hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中間活性層による特異なNb3Sn超伝導層拡散生成の誘発と機能創成

さらに進展した結果として、Ti添加場所によるNb3Sn結晶組織形成への影響を、最先端分析技術であるアトムプローブ分析により調査し、TiをSn芯(母材)側にドープするか、Nb芯側にドープするかでNb3Sn結晶粒界の均一性に違いが現れることが明らかとなった。Tiドープモードが、結晶組織形成と深く関係する可能性が示唆される。元素添加効果を調べる中で、現象解明に関わる新しい知見を得、そこから注意深く、系統的にその効果を調べたことで、微量Mg同時添加で当初想定以上の効果が見出され、研究が大きく進展したため。現代の高性能Nb3Snの拡散生成においては、大きく2つのステップに分かれている。第1ステップでは、Snと中間Cu層との相互拡散が行われ、第2ステップでは、Cu-Sn層とNbと拡散反応が行われる。第1ステップのSn/Cu相互拡散は、両者の拡散速度の差によるカーケンダルボイドの形成を伴う反応となり、Snの均一拡散や、第2ステップにおけるCu-Sn/Nb拡散反応に大きな影響を与える。特に、実際の極細多芯構造では、Nbフィラメント間の間隔がサブミクロンオーダーと極めて小さく、小さなボイドがSnの拡散に極めて大きく作用する。従って、Nb3Snの高性能化を実現する上で、カーケンダルボイドの生成メカニズムの解明と、その抑制方法の開発は、極めて重要な課題となる。これまでZn添加によるSn拡散の促進の効果を明らかにしてきたが、Zn量の最適化はまだ行われておらず、加えてZn添加とカーケンダルボイド形成との相関も明らかにされていない。Zn添加効果を最大限に引き出すためには、Sn拡散挙動、カーケンダルボイド形成等の複合的な観点から、Zn添加効果を調査することが不可欠である。こうした背景から、2019年度では単純構造試料を準備し、Sn/Cu-Zn拡散反応における生成層の同定や、生成層の成長速度などの調査を行い、基礎材料学問的基盤の確立に尽力する。そうした土台の上に、Zn量の最適化等、Nb3Sn高性能化に繋がる芽を見出し、次世代線材のための設計指針を検討するとともに、新たな課題発掘に取り組む。2018年度試作した試料について、当初想定以上の特性が確認されたため、試料の物性測定に注力し、当初予定していた材料費を温存したため。
膝前十字靭帯損傷に対する低出力超音波治療の応用とその作用機序の解明

低出力超音波を犬の靭帯由来細胞および骨格筋由来細胞に照射し靭帯の主要コラーゲンであるI型、III型コラーゲン遺伝子の発現をRT-PCR法にて定量したところ、各々の細胞は超音波を照射する以前よりI型、III型コラーゲンを発現しており、超音波刺激ではコラーゲン遺伝子の発現量に違いがないことが分かった。次に、靭帯や腱などのdense connective tissueでの発現特異性の高い物質であるtenomodulinの遺伝子発現を同様の実験系で検討したところ、骨格筋由来細胞の超音波照射群にて非照射群に比較し発現量の増加を認めた。これを経時的に解析すると、超音波照射直後、1時間後と比較的早期にtenomodulinの遺伝子発現が増加していた。さらに、超音波刺激により犬骨格筋由来細胞が靭帯細胞系へ分化傾向を示すことに、成長因子の関与がないか、transforming growthfactor(TGF-β)、basicfibroblast growthfactor(bFGF)、platelet-derived growthfactor(PDGF)、growth/differentiation factor-5(GDF-5)の遺伝子発現を検討した。TGF-β、PDGF、GDF-5の発現量には、超音波照射群、非照射群間に差は認めなかったが、bFGFのみ超音波照射直後、1時間後とも、非照射群に比較し照射群の方が発現が増加していた。前十字靱帯再建モデルでの移植腱再生過程においてbFGFの関与が重要であると報告されているが、骨格筋由来細胞への超音波照射により、bFGFの発現が増加し、dense connective tissueでの発現特異性の高い物質であるtenomodulinの遺伝子発現が増加していたことは、骨格筋由来細胞の靭帯細胞系への分化にbFGFが関与している可能性が示唆された。靭帯組織の修復や再生過程には種々の要因が関与しているが、その1つとして低出力超音波刺激が有効であると考えられた。予備実験として低出力超音波を犬の靭帯由来細胞に照射し靭帯の主要コラーゲンであるI型、III型コラーゲン遺伝子の発現を検討した。超音波は、偽関節治療に臨床上用いられているものと同条件で照射し、24時間後に細胞を回収しRT-PCR法を用いてコラーゲン遺伝子の発現量を半定量した。また骨格筋由来細胞が、骨芽細胞、脂肪細胞等の他の細胞系への多分化能を持つということから、犬骨格筋由来細胞が靭帯細胞系への分化能を持つ可能性がないか、同様に低出力超音波を照射しI型、III型コラーゲン遺伝子の発現を検討した。その結果、各々の細胞は超音波を照射する以前より強くI型、III型コラーゲンを発現しており、超音波刺激ではコラーゲン遺伝子の発現量の違いに相違がないことが判明した。I型、III型コラーゲンは靭帯の主要な構成成分であるが、靭帯に特異的なものではなく繊維芽細胞様細胞では恒常的に発現しているものと推察された。そこで、より靭帯での発現特異性の高い物質であるTenomodulinの遺伝子発現を同様の実験系で検討したところ、骨格筋由来細胞の超音波照射群にて非照射群に比較し軽度の発現量の増加を認めた。更にこの骨格筋由来細胞を用いた実験系に、アキレス腱治癒を促進すると報告されているGrowth Differentiation Factor 5の刺激を加えて同様にTenomodulin発現量を解析したが、発現量に顕著な差異は見られなかった。以上、靭帯細胞が繊維芽細胞様の細胞である点からコラーゲン発現量を比較検討するには、その差異が大きくないと困難であるが、靭帯に特異性の高いTenomodulin等の発現検討を行っていくのは靭帯再生を検討するという観点からは非常に有意であると思われた。

また、今回GDF-5の刺激ではTenomodulin発現量に差は見られなかったものの、その可能性に関しては更なる検討を要する。昨年度までに、低出力超音波を犬骨格筋由来細胞に照射することにより靭帯や腱などのdense connective tissueでの発現特異性の高い物質であるTenomodulinの遺伝子発現が増加傾向を示すことを明らかにした。本年度は、超音波照射後にTenomodulinの発現を経時的に解析したところ、超音波照射直後、1時間後と比較的早期にTenomodulinの遺伝子発現が増加することが判明した。さらに、超音波刺激により犬骨格筋由来細胞が靭帯細胞系へ分化傾向を示すことに、成長因子の関与がないか、transforming growthfactor(TGF-β)、basicfibroblast growthfactor(bFGF)、platelet-derived growthfactor(PDGF)、growth/differentiation factor-5(GDF-5)の遺伝子発現を検討した。20分間の低出力超音波照射の直後、1時間後に細胞を回収し、各成長因子のmRNA発現レベルをRT-PCR法にて半定量したところ、TGF-β、PDGF、GDF-5の発現量には、超音波照射群、非照射群間に差は認めなかったが、bFGFのみ超音波照射直後、1時間後とも、非照射群に比較し照射群の方が発現が増加していた。前十字靱帯再建モデルでの移植腱再生過程においてbFGFの関与が重要であると報告されているが、骨格筋由来細胞への超音波照射により、bFGFの発現が増加していたことは、骨格筋由来細胞の増殖や、靭帯細胞など他細胞系への分化にbFGFが関与している可能性が示唆された。靭帯組織の修復や再生過程には種々の要因が関与しているが、その1つとして低出力超音波刺激が有効であると考えられた。
想起抑制における意図-行為-表象の循環的機序に関する実証的研究

本研究では,「行為の本質」をインド心理学の知見に基づいて理論的に検討を進めると同時に,研究分担者の協力を得ながら,1)情報レイアウト環境に関する2つの実験,2)未来の行為を支える想起に関する2つの実験,さらには3)想起抑制に関する3つの実験をそれぞれ実施した。そして,得られた理論的,実証的知見に依拠しながら,意図の有無を超えた行為の理論を構築するために,意図-行為-表象の循環的機序に関する一つの考えを明らかにしたものである。本年度は,研究課題の理論的研究を核としながら,併せて実証的研究を行い,次年度の研究の枠組みを明らかにした。理論的研究は次の5点からなる。1.従来の行為の概念を洗い直して,行為が現代認識,目的,手段を伴うものであり,さらには行為が世界観と自己観から切り離せないものであることを明らかにした。それが宗教的行為であることから,たとえ心理学的に行為の研究を進めるのであっても,宗教的行為を排除しては行為研究が成り立たないとの認識に至ったのである。2.そこで宗教的行為に着目し,上座部仏教における宗教的行為,なかでも歩く瞑想を求めてタイに出張し,ワットでそれを体験し,また宗教行為とその実践の関係に関する文献を収集し,検討を加えたのである。歩く瞑想はそれ自体が目的であり,行為の範囲を拡大するものである。3.そして,宗教的行為を含む行為一般の深層にある心的機序を純粋経験,覚自証から検討し,行為研究の理論的枠組み,および方法を明らかにした。4.また,熟達者の行為を観察し,熟達行為の心理的機序に関する考察を進めた。5.外部の講師を招き,「身体としての精神」,「カルマと行為」,「リゾーム」についての研究会を実施した。また,理論的研究と並行して実証的研究を次の3点から実施した。1.研究代表者である野村は自伝的記憶の直接的検索に関する実験を行ない,現在論文を投稿中である。2.研究分担者である金敷は,意図-行為-表象の循環の内部とその循環から排除された外部との対比関係を明らかにするために,実在についての調査を実施し,その結果を日本心理学会で報告した。3.研究分担者である森田は,状況に適応した行為の遂行を支えている認知的メカニズム,なかでも記憶表象と想起意図との関係をあきらかにすべく3つの調査を行ない,その成果を論文として公表している。1.自伝的記憶の直接的検索について(研究計画1)実験および調査の結果,(1)想起意図に関係なく,におい手がかりがある場合には,自伝的記憶を自発的に思い浮かべやすいことが明らかとなった,(2)ある目標に対する時間的展望を持っている場合,回想的記憶は目標に関連した情報が自発的に思い浮かぶのに対して,展望的記憶は目標に関連しない情報も自発的に思い浮かぶ傾向が見られた。これらの結果は,日本認知心理学会第6回大会および日本心理学会第72回大会において発表された。2.環境文脈の違いにおける反応傾向の違いについて(研究計画2)実験の結果,環境文脈に参加者が囲まれていた場合には,環境文脈が参加者の前面にしかない場合に比べ,同一性あるいは類似性の判断基準が厳しくなる傾向が見られた。おそらく,参加者が利用可能な手がかりの量および質が異なると考えられる。この実験結果および考察は,関西心理学会第120回大会にて発表された。3.実践者における意図-行為-表象の循環について(研究計画3)インド心理学で重視されている心身の一体性に関して,当地での実践者に対する聞き取り,自らの瞑想実践,さらには文献収集を通して得られた知見を統合し,自らの身体における意図-行為-表象の循環を気流れる身体として捉え,それを認知科学の枠組みで再構築した。その成果は,人体科学会第18回大会で企画されたシンポジュウムで「気流れる身体から認知科学への提言」として報告した。当該年度の目的は、過去2年の理論的、実験的成果を統合し、行為に関する新たな考えを提示することであった。まず、理論的成果に基づいて、意図なき行為と意図を具現する手立てとしての行為との整合性を図ったのである。具体的には、インド心理学の知見を援用し、その本質を行為の意図、意図なき行為への手だてとしての無為自然、さらには行為をカルマとしてとらえ、それが人生のあり方(行為)に及ぼす過程を文献的に、またインドでの調査を介して進めたのである。これらは必ずしも実証的研究という枠に納まるものではないが、実験的研究の知見を統合し、新たなモデルを提示し、知の枠組みを構築するためには避けて通れないものであった。一方、実験的研究は研究分担者の協力を得ることで、1)情報レイアウト環境に関す2つの実験、2)未来の行為を支える想起に関数する2つの実験、きらには3)想起抑制に関する3つの実験を、それぞれ実施した。

そして、得られたこれらの知見に依拠しながら、意図-行為-表象の循環的機序に関する一つの理論を明らかにしたものである。従来、心理学が行為を表層的にしか捉えず、そのため固有の場での行為と意図と表象の関係に注目されることはほとんどなかったが、インド心理学の知見を組み入れることで、意図を具現する行為と意図なき行為が連続のものとして位置づけられたのである。得られた研究成果の内、行為の本質とでもいうべき熟達に関する知見は『熟達心理学の構想--生の体験から行為の理論へ」として上梓し、また3年に及ぶ研究成果の核たる部分は、『想起抑制における意図-行為-表象の循環的機序に関する実証的研究』(平成19年度21年度科学研究費補助金(基盤研究(C)研究成果報告書)として、紙媒体で上梓している。
人道的介入に関するイギリスの政策決定過程：リビアとシリアへの対応の違い

本研究の目的は、2010年代のリビアとシリアの内戦・人道危機に対して、イギリスのキャメロン政権の対応が介入/不介入(あるいは介入の遅れ)という対照的な形に分かれた理由を明らかにすることである。英国学派の「大国による管理」という概念を援用した理論枠組みを用いることで、人道的介入に関するイギリスの政策決定過程を理解することができた。さらに、その背景には「大国による管理」の機能低下が起きている可能性もあることを明らかにし、そこから今後の国際社会論の発展につながる道筋を見出した。本研究の目的は、2011年に発生したリビアとシリアの内戦・人道的危機に対して、イギリスの対応が介入と不介入(あるいは当初の躊躇)に分かれた理由を明らかにすることである。そのための最初のステップとして、まずはイギリスの外交・安全保障政策全般の特徴を把握することから始めた。当初の研究計画では、キャメロン政権の政策文書「戦略防衛安全保障レビュー」(2010年)やブレア・ドクトリン(1999年に当時のブレア首相が掲げた人道的介入の方針)の分析を中心に進める予定だったが、先行研究を検討するなかで、現代のイギリスの人道的介入の論理やパターンを理解するには歴史を振り返る必要があると判断し、研究の射程を過去に(少なくとも19世紀)広げることにした。実際、イギリス外交の歴史を振り返ると、少なくとも部分的には「人道的」といえるものが散見される。そのような歴史的な文脈を踏まえると、現代の介入/不介入の問題の本質もよりクリアに見えてくる。すなわち、1990年代から世界で内戦・人道的危機が続発し、それに外部の国家が介入するという事象は一見したほど新奇なものではなく、過去の出来事や経験の延長線上にある。イギリス外交の過去と現在はその代表例なのである。このように歴史を重視する研究アプローチは、本研究が理論面で依拠する英国学派のアプローチと合致することからも、適切かつ有用だといえる。また、これに関連して、「保護する責任」を相対化する考察も深めた。もし、イギリスのような国家の人道的行動の淵源が意外なほど昔にさかのぼれるとしたら、2000年代に現れた「保護する責任」という新しい規範が国家の行動に与えた影響の大きさは、過大評価することなく慎重に見極める必要がある。今日、人道的介入をめぐる議論は「保護する責任」を中心に展開しているが、本研究ではそれを批判的に吟味することで新たな知見の獲得を目指す。事例の事実関係の整理と必要な資料の収集は順調に進んだが、当初の予定になかった歴史研究を新たに追加したため、全体としては進捗が遅れた。また、イギリス政府関係者へのインタビューを年度終わりの春季休暇に行う予定だったが、新年度から所属機関が変わることが決まった関係で研究に割ける時間が減ったため、断念した。本研究の目的は、2011年に始まったリビアとシリアそれぞれの内戦・人道的危機に対して、イギリスの対応が前者には介入、後者には不介入(あるいは介入の躊躇と遅れ)という形で分かれた理由を明らかにすることである。前年度は、イギリスの人道的介入の歴史的背景に着目して研究を進めた。これを受けて、本年度は理論面の研究に重点を置いた。というのも、人道的介入の文脈でイギリス外交の過去と現在を結びつけるなら、それに適した理論枠組みを改めて固めることが必要だと考えたからである。理論に関して本研究は英国学派に依拠しており、特にその「秩序と正義」をめぐる議論を重視してきたが、それとは別に、学派が国際社会の主要制度として描いてきた「大国による管理」もカギになることが分かってきた。「大国による管理」とは、一部の限られた諸大国が国際社会の安定のために行動すること、あるいはそうする特別の責任を負うことを意味する。いまの国際社会の枠組みが出来上がった19世紀にこの制度は確立し、実際にイギリスをはじめとする諸大国が協調して「管理」を実践する局面は、国際関係史の重要な部分を形作ってきた。また、同じく19世紀のイギリス外交には人道的側面を見出せる。だとすると、本研究が研究対象とする21世紀の人道的介入も「大国による管理」の系譜に位置づけられるのではないか。これに関しては、「大国による管理」が大国間協調を含意することも重要である。本研究の主要な資料の一つであるイギリス政府の「戦略防衛安全保障レビュー(2010年版、2015年版)」を見ると、軍事行動に関してアメリカ、フランスとの連携を重視していることは明白である。実際、リビアでもシリアでも英米仏は軍事介入で協力している。この点からも、やはり本研究では「大国による管理」を理論枠組みの軸にすることが妥当であると思われる。前年度から本年度にかけて、家庭の事情と所属機関の変更により研究の遂行に確保できる時間が当初の予定に比べて少なくなったため、進捗に遅れが出た。とりわけ、インタビュー調査や学会での研究発表を目的とする海外出張と、外部講師を招いて開催する研究会の開催に関しては、長期にわたり日本を離れることや事前に関係者との間で日程調整をすることが難しくなり、実施を延期せざるを得なくなった。それらは研究プロセスの重要な区切りであり、かつ研究の進展を促す貴重な機会でもあったがゆえに、その欠如のマイナス影響は小さくなかった。本研究の目的は、2011年の「アラブの春」に端を発するリビアとシリアの内戦・人道危機に対して、イギリスの対応が介入/不介入(あるいは介入の遅れ)という対照的な形に分かれた理由を明らかにすることである。言い換えれば、人道的介入に関するイギリスの政策決定過程を描くことが本研究の主要課題である。

近年の人道的介入研究は、2000年代に登場した新しい概念、規範である「保護する責任」を中心に議論を組み立てるものが多い。しかし本研究では、それを相対化して別の理論枠組みを模索した。なぜなら、介入事例の実態を見る限り、介入を主導する諸大国の政策決定において「保護する責任」が大きな意味をもつとは思われないからである。そこで新たに有用な枠組みになると考えたのが、英国学派の「大国による管理」という概念である。すなわち、主権平等を基本原則とする国際社会において、一部の大国が特別な責任を負って諸問題に取り組むことがひとつの「制度」として存在するのである。この観点からすれば、人道的介入は特殊な例外事象ではなく、国際社会の制度の実践として位置づけられる。実際、イギリス外交において大国としての意識や立場は重要な要素である。また、人道的介入をそのように捉えると、シリア介入のような対テロ戦争の側面をあわせもつ複雑な事例も無理なく分析の射程に入れられる。この枠組みにより、リビアとシリアの2事例におけるイギリスの政策決定過程を的確に描き分けることができる。そして、その背景に見えてくるのは、イギリスを含む西洋の諸大国の側で紛争解決への意欲と能力が低下している現実である。つまり2事例は「大国による管理」の機能低下を示唆している。以上のように、本研究では「大国による管理」の観点からイギリスの政策決定過程の核心に迫ることができ、それに関連する国際政治の重要な動向も捉えることができた。本研究の目的は、2010年代のリビアとシリアの内戦・人道危機に対して、イギリスのキャメロン政権の対応が介入/不介入(あるいは介入の遅れ)という対照的な形に分かれた理由を明らかにすることである。英国学派の「大国による管理」という概念を援用した理論枠組みを用いることで、人道的介入に関するイギリスの政策決定過程を理解することができた。さらに、その背景には「大国による管理」の機能低下が起きている可能性もあることを明らかにし、そこから今後の国際社会論の発展につながる道筋を見出した。まずは本研究の批判的検討と中間的な成果発表を兼ねて研究会を夏までに少なくとも1回は開催し、論文も執筆・投稿する。夏季休暇にはイギリス政府関係者へのインタビューを行う。シリアの事例に関しては、従来の内戦・人道的危機とは異質の国際テロの問題が深くからんでいるので、その点を本研究の枠組みの中でどう位置づけるのかを検討する。上記のように本研究の理論枠組みを固めなおしたので、改めてこれまで調べてきた2つの事例(リビア、シリア)と歴史(19世紀以降のイギリス外交)を、その枠組みに沿って結びつけながら整理し、ひとつの議論にまとめていく。本年度は研究の進捗が遅れたせいで研究成果を発表することができなかったので、今後は積極的に研究会や学会に参加したり、自分で研究会を開催したりすることで発表の機会を多く設けていきたい。また、共著のブックチャプターという形で成果を発表する場はすでに確保したので、それに向けて原稿を執筆する。合わせて学術誌に投稿する論文も執筆する。夏季休暇には、海外に出張して政治家・実務家あるいは研究者を対象にインタビュー調査を行う。
環状DNAのプログラマブルナノメッキによるメタマテリアルの創製

本研究の目的は、独自の環状構造を有するDNAを塩基選択的に金属化することで負の屈折率を持った物質であるメタマテリアルを自己組織化的に作製することである。これまでミリ波や赤外線を対象にしたメタマテリアルが作られてきたが、微細加工限界のため可視光に対して負の屈折率を持つ構造は作れなかった。本提案では酵素合成した環状二重らせんDNAを部分的に金属化することで、理論的に可視光に負の屈折率を持つと予測されるsinglesplit-ringresonators(SSRRs)のサイズを制御して作製できる技術を確立することをめざし、poly(dG)・poly(dC)に結合したシスプラチンの還元によるプラチナナノワイヤーの作製手法を基本にして金属ナノギャップを作製した。これによりメタマテリアルを作製する要素技術を確立した。本提案では酵素合成した環状二重らせんDNAを部分的に金属化することで、理論的に可視光に負の屈折率を持つと予測されるsingle split-ring resonators(SSRRs)のサイズを制御して作製できる技術を確立するとともに、ラングミュアー・プロジェット法による三次元積層構造の構築をめざす。具体的には以下の3つの研究項目に従って研究を進めている。研究項目I.(研究計画)酵素反応によりサイズが制御された環状DNAを作製する。研究項目II.(研究計画)塩基配列に応じて部分金属化を行い、SSRR単位素子を作製する。研究項目III.(研究計画)得られたSSRR単位素子を基板に配列・固定化して三次元集積を図る。本年度は研究項目IとIIに着手した。その結果、環状DNAを作製するための知見が得られたものの完全が環状物の合成には到らなかった。しかしながら塩基配列に応じた部分金属化について、シスプラチンが結合しない修飾核酸を用いたモデル化合物による予備実験に成功した。これにより、環状DNAの部分金属化について見通しがたった。本提案では酵素合成した環状二重らせんDNAを部分的に金属化することで、理論的に可視光に負の屈折率を持つと予測されるsingle split-ring resonators(SSRRs)のサイズを制御して作製できる技術を確立するとともに、ラングミュアー・ブロジェット法による三次元積層構造の構築をめざす。本年度は昨年度に引き続き、研究項目IとIIを行った。その結果、収率は悪いものの、環状物DNAを合成することに成功した。また、研究項目IIにあるシスプラチンの塩基配列に応じた結合ならびに部分金属化について、新たな知見が得られた。これにより、環状DNAの部分金属化について予備的な実験結果を得ることができた。しかしながら、固体基板に固定化した環状DNAの構造は歪んだ円形であるため、このままではSSRRsの機能を得ることができないので、改善を急ぐ。本提案では酵素合成した環状二重らせんDNAを部分的に金属化することで、理論的に可視光に負の屈折率を持つと予測されるsingle split-ring resonators (SSRRs)のサイズを制御して作製できる技術を確立することをめざした。具体的には、poly(dG)・poly(dC)に結合したシスプラチンの還元によるプラチナナノワイヤーの作製手法を基本にして金属ナノギャップを作製した。そのため、複数のドメイン構造を有するオリゴブロック型DNAを作製した。

プラチナ錯体の非結合性配列には、非天然塩基7-deaza-Guanineを選択し、一本のpoly(dC)に対してプラチナ錯体と結合しやすい[poly(dG)]と非結合性の[poly(7-deaza-dG)]によりオリゴブロック型DNAを酵素法によって新たに合成した。得られたトリゴブロック型DNAの構造は電気泳動と走査型原子間力顕微鏡により確認した。このトリゴブロック型DNAを基板に伸長固定化して、シスプラチンをGC部位に結合させ、還元することでプラチナナノワイヤーを作製した。高さ1.3 nm、幅10 nmのナノワイヤーが形成され、非天然塩記部分にはプラチナが析出しないことを確認した。この部分は金属ナノギャップ構造すなわちSSRRsのスプリット構造に対応しており、非天然塩基部分の長さに応じて可変出来ることを明らかにした。この構造を元にSSRRsの作製が可能となった。環状DNAの作製方法の開発に予想以上にかかったためである。しかしながら全体としては当初の実施計画から遅れてはいるものの着実に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。全体的に遅れてはいるものの、大きな障害はないので、今後も実施計画通りに研究を進める。
進行上部消化管癌における血中遊離核酸、エクソソームの解析

癌細胞エクソソームの可視化のためCD63とGFPのbinding proteinを発現するウイルスベクターをヒト食道癌株(TE2, T.Tn)に導入し、エクソソームの挙動をイメージングにより解析、細胞間エクソソーム伝達を確認した。この細胞株によりマウスモデルにおけるin vivoでの挙動評価が可能となった。食道癌切除標本のCD63免疫組織染色により臨床病期・予後との関連につき評価した。CD63は癌部において非癌部に比し濃染し, CD63陽性群では陰性群に比して有意に予後不良であった.血漿中エクソソーム量は健常群ではほぼ一定であるのに対し食道癌患者血漿では健常の2倍以上となる例を認めた。ヒト食道癌細胞株(TE2, T.Tn)、当科にて凍結保存した食道癌、胃癌患者血清、血漿および胃癌患者腹水、胃癌手術時腹腔内洗浄液からのエクソソーム抽出を試みた。胃癌手術時腹腔内洗浄液に対するエクソソーム抽出ならびに解析のため同検体の手術時における採取を行い、約30例の収集を実施し-80°Cに保存した。同検体に関して超遠心法にてエクソソーム抽出を試みその確認を行ったが、その後の解析に耐える量のエクソソームは抽出しえなかった。一方、血清および血漿においては検体により十分な量のエクソソームの抽出が可能であることを明らかにした。さらにマイクロRNAの検出もRT-PCR法にて確認した。また、エクソソームのマーカーとなるtetraspanin(CD9、CD63、CD81、CD151)に着目し検討を進めた。胃癌および食道癌の手術標本の免疫染色を行い、特にCD63に関しては胃癌・食道癌双方における癌部での発現を確認した。このエクソソーム特異的マーカーCD63を緑色蛍光タンパクで標識するため、ヒト食道癌細胞株(TE2)に対してエレクトロポレーション法によりプラスミド(CYTO120-PA1, System Biosciences)を導入し、細胞内での発現を蛍光顕微鏡を用いて確認し得た。この細胞を用いて、エクソソームを介した細胞間情報伝達の可視化を、in vitro, in vivo両面から検討を進めている。このエクソソーム特異的な表面マーカーであるCD63で免疫染色を行い、当科にて切除された食道癌における検討では癌部は非癌部に比して濃染することが明らかとなった。さらに胃癌細胞株のヌードマウスへの腹腔内接種による腹膜播種モデル、食道癌細胞株のヌードマウス皮下腫瘍モデルを作成、in vivoでの解析の検討を開始した。予後不良の進行食道癌ならびに胃癌の腹膜播種症例における血中遊離核酸ならびに血中エクソソーム、腹水中のエクソソームを同定し、次世代シークエンサーにより遺伝子変異の解析を行う。検出した分子から新たな浸潤・転移に関連する分子、がん幹細胞や薬剤への耐性に関連する分子群を同定する。新たなバイオマーカーの確立、新たな浸潤・転移に関連する分子、がん幹細胞などを標的とした創薬を可能とし、将来的に有望なシーズとなりうる。蛍光イメージングに基づく食道癌細胞由来エクソソームの細胞間・生体内挙動の解析、食道癌におけるエクソソームマーカーCD63の臨床病理学的解析,血漿中エクソソーム定量によるバイオマーカーとしての有用性評価を行うため、癌細胞エクソソームの可視化のため,エクソソームマーカーであるCD63とGFPのbinding proteinを発現するウイルスベクターをヒト食道癌株(TE2, T.Tn)に導入した.CD63-GFPの導入されたヒト食道癌細胞株を樹立しすることができ,蛍光標識されたエクソソームの抽出,細胞間エクソソーム伝達を評価し得た.マウスモデルにおける腫瘍,臓器,血漿の蛍光イメージングによりin vivoでの挙動評価が可能となった.臨床検体に関して,食道癌切除標本のCD63免疫組織染色により臨床病期・予後との関連につき評価した.さらに血漿中のエクソソームをCETP(Cholesteryl Ester Transfer Protein)活性により定量し,バイオマーカーとしての有用性を評価した.切除標本におけるCD63免疫組織染色では癌部が非癌部に比して濃染し,また陽性群では陰性群に比して有意に予後不良であった.血漿中のエクソソーム量は健常群ではほぼ一定であるのに対し食道癌患者血漿では健常の2倍以上となる例を認めた。

胃癌手術時腹腔内洗浄液に対するエクソソーム抽出ならびに解析のため同検体の手術時における採取を行い、約30例の収集を実施し-80°Cに保存した。同検体に関して超遠心法にてエクソソーム抽出を試み、タンパク濃度測定やwestern blotting、EXOCETによる抽出確認を行ったが、その後の解析に耐える量のエクソソームは抽出しえなかった。一方、各患者より採取した血液よりエクソソームを分離し、DNA, miRNA、ncRNA,小分子などの解析を行うことに関しては、血清および血漿においては検体により十分な量のエクソソームの抽出が可能であることを明らかとした。また、従来当科で手術標本による解析により検討を進めてきたマイクロRNAの検出も可能であった。胃癌および食道癌の手術標本の免疫染色を行い、エクソソームのマーカーとなるCD63に関しては胃癌・食道癌双方における癌部での発現を確認した。このエクソソーム特異的マーカーであるCD63を緑色蛍光タンパクで標識するため、ヒト食道癌細胞株(TE2)に対して導入し、細胞内での発現を蛍光顕微鏡を用いて確認し得た。この細胞を用いて、エクソソームを介した細胞間情報伝達の可視化がin vitro, in vivo両面から可能となった。また、このエクソソーム特異的な表面マーカーであるCD63は当科にて切除された食道癌における検討では癌部は非癌部に比して強く発現していることが明らかとなった。一方、エクソソームに労力を集中したたため同時に今年予定していた血中遊離核酸の同定、解析が十分に進んでいない。また、マイクロRNAの検出は確認できたが時間的制限によりそのエピジェネティックな制御に関する検討が未だ進んでいない。消化器外科食道癌・胃癌患者における血中遊離核酸の同定、解析を継続して進める。同時に食道癌・胃癌患者における血中エクソソームの分子解析に関しても本年度同様、継続して進めていく。この2者の解析から遊離核酸とエクソソーム内分子との関連性の検討を行う。さらにこれまで明らかにしてきたマイクロRNAなどの分子を中心に、同定された遊離核酸とエクソソームから回収したmiRNAに関し次世代シークエンサーによる遺伝子変異の検討を行う。また、患者から分離したエクソソームからさらにmiRNAを回収し、これまで当科でエピジェネティック制御に関連すると報告してきたヒストンのアセチル化やmiRNA各分子との関連、さらに同定されたmiRNAの細胞内におけるシグナル伝達に関し、EMTに関連するFraー1を中心に解析を進める。さらに同定されたエクソソームの食道癌培養細胞株における分子輸送への関与( in vitro)の検討を進める。エクソソーム特異的マーカーCD63を緑色蛍光タンパクで標識導入した食道癌培養細胞を用いて、、エクソソームを介した細胞間情報伝達の可視化を、in vitro, in vivo両面から検討を進める。さらに各患者より採取した血液より分離したエクソソームによる食道癌培養細胞への分子輸送に与える影響に関し、解析を進める。さらに胃癌細胞株ヌードマウス腹腔内接種による腹膜播種モデル、食道癌細胞株(のヌードマウス皮下腫瘍モデルを作成によりin vivoでの解析を進める。臨床における病期ならびに抗がん剤、放射線などの治療感受性の検討ならびにこれまで当科にて治療された食道癌、胃癌患者で採取、保存された検体における予後に関する後ろ向き解析し、同定された分子と病期・転移との関連性における臨床病理学的検討を行う。
無蛋白培養法を用いた食道癌細胞増殖機構の究明-特に癌遺伝子発現との関連性について-

我々の樹立した食道癌細胞株23株を対象にCyclinD1の発現を検討した。CyclinD1の増幅は34.8%に、mRNAはほぼすべての細胞株で発現を認めた。無蛋白培養可能性との関連では、CyclinD1発現は92.3%の高率に無蛋白培養との関連性が示唆されたが、CyclinD1の増幅は46.2%に認めたのみであった。またCyclinD1の増幅を認めた75%、CyclinD1発現を認めた60%に無蛋白培養が可能であった。食道癌細胞株29株を対象にp53 mutationを検討した。29細胞株のうち22株(75.9%)の高率にSSCP法でshiftがみつかった。無蛋白培養可能細胞では7株中5株(71.4%)にmutationを認め、exon5に3株、exon6に1株、exon7に1株mutationを認めたがp53のmutationと無蛋白培養との関連性は認めなかった。mutationの位置は有血清のときとほぼ同一であった。有血清でmutationを認めなかった3株の無蛋白培養可能細胞では1株に新たにp53のmutationを認めた。<各種遺伝子と培養可能性>さらに樹立された食堂癌株における遺伝子の検討をc-myc,erbB,hst-1,CyclinD1,b-FGF,p53 mutation, Cip1/Sdi1/Waf1/p21についてまとめて検討を行ったところ、まったくモザイクになっており培養に関連する特定の遺伝子を認めないことが判明した。また新鮮標本におけるRbのloss,APC locusのloss、MDM2の増幅、HPV感染についての検討では、MDM2の増幅と培養可能性に関連を認めた。<遺伝子と予後>82例の新鮮切除標本についての検討では、17例(26.1%)にCyclinD1の増幅を認め、この遺伝子増幅の認められた患者の予後は不良であった(P<0.05)。p53 mutation,MDM2とp53 mutationの組み合わせ、PbとCyclinD1の組み合わせ、APC locusのlossにも予後との関連を認めた。これら細胞増殖、細胞周期に関連する遺伝子と培養可能性にはMDM2以外関連を認めなかった。まず我々の樹立した食道癌細胞株23株を対象にPRAD-1/Cyclin Dの発現を検討した。PRAD-1/Cyclin Dの増幅は34.8%に,mRNAはほぼすべての細胞株で発現を認めた(2倍以上の発現は47.8%であった)。int-2との一致率は77.8%と高率であった。これら細胞株の得られた患者の予後は有意(p0.05)に不良であった。次いで82例の新鮮切除標本について検討では、17例(26.1%)にPRAD-1/Cyclin Dの増幅を認め、この遺伝子増幅の認められた患者の予後は悪い傾向にあった(P=0.075)。発現の認められないint-2に代わる新しい食道癌の予後因子としての可能性が示唆された。

現在抗体を作成し染色による発現を検討中で,培養上清の濃縮も継続している。今回は我々の樹立した食道癌細胞株29株を対象にp53mutationを検討した。29細胞株のうち22株(75.9%)の高率にSSCP法でshiftがみつかった。シークエンスによりexon5に6株、exon6に8株、exon7に8株、exon8に3株のpoint mutation(重複あり)が認められた。p53のmutationが培養の過程で生じたものか、p53にmutationのあるものが培養可能となるのか、初期の頃の細胞株のsampleでの検討ならびに切除標本との対比を行う予定である。一方、無蛋白培養可能細胞では7株中5株(71.4%)にmutationを認め、exon5に3株、exon6に1株、exon7に1株mutationを認めたがp53のmutationと無蛋白培養との関連性は認めなかった。mutationの位置は有血清のときとほぼ同一であった。有血清でmutationを認めなかった3株の無蛋白培養可能細胞では1株に新たにp53のmutationを認めた。一方、CyclinD1との関係は13株のCyclinD1無増幅細胞のうち11株(84.6%)にp53のmutationを認め、このうち5株にCyclinD1のmRNAの2倍以上の発現を認め、3株では4倍以上の発現であった。現在、これまで行ったCyclinD1についての検討に続いてCyclinD2.D3についても検討を行いさらにsdi1/cip1/waf1/p21についての検討を行い細胞周期との関連を明らかにする予定である。食道癌細胞株29株を対象にp53 mutationを検討した。p53mutationが培養の過程で生じたものか、p53にmutationのあるものが培養可能となるのか後述の新鮮標本と比較検討したところ、新たに10細胞株にてp53 mutationが生じていた。p53 mutationの形式が新鮮標本と株細胞で異なっており、p53 mutationが株細胞になってから蓄積してきたものと考えられた。さらに樹立された食道癌株における遺伝子の検討をc-myc,erbB,ras,hst-1,CyclinD1、b-FGF,p53,Cip1/Sdi1/Waf1/p21についてまとめて検討を行ったところ、まったくモザイクになっており培養に関連する特定の遺伝子を認めないことが判明した。rasについてはまったく増幅を認めなかったので食道癌には関与していないと判断して良いと思われた。新鮮標本におけるp53 mutation,Rbのloss,APC locusのloss、さらにこれら抑制遺伝子とからみあって細胞周期に関連するCyclinD1、MDM2,HPV感染についての検討では、MDM2の増幅と培養可能性に関連を認めた。細胞運動に関係するMRP-1抗体は癌細胞の浸潤能を低下させたが、有血清下、無蛋白培養下での差は認めなかった。無蛋白培養化よる膜の流動性に変化は認められなかった。
教育力のある地域づくりのための社会教育事業の有用性に関する実証的研究

本研究は、地域の教育力の向上が求められている状況を踏まえ、「教育力のある地域」の取組の特徴などを分析検証し、今後の地域の活性化の要因を探るとともに、社会教育事業の有用性についての実証的な検討を試みたものである。その結果は、人々の学び合いと地域のつながりとの間には相関がみられ、それらに社会教育事業が寄与しているとの結果が得られた。○「地域の教育力」について、先行的に研究を進めてきた講師を招いた学習会も含め「地域の教育力」に関する研究会(地方自治体関係者も参加)を実施し、地域の教育力を構成する要素などを検討し、本研究における基本的な論点整理や方向づけを行った。○本研究の「教育力のある地域」を意味づけるものを「住民相互のコミュニケーション、学び合い、合意がある範域」と押さえた上で、教育力はこれらの力や作用、動的なものと位置付けた。○「地域」概念も再検討し、地域社会の急激な変化も視野に入れつつ、地理的な範域にとどまらず柔軟に動的な観念で捉え、その活性化と絡めて、現代的な意義づけを探ることとした。○その観点から、「ソーシャルキャピタル」研究の蓄積にも着目し、指標などを検討する際に、ソーシャルキャピタルの指標も参考にしつつ研究を進めることとした。○聴き取り調査については、プレ調査的に実施した。具体的には、北海道、山形県、栃木県の市町の社会教育主事ほか社会教育行政職員に対し、「地域の教育力」をどのように捉えているかを尋ね、率直な意見交換を行い、内容を整理した。○実証的研究を進めるために、モデルとして埼玉県、栃木県、茨城県を選定し、それらの県における社会教育事業への投資「ヒト、モノ、予算」の実態を調べた。また各県3市町村を選定し、地域の教育力や社会教育事業の効果に関連する数値的に表せる指標の検討を行った。しかし3県から得られた指標や数値データからは、教育投資と地域の活性化実態との相関関係について、有意な相関が得られなかった。このため、「社会教育調査」のデータ活用の可能性など、方法論上の再検討を行っている。また、数値的な研究と併せてケーススタディを強化することとした。○「地域の教育力」の構成要素を昨年の研究実績や、既存のソーシャル・キャピタル研究の成果を整理し、本研究では「地域とのネットワーク、信頼感の醸成」と設定して調査研究を実施することとした。○先行研究等から「地域とのネットワーク、信頼感の醸成」を見るためには、生活行動を共にする範囲が適当であると判断し、調査領域の単位を小学校区程度に設定して調査研究を実施することとした。○「地域とのネットワーク、信頼感」がどのような環境で高められ、醸成されるのかを具体的に見ていくためには、全く異なる条件の地域では、比較する要素が多くなりすぎて、具体的な要素を絞りきれなくなるため、似たような条件の地域を対象に調査研究することとした。○上記の結果から、具体的な調査先を人口規模がほぼ同じであり、同じ県の教育行政の影響を受けている、栃木県日光市、那須塩原市、鹿沼市に設定した。3市の小学校区を対象地域として「質問紙調査」と,「聴き取り調査」を実施した。○「質問紙調査」は、各市の基本的な違いを考慮し「新興住宅地域」「農村地域」「旧市街地域」の3地区に区分、それぞれの区分から小学校2校を選定し、中学年の保護者を対象に実施した。○「質問紙調査」の内容は、「地域とのネットワーク」を調査するため、「自分の子どもとの関わり」「地域の子どもとの関わり」「学校との関わり」「地域住民との関わり」等、地域とのつながり等で構成している。○「聴き取り調査」は、3市の教育委員会事務局と「質問紙調査」対象校の校長、教頭、学校支援ボランティア等を対象に、「社会教育事業の実施状況」「各小学校区の特徴」「保護者や住民と学校の関係」「社会教育施設や学校職員との連携状況」等を中心に実施した。○3市18校の「質問紙調査」の結果を単純集計するとともに、「聴き取り調査」の結果をまとめ、「地域とのネットワーク、信頼感の醸成」について整理した。○昨年度に実施した栃木県の3市【那須塩原市、鹿沼市、日光市】(人口10万人規模の市を抽出)の小学校の保護者を対象に実施した「質問紙調査」で得られた集計結果や自由記載欄の分析を行った。「聴き取り調査」に関しては、3市の教育委員会事務局、教育事務所担当者、「質問紙調査」対象校の校長、教頭、学校支援ボランティアコーディネータなどの地域の指導者等を対象に実施したが、そのヒアリング結果から得られた内容を文章化しつつ整理し、教育力のある地域に必要な要件や構成要素などの洗い出しを行った。○また聴き取り調査内容等から、実際の地域における社会教育事業の実態や在りよう、地域住民が考える「教育力のある地域」の総体や構成要素などを調べた。さらに学校関係者等のヒアリング結果から、学校が抱える課題や地域の社会教育活動への期待や要望を取りまとめた。

○これらの調査結果に基づく分析作業と併せて、追加的な地域での実態調査を行うとともに、地域の実態などを踏まえた「地域の教育力」の概念についての再整理を試みた。その上で教育力のある地域に共通する特性や活性化の要因などを検証し分析を行った。○研究の結果「教育力のある地域」に見られる共通なものとして、地域住民のソーシャルなネットワークやつながりの密度、人々の地域への参画意識や協働的な関わりなどが大きな要素を占めていることが明らかとなった。また、「教育力のある地域」は、その教育作用としての働きとともに、その基盤ともなる文化資産や人的要素など地域の様々な教育資源も関わっていることが裏付けられた。○地域でのつながりや絆、ネットワークを高めていくことと地域における社会教育活動との間には、相互に循環的な関連性があるという結果が得られた。最終的にケーススタディで得られた知見やアンケートによる調査結果などに基づき、3年間の研究成果を取りまとめた調査研究報告書の作成を行った。本年度実施予定の「指標の再整理」と「聴き取り調査」は、計画通り実施したが、東日本大震災による影響や計画になかった「質問紙調査」を実施したことで、「地域の活性化のための要素や特質の抽出」と「共通に見られる特徴を明らかにする」ための、調査結果の分析がやや遅れている。24年度が最終年度であるため、記入しない。「質問紙調査」と「聴き取り調査」の結果を分析し、「地域とのネットワーク、信頼感の醸成」に影響を与えていると思われる具体的な社会教育活動やそれを支援するしくみ等を抽出することにより、「教育投資と地域の活性化実態の相関」「地域の社会教育事業等の有効性」等について検証する予定。
走行運動の制御機構:未知の走行運動ニュ-ロンの同定とその特性について

我々は脳内の細胞構築を変形させる目的で、吸水性ポリマ-ゲル(WAPGEL)の脳内局所投与投与法を開発し使用している。この方法をラット視床下部腹内側核(VMH)に適用すると、著しい走行運動が誘発され、YMH内に走行運動を誘発する神経細胞群が存在することが明かとなった[Physiol and Behav,46:713-717,1989]。この神経細胞群の生理学的な同定を、VMH内に多量に存在することが知られている抑制性伝達物質であるGABAと、その競合拮抗薬であるbicuculline methiodide(BM)を用いて行なった。GABAを混入させたWAPGELをVMHに注入するとWAPGELの注入で誘発されるべき走行運動量が混入させたGABAの濃度に依存して減少した。さらにBMを単独でVMH内へ微量注入したところ、濃度依存性に走行運動量が上昇した[Physiol and Behav:in press]。これらのことは、VMH内には、走行運動をもたらす出力性の神経細胞群は存在しており、通常これらは、GABAによって抑制されていることを示している。VMHへのWAPGEL注入がもたらす慢性的な効果を検討した。ラットの行動量は暗期に高く明期に低い24時間の既日リズムを示す。WAPGELのVMHへの注入で、約1ヶ月にわたり明期と暗期の行動量の差がなくなり、即ち、行動概日リズムが消失した。この効果は微小ナイフによるVMHの全周囲切断により打ち消された。このことはWAPGELの注入はVMH慢性的に興奮させ、その慢性的出力が生体時計を強く抑制したことを示唆している。WAPGELの注入により走行運動や概日リズムの消失をもたらす神経細胞群の投射方向の同定を、それぞれ微小ナイフによる神経切断法を用いて行なった。VMHの上方の切断によって、それらのWAPGELの効果が双方とも打ち消された。このことは走行運動と概日リズムの消失に関わる神経細胞群は、それぞれVMHから上方に出力していることを示唆している。現在は、組織化学的な方法を用い出力先の同定を行なっている。上記の結果は、投稿論文の他に第103、106、107、108回獣医学会、第61回内分泌学会神経内分泌分会で発表した。
ハイブリッド形成により細胞情報伝達システムをマルチ制御する機能性分子の開発

私は標的遺伝子との2本鎖内で特異的に活性化され、反応性官能基のマスキング剤に使ったスルフィド基で結合した分子が放出され、選択的なシチジンに対するクロスリンク反応を開発している。本研究ではこの一連の反応を利用して、癌細胞で過剰発現している遺伝子に対してハイブリッドを形成しその発現を阻害すると同時に、薬剤を放出することで標的タンパクの機能を制御する、マルチ制御機能によりシグナル伝達をコントロールできる機能性分子の開発を目的とした。昨年度、標的遺伝子に対してハイブリツドを形成し、薬物が放出されるのを細胞外から検出する方法として、FRET現象を利用し、薬物の放出を蛍光の増強で確認する方法を検討した。その結果、消光団としてダブシル基、蛍光団としてフルオレセインを持つダブル標識機能性オリゴDNAが、試験管内で標的位置にシトシンを含む相補的配列のオリゴDNAに対してのみ、選択的に消光剤の脱離に伴い蛍光が増強することを明らかにした。本年度はダブル標識機能性オリゴDNAをいくつかのドラッグデリバリーシステムを用いて細胞内への適用に関する検討を行った。その結果、北大の原島教授のグループが開発された機能性リポソームにより100nMという非常に薄い濃度でも蛍光標識オリゴDNAが細胞内へ輸送されることを蛍光で確認した。同様の濃度のダブル標識機能性オリゴDNAを細胞に投与したところ、標的遺伝子を持つ細胞でのみ蛍光の増大がみられ、標的遺伝子のない細胞ではこの蛍光の増大は観測されなかった。この結果は、標的遺伝子依存的にダブシル基の脱離が進行したことを示唆する結果であると考えており、今回合成したダブル標識オリゴDNAを用いて、細胞内においてハイブリッド形成により選択的に進行する化学反応を、蛍光の増強により観測できると期待されるとともに、これらの化学反応が薬物放出システムとしても細胞内で機能する可能性を示したものであると考えている。すでに私は標的との2本鎖内で特異的に活性化されシチジンに対して選択的にクロスリンク反応する2-amino-6-vinyl purineを開発している。さらにこの反応中で反応性官能基のマスキング剤に使ったスルフィド基で結合した分子が放出されることを確認している。昨年度、標的遺伝子に対してハイブリッドを形成し、薬物が放出されるのを細胞外から検出する方法として、FRET現象を利用し、薬物の放出を蛍光の増強で確認する方法を検討した。その結果、消光団としてダブシル基、蛍光団としてフルオレセインを持つダブル標識機能性オリゴDNAが、試験管内で標的位置にシトシンを含む相補的配列のオリゴDNAと混合したときのみ、選択的に消光剤の脱離に伴う蛍光が増強することを明らかにした。本年度はさらに細胞内に適用すべく、まずモデル細胞系である細胞抽出液を用いて、これらのシステムが機能するかどうかについて検討した。その結果、細胞抽出液中でも、ダブル標識機能性オリゴDNAでは標的選択的な蛍光の増大が観測された。またダブル標識機能性オリゴDNAは細胞抽出液を用いた蛋白発現阻害実験において、高いアンチセンス効果を示すこともわかった。これらの結果は、今回合成したダブル標識オリゴDNを用いて、細胞内においてハイブリッド形成により選択的に進行する化学反応を、蛍光の増強により観測できると期待されるとともに、これらの化学反応が薬物放出システムとしても細胞内で機能する可能性を示したものであると考えている。
プラズマMOCVD法によるBN-C系ナノコンポジット膜の作製

本研究ではプラズマMOCVD法により、炭素のマトリックス中にBNの微結晶が分散したBN-Cナノコンポジット膜の作製を試みた。本年度は新たなプラズマ源としてマイクロ波プラズマ(2450MHz)を用いた。MO試薬としては、分子内にすでにB、N、Cを含んでいるトリメチルアミンボラン((CH_3)_3N-BH_3)を用いた。実験の手順としては、まず、反応容器、原料蒸発器を排気後、基板をヒーターを用いて所定温度(200-500°C)まで上昇させ、同時に原料蒸発器内に充填したMO原料を45-100°Cで蒸発させた。次にMO原料をキャリヤーガス(N_2,H_2)により反応容器内に導入し、マイクロ波プラズマ(0.2-0.8kW)により分解させ、Si(100)基板(12×12×0.5mm)上に20分間成膜した。基板温度300°C、出力0.8kWにおいて得られた生成膜のFT-IRスペクトルにはB-N結合の吸収のみが観察された。また、XPSスペクトルより生成膜中にはB-N、およびC-C結合の存在が確認され、生成膜はBNとCからなる膜であった。しかしながら、XRDパターンからはピークは観察されず、生成膜はBN、Cともにアモルファスであった。すなわち、生成膜はアモルファスのBNとアモルファスの炭素からなるBN-Cナノコンポジット膜であった。昨年度までの研究において、高周波結合方式により発生させた高密度プラズマを用いて同様のアモルファス膜が700°Cで作製されているが、本研究ではマイクロ波プラズマを用いることにより、300°Cという低温において、アモルファスのBNとアモルファスの炭素からなるBN-Cナノコンポジット膜の作製が可能となった。また、400°Cおよび500°Cにおいて得られた生成膜のFT-IRスペクトルにはB-CおよびC-N結合の吸収が確認され、マイクロ波プラズマにより、B-C-N膜作製の可能性が示唆された。