hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アクティブ型RFIDによる位置検出システムを応用した教育環境基盤に関する研究

アクティブ型RFIDを用いることで,教室内で教員の位置情報をリアルタイムに可視化し,移動軌跡をデータベース化して,統計的に処理することが可能になる。しかしながら,エントリレベルのアクティブ型RFIDによる人の位置情報トラッキングでは,大きな誤差が生じ,実用に耐えるほどのシステムを構成することはなかなか難しい。但し,このようなシステムは安価であり,またある程度普及しているため,この活用を考えた。設営や撤去をユーザ自らが簡便にできることが必要であると考え,ある程度それは達することができたものの,本システムではまだ充分であるとは言えない。アクティブ型RFIDタグの特性には個体間のばらつきがあり,これによって位置情報が正確に補足できないという状況があった。そこで,各タグの位置情報を時系列で補正するとともに,タグを複数個使用することにより個体間での補正も行なった。このことにより,従来,存在するか否か程度の把握しかできなかったようなシステムで,ある程度の教室内位置情報を把握することができるシステムを開発した。また,革新的な教室内教育環境について,画面提示の方法としてPCの画面をスクリーンに投影してPCのキーボードやマウスで操作した場合と,ホワイトボード等に投影しオブジェクトを直接操作できる「電子白板」との受講者の視点による意識調査を行なった。電子白板は,電子ペンのホワイトボード上での位置情報を活用したものであり,教室内における様々なオブジェクトの位置情報を把握し活用することが,快適な教室内環境の構築には不可欠であると考える。研究初年度は,実験環境の整備と調査にその注力した。まず,アクティブ型RFIDを使った富士通ソフトウェアテクノロジーズのLocal Positioning System(LPS)について調査した。これは,2003年の大須実証実験で使われたものであり,このシステムの開発部署と連携し,今後の実験の進め方について,名古屋にある開発部署を訪問し,開発担当者と意見の交換を行った。また,電波を利用したものではないが,赤外線と超音波を用いた2次元位置検出システムをうまく実用化した例として,Virtual Inkのmimioにも注目した。このmimio開発担当者と意見交換を行うため,Massachusetts州BostonにあるVirtual Inkを訪問した。また,この時に,mimioの教育応用や,教室における教育環境をどのように整備しているか,Connecticut州のintermediate schoolを2校,middle schoolを2校,vocational scboolを1校訪問し,実際の授業を見学するとともに教員と意見交換を行った。また,Massachusetts州BostonにあるMassachusetts Institute of Technology Media Laboratoryも訪問し,様々な技術の教育利用に関する研究内容を見学するとともに,各研究室の研究者と意見の交換を行った。教育現場におけるセキュリティ管理についても近年その需要が高まっているので,Pragueで行われた8th international conference Present and Future of Crisis Management 2005 "Crisis management and security globalization"に参加し,世界各地で研究が進められているセキュリティ管理の実際について参加者と議論を行った。情報処理学会第68回全国大会にも参加し,教育システムや電波を用いた位置検出システム等に関する研究発表に対して質疑・コメント等を行った。実験に備えて,LPS実験装置一式,USBストリームアナライザ,PC等を購入した。研究2年度は,先行研究の調査に注力した。昨年度,赤外線と超音波を用いた2次元位置検出システムをうまく実用化した例として,Virtual Inkのmimioに注目し,この開発担当者と意見交換を行なったり,教育応用例としてConnecticut州のintermediate schoolやmiddle schoolにおけるmimioを活用した実際の授業を見学したりしたが,自分の大学における一般講義においても,mimioや,類似製品のLuidiaのeBeamを使用し,これらの教育機器の効果や完成度,また,そこから導出される新しい教育方法について摸索した。また,情報教育先進国における教育施策や実態調査のため,韓国の教育部が管轄する政府機関である韓国教育学術情報院(KERIS)を6月に訪問し,充分な意見交換や議論を行なった。

この他,国内各地で行われた学会や研究会に出席して,RFIDをはじめとする位置情報システムの教育活用事例や,その可能性を探る研究の調査を行うとともに,それらの研究者と活発な議論を行なった。具体的には,8月に教育システム情報学会全国大会,情報処理学会情報教育シンポジウム,9月に教育システム情報学会若手研究者フォーラム,情報科学技術フォーラム,情報教育対応教員研修全国セミナー,10月に情報処理学会コンピュータと教育研究会,高校教科「情報」シンポジウム,11月に日本教育工学会全国大会,教育システム情報学会関西支部初中等教育研究会,OSS導入に際しての研究会,情報教育研究集会,12月に情報処理学会コンピュータと教育研究会,2月に情報処理学会コンピュータと教育研究会に出席した。アクティブ型RFIDを用いることで,教室内で教員の位置情報をリアルタイムに可視化し,移動軌跡をデータベース化して,統計的に処理することが可能になる。しかしながら,エントリレベルのアクティブ型RFIDによる人の位置情報トラッキングでは,大きな誤差が生じ,実用に耐えるほどのシステムを構成することはなかなか難しい。但し,このようなシステムは安価であり,またある程度普及しているため,この活用を考えた。設営や撤去をユーザ自らが簡便にできることが必要であると考え,ある程度それは達することができたものの,本システムではまだ充分であるとは言えない。アクティブ型RFIDタグの特性には個体間のばらつきがあり,これによって位置情報が正確に補足できないという状況があった。そこで,各タグの位置情報を時系列で補正するとともに,タグを複数個使用することにより個体間での補正も行なった。このことにより,従来,存在するか否か程度の把握しかできなかったようなシステムで,ある程度の教室内位置情報を把握することができるシステムを開発した。また,革新的な教室内教育環境について,画面提示の方法としてPCの画面をスクリーンに投影してPCのキーボードやマウスで操作した場合と,ホワイトボード等に投影しオブジェクトを直接操作できる「電子白板」との受講者の視点による意識調査を行なった。電子白板は,電子ペンのホワイトボード上での位置情報を活用したものであり,教室内における様々なオブジェクトの位置情報を把握し活用することが,快適な教室内環境の構築には不可欠であると考える。
Fatカドヘリンの機能解析

細胞間接着分子であるカドヘリン分子群は、classic cadherinとnon-classic cadherinに大別できる。前者は、細胞内でカテニン系を介してアクチン骨格系と相互作用することが良く知られている。Classic cadherinは、adherence junctionを形成する細胞間接着分子として良く知られており、広く研究されているが、non-classic cadherinの研究はあまり進んでいないのが現状である。当研究は、non-classic cadherin分子群のうち、Fatカドヘリンと呼ばれる分子群に関して研究を進めることを目的とする。我々はヽこれまでの研究から、Fatカドヘリン分子の一つであるFat1の細胞内にEna/VASP分子が結合することを見出た。さらに、細胞生物学的な手法を用いることによって、Fat1が細胞間接着の初期の段階で必須の分子であることを見出した。Fat1は、Ean/VASPを介して、細胞間接着の形成において、アクチン骨格系を制御する。以上の内容を論文にまとめて報告した(以下参照)。さらに、Fat1を細胞膜上でクラスター化すると、アクチンを集積することを見出した。Ena/VASP分子にはそのような活性は無いので、Fat1の下流にはべつにeffectorが存在することを強く示唆する。現在、Fat1の下流のEna/VBASP以外の分子群の同定を進めているところである。また、さまざまな細胞におけるFat1のRNAiの表現型の解析から、Fat1は細胞間接着の初期の段階を含めて、もっと広い意味で、dynamicな細胞間接着を制御していることがわかってきた。現在、さらなる解析を進めているところである。今年度で基礎科学特別研究員としての期間は終了するが、今後、引き続き、Fatカドヘリン分子群、特にFatに関して研究を進めていく予定である。カドヘリンは、生物の高次な構造の形成に重要な役割をはたす細胞間接着分子である。カドヘリン分子はファミリーを形成しており、大きく分けてclassic cadherinと、protocadherinに分類できる。前者は、構造上非常に相同性の高い分子群であり、細胞内でカテニン系と結合し、その結合を介してアクチン骨格系と相互作用する。一方、protocadherin分子群は、classic cadherinとは全く異なる配列を示し、かつ、非常にdiversityに富んでいる。その機能に関しては、ほとんど解析されていないのが現状である。当研究は、protocadherin分子の一員であるFat protocadherinの細胞内シグナル伝達経路の解析を通してその機能を解明することを目的とする。当研究において、我々は、Fatというprotocadherinの細胞内結合分子として、Ena/VASP分子群を同定した。Ena/VASP分子は、アクチンのpolymerizationを制御する分子である。我々は、Fatに対する特異抗体を作製し、様々な種類の細胞における局在を詳細に検討した。その結果、Fatは、filopodia、lamellipodia、cell junctionにおいてEna/VASPと共局在することがわかり、dynamicなアクチン骨格系を制御することが強く示唆された。RNAiを用いた機能欠損の実験をおこなったところ、Fatがノックダウンされるとcell junctionのアクチン骨格系の構造が壊れることが明らかとなった。また、細胞間接着形成の非常に初期の段階や、上皮細胞の平面内極性の制御にも重要な役割を果たしていることがわかった。今後、これまでに得られたin vitroの実験結果を踏まえて、in vivoでの機能解析を進めていく予定である。

前者は、細胞内でカテニン系を介してアクチン骨格系と相互作用することが良く知られている。Classic cadherinは、adherence junctionを形成する細胞間接着分子として良く知られており、広く研究されているが、Non-classic cadherinの研究はあまり進んでいないのが現状である。当研究は、non-classic cadherin分子群のうち、Fatと呼ばれる分子群に関して研究を進めることを目的とする。我々は、これまでの研究から、Fatカドヘリン分子群の一つであるFat1の細胞内にEna/VASP分子が結合することを見出た。さらに、細胞生物学的な手法を用いることによって、Fat1が細胞間接着の初期の段階で必須の分子であることを見出した。Fat1は、Ean/VASPを介して、細胞間接着の形成において、アクチン骨格系を制御する。以上の内容を論文にまとめて報告した(研究発表欄参照)。さらに、Fat1を細胞膜上でクラスター化すると、アクチンを集積することを見出した。Ena/VASP分子にはそのような活性は無いので、Fat1の下流にはべつにeffectorが存在することを強く示唆する。また、さまざまな細胞におけるFat1のRNAiの表現型の解析から、Fat1は細胞間接着の初期の段階を含めて、もっと広い意味で、dynamicな細胞間接着を制御していることがわかってきた。
欠陥を含む現場溶接接合部の破壊靭性の評価-鉄骨の品質管理の最適化を目指す-

建築鉄骨の現場溶接接合部では。、溶接欠陥を完全に無くすことは難しい。欠陥を見つけた場合に、これを補修するか否かを判断する根拠が必要である。欠陥から発生する脆性破壊の危険性について定量的な評価方法を確立することが本研究の主目的である。兵庫県南部地震に見られたような鋼材の大規模降伏後に発生する脆性破壊は、古典的な破壊力学の手法では予測できない。亀裂先端部付近は塑性拘束が緩和されるために応力が低くなり、亀裂先端開口変位(CTOD)やJ積分などの材料パラメーターのみでは破壊の発生は予測できない。そこで、塑性拘束の影響を考慮するために、亀裂先端の高い応力を受ける領域の体積が、材料試験用の高拘束の試験片の亀裂先端の高応力領域と同じ体積になる時の見かけのJ積分値を用いる新しい解析法を工夫して、これによって破壊評価線図(FAD)の手法を改良した。兵庫県南部地震で発生した脆性破壊を再現する一連の実験を行い、改良FADの有効性を確かめた。なお、この実験では溶接始終端部から発生する脆性破壊を想定して、この位置に疲労亀裂を挿入することによって人工の溶接欠陥を設けた。上の実験とは別に、部分溶込み溶接を用いた実大柱梁接合部の地震荷重を想定した繰返し載荷実験を行った。上記の実験では、人工欠陥は表面欠陥であったが、本実験の部分溶込み溶接は内部欠陥を想定したものである。接合部に脆性破壊は発生しなかった。CTOD設計曲線の手法を用いて検討した結果、脆性破壊は発生しないと予測され、実験結果を裏付ける判定となった。以上の結果から、たとえ溶接欠陥が存在しても、亀裂駆動力を制限できるような接合部詳細を工夫することによって脆性破壊を防止できることが分かった。このような接合部詳細の一例として、カバープレートで補強した柱梁接合部の実験を行い、十分な塑性変形性能を発揮することを確かめた。鉄骨建築で最も多く用いられる通しダイアフラムを有する柱梁接合部を主な対象として、溶接欠陥が接合部の強度に及ぼす影響を定量的に評価する手法を開発し、これを基に鉄骨の品質管理基準を策定することが本研究の最終目標である。欠陥が最も発生し易い梁フランジ端部溶接の始終端に様ざまな人工欠陥を挿入して、これらの溶接接合部の実験と実験を再現する非線形有限要素数値解析を行ってきた。実験方法は、先ず柱梁接合部を想定して、ダイアフラムと梁端部を完全溶込み溶接する。溶接後、モデルを対称軸線上で半裁し、それぞれのモデルから供試体を2個づつ製作する。載荷は片持ち梁に曲げ荷重を加える方法により、地震時に梁フランジが繰り返し引張・圧縮を受ける荷重条件を再現できるようにした。曲げ載荷とする理由は、試験器の容量が小さくてすむばかりでなく、引張載荷に比べて塑性拘束が大きいので、エンドタブ(溶接の始終端)周辺の引張亀裂が、引張載荷の場合より全体の塑性変形が小さいときから発生し易いと考えられることである。すなわち、実物よりやや厳しい条件で実験することにより、鋼材の靭性と破壊の発生との関係を把握し易くすることができる。溶接の始終端にスラグ巻込み、不完全溶込み、疲労亀裂などの人工欠陥を設け、かつ、材質、試験温度を変化させた。数値モデルは、実験による荷重変形関係を忠実に再現できることが分かった。CTOD設計曲線とFADの2種類の破壊評価手法を適用するために、使用鋼材のCharpy衝撃試験およびcompact tension testも行った。

兵庫県南部地震による被害で明らかになったように、鉄骨建築物の溶接接合部に、特に現場溶接接合部に不可避的に存在する溶接欠陥から延性亀裂が進展し、その先端から脆性破壊が発生する恐れがある。溶接欠陥が接合部の強度に及ぼす影響を定量的に評価する手法を開発し、これを基に鉄骨の品質管理基準を策定することが本研究の最終目標である。欠陥が最も発生し易い梁フランジ端部溶接の始終端に、スラグ巻込み、不完全溶込み、疲労亀裂などの人工欠陥を設け、かつ、材質、試験温度を変化させて、これらの溶接接合部の実験を行った。実験で観察された脆性破壊を数値的に再現するために詳細な非線形有限要素解析を行った。脆性破壊の発生を予測するために、次の考え方に基づく改良FAD(破壊評価線図)の手法を用いた。欠陥の評価として用いる弾塑性のJ_cとしては、規格化された材料試験方法に従ったコンパクトテンション試験(CT試験)法で計測されたものを用いた。これらの試験片の亀裂の先端は強い塑性拘束を受けている。他方、柱梁接合部に存在する溶接欠陥の多くは表面欠陥であり、かつ、脆性破壊を生じる時点では、溶接欠陥の周辺部は広い範囲で降伏している。従って、溶接欠陥の切欠き先端部に存在する塑性拘束は遥かに弱い。そこで、塑性拘束の弱い欠陥のJ_c抵抗値(見かけのJ_c)は、CT試験片で計測されるJ_cを確率論の手法を用いて割り増したものとする必要がある。このような見かけのJ_cを用いることにより脆性破壊の発生を精度良く予測することができた。この数値破壊力学の手法によれば、数値解析のみで種々の欠陥や接合部の脆性破壊を再現できるので、溶接欠陥の許容基準を策定することが容易となった。さらに、ノン・スカーラップ及びカバープレート補強型の実大柱梁接合部の実験を行い、梁端溶接部の応力を低減するように接合部詳細を改良することにより、脆性破壊の発生を防止できることも明らかにした。
活性酸素を生成する複合金属フラビン酵素の構造と機能

すでに作成してあるキサンチン酸化酵素に引き続き、脱水素酵素型の精製法を改良し結晶化に成功した。結晶は放射光施設にて最高分解能1.7Åの解析が得られた。その結晶の良質さ故に、キサンチン酸化酵素では解けなかった立体構造が2.1Åまでのデータセットを基にMAD法、フラビンのない非ヘムモリブデン酵素であるアルデヒド酸化還元酵素立体構造を用いたMR法を併用して構造が解かれた(論文発表済み)。補欠分子族であるモリブデン、二つの非ヘム鉄およびフラビンは一列に並び、それぞれの距離は14、12.5、7.8Åであった。脱水素酵素型の立体構造を基にキサンチン酸化酵素の立体構造もMR法により2.5Å分解能で解かれた。フラビン周囲の構造はNADが近付き難い構造が酸化酵素では見られ、今までの推測を裏付けた。さらに二つの酵素型でセミキノンの安定性を説明できる周囲環境静電的な差異が見られた。またcDNA発現系を用いて、脱水素酵素型から酸化酵素型への変換に関与するSH基の解析同定を行った。また二つの非ヘム鉄についてEPR、酸化還元電位および一次構造モチーフ上それぞれ異なる二つのタイプ(FeS I、FeS II)が知られているが、部位特異的変異法により作成した酵素を用いてそれぞれの同定に成功した。さらにFeS Iに配位しているシステイン毎に変異を与え、鉄に対する影響をEPRおよび酸化還元電位測定により調べた結果、FeS Iの二つの鉄が同一の性質を示さないことが知られた。この違いは、X線構造上の二つの鉄の位置関係から説明できた。すなわち影響を受けた鉄は距離上もう一方の鉄に比べ、より至近距離にあり電子伝達には二つの鉄の一方のみが関与していることを示唆している。キサンチン酸化酵素はフリーラジカルを生成する複合金属フラビン酵素である。キサンチン酸化酵素に引き続き、日本グループが脱水素酵素型の精製法を改良し結晶化に成功した。その結晶を岡本がカナダへ持参し、回折実験では分解能は2.3Aを示し、良好なnativeデータ収集が得られた。また酸化酵素につきカナダグループと共同で筑波高エネルギー研究所で行い、よりよいデータ収集が行えた。それらの解析は現在進行中である。また日本側ではcDNA発現系を用いて、脱水素酵素型から酸化酵素型への変換に関与するSH基の解析同定を行った。また2つの非ヘム鉄について部位特異的変異法により作成した酵素を用いてそれぞれの同定に成功した。さらにFeSIに配位しているシステイン毎に変異を与え、鉄に対する影響をEPRおよび酸化還元電位測定により調べた結果、FeSIの2つの鉄が同一の性質を示さないことが知られた。さらに発現系を大腸菌にて行うための試みを松村がカナダにて行った。類似の複合金属フラビン酵素NO合成酵素につき、各種分光学的解析を用い解析を進めたと同時に岩崎が電子顕微鏡による構造解析を短期間カナダで進めた。日本側では種々の変異酵素につき物理化学的性質の解析を開始し、ヘム結合周囲の構造機能相関につき理解を進めた。また天然に存在が知られる変異酵素を大腸菌による発現系により発現させ、その性質の検討を行った。また、脂質による阻害を見い出しその作用部位と作用様式を蛋白化学的、反応速度論的に検討した。さらに比較のため類似複合金属フラビン酵素であるセロピオース脱水素酵素につきフラピンドメイン、ヘムドメインを分離しそれぞれを解析した。現在結晶化を試みている。結晶は放射光施設にて最高分解能1.7Åの回折が得られた。

その結晶の良質さ故に、キサンチン酸化酵素では解けなかった立体構造が2.1Åまでのデータセットを基にMAD法、フラビンのない非ヘムモリブデン酵素であるアルデヒド酸化還元酵素の立体構造を用いたMR法を併用して構造が解かれた。現在第一報の論文を投稿中である。補欠分子族であるモリブデン、二つの非ヘム鉄およびフラビンは一列に並び、それぞれの距離は14、12.5、7.8Åであった。詳細は現在論文執筆中である。脱水素酵素型の立体構造をもとにキサンチン酸化酵素の立体構造もMR法により2.5Å分解能でとかれた。フラビン周囲の構造はNADが近付き難い構造が酸化酵素ではみられ、いままでの推測を裏付けた。さらに二つの酵素型でセミキノンの安定性を説明できる周囲環境静電的な差異が見られた。またcDNA発現系を用いて、脱水素酵素型から酸素酵素型への変換に関与するSH基の解析同定を行った。また2つの非ヘム鉄についてEPR、酸化還元電位および一次構造モチーフ上それぞれ異なる2つのタイプ(FeS I,FeS II)が知られているが、部位特異的変異法により作成した酵素を用いてそれぞれの同定に成功した。さらにFeS Iに配位しているシステイン毎に変位を与え、鉄に対する影響をEPRおよび酸化還元電位測定により調べた結果、FeSIの2つの鉄が同一の性質を示さないことが知られた。この違いはXー線構造上の二つの鉄の位置関係から説明できた。すなわち影響を受けた鉄は距離上もう一方の鉄に比べより至近距離にあり電子伝達には二つの鉄の一方のみが関与していることを示唆している。
唾液中神経伝達物質測定法の標準化に関する研究-特にストレスと唾液中神経伝達物質濃度との関連-

本年度は健常者におけるリラクゼーション効果の評価への応用を中心に行った.また,健常成人ならびに高血圧患者について精神症状をself-rating questionnaire for depression (SRQ-D,筒井ら,1981年)を用いて評価し,気分(精神状態)と神経伝達物質の関連についても評価した.測定した神経伝達物質はセロトニンおよびその代謝産物である5-hydroxyindoleacetic acid (5-HIAA)ならびにセロトニンの前駆体のアミノ酸であるトリプトファン,ドパミンの代謝産物であるHVA (homovanillic acid)について検討した.1)リラクゼーションと唾液中神経伝達物質の関連唾液の採取には唾液採取管(Salibette, Sarstedt社製)を用い,神経伝達物質の測定には高速液体クロマトグラフィーを用いた.健常成人40例について温泉入浴前後で唾液の採取とセロトニンならびに5-HIAAの測定を行い,温泉入浴前に比して入浴後は唾液中のセロトニンならびに5-HIAAが有意に上昇しており,リラクゼーション効果の指標となりえることが明らかとなった.2)高血圧患者の精神症状と神経伝達物質ストレスと関連の深い高血圧患者では健常者に比較して,SRQ-Dスコアが有意に高値であり,潜在的不安・うつ症状を有すると考えられた.健常者に比して高血圧患者ではドパミンの代謝産物であるHVAと5-HIAAが有意に高値であり,ドパミン神経系の賦活状態を示しているものと考えられた.これらの所見は高血圧患者に認められる精神症状を神経生化学的に証明したものと考えられた.本年度は健常者におけるリラクゼーション効果の評価への応用を中心に行った.また,健常成人ならびに高血圧患者について精神症状をself-rating questionnaire for depression (SRQ-D,筒井ら,1981年)を用いて評価し,気分(精神状態)と神経伝達物質の関連についても評価した.測定した神経伝達物質はセロトニンおよびその代謝産物である5-hydroxyindoleacetic acid (5-HIAA)ならびにセロトニンの前駆体のアミノ酸であるトリプトファン,ドパミンの代謝産物であるHVA (homovanillic acid)について検討した.1)リラクゼーションと唾液中神経伝達物質の関連唾液の採取には唾液採取管(Salibette, Sarstedt社製)を用い,神経伝達物質の測定には高速液体クロマトグラフィーを用いた.健常成人40例について温泉入浴前後で唾液の採取とセロトニンならびに5-HIAAの測定を行い,温泉入浴前に比して入浴後は唾液中のセロトニンならびに5-HIAAが有意に上昇しており,リラクゼーション効果の指標となりえることが明らかとなった.2)高血圧患者の精神症状と神経伝達物質ストレスと関連の深い高血圧患者では健常者に比較して,SRQ-Dスコアが有意に高値であり,潜在的不安・うつ症状を有すると考えられた.健常者に比して高血圧患者ではドパミンの代謝産物であるHVAと5-HIAAが有意に高値であり,ドパミン神経系の賦活状態を示しているものと考えられた.これらの所見は高血圧患者に認められる精神症状を神経生化学的に証明したものと考えられた.1)唾液の採取方法の確立唾液の採取には唾液採取管(Salibette, Sarstedt社製)を用い,神経伝達物質を高速液体クロマトグラフィーを用いて測定した.採取前の滅菌水による洗口の有無による神経伝達物質量を比較し,洗口が必要であると考えられた.採取した唾液を重量(時間あたりの分泌量)と液量の2つの方法で計測した結果,時間あたりの分泌量で評価するのが適切であると考えられた.2)健常成人の基準値の設定唾液の採取は午前中空腹時が最も安定しており,採取にあたっては洗口が必要であること,基準値の表示方法としては単位時間あたりの分泌量が適当であろうと考えられた.3)疼痛性疾患における唾液中神経伝達物賛の変動ストレスを有する慢性疼痛性疾患の片頭痛について唾液中セロトニン代謝産物を検討した結果,5-HIAAの減少を認め,治療により増加することが明らかとなった。1)唾液中神経伝達物質測定法の確立唾液の採取には唾液採取管(Salibette, Sarstedt社製)を凧い神経伝達物質の測定には高速液体クロマトグラフィーを用いた.唾液の前処理に前年度は除蛋白操作を行っていたが,検討の結果、除蛋白操作は不要で,0.45μmのフィルターによる前処理のみで測定が可能であることが判明した.さらに,3,4-dihydroxybenzylamine(DHBA)を内部標準物質として用いることにより,精密な測定が可能であることがわかった.2)ストレスおよび疼痛性疾患における唾液中神経伝達物質の変動ストレスと関連の深い慢性疼痛性疾愚である片頭痛患者では健常者に比較して,SRQ-Dスコアが有意に高値であり,潜在的うつ症状を有すると考えられた.片頭痛について唾液中セロトニン代謝産物を検討した結果,5-HIAAの減少を認めたにもかかわらず,トリプトファンには変動を認めず,セロトニンの含量の低下・産生の低下が存在する可能性が考えられた.本年度は健常者におけるリラクゼーション効果の評価への応用を中心に行った.また,健常成人ならびに高血圧患者について精神症状をself-rating questionnaire for depression(SRQ-D,筒井ら,1981年)を用いて評価し,気分(精神状態)と神経伝達物質の関連についても評価した.測定した神経伝達物質はセロトニンおよびその代謝産物である5-hydroxyindoleacetic acid (5-HIAA)ならびにセロトニンの前駆体のアミノ酸であるトリプトファン,ドパミンの代謝産物であるHVA(homovanillic acid)について検討した.

1)リラクゼーションと唾液中神経伝達物質の関連唾液の採取には唾液採取管(Salibette, Sarstedt社製)を用い,神経伝達物質の測定には高速液体クロマトグラフィーを用いた.健常成人40例について温泉入浴前後で唾液の採取とセロトニンならびに5-HIAAの測定を行い,温泉入浴前に比して入浴後は唾液中のセロトニンならびに5-HIAAが有意に上昇しており,リラクゼーション効果の指標となりえることが明らかとなった.2)高血圧患者の精神症状と神経伝達物質ストレスと関連の深い高血圧患者では健常者に比較して,SRQ-Dスコアが有意に高値でみり,潜在的不安・うつ症状を有すると考えられた.健常者に比して高血圧患者ではドパミンの代謝産物であるHVAと5-HIAAが有意に高値であり,ドパミン神経系の賦活状態を示しているものと考えられた.これらの所見は高血圧患者に認められる精神症状を神経生化学的に証明したものと考えられた.
高温超伝導材料を基盤とする新エレクトロニクス

本研究は86年度末から急速な進展を見せた高温超伝導材料のエレクトロニクス分野を探究する重点領域研究「高温超伝導材料を基盤とする新エレクトロニクス」の研究計画の策定、組織の検討とその準備のための調査報告および打ち合わせを行うことを目的とする。この目的実現のため、昭和63年9月29日に関係者を集合しての研究会を東京で開催、平成元年1月13日同じく研究会を東京で、また同日上記組織策定のための検討会を開催した。組織の検討に関しては1月13日の他、2月10日、3月8日および3月17日に幹事会を開催、最終的な案を決定した。組織案は以下の通りである。全体を以下の4研究班に編成する。(1)高温超伝導薄膜形成およびプロセス13名(3,6,4)(2)高温超伝導体の材料科学と線材化13名(6,4,3)(3)高温超伝導体新機能デバイス14名(7,2,5)(4)高温超伝導材料・デバイスの評価14名(7,3,4)上記の末尾に示したのは各班に属する研究者数であるが、カッコ内はその内訳で、順に計画研究者数、公募研究者数および評価メンバー数である。この様な組織化に当っては、直接には応用物理、電子工学および材料科学等多くの異なる分野の研究者の協力を可能とすること、背景としては物理、化学および超伝導機器など隣接分野との協力が円滑に行われることを積極的に考慮した。
マイクロ・ナノマシニング技術を用いた高密度記録デバイス

マイクロマシニング技術は、様々な微小電気機械システムの開発に役立ち、幅広い分野で用いられている。これまでの研究により従来マイクロのスケールであったマイクロマシンの寸法を更に小さくしたナノスケールのメカニックスを利用すれば、従来の微小電気機械システムの性能を更に向上させることができることが分かった。センサーを更に小型化した高感度・高速応答の微小電気機械システムを利用し、高密度記録デバイスを作製・評価するのが本研究の目的である。また、実現に必要な様々な基本要素を開発する。通常用いられている光磁気装置では、レーザー光により記録磁気媒体を加熱し、かつ電磁コイルにより磁性媒体の磁化方向を変化させる。記録・消去は、磁化膜の温度がレーザー光によって加熱された部分のみ起こる。レーザー光を用いた場合は、光の回折限界によって決まるスポットサイズにより、記録密度が決まってしまう。本研究では、走査型プローブ顕微鏡などで利用されるマイクロプローブを複数並べた"マルチプローブ"を試作した。数十nmサイズのナノヒーターの高速・熱応答性に着目し、このマルチプローブではナノヒーターをマイクロプローブへ集積化し高速の書き込み、読み出しを可能とした。また、複数のプローブを同時に動作させるため、ICと個々のプローブを直接、金属配線で結ぶ、配線技術も開発した。ナノスケールのサイズを持つマイクロプローブを用い、記録媒体の微小部分を加熱しその磁化を反転させる、あるいは相変化を起こさせる。この目的に必要なナノサイズの抵抗配線を内蔵するプローブアレイを作製した。加熱は抵抗部分に電流を流して行う構造とする。プローブ先端に異種金属の接合を形成しているため、温度の計測も可能になった。記録方式を誘電体記録および相変化型で比較検討した。また熱記録・読み出しに最適な記録媒体およびその構造について検討した。テストデバイスを作製し、記録・読み出しの基礎実験を行った。プローブを複数個並べて、アライメント(トラッキング)動作の必要ない構造を作製した。また、高感度に記録ビットを計測するための、高速・高感度の振動子を設計・製作し,評価した.以上、マルチプローブによる高密度記録装置を試作し、将来の1Tbis/inch2の書き込みを実現できる見通しを得た。本研究では、数十nmサイズのナノヒーターの高速・熱応答性に着目し、ナノメートルサイズのビットを書き込みあるいは読み出しするマイクロプローブ型・熱磁気記録型ヘッドを開発する。ナノヒーター集積化型・マイクロプローブヘッドおよび高速・高感度のマイクロ・ナノプローブヘッドを試作し評価した.1.ナノヒーター集積化

型・マイクロプローブの作製ナノスケールのサイズを持つマイクロプローブを用い、記録媒体の微小部分を加熱しその磁化を反転させたり、相変化を起こさせる。この目的に必要なナノサイズの抵抗配線を内蔵するプローブアレイを作製した。加熱は抵抗部分に電流を流して行う構造とする。プローブ先端に異種金属の接合を形成しているため、温度の計測も可能になった。記録方式を磁気記録型および相変化型の両方で比較検討した。また熱記録・読み出しに最適な記録媒体およびその構造について検討した。テストデバイスを作製し、記録・読み出しの基礎実験をする。プローブを複数個並べて、アライメント(トラッキング)動作の必要ない構造とした。2.高速・高感度のマイクロ・ナノプローブヘッドの開発磁気記録型では記録時に接触動作、読み出し時に非接触動作をする必要がある。このため、高速・高感度の振動子を設計・製作し,評価した.マイクロマシニング技術は、様々な微小電気機械システムの開発に役立ち、幅広い分野で用いられている。これまでの研究により従来マイクロのスケールであったマイクロマシンの寸法を更に小さくしたナノスケールのメカニックスを利用すれば、従来の微小電気機械システムの性能を更に向上させることができることが分かった。センサーを更に小型化した高感度・高速応答の微小電気機械システムを利用し、高密度記録デバイスを作製・評価するのが本研究の目的である。通常用いられている光磁気装置では、レーザー光により記録磁気媒体を加熱し、かつ電磁コイルにより磁性媒体の磁化方向を変化させる。記録・消去は、磁化膜の温度がレーザー光によって加熱された部分のみ起こる。レーザー光を用いた場合は、光の回折限界によって決まるスポットサイズにより、記録密度が決まってしまう。本研究では、数十nmサイズのナノヒーターの高速・熱応答性に着目し、ナノメートルサイズのビットを書き込みあるいは読み出しするマイクロプリーブ型・熱磁気記録型ヘッドを開発する。ナノヒーター集積化型・マイクロプローブヘッドおよび高速・高感度のマイクロ・ナノプローブヘッドを試作し評価した.(1)ナノヒーター集積化型・マイクロプローブの作製ナノスケールのサイズを持つマイクロプローブを用い、記録媒体の微小部分を加熱しその磁化を反転させたり、相変化を起こさせる。この目的には必要なナノサイズの抵抗配線を内臓するプローブアレイを作製した。記録方式を誘電体記録および相変化型で比較検討した。また新記録・読み出しに最適な記録媒体およびその構造について検討した。テストデバイスを作製し、記録・読み出しの基礎実験を行った。プローブを複数個並べて、アライメント(トラッキング)動作の必要ない構造を作製した。
スラブ構成物質の下部マントル条件下における相転移と状態方程式の解明

本研究では、スラブ構成鉱物が下部マントルに沈んだ時に示すと考えられる物性を明らかにした。最近発見されたポストペロフスカイト相は、下部マントル最下部のD"層を構成する主要鉱物と考えられているが、これは沈み込んだスラブが最終的に行き着ついたものである可能性が高い。本研究ではこのポストペロフスカイト相が塑性変形を起こした時の結晶の選択配向を明らかにするために、CaIrO_3やMgGeO_3をモデル物質としてダイヤモンドアンビルを用いて高圧下で塑性変形実験を行い、radial diffraction法によりそれらの選択配向の様子を明らかにした。昨年度行った実験では、b軸が加圧軸方向に揃う強い選択配向の生じることが明らかになったが、この結果は他グループで行われた同じ構造を持っMgGeO_3の実験結果とは大きく異なり、その原因について議論を呼んでいる。そこで本年度は同じCaIrO_3を試料として、まず20GPa以上の超高圧下までペロフスカイト相を加圧し、そこで加熱してポストペロフスカイト相に転移させた後、さらに超高圧領域まで加圧するという実験方法や、MgGeO_3のいくつか異なる相を出発物質としてポストペロフスカイト相に転移させた時の選択配向を明らかにし、現在まで報告されているさまざまな結果の相違が何に起因し、かつ実際の下部マントルケイ酸塩ではどのようなことが起こっているのかを推測した。この研究により、地震波でD"層に関して観測されている種々の特徴的な性質が、どのような原因で生じているのかを理解することが可能になると期待される。本研究では、沈み込むスラブが最終的に下部マントル底部に達した時主要な構成鉱物となると考えられる、ポストペロフスカイト相の粘弾性的性質に関する研究を、CaIrO_3をモデル物質として行った。2005年に発表されたMgSiO_3のポストペロフスカイト相の発見以来、この相の大きな弾性的異方性が、地震波で観測されるマントル最下部D"層の特異な性質を説明しうるのではないかと考えられるようになり、多くの議論がなされてきた。しかしそもそもこの議論が成り立つためにはポストペロフスカイト構造を持つ鉱物が、強い選択配向を持って存在することが必要条件であるが、この相がはたしてマントル最下部の条件下で期待されるような選択配向を持つのか否かが全く明らかになっていない。そこで本研究では、同じポストペロフスカイト構造を持ち、1気圧下でも安定に存在するCaIrO_3をモデル物質として、ダイヤモンドアンビル装置を用いて1軸応力下での変形実験を行い、その選択配向の様子を明らかにした。実験は当研究室で開発されたX-ray transparent gasketを用い、ダイヤモンドアンビルを用いたradial diffraction techniqueによりフォトンファクトリーで行った。予めキュービックアンビル装置で合成したペロフスカイト型およびポストペロフスカイト型のCaIrO_3を各々試料室に詰め、1気圧から6GPaまで加圧しながらX線その場観察によりデバイリングの強度変化を観察したところ、ポストペロフスカイト相では加圧変形と共に主加圧軸とb軸が平行になる強い選択配向が起こることが明らかにされた。本研究の結果は、化学組成は全く異なる物質に関して得られたものであるが、変形機構は主として結晶構造によって決まるものなので、沈み込んだスラブ物質がマントル最下部で水平方向の移動・変形を行った場合、類似の選択配向が起こる可能性を強く示唆するものである。現在、このような選択配向が、地震波観測の解釈にどのような制限を与えうるのか、さらに詳しい解析が進行中である。
こはく酸脱水素酵素(SDH)欠損症の分子遺伝学的研究

こはく酸脱水素酵素活性が骨格筋において著しく低下した4家系5症例を経験し、分子遺伝学的に検討した。こはく酸脱水素酵素は、電子伝達系酵素複合体II(complexII)の部分活性であり、その活性中心はフラボプロテイン(Fp)に存在する。このFpを含む4つのサブユニットのcDNAを5症例すべてについて解析した。その結果、中枢神経症状を伴わないミオパチーを呈する2歳の男児のFp-cDNA内に、2種類の変異を同定した。ひとつは、C1181Tで386番のThrがIleに変化し、ひとつは1756番のGが1塩基欠失することで589番のArg以降が変わり、54個下流のアミノ酸で終始する。これらの変異は、ゲノムDNA上でも確認され、またそれぞれが両親から由来することが確認できた。またFp遺伝子のゲノムは従来から染色体上の2カ所にマップされることが知られており、われわれのPCRを用いた検索でも同様な類似したアレルの存在することが示された。さらに、蛔虫のFp抗体を用いた研究で骨格筋の白筋・赤筋が染め分けられることが判明し、Fpサブユニットのアイソフォームの存在が強く示唆された。一方、Fp遺伝子に変異を有しない症例について、さらにcomplex IIの低下をきたすと予想されるフリードライヒ失調症の責任遺伝子frataxinとそのノックアウトマウスで著しいこはく酸脱水素酵素活性低下が示されたsuperoxide dismutase 2の遺伝子について検討を加えたが、結果は陰性であった。今後はFpアイソフォームの確認と、こはく酸脱水素酵素欠損で引き起こされる細胞生物学的な影響を研究する必要がある。国立精神・神経センター神経研究所の骨格筋バンクに登録されているミトコンドリア脳筋疾患者の骨格筋で、組織化学ならびに生化学的に、こはく酸脱水素酵素(succinatedehydrogenase:SDH)活性の低下した4家系5症例に対して、SDH活性を含む電子伝達系酵素複合体IIの4つのサブユニットの塩基配列を決定した。その結果、症例5のフラビン蛋白(Fp)cDNAに、コンパウンドへテロの2種類の点変異(C1181TとG1793-del)を見いだした。複数の偽遺伝子の存在を示唆するFp cDNAをプローブとするFISHの報告の示すとおり、ゲノムDNAでのPCRで複数のバンドが出現したが、その中の一つに見出した2種類の点変異の存在することを確認した。また、C1181Tは父親に、G1793-delは母親に存在することも確認した。現在、偽遺伝子を含むFpの詳細なエクソン-イントロン構造を解析中である。Fp cDNA塩基配列に変異を見いだせなかった4症例に関しては、2次的にSDH活性を低下させると報告されたsuperoxide dismutase2遺伝子を検索中である。また,東京大学医科学研究所,北潔博士から供与された回虫のFpに対する抗体による免疫染色で,骨格筋のうち,主に電子伝達系に依存している赤筋(タイプ1)は検出されず,解糖系に依存している白筋(タイプ2)のみ検出されることを見いだした.この事実は,赤筋と白筋で異なるFpサブユニットを持っていることを支持する所見であり,上述した複数のFp類似のDNA配列のうち発現されているものは,何種類なのかを決定することが重要な意味を持つことを示唆している.こはく酸脱水素酵素活性が骨格筋において著しく低下した4家系5症例を経験し、分子遺伝学的に検討した。

ひとつは、C1181Tで386番のThrがIleに変化し、もう一つは1756番のGが1塩基欠失することで、589番目のArg以降が変化し、54個下流のアミノ酸で終始する。これらの変異は、ゲノムDNA上でも確認され、またそれぞれが両親から由来することが確認できた。またFp遺伝子のゲノムは従来から染色体上の2カ所にマップされることが知られており、われわれのPCRを用いた検索でも同様な類似したアレルの存在することが示された。さらに、蛔虫のFp抗体を用いた研究で骨格筋の白筋・赤筋が染め分けられることが判明し、Fpサブユニットのアイソフォームの存在が強く示唆された。一方、Fp遺伝子に変異を有しない症例については、さらにcomplexIIの低下をきたすと予想されるフリードライヒ失調症の責任遺伝子frataxinとそのノックアウトマウスで著しいこはく酸脱水素酵素低下が示されたsuperoxide dismutase 2の遺伝子について検討を加えたが、結果は陰性であった。今後はFpアイソフォームの確認のための研究と、こはく酸脱水素酵素欠損で引き起こされる細胞生物学的な影響を研究する必要がある。
エネルギ回生による磁気浮上系の振動制御に関する研究

磁気浮上システムにおいてはシステムの動的安定性を向上させるために,何らかの制御系が必要である.このため,浮上のためのエネルギに加えて制御のためのエネルギが必要となる.このような必要性により,磁気浮上装置は大型化になり浮上系に悪影響を与えることになる.また,磁気浮上システムを輸送・搬送機械として利用した場合,絶えず振動にさらされることとなる.そこで本研究では,磁気浮上系の振動エネルギを電磁気的に回生し,回生したエネルギを用いてアクティブ振動制御を行う,合理的な磁気浮上系における振動制御システムの可能性を検討する.本年度は主に1自由度の反発形磁気浮上模型実験装置により実験を行った.まず,模型実験装置を用いた振動実験により電磁気的なエネルギ回生が可能であることを確認した.次に,回生したエネルギを用いた振動制御の検討を実験とコンピュータシミュレーションにより行った.制御方法としては,浮上体の絶対速度をフィードバックするスカイフック制御を用いた.その結果,回生したエネルギのみでも振動制御が可能であることが明らかになり,外部からエネルギを供給するフルアクティブ制御に近い制御効果が得られることがわかった.ただし,回生したエネルギで制御を行う場合,条件によっては制御に必要なエネルギが不十分になり,フルアクティブ制御の場合に一致させることができない時もある.また,実験結果とシミュレーション結果が,比較的一致することから,モデル化の有効性が確認された.磁気浮上システムにおいてはシステムの動的安定性を向上させるために,何らかの制御系が必要である.このため,浮上のためのエネルギに加えて制御のためのエネルギが必要となる.このような必要性により,磁気浮上装置は大型化になり浮上系に悪影響を与えることになる.また,磁気浮上システムを輸送・搬送機械として利用した場合,絶えず振動にさらされることとなる.そこで本研究では,磁気浮上系の振動エネルギを電磁気的に回生し,回生したエネルギを用いてアクティブ振動制御を行う,合理的な磁気浮上系における振動制御システムの可能性を検討する.本年度は,反発形磁気浮上システムにエネルギ回生用の電磁石を付加した解析モデルを構築し,本システムにおいて電磁気的なエネルギ回生が可能であるかを,様々な加振周波数によりコンピュータシミュレーションで検討した.その結果,特に高周波数領域でエネルギ回生が可能であることが明らかになった.また現在,回生したエネルギにより制御を行うための制御系の検討および現有の反発形磁気浮上模型実験装置をエネルギ回生ができるように改良している.今後は模型実験によるエネルギ回生が可能であるかの確認およびエネルギ回生と振動制御を組み合わせた磁気浮上システムの検討をコンピュータシミュレーション,模型実験により行っていく予定である.磁気浮上システムにおいてはシステムの動的安定性を向上させるために,何らかの制御系が必要である.このため,浮上のためのエネルギに加えて制御のためのエネルギが必要となる.このような必要性により,磁気浮上装置は大型化になり浮上系に悪影響を与えることになる.また,磁気浮上システムを輸送・搬送機械として利用した場合,絶えず振動にさらされることとなる.そこで本研究では,磁気浮上系の振動エネルギを電磁気的に回生し,回生したエネルギを用いてアクティブ振動制御を行う,合理的な磁気浮上系における振動制御システムの可能性を検討する.本年度は主に1自由度の反発形磁気浮上模型実験装置により実験を行った.まず,模型実験装置を用いた振動実験により電磁気的なエネルギ回生が可能であることを確認した.次に,回生したエネルギを用いた振動制御の検討を実験とコンピュータシミュレーションにより行った.制御方法としては,浮上体の絶対速度をフィードバックするスカイフック制御を用いた.その結果,回生したエネルギのみでも振動制御が可能であることが明らかになり,外部からエネルギを供給するフルアクティブ制御に近い制御効果が得られることがわかった.ただし,回生したエネルギで制御を行う場合,条件によっては制御に必要なエネルギが不十分になり,フルアクティブ制御の場合に一致させることができない時もある.また,実験結果とシミュレーション結果が,比較的一致することから,モデル化の有効性が確認された.
副作用の少ない抗癌剤を目指した四本鎖DNA特異的分子の創製と評価

G4構造に強く結合するリガンドは、テロメラーゼ活性の低下が起こることから、抗癌剤として期待されている。本研究では、種々の環状ナフタレンジイミドを合成し、それらの性能評価を行った。リンカーに芳香環を有さないcNDIは、2本鎖DNAに対する結合を効果的に阻害し、高い4本鎖選択性を示した。しかし、4本鎖DNAに対する結合能、構造安定化能は若干弱い結果を示した。一方でリンカーに芳香環を有するcNDIは、4本鎖DNAに対する結合能、構造安定化能に非常に優れていることが示された。しかし、2本鎖DNAに対しても強く結合するため、4本鎖選択性はあまり高くないという結果を示した。染色体末端のテロメアDNAは4つのグアニン(G)塩基が水素結合によって4本鎖DNA構造(G4)を形成する。細胞分裂に従いテロメアが短縮され細胞死へと導かれるが、癌のような不死化した細胞ではテロメラーゼによりテロメア配列が伸長される。しかし、従来のG4結合リガンドは、通常の2本鎖DNAにも結合することが副作用を引き起こす。本研究では、立体的な環状リガンドの設計によってG4構造特異的なリガンドを創成し、発育鶏卵によるin vivo評価を行う。これによって副作用に低い抗癌剤開発の新しい指針を提案するとともにG4をターゲットとする機能化環状リガンドへの展開、例えば新規癌診断システムの開発等を行う。平成27年度は以下の実験を行った。cNDI-2の合成:新規抗ガン剤としてピリジンを有する新規環状ナフタレンジイミドcNDI-2を合成した。cNDI-2はピリジンを有している。2DNAとの相互作用解析:4本鎖DNAとcNDI2の結合挙動解析(UV-Visスペクトル、CDスペクトルによる確認)を行い、cNDI-2の性能評価を行った。2本鎖DNAに対しても同様の測定を行い、2本鎖DNAに対する4本鎖DNAの選択性を示した。3リガンドとDNA複合体の構造変化の評価:CDスペクトル、Topoisomerase Iアッセイによって結合の解明を行った。ビピリジンを骨格に有するナフタレンジイミド誘導体の合成を試みたところ、合成に成功したが、収量が少なかった。そのため、予備的検討として、ビピリジンからピリジンへと設計変更し、合成した。その結果これまでのcNDIよりも、4本鎖DNAに対して、高い熱安定性を有する環状ナフタレンジイミドの合成に成功した。テロメアはグアニン(G)リッチな塩基からなるDNA鎖であり、4つのGが水素結合することで4本鎖DNA構造(G4)を形成する。テロメアは細胞分裂に従い短縮され細胞死を迎えるが、癌のような不死化した細胞内ではテロメラーゼによりテロメア配列が伸長される。このG4構造にリガンドが強く結合した場合、テロメラーゼがテロメアDNAに作用できないので、その活性低下が起こることから、G4に特異結合するリガンドは抗癌剤として期待されている。しかし、既存のリガンドは、G4に強く結合するものの通常の2本鎖DNAにも結合するため副作用を引き起こすことが知られていた。本研究では、2本鎖DNAへの結合を立体的に阻害可能な環状リガンドを設計し、G4構造特異的なリガンドの創成を目的とする。本リガンドは、抗癌剤の用途に止まらず、発癌メカニズムを解明するための分子プローブとして期待できる。本年度は、立体的にかさばりのあるcNDIとして、ベンゼン、t-Buthyl基を有するベンゼン、ピリジン、立体的に嵩張った金属錯体としてフェロセンなどを導入した新規cNDIとして、8種類の化合物を設計、合成した。さらに、4本鎖DNAとcNDIの結合挙動解析(UV-Visスペクトル、CDスペクトルによる確認)を行い、cNDIの性能評価を行った。4本鎖DNAへの選択性を調べるため、ヒトテロメア4本鎖DNA(ハイブリッド型、バスケット型), c-myc, c-kitを評価対象とした。2本鎖DNAに対する4本鎖DNAの選択性を調べるため2本鎖DNAに対する評価も行った。また、CDスペクトル、Topoisomerase Iアッセイによって結合の解明を行い、TRAPアッセイによるテロメラーゼ阻害能の評価を行った。その結果、7種類の化合物のうち、t-Buthyl基を導入したcNDIが、4本鎖DNAへ強く結合するとともに、その特性が最も高いものであった。また、腫瘍細胞におけるIC50もサブuMレベル従来の抗がん剤に比べ高いものであった。今後は、細胞アッセイなど抗がん剤としての細胞毒性の評価等を行う。

また、環状ナフタレンジイミドの4本鎖特異性は非常に高いため、他の誘導体についても、設計・合成および4本鎖DNAとの性能評価を行う。核酸化学