hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
I期非小細胞肺がんに対するTS-1併用体幹部定位放射線治療の認容性試験

本研究課題は組織未確定を含んだ臨床病期I-IIA期非小細胞肺癌患者を対象として、これまで報告のない化学療法(TS-1)を併用することで治療強度を高めることにより治療成績を改善することを目的としており、まず認容性試験として18例を対象に試験を実施中である。当初予定よりもプロトコール作成が遅れたものの平成30年度6月より症例登録を開始した。当初予定では1年程度で集積が完了する予定であったが、九州大学病院における対象患者が想定よりもかなり少なく、また同時期にJCOG(日本臨床腫瘍研究グループ)の第III相試験が実施されていることもあり、平成31年3月までの時点で1例のみが登録されたに留まった。症例登録が進まなかった理由は前述のように九州大学病院での対象症例が想定をかなり下回ったことにあるが、これは以前よりも手術拒否例が減ったためではないかと推察される。近年、分子標的薬剤の登場によりある程度の組織を採取し、腫瘍の組織型のみならず遺伝子変異を検索することで万一の再発時に薬剤を使用できるメリットが強調され、これまで手術を拒否してきた集団が減少している可能性が高いと思われる。また、このため対象となる症例も高齢者・全身状態の悪い患者が相対的に増加し、化学療法を併用できない症例が増えてきている。これらの状況から、プロトコールを改訂し、集積期間を1年延長した。令和2年3月まで症例登録を行い、その後、予定通り1年の経過観察期間を経て最終解析を行う予定である。症例登録が進まなかった理由は九州大学病院での対象症例が想定をかなり下回ったことにあるが、これは以前よりも手術拒否例が減ったためではないかと推察される。現状九州がんセンター・大分県立病院・福岡大学病院の4施設が参加施設となっており、これらの施設に1例以上の登録を依頼するとともに、九州大学呼吸器内科にも協力をお願いして、症例集積を推進し、本研究を推進していく予定である。本研究では当初予定していた症例集積の開始が6ヶ月程度遅れている状況である。当初は九州大学病院のみでの症例集積を予定していたため、データセンターを当施設において行う方針であった。プロトコール作成の段階で臨床試験グループの協力を得る必要があったため九州肺癌研究機構(LOGIK)に申請し協力がえられることになった。臨床試験グループ内部での検討では、今後第2相試験を行うことを想定した場合当初予定の単施設による症例集積よりも多施設研究とするほうが症例集積が容易になり、さらには引き続き第2相試験が行うことも十分に可能と判断された。また多施設共同研究を行うにあたってデータセンターを別途配置する必要も生じた。また当初は認容性・有効性をみるための症例設定を30例程度としていたが、プロトコール作成の過程で生物統計の専門家と相談し、認容性試験の部分については18例程度の集積で可能と判断し、プライマリーエンドポイントである認容性の判断を最優先することとした。その結果当初よりも参加施設が増加し、プライマリーエンドポイントの解析については研究期間中に十分に可能となった。現在プロトコール作成は終了し、九州大学病院倫理審査委員会で審議中であるが、文言のみの修正にて認証される見通しがついたため、今年度上半期中には症例集積開始が可能となる予定である。現在3施設(福岡大学病院、九州がんセンター、大分県立病院)が本試験に参加予定であり、次年度には認容性に関する結果が得られると思われる。また、有効性についても可能な症例を対象に最終年度に解析を予定している。本研究の結果、認容性が十分と判断されればひきつづき第2相試験の準備を行う予定である。症例集積会誌が半年程度の遅れているものの、多施設共同試験としてすでにプロトコールは完成し九州大学病院倫理審査委員会に申請中である。今年度上四半期より患者集積が開始となる目処が立った事や、臨床試験グループの協力が得ることで参加施設が増えたため症例集積が順調に進めばprimary endpointについては早期に確認することが可能と思われる。

また、このため対象となる症例も高齢者・全身状態の悪い患者が相対的に増加し、化学療法を併用できない症例が増えてきている。これらの状況から、プロトコールを改訂し、集積期間を1年延長した。令和2年3月まで症例登録を行い、その後、予定通り1年の経過観察期間を経て最終解析を行う予定である。症例登録が進まなかった理由は九州大学病院での対象症例が想定をかなり下回ったことにあるが、これは以前よりも手術拒否例が減ったためではないかと推察される。近年、分子標的薬剤の登場によりある程度の組織を採取し、腫瘍の組織型のみならず遺伝子変異を検索することで万一の再発時に薬剤を使用できるメリットが強調され、これまで手術を拒否してきた集団が減少している可能性が高いと思われる。可能な限り早期に症例集積を終了し、プライマリーエンドポイントの解析を行う。結果を解析後には早期に第2相試験を企画しプロトコール作成の上、有効性の検証を行う方針である。その際に、今回の試験症例も解析に組み込むことを検討している。現状九州がんセンター・大分県立病院・福岡大学病院の4施設が参加施設となっており、これらの施設に1例以上の登録を依頼するとともに、九州大学呼吸器内科にも協力をお願いして、症例集積を推進し、本研究を推進していく予定である。本研究は臨床試験プロトコールの作成にあたって臨床試験グループの協力を依頼し、多施設共同試験としたことから試験開始の期間が半年以上遅れたため、当初予定していた学会などでの発表の機会が少なく、またデータ解析に使用するパソコンの購入を研究分担者用に予定していたものを一部購入しなかったことから50万円程度の次年度使用額が生じた。H30年度には本試験が開始されることから症例集積のためにも学会などで本研究を紹介し、早期にプライマリーエンドポイントの解析を行う予定である。また、それにともないデータ解析用のPCをさらに購入を予定している。症例集積が遅延したことで、当初予定していた国内での研究会での報告の機会がなかった。また雑誌などで研究の一部を紹介する予定であったが、プロトコール完成がおくれたために間に合わなかった。しかしながら、複数の学会・研究会などで他の施設の研究者と本研究課題について協議・検討することができた。症例登録を推進するために学会にて本研究を他の研究者に紹介し、九州大学病院などの参加施設への症例紹介を依頼するとともに、症例数が一定数以上になれば症例報告あるいは早期有害事象のみの解析にて学会に報告、雑誌に投稿を検討している。また、症例の解析にあたってはあらたにパソコンを購入を予定している。
除神経骨格筋に対するサクシニルコリン異常反応の研究-31-NMR法を用いて-

1.ラットのin vivo除神経骨格筋モデルにおいて脱分極性筋弛緩薬であるサクシニルコリン(SCh)投与がどのような反応を示すのか、^<31>P-NMR法を用いエネルギー代謝の面から観察した。その結果、除神経骨格筋ではSChが誘発する筋攣縮により細胞内のATPが大量に消費され一時的に枯渇状態となり、、アシドーシスが進行することが判明した。また比較した正常筋の方では対称的に、このようなエネルギー反応は全く認められなかった。2.除神経骨格筋における上記異常反応を阻止するため、3種類の非脱分極性筋弛緩薬(ペクロニウム、ミダゾラム、硫酸マグネシウム)により筋攣縮を抑制してみた。その結果、これらの薬剤は電気生理学的に除神経骨格筋の筋攣縮を正常筋の筋攣縮以下に抑制し得た(筋電図による比較)。しかし^<31>P-NMR法では上記異常反応は完全に消失しなかった。以上より、今回除神経骨格筋においてSChにより誘発されたエネルギー代謝の異常は、単に従来より考えられていた正常筋より強い筋攣縮のためだけではなく、むしろ神経支配の無い骨格筋ではわずかな収縮でも多量のエネルギー浪費が起こるためと考えられた。わが痲酔科学領域において、このような骨格筋におけるエネルギー浪費は悪性高熱症でも認められる。現在われわれは除神経骨格筋でのエネルギー浪費のメカニズムが本症と同じCa^<2+>依存症のものなのかどうかダントリウムによる抑制効果を検討中である。
不斉触媒反応に基づくフロログルシン類の効率的不斉全合成と構造活性相関研究への展開

(1)光学活性な合成中間体の創製ジアゾケトン体に対するシクロプロパン化において最適化した不斉触媒を触媒量用いた場合、光学活性なシクロプロパン体を48%(at 66%conv)、79%eeで、量論量用いた場合69%(at 84%conv)、80%eeで得ることに成功し、合成上許容できる収率及び不斉収率を達成することができた。(2)C7位置換基立体選択的導入C7位ケトンを足がかりに導入したα、β-不飽和カルボン酸に対して1,4-還元が収率良く進行することを見出し、さらにエピメリ化を組み合わせることによってC7位β置換基を立体選択的に導入することに成功した。(3)C4位官能基修飾C2位-C3位メチルエノールエーテルに対し、ラジカル的な臭素化の条件を適用したところ、C2-4位エノンを得ることに成功した。また、このエノンに対しMe5Si2がマイケル付加することを見出し、C4位の官能基修飾に成功した。これらの知見はnemorosone不斉全合成における全ての問題点存解決することができたと考えられるためぐ今後この知見を基にnemorosone不斉全合成を達成できうことが強く示唆される。1.nemorosoneのラセミ体での全合成へ向けたC4位置換基の導入これまでC4位置換基はC4ヒドロキシ基を足がかりとしたKeckらのラジカルアリル化を用いて導入していたが、この工程が再現性に乏しいことが明らかになった。そこで他の方法を検討し、C4位置換基を導入することにした。種々条件検討の結果、ジケトン体18から立体的により空いているC4位ケトンのみ位置選択的にヒドラゾン化し、I_2/DBUによってアルケニルヨード体へと変換後、Pd/C0によってC4位ホルミル基の導入に成功した。今後はα、β-不飽和部位の1,4還元、エピメリ化を用いてC4位の立体を構築後、グリニャール試薬によるビニル基の付加・生じる水酸基の除去を経てβ-アリル基の構築を行う予定である。2.触媒的不斉分子内シクロプロパン化反応を用いた、光学活性な合成中間体調製の検討ラセミ体の検討から、(1)シクプロパン化反応、(2)C3位ジアルキル化反応、(3)シクロプロパン環の位置選択的な開環、(4)電子求引性基の除去の工程は、α-ジアゾケトン体を経由するのが収率・工程数において最も効率的であることが分かった。したがって、光学活性なシクロプロパン体の調製はα-ジアゾケトン体に対して検討を行うこととした。用いる金属とリガンドをスクリーニングした結果、1価の銅トリフラート、キラルなビスオキサゾリンリガンドを用いる場合、収率・不斉収率の観点で良好な結果を与えることを見出した。オキサゾリンの置換した炭素の置換基の嵩高さ及び反応温度を精査し、収率70%、62%eeで生成物を得ることに成功した。現在更なる最適化を検討中である。
新谷L関数とヘッケL関数の研究

本年度はまず新谷L関数の理論の整備を行った。特に新谷L関数を扱う際に自然に現れる対象であるfanについての理論整備を重点的に行った。まず新谷L関数の関数等式にはdual fanと呼ばれる対象が現れるが、dual fanを扱いやすくするための手法を導入した。具体的にはconical systemと呼ばれる代数的対象を導入し、またconical systemとdual fanを結びつける種々の公式を証明した。これによりdual fanの構造が明快になり、境界が消えているfanのdual fanの境界が消える理由も明快になった。またそれにより基本領域的fanのdual fanが基本領域的Fanとなる事の符号の決定も含めた純代数的な証明を与えた。基本領域的fanのdual Fanが基本領域的Fanの±1倍となることの純代数的な証明は前年度の研究より得られていたものの符号の決定に関しては解析的な手法に頼らざるを得ない状況であったが、本年度に導入した方法により符号の決定も純代数的に行えることになった。これらも結果を含め、新谷L関数の理論を一般的な形で整理したものを論文として纏め投稿した。また京都大学の佐藤氏と九州大学の田坂氏との共同研究において、Eisenstein級数の積の線形関係式に関する公式を部分分数分解より導いた。またそれにより保型形式の空間の明示的な基底に関する結果を得た。これらの結果は論文として投稿した。またレベル付きの多重ゼータ値の関係式についても、レベル2で深さ2の場合を中心に研究した。(抄録なし)本年度は主に正規新谷L関数とヘッケL関数の関連性について研究を行った。ここでいう正規新谷L関数は正則新谷L関数に正規化という操作を加えたものであり、正則新谷L関数はヘッケL関数の研究のため新谷卓郎が導入した多重型ディリクレ級数の一種である。正規新谷L関数は関数等式などの著しい性質をもち、ヘッケL関数の特殊値の研究などへの応用などが期待される。ただし、ヘッケL関数を正規新谷L関数を用いて表すには複数の困難があった。一つ目の困難として基本領域のとりかたが挙げられる。従来の基本領域の取り方では境界上に和を取る範囲の点が含まれてしまうため、正則新谷L関数で表す目的のためには直接用いることが出来なかった。二つ目の困難として正規化の問題がある。新谷L関数は多重型ディリクレ級数としての明快な無限級数表示をもつが、正規新谷L関数はそのような表示を持たないため、無限級数として定義されているヘッケL関数とどう関連付けるかという問題があった。本年度はこの二つの困難を解決するための研究を行った。まず、一つ目の困難を取り除くため、基本領域をずらす操作を考え、実際に境界上に和を取る範囲の点を含まないような基本領域を取ることが可能であることを総実代数体の場合に示した。また、二つ目の困難に関しても正規新谷L関数の性質を詳しく調べ、実二次体のヘッケL関数が正規新谷L関数を用いて表示されることを示した。また、より柔軟な新谷L関数の取り扱いと理論整備のために、新谷L関数の定義を拡張することを考えた。本年度は主に新谷L関数の関数等式を総実代数体のHeckeL関数の関数等式の証明に応用するための方法について、研究を行った。Hecke L関数を新谷Lで表し、新谷L関数の関数等式を適応すると、基本領域のdualとでも呼ぶべき領域が現れる。そのため新谷L関数の関数等式をHeckeL関数の関数等式の証明に用いるには、この基本領域のdualがまた基本領域となることを示す必要があった。そのために符号付きのConeの和としてFanを定義し、その性質について研究を行った。Fanの集合に自然に入る同値関係として、境界が0になるFanを0とする同値関係があり、二次体を対象としている場合には、この同値関係のみで十分である。しかし、一般の次数を扱うためには、低い次元に縮退しているFanを0とみなすという同値関係がさらに必要となることが分かった。さらにこの同値関係のもとでFanのDualがWell definedとなることを証明した。また、さらにこの同値関係のもとで基本領域のDualがもう一度基本領域となることを示した。これにより、総実代数体のHeckeL関数の関数等式が実際に新谷L関数のL関数等式から導かれることを示した。また、その他の研究としては、RenとSczechによる複素三次体におけるStart予想のRefinementについて、新谷L関数を用いた定式化を行い、さらに少数の例について数値計算を行い、その場合にも実際に予想が成り立っていることを確認した。

基本領域的fanのdual Fanが基本領域的Fanの±1倍となることの純代数的な証明は前年度の研究より得られていたものの符号の決定に関しては解析的な手法に頼らざるを得ない状況であったが、本年度に導入した方法により符号の決定も純代数的に行えることになった。これらも結果を含め、新谷L関数の理論を一般的な形で整理したものを論文として纏め投稿した。また京都大学の佐藤氏と九州大学の田坂氏との共同研究において、Eisenstein級数の積の線形関係式に関する公式を部分分数分解より導いた。またそれにより保型形式の空間の明示的な基底に関する結果を得た。これらの結果は論文として投稿した。またレベル付きの多重ゼータ値の関係式についても、レベル2で深さ2の場合を中心に研究した。新谷L関数の研究が予想以上に進展したため。扇の理論を整備し、ヘッケL関数の関数等式に応用するなど、重要な成果があったため当初の予定通り新谷L関数の研究を進める。特に、総実ではない代数体の場合の考察を進め、また新谷L関数の理論の応用も探る。今後も新谷L関数及び関連する話題について研究を進めていく。(抄録なし)
超音波分光法による溶融酸化物の物性および構造に関する研究

金属製錬における溶融スラグの役割は極めて重要であり、近年その性や構造について活発に研究されるようになってきたが、それでも未だ推測の域を脱していないところが多い。本研究は超音波の伝播速度および吸収係数を測定し、それより圧縮率や緩和時間を求め、融体の構造変化や各種イオンの寿命などの情報を得ようとするものである。昨年度はPbO-Si【O_2】系融体について研究した。本年度は珪酸塩融体構造に及ぼす陽イオンの種類と濃度による影響を系統的に把握するために【Na_2】O-,【K_2】O-Si【O_2】系融体中の音速の測定を行った。測定は1002.5mol%【Na_2】Oおよび9025mol%【K_2】Oの組成範囲で行い、温度は組成によって異なるが9001400°Cである。一定温度における圧縮率は10066.7mol%【Na_2】Oおよび【K_2】Oの組成域でほゞ一定値と示す。しかし、66.7mol%以下の組成では急激に減少することが認められた。また全組成範囲で【K_2】O-Si【O_2】系の圧縮率は【Na_2】O-Si【O_2】系の値より大きい値を示た。Si原子のまわりに4個のO原子が配位した網目構造を有するSi【O_2】中にアルカリ金属酸化物が添加されるとアルカリ酸化物が解離れてC原子を網目構造に与えてSi【O_2】高分子を切断して重合度を下げる。10066.7mol%の領域では独立した珪酸錯陰イオンSi【O(^4-_4)】と金属陽イオンのみの混合物となっている。そのため、小さい駆動力で容易に可動し圧縮率が大きい。Si【O_2】の増加に伴い珪酸錯陰イオンの重合が進み、その結果急激に圧縮率が減少する。また、陽イオン影響は次のように考えられる。【Na^+】は【K^+】よりイオン半経が小さく、陽イオン一酸素間引力が強く珪酸錯イオンの切断効果が小さい。そのために珪酸塩融体中に大きな錯イオンが比較的多量に残存することになる。その結果、【Na_2】O-Si【O_2】系では【K_2】O-Si【O_2】系より小さい圧縮率を示すものと考えられる。
p進ホッヂ理論とL関数の特殊値

L関数の特殊値を研究するにあたって,そのp進類似を研究するのは非常に有効な伝統的手法である.数論の中心的予想であるBeilinson予想のp進類似は,現在まだ完全な形では定式化されていない.その原因の1つに,p進では2πiに対応するものが消えているということがある.今年度は,その2πiに対応するものが消えていないFontaineのp進周期の環を用いることでp進Beilinson予想の精密化および一般化を行った.具体的には,p進ポリログのBcrys持ち上げ,p進L関数のBcrys持ち上げ,サントミック・コホモロジーのBcrys持ち上げ,サントミック・レギュラーターのBcrys持ち上げ,p進Zagier予想のBcrys持ち上げを研究した.また,Riemannゼータ関数の特殊値に関するEulerの公式のp進類似を研究した.古典的なp進理論ではこれは意味のある命題にならないが,p進周期環を用いることで,意味のある命題になり,さらにこれはGaloisコホモロジーのSoule元とColemanのp進ポリログとを結びつけるp進ホッヂ理論とレギュレーターに深い関係をもつ.p進L関数のBcrys持ち上げp進Zagier予想のBcrys持ち上げはまだ十分な理解に至っておらず,今後も引き続き研究を行う.L関数の特殊値を研究するにあたって,そのp進類似を研究するのは非常に有効な伝統的手法である.数論の中心的予想であるBeilinson予想のp進類似は,現在まだ完全な形では定式化されていない.その原因の1つに,p進では2πiに対応するものが消えているということがある.今年度は,その2πiに対応するものが消えていないFontaineのp進周期の環を用いることでp進Beilinson予想の精密化および一般化を行った.具体的には,p進ポリログのBcrys持ち上げ,p進L関数のBcrys持ち上げ,サントミック・コホモロジーのBcrys持ち上げ,サントミック・レギュラーターのBcrys持ち上げ,p進Zagier予想のBcrys持ち上げを研究した.また,Riemannゼータ関数の特殊値に関するEulerの公式のp進類似を研究した.古典的なp進理論ではこれは意味のある命題にならないが,p進周期環を用いることで,意味のある命題になり,さらにこれはGaloisコホモロジーのSoule元とColemanのp進ポリログとを結びつけるp進ホッヂ理論とレギュレーターに深い関係をもつ.p進L関数のBcrys持ち上げp進Zagier予想のBcrys持ち上げはまだ十分な理解に至っておらず,今後も引き続き研究を行う.
ヒューマニンの細胞死抑制作用の解析-細胞癌化に果たす役割

ヒューマニン(HN)は24アミノ酸残基からなるペプチド因子であり、ア病関連侵害刺激による神経細胞死を抑制する。HNはア病関連侵害刺激のみならず、プリオンペプチドによる細胞死、血清除去によるアポトーシス等に対して神経保護作用を発揮する事が報告されている。また、細胞死誘導タンパク質Baxの内在性抑制因子であるという報告があり、細胞死だけではなく、細胞増殖においても重要な因子である事が示唆されている。実際に我々は、未発表データではあるが、組織免疫学的手法により、一部の腫瘍においてHNあるいはHN類似分子が高発現している事を確認している。そこで本研究では、HNとがんとの関連性を明らかとするべく、様々なヒトがん細胞株におけるHN、HN類似分子の発現を免疫プロット、免疫沈降によって検討した。その結果、10kDaに抗HN抗体陽性バンドを複数のがん細胞株で確認し、この10kDaのタンパク質は抗HN抗体で免疫沈降される事を明らかとした。この事から、10kDaのタンパク質は一次構造のみならず、二次構造もHNと類似している事が示唆される。現在はこのタンパク質の同定をMALDI/TOF-MSや、アミノ酸配列解析によって行っている。また、現在までに、ラットHN遺伝子の同定はされているが、マウスHNの同定はなされていない。そこで、本研究では、マウスHNの同定を試みた。はじめに、マウス精巣タンパク質溶解液を用い、ウエスタンブロット法により4kDa、10kDaに抗HN抗体陽性タンパク質の存在を確認した。4kDaのタンパク質を2次元電気泳動により分離し、スポットを切り出し、そのアミノ酸配列解析を行った。しかし、N末ブロックにより、配列決定は行えなかった。我々は、アルツハイマー病(ア病)患者の大脳後頭葉cDNAライブラリーより、ア病関連侵害刺激による神経細胞死を抑制する因子ヒューマニン(HN)を同定した。HN cDNAは24アミノ酸からなるペプチドをコードしており、ア病関連侵害刺激のみならず、プリオンペプチドによる細胞死、さらには血清除去によるアポトーシス等に対して神経保護作用を発揮することが報告されている。また、細胞死誘導蛋白Baxの内在性インヒビターであるとの報告があることから、細胞死のみならず細胞増殖においても重要な因子である事が示唆されている。実際に我々は、組織免疫学的手法により一部の腫瘍において内在性HNが高発現していることを見いだしている。本研究では、HNの細胞死および細胞増殖に対する影響を検討するために、HNノックアウトマウスの作製を計画している。HNは種を超えて保存されている事が報告されており、ヒト以外でも、38アミノ酸からなるラットHN相同遺伝子Rattinが同定されているが、マウスHN相同遺伝子の同定は未だなされていない。そこで我々はマウスより実際に内在性のHNを抽出し、アミノ酸配列を決定する事によりマウスHN相同遺伝子の同定を試みた。その結果ウエスタンブロット法によりマウス精巣、大腸において、4kDa、10kDaの抗HN抗体陽性タンパク質が存在し、10kDaのタンパク質においては、抗HN抗体によりウエスタンブロット法で認識されるのみならず免疫沈降もされることから、一次構造のみならず立体的な構造がHNに非常に類似している事が示唆され、HNの前駆体である可能性を考えている。4kDaのタンパク質に関しては、ペプチドシークエンスを行ったが、N末ブロックのためアミノ酸配列を決定する事は出来なかった。現在、内部配列決定を試行中である。また、10kDaのタンパク質のアミノ酸配列決定も並行して行っている。
多元極限下における微小領域分光の高度化と強相関電子物性の解明

固体強相関電子物性で重要となるフェルミ準位近傍の低エネルギー領域における多元極限下での分光学的物性解明の手法を研究し、開拓した。赤外-テラヘルツ領域のシンクロトロン放射(SR)光や、自由電子レーザー(FEL)光を用いた光学実験手法を確立し、放射光の高輝度性を利用した波長100ミクロン程度の光による微小試料の低温・高圧・強磁場下といった特殊環境下での顕微分光法を開拓した。FEL光の偏光制御により赤外-テラヘルツ領域での物質のカイラリティや磁気円二色性に関する実験を可能とした。赤外-テラヘルツ領域でのパルススキャン高速分光イメージングを実現した。課題研究初年度である本年は、大阪大学産業科学研究所附属量子ビーム科学研究施設にてLバンドライナックを用いた赤外-THz FEL光を光源とした固体電子状態の研究を行うために、まず、研究計画・方法に挙げている低温冷却設備の構築に着手した。本計画提案時は神戸大学所属であったため、可搬性のある液体ヘリウム・バス式の低温クライオスタットを計画したが、その後本年度8月に同研究所に移動となったため、冷却効率等優先し、液体ヘリウム・フロー式のクライオスタットおよび光学系を組み込んだ真空チェンバーを新たに設計し、採用することに変更した。現在のビームラインには分光系および光学定盤が設置されており、予備実験として室温大気下での反射測定実験を行った。FEL光はライナックからの電子バンチによりパルス光として発生するが、光の強度およびエネルギー分散特性がパルス毎に異なることが測定上の問題となった。最終的に分光器下流の光学系を測定系とモニター系にわけ、パルス毎に強度を規格化することで試料および標準物質の赤外反射強度を正確に見積もることが出来た。また、波長分解能が1μmと高いことから水による吸収が問題となったが、定盤上全体を乾燥窒素ガスでパージしてやることで解決した。テラヘルツFEL光の空間分解能克服の手法として近接場顕微鏡実験を新たに開始しており、これらの実験環境の整備は利用開拓実験の際の測定精度向上にも大きく役立つと考える。またこれと並行して、分子科学研究所UVSORにて固体電子物質の低温、圧力、磁場下という多元極限下の実験を行った。課題研究の2年目である本年は、大阪大学産業科学研究所附属量子ビーム科学研究施設のLバンドライナックを用いたTHz-FEL光源および分子科学研究所UVSOR 6B,7B,および実験室を中心とした多元極限下での固体電子状態の研究を引き続き行った。新奇合成された巨大磁気抵抗(CMR)を示す強相関化合物に対しての低温、磁場下での応答変化を調べ、電子状態の変化を考察した。磁気応答のエネルギースケール(meV)は光の周波数に換算するとテラヘルツ領域であるため、THz-FEL光源によるポンプ・プローブやミクロイメージングの実験を計画し、光学系の選定、購入および予備実験を始めた。ポンプ・プローブでは偏光特性をコントロールして利用するための光学設計を行い、イメージングでは集光レンズ系やテラヘルツカメラの選定、導入と、スキャニング用の精密自動ステージの選定、導入、予備実験を始めた。これらの器機を波長分散測定、パルス同期測定に対応させるためのコントロールプログラムの改良を行った。現状ではライナックの電子ビームのタイミングと同期の取れない器機も存在するため、完全なデータ取得の実験が困難であり、タイミングシステムの改良計画もメーカーと協議している。これらの最終的な統合により、転移点近傍での相分離やドメイン構造の直接観測、さらに分子結晶などの偏光特性評価も視野に入れた利用が可能な実験手法へと構築していく。研究成果は国内会議および国際ワークショップでの口頭発表、原著論文として発表した。テラヘルツFELの安定化、パルス光を用いた分光測定環境の高度化を行い、パルスごとの強度変化を規格化することで分光測定を可能とした。FEL光源の偏光特性を制御して結晶異方性や磁気構造を有する物質への測定を可能とした。FELビームラインの光学系の高度化により、ポンプ・プローブ実験の可能性と、高速分光イメージングの実現を可能にした。低温強磁場下で巨大磁気抵抗効果を示す新規化合物を中心とした強相関固体物質の探索を行い、電子状態の変化を直接観測することに成功した。これらの成果は固体基礎物性分野と放射光科学分野の国際会議、及び国内学会、国内会議を中心に研究成果報告を行い、査読付き論文での成果発表を行った。テラヘルツFEL光源自体の高度化に着手することにより、遠赤外-テラヘルツ領域への多元環境下での光学測定の発展が十分実現可能な段階にまで到達できた。3年の期間中、テラヘルツFELの分光実験への利用に関して大きな発展があった。

個々の強相関物質に対しての具体的な実験は十分に行うことが出来なかった点が今後の課題であるが、無機固体のみならず、有機、生体物質に対しての研究展開も可能となり、広い意味での遠赤外-テラヘルツ領域の物性実験に貢献できたと確信する。本研究目的の温度、圧力、磁場を制御した赤外分光の達成において温度制御用のチャンバー作成は完了、低温高圧下での研究成果としては原著論文の投稿、テラヘルツ自由電子レーザーを用いた分光測定はパルス光の制御および計測に課題が残るが、日本物理学会での報告を含め着実に進展している状況であるため、以上の評価を下した。24年度が最終年度であるため、記入しない。現在磁場制御による赤外分光は分子科学研究所の設備を利用することで成果が出ているため、継続して推進する。自由電子レーザーを用いた分光測定は所属変更に伴い光源自体の制御も手がけることが可能となったため、電子銃の安定化とビームライン制御、テラヘルツ光検出の改良開発を軸に光波長制御の確立を目指し、最終的な固体物性測定にたどり着く方針である。
19世紀前半期インド域内市場の変容と植民地化―東部インド塩市場を中心に―

19世紀半ばの東部インド塩市場では、在来のベンガル塩がチェシア塩にとってかわられるという大きな変容が生じた。本研究では、東部インド塩市場の変容が、イギリス東インド会社統治(塩独占制度)およびイギリス製塩業・海運利害の強力な圧力によってのみ引き起されたのではなく、現地の文化、生態環境、経済といった複合的要因(とくに嗜好、燃料市場、商家経営)が塩種間の競争と淘汰をもたらした結果生じたことを明らかにした。本研究の目的は、19世紀前半期における東部インド塩市場の構造と変容に関する実証的検討を通じて、植民地期南アジア現地経済のダイミズムを明らかにすることである。本年度は、研究実施計画にそって、在ロンドン英国図書館および在コルカタ西ベンガル州立文書館において、イギリス東インド会社関連文書の調査・収集をおこない、それをもとに、以下の3つの側面から市場構造の変容について検討した。第1は、製塩業における燃料問題である。東部インドでは蒸気機関の普及と石炭供給量の不足・高価格問題が薪炭・藁市場を含めた在来燃料市場の逼迫をもたらし、そのことが燃料多消費型のベンガル製塩業(煎熬塩生産)の高コスト化をまねいた。第2は、嗜好の影響である。市場で好まれるベンガル産煎熬塩生産の衰退に伴って、競争力をつけてきたのは燃料面で有利な南インド産天日塩であった。しかし、両者ともに1850年代にはチェシア塩に駆逐された。本研究で明らかになったのは、東部インドに輸入されたチェシア塩は、これまで考えられてきたような岩塩ではなく、市場で好まれるベンガル塩と同タイプの煎熬塩であったことである。今後さらなる検討が必要であるが、ベンガル塩衰退に伴う市場構造の変化は、供給サイド(イギリス産業資本の強さ)からのみ説明しうるものではないのである。第3は、植民地支配下における商取引制度の変化である。この時期には、新たな法制度の導入によって在来の商取引制度に大きな変化がみられ、それが塩商人の活動および市場に多大な影響を与えるようになっていった。以上のように、植民地期における現地経済の変容には、外的要因だけではなく、様々な現地の文化的・政治的・社会的要因が複雑に絡み合ってもたらされたといえよう。なお、本年度の成果の一部は、ディスカッション・ペーパーおよび学会報告で発表されている(研究発表欄参照)。本研究の目的は、19世紀前半期における東部インド塩市場の構造と変容に関する実証的検討を通じて、植民地期南アジア現地経済のダイナミズムを明らかにすることである。本年度は、昨年度と同様に、在コルカタ西ベンガル州立文書館ならびに在ロンドン英国図書館において、イギリス東インド会社関連文書の調査・収集をおこない、以下の2点を中心に分析をおこなった。第1は、昨年度に引き続き、燃料市場の問題である。昨年度は、19世紀前半において燃料多消費型産業である製塩業が燃料価格の高騰によって高コスト化したことを明らかにし、その要因として蒸気機関の普及と石炭供給量不足によって薪炭・藁市場を含めた在来燃料市場が逼迫していた可能性を指摘した。本年度は、こうしたマクロ・レベルでの燃料市場の動向を、イギリス東インド会社の河川用蒸気船に関する資料(Bengal Steam Proceedings)を利用して石炭・薪炭を中心に実証的に検討した。その成果は、ワーキング・ペーパーとして発表されている(研究発表参照)。第2は、19世紀半ばにおけるイギリスからのチェシア塩流入問題である。本年度は、供給・需要面をより実証的に検討した。供給面では、主としてチェシア塩がアジアに市場を開拓した背景として、アメリカ・ドイツ塩業との競争があったことを指摘した。需要面では、東部インドにおけるチェシア塩市場を地域別に検討した。ベンガル塩と同じ煎熬塩であったチェシア塩は、チェシア塩以外の外国塩との競争によって生産量が減少しつつあったベンガル塩の代替品として、とくにベンガル塩選好が強い地域(東部ベンガル)で需要され、こうした需要開拓の背景には現地商人による塩種別のマーケティングが存在していた。この成果は、2009年8月5日に、第15回国際経済史学会(ユトレヒト)で発表される予定である。本研究では、イギリスからのチェシア塩流入とベンガル製塩業の衰退に伴う東部インド塩市場の変容が、イギリス東インド会社の政策(塩独占制度)およびイギリス製塩業・海運利害の強さによってのみ引き起こされたのではなく、現地の経済的、政治的、文化的諸要因(とくに燃料市場、嗜好、塩種間競争、商家経営)を含む複合的な要因によって生じたことを明らかにした。具体的には、市場では煎熬塩であるベンガル塩が好まれていたが、その生産は、蒸気船導入や耕地面積の拡大、燃料消費産業の発展に起因した燃料市場の逼迫によって高コスト化し、チェシア塩流入以前に縮小していたのである。こうした中で、安価な南インド産天日塩ではなくチェシア塩が広く需要された要因は、政治・経済的圧力ではなく、主として、市場の嗜好と域内市場に関する情報を掌握し広域の流通網を構築していた地方商人の活動であった。
光合成器官の形成と葉緑体機能の発現を制御する核遺伝子に関する研究

光合成器官である葉の形成には、葉緑体の正常な分化と発達が必須である。葉緑体の発達と機能の発現を支配する遺伝子の多くは核ゲノムに存在するが、その分子的基盤に関する知見は少ない。本研究では、葉緑体の遺伝情報発現系に関わる蛋白質因子を分離しその機能を調べ、それらの核遺伝子の構造と葉の形成過程における発現様式を明らかにする。今年度、得られた結果は以下の通りである。1当研究室で開発したタバコBY-2細胞核抽出液から調製したin vitro転写系は、RNAポリメラーゼIIIによる転写が効率よく行われるので、植物遺伝子のU6遺伝子の転写について詳細な解析を行った。その結果、U6遺伝子がRNAポリメラーゼIIIだけでなくRNAポリメラーゼIIによっても転写される可能性を明らかにした。2タバコ葉緑体のsprA遺伝子は低分子RNA(spRNA,218nt)をコードする遺伝子で、前駆体16SrRNA分子の5'リーダー配列と相互作用して、16SrRNA分子の成熟過程に関与すると考えられている。そこで、この可能性を検証するためタバコ葉緑体DNAからsprAのみを欠失させた葉緑体形質転換タバコを作出して、16SrRNA分子の成熟過程に及ぼす影響を調べた。その結果、前駆体16SrRNAの蓄積量を調べた限りでは、sprAが16SrRNAの成熟過程に関与することを示す直接的な証拠は得られなかった。
ハドロンコライダ-実験における軌跡検出器の開発

本年度は、シンチレ-ションファイバ-を使った軌跡検出器の開発状況について,米国において調査研究を行なってきた。これによって明かとなった、世界の開発の現状を以下にまとめてみる。軌跡検出器として、シンチレ-ションファイバ-を用いるためには、読み出しシステムの構成にもよるが、30ミクロン程度まで細くしたファイバ-が望ましい。数年前まで、この直径を実現することは、ガラスファイバ-でのみ可能であった。プラスチックファイバ-では、シンチレション光をこの径のファイバ-内に閉じ込めておくことが出来ず、深刻なクロスト-クの問題を引き起こすのである。一方、ガラスファイバ-では、十分な減衰長を確保できず、実用的な大きさの検出器を製作するうえで、困難があった。最近になって、プラスチックファイバ-に添加する新しいWLS(wave length shifter)が開発されて、状況は、一変した。PMP(1ーphenylー3ーmesitylー2ーpyrazoline)と呼ばれるこの物質は、極めて大きなスト-クシフトを有しているため、30ミクロン程度のファイバ-内で、シンチレ-ション光の十分な吸収が期待できるほど高濃度に添加しても、大きな減衰長が期待できる。これによって、マイクロプラスチックファイバ-で実用になる軌跡検出器を構成することが、現実味を帯びてきた。最近の報告によると、PMPを添加した30ミクロンのマイクロプラスチックファイバ-にたいして、9photon/KeVの光量と、30cmの減衰長を達成している。実用器の製作に際してさらに開発研究を必要とするのは、次の諸点であろう。1)ファイバ-間のアイソレ-ションPMPの添加によってクロスト-クの問題は、ほぼ解決したものの、依然として吸収を逃れたシンチレ-ション光によるノイズヒットは、軌跡分解能の質を落している。マイクロプラスチックファイバ-の束の製造法に適した、EMA(Extramural Absorber:ファイバ-間をうめる吸収物質)の開発が望まれる。2)光信号のゲ-トとデレイ現在のところマイクロプラスチックファイバ-の束に形成された「像」は、多段のイメ-ジインテンシファイア-で増幅された後、CCDカメラ等によって、処理されている。CCDのファ-ストクリアには、少なくとも1マイクロ秒を要するから、その前段でイベントレ-トを100KHz程度まで下げてやる必要がある。同様の要請が、イメ-ジインテンシファイア-の後段にあるMCP(マルチチャンネルプレ-ト)の飽和への配慮からもあるため、イメ-ジインテンシファイア-の前段に於ては、何らかの光情報のゲ-トならびにデレイができなければならない。これに対する決定的な解決は未だめどが立ってはいず、今後の大きな課題である。3)画像情報の速い読み出しCCDカメラからの情報は、標準的な1メガピクセル程度の画像にたいして、その処理におよそ10ミリ秒を要する。実用的な軌跡検出システムを想定すると、この100倍ほどの画像情報を処理することになるため、デ-タ収集に1秒をも要することになる。従って実用化に際しては、各CCDチップにたいしてそれぞれにDSP(デジタルシグナルプロセッサ-)を装備して、画像情報の圧縮等の並列処理をしていかなくてはならないであろう。これに関しては、民生分野において、すでに様々な高速の画像処理機器が開発されているために、それほどの困難はないであろう。

CCDのファ-ストクリアには、少なくとも1マイクロ秒を要するから、その前段でイベントレ-トを100KHz程度まで下げてやる必要がある。同様の要請が、イメ-ジインテンシファイア-の後段にあるMCP(マルチチャンネルプレ-ト)の飽和への配慮からもあるため、イメ-ジインテンシファイア-の前段に於ては、何らかの光情報のゲ-トならびにデレイができなければならない。これに対する決定的な解決は未だめどが立ってはいず、今後の大きな課題である。3)画像情報の速い読み出しCCDカメラからの情報は、標準的な1メガピクセル程度の画像にたいして、その処理におよそ10ミリ秒を要する。実用的な軌跡検出システムを想定すると、この100倍ほどの画像情報を処理することになるため、デ-タ収集に1秒をも要することになる。従って実用化に際しては、各CCDチップにたいしてそれぞれにDSP(デジタルシグナルプロセッサ-)を装備して、画像情報の圧縮等の並列処理をしていかなくてはならないであろう。これに関しては、民生分野において、すでに様々な高速の画像処理機器が開発されているために、それほどの困難はないであろう。
White Light Laserを用いた生体色素計測に関する基礎的研究-特に有色素病変の診断への対応-

現在まで生体色素の客観的評価方法として反射スペクトル分析法による各種測色計や視感比色法などの有用性について報告されている。測色計には測定手技によるもので接触型と非接触型に分けられる。接触型は証明装置が内臓されており再現性は高いものの、凹凸のある場合や有毛部・浸出液のある部位や圧迫によって色の変わる血管腫などには適していない。一方非接触型は一定の照明条件を満たすことが困難で精度も表面色の国際基準として認められていない。視感比色法は検者による誤差が生じる可能性がある。このように色調の客観的評価方法には、まだ問題点が残されている。今回は、過去に報告されている測色計の問題点を克服した新しい非接触型の生体色素測色を開発し皮膚色素性病変の評価におけるその有用性について検討した。その結果、White Light Laserを用いた、非接触型色素測色計は、生体色素を計測することが可能で、それは治療効果の評価において有用であった。新しく開発されたコイト白色レーザー(小糸製作所、ホロー陰極型He-Cd)は、光の3原色である赤・緑・青の波長(635.5nm、636.0nm、533.7nm、537.8nm、441.6nm)を1本のレーザー管から同時に発振する。本レーザーを用いた皮膚有色素病変の診断についての基礎的研究を行った。測定方法は、白色レーザーを測定部にあて、その反射光を積分球を通して受光し、分光器からパソコンに取り込む。記録は、最初測定前に白色紙に白色レーザーをあててその反射光の赤・緑・青をそれぞれ100%とし、測定部からの反射光のそれぞれの成分をこれに対する%で表示する。日本色彩研究所発行の配色カードを用いて本レーザーの正確性を調べた。肉眼的にも非常に近い色もその違いをそれぞれの成分別にデジタルで表示され鑑別可能であった。次に本レーザーの深達度(測定部位)について検討した。日本白色家兎の真皮下に配色カードを順次敷いて測定したところ鑑別可能で、少なくとも真皮まで測定可能であった。家兎腹部に動静脈のみ温存して周囲組織から剥離挙上した皮弁の静脈を閉塞させ鬱血状態にしてこれを血管腫モデルとした。血流変化を測定したところ微妙な変化も測定可能であった。臨床例でも症例による単純性血管腫の色素鑑別が可能であった。更に色素性母斑・老人性色素斑に対するQスイッチルビレーザーによる治療効果判定に用いた。治療前後に病変部と正常部を測定し比較検討した。治療後病変部の測定値が正常部の値に近くに変化しているのが各症例で測定可能であった。本レーザーは、正確かつ短時間で無侵襲で測定可能で再現性もあり操作も簡単である。また今後病理組織標本と対比させることで色素の量・深さなどの診断にも応用可能で、色素性病変の術前診断として臨床応用可能であると思われる。新しく開発されたコイト白色レーザー(小糸製作所,ホロー陰極型He-Cd)は、光の3原色である赤・緑・青の波長(635.5nm、636.0nm,533.7nm、537.8nm,441.6nm)を1本のレーザー管から同時に発振するという特徴を有する。これらの波長は理想に極めて近い波長のため色の再現領域が広く、優れた画像処理が可能である。我々は、本レーザーを光源に用いて過去に報告されている測色計の問題点を克服した新しい非接触型の生体色素測色システムを開発し、また口腔癌診断にも応用して本システムの有用性について検討した。生体色素測定部位からの反射光は、測定用ファイバーから受光・分光器を通してパーソナルコンピューターに取り込まれる。記録方法は、まず測定前にコントロールとして基準板(白色紙)に白色レーザーをあて、その反射光の赤・緑・青の各成分別にそれぞれを100%とする。次に測定部からの反射光の3つの成分を基準光(コントロール)に対する反射率(%)で表示する。口腔癌診断には励起波長として441.6nmのみを用いる。生体色素測色時は、最大出力で行うが口腔癌診断時は、1020%の出力で行う。測定部の蛍光を測定用ファイバーを通して分光器(浜松ホトニクス社製PMA-11)に導き、NECパーソナルコンピューターに取り込み画像解析・データの保存を行った。本システムは、生体色素測定の動物実験において正確かつ瞬時に無侵襲で測定可能でかつ再現性もあり操作も簡単であることが証明された。
分子間相互作用の制御による力学的・機能的異方性をもつ多糖複合フィルムの作製

本研究では、反対荷電をもつ多糖同士からなるポリイオンコンプレックス(PIC)の加熱延伸によって得られる複合フィルムについて、PICがフィルムの形態へと成型される機構を明らかにし、その知見を基に延伸方向に対して高い機械的・機能的異方性をもつフィルムを作製することを目的とする。PIC内およびPIC間の分子間相互作用に注目し、(1)多糖の化学構造、(2)PICゲルの作製方法、(3)加熱延伸条件、の3つの因子に注目して検討を進めてきた。最終年度である本年度は、前年度に続き(2)に関する実験として、PICゲルに対する塩処理の効果について複数種の塩を用いて系統的に評価した。その結果、処理後のゲルの含水率や動的粘弾性などが塩の種類により制御可能であることが示された。一方でそれらゲルから加熱延伸法により作製したフィルムの力学的異方性に関しては、ゲルの処理による顕著な効果を確認することはできなかった。また塩処理と脱塩処理を組み合わせることでゲル中のPIC構造の再配向による緻密化を目指した系においては、1年目に主に検討したPICゲルに対するミキサーミル(購入備品)による高速剪断処理を組み合わせた系についても検討を行い、処理順序がゲルやフィルムの物性に影響を与えることが見出された。多糖PICの別の成形形態として、マイクロ流体化学を用いたチューブ状構造の作製についても検討を進めた。この他これまで主に進めてきたコンドロイチン硫酸とキトサンのPICに加え、ヒアルロン酸とキトサンのPICについても(1)(2)両因子の効果という点から塩処理-脱塩処理の効果についてフィルムの力学特性などを評価した。以上の成果は学会等で発表し、論文執筆を進めている。また本研究を通じて明らかとなったPICゲルの物性変化がフィルムの物性変化に効率良く転写されない点は、新たな研究計画の着想へとつながった。本研究では、反対荷電をもつ多糖同士からなるポリイオンコンプレックス(PIC)の加熱延伸によって得られる多糖複合フィルムについて、多糖PICがフィルムへと成型される機構を明らかにし、さらにその知見を基に延伸方向に対して高い機械的・機能的異方性をもつフィルムを作製することを目的としている。特に(1)多糖の化学構造、(2)PICゲルの作製方法、(3)加熱延伸条件、の3つの因子の効果に焦点を当てている。本年度は(1)に関してはコンドロイチン硫酸(CS)/キトサン(CHI)複合フィルムに固定し、(2)に関しては申請者らが見出した熱プレスによるCS/CHIフィルムの作製条件と同様とし、主に(3)の因子について詳細に検討を行った。具体的には加熱温度、ローラー回転速度、延伸回数、がフィルムの成膜性や物性に与える影響を系統的に評価した。その結果、成膜過程においてこれら3つのパラメータは相互に連携していることが明らかとなった。水を含んだPICゲルが加熱延伸により水の蒸発を伴いながら延伸される機構と考えられ、その脱水速度と延伸速度のバランスが成膜性に大きな影響を与えることが示唆された。物性面では、延伸方向と延伸方向に垂直な方向とで最大約5倍の引っ張り強度の違いが観察され、加熱延伸により機械的強度の異方性をもったフィルムが作製できることが示された。PICおよびフィルムのX線回折測定では加熱延伸により糖鎖の分子レベルでの配向性の変化は観察されず、PICの単位構造が延伸により配向する機構が考えられた。また、並行して(2)の検討として購入備品のミキサーミルを用い、成膜前のPICゲルに高速剪断処理施したときの効果について検討を開始した。PICゲルの巨視的形態には影響がみられたものの、成膜後のフィルムの形態や物性には有意差は見出されず、処理および成膜過程の改良が必要と考えられた。本年度当初の計画では上記項目の(1)多糖の化学構造、(2)ポリイオンコンプレックス(PIC)の作製方法、を中心に検討する予定であったが、(3)加熱延伸条件について興味深い結果が得られたのでそちらを先に重点的に取り組んだ。また、本科研費で備品としてミキサーミルを購入することができ、それを用いて多糖PICに機械的剪断処理を施すという実験系を立ち上げることができた。来年度以降の研究の土台を築くことができており、期間内の到達目標と比較すると検討する順番について一部入れ替わりはあったものの、進捗状況としてはおおむね順調である。本研究では、反対荷電をもつ多糖同士からなるポリイオンコンプレックス(PIC)の加熱延伸によって得られる多糖複合フィルムについて、PICからフィルムへの成形機構を明らかにし、さらにその知見を基に延伸方向に対して高い機械的・機能的異方性をもつフィルムを作製することを目的としている。特に(1)多糖の化学構造、(2)PICゲルの作製方法、(3)加熱延伸条件、の3つの因子の効果に注目して検討を進めている。本年度は(1)に関してはコンドロイチン硫酸C(CS)とキトサン(CHI)との組み合わせを中心に、主に(2)の因子に重点を置いて検討を進めた。前年度本科研費で購入したミキサーミルを用いたゲルに対する高速剪断処理の影響について検討を進めたのに加えて、新たにPICゲルに対する塩処理の効果について検討を行った。その結果、PICゲルを塩溶液で一定時間処理した後、再び超純水に浸漬することで脱塩を行うと、ゲルの力学的強度の改善が見られることがわかった。CSおよびCHIの溶液の混合によって形成されるPICはイオンコンプレックス形成が完全ではないと予想される。

塩処理によってPICゲル中に存在する個々のイオンコンプレックスに対してアニオン、カチオンそれぞれの官能基の対イオンに相当する無機イオンが相互作用し置き換わることでPIC中のネットワーク構造が緩和したと考えられた。続いて脱塩処理によりゆっくりと無機対イオンが除かれPICの再構成が行われる際、処理前よりも多くのイオンコンプレックス形成が促進され、結果としてより強度の高いPICゲルが得られたと考えられた。一方でこのような処理の効果はフィルムの物性には転写されなかった。現在その点を解決すべく検討を進めている。また(1)に関して、次年度に備えヒアルロン酸(HYA)とCHIとのPICゲルやフィルムについて基礎的な物性評価を進めた。上記項目の(2)に関して、当初計画のミキサーミルを用いた処理以外に新たに取り組んだ塩処理によってPICゲルの物性向上が可能であることが見出された点は予想していなかった良好な成果である。次はそれをフィルムの物性へと転写させるための加熱延伸条件の探索(項目(3))という課題が明確となった。また本年度の成果により次年度(1)について本格的に検討を進めるに当たっての実験条件に関する指針も得られた。本研究では、反対荷電をもつ多糖同士からなるポリイオンコンプレックス(PIC)の加熱延伸によって得られる複合フィルムについて、PICがフィルムの形態へと成型される機構を明らかにし、その知見を基に延伸方向に対して高い機械的・機能的異方性をもつフィルムを作製することを目的とする。PIC内およびPIC間の分子間相互作用に注目し、(1)多糖の化学構造、(2)PICゲルの作製方法、(3)加熱延伸条件、の3つの因子に注目して検討を進めてきた。最終年度である本年度は、前年度に続き(2)に関する実験として、PICゲルに対する塩処理の効果について複数種の塩を用いて系統的に評価した。その結果、処理後のゲルの含水率や動的粘弾性などが塩の種類により制御可能であることが示された。一方でそれらゲルから加熱延伸法により作製したフィルムの力学的異方性に関しては、ゲルの処理による顕著な効果を確認することはできなかった。また塩処理と脱塩処理を組み合わせることでゲル中のPIC構造の再配向による緻密化を目指した系においては、1年目に主に検討したPICゲルに対するミキサーミル(購入備品)による高速剪断処理を組み合わせた系についても検討を行い、処理順序がゲルやフィルムの物性に影響を与えることが見出された。多糖PICの別の成形形態として、マイクロ流体化学を用いたチューブ状構造の作製についても検討を進めた。この他これまで主に進めてきたコンドロイチン硫酸とキトサンのPICに加え、ヒアルロン酸とキトサンのPICについても(1)(2)両因子の効果という点から塩処理-脱塩処理の効果についてフィルムの力学特性などを評価した。以上の成果は学会等で発表し、論文執筆を進めている。また本研究を通じて明らかとなったPICゲルの物性変化がフィルムの物性変化に効率良く転写されない点は、新たな研究計画の着想へとつながった。来年度は、検討項目のうち(2)ポリイオンコンプレックス(PIC)の作製方法、に関して、ミキサーミルを用いた多糖ポリイオンコンプレックス(PIC)に対する機械的剪断処理の効果を本格的に検証する。