hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
層間ドーピングによる六方晶窒化ホウ素の光電子機能設計

六方晶窒化ホウ素(h-BN)の半導体化に最適なドーパントの理論予測を目的として,第一原理計算により様々な不純物のイオン化エネルギー及び形成エネルギーと電子構造を立方晶窒化ホウ素(c-BN)と比較しながら系統的に評価した.具体的には,h-BN及びc-BNスーパーセル中に様々なドーパント元素を導入し,第一原理PAW法による原子・電子構造の最適化計算を行った.得られたスーパーセルの全エネルギーを用いて不純物のイオン化エネルギーと形成エネルギーを求め,これらの値をもとにp型,n型化に適したドーパント種を考察した.本年度はとくにh-BNの層間へのドーパントの挿入に着目し,サイズミスフィットの大きな不純物も含めて系統的な計算を行った.その際,Li等のアルカリ金属元素の添加やそれに伴う欠陥形成を定量的に評価するため,基本的な窒化物及び酸化物を対象として高精度な計算技法を確立した.これをh-BNに適用した結果,n型ドーピングに関しては様々なアルカリ金属元素により低い形成エネルギーと浅いドナー準位が両立されることがわかった.また,p型ドーピングの場合は,h-BN特有の電子構造の考察からハロゲンの添加により同様な効果が期待されたため,系統的な計算を行った.その結果,フッ素の添加によりとくに浅いアクセプタ準位が形成されることが判明した.これらは,層間へのドーピングによるh-BNの半導体化の可能性を示す結果である.六方晶窒化ホウ素(h-BN)のp型,n型ドーパントの探索を目的として,第一原理計算によりh-BN中の不純物のイオン化エネルギーと形成エネルギーを立方晶窒化ホウ素(c-BN)と比較しながら系統的に評価した.具体的には,200300原子から成るc-BNおよびh-BNスーパーセル中に様々なドーパント元素を導入し,第一原理PAW法による構造最適化計算を行った.得られた全エネルギーを用いて不純物のイオン化エネルギーと形成エネルギーを求め,これらの値をもとにp型,n型化に適したドーパント種を考察した.まず,c-BNのp型,n型化の実績のあるドーパントであるBe,Sのイオン化エネルギーについて検討した結果,c-BNについての計算結果は報告されている実験値をよく再現した.h-BN中ではBe,Sのイオン化エネルギーはc-BNと比べて大きな値となり,これらはドーパントとしては好ましくないことがわかった.一方,h-BN中ではSの形成エネルギーがc-BN中に比べ大幅に低下した.これは,Sがh-BNの層間の空隙へ移動することで,置換するNとの大きなサイズミスフィットを十分に緩和できるためと考えられる.この振る舞いは,h-BN中ではc-BN中に比べてミスフィットの大きな不純物の形成エネルギーが低下し,より高い固溶度を持つ可能性を示している.そこで,サイズミスフィットの大きな不純物も含めて系統的な計算を行った.その結果,一般的にc-BNに比べて低い形成エネルギーが認められたものの,イオン化エネルギーは1eV以上の高い値となった.一方,層間にアルカリ金属元素を挿入した場合,浅いドナー型の準位が形成されることがわかった.これは,層間へのアルカリ金属元素のドーピングによるh-BNのn型半導体化の可能性を示唆する重要な結果である.六方晶窒化ホウ素(h-BN)の半導体化に最適なドーパントの理論予測を目的として,第一原理計算により様々な不純物のイオン化エネルギー及び形成エネルギーと電子構造を立方晶窒化ホウ素(c-BN)と比較しながら系統的に評価した.具体的には,h-BN及びc-BNスーパーセル中に様々なドーパント元素を導入し,第一原理PAW法による原子・電子構造の最適化計算を行った.得られたスーパーセルの全エネルギーを用いて不純物のイオン化エネルギーと形成エネルギーを求め,これらの値をもとにp型,n型化に適したドーパント種を考察した.本年度はとくにh-BNの層間へのドーパントの挿入に着目し,サイズミスフィットの大きな不純物も含めて系統的な計算を行った.その際,Li等のアルカリ金属元素の添加やそれに伴う欠陥形成を定量的に評価するため,基本的な窒化物及び酸化物を対象として高精度な計算技法を確立した.これをh-BNに適用した結果,n型ドーピングに関しては様々なアルカリ金属元素により低い形成エネルギーと浅いドナー準位が両立されることがわかった.また,p型ドーピングの場合は,h-BN特有の電子構造の考察からハロゲンの添加により同様な効果が期待されたため,系統的な計算を行った.その結果,フッ素の添加によりとくに浅いアクセプタ準位が形成されることが判明した.これらは,層間へのドーピングによるh-BNの半導体化の可能性を示す結果である.
持続可能な開発のためのバイオマスを用いた希少金属（レアアース）の回収研究

植物バイオマスである小麦ふすま,バジルシードおよびタピオカの諸物性(電子顕微鏡写真の撮影,X線結晶構造解析,熱重量示差・走査熱分析,表面官能基数など)を評価し,希少金属であるクロム,モリブデン,セシウムおよびストロンチウムの吸着能(吸着等温線,吸着速度,吸着時における温度およびpHの影響など)について評価した。各種植物バイオマスは,希少金属に対して優れた吸着能を示し,再資源化に寄与できることが明らかとなった。1火力発電所焼却灰中における希少金属の定性・定量:火力発電所焼却灰として四国電力(株)橘湾発電所(SDK)および碧南火力発電所(HDK)の2種類を用いた。希少金属の溶出濃度は,SDKおよびHDKともに溶出時の水溶液pHの影響を受けることが明らかとなった。酸性条件時,SDKからは41元素,HDKからは32元素の溶出が確認された。特に,V, Cr, Sr, Moなどは,SDKおよびHDKから共通して溶出してくるレアメタルであることが分かった。2動植物バイオマスの諸物性評価:植物バイオマスとして,小麦ふすま,バジルシードおよびタピオカに着目した。各種バイオマスは,焼成処理を行うことにより生じる諸物性の変化を評価した。小麦ふすまは,焼成処理を行うことにより,細孔が生成していることが確認できた。一方,バジルシードおよびタピオカは,焼成処理により粒子径が崩壊していることが明らかとなった。3動植物バイオマスによる希少金属の吸着実験:未処理および焼成処理した小麦ふすまには,MoおよびCrの吸着能を有していることが明らかとなった。また,吸着前後の吸着剤表面の元素分析の結果より,吸着前と比較し,吸着後にMoおよびCrの濃度増大が確認されたことから,吸着機構には吸着剤表面の関与が示唆された。バジルシードのSrおよびCsの吸着能を評価した結果,バジルシードを焼成処理することにより,Srの吸着能には影響を及ぼさなかったが,Csの吸着能は低下することが分かった。タピオカは,500°Cで焼成処理することにより,SrおよびCsの吸着能が増大することが明らかとなった。火力発電所焼却灰中における希少金属の定性・定量に関しては,概ねデータを収集することができ,ターゲットとする希少金属に関しても新たな知見を得ることができた。動植物バイオマスとして用いるシードに関しては,安価かつ容易に入手可能なマテリアルに着目し,小麦ふすま,バジルシードおよびタピオカについて評価することとした。これらの動植物バイオマスに関しては,一部先行研究で報告が行われているものの,十分な評価は行われておらず,諸物性をはじめとした希少金属の回収機構に関する知見を得ることができれば,新規用途拡大や高効率回収に寄与できるものと考えられる。各動植物バイオマスの諸物性値に関しては,電子顕微鏡写真撮影,元素分析,熱重量・示差走査熱分析等を実施できており,より詳細な分析評価が終了している。また,各動植物バイオマスを焼成処理することによる諸物性変化も評価できている。これらの知見は,希少金属回収能の評価に有用である。各動植物バイオマスによる希少金属(Cr, Mo, Sr, Cs)の回収能に関しては,吸着等温線,吸着速度,吸着時における温度およびpHの影響について検討済であり,現在,回収機構の解明について考察中である。本年度得られた知見は,概ね研究実施計画書に準じており,現在までの到達度としては,おおむね順調に進展していると考えられる。平成28年度研究実施計画書に基づき,以下に関する知見を得た。1.小麦ふすまによるCrおよびMoの吸・脱着能評価植物バイオマスである小麦ふすま(WB)を用いてCrおよびMoの吸・脱着能について評価した。WBは,CrおよびMoに対して吸着能を有していることを明らかとした。特に,1000°Cで焼成処理したWB(WB1000)で最も高い吸着能を有していることが分かった。WBによるMoの吸着には,WB中に含有されているタンパク質が関与していることを確認した。また,前年度明らかにした諸物性値との関連性も明らかとなった。さらに,WBにより吸着したMoは,脱着液である水酸化ナトリウム水溶液により,回収できることが明らかとなった(回収率:約7595%)。実用化を指向した水環境中からの回収能に関する検討では,WB1000を用いた場合,CrおよびMoの二成分混合溶液中からも回収できることを確認した。2.バジルシードおよびタピオカによるSrおよびCsの吸・脱着能評価植物バイオマスであるバジルシードおよびタピオカ共に,SrおよびCsの吸着能を有していることを明らかとした。バジルシードおよびタピオカの吸着能は,焼成温度や水溶液pHの影響を受けることが分かった。糊化および焼成処理を施したタピオカ(BTP300)を用いた場合,優れたSrおよびCsの吸着能を示し,これら吸着したSrおよびCsは,塩酸水溶液を用いることで,回収が可能であることを明らかとした。一方,バジルシードによる吸着機構には,構成成分である糖類が一部関与している知見を得ている。昨年度,火力発電所焼却灰中における希少金属からCr, Mo, SrおよびCsをターゲットとすることを確認し,各種植物バイオマス(小麦ふすま,タピオカおよびバジルシード)の諸物性値を明らかとしている。本年度は,昨年度得られた知見を基に,希少金属に対する吸着能,脱着能および吸着機構について新たな知見を得ることができた。

昨年度得られた吸着等温線,吸着速度,吸着時における温度およびpHの影響の知見に加え,各種解析を行うことにより,吸着能に関与する因子を明らかとすることができた。さらに,各種諸物性値との関連性を評価することにより,より詳細な吸着機構についても知見を得ることができた。本年度は,これまで得られた結果を基に,希少金属の回収能(脱着能)についても併せて評価した。その結果,各種脱着溶液(水酸化ナトリウム水溶液および塩酸水溶液)を使用することにより,目的の希少金属を脱着,回収できることが分かった。また,実用化を指向した検討に関しては,小麦ふすまによるCrおよびMoの同時吸着が可能である知見を得ており,脱着能(回収能)についても現在検討中である。希少金属の回収機構についても現在考察中である。本年度得られた知見は,昨年度から引き続き,研究実施計画書に準じており,現在までの到達度としては,概ね順調に進展していると考えられる。平成29年度研究実施計画書に基づき,以下に関する知見を得た。1.小麦ふすまによるCrおよびMoの吸着機構:昨年度までに得られた結果を基に,詳細な吸着機構の解明に取り組んだ。その結果,電子線マイクロアナライザによる測定結果より,CrおよびMoの吸着には,小麦ふすまの表面が強く関与していることを見出した。さらに,CrおよびMoの分子形態は,水溶液pHの影響を受けることが明らかとなり,小麦ふすまの表面特性と各種分子形態の相互作用が主な吸着機構であることを明らかとした。2.バジルシードおよびタピオカによるSrおよびCsの吸着機構:バジルシードによるSrおよびCsの吸着機構には,構成成分の一つである糖類“グルコマンナン"の関与を明らかとした。特に,Csの吸着時においては,バジルシードをマンナナーゼ処理することにより,Csの吸着能がほぼ完全に消失した。これらの知見は,これまで先行研究で報告されておらず,Csの新たな吸着機構の一つであることを明らかとした非常に有用な知見であると考えられる。また,タピオカはSrおよびCsの繰り返し吸・脱着が可能であり,特に,Csの吸・脱着能は,94.1%以上と非常に高値を示した。さらに,吸着機構の一部には,物理的特性である比表面積の関与が明らかとなり,植物バイオマスの吸着剤としての有用性を明らかとすることに成功した。以上,本研究期間(平成27年ー29年)では,植物バイオマスである小麦ふすま,バジルシードおよびタピオカを用いることで,希少金属であるクロム,モリブデン,ストロンチウムおよびセシウムの回収技術を確立でき,植物バイオマスの有効利用による廃棄物量の低減,また希少金属の安定供給・確保に寄与できることを明らかとした。植物バイオマスである小麦ふすま,バジルシードおよびタピオカの諸物性(電子顕微鏡写真の撮影,X線結晶構造解析,熱重量示差・走査熱分析,表面官能基数など)を評価し,希少金属であるクロム,モリブデン,セシウムおよびストロンチウムの吸着能(吸着等温線,吸着速度,吸着時における温度およびpHの影響など)について評価した。各種植物バイオマスは,希少金属に対して優れた吸着能を示し,再資源化に寄与できることが明らかとなった。本年度得られた知見および平成28年度研究実施計画書に基づき,1希少金属の脱着能,2諸物性値の異なる動植物バイオマスへの火力発電所
つがい外配偶に起因する、繁殖時期決定に関する雌雄間の対立

(a)雄の配偶者防衛行動は雌の受精期にあたる、産卵日の数日前にピークを迎える。雌は、喉部の赤い羽毛の面積が小さい雄(=遺伝的に優れていない)とつがった際に、雄による配偶者防衛行動からよく逃げ出し、つがい外配偶行動を求めることが明らかとなった。また、このような雌は実際に多くのつがい外子を残していた。しかし喉部の羽毛面積や雌の浮気強度は雄の配偶者防衛行動と関連が見られなかった。一方で、雌が積極的につがい外配偶を求めたつがいの巣では、雄が養育投資を削減することが明らかとなった。(b)2つがいからホルモンを採取し、変動を調べたところ、受精期前に高いレベルを示していたテストステロンレベルが、初卵日の数日前をピークに減少することが明らかとなった。配偶者防衛行動などの行動と関連することが示唆された。社会的一夫一妻の社会形態をとる鳥種では、つがい以外の個体との間に子をもうけるつがい外配偶行動が知られている。つがい外配偶行動という現象は、1)個体レベルの行動と、2)時空間的繁殖分布などの個体群パラメーターの両方から影響を受ける。ところが、これまでの研究は、そのいずれかの側面からのみに着目していた。そこで本研究は、ツバメ(Hirundo rustica)を対象に両者を統合的に扱うことを目的とした。本年度は、千葉県富津市に形成されたツバメコロニーで繁殖を行った15つがいのツバメを対象に研究を行った。コロニー内のつがい外配偶の実態を調べるためにDNAのマイクロサテライト部位を用いた父性鑑定を行った。また、つがい外配偶行動に関する個体レベルの行動を調査するために、雄の配偶者防衛行動、雌がガード中の雄から逃げ出した回数などを調査した。さらに、雄の魅力を表すと考えられる形質である、尾羽長、体の太り具合、喉部の赤い羽毛の面積と色彩、さえずりの頻度と複雑さを測定した。つがい外配偶行動は繁殖密度や繁殖同調性の度合いによっても変化するため、コロニー内の巣を見回り、繁殖をしている巣の場所と進行具合を経時的に記録した。また、周辺の単独繁殖巣の分布と繁殖スケジュールを調査した。単独巣で繁殖したつがいと子についても、つがい外受精率を調査するために血液を採取した。本年度はまだ初年度であり、サンプルサイズが十分ではないが、(1)雄のガードから頻繁に逃避する雌ほどつがい外子を多く生産する、(2)つがい外子を多く持つ巣では、雄が養育投資を削減する、(3)雌はつがい形成あるいはつがい外交尾相手の選好にあたり、雄の尾羽長や体調といった外部形質を基準としている可能性が高い、といった予備的な結果が得られている。昨年度に引き続き、千葉県富津市に形成されたコロニーで繁殖を行ったツバメを対象に研究を行った。コロニー内のつがい外配偶の実態を調べるために、繁殖に関わった全ての親子の血液からDNAを抽出し、マイクロサテライト部位を用いた父性鑑定を行った。また、つがい外配偶行動に関する個体レベルの行動を調査するために、雌の積極的なつがい外配偶追求行動を中心に行動追跡調査を行った。雌はしばしば雄の配偶者防衛から逃げ出す行動を見せ、この行動の回数が多いとつがい外子が増えることがこれまでに明らかとなっている。どのような雄とつがった際に、雌はつがい外配偶を求めるか調べるために、雄の遺伝的な質を表す形質(尾羽長、喉部の赤い羽毛の面積と色彩)と、雄の状態を表す形質(体の太り具合、さえずりの頻度)を測定した。

本年度の結果から、(1)体調が良く、喉部の赤い羽毛の面積を持つ雄がつがい相手として雌に好まれること、(2)喉部の赤い羽毛の面積が小さい雄(=遺伝的に優れていない)とつがった雌は、雄による配偶者防衛行動からよく逃げ出し、つがい外配偶行動を求めること、(3)雌が積極的につがい外配偶を求めたつがいの巣では、雄が養育投資を削減すること、(4)天候が雌雄のつがい外配偶行動に大きく影響を与えることが明らかとなった。社会的一夫一妻の社会形態をとる鳥種では、つがい以外の個体との間に子をもうけるつがい外配偶行動が知られている。つがい外配偶行動という現象は、1)個体レベルの行動と、2)時空間的繁殖分布などの個体群パラメーターの両方から影響を受ける。ところが、これまでの研究は、そのいずれかの側面からのみに着目していた。そこで本研究は、ツバメ(Hirondo rustica)を対象に両者を統合的に扱うことを目的とした。昨年度に引き続き、千葉県富津市に形成されたコロニーで繁殖を行ったツバメを対象に研究を行った。昨年度までは個体レベルの行動の調査に重点をおいたため、本年度は個体群パラメーターとつがい外配偶行動の関係に重点を置いた調査を行った。つがい外配偶行動は繁殖密度や繁殖同調性の度合いによって変化するため、コロニー内の巣を見回り、繁殖をしている巣の場所と進行具合を経時的に記録した。コロニー内のつがい外配偶の実態を調べるために、繁殖に関わった全ての親子の血液からDNAを抽出し、マイクロサテライト部位を用いた父性鑑定を行った。繁殖の同調が起こる機構を理解するためには繁殖生理に関する知見を得ることが重要となる。そこで、体内の性ホルモンの変化を調べた。巣の真下にトラップを設置し、夜間につがいごとに糞をサンプリングした。採取した糞から、放射免疫測定法(RIA)を用いて糞中のテストステロンとコルチコステロンの濃度を測定した。これ与のホルモン濃度と昨年まで得られた結果の比較。本年度の結果から、(1)2つがいからホルモンを採取し、変動を調べたところ、受精期前に高いレベルを示していたテストステロンレベルが、初卵日の数日前をピークに減少することが明らかとなった。(2)個体単位の行動との比較から、テストステロンレベルが配偶者防衛行動などの行動と関連することが示唆された。
猫免疫不全ウイルス感染症の分子病態制御によるエイズ治療法の開発

1.RNA干渉を用いたFIV遺伝子発現阻害による新規治療法について検討した。FIV特異的shRNAを発現するプラスミドをFIV持続感染ネコ細胞株に導入したところ、FIV mRNA・タンパクの発現および逆転写酵素活性の恒常的な低下が認められた。2.FIVレセプターとして同定されているCXC-ケモカインレセプターにはたらく薬剤としてCXCR4アンタゴニストの抗ウイルス効果に関して検討した。C末をアミド化してその生体内安定性を向上させたCXCR4アンタゴニストを用い、そのFIV感染抑制効果を示すことができた。3.ウイルスと細胞膜との融合を阻止する方法として、FIVのTM(gp40)の融合ペプチドであるheptad repeatおよびその誘導体の抗ウイルス効果を検証した。その結果、サブタイプの異なる複数のFIVに対して強い抗ウイルス効果を示すペプチドを見出すことができた。4.樹状細胞(DC)を用いた免疫療法を開発するため、猫末梢血単球をサイトカイン存在下で培養し、DCへの分化を試みた。これら細胞は、樹状突起を有するようになり、DCに特徴的な免疫学的表面形質を有していた。DCの機能は無症候性キャリアーであれば感染猫においても維持されていることが示された。本研究から得られた成果は、FIV感染症における抗ウイルス療法の開発に関して革新的な知見を提供するものと考えている。また、FIV感染症と人のAIDSとの間には、本研究で取り扱ったRNA干渉、ウイルスレセプター、膜融合、DCに関して共通性があり、本研究の成果は人のAIDSにおける新規抗ウイルス療法開発のモデル系としてきわめて有用と考えられる。(1)shRNAを用いたFIV遺伝子発現阻害による新規治療法の開発:shRNAはループ構造を有するRNAであり、優れた遺伝子発現抑制能が示すことが知られている。FIV特異的shRNAを発現するプラスミドをFIV持続感染ネコ線維芽細胞株に導入したところ、FIV mRNA・タンパクの発現および逆転写酵素活性の恒常的な低下が認められた。このことから、抗FIV shRNA発現プラスミドをFIV感受性細胞に導入することによりFIV遺伝子の発現を特異的かつ持続的に抑制可能であることが示され、RNA干渉作用を応用した抗エイズ療法の開発に有用な知見が得られた。(2)DCを用いた抗FIV免疫誘導による新規治療法の開発:DCは抗原をprocessingし、naive T細胞に作用を及ぼす唯一の抗原提示細胞である。本年度においては、健常ネコおよびFIV感染ネコの末梢血単球をIL-4およびGM-CSF存在下で培養し、in vitroでのDCへの分化を試みた。これら細胞は、サイトカイン添加条件下で樹状突起を有するようになり、CD1a、CD1c、CD18、CD80、MHC class II、CXCR4、IL-2 receptorを発現し、明らかな貪食能およびmixed lymphocyte reactionを示した。以上の結果から、DCの分化誘導およびその性状解析に成功したものと考えられる。来年度は、CTLを誘導できるDCを分化させる方法を確立していく予定である。猫免疫不全ウイルス(feline immunodeficiency virus, FIV)はヒトにおけるHIVと同じレンチウイルス属に分類され、猫に免疫不全症を引き起こす。本研究においては、FIV感染症の分子病態にもとづいた新規治療法を確立することを目的とし、small interfering RNA (siRNA)によるFIV遺伝子発現阻害および樹状細胞(dendritic cell, DC)を用いた抗FIV免疫誘導のシステムを開発した。はじめに、FIVのgag遺伝子に特異的なsiRNAを発現させるhairpin small interfering RNA (shRNA)を発現するレトロウイルスベクターDNAを構築した。このレトロウイルスベクターDNAをパッケージング細胞に導入し、FIV特異的shRNA発現レトロウイルスベクターを得た。

このレトロウイルスベクターをFIVに持続感染した線維芽細胞株およびリンパ系細胞株に接種したところ、FIVプロウイルスを保有しているにもかかわらず、FIVのmRNA・タンパク発現および粒子放出が阻害されていることが示された。次に猫の生体におけるレトロウイルスベクターによる遺伝子導入システムを検討するため、レトロウイルスベクターの骨髄内in situ投与を行った。その結果、検討を行った投与後3週間の間、末梢血液、骨髄、およびその他の臓器に本レトロウイルスベクターの組み込みが証明され、骨髄内功in situ導入法の有効性が示された。次に、DCを用いた免疫法を開発するため、健常猫およびFIV感染猫の末梢血単球をIL-4およびGM-CSF存在下で培養し、in vitroでのDCへの分化を試みた。これら細胞は、樹状突起を有するようになり、CDla, CDlc, CD18, CD80, MHC class II, CXCR4, IL-2 receptor陽性を示したことから、DCの分化誘導に成功したものと考えられた。また、これらDCの機能は無症候性キャリアーであればFIV感染猫においても維持されていることが示された。本研究における成果は、FIV感染症における新規治療法の開発にとって有用な知見を提供するものであるとともに、ヒトのエイズ治療法開発における有用な動物モデルとしても利用できるものと考えられた。
発達期ダイオキシンと老年期の高次認知機能低下の関係性解明

本研究では到達目標を、ダイオキシン等の発達期曝露が認知症の発症・増悪に関与する科学的知見を集積し、認知症の毒性エンドポイントとしての重要性を示すことにおく。(1)ダイオキシンによって老年期に生じる認知的柔軟性の低下に焦点をあて、ヒト調査ならびに動物毒性実験により、影響の質と程度、そしてその毒性機構を明らかにする。(2)その成果をもとに、ヒト調査ならびに動物毒性実験において、高次認知機能の表現型解析技術を確立する。人間のQOLの根幹をなす高次脳機能の新たな健康リスク指標を提示する。ダイオキシン類の発達期曝露が認知症の発症・増悪に関与する科学的知見を集積し、ダイオキシンによって老年期に生じる認知的柔軟性の低下に焦点をあて、ヒト調査と動物毒性実験により、影響の質と程度、そしてその毒性機構を明らかにする。更に、高次認知機能の表現型解析技術を確立し、人間の高次脳機能の新たな健康リスク指標を提示する。超高齢社会において認知症と化学物質への曝露との関係は社会的に極めて関心が高いテーマであり、胎児期曝露の老齢期の認知機能への影響の解明という非常に困難な研究に対し大きな成果が期待される。
顔と身体の統御――ロシアにおける記号論の二つのパラダイムに関する研究

本研究は、(1)バフチンとヴィゴツキーの比較、(2)19世紀から20世紀にいたる観相学的ディスクールの変容、(3)バフチンとヴィゴツキーの仕事がロシア・アヴァンギャルドとのあいだにもつ関係、(4)ロシア文化史からみた現代情動論の検討の四つを柱としている。今年度は(2)、(3)、(4)を中心に研究を進めた。(1)については、バフチンとヴィゴツキーを比較検討するさいの第三項として有用であると思われるパースの記号論に関する基礎的検討を継続した。(2)については、昨年度にひきつづきドストエフスキーの長編小説『白痴』(1868年)の検討をすすめ、このテクストを、1バフチンが「グロテスク・リアリズム」と呼ぶ前ー顔貌的体制に属するゴーゴリのテクストとの比較、218世紀末19世紀後半の西洋観相学の変容という文化史的コンテクスト、3美術館、写真、映画といったメディア・テクノロジーとの関係といった観点から分析し、その成果を著書にまとめた(2019年4月に刊行)。(3)については、ヴィゴツキーの内言論から大きな影響を受ける一方、バフチンの顔論と著しい対比を見せるエイゼンシュテインの映画論、とりわけ晩年の『ディズニー論』を検討し、エイゼンシュテイン研究の井上徹、畠山宗明、アニメーション研究の土居伸彰、キム・ジュニアンの各氏とともに研究会を開催した(「セルゲイ×ウォルト×ユーリーフレームの彼方にあるもの」、2018年5月19日、新潟大学駅南キャンパスときめいと講義室B)。(4)については、アリストテレスが悲劇の根本情動として挙げた「あわれみとおそれ」の20世紀的受容の一事例として、夏目漱石のテクスト(レッシング『ハンブルグ演劇論』英訳本への書き込みと『草枕』1906年)を検討し、情動論と修辞学の関係について検討した。研究課題(1)は遅れているが、年来の課題であったドストエフスキー『白痴』の作品論を仕上げることができ、さらにその過程で課題(3)、(4)についても若干の成果を収めることができたので、「おおむね順調に進展している」と評価する。研究課題(2)についていえば、観相学を「他者の顔をテクストとして読む」という一面的な図式から切り離し、他者の顔を読むのみならず、他者によって読まれるべく自分の顔をすすんで差し出し、たがいの解釈を交換しあうコミュニケーションの実践として捉え直し、それをジェンダーの問題にも関連づけることができた。逆に、19世紀における顔のコミュニケーションの興味深い実践例として取り上げたトゥルゲーネフのサロンにおける「肖像ゲーム」のうちには、その前提として人間の外見と内面の結びつきに対する強い信憑があることが確かめられたが、そのような記号観は、『観相学試論』(1845年)のテプフェールや、『人間の表情のメカニズム、あるいは情念の表出についての電気生理学的分析』(1862年)のデュシェンヌ・ド・ブローニュとも共通するものであり、19世紀後半の記号観を20世紀以降のそれから分かつものを理解するうえで重要なヒントとなりうる。(3)についていえば、エイゼンシュテインのテクストにおいて、顔のキャラクター化の傾向と、非人称的で不定形な身体に向かう傾向の双方が認められることが、バフチンとヴィゴツキーの関係を理解するうえで重要であることを理解することができた。(4)の情動論についていえば、当初予定していた理論的考察のみならず、文学作品に即した分析を進めていくことも可能であることが確認できた。研究課題(2)については、2018年度の成果の一部をさらに発展させたものを、7月にボストンで開催される国際ドストエフスキー協会(IDS)のシンポジウムで発表予定である。そこでは(3)の課題にも触れるとともに、2015年におこなった学会発表"Crisis of Seeing in Bakhtin and Dostoevsky"(国際中欧・東欧研究協議会ICCEES第9回世界大会)で提起した「外傷的な視覚」という問題を発展させることも意図している。2019年度で加速させるべき課題は(1)のバフチンとヴィゴツキーの比較であり、とりわけ、ヴィゴツキーの記号論の検討を集中的におこなう。具体的には、1『芸術心理学』(1925年)を中心としたヴィゴツキーの身体論の検討であり、2015年に刊行がはじまった全集の第1巻(Полн. собр. соч., т. 1, М., Левъ, 2015)に収められた短い論考も可能な限り参照しつつ、ヴィゴツキーの初期の思索にみられる反射学的記号論の萌芽を検討する。2さらに、『高次精神機能の発達史』1930-31年および『情動に関する学説』(1931-33年)といった著作を中心に、記号を「人間が行動の統御(овладение, mastery)のために作りだした手段」と捉えるヴィゴツキーの記号観を検討する。このことは同時に、今日「情動論的転回」と呼ばれているものの検討という(4)の研究課題に直結するものであり、記号の問題に「身体の統御」という観点からアプローチすることによって、「情動の権力」や「制御社会」に関する近年の議論に寄与することを目指している。本研究は、(1)バフチンとヴィゴツキーの記号論の比較、(2)19世紀小説における観相学的言説の検討、(3)20世紀芸術・芸術論における身体の地位の考察、

(4)ロシア記号論の現代的意義の検討を組み合わせることによって、ロシアにおける二つの記号論の潮流の対立を明らかにすることを目指している。本年度は(2)と(3)の課題を中心に進めた。(1)については、1940年代の草稿を中心に、バフチンにおける顔の主題を検討した。(2)小説論においては、19世紀的な顔の言説が徴候的にあらわれているテクストとして、ドストエフスキー『白痴』(1868年)を考察の中心と定め、作品論として完成させるための作業に着手した。まず、ドストエフスキーに大きな影響を与え、『白痴』の隠れた構想源にもなっていることが指摘されているラファエロ《システィーナの聖母》(1512/13年)に注目し、この絵に対するドストエフスキーの反応を、カラムジン以降のロシアの作家たちによる受容の歴史のなかに位置づけることを試みた。さらに、顔のスケッチとカリグラフィーをふんだんに含むドストエフスキーの創作ノートを検討し、同時代のトゥルゲーネフらによる社交遊戯である「肖像ゲーム」と比較した。(3)については、顔に対する19世紀的な感性の特質を明らかにするために、20世紀以降の顔の言説、および顔を中心的な主題とする芸術作品との比較考察を行った(エイゼンシュテインのモンタージュ論、バラージュとドゥルーズのクロースアップ論、ルフの写真、ボルタンスキーのインスタレーション、アニメーション論など)。(4)については、「個体化の原理」と「顔」の関係に関するアガンベンの考察(『到来する共同体』)、マッスミの情動論(Parables for the Virtual, Duke Univ. Press, 2002)ほかを検討した。(1)(4)の各課題の成果をドストエフスキー『白痴』の作品論において結びつける糸口を発見しつつある。とりわけ興味深かったのは、《システィーナの聖母》に対するロシア作家たちの崇拝、ならびに近代ミュージアムの歴史においてドストエフスキーが果たしていた役割であって、彼の美術館体験において、(a)美術館というメディアが、眼のみならず、身体の全体を巻き込む情動的体験の場であったこと、(b)転位ないし侵犯のメディアとしての美術館に取り込まれたイメージが、文学やジャーナリズム、写真といった他のメディアと交錯しながら変容していったこと、さらには、(c)幾重にも折り畳まれたメディア的経験のただなかから、「人間の顔」が哲学的ないし実存的とでもいうべき問題として浮上してくるさまを見届けることができた。Stephen Hutchings, Russian Literary Culture in the Camera Age, Routledge, 2004からは、顔に対するドストエフスキーとトゥルゲーネフの態度を比較対照しながら検討する可能性について示唆を与えられた。「映像の受容における情動の優位」を主張するマッスミの情動論からは、『白痴』のナスターシャ・フィリッポヴナの顔が、彼女に向かい合う者に与える「苦しみстрадание」ないし「同情сострадание」の感情が、「情欲страсть」ないし「情欲страстнотсь」と区別しがたいものとして提示されていることの意味を解釈する鍵を与えられた。本研究は、(1)バフチンとヴィゴツキーの比較、(2)19世紀後半から20世紀前半の観相学的ディスクールの変容、(3)ヴィゴツキーとロシア・アヴァンギャルドの文化史的コンテクスト、(4)ロシア記号論の現代的意義の考察の四つを研究の柱としている。そのうち、今年度はとりわけ(2)を中心に研究を進めた。
機能分離された多層構造を有する水分解用光触媒の開発と速度論的解析

高結晶性コアと光吸収シェルからなる機能性多層構造を特徴とする不純物ドープされたSrTiO3光触媒を設計し,現在広く研究されているSrTiO3:Rhよりも活性な光触媒を開発することを試みた.高結晶性のSrTiO3をコアとし,LaRhO3成分に富んだSrTiO3シェルを形成させることで,SrTiO3:Rhと同等かより優れる水素生成活性を示すSrTiO3:La,Rh光触媒を合成することができた.さらに、水素生成光触媒と酸素生成光触媒を同一の導電層上に固定化することが二段階光励起による水分解反応の高活性化に有効であることを明らかにした。本研究はSrTiO3光触媒をベースとした高結晶性コア,光吸収シェル,触媒レイヤーからなる機能性多層構造の設計を検討し,現在広く研究されているRhドープSrTiO3(SrTiO3:Rh)よりも高活性な可視光応答性光触媒の開発の設計を目指している. 2013年度は結晶構造の類似性や3価のRh種の安定性の観点からLaとRh共ドープSrTiO3(SrTiO3:La/Rh)の合成と光触媒活性を検討した.結晶性のSrTiO3をコアとし, LaRhO3成分に富んだSrTiO3:La/Rhシェルを形成させることで, SrTiO3:Rhと同等かより優れる活性を示すSrTiO3:La/Rh光触媒を合成することが可能になった.SrTiO3:La,RhはSrCO3とTiO2の固相反応によりSrTiO3を合成し,得られたSrTiO3とLa2O3, Rh2O3を前駆体とする二段階固相反応により合成した.比較のため, SrCO3, TiO2, La2O3, Rh2O3を前駆体とする一段階固相反応による試料の合成も試みた.二段階固相反応で合成したSrTiO3:La/RhはLaとRhのドープ量が少なくとも4%まで単相のペロブスカイト型化合物であること,不活性な4価のRh種の生成が抑制されていること等を確かめた.これに対し,一段階固相法による合成では1%の共ドープ量でもLaRhO3の副生が認められた.また,二段階固相反応で合成したSrTiO3:La/Rh粒子は表面がLa及びRh成分に富んでおり,意図したとおり高結晶性コア,光吸収シェルからなるSrTiO3:La,Rhが得られたことを確認した.本手法で合成したSrTiO3:La/RhはRu助触媒を担持すると水素生成反応や二段階励起水分解反応に対してSrTiO3:Rhを用いた場合に比べて3倍ほど高い光触媒活性を示した.本研究はSrTiO3光触媒をベースとした機能性多層構造を設計し,現在広く使用されているRhドープSrTiO3よりも水素生成活性に優れる光触媒を合成することを目指した.2013年度は結晶性のSrTiO3をコアとし,LaRhO3成分にとんだSrTiO3シェルを形成させることでSrTiO3:La,Rh光触媒を合成した.水素生成光触媒としてSrTiO3:La,Rhを用いた粒子間電子移動による二段階励起水分解反応系はSrTiO3:Rhを用いた場合に比べて3倍高い水活性を示した.2014年度(最終年度)は二段階励起水分解反応系の一層の活性向上を図った.光触媒活性を様々な条件で検討した結果,粒子間電子移動の効率が低いことが示唆された.また,粒子間の電子移動が進行するには二種類の光触媒粒子間に十分な強さの静電引力が働くことが必須であり,使用できる光触媒の種類や反応溶液が限定されるという課題があった.そこで,水素生成光触媒と酸素生成光触媒を同一の導電層に固定化することを検討した.水素生成光触媒として本課題で開発したSrTiO3:La,Rhを,酸素生成光触媒として二段階励起水分解反応への応用実績があるBiVO4を用いた.導電層として金を二種類の光触媒混合粉末上に蒸着し,光触媒粒子と導電層の間に機械的強度と導通が良好な接合を形成させ,その後剥離した.SrTiO3:La,Rh,BiVO4,Auの全てを含む試料は粒子間電子移動を利用した粉末懸濁系に比べて5倍の水分解速度を可視光照射下で示した.また,裏面導電層を含まない試料は水分解活性が著しく低かった.このことから,水素生成光触媒と酸素生成光触媒を同一の導電層上に固定化することが二段階光励起水分解反応系の高活性化に有効であることが確かめられた.本成果は,従来の二段階励起型水分解反応系の問題点を克服するものであり,高活性化に貢献すると期待される.

半導体上での水の分解反応結晶性のSrTiO3粒子を前駆体として用いることで不純物ドープされたペロブスカイト型SrTiO3:La/Rhを単相で得ることができた.当初の予定どおり, SrTiO3の結晶性を損なうことなく,不純物準位の形成に関与するRh種を価数が制御された状態で表面近傍に偏在させることに成功した.このことは短寿命で拡散距離が短い正孔を効率よく利用するうえで効果的であると考えられる.実際, SrTiO3:La/Rhは犠牲試薬を用いた水素生成反応や, Ta3N5と組み合わせたZスキーム型水分解反応においてSrTiO3:Rhよりも3倍ほど高い光触媒活性を示した.一連の結果は機能分離された多層構造,すなわち,結晶性維持のための酸化物コアと光吸収のためのドープ型酸化物シェルの組み合わせが水分解用光触媒の開発において有効であることを示している.上記の成果を論文としてまとめることが可能な段階まで研究が進展した.2013年度の成果を踏まえ,犠牲試薬やレドックス対の添加,光量の効果を検討し, SrTiO3:La/RhとTa3N5からなる二段階励起型水分解反応系の活性を制限している反応過程を明確にすること,並びに水分解活性の向上を目指す.依然として水素生成用光触媒の活性や粒子間電子移動の効率が低いことが予想されるため,酸化助触媒,特に,ペロブスカイト型構造をとりうる多元系酸化物を担持することで, SrTiO3:La/Rh内に生成した正孔を捕集し水分解反応に効率よく消費されるように工夫する.酸化助触媒の共担持はSrTiO3:La/Rh光触媒単独での可視光照射下での水の完全分解の実現の観点からも興味深い.また, SrTiO3:La/RhとTa3N5を同一の導電層に固定化してシートまたはパネル状にし,それぞれの粒子を導電層を介して物理的に接合させることを試みる.より長波長応答可能な光触媒材料の開発のため,二段階固相反応を利用してSrTiO3:La/Ru, SrTiO3:La/Irの合成に取り組む.これらの吸収端波長は先行研究により600 nm, 700 nmと報告されておりSrTiO3:La/Rhの520 nmに比べて長波長側にある.さらに,酸化物について得られた知見を酸窒化物材料にも応用することを試みる.具体的にはペロブスカイト型の酸化物と可視光応答性の酸窒化物をそれぞれコア,シェルとすることである.コアシェル構造を形成させることで,可視光応答性を示す酸窒化物光触媒を結晶性を維持したまま微細化することが可能となり,効率よく光励起キャリアを光触媒反応に利用できる可能性がある.ただし,酸化物と酸窒化物の最適合成条件の違いや,酸窒化物成分を粒界を生じずに均一に酸化物上に形成させる手法については慎重に検討する必要がある.
動脈硬化における増殖内膜を構成する血管平滑筋細胞の起源およびその除去に関する研究

私たちは、移植後動脈硬化、血管形成術後再狭窄、高脂血症による動脈硬化のモデルを用いて、血液中に動員された骨髄由来前駆細胞が傷害後の血管に定着し、内皮細胞もしくは平滑筋細胞に分化して病変形成に関与することを報告した。血液中の骨髄由来前駆細胞が血管病変形成に関与するかどうか、いくつかの方法を用いて再検証してみた。骨髄細胞のうち、血管の修復と病変形成に関与する分画を検討した。野生型マウスの骨髄を、(1)全骨髄1x10^6個(TBM群)、(2)造血幹細胞が大部分を占めるc-Kit^+,Sca-1^+,Lin^-分画1x10^3個(KSL群)(3)高度に純化した造血幹細胞1個(HSC群)によって置換した。その後、血管にワィヤーを用いた傷害を加え、病変への骨髄細胞の取り込まれ方を比較した。TBM, KSL, HSCどの群においても末梢の血液細胞は移植細胞由来のものに再構築されていた。TRMもしくはKSLで骨髄を置換したマウスでは、傷害後の血管病変に骨髄由来細胞が数多く認められた。骨髄由来細胞の多くの細胞は、血管平滑筋細胞もしくは内皮細胞のマーカーを発現していた。一方、一個の造血幹細胞を移植したHSC群では、病変には骨髄由来細胞が関与することは殆ど認められなかった。以上より、造血幹細胞より未分化な骨髄細胞もしくは間葉系細胞から、血管前駆細胞が分化している可能性が高いと考えられた。血中前駆細胞は強い傷害後の血管修復と病態形成に関与することが再確認された。骨髄中の間葉系もしくはより未分化幹細胞から前駆細胞は派生しており、造血幹細胞からの形質転換分化の可能性は少ないと思われる。血管病病変を構成する細胞の起源について検討した。移植後動脈硬化モデルでは野生型のマウスの心臓をLacZマウスに移植した。野生型のグラフト冠動脈にヒトと同様の求心性の動脈硬化が生じた。この新生内膜の9割以上はLacZ陽性であった。つまりグラフト上の冠動脈の中膜を起源としたものでなく、レシピエントの血流中の細胞を起源としていることが明らかとなった。この逆に、LacZマウスの心臓を野生型マウスに移植した場合は、LacZ陽性の中膜平滑筋細胞は中膜に留まり、新生内膜はレシピエント由来の細胞で構成されていた。同様の現象は、性不一致個体間心臓移植後の動脈硬化病変においても、Y染色体をマーカーとしたin situ hybridizationによって確認された。さらに、レシピエント中の平滑筋前駆細胞の起源を同定するために、野生型マウスの骨髄を致死量X線で照射しLacZマウスもしくはGFPマウス(全身に蛍光物質GFPを発現するトランスジェニックマウス)の骨髄を移植した。骨髄、脾臓、胸腺などでは移植骨髄細胞が同定されたが、無処置の血管には骨髄細胞は定着していなかった。この骨髄移植マウスに野生型マウスの心臓を移植したところ、グラフト動脈硬化病変の8割以上の細胞は骨髄由来であった。血管形成術モデルでは野生型マウスの骨髄をLacZマウスの骨髄で置換したのち、大腿動脈にワイヤーを挿入し、内皮の剥離と血管の拡張を行った。傷害4週後に形成された新生内膜の大部分と中膜の一部は骨髄由来のLacZ陽性細胞で構成されていた。注目すべきことには再内皮化された内皮細胞も骨髄由来のものが大部分をしめていた。以上より、流血中に骨髄由来「血管前駆細胞」が存在し、血管形成術後の再狭窄部の平滑筋細胞や再内皮化内皮細胞へも分化していることが明らかになった。今後、血管前駆細胞の性状、動員や分化の機序を解明し、その機能制御による血管病の新しい治療法の開発を希望している。

血中前駆細胞は強い傷害後の血管修復と病態形成に関与することが再確認された。骨髄中の間葉系もしくはより未分化幹細胞から前駆細胞は派生しており、造血幹細胞からの形質転換分化の可能性は少ないと思われる。
好酸球性副鼻腔炎から新規同定された真菌は炎症性サイトカインを分泌させる

真菌DNAを検出した鼻茸組織をGrcott染色しても、真菌の菌体は確認することができなかった。鼻茸組織から検出した真菌DNAは、Candida parapsilosisやRhodotorulamucilaginosaなどの内在性真菌症となりうるものが主体であった。副鼻腔炎手術の際に採取した鼻茸(喘息合併症例と非喘息合併症例)から分離培養細胞を行い、研究代表者らが検出したCandida parapsilosisやRhodotorula mucilaginosaなどの真菌抽出物や真菌DNAを用いて刺激した際のTh2関連サイトカインなどが誘導された。慢性副鼻腔炎における起炎菌を知るため、慢性副鼻腔炎における洞内細菌に関して調査を行った。当科で手術を必要とした慢性副鼻腔炎の患者の副鼻腔より採取した内容物を培養して得られた細菌検査を集計・採取した鼻茸組織を顕鏡し、組織中の3視野における好酸球・好中球数の平均値から、明らかな好酸球性副鼻腔炎症例と好中球性副鼻腔炎症例を抽出して、培養検査の比較などを検討した。各症例から得られた好気性菌・嫌気性菌の検出率などを比較したが、有意差のある項目はなかった。どちらの症例においても、MSSAが比較的多く検出されたが検出率に有意差は見られなかった。また常在菌のみの検出率がどちらの症例においても30%以上認められ、抗生剤感受性に治療抵抗性を有する複数の常在菌が検出されていること、本来副鼻腔からは検出されにくいとされている常在菌が検出されていることなどから、常在菌が慢性副鼻腔炎の病態に関与している可能性が示唆された。さらにMSSAが比較的多く検出されたことや、黄色ブドウ球菌の外毒素と慢性副鼻腔炎(特に鼻茸を伴う好酸球性)の関与が示唆されていることから鼻茸形成に細菌感染が関与していると推察し、鼻茸組織における培養及びPCR解析を行ったが、細菌を検出する症例はなかった。一方、好酸球性副鼻腔炎症例及び鼻茸を伴う喘息を合併した慢性副鼻腔炎症例からPCR解析にて高率に真菌を検出する結果を得た。しかしながら、真菌DNAを検出した鼻茸組織をGrcott染色しても、真菌の菌体は確認することができなかった。欧米において慢性副鼻腔炎は、鼻茸を伴いしばしば喘息を合併するTh2優位の慢性副鼻腔炎・鼻茸を伴わないTh1優位の慢性副鼻腔炎の2つに大別されており、好酸球性副鼻腔炎の病態に黄色ブドウ球菌の外毒素や真菌のI型アレルギー・真菌の非IgE依存型アレルギーなどの微生物の関与が示唆されている。しかし、アジア人においては、非好酸球性副鼻腔炎でも鼻茸を伴う症例を認め、近年欧米人とアジア人の慢性副鼻腔

炎における病態の違いが指摘されつつある。真菌に関しては、北米ではAlternaria・欧州ではCladosporiumの関与が示唆されており、地域差もあることが示唆される。欧米を中心にAlternaria,Cladosporiumなどの空気中に浮遊している真菌が、慢性副鼻腔炎(特に好酸球性副鼻腔炎)の増悪因子として関与するとされているが、その病態は未だ不明であり国内・国外で研究が行われている。今回の研究成果によって、好酸球性副鼻腔炎患者の末梢血上皮(特に好酸球)・気道粘膜などには、非好酸性副鼻腔炎患者や健常者のものに比して、プロテアーゼ活性レセプター(PAR)の発現が増強されており、鼻茸上皮をAlternaria,Cladosporiumなどの真菌抽出物で刺激すると、PAR-2/3が鼻茸上皮に発現して真菌由来の外因性protease(AspartateproteaseやPAR-2 cleavage)によって、Th2関連サイトカインなどが誘導されることがわかった。また、真菌壁に含まれるβ-D-glucan・mannnann・chitinが細胞上皮などに発現しているDectin-1に認識されたり、真菌DNAそのものがTLR2/4/9などに認識されると、NF-kBを活性化するといったことが推察された。耳鼻咽喉科学これまでに検出した真菌のDNAの鼻茸組織内の局在を検証する。真菌DNAを検出した鼻茸と真菌DNAを検出しなかった鼻茸でのPAR-2mRNA/PAR-3mRNAの発現率・Dectin-1(CLEC7)cDNAの発現率を明らかにする。副鼻腔炎手術の際に採取した鼻茸(喘息合併症例と非喘息合併症例)から分離培養細胞を行い、研究代表者らが検出したCandida parapsilosisやRhodotorula mucilaginosaなどの真菌抽出物や真菌DNAを用いて刺激した際のサイトカインやケモカインを測定する。欧米では、好酸球性副鼻腔炎の病態にAlternaria/Cladosporiumといった真菌の関与が示唆されており、日本国内でもこれらの空気中に浮遊している外因性真菌についての検討がなされている。しかし、健康人においては病原性を示さない内因性真菌が慢性副鼻腔炎の発症に関与にしていることを実証する。喘息などの病態下において、真菌由来の外因性proteaseによって活性化されるPAR2・真菌細胞壁に含まれるβ-D-glucanなどの糖鎖を認識するDectin-1・真菌DNAを認識するTLR2/4/9などが非喘息合併例や健康人に比して、気道上皮に過剰発現している。アレルゲンとしての内因性真菌や内因性真菌のDNAが作用することによってTh2関連サイトカインやTh17関連サイトカインの誘導を促すといった病態を証明する。内因性真菌が惹起する炎症のメカニズムを解明すること、またPAR2/3・Dectin-1・TLR2/4/9などの真菌に関与するレセプターの意義を把握することに努め、慢性副鼻腔炎の増悪因子としての真菌に着目した治療戦略のヒントを得る。予定していた学会への出席の予定が合わず断念したため。学会出張において積極的に成果発表を行うため、スケジュールの再調整を行い、残額は消耗品等の購入により支出することで更なる成果を得る。
回動ワイヤガイドを用いたワイヤ放電ミーリング法の開発

放電創成加工法とワイヤ放電加工法やWEDG法の利点を併せ持つワイヤ放電ミーリング法を開発した.この加工方法では先端が半球状のワイヤガイドを使用する.本研究では,ワイヤガイドを製作し電極材料の検討を行った.さらに,ワイヤ放電ミーリング加工を実現できる加工装置を開発し,超硬合金および絶縁性Si3N4セラミックスに対して放電加工を行った.本研究では、放電創成加工法とWEDG法の利点を併せ持つワイヤ放電ミーリング法を開発し、工具形状が変化しない形彫放電加工の実現を目指している。本研究で提案する加工手法では先端が半球状のワイヤガイドを用い、ガイドに走行ワイヤを沿わせながら、ガイドを回動させることにより、ボールエンドミルを使用した場合と同様の形状加工を放電加工で実現することが出来る。またこの際、通常の放電加工では、電極の消耗により、加工形状に崩れが生じるが、本加工手法では走行ワイヤを電極とするため、電極形状の崩れが直接加工形状に影響を与えることが無く、電極の消耗を考慮する必要がないという特徴を有している。本年度はワイヤガイドの製作、回動ワイヤガイド機構の検討、さらに作製した実験装置を用いた放電加工を実施した。ワイヤガイドは材質にジルコニアを使用し、先端部の直径が10mm3mmの直径のガイドを各種製作した。また、回動ワイヤガイド機構は既存のモジュラー型ワイヤ放電加工機をベースに、ワイヤガイドを回動させる機構を追加して構築した。さらに作製したワイヤ放電ミーリング装置を使用し、亜鉛合金や、鋼材、さらに超硬合金に対する放電加工を実施した。なお、加工には市販のワイヤ放電加工用の硬質黄銅ワイヤ(φ0.3mm)を使用した。以上のように、ワイヤ放電ミーリング加工を実現できる加工装置を作製し、作製した加工機械が超硬合金など各種材料に対する放電加工に適用できることを確かめた。本研究では、放電創成加工法とWEDG法の利点を併せ持つワイヤ放電ミーリング法を開発し、工具形状が変化しない形彫放電加工の実現を目指している。本年度は工具電極として使用するワイヤ電極材質としてテーパ加工用に使用されている軟質の黄銅ワイヤの適用を試みた。ワイヤ電極が軟質となるため、ワイヤガイドの先端の曲率半径が小さい場合においても良好な形状を保つことが出来るようになった。また、軟質ワイヤを用いた場合においても特に問題なく加工が可能であることを確かめた。また、ワイヤガイド材質として摩擦係数を抑えた特殊材料であるデンカボロンナイトライドの適用を検討した。さらに、脱イオン水中における超硬合金の加工において、加工後の加工底部と加工側面で異なった面性状加工面が観察された。加工底面においてはマイクロクラックが観察される一般的な放電加工と同様の加工面が観察されたのに対し、加工側面においてはマイクロクラックがほとんど観察されなかった。平成27年度は主に工具電極材料とワイヤガイドに関する研究を実施した。工具電極として使用するワイヤ電極材質として銅ワイヤの適用を試みた。黄銅ワイヤと比較しより軟質であるため、ワイヤガイドの先端の曲率半径が小さい場合においても良好な形状を保つことが出来るようになった。また、軟質銅ワイヤを用いた場合においても特に問題なく加工が継続することを確かめた。さらに加工に使用するガイド形状の再検討を行った。従来ではガイドの形状の制約により、特殊なシャンクを実験に使用していたが、汎用品のシャンクでも使用できるようにガイド形状の再検討を実施した。また、ガイド先端の形状を変更することで加工屑の排出性を向上させた。さらにガイド形状の再検討により、ガイド自体のコストも抑えることができた。放電創成加工法とワイヤ放電加工法やWEDG法の利点を併せ持つワイヤ放電ミーリング法を開発した.この加工方法では先端が半球状のワイヤガイドを使用する.本研究では,ワイヤガイドを製作し電極材料の検討を行った.さらに,ワイヤ放電ミーリング加工を実現できる加工装置を開発し,超硬合金および絶縁性Si3N4セラミックスに対して放電加工を行った.より加工に適したワイヤ電極の材質で加工が実施出来ることが確かめられた。また、加工面の観察により機上での仕上げ加工への展開の可能性が確かめられた。これらのことから、おおむね順調に進展していると判断した。生産工学本加工手法が適用できる加工材料について検討を行う。また,使用するワイヤ電極についてサイズ、材質の検討を行う予定である。ワイヤガイドの材質を検討し、放電加工が実施できる材質を用いて製作することが出来た。