hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
熱負荷制御による系統周波数調整に関する研究

出力変動の激しい太陽光・風力発電を大量導入すると,電力系統の需給バランス維持が困難になり,周波数変動が増大することが懸念されている。そこで,電気温水器のように熱エネルギーのバッファを有する負荷の電力消費パターンを制御し,電力系統の需給バランス維持に寄与させることを検討した。北海道をモデルとした数値解析により,17万台の電気温水器を提案法で制御すれば風力発電導入可能量を約3倍にできるという結果を得た。また,製作した制御ボードを実際の電気温水器に組み込んで試運転を行い,期待通りの動作を実証した。電力系統に可制御負荷を普及させると,どのように風力発電の導入可能量が変化するかを定量的に評価するプログラムを開発した。北海道系統に可制御負荷として電気温水器が普及した場合を例として,この計算を実施した。また,その計算は,各可制御負荷が系統周波数を検出して自律的に制御する場合と,系統運用者からの指示に従い直接負荷制御された場合の両方について,解析した。各可制御負荷は,提案する制御法により,消費電力パターンは制御するが,タンク内の湯を沸き上げるのに必要なエネルギーは消費するので,需要家利便性は維持される。解析により,可制御負荷が普及してない場合は250MWしか導入できないのに対し,17万台の電気温水器(現在の普及台数の約7割に相当)が自律的に周波数調整をすると,675MW導入できるようになるという結果を得た。これに対し,直接負荷制御の場合は,制御周期が風力発電導入可能量に大きく影響することがわかった。すなわち,制御周期が8秒であれば,自律制御よりやや多い705MWとなったが,制御周期16秒では585MW,制御周期24秒では逆に90MWとなり,可制御負荷が普及していない場合よりも低くなってしまった。北海道系統モデルにおいて,系統の慣性定数を7.5秒としたので,直接負荷制御を行うには,この慣性定数程度の制御周期が必要であり,それより遅いと,制御遅れにより帰って系統に擾乱を与えてしまうことが判った。開発した直接負荷制御法では,各制御周期の間に双方向通信を行うので,通信する情報量の削減が重要であることが判った。出力変動の激しい太陽光・風力発電の大量導入により,電力系統の需給バランス維持が困難になり,周波数変動が生じることが懸念されている。そこで,電気温水器のような熱エネルギーバッファを有する負荷の消費電力を制御し,太陽光・風力発電の出力平準化を行うことを検討した。今年度は,特に下記の2項目の研究を実施した。熱負荷の試作:代表的な熱負荷である電気温水器の制御回路に,平成20年度の研究で作成した系統周波数測定・制御回路を組み込んだ。また,提案する制御アルゴリズムの中で,将来平均消費電力を推定するが,そのために必要な温度センサの組み込みも行った。試作した電気温水器は,系統周波数(分解能0.01Hz以下,1秒毎計測)の計測,および貯湯槽内の水の温度分布を測定して自身の将来平均消費電力を算出することができ,さらにこれに基づいて自身の消費電力を制御できる。試作熱負荷の動作試験:試作した可制御熱負荷(電気温水器)の動作試験を行った。利用者の利便性を損なわないために午前7時までに貯湯槽内の水を設定温度まで沸きあげるという制約の下で,周波数の変化により消費電力を調整(オン・オフ)するという,期待通りの動作をすることを確認した。
気相分光によるペプチド分子の励起状態ダイナミクス―タンパク質の光防御機構

芳香族アミノ酸を含む種々のペプチドに対して、レーザー脱離超音速ジェットレーザー分光法を適用し、コンフォメーションを区別した電子及び赤外スペクトルを測定した。理論計算との比較から、各コンフォマーの構造を決定し、構造と電子スペクトルの形状(ブロードか否か)の相関を検討した。チロシンを含むペプチドでは、異なるコンフォメーション間で励起状態寿命に大きな差は見られなかった。一方、トリプトファンを含むペプチドでは、N-H...O=Cの強い環状水素結合を形成しトリプトファン残基がその環に含まれる場合に、ブロードな電子遷移が観測され、この様な構造が速い励起状態緩和を促進している可能性が示唆された。これまでの研究で速い緩和過程が示唆されている小ペプチドを取り上げた。ペプチドはFmoc法により固相合成し、レーザー脱離超音速ジェット法により真空中に取り出した後、共鳴多光子イオン化(REMPI)分光法、UV-UVホールバーニング(HB)分光法を適用し、コンフォマーごとの電子スペクトルを測定した。さらにIR dip分光法を用いてコンフォマーごとの赤外スペクトルを測定し、量子化学計算を併用して各コンフォマーの構造を決定した。1)キャップチロシン(Ac-Tyr-NHMe)キャップチロシンに対してHB分光法を適用したところ5個のコンフォマーが共存していることが明らかとなり、その内2つのコンフォマーでブロードな電子遷移が観測された。構造決定の結果、ブロードな電子遷移を与えるコンフォマーはC5タイプの分子内水素結合(N-H...O=C水素結合が5員環を巻く構造)をとることが明らかとなった。他の芳香族キャップアミノ酸ではC7構造が速い緩和を示すことが報告されており、この結果はそれとは異なっている。今後、短パルスレーザーによる寿命の直接測定を行う予定である。トリプトファンを含む5残基ペプチドGly-Trp-Pro-Pro-Valは非常に速い緩和過程をもつことが示唆されており、どのアミノ酸残基あるいは配列が原因なのかを明らかにするため、25年度はTrp-Pro, Gly-Trp-Proを測定した。その結果、後者では2つのコンフォマーが共存しており、片方はシャープな電子遷移、もう片方はブロードな電子遷移を与えることが分かった。それぞれのコンフォマーの赤外スペクトルの測定は終わっており、現在量子化学計算による解析を行っている。前者のペプチドについてはブロードな電子遷移のみが観測されたが、S/Nが低いため、確定的な結果を得るために実験を続行中である。25年度に構造を決定したキャップチロシン(Ac-Tyr-NHMe)やチロシンを含むペプチドのS1電子励起状態の寿命測定を行った。前者に関してはシャープ及びブロードな電子スペクトルを与えるコンフォマーが共存することが分かっており、それぞれの寿命を、ピコ秒レーザーによるポンプープローブ法を用いて測定した。その結果、いずれのコンフォマーにおいても1ns程度の寿命であることが分かり、ブロードな電子スペクトルを与えるコンフォマーが特別に短寿命であるということはなかった。この結果から、1)ブロードな電子スペクトルはS1状態での構造変化により多数の振電バンドが立て込んで観測されたためである、2)それぞれのコンフォマーの寿命は発色団であるフェノールの寿命と同等で、ペプチド結合と芳香環の相互作用による短寿命化は起こらない、ということが結論できる。1)に関しては電子スペクトルの計算機シミュレーションでも再現された。また、チロシンのフェノールOH基をHに置換したキャップフェニルアラニンではある特定のコンフォマーでS1状態の短寿命化が報告されており、なぜチロシンでは短寿命化が起こらないのか興味がもたれる。前者の場合、他は数十ナノ秒の寿命であるのに対して、短寿命のコンフォマーでは1nsほどの寿命となっている。この短寿命化は芳香環とペプチド結合との相互作用によるものであるが、それでも1ns程度までしか短寿命化しないことを考えると、チロシンの場合はそもそも発色団であるフェノールの寿命が1nsほどであり、これが律速になっているため、ペプチド結合のとの相互作用による短寿命化が起こっているとしても観測されなかったと考えられる。今後は劇的な短寿命化が期待できるトリプトファンを含むペプチドについて研究を進める予定である。トリプトファンを含むペプチドに対して、励起状態ダイナミクスのアミノ酸配列依存性及びコンフォメーション依存性を調べた。トリプトファン単体では非常にシャープな電子スペクトルが観測されるが、トリプトファンを含むペプチドでは構造のないブロードな電子スペクトルが観測されることがほとんどである。しかし、Gly-Trp(以降GW)は例外的にシャープな電子スペクトルを与える。そこで、このペプチドを修飾することで、電子スペクトルのブロードニングが起こるかを検討した。Cー末端をアセチル化したAc-GWに対してレーザー脱離・超音速ジェット法を適用し、気相孤立状態で電子スペクトルを測定したところ、ブロードな電子スペクトルが観測された。さらに、Nー末端をアミド化したGW-NH2、両末端を修飾したAc-GW-NH2に対しても同様の方法で電子スペクトルを測定したところ、やはり構造のないブロードな電子スペクトルが観測された。すなわち、末端修飾すると突然電子スペクトルはブロードニングを起こし、励起状態の速い緩和過程の存在が示唆された。末端修飾のないペプチドと比較して構造がどの様に異なるかを明らかにするために、それぞれのペプチドに対してIR dip分光法を適用し、赤外スペクトルを測定した。また、これを解析するために量子化学計算を行った。その結果、修飾ペプチドではいずれも強い分子内水素結合NH...O=Cを形成していることが分かった。

この結果はフェニルアラニンを含むペプチドに類似しており、トリプトファンを含むペプチドでも同様の傾向にあることが明らかとなった。芳香族アミノ酸を含む種々のペプチドに対して、レーザー脱離超音速ジェットレーザー分光法を適用し、コンフォメーションを区別した電子及び赤外スペクトルを測定した。理論計算との比較から、各コンフォマーの構造を決定し、構造と電子スペクトルの形状(ブロードか否か)の相関を検討した。チロシンを含むペプチドでは、異なるコンフォメーション間で励起状態寿命に大きな差は見られなかった。一方、トリプトファンを含むペプチドでは、N-H...O=Cの強い環状水素結合を形成しトリプトファン残基がその環に含まれる場合に、ブロードな電子遷移が観測され、この様な構造が速い励起状態緩和を促進している可能性が示唆された。当初、チロシンを含むペプチドでは、ブロードな電子スペクトルを与えるコンフォマーではS1状態の寿命が短いと予想していたが、実際にはどのコンフォマーも同程度の寿命であることが分かり、残念な結果となった。しかし、フェノールOH基がないフェニルアラニンを含むペプチドではS1状態の寿命にコンフォメーション依存性があり、たったフェノールOH基が1つあるかないかでなぜそのような違いがあるのか非常に興味深く、このことが分かったことが大きな進捗であると考えている。27年度が最終年度であるため、記入しない。分子分光学トリプトファンではプロトン化するだけでサブピコ秒まで寿命が劇的に短くなることが知られており、チロシンやフェニルアラニンと比べると、コンフォメーションの変化が電子励起状態ダイナミクスにより大きな影響を及ぼすと期待される。これはトリプトファンの発色団であるインドール環ではS1状態とS2状態が接近しており、これらの相互作用の大きさがペプチド結合とインドール環の相互作用により大きく影響を受けるためであると考えられる。これまでの研究で、トリプトファンを含むペプチドのトリプトファンC-末端側の構造により電子スペクトルの様子が大きく異なることが示唆されている。そこで、今後はトリプトファンのC-末端側の配列を系統的に変化させることで、電子スペクトルやS1状態の寿命がどの様に変化するかを調べ、S1状態の寿命とコンフォメーションとの相関に関する規則を見出すことを目指して研究を進める予定である。本年度はキャップチロシン及びトリプトファンを含むペプチドの構造と励起状態緩和過程の相関を調べることを計画しており、それらを全て実施したので、おおむね順調に進展していると評価した。キャップチロシンについては、他の芳香族キャップペプチドとは異なる構造依存性を見出しており、今後さらに詰めの実験を行った後に論文報告する予定である。トリプトファンを含むペプチドではトリプトファンのC-末端にプロリンがペプチド結合した場合にブロードな電子遷移が観測されており、プロリンが励起状態の速い緩和を促進している可能性が示唆された。この結果は、トリプトファンを含む
マウステラトカルシノーマF9細胞の腫瘍生増殖から分化への切り換えの制御機構の解明

1.plasmid rescue法を用いて,pAP3neoに組み込んだcDNA libraryをscreeningしたが,ts性を相補するcDNAは単離できなかった.今後,新たなcDNA libraryを作成すると共に,よりselection pressureをかける選択法を用いたcloningを計画中である.2.オカダ酸(セリン・スレオニンフォスファターゼ1,2阻害剤)をF9細胞を作用させると細胞は著しい形態変化をおこすと共に細胞周期のM期にて停止した.その際,濃度依存性に,かつ経時的に分化マーカーであるplasminogen activatorの産生を認めた.さらに,Northen blotでplasminogen activator,laminin B1,jun関連遺伝子群(c-jun,junB,junD)の発現を認めた.さらに,このJUNの発現によるAP-1の活性化がTRE(TPA-responsive element)を介するものであることがCAT Assayにて明らかとなった.これらのことから,オカダ酸によるフォスファターゼ阻害が蛋白質のリン酸化の見掛け上の活性化を惹き起こし,AP-1の活性化を介してF9細胞の分化マーカー遺伝子の発現を誘導したと考えられた.3.F9細胞に抗癌剤であるシスプラチン(CDDP)を作用させるとplasminogen activator,laminin B1,c-junの発現がみられ,アポトーシスに至る前に分化が誘導された.その際,細胞周期はG2-M期で停止するが,その過程でp53は変化せず,cdc2の消失が関与していることが明らかとなった。
経頭蓋直流刺激が運動・姿勢に影響を及ぼす脳神経解明と運動学的・運動力学的検証

経頭蓋直流電気刺激(tDCS)を用いて、脳を一時的に刺激することが運動と姿勢に及ぼす影響について検討することが本研究の目的である。その影響を脳内の変化とパフォーマンスの変化の両面より明らかにすることを研究の核としている。本年度は脳神経のコネクティビィティの解析のためにその手法を学び、そして実践することが可能となった。機能的MRI(fMRI)の計測から安静時の脳活動を分析することで本研究で検討したい脳のコネクティビィティを分析することが可能である。また、倫理審査委員に相談することで本実験の一部修正が必要となり、現在修正中である。実際のtDCSの刺激によって、健常者・脳卒中患者のバランス能力や姿勢反応性に変化が生じることが明らかになった。今回は補足運動野に刺激することで、外部からの刺激による随意的な身体の反応や重心の動揺が、偽刺激(sham刺激)と比較して姿勢を安定する方向へ働いた。このことはtDCSによって、姿勢調整する補足運動野の機能を一時的に高めることによって姿勢保持能力が高まったことが考えられる。その姿勢保持能力の向上は健常者だけでなく、脳損傷による麻痺症状があっても確認されたことから、その機構に関する機能結合は損傷後でも高めることが可能なことが示唆された。現在、さらに症例数を増やして検討を継続している。1年目に脳のコネクティビィティ解析を中心に実施する予定であったが、その研究が倫理的な配慮の問題と技術的な問題でやや遅れている。昨年度はパフォーマンスの研究を深めたが、この点に関しても今年は垂直性に関する研究を含めて実施していく必要がある。現在、共同研究者と会議を進めて今年度の夏に脳の分析を進めることが可能である。その後、その研究に対する論文の作成を行う予定である。刺激後のパフォーマンスの計測は、現在重心動揺計を用いた計測で実践してきたが、今年度は引き続き本研究の症例数を増やすこと、健常高齢者のデータを収集すること、垂直性に関して研究を進めていくことで、倫理審査を含めて準備を進めている。本年度は傾頭蓋直流電気刺激(transcranial Direct Current Stimulation : tDCS)の現在実施してきた研究内容をまとめ,最新の知見に関して調査を行い,研究倫理審査の承認を得た.事前の調査では世界神経学会に行き,tDCSの最新の知見を学び,共同研究者と打ち合わせを実施した.本研究ではtDCSが運動や姿勢に及ぼす影響に関して,脳神経の解明から行動実験までの一連の流れを,単なる脳機能研究だけではなく,しっかりつなげていくことを目的としている.昨年度実施予定だった機能的MRI(functional MRI:fMRI)の研究は倫理審査の受諾を受けたので,今年度前半に実施して,その後に行動実験も順次実施していく予定である.今年度は姿勢制御とtDCSの関係を運動学的・運動力学的に明らかにしていく.昨年度,fMRIにてtDCS実施中の脳のネットワーク解析を実施する予定であったが,該当する研究の事前の調査と倫理書類の作成に時間を要して,研究が実施できていない.しかし,研究倫理審査は受諾を受け,また脳のネットワーク解析を実施できる準備は整った.経頭蓋直流電気刺激(tDCS)を用いて、脳を一時的に刺激することが運動と姿勢に及ぼす影響について検討することが本研究の目的である。昨年実施する予定であったfMRIとtDCSを使用した研究は倫理審査の受諾を得ており,今年度の前半に実施する予定である.また,今年度実施する垂直性に関する研究の倫理書類の作成,打ち合わせは実施しており,前半に進めて倫理審査の承認を得る予定である.今年度後半には,当初の目標であった垂直性と姿勢制御に関する研究を実施する予定であり,研究計画を立案したときと同様の進行で終了する予定である.現在、共同研究者と会議を進めて今年度の夏に脳の分析を進めることが可能である。

刺激後のパフォーマンスの計測は、現在重心動揺計を用いた計測で実践してきたが、今年度は引き続き本研究の症例数を増やすこと、健常高齢者のデータを収集すること、垂直性に関して研究を進めていくことで、倫理審査を含めて準備を進めている。本年度は調査と,脳機能ネットワーク解析の研修,倫理審査の承認を得ることが中心となり,研究が当初の予定を進んでいない.そのため,本年度の実績は当初の研究計画より進んでいないが,その分今年度に脳機能研究と行動研究を含めて実施する予定である.当該年度必要とする研究をすべて実行できなく、今年度の研究計画に変更したため。
15GPaまでの高圧下でのenstatite-pyrope系の弾性波速度の測定

1.従来全く不可能であった、超高圧領請での微少鉱物試料を用いた弾性波速度の精密測定の丞術を完成させた。現在は、15GPa程度までの高圧領域までの測定が可能である。4GPa程度までの圧力領域ではピストン-シリンダー型高圧装置を用い、液圧下での測定が可能になった。それより高い圧力領域では、分割球型高圧装置を用いて測定を行う。2.測定用の電子装置をはじめ接地回路その他の改良により測定系の雑音を極力少なくすることに成功した。その結果、直径2mm,長さ2mm程度の微少試料の弾性波速度の測定が可能になった。3.この種の測定には、高速大振幅のパルス発生器が必要である。必要な性能は一振幅100V程度、パルス幅100nsec以下、等である。この程度の性能を持ったパルス発生器は市販品もすくなく、且高価である。本研究では、最近開発された比較的安価な電界効果トランジスターを用い、必要な性能を持つパルス発生器の開発に成功した。4.本研究の最大の眼目の一つは、マントルの遷移層を構成していると思われている高圧鉱物、即ち、β-スピネル、輝石-ざくろ石固溶体の弾性波速度を、マントル遷移層と同程度の圧力下で測定する事である。そのため、まず上記二種の高圧鉱物の合成を試み、弾性波速度測定が可能な程度の大きさの試料を得ることができた。5.本研究では、(イ)輝石-ざくろ石混合物、(ロ)高圧下で合成した輝石-ざくろ石固溶体、(ハ)かんらん石、(ニ)β-スピネルの四種の鉱物について、その弾性波速度を、15GPaまでの高圧下で測定する予定である。本年度は、まず、4で記したごとく、(ロ)と(ニ)の合成に成功したので、その弾性波速度の測定を試み、8GPaまでの測定に成功した。
耐熱・耐食・耐摩耗性に優れたプラスチックスとセラミックスの複合溶射皮膜の開発

研究初年度の平成11年度では、ポリフェニレンサルファイドまたはポリエーテルエーテルケトンとアルミナの複合粉末と複合溶射皮膜を作製した。複合粉末の作製法としては、加熱造粒法、機械的造粒法、溶融粉砕法およびメカノフユージョン法を採用した。溶射法としては、超高速溶射法を採用した。得られた溶射皮膜性能を評価した結果、プラスチックスだけの溶射皮膜よりもセラミックスが複合された皮膜の耐摩耗性はかなり向上したが、耐食性はやや低下した。この原因としては複合粒子の形状が大きく影響しており、セラミック粒子の外面に多量のプラスチック粒子が付着するような複合粒子形状が望ましいことが判明した。平成12年度では、最近、食品や医薬品の製造用に開発された流動床造粒法を用いて複合粉末と複合溶射皮膜を作製した。材料としては、平成11年度と同じようにポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトンおよびアルミナを用いた。得られた溶射皮膜性能を評価した結果、平成11年度と同じように、プラスチックスだけの溶射皮膜よりもセラミックスが複合された皮膜の耐摩耗性はかなり向上したが、耐食性はやや低下した。この原因としては、流動床造粒法で複合粉末を作製する際に、結合剤として添加した水溶性のポリビニルアルコールが皮膜中に残り、皮膜の耐食性が低下したと推測された。平成13年度では、流動床造粒法における結合剤の種類や配合率について検討した。材料としては、ポリフェニレンサルファイドとアルミナを用いた。得られた溶射皮膜性能を評価した結果、耐食性と耐摩耗性に優れた溶射皮膜の作製条件を明らかにすることができた。本研究では、耐熱耐食性プラスチックスと耐熱耐摩耗性セラミックスが複合した耐食・耐熱・耐摩耗溶射皮膜を作製することを目的として研究を実施した。研究初年度の平成11年度では、まず、プラスチックスとセラミックスの複合粉末溶射材料を製作した。ここで、耐熱耐食性プラスチックスとしてはポリフェニレンサルファイド(PPS)とポリエーテルエーテルケトン(PEEK)を使用し、耐熱耐摩耗性セラミックスとしてはアルミナを使用した。また、複合方法として加熱造粒法、機械的造粒法、溶融粉砕法およびメカノフュージョン法により複合粉末の作製を試みた。その結果、種々の形状および大きさの複合粉末を作製することができた。次に、超高速溶射装置の溶射条件などの検討を行い、これらの複合粉末の溶射皮膜を作製した。さらに、得られた皮膜に対して組織観察、腐食試験、摩耗試験および付着性試験などにより皮膜性能評価を行った。その結果、プラスチックスだけの溶射皮膜よりもセラミックスが複合された皮膜の耐摩耗性はかなり向上することが確認できたが、防食性能と付着性はやや低下することが認められた。そこで、このような形状の複合粒子を作製する方法および装置を検討した結果、最近、食品や医薬品の製造用に開発された流動床造粒法が本研究に応用できることを確認した。来年度からは流動床造粒法によって種々の形状の複合粉末を作製し、さらに、その溶射皮膜の性能を調査する。複合粉末の作製法としては、加熱造粒法、機械的造粒法、溶融粉砕法およびメカノフュージョン法を採用した。

溶射法としては、超高速溶射法を採用した。得られた溶射皮膜性能を評価した結果、プラスチックスだけの溶射皮膜よりもセラミックスが複合された皮膜の耐摩耗性はかなり向上したが、耐食性はやや低下した。この原因としては複合粒子の形状が大きく影響しており、セラミック粒子の外面に多量のプラスチック粒子が付着するような複合粒子形状が望ましいことが判明した。平成12年度では、最近、食品や医薬品の製造用に開発された流動床造粒法を用いて複合粉末と複合溶射皮膜を作製した。材料としては、平成11年度と同じようにポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトンおよびアルミナを用いた。得られた溶射皮膜性能を評価した結果、平成11年度と同じように、プラスチックスだけの溶射皮膜よりもセラミックスが複合された皮膜の耐摩耗性はかなり向上したが、耐食性はやや低下した。この原因としては、流動床造粒法で複合粉末を作製する際に、結合剤として添加した水溶性のポリビニルアルコールが、が皮膜中に残り、皮膜の耐食性が低下したと推測される。来年度は流動床造粒法における結合剤の種類や濃度について検討し、その溶射皮膜性能について評価する。研究初年度の平成11年度では、ポリフェニレンサルファイドまたはポリエーテルエーテルケトンとアルミナの複合粉末と複合溶射皮膜を作製した。複合粉末の作製法としては、加熱造粒法、機械的造粒法、溶融粉砕法およびメカノフユージョン法を採用した。この原因としては、流動床造粒法で複合粉末を作製する際に、結合剤として添加した水溶性のポリビニルアルコールが皮膜中に残り、皮膜の耐食性が低下したと推測された。平成13年度では、流動床造粒法における結合剤の種類や配合率について検討した。材料としては、ポリフェニレンサルファイドとアルミナを用いた。得られた溶射皮膜性能を評価した結果、耐食性と耐摩耗性に優れた溶射皮膜の作製条件を明らかにすることができた。
酸化ストレス性細胞死抑制因子を指標とした神経変性疾患のバイオマーカーの同定

筋萎縮性側索硬化症(ALS)、パーキンソン病(PD)、アルツハイマー型認知症(AD)の各診断基準を満たした神経変性疾患患者と年齢を適合させた健常者(n=10)に対し、同意を得た上で採血を行った。ALSでは初回と4ヶ月おきの1年間(計4回)、PDとADでは初回と6ヶ月、1年後(計3回)に採血(15 ml)を行なった。採取した血液は同日中にRNA用と血球分離用に分け処理(単核球分離用採血管を用いて単核球を分離)し、ー80 °Cで保存している。採血に平行して各疾患の臨床評価スケール(ALSFRS-R,肺機能検査, Hoehn-Yahr分類, MDS-UPDRS, MMSE, ADAS-Jcogなど)を用い、スコア化して評価した。NAIP蛋白質量の定量に関しては単核球分離用採血管を用いて単核球を分離した。全細胞抽出試薬を用いて蛋白質を抽出し、一定蛋白質濃度に調製したサンプルをPVDF膜にブロットし、抗NAIP抗血清によるドットブロット・蛍光強度測定法でNAIP蛋白質量を定量した(NAIPリコンビナント蛋白質を標準品とする)。また、RNA定量と蛋白質定量の2つのバリデーション法の同等性が確認された場合は、qPCR法のみで評価する予定である。NAIP量がALS患者群と健常者群で有意な差が見られたため、ALS患者群と疾患対照群(PDなど)とで差が見られるかどうかを現在検討している。健常者は予定人数に達したが、ALS(n=30)やPD(n=10),ならびにAD(n=10)患者は予定人数に達していない。ただ観察期間も含めて2年間で行う予定であるので、おおむね順調に進展していると考えている。NAIP蛋白質の定量に加え、NAIP-RNAの定量も検討している。全血からRNA精製キット(NucleoSpin RNA RNA blood)を用いRNAを抽出する。RNA画分中のNAIP-RNAをインターカレーター法(SYBR Green I検出) ワンステップqPCRで定量する。ヒト血液からRNA抽出の検討およびRNAの品質チェックを行なっている。NAIPプラスミドを鋳型としたqPCRを行い、プライマーが問題がないか確認する必要あったため次年度使用額が生じた。プライマーを数種類作成し、qPCRを実施する予定である。
現代日本における最高裁の役割と制度的・人的構成に関する実証的研究

最近の最高裁判決を分析した結果、法分野ごとに最高裁の役割が異なり、また、最高裁の人的構成の影響が異なることが、明らかになった。最高裁裁判官の選任のありようについて、下級裁判所裁判官人事(「司法官僚」の形成)と関連させながら検討する必要性が明らかになったため、最高裁裁判官データベースの作成を進めた。アメリカ、カナダ、ドイツ、韓国、フランス、オーストラリア、イギリスに対する実地調査を行った結果、日本の最高裁・司法制度の特質と、他方、現代国家の司法・裁判所の共通点が明らかになった。以上を踏まえ、最高裁について人的、制度的な改革案をまとめた。まず、本研究の申請の準備段階の研究活動のまとめを行い、これまでの最高裁研究の軌跡と特徴の整理を行った上で、以下の3つの柱について研究を進めた。本研究の第1の柱は、平成期の最高裁判決を対象に、判決内容を訴訟領域ごと、小法廷・大法廷ごとに分析し、最高裁の現実の役割と特徴に最高裁の人的構成がどのように関連するかを検討することであるが、本年度は平成11年以降の最高裁判決を対象として実施した。ただ、全体研究会では、本研究の申請の準備段階で取り上げていない「商事判例」と「経済刑法」に関する最高裁判決を検討した。その結果、法分野ごとに最高裁の役割が異なり、また、最高裁の人的構成の影響が異なることが、ますます明らかになっている。他方、研究参加者各自がそれぞれ、自己が専門とする分野につき最高裁判決の分析を進め、後掲「13.研究発表」欄記載の通りの成果をあげている。本研究の第2の柱である最高裁裁判官人事の分析については、まず、全体会において下級裁判所裁判官を含む裁判官人事全体について検討を行った。その結果、最高裁裁判官の選任のありようについて、下級裁判所裁判官人事と関連させながら検討する必要性が確認された。さらに、最高裁判決・最高裁裁判官についてのデータベース作成に着手し作業を進めた。本研究の第3の柱である諸外国の最高裁の分析を通じての比較分析、類型的特徴の抽出については、英米法系班、ドイツ班それぞれでの分析を踏まえての全体研究会を実施した上で、アメリカ、カナダ、ドイツに対する実地調査を行い、有益な知見を得た(実地調査は年度末であったため、全体会での検討は翌年度実施)。本研究の3つの柱について以下のように研究を進めた。第1の柱である、最高裁の人的構成と最高裁の現実の役割・特徴との関連の分野ごとの検討については、これまで全体研究会で取り上げていない民事訴訟法、労働法、税法の分野についての全体研究会を行うと共に、研究参加者各自がそれぞれ、自己が専門とする分野につき最高裁判決の分析を進め、後掲「研究発表」欄記載の通りの成果をあげている。第2の柱である最高裁裁判官人事の分析については、平成期を対象に最高裁判決・最高裁裁判官についてのデータベース作成作業を進め、公法分野、民法分野について最高裁裁判官意見のラベリング作業をほぼ終えた。本研究の第3の柱である諸外国の最高裁の分析を通じての比較分析、類型的特徴の抽出については、前年度実施したオーストラリア、フランスに対する実地調査を検討する全体研究会のほか、韓国およびアメリカについての研究会、イギリスに対する実地調査を行った。これまでの共同研究の成果の中間報告をすると共に研究の中間総括を行う場として、国際シンポジウム「現代社会における最高裁判所の役割と条件ー最高裁判所がその役割を果たすために何をなすべきか、何が必要かー」を、元最高裁判事や、アメリカ、ドイツ、韓国の最高裁判所・憲法裁判所関係者や研究者をパネリストとして招き、平成25年7月に2日間にわたり、立命館大学において開催した。また、9月には、「立命館大学・ミュンヘン大学・ソウル国立大学・国際シンポジュウムー日本・ドイツ・韓国における最高裁判所・憲法裁判所の役割ー」を立命館大学法学部と共催し、本研究の成果を報告した。秋以降に、これまでの本研究の成果(国際シンポジウムの報告と最高裁判所改革提言を含む)をまとめる作業を行い、それを(立命館大学より出版助成を得て)研究書として刊行する準備を行った。本研究の第1の柱は、平成期の最高裁判決を対象に、判決内容を訴訟領域ごと、小法廷・大法廷ごとに分析し、最高裁判所の現実の役割と特徴に最高裁判所の人的構成がどのように関連するかを検討することであるが、本年度は前年度に引き続き平成11年以降の最高裁判決を対象として実施した。ただ、既に本研究の申請の準備段階での研究会および前年度の全体研究会で、憲法、行政法、民法、商法、刑法、経済刑法、刑事訴訟法に関する最高裁判決を検討しているので、今年度は、研究参加者各自がそれぞれ、自己が専門とする分野につき最高裁判決の分析を進め、後掲「研究発表」欄記載の通りの成果をあげている。本研究の第2の柱である最高裁裁判官人事の分析については、昨年度における全体的な考察を踏まえ、より実証的な分析を行うために最高裁判決・最高裁裁判官についてのデータベース作成作業を進めた。

データベース作業班は、作業方針・進行状況について数次の会合を行う一方で、各法領域について最高裁判決における各裁判官の意見についてのラベリング作業を行い、一部の法領域についてはその作業を終え、全体データベースに反映されている。本研究の第3の柱である諸外国の最高裁判所の分析を通じての比較分析、類型的特徴の抽出については、前年度実施したアメリカ・カナダ、ドイツに対する実地調査を検討する全体研究会、韓国に対する実地調査とその検討のための全体研究会を実施し、さらに、フランス、オーストラリアに対する実地調査を行った(両国の調査は年度末であったため、全体会での検討は翌年度実施する)。こうした諸外国の実地調査を通じて、日本の最高裁判所・司法制度の特質と、他方、現代国家の司法・裁判所の共通点が明らかになりつつある。最高裁判決分析については、全体研究会で取り上げた分野は少なかったが、研究参加者各自での分析は進んでいる。最高裁判決・最高裁裁判官のデータベース作成は膨大な作業量が必要なので、当初より3年間で完成させるものと計画している。海外調査については、初年度である平成23年度は予備的なものにとどまると想定していたが、アメリカ、カナダ、ドイツについては、本格的な調査を実施できた。25年度が最終年度であるため、記入しない。研究の3つの柱について概ね計画通り研究が進んでいる。しかし、第1の柱である、最高裁判所の人的構成と最高裁判所の現実の役割・特徴との関連の分野ごとの検討をさらに進めるには、最高裁裁判官データベースの完成が必要であり、その取りあえずの完成を待っている状況にある。しかし、平成期の最高裁判決に限っても、最高裁裁判官の意見のラベリングは相当な作業量が必要であるため、一部の領域を除いてなお完成していない。諸外国の実地調査は既に当初予定の6ケ国につき実施でき、現職の最高裁裁判官のインタビューも実現するなど大きな成果をあげている。平成24年度は、第1に、平成23年度の全体研究会において十分検討できなかった訴訟領域・法分野の平成11年以降の最高裁判決と、他の訴訟領域・法分野の平成元年から10年までの最高裁判決を対象に検討を行い、最高裁判決と最高裁の人的構成との関係についての分析を深め、最高裁が期待される役割を果たすための裁判官構成の課題を明らかにする。第2に、それと共に、平成期に任命された最高裁裁判官について、最高裁裁判官に任命されるまでの経歴を精査し、最高裁裁判官のデータベース作成を進める。第3に、平成23年度に実施したアメリカ、カナダ、ドイツの最高裁調査の結果につき全体研究会で分析を加えると共に、フランス、オーストラリア、韓国について、フランス班、英米法系班、韓国・台湾班のそれぞれにおいて研究作業を加えた上で、実地調査を行う。第4に、平成24年度後半にはわが国における最高裁裁判官選任方法の改革案策定作業に入り、改革案検討のための全体会と改革案作業チームによる改革案作成を行う。
エディット・シュタイン列聖をめぐるカトリックとユダヤ教の宗教間対話に関する研究

平成17年度は、平成16年度に得られた知見に基づき、第二バチカン公会議以降のカトリックとユダヤ教の関係史の中にエディット・シュタイン列聖問題を位置付け、その特殊性と歴史的意義を探った。第二バチカン公会議公文書『キリスト教以外の諸宗教に対する教会の態度についての宣言』(Nostra Aetate)第4項の内容と成立経緯を検討した。さらに、ヨハネ・パウロ二世在位以降を同公文書の理念の具現化の時代と捉え、その言動を重点的に検証した。また合衆国における両宗教間の対話の展開に着目し、その中で見出された対話に介在する問題点を指摘し、その問題点が平成16年度で検討したユダヤ人のアイデンティティにおける問題と密接な繋がりにあることを見出した。また、エディット・シュタインに関する家族が描く、カトリック側からのエディット・シュタイン観とは異なる聖者の人間的な側面に着目し、そうした情報が本件に及ぼす影響や意味について考察した。さらに、2003年2月に公開されたエディット・シュタインがピオ十一世に宛てた手紙に関して、これをホロコーストの時代におけるカトリック教会の政治的姿勢と関連づける解釈の存在を指摘した上で、ユダヤ人問題の政治的解決を「非本質的」と考えていた1933年春時点のエディットの内的状況をテキストに即して明らかにした。研究目的のひとつであった本件が現代の宗教間対話の理論的側面に与える問題提起を明らかにする点については、十分に果たすことができなかった。研究目的の第一段階は、エディット・シュタインの列聖をめぐってカトリックとユダヤ教の間で引き起こされた議論の経緯と成果を明らかにすることであり、平成16年度は第一段階を重点的に研究した。教皇庁及び各国司教団の関連する公文書に加え、欧米やイスラエルの関連学術誌の収集や翻訳、メディアの反響の調査をした。そして、エディット・シュタイン列聖をめぐって引き起こされたユダヤ人社会の反響、それに対するカトリック側の対応や応答をより多角的に捉え、全体像を把握した。現代のユダヤ人のアイデンティティの多様性やユダヤ教宗派の多様性の起源を、「近代」においてユダヤ人共同体が遭遇した解放とアイデンティティの多様化の歴史的状況に見いだし、エディット・シュタイン列聖問題を、現代固有のユダヤ人間題の一形態として位置付けた。また、宗教間対話に比較的積極的な姿勢をもつアメリカ合衆国改革派ラビの諸見解を、宗派とキリスト教との関係史を含め、重点的に検討した。さらにアメリカ合衆国でいくつかの調査を行った。ユダヤ教とカトリックの相互理解を目的に活動する人物、カルメル会研究所のジョン・サリバン博士、ボストン大学キリスト教ユダヤ教相互理解センター、エディット・シュタインの姪に当たるスザンヌ・バッツドルフ氏を訪問し、聞き取り調査と資料収集を行った。なお、本年度の研究成果は、学術論文2本、学会発表2本(うち1本は国際会議)で公表された。
低次元ナノ構造水酸化物の形態や構造制御による機能チューニング

水酸化物ナノシートと酸化グラフェンを分子レベルで複合化することによって、超格子構造を有するハイブリッド薄膜・メンブレンを創製し、これが高選択的イオン分離・輸送特性(1価対3価陽イオンの相対選択倍率が30以上)を示すことを明らかにした。また、水酸化物ナノシートが10-1 S/cmに近く、非常に高いイオン伝導性を示すことを発見した。この伝導率は従来の水酸化物イオン伝導体と比べ10100倍という高い値である。これとは対照的に、ナノシートの厚み方向の伝導率は僅か10-6 S/cm程度であることが分かった。この異方的伝導特性はナノシートの2次元構造に起因していると考えられる。遷移金属Co-Ni水酸化物系において、反応温度、金属組成や陰イオン性界面活性剤の種類などを調整し、ナノコーンを高収率に合成できるマイクロ波溶液プロセスを最適化した。温和な条件の下で、ナノコーンを単層剥離し、高品質な2次元水酸化物ナノシートに誘導することに成功した。均一沈澱法から得たMg-Al系及びCo-Al系層状複水酸化物(LDH)板状結晶を脱炭酸処理により硝酸アニオン(NO3-)に交換した後、ホルムアミドの中に機械的振とうを加えて剥離し、カチオン性LDHナノシートを得た。反対に荷電しているLDHナノシートと酸化グランフェンを2次元ビルディングブロックとして凝集させ、交互に積層するヘテロ構造を合成した。このヘテロ凝集体をマイクロフィルターに真空ろ過させることによって、機械的に強固かつ柔軟な自立型複合膜を作製した。作製した複合膜を用いた水溶液の脱塩処理実験において、溶液中のカチオン及びアニオンの原子価数に厳密に応じて有効に濾過または分離することが新たに分かった。酸化グラフェンまたはLDHナノシート単体の多層膜では溶液中のイオンの電荷に対して相対的な選択性を示さないことから、この分離特性はLDHナノシートと酸化グラフェンを分子レベルでの交互積層から生じた相乗効果であることを示唆する。この複合膜に発現されたイオン濾過および分離特性が、イオン交換膜として廃水処理及び再利用ならびに選択的にイオン輸送等に向けて多様な用途が期待される。LDH板状結晶または水酸化物ナノコーンから高品質な2次元ナノシートに剥離するプロセスを最適化した。反対に荷電しているLDHナノシートと酸化グランフェンを交互に積層するヘテロ集積プロセスを開発し、自立複合膜を作製できた。この複合膜はイオン濾過および分離プロセスにおける新奇特性を明らかにした。Mg-Al系及びCo-Al系層状複水酸化物(LDH)等板状結晶を脱炭酸処理により硝酸アニオン(NO3-)に交換した後、ホルムアミドの中に機械的振とうを加えて剥離し、LDHナノシートを得た。作製したナノシートを櫛形微小電極に堆積させ、シート面内方向に沿ってイオン伝導特性を測定した。測定した交流抵抗の抵抗値からイオン伝導率を求めたところ、ナノシートの面内方向のイオン伝導率は温度(30-60°C)と相対湿度RH(50, 80%)の増大とともに増加し、80%RHと60°Cの環境下でほぼ10-1 S/cmに達することが分かった。この値はこれまでのアニオン伝導体の中で最も高く、実用化済みの燃料電池に用いられているNafionのプロトン伝導率にも匹敵する。一方、剥離する前の層状複水酸化物板状結晶を同じく櫛形電極上に堆積し、その横方向に沿って測定された伝導率(10-4 S/cm10-3 S/cm)はナノシートより13桁小さいことから、剥離ナノシート化したことがイオン輸送特性の向上に大きく寄与していることが明らかになった。またナノシートの厚み方向の伝導率は非常に低く、約10-6 S/cm程度にとどまる。すなわち、シート横方向のイオン輸送はその垂直方向よりはるかに早く、ナノシートの独特の究極的2次元構造に起因していると考えられる。層が幾重にも積み重なった構造を有する層状複水酸化物と比べて、単層ナノシートの表面がより多くの水分を吸着し、水酸化物イオンが自由に動くことができるようになり、それに応じてイオン輸送特性が著しく向上されると考えられる。今回発見したナノシートの高い陰イオン伝導性は、燃料電池や水電解装置、触媒、センシングならびに分離膜など広範な用途に技術革新をもたらすことが期待される。層状複水酸化物ナノシートが10-1 S/cmに達する非常に高い水酸化物イオン伝導性を示すことを発見した。層状化合物を最小基本単位である層1枚にまで剥離したナノシートにすることによって、新奇な物理的および化学的特性をもたらす可能性をあらためて示す結果となった。この伝導率は従来の水酸化物イオン伝導体と比べ10100倍という高い値で、無機アニオン伝導体の中でも世界最高であり、固体電解質としてアルカリ燃料電池や水電解装置等への応用が期待される。本年度においては、ソフト化学的プロセスにより水酸化物ナノ物質の3d遷移金属組成及び結晶構造の高度制御を重点的に進めている。2価遷移金属イオンCo(II)とFe(II)の混合塩(モル比5:1)で加水分解により均一に沈殿させ、サイズ揃った高品質の層状水酸化物Co5/6Fe1/6(OH)2板状結晶を得た。これをヨウ素を用いた酸化処理によって、層間にヨウ素イオンが挿入されたCo(II)5/6-Fe(III)1/6層状複水酸化物(LDH)への変換に成功した。

これまで殆どの層状複水酸化物の金属組成はM(II)2/3-M(III)1/3(モル比2:1)であることに対し、今回合成できたCo(II)5/6-Fe(III)1/6はその組成から電荷密度が半減になり、1層おきにイオンが挿入する2種類の層間環境、いわゆるsecond-staging構造をもつことが分かった。さらに、Co(II)5/6-Fe(III)1/6層状複水酸化物を化学剥離することによってナノシートが得られた。Co(II)5/6-Fe(III)1/6ナノシートはこれまで研究されてきた単層LDHナノシートM(II)2/3-M(III)1/3と異なる2層単元構造であり、電極活物質や触媒として優れた機能を示す予備的なデータを得た。その一方、水酸化物ナノシートを用いた陰イオン伝導特性の機能開発において、絶縁基板の上に吸着したナノシートの上に微細加工技術により微小電極を形成し、シート1枚における究極的なイオン伝導挙動を評価した。相対湿度(5095%)と温度(3080°C)を制御した環境の中でイオン伝導度、活性化エネルギー及び水素結合環境などの変化を系統的に解析した。ナノシートは多くの水分を吸着でき、水の存在や水素結合がイオン伝導を促進するGrotthusホッピング機構が潜在的に優れていることを明らかにした。水酸化物ナノシートと酸化グラフェンを分子レベルで複合化することによって、超格子構造を有するハイブリッド薄膜・メンブレンを創製し、これが高選択的イオン分離・輸送特性(1価対3価陽イオンの相対選択倍率が30以上)を示すことを明らかにした。また、水酸化物ナノシートが10-1 S/cmに近く、非常に高いイオン伝導性を示すことを発見した。この伝導率は従来の水酸化物イオン伝導体と比べ10100倍という高い値である。これとは対照的に、ナノシートの厚み方向の伝導率は僅か10-6 S/cm程度であることが分かった。この異方的伝導特性はナノシートの2次元構造に起因していると考えられる。今後は遷移金属CoやNiを主要組成とする水酸化物ナノコーンを重点的に合成し、電極活物質としての電気化学特性を系統的に調べるとともに、水酸化物系ナノ物質の陰イオン(水酸基)伝導特性を考察し、無機固体電解質としての新規機能を開拓していく。今後は水酸化物ナノシートの電気化学特性を系統的に調べるとともに、新たに発見した優れた2次元イオン伝導機能が最大限に発揮できる固体電解質材料としての応用展開も進めていく予定である。燃料電池や水電解装置のイオン伝導体または交換膜を製造するために、ナノシートの高い伝導異方性を考慮し、面内伝導が最大化されると同時に垂直方向への輸送が最小限に抑えられる最適な電解質層設計を模索する。29年度が最終年度であるため、記入しない。材料化学29年度が最終年度であるため、記入しない。
顔面口腔領域での難治性疼痛発症・維持における一次求心性線維の果たす役割について

グルタミン酸は一次求心性線維の重要な興奮性シナプス伝達物質である。グルタミン酸受容体には、サブタイプが存在し、それぞれのサブタイプは複数のサブユニットで構成されている。本研究では難治性疼痛発症、維持における一次求心性線維の果たす役割について検討するため、難治性疼痛発症モデルを作成し、痛覚情報伝導路でのグルタミン酸ならびにその受容体の動態を調べた。難治性疼痛発症モデル動物の作成:下歯槽神経をクロミック製縫合糸で結紮し口腔領域に神経因性疼痛(ニューロパシー)を発症する動物を作成した。行動薬理学的検討:ニューロパシーは、von Freyフィラメントにより検討した。イオンチャネル型グルタミン酸受容体拮抗薬および一酸化窒素合成酵素(NOS)阻害薬によりニューロパシーは抑制された。生化学的検討:一次求心性線維中枢端(痛覚伝導路第一次中継核:三叉神経脊髄路核尾側亜核浅層領域)からのグルタミン酸(Glu)および一酸化窒素(NO)放出量の変動をマイクロダイアリシス法により測定した。口腔領域への侵害刺激(歯髄電気刺激、口唇へのカプサイシン投与)はGluおよびNO放出量を有意に増加させた。侵害刺激に伴うGluとNOの放出量増加は、正常動物に比ベニューロパシー発症動物で有意に増加した。組織化学的検討:NOSおよびcFos抗体を用い免疫組織化学的に、三叉神経脊髄路核尾側亜核でのNOSとcFosタンパク質の量的変動を検討した。ニューロパシー発症動物では正常動物に比べ、NOS、cFosを含む神経細胞の数が著明に増加していた。これらの結果より次のことが明らかになった。●グルタミン酸は、痛覚伝導路第一次中継核で痛覚情報伝達物質として働いている。●グルタミン酸は、ニューロパシーの発症に重要な役割をはたしている。●NOは、グルタミン酸受容体の活性化に伴うニューロパシーの発症に深く関与している。グルタミン酸は、一次求心性線維の重要な情報伝達物質である。この受容体にはイオンチャネル型グルタミン酸受容体と代謝調節型受容体が存在し、特に前者は、複数のサブユニットから構成されている。病態痛(神経因性疼痛:ニューロパシー)発症時にはそれぞれのサブタイプが相互にネットワークを形成し、痛覚過敏・アロディニアの発症に関わっているものと考えられる。本研究では、顔面口腔領域での難治性疼痛発症・維持における一次求心性線維の果たす役割について、難治性疼痛発症モデル動物を作成し、一次求心性線維の主な情報伝達物質であるグルタミン酸ならびにその受容体の動態を指標として検討した。難治性疼痛発症モデル動物の作成:下歯槽神経をクロミック製縫合糸で、結紮しニューロパシー発症動物を作成した。行動薬理学的検討;ニューロパシーは、イオンチャネル型グルタミン酸受容体拮抗薬ならびに、一酸化窒素合成阻害薬により抑制された。生化学・分子薬理学的検討:一次求心性線維中枢端(痛覚伝導路第一次中継核:三叉神経脊髄路核尾側亜核浅層領域)での侵害刺激に伴うグルタミン酸遊離量の変動をマイクロダイアリシス法により測定した。第一次中継核での侵害刺激に伴うグルタミン酸の遊離量は、、正常動物に比ベニューロパシー発症動物では有意に増加していた・組織化学的

検討:一酸化窒素合成酵素の抗体を用い組織免疫化学的に、第一次中継核での一酸化窒素合成酵素の量的変動を検討した。ニューロパシー発症動物では、正常動物に比べ、一酸化窒素合成酵素を含む神経細胞の数が著明に増加していた。これらの事実は、痛覚伝導路第一中継核で一次求心性線維と二次ニューロン間での情報伝達物質であるグルタミン酸が、ニューロパシー発症に重要な役割を果たすことを示唆している。一酸化窒素はグルタミン酸とその受容体の働きを修飾しているものと考えられる。グルタミン酸は一次求心性線維の重要な興奮性シナプス伝達物質である。グルタミン酸受容体には、サブタイプが存在し、それぞれのサブタイプは複数のサブユニットで構成されている。本研究では難治性疼痛発症・維持における一次求心性線維の果たす役割について検討するため、難治性疼痛発症モデルを作成し、痛覚情報伝導路でのグルタミン酸ならびにその受容体の動態を調べた。難治性疼痛発症モデル動物の作成:下歯槽神経をクロミック製縫合糸で結紮し口腔領域に神経因性疼痛(ニューロパシー)を発症する動物を作成した。行動薬理学的検討:ニューロパシーは、von Freyフィラメントにより検討した。イオンチャネル型グルタミン酸受容体拮抗薬および一酸化窒素合成酵素(NOS)阻害薬によりニューロパシーは抑制された。生化学的検討:一次求心性線維中枢端(痛覚伝導路第一次中継核:三叉神経脊髄路核尾側亜核浅層領域)からのグルタミン酸(Glu)および一酸化窒素(NO)放出量の変動をマイクロダイアリシス法により測定した。口腔領域への侵害刺激(歯髄電気刺激、口唇へのカプサイシン投与)はGluおよびNO放出量を有意に増加させた。侵害刺激に伴うGluとNOの放出量増加は、正常動物に比べニューロパシー発症動物で有意に増加した。組織化学的検討:NOSおよびcFos抗体を用い免疫組織化学的に、三叉神経脊髄路核尾側亜核でのNOSとcFosタンパク質の量的変動を検討した。ニューロパシー発症動物では正常動物に比べ、NOS、cFosを含む神経細胞の数が著明に増加していた。これらの結果より次のことが明らかになった。●グルタミン酸は、痛覚伝導路第一次中継核で痛覚情報伝達物質として働いている。●グルタミン酸は、ニューロパシーの発症に重要な役割をはたしている。●NOは、グルタミン酸受容体の活性化に伴うニューロパシーの発症に深く関与している。
超広帯域誘電緩和法を用いた高分子固体電解質におけるイオン伝導機構の解明

高分子電解質は、そのカウンターイオンや添加塩の解離イオンと相互作用が非常に複雑であり、物理的・系統的な理解の達成に至っていない分野である。特に高電荷密度系は研究例が少なく、例えば、マクロ相分離とは異なり、ミクロ相分離のような緻密な測定を要する現象に関しては未だ研究例は無い。そこで本研究では、高電荷密度高分子電解質にはポリスチレンスルホン酸ナトリウム、添加塩には塩化ナトリウムを用い、溶媒にはエチレングリコール(良溶媒)とシクロヘキサノール(貧溶媒)の混合溶媒(任意比率)を用いる事で、溶媒の性質を任意にコントロールした。この系に関して、高分子電解質濃度、溶媒の性質、添加塩濃度、温度をそれぞれ独立のパラメータとして変化させ、その相挙動および、誘電緩和法と動的光散乱による分子・イオンレベルでのダイナミクス、粘弾性測定によるマクロなダイナミクスの測定を行った。これにより、溶媒が貧溶媒に近づくとミクロ相分離が発現し、静電斥力により長期的に安定な単分散ミセルの形成が起こることが分かった。すなわち良溶媒中ではカウンターイオンと高分子の静電的カップリングによる速いモードと高分子全体の揺らぎによる遅いモードが観測されたが、それがミセルによる単一緩和へと僅か数%の溶媒比率のうちに転移したのである。また、このミセルは無塩系では数十nmであり、無機低分子添加塩によってそのサイズを増大させる事が明らかとなった。さらに粘弾性測定により、転移に同期して粘度の低下が示され、これは良溶媒中では広がり・絡み合っていた導電性高分子が貧溶媒中では凝集したためであり、ミセル形成を裏付けている。これにより、高分子電解質系では溶媒の性質とイオンの静電的相互作用が本質的に重要となっていることが分かり、これらを制御する事によって、高分子電解質の形態ひいては系の光学的性質、電気伝導的性質を制御する事が可能である事が示された。