hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物ホウ酸チャネルのER exitを制御するカーゴレセプターの同定

本研究では、シロイヌナズナにおいてSPOT1/KNS3と呼ばれる機能未知タンパク質がホウ酸チャネルのカーゴレセプターとして小胞体から細胞膜への細胞内輸送の初期段階を制御することを証明することを目的としている。本研究の端緒は、GFPタグしたホウ酸チャネルGFP-NIP5;1が根の表皮細胞において小胞体にとどまる変異株を単離し、その原因遺伝子をSPOT1/KNS3と同定したことにある。SPOT1/KNS3の変異株は花粉の外壁構造に異常を持つことがすでに知られていたため、SPOT1/KNS3の膜タンパク質輸送機能は花粉の発達にも寄与すると考えられる。平成28年度までにspot1/kns3変異株の根の表皮細胞において様々な膜タンパク質の局在を解析したところ、ホウ酸チャネルのみが小胞体にとどまることが明らかになっていた。平成29年度はタバコ葉における一過的発現系を用いて細胞内局在解析を進め、SPOT1/KNS3は小胞体膜とゴルジ体膜に局在することを明らかにした。以上から、SPOT1/KNS3はホウ酸チャネル特異的に小胞体からゴルジ体への輸送を助けるカーゴレセプターである可能性が高まった。平成29年度には、NIP7;1-GFP発現形質転換シロイヌナズナを作出し、ホウ酸チャネルNIP7;1は葯のタペート細胞の細胞膜に局在することを示した。NIP7;1は葯室にホウ酸を供給して花粉の発達に貢献する可能性が高い。H30年度はspot1/kns3変異株のタペート細胞におけるNIP7;1の局在と、ホウ酸チャネルとSPOT1/KNS3の相互作用に焦点をあてて解析を進める。SPOT1の細胞内局在解析を行うため、各種タグ付きのSPOT1/KNS3を発現する形質転換シロイヌナズナを作出しているが、タグSPOT1/KNS3が十分に発現しspot1/kns3変異株の表現系を機能相補する系統が得られていない。SPOT1/KNS3とNIP5;1の間の相互作用をベンザミアタバコ葉への一過的発現系においてBiFC法で解析した。おそらくゴルジ体と考えられるコンパートメントでのBiFCが見られたが、同様の結果がNIP1;2についても見られた。したがって特異的な結合を示すことができていない。spot1/kns3変異株の表現系を機能相補するタグSPOT1/KNS3系統が得られていない問題については、発現ベクターにおけるタンパク質コード領域前後の配列を見直すことによって安定発現させて解決する。また、タバコ葉ではなくシロイヌナズナ変異株を用いた一過的発現によって機能相補を簡便に評価できるようにして解決する。SPOT1/KNS3とNIP5;1の間の相互作用については、共免疫沈降法を中心に様々な手法によって検証する。本研究では、シロイヌナズナにおいてSPOT1/KNS3と呼ばれる機能未知タンパク質がホウ酸チャネルのカーゴレセプターとして小胞体から細胞膜への輸送の初期段階を制御することを証明することを目的としている。SPOT1/KNS3の変位株は花粉の外壁構造に異常を持つことで知られていた。本年度は、NIP5;1のホモログにあたるNIP1;2, NIP6;1, PIP2;1の局在を変異株の根の表皮細胞において解析し、GFP-NIP1;2とGFP-PIP2;1は正常に細胞膜に局在するが、GFP-NIP6;1は小胞体に留まることを明らかにした。NIP6;1はホウ酸チャネルであることから、アクアポリンファミリーの中でもホウ酸チャネルがSPOT1/KNS3に輸送されることが示唆された。また、小胞子(花粉細胞の分化前段階)において発現するホウ酸チャネルNIP7;1の細胞内局在を解析するため、NIP7;1-GFPを発現する形質転換シロイヌナズナの作出を進めた。さらに、SPOT1の細胞内局在解析を行うため、各種タグ付きのSPOT1/KNS3を発現する形質転換シロイヌナズナを作出した。これらのうちいくつかはspot1/kns3変異株において花粉の外壁異常を相補した(回復させた)ため、今後の局在解析に有用である。そこで、小胞子(花粉細胞の分化前段階)において発現するホウ酸チャネルNIP7;1の細胞内局在を解析するため、NIP7;1-GFPを発現する形質転換シロイヌナズナを作成している。しかしながら、spot1/kns3変異株に比較的高濃度のホウ酸を与えても花粉外壁の異常は回復しなかったことから、花粉の表現型に関しては、ホウ酸チャネルの他にも要因があるものと考えられた。また、SPOT1の細胞内局在解析を行うため、各種タグ付きのSPOT1/KNS3を発現する形質転換シロイヌナズナを作出した。

SPOT1はN末端近くにsignal peptide, C末端近くに膜貫通領域をもつが、signal peptide直後にmCherryを挿入したmCherry-SPOT1はspot1/kns3変異株の表現型を相補することができなかった。他様々な位置にmCherryを挿入した融合タンパク質が機能相補できるか現在解析中である。一方、signal peptide直後にcmycを挿入したcmyc-SPOT1は花粉の外壁異常を相補した(回復させた)ため、今後の局在解析に有用であることがわかった。本研究では、シロイヌナズナにおいてSPOT1/KNS3と呼ばれる機能未知タンパク質がホウ酸チャネルのカーゴレセプターとして小胞体から細胞膜への細胞内輸送の初期段階を制御することを証明することを目的としている。本研究の端緒は、GFPタグしたホウ酸チャネルGFP-NIP5;1が根の表皮細胞において小胞体にとどまる変異株を単離し、その原因遺伝子をSPOT1/KNS3と同定したことにある。SPOT1/KNS3の変異株は花粉の外壁構造に異常を持つことがすでに知られていたため、SPOT1/KNS3の膜タンパク質輸送機能は花粉の発達にも寄与すると考えられる。平成28年度までにspot1/kns3変異株の根の表皮細胞において様々な膜タンパク質の局在を解析したところ、ホウ酸チャネルのみが小胞体にとどまることが明らかになっていた。平成29年度はタバコ葉における一過的発現系を用いて細胞内局在解析を進め、SPOT1/KNS3は小胞体膜とゴルジ体膜に局在することを明らかにした。以上から、SPOT1/KNS3はホウ酸チャネル特異的に小胞体からゴルジ体への輸送を助けるカーゴレセプターである可能性が高まった。平成29年度には、NIP7;1-GFP発現形質転換シロイヌナズナを作出し、ホウ酸チャネルNIP7;1は葯のタペート細胞の細胞膜に局在することを示した。NIP7;1は葯室にホウ酸を供給して花粉の発達に貢献する可能性が高い。H30年度はspot1/kns3変異株のタペート細胞におけるNIP7;1の局在と、ホウ酸チャネルとSPOT1/KNS3の相互作用に焦点をあてて解析を進める。SPOT1の細胞内局在解析を行うため、各種タグ付きのSPOT1/KNS3を発現する形質転換シロイヌナズナを作出しているが、タグSPOT1/KNS3が十分に発現しspot1/kns3変異株の表現系を機能相補する系統が得られていない。SPOT1/KNS3とNIP5;1の間の相互作用をベンザミアタバコ葉への一過的発現系においてBiFC法で解析した。おそらくゴルジ体と考えられるコンパートメントでのBiFCが見られたが、同様の結果がNIP1;2についても見られた。したがって特異的な結合を示すことができていない。これまでに代表者等はベンザミアタバコの一過的発現系において、mCherry-SPOT1が小胞体とゴルジに局在することを明らかにしている。mCherry-SPOT1はspot1/kns3変異株の表現型を機能相補できないことが明らかになったが、局在性に関しては本来の性質を維持している可能性がある。今後は、機能相補するcmyc-SPOT1を発現する形質転換シロイヌナズナを用いた免疫染色によって、SPOT1の細胞内局在解析を行う。
両大戦間期ロシアの政治と文化の歴史的考察

本研究は、ロシア・ソ連史をとらえる時間的な枠組と、狭い意味での歴史学の領域を越えた多面的な分析視角の二点にその特徴がある。第一に、ソ連史を「両大戦間期」という時間的な枠組の中でとらえ直し、新たなソヴィエト史像を提示することになった。具体的には、形成期のソヴィエト体制に、総力戦としての第一次世界大戦の経験と、総力戦の時代の思考の強い影響が見られることが、具体的に明らかになった。また、1930年代の政治・経済体制の成立が、世界大戦の脅威と戦時体制への移行過程と不可分の関係にあることが、文化と政治の両面で明らかになった。第二に、ソヴィエト社会主義体制を多面的・多角的に分析する成果が生み出された。その対象と分野は、言語学、哲学・思想、政治学、経済学、歴史学、文学、文化論、芸術論に及び、個々の研究成果の中で、複数の領域からの分析が総合されている。たとえば、亀山郁夫の研究は、マンデリシタームやエイゼンシュテインなどの芸術家の作品とその活動を、1930年代のスターリン体制の政治的な文脈の中で解明した。また、富田武の研究は、「ソヴィエト愛国主義」の起源と意味を、国際的な緊張が高まる中での1930年代の政治史の文脈の中で明らかにしたものであり、社会構造や社会意識の考察を通じて1930年代後半のスターリン体制の実態を解明した。第三に、現代の「ユーラシア主義」やロシア・ナショナリストの視点からのロシア革命やソビエト史像を分析することを通じて、ロシア史・ソビエト史のみならず現代ロシアの思想とイデオロギーの状況についての研究の成果も得られた。今年度は研究分担者全員による全体会議を2回開催した。そこでは、今後の研究計画全体の打合せを行うとともに、下記のテーマで研究分担者の研究成果を報告し、討論を行った。1.「アルヒーフ史料と研究の現状」2.「マンデリシタームのスターリン頌詩」第1回目では、ロシアのアルヒーフ(文書)史料の現状と、それに基づいた研究の現状を明らかにした。とりわけ、近年やっと公開された全連邦共産党中央委員会政治局の議事録と、1930年代の政治過程にかんして、この史料によって明らかとなった事実について考察を行った。また、ロシア革命期のアルヒーフの状況についても、補足的に検討がなされた。アルヒーフ史料の利用にかかわる様々な問題は、政治史・文化史を研究する上で前提となる重要な問題であり、この点についても意見交換を行った。第二回目の研究会では、マンデリシタームのスターリン頌詩を題材とし、1930年代のスターリン体制とソヴィエト文学について考察した。まず、1933年以降のマンデリシタームの著作の変化について、詩のテクストの詳細な分析を通じて明らかとした。また、当該時期のソヴィエト政治詩と、その中でのマンデリシタームの立場、スターリンとの関係など、背景となる状況との関係の中で、著作を分析した。そして、マンデリシタームにとどまらず、スターリン体制における文学者のおかれていた状況についても、様々な角度から論じられた。なお、研究分担者の個々の研究としては、上記の研究成果のほかに、ユーラシア主義を中心としたロシア思想、ロシア革命期における民族の問題、最高国民経済会議の形成過程を中心としたソヴィエト経済機構の確立過程などについて研究が進められている。ソヴィエト史のアルヒーフ史料が広く公開されるようになってから、すでに10年以上が経過した。この間、新しい文書史料に基づいた研究が次々と登場したが、富田武「中国革命とモスクワ1924-27年-ロシア公文書館史料を手がかりに」(『成蹊法学』第49巻)もその1つである。

この論文は、「ロシア国立社会政治史文書館」所蔵のコミンテルン関係の資料に基づいて、中国革命に対するソ連共産党中央の政策と、その決定過程について分析を行っている。この研究は、両大戦間期の他国の革命・開放運動とソ連共産党との関係について新しい問題を提起しており、今後当該時期のコミンテルンの研究はさらに進展することであろう。鈴木義一「ソ連における計画化の源流とその思想」(『土地制度史学』別冊)は、同じく「ロシア国立社会政治史文書館」の、初期の人民委員会議関連の資料の一部を用いた研究である。この論文はまず、その他の資料も用いつつ、二月革命後に成立した臨時政府とソヴィエト政権初期の経済政策を比較しつつ、国民経済の計画化の理念とその実現をめざす試みを分析している。続いて、ソヴィエト政権の下での計画化の理念の展開過程を五ヵ年計画までについて跡づけるとともに、そうした試みの源流として、第一次世界大戦の戦時動員体制の経験と、実証主義的な設計主義の思想をとくに指摘した。したがって、近年多面的に進められてきた、戦時動員体制の研究の中に位置付けることができる。亀山郁夫『あまりにロシア的な。』は、広範なテーマをコラージュ風に論じた著作であるが、その中ではロシア・アヴァンギャルドについての新しい論考が散りばめられている。研究期間の最終年度を迎え、2000年(平成12年)12月5日に東京外国語大学においてシンポジウム「ロシア--国家論からの照射」を開催し、研究成果の一部を公表することになった。中村裕「ロシア・ナショナリズムの歴史認識」は、ソルジェニーツィン、シャファレーヴィチ、コージノフらのロシア史像をロシア革命や集団化などに即して分析することによって、現代ロシアのイデオロギー状況と20世紀の文脈の中のソヴィエト史を論じた。鈴木義一「ロシアの社会・経済システムと国家」は、現代ロシアの世論調査に現れる社会意識を通じて、現代ロシアに受け継がれたソヴィエト体制の構造的な特徴を明らかにすることをめざした。富田武「ソヴィエト愛国主義の起源」は、スターリン体制の変容過程を国家と社会との相互関係の中で分析し、「ソヴィエト愛国主義」を体制が機能する上での重要な構成要素として位置付けた。これらの報告は、2001年(平成13年)3月に刊行される研究成果報告書にまとめられている。その他の研究分担者の研究成果の概要は、上記の研究成果報告書で公表されるが、その内容は以下の通りである。磯谷孝[トロツキーと精神分析学」亀山郁夫「衝突とカーニバル」渡邉雅司「ユーラシア主義再評価の動向とカルサーヴィン」中澤英彦「戦間期のウクライナにおける言語政策」高橋清治「ソヴィエト国家と諸民族--自治共和国、自治州と民族問題人民委員部の解体」
胆管細胞癌浸潤における癌組織内間質構築の意義

胆管細胞癌(IHCCC;intra-hepaticcholangiocellularcarcinoma)の病理学的基本像は腺癌で、線維性間質がよく発達しているのがIHCCCの特徴である。癌間質組織中の線維芽細胞は癌関連線維芽細胞(CAF;cancer-associatedfibroblast)と呼ばれ、癌細胞の増殖・浸潤に適した細胞外環境を構築する。CAFの起源については、(1)組織中に存在していた線維芽細胞の増殖・分化、(2)骨髄細胞の生着・分化、(3)癌細胞からのEMT、などが想定されているが、IHCCCではCAFの由来について検討を行った報告はない。先ず、胆管細胞癌組織内での間質細胞の由来を検討するための動物実験を開始した。久留米大学病理学講座にて樹立したヒト由来胆管細胞癌細胞株(KMC-1)にretroviralvectorpRetroQ-AcGFPN1(Clontech社)用いて遺伝子導入を行い、恒常的にGFP蛋白を発現する胆管細胞癌細胞株(以下GFP/KMC-1)を樹立した。この細胞株は実験動物において癌細胞由来の細胞を容易に検出するために樹立した。上記の作製したGFP/KMC-1のphenotypeを免疫細胞化学、Westernblotting法により検討し、異種移植に用いる細胞クローンの選択を行った。作成したGFP/KMC-1をBALBc/nudeマウスの複数部位に接種し、腫瘍形成能が安定した接種部位は皮下及び腹腔内投与であった。BALBc/nudeマウスにGFP/KMC-1を接種し腫瘍を作成し、腫瘍組織の採取を行った。マウスから採取した腫瘍組織をFISH法と免疫組織化学の技法を用いてCAFの由来を検索中である。また、臨床検体の検討では、腫瘍組織におけるEMT遺伝子の発現を免疫組織化学で解析を行い、CAFに囲まれる癌浸潤先進部においてSnailやTwistといったEMT関連遺伝子の発現亢進があることを明らかにした。胆管細胞癌(IHCCC; intra-hepatic cholangiocellular carcinoma)の病理学的基本像は腺癌で、線維性間質がよく発達しているのがIHCCCの特徴である。癌間質組織中の線維芽細胞は癌関連線維芽細胞(CAF; cancer-associated fibroblast)と呼ばれ、癌細胞の増殖・浸潤に適した細胞外環境を構築する。CAFの起源については、1組織中に存在していた線維芽細胞の増殖・分化、2骨髄細胞の生着・分化、3癌細胞からのEMT、などが想定されているが、IHCCCではCAFの由来について検討を行った報告はない。久留米大学病理学講座にて樹立したヒト由来胆管細胞癌細胞株(KMC-1)にretroviral vector pRetroQ-AcGFPN1(Clontech社)用いて遺伝子導入を行い、恒常的にGFP蛋白を発現する胆管細胞癌細胞株(以下GFP/KMC-1)を樹立した。上記の作製したGFP/KMC-1のphenotypeを免疫細胞化学、Western blotting法により検討し、異種移植に用いる細胞クローンの選択を行った。また、採取した腫瘍組織におけるEMT遺伝子の発現を免疫組織化学で解析を行い、CAFにおけるSnail, Twistの発現亢進を見出した。

また、臨床検体の検討では、腫瘍組織におけるEMT遺伝子の発現を免疫組織化学で解析を行い、CAFに囲まれる癌浸潤先進部においてSnailやTwistといったEMT関連遺伝子の発現亢進があることを明らかにした。胆管細胞癌(IHCCC; intra-hepatic cholangiocellular carcinoma)の病理学的基本像は腺癌で、線維性間質がよく発達しているのがIHCCCの特徴であり、これは肝細胞癌等の他の原発性肝癌と異なる病理学的特徴である。病理学的検討からは、癌間質組織中の線維芽細胞は癌関連線維芽細胞(CAF; cancer-associated fibroblast)と呼ばれ、癌細胞の増殖・浸潤に適した細胞外環境を構築する。CAFの起源については、(1)組織中に存在していた線維芽細胞の増殖・分化、(2)骨髄細胞の生着・分化、(3)癌細胞からのEMT、などが想定されているが、IHCCCではCAFの由来について検討を行った報告はなく、またIHCCCとCAFの相互作用は明らかになっていない。先ず、胆管細胞癌組織内での間質細胞の由来を検討するための動物実験を開始した。久留米大学病理学講座にて樹立した胆管細胞癌細胞株(KMC-1)にretroviral vector pRetroQ-AcGFPN1(Clontech社)用いて遺伝子導入を行い、恒常的にGFPを発現する胆管細胞癌細胞株(以下GFP/KMC-1)を樹立した。上記の作製したGFP/KMC-1のphenotypeを免疫細胞化学、Western blotting法により検討し、異種移植に用いる細胞クローンの選択を行った。作成したGFP/KMC-1をBALBc/nudeマウスの皮下、脾臓、肝臓、腹腔内に接種し、細胞株の生着性の検討を行った。この実験過程で確認された腫瘍形成能が安定した接種経路は皮下及び腹腔内投与であった。BALBc/nudeマウスにGFP/KMC-1を接種し腫瘍を作成し、腫瘍組織の採取を行った。マウスから採取した腫瘍組織を免疫組織化学の技法を用いて検討中である「研究実績の概要」に記述した、恒常的にGFPを発現する胆管細胞癌細胞株(以下GFP/KMC-1)を樹立するために当初の予想よりも日数を多く費やし、またBALBc/nudeマウスでのGFP/KMC-1の生着性の検討に当初の予想よりも日数を多くを費やした。このために、研究計画当初は平成23年度に上記の実績内容に加えて以下の研究を行う予定であったが、当初の研究計画よりも約3ヶ月ほどの遅れを生じている。【平成23年度に開始予定であった実験】(1)腫瘍組織内の間質細胞の由来を検討するために、蛍光免疫組織化学とfluorescence in situ hybridization (FISH)法の技法を用いて腫瘍組織の観察を行う。GFP陽性である腫瘍細胞由来の細胞と、宿主由来の細胞をマウス染色体をFISH法で検出することが可能である。(2)腫瘍の浸潤や転移に関して、形態学的検討および蛋白発現の検討の結果をもとに考察を行う。
コグニティブ無線ネットワークに適した2階層型共通制御チャネル確立維持手法

本研究は,多様なアドホック通信をコグニティブ無線ネットワークで効率的に提供する事を目的とする.プライマリユーザへの影響を最小化しつつ、効率的な通信を提供するには、各ノードが利用周波数を時間的・空間的に切り替える必要があるため,隣接ノード,及び利用可能な周波数(ホワイトスペース)等の情報の共有が重要となる.本研究では,(1)隣接ノード把握用と,(2)通信ノード群内でホワイトスペース情報の共有用、の制御チャネルを自律的に確立,維持する手法を提案し,シミュレーション評価を通じて、有効性を示した。本研究では、多様なマルチホップ通信をコグニティブ無線ネットワークで効率的に提供するために,隣接ノード,及び利用可能な周波数(ホワイトスペース)等の制御情報の共有が必要な点に着目し、通信特性の異なる周波数から(1)隣接ノード把握用の制御チャネルと(2)通信ノード群内のホワイトスペース情報共有のための制御チャネルを自律的に確立,維持する手法を提案する.本年度はまず,空間的に近接する車両間での共通制御チャネルを確立することを目指した.具体的には,各周波数の電波通信範囲と空間エリアの関係からエリア間与干渉と,同一エリア内の隠れ端末問題の双方を回避可能な周波数を「エリア共通チャネル」として選択する手法を考案し,基礎評価のためのシミュレーション実験を通じて有効性を確認した.同一エリア内の全ノードが互いの位置情報をエリア共通チャネル上で定期的に交換することで,自身の隣接ノードを把握し,データ通信ノード群を選択する事ができる.次に,上記で選択した通信ノード群内で共通の制御チャネルである「ノード群共通チャネル」を選択する手法を検討した.ここで,アプリケーション通信を継続するためにPU通信に伴うチャネル切替が発生しにくいチャネルを選択する.そのため,アプリケーション通信に用いるデータチャネルを推定した上で,アプリケーション通信時間を推定する.その後,各チャネルのPU通信の統計情報からアプリケーション通信時間以上に継続可能なチャネルを「ノード群共通チャネル」として選択する.この「ノード群共通チャネル」を用いて「ホワイトスペース」,「経路」及び「データチャネル」情報を共有することで,効率的なアプリケーション通信を提供できる.最後に、これらの検討結果を踏まえた制御チャネルの確立方針をまとめて、IEEE communications magazineに投稿中である.本研究では,多様なマルチホップ通信をコグニティブ無線ネットワークで効率的に提供するために,隣接ノード,及び利用可能な周波数(ホワイトスペース)等の制御情報の共有が必要な点に着目し,通信特性の異なる周波数から(1)隣接ノード把握用の制御チャネルと(2)通信ノード群内のホワイトスペース情報共有のための制御チャネルを自律的に確立,維持する手法を提案する.本年度はまず,昨年度提案した,1空間的に近接する車両間で位置情報を定期的に交換するための共通制御チャネルである「エリア共通チャネル」と2実際に通信を行うノード群内での共通の制御チャネルである「ノード群共通チャネル」を用いる2階層型共通制御チャネルに関して,スケーラビリティ評価を行った.評価結果から,2階層型共通制御チャネルを用いることで,「エリア共通チャネル」を用いることで空間的に近接する車両を効率よく検知した上で,「ノード群共通チャネル」を用いることでPU通信に遭遇するチャネルをうまく避けつつデータチャネルを選択する事が可能となる.その結果,良好なアプリケーション通信性能を提供できることを示した.これらの評価結果を国内研究会において対外発表した.今後は,海外の論文誌に研究成果を公表する予定である.加えて,この共通制御チャネルで交換する利用可能な周波数情報,および位置情報を元に動作可能なコグニティブ無線技術に適した新しいトランスポートプロトコルを提案し,研究成果をまとめた上で国際的な論文誌,IEEE Transactions. on Mobile Computingにて対外的に発表した.また,最後に2階層型共通制御チャネルの基礎部分をGNURadio/USRPを用いて限定的に実装し,実環境で制御チャネル確立時間やチャネル切替時間,スループットやジッタなどの結果をまとめて、論文誌Springer MONETにて発表した.本研究では、多様なマルチホップ通信をコグニティブ無線ネットワークで効率的に提供するために、隣接ノード、及び利用可能な周波数(ホワイトスペース)等の制御情報の共有が必要な点に着目し、通信特性の異なる周波数から(1)隣接ノード把握用の制御チャネルと(2)通信ノード群内のホワイトスペース情報共有のための制御チャネルを自律的に確立、維持する手法を提案する。平成26年度までに、1空間的に近接する車両間での位置情報を定期的に交換する共通制御チャネル「エリア共通チャネル」と2実際に通信を行うノード群内での共通の制御チャネル「ノード群共通チャネル」の2階層型共通制御チャネル手法を考案し、シミュレーション評価によってスケーラビリティ評価を行った。その結果、ノードの移動状況にかかわらず、ホワイトスペースを確実に把握出来る事を明らかにした。そこで平成27年度では、米国FCCが規定する2種類のホワイトスペースの把握手法である「データベース」と「センシング」の連携手法について新たに考案した。データベースは移動先の情報を事前に把握できる一方で、利用範囲が無線通信網の接続範囲に依存する点や、情報の信頼性が低い、といった問題が発生する。一方で、センシングは自律的に正確なホワイトスペース情報を把握できるが、移動先の情報を事前に把握できない。つまり「利用範囲」「信頼性」に関してトレードオフの関係にある。そこで本研究では、この2つの手法を有効利用するためのハイブリッド手法を新たに提案し、シミュレーション評価によって有効性を明らかにし、成果を国内研究会において対外発表した。加えて、データベースによって移動先のホワイトスペースを把握出来る場合を想定し、得られた情報からアプリケーションにとって適切なデータチャネルを選択するための手法を新たに考案し、シミュレーション評価によって有効性を明らかにした。

本研究は,多様なアドホック通信をコグニティブ無線ネットワークで効率的に提供する事を目的とする.プライマリユーザへの影響を最小化しつつ、効率的な通信を提供するには、各ノードが利用周波数を時間的・空間的に切り替える必要があるため,隣接ノード,及び利用可能な周波数(ホワイトスペース)等の情報の共有が重要となる.本研究では,(1)隣接ノード把握用と,(2)通信ノード群内でホワイトスペース情報の共有用、の制御チャネルを自律的に確立,維持する手法を提案し,シミュレーション評価を通じて、有効性を示した。平成26年度に予定していた全項目に関して,予定以上に研究が進捗している.具体的には,まず,昨年度考案した2階層型共通チャネル制御手法に関して,シミュレーション実験によってスケーラビリティ評価を行った.その結果,台数が増加する環境において更に提案手法の有効性が更に顕在化することを確認した.加えて,その2階層型共通制御チャネル選択手法の基礎部分に関して抜き出した上で,GNURadio/USRPを用いて実装した上で,実環境において実験を行い,提案手法の有効性を実環境において評価できた.これらの結果から,平成26年度に予定していたシミュレーションによるスケーラビリティ評価と実装を用いた実装実現性の検証,の双方の目標を達成できたと考える.更にこれに加えて,これらの2階層型共通制御チャネルを用いて取得した情報を用いて動作可能な新たなトランスポートプロトコルについても考案した上で,その有効性をシミュレーション実験によって検証した.これらの結果からコグニティブ無線技術を用いたマルチホップ通信環境において良好なエンドツーエンド通信性能を提供できることを明らかにした.以上に示す通り,当初の予定以上に研究が進捗していると考える.総合領域,情報学・計算機システム・ネットワークプロトコル平成27年度は平成26年度に国内研究会で発表した2階層型共通制御チャネルのスケーラビリティ評価を更に整理した上で,更に汎用性ある評価にするために必要な追加結果を取得し,その成果を国際会議や国際的に権威ある論文誌にて対外発表することを目指す.これによって,学術的なプレゼンスを高める事を最終的な目標とする.更に,本研究課題で前提するセンシングによる利用可能周波数の把握技術だけでなく,世界的に法整備,開発が進んでいることで主流となりつつある「位置ベースのデータベースを用いた利用可能周波数の把握技術」と連携する手法について新たに考案する予定である.これらの2つの技術は「把握可能な空間範囲」と「正確性/信頼性」に関してトレードオフの関係にあるため,その特性を活かした上で適切に連携することで更なる相乗効果が期待できる.今後は,この連携手法について考案する予定である.平成25年度に予定していた全項目に関して,すべて予定通りに研究が進捗している.
高齢化に伴う歯肉線維芽細胞のマトリックス成分の代謝活性

幼弱ラット(1-7週齢)及び成熟ラット(30週齢)の下顎臼歯部歯肉を採取し、細断後α-MEM培地で培養を行い5-8代継代培養した細胞を使用し、歯肉線維芽細胞の増殖様式、細胞数を位相差顕微鏡を用いて観察したが両者に差は見られなかった。DNA合成能の測定は、幼弱ラット、成熟ラットそれぞれの細胞を48穴マルチウエルプレーチに1穴当たり2×10^3個の細胞を播種し、単層を形成するまで培養し^3H-チミジンを3μCi/mlの濃度になるように添加して1時間のパルスラベルを行い、DNAへの取り込み量から算定した。結果、両者に有意差は見られなかった。細胞間マトリックスの産生能について、一定期間培養した培養液中に遊出したコラーゲン、プロテオグリカン、グリコサミノグリカンについて電気泳動及びモノクローナル抗体を用いて酵素免疫測定法により検討したが、いずれも絶対量の不足のために定量できなかった。エストローゲンセレプターについては、一定期間培養した細胞をAnti-Estrgenモノクローナル抗体を使用しビオチン-ストレプトアビジンシステムによる免疫染色を行い検討したが検出できなかった。また、培養液中にβ-Estradiol(PSL社)を10^<-2>-10^<-8>Mの濃度にそれぞれ調整し、添加したものについても同様に検討したが、結果は得られなかった。
環境に優しく安価で力学的に安定したため池コア用土ブレンド技術の確立と検証

環境に優しく安価で力学的に安定したため池コア用土のブレンド技術を確立するために,兵庫県内のため池の底泥土の成分調査とブレンド供試体の強度・透水特性を調査した。その結果,ため池底泥土を母材としたブレンド材料は,ため池のコア用土として使用できる可能性が高いことが明らかになった。さらに,地域の産業廃棄物を含めた,ブレンド材料の力学特性を詳細に検討した。最後に,現有の大型土質改良機を用いて,ため池の現場で混練試験を行い,その有効性を検証した。1)兵庫土地改良連合会の協力を得て,三木市のため池を選定し,池敷底泥土や堤体盛土材の採取時期を検討した。2)締固めモールドから抜き出した供試体をそのまま試験できるように,現有の中空ねじり試験装置を改良した。3)試作経験を基にして,ミキサーのブレード形状を工夫し,ブレード先端の多くの孔から空気や水を噴出させることによって,均質混合と最適水分量の調節可能なミキサーを試作した。4)三木市のため池から池敷底泥土および堤体盛土材を採取し,フライアッシュと砕石粉,まさ土などを確保した。5)各ブレンド材料の鉱物成分や物理特性,粒度分布を分析した。6)試作したミキサーを用いて,池敷底泥土および堤体盛土材の賦存量をもとに,なだらかで幅広い粒度分布曲線が得られるように,フライアッシュと砕石粉,まさ土などのブレンド材料割合を変えて混合した。7)一軸圧縮強度や含水比などから,ブレンド材料の最適混合割合を検討した。8)改良した中空ねじり試験装置や三軸透水試験装置を用いて,力学特性や透水特性を定量的に検討した。この結果,最適ブレンドコア用土は十分な透水性と力学的強度を有することが判明した9)フライアッシュの水辺利用時に問題となる溶出成分(ホウ素・フッ素・ヒ素・セレン)について,原子吸光法などの精密機器による定量分析を行った。10)パックテストによる各種ブレンド材料の溶出成分の簡易分析を行い,精密機器分析との相関性を検討した。この結果,ややばらつきはあるものの,かなりの相関性があることがわかった。11)溶出成分分析の結果,セメントと石灰の混合により,上記成分の溶出を環境基準以下に抑制できることがわかった。セメントと石灰は高含水比の池敷底泥土の含水比低下にも有効であり,ブレンド材として好都合である。老朽化ため池の改修に際して不可欠なコア用土が不足しており,高価な粘土質用土を購入して遠距離運搬しているのが現状である.そこで本研究では,環境に優しく安価で力学的に安定したコア用土を得るために,堤体盛土材や農業分野での利用拡大が望まれている高炉水砕スラグを母材とし,池敷底泥土,生石灰,フライアッシュをブレンド材とし,その適用性を検討した.各種ブレンド試料を対象に各々,最大乾燥密度かつ最適含水比でφ50mm×h100mmの供試体を3本作製し,載荷速度1.0mm/minで載荷した.トラフィカビリティーを考慮し,qu=65kN/m2を基準として,ブレンド比を検討した.また,水硬性を有する供試体に対しては,3,7,28日間養生した供試体を対象とし試験を実施した.その結果,以下のことが明らかになった.1)一軸圧縮強度を満たしていないまさ土やスラグに対して底泥土を添加することで,コア用土としての必要な強度が得られる.2)生石灰やFAを添加することにより,さらに長期的で大きな強度増加がみられた.生石灰は,初期の強度発現に関与し,FAは長期強度発現に関与している.しかしながら,生石灰とFAの添加割合には注意が必要である.3)まさ土とスラグの一軸圧縮強度の相違は,粘着力cならびに表面吸水率が大きく関与している.また,スラグと底泥土を混合する際には,均一にブレンドできるような技術が必要である.本研究の目的は,環境にやさしく安価で力学的に安定したコア用土を得るためのブレンド技術の確立にあり,今年度前半は,兵庫県内の老朽ため池の改修に際して,サンプリングした底泥土を利用して,生石灰,フライアッシュならびに環境に配慮して再利用の観点から鉱炉スラグなどのブレンド材の適用性について一軸圧縮試験などの室内試験から検討したさらに,当研究課題の成果は現場への適用が極めて重要であるため,今年度後半には,実際に改修予定されているため池を対象に,そのコア用土への利活用に関して,特に自走式大型混練重機を用いたコア用土の作成に関して,作成される用土の品質のバラツキや作業効率などについて大規模な現場試験を遂行した混練重機には,粘性土地盤を対象とした現行の日立建機(株)製SR-G2000を使用し,現場レベルでの混練精度の評価を行った.

具体的には,混錬機への底泥土ならびに旧堤体土を110回混練装置を通過させ,それらの混合土から供試体を作成し,湿潤密度と含水比を測定し,混練のバラツキについて評価を行ったまた,池敷底泥土,旧堤体盛土材に加えてセメント系固化材の3種を用いたブレンド材の強度試験を行い.セメント系固化剤を用いた場合の配合割合や含水比などを変化させた長期強度試験結果から判断し,十分現場で使用可能であることが明らかになった
ケトン体代謝調節に基づく内分泌撹乱化学物質のリスク評価に関する薬学的研究

内分泌撹乱化学物質がホルモンを介した生体の代謝調節系に如何に干渉するかを調べるため、ケトン体からの脂質、コレステロール、ステロイドの合成に重要な役割を持つと考えられているアセトアセチル-CoA合成酵素の発現動態を中心に検討を行い、以下の結果を得た。(1)本酵素はラットおよびヒトにおいて、各臓器での発現の高低の順序に性差があることを見いだすとともに、脳においては大脳皮質及び海馬に多く発現していることを明らかとした。(2)本酵素遺伝子は雄の皮下部白色脂肪組織に特に著しく発現していること、また脂肪細胞においては、肝臓で本酵素と連動した発現動態を示すHMG-CoA還元酵素遺伝子は脂肪組織では殆ど本酵素と連動しないことを明らかとした。また、ラットの皮下部白色脂肪組織での本酵素遺伝子の発現には日内リズムが存在し、夜間で多く、日中は低い傾向を示すこと、成長とともに雄、雌共に発現が上昇し、雄では離乳期後も発現は更に上昇し続けるが、雌では発現に変化はみられないことを見いだした。すなわち本酵素遺伝子は生体が成長し脂肪組織が発達し脂質代謝が成熟すると共に発現が上昇し、さらに性成熟にも関係がある可能性を示唆した。(3)ラットにおける本酵素の活性はエストラジオール投与により減少することを見いだし、本酵素がステロイドにより調節されている可能性を示唆した。また内分泌撹乱作用があるといわれているビスフェノールAの投与によってもラットの本酵素の活性は減少し、さらにビスフェノールA処理した培養細胞においても、本酵素遺伝子の発現は減少することを明らかとした。しかし、エストロゲンレセプター遺伝子の発現していない細胞ではビスフェノールAによって本酵素遺伝子の発現は影響を受けないことを確かめ、ビスフェノールAによる本酵素の活性及び発現の減少にエストロゲンレセプターが関与している可能性を示唆した。本年度はケトン体利用酵素であるアセトアセチル-CoA(AA-CoA)合成酵素の発現動態を中心に以下について検討をを行った。1)AA-CoA合成酵素遺伝子の単離:ラット肝臓から決定したアミノ酸配列を基にラット、ヒトの遺伝子のクローニングを試みた。得られたラット及びヒトのAA-CoA合成酵素遺伝子はともに2,016bpで672のアミノ酸をコードしていた。2)AA-CoA合成酵素遺伝子の発現臓器の検討:本酵素はラットにおいて、雄では脳、腎臓、肝臓、心臓の順に、雌では脳、肝臓、腎臓、心臓の順に多く発現しており、肝臓では雄よりも雌に多く発現していた。さらにヒトにおいては、腎臓、脳、心臓、骨格筋、胎盤に多く発現していた。本酵素がラット及びヒトの脳において比較的強い発現を示したため、ヒトの脳における本酵素の発現分布を調べたところ、大脳皮質及び海馬に多く発現していた。ヒトの脳において、記憶機能に関与している海馬に高発現していることから、本酵素がこれらの機能において重要な役割を果たしている可能性が示唆された。3)性ステロイドホルモンおよびビスフェノールA(BPA)によるAA-CoA合成酵素の変動:本酵素はコレステロール、ステロイド合成に関与する可能性が示唆されており、ステロイドホルモン投与による本酵素の活性の変動について検討した。本酵素の活性はステロイドホルモン投与により減少した。このことから本酵素はステロイドにより調節されている可能性が示唆された。また内分泌撹乱作用があるといわれているBPAの本酵素に対する影響について検討したところ、BPA投与によりラットの本酵素の活性は減少し、またBPA処理した培養細胞において、本酵素遺伝子の発現は減少した。しかし、エストロゲンレセプター遺伝子の発現していない細胞ではBPAによって本酵素遺伝子の発現は影響を受けなかったことから、BPAによる本酵素の活性及び発現の減少にエストロゲンレセプターが関与している可能性が示唆された。前年度にケトン体利用酵素であるアセトアセチル-CoA(AA-CoA)

合成酵素が脂質代謝の盛んな組織に高発現しており、その活性調節が性ホルモンの支配を受けていることが明らかとなったので、本年度は、組織の細胞の分化、細胞内への脂肪滴の蓄積が各種ホルモンの支配を受けている脂肪組織に着目し、白色脂肪組織、褐色脂肪組織を用いて本酵素遺伝子の発現を検討した。その結果、本酵素遺伝子は雄の皮下部白色脂肪組織に特に著しく発現していることがわかった。一方、肝臓においてその発現がアセトアセチル-CoA合成酵素と連動していることが明らかとなっているHMG-CoA還元酵素遺伝子は脳、肝臓で多く発現していたが、脂肪組織では殆ど発現していなかった。このことから、脂肪組織においては本酵素は肝臓とは違う役割を持っている可能性が考えられた。次に本酵素遺伝子の発現に日内周期が存在するかどうかを調べたところ、ラットの皮下部白色脂肪組織での本酵素遺伝子の発現は、夜間で多く、日中は低い傾向を示すことがわかった。ラットは夜行性の動物であることから、本酵素遺伝子の発現はラットの活動が盛んな時期に多く発現していると考えられた。脂肪組織は胎児発生後期から形成されていくが、本格的な発達は離乳を境に起きる。そこで、離乳前後を含めて脂肪組織が発達し、エネルギー蓄積器官として成熟するまでの過程において、本酵素遺伝子の発現に変動があるかどうかを検討した。その結果、皮下部白色脂肪組織において本酵素遺伝子は離乳後の4週齢で雄、雌共に発現が上昇していた。また、雄では離乳期後も発現は更に上昇し続けるが、雌では発現に変化はみられなかった。以上の結果から、本酵素遺伝子は生体が成長し脂肪組織が発達し脂質代謝が成熟すると共に発現が上昇すると考えられる。更に、本酵素遺伝子は離乳後の雌雄の発現パターンが異なることから本酵素と性成熟に関係がある可能性が示唆された。
甲状腺機能低下症の遺伝子改変モデルの作成と神経・精神症状の病態メカニズム解明

申請者は中枢神経系における甲状腺ホルモンの機能と、その機能異常による神経・精神症状に注目してきた。甲状腺機能異常症と神経・グリア連関、性ホルモンと加齢の影響について、その分子基盤は殆ど解明されていない。そこで、申請者は、神経内分泌学ならぬグリア内分泌学という新たな研究領域の開拓を始め、注目を浴びている。これまでに、甲状腺ホルモンがグリア細胞や神経スパインに及ぼす影響を見るために、甲状腺機能亢進症を主に対象としていたが、加齢によって増える甲状腺機能異常は殆どが低下症であり、高齢化社会で増えるウツや認知症には、甲状腺機能低下症が大きく関わっている。従って、ウツや認知症の予防・治療のために、甲状腺機能低下症モデルを作成して、脳の機能形態学的変化、行動や認知に及ぼす影響とそのメカニズムについて研究を遂行している。甲状腺機能低下症がもたらす行動・認知機能変化:雄・雌の、若齢・老齢のモデルマウスを作成し、行動量・認知機能を観察し、脳内グリア細胞の形態を免疫組織学的に解析した。また、脳内でもっとも数が多い細胞であるアストロサイトは神経細胞に栄養を与える重要な役割をもっており、脳内代謝のカギを握っていると考えられることから、代謝に大きな影響を与える甲状腺ホルモンの影響を大きく受けると考えられる。甲状腺ホルモンによるアストロサイトの遺伝子発現変化はスペインのJuan Bernalらのグループが網羅的解析を報告したが、各タンパク質の機能変化については報告がない。そこで、初代培養アストロサイトを用いて、甲状腺ホルモンの輸送を担うトランスポータの発現を観察し、ホルモン分泌のネガティブフィードバック機構を説明できる現象を見出した。1)甲状腺機能低下症モデルマウスにおけるグリア細胞の免疫組織せ染色:若齢では、オスでグリア細胞の肥大化が観られ、メスでもわずかな肥大が見られた。2)甲状腺機能低下症モデルマウスの行動変化;オスでは行動量の減少が見られ、メスでは特に変化はなかった。認知機能について調べるため、老齢マウスを用いてモリス水迷路テストを行ったところ、1年齢のマウスは泳がない可能性を心配していたら、若齢マウスよりも上手く、目的地へも早く到達することが判明したことから、マウスの1年齢は老齢ではないことが判明。現在、2年齢になるまでマウスを飼育中である。3)アストロサイトからT3が放出するためのトランスポーターLAT2は、膜に局在する量がT3の作用で減少し、細胞外T3による脳内甲状腺ホルモン分泌のネガティブフィードバックの機構を説明できる結果が得られた。以上のように、甲状腺機能低下症の老齢マウスにおける解析が残っているが、細胞レベルでの甲状腺ホルモントランスポーターの挙動がわかる等、あらたな機能解析が進んでいるため。甲状腺機能低下症の老齢マウスを用いて、グリア細胞の形態変化および神経スパインの形態変化を解析する。また、認知機能も調べ、性差の有無、ヒトとの対応性を検討する。性ホルモンの影響も視野に入れ、メスマウスで見られる若齢とは逆のグリア細胞の形態変化や、認知機能の変化が、女性ホルモン(エストロゲン)補充で改善するのかどうかを検討する。改善しない場合は、単なる女性ホルモン低下の影響ではなく、エピジェネティックな原因を探る必要が出てくる。血中甲状腺ホルモン(前駆体:T4)はトランスポーターを介して脳内・アストロサイトに取り込まれ、タイプ2脱ヨード酵素(D2)によって活性化型(T3)に変換された後、種々の細胞に作用する(Noda, 2015)。我々は脳内免疫細胞であるミクログリアにもT3の受容体が発現し、顕著な遊走性・貪食性亢進を起こすことを初代培養ミクログリアを用いて報告した(Mori et al., 2015)。一方、成体では、甲状腺機能亢進症モデルマウスを用いてグリア細胞を観察したところ、いずれも、性と週齢によってグリア細胞の形態変化や行動が異なることがわかった(Noda et al, 2016)。臨床的には、甲状腺機能亢進症・低下症は様々な中枢神経系疾患と関連がある他、高齢者の甲状腺機能低下症と、アルツハイマー病発症リスクは深い関係にあり、性差が顕著に存在することも報告されている。しかし、こうした甲状腺機能異常症と神経・グリア連関、性ホルモンと加齢の影響について、その分子基盤は殆ど解明されていない。加齢によって増える甲状腺機能異常は殆どが低下症であり、高齢化社会で増えるウツや認知症には、甲状腺機能低下症が大きく関わっている。従って、ウツや認知症の予防・治療のために、適切な甲状腺機能低下症モデルを作成し、脳の機能形態学的変化、行動や認知に及ぼす影響を検討した。1)グリア細胞とシナプスの三次元構造解析:海馬ニューロンのシナプススパイン(棘)の3次元構造を解析したところ、若齢オスの甲状腺ホルモン亢進症、低下症におけるスパインの形態変化を比較・検討した。2)甲状腺機能低下症がもたらす行動・認知機能変化:甲状腺機能亢進症モデル・低下症における行動変化、記憶と学習、その性差と加齢の影響を検討した。1)甲状腺機能亢進症については、若齢オスマウスに続き、若齢メスマウスの海馬歯状回のスパインの解析を3次元電子顕微鏡解析により行った。シナプススパインの数と容量の変化を解析したところ、オスでは容量の変化なしにスパイン数の亢進が見られた。

一方、メスマウスでは、容量の減少、より顕著なシナプス数の減少が見られた。2)甲状腺機能低下症モデルは、薬剤で作成するか、遺伝子改変で作成するかに当たり、いずれも似た結果が出た、という先行論文が出たため、困難な遺伝子操作をやめて薬剤によるモデルマウスを作成し、行動解析を行った上で、脳切片を作成し、大脳皮質・海馬のグリアの形態変化を比較検討した。その結果、甲状腺機能低下症でも、オスでグリア細胞の肥大化が観られ、メスでもわずかな肥大が見られた。ちなみに、甲状腺機能亢進症のメスでは、グリア細胞の矮小化が見られた。3)マウスの行動変化;甲状腺機能亢進症では、オスでは行動過多が見られ、メスではうつ様症状が見られたのに対し、甲状腺機能低下症では、オスでは行動量の減少が見られ、メスでは特に変化はなかった。以上のように、甲状腺機能異常症におけるグリア細胞やシナプススパインの形態変化、マウスの行動に性差があることがあらたにわかった。申請者は中枢神経系における甲状腺ホルモンの機能と、その機能異常による神経・精神症状に注目してきた。甲状腺機能異常症と神経・グリア連関、性ホルモンと加齢の影響について、その分子基盤は殆ど解明されていない。そこで、申請者は、神経内分泌学ならぬグリア内分泌学という新たな研究領域の開拓を始め、注目を浴びている。これまでに、甲状腺ホルモンがグリア細胞や神経スパインに及ぼす影響を見るために、甲状腺機能亢進症を主に対象としていたが、加齢によって増える甲状腺機能異常は殆どが低下症であり、高齢化社会で増えるウツや認知症には、甲状腺機能低下症が大きく関わっている。従って、ウツや認知症の予防・治療のために、甲状腺機能低下症モデルを作成して、脳の機能形態学的変化、行動や認知に及ぼす影響とそのメカニズムについて研究を遂行している。甲状腺機能低下症がもたらす行動・認知機能変化:雄・雌の、若齢・老齢のモデルマウスを作成し、行動量・認知機能を観察し、脳内グリア細胞の形態を免疫組織学的に解析した。また、脳内でもっとも数が多い細胞であるアストロサイトは神経細胞に栄養を与える重要な役割をもっており、脳内代謝のカギを握っていると考えられることから、代謝に大きな影響を与える甲状腺ホルモンの影響を大きく受けると考えられる。甲状腺ホルモンによるアストロサイトの遺伝子発現変化はスペインのJuan Bernalらのグループが網羅的解析を報告したが、各タンパク質の機能変化については報告がない。そこで、初代培養アストロサイトを用いて、甲状腺ホルモンの輸送を担うトランスポータの発現を観察し、ホルモン分泌のネガティブフィードバック機構を説明できる現象を見出した。1)甲状腺機能低下症モデルマウスにおけるグリア細胞の免疫組織せ染色:若齢では、オスでグリア細胞の肥大化が観られ、メスでもわずかな肥大が見られた。2)甲状腺機能低下症モデルマウスの行動変化;オスでは行動量の減少が見られ、メスでは特に変化はなかった。認知機能について調べるため、老齢マウスを用いてモリス水迷路テストを行ったところ、1年齢のマウスは泳がない可能性を心配していたら、若齢マウスよりも上手く、目的地へも早く到達することが判明したことから、マウスの1年齢は老齢ではないことが判明。現在、2年齢になるまでマウスを飼育中である。
薄膜金属ガラス微細梁の三次元微細成形とマイクロプローブへの応用

1.研究目的薄膜金属ガラス三次元微細はりを高精度に再現性良く微細成形する技術を確立するために以下の研究を行う.(1)各種薄膜金属ガラスの成膜条件と,その物性の検討.(2)薄膜金属ガラスの過冷却液体域利用した三次元微細成形方法,およびその成形精度,再現性の検討.(3)さらに,応用として薄膜金属ガラス微細梁をプローブとした半導体検査機器への展開.2.研究成果(1)薄膜金属ガラスの各種物性値を測定し,Zr基およびPd基薄膜金属ガラスは,高い弾性限界と引張強度を有し,ばね材として優れていることを明らかとした.次に,抵抗率の低い薄膜金属ガラスとしてPd_<76>Cu_6Si_<18>(原子%)の薄膜金属ガラスの成膜に成功し,抵抗率62μΩ・cmを実現した.さらに低抵抗化を目指して,633K,2,100sの加熱処理により脆化すること無く46.5μΩ・cmの抵抗率低下に成功した.(2)薄膜金属ガラスに対して,MEMSプロセスの適用を検討し,リフトオフ法を適用することで,微細片持はりの製作に成功した.さらに過冷却液体域での軟化を利用して,微細片持はりを高精度に変形させる方法について検討し,曲がりはりを製作する方法や,90°曲はりや90°ねじりはりの製作に成功した.(3)以上の検討を元にプローブピンの試作を行った.製作したプローブピンは,プローブ部長さ400μm,立上り高さ200μm,幅は50μm等数種を製作した.いずれもオーバドライブ量100μmにおいて,Alパッドとの接触抵抗は1Ω以下,1ピン当たりの接触荷重は1mNを達成した.さらに30万回のタッチダウンテストにより,十分な耐久性を有することを明らかとした.3.今後の課題以下の課題を明らかとした.(1)新しい薄膜金属ガラスの創製(2)薄膜金属ガラスの引張強さに対する寸法効果,疲労強度およびクリープの測定(3)三次元微細プローブのプローブカードへの応用1.研究目的薄膜金属ガラス三次元微細はりを高精度に再現性良く微細成形する技術を確立するために以下の研究を行う.(1)各種薄膜金属ガラスの成膜条件と,その物性の検討.(2)薄膜金属ガラスの過冷却液体域利用した三次元微細成形方法,およびその成形精度,再現性の検討.(3)さらに,応用として薄膜金属ガラス微細梁をプローブとした半導体検査機器への展開.2.研究成果(1)薄膜金属ガラスの各種物性値を測定し,Zr基およびPd基薄膜金属ガラスは,高い弾性限界と引張強度を有し,ばね材として優れていることを明らかとした.次に,抵抗率の低い薄膜金属ガラスとしてPd_<76>Cu_6Si_<18>(原子%)の薄膜金属ガラスの成膜に成功し,抵抗率62μΩ・cmを実現した.さらに低抵抗化を目指して,633K,2,100sの加熱処理により脆化すること無く46.5μΩ・cmの抵抗率低下に成功した.(2)薄膜金属ガラスに対して,MEMSプロセスの適用を検討し,リフトオフ法を適用することで,微細片持はりの製作に成功した.さらに過冷却液体域での軟化を利用して,微細片持はりを高精度に変形させる方法について検討し,曲がりはりを製作する方法や,90°曲はりや90°ねじりはりの製作に成功した.(3)以上の検討を元にプローブピンの試作を行った.製作したプローブピンは,プローブ部長さ400μm,立上り高さ200μm,幅は50μm等数種を製作した.いずれもオーバドライブ量100μmにおいて,Alパッドとの接触抵抗は1Ω以下,1ピン当たりの接触荷重は1mNを達成した.さらに30万回のタッチダウンテストにより,十分な耐久性を有することを明らかとした.3.今後の課題以下の課題を明らかとした.(1)新しい薄膜金属ガラスの創製(2)薄膜金属ガラスの引張強さに対する寸法効果,疲労強度およびクリープの測定(3)三次元微細プローブのプローブカードへの応用(1)低抵抗薄膜金属ガラスの探索将来のマイクロプローブへの応用展開を視野に入れ,新たに低抵抗な薄膜金属ガラスを創成するために,申請設備である高周波スパッタ装置(アネルバ(株)・L-250S)導入して,抵抗率の低い薄膜金属ガラスとなる合金組成を探索した.検討の結果,Pd_<76>Cu_6Si_<18>(原子%)の薄膜金属ガラスの成膜に成功し,四端子法による抵抗率測定の結果,62μΩ・cmを実現した.薄膜金属ガラスの抵抗率は,成膜条件に大きく依存し,成膜時の水蒸気および酸素分圧の低減が低抵抗化に効果がある.このため従来の焼結ターゲットからアーク溶解した合金をターゲットとし,成膜した薄膜の抵抗率の安定化を図った.