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ビジネスモデル概念の批判的発展-日本発モデルの発見と再構築

本研究は、ビジネスモデル概念を、日本の今日的状況をふまえながら発展させようとするものであった。具体的には、(1)ビジネスモデル概念をめぐる研究フレームワークの構築、(2)情報技術(IT)を競争優位に結びつけるためのマネジメント要因の考察、(3)日本に固有の技術・市場・競争環境と日本発のビジネスモデルの事例研究などについて、探求を行った。これらの成果は、以下のようにまとめられる。(1)フレームワークの構築:キー概念の研究本研究のコアとなる「ビジネスモデル」概念について考察を行った。明確な成果として、ビジネスシステム概念とビジネスモデル概念の位置づけと関係を明確にしたことがある。さらに、周辺概念として、「モジュール化」、「エコシステムと誘因]、「収益エンジン」の概念についても探求をおこなった。(2)情報技術(IT)と競争優位インターネット世界におけるビジネスモデルについて議論を行った。また、ICT業界におけるビジネスモデル問題を、ERP、ワープロ、アウトソーシングを事例にして議論した。さらに、ユビキタス化がビジネスモデルに与える影響について、EPCネットワーク、RFID(電子タグ)、ITCを事例にして論じた。(3)日本発のビジネスモデル京様式経営、環境貢献、インフラビジネスの観点から新しいビジネスモデルについて議論を行った。また、情報化を通じた地域の活性化について、「民のイニシアティブ」と「創発のためのプラットフォーム」をキー概念にして論じた。日本発のビジネスモデルの研究として、今年度は以下を行った。1.ビジネスモデルの理論の研究産業構造のモジュール化とビジネスモデル資源ベース戦略論の研究事業システムの概念RFIDのビジネスモデルへの影響上記を通じた問題意識は、ビジネスモデルの持続的競争優位の条件、そして技術進化の影響の解明である。2.日本発のビジネスモデルの事例の研究日本企業におけるアウトソーシングの活用長崎県のソフトウェアの小分け発注方式日本企業におけるEDI活用これらの事例研究であきらかになりつつある「成功条件」は、日本的商習慣をふまえた上での新技術の取り込みである。2005年度は、モジュール概念を産業構造論の立場から捉えなおす研究が中心となった。根来龍之は、競争戦略論の観点から、戦略グループの概念を「産業内のプレイヤーの共通部分」の視点から論じた。また、根来龍之は、代替品の分析フレームワークについて新しい提案を行なった。國領二郎は、産業のアーキテクチャーの観点から、モジュール概念について論じた。末松千尋と井上達彦は、企業間のインターフェイスの観点から、産業競争力の向上について論じた。全体として、2005年度は、本研究課題「ビジネスモデル概念の批判的発展-日本発モデルの発見と再構築」にとって、全体的フレームワークの基礎を固めることが成果となった。具体的には、戦略グループと資源グループの概念的分離、産業モジュール概念の確立、企業間の標準インターフェイスの効果の実証が主な内容である。特に、産業モジュール概念の確立は、本研究課題にとって大きな意味を持つ。「産業構造のモジュール化とは、「製品や業務間のインターフェイスの標準化を前提に、部品あるいは部分業務の代替性が高まり、取引のオープン化が進み、産業構造が水平分業型に変化していく現象」のことである。水平分業型とは垂直分業型に対比される言葉で、「企業の専門化が進んで各企業が限定的な業務しか行わず、それ以外の業務を外部から購入するようになり、その購入先が複数の取引先と対等な関係を持つ産業構造」のことである。今後の研究は、産業モジュール化の進展の中で、どうビジネスモデルを工夫するかについてその実態と方法を探究していく予定である。2006年度は、ビジネスモデル概念を再吟味する研究、プラットフォームビジネス論の再検討が中心となった。根来龍之は、資源ベース戦略論を発展させる立場から、ビジネスモデル概念を再吟味する論文を二つ発表した。一つは、パートナー戦略の観点からの再吟味であり、もう一つは「成功の失敗への転化」を論じるものであった。また、日本発の新たなSNS(ソーシャル・ネットワーキング・サービスと)として、mixiの構造と実態を分析した。國領二郎は、プラット-フォームの概念を地域情報化に適用する研究を行なった。

末松千尋は、取引コストの概念をキーにした産業モジュール化の研究を昨年度に引き続き継続した。井上達彦は、成長エンジンと収益エンジンの概念を対比的に使うことで、事業の継続的発展についてのモデル構築を試みた。全体として、2006年度は、全体の研究課題である「ビジネスモデル概念の批判的発展-日本発モデルの発見と再構築」から見て、ビジネスモデル概念の再構築がほぼ固まりつつある段階となった。'具体的には、「仕組」概念の再構築、ビジネスモデル研究とビジネスシステム研究の融合、ビジネスモデル研究とプラットフォームビジネス研究の統合、産業モジュール化のメカニズムの解明が主な内容となった。来年度は、新たに確立した「ビジネスモデル概念」の基に、いままで行なってきた事例研究やアンケート調査のまとめをはかることになる予定である。2007年度は、本研究の最終年度にあたり、ビジネスモデル概念を再吟味する研究、日本発のビジネスモデル探索のまとめ的著作を各自が発表した。根来龍之は、(1)ネットビジネスの歴史的構造に関する論文、(2)情報システムの経路依存性に関してビジネスシステム論の観点から研究する論文、(3)資源ベース戦略論の動学化に関する論文を発表した。(1)は無料モデルの研究、(2)は情報システムのビジネスモデルの競争優位への影響力の研究、(3)は時系列のビジネスモデル変化のメカニズムを対象とするものである。国領二郎は、地域情報化に関して、「プラットフォーム」と「創発」をキー概念とする図書を刊行した。この著作において、「第三者間の協働の基盤となる言語空間」と定義するプラットフォーム概念の具体的含意について、事例調査をふまえた理論展開を図った。末松千尋は、ここ数年取り組んできた京様式経営に関する研究を国際学会で発表した。この研究は、モジュール化への対応に着眼した京都発ベンチャー企業のビジネスモデルの解明である。井上達彦は、ビジネスシステム論の新しい視点のまとめを試みた。これは、ビジネスシステム研究のバックボーンを価値連鎖として定め、そこに制度論的視点を盛り込むことの有効性を議論するものである。ここで、「制度論的視点」とは、「価値創造と配分(共有)に関するルールの束」という切り口を意味する。全体として、2007年度において、本研究の一定のまとめを行うことできた。そして、この研究の今後の方向性として、プラットフォーム概念の研究への深化が示唆されることになった。
大量・高速なマッピングシステムを目指した電極による遺伝子型決定法の開発

これまでは二本鎖DNAと結合するelectrophoreとして、従来から用いられているHoechst 33258を用いたため、検出感度が不十分であった。本年度は、より感度の高いFerrccenyl naphthalene diimideを用いた。1.AP43bA11マーカーの全長と同様にハイブリダイズすることを検証した40mer一本鎖AP-RDAマーカー(AP43bA11-1)を、mercaptohexy1基を介して金電極に固定した。この電極を、一本鎖に変性したAP-PCR溶液に浸し、ハイブリダイゼーションを行った。室温5時間のハイブリダイゼーション後に、differential Pulse Voltammogramsで電流を測定したところ、BUF系統由来のAP-PCR溶液では、ハイブリダイゼーション前後の応答電流増加率95%、ACI系統由来のAP-PCR溶液では、応答電流増加率0%となり(印加電圧260mV)、明瞭に遺伝子型(ACI型orBUF型)を決定することが出来た。2.AP43bA11マーカーの別部分の配列(AP43bA11-2,3,4)を用いても、1.と同様に遺伝子型を決定することができた。3.ハイブリダイゼーションを2時間とした場合は、応答電流増加率平均40%と低く、ハイブリダイゼーションの条件に改良が必要であることがわかった。以上の結果により、システムとして稼働するには、多くの課題を残すものの、AP-RDAマーカーによる遺伝子型判定が電流の計測により可能であることを示すことができた。1.30個のAP-RDAマーカーの塩基配列を決定し、配列の一部から、2060merの一本鎖DNAのAP-RDAマーカーを合成した。2.従来の化学発光法を用いて、1で合成した一本鎖AP-RDAマーカーのハイブリダイズを検証した。その結果、AP43b A11マーカーの配列の一部の40merが、AP43bA11マーカーの全長と同様にハイブリダイズすることがわかった。3.2で検証した40mer一本鎖AP-RDAマーカー(AP43bA11-1)をmercaptohexyl基を介して金電極に固定した。金電極を、一本鎖に変性したAP-PCR溶液に2時間浸し、ハイブリダイゼーションを行った。二本鎖DNAと結合するelectrophoreとしては、Hoechst33258を用いた。洗浄後、サイクリックボルタメトリーを用いて電流を計測することにより、電極上に残った二本鎖DNAを定量した。その結果、感度が不十分であるため、再現性よく、安定してハイブリダイズを検出するには至らなかった。今後、ハイブリダイゼーションの条件、使用するelectrophoreを改良することにより、安定したハイブリダイゼーションの検出を目指す。
近代国家における文化的アイデンティティとしての芸術

近代国家は自国民のアイデンティティ確保の体系を整えていったが、これは自己目的的な有機体としての国家のイデオロギーを創出することであった。有機体の概念は芸術制度に対しても適用されたが、実のところそれは元来芸術作品を範型として考えられたものである。この本来的な両義性が、近代国家における芸術の制度化に際して二つの側面をもたらした。一つは芸術を積極的に社会組織に同化させようとするものであり、もう一つは芸術を国家道徳から乖離させるものである。日本においては、近代化が国家主義的な反動を一八八〇年代に引き起こした。たとえば、岡倉天心によって押し進められた日本画の特権化である。しかし、これは実際には一種の西欧的芸術概念、すなわち国家の自己主張を表明するものとしての芸術という考えを導入したものである。他方、一つの典型的に日本的な(そして中国的ではない)伝統があって、それによれば芸術の世界は社会的政治的生からの対蹠物としてみなされる。それが芸術家、とりわけ小説家や文人画家の何人かをして、みずからの芸術を西欧化に対し均衡を保つためのものとして考えさせることになった。夏目漱石の場合はそれである。文化的アイデンティティとしての芸術は、こうして二つの方向にその機能を分岐させた。国民国家の有機体モデルと、生来の(これもまた人為的な)自己なるものへの参照物である。しかしまさにこの時、芸術に対する歴史的な態度が普及していき、その近代的な考え方にもう一つの観点を付け加えることになった。それによれば芸術はもはや自分以外の何者の有機体のモニュメントでもなくなり、芸術についての自律的学問に博物館学的資料を提供する領域となる。またそれと同時に、国家的アイデンティティの方も、芸術の領域以外のところ、とりわけマス・コミュニケーションのうちに次第に有効性を見出していったのである。今年度は主に我が国の明治期が研究対象とされた。最初の研究会では、吉岡により、西欧芸術思想の受容例として夏目漱石の場合が論じられた。明治の知識人たちにとって、西欧思想はもっぱら実利を目指した新制度として受け取られていたといえるが、それに対し「睡眠」「忘却」など出世間的な東洋的芸術理念が彼らの精神的拠り所として必要視されたことが指摘された。続く研究会で木下は長編小説における押し絵の問題を取り上げた。これは近代文化としての小説を成育させようとした小説家たちの努力や挫折が、押し絵の上に作中人物と作者=読者の視点の同一化の成否という形で見て取ることができる。というものである。三番目に、文学における服飾の問題を羽生が論じ、小説における和装と洋装との持つ意味に対し記号学的読解を試みた。ついで、絵画の動向を金澤がとりあげた。洋画・日本画のいずれもが実際には西洋の芸術理念に非常に影響されていることに対し、鉄斎の文人画の占める独特の位置が意義づけられた。引き続き、並木が日本美術史の搖藍期における作品評価についての調査を発表した。美術研究誌『國華』が、明治期にどのような作品を図版として紹介していたのかを調べ、その傾向を大正期以降の傾向と比較検討した。最後に、次年度にもっぱら行われる西欧近代の研究として、六人部が19世紀後半のフランス絵画に見られる家族の問題を論じた。印象派の画家により外光のもとで描かれた家族は「親密さ」を主題化したが、これにより(核)家族が近代社会の一構成単位として重要視されるようになったことが読みとれる。

以上の研究発表とそれらをめぐる討論から、「近代」国家が、種々のアイデンティティのせめぎあう動的な過程の場であるのみならず、個別的なアイデンティティと普遍性との相克の場でもあること、またそこにおいて顕著に価値観を代表するものとして芸術が存在することが確認された。昨年度の明治期の日本の検討に続いて、今年度は主に西欧近代が研究対象とされた。四月より計8回の研究会がもたれたが、その内容は以下の通りである。まず、ルネサンス期の画家たちの「夢」の表象が松原により分析された。そしてそこに現れた非合理性は、実は西欧近代化を進める一契機であったことが指摘された。ついで、中国の近代美術制度の報告が古田よりなされた。中国の美術の近代化が一種の伝統回帰の理念に基づいて行われたことが報告され、それに関連して芸術制度の逼塞条件についても論議された。引き続き、吉岡洋は近代美学に内在している目的論が、生命体の論理としても現在新たな射程を得ていることを述べ、また井上はモニュメント彫刻から作品としての彫刻への移行を社会の受容意識の変遷から論じたが、これらは共に近代資本主義国家の価値理念を問い直すものであった。林は再び明治期の検討に戻り、演劇改良運動の失敗の原因を解明し、つづく川田はイギリスでのフォーマリズム運動の萌芽の動機を論じたが、ここでは近代の近代性が地域的な差異を持つこと、および歴史を創作するという自覚的操作が近代性の徴候であることが指摘された。上村はそれを受けて、もうひとつの近代性の徴候として、「種」や「類型」を前提におく理論の制度化を挙げ、例として1800年前後の美術館を巡る論争を紹介した。以上の諸検討を経て、国民国家の体裁を持つに至った19世紀以降の西欧的国家群の、いわば反近代的側面が明らかになったが、それと同時に、進歩思想の形での時代的な意識が、相補的に並存しているという19世紀特有の情況がつまびらかにされた。今年度は研究の取りまとめが中心的な作業となった。これまでの各研究分担者の報告と討論を経て、自国民のアイデンティティ確保の体系を整えていった近代の諸国家が、自己目的的な有機体としての国家のイデオロギーを創出するために有機体の概念を芸術制度に対しても適用したというだけでなく、実のところ近代的自意識そのものが元来芸術作品を範型として考えられたことが確認された。また、研究者自身の用いる言説が我が国の明治以降の芸術制度の直中にある事が指摘され、成果報告書の構成もそれについて自覚的な形をとることが決められた。文化的アイデンティティとしての芸術は、二つの方向にその役割を分岐させた。例えば岡倉天心の活動において見られるように国民国家の自己顕示的な制度としても機能するが、このような国粋主義は欧米諸国に伍すという国際化と表裏をなしていた。また他方では、やはり西欧化への一つの反動として、日本固有のという、これもまた人為的な自己を保持するための拠り所ともなった。それが夏目漱石の場合である。しかしまさにこの時、芸術に対する歴史的な態度が普及していき、その近代的な考え方にもう一つの観点を付け加えることになった。それによれば芸術はもはや自分以外の何者の有機体のモニュメントでもなくなり、芸術についての自律的学問に博物館学的資料を提供する領域となる。またそれと同時に、国家的アイデンティティの方も、芸術の領域以外のところ、とりわけマス・コミュニケーションのうちに次第に有効性を見出していったのである。
酸化ストレスによる多発性骨髄腫病態修飾機序の解析および新規治療法の開発

多発性骨髄腫(MM)は,形質細胞が骨髄内で単クローン性に増殖する難治性腫瘍である.進行したMMでは,細胞の悪性度が増し,全身の骨髄に腫瘍細胞が転移・増殖し,生命を脅かす.しかしながら,その病態進展機構には不明な点が多い.申請者は,WntシグナルがMMの細胞増殖,転移・浸潤に重要であることを明らかにし,同シグナルがMM治療の標的として有用であることを報告している.一方,MM細胞では増加した細胞内の鉄が酸化ストレスを増強させていることを見出している.しかしながら,増加した酸化ストレスがMMの病態およびWntシグナル増強を惹起するか否かは不明である.平成28年度は,MM細胞においてSTEAP1の発現抑制がROS産生を抑制していることを,またMM細胞の転移・浸潤能が低下することを明らかにしている.さらに,抗酸化剤処理がMM細胞のWntシグナルを抑制する可能性を見出している.平成29年度は,ROSがMM細胞の骨髄へのホーミングを促進させるか否かをin vivoモデルで検証した.具体的にはマウスxenograft全身播種モデルを用いたin vivo imagingで解析した.in vivoにおいてもMM細胞のSTEAP1の発現抑制によりMM細胞の転移・浸潤能低下が惹起された.さらに,scaffold systemを用いた検討では,MM-sh-STEAP1細胞の骨髄ホーミング能はコントロール細胞と比較して有意に抑制されていた.さらに,担癌マウスのcomplete necropsyを行い,病理組織学的に血管新生の多寡を評価したところMM-STEAP-1細胞移植マウスで有意に腫瘍血管新生が減少していた.平成30年度は,STEAP1の下流シグナルをPCR arrayを用いて検討した結果, ROS制御に重要な役割を果たしているNRF2が存在していることが明らかとなった.多発性骨髄腫(MM)は,形質細胞が骨髄内で単クローン性に増殖する難治性腫瘍である.進行したMMでは,細胞の悪性度が増し,全身の骨髄に腫瘍細胞が転移・増殖し,生命を脅かす.しかしながら,その病態進展機構には不明な点が多い.申請者は,WntシグナルがMM治療の標的として有用であることを報告している.一方,MM細胞では増加した細胞内の鉄が酸化ストレスを増強させていることを見出している.しかしながら,増加した酸化ストレスがMMの病態およびWntシグナル増強を惹起するか否かは不明である.平成28年度は,細胞内過剰鉄およびSTEAP1発現亢進がROS産生を誘導するか否かを証明する目的で,MM細胞株に鉄キレート剤や抗酸化剤の添加,あるいはsh-STEAP1を用いてSTEAP1発現を低下させる(MM-sh-STEAP1細胞)ことによるROS濃度の変化をフローサイトメトリー法で解析した.MM-sh-STEAP1細胞ではコントロール細胞と比較して有意に細胞内ROSが低下していることを明らかにした.また,ROSがMMの転移・浸潤能を制御している可能性については,MM-sh-STEAP1細胞を用いて,あるいはMM細胞株に抗酸化剤を添加し,ROSを抑制した際の浸潤・転移能の変化を2チャンバープレートを用いて評価した.ROS産生抑制は,migrationおよびinvasion能を低下させうることが証明された.また,MM細胞を抗酸化剤で処理した際に,Wntシグナルが抑制されていることがqRT-PCR法で示唆される結果が得られている.同結果から,ROSを低下させた際にWnt特異的転写活性の変化をルシフェラーゼアッセイで解析した.その結果,ROS産生抑制がWnt転写活性を有意に抑制することを明らかにしている.当該年度の計画どおり進捗しており,平成29年度の研究計画に変更なく研究を遂行可能と考えている.多発性骨髄腫(MM)は,形質細胞が骨髄内で単クローン性に増殖する難治性腫瘍である.進行したMMでは,細胞の悪性度が増し,全身の骨髄に腫瘍細胞が転移・増殖し,生命を脅かす.しかしながら,その病態進展機構には不明な点が多い.申請者は,WntシグナルがMMの細胞増殖,転移・浸潤に重要であることを明らかにし,同シグナルがMM治療の標的として有用であることを報告している.一方,MM細胞では増加した細胞内の鉄が酸化ストレスを増強させていることを見出している.しかしながら,増加した酸化ストレスがMMの病態およびWntシグナル増強を惹起するか否かは不明である.平成28年度は,MM細胞においてSTEAP1の発現抑制がROS産生を抑制していることを,またMM細胞の転移・浸潤能が低下することを明らかにしている.さらに,抗酸化剤処理がMM細胞のWntシグナルを抑制する可能性を見出している.平成29年度は,ROSがMM細胞の骨髄へのホーミングを促進させるか否かをin vivoモデルで検証した.具体的にはマウスxenograft全身播種モデルを用いたin vivo imagingで解析した.in vivoにおいてもMM細胞のSTEAP1の発現抑制によりMM細胞の転移・浸潤能低下が惹起された.さらに,scaffold systemを用いた検討では,MM-sh-STEAP1細胞の骨髄ホーミング能はコントロール細胞と比較して有意に抑制されていた.さらに,担癌マウスのcomplete necropsyを行い,病理組織学的に血管新生の多寡を評価したところMM-STEAP-1細胞移植マウスで有意に腫瘍血管新生が減少していた.当該年度の計画通り進捗しており,平成30年度の研究計画に変更なく研究を遂行可能と考えている.

多発性骨髄腫(MM)は,形質細胞が骨髄内で単クローン性に増殖する難治性腫瘍である.進行したMMでは,細胞の悪性度が増し,全身の骨髄に腫瘍細胞が転移・増殖し,生命を脅かす.しかしながら,その病態進展機構には不明な点が多い.申請者は,WntシグナルがMMの細胞増殖,転移・浸潤に重要であることを明らかにし,同シグナルがMM治療の標的として有用であることを報告している.一方,MM細胞では増加した細胞内の鉄が酸化ストレスを増強させていることを見出している.しかしながら,増加した酸化ストレスがMMの病態およびWntシグナル増強を惹起するか否かは不明である.平成28年度は,MM細胞においてSTEAP1の発現抑制がROS産生を抑制していることを,またMM細胞の転移・浸潤能が低下することを明らかにしている.さらに,抗酸化剤処理がMM細胞のWntシグナルを抑制する可能性を見出している.平成29年度は,ROSがMM細胞の骨髄へのホーミングを促進させるか否かをin vivoモデルで検証した.具体的にはマウスxenograft全身播種モデルを用いたin vivo imagingで解析した.in vivoにおいてもMM細胞のSTEAP1の発現抑制によりMM細胞の転移・浸潤能低下が惹起された.さらに,scaffold systemを用いた検討では,MM-sh-STEAP1細胞の骨髄ホーミング能はコントロール細胞と比較して有意に抑制されていた.さらに,担癌マウスのcomplete necropsyを行い,病理組織学的に血管新生の多寡を評価したところMM-STEAP-1細胞移植マウスで有意に腫瘍血管新生が減少していた.平成30年度は,STEAP1の下流シグナルをPCR arrayを用いて検討した結果, ROS制御に重要な役割を果たしているNRF2が存在していることが明らかとなった.平成29年度は,ROSがMM細胞の骨髄へのホーミングを促進させるか否かをin vivoモデルで検証する.具体的には,マウスxenograft全身播種モデルおよびscaffold systemを用いたin vivo imagingで解析する.さらに,新規MM転移治療薬開発を目的に,STEAP1あるいは前年度の研究結果からROSによって誘導される転移・浸潤能亢進を担う分子の立体構造を基に,同分子抑制剤候補をAutoDock(free soft)を使用し,small moleculeセット(ZINC)から同分子への結合度をバーチャルスクリーニングによって探索する.同解析結果から抽出されたcompoundsの抗MM転移薬としての有効性をin vitroおよびin vivoで検討する.STEAP1の下流のシグナルをPCR arrayを用いて検討し,新規MM治療標的分子を絞り込み,バーチャルスクリーニングを用いてMM治療薬候補を探索する.その結果から,同compoundの治療薬として効果をin vitroおよびin vivoで評価する.
EBウイルス関連リンパ腫発症・進展に与える宿主自然免疫の影響

EBVに相当しマウスに感染するガンマヘルペスウイルスであるMHV-68感染においてToll様受容体のうち、エンドソームに存在するTLR7あるいはTLR9を刺激することによりNF-kBが活性化されMHV-68の融解感染が抑制されることが示された。つまりTLR7あるいはTLR9刺激によりMHV-68の潜伏感染が促進されガンマヘルペスウイルス関連悪性リンパ腫発症のリスクファクターとなることが示唆される。MHV68に持続感染したマウスB細胞性リンパ腫細胞であるS11細胞、A20HE1細胞、A20HE2細胞に対してマウスTLR19に特異的なプライマーセットを用いた逆転写PC法により各TLR mRNAの発現を確認した結果、上記3細胞系いずれにおいてもTLR19のすべてが発現していることがわかった。ついで、これらの細胞をMHV-68融解感染誘導物質として知られている12-O-tetradecanoyl 13-phorbolacetate(TPA)で刺激し、融解感染の際に発現する融解遺伝子であるORF50,0RF21,M7をリアルタイムPCR法で定量した結果、融解遺伝子の増幅が認められた。さらに融解感染にて放出されたウイルス粒子数をプラークアッセイにて定量した結果、ウイルス粒子数の増加が認められた。これらの結果、TPA刺激によりS11細胞、A20HE1細胞、A20HE2細胞では実際に融解感染が遺伝子レベル、ウイルス粒子レベルで誘導されることがわかった。さらにS11細胞、A20HE1細胞、A20HE2細胞を種々のTLRリガンドで刺激し、上記と同様のリアルタイムPCRおよびプラークアッセイを行った結果、S11細胞をTLR7もしくはTLR9のリガンドで刺激した場合に融解感染遺伝子の発現が抑制され、ウイルス粒子数の減少を認めた。TLRリガンドのかわりにNF-κB活性化抑制物質で刺激した場合には逆に融解感染遺伝子の発現が促進され、ウイルス粒子数の増加を認めた。以上よりTLR7あるいはTLR9刺激によりMHV-68の融解感染は抑制され、NF-κBの活性化によりMHV-68の融解感染は抑制されることが示唆された。TLR7あるいはTLR9の刺激によりNF-κBが活性化することが知られており、MHV-68の融解感染抑制効果にはこのシグナル伝達系が深く関与しているものと考えられる。MHV-68に持続感染したマウスB細胞であるS11細胞、マウス脾臓B細胞に対し逆転写PCR法にて検索した結果、S11細胞、マウス脾B細胞、どちらもTLR19のすべてが発現していた。S11細胞をMHV-68溶解感染誘導物質として知られているTPAで刺激し、溶解感染の際に発現する遺伝子であるORF50, ORF21, M7をリアルタイムPCR法で定量した結果、これらの増幅を認めた。さらに溶解感染にて放出されたウイルス粒子数をプラークアッセイにて定量した結果、ウイルス粒子数の増加が認められた。つまり、TPA刺激によりS11細胞では溶解感染が遺伝子レベル、ウイルス粒子レベルで誘導されることがわかった。さらにS11細胞を種々のTLRリガンドで刺激し、上記と同様のリアルタイムPCRおよびプラークアッセイを行った結果、TLR7もしくはTLR9のリガンドで刺激した場合に溶解感染が抑制された。またS11細胞をTLR7もしくはTLR9リガンドで刺激した場合、S11細胞核内のNF-kBの活性化が認められた。TLRリガンドのかわりにNF-kB活性化抑制物質で刺激した場合には逆に溶解感染が促進されS11細胞核内のNF-kB活性が抑制された。野生型マウス脾臓B細胞にMHV-68を感染後、TLR7もしくはTLR9リガンドで刺激した場合、上述のS11細胞と同様、MHV-68溶解感染は抑制された。TLR7、TLR9経路で活性化されるMyD88あるいはIRF7をノックアウトしたマウス脾臓B細胞を用いて同じ実験を行ったところ、MyD88ノックアウトではMHV-68溶解感染が抑制されなかったが、IRFノックアウトでは抑制された。つまり、TLR7もしくはTLR9リガンドによるMHV-68溶解感染抑制にはMyD88は必須だがIFR7は関与しないとの結果が得られた。ガンマヘルペスウイルスの融解感染は種々の免疫刺激により影響を受けることが報告されているが、まだ明らかにされていないことが多い。今回の一連の実験により、TLR7もしくはTLR9により融解感染が抑制されることをつきとめたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。細胞系を用いたin vitroの実験にてTLR7あるいはTLR9刺激によりMHV-68の融解感染が抑制されることが今回わかったが、同じことがex vivoあるいはin vivoでも観察されるかどうかを検討する。

つまりマウス細胞を分離しMHV-68に感染させ、TLR7、TLR9リガンドで刺激しMHV-68の融解感染を観察する実験、さらにマウスに経鼻でMHV-68を感染させ、TLR7、TLR9リガンドで刺激した後、MHV-68の融解感染を観察する実験を行う。24年度が最終年度であるため、記入しない。
ホイスラー化合物熱電材料の非化学量論組成を利用した性能向上とその機構解明

非化学量論組成Fe2V1+x-yTayAl1-x合金において,Vリッチ組成(x>0)はn型,Alリッチ組成(x<0)はp型になる。n型合金の出力因子は最高で5.8×10-3 W/mK2となり,熱伝導率は非化学量論組成とTa置換の相乗効果により5.6 W/mKに減少する。そのため,無次元性能指数は400KでZT=0.29に達した。また,p型合金の出力因子は3.3×10-3 W/mK2で,350KでZT=0.13を示した。一方,n型のFe2V1+xAl1-x合金にTiドープしてp型に制御した結果,Ta置換をしなくても上記と同等のZTが得られた。Fe2VAl系ホイスラー化合物熱電材料について,V/Al非化学量論組成と重元素置換の相乗効果により熱電性能の大幅な向上を図ることを目的とする。得られた知見は以下の通りである。1. Fe2V1+xAl1-xのAlリッチ合金(x<0)はp型でゼーベック係数は最高100μV/Kを超えており,Vリッチ合金(x>0)はn型で最高-160μV/Kにも達する。いずれも組成のずれxの絶対値が大きくなると,ゼーベック係数のピーク温度が600K程度の高温までシフトするが,ピーク形状は緩やかになる傾向がある。2. V/Al非化学量論組成の合金では,元素置換をしなくても出力因子はn型で6.8×10-3 W/mK2, p型で4.3×10-3 W/mK2を示す。これらの値は,550K以下の温度範囲ではZrNiSnハーフホイスラー化合物やMg2Si化合物よりも大きいという特徴がある。3.重元素Taで部分置換した合金Fe2VTaxAl1-xにおいて,ゼーベック係数や電気抵抗率についてはVリッチ合金の場合とほぼ同様の変化を示す。しかし,熱伝導率はFe2VAlの27 W/mKからTa置換により約7 W/mKまで低下した。その結果,400-500 KでZT=0.21-0.22が得られている.4. Fe2VTaxAl1-xについて,リートベルト法によりFe,V,Al原子の各サイト占有について調べた結果,Ta原子はAlサイトではなくVサイトを占有しており,そのために押し出されたV原子がAlサイトを占有する.したがって,V/Al非化学量論効果により出力因子が向上し,重元素のTa置換により熱伝導率が低減すると考えら,これらの相乗効果により優れた熱電特性を示すことが明らかとなった.Fe2VAl系ホイスラー化合物熱電材料について,V/Al非化学量論組成と重元素置換の相乗効果により熱電特性の大幅な向上を図ることを目的とする。とくに,Fe2V1+x-yTayAl1-x合金についてp型およびn型の高性能熱電材料を開発する。得られた知見は以下のとおりである。1.Fe2V1+x-yTayAl1-x合金におけるゼーベック係数と電気抵抗率はTa置換量には依存せず,V/Al組成比のみに依存する。また、Vリッチ合金はn型となり,Alリッチにするとp型に制御することができた。いずれもV/Al組成比の変化にともない,ゼーベック係数の絶対値が増大すると同時に温度依存性のピークは高温側にシフトする。2.Vリッチのn型合金の出力因子はTa置換量に依存せず,x=0.05において最大で5.8×10-3 W/mK2となった。一方,熱伝導率はTa置換量およびV/Al組成比の変化量の増加とともに減少し,最小で5.6 W/mKとなった。その結果,無次元性能指数は400KでZT=0.291を達成した。3.Alリッチのp型合金の出力因子は最大で3.27×10-3 W/mK2となり,熱伝導率は8.5 W/mKまで低減できたので,無次元性能指数は350KでZT=0.13に達した。これはp型のFe2VAl合金の中では最大である。4.Fe2V1+xAl1-x単結晶をチョクラルスキー法により作製し,放射光を利用した三次元角度分解光電子分光(3D-ARPES)により電子構造を直接観察した。その結果,Vリッチ合金ではVがAlサイトに入ったことにより軌道の混成が増大しており,擬ギャップ幅の増大が示唆された。このため,ゼーベック係数が増大すると同時にピーク温度が高温側にシフトした可能性がある。これまでの研究により、TaがVサイトを優先的に占有することが明らかとなったため,今年度はV/Al非化学量論組成を利用してp-n制御をしたうえで,VサイトをTa置換した合金について熱電特性の向上を図った。その結果,n型材料の無次元性能指数は400KでZT=0.291,p型材料は350KでZT=0.13が得られており、いずれの値も従来のn型,p型の中では最高性能を達成することができた。とくに,格子熱伝導率を大幅に低減することに成功したことが性能向上につながっているが,これはV/Al組成比を変化させたことによる非化学量論効果ならびに重元素のTa置換効果の複合効果に起因している。

とくに,Ta置換による格子熱伝導率の低減は,質量差の効果だけではなく,サイトの変化による非調和振動の効果も寄与していることが明らかとなった。このことから,Ta置換に限らず,サイト選択性を利用して個々のサイト変化させることで,格子熱伝導率をさらに低減することも可能になる。一方,チョクラルスキー法によるFe2VAl合金の単結晶作製にも成功しており,その結果、三次元角度分解光電子分光による電子構造の直接観察が可能となるので,熱電特性向上のメカニズムを解明するうえで有力な手段となり得る。さらに,マキシマムエントロピー(MEM)法によってFe2V1+xAl1-xの電子密度分布を調べたところ,過剰なVがAlサイトを占有したことでVサイトとAlサイト間で結合が強まり,結合のネットワークが強くなった結果、擬ギャップのエネルギー幅が増大することが示唆されている。以上のように,当初の計画以上の成果が得られている。Fe2VAl系ホイスラー化合物熱電材料について,V/Al非化学量論組成と重元素置換の相乗効果により熱電特性の大幅な向上を図ることを目的とする。得られた知見は以下の通りである。1. Fe2VAl系熱電材料は, p型の熱電性能がn型に比べて低いという問題がある。そこで,V/Al非化学量論組成の合金のうちVリッチのn型合金に対してTi置換を施すことにより,フェルミ準位が伝導帯側から価電子帯側にシフトするように価電子濃度を調整した結果,Vリッチ合金についてp型の無次元性能指数はZT=0.133まで増加した。2.鋳造法により作製したFe2VAl系熱電材料についてp-n組成制御に成功し,鋳造組織特有の効果により熱伝導率がアーク溶解材に比べて約20%低下した。これは,結晶粒微細化のほか,鋳造用原材料に含まれる不純物の影響によるものと考えられる。その結果,鋳造材のZTはアーク溶解材の約103%に増加した。3. Fe2VAl系熱電材料について,高圧ねじり(HPT)加工による超微細粒組織を形成と熱伝導率の大幅な低減を検討した。HPT加工により結晶性が低下してゼーベック係数も低下するが,HPT加工後に900Kまで熱処理するとアーク溶解材の格子定数と一致した。つまり,熱処理により粒径100nm程度に微細化するとともに粒内の歪が減少し,ホイスラー型規則構造が回復したことを示唆している。4.電子構造計算と放射光による光電子分光測定によりFe2VAl系合金の熱電特性に及ぼすTa置換の効果を調べた結果,Fe-3dとV-3dの混成効果が弱くなるため,価電子帯がわずかに低結合エネルギー側にシフトするとともに擬ギャップ幅が減少することが分かった。このようなTa置換による電子構造の変化は,n型性能が低下する要因と考えられるが,p型性能の向上には有利である。非化学量論組成Fe2V1+x-yTayAl1-x合金において,Vリッチ組成(x>0)はn型,Alリッチ組成(x<0)はp型になる。n型合金の出力因子は最高で5.8×10-3 W/mK2となり,熱伝導率は非化学量論組成とTa置換の相乗効果により5.6 W/mKに減少する。そのため,無次元性能指数は400KでZT=0.29に達した。また,p型合金の出力因子は3.3×10-3 W/mK2で,350KでZT=0.13を示した。一方,n型のFe2V1+xAl1-x合金にTiドープしてp型に制御した結果,Ta置換をしなくても上記と同等のZTが得られた。本研究によって,Fe2VAl系のV/Al非化学量論組成の合金では,元素置換をしなくてもゼーベック係数が大幅に増大するだけでなく,ピーク温度も室温付近から500-600 Kまで上昇することを明らかにした。このため,組成制御のみで熱電性能のピーク温度をチューニングすることができるので,熱源温度に対応した材料設計が可能となる。
軟Ｘ線高次高調波を用いた固体のアト秒分光

本研究の目標は、固体のアト秒ダイナミクスを明らかにするための超高速軟X線吸収分光の実現である。平成30年度は、そのための準備として、1軟X線高次高調波発生装置及び軟X線分光装置の開発、2開発した装置を用いた気体分子のアト秒軟X線吸収分光、3光電場波形の新規計測手法開発を行った。まず、軟X線高次高調波発生装置及び軟X線分光装置の開発について詳細を述べる。高次高調波発生で得られる軟X線は非常に弱いため、軟X線吸収分光への応用にあたっては、その光量増大と、高効率かつ高エネルギー分解能なX線分光装置が不可欠となる。私は、高調波発生に用いるガスを高圧に充填できるガスセルの開発により高調波光量の大きな増大を実現した。また、軟X線分光装置に関しても新規設計・製作を行い、検出効率を維持しつつ高分解能なX線分光が可能となった。次に、気体分子のアト秒軟X線吸収分光について述べる。新たに開発した軟X線発生・計測装置のデモンストレーションとして、一酸化窒素(NO)分子のアト秒時間分解軟X線吸収分光を行った。これにより、赤外パルス照射後のNO分子の電子励起・振動励起・回転励起の3つのダイナミクスを同時に追跡することに成功した。これら3つを吸収分光で同時に観測したのは世界初である。また、用いた軟X線の光子エネルギーは400 eVであり、これは高次高調波を用いた時間分解吸収分光としては世界最高レベルである。最後に、光電場波形の新規計測手法開発について述べる。アト秒分光では、極限の時間分解能で物質内電子の光応答を追跡するが、その際、励起光の波形が電子ダイナミクスに大きな影響を及ぼすことが知られている。したがって、光パルスの電場波形を完全に決定する技術は極めて重要である。私は、高強度レーザーを気体中に照射したときに発生するプラズマ発光を用いて光電場波形が簡便に測定できることに着目し、実験的にそれを実証した。平成30年度は、軟X線発生・分光装置開発の主成果として、光子エネルギー400 eVにおける気体分子の軟X線アト秒分光に成功した。本研究の当初の計画では、光子エネルギー284 eVの炭素K端周辺の軟X線を用いることを想定しており、400 eVでのアト秒分光の成功は期待以上の成果である。本研究の目標である固体のアト秒分光は、今回開発した実験装置において、サンプルを気体から固体に取り換えることによって実現できるため、目標達成の見通しは極めて明るいと考えられる。令和元年度は、前年度の進捗を踏まえ、本研究の目標である固体サンプルのアト秒時間分解吸収分光を行う。具体的には、まずチタン酸バリウムをターゲットとした分光を行う。軟X線吸収分光においてはサンプルの厚みが100 nm程度になっている必要があるが、チタン酸バリウムは100 nm程度の粒径を持つナノ粒子が市販されており、これを用いて比較的容易にサンプル作成が可能であると考えられるためである。企業と協力してサンプル作成を行い、並行して固体サンプルマウントの開発を行う。これらが終了次第、実際にチタン酸バリウムのアト秒時間分解吸収分光を行う。サンプルの励起光としては赤外レーザーパルスを用いる予定である。結果が出次第、理論の研究者と協力して第一原理計算によるシミュレーションを含めた解析を行う。得られた結果は、随時国内および国際学会において発表する。また、チタン酸バリウム以外のサンプルにも着手する。光触媒、有機太陽電池といった応用上重要な物質に取り組む予定である。また、軟X線吸収分光と並行して、赤外レーザーパルスおよび軟X線パルスの時間波形測定手法の開発も行う。アト秒時間分解吸収分光においては、サンプルを励起するレーザーパルスと、サンプルの状態をプローブする軟X線パルスの時間波形が実験結果に大きく影響することが知られており、これらを吸収分光と同時に測定することで、実験結果の解釈がより鮮明になると期待される。具体的には、アト秒ストリーク法と呼ばれる、赤外レーザーパルスと軟X線パルスの2色光による光電子分光を用いる予定である。

これにより、赤外パルス照射後のNO分子の電子励起・振動励起・回転励起の3つのダイナミクスを同時に追跡することに成功した。これら3つを吸収分光で同時に観測したのは世界初である。また、用いた軟X線の光子エネルギーは400 eVであり、これは高次高調波を用いた時間分解吸収分光としては世界最高レベルである。最後に、光電場波形の新規計測手法開発について述べる。アト秒分光では、極限の時間分解能で物質内電子の光応答を追跡するが、その際、励起光の波形が電子ダイナミクスに大きな影響を及ぼすことが知られている。したがって、光パルスの電場波形を完全に決定する技術は極めて重要である。私は、高強度レーザーを気体中に照射したときに発生するプラズマ発光を用いて光電場波形が簡便に測定できることに着目し、実験的にそれを実証した。平成30年度は、軟X線発生・分光装置開発の主成果として、光子エネルギー400 eVにおける気体分子の軟X線アト秒分光に成功した。本研究の当初の計画では、光子エネルギー284 eVの炭素K端周辺の軟X線を用いることを想定しており、400 eVでのアト秒分光の成功は期待以上の成果である。本研究の目標である固体のアト秒分光は、今回開発した実験装置において、サンプルを気体から固体に取り換えることによって実現できるため、目標達成の見通しは極めて明るいと考えられる。令和元年度は、前年度の進捗を踏まえ、本研究の目標である固体サンプルのアト秒時間分解吸収分光を行う。具体的には、まずチタン酸バリウムをターゲットとした分光を行う。軟X線吸収分光においてはサンプルの厚みが100 nm程度になっている必要があるが、チタン酸バリウムは100 nm程度の粒径を持つナノ粒子が市販されており、これを用いて比較的容易にサンプル作成が可能であると考えられるためである。企業と協力してサンプル作成を行い、並行して固体サンプルマウントの開発を行う。これらが終了次第、実際にチタン酸バリウムのアト秒時間分解吸収分光を行う。サンプルの励起光としては赤外レーザーパルスを用いる予定である。結果が出次第、理論の研究者と協力して第一原理計算によるシミュレーションを含めた解析を行う。得られた結果は、随時国内および国際学会において発表する。また、チタン酸バリウム以外のサンプルにも着手する。光触媒、有機太陽電池といった応用上重要な物質に取り組む予定である。また、軟X線吸収分光と並行して、赤外レーザーパルスおよび軟X線パルスの時間波形測定手法の開発も行う。アト秒時間分解吸収分光においては、サンプルを励起するレーザーパルスと、サンプルの状態をプローブする軟X線パルスの時間波形が実験結果に大きく影響することが知られており、これらを吸収分光と同時に測定することで、実験結果の解釈がより鮮明になると期待される。具体的には、アト秒ストリーク法と呼ばれる、赤外レーザーパルスと軟X線パルスの2色光による光電子分光を用いる予定である。
歯周病原性細菌の感染成立における口腔粘膜上皮細胞の応答反応の解析

研究実績の概要本研究では成人性歯周炎の主要な起炎菌であるPorphyromonas gingivalis由来LPS (lipopolysaccharide)に対する口腔粘膜上皮細胞の応答反応とその機構について以下の検討を行い成果を得た.1.LPS細胞膜レセプターの検討:マウス歯肉溝上皮株化細胞(G E細胞)でのLPSレセプター(CD14,Toll-like receptor (TLR)2,TLR4)遺伝子発現とそれぞれのタンパク質発現をRT-PCR,および,免疫組織染色,フローサイトメーター,ECLウエスタンブロットで検討した.その結果,TLR4遺伝子発現はP.gingivalis LPS添加により増加することを認めたが,CD14,TLR2 mRNA発現量では変化が見られなかった.レセプター特異的抗体を用いた免疫組織染色とフローサイトメーターによる検索から,弱いながらもこれらの細胞表面レセプター発現の可能性を認めた.一方,ECLウエスタンブロットの結果からは,G E細胞ではCD14の発現量はマクロファージ系細胞と同等であるが,TLR2,4の発現量が明らかに低い可能性が示された.2.LPS刺激により誘導される歯肉上皮細胞応答の解析:P.gingivalis LPS刺激により,G E細胞の増殖活性が増大した.また,TNFα,IL-1β,IL-6等の炎症性サイトカイン,およびIL-8,macrophage inflammatory protein 2等のケモカインの発現量もLPS刺激により変動する可能性が示された.これらの応答反応の惹起時にはThrやTyrリン酸化の程度が上昇するタンパク質の存在を2次元電気泳動で認めた.以上の結果より,歯肉溝上皮細胞ではLPSによりサイトカインの産生や増殖活性の上昇等の応答が起こるが,LPSレセプターはマクロファージで報告のあるレセプター系とは異なる可能性が示唆された.研究実績の概要本研究では成人性歯周炎の主要な起炎菌であるPorphyromonas gingivalis由来LPS (lipopolysaccharide)に対する口腔粘膜上皮細胞の応答反応とその機構について以下の検討を行い成果を得た.1.LPS細胞膜レセプターの検討:マウス歯肉溝上皮株化細胞(G E細胞)でのLPSレセプター(CD14,Toll-like receptor (TLR)2,TLR4)遺伝子発現とそれぞれのタンパク質発現をRT-PCR,および,免疫組織染色,フローサイトメーター,ECLウエスタンブロットで検討した.その結果,TLR4遺伝子発現はP.gingivalis LPS添加により増加することを認めたが,CD14,TLR2 mRNA発現量では変化が見られなかった.レセプター特異的抗体を用いた免疫組織染色とフローサイトメーターによる検索から,弱いながらもこれらの細胞表面レセプター発現の可能性を認めた.一方,ECLウエスタンブロットの結果からは,G E細胞ではCD14の発現量はマクロファージ系細胞と同等であるが,TLR2,4の発現量が明らかに低い可能性が示された.2.LPS刺激により誘導される歯肉上皮細胞応答の解析:P.gingivalis LPS刺激により,G E細胞の増殖活性が増大した.また,TNFα,IL-1β,IL-6等の炎症性サイトカイン,およびIL-8,macrophage inflammatory protein 2等のケモカインの発現量もLPS刺激により変動する可能性が示された.これらの応答反応の惹起時にはThrやTyrリン酸化の程度が上昇するタンパク質の存在を2次元電気泳動で認めた.以上の結果より,歯肉溝上皮細胞ではLPSによりサイトカインの産生や増殖活性の上昇等の応答が起こるが,LPSレセプターはマクロファージで報告のあるレセプター系とは異なる可能性が示唆された.本研究では口腔粘膜上皮細胞の感染性微生物,特に歯周病原性細菌,との相互作用およびその病原因子に対する応答性について明らかにすることを目的として,以下の検討を行い成果を得た.1.細胞膜レセプター発現の検討:歯周病原性細菌であるPorphyromonus gingivalisより本菌の主要な病原因子であるLPSを精製し,マウス歯肉溝上皮株化細胞(GE細胞)に添加し,CD14,Toll-like receptor (TLR)2,およびTLR4 mRNAの発現量をRT-PCRで検討した.その結果,3種のレセプターmRNAの発現が認められた.また,LPS刺激によりこれらレセプターmRNA発現量が経時的に変動する可能性が示めされた.一方,フローサイトメーターによる細胞表面レセプタータンパク質の発現を各々に特異的な抗体を用いて検討したところ,無刺激状態におけるGE細胞では,マクロファージ系細胞であるJ774.1に比較して,いずれのレセプターもその発現量が顕著に低いことが明らかとなった.従って,歯肉溝上皮細胞では歯周病原性細菌由来LPSへの応答性がレセプターの発現量の変化により変動する可能性が示唆された.2.LPS刺激により誘導される歯肉上皮細胞応答の解析:P.gingivalis精製LPS刺激により,GE細胞の増殖活性が増大した.また,GE細胞はTNFα,IL-1β,IL-6等の前炎症性サイトカインを産生するだけでなく,IL-8およびmacrophage inflammatory protein2等のケモカインmRNAを発現しており,これら因子の発現はLPS刺激により変動する可能性が示された.本研究では成人性歯周炎の主要な起炎菌であるPorphyromonas gingivalis由来LPS(lipopolysaccharide)に対する口腔粘膜

上皮細胞の応答反応とその機構について以下の検討を行い成果を得た.1.LPS細胞膜レセプターの検討:マウス歯肉溝上皮株化細胞(GE細胞)でのLPSレセプター(CD14,Toll-like receptor(TLR)2,TLR4)遺伝子発現とそれぞれのタンパク質発現をRT-PCR,および,免疫組織染色,フローサイトメーター,ECLウエスタンブロットで検討した.その結果,TLR4遺伝子発現はP.gingivalis LPS添加により増加することを認めたが,CD14,TLR2 mRNA発現量では変化が見られなかった.レセプター特異的抗体を用いた免疫組織染色とフローサイトメーターによる検索から,弱いながらもこれらの細胞表面レセプター発現の可能性を認めた.一方,ECLウエスタンブロットの結果からは,GE細胞ではCD14の発現量はマクロファージ系細胞と同等であるが,TLR2,4の発現量が明らかに低い可能性が示された.2.LPS刺激により誘導される歯肉上皮細胞応答の解析:P.gingivalis LPS刺激により,GE細胞の増殖活性が増大した.また,TNFα,IL-1β,IL-6等の炎症性サイトカイン,およびIL-8,macrophage inflammatory protein 2等のケモカインの発現量もLPS刺激により変動する可能性が示された.これらの応答反応の惹起時にはThrやTyrリン酸化の程度が上昇するタンパク質の存在を2次元電気泳動で認めた.以上の結果より,歯肉溝上皮細胞ではLPSによりサイトカインの産生や増殖活性の上昇等の応答が起こるが,LPSレセプターはマクロファージで報告のあるレセプター系とは異なる可能性が示唆された.
噴霧熱分解法によるリチウム複合酸化物微粒子の組成および形態の制御

本研究は、次世代のリチウムイオン二次電池正極材料として最近特に注目されているマンガン酸リチウム(LiMn_2O_4)を例にとり、噴霧熱分解法による微粒子の組成および形態の制御法を確立することを最終目的とし、温度分布を任意に設定できる6段の電気炉を用いてマンガン酸リチウム微粒子の製造実験を昨年に引き続いて行った。さらに、合成した粉体の電気化学的特性を調べるために、二極式セルを用いた充放電試験を行った。また、反応炉に流入する微小液滴からの溶媒の蒸発・粒子化のプロセスを明らかにするため、液滴界面における物質収支式、熱収支式および液滴内部の一次元拡散方程式を連立させて解き、操作条件と粒子形態の関係について検討を行った。反応炉の温度を800°Cの均一に設定した場合、得られた微粒子の形態は収縮したものや、破裂したもの、中空の球状になったものなど様々であった。これに対して、軸方向に入口から200°C-200°C-400°C-600°C-800°C-800°Cのごとく温度を設定した場合、得られる粒子は総て収縮した形態を示した。これらの合成された粉体を正極活物質として、負極にリチウム金属を用いたリチウムイオン二次電池を製作し、充放電サイクル試験を行ったところ、温度勾配を設定して合成した粒子の方がサイクル特性に優れていた。さらに、反応炉における微小液滴からの溶媒の蒸発・粒子化の数値シミュレーションを、主流の温度、初期滴径、初期溶質濃度および湿度を変化させて行ったところ、粒子形態は主流の温度により大きく影響を受けることが明らかとなった。本研究は、次世代のリチウムイオン二次電池正極材料として最近特に注目されているマンガン酸リチウム(LiMn_2O_4)を例にとり、噴霧熱分解法による微粒子の組成および形態の制御法を確立することを最終目的とし、まず、温度分布を任意に設定できる6段の電気炉を用いてマンガン酸リチウム微粒子の製造実験を行った。実験は、原料として硝酸リチウムと酢酸マンガンを用いて、ガス流量、原料溶液の初期濃度および反応炉の軸方向温度分布を変化させて行った。反応炉の温度を800°C均一に設定した場合、得られた微粒子の形態は収縮したものや、破裂したもの、中空の球状になったものなど様々であった。この傾向は、ガス流量を変化させても同様であった。しかしながら、粒子の結晶性はガス流量が減少するに伴い良くなり、X線回折ピークからも求められる結晶サイズは、ガス流量が減少するに伴い増加した。また、比表面積はガス流量が小さくなるに伴い減少するが、ガス流量に関わらず反応炉温度分布を800°Cに設定した場合より軸方向に温度分布(200°C-200°C-400°C-600°C-800°C-800°C)を設定して合成した微粒子の方が大きくなった。粒子の組成に関しては、原料の硝酸リチウムと酢酸マンガンを1:2に混合した場合、得られる粒子のリチウムとマンガンのモル比は、1:2となった。以上の結果から、噴霧熱分解法によるリチウムマンガン複合酸化物微粒子の組成および形態の制御が可能であることを明らかにした。