hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
東シベリア窒素ミッシングリンクの解明―植生と微生物叢の化学交信システムの解析―

これまでに、ジェランガムソフトゲル培養法によって東シベリア・タイガ林の林床土壌微生物群集が窒素個定能をもつこと、有機物層や比較的浅い土壌よりもやや深い30cm深度土壌の微生物群集が高い窒素固定能を持つ可能性が高いことを明らかにしていた。本年度は培養後の培地から抽出したDNAを16S rRNA遺伝子および窒素固定酵素の一部をコードするnifH遺伝子をターゲットとした変性剤濃度勾配ゲル電気泳動(DGGE)で解析し、土壌深度ごとの菌相の比較を行った。その結果、30cm土壌の培養微生物群集から特徴的なバンドを検出し、その塩基配列は既に分離した窒素固定細菌Burkholderia xenovoransの配列と高い相同性を示した。東シベリア・タイガ林の有機物層から分離したPseudomonas属細菌のうち数株はジェランガム平板上ではスウォーミングによるコロニー拡大を示すが、寒天平板上では小円上のコロニーを形成するにとどまる。ゲルマトリックスの違いで細菌の挙動が異なる原因物質の一つとして、寒天粉末中に含まれる5-hydroxymethylfuran-2-carboxylic acidおよびfuran-2-carboxylic acidを単離した。スウォーミング抑制活性の力価から、これらの物質が寒天平板培地とジェランガム平板培地で挙動が異なる原因の一部であり、極微量で細菌の挙動に影響を与えることを確認した。また、これらの化合物が、寒天平板培地に含まれる濃度で大腸菌のスウォーミングを抑制し、フィンランドの亜寒帯ツンドラ域土壌から分離された放線菌のコロニー形成に影響することを見出した。スウェーデン北部・山岳地帯のAbisko周辺(68°18'N,19°10'E)では、標高600m付近でカンバ林から亜寒帯ツンドラ域に遷移する。この森林限界付近では地表を覆う植生が2種類あり、ツツジ科植物などの低木が優占する植生はheath、草本植物が優占する植生はmeadowと呼ばれている。森林限界付近のカンバ林内と亜寒帯ツンドラ域それぞれのheathとmeadowで土壌を採取し、ジェランガムソフトゲル培地で培養してアセチレン還元試験に供したところ、いずれもmeadow土壌は高いアセチレン還元を示し、heath土壌はほとんど活性が検出されなかった。このことから、Abisko周辺の森林限界付近では、heathに生育するツツジ科植物が土壌窒素固定を制御している可能性が示唆された。1)東シベリア・タイガ林林床土壌微生物群集の培養モデルを構築するため,現地土壌の有機物層,ならびに無機質土壌層の土壌微生物群集から極低窒素濃度の平板培地を用いて計172株の細菌を分離し,計12株の窒素固定細菌および窒素固定補助細菌を選抜した.2)東シベリア・タイガ林では暑いマット状の有機物層が形成されるが,この特殊な有機物層の含水メタノール抽出物を解析したところ,乾燥重量の3.5%程度のマンニトールが含まれることが明らかとなった.下層無機質土壌の微生物群集がマンニトールを炭素源とする培地中で高い窒素固定活性を発揮することから,マンニトールが土壌中の窒素固定細菌の重要な炭素源となることが示唆される.有機物層にマンニトールが蓄積する仕組みが明らかとなっていないため,食用キノコに大量のマンニトールが含まれること(最大で乾燥重量の28.8%程度)に注目し,有機物層中の糸状菌がマンニトールの供給源であること仮説とするサンプリングを行った.すなわち,8月中旬に菌糸の発達度合によって区別した有機物層のサンプリングを行い,これらの水抽出物を日本に持ち帰った.3)ジェランガム-ソフトゲル法による窒素固定能の検出では培養によるバイアスが考えられるため,培養物と現地土壌の微生物叢の比較を試みた.東シベリアタイガ林にて,植生の類似した2つの森林で土壌を採取し,そみ場で土壌DNAの抽出を行った.これまでに,この土壌DNAを鋳型とした16S rRNA遺伝子領域および窒素固定に関わる遺伝子領域(nifH)の増幅に成功しており,さらに変性剤濃度勾配ゲル電気泳動法(DGGE法)による分析に着手した.このように,窒素固定細菌と補助細菌,有機物層と土壌微生物の関係が窒素固定の制限要因となる可能性を見出し,フィールド調査でこれらの裏付けとなる実験にむけたサンプリングを行った.東シベリアタイガ林林床土壌微生物群集はジェランガムソフトゲル培養法によるアセチレン還元アッセイで高い窒素固定能を発揮するが、そこから分離した窒素固定細菌を単独で培養しても同等の結果は得られない。窒素固定細菌と非窒素固定細菌の二者共培養試験を行い、Pseudomonas sp.と.Luteibacter sp.、Luteibacter sp.とBurkholderia sp.それぞれを共培養すると最大で単独培養の7倍程度の活性を発揮する事を見いだした。さらに、16S rRNA遺伝子をターゲットとした変性剤濃度勾配ゲル電気泳動法(DGGE法)により、これらの細菌株が活発にアセチレン還元を行う微生物群集の主要な細菌に近縁であることを確認した。この結果は土壌窒素固定における補助細菌の重要性を示している。東シベリアタイガ林での研究を他の森林生態系に応用するため、同じ北方林に分類されるスカンジナビア北部の森林限界付近で土壌サンプリングを行った。採取した土壌を東シベリア土壌の試験と同様の低炭素濃度ジェランガムソフトゲルを用いて培養し、ツンドラ帯(森林限界付近低木地帯)の有機物層および直下の無機質層のアセチレン還元能が近隣の森林土壌と比較して著しく高いことを見いだした。

森林限界では環境変化によって容易に樹木が生育不能になりうることが指摘されており,土壌窒素固定メカニズム解明が森林生態系維持につながる可能性がある。これまでに、ジェランガムソフトゲル培養法によって東シベリア・タイガ林の林床土壌微生物群集が窒素個定能をもつこと、有機物層や比較的浅い土壌よりもやや深い30cm深度土壌の微生物群集が高い窒素固定能を持つ可能性が高いことを明らかにしていた。本年度は培養後の培地から抽出したDNAを16S rRNA遺伝子および窒素固定酵素の一部をコードするnifH遺伝子をターゲットとした変性剤濃度勾配ゲル電気泳動(DGGE)で解析し、土壌深度ごとの菌相の比較を行った。その結果、30cm土壌の培養微生物群集から特徴的なバンドを検出し、その塩基配列は既に分離した窒素固定細菌Burkholderia xenovoransの配列と高い相同性を示した。東シベリア・タイガ林の有機物層から分離したPseudomonas属細菌のうち数株はジェランガム平板上ではスウォーミングによるコロニー拡大を示すが、寒天平板上では小円上のコロニーを形成するにとどまる。ゲルマトリックスの違いで細菌の挙動が異なる原因物質の一つとして、寒天粉末中に含まれる5-hydroxymethylfuran-2-carboxylic acidおよびfuran-2-carboxylic acidを単離した。スウォーミング抑制活性の力価から、これらの物質が寒天平板培地とジェランガム平板培地で挙動が異なる原因の一部であり、極微量で細菌の挙動に影響を与えることを確認した。また、これらの化合物が、寒天平板培地に含まれる濃度で大腸菌のスウォーミングを抑制し、フィンランドの亜寒帯ツンドラ域土壌から分離された放線菌のコロニー形成に影響することを見出した。スウェーデン北部・山岳地帯のAbisko周辺(68°18'N,19°10'E)では、標高600m付近でカンバ林から亜寒帯ツンドラ域に遷移する。この森林限界付近では地表を覆う植生が2種類あり、ツツジ科植物などの低木が優占する植生はheath、草本植物が優占する植生はmeadowと呼ばれている。森林限界付近のカンバ林内と亜寒帯ツンドラ域それぞれのheathとmeadowで土壌を採取し、ジェランガムソフトゲル培地で培養してアセチレン還元試験に供したところ、いずれもmeadow土壌は高いアセチレン還元を示し、heath土壌はほとんど活性が検出されなかった。このことから、Abisko周辺の森林限界付近では、heathに生育するツツジ科植物が土壌窒素固定を制御している可能性が示唆された。
遠洋堆積物中のETイベントの読みとり

西南日本内帯の美濃帯とロシア極東地域シホテアリン山地のサマルカテレーンはいずれもジュラ紀付加体からなる.これらの地域には,古生代後期の緑色岩・石灰岩,二畳紀ジュラ紀前期のチャート,ジュラ紀中期の枠屑岩層などが共通して分布している.一般に,造山帯に広く分布するチャート層には粗粒な砕屑物は含まれず,このことはチャートが遠洋性堆積物であるとする根拠の一つと考えられている.しかし、両地帯の三畳紀層状チャート中には,まれに砕屑岩層が含まれている.これは,チャートのような遠洋性堆積物が集積している堆積盆に,何らかのイベントによる堆積物がもたらされたことを意味している.これら砕屑岩層を岩石学的に検討したところ,砕屑粒子として火山岩(玄武岩?)・チャート・珪質頁岩・放散虫遺骸・斜長石・多結晶石英・ル-テサイト・コノドント遺骸などが含まれることが判明した.また,砕屑岩層の上下の地層から放散虫を取り出しその時代を検討したところ,いずれも三畳紀中期Anisianにその時代が集中することがわかった.さらに,INAAによる予察的な分析によれば,この砕屑岩層自体からはイリジウムなどの白金族元素の濃集は検出されなかった.三畳紀チャートに挟まれる砕屑岩層は,以上のような特徴から,海山・海台などの後背地から乱泥流のような流れよりチャートの堆積盆にもたらされたものと考えられる.日本海が開く前の位置に西南日本を復元すると,砕屑岩層は約500km離れた美濃帯と極東ロシアでみつかっている.このことは,砕屑岩層の後背地で,かなり広域に影響を与えるようなイベントがおき,そのために乱泥流のような流れが発生し,普段は砕屑物が供給されないような遠洋性堆積場まで砕屑物がもたらされた,とするとよく説明できる.西南日本内帯の美濃帯とロシア極東地域シホテアリン山地のサマルカテレーンはいずれもジュラ紀付加体からなる.これらの地域には,古生代後期の緑色岩・石灰岩,二畳紀ジュラ紀前期のチャート,ジュラ紀中期の枠屑岩層などが共通して分布している.一般に,造山帯に広く分布するチャート層には粗粒な砕屑物は含まれず,このことはチャートが遠洋性堆積物であるとする根拠の一つと考えられている.しかし、両地帯の三畳紀層状チャート中には,まれに砕屑岩層が含まれている.これは,チャートのような遠洋性堆積物が集積している堆積盆に,何らかのイベントによる堆積物がもたらされたことを意味している.これら砕屑岩層を岩石学的に検討したところ,砕屑粒子として火山岩(玄武岩?)・チャート・珪質頁岩・放散虫遺骸・斜長石・多結晶石英・ル-テサイト・コノドント遺骸などが含まれることが判明した.また,砕屑岩層の上下の地層から放散虫を取り出しその時代を検討したところ,いずれも三畳紀中期Anisianにその時代が集中することがわかった.さらに,INAAによる予察的な分析によれば,この砕屑岩層自体からはイリジウムなどの白金族元素の濃集は検出されなかった.三畳紀チャートに挟まれる砕屑岩層は,以上のような特徴から,海山・海台などの後背地から乱泥流のような流れよりチャートの堆積盆にもたらされたものと考えられる.日本海が開く前の位置に西南日本を復元すると,砕屑岩層は約500km離れた美濃帯と極東ロシアでみつかっている.このことは,砕屑岩層の後背地で,かなり広域に影響を与えるようなイベントがおき,そのために乱泥流のような流れが発生し,普段は砕屑物が供給されないような遠洋性堆積場まで砕屑物がもたらされた,とするとよく説明できる.
ナノ構造情報のフロンティア開拓－材料科学の新展開

総括班では,領域の全体的な研究方針の策定,企画調整,研究成果の適正評価,研究連携の円滑化・促進,公募による新テーマ発掘,若手育成プログラムの推進,公開講演会・シンポジウム等の企画・実行,海外のトップグループとの情報交換・協力体制構築,国民との科学・技術対話推進,産業界への情報発信などを行った.また,個別の成果を統合し,新しい学術基盤の創成に貢献するために,領域代表者を編集者として,書籍"Nanoinfomatics"を出版した.総括班では,領域の全体的な研究方針の策定,企画調整,研究成果の適正評価,研究連携の円滑化・促進,公募による新テーマ発掘,若手育成プログラムの推進,公開講演会・シンポジウム等の企画・実行,海外のトップグループとの情報交換・協力体制構築,国民との科学・技術対話推進,産業界への情報発信などを行う.平成25年度に領域として実施した総括班会議,成果報告会などは,以下の通りである.1領域研究開始に伴う全体会議の企画・実行8月(京都)2「第1回若手の会」の開催9月(名古屋)3新学術領域「スパースモデリングの深化と高次元データ駆動科学の創成」と合同シンポジウム・公募説明会10月(名古屋)4国際会議Electron Microscopy and Multiscale Modeling 2013 (EMMM2013)の共催11月(京都) 5京都大学アカデミックデイ2013に参加し,一般市民を対象に研究紹介11月(京都)6Study Group & Workshop(国際)計算材料科学と数学の協働によるスマート材料デザイン手法の探索(文部科学省・数学・数理科学と諸科学・産業との協働によるイノベーション創出のための研究推進プログラム)共催1月(東京,仙台)7公開シンポジウムの開催3月(東京) 8総括班会議の企画・実行3月(東京)総括班では,領域の全体的な研究方針の策定,企画調整,研究成果の適正評価,研究連携の円滑化・促進,公募による新テーマ発掘,若手育成プログラムの推進,公開講演会・シンポジウム等の企画・実行,海外のトップグループとの情報交換・協力体制構築,国民との科学・技術対話推進,産業界への情報発信などを行う.平成26年度に領域として実施した総括班会議,成果報告会などは,以下の通りである.1「第3回全体会議」の開催6月(京都)2「第2回若手の会」の開催7月(兵庫・淡路島)3京都大学構造材料元素戦略研究拠点講演会(構造材料元素戦略研究拠点と共催)7月(京都)4日本金属学会公募シンポジウム「S1ナノ構造情報のフロンティア開拓ー材料科学の新展開」9月(名古屋)5京都大学アカデミックデイ2014に参加し,一般市民を対象に研究紹介9月(京都)6「第4回全体会議(総括班会議の企画・実行6月(京都),3月(名古屋)新学術,総括班総括班では,領域の全体的な研究方針の策定,企画調整,研究成果の適正評価,研究連携の円滑化・促進,公募による新テーマ発掘,若手育成プログラムの推進,公開講演会・シンポジウム等の企画・実行,海外のトップグループとの情報交換・協力体制構築,国民との科学・技術対話推進,産業界への情報発信などを行う.平成27年度に領域として実施した総括班会議,成果報告会などは,以下の通りである.1「第5回全体会議」の開催6月(京都)2「第3回若手の会」の開催7月(北海道・千歳)3日本金属学会公募シンポジウム「S1ナノ構造情報のフロンティア開拓ー材料科学の新展開」9月(九州大学)4京都大学アカデミックデイ2015に参加し,一般市民を対象に研究紹介10月(京都)5公募説明会の開催10月(名古屋)新学術領域「スパースモデリング(代表:岡田真人)」との共催.6「第6回全体会議(公開シンポジウム)」の開催3月(東京)7総括班会議の企画・実行6月(京都),3月(東京)その他に,ニュースレターの作成,ホームページによる本領域の活動状況の発信を行った.当初予定していた総括班会議,全体会議,公開シンポジウム,若手研究者による研究会に加え,一般市民を対象にしたアウトリーチ活動,公募研究の実施,学会のテーマ公募によるシンポジウム講演等,当初の計画以上に進展している。総括班では,領域の全体的な研究方針の策定,企画調整,研究成果の適正評価,研究連携の円滑化・促進,公募による新テーマ発掘,若手育成プログラムの推進,公開講演会/シンポジウム等の企画・実行,海外のトップグループとの情報交換・協力体制構築,国民との科学・技術対話推進,産業界への情報発信などを行う。平成28年度に領域として実施した総括班会議,成果報告会などは以下の通りである。1「第7回全体会議」の開催:7月(京都)2「第4回若手の会」の開催:7月(つくば市)3日本金属学会秋期大会シンポジウム開催:9月(福岡)4「第8回総括班・全体会議,第4回公開シンポジウム」:3月(京都)総括班では,領域の全体的な研究方針の策定,企画調整,研究成果の適正評価,研究連携の円滑化・促進・若手育成プログラムの推進,公開講演会/シンポジウム等の企画・実行,海外のトップグループとの情報交換・協力体制構築,国民との科学・技術対話推進,産業界への情報発信などを行う。平成29年度に予定している総括班会議,成果報告会,国際ワークショップ,国際シンポジウムなどの企画とスケジュールは以下のとおりである・第

9回総括班・全体会議:7月(京都)・第5回若手の会:7月(東京)・日本金属学会秋期大会シンポジウム開催:9月(北海道)・京都大学アカデミックデイ2017:10月(京都)・第10回総括班・全体会議,第5回公開シンポジウム:3月(京都)本領域総括班では,領域の全体的な研究方針の策定,企画調整,研究成果の適正評価,研究連携の円滑化・促進・若手育成プログラムの推進,公開講演会/シンポジウム等の企画・実行,海外のトップグループとの情報交換・協力体制構築,国民との科学・技術対話推進,産業界への情報発信などを行ってきた。昨年度は,以下行事および協賛を行った。◆総括班会議:第9回(京都),第10回(京都) ◆領域全体会議:第10回(京都),第10回(京都) ◆公開シンポジウム:第5回(京都) ◆若手の会:第5回(東京) ◆日本金属学会公募シンポジウム:2017秋期大会(北海道),2018春期大会(千葉) ◆京都大学アカデミックデイ2017◆日本物理学会第73回年次大会シンポジウム協賛また,個別の成果を統合し、新しい学術基盤の創成に貢献するために、領域代表者を編集者として、平成30年2月にSpringer社より書籍Nanoinformaticsを出版した(ISBN 9789811076169)。オープンアクセス出版としたため、平成30年4月末段階で、すでに17,000件を超えるダウンロードが世界各国においてなされている。さらに領域代表者をGuest Editorとして、材料科学分野で広く流通する雑誌MRS Bulletinに特集号を提案・編集中である。さらに,領域全体のホームページ(URL: http://nanoinfo.mtl.kyoto-u.ac.jp)において,研究目的,研究体制,研究成果,ニュースレターを公開している.また,公開シンポジウムや研究会を開催する際には,ホームページにおいて告知し,参加者を広く募った.さらに,領域内外の研究水準を高めるため,本領域に関する教育的なスライドを作成し,ホームページにて公開している.総括班では,領域の全体的な研究方針の策定,企画調整,研究成果の適正評価,研究連携の円滑化・促進,公募による新テーマ発掘,若手育成プログラムの推進,公開講演会・シンポジウム等の企画・実行,海外のトップグループとの情報交換・協力体制構築,国民との科学・技術対話推進,産業界への情報発信などを行った.また,個別の成果を統合し,新しい学術基盤の創成に貢献するために,領域代表者を編集者として,書籍"Nanoinfomatics"を出版した.当初予定していた総括班会議,全体会議,公開シンポジウム,若手研究者による研究会に加え,一般市民を対象にしたアウトリーチ活動,公募研究の実施,国際会議の共催など,当初の計画以上に進展している。総括班では,引き続き領域の全体的な研究方針の策定,企画調整,研究成果の適正評価,研究連携の円滑化・促進,若手育成プログラムの推進,公開講演会・シンポジウム等の企画・実行,海外のトップグループとの情報交換,協力体制構築,国民との科学・技術対話推進,産業界への情報発信などを行う。
端面燃焼式ハイ ブリッドロケットの実用化研究

本研究は,高い燃焼効率や優れたスロットリング特性等の多くの利点を有し,H27-28年度の挑戦的萌芽研究において本提案者らによって初めて実証された「端面燃焼式ハイブリッドロケット」についての実用化を目指している.本目標を達成するために,平成30年度は下記の3つについて研究を進めてきた.1.造形燃料の高精度大型化及び量産化:3Dプリンタによる燃料造形において,高い生産性で,高精度,大型化が可能な造形条件を見出した.2.応答特性の解明:燃焼に必要な酸化剤供給ラインにバルブ4つを並列に接続し,バルブのON/OFF制御によって酸化剤流量を増加/減少させて燃焼実験を行った.急激に酸化剤流量を増減させたとき,燃焼室圧力の立ち上がりに大幅な時間(応答時間)を要することが実験によって明らかとなった.また応答時間を詳細に検討するために,ニードルバルブ上にステッピングモータを設置しモータ開度によって酸化剤流量を細かく変化させて燃焼実験を行った.酸化剤流量の変化量が大きいときに応答時間も大きくなる関係を実験によって示した.3.燃焼機構の解明:燃焼速度は火炎から固体燃料への局所熱伝達率で決まり,局所熱伝達率は火炎温度と消炎距離により決まると考えられる.消炎距離は化学反応速度に支配されている可能性が高いが,これを実験的に確認するために,これまでの純酸素に加え,亜酸化窒素を酸化剤とした単ポートでの燃焼実験を行った.燃料後退速度は純酸素と比較すると亜酸化窒素を酸化剤としたとき,1/10程度減少することが分かった.下記3項目の進捗を研究計画と総合的に比較し,おおむね順調に進展していると判断した.1.造形燃料の高精度大型化及び量産化:高精度大型化した燃料の精度を保ったまま、複数本(最大3本)の燃料を同時に造形できるようになった.2.応答特性の解明:推力制御中の時間応答特性およびヒステリシス特性に関しての実験データの取得は順調である.時間応答特性に関しては,燃料出口端面で形成される拡散火炎群の挙動に関する仮説を立て,燃焼実験でもそれを支持する結果となっている.ヒステリシス特性に関してもヒステリシスが発生する推力履歴が特定できるようになった.3.燃焼機構の解明:酸化剤が通過するホートが1本だけのシングルポートの燃料を造形し、端面から燃焼させることで形成される安定燃焼火炎の詳細な観察および酸素流速が連続的に変化する燃料流路内を燃え広がる火炎の観察を行い、燃焼機構に関する重要な知見を得た.1.造形燃料の高精度化:本年度はX線CTが導入されることになったため、燃料内に形成されたポートの内径や位置精度などを手軽に測定することができるため、より一層の造形精度の向上を目指す.2.応答特性の解明:ヒステリシス特性の解明を行うために,実験的な調査が必要である.燃料内の温度分布がヒステリシス特性に大きく影響を与えている可能性が高い.高圧条件では燃料後退速度が10 mm/sと非常に速くなるため,燃焼室圧力を変えてヒステリシス特性の調査を進めていく.3.燃焼機構の解明:アクリル中に形成される安定燃焼火炎の観察を更に進める。特に燃料中の温度場に着目し、安定燃焼火炎の進展速度が決定される機構を明らかにする.本研究は,高い燃焼効率や優れたスロットリング特性等の多くの利点を有し,H27-28年度の挑戦的萌芽研究において本提案者らによって初めて実証された「端面燃焼式ハイブリッドロケット」についての実用化を目指している.本目標を達成するために,平成29年度は下記の3つについて研究を進めてきた.1.造形燃料の高精度大型化:3Dプリンタによる燃料造形において,高い生産性で,高精度,大型化が可能な造形条件を見出した.2.応答特性の解明:様々な推力履歴でスロットリング燃焼実験を行い,推力応答特性を明らかにした.バルブを有する酸化剤供給ラインを4つ用意し,バルブのON/OFF制御によって酸化剤流量を増加/減少させて燃焼実験を行った.急激に酸化剤流量を増減させたとき,燃焼室圧力の立ち上がりに大幅な時間(応答時間)を要することが実験によって明らかとなった.応答時間を詳細に検討するために,ニードルバルブ上にステッピングモータを設置しモータ開度によって酸化剤流量を細かく変化させて燃焼実験を行った.酸化剤流量の変化量が大きいときに応答時間も大きくなる関係を実験によって示した.3.燃焼機構の解明:燃焼速度は火炎から固体燃料への局所熱伝達率で決まり,局所熱伝達率は火炎温度と消炎距離により決まると考えられる.消炎距離は化学反応速度に支配されている可能性が高いが,これを実験的に確認するために,これまでの純酸素に加え,亜酸化窒素を酸化剤とした単ポートでの燃焼実験を行った.燃料後退速度は純酸素と比較すると亜酸化窒素を酸化剤としたとき,1/10程度減少することが分かった.下記3項目の進捗を研究計画と総合的に比較し,おおむね順調に進展していると判断した.1.造形燃料の高精度大型化:従来造形していた燃料に対し、直径、全長とも2倍、体積に対して8倍になる大型燃料の量産を達成した(H29年度は100本以上造形).また酸化剤の通路となる内径Φ0.3の細管(ポート)は、小型燃料の85本に対して433本と大幅に増えており、相対的に造形精度が向上している.

2.応答特性の解明:推力制御中の時間応答特性およびヒステリシス特性に関しての実験データの取得は順調である.時間応答特性に関しては,燃料出口端面で形成される拡散火炎群の挙動に関する仮説を立て,燃焼実験でもそれを支持する結果となっている.ヒステリシス特性に関してはヒステリシスが発生する推力履歴の特定ができていない.3.燃焼機構の解明:研究計画では,酸素と窒素の混合比率を調整することにより,亜酸化窒素の場合と比べて,化学反応速度が同じで火炎温度が異なる条件,または火炎温度が同じで化学反応速度が異なる条件を設定可能であると考えていた.しかしながら,CHEMKINを用いた予備検討の結果、亜酸化窒素の場合の反応速度に揃えた酸素濃度では火炎が伝播する下限を下回ることが判明し、本手法は断念した。これに代えてアクリル中に形成される安定燃焼火炎の詳細な観察および酸素流速が連続的に変化する燃料流路内を燃え広がる火炎の観察を行い、燃焼機構に関する重要な知見を得た。本研究は,高い燃焼効率や優れたスロットリング特性等の多くの利点を有し,H27-28年度の挑戦的萌芽研究において本提案者らによって初めて実証された「端面燃焼式ハイブリッドロケット」についての実用化を目指している.本目標を達成するために,平成30年度は下記の3つについて研究を進めてきた.1.造形燃料の高精度大型化及び量産化:3Dプリンタによる燃料造形において,高い生産性で,高精度,大型化が可能な造形条件を見出した.2.応答特性の解明:燃焼に必要な酸化剤供給ラインにバルブ4つを並列に接続し,バルブのON/OFF制御によって酸化剤流量を増加/減少させて燃焼実験を行った.急激に酸化剤流量を増減させたとき,燃焼室圧力の立ち上がりに大幅な時間(応答時間)を要することが実験によって明らかとなった.また応答時間を詳細に検討するために,ニードルバルブ上にステッピングモータを設置しモータ開度によって酸化剤流量を細かく変化させて燃焼実験を行った.酸化剤流量の変化量が大きいときに応答時間も大きくなる関係を実験によって示した.3.燃焼機構の解明:燃焼速度は火炎から固体燃料への局所熱伝達率で決まり,局所熱伝達率は火炎温度と消炎距離により決まると考えられる.消炎距離は化学反応速度に支配されている可能性が高いが,これを実験的に確認するために,これまでの純酸素に加え,亜酸化窒素を酸化剤とした単ポートでの燃焼実験を行った.燃料後退速度は純酸素と比較すると亜酸化窒素を酸化剤としたとき,1/10程度減少することが分かった.下記3項目の進捗を研究計画と総合的に比較し,おおむね順調に進展していると判断した.1.造形燃料の高精度大型化及び量産化:高精度大型化した燃料の精度を保ったまま、複数本(最大3本)の燃料を同時に造形できるようになった.2.応答特性の解明:推力制御中の時間応答特性およびヒステリシス特性に関しての実験データの取得は順調である.時間応答特性に関しては,燃料出口端面で形成される拡散火炎群の挙動に関する仮説を立て,燃焼実験でもそれを支持する結果となっている.ヒステリシス特性に関してもヒステリシスが発生する推力履歴が特定できるようになった.3.燃焼機構の解明:酸化剤が通過するホートが1本だけのシングルポートの燃料を造形し、端面から燃焼させることで形成される安定燃焼火炎の詳細な観察および酸素流速が連続的に変化する燃料流路内を燃え広がる火炎の観察を行い、燃焼機構に関する重要な知見を得た.
体内時計による神経-内分泌-免疫系の制御

研究代表者らは、本研究で"中枢時計"である脳の視交叉上核を機械的操作によって破壊したマウス及びマスト細胞特異的に体内時計が障害されたマウスでは、皮膚ならびに全身性のIgE依存性の脱顆粒反応の日内変動が消失することを見出した。これらの結果は、神経系(視交叉上核)、免疫系(マスト細胞)のそれぞれにおける「体内時計」機能が正常にはたらくことによってマスト細胞の脱顆粒反応の時間依存的な制御が適切に行われることを意味し、体内時計が神経/内分泌/免疫系の相互作用の基盤にあることが示唆された。アレルギー反応の中心的な病態であるマスト細胞の脱顆粒反応の強さには日内変動があり、それは「体内時計」によって制御されていること、また副腎由来のホルモンがその日内変動の維持に重要であることを我々はこれまでの研究から見出した(JACI 2011)。それらの知見から、研究代表者らは、「体内時計」が神経-内分泌-免疫系の相互作用を仲介する重要な因子であり、それによってマスト細胞の脱顆粒反応が時間依存的に適切に調節されているという仮説を立て、本研究でその仮設について検証した。その結果、1.“中枢時計"である脳の視交叉上核を機械的操作によって破壊したマウスでは、皮膚ならびに全身性のIgE依存性の脱顆粒反応の日内変動が消失すること、2.マスト細胞特異的に体内時計が障害されたマウス(時計遺伝子Clock変異マウス骨髄細胞をIL-3/SCFの存在下で培養し骨髄由来培養マスト細胞を得たあと、マスト細胞欠損マウスに移入しClock欠損マスト細胞をもつマウス)では、皮膚ならびに全身性のIgE依存性の脱顆粒反応の日内変動が消失すること、をそれぞれ見出した(論文投稿中)。これらの結果は、神経系(視交叉上核)、免疫系(マスト細胞)のそれぞれにおける「体内時計」機能が正常にはたらくことによってマスト細胞の脱顆粒反応の時間依存的な制御が適切に行われていることを示唆した。これらの結果は、これまでの成果と合わせて神経-内分泌-免疫系が適切に相互作用するためにはそれぞれの系における体内時計の同調が重要であることを示した世界で最初の知見である。「体内時計」が神経-内分泌-免疫系の相互作用に関与することを明らかにするため、平成23年度は、視交叉上核("中枢時計")がIgE依存性の即時型皮膚アレルギー(脱顆粒)反応の日内変動に果たす役割について検討した。この目的のために、視交叉上核を機械的操作によって破壊したマウス及び擬似的手術を施したコントロールマウスを作成し、IgE依存性の即時型アレルギー反応であるPCA反応の日内変動への影響について検討した。その結果、視交叉上核を機械的に破壊したマウスでは、コントロールマウスと異なり、PCA反応の概日リズムが消失していること、血中のMCP-1濃度の変化の概日リズムも減弱していることが観察された。また、視交叉上核を機能的に失調させた"慢性時差ぼけマウス"においても同様の結果が観察された。以上の実験事実から、視交叉上核がIgE依存性の即時型皮膚アレルギー(脱顆粒)反応の日内変動に調節的な役割をもつことが示された。本知見は、体内時計の変調によってIgE依存性のアレルギー反応が常に過敏な状態になってしまうことを示唆しており、患者さんの生活リズムを指導することでアレルギー症状を改善することについての科学的根拠を与えるものである。本研究成果は、平成23年度の日本アレルギー学会学術総会にて発表するとともに現在、英文雑誌に論文投稿中である。以上から、平成23年度の本研究課題の研究目的は当初の申請通りほぼ順調に達成された。研究実績に概要に示したように、平成23年度の研究目的であった視交叉上核("中枢時計")がIgE依存性の即時型皮膚アレルギー(脱顆粒)反応の日内変動に果たす役割について明らかにすることができた。また学会は発表、論文投稿についても順調に行うことができた。今後は、当初の申請どおり、平成24年度の主たる研究目的であるマスト細胞("末梢時計")がIgE依存性の即時型皮膚アレルギー(脱顆粒)反応の日内変動に果たす役割についてマウス実験を用いて明らかにする予定である。その後は、体内時計に介入することでアレルギー反応を改善することができるか否かについて検討する予定である。平成23年度の研究費のうち124,643円が平成24年度に繰り越しとなった。これは、当初予定していた消耗品(物品費)の価格が、我々と業者との交渉により一部購入経費の削減が可能となったためである。繰り越しになったこの研究費は、当初の研究費とあわせて消耗品(物品費)購入のための支出に当てる予定である。また研究計画は順調に進展しており、平成24年度に大きな研究計画の変更はない。

平成24年度の主たる研究目的であるマスト細胞("末梢時計")がIgE依存性の即時型皮膚アレルギー(脱顆粒)反応の日内変動に果たす役割についてマウス実験を用いて明らかにするためにマウス購入費に約30万円、解析用試薬、器具などに約80万円、旅費に約20万円(平成24年度日本アレルギー学会学術集会、日本免疫学会学術集会への出席:いずれも大阪で開催)を使用する予定である。
気中放電における空間電荷の挙動と制御に関する総合的研究

大気中長ギャップ放電の特異なV-t特性や放電路の著しい弯曲は,空間電荷による電界の歪みに起因している.この空間電荷効果の定量的解析が著しく困難であるために,実際の絶縁設計に当たっては,その都度実規模の実験が必要である.本研究は,これらの問題を解決する目的で,空間電荷効果のモデル化と計算機シミュレーションを行って以下の成果を得た.1.空間電荷歪みを伴う場での電離進展のシュミレーションと電界計算を可能とし,短いギャップの実験結果の説明に成功した.しかし,長ギャップにおける,時間的・空間的に変化する電界の計算とこれによるリーダの進展成長を予測する方法の開発には至っていない.2.空間電荷の量と分布は,これらを直接測定することは極めて困難で,空間の任意の点の電界の測定値から計算によって求める方法がとられている.本研究によって,任意の点の電界をポッケルス素子を用いる電気光学的方法が開発された.この方法は従来のプローブ法に比べて,優れた時間・空間分解能を有し,現在各方面で実用に供されている.3.長ギャップ放電の研究は最近の20年間に格段の進歩を遂げた.本研究では,これら内外の研究を調査して,研究者間で不統一であった用語の統一と,データベースの整備を行った.これらの成果は,この分野における研究の国際協力に貢献するものと確信している.4.実験質スケール(ギャップ長数m30m)の放電と雷放電(>100m)の中間領域にある超長大ギャップ(50m100m)の放電の実験が不可欠である.これらの研究は送電線の雷防護の観点からも是非とも実現したいものである.大気中長ギャップ放電の特異なV-t特性や放電路の著しい弯曲は,空間電荷による電界の歪みに起因している.この空間電荷効果の定量的解析が著しく困難であるために,実際の絶縁設計に当たっては,その都度実規模の実験が必要である.本研究は,これらの問題を解決する目的で,空間電荷効果のモデル化と計算機シミュレーションを行って以下の成果を得た.1.空間電荷歪みを伴う場での電離進展のシュミレーションと電界計算を可能とし,短いギャップの実験結果の説明に成功した.しかし,長ギャップにおける,時間的・空間的に変化する電界の計算とこれによるリーダの進展成長を予測する方法の開発には至っていない.2.空間電荷の量と分布は,これらを直接測定することは極めて困難で,空間の任意の点の電界の測定値から計算によって求める方法がとられている.本研究によって,任意の点の電界をポッケルス素子を用いる電気光学的方法が開発された.この方法は従来のプローブ法に比べて,優れた時間・空間分解能を有し,現在各方面で実用に供されている.3.長ギャップ放電の研究は最近の20年間に格段の進歩を遂げた.本研究では,これら内外の研究を調査して,研究者間で不統一であった用語の統一と,データベースの整備を行った.これらの成果は,この分野における研究の国際協力に貢献するものと確信している.4.実験質スケール(ギャップ長数m30m)の放電と雷放電(>100m)の中間領域にある超長大ギャップ(50m100m)の放電の実験が不可欠である.これらの研究は送電線の雷防護の観点からも是非とも実現したいものである.空間電荷の正確な測定と制御は放電の利用ならびに放電理論の開発において大切な研究課題である。しかし、この空間電荷の挙動を正確に測定することは測定センサーの放電空間への導入が放電現象に及ぼすために多くの因難を伴う。本研究は、空間電荷の挙動を定量的に把握してこれを制御する技術を開拓するとともに、最近長ギャップの放電電圧推定法として注目されている限界空間電荷理論を含めた長ギャップ放電理論を空間電荷の見地から検討することを目的として計画された。本年度は研究メンバーをAからEまでの5つのグループに分け、主に、コロナ,火花,雷における空間電荷の挙動及び電荷分布の推定法について各個研究の形で推進した。提案された空間電荷の測定法の主なものは、1)放電の初期過程に対しては、負空間電荷の離脱とラウエプロットの関係から負イオン分布を推定する方法、2)放電光の分光、電子エネルギー分布の関係から放電路中の電子密度を推定する方法、3)コロナ光の画像処理によって空間電荷の広がりを推定する方法、4)電荷図と電流パルスから空間電荷の詳細な分布を推定する方法、5)針端コロナ電流特性から雷雲内の電荷分布を推定する方法などである。さらに、空間電荷を考慮した高速電界計算法を提案し、高密度空間電荷形成条件下における放電の進展過程(制御された条件下の放電)が調べられた。これらの成果は昭和62年2月7日(土)に名古屋市内の電気文化会館にてシンポジウムの形式で公表・検討された。本年度は各個研究の推進に力点を置き、成果を持ち寄って高い密度の検討会を行うこととし、報告書の製本は行わなかった。しかし、持ち寄った成果の報告書は合計110ページ以上に及んだ。本研究は2ケ年の継続になっているので、つづいて各個研究の形で実験研究を実施し、来年度は2回の検討会を開き、うち1回は最終報告会として研究報告書を作成する予定である。
骨吸収時におけるサイトカイン産生細胞の動態の解析-In situ hybridization法を用いた病理組織学的研究-

歯周炎は歯周病原性細菌の感染による炎症性疾患とされているが,生体側の免疫反応によってもその病態は影響を受けると考えられている。我々はEscherichia coli(E.coli)由来内毒素をマウス菌肉に頻回投与し,初期に起こる歯槽骨吸収にはT細胞の存在が重要であることを明らかにした。そこで本研究でT細胞から産生されるサイトカインmRNAをin situ hybridization(ISH)法を用いて検討した。実験動物は8週齢の雄性BALB/cマウスを使用した。まずマウスの下顎左側第一臼歯の近心部歯肉にE.coli 0111:B4(Difco)由来の内毒素を,48時間ごとに1,4,7,10回投与し,最終投与24時間後に下顎を摘出した。これを4%パラホルムアルデヒド/PBSで固定し,EDTA脱灰後,通法に従いパラフィン包理,連続切片を作製した。プローブの作製はマウスIL-4,IFN-γ,IL-1βのsense(s)およびantisense(as)oligo-DNA(36mer45mer)を合成し,Dig-11-dUTPにて3'末端を標識した。切片は脱パラフィン後,3%H_2O_2/メタノール処理により内因性のHRP活性を阻害し,0.2N HCl処理ならびにプロテイナーゼK処理(5μg/ml,37°C,10分間)を行った。hybridizationは,0.5μg/ml2.0μg/mlのプローブ存在下,37°Cで一晩行い,最終的にHRP標識Dig抗体を用いて,陽性細胞を染色した。陰性対照として,s-プローブの使用,競合阻害,過剰にstringentな条件での洗浄,PNase処理などを行った。陽性対照に28S rRNAの染色を行ったところ,IFN-γmRNAおよびIL-1βmRNA陽性細胞の出現が実験早期から顕著であったのに対し,IL-4mRNAの陽性細胞の出現頻度は低かった。本研究では,比較的早期からIL-1βmRNAの発現が高頻度に観察され,IL-1βが炎症の拡大や骨吸収に関与していることが強く示唆された。また,IFN-γ,IL-4mRNAの発現に相違が認められたことから,骨吸収が進行している時期にはIFN-γの関与が大きく,さらにはIF-1βmRNA発現の促進も行っている可能性が推測された。8週齢の雄性BALB/cマウスの下顎左側第一臼歯の近心部歯肉にEscherichia coli(E.coli 0111:B4,Difco)由来の内毒素5μg/3ulを1日おきに投与し、最終投与1日後に下顎部を摘出した。採取した下顎骨を4%パラホルムアルデヒド(PFA)にて4°C、12時間固定し、10%EDTAで4°C、1週間脱灰後、通法に従いパラフィン包埋した。その後、aminoalkylsilane処理したスライドグラスを用いて連続切片を作製した。切片はトルエン、エタノールで脱パラフィンし、PBC、蒸留水に浸漬後、まず0.2N HCIに浸漬して、proteinase K/PBS(10μg/ml)処理を行った。次にPFA/PBSにて固定し、グリシン/PBS(2mg/ml)に浸漬、脱イオン化ホルムアミド/4×SSCにてprehybridizationを行った。プローブはGenemed社製の合成oligodeoxynucleotide probe(FITC標識)を使用し、このhybridization液を切片上にのせ、脱イオン化アルムアミドで浸潤させ密閉したmoist chamber内で37°C一晩反応させた。これより組織中のIL-1およびTNF-αの産生細胞を観察することが可能であった。平成6年度においては、In situ hybridizationの技法を確立し、正常マウスにおけるIL-β、TNF-αおよびIFN-γ産生細胞の観察を可能にすることができた。現在は経時的にマウスに内毒素を注入し組織切片を作製している段階である。

切片は脱パラフィン後,3%H_2O_2/メタノール処理により内因性のHRP活性を阻害し,0.2N HCl処理ならびにプロテイナーゼK処理(5μg/ml,37°C,10分間)を行った。hybridizationは,0.5μg/ml2.0μg/mlのプローブ存在下,37°Cで一晩行い,最終的にHRP標識Dig抗体を用いて,陽性細胞を染色した。陰性対照として,s-プローブの使用,競合阻害,過剰にstringentな条件での洗浄,PNase処理などを行った。陽性対照に28S rRNAの染色を行ったところ,IFN-γmRNAおよびIL-1βmRNA陽性細胞の出現が実験早期から顕著であったのに対し,IL-4mRNAの陽性細胞の出現頻度は低かった。本研究では,比較的早期からIL-1βmRNAの発現が高頻度に観察され,IL-1βが炎症の拡大や骨吸収に関与していることが強く示唆された。また,IFN-γ,IL-4mRNAの発現に相違が認められたことから,骨吸収が進行している時期にはIFN-γの関与が大きく,さらにはIF-1βmRNA発現の促進も行っている可能性が推測された。歯周炎は歯周病原性細菌の感染による炎症性疾患とされているが,生体側の免疫反応によってもその病態は影響を受けると考えられている。我々はEscherichia coli (E.coli)由来内毒素をマウス菌肉に頻回投与し,初期に起こる歯槽骨吸収にはT細胞の存在が重要であることを明らかにした。そこで本研究でT細胞から産生されるサイトカインmRNAをin situ hybridization (ISH)法を用いて検討した。実験動物は8週齢の雄性BALB/cマウスを使用した。まずマウスの下顎左側第一臼歯の近心部歯肉にE.coli 0111 : B4 (Difco)由来の内毒素を,48時間ごとに1,4,7,10回投与し,最終投与24時間後に下顎を摘出した。これを4%パラホルムアルデヒド/PBSで固定し,EDTA脱灰後,通法に従いパラフィン包理,連続切片を作製した。プローブの作製はマウスIL-4,IFN-γ,IL-1βのsense (s)およびantisense (as)oligo-DNA (36mer45mer)を合成し,Dig-11-dUTPにて3′末端を標識した。切片は脱パラフィン後,3%H_2O_2/メタノール処理により内因性のHRP活性を阻害し、0.2N HC1処理ならびにプロテイナーゼK処理(5μg/ml,37°C,10分間)を行った。陰性対照として,s-プローブの使用,競合阻害,過剰にstringentな条件での洗浄,RNase処理などを行った。
光線力学的療法を利用した感染症に対する免疫療法の確立

本研究では、レーザー光と光感受性物質さらに細菌やウイルスのタンパクを利用して、免疫を行う光線力学的免疫療法を、マウスを用いて作用機構や有効性を明らかにした。PEG-pLLys(12-46)鎖とDPcを用いて作成した50nm径のミセルは、リソソーム内に短時間で取り込まれた。さらに、皮下投与による生体反応試験においては、CD8陽性IFNg産生細胞を効率よく誘導した。しかしながら、記憶型T細胞の誘導は確認できなかった。今後、本免疫療法における免疫記憶反応の検証と解析が必要である。本研究では、光(レーザー光)と光感受性物質さらに細菌やウイルスのタンパクを利用して、免疫を行う光線力学的免疫療法(Photodynamic Vaccination)という新規免疫療法を、マウスを用いて、作用機構や有効性を明らかにし、さらに、本方法の臨床応用に向けての研究基盤を確立することを目的とする。本年度は、リンパ節に特異的に集積する高分子ミセルの作製とその挙動の検証を行った。まず初めに、高分子ミセル作製に必要なPEG-Poly-L-Lysinブロック共重合体の作製を試みた。PEG750とPEG2000を用いて共重合体の作製を行ったところ、PEG750を用いた場合では、これまでのPEGのような取り扱いでは合成しにくいことがわかり、条件の再検証が必要であることが判明した。一方、PEG2000を用いて共重合体の作製を行ったところ、PEG-PLL_<2-61>(PEG2000とL-Lysin鎖が61個結合した共重合体)を得ることに成功した。このPEG-PLL_<2-61>とデンドリマーフタロシアニンを用いて高分子ミセルの作製を行ったところ、DPC:PEG-PLL_<2-61>の混合比が1:0.7の時に粒径68nmのミセルを得ることに成功した。現在、このミセルを用いリンパ節特異的集積性の検証とマクロファージ、好中球への貪食作用の検証を行うとともに、更に粒径の小さなナノミセル作成のためPEG1000やPEG750という鎖長の試薬を用いてブロック共重合体の作成を行っている。本年度は、リンパ節特異的集積性高分子ミセルの作製とその挙動の検証を行った。PEG-PLL_<2-61>(PEG2000とL-Lysin鎖が61個結合した共重合体)を用いて高分子ミセルの作製を行ったところ、DPC:PEG-PLL_<2-61>の混合比が1:0.7の時に粒径が約70nmのミセルとなった。混合時の温度(37°C)から高温に変化させることにより、粒径は変化するが、単分散性のミセルが得られにくいことから、この温度にて作成したミセルを使用することとした。このミセルを用いて、マクロファージや好中球への貧食作用を検証したところ、取り込まれていることが分かった。現在、抗原提示細胞としての役割を果たしているか検証中である。さらに、抗原提示細胞の1つである樹状細胞への取り込みも検証中である。一方、更に粒径の小さなナノミセル作成のためPEGの鎖長の変えブロック共重合体の作成を行っている。加えて、腫瘍細胞の細胞抽出液(Cell Lysate)を用いて、腫瘍細胞由来のペプチドにおける免疫原性の有無を検証した。これは、これから行おうとしているペプチドによる免疫療法のためのコントロール実験である。光の強度の適正化が行われていないこともあり、十分な効果は得られなかったが、炎症反応が生じているため、現在、最適な光の照射量を検証中である。OVAペプチドを用いたPhotodynamic Vaccinatuon効果検証:マウスをモデル動物として、OVAペプチドを用いてPhotodynamic Vaccinationを行い、メモリーT細胞誘導の有無を検証した。CD8陽性細胞傷害性T細胞は確認できるものの、メモリーT細胞は確認できなかった。MCMV抗原を用いたPhotodynamic Vaccinatuonの効果検証:マウスをモデル動物として、マウスサイトメガロウイルス(MCMV)の抗原ペプチドを用いてPhotodynamic Vaccinationを行い、MCMVに対する抗体の有無、CTL誘導の有無を検証した。上記2つの実験において、Photodynamic Vaccinationに用いる光増感剤は、当研究室(東京大学大学院医学系研究科付属疾患生命工学センター臨床医工学部門)にて作成しているデンドリマー型フタロシアニンを使用し、光増感剤と抗原ペプチドを皮下注射後、685nmの半導体レーザーを利用して光増感反応をを生じさせた。光照射の前後において血中のサイトカイン産生(IFN-γ、IL-4、IL-2、TNFα、IL-6、IL-10)をELISAにより、各免疫細胞の割合をフローサイトメーターを用いて解析した。

CD8陽性CTLの誘導は確認でき、さらに、炎症性サイトカインである、IL-6、IL-12の産生は確認できた。しかしながら、OVAを用いた実験同様メモリーT細胞の確認ができなかった。この方法による免疫が永続的にもたらされるためには、メモリーT細胞の検出が重要である。これらのことから、実験に用いた光増感反応が、免疫を惹起する閾値を超えているか、または閾値に達していないかのどちらかであると考えられるため、再度、光増感反応の最適化が必要であると考えられる。OVAペプチドを用いたPhotodynamic Vaccinatuon効果検証:マウスをモデル動物として、OVAペプチドを用いてPhotodynamic Vaccinatuonを行い、OVAに対する抗体の有無、CTL誘導の有無を検証した。MCMV抗原を用いたPhotodynamic Vaccinatuonの効果検証:マウスをモデル動物として、マウスサイトメガロウイルス(MCMV)の抗原ペプチドを用いてPhotodynamic Vaccinatuonを行い、MCMVに対する抗体の有無、CTL誘導の有無を検証した。上記2つの実験においては、Photodynamic Vaccinationに用いる光増感剤は、当研究室(東京大学大学院医学系研究科付属疾患生命工学センター臨床医工学部門)にて作成しているデンドリマー型フタロシアニンを使用し、光増感剤と抗原ペプチドを皮下注射後、685nmの半導体レーザーを利用して光増感反応をを生じさせる。光照射の前後において血中のサイトカイン産生(IFN-γ、IL-4、IL-2、TNFα、IL-6、IL-10)をELISAにより、各免疫細胞の割合をフローサイトメーターを用いて解析した。しかしながら、メモリーT細胞の確認ができていないため、この方法による免疫が永続的にもたらされるかの確認が必要であるため、現在メモリーT細胞の検出を行っている。また、このメモリーT細胞を移植することで、本方法での免疫がより有効であることを示す必要があると考えられる。リンパ節特異的集積性を持たせるため、ミセルの大きさに配慮したpolyethyleneglycolの長さとミセル作成時の混合比率に注力したため、適切なミセルの作製に、時間がかかってしまった。しかしながら、得られたミセルをもとに細胞への取り込み等を早急に進めている。25年度が最終年度であるため、記入しない。本年度、OVAペプチド、MCMVペプチドを用いたPhotodynamic Vaccinationの実施はできたが細胞内寄生細菌、寄生虫由来のペプチドを用いた本方法の検証をする事ができなかった。これは、ミセル作成時に使用するポリマーの不足及びロットが変わったため、ミセル作成条件が若干異なってしまったためである。すでに、これは改善していることから、至急、実験が正常なペースで行われるように努力する。作成した光増感剤内包ミセルまたはフリーの光増感剤と抗原ペプチドを混合し免疫原性を持たせることができるかどうかの検証、さらに、ウイルス由来ペプチド、結核菌