ピークが現れることが明らかになった。さらに、超格子ピークが現れる温度やロックする温度で比熱にピークが現れることも明らかになった。こうした結果は、V三量体を基本単位として、様々な相が現れることを意味している。(2)BaxTi8O16+δの非整合電荷整列とスピンギャップ:ホランダイトBaxTi8O16+δについて、Tiのd電子数nを様々に変化させた単結晶の物性を系統的に調べて、nによらず5倍周期の電荷整列が安定であることを明らかにしてきた。一方、帯磁率の温度依存性がスピンギャップ的振舞を示す組成があることが明らかになっていた。この振舞について研究した結果、Baの濃度xが1.3より大きな領域でスピンギャップが現れること、またスピンギャップが現れる組成では3倍周期の長周期構造が現れることが明らかになった。この結果は、Baの整列とそれに伴うTiのd電子のスピンシングレットの形成というモデルで説明できる。(3) La5Mo4O16の緩和現象: La5Mo4O16の緩和現象の原因を明らかにするために、低温で磁気力顕微鏡の測定を行った。その結果、70K以下で100nm程度の強磁性ドメインができること、また0.3T程度でそれが消失することが明らかになり、この小さな強磁性ドメインが緩和現象の原因であることが分かった。これは当初予想していた「超格子構造による緩和現象」とは異なるものであるが、新奇な現象であり、今後のさらなる研究が必要である。基本的には当初の予定通りに進めていく。当初の予定通り進めていく平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。