hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
網膜電図P3、derivedP2モデルおよびON/OFF反応を用いた網膜機能

また研究調査・打ち合わせのため、平成13年7月にドイツ・チュービンゲン大学を、平成14年2月に名古屋大学眼科学教室、九州大学神経生理学教室を訪問した。平成13年度に検証を行った網膜電図(以下ERG)測定装置を用いて、同意の得られた患者より引き続き測定を行った。そのERGデータを正常被験者のデータと比較し、またその他の眼科的検査結果(視力、視野、眼底所見、暗順応所見など)とも合わせて総合的に評価した。眼科疾患として、網膜色素変性症、錐体ジストロフィー、先天網膜分離症、小口病、網膜中心静脈閉塞症、ビタミンA欠乏症などが挙げられる。Negative ERGと輪状暗点を伴った錐体ジストロフィーの1例を報告した(Neuro-ophthalmology、印刷中)。Supernormal and delayed b-wave ERG syndromeのP3とderived P2の解析結果(第106回日本眼科学会総会、平成14年5月)、片眼性色素性傍静脈網膜脈絡膜萎縮患者のERG所見、および眼底に限局性白点変化を認めたピタミンA欠乏患者のERG所見(第50回日本臨床視覚電気生理学会、平成14年8月)を発表した。第41回国際臨床視覚電気生理学会(平成15年4月)に異常なON/OFF反応を示す夜盲患者のERG所見、および正常暗順応曲線とnegative ERGを示す患者でみられた異常筋電図所見を、第107回日本眼科学会総会(平成15年4月)にEnhanced S-cone syndromeのOCT所見を発表予定である。また研究調査・打ち合わせのため、平成14年10月にドイツ・チュービンゲン大学を訪問した。平成13年度に検証を行った網膜電図(以下ERG)測定装置を用いて、平成14年度に引き続き同意の得られた患者より測定を行った。眼科疾患として、網膜色素変性症、錐体ジストロフィー、先天網膜分離症、小口病、網膜中心静脈閉塞症、ビタミンA欠乏症などが挙げられ、またERGその他の所見より筋ジストロフィーの保因者である可能性の高い女性患者が1例発見された。脱分極型ON/OFF反応を示した夜盲の1例と、正常暗順応曲線とnegative ERGを示す患者でみられた異常筋電図所見(第41回国際臨床視覚電気生理シンポジウム、平成15年4月)、Enbanced S-cone syndrome症例のOCT所見(印刷中;第107回日本眼科学会総会、平成15年4月)、Alport症候群の網膜形態と機能(第56回日本自律神経学会、平成15年10月)を報告した。また「Structnre, Function and Evolution of the Primate Visual System Symposium」での研究成果発表(Supernormal and delayed b-wave ERG syndromeのP3とderived P2の解析結果、Enhanced S-cone syndrome症例のOCT所見)と研究調査・打ち合わせのため、平成15年7月にドイツ・チュービンゲン大学を訪問した。
高移動度液晶性半導体を用いた塗布型低分子バルクヘテロ接合有機太陽電池の開発

本研究では、高移動度液晶性半導体を用いた塗布型バルクヘテロ接合薄膜太陽電池の開発を検討した。液晶性半導体の合成・精製手法を確立し、その分子配列構造、電子物性を明らかにすると共に、密度汎関数計算を用いた伝導機構の解明を行った。多成分材料による混合物の相図を明らかにし、混和性あるいは相分離特性を調べた。液晶性半導体を用いた印刷プロセスにより、バルクヘテロ接合型有機薄膜太陽電池を作製し、適切なミクロ相分離構造となる条件を明らかにすると共に、高効率化を実現した。極めて高いキャリア移動度を示す液晶性フタロシアニンのキャリア輸送機構を解明し、塗布成膜可能な高移動度有機半導体の液晶性を積極的に活用した分子設計指針の普遍性を検証するとともに、この材料を用いて、一般に塗布成膜が難しいと見なされてきた低分子を用いて、印刷プロセスにより、高効率バルクヘテロ接合型有機薄膜太陽電池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。(a)液晶性高移動度材料の配列構造と伝導機構解明:液晶性フタロシアニンの合成ルート及び精製法の改良を検討し、高純度材料の合成法を確立すると共に、コアに金属をもつ材料を含む同族列フタロシアニンを合成し、その熱物性評価を行い液晶相の熱安定性を明らかにした。同コア骨格であるが、配向状態は置換基などに強く依存し、しかも同一物質においても構造多形を示すことを見出した。TOF法によるキャリア移動度の評価を行い、同族列の液晶性フタロシアニンのキャリア移動度とその温度依存性を測定し、何れも高移動度を示すことを明らかにした。また、液晶性フタロシアニン薄膜中の励起子拡散長を蛍光消光法により求めた。(b)液晶性フタロシアニンを用いた太陽電池の最適化:太陽電池特性の活性層膜厚依存性、活性層薄膜作製における塗布用溶媒依存性を調べ、溶媒蒸気圧と膜質の相関性を明らかにした。スピンコート溶液に添加剤を導入することにより、ミクロ相分離構造を変化させ、太陽電池の変換効率を3.1%から4.1%に向上させた。また、非液晶性のフタロシアニン誘導体を用いた太陽電池素子の作製において最適化を行い、液晶性のフタロシアニン誘導体を用いた場合と特性の違いと混和性について明らかにした。さらに、各種フラーレン誘導体とのバルクヘテロ構造を作製し、0.97Vの起電力を達成した。液晶性フタロシアニンのキャリヤ輸送機構を解明し液晶性を積極的に活用した高効率バルクヘテロ接合型有機薄膜太陽電池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。(a) X線構造解析により太陽電池活性層のカラム構造の配列方向を調べ、カラム軸が基板に平行な方向に配列していることを示唆する結果を得た。これは空気界面でのアルキル側鎖の配列特性によるものであると考えられ、太陽電池のさらなる効率改善に気液界面でのカラム配列制御が重要であることが明らかなとなった。一方、フタロシアニン液晶のアルキル同族列間において混和性が確認された。混合系のキャリヤ移動度は混合直後では単一組成物それぞれよりも低下するが、繰り返しの加熱・冷却による液体ーカラムナー液晶相転移の操作によってキャリヤ移動度は元の単一組成物のレベルに回復することを見出した。これによりナノスケールでの相分離の制御性が期待され、液晶の混和性が太陽電池に有効なドナー/アクセプタ界面と電荷分離後の正負各電荷の効率的な移動経路を制御する場を提供する可能性が示唆された。(b)混和性を示すフタロシアニン液晶のアルキル同族列の混合系とPCBMとのバルクへテロ構造について検討した。その結果、混合系の相図において共融点が存在し、PCBMとのバルクへテロ構造がフタロシアニン液晶の混合比率により制御できることを明らかにした。この混合系における太陽電池特性を調べたところ、共融点付近で最高の効率を示すことが明らかとなった。また、活性層の塗布溶媒にミクロ相分離構造を制御するための混合溶媒を導入することにより、モルフォロジを変化させ、太陽電池の変換効率を4.2%に向上させることに成功した。さらに、アクセプタ材料であるC70PCBMの有効性、フタロシアニン液晶の置換基長依存性、高分子ドナー添加効果、太陽電池素子のアニール効果を明らかにした。液晶性半導体材料C6PcH2の類縁体C6TBTAPH2とその同族列体の合成における収率改善と反応のスケールアップの手法を確立すると共に、薄膜中における結晶構造について明らかにした。また、電子物性評価から電子状態を、熱物性評価から相系列を明らかにした。従来のTOF法に加え、photo-CELIV法を導入し、スピンコート膜等の薄膜におけるキャリヤ移動度の評価に成功した。シミュレーション結果より、液晶相、結晶相におけるホール移動度の再現に成功し、カラム中の隣接分子間のトランスファー積分の分散幅との相関性を明らかにした。さらに、C6TBTAPH2とその同族列体を用いたバルクへテロ接合を検討した。C6TBTAPH2系はC6PcH2と類似の電子状態をとるが、QバンドとBバンドの吸収バランスがとれ、添加剤の導入によりキャリヤ輸送に適切な結晶形に変化する結果が示唆され、さらに励起子拡散長に相当する結晶子が形成することから、5.3%の高い光電変換効率を示した。

また、C6TBTAPH2以外の類縁体の導入効果、有機系陰極バッファ層導入効果、高分子ドナー添加による特性改善について明らかにした。今後、C6PcH2とC6TBTAPH2の混和性を制御した混合液晶性半導体を活性層ドナー材料としての導入し、アクセプタ材料との共連結ネットワーク構造の構築をさらに検討する。また、液晶性を生かした新規デバイス構造の確立やタンデム構造を検討し、太陽電池のさらなる高効率化を目指す。液晶性半導体材料C6TBTAPH2の同族列体及び金属錯体、サブフタロシアニン誘導体、新規アクセプタ性材料の合成手法を確立した。本研究で用いている種々の液晶性半導体材料の単結晶成長条件を見出し、単結晶構造解析を行うことで、構造多形の存在と選択的な結晶成長条件を明らかにした。単結晶構造解析の結果より、薄膜中における結晶構造の同定に成功した。また、薄膜への溶媒蒸気処理や過冷却液晶状態からの急冷処理を施すことにより、単結晶薄膜の作製に成功した。液晶性半導体材料の高速ホール移動度について、ホッピング伝導を仮定した密度汎関数計算を行い、カラム内隣接ダイマー間の相対配置と再配向エネルギーとの相関性を明らかにした。液晶性半導体C6PcH2とその類縁体との混合ドナー材料を用いたバルクへテロ接合を検討した。混合ドナー材料は、その混合状態において混和性を示し、励起子拡散長に相当するサイズの結晶子を形成し、混合条件により光電変換効率が改善されることが明らかになった。また、タンデム構造の導入による効率改善、活性層作製におけるバーコート法導入による素子大面積化、液晶の特性を生かしたガラスサンドイッチセル型素子の提案と試作を行うと共に、ペロブスカイト太陽電池の正孔輸送層としてC5PcH2を導入し、11.5%の変換効率を達成した。本研究では、高移動度液晶性半導体を用いた塗布型バルクヘテロ接合薄膜太陽電池の開発を検討した。液晶性半導体の合成・精製手法を確立し、その分子配列構造、電子物性を明らかにすると共に、密度汎関数計算を用いた伝導機構の解明を行った。多成分材料による混合物の相図を明らかにし、混和性あるいは相分離特性を調べた。液晶性半導体を用いた印刷プロセスにより、バルクヘテロ接合型有機薄膜太陽電池を作製し、適切なミクロ相分離構造となる条件を明らかにすると共に、高効率化を実現した。本研究の当初研究実施計画、すなわち、(A)液晶性を有する高移動度材料の配列構造および伝導機構の解明、(B)多成分液晶の混和性と相分離特性を活用した物性制御と新規機能探索、(C)フタロシアニンベースバルクヘテロ構造の構築と最適化の三つの項目のうち、(B)に関しては、昨年度概ね目標を達成していることから、今年度は(A)と(C)に注力した。(A)に関しては、特に、Spring-8における実験結果の解析を進め、太陽電池素子と同様の膜状態での分子、カラム配列状態の解析に成功した。また、分子動力学計算とDFT計算を併用することにより、分子パッキング状態と移動度の関係について成果が出始めており、今後の進展に繋がるものと考えられる。(C)に関しては、フタロシアニンの骨格内の一部の窒素を炭素に置き換えたTBTAPを用いることにより、5.33%のこれまでの最高のエネルギー変換効率を達成した意義は大きい。また、新規素子構造として、ガラスサンドイッチ構造の作製条件の探索を行い、ダイオード特性、太陽電池特性を確認して、来年度の厚膜素子への展開に繋げる成果が得られた。
ショウジョウバエ初期胚における神経芽細胞の性特異的な形質発現の解析

本研究では、SROの初期発生への影響、特に神経細胞の形成や神経構築への影響を調べるための方法を開発し、神経形成異常突然変異胚への影響を詳細に解析した。胚を固定後、神経細胞を特異的に染色する抗HRP抗体で染色した後、0.001%トルイジンブル-で胚全体を薄く染色し、蛍光顕微鏡で抗HRP抗体で染色性の違いなどを確認した上で、胚発生全体への影響をノマルスキ-微分干渉顕微鏡等で調べた。また、通常の組織切片による観察において従来の固定法では、神経芽細胞と外胚葉性の細胞の区別が困難であるが、前固定をメタノ-ル法で行うと外胚葉性の細胞や神経芽細胞などが細胞質の染色性等により容易に識別できる。この方法により、SROの胚を調べると、神経芽細胞形成直後では、確かに細胞死は神経芽細胞のみに見られるが、その後外胚葉性の細胞も細胞死を起こしていく事が判明した。その後この様な胚では体節化が起らず、胚は正常なものに比べ胚全体が萎縮する事も分かった。神経形成に関しては、神経芽細胞が形成直後に細胞死を起こすにも関わらず、その後の発生において、神経細胞は完全にはなくならずに、しばらくは各体節ごとの規則性は保たれている事が判明した。しかし正常な胚と比べると染色性は大幅に減少していた。これは、SROの致死作用が必ずしも全ての神経芽細胞に及ばないのか、あるいは、死滅した神経芽細胞の代わりに外胚葉性の細胞が決定の変更を受けて2次的に神経細胞へと分化した可能性がある。この点に関しては今後の解析が必要である。外胚葉性細胞を神経細胞に変更させる事で知られるneurogenic mutantsに対するSROの影響に関しては、mastermind,neutralizedをヘテロに持つ系統にSROを感染させ、常に雄の出現が完全に抑えられる系統を作成し、その系統の生む卵の発生を調べた。neurogenic mutationをホモに持つ胚、ヘテロに持つ胚でそれぞれ雌雄があるが、抗HRP抗体で染色すると、それぞれの遺伝子型と性別が明瞭に区別され、しかも、ホモ接合体で雄の胚が最も大きな傷害を生じている事が分かった。また、胚全体が異常に萎縮し、神経細胞の大幅な減少と規則性が完全に失われてしまっていた。この事は、明らかにSRO特異的な致死作用を証明していると考えられる。
微細藻類の多角的利用に関する研究

微細藻類の多角的利用に関する研究を行い、以下の成果を得ることができた。山口:微細緑藻Botryococcusbrauniiによる炭化水素生産を行うために必要な優良株を野外より分離することを試みたところ、A系統1株、B系統4株を得ることができた。これらの内、炭化水素含量が凍結乾燥藻体の30%以上に達するものが2株存在した。石田:Alexandnium属藻類より、その全DNAを抽出・精製する方法を確立した。これを鋳型として用いPCR法により、本属7種30株についてITSおよび5.8SrDNA領域を含むDNA断片の増幅に成功した。内田:渦鞭毛藻Crypthecodinium cohniiにおけるジメチルチオプロピオン酸(DMTP)の生合成経路を調べたところ、L-メチオニンが効率よくDMPTに取り込まれることが明らかになった。L-メチオニンのメチル基、および3.4位の炭素がDMPTに取り込まれるが、1位の炭素は全く取り込まれなかった。平山:クルマエビ種苗生産用の珪藻大量培養水から多くの細菌を分離した。そのうち、12株をそれぞれChaetoceros gracilisの無菌的培養に加え、細菌の共存が珪藻の増殖に与える効果を求めた。調査した12株のうち、珪藻の増殖をよく促進したのはFlavobacteriumの1株で、他にMoraxellaに属する1株も増殖をわずかに促進する傾向を示した。松永:海洋石炭藻Pleurochrysis carteraeによるカルサイト超微粒子の生産の新しい手法について研究を行った。最適条件下のもとで空気をバブリングすると、いぜん報告した超音波法に比べて細胞にダメ-ジを与えることなく連続培養の間、細胞表面からカルサイト粒子(コッコリス)が脱着した。安元:シガテラ原因種の渦鞭毛藻Gambierdiscus toxicusを大量培養し、その培養液からガンビエル酸A.B.C.Dの4成分を得た。それらの抗カビ活性はアンホテリシンBの2千倍という強力なものであった。微細藻類の多角的利用に関する研究を行い、以下にあげる成果を得ることができた。平山:種苗生産の現場で行われている最も簡単な方法で珪藻の培養を試みた。すなわち、パンライト水槽に自然海水をいれ、栄養塩のみを添加し通気した。増殖してくる珪藻濃度および細菌濃度を測定した結果、両者には逆相関の関係が認められた。松永:海洋藍藻Synechococcus sp.の熱水抽出物中から、ニンジン不定胚の発芽発根およびクロロフィルの生成を指標に各種分離分画法を用いて、分子量9400(SDS-PAGE)を有する多糖を単離した。この物質は、ヘキソサミン、キシロース、グルコース、ガラクトースおよび未同定にデオキシ糖で構成されていた。村上:各種プロテアーゼ阻害物質のスクリーニングの結果、強いキモトリプシン・エラスターゼ阻害活性の示したNostoc minutum(NIES-26)より、nostopeptin Aと命名した環状デプシペプチドを単離し、各種2次元NMRの手法を用いて構造を決定した。安元:15種の微細藻類の培養を行い、藻体および培地中の抗カビ活性を検索し、9種に活性を認めた。代表的な3種の活性本体としてオカダ酸類、アンフィジノール、ガンビエル酸類を単離し、構造を決定した。

山口:新たに分離したBotryococcus brauniiの炭化水素組成を検討した。その結果、従来知られている炭化水素組成と異なり、炭素数が34以上の炭化水素を多く含むことを明らかにすることができた。内田:微細藻類の産生するジメチルチオプロピオン酸(DMTP)の生合成経路を明らかにするとともに、この経路で重要な役割を果たしているメチオニン脱炭酸酵素を渦鞭毛藻Crypthecodenium cohniiより精製した。また、DMPTが魚介類の摂餌誘因作用があることも明らかにした。松永:単細胞性の藍藻Synechococcus sp.に含まれるリポ多糖が植物体形成促進活性を有していることを明らかにし、その作用機序を検討した。また、その単離・精製法を確立した。安元:渦鞭毛藻Ostreopsis siamensisの1株より強力な細胞毒性成分を得た。Ostreosinと命名した本成分は、各種スヘクトルから、パリトキシンの新規類縁体と同定された。微細藻類の多角的利用に関する研究を行い、以下の成果を得ることができた。山口:微細緑藻Botryococcusbrauniiによる炭化水素生産を行うために必要な優良株を野外より分離することを試みたところ、A系統1株、B系統4株を得ることができた。これらの内、炭化水素含量が凍結乾燥藻体の30%以上に達するものが2株存在した。石田:Alexandrium属藻類より、その全DNAを抽出・精製する方法を確立した。これを鋳型として用いPCR法により、本属7種30株についてITSおよび5.8SrDNA領域を含むDNA断片の増幅に成功した。内田:渦鞭毛藻Crypthecodinium cohniiにおけるジメチルチオプロビオン酸(DMTP)の生合成経路を調べたところ、L-メチオニンが効率よくDMPTに取り込まれることが明らかになった。L-メチオニンのメチル基、および3,4位の炭素がDMPTに取り込まれるが、1位の炭素は全く取り込まれなかった。平山:クルマエビ種苗生産用の珪藻大量培養水から多くの細菌を分離した。そのうち、12株をそれぞれChaetoceros gracilisの無菌的培養に加え、細菌の共存が珪藻の増殖に与える効果を求めた。調査した12株のうち、珪藻の増殖をよく促進したのはFlavobacteriumの1株で、他にMoraxellaに属する1株も増殖をわずかに促進する傾向を示した。松永:海洋石灰藻Pleurochrysis carteraeによるカルサイト超微粒子の生産の新しい手法について研究を行った。最適条件下のもとで空気をバブリングすると、いぜん報告した超音波法に比べて細胞にダメ-ジを与えることなく連続培養の間、細胞表面からカルサイト粒子(コッコリス)が脱着した。安元:シガテラ原因種の渦鞭毛藻Gambierdiscus toxicusを大量培養し、その培養液からガンビエル酸A,B,C,Dの4成分を得た。それらの抗カビ活性はアンホテリシンBの2千倍という強力なものであった。
膵癌と周囲脂肪組織のメタボロームを介した相互作用の解明

脂肪組織は、単に「エネルギーの貯蔵庫」として働くだけでなく,様々な組織と直接的ないしは間接的な相互作用を有することが明らかになってきている。本検討では、膵癌組織と脂肪組織における局所での相互作用について明らかにすることを目的とした。脂肪細胞とヒト膵癌細胞の共培養を行うと、脂肪細胞は線維芽細胞様に形質転換することがわかった。さらにこの形質転換を来した脂肪細胞は、膵癌細胞の遊走・浸潤能を上昇させ、これには膵癌細胞内でのSAA1遺伝子発現の上昇が関与していることが判明した。以上から、膵癌細胞と脂肪細胞の間に癌の転移・浸潤に有利な環境を作り出す相互作用があることが明らかとなった。生体内における脂肪組織の位置付けは,単に「エネルギーの貯蔵庫」としてだけでなく,様々な器官と直接的ないしは間接的な相互作用を有する重要な「代謝調節ポイント」であることが明らかになってきた.本検討では,膵癌組織と脂肪組織における局所での相互作用について明らかにする。3T3-L1細胞をadipocyteに分化誘導させ,ヒト膵癌細胞(PANC-1)と共培養を行ったところ,脂肪滴(トリグリセリド)減少とともにFABP4,PPARγ,adiponectinなどの脂肪細胞マーカーの発現低下が認められた.さらにFSP-1などの繊維芽細胞マーカーの発現上昇が認められ,細胞内エネルギー代謝経路の変化が確認された.この形質転化を認めたadipocyte(以下cancer-associated adipocyte: CAA)のconditioned medium(CM)を用いて,ヒト膵癌細胞株(PANC-1, MIA PaCa-2)を培養したところ,normal mediumおよびadipocyte-CMに比べ膵癌細胞株の浸潤能,遊走能を有意に上昇させた.また網羅的遺伝子発現解析では,CAA-CMを用いて培養を行ったPANC-1において遺伝子Xが高発現していることが見出されており(fold change 78.5倍, p<0.001,vs.control),western blottingおよびqPCRによる検討では,同遺伝子の制御を受けるmatrix metalloproteinase(MMP-2,3,9,13)やG-CSFなどの発現上昇が起こり,転移・浸潤能が促進されている事が示された.さらに,膵外科切除標本を用いた検討では,正常後腹膜脂肪組織に比べ腫瘍浸潤を認める脂肪組織において脂肪細胞径の有意な縮小を認め、同部位にはFSP-1の発現亢進を来す脂肪細胞が確認された。膵癌と脂肪細胞の相互作用の間に他のファクターを介したpathwayが判明したため網羅的メタボローム解析は行えていないが、その他はおおむね順調に進展している。CAAのconditioned mediumにより培養した膵癌細胞株のRNA expression array解析により有意な発現上昇を認める遺伝子が同定されており、今後これが膵癌細胞の浸潤能促進のdriverとなっている事を確認する作業を進めていく予定である。近年脂肪組織は、単に「エネルギーの貯蔵庫」として働くだけでなく,様々な組織と直接的ないしは間接的な相互作用を有することが明らかになってきている。本研究では,膵癌組織と脂肪組織における局所での相互作用について検討した。3T3-L1細胞をadipocyteに分化誘導させ、ヒト膵癌細胞(Panc-1)と共培養を行ったところ、脂肪滴減少とともにFABP4、PPARγ、adiponectinなどの脂肪細胞マーカーの発現低下が認められた。さらにFSP-1などの繊維芽細胞マーカーの発現上昇が認められ、adipocyteの脱分化ととれる形質転化が起こっていることが確認された。この形質転化を認めたadipocyte(以下cancer-associated adipocyte: CAA)のconditioned medium(CM)を用いて、ヒト膵癌細胞株を培養したところ、normal mediumおよびadipocyte-CMに比べ有意に膵癌細胞株の浸潤能・遊走能を上昇させた。また網羅的遺伝子発現解析では、CAA-CMを用いて培養を行ったPanc-1においてserum amyloid A1 (SAA1)が高発現していることが見出されており、これが転移・浸潤能の促進に直接的に関わっていることが示された。さらに、膵外科切除標本を用いた検討で,腫瘍浸潤を受ける脂肪組織は、正常後腹膜脂肪組織に比べ脂肪細胞径の縮小を認め、同部位にはFSP-1の発現亢進を来す脂肪細胞が確認された。また、検討を行った膵癌組織(18例)のうち6例にSAA1の高発現を認め、脂肪組織への直接浸潤部での発現増加が確認された。膵癌細胞と脂肪細胞の間に癌の転移・浸潤を促進する相互作用があることが明らかとなった。この新たなクロストークの解析により、膵癌の高い転移・浸潤能の病理解明を行う基盤となると考えられる。

現在、メタボロームを介した相互作用よりも他のファクターを介する相互作用が判明しつつあり、そちらについて解析中である。今後共培養を行ったメディウムの網羅的メタボローム解析を行って解析を進めていきたい。消化器内科学物品購入時に必要試薬の適当な規格がなく、次年度分と併せて購入する事としたため。必要試薬を購入する。
文字の祭儀論的考察一民衆文化と芸術の接点

文学や芸術に対する研究法や理論が多様化し細分化していくなかで、作品の原点に立ち戻ろうとする試みを意図した。それは民族の文化的集合体を基盤に据えて、かれらが意図するあるいは内包する意識的かつ無意識的な「文化空間」の把握に向かい、その解明から出発しようとするものである。その際に日常性と非日常性の区別を考え、その接点としての祭儀あるいは祝祭と儀式、神話、民話、暦と年中行事、風習などを含めた民衆文化に注目する。それを通して「日常空間」から「非日常空間」へ移行する意識の過程に視点を据え、所謂「文学活動」あるいは「芸術活動」をその過程を通して考えようとする。それというのも、民衆の祝祭や神への信仰形態と日常性のなかに、民衆の文化が集約され、凝縮され、内面の表現形態となって顕在化するからである。例えば、仮面を考えてみると、祝祭や祭儀に用いられた仮面が民衆の参加するカ-ニバルや仮面舞踏会を経て、やがて鑑賞を目的とした高度の芸術様式となって民衆の前に姿を現わす。この仮面こそ芸術そのものの表象であるとみなすとき、その芸術空間の背後にある民衆文化の層が問題になり、それを身に着けて舞う人々とそれを鑑賞する人々とその場、すなわち作品の「芸術空間」が問われ、かれらの民族性や日常性に視点を当てることで仮面の意義やその表現様式が改めて浮き彫りにされる。文字の仮面として文学を肥えた場合、テクストは作家個人の仮面であると同時に、作家を含む民族固有の仮面であり、そして背後には民衆文化の層が存在するからである。このような視点と手法に基き、「祭りのディスク-ル」を築き上げようとする。第一部は「民衆の祭りと声」に焦点を当て、日本の能や沖縄の琉球文化から、アイルランド、ハンガリ-、ユ-ゴスラヴィア、などヨ-ロッパに視野を広げる。第二部以降は仮面の具体例を扱う。最後に死に直面したベルファ-ストの詩人の世界を考察する。1.祭儀、儀式と文学に関する民族、風俗、文化上の問題点を検討した後、文学解釈への実践面および応用を考察した。2.中世から近世にかけて流行した愚者文学、セバスチャン・ブラント、アレグザンダ-・バ-クレ-、フランソワ・ラブレ-等の作品を読み、その実相と背景を検討した。3.世相のパロディやアイロニ-として、スウィフトの『召使いたちへの教訓』や他の作品を検討し、「死者たちの文学」「近化文学」「不条理文学」への手掛りを探る。4.カトリック教会(ロ-マ)を中心に発達したラテン文化の崩壊と近世社会の成立を軸に、民衆文化の諸相と民族問題を考えた。各国文化、各国神話の誕生も合わせて。5.以上の要因に対し、歴史民俗学や神話学の面からの検討を加わえ、各民族の伝える暦へ注目し、暦に立脚した祝祭日、年中行事を検討した。このような問題意識に基づき、以下の研究活動を行った。国際アイルランド文学会に出席し講演した(水之江)。国内の各学会、イギリス・ロマン派学会(水之江)、日本比較文学会(倉智)、日本ドイツ文学会、歴史学会(南塚)にそれぞれ出席し、研究発表、シンポジウム他に参加した。御殿場セミナ-(7月)と浜名湖セミナ-(11月)を当研究グル-プで開催し、他大学やドイツから研究者を招いて討議した。

また秋にはジョン・ハ-ヴェイ博士(英ケンブリッジ大)やシュテファン・ジンガ-氏(ケルン仮面劇団主宰)等が加わり、共同で研究活動を行った。さらに12月「祭り」(里野、ドッピア他)、2月「仮面」(前田、ヴント、倉智、ジンガ-、加藤)、12月東欧史セミナ-(南塚、越村)を開催し、研究成果の発表を行い、その成果は「ヨ-ロッパ研究」第1号に収録される。3月24日から30日まで水之江はイギリスとベルギ-に出張し、湾岸戦争後揺れるヨ-ロッパの現状を視察し、現地の学者と交流する。3月25日には英ウォリック大学で共同セミナ-が開催される。文学や芸術に対する研究法や理論が多様化し細分化していくなかで、作品の原点に立ちもどろうとする試みを意図した。それは民族の文化的集合体を基盤に据えて、彼らが意図するあるいは内包する意識的かつ無意識的な「文化空間」の把握に向かい、その解明から出発しようとするものである。その際に日常性と非日常性の区別を考え、その接点としての祭儀、あるいは祝祭と儀式、神話、民話、暦と年中行事、風習などを含めた民衆文化に注目する。それを通して「日常空間」から「非日常空間」へ移行する意識の過程に視点を据え、所謂「文学活動」あるいは「芸術活動」をその過程を通して考えようとする。それというのも、民衆の祝祭や神への信仰形態と日常性のなかに民衆の文化が集約され、凝縮され、内面の表現形態となって顕在化するからである。例えば、仮面を考えてもると、祝祭や祭儀に用いられた仮面がやがて芸術上の仮面となって鑑賞者のまえに姿を現わすと考えられる。この仮面こそ芸術そのものの表象とみなすとき、その芸術空間の背後にある民衆文化の層が問題になり、それを身につけて舞う人びとの民族性、あるいは彼らの日常性が問題にされると考え、それらのうえに仮面の意義やその表現様式が形成されている。文字の仮面として文学を把えた場合、テクストな作家個人の仮面であると同時に、作家を包む民族固有の仮面でもあり、そして背後には民衆文化の層が存在するからである。このような視点と手法に基づき、「祭りのディスク-ル」を築きあげようとする。第一部は「民衆の祭りと声」に焦点をあて、日本の能や沖縄の琉球文化からアイルランド、ハンガリ-、ユ-ゴスラヴィアなどヨ-ロッパの民衆文化に視野を広げる。第二部は仮面に注目する。具体的に仮面を用いた芸術をとりあげ、その実像を解明する。第三部はベルギ-象徴iwの画家アンソ-ルを扱う。そして第四部は死に直面したベルファ-ストの詩人を扱った。
ビタミンＥ吸収・代謝における性差の機構解明

ビタミンE(α-トコフェロール、α-T)吸収の性差発現機構の解析を中心に研究を進めた。まず雄性ホルモンであるテストステロンが消化管からのα-T吸収を低下させることを明らかにした。次に小腸の吸収トランスポーターの解析を行い、Niemann-Pick C1-Like 1 (NPC1L1)活性が性差の原因でないこと、Scavenger receptor class B type 1 (SR-BI)量がメスで高く、精巣除去により低下することを明らかにした。以上の結果から、テストステロンによる小腸SR-BI量の低下がオスでα-T吸収を低下させ、体内α-T濃度が低くなるという性差発現機構を示した。1)α-トコフェロール吸収の性差の機構解析:まず、雌雄の性成熟後のラットを16時間程度絶食させ、α-トコフェロールを乳化剤と混合したエマルジョンを経口投与した。投与後の門脈及び動脈血中α-トコフェロール濃度を経時的に測定し、血中へのα-トコフェロール吸収量に性差があるかどうかを解析した。その結果、エマルジョン投与0-8時間後の血中α-トコフェロール濃度がメスでオスよりも有意に高いという結果を得た。次に、α-トコフェロール吸収の性差の原因がテストステロンである可能性を、精巣除去ラットを用いて検討した。精巣除去により糞中α-トコフェロール排泄量が低下し、α-トコフェロール経口投与後の血中濃度が有意に増加した。これらの結果から、テストステロンが消化管からのα-トコフェロール吸収を低下させる可能性を強く示した。2)テストステロンによるα-トコフェロール体内濃度制御機構の解析:雌雄ラット、精巣除去ラット、精巣除去後にテストステロンを投与したラットを用いて、血中や臓器中の脂質(コレステロール、トリグリセリド、リン脂質)濃度とα-トコフェロール濃度の測定を行った。その結果、肝臓のα-トコフェロール濃度とトリグリセリド濃度は一致して変動(メス>オス、精巣除去で増加、テストステロン投与で減少)することを明らかにし、テストステロンが肝臓中性脂肪とα-トコフェロール濃度の両方を制御する可能性を示した。3)α-トコフェロール代謝酵素の性差の解析:α-トコフェロール代謝の律速酵素はチトクロムP450(3Aあるいは4F)によるω水酸化反応であるため、これらのサブファミリー中のすべての分子種(3Aで6種、4Fで8種)の肝臓中mRNA量を雌雄ラットにおいて測定した。その結果、メスで高い発現を示す分子種は認められず、α&#8212;トコフェロールの代謝活性がメスでオスより高いという現象を代謝酵素の遺伝子発現レベルで説明することはできなかった。平成27年度に計画した実験をほぼ完了し、結果を得ることができた。1)テストステロンが消化管からのα-トコフェロール吸収を低下させること、2)肝臓のα-トコフェロール濃度はテストステロンによって制御され、この濃度が中性脂肪と同様に変化すること、の2点を明らかにすることができた。α-トコフェロールの糞中排泄量がオスでメスより高いという性差の原因について、以下の検討を行った。1)胆汁から消化管に分泌されるα-トコフェロール量の性差を検討した。9週齢の雌雄のWistar系ラットの総胆管にカニューレを挿入して1時間から2時間分の胆汁を採取し、α-トコフェロール濃度を測定したところ、胆汁中の濃度には性差がなかった。胆汁へのα-トコフェロール排泄量の性差が糞中排泄量の性差の原因ではないことを明らかにした。2)小腸の主要なα-トコフェロール吸収トランスポーターであるNPC1L1による吸収活性の低下が、糞中α-トコフェロール排泄の性差の原因である可能性を検討した。9週齢のWistar系雄ラットにNPC1L1阻害剤であるエゼチミブを0.008%混餌給餌で1週間与え、糞中α-トコフェロール濃度を測定した。その結果、糞中α-トコフェロール排泄の性差はエゼチミブの影響を受けず、NPC1L1を介した吸収活性の変化が糞中排泄量の性差の原因ではないことを明らかにした。3)小腸の主要なα-トコフェロール吸収トランスポーターであるNPC1L1とSR-BIのmRNA量とタンパク質量を、雌雄ラットの小腸上部・中部・下部でそれぞれ測定した。その結果、NPC1L1についてはmRNA量・タンパク質量共に性差がなかった。SR-BIはmRNA量には性差がなかったが、下部のSR-BI量がメスでオスより高かった。この結果から、小腸下部におけるα-トコフェロールのSR-BIを介した吸収活性がメスでオスより高く、糞中α-トコフェロール濃度がオスで高いという性差の原因になる可能性を示した。計画した実験をほぼ完了し、結果を得ることができた。糞中α-トコフェロール排泄量がオスで多いという性差の要因として、初年度には男性ホルモンであるテストステロンが消化管からのα-トコフェロール吸収を低下させることを明らかにした。

さらに2016年度には、1)胆汁へのα-トコフェロール排泄量の性差が糞中排泄量の性差の原因ではないこと、2)NPC1L1を介した吸収活性の変化が糞中排泄量の性差の原因ではないこと、3)小腸下部におけるα-トコフェロールのSR-BIを介した吸収活性がメスでオスより高く、糞中α-トコフェロール濃度の性差の原因となる可能性、を示した本研究は、ビタミンE(α-トコフェロール、α-T)吸収・代謝の性差発現機構解明を目的とし、糞中へのα-T排泄量がオスで多いという性差の機構解明を進めている。2015年度には男性ホルモンであるテストステロンが消化管からのα-T吸収を低下させることを明らかにし、2016年度には胆汁へのα-T分泌活性および小腸におけるα-T吸収トランスポーターNiemann-Pick C1-Like 1 (NPC1L1)の活性がこの性差の原因ではないことを示した。2017年度は消化管からのもう1つの吸収トランスポーターであるScavenger receptor class B type 1 (SR-BI)の寄与について検討を行った。Wistar系の雌雄ラット(8週齢)をAIN93G準拠の標準食で飼育し、肝臓・血中α-T濃度がメスでオスより高いこと、糞中α-T排泄がオスでメスより高いことを確認した。このラットの小腸上・中・下部のSR-BI量の測定を行ったところ、いずれの部位でもメスでオスよりSR-BI量が有意に高いこと、一方SR-BI mRNA量には差がないことが示された。さらにWistar系雄性ラット(6週齢)に精巣除去あるいは偽手術を行い、4週間後(AIN93G準拠の標準食下)に肝臓・血中α-T濃度が精巣除去により有意に上昇すること、糞中α-T排泄が精巣除去により低下することを確認した。このラットの小腸SR-BI量の測定を行ったところ、上部および中部で精巣除去によりSR-BI量が増加することを明らかにした(下部では明確なバンドが取得できなかった)。以上の結果から、テストステロンが翻訳以降の段階で小腸におけるSR-BI量を低下させることにより、オスでビタミンE吸収が低下し、体内濃度が低くなるという性差発現機構の可能性が初めて示された。ビタミンE(α-トコフェロール、α-T)吸収の性差発現機構の解析を中心に研究を進めた。まず雄性ホルモンであるテストステロンが消化管からのα-T吸収を低下させることを明らかにした。次に小腸の吸収トランスポーターの解析を行い、Niemann-Pick C1-Like 1 (NPC1L1)活性が性差の原因でないこと、Scavenger receptor class B type 1 (SR-BI)量がメスで高く、精巣除去により低下することを明らかにした。以上の結果から、テストステロンによる小腸SR-BI量の低下がオスでα-T吸収を低下させ、体内α-T濃度が低くなるという性差発現機構を示した。1)トコフェロールの吸収トランスポーターの解析:α-トコフェロール吸収にかかわるとされる小腸の脂質トランスポーター(NPCL1、SR-BI)のmRNA量とタンパク質量を雌雄ラット、性腺除去ラット、性ホルモン投与ラットにおいて検討し、性ホルモンがα-トコフェロール吸収の性差の要因である可能性を検討する。また、エゼチミブ投与(NPCL1阻害)によるα-トコフェロール吸収阻害がトコフェロール吸収の性差を解消するかどうかも検討する。2)テストステロンによるトコフェロール吸収の制御機構の解析:平成27年度の結果から消化管からのα-トコフェロール吸収がテストステロンによって制御される可能性が示されたため、この機構を培養細胞で検討する。小腸吸収細胞のモデルとしてCaco2細胞を用い、テストステロン処理がα-トコフェロール吸収活性と吸収トランスポーターの発現量に及ぼす影響を解析する。3)ビタミンE欠乏による不安行動増加の性差:申請者らはこれまでに、ビタミンE欠乏による不安行動増加が、性成熟後の雄でのみ生じることを明らかにしている。
近世文化形成における歌舞伎興行と出版活動の連動についての基礎研究

歌舞伎劇場運営についての研究会を平成26年度より発足させ、幕末期の歌舞伎興行の実態を探り、その成果として芸能史研究会において研究発表を行った。歌舞伎興行と出版物との関係については、歌舞伎作者とメディアについての研究論文や、役者絵の第一人者であった歌川国貞と劇界との連係についての研究論文等を著した。歌舞伎興行記録である年代記については、石塚豊芥子が著した歌舞伎年代記について論文としてまとめるだけでなく、近世期に編まれた複数の歌舞伎年代記を収めた資料集を刊行することができた。この他にも、芝居番付のデジタルアーカイブ・データベース化、配役による歌舞伎年表のデータベースを作成し一般の利用を可能とした。本研究は、江戸後期の歌舞伎興行に着目し、その実態を明らかにすると同時に、歌舞伎興行が当時の社会の中でどのように機能していたのかを解明し、浮世絵や、見立番付、給金付けといった芸能関係出版物によって形成される出版文化が、都市文化へと展開していく様相を明らかにすることを目的とする。平成26年度は、歌舞伎興行・劇場運営研究の基盤形成について力を入れた。具体的には、近世後期に編纂された歌舞伎年表資料の特色についての学術論文をまとめ、さらにボストン美術館所蔵歌舞伎上演資料の研究調査、大英博物館所蔵歌舞伎上演資料(絵尽し)についての目録化を実施した。大英博物館所蔵資料については、本研究で作成した調査データを大英博物館に提供したことにより、同館のWebサイト上で公開されている所蔵品画像データベースにおいて、本研究の研究成果が公開されている。また、学術雑誌にも目録を公刊載し、他の研究者の資料利用を促進させることができた。歌舞伎劇場運営については、劇場による記録『中村座日記』を読み解くための研究会を発足させ、継続的に研究会活動を運営していくと共に翻刻刊行にむけての準備を開始した。芸能と出版の関係性については、歌舞伎役者を対象にした風刺画の浮世絵についての学術論文を執筆した。さらに、役者絵を最も描いた浮世絵師歌川国貞の晩年の作品に注目し、絵師と役者の関係性、都市生活の中における歌舞伎役者の捉え方、及び芸能と浮世絵出版との関わり方の一例について学会で口頭発表を行った。平成27年度は、平成26年度からの継続として歌舞伎興行・劇場運営研究の基盤形成について力を入れた。具体的には昨年度より発足させた歌舞伎劇場運営についての研究会を、三ヶ月間隔で計4回開催して幕末期の歌舞伎興行の実態を探ると共に、資料翻刻の完成度を高めて資料集出版に向けての準備を行った。また、近世期の歌舞伎興行史をまとめた歌舞伎年代記資料についても、平成26年度より資料集の出版準備を行っており、現在は平成28年度中の刊行を目指して原稿校正の段階まで到達している。さらに、役者絵を最も描いた浮世絵師歌川国貞の晩年の作品に注目し、絵師と役者の関係性、都市生活の中における歌舞伎役者の捉え方、及び芸能と浮世絵出版との関わり方についての研究論文を著した上で、歌川国貞についての外国人研究者による英語論文の和文翻訳も執筆した。本研究が目指す歌舞伎興行の基盤研究においては、『中村座日記』を中心とする興行実態についての研究が平成26年度より引き続き遅れがちであるが、研究全体としてはおおむね順調に進展している。特に、近世期の歌舞伎年代記資料の資料集出版準備が進捗しており、平成28年度末出版予定で校正など刊行準備が着実に進んでいる。歌舞伎の上演が歌舞伎関係出版物に及ぼした影響及び出版活動についての研究も、多様な資料を対象とした事例研究を進めることができ、その研究成果は学術論文という形で公開している。また、中之島図書館や松竹大谷図書館といった大規模な歌舞伎番付所蔵館所蔵の歌舞伎番付整理にも着手している。特に松竹大谷図書館所蔵番付については、その一部が既にWeb上の公開データベースによって研究成果は公開されており、近世期歌舞伎興行研究についての基盤を築くという目標を達成しつつある。平成28年度は、平成26年度からの継続として歌舞伎興行・劇場運営研究の基盤形成のために平成26年度より発足させた歌舞伎劇場運営についての研究会を計3回(平成28年6月、10月、平成29年2月)開催し、幕末期の歌舞伎興行の実態を探ると共に資料翻刻の完成度を高めて資料集出版に向けての準備を行った。さらに、これまでの『中村座日記』についての研究成果をまとめて、藝能史研究会例会において研究発表を行った。この他、在外所蔵機関が所蔵する歌舞伎関係資料調査のため、アメリカ合衆国のボストン美術館及びハーバード大学美術館を訪問し、当該館が所蔵する番付や役者絵の調査研究を行った。また、近世期の歌舞伎興行史をまとめた歌舞伎年代記資料について、三種の年代記を集めた資料集を刊行することができた。幕末期の歌舞伎興行と芸能関係出版物との関係性については、幕末から明治期にかけて活躍した歌舞伎作者の河竹黙阿弥に注目し、当時のメディアとの関係という視点から研究論文を執筆し、現在は当該論文を収録した論文集の刊行にむけて校正段階にある。

加えて、科学研究費(基盤研究B、平成29年度平成32年度、研究課題「歌舞伎興行と近世期出版商業活動における連動性についての発展的」)を新たに取得したことにより、本研究をさらに発展させ、さらには『中村座日記』資料集刊行にむけての活動をよりいっそう進めることが可能となった。歌舞伎劇場運営についての研究会を平成26年度より発足させ、幕末期の歌舞伎興行の実態を探り、その成果として芸能史研究会において研究発表を行った。歌舞伎興行と出版物との関係については、歌舞伎作者とメディアについての研究論文や、役者絵の第一人者であった歌川国貞と劇界との連係についての研究論文等を著した。歌舞伎興行記録である年代記については、石塚豊芥子が著した歌舞伎年代記について論文としてまとめるだけでなく、近世期に編まれた複数の歌舞伎年代記を収めた資料集を刊行することができた。この他にも、芝居番付のデジタルアーカイブ・データベース化、配役による歌舞伎年表のデータベースを作成し一般の利用を可能とした。歌舞伎興行の基盤研究においては、『中村座日記』を中心とする興行実態についての研究が遅れがちであるが、本研究全体としてはおおむね順調に進展している。特に、歌舞伎の上演が歌舞伎関係出版物に及ぼした影響、及び出版活動についての研究は、多様な資料を対象とした事例研究を進めることができ、その研究成果は学術論文及び学会口頭発表という形で公開することができた。また、ボストン美術館所蔵の絵本番付、大英博物館所蔵の絵尽しなど、本研究で調査対象とした上演資料は、歌舞伎興行研究の基盤となるものであり、平成26年度に目標として掲げた資料整備を達成できた。定期的に開催している近世期における歌舞伎興行の研究会での研究成果をふまえ、近世期芸能史研究における『中村座日記』の資料価値についてまとめ、翻刻集刊行にむけての準備を本格的に開始する。また、実際の興行と上演に即して作成される番付の出版活動と劇場との関わり方、さらに江戸と上方での出版活動の違いについての考察を進めていきながら、中之島図書館所蔵の上方歌舞伎番付コレクションを中心として、上方の番付作成の過程や、周辺歌舞伎出版物との関係性についても学術論文としてまとめ、歌舞伎と出版活動の関係性についての考察も深めていく。「続歌舞伎年代記配役検索データベース(仮)」については、現在試験運用中のためパスワード付きの非公開状態である。芸能文化史平成27年度より、近世期における歌舞伎興行の実態についての研究会が3ヶ月に一回開催となるため、より一層の興行実態の研究が進展していくと考えられる。また『中村座日記』の翻刻刊行にむけての準備も本格的に開始され、刊行用の入稿原稿の作成にも着手できると思われる。歌舞伎興行の実態について明らかにすると同時に、実際の興行と、上演に即して作成される番付の出版活動と劇場との関わりについても考察を進める。また、平成26年に口頭発表を行った浮世絵師による役者選定の問題についても学術論文としてまとめ、歌舞伎と出版活動の関係性についての考察も深めていきたい。
単一超分子分光による光合成アンテナの励起状態とエネルギー移動の解析

光合成初期過程における集光アンテナ超分子の高効率光エネルギー捕集・伝達機構の解明は光合成の基礎研究のみならず、超分子化学や光エネルギー変換の研究分野に大きく貢献することが期待できる。そこで、集光バクテリオクロロフィル色素の自己組織化で光機能性部位が構築されている緑色光合成細菌の集光アンテナ・クロロゾームを対象とし、単一超分子分光測定と多数を対象とした物性測定の観点からその励起状態とエネルギー移動機構の解明を目指した研究を行った。二種類の緑色光合成細菌(Chloroflexus aurantiacusとChlorobium tepidum)から単離・精製したクロロゾームを対象として、極低温で共焦点レーザー蛍光顕微鏡による測定を行い,単一超分子レベルでの検出を行うことでひとつのクロロゾームに含まれる集光バクテリオクロロフィルの分子数を推定することに成功した。あわせて、単一クロロゾームレベルでの蛍光異方性の測定に成功し、クロロゾームの超分子構造との関連について議論を行った。また、緑色硫黄光合成細菌のクロロゾームに含まれるバクテリオクロロフィルcとバクテリオクロロフィルeの脱金属反応の速度論解析を行い、バクテリオクロロフィルの分子構造が脱金属反応に与える影響を検討した。光合成初期過程における集光アンテナの高効率光エネルギー捕集・伝達機構の解明は光合成の基礎研究のみならず、超分子化学や光エネルギー変換の研究分野に大きく貢献することが期待できる。集光バクテリオクロロフィルの種類が異なったクロロゾームを四種類の緑色硫黄光合成細菌から単離・精製し、それらについて単一超分子レベルでの蛍光スペクトル測定を行うことに成功し、集光バクテリオクロロフィル分子の分子構造と単一クロロゾームレベルでのスペクトル特性について議論した。また、緑色糸状光合成細菌と緑色硫黄光合成細菌から単離・精製したクロロゾームについて、極低温での単一クロロゾームレベルでの蛍光スペクトル測定に成功し、そのスペクトル特性について解析した。また、緑色光合成細菌から単離・精製したクロロゾームの透過型電子顕微鏡による色素集積超分子の構造観察や、生体外でのバクテリオクロロフィル自己会合体の構築と物性測定によって、集光バクテリオクロロフィルの分子構造とクロロゾーム型色素集積超分子の構造や物性について検討を行った。
有機強誘電体薄膜における分極ドメイン壁の電界変調イメージングと運動制御

プロトン移動型有機強誘電体は、無機系に匹敵する高い自発分極と低い抗電場を示す新しい分子性材料である。多くの有機溶媒に可溶であることから印刷技術を用いたデバイス構築も可能であると期待されている。本研究ではプロトン移動型有機強誘電体の薄膜における特性を制御し、低電圧駆動デバイスを実現することを目標としている。特にミクロな強誘電ドメインの理解・制御が不可欠であると考え、これまでに電気光学効果を用いて強誘電ドメインを可視化する光学手法「強誘電体電界変調イメージング(FFMI)」を開発している。FFMIは結晶を透過した光を観測するため、膜厚方向のドメイン構造を反映した結果が得られる。今年度は強誘電ドメイン構造の理解を進めるために、FFMIを用いて単結晶薄膜における強誘電ドメインの3次元構造を明らかにした。また、これにより強誘電ドメインの構造と結晶構造との対応を明らかにした。プロトン移動型有機強誘電体の薄膜について、FFMIの信号強度分布をもとに強誘電ドメインの3次元構造を解析した結果、薄膜中には方位が異なる2種類のドメイン壁が存在することが明らかとなった。また、表面敏感な圧電応答力顕微鏡およびX線構造解析と組み合わせて2種類のドメイン壁と結晶構造の対応を調べた結果、2種類のドメイン壁はどちらも自発分極に平行で電気的に中性なドメイン壁であることが判明した。このことから、プロトン移動型有機強誘電体における強誘電ドメインの形成ではドメイン壁の界面エネルギーが重要な役割を果たし、静電エネルギーが最小となる方位のドメイン壁が優先的に形成されることが示された。昨年度までに開発していた強誘電ドメイン可視化技術を発展させることで、薄膜における3次元のドメイン構造を明らかにすることができた。深さ方向のドメイン構造を解析することは従来の走査プローブ顕微鏡では困難であり、透過光を観測する本手法の特徴を活かすことで観測に成功した。強誘電ドメインの3次元構造が明らかになったことで結晶構造との比較が可能になり、ドメイン壁の方位と分極方向の相関が明らかになった。強誘電体の分極反転はドメイン壁の運動によって行われるため、ドメイン壁の性質を明らかにした今回の結果は強誘電特性の理解および制御を促進すると考えられる。プロトン移動型有機強誘電体について、外部電場による強誘電ドメインの運動を観察することで分極反転のダイナミクスを観測する。これまでに薄膜化によって分極反転速度が低下することが判明していることから、結晶/基板や結晶/雰囲気などの界面状態が強誘電特性に及ぼす影響を調べる。薄膜の強誘電特性に影響する要因を理解することで、特性を制御するための指針が得られると考えられる。また、今年度までに開発してきた強誘電ドメイン可視化技術は可視光域に吸収をもつ材料のみが測定可能であるため、より多種の物質にも適応可能な手法の開発を行う。

薄膜の強誘電特性に影響する要因を理解することで、特性を制御するための指針が得られると考えられる。また、今年度までに開発してきた強誘電ドメイン可視化技術は可視光域に吸収をもつ材料のみが測定可能であるため、より多種の物質にも適応可能な手法の開発を行う。