hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
融合細胞(hybridoma)を用いた人工膵臓の開発およびその生体応用の研究

本年度の研究計画では【I】.融合細胞(ハイブリドーマ)の作製。【II】.人工膵臓モジュールの作製およびその効果検討が主な目的となっていた。前年度にひきつづき【VX_2】-A細胞を用いて融合細胞の作製を試みたが、インスリンの分泌を確認できる細胞株の樹立には至らなかった。一方人工膵もジュールの中に組み入れる細胞の機能維持をいかに長期間維持させるかを検討した結果、コラーゲンミクロスクエアの応用が有利と考えられた。さらに分離ラ氏島の保存を行うにあたり、極めて効率的方法として液体ヘリウムを用いた超急速細胞凍結法を開発した。
腫瘍血管内皮による転移促進機構解明のための基盤的研究

腫瘍血管は,がんに栄養や酸素を供給し,がんの増大や転移に重要である.腫瘍血管を裏打ちする腫瘍血管内皮細胞は,様々な異常性を示し,がんの悪性化に寄与することがわかってきた.最近,われわれは腫瘍血管内皮細胞がBiglycanを分泌してがん細胞の血管内侵入を促進し,転移促進に関与することを報告した.しかし,がん細胞の血管内侵入後における腫瘍血管内皮細胞の役割については不明である.そこで,がん細胞が血管内で細胞塊を形成すること,腫瘍血管内皮細胞に接着しやすいこと,また腫瘍血管内皮細胞が様々な接着因子や増殖因子を高く発現することなど,これまで得られてきた腫瘍血管内皮細胞の異常性に関する知見をふまえ,がん細胞が原発巣から転移先臓器へと移動する血液中において,腫瘍血管内皮細胞ががん細胞と接着することで周囲のストレスから保護し,転移巣形成に寄与すると仮説を立てた.本研究では,腫瘍血管内皮細胞の転移における様々な役割を分子基盤とともに解明することを目的とした.今年度は,がん細胞と血管内皮細胞の細胞塊形成について解析した.非接着性プレートを作製し,その上でがん細胞と血管内皮細胞を共培養してスフェロイドが形成されるかどうか観察した.血管内皮細胞としては正常血管内皮細胞,腫瘍血管内皮細胞(高転移・低転移腫瘍由来)を用い,がん細胞として上皮系・非上皮系の高悪性度・低悪性度のCell lineを用いた.いずれでもスフェロイドが形成された.用いた細胞を蛍光ラベルして観察したところ,腫瘍血管内皮細胞の違いにより局在に違いがあることが明らかになった.当初の計画に沿って概ね順調に研究が進んでいるため.非接着性プレートにおける共培養系を確立することができ,スフェロイドの形成も観察された.また,腫瘍血管内皮細胞の性質の違いにより,そのスフェロイド内の細胞の局在に違いがあるという興味深い結果が得られた.In vitroのみならず,in vivoにおいてもスフェロイド様の細胞塊が観察されるかどうか,担癌マウスの腫瘍や心臓を用いて組織切片を作製し,H-E染色や組織免疫染色により検討する.様々な腫瘍血管内皮細胞を用いてがん細胞と共にスフェロイド形成させ,非接着状態におけるがん細胞の生存能,増殖能,接着能をin vitroで解析し,血管内皮の役割について検討する.さらにマウス尾静脈からスフェロイドを静注し,肺などの遠隔臓器への生着ならびに転移巣形成の違いをIVIS Spectrum等を用いてイメージングし,in vivoで評価する.腫瘍血管内皮細胞が発現する分子で,上記スフェロイド形成や転移促進に関与する分子を同定する.ヒト腫瘍組織においても実際に同様の所見が得られるか,様々な癌種のがん患者手術摘出標本を用いて,上記で着目した分子の血管における発現や局在を組織学的に検討し,さらに臨床病理学的に検討する.腫瘍血管は,がんに栄養や酸素を供給し,がんの増大や転移に重要である.腫瘍血管を裏打ちする腫瘍血管内皮細胞は,様々な異常性を示し,がんの悪性化に寄与することがわかってきた.最近,われわれは腫瘍血管内皮細胞がBiglycanを分泌してがん細胞の血管内侵入を促進し,転移促進に関与することを報告した.しかし,がん細胞の血管内侵入後における腫瘍血管内皮細胞の役割については不明である.そこで,がん細胞が血管内で細胞塊を形成すること,腫瘍血管内皮細胞に接着しやすいこと,また腫瘍血管内皮細胞が様々な接着因子や増殖因子を高く発現することなど,これまで得られてきた腫瘍血管内皮細胞の異常性に関する知見をふまえ,がん細胞が原発巣から転移先臓器へと移動する血液中において,腫瘍血管内皮細胞ががん細胞と接着することで周囲のストレスから保護し,転移巣形成に寄与すると仮説を立てた.本研究では,腫瘍血管内皮細胞の転移における様々な役割を分子基盤とともに解明することを目的とした.今年度は,がん細胞と血管内皮細胞の細胞塊形成について解析した.非接着性プレートを作製し,その上でがん細胞と血管内皮細胞を共培養してスフェロイドが形成されるかどうか観察した.血管内皮細胞としては正常血管内皮細胞,腫瘍血管内皮細胞(高転移・低転移腫瘍由来)を用い,がん細胞として上皮系・非上皮系の高悪性度・低悪性度のCell lineを用いた.いずれでもスフェロイドが形成された.用いた細胞を蛍光ラベルして観察したところ,腫瘍血管内皮細胞の違いにより局在に違いがあることが明らかになった.当初の計画に沿って概ね順調に研究が進んでいるため.非接着性プレートにおける共培養系を確立することができ,スフェロイドの形成も観察された.また,腫瘍血管内皮細胞の性質の違いにより,そのスフェロイド内の細胞の局在に違いがあるという興味深い結果が得られた.In vitroのみならず,in vivoにおいてもスフェロイド様の細胞塊が観察されるかどうか,担癌マウスの腫瘍や心臓を用いて組織切片を作製し,H-E染色や組織免疫染色により検討する.様々な腫瘍血管内皮細胞を用いてがん細胞と共にスフェロイド形成させ,非接着状態におけるがん細胞の生存能,増殖能,接着能をin vitroで解析し,血管内皮の役割について検討する.さらにマウス尾静脈からスフェロイドを静注し,肺などの遠隔臓器への生着ならびに転移巣形成の違いをIVIS Spectrum等を用いてイメージングし,in vivoで評価する.腫瘍血管内皮細胞が発現する分子で,上記スフェロイド形成や転移促進に関与する分子を同定する.ヒト腫瘍組織においても実際に同様の所見が得られるか,様々な癌種のがん患者手術摘出標本を用いて,上記で着目した分子の血管における発現や局在を組織学的に検討し,さらに臨床病理学的に検討する.

In vivoにおいてスフェロイド様の細胞塊が観察されるかどうかの検討が遅れたため.In vitroのみならず,in vivoにおいてもスフェロイド様の細胞塊が観察されるかどうか,担癌マウスを作製し,腫瘍や心臓の組織切片を作製し,H-E染色や組織免疫染色により検討する予定である.
古墳時代青銅器の自然科学的研究

本研究は日本における金属文化財の歴史的変遷を明らかにする研究の一環として、古墳時代の青銅器を中心に、その材料となった銅、スズ、鉛がどこからもたらされたかを明らかにしようとして進められた。資料には中国西周時代、あるいは朝鮮半島楽浪郡資料なども含まれるが、どれも考古学的には一級品である。産地推定の方法として鉛同位体比法を利用した。この方法の原理の確かさは各方面で受け入れられており、鉛同位体比は資料自身が持つ考古学的な意義付けに重要な役割を持つことが理解され、また期待されている。本研究で集められた資料に関して鉛同位体比を測定し、それらを資料毎に、また各資料所蔵者毎に鉛同位体比のデータと考察を報告書としてまとめ、資料を提供してくれた各研究機関へと提出した。その内容は以下のようである。また、付録として、古墳時代資料約700点の鉛同位体比を表として載せた。これは今回の測定には含まれないが、重要な資料が含まれており、今後古墳時代資料の理解に役立つ参考資料であると思われるので、ここに載せた。1キオッソーネ美術館所蔵の東洋出土の青銅器2太平真君四年銘金銅仏3東京国立博物館が所蔵する北魏仏4観音塚古墳から出土した銅製品5千葉県金鈴塚古墳出土の銀・銅製品6宮地嶽古墳出土のガラス製品7福岡市から依頼された青銅器8明治大学所蔵の出土地不詳銅鐸9明治大学所蔵の三角縁神獣鏡10福井県、深山寺経塚から出土した和鏡11室町時代を中心とした銅製鎧鋲12京都府、大徳寺の錺金具13江戸時代のガラス14中国、西周初期の高砂脊遺跡出土の青銅器15楽浪土城出土資料の鉛同位体比16韓国京畿道百鶴面鶴谷里出土の銅鈴。本研究の位置付けは次のように示される。すなわち日本における金属文化の変遷を明らかにする研究の一環として、古墳時代の青銅器に関して、その材料となった銅、スズ、鉛などの元素組成、および鉛の同位対比から推定される産地を理解することから、金属利用の歴史的発展を明らかにすることを目的としている。このためにはどのような資料を測定することがどのような内容を意味するかという考え方、そして実際的にどの資料から測定資料をどのように採取できるかが大切である。本研究では資料として、東京国立博物館所蔵品、群馬県の観音塚古墳、千葉県の金鈴塚古墳などから出土した資料の提供を受けることができた。また、日本の古墳時代平行期における韓国で出土した資料を約60点提供していただいた。これらに加えて、イタリア、ジェノバ市にあるキオッソーネ博物館が所蔵する仏像が描かれている青銅鏡を初めとする約20点の資料を採取することができた。このような資料の採取を続ける中で、資料の鉛同位対比測定を進めた。その結果の一部から次のように理解されるようになってきた。キオッソーネ博物館所蔵の仏獣鏡は日本でも類例がきわめて少なく、注目されている資料である。この資料の鉛同位対比は日本で出土した他の仏獣鏡と2点と同一ではないが、似たような値を示した。また九州福岡県の宮地嶽古墳から出土した鉛ガラスと、千葉県金鈴塚古墳から出土した青銅製品および銀製品が系統的に似た鉛同位対比を示し、類似した産地を強く関連づけた。またこれらは朝鮮半島の材料であることを示唆している。

このように、これらの資料に関する自然科学的な結果は弥生時代青銅器のみならず古墳時代青銅器においても着実に成果を上げており、幾つかの独立した考古学的な発掘・発見を互いに関連づける新しい要素を示している。本研究は日本における金属文化財の歴史的変遷を明らかにする研究の一環として、古墳時代の青銅器に関して、その材料となった銅、スズ、鉛がどこからもたらされたかを明らかにしようとしている。産地推定の方法として鉛同位体比法を利用した。この方法の原理の確かさは各方面で受け入れられており、鉛同位体比は資料自身が持つ考古学的な意義付けに重要な役割を持つことが理解され、また期待されている。本年度、測定に供された資料は島根県、岡山県、熊本県など始めとする各地から出土した銅鏡、銅剣など約100あり、それらの同位体比を測定した。資料を提供してくれた地方自治体などへは報告書という形でまとめて、出版の準備をしていただくことになった。その一つ例として、島根県の7世紀初頭と推定される、かわらけ古墳から出土した双龍環頭大刀の環頭の龍は青銅でできており、朝鮮半島中部の黄海側の材料である可能性を示した。しかし、大刀の鞘飾りその他は純銅であったため、同位体比は測定できなかった。この環頭の製作に使われた材料は千葉県の金鈴塚古墳、韓国の弥勒寺などの材料とも関連している可能性を示しており、この時代における材料の流通、人間の交流という面で島根県・千葉県・福岡県を始めとする日本における各地域の違いをどのように考えるかが考古学的に重要になってくる。本研究のまとめとして本補助金で測定された資料の鉛同位体比値だけでなく、古墳時代資料を中心とした今までに測定された資料に関しても資料集としてまとめてみた。鉛同位体比の測定には東京文化財研究所所有の表面電離型質量分析計、産業技術総合研究所の表面電離型質量分析計、高知大学の海洋コア総合研究センターのICP質量分析計を利用した。
高階微分重力理論におけるブラックホール解の系統的研究

これまでの研究で、高次元の重力理論で最も一般的であるLovelock理論において、静的かつ電荷を持たないブラックホール解の安定性解析を行い、不安定になる条件を導く手法を確立した。今年度は、前年度に引き続き、その手法を電荷を持つような場合への拡張を行った。高階微分を含む重力理論において、既知で正則なブラックホール解は、Lovelock理論における、Lovelock black holeとcharged Lovelock black holeぐらいである。二年間の研究によって、これらの安定性について完全に議論し、結果、両方とも小さいブラックホールは不安定で充分大きければ安定かするということが分かった。つまり、この研究により、既存の高階微分入りブラックホール解の線形安定性が完全に明らかになったと言える。本研究は、高階微分重力理論におけるブラックホールの性質、特に安定性を明らかにすることを目的としていた。本年度までで、既知である正則なブラックホール解の安定性を完全に議論することができたので、順調に進展したと言えると思われる。今後の展望としては、正則なブラックホール解の探求が挙げられると思う。今回の研究で線形摂動に関する方程式を作ることができた。これを用いれば、少なくとも線形レベルの新しい解を構成できると考えられる。例えば、回転ブラックホール解の探求は非常に興味深い。昨年度から今年度にかけて、Lovelock理論におけるブラックホール解の性質に関する研究を行った。具体的には、Lovelockブラックホール解の安定性に関する研究である。これまでの研究から、この解はtensor perturbationに対して偶数次元では不安定であることが分かっているので、scalar perturbationとvector perturbationについて調べた。結果、vector perturbationに関しては安定であり、scalar perturbationについては奇数次元で不安定化することが分かった。これまでの結果と合わせ、このLovelockブラックホール解は全ての次元で不安定であることが分かった。さらに、これらの研究で培った技法を基として、電荷を持った場合やhorizonのtopologyが平坦な場合についても調べた。前者は、加速器実験でできるブラックホールは電荷を持っていると推測されるため重要であり、後者は、Lovelock理論を基としたAdS/CFT対応の適応限界という意味で重要である。前者、つまり電荷がある場合については、tensor perturbationのみ調べたが、結果、少しでも電荷があると次元に関わらず不安定になることが分かった。後者、つまりplanar horizonの場合については、具体的にAdS/CFT対応の適応できるパラメータ領域を明確にでき、今後行うAdS/CFT対応を通した物性系への応用に関する研究の基礎を調べることができた。今後は、上記した物性系への応用やいわゆるquasi-Lovelock理論におけるブラックホール解について、安定性や熱力学などといった性質を調べていく予定である。Lovelockブラックホール解の安定性について完全な知見を得ることができ、電荷を加えたものに関しても調べる事ができた。また、planarブラックホールの安定性を調べ、次の物性系への応用に関する土台を作る事が出来た。以上の様に、当初予定していたことを研究することができたため、おおむね順調に進展している。電荷を加えたLovelockブラックホール解の安定性はtensor perturbationのみを調べた。その他のperturbationについては、式がうまく分離しないなどの問題があるため、まずこれを解決するつもりである。さらに、これまでの研究でできた土台を基に、AdS/CFT対応を用いて、強結合からはずれた物性系の解析を試みるつもりである。
いくつかの超曲面で退化する偏微分方程式の解の構造

バウエンディ-グラウイック(M.S.Baouendi--C.Goulaouic)が定義したフックス(Fuchs)型偏微分方程式,すなわち初期面に沿って確定特異点をもつ線形偏微分方程式,およびそのVolevic型システムに対しては,指数多項式(indicial polynomial)と呼ばれる多項式,およびその零点である特性指数(characteristic exponent)が重要な役割を果たす.これらの場合では,1変数(t)だけが特別な働きをする(これをフックス型変数と呼ぶ).2004年度には,フックス型変数が2つ以上ある場合(N.S.Madi氏による定義を採用した)に,アルジェリアのM.Mechab氏やM.Belarbi氏の協力により,特定の象限にのみ台をもつ超関数解の存在を,自然な条件の下で示すことができた.この過程で,フックス型変数が1つの場合と状況が大きく異なることがより明らかになり,2005年度にはその点について考察を続けた.残念ながら予想したような大きな成果は得られなかったが,以前(フックス型という枠組みではなく)退化しさらに重複度を持つ双曲型方程式として考察した零解の存在定理との関係がある程度はっきりしてきた.この成果を踏まえて今後の更なる考察が期待される.その他,以下のような結果等も得られた.1.フックス型の非線型偏微分方程式の解の特異点の構造を,特性指数に関する付加条件なしで完全に決定した.2.複素領域での一階の正規型の非線型偏微分方程式が特異な解をもつための必要条件と十分条件に関して,大変シャープな結果を得た.3.複素領域でのnonlinear totally characteristic typeといわれる非線型偏微分方程式について,次の成果を得た:1)特異点の存在に関する結果,2)特異点の非存在に関する結果,3)解の一意性に関する結果.バウエンディ-グラウイック(M.S.Baouendi--C.Goulaouic)が定義したフックス(Fuchs)型偏微分方程式,すなわち初期面に沿って確定特異点をもつ線形偏微分方程式,およびそのVolevic型システムに対しては,指数多項式(indicial polynomial)と呼ばれる多項式,およびその零点である特性指数(characteristic exponent)が重要な役割を果たす.これらの場合では,1変数(t)だけが特別な働きをする(これをフックス型変数と呼ぶ).2004年度には,フックス型変数が2つ以上ある場合(N.S.Madi氏による定義を採用した)に,アルジェリアのM.Mechab氏やM.Belarbi氏の協力により,特定の象限にのみ台をもつ超関数解の存在を,自然な条件の下で示すことができた.この過程で,フックス型変数が1つの場合と状況が大きく異なることがより明らかになり,2005年度にはその点について考察を続けた.残念ながら予想したような大きな成果は得られなかったが,以前(フックス型という枠組みではなく)退化しさらに重複度を持つ双曲型方程式として考察した零解の存在定理との関係がある程度はっきりしてきた.この成果を踏まえて今後の更なる考察が期待される.その他,以下のような結果等も得られた.1.フックス型の非線型偏微分方程式の解の特異点の構造を,特性指数に関する付加条件なしで完全に決定した.2.複素領域での一階の正規型の非線型偏微分方程式が特異な解をもつための必要条件と十分条件に関して,大変シャープな結果を得た.3.複素領域でのnonlinear totally characteristic typeといわれる非線型偏微分方程式について,次の成果を得た:1)特異点の存在に関する結果,2)特異点の非存在に関する結果,3)解の一意性に関する結果.バウエンディーグラウイック(M.S.Baouendi -- C.Goulaouic)が定義したフックス(Fuchs)型偏微分方程式,すなわち初期面に沿って確定特異点をもつ線形偏微分方程式,およびそのVolevic型システムに対しては,指数多項式(indicial polynomial)と呼ばれる多項式,およびその零点である特性指数(characteristic exponent)が重要な役割を果たす.従来の研究においては,この特性指数に条件を付けて考察されることがほとんどであったが,以前に当研究グループが行った研究において,特性指数の滑らかさを仮定せずに,初期面にのみ特異性(多価性も許す)を持つ斉次方程式の解の構造を局所的に明らかにすることや,超関数零解の存在を示すことができた.これらの場合では,1変数($t$)だけが特別な働きをする(これをフックス型変数と呼ぶ).フックス型変数が2つ以上ある場合(N.S.Madi氏による定義を採用した)に,アルジェリアのM.Mechab氏やM.Belarbi氏の協力により,特定の象限にのみ台をもつ超関数解の存在を,自然な条件の下で示すことができた.しかし,フックス型変数が1つの場合と状況は大きく異なり,その点が明らかになったとは言いがたい.その他,以下のような結果も得られた.1.フックス型の非線型偏微分方程式の解の特異点の構造を,特性指数に関する付加条件なしで完全に決定した。また,複素領域での一階の正規型の非線型偏微分方程式が特異な解をもつための必要条件と十分条件に関して,大変シャープな結果を得た。2.複素n次元空間における偏微分方程式の解について,重複度の変わるある種の特性曲面における特異性が除去可能であることを示した。

バウエンディ-グラウイック(M.S.Baouendi--C.Goulaouic)が定義したフックス(Fuchs)型偏微分方程式,すなわち初期面に沿って確定特異点をもつ線形偏微分方程式,およびそのVolevic型システムに対しては,指数多項式(indicial polynomial)と呼ばれる多項式,およびその零点である特性指数(characteristic exponent)が重要な役割を果たす.これらの場合では,1変数(t)だけが特別な働きをする(これをフックス型変数と呼ぶ).2004年度には,フックス型変数が2つ以上ある場合(N.S.Madi氏による定義を採用した)に,アルジェリアのM.Mechab氏やM.Belarbi氏の協力により,特定の象限にのみ台をもつ超関数解の存在を,自然な条件の下で示すことができた.フックス型変数が1つの場合と状況は大きく異なり,2005年度には,その点について考察を続けた.残念ながら予想したような大きな成果は得られなかったが,以前(フックス型という枠組みではなく)退化しさらに重複度を持つ双曲型方程式として考察した零解の存在定理との関係がある程度はっきりしてきた.この成果を踏まえて今後の更なる考察が期待される.その他,以下のような結果も得られた.1.フックス型の非線型偏微分方程式の解の特異点の構造を,特性指数に関する付加条件なしで完全に決定した.2.複素領域での一階の正規型の非線型偏微分方程式が特異な解をもつための必要条件と十分条件に関して,大変シャープな結果を得た.3.複素領域でのnonlinear totally characteristic typeといわれる非線型偏微分方程式について,次の成果を得た:1)特異点の存在に関する結果,2)特異点の非存在に関する結果,3)解の一意性に関する結果.
高齢者ケア施設の看護職に向けた新任期看護師の教育支援ガイド作成と支援モデルの構築

本研究の目的は、高齢者ケア施設の新任期(13年)看護師の教育を担う看護職に向けた教育支援事例の活用法を示した教育支援ガイドを作成し、支援モデルを構築することである。H29年度までの研究で作成した37の教育支援事例を基に高齢者ケア施設の看護職が、具体的な活用方法を示した教育支援ガイド(案)を作成する計画であった。本年度の研究開始後に出版社より書籍化の依頼があったため、教育支援事例を洗練・再構成し、教育支援ガイドの基となる著書(坪井桂子編:高齢者看護の実践能力を育てるー高齢者ケア施設の看護をベースとしてー,日本看護協会出版,2018.)を研究分担者らと共に執筆した。本書は、新任期の看護師を教育支援する看護師への研修等への活用を想定し、作成した。特に、新任期の看護師の高齢者看護の実践能力を育成する上で、中核となるテーマとして、1.倫理的に優れたケアをチームで実践する、2.老年症候群の苦痛を緩和する日常生活援助、3.認知症の生活機能障害に応じた日常生活援助、4.心身の変化を早期に捉えたケア、5.安楽で安寧な看取りに向けたケアについて、13事例を選定した。また、各事例は、「教育支援事例の紹介」、「新任期看護師に対するアセスメント結果」、「教育支援の目標」、「具体的な教育支援方法」、「教育支援の結果」、「NOTE(参考になる知識や文献等を紹介)」で構成した。そして、本書を基に活用方法を示した教育支援ガイドを作成することとし、研究者間で執筆のプロセスを通じて、より実践で活用されるものとなるような工夫や留意点を検討した。また、新任期の看護師が就職している、あるいは受け入れ予定のある高齢者ケア施設の情報収集を行い、次年度以降に研究協力を依頼する施設の候補を絞り込んだ。教育支援ガイドの基となる書籍の執筆に時間を要したこと、予定していた会議が開催できなかったため。今年度中に教育支援ガイドの作成ができるように、会議を開催し、研究の推進をはかる。秋以降に開催予定の会議および海外調査を実施できなかったため、使用額が少額となった。次年度以降の研究計画を修正し、会議を開催する。海外調査の実施時期は、再調整する。
PrFe4P12の圧力誘起金属-絶縁体転移の機構解明と新たな圧力誘起相の探索

PrFe_4P_<12>の圧力誘起金属-絶縁体転移の研究に引き続き,スクッテルダイト化合物の圧力誘起量子現象に関する研究を行った.SmOs_4Sb_<12>は磁場に鈍感な重い電子状態を持ち,その起源が従来の磁気的な近藤効果を通したものではなく,f電子の多極子モーメントの自由度やラットリングと呼ばれる格子の自由度が関連していると指摘されている.我々はこの物質の圧力効果に着目し,高圧下Sb-NQR測定を行った.その結果,近藤効果がコヒーレントになる特徴的な温度で核スピンースピン緩和率1/T_2に電荷揺らぎに起因した異常を発見した.この異常は0.8GPa程度で最も顕著になり,同じ圧力下で電気抵抗率に非フェルミ液体的振る舞いも観測されることが分かった.これらの結果は従来の磁気臨界点近傍の重い電子系物質では見られなかった振る舞いであり,SmOs_4Sb^<12>の重い電子状態に電気的な自由度が関与していることを強く示唆している.また.高圧下磁化測定,帯磁率測定も行った.SmOs_4Sb^<12>は常圧で約2.5Kのキュリー温度を持つ強磁性体と報告されているが.我々は高圧下で強磁性的な振る舞いは消え,自発磁化は約2 Gpaでほぼ消失することも明らかにした.このことは基底状態が単純な強磁性でないことを意味し、磁気モーメントとは別の秩序変数(多極子モーメント)の存在を示唆する.スクッテルダイト化合物PrFe_4P_<12>は6.5Kの低温でf電子の多重極子が秩序化することが報告されている.常圧は金属状態であるが,2.6GPa以上で絶縁体状態に移り変わることが分かった.通常,絶縁体は加圧によりそのバンドギャップが小さくなるため高圧では金属状態が安定である.この絶縁体状態の詳細を調べるため,圧力下のホール効果,磁化,P-NMR測定を行った.まず,ホール効果測定により3桁程のキャリアー数の減少を確かめ金属-絶縁体転移を確証した.P-NMR測定から絶縁体状態においてスペクトルの急激なブロードニングを観測し,磁気秩序が起きていることを発見した.この秩序状態は,磁化測定の結果から反強磁性の磁気秩序であることが分かった.また,転移温度付近で金属状態と絶縁体状態のNMRのスペクトルが同時に観測されることから,2相の相分離が起きており,転移が1次の相転移であると示唆された.圧力媒体をダフネオイルから固体のスタイキャストに変えた場合,絶縁体相がより低圧で誘起されることが分かった.絶縁体相が一軸的な圧力下で安定であることを示している.さらに静水圧性の良い石油エーテルで測定を行った場合,金属-絶縁体転移がよりシャープに起きることが分かった.これは転移が1次相転移であることを支持している.反強磁性秩序は単位胞を2倍にするため,この系をuncompensated metalからcompensated metalへと変化させる.またQ=(100)のフェルミ面のネスティングを引き起こすことも期待される.PrFe_4P_<12>の圧力下絶縁相は磁気秩序によって引き起こされていると考えられる.PrFe_4P_<12>は多極子の自由度も磁気的な自由度も持ち合わせており,わずかな圧力で基底状態が移り変わっていることが分かった.PrFe_4P_<12>の圧力誘起金属-絶縁体転移の研究に引き続き,スクッテルダイト化合物の圧力誘起量子現象に関する研究を行った.SmOs_4Sb_<12>は磁場に鈍感な重い電子状態を持ち,その起源が従来の磁気的な近藤効果を通したものではなく,f電子の多極子モーメントの自由度やラットリングと呼ばれる格子の自由度が関連していると指摘されている.我々はこの物質の圧力効果に着目し,高圧下Sb-NQR測定を行った.その結果,近藤効果がコヒーレントになる特徴的な温度で核スピンースピン緩和率1/T_2に電荷揺らぎに起因した異常を発見した.この異常は0.8GPa程度で最も顕著になり,同じ圧力下で電気抵抗率に非フェルミ液体的振る舞いも観測されることが分かった.これらの結果は従来の磁気臨界点近傍の重い電子系物質では見られなかった振る舞いであり,SmOs_4Sb^<12>の重い電子状態に電気的な自由度が関与していることを強く示唆している.また.高圧下磁化測定,帯磁率測定も行った.SmOs_4Sb^<12>は常圧で約2.5Kのキュリー温度を持つ強磁性体と報告されているが.我々は高圧下で強磁性的な振る舞いは消え,自発磁化は約2 Gpaでほぼ消失することも明らかにした.このことは基底状態が単純な強磁性でないことを意味し、磁気モーメントとは別の秩序変数(多極子モーメント)の存在を示唆する.
波動による磁気ヘリシティ入射の解析

波動による磁気ヘリシティ入射とそれに伴う電流駆動の機構について,理論的解析および数値的解析を行った。1.まず具体的なトカマク配位におけるイオンサイクロトロン波の伝播を解くことによって,波による磁気ヘリシティ入射の定量解析を行った。その結果,磁気ヘリシティ束および吸収ヘリシティの空間分布が初めて求められ,駆動電流分布との比較ができるようになった。2.次に磁気ヘリシティ入射による電流駆動を,波がプラズマに及ぼす平均力の観点から検討を行った。平均力には,波一粒子共鳴相互作用に伴う共鳴力とポンデロモ-ティブ力に代表される非共鳴力がある。通常のポンデロモ-ティブ力は保存力であるため,磁気面平均を行うと消えてしまうが,磁化プラズマ中では振幅勾配の方向と力の方向が異なる力が存在し,その力による電流駆動が磁気ヘリシティ入射を含むことが明らかになった。この力は電子とイオンに対してほぼ逆向きに働き,波からの運動量吸収なしに電流を駆動できる。3.さらにイオンサイクロトロン波の伝播を解いてこの力を計算し,駆動電流分布および波動ヘリシティから直流的ヘリシティの変換率を求めた。そして非共鳴的力による電流駆動効率のプラズマパラメ-タ依存性を調べ,強い温度依存性および磁界強度依存性をもつことを確かめた。4.一方,電流駆動によって維持される電流の空間分布を調べるため,電流輸送機構の解析を行った。電流駆動によって生成された高速電子の空間輸送を調べるため,速度空間2次元,実空間1次元のフォッカ-プランク方程式を解く数値解析コ-ドを新たに作成し,電子サイクロトロン波による電流駆動時の電子速度分布の径方向分布およびその時間発展を求めた。波一粒子共鳴相互作用にともなう磁気ヘリシティ入射の機構について理論的解析を行い、波からプラズマに吸収される磁気ヘリシティの表式を求めた。そして電磁波のもつ磁気ヘリシティとプラズマがもつ静的な磁気ヘリシティの関係を詳細に検討した結果、波から吸収されたヘリシティはすべてがプラズマ電流のつくるヘリシティに変換されるわけではないことが明らかになった。すなわち、定常的に入射される波の場合、プラズマ電流の維持に寄与するのは波からの運動量吸収に相当する部分であることが示された。一方、具体的なトカマク配位におけるイオンサイクロトロン波の伝播を解くことによって、波による磁気ヘリシティ入射の定量的解析が行われた。その結果、磁気ヘリシティ束および吸収ヘリシティの空間分布が初めて求められ、駆動電流分布との比較ができるようになった。またイオンサイクロトロン共鳴における磁気ヘリシティ吸収にともなって、イオン電流が駆動されることが示された。さらに電流駆動によって維持される電流の空間分布を調べるため、電流輸送機構の解析およびモデル化に着手した。まず電流駆動によって生成された高速電子の空間輸送を調べるため、速度空間2次元、実空間1次元のフッカ-プランク方程式を解く数値解析コ-ドを新たに作成し、電子サイクロトロン波による電流駆動時の電子速度分布の径方向分布およびその時間発展を求めた。そして駆動効率の磁界強度依存性が実験とかなりよく一致することが示された。1.まず具体的なトカマク配位におけるイオンサイクロトロン波の伝播を解くことによって,波による磁気ヘリシティ入射の定量的解析を行った。平均力には,波ー粒子共鳴相互作用に伴う共鳴力とポンデロモ-ティブ力に代表される非共鳴力がある。

通常のポンデロモ-ティブ力は保存力であるため,磁気面平均を行うと消えとしまうが,磁化プラズマ中では振幅勾配の方向と力の方向が異なる力が存在し,その力による電流駆動が磁気ヘリシティ入射を含むことが明らかになった。この力は電子とイオンに対してほぼ逆向きに働き,波からの運動量吸収なしに電流を駆動できる。3.さらにイオンサイクロトロン波の伝播を解いてこの力を計算し,駆動電流分布および波動ヘリシティから直流的ヘリシティへの変換率を求めた。そして非共鳴的力による電流駆動効率のプラズマパラメ-タ依存性を調べ,強い温度依存性および磁界強度依存性をもつことを確かめた。4.一方,電流駆動によって維持される電流の空間分布を調べるため,電流輸送機構の解析を行った。電流駆動によって生成された高速電子の空間輸送を調べるため,速度空間2次元,実空間1次元のフォッカ-プランク方程式を解く数値解析コ-ドを新たに作成し,電子サイクロトロン波による電流駆動時の電子速度分布の径方向分布およびその時間発展を求めた。
初代肝細胞スフェロイド培養法を用いた劇症肝炎モデルの免疫薬理学的研究

これまで培養法では作製が不可能であったバクテリア死菌-LPSによる劇症肝炎モデルをスフェロイド培養法を利用することで作製可能にし、本劇症肝炎モデルに関与する免疫担当細胞、サイトカイン、接着因子、及びその詳細な発現機構の一部を免疫薬理学的に明らかにすることを目的として研究を行った。本研究により、スフェロイド形成の迅速化を目的として温度感受性ポリマーを用いることなく非実質細胞を含む混合肝細胞をそのまま回転培養することでスフェロイドを形成する方法を新たに開発した。回転培養法を用いたP.acnes-LPS劇症肝炎は、P.acnes感作肝細胞播種後24時間でスフェロイドを形成するので肝細胞のバイアビリティ及び肝機能の高い状態でLPSを添加できる利点がある。そこで、本肝障害発現に関与する免疫担当細胞、サイトカインや接着因子を免疫化学的及び免疫組織学的に同定した結果、IL-1,TNF-α,IL-8などのサイトカインや接着因子LFA-1が本劇症肝炎の発症に関与していることが明らかになり、論文発表した。さらに、8年度の実施計画にある肝保護作用が認められている5化合物、チオプロニン、ブシラミン、カテキン、ゴミシンA及びヘムオキシゲナーゼ阻害薬プロトポルフィリン、の抗肝炎作用を本肝障害モデルを用いてスクリーニングしたところ、in vivoの結果と相関した肝保護作用がin vitroでも認められた。また、肝炎自然発症ラットLECの肝細胞スフェロイドを温度感受性ポリマーを用いて作製し、銅異常蓄積機構及び肝炎発症に至る過程の一部をスフェロイド培養系を用いて解明し、論文発表した。これまで培養法では作製が不可能であったバクテリア死菌-LPSによる劇症肝炎モデルをスフェロイド培養法を利用することで作製可能にした。さらに、スフェロイド培養法を用いた劇症肝炎モデルに関与する免疫担当細胞やサイトカイン、接着因子などを明らかにし、その詳細な発現機構の一部を免疫薬理学的に明らかにした。即ち、バクテリア死菌とLPSとによる劇症肝炎モデルを温度感受性ポリマーを用いるラット肝細胞混合スフェロイド培養法により確立し、既に論文発表した。また、今年度では、スフェロイド形成の迅速化を図って、温度感受性ポリマーを用いることなく非実質細胞を含む混合肝細胞をそのまま回転培養することでスフェロイドを形成する方法を開発した。使用するバクテリア菌体には、Propionibacterium acnes(P.acnes)を用い、嫌気培養と殺菌・凍結乾燥法により必要量のバクテリア死菌を得た。また、P.acnes-LPSによる劇症肝炎は、肝臓マクロファージの2段階感作により誘発されると言われているので、本肝障害発現に関与する免疫担当細胞、サイトカインや接着因子を免疫化学的及び免疫組織学的に同定した結果、IL-1,TNF-α,IL-8などのサイトカインや接着因子LFA-1が本劇症肝炎の発症に関与していることを明らかにし、論文発表した。さらに、肝炎自然発症ラットLECの肝細胞スフェロイドを温度感受性ポリマーを用いて作製し、銅異常蓄積機構及び肝炎発症に至る過程の一部をインビトロ実験系で解明し、論文発表した。

そこで、本肝障害発現に関与する免疫担当細胞、サイトカインや接着因子を免疫化学的及び免疫組織学的に同定した結果、IL-1,TNF-α,IL-8などのサイトカインや接着因子LFA-1が本劇症肝炎の発症に関与していることが明らかになり、論文発表した。さらに、8年度の実施計画にある肝保護作用が認められている5化合物、チオプロニン、ブシラミン、カテキン、ゴミシンA及びヘムオキシゲナーゼ阻害薬プロトポルフィリン、の抗肝炎作用を本肝障害モデルを用いてスクリーニングしたところ、in vivoの結果と相関した肝保護作用がin vitroでも認められた。また、肝炎自然発症ラットLECの肝細胞スフェロイドを温度感受性ポリマーを用いて作製し、銅異常蓄積機構及び肝炎発症に至る過程の一部をスフェロイド培養系を用いて解明し、論文発表した。
超好熱性DNAポリメラーゼによるde novo DNA合成の機構解明とその応用

これまでの研究から、超好熱性DNAポリメラーゼによるde novoDNA合成の機構の解明に成功し、その抑制策を見出すことができた。しかしあくまで抑制にとどまり、遺伝子検出技術の感度低下を招く恐れが完全に排除できなかった。そこで、DNA増幅過程での不都合を検出過程での高感度化によりカバーするべく、蛍光色素を高輝度化させる新規人工分子インスレーター分子を開発し、蛍光色素導入人工核酸の高輝度化に成功した。さらに本年度は、励起光がバックグラウンドになるという問題を解決するため、FRETの利用を試みることにした。FRETを利用すれば、励起光と検出波長の差が大きくなり、バックグラウンドの問題を解決することができる。しかしこれを実現するためには、DNA二重鎖内における色素間の配向制御を明らかにし、配向の影響を考慮した検出用核酸プローブの設計を行う必要がある。そこで、DNA二重鎖内部に蛍光色素をインターカレートさせて厳密に固定し、距離および配向の制御を厳密に行うことのできるFRET実験系を新たに構築し、これまで非常に困難であった蛍光色素間のFRETの配向依存性を明確かつ詳細に調査することを目指した。その結果、蛍光色素間のFRET効率がDNAの構造由来の配向依存性によって大きく変化し、一定の周期間隔で変化することを見出した。得られた結果をもとに、DNAを剛直な円筒に見立てた簡便な理論モデルを考案し、FRET理論との比較を行った結果、DNA二重鎖内部におけるFRETの配向依存性を理論モデルによって精確に予測可能であることが分かった。この発見は物理化学的にも非常に興味深く、今後のFRETを利用したナノスケール分子のモニタリングツール開発等に大きく貢献できるものである。特に核酸プローブの設計に際しては、配向依存性をしっかりと考慮に入れて設計を行う必要があることも再確認できた。本研究の目的は、遺伝子増幅法において誤検出等の原因の一つと目される、de novo DNA合成という現象に着目し、その機構を解明することによって遺伝子増幅を正確に行うための指針を見出すことである。遺伝子増幅の際、予期せず発生してしまう非特異的増幅を予防できれば、より正しい診断やターゲット遺伝子の収率の増加が期待できる。本年度私は、短い一本鎖DNA(短鎖ssDNA)がある特定の条件下において効率よく伸長されるという現象を見出し、その機構を解明することによって加novo DNA合成の機構を類推することを試みた。このような短鎖ssDNAが予期せず非特異的に増幅されてしまう現象は、現行法の遺伝子増幅法においてもしばしば発生するが、設計の変更によりある程度回避可能であるため重要視されてこなかった。具体的な実験として、2塩基の組み合わせの単純な9回反復配列(例:(AG)_9)からなる10種類の短鎖ssDNAを用い、これらが様々な一定温度条件下でどのように伸長されるか調べた。反応にはPCR等の遺伝子増幅法で多用される好熱性のDNAポリメラーゼを用いた。その結果、短鎖ssDNAが広い温度範囲で鋳型非依存的に伸長され得ることが分かった。その伸長効率は反応温度と配列の組成に大きく依存しており、ATリツチなものは比較的低温、GCリッチなものは高温で効率よく伸長された。GC%=50の配列は、PCR等で頻繁に用いられる70°C付近で最も効率よく伸長された。このことは、遺伝子増幅法に必須のプライマーとよばれる短い一本鎖DNAが非特異的に増幅され得るということを示している。この様な短鎖ssDNAの伸長はヘアピン形成によって自身を鋳型として複製・伸長されるためと考えられる。これまでの研究によって、非特異的増幅の一因であるde novoDNA合成のメカニズムについて、ほぼ完全に解明できた。その結果、この現象はDNA複製酵素であるDNAポリメラーゼに含まれる微量のDNAが関与している可能性が非常に高く、現代の科学水準ではこれを完全に取り除くことは不可能、かつそれを保障することができない。しかしながら、この非特異的増幅は、使用するDNA配列と反応条件に大きく依存するという特徴をもち、DNA増幅の過程において、反応条件や使用する酵素の検討によってある程度非特異的増幅を回避可能であることが明らかとなった。但し、これを完全に防ぐことは非常に困難である。すなわち、増幅に不可欠な酵素自身がその原因を内包しているため、異なる手段によってDNAの検出を精確に行うためのアプローチが必要であると考えられる。そこで今年度より、増幅の次の段階である検出過程において、検出感度を向上し、増幅時の問題を補償するための研究を行うことにした。通常、DNA検出には蛍光色素を用いたプローブと呼ばれるオリゴヌクレオチドが用いられるが、天然核酸塩基と蛍光色素が電子移動によって十分な輝度が得られないことが多い。そこで、この核酸塩基-蛍光色素間の電子移動を抑制し、蛍光色素の輝度を増加させる新規人工塩基対を開発した。この分子はDNA二重鎖内に導入しても安定性を大きく損なうことはなく、検出の妨げにはならないことが確認できた。また、この分子で蛍光色素と核酸塩基間の電子移動を抑制したことで蛍光色素が従来の数十倍以上高輝度化し、検出感度向上に成功した。

そこで、DNA増幅過程での不都合を検出過程での高感度化によりカバーするべく、蛍光色素を高輝度化させる新規人工分子インスレーター分子を開発し、蛍光色素導入人工核酸の高輝度化に成功した。さらに本年度は、励起光がバックグラウンドになるという問題を解決するため、FRETの利用を試みることにした。FRETを利用すれば、励起光と検出波長の差が大きくなり、バックグラウンドの問題を解決することができる。しかしこれを実現するためには、DNA二重鎖内における色素間の配向制御を明らかにし、配向の影響を考慮した検出用核酸プローブの設計を行う必要がある。そこで、DNA二重鎖内部に蛍光色素をインターカレートさせて厳密に固定し、距離および配向の制御を厳密に行うことのできるFRET実験系を新たに構築し、これまで非常に困難であった蛍光色素間のFRETの配向依存性を明確かつ詳細に調査することを目指した。その結果、蛍光色素間のFRET効率がDNAの構造由来の配向依存性によって大きく変化し、一定の周期間隔で変化することを見出した。得られた結果をもとに、DNAを剛直な円筒に見立てた簡便な理論モデルを考案し、FRET理論との比較を行った結果、DNA二重鎖内部におけるFRETの配向依存性を理論モデルによって精確に予測可能であることが分かった。この発見は物理化学的にも非常に興味深く、今後のFRETを利用したナノスケール分子のモニタリングツール開発等に大きく貢献できるものである。特に核酸プローブの設計に際しては、配向依存性をしっかりと考慮に入れて設計を行う必要があることも再確認できた。当初の計画通り、de novoDNA合成のメカニズムをほぼ完全に解明することができ、その反応条件等の特性も詳細に調べた。その結果、このde novo DNA合成そのものを完全に防ぐことは不可能であることが明らかとなってしまったが、それを補償する別のアプローチへの模索という方向に研究が発展し、結果的に本来の目的である遺伝子検出感度の向上へと繋がった。今後は現在の方針を維持して、蛍光色素を高輝度化する分子の改良を進め、更なる高輝度化・高感度化への方法や理論の研究を行う予定である。
ジェネリック・スキルの測定と発達に関する基礎的研究

議論の論理構成を評価する能力は,現代社会にあふれる様々な言説を良き市民として適切に考慮し,自他の主張の根拠を客観的に把握し,生産的なコミュニケーションを可能にするための必須のスキル(知的インフラ)である。本研究では,単純な論証を適切に表現した図を選択させる課題により非形式論理の推論能力を測定するテストを開発し,インターネット調査によりその信頼性と妥当性の検討を行った。この論証リテラシーの妥当な測定法を開発できれば,まず論理的思考力を高めることを目的とした授業の教育効果の検討に利用可能であり,さらに教育方法の改善,熟達訓練による自己学習用教材の開発,入学者選抜の選抜資料としての利用,など多用途に活用可能である。本年度は論証図課題項目プールの作成を行い,関連する論文,学会発表を行った。本年度は論証図課題,批判的思考態度尺度を用いた教育実践データの収集を行った。また関連する論文,学会発表を行った。本年度は論証図課題,批判的思考態度尺度,議論への志向性尺度を用いた教育実践データの収集を行った。また,50問の論証図課題を用いて,N=5000のインターネット調査を行い,論証リテラシーテストの信頼性と妥当性について検討し,関連する成果発表を行った。概ね計画通りテスト項目の作成,予備データの収集が進んでいるため。教育心理学研究計画通り,WEB調査,および教育効果の測定を実施していく予定である。概ね計画通りテスト項目の作成が進んでいるため。必要なサンプルサイズを確保するため,WEB調査の実施を2015年度に一括して行うこととしため。研究計画通り調査を実施していく予定である。本年度にWEB調査を一括して実施する予定である。次年度以降の項目作成謝金・調査経費として使用するため。次年度以降の項目作成謝金・調査経費として使用する。
異種配位子を持つ新規二価ランタノイド重合触媒の開発

本年度では、前年度までに見出した極めて珍しいと思われるスチレンとエチレンの一段階ブロック共重合反応の機構について重点的に検討した。混合配位子型二価サマリウム錯体[(C_5Me_5)Sm(OAr)(C_5Me_5)K(THF)_2]を用いてスチレンとエチレンの逐次重合並びに共重合を詳しく検討した結果、本触媒系では、エチレン重合の活性点がエチレンとスチレンのいずれのモノマーに対しても活性を示すが、スチレン重合の活性点がスチレンのみに活性を示しエチレンに対しては重合活性を示さないことが判明した。したがって、スチレンとエチレンのブロック共重合がエチレン重合から始まりスチレン重合で終了することがわかった。このような特異な活性を有する触媒系を作り出したのは本研究が初めてであり、電子的並びに立体的に異なる混合配位子とサマリウムイオンの特異な反応性との協同効果によるものと思われる。また、本触媒系の活性種は中性ユニット"(C_5Me_5)K(THF)_2"が解離して生成した配位不飽和な二価サマリウムイオン種"(C_5Me_5)Sm(ER)"と思われるため(ER=単座アニオン性配位子)、より取り扱いやすい、シリレンで架橋した混合配位子をもつ一連の二価ランタノイド錯体Me_2Si(C_5Me_4)(EAr)Ln(THF)_x(Ln=Sm,Yb;E=N,P)を合成しその反応性について検討した。平成l1年度は、C_5Me_5とER(E=0,S,NR')を有する混合配位子型二価ランタノイド錯体の合成および触媒活性についての検討を行った。これまでの研究により、C_5Me_5とOar(Ar=C_6H_2-tBu_2-2,6-Me-4)を同時に持つ混合配位子型二価ランタノイド錯体1がスチレン、エチレンの重合反応に対し高い触媒活性を示すこと、さらにはエチレンとスチレシの共存下一段階でブロック共重合体を与えることが明らかになっている。この共重合体の生成は従来の触媒では見られなかった特徴的な反応性である。この重合系においてはOar配位子が反応性に対して重要な影響を与えているものと推察されることから、その効果を明らかにするために他のアニオン配位子の導入を行い、重合の挙動について比較検討した。アニオン配位子としてOC_6H_3-iPr_2-2,6(2)、SC_6H_2-iPr_3-2,4,6(3)、NHC_6H_2-tBu_3-2,4,6(4)、N(SiMe_3) _2(5)を有する錯体をそれぞれ合成した。各錯体についてはX線結晶構造解析、NMRスペクトルによりその構造を決定した。これらの錯体を触媒に用いてエチレンおよびスチレンの重合、共重合にっいて検討した。スチレンの重合に対してはいずれの錯体も常温常圧条件下で高い活性を示した。また、エチレン重合に対しても各錯体とも活性であったが、アミド配位子を有する4および5は他の錯体に比べて収率が若干低い傾向が見られた。得られたポリエチレンは比較的分子量分布が狭くかつ高分子量であり、特にアミド配位子を有する5ではMn>300万の超高分子量のポリエチレンが生成した。さらにエチレン・スチレンの共重合の検討を行った結果、錯体2が最もポリスチレン含有率の高い共重合体を与えること、錯体3が最も選択性よくブロック共重合体を与えることがわかった。このように、アニオン配位子の立体的・電子的効果が触媒活性および重合挙動に対して大きな影響を与えることが明らかになった。混合配位子型二価サマリウム錯体[(C_5Me_5)Sm(OAr)(C_5Me_5)

K(THF)_2]を用いてスチレンとエチレンの逐次重合並びに共重合を詳しく検討した結果、本触媒系では、エチレン重合の活性点がエチレンとスチレンのいずれのモノマーに対しても活性を示すが、スチレン重合の活性点がスチレンのみに活性を示しエチレンに対しては重合活性を示さないことが判明した。したがって、スチレンとエチレンのブロック共重合がエチレン重合から始まりスチレン重合で終了することがわかった。このような特異な活性を有する触媒系を作り出したのは本研究が初めてであり、電子的並びに立体的に異なる混合配位子とサマリウムイオンの特異な反応性との協同効果によるものと思われる。また、本触媒系の活性種は中性ユニット"(C_5Me_5)K(THF)_2"が解離して生成した配位不飽和な二価サマリウムイオン種"(C_5Me_5)Sm(ER)"と思われるため(ER=単座アニオン性配位子)、より取り扱いやすい、シリレンで架橋した混合配位子をもつ一連の二価ランタノイド錯体Me_2Si(C_5Me_4)(EAr)Ln(THF)_x(Ln=Sm,Yb;E=N,P)を合成しその反応性について検討した。
ミトコンドリア移植による創傷治癒促進効果に関する研究

正常な機能を有するミトコンドリアを細胞から単離し、創部に移植することで創傷治癒促進効果の有無を調べるため、正常線維芽培養細胞からミトコンドリアを単離する実験系の確立を行った。始めに、正常線維芽培養細胞に存在するミトコンドリアを特異抗体を用いて免疫染色で評価した。比較対象として、ミトコンドリア含有量が多いヒト肝癌由来細胞株HepG2細胞を用いたが、正常繊維芽培養細胞にもミトコンドリアは十分量存在することを確認した。続いて、ミトコンドリアの単離にあたり、必要な正常繊維芽培養細胞の数量とその方法に関する条件検討を行った。遠心分離後の各分画を回収し、細胞内小器官マーカーを用いてWesternblottingで評価した結果、ミトコンドリア濃度の高い分画が得られたことを確認した。また形態的評価として、単離したミトコンドリアを透過型電子顕微鏡で観察し、ほとんどのミトコンドリアにおいて微細構造が保たれていることを確認した。現在、本研究の実験系確立の最後の評価である機能的評価として、単離ミトコンドリアの膜電位および代謝機能に関する評価を行いつつ、次年度に行うin vitroでの遺伝子発現解析のためにrealtime RT-PCRの実験系確立も行っているところである。2018年度の研究実施計画は、正常繊維芽培養細胞からのミトコンドリアの単離および形態的・機能的評価の実験系確立であった。正常繊維芽培養細胞からのミトコンドリアの単離および形態的評価に関しては課題を残すものの年度内に終了している。機能的評価に関して、単離における条件検討が多く、年度内に終えることが出来なかった。しかし、次年度に行う予定のin vitroの創傷治癒アッセイと遺伝子発現解析のための実験系の評価も同時に進めており、全体的に評価すると順調に進展していると判断する。2019年度は、昨年度に終了していない単離したミトコンドリアの機能的評価を行うとともに、in vitroにおける創傷治癒アッセイを行う。創傷治癒アッセイでは、創傷面積治癒率を単離ミトコンドリア投与群と対照群で比較しつつ、その時の遺伝子およびタンパク質発現量変化の解析を行う予定である。その後in vivoでの評価として、難治性病変モデルとして糖尿病マウスを用いて、創を作成し、in vitroでの評価と同じように解析を進めていく。当初の計画より安価に物品を購入したこと、また2018年度に予定していた研究の一部が2019年度に持ち越されるために購入予定であった物品を購入していないため。2018年度から繰り越された次年度使用額と2019年度に交付される額を合わせた経費で、2019年度の研究を遂行する。