hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
鳥類内耳細胞を用いたマウスiPS細胞から内耳細胞への分化誘導と遺伝性難聴への応用

【背景】遺伝性難聴は、1600出生に1人と高頻度で発症し、聴覚と言語発育に著しい障害を引き起こすため、極めて高度なQOLの低下をもたらす。特に、コネキシン26(Connexin26, Cx26)をコードするGap junction beta 2 (GJB2)遺伝子は、世界最大の遺伝性難聴の原因遺伝子である。Cx26は、Cx30と共に内耳支持細胞群において細胞間イオン輸送を行うギャップ結合(Gap Junction, GJ)を構築する重要な要素である。これまで、細胞治療や薬剤スクリーニングを目的としてES/iPS細胞から内耳細胞への分化誘導法が複数報告されているが、いずれも有毛細胞を対象としたものであった。これに対し、GJB2難聴を含めた遺伝性難聴の原因となる細胞は、有毛細胞だけでなく支持細胞や線維細胞など多岐にわたることから新しい治療戦略が求められている。しかし、申請者らが報告するまでES/iPS細胞からCx26を発現しギャップ結合プラークを構築する細胞への分化誘導法は報告されていなかった。【目的】本課題では遺伝性難聴の根本的な治療法の開発を目指し、1)分化誘導した細胞の機能性評価、2)疾患モデル由来iPS細胞からの分化誘導と遺伝子修復、3)難聴モデルマウスへの細胞移植を行う。【結果】マウスES細胞を用いてSFEBq法におけるコネキシン26を高発現する条件を検討した。その結果、分化誘導因子およびシグナル阻害剤を組み合わせることでコネキシン26の発現が強化されることが明らかとなった。マウスES細胞を用いて3次元培養(SFEBq法)時に観察される胚様体内のコネキシン26を発現する小胞が増強される培養条件を検討した。このコネキシン26を発現する小胞は2次元培養において観察されるコネキシン26ギャップ結合プラークを構築する細胞シートのオリジンであると考えられている。培養条件は、qPCRや免疫染色を用いて評価した。本研究課題で得られた結果を論文にまとめて投稿した。現在は、投稿した論文のリバイス中であり、予定した期間よりも進捗が遅れていると判断した。現在、3次元培養におけるコネキシン26の発現量の比較をウエスタンブロットにより評価している。コネキシン26に特異的なバンドが観察されていないため、実験条件の設定を行っている。【結果】マウスiPS細胞から分化誘導したCx26を発現する細胞の機能性評価を行った。その結果、1Cx26ギャップ結合を介した細胞間コミュニケーションが行われていた、2発達期蝸牛で観察されるカルシウムシグナルの自家発火と伝播が観察された、3観察されたカルシウムシグナルの自家発火と伝播は内耳同様ATPやコネキシンヘミチャネルに依存していることが明らかとなった。以上の機能性評価により、iPS細胞から作製したCx26ギャップ結合を構築する細胞は蝸牛支持細胞様細胞であると考えられた。iPS細胞から分化誘導したコネキシン26を発現する細胞は、形態的・機能的に発達期の蝸牛支持細胞に近いことが示唆された。また、疾患モデルマウスから樹立したiPS細胞を同手法により内耳細胞へ分化誘導し、GJB2難聴の分子病態である、ギャップ結合プラークの崩壊を再現することができた。作製した疾患モデル細胞に対し、ウイルスベクターを用いて遺伝子導入を行っているが、導入効率や再現性に問題があることが分かった。一方で、ヒトiPS細胞からの分化誘導も同様に行っており、Cx26ギャップ結合を構築する細胞の作製に成功している。以上のことから、計画はおおむね順調に進展していると考えられる。

これまで、細胞治療や薬剤スクリーニングを目的としてES/iPS細胞から内耳細胞への分化誘導法が複数報告されているが、いずれも有毛細胞を対象としたものであった。これに対し、GJB2難聴を含めた遺伝性難聴の原因となる細胞は、有毛細胞だけでなく支持細胞や線維細胞など多岐にわたることから新しい治療戦略が求められている。しかし、申請者らが報告するまでES/iPS細胞からCx26を発現しギャップ結合プラークを構築する細胞への分化誘導法は報告されていなかった。【目的】本課題では遺伝性難聴の根本的な治療法の開発を目指し、1)分化誘導した細胞の機能性評価、2)疾患モデル由来iPS細胞からの分化誘導と遺伝子修復、3)難聴モデルマウスへの細胞移植を行う。【結果】マウスES細胞を用いてSFEBq法におけるコネキシン26を高発現する条件を検討した。その結果、分化誘導因子およびシグナル阻害剤を組み合わせることでコネキシン26の発現が強化されることが明らかとなった。マウスES細胞を用いて3次元培養(SFEBq法)時に観察される胚様体内のコネキシン26を発現する小胞が増強される培養条件を検討した。このコネキシン26を発現する小胞は2次元培養において観察されるコネキシン26ギャップ結合プラークを構築する細胞シートのオリジンであると考えられている。培養条件は、qPCRや免疫染色を用いて評価した。本研究課題で得られた結果を論文にまとめて投稿した。現在は、投稿した論文のリバイス中であり、予定した期間よりも進捗が遅れていると判断した。今後は、細胞へのCRISPR/Cas9システムによるゲノム編集や疾患モデルマウスへの移植実験を行う予定である。また、ヒトiPS細胞からの分化誘導法の開発を同時進行で行っていく予定である。現在、3次元培養におけるコネキシン26の発現量の比較をウエスタンブロットにより評価している。コネキシン26に特異的なバンドが観察されていないため、実験条件の設定を行っている。人件費および旅費が予想されたよりも抑えることができた。実験自体は順調に進展し、ヒトiPS細胞の分化誘導も行っていくので培養等で使用する消耗品に充てる予定である。次年度使用額が生じた理由:現在投稿中の論文が査読者の指示により追加の実験が必要になったため。使用計画:追加の実験に必要な消耗品の購入、具体的には、ニワトリの種卵、ウエスタンブロットに用いる試薬(ゲル、メンブレン、バッファー等)に充てる。
養育里親家庭における里親子関係の構造に関する計量的研究

本研究の主な目的は、現代の養育里親家庭における、里親と里子との関係構造や意識の実態把握であった。具体的には、「養育里親の登録・研修・支援に関する調査」データを用いて、里親子関係の質を複数の項目で捉えるとともに、それらの関係の質に影響を与える要因について明らかにする。なお里親子関係の時期は、1現時点で受託中の時期と、2受託終了後の時期の、二つを対象としている。1年目である今年度は、まずは、収集された質問紙調査のデータの確認作業をおこなった。とりわけデータの代表性を検証するために、公開されている既存の養育里親に関する全数調査データとの比較をおこなった。結果を要約すると、今回の調査データは、全数調査の全体的な傾向に極めて近似していることが分かった。また、分析課題の一つである、現時点で委託中のケースに限定した、里親子関係の様相把握とその規定要因についての分析の検証を進めた。記述統計量を確認しつつ、一部項目については、第3回全国家族調査(NFRJ08)データを用いて、初婚継続家族の親子関係との比較をおこなった。分析から、受託中の相互作用やペアレンティングについては、初婚継続家庭とほとんど差が無いことが分かった。さらに、養育里親が、受託中の子どもおよび措置解除後の子どもを、どの程度家族メンバーとして認識しているかについて、検証をおこなった。分析から、少なくとも受託中は大多数の養育里親が、子どもを家族の一員であるとみなしているが、措置解除後に家族とみなす比率は大きく低下していることがわかった。また、平行して、里親子関係に関する国内外の先行研究の体系的整理をおこなった。初年度は、収集されたデータの記述統計量の確認と基礎的分析が大きな目標であり、現時点でこの目標は達成できているといえる。本年は2年計画の最終年度に相当するため、データ分析および論文としてまとめていく作業を中心として研究を進めていきたい。また、当初の研究計画には含めていなかったが、養育里親のサポートネットワークの構造についても、追加的に検証をおこなう予定である。当初の予定所要額より、翻訳に係る費用等が安く済んだため、次年度使用額が生じた。本年度、文献等の購入および分野研究者との研究会参加等で使用することを予定している。
ゼブラフィッシュの挿入変異生成法による脊椎動物初期発生研究

メダカトランスポゾンTol2因子を用いて、ゼブラフィッシュにおいて遺伝子トラップ法を実施し、ゼブラフィッシュの発生を制御する遺伝子の構造と機能を解明することを目的として研究を行った。以下の成果を得た。(1)Tol2因子を基に、スプライスアクセプター部位、リポーター遺伝子であるGFP遺伝子、SV40のポリAシグナルをも遺伝子トラップベクターを構築した。転移酵素をコードするmRNAを試験管内で合成した。この遺伝子トラップベクタープラスミドDNAを転移酵素mRNAとともに、ゼブラフィッシュ受精卵へ微量注入した。(2)微量注入を施されたゼブラフィッシュを成魚に育て、かけあわせにより次世代のゼブラフィッシュ胚を得た。それら次世代ゼブラフィッシュ胚を実体蛍光顕微鏡下で観察することにより、GFPを時空間特異的に発現する遺伝子トラップゼブラフィッシュを多数分離することができた。(3)遺伝子トラップゼブラフィッシュのうちの1つでは、GFPが神経管特異的に発現していた。この遺伝子トラップゼブラフィッシュをかけあわせることにより、単一のトランスポゾン挿入を有するゼブラフィッシュ系統を確立した。サザン解析により、神経管特異的発現の原因となるトランスポゾン挿入を特定することができた。トランスポゾン挿入近傍のゲノムDNAをインバースPCR法によりクローニングし、塩基配列を決定することに成功した。メダカゲノムから同定されたトランスポゾンTol2因子を用いて、モデル脊椎動物である小型魚類ゼブラフィッシュにおける効率のよい転移誘発法、遺伝子トラップ法の開発を目的として研究を行った。以下の成果を得た。(1)Tol2因子を基に、スプライスアクセプター部位、リポーター遺伝子であるGFP遺伝子、SV40のポリAシグナルをもつ新しい遺伝子トラップベクターを構築した。このトラップベクタープラスミドDNAを転移酵素をコードするmRNAとともに、ゼブラフィッシュ受精卵へ微量注入した。これらゼブラフィッシュを成魚に育て、かけあわせにより次世代のゼブラフィッシュを得る。それら次世代ゼブラフィッシュを解析することにより、遺伝子トラップの頻度を明らかにし、遺伝子トラップベクターの有用性を明らかにする実験を開始することができた。(2)Tol2因子は活性がある転移酵素遺伝子をコードしている。我々は、この酵素遺伝子のcDNAのクローニングに成功してきた。このTol2因子の転移酵素遺伝子のcDNAを、ゼブラフィッシュ細胞で普遍的に発現するプロモーター、及び卵細胞で特異的に発現するプロモーターの下流に組み込んだプラスミドDNAを作製した。これらプラスミドDNAのゼブラフィッシュ受精卵への微量注入を行った。これらゼブラフィッシュを成魚に育て、次世代において転移酵素遺伝子を発現するトランスジェニックフィッシュを同定する。以下の成果を得た。
インフルエンザウイルス感染症の生体肺イメージング解析技術の開発とその応用

本研究で構築したインフルエンザウイルス感染マウスの肺イメージングシステムを用いて、共同研究者の植木紘史氏博士、Wang I-Hsuan博士らと共同でインフルエンザレポーターウイルス(Color-flu)に感染した野生型マウスの肺における組織障害や免疫細胞の動態を定量的に解析した。レポーターウイルスは季節性ウイルス由来のPR8と高病原性鳥インフルエンザウイルスH5N1の2種類を用いた。病原性の異なる2種類のインフルエンザウイルスを用いることで、組織障害や免疫細胞の動態を比較解析することが出来た。次に、インフルエンザウイルスの増殖やウイルス感染に対する宿主応答に関連する宿主因子の肺の恒常性やインフルエンザの病態への関与を個体レベルで明らかにするために、ノックアウトしたマウスを複数作出した。ノックアウトマウスの作出にはCRISPR-Cas9システムを用いた。また全身で遺伝子発現を抑制すると胎生致死の宿主因子の場合、クララ細胞やII型肺胞上皮特異的タモキシフェン誘導性のコンディショナルノックアウトマウスを作出した。これらのノックアウトマウスにインフルエンザウイルスを感染させ、肺の組織障害のレベルをマイクロCTや病理学的手法を用いて経時的に解析した。ヒトの場合、インフルエンザウイルスの初期感染部位は上気道が主体で、病態が進行し悪化すると肺炎を引き起こし重症化する。そこで、本年度10月より上気道も含めた気道全体のインフルエンザの病態を解析するための準備を開始した。昨年度から開始した高病原性鳥H5N1インフルエンザウイルスと季節性インフルエンザウイルス由来H1N1ウイルスであるPR8株のレポーターウイルスに感染したマウスの肺での比較解析や、KOマウスを用いた生体イメージングを進め、個体レベルでの宿主因子の解析を進めることが出来た。さらに、上気道も含めた気道全体の解析の準備も開始することができたため。本研究の最終年度である平成31年度は、これまでに構築した生体イメージングをさらに発展させる。特に上気道を含めた気道全体のインフルエンザの病態解明を目指して生体イメージングシステムを用いた解析を行う。昨年に引き続き宿主因子KOマウスの解析を継続し、インフルエンザウイルス感染における宿主因子の機能を個体レベルで明らかにする。本研究に必要な2光子レーザー顕微鏡実験の整備をするために、以下の実験を行った。野生型マウスにVenusをレポーターにしたインフルエンザウイルスColor-flu(PR8)を感染させた。人工呼吸器による吸入麻酔の下で、生きたマウスにおける肺のインフルエンザウイルス感染細胞を2光子レーザー顕微鏡を用いて観察した。肺は、呼吸運動や心臓の拍動などの影響のため、観察する視野を固定することが難しい。申請者らはこれらの解剖学的な問題を克服するために、顕微鏡デバイス製作企業と連携し、肺を対物レンズに固定するための新たな付属器具の開発・作製を進めた。本研究では、マクロファージや好中球特異的に蛍光を発するレポーターマウスは2光子顕微鏡でマクロファージや好中球を観察するために有用である。マクロファージ特異的にeGFPを発現するレポーターマウス{B6N.Cg-Tg (Csf1r-EGFP)1Hume/J (Macgreen mice), The Jackson Laboratory (Bar Harbour, ME, USA)}を導入し、2光子顕微鏡でマクロファージの観察に成功した。さらに、感染細胞とマクロファージや好中球との相互作用を観察するために、CD11c-Creマウス、CX3CR1-Creマウス、Ly6G-CreマウスとRosa-CAG-tdTomatoマウスを組み合わせたレポーターマウスの作成も開始した。本研究に用いるレポーターウイルス(Colo-flu)のストック作製を行った。計画通りに2光子顕微鏡を用いてColor-flu感染マウスの生体肺イメージングを行い、インフルエンザウイルスに感染した細胞の観察を行うことが出来た。2光子顕微鏡による生体肺イメージングに用いる肺を対物レンズに固定するための新たな付属器具の作製を行い、生体肺イメージングにも有用であった。さらに、付属器具の改良を進めている。計画通りにレポーターマウス(Macgreen mice)の導入を行い、生体肺イメージングでマクロファージの観察を行った。さらに、複数のレポーターマウスの繁殖も進めている。平成28年度に構築した生体イメージングシステムを用いて、インフルエンザウイルスに感染した生きたマウスの肺を解析した。特に2光子顕微鏡を用いた研究では、レポーターインフルエンザウイルス(Color-flu)を感染させたマウスに好中球特異的な抗体Ly-6Gを経静脈投与して、インフルエンザウイルス感染細胞と好中球の動態を詳細に観察した。その結果、高病原性鳥H5N1インフルエンザウイルスに感染したマウスでは、季節性インフルエンザウイルス由来H1N1ウイルスであるPR8株に感染したマウスと比較して肺への好中球の遊走が感染早期に見られることが分かった。また、好中球やマクロファージ特異的なレポーターマウスを用いて、それぞれの免疫細胞の動態を観察することに成功した。インフルエンザウイルスに感染した肺では、血管透過性が上がることが知られている。そこで、蛍光標識したデキストランを経静脈的に投与して、2光子顕微鏡でデキストランの肺胞腔への漏出を観察した。その結果、H5N1ウイルスに感染した肺では顕著な血管透過性の亢進を認めた。これらの2光子顕微鏡での実験は当研究室の植木紘史博士研究員、Wang I-Hsuan博士研究員の協力のもとで行った。さらに、インフルエンザウイルスの増殖に関連のある宿主因子のKOマウスを作出し、マイクロCTを用いて継時的に肺の組織障害のレベルを測定し、宿主因子の機能について個体レベルでの検討を開始した。

CRISPR-Cas9システムを用いた全身KOマウスの中には、インフルエンザウイルス感染に対して肺の組織障害が減弱している系統も認められた。高病原性鳥H5N1インフルエンザウイルスと季節性インフルエンザウイルス由来H1N1ウイルスであるPR8株のレポーターウイルスに感染したマウスの肺での比較解析に成功した。さらに、レポーターマウスやKOマウスを用いた生体イメージングにも成功し、個体レベルでの宿主因子の解析を始めることが出来た。本研究で構築したインフルエンザウイルス感染マウスの肺イメージングシステムを用いて、共同研究者の植木紘史氏博士、Wang I-Hsuan博士らと共同でインフルエンザレポーターウイルス(Color-flu)に感染した野生型マウスの肺における組織障害や免疫細胞の動態を定量的に解析した。レポーターウイルスは季節性ウイルス由来のPR8と高病原性鳥インフルエンザウイルスH5N1の2種類を用いた。病原性の異なる2種類のインフルエンザウイルスを用いることで、組織障害や免疫細胞の動態を比較解析することが出来た。次に、インフルエンザウイルスの増殖やウイルス感染に対する宿主応答に関連する宿主因子の肺の恒常性やインフルエンザの病態への関与を個体レベルで明らかにするために、ノックアウトしたマウスを複数作出した。ノックアウトマウスの作出にはCRISPR-Cas9システムを用いた。また全身で遺伝子発現を抑制すると胎生致死の宿主因子の場合、クララ細胞やII型肺胞上皮特異的タモキシフェン誘導性のコンディショナルノックアウトマウスを作出した。これらのノックアウトマウスにインフルエンザウイルスを感染させ、肺の組織障害のレベルをマイクロCTや病理学的手法を用いて経時的に解析した。ヒトの場合、インフルエンザウイルスの初期感染部位は上気道が主体で、病態が進行し悪化すると肺炎を引き起こし重症化する。そこで、本年度10月より上気道も含めた気道全体のインフルエンザの病態を解析するための準備を開始した。昨年度から開始した高病原性鳥H5N1インフルエンザウイルスと季節性インフルエンザウイルス由来H1N1ウイルスであるPR8株のレポーターウイルスに感染したマウスの肺での比較解析や、KOマウスを用いた生体イメージングを進め、個体レベルでの宿主因子の解析を進めることが出来た。さらに、上気道も含めた気道全体の解析の準備も開始することができたため。平成29年度は、当初の計画に沿って研究を進める。Macgreen miceなどのレポーターマウスにColor-fluを感染させて、2光子レーザー顕微鏡を用いてインフルエンザウイルス感染細胞とマクロファージや好中球を同時に観察する。マルチカラーイメージングに対応できるように、eCFP、eGFP、Venus、mCherryといった異なる蛍光波長のColor-fluウイルス株を準備している。
出産の社会史-17-18世紀の産科医の進出と助産婦の制度化を中心に-

ノルマンディのコタンタン半島に位置するヴァローニュの産科医ギヨーム・モケ・ド・ラ・モットの生涯を追う中で、彼の助産の中心にあった手技の意味を明らかにするとともに、17世紀末18世紀における外科医と医学者の論争の分析を通じて、外科医による助産の倫理と、それに敵対するカトリック神学をベースにした医学者の立場との対立点を明らかにした。これによって、モケ・ド・ラ・モットの助産の意味をより鮮明に捉えなおすことができた。この成果については現在、既発表の論文をベースにより包括的な学術書としてまとめ出版を準備中である。また地方長官による助産婦の養成事業が、助産婦中心の従来型の助産から外科医の影響下に置かれた助産婦による助産への転換をなすものであったことを、ロレーヌの事例から明らかにした。後者については、別途準備中の、アルザス・ロレーヌの多数決原理による産婆の選択に関する研究と合わせ、いずれ学術書としてまとめ、発表する予定である。本年度は、フランスの文書館、図書館を中心に、現地調査およびインターネット等を用いた文献検索を行い、次のような問いに関してデータを収集、データベースとしてまとめた。(1)コタンタンの産科医モケ・ド・ラ・モットについて文献探索を行い、彼の内科医との論争を示す文献を調査した。その結果、ソルボンヌ大学の医学部長Ph.エッケが匿名で出版した『男が助産する不品行について』(1711年パリ国立図書館所蔵)への反論文書を複写の形で入手した。(2)日本の江戸時代にもたらされたオランダ医学に関連する書物やこの時期のヨーロッパにおける薬草学や医学の書物を探索し、データベースとして整理した。また関連する研究書を入手した。薬草学などの古書に関しては高額のために入手できなかったが、必要なものについては次年度以降にあらためて調査を行い、可能な限り収集を続ける。(3)一八世紀後半にロレーヌおよびアルザスで地方長官を務めていたアントワーヌ・ガレジエールの祖父の代からの家系の歴史および地方長官就任にいたる軌跡を、パリの国立文書館やアルザスの古文書館の文献を探索して調べ、具体的にたどってみた。その上で、彼のロレーヌ赴任後から助産婦養成学校開設に至る15年ほどの期間に、彼が何を見て、どんな模索を試みていたかを明らかにし、彼のロレーヌ赴任後のフランスへの統合にむけた意識からの現状認識、マダム・デュ・クードレのロレーヌ訪問と助産婦学校開設との関わりを、図書館や文書館で収集した史料を通じて明らかにした。平成18年度は、研究計画に沿って、以下のような作業を進めた。(1)近刊予定であったミネルヴァ書房の共著『近代ヨーロッパの探求ジェンダー』に掲載予定の長谷川の論考(コタンタン半島の外科医兼産科医であったモヶ・ド・ラ・モットの助産に関する実証研究)に関して、ようやく初稿があがり、収集した図版や写真、コラム等を加え、加筆・修正を加えた。これは平成17年および18年度末に行ったフランスでの史料探索・調査の成果を基づくものである。出版間近であるが、現在出版社および他の執筆者の都合により、再び出版が先延ばしになっている。ミネルヴァ書房の編集部によると、平成19年度秋には出版されるとのことである。(2)アルザス・ロレーヌに関しては、とりわけ18世紀の併合期のロレーヌでパリから派遣された地方長官であったアントワーヌ・ショーモン・ド・ラ・ガレジエールに関して、その出自を三代までさかのぼって検証し、まとめた。また彼が地方長官であった時期に行われた無料の助産婦養成学校の設置と王権の認可のもと全国を行脚していたマダム・デュ・クードレの講習からの影響について調べ、地方長官の思考の回路を地方長官補佐の意見書を基に明らかにし論文にまとめた。その論文はすでにできあがっており、現在発表に向けて準備中である。(3)学位論文を完成させるためにすでに発表した研究をあらためて遂行しなおし、学術論文としての形をととのえるべく、全体の構成、形式、文章の遂行を重ねた。たとえばお産椅子についての新たな知見を付け加えるべく、中世末のお産椅子の記述など、関連する史料、図像を入手し、内容を吟味した。(4)パリの国立図書館に通い、18世紀の身体や食、環境に関するとくに印刷本を探索し、この時代の助産における人々の認識や身体そのものへの関心の有り様を探った。(5)日本の産科学に関する文献調査は随時行っているが、今年度はとりわけ18世紀後半から19世紀前に蘭学を通じてもたされたヨーロッパの産科学の情報について調べた。

平成19年度は、研究計画に沿って、以下のような作業を進めた。(1)平成19年度秋に出版される予定であった共著『近代ヨーロッパの探求ジェンダー』は、ミネルヴァ書房の都合により出版が再び延期されていたが、ようやく年度内に責了の運びとなった。この4月に入り出版されるはずであったが、いまのところまだ出版にはいたっていない。しかし近日中に出版されると思われる。その共著において筆者は、本科研費による研究の一部である、コタンタン半島の外科医兼産科医モケ・ド・ラ・モットの助産に関する実証研究を掲載している。タイトルは「救済の手と簒奪の手が-モケ・ド・ラ・モットの助産とジェンダ-」である。(2)アルザス・ロレーヌに関しては、とりわけレーヌでパリから派遣された地方長官アントワーヌ・ショーモン・ド・ラ・ガレジエールに関して、その出自を三代までさかのぼって検証し、まとめたものがまもなく2008年5月に出版される運びとなった。予定では年度内に出版されるはずであったが、これも共著であり、執筆者の一人が原稿提出に間に合わなかったこともあって若干の遅延となった。これは地方長官を輩出した一族の来歴を調べ、一八世紀の半ば以降にロレーヌやアルザスで改革を遂行した地方長官の活動と、この地域のシュブデレゲ(地方長官補佐)の認識との間にあったすれを明らかにし、ここでの助産をめぐる中央主動の啓蒙活動、公共善の意味を問うたものである。(4)今年度は、南仏の文書館、具体的にはモンペリエやマルセイユ、ニースなどの公立文書館をめぐり、18世紀の出産および身体や食、環境に関して、とくに印刷本を中心に探索した。短い現地調査ではあったが、この地域の助産、出産史についての今後の探索の方向性について、多くの示唆をえた。平成20年度は研究計画に沿って研究調査を進め、以下のような成果を得た。(1)コタンタン半島で開業し、実践記録を出版して外科医の地位を築いたモケ・ド・ラ・モットについての論考「救済の手と簒奪の手が-昨年度に出版されるはずであった共著『近代ヨーロッパの探求ジェンダー』(ミネルヴァ書房2008年)がようやくこの年度7月に刊行に至った。(2)また、ロレーヌにおける助産婦養成の無料講習会を開いた地方長官アントワーヌ・ガレジエールの官僚としての傾向、ロレーヌ赴任後の行動を明らかにした「地方長官と助産婦講習会」(近藤和彦編『歴史的ヨーロッパの政治社会』所収)も5月に出版された。(3)上記のモケ・ド・ラ・モットについては、さらに研鑽を加え1冊の書物にまとめ、次年度に岩波書店からの出版を予定している。そのため今夏は、上記の論文の中ではほとんど扱わないままになっていた重要な問題、すなわちソルボンヌの医学者フィリップ・エッケとモケ・ド・ラ・モットとの論争の詳細をつきとめるために、パリの国立文書館および国立図書館に残されている当時の原著を調査し、その内容を調べた。この内容調査はまだ継続中である。(4)また同様に、モケ・ド・ラ・モットの著作の中に見られる助産婦に対する記述を取り上げ、どのような批判や描写が行われているかを検討した。この作業もなお継続中で未完である。(5)社会史的にみると、上記の研究はミクロヒストリに相当するが、そのために必要なノルマンディ西部の半島コタンタンや開業した都市ヴァローニュについて、文献を渉猟し、理解を深めた。
ポルフィリン・クロリン共集合体の構築と光照射による酸素配位能復活に関する研究

両親媒性置換基を導入した鉄ポルフィリン誘導体(リピドポルフィリン鉄)とクロリンまたはポルフィリン誘導体が水相系で自己組織化して形成する共集合体を対象に、光照射によるポルフィリン誘導体の励起条件を解明、これをリピドポルフィリン鉄(III)の還元反応に利用して、自動酸化しても光照射のみで酸素配位能を復活できる系として具現化することを目的とした。初年度は、水中で自己組織化して二分子膜小胞体を形成できるリピドポルフィリン鉄(テトラフェニルポルフィリン誘導体)の精密合成、その集合組織のナノ構造解明、酸素配位平衡、配位酸素の電荷分極構造の解析に集約した展開。第二年次は、系内に共存させたプロトポルフィリン誘導体の励起状態から、ポルフィリン鉄(III)への電子移動経路を構築、還元過程の詳細を検討すると共に、電子供与体(犠牲試薬)を共存させることでFe(II)体の蓄積を可能とし、これを目標とするFe(III)錯体の光還元法として確立した。二年間の期限内に予想を上回る進展が見られ、例えば、電子供与体となるポルフィリン誘導体を探索している際、リピドポルフィリンとそのZn(II)錯体からなる小胞体を調製すると、二分子膜内部で、Zn(II)ポルフィリン一重項励起状態からフリーベースポルフィリンへ効率高いエネルギー移動が生起することを見出した。これは水相系における新しい光捕集システムのモデルにもなり得ると考えられる。両親媒性置換基を導入した鉄ポルフィリン誘導体(リピドポルフィリン鉄)とクロリン誘導体が水相系で自己組織化して形成する共集合体を対象に、光照射によるクロリン誘導体の励起条件を解明、これを鉄(III)ポルフィリンの還元反応に利用して、自動酸化しても光照射のみで酸素配位能を復活できる系として具体化することが本研究の目的である。系内に共存させたクロリン誘導体の励起状態から、鉄ポルフィリンへの電子移動経路を構築、電子移動の促進条件を分子集合構造と相関させて明らかにする。初年度は、研究計画に従い、分子集合組織と酸素配位錯体の相関解明、励起状態生成条件の把握に集約した展開を実施。水中で自己組織化できるリピドポルフィリン(テトラフェニルポルフィリン誘導体)を合成、集合組織の微細構造を解明し、酸素配位平衡、配位酸素の電荷分極構造を明らかにした。1)二分子膜小胞体を形成できるリピドポルフィリンを精密合成。顕微観察(TEM, AFM)を利用して、組織の三次元構造、微細分子配列をサブナノ単位で解明。2)さらにO_2配位錯体について、平衡定数と半減期を算出。軸塩基の軸配位構造、配位O_2の電荷分離構造はMCD、IRスペクトルを用いて明らかにした。3)まず、プロトポルフィリン誘導体を選定し、これがリピドポルフィリン小胞体の二分子層膜に分子分散して包埋されることを可視吸収、蛍光スペクトルから解明。励起状態の特徴を把握すると共に、リピドポルフィリンへの電子移動を測定、電子移動経路を分子集合構造と相関させて明らかにした。両親媒性置換基を導入した鉄ポルフィリン誘導体(リピドポルフィリン鉄)とクロリンまたはポルフィリン誘導体が水相系で自己組織化して形成する共集合体を対象に、光照射によるポルフィリン誘導体の励起条件を解明、これを鉄(III)ポルフィリンの還元反応に利用して、自動酸化しても光照射のみで酸素配位能を復活できる系として具体化することが本研究の目的である。系内に共存させたポルフィリン誘導体の励起状態から、鉄ポルフィリンへの電子移動経路を構築、電子移動の促進条件を分子集合構造と相関させて明らかにした。第二年次は、還元過程の詳細を検討すると共に、電子供与体(犠牲試薬)を共存させることでFe(II)体の蓄積を可能とし、これをFe(III)錯体の光還元法として確立することができた。1)得られたリピドポルフィリン小胞体の三次元構造をさらに詳細に解析。

励起子相互作用に基づく最大吸収波長(可視スペクトル)のシフト値をもとに、励起子計算からポルフィリン環の微細配列構造を推定した。2)また、リピドポルフィリン小胞体に共存させたプロトポルフィリン誘導体の励起状態を解析、最適励起波長を選定すると共に、外水相に犠牲試薬を共存させた条件で光照射し、リピドポルフィリン鉄を還元。Fe(II)体の形成は吸収スペクトル変化から観測した。還元の最適条件、P*からFe(III)Pへの電子移動経路を分子集合構造と相関させて明らかにした。3)また、初年次研究途中、電子供与体となるポルフィリン誘導体を探索している際、リピドポルフィリンとそのZn(II)錯体からなる小胞体で、Zn(II)P一重項励起状態からPへ効率高いエネルギー移動が生起することを見出した。これは水相系における新しい光捕集システムのモデルにもなり得る。
大強度陽子加速器を用いた高調波空洞によるビーム平坦化の研究

大強度の陽子加速器において、縦方向に平坦化したビーム密度を形成することは空間電荷効果の緩和という観点から必要不可欠である。この様なビームを形成するには、基本波空洞に第2高調波空洞を重畳した高周波電圧が用いられる。この際、高調波空洞には高精度の位相制御が要求される。本研究は、世界最高のビーム強度を有する英国ラザフォード研究所(RAL)のISISシンクロトロンを用いて、高精度の位相制御が可能な高調波空洞を用いてビーム平坦化に関するパラメータ、即ち空洞位相、空洞電圧、ビーム平坦化度の相関を実験的に明らかにし、もって大強度陽子によるパルス中性子源の高度化に寄与することを目的とする。平成17年8月、ISISシンクロトロンの第2高調波空洞を負荷として高周波電圧の発生試験を行った。周波数2.66.2MHz(メガヘルツ)の範囲を50Hzで掃印し、ビーム平坦化研究に必要な電圧である加速ギャップ当り12.6kV(ピーク値)を安定に出力することが出来た。出力インピーダンスは周波数の全領域について30オーム以下である。駆動段電圧の歪みの問題は残るが、これでオフビームでの準備はほぼ整ったことになる。ところが、平成18年、RALではニュートリノファクトリに関する実験計画(ミュオンイオン化冷却実験)が緊急に具体化し、その実験場所として本高周波装置が設置されていた実験室が充てられる事になった。この為、本装置は移設を余儀なくされ、平成18年度末までに新しい実験室への移設を完了した。この間、電力及び制御の配線全てをやり直した。その結果、本補助金申請において計画された平成18年度中のISISシンクロトロンを用いたビーム平坦化の実験は実行できなくなり、平成19年度以降に持ち越されることになった。大強度陽子加速器において空間電荷力によるビーム不安定性を克服するには、ビームが縦方向に一様な形状を持つように整形することが不可欠である。このような整形装置は第2高調波空洞と呼ばれ、その開発研究を、日本(日本原子力研究開発機構、高エネルギー加速器研究機構)、英国(ラザフォードアプルトン研究所、RAL)及び米国(アルゴンヌ研究所)が共同で行ってきた。その結果、出力インピーダンスが非常に小さい高周波加速装置を完成した。出力インピーダンスが小さいことは、波形整形に必要な高精度の位相制御がビーム負荷に影響されること無く達成できるメリットを有する。RALには世界最高のパルス中性子源であるISISシンクロトロンがある。このシンクロトロンを使ったビーム試験の前段階として、オフビームによる高電圧発生試験を平成17年8月に行った。ISISセカンドハーモニック空洞の仕様である高周波電圧の周波数2.66.2MHz(メガヘルツ)の間を50Hzで掃印し、得られた高周波電圧は、入射時のビーム平坦化研究を行うに必要な電圧(加速ギャップ当り6KV(ピーク値))を遥かに超える12KV(ピーク値)が安定に出力できた。今回の実験をもってビーム平坦化研究を行う為の準備はほぼ完了したことになる。しかし、RALでは最近になってニュートリノファクトリに関する実験計画(Muon Ionization Cooling Experiment、MICEプロジェクト)が緊急に具体化し、その実験場所として本装置が設置されている実験室が当てられることになった。この為、本装置は移設を余儀なくされ、平成18年度中にこの移設作業を行うことになった。それに伴い、ISISシンクロトロンを用いたビーム試験は平成19年度以降に行う。

このような整形装置は第2高調波空洞と呼ばれ、その開発研究を、日本(日本原子力研究開発機構、高エネルギー加速器研究機構)、英国(ラザフォードアプルトン研究所、RAL)及び米国(アルゴンヌ研究所)が共同で行ってきた。その結果、出力インピーダンスが非常に低い(約30オーム)高周波加速装置を完成した。出力インピーダンスが小さいことは、波形整形に必要な高精度の位相制御がビーム負荷に影響されること無く達成できるメリットを有する。RALには世界最高のパルス中性子源であるISISシンクロトロンがある。このシンクロトロンを使ったビーム試験を行う為に本高周波装置をISIS施設に移設した。平成17年8月、再組立て調整後初の高電圧発生試験を行い、ISISセカンドハーモニック空洞に要求される電圧仕様を満足することが確認された。しかし、平成18年、RALではニュートリノファクトリに関する実験計画(Muon Ionization Cooling Experlment、ミュオンイオン化冷却実験、MICEプロジェクト)が緊急に具体化し、その実験場所として本装置が設置されている実験室が当てられることになった。この為、本装置は移設を余儀なくされ、平成18年度中にこの移設作業を完了した。その結果、本補助金申請時に計画されたISISシンクロトロンを用いたビーム平坦化実験は実行が不可能となり、平成19年度以降に持ち越された。
機能獲得型カルシウムセンサー受容体異常に関する分子遺伝学的研究

「目的」カルシウムセンサー受容体(Cs-R)の機能獲得型異常症と推測される症例を対象にCs-R遺伝子の分子遺伝学的解析を行い、機能獲得型異常症の臨床病態の解明及び7回膜貫通型G蛋白共役受容体であるCs-Rの構造と機能を明らかにする。「方法と結果」解析対象とした2小児例においてCs-R遺伝子をPCR-direct sequence法にて解析し、1例に細胞外ドメインに存在するL125P変異と他の1例に第7膜貫通ドメインにあるA843E変異をそれぞれ同定した。家族構成員には遺伝子異常を認めず、患者はde Novo変異で発症したと考えられる。変異遺伝子の機能解析をHEK293細胞を用い細胞内Inositol,01,4,5-triphosphateの変動を指標として行い、受容体機能を恒常的に活性化する機能獲得型の異常の所見をえた。2症例における臨床像はほぼ同じで、新生児期にテタニーで発症し、また低カルシウム血症、高カルシウム尿症が認められ、副甲状腺機能低下症と診断されていた。「考察」機能獲得獲得型の遺伝子異常は家族性の高カルシウム尿症性低カルシウム血症で同定されているが余り多くはない。今回同定した変異はいずれも未報告の変異であり、遺伝子変異部位コドン125のロイシンは推定上のカルシウム結合部位に位置し、またコドン843はG蛋白との共役に重要と考えられる部位に存在する。今後同部位の詳細な機能を部位特異的変異導入法により解析する予定である。臨床的には、これら症例においてカルシウムセンサー受容体遺伝子変異を同定したことは、副甲状腺低下症と診断されている散発性高カルシウム尿症性低カルシウム血症を呈する症例の中に、同受容体遺伝子異常を有する症例が含まれている可能性が示唆され、また患者の治療方針の決定のために重要であるといえる。
細胞内因性収縮力を時空間的に可視化するバイオセンサーの創成

細胞内因性収縮力を司るアクチンストレスファイバーの収縮動態調節機構の解明と、生細胞内でアクチンストレスファイバーが発生している張力を可視化する実験系の開発を目的として、本年度は以下の研究を行った。アクチンストレスファイバーの分子構造は、骨格筋に見られるサルコメア構造と同等と考えられモデル化されているが、その詳細は依然として不明な点が多い。特に、サルコメア内に見られるコネクチン分子(Z盤を構成するα-アクチニンと、ミオシンフィラメントを結合)が非筋細胞内のアクチンストレスファイバーに存在するか不明である。そこでコネクチン様分子がストレスファイバーに存在するか確認するため、ミオシンATP加水分解阻害薬ブレビスタチンを用いて収縮動態観察および構造変化観察を行った。培養平滑筋細胞から単離したアクチンストレスファイバーにATPを投与し収縮させた後、ブレビスタチンを投与すると収縮速度が有意に減少した。ブレビスタチン投与によりミオシンは、アクチンからの解離が促進されたためと考えられる。また、ミオシンを蛍光観察しながら同様の実験を行ったところ、ミオシンはストレスファイバーからほぼ解離することなく存在し続けていた。つまり、ミオシンはアクチン以外のストレスファイバー構成分子と結合している可能性が考えられる。今後、ストレスファイバーを構成する分子を質量分析により網羅的に解析していく予定である。また、ストレスファイバーを構成する非筋II型ミオシンIIAに対し、1アミノ酸変異を導入したときの細胞収縮に及ぼす影響について解析を行った。細胞収縮の評価には、特殊処理により透明弾性ゲルの変形を可視化できる培養基板の改良を行い、本実験に用いた。な様々な疾患でミオシンIIAによく見られる変異I1816VおよびE1841Kに着目して解析したところ、細胞形態に差はなかったもののE1841Kでは有意に収縮力が減少することを見出した。明視野観察だけで細胞収縮を高効率に評価できる特殊基板の改良を行い、感度を向上させることによって、非筋II型ミオシンIIAの1アミノ酸変異による細胞収縮能の低下を見出すことができ、論文として発表することができた。また、アクチンストレスファイバーの構造に関して、コネクチン様タンパク質の存在を示唆する結果が得られている。一方、バイオセンサーに組み込む候補分子の探索を続けているものの、まだ絞り込めていない状況であり、この点について進展がやや遅れている。引き続き、ミオシン調節軽鎖リン酸化特異的に結合している分子・ペプチドを探索し、適宜バイオセンサーを構築、評価を行っていく。並行して、単離アクチンストレスファイバーの収縮試験を行い、これまでに明らかにされていない力学的性質と構造に関与する分子の特定と、変異体が力学的性質に与える影響を評価する。接着細胞は隣接細胞や接着基板に対して、常に内因性収縮力を発生し続けている。この内因性収縮力は細胞増殖、生存、分化、形態形成など、生命現象の機能調節に普遍的に関与していることが分かりつつあり、その詳しい分子メカニズムが競って調べられている。しかしながら内因性収縮力は可視化が簡単ではなく、新たな実験ツールの開発が求められる。本研究では、内因性収縮力を可視化可能な有用性の高いFRETバイオセンサーを開発し、バイオセンサーの出力と実際に発生している力との関係を求めることで、細胞内、生体内で作用している力を顕微計測可能な実験ツールを生み出すことを目的とする。そこで研究初年度である当該年度においては、FRETシグナルを高い時間分解能で計測可能なシステムを構築するために、自作で二波長分岐光学系を全反射蛍光顕微鏡システムに導入した。また、電動ステージを導入することでスループットよくセンサー出力を計測できるシステムへと発展させた。また、単離アクチンストレスファイバーが発生する力を顕微計測するための装置の改良を行うために、長時間の計測時に問題となる熱ドリフトを補正するシステムの構築を行った。現時点ではまだシステムの調整が甘く十分な性能を発揮できていないが、光学系を改善していくことで問題点を克服できる見込みである。バイオセンサーに組み込む分子・ペプチドを探索するための生化学実験系を立ち上げつつあり、ミオシン調節軽鎖のリン酸化状態を変化させた細胞について、共免疫沈降によりリン酸化状態依存的に結合するタンパク質を捕捉、質量分析によって同定していく予定である。所属機関の異動に伴い研究環境の再構築を余儀なくされたために、バイオセンサーに組み込む候補分子の探索にやや遅れが生じている。現時点では、研究環境の整備も完了し、さらに現所属の学内共同利用設備が充実していることもあり、次年度以降に十分遅れを取り戻せる見込みである。

つまり、ミオシンはアクチン以外のストレスファイバー構成分子と結合している可能性が考えられる。今後、ストレスファイバーを構成する分子を質量分析により網羅的に解析していく予定である。また、ストレスファイバーを構成する非筋II型ミオシンIIAに対し、1アミノ酸変異を導入したときの細胞収縮に及ぼす影響について解析を行った。細胞収縮の評価には、特殊処理により透明弾性ゲルの変形を可視化できる培養基板の改良を行い、本実験に用いた。な様々な疾患でミオシンIIAによく見られる変異I1816VおよびE1841Kに着目して解析したところ、細胞形態に差はなかったもののE1841Kでは有意に収縮力が減少することを見出した。明視野観察だけで細胞収縮を高効率に評価できる特殊基板の改良を行い、感度を向上させることによって、非筋II型ミオシンIIAの1アミノ酸変異による細胞収縮能の低下を見出すことができ、論文として発表することができた。また、アクチンストレスファイバーの構造に関して、コネクチン様タンパク質の存在を示唆する結果が得られている。一方、バイオセンサーに組み込む候補分子の探索を続けているものの、まだ絞り込めていない状況であり、この点について進展がやや遅れている。引き続き、生化学的手法と質量分析を駆使することで、ミオシン調節軽鎖リン酸化特異的に結合している分子・ペプチドを探索、同定する。ミオシン調節軽鎖のリン酸化状態に合わせてFRETシグナルが変化するバイオセンサーを構築し、感度よくかつダイナミックレンジが広い分子・ペプチドの組み合わせを探索し、その評価を行う。また、出来上がったバイオセンサーのFRETシグナルの出力と、実際に発生する力を対応付けるために、単離アクチンストレスファイバーが発生する力の計測とバイオセンサーのFRETシグナルの取得を同時に行うことで、センサー出力と力との対応関係を評価する。引き続き、ミオシン調節軽鎖リン酸化特異的に結合している分子・ペプチドを探索し、適宜バイオセンサーを構築、評価を行っていく。並行して、単離アクチンストレスファイバーの収縮試験を行い、これまでに明らかにされていない力学的性質と構造に関与する分子の特定と、変異体が力学的性質に与える影響を評価する。
多形現象を示すラセミ化合物結晶の異常な光学分割現象に関する研究

19世紀半ばのバスツールによる不斉結晶の発見以来、ラセミ体の再結晶により光学分割が可能なのは、ラセミ混合物[(+)分子結晶と(-)分子結晶の単純混合物]の優先晶出に限られ、ラセミ化合物[(±)結晶]の再結晶による光学分割は、原理的に不可能と考えられていた。しかし、我々は、あるラセミ体の結晶の性質を検討している際に、ラセミ化合物でも再結晶により容易に光学分割を起こす場合があることを発見した。そこで、この異常な光学分割現象のメカニズムを解明し、この現象が一般的な光学分割法となるための条件を明らかにすることを目的とし、同様の光学分割現象を示す化合物を探し求め、それらの結晶の性質を調べ、これを基にして、本光学分割現象のメカニズムを検討した。ある一群の不斉なグリセロール構造を有するスルホニウムスルホン酸塩やアンモニウムスルホン酸塩、計7化合物のラセミ化合物結晶[(±)結晶]を、超過飽和(820倍)アルコール溶液から再結晶することにより、以下の特徴をもつ光学分割現象が起こった。1.母液中でいずれか一方のエナンチオマー[例えば(-)体]が大過剰(最高100%ee)になる。2.この際析出する低エナンチオマー純度の結晶(もう一方のエナンチオマー[(+)体]が過剰に存在)を再結晶すると、その若干過剰なエナンチオマー[(+)体]が母液中で大過剰となり、同時に析出してくれる結晶(低エナンチオマー純度)中に過剰なエナンチオマーのキラリテイー[(-)]は、再結晶前の過剰なエナンチオマーのキラリテイーとは必ず逆になる(析出結晶におけるキラリテイーの逆転現象)。3.従って、ラセミ体の再結晶を行い、ついで析出する結晶の再結晶を順次繰り返し、それぞれのエナンチオマーが過剰(高エナンチオマー純度)となった母液を集めるだけで、光学分割が完了する。次に、光学分割現象を示した化合物のラセミ体の安定な結晶形態を調べたところ、いずれもラセミ化合物[(±)結晶](Pl, Z=2)であり、光学分割現象には結晶の多形現象(安定なラセミ化合物結晶と準安定な混晶の存在)が密接に関係していることが示唆された。以上の結果より、再結晶における結晶生成のプロセスとして、溶液中で安定な環状二量体からクラスターを経ての混晶(P1,Z=2)の生成と、混晶の安定なラセミ化合物やラセミ混晶(P1,Z=2)への相移転が考えられる。この移転と、析出結晶におけるキラリテイーの逆転現象とが如何に結びつくのかが、メカニズム解明の鍵となるであろう。
電解析出Ni-Wアモルファスおよびナノ結晶合金の作製と機械的性質

ナノ結晶材料は結晶粒径の微細化に伴う粒界体積率の増加によって,優れた強度および靱性を発現することを期待されている.しかしながら,これまで開発されてきたナノ結晶材料は結晶粒径微細化に伴って非常に脆くなる.一方,電解析出法はナノ結晶材料の作製が容易であり,試料作製後の成形プロセスを必要としないが、作製された硬質合金は激しい脆化状態を示す.本研究では電解析出法により高靱性を有するナノ結晶Ni系合金の作製条件を明らかにすることを目的とした.また熱処理による機械的性質の変化について調べるとともに,ナノ結晶材料の靱性に及ぼす結晶粒度依存性について検討した電界析出法により作製したNi-W合金は,電界析出効率の非常に高い条件で高靭性を示した.高靭性Ni-20.7at.%W合金では,電析後の状態で最大引張破断強度は670MPaであったが,脱水素処理を行うことにより引張破断強度は大きく回復し,最大2333MPaに達した.高靭性を示したNi-20.7at.%WおよびNi-12.3at.%W合金に熱処理を行うことによって,結晶粒径と機械的性質の関係について調べた.その結果ビッカース硬さは両合金とも約10nmまで結晶粒径の増大に伴って増加し,Ni-20.7at.%W合金でHV910,Ni-12.3at.%W合金でHV820にまで硬化した.また,靭性は結晶粒経が約10nm以下の領域で高い値を示し,完全密着曲げ状態においても塑性変形を生じて破断しないが、10nm以上になると激しい脆化状態となった.これらの結果からナノ結晶材料が脆化を起こす臨界と結晶粒した径を,ナノ結晶粒子が最密に充填し,塑性変形が最密に充填した粒界面に沿って生じる仮定モデルを作成することによって検討した.ナノ結晶材料は結晶粒径の微細化に伴う粒界体積率の増加によって,優れた強度および靱性を発現することを期待されている.しかしながら,これまで開発されてきたナノ結晶材料は結晶粒径微細化に伴って非常に脆くなる.一方,電解析出法はナノ結晶材料の作製が容易であり,試料作製後の成形プロセスを必要としないが、作製された硬質合金は激しい脆化状態を示す.本研究では電解析出法により高靱性を有するナノ結晶Ni系合金の作製条件を明らかにすることを目的とした.また熱処理による機械的性質の変化について調べるとともに,ナノ結晶材料の靱性に及ぼす結晶粒度依存性について検討した電界析出法により作製したNi-W合金は,電界析出効率の非常に高い条件で高靭性を示した.高靭性Ni-20.7at.%W合金では,電析後の状態で最大引張破断強度は670MPaであったが,脱水素処理を行うことにより引張破断強度は大きく回復し,最大2333MPaに達した.高靭性を示したNi-20.7at.%WおよびNi-12.3at.%W合金に熱処理を行うことによって,結晶粒径と機械的性質の関係について調べた.その結果ビッカース硬さは両合金とも約10nmまで結晶粒径の増大に伴って増加し,Ni-20.7at.%W合金でHV910,Ni-12.3at.%W合金でHV820にまで硬化した.また,靭性は結晶粒経が約10nm以下の領域で高い値を示し,完全密着曲げ状態においても塑性変形を生じて破断しないが、10nm以上になると激しい脆化状態となった.これらの結果からナノ結晶材料が脆化を起こす臨界と結晶粒した径を,ナノ結晶粒子が最密に充填し,塑性変形が最密に充填した粒界面に沿って生じる仮定モデルを作成することによって検討した.本年度は主として電解析出法によりアモルファスNi-W合金を作製し,これに熱処理を施すことによりナノ結晶化する過程を調べた.また,本研究過程において,従来から困難と思われてきた電解析出法による高延性アモルファスNi-W合金材料(破断することなく180度密着曲げが可能な試料)の作製技術を確立することができた.使用した電解浴はNiSO46H2O:0.06mol/l,Na3C6H5072H2O:0.5mol/l,Na2WO42H2O:0.014mol/l,NH4Cl:0.5mol/l,NaBr:0.15mol/lからなり,電解電流密度および電解浴温度を変化させた.電解電流密度を20A/m^2とした時,電解浴温度が363Kから333Kへと低下すると,Ni-W合金中のW含有量は約25から18at.%へと低下し,約20at.%Wを境にアモルファス構造からナノ結晶構造へと変化した.348Kで作製したアモルファスNi-22at.%W合金は完全密着曲げ変形後も塑性変形を生じて破断しなかった.これらアモルファスNi-W合金を熱処理を加えることによりナノ結晶化させ,結晶粒径と硬度との関係を検討した.平均結晶粒径が10nm以上の領域ではホールペッチの関係により結晶粒の微細化にともなう硬化が観察されたが,10nm以下の領域では逆に軟化する傾向が観察された.高分解TEM観察の結果,結晶粒径が10nm以下のとき約1-2nmの広い幅を持つ粒界が観察され,結晶粒の超微細化とともに粒界の幅が増加する傾向があると考えられた.