hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
血管内皮細胞由来の血栓調節因子の機能解析

血管内皮細胞の機能、特に凝固線溶系、プロスタグランディン系の活性化ならびに制御機構に関連した諸因子の分子生物学的、病理学的検討を、又、血管壁トーヌス調節因子の蛋白化学的、遺伝子学的検討を行い、以下の結果を得た。I.血管壁における凝固、線溶系活性化機構の研究:(1)血管壁内における血管新生の生理的ならびに病理学的意義を解析する為に、培養内皮細胞をコラゲンゲル上に培養して形成せしめた新生血管モデルを用いて内皮細胞産生プロテアーゼの意義を、特に線溶系因子を中心に検討すると、プラスミノゲンアクチベーター(PA)ープラスミン系、特にuーPA活性に依存して血管新生が促進された。線溶系は、血管内皮細胞の遊走に関連していることが推測された(居石)。(2)血管内皮細胞のPA産生を促進するレチノールは、又、形態変化をも誘導する。内皮細胞のレチノール誘導蛋白である80Kは、血管平滑筋細胞、線維芽細胞には発現が誘導されず、又、トランスグルタミナーゼ活性を示すことから、内皮細胞の形態維持と何らかの機能維持に関与していることが示唆された(広瀬)。(3)内皮細胞が産生するPAIー1は、細胞表面ならびに基質内にて活性型として存在し、PAの活性制御を介して線溶系機能を調節する。活性型PAIー1の結合蛋白の動態が線溶系調節に重要であることが示唆された(坂田)。II.血管内皮細胞の凝固調節機序:内皮細胞の受容体蛋白質の一つであるトロンボモジュリンは、免疫組織化学的に血管内皮細胞、胎盤合胞体細胞に局在し、トロンビン活性の不活化とともに細胞内取り込みに関与し、又、ILー1などのサイトカインにより細胞表面発現が制御され、局所凝固系の機能制御に関与していることを明らかにした(丸山)。III.内皮細胞由来の血管収縮因子:エンドセリンのmRNA発現は、トロンビン、TGFβにより促進され、又、両者の効果は相乗し、トラススクリプション後への影響と考えられた(高久)。
移動と空間管理の場における移民表象の編成とポリティクスをめぐる社会学的考察

本研究の目的は、グローバル化を背景とした人の移動とその管理の在り様が問題化される空間の動態を、移民表象が立ち上がる現場のポリティクスに即しながら考察する社会学的視座を提供することにある。2014年度/2015年度の研究内容に基づきながら、最終年度の2016年度は、共編著・共著・査読付論文の出版と、国際シンポジウムでの報告を中心に行うことで、上の目的に照らしたアウトプットを行ってきた。共編著については、『社会的分断を越境するー他者と出会いなおす想像力』(青弓社)を受入研究者でもある塩原良和氏(慶應義塾大学)たちと刊行した。また共著として『排除と差別の社会学[新版]』(好井裕明編、有斐閣選書)に一章分を寄稿した。いずれも阪神・淡路大震災後の都市空間と移民/エスニシティをめぐる表象の空間管理をめぐる問題に、民族誌的にアプローチした内容である。これらの内容に加えて、前年度までの研究も踏まえ、そこから得られた社会学的視座の検討を行った。具体的にはC.W.ミルズによる古典『社会学的想像力』のレビュー論文を査読付論文として著した。初年度からの積み残し課題でもあった映像上の移民表象については、阪神・淡路大震災をめぐる諸映画を分析・比較検討したものを南オーストラリア大学の国際シンポジウムで報告し、内容の一部は2017年度中の刊行が決定している。このように3年間の研究を概括するとき、課題として残されたことは、海外フィールドワーク内容のアウトプットである。本研究が博士課程からの調査現場を国内外に延長していくことで行われるのは申請時より記してきた内容である。上の成果はフィールドワークの過程や体験上の示唆からも描かれたものであるが、直接的に海外現場の民族誌を描いたり、学会報告するまでには至らず、上の出版等にあたっては国内事例を中心に扱わざるを得なかったことは、今後の研究に向けた大きな課題である。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、人の越境移動に対する管理の「場」において構築されているヘゲモニー/権力の編成を、移動の当事者である移民の「表象」が立ち上がる際のポリティクスに着目しながら明らかにするものである。抽象論ではなく生きられた空間へのフィールド調査や資料収集を通じて、リアリティに裏打ちされた経験的データから現代の越境移動に対する権力作動の動態を捉える社会学的枠組みの提出が最終的に目指される。初年度の研究実績として、国際学会と国内学会での報告が挙げられる。前者は、横浜で開催されたInternational Sociological Associationでの報告であり、後者は兵庫で開催された日本解放社会学会での報告である。いずれも上の研究目的を達成する上でのフィールド調査の方法論の検討と、兵庫県神戸市からの具体的な事例報告であった。それらの成果は人類学者をはじめ他領野から「フィールドワーク」にアプローチする内容の共著『フィールドに入る』(古今書院、2014年)、そして『人文地理』(「人文地理学会」発行)に掲載の報告要旨などで一部を発表した。また後者の事例/調査内容は、人類学者、地理学者らとの共同による調査報告書(モノグラフ)、『まちかどの記憶とその記録のためにvol.2』(本岡拓哉・稲津秀樹・野上恵美・中西雄二編)として印刷・発行した。具体的な調査としては、博士論文執筆時に続き、兵庫県神戸市を中心とした阪神地域のエスニック・コミュニティをはじめ、諸団体を継続的に訪問してインタビュー調査等を行っている。またその比較の上で、愛知県名古屋市、京都府舞鶴市等における同様の団体を調査・訪問した。加えて、これらの知見を国外の知見からも捉える為に海外研究者とのワークショップ開催を行った。以上の実績で未達成の内容は、来年度に引き続き検討する予定である。本研究の目標は、グローバル化を背景とした人の移動とその管理の在り様が問題化される空間の動態を、移民表象が立ち上がる現場のポリティクスに即しながら考察する社会学的視座を提供することにある。初年度に続き、今年度の代表的な実績としても、国際学会と国内学会での報告を行ったことが挙げられる。いずれも、上に提示した課題を越境的かつローカルな視座と経験的データの下でとらえ返すことを念頭に置いて報告したものである。今年度はとりわけ申請者がフィールドとしてきた阪神地域の事例からー阪神・淡路大震災後の「復興」空間とエスニック・マイノリティとの関わりについてー議論を行った。交付申請書において申請した目標は、3年目に予定していた成果報告に関する内容を一部前倒しするかたちで行った。その意味では「おおむね順調に進展している」と考える。ただしフィールド調査上の環境変化に伴って、本格的な海外調査の開始が遅れており、訪問予定先の下調べと短期滞在にとどまったことは昨年度から続く課題である。その意味で申請書に記載の研究内容に照らした際に、進捗状況としては「やや遅れている」と総合的に判断した。

共編著については、『社会的分断を越境するー他者と出会いなおす想像力』(青弓社)を受入研究者でもある塩原良和氏(慶應義塾大学)たちと刊行した。また共著として『排除と差別の社会学[新版]』(好井裕明編、有斐閣選書)に一章分を寄稿した。いずれも阪神・淡路大震災後の都市空間と移民/エスニシティをめぐる表象の空間管理をめぐる問題に、民族誌的にアプローチした内容である。これらの内容に加えて、前年度までの研究も踏まえ、そこから得られた社会学的視座の検討を行った。具体的にはC.W.ミルズによる古典『社会学的想像力』のレビュー論文を査読付論文として著した。初年度からの積み残し課題でもあった映像上の移民表象については、阪神・淡路大震災をめぐる諸映画を分析・比較検討したものを南オーストラリア大学の国際シンポジウムで報告し、内容の一部は2017年度中の刊行が決定している。このように3年間の研究を概括するとき、課題として残されたことは、海外フィールドワーク内容のアウトプットである。本研究が博士課程からの調査現場を国内外に延長していくことで行われるのは申請時より記してきた内容である。上の成果はフィールドワークの過程や体験上の示唆からも描かれたものであるが、直接的に海外現場の民族誌を描いたり、学会報告するまでには至らず、上の出版等にあたっては国内事例を中心に扱わざるを得なかったことは、今後の研究に向けた大きな課題である。上の実績に照らした際に、交付申請書において申請した初年度の目標は「おおむね順調に進展している」と考える。申請書に記入した通り、国際・国内学会で研究上の方向性を定める報告を行うこと、上記のテーマ/仮説をもって、神戸市をはじめ複数のエスニック・コミュニティ/移民コミュニティが確認される地域社会の訪問・調査を行うこと、そして調査報告書を刊行するとともに、国内外の研究ネットワークの中で自らの研究内容を問いなおす機会を設けることが達成されたからである。上の実績内容から、未達成に終わらざるを得なかったのは、(テレビ放送/ドキュメンタリーなどにおける)メディア表象としての「外国人」なる存在をめぐる分析に関する知見の整理。そして次年度以降に執り行う予定の海外フィールドワークの下準備である。前者については、部分的に公刊できるめどが出来、後者については、年度明け以降に本格的に進めることで対応せざるを得ないが、以上を勘案し「おおむね順調」に進展していると判断した。以上の状況を踏まえ、最終年度に向けた研究の進め方としては、申請書に記載の研究課題で未達成の内容を進めることが何よりも肝要であると考える。国内フィールドワークからの知見については、今年度、国内外で積極的に報告を行ったので、今後は中長期の海外フィールドワークを行うことが当面の課題である。それと同時に、これまでの研究内容をとりまとめた書籍をはじめ活字での研究成果の刊行に取り組むことが挙げられる。28年度が最終年度であるため、記入しない。以上の状況を踏まえ、今後の研究の進め方として、以下のような方向性を考えている。ひとつは、国内のフィールドワークや研究会などの知的交流の成果を、単著・編著のかたちで公刊することを目指す。もうひとつは、それらを発展させるかたちで海外でのフィールドワークを本格化させることである。
飼育下マカク集団の遺伝的多様性の変化と近親交配の影響に関する研究

京都大学霊長類研究所では、実験に用いるマカクザルを自家繁殖させている。設立から30余年経過したニホンザルおよびアカゲザルの繁殖コロニーの遺伝的変化を、マイクロサテライトDNAを分子遺伝マーカーとして用いて調査した。初期の集団から現在までに、徐々に遺伝的多様性が低下し、血縁度が上昇していることが明らかになった。しかし、依然としてニホンザル野生群と同等の遺伝的多様性を保持していることがわかった。本研究は,第1の目的として,集団形成後30余年の歴史をもつ当研究所のマカクザル(ニホンザルとアカゲザル)繁殖コロニーにおいて,遺伝的多様性および集団の近交係数の経時的変化を明らかにし,飼育記録から推測される近親交配の影響との関連を調査し,第2の目的として,閉鎖集団に近い環境に生息する宮崎県幸島の野生ニホンザル集団について同様の調査を行い,ニホンザルにおいて初めて遺伝的多様性と適応度との関係を明らかにすることを計画している.平成20年度は,当研究所のマカクザルコロニーの遺伝的多様性に関する現在の状況を調査した.ニホンザル嵐山群,若桜A群,若桜B群および高浜群,アカゲザルインド群および中国群を対象にして,15遺伝子座のマイクロサテライトDNA多型を分析した.マイクロサテライトの遺伝子座ごとに遺伝的多様性の指標を算出した後,各集団について平均ヘテロ接合率(He)を計算した.群間の遺伝的分化量を調べるため,FstおよびNeiの遺伝距離を算出した.その結果,分析したマイクロサテライト15遺伝子座の対立遺伝子数およびヘテロ接合率(he)は,ニホンザルにおいて314個および0.5340.869,アカゲザルにおいて412個および0.4770.855であった.各集団のHeは,ニホンザルにおいて0.5980.657,アカゲザルにおいて0.606および0.706であった.野生ニホンザルを対象とし,同様のマーカーセットを用いた庄武・山根(2002)の調査結果と比較したところ,当研究所のニホンザルおよびアカゲザルの各群は,ニホンザル野生群(日光群,波勝群,椿群など,0.5590.646)と同等の遺伝的多様性を保持していることが明らかになった.遺伝的分化の調査から,ニホンザル高浜群が他の群から分化している傾向が認められた.本研究は,第1の目的として,集団形成後30余年の歴史をもつ当研究所のマカクザル(ニホンザルとアカゲザル)繁殖コロニーにおいて,遺伝的多様性および集団の近交係数の経時的変化を明らかにし,飼育記録から推測される近親交配の影響との関連を調査し,第2の目的として,閉鎖集団に近い環境に生息する宮崎県幸島の野生ニホンザル集団について同様の調査を行い,ニホンザルにおいて初めて遺伝的多様性と適応度との関係を明らかにすることを計画している.平成21年度は,当研究所のマカクザルコロニーにおいて,過去に群れの構成員であった個体のマイクロサテライト遺伝子型判定をすすめた.これまで分析した15遺伝子座に加えて,Kanthaswamy et al. (2006)が提唱したマイクロサテライトの標準マーカーセットの分析も行った.また,当研究所のアカゲザルコロニーの遺伝的特徴を明らかにするため,標準マーカーセットから定量される遺伝的多様性を,合衆国のアカゲザルコロニーのものと比較した.その結果,当研究所のインド群および中国群の遺伝的多様性は,平均ヘテロ接合率の期待値でそれぞれ約60%および70%であったが,合衆国の7カ所のアカゲザルコロニーの多様性(70%77%)よりも低いことが明らかになった.さらに,mtDNAの塩基配列分析を行ったところ,当研究所のアカゲザルインド群および中国群の基礎となった個体群は,それぞれの国内の様々な地域に由来する個体によって構成されていたことが明らかになった.本研究は,第1の目的として,集団形成後約30年の歴史をもつ当研究所のマカクザル(ニホンザルとアカゲザル)繁殖コロニーにおいて,遺伝的多様性および集団の近交係数の経時的変化を明らかにし,飼育記録から推測される近親交配の影響との関連を調査し,第2の目的として,閉鎖集団に近い環境に生息する宮崎県幸島の野生ニホンザル集団について同様の調査を行い,ニホンザルにおいて初めて遺伝的多様性と適応度との関係を明らかにすることを計画している平成22年度は,当研究所のマカクザルコロニーの現在の遺伝的多様性の特徴についての知見を第23回国際霊長類学会京都大会にて発表した.これらマカクザルコロニーは,1984年1987年にかけて設立されているため,設立からの群れの構成個体の保存血液試料のDNA化とマイクロサテライト遺伝子型判定をすすめ,遺伝的多様性の経時的変化の調査を開始した.また,アカゲザルにおいては,2003年から2008年に在籍したオス個体について,Y染色体上のマイクロサテライト3遺伝子座の遺伝子型をしらべ,Y染色体の分類を行った.インド群では,2003年の段階ですでに1種類のY-ハプロタイプに固定していた.

中国群については,2003年にアダルト個体4頭中(全オス個体でも),3種類のY-ハプロタイプが観察されたが,2008年には,アダルト個体で1種類,全オス個体で2種類に減少していたことがわかった.幸島の野生ニホンザル集団の全血液試料のDNA化とマイクロサテライト遺伝子型判定を完了した
エラスチン架橋構造の解明とdesmosine類の抗原・抗体調製

肺胞や皮膚、血管などの弾性・伸縮性に寄与する弾性線維エラスチンは、デスモシンやイソデスモシンを中心とする架橋構造をもつが、その周辺の三次元構造は未解明である。我々は、クロスカップリング反応およびChichibabinピリジン合成にもとづく有機合成化学的手法により、エラスチン架橋アミノ酸デスモシン類の最初の全合成を達成した。本研究では、確立した合成法を基盤として、これまでの研究で推定されているエラスチン架橋部位の環状ペプチド型デスモシン類の合成と、エラスチン架橋構造の同定、およびデスモシン類の抗原・抗体調製を目的とする。当該年度は、牛由来のエラスチンを加水分解処理した試料の同位体希釈LC-MS/MS分析を遂行し、天然由来試料中に確実にデスモシンが含有していることを確認した。また、前年度までに完成した合成環状ペプチド型デスモシンのLC-MS/MS分析(ESI(電子スプレーイオン化)およびQ/Q)を行なったが、デスモシンそのものにカチオンがチャージされていることなどから、分析が困難であることが判明した。そこで、質量分析装置としてMALDI(マトリックス支援型レーザー脱離イオン化)-TOF-MS(TOF/TOF)を用いたところ、環状ペプチドのフラグメンテーションに相当するピークを観測することができた。今後、これらを詳細に解析することにより、デスモシン周辺のエラスチン架橋構造の解明を推進する。当初計画していたフラグメンテーション分析を行えたから。環状ペプチド型desmosine化合物の抗体作製のためにKLHおよびBSAなどのキャリアタンパク質とのコンジュゲートを調製する。理由:当初計画していた今年度の研究において、次年度に購入可能な消耗品(合成反応試薬など)があると判断したため。使用計画:前年度から繰り越した余剰額で、合成反応試薬ほかを購入予定である。
内在性の神経回路編成機構を用いた革新的な脳梗塞治療法の開発

脳梗塞モデルマウスやラットを用いた国内外の研究により、梗塞巣の大きさに影響を及ぼす複数の遺伝子が同定された。しかし多くの研究は梗塞から24時間以上経過して梗塞巣が形成された後、又は、そこからの回復過程に着目しており、脳梗塞の発症直後のニューロンで生じる遺伝子発現の変動やその生理的な意義は,明らかにされていない。申請者らは、脳梗塞モデルマウスを用いて、RNA-Seq解析により網羅的に探索した結果、梗塞2時間後に顕著に発現が変化するNpas4を含む複数の遺伝子を獲得した。そこで本研究では、これら遺伝子の機能を解析することにより、脳梗塞後に生じるニューロンの細胞死を抑制し、生存を促進する機構を解明する。
沿岸海洋底生生物が受ける海洋酸性化影響の精密な評価

濃度上昇が続く二酸化炭素による海洋酸性化について、沿岸底生生物の実生息環境を考慮した実験手法を開発・適用して、沿岸生物種の海洋酸性化影響評価を高度化する研究を行った。臨海実験施設で、現場環境の海水二酸化炭素分圧変動を連続計測して日周変動幅を確認し、実験で適用している日周変化幅の適切性を評価した。二酸化炭素分圧の日周変化を模擬する二酸化炭素制御飼育系を用いる各種生物の飼育実験では、これまでのところ日周変動の影響は比較的軽微であった。飼育条件の良い大流量かけ流し方式の飼育系を実現させるために、投げ込み平衡器式二酸化炭素分圧計測と海水・二酸化炭素の正確な混合系を用いる装置を設計・設置した。投げ込み平衡器式を用いる海水CO2分圧測定装置を、実用機として設計・製作した。高精度のCO2赤外分光計(NDIR)をセンサーとする装置1台と、低価格の住宅空調制御用CO2NDIRチップをセンサーとする簡易型装置3台を製作した実用試験を行った。船上観測用の標準装置と比較する性能試験から必要十分な性能を確認した。研究分担機関に簡易型装置を設置し、沿岸域のCO2変動を把握する現場観測と生物飼育実験の精度管理目的に使用開始した。CO2増加による海洋酸性化影響をより実態に近い条件で明らかにする生物飼育実験として、沿岸域で見られるようなCO2分圧の日周変化を与える飼育実験を行った。エゾアワビ幼生の飼育実験においては海水のCO2分圧が800±200ppm、1000±200ppmに24時間周期で変動する実験区を設け、800、1000ppm、大気平衡(400ppm前後)の一定区と比較した。水温20°Cの流水条件下で奇形率、死亡率を比較した結果、1000±200ppmの変動区と1000ppmの一定区で他の実験区よりも奇形率が有意に増加し、1000ppmを中心とした日周変動で幼生の発生に影響が出始めることが明らかとなった。ウニ幼生については、CO_2分圧が12時間毎に400ppmと1200ppmで変動する条件で影響評価を進めている。また、近未来の海洋酸性化影響を評価する目的で、現在のCO2分圧よりも低いレベルを含めた比較的低い濃度段階において、多くのサンゴ種のCO2応答の違いを明らかにする実験を行った。6種のサンゴで300,400,600,800,1000ppmに酸性化した海水での石灰化の変化を調べたところ、基本的にはCO_2分圧の増加に伴う石灰化の低下が見られたが、種間でその応答に違いが見られた。沿岸底生生物の実生息環境の二酸化炭素分圧変動を明らかにするために、琉球大学瀬底研究施設のサンゴ礁域で沿岸海水の二酸化炭素分圧変動を1年間にわたり連続計測した。高水温期で300400ppm、低水温期で200300ppmの日周幅であり、実験で適用している200400ppmの日周変化幅が適切と分かった。現場海水を直接計測する方法を実現させ、施設の貯水槽から供給される海水を測定した従来の結果より大きな変動幅であった。沿岸底生生物の実生息環境の二酸化炭素分圧の日周変化を模擬する二酸化炭素制御飼育系を用いて生物飼育実験を行った。クシハダミドリイシの初期ポリプを、二酸化炭素分圧が300500ppmの範囲で一定に調整された条件と、300 ppmと500 ppm間を変動する日周変動条件に、10日間暴露した実験では、ポリプの成長に対照区と各条件区で有意な差がみられなかった。サザエ浮遊幼生の変態とそれを誘起する有節サンゴモの関係を明らかにする実験では、サザエ幼生の奇形率は海水中の二酸化炭素分圧の増加に伴い上昇するが、二酸化炭素分圧が1400 ppm以下であれば有節サンゴモの藻体とサザエ幼生に対する変態誘因能には、日周変動の有無にかかわらず影響が認められないことが明らかとなった。海洋酸性化の沿岸底生生物への影響評価を高度化するために、飼育条件の良い大流量かけ流し方式で二酸化炭素分圧を制御する屋外飼育系を、投げ込み平衡器式二酸化炭素分圧計測と海水・二酸化炭素の正確な混合系の組み合わせで設計・設置した。琉球大学瀬底研究施設で、装置を利用して造礁サンゴを飼育し、サンゴの石灰化率を解析した。クローンサンゴ片を用いた実験では、酸性化海水への応答が群体間で有意に異なる結果が得られ、今後の海洋酸性化が種内の遺伝的多型の変化を引き起こしうる可能性が示唆された。

可搬型海水中CO2分圧計測装置を、瀬底実験所のサンゴ礁浅海域に設置し、春期にはCO2分圧が約250から550ppmの間で大きく日周変動することを明らかにした。他の実験所でも沿岸域のCO2分圧を直接計測する手法について、装置の現場使用の問題点を明らかにして実使用に向けた改善を行った。造礁サンゴを対象に、幼ポリプと成体群体片の石灰化に及ぼす海洋酸性化の影響を水槽実験で検討し、現在よりも低いCO2分圧で石灰化が大きく、かつ褐虫藻の存在が酸性化の影響を緩和することを明らかとした。造礁サンゴの成体群体片を用いて、海洋酸性化が石灰化に及ぼす影響の種間比較を検討し、種によって海洋酸性化の影響が異なることを明らかとした。海水中のCO2分圧を原海水から2000ppmの範囲に調節したチャンバー内で、サザエ浮遊幼生の変態を誘起する有節サンゴモを6週間飼育した。そこに変態可能となったサザエ浮遊幼生を投入し、48時間後に変態した個体の割合を調べた。変態率は、1000ppmで低下し1500ppm以上で0%となった。1500ppm、2000ppmで殻の奇形割合が非常に高くなった。1000ppm以上では、有節サンゴモのサザエ浮遊幼生に対する着底誘因効果が阻害され、1500ppm以上ではサザエ幼生自体の成長も阻害されることが分かった。クサイロアオガイの受精卵を海水のCO2分圧を280ppmから1000ppmに調整して培養した結果を実験対照区(400ppm)と比較した。その結果、クサイロアオガイの幼生が持つ原殻の形態及びサイズに影響がみられ、600、800及び1000ppm条件では原殻サイズが有意に低下した。カサガイ4種の成体についても400ppmと2000ppmにて28日間培養した結果、2000ppm条件では殻の外表面が白くなり溶解することが、電子顕微鏡による写真撮影でみられた。研究課題初年度において、生物飼育実験を行う各分担機関では、従来型のCO2制御装置の運転により実験が進行した。代表者機関では、研究を進展させるための新型装置を製作し、その実用性を確認した。年度内に分担機関それぞれに設置できたので、研究課題2-3年度目には、沿岸域の実CO2分圧変動の実態把握が行え、結果を利用することで、現実的なCO2日周変化幅を与える飼育実験を進めることができると見込まれる。25年度が最終年度であるため、記入しない。pCO2を一定に制御した海水掛け流しの水槽実験では、造礁サンゴの石灰化と海水の酸性度の関係について、種内の発生段階の違い、褐虫藻のあるなしの影響、種間の比較などの評価をほぼ達成したので、次年度は現場でのpCO2日周変動を実験条件に取り入れた実験を実施する。可搬型pCO2計導入によって、サンゴ礁海域でのpCO2の日周変動を連続計測することが可能であることを実証したので、次年度は季節ごとに現場連続でpCO2測定を実施する。岩礁藻場におけるCO2分圧の日周変動パターンを基にして、現在のCO2分圧よりも高いレベルで変動する海水中において、エゾアワビ浮遊幼生を飼育し、このような変動がエゾアワビの初期発生に及ぼす影響を明らかにした。さらに、アワビ類やサザエ浮遊幼生の着底を高い割合で誘起する石灰藻サンゴモ類の浮遊幼生の生残や着底誘因能に対するCO2分圧の影響が解明された。アワビ類やサザエなど水産上重要な巻貝類について、日周変動や種間関係を考慮したより実際的な海洋酸性化の影響が明らかとなった。カサガイ類への海洋酸性化の影響査定実験系を新たに確立することができた。可搬型pCO2計による沿岸のpCO2計測についても本格運用に向けた準備がほぼ整った。また、前年度までに得られたウニ類への低領域pCO2値の影響を調べた結果については海外査読付き学術誌に受理され、海外のシンポジウムでの研究発表も行った。
癌細胞指向性脂質微粒子キャリアーの粒子設計およびその安定性に関する分光学的解析

本年度は生体内投与後を想定し、抗癌剤フルタミド封入脂質微粒子キャリアー(脂質ナノエマルション(LNE))のNa^+イオンや血清アルブミンに対する安定性の向上、および癌細胞における抗癌剤パクリタキセル導入LNEの細胞増殖阻害効果を評価することを目的に研究を行い、以下の成果を得た。1、補助的界面活性剤を含んでいないフルタミド封入LNE(FT-LNE)の調製直後の平均粒子径は約50nmであるが、ウシ血清中に添加後30分で、その平均粒子径は約100nmにまで増大した。しかし、ショ糖パルミチン酸エステル(SP)を含有したLNEのウシ血清中での平均粒子径は、24時間後でも約60nmであり、SPによりFT-LNEの血清中での安定性は著しく向上した。この結果から、無機イオンによるLNE粒子の凝集の抑制にSPが極めて有用であることを明らかにした。2、アルブミンによるFT-LNEからのFTの漏出を抑制するため、補助的界面活性剤としてSPおよびコレステロール(CHOL)の検討を^<19>F NMRを用いて行った。その結果、SPと適量のCHOLは協同的に働くことでアルブミンによるFT-LNEからのFT漏出を抑制することを明らかにした。3、パクリタキセル導入LNE(TXL-LNE)をヒト子宮頸癌由来のHeLa細胞に処置した場合の細胞増殖阻害効果は、TXL単独処置の場合と同等であった。しかし、蛍光プローブを用いた実験結果から、LNEに封入した蛍光物質のHeLa細胞への細胞内移行量は、蛍光物質を単独処置した場合の細胞内移行量よりも顕著に少なかった。従って、TXL-LNEは細胞内への薬物送達性は低いものの、TXL単独処置と同等の作用を有することを明らかにした。本研究はDrug Delivery System製剤として、従来の大豆油およびホスファチジルコリンから構成される脂質エマルションを、補助的界面活性剤を利用してサイズダウンし、熱・長期・血中安定性に優れた粒子径50nm程度の癌細胞指向性脂質微粒子キャリアー(ナノリポソームや脂質ナノエマルション(LNE))を開発することを目的としている。そこで本年度は、LNEの作製および粒子安定性、封入した薬物の動態について、分光学的手法を用いて研究を行い、以下の成果を得た。1、目的とする粒子設計を行うため、動的光散乱法による粒子径測定から、種々の界面活性剤の検討を行った。その結果、パルミチン酸ナトリウムおよびショ糖パルミチン酸エステルを補助的界面活性剤として混合乳化することにより、比較的安定な粒子径約50nmのLNEを作製することができた。2、光線力学的治療法への適用が期待されているアルミニウムフタロシアニン(AlPC)は二量体を形成しやすく、治療効果に影響を及ぼす。そこでLNE中でのAlPCの分子状態について、可視吸収スペクトルに主成分分析法を適用して検討した。その結果、AlPCがLNE中で単量体に対し一定量の二量体を形成していることを明らかにした。3、血清タンパクの影響により、薬物キャリアーからの薬物の遊離が問題視されている。そこで、分子内にCF_3基を持つフルタミドやニルタミドを封入したLNEからの薬物漏出におけるウシ血清アルブミン(BSA)の影響について、^<19>F NMRを用いて検討した。その結果、LNE中に封入した両薬物の^<19>F NMRシグナルの変化から、薬物とBSAが強く相互作用していることを明らかにした。今後、本年度の研究で見出された問題点を解決し、設計した脂質微粒子キャリアーが癌細胞に取り込まれることを、NMR等を用いて実証したいと考えている。
手術情報総合ネットワークシステムの実用化研究

病院情報システムが、医事請求処理に関する情報のみならず患者の診療データを管理するようになってきた現在、手術部においては術中の患者に関わる情報を収集し、これを実時間処理して手術部スタッフに総合的にわかりやすく提供するとともに、術中経過をデータベースとして保存し、また、業務支援やコミュニケーション支援を効率的に行える、手術情報総合ネットワークシステムの実用化が急務である。本研究は手術部総合情報システム実現の障壁となっている以下の点について研究を行った。1.患者監視装置をはじめとする手術室内の多種類の医療用計測機器と情報機器を容易に接続するする方法。医学的な観点からパラメータを整理し、機器ごとに異なるデータ出力仕様を標準仕様に変換するインタフェース装置を用い複数の機器からのデータ収集を可能にした。さらに、手術室環境に適した電波および赤外線を用いたケーブルレスデータ通信の基礎的研究を行った。2.処置、所見などの記述情報を容易に入力する方法。キーボード、タッチパネル、マウス、トラックボール、手書きタブレツト等を試用したが、どれも一長一短であり、手術室におけるマンマシンインタフェースに関しては今後のさらなる研究開発が必要である。3.情報システムに適した業務支援の方法。業務支援マニュアルをハイパーテキスト様に管理することで、術中でも容易に情報の検索が可能になった。4.各端末間ネットワークを構築し、業務支援、情報伝達を効率よく行う方法。ネットワーク化することで、スタッフ間に情報伝達が行えるだけでなく、術中データの収集・保存、マスターファイルの保守等が簡便に行えることが証明された。本年度は主として,インフラストラクチャ-となる手術デ-タの伝送についての研究を行った。1.まず,麻酔・手術および患者状態などのパラメ-タを測定する医療機器のデ-タ入出力仕様を検討した結果,国際標準規格の制定と普及にはなお時間がかかるので,現在多くの機器で採用されているいわゆるRS232方式のデジタル入出力にて当面の開発研究をすすめることとした。そこで,この方式の各種の入出力を持つ機器を同時に3種類まで接続できるインタフェイス装置の原型を超小型(ブック型)コンピュ-タ(日本電気・PC9801N)とシグナルマルチプレクサで試作した。2.特定小電力無線局として一般業務に利用できる空中線電力10mWのパケット無線モデム(日本電気・EZー2072ーA)を用いたケ-ブルレス伝送の実験を行った。パルスオキシメ-タ(Ohmeda・Biox3700)など3種の異なるデ-タ形式を持つ医療機器を患者近傍においた上記の試作インタフェイスを介して無線モデムに接続し、約5m離れた受信側モデムに測定デ-タをキ-ボ-ドからの記述デ-タとともに,実際の手術例で伝送させた。モデム近傍でソリッドステ-ト式および真空管式電気メスを使用しても,正確なデ-タが安定して伝達され,一般に電磁雑音が多いとされる手術中でも,測定デ-タおよび記述デ-タのデジタル無線伝送はパケット化をすれば可能なことを確認した。ただし,この方式によるデ-タ伝送速度には限界があり,デ-タの性質により伝送方法の切り分けが必要なことも判明した。3.以上の結果は3月8・9日に仙台市で開かれた第2回臨床モニタ-研究会で報告した。1.医療機器インタ-フェ-ス装置を開発し、患者監視装置インタ-フェ-ス無線モデムを介した臨床デ-タの伝送試験を行った。(1)電気メスによる障害は少なく、手術中においても良好なデ-タ伝達ができることを確認した。しかし、UHF帯を用いた無線伝送は、複数の手術室で同時使用するにはチャネル数の制約から実用化には障害が多い事が判明した。(2)そこで、電磁波資源を有効に利用するために、より周波数が高く可視範囲外に漏洩しない赤外線を用いてデ-タ伝送試験を行ったところ、手術室内でのデ-タ伝送が可能であることが証明された。しかしながら、人体等の障害物が赤外線を遮蔽すると伝送が障害される点が問題となった。

(3)上記の問題を改善するためには、複数のモデムを用いて手術室内に赤外線による情報伝達ネットワ-クを構築する事が必要である。2.麻酔業務支援システムの一環として、テキストデ-タのマネ-ジメントシステムを開発し、臨床評価した。(1)ハイパ-テキスト様にキ-ワ-ドをリンクして情報を検索する方法は、煩雑な麻酔業務中でも使用可能であった。(2)マンマシンインタ-フェ-スとしてマウスおよびトラックボ-ルを試用し、狭い麻酔器上でも従来のキ-ボ-ド主体の入力より操作性の改善をみた。(3)1.と2.の機能をリンクさせ、患者監視装置から伝送された患者デ-タに関連したテキストデ-タが自動的に参照されるシステムを開発した。今年度は本研究の最終年度として、手術情報総合システムのプロトタイプとなるシステム機能構築をおこなった。1.医学的な観点からパラメータを整理し、機器ごとに異なるデータ出力仕様を標準仕様に変換するインタフェース装置と生体情報ソフトを用い複数の機器からデータ収集を可能にした。計測機器による通信手順に対し、マルチプレクサを内蔵したインタフェースで対応したが、計測機器のインテリジェント化により通信手順が複雑化すると複数の機器からデータ収集は困難になる可能性が示唆された。2.記述情報記録ソフトを開発し、処置、所見などの記述情報を容易に入力する方法を検討した。基本的にマウス、またはトラックボールでの入力で対処出来るが、入力テーブルにない詳細な情報はキーボードによる入力が必要である。手書き入力タブレットも試用したが、現段階では認識率に問題がある。手術室におけるマンマシンインタフェースに関しては今後のさらなる研究開発が必要である。3.麻酔業務支援マニュアル等の文書情報をハイパーテキスト様に管理することで、術中においてもキーワードから容急に目的の情報の検索が可能になった。この操作はマウスまたはトラックボールのみで可能である。4.端末間でネットワークを構築し、情報を交換を行うことで、スタッフ間の情報伝達が行えるだけでなく、情報の一元管理を行うことで術中データの収集・保存、マスターファイルの保守等が簡便に一括して行えることが証明された。ただし、ネットワーク構築にはアクセス権の排他処理等、情報のセキュリティに対する配慮が不可欠であり、ネットワークマネージメントソフトウエアの選択が重要である。
頭蓋形態から脳区分を推測するための指標の開発

われわれは23年度と24年度で,頭蓋のどのような特徴が脳区分の推定に有効かを探索した。その結果、おもにカニクイザルにおける解析から以下の2点を明らかにした。A.頭蓋内面の圧痕に基づく脳溝・脳回の同定カニクイザル頭部標本のCT計測ならびに摘出した脳標本の解析によって、カニクイザルでは主要な脳溝と脳回が頭蓋内面に圧痕を形成していることが明らかになった。そのため、エンドキャストの作成によって脳の主要な区分を決定することができる。しかしながらヒトの成人ではこうした圧痕は外側溝や前頭葉の眼窩溝を除いて観察されない。この理由は、頭蓋と脳の大型化に伴い頭蓋と脳の間の結合組織も厚みを増し、脳表面の形状が頭蓋に反映されなくなるためではないかと考えられた。そこでわれわれは幼児の骨格標本でCT計測を実施し、成人とは異なり頭蓋内面に圧痕が観察されることを見出した。ただし、その凹凸は中硬膜動脈等の走行により分断されて、カニクイザルのように脳溝・脳回との対応関係が明確ではなかった。B.冠状縫合の位置に基づく中心前溝(弓状溝下脚)の位置の推定次に、われわれはサルでもヒトでも明瞭に存在する縫合を指標とする可能性を検討した。その結果、カニクイザルでは弓状溝下脚が冠状縫合下半部の約2 mm後方にほぼ平行に走行することを見出した。弓状溝下脚はヒトの中心前溝下半部に相同とされており、この位置が縫合から推定できることは、頭蓋のみを用いて前頭前野の後縁が推定できることを意味している。以上の結果から、霊長類において頭蓋から脳区分の推定が可能な種のあることが示された。また、ネアンデルタール等の大型の頭蓋をもつ化石人類の脳区分の推定には、幼若個体の解析が鍵となりうることが示唆された。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では旧人の脳形態を復元して現生人との相違を明らかにするために、ヒトを含む現生霊長類において頭蓋と脳の形態的相関を解析し、脳区分を知るための頭蓋の指標を選定する。2年間の期間内に、(1)解剖実習用人体マクロ標本、(2)防衛医科大学校病院の臨床放射線画像、(3)カニクイザルの頭部標本を用いた解析を計画している。(1)についてはこれまでに40例余の遺体で頭蓋エンドキャストを作成し、脳標本との照合を行った。ただし詳細な解析は今後実施する。(2)については平成23年度に防衛医科大学校倫理委員会の承認を得て、小児2例、成人2例の予備的な解析を始めることができた。(3)は当初2年目に実施する予定であったが、平成23年9月に杏林大学よりカニクイザル5頭の提供を受けることができ、CT計測ならびに内部の脳の写真記録と組織切片作成を行うことができた。その結果カニクイザルでは、(3a)冠状縫合の下半と弓状溝下脚(ヒトの中心前溝下半に相当)の位置が、非常に良く相関するという所見が得られた。また、(3b)頭蓋冠内面の凹凸が大脳表面の脳溝と脳回によく一致することも明らかになった。(3b)の所見がカニクイザルという種に特有の性質なのか、髄膜等の薄い小型の頭蓋の特徴なのかを検討するため、23年度は計画外の研究として、(4)幼児の頭蓋骨標本(教育用)のCT計測も試みた。その結果、推定年齢2-3歳の頭蓋では、エンドキャストから前頭葉外側面、側頭葉外側面の脳溝の同定がある程度可能であるという所見を得た。

以上の結果から、霊長類において頭蓋から脳区分の推定が可能な種のあることが示された。また、ネアンデルタール等の大型の頭蓋をもつ化石人類の脳区分の推定には、幼若個体の解析が鍵となりうることが示唆された。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究実績の概要の欄に記載した(1)は計画の80%、(2)は70%程度の進捗であったが、(3)は24年度実施予定の内容を前倒しで実施し、(4)は新たに追加して研究を実施することができた。すなわち、23年度に計画されていた内容は予定よりもやや遅れているが、24年度実施予定の内容を前倒しで実現できたこと、当初の計画以外の内容も追加して実施できたことから、全体としておおむね順調に進展していると判断される。現在のところ研究の進捗状況は順調であるので、前述の4項目をさらに拡充して実施する予定である。23年度に使用したカニクイザルは杏林大学より無償で提供を受けたが、生きた個体を購入するのは非常に高価であるので、この点をどう解決するかは課題である。また、医療放射線画像の解析には、著しい病変の見つからなかった症例を使用する必要があるが、そうした症例、とくに若年個体ではX線の被曝のリスクを避ける必要があるため、高精細な画像を得ることができない。被爆の問題のない骨標本での解析と組み合わせてこの点を解決する必要がある。
骨髄低酸素微小環境に潜む多発性骨髄腫幹細胞の根絶をめざした新規治療法の開発

近年の造血幹細胞移植術の進歩や新規薬剤の登場によっても、多発性骨髄腫(MM)は治癒を望める症例はごく一部に限られ、その原因の一つとしてMM細胞を供給する幹細胞が残存することが推察されている。申請者はそのMM幹細胞の性状解析を続け、さらなる新たな知見を得た。MMにおける幹細胞性の維持にはTGF-β/Smadシグナルが重要で、そのシグナルを遮断することで幹細胞性が減弱することがclonogenic replating assayで明らかとなった。このことからTGF-β/SmadシグナルがMM幹細胞の治療標的の一つとなることが示唆された。低酸素環境(1% O2)で長期間安定して生存可能な多発性骨髄腫細胞株(HA-MM)を樹立し、その性状解析を行った。HA-MM株は幹細胞マーカー(Oct3/4、Sox2、Nanog、等)のmRNAを、Normoxia環境下で生存する親株に比して有意に高発現しており、免疫不全マウスを用いた移植実験において、HA-MM細胞はより少数の細胞での定着を認め、さらに二次移植実験においても親株に比べ生着率が高く、MM幹細胞の性状を有することを明らかにした。当初、MMの治療標的として有効であると報告してきたβ-カテニンに注目しシグナル解析を行ってきたが有意な差は認めなかった。他のシグナルとして、TGF-βシグナルに注目し検討したところ、下流のSmad2のリン酸化亢進を認め、MMにおいてはTGF-β/Smadシグナル系がMM幹細胞維持に関与することが示唆された。そこでまず、SB化合物処理により、細胞周期に変化が起こるかを解析したところ、わずかではあるがSB化合物処理にてG0期分画の減少をもたらすことが明らかとなった。低酸素環境(1% O2)で長期間安定して生存可能な多発性骨髄腫細胞株(HA-MM)は幹細胞マーカー(Oct3/4、Sox2、Nanog、等)のmRNAを、Normoxia環境下で生存する親株に比して有意に高発現しており、免疫不全マウスを用いた移植実験において、HA-MM細胞はより少数の細胞での定着を認め、さらに二次移植実験においても親株に比べ生着率が高く、MM幹細胞の性状を有している。本幹細胞様HA-MM細胞では、下流のSmad2のリン酸化亢進を認め、MMにおいてはTGF-β/Smadシグナル系がMM幹細胞維持に関与することが示唆された。SB化合物処理により、G0期分画が有意に減少した。またメチルセルロース培地をもちいたclonogenic assay(replating法)では、SB化合物処置にてコロニー数、サイズの減少を認め、HA-MM細胞の幹細胞性維持にTGF-β/Smadシグナル系が重要であることが裏付けられた。骨髄微小環境とMM細胞との相互作用を検証するため、MM細胞とHS5骨髄間質細胞との共培養系におけるHS5細胞の悪性化を、がん関連線維芽細胞のマーカーであるαーsmooth muscle actin(α-SMA)の発現を検討した。MM細胞株との共培養によりHS5細胞にα-SMAの発現増強が見られ、MM細胞維持に関わる骨髄間質細胞は、MM細胞からの“教育"を受けMM細胞維持に働いている可能性が示唆された。新たな幹細胞マーカーの一つとして、C7orf24に注目し検討を開始した。C7orf24はグルタチオン代謝に関わるγ-グルタミルシクロトランスフェアーゼをコードし、膀胱がんや前立腺がん等の新たながんマーカーとして報告されている。現在、MM細胞株にてC7orf24の発現を解析しており、正常単核球に比して著明な高発現を認めることを確認している。MM細胞の幹細胞性維持にTGF-β/Smadシグナル系が意義あることが証明され、MM幹細胞の新たな標的経路としての可能性が示された。また、MM細胞の維持に関わるHS5骨髄間質細胞が、MM細胞から何かしらの影響を受け悪性化していることを明らかにした。さらに、γ-グルタミルシクロトランスフェアーゼをコードするC7orf24が骨髄腫細胞株で高発現であることが確認され、治療標的分子である可能性が示唆された。以上、3点の進捗を認め、おおむね良好な進捗と考える。またメチルセルソース培地をもちいたclonogenic assay(replating法)では、SB化合物処置にてコロニー数、サイズの減少を認め、HA-MM細胞の幹細胞性維持にTGF-β/Smadシグナル系が重要であることが裏付けられた(投稿のため執筆中)。骨髄微小環境とMM細胞との相互作用を検証するため、MM細胞とHS5骨髄間質細胞との共培養を行った。

MM細胞とHS5細胞を非接着状況における共培養上清を用いてHS5細胞を培養したところ、HS5細胞単独の培養上清の添加に比してHS5細胞でのIL-6 mRNA発現の上昇を認めた。このことはMM細胞がHS-5細胞に対して、何かしらの情報伝達物質を放出し、自己の生存維持分子であるIL-6産生を亢進させるように「教育」していると考えられた。新たな幹細胞マーカーの一つとしてC7orf24に注目し、まずMM細胞に対する増殖抑制効果を検証した。C7orf24がコードするγ-グルタミルシクロトランスフェアーゼに対する機能阻害ペプチドを投与したところ、増殖抑制効果を認めた。現在、HA-MM細胞に対する抗腫瘍効果とその機序の解明を行っている。近年の造血幹細胞移植術の進歩や新規薬剤の登場によっても、多発性骨髄腫(MM)は治癒を望める症例はごく一部に限られ、その原因の一つとしてMM細胞を供給する幹細胞が残存することが推察されている。申請者はそのMM幹細胞の性状解析を続け、さらなる新たな知見を得た。MMにおける幹細胞性の維持にはTGF-β/Smadシグナルが重要で、そのシグナルを遮断することで幹細胞性が減弱することがclonogenic replating assayで明らかとなった。このことからTGF-β/SmadシグナルがMM幹細胞の治療標的の一つとなることが示唆された。仮説を立てたHA-MM細胞株でのWnt経路の活性化ではなくSmad経路の活性化のMM幹細胞維持機構への関与を示唆する結果を得たため、本経路分子をRNA干渉でノックダウンし解析を進めてきたが、血球細胞であるMM細胞への導入効率が悪くその改善に時間を要している。また低酸素適応MM細胞株の幹細胞性の検討においては、模擬骨髄作製の手技確立に時間を要することにより、若干の進捗の遅れがある。1免疫不全マウスを用いた移植実験において、MM細胞の幹細胞維持にTGF-β/Smadシグナル系有用であることを示す予定である。2骨髄間質細胞のα-SMA発現に関わるMM細胞からの刺激伝達をエクソゾームに着目し検討する予定である。3C7orf24の低酸素環境適応MM幹細胞の治療標的となるか、RNA干渉法で検討し、またMMおよびMM幹細胞におけるC7orf24発現の意義を検討する予定である。血液内科1基本的に平成26年度の研究を継続させ、低酸素適応MM細胞株におけるWnt経路以外の幹細胞維持シグナルとしてのSmad経路の解析を行う。骨髄間質細胞との共培養系を併用し、低酸素と間質細胞接着による幹細胞維持機構の関連分子をウエスタンブロッティング、およびreal-time RT-PCR法にて解析する。引き続き、候補分子をRNA干渉法やその機能阻害化合物を用いることで、HA-MM細胞の幹細胞性の変化を検証し、MM幹細胞の治療標的分子を明らかにする予定である。2新たな標的分子として、活性酸素種の消去に関わるグルタチオン代謝を制御するC7orf24(γ-グルタミルシクロトランフェラーゼ)の発現を、親株のMM細胞株と幹細胞性を有するMM-HA細胞株で比較検討する。
近代日本探偵小説研究の基盤整備：資料の調査・保存・公開とその活用

探偵小説は〈近代〉とともに成熟してきた。政治的・社会的・性的存在として生きねばならない人間を微分し、欲望する主体としてのありようを的確に表象する方法のひとつとして、それはいまもなお拡大発展を遂げている。本研究では、「作家資料研究」「雑誌研究」「国際研究」「理論研究」の各部門から、作家の自筆原稿や雑誌を含むさまざまの資料について研究の基盤となるデータの集積を行うとともに、諸外国における研究や隣接領域の学術的成果や知見とも交流し、日本における探偵小説ジャンルの生成過程を明らかにする。
DNAの自己組織化能を用いた可視光領域で磁性を有する新規メタマテリアルの創生

DNA/金ナノ粒子接合体同士をリング状に連結する手法により, 3量体リング構造を大量に作製できた.本構造の光の磁場成分に対する応答を調べるために, 3量体リング構造をガラス基板表面に分散・固定し,偏光および入射角度を変えながら透過スペクトル測定を行った.観測されたピークは各金ナノ粒子のプラズモン共鳴,リング状に配置した金ナノ粒子のプラズモンのナノギャップを介した相互作用に由来するものと判断した.DNA/金ナノ粒子接合体同士をリング状に連結する手法により, 3量体リング構造を大量に作製できた.本構造の光の磁場成分に対する応答を調べるために, 3量体リング構造をガラス基板表面に分散・固定し,偏光および入射角度を変えながら透過スペクトル測定を行った.観測されたピークは各金ナノ粒子のプラズモン共鳴,リング状に配置した金ナノ粒子のプラズモンのナノギャップを介した相互作用に由来するものと判断した.自然界に存在しなかった,可視光領域で負の屈折率を持つ光機能性材料(メタマテリアル)を創成するために,可視光域で磁性を持つ微細構造"ナノ磁気共振器"を,金属ナノ粒子をDNAの自己組織化能を用いてリング状に連結して作製し,光の磁場成分に対する応答を光学測定する.本研究では,従来のトップダウン型加工でできなかった可視光域での磁気応答を,ボトムアップ型微細加工により実現し,応用・実用化が可能な大量合成の方法論の確立を目指す.本年度は,DNAと金ナノ粒子を1:1で接合し,さらにDNA/金ナノ粒子接合体同士をリング状DNA鋳型にハイブリダイゼーションすることにより,最も単純なリング構造である3量体リング構造の作成を試みた.作成した試料は電気泳動法にて分離精製した後,基板表面に分散・固定し,SEMおよびAFMにて観察を行った.生成物には,3量体リング構造以外にも,単量体,2量体構造も多く含まれていた.実験を通して,それらの構造が分離精製プロセスにおける構造体の崩壊によって生じることを確認し,設計通りの構造を高収率で得るためには,より強固な構造体を作成することが必要であると考えた.そこで,ハイブリダイゼーションしたDNA鎖間をソラレン分子を用いて架橋することでさらに強固な構造を作成した.その結果,3量体リング構造の収率を改善することができた.次年度は本手法で作成した試料の光学測定を行い,3量体リング構造が光の磁場成分に応答することを示す本研究の目的は,可視光域で磁性を持つ微細構造"ナノ磁気共振器"をDNAの自己組織化能を用いて金属ナノ粒子をリング状に連結して作製することにより,自然界に存在しなかった可視光領域で負の屈折率を持つ光機能性材料(メタマテリアル)を創成することである.本研究では,従来のトップダウン型加工でできなかった可視光域での磁気応答をボトムアップ型微細加工により実現し,応用・実用化が可能な大量合成の方法論の確立を目指す.本年度は,金ナノ粒子をDNAハイブリダイゼーションを利用して結合した最も単純なリング構造である3量体リング構造の光の磁場成分に対する応答を調べるために,作製した3量体リング構造をガラス基板表面に分散・固定し,透過スペクトル測定を行った.垂直入射の場合,透過スペクトルには532nmと596nmにピークが確認された.さらに,入射角度を変えながら透過スペクトル測定を行った結果,TM波では透過スペクトル形状の入射角度依存性が観測された.n=1.5の基板上に金ナノ粒子3量体リング構造が固定されたモデルの透過スペクトルを,有限要素法を用いて計算した.実験で得られた透過スペクトルと計算で得られた透過スペクトルは,TM波・TE波ともに良い一致が見られた.これらの結果から,532nmのピークは各金ナノ粒子のプラズモン共鳴に由来するものと判断した.一方,596nmのピークは,リング状に配置した金ナノ粒子のプラズモンのナノギャップを介した相互作用に由来するものと判断した.