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錯体水素化物のリチウムイオン伝導圧力依存と構造の相関による伝導パス形成因子の解明

リチウムイオン伝導性を有する錯体水素化物に対して、温度-圧力相図、各相の結晶構造、イオン伝導性を研究した。LiBH_4について高温域での相境界を確認し、I相及びV相で相転移に伴う伝導度変化は小さく、圧力と共に伝導度が減少することを明らかにした。LiNH_2, Li_2(BH_4)(NH_2), Li_4(BH_4)(NH_2)_3に対してもそれぞれ構造相転移を見出した。さらに、LiBH_4と大気中の水分との接触により形成される水和物の結晶構造を明らかにした。水素貯蔵材料として注目され、高いLiイオン伝導性を示すLiBH_4をはじめとするLi系錯体水素化物に関して、温度・圧力により出現する様々な結晶相に対して各相のイオン伝導度を調べ、振動分光によるイオンの振動状態、粉末X線回折による構造変化などを明らかにし、イオン伝導度と構造との相関関係を解明することを目的としている。今年度はラマン分光により300°C、20GPaの温度圧力範囲におけるLiBH_4の温度-圧力相図を確認し、I-V相境界を実験的に確認し負の傾きをもつことを確かめた。IV相の存在が示唆されていた領域ではI相とIII相が共存するのみだった。室温での粉末X線回折により、V相出現の前に準安定なV'相が現れ、その構造も明らかにした。既存の高圧セル用ヒーター付きホルダーを改良することで300°C程度までの高温高圧X線回折実験を高エネ研放射光施設で行うことを可能とした。LiBH_4の粉末X線データをPF BL-18Cにおいて測定を開始し、510KにおけるLiBH_4 V相の圧縮曲線を求めた。同じ圧力下でも室温III相と比べてモル体積が大きいという結果が得られている。ダイヤモンドアンビル高圧セルによるLiBH_4の高圧下でのインピーダンス測定を試み、データが取得できることを確かめた。高温I相におけるイオン伝導度の圧力依存性測定を行い、圧力と共にイオン伝導度が低下し、III相への転移に伴いさらに1桁伝導度が低下することを明らかにした。水素貯蔵材料として注目されると共に、高いLiイオン伝導性を示すLiBH_4をはじめとするn系錯体水素化物に関して、温度・圧力により出現する様々な結晶相に対して各相のイオン伝導度を調べ、振動分光によるイオンの振動状態、粉末X線回折による構造変化などを明らかにし、イオン伝導度と構造との相関関係を解明することを目的としている。Li系錯体水素化物の中でもLiBH_4-LiNH_2複合体が高いリチウムイオン伝導を示すことが知られており、今年度はまずはベースとなる物質であるLiNH_2の温度・圧力相図を調べた。赤外分光および粉末x線回折測定により、LiNH_2の従来報告されていた常圧α相と高圧β相の中間領域に新たな相が存在することが明らかになると共に、粉末X線回折データとリートベルト解析、DFT計算により高圧β相の構造を明らかにした。β相ではどのLiイオンに対しても配位数が4になり高密度にパッキングされている一方、転移時に一旦N-H結合長が伸びることも示された。ラマン分光により10GPa以下の圧力域ではα相が500K以上の高温まで存在していることも明らかとなった。次に、高リチウムイオン伝導体であるLiBH_4-LiNH_2複合体の1:1錯体と1:3錯体それぞれについての圧力-温度相図を調べた。1:1錯体は常圧でcubic相であるが室温17GPa以上でラマンスペクトルやX線回折パターンに変化が見られた。常圧近くまで減圧すると相分離して、一部は元のcubic相であった。このことから、転移もしくは化学反応が起きた可能性がある。一方、1:3錯体については3GPa,400K以上の温度・圧力域で新たな高温高圧相が出現することを見出した。水素貯蔵材料として注目されると共に、高いLiイオン伝導性を示すLiBH4をはじめとするLi系錯体水素化物に関して、温度・圧力により出現する様々な結晶相に対して各相のイオン伝導度を調べ、振動分光によるイオンの振動状態、粉末X線回折による構造変化などを明らかにし、イオン伝導度と構造との相関関係を解明することを目的とした。今年度は、Li系錯体水素化物の中でも高いリチウムイオン伝導を示すことが知られているLiBH4-LiNH2複合体の組成比1:3の錯体と1:1の錯体についての圧力-温度相図を調べた。1:3錯体[Li4(BH4)(NH2)3]は常圧でcubic相(I相)であるが室温17GPa以上でラマンスペクトルやX線回折パターンに変化が見られ、高圧II相へと転移した。このことから、可逆的な転移が起きている。

I相からII相への相転移圧力は温度と共に低圧側に下がってきて、500 Kで7 GPa付近となり、相境界は負の傾きをもつことが示唆された。II相の構造については未定である。高温高圧下でのインピーダンス測定も試みたが、IーII相転移に伴う明瞭な伝導度変化は無かった。一方、1:1錯体[Li2(BH4)(NH2)]については400K, 3.3GPaで新たな高温高圧相(HPHT1相)が出現し、さらに400 Kで4.8 GPaまで加圧すると別な相(HPHT2相)が出現した。粉末X線回折およびDFT計算より、これらの結晶構造は、HPHT1相では斜方晶Pbam、HPHT2相では斜方晶Immaと推定される。また、LiBH4が空気中の水分と室温でもすばやく反応して水和物を形成することを見出し、粉末X線回折およびDFT計算により、その構造を求め、二水素結合が結晶構造の安定化に寄与していることを明らかにした。LiBH_4,LiNH_2に関して温度・圧力で出現する各結晶相の構造や相境界を求め、LiBH_4-LiNH_2複合体についても新規な高温高圧相を発見するなど、相図および結晶構造を明らかにしつつある。既に構造が明らかになった相については、DFT計算による構造最適化を行い、結合状態について知見を得るとともに、MD計算によるイオン種の動きの可視化を行っている。LIBH_4の高温高圧相が期待と異なりイオン伝導度があまり高くない結果であったが、新規に見出したLiBH_4-LiMH_2複合体の高温高圧相に対しても今後イオン伝導度変化の測定を行うべく準備しつつあり、おおむね計画通りに進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。課題最終年度にあたり、高イオン伝導で知られるLiBH_4-LiNH_2複合体を中心に研究を進めていく。粉末X線回折やラマン分光によるLiBH_4-LiNH_2複合体の高温高圧相図の確認、交流インピーダンス法による複合体の高温高圧域のイオン伝導度変化の測定とMD計算による結晶構造中におけるイオン種の動きの解明を進め、構造とイオン伝導の関連を明らかにしていく。Li系錯体水素化物においては、大気中の水分との反応による劣化の影響が大きく、グローブボックス中の実験においてすら試料の劣化が見られるが、取扱い器具の乾燥処理などで対処可能と思われる一方、水分との反応により水和物形成の可能性が認められ、劣化の初期過程の解明の一環として、粉末X線回折やラマン分光、赤外分光による反応生成物の解明にも取り組む予定である。
異種金属繰返し多層めっきによる高強度１次元ナノ構造バルク材の作製と物性理解

本研究は、従来手法ではサイズや試料強度の上限や微細化の下限に阻まれるナノ構造バルク材の新たな作製法の展開を目指し、微細構造を積み上げるボトムアップ型プロセスとしての「めっき」を利用したプロセスの検討を行い、転位運動の抑制が期待できる層状構造、すなわち1次元的変調構造の作製手法として確立した。開発した「自動ナノ厚さ多層めっきバルク作製装置」では100層を越える多層めっき作製が安定的に作製でき、透過型電子顕微鏡観察、SEM-EBSD観察、ラザフォード後方散乱分光法などによって、積層したCuとNiが同一の方位を有する整合積層領域が多数存在すること、多数の粒界が拡散を促進することなどを明らかとした。本研究は、従来手法ではサイズや試料強度の上限や微細化の下限に阻まれるナノ構造バルク材の新たな作製法の展開を目指し、微細構造を積み上げるボトムアップ型プロセスとしての「めっき」を利用したプロセスの検討を行う。すなわち、転位運動を阻むレイヤーを板状試料表面に平行かつ周期的に導入することで、めっきにより作製した層内での転位運動の効果的な抑制が期待できる。このような1次元的変調構造を実現した高強度ナノバルク板材の作製手法確立を目指すとともに、その機械的性質の支配因子を理解することを目的とする。初年度の「自動ナノ厚さ多層めっきバルク作製装置」の開発成功を受け、次年度は以下の二項目を実施した。(1)初年度に開発した「自動ナノ厚さ多層めっきバルク作製装置」を5時間以上の連続運転させることで100層を越える多層めっき作製が安定的に作製できることを確認した。(2)試作したCu/Ni多層めっきの微細構造を同位体顕微鏡分析、ラザフォード後方散乱分光法によって評価した。同位体顕微鏡によって分析した一辺数十ミクロンの領域において、各層における組成はそれぞれ純Cuもしくは純Niであり、平坦に付着した層構造が形成されていることが明らかとなった。これを受けてラザフォード後方散乱分光法を実施したところ、Cu/Ni多層として評価した場合に計測結果を合理的に説明できた。(3)機械的性質を明らかにするため、ナノインデンテーションを試みた。硬さ計測のために試料作製方法に工夫が必要であることが明らかとなり、次年度ではこれを追求する。初年度は「自動ナノ厚さ多層めっきバルク作製装置」を開発した。100層を越える多層めっき作製が安定的に作製できることを確認した。作製したCu/Ni多層めっきの微細構造を同位体顕微鏡分析、ラザフォード後方散乱分光法によって評価し、機械的性質を明らかにするため、ナノインデンテーションを試みた。組織情報を得るためにFIB加工後に透過型電子顕微鏡観察およびSEM-EBSD観察を行なった結果、積層したCuとNiが同一の方位を有する整合積層領域が多数存在することが明らかとなった。整合積層はめっき膜生成時に原子層が整合に形成されたものと推測される。整合積層領域は積層数にして5-10積層程度であり、積層面内方向も同程度のサイズであった。また、各層内部に双晶が形成されている領域も見出される。これらの整合/非整合構造の分布と形態をパルス幅や電流密度などのめっき条件で制御することで、変形能と強度の制御が期待される。初年度は以下の二項目を実施した。(1)「自動ナノ厚さ多層めっきバルク作製装置」の開発(2)多層めっきバルク材を実現し、その機械的性質の根源を追求する。

多軸ステージおよび位置制御装置コントローラで試料位置を制御し、温度制御水槽内に設置した二種類のめっき浴に試料を順次浸漬し、関数発生器で制御したポテンショスタットによって膜厚、組織を制御する、「自動ナノ厚さ多層めっきバルク作製装置」を開発した。4時間の自動運転で90層の多層めっき作製に成功した。試作したCu/Ni多層めっきのGD-OES分析結果から、表面から奥行き方向にナノ厚さのめっき層が交互に作製できていることが確認した。ナノインデンテーションなど硬さ試験の実験条件を確立し、熱処理等と組み合わせた物性変化の研究を開始した。次年度以降は、自動ナノ厚さ多層めっきバルク作製装置によって作製した多層めっきバルク材の機械的性質追求が主目的であることから、ナノインデンテーション法適用のメドを立てるとともに、引張り試験などのバルクとしての調査法の確立を目指した。また、100層を越える多層めっき作製が安定的に作製できることを確認するとともに、試作した多層めっきの微細構造を同位体顕微鏡分析、ラザフォード後方散乱分光法によって評価して構造が予定通りであることが確認された。初年度の目標は(1)「自動ナノ厚さ多層めっきバルク作製装置」の開発(2)多層めっきバルク材を実現し、その機械的性質の根源を追求する。であった。既に多軸ステージおよび位置制御装置コントローラで試料位置を制御し、温度制御水槽内に設置した二種類のめっき浴に試料を順次浸漬し、関数発生器で制御したポテンショスタットによって膜厚、組織を制御する、「自動ナノ厚さ多層めっきバルク作製装置」を開発し、4時間の自動運転で90層の多層めっき作製に成功した。さらに、試作したCu/Ni多層めっきのGD-OES分析結果から、表面から奥行き方向にナノ厚さのめっき層が交互に作製できていることが確認した。金属の組み合わせにバリエーションを持たせるとともに、変形に影響を与える因子を明らかにするため、透過型電子顕微鏡などを用いた微細構造解析を行なう。初年度に開発した自動ナノ厚さ多層めっきバルク作製装置によって作製した多層めっきバルク材の機械的性質をさらに追求する。試料作製に当たっての変数としては、(a)金属の組み合わせ、(b)厚さの組み合わせ、(c)電流密度制御による膜成長速度、が挙げられる。H24年度では、銅、ニッケル、スズ、クロムなどめっきとして長い使用実績のある複数の金属を対象として、ナノ厚さめっき層の導入による変形抵抗の増加と弾性定数、界面構造の関係を明らかにする。ここで挙げた4種類の組み合わせから、めっき金属の組み合わせは12通りとなる。異種金属のめっき層厚さの組み合わせを数通り変化させることで、数十通りの実験条件を得ることとなり、これらの一連の強度試験からその機械的性質の発現メカニズムを抽出する。装置の自動化達成度が想定以上だったことから装置監視等のための謝金等が発生しなかった。現有の薬品で実験遂行が可能であったことから、購入を行なう必要がなく、それらのため未使用額が発生した。自動ナノ厚さ多層めっきバルク作製装置の改良、評価装置借り上げ、試薬類購入などが主たる使途となる予定である。23年度中は開発した装置の自動化達成度が想定以上だったことから装置監視等のための謝金等が発生しなかったため、未使用額が発生した。これらは24年度における長時間連続運転対応の装置高度化と、若干の作業のための謝金に充当する予定である。
キラル光による生物挙動のコントロールとその分子機構解明

本研究では、主に円二色性(CD)等の分光技術に応用されている円偏光を生物に照射し、生物がどのような応答を示すか検証している。昨年度は緑藻クラミドモナスに着目し実験を行った。企業と共同開発した赤色(670nm)及び青色(450nm)円偏光装置を用いて増殖の様子を観察したが、左右の円偏光で顕著な差は観察されなかった。従って本年度は、クラミドモナスの「走光性」及び「光合成活性」に着目し実験を行った。1.走光性クラミドモナスは弱光に向かい、強光からは遠ざかる走光性を示すことが知られている。本現象には人間の目にも存在する光受容体ロドプシンが関与しており、左右の円偏光により発色団光異性化の効率に違いが出る可能性がある。実際にODの変化により走光性を観察したところ、左右で走光性に顕著な違いは見られなかった。2.光合成活性前年度に左右で増殖に違いが出ないことを確認したが、光合成と増殖は必ずしもリニアな関係に無いことから、本年度は円偏光照射時の光合成活性を測定すべく、本学低温研究所博士研究員の協力も得て装置の改造及び光合成活性の測定を行った。結果、光合成活性にも差が出ないことがわかった。上記の実験を藍藻シアノバクテリアにも展開したが、同様の結果が得られた。いずれの場合も光受容体はキラルであるが、左右円偏光吸収強度の差が極めて小さいか、差を相殺する機構が存在するものと推察される。本研究では、主にCD等の分光技術に応用されている円偏光を生物に照射し、生物がどのような応答を示すか検証している。対象として、光が生理現象に深く関与する植物に着目した。シロイヌナズナに左右の赤色円偏光を照射し生育させた結果、左右の円偏光間で成長に違いが観察された。個体差等の問題点が判明したため、今後は統計処理が容易な光合成バクテリアの実験を予定している。ただしフィトクロム欠損型のシロイヌナズナでは、円偏光の効果が一切観察されなかったことから、フィトクロムの左右円偏光受容効率が異なるものと考えられる。フィトクロムは赤色光の受容体で、発色団を結合した水溶性のタンパク質である。フィトクロムによるシグナル伝達機構の第一段階は光照射による発色団二重結合の異性化であり、本事実を基に以下の仮説を立てた。生体内において発色団はアポタンパク質との結合によりキラルな構造をとっており(不斉の誘起)、左右円偏光の吸収効率に差が生じる。結果異性化率にも差が生じ、一連のシグナル伝達を経て成長の差として観察される。本仮説立証のため、まず化合物レベルで異性化率に差が生じるか検証した。モデル化合物としてビリベルジンを用いることとし、不斉誘起のためには本化合物が有するカルボン酸を足がかりにバリンを結合させた。結果、CDスペクトルにて不斉の誘起を確認できた。次に光異性化反応の検討を行ったところ、本化合物の二重結合はZ配置が安定であり、E配置への光異性化は容易に起こらないことが判明した。しかしアルミナに吸着させた固体状態では本反応が起きることを見出した。最後にCDスペクトルを用いた異性化率評価系構築の検討を行った。昨年度は光が生理現象に深く関与する植物に着目して研究を行った。実際、シロイヌナズナに左右の赤色円偏光(670nm)を照射し生育させた結果、左右で成長に違いが観察された。しかし、個体差等の実験上の問題点が浮上した。従って本年度は、より統計処理が容易な光合成バクテリアに着目し実験を行った。実際に用いたのは、クラミドモナスと呼ばれる緑藻である。本緑藻はシロイヌナズナと同様、全ゲノム配列が解明されたことで、モデル生物としての利用が盛んであり、光合成研究に多用されている。初めにクラミドモナスに左右の赤色円偏光を照射し、増殖の様子を観察した。時間ごとに590nmのODを計測し増殖曲線を描いたところ、左右で増殖に顕著な差は観測されなかった。用いる液体培地の検討も行ったが差異は観察されなかった。本結果から、クラミドモナスは左右の赤色円偏光を識別しないことがわかった。これは期待していた結果ではないものの、クラミドモナスの増殖に対して円偏光の方向性が影響しないことを明らかにした世界で初めての結果である。本年度はさらに、赤色装置の際に浮上した様々な問題点を改善し、青色円偏光装置の開発を企業と共に行った。本装置は、中心波長450nm,半値幅40nmの青色左右円偏光を、二分した領域に照射可能な装置である。本装置を用いて上記と同様の実験を行った。結果、赤色と同様に、青色においても左右円偏光で顕著な差異は観測されなかった。以上の結果より、円偏光の方向性はクラミドモナスの増殖にとって重要ではないものと考えられる。今後はクラミドモナスの走光性等に対する円偏光の影響を調査する予定である。

昨年度は緑藻クラミドモナスに着目し実験を行った。企業と共同開発した赤色(670nm)及び青色(450nm)円偏光装置を用いて増殖の様子を観察したが、左右の円偏光で顕著な差は観察されなかった。従って本年度は、クラミドモナスの「走光性」及び「光合成活性」に着目し実験を行った。1.走光性クラミドモナスは弱光に向かい、強光からは遠ざかる走光性を示すことが知られている。本現象には人間の目にも存在する光受容体ロドプシンが関与しており、左右の円偏光により発色団光異性化の効率に違いが出る可能性がある。実際にODの変化により走光性を観察したところ、左右で走光性に顕著な違いは見られなかった。2.光合成活性前年度に左右で増殖に違いが出ないことを確認したが、光合成と増殖は必ずしもリニアな関係に無いことから、本年度は円偏光照射時の光合成活性を測定すべく、本学低温研究所博士研究員の協力も得て装置の改造及び光合成活性の測定を行った。結果、光合成活性にも差が出ないことがわかった。上記の実験を藍藻シアノバクテリアにも展開したが、同様の結果が得られた。いずれの場合も光受容体はキラルであるが、左右円偏光吸収強度の差が極めて小さいか、差を相殺する機構が存在するものと推察される。
事例ベース推論による形状認識機構を備えた遺伝的アルゴリズムによる板取システム

配置要素の形状特徴による局所的な配置手法と遺伝的アルゴリズム(GA)によって大局的な配置手法を組合わせることで,従来の手法より効率的に板取を行う手法を確立することである.本手法の有効性を検証するために試作システムを構築した.試作システムの有効性の検証に重点をおいた.また開発した事例ベース推論による部品の形状認識部の性能をより向上させるため,生産現場から事例(部品データや板取結果)を収集とその整理を行った.(1)試作システムの運用実験と評価:本システムを先の業者の生産現場に持ち込み,板取技術者と本システムの作業(時間,スクラップ量など)を比較し,システムの評価を行った.その結果,本システムによって理時間を短縮できた.スクラップ量に関しては,技術者より劣った.ただし,単純な形状に対する板取りに関しては,技術者と同等のスクラップ量ですんだ.(2)形状認識部の性能向上のための事例データ収集:事例ベース推論手法には大量の事例データが必要である.そのため,電子部品加工業者から,実際に製品に使われている部品データおよび板取結果を利用した.事例ベース推論による形状認識の性能が向上したが,データが増加したため処理時間が多くかかった.しかし最近の計算機の処理能力の急激な向上を考慮すれば、処理時間の増加は問題にならないと思われる.したがって,今後はより大量なデータを用いることにより認識性能の向上を重視すべきだと思われる.配置要素の形状特徴による局所的な配置手法として遺伝的アルゴリズム(GA)によって大局的な配置手法を組合せることで,従来の手法より効率的に板取を行う手法を確立することである.本手法の有効性を検証するために試作システムを構築した.「GAによる配置法」の開発と試作システムの構築に重点をおいた.また,申請者が開発した事例ベース推論による部品の形状認識部の性能を向上させるため,生産現場から事例(部品データや板取結果)を収集した.(1) GAによる配置法の開発:GAにおけるストリングには部品を表すアルファベットを割り当て,世代交替過程で,評価/スケーリング/選択/交叉/突然変異の操作を行い,各部品の配置位置を求める.ここで,評価,スケーリングで用いる適合度は,各個体における部品の配置によるスクラップ量をもとにして求める.また,選択には,先の適応度によるエリート保存戦略に基づいて,スクラップ量の少ない個体が,子世代に引き継がれる.このような考えでGA手法を構築した.(2)形状認識部の性能向上のための事例データ収集:事例ベース推論手法には大量の事例データが必要である.そのため,申請者は,電子部品加工業者から,実際に製品に使われている部品データおよび板取結果を提供してもらった.そのデータの整理を行った.配置要素の形状特徴による局所的な配置手法と遺伝的アルゴリズム(GA)によって大局的な配置手法を組合わせることで,従来の手法より効率的に板取を行う手法を確立することである.本手法の有効性を検証するために試作システムを構築した.試作システムの有効性の検証に重点をおいた.また開発した事例ベース推論による部品の形状認識部の性能をより向上させるため,生産現場から事例(部品データや板取結果)を収集とその整理を行った.(1)試作システムの運用実験と評価:本システムを先の業者の生産現場に持ち込み,板取技術者と本システムの作業(時間,スクラップ量など)を比較し,システムの評価を行った.その結果,本システムによって理時間を短縮できた.スクラップ量に関しては,技術者より劣った.ただし,単純な形状に対する板取りに関しては,技術者と同等のスクラップ量ですんだ.(2)形状認識部の性能向上のための事例データ収集:事例ベース推論手法には大量の事例データが必要である.そのため,電子部品加工業者から,実際に製品に使われている部品データおよび板取結果を利用した.事例ベース推論による形状認識の性能が向上したが,データが増加したため処理時間が多くかかった.しかし最近の計算機の処理能力の急激な向上を考慮すれば、処理時間の増加は問題にならないと思われる.したがって,今後はより大量なデータを用いることにより認識性能の向上を重視すべきだと思われる.
神経細胞に対する栄養作用と局所消炎作用とを兼ね備えた新たな神経組織再生医療戦略

我々は、TGF-βの刺激により歯周靭帯由来間葉系幹細胞SCDC2から分泌されるNGFが神経細胞様細胞PC12の突起を伸長させることや、炎症性サイトカインがSCDC2由来のNGF発現を抑制することを見出した。これらは、歯周靭帯では非炎症環境下で間葉系幹細胞由来NGFによる感覚神経受傷後の再生メカニズムが働くことを示唆した。一方、NGFは侵害受容神経を刺激すると知られている。本研究では、NGFによる局所の疼痛誘発を回避しつつ、神経再生効果を最大限に引き出すための分子学的基盤を確立すると共に、歯周靭帯由来間葉系幹細胞ならびに抗炎症性細胞を併用した革新的神経再生療法の樹立を目指したい。
地方創生に向けた住民参加型によるインフラ整備の有効性に関する検証

●「地方創生に向けた住民参加型インフラ整備工法の適用可能性に関する研究」(徳永、武田)、および「住民参加型LBTによるインフラ整備の有効性に関する産業連関表を用いた検証下條村における建設資材支給事業を例として」(武田)本研究は、地方創生を図るため、まずは途上国で活用されているLBTの適用事例を検証し、国内の地方部で実施されている住民参加型インフラ整備工法の現況と事業の手順について整理した。さらに、産業連関表を用いて長野県下條村の産業構造と事業効果の分析を行うことにより、LBT/住民参加型工法の国内適用可能性について考察するうえでの基礎的な検証を試みた。これにより、同村の産業構造の分析に加えて、同事業と公共土木工事との比較が可能となった。●地域愛着度の評価(国内)(川崎)日本全国における建設資材支給事業の事例を収集し、コミュニティに対する影響の波及効果を分類・整理した。この事例収集は最終年度も継続して実施する予定である。●地域愛着度の評価(海外)(武田、徳永)本研究は、地域愛着度の国内事例と比較して、住民参加型の道路工事が行われているタイ国東北部のノンコー村を対象に海外事例の愛着度について評価を行ったものである。現在は国内と同一の書式を用いたアンケート調査を実施し、集計と構造分析を行っている。●海外での住民参加型インフラ整備事業の支援アプローチと適用範囲の検討(福林)フィリピンでの,地方行政,住民,NGO連携による渡河部対策工の事業地2か所の事後調査を行った.建設後約4年間の耐久性,地方行政と住民による維持管理の活動を確認した.また,別事業地では施工後1年以内に渡河部への導入路が市の事業地としてコンクリート舗装され,主要道路の代替路として利用されている様子を確認した.住民には生命線としてのインフラ構造物への意識があり,行政と住民が連携して利用し維持管理を行っている.本研究は,1下條村で行われている建設資材支給事業のように国内におけるLBT類似事業の現況確認、2産業連関表を用いて、同村の産業構造の分析、および同事業と公共土木工事との比較により、行政側の財政支出および直接・一次波及効果による事業効果の分析、3住民参加型建設事業が地域愛着に与える影響について、国内事例を通じて明らかにした。さらに第2年次は、下條村と類似した住民参加型工事を行っている福島県伊達市、同平田村、宮崎県綾町、同県延岡市、静岡県掛川市を新たに訪問し、事業の効率性および愛着度の度合い、波及効果について本研究の補足となる追加の調査を実施することができた。また第2年次は、新たに海外事例としてタイ国東北部ノンコー村やフィリピン国を対象に対象に現地調査を行い、これまで知られていないかった両地域における事業効果についても調査を行っている。このように、本研究は国内類似事業の事例収集とそれによるコミュニティへの影響の波及効果分析が順調に進んでおり、最終年度においても完了できる見込であるため、「概ね順調」とした。本研究の最終年度である第3年次は、引き続き国内各地の住民参加型建設事業について情報収集を図るとともに、海外事例について分析を進める。海外事例については、研究分担者である武田と福林が研究実績を有してるフィリピンおよびタイにおける追加の現地調査を予定している。このうちフィリピンについては、道路の渡河部対策工について引き続き事例を調査し,海外での住民参加型インフラ整備事業の支援アプローチの提言を行う.国内においては、本研究の対象地である下條村における研究成果の比較に資するため、引き続き栃木県高根沢町、千葉県袖ケ浦市などLBT類似事業を実施しているいくつかの地域において国内調査も併せて実施し、国内における住民参加型LBTの事業効果の評価を行う。●地方創生に向けた住民参加型インフラ整備工法の適用可能性に関する研究開発途上国と国内の事例検証および産業連関表による事業効果分析を通じて(徳永達己、武田晋一)本研究は、地方創生を図るため、まずは途上国で活用されているLBTの適用事例を検証し、国内の地方部で実施されている住民参加型インフラ整備工法の現況と事業の手順について整理した。さらに、産業連関表を用いて下條村の産業構造と事業効果の分析を行うことにより、LBT/住民参加型工法の国内適用可能性について考察するうえでの基礎的な検証を試みた。これにより、1国内の一部の地域では、途上国で行われているLBTと類似する住民参加型インフラ整備事業が自治体と協働する形で現在も受け継がれていること、長野県下條村の建設資材支給事業の事例より2コミュニティ開発などLBTと類似した社会的効果が認められること、3下條村の産業連関表の作成により、同村の産業構造の分析に加えて、同事業と公共土木工事との比較が可能となり、行政側の財政支出および直接・一次波及効果による事業効果の分析を行うことができた。●住民参加型LBT(Labour Based Technology)によるインフラ整備の有効性に関する産業連関表を用いた検証長野県下條村における建設資材支給事業を例として(武田晋一)●地域愛着度の評価(川崎智也)本年度は、長野県下條村において実施されている住民参加型の建設資材支給事業が参加者の地域愛着に与える影響について構造方程式モデルを用いて分析した。分析の結果,建設資材支給事業への参加により、地域内での人間関係が強固になる効果が観測され、それが間接的に地域愛着に影響することが明らかとなった。

本年度は,1下條村で行われている建設資材支給事業のように国内におけるLBT類似事業の現況確認、2産業連関表を用いて、同村の産業構造の分析、および同事業と公共土木工事との比較により、行政側の財政支出および直接・一次波及効果による事業効果の分析、3住民参加型建設事業が地域愛着に与える影響について、国内事例を通じて明らかにした。これらの成果は当初の研究計画通りであるため、「概ね順調」とした。●「地方創生に向けた住民参加型インフラ整備工法の適用可能性に関する研究」(徳永、武田)、および「住民参加型LBTによるインフラ整備の有効性に関する産業連関表を用いた検証下條村における建設資材支給事業を例として」(武田)本研究は、地方創生を図るため、まずは途上国で活用されているLBTの適用事例を検証し、国内の地方部で実施されている住民参加型インフラ整備工法の現況と事業の手順について整理した。さらに、産業連関表を用いて長野県下條村の産業構造と事業効果の分析を行うことにより、LBT/住民参加型工法の国内適用可能性について考察するうえでの基礎的な検証を試みた。これにより、同村の産業構造の分析に加えて、同事業と公共土木工事との比較が可能となった。●地域愛着度の評価(国内)(川崎)日本全国における建設資材支給事業の事例を収集し、コミュニティに対する影響の波及効果を分類・整理した。この事例収集は最終年度も継続して実施する予定である。●地域愛着度の評価(海外)(武田、徳永)本研究は、地域愛着度の国内事例と比較して、住民参加型の道路工事が行われているタイ国東北部のノンコー村を対象に海外事例の愛着度について評価を行ったものである。現在は国内と同一の書式を用いたアンケート調査を実施し、集計と構造分析を行っている。●海外での住民参加型インフラ整備事業の支援アプローチと適用範囲の検討(福林)フィリピンでの,地方行政,住民,NGO連携による渡河部対策工の事業地2か所の事後調査を行った.建設後約4年間の耐久性,地方行政と住民による維持管理の活動を確認した.また,別事業地では施工後1年以内に渡河部への導入路が市の事業地としてコンクリート舗装され,主要道路の代替路として利用されている様子を確認した.住民には生命線としてのインフラ構造物への意識があり,行政と住民が連携して利用し維持管理を行っている.本研究は,1下條村で行われている建設資材支給事業のように国内におけるLBT類似事業の現況確認、2産業連関表を用いて、同村の産業構造の分析、および同事業と公共土木工事との比較により、行政側の財政支出および直接・一次波及効果による事業効果の分析、3住民参加型建設事業が地域愛着に与える影響について、国内事例を通じて明らかにした。さらに第2年次は、下條村と類似した住民参加型工事を行っている福島県伊達市、同平田村、宮崎県綾町、同県延岡市、静岡県掛川市を新たに訪問し、事業の効率性および愛着度の度合い、波及効果について本研究の補足となる追加の調査を実施することができた。また第2年次は、新たに海外事例としてタイ国東北部ノンコー村やフィリピン国を対象に対象に現地調査を行い、これまで知られていないかった両地域における事業効果についても調査を行っている。
生命惑星

原始惑星系円盤の進化を記述する一次元モデルを構築したShakura and Sunyaev (1973)の定式化に基づき、降着円盤の各点で物理量の時間変化をゼロとして定常解を求めた。降着円盤の定常解においては、円盤を通して降着率が一定となる。その結果、原始惑星系円盤の構造は主に磁気回転不安定(MRI)によって決まることが分かった。つまり、円盤は、外部乱流領域、静穏領域、内部乱流領域の3つに分けられる。それらの間の2つの境界(外側と内側のMRI境界)において、それぞれ氷惑星(及びガス惑星コア)と、岩石惑星が重力崩壊とそれに続く小石降着によって形成されることがわかった。また、より精度の高い凝縮計算コードを用いて、岩石惑星形成領域(内側のMRIフロント)において凝集する物質モデルを構成し、予察的計算結果に反し、バルクシリケートアース(地球の岩石成分)と概ね一致する結果を得た。それを論文の形にまとめる準備をしている。さらに隕石の主要化学組成を比較を進めている。また、タンデム理論による惑星形成域を中心星の質量と降着率の関数として導出し、系外惑星の隕石母天体の組成を再現し、観測データと比較した。その結果、横軸を中心星からの距離、縦軸を中心星の質量にとった図の上での系外惑星の分布とタンデム円盤における主要構造(内側と外側のMRIフロント、雪線、アルフベンスフェア)の位置の間に著しい相関があることがわかった。現在、観測データのバイアスなどの評価を行って論文をまとめる準備を進めている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。H26年度には、原始惑星系円盤の進化を記述する一次元モデルの構築した。Shakura and Sunyaev (1973)の定式化に基づき円盤の定常解を求めた。その結果、0.3-10天文単位に、磁気回転不安定の抑制により静穏領域が実際にできることが分かった。そして、静穏領域の外側の境界と内側の境界の二か所で固体粒子が円盤中央面付近に集積し、重力不安定を起こして数キロメートルの微惑星を効率的に形成することが分かった。前者では、氷(雪)が、後者では岩石粒子が集積する。これらがさらに合体を繰り返し、前者がガス惑星の核、後者が岩石惑星に成長することが期待される。また、岩石微惑星の形成場所の温度は1000-1300Kとかなり高温で、水分をなどの揮発成分は固体成分から失われることが予測される。これは、地球が水を持たない星として生まれ、後に少量の水を獲得したとするABELモデル(A01冥王代班が提唱)と整合的である。また、原始惑星系円盤のガスは、中心星からの電離紫外線による光電離蒸発過程で、内側から失われる。惑星形成のごく初期の、降着率が高い時期には円盤の内側の端付近から、光電離によって固体粒子が放出される。それらは融解しつつ恒星風で外に運ばれ、ガス密度の低下により再び円盤に戻る。このようにして、CAI(Ca-Al rich Inclusion)やコンドリュールが形成される可能性があることが分かった。以上の結果を、まず2015年2月に行われたのA05班メンバーを中心とした第一回生命惑星研究会で徹底的に討論し、問題点とその解決策について議論した。さらに3月に白馬で行われた第二回冥王代生命学の創成シンポジウムにおいてその結果を発表し、その冥王代地球への影響を他班のメンバーと議論した。今年度の研究で原始惑星系円盤は、外部乱流領域(Outer Turbulent Region)、MRI不活発領域(MRI Inactive Region)、そして内部乱流領域(Inner Turbulent Region)に分けられることが明らかになった。静穏域の外側の境界には氷粒子が、内側の境界には岩石粒子が集積し、重力不安定を起こして、効率的に微惑星が形成される。このような惑星形成モデルにタンデム惑星形成と名付けた。研究成果は以下の様にまとめられる。1)定常一次元モデルのパラメータ、特に質量降着率への依存性を調べ、タンデム惑星形成が起こる条件を明らかにした。2)定常モデル円盤中での非定常な粒子成長をシミュレーションし、多くの場合内側と外側のMRIフロントの両方で、地球質量以上まで惑星が成長することを明らかにした。3)惑星がガス円盤から受けるトルク公式を新しく導出し、それを用いて惑星の移動と成長をpopulation synthesisシミュレーションで通常の林円盤について計算した。その結果を系外惑星のデータと比較した。4)A01班と協力して、生命が冥王代に普遍的にあったはずの自然原子炉の中で生まれたとするNuclear Geyser Modelを提唱した。またA05班を中心とした冥王代化学進化研究ワークショップを11/16、12/17、2/15、3/9に開催し、惑星形成と生命誕生についての議論を行った。構築した一次元定常モデルをもとに、タンデム惑星形成の主要パラメータへの依存性を調べ、国内外の学会等で発表するとともに、論文を投稿した。・定常一次元モデルを使ってタンデム惑星形成理論のフレームワークを構築した。まず静穏域の性質とパラメータへの依存性を調べた。その結果、内側のMRIフロントは、NaやKの電離エネルギーで決まる1100K程度の温度の位置に存在するのに対し、外側のMRIフロントが形成領域の環境に敏感であることが分かった。

つまり、垂直磁場が弱い場合には100AUより外側に、電離放射線フラックスが高い場合には水昇華領域の内側に移動する可能性がることが分かった。これらの場合には、太陽系のような惑星系はできないことが分かった。前者の場合は、高離心率惑星が、後者の場合はスーパーアースやホットジュピターができる可能性がある。このようにして太陽系のような惑星ができ、ABELモデルを可能とするパラメータが明らかになった。これらの成果は、4編の論文として出版した(Ebisuzaki and Imaeda 2017, Imaeda and Ebisuzaki 2017abc)。また、隕石の年代やアイソトープ比のデータや系外惑星統計データと比較し、この一次元モデルの妥当性の検証を開始した。さらに、非定常モデルへ拡張し、粒子集積と非定常現象の解明に着手した。・神戸大学惑星科学研究センターにおける神戸大惑星大気グループとの議論の結果、水蒸気と二酸化炭素の赤外吸収スペクトルを考慮して原初大気の構造を決定する必要があることが明らかになった。そこで、赤外線スペクトルを計算し、その結果をデータベースとして整理した。現在本件に関する論文を執筆中である。一次元モデルを作って、太陽系のような惑星系ができる磁場と電離率のパラメーター範囲が明らかになった。赤外線吸収スペクトルを用いて、冥王代における原初大気の構造を明らかにした。原始惑星系円盤の進化を記述する一次元モデルを構築したShakura and Sunyaev (1973)の定式化に基づき、降着円盤の各点で物理量の時間変化をゼロとして定常解を求めた。降着円盤の定常解においては、円盤を通して降着率が一定となる。その結果、原始惑星系円盤の構造は主に磁気回転不安定(MRI)によって決まることが分かった。つまり、円盤は、外部乱流領域、静穏領域、内部乱流領域の3つに分けられる。それらの間の2つの境界(外側と内側のMRI境界)において、それぞれ氷惑星(及びガス惑星コア)と、岩石惑星が重力崩壊とそれに続く小石降着によって形成されることがわかった。また、より精度の高い凝縮計算コードを用いて、岩石惑星形成領域(内側のMRIフロント)において凝集する物質モデルを構成し、予察的計算結果に反し、バルクシリケートアース(地球の岩石成分)と概ね一致する結果を得た。それを論文の形にまとめる準備をしている。さらに隕石の主要化学組成を比較を進めている。また、タンデム理論による惑星形成域を中心星の質量と降着率の関数として導出し、系外惑星の隕石母天体の組成を再現し、観測データと比較した。その結果、横軸を中心星からの距離、縦軸を中心星の質量にとった図の上での系外惑星の分布とタンデム円盤における主要構造(内側と外側のMRIフロント、雪線、アルフベンスフェア)の位置の間に著しい相関があることがわかった。現在、観測データのバイアスなどの評価を行って論文をまとめる準備を進めている。タンデム惑星形成論の計算手法および主要結果をまとめて4編の論文にまとめ出版した。・バルクシリケートアース(地球の岩石成分)組成と1000-1200Kの岩石惑星形成領域の環境条件における平衡凝縮計算で得られた凝縮鉱物組成を比較した。その結果、(地球の岩石成分)と概ね一致する結果を得た。
象牙芽細胞分化における未知機能タンパク質の同定と覆隋剤への応用に関する研究

本年度は4月4日から大阪大学歯学部口腔生化学講座斎藤講師を訪れ、マウス歯髄細胞の石灰化に関連する遺伝子を検出するPCRプライマー作りの方法を教授してもらいに出張をおこなった。また4月12日からは神奈川歯科大学歯学部口腔治療学講座寺中教授を訪問し、マウス歯髄細胞へのプラスミドを用いたGFP遺伝子導入の方法を教授してもらった。本年度は象牙質分化の指標としてDSPの遺伝子発現を目標に各種の分化誘導実験を行った。マウス歯髄細胞にBMP2やbFGFを添加して数日間培養しtotal RNAを回収しDSP等の各種石灰化に関連する遺伝子の発現をRT-PCR法を用いて検出を試みた。まず始めに培養期間の検討を行い、5日間以上の培養を行うと細胞が培養皿から剥がれてしまうことが確認できた。培養期間を5日間と設定し、通常の培養皿とI型コラーゲンでコートされた培養皿を比較検討した。両者間ではALPase活性の染色を指標にしたところ、差異が認められなかっためで通常の培養皿でマウス歯髄細胞を培養することとした。培養後回収されたtotal RNAは通法に従ってcDNAへ変換され、PCRを行った。I型コラーゲンやオステオカルシン、オステオポンチンの発現はBMP2やbFGF添加によっても変化しなかったが、DSPの遺伝子発現の上昇が確認された。また石灰化促進のために各種分化誘導因子の検討を行った。前記のBMP2およびbFGF、さらにアスコルビン酸とデキサメサゾン、グリセロリン酸の骨分化誘導剤で分化誘導を試みた。骨分化誘導剤ではDSPの遺伝子発現上昇は確認できなかったが、BMP2とbFGFを組み合わせることで若干のDSPの発現上昇が確認された。このことからもDSP発現を指標にした場合の象牙質分化誘導はBMP2やbFGF単独の投与では不十分であり、TGFなどのその他の因子を組み合わせる必要があると考えられる。今後もタンパク質発現を検討するためには、増殖因子だけではなくハイドロキシアパタイト上で培養するなどの工夫が必要になってくると推測される。
高等植物の減数分裂開始能に関する突然変異体の単離

一般に見られる植物はゲノム数2nの個体からゲノム数nの卵や花粉といった配偶子をつくり、これらが融合(受粉)することによって再びゲノム数2nの個体を再生する。このような有性生殖の世代交代において、配偶子を生み出す減数分裂の過程はゲノム数を維持する上で非常に重要であるがその詳しいしくみはまだ明らかにされていない。このしくみを分子のレベルで理解するためにはこの減数分裂時に特異的に働く酵素やその遺伝子の発現制御の機構を解明する必要がある。しかし酵母のような下等生物では減数分裂に特異的な遺伝子がクローニングされているが、高等生物で確認されている例はほとんどない。植物ではユリからおしべの減数分裂時に発現すると考えられている遺伝子のcDNAクローンが単離されているのみである。我々はこのユリのクローンを分与を受け、分子生物学的な研究に適したシロイヌナズナより相同な遺伝子を単離し、その発現調節機構を明らかにすることにより減数分裂の誘導機構を解明することにした。昨年度、シロイヌナズナLa株とWS株の遺伝子ライブラリーをλファージベクターEMBL3上に作製した。そしてユリのクローン3-33をプローブにしてWS株の遺伝子ライブラリーよりSW28とSW32のクローンを得た。本年度はこれらのクローンにコードされている遺伝子の解析のために遺伝子部分のみをプラスミッドベクターpUC118に移し換えることにした。SW28をPstIなどの制限酵素で切断し3-33をプローブにサザンハイブリダイゼーションを行ったところ、遺伝子をコードしている断片は約3000塩基対のPstI断片であることが判明した。この断片のクローニングを行ったところ相同性のある約3000塩基対のPstI断片を持つ四つのクローンを得た。その内の三つは制限酵素地図から同じものであることがわかった。この2種のクローンはとなりあって存在する可能性が実験により否定されたためSW28上には3-33と相同の遺伝子が二つあることが示唆された。今後はこの2種のクローンの塩基配列を決定するなどの解析を進め遺伝子の性質を明らかにしてゆく。減数分裂は真核生物に特有の現象で胞子形成の際に行われ、生物の進化に非常に重要な意義をもつ。これまでの顕微鏡を用いた細胞生物学的観察や生化学的研究の結果、減数分裂時には相同染色体が対合し、この染色体間にはシナプトネマ構造が形成されることなどが明らかにされている。しかしこれらの現象がどのような分子的制御のもとに起こるのか詳しいことは何も解っていない。我々はこのほど高等植物から初めて単離されたユリの花粉の減数分裂時に特異的に発現する遺伝子のcDNAクローンの供与を得た。この遺伝子の発現調節領域を利用して減数分裂時に特異的に発現するリポーター遺伝子を作製することを計画した。これを形質導入した植物体に突然変異を誘発し、リポーター遺伝子が発現しなくなった個体を選抜しその変異した遺伝子を同定することができれば減数分裂誘導に必要な遺伝子をつきとめることができる。このため遺伝子の導入や変異遺伝子の同定が可能な植物、シロイヌナズナからユリの減数分裂特異遺伝子と相同な遺伝子を単離することにした。

まずシロイヌナズナの葉からゲノムDNAを抽出精製し、制限酵素で切断後、アガロースゲル電気泳動にかけて分離し、ユリクローンから調製したプローブとサザンハイブリダイゼーションを行った。ユリクローン3-29と3-33のプローブに対してはハイブリダイゼーションのシグナルが認められた。これらのクローンと相同性のあるシロイヌナズナの遺伝子を単離するために、シロイヌナズナのゲノムDNAをλphageベクターEMBL3につなぎ込み、遺伝子ライブラリーを作成した。このライブラリーからユリのクローン3-33と相同性のあるクローンSW28とSW32を単離することに成功した。今後これらのクローンに含まれる遺伝子の領域を決定し、その性質を解析する。一般に見られる植物はゲノム数2nの個体からゲノム数nの卵や花粉といった配偶子をつくり、これらが融合(受粉)することによって再びゲノム数2nの個体を再生する。このような有性生殖の世代交代において、配偶子を生み出す減数分裂の過程はゲノム数を維持する上で非常に重要であるがその詳しいしくみはまだ明らかにされていない。このしくみを分子のレベルで理解するためにはこの減数分裂時に特異的に働く酵素やその遺伝子の発現制御の機構を解明する必要がある。しかし酵母のような下等生物では減数分裂に特異的な遺伝子がクローニングされているが、高等生物で確認されている例はほとんどない。植物ではユリからおしべの減数分裂時に発現すると考えられている遺伝子のcDNAクローンが単離されているのみである。我々はこのユリのクローンの分与を受け、分子生物学的な研究に適したシロイヌナズナより相同な遺伝子を単離し、その発現調節機構を明らかにすることにより減数分裂の誘導機構を解明することにした。昨年度、シロイヌナズナLa株とWS株の遺伝子ライブラリーをlambdaファージベクターEMBL3上に作製した。そしてユリのクローン3-33をプローブにしてWS株の遺伝子ライブラリーよりSW28とSW32のクローンを得た。本年度はこれらのクローンにコードされている遺伝子の解析のために遺伝子部分のみをプラスミッドベクターpUC118に移し換えることにした。SW28をPstIなどの制限酵素で切断し3-33をプローブにサザンハイブリダイゼーションを行ったところ、遺伝子をコードしている断片は約3000塩基対のPstI断片であることが判明した。この断片のクローニングを行ったところ相同性のある約3000塩基対のPstI断片を持つ四つのクローンを得た。その内の三つは制限酵素地図から同じものであることがわかった。この2種のクローンはとなりあって存在する可能性が実験により否定されたためSW28上には3-33と相同の遺伝子が二つあることが示唆された。今後はこの2種のクローンの塩基配列を決定するなどの解析を進め遺伝子の性質を明らかにしてゆく。
X線,レ-ザ-光音響顕微鏡の開発と生体微小域状態解析

1.新顕微鏡の開発と応用X線およびレ-ザ-光を同時に微小域に集光して照射,それを走査することにより得られる微小域での2次元的な2種の光音響信号を,同時に画像として捉える新しい顕微鏡システム〈X線,レ-ザ-光音響顕微鏡〉を開発する事を目的とした。その為に以下の様に二つの面から進めた。1)X線光音響顕微鏡の開発X線光音響顕微鏡を開発するに当たり,最大の問題は低感度による低空間分解能であった。そこで,マイクロホン,セルの高感度化,測定システムの低ノイズ化を図り,現在X線集光後の空間分解能は光子数の減少するアパチャ-設置によるしかない現状の中,0.4mmまで下げる事に成功した。更にこの条件で,Cu,NiのK吸収端上下エネルギ-での差像イメ-ジングに成功し,金属おのおのの極在も示す事が出来るようになった。2)レ-ザ-光音響顕微鏡による生体組織中成分分布定量購入したHe・Neレ-ザ-を用いて,ヒト胎児すい臓,ひ臓中のベンス・ジョ-ンズ蛋白貭の微小域安量に成功した。以上の結果を基に,X線源をシンクロトロン放射光として,検出セルに2つの窓(X線用とレ-ザ-光用)を持つ,X線・レ-ザ-同時光音響顕微鏡を完成させた。2.付帯的研究展開ービデオ顕微分析法の開発ー研究中,X線レ-ザ-照射点をモニタ-する為にビデオカメラを利用していた時,まっ暗の中でX線照射の際発光する事を発光する事を発見し,このX線発光が,顕微分析に利用できないかと研究を更に進めた。その過程で,ビデオ顕微分析法は,生きたまゝの細胞の動態がリアルタイムで追跡でき,我々は白血球の貪食の瞬間や刺激剤の分布などを解析する事に成功した。本研究により,この様に2つの可能性豊かな手法を開発する事が出来た。<1.顕微装置開発>___ーまず研究室で,グリ-ン発振HeーNeレ-ザ-とレッド発振HeーNeレ-ザ-をそれぞれ異なった周波数で断続し,さらに2台のロックインアンプを用いる事で,それぞれの周波数の信号を一度に,かつ別々に分離して促える事に成功した。更にグリ-ン発振HeーNeレ-ザ-のみを用い,これを2つのチョッパ-で断続して,一つの波長で同時に2つの断続周波数での信号が分離して促えられるかを検討した所,信号強度はどちらの成分も1/2となるが,位相はそのまゝ保存される事を発見した。この原理は,同時に3つ以上の変調周波数でも可能であるので,多波長,多周波数での一括測定が今後可能となる。この結果をもとに,つくば高エネルギ-物理学研究所において,X線二重変調での測定を行なった所,弱い信号ながらX線でも可能である事がわかった。これら多重モ-ドでの画像を同時に促えるシステムと,画像ソフトを,ロックインアンプを複数台そなえ従来のソフトウェアをベ-スにして開発終了した。<2.プロ-ブ合成>___ー抗体プロ-ブは当面市販の酵素標識抗IgG抗体を用い,その抗原抗体反応条件,発色条件を検討し,至適条件を得た。DNA検出プロ-ブとしては,DNA合成器を購入し,必要なDNAプライマ-を合成した。この5'未端にアミノリンカ-をつけ,さらに酵素をグルタルアルデヒドで標識した。現在より直接的なプロ-ブカップリング法を開発中である。

以上の結果を基に,現在生体組織に適用した際の感度等測定上の問題点を検討している。1.X線光音響顕微法の高感度,高分解能化X線光音響顕微法を高分解能で行なうには,まだX線の集光が不完全である今,どうしても高感度化が不可欠であった。そこで,マイクロホンの高感度化,測定システムの低ノイズ化を図り,分解能を0.4mmφに改善した。更にこの条件で,Cu,Niイオンを対象とした局在を示す,K吸収端上下エネルギ-での差像イメ-ジングを可能とした。現在の検出能はCu,Niの場合10100μg/mm^2であった。2.レ-ザ-光音響顕微法による組織中の蛋白分布定量購入したHe・Neレ-ザ-を用いて,生体組織中の蛋白質(今回はガンマ-カ-蛋白の一つと言われているベンス・ジョ-ンズ蛋白質を対象とした)を,免疫学的手法で,特異的に検出できるよう染色した。定量の為には顕微下の検量線が必要であるが,これはニトロセルロ-ス上に吸着させた本蛋白質(既知量)を同一手法で染色,検出すれば得られる事がわかった。このようにして,世界で初めて,ヒト胎児すい蔵中の本蛋白質の定量像を得る事に成功した。3.X線・レ-ザ-同時光音響顕微鏡の完成以上の成果を基に,2つの窓(X線,レ-ザ-光)を持つ,X線・レ-ザ-同時光音響顕微鏡を完成させ,現在その基本性能を測定中である。4付帯的展開ービデオ顕微鏡分析法の開発ー研究中,X線およびレ-ザ-照射点をモニタ-する為にビデオカメラを利用していた時,まっ暗の中でもX線照射の際発光する事がわかり,この現象を画像解析に利用できないか検討して来た。この新発見を機にビデオ顕微鏡では,生きたまゝの細胞の動態が,リアルタイムで解明できる事がわかり,本手法も今後の大きな可能性を持っている事が判明した。
日本企業の対アジア直接投資と総合商社の役割に関する経済地理学的研究

ほぼ当初計画通り、以下のように研究を実施した。1総合商社の海外投資に関する2次資料・文献の収集および分析内外の公刊図書・資料、商社業界誌(商社関係会社一覧などを含む)、各商社の年次レポート・有価証券報告書、ジェトロ発刊の資料を収集した。これら資料の整理・分析の結果、総合商社9社の成長過程、とりわけ海外事業展開の特徴が明らかになった。しかしながら1990年代に入って急速に進んだアジア進出に関しては、今のところ資料が十分でないため今後とも収集に努める必要がある。2事業所リスト・データベースの作成および分析収集した公刊資料・社内資料に基づき、1994年3月時点における9大総合商社の世界中の支店・事務所および関係会社のリストをコンピュータを用いて作成した。入力処理にあたっては研究補助者を任用した。これまでの分析の結果、9大商社の従業員配置は基本的には日本との輸出入の動向を反映しているが、外国間取引の増加および地域統括本社への権限委譲にも関係していることが解明された。3インタビュー調査2次資料では解読困難な現場動向を明らかにするため、主要総合商社などにおいてインタビュー調査を実施した。会談内容はテープに録音し、のちに研究補助者を任用し文書化した。大手商社は各社ともアジア経済の拡大にともない、1990年代の地域戦略の主要課題としてアジア重視を掲げている。各社はアジアNIESおよび中国に営業網をすでに確立しており、現在の焦点はベトナム、ミャンマーさらに旧ソ連から独立した中央アジア諸国に移動しつつあることなどが明らかになった。