hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中等教育制度再編に関する日独比較研究によるポスト単線型学校体系モデルの探究

つまり、中等学校制度の二分岐型化はプレ単線型としての複線型への退行ではなく、教育のユニバーサル化が高等教育にまで及ぶほど進行した状況下において、単線型学校体系が果たしてきた選別性をも含んだ機能の維持が図られる中で、中等教育段階が二分岐型化したものと理解することができる。以上のとおり、平成27年度においては研究計画に基づき着実に研究を進め、これまでの研究成果を最終的な結論へとまとめあげることができた。教育制度論平成25年度は、前年度に進めた研究成果を踏まえて、研究計画の見直しを行った。そこで、1旧東ドイツ地域における二分岐型中等学校制度の特質の解明、及び2旧東ドイツ地域と日本との二分岐型中等学校制度の比較分析を行うこととした。その結果、もともと25年度に行う計画であった、旧西ドイツ地域の二分岐型中等学校制度の特質の解明については次年度に先送りすることとなった。その一方で、26年度に計画していた旧東ドイツ地域と日本との比較分析については前倒しして実施する計画とした。見直しにより新たに立てた研究計画については順調に進捗させることができており、研究計画最終年度の26年度には最終的な研究目的を達成できる見込みである。以上の理由により、研究の進捗状況については、「おおむね順調に進展している」と評価できる。平成24年度においては、1日本における学校体系の再分岐型化指向の教育制度論上の意義を解明すること、及び2次年度以降の研究のための準備として旧東ドイツ地域における学校体系に関する資料の収集を進めることを計画していた。1についてはほぼ計画のとおり進めることができた。また、2については、当初計画していた資料の収集にとどまらず、それをもとに分析を進め、当初予定になかった学会発表まで行うことができた。以上の理由により、研究の進捗状況については、「当初の計画以上に進展している」と評価できる。平成26年度が研究計画の最終年度であり、今後1年間で最終的な目標である、ポスト単線型学校体系のモデルの提示にまで到達する必要がある。現在のところ順調に研究は進んでおり、特に大幅な研究計画の見直しは必要ないものと判断している。次年度においては、1旧西ドイツ地域の二分岐型中等学校制度の特質の解明、2ポスト単線型としての日本及び旧東ドイツ地域の二分岐型中等学校制度とプレ単線型としての旧西ドイツ地域の二分岐型中等学校制度の比較分析を行い、ポスト単線型制度の特質を抽出した上で、モデル化を進める計画である。平成24年度においては、当初の計画以上に研究を進めることができた。そのため、研究を進めていく上でスケジュール的には少し余裕が出てきている。このスケジュール上の余裕については、今後の研究スケジュールを前倒しすることに使うだけでなく、研究内容の質的充実のためにも活かすことを考えている。旧東ドイツ地域ににおける中等学校制度改革の動向については、すでに生徒数の動向などに着目して分析を行い、一定の成果を得たが、今後は政治状況等の視点からの再分析を行うなど、より多面的なアプローチを試みることで、研究に厚みを加えていきたい。平成25年度に支出を予定した研究費のうち、2千円余りが次年度に繰り越すこととなった。
マントル捕獲岩の同位体地球化学による南太平洋スーパープルーム起源物質の解明

本年度は英国ダラム大学において、負イオン表面電離型質量分析法(N-TIMS)による^<187>Os/^<188>Os比測定と、誘導結合プラズマ質量分析計を用いた同位体希釈法(ID-ICP-MS)によるRe及び白金族元素濃度測定を遂行し、オントンジャワ海台下リソスフェアの主要構成物質であるかんらん岩の年代・起源を推定した。浅部リソスフェアに由来するかんらん岩は、現世のMORBマントルと対比されるOs同位体・白金族元素組成を有しており、他の親石元素ベースの地球化学トレーサが示唆する結果と調和的であることが示された。一方、深部リソスフェアに由来するかんらん岩はOs同位体・白金族元素組成ともばらつきが大きく、特徴的にハルツバーガイトが現世のMORBマントルのOs同位体組成より低い値(^<187>Os/^<188>0s=0.115-0.120)を有することが判明した。これらの低いOs同位体組成のモデル年代計算に基づくと、これらハルツバーガイトは原生代(1.2-1.8Ga)に枯渇イベントを経験したマントルに由来することが示唆され、深部由来の石英パイロキシナイトが保持するHf-Nd-Pb同位体に基づくモデル年代と良い一致を示している。これらの結果から、オントンジャワ海台を形成した起源物質、すなわち南太平洋スーパープルーム起源物質は、主に原生代リソスフェアを構成したリサイクル地殻・マントル物質から構成されていたという結論に至った。本研究の目的は、天然に産するマントル捕獲岩から初源的な地球化学的情報を抽出し、地表に噴出するまでの詳細な時間軸を与えることにより、地球深部マントルのダイナミクスに制約を与えることである。本年度は当初の計画通り、TIMSを用いたRb?Sr、Sm?Ndアイソクロン法による年代測定を中心に行った。同時進行で行ったSIMSを用いたマルチスポットにおける微量元素分析および、ICP?MSを用いた分離鉱物に対する微量元素分析の結果との比較統合から、以下に示す新しい知見が得られた。1)多くの試料において各鉱物の微量元素濃度変化は限られており、よく均質化している。2)ざくろ石?単斜輝石間の同位体比は捕獲岩の噴出年代(34Ma)とほぼ一致する。3)一部の軽希土類元素に乏しいスピネルかんらん岩から分離された単斜輝石はSm?Ndアイソクロンを形成し、160Maの年代値およびεNd=+8の初生同位体比を与える。とりわけ3)の結果から、これらの岩石はオントンジャワ海台の形成に無関係であり、それ以前に存在した海洋リソスフェアの一部であることが結論づけられた。このような岩石が海台下マントルの極めて上部に存在することは、海台の形成モデルとしてこれまで提示されていた"巨大隕石衝突説"、および"アイスランド式海底拡大説"を否定し、"巨大マントルプルーム説"を支持するものである。この結果について、Goldschmidt国際会議(デンマーク)において口頭発表をおこなった。また、Geology誌においても投稿論文が受理され、現在印刷中である。また岩石鉱物鉱床学会(日本)においても、微量元素濃度分析の結果を中心に発表を行った。本研究の目的は、ソロモン諸島マライタ島に産するマントル捕獲岩から初源的な微量元素濃度や放射起源同位体組成を主とする地球化学的情報を正確に抽出し、オントンジャワ海台を形成したとされる南太平洋スーパープルームの起源に制約を与えることである。前年度の研究結果である、浅部マントルが海台とは成因的に無関係である古い海洋リソスフェアから構成されることを受け、本年度はプルームの起源物質に相当する可能性が高い深部由来の岩石を対象とした。鉱物分離試料に対するICP-MS、TIMSを用いた微量元素濃度分析、及びSr-Nd-Pb-Hf同位体分析の結果、多くの岩石の同位体初生値は海台玄武岩のそれを中心に狭い範囲に集中しているが、それらと同位体的に極めて異なる含石英ざくろ石単斜輝石岩は、0.5-1.0Gaに分化した大陸下部地殻に類似した微量元素濃度・放射起源同位体組成を持つことが判明した。これらの結果から、海台を形成した南太平洋スーパープルーム起源物質には、ロディニア超大陸の合体・分裂によりマントル深部に持ち込まれた大陸下部地殻物質が含まれているというモデルを初めて提示した。このモデルは先行研究により示唆されていた比較的未分化な下部マントル物質の存在を覆すものである。この結果についてAGU(サンフランシスコ)においてポスター発表を行った。また同結果は論文としてまとめられ、Science誌に現在投稿中である。

一方、深部リソスフェアに由来するかんらん岩はOs同位体・白金族元素組成ともばらつきが大きく、特徴的にハルツバーガイトが現世のMORBマントルのOs同位体組成より低い値(^<187>Os/^<188>0s=0.115-0.120)を有することが判明した。これらの低いOs同位体組成のモデル年代計算に基づくと、これらハルツバーガイトは原生代(1.2-1.8Ga)に枯渇イベントを経験したマントルに由来することが示唆され、深部由来の石英パイロキシナイトが保持するHf-Nd-Pb同位体に基づくモデル年代と良い一致を示している。これらの結果から、オントンジャワ海台を形成した起源物質、すなわち南太平洋スーパープルーム起源物質は、主に原生代リソスフェアを構成したリサイクル地殻・マントル物質から構成されていたという結論に至った。
動的共有結合を活用した相補的オリゴマー合成法の開発

フェノールの2,6位がメチレン基を介し連結した主鎖を考案し、ボロン酸とジオール部位を導入、トリボロン酸とテトラオールを用意した。ボロン酸エステル形成を試みたが、不溶物を与えるのみであった。溶解性向上をねらい直鎖アルキル基を導入したがやはり単一の生成物を得ることはできなかった。次に自由度をさげた主鎖で検討をしたところ可溶な沈殿物が得られた。少量での検討であったため、所望の相補的オリゴマーかを判断できなかった。現在大スケールでの原料合成を行っており、今後詳細を検討していく。「相補的オリゴマー合成」への実現に向けて重要であると考えられる、「主鎖の自由度が生成物に及ぼす影響」の知見を得ることができた。本年度は前年度に確立した主鎖の合成法をもとに用意したトリボロン酸とテトラオールからの[6×2]オリゴマーの構築をめざした。まず、ボロン酸エステル形成が容易に進行することが知られているメタノール中での構築を試みた。反応生成物と思われる沈殿を生じるものの、クロロホルム、DMF、トルエン等の通常の有機溶媒に不溶であった。沈殿物のIRスペクトル測定から、OHに由来するシグナルがほとんど観測されなかったこと、B-Oに由来するシグナルの確認からボロン酸エステル形成が進行していることを確認した。また、FAB-MS, MALDI-TOF-MS等の質量分析を行ったが、所望の分子イオンピークは観測することができなかった。そこで添加物存在下でのボロン酸エステル形成反応の検討を行った。ベンゼン、ヘキサフルオロベンゼン、トルエン、ナフタレン、アントラセン、ピレン、ピレンキノン、フラーレン、アダマンタン、アダマンタン誘導体等を試したが、いずれも結果は同様の不溶沈殿物を与えるのみであった。またほとんどの場合、沈殿物に添加物は含まれていないことがDMSOに溶解させたNMRスペクトル測定から分かった。続いてアルコール溶媒の炭素数を変化させて反応を行った。メタノール、エタノール、ブタノール、プロパノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、デカノールと試したが、有限構造体と思われるNMRチャートを得ることはできなかった。使用しているトリボロン酸、テトラオールは側鎖にメチル基を有している。ここに直鎖のアルキル基を導入することができる。そこで様々なアルキル鎖の長さの化合物を用意し現在詳細なボロン酸エステル形成を検討しているところである。前年度まで、主鎖がメチル基修飾されたトリボロン酸とテトラオールを利用していたが、反応生成物のボロン酸エステルの溶解性が低いため解析が困難であるという問題点があった。そこで、メチル基を長鎖アルキルに置き換えた主鎖を持つトリボロン酸とテトラオールを合成し、ボロン酸エステル形成反応を検討した。様々な反応溶媒、添加物を検討したが、メチル基の場合と同様に不溶性の沈殿物を与えることが多く、オリゴマー混合物と思われる重クロロホルムに溶解する生成物を得ることはあったが、単一の生成物を得ることはできなかった。これは、主鎖に導入された長鎖どうしの立体反発により、ボロン酸やジオール部位が同一方向を向かない配座が優先されたためと考えられた。そこでこれまで用いていたベンゼン環を1つのメチレン鎖で架橋したユニットから2つの鎖で架橋したユニットを利用することとした。また1,3ジオール部位の2位にメチル基を導入し、自由度を下げたジオール部位を用い、再度検討を行ったところ、オリゴマーに由来すると思われる重クロロホルムに可溶な沈殿物が得られた。しかしながら少量での検討であったため、所望の相補的オリゴマーかを判断するには至らなかった。現在大スケールでの原料合成を行っており、再現性も含め今後、詳細を検討していく予定である。本研究課題である、効率のよい相補的オリゴマー合成への実現に向けて本研究で得られた、「ユニットの自由度が生成物に及ぼす影響」の知見は有意義なものと考えられる。本年度は計画していた「主鎖の分子設計と動的共有結合形成反応の条件検討」にとりかかった。主鎖としてフェノールの2,6位がメチレン基を介して連結されたものを考案した。この構造は、ホスト分子として知られているカリックスアレーンの直鎖構造であるため、目的の[mx2]オリゴマーが組み上がった際にはホスト空間が構築されることが期待される。まず、3量体と2量体から構築できると考えられる[6x2]オリゴマーの合成を目指し、その主鎖構築の検討を行った。

p-ブロモアニソールを出発原料とし、塩化アルミニウム存在下メトキシアセチルクロライドを作用させ、2つの4-ブロモアニソールがメチレン架橋した構造体を、またp-ブロモフェノールと4-ブロモ-2,6-ビス(ヒドロキシメチル)フェノールから3つの4-ブロモフェノールがメチレン架橋された構造体をそれぞれ得ることに成功した。ブロモ基は各種官能基に変換することができ様々な動的共有結合への応用が可能である。実際には、ボロン酸とジオールからプロトン性溶媒中で容易に形成するボロン酸エステル結合を選択した。ボロン酸の導入はGrignard反応を利用し問題なく行え、ジボロン酸、トリボロン酸を収率よく合成することに成功した。一方で、ポリアルコール体の合成はその精製が困難であったが、カップリング反応で導入したマロン酸エステルを還元処理した系中にフェニルボロン酸を添加し、ボロン酸エステルとすることで容易に精製を行うことができ、続く加水分解によりテトラアルコールを収率よく得ることに成功した。以上のように本年度は計画書で提案した主鎖の分子設計に基づき、主鎖の合成法を確立した。また、主鎖にボロン酸と1,3ジオール部位を導入することに成功し、トリボロン酸とテトラオールを用意することができた。現在、ボロン酸エステル形成反応の条件を精査している。本研究課題は、「動的共有結合を活用した相補的オリゴマー合成法の開発」である。24年度は、前年度に新規に確立した、主鎖の合成法をもとに用意したトリボロン酸とテトラオールからの[6×2]オリゴマーの構築を目指した。様々な条件下(種々のアルコール溶媒、添加剤、温度)によるボロン酸エステル形成を試みたが、多くの場合において不溶の沈殿物を得るのみで所望のオリゴマーの生成を確認するに至っていない。現在、側鎖にアルキル基を導入し、生成物の溶解性をあげる試みを行っている。以上のことから、研究課題達成にはしばらくの検討が必要があると考えている。本研究課題は、「動的共有結合を活用した相補的オリゴマー合成法の開発」を目指し、23年度は「主鎖の分子設計と動的共有結合形成反応の条件検討」を計画していた。実際に、計画書で提案した主鎖の分子設計に基づき、主鎖の合成法を確立した。また、主鎖にボロン酸と1,3ジオール部位を導入することに成功し、トリボロン酸とテトラオールを用意することができ、現在、ボロン酸エステル形成反応の条件を精査している段階である。以上のことから研究課題に対する達成度はおおむね順調に進展していると判断した。今後は、生成物の確認を溶液状態においてNMRスペクトル測定で行うべく、生成物の溶解性の向上を目指す。新規に確立した、主鎖の合成法では側鎖に容易にアルキル基を導入可能である。そこで長いアルキル基を導入することで、その改善をはかる。また、得られる生成物が混合物である可能性は高い。シリカゲルカラムによる精製が困難なことが予想されるため、その場合には、GPCを利用した精製を考えている。精製後には、質量分析や単結晶X線回折構造解析にる構造決定を目指す。今後はボロン酸エステル形成反応の条件を精査し、用意したトリボロン酸とテトラオールから[6x2]オリゴマーの構築と形成される3次元空間の性質の調べる予定である。研究を進める上で2つ課題がある。まず、ボロン酸と1,3ジオールから生成した6員環のアキシアルもしくはエクアトリアルのいずれかに主鎖がくるがその制御はできていない。
肢芽間充織細胞の位置特異的な接着性を制御するGPI-結合型膜蛋白質の解析

ニワトリ胚肢芽間充織は位置特異的な細胞親和性を有する。GPI-結合型膜蛋白質のEphrin-Aはその受容体であるEphA4と相互作用して,この親和性を調節すると考えられる。本研究では,四肢発生過程においてEphrin-A-EphA相互作用が果たす機能の解析を目指した。本年度はリガンドの一つ・Ephrin-A2に注目して肢芽での発現パターンや機能について検討し,以下の結果を得た。1.免疫染色法によりEphrin-A2蛋白質の分布を調べた。Ephrin-A2は初期の肢芽では間充織全体で発現していたが,発生の進行に伴って肢芽先端部での発現が弱くなった。Ephrin-A2の発現低下領域はEphA4蛋白質の発現部位とよく一致しており,両者は相補的に発現していると考えられた。間充織における両者の相補的な発現は培養時においても維持されており,Ephrin-A2やEphA4の発現量は肢芽の近遠軸上の位置を反映することが示唆された。2.Ephrin-A2の四肢発生過程における機能を検討するために,レトロウィルスベクターにEphrin-A2を組み込み,肢芽間充織に感染させ,Ephrin-A2を異所的に強制発現させた。その結果,Ephrin-A2を過剰に発現する細胞は肢芽の中で斑状に集合する様子が観察され,Ephrin-A2の過剰発現により細胞の性質が変化したと考えられた。Ephrin-A2の過剰発現細胞と正常細胞(Ephrin-A2低発現)を混合して培養したところ,過剰発現細胞が集合したことから,細胞の親和性はEphrin-A2の発現量によって変化することがわかった。Ephrin-A2過剰発現肢芽に由来する四肢には軟骨の部分的融合や重複が観察されたことから,正常な骨格パターン形成には位置特異的な細胞親和性の確立・維持が重要であると考えられた。ニワトリ胚の肢芽間充織の持つ位置特異的な細胞間親和性には,受容体型チロシンキナーゼのEphA4が関与する。EphAはGPI-結合型膜蛋白質であるEphrin-Aと結合して細胞間反発作用を誘起して細胞移動を調節するとされるため,EphA4とEphrin-Aの相互作用は肢芽間充織の移動や凝集調節に関与することが予想される。本年度は,リガンドの一つであるEphrin-A2の肢芽での発現パターンと機能を検討した。Ephrin-A2は初期の肢芽では肢芽間充織全体で発現していたが,発生が進行すると肢芽先端部で発現が弱くなり,基部と先端部との間で明瞭な発現境界が観察された。Ephrin-A2の発現低下領域はEphA4蛋白質の発現部位とよく一致しており,受容体とリガンドが相補的に発現していると考えられた。発生が進行するとEphrin-A2は指間部で発現していたが、指軟骨では発現していなかった。基部でも軟骨分化領域での発現は弱いが、軟骨周囲の組織では強く発現していた。2.Ephrin-A2の肢芽での機能を検討するために,RCASを用いて肢芽間充織で異所的にEphrin-A2を強制発現させた。その結果,Ephrin-A2を過剰に発現する細胞は肢芽の中で帯状あるいは斑状に集合して分布し,また軟骨分化後には軟骨間組織に集合する様子が観察された。他の遺伝子をRCASを用いて導入した場合には,このような感染細胞の偏在は観察されなかったことから,Ephrin-A2の発現により細胞の分布が変化したと考えられた。以上の結果から,in vivoでの軟骨分化過程においてはEphrin-A2発現細胞と非発現細胞との間で選別が起こり,Ephrin-A2発現細胞は軟骨周囲に分布して軟骨の周辺組織に分化する可能性が示唆された。

その結果,Ephrin-A2を過剰に発現する細胞は肢芽の中で斑状に集合する様子が観察され,Ephrin-A2の過剰発現により細胞の性質が変化したと考えられた。Ephrin-A2の過剰発現細胞と正常細胞(Ephrin-A2低発現)を混合して培養したところ,過剰発現細胞が集合したことから,細胞の親和性はEphrin-A2の発現量によって変化することがわかった。Ephrin-A2過剰発現肢芽に由来する四肢には軟骨の部分的融合や重複が観察されたことから,正常な骨格パターン形成には位置特異的な細胞親和性の確立・維持が重要であると考えられた。
ニイラゴンゴ火山の溶岩湖に関する総合的研究

アフリカ地溝帯にあるニイラゴンゴ火山は,その火口に永続的な溶岩湖が存在し,活動に伴って湖面の位置が大きく変化する.過去の文献記録や最近の現地観測データを総合的に解析し,その活動の変遷を明らかにした.(1)過去の溶岩湖活動の観察報告を可能な限り調査し,1894年から今日までの溶岩湖面の活動状況を明らかし,溶岩湖湖面の変遷史を作成した.現在の湖面は第1テラスと第2テラスの中間に位置する(2) 1994年がら始まった溶岩湖活動に伴う湖面高度変遷を写真映像の解析と測量データを併合して求めた.1996年10月までの約2年間に湖面は118m上昇した.平均上昇速度は28cm/日,総溶岩供給量は8600万m^3と推定された.また,平均供給率は7000kg/secと推定された(3)溶岩湖面で溶岩噴泉がある(ない)時は火山性微動の出現しない(する).表面活動と微動発生との間には負の相関関係がる.また,溶岩湖面で噴泉活動が開始すると微動が出現しその後指数関数的に振幅は減少する.この過程は気泡の上昇に伴う"advective overpressure"の概念で説明される.(4)溶岩湖からの割れ目噴火に伴う溶岩流分布を推定した.過去の割れ目噴火による溶岩流は主にニイラゴンゴ火山の南西南東域に流下した事を示した.アフリカ地溝帯にあるニイラゴンゴ火山は,その火口に永続的な溶岩湖が存在し,活動に伴って湖面の位置が大きく変化する.過去の文献記録や最近の現地観測データを総合的に解析し,その活動の変遷を明らかにした.(1)過去の溶岩湖活動の観察報告を可能な限り調査し,1894年から今日までの溶岩湖面の活動状況を明らかし,溶岩湖湖面の変遷史を作成した.現在の湖面は第1テラスと第2テラスの中間に位置する(2) 1994年がら始まった溶岩湖活動に伴う湖面高度変遷を写真映像の解析と測量データを併合して求めた.1996年10月までの約2年間に湖面は118m上昇した.平均上昇速度は28cm/日,総溶岩供給量は8600万m^3と推定された.また,平均供給率は7000kg/secと推定された(3)溶岩湖面で溶岩噴泉がある(ない)時は火山性微動の出現しない(する).表面活動と微動発生との間には負の相関関係がる.また,溶岩湖面で噴泉活動が開始すると微動が出現しその後指数関数的に振幅は減少する.この過程は気泡の上昇に伴う"advective overpressure"の概念で説明される.(4)溶岩湖からの割れ目噴火に伴う溶岩流分布を推定した.過去の割れ目噴火による溶岩流は主にニイラゴンゴ火山の南西南東域に流下した事を示した.東アフリカ地溝帯に位置するニイラゴンゴ火山は,その火口に永続的な溶岩の湖(溶岩湖)が存在し,湖面がある一定の高度になると山体に割れ目が走り,火口に溜まっていた高温の溶岩が一気に流出するという特異な噴火形態の火山活動をする.溶岩湖は力学的に安定した火道を通じて地下のマグマ溜まりに通じておりマグマ供給系の計測に都合のより火山活動である.本年度の研究成果の概要をまとめると次のように;1.1994年がら始まった溶岩湖活動に伴う湖面高度変遷を写真映像の解析と測量データを併合して求めた.1996年10月までの約2年間に湖面は111m上昇した.平均上昇速度は28cm/日,平均溶岩供給量は2.2X10^5m^3/日と推定された.この値は1982年の約1/2である.2.上記の解析を加味して1950年から1996年10月までの溶岩湖湖面の変遷史を作成した.現在の湖面は第1テラスと第2テラスの中間に位置する.3.1994年6月から1995年までの溶岩湖活動のエピソードと火山性微動の出現の間の相関関係を明らかにした.溶岩湖面で噴泉活動が開始すると微動が出現しその後指数関数的に振幅は減少する.4.溶岩湖からの割れ目噴火に伴う溶岩流分布を衛星データの画像解析から推定した.過去に何度も割れ目噴火が起き,主にニイラゴンゴ火山の南西南東域に流下した事が判明した.最も最近の割れ目噴火(1972年1月7日)の溶岩流も20年余の時間の経過と共に植生に覆われ分布域が不鮮明になり始めた.アフリカ地溝帯に位置するニイラゴンゴ火山は,その火口に永続的な溶岩の湖(溶岩湖)が存在し,湖面がある一定の高度になると山体に割れ目が走り,火口に溜まっていた高温の溶岩が一気に流出するという特異な噴火形態の火山活動をする.最近の溶岩湖活動に加えて文献や画像データをもとに過去の活動史を明らかにした(1)1994年がら始まった溶岩湖活動に伴う湖面高度変遷を写真映像の解析と測量データを併合して求めた.1996年10月までの約2年間に湖面は118m上昇した.平均上昇速度は28cm/日,総溶岩供給量は8600万m^3と推定された,また,平均供給率は700kg/secと推定された.

(2)上記の解析を加味して1950年から1996年10月までの溶岩湖湖面の変遷史を作成した.現在の湖面は第1テラスと第2テラスの中間に位置する.(3)過去の溶岩湖活動の観察報告を可能な限り調査し,1894年から今日までの溶岩湖面の活動状況を明らかにした.(4)溶岩湖面で溶岩噴泉がある(ない)時は火山性微動の出現しない(する).表面活動と微動発生との間には負の相関関係がる.また,溶岩湖面で噴泉活動が開始すると微動が出現しその後指数関数的に振幅は減少する.この過程は気泡の上昇に伴う"advective overpressure"の概念で説明される.(5)溶岩湖から割れ目噴火に伴う溶岩流分布を衛星データの画像解析から推定した.過去の割れ目噴火による溶岩流は主にニイラゴンゴ火山の南西南東域に流下した事を示した.
苦味受容体と解毒酵素の多型解析と医療ビックデ－タによる発がんリスク評価法の開発

近年、ブロッコリーなどのアブラナ科植物に含まれるisothiocyanate類の摂取量低下およびそれらの肝臓解毒酵素の活性低下が消化器がんの発症と関連することが報告された。本研究では消化器がん患者と健常者を対象として苦味受容体遺伝子や解毒酵素遺伝子の一塩基多型(SNPs)解析をおこない、苦味感受性と解毒酵素活性による発がんリスクの関連性を明らかにする。さらにこの小規模スクリーニンの結果をもとに、東北メディカル・メガバンク計画の研究成果である医療ビックデータを活用し、食習慣に関連する遺伝素因(苦味受容体および解毒酵素の遺伝子多型)と環境因子(生活習慣等)との相互作用を明らかにする。
神経芽腫の分化関連遺伝子の解析

神経芽腫(NB)は分化能を有しており、in vitroで種々の物質で分化を誘導することができる。しかし、その機構については未だ不明である。この研究はNBの分化機構を遺伝子レベルで解明することが目的である。1.ヒトNB細胞の神経細胞への分化誘導ヒトNB細胞KP-NB-SI(FA)を1x10^<-5>MのRA(retinoic acid)で処理し神経細胞への分化を誘導した。処理後3日目、6日目の細胞と未処置の細胞(コントロール)からそれぞれtotal RNAを抽出した。RA処理NB細胞と未処理のNB細胞の両群間で発現している遺伝子群の違いをmRNA differential display法で検討した。3.RA処理したNB細胞でのみ発現している遺伝子を10個以上単離した。単離したDNAサイズは200600bpで一部の塩基配列を決定し、その構造解析を行っている。その結果、既知の遺伝子だけでなく、未知の遺伝子もとれてきている。4.同じ実験系で、未処理のNB細胞でのみ発現している遺伝子についても解析が可能で、いくつかの遺伝子を分離している。同様に解析中である。この研究によって、NB細胞の分化過程で発現量が減少している遺伝子群あるいは新たに発現してくる遺伝子群を検討することができる。今後も発展させていきたい。同様に解析中である。神経芽腫(NB)細胞の分化機構を遺伝子レベルで検討し明らかにすることが目的である。ヒトNB細胞をin vitroでretinoic acidやE5166で処理し神経細胞への分化を誘導した。未処理のcontrol細胞と分化した細胞よりtotal RNAを抽出し、mRNA differential display法を用いて検討している。両細胞間での遺伝子の発現パターンを比較し、分化細胞で発現が変化している遺伝子を選択して解析を進めている。1.両細胞間で発現量の異なるcDNAs(増加しているものと減少しているもの)があることを確認した。2.その中から複数のcDNAsを単離した。3.一部クローニングし、塩基配列の検索をおこなっている。4.遺伝子の構造や機能の解析をさらに行う予定である。この研究はNBの分子機構を遺伝子レベルで解明することが目的である。1.ヒトNB細胞をretinoic acid(RA)で処理し神経細胞への分化を誘導した。2.RA処理NB細胞と未処理のNB細胞の両群間で発現している遺伝子群の違いをmRNA differential display法で検討している。3.RA処理したNB細胞でのみ発現している遺伝子を複数個単離した。一部の塩基配列を決定し、その構造解析を行っている。既知の遺伝子だけでなく、未知の遺伝子もとれてきている。同様に解析中である。
放射線照射が歯科用高分子材料におよぼす影響について

市販されている未開封の歯科用高分子材料に対し放射線を照射することにより、どの被曝量まで通常時と変わらず使用できるかの検討を行った。この研究の意義は、特に大震災により原子力発電所で生じたメルトスルーによる歯科用高分子材料への放射線被曝に関し、どの程度の被曝量まで市販の歯科用高分子材料が歯科治療に供する事が出来るかという一定の基準を示す事が出来たこと、また、医療従事者に対し学会発表を通し情報提供および啓蒙活動を行えた事である。放射線照射による歯科用高分子材料(義歯床用レジンおよびコンポジットレジン)への影響に関する検討は、放射線治療による歯科用高分子材料の挙動のみならず、2年前の大震災による原子力発電所のメルトスルーによる影響、さらには将来の宇宙空間での歯科治療時の宇宙放射線などの曝露環境下においての影響など、多岐に渡る放射線による歯科用高分子材料の物性に与える影響を検討することができ、かつ、放射線耐性の歯科用高分子材料開発の基礎的なデータの採取を目的としている。特に、メルトスルーによる放射線被爆や、宇宙空間での地上以上に放射線を被曝する状態では、モノマーに対する影響が懸念されており、歯科用高分子材料が十分に機能しなくなることが想定され、このことによる歯科医療の提供の困難性が考慮される。従って本研究に関し、市販されている未開封の歯科用高分子材料に対し放射線を照射することにより、どの被曝量まで通常時と変わらず使用できるかの検討を行った。この研究の意義は、特に大震災により原子力発電所で生じたメルトスルーによる歯科用高分子材料への放射線被曝に関し、どの程度の被曝量まで市販の歯科用高分子材料が歯科治療に供する事が出来るかという一定の基準を示す事が出来たこと、また、医療従事者に対し学会発表を通し情報提供および啓蒙活動を行えた事、さらに、その結果を震災地である福島県郡山市で発表を行えたことである。このことにより、学術的な裏付けのある歯科用高分子材料を用いた歯科治療を国民に安心して提供できる指針を国内外に示した事は非常に重要な事であると思われる。また、本研究において光増感剤であるカンファーキノンがある一定量のX線照射により機能しなくなることによる歯科用コンポジットレジンの劣化を指摘できた事は非常に大きな成果である。放射線照射による歯科用高分子材料(義歯床用レジンおよびコンポジットレジン)への影響に関する検討は、放射線治療による歯科用高分子材料の挙動のみならず、昨年の大震災による原子力発電所のメルトスルーによる影響、さらには将来の宇宙空間での歯科治療時の宇宙放射線などの曝露環境下においての影響など、多岐に渡る放射線による歯科用高分子材料の物性に与える影響を検討することができ、かつ、放射線耐性の歯科用高分子材料開発の基礎的なデータの採取を目的としている。特に、メルトスルーによる放射線被爆や、宇宙空間での地上以上に放射線を被曝する状態では、モノマーに対する影響が懸念され、歯科用高分子材料が十分に機能しなくなることが想定され、このことによる歯科医療の提供の困難性が考慮される。従って本研究に関し、今年度は市販されている未開封の歯科用高分子材料に対し放射線を照射することにより、どの被曝量まで通常時と変わらず使用できるかの検討を行った。この研究の意義は、特に大震災により原子力発電所で生じたメルトスルーによる歯科用高分子材料への放射線被曝に関し、どの程度の被曝量まで市販の歯科用高分子材料が歯科治療に供する事が出来るかという一定の基準を示す事が出来たこと、さらに、その結果を震災地である福島県郡山市で発表を行ったことである。歯科用高分子材料に放射線を照射する作業が、他大学へ依頼しなくてはならない点、最大1000Gyもの線量を歯科用高分子材料に照射するのに大変時間がかかる点、および、放射線照射後の歯科用高分子材料をISO 4049に基づき3点曲げ試験を行う際の実験の試験片作製および実験の困難さのため。前年度において達成できなかった紫外線照射や放射線発生装置(電子線)による高エネルギーγ線照射に対する評価および変色程度の定量測定を速やかに行う。また、前年度の研究で得られた研究の結果から、レジンの物性に影響を与える放射線エネルギーと放射線量域との関係が一部解明されたので、変化が認められた放射線量域の間隔を短くするような実験プロトコールを作成し、前年度と同様な実験方法により、放射線照射を行い、その後、各種測定結果の評価により、放射線量に対するレジンの物性の影響の詳細を決定する。万一、前年度の放射線量の範囲内で変化が認められないような群が存在したならば(紫外線照射群で可能性がある。それ以外の群では、放射線耐性の工業用プラスティックの放射線量と物性変化との過去の研究結果から、本実験系の照射線量範囲内で明らかな変化が生じると推定され、さらに予備実験として現在行っている研究結果(未発表)からも、同範囲内でX線照射により変化が生じていることが確かめられている)、照射期間を長時間に延長することで、その範囲の決定に努める。研究に供する物品の購入、研究打ち合わせおよび学会発表を行うための旅費、および本研究で得られた成果を論文として発表するための費用として研究費を持ちいる予定である。
インターネットやスマートフォンの適切使用に関する保健教育と介入効果に関する研究

高校生のインターネットやスマートフォンの過度な使用は、心身の健康に多大な影響を及ぼす。本研究では、(1)システマティックレビューを実施してインターネット、スマートフォンの過度の使用が健康に及ぼす影響を明らかにする。(2)インターネットやスマートフォンの適切な使用方法についての教材と保健教育プログラムを作成する。(3)作成したプログラムを用いた保健教育を介入研究として実施する。
メディアの多様化が民主政治におよぼす影響

「現在急速に進行しつつあるメディアの多様化と変化」に関わる問題と「間接民主政治に関する人々の意識と行動」の問題について、これまでは、別々に論じられることが多かった。この2つの問題の関連に触れられてはいても、関連そのものに焦点を当てて体系的に研究されたものは数少ない。しかしながら、「メディアの多様化・変化」の進行は、「間接民主政治」を適切に実現するのに必要な「重要なことがらに関する情報の共有」に影響すると考えられ、この関連のあり方について検討することの重要性は高い。本研究においては、これら重要な2つの問題とその関連性について、体系的な検討がなされた。具体的には、(1)グループインタビューとオープン・エンデッド・クエスチョネアによるケーススタディ、(2)メディアの内容分析、(3)東京都民を対象とした大規模なサーベイリサーチの手法を、総合的に用いることによって、上記の問題の検討がおこなわれた。その結果、例えばインターネットの普及に関連して、(1)インターネット利用者の大部分は、インターネットを、既存メディアに代替する手段としてではなく、既存メディアを補完する手段として用いていること、(2)ただし、インターネット高頻度利用者を中心とする一部のインターネット利用者においては、いくつかのトピック領域について、すでにインターネットが他のメディアをしのぐ状況にあること、(3)インターネット高頻度利用者は、最も積極的な情報探索者にあたると考えられ、インターネット以外の情報源の利用も減らしていないこと等が明らかとなった。研究会およびメーリングリストにおける議論を通じて、次のように研究の枠組みを検討し、また、研究を進めた。まず、内容分析については、インターネットを利用した選挙の実質的な端緒であると評された参議院選挙における主要政党のウェブサイトを保存し、分析・検討した。また、高い購読者数を誇る「小泉内閣メールマガジン」については、第1号から資料を収集しており、通時的分析を続けていくために整理をおこなっている。平成14年度に実施の予定の統計調査について、減額された予算の範囲内で、充分な成果をあげるだけの回答数を確保して、最も効率よく研究目的を達成する方法が検討された。枠組みとしては、(1)2回のパネル調査、(2)2地域での同時調査、(3)1地域での集中的調査が、新たに検討されている。地域からのサンプリング調査にこだわり、インターネットモニター調査などはおこなうとしても補助的なあつかいとする。統計調査の内容については、保守・革新という枠組みが崩れいている昨今の状況から、従来の政治意識・行動調査において中核となっていた投票行動や政党支持意識を調査の中心となる被説明変数とはせず、より一般的な政治意識・行動に焦点をあてることとなった。統計調査の予備調査としての位置づけをもつ事例調査は、統計調査の枠組みについての議論が継続中であるため、本年度は直接訪問はしないで、インターネットのウェブサイトや広報誌などを通じての情報収集をおこなうにとどまった。本年度、おこなったことは、以下の通り。(1)定例研究会等:定例研究会(11回)およびメールでのやりとりにより、具体的な研究計画の立案、研究状況の情報交換等をおこなった。(2)調査1:事例調査の一環として、ネットを利用したインタビュー調査をおこなった。対象は、東京都に住む30代以上の男女30名。内容は、政治に関して重要と考えられる争点、政治に関する情報の利用と満足などである。(3)調査2:20代の学生を対象に、グループインタビューをおこなった(1回)。内容は調査1と同じ。(4)調査3:無作為抽出による統計調査をおこなった。対象は、東京都に住む20歳以上の個人1000名。内容は、調査1・2と同様の内容に加え、「メディア利用の変容(代替と補完)」、「フレーミング」などの仮説を検証するものであった。(5)調査4:インターネット・ユーザー調査をおこなった。対象は、東京都に住むインターネット・ユーザー1000名である。内容は調査3のうち、特にインターネットが関わる部分を中心におこなわれた。(6)内容分析:調査3・4と同様の仮説を検証するために、テレビのニュース番組の録画をおこなった(調査と同時期)。

対象は、NHKと民法2局の夜のニュース番組。また、ネットにながれた情報も、適宜、収集した。分析は、次年度となり、その際には、新聞(縮刷版)も分析対象となる。本年度おこなったことは、以下の通り。(1)定例研究会等:定例研究会(13回)およびメールでのやりとりによって、(A)昨年度までの研究の結果について、報告し、また、検討・分析等について情報交換・意見交換をおこなった。さらに、(B)本研究課題において重要と考えられる新たな研究(後述)の計画の立案から実施にいたる緊密な情報交換をおこなった。(2)昨年度までに収集した「メディアの多様化が政治に関する情報行動にどう影響するか」についておこなった、証的諸研究(主要なものは調査[複数]と多様なメディアの内容分析)により得られた資料について、整理・検討・分析をおこなった。(3)加えて、予定外ではあったが、本研究課題において重要と考えられるため、以下の研究をおこなった。すなわち、平成15年11月におこなわれた衆議院選挙の前後に、可能な限り、メディアの内容分析、調査など、実証的研究のための資料を可能な限り収集した。具体的には、選挙前後におけるテレビのニュース番組・情報番組の録画、インターネットに流れた情報の収集、質問紙調査(選挙直後)などである。昨年度の研究と大きく異なる点は、政治に関する人々の意識が喚起されている時点の資料が得られたということである。(4)以上、本年度、新たに得た資料の整理・検討をおこなった。なお、新聞については資料を収集していないが、縮刷版を使用することによって、分析が可能である。
膵癌患者における骨髄由来抑制性細胞の影響と治療を介した免疫環境変動に関する検討

膵癌患者血中のMDSCsに着目し、担癌患者の免疫学的環境と治療による変化を検討した。膵癌患者では健常人と比較して有意にMDSCsが多く、膵胆道癌・肝癌患者も同様の結果であり、胆道癌患者の末梢血中MDSCsを手術前後で比較検討し、術後MDSCsの減少を認めた。サイトカインの一種である血清中s-IL2Rを測定したところ、膵胆道癌・肝癌患者において健常人と比較して有意に増加していることが明らかとなり、リンパ球幼弱化試験や血清中IFN-γの値は逆相関を示した。sIL-2Rの多寡はCRPと正の相関を示し、栄養指標であるトランスフェリン値と負の相関をしめした。MDSCsの炎症と栄養への関与が示唆された。我々はこれまで膵癌治療の目的で、樹状細胞(dendritic cell: DC)や癌ペプチドワクチンを用いた臨床研究を行ってきた。DC療法は切除可能な症例を対象として術前に腫瘍内に未熟DCとOK-432の局注を行い、癌ペプチドワクチン療法は切除不能な進行・再発膵癌を対象とし行った。いずれの研究でも抗腫瘍効果を示唆する免疫学的応答を確認したが、治療効果との相関は明らかでなかった。担癌状態において免疫抑制に作用するとされるMyeloid-derived suppressor cells(MDSCs)と制御性T細胞(Treg)の関係に着目し、患者毎に異なる免疫学的環境の把握と、外科手術、化学療法によるその変化を解析し、免疫療法の効果が期待しうる環境を明らかにすることが目的である。平成24年度より研究を開始し、1末梢血単核球分画からCD11b+, CD14-, CD33+の細胞を採取し、MDSCとして検討をおこなった。膵癌のみならず肝胆道悪性疾患患者において健常人と比較して、有意な増加していることを確認した。癌治療介入前後でのMDSCsの変化に関して、手術前後による比較を行い、症例は少ないものの術後病巣を摘出することによりMDSCsが減少することを確認した。2担癌患者の末梢血血清サンプルよりサイトカインを測定し、担癌状態は免疫抑制状態にある可能性が高いことが確認し、治療介入により免疫抑制状態に変化を与えうる可能性が示唆された。MDSCsの単離を行い、遺伝子解析、サイトカイン測定を行い、細胞の特性を研究することで、患者免疫抑制状態を検討することが本研究の目的である。本研究は、担癌状態において免疫抑制に作用するとされるMyeloid-derived suppressor cells(MDSCs)と制御性T細胞(Treg)の関係に着目し、患者毎に異なる免疫学的環境の把握と、外科手術、化学療法によるその変化を解析し、免疫療法の効果を期待しうる環境を明らかにすることを目的としたものである。1末梢血単核球分画からのMDSCsの分離:PBMCよりCD11b+, CD14-, CD33+の細胞を採取し、MDSCとした。膵癌患者の末梢血よりMDSCを採取した。健常人と比較して、有意な増加を認めることを確認した。また、肝癌、胆管癌、十二指腸乳頭部癌及び転移性肝癌の患者においても同様にMDSCが健常人と比較して増加していることも確認した。しかし、各癌種間での比較では有意な差を認めなかった。癌種間の比較は、もう少し症例を増やして検討する予定である。また、治療前後でのMDSCsの変化に関して、手術前後による比較を行った。症例数が少ないものの、術後病巣を摘出することによりMDSCsが減少することを確認した。2担癌患者の末梢血血清サンプルよりサイトカインを測定した。特にs-IL2Rに着目し、膵癌を始め、肝癌、胆道癌患者を対象に検討したところ、栄養状態の指標(アルブミン、トランスフェリンなど)やIFN-rと逆相関を示し、細胞性免疫機能の指標であるリンパ球幼若化試験の結果とも逆相関を示した。これまでの結果より、担癌状態は免疫抑制状態にある可能性が高いことが確認された。また、治療介入により免疫抑制状態に変化を与えうる可能性が示唆され、免疫療法の応用に向けた、貴重な結果が得られている。我々はこれまで膵がん治療の目的で、樹状細胞(dendritic cells: DCs)や癌ペプチドワクチンを用いた臨床研究を行ってきた。DC療法は、切除可能な膵がん症例を対象とした術前腫瘍内局注療法を、癌ペプチドワクチン療法は、切除不能な進行・再発癌症例を対象として実施した。いずれの研究において免疫応答が観察されたが、その免疫反応の多寡が治療成績と必ずしも相関するものではなかった。

担癌患者のMyeloid-derived suppressor cells(MDSCs)に着目し、免疫学的環境を観察することを目的とした。1末梢血単核球分画からのMDSCsの分離:PBMCよりCD11b+, CD14-, CD33+の細胞を採取し、MDSCとした。膵癌患者の末梢血MDSCが健常人と比較して有意な増加していることを確認した。また、肝癌、胆管癌、十二指腸乳頭部癌及び転移性肝癌の患者においても同様であること、手術により病巣を摘出することでMDSCsが減少することを確認した。2担癌患者(膵癌、肝癌、胆管癌、乳頭部癌)の血清s-IL2Rが、アルブミン、トランスフェリン、IFN-rやリンパ球幼若化試験の結果とも逆相関を示し、担癌状態は免疫抑制状態にあること、治療介入により免疫抑制状態に変化を与えうる可能性が確認した。3術前の末梢血MDSC数の多寡が進行消化器癌における全生存率に影響を及ぼし、予後予測マーカーとなりうることを確認した。本研究により担癌患者では免疫抑制環境にあること、生命予後に関与する可能性があること、また、治療の介入により改善しうることが明かとなり、今後のがん治療に有益な情報が得られた。医学平成25年度も平成24年度と同様に、担癌患者からの検体採取を行い、MDSCおよびサイトカインに関する研究を継続した。1末梢血単核球分画からCD11b+, CD14-, CD33+の細胞を採取し、MDSCとして検討をおこなった。膵癌のみならず肝胆道悪性疾患患者において健常人と比較して、有意な増加していることを確認した。癌治療介入前後でのMDSCsの変化に関して、手術前後による比較を行い、症例は少ないものの術後病巣を摘出することによりMDSCsが減少することを確認した。2担癌患者の末梢血血清サンプルよりサイトカインを測定し、担癌状態は免疫抑制状態にある可能性が高いことが確認し、治療介入により免疫抑制状態に変化を与えうる可能性が示唆された。消化器癌患者におけるMDSCに関連した免疫抑制状態と低栄養状態が血清中のIL-17や血管内皮増殖因子(VEGF)との関連性について報告した。達成度に対する評価であるが、担癌患者からのサンプル採取、患者PBMCを用いたFACSでのMDSCの解析、血清中サイトカイン測定は順調に進んでおり、治療介入によるMDSCの変化も解析を行い、結果を報告してきた。しかし、膵臓癌患者からのサンプルが少ないこと、MDSCの単離・培養によるin vitroの解析(核酸抽出、培養)が実施できていないため、現状ではやや遅れた状態である。MDSCを末梢血より採取可能であり、解析を行い、担癌状態で増加していること、治療の介入によりその数が減少することを示した。また、担癌患者において細胞性免疫の活性が低下していること、栄養状態が低下していることが、末梢血中のサイトカインと相関することを示した。しかし、当初予定していた、MDSCの遺伝子に関する解析はまだ施行できていない。平成26年度の研究内容としては、膵臓癌患者末梢血中MDSCsの解析、治療介入のMDSCsへの影響の検討、臨床データとMDSCs解析結果の検討を行う予定である。また、末梢血よりCD11b+, CD14-, CD33+を有する細胞と制御性T細胞の割合を検討し担癌患者における細胞性免疫環境に関する解析を行う予定である。さらに、CD11b+, CD14-, CD33+細胞を単離し細胞のキャラクターを核酸レベルでも検討を行う。
蛋白質内部構造のイメージングを目指した走査型磁気共鳴顕微鏡に関する基礎的研究

磁気共鳴力顕微鏡による蛋白質構造のマイクロイメージングの実現のための第一歩として、走査型プローブ顕微鏡の磁気力測定法の検出感度、性能限界の評価検討をおこなった。単純化したモデルによる解析から磁性プローブと常磁性分子ならびに常磁性分子ドメイン間に働く力を評価し、検出の可能性について検討した。同時に磁気力顕微鏡による常磁性分子の検出について(1)ヒト赤血球そのもの、(2)常磁性酸化鉄を含む蛋白質であるフェリチン、(3)活性中心に鉄イオンをもつ酸化還元酵素チトクロムC、それぞれについて実験的に評価検討をおこなった。測定は走査型プローブ顕微鏡(セイコーインスツルメンツ製SPI-3800)の位相モードによる磁気力測定を使用し、磁化した磁性カンチレバーのみを用いる場合と、約0.1Tのバイアス磁界を印可した場合について測定した。なおバイアス磁界はプローブ顕微鏡のピエゾアクチュエータの試料台にNdBFe磁石を固定することにより実現した。赤血球については、内部のヘモグロビンが酸素化状態と高スピンメト化状態の場合それぞれを測定した。フェリチンについては常磁性酸化鉄を含むフェリチンと、酸化鉄を含まないアポフェリチンの磁気力像を比較した。チトクロムCについては導電性透明電極(ITO)上ないしはITO上に作製されたポリアニリン膜に吸着させたチトクルムCを電極電位により酸化状態と還元状態にした場合それぞれを比較した。ヒト赤血球については磁性の影響が含まれると考えられる像が得られたが、表面形状の影響が大きく明確な磁気像を得るには至っていない。フェリチン、アポフェリチン、チトクロムC、ともに蛋白質の1つ1つが確認できる像が得られたが、常磁性粒子の存在を磁気力像として捉えるまでの解像度が得られなかった。磁気共鳴力顕微鏡(magnetic resonance force microscopy:MRFM)によるマイクロイメージングの実現を目指して、走査型プローブ顕微鏡の磁気力測定法の検出感度、性能限界の評価検討をおこなった。即ち、1,ヒト赤血球そのもの、2,ヘモグロビン分子、3,チトクロムC、それぞれについて走査型プローブ顕微鏡(セイコーインスツルメンツ製SPI-3800)の磁気力測定(magnetic force microscopy:MPM)モードを用い、常磁性分子による磁気力像が得られるか否かを検討した。1,についてはヒトの指先より採取した血液を、リン酸バッファ中に懸濁した酸素化状態(反磁性)のものと、亜ジチオン酸ナトリウム(Na_2S_2O_4)により脱酸素化したもの(常磁性)、それぞれをカバーグラス上に塗布後、大気中および窒素ガス中で、それぞれ乾燥させ、磁性カンチレバーにより測定した。なおプローブ顕微鏡のピエゾアクチュエータの試料台にNdBFe磁石を固定し、この上に上記のカーバーグラスを置いてバイアス磁界を印可した。磁石上の磁場強度は約0.15Tである。2,については採血した血液を低張溶液により溶血後、同様に塗布、乾燥したものを測定した。3,についてはITO透明電極に吸着させたチトクロムCを電気化学的に酸化還元状態を変化させたのち、磁気力測定を行った。1,については、磁性の影響が含まれると考えられる像が得られたが、表面形状の影響が大きく明確な磁気像は得られていない。2,3,については、現在のところ磁気像は得られていない。昨年度に引き続き常磁性分子による磁気力像の検出について、常磁性酸化鉄を含む蛋白質であるフェリチンと、活性中心に鉄イオンをもつ還元酵素チトクロムC、それぞれについて検討した。

フェリチンについては常磁性酸化鉄を含むフェリチンと、酸化鉄を含まないアポフェリチンの磁気力像を比較した。チトクロムCについては導電性透明電極(ITO)上ないしはITO上に作製されたポリアニリン膜に吸着させたチトクロムCについて、電極電位により酸化状態と還元状態にしたものを比較した。測定は走査型プローブ顕微鏡(セイコーインスツルメンツ製SPI-3800)の位相モードによる磁気力測定(magnetic force microscopy:MFM)を使用し、磁化した磁性カンチレバー(CoCr系磁性体コート)のみを用いる場合と、約0.1Tのバイアス磁界を印可した場合について測定した。なおバイアス磁界はプローブ顕微鏡のピエゾアクチュエータの試料台にNdBFe磁石を固定することにより実現した。フェリチン、アポフェリチンともに蛋白質の1つ1つが確認できる像が得られたが、常磁性粒子の存在を磁気力像として捉えるまでの解像度が得られなかった。チトクロムCについてはITO上では集合体として観察されたが、酸化還元状態による像の変化は明確には観察されなかった。また、ポリアニリンに吸着させたチトクロムCについても酸化還元状態の差異は観測されなった。