hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
斬新なエネルギー支援物理蒸着法による超硬質ナノコンポジット薄膜の研究

そしてこの構造は粒界の結合を強固にして粒界の滑りを抑制するので、膜の硬度が上昇したと推測された。3)さらに新規のナノコンポジット酸化物薄膜としてTiON系を対象として、同じ方法でTiO2合成を行ったところ、ICP支援によりアナターゼからルチルにいたる構造制御が可能な酸化物を合成できることがわかった。今後はこれに加えてミリ波という斬新なエネルギー支援を施して酸化物ナノコンポジット薄膜の研究を行う。4)誘導結合型プラスマ(ICP)という斬新なエネルギー支援により、内部応力が小さくかつ超硬質のナノコンポジット膜を低い成膜温度で合成することができた。さらに得られた膜の特性評価により超硬質発現の機構を明らかにすることができた。またこの手法は酸化物薄膜の場合にも有効に適用できることが見出された。
児童期アタッチメント表象に対する複数の査定方法の確立とDタイプの特定

本研究では、児童期アタッチメント表象を測定可能なSS24(24 version of Security Scale:24項目版セキュリティスケール)、SBS(Secure base script:安心の基地スクリプト)、ADSC(Attachment Doll Story Completion Task:アタッチメント・ドールプレイ完成課題)、CAI( Child Attachment Interview:児童アタッチメント面接)という4つの手法について、2019年度から、毎年一つずつ手法を日本に導入し、最終年度には、ADSCとCAIの臨床応用の可能性を探る。
生体高分子間の弱い相互作用を利用したがんシグナル経路のモジュレーター創製

本研究は、「細胞性免疫を効率よく惹起できる人工タンパク質の創製原理」を確立することを「モチーフプログラミング」の手法で創製することを目標とした。この目標達成のために、モデル抗原OVAの既に分かっている、「MHC class Iエピトープ」、「class IIエピトープ」とさらに「二次構造形成能力モチーフ」を小さなマイクロ遺伝子の3つの異なる読み枠に埋め込み、このデザインしたマイクロ遺伝子を、読み枠をずらしながらタンデムに連結させた人工タンパク質ライブラリーの中から、鉱物オイルや水酸化アルミニウムなどの物理アジュバンドなしで強い細胞性免疫を誘導できるクローンを選ぶことに成功した。臨床への展開の可能性と潜在性の高い「がん免疫」分野に利用できる人工タンパク質の創製に焦点をあてている。現在、概念証明実験として、「がんマーカー」の代わりに、免疫分野でのエピトープのスタンダードである「オボアルブミン」を用いているが、これは「オボアルブミン」エピトープを用いた免疫ツールがよく揃っている理由からで、概念証明実験の後には、「オボアルブミン」を「がんマーカー」に置き換えて、トランスレーションを意識した人工タンパク質創製に進む。すでに、マイクロ遺伝子にマウスのMHCクラス1分子、H-2Kbタイプに結合することが明らかとなっている、オボアルブミン257-264に相当するエピトープと、MHCクラスII分子に結合することが明らかとなっているエピトープ、さらにαヘリックスなどの二次構造を形成する構造モチーフを埋め込んだマイクロ遺伝子を導入し、それらを重合し人工タンパク質ライブラリーを作製した。予備的実験から、発現量の高いクローン十数個を選び、それらを大腸菌を用いて、大量発現し、N末につけたタッグを用いて、親和性精製をおこなった。精製したタンパク質の物理化学的性質を調べるために、円二色性偏光測定、動的光散乱測定、走査型電子顕微鏡観察をおこなった。精製したタンパク質は、その会合状態や二次構造含有率において、いろいろな性質をもつことが判明し、ライブラリーとして多様性度の高いものが得られたことがわかる。予備的な実験から、強い細胞性免疫誘導能をもつクローンが複数同定されている。ペプチド性「モチーフ」をブロック素子として用い、その組み合わせから人工タンパク質を創製するシステムを利用し、弱い相互作用が織りなす強靱な生物システムをモジュレートできる人工物を創製する。特に、がん細胞特異的な増殖抑制活性をもった人工タンパク質の創製をめざし、新しいタイプのがん標的医薬につなげていく。概念証明実験として、免疫分野でのエピトープのスタンダードである「オボアルブミン」を用い、マイクロ遺伝子にマウスのMHCクラスI分子、H-2Kbタイプに結合することが明らかとなっている、オボアルブミン257-264に相当するエピトープと、MHCクラスII分子に結合することが明らかとなっているエピトープ、さらにαヘリックスなどの二次構造を形成する構造モチーフを埋め込んだマイクロ遺伝子を導入し、それらを重合し人工タンパク質ライブラリーを作製した。発現量の高いクローン十数個を選び、それらを大腸菌を用いて、大量発現し、その中から、強い細胞性免疫誘導能をもつクローンを同定した。組換え体を用いた免疫実験で最も問題となるのが、エンドトキシンのコンタミネーションである。ごく微量のエンドトキシンのコンタミネーションでも、強い炎症反応を誘起するので、エンドトキシンフリーの試料を調製する環境を整えなければならない。イオン交換樹脂、親和性カラム、Triton-114などの方法を組合せ、さらにエンドトキシンフリーのプラスチック消耗品を用いることで、試料中のエンドトキシン量を「0.5単位以下」に下げることに成功した。「ペプチド・モチーフ」をブロック単位として用い、その複数の組合せから機能的(実用的)な人工タンパク質の創製をめざした。本研究では、特に現在再注目を集めている、「がん免疫治療」につながる、「細胞性免疫の効率的な惹起」を可能とする人工タンパク質システムの確立をめざした。具体的には、モデル抗原としてのオボアルブミンの「MHCクラスIエピトープ」「MHCクラスIIエピトープ」「二次構造形成モチーフ」を3つの異なる読み枠に埋め込んだマイクロ遺伝子をデザインし、このマイクロ遺伝子を、読み枠をランダムにずらしながら重合することで、これら3つのモチーフが組合せ的に連結した人工タンパク質ライブラリーを調製し、この中から、金属塩や鉱物オイルといった「物理アジュバンド」がなくても、in vivoで強い細胞性免疫を惹起できる人工タンパク質のクローンを選択した。このクローンは当該エピトープ提示腫瘍を担持するマウスの生存期間を延ばすことも示した。現在、免疫治療には「物理的アジュバント」と「生物学的アジュバント」を抗原物質と同時に添加することで初めて、in vivoでの有効な免疫反応を惹起することができる。しかしながら、これらアジュバントの副作用がしばしば問題となっており、次世代アジュバントの開発が、免疫治療の推進には必須であると考えられている。

今回の研究からは、アジュバントの中でも、特に「物理的アジュバント」に関しては、多様な構造を有する人工タンパク質ライブラリーをスックリーニングすることで、その使用を回避することができる可能性を示したことになり、今後の免疫治療に新しい可能性を示したことになる。この成果は特許出願と論文、学会講演といった形で発表しており、トランスレーションをめざした企業との意見交換を進めている。既にがん抗原を埋め込んだ人工タンパク質ライブラリーの調製も進め、次のステップへと展開している。26年度が最終年度であるため、記入しない。分子生物学26年度が最終年度であるため、記入しない。人工タンパク質の作成実験では、期待する活性が得られない場合に、再度マイクロ遺伝子のデザインから始めなければならないが、今回は、最初のデザインで期待した活性を持つクローンが得られており、順調な滑り出しである。免疫実験で問題となるエンドトキシンが、当初予期していたより、アッセイ系に大きな干渉をもたらす難問にぶつかったが、真正面からエンドトキシンを除去する手順を独自開発することに取り組み、この問題を解決することができた。他の実験が予定以上に順調に進んでいたこともあり、全体としてはほぼ計画通りの進展で、「おおむね順調に進展している」と判断できる。組換え体を用いた免疫実験で最も問題となるのが、エンドトキシンのコンタミネーションである。ごく微量のエンドトキシンのコンタミネーションでも、強い炎症反応を誘起するので、エンドトキシンフリーの試料を調製する環境を整えなければならない。イオン交換樹脂、親和性カラム、Triton-114などの方法を組合せ、さらにエンドトキシンフリーのプラスチック消耗品を用いることで、試料中のエンドトキシン量を「0.5単位以下」に下げることを今年度の第一目標とする。次に、エンドトキシンフリーの条件で、細胞性免疫誘導評価の確定を進める。観察される人工タンパク質による免疫誘導反応の促進が、どのような機構でおこっているのかを解析するために、in vitro, in vivoレベルでの解析を進める。また、複数存在するモチーフの、どのモチーフが当該現象に関わっているかを調べるために、各モチーフの変異をもつ人工タンパク質シリーズを作製し、その影響を調べる。さらに、システムの汎用性を図り、がん関連モチーフを埋め込んだ人工タンパク質を作製し、その免疫誘導能力を評価する。
尿沈渣中の炎症関連分子ｍＲＮＡ発現パターンによる腎糸球体病変診断法の開発

ウイルス感染症が病勢悪化や発症の機転となり得るIgA免疫複合体関連腎炎(IgA腎症,紫斑病性腎炎)患者から得られた尿沈渣細胞を用いて炎症関連分子群のmRNAの発現を検討した。一部症例の尿沈渣をマイクロアレイにより網羅的なmRNA発現の解析を行った。非炎症性腎疾患に比べ腎炎群ではRIG-I,CCL5,FKN,MCP-1の発現は高値でありFKNは腎組織の急性化・慢性化スコアとの有意な相関が確認された。腎組織の重症例ほどこれら分子群がメサンギウム細胞での染色性が強い傾向が確認された。尿沈渣に発現する炎症関連分子群mRNA発現の測定は,将来的に腎疾患の非侵襲的な病勢評価につながる可能性が示唆された。また,ループス腎炎,IgA腎症,紫斑病性腎炎の尿沈渣細胞を用いマイクロアレイにより炎症に関連する遺伝子発現の傾向を現在解析中である。今年度はIgA腎症,紫斑病性腎炎といった糸球体腎炎症候群患者の尿沈渣細胞を用いmRNA発現を測定し,RIG-I,CCL5,Fkn,MCP-1のmRNA発現は高値であり,Fknは腎組織の急性化・慢性化スコアとの有意な相関が確認された。また,腎組織の重症例ほどこれらの分子群がメサンギウム細胞での染色性が強い傾向が確認された。このことは,ウイルス感染で誘導されるFknに代表される炎症関連分子群mRNA発現の測定が,腎疾患の非侵襲的な病勢評価につながる可能性があると考えている。更に,マイクロアレイを行い得られた結果を現在解析中であり,この結果を基に次年度の測定対象分子を決定する予定である。ループス腎炎,IgA腎症,紫斑病性腎炎の尿沈渣検体を用いて,炎症に関連する遺伝子発現の傾向をマイクロアレイにより現在解析中である。これによって得られた結果を基に検討する分子群を絞り込み,新たに得られる検体と蓄積してきた検体を用いてリアルタイムPCR法によって測定し,これまでと同様の方法でその発現状況を比較検討する。治療前後で収集した検体もあり,疾患別に経時的な変化についても検討する。最終的に,得られた結果をまとめて論文化する予定である。該当無し。
胎仔、胎盤発育におよぼすGHの作用に関する研究

従来GHは胎仔発育には殆ど影響をおよぼさないと考えられているが、その詳細は明らかにされておらず、そこで我々は、常染色体劣勢遺伝のGH単独欠損モデルであるSDR(Spontaneous Dwarf Rat)を用いてGHが胎仔・胎盤発育へ及ぼす影響を明らかにする目的で一連の実験を行っている。これまで、母体へのGH投与実験で、母体のGHは胎仔発育には影響を及ぼさないが、胎盤発育を促進すること、胎仔自身の産生するGHは、胎盤発育には影響を及ぼさないが、胎盤発育は促進する可能性があることをつきとめた。SDRとそのcongenic strainであるSplague Dawleyとの交配によってつくられたヘテロのSDRを交配することによって同腹内にGHを産生するヘテロとGHを欠損するホモのSDRを作成することが可能である。今回はSDRをRat-GHでFCAを用いて免疫することによって抗Rat-GHlgG抗体を産生するSDRの作成に成功した。抗体価はウエスタンブロッチングを用いてかなり高いことが確認された。抗Rat-GHlgG抗体は胎盤の通過性を有する事を利用して、雌性SDRと雄性Splague Dawleyを交配し、同腹内にヘテロとホモのSDRを作成し、胎仔の産生するGHをブロックすることによってその影響を確認中である。
軽量地盤材料としてのALC廃材のリサイクルに関する研究

本研究では,未だに有効なリサイクルの方法がないALC廃材の再生資源としての利用方法の確立を目的として,粒状材料として,この廃材の軽量さを利用し,軟弱地盤上の盛土材あるいは埋戻材としての可能性を探求している。すでに,ALC(軽量気泡コンクリート)廃材の寸法と見かけの比重,土質材料としての締固まりの程度との関係,セメントを添加した場合の路盤材料としての適用性とその試験施工を実施している。施工は,簡易的な農道で実施しているが,一部で沈下の著しい県道の補修も行っている。本年度は,ALC廃材の軽量さを活かした,固定したALC廃材の道路路床としての施工とその後の動態観測,さらには粒状材料としてALC廃材の強度特性について研究を進め,以下のような成果を得た。1.昨年までに引き続き,試験施工現場の動態観測を継続しながら,ピート層の厚く堆積した軟弱地盤上に固化したALC廃材を道路路床とした適用した施工区域を広げた。動態観測の結果は良好であった。2.軟弱地盤上の県道の補修に固化したALC廃材を再利用し,その沈下,側方変位などの動態観測を実施した。その結果,軟弱地盤上に新たに農道を建設するよりも路床部を軽量化する県道の補修の方が施工が容易であり,沈下等の動態観測結果も良好であった。3.固化しない粒状材料としてALC廃材を軟弱地盤上の道路路床に適用可能か否かを室内試験により検討した。その結果,施工場所の地下水位の高低で安定性は若干変動するもの,十分に道路路床として適用できるという結論を得た。また,ALC廃材の適用を考えるために,サウンディングにより軟弱地盤の原位置試験を実施した。本研究では,未だに有効なリサイクルの方法がないALC廃材の再生資源としての利用方法の確立を目的として,粒状材料として,この廃材の軽量さを利用し,軟弱地盤上の盛土材あるいは埋戻材としての可能性を探求している.ALC板を約40mmの粒状体として利用すること,セメントを添加して必要な強度を確保することなど,これまでに明らかになっていた研究成果を踏まえ,本研究では以下のことを実施した。ALC廃材を有効利用し,強度を最大限発揮させるための粒度分布を明らかにした.また,この粒度分布において,粒子破砕を起こさない静的な方法により締固め特性を把握し,現場において0.4kgf/cm^2以上の応力,すなわち湿地ブルドーザー程度の締固め応力で十分に必要な密度が得られことを確認した.さらに,この状態で軟弱地盤上で道路の路盤あるいは路床として利用するために必要なセメント添加量,含水比を明らかにした。岐阜県西濃地区内のピ-ト層の厚く堆積した軟弱地盤上に試験施工している農道の動態観測を継続し,試験施工区域を広げた.また,同地区の県道の補修工事にALC廃材を利用し,現在は沈下量と側方変位を測定中である。なお,大型三軸セルを用いた大粒径のALC廃材の地盤粒状材料としての利用方法については,現在試験を実施中である。本研究では,未だに有効なリサイクルの方法がないALC廃材の再生資源としての利用方法の確立を目的として,粒状材料として,この廃材の軽量さを利用し,軟弱地盤上の盛土材あるいは埋戻材としての可能性を探求している.すでに,ALC(軽量気泡コンクリート)廃材の寸法と見かけの比重,土質材料としての締固まりの程度との関係,セメントを添加した場合の路盤材料としての適用性とその試験施工を実施している.施工は,簡易的な農道で実施しているが,一部で沈下の著しい県道の補修も行っている.

本年度は,重量,基礎としての強度,周囲への環境問題の3点に着目し研究を進め,以下のような成果を得た.1.昨年度に引き続き,ALC廃材を路盤とした試験施工現場の動態観測を継続するとともに,施工区域(ピート層の厚く堆積した軟弱地盤上の農道)をさらに広げた.2. ALC廃材を軽量路盤材として県道の補修工事に利用する工法を実施しているので,沈下,側方変位などの動態観測を定期的に行った.アスファルト舗装面に若干のひび割れが観察されたので,次年度以,降施工法などの改良を行う必要が生じた.なお,粒状材料として,ALC廃材の軽量さを利用した軟弱地盤上の盛土材あるいは埋戻材としての可能性を探求に関しては,現在,小粒径の廃材を用いて三軸圧縮試験を,大粒径の廃材を用いて大型三軸圧縮試験を実施中である。本研究では,未だに有効なリサイクルの方法がないALC廃材の再生資源としての利用方法の確立を目的として,粒状材料として,この廃材の軽量さを利用し,軟弱地盤上の盛土材あるいは埋戻材としての可能性を探求している。すでに,ALC(軽量気泡コンクリート)廃材の寸法と見かけの比重,土質材料としての締固まりの程度との関係,セメントを添加した場合の路盤材料としての適用性とその試験施工を実施している。施工は,簡易的な農道で実施しているが,一部で沈下の著しい県道の補修も行っている。本年度は、ALC廃材の軽量さを活かした,固化したALC廃材の道路路床としての施工とその後の動態観測,さらには粒状材料としてALC廃材の強度特性について研究を進め,以下のような成果を得た。1.昨年までに引き続き,試験施工現場の動態観測を継続しながら,ピート層の厚く堆積した軟弱地盤上に固化したALC廃材を道路路床とした適用した施工区域を広げた。動態観測の結果は良好であった。2.軟弱地盤上の県道の補修に固化したALC廃材を再利用し,その沈下,側方変位などの動態観測を実施した。その結果,軟弱地盤上に新たに農道を建設するよりも路床部を軽量化する県道の補修の方が施工が容易であり,沈下等の動態観測結果も良好であった。3.固化しない粒状材料としてALC廃材を軟弱地盤上の道路路床に適用可能か否かを室内試験により検討した。その結果,施工場所の地下水位の高低で安定性は若干変動するもの,十分に道路路床として適用できるという結論を得た。また,ALC廃材の適用を考えるために,サウンディングにより軟弱地盤の原位置試験を実施した。
新規経口糖尿病治療薬開発を指向した海洋産アルカロイド,バツェラサイド類の合成研究

海洋産アルカロイド、バツェラサイド類の全合成研究を行い、全行程13工程にてバツェラサイドBの全合成を達成した。また、残るバツェラサイドCおよびそのエピ体の合成も達成した。Batzellaside A,B,Cはマダガスカル島西海岸に生息する海綿から単離された海洋生物由来でイミノシュガー骨格を有する最初のアルカロイドであり、多彩な生物活性を示すことが期待される。しかし、その側鎖上の水酸基の相対配置および全構造の絶対配置は不明であり、全合成も報告されていない。このアルカロイド類の全合成を達成すべく検討した結果、側鎖上の水酸基を含む全ての不斉中心を制御した鍵合成中間体の合成に成功した。さらに、ブラウンの不斉アリル化反応をもう一方の不斉配位子を用いれば、側鎖上水酸基の絶対配置のみ異なるジアステレオマーの合成も可能であると考えられる。これらジアステレオマーと天然物の各種スペクトルデータを比べる事で、天然物の相対ならびに絶対配置を一挙に確定できると考えられる。今後、合成最終工程である脱保護を行い、全合成を完了すると共に、もう一方のジアステレオマーの合成を検討し、天然物の相対ならびに絶対配置を確定する予定である。昨年度の実績において、Batzellasideにおける5つすべての不斉中心の立体制御に成功したことを報告した。今年度は、さらに合成を進め、環状カーバメートへと変換後クロスメタセシスによる長鎖側鎖の導入を高収率にて達成し、さらにベンジル基の脱保護に成功した。また側鎖上水酸基のジアステレオマーの合成にも成功し、それぞれの立体化学を確定した。次年度において、最終工程である加水分解を行い、Batzellaside Aの可能なジアステレオマーの全合成を達成し、単離者であるCrews教授と共同で、天然物の相対配置ならびに絶対配置を確定したいと考えている。また、同様の手法により残るBatzellaside B,Cの全合成も,検討する予定である。BatzellasideA,B,Cはマダガスカル島西海岸に生息する海綿から単離された海洋生物由来でイミノシュガー骨格を有する最初のアルカロイドであり、多彩な生物活性を示すことが期待される。昨年度の実績において、Batzellasideにおける5つすべての不斉中心の立体制御に成功し、環状カーバメートへと変換後クロスメタセシスによる長鎖側鎖の導入を高収率にて達成した。今年度において、最終工程である加水分解を行い、BatzellasideBおよびそのエピ体の合成を達成した。さらに、残るBatzellasideA,Cとそのエピ体の合成も手法は全く同様であり、現在進行中である。これらすべての合成は、近日中に完了する予定であり、それらすべての結果を含め、よりインパクトのある学術誌への投稿を考えており、従って研究成果としては現在のところ報告には至っていないが、できるだけ早期に報告する。
薬物徐放特性を利用した高機能性アパタイトセメントの骨形成促進効果

非崩壊型アパタイトセメントがスケルトンタイプの薬物徐放担体として有用であることから、同セメントに骨芽細胞の増殖促進作用を示すサイトカインを添加することでサイトカインが長時間、持続的に徐放され、同セメントの骨伝導・骨形成を促進できると考えられる。本研究では、サイトカイン徐放型アパタイトセメントを設計し、その徐放特性を検討し、より高機能性のアパタイトセメントを開発することを目的とした。まず、添加するサイトカインとしてb-FGFを選択した。b-FGFが失活しないpH環境にアパタイトセメントを制御するため、セメントの粉末成分および練和液の調整を行い、サイトカインが失活しないセメントが作製できた。続いて、試作アパタイトセメントの物性(硬化時間、機械的強度、組成分析)の検討を行った。その結果、b-FGFをセメントに添加することで、物性についてはほとんど影響なく、また、b-FGFがアパタイトへの変換に対して影響しないことが分かった。次に試作アパタイトセメントからのb-FGFの徐放特性について検討した。その結果、初期で多くの徐放量がみられ、その後徐々に低下したが長期間持続的に徐放された。また、培養骨芽細胞を用いた徐放されるb-FGFの活性評価について実験を行った。その結果、b-FGF添加アパタイトセメントは、b-FGFを添加していないアパタイトセメントと比較して、骨芽細胞がより多く増殖しコラーゲン合成能、ALP活性も高く、さらにオステオカルシンの発現量も高かった。最後に、ラットを用いた組織親和性および骨伝導性についての検討を行い、b-FGF添加アパタイトセメントは、コントロールと比較して、埋入4Wで、明らかに新生骨量が多く、骨伝導性に優れていた。また、生体親和性も良好であり、今後、臨床において非常に有用な材料となる可能性が示唆された。b-FGFが失活しないpH環境にアパタイトセメントを制御するため、セメントの粉末成分および練和液の調整を行った。セメントの粉末成分はリン酸四カルシウムとリン酸水素カルシウムの等モル混合比とし、練和液としては、中性リン酸を用いた。粉液比はP/L比を3.0とすることでサイトカインが失活しないセメントが作製できた。その結果、b-FGFをセメントに添加することで、硬化時間はほとんど影響なく、機械的強度についても軽度低下したが特に臨床上問題ない程度であった。また、b-FGFがアパタイトへの変換に対してほとんど影響しないことが分かった。最後に、培養骨芽細胞を用いた徐放されるb-FGFの活性評価について実験を行った。今後、実際に実験動物を用いた組織親和性および骨伝導性についての検討を行う予定である。

最後に、ラットを用いた組織親和性および骨伝導性についての検討を行い、b-FGF添加アパタイトセメントは、コントロールと比較して、埋入4Wで、明らかに新生骨量が多く、骨伝導性に優れていた。また、生体親和性も良好であり、今後、臨床において非常に有用な材料となる可能性が示唆された。
咽喉頭気管粘膜疾患と細胞外シグナル調節キナーゼ（ERK）のメカニズムの解明

気管狭窄・瘢痕声帯は外科手術を施行しても難治性・再発性の疾患であり治療に難渋することが多い。今回、気管・咽喉頭の創傷治癒過程におけるExtracellular signal-regulated kinase細胞外シグナル調節キナーゼ(ERK)のメカニズムの解明を目的とし研究を行う。ERKは遺伝子発現の調整、分裂、代謝、生存、アポトーシス、分化に関与するとされる細胞内シグナルである。気管損傷による瘢痕モデルを作成し、ノックアウトマウスとERK阻害剤を用いてERK1/2それぞれの働きや役割を評価し、難治性疾患に対する新たな治療法の開発を目指し臨床応用への可能性を探る。
UCNボトル実験のためのUCN用固体型検出器の開発研究

超冷中性子(UCN、E【less thanor equal】02μeV)は、物質表面で全反射する特性のため精密実験にしばしば利用されるが、その特性のため検出には様々な問題が生じる。本研究では荷電粒子変換膜内での^6Li(n.α)t反応から生じるα、tを半導体部で検出する固体UCN検出器の開発と実用化を目指している。この検出器は、測定可能なUCN速度下限値、低温特性等、従来の^3Heガス検出器に比べ多くの利点を有する。前年度は、^6Li膜を蒸着したAl箔を半導体上にのせた検出器を開発し、「UCN磁気減速効果測定実験」でKUR-UCNタービンから供給されるUCNエネルギー分布等を測定することに成功した。本年度は数種の変換膜を作成し、ILL(フランス)の大強度UCNビームを用いUCN固体検出器の特性試験を行った。UCNビームはタービンからAl窓を透過して供給されるため、ビームを垂直に打ち上げ減速することでUCNの速度範囲をAl全反射速度(3.2m/s)以下にまで広げ、更に回転チョッパーを用い速度選別することで、固体検出器のUCN速度依存性測定を可能にした。変換膜には、前年度にKURで用いた変換膜の他に、LiF、LiOHをAl箔やPET箔に蒸着したものを作成した。更に^6Liの含有度を変えることで変換膜の全反射速度をAl全反射速度(3.2m/s)以下にまで広げたり、蒸着条件やビーム入射方向を変えることで表面状態を変化させたりして、最適な変換膜条件の探索を行った。様々な測定の結果として、1)^3Heガス検出器では測定不可能なAl全反射速度以下のUCNを検出できた、2)^6Liの含有度を変える等の操作でバックグランドになるVCNに対するUCNの相対的な検出効率が向上した、3)殆どの変換膜でその全反射速度依存性とは無関係に1m/s以下の速度をもつUCNを検出できた。3)については、変換膜直前に置かれたAlやNi箔によるUCNの全反射は観測できているので実際に起こっている現象である。これよりUCNの検出効率は、単に膜の平均的な全反射速度のみに依存せず、境界付近の膜の密度分布や表面の凹凸状態にも依存することが推定される。この特性は検出器としては望ましいものとなる。本研究で得られた知見はUCN検出に対し様々な応用が期待できる。申請者は「低エネルギー中性子二次元検出器の研究開発」もテーマとしており、今回得られた知見と組み合わせて、VCNやUCN領域にも応用できないかを検討している。超冷中性子(UCN、E【less thanor equal】0.2μeV)は、物質表面で全反射する特性より物質容器に閉じ込め可能なため、精密物理実験にしばしば利用されるが、その検出にはUCNならではの様々な問題が生じる。従来UCN検出には^3He(n,p)t反応を用いた^3Heガス検出器が使われてきたが、別候補として荷電粒子変換膜内での^6Li(n,α)t反応から生じるα、tを半導体部で検出する固体UCN検出器があげられる。この検出器は、測定可能UCNエネルギー下限値、コンパクト化、低温特性等、^3Heガス検出器に比べ多くの利点を有する。本研究では実用可能な固体UCN検出器の開発を目指している。本年度は、荷電粒子変換膜開発に取り組み、Al箔(15μm厚)上にTi+^6Li+Ti+Niの順に膜を蒸着したもの等、数種の変換膜を作成した。この際^6Li膜厚(1.01.5μm)は、UCN領域のみで高検出効率が得られるよう最適化し(UCN吸収率8395%/熱中性子吸収率0.50.75%)、^6Li膜を透過したUCNのみをNi膜で全反射させ検出効率の向上を試みた。作成した変換膜を表面障壁型Si検出器(検出面積900mm^2)上に乗せ、熱、冷中性子で中性子シグナル(α,t)検出を確認した後、京大原子炉室内のUCNタービンから供給されるUCNの検出に成功した。同施設既存のUCN用^3He検出器との比較測定ではUCN検出効率比2/3、バックグランド中性子検出効率比1/6程度の高性能を得た。この検出器は既に「UCN磁気減速効果測定実験」で蒸着フィルターやビームチョッパーを用いたタービン出力のUCNエネルギー分布測定等に利用している。更に数種の変換膜を作成し、ILL(フランス)の大強度UCNビームを用い、固体検出器特性試験(共同研究)を進めてきた。UCN検出は既に確認できており、現在、膜条件の相違等の詳細な特性試験を行っている。

前年度は、^6Li膜を蒸着したAl箔を半導体上にのせた検出器を開発し、「UCN磁気減速効果測定実験」でKUR-UCNタービンから供給されるUCNエネルギー分布等を測定することに成功した。本年度は数種の変換膜を作成し、ILL(フランス)の大強度UCNビームを用いUCN固体検出器の特性試験を行った。UCNビームはタービンからAl窓を透過して供給されるため、ビームを垂直に打ち上げ減速することでUCNの速度範囲をAl全反射速度(3.2m/s)以下にまで広げ、更に回転チョッパーを用い速度選別することで、固体検出器のUCN速度依存性測定を可能にした。変換膜には、前年度にKURで用いた変換膜の他に、LiF、LiOHをAl箔やPET箔に蒸着したものを作成した。更に^6Liの含有度を変えることで変換膜の全反射速度をAl全反射速度(3.2m/s)以下にまで広げたり、蒸着条件やビーム入射方向を変えることで表面状態を変化させたりして、最適な変換膜条件の探索を行った。様々な測定の結果として、1)^3Heガス検出器では測定不可能なAl全反射速度以下のUCNを検出できた、2)^6Liの含有度を変える等の操作でバックグランドになるVCNに対するUCNの相対的な検出効率が向上した、3)殆どの変換膜でその全反射速度依存性とは無関係に1m/s以下の速度をもつUCNを検出できた。3)については、変換膜直前に置かれたAlやNi箔によるUCNの全反射は観測できているので実際に起こっている現象である。これよりUCNの検出効率は、単に膜の平均的な全反射速度のみに依存せず、境界付近の膜の密度分布や表面の凹凸状態にも依存することが推定される。この特性は検出器としては望ましいものとなる。本研究で得られた知見はUCN検出に対し様々な応用が期待できる。申請者は「低エネルギー中性子二次元検出器の研究開発」もテーマとしており、今回得られた知見と組み合わせて、VCNやUCN領域にも応用できないかを検討している。
上顎結節部へのインプラント治療は本当に安全か？-解剖学的・バイオメカニクス的検討

本研究では上顎結節部へのインプラント治療の安全性を検討した。試料は乾燥頭蓋骨および解剖献体を用い、歯科用コーンビームCT(CBCT)撮影を行った。CBCT画像から、上顎結節および翼突上顎縫合部周囲の骨形態および内部構造を観察し、歯の有無による形態の違いを抽出した。臼歯の無歯顎群では、上顎結節部の骨量が減少し、皮質骨は非薄化していた。また解剖献体の剖出では、大小口蓋管からは神経脈管が複雑に分布する様子が観察された。加えて解剖献体標本のうち上顎結節部に十分な骨量があるものとないものを抽出し、CBCTのDICOMデータから、STLおよびFEMモデルを作製し、光造形模型の作製および応力解析を行った。【解剖献体のCBCT撮像】本学解剖学第1講座の処置室内のエックス線室に設置してあるCBCT装置(AZ3000CT:朝日レントゲン工業(株))を用いた。試料は解剖学実習用献体を25体50側とした。上顎大臼歯部の全て欠損している献体が27側、第二大臼歯が欠損しているもの6側、のこりの17側は第二大臼歯が残存しているものであった。試料の撮像は上顎骨および翼状突起全体を含み、かつ、撮像しやすい様に部分的に摘出した献体のFH平面と床を平行に設置して、両側が同時に含まれるCBCTの撮影モード:I-mode(79mmφ×70mm、ボクセルサイズ0.155mm)で画像の収集を行った。【画像分析】画像処理ソフトウェア(Mimics:マテリアライズジャパン(株))を用いて、各側における翼突上顎縫合部最下点と比較的経時的変化の少ない前鼻棘との三次元的な距離(位置関係)、翼突上顎縫合部最下点から5mm、10mm前方における歯槽骨の垂直的、水平的幅径結節の計測を行った。【CBCTを撮像した試料の解剖】CBCTを撮像した試料の上顎結節、翼状突起周囲の解剖を行う。肉眼的に脈管・神経の走行や周囲構造物との位置関係、脈管の種類や大きさや数が骨の分類による違いがあるかを観察し検討する。また、必要に応じてCBCT画像を参考に観察の基準となる高さを決め、解剖献体を画像と同じ面で薄切し、顕微鏡下で各面の脈管・神経および骨の構造を観察する(適宜染色する)。→力が加わったときに周囲と違う構造物(脈管や神経)がある場合、応力の分布が変わるため、これらの位置や大きさが重要となる。また骨のハバース管の走行なども考慮し、骨構造自体も観察する。【解剖献体のCBCT撮影】CBCT装置(AZ3000CT:朝日レントゲン工業(株))を用いて、前年度の撮像に加えて、解剖学実習献体25体の上顎前歯部、下顎前歯部および下顎臼歯部を撮像した。すべての撮像は、前年度と同様にI-mode(79mmφ×70mm、ボクセルサイズ0.155mm)で行い、画像収集を行った。【画像分析】画像ソフトウェア(Mimics:マテリアライズジャパン(株))を用いて、前年度と同様に、フランクフルト平面、正中矢状面を基準平面として、前鼻棘との三次元的な距離計測、翼突上顎縫合部最下点から5mm、10mm前方における歯槽骨の垂直的高径(歯槽頂から翼突上顎縫合部最下点間、歯槽頂から上顎洞底間、歯槽頂からANS間)および水平的な幅径の計測を行った。加えて、翼突上顎縫合部最下点から5mm、10mm前方におけるcross-sectional画像を用いて、Gray-Scale値から、歯槽頂部、翼突上顎縫合最下点・上顎洞底の高さの頬側および口蓋側部の皮質骨の厚さを計測した。また他の部位との比較のために、上顎前歯、犬歯小臼歯、下顎前歯、犬歯小臼歯、大臼歯部に計測位置を設定し、皮質骨の厚さを計測した。【CBCTを撮像した試料の解剖】昨年度同様に上顎結節およびその周囲の剖出を行い、神経・脈管の走行を確認した。剖出した試料とは別に、組織切片を作製中であり、主に骨の構造を観察するために用いる。【解剖献体のCBCT撮影】CBCT装置(AZ3000CT:朝日レントゲン工業(株))を用いて、解剖学実習献体25体の上顎結節部を中心に、フランクフルト平面を床と平行にて撮影した。また上顎結節部との比較をするために、上顎前歯部、下顎前歯部および下顎臼歯部についても撮影を行い、下顎の場合は下顎下縁平面を床と平行に位置づけした。撮像は、I-mode(79mmφ×70mm、ボクセルサイズ0.155mm)で行い、画像収集を行った。。【画像分析】画像ソフトウェア(Mimics:マテリアライズジャパン(株))を用いて、フランクフルト平面、正中矢状面を基準平面として、三次元的な距離計測を行い、翼突上顎縫合部最下点を基準に、歯槽骨の垂直的高径(歯槽頂から翼突上顎縫合部最下点間、歯槽頂から上顎洞底間、歯槽頂からANS間)および水平的な幅径の計測を行った。

加えて、cross-sectional画像を用いて、Gray-Scale値から、上顎結節部の皮質骨の厚さを計測し、比較のために、上顎前歯、犬歯小臼歯、下顎前歯、犬歯小臼歯、大臼歯部に計測位置を設定し、皮質骨の厚さを計測した。【CBCTを撮像した試料の解剖】上顎結節およびその周囲の剖出を行い、神経・脈管の走行を確認した。【DICOMデータから光造形モデル作製】解剖献体のうち上顎大臼歯・上顎結節部の骨量があるものとないものを抽出し、DICOMデータから、STLデータを作製し、そのSTLデータをもとに光造形モデルの作製を行った。【DICOMデータから応力解析】解剖献体のDICOMデータから応力解析モデルを作製し、インプラント体の形態、埋入の位置の変化による応力の違いを検討した。本研究では上顎結節部へのインプラント治療の安全性を検討した。試料は乾燥頭蓋骨および解剖献体を用い、歯科用コーンビームCT(CBCT)撮影を行った。CBCT画像から、上顎結節および翼突上顎縫合部周囲の骨形態および内部構造を観察し、歯の有無による形態の違いを抽出した。臼歯の無歯顎群では、上顎結節部の骨量が減少し、皮質骨は非薄化していた。また解剖献体の剖出では、大小口蓋管からは神経脈管が複雑に分布する様子が観察された。加えて解剖献体標本のうち上顎結節部に十分な骨量があるものとないものを抽出し、CBCTのDICOMデータから、STLおよびFEMモデルを作製し、光造形模型の作製および応力解析を行った。試料の撮影は順調に進み、解剖献体の撮影および画像分析はおおむね順調に行えた。しかし、FEM解析モデルを作成する際に、アーチファクトによる影響が大きく、モデル作成のための設定条件について苦慮している。解剖献体の剖出による神経・脈管の観察に関しては、神経・脈管がもろく走行の確認が困難なものが存在したため、まだ予定をしていた剖出献体数に達していない。組織切片に関しては試料の脱灰に時間がかかっている。歯科放射線学剖出による観察献体数が足りないため、解剖献体数を増やし、前半までには撮影および剖出を終了する。また、これに平行して画像解析は25・26年度と同様に行う。組織切片試料に関しては脱灰ができた試料からいくつかの染色方法で観察する。FEM解析モデル作成を引き続き行い、適切なモデル(上顎大臼歯部の歯の欠損状態の異なるもの、骨の吸収状態、骨の皮質骨の異なるもの)を抽出し、解析を行う。各モデルに対して、インプラントの形態、埋入部位・方向の違いによる応力解析を行う。本年度の後半では画像分析、肉眼解剖観察、顕微解剖観察、応力解析の結果から、上顎結節部へのインプラントの安全性を検討する。当初は今回の試料となる解剖献体の数、およびインプラントを視野に入れているため歯の欠損状態に少々の不安を抱いていたが、献体は大臼歯の欠損例、残存例ともに当初予定よりも多い数を本研究に利用することが可能となった。(これについては今年度以降も継続的に数を増やしていく予定である。)25年度の残額が26年度にあったため、その分で統計ソフトを購入する予定であったが、研究が遅れていることもあり、新たな統計ソフトはある程度データがそろってから27年度に購入することにしたため。・今年度途中までは昨年と同様に、試料の収集、CBCT撮像、および画像処理ソフトウェアを用いた翼突上顎縫合部を中心とした解剖学的な形態計測を行う。・解剖献体の翼突上顎縫合部周囲の脈管を中心とした献体解剖を行い、上顎結節翼状突起周辺の偶発症をもたらす可能性のある危険因子である、脈管について考察する。・画像処理ソフトウェアのシミュレーション機能を用いて、試料の歯の欠損状態に応じて、インプラントを想定した簡易的な円筒形のCADデータを作成し、上顎結節部への仮想インプラント埋入(シミュレーション)を行う。
ペルフルオロ置換芳香環を用いた包接キャビティの構築

ペルフルオロ置換芳香環のπ電子系に囲まれた結晶キャビティの構築を目指した研究を行った。第一に、Allcockらのシクロホスファゼン化合物において、カテコール置換基のかわりにテトラフルオロカテコールを導入した誘導体の合成を行った。種々の反応条件を検討したが、目的とした化合物は得られなかった。また、取り込み能は劣るものの、フェノール置換基を有するシクロホスファゼンの誘導体として、ペンタフルオロフェノールをもつ化合物の合成も試みたが、やはりフルオロ基が多数置換した影響による反応性の変化のために、目的化合物は得られなかった。そこで次に、CH基を多数CF基で置換したトリフェニルメタノール誘導体の合成及び包接挙動を検討することにした。合成は、通常の方法で収率よく行うことができた。続いて、メタノール取り込み能を検討したところ、フルオロ基が多く置換されるに従い、メタノールが取り込まれにくくなる傾向が見出された。これは、フルオロ基によるCF/HC相互作用が多く生じ、これが結晶構造構築のための主要なモチーフになるためと考えられる。実際得られた結晶についてX線構造解析を行ったところ、フルオロ基が多く導入された場合に結晶構造が大きく変化すること、多数のCF/HC相互作用が見出されること、その結果ヒドロキシル基間の水素結合が一部なくなることなどがわかった。さらに、得られた結晶の熱力学的安定性について、示差走査熱分析を行った。その結果、フルオロ置換基が導入されると、一般的に結晶は熱に対し不安定になることがわかった。この理由は、CF結合がCH結合と比べ、反対の分極を持つためと考えた。理論計算の結果、CF基とπ電子との間の相互作用は、弱いながらも常に反発的であることが見出された。これも、結晶格子が不安定化する要因のひとつと考えられる。ペルフルオロ置換芳香環は、フッ素が有する強い電気陰性のために、通常の芳香環とは異なる挙動を示すことが知られている。一方で芳香環により形成されたゲスト包接空間は、以前より盛んに研究され、特に最近ではカーボンナノチューブとも関連しておおいに注目を集めている。本研究では、ペルフルオロ置換芳香環で形成されたゲスト包接空間(特に結晶包接空間)の性質に関する研究を行った。ホスト分子としては、ペルフルオロ置換シクロトリホスファゼン誘導体を考えた。しかしその合成は、最終ステップの直前までは効率よく進んだものの、最後の環化反応がまったく進行せず、現在まで目的化合物は得られていない。同時に、芳香環の水素をフッ素原子で置換することが、結晶構造がどのような影響を与えるかについて調べた。その結果、置換されたフッ素がCH/π相互作用を阻害する場合、あるいは分子内水素結合を阻害する場合に結晶構造が大きく変わることがあることがわかった。またそのような阻害がない場合にも、フッ素が多く置換されることで、フッ素が関与する相互作用(たとえばCH/F相互作用)が数多く利得できる場合にもまた、結晶構造が変化することが見いだされた。また、ペルフルオロ置換を視野に入れた、巨大poly(aromatic)hydrocarbon分子の研究を行った。巨大分子は、特異な機能を持つことが期待されるため現在非常に興味が持たれている化合物であるが、その構造に関する研究はまだ十分とはいえない。我々は巨大なPAH分子を簡便な手段により合成し、そのX線構造を決定し、理論計算による予測との比較・検討を行った。
癌遺伝子・癌抑制遺伝子を用いた腫瘍細胞の免疫原性活性化の試み

ヒト悪性腫瘍の中でもとりわけ悪性神経膠腫はその予後が不良で、これまで手術・放射線化学療法・生物学的変調療法が行われてきたが、それでも再発は免れず、生存期間中央値として50-60週というのが従来の成績である。また近年脳腫瘍に対する遺伝子治療の適用が米国を中心に盛んに行われるようになってきたが、この治療法もヒトの脳腫瘍に対しては必ずしも期待通りの成果を上げておらず、脳腫瘍治療の困難さを改めて印象づけると共にさらに新しい治療法の開発が望まれるようになってきた。そこで我々はアポトーシスを利用した悪性腫瘍に対する新規治療法の開発を行っているが、その過程で我々が単離したs-myc遺伝子の発現によってグリオーマ細胞の免疫原性が活性化されることを見い出した。今回その活性化の機序を調べるため、まず、s-Mycの転写因子としての機能を調べた。その結果s-Mycはc-Mycと同様塩基配列特異的転写活性化因子であることが明らかとなった。そこで塩基配列特異的DNA結合能・転写活性化能を失った変異体を作成し、野生型s-Mycとの間で細胞死誘導能および免疫原性活性化能における相違点とを検索した。その結果、塩基配列特異的DNA結合能を欠いたs-MycmBRには細胞死誘導能がなくなっていることが判明した。この事実はs-Mycによる細胞死誘導にはs-Mycのもつ塩基配列特異的DNA結合能とこれに基づく転写活性化能が必要であることを示唆している。また、s-MycmBRには野性型s-Mycと異なり、遺伝子導入したグリオーマ細胞の移植により担グリオーマラットの生存期間を延長したり、腫瘍の進展を抑制するなどの能力が欠けていることがわかり、s-Mycによる免疫原性活性化にも細胞死誘導と同じ機能ドメインの発現が要求されることが明らかとなった。
Cxcl12/Cxcr4シグナル破綻が統合失調症発症に及ぼす影響の解明

我々は、ヒトで高率に統合失調症を発症する22q11欠損症候群のモデルマウスを用い、Dgcr8の欠損がCxcl12/Cxcr4シグナルの異常を引き起こし、海馬歯状回、介在神経細胞の発生異常の原因となることを見出してきた。今回、我々は、Cxcr4シグナルの異常が統合失調症様行動異常を引き起こすか、22q11欠損症候群以外の散発性統合失調症でCxcl12/Cxcr4シグナルの障害が認められるか検討を行った。我々は、ヒトで統合失調症を多発する22q11.2欠損症候群のモデルマウスの神経発生学的解析を行い、22q11.2領域に存在するmiRNAのプロセッサーのDgcr8の欠損によるCxcl12(Sdf1)/Cxcr4シグナルの障害で、海馬の歯状回と大脳皮質の介在神経細胞の発生異常が存在すること、ヒトの散発性の統合失調症患者の嗅上皮においてCxcl12が有意に減少していることを見出してきた。しかし、Cxcr4シグナルの異状によって生じる神経発生異常と統合失調症様行動異常の関係は未だ明らかになっていない。Cxcr4シグナルの異常が統合失調症様行動異常を惹起するのか検討を行うため、Cxcr4シグナルに障害があるマウスを用いてヒトの統合失調症者と同様にMK801等のNMDA受容体阻害剤への感受性が亢進したり、prepulse inhibition (PPI)の異常等の統合失調症様行動異常が認められないか行動学的解析を行っている。我々は、ヒトで統合失調症を多発する22q11.2欠損症候群のモデルマウスの神経発生学的解析を行い、22q11.2領域に存在するmiRNAのプロセッサーのDgcr8の欠損によるCxcl12 (Sdf1)/Cxcr4シグナルの障害で、海馬の歯状回と大脳皮質の介在神経細胞の発生異常が存在すること、ヒトの散発性の統合失調症患者の嗅上皮においてCxcl12が有意に減少していることを見出してきた。今回我々は、ヒトの統合失調症者の抹消血ゲノムDNAを用いDgcr8のcoding regionに変異・多型が認められないか検討を行った。現在、統合失調症者に特異的に見出され変異がDgcr8に及ぼす影響を検討している。予定通り、統合失調症者に特異的に存在するDgcr8遺伝子の多型の検討を行った。我々は、ヒトで統合失調症を多発する22q11.2欠損症候群のモデルマウスの神経発生学的解析を行い、海馬の歯状回と大脳皮質の介在神経細胞の発生異常があることを見出した。さらに、この神経発生異常が、22q11.2領域に存在するmiRNAのプロセッサーのDgcr8の欠損によって生じるCxcl12 (Sdf1) / Cxcr4シグナルの異常で惹起されることを明らかにしてきた。ヒトの散発性の統合失調症患者の嗅上皮においてCxcl12が有意に減少していることから、Cxcl12/Cxcr4シグナルの異常は、22q11欠損症候群だけでなく、統合失調症全般において、その機能障害が認められる可能性が示唆された。我々は、ヒト22q11欠損症候群及び統合失調症患者において、Cxcl12 / Cxcr4シグナルに関与する分子の発現量に変動がないか、Cxcl12 / Cxcr4シグナルの機能異常が認められないか検討を行っている。今回、我々は22q11欠損症候群7名、統合失調症患者60名の末梢血よりEBVで樹立されたlymphoblastoid cell lineを用い、Cxcl12 / Cxcr4シグナルに関与する分子の発現量を検討すると同時に、chemotaxis assayによってCXCL12への反応性の定量化を行った。また、22q11.2欠損症候群モデルマウスを用いて、Cxcr4シグナルの異常が成体でも認められるか検討を行っている。散発性の統合失調症者においてCxcr4シグナル関連分子の発現異常だけでなくCxcr4シグナルの障害が生じているかを検討するため、ヒト統合失調症患者由来lymphoblastoid cell lineを用い、chemotaxis assayによってCXCL12への反応性の定量化を継続して行った。22q11欠損症候群由来のlymphoblastoidcell lineで発現が変化している遺伝子群を同定し、現在、この遺伝子群がCxxr4シグナルに与える影響を検討している。散発性の統合失調症者のlymphoblastoidcell lineでCxcl12への反応性の低い細胞株において、これらの遺伝子群の発現量が変化していないか検討した。また、22q11.2欠損症候群モデルマウスを用いて、Cxcr4シグナルの異常が成体でも中枢神経系で認められるか検討を行った。

我々は、ヒトで高率に統合失調症を発症する22q11欠損症候群のモデルマウスを用い、Dgcr8の欠損がCxcl12/Cxcr4シグナルの異常を引き起こし、海馬歯状回、介在神経細胞の発生異常の原因となることを見出してきた。今回、我々は、Cxcr4シグナルの異常が統合失調症様行動異常を引き起こすか、22q11欠損症候群以外の散発性統合失調症でCxcl12/Cxcr4シグナルの障害が認められるか検討を行った。Cxcr4シグナル異常と行動異常のスクリーニングを予定通り行っている。29年度が最終年度であるため、記入しない。神経科学、精神医学ヒトの統合失調症者の末梢血由来細胞を用い、実際に統合失調症者でCxcr4シグナルの異常が認められないか検討を行っていく。具体的には、ヒトの統合失調症患者のゲノムDNAを用いてシーケンスを行い、DGCR8, CXCL12,CXCR4遺伝子のcoding regionに変異・多型が認められないか検討する。統合失調症患者で特異的に見出される変異が見つかれば、こうした変異が与える影響をin vitroの系で検討を行なう。まずDGCR8, CXCR4遺伝子のcDNAに見出された変異を導入し、変異体の発現レンチベクターを構築する。次に22q11.2欠損症候群モデルマウスの初代培養胎仔介在神経前駆細胞に作成した変異遺伝子発現ウイルスを感染させ、正常型と同様にCxcl12へのCa反応性が補償できるか検討し、遺伝子変異が機能に与える影響を検討する。実験の進行が遅れていたため、予定していた機器の購入ができなかったため購入した実験機器が入札により安く購入できたため。実験の進行の遅れのため、予定していた機器の購入ができなかったため予定している機器の購入を行うlymphoblastoid cell linesを用いたCxcr4シグナルの検討するための実験に使用する。予定していた機器購入を速やかに行う。
常温接合によるウエハスケールMEMSパッケージ

本研究では、酸素プラズマおよび窒素プラズマで構成されるSequential processによる表面活性化処理をシリコンウエハおよびガラス接合に適用した。また、処理条件による強度への影響および表面分析からこのプロセスのメカニズムを検討した。接合強度は加熱とともに増加し、ガラスのOH基濃度によって接合強度が大きく変化することばないこと、酸素RIEプラズマと窒素プラズマの処理条件の違いが接合強度に影響を与えていることなどを定量的に確認することができた。AFMでの表面の調査とHRTEMでの接合断面調査から接合のメカニズムについて言及した。シリコン接合界面はいずれの条件であってもアモルファス層になっている。これは、材料表面が窒素ラジカル処理を受けることにより、表面に一種のSix(ON)yが形成されていることを示唆している。シーケンシャルプロセスめ新たなる応用可能性として、シリコン/サファイア,シリコン酸化膜/サファイアの接合を行い、300°C以下の低温なアニーリング処理により接合可能であることを示すことができた。プラズマ処理を用いたサファイアの接合に関する研究は現在のところ世界的に見てもまだほとんど行われおらず、接合の成功事例もほとんど皆無である。本研究において、従来の他の方法と比較して低温・低負荷での接合を実現することができた。また、表面弾性波フィルタの特性改善に必要なタンタル酸リチウム(LT)基板のシーケンシャルプラズマ活性化手法による直接接合の適用可能性を検討し、研究目的において設定した1×1mmダイシングに耐えうる強度を、大気中での接合、低温加熱のみで実現することができた。さらに最終的には、以上のプロセスの応用として、接合によりマイクロキャビティ構造体を製作し、リークテストを行うことで気密封止特性の確認を行った。その結果、良好な気密封止特性を確認した。本研究では,酸素プラズマおよび窒素プラズマで構成されるSequential processによる表面活性化処理をガラス接合に適用した場合における,窒素プラズマ照射の接合強度への影響を調査し,処理条件と接合強度の変化について検討を行った.また,処理条件による強度への影響および表面分析からこのプロセスによって生じる処理表面の変化について検討した.最後に,この接合法を用いて封止構造体の接合を行い,気密封止特性について検討した。Sequential processは酸素および窒素によるプラズマ処理から構成されている.まずは酸素を導入し,RFプラズマによるRIEにて試料表面処理を行う.その後酸素を排出し,続いて窒素を導入してMWによって励起した表面波プラズマによるラジカルを照射し,試料表面処理を連続的に行った.その後試料を大気中に搬出し,処理済表面同士を直接接触させ,接合する.試料としては4inch溶融石英ガラスウエハおよびシリコンウエハを使用した.Sequential processによる表面活性化常温接合法をガラスウエハの接合に適用した結果,従来の他の方法と比較して低温・低負荷での接合が可能であることを確認した.接合強度は加熱とともに増加し,またガラスのOH基濃度によって接合強度が大きく変化することはないことを確認した.酸素および窒素中での加熱による接合強度変化は確認できなかった.また接合強度の値のバラつきと試料表面粗さは窒素ラジカル処理ガス圧力によって左右されることを確認した.さらに、Sequential processによる表面活性化常温接合法を用いてガラス同士およびシリコンとガラスの接合でマイクロキャビティ構造体を製作し,リークテストを行うことで気密封止特性の確認を行った.その結果,良好な気密封止特性を確認した.シリコンの接合に対し、シーケンシャルプロセスを構成する酸素RIEプラズマと窒素ラジカルでの表面活性化処理条件を変化させ、さらに複数の加熱条件にてアニーリングを行うことで、それぞれの処理による接合の状態、表面の変化などを調査した。赤外線透過カメラによる接合界面の調査、引張試験から、酸素RIEプラズマと窒素プラズマの処理条件の違いが接合界面のボイド、接合強度にどの様に影響を与えているかを確認することができた。また、アニーリングのシーケンシャルプロセスに対しての有効性を確認した。