hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
レット症候群の神経基盤となる成熟型シナプス維持の破綻メカニズムの解明

レット症候群はMeCP2遺伝子の欠損が原因の発達障害疾患であり、動物モデルでは視床求心性シナプスが成熟後に維持されず、幼若型の結合パタンに退行する。これまでMeCP2と関連して神経回路の退行に直接的に関わるタンパク質は明らかでなかった。本研究では、mGluR1欠損マウスが視床の求心性シナプスでMeCP2欠損マウスと同様の表現型を示すこと、mGluR1がMeCP2に似た時間経過で発現し、視覚経験依存的なシナプス維持機構に必要かつ十分な分子であることを証明した。この研究成果により、mGluR1とMeCP2が密接に関わる可能性が示唆された。これまで、mGluR1遺伝子欠損(-KO)マウスを用いた解析を行ってきたが、今年度はウィルスベクターを用いて、野生型マウスの外側膝状体ニューロンに特異的なmGluR1の発現抑制、およびmGluR1-KOマウスの外側膝状体ニューロンのmGluR1発現回復がもたらす効果を解析した。従来用いていたmGluR1-KOマウスは網膜を含むその他の領域でもmGluR1が欠失していたが、mGluR1の発現を阻害する短鎖RNAを含むウィルスを使用することにより、ウィルスに感染した外側膝状体ニューロンでのみmGluR1の発現を抑制することができた。また、mGluR1-KOマウスの外側膝状体に、ウィルスによりmGluR1を強制発現させることにより、外側膝状体ニューロンでのみmGluR1の発現を回復させることができた。その結果、網膜ー外側膝状体シナプスの維持に外側膝状体ニューロンにおけるmGluR1の発現が必須であることを明らかにした。MeCP2はマウスを暗室飼育することで生じる網膜ー外側膝状体シナプス維持機構の破綻に関わることが報告されている(Noutel et al., 2011)。そこで暗室飼育中にmGluR1を薬理学的に活性化する実験を行ったところ、シナプスの異常な再編成を防ぎ、正常なシナプスを維持することができた。つまり、mGluR1は視覚経験依存的な網膜ー外側膝状体シナプスの維持に中心的な役割を果たす分子であり、同様の機能を持つMeCP2と相互作用している可能性が示唆された。本研究は視覚系および体性感覚系の求心性線維ー視床シナプスをモデル系として、mGluR1とMeCP2の関係性を明らかにすることを目的としており、まず第一段階として、視覚系においてmGluR1の欠損とMeCP2の欠損が共通の表現型を示すことを論文として報告することができた。また、分子遺伝学的手法による求心性線維の標識についても、網膜へのトレーサー注入による視神経線維の標識、および分子遺伝学的手法を用いた内側毛帯線維の標識に成功しており、今後はmGluR1-KOマウスやウィルスによるmGluR1の発現阻害を行ったマウスで解析を行う予定である。現在は、mGluR1-KOマウスが体性感覚系の内側毛帯線維ー視床VPmシナプスにおいても、発達期および成熟後のシナプス維持に異常をきたすことを示すデータを得て、国内学会で発表を行った。mGluR1の発現時期が外側膝状体とVPmで異なることから、今後これらの脳領域を比較してmGluR1の機能解析を進める予定である。一方で、28年度に予定していたDNAチップを用いたシナプス維持機構の破綻に関連する分子の探索には着手することができなかったため、進捗状況はおおむね順調とした。29年度より東京女子医科大学・生理学(第一)講座から自然科学研究機構・生理学研究所に異動となった。前年度は視覚系視床(外側膝状体)におけるmGluR1の機能解析を行っていたが、今年度は今後の行動解析への拡張性を考慮し、体性感覚系視床(後内側腹側核)の求心性シナプスを対象に解析を行った。その結果、外側膝状体ではmGluR1の発現を阻害したマウスの求心性シナプスはレット症候群モデルマウスと類似した正常発達後に起きる異常なシナプス再編成が見られたのに対し、後内側腹側核ではシナプスの発達期から、シナプス応答の振幅の低下やシナプス除去の異常が起こることを見出した。一部のシナプスは成熟に従っていったん強化されたが、その後外側膝状体と同様にシナプス再形成や個々のシナプス応答の減弱など、幼若型結合への退行が見られた。以上の結果から、mGluR1はシナプスの正常な形成・強化・除去・維持の全過程に関わる分子であることが示唆される一方、mGluR1発現阻害による後内側腹側核・求心性シナプスの異常はレット症候群モデルマウスの表現型とは異なるため、mGluR1とレット症候群の原因遺伝子MeCP2との関連性については、より詳細な解析が必要となった。現在は発達の各時期でmGluR1発現阻害時におけるMeCP2の発現レベルを免疫組織化学的染色およびウェスタンブロッティング法にて確認中である。上記の研究成果を、北米神経科学学会(Neurosciene 2017)、日本神経科学大会、日本生理学会大会にてポスター発表、ならびに生理学研究所国際シンポジウムの招待講演にて発表した。また上記の成果により、2017年度の神経科学学会奨励賞を受賞した。

これまでMeCP2と関連して神経回路の退行に直接的に関わるタンパク質は明らかでなかった。本研究では、mGluR1欠損マウスが視床の求心性シナプスでMeCP2欠損マウスと同様の表現型を示すこと、mGluR1がMeCP2に似た時間経過で発現し、視覚経験依存的なシナプス維持機構に必要かつ十分な分子であることを証明した。この研究成果により、mGluR1とMeCP2が密接に関わる可能性が示唆された。29年度から所属先を異動するため、電気生理学的実験に必要な一部設備を新規に立ち上げる必要があり、実験計画の遅れが予想される。そのため、まずは体性感覚系視床におけるmGluR1の機能解析の早期終了をめざす。またウィルスを用いたmGluR1-KOマウスでのMeCP2発現抑制あるいは過剰発現の実験を行うためには、感覚経験依存的なシナプスの維持機構において、mGluR1とMeCP2のどちらが上流として互いを制御しうるのかを推定する必要があるため、MeCP2発現量のmGluR1-KOマウスと野生型マウス間での比較、あるいは野生型マウスの脳領域間の比較を優先的に行う。28年度までの研究から、同じ感覚系視床であっても外側膝状体とVPmでは発達期におけるmGluR1の発現量に違いがあることがわかったため(Narushima et al., 2016)、2つの領域間で発達の各時期におけるMeCP2の発現を比較することで、mGluR1とMeCP2の関連性について有用なデータが得られることが期待される。2017年度神経科学学会奨励賞受賞神経科学28年度は論文を発表することができたが、その際に要求された追加実験や、論文採択後のプレスリリース等の準備のため、研究計画で予定していた実験を遂行できない期間が生じた。そのため当初予定していた物品や研究試料の購入を次年度へ繰り越す必要が生じた。29年度より所属先を異動するため、電気生理学的実験に必要な設備を新たに設置する必要があり、繰り越した研究費の一部は顕微鏡や電気生理学的実験用機器の購入など、設備の立ち上げに使用する。また前所属先からの実験動物の移動が飼育基準の違いなどから困難であるため、一部の実験動物の新規購入が必要となる。
保育者の専門的力量形成に関する比較教育史研究

本研究では、保育者の専門的力量形成について、比較教育史の視点から考察を行った。日本の幼児教育は常にアメリカの影響を受けて展開されてきた。そこで、1890年代から1930年代にかけてのアメリカの幼児教育情報によって、日本においていかなる保育者養成が行われたのかを、キリスト教系養成校および保育団体を中心に検討した。その結果、アメリカ人宣教師や日本人指導者たちは、総合的な力量を備えた、学び続ける専門職としての保育者を育成しようと試みていたことが明らかとなった。今日、保育者養成制度および保育者養成の質保証に関する議論が盛んになされ、幼稚園教諭免許と保育士資格の一体化が目指されている。保育者にまつわる制度が改正されつつある今こそ、保育者の専門的力量形成に関する基礎研究が必須である。本研究は、比較教育史研究の手法を採り、アメリカの教育情報がかつて日本にどのように導入されたのかを分析し、それに基づいて行われた保育者養成の実態と特質を考察することで、普遍的な保育者の専門性の内実を解明することを目的としたものである。戦前日本の幼児教育及び保育者養成は、とりわけアメリカの影響を強く受けて発展してきた。しかし、そもそもアメリカ幼児教育・保育者養成史に関する実証的な研究はほとんどなされておらず、未だこの分野に関しては総体的にも個別事例においても明らかにされていない状況である。戦前日本の幼児教育・保育者養成の特質を考察するには、特に1890年1930年代のアメリカにおける幼児教育・保育者養成の動向を把握しなければならない。そこで、本年度、まずアメリカのボストンにいおいて当時のアメリカの幼児教育・保育者養成の動向を調査した。また、幼児教育情報の伝達には、その仲介者の役割が重要になってくる。本研究では戦前日本において数回に亘りアメリカに幼児教育留学を果たした人物である甲賀ふじに着目した。甲賀の研究活動とそれによってわが国にもたらされたアメリカの教育情報の具体を明らかにするための基礎研究として、本年度は甲賀ふじの生涯と果たした役割に関する調査を行った。その他、わが国の保育者養成に関する史的研究の成果を公表した(学会発表および論文投稿)。また、保育者養成と保育実践の有機的な関連性の視点からも論文を一本発表した。したがって、アメリカの幼児教育・保育者養成と日本のそれとの比較教育史研究を保育者の専門性というテーマのもと進展させることができた。今年度は以下の事項について国内調査を実施した。1アメリカに2回留学し、ハワイで7年間保育実践に携わるなど、アメリカにおいて幼児教育および研究に取り組んだ後、日本女子大学附属豊明幼稚園および南高輪幼稚園の主任保姆として戦前日本の保育界を導いた甲賀ふじに関する調査(於日本女子大学成瀬記念館、日本女子大学図書館など)、2戦前日本のキリスト教系保姆養成校において日本人幼児教育指導者として活躍した頌栄保姆伝習所の和久山きそやランバス女学院保育専修部の高森ふじに関する調査(於神戸女学院図書館、その他インタビュー調査など)、3戦前日本におけるキリスト教系幼稚園の保育実践に関する調査(雑誌記事、史料収集など)。さらに、本研究は、比較教育史研究の手法を採り、アメリカの教育情報がかつて日本にどのように導入されたのかを分析し、それに基づいて行われた保育者養成の実態と特質を考察するものであるため、国外調査も同時に実施した。1前年度に引き続き、18901930年代のアメリカにおける幼児教育・保育者養成の動向を把握するための調査(於シカゴ大学レゲンスタイン図書館)、2シカゴ大学の保育者養成制度および実態に関する調査(於シカゴ大学レゲンスタイン図書館スペシャルコレクション)3甲賀ふじの留学状況に関する調査(於シカゴ大学レジスター係)。以上の調査を実施し、保育者の専門的力量形成に関して比較教育史の視点から研究をまとめることができた。本年度は予算が執行されてすぐにアメリカのボストンにおいて18901930年頃のアメリカの幼児教育・保育者養成に関する調査を行うことができた。したがって調査資料の分析にもすぐに着手することができ、研究計画はおおむね順調に進展していると言える。研究に必要な備品や書籍などの購入も随時行い、研究環境が整備されたため、比較的順調に全体計画が進行している。27年度が最終年度であるため、記入しない。教育史本研究においては、日本への幼児教育情報受容及び普及のキーパーソンとなった日本人指導者三名に注目し、三者がわが国の幼児教育・保育者養成に果たした役割を検討することとしている。その中の一人である甲賀ふじに関しては研究が蓄積されたため、今年度学会発表および論文投稿を計画している。また、他に頌栄保姆伝習所の和久山きそ、ランバス女学院保育専修部の高森ふじに関しては、先行研究の収集や基礎調査は終了したが、本年度において本格的に資料の収集・分析を行っていく予定である。また、あわせてアメリカにおける幼児教育・保育者養成の状況調査のために海外調査を一回程度行う計画である。これらの調査結果を統合し、保育者の専門性に関して比較教育史的視点から考察を行う。
共鳴トンネル超格子による新構造p型GaAs基板上II-VI族半導体光デバイスの開発

本研究では,ZnSe系II-VI族ワイドギャップ半導体による新光デバイス(青-緑レーザ/発光ダイオード,青-紫外線光検出器など)がもつ技術課題を根本的に解決するために,成長界面に「共鳴トンネル超格子層」を導入した。本技術の確立により,p型GaAs基板結晶からp型ZnSe成長層への正孔注入障壁低減することに成功し,従来成し得なかったデバイス構造を実現し,光検出器,発光ダイオード等のZnSe系青一紫外線領域光デバイスの効率を大幅に向上した。ZnSe系II-VI族ワイドギャップ半導体による新光デバイス(青-緑レーザ/発光ダイオード,青-紫外線光検出器など)は、次世代マルチメディアシステムで必須となる高速大容量光ディスクシステム構築のキーデバイスとして期待されている。しかしながら、基板とZnSe系成長層との組み合わせから上記光デバイスの基板はn型GaAs,ZnSeに制約されており,上部電極コンタクト層にトンネル効果を利用した「超格子電極」を設ける必要がある。このような現在のデバイス構造においては、超格子電極に起因したレーザの素子劣化、光センサーの吸収損失といった重要な問題を抱えている。本研究では、上述した技術課題を根本的に解決するために、成長界面に「共鳴トンネル超格子層」を導入するすることでp型GaAs基板結晶からp型ZnSe成長層への正孔注入障壁低減し、素子構造を反転させた。本技術の確立により、現在までp型基板上では実現し得なかった新規デバイス構造の採用が可能となり、以下のデバイスへ応用して素子性能の向上を図った。1.ZnSSe系PIN型光検出器:200Åオーダーの極薄膜n型窓層による上部吸収損失の低減により、特に紫外(300nm帯)受光感度の向上(>30%)を実現した。また、界面超格子層での転位の吸収による暗電流低減(10^<-13>A/mm^2)を実現し、光検出能の向上に成功した。2.ZnSSe系アバランシェフォトダイオード:正孔注入型APDの実現とスピン-軌道相互作用分裂バンドの利用による紫外光の増倍率向上を実現した。また、界面超格子層による暗電流低減によりAPD動作直前の暗電流を従来のn型GaAs基板上素子より2桁低減することに成功した。3.ZnSSe:Te/ZnMgSSeダブルヘテロ構造緑色発光ダイオード:デバイス上部の光吸収損失低減により、外部発光効率が従来のn型GaAs基板上素子に比べて3倍向上した。ZnSe系II-VI族ワイドギャップ半導体による新光デバイス(青-緑レーザ/発光ダイオード,青-紫外線光検出器など)は、次世代マルチメディアシステムで必須となる高速大容量光ディスクシステム構築のキーデバイスとして期待されているが、従来の基板はn型GaAs,ZnSeに制約されており,上部電極コンタクト層にトンネル効果を利用した「超格子電極」を設ける必要がある。本研究では、上述した技術課題を根本的に解決するために、成長界面に「共鳴トンネル超格子層」を導入することでp型GaAs基板結晶からp型ZnSe成長層への正孔注入障壁低減し、素子構造を反転させた。1.ZnSSe系PIN型光検出器:150Åオーダーの極薄膜n型窓層による上部吸収損失の低減により、特に紫外(300nm帯)受光感度の向上(>40%)を実現した。2.ZnSSe系アバランシェフォトダイオード:デバイス窓層へpn接合型ガードリングを設けることにより、アバランシェ動作電圧付近で従来より2桁小さい10^-11Aオーダーの低暗電流化を実現した。ZnSe系II-VI族ワイドギャップ半導体による新光デバイス(青-緑レーザ/発光ダイオード,青-紫外線光検出器など)は,次世代マルチメディアシステムで必須となる高速大容量光ディスクシステム構築のキーデバイスとして期待されているが,従来の基板はn型GaAs, ZnSeに制約されており,上部電極コンタクト層にトンネル効果を利用した「超格子電極」を設ける必要がある。本研究では,上述した技術課題を根本的に解決するために,成長界面に「共鳴トンネル超格子層」を導入することでp型GaAs基板結晶からp型ZnSe成長層への正孔注入障壁低減し,素子構造を反転させた。本技術の確立により,現在までp型基板上では実現し得なかった新規デバイス構造の採用が可能となった。特に光検出器では窓層を高濃度ドナードープが可能なn型ZnSeとすることができるため,光吸収損失を低減することが可能となり,昨年度までに極薄膜(150A)の窓層で紫外(300nm帯)外部量子効率の向上(>40%)を実現した。

本年度は,特に光検出器において最も重要となる窓層での光吸収損失をさらに低減させることに主眼を置き,下記の2点のように,光検出器の大きな効率向上を図ることができた。1. ZnSSe系PIN型光検出器: n型窓層をエッチングし,光を直接活性層に入射させることで,完全に窓層での光吸収損失を無くし,紫外(325nm)受光感度の向上(40%)を実現した。2. ZnSSe系半導体上に窓層として紫外透明な有機導電膜(PEDOT : PSS)を組み合わせた,有機-無機ハイブリッド光検出器を実現し,紫外(300nm)で外部量子効率81%,深紫外(250nm)で70%と大幅な効率向上を実現した。
土壌中の亜酸化窒素還元酵素群の「活性メタプロテオーム」解析

土壌中の脱窒菌が発現する一酸化二窒素還元酵素(N2OR)を活性状態のまま抽出後、二次元Native電気泳動により展開し活性染色することで、多様性を解析する手法の開発を目指した。二次元電気泳動の1次元目の等電点電気泳動中にタンパク質が等電点沈殿し失活することが回避できなかった。また、土壌からの抽出において、比重液を用いて脱窒菌体を抽出後、破砕してN2ORを含むタンパク質を抽出しようと試みたが、十分量のタンパク質を抽出できる条件確立には至らなかった。純粋培養菌体から得たペリプラズムタンパク質画分を、既成ゲルを用いた二次元Native PAGE(等電点電気泳動/Native PAGE)の後、これまで通りの条件で活栓染色法に供試しても、活性亜酸化窒素還元酵素(以下、N2OR)のバンドが得られなかった。このため、既成の一次元目用ゲル含まれる各成分について検討したところ、チオ尿素がN2ORを阻害することを見出した。以後、チオ尿素を含まない等電点電気泳動用のゲルを自作することとした。未変性の粗タンパク質を一次元目の等電点電気泳動に供試すると、一部のタンパク質がゲル中で等電点沈殿し、二次元目のNative PAGEゲルに移動しない現象が見られた。特に、中性付近から弱アルカリ性pI領域では顕著だった。この課題を解決するために、等電点電気泳動後の固定・洗浄条件および二次元Native PAGEの泳動条件を種々検討したが、活性染色によるN2ORのスポットは得られていない。水田あるいは畑土壌に牛糞堆肥を添加して嫌気条件で培養し、N2OR活性の高い土壌を調製した。これら土壌を0.1Mピロリン酸ナトリウムで洗浄後、細菌菌体を0.1%DNA含有Tris-EDTA緩衝液で抽出し、ヒスコトロンで破砕して得た抽出液を分子量分画して粗タンパク質溶液を得た。Native PAGE/活性染色に供試したが、活性のあるバンドは得られず、クマシー染色後もタンパク質スポットは検出されなかった。既知のN2ORアミノ酸配列による分子量、等電点の違いを考慮し、更に、現在の脱窒菌研究世界的な流れも踏まえて、当初計画より多いグラム陰性菌7株およびグラム陽性標準株1株を被験菌とした。これらを純粋培養後、集菌し、硝酸カリウム入りの緩衝液に懸濁してN2O 500ppmを含むN2気相で培養した。リゾチーム処理によりペリプラズム画分を得、分子量1万以上の画分を濃縮後、Native PAGEに供した。亜二チオン酸塩/メチルビオロゲンを電子供与体、100% N2Oを電子受容体とした系で、いくつかのグラム陰性菌株から、それぞれ移動度を異にする活性N2ORバンドを検出できた。泳動パターンの規格化のために二次元Native PAGEには市販の既成ゲルを用いた。一次元目の等電点電気泳動ゲルには、還元剤、変性剤等が含まれているが、二次元展開後もN2OR活性が保持され上記の方法で染色できることを確認した。活性染色中に微量の酸素が残存した場合、同時に抽出されたシトクロームなどが微弱なポジティブバンドとなりN2OR判定を正に妨害することがあった。100%N2Oの代わりに100%N2下で同様に染色することで、これらの疑似バンドをN2ORバンドと区別することができた。N2ORの活性染色法として、還元型メチルビオロゲン(濃青紫色)の漂白にかわり、還元型鉄塩を電子供与体とし酸化鉄の赤色沈殿の生成によるN2ORバンドの視認性向上を試みたが期待通りの結果は得られなかった。上記の方法では、グラム陽性標準菌株からN2ORバンドが得られなかったことから、リゾチーム処理だけではグラム陽性菌N2ORの抽出効率が低くなり、多様な脱窒菌を含む土壌の解析の際、グラム陰性菌に偏った結果を与える危険性が示唆された。純粋培養菌体から得たペリプラズムタンパク質画分を、既製ゲルを用いた二次元Native PAGE(等電点電気泳動/Native PAGE)の後、活性染色法に供試しても、活性亜酸化窒素還元酵素(以下、N2OR)のバンドが得られなかった。これは、一次元目用ゲル中のチオ尿素がN2ORを阻害するためであることを見出し、チオ尿素を含まない等電点電気泳動用のゲルを自作した。一次元目の等電点電気泳動に供試した粗タンパク質は等電点沈殿し、二次元目のNative PAGEゲルに完全には移動せず、特に、中性付近から弱アルカリ性pI領域では顕著だった。等電点電気泳動後の固定・洗浄条件および二次元Native PAGEの泳動条件を種々検討したが、活性染色によるN2ORのスポットは得られなかった。

水田あるいは畑土壌に牛糞堆肥を添加して嫌気条件で培養し、0.1Mピロリン酸ナトリウムで洗浄後、細菌菌体を0.1%DNA含有Tris-EDTA緩衝液で抽出し、ヒスコトロンで破砕して得た抽出液を分子量分画して粗タンパク質溶液を得た。Native PAGE/活性染色に供試したが、活性のあるバンドは得られず、クマシー染色後もタンパク質スポットは検出されなかった。最終年度は、等電点電気泳動ゲルからの移動を改善するために、高解像度クリーンNative PAGE及び低濃度SDSの添加を試したところ、一次元目の等電点電気泳動ゲルからの移動は改善されたが、活性スポットは得られなかった。そこで、等電点沈殿を防ぐ等電点電気泳動の条件検討を行ったが、その後のNative PAGEで活性スポットを得ることはできなかった。土壌からのタンパク質抽出条件を改良し、比重分画により微生物菌体画分を得、ビーズビーティングで破砕し、分子量10万から100万の画分をNative PAGEにかけ活性染色したが、明瞭なバンドが得られず、タンパク質を抽出できていないと考えられた。土壌微生物学二次元Native PAGE法:既成ゲル中のチオ尿素は、N2ORを阻害するため、ゲルを自作した。自作一次元目ゲルのpH分布については、等電点電気泳動用タンパク質マーカーを泳動して確認した。等電点沈殿の解消に向けて、タンパク質の陰電価を誘起する目的で、二次元目電気泳動にアルカリ性緩衝液系を用いたところ、一定の効果が認められた。また、Triton X-100はN2ORを失活させずに沈殿を溶解することが期待できることを見出した。これらの試験を複数回行ったために時間を要した。二次元Native電気泳動と活性染色を組み合わせる方法は、未完成ではあるが、重要な問題点を解決しつつある。土壌タンパク質の抽出法:当大学内畑及び水田から得た土壌に牛糞堆肥を加え3週間程度嫌気培養してN2OR活性が顕著に発現していることを確認後、タンパク質抽出に供した。試行した間接抽出法は、事前の腐植物質の洗浄と多価陽イオンのマスキングのためのピロリン酸ナトリウム溶液処理と、1%DNA(吸着座のマスキング)および0.1M EDTA(金属プロテアーゼ阻害)を含むトリス緩衝液中での細胞破砕から成るが、Native PAGE/活性染色したがスポットが得られなかった。腐植物質によるNative PAGEゲル状のスメアは極めて薄く、洗浄の効果が認められたが、細菌菌体の損失の危険性があった。二次元Native PAGEの条件確立に時間を費やしたため、土壌からの抽出操作の改良ができていない。本年度は、当初2株のグラム陰性脱窒菌を使用する予定であったが、現在の関連領域の研究の進展を考慮して、データベース上のN2OR完全長配列を基に分子量および等電点が異なる多数の菌株を新たに選定して利用した。このため、純粋菌株からのN2OR抽出条件の設定が複雑になり、適正化に時間を要した。これらの過程で、限外ろ過によるタンパク質濃縮段階の導入の有効性を検討した。N2OR以外の酸化酵素による正の妨害を判別する手法を検討し、導入した。また、良好な結果は得られなかったものの、硫酸第一鉄を電子供与体にし、N2ORバンドへの酸化鉄の沈着を指標とした視認性の良い検出法を検討した。
BEEM/STMによる磁性体/半導体ナノ構造におけるスピン依存現象の観測と制御

磁性体/半導体のナノ構造の性能改善を目指して, BEEM/STM技術を用いてそのスピン依存トンネル現象を観測から界面のスピン状態に関する知見を得ること,さらに新しいハーフメタル型磁性体を用いたナノ構造の構築を目指して研究を行った.その結果,特にGaAs(001)c(4x4)構造が, 2種の構造を有するとの認識に立ち,ハーフメタル型の電子構造を有するという理論予測のあるため新しい磁性材料として期待が持たれているzb型MnAsおよびCrAsのGaAs(001)表面上への成長の初期過程を明らかにした.磁性体/半導体のナノ構造の性能改善を目指して, BEEM/STM技術を用いてそのスピン依存トンネル現象を観測から界面のスピン状態に関する知見を得ること,さらに新しいハーフメタル型磁性体を用いたナノ構造の構築を目指して研究を行った.その結果,特にGaAs(001)c(4x4)構造が, 2種の構造を有するとの認識に立ち,ハーフメタル型の電子構造を有するという理論予測のあるため新しい磁性材料として期待が持たれているzb型MnAsおよびCrAsのGaAs(001)表面上への成長の初期過程を明らかにした.スピン偏極BEEM/BEES観測技術の開発を推進し,この観測技術を活用して半導体/磁性体界面におけるスピン依存トンネル現象における界面の影響を明らかにすると共に,スピン依存トンネル現象を促進させるための界面制御を実現することを目的として研究を進め,研究初年度の本年度は,以下の初期的な成果を得た.【BEEM/BEES測定系の性能向上】現有のBEEM/BEES測定系のプリアンプ,電源,アースラインの再検討・改善により,S/N比のおよそ1桁の向上を実現した.【GaMnAs/GaAs/GaMnAsヘテロ構造のSTM,BEEM測定に向けて】GaMnAsを電極とするBEEM測定を実現に向けて,低温成長のGaMnAs表面の平坦性,安定性の改善を図り,原子レベルの画像を得るための成長条件の最適化を進めた.【ハーフメタル型バンド構造を有する新材料のBEEM/BEES測定に向けて】zb型構造をもつMnAsやCrAsが,ハーフメタル型のバンド構造を有するという理論予測に基づき結晶成長の報告もなされているが,その電子構造や詳細な物性については,ほとんど理解が進んでいない.この原因は,これらの物質の結晶成長の困難さに一端がある.本年度は,STMによりMnAsの1分子層以下での成長過程を調べた.その結果,成長の極めて初期には,MnAs被覆量の増大と共にGaサイドを置換したMnの増大による電子数の減少が,ダイマー欠損率の減少により補償されるが,被覆率約0.5分子層で欠損ダイマーが消失し,それ以上のMnAsの被覆率増大が,NiAs型MnAsの形成に結びつくことを見いだした.これらの知見を元にしてNiAs型へ移行を抑制するための方策を検討した.スピン偏極BEEM/BEES観測技術の開発を推進し,この観測技術を活用して磁性層中のスピン依存伝導を局所的に観測する技術を確立し,特に,半導体/磁性体界面におけるスピン依存トンネル現象における界面の影響を明らかにすると共に,スピン依存トンネル現象を促進させるための界面制御を実現することを目的として研究を進め,以下の成果を得た.まず,GaAs表面上への磁性体の形成においてGaAsの表面再構成の制御が重要であることから,分子線の制御性を向上させた半導体/磁性体ヘテロ接合形成装置の設計作製を行った.また,ハーフメタル型のバンド構造を有するという理論予測があるが,これまで,構造解析,磁化測定に留まっているzb型MnAsの物性,特に輸送特性をSTM及びその応用技術であるBEEM測定技術を用いて磁気輸送特性を明らかにすることを目指して,GaAs (001)基盤上でのMnおよびMnAsの成長初期過程の比較検討を行った.その結果,GaAs (001) c (4x4)表面上では再構成構造の特異性を反映したzb型の第1層目の形成が起こるが,第2層目の形成では,エネルギー的不安定性のためNiAs型への移行が起こるということが明らかとなってきた.そこで,GaAsエピタキシャル成長表面を硫黄による表面改質を行ったGaAs (001) (2×6)-S表面上でのMnAsの初期成長過程を調べた結果,zb型MnAsドットの形成の可能性を示す結果を得た.スピン偏極BEEM/BEES観測技術の開発を推進し,この観測技術を活用して磁性層中のスピン依存伝導を局所的に観測する技術を確立し,特に,半導体/磁性体界面におけるスピン依存トンネル現象における界面の影響を明らかにすると共に,スピン依存トンネル現象を促進させるための表面・界面制御を実現することを目的として研究を進め,以下の成果を得た.まず,前年度に導入した液体窒素シュラウドを装備した分子線エピタキシーチェンバによるGaAsの成長・観測条件の最適化を行った.その結果,成長終了後に残留As圧を急速に下げることが可能となったことにより, STM観測時の表面の余分な付着物が減少し,原子レベルの平坦性が改善され, STM像が改善されたことを確認した.

次いで前年度に引き続き, GaAs c (4x4)α表面上のMnの初期成長表面の観測を行い, MnAsの堆積の時観測される表面再構成構造の変化に起因する成長膜厚の異常は,観測されないこと,さらに, Mnの0.5ML堆積時から,閃亜鉛鉱状の表面からGaMnと考えられる金属的な表面状態に移行することを見いだした.さらに, GaAs c (4x4)α表面上のCrAsの初期成長表面の観測を行い, MnAs成長の場合と大きく異なり,成長核間の距離が極めて近く,また,第一層の成長が完了する前に2層が成長する3次元的な成長を示すこと,第2層以上では, c軸が面内に平行で,基盤のGaAsの[1-10]方向を向いたMnP型CrAsが形成されることを見いだした.
聴覚文化研究の構築に向けての基礎的考察

諸芸術の中での音楽の位置づけや五感の中での聴覚の位置づけの歴史的・哲学的研究を通して、さらには現代文化における聴覚と耳の機能や役割を明らかにすることで、聴覚文化研究の前提となる枠組みを作り上げた。初年度である平成20年度は、これまでなされてきた聴覚文化研究の蓄積をできるだけ網羅的に精査し、本研究課題の目指すべき方向性を明確にした。その結果、本研究課題の中心的問題として、諸感覚の比較研究、および現代文化の研究の二つが浮かび上がってきた。まず一点目の諸感覚の比較研究については、共通感覚論および視覚文化研究のこれまでの成果を吸収し、それとの関連において聴覚の特性と機能を明らかにした。その研究成果の一端として、現代のビデオゲーム(テレビゲーム)における視覚と聴覚と触覚の相互作用という事例を、GCOEプログラム「日本文化デジタル・ヒューマニティーズ拠点」第一回ビデオゲーム・カンファレンス(2009年2月2日、立命館大学アート・リサーチセンター)において報告した。次に二点目の現代文化研究であるが、これについては上述のテレビゲームの問題もそれに含まれるとはいえ、もう少し大きな歴史的スパンで考察を行わなくてはならない。そこで今年度はまず、音と言葉(言語)のつながりが音楽芸術においてどのように展開してきたかを歴史を遡って調査した。その成果が、共著『オペラ学の地平』(丸本隆編)に収録された論文「ナショナル・オペラの成立と展開--フランス、イギリス、ドイツの場合」であり、そこでは「国語」および「国民的アイデンティティ」の観点から近代ヨーロッパ諸国のオペラ文化が新たに捉え直されている。また日本美学会刊行の国際学術誌『Aesthetics』に、オリンピックの芸術競技(音楽もそこに含まれる)についての歴史的考察を英文で掲載した。本課題での研究を始めて二年目である平成21年度は、聴覚の働き・機能が近代のヨーロッパでどのように捉えられてきたのかを、他の諸感覚(とりわけ視覚と触覚)との結びつきや区別も視野に入れて調査・考察することを第一の目標とした。その成果は、美学会全国大会(東京大学)での口頭発表「聴覚の座をめぐる近代哲学の伝統」に示されているが、その概要を現在論文として学術雑誌に投稿済・刊行中である。そこで明らかになったのは、しばしば「視覚の時代」と見なされてきた近代が、実際には視覚と聴覚の絶えざる鬩ぎ合いの時代であったということだ。それに加えて、劇場設計や舞台効果においてとりわけ聴覚の働きや耳の特性を重視した芸術家として知られるリヒャルト・ヴァーグナーの思想と作品についての個別研究にも取り組んだ。単著として刊行した『ヴァーグナーの「ドイツ」』(青弓社)や日本ワーグナー協会関西例会での口頭発表「ワーグナーの「チューリヒ的転回」」、『フィルハーモニー』掲載の論文「ベートーヴェンとヴァーグナー」がその成果である。ヴァーグナーの考える音楽の価値や「耳」の働きは、彼の「民衆」の理念を理解する上で重要な鍵であることがそれらを通じて論証された。さらに、日本音楽学会全国大会(大阪大学)でのシンポジウム「メンデルスゾーンの「イタリア」」にパネリストとして招聘された際に、「絶対音楽のモデルとしてのイタリア・オペラ?」という口頭発表を行ったが、これは、十九世紀前半のドイツを例に取って、聴覚文化の国民的多様性が過去にどのように認識されていたのかを考察したもので、本課題を側面から補強する研究成果である。本課題にとって最終年度となる平成22年度は、前年度までの調査で得られた知見の公開・発信に努めた。近代ヨーロッパ思想における聴覚の位置づけを、他の諸感覚(とくに視覚と触覚)との関連・峻別を視野に入れて考察した論文「聴覚の座をめぐる近代哲学の伝統」を『美学』(美学会編)に掲載し、音楽が聴覚的想像力とどのように結びついているかを、作曲家シューマンの器楽作品を例に取って検討した論文「歴史の空白とジャンルの闘争」を『思想』(岩波書店)に発表した。また現代のメディア環境において、音楽作品がどのように聴取・消費されているのかを、ロックミュージックのリマスターCDを事例に考察した論文「われわれは何を買わされているのか」を『ユリシーズ』(シンコーミュージック・エンタテイメント)に発表した。また音楽(クラシック、ポピュラーを問わず)に限らず、現代的なメディアとテクノロジー全般における聴覚の問題にアプローチするために、ビデオゲーム(テレビゲーム)に注目し、神戸大学で行われたフォーラム「テレビゲームの感性的論理-ニューメディアと文化」において「ビデオゲームにとってリアルとは何か?」という研究発表を行った。そこでの発表内容は、フォーラムでの討議と合わせて、現在、刊行作業中である。
円形脱毛症における毛包浸潤リンパ球のターゲット細胞の検索

円形脱毛症患者より得られた、4mmパンチ生検皮膚を用いて、まず病理組織学的検索を行った。対象としたのは、36歳から58歳までの円形脱毛症患者5例(男3例、女2例)である。この検討では、これまでの報告同様、全例に、毛包の退行性変性とともに程度の差こそあれ毛包周囲にリンパ球浸潤が認められた。免疫組織学的検討では、浸潤するリンパ球は、CD8陽性のサプレッサーT細胞であることが確認された。さらに、リンパ球と毛包との接着に関与すると考えられるICAM-1の局在についての検索では、毛包下部から毛母細胞に弱い発現が見られた。5例中3例においては、生検した円形脱毛症の毛包下部組織をホモジェナイズし超遠心にかけて細胞分画を作製した。しかしこの過程で、作製された細胞分画が、毛包組織のどの細胞成分からなるかを、電子顕微鏡下および免疫組織学的手法により明らかにしようとしたが、組織の破壊が大きく、また毛包以外の真皮成分等の混入のため、毛母あるいは内・外毛根鞘といった細胞成分を特定するには至らなかった。このため、予定していた、これら細胞分画とリンパ球とを反応させる実験の結果は得られなかった。今後の課題として、円形脱毛症患者の正常毛包を採取し、実体顕微鏡下に毛包組織のみを可及的に取りだした後に、遠心をかけるなどの実験手技の修正が必要と考えられた。また、今回の課題の研究期間内には着手ができなかったが、当教室で行っている毛包組織の器官培養法を用い、円形脱毛症患者の毛包と患者リンパ球とを培養し、毛包組織の破壊が経時的にどのような過程で起こるかを、組織学的に確認する実験も行う必要があると考えられた。
VLDLレセプターとインスリン抵抗性

これまでの研究から、脂肪組織や筋肉での脂肪の蓄積がインスリン抵抗性きたし糖尿病発症の原因になる可能性が推測されてきた。中性脂肪の代謝に関与しているVLDLレセプターは骨格筋組織に多く存在し、これらの過剰発現は脂質代謝の異常をもたらすことが推測される。この研究では、VLDLレセプターを組織特異的に過剰発現させたトランスジェニックマウスを作製し、このマウスにおいて高脂肪食摂取による高血糖と肥満を起こした時、どのような変化が生じるかを検討する。これによりトリグリセリドの筋肉での代謝と脂肪組織への蓄積との関係を解明し、脂肪の蓄積によるインスリン抵抗性の発症の有無を調べる。初めに、VLDLレセプターを筋肉特異的に過剰発現させるため約3kbのマウスのGLUT4プロモータ部分を含むVLDLレセプターのコンストラクトを作成し、これらの遺伝子を導入したトランスジェニックマウスの作成を行った。しかし、これらのマウスの組織からRNAを抽出しmRNAの発現を検討したところ、VLDLレセプターの過剰発現は認められなかった。つまり、このコンストラクトではVLDLレセプターが過剰発現するマウスは得られにくいことが示された。そこで、GLUT4プロモータ部分だけではなく、GLUT4のイントロンを含む約10kbのGLUT4ミニジーン全体を組み合わせたVLDLレセプターのコンストラクトを新しく作成し、トランスジェニックマウスを作成した。ノザンハイブリダイゼーション解析から、2つラインのトランスジェニックマウスおいて、筋肉では差が見られないものの心臓では2-5倍程VLDLレセプターが過剰発現していることを確認した。今後、これらのマウスを用いて高炭水化物食、高脂肪食後のフェノタイプの変化を調べる予定である。マウスに高脂肪食を摂取させると、高炭水化物食と比較し、血中のVLDL値は低下するのに、筋肉組織で中性脂肪が増加していることは筋肉で内因性の中性脂肪の取り込みに関与しているVLDLレセプター(R)の活性や、発現量の増大が、筋肉での取り込み量の増加に関与している可能性がある。本研究では、高脂肪食によりVLDL-Rの発現量がどのように変化するか調べた。サフラワー油を用いて、脂肪エネルギー比率(10,20,30,40,50,60%)を変化させた時、摂取脂肪量が増加すると、摂取量が少なくなるので各群での摂取エネルギーの有意な変化は認められないのにもかかわらず、Σグルコース、体重は比率に依存して高くなった。12週間目のΣグルコース(経口糖負荷テスト時における0,30,60,120分値の合計)は、脂肪エネルギー比10,20,30,40,50,60%の食事では、それぞれ、32.3±0.7mmol/1,34.2±0.9,36.8±0.6,39.2±2.2,43.8±1.6,53.9±3.1(n=5-6)と増加した。VLDL-RのmRNA量を、筋肉(gastrocnemius)で測定したところ、3.9kb,4.5kb,7.9kbのmRNA全てが、Dose dependentに増加した。(n=3,mean±SE)で、totalの値(PSL)は、642±73,536±14,1071±89,1393±272,2061±284,1759で3倍前後の増加を示した。しかしながら、リノール酸主体のサフラワー油でなく、オレイン酸の多く含まれている高オレイックのサフラワー油をエネルギー比で60%の高脂肪食として摂取させると、筋肉でのVLDL-RのmRNAの増加は認められず、油脂の相違によってVLDL-Rの発現量が変化する可能性を示した。
戦後期青森県地域におけるカトリックの宣教と受容に関する調査研究

日本のキリスト教宣教・受容史の研究対象は、日本とキリスト教が出会った三回の顕著な時期がある。すなわち第一に16・17世紀のキリシタン時代、第二に幕末から明治期以降の戦前期、第三に太平洋戦争終結からの戦後期である。一般的な研究対象地域は、キリシタンに関しては、主に宣教師の入り口である九州諸地域から、当時の政治の中心地である京阪地方が中心である。明治期(戦前期)に関しては、主に「開港地」とその周辺地域が一般的な研究対象地域となっている。戦後期に関しては広い地域に研究対象は分散するが、青森県地域に関しては、一部に学校史や施設史といった関連研究が散見されるものの、まとまった研究はない。本研究は、地域的特性(辺境性、貧困)の視点に基づいてキリスト教の「教化・定着過程」と「受容状況」について具体的な実態を調査するものである。2018年度は主に資料収集とその読み込みに費やした。戦後期を見るに当たっては、明治期から戦前期の宣教の動向を含めた広い視野が必要となるため、広範囲にわたる資料の検証が必要である。とりわけパリ外国宣教会が担っていた明治期以降の宣教については、当時の西洋の状況(第一バチカン公会議、教皇至上主義、フランスにおける政治状況とカトリック教会の対応など)との関わりを知ることが重要と考え、それに関わる資料収集につとめた。また戦後期におけるカトリック教会の教勢に関するデータの収集にもつとめた。当初はケベック外国宣教会の宣教司牧活動に関する資料収集・調査をケベックを訪問して行う予定であったが、下準備を進めるにつれ、これらの調査を推進するためには、明治期から戦前期の宣教の動向を含めた広い視野が必要となるたことを実感し、ケベックでの調査は次年度以降にまわし、広範囲にわたる資料の検証を優先することにした。2019年度は、引き続き資料収集とその読み込みを行なうとともに、調査の進捗を論文化していく予定である。その上で、ケベック外国宣教会の宣教司牧活動に関する資料収集・調査をケベックを訪問して行う時期を見極めたい。当面は、戦後期に限定することなく、明治期から戦前期の宣教の動向を含め、広い範囲の調査を継続していく。2018年度は当初の予定では、ケベック外国宣教会の宣教司牧活動に関する資料収集・調査を実際にケベックを訪問して行うつもりであったが、下準備を進める段階で、より広範囲な文献による資料収集・調査が必要であることがわかったため、主に文献の収集と読み込みに費やした。海外調査の旅費として考えていた費用を、次年度以降にまわすことになったため、次年度使用額が生じた次第である。
受容体非介在性の生体内脂質運搬能を有するシクロデキストリン誘導体の構築

血流滞留性や動脈硬化病巣に蓄積した脂質類の可溶化能を増強した硫酸化シクロデキストリン誘導体を構築し、動脈硬化病巣からの脂質類の除去促進に関する基礎的検討を行った結果、以下の知見を得た。1)α-、β-、γ-シクロデキストリンの非晶質誘導体の硫酸エステル化体あるいはスルホアルキル化体を高収率・高純度に調製し、生体内脂質類(コレステロールおよびそのエステル類、リン脂質,トリグリセリドなど)の可溶化能をin vitro条件下で比較検討した結果、硫酸エステル化体よりも立体障害の少ないスルホアルキル化体が脂質類の可溶化能に優れることが明らかとなった。2)血清脂質分画と上記シクロデキストリンとの相互作用を水系ゲル濾過カラムを装着した高速液体クロマトグラフィーを用いて検討した結果、硫酸化シクロデキストリンはカイロミクロンや超低比重リポ蛋白と強く相互作用することが明らかとなった。3)硫酸化シクロデキストリンをラットやウサギに非経口的に大量投与した場合の臓器障害性や局所組織障害性は、天然シクロデキストリンや他の硫酸化多糖類よりも低かった。4)高コレストロール食を摂取した外因性動脈硬化症モデルおよび肝臓のLDL受容体が遺伝的に欠損した先天性動脈硬化動物モデルを用いた検討において、硫酸化シクロデキストリンを静脈内に長期間投与すると、血中脂質レベルに顕著な変化はみられなかったが、動脈硬化病巣の退縮が観察された。これまでに、受容体の介在なしに動脈硬化病巣から脂質類を除去し、体内の再分布や体外への排泄を促進する試みは例がなく、本研究で得られた知見は新しいタイプの抗動脈硬化薬の研究開発や血管形成術後の再閉塞防止策を確立する上でも重要な成果であると考えられる。血流滞留性や動脈硬化病巣の脂質類を可溶化する能力を増強した高機能性シクロデキストリン誘導体を構築し,動脈硬化病巣からの脂質類の除去促進に関する基礎的検討を行った結果,以下の新知見を得た.1)alpha-,beta-,gamma-シクロデキストリンの非晶質誘導体の硫酸エステル化体あるいはスルホアルキル化体を高収率・高純度に調製し,生体内脂質類(コレステロールおよびそのエステル類,リン脂質,トリグリセリドなど)の可溶化能をin vitro条件下で比較検討した結果,硫酸エステル化体よりも立体障害の少ないスルホアルキル化体が脂質類の可溶化能に優れることが明らかとなった.2)水系ゲル濾過カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーによる検討から,低濃度の硫酸化シクロデキストリン誘導体の添加により血清リポ蛋白の粒子サイズの増大,さらに高濃度のシクロデキストリン添加により粒子サイズの減少が観察された.3)シクロデキストリンの水酸基に高度に水和した硫酸基を導入することによって,誘導体の水力学的分子サイズが約100nmに増大し,未修飾シクロデキストリンよりも有意に長い血流滞留性を示すことが明らかとなった.これまでに,受容体の介在なしに動脈硬化病巣から脂質類を除去し,体内の再分布や体外への排泄を促進する試みは例がなく,今回得られた知見は新しいタイプの抗動脈硬化薬の研究開発や血管形成術後の再閉塞防止策を確立する際に重要な基礎資料となるものと考えられる.本年度は、α-、β-、およびγ-シクロデキストリンの非晶質誘導体の硫酸エステル化体あるいはスルホアルキル化体を用いた受容体非介在性の脂質運搬システムの構築に関する検討を行い、以下の知見を得た。1)超遠心法により調製した血清脂質分画(カイロミクロン、超低

比重リポ蛋白(VLDL)、低比重リポ蛋白(LDL)、および高比重リポ蛋白(HDL))と上記シクロデキストリンとの相互作用を水系ゲル瀘過カラムを装着した高速液体クロマトグラフィーを用いて検討した結果、メチル化シクロデキストリンはHDLと、硫酸化シクロデキストリンはカイロミクロンやVLDLと強く相互作用することが明らかとなった。2)硫酸化シクロデキストリンをラットに静脈内投与すると、二相性の血中消失パターンを示し、その大部分が尿中に排泄された。その際、硫酸化シクロデキストリンの定常状態における分布容積や全身クリアランスは親水性シクロデキストリンやイヌリンよりも小さいことから、硫酸基の導入によってシクロデキストリンの体内分布や腎排泄が制限されたものと推察された。3)硫酸化シクロデキストリンをラットやウサギに非経口的に大量投与した場合の臓器障害性や局所組織障害性は、天然シクロデキストリンや他の硫酸化多糖類よりも低かった。4)高コレステロール食を摂取した外因性動脈硬化症モデルおよび肝臓のLDL受容体が遺伝的に欠損した先天性動脈硬化動物モデルを用いた検討において、硫酸化シクロデキストリンを静脈内に長期間投与すると、血中脂質レベルに顕著な変化はみられなかったが、動脈硬化病巣の退縮が観察された。本研究で得られた知見は、新しいタイプの抗動脈硬化薬の研究開発や血管形成術後の再狭窄防止策を確立する際の有益な基礎資料となるものと考えられる。
部分非接触プラズマでの粒子ドリフトと光再吸収に関する研究

本研究では、東海大学で考案・開発した高熱流シートプラズマ模擬実験装置(TPD-SheetIV)により、水素の非接触プラズマを生成し、その際の可視・真空紫外分光計測、粒子ドリフト計測を測定し、ライマン系列の共鳴発光線の再吸収による影響と、非接触プラズマ形成過程での粒子ドリフト(プラズマ流束)と熱負荷分布の関係を明らかにした。部分非接触ダイバータは、閉じ込めを劣化させずにダイバータの熱負荷を低減可能なため、次期核融合装置(ITER)のダイバータ運転モードとして提案されている。しかし、部分非接触プラズマが発生する際、周辺のプラズマ流速は増大し熱負荷が増大するため、ダイバータ板の損耗を増大させると懸念されている。一方、水素・重水素原子のライマン系列の共鳴発光線の再吸収の効果は、再電離を促進させ再結合過程を抑制する可能性がある。そのため、この粒子ドリフトによるプラズマ流速をともなう部分非接触プラズマの形成機構と光再吸収の問題は、ダイバータにおける重要課題の1つになっている。本研究では、東海大学で考案・開発した高熱流シートプラズマ模擬実験装置(TPD-SheetIV)により、水素又は重水素の部分非接触プラズマを生成し、その際の可視・真空紫外分光計測、粒子ドリフト計測を2次元的に測定し、部分非接触プラズマ形成過程での粒子ドリフトとライマン系列の共鳴発光線の再吸収による再電離の影響の関係を明らかにすることを目的とする。以下に平成19年度の成果を示す。(イ)可視分光器を購入し、既存の真空紫外分光器とあわせて使用することにより、原子分岐線対法による絶対感度較正を行い、定量的な計測システムを確立した。(ロ)真空紫外分光器の制御用PCを購入し、各物理量が同時計測可能な計測システムを確立した。(ハ)マッハプローブによるプラズマ流速計測、及びプラズマの電子温度・密度計測により、プラズマの流れと熱流速の関係を明らかにした。(二)熱流シートプラズマ電極部を部分非接触プラズマの生成可能な装置に改造し、光再吸収の予備実験を行った。部分非接触ダイバータは、次期核融合装置(ITER)のダイバータ運転モードとして提案されているが、周辺のプラズマ流速は増大し熱負荷が増大するため、ダイバータ板の損耗を増大させると懸念されている。本研究では、東海大学で開発した高熱流シートプラズマ模擬実験装置(TPD-SheetIV)により、水素又は重水素の部分非接触プラズマを生成し、その際の可視・真空紫外分光計測、粒子ドリフト計測を2次元的に測定し、部分非接触プラズマ形成過程での粒子ドリフトとライマン系列の共鳴発光線の再吸収による再電離の影響の関係を明らかにすることを目的とする。以下に平成20年度の成果を示す。(イ)真空紫外分光により計測した水素分子スペクトルとモデル計算の比較により、再結合プラズマでは、80nmから100nmにおいて光吸収が発生していることを明らかにした。(ロ)マッハプローブによるプラズマ流速、及びプラズマの電子温度・密度の2次元計測により、再結合プラズマにおけるプラズマの流れと熱流速の関係を運動項と圧力項の立場から明らかにした。