hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多孔質半導体材料へのナノ薄膜コーティング法の開発と色素増感太陽電池の高効率化

本研究では半導体微粒子表面へのナノサイズコーティング技術の開発を行った。その結果、ZnO/SnO_2複合電極において、従来再現性に問題があったスプレー法に替わり、doctor-blade塗布法での積層法を確立し、従来法と遜色のない電池性能を得ることができた。1.半導体微粒子表面へのナノサイズコーティング15%SnO_2コロイド水溶液、ZnO粉末をアセチルアセトン、Toriton-X、酢酸とMarporose、水に混合し30分間超音波撹拌した。この溶液をFTOガラス上に塗布し乾燥させ、450°Cで焼結した。この塗布→乾燥を繰り返し多層化を行った。この方法で作製したセルでは、多層化するにつれて光電流が上昇した。これは、膜厚が増加してもクラックや剥離を起こさず、色素吸着量を増加させることができたためである。2.種々の酸化物半導体微粒子の組合せによる多孔質複合電極の作成ドクターブレード法による膜の積層化法を、異なる種類の膜の積層に応用した。その結果、従来単独では光電変換効率が乏しかった酸化スズ電極でも、ZnO/SnO_2複合膜と積層することにより色素吸着量が向上し、高い光電変換効率を示すことを見出した。さらに、酸化スズ電極においてEosinY色素を吸着する際に亜鉛イオンが色素溶液に存在することで色素吸着量が大きく向上する事を新たに見いだした。3.多孔質酸化スズ電極を用いる色素増感太陽電池の高効率化(色素吸着時の共存イオンの添加効果)塩の添加効果の一般性を確認する目的で、様々なカチオン種、アニオン種の異なる塩についての添加効果を調べた。その結果、酢酸亜鉛などの有機酸の亜鉛塩では色素吸着量の増加分以上に開放電圧向上の効果が認められた。このことから、アニオン自体にも酸化スズ表面に吸着し、逆電子移動を抑制する働きがあるものと推測される。以上により、従来色素増感太陽電池の電極としては、低い性能しか示さなかった酸化スズ電極における、高効率化を実現することができた。本年度は、主として半導体微粒子表面へのナノサイズコーティング技術の開発を行った。2)多孔質ナノサイズコーティング電極を用いる色素増感太陽電池の性能評価:Method Aにより作製したセルでは、層を重ねるにつれて電流の減少が見られた。この原因は、層を重ねることによる膜厚の増加によって剥離、クラックが生じやすいためである。一方、Method Bで作製したセルでは、多層化するにつれて電流が上昇した。これは、膜厚が増加してもクラックや剥離を起こさず、色素吸着量が増えたことに起因する。しかし、3層になると電流の向上が頭打ちになった。以上の結果から、色素をEosin Yを用いる2層膜で変換効率2.2%、Ru錯体色素(N3)を用いると6%とスプレー法と同等あるいはそれ以上の値が得られた。なお、本年度に行う予定であった電解析出法による均質コーティングの検討については、購入した電気化学的水晶振動子微量秤量装置(北斗電工(株)製)による電極重量変化のモニタリングに関する条件設定を完了した段階であり、実際の多孔質電極に対する電気化学的コーティングの検討を開始している。

16年度は、15年度の成果であるZnO/SnO_2複合電極におけるdoctor-blade塗布法での積層法を応用した、下記の研究を行った。1.種々の酸化物半導体微粒子の組合せによる多孔質複合電極の作成ドクターブレード法による膜の積層化法を、異なる種類の膜の積層に応用した。その結果、従来単独では極端に色素吸着量が小さいために光電変換効率が乏しかった酸化スズ電極でも、ZnO/SnO_2複合膜と積層することにより色素吸着量が向上し、高い光電変換効率を示すことを見出した。さらに、酸化スズ電極においてEosinY色素を吸着する際に亜鉛イオンが色素溶液に存在することで色素吸着量が大きく向上する事を新たに見いだした。2.多孔質酸化スズ電極を用いる色素増感太陽電池の高効率化(色素吸着時の共存イオンの添加効果)1.で見出された、亜鉛イオンの添加効果とセル性能向上の関係を明らかにすること、および塩の添加効果の一般性を確認する目的で、様々なカチオン種、アニオン種の異なる塩についての添加効果を調べた。アニオン種を変えた亜鉛塩の添加効果では、硝酸亜鉛については、色素吸着量は増加しないが、開放電圧が向上した。また、酢酸亜鉛などの有機酸の亜鉛塩では色素吸着量の増加分以上に開放電圧向上の効果が認められる。このことから、アニオン自体にも酸化スズ表面に吸着し、逆電子移動を抑制する働きがあるものと推測される。カチオン種を変えた酢酸塩の添加効果として、亜鉛、マグネシウム、銅、鉄等の金属カチオン塩は、色素吸着量を増加させた。この理由は、色素と金属が錯体を形成して電極表面に吸着しやすくなったためであると考えられる。また、亜鉛やマグネシウムのような酸化物のバンドギャップが大きな金属において開放電圧が向上した。このことは、多孔質電極表面に吸着したイオン種による逆電子輸送の抑制によるものであると考えられる。以上により、従来色素増感太陽電池の電極としては、低い性能しか示さなかった酸化スズ電極における、高効率化を実現することができた。
骨粗鬆症発症機序におけるゴナドトロピン放出ホルモン遺伝子多型の意義

骨粗鬆症は21世紀医療の重要課題のひとつである。申請者はこれまでに体系的な遺伝子多型解析を行うことにより骨粗鬆症の発症に関する遺伝的要因の解明に取り組み、骨粗鬆症の発症、進展および骨量減少機序に関与する遺伝子を探索してきた。384人、および576人からなる2つの集団サンプルを用い、1,222の候補遺伝子から選出したアミノ酸置換をきたす1,419の遺伝子多型と骨密度との関連を解析し、ゴナドトロピン放出ホルモン(GNRH1)遺伝子多型Trp16Ser(16番目のアミノ酸tryptophan(Trp)がserine(Ser)へと変異)と骨密度の関連を明らかにした。ゴナドトロピン放出ホルモンは視床下部-下垂体系において重要な役割を担っており、骨密度への関与が大きいエストロゲンの分泌調節にも深く関わっていることから、生理学的な機能からもGNRH1遺伝子多型Trp16Serと骨代謝の関わりが強く示唆された。GNRH1遺伝子多型Trp16Serはゴナドトロピン放出ホルモンのシグナルペプチドに存在する多型であり、疎水性のTrpから親水性のSerへのアミノ酸置換は、ゴナドトロピン放出ホルモンが細胞質で翻訳され、リボゾームの膜を透過する過程(translocation)に影響することが予想された。しかし、追加した集団サンプルで関連を見出すことはできなかった。また、遺伝子多型Trp16Serによるゴナドトロピン放出ホルモン分泌効率への影響を、これまでのところ明らかにすることはできていない。この多型は頻度の高い遺伝子多型であり、大きな機能変化をきたす多型ではなく、感度の高い方法を新たに開発する必要があると考えられる。ゴナドトロピン放出ホルモンは視床下部-下垂体系において重要な役割を担っており、骨密度への関与が大きいエストロゲンの分泌調節にも深く関わっていることから、生理学的な機能からもGNRH1遺伝子多型Trp16Serと骨代謝の関わりが強く示唆される。この関連についてはさらに集団サンプルを増やし検討している。GNRH1遺伝子多型Trp16Serはゴナドトロピン放出ホルモンのシグナルペプチドに存在する多型であり、疎水性のTrpから親水性のSerへのアミノ酸置換は、ゴナドトロピン放出ホルモンが細胞質で翻訳され、リボゾームの膜を透過する過程(translocation)に影響することが予想される。GNRH1遺伝子多型Trp16Serのゴナドトロピン放出ホルモンのtrans location効率への影響を、イヌ膵臓由来ミクロゾームメンブレンを用いたcell freeのin vitro translocationシステムで検討し、さらにはpulse-chase法により細胞からのゴナドトロピン放出ホルモン分泌効率への影響を申請期間内に明らかにする予定である。

384人、および576人からなる2つの集団サンプルを用い、1,222の候補遺伝子から選出したアミノ酸置換をきたす1,419の遺伝子多型と骨密度との関連を解析し、ゴナドトロピン放出ホルキン(GNRH1)遺伝子多型Trp16Ser(16番目のアミノ酸tryptophan(Trp)がserine(Ser)へと変異)と骨密度の関連を明らかにした。ゴナドトロピン放出ホルモンは視床下部-下垂体系において重要な役割を担っており、骨密度への関与が大きいエストロゲンの分泌調節にも深く関わっていることから、生理学的な機能からもGNRH1遺伝子多型Trp16Serと骨代謝の関わりが強く示唆された。GNRH1遺伝子多型Trp16Serはゴナドトロピン放出ホルモンのシグナルペプチドに存在する多型であり、疎水性のTrpから親水性のSerへのアミノ酸置換は、ゴナドトロピン放出ホルモンが細胞質で翻訳され、リボゾームの膜を透過する過程(translocation)に影響することが予想された。しかし、追加した集団サンプルで関連を見出すことはできなかった。また、遺伝子多型Trp16Serによるゴナドトロピン放出ホルモン分泌効率への影響を、これまでのところ明らかにすることはできていない。この多型は頻度の高い遺伝子多型であり、大きな機能変化をきたす多型ではなく、感度の高い方法を新たに開発する必要があると考えられる。
起立性低血圧に伴うめまいの循環動態の評価と加圧トレーニングによる治療

高強度トレーニングは、活性酸素の産生を高め、酸化ストレスを亢進することが知られている。低強度加圧筋力トレーニングは、高強度トレーニングに匹敵する筋肥大効果をみとめると報告されており、起立性低血圧の治療に応用した。また加圧トレーニングならびに種々な運動様式の血中酸化ストレス指標に及ぼす影響につき健常人ならびに患者で検討した。各種目において、血中の酸化ストレス指標として活性酸素代謝産物濃度(dROMs test)と抗酸化力指標(BAP test)を測定した。加圧下での低負荷エルゴメーター運動及び筋力トレーニングは、非加圧時に比し、有意なdROMs、BAP上昇を認めた。さらに、健常人では、BAPは、乳酸、WBC、ノルアドレナリン(NOR)と有意な相関をみとめたが、dROMsとは相関は見られなかった。一方、起立性低血圧群では、dROMsは、乳酸、WBC、NORと有意な相関をみとめ、BAPも乳酸、WBCと相関を認めた。このように、加圧トレーニングでは、酸化ストレス・抗酸化力の亢進が見られた。健常人では、運動強度、血流制限に依存して抗酸化力が活性化し、酸化ストレスの上昇を抑制するが、疾患群では、運動強度、血流制限によって依存して酸化ストレスが亢進すると思われ、加圧トレーニングを応用する際には、負荷強度、血流制限の程度などを十分考慮する必要があると思われた。我々は、重篤な起立性低血圧患者においてマシンが使用できない場合は、elastic bandを用いた加圧トレーニング、加圧ウォークなどの負荷の軽い加圧トレーニングも実施している。そこで、高齢者の加圧ウォークの下肢筋力、筋肥大ならびにQOL改善効果についても検討した。加圧ウォークは、高齢者の下肢筋力を改善するとともに、静脈コンプライアンスを改善した。今後、起立性低血圧患者において、加圧トレーニングの効果とともに、安全で効果的なトレーニングメニューの作成につき、酸化ストレス、炎症の面からも研究を継続する予定である。本年度は、加圧トレーニングの安全性について、凝固系に対する急性の影響につき,はじめに検討した。若年健常人に対して、加圧の有無によるレッグプレス時のProthrombin fragment 1+2 (PTF)、thrombin-antithrombin III complex (TAT)、D-dimer、fibrin degradation product (FDP)の変化などを測定した。加圧により、こうした凝固系は明らかな影響を与えないことが確認され、加圧トレーニングの安全性が示された。次に起立性低血圧の患者に加圧トレーニングを施行した。重症例では目標のトレーニングが施行できないものもあったが、加圧トレーニング群では、有意な筋力の増加とともに、有意な静脈コンプライアンスの増加を認め、大半の患者で自覚的に症状の改善を得た。ただしトレーニング後に酸化ストレスの指標が増加することが判明したため、毎日水素水を引用することで酸化ストレスが軽減されるか検討を開始した。同時にコントロールとして加圧を行わない糖尿病患者に水素水を投与し、その影響の評価を開始した。
シリコン・ゲルマニウム系半導体ヘテロ構造の電気伝導特性と素子応用に関する研究

これまでに、分子線エピタキシー装置を用いて、Si基板上に高品質な歪みGeチャネル構造を作製し、室温で3000cm^2/Vsという超高正孔移動度を達成していたが、本構造を用いたトランジスタを作製したところ、基板側を流れる大きなリーク電流が存在し、良好なデバイス特性は得られなかった。このリーク電流の起源を突き止めたところ、SiGe緩和バッファ全体を流れる電流であることが分かったので、その抑制をSiGe緩和バッファ中にn型ドーピングを行うことにより試みた。その結果、良好なデバイス動作を示すトランジスタの作製が可能となり、室温実効正孔移動度2700cm^2/Vsが達成された。この値は、現在使用されているSip型トランジスタの値の約30倍にも相当する画期的な値であり、本構造が集積回路に応用されれば、飛躍的な性能向上が実現されることが実証された。また、歪みGe中の電気伝導特性をより詳細に調べるため、磁気輸送特性評価を行った。シュブニコフ・ドハース(SdH)振動の温度依存性から正孔の有効質量を導出したところ、バルクGeの値(0.28m_0)から大幅に減少すること、また、価電子帯の非放物線性のため、キャリア濃度の増大とともに大幅に増大することが分かった。本研究で得られた値は、キャリア濃度5.7x10^<11>cm^<-2>で(0.087±0.005)m_0、2.1x10^<12>cm^<-2>で(0.19±0.01)m_0であった。これらの値は、上述の超高移動度を説明するのに十分小さな値である。一方、低温における移動度はこの結果に反し、キャリア濃度の増大とともに増大した。これは、低温においてはクーロン散乱のスクリーニング効果が非常に強いことを意味している。実際、SdH振動の磁場依存性から、低温においてはドーピング層に存在する不純物による散乱が支配的であることが明らかとなった。
高度・高齢化社会における人間支援のためのマン-マシン・インターフェース構築の方法論

本研究は、高度技術化、高齢化という社会環境の変化に対応する1つのアプローチとして、人間特有の創造的機能を発揮させ、また高年齢者でも最先端の機器を容易に操作できるようなマン-マシン・インターフェースを設計するための方法論を開発することを目的としたものである。このような目的を実現するために、本研究では以下の3つのテーマについて研究を行った。(1)人間が知的・認知的作業を行った時の処理のモデルに基づいたインターフェース分析・評価手法を構築した。人間の情報処理システムに従った認知的距離の定量化手法を構築し、コンピュータ作業に適用し、パフォーマンスおよび習熟係数が説明できるなどその有効性が示された。(2)創造性支援のインターフェースの設計の方法論を開発し、現実問題への適用によりその有用性を検討した。これは生産・経営環境での利用を目的としたものであり、そこで必要とされる知識・能力を整理・分類することにより創造性支援インターフェースの設計要件ならびに設計指針への展開をまとめた。(3)高年齢者支援インターフェースの設計要因を明らかにし、熟練技能を含む高年齢者の作業パターン、処理特性、心理反応などを実験により調査し、インターフェース設計のための指針の構築を行った。さらに、ここで構築した設計指針に対して、いくつかの適用を通じて実験的な検証を行った。また、作業効率、正確さ、疲労といった側面だけでなく、モチベーション、作業の楽しさといったようなメンタルな側面までも考慮するため、メタ認知と技能習得過程の関係を調べる実験を行い、技術提供の方法への指針を得た。現在そしてこれからの社会環境として,高度技術を背景とした社会システムの大規模化や複雑化,そして高齢化という性質の異なる2つの特徴が挙げられ,これらによるライフスタイル,作業環境,そして社会システムの再構築という課題に取り組んで行かなければならない.本研究ではそのような社会環境の変化に対応する1つのアプローチとして,人間特有の創造的機能を発揮させ,また高年齢者でも最先端の機器を容易に操作できるようなマン-マシン・インターフェースを設計するための方法論を開発する.このような目的に対し,今年度の目標として以下のテーマを掲げた.(1)人間が知的・認知的作業を行なったときの処理をモデル化する技法を開発し,このモデル化に基づいたインターフェース分析・評価手法を構築する.(2)創造性支援のインターフェースの設計の方法論を開発し,現実問題への適用によりその有用性を検討する.これらのテーマに対し今年度では具体的に以下のような成果が得られている.(2)知的・認知作業に対するマン-マシン・インターフェースの分析・評価方法を構築し,現実問題への適用方法を示した.(3)高度生産システムにおける創造性支援のインターフェースの重要性とその概念設計を行なった.(4)高年齢者の雇用・管理における問題点の調査,および職務再設計の実態調査を行い,高年齢者支援インターフェースの仕様を明らかにした。本研究は,高度技術化,高齢化という社会環境の変化に対応する1つのアプローチとして,人間特有の創造的機能を発揮させ,また高年齢者でも最先端の機器を容易に操作できるようなマン-マシン・インタフェースを設計するための方法論を開発することを目的としたものである.このような目的を実現するために,本研究では以下の3つのテーマについて研究を行った.(1)人間が知的・認知的作業を行なった時の処理をモデル化する技法を開発し,このモデル化に基づいたインタフェース分析・評価手法を構築した.人間の記憶システムに従った情報の推移に基づいた情報推移モデルを構築し,コンピュータ作業に適用し,その有効性が示された.(2)創造性支援のインタフェースの設計の方法論を開発し,現実問題への適用によりその有用性を検討した.これは生産・経営環境での利用を目的としたものであり,そこで必要とされる創造性支援インタフェースの設計要件ならびに設計指針への展開をまとめた.

(3)高年齢者支援インタフェースの設計要因を明らかにし,熟練技能を含む高年齢者の作業パターン,処理特性,心理反応などを作業要因別,環境要因別,そして個人要因別に調査し,作業効率,正確さ,疲労といった側面だけでなく,モチベーション,生きがい,作業の楽しさといったようなメンタルな側面までも充足させるようなインタフェース設計のための指針の構築を行った.さらに,ここで構築した設計指針に対して,いくつかの適用を通じて実験的な検証を行った.
単成分系のガラス転移ダイナミクスおよびポリアモルフィズム

物質のガラス形成能を予測することは、応用的な観点からも非常に重要である。しかし、現実の物質には複数の相互作用が存在し、また構造も複雑であるため、どの要因が、物質のガラス形成能にどのような影響を与えたのか判別しにくい。そこで、非常に単純なモデルを考え、特に引力の変化と結晶形成能(言い換えるとガラス形成能)との関係のみに着目した。相互作用ポテンシャルの引力部分のみが異なる3つのモデルについて分子動力学シミュレーションを実行し、古典核生成理論を用いて結晶形成能の違いを調べた。液体-結晶界面の揺らぎを利用して界面自由エネルギーを計算し、引力項の影響が大きいほど界面自由エネルギーが大きくなる、すなわち結晶核生成が難しくなることを明らかにした。一方で、液体と結晶のギブス自由エネルギー差からは、引力項の影響が大きいほど結晶核形成が容易になるという反対の結果が得られた。つまり、結晶核生成を制御する2つの因子が競合していることが分かった。これらの計算結果を用いて、古典核生成理論から核生成時間を見積もり、シミュレーションで決定した結晶化時間(核生成時間ではなく成長過程も含まれる)と比較した。核生成時間を見積もる際に、界面自由エネルギーの温度依存性を3通りに仮定したところ、温度に対して直線的に減少する関係式が、シミュレーションの結晶化時間を最も良く表現できることが分かった。このことは、エントロピーが支配的であることを意味する。また、単純なシステムの結晶化時間は、古典核生成理論から十分に予測できることを明らかにした。簡単なモデル系を用いたこれらの結果は一般的であり、幅広い分野に影響を与えるものである。当初は2成分モデルを用いる予定であったが、他の要因を切り離して引力が結晶形成能に与える影響のみを調べるために、単成分の別のモデルを用いて研究を進めた。その結果、相互作用ポテンシャルの引力項が変化すると、結晶形成能にどんな影響があるか、一般的な結果を提示することに成功した。研究成果は国際会議等で発表したが、今後論文にまとめる必要がある。シミュレーションで核生成+成長を含む結晶化時間を測定し、古典核生成理論における核生成時間と比較したが、シミュレーションから核生成時間(成長を含まない)を決定して比較した方がより明確である。先日参加した会議で、シミュレーションより核生成時間を見積もる研究発表があったので、その手法を応用する。その後、速やかに論文にまとめて成果を公表する。次の段階として、2成分レナード・ジョーンズモデルを用いた研究に取り組む。成分比を変えたときにガラス形成能がどのように変化するかを詳細に調べ、安定結晶構造との関連性も含めて議論する。分子動力学シミュレーションの再現可能性を効果的に用いた新たな密度相関関数を定義し、ガラス化する単成分モデルを用いて、結晶化過程およびガラス化過程の原子機構を調べた。その結果、結晶化するにせよガラス化するにせよ、低温になるにつれて原子の運動は遅いモードと速いモードに分離され、周辺粒子との協調運動が重要になることを明らかにした。次に、原子の実空間における軌跡と構造変化、および一粒子に着目した自由エネルギーランドスケープから、高温と低温での結晶化過程の違いを調べた。その結果、融点付近では、いちど核ができると、原子の動きやすさが大きいために結晶成長が一気に進み、系全体が結晶化する様子を示した。一方で、低温では原子が大きく動けないために、近接粒子と結晶核を形成して複数の微結晶を生成し、時間をかけて欠陥を取り除いていく様子を明らかにした。さらに、欠陥を含む比較的高温の結晶状態と安定な準結晶状態において、密度相関関数を計算し、長時間領域における緩和がともに伸長型指数関数で表わされることを明らかにした。また、原子の実空間における軌跡から、結晶、準結晶ともにエントロピー効果が局所運動を支配していることを示唆する結果を得た。単純なモデル系を用いたこれらの研究は、その単純さゆえにガラス化過程の本質に迫る情報を提供するものであり、今後理論との比較や現実の物資のガラス化におけるトポロジカル効果(分子の周期的配置が阻害されることによる結果)を見積もるための標準的なデータを提供するものである。

また、単純なシステムの結晶化時間は、古典核生成理論から十分に予測できることを明らかにした。簡単なモデル系を用いたこれらの結果は一般的であり、幅広い分野に影響を与えるものである。当初は2成分モデルを用いる予定であったが、他の要因を切り離して引力が結晶形成能に与える影響のみを調べるために、単成分の別のモデルを用いて研究を進めた。その結果、相互作用ポテンシャルの引力項が変化すると、結晶形成能にどんな影響があるか、一般的な結果を提示することに成功した。研究成果は国際会議等で発表したが、今後論文にまとめる必要がある。シミュレーションで核生成+成長を含む結晶化時間を測定し、古典核生成理論における核生成時間と比較したが、シミュレーションから核生成時間(成長を含まない)を決定して比較した方がより明確である。先日参加した会議で、シミュレーションより核生成時間を見積もる研究発表があったので、その手法を応用する。その後、速やかに論文にまとめて成果を公表する。次の段階として、2成分レナード・ジョーンズモデルを用いた研究に取り組む。成分比を変えたときにガラス形成能がどのように変化するかを詳細に調べ、安定結晶構造との関連性も含めて議論する。
金属ミセルの末端官能基による物性制御

本研究は、金等の金属微粒子をアルカンチオール等の有機分子で覆った分子集合体「金属ミセル」を創製し、金属微粒子を覆っている有機分子の末端官能基を制御することで、様々な物性を制御する事を目的としている。平成10年度は、本研究で創製された「多重双晶粒子(MTP)ミセル」の作製初期過程すなわち金を食塩表面に真空蒸着した際に形成される微粒子の構造についてその機構を調べる事を目的として、当研究所表面機能計測研究分野の佐藤二美技官との共同研究で、岩塩表面への真空蒸着で作製した金微粒子を透過型電子顕微鏡で観察した。その結果、蒸着の際の真空度が10^<-5>Torrよりも悪いと、完全MTPがほとんど形成されず、双晶の多い面心立方構造を持つ微粒子になる事がわかった。つまりMTP形成において蒸着時の真空度は重要なパラメーターである事がわかった。次に、MTPミセルの保存についての知見を得るために、3年間大気中乾燥保存したMTPミセルを当大学百万ボルト電子顕微鏡で調べたところ、双晶の多い面心立方構造を持つ微粒子に変化している事がわかった。このことから、MTPミセル保存において自己修復機能を有する保存環境が必要である事が示唆された。また、副次的な成果ではあるが、MTPの構造を詳細に検討するために、当研究所内技術室機器開発班機器構成掛相澤武雄主任と共同で、ワイヤー放電加工による正20面体及びサッカーボール構造模型の精密な作製法を開発した。そしてこの作製法を当研究所報告に論文として発表した。平成9年度では、金属ミセルの応用方法のひとつとして、真空蒸着を使わないでシリコン表面に金の単原子層膜の作製する方法の開発に成功した。これは、Si(111)表面に金属ミセル溶液を滴下して、乾燥後アニール処理した表面を反射高速電子回折で観察したところ、1原子層の金がSi(111)表面に吸着したときのみに現れる6×6表面構造を確認することでわかった。その成果はJpn.J.Appl.Phys.に報告した。そしてこの結果を更にX線光電子分光法・紫外光電子分光法・ペニングイオン化電子分光法で検証し、その成果をSurf.Sci.に報告した。また、金多重双晶粒子をメルカプトプロピオン酸で覆った金属ミセルの重水溶液について核磁気共鳴スペクトルを測定し、このスペクトルをメルカプトプロピオン酸及び2量体(ジスルフィド)のスペクトルと比較検討した結果、アルカンチオールは金微粒子表面上でジスルフィド(2量体)化して吸着していることがわかった。この成果はAppl.Surf.Sci.に報告した。
中国共産党の宣伝政策

本年度は前年度から引き続き海外において資料収集を行うとともに、研究を論文にまとめ雑誌に発表した。まず資料収集の面では、7月から8月にかけて台湾の法務部調査局、中央研究院に赴き、中国共産党関係の資料を長期にわたり調査・収集した。法務部調査局に所蔵されている資料は、敵である中共を分析するために国民党が収集した資料である。国民党が大陸に居た際に収集したものと、台湾移転後に収集した1949年以後のものとがあり、中共史研究から言えば、1949年以前の一次資料は非常に貴重なものである。所蔵されている資料は、大部分が公刊された資料ではなく、様々な方法で収集した内部資料である。敵や大衆への宣伝を目的として散布した宣伝ビラや壁新聞、中共ラジオの傍受記録などを閲覧・複写することができた。中央研究院では、近代史研究所付属の郭廷以図書館へ行った。本図書館の蔵書は、殆どの大陸の公刊書籍を揃えているといっても過言ではないほど、充実したものとなっている。中国においても80年代から90年代初めに発行された書籍はなかなか見ることができないため、貴重な資料を収集することができた。2007年2月から3月には東北地方の大連、藩陽の図書館で資料収集を行った。遼寧省図書館では、ここにしか所蔵されていない『東北区広播史資料彙編』を手に入れることができ、研究上極めて大きな成果をあげることができた。論文執筆の面では、上記の資料収集で得られた資料をもとに論文を執筆し、まず「陜甘寧辺区における通信員、読報組政策の展開」が『中国研究月報』に掲載された。また中共のラジオについても「抗日・内戦期中国共産党のラジオ政策」というテーマで研究を行い、上智史学大会で報告した後、『アジア研究』誌に現在投稿中である。本年度は本研究課題を遂行する上での準備段階と位置づけ、史料収集を中心に活動した。6月末より半年にわたり中国にて現地調査を行った。まず北京では国会図書館や北京大学図書館にて49年以前の新聞、雑誌、ラジオ関係の資料を収集した。とくに『解放区広播歴史資料選編』は先行研究で用いられていない有用な資料集であり予想外の収穫があった。上海では上海市档案館に赴き、「上海市軍管会新聞出版処曁電台、通信社、出版社、報刊等機構档案彙集」を調査し、関係部分を複写した。この史料は上海解放時の軍事管制委員会による旧メディアの接収過程を浮き彫りにする史料であり、共産党政権がどのようにメディア、宣伝網を確立していったのかを明らかにする上で不可欠なものである。この資料収集においては一時史料である新聞史料のマイクロフィルム化も大きな目的であった。現在日本の研究機関が所蔵しているものは中国共産党機関紙など一部の代表的な新聞だけであり、新聞資料の利用は大きく制限される。そこで本研究では将来的な研究の発展を見据え、先ず中国国家図書館において新聞資料のマイクロフィルム化を図る必要があった。国家図書館では『晋察冀日報』『晋冀魯予日報』『辺区群衆報』などを複製し、満足のいく成果が得られた。またこの調査中に中国人研究者との交流も深め、本研究課題に必要な新たな知見が得られた。北京大学では特別に新聞研究院の授業に参加することができ、新聞の編輯など歴史学に止まらず中国現地におけるマスメディア教育の一端に触れることができた。また歴史学部では留学中での関係を生かし、抗日、解放戦争時期の中国共産党の政治史に詳しい劉一皐教授の指導を受けることができた。劉教授はメディアを通じた宣伝活動にも詳しく、当該時期に中国共産党が如何にメディアを利用していたか等について討議を重ねた。
在日日系ブラジル人労働者のための食物摂取頻度票の開発と調査

日本で暮らす日系ブラジル人は近年増加傾向にあり,日本人と同様に食事指導を必要とする者も多いことが予想される.しかし,食事内容の実態と課題は明らかになっていない.本研究の目的は日系人の食事内容の写真を撮影することにより摂取食物の栄養素を測定し,日系人の食物摂取内容を明らかにすることである.調査の結果,日系人は日本人と比較して,塩分,砂糖・甘味料,油脂類,果実類の摂取量が多かった.食事のメニューは,日本食とほぼ変わりはないが,味付けは日系人特有のものであった.日本で暮らす日系ブラジル人は近年増加傾向にあり,日本人と同様に食事指導を必要とする者も多いことが予想される.しかし,食事内容の実態と課題は明らかになっていない.本研究の目的は日系人の食事内容の写真を撮影することにより摂取食物の栄養素を測定し,日系人の食物摂取内容を明らかにすることである.調査の結果,日系人は日本人と比較して,塩分,砂糖・甘味料,油脂類,果実類の摂取量が多かった.食事のメニューは,日本食とほぼ変わりはないが,味付けは日系人特有のものであった.20年度より特定健診、特定保健指導が保険者に義務付けられるが、外国人労働者に対する健診体制は未整備であり、その保健指導の基礎となる情報が不足している現状がある。栄養調査の基礎データとするために、在日日系ブラジル人と日本人との健康診断結果を多変量解析にて分析したところ、拡張期血圧を目的変数とすると、国籍(日本、ブラジル)、性別、体重、拡張期血圧、朝食を毎日摂取するかどうかの項目で関連に有意差が見られ、国籍による血圧値の違いが見られることが明らかとなった(日本公衆衛生学会にて発表)。このため、血圧値に影響すると考えられる塩分摂取量を正確に把握するためにも、24時間思い出し法での塩分摂取量の聞き取りをいかに正確に行うかの検討が必要となった。19年度の予定では、24時間思い出し法の実施、分析とその妥当性、再現性の確認であったが、それ以前に研究者が、栄養調査を十分理解し、調査技術を向上させる必要性が示唆された。そこで、ベトナムの農村地区という日本とは異なる文化を持つ対象への栄養調査に参加し、異文化の中で暮らす対象に対し、24時間思い出し法、FFQの実際さらに分析方法についての実施と助言を得ることが出来た。この結果については日本衛生学会での発表を行った。20年度はこの実践からの検討を受け、当初の予定であった24時間思い出し法の実施を行う。また、19年度の困難点として、ブラジル人の食事を正確に栄養計算できる管理栄養士の確保の問題があったが、栄養学を専門とする大学教員とのコンタクトを取ることが出来たため、20年度は栄養計算方法の調整を図っていく。世界同時不況により、在日日系ブラジル人を取り巻く環境が劇的に変化した。調査地としていた石川県A市もその例外ではなく、日系ブラジル人数が激変し、日系人コミュニティにも変化が見られた。そのため20年度予算を21年度に予算を繰り越し、新たな対象地域を開拓し対象者を確保する必要に迫られた。石川県では数社の大手企業が派遣業者を通じて日系ブラジル人を雇用しており、個人経営者のもとで働く者は少ない。このことは、1社の動向が地域に居住する日系ブラジル人の生活に大きな影響を与えることを示している。一方で他地域の企業で日系人を新たに雇用する動きもみられ、新たな対象者の発掘の可能性を見出すことが出来た。しかしながら、近年、各企業の部外者に対する対応は年々厳しくなってきていると言わざるを得ない。企業担当者の了承を得ることの困難さに加え、対象者自身の生活基盤が脆弱になってきている中での調査依頼は、多少なりとも煩わしさの伴う調査への承諾を得ることの難しさが伴った。栄養調査とそれ以外の質的調査に関しては、個々人への調査のみならず、Community Based Participatory Research (CBPR)の概念を新たに加え、コミュニティの中の中心人物との接触を大切にし、地域の中のサブグループとしてどう有りたいかという集団としてのニーズを明らかにしアプローチを行っていくことが、日系人コミュニティの中に入っていくためには必要であるという着想に至った。今後は地域で鍵となる人物への接触を軸にさらなる対象者の発掘を行っていく。平成20年に起こった世界同時不況により、対象としている日系ブラジル人の雇用状態が悪化し,多くの者が解雇され,ブラジルに帰国する者も増加した。また,生活に対する不安が大きく,24時間の食事の記録を要する当研究の承諾が得られにくくなり,これまで対象としていた石川県A市以外にも対象を広げる必要が出てきた。そのため、21年度に予算を繰り越し、当該年度の実施計画を変更し、新たな調査対象の発掘を図ることを目的とした。対象者は言語や風習も異なる外国籍者であり,調査を引き受けてもらうまでには,調査者らは現地に何度も足を運び,信頼関係を築きあげるプロセスが必要であった。当初からの対象であった石川県内のA市に居住する者以外にも対象者を広げ調査を行うこととし、新たな対象地域の発掘及び調整を行ったが、生活基盤が脆弱な中での調査を得られる者が少ないのが現状である。また、この間に研究方法の再検討も行い24時間思い出し法以外の聞き取り調査に関しても、Community Based Participatory Research(CBPR)の概念を新たに加え、質的調査の精度を上げるためリサーチクエスチョンの構成について検討を行った。

また、新たに日系ブラジル人翻訳・通訳者の協力者を得ることができ、研究計画書等の配布資料について加筆、修正を行い、再度、金沢大学医学倫理審査委員会の承認を得た。ブラジルで使用されている栄養成分表を用いた分析方法についての協力病院栄養部との調整が必要であり、調整がつき次第分析を開始する。最終年度ではあるが、現在調査実施中であり結果がまとまり次第成果報告を行う。
物理定数恒常性測定の飛躍的精度向上に向けた、原子核のレーザー励起の実現

加速宇宙の謎に関わる可能性のある微細構造定数恒常性の測定感度を大幅に改善すると期待されるのがトリウム229原子核の極低エネルギー核異性体準位である。本年度は放射光X線核共鳴散乱法を用いたトリウム229の原子核第二励起準位への励起に成功し、これによって極低エネルギー核異性体を能動的に生成できるようになった。また測定データを詳細に解析することで、原子核第二励起準位に関わる各種パラメータ(寿命、エネルギー幅、崩壊分岐比など)を決定した。入射X線のエネルギースキャンを実現するためには、毎秒150メガバイトに渡るデータ量を、その場解析を行いつつデッドタイムフリーで数日間取得し続けるという測定システムとデータストレージが必要であった。本研究課題で必要なストレージと解析能力を備えたシステムを構築した。今後の真空紫外光分光に向け重要なのが真空分光器の波長較正方法の確立である。分光器による測定結果が真の波長とずれていると正確なエネルギーが特定できない。また波長較正は現場での測定時に同時に行うことが望ましいため、混み合ったビームライン中でも較正できる小型なシステムが必要であった。炭酸ガスの直流グロー放電による一酸化炭素分子の蛍光ピークを用いることで、比較的簡易なシステムでも1ナノメートルを超える精度で較正できることを確認した。蛍光ピークは150から200ナノメートルに分布しており、この付近に信号がくれば問題なく波長較正できることが確認できた。高性能核共鳴散乱測定システムを構築し、今年度の目標であった核共鳴散乱の観測に成功した。これによってトリウム229の超低エネルギー核異性体準位を能動的に生成することができるようになった。次のステップである真空紫外光発光観測についても測定感度見積もりや基礎データ取得を進めている。測定で重要な波長較正について炭酸ガスを用いた手法が有用であることが確認できた。第二励起準位を経由した核異性体の生成に成功したため、今後は核異性体からの真空紫外光発光の観測を推し進める。まずは光電子増倍管を使った高感度測定で初観測を目指す。その後分光器を用いて波長を決定する。その際には本年度開発した波長較正システムを用いる。波長が決定し次第、レーザーの設計に着手する。
開水路流れの縦過構造と3次元土砂輸送分布に関する研究

直線状河川には水深程度の直径をもつ並列した縦渦群が存在し,これが流れの3次元流速分布の主因であり,主流方向に剥離う伴わない水理条件では縦渦に対応した河床形状が形成されるであろうことが航測写真や可視化実験から推測されている.しかし,縦渦の流速は主流の23%であり,これを直接実測し,その実態や河床形状との関係を解明することは従来困難であった.本研究は,近年開発された高精度のレーザ流速計を用いて2次流の流速分布を,また,超音波測深器を用いて河床形状を計測することにより,流れの縦渦部と河床の縦筋との関連性を検討したものである.まず,一様砂を用いて平坦河床移動床からどのような機構で縦渦が発生し,縦筋が形成されるかに研究の焦点をしぼった.すなわち,平坦河床上に通水し,縦筋が形成されるまでの発達過程での流れの乱流構造や流速分布を2成分レーザ流速計で計測し,主流速分布や上昇流・下降流がどのように発生するかを時間の経過とともに観測した.次に,上流側に人工的なリッジを置き,この下流で縦渦・縦筋がどのように形成されるか比較検討した.最後に,レーザ流速計とホットフィルム流速計による同時計測を行い,縦渦を直接実測することに成功した.主な結果は次の通りである.1)縦渦・縦筋の形成過程で,主流速分布は,トラフ上でふくらみのある分布を示し,全体的に高速になる.一方,リッジ上ではトラフ上ほどふくらみは見られず,直線分布に近い形状をなし,全体的に低速となる.2)トラフ上で下降流,リッジ上で上昇流となり,縦渦と縦筋とは互いに強い相互作用を及ぼしている.3)トラフ上での掃流砂はリッジ上より大きく,河床が横断方向に凹凸分布を示し,これが流砂量の3次元横断分布を示す原因である.直線状河川には水深程度の直径をもつ並列した縦渦群が存在し,これが流れの3次元流速分布の主因であり,主流方向に剥離う伴わない水理条件では縦渦に対応した河床形状が形成されるであろうことが航測写真や可視化実験から推測されている.しかし,縦渦の流速は主流の23%であり,これを直接実測し,その実態や河床形状との関係を解明することは従来困難であった.本研究は,近年開発された高精度のレーザ流速計を用いて2次流の流速分布を,また,超音波測深器を用いて河床形状を計測することにより,流れの縦渦部と河床の縦筋との関連性を検討したものである.まず,一様砂を用いて平坦河床移動床からどのような機構で縦渦が発生し,縦筋が形成されるかに研究の焦点をしぼった.すなわち,平坦河床上に通水し,縦筋が形成されるまでの発達過程での流れの乱流構造や流速分布を2成分レーザ流速計で計測し,主流速分布や上昇流・下降流がどのように発生するかを時間の経過とともに観測した.次に,上流側に人工的なリッジを置き,この下流で縦渦・縦筋がどのように形成されるか比較検討した.最後に,レーザ流速計とホットフィルム流速計による同時計測を行い,縦渦を直接実測することに成功した.主な結果は次の通りである.1)縦渦・縦筋の形成過程で,主流速分布は,トラフ上でふくらみのある分布を示し,全体的に高速になる.一方,リッジ上ではトラフ上ほどふくらみは見られず,直線分布に近い形状をなし,全体的に低速となる.2)トラフ上で下降流,リッジ上で上昇流となり,縦渦と縦筋とは互いに強い相互作用を及ぼしている.3)トラフ上での掃流砂はリッジ上より大きく,河床が横断方向に凹凸分布を示し,これが流砂量の3次元横断分布を示す原因である.直線状河川には水深程度の直径をもつ並列した縦渦群が存在し、これが流れの3次元流速分布の主因であり、主流方向に剥離を伴わない水理条件では縦渦に対応した河床形状がされるであろうことが航測写真や可視化実験から推測されている。しかし、縦渦の流速は主流速の23%であり、これを直接実測し、その実態や河床形状との関係を解明することは従来困難であった。本研究は、近年開発された高精度レーザ流速計を用いて2次流の流速分布を、また、超音波測探器を用いて河床形状を計測することにより、流れの縦渦群と河床の縦筋との関連性を検討したものである。本年度は、まず、一様砂を用いて平坦河床移動床からどのような機構で縦渦が発生し、縦筋が形成されるかに研究の焦点をしぼった。すなわち、平坦河床上に通水し、縦筋が形成されるまでの発達過程での流れの乱流構造や流速分布を2成分レーザ流速計で計測し、主流速分布や上昇流・下降流がどのように発生するかを時間の経過とともに観測した。次に、上流側に人工的なリッジを置き、この下流で縦渦・縦筋がどのように形成されるかを比較検討した。その結果、1)縦渦・縦筋の形成過程で、主流速分布はトラフ上でふくらみのある分布を示し、全体的に高速となる。

一方、リッジ上ではトラフ上ほどのふくらみは見られず、直線分布に近い形状をなし、全体的に低速となる。2)トラフ上で下降流、リッジで上昇流となり、縦渦と縦筋とは互いに強い相互作用を及ぼしている。3)トラフ上での掃流砂はリッジ上より大きく、河床が横断方向に凸凹分布を示し、これが流砂量の3次元横断分布を示す原因であることなどが明らかにされた。
外的環境制御によるタンパク質の非共有結合性自己集積線維構造への誘導

【背景および目的】タンパク質は、ネイティブ構造を形成することにより、はじめて機能を発揮し、多彩な生命現象を産み出すのである。この「自発的」な立体構造(ネイティブ構造)形成過程をフォールディングと称する。このフォールディングという現象は、アンフィンゼンの仮説として知られている。ところが、現在問題になっているアミロイド病の原因となるアミロイド線維形成は、アンフィンゼンの仮説に伴わない現象である。単量体だけに着目するとネイティブ構造が熱力学的にもっとも安定な構造であるため、アンフィンゼンの仮説は正しい。しかし、多量体まで視野を広げると、タンパク質は正常型と線維型という二種類のエネルギー最小の状態を持つことになり、アンフィンゼンの仮説では説明が付かない。現在までに20種類ほどのアミロイド線維が疾患に関わることがわかっている一方で、非疾患性のタンパク質でも部分的な変性条件下で線維化し、疾患性アミロイド線維と同様に毒性をもつことが最近の研究でわかっている。本研究では様々な非疾患性タンパク質をアミロイド線維へ誘導し、一般則を見出すことを目的とした。【方法および結果】等電点や分子量、二次構造の異なる51種類のタンパク質を5%エタノール、pH2.0、57°Cの条件下で二ヶ月間線維誘導させたのち原子間力顕微鏡で観測した。形状の異なるアミロイド様線維構造を形成する30種類のタンパク質とアミロイド形成しない21種類のタンパク質があった。アミロイドの線維の長さによって形状を二種類(Long Curve、Short Curve)に分類した。線維の形状と二次構造含量を比較した結果、明確な相関関係は得られなかった。しかし、線維の形状とサイズを比較した結果、小さいタンパク質ほど、長い線維を形成する傾向がみられた。アミロイド線維形成はタンパク質のサイズと安定性は重要であるが、アミノ酸配列には依存しない可能性が示唆された。さらに、Long Curveに分類される線維には固有の螺旋ピッチ幅が観測された。螺旋ピッチ幅とサイズに負の相関関係がみられた。タンパク質の素早いフォールディングおよび厳密に構造を管理する機構は、部分的な変性が引き起こすアミロイド形成やそれに伴う毒性を排除するように進化した結果なのかもしれない。タンパク質は、環境条件に応じて不活性なアグリゲーションや線維構造を形成し、それらが疾患の原因にもなる。アグリゲーションを抑制する多くの方法が開発されてきたが、なかでも小分子であるアルギニンの添加は最もよく用いられている。しかし、高濃度の添加が必要なことや、限られた種類のタンパク質にのみ効果があるなど欠点も残る。ここでは、凝集抑制効果の高い新たな小分子の探索を目的とした。0.2mg/mlリゾチームに50mMリン酸緩衝液(pH6.5)と任意の濃度の小分子を添加した溶液を98°Cに加熱してアグリゲーションを形成させた後、遠心上清のタンパク質量および残存活性を調べた。既知の抑制剤の添加剤を比較したところ、アルギニンの抑制効果が最も高く、400mMの添加量で凝集を100%抑制した。アルギニンのカルボキシル基をエステル化したアルギニンメチルエステルの抑制効果を調べたところ30mMの添加量で100%抑制した。残存活性1%以下までに低下する加熱条件に100mMのアルギニンメチルエステルを添加すると90%活性が残った。グリシンエチルエステルも同程度の抑制効果を示したので、アグリゲーション抑制にはエステル基とアミノ基が重要だと考えた。次に、アミノ基とアルキル基を骨格に持つポリアミンを添加し、凝集抑制効果を調べた。ポリアミン類であるプトレスシンおよびスペルミジン、スペルミンは、100mMの添加量でそれぞれ68%および,100%,100%抑制し、活性はそれぞれ13%および,33%,28%残存した。スペルミジンとスペルミンの抑制効果や残存活性はほぼ等しかった。試験管内で卵白リゾチームを用いてアミロイド線維の形成を促進させる条件を設定し、そこにポリアミン類を添加すると、アミロイド形成が抑制された。現在、アミロイド線維形成の促進と抑制に関して研究を進めている。

アミロイドの線維の長さによって形状を二種類(Long Curve、Short Curve)に分類した。線維の形状と二次構造含量を比較した結果、明確な相関関係は得られなかった。しかし、線維の形状とサイズを比較した結果、小さいタンパク質ほど、長い線維を形成する傾向がみられた。アミロイド線維形成はタンパク質のサイズと安定性は重要であるが、アミノ酸配列には依存しない可能性が示唆された。さらに、Long Curveに分類される線維には固有の螺旋ピッチ幅が観測された。螺旋ピッチ幅とサイズに負の相関関係がみられた。タンパク質の素早いフォールディングおよび厳密に構造を管理する機構は、部分的な変性が引き起こすアミロイド形成やそれに伴う毒性を排除するように進化した結果なのかもしれない。
癌微小環境における骨髄由来細胞をターゲットとした新たな大腸癌治療戦略

本研究では癌微小環境における骨髄由来細胞の癌浸潤・転移への役割に着目し、ケモカイン・シグナルの観点から1)大腸癌におけるSMAD4欠損とCCR1陽性骨髄細胞、上皮間葉転換(Epithelial-Mesenchymal Transition: EMT)との関係、2)大腸癌における間葉系幹細胞(Mesenchymal Stem Cell :MSC)の役割、に焦点を当て、これらのシグナルの抑制が大腸癌の新規治療ターゲットに結びつくかを明らかにする。1)については、ヒト大腸癌組織および血液中からFACSをおこなって、CCR1陽性骨髄球についての機能解析を進めている。いままでの知見から、CCR1陽性骨髄球の多くは好中球であることが明らかとなり、現在はそのCCR1細胞の機能解析(表面マーカーなど含め)を進めているところである。さらにSMAD4陰性および陽性大腸癌細胞株をもちいてケモカイン・アレイを行ってスクリーニングした結果、CXCL1/CXCL8-CXCR2シグナルが関与することを見出した。さらに臨床検体を用いた解析から、腫瘍微小環境への好中球の集積にCXCL1/CXCL8-CXCR2シグナルが関与し、このシグナルの阻害が大腸癌に対する新たな治療ターゲットになりうることを明らかにした。2)については、MSCの上清を用いたケモカイン・アレイから大腸癌細胞とMSCの間にはCCL3/4-CCR5シグナルが関与していることを見出した。さらに、CCR5を強制発現させて大腸癌細胞株をMSCと共培養させると腫瘍増殖が亢進され、CCR5阻害剤により腫瘍が縮小することが確認され、このシグナルの阻害が大腸癌に対する新たな治療ターゲットになりうることを明らかにした。本研究では癌微小環境における骨髄由来細胞の癌浸潤・転移への役割に着目し、マウス肺転移モデルにおいてSMAD4陰性大腸癌細胞株でケモカインCCL15を発現し肺転移巣周囲にCCR1陽性骨髄球が集積し肺転移が促進されることが明らかとなった。さらにヒト臨床検体をもちいて、大腸癌肺転移(107転移巣)を用いてSMAD4, CCL15, CCR1について免疫染色にて検討したところ、CCL15発現はSMAD4陰性と有意に相関し、またCCL15陽性転移巣では陰性転移巣にくらべCCR1陽性骨髄球が約1.9倍多く集積していた。CCL15陽性転移巣では陰性転移巣に比べ無病生存期間が有意に亢進しており、また無病生存期間に関連する因子の多変量解析にてCCL15発現は有意な因子であることも明らかとなった。さらにCCR1陽性骨髄球の機能解析にてその多くは好中球であることも明らかとなった。以上の結果は論文として発表した(Yamamoto et al. Clin Cancer Res.56:1322-7.2015)。当初の予定通りにおおむね実験計画が進んでおり、現在までに得られた実験結果は論文発表することができたから。本研究では癌微小環境における骨髄由来細胞の癌浸潤・転移への役割に着目し、ヒト大腸癌組織および血液中からFACSをおこなって、CCR1陽性骨髄球についての機能解析を進めている。さらにSMAD4陰性および陽性大腸癌細胞株をもちいてケモカイン・アレイを行って最も発現量が変化するケモカインをスクリーニングし、いくつかの候補が抽出された。さらに大腸癌細胞の培養上清をもちいて、ヒト好中球と共培養することで好中球にどのような変化が生じるかについてのin vitro解析も進めているところである。今後はここから得られた知見をもとに、ヒト大腸癌の臨床検体をもちいて、SMAD4発現、好中球、ケモカインとの関連性についての解析を進めていく予定である。当初の予定通りにおおむね実験計画が進んでおり、現在までに得られた実験結果については現在論文として作成中であるから。

さらに、CCR5を強制発現させて大腸癌細胞株をMSCと共培養させると腫瘍増殖が亢進され、CCR5阻害剤により腫瘍が縮小することが確認され、このシグナルの阻害が大腸癌に対する新たな治療ターゲットになりうることを明らかにした。現在までに行なった解析結果を踏まえ、臨床検体をもちいた解析では大腸癌原発巣および血液中からFACSにてCCR1陽性骨髄球をsortingしてきて、機能解析を進める予定である。現在までに行なった解析結果を踏まえ、さらに検討する臨床検体数を増やして大腸癌原発巣および血液中からFACSにてCCR1陽性骨髄球をsortingしてきて、機能解析を進める予定である。若干の端数が生じた為。(理由)若干の端数が生じた為。(使用計画)次年度の予算と合わせて使用予定である。次年度の予算と合わせて使用予定である。
散逸のある巨視的量子トンネル現象の理論的研究

電荷密度波(以下CDWと記す)の量子力学的トンネル効果による運動とそれへの散逸の効果に関する研究を行った。CDWがトンネル効果により動きそれにより定常的な電流が流れるには、試料中のバルクなCDWの運動とともに、電極近傍でCDWによる電流を普通の伝導電子による電流に変換する過程もトンネル効果によって起こらねばならない。バルクなCDWのトンネルはキンク反キンクの対生成によると考えられる。一方、電極近傍でのCDWによる電流を普通の伝導電子による電流に変換する過程は、固体の塑性変形の際の転位輪に対応する、ボルテックス輪をつくることによると考えられる。この後者の過程のトンネル確率は低電場領域でバルクの過程のそれより小さくなり、これが律速過程になる。これが実験で観測されている電気伝導度の電場依存性を与える事を本研究では明らかにした。CDW状態ではフェルミ面にギャップを生じるため、オーミックな散逸はバルクな過程には効かない。しかし、超伝導体や超流動体のボルテックと同様、CDWのボルテックスの芯ではその秩序変数が消え伝導電子が生じ、オーミックな散逸が現れる。この散逸は古典極限ではボルテックス輪の半径をRとするとRdR/dtとなる。古典極限でこの形となる散逸の項を径路積分での作用に加えることにより、我々はボルテックス輪の量子トンネル効果による生成に散逸が及ぼす効果を議論した。そして、散逸の効果を摂動として扱う範囲では、これはボルテックス輪の生成確率を抑える事を明らかにした。これらの成果については現在投稿準備中である。我々はまた、量子ラチェットに関する研究も行い、古典系とは定性的に異なる振る舞いを見いだした。この成果についても現在投稿準備中である。