hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
合成生物学を指向したプロモーターデザイン技術のプラットフォーム

この候補制御遺伝子リストとマイクロアレイによって同定された発現変動遺伝子(DEGs)と照合し、AoXlnRによって直接的に発現制御される51遺伝子を同定した。また、これらDEGの発現変動レベルを従属変数としたデータマイニングを実施したところ、各遺伝子5 ́-UTRにおける一部のAoXlnR結合モチーフの頻度等が発現変動との間に有意な相関がみられた。さらに、同遺伝子内におけるAoXlnR結合既知の配列とgSELEX-Seqによって新たに検出された一部の結合配列に対して結合活性測定を行い、いずれの部位もAoXlnRに対する結合親和性を示すことを確認した。これらの結果をまとめた論文を近日投稿予定である。その他、菌核形成に関与するA0090010000784の結合モチーフ及び制御候補遺伝子をgSELEX-Seqによって同定した。現在A0090010000784同様の機能が予想されるA0090010000520とコウジ酸代謝に関与するKojRについて同様の解析を準備中である。2) DNA結合タグscCroを用いたタンパク質の空間配置の評価とその応用転写因子scCroをDNA結合タグとして用いてその評価と応用例を示し、その成果を論文にまとめた。現在論文投稿中である。本系のモデル転写因子として用いたAoXlnRを標的転写因子とした解析は順調に進み、その研究成果をまとめた論文を近日中に投稿予定である。その他のA. oryzae由来の転写因子の結合部位の解析も着々と進んでいる。一方で、CRISPR/Cas9を用いた新規高機能型A. oryzaeの作出はまだトライされていない。しかしながら、A. oryzaeのおけるCRISPR/Cas9実施用のDNAコンストラクトを共同研究者より既に恵与されており、近日中に実施予定となっている。PROPOSE実施の基盤技術として、DNA結合タグscCroの評価を行い、この成果を論文としてまとめ,現在論文投稿中である。また、PROPOSE実施の為のDNAコンストラクトも既に作出済であるが、未だモデル系の構築には至っていない。しかしながら、本系実施に用いる分子ツールは既に揃っている状態で有るため、今後、これらを駆使してPROPOSEの確立を目指す。2017年度より実施していた糖代謝に関与する転写因子の一つ、AoXlnRの転写制御ネットワークの解析に関する研究成果(2018年研究実施状況報告書において報告済)の論文の作成、投稿を行い、BMC Genomicsに発表した。また、コウジ酸代謝に関与するKojRについてAoXlnR同様、ゲノムDNAより作製したライブラリーから標的タンパク質に結合できるDNA領域を選択濃縮することのできる手法であるgSELEXを実施した。今後高速DNAシークエンサーを用いた結合配列の詳細な解析を行う。また、一般にZn2Cys6型転写因子は細胞内で二量体を形成することが知られている。そこでgSELEXの手法のさらなる標準化のため、転写因子調製用のタグとしてGSTを導入することを試みた。A.
日ロ関係に見る両国の国民アイデンティティ

本研究はナショナル・アイデンティティの観点から、20世紀初頭から現在に至るまで、日ロ・日ソ関係の分析を行った。ここでは、アイデンティティを「自己」という自らの社会や国家に関する共通認識を「他者」との関係において形成した流動的且つ複合的な言説として捉えた.このような分析枠組みを適用し、公的文書と並んで、文学作品、学術論文、新聞記事、などという一次資料の分析を通して、両国関係係における「自己」と「他者」という構造の一部を明らかにした.日本のナショナル・アイデンティティにおいては、主に戦後期に着眼し、冷戦及び国内の保守勢力と革新勢力の闘争を背景にソ連・ロシア論の展開を分析した。更に、北方領土問題という文脈において、アイヌ民族権利回運動のイデオロギーと日本におけるロシア論との関連を分析した。ロシア・ソ連のナショナル・アイデンティティの分析に当って革命直後の時期に焦点を絞り、ボリスピルニャクという作家の日本及び中国の印象記を分析した。その背景としてロシアの革命前の東洋と日本の認識及び革命後の民族、人種、階級、資本主義と社会主義という主な言説の展開を描き、この文脈におけるピリニャクの日本及び中国の認識の類似性及び相違性を分析した。当該研究はより広範な研究企画の一部であり、その全体的な目的は19世紀末から今日にかけて、国民アイデンティティという視座から日ロ関係を分析することである。この研究企画の前段階において、著者は日本の国民アイデンティティとロシア観及びロシアの革命以前の日本観を分析してきた。当該研究は昨年度の9月に始まった。最初の段階において、著者は、ロシア革命のロシア国民アイデンティティとナショナリズムに対する影響の先行研究の整理を行った。これらの成果を踏まえ、革命後(主に1920年代)のロシアのアイデンティティと新生ソ連における日本観の変容を分析した。通常、国民アイデンティティの分析において、公式の文書が分析対象になっているが、革命後のロシアにおいて公式文書のイデオロギー色が極めて強いため、日本を訪れたソ連の作家の旅行記を分析した。これらを通じて、ボルシェビキ思想のロシアにおける自己民族認識に対する影響を東洋観及び日本観という文脈において分析し、明らかにした。具体的に、共産主義思想、とりわけ階級闘争論と世界革命論、と同時に存在してつづけた"ロシアは西洋と東洋のかけ橋である"という認識はどのように融合し、どのように齟齬したのかということを分析した。国内外の先行研究においては、ロシアのナショナリズムは革命後階級闘争という思想に基づき、弾圧を受けて、1930年代にスターリンの政策の一環として復活し、その形態は帝政時代のロシアとほぼ同様であるというような認識定着している。このように、1920年代のロシアの国民アイデンティティまたはナショナリズムは殆ど注目されていない。当該研究は1920年代に視座を当てることによって、ボルシェビキ思想と帝政時代から存在していた日本観や東洋観はどのよう作用し、ロシアの国民アイデンティティにおける断絶性と連続性を明らかにした。現在、この研究をまとめた学術論文はSlavic Reviewという学術誌の査読を受けている。昨年度において、著者が、二つの方向で研究を進めてきた。一つは、革命後(主に1920年代)のロシアのアイデンティティと新生ソ連における日本観の変容を分析した。この研究の成果は2012年の秋に"The Soviet Identity and the 'East':Soviet Travel Literature on Japan and China"という章として,Race and Racism in Modern East Asia:Western Constructions and Local Reactions(分担著)にBrill社から発行される予定である。それと同時に、北方領土問題との関連において、日本の広義のマイノリティのアイデンティティ形成に研究の焦点を当ててきた。

具体的に、1970年代に始まったアイヌ民族権利回復運動及び1945年から1950年代にかけて、初期の元島民による北方領土返還運動の思想体系と集団アイデンティティ、それの当時の日本社会における主流言説との関連、運動の形態等を分析してきた。日ロ関係及び北方領土問題をめぐる既存の研究は国家でない団体にほとんど触れていないが、本研究はこの溝を埋めるための初の試みである。アイヌ民族運動におけるアイヌのアイデンティティと北方領土問題との関係を分析した研究の成果は既に発行され(下記を参照)初期北方領土返還運動に関する論文はアジア研究学会にて発表され、現段階では得られた指摘を参考に修正中である。
わが国における公共投資・公共資本の展開過程に関する理論的・実証的研究

公共投資とそれによって形成される公共資本は、地域の経済発展の基盤である。本研究では、わが国の公共投資政策がどのように展開してきたかを、特に公共投資の地域間配分の展開について、規範的・実証的に分析した。分析は資料が利用可能な昭和33年以降について行われた。規範的な分析についての結論としては、わが国公共投資の地域配分に関する展開過程は、政治の泥沼のなかで配分されているのにもかかわらず、理論モデルによって得られる最適なパタ-ンをたどっていることが示された。戦後の各時代の公共投資の配分をきめた要因については、各時代について、所得分配の地域間の不平等の是正が最も重要であったこと、昭和30年代については、高度経済成長の達成という要因が働いていることが示された。
時空的観察による卵胞発育制御機構の解明と卵胞発育因子の同定

本研究では初期卵胞発育制御機構とその関連要因を解明し、新たな治療法開発や卵巣の体外培養系の確立につなげることを目的とした。マウス卵巣組織培養の継時的観察系を確立し、GDF-9, bFGF, IGF-1を卵巣体外培養系での初期卵胞発育促進因子として、AMHを抑制因子として同定し、その作用機序についても詳細に解析した。さらに新規ペプチド卵胞発育促進因子としてkisspeptin, phonexinを見出した。上記薬剤によりマウス卵巣組織培養において効果的な成熟卵の産出に成功したが、ヒト卵巣を用いた検討では有意な促進を認めなかった。これは卵巣の大きさ、卵胞発育サイクルの違いが原因と考えられた。原始卵胞から発育卵胞へのリクルート機転や、各発育段階でのStop and Goの評価を行うため、マウス卵巣培養におけるBrdUパルスチェイスによる顆粒膜細胞増殖の評価を行った。無刺激およびGrowth differentiation factor-9 (GDF-9), Bone morphogenetic proteins (BMP), anti-M&uuml;llerianhormone, Kit Ligand, Fibroblast growth factor, Insulin-like growthfactor-1, PI3K-Akt経路エフェクター分子であるmTORのアクチベーター/インヒビター, PI3K-Akt経路を抑制するPTENのインヒビターで刺激を行った。いくつかの因子でBrdU陽性卵胞の増加をみとめ、また因子ごとに作用する卵胞の発育段階に違いがみられることを見出した。上記因子の顆粒膜細胞増殖機序の一端を解明するため不死化ヒト顆粒膜細胞株に添加実験を行い細胞内シグナルの活性化状況を確認した。おもにPI3K-Akt経路、Smad、ERK1/2経路の亢進をみとめたが、因子ごとに主要な経路は異なっており、異なる因子による緻密かつ複雑な卵胞発育制御機構が存在することが示唆された。同様の刺激方法によりマウス卵巣組織の継時的観察をおこなった。いくつかの因子により、卵巣組織培養による卵胞発育の促進、獲得成熟卵数の増加をみとめた。一方で、異なる細胞内シグナルを経由する因子を併用すると、閉鎖におちいる卵胞が増加することを見出した。上記研究実績の概要に記載した内容は、当初予定した平成27年度の研究計画の大半であり、今後の研究につながるデータは得られている。当初予定では、in vitroの実験で増殖と細胞内シグナルに加え、ステロイド産生系の評価も行う予定であったが、この評価のためには、先にゴナドトロピンに対する反応性を確立する必要があるため、ゴナドトロピンレセプターの発現制御に関する実験を先行して行うようにした。また卵胞発育のキャラクタリゼーションのうえ、発育卵胞と停止卵胞を分取し網羅的な発現解析を行う予定であったが、本実験については当初予定より多くの卵胞を使用するほうが望ましいと判断したため、現在卵胞を収集中であり、次年度に解析を行う予定としている。成熟卵が獲得できない、卵の質が悪いといった卵巣要因が現在の不妊治療におけるリミッティングファクターとなっている。本研究では初期卵胞発育制御機構とその関連要因を解明し、この段階に介入することにより、高齢女性に代表されるような残存卵胞が少ない、卵の質が悪いといった病態の治療法開発や凍結保存卵巣の体外培養系の確立をめざしている。我々が独自に確立した卵巣組織培養連続観察系とヒト不死化顆粒膜細胞株を用いた研究を行っている。マウスの卵巣組織培養を行い、卵胞ごとに卵胞径・面積を継時的に計測し卵胞発育曲線を作成、その過程において卵胞腔形成、排卵現象の有無とその時期についても検討し、卵巣組織内での卵胞発育の詳細を明らかにした。今年度の実験でGDF-9, bFGFによる卵胞発育促進作用、AMHによる抑制作用を見出した。これは昨年度のBrdUパルスチェイス法による顆粒膜細胞増殖機転と一致する結果であった。GDF-9とbFGFは、不死化顆粒膜細胞株を用いた実験では異なる細胞内シグナルを経由しているたため、同時添加もしくはシーケンシャル添加による相加相乗効果を期待したが、卵巣組織培養における卵胞発育は、単独投与時よりも抑制される結果となった。さらに不死化顆粒膜細胞を用いたin vitroの実験によりkisspeptin, TPP3, phonexinといった増殖促進因子を同定した。kisspeptinには抗アポトーシス作用、phonexinにはステロイド産生酵素群の発現促進作用もみとめた。また、臨床応用のためヒト卵巣組織を用いた基礎検討もおこなった。ヒト卵巣では間質が多く、培養液に添加した物質の浸透に問題が生じうること、培養期間が30日を超えると変性が著しい、といった基礎的所見を得た。当初予定した平成27・28年度の研究計画の大半は実施できている。当初予定では卵胞発育のキャラクタリゼーションのため、発育卵胞と発育停止卵胞を分取し、網羅的な解析を行う予定であったが、発育停止卵胞のアポトーシスが著しく比較するのは困難と判断し、実施していない。かわりに、in silicoサーチにより新たな卵胞発育促進因子の候補を同定し、in vitroの増殖実験、アポトーシスアッセイにより3つの候補物質を選定できたため、問題はないと考えている。

当初予定では、平成28年度にヒト卵巣への刺激を行う予定であったが、そのための基礎実験が文献的にも不足しているという認識により、ヒト卵巣培養についてはより基礎的な検討を行ったが、来年度に向けての条件設定という点では貴重なデータは得られたと考えている。成熟卵が獲得できない、卵の質が悪いといった卵巣要因が現在の不妊治療におけるリミッティングファクターとなっている。本研究では初期卵胞発育制御機構とその関連要因を解明し、この段階に介入することにより、残存卵胞が少ない、卵の質が悪いといった病態の治療法開発や凍結保存卵巣の体外培養系の確立をめざしている。平成28年度までの研究で、マウス卵巣組織培養の継時的観察系を確立し、GDF-9, bFGFを卵巣体外培養系での初期卵胞発育促進因子の候補として、AMHを抑制因子の候補として同定した。平成29年度は同様の系にて、CNPと新規ペプチド因子であるkisspeptin, phonexinの卵胞発育促進効果を見出した。より効率的な卵胞発育促進系を確立するため、GDF-9, bFGF, CNP, kisspeptin, phonexinの併用効果を検証したが、相加効果を見出すことはできなかった。AMHによる抑制効果を逆手にとり、AMHレセプター中和抗体を卵巣組織培養の系に添加したところ、効率的な卵胞発育促進効果をみとめた。AMHレセプター中和抗体とphonexinについては併用による相加効果をみとめた。マウス卵巣で得られた知見をヒト卵巣組織培養に応用した。顆粒膜細胞の増殖をBrdU取り込みパルスラベルで確認したところ、上記候補薬剤の添加で顆粒膜細胞の増殖が促進されることを見出したが、体外培養系で成熟卵を得るところまでは至らなかった。ヒトの場合、卵巣の組織学的特徴、卵胞発育に要する時間がマウスと大きく異なるため、本方法で促進した卵胞発育を、卵胞培養系につなげていくことが現実的であるという結論にいたった。卵胞発育にはステロイド産生も重要なファクターであるが、この点についてはFOXL2に注目し、ヒト不死化顆粒膜細胞株を用いた実験により、FOXL2の性ステロイド産生機序を分子レベルで明らかにした。本研究では初期卵胞発育制御機構とその関連要因を解明し、新たな治療法開発や卵巣の体外培養系の確立につなげることを目的とした。マウス卵巣組織培養の継時的観察系を確立し、GDF-9, bFGF, IGF-1を卵巣体外培養系での初期卵胞発育促進因子として、AMHを抑制因子として同定し、その作用機序についても詳細に解析した。さらに新規ペプチド卵胞発育促進因子としてkisspeptin, phonexinを見出した。上記薬剤によりマウス卵巣組織培養において効果的な成熟卵の産出に成功したが、ヒト卵巣を用いた検討では有意な促進を認めなかった。これは卵巣の大きさ、卵胞発育サイクルの違いが原因と考えられた。平成27年度の実験でマウス卵巣のin vitro培養の系を確立するとともに、発育段階ごとにことなる発育促進因子が関与していることを見出した。複数の刺激因子をシーケンシャルに併用することにより、より効率的な体外成熟卵の産出をめざす。得られた成熟卵については、体外受精後、マウスに胚移植し正常な産仔が生まれるかどうか検証する。さらに当初予定通り、本卵巣組織培養の系をヒト卵巣に応用する。
教員養成大学間・および附属学校園連携のバーチュアルユニバーシティーの実現

本研究では,教育用グループウエアの一つであるknowledge Forumを利用して,教員養成学部の専門教育のための学習カリキュラムを開発することを目的とした.knowledge ForumはCSCLシステムの代表的なものの一つで,日本語環境では,Webブラウザ上で起動する.学習者は自分の考えをテキストや別ファイルの画像をHTMLのタグを利用してマルチメディアノートとしてデータベース化していくことができた.さらに,以前のノートに対してコメントを付与することにより,ネットワーク上で対話を展開したり,また,特定のノート間のリンクを作成することで,断片的になりがちな知識を構造化することができた.また,知識の集積の一覧はその後の反省的思考の際に利用されやすいように,多様な方法でソーティングが可能であり,学習者はグループ活動の中でデータベースの内容を参照しながらさらに問題解決を展開することができた.こうしたCSCLシステムを用いて,さらに次の新たな試みを学習カリキュラムのデザインにおいて実施した.第一は,対象となる受講者(大学学部生)が学習する専門的な知識を利用して,実際の教育現場でのコンピュータの利用状況を解釈あるいは討論するために,その対象となる教育実践をデジタル教材として提示した.対象となった実践自体,小学校の教室環境でCSCLシステムを利用したものであり,子ども(anonymous化されている)の学習活動,発言が履歴をとおして追跡可能であった.第一に,その授業実践を担当した教師のうちの一人がリモートで受講者の対話に参加した.そこでは,単なる教育の専門家ではなく,実際に授業を担当し,カリキュラムのデザインを考えたものとしての真正性の高い対話が期待された.こうした活動は「教育方法論」という集中講義の一部として実践され,そこでの受講者のネットワーク上の対話や研究者の観察から,次のことがわかった:(1)現場教師が関わった実践に対する対話では,受講者の発言の量,質ともに,そうでない場合と比較して向上していた;(2)対話の質はより専門的であり,発展性の高いものとなった.本研究では,教育用グループウエアの一つであるknowledge Forumを利用して,教員養成学部の専門教育のための学習カリキュラムを開発することを目的とした.knowledge ForumはCSCLシステムの代表的なものの一つで,日本語環境では,Webブラウザ上で起動する.学習者は自分の考えをテキストや別ファイルの画像をHTMLのタグを利用してマルチメディアノートとしてデータベース化していくことができた.さらに,以前のノートに対してコメントを付与することにより,ネットワーク上で対話を展開したり,また,特定のノート間のリンクを作成することで,断片的になりがちな知識を構造化することができた.また,知識の集積の一覧はその後の反省的思考の際に利用されやすいように,多様な方法でソーティングが可能であり,学習者はグループ活動の中でデータベースの内容を参照しながらさらに問題解決を展開することができた.こうしたCSCLシステムを用いて,さらに次の新たな試みを学習カリキュラムのデザインにおいて実施した.第一は,対象となる受講者(大学学部生)が学習する専門的な知識を利用して,実際の教育現場でのコンピュータの利用状況を解釈あるいは討論するために,その対象となる教育実践をデジタル教材として提示した.対象となった実践自体,小学校の教室環境でCSCLシステムを利用したものであり,子ども(anonymous化されている)の学習活動,発言が履歴をとおして追跡可能であった.第一に,その授業実践を担当した教師のうちの一人がリモートで受講者の対話に参加した.そこでは,単なる教育の専門家ではなく,実際に授業を担当し,カリキュラムのデザインを考えたものとしての真正性の高い対話が期待された.こうした活動は「教育方法論」という集中講義の一部として実践され,そこでの受講者のネットワーク上の対話や研究者の観察から,次のことがわかった:(1)現場教師が関わった実践に対する対話では,受講者の発言の量,質ともに,そうでない場合と比較して向上していた;(2)対話の質はより専門的であり,発展性の高いものとなった.
環境中不均一固相における熱化学的な有機ハロゲン化合物生成の共通機構

都市ごみ焼却飛灰や廃電気・電子製品(e-waste)野焼き土壌等の不均一固相における有機ハロゲン化合物の熱化学的生成には「共通した支配機構(共通機構)」の存在が示唆されている。本研究では、環境中の不均一固相を対象として、そこでの有機ハロゲン化合物の熱化学的生成の「共通機構」提示を目的とする。【仮説1】金属による生成促進の共通機構、【仮説2】炭素のハロゲン化:塩素と臭素の共通性、の2つが本研究の仮説である。平成30年度は、仮説1および仮説2を橋渡しするためのモデル実験として、金属種として「金属銅」を出発物質とした炭素のハロゲン化に関する実験を実施した。前年度明らかにした臭素化難燃剤を臭素源とした金属銅の影響との類似性から、ポリ塩化ビニル(塩ビ、PVC)を塩素源としたモデル実験を実施した。その結果、PVC由来の塩素によって金属銅が塩素化することで炭素の塩素化を促進し、同時に塩素化ダイオキシン類を発生させることが明らかとなった。これまでの知見をまとめると、金属銅が有機ハロゲン化合物と共存して酸化的環境下で加熱されることで、銅が熱化学的にハロゲン化すると同時に芳香族炭素のハロゲン化が促進されるという「共通機構」が明らかとなった。また、都市ごみ焼却灰における金属種としてクロム(Cr)に着目したモデル実験を推進し、芳香族炭素の塩素化および塩素化ダイオキシン類の生成に関する機構ベースの知見を得ることが出来た。一方、有機ハロゲンの総量を定量するために、難水溶性画分や抽出可能性画分に基づいた定量方法を確立し、個別の有機ハロゲン化合物との比較や、総量に準じる値と媒体中の他元素との相関分析を実施可能な状況を整備できた。金属銅に着目した系を重点的に検討した結果、塩素と臭素のハロゲン間で共通した炭素のハロゲン化機構を明らかにすることが出来た。本成果は、研究課題全体の目的である仮説1および仮説2の実証的な研究成果を示すものである。また、銅以外にもクロムに関してのモデル実験による成果を得られた。また、ハロゲン総量の測定系についても十分に検討し、今後実施可能な状態に確立ができた。実試料に関しては、都市ごみ焼却灰、e-waste野焼き土壌等の燃焼プロセスの試料に加えて、森林土壌、大気粉じんやハウスダスト等の非燃焼プロセスの試料に対して媒体横断的な検討を進めた。また、2018年度の夏季に都市ごみ野焼きサイト(ザンビア)でのサンプリングを実施し、統計的なデータ解析が可能な試料を収集することができた。以上より、研究は順調に進展していると考えられる。モデル系で得られた知見等を論文化する。新たに収集した実試料に対して有機ハロゲン化合物や元素を定量し、統計的なデータ解析を通じて、実試料における共通機構の理解を深める。芳香環を有し、かつ、ハロゲン(塩素または臭素)と結合している芳香族化合物(以下、有機ハロゲン化合物)は、共通してダイオキシン類様の毒性を発現することが明らかになってきた。とりわけ、都市ごみ焼却飛灰や廃電気・電子製品(e-waste)野焼き土壌等において高濃度の有機ハロゲン化合物が生成している。これらの灰や土壌は、無数の元素が混然一体となった不均一固相である。これまでの研究から、こうした不均一固相における有機ハロゲン化合物の熱化学的生成には「共通した支配機構(共通機構)」の存在が示唆されている。平成29年度は、基礎データの集積および銅を対象とした検証実験を計画し、それらの研究を実施した。e-waste野焼き土壌中の有機ハロゲン化合物として、塩素化・臭素化ダイオキシン類、フラン類、ビフェニル類、ベンゼン類、多環芳香族炭化水素類等を定量した。有機ハロゲン化合物の総量を評価するために、燃焼イオンクロマトグラフィーおよびX線吸収微細構造(XAFS)法を併用した方法を検討した。銅および臭素のその場観察XAFS測定に成功し、炭素の臭素化の直接実証につながるデータを得ることができた。解析により、臭化銅の熱化学的な変化によって炭素が臭素化される機構が示唆された。これは、先行研究で明らかになっている塩化銅による炭素の塩素化機構との共通性を議論し得る土台となる。一連の研究成果に対して、国際学会においてYoung Scientist Award(ISPTS 2017)およびOtto Hutzinger Student Award(DIOXIN 2018)を受賞した。研究計画通りの実験を遂行することができた。特に、臭素のその場観察XAFSの測定は初の試みであり、データ取得に成功したことで、今後の順調な研究展開が期待できる。

平成30年度は、仮説1および仮説2を橋渡しするためのモデル実験として、金属種として「金属銅」を出発物質とした炭素のハロゲン化に関する実験を実施した。前年度明らかにした臭素化難燃剤を臭素源とした金属銅の影響との類似性から、ポリ塩化ビニル(塩ビ、PVC)を塩素源としたモデル実験を実施した。その結果、PVC由来の塩素によって金属銅が塩素化することで炭素の塩素化を促進し、同時に塩素化ダイオキシン類を発生させることが明らかとなった。これまでの知見をまとめると、金属銅が有機ハロゲン化合物と共存して酸化的環境下で加熱されることで、銅が熱化学的にハロゲン化すると同時に芳香族炭素のハロゲン化が促進されるという「共通機構」が明らかとなった。また、都市ごみ焼却灰における金属種としてクロム(Cr)に着目したモデル実験を推進し、芳香族炭素の塩素化および塩素化ダイオキシン類の生成に関する機構ベースの知見を得ることが出来た。一方、有機ハロゲンの総量を定量するために、難水溶性画分や抽出可能性画分に基づいた定量方法を確立し、個別の有機ハロゲン化合物との比較や、総量に準じる値と媒体中の他元素との相関分析を実施可能な状況を整備できた。金属銅に着目した系を重点的に検討した結果、塩素と臭素のハロゲン間で共通した炭素のハロゲン化機構を明らかにすることが出来た。本成果は、研究課題全体の目的である仮説1および仮説2の実証的な研究成果を示すものである。また、銅以外にもクロムに関してのモデル実験による成果を得られた。また、ハロゲン総量の測定系についても十分に検討し、今後実施可能な状態に確立ができた。実試料に関しては、都市ごみ焼却灰、e-waste野焼き土壌等の燃焼プロセスの試料に加えて、森林土壌、大気粉じんやハウスダスト等の非燃焼プロセスの試料に対して媒体横断的な検討を進めた。また、2018年度の夏季に都市ごみ野焼きサイト(ザンビア)でのサンプリングを実施し、統計的なデータ解析が可能な試料を収集することができた。以上より、研究は順調に進展していると考えられる。引き続き定量実験を進めると同時に、XAFS法を用いた化学形態測定を発展させる。同時に、初年度に得られたデータを解析する。モデル系で得られた知見等を論文化する。新たに収集した実試料に対して有機ハロゲン化合物や元素を定量し、統計的なデータ解析を通じて、実試料における共通機構の理解を深める。
イオン導電体/酸化物半導体異種接合界面の特異認識機能を利用した高性能センサの設計

本研究では、新たな異種接合界面であるイオン導電体/酸化物半導体接合を設計・形成・制御することにより、これまでにない特異なガス認識機能を付与し、センサの作動特性を飛躍的に改善させた高性能センシングデバイスを開発することを目指して検討を行い、以下のような知見を得た。1)イオン導電体として代表的な酸素イオン導電体であるイットリア安定化ジルコニア(YSZ)をとりあげ、これに種々の酸化物半導体を付加することにより、異種接合界面を形成したセンシングデバイスを作製した。ガス種としてまず炭化水素を取り上げて高温での応答特性を検討したところ、酸化物半導体としてCdOを用いた場合には、600°Cにおいてプロピレンに対して選択的な応答を示すことがわかった。2)ガス種としてNOxを取り上げて検討したところ、YSZ/酸化物(特にWO_3、ZnFe_2O_4、ZnCr_2O_4)の接合界面が高温でも良好な感度と選択性を示すことを見出した。3)YSZと酸化物電極(特にSnO_2)を組み合わせた接合界面を用いれぱ、N_2Oを被検ガス種とした場合にも数十ppm程度の低濃度ガスの検知が可能なことを見出した。本センサは医療現場での麻酔ガスモニタリング用として使える可能性がある。4)Na^+導電体であるNASICONをイオン導電体として用い、これにIn_2O_3を付加して電位検出型素子とすれば、室温作動が可能なCO_2センサが得られることを見出した。5)NASICONに亜硝酸塩(NaNO_2)を付加して電流検出型素子とすれば高感度なNO_2センサが得られるが、界面での応答機構に過酸化物の関与があることや、WO_3を酸化物電極として用いた場合にはNO_2感度の向上やNOの酸化触媒機能が発現してトータルNOx濃度の測定も可能なことを見出した。本研究では、イオン導電体/酸化物半導体という新たな異種接合界面を設計・形成・制御することにより、これまでにない特異なガス認識機能を付与し、センサの作動特性を飛躍的に改善させた高性能センシングデバイスを開発することを目指して検討を行い、以下のような知見を得た。1)イオン導電体として代表的な酸素イオン導電体であるイットリア安定化ジルコニアをとりあげ、これに種々の酸化物半導体を付加することにより、異種接合界面を形成したセンシングデバイスを作製した。ガス種としてまず炭化水素を取り上げて高温での応答特性を検討したところ、酸化物半導体としてSnO_2を用いた場合にはメタンを含む多くの炭化水素に応答するため、トータル炭化水素センサとして使える可能性があることを示した。これに対して、CdOを用いた場合には600°Cにおいてプロピレンに対して選択的な応答を示すことがわかった。本素子の起電力応答は、501000ppmのプロピレン濃度の対数に対して良好な直線性を示し、90%応答時間も約10秒と速かった。また、本センサの応答特性は、接合界面における混成電位に基づいていることを分極曲線の測定により確かめた。2)ガス種としてNOxを取り上げて検討したところ、安定化ジルコニア/WO_3の接合界面が高温でも良好な感度と選択性を示すことを見出した。3)イオン導電体としてNa^+導電体であるNASICONを用い、これに炭酸塩(Li_2CO_3-BaCO_3)を付加したCO_2センサにおいては、炭酸塩によりNASICONが侵食され、界面に炭酸塩の組成によりLi_2ZrO_3やBaZrO_3などの酸化物層が形成されることを見出した。このような酸化物界面相の形成により、O_2による応答への妨害が抑えられ、270°Cという低温においても良好なCO_2検知特性が得られた。

本研究では、新たな異種接合界面であるイオン導電体/酸化物半導体接合を設計・形成・制御することにより、これまでにない特異なガス認識機能を付与し、センサの作動特性を飛躍的に改善させた高性能センシングデバイスを開発することを目指して検討を行い、以下のような知見を得た。1)イットリア安定化ジルコニア(YSZ,酸化物イオン導電体)をセンサベース材料であるイオン導電体として用い、これに種々の酸化物半導体を付加することにより、異種接合界面を形成したセンシングデバイスを作製した。本年度はガス種としてまずNOxを取り上げて応答特性を検討したところ、ZnFe_2O_4やZnCr_2O_4の酸化物半導体を検知極として用いた場合に、650-700°Cという高温においても高いNO_2感度や速い応答速度を示す優れた検知特性を与えることを見出した。また、本センサの検知メカニズムは、接合界面における混成電位に基づいていることを分極曲線の測定により確かめた。2)YSZと酸化物電極(特にSnO_2)を組み合わせた接合界面を用いれば、N_2Oを被検ガス種とした場合にも数十ppm程度の低濃度ガスの検知が可能なことを見出した。本センサは医療現場での麻酔ガスモニタリング用として使える可能性がある。3)Na^+導電体であるNASICONをイオン導電体として用い、これにIn_2O_3を付加して電位検出型素子とすれば、室温作動が可能なCO_2センサが得られることを見出した。4)NASICONに亜硝酸塩(NaNO_2)を付加して電流検出型素子とすれば高感度なNO_2センサが得られるが、界面での応答機構に過酸化物の関与があることや、WO_3を酸化物電極として用いた場合にはNO_2感度の向上やNOの酸化触媒機能が発現してトータルNOx濃度の測定も可能なことを見出した。
診断概念「状況的危機」に関連した看護診断の開発

本研究の目的は、「状況的危機」を診断概念として、実在型およびリスク型看護診断を開発することであった。当該年度における主な目的は、エキスパートナース(専門家)を対象としたコンセンサス研究として、国内の医療施設に勤務する救急・クリティカルケアおよびがん分野の看護師を対象に開発した看護診断の評価を行うことであった。しかし、研究の過程において、「状況的危機」を診断概念として捉えていたが、より広義において分析する必要が生じたため、より中立でニュートラルな意味である「危機」を診断概念とすることにした。そのため、研究計画および方法を再考し、「危機」に関連した看護診断の開発に向けた既存のNANDA-I看護診断についての現状分析を行った。結果として、危機介入を効果的に実施するためには「危機」に関連した新たな看護診断の開発の可能性が明らかとなった。次に、改めて、「危機」に関する国内外の成書および文献の検討を行うとともに、看護における「危機」の概念構成を明らかにすることを目的として、Walker & Avantの方法に基づいて概念分析を行った。概念構築の背景、関連概念との相違、属性、モデル例の提示、先行要件と結果を明らかにし、その結果を基に、国内の医療施設に勤務する救急・クリティカルケア分野の看護師を対象に開発した診断の構成要素(診断名、定義、診断指標または危険因子、関連因子)についてのコンセンサスを得るための調査用紙の作成を行った。本研究の目的は、「状況的危機」を診断概念として、新たな実在型およびリスク型看護診断を開発することである。当該年度における主な目的は、NANDA-Iの「新しい診断の提案過程」に基づいて[診断名、定義、診断指標または危険因子、関連因子、文献]を開発することであった。英語文献を中心とした国内外の成書および文献を対象とし、診断概念「状況的危機(situational crises)」をキーワードとして文献検索・検討を行い、実在型およびリスク型看護診断の[診断名、定義、診断指標または危険因子、関連因子、文献]を検討した。さらに看護用語体系(看護成果分類・看護介入分類)から開発した診断に適切な例を選定を行った。また、関連学会への参加によって活用可能な研究手法等の情報収集を行った。新たな看護診断を開発する際の用語の検討における日本語の同定や診断を提案するための英訳に計画していた以上の時間を要しているため。当該年度における主な目的は、看護における「状況的危機」の概念を分析し、明らかにすることであった。しかし、昨年度からの研究の進捗状況の遅れに加え、研究の過程で研究計画を再考する必要性が生じた。そこで、今年度は現状の分析を行うこととし、既存の看護診断における「危機」の位置づけを明らかにすることを目的とした。NANDA-Iが示す看護診断の開発手順に基づき、NANDA-I看護診断ー定義と分類(2015-2017)の内容から既存の看護診断を抜き出し、「危機」に関連すると思われる看護診断を見直した。結果としては、既存の看護診断では、「危機」に関連した言語が含まれる診断やNICに『危機介入』がリンケージされた診断も複数存在していた。しかし、抽出した診断の定義や分類は、「危機」の定義や概念には合致しておらず、「危機」に関連した新たな看護診断の開発が求められた。昨年度からの研究の進捗の遅れに加え、研究計画および方法の再考、修正・追加の必要性が生じたため。本研究の目的は、「状況的危機」を診断概念として、新たな実在型およびリスク型看護診断を開発することであり、当該年度における主な目的は、エキスパートナース(専門家)を対象としたコンセンサス研究として、開発した看護診断の評価を行うことであった。しかし、研究の過程における研究計画および方法を再考する必要性が生じており、当初の研究計画の修正を行っている。今年度は、昨年度から実施していた現状分析として、「危機」に関連した看護診断の開発に向けた既存のNANDA-I看護診断を検討した結果を関連学会で発表するとともに、関連学会誌にも投稿・発表した。結果として、「危機」に関連した診断名は存在しているものの、「危機」の定義や概念に合致する看護診断は存在していないことが明らかになった。したがって、危機介入を効果的に実施するためには、「危機」に関連した新たな看護診断の開発の可能性があることが示唆された。また、看護における「危機」の概念の背景を検討して、構成概念を明らかにすることを目的に概念分析を行っている。国内外の成書や文献を対象として、概念の構成を明らかにするため、Walker & Avant(2005/2008)の概念分析の方法に基づいて、概念構築の背景、関連概念との相違、属性、モデル例の提示、先行要件と結果を明らかにし、概念の定義を検討している。昨年度からの研究の進捗状況の遅延に加えて、研究の過程における研究計画および方法を再考する必要性が生じており、当初の研究計画の追加・修正を行っているため。

しかし、研究の過程において、「状況的危機」を診断概念として捉えていたが、より広義において分析する必要が生じたため、より中立でニュートラルな意味である「危機」を診断概念とすることにした。そのため、研究計画および方法を再考し、「危機」に関連した看護診断の開発に向けた既存のNANDA-I看護診断についての現状分析を行った。結果として、危機介入を効果的に実施するためには「危機」に関連した新たな看護診断の開発の可能性が明らかとなった。次に、改めて、「危機」に関する国内外の成書および文献の検討を行うとともに、看護における「危機」の概念構成を明らかにすることを目的として、Walker & Avantの方法に基づいて概念分析を行った。概念構築の背景、関連概念との相違、属性、モデル例の提示、先行要件と結果を明らかにし、その結果を基に、国内の医療施設に勤務する救急・クリティカルケア分野の看護師を対象に開発した診断の構成要素(診断名、定義、診断指標または危険因子、関連因子)についてのコンセンサスを得るための調査用紙の作成を行った。引き続き英語文献を中心に検討を行うことで効率的に研究が進むように工夫し、用語の検討として早急に日本語の同定および英訳を終え、開発した看護診断をNANDA-Iに提案できるようにする。また、次の段階である[概念分析]として、看護における「状況的危機」の概念を分析し、明らかにする。概念の背景を検討したのち、構成概念を明らかにするため、分析方法として、WalkerとAvantの<概念導入>を用いる。これらによって、「状況的危機」における概念の定義を検討して明らかにする。既存の看護診断における現状分析を終え、[概念分析」として看護における「危機」の概念を分析し、明らかにする。それを行うと同時に、新たな看護診断の診断名と定義、診断手がかり用語(診断指標/危険因子、関連因子)を同定する。看護における「危機」の概念分析を早急に行うとともに、開発した新たな看護診断のコンセンサス研究として、エキスパートナースを対象とした評価を行う。研究の進捗状況が当初の計画よりやや遅れたため人件費・謝金を使用することができなかったため。研究の進捗状況が当初の計画より遅れたことに加え、研究の計画の再考の必要性も生じたため、予定していた費用の支出の必要性が生じなかったため。研究の進捗状況が当初の計画より遅れていることから、予定していた費用の支出の必要性が生じなかったため、ジエンド使用額が生じた。修正・追加した研究計画に沿って早急に研究の実施を行い、進捗状況に沿った支出を行っていく。計画の再考を行い進捗状況に合わせて適宜使用していく。修正・追加した研究計画に沿って早急に実施を行うことで、進捗状況に合わせた支出を行っていく。
海洋シアノバクテリア由来マクロリドの統一的全合成と包括的構造活性相関解析

本研究では,海洋シアノバクテリアが生産するマクロリド天然物の統一的全合成戦略の開発とその構造活性相関解析への応用を行った。すなわち,ネオペルトリドやリングビヤロシドBなどのマクロリド天然物の高効率的な全合成法を基盤として,多様な構造類縁体の合成と生物活性評価を行い,細胞増殖阻害作用の発現に重要な構造因子を特定したほか,構造単純化した類縁体を合理的に創出することに成功した。また異なるマクロリド天然物の部分構造を組み合わせたキメラ化合物の設計・合成を行い,生物活性評価を実施することで,マクロリド天然物が新規な細胞増殖阻害剤の創出に向けた有用な構造モチーフを提供する可能性を示した。(1)ネオペルトリドはジャマイカ沖深海に棲息するNeopeltidae科海綿より微量成分として単離された14員環マクロリド天然物であり,数種のヒトがん細胞に対し極低濃度で増殖阻害活性を示すほか,ミトコンドリアcomplex IIIに特異的に結合して酸化的リン酸化を阻害することが報告されている。本研究者は,オレフィンメタセシス反応とエステル化反応を駆使した,収束的かつ効率的なネオペルトリドの全合成法を開発した。本年度は天然物及び類縁体のスケーラブルな合成供給法を確立すべく,合成初期段階の不斉中心の構築には長尾アルドール反応が最適であることを見出したほか,閉環メタセシス反応による14員環マクロリド骨格の構築においては,二重結合の置換基を適切に選択することで高希釈条件を必要としない実践的な方法を開発した。以上の全合成法の最適化の後,天然物と匹敵する強力な細胞増殖阻害活性を示す類縁体8,9-デヒドロネオペルトリドの16種類の立体異性体をパラレルに合成し,立体構造活性相関を包括的に解析した。その結果,ネオペルトリドのマクロラクトン骨格部分の構造活性相関を完全に明らかにすることに成功し,複雑天然物の構造活性相関解析における不斉中心の重要性を示した。(2)リングビヤロシドBはパラオで採取したシアノバクテリアLyngbya種から微量成分として単離された14員環マクロリド天然物で,ヒト口腔がん細胞KBに対し中程度の細胞毒性を示す。本年度は本天然物の大環状骨格の構築を種々の合成戦略で試みたが,第三級アルコールの分子間及び分子内アシル化が想定以上に困難を極めた。最終的にHoyeらがモデル系で報告した分子内アシルケテン環化反応が最適であることを見出した。一方,全合成終盤のブロモジエン側鎖の導入やグリコシル化反応の検討を兼ね,13-デメチル類縁体の全合成研究も並行して実施した。本年度は,海洋マクロリド天然物ネオペルトリドのオキサゾール含有側鎖に関する類縁体の合成及び活性評価を行い,本天然物の強力な細胞増殖阻害作用の発現に必要な構造因子をすべて特定することに成功した。具体的にはC19-C20及びC26-C27二重結合と側鎖末端のカルバメート基が,ナノモル濃度での活性発現に必須であることを明らかとした。さらに,本天然物の詳細な生物活性評価及び作用解析へと研究を展開した結果,本天然物は細胞のエネルギーストレス状態に応じて殺細胞作用を示すこと,特にエネルギーストレス条件下でヒト白血病細胞HL-60細胞に対するアポトーシス誘導作用を示すことを見出した。また,ヒト肺腺がん細胞A549細胞やヒト膵臓がん細胞PANC-1に対しては,ネクローシス様の細胞死を誘導することも明らかとした。いずれの細胞においても,化合物の添加によりミトコンドリアの膜電位の脱分極が認められたことから,ミトコンドリアを起点とした細胞死であることが推察されるが,詳細な作用解析は今後の研究の課題である。また,本年度は海洋配糖体マクロリド天然物リングビヤロシドBの提出構造式の全合成を初めて達成することに成功した。本天然物に特徴的な,アシル化された第三級アルコールを含むマクロリド骨格は,我孫子-正宗不斉アルドール反応を用いたフラグメント連結と,アシルケテンを活性種とするマクロラクトン化反応により構築した。その後,ブロモジエン側鎖とラムノースユニットの導入を,昨年度の13-デメチル類縁体全合成と同様に実施し,リングビヤロシドBの提出構造式を全合成することができた。しかし,合成品のNMRスペクトルデータは天然標品のそれと一致せず,1H NMRでは天然物には見られないシグナルの広幅化が観測された。現段階では,天然物の立体配置の帰属に誤りがあったものと考察している。数種のヒトがん細胞に対し,強力な細胞増殖阻害作用を示す海洋マクロリド天然物ネオペルトリドの構造活性相関解析及び生物活性評価を実施した。

ネオペルトリドの大環状骨格に含まれる不斉中心の重要性に焦点を絞った類縁体合成を行った結果,本天然物のナノモル濃度での細胞増殖阻害作用には,オキサゾール含有側鎖がテトラヒドロピラン環に対してアキシアル配向することが必須であるほか,大環状骨格に対する13位n-プロピル基の配向が重要であることが示唆された。一方で,C9位及びC11位の置換基そのものは活性発現に必要ではなく,大環状骨格そのものの簡略化が可能であることも明らかとなった。以上の構造活性相関解析をもとに,数種の構造単純化類縁体を合理的に設計し,これらがサブマイクロモル濃度でA549細胞の増殖を阻害することを示した。以上の知見は,ネオペルトリドの作用解析に必要な種々のプローブ分子の合理的設計指針を与えるものである。また,海洋マクロリド天然物リングビヤロシドBの人工類縁体13-デメチルリングビヤロシドBの全合成を達成した。本全合成では,ネオペルトリド全合成の場合と同様に,マクロリド骨格をエステル化と閉環メタセシス反応により構築する収束的な合成戦略を採用した。ブロモジエン側鎖はStille型反応により構築し,アグリコンのグリコシル化はSchmidt法により実施した。人工類縁体13-デメチルリングビヤロシドBの全合成は,天然物そのものの全合成に向けた重要な知見をもたらした。なお,KB細胞に対する13-デメチルリングビヤロシドBの細胞増殖阻害活性は,天然物の1/6程度であった。ネオペルトリドの大環状骨格の構造活性相関を包括的に解明できた点は大きな成果であり,次年度以降は構造単純化類縁体の合理的な創出へと展開できるものと期待できる。また,リングビヤロシドBの大環状骨格構築法の目処が立ったほか,全合成終盤の変換反応に関する知見も集積しつつあり,本天然物の全合成に向けて着実に成果をあげている。25年度が最終年度であるため、記入しない。本年度迄で,ネオペルトリドの構造活性相関解析は既にオキサゾール含有側鎖部分を残すのみとなっており,最終年度で充分に達成可能である。また,ネオペルトリドを合理的に構造単純化し,サブマイクロモル濃度で細胞増殖阻害作用を示す新規類縁体を創出できている点は,当初の想定よりも達成度が高い。一方,リングビヤロシドBの全合成研究には多少の遅れが見られ,本年度でようやく人工類縁体13-デメチルリングビヤロシドBの全合成を完了した。合成終盤のブロモジエン側鎖導入及びグリコシル化の検討に時間を要してしまった点が原因である。総合的に判断して,本研究課題はおおむね順調に進展していると考えられる。まずネオペルトリドのオキサゾール含有側鎖の構造活性相関解析を実施し,本天然物の構造活性相関の完全解明を目指す。これにより高活性構造単純化類縁体の合理的な創出が可能になると期待される。さらに,本天然物及び類縁体の化合物評価を実施し,作用機序解析や標的分子探索へと繋げるための基礎的な知見を集積する。また,リングビヤロシドB及び13-デメチル類縁体を全合成し,構造確認及び化合物評価を実施する。最終年度は,ネオペルトリドの構造活性相関解析を完了し,独自のファーマコフォアモデルの確立に繋げる。このためにはオキサゾール含有側鎖に関する種々の構造改変体を合成・評価しなければならないが,文献公知のオキサゾール含有側鎖合成法は効率及び柔軟性に問題があるため,改良を加える必要がある。
ブロック共重合体を用いたウィルス状ナノ微粒子の作製と制御

本研究課題の目的は、異なる機能性高分子セグメントを持つブロック共重合体を用いて、我々が新規に開発した微粒子作製法(高分子の溶液に貧溶媒を加え、良溶媒を蒸発させる手法)を用いることでウィルス状の表面構造を持ったブロック共重合体微粒子の作製とその構造制御手法を確立することにある。今年度はブロック共重合体微粒子内に形成される相分離構造の熱的・空間的な制御を行った。一軸方向にラメラ構造を形成したポリ(スチレン-b-イソプレン)(PS-b-PI)微粒子をアニーリングすることで、高い温度でアニーリングを行うと層構造が崩れる事を見いだした。一方、常温よりやや高い程度の温度で長時間PS-b-PI微粒子のアニーリングを行うことで、一軸配向ラメラが同心球(タマネギ状)の相分離構造に変化することを見いだした。さらに、層構造を持たない微粒子をアニーリングすると、小さい粒径の粒子から、次第に一軸ラメラ→同心球へと転移していく様子が観察された。一方粒子のサイズや分子量も相分離構造に影響を与えることがシュミレーションの結果等から報告されている。このような効果をconfinementと呼ぶ。そこで本研究では、実験的に粒子のサイズと分子量の比率を様々に変化させ、実験的にconfinementの効果を検討した。その結果粒径が小さく、ポリマーの分子量が大きい場合に、通常の相図では見られない、特異な構造が形成されることを見いだした。以上の成果から、論文を3報報告した。さらに、不揮発性で液体の塩であるイオン液体を用いることで、高沸点の水溶液からも微粒子が形成できることを見いだし、その成果を特許として申請した。本研究課題の目的は、異なる機能性高分子セグメントを持つブロック共重合体を用いて、我々が新規に開発した微粒子作製法(高分子の溶液に貧溶媒を加え、良溶媒を蒸発させる手法)を用いることでウイルス状の表面構造を持ったブロック共重合体微粒子の作製とその構造制御手法を確立することにある。本年度の成果として、微粒子を作製するために好適な作製条件を検討し、再現良く微粒子を作製できる溶媒の組み合わせ、及び濃度条件を見いだした。作製条件の濃度および加える貧溶媒の量を変化させることにより、微粒子の粒径を数十nm数μmまで制御できることを見いだし、報告した(Chaos 15(4),0470505(2005))。モデルブロック共重合体であるポリ(スチレン-b-イソプレン)から微粒子を作製し、ラメラ状の相分離構造を形成出来ること、その鎖長を変化させることによって層の厚みを自在に制御することが可能であることを見いだし、報告した(Adv. Mater.17(17),2062-2065(2005))。さらにジブロック共重合体の片方を親水性の高分子セグメントに変えたところ、中空状の構造が形成されていること、カチオン性、アニオン性どちらの場合でも中空構造であることを見いだし、報告した(Int. J. Nanosci.(2006)in press)。現在は疎水性の生分解性セグメントを持つブロック共重合体の合成を行っており、メチル基末端を持つポリエチレングリコールとポリεカプロラクトンのブロック共重合体の合成に成功しており、微粒子が作製できることを見いだしている。今年度は様々なブロック共重合体を用いて、それらの微粒子を作製し、種々のポリマーセグメントが構造に与える影響について検討を行った。その結果、ポリ(スチレン-b-トイソプレン)は微粒子内部までミクロ相分離構造が形成された粒子を与えたが、ポリ(スチレン-b-4ビニルピリジン)やポリ(スチレン-b-アクリル酸)等の両親媒性ブロック共重合体の場合は中空状の微粒子が得られることを見いだした。本成果を基に4報の論文を報告した。また、微粒子の構造制御の観点から、気-液界面で粒子を析出させると半球状の微粒子が得られること、機能化の観点から、発光性の色素を内包した微粒子の作製に成功したことなどをそれぞれ論文として報告した。ブロック共重合体だけでなくポリマーブレンドを用いることで、微粒子内でマクロに相分離構造を形成させた微粒子の作製法を見いだした。さらに、一方のポリマーを架橋・もう一方を溶出することで新規の異方性微粒子を得る方法を見いだした。これらは電気泳動ディスプレイの色剤等への応用が期待されるため、それぞれ特許として出願を行った。

一方、常温よりやや高い程度の温度で長時間PS-b-PI微粒子のアニーリングを行うことで、一軸配向ラメラが同心球(タマネギ状)の相分離構造に変化することを見いだした。さらに、層構造を持たない微粒子をアニーリングすると、小さい粒径の粒子から、次第に一軸ラメラ→同心球へと転移していく様子が観察された。一方粒子のサイズや分子量も相分離構造に影響を与えることがシュミレーションの結果等から報告されている。このような効果をconfinementと呼ぶ。そこで本研究では、実験的に粒子のサイズと分子量の比率を様々に変化させ、実験的にconfinementの効果を検討した。その結果粒径が小さく、ポリマーの分子量が大きい場合に、通常の相図では見られない、特異な構造が形成されることを見いだした。以上の成果から、論文を3報報告した。さらに、不揮発性で液体の塩であるイオン液体を用いることで、高沸点の水溶液からも微粒子が形成できることを見いだし、その成果を特許として申請した。