hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
畜舎内バイオエアロゾル濃度低減化技術の開発

しかし、RNase処理前で検出限界以下であったがRNase処理後によりPSV遺伝子が検出された検体もあり、原因は解明中である。折衷型離乳豚舎において、夏季及び秋季に空気中微生物濃度、エアロゾル濃度を低減させるために噴霧試験を行った。噴霧資材は、pH:6.0、有効塩素濃度:50ppmの微酸性水(ウェルクリンテ, OSG社)を用いた。既往の研究より、本試験の噴霧粒径は100μm及び200μmとした。測定項目は、エアロゾル個数濃度、エアロゾル質量濃度、空気中細菌(一般生菌,ブドウ球菌,大腸菌群)濃度、豚ウイルス濃度、畜舎内温湿度とした。試験は適切な噴霧条件を選定するため、空気中微生物濃度及びエアロゾル濃度の低減効果の持続時間を調べた。また、適切な噴霧条件に基づき、2日間の連日噴霧による空気中微生物濃度及びエアロゾル濃度の低減効果を検証した。噴霧粒径100μm及び200μmにおいてエアロゾル質量濃度及び空気中微生物濃度に低減効果が見られた。PM10のエアロゾル質量濃度では粒径100μm及び200μmともに噴霧後20分に元の値に戻る傾向が確認できた。空気中細菌濃度においても低減効果が見られ、空気中一般生菌濃度は噴霧粒径100μmと比べ、噴霧粒径200μmでは噴霧の低減持続効果の時間が長かった。感染リスク低減の観点より低減持続時間が長い方が望ましいこと、噴霧間隔は微生物及びウイルスが付着するエアロゾル質量濃度が元の値に戻る前に再度噴霧を行うことが望ましいと考え、連日噴霧試験は噴霧間隔15分に設定した。連日噴霧は、噴霧条件を噴霧粒径200μm、噴霧間隔15分として2日間行い、夏季において、空気中一般生菌濃度に低減傾向が見られ、PM10のエアロゾル質量濃度は有意に低下した。秋季においては、空気中ブドウ球菌濃度及び豚ウイルス濃度においても低減傾向が見られた。微生物を媒介するPM10のエアロゾル質量濃度及び豚ウイルス濃度において有意な低減が見られ、微酸性水噴霧による空気中ウイルス濃度の低減効果が明らかになった。商用農場の閉鎖型離乳豚舎を対象に空気中ウイルス濃度を低減するため、噴霧による病原微生物を含む微生物が付着したバイオエアロゾル濃度低減効果を明らかにする。噴霧資材は感染実験施設内での試験にて空気中及び落下微生物濃度の低減効果が見られた弱酸性水(OSGコーポレーション,セリウス)を用いる。バイオエアロゾル濃度を指標とした空気中ウイルス濃度の推定法よりリアルタイムで測定を行い、空気中ウイルス濃度が定めた閾値になった際に弱酸性水噴霧を行うことで、畜舎内バイオエアロゾル濃度を低減させることを目指す。しかし、前年度の結果よりバイオエアロゾル濃度と空気中PSV濃度には明確な相関関係が見られなかった。そのため、感染リスクを減らすため豚サペロウイルスの検出率が高くなるバイオエアロゾル濃度の閾値を調べたところ、粒径2.0-5.0 μmのエアロゾルにおいて濃度が10^6(個数/m^3)以上の時、PSV検出率が最も高かったことから、粒径2.0-5.0μmのバイオエアロゾル濃度が10^6(個数/m^3)以上にならないように弱酸性水噴霧により制御を行う。試験区と対照区にて、ウイルスを含む空気中微生物濃度とバイオエアロゾル濃度を比較し、弱酸性水噴霧による畜舎内のバイオエアロゾル濃度低減効果を明らかにする。また、噴霧による豚の飼育状況・飼育環境(温度・湿度)に影響が出るか確認し、適切な噴霧条件(噴霧量・噴霧時間・噴霧粒径)を検討する。
ヒト卵子における減数分裂制御蛋白の個体加齢による発現量変化に関する研究

17症例の未成熟卵子について検討を行った。患者は35歳43歳と妊娠率が大きく低下する年齢層であり、今回のデータはヒト卵子の個体加齢を検討する上で重要である。166個の卵子を得て、ヒト卵子を効率的に回収できること、回収した各年齢層の未成熟卵子を第2減数分裂期まで体外成熟培養可能であることも明らかにした。また、回収されるヒト卵子が年齢依存性に、つまり加齢によって統計学的に有意に減少することも明らかにした。子宮体癌患者の手術時の摘出卵巣から未成熟卵子を回収し、体外成熟培養によってGV, MI, MII卵子を得た。当大学のみでは手術実績が限られるため、東北大学での同疾患症例からも研究に供する卵子を得ている。研究に際しては秋田大学、東北大学、日本産科婦人科学会においてそれぞれ倫理委員会の許可および届け出を行った。上記によって得た30代前半から40代前半の複数名の患者の卵子に対して、REC8およびSGOL2の蛍光免疫染色を行った。各メーカーから発売されている抗体の他、国内の研究者からREC8の抗体を供して頂き染色を行った。現在まで蛍光免疫染色によって、MIからMIIの各ステージにおける蛋白の発現と分布の確認を行っている。ヒト個体加齢に対する変化を念頭に、蛍光免疫染色のintensityを用いて比較評価を行っている。貴重な抗体を用いる研究であるため、抗体使用量を削減する目的で電界撹拌装置を用いて研究を進めている。その際の知見も論文、国内学会、国際学会などを通して発表、もしくは発表予定としている。目的としている症例数は10症例程度であったが、現在までに6症例までが卵子回収済み、または回収予定となっており、今後更に症例を重ねる予定である。我々は期間中に計17症例において、子宮体癌患者の摘出卵巣から回収した未成熟卵子について検討を行った。婦人科悪性腫瘍患者の手術時に未成熟卵子を得る報告は複数存在するが、我々が検討した症例数はこれまでの報告の中で最も多い。また、未成熟卵子を用いて検討を行った患者の年齢も35歳から43歳と、生殖年齢において妊娠率が大きく低下する年齢層であり、今回得たデータはヒト卵子の個体加齢を検討する上で重要である。我々は17症例、計166個のヒト未成熟卵子を用いて検討を行った。ヒト卵子を検討する上でマテリアルの確保が非常に重要であるが、子宮体癌患者から研究に用いるヒト卵子を効率的に回収できることをまず明らかにした。また、回収した各年齢層の未成熟卵子を第2減数分裂期まで体外成熟培養可能であることを、つまり、研究に用いる各分裂期の卵子をそれぞれ確保可能であることも明らかにした。また、子宮体癌患者の卵巣から回収されるヒト卵子が、年齢依存性に、つまり加齢によって統計学的に有意に減少することも明らかにした。これらの新知見は研究代表者である白澤が2013年9月にJ Assist Reprod Genet.において英文誌として報告している。これにより、各年齢層の卵子において減数分裂過程で重要となるコヒーシン蛋白の発現量を検討することが可能となった。年齢と未成熟卵子の体外成熟培養率と併せて、コヒーシン蛋白であるREC8およびSGOL2などの検討を行った。定量方法としては蛍光免疫染色を用いてRelative Intensityで評価した。その結果および評価法は白澤が2015年2月の「産科と婦人科」において論文発表し、また同年4月の国際学会であるInternational Federation of Fertility Societiesで口演した。産婦人科学、生殖内分泌学これまでに目標症例数の6割程度から、卵子の回収予定が進んでいる。1患者から多い際には10個以上の未成熟卵子の回収が行われており、体外成熟培養によって研究に供するステージの卵子が得られている。また、REC8やSGOL2といったコヒーシン蛋白の発現に際しては、抗体が非常に重要であるが、各メーカーの抗体の比較を行い、また国内の研究者からも抗体を供して頂き、各コヒーシン蛋白の発現を確認している。各年代の加齢性変化の検討に際しては、蛋白の定量評価が課題となる。現在は蛍光免疫染色の際のintensityによる評価を行っている。今年度はそれを更に推し進め、mRNA, PCRを用いた定量評価を行う予定である。またヒト卵子に対するコヒーシン蛋白などの発現を確認する際に重要な、蛍光免疫染色法に対して、今回の研究過程で得られた抗体使用量の削減という新たな知見も、論文や種々の学会で発表予定となっている。今年度も子宮体癌症例に対する手術予定は多いと予想され、研究に用いるマテリアルの安定供給が期待される。今年度は元々の予定としていた、加齢性変化に伴うコヒーシン蛋白の発現量変化に関する検討を、定量的な面から進めていく予定である。研究に供するヒト卵子は、当院と東北大学の2大学の手術症例から得るため、安定した確保が可能である。

今後はコヒーシン蛋白の加齢性変化に対して、定量評価を行うが、その適切な評価法は国際的にも実情定まっていない。これまでにマウス卵子などで行わている評価法を参考に、蛍光免疫染色の際のintensity評価だけではない検討を考慮している。具体的には各卵子に対してreal time PCRを行い、各コヒーシン蛋白の定量評価を進めていき、加齢性変化を検討する。その研究結果は論文および国際学会を通して発表する。
内部モデルを用いた人型ロボットの歩行運動学習における戦略的行動選択

屋外環境における自律的人型ロボットの実現には状況に即した歩行運動を生成できる制御器を学習することが求められる.しかし,人型ロボットでは学習データの数が莫大となり,状況の変化に対して迅速な学習ができない.その原因は学習効率を高めるための学習行動選択の規範となるべきモデルがないことにある.将来の状態を予測するモデルがあれば学習の効率が上がることが知られているが,人型ロボットではモデルが複雑になり逐次的な同定ができない.そこで,本研究では歩行制御器とロボットを含めた歩行運動の内部モデルを同定することで対象となるモデルを単純化し,状況に即した制御器を学習するための行動を内部モデルを用いて最適化する.屋外環境における自律的人型ロボットの実現には状況に即した歩行運動を生成できる制御器を学習することが求められる.しかし,人型ロボットでは学習データの数が莫大となり,状況の変化に対して迅速な学習ができない.その原因は学習効率を高めるための学習行動選択の規範となるべきモデルがないことにある.将来の状態を予測するモデルがあれば学習の効率が上がることが知られているが,人型ロボットではモデルが複雑になり逐次的な同定ができない.そこで,本研究では歩行制御器とロボットを含めた歩行運動の内部モデルを同定することで対象となるモデルを単純化し,状況に即した制御器を学習するための行動を内部モデルを用いて最適化する.
アディポミクス、脂肪細胞の機能世界と破綻病態の解明

本研究は脂肪細胞機能を解析し過栄養を原因とする動脈硬化、糖尿病、癌戦略を打ち立てんとするものである。(1)脂肪細胞の起源と発生分化:生体の三次元的な組織変化追跡法が開発され、血管新生が脂肪組織増大に必須であること、単球接着など動脈硬化巣と類似した変化が肥満脂肪組織におこることが示された。侵入したマクロファージはアディポサイトカイン分泌に影響を与え、脂肪組織リモデリングという現象が起こる。局所酸化ストレス物質や低酸素状態がアディポサイトカイン分泌異常をおこすことも明らかになった。(2)脂肪細胞の基本生命装置:アディポソームと呼ぶ膜小胞が新たな分泌機構として明らかにされた。著しく変化する脂肪細胞容積感知分子として容積感受性クロライドチャネルが同定された。水チャネル分子であるアクアポリンが脂肪細胞グリセロール分泌に関与し、その欠損により飢餓時の糖新生不足がおこり低血糖をきたすことを示され脂肪細胞におけるグリセロールチャネルの概念が確立された。(3)機能破綻による病態発症機構の解明とその制御:アディポネクチンの生理的意義に関する多くの研究成果が得られ、単に代謝性疾患にとどまらず、循環器疾患、消化器疾患、炎症性疾患、さらには腫瘍など、主要な疾患と生活習慣の関連を解明する上で大きく貢献し、アディポネクチン学(Adiponectinology)という一つの学問分野を形成するに足るものとなり、わが国から世界に向けた大きな発信となった。以上より、多分野の研究者が参入し脂肪細胞生物学(アディポミクス)という分野が急速に立ち上がった。本領域研究は科学領域に大きな成果をもたらしたと考えるが、加えて国家的課題となっている多くの生活習慣病対策に対し、メタボリックシンドローム概念確立の科学的基盤の一つとなったと考える。本プロジェクトは「食」というヒトを含む動物の根元的事象と深く関わりなから、これまであまり研究されてこなかった脂肪脂肪の起源や生命装置、特にアデイポサイトカインと呼ぶ内分泌機能などの機能世界を明らかにする「アデイポミクス」という新分野を確立し、脂肪細胞機能の破綻という観点から、動脈硬化、糖尿病、癌を初めとする過栄養が関与するとされる疾患群の病態メカニズムや治療戦略を、多数の研究分野から研究者を結集して取り組み、「脂肪細胞ワールド」の全貌を明らかにしようとするものである。本年度は研究班の立ち上げにあたって、まず1)平成15年11月には総括班会議を行い、班全体の計画、構成について協議した。2)平成16年1月には、総括班班員、計画研究者、評価委員を含めた班会議を行い、班全体が充分な成果を得られるよう、各研究の計画内容を発表し、評価を行った。このような研究面での進捗を確認しながら円滑な班運営を図るとともに、本研究は、従来研究が不充分であった脂肪細胞研究の裾野を広げて研究者の参入をはかり、さらに生活習慣病をターゲットとした研究を国民に公表しうるよう、3)研究班の目的、構成を示し、成果を公表できるように、ホームページを立ち上げた。4)本研究分野への関心を促すよう、全国大学の学部生、大学院生むけの小冊子を作成し配付した。また世界に成果を公表しうるよう、5)英語版の業績集を作成し、これは毎年作成予定である。以上のように総括班として、班全体の研究が円滑に行われ最大の成果が得られるよう努力するとともに、研究分野全体が発展し、日本から世界に向け情報を発信すべく活動を行った。

本プロジェクトは「食」というヒトを含む動物の根元的事象と深く関わりながら、これまであまり研究されてこなかった脂肪脂肪の起源や生命装置、特にアディポサイトカインと呼ぶ内分泌機能などの機能世界を明らかにする「アディポミクス」という新分野を確立し、脂肪細胞機能の破綻という観点から、動脈硬化、糖尿病、癌を初めとする過栄養が関与するとされる疾患群の病態メカニズムや治療戦略を、多数の研究分野から研究者を結集して取り組み、「脂肪細胞ワールド」の全貌を明らかにしようとするものである。平成15年度の活動成果により、平成16年度は21の公募研究が採択され、さらなる活性化が行われた。これらの成果とさらなる研究の発展を鑑み、1、平成16年10月1日に、一般に向け公開シンポジウム『驚異の脂肪細胞・生体防御機能から病態発症まで』を大阪大学中之島センターにおいて開催した。200名の会場は満席となり立ち見も出た。シンポジウムでは班員代表による成果の発表に加え、PE Scherer教授による脂肪細胞分泌因子の研究、評価委員である清野教授による分泌システム形成機構の講演がおこなわれ、シンポジウム参加者、班員にインパクトを与えた。2、翌2日には総括班会議を行った。計画班の研究遂行状況を確認し、新たな公募研究の研究計画と進行状況が発表された。タイトなスケジュールであったが濃密な討論が行われた。班全体の研究の進行についても討論され、着実に進行していることが確認された。3、本年度成果も英語版業績集を作成し、世界的に公表しうる形とし、さらなる班員相互の研究活性化にも繋げた。4、ホームページを用い、公開シンポジウムの案内や班員の連絡に活用した。立ち上げた。5、班全体が大きなものとなり活性化したが、特任研究員の働きにより、公開シンポジウムの企画、調整や業績集の編纂などが円滑かつ迅速に行われた。本プロジェクトは「食」というヒトを含む動物の根元的事象と深く関わりながら、これまであまり研究されてこなかった脂肪細胞の起源や生命装置、特にアデイポサイトカインと呼ぶ内分泌機能などの機能世界を明らかにする「アデイポミクス」という新分野を確立し、脂肪細胞機能の破綻という観点から、動脈硬化、糖尿病、癌を初めとする過栄養が関与するとされる疾患群の病態メカニズムや治療戦略を、多数の研究分野から研究者を結集して取り組み、「脂肪細胞ワールド」の全貌を明らかにしようとするものである。平成17年度は、計画研究に加え公募研究からも成果が生まれてきた。1、平成17年7月29日、30日の両日にわたり班会議を大阪大学中之島センターにおいて開催した。支障のない限り全研究代表者が参加し研究課題について厳しくかつ発展的な討論が交わされた。2、これらの成果をまとめ領域内の中間報告をおこなった。9月20日には中間評価ヒアリングを受けた。その結果、「アデイポサイトカインの生物学的研究と臨床応用に関する研究が着実に進行し、期待された成果が得られている。」との評価を受けた。3、本年度成果も英語版業績集を作成し、世界的に公表しうる形とし、さらなる班員相互の研究活性化に繋げた。4、また社会的意義として、領域代表者の松澤が提唱してきた内臓脂肪が多くの生活習慣病のもとになっているという考えが世界的に認知され、さらに本領域研究「アデイポミクス」で得られた科学的研究の進歩もあいまって、「メタボリックシンドローム」の診断基準が発表されたことにより国民の健康と予防医学に還元されたことは特筆すべきと考える。
ロボット視覚における人物行動理解のための音声言語情報を援用した注意制御機構の実現

視覚による人間の行動理解や追跡を行うために,人間の発話,行動に柔軟に対応し,視覚によるセンシングのためのタイミングや注視点を動的に選択する機構に関する研究を行ってきた.具体的には,以下のものがあげられる.1.人間の重要なコミュニケーション手段である身振り動作(ジェスチャーよりもより広い範囲を含む)の分類と,それと同時に発せられる簡単な音声言語との対応関係の調査.2.得られた身振り動作と言語の対応関係を用いて動作の識別,注目するべき点を選択するための,基本的な方法論の構築.3.実際にシステムとして構築するための方法論の提案.これらの研究の成果として,人間がその動作によって表す情報と,動作に伴って発せられる音声言語との基本的な関係,システムの実現可能性が明らかになってきている.具体的には,以下の通りである.・動作と発話の関係が,人間の動作がもつ曖昧性を解消するよい手がかりとなることについて明らかにした.・また,それを計算機によって実現する実際的な方法論について提案した.・その有効性を確かめるために,話者の手及び上体の動作を磁気センサを用いた計測によって詳細に記録し,得られたデータからの自動的な特徴抽出を試みた.その結果,曖昧性が大きいものの,抽出・認識したい動作の候補区間を抽出することが可能であること,発話を用いてかなりの曖昧性を解消できることを明らかにした.今後,以下のような点を明らかにしていくことによって,実際に稼働するシステムとして実現することが課題である.・音声認識との結合と,それにより起こる問題点を明らかにする.・実時間で動作させる実験と,そのための問題点を明らかにする.視覚による人間の行動理解や追跡を行うために,人間の発話,行動に柔軟に対応し,視覚によるセンシングのためのタイミングや注視点を動的に選択する機構に関する研究を行ってきた.具体的には,以下のものがあげられる.1.人間の重要なコミュニケーション手段である身振り動作(ジェスチャーよりもより広い範囲を含む)の分類と,それと同時に発せられる簡単な音声言語との対応関係の調査.2.得られた身振り動作と言語の対応関係を用いて動作の識別,注目するべき点を選択するための,基本的な方法論の構築.3.実際にシステムとして構築するための方法論の提案.これらの研究の成果として,人間がその動作によって表す情報と,動作に伴って発せられる音声言語との基本的な関係,システムの実現可能性が明らかになってきている.具体的には,以下の通りである.・動作と発話の関係が,人間の動作がもつ曖昧性を解消するよい手がかりとなることについて明らかにした.・また,それを計算機によって実現する実際的な方法論について提案した.・その有効性を確かめるために,話者の手及び上体の動作を磁気センサを用いた計測によって詳細に記録し,得られたデータからの自動的な特徴抽出を試みた.その結果,曖昧性が大きいものの,抽出・認識したい動作の候補区間を抽出することが可能であること,発話を用いてかなりの曖昧性を解消できることを明らかにした.今後,以下のような点を明らかにしていくことによって,実際に稼働するシステムとして実現することが課題である.・音声認識との結合と,それにより起こる問題点を明らかにする.・実時間で動作させる実験と,そのための問題点を明らかにする.
腫瘍マーカー遺伝子の発現を負に制御する因子の解析

胎盤型グルタチオントランスフェラーゼ(GST-P)は肝化学発癌過程に発現が上昇する腫瘍マーカーである。GST-P遺伝子に存在する発現を負に制御するサイレンサーに結合する因子の中で、最も重要な因子としてnuclear factor 1(NF1)を同定している。ファミリーを形成しているNF1は4種類の遺伝子(NF1-A,NF1-B,NF1-C,NF1-X)にコードされている。これまでに我々はラットNF1-Aの転写抑制領域を同定している。ヒトNF1-CとNF1-Xにおいては転写活性化領域の存在が報告されているが、NF1-Bの転写制御機能は不明である。特定の種属からNF1ファミリーのすべてのcDNAを単離し、発現や機能を解析した報告はない。そこで、NF1ファミリーの機能の違いを調べるために、ラットNF1ファミリーcDNAの単離および機能解析を行った。NF1ファミリーcDNAの単離を行い、ラットの各組織における発現状態を調べた。すべてのNF1は様々な組織に普遍的に発現していた。NF1-Bについては、3種類のスプライシングアイソフォームを単離した。その中で、調べたすべての組織においてNF1-B3が最も多く発現していた。DNA結合性に関しては、ゲルシフト法により解析した。その結果、NF1ファミリーの結合認識配列に違いはなかったが、NF1-AとNF1-XのDNA合性はNF1-BとNF1-Cよりも高いことが示された。また、NF1-Bの転写制御領域の解析を行った結果、C末端領域に転写活性化領域の存在が明らかとなった。この転写活性化領域はminimum promoterに対しては活性化作用を示したが、GST-P遺伝子のプロモーターに対しては正に作用しなかった。これらのことより、NF1の転写調節機能はアイソフォームにより異なるだけでなく、プロモーターによって作用が異なることが明らかとなった。正常肝において、NF1ファミリーの中で最も多く発現しているNF1-Aの転写調節領域の解析を酵母の転写因子との融合タンパク質を細胞に発現させる系を用いて行った。その結果、プロリンとセリンを多く含む約100アミノ酸からなる転写抑制領域の存在を明らかにした。また、そのN末端側にはセリンとグリシンに富む転写抑制作用を増強させる領域が存在した。この転写抑制領域は、GST-P遺伝子以外のヒトメタロチオネイン遺伝子やC/EBPδ遺伝子のプロモーター活性も抑制した。この抑制作用の機構として、基本転写因子との相互作用が予想されたが、これらの転写抑制領域は、TATA-box binding proteinを含む基本転写因子と結合しないことも明らかとなった。現在、酵母two-hybrid法を用いて、転写抑制領域に作用する因子をスクリーニング中である。また、腫瘍マーカー遺伝子の発現を負に制御する因子自身の発現制御機構を明らかにするために、NF1-A遺伝子を単離し、その遺伝子構造を明らかにした。その結果、NF1-A遺伝子は11個のエキソンを含む70kb以上であり、プロモーター領域にTATA boxが存在せず、GC含量は80%以上であることも明らかとなった。今後は、NF1-A遺伝子の発現制御領域を詳細に解析する予定である。
黒潮域内湾表層堆積物中の渦鞭毛藻シストについての研究

本研究は渦鞭毛藻シストを古海洋環境復元のための道具として利用する目的で企画された長期研究計画の一環で、黒潮流域内湾性堆積物を対象としている。分析には黒潮の影響を直接に受ける高知県浦の内湾より採取した試料及び鹿児島県水産試験場より提供された志布志湾・鹿児島湾の試料を用いた。分析・光学顕微鏡による観察はこれまでの方法に従い、走査型電子顕微鏡下での観察には臨界点乾燥装置で作製した試料を用いた。浦の内湾表層堆積物中にはゴニオラックス系統・テュバクロディニウム系統・ペリディニウム系統・ギィムノディニウム系統に属するシスト33種が確認された。堆積物1ml中に平均1971個体が産出する。多様度指数(α)は7.7であった。志布志浦の試料はゴニオラックス系統・ペリディニウム系統・ギィムノディニウム系統のシスト24種を産する。1ml中に614個体が含まれており、α値は8.7であった。鹿児島湾の試料にはゴニオラックス系統・デュバクロディニウム系統・ペリディニウム系統・ギムノディニウム系統のシスト24種が含まれている。1mlあたり1143個体のシストが産し、α値は8.3であった。これらの海域の渦鞭毛藻シスト群集はいずれもゴニオラックス系統のSpiniferites、Operculodiniumが農産し、全体の5040%を占める。またテュバクロディニウム系統のTuberculodinium vancampoaeが伴われるのが特徴である。このような傾向は、以前に行った対馬暖流域での様子と共通するが、志布志湾ではペリディニウム系統が優占する試料もあり、暖海域におけるその意義については今後の研究課題として残された。走査型電顕の観察ではSpiniferitesの突起物(process)が中空であるなど新たな情報を得ることができた。
脳微小循環調節におけるポタシュウムチャンネルの役割

近年の電気生理学的研究の進歩によりポタシュウム(K)チャンネルの詳細が解明されるにつれこのチャンネルの組織血流を調節する役割が注目されてきている。冠、肺動脈では、静止膜電位及び基礎的血管緊張の維持に大きく関与し、かつ、ATP,アデノシン等で活性化されることで心筋のエネルギー需要に応じ冠血流量をダイナミックに調節する事がわかってきた。一方、脳微小循環調節におけるKチャンネルの役割についての研究は少なくほとんど知られていない。今回我々は血管平滑筋細胞の膜電位と血管径を同時に測定しながらKチャンネルの脳微小循環調節への関与を研究した。(方法)ラットの中大脳動脈領域から脳実質内細動脈を摘出し倒立顕微鏡上の組織槽内でカニュレーションを行なった。血管内圧を60mmHg加えた後、温度を摂氏37.5度まで上昇させると自発張力が出現し血管径は安定した。次に、脳肉細動脈の血管径と同時に細動脈平滑筋細胞の膜電位を測定した。硝子管より作製した電極にポタシュウムアセテートを満たし、Ag-Agcl線のついたテフロン電極ホルダーに固定した。これを増幅器に接続し、電極は顕微鏡下にカニュレーションされた血管に進め血管壁に接触させた後、電動パルスマニピュレーターを使用して平滑筋細胞内に刺入した。ここで電位が安定したところで膜電位の測定を開始した。(結果)ATP-感受性ポタシュウムチャンネル阻害剤であるglibenclamideを10μM投与すると血管径は59.0±13.1μm(n=10)より5.1±4.4%の収縮をおこし膜電位は-33.3±4.2mVの静止電位より-29.7±3.6mVへと有意に脱分極した。一方、一酸化窒素(NO)の合成阻害剤であるNG-monomethyl-L-arginine(L-LNMMA:100μM)の投与では膜電位はほとんど変化を示さなかった。以上より、脳細動脈の基礎的血管径の維持にはATP-感受性ポタシュウムチャンネルが関与していることが示された。(考案)脳微小循環調節においては、代表的な拡張性調節因子である一酸化窒素に比べてもポタシュウムチャンネルの関与が大きいと考えられた。今後は様々な病態におけるポタシュウムチャンネルの関与について検討して行きたい。本年度は脳微小循環に対するポタシュウムチャンネルの役割を検討するため、脳実質内細動脈の各種Kチャンネル阻害剤に対する反応を検討した。ラットの中大脳動脈領域から脳実質内細動脈を摘出し倒立顕微鏡上の組織槽内でカニュレーションを行なった。次に、脳内細動脈の血管径と同時に細動脈平滑筋細胞の膜電位を測定した。

ここで電位が安定したところで膜電位の測定を開始した。ATP-感受性ポタシュウムチャンネル阻害剤であるglibenclamideを10μM投与すると血管径は59.0±13.1μm(n=10)より5.1%の収縮をおこし膜電位は-33.3±4.2mVの静止電位より-29.7±3.6mVへと有意に脱分極した。一方一酸化窒素(NO)の合成阻害剤であるLNG-monomethyl-L-arginine(100μM)の投与では膜電位はほとんど変化を示さなかった。以上より、脳細動脈の基礎的血管径の維持にはATP-感受性ポタシュウムチャンネルが関与していることが示された。近年の電気生理学的研究の進歩によりポタシュウム(K)チャンネルの詳細が解明されるにつれこのチャンネルの組織血流を調節する役割が注目されてきている。冠、肺動脈では、静止膜電位及び基礎的血管緊張の維持に大きく関与し、かつ、ATP,アデノシン等で活性化されることで心筋のエネルギー需要に応じ冠血流量をダイナミックに調節する事がわかってきた。一方、脳微小循環調節におけるKチャンネルの役割についての研究は少なくほとんど知られていない。今回我々は血管平滑筋細胞の膜電位と血管径を同時に測定しながらKチャンネルの脳微小循環調節への関与を研究した。(方法)ラットの中大脳動脈領域から脳実質内細動脈を摘出し倒立顕微鏡上の組織槽内でカニュレーションを行なった。血管内圧を60mmHg加えた後、温度を摂氏37.5度まで上昇させると自発張力が出現し血管径は安定した。次に、脳肉細動脈の血管径と同時に細動脈平滑筋細胞の膜電位を測定した。硝子管より作製した電極にポタシュウムアセテートを満たし、Ag-Agcl線のついたテフロン電極ホルダーに固定した。これを増幅器に接続し、電極は顕微鏡下にカニュレーションされた血管に進め血管壁に接触させた後、電動パルスマニピュレーターを使用して平滑筋細胞内に刺入した。(結果)ATP-感受性ポタシュウムチャンネル阻害剤であるglibenclamideを10μM投与すると血管径は59.0±13.1μm(n=10)より5.1±4.4%の収縮をおこし膜電位は-33.3±4.2mVの静止電位より-29.7±3.6mVへと有意に脱分極した。一方、一酸化窒素(NO)の合成阻害剤であるNG-monomethyl-L-arginine(L-LNMMA:100μM)の投与では膜電位はほとんど変化を示さなかった。(考案)脳微小循環調節においては、代表的な拡張性調節因子である一酸化窒素に比べてもポタシュウムチャンネルの関与が大きいと考えられた。今後は様々な病態におけるポタシュウムチャンネルの関与について検討して行きたい。
ＧＥＭＳ衛星によるブラックホールのＸ線偏光観測の実現

ブラックホールからのX線は、ブラックホール近傍に形成された降着円盤からの黒体放射と、降着円盤の周辺にある熱プラズマ(コロナ)からの逆コンプトン成分とがある。降着円盤からのX線は、伴星からのガスが降着し形成され、降着物質の重力エネルギーが円盤内での物質同士の摩擦によって熱エネルギーに変換される。降着円盤からのX線のエネルギーは0.1 keVから4 keV程度である。コロナ放射は、円盤からの種光子をコロナ内部の電子で逆コンプトンして5 keV以上にエネルギーを叩き上げて放射する。ブラックホールからのX線スペクトルが変化する際に、X線の偏光方向は、降着円盤からとコロナからとで大きく変化すると期待される。2014年度は、ブラックホールからのX線の偏光観測を目指し、2つのブラックホールの観測的研究をした。非常に珍しい短時間における恒星質量ブラックホールSwift J1753.5-0127のX線スペクトルの状態遷移を解析し、投稿論文にまとめた。また、Cygnus X-1のソフト状態のX線スペクトルを解析し、共同研究者である、英国のDurham大学のChris Done博士とともに、研究を押し進め、国内学会において発表した。博士後期課程の最終学年として、博士論文として、以上の研究成果をまとめた。またNASA主導で行われていたGEMS衛星計画のメンバーの一員として、X線の偏光を観測するための検出器開発を押し進めた。このような研究結果から、新たに立ち上がったX線偏光観測用の衛星計画の立案に対して、ブラックホールからのX線の偏光観測の可能性を示す事ができた。この新たに立ち上がった計画では、理化学研究所がさらに重要なメンバーとして、参加できるようになった。26年度が最終年度であるため、記入しない。2012年度、GEMS衛星によるブラックホールからのX線の偏光観測を目指し、ガス電子増幅フォイルの性能劣化の調査と、超巨大ブラックホールからのX線スペクトル解析を行った。放射線検出器の有機性ガスは、電子雪崩を伴う電子増幅の過程で破壊されポリマー化する。そのため増幅された電荷量に比例し、増幅領域でポリマーが形成され、電場が歪み増幅度が低下する(Aging効果)。GEMS衛星では、ガス電子増幅フォイルを有機性ガスであるジメチルエーテル(DME)中で、2年間運用する。そこで、衛星の運用期間に相当するAging効果を定量的に調査した。X線発生装置でX線ビームを1mm^2相当の電子増幅領域に7時間照射し、40年間に相当する5.6E-3mC/mm^2程度の電子増幅をさせ、前後の増幅度を比較した。その結果、最大で5%の電子増幅度の減少があった。5%の変動がある場合でも、印可電圧をあげて、増幅度の調整が可能である。また運用期間は2年間であり、Aging効果は十分に小さいことが予想される。この結果をNASA/GSFCのGEMSチームに報告し、衛星の運用の指針となった。超巨大ブラックホールがある銀河中心の活動銀河核(AGN)からのX線は、AGNの周辺の中性物質に吸収される。この中性物質の吸収量は年単位で変動することが近年報告され、原因として中性物質の幾何が変化したと考えられている。GEMS衛星計画では、ブラックホール(BH)からのX線が中性物質にコンプトン散乱または吸収された成分を偏光観測し、AGN周辺の中性物質の構造を調査することが計画されている。AGNが存在するNGC 3079のX線は、2000年にBeppoSAX衛星に観測され、さらに2008年にすざく衛星によって再度観測された。偏光観測の予備調査として、私はNGC3079のX線スペクトルを解析し、中性物質の吸収量が変動したことを突き止めた。また中性物質での散乱成分が、一般的なAGNよりも小さいことが分かった。以上の結果を2013年3月の天文学会で口頭発表した。2013年度はブラックホール(BH)からのX線の偏光観測を目指し、恒星質量BHのX線スペクトルの状態遷移の解析と、X線偏光計の校正試験のため、放射光施設のX線の偏光度測定を行った。BHからのX線は、ブラックホール近傍に形成された降着円盤からの黒体放射(0.01-4keV)と、降着円盤の周辺にある熱プラズマ(コロナ)からの逆コンプトン成分(10keV以上)とがある。X線スペクトルには、伴星からの降着流量が増え円盤が形成されて、4keV程度までの放射が卓越したSoft状態と、コロナからの放射成分が優勢になったLow状態がある。状態の変化はX線偏光度を大きく変える可能性があり、偏光観測には非常に重要である。恒星質量BHのSwift J1753.5-0127の短時間(20日程度)のLow状態からSoft状態への遷移の様子を、Swift衛星とMAXIによって初めて捉え、数週間程度で降着流量が変動していたことを突き止めた。過去のSwift J1753.5-0127の観測結果のなかで、最もブラックホールの近傍までに降着円盤が形成されていることが分かった。以上から、数週間程度で状態遷移した後にすぐに状態が元に戻った様子が初めて観測され、降着流量の変動と状態遷移の体系的な研究において重要な結果を得ることができた。以上の結果を、Swift国際会議とSuzaku-MAXI国際会議にて、それぞれ発表した。我々が開発を進めているX線偏光計の較正

試験に用いる、ブルックヘブン国立研究所のX線放射施設のX線偏光度の測定を、平成25年10月27日から平成25年11月14日の間に行った。放射光施設からのX線ビームの偏光度を定量的に評価するために、我々はコンプトン散乱を利用した偏光計を製作し、コンプトン散乱後のX線強度を測定し偏光度を導出した。現地では、米国側のスタッフらと綿密な調整をして、滞りが無いように実験を進めた。以上の結果として、4.5から10.0keVのエネルギーに対応するX線の偏光度を、約80%と見積もった。ブラックホールからのX線は、ブラックホール近傍に形成された降着円盤からの黒体放射と、降着円盤の周辺にある熱プラズマ(コロナ)からの逆コンプトン成分とがある。降着円盤からのX線は、伴星からのガスが降着し形成され、降着物質の重力エネルギーが円盤内での物質同士の摩擦によって熱エネルギーに変換される。降着円盤からのX線のエネルギーは0.1 keVから4 keV程度である。コロナ放射は、円盤からの種光子をコロナ内部の電子で逆コンプトンして5 keV以上にエネルギーを叩き上げて放射する。ブラックホールからのX線スペクトルが変化する際に、X線の偏光方向は、降着円盤からとコロナからとで大きく変化すると期待される。2014年度は、ブラックホールからのX線の偏光観測を目指し、2つのブラックホールの観測的研究をした。非常に珍しい短時間における恒星質量ブラックホールSwift J1753.5-0127のX線スペクトルの状態遷移を解析し、投稿論文にまとめた。また、Cygnus X-1のソフト状態のX線スペクトルを解析し、共同研究者である、英国のDurham大学のChris Done博士とともに、研究を押し進め、国内学会において発表した。博士後期課程の最終学年として、博士論文として、以上の研究成果をまとめた。またNASA主導で行われていたGEMS衛星計画のメンバーの一員として、X線の偏光を観測するための検出器開発を押し進めた。このような研究結果から、新たに立ち上がったX線偏光観測用の衛星計画の立案に対して、ブラックホールからのX線の偏光観測の可能性を示す事ができた。この新たに立ち上がった計画では、理化学研究所がさらに重要なメンバーとして、参加できるようになった。26年度が最終年度であるため、記入しない。GEMS衛星計画のX線偏光計で使用される、ガス電子増幅フォイルとジメチルエーテルガスが2年間の運用期間でも十分に機能することを証明した。また、ブラックホールからのX線が偏光成分を持つ原因である中性物質による散乱現象を、X線スペクトルを解析することで調査した。研究目的である、ブラックホールのX線偏光観測の実現のために、X線偏光計の経年劣化を定量評価し、さらにブラックホールの偏光成分の予備調査をしたことは非常に重要であった。以上の理由から、研究は順調に進展していると判断した。GEMS衛星計画のX線偏光計の較正試験を実施するために用いる、放射光施設のX線偏光度測定を実施し、その偏光度を得ることができた。また、ブラックホールの観測的研究においては、GEMS衛星計画において、観測予定である、恒星質量ブラックホールの観測データを解析し、降着円盤とコロナの状態
シリカフュームコンクリートの耐凍害性に及ぼす練混ぜ方法の影響に関する研究

今までに収集したシリカフュームを用いて,形態や化学成分が異なるシリカフュームが流動性に及ぼす影響を材料の投入方法や練混ぜ時間と関連させて検討を行うとともに,凍結融解試験と硬化コンクリート中の気泡分布測定を行い,シリカフュームコンクリートの耐凍害性を練混ぜ方法と気泡径分布の観点から統合的に評価することを目的とした.本研究で得られた結果を要約すると以下のようになる。1.水結合材比35%以上のNon-AEコンクリートは,シリカフューム混入率の増加とともに耐凍害性は著しく低下した.耐凍害性が優れると判断される限界水結合材比は25%程度であり,これ以上の水結合材比では適切な空気を連行させることが必要である.2.水結合材比55%程度のシリカフュームコンクリートで十分な耐凍害性を得るために必要な空気量は,混入率10%では空気量6%程度,混入率20%では薬8%程度の空気量が必要となり,無混入に比べ2%4%程度多くする必要がある.3.気泡間隔係数は,水結合材比が小さくなるほど大きくなり,さらに水結合材比35%以上では,無混入に比べシリカフュームを混入した方の気泡間隔係数はやや大きくなる傾向を示した.4.4%程度の空気を連行した低水結合材比のシリカフュームコンクリートは,練混ぜ時間に拘わらず耐凍害性に優れるが,水結合材比55%では練混ぜ時間によって耐久性指数は最大で2倍程度異なる.5.硬化コンクリートの細孔構造は,シリカフュームの混入と水結合材比の低下により緻密化されるが,練混ぜ時間による影響はほとんど認められない.6.気泡組織は,シリカフュームの混入により,200μm以下の小さな気泡が減少し,500μm以上の大きい気泡が増加する.7.シリカフュームコンクリートの気泡径分布は,練混ぜ時間180秒の時が気泡の総個数が最も多く,小さな径の気泡も増加し気泡間隔係数は減少し,練混ぜ時間により異なる.本年度では,まず,形態や産出国の異なる数種類のシリカヒュームを収集し,化学成分や物理的性質の把握を試験方法と関連させて検討を行うとともに,これらの性質がモルタルやコンクリートの流動性や強度に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。本年度で得られた結果を要約すると以下のようになる。1.形態の異なる8種類のシリカフュームの収集を行い,物理的性質や化学成分分析を行った。また、コンクリートの配合設計に必要な比重の測定法について簡易法とオートピクメータ法の比較検討を行い、簡易法によっても十分に比重の測定が可能であることを明らかにした。2.湿分が強度に及ぼす影響を明らかにするため,収集したシリカフュームの湿分を強制的に増加させ,水結合材比50%のモルタルを作製し,流動性や強度特性について検討した。その結果、湿分が3%以上になると強度低下を生じるため、品質管理の上で湿分の管理は重要であることを示した。3.シリカフュームと高性能AE減水剤の相性を明らかにするため,水結合材比35%のモルタルに、銘柄の異なる高性能AE減水剤をそれぞれ添加して、モルタルの強度性状について検討した。その結果活性度指数は、シリカフュームの形態によって異なり顆粒状のシリカフュームのほうが粉末状のシリカフュームに比べて小さくなる傾向にあった。また、高性能AE減水剤の銘柄の違いによる影響では、シリカフュームの種類と高性能AE減水剤の種類によって活性度指数は異なり、シリカフュームの品質を評価するうえでは高性能AE減水剤の銘柄を特定することは得策でないと判断された。4.本研究で得られた水結合剤比50%のモルタルの活性度指数と水結合剤比35%と55%のコンクリートの活性度指数を比較検討した結果、モルタルの強度は水結合材比35%以上50%以下のコンクリート強度を評価できることを明らかにした。1.水結合材比35%以上のNon-AEコンクリートは,シリカフューム混入率の増加とともに耐凍害性は著しく低下した.耐凍害性が優れると判断される限界水結合材比は25%程度であり,これ以上の水結合材比では適切な空気を連行させることが必要である.2.水結合材比55%程度のシリカフュームコンクリートで十分な耐凍害性を得るために必要な空気量は,混入率10%では空気量6%程度,混入率20%では薬8%程度の空気量が必要となり,無混入に比べ2%4%程度多くする必要がある.3.気泡間隔係数は,水結合材比が小さくなるほど大きくなり,さらに水結合材比35%以上では,無混入に比べシリカフュームを混入した方の気泡間隔係数はやや大きくなる傾向を示した.4.4%程度の空気を連行した低水結合材比のシリカフュームコンクリートは,練混ぜ時間に拘わらず耐凍害性に優れるが,水結合材比55%では練混ぜ時間によって耐久性指数は最大で2倍程度異なる

.5.硬化コンクリートの細孔構造は,シリカフュームの混入と水結合材比の低下により緻密化されるが,練混ぜ時間による影響はほとんど認められない.6.気泡組織は,シリカフュームの混入により,200μm以下の小さな気泡が減少し,500μm以上の大きい気泡が増加する.7.シリカフュームコンクリートの気泡径分布は,練混ぜ時間180秒の時が気泡の総個数が最も多く,小さな径の気泡も増加し気泡間隔係数は減少し,練混ぜ時間により異なる.本年度では、形態や化学成分の異なる数種類のシリカヒュームと銘柄の異なる高性能AE減水剤を組み合わせて、養生方法の相違が強度に及ぼす影響を明らかにするとともに、コンクリートの流動性や強度に及ぼす影響を練混ぜ時間と関連させて検討を行った。さらに、凍結融解試験と硬化コンクリートの気泡分布測定を行い、シリカフュームコンクリートの耐凍害性を練混ぜ方法と気泡径分布の観点から明らかにすることを目的とした。本年度で得られた結果を要約すると以下のようになる。1.養生方法の相違がシリカフュームコンクリートの強度に及ぼす影響を検討した結果、養生温度と強度の関係からシリカフュームを混和した場合にも、湿潤養生時のコンクリート強度は「積算温度」を利用できることを示した。次いで、気中養生時強度と水中養生時強度との比と材齢の関係は直線で回帰できることを示し、シリカフュームを混和した方は無混和のコンクリートよりも強度発現性が低下することを明らかにするとともに、所要の強度を得るための最小湿潤養生期間について明確にした。シリカフュームと高性能AE減水剤の相性を明らかにするため,水結合材比35%と55%のコンクリートに、銘柄の異なる高性能AE減水剤をそれぞれ添加して、コンクリートのフレッシュ性状と強度特性について検討した。その結果、同一のスランプを得るために必要な高性能AE減水剤の添加量は、シリカフュームの種類によって異なり、さらに水結合材比によっても異なることが明らかとなった。また、圧縮強度は同一スランプであるにも拘わらず、シリカフュームの種類と高性能AE減水剤の銘柄によって著しく異なることが判明した。練混ぜ時間が流動性や気泡特性に及ぼす影響について検討した結果では、ミキサの消費電力の結果から、練混ぜ時間180秒で定常状態になり、練混ぜ時間が長くなると、空気量が増大し、耐凍害性に及ぼす気泡間隔係数が小さくなることが明らかになった。今までに収集したシリカフュームを用いて,形態や化学成分が異なるシリカフュームが流動性に及ぼす影響を材料の投入方法や練混ぜ時間と関連させて検討を行うとともに,凍結融解試験と硬化コンクリート中の気泡分布測定を行い,シリカフュームコンクリートの耐凍害性を練混ぜ方法と気泡径分布の観点から総合的に評価することを目的とした.本年度で得られた結果を要約すると以下のようになる。1.水結合材比35%以上のNon-AEコンクリートは,シリカフューム混入率の増加とともに耐凍害性は著しく低下した.耐凍害性が優れると判断される限界水結合材比は25%程度であり,これ以上の水結合材比では適切な空気を連行させることが必要である.2.水結合材比55%程度のシリカフュームコンクリートで十分な耐凍害性を得るために必要な空気量は,混入率10%では空気量6%程度,混入率20%では約8%程度の空気量が必要となり,無混入に比べ2%4%程度多くする必要がある.3.気泡間隔係数は,水結合材比が小さくなるほど大きくなり,さらに水結合材比35%以上では,無混入に比べシリカフュームを混入した方の気泡間隔係数はやや大きくなる傾向を示した.4.4%程度の空気を連行した低水結合材比のシリカフュームコンクリートは,練混ぜ時間に拘わらず耐凍害性に優れるが,水結合材比55%では練混ぜ時間によって耐久性指数は最大で2倍程度異なる
超微小磁気センサーの原理の素子試作およびMEMSへの応用

ナビゲーションシステムの発達に伴い方位センサに使われる磁気センサとしてフラックスゲート、MI、ホール素子などがあるが、本研究では、原理が簡単で素子のダウンサイズイングが容易な磁気センサについて研究した。水晶振動子に見られる急峻な共振特性と磁界に敏感な磁性材料の磁歪効果を、ΔE効果を通して組み合わせて、磁界によって共振特性が変化するセンサーを考案した。まず、単振動型水晶振動子(-18.5°X-cut縦振動モード、共振周波数f_0=120KHz、圧電定数0.6×10^<-12>C/N)の両面にFe-Si-B系アモルファス金属薄帯(厚さ0.025mm、飽和磁歪λ_s=2.7×10^<-5>)を接着し、外部磁界中で振動子の共振周波数の変化を調べた結果、地磁気センサーとして十分な感度(30Hz/Oe)を得た。これに基づき、理論計算を行い、磁気-機械結合の度合いを表すΔE効果は1.5%程度であることがわかった。また、LiNb_3を振動子とした場合には、5%であった。この振動子の共振周波数変化を磁場コイルにfeed backすると、70mA/Oeの感度となり、モジュール化が可能であることがわかった。次に、薄帯をFeCoZr系スパッター膜(λs=35×10^<-5>)に代えた場合には、水晶の異方的な熱膨張によって強い磁気異方性が発生し、十分な感度にならないことがわかった。この対策としては、薄膜の低温合成、熱膨張の方向性の無い結晶面の選択などが今後の課題として残った。MEMSでは、Siに微小な片持ち梁を作ると、非常にQ値の高い機械振動が実現でき、水晶振動子の代わりになる。これにFeCoZr系薄膜を形成し、大きさ500×100μm、厚さ10μm程度のセンサーを作成に成功した。このセンサーについては、80Oeの磁場中で共振特性に変化が出ることを確認し、本研究の目的である、超微小磁気センサーの原理的な確認ができた。ナビゲーションシステムの発達に伴い方位センサに使われる磁気センサの開発が進んでいる。このセンサには原理が簡単で小型、廉価であることが必要である。我々は、水晶振動子などの電歪層とアモルファス磁性薄帯の強磁性層からなる複合振動子を考案した。このセンサでは、外部磁界に感応する出力信号が周波数変化Δfとなるため、電子回路への組み込み,小型化が容易な特長がある。本報告では、センサの感度の要因を探るために、電歪常数が水晶に比べると約30倍のLiNbO_3 (LN)を電歪層として用いた複合振動子を作製し、実験と解析を試みた。磁歪・電歪層からなる複合振動子について、磁気センサとしての特性を決定する要因を明確にするため、電歪層からの機械的振動による磁歪層のΔE効果について、異なる圧電定数を持つ電歪層からなる振動子を作成して実験した。その結果、ΔE効果とΔfの関係式を導出することによって、ΔfからΔEのH_<dc>依存性などを推測することが可能になった。その結果を本実験の複合振動子に適用した結果、ΔE効果は2%以下と推定できた。

また、電歪常数の大きさがΔEに直接反映されていないことがわかり、磁歪層の直接形成など、今後改善すべき点を明らかにした。本研究では便宜的に接着材を用いたが、薄い電歪層を基板として高磁歪スパッター膜などを直接形成することにより、接着の問題はなくなり、薄膜化により電歪層と磁歪層の接着層の問題を解決しまた微小化が可能になると考えられるので、次年度に検討の予定である。また小サイズ化によってモジュール化を検討する予定である。我々は、磁場の強さを周波数変化として検出するため水晶振動子などの電歪層と強磁性層からなるナビゲーションシステムに応用できる複合振動子を考案した。電歪層として水晶薄板(18×12mm、t=0.2mm)と圧電定数の高いLN(18×12mm、t=0.2mm)板を使用し、磁歪層はFe-B-Si系アモルファス薄帯(t=250μm)を水晶基板およびLN基板に接着した。複合振動子に交流電圧を印加し、周波数を走査して磁場中の共振周波数の変化を測定した。水晶に対してのLN感度は4.2倍、ΔEは3.3倍となり、この複合振動子による磁気センサの有効性が確認できた。電歪層と磁歪層の接着層影響改善とダウンサイジング化(MEMS)のためにSiを基板とする固定端長さ(振動子長)100500μm、幅60μm、厚さ10μmの片持ち梁のFeCoZr系製膜磁気センサの試作を行った。試作センサ製作は(1)スタート基板(Si層)に(2)熱酸化膜作成、(3)Siエッチング、(4)熱酸化膜形成、(5)磁歪薄膜形成、(6)Siエッチング、(7)Siガラス陽極接合の工程で行った。このデバイスの方位センサとしての評価を行うためレーザードップラー振動システム(Polytec社製)により、1)速度-周波数特性、2)振動子長-(速度変化率、振動子速度、速度変化)特性を求めセンサとしての有効性を確認した。この結果、外部磁界変化に対し速度変化率、振動子速度、速度変化が認められ、感度は低いながら本研究の目的である超微小磁気センサ試作はMEMS技術を使用して可能であることを確認できた。
自己凝集性ペプチドの可逆コアセルベーションによる環境汚染物質吸着システムの開発

本研究では、生分解性を持ち環境負荷が小さなタンパク質を構成するアミノ酸を原料とする温度依存的可逆自己凝集(コアセルベーション)能を有する合成ペプチドを母体として、化学物質の吸着能を有する素材を開発する。これまでの研究で開発された、低濃度かつ室温付近でコアセルベーションを起こす合成ペプチドを用いて、水中の化学物質を吸着除去可能なバイオ素材、および、それを用いる有害物質の回収システムの試作を行う。
イオン液体中で発現する新規逆ミセル溶液の構造化学とその不均一反応場への展開

イオン液体(IL)は不燃性や不揮発性等の従来の溶媒にない特徴を持つことから、新規の反応場溶媒として期待されている。近年、ミセルや逆ミセルといった「ナノ不均一反応場」がIL中でも安定に形成されることが報告され始め、それを利用した1物質の分離・分配2ナノ粒子の精密形成3生体(酵素)反応等、従来溶媒系では不可能であった新しい化学反応場の開拓が進められている。ILを用いる逆ミセル(RM)形成において、従来系では、IL /界面活性剤/水に有機溶媒を加えた4成分系での報告が一般的であった。我々は最近、典型的な非水系イミダゾリウム型イオン液体(aprotic IL, aIL)およびそれと類似骨格を有するプロトン性イオン液体(protic IL, pIL)を混合溶媒とすることで、有機溶媒を使用すること無く、安定な逆ミセルを形成させることに成功している。この系をさらに発展させ、本研究においては従来用いられていたILの代わりとして、界面活性剤と同等の化学構造を有する、界面活性型イオン液体(SAIL)を用いている。SAIL /水の系に関して、小角X線散乱(SAXS)を用いて逆ミセル形成の確認を行ったところ、IL /水二成分系において逆ミセルが安定に形成されていることが確認された。ILと水の二成分のみで逆ミセルを作成した報告例は未だ無く、分離・濃縮分野へ大きな波及効果を生むと確信している。こちらの系に関しては、現在論文を執筆中であり、十分な成果を得ることができたと考えられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。