hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ブレオマイシンのアンプリファイヤ-による効果増強機構の解析と新アンプリファイヤ-の開発

1.ブレオマイシンによるDNA切断に対するディスタマイシンA、Hoechst33258、ベレニル、DAPlの効果増強作用をDNAシ-クエンシング法で解析した。ディスタマイシンAが最も強くブレオマイシンによるDNA切断を増強した。5 ́ーGGGGCー3 ́の配例でのDNA切断はディスタマイシンAによって、約100倍に増強された。ディスタマイシンAと他のDNA結合試薬の効果を比較することにより、ディスタマイシンAが(A・T)の塩基対に富む配列以外の配例と相互作用を持つことによりブレオマイシオの作用に非常に適したDNAのコンフォ-メ-ション変化を起こすと考えられる。2.DNAの部位特異的アルキル化を起こす新しい抗がん性抗生物質デュオカルマイシンの作用に対するディスタマイシン、Hoechst33258、ベレニル、DAPIの効果増強作用を検討し、その効果の部位特異性を解析した。デュオカルマイシンAによるDNAのアルキル化を、ラベルDNAを用いたシ-クエンシング法とオリゴヌクレオチドを用いたHPLCープロダクトアナリシスにより検討した。デュオカルマイシンAは(A・T)の塩基対に富んだ配列の3'側のアデニンをアルキル化するが、ディスタマイシンAの存在下ではグアニンのアルキル化が起こることを見いだした。ディスタマイシンAが引き起こしたDNAのコンフォ-メ-ション変化が、デュオカルマイシンの新たなアルキル化部位をもたらすと考えられる。3.複数の複素環を持つ合成化合物によるブレオマイシンの増強作用を検討した。そのうち、チオフェン環の2位と5位にピリミジン環のある複環ヘテロ芳香族化合物が、もっとも低濃度で効果を示した。また、ヒト培養細胞での増強作用をパルスフィ-ルドゲル電気泳動法により検討した。その結果、4種類のヘテロ芳香族化合物ではRaji細胞でもアンプリファイヤ-作用が認められ、また単離DNAでのアンプリファイヤ-作用との間に相関性があることが判明した。
アレルゲン親和性を基盤とした加齢発症アレルギーの原因究明と戦略的脱感作療法の確立

我が国は、急速に高度高齢化社会を向かえ、高齢者の健康維持・増進は社会的関心事である。その意味において、生体の恒常性を維持する免疫システムが重要な役割を担っている。これまで加齢による免疫システムの変化が様々な疾患の発症要因と考えられてきたが、その実体は明らかになっていなかった。特に、アレルギー疾患においては、加齢により発症する加齢発症アレルギー疾患が問題となっている。アレルギー疾患の発症には、IgEとマスト細胞が重要な役割を担っており、特にIgEはアレルゲン認識、IgE受容体を介したマスト細胞活性化に重要な役割を果たしている。本研究では、若年性アレルギー疾患と比較して、異なる原因で疾患が発症している可能性がある加齢発症アレルギーの発症要因についてin vitroおよびin vivoの研究を通して明らかにすることを試みた。そのため、若年および加齢マウスを用い以下の項目について追究した。(1)細胞老化検出試薬SA-β-Gal(Senescence-Associated β-Galactosidase)を用いた、若年・老化マウスでの老化細胞の検出と同定。(2)免疫機能に重要な役割を担う組織(耳介、リンパ節、皮膚等)におけるマスト細胞の分布や細胞数の追究。(3)マウス免疫組織内でのマスト細胞の状態について画像解析法を用いた細胞形態変化の追究。(4)加齢マウスにおけるマスト細胞の形態変化(活性化)について検証するため、マウス抹消血中のヒスタミン濃度のELISA法を用いた定量解析。本年度の研究の実施によって以下のような研究成果を得た。はじめに、若年マウスと加齢マウスにおける種々の免疫組織(耳介、リンパ節、脾臓、皮膚)においてSenescence-Associated β-Galactosidase(SA β-Gal)を用いることによって老化細胞の検出を行った。その結果、若年マウスの免疫組織(リンパ節、脾臓)では、SA β-Galの発現する老化細胞はほとんど検出されなかった。一方、加齢マウスの免疫組織(リンパ節、脾臓)では、SA β-Galを発現する老化細胞が数多く観察された。しかし、マスト細胞と老化細胞の二重染色の結果、観察された老化細胞はマスト細胞ではないことが分かった。次に、若年マウスと加齢マウスの免疫組織におけるマスト細胞の局在や単位面積あたりのマスト細胞数を算出した。その結果、加齢マウスの組織におけるマスト細胞数は、観察した全ての組織(耳介、リンパ節、皮膚)において、若年マウスと比較して有意に上昇している様子が観察された。さらに各組織内で観察されたマスト細胞での形態変化を指標に解析したところ、いずれの組織のマスト細胞においても加齢マウス内で観察されるマスト細胞では、脱顆粒反応に伴う形態変化を起こしており、若年マウスで脱顆粒している形態変化を示しているマスト細胞と比較して、加齢マウスではその数が有意に上昇していた。さらに、マウス血中ヒスタミン濃度の定量を行ったところ、若年マウスと比較して加齢マウスの血中ヒスタミン量が上昇する傾向が認められた。本研究成果から、アレルギー担当細胞として重要な役割を担っているマスト細胞が、加齢とともに免疫組織内の細胞数や活性化状態など、若年マウスとは大きく異なっている可能性が示唆された。加齢組織に存在するマスト細胞では、若年マウスでは観察されないような加齢に伴う脱顆粒(分泌)反応している形態学的な特徴が観察され、外来アレルゲンが存在していない状態においても、マスト細胞が恒常的に活性化していることが明らかになった。また、血中ヒスタミン量についても加齢マウスにおいて増加する傾向にあり、先の形態変化と相関する結果であった。これらの研究成果は、組織では加齢に伴い恒常的な炎症反応を起こしている可能性が示唆された。今回、本研究で使用したマウスは全て外来アレルゲンに暴露されていないことから、加齢によって組織内マスト細胞が何らかの原因によって脱顆粒反応を誘導されており、加齢による体内物質のアレルゲン化など、これまで明らかになっていなかった新たなアレルギー発症メカニズムの存在の可能性が示唆された。今後は、マウスから単離培養したマスト細胞を用いた加齢による機能変化や各疾患モデルマウスの樹立や加齢に伴うアレルゲンへの感受性変化などを追究していくことによって、加齢に伴い発症する高齢者アレルギー疾患の原因の一端が明らかになると考えられる。

(2)免疫機能に重要な役割を担う組織(耳介、リンパ節、皮膚等)におけるマスト細胞の分布や細胞数の追究。(3)マウス免疫組織内でのマスト細胞の状態について画像解析法を用いた細胞形態変化の追究。(4)加齢マウスにおけるマスト細胞の形態変化(活性化)について検証するため、マウス抹消血中のヒスタミン濃度のELISA法を用いた定量解析。本年度の研究の実施によって以下のような研究成果を得た。はじめに、若年マウスと加齢マウスにおける種々の免疫組織(耳介、リンパ節、脾臓、皮膚)においてSenescence-Associated β-Galactosidase(SA β-Gal)を用いることによって老化細胞の検出を行った。その結果、若年マウスの免疫組織(リンパ節、脾臓)では、SA β-Galの発現する老化細胞はほとんど検出されなかった。一方、加齢マウスの免疫組織(リンパ節、脾臓)では、SA β-Galを発現する老化細胞が数多く観察された。しかし、マスト細胞と老化細胞の二重染色の結果、観察された老化細胞はマスト細胞ではないことが分かった。次に、若年マウスと加齢マウスの免疫組織におけるマスト細胞の局在や単位面積あたりのマスト細胞数を算出した。その結果、加齢マウスの組織におけるマスト細胞数は、観察した全ての組織(耳介、リンパ節、皮膚)において、若年マウスと比較して有意に上昇している様子が観察された。さらに各組織内で観察されたマスト細胞での形態変化を指標に解析したところ、いずれの組織のマスト細胞においても加齢マウス内で観察されるマスト細胞では、脱顆粒反応に伴う形態変化を起こしており、若年マウスで脱顆粒している形態変化を示しているマスト細胞と比較して、加齢マウスではその数が有意に上昇していた。さらに、マウス血中ヒスタミン濃度の定量を行ったところ、若年マウスと比較して加齢マウスの血中ヒスタミン量が上昇する傾向が認められた。本研究成果から、アレルギー担当細胞として重要な役割を担っているマスト細胞が、加齢とともに免疫組織内の細胞数や活性化状態など、若年マウスとは大きく異なっている可能性が示唆された。加齢組織に存在するマスト細胞では、若年マウスでは観察されないような加齢に伴う脱顆粒(分泌)反応している形態学的な特徴が観察され、外来アレルゲンが存在していない状態においても、マスト細胞が恒常的に活性化していることが明らかになった。また、血中ヒスタミン量についても加齢マウスにおいて増加する傾向にあり、先の形態変化と相関する結果であった。これらの研究成果は、組織では加齢に伴い恒常的な炎症反応を起こしている可能性が示唆された。今回、本研究で使用したマウスは全て外来アレルゲンに暴露されていないことから、加齢によって組織内マスト細胞が何らかの原因によって脱顆粒反応を誘導されており、加齢による体内物質のアレルゲン化など、これまで明らかになっていなかった新たなアレルギー発症メカニズムの存在の可能性が示唆された。
粉粒体の静力学とレオロジーの理論的基礎

乾燥粉粒体の堆積の構造:離散要素法(DEM)に基づく数値シミュレーションを行い、データの解析を行った。その結果、粉体粒子の弾性率が無限の極限で、摩擦のない粒子の場合には、堆積をどのように作成しても構造が最小釣り合い(isostatic)になることが示されたが、摩擦のある粒子の場合には、堆積の作成手順によって、その構造が異なることが示された。しかし、摩擦が有効に効くような手順で作成すると、最小つりあい構造に極めて近い構造になることが示された。さらに、そのような堆積の力学的な応答について、DEMに基づく数値シミュレーションを行った。その結果、摩擦のない系の場合には、構造が最小釣合いに近づくにつれて、外部からの力学摂動に対する応答が発散し、また、空間的伝播も2つのピーク構造を持って、いわゆる双曲型の偏微分方程式の解のような振る舞いを示したが、摩擦のある場合には、最小釣合い構造であっても、応答が有限にとどまることが分かった。粉粒体のレオロジー:粉体斜面流のレオロジーを調べる為に、非弾性粒子の離散要素法による計算機実験を行なった。粉体斜面流では、粉体数密度が粉体流の深さにあまり依存せず一定になることが、これまで計算機実験で知られていた。このこと自体はいわゆるバクノルド則から定性的に理解できるが、その斜面流の密度が運動論で予想されるものと大きく異なることが問題になっていた。我々は、バグノルド則の比例係数などを、数値実験と運動論によるものとを詳細に比較することにより、運動論による予想が大きく異なる理由は、主に、運動論のエネルギー散逸の見積もりが外れている為であることを示した。乾燥過程のパタン形成:粉体と水の混合系を2枚のガラス板に挟んで乾燥させると、迷路状のパタンが形成されることが、数年前に山崎と水口の実験によって示されていた。我々は、これが、パタン形成で良く知られている結晶成長過程の拡散が遅い極限に対応していることに注目し、相場モデル、界面運動方程式、侵入パーコレーションモデルなど、いくつかのモデル化を試みた。結晶成長の速い拡散の極限は、粘性指状体形成に対応することが知られており、良く研究されてきたが、遅い拡散の極限については、対応する現象が知られていなかったこともあり、これまでほとんど研究されていなかった。乾燥粉粒体の堆積の構造について、離散要素法(DEM)に基づく数値シミュレーションを行い、データの解析を行った。

その結果、摩擦のない系の場合には、構造が最小釣合いに近づくにつれて、外部からの力学摂動に対する応答が発散し、また、空間的伝播も2つのピーク構造を持って、いわゆる双曲型の偏微分方程式の解のような振る舞いを示したが、摩擦のある場合には、最小釣合い構造に近づいても応答は有限にとどまり、空間分布も一山構造で、放物型の偏微分方程式の解のような振る舞いを示した。これらの結果は、論文としてまとめ、Physical Review E誌に発表した。また、乾燥粉粒体の斜面流について、計算機実験および理論解析を行った。特に、斜面流の粉体密度が深さ方向に圧力が増大するにもかかわらず一定に保たれる性質が、バグノルドのストレスを用いて簡単に理解できることを示し、また、定量的に気体分子運動論に基づく粉体流の理論と比較することにより、従来の理論の不十分なところを示した。この結果は、Physical Review Letters誌に掲載予定である。粉粒体のレオロジー:粉体斜面流のレオロジーを調べる為に、非弾性粒子の離散要素法による計算機実験を行なった。粉体流では、ずり応力がずり速度の2乗に比例する、いわゆるバグノルド則が成り立つことが知られている。それを拡張し、粉体流における気体運動論と併せると、圧力や粉体温度も、希薄な領域ではずり速度の2乗に比例することを示すことができる。粉体斜面流では、粉体数密度が粉体流の深さにあまり依存せず一定になることが、これまで計算機実験で知られていた。このこと自体は上記のバクノルド則から定性的に理解できるが、その斜面流の密度が運動論で予想されるものと大きく異なることが問題になっていた。我々は、バグノルド則の比例係数などを、数値実験と運動論によるものとを詳細に比較することにより、運動論による予想が大きく異なる理由は、主に、運動論のエネルギー散逸の見積もりが外れている為であることを示した。乾燥過程のパタン形成:粉体と水の混合系を2枚のガラス板に挟んで乾燥させると、迷路状のパタンが形成されることが、数年前に山崎と水口の実験によって示されていた。我々は、これが、パタン形成で良く知られている結晶成長過程の拡散が遅い極限に対応していることに注目し、相場モデル、界面運動方程式、侵入パーコレーションモデルなど、いくつかのモデル化を試みた。結晶成長の速い拡散の極限は、粘性指状体形成に対応することが知られており、良く研究されてきたが、遅い拡散の極限については、対応する現象が知られていなかったこともあり、これまでほとんど研究されていない。我々の研究の、相場モデルについての成果はJournal of Physical Society of Japanへ公表したが、界面運動方程式、侵入パーコレーションモデルについての解析は、現在投稿中、および、論文の準備中である。
糖尿病網膜症および糖尿病黄斑症の遺伝子解析:VEGF遺伝子多型を中心として

われわれは、網膜症・黄斑症の候補遺伝子解析を行い、以下の知見を得た。まず、VEGF遺伝子C-634G多型はわわれが網膜症と関連することを報告していたが(Diabetes 51:1635-1639,2002)、国際共同研究により筋萎縮性側索硬化症(ALS)とも関連することを見出した(Nat Geaet 34:383-394,2003)。機能的な解析から、-634CによるVEGFの発現増加が網膜症に、-634Gによる発現低下がALSに関与するものと考えられた。黄斑症に関しても、われわれは-634多型がその発症にも関連するとともに、光干渉断層計(OCT)で測定した黄斑部網膜厚とも有意に相関することを認めた(Biochem Biophys Res Commun 333:679-85,2005)。C-634G多型は原因不明の炎症性疾患である側頭動脈炎(巨細胞性動脈炎)(J Rheumatol 30:2160-2164,2003)、乾癬(J Invest Dermatol 122:209-15,2004)、および未熟児網膜症(Pediatr Res 57:396-398,2005)との関連も報告された。さらに、われわれは内皮細胞機能に重要なeNOS遺伝子について、27bp繰り返し多型およびT-786C多型が網膜症には関連しないものの黄斑症とは有意に関連することを見出し、報告した(Diabetes Care 27:2184-90,2004)。また、終末糖化産物の受容体であるRAGE遺伝子多型については、OCTで測定した黄斑部網膜厚とT-429C多型が有意に相関することを認めた。われわれは糖尿病網膜症および糖尿病黄斑症の遺伝因子の解析を行ってきた。まず、血管新生のみならず血管透過性亢進をもたらす血管内皮増殖因子(VEGF)に注目し、2型糖尿病において5'非翻訳領域のC(-634)G多型と網膜症との有意な関連を見出した(Diabetes 51:1635-1639,2003)。さらに、国際共同研究により、VEGF多型は筋萎縮性側索硬化症(ALS)とも関連することを見出した(Nat Genet 34:383-394,2003)。また、C(-634)G多型は原因不明の炎症性疾患である側頭動脈炎(巨細胞性動脈炎)(J Rheumatol 30:2160-2164,2003)および乾癬(J Invest Dermatol 122:209-15,2004)との関連が報告された。機能的にも、VEGF多型は血中VEGF濃度と関連し、in vitroでの転写活性に影響をしていた。C(-634)G多型は、VEGF遺伝子の翻訳開始位置にも影響し、large VEGF isoform (L-VEGF)の形成を通じて疾患感受性に関与することが示唆された。さらに最近、われわれは黄斑症の発症にVEGF多型が関与することも認めた。われわれは、ALR2、eNOS、MTHFR、PEDF(血管新生抑制因子)、TGF-β1の各遺伝子についても検討した。ALR2遺伝子については網膜症・黄斑症との関連が示唆され、eNOS遺伝子については、27bp繰り返し多型およびT(-786)C多型が網膜症には関連しないものの黄斑症とは有意に関連していた(Diabetologia 46[Suppl 2]:A12,1993)。

27bp繰返し配列多型あるいはそれと強い連鎖不平衡にあるT(-786)C多型は機能的にはeNOSの発現低下への関与が報告されており、内皮細胞から産生されるNOの低下が黄斑症に関与することが示唆される。われわれは、網膜症・黄斑症の候補遺伝子解析を行い、以下の知見を得た。まず、VEGF遺伝子C-634G多型はわわれが網膜症と関連することを報告していたが(Diabetes 51:1635-1639,2002)、国際共同研究により筋萎縮性側索硬化症(ALS)とも関連することを見出した(Nat Genet 34:383-394,2003)。機能的な解析から、-634CによるVEGFの発現増加が網膜症に、-634Gによる発現低下がALSに関与するものと考えられた。黄斑症に関しても、われわれは-634多型がその発症にも関連するとともに、光干渉断層計(OCT)で測定した黄斑部網膜厚とも有意に相関することを認めた(投稿中)。C-634G多型は原因不明の炎症性疾患である側頭動脈炎(巨細胞性動脈炎)(J Rheumatol 30:2160-2164,2003)、乾癬(J Invest Dermatol 122:209-15,2004)、および未熟児網膜症(Pediatr Res 57:396-398,2005)との関連も報告された。さらに、われわれは内皮細胞機能に重要なeNOS遺伝子について、27bp繰り返し多型およびT-786C多型が網膜症には関連しないものの黄斑症とは有意に関連することを見出し、報告した(Diabetes Care 27:2184-90,2004)。また、終末糖化産物の受容体であるRAGE遺伝子多型については、OCTで測定した黄斑部網膜厚とT-429C多型が有意に相関することを認めた(投稿準備中)。
イプシロン型－酸化鉄の磁気特性と電磁波吸収特性に関する研究

イプシロン型-酸化鉄(ε-Fe2O3)をベースとして、磁気特性をはじめとする新しい物性の観測を目指し、本年度は以下に示す研究を行った。ε-Fe2O3は通常、粉末として合成する場合がほとんどであるのに対し、薄膜としての作製に取り組んだ。作製法としては、鉄の水酸化物ナノ粒子の水分散液を調整し、それをシリカマトリックスで覆った。この水分散液を石英基板上にスピンコートし、基盤ごと約1000度で大気下焼成した。その結果、透明なオレンジ色の薄膜が得られた。得られた薄膜について、走査型電子顕微鏡(SEM)により断面を観察したところ、石英基板上に570 ±10 nmの厚みで膜ができていることがわかった。また、結晶構造を調べるためにX線構造回折(XRD)を測定しリートベルト解析を行ったところ、このパターンはε-Fe2O3単相のものであり、アモルファスのシリカ中にε-Fe2O3ナノ粒子が生成していることが明らかになった。なお、XRDパターンの線幅から、ε-Fe2O3ナノ粒子の平均粒径は約9 nmであると見積もられた。次に、得られた膜の光学特性としてファラデースペクトルを測定した結果、楕円率の外部磁場依存性はヒステリシスを示し、保磁力は約3 kOeであった。一方、磁化測定からもヒステリシスを観測しており、こちらも同様に約3 kOeの保磁力を示した。これらの結果から総合して、今回得られた薄膜は粒径9 nm、保磁力3 kOeのε-Fe2O3がシリカマトリックス中に分散したものであると結論付けることができ、この磁性材料としての特性は、例えば磁気記録媒体としても適していることから、国内外で特許出願を行った。26年度が最終年度であるため、記入しない。イプシロン型-酸化鉄(ε-Fe_2O_3)をベースとして、新しい磁気特性・電磁波吸収特性の観測を目指し、本年度は以下に示す研究を行った。1.球状In置換型ε-Fe_2O_3(ε-In_xFe_<2-x>O_3)の合成および電磁波吸収特性の観測逆ミセル法とゾルゲル法とを組み合わせた手法によりε-In_xFe_<2-x>O_3を合成した。透過型電子顕微鏡像から、得られた試料は球状のナノ粒子であることがわかった。粉末X線回折から、いずれの試料も斜方晶系の結晶構造であることが示され、Inイオンは4種類あるFeサイトのうち特にBサイトを選択的に置換していた。磁気特性を調べたところ、In置換により保磁力は減少していた。また、テラヘルツ時間領域分光法により電磁波吸収特性を測定したところ、吸収周波数はIn置換量の増加に伴い減少した。この吸収周波数の減少は、ε-Fe_2O_3の磁気異方性を担っているとされるBサイトのFeイオンを、非磁性のInイオンで置換したことにより磁気異方性が低下したことに起因していると考えられる。[J. Appl. Phys.,査読有, 115, 172613 (2014)]2. Rh置換型ε-Fe_2O_3(ε-Rh_xFe_<2-x>O_3)の大量合成および高周波ミリ波吸収の観測ゾルゲル法を用いてε-Rh_xFe_<2-x>O_3を合成した。ε-Rh_xFe_<2-x>O_3の結晶構造には4種類の非等価なFeサイトがあるが、Rhイオンは選択的にCサイトを置換することがわかった。ε-Rh_xFe_<2-x>O_3のミリ波領域における電磁波吸収特性を、テラヘルツ時間領域分光法を用いて評価した。その結果、Rhイオンの置換量の増加と共に吸収周波数が高周波化し、世界最高記録の222GHzを観測した。[J. Mater. Chem. C,査読有, 1, 5200-2506 (2013)]イプシロン型-酸化鉄(ε-Fe2O3)をベースとして、磁気特性をはじめとする新しい物性の観測を目指し、本年度は以下に示す研究を行った。

一方、磁化測定からもヒステリシスを観測しており、こちらも同様に約3 kOeの保磁力を示した。これらの結果から総合して、今回得られた薄膜は粒径9 nm、保磁力3 kOeのε-Fe2O3がシリカマトリックス中に分散したものであると結論付けることができ、この磁性材料としての特性は、例えば磁気記録媒体としても適していることから、国内外で特許出願を行った。26年度が最終年度であるため、記入しない。H25年度は、In置換型ε-Fe_2O_3の開発において、これまでに報告がなかった球状形状のナノ粒子を得ることができた。また、その電磁波吸収特性を始めて明らかにした。加えて、Rh置換型ε-Fe_2O_3にも取り組み、工業的量産という観点から重要である大スケールで可能な合成法に成功した他、電磁波吸収周波数として世界最高記録を更新した。このような成果は、ε-Fe_2O_3をベースとした1電磁波吸収材料の開発において非常に有用な知見となるため、当初の計画以上に進展していると評価できると考える。ε-Fe_2O_3をベースとした電磁波吸収材料に関する取り組みとしては、吸収性能を向上させる目的で磁場配向試料の作成を進める予定である。また、記録材料等としての用途を視野に入れた磁気特性の向上という観点からは、例えば、複数種類の金属によるFeイオンの置換により精密に磁気特性を制御し、磁化の向上を目指す。また、ε-Fe_2O_3の特異的な高機能性を理解するためにも、周辺の物質(Fe_2O_3の他の相など)についても理解を広げ、相対的に物性を捕らえられるようにしたいと思う。
糖鎖によるオリゴデンドロサイトの分化制御機構

本研究課題は、コンドロイチン硫酸糖鎖によるオリゴデンドロサイト前駆細胞(OPCs)のオリゴデンドロサイトへの分化・成熟およびミエリン鞘形成の調節メカニズムの解明を目的としている。PTPRZは、その細胞外領域がコンドロイチン硫酸糖鎖によって修飾されているユニークな受容体型タンパク質チロシン脱リン酸化酵素(RPTP)である。我々はこれまでに、OPCsの分化・ミエリン化および再ミエリン化がPTPRZによって抑制されていること(Kuboyama et al., Plos One 7: e48797, 2012; Kuboyama et al., J Neurosci 35: 12162-12171, 2015)、PTPRZの細胞外コンドロイチン硫酸糖鎖はその脱リン酸化酵素活性の維持に関わっていること(Kuboyama et al., J Biol Chem 291: 18117-18128, 2016)、また、プロタミンと呼ばれるペプチド分子がPTPRZの細胞外コンドロイチン硫酸糖鎖に作用してPTPRZの会合を促進し、その酵素活性を抑制し、オリゴデンドロサイトの分化を促進すること(Kuboyama et al., Plos One 12: e0189164, 2017)などをなどを見出してきた。当該年度は、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの一種であるPTPRZが、どのようなメカニズムでOPCsの分化を調節しているのか、その細胞内シグナル経路の解明を目指した。その結果、PTPRZの新たな基質分子としてAFAP1L2が見出された。プレイオトロフィンなどのリガンド分子がPTPRZの脱リン酸化活性を抑制することによって、AFAP1L2のリン酸化レベルが上昇し、その下流シグナルとしてPI3キナーゼの活性化を介してAKTおよびmTORが活性化することによって、OPCsの分化が促進されていることが明らかとなった。当初の予定通りに研究実施を行えている。成果の一部は既に査読付き国際学術雑誌で発表した(Glia 67: 967-984, 2019)。OPCsの分化に対して、PTPRZの細胞外領域と、細胞内脱リン酸化酵素活性との機能を分離した解析を行うために、我々が独自に作成したノックインマウス(Ptprz-CSマウスおよび、Ptprz-⊿D2マウス)を用いた解析を行う予定である。本研究課題は、コンドロイチン硫酸糖鎖によるオリゴデンドロサイトの分化・成熟、ミエリン化の調節機構の解明を目的としている。これまでに我々は、PTPRZがオリゴデンドロサイトの分化、ミエリン化、および再ミエリン化に対して抑制的に機能していること、PTPRZの細胞外コンドロイチン硫酸糖鎖はその脱リン酸化酵素活性の維持に関わっていること、また、PTPRZのコンドロイチン硫酸糖鎖を酵素的に除去することによってオリゴデンドロサイトの分化が促進することなどを見出してきた(Kuboyama et al., Plos One 7: e48797, 2012; Kuboyama et al., J Neurosci 35: 12162-12171, 2015; Kuboyama et al., J Biol Chem 291: 18117-18128, 2016)。これらの知見を基に、当該年度では、コンドロイチン硫酸糖鎖に作用し、PTPRZによるオリゴデンドロサイトの分化抑制作用を解除する分子の探索に着手した。我々が独自に開発した不死化オリゴデンドロサイト系譜細胞であるOL1細胞とアグリカンによる脱髄病巣の再現培養アッセイ系を用いた検討から、プロタミンと呼ばれるペプチド分子を見出した。プロタミンは細胞外アグリカン、およびPTPRZと結合し、PTPRZの会合(2量体化)を促進し、その酵素活性を抑制し、オリゴデンドロサイトの分化を促進している作用機序も見出された。さらに、クプリゾン誘導性脱髄病態モデル動物にプロタミンを側脳室内投与することによって、明らかな再ミエリン化の促進が観察された。成果の一部は既に査読付き国際学術雑誌で発表した(Plos One 12: e0189164, 2017)。

我々はこれまでに、OPCsの分化・ミエリン化および再ミエリン化がPTPRZによって抑制されていること(Kuboyama et al., Plos One 7: e48797, 2012; Kuboyama et al., J Neurosci 35: 12162-12171, 2015)、PTPRZの細胞外コンドロイチン硫酸糖鎖はその脱リン酸化酵素活性の維持に関わっていること(Kuboyama et al., J Biol Chem 291: 18117-18128, 2016)、また、プロタミンと呼ばれるペプチド分子がPTPRZの細胞外コンドロイチン硫酸糖鎖に作用してPTPRZの会合を促進し、その酵素活性を抑制し、オリゴデンドロサイトの分化を促進すること(Kuboyama et al., Plos One 12: e0189164, 2017)などをなどを見出してきた。当該年度は、コンドロイチン硫酸プロテオグリカンの一種であるPTPRZが、どのようなメカニズムでOPCsの分化を調節しているのか、その細胞内シグナル経路の解明を目指した。その結果、PTPRZの新たな基質分子としてAFAP1L2が見出された。プレイオトロフィンなどのリガンド分子がPTPRZの脱リン酸化活性を抑制することによって、AFAP1L2のリン酸化レベルが上昇し、その下流シグナルとしてPI3キナーゼの活性化を介してAKTおよびmTORが活性化することによって、OPCsの分化が促進されていることが明らかとなった。当初の予定通りに研究実施を行えている。成果の一部は既に査読付き国際学術雑誌で発表した(Glia 67: 967-984, 2019)。当該年度の知見を基に、CS糖鎖が抑制された時のPTPRZの下流シグナル伝達機構を検討する。OPCsの分化に対して、PTPRZの細胞外領域と、細胞内脱リン酸化酵素活性との機能を分離した解析を行うために、我々が独自に作成したノックインマウス(Ptprz-CSマウスおよび、Ptprz-⊿D2マウス)を用いた解析を行う予定である。
多読と自己決定理論の関係性を探るースマホ・アプリによる多読読書記録手帳の構築ー

本研究は、紙媒体に頼ってきた英語多読の読書記録手帳をモバイル端末(スマートフォン)のアプリを作成し、多読学習者データをデジタル化し、多読の効果が高まる動機づけの背景を明らかにする。更に、インプット効果の顕著な変化が起こるとされる10万語の多読学習者のデータを集積し、個人レベルでしかわからなかった多読の読書分量、語数累計を可視化し、読書傾向、動機付けの分析データを集める。その結果、多読と自律学習の動機づけの解明を目指す。
非共振形アクチュエータを用いた超精密ステージに対するシステム同定法と制御法の確立

本研究の目的は,次世代転写用光源として期待される電子線露光を用いた半導体製造装置のための超精密ステージシステムの制御系開発である。本精密ステージの駆動用アクチュエータには,高制御分解能で,かつ真空雰囲気で連続駆動が可能な,新開発の非共振型超音波アクチュエータ(NRUSM)を用いている。この目的に対し,これまで(12年目)に特にアクチュエータの有する性能を最大限発揮するための連続軌跡追従制御系(CTP制御系)の構築,摩擦駆動時に問題となる非線形摩擦に対する簡便な摩擦補償法の提案,駆動周波数の可変制御による定常速度偏差性能の改善を行った。今年度(三年目)は,以下の提案および検証を行った。・CPT制御系に対する駆動周波数可変制御の導入電圧制御に加えゲインスケジュールド制御による駆動周波数可変制御をCPT制御系に導入した。これにより,与えられた速度プロファイルに対して,最適駆動周波数(すなわち定常速度偏差が最小)でかつフィルタ帯域内で伝達ゲインが1となる制御系を構築し,その有効性を実験検証した。・駆動周波数可変制御による連続走行耐久性の改善摩擦駆動型のNRUSMでは摺動摩耗が避けられないということから連続走行耐久性能が重要となる。そこで,NRUSMの駆動とスリップのメカニズムを考慮することにより,駆動周波数へ制限(周波数変化率への制限)を設けることで連続走行耐久性を大幅に改善する制御法を提案した。・逐次型適応同定法を応用した新しい摩擦補償法の提案従来の摩擦補償では,ステージの静止条件を位置差分から導出していた。この手法では,位置センサの高分解能化に伴い,ステージ静止条件の導出が困難となる。そこで,逐次型適応同定法に可変忘却要素を導入し,このパラメータに着目することでステージの特性変化が検出できる。これ基づき静止条件判別ならびに摩擦補償を行う手法を提案し,その有効性を実験により検証した。国際半導体技術ロードマップ2002では、90nmプロセスが2004年に、45nmプロセスが2010年に導入されると予測している。一方、2005年以降は回路技術・露光技術など複数の分野にわたりブレークスルーが必要だとしている。本研究の目的は、300mmウェハ対応の次世代半導体露光装置用超精密ステージの制御系開発である。ステージ駆動用に用いているアクチュエータは、共同研究先で開発された非共振型超音波モータ(NRUSM)であり、原理的に任意の位置決めが可能であること、優れた磁気ノイズ特性から次世代転写用光源として期待される電子線との整合性が高いことをその特長としている。このNRUSM駆動の精密ステージに対し、まずは制御系設計に必要不可欠なモデル化を行った。モデル化にあたっては、摩擦に起因するスティックスリップ問題を考慮し、実験的手法であるシステム同定法を導入した。特に、摩擦特性の同定においては、ステージストローク内での位置に対する特性変化と時間経過に対する特性変化を同時に考慮した準オンライン同定法を提案した。また、NRUSM摺動面の形状と摩擦特性との相関解析により、NRUSM取付状態や摩耗状態の因果関係を調べた。制御系設計にあたっては、次世代の主流駆動方式であるコンティニュアスパスへの追従を目的に、同定モデルを用い連続軌跡追従制御系を構築した。同時に、摩擦モデルに基づくフィードフォワード補償部を付加することにより、スティックスリップ防止と素早い目標値追従が可能とした。また、オンサイトでの調整と外乱に対する制御性能維持を考慮した簡便且つロバストな制御構成も本制御系の特長である。本手法の有効性を100mmウェハ対応の試験装置により実験検証した。本研究にてえられた成果(関連した成果も含む)は、学会誌論文(2件)、国際会議(2件)、国内会議(3件)で発表した。本研究の目的は,次世代転写用光源として期待される電子線による半導体露光装置への導入を目指した非共振型超音波モータ(NRUSM)駆動精密ステージの制御系開発である。この目的に対し,昨年度(1年目)は静止摩擦を考慮したモデルベース型の摩擦補償法と次世代駆動方式となる連続軌跡追従制御法を提案した。これに対し今年度(2年目)は,特に摩擦補償時の制御器積分効果を考慮することによりNRUSM駆動ステージの非線形摩擦による不感帯を極小化する手法を提案した。これにより位置決め時間の更なる短縮が可能となるを4インチウェハ対応NRUSM駆動精密ステージにより実験検証した。同時に,非線形摩擦特性を考慮した適応オブザーバを導入することでステージ摺動部の状態に起因する摩擦変化へのロバスト化をはかった。これにより位置決め分解能の高分解能化が容易とを実験により示した。また積層化圧電アクチュエータであるNRUSMは非共振周波数域での駆動をその特長とするため,ステージ制御に対しては振幅可変・駆動周波数可変の2つの自由度がある(これまでは一定周波数・振幅可変により制御)。従って,今年度はNRUSMの詳細な周波数解析を行い駆動周波数に対して位置時間偏差(速度ムラ)とステージ最高速度の間にトレードオフの関係にあることを検証した。この特性に基づき,与えられる速度プロファイルに対して駆動周波数を可変にする新しいステージ制御法を提案し,その有効性を実験により検証した。本研究によりえられた成果(関連した成果も含む)は,学会誌論文(2件),国際会議(2件),国内会議(5件)にて発表している。

本精密ステージの駆動用アクチュエータには,高制御分解能で,かつ真空雰囲気で連続駆動が可能な,新開発の非共振型超音波アクチュエータ(NRUSM)を用いている。この目的に対し,これまで(12年目)に特にアクチュエータの有する性能を最大限発揮するための連続軌跡追従制御系(CTP制御系)の構築,摩擦駆動時に問題となる非線形摩擦に対する簡便な摩擦補償法の提案,駆動周波数の可変制御による定常速度偏差性能の改善を行った。今年度(三年目)は,以下の提案および検証を行った。・CPT制御系に対する駆動周波数可変制御の導入電圧制御に加えゲインスケジュールド制御による駆動周波数可変制御をCPT制御系に導入した。これにより,与えられた速度プロファイルに対して,最適駆動周波数(すなわち定常速度偏差が最小)でかつフィルタ帯域内で伝達ゲインが1となる制御系を構築し,その有効性を実験検証した。・駆動周波数可変制御による連続走行耐久性の改善摩擦駆動型のNRUSMでは摺動摩耗が避けられないということから連続走行耐久性能が重要となる。そこで,NRUSMの駆動とスリップのメカニズムを考慮することにより,駆動周波数へ制限(周波数変化率への制限)を設けることで連続走行耐久性を大幅に改善する制御法を提案した。・逐次型適応同定法を応用した新しい摩擦補償法の提案従来の摩擦補償では,ステージの静止条件を位置差分から導出していた。この手法では,位置センサの高分解能化に伴い,ステージ静止条件の導出が困難となる。そこで,逐次型適応同定法に可変忘却要素を導入し,このパラメータに着目することでステージの特性変化が検出できる。これ基づき静止条件判別ならびに摩擦補償を行う手法を提案し,その有効性を実験により検証した。
ス-パ-オキサイドディスムタ-ゼのブリコシレ-ションによる不活性化機構

活性酸素は反応性の高い酸素分子種の総称で、近年、癌化や老化との関連が注目されている。ス-パ-オキサイドティスムタ-ゼ(SOD)は生体内で生ずる活性酸素の1種であるO_2^-を消去する酵素である。我々は、生体内に存在する3種のアイソザイムのうち、Cu、Zn-SODが非酵素的な糖の付加反応(glycation)を受け、この結果として活性を低下させることを見出した。グルコ-ス結合部位を検索した結果、この糖化反応はリジンに特異的で、3、9、30、36、122および128番目のε-アミノ基に起こることを明らかにし、3次構造の解析から、活性低下の原因は、active site liganding loopに存在するLys122とLys128にglycationが起こるためであることを示した。次に、グルシト-ルリジンに対する抗体の作成に成功した。これを用いてEnzyme-linked immunosorbent Assay法(ELISA)を開発し、ボロン酸カラムを用いずる糖化SODの定量を可能とした。Agingとの関連性では、赤血球の加齢における糖化SODを検索し、幼若赤血球に比し老化赤血球で増量していた。さらに遺伝子的早老症の1つでのあるWerner症候群患者赤血球中のglycationを検索した結果、本症候群の患者赤血球中のCu,Zn-SODは、glycationによる不活性化の著しいことが明らかとなった。糖尿病との関連では、合併症によって患者を分類し、糖化SODの割合との関係を調べた。その結果、合併症として糖尿病性白内障、あるいは重篤な網膜症を有する糖尿病患者では、合併症を持たない糖尿病、及び老人性白内障患者に比べ有意に上昇していた。このように、糖化SODは、老化や糖尿病合併症との関連が示唆された。特に最近、糖化蛋白質そのものがラジカル発生源となることが指摘されており、SODの活性低下と相乗して、病態に関与していると思われる。スーパーオキサイドディスムターゼ(SOD)は、生体内で生じる活性酸素の1つであるO_2^ーを過酸化水素と酸素に分解する酵素であり、癌化や老化に重要な役割を果たしているといわれている。我々は、生体内に存在する3種のアイソザイムのうちのCu、ZnーSODが非酵素的な糖の付加反応(glycation)を受け、この結果として活性を低下させることを見出した。グルコース結合部位を検索した結果、この糖化反応はリジンに特異的であり、3、9、30、36、122および128番目のεーアミノ基に起こることを明らかにし、SODの3次構造の解析から、この反応による活性低下の原因は、active site ligandingloopに存在するLys122とLys128にglycationが起こるためであることを示した。Agingとの関連性について、赤血球の加齢におけるglycated SODを検索したところ、幼若赤血球に比し老化赤血球で増量していた。さらに、糖尿病や白内障を合併しやすいことで知られる遺伝的早老症の1つであるWerner症候群患者赤血球中のglycationを検索した結果、本症候群の患者赤血球中のCu、ZnーSODは、glycationによる不活化の著しいことが明らかとなった。このように、Cu、ZnーSODに認められるglycationの増量は、糖尿病でよく見られる合併症の多くが老化と深い関係を持つことから、これらの病態に重要な生理学的意義を有しているかもしれない。

活性酸素は反応性の高い酸素分子種の総称で、近年、癌化や老化との関連が注目されている。ス-パ-オキサイドディスムタ-ゼ(SOD)は生体内で生ずる活性酸素の1種であるO_2^-を消去する酵素である。我々は哺乳類に存在するSODの3種のアイソザイムのうちの1つであるCu,ZnーSODのLys122とLys128がglycationをうけ活性が低下することを昨年明らかにした。今回は、このglycationをうけたリジン残基、すなわちグリシト-ルリジンに特異的な抗体の作製に成功した。この抗体を用いてEnzyme-linked Immunosorbent Assay(ELISA)を確立し、従来のボロン酸カラムを用いずに糖化SODの定量を可能にした。また、糖尿病患者における赤血球中のCu,ZnーSODの糖化度と糖尿病の合併症について検討した。合併症によって患者を分類し、糖化SODの割合との関係を調べた。その結果、合併症として糖尿病性白内障(16.9±1.2%、n=13)、あるいは重篤な網膜症を有する糖尿病患者(16.2±2.3%、n=5)では、合併症を持たない糖尿病(11.7±1.2%、n=6)、及び老人性白内障患者(12.1±1.2%、n=20)に比べ有意に上昇していた。今回の結果で糖尿病の病態の進行に比例するようにSODのグリケ-ションの割合が増加することが認められたことは大変興味深い。この事実は糖尿病合併症の発現に活性酸素蓄積が関与していることを示唆する結果である。今後は、糖化SODが各種疾患の病態とどのように関わっているか、また、糖化蛋白のラジカル産生についても検討を加えたい。
がん患者のリンパ浮腫を予防・軽減するための長期的な看護援助に関する研究

1.がん患者のリンパ浮腫を予防・軽減するために看護師に必要な知識・技術に関する研究がん治療を専門的に行う総合病院勤務の看護師のうち、研究の承諾を得られた96名に質問紙調査を行い、51名から回答を得た(回収率53.1%)。対象の内訳は、看護師経験年数は平均5.0年、リンパ浮腫予防の説明経験がある者70.1%、リンパ浮腫のあるがん患者と関わった経験のある者78.4%であった。リンパ浮腫の予防について、対象者の60%以上は、感染予防等日常生活上の注意点に関しては患者に十分説明するが、弾性衣類やセルフマッサージに関しては、説明する者としない者がほぼ半数ずつであった。また看護師は、患者のリンパ浮腫予防の認識が低い時期に、適切な知識・技術に基づく説明ができないことを困難に感じ、さらに、終末期患者のリンパ浮腫への援助を困難に感じることが明らかになった。2.がん患者のリンパ浮腫を予防・軽減するための長期的な看護援助に関する研究平成14年度「リンパ浮腫のあるがん患者の日常生活上の困難と対処に関する研究」のがん患者12名への面接調査から、患者は、がんの罹患やボディイメージの変化による衝撃が大きいために、医療者からのリンパ浮腫に関する説明を具体的に理解するには至っておらず、説明された内容も覚えていないことが明らかになった。このことは、患者が、浮腫の軽減する初期の段階にリンパ浮腫に気づくのを遅らせ、さらに自分なりの方法で対処するうちに浮腫が次第に増悪したことが推測された。また、患者は、治療後平均30.8ヶ月でリンパ浮腫に気づくことから、定期受診の間隔があいてからの浮腫発現が多く、痛みや蜂窩織炎の激烈な徴候がなければ医療機関を積極的に活用していないことが明らかになった。看護職者は、患者の入院中には適切な知識・技術に基づく浮腫予防に関する説明を行うと共に、外来では、治療後少なくとも3年間は患者の浮腫初期徴候を慎重に観察する必要がある。リンパ浮腫を抱えるがん患者の日常生活上の不都合と対処方法に関する研究【目的】リンパ浮腫を抱えるがん患者の日常生活上の不都合、および、リンパ浮腫に関する知識と対処方法を明らかにして、リンパ浮腫を予防・軽減する効果的な看護援助を検討することである。【調査方法】対象は、研究協力に同意の得られた者で、がんの手術療法、あるいは、放射線療法後に上肢または下肢にリンパ浮腫の徴候があり、面接が可能な身体・心理的状態と判断される者とした。調査内容は、1)リンパ浮腫による日常生活上の不都合;日常生活において支障をきたす内容とその程度、リンパ浮腫による心理・社会的苦痛、2)リンパ浮腫に関する知識と対処方法;リンパ浮腫に関する医療者の説明と対象者の理解の内容、リンパ浮腫の自覚症状の有無、および、発現時期とその程度、患者自身のリンパ浮腫への対処方法、これまでに受けた医療者の指導および援助内容、3)患者に関する基礎的データ;現病歴(リンパ浮腫の原因となり得る治療)、年齢・性別を含む個人的因子、就業状況・日常動作の活動状況を含む社会的因子、とした。調査方法は、国内外の文献検討を基に作成した半構成質問紙を用いた面接法、参加観察法、および、記録調査法、であった。倫理的配慮として、対象者には研究目的と方法を文書にて十分説明した上で、研究協力を依頼し承諾を得た。また、研究への協力は自由であり、参加を断った場合もその後に受ける医療・看護には影響がないこと、および、承諾した後でも研究参加を断ることができることを説明した。面接の際は、1530分程度の時間を要するため、対象者の身体・心理状況を優先し、面接に伴う疲労を最小限に抑えるよう配慮した。【結果】対象は、40歳代から70歳代の女性12名であり、内訳は、現疾患;乳がん11名、子宮がん1名、リンパ浮腫の原因となり得る治療;非定形乳房切除術9名、乳房部分切除術2名、準広汎性子宮全摘術1名(いずれも所属リンパ節郭清が施行されている)、浮腫の部位;上肢11名、下肢1名、リンパ浮腫の徴候に気づくまでの期間;約30ヶ月(術後2日目から10年)、であった。現在、インタビュー内容の逐語録を作成し、質的帰納的分析を行っている。2.がん患者のリンパ浮腫を予防・軽減するための長期的な看護援助に関する研究

平成14年度「リンパ浮腫のあるがん患者の日常生活上の困難と対処に関する研究」のがん患者12名への面接調査から、患者は、がんの罹患やボディイメージの変化による衝撃が大きいために、医療者からのリンパ浮腫に関する説明を具体的に理解するには至っておらず、説明された内容も覚えていないことが明らかになった。このことは、患者が、浮腫の軽減する初期の段階にリンパ浮腫に気づくのを遅らせ、さらに自分なりの方法で対処するうちに浮腫が次第に増悪したことが推測された。また、患者は、治療後平均30.8ヶ月でリンパ浮腫に気づくことから、定期受診の間隔があいてからの浮腫発現が多く、痛みや蜂窩織炎の激烈な徴候がなければ医療機関を積極的に活用していないことが明らかになった。看護職者は、患者の入院中には適切な知識・技術に基づく浮腫予防に関する説明を行うと共に、外来では、治療後少なくとも3年間は患者の浮腫初期徴候を慎重に観察する必要がある。
高機能性材料としてのセルロ-ス誘導体の開発のための基礎的研究

本研究では電気的特性を持つと考えられるセルロ-ス誘導体を合成し,それらのセルロ-ス誘導体の圧電性,誘電性等の電気的性質,さらに力学的性質について検討を行った.高圧電性を示す誘導体としてシアノエチルセルロ-ス,硝酸セルロ-スを取り上げた.シアノエチルセルロ-スの場合10^<ー12>C/Nのオ-ダの圧電率を得ることが出来た.セルロ-ス誘導体の中では高い圧電性を有することになる.現在延伸率が100%程度であるので,さらに高延伸の試料を得ることが出来れば高圧電性のものを得ることになる.一方硝酸セルロ-スは比較的に合成が容易でありながら,高い温度域で高い圧電性を示すことが明かとなった.置換度の異なる試料の圧電性を比較すると置換度の大きいほうが高い値を示した.高い温度域では10^<ー12>C/Nの圧電率を示し,シアノエチルセルロ-スに近い圧電率を示すことが分かり,さらに高い圧電性を得ることが出来れば工業材料への利用が考えられる.高圧電性の硝酸セルロ-スを得るために現在検討を続けている.硝酸セルロ-スを合成する前に,セルロ-スの分子鎖を切断し重合度を落とすことにより,より結晶性の高いセルロ-ス誘導体を得ることが出来るものと考えられる.現在,酸加水分解法,放射線照射により重合度を落としたものを用意し硝酸セルロ-スを合成し圧電性を調べつつある.一方,高圧電性を示す硝酸セルロ-スの圧電性,誘電性,力学特性を検討している.硝酸セルロ-スを熱延伸をした場合にその過程で,分子鎖の配列仕方あるいは結晶性の異なる硝酸セルロ-スが生じていると考えられる.圧電性,誘電性,弾性の温度特性を調べると,ー80°C,ー10°C,70°Cおよび130°Cに温度分散が認められる.圧電性の低い試料では130°Cの温度分散が認められずに,また弾性率も50°C付近から急激に低下してしまう.本研究では電気的特性を持つと考えられるセルロ-ス誘導体を合成し,それらのセルロ-ス誘導体の圧電性,誘電性等の電気的性質,さらに力学的性質について検討を行った.高圧電性を示す誘導体としてシアノエチルセルロ-ス,硝酸セルロ-スを取り上げた.シアノエチルセルロ-スの場合10^<ー12>C/Nのオ-ダの圧電率を得ることが出来た.セルロ-ス誘導体の中では高い圧電性を有することになる.現在延伸率が100%程度であるので,さらに高延伸の試料を得ることが出来れば高圧電性のものを得ることになる.一方硝酸セルロ-スは比較的に合成が容易でありながら,高い温度域で高い圧電性を示すことが明かとなった.置換度の異なる試料の圧電性を比較すると置換度の大きいほうが高い値を示した.高い温度域では10^<ー12>C/Nの圧電率を示し,シアノエチルセルロ-スに近い圧電率を示すことが分かり,さらに高い圧電性を得ることが出来れば工業材料への利用が考えられる.高圧電性の硝酸セルロ-スを得るために現在検討を続けている.硝酸セルロ-スを合成する前に,セルロ-スの分子鎖を切断し重合度を落とすことにより,より結晶性の高いセルロ-ス誘導体を得ることが出来るものと考えられる.現在,酸加水分解法,放射線照射により重合度を落としたものを用意し硝酸セルロ-スを合成し圧電性を調べつつある.一方,高圧電性を示す硝酸セルロ-スの圧電性,誘電性,力学特性を検討している.硝酸セルロ-スを熱延伸をした場合にその過程で,分子鎖の配列仕方あるいは結晶性の異なる硝酸セルロ-スが生じていると考えられる.圧電性,誘電性,弾性の温度特性を調べると,ー80°C,ー10°C,70°Cおよび130°Cに温度分散が認められる.圧電性の低い試料では130°Cの温度分散が認められずに,また弾性率も50°C付近から急激に低下してしまう.電気的特性を持つと考えられるセルロ-ス誘導体を合成し,電気的特性として圧電性を中心に誘電性を調べ,さらに焦電性,強誘電性の可能性について検討する.本年度は次の事項について検討を行っている.(1)シアノエチルセルロ-スの圧電性:現在までの結果によると,シアノエチルセルロ-スはセルロ-ス誘導体の中で圧電率が一番高く,10^<ー12>C/Nのオ-ダで得られている.延伸率の大小によってその圧電率の大小が決まる.現在溶剤膨潤により延伸しているが,さらに高延伸の可能性についても検討している.(2)ニトロセルロ-スの圧電性:置換度の異なるニトロセルロ-スを合成した.圧電率の測定をするにはフイルムにし,延伸が必要である.フイルムにするために適切な溶剤が必要であり,また延伸するためには可塑剤が必要である.溶剤については,DS1(置換度1)の場合は適切な溶剤が見つかっていない.粉末状態でDS1,DS2,DS3のものについて誘電率を測定しそれらの違いを検討したが差は見られなかった.またDS3のフイルムで可塑剤の影響を調べたが明かではなかった.DS3で可塑剤をいれ,フイルムに,熱延伸を行ったが,約10%以上の延伸は出来なかった.