hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ＧＡＲＩＳ直結型ガスクロマトグラフ装置を用いた超重元素の気相化学

また,GARISガスジェットシステムを用いてSgのカルボニル錯体Sg(CO)6を合成し,低温ガスクロマトグラフ装置を用いてその揮発性に関するデータを取得した.本研究では,理化学研究所リニアック棟に既設の気体充填型反跳核分離装置(GARIS)にガスクロマトグラフ化学分析装置を結合することによって,新元素(超重元素,原子番号104以上)の気相系における化学的性質を調べるための新しい元素分析システムを開発する.この目的のため,平成23年度は,まずGARIS直結型ガスクロマトグラフ化学分析装置の製作を行った.直径100mmのGARIS焦点面に,真空窓となるマイラー箔(0.5 μm)を取り付け,石英製の等温ガスクロマトグラフカラムを結合した.GARISとカラムの間には,約100kPaの差圧があるが,開口率84%のハニカムサポートグリッドを作製してマイラー箔を支持した.等温ガスクロマトグラフカラムは,石英で一体成型し,GARISとの接続部は,耐薬品性の高いダイフロンで製作した.本装置を用いれば,目的超重核を重イオンビームや副生成物から物理的に前段分離した後に化学分析でき,極低バックグラウンド下で放射線計測を行える.他核種からの妨害放射線の影響を考慮する必要がなく,これまで同定が困難であった自発核分裂によって壊変する超重核さえも研究の対象とできる.また,従来の手法では,塩化カリウムなどのエアロゾル物質を標的チェンバー内に導入し,反跳した超重核を錯形成部まで何メートルもガスジェット搬送する必要があった.このエアロゾル物質は化学分析時の不純物となり,錯形成やガスクロマトグラフ分離に深刻な障害となっていた.今回の新システムでは,ビームがGARISによって分離されるため,GARIS直後に錯形成部を配置でき,エアロゾル物質を全く使用せずに高効率かつ迅速に錯形成とクロマトグラフ分析を行うことができる.さらに,有機系の錯形成試薬もビームに破壊されることなく初めて使用可能となり,対象とできる超重元素化合物の種類を飛躍的に増大できる.平成24年度までに,GARIS直結型ガスクロマトグラフ化学分析装置の開発,超重元素とその軽い同族元素の同位体合成を予定通り行うことができた.しかしながら,理研RIビームファクトリー実験計画の予期せぬ変更や電力使用規制のため,重イオンリニアックを利用したガスクロマトグラフ装置の性能試験ならびに軽い同族元素のRIを用いた超重元素の化学実験系の探索を効率的に進めることができなかった.平成23年度は,最重要課題であるGARIS直結型ガスクロマトグラフ化学分析装置の製作を予定通り行うことができた.しかしながら,理研RIビームファクトリー実験計画の予期せぬ変更や電力使用規制のため,重イオンリニアックを利用したガスクロマトグラフ装置の性能試験ならびに軽い同族元素の放射性同位体を用いた超重元素の化学実験系の探索を効率的に進めることができなかった.平成25年度は,GARIS直結型ガスクロマトグラフ装置の性能試験を,104番元素ラザホージウム(Rf), 104番元素ドブニウム(Db)ならびに106番元素シーボーギウム(Sg)の軽い同族元素のRIを用いて行う.平成24年度に継続して,Cm-248,Gd-nat(nat:天然同位体組成)ならびにGe-natの混合標的を作製し,同一の重イオンビームで超重元素とその同族元素を同時に製造し,超重元素と全く同じ実験条件下で同族元素のガスクロマトグラフ分析を行う技術を開発する.この画期的な手法により実験条件の相違による系統誤差を完全に打ち消し,元素間の化学挙動の違いを明確に観測することができる.さらに,Rf,Db,Sgを対象とした気相化学実験に向け,それら元素の軽い同族元素のRIを用いて化学反応系の探索を行う.
脳卒中片麻痺上肢に対するアームロボットを用いた反復運動練習の効果検証

本研究は,上肢麻痺を呈した脳卒中患者に対して,セラピストが行う徒手的な運動療法手技を記憶して再現するロボット(Dicephalus:以下Dic,特願2016039661)の訓練効果の検証を行うものである.本研究にてDicの有効性が明らかになれば,単純な反復運動を主体とした練習はDicを用いた自主トレーニングに移行し,セラピストが介入する時間はより高度な技術を要する練習に時間を割くことができる.つまり患者に対する充分な練習量に提供や訓練の効率化,医療費の削減等が期待できる.H29年度は,まず健常者を対象に安全性および再現性の検証に取り組んだ.方法は,10名の健常者に対し,作業療法士が肩関節・肘関節の複合運動を主体とした徒手的運動30秒間に10回実施.その動きをDicが記憶し,10回×10セット再生.どの程度最初に作業療法士が実施した運動を再現できるかを記録・解析するものである.H30年度は, H29年度に引き続き,健常者による安全性・再現性の検証を実施.全期間を通して,Dicの誤作動等は一度も見られず,また緊急停止用に作成したスイッチは,複数回のテストにて正常に動作しているとともに,セラピスト・患者の両者が簡単に操作可能であるため安全性に問題はなかった.また,Dicの出力する運動についても高い再現性を認めた.この検証結果については,2018年10月に開催された日本作業療法研究学会にて発表を実施.現在,Journal of Medical and Biological Engineeringに論文を投稿中であるとともに,臨床実験に向けた準備を進めている.昨年度中に臨床データ収集に入る予定であったが,現在協力施設を調整中.今後は,臨床現場にて,脳卒中片麻痺患者を通常のリハビリテーションにDicによる練習を加えた介入群と,通常介入をDicと同時間延長して行う対照群に均等割り付けして介入効果を検証していく.本研究は,上肢麻痺を呈した脳卒中患者に対して,セラピストが行う徒手的な運動療法手技を記憶して再現するロボット(Dicephalus:以下Dic,特願2016-039661)の訓練効果の検証を行うものである.本研究にてDicの有効性が明らかになれば,単純な反復運動を主体とした練習はDicを用いた自主トレーニングに移行し,セラピストが介入する時間はより高度な技術を要する練習に時間を割くことができる.つまり患者に対する充分な練習量に提供や訓練の効率化,医療費の削減等が期待できる.臨床実験にてDicの効果検証を行うため,Dicの安全性の確認および再現性の検証が必要であるため,H29年度は,まず健常者を対象に安全性および再現性の検証に取り組んだ.方法は,10名の健常者に対し,作業療法士が肩関節・肘関節の複合運動を主体とした徒手的運動30秒間に10回実施.その動きをDicが記憶し,10回×10セット再生.どの程度最初に作業療法士が実施した運動を再現できるかを記録・解析するものである.左記の検証作業において,Dicの誤作動等は一度も見られず,また緊急停止用に作成したスイッチは,複数回のテストにて正常に動作しているとともに,セラピスト・患者の両者が簡単に操作可能であるため安全性に問題はないと結論付けた(実験中緊急停止スイッチを必要とした場面は一度もなかった).また,Dicの出力する運動の再現性については現在解析中であり,解析が終了し,再現性が確認出来次第,臨床実験へと進める予定である.臨床実験は臨床試験登録システム(UMIN-CTR)により公開し,脳卒中片麻痺患者を,通常のリハビリテーションにDicによる練習を加えた介入群と,通常介入をDicと同時間延長して行う対照群に均等割り付けして介入効果を検証する.健常者データ収集開始当初,収集データのロギングに問題が生じ,何度かデータの取り直しを行なう必要が生じた.そのため当初の予定よりもやや遅れが生じている.本研究は,上肢麻痺を呈した脳卒中患者に対して,セラピストが行う徒手的な運動療法手技を記憶して再現するロボット(Dicephalus:以下Dic,特願2016039661)の訓練効果の検証を行うものである.本研究にてDicの有効性が明らかになれば,単純な反復運動を主体とした練習はDicを用いた自主トレーニングに移行し,セラピストが介入する時間はより高度な技術を要する練習に時間を割くことができる.つまり患者に対する充分な練習量に提供や訓練の効率化,医療費の削減等が期待できる.H29年度は,まず健常者を対象に安全性および再現性の検証に取り組んだ.方法は,10名の健常者に対し,作業療法士が肩関節・肘関節の複合運動を主体とした徒手的運動30秒間に10回実施.その動きをDicが記憶し,10回×10セット再生.どの程度最初に作業療法士が実施した運動を再現できるかを記録・解析するものである.H30年度は, H29年度に引き続き,健常者による安全性・再現性の検証を実施.全期間を通して,Dicの誤作動等は一度も見られず,また緊急停止用に作成したスイッチは,複数回のテストにて正常に動作しているとともに,セラピスト・患者の両者が簡単に操作可能であるため安全性に問題はなかった.また,Dicの出力する運動についても高い再現性を認めた.この検証結果については,2018年10月に開催された日本作業療法研究学会にて発表を実施.

現在,Journal of Medical and Biological Engineeringに論文を投稿中であるとともに,臨床実験に向けた準備を進めている.昨年度中に臨床データ収集に入る予定であったが,現在協力施設を調整中.H30年度は,健常者による再現性の検証結果を論文化するとともに,実際の脳卒中患者の協力のもと,臨床実験を予定している.臨床実験は臨床試験登録システム(UMIN-CTR)により公開し,脳卒中片麻痺患者を,通常のリハビリテーションにDicによる練習を加えた介入群と,通常介入をDicと同時間延長して行う対照群に均等割り付けして介入効果を検証する.また,実験結果は学会で報告するとともに論文化する.今後は,臨床現場にて,脳卒中片麻痺患者を通常のリハビリテーションにDicによる練習を加えた介入群と,通常介入をDicと同時間延長して行う対照群に均等割り付けして介入効果を検証していく.Dicに大きなトラブル・故障等が生じなかったため,計上していた「Dic調整費」を執行していない.また,臨床実験を開始していないため,データ解析用の端末も未購入.結果として次年度使用額が生じている状況である.本年度は,適時メンテナンスを行なうとともに,臨床実験を予定しているため,解析用端末も購入予定である.今後,臨床実験を行うにあたり,被検者への謝金等が発生するとともに,DiCのメンテナンスおよび輸送等に支出が発生する可能性がある.
天然分岐構造に由来する天然ゴム分子量制御メカニズムの解明

パラゴムノキ天然ゴムは,優れた物性からタイヤ等のゴム製品の原材料として必須である。パラゴムノキ天然ゴムはゴム物性および分子量に重要と考えられるタンパク質とリン脂質による天然分岐構造を有するが,その形成メカニズムは明らかになっていない。申請者はこれまでの研究から「天然ゴムに多量に含まれるタンパク質であるRubber elongation factor (REF)が天然分岐構造の形成に関与する」という仮説を立てた。本研究ではこの仮説を検証するため,酵母脂肪滴による新規ゴム生合成系を構築し,これを用いてREFがゴム分子量制御および分岐構造形成に機能するのかを明らかにする。
両生類の受精における配偶子認識と卵付活の分子機構の解明

(1)卵・精子細胞膜の融合に必要な新規分子の同定両生類卵は大型で不透明なため蛍光顕微鏡での観察が困難であるが、我々が開発した透明化細胞作成技術により、透明化した卵母細胞にDNA結合蛍光色素を注入し、融合した精子核DNAに蛍光色素が移行することを蛍光実体顕微鏡で観察することで細胞融合を検出することを試みた。また、精子膜上分子に対する単クローン抗体ライブラリー(作成済)を用いて、精子の膜接着は阻害しないが、融合を阻害する分子を検索した。(2)精子ファクター型卵付活における卵付活分子の解明有尾両生類(イモリ)では精子細胞質中のクエン酸合成酵素が卵細胞質中に導入され、卵内Ca上昇を引き起こす。この新規精子ファクターよる卵付活のしくみを透明化卵を用いて、酵素反応生成物の作用解析、酵素と相互作用している卵細胞質中の分子を免疫沈降法およびSPR法による分子間相互作用の解析などで明らかにした。さらに、精子ファクター型の卵付活をおこなう哺乳類の精子にも、クエン酸合成酵素がミトコンドリア外の細胞質に存在し、イモリ卵を付活できることがわかった。そこで、魚類、鳥類、哺乳類などの精子にクエン酸合成酵素がミトコンドリア外の細胞質に存在するかを抗体によって検討し、未受精卵への注入により卵付活が起きるかを調べることにより、脊椎動物の精子ファクター型の卵付活のCaシグナル伝達において、クエン酸合成酵素が共通して働いているかを明らかにした。(3)卵リセプター型卵付活における精子シグナル分子の解明ツメガエルの受精では、精子が卵細胞膜に接着した時に付活のシグナルを卵内へ伝える。精子細胞膜上のマトリクスメタロプロテアーゼ-2(MMP-2)が精子の膜接着・融合に必要であり、卵付活でも機能している。MMP-2はヘモペキシンドメイン(HPX)にディスインテグリン配列をもち、それを含むHPXペプチドは卵内Caイオン濃度上昇を引き起こし、卵を付活する。脊椎動物の受精過程における膜接着・融合時および融合後のCaシグナル伝達で共通して働いている機能分子、とくに電位依存性分子を電気生理学的手法を用いて明らかにした。(1)精子糖タンパク質(SGP)の解明精子糖タンパク質(SGP)は卵細胞膜上に結合することで、ツメガエルでの受精の成立に重要な役割をもっている。SGPと特異的に結合する精子細胞膜上の分子を解明するため、精子細胞膜上に広く分布しているメタロプロテアーゼ-2(MMP-2)との相互作用を免疫沈降法により解析し、SGPがMMP- 2と明確に結合していることを明らかにした。さらに、SGPの生合成過程を明らかにするため、精巣の細胞での分布を蛍光顕微鏡法により調べ、精母細胞の細胞して合成されることを明らかにした。(2)卵リセプター型卵付活における精子シグナル分子の解明ツメガエルの受精では、精子が卵細胞膜に接着した時に付活のシグナルを卵内へ伝える。HPXペプチドが結合する卵細胞膜上のリセプター分子との分子間相互結合をSPR法により検討し、卵細胞膜上の脂質ラフト分画に存在するUroplakin IIIと特異的に結合することがわかった。さらに、HPXペプチドのCaシグナル伝達は正電位によって阻害されることがわかり、受精時の電位依存性の原因である可能性が高まった。(3)SF型卵付活における精子シグナル分子の解明イモリの受精では、精子と卵が細胞膜融合後に付活のシグナル(SF)が卵内へ伝えられる。SFの本体であるクエン酸合成酵素の反応産物がCa放出を引き起こすこと、また、これはツメガエルの受精では起こらないことを明らかにした。(3)卵リセプター型卵付活における精子シグナル分子の解明

ツメガエルの受精では、精子が卵細胞膜に接着した時に付活のシグナルを卵内へ伝える。精子細胞膜上のマトリクスメタロプロテアーゼ-2(MMP-2)が精子の膜接着・融合に必要であり、卵付活でも機能している。MMP-2はヘモペキシンドメイン(HPX)にディスインテグリン配列をもち、それを含むHPXペプチドは卵内Caイオン濃度上昇を引き起こし、卵を付活する。脊椎動物の受精過程における膜接着・融合時および融合後のCaシグナル伝達で共通して働いている機能分子、とくに電位依存性分子を電気生理学的手法を用いて明らかにした。
下歯槽神経損傷後の知覚回復メカニズムにおける加齢的変化の解析

下顎枝矢状分割術は骨格性下顎前突症に対して広く用いられている術式である。本手術は顎矯正手術の中でも基本となる術式の一つであるが,オトガイ部の知覚異常は本手術で高頻度に生じる合併症の一つであり,しかもこのような知覚異常は難治性で慢性化に推移する傾向があるが,その発症のメカニズムは明らかではない。そこで,下歯槽神経損傷後に生じるオトガイ部の知覚障害への中枢神経系の関与について,下歯槽神経損傷モデルを用いて検討した。model群およびsham群、各9匹のラットを用い,ラットの下歯槽神経を縫合糸で結紮することで下歯槽神経に損傷を加え,術後の経日的な行動学的変化を42日間観察した。また,また,40匹のラットを用い,術後5日目(model群=5, sham群=6),21日目(model群=5, sham群=5),そして両群の値に差を認めなかった術後42日目(model群=10,sham群= 9)から中枢神経系を摘出し三叉神経脊髄路核尾側亜核(Vc)におけるマイクログリア,アストログリアの活性化を解析するとともに,c-fos抗体陽性細胞の発現量を定量的に評価してニューロンの興奮状態を解析した。model群の逃避閾値は,術後5日目ではsham群と比較して最も有意に低下し,その後経時的な回復傾向を認めた。また,model群のVc領域では術後5日目でマイクログリアおよびアストログリアの活性化が認められ,c-fos抗体陽性細胞の発現量も有意に高い値を示した。しかし,42日目ではmodel群とsham群の逃避閾値には有意差はなく,また,マイクログリア,アストロサイト,c-fos抗体陽性細胞の発現量ついても有意差を認めなかった。下歯槽神経損傷に伴うオトガイ部の痛覚過敏の慢性化には中枢神経系におけるマイクログリア-アストログリアーニューロン間の相互作用が関与が示された。下歯槽神経損傷モデルの作製と加齢における下歯槽神経損傷の影響を解明ラットの下歯槽神経を結紮して,下歯槽神経拘縮モデル(CCI)を作成し, SHAM群と比較したところ,術後5日目で最も有意な行動学的な変化が確認できた。その結果,オトガイ部皮膚領域において機械的なアロディニア(痛覚過敏)が生じていることが示唆された。また機械的痛覚過敏の経日的変化は術後42日目程で持続していた。術後5日目のラットのIba1(microgliaのマーカー)、GFAP(astrogliaのマーカー)でVc領域を中心に活性化に有意な差を認めた。以上のことから,術後5日目の行動学的変化には中枢神経におけるマイクログリアとアストログリアの活性が関与していると考えられた。さらに術後5日目のc-fosがCCI群にて有意に増加する為、神経の活性化に何らかの影響があると考えられた。以上のことから,下歯槽神経の結紮によりオトガイ部領域に経日的な機械的痛覚過敏が発症し,慢性疼痛様症状に推移する。これらの変化にはマイクログリアおよびアストログリアの関与が示唆された。これらの結果は中枢神経におけるグリア細胞へのアプローチがオトガイ神経知覚異常の適切な治療における一つの足掛かりになることを示唆するものと思われる。今後は術後42日目(CCI群/SHAM群)におけるIba1、GFAP、c-fosの変化を確認する。また,実験結果によっては行動学的変化から必要と思われる観察日を術後5日目と42日目以外にも設定する。さらに,中枢神経の変化だけでなく,術後5日目における末梢神経の状態をHE染色にて観察し、SHAM群と比較して,CCIによる変化を病理学的にも解析する予定である。また,下歯槽神経損傷部に神経成長因子(nerve growth factor, NGF)の局所投与を行い、末梢神経と中枢神経の状態を解析する。下歯槽神経損傷モデルの作製を作成し,行動学的な検討および中枢神経系への影響を解析することが出来た。末梢神経における組織変化ならびに分子科学的検討については,現在実験中である。以上のことから研究はおおむね順調に進行していると判断した。下顎枝矢状分割術後の下唇の知覚障害は,本手術で高頻度に生じる合併症の一つである。本手術に伴うこのような知覚障害の約90%は術後約6か月までに回復すると言われている。しかし,下唇部の触感覚の検査では正常値を示すにもかかわらず,自覚症状として下唇の知覚低下,痛覚過敏,あるいは灼熱感などの異常感覚を訴える患者は少なくない。また,このような知覚異常は難治性で慢性化に推移する傾向があるが,その発症のメカニズムは明らかではない。そこで本研究では,下歯槽神経の結紮による下歯槽神経損傷モデルラットを製作し,オトガイ部皮膚周囲の機械的痛覚過敏の経日的変化および中枢神経系の変化を観察することで,オトガイ部皮膚の機械的痛覚過敏の慢性推移のメカニズムについて検討した。ラットの下歯槽神経を縫合糸で結紮することで下歯槽神経に損傷を加え,術後の経日的な行動学的変化を42日間観察した。また,三叉神経脊髄路核尾側亜核(Vc)におけるマイクログリア,アストログリアの活性化を解析するとともに,c-fos抗体陽性細胞の発現量を定量的に評価してニューロンの興奮状態を解析した。実験群の逃避閾値は,術後5日目では対照群と比較して最も有意に低下し,その後経時的な回復傾向を認めた。

また,実験群のVc領域では術後5日目でマイクログリアおよびアストログリアの活性化が認められ,c-fos抗体陽性細胞の発現量も有意に高い値を示した。しかし,42日目では実験群と対照群の逃避閾値には有意差はなく,また,マイクログリア,アストロサイト,c-fos抗体陽性細胞の発現量ついても有意差を認めなかった。下歯槽神経損傷に伴うオトガイ部皮膚の機械的痛覚過敏の経日的変化には中枢神経系におけるマイクログリア-アストログリアーニューロン間の相互作用が関与している可能性があると考えられる。下歯槽神経結紮における損傷モデルラットのオトガイ部皮膚における機械刺激の逃避反射閾値、延髄及び上部頸髄におけるマイクログリア、アストロサイト、ニューロンの活性化について検討し、以下の結論を得ることができた。即ち,下歯槽神経損傷によってオトガイ部皮膚領域の機械的刺激に対する逃避反射閾値は有意に低下する。また痛覚過敏は慢性化する傾向を示す。また,下歯槽神経損傷に伴い、延髄および上部頸髄にて大きな細胞体と太い突起を有する活性型マイクログリアが有意に増加した。さらに,延髄・上部頸髄にてアストロサイトの活性化が観察された。オトガイ部皮膚の機械的逃避反射閾値の変化に並行して活性化が確認できた。以上の結果を得ることができたため,概ね研究は順調に進展していると判断した。下顎枝矢状分割術は骨格性下顎前突症に対して広く用いられている術式である。本手術は顎矯正手術の中でも基本となる術式の一つであるが,オトガイ部の知覚異常は本手術で高頻度に生じる合併症の一つであり,しかもこのような知覚異常は難治性で慢性化に推移する傾向があるが,その発症のメカニズムは明らかではない。そこで,下歯槽神経損傷後に生じるオトガイ部の知覚障害への中枢神経系の関与について,下歯槽神経損傷モデルを用いて検討した。model群およびsham群、各9匹のラットを用い,ラットの下歯槽神経を縫合糸で結紮することで下歯槽神経に損傷を加え,術後の経日的な行動学的変化を42日間観察した。また,また,40匹のラットを用い,術後5日目(model群=5, sham群=6),21日目(model群=5, sham群=5),そして両群の値に差を認めなかった術後42日目(model群=10,sham群= 9)から中枢神経系を摘出し三叉神経脊髄路核尾側亜核(Vc)におけるマイクログリア,アストログリアの活性化を解析するとともに,c-fos抗体陽性細胞の発現量を定量的に評価してニューロンの興奮状態を解析した。model群の逃避閾値は,術後5日目ではsham群と比較して最も有意に低下し,その後経時的な回復傾向を認めた。また,model群のVc領域では術後5日目でマイクログリアおよびアストログリアの活性化が認められ,c-fos抗体陽性細胞の発現量も有意に高い値を示した。しかし,42日目ではmodel群とsham群の逃避閾値には有意差はなく,また,マイクログリア,アストロサイト,c-fos抗体陽性細胞の発現量ついても有意差を認めなかった。下歯槽神経損傷に伴うオトガイ部の痛覚過敏の慢性化には中枢神経系におけるマイクログリア-アストログリアーニューロン間の相互作用が関与が示された。下歯槽神経損傷後に生じるオトガイ部の知覚障害への中枢神経系の関与について,下歯槽神経損傷モデルを用いて検討した。
半導体ダイヤモンドAFMプローブを用いた多機能ナノ計測一体型超微細加工システム

耐摩耗性に優れたダイヤモンドAFMプローブを搭載し、(1)ナノメータレベルの微細加工が行え、(2)AFM計測機能によって加工前後の表面形状の評価をin situで行える超微細加工・計測システムの開発を行った。1.デバイス形成のための要素技術の確立ダイヤモンド薄膜の位置選択成長法を確立しモールド法と組み合わせて、厚さ5μmのプローブのカンチレバー形状と先端のチップを同時に形成する工程を確立した。ダイヤモンド薄膜プローブのAFM計測性能と高い耐摩耗性を実証した。ダイヤモンド薄膜上へのPZT圧電薄膜の形成技術に関して、室温でスパッタリングし、窒素雰囲気中で温度500°C以上、昇温速度10°C1sで高速アニーリングすることによってペロブスカイト構造が得られることを明らかにした。成膜後のポーリング処理によって、実用的に十分高い圧電定数(約65pC/N)が得られることを見いだした。SF_6ガス中の反応性イオンエッチングによってPZT薄膜を下地のダイヤモンド層への影響なしにパターニングできることを明らかにし、その適正条件を見いだした。2.センサ/アクチュエータ搭載ダイヤモンドAFMプローブの実現と性能評価実験カンチレバー形状をもつプローブの自由振動モデルによる理論解析を行い、プローブの変位計測性能および加工用駆動性能の予測法を確立した。これらの理論解析に基づいてプローブ形状を決定するとともに、これを実現するマイクロファブリケーションプロセスを確立した。市販AFM装置の3次元駆動機構上で試作ダイヤモンドプローブの変位分解能と加工駆動力を評価し、それぞれ0.2nm、80μNが可能であることを示した。ダイヤモンド薄膜製のAFM用計測・加工プローブを作製し、その性能評価を行った。ダイヤモンド薄膜をプローブ形状にするために選択成長法によるパターン形成法を検討した。シリコン基板上の熱酸化膜パターンをマスクとし、ダイヤモンド微粉末による傷つけ処理を適用することによって厚さ5μmのプローブ形状を設計どおりに形成する工程を確立した。併せて、プローブ先端のチップをモールド法によってプローブと一体で形成する方法を確立した。形成したダイヤモンド薄膜製AFMプローブについて、実際にAFM計測が市販の窒化シリコンチップと同様に行えることを確認した。また、このときの耐摩耗性の評価を行い、窒化シリコンチップでは計測開始とともに摩耗が進行するのに対して、ダイヤモンドチップでは試験した測定距離50cmの範囲では摩耗が認められなかった。上記のようにして形成したダイヤモンドAFMプローブ上に圧電薄膜による変位センサと加工アクチュエータを搭載することを目的として、圧電薄膜の形成の検討を行った。最初に、圧電薄膜を自由振動させたときの変位と発生電荷量の関係から圧電定数を決定する方法を確立した。さらに、ダイヤモンドプローブ上の圧電薄膜による変位センサおよび加工アクチュエータとしての性能を理論的に解析し、圧電定数が35pC/N以上のときに目標である変位分解能0.5nm以下、加工用発生力50μNを達成できることを明らかにした。PZT圧電薄膜の形成実験を行い、室温でスパッタリングし、温度500°C以上、昇温速度10°C/sで高速アニーリングすることによってペロブスカイト組織が得られ高い圧電定数が得られることを明らかにした。さらに、下地基板となるダイヤモンド薄膜への損傷なしにPZT薄膜を形成するという観点から、アニーリングが窒素雰囲気中でも一般的に言われている酸素雰囲気中と同様の結果が得られることを明らかにした。耐摩耗性に優れたダイヤモンドAFMプローブを搭載し、(1)ナノメータレベルの微細加工が行え、(2)AFM計測機能によって加工前後の表面形状の評価をin situで行える"多機能ナノ計測-体型超微細加工システム"の開発を行った。1.デバイス形成のための要素技術の確立プローブのベース材料であるダイヤモンド薄膜上へのペロブスカイトPZT圧電薄膜の形成実験を行った。

ダイヤモンド薄膜の表面が凹凸面であるために、形成したPZT薄膜の圧電定数は20pC/N程度と小さかった。これを、ポーリング処理によって圧電定数を約65pC/Nまで改善できることを見いだした。SF_6ガス中の反応性イオンエッチングによってダイヤモンド薄膜上のPZT薄膜をダイヤモンド層に影響なしにパターニングできることを明らかにし、その適正条件を見いだした。2.センサ/アクチュエータ搭載ダイヤモンドAFMプローブの実現と性能評価実験カンチレバー形状をもつプローブの自由振動モデルによる理論解析を行い、PZT薄膜の圧電定数を与えたときのプローブの変位計測性能および加工用駆動性能の予測法を確立した。これらの理論解析に基づいてプローブ形状を決定し、これまでのプロセス技術を集積してAFMプローブデバイスのマイクロファブリケーションプロセスを確立した。これによってプローブを試作した。市販AFM装置の3次元駆動機構上への試作ダイヤモンドプローブ搭載機構を作製するとともに、変位計測および駆動力印加のための制御・駆動電子回路およびソフトウェアを開発した。試作プローブに関して、変位分解能と加工駆動力の最初のデータを取得した。
LIMキナーゼ相互作用分子の同定と細胞内情報伝達における機能解析

今年度の主な研究成果は以下のとおりである。1. Two Hybrid法によるLIMK相互作用分子の検索ならびに相互作用の確認:昨年度Two-Hybrid法を用いてLIMキナーゼ(LIMK)相互作用分子のスクリーニングを行った結果、既知・新規合わせて56種ものクローンを同定した。今年度はそれらの相互作用分子の中から興味あるクローンについてGST融合タンパクを用いたin vitroでの相互作用分子の確認を行った。さらに、in vitroでの相互作用が確認できたクローンのついてCOS7細胞にco-transfectionしてin vivoでの相互作用の確認を進めた。2. LIMK2とAxinの相互作用の解析:LIMK2のLIMドメインをbaitにしてとれたクローンの一つとしてAxinを同定し、その相互作用の解析を行った。Axinは1997年にWntカスケードの阻害因子として同定された分子で、Xeuopusの系で体軸の形成を阻害することが知られている。今回、LIMK2がAxinのC-末端側の領域とin vitroならびにin vivoで結合していることを確認した。さらに、LIMK2のLIMドメインはAxinのβ-カテニン結合領域とDishevelledホモログ領域の間にあるこれまでに機能が知られていなかった領域と相互作用していることを明らかにした。しかしながら、LIMK2の様々な構築をXenopus胚にマイクロインジェクションした結果、体軸形成への影響は見られずLIMK2はAxinの体軸形成以外の機能と関連しているものと推察している。3.新規LIMK2結合蛋白質の解析:昨年度は新規の相互作用分子のうちlimkain β1と名付けた1735アミノ酸の分子の構造および発現解析を行い、そのC末端側にはYGリピートと名付けたチロシン-グリシン残基が保存されている特徴的な繰り返し構造を持っていることを明らかにした。また、limkain β1は成体ではLIMK2と同様に広い組織に発現しているが、初期胚でのin situ解析では神経系に発現が見られ神経系での機能が示唆された。今年度はさらにin vivoでの相互作用の確認、ならびに免疫染色によってlimkain β1は細胞質内に分布するすることを見い出した。また、別の新規クローンとしてLIMK2に結合するlimkainβ2、limkain β4の構造および発現解析を行い、そのうちlimkain β4はLIMK2と同様に精巣特異的なバリアントを見い出し、その発現挙動がLIMK2と一致することから精子形成過程における両バリアントの機能的連携が示唆された。1.Two Hybrid法によるLIMK相互作用分子の検索:LIMキナーゼ(LIMK)の相互作用分子をTwo-Hybrid法でスクリーニングし、既知・新規合わせて56種もの相互作用分子を同定した。その内LIMK1相互作用分子としては既知のものが18クローン、新規のものが9クローンで、細胞骨格系の蛋白やDNA複製装置の蛋白、さらに新規のZinc-Finger蛋白も含めて数種の転写因子が含まれる。一方、LIMK2からは既知のものを14クローン、新規のものを15クローン同定しており、やはり細胞骨格系の蛋白や転写因子が含まれる他に核分裂装置の蛋白やWntカスケードに関わる分子などが含まれている。現在、これらの相互作用分子についてLIMKとのin vitroでの結合の確認や新規クローンの全長cDNAの分離等の解析を進めている。2.生化学的なLIMKの機能解析:COS7細胞に発現させたリコンビナントLIMKにより自己リン酸化能を解析した。その結果、LIMK1、LIMK2ともに自己リン酸化が起こることが確認され、特にLIMK2ではセリンおよびチロシン残基がリン酸化されており、LIMK2がDual Kinaseであることが示された。3.LIMK2のゲノム解析および組織特異的バリアントの解析:LIMK2のゲノムDNAを単離しその解析を行った。また、LIMK2には2種類の組織特異的バリアントが存在することを見い出し、それが特異的エクソンとのalternative splicingによって起こることも見い出した。その一つはLIMドメインを1つ欠いたもので脳に特異的に発現しており、一方はLIMドメインを二つとも欠いたもので精巣特異的に発現している。精巣特異的なバリアントはLIMK2相互作用分子の1つ(EB251、仮名)でも見つかっており、その発現挙動がLIMK2と一致することから精子形成過程における両バリアントの機能的連携が示唆された。4.新規LIMK2結合蛋白質limkain β1の構造ならびに発現解析:今年度は多数の相互作用分子のうちlimkain β1と名付けた新規LIMK2結合蛋白質の解析を行った。limkain β1は1735アミノ酸の大きな蛋白質でN末端にシステインに富んだ構造を、C末端にはYGリピートと名付けたチロシン-グリシン残基が保存されている繰り返し構造を持っている。相互作用に関与する領域を決定したところLIMK2はそのC末端で、limkain β1はシステインリッチな領域とYGリピートの間に位置するLBD (LIMK binding domain)と名付けた領域で結合していることが判った。limkain β1は成体ではLIMK2と同様に広い組織に発現しているが、初期胚でのin situ解析では神経系に発現が見られ神経系での機能が示唆された。

1. Two Hybrid法によるLIMK相互作用分子の検索ならびに相互作用の確認:昨年度Two-Hybrid法を用いてLIMキナーゼ(LIMK)相互作用分子のスクリーニングを行った結果、既知・新規合わせて56種ものクローンを同定した。今年度はそれらの相互作用分子の中から興味あるクローンについてGST融合タンパクを用いたin vitroでの相互作用分子の確認を行った。さらに、in vitroでの相互作用が確認できたクローンのついてCOS7細胞にco-transfectionしてin vivoでの相互作用の確認を進めた。2. LIMK2とAxinの相互作用の解析:LIMK2のLIMドメインをbaitにしてとれたクローンの一つとしてAxinを同定し、その相互作用の解析を行った。Axinは1997年にWntカスケードの阻害因子として同定された分子で、Xeuopusの系で体軸の形成を阻害することが知られている。今回、LIMK2がAxinのC-末端側の領域とin vitroならびにin vivoで結合していることを確認した。さらに、LIMK2のLIMドメインはAxinのβ-カテニン結合領域とDishevelledホモログ領域の間にあるこれまでに機能が知られていなかった領域と相互作用していることを明らかにした。しかしながら、LIMK2の様々な構築をXenopus胚にマイクロインジェクションした結果、体軸形成への影響は見られずLIMK2はAxinの体軸形成以外の機能と関連しているものと推察している。3.新規LIMK2結合蛋白質の解析:昨年度は新規の相互作用分子のうちlimkain β1と名付けた1735アミノ酸の分子の構造および発現解析を行い、そのC末端側にはYGリピートと名付けたチロシン-グリシン残基が保存されている特徴的な繰り返し構造を持っていることを明らかにした。また、limkain β1は成体ではLIMK2と同様に広い組織に発現しているが、初期胚でのin situ解析では神経系に発現が見られ神経系での機能が示唆された。今年度はさらにin vivoでの相互作用の確認、ならびに免疫染色によってlimkain β1は細胞質内に分布するすることを見い出した。また、別の新規クローンとしてLIMK2に結合するlimkainβ2、limkain β4の構造および発現解析を行い、そのうちlimkain β4はLIMK2と同様に精巣特異的なバリアントを見い出し、その発現挙動がLIMK2と一致することから精子形成過程における両バリアントの機能的連携が示唆された。
小児NAFLDでの肝脂腸クロストーク：ヘパトカイン分泌と腸内細菌叢の関連の解明

1.肥満小児における脂質異常の解析高度肥満、肥満の急進、高度肥満及び肥満の急進と判定された児の小児肥満症、小児メタボリックシンドローム、高コレステロール(TC)血症、高中性脂肪(TG)血症、低HDL-C血症の頻度を検討した。高TGは受診者の5割、肥満の急進では4割が該当した。高TCは受診者全体および肥満の急進の約1割が該当し、学校検診精査は家族性高脂血症に対する小児期からのスクリーニングにも有効と考えられた。今後は成長曲線を用いたスクリーニングによって受診した肥満小児において、メタボリックシンドローム、小児肥満症の観点から、ヘパトカイン分泌動態との関連を検討する予定である。小児における経過別のヘパトカイン分泌動態との関連を検討し、治療効果のマーカーとしての有用性の検討を行う。北九州市学校検尿尿糖陽性者を対象にOGTTでのD.I.を各病型別に検討した。D.I.(Median)は正常型5.70、境界型2.65、糖尿病型0.75。糖尿病型で正常型・境界型に比し有意に低値。糖尿病型では空腹時血糖高値群(0.67)で2時間値高値群(0.85)に比べ有意に低値。正常型(I.I., D.I.)のうち1時間高値群(0.42, 2.45)ではその他の正常型(0.93,5.86)と比較しI.I.、D.I.とも有意に低下しており、境界型(0.67, 2.65)と同等であった。小児でも初期の病態評価における有用性を今後検討する必要がある。OGTTでの病型別のD.I.とヘパトカイン分泌動態との関連を検討する予定である。対象者である、小児肥満の症例は学校検診における成長曲線を活用したスクリーニングで、多くの症例が精密精査検査機関である当科に受診している。多くの症例が蓄積されている。現在は、症例の臨床検査データの解析を主に行い、また検体の採取を続けている。病態の分類、解析をを行っている。対象者である小児肥満の症例は学校検診における成長曲線を活用したスクリーニングで、多くの症例が精密精査検査機関である当科に受診するため、今後も多くの小児肥満の症例が蓄積される予定である。今後ヘパトカイン分泌動態との関連、病態や治療効果を判定するマーカーとしての有効性の検討を行う予定としている。今後ヘパトカイン分泌動態との関連、病態や治療効果を判定するマーカーとしての有効性の検討を行う予定としており、多くの検体で測定が予測されるため、次年度に使用する予定としている。
感性コストマネジメントによる製品・サービスのイノベーション構築の研究

製品・サービスの価値向上を意図して、製造業の製品開発でイノベーションを図る感性コストマネジメントをサービスに適用してイノベーション型感性コストマネジメントに進展させるとともに、製品とサービスの評価の違いを明確にして、顧客満足に結びつく評価構造と評価項目を検討し、戦略的業績評価と結びつけ、収益力向上に結びつく製品・サービスのコストマネジメントの新たな枠組みを構築することを試みた。本研究は、「製品・サービスの価値向上を意図して、製造業の製品開発でイノベーションを図る感性コストマネジメントをさらにサービスにも適用してイノベーション型感性コストマネジメントに進展させるとともに、あわせて戦略的業績評価と結びつけることで収益力向上に結びつく製品・サービスのコストマネジメントの新たな枠組みを構築すること」を目的とする。そのために、製品とサービスの顧客満足に結びつく評価構造と評価項目を検討し、イノベーション促進の観点から、原価企画における支援技法である感性コストマネジメントの改善と展開を行い、戦略的業績評価を取り入れた製品・サービスのコストマネジメントの枠組みを究明する。本年度は、計画初年度として、製品やサービスの企画開発段階でのコンセプトづくりを中心とした先行研究の文献調査を行いながら、製造業の製品開発プロセスにおける原価企画活動の研究会を通じて、国内有力企業の新製品開発動向についての調査を中心に進めた。当初予定していた一般的なアンケート調査では把握できない実態が確認できたことに大きな意義がある。一方で、製造業と比較してサービス業での特徴を明らかにするため、サービス業の一種として医療機関のサービスに関する関連アンケート調査も行った。さらに海外の状況について研究者と意見交換を実施した。また製造業の製品開発でイノベーションを図る感性コストマネジメントをさらにサービスにも適用してイノベーション型感性コストマネジメントに進展させるためのアクション・リサーチの協力企業の探索を行い、サービス企業の協力を得ることができた。当該企業の顧客アンケート調査の結果を利用できることは研究上重要なことであり、サービスの顧客満足に結びつく評価構造と評価項目を検討する次年度以降の実施計画の具体的検討を進めた。そのために、製品とサービスの顧客満足に結びつく評価構造と評価項目を検討し、イノベーション促進の観点から、原価企画における支援技法である感性コストマネジメントの改善と展開を行い、戦略的業績評価を取り入れた製品・サービスのコストマネジメントの枠組みの究明を試みた。本年度は、昨年度に引き続いて、戦略的コストマネジメントとしての原価企画の実務を研究する目的で、実践的な有力な企業メンバーから構成される研究会を通じて、新製品開発プロセスにおける原価企画活動を成功させるための要因についての調査を中心に進めた。また、医療サービスの分野での組織の価値向上に向けた取り組みの研究にも着手した。一方、当初予定していた戦略的な業績評価に関連する一般的なアンケート調査は、実務で定着していないために時期尚早と判断し、先にアクション・リサーチが必要であることが認識できたため、研究方法の変更を行い、協力企業における顧客ニーズおよび課題を発見する枠組みの展開を先行して実施した。そのためにまず当該企業が実施していた過去の顧客アンケート調査データを入手し、調査項目を精査し、調査結果を分析評価した。それを受けて、サービスの顧客満足に結びつく評価構造と評価項目を検討し、さらに顧客アンケート調査の自由回答から意味のあるデータを抽出するためにデータ・マイニングの手法を用いて、顧客ニーズを探求する試みに着手した。そのために、製品やサービスが顧客満足に結びつく評価構造と評価項目を検討し、イノベーション促進の観点から、原価企画における支援技法である感性コストマネジメントの改善と展開を試みた。最終年度の本年度は、昨年度に引き続いて戦略的コストマネジメントとしての原価企画実務の研究会で原価企画の実践的な進め方を研究するとともに、医療サービスの分野での病院組織の活動の価値向上に向けた取り組みを調査したところ、病院の設立形態別によって職員の意識が異なることが分かった。協力企業が実施していた顧客アンケート調査データの分析を継続してさらに実施し、従来の調査項目を精査し、その妥当性を分析した。それを受けて、サービスの顧客満足に結びつく評価構造と評価項目を検討し、さらにデータ・マイニングによって顧客アンケート調査の自由回答から意味のあるデータを抽出して顧客ニーズを探求した。製品開発でイノベーションを図る感性コストマネジメントをサービスにも適用してイノベーション型感性コストマネジメントに進展させることを行った。それにもとづいてサービス評価因子と新サービスのための顧客ニーズの取り込みの方法を提案し、意義のある成果を得ることができた。研究途中で、あたらな事実が発見できたため当初予定したアンケート調査の研究方法を変更し、研究計画が遅延したが、その後のサービス協力企業でのアクションリサーチやデータ分析はおおむね順調に進展している。医療サービス分野での調査は順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。

当初予定していた戦略的な業績評価に関連する一般的なアンケート調査は、実務で定着していないために時期尚早と判断し、先にアクション・リサーチが必要であることが認識できたため、アンケート調査の代わりに、協力企業において、顧客ニーズの取り込みが成功しているかどうかの調査をさらにすすめ、協力企業でのデータをさらに分析して、サービスに関する意味のある評価指標や評価因子の抽出を実施する。24年度が最終年度であるため、記入しない。
殺虫剤抵抗性発達のリスクアセスメントならびに抵抗性の制御に関する研究

(1)殺虫剤抵抗性発達のリスクアセスメントに関する研究:コナガやケナガカブリダニ、ツマグロヨコバイ等を材料に、各種殺虫剤による室内での淘汰により、いずれの淘汰薬剤に対しても、昆虫やダニ類が容易に抵抗性を発達させることを確認した。また、害虫の種類、淘汰薬剤の種類の違いにより、抵抗性の発達速度、安定性などに大きな違いが認められた。殺虫剤抵抗性と感受性コナガとの間には、性フェロモンに対する感受性に違いが見られた。(2)殺虫剤抵抗性発達の制御に関する研究:殺虫剤抵抗性発達機構に関する生理・生化学的及び分子生物学的研究.ツマグロヨコバイのアセチルコリンエステラーゼ(AChE)阻害を指標に、逆相関交差抵抗性を示す薬剤の組み合わせを発見した。その他イネドロオイムシ、イエバエ等における各種殺虫剤に対する抵抗性機構について、抵抗性機構に解毒代謝の増大、作用点の感受性低下が関与していることを明らかにした。今後さらに、これらの分子機構解明を行う予定である。上記研究成果を利用し、殺虫剤抵抗性発達の制御のため、各種の抵抗性の簡易モニタリング法を開発・確立した。その他天敵保護による殺虫剤淘汰圧の減少など、殺虫剤抵抗性発達の人為制御に関する基礎的な成果を得た。今後抵抗性発達の人為制御法確立し、総合的害虫管理確立を目指したいと考えている。1.殺虫剤抵抗性発達に関するリスクアセスメント:コナガのBt剤、カルタップ剤、アバ-メクチンなどに対する抵抗性発達について、10-15世代にわたる室内淘汰実験により、抵抗性発達を確認した。いえばえについては、キチン合成阻害剤を用い、室内および鶏舎での淘汰実験をしたが、空調設備等の故障が重なり、データを得ることが出来なかった。2.殺虫剤抵抗性発達機構に関する生理・生科学的及び分子機構に関する研究:カ-バメート剤抵抗性および感受性ツマグロヨコバイのアセチルコリンエステラーゼ(AChE)を、マルチバリエイトブロット法により解析し、本方法がツマグロヨコバイの殺虫剤抵抗性のモニタリング法として有効なことを確認した。また本法を利用し、MTMCとN-イソプロピルMTMC(MTMC-Z)との間には逆相関交差抵抗性の関係があることを再確認した。さらに、MTMCとプロポキサ-との間にも同様な関係があることを発見した。ハスモンヨトウ3令幼虫と雄成虫のメソミルおよびパ-メスリンに対する感受性を、殺虫剤抵抗性および感受性系統で比較したところ、抵抗性比は幼虫期に比べ成虫期では著しく減少した。しかし、雄成虫に対する殺虫剤の抵抗性比は局所施用法とドライフィルム法とで違いがなかったことから、フェロモンとラップを利用した薬剤感受性のモニタリング法を考案した。3.殺虫剤抵抗性および感受性系統における生態的特性について:殺虫剤抵抗性および感受性コナガでは性フェロモンに対する感受性に違いのあることが認められた。1.殺虫剤抵抗性発達機構に関する生理生化学的及び分子機構に関する研究:ツマグロヨコバイのアセチルコリンエステラーゼ(AChE)をマルチバイバリエイトプロット法で解析し、カ-バメート剤のプロポキサ-と有機リン剤のモノクロトホスとの間には逆相関交差抵抗性の関係があることを発見した。また、高配実験から、ツマグロヨコバイAChEには少なくとも3種の表現型があることを明らかにした。ネッタイイエカのパ-メスリン抵抗性機構について協力剤および^<14>C標識ピリプロキシフェンを用いて調べたところ、抵抗性系統ではP450による代謝活性が高いことが示された。ハスモンヨトウの殺虫剤抵抗性機構について、アリエステラーゼ(AliE)の役割について検討し、AliEは殺虫剤結合捕捉活性を持つことを示した。また、3種の判別濃度を利用した。簡易モニタリング法が実用的であることを確認した。またコナガのBT剤抵抗性発達のモニタリング法を考案し、が法を芽胞を含まないものに比べ含むものは抵抗性の発達が遅い傾向のあることを認めた。2.天敵による害虫の制御に関する研究:コナガの幼虫に寄生する寄生蜂は、害虫の寄主のにおいを利用し、寄主となる害虫の幼虫を発見していると考えられた。

また、野外でのコナガの卵寄生率を調査したところ、40-50%と、かなり効率であった。また、イエバエ、ヒメイエバエ、オオイエバエに対する補食性ハエのオフィラの補食能力について調査した。イエバエとオフィラとの幼虫サイズの違いによってと補食能力が大きく変化した。圃場での試験結果も良好であった。1.殺虫剤抵抗性発達のリスクアセスメントに関する研究:捕食性のケナガカブリダニを室内で有機リン剤のメチダチオンで正逆淘汰したところ、数世代の淘汰で高い抵抗性比を示した。またコナガのBT抵抗性では、感受性系統と抵抗性系統との間に、生態的適応度に違いは認められなかった。2.殺虫剤抵抗性発達機構に関する生理生化学的及び分子機構に関する研究:イネドロオイムシの有キリン剤およびカ-バメート剤抵抗性は、作用点のAchEの感受性低下、ケナガカブリダニのメチダチオン抵抗性はメチダチオンの解毒分解、イエバエのピラクロフォス抵抗性は、AchEの感受性低下および代謝・抱合によること等が明らかになった。また、パ-メスリン抵抗性ネッタイイエカでは、チトクロムP450酸化酵素が主要な役割を担っていることが明らかとなった。これらの遺伝子のCDNA完全鎖長配列を明らかにした。これらの成果をもとに、殺虫剤抵抗性のモニタリング、選択性殺虫剤の利用による天敵の保護による殺虫剤淘汰圧の減少など殺虫剤抵抗性発達の人為制御に関する基礎的な成果を得ることができた。
モンゴル白亜系湖成層のコア掘削：数万年精度でのOAE期の陸－海環境リンケージ解明

モンゴル南東部の白亜紀前期のシネフダグ層の湖成泥岩層を対象に,露頭とボーリング掘削による連続コアから,精密サイクル層序を確立した.凝灰岩中のジルコンのFT,U/Pb年代からその堆積年代は123-119Ma(アプチアン前期)と判定した.泥岩層の年縞の各種解析から,約2,10,40万年というミランコビッチ周期の地球軌道要素変動に起因した湖水位変動に加えて,太陽活動周期(約11年,約88年,約400年)に類似した周期の気候変動が記録されていることが判明した.研究開始に当たり,本研究の中心となるモンゴルゴビ砂漠でのボーリング掘削調査実施のための打ち合わせを4月に,掘削地や業者選定を6月までに行った.掘削に関わる許可申請や掘削会社との作業打ち合わせは,ウランバートル市内にある名古屋大学フィールドリサーチセンター(FRC)に駐在する分担者の長谷川精が,モンゴル科学アカデミー古生物センターのIchinnorov博士とともに7月に実施した.ボーリング掘削および周辺地域の現地調査には, 8月下旬に安藤寿男,長谷川精,太田亨らが参加し,Ichinnorov博士が現地の手配を行った.そして,ウランバートルから約450km南東のゴビ砂漠東部シネフダグ地域において,シネフダグ層上部で全長150mのコア1本を取得することができた.現地では掘削作業中に平行してコア観察作業を進め,周囲の露頭調査結果を含めて詳細な岩相・堆積相層序を把握することができた.現地調査およびボーリング掘削後は,掘削コア試料をFRCに運搬し,FRC内にて掘削コアの半割処理をして,一方をFRCに保管し,もう一方を各種分析試料として用いるため日本へ輸送した.試料の到着は12月末になったため,試料の処理,分析に取りかかれたのは1月以降になった.有機物のδ13C,バイオマーカー組成, C/N比測定,有機化学的指標(TEX86)による湖水温測定,無機化学分析(XRF,XRDによる主要元素,粘土鉱物組成),介在する凝灰岩中のジルコンのFTおよびU/Pb年代測定を年度末になってから開始した.花粉,カイエビ,貝形虫の化石解析についてもそれぞれの担当者が産出層序の検討を始めた.今後は古気温,湖水位(降水量),化学風化度,古植生などの古環境変動指標の復元に向けて,それに見合う年代推定を進める.これらの成果の一部はIGCP608国際シンポジウムや日本地質学会等で概要を報告した.2014年度は,2013年度に掘削したコアと合わせて,白亜紀前期のツァガンツァフ層最上部からシネフダグ層,そしてフフテグ層最下部への連続層序を確立するためのコア採取を目的として,モンゴルゴビ砂漠南東部シネフダグ地域において,ボーリング掘削調査を8月中旬に行った.現地案内・掘削業者との交渉にはモンゴル科学アカデミー古生物センターのIchinnorov博士があたり,安藤をはじめ分担者の長谷川精氏らが参加した.深さ193m,47mの二本のコア採取をすることができ,2013年度のものを含めて,全長390mにおよぶコアが得られた.それらはフフテグ層上部シネフダグ層下部までの層準をカバーしており,東アジアで初めて得られたアプチアン階の連続的な地層(湖成層)記録である.掘削後のコアは,ウランバートル市内の名古屋大学フィールドリサーチセンターで,コアの分割処理および一部の分析を行い,日本へ輸送した試料は,昨年度の試料と合わせて,無機化学分析(XRF,XRDによる主要元素,粘土鉱物組成),有機化学的指標(TEX86)による湖水温測定,バイオマーカー組成,凝灰岩中のジルコンのFTおよびU/Pb年代測定等の各種分析を行っている.層序については昨年度までの現地露頭調査およびコア観察調査成果に基づき,詳細な岩相・堆積相層序が確立できた.花粉,カイエビ,貝形虫の化石解析についても進めており,湖底表層の堆積環境を反映した岩相変化に対応した産出様式の変化が明らかとなってきた.特にコアの岩相観察からは,露頭では風化や破片化の影響で見出しづらい,年縞,数百,数千,数万年スケールの複数の階層性周期が見出され,湖水位(降水量),化学風化度,古気温指標変動の復元に向けた古環境変遷の考察を進めている.これらの成果の一部はIGCP608国際シンポジウムや日本地質学会等で概要を報告した.本年度は,2013年,2014年度に掘削したシネフダグ地域のボーリングコアの全長約340mを対象に各種解析と分析を行い,そのデータや成果を整理し,3年間の研究の取りまとめを行った.名古屋大学フィールドリサーチセンター(FRC:ウランバートル)で各コアの分割作業を行い,これまでの層序記載の再チェックと分析試料追加採取を実施した.その上で,岩相だけでなく掘削坑井の物理探査ログも用いて,3本のコア層序の対比を確立した.そして,現地地質調査結果を合わせて,当初計画した白亜紀前期のツァガンツァフ層最上部からシネフダグ層,そしてフフテグ層最下部への連続層序を確立した.層序年代を確立するために,短期間の現地調査で追加採取した挟在凝灰岩層のジルコンのFTおよびU/Pb年代測定を金沢大学と名古屋大学で行った.さらに別途入手したモンゴル国内で掘削された他地域のコア試料に対しても年代測定を実施123-119Maの範囲と判定した.こうした結果を総合して,モンゴル南東部に広く分布する湖成頁岩相のシネフダグ層の層序研究のレヴューを含めた我々の成果をIsland Arc誌に論文投稿しまもなく受理される見込みである.