hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
溶液中における単一分子・原子鎖の安定架橋構造形成と電子伝導

室温溶液内にて金属の電気化学電位を制御することで金属の単原子ワイヤーが安定形成し、ワイヤーの安定性や構造が電気化学電位により制御可能であることを明らかにした。また分子ワイヤーに関連し、溶液内にて新たな金属-分子接合系の探索を行った。その結果、Au-CN, Pt-CN,Pt-Sなどの新規接続部位をもつ単分子接合の伝導計測に成功した。また、分子の架橋状態を規定するために、単分子の振動分光計測装置の開発を行い、水素、ベンゼン単分子接合に適用した。今年度は電気化学STMを用いて単一分子・原子鎖の架橋構造を作製した。主に1,4-diisocyanobenzene単一分子の伝導度計測、Au原子鎖の電気化学電位による構造制御をおこなった。1mM 1,4-diisocyanobenzeneをtetraethyleneglycol dimethyl etherに溶解し、Au電極を用いて伝導度測定を行った。分子が溶存している状態でSTMのtipとAuの単結晶基板を機械的に一度接触させた後引き離すと、接合破断直後に分子がAu電極を架橋することが期待される。1,4-diisocyanobenzeneを含む溶液におけるコンダクタンスヒストグラムに0.002Go(Go:13kオーム)のピークが観測された。溶媒のみではヒストグラムにピークは観測されず、1mM1,4-diisocyanobenzene一分子の伝導度を0.002Goと決定することが出来た。Au原子鎖はSTMのtipと基板を引き離すことで作製した。Auの原子鎖の電気化学電位を正に保持すると真空中や大気中と同様に伝導度がGoで量子化される伝導特性が観測された。電位を負にするとこれら整数コンダクタンスに加え、新たに分数コンダクタンス値が発現した。この分数コンダクタンス値の起源を明らかにするために溶液のpHを変化させた実験をおこなった。その結果、Auへの吸着水素が分数コンダクタンス値を示す構造を特異的に安定化させることを明らかにした。この構造の安定性は電気化学電位により可逆的に制御することが可能であった。さらに金単原子ワイヤーの安定性の電気化学電位依存性を測定した。その結果、-200mV vs.Ag/AgClで原子ワイヤーが最も不安定となり、その正側でも負側でも原子ワイヤーは安定化されることが分かった。正側ではアニオンが負側では水素がワイヤーに吸着することにより安定化するものと考えられる。そして、原子ワイヤーの安定性は電気化学電位により可逆的かつ連続的に制御可能であった。今年度は溶液内および超高真空極低温にて金属電極に単分子を導入しその伝導度計測を行った。現在、分子エレクトロニクスへの応用から単分子の伝導特性が注目を集めている。しかし分子の存在、架橋状態が不明、分子と金属の接合部がAu-Sに限定など単分子の伝導特性の研究には課題が多い。そこで、Au-S以外の金属-分子接合系を探索すること、そして伝導度計測と分子の振動スペクトルの同時計測により分子の架橋状態を規定して単分子の伝導度を決定することを目的として研究をおこなった。まず新たな金属-分子接合系の構築に関しては、ベンゼンの末端をイソシアニド,イソニトリル、チオール、アミド、カルボキシル基で置換した分子をエーテル中に溶解し、溶液内にてAu, Pt接合を機械的に作製した。接合破断直前に単分子が金属電極間を架橋することが期待される。その結果、コンダクタンストレースにおいて、伝導度が階段状に変化し、その1段の高さがほぼ一定であることが明らかになった。1段が1分子の伝導に相当することを示している。そして、Au-CN, Pt-CN, Pt-Sなどの新規接続部位をもつ単分子について伝導度を決定し、特にPt-Sでは従来のAu-Sより1桁高い伝導特性を示すことを明らかにした。伝導度と振動スペクトルの同時計測に関しては、Pt電極に水素、ベンゼン分子をin-situで導入することで単分子計測を行った。その結果、水素雰囲気中では水素1分子を架橋したPtの単原子ワイヤーが形成されていく様子を明らかにすることに成功した。ベンゼンについても伝導度と振動スペクトルの同時計測に成功した。今年度は溶液内および超高真空極低温にて金属電極に単分子を導入しその伝導度および振動スペクトル計測を行った。STMを用いて、溶液内にて新たな金属-分子接合系の探索を行った。ベンゼンの末端をイソシアニド,イソニトリル、チオール、アミド、カルボキシル基で置換した分子をエーテル中に溶解し、溶液内にてAu,Pt接合を機械的に作製した。その結果、金属接合破断直後に接合の伝導度が階段状に変化する様子が観測された。1段の伝導度変化がほぼ一定であることから、この1段の伝導度変化から1分子の伝導度を決定した。

その結果、Au-CN,Pt-CN,Pt-S,Au-NH_2,Pt-NH_2,Au-COOH,Pt-COOHなどの新規接続部位をもつ単分子について伝導度を決定することに成功した。また今年度は超高真空、極低温で動作する伝導度-単分子の振動スペクトル同時計測装置を作製した。金属ナノギャップ作製用にmechanically controllable breakjunction(MCBJ),分子導入にヒータ付きのキャピラリを用いることで、機能性分子など比較的分子量の大きな分子についても清浄な単一分子接合を作製することが可能となっている。本装置を用いて、Pt電極に架橋した水素単一分子接合、Pt電極に架橋したべンゼン単一分子接合、また水素中のAu,Ag,Cu,Pd単原子接合において単分子の振動スペクトル計測に成功した。特にPt電極に架橋した水素については、水素単一分子接合を伸長した際の伝導度変化を定量的に評価することで、水素単一分子を架橋したPt単原子ワイヤーが形成される過程を明らかにすることに成功した。今年度は溶液内および超高真空極低温にて金属電極に単分子を導入しその伝導度および振動スペクトル計測を行った。まず、電気化学STMを用いて、溶液内にて単分子接合を作製し、その伝導度計測を試みた。単分子接合は、ポルフィリン分子やP=S末端部位、チオール末端部位を有する分子を有機溶媒に溶解し、溶液内にてAu接合を機械的に破断させることで作製した。その結果、金属接合破断直後に接合の伝導度が階段状に変化する様子が観測された。1段の伝導度変化がほぼ一定であることから、この1段の伝導度変化から1分子の伝導度を決定した。その結果、立体構造を反映した単分子接合の電気伝導度特性の違いなどを明らかにした。また超高真空、極低温で単分子の伝導度と振動スペクトルの同時計測もおこなった。特にPt電極に架橋したベンゼン接合については、電気伝導計測、ノイズ計測、振動スペクトル計測、理論計算などを組み合わせることで、有機単分子接合の形成過程を明らかにすることに成功した。さらに、アンカー部位を用いることなく、直接パイ電子系を金属に接合させることで、分子が金属と同程度の伝導特性を示すことなども明らかにした。また水素中のAu, Ag, Cu, Co, Ni, Pd単原子接合において水素単分子の振動スペクトル計測に成功した。特にPd電極に架橋した水素については、水素単一分子接合を伸長した際の伝導度変化を定量的に評価することで、水素単一分子を架橋したPd単原子ワイヤーが形成される過程を明らかにすることに成功した。電気化学STMを用いて、溶液内にて単分子接合を作製しその伝導度計測を試みた。単分子接合は分子を含む溶液内にてAu接合を機械的に破断させることで作製した。その結果、2置換ベンゼンの伝導度が置換基の位置に依存することなどを明らかにした。室温ではC60や金属内包フラーレンの単分子接合形成をAu,Ag電極を用いて試みた。
マイクロプローブ染色装置を用いた肝移植後リンパ増殖性疾患の迅速診断

【研究の背景と方法】Epstein-Barrウイルス(EBV)によるBリンパ球増殖症は、肝臓移植術後1ヶ月後以降好発し、5-10%のレシピエントにみられる、日和見感染症である。頻度的にはウイルス感染症として、サイトメガロウイルスについで二番目であるが、重篤化すると致死率が高いことと、特異的治療法が一般的にないことから、移植患者にとってもっとも警戒すべき感染症の一つである。発熱、咽頭痛、リンパ節腫大、肝脾腫などの臨床症状およびEBVのvirus capsidantigen値および末梢血リンパ球のEBV encoded small nuclear RNA (EBER)のin situハイブリダイゼーション(ISH)の所見にてEBV感染症の診断を24例の小児患者に行った。まず従来のEBER ISHとキットを使用した方法(ニチレイ(株))、ついでファルマ社のマイクロプローブ染色装置を用いて、レシピエント末梢血リンパ球を検体として、EBER ISHを施行し、結果と所要時間を比較検討する。【研究結果】所要時間は従来法で平均23時間、マイクロプローブ染色法で5.8時間であった。マイクロプローブ染色法においては、特定の条件設定は必要なかった。陽性症例は両方法において一致していた。当院では平成6年1月より、平成14年1月まで160例の生体肝移植を施行しており、退院後は全例外来でフォローしている。Epstein-Barrウイルス(EBV)によるBリンパ球増殖症は、術後1ヶ月後以降好発し、5-10%のレシピエントにみられる、目和見感染症である。当科では発熱、咽頭痛、リンパ節腫大、肝脾腫などの臨床症状およびEBVのvirus capsid antigen値および末梢血リンパ球のEBV encoded small nuclear RNA(EBER)のin situハイブリダイゼーション(ISH)の所見にてEBV感染症の診断をしてきた、しかし、前者では特異性に乏しく、後者では時間がかかりすぎ(3日以上)、入院させても、しばらくEBV感染症の診断ができず、EBVに対する初期治療さえままならないという状況が続いている。informed consentを得た肝移植外来患者より後、2ml採血を行い、マイクロウエーブ染色装置を用いてEBER ISHを行った。Proteinkinase Kの至適濃度、スライドガラスに固定した検体を浸ける時間、パラフォルムァルデヒドに固定する時間を検討し、EBER ISH従来法、キット法と比較してマイクロウエーブ染色装置を用いた方法に整合性があることを確認した。当院では平成6年1月より、平成15年1月まで209例の生体肝移植を施行しており、退院後は全例外来でフォローしている。Epstein-Barrウイルス(EBV)によるBリンパ球増殖症は、術後1ヶ月後以降好発し、5-10%のレシピエントにみられる、日和見感染症である。当科では発熱、咽頭痛、リンパ節腫大、肝脾腫などの臨床症状およびEBVのvirus capsid antigen値および末梢血リンパ球のEBV encoded small nuclear RNA( EBER)のin situハイブリダイゼーション(ISH)の所見にてEBV感染症の診断をしてきた。しかし、前者では特異性に乏しく、後者では時間がかかりすぎ(3日以上)、入院させても、しばらくEBV感染症の診断ができず、EBVに対する初期治療さえままならないという状況が続いている。informed consentを得た肝移植外来患者より後、2ml採血を行い、マイクロウエーブ染色装置を用いてEBERISHを行った。Proteinkinase Kの至適濃度、スライドガラスに固定した検体を浸ける時間、パラフォルムアルデヒドに固定する時間を検討し、EBER ISH従来法、キット法と比較してマイクロウエーブ染色装置を用いた方法に整合性があることを確認した。
定性的推論と数式処理に基づく制御系設計用のエキスパートシステム

本研究では、制御系の構造情報と各サブシステムの周波数特性の因果関係に基づいて解析設計を行う定性的推論部を、既に開発住みの知識処理を併合したCADシステムに追加し、操作性に優れた制御系設計用のエキスパートシステムを構築した。以下、実施計画の項目別に研究成果の概要を述べる。1.定性的推論部の検討と作製制御系の構造と各サブシステムの特性の概略値を用いた定性的推論の方法について検討し、それに基づく知識処理部を実現した。各サブシステムの特性の概略値として周波数特性の概略値と簡易モデルの区間パラメータを用いる2つの方法について検討した。(文献1、4参照)2.数式処理による構造解析の検討制御系の構造的性質を数式処理を用いて解析する方法を理論的に検討した。さらに、この結果と1.で構築した定性的推論部と結合した。(文献2.3参照)3.エキスパートシステムの構築とその評価既に開発済みのハイブリッドタイプCADシステムに(1)定性的推論部(2)数式処理による構造解析部(3)非線形シミュレー部の機能を加えたエキスパートシステムを構築し、その有効性を確認した。(文献1、2、3参照)この際、マンマシンインターフゥースについても検討した。
環境DNA解読によるニホンウナギ生息場所の重要性評価手法の開発

ニホンウナギは河川の上流域から海洋の沿岸域のどこにでも見られることから、ニホンウナギの成長過程においてどのような場所が重要なのかはいまだ判然としていない。これは、ニホンウナギの保護に向けて生息場所の環境改善を目指す際に問題となる。そこで、ニホンウナギの環境DNAを検出することで、河川の中流域、下流域(感潮域)、海洋沿岸部の生息場所としての重要性を評価する手法を開発した。その結果、テスト河川では河川の中流域がニホンウナギにとって最も重要な生息場所と推定された。この結果は、ニホンウナギの資源回復には河川中流域の環境改善、および中流域への遡上しやすさの回復の必要性を示唆している。平成28年9月、予定通り鹿児島県枕崎市の花渡川・枕崎湾の17地点において環境DNAの採集を行った。採集では、小孔径ながら目詰りしにくいと言われているメルクミリポアのSterivex-GPカートリッジフィルター(孔径0.22μm)を使用し、JMS社100mLシリンジJS-S00Sを用いて500mLの河川水または海水を現地で採水後にすぐ濾過した。降雨によって濁水となってしまった日があったため、地点によっては目詰りしてしまい、カートリッジ4本を用いて125mLずつ濾過したような地点もあるが、いずれの地点でも500mLの濾過は達成している。濾過したフィルターはすぐに保冷バッグに入れ、その日のうちに-20°Cで冷凍した。持ち帰った後も-20°Cで保管している。また、ニホンウナギの環境DNAのみを特異的に増幅するため、近縁種であるオオウナギを含めてミトコンドリアDNAのD-loop領域配列を公開データベースから取得、多重整列を行い、ニホンウナギ種内では変異がなく、オオウナギでは一致しない箇所が3'末端になるようプライマーを作成した。作成したプライマーは、NCBIのPrimer-BLASTを用いて、ニホンウナギのミトコンドリアDNA・D-loop領域に一致すること、ニホンウナギゲノムの別領域や、生息場所が重複する他種ゲノムには一致しないことを確認した。現在、合成したプライマーを用いて、ニホンウナギとオオウナギのDNAを鋳型としてPCRを行い、確認を行っている。平成28年度の調査より、Sterivex-GPとシリンジによる手作業の濾過では1サンプルの濾過にかかる時間が長すぎ、大量のサンプルを短時間で得ることは難しいことが判明した。そこで、今後はYamanaka et al. (2016)で公表された現場濾過装置を用いる予定である。著者の組み立てた実物を視察した上で、既に部品を調達し、現在組み立てを行っている。環境DNAの採集後、すぐにDNA抽出を行う予定であったが、1月末をもって前所属を退職し、2月から神戸大学へ移籍することが決まったため、業務の引き継ぎや自宅の引っ越し、機材の運搬に忙殺されてしまい、作業が実施できなかった。また、前所属である水産研究・教育機構では、科研費購入物品でも10万円より備品登録し、備品登録された物品は移籍に際して移管手続きに応じない(実際に濾過用吸引ポンプを移管できなかった)ため、科研費による機材購入を控えざるを得ず、必要な機材の調達が遅れることになってしまった。これらの理由により、進捗に遅延が生じている。調査回数を増やすため、調査地を鹿児島県花渡川から和歌山県富田川水系高瀬川に変更し、2017年7月、2017年10月に環境DNAの濾過採集を行った。また、採集した環境DNAからニホンウナギのターゲット領域を増幅し、網羅的な解読を行うことで、地点間のハプロタイプ数の評価を試みた。このデータでは、高スループットシーケンサによる読み間違いの影響が見られた。読み間違い率は1回のシーケンサの稼働で解読したサンプル間では大きく変わらないはずだが、サンプル間で得られた配列数は大きく異なるため、多くの配列が得られたサンプルでは、読み間違いも多くなり、見かけ上のハプロタイプ数が増す。配列数を無作為に間引くことで配列数をサンプル間で均質化を行っても、サンプル内に含まれるハプロタイプが多いサンプルと少ないサンプルでは、1ハプロタイプ当たりの配列数(カバレッジ深度)は異なってしまうと考えられる。カバレッジ深度が異なると、やはり見かけ上のハプロタイプ数に影響すると考えられる。この問題を解決するため、当初計画にはなかったが、新たに読み間違いと思われる配列を検出して除去する手法を開発した。これにより、読み間違い率の異なる、複数回のシーケンサの稼働によって取得したデータにおいても正確なハプロタイプ数が推定できるようになった。プライマーの種および領域特異性が確認出来次第、平成28年度に採集したサンプル群の分析を行う。また、海洋ではニホンウナギ個体数に対して水量が圧倒的に多いと考えられ、ニホンウナギ環境DNAは河川よりもずっと希釈されてしまうと考えられる。

そのため、同じ個体数がいても、環境DNAから検出できない可能性が高まる。検出率が河川と海洋で異なれば、当然河川と海洋のハプロタイプ数は比較できなくなってしまう。そこで、「検出率」を潜在変数とする統計モデリングを行い、未検出のハプロタイプも含めたその地点のハプロタイプ数を推定する。この方法では、1地点のレプリケート間における検出ハプロタイプの重複具合から検出率を推定する。つまり、1地点から複数のサンプルレプリケートを採集する必要がある。そこで、概要で述べたようにYamanaka et al. (2016)で公表された現場濾過装置を用いる予定である。また、迅速にかつできるだけ多くの水を濾過できるよう、最適な濾過フィルターを選定する。バイオインフォマティクス・群集生態学野外採集における助手を雇用する予定だったが、一人でも濾過採集可能なシステムを構築することができたため不要になった。また、神戸大学へ移籍することが決まったため、業務の引き継ぎや自宅の引っ越し、機材の運搬に忙殺されてしまい、採集したサンプルの分析作業が実施できなかった。したがって、この作業の助手の謝金も支出がなくなった。さらに、分析の遅れのため、DNA解読の受託解析も順延となり、この支出も翌年に繰り越すこととなった。前所属では分析用機材が揃っていたが、移籍先の神戸大学では様々な機材が不足しており、このため、いくらか機材を調達する必要が生じている。しかし、野外調査助手が不要になり、また、業務の減少により割けるエフォートが増加したため、分析作業の助手も不要になった。そこで、この人件費が不要になった分を機材の調達に利用したいと考えている。また、平成28年度に行えなかったDNA解読の受託解析は、29年度にまとめて行う。
線維化における炎症性細胞の役割

線維化における炎症性細胞、特に単球の役割を追究した。まず線維化疾患の代表的な線維化疾患である強皮症で単球について解析した。強皮症末梢血単球はversicanを高発現していた。versicanはMCP-1に結合し、単球の遊走を誘導したことから、versicanはMCP-1の貯蔵庫となり、局所への単球の浸潤を誘導することで、線維化に関与する可能性が考えられた。さらに単球の浸潤が先行する遺伝子改変マウスでその形質を調べた。遺伝子改変マウスでは先行する単球の浸潤ののちに線維化が生じている可能性が示唆された。以上より単球が線維化の機序に関与している可能性が考えられた。線維化は、創傷治癒の一過程だが、制御機能が破綻すると過剰な線維化が生じ、正常組織が置換されることで、機能低下・喪失が生じる。代表的な疾患として特発性肺線維症や全身性硬化症があるが、この病態を制御できる治療法が皆無で、臓器移植以外によい方法がなく、しばしば致命的となり予後も不良であることから、この機序の解明が治療法を確立する上で急務とされている。今回我々は複数の系あるいシステムが線維化を制御していると仮説、炎症性細胞に着目し、これらが線維化のメカニズムに及ぼす影響をin vivoの系で追究した。特に我々はこれまで強皮症における単球の役割を追求してきたことから、特に単球に着目した。まず単球をはじめとしたリンパ球の浸潤が著しく生じるモデルマウスに着目し、このマウスと野生株の肺組織についてパイロットとして数例比較検討した。ヘマトキシリンエオジン染色およびマッソントリクローム染色を行った。10週令の時点では野生株と比較し、モデルマウスでは炎症性細胞の浸潤が先行し、炎症性細胞浸潤の周囲の間質に線維化が生じていることが明らかとなった。この所見は炎症性細胞浸潤が線維化のトリガーとなっている可能性を示唆した。今後このモデルマウスをさらに準備し、更なる検討を進めていく予定である。線維化は、創傷治癒の一過程であるが、過剰な線維化が生じると正常組織が置換され、機能低下・喪失が生じる。代表的な疾患として特発性肺線維症や強皮症があるが、この病態を根治できる治療は、臓器移植以外に方法がないのが現状である。しかし予後が不良であることから、機序の解明と新たな治療法の確立が急務とされている。今回我々は線維化における炎症性細胞の役割に着目し検討してきた。これまで我々は強皮症における単球の役割を追求し、健常人とその性格が異なること、線維化に関与する可能性を示してきた。そこで更に、単球が組織に浸潤する遺伝子改変マウスを用い、そのマウスが単球の浸潤に引き続いて線維化を来すか検討した。遺伝子改変マウスでは、wild typeと比較し、肺組織の線維化を著明に認めることが明らかとなった。また単球の浸潤を認め、線維化を認める別のマウスに単球の浸潤を抑制する治療介入を行ったところ、線維化が抑制されることが明らかとなった。これらより先行する単球の浸潤が線維化を誘導している可能性が考えられた。これまでのところ少数例での検討であり、また線維化の課程における実際の単球の役割についての検討が今後の課題であると考え、引き続き検討している。更に興味深いことに、前述の遺伝子改変マウスでは肺動脈内腔の狭小化を同時に認めていることが明らかとなり、本モデルマウスでは強皮症の臓器病変である肺線維症と肺動脈性肺高血圧の両方を併発している可能性が考えられる。今後このマウスで起きている現象を更に解析することにより強皮症の病態、新たなる治療法に迫ることができる可能性があると考えている。
難治性がんを制御し、難治性てんかんも制御する創薬基盤の確立

乳酸脱水素酵素は、難治性がんおよび難治性てんかんの創薬標的である。研究代表者はこれまで、てんかん治療薬スチリペントールが乳酸脱水素酵素の阻害作用を有することを明らかにしてきた。そこで本研究では、乳酸脱水素酵素阻害剤の同定を起点とし、難治性がんに効く抗がん剤および難治性てんかんにも効く抗てんかん剤の開発を目的とする。具体的には、高活性な乳酸脱水素酵素阻害剤を同定するだけでなく、それらの抗がん作用と抗てんかん作用を評価する。まず、1年目となる2017年度では、スチリペントールの化学構造を改変することで、高活性な乳酸脱水素酵素阻害剤を複数同定した。そこで本年度は、来年度以降に実施する項目の中でも実験系の確立に時間のかかるin vivo評価系の構築を行った。具体的には、in vivo抗がん作用評価の実施に向けて、難治性がん細胞株を免疫不全マウスに異種移植する担がんマウスの作製条件を確立した。加えて、in vivo抗てんかん作用評価の実施に向けて、慢性てんかんモデルとしてカイニン酸誘導性の海馬硬化症モデルマウスと、急性てんかんモデルとしてペンテトラゾール痙攣の評価系を確立した。来年度以降において、これらの確立したin vivo評価系を用いることで、見出した乳酸脱水素酵素阻害剤の抗がん作用をin vitroとin vivoの両方で調べるだけでなく、抗てんかん作用に関しても調べる予定である。本年度までに、乳酸脱水素酵素阻害剤を新規に同定するだけでなく、その薬効評価に向けてin vivo抗がん作用評価系とin vivo抗てんかん作用評価系も確立した。本成果を踏まえ、次年度以降の研究計画実施に問題なく進めると判断した。これまで、乳酸脱水素酵素阻害剤の同定と、in vivo抗がん作用およびin vivo抗てんかん作用の評価系構築を行った。今後は、構築したin vivo評価系を基に、同定した乳酸脱水素酵素の抗がん作用を調べるとともに、抗てんかん作用に関しても明らかにする予定である。乳酸脱水素酵素は、難治性てんかんの創薬標的であり、難治性がんの創薬標的でもある。これまで私は、てんかん治療薬であるスチリペントールに乳酸脱水素酵素阻害作用があることを明らかにしてきた。しかし、その阻害作用は弱いため、より強い乳酸脱水素酵素阻害剤を同定する必要がある。そこで、本研究課題では、3年間の研究期間において、スチリペントールを起点として強力な乳酸脱水素酵素阻害剤を同定するだけでなく、これを難治性がんに効く抗がん剤として開発し、さらに難治性てんかんに効く抗てんかん剤としても開発することを目的とする。まず1年目では、強力な阻害作用を持つ乳酸脱水素酵素阻害剤の同定を行った。私はこれまで、スチリペントールのヒドロキシ基とtert-ブチル基が無い化学構造を持つイソサフロールでも、乳酸脱水素酵素阻害作用が保存されていることを見出している(Sada et al, Science 2015)。そこで、このイソサフロール構造を母核に持つ化合物を探索した結果、スチリペントールやイソサフロールよりも強力な乳酸脱水素酵素阻害作用を持つ化合物を複数同定することに成功した。来年度と再来年度では、見出した乳酸脱水素酵素阻害剤に関し、抗がん作用と抗てんかん作用を調べる予定である。さらに来年度以降に行う抗てんかん作用評価に先立ち、てんかんマウスモデルを用いたin vivoてんかん実験系の立ち上げを行った。本年度までに、乳酸脱水素酵素阻害剤の同定が完了した。本成果は、3年計画の1年目として予定通りの進捗状況である。同定した乳酸脱水素酵素阻害剤を用いることで、次年度以降の研究計画である抗がん作用・抗てんかん作用評価に、問題なく進むことができると評価した。3年間の研究期間において、まず乳酸脱水素酵素阻害剤を新たに同定し、さらに来年度以降に向けて、in vivoてんかん実験系も構築した。

そこで30年度と31年度において、構築した実験系を用いて新規阻害剤の抗てんかん作用を調べると共に、抗がん作用に関しても評価する予定である。これまで、乳酸脱水素酵素阻害剤の同定と、in vivo抗がん作用およびin vivo抗てんかん作用の評価系構築を行った。今後は、構築したin vivo評価系を基に、同定した乳酸脱水素酵素の抗がん作用を調べるとともに、抗てんかん作用に関しても明らかにする予定である。
静電/電磁混合イオン加速による電気推進機の大推力化

化学推進機と比較して高い排気速度を達成可能な電気推進機は,発生する推力が小さいために,軌道遷移に要する時間が長期化することが課題である.本研究では軌道遷移時間短縮に向け,静電/電磁混合イオン加速による電気宇宙推進機の大推力化を目指す.本年度は推進機作動条件とイオン加速機構との関係解明を目的とした.永久磁石のみを使用し発散磁場を印加できる推進機を新たに製作し1推進剤種が推力性能に及ぼす影響の解明と2イオンの生成・加速機構の解明に取組んだ.1について,推進剤種をアルゴン/クリプトン/キセノンの3通り供給し,各作動条件下における推力測定値から推力効率(電気エネルギーから運動エネルギーへの変換効率)を算出した.その結果,推進剤種に依らず同程度の推力効率を達成し,推力性能と投入エネルギーとの関係は無次元化比パワーで整理できることを明らかとした.アルゴン推進剤を用いることで,従来のキセノン推進剤と同程度の推力効率を維持しつつ,3000秒を上回る高排気速度を達成した.安価なアルゴン推進剤の活用により電気宇宙推進機の運用コストの大幅な低下が期待できる.2について,イオンの周方向と軸方向とに関して各方向のエネルギー分布関数を同時に測定可能な2Dエネルギーアナライザーを独自に作成した.エネルギー分布関数を算出すべく運動エネルギーに応じて捕集可能なイオンを選別する.選別機構を集積することでアナライザーを小型化し,さらに捕集面を2か所設け各方向からのイオン電流値を独立に測定する.これにより放電室内部から推進機下流域に渡ってイオンの周方向運動エネルギーが軸方向運動エネルギーに変換される過程を明らかとする.予備実験を済ませ,現在選別機構を再設計中である.2018年度は推進剤種が推進機の推力性能に与える影響に注目した.これは当初目的とした「静電/電磁混合イオン加速の実現に必要な作動条件を特定すること」の一環であり,アルゴン推進剤においても従来のキセノン推進剤と同等の推力性能を発揮できることを実験により示すことができた.推進剤加速過程の解明にはイオンの周方向・軸方向に関するエネルギー分布関数と同方向への流束とをそれぞれ取得する必要がある.前者に関しては2018年度中に予備実験を実施することができ測定手法の適用可能範囲が判明した.後者についても多面体型イオン流束プローブを試作し,初期データの取得に成功している.2019年度実施予定の「強磁場下での静電/電磁混合イオン加速による大推力作動の実証」に関しても大型永久磁石を用いて推進機を試作済みである.このような現状に基づき進捗状況を「おおむね順調」と判断した.まずは2Dエネルギーアナライザー及び多面体型イオン流束プローブに関して初期データの取得と誤差評価とを実施する.その後は当初計画通り周方向・軸方向それぞれのエネルギー分布関数とイオン流束とを測定し静電/電磁混合イオン加速領域の特定と推進機作動条件との関係を明らかとする.次いで2018年度に試作した磁場強化型推進機に本実験結果を適用し,静電/電磁混合イオン加速による電気宇宙推進機の大推力化を実証する予定である.化学推進機と比較して高い排気速度を達成可能な電気推進機は,発生する推力が小さいために,軌道遷移に要する時間が長期化することが課題である.本研究では軌道遷移時間短縮に向け,静電/電磁混合イオン加速による電気宇宙推進機の大推力化を目指す.本年度は推進機作動条件とイオン加速機構との関係解明を目的とした.永久磁石のみを使用し発散磁場を印加できる推進機を新たに製作し1推進剤種が推力性能に及ぼす影響の解明と2イオンの生成・加速機構の解明に取組んだ.1について,推進剤種をアルゴン/クリプトン/キセノンの3通り供給し,各作動条件下における推力測定値から推力効率(電気エネルギーから運動エネルギーへの変換効率)を算出した.その結果,推進剤種に依らず同程度の推力効率を達成し,推力性能と投入エネルギーとの関係は無次元化比パワーで整理できることを明らかとした.アルゴン推進剤を用いることで,従来のキセノン推進剤と同程度の推力効率を維持しつつ,3000秒を上回る高排気速度を達成した.安価なアルゴン推進剤の活用により電気宇宙推進機の運用コストの大幅な低下が期待できる.2について,イオンの周方向と軸方向とに関して各方向のエネルギー分布関数を同時に測定可能な2Dエネルギーアナライザーを独自に作成した.エネルギー分布関数を算出すべく運動エネルギーに応じて捕集可能なイオンを選別する.選別機構を集積することでアナライザーを小型化し,さらに捕集面を2か所設け各方向からのイオン電流値を独立に測定する.これにより放電室内部から推進機下流域に渡ってイオンの周方向運動エネルギーが軸方向運動エネルギーに変換される過程を明らかとする.予備実験を済ませ,現在選別機構を再設計中である.2018年度は推進剤種が推進機の推力性能に与える影響に注目した.これは当初目的とした「静電/電磁混合イオン加速の実現に必要な作動条件を特定すること」の一環であり,アルゴン推進剤においても従来のキセノン推進剤と同等の推力性能を発揮できることを実験により示すことができた.推進剤加速過程の解明にはイオンの周方向・軸方向に関するエネルギー分布関数と同方向への流束とをそれぞれ取得する必要がある.前者に関しては2018年度中に予備実験を実施することができ測定手法の適用可能範囲が判明した.後者についても多面体型イオン流束プローブを試作し,初期データの取得に成功している.

2019年度実施予定の「強磁場下での静電/電磁混合イオン加速による大推力作動の実証」に関しても大型永久磁石を用いて推進機を試作済みである.このような現状に基づき進捗状況を「おおむね順調」と判断した.まずは2Dエネルギーアナライザー及び多面体型イオン流束プローブに関して初期データの取得と誤差評価とを実施する.その後は当初計画通り周方向・軸方向それぞれのエネルギー分布関数とイオン流束とを測定し静電/電磁混合イオン加速領域の特定と推進機作動条件との関係を明らかとする.次いで2018年度に試作した磁場強化型推進機に本実験結果を適用し,静電/電磁混合イオン加速による電気宇宙推進機の大推力化を実証する予定である.
新規分子標的薬による新しい骨髄再生法の確立

造血幹細胞の制御法の確立は、造血幹細胞移植の効率化や、白血病などの悪性血液疾患の根治療法の実現に向けた重要な課題である。研究代表者らは、線維素溶解系に着目した研究を行い、放射線照射などの移植前処置によって骨髄ニッチからPAI-1が産生されることを見いだした。そして、PAI-1欠損マウスを利用した解析により、PAI-1が造血再生の抑制因子であることを明らかにした。さらに、PAI-1活性を特異的に阻害する低分子化合物を移植時に投与することにより造血再生が促進されるだけでなく、長期間にわたって幹細胞活性が維持されるという理想的な再生医療法を提示することに成功した。難治性血液疾患に施行される造血幹細胞移植は、化学療法に不応となった患者にとっては最後の治療手段であり、その成否は患者の予後や生存率を大きく左右するものである。より安全で成功率の高い臍帯血移植法を確立するためには、移植初期における造血回復を可能な限り効率よく迅速に達成させ、造血系の恒常性を長期間にわたって維持する方法の確立が重要である。本研究の遂行により、(1)移植前処置である放射線照射によって、骨髄内で線溶系が活性化されることを示した。(2)しかし、放射線照射は線溶系の阻害因子であるPAI-1の産生も誘導してしまう事を見いだした。(3)PAI-1は骨髄ニッチである骨芽細胞からの産生が誘導されることが明らかとなった。(4)PAI-1遺伝子欠損マウスを利用した移植実験では造血再生が亢進する事から、ニッチから産生されるPAI-1分子は造血再生を負に制御していることを明確にした。そこで、PAI-1阻害剤の造血再生における有効性を検討した。そして、(5)PAI-1阻害薬を用いてPAI-1活性を抑制することによって、t-PA主導の線溶系が活性化され、造血因子の発現上昇を促進することを明らにした。(6)移植時にPAI-1阻害剤を投与すると、造血再生の迅速化が促進し、致死量放射線からの個体死の保護が実現した。さらに、(7)PAI-1阻害剤の投与は、造血幹細胞の増幅を誘導し、長期間にわたる造血系の恒常性の維持が達成されることを明確にした。本研究成果は、日本血液学会などで公表した。さらに、学術論文として受理され掲載された。難治性血液疾患を対象として施行される造血幹細胞(HSC)移植は、抗がん剤や放射線治療に不応となった患者にとっては最後の治療手段であり、その成否は患者の予後を大きく左右するものである。より安全で有効な再生医療法の確立のためには、幹細胞の組織再生能力を最大限に引き出すことと同時に、幹細胞の再生反応にともなうストレスから保護することによって幹細胞機能の長期的な維持を達成する新たな治療戦略の確立が重要である。近年、造血促進因子としてtissue-type plasminogen activator (tPA)の役割が注目されている。申請者らは、放射線照射などの前処置により造血回復を促進するtPAの発現が骨髄内で亢進することを確認した。ところが、その抑制因子であるplasminogenactivator inhibitor type-1(PAI-1)の発現も同時に亢進するため、造血再生が抑制されるということを見いだした。そこで、PAI-1阻害剤を投与することによる造血再生における有効性について検討を行った。致死量放射線を照射したマウスにHSCを移植し、PAI-1阻害剤を5日間投与し、その後の造血回復を検討した。その結果、PAI-1阻害剤を投与することにより線溶系が活性化され、幹細胞増殖因子の産生が増強した。そして、ドナー由来のHSCの増幅が誘導され、造血系の再生反応が亢進した。重要なことに、PAI-1阻害剤の投与により長期造血再生能も維持されていた。以上の結果から、幹細胞移植の初期にPAI-1活性を抑制することは、造血再生の効率化と幹細胞活性の維持の両方を達成する理想的な再生医療法となることが期待された。したがって、より安全で有効な造血再生法の確立のためには、幹細胞の再生能力を最大限に引き出すことと同時に、再生反応にともなうストレスから保護することによって幹細胞機能の長期的な維持を達成する新たな治療戦略の確立が重要である。

申請者らは、放射線照射などにより造血回復を促進するtPAの発現が骨髄内で亢進することを確認した。ところが、その抑制因子であるplasminogenactivator inhibitor type-1(PAI-1)の発現も同時に亢進するということを見いだした。造血再生におけるPAI-1の役割を明確にするために、PAI-1 KOマウスを用いた解析を行ったところ、PAI-1 KOマウスでは造血再生が亢進することが明らかになった。すなわち、PAI-1は造血再生を抑制していることが明確になった。そこで、PAI-1阻害剤を投与することによる造血再生における有効性について検討を行った。HSC移植と同時にPAI-1阻害剤を投与した結果、PAI-1阻害剤を投与することにより線溶系が活性化され、幹細胞増殖因子の産生が増強した。そして、ニッチ領域でのHSCの増幅が誘導され、造血系の再生反応が亢進した。このPAI-1阻害剤による効果はtPA KOマウスでは発揮されない事から、tPA主導の線溶系活性化により造血再生が進行することが示された。重要なことに、PAI-1阻害剤の投与により長期造血再生能も維持されていた。以上の結果から、幹細胞移植においてPAI-1活性を抑制することは、造血再生の効率化と幹細胞活性の維持の両方を達成する理想的な再生医療法となることが期待される。造血幹細胞PAI-1阻害剤を利用した造血再生研究については、設定した課題は概ね達成され、論文発表に至った。PHD阻害剤について、やや進展が遅れている。平成24年度は造血の早期回復を検討する計画であったが、申請者らは長期造血維持能についても解析をすることができ、当初の目標であった新規分子標的薬による造血の早期回復と長期維持の両方を達成する事ができた。また、遺伝子欠損マウスを利用した研究計画も順調に進展し、新規分子標的薬の作用機序についても明確にすることができた。PAI-1阻害剤の検討で用いた手法をPHD阻害剤に適用し、研究計画の推進を図る。さらに、PAI-1阻害剤については、移植以外の適応拡大について検討を行う予定である。マウスを用いた造血回復については概ね達成することができたので、ヒト造血細胞の再生について詳細に検討する。すなわち、マウス実験によって得られた知見を再生医療に応用するためには、ヒト化モデル動物を用いた解析が必須である。申請者らは、前臨床試験として有用なヒト造血系再構築モデル実験系を確立した(Yahata, et al. J Immunol, 2002)。また、免疫不全マウスにヒト臍帯血CD34+細胞を移植すると、長期間にわたって造血系を維持し続けるヒトHSCの動態を解析する実験系を確立した(Yahata, et al. Blood, 2006)。さらに、移植後12週間で好中球や血小板といった初期生体防御を担う細胞群への分化能の高いHSC集団を同定することに成功し、ヒト造血系の初期再生反応を解析する生体モデル系を確立した(Yahata, et al. Stem Cells, 2008)。そこで、これらの実験系を利用し、新規分子標的薬がヒト造血系の早期回復と長期造血維持においても効果を発揮するか否かを検討し、臨床応用につなげる知見を得る。4月以降に13,000円相当の試薬を購入する必要が生じたため。サイトカイン測定用の試薬を購入する。次年度研究費は、実験用動物、試薬•抗体類、プラスチック器具類、そしてヒト造血細胞源として臍帯血の購入に使用予定である。
水中の内分泌攪乱化学物質を除去する球状発泡担体の合成と除去プロセスの開発

1.研究目的水中の環境ホルモンを除去する機能を有し、再生が可能で、使用済み・廃棄の際には生分解性を有する高分子担体の合成法を確立することと、本担体を充填したリアクターを開発することが本研究の目的である。2.原理シクロデキストリン(CyD)は、水中では内分泌攪乱化学物質(環境ホルモン)を化学的包接作用により分子内に取り込み、アルコール中では取り込んだ環境ホルモンを放出する。水に溶けないようCyDを高分子化した担体は、環境ホルモンを効率よく分離し、アルコールでの担体の再生を経て、再利用することが可能である。3.研究成果実験触媒の存在下、CyDをジイソシアナート化合物によって架橋した担体をφ75μm未満にまで粉砕した。この微粉末とアルギン酸ナトリウム水溶液からなるペースト状混合物を塩化カルシウム水溶液上に滴下し、球状に成形した。この球体を凍結乾燥後、更にジイソシアナート化合物との再架橋反応を施し、CyD成分からなる球状発泡担体(球状造粒子体)を調製した。環境ホルモンを含んだモデル水溶液として、8.9wt%高濃度フェノール水溶液5mLに対し、1gの球状造粒子体を添加した際のフェノール除去能力を評価した。結果調製した球状造粒子体は、直径φ3mm前後の大きさ、優れた圧縮強度1.65MPa、高い気孔率47%、大きな比表面積3.48m^2/gを有していた。三角フラスコ中におけるバッチ試験では、2時間後のフェノール除去率は58%(残留フェノール濃度は3.8wt%)であり、アルコール中で再生した担体を用いても、担体性能に低下は認められなかった。本担体を流動相カラムに用いたリアクター(内径φ70mm,実容量129mL)を作製し、性能評価した。約30分で50%に達する迅速なフェノール分離率を示し、更に2時間後では58%、1日後では72%の分離率を示し、リアクター性能はバッチ試験とほぼ同程度の性能を発揮することがわかった。また、同一の処理水に対し、常に新しい球状造粒子体を充填したリアクターによる処理を繰り返した際のフェノール分離率を検討した。7回目の処理で、残留フェノール濃度を490ppmにまで減ずることができた。2.原理シクロデキストリン(CD)は、水中では内分泌攪乱化学物質(環境ホルモン)を化学吸着作用により分子内に取り込み、アルコール中では取り込んだ環境ホルモンを放出する。水に溶けないようCDを高分子化した担体は、環境ホルモンを効率よく除去し、アルコールでの担体の再生を経て、再利用することが可能である。3.研究成果実験触媒の存在下、CDをジイソシアナート化合物によって架橋した担体をφ0.05mm未満にまで粉砕した。この球体を乾燥後、ジイソシアナート化合物の存在下で加熱して再架橋反応を施し、CD成分からなる球状発泡担体(球状造粒子体)を調製した。環境ホルモンを含んだモデル水溶液として、8.9wt%高濃度フェノール水溶液を用いて球状造粒子体のフェノール除去能力を評価した。結果調製した球状造粒子体は、一般に工業的に取り扱い易いとされる直径φ3mm前後の大きさをもっており、リアクターの担体として幾度も再利用可能な圧縮強度2.46MPa、高い物質透過性を示す気孔率47%、優れた包接能につながる比表面積3.48m^2/gを有しており、リアクターの担体として十分応用可能な諸性質を示した。三角フラスコ中、モデル水溶液5mLに対し1gの球状造粒子体を添加して室温で撹拝し、バッチ試験における球状担体の性能評価を行った。2時間後の残留フェノール濃度は0.98wt%であり、89.0%のフェノール除去率を達成した。また、メタノール中で再生した担体を用いても、担体性能に低下は認められなかった。4.今後の課題除去・再生プロセスを組み込んだリアクターの試作と、リアクターの最適設計・運転指針の確立が今後の課題である。環境ホルモンを含んだモデル水溶液として、8.9wt%高濃度

フェノール水溶液5mLに対し、1gの球状造粒子体を添加した際のフェノール除去能力を評価した。結果調製した球状造粒子体は、直径φ3mm前後の大きさ、優れた圧縮強度1.65MPa、高い気孔率47%、大きな比表面積3.48m^2/gを有していた。三角フラスコ中におけるバッチ試験では、2時間後のフェノール除去率は58%(残留フェノール濃度は3.8wt%)であり、アルコール中で再生した担体を用いても、担体性能に低下は認められなかった。本担体を流動相カラムに用いたリアクター(内径φ70mm,実容量129mL)を作製し、性能評価した。約30分で50%に達する迅速なフェノール分離率を示し、更に2時間後では58%、1日後では72%の分離率を示し、リアクター性能はバッチ試験とほぼ同程度の性能を発揮することがわかった。また、同一の処理水に対し、常に新しい球状造粒子体を充填したリアクターによる処理を繰り返した際のフェノール分離率を検討した。7回目の処理で、残留フェノール濃度を490ppmにまで減ずることができた。
C型肝炎ウイルスの型分類とその臨床的意義

平成3年度は、外国例を含めて225例についてHCVの亜型を判定した。1.我が国のHCVーRNAの亜型分布と臨床的意義:肝細胞癌症例を除いた121例のHCVーRAN陽性例の検討では、K1が77.7%、K2aが16.5%、K2bが5.0%であり、PT例はアメリカ製の凝固因子製剤投与を受けた1例(0.8%)のみであった。このことから、日本のHCVは、ほとんどがK1とK2の2型に大別されると考えられた。病型と亜型の分布頻度の関係では、いずれの病型でもK1とK2の頻度は約4:1であった。HCVの型別にみた患者の背景因子は、性別およびC100ー3抗体の陽性率に差は認められなかったが、平均年齢はK2例では有意に若く、輸血歴もK2例で少ない傾向を認めた。インタ-フェロンに対する治療効果は、K2例ではK1例に比較して明らかに良好であった。2.外国例における亜型分布:欧州の19例、中国の18例、ブラジルの14例およびアメリカの10例の成績を得ているが、その亜型分布は、欧州例ではK1が52.6%、PTが42.1%で、1例(5.3%)が分類不能であった。中国例ではK1が44.4%、K2aが50.0%、K2bが5.6%であった。ブラジル例は欧州例とほぼ同様な分布頻度であったが、アメリカ例ではPTが70.0%、K1が10.0%、K2bが10.0%で、1例(10.0%)が分類不能であった。このように、HCV亜型の分布状態は、国によって明かに異なっていた。K1の頻度はアメリカを除くいずれの国においても最も高く、これがHCVの原型ないしは世界型で、PTは西欧型、K2は東洋型の亜型と考えられた。3.肝細胞癌症例での亜型分類状況:我が国の43例とスペインの7例および中国の2例でHCVの亜型を分析した。我が国では、非癌症例とほぼ同様な分布頻度であったが、大酒家の肝癌例19例に限ると、K1の頻度は89.5%と高くなり、K1はK2に比較してアルコ-ルなどが加わると癌化しやすいと考えられた。なお、スペインと中国の肝癌例はすべてがK1で、HCVの亜型による発癌性の差はより明瞭であった。
高圧ガス発射方式による地震探査用SH波振源の開発

安全で繰り返し発振が可能なSH波の地震探査用源装置開発を目的とし,独自に設計した高圧ガス発射方式によるSH波振源試験装置を昭和63年度に製作した.試験装置が納入されたのち,平成元年度,2年度に,同試験装置による実際の稼働テスト実験を繰り返した.その結果,地震探査用SH波振源装置としての性能が以下のように評価され,まとめられる:1)試験装置は,安全に稼働し,繰り返し発振が可能な振源装置である.2)試験装置は,騒音を伴わず,SH波を励起する振源装置である.3)試験装置は,広い周波数帯域の地震波を励起する振源装置である.4)試験装置は,立ち上がりの鋭い単純なSH波を励起する.5)試験装置は,ガス圧による振幅調節が簡単で,波形の再現性がよい.6)試験装置は,板たたき法に比べ,振幅が約2.x倍の地震波を励起する.7)板たたき法に比べ約5倍のS波エネルギ-を励起することになる.繰り返し発振が簡単に可能であるから,試験装置の持つパワ-は非常に大きい.平成元年度の実験時に発生した試験装置の座屈現象は,平成2年度に行った装置の設計改善また,テスト実験から,座屈現象が発生しなくなったことが確かめられた.これにより試験装置のテスト段階は終わり,同振源装置の実用化に向けた検討の段階に入ったと考えられる.これからの課題として:8)試験装置は,現在200kg以上の重量があり可搬性に乏しい.これは,開発経費を別にすれば,構造材料を軽量化することで実現の可能性がある.9)試験装置は,構造上座屈をおこした経緯があり,長時間の連続発振や経年変化により,装置の歪みで同様の障害を発生する可能性がある.などが上げられる.本年度は研究計画の最終年度に当たり,これら研究を試験装置の設計,製作,テスト実験試験装置の性能についてとりまとめ,研究報告書を出版する.安全で繰り返し発振が可能なSH波の地震探査用源装置開発を目的とし,独自に設計した高圧ガス発射方式によるSH波振源試験装置を昭和63年度に製作した.試験装置が納入されたのち,平成元年度,2年度に,同試験装置による実際の稼働テスト実験を繰り返した.その結果,地震探査用SH波振源装置としての性能が以下のように評価され,まとめられる:1)試験装置は,安全に稼働し,繰り返し発振が可能な振源装置である.2)試験装置は,騒音を伴わず,SH波を励起する振源装置である.3)試験装置は,広い周波数帯域の地震波を励起する振源装置である.4)試験装置は,立ち上がりの鋭い単純なSH波を励起する.5)試験装置は,ガス圧による振幅調節が簡単で,波形の再現性がよい.6)試験装置は,板たたき法に比べ,振幅が約2.x倍の地震波を励起する.7)板たたき法に比べ約5倍のS波エネルギ-を励起することになる.繰り返し発振が簡単に可能であるから,試験装置の持つパワ-は非常に大きい.平成元年度の実験時に発生した試験装置の座屈現象は,平成2年度に行った装置の設計改善また,テスト実験から,座屈現象が発生しなくなったことが確かめられた.これにより試験装置のテスト段階は終わり,同振源装置の実用化に向けた検討の段階に入ったと考えられる.これからの課題として:8)試験装置は,現在200kg以上の重量があり可搬性に乏しい.これは,開発経費を別にすれば,構造材料を軽量化することで実現の可能性がある.9)試験装置は,構造上座屈をおこした経緯があり,長時間の連続発振や経年変化により,装置の歪みで同様の障害を発生する可能性がある.などが上げられる.本年度は研究計画の最終年度に当たり,これら研究を試験装置の設計,製作,テスト実験試験装置の性能についてとりまとめ,研究報告書を出版する.予算交付後、SH波振源テスト装置製作のため、2回の設計会議をひらいた。先ず簡易型の試験装置で基本的な実験を行なうこととし、実験計画をたてた。8月と11月に簡易型試験装置を用いた基礎実験をおこない、本研究予算で製作するテスト装置の仕様を決定した。その製作を民間会社に委託した。2回の基礎実験で高圧ガス圧と地震波振幅の関係、振源装置近傍での地震波々形、振源装置と地面とのカップリング等について、新たな知見がえられた。それらをテスト装置製作の設計に取り入れることができた。63年度計画のSH波振源の設計、製作、データの取り込み計算、基礎実験等は当初計画していたように実行することができた。しかし、装置の軽量化を考えていたため、小型の容量が小さなショックアブソーバを用いたが、この強度は我々が興味をもっている周波数帯域よりずっと低周波の衝撃に対するものであり、我々が予想していた強度ではないことが明らかになった。これにより簡易型試験装置はくりかえしの耐久試験に耐えきれず、装置全体の大型化が必要になった。耐久試験は次年へくりこすことになった。簡易型試験装置の精能・実験結果等は、平成元年春季地震学会で発表される。安全で繰り返し発振可能なS波地震探査用の振源装置開発を目的とし、前年度に設計製作した高圧ガス発射方式によるSH波振源装置のテスト実験を行った。テストは2度に渡って行なわれた:一度目は6月17日東北大学理学部物理棟わきの空き地で、装置の稼働試験を行った。