hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
２次性副甲状腺機能亢進症における副甲状腺メガリンの病態生理学的役割の研究

メガリンのリガンドであるHis-RAPを培養液中に添加し、His-RAPとメガリンの細胞内局在を検討した。ガリンは細胞膜に、His-RAPは細胞膜および細胞内にシグナルを認めた。さらに蛍光二重染色で、細胞膜周囲に共局在を認めたことより、副甲状腺細胞はメガリンを介し、His-RAPを細胞内に取込むことを示した。さらに培養液中に25OHDを添加することで抑制されたPTH分泌を、His-RAP投与によって部分的にではあるが解除できた。以上より、メガリンを介した副甲状腺細胞内への25OHDの取り込みが、PTH分泌抑制の少なくとも一部に寄与していることが示唆された。内分泌現在、初代培養細胞を用いた検討を行っている。正常および病的副甲状腺におけるメガリンの発現を免疫染色で確認することができた。また、副甲状腺初代培養細胞系において、副甲状腺細胞はメガリンを介し、His-RAPを細胞内に取込むことを示すことができた。上記を行うことで、メガリンのPTH分泌に対する直接作用を明らかにする。副甲状腺初代培養細胞系において、25OHD添加により生じたPTH分泌抑制が、His-RAPによるメガリンの細胞内インターナリゼーションで、分泌抑制が解除されることを示す。さらに原発性副甲状腺機能亢進症モデルマウスにおける副甲状腺メガリンの発現状態についても検討を行う。今期出張を予定していた国内学会に出席を取りやめたため。次年度に物品費として使用予定である。該当なし
知的障害関係施設における従事者養成過程と史資料の整理保存のあり方に関する研究

故S氏が遺された史資料については、(社福)大木会への研究出張での作業において、保存用容器への大分類保存を終了し、図書については目録を作成した。1950年に近江学園に着任して以降、保健婦等として医務部や初等教育部において実践を重ねた、約40年間の記録の一部である。また、S氏直筆の随想や日誌については、その一部(記録日が古いものを優先して)の文字化を終了した。本年度の研究期間においては糸賀一雄没後40年記念行事が開催され、これに合わせて上梓された『糸賀一雄年譜・著作目録』((社福)大木会)には、本研究の成果も反映されている。また、会場には糸賀一雄直筆原稿のデジタルアーカイヴの閲覧用PCも用意され、本研究の目的の一つでもある史資料の共同利用に向けた動きにも加速がみられた。さらに、同記念事業の一環として「記念資料館(仮称)」の検討が関係法人・施設により開始され、本研究の経過も踏まえつつ、糸賀一雄生誕100年(2014)のオープンを目指すこととなっている。この企画に先立ち、糸賀家や関係者との合意のもと、糸賀邸に遺されていた史資料の保存用容器への大分類保存を終了したことも付け加えておきたい。精神薄弱者施設史研究会等による聞き取り作業の成果の再確認や、国立秩父学園における史資料の操作や聞き取りの作業については、研究に関する合意形成と関係者との打合せの段階にあり、引き続いての課題としたい。また、滝乃川学園における作業については、本館修復作業の進行に伴い中断せざるを得ない状況にあったが、来年度の完成を待って集中的に作業を進行させる必要がある。従事者養成過程の検討に関しては、初期近江学園在職者の在職期間前後を含めた俯轍図を作成し、特に本研究において史資料や聞き取りにおいて焦点を当ててきた女性従事者3名に着眼して、その人物の全体像の描写と時代状況や社会的条件との脈絡について考察を進めつつある。この成果については、来年度中に公表の予定である。写真がカラー印画になる前までの近江学園写真記録について、デジタル保存作業をほぼ完了した。また、これら記録については、「糸賀一雄と近江学園リーダーの思想と実践に関する歴史的実証的研究(平成1415年度科学研究費補助金基盤研究(B)(2)課題番号14310102)」によるものを含めて、写真の取り込み時期を基準にデジタルファイリングとして仮加工を施した。近江学園本館に残されている業務日誌等の史資料の保存整理については、作業日程の制約からほとんど手をつけることができなかった。一方、近江学園職員の同人誌といった意味合いの濃い「南郷」については、第2号を除いた全てを確認し、13号までのデジタル保存作業を完了した。また、近江学園退職者による「はかまごし」については、14号全てを収集した。聞き取りについては、近江学園関係として、(1)初期近江学園保母A氏(『勉強のない国』執筆者の一人)、(2)孟子会メンバーの一人B氏、(3)学生義勇軍メンバーの一人C氏の三名について実施した。糸賀一雄との関連では、1940年代から1950年代に交流のあった人たちである。また、国立秩父学園開園時の職員の一人であり、初期近江学園保母であった故D氏(『勉強のない国』執筆者の一人)とも懇意であったE氏(山梨県)からは、特にD氏についての資料やVTRの提供を含め、多くの示唆を頂戴した。A氏ならびにB氏の聞き取りについては、文字化の作業を終了している。次年度の聞き取り調査の候補について、前大木会理事長等との調整をはかり、近江学園初期従事者の2名について紹介をいただいている。また、滝乃川学園についても、次年度の作業打ち合わせ等についての調整をはかった。近江学園において、その初期から永年にわたり在職された女性従事者A氏が遺された史資料につき、その生前に故人より史資料の委託を受けた社会福祉法人から保存整理の依頼を頂いた。研究部での所属期間が長かったことから、研究・医療関係の史資料の比率が高いが、会議速記録、写真、随想記といったものも多数存在しており、貴重な史資料の発掘であるといえる。同法人への3回の研究出張は、本史資料の整理と大分類ベースでのリストアップを優先した。また、昨年度実施した聞き取りの2件分について文字化を完了し、更に手書きガリ刷りの初期「南郷」の一部、初期近江学園保母C氏の追悼集についても文字化の作業を終了した。滝乃川学園関係では、石井筆子が校長を務めた静修女学校(これは後の滝乃川学園保母養成部のモデルの一つとも考えられる)に母親が在籍していたというB氏に聞き取りを実施し、貴重な写真の提供を受けた(社会福祉法人滝乃川学園所蔵)。滝乃川学園においては本館保存のための修復工事が開始され、史資料の一時移転保存の必要が生じ、その作業の一部について協力体制を組んだ。また、同園所蔵の写真資料のデジタル化とリスト化については、継続して作業に当たっており、関連ソフトの導入により効率を高めつつある。国立秩父学園における養成関係の史資料については、調査の設計に関する情報提供について打診し、次年度が学園創立50周年に当たることを念頭に、集中的に作業を進める予定としている。

1950年に近江学園に着任して以降、保健婦等として医務部や初等教育部において実践を重ねた、約40年間の記録の一部である。また、S氏直筆の随想や日誌については、その一部(記録日が古いものを優先して)の文字化を終了した。本年度の研究期間においては糸賀一雄没後40年記念行事が開催され、これに合わせて上梓された『糸賀一雄年譜・著作目録』((社福)大木会)には、本研究の成果も反映されている。また、会場には糸賀一雄直筆原稿のデジタルアーカイヴの閲覧用PCも用意され、本研究の目的の一つでもある史資料の共同利用に向けた動きにも加速がみられた。さらに、同記念事業の一環として「記念資料館(仮称)」の検討が関係法人・施設により開始され、本研究の経過も踏まえつつ、糸賀一雄生誕100年(2014)のオープンを目指すこととなっている。この企画に先立ち、糸賀家や関係者との合意のもと、糸賀邸に遺されていた史資料の保存用容器への大分類保存を終了したことも付け加えておきたい。精神薄弱者施設史研究会等による聞き取り作業の成果の再確認や、国立秩父学園における史資料の操作や聞き取りの作業については、研究に関する合意形成と関係者との打合せの段階にあり、引き続いての課題としたい。また、滝乃川学園における作業については、本館修復作業の進行に伴い中断せざるを得ない状況にあったが、来年度の完成を待って集中的に作業を進行させる必要がある。従事者養成過程の検討に関しては、初期近江学園在職者の在職期間前後を含めた俯轍図を作成し、特に本研究において史資料や聞き取りにおいて焦点を当ててきた女性従事者3名に着眼して、その人物の全体像の描写と時代状況や社会的条件との脈絡について考察を進めつつある。この成果については、来年度中に公表の予定である。
アルギニンメチル化による代謝制御と肥満・糖尿病との関連

細胞工学・分子生物学的手法及び実験動物を用いて以下の知見を得た。(1)ラット骨格筋由来培養細胞を用いた実験により、骨格筋組織においてProtein N-methyltransfbrase 1(PRMT1)によるアルギニンメチル化が、インスリン刺激後の情報伝達経路の活性維持とその経路に依存するグルコース取り込み作用に影響することを明らかにした(Biochem Biophys Res Commun 364:1015-1020, 2007)。また質量分析法による解析の結果、上記作用の修飾点となりうる基質候補分子を見出した。(2)in vitro及びin vivo条件下で、上記候補分子が(in vivoではインスリン依存性に)PRMT1と連関し、基質としてアルギニンメチル化を受けることを確認した。さらにアルギニンメチル化の阻害が、同分子の機能変化を介して、インスリン刺激後のインスリン受容体動態及びその下流の情報伝達系に影響することを明らかにした。(3)(1)(2)で確認されたアルギニンメチル化とインスリンシグナルとの関係を個体レベルで検証するため、インスリン標的組織のPRMT1発現及びメチル化活性を野生型及び2型糖尿病モデル動物で比較し、PRMT1によるメチル化活性の変化がモデル動物の表現型(病態)を修飾している可能性を見出した。以上から、PRMT1によるメチル化活性の変動と、インスリン感受性を含む2型糖尿病の病態との関連性が示唆された。ラット骨格筋由来培養細胞を用いた実験により、以下の知見を得た。2.1.の細胞内の移行に一致して、膜画分におけるPRMT1のmethyltransferase活性が増強する。3.インスリン刺激により、膜画分に局在する複数の蛋白がアルギニンメチル化を受け、その修飾はアルギニンメチル化阻害薬(5'-Deoxy-5'-(methylthio)adenosine(MTA))やPRMT1に対するsmall interfering RNA (PRMT1-siRNA)の前処置により抑制される。4.MTAやPRMT1-siRNAの前処置により、インスリン受容体(IR)のチロシンキナーゼ活性が早期に減衰する。6.MTAやPRMT1-siRNAの前処置により、インスリン刺激後のグルコースの取り込みが一部抑制される。以上から、骨格筋組織においてアルギニンメチル化は、インスリン刺激後のシグナル(IR-IRS-1-PI3-K経路)の活性維持とその経路に依存するグルコース取り込み促進作用に必須と考えられた。
新しい優環境型赤色無機顔料の開発

赤色無機顔料としては、カドミウム赤、鉛丹、辰砂などが知られているが、これらには、カドミウム、鉛、水銀などの強い毒性を示す金属が含まれている。本研究では、人体に有害な元素及び環境に対する負荷の大きい元素を含まない新しい赤色無機顔料の開発を目指した。種々の複合酸化物を合成し、その色彩を評価した結果、Ce3+を発色源とすると赤色を呈することを見いだした。具体的には、SrY2-xCexO4(0≦x≦1.2)を合成したところ、Ce3+濃度の増加に伴い白色から赤褐色に変化し、SrYCeO4の組成において赤色度が最も高くなることを明らかにした。これまでに使用されてきた無機赤色顔料には、カドミウム赤、鉛丹、辰砂などがあるが、これら既存の顔料中には、カドミウム、鉛、水銀などの強い毒性を示す金属が含まれている。このため、人体や環境に対する悪影響が懸念されることから、世界各国において、これらの顔料にとって代わるような環境に優しい新しい顔料の開発が強く求められている。実際、世界保健機関(WHO)も、玩具や家具に使われる鉛入り塗料が劣化し、粉末になったものを吸い込むことにより、世界全体で毎年14万3千人が死亡し、知的障害者となる子供が毎年60万人以上にのぼると指摘している。そこで本研究では、人体に有害な元素及び環境に対する負荷の大きい元素を含まない無機赤色顔料の開発を目指した。平成27年度は、赤色顔料の母体となる新たな材料として、Bi4V2O11、Bi4Si3O12及びBi4Zr3O12に着目し、これらの複合酸化物を合成し、それぞれの色を評価した。その結果、Bi4V2O11、Bi4Si3O12及びBi4Zr3O12がそれぞれ、褐色、淡黄色、橙色になることを見いだした。中でも鮮やかな橙色を示したBi4Zr3O12に対し、合成条件を最適化した結果、Bi2O3とZrO2の固相反応法により、大気中、800°C、6時間の焼成により合成した試料が最も鮮やかな色彩を示し、バンドギャップエネルギーは2.37 eVであることがわかった。さらに、この化合物のバンドギャップ縮小に伴う赤色度の向上を目指し、Bi3+イオンサイトにBi3+よりもイオン半径がわずかに小さいLa3+を固溶させることを試みたが、単相が生成せず、赤色度、黄色度共に減少した。次年度は、さらにイオン半径の小さい希土類イオンを固溶させ、赤色度の向上を目指す。新規な無機赤色顔料の母体材料として、Bi4Zr3O12が有望であることを見いだした。この材料のままではやや赤みが不足しているが、今後、Bi3+やZr4+サイトにこれらよりもイオン半径の小さいイオンをうまく固溶させることによって格子を収縮させ、バンドギャップエネルギーを減少させれば、赤色度が大きくなることが期待される。平成28年度は、赤色顔料の母体となる新たな材料として、AY2O4(A = Ca, Sr, Ba)に着目し、これらの複合酸化物にCe3+を固溶させた試料を合成し、それぞれの色を評価した。その結果、SrY2-xCexO4(0≦x≦1.2)試料のみが単相で得られ、Ce3+濃度の増加に伴い白色から赤褐色に変化することを見いだした。中でもSrYCeO4の組成において赤色度が最も大きくなった。そして、これらはCe3+の4f-5d遷移により可視光領域の波長の一部を吸収することによる発色であることを明らかにした。最終年度は、さらにイオン半径の小さいSc3+を含むASc2O4(A = Ca, Sr, Ba)にCe3+を固溶させ、赤色度の向上を目指す。新規な無機赤色顔料として、SrY2-xCexO4(0≦x≦1.2)が有望であることを見いだした。この材料はCe3+の4f-5d遷移により可視光領域の波長の一部を吸収し、赤色に着色するが、Ce3+の結晶場分裂が大きくなるほど赤色度が増す。今後、Y3+をさらにイオン半径の小さいSc3+サイトに代えることによって格子を収縮させ、Ce3+の結晶場分裂を増大させれば、赤色度が大きくなることが期待されるため。従前の無機赤色顔料には、カドミウム赤、鉛丹、辰砂などがあるが、これらには、カドミウム、鉛、水銀などの強い毒性を示す金属が含まれている。人体や環境に対する悪影響が懸念されることから、世界各国において、これらにとって代わるような環境に優しい新顔料の開発が強く求められている。

世界保健機関(WHO)も、玩具や家具に使われる鉛入り塗料が劣化し、粉末になったものを吸い込むことにより、世界全体で毎年14万3千人が死亡し、知的障害者となる子供が毎年60万人以上にのぼると指摘している。本研究では、人体に有害な元素及び環境に対する負荷の大きい元素を含まない無機赤色顔料の開発を目指した。平成29年度は、昨年度に開発した、SrY2-xCexO4(0≦x≦1.2)赤色顔料の発色機構の解明を目指し、粉末X線回折のリートベルト解析により結晶構造パラメータを精密化した。その結果、SrY2O4の結晶構造中には、非等価な二つのY3+サイトが存在し、Ce3+の濃度が低いときCe3+イオンはエネルギー的に安定で理想的な八面体を形成しているY3+サイトに優先的に固溶し,Ce3+の濃度が高くなると歪んだ八面体を形成しているY3+サイトにCe3+イオンが固溶しはじめることを明らかにした。開発顔料において、Ce3+は4f-5d軌道間の許容遷移により可視光の一部を吸収するが、前者のY3+サイトと後者のそれでは結晶場の強さが異なるために、Ce3+濃度の増加に伴い白色から赤褐色に変化することを明らかにした。さらにイオン半径の小さいSc3+を含むASc2O4(A = Ca, Sr, Ba)にCe3+を固溶させ、赤色度の向上を目指したが、単一相が得られずに赤色度も向上しなかった。また、赤色顔料の開発において、派生的にBa(Zn,Co)2Si2O7が青紫色を、BaTbO3が黄色を呈することを見いだした。赤色無機顔料としては、カドミウム赤、鉛丹、辰砂などが知られているが、これらには、カドミウム、鉛、水銀などの強い毒性を示す金属が含まれている。本研究では、人体に有害な元素及び環境に対する負荷の大きい元素を含まない新しい赤色無機顔料の開発を目指した。種々の複合酸化物を合成し、その色彩を評価した結果、Ce3+を発色源とすると赤色を呈することを見いだした。具体的には、SrY2-xCexO4(0≦x≦1.2)を合成したところ、Ce3+濃度の増加に伴い白色から赤褐色に変化し、SrYCeO4の組成において赤色度が最も高くなることを明らかにした。当初の計画通り、前年度に合成したBi4Zr3O12について、赤色顔料として最も鮮やかな発色を示すように、構成元素や組成を最適化する。最適化された新規顔料について、その構造および発色機構を明らかにするために、X線光電子分光測定により、顔料を構成するイオンの酸化状態を明らかにすると共に、ラマン散乱分光光度計、赤外分光光度計により分光学的性質を評価する。さらに、各顔料粒子の1次粒子径、2次粒子径、ならびに粉体の形状を透過型電子顕微鏡および走査型電子顕微鏡により観察、評価し、これらが発色に及ぼす影響を明らかにする。得られた知見を新規赤色無機顔料の合成にフィードバックし、赤色純度(原色性)を向上させ、より鮮やかな色彩を有する優環境型無機赤色顔料を創製する。当初の計画通り、合成したSrY2-xCexO4(0≦x≦1.2)について、赤色顔料として最も鮮やかな発色を示すように、構成元素や組成を最適化する。無機材料化学
数論とその関連分野の研究

既に分類されている何種類かの概均質ベクトル空間のなかで,普遍推移的開軌道をもつものを,決定することは,この研究計画に於ける重要課題であったが,幸にして,ガロア・コホモロジーを使う方法によって,この問題は,完全に解決された.また,井草局所ゼータ関数の計算は,色々な意味で重要であるにもかかわらず大変難しかったが,広中平祐教授の,特異点の解消の理論を,この計算に応用する方法が,開発され,極めて重要な計算手段となった.また,この方法の応用として,裏返し変換における,井草局所ゼータ関数の,変換公式も得られた.この理論を作るに際しては,渡辺公夫氏をはじめとする多くの研究分担者との討論が,大いに役立った.数論を,アデールを使って研究する方法は,ハーバード大学のテイト教授の理論が表われてからは,特に重要になってきていたが,テイト理論を,概均質ベクトル空間の場合に拡張しようという試みは,アメリカでおこってきたが,我々も,ある特別な場合には,それを行なった.ただし,この方面の本格的な研究は,これからである.ゼータ関数の極と, b関数の根との関係は,実数体や複素数体の場合に,よく調べられて,解析的にも面白い研究課題であったが, P進体の場合には,実例を調べると,何らかの関係があるのだが,理論的根拠は,全くわからなかった.最近, 2変数の場合に,外国でわづかに,成果が出てきた位であったが,我々は,代数解析学を,うまくP進体に,結びつけることによって既約概均質ベクトル空間の場合に,ゼータ関数(P進体上の)の極は, b-関数の根である,という理論的根拠を示すことに成功した.既に分類されている何種類かの概均質ベクトル空間のなかで,普遍推移的開軌道をもつものを,決定することは,この研究計画に於ける重要課題であったが,幸にして,ガロア・コホモロジーを使う方法によって,この問題は,完全に解決された.また,井草局所ゼータ関数の計算は,色々な意味で重要であるにもかかわらず大変難しかったが,広中平祐教授の,特異点の解消の理論を,この計算に応用する方法が,開発され,極めて重要な計算手段となった.また,この方法の応用として,裏返し変換における,井草局所ゼータ関数の,変換公式も得られた.この理論を作るに際しては,渡辺公夫氏をはじめとする多くの研究分担者との討論が,大いに役立った.数論を,アデールを使って研究する方法は,ハーバード大学のテイト教授の理論が表われてからは,特に重要になってきていたが,テイト理論を,概均質ベクトル空間の場合に拡張しようという試みは,アメリカでおこってきたが,我々も,ある特別な場合には,それを行なった.ただし,この方面の本格的な研究は,これからである.ゼータ関数の極と, b関数の根との関係は,実数体や複素数体の場合に,よく調べられて,解析的にも面白い研究課題であったが, P進体の場合には,実例を調べると,何らかの関係があるのだが,理論的根拠は,全くわからなかった.最近, 2変数の場合に,外国でわづかに,成果が出てきた位であったが,我々は,代数解析学を,うまくP進体に,結びつけることによって既約概均質ベクトル空間の場合に,ゼータ関数(P進体上の)の極は, b-関数の根である,という理論的根拠を示すことに成功した.
サイトカインノックアウトや病態モデルマウスの薬毒物・防御応答反応機構の解明

本研究は、病態下における薬物代謝酵素シトクロムP450の変動要因および防御的酸化ストレス応答タンパク質ヘムオキシゲナーゼ-1(HO-1)誘導と生体防御応答機構を解明する目的で、炎症性サイトカインに焦点をあて検討を行った。インターロイキン(IL)-1、IL-6、腫瘍壊死因子(TNF)αの各遺伝子欠損(KO)マウスを用い、Bacillus Calmette-Guerin投与による急性期炎症応答状態下でのCYP3A11とCYP2C29遺伝子発現の下方制御は、IL-6とTNFαが重要な役割を果たしていることを解明した。また慢性炎症性疾患の一つある関節リウマチのモデル(HTLV-I Tg)マウスでもCYP3A11とCYP2B9の遺伝子発現の減少を明らかにした。リポポリサッカライド(LPS)によるコカイン誘発肝障害増悪は炎症性サイトカインによるものと考え、同様にサイトカインKOマウスによる検討を行ったところ、野生型マウスにおいて肝障害を誘発しない用量のコカイン(50mg/kg)に対してもLPSを併用することにより、著明な肝障害を誘発した。一方、IL-6KOマウスとTNFαKOマウスではLPSによるコカイン誘発肝障害の増悪は見られなかったことから、コカイン誘発肝障害の増悪にはIL-6とTNFαが関与していることが示唆された。また同時にコカインによるHO-1の誘導も明らかにした。CYP2Bの誘導には核内受容体constitutive androstane receptor(CAR)の核内移行が関与するが、肝臓がん状態ではCYP2Bの誘導が減弱する。本研究では肝臓がんモデルをマウスおよびラットで作成することにより、肝臓がんにおけるCYP2B誘導減弱機構にCARの核内移行障害の関与を明らかとした。また、本研究課題との関連でHO-1誘導機構としてのNrf2とBach1の機能を解明した。本研究は,病態下における防御的酸化ストレス応答タンパク質としてのヘムオキシゲナーゼ-1(HO-1)誘導と生体防御応答機構,さらに薬物代謝酵素シトクロムP450(CYP)の変動要因を解明する目的で,各種サイトカイン遺伝子ノックアウト(KO)マウス,関節リウマチモデル(HTLV-I Tg)マウスおよびコカイン誘発肝障害マウスを用い検討したものである.本研究課題は順調に進行し,研究実績として以下のようなことを中心に解明が進んだ.HTLV-I Tgマウスでは,恒常的に発現しているCYP分子種のうちCYP3A11 mRNA発現が有意に減少しており,その酵素活性を反映するtestosterone 6β-hydroxylation活性も有意に低下していた.HTLV-I Tgマウスでは,炎症性サイトカインであるIL-6濃度が血清中で有意に上昇していた.ヒトの関節リウマチ患者においても血中IL-6濃度の上昇が報告されており,薬物代謝酵素活性の低下が起こっている可能性が示唆される.さらにコカイン誘発肝障害はラジカル種や炎症性サイトカインの関与が示唆されている.IL-1β,IL-6,TNFαの各KOマウスにコカインを投与したところIL-6KOマウスにおいて劇的にコカイン誘発肝障害が抑制されたことから,コカインの肝障害にはIL-6が大きく関与していることが示唆された.一方,関節リウマチ治療薬と広く使用されているオーラノフィンはマウス肝臓においてHO-1を有意に誘導することを明らかとした.そこでオーラノフィンを前処置しコカインを投与したところ劇的に肝障害が抑制されたことから,オーラノフィンにより誘導されたHO-1が抗炎症作用の一端を担っている可能性が示唆された.

さらに、肝臓発癌モデルラットでは,細胞質内のCARが過剰発現していることを明らかにした.以上の研究成果は,現在投稿準備中である.本研究は、病態下における薬物代謝酵素シトクロムP450の変動要因および防御的酸化ストレス応答タンパク質ヘムオキシゲナーゼ-1(HO-1)誘導と生体防御応答機構を解明する目的で、炎症性サイトカインに焦点をあて検討を行った。インターロイキン(IL)-1、IL-6、腫瘍壊死因子(TNF)αの各遺伝子欠損(KO)マウスを用い、Bacillus Calmette-Guerin投与による急性期炎症応答状態下でのCYP3A11とCYP2C29遺伝子発現の下方制御は、IL-6とTNFαが重要な役割を果たしていることを解明した。また慢性炎症性疾患の一つある関節リウマチのモデル(HTLV-I Tg)マウスでもCYP3A11とCYP2B9の遺伝子発現の減少を明らかにした。リポポリサッカライド(LPS)によるコカイン誘発肝障害増悪は炎症性サイトカインによるものと考え、同様にサイトカインKOマウスによる検討を行ったところ、野生型マウスにおいて肝障害を誘発しない用量のコカイン(50mg/kg)に対してもLPSを併用することにより、著明な肝障害を誘発した。一方、IL-6KOマウスとTNFαKOマウスではLPSによるコカイン誘発肝障害の増悪は見られなかったことから、コカイン誘発肝障害の増悪にはIL6とTNFαが関与していることが示唆された。また同時にコカインによるHO-1の誘導も明らかにした。CYP2Bの誘導には核内受容体constitutive androstane receptor (CAR)の核内移行が関与するが、肝臓がん状態ではCYP2Bの誘導が減弱する。本研究では肝臓がんモデルをマウスおよびラットで作成することにより、肝臓がんにおけるCYP2B誘導減弱機構にCARの核内移行障害の関与を明らかとした。また、本研究課題との関連でHO-1誘導機構としてのNrf2とBach1の機能を解明した。
国際組織・国家・私的アクターによるソフト・ガバナンス－バイオエネルギーを例に－

国際社会には国際協力が不可欠なグローバルな問題が多数あるが、そのための国際条約の交渉・締結がスムーズに行われるわけではない。それを埋めるために、国際的・地域的・国家・私的(民間)アクターという複数レベルでソフトなガバナンス作りが進んでいる。本研究では、バイオエネルギーの持続可能性を事例として、ソフト・ローやソフト・ガバナンスを含む多様で多層な制度間関係における協調・対話・連携について、主として国際関係論で注目されている「レジーム・コンプレックス」「公私パートナーシップ」の分析視角を用いて実証研究を行い、ガバナンス全体としてポジティブなインパクトがあることを説明した。26年度は主として2つの研究活動、すなわち、理論的なまとめと、インタビュー調査の事前準備を行った。まず、理論的まとめについては、バイオエネルギーの持続可能性をめぐり国際・地域・国内・私的レベルの多数の制度が混在している状況になっているため、複雑な制度間関係の検証に使われる、国際法の「断片化」理論と国際関係論の「レジーム・コンプレックス」理論についてそれぞれの先行研究をレビューした。この点に関して、海外の専門家との意見交換も行った。7月にスイスで開催されたSociety of International Economic Law 2014Global Conference(学会)に参加した機会に研究者と意見交換ができたことと、3月にオランダの大学を訪問して、バイオエネルギーおよび環境法の研究者と意見交換ができたことが有意義であった。上記の理論と並んで、public private partnershipの視点が重要であり、とりわけプライベート・アクターの役割をどのように位置づけるかについて、研究関心を深めることができた。また、次年度に行うインタビュー調査のアクターを選定し、コンタクトをとり始めた。5月に参加したISEAL AllianceのGlobal Sustainability Standards Conferenceでは、バイオエネルギーの持続可能性について指標・基準等を策定・実施を行っているアクターに関する情報を得ることがでた。3月にはその一部のアクターと欧州で面会しインタビューをとることができた。上述のとおり、プライベート・アクターの活動に関する情報が重要となるため、NGOやマルチステークホルダーイニシアティブと言われるような私的な団体について調査を行った。本年度は2つのことを行った。まず海外調査をいくつか実施し、本研究に関するプライベート・レジームの最先端の状況や、EUを中心とした学界の関心や理論動向について海外の研究者と意見交換を行った。とりわけ、バイオエネルギーの利用におけるサスティナビリティ(持続可能性)について、現在ある持続可能性指標をさらに外部から評価するという動向がみられることについて調査を行った。バイオエネルギーについては、EUによる規制を受けて、複数の既存の持続可能性指標が存在するが、それが逆に混乱をもたらし、さらには持続可能性のレベルを下げるのではないか、という懸念がある。それに対する対処として、持続可能性指標をさらに外部から評価するという動きが出ているものと思われ、その動向を理論的にどのように理解して整理するかについても、海外の研究者と意見交換を行った。最終年度前に英文ジャーナルEuropean Journal of International Lawに論文が受理・公表されたことで、当初の計画以上に進展していると言える。また海外調査により、プライベート・レジームに直接インタビュー調査をすることができたり、海外の研究者と意見交換する機会を得て、研究を深めることができた。次に、バイオエネルギーというテーマで行った本研究が、他の分野にどれくらい応用可能かを探るために、バイオエネルギーという分野を超えて将来の研究の発展に向けた意見交換と情報取集のための出張をいくつか行った。本年度は環太平洋パートナーシップ(TPP)協定の発効が予定されていたため、国際経済法体制における私的アクターの活躍に関してどのような動きがみられるのか調査し、意見交換を行った。また、国家と私的アクターの相互関係(公私パートナーシップ)を刺激し発展させることの重要性から、アジアで欧米への輸出振興政策の強いベトナムにおいて、国家の制度と民間の制度との協調性と対立性について調査を行った。年度計画どおり、理論的まとめとインタビュー調査の事前準備ができたという点で、おおむね順調に進んでいると評価できる。海外での調査を3回に分けて、十分な調査期間をおいて行えたところが良かったと思われる。英文ジャーナルに論文が受理されたことで、一つ主要な成果が公表ができたので、最終年度は、より多様な研究会で研究報告を行い、成果を普及させていく予定である。また将来、研究を発展させるために、バイオエネルギーに関するEUやプライベート・レジームの最新の動きを海外調査で可能な限り追っていきたい。国際経済法次年度は、選定したインタビュー対象者にコンタクトをとり、研究趣旨を説明、現地でのインタビュー調査を本格的に開始する。関連アクターの所在地が各地に点在しているため、効率的に聞き取り調査を行う必要があるが、1度にすべてのアポイントメントをとることも難しいため、海外調査を何度かに分けて行うことを予定している。概ね順調に使用したが、若干の未使用額が生じてしまった。物品費の使用が予定よりも小さかったことが理由であるが、それは使用中のノートパソコンをそのまま使用し新規購入をしなかったからである。

代わりに旅費としての使用が若干、予定を上回った。未使用額は、28年度の使用額とあわせて、研究報告発表のための旅費に使用する予定である。海外でのインタビュー調査を複数回に分けて行う予定であるため、計画している旅費に上乗せして使用する予定である。
レーザ誘雷の実現に向けて-レーザによる放電誘導メカニズムの解明

昨年度は,室内実験で8.5m放電や,放電路を人為的にジグザグに曲げるz型放電をレーザエネルギ100J,ピークパワー2GWの炭酸ガスレーザを用いて実現した。これらの成果をふまえ,本年度は1993年11月1994年2月の間,福井県三方郡美浜町において野外でのレーザ誘雷予備実験を開始した。なおレーザ誘雷実験のための野外実験場は,美浜町早瀬地区にある海抜190m程度の嶽山山頂で,そこに高さ50mの誘雷用の塔を建設し実験に供した。今回の野外実験の主たる目的は,(1)同地区の発雷状況及び雷雲の電気的性質を把握すること。(2)長焦点光学系を用いた野外における集光技術を確立すること。(3)各種気象環境下でのレーザ光長距離伝搬特性を明らかにすること。(4)誘雷塔による雷雲下での電界強度の増加率の把握の4項目であり,加えて本実験では,50mという長焦点を有するカセグレン鏡を鉄塔頂部に,レーザプラズマを生成する目的で,発泡石英ガラスを用いた直径50cmの連続焦点を有するMACH鏡を主鏡として製作した。さらに誘雷塔頂部と大地上の二箇所にフィールドミルを設置し,雷雲下で各々の点での電界強度を同時測定した結果,両者には比較的強い線形性があり,かつ50m鉄塔によりおおよそ100倍程度の電界強度の増強が期待できることが明にした。また本カセグレン鏡でレーザ光を集光したところ,塔頂に23m程度のレーザプラズマの生成が確認出来た。レーザー誘雷の実現のためには、(1)レーザーによる長尺プラズマチャンネルの発生、(2)得られたプラズマへの放電誘導、および(3)レーザーの大気中での吸収・散乱特性の把握が重要である。さらに(4)雷予知技術も不可欠であり、これらが組合わさってレーザー誘雷が実現できる。レーザーに出力100J/2GWの電子ビーム制御TEACO_2レーザーを使用した基礎実験を進めている。(1)項では新たに考案した多焦点MACH集光鏡によって従来の世界記録を更新する8.5m(印加電圧-1.1MV)の長放電誘導を達成した。レーザーがない場合には放電可能な電極間隔は約1.6mであったことから同一電圧で5倍以上の長放電が可能であった。MACH鏡は長いプラズマ発生のスケーリング則を立て易く、長放電に適している。またレーザービームを3本に分割し、3本の誘導路を重ね合わせた“Z"放電を試みた。通常このような放電は困難であり、レーザーによる放電路の制御性が高い事を示している。(2)項では平板電極を用いた定量的な放電誘導条件の測定を行なうとともに、放電誘導メカニズムの把握に努めている。レーザープラズマがある場合に放電誘導に必要な最低電界は0.2MV/mであることがわかった。レーザーがない場合にはおよそ3MV/mの電界強度が必要なことから、大幅な放電電界の低減が図られた。レーザープラズマによって空間電界が歪む様子を3次元電界計算シミュレーションを行なっている。上部棒電極(電圧印加)と接地棒電極間にレーザープラズマは細長く一様に形成されていると仮定した。電界歪は生成プラズマ付近の狭い領域に限られており、また電界を歪める効果は金属線よりもずいぶん弱いことが分かった。レーザーによる放電誘導の有無はこのようなプラズマ近傍の電界が放電のしきい値を越えるかどうかにのみ依存していることを示唆していた。(3)項は今後の課題である。(4)項では雷雲位置の予知とレーザー発射タイミングの予知が重要な課題である。

昨年度は,室内実験で8.5m放電や,放電路を人為的にジグザグに曲げるz型放電をレーザエネルギー100J,ピークパワー2GWの炭酸ガスレーザを用いて実現した。これらの成果をふまえ,本年度は1993年11月1994年2月の間,福井県三方郡美浜町において野外でのレーザ誘雷予備実験を開始した。なおレーザ誘雷実験のための野外実験場は,美浜町早瀬地区にある海抜190m程度の嶽山山頂で,そこに高さ50mの誘雷用の塔を建設し実験に供した。今回の野外実験の主たる目的は,(1)同地区の発雷状況及び雷雲の電気的性質を把握すること。(2)長焦点光学系を用いた野外における集光技術を確立すること。(3)各種気象環境下でのレーザ光長距離伝搬特性を明らかにすること。(4)誘雷塔による雷雲下での電界強度の増加率の把握の4項目であり,加えて本実験では,50mという長焦点を有するカセグレン鏡を鉄塔頂部に,レーザープラズマを生成する目的で,発泡石英ガラスを用いた直径50cmの連続焦点を有するMACH鏡を主鏡として製作した。さらに誘雷塔頂部と大地上の二箇所にフィールドミルを設置し,雷雲下で各々の点での電界強度を同時測定した結果,両者には比較的強い線形性があり,かつ50m鉄塔によりおおよそ100倍程度の電界強度の増強が期待できることが明にした。また本カセグレン鏡でレーザ光を集光したところ,塔頂に23m程度のレーザプラズマの生成が確認出来た。
黒川家旧蔵資料の調査研究──江戸期の知識流通体系及び古典学の形成基盤の解明──

本研究の対象は、江戸期から明治期にかけての国学者・蔵書家である黒川春村・真頼・真道の三代にわたって蒐集・蓄積された黒川家旧蔵資料群と、黒川家において醸成された江戸期知識層の学問(古典学)である。本研究では、書誌学的調査によって得られた奥書・識語・蔵書印等の集成をもとに、同時代の書物の流通と収集の過程を解明し、書籍の書き入れや同時代の学者・蔵書家たちの交流からうかがわれる学問の諸相を描き出す。また、黒川家代々が編纂に携わった江戸末期から明治期にかけての叢書類(丹鶴叢書・国史大観など)と黒川家旧蔵資料群の関係を検討し、江戸期の古典学が近代の知識体系・学問の枠組みに対していかに関与し形成を行うのか、その具体的様相の解明を試みる。本研究の調査・課題対象項目のうち、「江戸期知識階層のネットワークとその具体相に関する検討」については、ノートルダム清心女子大学に分蔵される古典籍(和歌・歌論・物語を中心とする)の調査を行い、併せて奥書・蔵書印・識語等の記載内容の集成を試みた。2018年度をもって、物語関係の古典籍については、調査・データ整備を終えた状態である。「江戸期知識階層の古典学の基盤形成と流通に関する検討」については、村田春海(1746-1 811)、岸本由豆流(1789-1846)など江戸後期の国学者の書き入れ注記を持つ古典籍の書誌的調査を行い、データの集成をはかった。「非文字情報の集成・分析を通した江戸後期の蔵書形成に関する書誌学的検討」については、古典籍の表紙や蔵書印の画像データのさらなる集積をはかり、書誌学的検討を行った。「近世〈知〉と近代国文学との関係の検討」については、黒川真頼・真道の学問を反映する注釈書・講義書等の書誌的調査を行い、その一部を中古文学会2018年度秋季大会における古典籍展観に反映した。2018年度の途中において、研究代表者が中古文学会2018年秋季大会の会場校担当を引き受けざるを得ない事態が生じた。会場校の本来の担当者が健康状態の悪化により、任が果たせなくなったからである。そのため、2018年度は予定外の業務が多く生じ、大変に多忙な状態となった。また、2018年7月の西日本豪雨に際して、研究協力者が罹災した。以上の理由により、本研究の推進に遅延が生じている。本来の研究期間(3年間)を延長して2019年度に研究を行えるようになった。2019年度は、研究代表者と分担者によって研究を推進する。また、研究代表者の所属先が2019年4月から変わったため、長期休みの期間などを利用して、集中的に調査を行う。特に、「江戸期知識階層のネットワークとその具体相に関する検討」「江戸期知識階層の古典学の形成と流通に関する検討」に注力する予定である。具体的には、本研究に前接する科学研究費による研究等により蓄積された調査カードを電子化したデータをもとに、それに項目を追加・補完しつつ、データの整備を行った。「江戸期知識階層の古典学の基盤形成と流通に関する検討」については、村田春海(1746-1811)、岸本由豆流(1789-1846)など江戸後期の国学者の書き入れ注記を持つ古典籍の書誌的調査を行い、データの集成をはかった。「近世〈知〉と近代国文学との関係の検討」については、黒川真頼・真道の学問を反映する注釈書・講義書等の書誌的調査を行った。研究協力者の人的配置などの問題から、古典籍の調査点数が予定よりも減少し、当初の計画に少々遅れが生じている。「江戸期知識階層のネットワークとその具体相に関する検討」については、平成28年度にノートルダム清心女子大学所蔵分1080点余のうち約450点の調査と分析を目標としていたが、研究協力者・補助者の参加が次年度にずれ込んだため、約200点にとどまった。

「江戸期知識階層の古典学の基盤形成と流通に関する検討」「非文字情報の集成・分析を通した江戸後期の蔵書形成に関する書誌学的検討」については、この調査点数に応じて、データを集成している。「近世〈知〉と近代国文学との関係の検討」については、黒川真頼・真道の学問を反映する注釈書・講義書等の書誌的調査を行い、『古今和歌集講義』などの翻刻を継続中である。本研究の対象は、江戸期から明治期にかけての国学者・蔵書家である黒川春村・真頼・真道の三代にわたって蒐集・蓄積された黒川家旧蔵資料群と、黒川家において醸成された江戸期知識層の学問(古典学)である。本研究では、書誌学的調査によって得られた奥書・識語・蔵書印等の集成をもとに、同時代の書物の流通と収集の過程を解明し、書籍の書き入れや同時代の学者・蔵書かたちの交流からうかがわれる学問の諸相を描き出す。また、黒川家代々が編纂に携わった江戸末期から明治期にかけての叢書類(丹鶴叢書・国史大観など)と黒川家旧蔵資料群の関係を検討し、江戸期の古典学が近代の知識体系・学問の枠組に関与する様相を解明する。本研究の調査・課題対象項目のうち、「江戸期知識階層のネットワークとその具体相に関する検討」については、昨年度から継続して、ノートルダム清心女子大学に分蔵される古典籍(和歌・歌論・物語を中心とする)の調査を行い、奥書・蔵書印・識語等の記載内容を集成する作業を行った。今年度は、特に物語類について、調査及び電子化データの追加・補完が大きく進展した。「江戸期知識階層の古典学の基盤形成と流通に関する検討」では、賀茂真淵・清水浜臣・岡本保孝等の自筆本や書入れ本について書誌調査を行い、データを集成した。「非文字情報の集成・分析を通した江戸後期の蔵書形成に関する書誌学的検討」については、前年度から引き続いて、古典籍の表紙や蔵書印の画像データの集積をはかり、検討を行った。「近世〈知〉と近代国文学との関係の検討」については、黒川真頼の『古今和歌集講義』を中心として調査を行った。研究代表者・分担者の調査によって、おおよそ昨年度の遅れを取り戻したと考えている。「江戸期知識階層のネットワークとその具体相に関する検討」については、特に物語類を中心として500点弱の調査を行った。「江戸期知識階層の古典学の基盤形成と流通に関する検討」「非文字情報の集成・分析を通した江戸後期の蔵書形成に関する書誌学的検討」については、如上の調査点数に応じて、データを集成している。「近世〈知〉と近代国文学との関係の検討」については、黒川真頼の『古今和歌集講義』の書誌調査情報を公開し、翻刻を継続している。本研究では、書誌学的調査によって得られた奥書・識語・蔵書印等の集成をもとに、同時代の書物の流通と収集の過程を解明し、書籍の書き入れや同時代の学者・蔵書家たちの交流からうかがわれる学問の諸相を描き出す。また、黒川家代々が編纂に携わった江戸末期から明治期にかけての叢書類(丹鶴叢書・国史大観など)と黒川家旧蔵資料群の関係を検討し、江戸期の古典学が近代の知識体系・学問の枠組みに対していかに関与し形成を行うのか、その具体的様相の解明を試みる。本研究の調査・課題対象項目のうち、「江戸期知識階層のネットワークとその具体相に関する検討」については、ノートルダム清心女子大学に分蔵される古典籍(和歌・歌論・物語を中心とする)の調査を行い、併せて奥書・蔵書印・識語等の記載内容の集成を試みた。2018年度をもって、物語関係の古典籍については、調査・データ整備を終えた状態である。
1型糖尿病遺伝子の機能解析に基づくテーラーメード医療の構築

1型糖尿病のモデルNODマウスにおいて、疾患感受性に最も強く関与するMHCの領域のIdd1に関して第2のコンポーネント(Idd16)をコンジェニックマッピングによって限局するとともに、領域内の強力な候補遺伝子であるクラスI MHCのK遺伝子の全exon,exon-intronjunctionならびに5'上流領域(-700bp)の塩基配列を決定した。その結果、Idd16に抵抗性アリルを有するCTSマウスとIdd16に感受性アリルを有するNODマウスとの間に10個の一塩基置換(SNP)を見出した。その内訳は、5個がプロモーター領域、1個がエクソン2、4個がエクソン4に存在した。ブロモーター領域の多型は既知の転写因子結合部位に影響を与えるものではなかったが、エクソン4の3つのSNPはTyr^<191>(NOD)→His^<191>(CTS)、Asp^<198>(NOD)→Lys^<198>(CTS)という2つのアミノ酸置換をもたらし、K分子のα3ドメインの構造に変化を与えることが示唆された。NODはK^dタイプと同一の塩基配列であったが、CTSおよびNOD.CTS-H-2コンジェニックマウスではK^dタイプの分子がこの2アミノ酸のみK^kタイプに置換した全く新しい分子であることが示された。この塩基置換がアミノ酸置換を介してK分子の構造に変化を与えることを検証する自的で、NOD、CTSおよびNOD.CTS-H-2コンジェニックマウスのK分子をモノクローナル抗体を用いたFACS解析により比較したところ、NODマウスがK^dに対する抗体とのみ反応したのに対して、CTSおよびNOD.CTS-H-2コンジェニックマウスではK^dに加えてK^kに対する抗体とも反応を示し、塩基配列レベルの変化が分子レベルでも反映されていることが示された。以上の結果より、Idd16の原因としてクラスIのK遺伝子の多型が関与している可能性が示された。ヒト対応領域を検索した結果、ヒトでもクラスI領域に病態に影響を与える遺伝子が存在する可能性が示された。
液晶有機半導体の配向制御とその応用による太陽電池の電子物性の解明

本研究では、有機太陽電池の特性と有機半導体の分子配向の相関を解明することを試みた。典型的なドナーポリマーであるP3HTとアクセプターであるPC_<70>BMの界面における光誘起電子移動は、face-on配向の方が有利であることを見出した。また、高効率を示すPTB7の配向分布を熱アニールで調整することにも成功し、接触転写法を用いて作製した積層型太陽電池における短絡電流とPTB7の配向分布の間に相関があることも分かった。バルクヘテロ接合型有機太陽電池の活性層内のドナーとアクセプターの相対配置については分かっていないが、アクセプターに対するポリマーの配向(またはその逆)は、ドナー/アクセプター間の距離・HOMO/LUMOのエネルギー・界面電子準位接続などに影響しうるため、電荷分離/再結合機構に与える因子を解明する上で重要である。今回の研究助成においては、下記のことを達成した。1.電荷分離/電荷抽出にはface-on配向が有利:P3HTの配向をラビングでedge-on配向からface-on配向に変え、積層型有機太陽電池の電流ー電圧(I-V)特性と配向の異なるP3HT薄膜の物性の関連を詳細に調べた。face-on配向の素子では、フィルファクター(FF)が増加した。これは、face-on配向膜の高い移動度により、電荷輸送もしくは電荷抽出の効率が改善したと考えられる。また、蛍光の消光度は、face-onのほうが20 %大きいことが分かった。開放端電圧(Voc)はface-onでわずかに低くなる。今後、界面電子準位接続の精査を要すると思われる。2.光電変換界面における分子配向分布と太陽電池特性の相関を観測:太陽電池特性を改善する後処理として、熱アニールがよく行われる。我々は、PTB7を150度以上で加熱することで、π-πスタックの分布がOut-of-plane方向に揃い、よりface-on配向が強調されることを見出した。積層型太陽電池を作製し評価したところ、Jsc/FFが加熱により低下した。しかし、蛍光/吸収測定からは、励起子の生成/解離効率における違いを見出せなかった。電子移動吸収に対応する波長の単色光照射下でI-V測定を行った結果、加熱後に負バイアス側でkinkが観測された。これは、自由キャリアの生成効率が低下したことを意味する。本研究では、分子配向の制御が比較的容易であると思われる液晶性有機半導体を太陽電池材料に用い、分子配向が太陽電池特性に与える影響を解明することを目的としている。研究の当初は、ホール輸送性を有する液晶性有機半導体としてβ-octakis(dodecyloxy)phthalocyanineを選び、edge-on配向とface-on配向の制御を試みた。インジウムスズ酸化物(ITO)基板上でβ-octakis(dodecyloxy)phthalocyanineのスピンコート膜を様々な温度で熱アニールし、X線回折(XRD)で配向を評価したが、edge-on配向が保持される。また、ポリビニルフェノール(PVP)犠牲層で被覆した後に熱アニールを試みたが、face-on配向を実現することは困難であった。そのため、face-on配向を示す、新しい材料の開発を理化学研究所エネルギー変換チームと共同で進めた。その結果、分子間相互作用によって二次元シートを形成し、ITO基板やCuPc薄膜上でface-on配向をとる、新しい電子アクセプター(A1)を開発した。A1は可視部で強い吸収を示し、LUMOのエネルギーが十分に典型的なドナー分子よりも高いため、有機太陽電池に応用できることが分かった。現在、同等の電子構造を持ち、edge-on配向を示す分子を探索している。また、β-octakis(dodecyloxy)phthalocyanineの代わりに汎用のドナー材料である、poly(3-hexylthiophene) (P3HT)の配向制御も試みている。来年度は光電子分光による界面電子構造の評価も加えて分子配向と太陽電池特性の関連を精査する。β-octakis(dodecyloxy)phthalocyanineのスピンコート膜では、分子はedge-on配向するため、face-on配向を実現する方法を探索することが本研究では重要となる。計画当初に思案していた、ドナー材料としても期待できるフタロシアニン液晶の配向を制御するため、(i)等方相からディスコティックカラムナー相に冷却、(ii) (i)をポリビニルフェノール(PVP)犠牲層を併用することを試みた。実際は、β-octakis(dodecyloxy)phthalocyanineの融点が高いため、PVP犠牲層が分解し、face-on配向を示す膜を得ることが困難であった。この点で、初年度では目的を十分に達成することができなかったが、現在P3HTを使った配向制御が可能になりつつある。

一方、分子設計の観点から配向制御を試み、確実にface-on配向を示す新材料を開発できた。A1は可視光領域で強い吸収を持ち、適当な電子構造を有し、銅フタロシアニンやP3HTなどの典型的なドナー材料と組み合わせることで、電子アクセプターとして働くことが分かった。エネルギー変換効率が0.5%とまだ低いが、第一世代のアクセプターとしての素性は良い。A1は分子骨格自体が新しいため、非フラーレン系の新型アクセプターの開発にも貢献できた。最近報告されているドナーポリマーの中で、活性層内でface-on配向を示すものがあるが、A1の構造解析の結果から、分子面に水平方向の相互作用を導入することがface-on配向実現にとって重要であることが示唆された。今年度は、有機薄膜の配向をedge-on配向からface-on配向に変える方法を引き続き模索する。研究代表者は平成25年度より、理研創発機能高分子研究チームに移り、これまでよりも分子配向と太陽電池特性の相関を掘り下げる環境を得た。配向を制御する対象としては汎用ドナーポリマーである、P3HTの配向制御に取り組むことにした。P3HTはラビング法と熱アニールの併用や、CuI膜上に成長させることによりface-on配向をとることが既に知られている。XRD,紫外-可視吸収分光を併用し、配向制御を検討する。edge-on、face-on配向のP3HT膜を作製した後、接触転写法(CFT)でアクセプター層に転写し、配向だけが異なる積層型有機太陽電池を作製する。この素子の特性を評価する一方、光電子分光で同積層膜の電子構造を明らかにし、短絡電流密度・開放端電圧と分子配向の関連を探る。さらに、ドナーのHOMOからアクセプターのLUMOへの直接遷移に由来する九州の外部量子効率を分子配向との異なる太陽電池に対して測定することで、分子配向と逆飽和電流密度との関連も明らかにする予定である。「現在までの達成度」において述べたように、当初予定していたフタロシアニン液晶の配向制御が困難であったため、研究の遂行に多少遅れが出た。そのため、100,188円の未使用額が出た。次年度では、P3HTの配向制御を行うためにCuI蒸着膜を用いることも予定している。研究代表者は最近、無機材料専用の真空蒸着チャンバーを立ち上げた。2012年度の未使用額は、この真空チャンバーを使って蒸着するための直流電源の購入に充てる予定である。