hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
運動系における制御機構

1.MPTPという合成物質がヒトでパーキンソニズムを発症させる事が明らかとなって以来, MPTPと構造が類似し,かつヒトの脳内に内在する物質の神経毒性の研究を精力的に行なってきたが,昭和62年にテトラヒドロイソキノリン(TIQ)が,その有力な物質である事が明らかとなった.小型のサル(マーモセット)2頭に, 50μg/kgのTQを連続投与する事でパーキンソニズムに極めて類似した状態を作る事に成功した.またドーパミン等生化学的な検討でも,それを裏付ける結果を得ている.昭和63年度には多数のリスザルを用いて,詳細な検討を予定している.また加れい令との関係も明らかにする予定である.2.パーキンソニズム,および不随意運動という運動系の代表的な異常状態の脳内神経機序が,機能的,物質的過程の解析から明らかとなった.さらに,上記疾患と最も関連の深い大脳基底核の機能に関して,運動の準備や予期に関連する神経機序が明らかとなった.3.同様大脳基底核のうちの代表的な核の線条体,淡蒼球の機能が, 2-deoxyg/ucose法により画像的に明らかにされた.4.神経組織を脳内に移植して脳機能の修復を行なう事に, 2つの大きな意味がある.1つはパーキンソン病の治療という臨床応用への道である,パーキンソン病で欠乏するトーパミンを生成する合成酵素は,チロシン水酸化酵素である.本酵素のcDNAのクローニングが昭和62年度にB班で成功した.そこで本cDNAを移植の材料となし得れば,胎児の脳の使用などという倫理的な課題を避ける事が出来る.分子生物学的手法を用いて,昭和63年度に本課題の可能性の可否が決定し得る見通しである.もう1つの問題として神経成長(栄養)因子(NGF)の同定がある.これまでコリン系のみに関連すると考えられるβNGFのほかに,本研究班で大脳皮質の細胞に対するNGFの同定が昭和62年度に完成した(昭和63年度にはさらに多くの物質を探索する).1.MPTPという合成物質がヒトでパーキンソニズムを発症させる事が明らかとなって以来, MPTPと構造が類似し,かつヒトの脳内に内在する物質の神経毒性の研究を精力的に行なってきたが,昭和62年にテトラヒドロイソキノリン(TIQ)が,その有力な物質である事が明らかとなった.小型のサル(マーモセット)2頭に, 50μg/kgのTQを連続投与する事でパーキンソニズムに極めて類似した状態を作る事に成功した.またドーパミン等生化学的な検討でも,それを裏付ける結果を得ている.昭和63年度には多数のリスザルを用いて,詳細な検討を予定している.また加れい令との関係も明らかにする予定である.2.パーキンソニズム,および不随意運動という運動系の代表的な異常状態の脳内神経機序が,機能的,物質的過程の解析から明らかとなった.さらに,上記疾患と最も関連の深い大脳基底核の機能に関して,運動の準備や予期に関連する神経機序が明らかとなった.3.同様大脳基底核のうちの代表的な核の線条体,淡蒼球の機能が, 2-deoxyg/ucose法により画像的に明らかにされた.4.神経組織を脳内に移植して脳機能の修復を行なう事に, 2つの大きな意味がある.1つはパーキンソン病の治療という臨床応用への道である,パーキンソン病で欠乏するトーパミンを生成する合成酵素は,チロシン水酸化酵素である.本酵素のcDNAのクローニングが昭和62年度にB班で成功した.そこで本cDNAを移植の材料となし得れば,胎児の脳の使用などという倫理的な課題を避ける事が出来る.分子生物学的手法を用いて,昭和63年度に本課題の可能性の可否が決定し得る見通しである.もう1つの問題として神経成長(栄養)因子(NGF)の同定がある.これまでコリン系のみに関連すると考えられるβNGFのほかに,本研究班で大脳皮質の細胞に対するNGFの同定が昭和62年度に完成した(昭和63年度にはさらに多くの物質を探索する).
実験生物学および情報生物学による哺乳類体内時計機構の解析

哺乳類概日時計において、時計遺伝子Per2の発現位相がPER1およびPER2タンパク質による転写ポジティブフィードバック制御を受けて遅延していることをこれまでの研究で明らかにした。本年度は、Per1とPer2mRNAの転写強度と分解速度の測定値を適用した概日振動ネットワークの数理モデルを用いて、Per2ポジティブフィードバック制御の機能について解析を行った。はじめに数理モデルで用いる転写速度式について検討し、転写活性化因子のみによる転写制御を表現するHill式が上に凸の発現パターンを再現することから、定量PCRを用いて測定したPer1/Per2mRNAの振動波形の表現に適合することを示した。続いてPer2ポジティブフィードバック制御を含むモデルと含まないモデルの比較解析を行ったところ、前者のみが振動解と定常解を持ち、双安定性を示すことが判った。ここで、Per7およびPer2の転写が光刺激によって誘導されることを考慮して光刺激のシミュレーションを行うと、刺激の強度に応じて位相シフトが起こるが、強い光刺激によりPER1/PER2タンパク質量が増加し境界値を越えた場合には振動解が定常解へと移動することがわかった。ところで、これまでの解析は恒暗条件を仮定していたため、実際の生物が曝されている明暗条件を仮定してシミュレーションを行った。この時、恒暗条件では23.5時間であった概日振動周期は24時間の明暗条件に同調し、Per1とPer2の発現位相差が恒暗条件下よりも拡大した。このことから、光刺激の作用はPer2の位相遅れの程度に反映される可能性が示された。以上、概日振動機構におけるPer2ポジティブフィードバック制御の機能についてシミュレーション解析に基づき示唆を得ることができた。研究成果は国内外3つの学会にて発表し、また成果をまとめた論文は国際論文誌PLoS ONEに採択された。哺乳類の概日時計を構成する遺伝子郡の相互発現制御ネットワークの包括的理解に向けて、ラットの視交叉上核由来の培養細胞RS182における、時計遺伝子Per1,Per2,Cry1,Cry2,Clock,Bmall,Rev-erbαの発現量を定量PCR法により測定した。ラットゲノムDNAを用いて検量線を描くことで、既知の発現位相に加え、発現量比を求めることができた。この定量的情報は、数理モデルを構築する際に、既知情報の過不足を判断するために重要な材料となる。ここで、光同調に関与すると考えられている2つの遺伝子Per1とPer2に着目した。これらは相同遺伝子であり、同じ転写制御モチーフE-boxにより発現が制御されていると考えられているにもかかわらず、その発現位相には約3時間の位相差がある。時計遺伝子Per1,Per2のプロモータ領域をホタルルシフェラーゼ遺伝子に接続したレポーター遺伝子を作製し、Rat-1細胞にトランスフェクションして細胞内における発現強度の時系列変化を測定した。その結果、Per1,Per2 mRNAの発現位相は、分解制御ではなく、発現制御の違いにより生じていることが明らかになった。数理モデルを用いたシミュレーション実験により、PERタンパク質のネガティブフィードバック制御によるPer1の位相前進、もしくはポジティブフィードバック制御によるPer2の位相後退の可能性が示唆された。実際、それぞれのプロモータの発現強度を測定した結果、Per2プロモータのみがPERタンパク質により強く誘導されたことから、Per2のポジティブフィードバック制御が位相差に寄与していることが示された。今後は、これらの位相差が時計機構に与える影響について解析を准める予定である。哺乳類の概日時計を構成する遺伝子群の相互発現制御ネットワークの理解に向けて、概日振動ネットワークモデルの数理解析を行った。転写制御機構が等しい仮定した時、転写強度と分解速度が発現位相に影響を与えることがわかった。すなわち、転写活性がより強いほど位相は後退し、逆に分解速度がより速いほど位相は前進することが明らかとなった。そこで、2つの時計遺伝子Per1とPer2を例にとり、プロモーター活性強度比とmRNAの分解速度比を測定した。CLOCK-BMAL1によるプロモーターの活性化はPer1の方がPer2の約3倍強く、mRNAの分解速度はほぼ等しかった。ところが、ここで得られたプロモーター活性比と分解速度比を数理モデルに適用したところ、これまでに哺乳類の時計中枢であるSCNにおいて観察されているPer1と月Per2の発現位相差を説明することはできなかった。Per2の発現位相がPer1の発現位相より4時間遅れるためには、両者のプロモーター活性を変化させる新たな制御が必要であることが示唆された。実際、Per2のポジティブフィードバック制御が位相差を再現することが昨年度の研究成果により明らかにされていたため、PERタンパク質によるポジティブフィードバック制御がかからない変異Per2::lucレポーター遺伝子を用いて、野生型Per2::lucと発現位相を比較したところ、約3時間の位相前進を観察することができた。従って、PERタンパク質によるポジティブフィードバック制御が、Per2の位相後退の主要な要素であることが強く示唆された。この結果は、概日振動機構において既知のネガティブフィードバック制御のみではなく、ポジティブフィードバック制御が加わることによって詳細な発現タイミングの調整がなされていることを示している点で重要である。

はじめに数理モデルで用いる転写速度式について検討し、転写活性化因子のみによる転写制御を表現するHill式が上に凸の発現パターンを再現することから、定量PCRを用いて測定したPer1/Per2mRNAの振動波形の表現に適合することを示した。続いてPer2ポジティブフィードバック制御を含むモデルと含まないモデルの比較解析を行ったところ、前者のみが振動解と定常解を持ち、双安定性を示すことが判った。ここで、Per7およびPer2の転写が光刺激によって誘導されることを考慮して光刺激のシミュレーションを行うと、刺激の強度に応じて位相シフトが起こるが、強い光刺激によりPER1/PER2タンパク質量が増加し境界値を越えた場合には振動解が定常解へと移動することがわかった。ところで、これまでの解析は恒暗条件を仮定していたため、実際の生物が曝されている明暗条件を仮定してシミュレーションを行った。この時、恒暗条件では23.5時間であった概日振動周期は24時間の明暗条件に同調し、Per1とPer2の発現位相差が恒暗条件下よりも拡大した。このことから、光刺激の作用はPer2の位相遅れの程度に反映される可能性が示された。以上、概日振動機構におけるPer2ポジティブフィードバック制御の機能についてシミュレーション解析に基づき示唆を得ることができた。研究成果は国内外3つの学会にて発表し、また成果をまとめた論文は国際論文誌PLoS ONEに採択された。
電子状態の空間分布観測による大気圧下の界面化学反応の研究

大気圧下での物質表面を観測し、表面、界面の化学反応を電子状態とその空間分布をもとに研究することを目的として測定手法の開発を行った。大気圧下での測定を実現させるため、厚さ100nm程度の薄膜を大気圧と真空を仕切る窓材として用い、軟X線を照射によって生じる軟X線発光を観測する実験装置を構築した。この装置を用いて電極上での反応に関する分光研究を行った結果、反応後の生成物の観測が可能であることが判明した。一方、反応過程にある分子に関しては密度が低いため、現状では観測が困難であることが分かったが、電極表面を多孔質化して表面積を増加させることで観測が可能になることを示唆する結果が得られた。軟X線を使った大気圧下の界面の電子状態の空間分布観測は新しい試みであるため、研究に際しては、初めに観測手法を確立させる必要がある。本研究では、観測手段として、試料に軟X線を照射したときに生じる軟X線発光を集光光学素子によって検出器上に集光し、イメージング観察を行う結像型軟X線発光顕微鏡の開発をおこなった。また、補助的な手段として試料に照射する軟X線を集光し光照射位置を走査することによって軟X線の照射によって生じる発光の2次元情報を得る手法に関する開発も行った。軟X線は大気圧下での透過率が低いため、大気圧下の界面を観測するためには試料のセットアップに関しても工夫が必要である。そこで、これまでの研究で確立された薄膜を窓材として用いる液体の軟X線分光用の実験装置の技術を応用し、研究対象である界面の観測に用いることができる装置の開発を行っている。電気化学反応おける電極における表面、界面の化学反応を研究するために開発を行ったのが、電極と液体の界面を観測する電気化学測定が可能な液体フローセル装置である。このフローセルは、軟X線を透過させることができる薄膜の窓材の上に薄い金属層を形成し作用極とし、フローセル内に対極と参照極を組み込むことで三電極の電気化学セルを構成し、電気化学測定と軟X線分光測定を可能にするものである。電極配置の最適化等などにより、電圧印加状態において軟X線吸収、発光測定を安定しておこなうことができるようになった。本研究のテーマである軟X線を使った大気圧下の界面の電子状態の空間分布観測は新しい試みであるため、これまで観測手法を確立させるために必要な開発等を行ってきた。観測手段として、試料に軟X線を照射したときに生じる軟X線発光を集光光学素子によって検出器上に集光し、イメージング観察を行う結像型軟X線発光顕微鏡の立ち上げをおこなってきたが、光学系の調整が予想外に困難であり立上げが遅延したため、補助的な手段として開発していた試料に照射する軟X線を集光し、光照射位置を走査することによって2次元情報を得る手法の開発を進め、試料上の特定の位置での軟X線吸収の測定、および2次元分布の情報を得る手法として確立した。本年度は、電極における表面、界面の化学反応を研究するために開発を行ってきた電圧印加が可能な軟X線分光用の電気化学セルと試料走査による2次元分布の観測手法を組み合わせることで、電圧印加時の窓材近傍のイメージング観察が可能になった。この電気化学セルは、軟X線を透過させることができる薄膜の窓材の上に薄い金属層を形成し作用極とし、フローセル内に対極と参照極を組み込むことで三電極の電気化学セルを構成し、電気化学測定と電圧印加状態の軟X線分光測定を可能にしたものである。軟X線を使った電極表面での反応の2次元イメージング観察を行ったところ、電極上での酸素原子からの信号が均一ではなく、また、長時間スケールの時間変化も観測された。これらの現象は電極の反応の不均一性に由来するものである可能性があるため、現在、この現象の原因についての調査を進めている。光学系の調整が予想外に困難であり立上げが遅れている結像型軟X線発光顕微鏡の代わりに、当初から補助的な手段として開発を進めてきた走査型の顕微鏡(試料に照射する軟X線を集光し光照射位置を走査することによって2次元情報を得る)を用いて研究を進めている。本研究では、電子状態観測がむつかしい大気圧下での物質表面を観測し、表面、界面の化学反応を電子状態とその空間分布をもとに研究することを目的として、大気圧下の物質表面の分子の電子状態の空間的な分布を観測するための測定手法の開発をおこなっている。これまでに電子状態の一般的な観測法である光電子分光では達成困難な大気圧下での測定のため、試料に軟X線を照射したときに生じる軟X線発光を観測して空間分布の情報を得る方法の開発を進めている。本年度は、電気化学反応の電極における反応を観測するために開発を行った電気化学測定が可能な軟X線分光セル装置による観測で得られた結果について研究を進めた。この装置は、軟X線を透過させることができる100nm程度の厚さの薄膜窓材の上に薄い金属層を成膜し、薄膜上で電極反応を起こすことで電気化学反応の軟X線分光測定を可能にするものである。研究を進めた結果、昨年度観測されていた電極上での信号の不均一性や時間変化は、電気分解による顕著な水素発生の前段階として気体が窓材表面を覆う様子であることが判明した。また、同装置を用いた研究では、電圧印可による電極表面での金属膜の生成(電気メッキ)及びその状態観測、アルコールの電極酸化による生成物の観測などを行うことに成功した。

このように、この手法を使って反応後の生成物の観測が可能であることが明らかになったが、一方で、研究を進めた結果、表面近傍に存在すると考えられる反応過程にある分子に関しては、対象分子の表面における密度が低いため、現在の実験装置の構成では観測が困難であることが明らかになった。これに関しては、電極表面に多孔質材料を使用することで表面における反応種の密度を増加させる方法を試験した結果、表面近傍の分子を観測することが可能であることを示唆する結果を得た。大気圧下での物質表面を観測し、表面、界面の化学反応を電子状態とその空間分布をもとに研究することを目的として測定手法の開発を行った。大気圧下での測定を実現させるため、厚さ100nm程度の薄膜を大気圧と真空を仕切る窓材として用い、軟X線を照射によって生じる軟X線発光を観測する実験装置を構築した。この装置を用いて電極上での反応に関する分光研究を行った結果、反応後の生成物の観測が可能であることが判明した。一方、反応過程にある分子に関しては密度が低いため、現状では観測が困難であることが分かったが、電極表面を多孔質化して表面積を増加させることで観測が可能になることを示唆する結果が得られた。光学系の調整が予想外に困難であることから結像型軟X線発光顕微鏡の立上げが遅れている。一方で、溶液中の電極表面の観測に用いるフローセル装置については、電圧印加による試料液体の変化や、電極材料の電圧に依存する変化を捉えることが出来るようになるなど、試料に関連する開発は順調に進捗している。結像型軟X線発光顕微鏡の立上げは、本研究の研究期間内には完了しない可能性が高いため、計画を変更し、補助的な手段として開発してきた試料走査によるイメージング観察による研究を進める。特に、電極表面での反応の2次元イメージングにおいて観測された長時間スケールでの時間変化や不均一性について、研究期間の延長を申請し研究をすすめる予定である。軟X線分光結像型軟X線発光顕微鏡の立上げの遅れは、軟X線を用いた光学系の調整が予想外に困難であることが原因であり、現在、可視光で粗調整を行う方法の確立を模索している。試料に関する開発事項は順調に進んでいるので、結像型顕微鏡の準備が完了するまで試料走査による顕微鏡をもちいて研究を進める予定である。実験装置の立上げのおくれによる遅延に加え、想定していなかった現象の観測により計画を変更したため次年度使用額が生じた(研究期間の延長を行った)。軟X線発光顕微鏡の立上げに際して追加の開発事項が発生したこと、立上げのおくれにより成果発表のための費用の支出が予定どおりではなかったことなどにより当初の所要額との差が生じた。研究期間の延長に伴い必要となる試薬などの購入費用、学会発表のための旅費、誌上論文発表するための費用として使用する。国内外への学会発表のための旅費、誌上論文発表するための費用および軟X線発光顕微鏡の立上げに関する追加の開発事項に対応する物品費として使用する。
王・女性・文人・僧侶　－日本の平安時代における宗教生活－

本研究費は外国人特別研究員ヘザー・ブレア氏(インディアナ大学准教授、平成25年8月まで日本滞在)の日本における研究活動のために交付された経費である。ブレア氏が外国人特別研究員として滞在中に行うべき研究の計画は次の3点である。1博士論文を改稿した書籍刊行の準備を完成させること、2厳島信仰に関する研究を進展させること、3日本の院政期宗教史研究の成果と課題を学ぶこと、それぞれについて、前年度の研究成果を踏まえた研究の進捗状況を報告する。1博士論文の刊行準備は前年度にほぼ完成し、今年度は、その成果を踏まえて、新しい知見を盛り込んだ研究成果を、平成25年4月20日に説話文学会例会で「新出『江記』の逸文」と題して報告した。また、その内容を日本語の原稿として『説話文学研究』に投稿し、近々、刊行される予定である。2厳島信仰に関する史料収集を進め、英文での論文執筆も完成させた。論文は現在、レフリー審査を受けているところである。3本研究費を利用して、研究に必要な史料集や論文集を購入するとともに、大学図書館をはじめ、各地の資料館に出かけて文献・資料を入手した。以上、いずれについても、研究の進捗状況は良好で、1については当初の計画以上の成果をあげて、ブレア氏は平成25年8月にアメリカに帰国した。3つの研究計画はいずれも順調に進捗し、それに加えて、研究課題1では、平成25年4月20日に説話文学会で報告を行い、その原稿が近々、『説話文学研究』に掲載されるから。上記に記した成果をあげて、ヘザー・ブレア氏は平成25年8月にアメリカに帰国した。今後とも、連絡を密について、彼女の研究がさらに展開するように、できる限りの協力・支援をしていきたい。本研究費は外国人特別研究員ヘザー・ブレア氏(インディアナ大学准教授)の日本における研究のために交付された経費である。(1)博士論文を改稿した書籍刊行の準備を完成させること、(2)厳島信仰に関する研究を進展させること、(3)日本の院政期宗教史研究の成果と課題を学ぶこと、それぞれについて、研究の進捗状況を報告する。(1)氏は平安時代の金峯山信仰に関する博士論文をハーバード大学に提出し、学位を取得した。日本で金峯山に関する史料を収集し、博士論文を補訂の上、英文で出版する準備を進めることが本項の目標である。24年度には、上記の作業は順調に進展し、入稿原稿はほぼ完成した。そして、そこで得た新たな知見を含めて、平成25年4月20日に説話文学会例会で「新出『江記』の逸文」と題する報告を行う準備を進めている。(2)厳島神社とその周辺の現地調査を行い、近隣の資料館で史料収集を行った。また、このテーマでの英文での論文を執筆する作業も順調に進んでいる。(3)本研究費を利用して、研究に必要な史料集や論文集を購入するとともに、大学図書館をはじめ、各地の資料館に出かけて文献・資料を入手した。この項目も順調に進展している。以上、いずれについても、研究の進捗状況は良好で、(1)については、当初の目的以上の成果が上がりつつある。3つの研究計画のいずれも順調に進捗し、研究課題(1)については、当初の目標以上の成果が上がりつつあるから。残りの日本の滞在期間中で、残された課題を完遂して、十分な成果をあげてアメリカに帰国できるように、努力したいと考える。
超音波CT法による骨密度分布の測定装置の開発

本研究は、超音波CT(コンピュータトモグラフィー)法を用いた生体の骨密度測定装置を開発することを目的とする。骨組織については超音波の透過率が低く、また音波の屈折があるため、超音波の透過特性や屈折の影響を考慮した信号処理および再構成アルゴリズムの開発が必要であり、以下の計画にしたがって研究を進めた。1)骨を模擬した部分を透過した超音波の特性、すなわち音速および分散特性の検討。2)CTデータの収集に最適な透過超音波の信号処理法の確立。3)音波の屈折を考慮したデータ解析手法の確立。4)実用装置の開発に関連した課題の解決。以下に本研究の主な成果を列挙する。(1)既知の音波伝播特性を持つ単純形状の固体を対象にした測定および数値シュミレーションを行い、形状の差異や密度の極端な違いが超音波の透過特性に及ぼす影響を明らかにし、CTデータ収集に必要な計測条件を決定した。(2) CT法の理論的な検討を行い、屈折がある場合に適用できる再構成アルゴリズムを開発した。これは、音波が直進すると仮定して得られる音速分布を第一近似値とし、この分布に対して音線の軌跡を計算し、遂次近似法による再構成で音速分布の第二近似値を求める方法である。この手法により、物体の拡大やそれに伴う音速の低下をもたらす屈折の影響を大きく低減できた。(3)ヒトの指を対象にした測定を行い、透過超音波の信号処理の最適条件について調べるとともに、投影データの欠落部の補間法を確立した。これまで、指骨の形状が判断でき、骨の音速にオーダー的に一致する音速分布の再構成結果を得ることに成功した。(4)指骨の実際の形状は非常に複雑で、音速分布が不規則であるため、音線の軌跡の計算が容易でなく指骨に対して第二近似の音速分布は得られていない。しかし、骨密度の計測はある程度相対的な値で求めることで十分実用性があると考えられ、現状での骨密度測定装置としての実用化を目指している。本研究は、超音波が生体、特に骨を透過するときの特性をCT(コンピュータトモグラフィー)法によって解析し、生体内部の音速分布から密度分布および組織構造などを決定する。骨組織については超音波の透過率が低いため、本年度は透過超音波の信号処理に重点を置き、以下の計画にしたがって研究を進めた。2)音波の屈折を考慮したデータ解析手法の確立。3)CTデータの作成に最適な透過超音波の信号処理法の確立。以下に本年度に得られた主な成果を列挙する。(1)既知の音波伝播特性を持つ単純形状の固体を対象にした測定を行い、形状の差異や密度の極端な違いが超音波の透過特性に及ぼす影響を明らかにした。(2)このような場合に適用できるCT法の理論的な検討を行い、音波の屈折を考慮した再構成アルゴリズムを開発した。同時に音波の屈折は実物の寸法より大きな再構成結果をもたらすことが明らかになった。現在のところ、いくつかの例について、指骨の形状が判断できる程度の再構成結果が得られている。しかし、サンプルのサイズが大きくなると音波の透過信号が得にくくなること、音速が著しく速い場合は再構成アルゴリズムが正しい結果を示さないなど問題が残されている。

したがって、研究の進捗状況としては決して満足のいく状態ではないが、今後これらの問題を解決すべく努力し、骨密度測定装置としての実用化を目指したい。本研究は、超音波が生体、特に骨を透過するときの特性をCT(コンピュータトモグラフィー)法によって解析し、生体内部の音速分布から密度分布および組織構造などを決定する。本年度は、昨年度の透過超音波の信号処理に重点を置いた研究に引き続き、以下の計画にしたがって研究を進めた。1)骨を模擬した部分を透過する超音波の屈折を考慮したデータ解析手法の確立.2)ヒトの人差し指を対象とした計測を行い、実用装置の可能性を検討すること.以下に本年度に得られた主な成果を列挙する。(1)既知の音波伝播特性を持つ単純形状の固体を対象にし、形状の差異や密度の極端な違いによる超音波の透過経路を実験とシュミレーションで明らかにした。(2)このような場合に適用できるCT法の理論的な検討を行い、音波の屈折を考慮した再構成アルゴリズムとしては逐次近似法が適していることが明らかになった。同時に音波の屈折は実物の寸法より大きな再構成結果をもたらすことが明らかになった。(3)ヒトの指を対象にした測定では、投影データの欠落部の補間法を確立した。そして、指骨の形状および音速分布の個人差が識別できる程度の再構成結果が得られた。(4)サンプルのサイズが大きくなると音波の透過信号が得にくくなること、音速が著しく速い場合は再構成アルゴリズムが正しい結果を示さないなどの問題は、逐次近似法による再構成を音波の屈折を考慮に入れながら繰り返すことで、解決するメドがついた.今後、骨密度測定装置としての実用化を目指したい.
少子高齢化社会における個人の金融行動-ライフサイクル理論の検証-

本研究では、少子高齢社会における個人の金融行動を分析し、以下の結果を得た。1.家計の年収階級別の相対的危険回避度による検証からは、年収が多い階級ほど危険資産選好が強いこと、住宅ローン利用者のデータの分析からは、年収が多い階級ほど住宅ローン返済負担率が低いとの結果を得た。住宅ローンという住宅保有のため負債をもった世帯は、年収の多い世帯ほど負債返済のための負担が小さく、負債返済の負担が小さい年収の多い世帯ほど危険資産選好が強くなると考えられる。2.金融資産のもつ特性に注目したモデルを応用した金融資産選択の特性モデルによる個人の金融資産需要の検証からは、日本の家計の金融資産選択行動の説明要因として、安全性、収益性という特性以外に、金融資産のもつ市場性(多様な金融資産からの選択肢の拡大を示す特性)と解釈される特性が考えられることがわかった。とくに、1980年代前半の期間では、安全性からこの特性へと、特性に対する需要が変化していた。3.リバース・モーゲジが生涯所得・生涯収支といったライフサイクルに与える影響を分析するため、老後のライフスタイルに関するアンケート調査によりリバース・モーゲジの需要動向を検証したところ、女性層、若年層、低資産保有層でリバース・モーゲジの需要が高いことが確認された。また、老後に現在の住宅資産を売却ないし賃貸にして土地を活用したい層で、リバース・モーゲジ需要が高かった。さらに、個人の負債行動という観点から住宅ローン保有者の特性を分析すると、住宅ローン保有は、所得にプラス、金融資産にマイナスの関係が有意にみられた。後者は住宅資産を購入する際の頭金や住宅ローンという負債の保有により金融資産を保有していないと考えられる。また、安全性、安定性重視の価値観とプラスの関係があり、住宅保有を安定性と解釈すれば妥当な結果が得られた。金融資産の特性としては、通常、流動性、収益性、安全性が考えられる。したがって、通常の分析では、日本の家計の金融資産選択行動の特徴として、安全資産への選好の強さや、安全性(収益の確実性)から収益性へ選好が変化したかということが議論される。本研究では、そういった特性以外の特性も含め、金融資産のもつ特性に対する帰属価格を考え、予算制約の下で、さまざまな特性に対する需要が実現されるという特性モデルによる分析を試みた。家計が保有する金融資産残高データとして、日本銀行の資金循環統計から得られる、93SNAベースの1979年度から2003年度までの年次データと68SNAベースの1970年から1999年までの四半期データとを使用し、両者の分析を比較した。いずれの分析結果からも、日本の家計の金融資産選択行動の説明要因として、安全性、収益性という特性以外に、金融資産のもつ多様性(市場性)と解釈される特性が考えられることがわかった。1980年代前半の期間では、安全性から多様性へと、特性に対する需要が変化していた。金融資産需要関数からは、安全資産である定期性預金の収益率が変化すると、外貨預金、事業債といった金融資産への代替需要が認められた。すなわち、日本の家計は、金融自由化による1980年代以降の金融商品の多様化や規制撤廃の進展とともに、選択肢として登場してきた金融資産、あるいはシェアを伸ばしてきた金融資産へと金融資産選択行動を変化させたと考えられる。1990年代以降は、特性の帰属価格の変化に対する反応が小さくなっており、また金融資産需要関数の計測結果においても、1980年代前半と比較して価格反応係数がきわめて小さくなっているという結果であった。この結果からは、1990年代以降は、価格変化に対してあまり選択行動を変化させなくなっており、金融資産選択行動が変化しにくい状況であったと考えられる。標記テーマにつき、村本はリバース・モーゲジの理論的・実証的研究を行なった。

とくに、リバース・モーゲジの本来の姿である「住み続け型リバース・モーゲジ」のほか、「住み替え型リバース・モーゲジ」について考察を行ない、研究論文を作成した。その際、生命保険文化センターの2004年調査を利用し、ロジット分析を行なって、住み替え型リバース・モーゲジに一定の需要のあることをファクト・ファインドした点は、従来になかった研究成果である。また、この分野では国土交通省が住宅金融普及協会に委託している「住宅・金融フォーラム」のメンバーとして各種活動を行なっているが、その中で札幌でのフォーラムでの基調報告「住宅と証券化」については『住宅・金融フォーラム』(第2号、2006年10月)に掲載された。またシンポジウム「豊かな高齢社会に向けての新しい居住システムと金融」(2006年11月17日開催)にパネラーとして参加し、人口減少社会での住宅金融としてのリバース・モーゲジがライフサイクル理論を実現する上で重要な要素となることを指摘したが、その成果は、『住宅金融月報』No.661(2007年2月。22ページ)に掲載されている。吉川は年収階級別に相対的危険回避度を計測し、年収が多い階級ほど危険資産選好が強いという結果を得た。一方、住宅ローン利用者のデータ(住宅金融公庫「公庫融資利用者調査」)の分析から、年収が多い階級ほど住宅ローン返済負担率が低いとの結果を得た。したがって、住宅ローンという住宅保有のため負債をもった世帯は、年収の多い世帯ほど負債返済のための負担が小さく、株式などの危険資産を保有する際に一定の額の資金が必要であると考えれば、負債返済の負担が小さい年収の多い世帯ほど危険資産選好が強くなることを説明できると結論づけた。個人にとってリバース・モーゲジが,生涯所得、生涯収支にどのような影響を与えるかについて,リバース、モーゲジの需要動向を老後のライフスタイルに関するアンケート調査により分析した。アンケートの結果は,若い世代ほど利用意向が高い,保有金融資産が少ないほど利用意向が高い,世帯年収が少ないほど利用意向が高い,借家居住者の方が持家居住者より利用意向が高いことを示していた。ロジット分析により,全体的傾向として女性層,若年層,低資産保有層でリバース、モーゲジの需要が高いことが確認された。また,老後に現在の住宅資産を売却ないし賃貸にして土地を活用したい層で,リバース・モーゲジ需要が高かった。居住意向(住み続けか住み替えか)からは,住み替え意向がある層でリバース、モーゲジ需要が高く,住み続け意向がある層は需要が低いことがわかった。さらに,少子高齢化が進んだ社会における価値観とリバース・モーゲジ,住宅ローン利用の関係を分析した。遺産動機の弱い層,あるいは自己実現的な価値観の層では,自分の持家は活用し,自らの生活を充実させたいと考え,リバース、モーゲジ需要が高いと予想される。分析結果は,リバース、モーゲジ利用意向がある層は,遺産動機が強い層,自己実現層である一方,利用意向がない層には,自己実現層と考えられる層も含まれ,両方の見方があるというものであった。個人の負債行動という観点から住宅ローン保有者の特性を分析すると,住宅ローン保有は,所得にプラス,金融資産にマイナスの関係が有意にみられた。
Ｗｎｔシグナルによる心筋分化・心臓疾患発症機序の解明とそれに基づく治療法の開発

我が国においても循環器疾患患者が急増しており、その病態生理の解明と新規治療法の開発が待望されている。Wntシグナルは、個体発生、幹細胞機能維持、発癌などに関与することが知られるシグナル伝達経路である。本研究において我々は、心臓発生を正に制御するタンパクであるIGFBP4がWntシグナルを抑制するメカニズムを明らかにした。また、Wntシグナルを時期特異的に制御することで再生医療や創薬に利用可能な心筋細胞をヒトiPS細胞やマウス間葉系幹細胞から効率良く分化誘導することに成功した。さらに老化および心不全発症に伴って血中で増加しWntシグナル活性化を介して病態形成に関与する分子としてC1qを同定した。1.IGFBP-4によるWntシグナル抑制と心筋分化誘導の分子機構FrzとLRP6の会合様式についてBRET(bioluminescence resonance energy transfer)を用いて検討した。その結果、Wntシグナル活性化にはLRP6の2量体形成が重要であり、IGFBP-4はLRP6の2量体形成を阻害することによりWntシグナルを抑制することが示された。また、BRET解析から、リガンドのない状態ではFrzとLRP6がinactive receptor complexを形成していることも明らかになった。このような受容体間相互作用のreal-time解析からWntシグナル活性化のメカニズムが解明されることが期待される。マウスES細胞においては、胚様体(embryoid body)を形成し、WntとWnt inhibitorを分化時期に応じて適切なタイミングで使用することにより、高い効率で心筋細胞分化を誘導することが可能であった。マウス脂肪由来間葉系幹細胞においてもWnt inhibitorによる心筋分化促進効果が認められた。しかしながら、ヒトiPS細胞では同様の分化誘導方法ではほとんど心筋細胞分化は誘導されず、ヒトiPS細胞に特化した分化誘導法の開発が必要であるものと考えられた。3.Wntシグナルの心臓疾患発症における役割の解明障害心筋で発現するWnt-like ligandを明らかにするために,Wnt-like lingadが結合すると考えられる可溶型Frz8受容体細胞外ドメインて(Frz8-CRD)に結合する分子の単離同定を試みた。現時点では障害心筋に特異的に発現するFrz8-CRD結合蛋白の単離同定には至っていない1. IGFBP-4によるWntシグナル抑制と心筋分化誘導の分子機構これまでの検討によりIGFBP-4はLRP6の2量体形成を阻害することによりβ-catenin依存性のcanonicalWntシグナルを抑制することが明らかになっていた。さらに、IGFBP-4はLRP6をノックダウンした状態では、β-catenin非依存性のnon-canonical経路を活性化することが判明した。従ってIGFBP-4はcanonical経路の抑制だけでなく、non-canonica1経路を活性化することにより心筋分化誘導を促進している可能性が考えられた。昨年度の検討からヒトiPS細胞ではWnt、Wnt inhibitorを組み合わせた分化誘導方法ではほとんど心筋細胞分化は誘導されず、ヒトiPS細胞に特化した分化誘導法の開発が必要であるものと考えられた。そこでBMPとJak-2阻害薬を併用したところ、ヒトiPS細胞からもある程度の効率で心筋細胞が分化誘導された。今後さらに高い効率で心筋分化を誘導する方法の開発を試みる。3. Wntシグナルの心臓疾患発症における役割の解明障害心筋で発現するWnt-like ligandを明らかにするために,Wnt-like ligandが結合すると考えられる可溶型Frz8受容体細胞外ドメイン(Frz8-CRD)に結合する分子の単離同定を試みたが、障害心筋に特異的に発現するFrz8-CRD結合蛋白は単離できなかった。そこで心不全モデルマウス血清からFrz8-CRD結合蛋白の同定を試みたところ、ある分子がFrz8-CRD結合蛋白として同定された。今後この分子によるWntシグナル活性化の分子機構を明らかにすることを試みる。昨年度まではフィーダー細胞上で培養しているヒトiPS細胞をコロニー状に剥離した後、浮遊培養を行なうことで心筋細胞を作製していたがその効率は非常に低く、再現性にも乏しかった。浮遊培養中のiPS細胞にWnt, Wnt inhibitorを順次作用させることで再現性高く心筋細胞に分化誘導することが可能になったが、やはり心筋細胞への分化効率は低かった。そこでLaflammeらによって報告されたBMP4,Activinを用いた接着培養による心筋分化誘導系(Nat.Biotechnol 2007)を用いたところ、再現性、効率Eともに高く心筋細胞に分化誘導することができたが、iPS細胞クローン間で分化効率に大きな違いが存存在した。2.Wntシグナルの心臓疾患発症における役割を解明する。

Wntシグナルを抑制することで心筋梗塞後の梗塞範囲が縮小することが報告されており、Wntシグナルが心筋梗塞後の細胞死もしくはリモデリングに影響を与えている可能性が考えられた。我々は高齢マウス、そして様々な心不全モデルマウスの血液に、通常のマウスと比べて高いWntシグナル活性化能が存在することを見出した。血清によるWntシグナル活性化がWnt受容体Frzと結合することが報告されていることから、Frz-Fc融合タンパクを用いてFrz結合タンパクを沈降した後、SDS-PAGEで展開し、質量分析法を用いて心不全モデルマウス血中で増加するFrz結合タンパクとして古典的補体経路の第1因子であるC1qを同定した。細胞質beta-catenin量、Wntシグナルを評価するルシフェラーゼアッセイ、Wntシグナル標的遺伝子であるAxin2の発現といった従来のWntシグナル活性評価法を用いた結果、C1qは単独でWntシグナルを活性化することが明らかになった。1.引き続きWntシグナルがマウス多能性幹細胞の心筋細胞への分化を制御する分子機構について、次世代遺伝子解析装置を用いた網羅的解析を行った。その結果、Wntシグナルが活性化することで核内へと移行したb-cateninタンパクが、中胚葉分化に重要な役割を果たす転写因子および多能性維持に重要な役割を果たす転写因子と結合し、心筋細胞を特徴づける遺伝子領域のDNAメチル化やヒストンアセチル化の変化を引き起こすことで心筋細胞分化を促進していることが明らかになった。2. Wntシグナルを活性化する低分子およびWntシグナルを抑制する低分子を組み合わせて時期特異的に作用させることで、ヒトiPS細胞を安定して廉価に心筋細胞へと分化誘導する技術の開発を行った。エピゲノムを変化させる低分子がマウスES細胞の心筋細胞分化を促進することから、ヒトiPS細胞への応用を図ったが、細胞毒性が強く、心筋細胞分化促進作用を確認することはできなかった。3.心臓に存在する心筋細胞や血管内皮細胞特異的に誘導性にWntシグナルを活性化させる遺伝子改変マウスを作成したところ、進行性の心機能低下と心不全による死亡を認めたことから、心臓におけるWntシグナルの活性化が心臓の機能に悪い影響を及ぼしている可能性が示唆された。1. Wntシグナルは未分化幹細胞から心筋前駆細胞への分化を正に制御する一方、心筋前駆細胞からの成熟心筋細胞への分化を抑制する。未分化幹細胞から心筋前駆細胞への分化を促進する作用について次世代シーケンサーを用いた網羅的解析を進めたところ、多能性を制御する転写因子の一つである遺伝子XがWntシグナルのエフェクター分子であるb-catenin/Tcf複合体およびWntシグナルの標的遺伝子であるBrachyury Tとともに細胞のエピゲノムを大きく変化させ、心筋前駆細胞特異的な制御領域を開放することが明らかになった。2.ヒトiPS細胞を心筋細胞へと分化させる際に用いるWnt inhibitorをIWP2という化学物質に変更することで、より廉価に安定した心筋細胞分化誘導が開発できるようになった。
遺構における塩類風化の抑制環境の定量的な提示

本研究は、遺構の塩類風化を抑制するための理想的な環境を実現することを目的としたものであり、研究員によるこれまでの研究では塩類風化が顕著である大分市元町石仏と高槻市新池埴輪製作遺跡18号窯を対象に多角的な環境調査と塩の分析を行い、塩類風化を促進しているいくつかの要因を明らかにした。今年度は元町石仏にて環境制御と脱塩による塩類風化対策の確立を目指した研究を行った。現地調査を行うとともに、塩類析出の脱塩方法を実験により検証した。現地調査では、元町石仏の覆屋改修後の環境は引き続き硫酸ナトリウムによる劣化を抑制する環境で安定していることが示された。しかしながら、環境制御による塩類風化を抑制するだけでなく、遺構表面付近の凝集している塩類を除去する脱塩を行う必要があるため、脱塩方法の実験では、従来の脱塩方法の遺構にかかる負荷を検討し、浸透圧というアイデアを用いた新たな脱塩方法を確立するための実験を行った。その結果、半透膜や溶質が選定され、遺構での脱塩に応用し得る一定の成果が出た。また、イタリアの文化遺産国際協力センターにおいては、世界各地から専門家を集めて行われるStone Conservation研修の内容について、塩類風化をはじめとする世界最先端の事例を収集した。また、Conservation of Built Heritage Courseの過去のコースの比較と次のコースの企画にも携わり、世界最先端の塩類風化対策や調査方法に関する知見を得、塩類風化対策だけでなく遺構や建造物の保存環境に関しても知見を得た。元町石仏では、現地調査を行い、2015年の覆屋改修以降、元町石仏で問題となっている硫酸ナトリウムによる塩類風化を抑制する環境を保持していることが示された。また、定期的な脱塩により遺構表面のイオンを除去する必要があるが、一般的な脱塩は、遺構に負荷がかかる危険性がある。これらの問題点を解消するために、浸透圧の原理を用いた脱塩方法の開発を目的とした実験を行った。まずは、半透膜と溶質の選定を行った。半透膜は孔径が小さく安価なものを検討し、セロハンを選定した。溶質は、半透膜の孔径より大きく、発生する浸透圧が大きく、寸法安定性が高いものを選ぶ必要がある。そのため、でんぷん、スクロース、トレハロースを選定し、浸透圧が生じるかを測定した。その結果、いずれも浸透圧は生じたものの、スクロースとトレハロースはでんぷんにくらべて明らかに大きな浸透圧が生じることが示された。また、寸法安定性を測定するため、でんぷん、スクロース、トレハロースの溶液とパルプを混合し、アクリルカラムに詰め、温度湿度一定のインキュベーター内に放置し、定期的に寸法測定を行った。その結果、スクロースとトレハロースの溶液とパルプを混合したものは高い寸法安定性を示した。これらの結果を受けて、塩化ナトリウム溶液に石材を含侵し、セロハンとパルプをのせ脱塩効率を測定する実験を行った。その結果、スクロースが最も脱塩効率がよく、その次にトレハロースであり、でんぷんはほとんど脱塩がなされなかったことが示された。また、CRYSPOMVIでは、多孔質材料中での塩類等の析出についての最新の知見を得た。文化遺産国際協力センターにおいては、過去に行われた研修において扱われた事例収集を行い、さらにConservation of Built Heritage Courseの企画に携わることで、世界最先端の塩類風化対策や調査方法に関する知見を得た。今後の研究では、脱塩の実験をさらに進め、遺構に負荷の少ない脱塩方法の確立を目指す。溶質や半透膜の選定は終了しているため、遺構での実施を前提とした、脱塩効率を高める施工方法を実験により明らかにする。元町石仏と同じ阿蘇溶結凝灰岩を塩化ナトリウム溶液に含侵し、張替時期や温度湿度を調整し、最適な施工方法を検討する。

元町石仏では、現地調査を行い、2015年の覆屋改修以降、元町石仏で問題となっている硫酸ナトリウムによる塩類風化を抑制する環境を保持していることが示された。また、定期的な脱塩により遺構表面のイオンを除去する必要があるが、一般的な脱塩は、遺構に負荷がかかる危険性がある。これらの問題点を解消するために、浸透圧の原理を用いた脱塩方法の開発を目的とした実験を行った。まずは、半透膜と溶質の選定を行った。半透膜は孔径が小さく安価なものを検討し、セロハンを選定した。溶質は、半透膜の孔径より大きく、発生する浸透圧が大きく、寸法安定性が高いものを選ぶ必要がある。そのため、でんぷん、スクロース、トレハロースを選定し、浸透圧が生じるかを測定した。その結果、いずれも浸透圧は生じたものの、スクロースとトレハロースはでんぷんにくらべて明らかに大きな浸透圧が生じることが示された。また、寸法安定性を測定するため、でんぷん、スクロース、トレハロースの溶液とパルプを混合し、アクリルカラムに詰め、温度湿度一定のインキュベーター内に放置し、定期的に寸法測定を行った。その結果、スクロースとトレハロースの溶液とパルプを混合したものは高い寸法安定性を示した。これらの結果を受けて、塩化ナトリウム溶液に石材を含侵し、セロハンとパルプをのせ脱塩効率を測定する実験を行った。その結果、スクロースが最も脱塩効率がよく、その次にトレハロースであり、でんぷんはほとんど脱塩がなされなかったことが示された。また、CRYSPOMVIでは、多孔質材料中での塩類等の析出についての最新の知見を得た。文化遺産国際協力センターにおいては、過去に行われた研修において扱われた事例収集を行い、さらにConservation of Built Heritage Courseの企画に携わることで、世界最先端の塩類風化対策や調査方法に関する知見を得た。今後の研究では、脱塩の実験をさらに進め、遺構に負荷の少ない脱塩方法の確立を目指す。溶質や半透膜の選定は終了しているため、遺構での実施を前提とした、脱塩効率を高める施工方法を実験により明らかにする。元町石仏と同じ阿蘇溶結凝灰岩を塩化ナトリウム溶液に含侵し、張替時期や温度湿度を調整し、最適な施工方法を検討する。
金属フラックスを利用した新規遷移金属酸ビスマス化物の合成

15族元素のビスマス(Bi)は酸化物誘電体や超伝導体を構成する主要な元素となっている。本研究では、不活性雰囲気下で金属Bi融液(融点272°C)をフラックスとして用いることにより、低原子価の遷移金属酸化物や、遷移金属元素と-2または-3のイオン価数のBi陰イオン(ビスマス化物イオン)を共に含む化合物の単結晶を合成し、それらの結晶構造と結晶化学的な特徴や抵抗率などの電気的特性を明らかにすることを目的とした。本年度は、Ti8BiO7の低温X線回折データの解析を進め低温相転移に伴う構造変化を調べるとともに、Biフラックスを用いて新たに単結晶が合成された遷移金属亜酸化物のTi3Zn3OxやTi8Bi9O0.25の結晶構造を解析した。さらに、昨年度報告したTi12-dGaxBi3-xO10と共にBiフラックス法で合成されたTi7Ga2O6やTi3GaO、Ti5Ga3Oの単結晶についても結晶構造解析を行った。Ti7Ga2O6は新規構造の新物質で、Ti3GaOは逆ポストペロブスカイト型構造の新物質であることが明らかにされた。Ti3GaOの単結晶では、室温から10 Kまで温度の低下とともに抵抗率が減少する金属的な導電性が示された。研究の過程で、亜酸化物の合成中に新たにBiGaTi4O11と(Bi1-xGax)2-dTi2O7-3d/2の3成分系新規酸化物が見出された。これらについてもX線結晶構造解析を進め、BiGaTi4O11は新規構造を有することを示した。BiGaTi4O11と(Bi1-xGax)2-dTi2O7-3d/2のセラミックスを作製し、光学的、電気的性質を調べた結果、いずれもバンドギャップが2.8から3.0 eV付近にあり、室温付近の比誘電率が40から130程度で誘電率変化の温度係数が+/-200ppm/°C以内の誘電体であることが明らかにされた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。15族元素のビスマス(Bi)は融点が272°Cの低融点金属で、実質上、安定同位体として利用可能な元素中で最も大きな原子量(209)を有し、Bi3+やBi5+価の陽イオンは酸化物誘電体や超伝導体を構成する主要な元素となっている。本研究では、不活性雰囲気下でBi融液をフラックスとして用いることにより、低原子価の遷移金属酸化物や、遷移金属元素と-2または-3のイオン価数のBi陰イオン(ビスマス化物イオン)を共に含む化合物の単結晶を合成し、それらの結晶構造と結晶化学的な特徴や抵抗率などの電気的特性を明らかにすることを目的とする。本年度は、Bi, Ti, TiO2に種々の割合でSnを加えた混合物をAr雰囲気中900°Cで加熱後、徐冷することにより、Ti8SnxBi1-xO7 (x = 0.41, 0.65, 0.72, 0.995)固溶体の単結晶(斜方晶系、空間群Cmmm)を合成した。Sn原子はBi原子を置換し、出発原料中のSn/(Sn+Bi)よりも単結晶中に優先的にSnが取り込まれた。BiとSn原子の大きさを反映して、格子体積はxの増加とともに減少した。Snを1.00mmol含む出発物質の混合物から得られた試料には、Ti11.31Sn3O10のSnを一部Biで置換したTi11.17(Sn0.85Bi0.15)3O10 (立方晶系、空間群Fm-3m, a = 13.5890(4)Å)の単結晶も含まれていた。Ti8Sn0.75Bi0.25O7の組成となるように秤量し混合し圧粉成型した出発原料を、900°C、12 h加熱することにより、ほぼ単一相の多結晶バルク体が合成された。この多結晶バルク体の電気抵抗率は、300 Kで7.0×10 -6 Ωmで温度の低下とともに単調に減少した。さらに、これらの化合物が存在するBi-Ti-O系を構成するBi-Tiの2元系で結晶構造が明らかにされていなかったTiBi2について、単結晶を作製し、X線回折法による構造解析を行った。その結果、この化合物がCuMg2型の構造(空間群Fddd)を有することも明らかにした。Ti8BiO7のBiをSnで部分置換した固溶体の単結晶を合成しその結晶構造変化を調べるとともに、バルク体試料を作製して、部分置換体の電気的性質を明らかにすることができた。また、新たに、Ti11.17(Sn0.85Bi0.15)3O10の新規固溶体が合成され、その結晶構造も明らかにされた。さらに、研究の過程で本研究で対象としているTi-Bi-O系の基盤となるBi-Tiの2元系において、結晶構造が不明な化合物があることが分かった。その中で、本年度はもっともBiの割合が大きなTiBi2について、結晶構造を解析することもできた。15族元素のビスマス(Bi)は融点が272°Cの金属で,酸化物誘電体や超伝導体を構成する主要な元素となっている.