hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
核磁気共鳴法による蛋白質と揮発性麻酔薬の相互作用に関する研究ー麻酔機序に関してー

(2)飽和溶液を作製する容器の材質に問題があり著しく実験精度を下げていた。(3)測定の標準溶液が不安定で標準としての信頼性に問題があった。(4)試料を測定機器に移送する際、吸入麻酔薬の濃度変化を起こす操作が含まれていた。(5)溶けずに分散している吸入麻酔薬の濃度を溶解したものとする測定方法が取られていた。(1)(2)(4)に対してテフロンを使用し、加圧下に移送できる容器を考察し飽和溶液を作製した。(3)に対し、吸入麻酔薬を安定に溶解するエタノ-ルを溶媒に用いた。(5)に対し、溶存状態の麻酔薬のみを選択的に検出できる19FーNMR法を用い、定量法を確立した。研究成果を欧文雑誌に投稿中である。また、この成果を利用して、αーキモトリプシン・麻酔薬相互作用の機序の解析を行ない、欧文雑誌へ投稿準備中である。〈2〉吸入麻酔薬の溶解度の温度変化を測定し、吸入麻酔薬の水構造への寄与を疎水性相互作用(疎水性水和)の立場から熱力学的解析を行なった。〈1〉で確立した方法論を用い、メトキシフルレン、ハロセン、エンフルレン、イソフルレンの溶解度を15ー37°Cで測定した。温度変化から溶解の部分モルエンタルピ-、部分モルエントロピ-を求め、溶解度から部分モル混合エントロピ-を求めた。溶解エントロピ-と混合エントロピ-の差から、吸入麻酔薬の溶解によるアイスバ-グ形成のエントロピ-とエンタルピ-を計算した。研究成果は、欧文雑誌へ投稿準備中である。
海洋細菌に特徴的なナトリウムポンプの主理主態的意義

海洋細菌に特徴的な呼吸鎖にカップルしたナトリウムポンプの生理生態的意義を明らかにするために、Vibrio alginolyiticus 138-2株(野生株)とそのナトリウムポンプ欠損変異株(Nap1)を用いた実験的検討を行なった。グルコースを唯一の炭素、エネルギー源として人工海水中で増殖を観察したところ、Nap-1はアルカリ側のpHlでかつ低ナトリウム濃度の際に同化効率が落ちた。また、増殖速度も一般に低下するとともに、栄養無添加の条件下では急速な死滅が観察された。これらの結果は、ナトリウムポンプが低栄養、高ナトリウム濃度、アルカリ性pHで特徴づけられる海洋で生体エネルギー論的に重要な働きをしていることを示す。また、Vibrio alginolyticusは二種類の鞭毛を持ち、その極毛はナトリウム駆動力を、側毛はプロトン駆動力をエネルギー源にしていることが知られる。それぞれ一方のみの鞭毛を持つ変異株、あるいは全くもたない変異株を用い、異なるナトリウム濃度下での遊泳速度を測定するとともに、ガラスへの付着に対する遊泳速度の影響について検討した。さらに、発光細菌の発光メカニズムとナトリウムポンプとの関わりについて検討し、発光に必要なアルデヒドの還元に、ナトリウムポンプに関わる呼吸鎖がカップルしていることを明らかにした。今後、遺伝子レベルでナトリウムポンプの有無を検討し、その分布を明らかにして、その意義をさらに明瞭にしていく予定である。また、その知見をもとに、海洋細菌の起源および定義に新たな概念を付け加える予定である。海洋細菌のビブリオ科細菌を中心に、細菌の系統とナトリウム駆動型呼吸鎖の分布との関係を調べた。既に16S rRNAによって系統関係が確認されているビブリオ科の標準菌株15株を人工海水培地で培養後、低浸透圧の緩衝液中で溶菌し、膜成分を抽出した。この膜成分中にNADH、一価の陽イオンを添加し、340nmの吸光度の減少からNADH oxidase活性を測定した。ナトリウム駆動型呼吸鎖の有無は、ナトリウム添加時の活性がカリウムのそれの2倍以上であることと、海洋細菌、Vibrio alginolyticusのナトリウム駆動型呼吸鎖の特異的阻害剤であるHQNOの効果を基準に判断した。この結果、Vibrio科の細菌の間にこの呼吸鎖が広く分布していることが明らかになった。ただし、16S rRNAによって互いに近縁と見られる菌全てに見られるわけではなく、例えばVibrio fisheriとV.alginolyticusにはそれが見られるのに対し、これらに極めて近縁なV.anguillarumには欠損している可能性が高く、必ずしも相互の関係がパラレルとは限らないことが明らかになった。これが確かな場合、ナトリウム排出性呼吸鎖の進化、系統と細菌のそれとのずれを説明する新たな視点が必要となり、他の遺伝形質との比較を含め、極めて興味深い情報を提供することになる。これはさらに海洋細菌の起源、その定義などに新たな意味づけを与えるものである。本年度はこのようにナトリウム駆動型呼吸鎖の分布と系統との関係に焦点を置き、当初予定のこの呼吸鎖のエネルギー論的意義については十分な検討まで果たせなかった。これは来年度の課題としたい。ビブリオ科のタイプ株16株を純粋培養し,集菌後,低浸透圧緩衝液中で溶菌させ、膜成分を調製した.この膜成分中のNADH oxidase活性に与えるナトリウム,カリウムその他の一価の陽イオン,およびHQNOの添加効果,pHの影響などを測定し、ナトリウム駆動型の呼吸鎖の有無を調べた.判断が難しい株は膜成分の調製,アッセイを3回ずつ繰り返した.この結果,大部分の株にナトリウム駆動型の呼吸鎖の存在が見いだされた.しかしVibrio cholerae,V.mimicus,V.proteolyticaなどでは確認されなかった.

前2種の場合,系統的に他のビブリオ科細菌とははずれた枝を形成しているため,この呼吸鎖をコードする遺伝子自体を持っていない可能性がある.一方V.proteolyticaの場合には今回の膜調製のための培養条件下ではこの呼吸鎖が発現されてない可能性があり、現在検討中である.一方、天然海水中の細菌群集においてこの呼吸鎖が機能しているかどうかを直接調べるのは方法論的に困難である.このため,培養実験によってナトリウム駆動型の呼吸鎖の機能を定性的に観察した.海水および淡水試料を異なるpH,ナトリウム濃度の人工海水に添加して増殖を観察したところ,淡水の菌はよりアルカリ側でかつナトリウム濃度を下げた場合に増殖が悪くなることが観察された.ナトリウムポンプ欠損株の増殖との比較などから,ナトリウム駆動型の呼吸鎖は弱アルカリ性と高塩分で特徴づけられる海洋環境でエネルギー論的に大きな意義があるものと結論づけられた。
修正重力理論, 素粒子物理に基づく暗黒エネルギーの起源の探究

本年度は,ほとんどの暗黒エネルギー模型を含むような一般的なスカラーテンソル理論における,宇宙論的密度揺らぎの進化と模型の有効性の条件を明らかにする研究を主に行った.特に,宇宙の大規模構造や重力レンズの観測と関連する物質の密度揺らぎに関して,その成長率を決める実効的な重力結合の大きさを一般的に導出した.さらに,重力ポテンシャルの進化を表す式も導きだし,これは宇宙背景輻射の観測と直接関係する重要な結果である.また,一般的なスカラーテンソル理論においてゴーストや不安定性を避ける条件を求めることで,有効な暗黒エネルギー模型の構築に重要な寄与を与えたと考えられる.特に,ガリレオンと呼ばれるスカラー場を拡張した新たな暗黒エネルギー模型を提唱し,理論的に矛盾のないパラメータ領域を明らかにした.さらに,この新たな模型でトラッカーと呼ばれるアトラクター解の存在を示し,これは最終的に加速膨張へとつながる解である.このトラッカー解に関して,超新星,宇宙背景輻射,バリオン音響振動の最新の観測から,有効なパラメータ領域に制限を与えた,さらに,物質密度揺らぎと宇宙背景輻射の温度揺らぎとの相関から,模型にどのような制限がつくかについての研究も行った.これらの研究に加えて,宇宙の局所領域において一般相対論を回復する機構を,スカラーテンソル理論において調べた。特に,理論が一般相対論的な特徴を回復するような半径(ヴァインシュタイン半径)を一般的に導出した.このヴァインシュタイン機構が有効に働くための条件から,修正重力理論のラグランジアンに制限を与えた.以上のように,暗黒エネルギーの宇宙論的なダイナミックスと宇宙の局所領域の振る舞いから,暗黒エネルギーの模型の選別を行い,将来の観測からの模型への制限に重要な寄与を与えたと考えられる.研究開始当初は,いくつかの修正重力理論に基づく暗黒エネルギー模型の構築と観測からの制限に関する研究を行う予定であったが,ほとんどの暗黒エネルギー模型を内包するような非常に一般的なスカラーテンソル理論において,非常に一般的な解析を行うことができた。この意味で,研究は当初の計画以上に進展していると言える.今後は,観測により暗黒エネルギー模型の候補をより絞り込み,暗黒エネルギーの性質に迫っていく予定である,平成21年度は,一般相対論を拡張した理論での暗黒エネルギー模型の構築に関する研究を,研究分担者のAntonio De Felice氏とともに共同で行った.特に,系の作用が,ガウスボンネ項の一般的な関数で書かれている理論において,最終的に加速膨張解に近づく模型の構築を行い,解の安定性などの解析から,宇宙論的に妥当な解が得られる条件について明らかにした.この成果は,Physics Letters B誌に掲載された.さらに,そのような模型が,幅広いパラメータ領域で太陽系の局所重力の実験の制限を満たすことができることを,De Felice氏とともに共同で示し,その成果はPhysical Review D誌に出版された.さらに,同理論における密度揺らぎの進化について詳細に調べ,スカラー場の伝搬速度の2乗が負になるモードの存在により,小さなスケールにいくほど揺らぎの不安定性が増すことを示した.特に,物質優勢期の密度揺らぎの進化を調べ,最終的な物質揺らぎのスペクトラムから,この模型の一般相対論からのずれの程度を見積もった.この研究は,De Felice氏とDavid Mota氏と共同で行い,その成果はPhysical Review D誌に掲載されている.また辻川と,De Felice氏は,台湾の国立精華大学で行われた国際会議に招待され,上記の研究成果に関する口頭発表を行った.また,Living Reviews in Relativity誌から,修正重力理論のレビューの執筆を依頼され,2010年2月に同誌に投稿した.研究代表者の辻川は,分担者のDe Felice氏とともに,現在の宇宙のエネルギーの約70%を占める暗黒エネルギーの問題の解決に近づくため,一般相対論を修正した理論に基づく暗黒エネルギー模型の構築とその最新の観測からの制限を行った.特に,系のラグランジアンがスカラー曲率の非線形関数で書かれているf(R)重力理論や,スカラーテンソル理論における物質密度揺らぎの進化を調べ,局所重力の実験から模型への制限をつけた,辻川とDe Felice氏は,Living Reviews in Relativity誌から,f(R)重力理論のレビュー論文の執筆を依頼され,その成果は2010年6月に出版された.また,ミンコフスキー時空の極限においてスカラー場がガリレイ対称性を満たすガリレオン重力理論を用いて有効な暗黒エネルギー模型の構築を行い,そのような模型がゴーストの不安定性や小スケールでの不安定性を持たないための条件について明らかにした.さらに,Ia型の超新星,宇宙背景輻射,バリオン音響振動の最新の観測データを用いて,ガリレオン理論に基づく暗黒エネルギー模型に対して制限をつけた.また,ガリレオン理論をより一般的に拡張したシナリオでの暗黒エネルギー模型の構築を行い,理論的に整合性のある模型の構築に成功した.上記の研究は,韓国における国際会議においてその成果を発表している。今後の詳細な観測データにより,今後さらに詳細に模型に制限をつけることが可能であり,将来的にもその重要性が増すことが期待される.本年度は,ほとんどの暗黒エネルギー模型を含むような一般的なスカラーテンソル理論における,宇宙論的密度揺らぎの進化と模型の有効性の条件を明らかにする研究を主に行った.特に,宇宙の大規模構造や重力レンズの観測と関連する物質の密度揺らぎに関して,その成長率を決める実効的な重力結合の大きさを一般的に導出した.

さらに,重力ポテンシャルの進化を表す式も導きだし,これは宇宙背景輻射の観測と直接関係する重要な結果である.また,一般的なスカラーテンソル理論においてゴーストや不安定性を避ける条件を求めることで,有効な暗黒エネルギー模型の構築に重要な寄与を与えたと考えられる.特に,ガリレオンと呼ばれるスカラー場を拡張した新たな暗黒エネルギー模型を提唱し,理論的に矛盾のないパラメータ領域を明らかにした.さらに,この新たな模型でトラッカーと呼ばれるアトラクター解の存在を示し,これは最終的に加速膨張へとつながる解である.このトラッカー解に関して,超新星,宇宙背景輻射,バリオン音響振動の最新の観測から,有効なパラメータ領域に制限を与えた,さらに,物質密度揺らぎと宇宙背景輻射の温度揺らぎとの相関から,模型にどのような制限がつくかについての研究も行った.これらの研究に加えて,宇宙の局所領域において一般相対論を回復する機構を,スカラーテンソル理論において調べた。特に,理論が一般相対論的な特徴を回復するような半径(ヴァインシュタイン半径)を一般的に導出した.このヴァインシュタイン機構が有効に働くための条件から,修正重力理論のラグランジアンに制限を与えた.以上のように,暗黒エネルギーの宇宙論的なダイナミックスと宇宙の局所領域の振る舞いから,暗黒エネルギーの模型の選別を行い,将来の観測からの模型への制限に重要な寄与を与えたと考えられる.研究開始当初は,いくつかの修正重力理論に基づく暗黒エネルギー模型の構築と観測からの制限に関する研究を行う予定であったが,ほとんどの暗黒エネルギー模型を内包するような非常に一般的なスカラーテンソル理論において,非常に一般的な解析を行うことができた。この意味で,研究は当初の計画以上に進展していると言える.今後は,観測により暗黒エネルギー模型の候補をより絞り込み,暗黒エネルギーの性質に迫っていく予定である,
有用微生物の扶育場としてのアマモ葉体表面のバイオフィルム

本研究では,主に沿岸海域に生息するアマモ(Zostera marina)の葉上と,琵琶湖や河口汽水域に生息するヨシ(Phragmites australis)にのバイオフィルム生息する微生物のうち,有害赤潮藻を殺滅する細菌と水質の浄化に深く関係している窒素循環に関わる細菌に着目して研究を行った。その結果,沿岸の植物には付随しているこれらの細菌が,多く存在しており,一種の有用細菌の扶育場となっていることを明らかにした。この結果は,今後,沿岸域の維持・管理におけるこれらの植物群落の価値について,微生物の生息場としての意義を加える必要性を示唆するものである。本年度は、海域のアマモ場になぞらえることができる淡水湖沼のヨシ群落において、アオコ原因微細藻(Microcystis aeruginosa)を殺滅できる細菌の探索を行った。これは近年、日本のみならず世界各国で、淡水湖沼のアオコ(海域の赤潮に相当)が問題になっており、このアオコの発生に淡水湖沼の沿岸域のヨシ群落の細菌群集が関わっているかどうかを知るためである。その結果、アマモ場が赤潮殺滅細菌の扶育場となっている可能性が高かったのに対して、ヨシ群落は必ずしもアマモ殺滅細菌の扶育場にはなっていないことが明らかになった。一方、ヨシ群落は河川水と海水が混合する汽水域でも沿岸域の景観を彩っており、この汽水域の微生物が海域の一次生産に大きな貢献をしていることを示唆する研究が、最近発表されていることから、予備的にヨシバイオフィルムの微生物活性を測定した。同時にヨシのバイオフィルムが主要な成分となっている汽水域の粒状物の微生物活性も測定したところ、汽水域の有機物分解、および無機化にヨシのバイオフィルムと水中の粒状物に付着している細菌群集が大きく貢献していることが明らかになった。16S rRNA遺伝子解析の結果、双方は類似しており、このヨシバイオフィルムが汽水域の微生物活性の扶育場になっていることが強く示唆された。本研究の結果は、アマモの葉上やヨシ水中茎に発生するバイオフィルム沿岸の生態系の生産性の維持や赤潮発生の抑制に貢献していることを示しており、今後の沿岸環境管理にとって一つの示唆を与えるものである。平成25年度は,岡山県日生沖において,アマモ場周辺の細菌相を調査した。また,福岡県筑後川河口域のヨシ帯周辺の水域,特に筑後大堰から新田大橋にいたる河川干潮域において,ヨシ由来の有機物粒子とそこに付着している細菌に関しても調査した。日生沖のアマモ場では,アマモを採取し,そこに付随している細菌のうちで赤潮原因微細藻を殺滅する細菌(殺藻細菌)をMPN法で計数したところ,全細菌数の1%程度を占めることが明らかになった。さらにアマモ場(湾奥)の海水中にも同様の殺藻細菌がそれ以外の海域と比べて多く存在することが明らかになった。このことは,岡山県のアマモ場においてもアマモ葉が殺藻細菌の扶育場として機能し,周辺の水柱に殺藻細菌を拡散することで,潜在的に赤潮の発生を予防している可能性を示唆するものである。また筑後川の河川干潮域では,ヨシ残渣も成分として含む粒子に付着している細菌群集の従属栄養活性と呼吸活性が浮遊細菌群集のそれよりも卓越していることが明らかになった。このことは,河川干潮域の粒子が海域の一次生産者への栄養塩の供給者として,またエツやスズキ稚魚などの餌資源として重要であることをしさするものである。本研究課題を通じて,琵琶湖のヨシ帯,大阪湾および岡山県日生沖のアマモ場,さらに筑後川河口干潮域のヨシ帯等で,殺藻細菌や従属栄養細菌,さらに脱窒細菌などを調査した結果,これらの沈水植物や抽水植物の水中茎および水中葉表面に発生する微生物被膜(バイオフィルム)には,赤潮原因藻を殺滅する細菌(殺藻細菌)や余剰窒素を除去する細菌(脱窒細菌),さらには一次生産者への栄養塩供給者として重要な働きをする従属栄養細菌などの有用細菌が多数存在しており,その影響を周辺水域に及ぼしていることを明らかにした。この成果は,今後の沿岸域管理において,ヨシ帯やアマモ場などの維持・管理・再生が重要であることを示唆する。西日本各地のアマモ場で採取したアマモ葉から撹拌法とブラッシング法によってバイオフィルムを採取し,ろ過滅菌海水で段階希釈後,あらかじめSWM3培地で培養してあった赤潮原因微細藻Chattonella antiqua(ラフィド藻)とKarenia mikimotoi(渦鞭毛藻)の培養と等量混合した。周辺の海水の懸濁物画分(3um以上)と浮遊画分(0.2um - 3um画分)も同様に処理した。これらの希釈混合液1mLを48wellマイクロプレートに分注し,14L:10Dの明暗周期に設定した20°Cの人工気象器で2週間培養した。

毎日,顕微鏡で観察し,微細藻の死滅が確認できたwellの数から最確数値(MPN)を算出した。その結果,アマモ葉上のバイオフィルムには,周辺の海水と比較して1000倍の数の殺藻細菌が存在している事が明らかになった。またDAPI法で計数した全細菌数に対する殺藻細菌の割合も高く,バイオフィルムには赤潮原因微細藻殺藻細菌が集積している事が明らかになった。また,懸濁物画分にも浮遊画分と比較して多くの殺藻細菌が存在しており,顕微鏡観察でも懸濁物の構造がバイオフィルムのそれと良く似ていた事から,アマモ葉上のバイオフィルムが波当たりなどの物理的な撹拌によって剥落し,懸濁物として周辺海水に浮遊している可能性が強く示唆された。この事は,アマモ葉上には緑藻や珪藻,藍藻などの付着性微細藻も存在しており,そのような微環境内で増殖した殺藻細菌が懸濁物付着細菌として周辺海域に拡散し,潜在的に海域の赤潮抑止要因となっている可能性を示すものである。本研究では、沿岸海域で特徴的な景観の一つであるアマモ場に着目し、このアマモ葉上に生成されるバイオフィルムが周辺の環境に影響を及ぼしているとの仮説を立て、実施している。その際、窒素の循環に関わる細菌、特に脱窒細菌と、赤潮の防除に関与している細菌、赤潮殺滅細菌に着目し、これらを「有用細菌」と定義している。本年度はそれに加えて、汽水域の微生物による無機栄養塩類の再生産が下流の海域の基礎生産を支えているという近年明らかになりつつある知見をふまえて、海域のノリ養殖や基礎生産の異常が伝えられる有明海を現場として、そこに注ぎ込み込む筑後川河口域の微生物による有機物の無機化活性を調査した。これは、当初考えていた研究計画とは多少異なるが、アマモ場やヨシ群落などの沿岸植物が細菌が関わる様々な生態学的な役割に重要であることを示すうえでは違いは無い。今回、あらたにヨシ群落のバイオフィルムがはがれて懸濁粒状物化し、それが汽水域における栄養塩の再生産に寄与していることを示すことができた。これは、本研究が目指すゴールの新たな展開を拡げるものであると考えている。23年度の調査により,アマモ葉上に形成されたバイオフィルムが赤潮を潜在的に抑止する殺藻細菌の扶育場になっている可能性を示す事ができた。しかし計画では,バイオフィルムには有機物の無機化(アンモニア化)や硝化,脱窒なども旺盛に行われており,環境中に過剰に付加された窒素の潜在的な除去要因になっているのではないかと言う仮説のもとに,バイオフィルム内の硝化,脱窒細菌の数や活性を評価する予定であったが,23年度はその測定プロトコルを確立できなかった。本研究目的では,赤潮原因微細藻殺藻細菌と窒素の循環に関わる細菌,とくに脱窒細菌を有用細菌と定義し,これらの細菌の扶育場としてのアマモ葉上バイオフィルムを評価する予定であったが,殺藻細菌についてはその目的を順調に果たしつつあるものの,後者に関しては調査,研究手法の改善が必要である。今後は、アマモ葉上に生息する赤潮殺滅細菌の生態系での挙動を分子生物学的に解析する手法を確立し、それを用いて生態学的な調査を行い、アマモ場が、共存する微生物を介して健全な海洋環境の維持、保全に重大な役割を果たしていることを明らかにしていく。同時に、河川と海洋が出会う汽水域においても、その沿岸に発達するヨシ群落が、これも共存する微生物を介して汽水域や海洋の良好な生物環境の維持に役立っていることを示す知見を得ていく。
法医学的微量試料のDNA多型分析とDNA保存に関する研究

本研究は全ゲノム増幅法(PEP)法の法医学的応用を図るプロジェクトで,法医学的微量試料から多数のローカスにおけるDNA多型分析を行うと同時に,DNA鑑定の再現性,信頼性,客観性を高まることを目的とした.1)保存したPEP処理DNA試料を用いても,未処理DNA試料を用いても得られたDNA型及び塩基配列は同一であったことを検証した.検証したローカスはMCT118型,TH01型,HLA-DQα型,LDLR型,GYPA型,HBGG型,D7S8型,GC型,性別判定,ABO式血液型の遺伝子型,及び,Lewis式血液型の遺伝子型判定であり,これらのローカスでは,PEP処理DNA試料を保存することにより繰り返し検査が可能になり,未処理DNA試料を用いた検査成績の再現性,信頼性,客観性は向上すると思われた.2)PCR法によるDNA型の検出限界量はローカス毎に異なるが,PEP処理DNA試料のDNA型判定に関しては一定量の未処理DNA量を定める.PCR検査2回分のDNA量の場合未処理DNAとPEP処理DNA試料を用いることにより未処理DNAで検査できなかった他のローカスのDNA型の判定もできるようになる.原則的には法医学的試料からのDNA型判定は未処理DNA試料でおこない,増幅して複製したPEP処理DNA試料では未処理DNA試料を用いた場合と同一のDNA型であったと言うに留める段階である.法医学的応用に関しては多数の研究者の追試,研究等が望まれる.本研究は全ゲノム増幅法(PEP)法の法医学的応用を図るプロジェクトで,法医学的微量試料から多数のローカスにおけるDNA多型分析を行うと同時に,DNA鑑定の再現性,信頼性,客観性を高まることを目的とした.1)保存したPEP処理DNA試料を用いても,未処理DNA試料を用いても得られたDNA型及び塩基配列は同一であったことを検証した.検証したローカスはMCT118型,TH01型,HLA-DQα型,LDLR型,GYPA型,HBGG型,D7S8型,GC型,性別判定,ABO式血液型の遺伝子型,及び,Lewis式血液型の遺伝子型判定であり,これらのローカスでは,PEP処理DNA試料を保存することにより繰り返し検査が可能になり,未処理DNA試料を用いた検査成績の再現性,信頼性,客観性は向上すると思われた.2)PCR法によるDNA型の検出限界量はローカス毎に異なるが,PEP処理DNA試料のDNA型判定に関しては一定量の未処理DNA量を定める.PCR検査2回分のDNA量の場合未処理DNAとPEP処理DNA試料を用いることにより未処理DNAで検査できなかった他のローカスのDNA型の判定もできるようになる.原則的には法医学的試料からのDNA型判定は未処理DNA試料でおこない,増幅して複製したPEP処理DNA試料では未処理DNA試料を用いた場合と同一のDNA型であったと言うに留める段階である.法医学的応用に関しては多数の研究者の追試,研究等が望まれる.本年度検討したのは1) MCT118型:15から42以上の22のアレル全てにおいて,同一成績が得られた.2) THO1型:6から11まで7つのアレル全てにおいて,同一成績が得られた.3) HLA-DQa型:1.1,1.2,1.3,2,3,4の6つのアレル全てにおいて,同一成績が得られた.4) PM検査キット:LDLR型,GYPA型,HBGG型,D7S8型,GC型の5座位において,同一成績が得られた.5)性別判定(アメロゲニンローカス):同一成績が得られた.6) ABO式血液型の遺伝子型:6種類の遺伝子型判定は同一成績が得られた.7) Lewis式血液型の遺伝子型:3種類の遺伝子型判定は同一成績が得られた.以上,MCT118型判定,THO1型判定,HLA-DQa型判定,PM検査キット(LDLR型判定,GYPA型判定,HBGG型判定,D7S8型判定,GC型判定),性別判定(アメロゲニン),ABO式血液型の遺伝子型判定,及び,Lewis式血液型の遺伝子型判定においては,PEP処理により増幅した複製DNA試料を用いても,未処理DNA試料から得られた遺伝子型と同一であることを明らかにした.法医学的微量試料からのDNA多型分析とDNA保存の法医学的意義を検証した。1)ABO式変異型の血痕,Aend,AendB,Bm,ABmにおいて,血清学的方法ではそれぞれO型,B型,O型,A型として判定され変異型に対する血液型抗原は検出できなかったが,糖転移酵素の遺伝子診断(cDNA261&703)ではそれぞれA型,AB型,B型,AB型として判定された。また,腐敗したある精液試料では血清学的方法ではAB型として判定されたが,糖転移酵素の遺伝子診断(cDNA261&703)ではA型として判定された。すなわち,いづれも血清学的検査法と糖転移酵素の遺伝子診断の検査成績は一致しなかった。2)微量試料の場合は血清学的方法では検査試料を使い切ってしまうので精査が困難であった。糖転移酵素の遺伝子診断では全ゲノム増幅法を応用することによりPCR法で1箇所の塩基置換の検査が可能な未処理DNAから血液型検査に必要な23箇所の塩基置換の検査がおよそ30回分可能になったことを明らかにした。

従って,遺伝子診断の検査部位を糖転移酵素のアミノ酸の置換を伴う5ヵ所(cDNA261,526,703,796,803)で行ったところAend,AendB,Bm,ABm等の変異型血痕では変異型に対応する標準的な糖転移酵素の塩基置換であることを明らかにした。また,腐敗した精液試料の場合には5ヵ所のうち1ヵ所(cDNA703)の塩基配列の異常で有ることを明らかにした。3)さらに,全ゲノム増幅法で増幅保存したDNAを用いることにより,Lewis式血液型の遺伝子型等その他の遺伝子多型も検査できることも明らかにした。法医学的微量試料からのDNA多型分析とDNA保存の法医学的意義を検証し,PEP法により増幅したDNA試料の取扱いについて考察した。1)保存したPEP処理DNA試料を用いても,未処理DNA試料を用いても得られたDNA型(MCT118型判定,TH01型判定,HLA-DQα型判定,LDLR型判定,GYPA型判定,HBGG型判定,D7S8型判定,GC型判定,性別判定,ABO式血液型の遺伝子型判定,及び,Lewis式血液型の遺伝子型判定)及び塩基配列は同一であったことを検証した.従って,PEP処理DNA試料を保存することにより繰り返し検査が可能になり,未処理DNA試料を用いた検査成績の再現性,信頼性,客観性は向上すると思われる.原則的には法医学的試料からのDNA型判定は未処理DNA試料でおこない,PEP処理DNA試料では未処理DNA試料を用いた場合と同一のDNA型であったに留めるべきである。未処理DNAで検査出来ない微量DNA試料への応用は控えるべきである。2)未処理DNAのDNA型の検出限界量はローカス毎に異なるが,PEP処理DNA試料のDNA型判定に関しては一定の未処理DNA量を定めることを提案している.この未処理DNA量は私たちの決定した検出限界量以上であり,PEP処理DNA試料を用いることにより未処理DNAで検査できなかった他のローカスのDNA型の判定もできるようになると思われる.しかし,法医学的応用に関しては多数の研究者の追試,研究等が望まれる.
青色光と赤色光による胚軸伸長制御の分子機構の解明

植物の形態が光環境に大きく影響されることはよく知られている。光形態形成反応と呼ばれるこれらの反応においては、赤色/近赤外光の受容体であるフィトクロム(phy)や青色光の受容体であるクリプトクロム(CRY)などが大きな役割を果たしている。本研究では、これらの光受容体が形態形成を制御するためにシグナルを受容する部位について、GUS遺伝子をレポーターとする光応答性プロモーター/エンハンサー・トラップ系統や、フィトクロムを組織/器官特異的に発現させた遺伝子導入植物を用いて調べた。また、我々が単離したsbl1変異体の原因遺伝子EID1/SBL1の作用機構についても解析を進めた。さらに、フィトクロムのシグナル伝達機構について、フィトクロムの構造/機能解析を進めた。赤色光や青色光による胚軸伸長阻害に注目し、レポーター遺伝子の胚軸における発現が光により抑制される系統を選別した。これらについて、レポーター遺伝子の挿入部位を決定し、光による胚軸伸長阻害に植物ホルモンのオーキシンが関わることを示す結果を得た。さらに、フィトクロムの主要分子種であるphyBについて、胚軸の様々な部位でそれを発現する系統を、エンハンサー・トラップ法の原理を用いて作出し、胚軸伸長の阻害は、主に子葉葉肉細胞のphyBの働きによること、さらに、維管束周辺のphyBもこの活性をもつが、それが作用するためにはcry1が必要であることを明らかにした。EID1/SBL1については、yeast three-hybrid法による解析をおこなったが、このタンパク質と相互作用する新規因子の同定には至らなかった。また、フィトクロムのシグナル伝達にそのN-末端側ドメインが必要無いことを、様々な改変phyBを遺伝子導入植物で発現させ証明した。植物の形態が光環境に大きく影響をうけることはよく知られている。本研究では、我々がシロイヌナズナのタグ系統から単離したsbll変異体(計画書ではebll変異体と表記)を用いて、青色光応答の細胞内シグナル伝達機構の解明を目指した。また、計画書には無かったが、フィトクロムとクリプトクロムの相互作用についても解析を進めた。sbll変異体は、光による胚軸伸長阻害について、青色光に対してのみ過剰に応答する変異体である。この変異体において変異の原因と推定されたT-DNAの挿入部位を決定したところ、F-boxモチーフをもち蛋白質分解に関与すると推定されるタンパク質の遺伝子にT-DNAが挿入されていることが分かった。そこで、変異体にこの遺伝子を導入したところ表現型の回復が観察され、この遺伝子(以下、SBL1遺伝子と表記)が原因遺伝子であることが確かめられた。まず、SBL1タンパク質の細胞内分布を調べるためにGFP融合蛋白質を発現させたところ、核への蓄積が認められ核タンパク質であることが示唆された。次に、yeast two-hybrid法を用いてSBL1タンパク質と相互作用するタンパク質を探索したところ、F-box蛋白が構成因子の1つであるSFC複合体の因子であるASkタンパク質と結合することが分かった。以上の結果から、SBL1タンパク質が核内で蛋白分解を行うことが光シグナルの応答になんらかの形で関わると考えられる。現在、その分子機構をさらに詳しく調べるため、抗SBL1単クローン性抗体を作出し、免疫沈降反応を試みている。

本研究では、我々がシロイヌナズナのタグ系統から単離したsbl1変異体の原因遺伝子EID1/SBL1の作用機構について解析を行った。また、フィトクロムとクリプトクロムの相互作用が起こる植物体内での部位について、フィトクロムを組織/器官特異的に発現させた遺伝子導入植物を用いて解析を進めた。EID1蛋白質が蛋白質分解に関係するF-boxモチーフをもち、phyAのシグナル伝達に関与することが知られている。そこで、この分子機構を明らかにするため、EID1/SBL1タンパク質に対する結合タンパク質の酵母two-hybrid法による探索を進めたが、候補は得られなかった。そこで、EID1/SBL1タンパク質がASkタンパク質と結合して働くことが予想されたため、EID1/SBL1とASk1を用いたyeast three-hybird法による解析を開始した。まず、phyAとEID1/SBL1とASK1の複合体の結合を調べたところ、これらが結合することを示唆する結果を得た。そこで、この結果をさらに確認するため、これらのタンパク質を大腸菌で発現させ、試験管内での結合を調べている。また、フィトクロムとクリプトクロムの相互作用について、cry2とphyBにより制御されることが知られている花芽形成についてphyBを器官/組織特異的に発現している遺伝子導入植物を用いて解析を進めた結果、花芽形成を抑制するphyBの働きは葉肉細胞のphyBによることが示唆された。そこで、cry2が作用する部位についても、同様の方法で調べるための準備を開始した。
金属錯体による酸素分子の活性化とそれに関与するαー軌道

即に前年度の研究から、ス-パ-オキサイドアニオンと金属錯体との反応において、特殊なαー軌道,すなわちすべてのロ-ブが配位子で履われていないαー軌道の存在の重要性が指摘されたが、今年度の研究において、パ-オキサイド付加体の反応性が錯体のαー軌道の配向に大きく依存していることが明きらかになった。又酸素分子が直接的に金属イオンに配位している証拠が得られていない場合でも酸素分子の活性化がαー軌道との相互作用を介して生じ、その時上で述べた特殊なαー軌道が関与していることが明らかにされ、dー軌道が酸素分子の活性化に密接に関連していることがわかった。以下にその詳細を示す。(1)H(HPTB),H(HPTP),H_5(LーPac)を配位子とする二核鉄(III)錯体は過酸化水素と反応して、パ-オキサイド付加体を形成する。今回、これらのパ-オキサイド付加体の反応性が用いる配位子に大きく依存していることがわかった。とくにH(HPTB)とH(HPTP)は、その形状が良く似ているにもかかわらず、錯体の反応性が大きく異なっていることは注目に値する。この原因を追及した結果、パ-オキサイド付加体の構造的な違いが反応性の差となって現われていることがわかった。これよりパ-オキサイドイオンとαー軌道との相互作用の仕方がパ-オキサイド付加体の反応性を大きく支配していることがわかった。(2)一般的に言って、酸素分子の活性化には金属イオンが必要である。その時には酸素分子が直接的に金属イオンに配位している証拠が得られている場合が多いが,いくつかのニッケル(II)錯体がアルデヒドの存在下,オレフィンのエポキシ化を触媒できるような場合では,酸素分子の配位が定かではない。今回の研究で、このような場合でも,すでに指摘されている特殊なαー軌道が酸素分子の活性化に関与していることが明きらかとなった。今回のテ-マは、金属イオンによるO_2分子の活性化に金属イオンのdー軌道がどのように関与しているかを明きらかにすることであるが、今年度の研究より以下のことがわかった。(1)ス-パ-オキサイドアニオンと各種銅(II),オキソバナジュム(IV)、鉄(III)およびマンガン(II)錯体との反応を〓V,ESRスペクトル法を用いて調べた。その結果、O_2^-イオンとの反応においては金属錯体の構造的要因が重要な因子となっていることがわかった。一例として鉄(III)錯体について述べてみよう。鉄(III)錯体として四座配位シッフ塩基を含む系([Fe(aceu)Cl]など)と、三脚型配位子からなる系(Fe(n+b)Cl3など)を用いた。Fe(aceu)Clは、O_2^-イオンと反応して、Fe(II)状態に還元されるが、ここで生じた鉄(II)錯体はこれ以上O_2^-イオンとは反応しない。一方,Fe(n+b)Cl3は、O_2^-イオンと反応して、Fe(II)へ還元されるが、ここで生成したFe(II)種は更にO_2^-イオンと反応して、高いSODー活性を示す。この結果は単にこれらの錯体の電気化学的性質からでは説明できないものであり、Fe(II)イオンとO_2^ーイオンとの反応によってFe(III)ーパ-オキサイド付加体形成が可能な錯体にのみSODー活性が見られることがわかった。

このように、O_2^ーイオンの活性化には特殊なdー軌道の存在が必須であることが明きらかになった。(2)金属酵素の反応には、特異的な錯体構造を有する時のみにその触媒活性が見られることが多い。ピロカテカ-ゼもその一例に入るが、この反応メカニズムは未だ不明である。我々はこの系についてモデル錯体を合成し、それらのESRスペクトルを入念に検討することによって、この酵素中の非ヘム鉄が三角両錐型というめずらしい構造をすることがO_2分子の活性化に必須であることをはじめて明きらかにした。即に前年度の研究から、ス-パ-オキサイドアニオンと金属錯体との反応において、特殊なdー軌道,すなわちすべてのロ-ブが配位子で覆われていないdー軌道の存在の重要性が指摘されたが、今年度の研究において、パ-オキサイド付加体の反応性が錯体のdー列道の配向に大きく依存していることが明きらかになった。又酸素分子が直接的に金属イオンに配位している証拠が得らていない場合でも酸素分子の活性化がdー軌道との相互作用を介して生じ、その時上で述べた特殊なdー軌道が関与していることが明きらかにされ、dー軌道が酸素分子の活性化に密接に関連していることがわかった。以下にその詳細を示す。(1)H(HPTB),H(HPTP),H_5(Lーpac)を配位子とする二核鉄(III)錯体は過酸化水素と反応して、パ-オキサイド付加体を形成する。今回,これらのパ-オキサイド付加体の反応性が用いる配位子に大きく依存していることがわかった。とくに(HPTB)とH(HPTP)は、その形状が良く似ているのにもかかわらず,錯体の反応性が大きく異なっていることは注目に値する。この原因を追及した結果,パ-オキサイド付加体の構造的な違いが反応性の違いとなって現われていることがわかった。これより、パ-オキサイドイオンとdー軌道との相互作用の仕方がパ-オキサイドイオンの反応性を大きく支配していることがわかった。(2)一般的に言って、酸素分子の活性化には金属イオンが必要である。その時には酸素分子が直接的に金属イオンに配位している証拠が得られている場合が多いが,いくつかのニッケル(II)錯体がアルデヒドの存在下、オレフィンのエポキシ化を触媒できるような場合では、酸素分子の配位は定かではない。今回の研究で、このような場合でも、すでに指摘されている特殊なdー軌道が酸素分子の活性化に関与していることが明きらかになった。
アジア新国際分業下のフィリピン製造業とサポ-ティング産業の発展に関する実証研究-電気・電子産業を中心に-

平成7年度から平成9年度の3年間の現地調査によって、フィリピンの電気・電子産業の主要なアセンブリーメーカーとその下請けメーカー(フィリピン系、日系、アジアNIEs系企業)の企業調査を行った。調査によって得た知見は、1.フィリピンの電気・電子産業の主要なもは、家電産業、半導体産業、コンピューター周辺機器産業、その他のエレクトロニクス産業であるが、各産業によって、現地資本の参加度、支配的な多国籍企業の国籍に相違がある。家電産業は日系多国籍企業が支配的であるが、現地資本の参加度も比較的高い。半導体産業は、米系が支配的であり、コンピューター周辺機器は日系、台湾系が支配的である。2.これら3つの産業の中で、半導体産業が最もローカルコンテントが低い。コンピューター周辺機器は、ローカルコンテントを高めつつあるが、現地サプライヤーからの調達は圧倒的に日系からが多い。3.家電産業の場合、ローカルコンテントの高い品目もあるが、主要コンポウネンツは輸入である。フィリピン系サプライヤーからは、プラスティック成型品やメタルプレス品を調達している。4.フィリピン系サプライヤーは、アセンブリーメーカーの増加にもかかわらず、精密な部品を供給できず、この産業全体の急速な増大に比例して成長していない。その主な理由は技術力と資金力の欠如である。5.サポ-ティング産業における技術移転は、アセンブリーメーカーからと、日系・アジアNIES系サプライヤーからの2つルートが考えられる。各産業によって、移転ルートに各々の特徴がある。ただ共通しているのは、精密・ハイテクな製品になるに従って、技術移転の障壁が高い。6.フィリピン人技術者、技能者の育成が技術移転、技術形成の中核となるが、これは企業レベルでの努力とともに、技術者・技能者教育という形での公的サポートが必要な領域である。経済社会システムの相違があるため、日本での経験を直接フィリピンに持ち込んでも、十分な成果はえられない。平成7年8月07日から8月31日まで森澤がフィリピン大学に滞在し、そこを拠点として、現地の研究分担者テクソンと共同して、フィリピンの主要な家電メーカー7社(日系、米系、ローカル、韓国系)と、この家電メーカーに部品を供給するローカルの部品メーカー4社、日系大手のエレクトロニクスメーカー2社を訪問し、工場見学とヒアリングを行った。この調査によって得られた知見は森澤が大阪市立大学経済研究所のワーキングペ-パ-「フィリピンの電気・電子産業とサポ-ティング産業-フィリピンの家電産業の現地調査(1995年8月)」において、とりまとめた。平成8年2月26日から3月16日まで森澤が、榎本が2月26日から3月13日までフィリピン大学に滞在し、フィリピンの電子・電子部品メーカーの工場訪問とヒアリングをテクソンと共同して行った。日系の電子・電子部品メーカー6社、ローカル大手の電子部品下請けメーカー2社とヨーロッパ系電子メーカー2社の、工場訪問とヒアリングを行った。米系の半導体メーカーと台湾系のコンピューターメーカーとに、工場見学とインタビュウの依頼を行っていたが、台湾系については日程の調節がうまく行かず、米系の半導体メーカーについては、日本人という点で難色を示され、調査が行えなかった。そこで、フィリピンの半導体・電子産業の代表的な業界団体である(SEIFI;Semiconductor Electronics Industry Foundation,Inc.)の会長に会い、私達の調査の主旨を説明し、協力をお願いした。SFIFIの会長が私達の調査がフィリピンの電子産業の発展に必要不可欠であると認め、全面的に協力することを約束してくれた。その結果、フィリピンの電子産業とそのサポ-ティング産業の調査を平成8年度以降本格的に行える見通しがついた。平成8年2月、3月に行った調査については、平成8年度以降さらに継続される調査を踏まえて、日本とフィリピンの双方で研究成果を取りまとめていく予定である。

平成8年5月9日、10日にタイのバンコクで開催された国際会議「アセアン諸国のサポート産業の発展における日本の役割」に森澤はテクソンと参加し、「フィリピンの電気・電子産業のサポ-ティング産業における日本の役割」というテーマ-で、共同発表した。これは、平成7年度の我々の学術調査に基づいた成果を発表したものである。平成8年6月3日から6月28日まで森澤がフィリピン大学に滞在し、テクソンと昨年度の調査で訪問することの出来なかった、日系以外のエレクトロニクス企業8社(セブのマクタン輸出加工区、ス-ビック自由港、バギオ、カルバルソン地域の、米系2社、ローカル2社、韓国系1社、台湾系2社、フランス系1社)を訪問し、工場見学とインタビューを行った。この調査と平成7年度の調査によってフィリピン存在の電気・電子のセンブリーメーカーの主要なところはカバーできた。またマクタン輸出加工区の調査では、サポ-ティング産業に従事する日系の中堅・中小企業(電子部品、コンピューター部品のメタル部品、プラスチィック部品を生産)を訪問・調査した。この調査によって得られた知見は、「アジア新国際分業下のフィリピンの電気・電子産業とそのサポ-ティング産業--フィリピンコンピューター産業の現地調査(1996年)I、II」として、『季刊経済研究』の19巻2号、3号(1996年)に取りまとめた。平成9年2月26日から3月15日まで森澤がフィリピン大学に滞在し、ローカルサプライヤー19社(ローカル16社、日系3社)を訪問した。これらの企業にはすでに質問表を送付し、全ての企業から解答を得た。充分な事前準備に基づいた調査であったので、この調査は平成7年度以降の調査の中で、最も充実したものとなった。この調査によってローカルサプライヤーの状況、また近年多く進出してきた日系のサプライヤーズの状況、それらの問題点と今後の状況等か明らかとなった。平成9年7月の調査では、新たにフィリピンに進出してきた日系の大手HDD組立メーカーと、その日系下請けメーカー、新たに進出した日系の半導体メーカーの企業調査を行った。フィリピンでは平成7年以降、電気・電子産業への外国からの、特に日本からの大型直接投資が続き、これまでの大手アセンブリーメーカーの調査だけでは、不十分となったためである。平成10年2月の調査では、平成9年7月に始めたHDDメーカーの日系サプライヤーの調査を継続するとともに、平成9年3月に行ったローカルサプライヤーの追跡調査、および日系、アジアNIEs系の下請けメーカーの追加調査をした。以上、3年間にわたる現地調査によって、フィリピンの家電、通信機器、コンピューター周辺機器、半導体等の産業の主要組立メーカーとその30数社のサプライヤー(ローカル系、日系、アジアNIEs系)の企業調査が可能となった。
スライドボート法による有機半導体ダブルへテロ積層構造と微小共振器レーザーの開発

結晶性有機半導体(チオフェン/フェニレン)コオリゴマー(TPCO)のダブルヘテロ構造作成のために、スライドボート装置改修を引き続き進めている。平成30年度はルツボの内部構造を改善し、原料の突沸などによる吹き出しを大幅に低減する効果が確認出来たが、原料の種類により個別化を図る必要があることがわかってきた。本年度はその個別化に関する調整を行い、それぞれの原料による最適化等を図る。また、当初想定していたより高温での成膜が必要で有ることがわかり、スライドボートの高温下におけるスライド動作が不安定な点、課題があることもわかってきた。本年度は、これの解決を図るために可動部と一体となった基板加熱部分の部品を交換し、スムーズな稼働と均一な成膜に資する制御を図る。さらに、温度設定を大幅に低温化できる可能性についても検討する。各ルツボには、外部から気化した良溶媒を導入する機構を取り付けてあるので、これを実際に試すと同時に、それらが排気系やグローブボックス内環境の劣化などに繋がるかどうかも見極めつつ、良好な結晶性ダブルヘテロ構造の構築に至る各種設定を進める。ルツボノズル付近での原料付着による成膜レートの変動や詰まりなどを改善するために、ノズル付近の温度をルツボ本体部分より高温に設定する改良を施した。また、原料の突発的な吹き出しを防ぐための内部構造を導入した。シアノ系TPCOを原料として用いた場合、初期設計では最高温度400°C程度のルツボ部分加熱を想定していたが、内部構造の導入により、より高温が必要であることがわかってきた。現状温度コントローラーなどの制約でその改善が難しく、かつスライド部分に対する影響もかなり大きな事がわかってきたので、活性層として想定していたBP2T-CNを見直すと同時に、内部構造の調整などを行ってきた。また、ブレード部分の改善も図り、基板とブレード部分の接触を改善する機構なども導入したが、まだ良好な平坦状結晶が得られる状況には至っていない。本年度はそれらの調整を進め、個別原料に対するルツボ構造や条件設定などを進める。現状3元系の窒素雰囲気中での成膜が出来る条件設定は整ってきたが、温度設定の高温下に伴う各種課題が蓄積してきた。そこで、本年度は前記ルツボ周辺やスライド機構の改善を図るだけで無く、成長条件の温度設定をより低温下出来る可能性のある溶媒雰囲気の導入も検討する。各ルツボに外部から気化した良溶媒を導入する機構は既に取り付けてあるので、これを実際に試すと同時に、それらが排気系やグローブボックス内環境の劣化などに繋がるかどうかも見極めつつ、良好な結晶性ダブルヘテロ構造の構築に至る各種設定を進める。これに伴い、当初設置する可能性もあった全体の真空化や5元系への拡張は中断し、より実効的かつ詳細な成長条件を探索することとする。結晶性有機半導体(チオフェン/フェニレン)コオリゴマー(TPCO)のダブルヘテロ構造作成のために、スライドボート装置改修を進めている。平成29年度は装置設計と試作がほぼ終了した。スライドボート装置でのダブルヘテロ構造作製は装置改造のため出来ないので、本年度は蒸着膜によるダブルヘテロ構造のEL素子評価を行った。現在報告されているTPCO系有機半導体では、BP2T-CN蒸着膜を第1層に用いたEL素子が最も明るかったが、BP1T-CN系を用いた物はまだ報告が無かった。そこで、BP1T-CN/BP3T/BP1Tのダブルヘテロ構造を蒸着法により作製し、その特性を評価した。その結果、電力効率1%程度という比較的良好なEL素子が実現できた。但し、本来最小バンドギャップを持つBP3Tでの発光が支配的な状況になるはずが、現状ではBP1T-CNのELが観測されており、その原因を現在調査中である。また、各種有機ポリマーや、有機半導体の光励起発振について各種共同研究を進めている。強発光性材料の微小共振器特性の解明などに、今後導入する蛍光顕微鏡等を活用する。スライドボート装置の改造前に、まず、分子両端に置換基としてシアノ基(CN)を付けたTPCO系材料の成膜を行った。この系を用いると、基板上に分子長軸が横たわって配置され、π結合へのキャリア注入が良好になる。シアノ系TPCOの内、BP1T-CNとBP2T-CNを用いた単層膜を作製・評価した。その結果、今まで行ってきたBP1TやBP2T等の場合には融点より低い温度での成膜が可能で、主に気相での薄膜成長だったのに対し、BP2T-CNでは融点よりかなり高温にしないと成膜が進まず、融液からの成長が起きている事がわかった。即ち、基板上に融液が固化する時に凝集し、10ミクロン前後のドット状の結晶状態で析出している事がわかった。BP1T-CNの場合、丁度融点程度で成膜可能で、ドット状結晶部分が多いが平板状結晶やニードル状結晶も混在した薄膜になる事がわかった。いずれの結晶状態でも光励起でのレーザー発振が得られ、良好な結晶化が確認できた。

また、当初想定していたより高温での成膜が必要で有ることがわかり、スライドボートの高温下におけるスライド動作が不安定な点、課題があることもわかってきた。本年度は、これの解決を図るために可動部と一体となった基板加熱部分の部品を交換し、スムーズな稼働と均一な成膜に資する制御を図る。さらに、温度設定を大幅に低温化できる可能性についても検討する。各ルツボには、外部から気化した良溶媒を導入する機構を取り付けてあるので、これを実際に試すと同時に、それらが排気系やグローブボックス内環境の劣化などに繋がるかどうかも見極めつつ、良好な結晶性ダブルヘテロ構造の構築に至る各種設定を進める。ルツボノズル付近での原料付着による成膜レートの変動や詰まりなどを改善するために、ノズル付近の温度をルツボ本体部分より高温に設定する改良を施した。また、原料の突発的な吹き出しを防ぐための内部構造を導入した。シアノ系TPCOを原料として用いた場合、初期設計では最高温度400°C程度のルツボ部分加熱を想定していたが、内部構造の導入により、より高温が必要であることがわかってきた。現状温度コントローラーなどの制約でその改善が難しく、かつスライド部分に対する影響もかなり大きな事がわかってきたので、活性層として想定していたBP2T-CNを見直すと同時に、内部構造の調整などを行ってきた。また、ブレード部分の改善も図り、基板とブレード部分の接触を改善する機構なども導入したが、まだ良好な平坦状結晶が得られる状況には至っていない。本年度はそれらの調整を進め、個別原料に対するルツボ構造や条件設定などを進める。昨年度導入したブレード付ルツボでの成膜により、平坦部面積拡大がどの程度可能か、まずは第1層目のBP1T-CN系で行う。ブレードコート的な要素がうまく動作するか、その時の温度やスライドスピードなどの条件設定の最適化を行う。必要に応じて、各部品の改造を行い、さらにそれを3元系以上に拡張する。また、グローブボックスの雰囲気の設定などにも注意し、来年度以降の真空かが必要かどうかの目処を立てる。また、顕微光学顕微鏡系の鏡筒部分などを昨年度一部購入したので、追加部品を本年度に購入し、5ミクロン以下の高分解能が可能な顕微蛍光系設置を試みる。現状3元系の窒素雰囲気中での成膜が出来る条件設定は整ってきたが、温度設定の高温下に伴う各種課題が蓄積してきた。そこで、本年度は前記ルツボ周辺やスライド機構の改善を図るだけで無く、成長条件の温度設定をより低温下出来る可能性のある溶媒雰囲気の導入も検討する。各ルツボに外部から気化した良溶媒を導入する機構は既に取り付けてあるので、これを実際に試すと同時に、それらが排気系やグローブボックス内環境の劣化などに繋がるかどうかも見極めつつ、良好な結晶性ダブルヘテロ構造の構築に至る各種設定を進める。これに伴い、当初設置する可能性もあった全体の真空化や5元系への拡張は中断し、より実効的かつ詳細な成長条件を探索することとする。