hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
パネル調査に基づく中高年者の生涯現役の条件に関する研究

1.既存のパネルデータの解析と公表生涯現役の意義と生涯現役の条件の解明という視点から、パネルデータを再解析した。具体的には、ボランティアや介護などの無償労働が高齢者に与える影響、無償労働の継続に関連する要因については杉原が、就労継続、中断、引退が高齢者の心身の健康、家庭生活、地域生活に与える影響については杉澤が分析した。2.第4回パネル調査の実施とデータベースの作成平成17年10月に第4回パネル調査を実施した。これまでの調査の中で強硬な拒否を示した人を除く対象者に対して調査を実施した。今回のパネル調査から、対象者の高齢化により健康上の理由で未回収になる可能性が高くなることを想定し、健康上の理由で調査に応じられない人に対しては、家族など対象者の状態をよく知っている人からの「代行調査」を実施した。さらに、回収率を維持するために、第4回パネル調査の未回収者のうち、不在・体調不良などの理由で未回収であった者に対しては、平成18年1月に追跡調査を実施した。以上の結果、本人回答による回収数は2,603、代行調査の回収数は65、代行調査を加えた回収数は2,668となった。回収率(代行をくわえた場合)は第1回パネル調査の完了者対比では67.1%であった。3.4回のパネルデータの解析(1)就労、ボランティア、家事・介護などのプロダクティブな活動が心身の健康に与える影響について、その因果メカニズムも含めて解析した。(2)ボランティア活動や奉仕活動の維持・促進要因を階層、地域、就労などとの関連で解明した。(3)就労に関しては、定年後の再就業の要因を、就労推進策、階層、職業観、経済、健康の面から多角的に検討するとともに、定年後の就業の質について定年前と比較することで解明した。(4)失業、定年退職が心身の健康に与える影響について解明した。1.既存のパネルデータの解析と公表本研究の課題である生涯現役の意義と生涯現役の条件の解明という視点から、パネルデータを再解析した。具体的には、就労の継続に関する研究課題については黒澤が、ボランティア、家事・介護といった無償労働が高齢者に与える影響および無償労働の継続に関連する要因については杉原が、就労継続、中断、引退が高齢者の心身の健康、家庭生活、地域生活に与える影響については杉澤が担当して分析した。その結果の一部は平成17年度に開かれる学会で発表する予定である。2.パネル対象者への結果報告の準備調査結果の概要を記したパンフレットの原稿を作成した。パネルの回収率を高めるためには、研究の成果がどのようなものであり、またどのように役立てられているかを記した調査結果の概要を対象者に送付し、調査に対する理解を得ることが必要である。次年度にパンフレットを印刷し、対象者に送付する予定である。3.平成17年度に実施予定の追跡調査の準備1)調査票の検討パネル調査であるため、基本的には質問項目は変更しない。しかし、追跡調査間における職業、家庭生活、地域生活の変化については、振り返り法ではあるが、その内容と時期について把握する必要がある。パネルデータ解析の際の役割分担に即して、それぞれの領域における変化の実態を把握する質問を加えた。2)対象者の所在の確認本調査を効率よく実施するため、対象者の所在を住民基本台帳の閲覧などによって確認した。

具体的には、ボランティア、家事・介護といった無償労働が高齢者に与える影響および無償労働の継続に関連する要因については杉原が、就労継続、中断、引退が高齢者の心身の健康、家庭生活、地域生活に与える影響については杉澤が担当して分析した。2.第4回パネル調査の実施平成17年10月に第4回パネル調査を実施した。対象者は、これまでの3回にわたるパネル調査の中で強硬な拒否者を除く3,190人であった。今回のパネル調査から、対象者の加齢に伴い健康上の理由から未回収になる可能性が高くなることを想定し、健康上の理由で調査に応じられない人に対しては、家族など対象者の状態をよく知っている人を対象に「代行調査」を実施した。さらに、回収率を維持するために、第4回パネル調査において未回収者のうち、不在・体調不良などで未回収であった者に対し、平成18年1月に追跡調査を実施した。代行を除く回収数は2,601人、代行の62を加えた回収数は2,663人であり、回収率(代行をくわえた場合)は第4回パネル調査の対象者対比では83.5%であった。初回調査の回収者(死亡者も含む)に対する回収率は67.0%であった。3.パネル調査のデータベースの作成調査票の点検、入力などパネル調査のデータベース化を完了し、現在、第4回パネル調査のデータのみによる論理チェックを行っている。次年度では、これまでのパネル調査とのクロスによる論理チェック終了後、データの解析に取りとりかかる。1.既存のパネルデータの解析と公表本研究の課題である生涯現役の意義と生涯現役の条件の解明という視点から、パネルデータを再解析した。2.第4回パネル調査の実施とデータベースの作成平成17年10月に第4回パネル調査を実施した。これまでの3回にわたるパネル調査の中で強硬な拒否者を除く対象者に対して調査を実施した。さらに、今回のパネル調査から、対象者の加齢に伴い健康上の理由から未回収になる可能性が高くなることを想定し、健康上の理由で調査に応じられない人に対しては、家族など対象者の状態をよく知っている人を対象に「代行調査」を実施した。以上の結果、回収数は2,603、代行は65であり、代行加えた回収数は2,668人であった。回収率(代行をくわえた場合)は第1回パネル調査の完了者対比では67.1%であった。調査票の点検、入力などパネル調査のデータベース化を完了した。3.4回のパネルデータの解析(1)就労、ボランティア、家事・介護などのプロダクティブな活動が心身の健康に与える影響について、その因果メカニズムも含めて解析した。(2)ボランティア活動や奉仕活動の維持・促進要因を階層、地域、就労などとの関連で解明した。(3)就労に関しては、就労継続・転職・再就職の推進・阻害要因を、就労推進策、階層、職業観、経済、健康の面から多角的に解明した。(4)失業、定年退職が心身の健康に与える影響について解明した。
熱ショック蛋白質(HSP72)の抗TNFα作用による肥満糖尿病の心血管病制御

【目的】全身性熱ストレス(HT)による心臓HSP72の発現には,phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)依存性Akt活性化が必須であり,ストレプトゾトシン誘発糖尿病(STZ-DM)ラットでは,この経路が障害されているとの仮説を検証した。【方法】STZ-DMラットをインスリン治療群(STZ-INS群),非治療群(STZ-VEH群)に分けた。3週後に全身性HTを与え,1および24時間後に心臓を摘出した。【結果】1.対照群に比しSTZ-DMラットではHTによるPI3K依存性Akt活性化およびHSP72発現が低下していた。これらはインスリン補充により回復した。2.摘出心を用いた虚血再灌流実験で,HTによる再灌流時左心機能回復の改善効果はSTZ-DM心で低下しており,インスリン補充により回復した。3.ラット仔心筋培養細胞において,HTによるHSP72発現は,インスリンの添加で増強し低酸素再酸素化障害の減弱をもたらした。4.これらの効果は,wortmanninおよびLY294002の前処置で解消された。【結語】HTによるHSP72発現にはPI3K依存性Akt活性化が必須であり,STZ-DMラットでは,おそらくインスリン欠乏のため,この経路が障害されているものと考えられた。本研究の成果はDiabetes誌に掲載された。これに引き続き,遺伝性インスリン抵抗性/2型DMモデルであるOLETFラットを用い,1)OLETFラットではHSP72発現が減弱していること,2)この機序としてPI3K依存性Akt活性化の低下が考えられること,3)インスリン抵抗性改善案のpioglitazone投与がこれを改善することを明らかにし報告した(Diabetes, in press)。ラットに6週間,高脂肪食または普通食を与え,HSP72誘導剤であるゲラニルゲラニルアセトン(GGA)を投与した24時問後に,心臓におけるHSP72発現解析,および摘出心灌流実験を行った。高脂肪食はインスリン抵抗性を惹起し(経口糖負荷およびインスリン耐用試験で確認),血中TNFα濃度が高値を示した。高脂肪食ラット心臓におけるHSP72発現は普通食ラット心臓より減弱していた。摘出灌流心に20分間全心虚血後30分間再灌流を施したところ,高脂肪食心では普通食心に比し,再灌流時の心機能回復が低下していた。高濃度のインスリンを含む灌流液を使用すると,GGA非投与の高脂肪食心および普通食心では再灌流時の心機能回復が低下したが,GGAを投与したラット心の心機能回復は保持された。以上の結果から,高脂肪食により惹起されたインスリン抵抗性ラットの心臓では,誘導剤に対するHSP72発現が減弱しており虚血耐性を減弱させる機序と考えられた。推測ではあるが,その病態にはTNFαの炎症作用が関与し,GGAにより誘導されたHSP72はこれに拮抗的に作用した可能性がある。本研究の成果は,Life Science誌に受理され掲載予定である。これ以外に,(1)高庶糖食によって作成したインスリン抵抗性ラットの心室筋細胞では,troglitazoneによるL型Ca電流阻害が減弱していること(J Cardiovasc Phamacol,2004),(2)女性ホルモン(estrogen)がHSP72誘導を転写レベルで抑制すること(J Mol Cell Cardiol,2004),(3)GGA投与は虚血再灌流時の冠動脈内皮機能を保持すること(J Cardiovasc Pharmacol, in press)などを明らかにした。【目的】

全身性熱ストレス(HT)による心臓HSP72の発現には,phosphatidylinositol 3-kinase(PI3K)依存性Akt活性化が必須であり,ストレプトトシン誘発糖尿病(STZ-DM)ラットでは,この経路が障害されているとの仮説を検証した。【方法】STZ-DMラットをインスリン治療群(STZ-INS群),非治療群(STZ-VEH群)に分けた。3週後に全身性HTを与え、1および24時間後に心臓を摘出した。【結果】1.対照群に比しSTZ-DMラットではHTによるPI3K依存性Akt活性化およびHSP72発現が低下していた。これらはインスリン補充により回復した。2.摘出心を用いた虚血再灌流実験で,HTによる再灌流時左心機能回復の改善効果はSTZ-DM心で低下しており,インスリン補充により回復した。3.ラット仔心筋培養細胞において,HTによるHSP72発現は,インスリンの添加で増強し低酸素再酸素化障害の減弱をもたらした。4.これらの効果は,wortmanninおよびLY294002の前処置で解消された。【結語】HTによるHSP72発現にはPI3K依存性Akt活性化が必須であり,STZ-DMでは,おそらくインスリン欠乏のため,この経路が障害されているものと考えられた。本研究の成果はDiabetes誌に受理され掲載予定である。これに引き続き,遺伝性インスリン抵抗性/2型DMモデルであるOLETFラットを用い,1)OLETFラットではHSP72発現が減弱していること,2)インスリン抵抗性改善薬のpioglitazone投与がこれを改善することを明らかにし,現在投稿中である。
分子動力学法による溶融塩の熱伝導率評価の実用的展開

今年度の研究目的は、研究の第3段階として、本法を多原子イオンを含む系に適用できるように計算コードの開発を行うことである。溶融塩の実用的用途の一つとして期待されているシステムに、高温作動型燃料電池の電解質があり、具体的には溶融炭酸塩が挙げられる。炭酸イオンは炭素原子と酸素原子からなる多原子イオンであり、回転の自由度を有するため、熱伝導率を評価する式に、回転の運動エネルギーを考慮する必要がある。しかしながら、これまでの報告では多原子イオンを含む系への適用例がなく、適切な表式の検討、計算コードの開発、適用可能性の検討などの取組が必要である。そこで、実用的展開として今年度はこれらの問題に取り組んで多原子イオンを含む系への拡張を図った。まず、基本的な定式化と計算コードの開発に取り組んで手法の確立を試みた。特に、信頼性の高い実験値の得られている溶融塩系の一つである溶融硝酸ナトリウムへの適用を試みた。これらの系について、温度や密度依存性などを調べて単成分系の結果と比較し議論した。得られた成果は、分子シミュレーション討論会と液化学シンポジウムにて口頭発表の予定であり、併せて論文投稿の準備中である。今年度の研究目的は、研究の第1段階として、相互作用関数に分極相互作用を導入し、評価対象を従来のアルカリハロゲン化物から使用済み核燃料の主要成分である種々のアクチノイドやランタノイドへ拡張することである。まず、本法を使用済み核燃料の主要成分である種々のアクチノイドやランタノイドの塩化物へ適用することを試みた。熱伝導率評価の全体は、分子動力学(MD)計算コードとその結果得られる相互作用エネルギーや運動エネルギーの流れなどの解析コードからなる。上記の塩化物に対して、研究代表者は平成17年4月1日以降9月22日まで英国・Madden教授の研究室に滞在し、同教授が開発した分極相互作用を導入したMD計算コードと、研究代表者が開発した熱伝導率の解析コードを融合した計算コードを作成した。これによって多体分極相互作用の重要なアクチノイドやランタノイドといった多価イオンのハロゲン化物についての熱伝導率の正確な評価が可能となった。帰国後は物品費によって購入したコンピューター8台による並列処理システムを立ち上げ、国内での計算を可能にし、ウランとランタンの塩化物についてMD計算を実行した。上記の塩化物について、温度や密度依存性などを調べてアルカリハロゲン化物系の結果と比較し、また、分極効果の有無による熱伝導率の差異を密度や液体構造との関係の見地から議論を現在進めており、来年度の関係学会での研究発表と論文投稿を予定している。今年度の研究目的は、研究の第2段階として、本法を多成分系に適用できるように計算コードの開発を行うことである。通常の溶融塩はイオン結合のエネルギーが大きいため融点が高い。このため、実用に供される溶融塩は、融点を下げる目的で複数の塩の共融組成で用いられる例が多い。そこで、溶融NaClのような単成分系の溶融塩のみならず、溶融(Na-Cs)Clといった多成分系への適用が求められている。しかしながら、これまでの報告では多成分系への適用例がなく、適切な表式の検討、計算コードの開発、適用可能性の検討などの取組が必要である。そこで、実用的展開として今年度はこれらの問題に取り組んで多成分系への拡張を図った。まず、基本的な定式化と計算コードの開発に取り組んで手法を確立した。その後、実用的な溶融塩系である種々のアルカリハロゲン化物の共融混合塩への適用を行った。昨年度の研究で取り組んだ種々のアクチノイドやランタノイドの塩化物の共融組成への適用を行った。得られた成果は、分子シミュレーション討論会と液化学シンポジウムにて口頭発表の予定で、併せて論文投稿の準備をした。溶融炭酸塩型燃料電池の電池寿命を左右する精密な温度制御に不可欠な情報である熱伝導度の評価を目的として、これまで適用例のない多原子イオンを含む溶融塩に、分子動力学法による溶融塩の熱伝導度評価法を適用できるように手法の検討および計算コードの開発を行った。

まず、単原子イオン系で確立されているBernuの式を基にして、適切な表式の検討、計算コードの開発、適用可能性の検討を行った。次に、比較的融点が低く信頼性のある実験結果が報告されている硝酸塩を対象に、基本的な定式化と計算コードの開発に取り組んで計算を実行した。得られた計算結果を実験結果と比較して手法の確立を図り、さらに温度や密度依存性などを調べてこれまでの結果と比較し議論した。上記の結果について得られた成果は、分子シミュレーション討論会、溶液化学シンポジウム、原子力学会、電気化学会などにて口頭発表し、併せて論文投稿する予定である。また、昨年度得られた多成分系の熱伝導度評価についての成果を溶融塩化学討論会で報告した。
実世界情報を用いたマルチソーシャルメディア解析の高度化

(1)本年度はソーシャルメディアを用いた実世界イベント分析手法の高度化を行うとともに、新たな実世界情報解析に取り組んだ。実世界イベントに関する書き込みが多く集まるTwitterを対象とし、実世界で発生した話題に関して、それが国際的に波及するかどうかを予測する手法の高度化を行うとともに、その話題がユーザ間で極化した論争に発展するかどうかを予測する新たなタスク、およびその予測手法も提案し、大規模なTwitterデータを用いた実証実験を行った。さらに、(3)のインタラクティブ可視化の実証実験のためのゲリラ豪雨等の災害に関するツイートの分析手法の高度化も実施し、多様な実世界イベントの分析を可能とした。(2)実世界イベントに関して発生する新たな事物に関する言及を組織化可能とするために、新規に発生したエンティティを検出する手法を高度化した上で、大規模なTwitterデータを用いた実証実験を行い、高い適合率で新規エンティティを獲得可能であり、出現頻度の低いいわゆるロングテールと呼ばれるようなエンティティにおいても新規なもののみを獲得可能であることを示した。(3)実世界イベントに関するTwitter上のつぶやきを付加された位置情報や、つぶやきの内容から推定した位置へマッピングし、地図上で時間と場所に応じて頻出するキーワードを可視化し、インタラクティブに探索可能とする手法の高度化を行うとともに、実際のゲリラ豪雨の際のデータを用いた大規模な実証実験を実施した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。(1)本年度はまずソーシャルメディアからの実世界イベントに関連する情報収集手法の研究開発を行った。実世界イベントに関する書き込みが多く集まるTwitterを対象とし、多くのユーザに広まった話題について、投稿意図や状況等を考慮した投稿(画像を含む)の検索手法を提案した。例えば、熊本震災等の実世界イベントに関しては、被害状況や、避難所の状況、被災者への応援など様々なコンテキストの投稿があり、こうした投稿状況を投稿の事例の集合で表して入力とすると、その投稿状況に適合した多数の投稿を取得することが可能となる。さらに、雨量データ等の実世界情報とTwitterに投稿される位置推定可能な投稿との比較を行いゲリラ豪雨等のイベントに関するつぶやきを取得可能かどうかをいくつかの事例を用いて検討した。(2)実世界イベントに関して発生する新たな事物に関する言及を組織化可能とするために、新規に発生したエンティティについてそれらの検出や、エンティティ間の関連、また他言語への適切な翻訳等を可能とする手法の提案を行った。(3)実世界イベントに関するTwitter上のつぶやきを付加された位置情報や、つぶやきの内容から推定した位置へマッピングし、地図上で時間と場所に応じて頻出するキーワードを可視化し、インタラクティブに探索可能とする手法を提案した。これにより花火やマラソン等の大規模イベントにおいてどの場所でいつ何が起きているかを把握することが可能となる。本年度の研究開発により、実世界イベントに関するソーシャルメディア上の情報収集、および雨量等の実世界データとの相互比較の基盤がおおむね整った。実世界イベントに付随して現れるエンティティ等への対応についても一定程度の精度で可能となっている。また、解析結果の可視化に関しても検討を進めており、全体として順調に進展している。(1)本年度はソーシャルメディアからの実世界イベントに関連する情報収集手法の高度化を行った。実世界イベントに関する書き込みが多く集まるTwitterを対象とし、ユーザの実世界での行動に影響を与えた情報の発見手法を提案した。例えば、ユーザの購買行動に対して、そのユーザの過去のツイートや他のユーザとのやり取りの中から購入した商品の推薦をしているツイートなどを発見することが可能となる。また、雨量データ等の実世界情報とTwitterに投稿される位置推定可能な投稿との比較を行いゲリラ豪雨等のイベントに関するつぶやきを取得する手法の開発も行った。さらに、発生した実世界イベントに関する話題が波及する範囲が同一言語に留まるか、さらに他の言語へ広がるかを予測する手法を提案し、相互的な解析を行うためのツールを整えた。

(2)実世界イベントに関して発生する新たな事物に関する言及を組織化可能とするために、新規に発生したエンティティを検出する手法を高度化し、中規模なTwitterデータを用いた実証実験を実施し、単純なベースライン手法と比較して適合率および疑似的な再現率で上回る精度で新規エンティティの獲得が可能であることを確認した。(3)実世界イベントに関するTwitter上のつぶやきを付加された位置情報や、つぶやきの内容から推定した位置へマッピングし、地図上で時間と場所に応じて頻出するキーワードを可視化し、インタラクティブに探索可能とする手法の高度化を実施した。本手法のゲリラ豪雨等の災害をケーススタディとして実証実験を実施するため、予備的実験を実施した。本年度の研究開発により、実世界イベントに関するソーシャルメディア上の情報収集、および実世界データとの相互比較の基盤が整った。実世界イベントに付随して現れるエンティティ等の検知やその波及効果の予測が一定の精度で可能となっている。また、解析結果の可視化に関しても開発が進んでおり、全体としておおむね順調に進展している。平成29年度は、平成28年度に検討を行った(1)ソーシャルメディアとセンサデータの相互解析手法、および(2)イベントに関する付帯情報獲得手法の研究開発を行う。小規模なソーシャルメディアデータおよびセンサデータを用いて有効性を確認する。(1)ソーシャルメディアとセンサデータの相互解析手法相互解析手法においてはTwitterのテキストデータおよびセンサの数値データを主に用いるが、さらにつぶやきに付加された位置情報や画像データ、他の情報源から得られたセンサデータなど、多様なメディアデータの特徴も考慮した解析手法の研究開発を行う。(2)イベントに関する付帯情報獲得手法付帯情報獲得手法に用いるイベント連鎖、因果関係知識を充実させるため、知識辞書の自動拡張等の手法を開発する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度は、これまでに研究開発を進めてきた(1)ソーシャルメディアとセンサデータの相互解析手法、(2)イベントに関する付帯情報獲得手法、および(3)インタラクティブ可視化手法の研究開発を行う。大規模なソーシャルメディアデータおよびセンサデータを用いて有効性を確認する。(1)ソーシャルメディアとセンサデータの相互解析手法相互解析手法においては大規模なTwitterのテキストデータおよびセンサの数値データを主に用い、解析手法のさらなる高度化を実施する。(3)大規模なデータを用いた実世界イベントのインタラクティブ可視化システムを構築する。
熱フィラメントアシストスパッタ法によるカ-バイン複合 膜の物性評価と制御

報告例が少なく、特性もあまり知られていない薄膜状の結晶性炭素(カ-バイン)のポリタイプの1つであるChaoiteを生成した。生成装置には、通常のスパッタ装置にタングステンをコイル状にした熱フィラメントを設置したものを用いた。結晶学的及び化学的結合状態の評価より、熱電子放出源として用いたタングステンンフィラメントを1800°C以上に加熱することは、炭素の結晶化及び薄膜状のカ-バインの生成に有効であった。また、カ-バインを含んだ炭素の状態図によると、カ-バイン相は約2300°C以上で生成するとされているが、本研究ではこのフィラメントの使用により、基板上で600°C、タングステンフィラメント周囲でも2000°Cと、いずれにしてもこれまでよりも低温で、また容易に薄膜状態のカ-バインの生成が可能となった。カ-バインの生成にはいくつかの報告例があるが、薄膜状のカ-バインを熱フィラメントを用いて生成したものは、現在のところ例がない。また、カ-バイン薄膜の結晶性は基板温度の変化により制御することが可能であった。特に、基板温度600°C、タングステンフィラメント温度2000°Cで生成したカ-バイン薄膜は、単結晶部分を多く含む薄膜で、結晶粒も大きく、配向性の強い薄膜であった。また、カ-バインの結晶粒径は、XRD、FE-SEM、TEMでほぼ一致し、約700Åの大きさであった。カ-バインは未知の物質とされているが、本研究により、その結晶学的特性の一部は明らかとなった。カ-バインの持つその他の諸特性を明らかにすることにより、各種電子材料への応用も期待できると思われる。
電気細胞融合法による有用遺伝形質獲得に向けた単細胞緑藻の育種開発プログラム

本研究で着目した2種類の単細胞緑藻であるヘマトコッカスとドナリエラには、それぞれ微生物産業で活用するうえで有用な特徴として、前者には高い抗酸化活性をもつケトカロテノイドであるアスタキサンチン生合成能があり、後者には飽和濃度に近い食塩濃度条件下でβ-カロテンを高含量に蓄積する能力がある。特にドナリエラの優れた耐塩性は雑菌の侵入汚染を防ぐことから、屋外開放池で培養できる利点がある。そこで、本研究ではこれらの有用緑藻の優れた特徴を合わせ持つ雑種緑藻を育種するために、従来の化学的融合法に比べて効率がよいとされる電気的細胞融合法に着目し、融合に適する細胞調製の条件等を検討した。平成7年度の研究成果を以下に概述する。融合時には細胞壁を除去する必要があり、ヘマトコッカスについては細胞周期を同調培養法によって調節後にプロテアーゼ処理により90%以上の高い収率でプロトプラスト細胞を調製することができた。一方、ドナリエラについては浸透圧調整条件を調べた結果、50mM程度のリン酸緩衝液に懸濁するだけでも細胞が破裂することから、堅固な細胞壁を持たず、細胞膜の少なくとも一部が外界に露出していることが示唆された。そこで、酵素処理したヘマトコッカスと未処理のドナリエラについて、まず交流電圧を印加して両細胞を数珠つなぎに配向させる条件を検索し、糖アルコール系の緩衝液を使えば、1MHz,150V/cmにより1視野当たりでも3-6個の両細胞がランダムに配列されることが確認できた。次に、直流高電圧の印加条件については、50m秒,2,000V/cmを与えると細胞間の接着面における境界膜の破砕が観察されたので、電気細胞融合によりキメラ雑種緑藻を単離できる可能性が示唆された。これらの結果より、融合候補のスクリーニング系を開発に向けて、親株への選択標識および雑種細胞の選択条件の開発に取り組むことにした。
MRLマウス由来自己MHC classII抗原反応性T細胞クローンに関する研究

MRLマウスには、lpr遺伝子を有するMRL/lprとwild typeであるMRL/+マウスガ存在する。両者は、lpr遺伝子の有無が違うだけであるが、MRL/lprの骨髄細胞を致死量放射線照射したMRL/+に移入すると、GVH病(lpr-GVHD)を発症する。我々は、lpr-GVHDを発症しているMRL/+からCD4^+Tcell line(1/+T1)を樹立し、その性状について調べた。2.l/+T1は、B細胞(1-E^K)の増殖、分化を誘導し、in vitroで主にlgM型の抗体産生、自己抗体(抗ssDNA抗体、RF)産生も誘導する。3.l/+T1(1×10^7)を静注すると、12ヵ月後に、H-2^KのMRL/+,AKRマウスでは、脾細胞の自己反応性の増強がみられた。MRL/+ではlgG型のFRが、またAKRでは軽度ながら、lgMとlgGのRFが上昇した。しかし、抗ssDNA抗体の上昇はなく、自己反応性の増強に伴なう自己抗体の産生において、抗原刺激が必要であることが示唆された。4.MRL/lpr脾細胞と1/+T1をco-cultureし、経時的にB220^+・Thy-1^+(異常)細胞とCD8^+細胞の変動を観察した。l/+T1の添加により異常T細胞からCD8^+T細胞への変換が促進される傾向はみられたが、対照と比較して顕著ではなかった。5.l/+T1をMRL/+に免疫し、ハイブリドーマを製作したところ、T細胞特異的な自己抗体産生株が得られた。抗体はlgM,K型で、胸腺細胞の8893%程度を陽性に染色し、末梢T細胞では胸腺細胞よりdullに陽性となり、CD8^+T細胞の90%程度またCD4^+T細胞の35%程度を陽性に染色した。酵素処理により、抗原はphosphatidylinositolに結合しており、また免疫沈降法により分子量は約70kDaであることが示された。25T3陽性CD4^+細胞は比較的TH1細胞に属し、この抗体は自己免疫病またlpr-GVHDの解析に有用と思われる。MRL/lprマウスは、全身のリンパ節腫脹と自己免疫病を自然発症する。さらに、MRL/lprの骨髄細胞を致死量放射線照射したMRL/+に移入すると、lpr遺伝子の有無のみが異なるにもかかわらず、lprGVHDとよばれるwasting syndromeを発症する。我々は、lprーGVHDを発症しているMRL/+から自己lーE^k抗原に特異的に反応して増殖するT細胞株(l/+ T1)を樹立した。l/+ T1細胞はCD4^+CD8^ーであり、in vitroにおいてMRL/+B細胞の増殖を誘導し、さらにlgM産生を増強した。またin vitroでの自己抗体産生について調べると、MRL/+B細胞のlgM抗ssDNA抗体産生ならびにlgMリウマチ因子(RF)産生を誘導することが示された(lmmunobilogy,in press)。

次に、l/+T1細胞のin vivoにおける機能的特性について検討した。Hー2^kであるAKRとMRL/+では1×10^7個のl/+T1細胞の静注により、6ー8週後の脾細胞に自己反応性(lーE^k特異的)の増強が観察された。AKR(Thyー1.1)を用いた実験では、静注したl/+T1細胞のin vivoでの増殖というよりも、recipient側のT細胞が自己反応性を担っていると考えられた。血中自己抗体について調べると、l/+T1細胞の静注を受けたAKRではlgMRFが、またMRL/+ではlgGRFが上昇していた。しかし、いずれも抗ssDNA抗体の上昇はなかった。一方、致死量放射線照射したB10congenicマウスを用いた場合は、lーE^k抗原を有するマウスにおいて、l/+T1細胞を静注後一週で血中1gM抗ssDNA抗体とlgMRFが上昇した。MRL/lprマウスへのl/+T1細胞の剤注では、むしろsuppressiveな効果がみられ、今後l/+T1細胞のTCRならびにMRL/lprに及ぼす影響について検討予定である。MRLマウスには、lpr遺伝子を有するMRL/lprとwild typeであるMRL/+マウスが存在する。両者は、lpr遺伝子の有無が違うだけであるが、MRL/lprの骨髄細胞を致死量放射線照射したMRL/+に移入すると、GVH病(lprーGVHD)を発症する。我々は、lprーGVHDを発症しているMRL/+から自己MHC(IーE)反応性と考えられるCD4^+Tcell line(I/+TI)を樹立し、その性状について調べた。1.I/+Tl細胞のin vivo投与の効果。1/+Tl細胞(1×10^7個)を種々のマウスに静注し12カ月後に、免疫学的、血清学的検討を行った。Hー2^KのMRL/+、AKRマウスでは、脾細胞の自己反応性の増強がみられた。MRL/+ではIgG型のRFが、またAKRでは軽度ながら、IgMとIgG型のRFが上昇した。しかし、抗ssDNA抗体の上昇はなく、自己反応性の増強に伴なう自己抗体の産生において、抗原刺激が必要であることが示唆された。MRL/lprでは上記2系統のマウスとは異なり、自己反応性の増強はなく、RFの上昇もごく軽度であり、これらの反応性の異常がlprーGVHDに関達していることが示唆された。2.1/+TlのMRL/1pr異常T細胞に及ぼすin vitroでの効果。MRL/+lpr脾細胞と1/Tlをcoーcultureし、経時的にB220^+・Thyー1^+(異常)細胞とCD8^+細胞の変動を観察した。1/+Tlの添加により異常T細胞からCD8^+T細胞への変換が促進される傾向はみられたが、対照と比較して顕著ではなかった。3.1/+Tl細胞をMRL/+に免疫し、ハイブリド-マの作製。TCRに対する抗体は得られなかったが、T細胞特異的な興味ある自己抗体産生株を樹立した。抗体はIgM,k型で、胸腺細胞の8893%程度を陽性に染色し、末梢T細胞では胸腺細胞よりdullに陽性となり、CD8^+T細胞の80%程度またCD4^+T細胞の44%程度を陽性に染色した。酵素処理により、抗原はphosphatidylinositolに結合しており、また免疫沈降法により分子量は68kDaであることが示された。この抗体はCD4^+である1/+Tl細胞に陽性であり、自己反応性あるいはlprーGVHDとの関連が示唆された。
初期宇宙における量子エンタングルメントの研究

初期の宇宙が本当に量子揺らぎから始まったのか、その際他の宇宙とエンタングルしていたのかを検証する観測量として、原始重力波に着目し、原始重力波の量子性を検出する方法として、量子情報理論で発展したハンブリー・ブラウンとトゥイスの強度干渉計を宇宙論に応用しました。この強度干渉計は、重力子の統計性と関係しており、重力子の統計性を強度干渉計で測定することが可能になっています。インフレーション中に生成される重力子の統計性はインフレーション中の量子状態で決まります。量子光学では、古典的な光子の統計はポアッソン分布に比べて分散が必ず大きくなることが知られています。これは言いかえると、ポアッソン分布に比べて分散が小さければ、量子性が存在していることを意味します。これは重力子でも同じことが言えます。従って、この点に着目して重力子の統計性を調べました。通常のインフレーションモデルでは量子揺らぎに対する一番自然な真空として、バンチ・デイビス真空と呼ばれる状態を初期状態として考えます。この真空は十分小さなスケールでは平坦なミンコフスキー真空と同じように振る舞うからです。これまでの解析では、バンチ・デイビス真空における重力子の統計性は、古典的な特徴を示すことが分かりました。しかし、最近ではゲージ場がインフレーション中に古典的な外場として存在し、その状態で原始重力波が生成されるというモデルが盛んに議論されるようになっています。この状況で重力波が生成される場合には、重力子の統計性が量子性を示し得るということを発見しました。これによって、ハンブリー・ブラウンとトゥイスの強度干渉計で原始重力波の量子性を検出できる可能性があることを示しました。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
低温での水の動的挙動と水溶液中での回転異性化反応

水の分子動力学(MD)シミュレーションを温度.圧力一定の条件で行なった。ポテンシャル関数はTIP4Pとして、温度は、298,273,253,233,213,193Kで、圧力0.1MPaとした。分子数は216で最長10nsのMD計算を行った。得られたトラジェクトリーからポテンシャル極小(Q-)構造を求め、また振動解析を行った。調和項に相当するエネルギーを差し引いたポテンシャルエネルギー,極小構造でのポテンシャルの値,また密度の温度依存性を調べた。298Kから233Kでは、Q-構造でも温度の低下に伴い大きな減少があり、Stillingerによるポテンシャル曲面とstrong-fragileの区分の関係が正しいなら、明らかにこの温度領域ではfragileである。さらに、何れのエネルギーにも、213Kあたりで不連続が見られる。このときのQ-構造のエネルギーは、193Kと殆ど同じであり、この転移点と思われる213K以下では、水はstrong-liquidに分類される。これは、Water-IIの存在とその粘性に対する予測と一致する。また、この213K以下でのQ-構造のエネルギーは、立方晶氷のそれよりも1kJ/mol高いだけであり、実験の非晶質氷との差1.3kJ/molと一致する。これをもとして描いた相図はStanleyらの低密度-高密度アモルファス氷の相図と類似のものになるが、低密度と高密度の非晶質氷の臨界点の位置は異なり、負の圧力領域にあると想像される。大気圧下での水は、過冷却状態で温度の低下とともに、高密度相から低密度相へ転移を起こす。実際には結晶化によりこの転移は確認できないが、熱力学量の発散は高密度相のスピノ-ダル不安定化によるものと考えられる。
１分子における規則的構造変化を材料化できる新規フォトクロミック材料の開発

ジアリールエテンの構造変化を物性変化として誘起するための新規誘導体の合成を行い,合成した分子は今回新たに導入した縮環チオフェンユニットに由来したフォトクロミズムを示した.それに加えて,無機多孔質としてメソポーラスシリカに注目し,ジアリールエテンとの複合化を行ったところ,細孔に導入された分子の吸収スペクトルは細孔径が小さくなるほど,吸収スペクトルの長波長化が起こる現象が誘起した.適切な分子設計がなされた分子を外部刺激によって動作させれば,分子レベルで可逆的かつ大きなモルフォロジー変化を誘起することができ,この性質を材料の機能として発現させることができると,新しい機能材料の創製が実現できる.本研究では,1分子の構造変化に由来した物性のスイッチングが誘起する材料創製のための試みとして,適切な波長の光を照射することで規則的な構造変化が可能な分子であるジアリールエテンの新規合成と規則的な細孔を有する無機多孔質であるメソポーラス材料が融合した材料の合成を試みた.今年度はメソポーラスシリカMCM-41へイオン伝導性をもつ柔粘性結晶である[C4H8NH2]PF6と1,2-Bis [2-methylbenzo [b] thiophen-3-yl]-3,3,4,4,5,5-hexafluoro-1-cyclopenteneを添加して,MCM-41細孔内でのイオン伝導度を測定するとともに,外部からの光照射によるジアリールエテンのフォトクロミズムで生じる構造変化を利用してMCM-41が示すイオン伝導を光でスイッチングさせる試みを行った.メソ細孔内に柔粘性結晶,ジアリールエテンを導入した試料を12MPaの圧力下でペレット整形した試料に対して20-120oCの範囲において,印加電圧0.1V,周波数4-1MHzで交流インピーダンス測定を行った.313 nmの光を照射すると,インピーダンスの絶対値は343K付近で最大(4.02±0.02)×10 6オーム増加した.その後500 nm以上の可視光照射を数時間行うことでジアリールエテンを完全に開環体にすると,紫外光照射前の(9.72±0.02) ×10 5オームまで減少し,この変動は適切な波長の光照射によって繰り返しスイッチング可能であることが確認された.ジアリールエテンの光スイッチングにおいて生じるモルフォロジー変化を活用する上で,分子を構成する骨格において開環体と閉環体のパイ系の特性が大きく異なる場合には,光反応性には大きな変化が現れるため,汎用的な機能材料として活用する際には問題となることが予想される.そこで今年度は,ドナー-パイ-アクセプター構造を有するチオフェン3量体のパイ系が光異性化によって,大きく構造変化を誘起するジアリールエテン誘導体を合成し,その光反応挙動から本課題に最適なフォトクロミック分子の構造を解明する試みを行った.ターチオフェンをアリール基として導入したジアリールエテン誘導体に対してニトロ化を行うと,ターチオフェンの両端のアルファ位に二カ所に対して,硝酸アセチルで穏やかにモノニトロ化すると2つの構造異性体が得られた.この2つの分子について光反応特性を評価すると,低極性溶媒中では両者とも可逆的なフォトクロミズムを示すが,極性溶媒中で一方の異性体については,紫外光照射による着色が起こりにくくなった.それぞれの分子について量子収率を測定すると,極性溶媒では閉環量子収率が著しく低下することが分かった.この原因としては,ターチオフェンがニトロ基を導入することによりドナー・アクセプターを有するパイ系になったことで光励起における溶媒の極性変化の影響を受け易くなったことが考えられる.一方で,極性溶媒中の光定常状態における変換率は,2つの位置異性体で3倍程度の差が生じた.これはそれぞれの閉環体由来のパイ系におけるニトロ基の有無で分子内分極に違いが生じ,光開環反応が受ける溶媒効果の差が反応性に現れたと考えられる.これらの結果から,フォトクロミズムによるパイ系の切断-再結合を活用する機能性分子を設計・合成する際には,分子の拡張方向による反応性の違いを考慮する必要があることが明らかとなった.ジアリールエテンの構造変化を物性変化として誘起するための新規誘導体の合成を行い,合成した分子は今回新たに導入した縮環チオフェンユニットに由来したフォトクロミズムを示した.それに加えて,無機多孔質としてメソポーラスシリカに注目し,ジアリールエテンとの複合化を行ったところ,細孔に導入された分子の吸収スペクトルは細孔径が小さくなるほど,吸収スペクトルの長波長化が起こる現象が誘起した.適切な分子設計がなされた分子を外部刺激によって動作させれば,分子レベルで可逆的かつ大きなモルフォロジー変化を誘起することができ,この性質を材料の機能として発現させることができると,新しい機能材料の創製が実現できる.本研究では,1分子の構造変化が機能する材料の創製のための試みとして,適切な波長の光を照射することで規則的な構造変化が可能な分子であるジアリールエテンの新規合成と,規則的な細孔を有する無機多孔質であるメソポーラス材料が融合した材料の合成に取り組んだ.今年度は反応点となるアリール位にC2対称のチエノ[3,2-b]チオフェンを有する新規ジアリールエテンの合成を実施し,分子を拡張するための合成経路の確立と合成した新規分子でフォトクロミズムが起きるかの確認を光照射実験で検証した.

合成当初は対称性の高いパイ共役系を分子拡張する際に溶解性が低下することが問題となっていたが,適切な箇所へのアルキル基の導入と,早い段階でパーフルオロシクロペンテン部位を入れることで,良好な溶解性を保持したまま分子拡張は可能になることが分かった.そしてこの知見を活用することにより,直線構造と屈曲構造の形状を光で可逆的にスイッチングできるフォトクロミック分子が合成可能となった.次に,分子を担持する材料との複合化に関してはMCM-41とSBA-15の薄膜を作製し,ジアリールエテンの導入を試みた.適切な光照射により,ジアリールエテンのフォトクロミズムは確認され,メソ細孔に導入された閉環体由来の可視部の吸収バンドはSBA-15,MCM-41と細孔径が小さくなるほど長波長シフトすることが確認された.これらの結果は,今後メソポーラスシリカ細孔内にジアリールエテンを導入して,結合させた複合化材料を合成する際の有用な知見になると期待される.メソポーラスシリカ細孔内ではジアリールエテンがフォトクロミズムを示し,それによって多孔質全体の物性が光スイッチングできる新しい現象を見出した点で,計画通りに成果が出ていると判断できる.さらに,添加試料の検討によって物性値の変化量は大きくなり,採択年度内で計画以上の成果となる見込みを有している.本申請課題の目的を実現させるための直線ー屈曲構造をスイッチングできるジアリールエテン分子の合成法は初年度で確立できた他,今後シリカ表面への担持法を検討する段階に来ていることから計画通りに実験は進んだと判断できる.メソポラースシリカ合成に関しても,薄膜におけるジアリールエテン導入法を確立し,メソポーラスシリカ粉末では焼成による鋳型除去ではなく,非加熱型の処理によって鋳型を除去する方法を開発しており,今後は,分子を細孔内にグラフティングしてから鋳型を抜く方法と鋳型を焼成で除去してから分子を導入する二方式による有機ー無機ハイブリッドの合成法を検討することが可能となった.今年度見出したメソポーラスシリカ+ジアリールエテン複合体に関する物性情報の詳細を調べ,より高性能な固体材料の開発に取り組む.具体的には,より物性値の変化を誘起できるように大きなモルフォロジー変化を誘起するジアリールエテンの新規合成を実施し,それをメソポーラスシリカと複合化させる.多孔質についてMCM-41以外を用いた検討を実施して,最終的には,メソ多孔質の物性の光スイッチング特性の最大値を伝導度等による評価によって求めていく.今年度見出したジアリールエテンーメソポーラスシリカ複合体における光挙動に関する詳細を調べ,1分子の動作が機能として発現する有機ー無機複合体の創製を目指す.具体的には,メソ細孔のシリカ表面へジアリールエテンを共有結合で結合させ,フォトクロミズムによる構造変化で細孔の形状を変化させることによる,細孔内外の物質の出入りをスイッチングさせる機能の誘起を狙っていく.消耗品:実験用試薬,ガラス器具の補充旅費:共同実験(米子ー名古屋),基礎有機化学討論会,ヨウ素学会シンポジウムその他:論文校正使用試薬の節約に励んだ結果、研究の推進速度を下げることなく消耗品の費用を抑えることができた。そのため、次年度における合成実験時のマンパワー不足を解消するための合成中間体等の高額な試薬代へ充てる費用とする予定である。
珪素とハロゲンを含むプラズマ中の活性種のマイクロ波分光法による検出

半導体のドライエッチングの過程において発生すると考えられる短寿命分子は一般に化学的に非常に活性であるため、分光法による検出に必要なだけの十分な濃度に生成させることが難しい。しかし、分光器の感度を非常に高くすることができれば、分子の生成が不十分であったとしても、スペクトル線を検出することが可能である。マイクロ波分光法ではスペクトル線強度が周波数の2乗あるいは3乗に比例するので、なるべく高い周波数で測定を行うことにより実質的な分光器感度を向上させることができる。活性種を同定する手段としてマイクロ波分光法は類似した構造をもつ分子種を区別できるという特徴を有するので、本質的に混合物系である不安定分子を含む系での実験に適している。本研究では直流グロ-放電セルにより活性種を生成させ、クライストロンおよび周波数逓倍器(3逓倍、220270GHz)を高周波マイクロ波源として用い、プラズマ中の活性種のマイクロ波スペクトルを検出・同定するための分光器を製作することを目標にした。短寿命分子種はセル内で生成させることが必要であるが、放電電流を多くとることにより、活性種生成の効率が上がることが期待されるため、直流で4kVまでの電圧をかけられ、最大1Aまでの電流を流せるグロ-放電用電源を製作した。電流値は大電力用の抵抗器(50、1、0.5kΩ最大10個)をセルに直列に入れることにより調節できるようにした。高い周波数での測定では、シュタルク効果がかかりにくくなるために、光源変調が多く利用される。この場合バックグラウンドにうねりが生じ、それを補正することが必要となる。また短寿命不安定分子の場合、分子種濃度が低いために吸収線のS/N比が一般によくないので、スペクトルの積算を行う必要がある。これらの目的のためにパ-ソナルコンピュ-タによりデ-タ処理を行なうためのプログラムを開発した。
転移性脊椎腫瘍に対するRF加温を用いた最小侵襲による治療法の開発

小動物(ラット、マウス)実験用のRF温熱療法用装置を試作した。その加温特性を寒天ファントムを用いた実験で調査したので、報告する。【材料と方法】加温システム:高周波電源(RF-300、東京ハイパワー社)は13.56MHzの周波数を発生でき、これに負荷整合装置を接続し、高周波発生装置とした。筋肉等価寒天ファントム(組成重量:寒天末;4%、食塩;0.24%、水;95.76%)を作成し、サイズを150×150×100mmに切り出した。電極(正方形、サイズ50×50×0.04mm)をファントム上に設置した。外部電極との間に周波数8.590Mhz、出力5Wで2分間加温した。加温終了10秒後のファントム断面の表面温度分布、深さ1cmでの温度分布を、熱電対温度計(BAT-10、バクスター社)にて記録した。【結果】ファントム(電極)表面では、42°から47°Cで温度上昇が記録された。電極の辺縁部では中心部に比べて、4°C程度温度上昇を認めた。深さ方向では深さ1cmでは表面の温度上昇の5060%であった。【考察】小型のRF発生装置を用いて小動物用のRF温熱療法用装置を試作した。電極表面では42°47°Cの温度上昇が得られ、治療域までの温度上昇が可能であることが証明された。しかし温度の上昇域は不均一であり、電極辺縁で温度が上昇していた。これには電極辺縁部に絶縁体を貼ることにより対処できた。また電極から1cm離れた所では、急速に温度の低下がおこった。これに対する対処としては、被加温体内にアースされた金属(加温針)を刺入し、針周囲への電磁波の収束性を高め、針周囲の温度を上昇させる方法が考えられる。本研究の目的は、組織内加温法(温熱療法)を脊椎転移性腫瘍へ応用するため、1)動物実験用RF加温装置の作成、2)加温針を複数用いると温度差が発生し、均一な加温が困難であるので、均一な加温の可能にするための電流をコントロールするためのコントロールボックスの開発、3)脊椎を組織内加温したときの温度分布、腫瘍に対する殺細胞効果を明らかにすることである。平成12年度の研究として、動物実験用RF波加温装置を作成した。計画では当初RF発信器にHewlett Packard社製(8656B、周波数8.5-9.0Mhz、出力5W)を予定していたが、RF高周波発生装置(東京ハイパワーRF-300、MB-300)に変更した。この装置は周波数13.56Mhz、出力300Wであり、予定より高出力が得られた。さらに小型軽量、低消費電力、低発熱などの利点があり、安全性、操作性に優れている。このRF高周波発生装置に平板状電極を設置し、RF波加温装置を作成した。温度測定には熱電対温度計であるBAT-10(バクスター社製)を用いた。この装置は5ヶ所の温度を測定することができる。予備実験として、ラットの大腿骨の骨髄内および骨表面に温度センサーを設置し、大腿表面に大腿を挟むようにして平板状電極をあて、RF高周波を発生させ温度を測定した。脊椎においてはラットの体表より脊椎を挟むようにして電極をあて、加温を行い、脊椎周囲および脊椎骨内部の温度分布を測定した。
高圧下における鉱物-マグマ間の元素分配と地球型惑星の化学的進化

6-8アルチアンビル型超高圧発生装置を用いて、天然の玄武岩、Cr-ダイオプサイド、及び天然の岩石を混合して地球のマントルとほぼ同じ組成にした混合物の超高圧食塊実験を行い、高圧鉱物とマグマ間の元素分配係数の測定を行った。主成分元素の分析は電子線マイクロアナライザーを用いて行い、微量元素については二次イオン質量分析計を用いて分析した。上記の物質の超高圧力下における融解実験から、メジャーライト、ガーネット、単射輝石、Mg-ペロブスカイト、及びCa-ペロブスカイトとマグマ間の元素分配係数を測定した。マントル組成物質を用いた実験で、15GPaにおいて分配係数と実験の保持時間の関係を調べた結果、微量元素まで含めて鉱物とマグマが平衡状態に達するためには、保持時間として少なくとも一時間必要であることが明らかになった。測定された高圧鉱物とマグマ間の元素分配係数を比較すると、多くの鉱物で元素のイオン半径が90pm以上になると分配係数が急激に減少しており、これらの大きな元素はマグマ中の濃集する傾向が明らかになった。ただし、Ca-ペロブスカイトの場合には、イオン半径で4060pm及び80110pmの範囲では分配係数が大きく、鉱物中の濃集する傾向を示していたが、6080pmの元素はマグマに濃集する傾向を示した。また、分配係数の圧力による変化を測定したところ、Naの分配係数が圧力の上昇とともに増加することが明らかになった。これは、鉱物中でのイオンの置換によっても説明できるが、Naのイオン半径で高圧下では相対的に小さくなるために、Naが鉱物中に入りやすくなったためとも考えられる。本年度は主にガーネット構造を持つ鉱物について、珪酸塩メルトとの間の元素分配挙動に関する実験を行った。出発物質には天然の玄武岩、及び斜長石レルゾライトと安山岩を約9:1の割合で混合し、主要・微量元素に関して始源マントルに近い組成を有する物質を用いた。この出発物質をグラファイトカプセル中に入れて高温高圧下において岩石の融解実験を行った。超高圧実験は、学習院大学の6-8型マルチアンビルを用いて、5から23GPaの圧力で行った。試料は10120分間、高温高圧下で保持した後急冷し、リキダス近傍の結晶及び急冷したメルトの化学組成を分析し、分配係数を求めた。主成分元素の分析には電子線マイクロアナライザーを、微量元素の分析には岡山大学固体地球研究センターの二次イオン質量分析計を用いた。15GPaの圧力において、メジャーライトと珪酸塩メルト間の元素分配挙動を測定した。その結果、主成分元素の測定結果からは10分程度の比較的短時間でメジャーライトと珪酸塩メルトが化学的平衡状態に達しているように見えたが、微量元素を測定したところ、化学平衡に達するのに60分近い時間が必要であることが分かった。元素分配係数の圧力依存性に関しては、現在は主成分元素の測定がほぼ終わった段階であるが、分配係数の圧力依存性は小さい場合が多かった。しかし、NaとTiの分配係数は圧力依存性を示しており、圧力の上昇とともに、Naの分配係数は増加し、Tiの分配係数は減少する傾向が観察された。6-8マルチアンビル型超高圧発生装置を用いて、天然の岩石などの超高圧融解実験を行い、高圧鉱物とマグマ間の元素分配係数の測定を行った。昨年度は15GPaまでの圧力で玄武岩等の融解実験から、ガーネット構造を持つ鉱物とマグマ間の元素分配挙動の測定を行ったが、本年度は圧力を23.5GPaまで上げ、Gr-ダイオプサイドの融解実験も加えて、珪酸塩-ペロブスカイトとマグマ間の元素分配についても実験を行った。その結果、Mg-ペロブスカイトについては、イオン半径が90pm以上の大きな元素の分配係数が減少しており、ガーネットの場合とよく似た分配挙動を示した。

一方、Ca-ペロブスカイトの場合は他の鉱物の場合とは異なり、イオン半径で4060pm及び80110pmのイオンは分配係数が大きいが、6080pmの元素は分配係数が小さくなる傾向を示した。測定された高圧鉱物とマグマ間の元素分配係数を比較すると、多くの鉱物でイオン半径が90pm以上の元素では分配係数が急激に減少しており、これらの大きな元素はマグマ中に濃集する傾向が明らかになった。また、本年度に測定した結果からも、昨年度同様にNaの分配係数が圧力の上昇とともに増加することが明らかになった。これは、鉱物中でのイオンの置換によっても説明できる。しかし、Naのイオン半径が高圧下では相対的に小さくなるために、Naが鉱物中に入りやすくなったためとも考えられる。
顎骨壊死に対するアドレナリン受容体アゴニスト投与による治療効果の検討

PTHが骨粗懸症治療薬として開発、使用されている。PTHは骨芽細胞数を増加させ骨形成を促進する作用を有し、PTHをBRONJの治療に用いた報告が散見される。PTHと同様のシグナル伝達経路を持つ製剤の一つにアドレナリンβ2受容体アゴニストであるイソプロテレノール(ISO)などが知られている。in vivoにおけるISOやEpinephrineの間欠的投与の骨組織へ対する作用はまだ知られていない。そこで、マウス顎骨壊死モデルに対するアドレナリンβ2受容体アゴニストの間欠的投与はPTHと同様な効果が得られるかどうか、また他の骨に対してどのような効果が得られるかを検討することを目的とする。