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不況下の賃金硬直性に関する理論的・実証的分析

本研究では、労働者の業績に基づくいわゆる成果給の文脈から、解雇による賃金硬直性への影響を理論的・実証的に分析した。理論モデルにおいては、企業にとって労働者の現在の努力水準を高く保つために、将来の賃金を高く提示することが最適となり、これが解雇の脅威の下で賃金の下方硬直性につながることが示された。さらに、不況下には、生産性の価値が低くなるため、労働者の賃金を彼らの業績に基づいて決定する度合いを下げることが、企業にとって最適となることも示された。日本のパネルデータを使用した分析からも、不況下の賃金が労働者の業績に対し「硬直的」となりえることを確認し、上記の理論モデルと整合的な結果を得ることができた。本研究は、賃金硬直性の新たな理論モデルを構築することにより、好況期と不況期の比較において、特に不況期の賃金が下方硬直的となる理由を解明することを目的とする。本研究では、Bewley(1999)の近年の大規模なフィールドサーベイの結果を基に、新たな理論モデルを構築し、日本のパネルデータを用いた実証分析を行ってきた。そこで頂いたコメントを基に改訂作業を進め、平成26年2月の末に英文校閲を受けた後、本論文の完成版を作成した。平成26年2月末にドイツのIZA Workshopに本論文を応募し、平成26年3月に採択されたため、平成26年6月9日、10日にドイツで行われるIZA Workshop "Wage Rigidities and the Business Cycle: Causes and Consequences"において本研究を報告することが決まっている。加えて、本研究をLabour Economicsに投稿し、現在はその回答を待っている。今後はレフェリーからの返事に応じて改訂作業を続け、出版に向けて尽力する。その後、賃金硬直性の研究を進め、"Optimal Combination of Wage Cuts and Layoffs: The Unexpected Side Effect of a Performance-based Payment System"という新たな論文を執筆中である。この論文では、賃金カットとレイオフの関係性に関して、企業の意思決定の面から、ミクロの理論モデルを用いて、企業が賃金カットを行わなくなる「閾値」のようなものが、賃金カットのマイナスの効果の指標において存在することを理論的に、実証的に示される。その指標に業績連動型賃金体系が影響していることを示し、同報酬体系を導入した企業が賃金カットの代わりにレイオフを行いやすいことが明らかとなった。この論文は、平成27年度秋季日本経済学会へ応募し、共著者が報告することになっている。26年度が最終年度であるため、記入しない。労働経済学26年度が最終年度であるため、記入しない。多くの研究会での報告を経て、研究の方向性が早い段階で定まったことで、改訂作業が進み、学術雑誌Labour Economicsへの投稿も済ませることができた。平成26年6月にドイツで行われる国際的なカンファレンスに本研究の論文が採択されたことは、当初も予定しなかったことであり、国際的にこの研究の成果を発信する機会が得られたことは非常に意義のあることである。平成26年6月のIZA Workshopにおける報告や、投稿先の学術雑誌Labour Economicsのレフェリーからのコメントを基にさらなる改訂作業を続けていく。この論文の学術雑誌における出版が本研究の目標の一つであるため、平成26年度は上記の学術雑誌から出版許可を得られるよう、レフェリーからの指示に対応していく。加えて、本研究を中長期的にとらえ、この論文の出版のみにとどまらず、さらなる研究を継続し、他の論文にもつなげていく。平成26年度中に上記論文に関してLabour Economicsから出版許可が得られた場合は、現在の日本の文脈に重きをおいた理論モデルを、より国際的な文脈で解釈する次の研究を開始する。具体的には、アメリカのパネルデータであるPanel Study of Income Dynamics(PSID)を使用して、理論モデルの仮説を検証した推計の日米比較を行う。文脈を日本以外の国に拡大することによって、理論モデルにも変化を加える必要が生じることから、この新たな論文の執筆に際し、引き続き、ミシガン大学のCharles Brown教授、James Hines教授、Mel Stephens准教授、Mary Corcoran教授からEメールやスカイプを通してアドバイスを請う。
河川水質と都市気候への影響からみた都市河川水熱源の利用可能量に関する研究

1.大阪市の大川水系の水温と水質の現況調査結果:冬期の調査結果と筆者らが行った夏期の実測調査をもとに大川水系の順流域、感潮域、塩水くさびの遡上域といった流況の特徴や、DOなどの水質の現状を明らかにした。また、大川水系には多くの生物種が生息しており、河川水の利用に当たってはこれらの生物の保護を考慮した環境容量の概念を導入する必要がある。2.河川水温・水質の予測モデルの開発:地域冷暖房プラントや工場からの温排水流入がない場合の河川水温・水質の予測モデルとして2次元流管モデルが有効であることを計算結果と実測結果との比較によって明らかにした。温排水の流入がある場合には、大川の順流域に対してはMIM法による3次元定常解析モデルを用いて温排水の拡散域予測を行い、感潮域に対してはSIMPLE手法に基づく3次元数値予測モデルを適用して、河川流量、温排水の放水方式、温排水温度などを計算パラメータとした計算を行い、熱汚染域の広がりや汚染強度などを定量的に求めた。この結果は、環境影響評価基準に照らして河川水の利用可能量を決める際の基礎データとなるものである。計算精度は水温と水質の異なる大川と寝屋川の合流部の計算によって検証した。3.都市微気象への影響:温排水流入による河川水温の変化によって、河川水面からの顕熱放熱並びに潜熱放熱の増加を定量的に明らかにし、都市微気象への影響を検討した。4.熱源としての河川水の利用可能量:ここでは、環境容量の概念を導入し、大川水系に生息する生物種の保護を考慮に入れた大川独自の基準作りを行った。その際、不確定要素が多いことから温排水の影響レベルを軽微から重大まで3段階に分けて河川水の利用可能量を検討することを提案した。また、河川水の利用可能量を決めるに当たっては、温排水の3次元拡散域を求めた上で生態系への影響を考慮することが重要であることを明らかにした。都市河川として大阪市の大川水系を選び,その現況を冬季の調査結果と夏季の調査結果をもとに解析した.大川の上流域は順流域,下流域は感潮域であり,中之島の渡辺橋や肥後橋では時間帯によっては低層部に塩水くさびが存在し,河川底では冬季は河川水よりも高温,夏季は河川水よりも低温となっていること,ならびに河川底の海水は貧酸素状態となっていることが確認できた.京橋付近では潮位変動の影響を受け順流と逆流が交互に見られ,河川水質は寝屋川の方が大川よりも悪く,その影響で堂島川よりも土佐堀川の方が水質が悪くなる傾向にある.また,大川流域には,都市河川であるにもかかわらず,多くの種の生物が生息しており,河川水の利用に当たっては,これらの生物の保護を考慮にいれた大川独自の基準作りを行う必要がある.ここでは,環境容量の概念を定義し,温排水の影響を評価するための指標作りを行った.指標としては,水温,DO濃度,塩分濃度,水面からの放熱量,冷却水排出による汚染域の大きさを考慮した.これらの指標となる物理量は,順流域に対してはMIM法を,感潮域に対してはSIMPLE法を適用して,上記の実測調査結果を参考にして3次元数値シミュレーションによって求めた.

計算は,河川流量,温排水の放水方式,放水流速・温度,排出熱量を数条件に変えて実施し,温排水による汚染が厳しくなる条件を明らかにすると同時に,熱源としての河川水の最大利用可能量を上記の評価指標に照らして明らかにした.本年度の研究目的はほぼ達成できたと考えており,その成果については本年3月の空気調和・衛生工学会近畿支部での発表を始め,学会発表を通じて公表の予定である。1.大阪市の大川水系の水温と水質の現況調査冬期の調査結果と筆者らが行った夏期の実測調査をもとに大川水系の順流域,感潮域,塩水くさびの遡上域といった流況の特徴や,DOなどの水質の現状を明らかにした.また,大川水系には多くの生物種が生息しており,河川水の利用に当たってはこれらの生物の保護を考慮に入れる必要があることを示した.2.河川水温・水質の予測モデルの開発地域冷暖房プラントや工場からの温排水流入がない自然状態での河川水温・水質の予測モデルとして2次元流管デモルやMIM手法が有効であることを,計算結果と実測結果との比較によって明らかにした.温排水の流入がある場合には,SIMPLEに基づく3次元数値予測モデルを適用し,河川流量,温排水の放水方式,温排水温度などを計算パラメータとして計算を行い,熱汚染域の広がりや汚染強度などを定量的に求めた.この結果は4の環境影響評価基準に照らして,河川水の利用可能量を決める際の基礎データとなるものである.計算精度は水温と水質の異なる大川と寝屋川の合流部の計算によって検証した.3.都市微気象への影響温排水流入による河川水温の変化によって,河川水面からの顕熱放熱並びに潜熱放熱の増加を定量的に明らかにし,都市微気象への影響を検討した.4.熱源としての河川水の利用可能量の検討ここでは,環境容量の概念を導入し,大川水系に生息する生物種の保護を考慮に入れた大川独自の基準作りを行った.その際,不確定要素が多いことから温排水の影響レベルを軽微から重大まで3段階に分けて河川水の利用可能量を検討し,河川水の利用可能量を決めるに当たっては,水系の生態系への配慮と温排水の3次元拡散域まで考慮して行うことが重要であることを明らかにした.
極小表現に基づくテータ級数の一般化

1.研究代表者は,昨年に引き続き,概均質ベクトル空間(SO(2,2)×GL(2),M(4,2))に対応する保型形式付きゼータ関数の詳細な研究を行った.特に,すでに得られていたMaassの波動形式付きゼータ関数の明示公式の類似を正則保型形式付きの場合に得ることができた.同様の結果は,この空間のコンパクト形の場合にBoechererとSchulze-Pillotによって得られているが,合成積の構造が幾何学的に得られることが我々の方法の特徴である.2.分担者Ochiaiは,半単純リー群のユニタリ最高ウエイト表現の次数について調べ,(a)スカラー型の最高ウエイト表現の次数をリー環の型に依らずに与える公式,(b)スカラー型でない場合はKazhdan-Lusztig型の分解公式を用い,例外型リー環の場合にisotropy表現との関係を示唆する公式(加藤昇平との共同研究),を得た.これは,例外型テータリフトの存在を示唆している.3.分担者高瀬は,(a)Weil表現とJacobi群の表現論との関係から,Jacobi形式と重さ半整数のSiegel尖点形式の対応を表現論的に解明した,(b)Weil表現を用いて,Riemannのテータ級数の変換公式に現れるユニタリ行列の表現論的意味を明らかにし,行列成分の明示公式を得た,(c)Weil表現のK-タイプベクトルを決定し,Hermite多項式の多変数への新しい一般化を得た.又,それらの一般化されたHermite多項式に付随するテータ級数の変換公式を与えた.(d)実半単純代数群上の可積分表現に付随する保型形式の再生核の収束性と有界性の証明を与えた.などの結果を得ることができた.(1)研究代表者は,2次のSiegel尖点形式を対応する量指標付きKoecher-Maass級数の関数等式で特徴づけるImaiの定理を,尖点的と限らぬ保型形式の場合に拡張した(荒川恒男・牧野潔夫氏との共同研究).この結果は,ある種の概均質ベクトル空間のゼータ関数と2次のSiegel保型形式とを結びつけることに応用できると期待される.(3)分担者落合は,半単純リー群の冪単表現の次数の次数について,(一部は西山享,谷口健二と共同で)研究した.この研究は,symplectic群のoscillator表現(Weil表現)のテンソル積から生ずる冪単表現の次数(Bernstein degree)の予想から始まり,その証明,他の群への拡張と現在進行中である.(4)以上の結果は主にSymplectic群に関わっており,他の群への拡張を志向する本研究の立場からは端緒的な成果だが,問題状況を明らかにしていく点で興味深いものである.1.研究代表者は,昨年度の研究で得られた尖点的とは限らぬ2次のジーゲル保型形式の逆定理を,概均質ベクトル空間(SO(2,2)×GL(2),M(4,2))に適用する可能性を検討した。その中で、保型形式付きのゼータ関数のいくつかの新しい例が得られたが、一方、概均質ベクトル空間のゼータ関数の一般論は特異部の考察において未だ不十分な段階にあり、ジーゲル保型形式の逆定理をより強いかたちで証明することが望ましいことがはっきりしてきた。2.分担者高瀬は,ジーゲル保型形式の次元に関する新谷の結果を,一般の半単純代数群上の可積分表現に対応する保型形式に拡張するために,(1)問題の可積分表現の球跡関数を極大放物的部分群の巾単根基の中心に制限した関数のFourier変換のnon-zero set,(2)極大放物的部分群に付随した放物型概均質ベクトル空間で,特に巾単根基の中心に対応する場合に,全体の半単純群における開軌道のstabilizerが元の極大放物的部分群に一致するものの分類を調べた.3.分担者落合は,昨年度のsymplectic群のoscillator表現のテンソル積から生ずる羃単表現の次数の決定を発展させ、不定値ユニタリ群U(p,q)、およびO^*(2n)に対しても次数の決定、随伴サイクルの決定に成功した(一部は西山亨、谷口健二との共同研究)。これにより、compactなテータ対応に現われるサイクルの対応の記述が完了した。これらの事実がコンパクトでないテータ対応でのサイクルの対応に拡張されるか、例外型テータ対応での定式化はどうなるか、など今後考察すべき大きな課題へとつながっている。スカラー型の表現からのテータリフトで得られるような特別な表現に対してはこれらについての部分的な解答も今年度得られた。1.研究代表者は,昨年に引き続き,概均質ベクトル空間(SO(2,2)×GL(2),M(4,2))に対応する保型形式付きゼータ関数の詳細な研究を行った.特に,すでに得られていたMaassの波動形式付きゼータ関数の明示公式の類似を正則保型形式付きの場合に得ることができた.同様の結果は,この空間のコンパクト形の場合にBoechererとSchulze-Pillotによって得られているが,合成積の構造が幾何学的に得られることが我々の方法の特徴である.2.分担者Ochiaiは,半単純リー群のユニタリ最高ウエイト表現の次数について調べ,(a)スカラー型の最高ウエイト表現の次数をリー環の型に依らずに与える公式,

(b)スカラー型でない場合はKazhdan-Lusztig型の分解公式を用い,例外型リー環の場合にisotropy表現との関係を示唆する公式(加藤昇平との共同研究),を得た.これは,例外型テータリフトの存在を示唆している.3.分担者高瀬は,(a)Weil表現とJacobi群の表現論との関係から,Jacobi形式と重さ半整数のSiegel尖点形式の対応を表現論的に解明した,(b)Weil表現を用いて,Riemannのテータ級数の変換公式に現れるユニタリ行列の表現論的意味を明らかにし,行列成分の明示公式を得た,(c)Weil表現のK-タイプベクトルを決定し,Hermite多項式の多変数への新しい一般化を得た.又,それらの一般化されたHermite多項式に付随するテータ級数の変換公式を与えた.(d)実半単純代数群上の可積分表現に付随する保型形式の再生核の収束性と有界性の証明を与えた.などの結果を得ることができた.
時間分解赤外吸収法による遷移金属カルボニル光分解の配位不飽和中間体に関する研究

1.時間分解赤外吸収測定法のモニター光として使用する液体窒素冷却式CWCOレーザーを作製した。2.TEACO_2レーザーと5μm半導体レーザーまたはCWCOレーザーを組み合わせた時間分解赤外吸収測定の光学系とデータ処理系を作製した。3.TEACO_2レーザーを励起光とし、5μm半導体レーザーをモニター光とする赤外吸収測定により、SG_6-Fe(CO)_5赤外光増感反応についてしらべた。19772080cm^<-1>領域において、CO(ν=1←0)の過渡吸収が2073.26cm^<-1>に、Fe-(CO)_5のν_6およびν_<10>バンドの吸収の減衰も観測された。これらの結果の解析から、赤外多光子吸収によって生成した高振動励起状態のSF_6からFe(CO)_5への振動-振動エネルギー移動は5μs・Torrで、また振動-並進/回転エネルギー振動は100μs・Torrで起こり、一方、Fe(CO)_5からのCO脱離は300μsの時間領域で進行することから、CO脱離に先立って局所的な熱平衡状態が達成されていることがわかった。また、CO過渡吸収と吸収エネルギーとを同時に測定し、CO生成速度のArrheniusプロットから、活性化エネルギー(Ea)は47±5Kcal/mol、A因子は10^<1819>と求まった。EaはFe(CO)_5のFe-CO結合解離エネルギー(41.5Kcal/mol)とほぼ一致し、Fe(CO)_5からのCO脱離が律速過程であることがわかった。4.TEACO_2レーザーを励起光とし、CWCOレーザーをモニターとする赤外吸収測定により、SF_6-Fe(CO)_5赤外光増感反応についてしらべた。19101930cm^<-1>にFe(CO)_2による過渡吸収が観測され、その時間分解からFe(CO)_3からの脱COは30μsで進行し、Fe(CO)_2からの脱COは4050μsで起こることがわかった。5.XeCLレーザーを励起光、COレーザーをモニター光とする時間分解赤外吸収測定装置の組立を開始した。
レビー小体型認知症の臨床・病理診断基準の妥当性の検討

レビー小体型認知症(dementia with Lewy bodies : DLB)の改訂版臨床・病理診断基準の妥当性を検討した結果、改訂版臨床診断基準によりDLBの臨床診断の感度が高まることが示され、改訂版病理診断基準のlikelihoodによる評価はDLBの臨床像を反映していることが示された。レビー小体型認知症(DLB)の臨床・病理診断基準の妥当性の検討のために、平成20年度は以下の検討を行った。DLBの臨床診断基準は、DLBが発症した後に診断基準に示される特徴的な症状が出現してからでないと診断ができない問題点をもっている。すなわち、アルツハイマー病と異なりDLBを軽度認知障害(MCI)の時点で診断して治療を開始することは現時点では困難であり、早期治療を遅らせる一因となっている。研究者は物忘れドックで見出された多数のMCIレベルの症例に詳細な認知機能検査と頭部MRI・脳PET画像を用いた検討を行い、臨床診断以前のDLBのMCIレベルの症例の認知機能および画像上の特徴を見出すことを可能にし、現在これらの症例の縦断的なフォローを行っている。これは第23回日本老年精神医学会で発表し、その結果を現在論文にしている。DLBの病理診断基準の妥当性の検討については、DLBの35剖検脳を用いて脳の各部位について詳細な神経病理学的検討とともにリン酸化α-シヌクレイン・リン酸化タウ・アミロイドβ蛋白についての免疫組織化学的検討を行った。そこでは、レビー病理とアルツハイマー病理の程度について部位別に半定量的に評価し、病理診断基準と研究者らの病理亜型分類とを比較検討した。その結果、レビー病理の程度によってDLBの臨床像が規定されること、アルツハイマー病理の程度がDLBの臨床像に影響を与えることが実証され、レビー病理に加えアルツハイマー病理を考慮する病理診断基準の妥当性が示された。これは第50回日本神経病理学会で発表予定であり、その結果を論文にする予定である。レビー小体型認知症(dementia with Lewy bodies ; DLB)の臨床・病理診断基準の妥当性の検討のために、平成21年度は以下の検討を行った。DLBの臨床診断基準は、DLB発症の後に示される特徴的症状および検査所見を基に作成されているが、早期の治療を開始するためには、DLBを軽度認知障害(MCI)の時点で診断することが必要である。研究者は物忘れドックで見出されたMCI患者のうち、REM睡眠行動障害を伴う患者について詳細な認知機能検査、頭部MRI検査、脳PET検査、MIBG心筋シンチを行い、脳PET検査で後頭葉にびまん性の糖代謝低下を示す患者は、MIBG心筋シンチで取り込みの低下を示し、認知機能検査で視覚認知機能障害を示すことから、DLBのMCI状態にあるとみなすことができることを示した。これらの結果は学会発表され、欧文論文に受理されている。次ぎに、DLBの病理診断基準の妥当性については、レビー病理変化に神経原線維変化よりなるアルツハイマー病理変化が加わった場合、両者の程度がDLBの臨床像にどの程度関与しているかがlikelihoodとして示されているが、研究者はDLB剖検脳45例について、レビー病理変化に加え、神経原線維変化とアミロイド沈着よりなるアルツハイマー病理変化の程度を、研究者らの評価方法とともに、最も最近のBrain-Net Europeの評価方法を用いて定量的に検討した。この結果、改訂版の病理診断基準は研究者らの基準による病理学的亜型と相関し、レビー病理変化に加えて、神経原線維変化とアミロイド沈着の両者の程度を考慮してlikelihoodを評価することが、DLBの臨床像をより良く反映することが示された。これらの結果は学会発表され、欧文論文に投稿されている。DLBの臨床診断基準は、特異度は高いが感度が低いことが知られているが、その理由として、診断基準を満たす以前のDLBの前駆状態にみられる特徴的な臨床症状や画像所見が明確でないことが挙げられる。研究者は、REM睡眠行動障害(RBD)を有する非認知症患者に脳FDG PETを施行し、3D-SSPを用いて正常ダータベースと比較した。さらに、これらの患者にMIBG心筋シンチも施行した。その結果、約半数がDLB患者に特徴的な後頭葉有意の糖代謝低下を示した。また、左後頭葉の糖代謝低下は、神経心理検査でDLB患者に特徴的な視覚認知障害と相関していた。一方、全ての患者はMIBG心筋シンチで低下がみられ、心臓の交感神経末端の変性を示していた。これらの結果より、RBDを有するDLBの前駆状態の患者において、脳FDG PETでの後頭葉の糖代謝低下は、DLBの発症以前から認められる特徴的画像所見であることが示された。DLBの病理診断基準の妥当性は、まだ十分に明らかになっているとはいえないが、その理由のひとつとして、認知症を伴うパーキンソン病(PDD)とDLBの病理学的差異があいまいであることが挙げられる。

研究者は、DLBとPDDを含めた剖検脳において、アルツハイマー病理の程度を免疫組織化学的に検討し、定量的検討結果を研究者らの方式と最新の国際方式で評価し、DLBとPDDの間で比較した。その結果、脳幹や小脳にアミロイド沈着を示した割合はDLBでPDDより有意に高かった。また、アミロイド沈着の強さもDLBでPDDより有意に強かったが、神経原線維変化の強さは両者で有意差はなかった。認知症が先行するDLBの頻度はアミロイド沈着の強いもので有意に高かったが、神経原線維変化の強さとは関係がなかった。これらの結果は、アミロイド沈着はパーキンソニズムの発現に比べて、認知症の発現により関与していることを示唆している。
蒸着重合(Vapor coating)法装置の試作

試作した蒸着重合(Vapor-coating)装置を用いてジスピロ[2.2.2.2]デカ-4,9-ジェンの蒸着重合をおこなった。その結果、ジスピロ[2.2.2.2]デカ-4,9-ジェンの昇華ガスは450°C以上で熱分解反応を受け、その熱分解ガスを20°Cで凝縮させると、透明なフイルムを10から20%の収率で与えることがわかった。クロロホルムを溶媒としたゲル浸透クロマトグラフイーからその数平均分子量はポリスチレン換算で3万5千であった。そのフイルムの構造は、1,4-ビス(1-クロロエチル)ベンゼンのウルツ・フィティッヒ反応生成物と同一の溶解性、赤外吸収スペクトルおよび核磁気共鳴スペクトルを有していることから、ポリ(1,4-フェニレン-1.2-ジメチルエチレン)であることがわかった。さらに、ジスピロ[2.2.2.2]デカ-4,9-ジェンの熱分解ガスを-78°Cのヘキサンに溶解して塩素と反応させたところ、1,4-ビス(1-クロロエチルベンゼン)を与えた。したがって、気相熱分解によってジスピロ[2.2.2.2]デカ-4,9-ジェンのシクロプロパン環が開裂し、生成したジラジカル中間体、2,2'-(1,4-フェニレン)ジエチルジラジカル、が異性化してより安定な7,8-ジメチル-1,4-キノジメタンを生成し、その蒸気が凝縮と同時に重合する反応機構が提案された。以上の実験結果から、スピロプロパン環の開環重合の初めての例を見出すことに成功した。研究計画書に記載した方法に従って蒸着重合装置を組み立てた。電気炉の設定温度と実際の熱分解部分の温度に差があることがわかったので,その補正曲線を作成した。また,小スケ-ルの実験に対応できるように蒸着部位の形状を改良した。本装置を用いて,1,9-ジチア[2,2]オルトシクロファン,1,9-ビス(トリメチルシリルオキシ)[2,2]パラシクロファンおよびジスピロ[2,2,2,2]デカ-4,9-ジエンの蒸着重合を行なった。その結果,1,9-ジチア[2,2]オルトシクロファンは,気相での熱分解反応によって硫黄が脱離すると同時に芳香族化が進行してアンスラセンを与えることがわかった。一方,後者の二つの化合物からはいずれも無色透明なフイルムを得ることができた。これらのフイルムの化学構造は,両者の気相熱分解生成物の重合体であることが各種スペクトルおよび元素分析結果から確かめられた。すなわち,本重合装置によって副反応なく,目的の反応のみが進行したことがわかった。1,9-ビス(トリメチルシリルオキシ)[2,2]パラシクロファンの蒸着重合によって得られたポリマ-の脱トリメチルシリル化反応によって,主鎖に水酸基が結合した機能性高分子フイルムを合成することに成功した。さらに,ジスピロ[2,2,2,2]デカ-4,9-ジエンの蒸着重合においては,熱分解によって生成した活性なジラジカル中間休が異制化反応を経由してから重合したことが示唆された。そこで,蒸着部位を改良して熱分解ガスのトラップ実験を行ない,異性化反応生成物の単離に成功した。試作した蒸着重合(vapor-coating)装置を用いてジスピロ[2.2.2.2]デカ-4,9-ジエンの蒸着重合をおこなった。その結果、ジスピロ[2.2.2.2]デカ-4,9-ジエンの昇華ガスは450°C以上で熱分解反応を受け、その熱分解ガスを20°Cで凝縮させると、透明なフイルムを10から20%の収率で与えることがわかった。

そのフイルムの構造は、1,4-ビス(1-クロロエチル)ベンゼンのウルツ・フィティッヒ反応生成物と同一の溶解性、赤外吸収スペクトルおよび核磁気共鳴スペクトルを有していることから、ポリ(1,4-フェニレン-1,2-ジメチルエチレン)であることがわかった。さらに、ジスピロ[2.2.2.2]デカ-4,9-ジエンの熱分解ガスを-78°Cのヘキサンに溶解して塩素と反応させたところ、1,4-ビス(1-クロロエチルベンゼン)を与えた。したがって、気相熱分解によってジスピロ[2.2.2.2]デカ-4,9-ジエンのシクロプロパン環が開裂し、生成したジラジカル中間体、2,2'-(1,4-フェニレン)ジエチルジラジカル、が異性化してより安定な7,8-ジメチル-1,4-キノジメタンを生成し、その蒸気が凝縮と同時に重合する反応機構が提案された。以上の実験結果から、スピロプロパン環の開環重合の初めての例を見出すことに成功した。
非A非B型肝炎感染チンパンジーからのウイルス分離

残念ながら非A非B型肝炎ウイルスの分離はまだ成功していない。非A非B型肝炎に感染したチンパンジー及びヒトの回復期のリンパ球からEBウイルストランスフォーメイション法で確立した非A非B型肝炎関連モノクロナール抗体、及びそれに対応する抗原の解析がすすめられた。この抗原は非A非B型肝炎とデルタ肝炎に感染したチンパンジーあるいはヒトの非A非B型肝炎急性期に特異的に認められた。電顕レベルの酵素抗体法で感染したチンパンジーの肝細胞に見られるmicrotubular aggregateに反応することが明らかになった。すでにこの抗原は精製され京都大学の中西教授のもとでアミノ酸組成の解明、cDNAのクローニングも終わった。このcDNAをプローブとして細胞のDNAを調べると既に細胞のDNAにこの遺伝子があることも判明した。既ちこの抗原はウイルスの遺伝子で読まれているものではなく、非A非B型肝炎ウイルス感染に関連して、細胞遺伝子の発現がおこるものと考えられる。それならば正常の状態で体のどこかでこの遺伝子の発現があるかどうか調べた。ただ正常のチンパンジーの各臓器の凍結材料が手にはいらず、非A非B型肝炎に感染した2頭のチンパンジーを使用した。各臓器を酸素抗体法で染色すると副腎の皮質細胞に抗原が染まり、電顕レベルの酵素抗体法でmicrotubular aggregateに類似した構造が染まった。ただこれが非A非B型肝炎ウイルス感染に関連して発現するのか正常でも発現しているのかまだ明らかではない。現在さらに同じEBウイルストランスフォーメイション法及び若干の工夫を加えたマウスハイブリドーマ法で非A非B型肝炎ウイルスの遺伝子でコードされている抗原に対するモノクロナール抗体を取るべく作業を進めている。なぜならばウイルスを見つける為にはウイルスの遺伝子で読まれている抗体の方が便利であるからである。
太陽紫外線特にUVAによる遺伝子損傷機構の解析

本研究の目的はUVAによる生体内物質を介したDNA損傷機構を解明し、そのDNA損傷機構が太陽紫外線発がんにどの程度関与するかを明らかにすることである。本研究において、ヒト培養細胞を用い、UVAによるDNA損傷およびアポトーシスについて解析を行った結果、(1)UVAによりHL-60細胞内でグアニン(G)の酸化生成物である8-ヒドロキシデオキシグアノシン(8-OH-dG)の生成量が増加した。また、(2)UVA照射により巨大DNA断片が、その後(3)caspase-3活性の上昇が認められ、次いで(4)アポトーシスに特徴的なラダー状のDNA断片化が検出された。さらに、単離したがん抑制遺伝子p53を用いた実験から、生体内光増感物質の存在下UVAは、2本鎖DNA中のGG配列の5'側のGで特異的に8-OH-dGを生成することが認められた。最近、分子軌道法を用いた理論計算により、2本鎖DNAのGG配列において大部分の最高被占軌道(HOMO)が5'側のGに分布しているため、電子移動による酸化的損傷が容易に起こることが報告された。以上の結果から、UVA照射により光増感物質を介した酸化的DNA損傷が起こり、その後DNAの切断、caspase-3の活性化、アポトーシスに至ることが示唆された。DNAが損傷を受けると、その損傷が修復できない時にはアポトーシスに至るが、修復過程でミスが生じた時は変異を起こし発がんに至る可能性が考えられる。これまで紫外線によるDNA損傷はUVBによるピリミジン光生成物と考えられてきたが、本研究からUVAによる光増感物質を介した酸化的DNA損傷も起こることが示された。従って、UVAはUVBに比べ発がん誘発能力が低と報告されているが、地表に到達する太陽紫外線の大部分をUVAが占めているため、UVAは太陽紫外線発がんにおいてUVBと同程度に重要な役割をはたしている可能性がある。
天然セレン化合物の水銀との相互作用および水銀解毒効果の解明

必須微量元素の一つであるセレン(Se)は自然界において様々な化合物として存在しており、ヒトは食物からセレノメチオニン(SeMet)などのセレノアミノ酸を摂取し、セレン栄養源として利用している。また、広く魚介類に含まれるセレノネイン(SeN)や、動物のセレン代謝中間体であるセレノシアン酸(SeCN)もセレン源として生体利用されると考えられる。セレンは生体内でセレンタンパク質として機能する他、水銀など毒性重金属の解毒作用を有することが知られている。本研究では、水銀化合物の体内挙動や毒性軽減への天然セレン化合物の関与を検証することを目的としている。初年度は、ラットを用いた予備的な動物実験において関係が示唆されていたSeCNと無機水銀の相互作用について、高速液体クロマトグラフィー/誘導結合プラズマ質量分析計(LC-ICP-MS)による化学分析および各種毒性マーカーの測定による評価を行った。その結果、SeCNの投与は水銀の体内蓄積を引き起こすにも関わらず、肝および腎毒性の発現を抑制することが示された。次に、SeNの生体内挙動について、魚類から抽出したSeNをラットに投与し検討したところ、SeNはSeMetに比べセレンタンパク質への利用率が低いことが示唆された。また、これまで我々のグループでは主にラットを用いた動物実験を行ってきたが、分析機器の高度化により、より少ないサンプル量でも高感度分析が可能となったことから、ラットに比べ飼育コストの低いマウスを用いた研究の展開について検討した。マウスにおける基礎的なセレン代謝情報を得るために、代表的な食餌性セレン栄養源であるSeMetの投与実験を行った。得られた結果より、セレンの体内分布やセレンタンパク質への利用についてはラットで得られている知見と同様であったが、尿中セレン代謝物の生成率について、ラットとは異なる可能性が示唆された。セレノネインの生体内挙動を明らかにする実験において、投与に用いるセレノネインは魚介類から抽出しているが、得られるセレノネイン収量に限りがあるため、ラットを用いた動物実験を多く行うことが困難であった。ラットよりも体重の小さいマウスを使用することで、投与のために調製するセレノネイン必要量も少なくなることから、初年度の検討を踏まえて用いる実験動物の変更を視野に入れたい。また初年度には、研究の遂行に必要な分析機器について、共通機器および所有機器ともに修理が複数あり、これも研究の進捗が遅れた原因と一つとなった。以上より、現在の進捗状況としては当初計画に比べやや遅れていると判断されるが、初年度に得られたセレノシアン酸と無機水銀を投与した実験の詳細な解析結果や、マウスへのセレノメチオニン投与実験におけるマウスセレン代謝に関する知見などにより、次年度以降の研究の展開にきわめて有用な情報を得ることができたので、2年目以降には進捗状況の遅れを回復できると考えている。初年度の成果より、セレノシアン酸と水銀の相互作用を検討した研究において、LC-ICP-MS分析により水銀とセレンの複合体形成の可能性が示された。今後はこの複合体について、エレクトロスプレーイオン化四重極飛行時間型質量分析装置(ESI-Q-TOF-MS)を用いた化学形態同定を試みる。セレノネイン投与実験においては引き続き投与液調製段階での困難が生じると考えられるが、マウスを用いた実験が可能な項目、例として毒性影響評価などについては、使用する実験動物をマウスに変更する。また、水銀化合物投与に関して、化合物そのものを動物に投与することが所属機関の審査により許可されなかったが、メチル水銀を多く含む魚類をラットに摂餌させる予備実験により、ラット体内への水銀蓄積が認められ、研究目的に沿った条件での投与実験遂行が可能であることを確認した。よって、セレン化合物と水銀化合物との同時投与実験においては、メチル水銀源として魚類調製液を使用し、ヒトにおける耐用摂取量を超えないように設定した水銀量を投与する。本研究課題の目的は、食事から摂取する天然のセレン化合物が、同じく食事から摂取する水銀の生体挙動に及ぼす影響を解明することであり、投与するセレンおよび水銀化合物を天然の魚類から調製することは、目的に合致した実験手法であると考える。

また、これまで我々のグループでは主にラットを用いた動物実験を行ってきたが、分析機器の高度化により、より少ないサンプル量でも高感度分析が可能となったことから、ラットに比べ飼育コストの低いマウスを用いた研究の展開について検討した。マウスにおける基礎的なセレン代謝情報を得るために、代表的な食餌性セレン栄養源であるSeMetの投与実験を行った。得られた結果より、セレンの体内分布やセレンタンパク質への利用についてはラットで得られている知見と同様であったが、尿中セレン代謝物の生成率について、ラットとは異なる可能性が示唆された。セレノネインの生体内挙動を明らかにする実験において、投与に用いるセレノネインは魚介類から抽出しているが、得られるセレノネイン収量に限りがあるため、ラットを用いた動物実験を多く行うことが困難であった。ラットよりも体重の小さいマウスを使用することで、投与のために調製するセレノネイン必要量も少なくなることから、初年度の検討を踏まえて用いる実験動物の変更を視野に入れたい。また初年度には、研究の遂行に必要な分析機器について、共通機器および所有機器ともに修理が複数あり、これも研究の進捗が遅れた原因と一つとなった。以上より、現在の進捗状況としては当初計画に比べやや遅れていると判断されるが、初年度に得られたセレノシアン酸と無機水銀を投与した実験の詳細な解析結果や、マウスへのセレノメチオニン投与実験におけるマウスセレン代謝に関する知見などにより、次年度以降の研究の展開にきわめて有用な情報を得ることができたので、2年目以降には進捗状況の遅れを回復できると考えている。初年度の成果より、セレノシアン酸と水銀の相互作用を検討した研究において、LC-ICP-MS分析により水銀とセレンの複合体形成の可能性が示された。今後はこの複合体について、エレクトロスプレーイオン化四重極飛行時間型質量分析装置(ESI-Q-TOF-MS)を用いた化学形態同定を試みる。セレノネイン投与実験においては引き続き投与液調製段階での困難が生じると考えられるが、マウスを用いた実験が可能な項目、例として毒性影響評価などについては、使用する実験動物をマウスに変更する。また、水銀化合物投与に関して、化合物そのものを動物に投与することが所属機関の審査により許可されなかったが、メチル水銀を多く含む魚類をラットに摂餌させる予備実験により、ラット体内への水銀蓄積が認められ、研究目的に沿った条件での投与実験遂行が可能であることを確認した。よって、セレン化合物と水銀化合物との同時投与実験においては、メチル水銀源として魚類調製液を使用し、ヒトにおける耐用摂取量を超えないように設定した水銀量を投与する。本研究課題の目的は、食事から摂取する天然のセレン化合物が、同じく食事から摂取する水銀の生体挙動に及ぼす影響を解明することであり、投与するセレンおよび水銀化合物を天然の魚類から調製することは、目的に合致した実験手法であると考える。初年度には海産魚類から抽出・精製したセレノネインを実験に用いる計画であったが、ラットを用いた動物実験に用いる十分量の確保は難しかった。そこでマウスを用いた実験動物の検討を行ったため、当初計上していたラット購入に係る予算を、マウス飼育に係る経費(主に動物実験施設利用に係る費用)へと振り替えて使用したが、差額が発生した。また、分析機器を使用できない期間が生じたことから、機器分析用ガスや消耗品などに計上した予算に余剰がでた。
埴輪工人の識別および埴輪工人集団の内部構造についての考古学的研究

3ヶ年に及ぶ当該研究の最終年度である本年度は、下記のような研究を実施した。昨年度に引き続いて、いわゆる下総型埴輪およびその前段階の埴輪についての詳細な資料調査を実施した。具体的には千葉県人形塚古墳出土埴輪、同金塚古墳出土埴輪、同羽黒前古墳出土埴輪、埼玉県杉戸町目沼瓢箪塚古墳出土埴輪の円筒埴輪・形象埴輪についての悉皆調査(調査検討・観察・写真撮影・調書作成・計測)を行った。これらの資料調査は本年度でほぼ終了し、現在までにこれらの調査記録や写真資料の整理作業もほぼ終了している。このほか、本年度は、下総型埴輪の対照資料として、宮崎県西都市西都原171号墳出土の円筒埴輪・形象埴輪の本格的研究に着手した。数次にわたる調査を経て、各埴輪についての検討・観察・写真撮影・調書作成・計測を行い、大半の作業を終了させることができた。本年度も含めて、この3ヶ年の調査・研究を通じて、特定埴輪工人集団の内部構造の解明を大きく進めることができた。関東地方においては、いわゆる下総型埴輪およびその直前段階の埴輪の製作に携わった埴輪工人集団の全体像及び内部構造を「工人レベル」で解明することができた。また南九州地方では、西都原古墳群出土埴輪の製作に携わった埴輪工人集団の内部構造を「工人レベル」で解明することができた。両地域での分析を踏まえ、同様の分析手法を他の地域・時代に適用することによって、さらに大きな成果を得ることができると考えている。なお、本研究の成果を踏まえて、2月5日6日にかけて、葛飾区立郷土と天文の博物館において開催された第6回埴輪研究発表会にパネラーの一人として参加し、「下総型埴輪再論-同工品識別の先にあるもの-」と題して発表を行った。また2月13日には、宮崎県立西都原考古博物館において、「西都原古墳群の埴輪を考える」と題する講演を行った。本年度は、下記に掲げる諸古墳から出土した各種の埴輪について、古墳ごとに詳細な資料調査を実施した。関東地方においてはこれまでの研究成果に基づいて、いわゆる下総型埴輪およびその前段階の埴輪についての詳細な資料調査を実施した。具体的には茨城県行方郡牛堀町日天月天塚古墳、千葉県印旛郡栄町龍角寺101号墳、同印旛郡印旛町西の原1号墳、同市川市法皇塚古墳、同市川市明戸古墳、同野田市東深井古墳群、同流山市中野久木谷頭古墳、同我孫子市子の神7号墳出土の円筒埴輪・形象埴輪についての悉皆調査(調査検討・観察・写真撮影・調書作成・計測)をおこなった。一部の資料は昨年度以前からの継続調査であり、また一部の資料については来年度も継続する予定である。現在までにこれらの調査記録や写真資料の整理作業もほぼ終了しており、研究成果については近々公表の予定である。各古墳の埴輪製作に携わった工人集団および工人の全体像を検討するための基礎データが蓄積されつつある段階である。この他、関東地方以外については大阪府羽曳野市五手治古墳、和歌山県和歌山市車駕之古祉古墳、奈良県石見遺跡・室宮山古墳、京都府綾部市私市円山古墳、滋賀県野洲町大塚古墳、岡山県西山古墳群・金蔵山古墳、三重県宝塚1号墳、広島県三玉大塚古墳、大分県亀塚古墳、宮崎県西都原169号墳の各古墳から出土した円筒埴輪・形象埴輪についての調査をおこなった。また、11月23日・24日に早稲田大学において開催された第3回大学合同シンポジウム「埴輪を見分ける」にパネラーの一人として参加し、本研究の成果も踏まえて「埴輪同工品論の論理と方法」と題する発表をおこなった。本年度は、下記のような研究を実施した。まず、平成14年度に実施した、茨城県行方郡牛堀町日天月天塚古墳、千葉県印旛郡栄町龍角寺101号墳、同印旗郡印旛町西の原1号墳、同市川市法皇塚古墳、同市川市明戸古墳、同野田市東深井古墳群、同流山市中野久木谷頭古墳、同我孫子市子の神7号墳出土の円筒埴輪・形象埴輪についての資料調査を踏まえ、資料整理作業およびデータ整理作業をおこなった。その結果、当該古墳出土埴輪の資料化・分類作業をほぼ完了している状況である。また、本年度においても、昨年に引き続いて、いわゆる下総型埴輪およびその前段階の埴輪についての詳細な資料調査を実施した。具体的な調査対象としては、千葉県我孫子市子ノ神7号墳(昨年度より継続調査で今年度をもってほぼ終了)、千葉県市原市小谷1号墳、千葉県栄町龍角寺101号墳(昨年度より継続調査で今年度をもってほぼ終了)、茨城県取手市市之代3号墳、千葉県小見川町城山1号墳、千葉県小見川町城山4号墳、千葉県小見川町三之分日大塚山古墳、千葉県下総町大日山古墳、千葉県下総町木挽崎古墳群、千葉県下総町猿山殿山古墳出土の円筒埴輪・形象埴輪についての悉皆調査(調査検討・観察・写真撮影・調書作成・計測)をおこなった。

昨年度および今年度の資料調査および研究を通じて、各古墳の埴輪製作に携わった工人集団および工人の全体像を検討するための基礎データが蓄積されつつある段階である。また、8月16日・17日に、大手前大学で開催された第52回埋蔵文化財研究集会「埴輪-円筒埴輪製作技法の観察・認識・分析-」にパネラーの一人として参加し、本研究の成果も踏まえて「同工品識別をめぐる諸問題(覚書)」と題する発表をおこなった。3ヶ年に及ぶ当該研究の最終年度である本年度は、下記のような研究を実施した。昨年度に引き続いて、いわゆる下総型埴輪およびその前段階の埴輪についての詳細な資料調査を実施した。具体的には千葉県人形塚古墳出土埴輪、同金塚古墳出土埴輪、同羽黒前古墳出土埴輪、埼玉県杉戸町目沼瓢箪塚古墳出土埴輪の円筒埴輪・形象埴輪についての悉皆調査(調査検討・観察・写真撮影・調書作成・計測)を行った。これらの資料調査は本年度でほぼ終了し、現在までにこれらの調査記録や写真資料の整理作業もほぼ終了している。このほか、本年度は、下総型埴輪の対照資料として、宮崎県西都市西都原171号墳出土の円筒埴輪・形象埴輪の本格的研究に着手した。数次にわたる調査を経て、各埴輪についての検討・観察・写真撮影・調書作成・計測を行い、大半の作業を終了させることができた。本年度も含めて、この3ヶ年の調査・研究を通じて、特定埴輪工人集団の内部構造の解明を大きく進めることができた。関東地方においては、いわゆる下総型埴輪およびその直前段階の埴輪の製作に携わった埴輪工人集団の全体像及び内部構造を「工人レベル」で解明することができた。また南九州地方では、西都原古墳群出土埴輪の製作に携わった埴輪工人集団の内部構造を「工人レベル」で解明することができた。両地域での分析を踏まえ、同様の分析手法を他の地域・時代に適用することによって、さらに大きな成果を得ることができると考えている。なお、本研究の成果を踏まえて、2月5日6日にかけて、葛飾区立郷土と天文の博物館において開催された第6回埴輪研究発表会にパネラーの一人として参加し、「下総型埴輪再論-同工品識別の先にあるもの-」と題して発表を行った。また2月13日には、宮崎県立西都原考古博物館において、「西都原古墳群の埴輪を考える」と題する講演を行った。
イメージング質量分析法による低酸素診断用PET製剤の描出機序解明・創薬への展開

腫瘍内に形成する低酸素領域は、腫瘍の悪性化、治療抵抗性等に関与することが知られており、本領域をより詳細に評価することが求められている。腫瘍内低酸素領域の評価方法として、2-nitroimidazoleを母体骨格に有する薬剤を用いた画像診断法が注目されているが、低酸素環境下細胞への集積機序については不明であった。平成30年度は本知見を基に、マクロファージの極性化状態と18F-FMISOの集積量との関係性について評価した。その結果、未分化のマクロファージと比べてM2マクロファージでは高集積、M1マクロファージでは低集積することを見出した。また、M1マクロファージではGSTP1およびMRP1が高発現していることを見出した。以上の知見より、18F-FMISOによる組織内低酸素評価において、マクロファージの極性化状態を考慮する必要があることが示唆された。固形腫瘍内に形成する低酸素領域は腫瘍の悪性度化、薬物・放射線治療抵抗性に関与するため、腫瘍内の低酸素状態をより詳細に評価することが重要である。腫瘍低酸素領域を非侵襲的に評価する方法として、2-nitroimidazoleを母体骨格に有する薬剤を用いた診断法が注目されているものの、その低酸素領域描出機序の詳細は不明であった。平成28年度は2-nitroimidazoleを母体骨格に有する薬剤のうちPimonidazoleについて、低酸素環境下組織への集積機序について評価した。まず担がんマウスにPimonidazoleを尾静脈より投与し、投与0.5、2、4時間後に腫瘍を摘出、および凍結切片化を行った。得られた凍結切片についてイメージング質量分析(IMS)測定およびPimonidazoleの免疫組織染色を行った。その結果、Pimonidazoleは投与早期より腫瘍組織内において還元型Pimonidazole-グルタチオン抱合体として存在することをIMSにより明らかにするとともに、その分布は投与4時間後まで免疫組織染色と一致することを見出した。この結果は2-nitroimidazoleを母体骨格に有するFMISOを用いた以前の検討結果とほぼ同等であったことから、2-nitroimidazoleを母体骨格に有する薬剤は低酸素環境下の細胞内において取り込まれたのち還元され、さらにグルタチオン抱合体を形成して細胞内に滞留していることが示唆された。今年度は研究計画当初の目標である2-nitroimidazoleを母体骨格に有する薬剤は低酸素環境下の細胞内集積機序を明らかにすることが出来たことからおおむね順調に進展しているものと考えられる。以上の結果より、FMISOの腫瘍集積には低酸素状態に加え、グルタチオン抱合体関連因子の発現・活性度が寄与していることが示唆された。平成29年度は、代表的な2-nitroimidazoleを母体骨格薬剤である18F-FMISOの腫瘍集積には低酸素状態に加え、グルタチオン抱合体関連因子の発現・活性度が寄与していること見出したことから、おおむね順調に進展しているものと考えている。平成29年度は2-nitroimidazoleを母体骨格に有する薬剤の低酸素環境下におけるがん細胞取り込み量、代謝物(グルタチオン抱合体)生成量とがん細胞内グルタチオンおよびグルタチオン抱合関連生体分子の発現・活性度、およびグルタチオン抱合体の細胞外排泄に関与するトランスポーターの発現量との関連性について評価し、2-nitroimidazoleを母体骨格に有する薬剤の低酸素環境下がん細胞への集積におけるグルタチオン抱合反応の影響について解明する。平成30年度(最終年度)はGST、MRP1阻害剤併用時におけるFMISOの低酸素環境下細胞への集積能の変化について評価し、本研究のまとめに取り掛かる。平成28年度は当初は予定していたよりも早く成果が出始めていたものの、年度途中に研究代表者が異動(北海道大学→京都大学)するなどの想定外の事態が起こったため、当初年度後期に実施し始める予定であった実験が遅延し、本実験に必要な試薬等の購入が次年度にずれ込むことになったためである。当初の予定より研究が順調に進んでいること、平成30年度は国際学会に参加予定であることから、平成29年度予算の一部を平成30年度に振り替えたため。

平成29年度は低酸素環境下における-nitroimidazoleを母体骨格に有する薬剤のがん細胞取り込み量、代謝物(グルタチオン抱合体)生成量とがん細胞内グルタチオンおよびグルタチオン抱合関連生体分子の発現・活性度、およびグルタチオン抱合体の細胞外排泄に関与するトランスポーターの発現量との関連性について評価するための試薬、細胞培養用消耗品、実験動物などの購入、および本成果発表のための旅費に使用する予定である。
光電磁波を強く閉じ込めた3次元導波路形光平面回路の解析・設計・試作

本研究は,光電磁波を高さ方向,横方向に強く閉じ込めた構造の3次元導波路形光平面回路素子の可能性を平面回路理論に基づいて検討すると共に,強い閉じ込め構造の3次元光導波路を実際に電子ビーム露光装置により作製し,測定した.理論解析の問題点及び微細回路作製・測定の問題点を検討・評価した.今年度は主に次のテーマで研究を行った.1.3次元光導波路ステップ不連続の電磁界解析本研究で取り上げる導波路形光平面回路は,光電磁波を強く閉じ込める事で,マイクロ波回路と同様に単一モード・単一偏波で動作する真の微細光回路を作製するものである.従って,回路の微小化に伴って回路境界での光電磁波の乱れを考慮した3次元ベクトル解析法を提案している.導波路幅2μmを中心に1.52.5μmまでの幅方向ステップ不連続を本手法に基いて3次元的に解析した.今後,電磁界の乱れを適切に考慮した光回路,あるいはマイクロ波回路と同じ考えによる光回路の合理的な設計が可能になると考えられる.2.導波路形微細光回路素子の解析・作製・測定・評価単層ステップ形構造は,強い光電磁波の閉じ込めを実現できるが,垂直偏波と水平偏波が縮退気味なので単一偏波面保持の光回路は実現し難い.多層超薄膜構造は垂直と水平モードの縮退分離が層数を制御する事で容易に実現する事ができる.多層超薄膜3次元光導波路を電子ビーム蒸着法で作製し,伝搬定数の測定より,TEとTMモードは理論通りに大きくモード分離している事を確認した.又ストリーク光の測定から伝搬損失を評価した結果,TEモードは多層超薄膜部分に強く閉じ込められる為に,TMモードよりも損失が大きい事が分かった.TEモードの損失は2.7dB/cmであった.本科研費によって円弧作製装置が導入されたので,今後円形ベンド等を含めたより実際的な回路作製が可能になると考えている.尚,研究成果は電子情報通信学会等で発表した.本研究は,光電磁波を高さ方向,横方向に強く閉じ込めた構造の3次元導波路形光平面回路素子の可能性を平面回路理論に基づいて検討すると共に,強い閉じ込め構造の3次元光導波路を実際に電子ビーム露光装置により作製し,測定した.理論解析の問題点及び微細回路作製・測定の問題点を検討・評価した.今年度は主に次のテーマで研究を行った.1.3次元光導波路ステップ不連続の電磁界解析本研究で取り上げる導波路形光平面回路は,光電磁波を強く閉じ込める事で,マイクロ波回路と同様に単一モード・単一偏波で動作する真の微細光回路を作製するものである.従って,回路の微小化に伴って回路境界での光電磁波の乱れを考慮した3次元ベクトル解析法を提案している.導波路幅2μmを中心に1.52.5μmまでの幅方向ステップ不連続を本手法に基いて3次元的に解析した.今後,電磁界の乱れを適切に考慮した光回路,あるいはマイクロ波回路と同じ考えによる光回路の合理的な設計が可能になると考えられる.2.導波路形微細光回路素子の解析・作製・測定・評価単層ステップ形構造は,強い光電磁波の閉じ込めを実現できるが,垂直偏波と水平偏波が縮退気味なので単一偏波面保持の光回路は実現し難い.多層超薄膜構造は垂直と水平モードの縮退分離が層数を制御する事で容易に実現する事ができる.多層超薄膜3次元光導波路を電子ビーム蒸着法で作製し,伝搬定数の測定より,TEとTMモードは理論通りに大きくモード分離している事を確認した.又ストリーク光の測定から伝搬損失を評価した結果,TEモードは多層超薄膜部分に強く閉じ込められる為に,TMモードよりも損失が大きい事が分かった.TEモードの損失は2.7dB/cmであった.本科研費によって円弧作製装置が導入されたので,今後円形ベンド等を含めたより実際的な回路作製が可能になると考えている.尚,研究成果は電子情報通信学会等で発表した.本年度は,研究計画を従って光電磁波を強く閉じ込める構造を持った3次元導波路形光平面回路素子の可能性を理論及び実際の両面より研究し,次の成果を得た.なお,今年度の予算で追加した電子ビ-ム円弧描画装置は,現在順調に稼働中であり,光回路作製に寄与している.1.PMMA/MgF2/スライドガラス上に方形断面3次元光導波路(4μ×0.87μ)で15゚程度のベンドを作製・測定し,確かに光電磁波を横方向に強く閉じ込めると大きなベンド角が実現される事を確認した.(1991年電子情報通信学会春季全国大会No.Cー210)2.多層超薄膜スラブ光導波路(SiO2/TiO2/.../TiO2/スライドガラス)の側面をステップ形及びリブ形にする事により,3次元光導波路を構成したとき,確かに横方向閉じ込めの強さが制御させ,又適当な多層リブ構造で単一モ-ド偏波面保持3次元光導波路が理論的に可能な事を光平面回路方程式を用いて計算で示した(1991年IEEE MTTーS国際シンポジュウムOFーIIー5,電子情報通信学会OQE90ー147).3.多層超薄膜スラブ光導波路にストリップを装荷した3次元光導波路を構成した時,ストリップの厚さをある程度以上にすると横方線の閉じ込めの強さが一定となり,また容易に単一モ-ド偏波面保持