hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
錯体化学的手法によるフォトクロミック分子の厳密直交化と多重分子メモリー素子の開発

本研究では、フォトクロミック分子の厳密直交化を錯体化学的手法により達成することで、偏光多重分子メモリー素子へ応用することを最終目的とした。そこで、光照射により二種類の状態(開環体と閉環体)を可逆に示すフォトクロミック分子として、ジアリールエテン(DAE)に着目した。DAE部位をもつ二座配位子を合成し、鉄(II)イオンとの反応によりDAE部位をもつ新規鉄(II)錯体の合成に成功した。本錯体は、鉄(II)イオンのスピン転移と光照射によるDAE部位のフォトクロミズムを共に示した。さらに、鉄イオンを常磁性状態から反磁性状態に光照射により変化させることに成功した。本研究では、これまで困難とされてきたフォトクロミック分子の厳密直交化を錯体化学的手法により達成することで、偏光照射による選択的フォトクロミック反応の達成と偏光多重分子メモリー素子への展開を最終目的とした。ジアリールエテン(DAE)は、光照射により二種類の状態(開環体と閉環体)を可逆に変換可能なフォトクロミック分子であり、光開環反応の遷移双極子モーメントは大きな異方性をもつ。従って、DAE部位をもつ配位子と金属イオンとの錯形成反応を最適化することで、配位構造を利用してDAE部位を直交化できると期待される。平成24年度においては、ジアリールエテン部位をもつ二座配位子の合成と錯形成挙動の解明について検討を行った。その結果、代表的な二座配位子フェナントロリンにジアリールエテン部位がπ共役系を介して連結された配位子(o-btphen)の合成に成功した。さらに、鉄(II)イオン、及び二座補助配位子との反応により、ジアリールエテン部位をもつ新規鉄(II)錯体の合成に成功した。本錯体は、固体、及び溶液中で鉄(II)イオンの可逆なスピン転移を示すことを明らかにした。さらに、溶液中における紫外・可視光照射によりジアリールエテン部位の可逆な開環・閉環反応を示した。平成25年度においては、上記の錯体のフォトクロミック反応と鉄(II)イオンのスピン転移挙動の相乗性について見当を行った。その結果、紫外光照射によるフォトクロミック反応に伴い、鉄イオンのスピン状態が常磁性高スピン状態から反磁性低スピン状態に変化することが明らかになった。すなわち、DAE部位をもつスピン転移錯体が、光応答性磁性スイッチ分子として極めて有用であることが分かった。さらに、o-btphenを分子内に複数有する他核錯体合成法の検討を行った結果、構造について明らかにできなかったものの、反応条件を最適化することで合成可能なことが示唆された。本研究では、これまで困難とされてきたフォトクロミック分子の厳密直交化を錯体化学的手法により達成することで、偏光照射による選択的フォトクロミック反応の達成と偏光多重分子メモリー素子への展開を目的とする。具体的には、ジアリールエテン(DAE)部位をもつ配位子と金属イオンとの錯形成反応により、配位構造を利用してDAE部位を直交化させる。DAEにおける光開環反応の遷移双極子モーメントは大きな異方性をもつことから、偏光面を制御することで分子内に複数存在するDAEを選択的に光変換する事が可能となる。さらに、DAEのフォトクロミック反応に伴う大きな電子状態変化に着目し、金属錯体におけるスピン状態や電子の非局在化を可逆変換することで、偏光照射による磁性・誘電性の多重変換を達成する。本錯体は、固体中で可視・近赤外光に応答して鉄イオンの可逆な変換を示す光誘起スピン転移を示すことを明らかにした。上記の知見を基に、ジアリールエテン部位と鉄錯体部位の光応答性を組み合わせた多重光応答性について現在検討中である。本研究の課題は、光応答性をもつジアリールエテン部位を金属錯体に組み込むことで、ジアリールエテンの配向を厳密に制御し、特異な光応答性の発現と分子デバイスへの応用を目的とする。本研究を進めるにあたり最も重要な点は、まずジアリールエテン部位を金属錯体に組み込むための方法論の確立にある。

その為には、最適なジアリールエテン配位子の選択と錯形成挙動の解明が不可欠である。平成24年度においては、本研究目的に最適な配位子として、フェナントロリン部位とジアリールエテン部位を併せ持つ配位子を合成した。さらに、錯形成挙動について検討し、本配位子が多様な金属錯体の形成に極めて有用な汎用性の高いビルディングブロックとなることを明らかにした。光応答性分子デバイス構築のための分子設計指針の確立を達成した意義は大きく、本研究課題は順調に進展していると考える。今後は、平成24年度の成果を基盤とし、柔軟な電子状態と光応答性を併せ持つ金属錯体の合成と特異光物性の発現を達成し、分子メモリーデバイスとしての応用の可能性について明らかにする。具体的には、ジアリールエテン部位をもつ鉄(II)錯体の光応答性について明らかにし、スピン状態とジアリールエテンの構造・電子状態の相乗効果に基づく光スイッチング挙動の発現を検討する。また、混合原子価複核錯体にジアリールエテン部位を導入することで、電子の非局在化をジアリールエテン部位の光応答性により制御可能な光分極スイッチを達成する。上記の研究推進計画に基づき、配位子合成および金属錯体合成研究を推進する。次年度の研究費は、合成研究に必要な化学試薬や特注ガラス器具などの消耗品の購入に使用する。また、温度可変物性測定を行うことで、電気状態の柔軟性について明らかにする。その為に、温調に必要な液体ヘリウムや液体窒素、嫌気性雰囲気を作る為のアルゴンガスなどを長もう品として購入する。さらに、研究成果を国内外の学会で発表、議論するために、旅費を計上する。
神経芽腫のがん微小環境制御におけるEvi5の役割に関する研究

小児がん死亡の約15%を占める神経芽腫は、臨床的多様性によって特徴付けられ、Stage 4患者の50%以上が再発する一方で、stage 4S患者では転移があっても自然消退し得ることが知られている。これまでに申請者らは、Stage 4S患者の染色体転座部位から単離されたEvi5遺伝子をノックダウンすると、神経芽腫の進展が抑えられることを明らかにした。また、Stge 4S患者の分子病態には、神経芽腫細胞とそれらを取り巻くがん微小環境との相互作用が深く関わることが示唆されている。そこで本研究では、Evi5によって分泌を制御される分子を同定し、Evi5によるがん微小環境の制御機構の解明を試みる。
中性子過剰核における新奇手法を用いた構造解明

中性子数(もしくは陽子数)が陽子数(中性子数)に比べて極端に多い中性子(陽子)過剰不安定原子核は、今まで研究が豊富にされてきた安定原子核と比べて、どのような構造をしているか、ということが原子核物理学の重要課題のひとつとなっている。特にその中でも、中性子数が20に近傍の中性子過剰なNe, Mg, Na原子核では、中性子数が魔法数でにもかかわらず基底状態で大きくレモン型に軸対称変形しているということが実験的に示唆されなど、1990年代より集中的に実験的理論的研究がなされている。しかし、様々な実験がなされているにもかかわらずそのデータは十分ではない。本研究では、スピン偏極した原子核からのベータ崩壊を用いたガンマ線・中性子核分光によってその娘核の準位構造を詳細に決定するという独自の手法を用いて研究を行う。本年度はまず、以上の研究を行う上で重要となるスピン偏極した原子核を生成法の確立する実験準備を行った。理化学研究所RIBFなどでは、大強度で中性子過剰原子核を生成できるが、スピン偏極の生成は非常に困難である。一方で、その不安定核原子核の生成機構からスピン整列は生成することができる。本研究では、ベータNMRで用いられている手法を用いてそのスピン整列からスピン偏極を生成する新たな手法を考案した。その実証実験を放射線医学総合研究所のHIMACにて2019年の6月に行う予定である。それと平行して、TRIUMF研究所におけるレーザーを用いたスピン偏極ビームによる核分光研究も進めている。本年度にTRIUMF研究所に中性子過剰な偏極Mgのベータ崩壊を用いてAlを研究する実験提案書を提出し、high priorityで採択された。その実験の準備を2019年2-3月に実際にTRIUMF研究所に滞在し実験準備を行った。放射線医学総合研究所のHIMACにて実施予定のスピン整列ビームからベータNMRの手法を用いてスピン偏極を生成する実証実験であるが、当初の予定では2018年秋に実施予定であったが、ビームタイムスケジュールの制限の関係から2018年内には実施することができず、計画を変更し2019年6月に実施予定計画である。TRIUMF研究所における研究では、スピン偏極原子核を用いた核分光実験をの実験提案書を提出し、それが採択された。2019年3月には現地での準備を行うなど研究が進んだ。来年度は2019年の6月にスピン整列からスピン偏極を生成する新たな手法の実証実験を予定している。それに向けて実験準備を行う予定である。その実験では、静磁場中にスピン整列した不安定13Bを単結晶に停止させ、RF磁場を掃引することで部分的な共鳴を起こすことで、スピン整列をスピン偏極に変換する。13Bは中性子数20の不安定原子核と同様寿命が短いため、以下に短時間にRF磁場をかけられるかがポイントとなる。そのRF磁場掃引システムの開発を行う。加えて、核種によってはスピン偏極を保持するためにビーム停止素材を冷却する必要があるため、その冷却システムについても開発を行っていく。TRIUMFにおける実験では、2019年冬に実験を行う予定であり、それに向けて現地に数度に分けて滞在しGe検出器や中性子検出器などの準備を順次行っていく予定である。

TRIUMF研究所における研究では、スピン偏極原子核を用いた核分光実験をの実験提案書を提出し、それが採択された。2019年3月には現地での準備を行うなど研究が進んだ。来年度は2019年の6月にスピン整列からスピン偏極を生成する新たな手法の実証実験を予定している。それに向けて実験準備を行う予定である。その実験では、静磁場中にスピン整列した不安定13Bを単結晶に停止させ、RF磁場を掃引することで部分的な共鳴を起こすことで、スピン整列をスピン偏極に変換する。13Bは中性子数20の不安定原子核と同様寿命が短いため、以下に短時間にRF磁場をかけられるかがポイントとなる。そのRF磁場掃引システムの開発を行う。加えて、核種によってはスピン偏極を保持するためにビーム停止素材を冷却する必要があるため、その冷却システムについても開発を行っていく。TRIUMFにおける実験では、2019年冬に実験を行う予定であり、それに向けて現地に数度に分けて滞在しGe検出器や中性子検出器などの準備を順次行っていく予定である。本年度実施予定であった放射線医学総合研究所の実験の実施時期が次年度に変更となったため、次年度使用額が生じた。次年度の使用計画としては、放射線医学総合研究所および旅費、TRIUMFへの旅費として使用する。加えて、Programmable sequencegeneratorを1台新たに購入予定である。
MRIを用いた異常眼球運動の発生機序と治療方法に関する研究

1)内視鏡下副鼻腔手術による眼窩内壁損傷では、内直筋が断裂することによって、内転が制限される。患者は受傷直後から複視に苦しむだけでなく、大きな斜視角のために外見上にも問題を残す。斜視手術による眼位の改善が試みられるが、必ずしもその結果は良好ではない。確立された術式はなく手術時期についても明確にはなっていない。術式としては、断裂した内直筋を利用する方法と、上下直筋の移動術術後長期間経過すると、眼窩内の癒着も進行すると考えられる。そこで、より効果的な術式と手術時期を検討するために、以下の検討を行った。内直筋損傷患者に2名に対して、シネモードMRI撮影を行った。内直筋の形状だけでなく、眼窩組織と眼窩骨折部との関係をみることによって、周囲との癒着の程度を把握した。2名の患者に対して、外直筋後転術および外直筋と上下直筋の縫合術を行った。術前のシネモードMRIにて、眼窩組織の癒着が少なく受傷から手術まで短期間であった症例では、正面での単一両眼視を獲得し、満足できる手術結果が得られた。それに対し、受傷から手術までの期間が長く、眼窩組織が眼窩内壁に強く癒着していた症例では外見上の改善は得られたものの、単一視可能な範囲はきわめて狭かった。過去に報告された8症例とこの2症例をあわせて、術後の改善に関係すると思われる複数の因子について検討した。その結果、正面での単一両眼視をえた6例の手術までの平均期間は5.4ヶ月であったのに対して、術後経過の不良な4例は手術までの平均期間は16.5ヶ月であった。また、MRIは術後結果を予測するのに役立つと思われた。2)上斜筋麻痺と診断された患者で、健眼の上斜筋の大きさを正常成人のものと比較したところ、上斜筋麻痺患者では正常人に比較して、上斜筋が大きいことが明らかになった。上斜筋の形態の左右差あるいは左右の比を求める場合には、この点に注意が必要であると思われた。1.13名の正常成人および5名の上斜筋麻痺患者を対象に眼窩MRI撮影、シネモードMRI撮影を行った。得られた画像をデジタル保存し、パーソナルコンピューターに取り込んだ上で、画像解析ソフト(NIH image)を用いて以下の解析を行った。2.MRI冠状断にて得られた上斜筋像をトレースし、画像上のピクセル数として表示し、それぞれの眼筋の大きさを、左右眼で比較した。また眼位をかえたときの筋の収縮と弛緩の程度を相対的に比較検討した。3.水平、垂直4直筋の相互位置関係を検討した。とくに、外直筋と上直筋を結合する眼窩Pulleyは、その他の部位のPulleyより結合力が弱いことが考えられている。そこで正確に視神経に垂直に切った断層面を用いて、4直筋の位置が上斜筋麻痺患者の眼球運動によってどのように変化するかを計測した。4.下斜筋をその走行方向に沿って撮影し、眼球の上下方向の運動によって、収縮の程度、位置変化、眼窩組織との位置関係を検討した。結果1.正常者では、水平直筋の位置の個体差は少ないのにたいし、上斜筋麻痺患者では上下方向へのずれが大きいことが明らかになった。

2.上斜筋の萎縮の程度と、上斜筋の収縮の程度には強い相関関係があることがあきらかになった。3.上斜筋麻痺患者の健眼では、正常コントロールに比べて、上斜筋の収縮が強いことが明らかになった。4.上斜筋麻痺患者では下斜筋過動がしばしば認められるが、下斜筋の形状には差がないことがあきらかになった。1)内視鏡下副鼻腔手術による眼窩内壁損傷では、内直筋が断裂することによって、内転が制限される。患者は受傷直後から複視に苦しむだけでなく、大きな斜視角のために外見上にも問題を残す。斜視手術による眼位の改善が試みられるが、必ずしもその結果は良好ではない。確立された術式はなく手術時期についても明確にはなっていない。術式としては、断裂した内直筋を利用する方法と、上下直筋の移動術術後長期間経過すると、眼窩内の癒着も進行すると考えられる。そこで、より効果的な術式と手術時期を検討するために、以下の検討を行った。内直筋損傷患者に2名に対して、シネモードMRI撮影を行った。内直筋の形状だけでなく、眼窩組織と眼窩骨折部との関係をみることによって、周囲との癒着の程度を把握した。2名の患者に対して、外直筋後転術および外直筋と上下直筋の縫合術を行った。術前のシネモードMRIにて、眼窩組織の癒着が少なく受傷から手術まで短期間であった症例では、正面での単一両眼視を獲得し、満足できる手術結果が得られた。それに対し、、受傷から手術までの期間が長く、眼窩組織が眼窩内壁に強く癒着していた症例では外見上の改善は得られたものの、単一視可能な範囲はきわめて狭かった。過去に報告された8症例とこの2症例をあわせて、術後の改善に関係すると思われる複数の因子について検討した。その結果、正面での単一両眼視をえた6例の手術までの平均期間は5.4ヶ月であったのに対して、術後経過の不良な4例は手術までの平均期間は16.5ヶ月であった。また、MRIは術後結果を予測するのに役立つと思われた。2)上斜筋麻痺と診断された患者で、健眼の上斜筋の大きさを正常成人のものと比較したところ、上斜筋麻痺患者では正常人に比較して、上斜筋が大きいことが明らかになった。上斜筋の形態の左右差あるいは左右の比を求める場合には、この点に注意が必要であると思われた。
ゾル・ゲル法による電子機能セラミック材料に関する研究

1.ゲル・コ-ティングによる強磁性酸化物薄膜の作製(1)Bi置換YIG単結晶薄膜の作製構成金属の硝酸塩とエチレングリコ-ル溶液をゾル・ゲル反応で作製される適当な粘度のゲルをGGG基板上にスピン・コ-ティングして単結晶薄膜が得られる。形成温度は580゚Cであり結晶成長し低温液相エピタキシャル成長機構によって単結晶が成長すると考えられる。(2)Bi_2O_3ーFe_2O_3ーPbTiO_3系アモルファス薄膜の作製スパッタ法で作製されるこの系の酸化物薄膜は室温で強磁性・強誘電性をもつ顕著な物性を示す。ゲル・コ-ティング膜においてもスパッタ膜同様の磁気特性を持つアモルファス薄膜が得られる。2.ミスト熱分解法による強磁性酸化物微粒子の作製金属イオンを含む溶液を霧化して直接所望の強磁性酸化物微粒子の作製を試みた。この手法によってYIG及び鉛フェライトの直径20nm200nmの均質の微粒子を得ることができた。3.強磁性微粒子分媒体を用いた磁気光学素子の開発上記2.の手法で作製される微粒子を透光性媒体中に分散させたものを固化することにより,大きな磁気光学(MO)効果をもつ透光性材料が作製できる。しかし現在得られている粒子径がまだ大きいため暫定的に入手できる強磁性微粒子を利用した。これ等としてBaフェライト磁気インク,マグネタイト及びコバルトの磁性流体でであり,適当なレジン,あるいはポリビニ-ル・アルコ-ル,スチレン等の高分子モノマ-に分散させたものを,熱的に重合してプラスチックを形成する。更に固化の際,磁場を印加によりて強磁性微粒子を一次元クラスタに配向させ,磁気並びに光学的異方をもった媒体を作製した。これ等の試料のMO効果に関する研究が進行中である。ゾル・ゲル法を用いて次の二つの系統の鉄を含む強磁性セラミックスの作成と物性研究を行った。(1)ホウ素、燐、ケイ素等ガラス形成元素を多量に含む鉄基酸化物、(2)Bi_2O_3ーFe_2O_3ーABO_3(ただしABO_3:BaTiO_3、PbTiO_3等の強誘電ペロブスカイト)三元系セラミックス、である。これらのゲルから得た粉体をペレットに形成、焼結してバルクセラミックスおよび適当な粘度のゲルを下地基板上に塗布した薄膜を対象にした。(1)に関しては、硝酸鉄とエチレン・グリコール溶液中にホウ酸あるいは燐酸を種々の原子比で配合し鉄ホウ酸(燐酸)ガラスを作成するこのである。B/Fe=0.25のB添加により、磁比は無添加のものより25%を大きな50emu/gという大きな値のものが250°C以下の低温で合成できることが分った。また飽和磁化4πM_s=1.7KGをもつ透明な薄膜試料が得られた。一方燐の添加は磁化の大きさはホウ素添加に較べ半減するが熱的安定性の優れたものが得られる。これらの成果は1989年度国際磁気会議で発表を予定している。(2)に関しては、我々が数年前アモルファス状態のスパッタ薄膜で強磁性と強誘電性が共存することを見出したものである。今回、ABO_3に対しBaTiO_3に選び、ゾル・ゲル合成法によってバルク・セラミックスの作成を試みた。

原材料として金属バリウムとテトライソプロピルチタネートからバリウム・チタンのアルコキシドを合成し、更に硝酸鉄と硝酸ビスマスの混合液のゲル化反応を利用した。Bi_2O_3ーFe_2O_3ーBaTiO_3三元素でバリウム・フェライト組成からBiFeO_3ーBaTiO_3ペロブスカイト組成まで変化させた試料で、非化学量論組成でアモルファス相が得られることが分った。今後広範な組成で物性を探索する外、ABO_3に対しPbTiO_3の系についても合成を試みると共に誘電特性の測定を行う予定である。(1)前年度(昭和63年度)に行ったゾル・ゲル法によるFe-O系合成手法を踏襲して、この溶液にホウ酸あるいはリン酸を加えFe-B-O系及びFe-P-O系強磁性酸化物を合成し結晶学的構造と磁性を調べた。a)ボロン添加によってマグヘマイト(強磁性相)→ヘマタイト(反強磁性相)転移が無添加の300°Cから500°C(B/Fe=0.3)と著しく熱的安定性が改善される。b)磁気モ-メントもボロン添加によって約30%上昇した。これはボロン添加がヘマタイト相の生成の抑制効果を持つことをメスバウア-分光法で明らかにした。d)本手法によってマグヘマイト粉体が300°C以下の低温で合成出来、直接ポリマ-基板上に磁気記録媒体が形成出来る。e)ゲルをスピン・コ-ティングによってガラス基板上に形成した薄膜で飽和磁化が3.1kGをもち高透光性の試料が得られる。b)P添加試料で焼成温度500600°Cでキュリ-温度が630°Cとマグネタイトやマグヘマイトより約50°Cも高い新しい強い強磁性相が生成される。この単相の生成とその磁性の研究は今後の課題である。2.YIG及びBi置換YIGの合成と磁気光学薄膜の作成(1)ゾル・ゲル法を用いてYIG及びBi置換YIGが600°C程度の低温で合成される。(2)Feの一部をAlで置換した系のスピン・コ-ト膜で磁化が基板に垂直配向し大きな磁気ファラデ-効果をもつ試料が得られる。3.Baファライト粉体の低温合成1.ゾル・ゲル法による鉄基磁性酸化物微粒子の作製.(1)γーFe_2O_3の低温合成.(2)B,P,及びNa^+添加によるγーFe_2O_3の磁気及び温度特性の改善.(3)YIG及びBi置換YIGの作製.2.ゲル・スピン・コ-ト法による鉄基磁性酸化物薄膜の作製.(1)B添加による高磁気モ-メントγーFe_2O_3薄膜の作製.(2)cー軸配向した多結晶YIG,Bi置換YIG薄膜及びAI部分置換垂直磁化膜の作製とその磁気光学特性.(4)Bi_2O_3ーFe_2O_3ーPbTiO_3系アモルファス磁性酸化物薄膜の作製と膜構造と磁気特性.3.ミスト熱分解法による鉄基磁性酸化物微粒子の作製.(1)YIG及びBi置換YIG微粒子の作製.(2)鉛フェライト微粒子の作製.4.鉄基磁性酸化物微粒子を用いた磁気光学媒体に関する研究.(1)Baフェライト磁性インク固化膜の作製と磁気光学効果.(2)マグネタイト磁性流体をポリビニ-ル・アルコ-ル中に分散固化した薄膜の作製と磁気ファラデ-効果.(3)コバルト磁性流体をスチレン・モノマ-中に分散コロイド溶液を重合固化したプラスチック薄板の作製と磁気光学効果.(4)上記微粒子一次元鎖状クラスタ配向膜の磁気光学特性.
動脈硬化病態形成機構におけるマクロファージに高発現するMKL1遺伝子の役割

マクロファージにおけるMKL1遺伝子の高発現性が冠動脈硬化症の遺伝的危険因子であることから、樹立したマクロファージ特異的にMKL1遺伝子を高発現するトランスジェニックマウス(MKL1-TgM)を用いて、MKL1遺伝子の動脈硬化症における役割をin vivoで検討した。その結果、動脈硬化モデルであるApoE欠損マクス(ApoE-KO)と交配して作製したApoE-KO/MKL1-TgMは、コントロールであるApoE-KOに比べ、動脈硬化が促進し、動脈硬化巣におけるマクロファージの蓄積がより顕著であることを見出した。これらの知見から、マクロファージにおけるMKL1遺伝子の高発現性は、動脈硬化の促進因子であることが証明できた。次に、MKL1遺伝子による動脈硬化促進の分子メカニズムを解析するため、MKL1の発現増強によるマクロファージ機能への影響を検討したところ、骨髄由来マクロファージ(BMDMs)の細胞増殖が亢進していた。また、動脈硬化巣におけるマクロファージを検討したところ、ApoE-KO/MKL1-TgMでは動脈硬化巣へ集積したマクロファージの増殖能が亢進していた。さらに、BMDMsを対象としたマイクロアレイ解析を行い、MKL1-TgMのマクロファージにおける遺伝子発現制御を検討した結果、MKL1はcyclin-dependent kinase inhibitors (CDKIs)などの細胞増殖関連遺伝子の発現を制御することが明らかになった。一方、動脈硬化症は脂質代謝機能の異常が大きく関わっていることが知られているが、ApoE-KO/MKL1-TgMでは脂肪萎縮症が生じていた。MKL1遺伝子の動脈硬化巣マクロファージにおける役割を検討し、MKL1は、マクロファージの増殖を亢進する一方、アポトーシスを抑制することも明らかにした。また、MKL1の高発現性は、PI3K/Akt及びMAPK/Erkといった細胞生存・増殖に関わるシグナル経路をさらに活性化することを見出し、MKL1は動脈硬化巣におけるマクロファージの蓄積に大きく寄与することが示唆された。一方、ApoE-KO/MKL1-TgMでは脂肪萎縮症が生じていたことから、MKL1は動脈硬化巣のマクロファージのみならず、脂肪組織マクロファージ(ATMs)の機能制御を介して脂肪組織の恒常性に関与し、動脈硬化進展に寄与する可能性が考えられた。脂肪萎縮症はATMsの分化活性化異常と関連するが、ApoE-KO/MKL1-TgMのATMは、炎症型(M1)に分化活性化が偏っていることが明らかとなった。今後、ATMsの動脈硬化における役割について検討する予定である。MKL1が脂肪組織マクロファージ(ATMs)の分化活性化を制御することがわかったが、ATMsに発現するMKL1の動脈硬化における役割は不明である。脂肪組織の移植実験から、脂肪組織の良好な定着が観察されたため、ApoE-KO/MKL1-TgMの脂肪組織をApoE-KOに移植し、ATMsに発現するMKL1の動脈硬化における役割を検討する。さらに、clodronate liposomeを用いてATMsを除去することが可能であるため、ATMsを除去した脂肪組織をApoE-KOに移植する系を用いて、動脈硬化進行におけるATMsの役割を明らかにする。MKL1遺伝子を標的とした動脈硬化症の予防法・治療法として、MKL1が制御する動脈硬化のエフェクター分子に着目した研究を進める。本研究において、MKL1はマクロファージの多彩な機能を制御し、動脈硬化進展の促進因子であることが証明されたため、今後、動脈硬化巣におけるマクロファージでMKL1の標的遺伝子群を網羅的に解析することで、エフェクター分子の候補を同定し、その動脈硬化における役割を細胞レベル及び個体レベルで検討する。

また、MKL1の高発現性は、PI3K/Akt及びMAPK/Erkといった細胞生存・増殖に関わるシグナル経路をさらに活性化することを見出し、MKL1は動脈硬化巣におけるマクロファージの蓄積に大きく寄与することが示唆された。一方、ApoE-KO/MKL1-TgMでは脂肪萎縮症が生じていたことから、MKL1は動脈硬化巣のマクロファージのみならず、脂肪組織マクロファージ(ATMs)の機能制御を介して脂肪組織の恒常性に関与し、動脈硬化進展に寄与する可能性が考えられた。脂肪萎縮症はATMsの分化活性化異常と関連するが、ApoE-KO/MKL1-TgMのATMは、炎症型(M1)に分化活性化が偏っていることが明らかとなった。今後、ATMsの動脈硬化における役割について検討する予定である。MKL1が脂肪組織マクロファージ(ATMs)の分化活性化を制御することがわかったが、ATMsに発現するMKL1の動脈硬化における役割は不明である。脂肪組織の移植実験から、脂肪組織の良好な定着が観察されたため、ApoE-KO/MKL1-TgMの脂肪組織をApoE-KOに移植し、ATMsに発現するMKL1の動脈硬化における役割を検討する。さらに、clodronate liposomeを用いてATMsを除去することが可能であるため、ATMsを除去した脂肪組織をApoE-KOに移植する系を用いて、動脈硬化進行におけるATMsの役割を明らかにする。MKL1遺伝子を標的とした動脈硬化症の予防法・治療法として、MKL1が制御する動脈硬化のエフェクター分子に着目した研究を進める。本研究において、MKL1はマクロファージの多彩な機能を制御し、動脈硬化進展の促進因子であることが証明されたため、今後、動脈硬化巣におけるマクロファージでMKL1の標的遺伝子群を網羅的に解析することで、エフェクター分子の候補を同定し、その動脈硬化における役割を細胞レベル及び個体レベルで検討する。
アミリンの糖代謝異常における病態生理学的意義に関する細胞生理・分子生物学的研究

(1)ヒトおよびラットアミリンのそれぞれのN端部とC端部に対する特異的抗体を作製し、感度0.2fmol,中点2.5fmolで使用可能な高感度のRIAを開発し、その体内分布や正常者および各種病態下における血漿濃度を報告した。高感度で再現性のあるアミリンの定量系を有しているのは、申請者の施設だけである。(2)アミリンの膵B細胞とC細胞ならびに幽門部G細胞における局在と他のホルモンとの共存を示した。(3)アミリンはグルコース、グルカゴン、アルギニン刺激によりインスリンと共に分泌され、ソマトスタチンにより分泌が抑制された。ラット膵灌流実験でも同様の結果を確認した。これらの分泌反応は糖尿病前段階では遅延・高反応を、NIDDMでは遅延・低反応を示し、B細胞機能評価の有用なパラメーターになることも報告した。(4)マウスのguanylinとuroguanylin遺伝子にneomycinとヘルペスウィルスのチミジンキナーゼの発現カセットをデザインしたtartgeting vectorを作製し、これを胚幹(ES)細胞に電気穿孔法でtransfectして、選択培地で培養後、フィーダー細胞上に形成されたコロニーの中からPCR法により相同的組換え体を同定している。今後の計画として、サザンブロットで組換えの相同性を確認し、ブラストにマイクロインジェクションする。(5)Northem blot解析によりアミリンの遺伝子発現の有無を各組織で明らかにした。また糖尿病モデルラットにおけるアミリンmRNA量の変化も示した。さらにin vitroの系でアミリン投与によりcyclic AMPが増加することも確認した。本研究を通じ、IAPPに関し以下の成果を明らかにした。(1)ヒト,ラット,マウスの膵臓よりIAPPを単離・精製し、その全一次構造をペプチドレベルで初めて決定した。(2)ヒトおよびラットIAPPのそれぞれのN端部とC端部に対する特異的抗体を作製し、感度0.2fmol,中点2.5fmolで使用可能な高感度のRIAを開発し、その体内分布や正常者および各種病態下における血漿濃度を報告した。(3)IAPPの膵B細胞とD細胞ならびに幽門部G細胞における局在と他のホルモンとの共存を示した。(4)ヒト、ラット、マウスにおけるIAPPの分子型を同定し、ヒトと囓歯類ではIAPPのprocessingが異なることを示した。(5)IAPPはグルコース、グルカゴン、アルギニン刺激によりインスリンと共に分泌され、ソマトスタチンにより分泌が抑制された。(6)免疫組織機化学的に正常者,NIDDM,IDDM患者の膵臓,消化管粘膜層およびインスリノーマ組織におけるIAPPの細胞内局在や膵島アミロイド沈着とB細胞分泌顆粒中のIAPPの関係について検討した。(7)Northern blot解析によりIAPPの遺伝子発現の有無を各組織で明らかにした。また糖尿病モデルラットにおけるIAPP mRNA量の変化も示した。さらにin vitroの系でIAPP投与によりcyclic AMPが増加することも確認した。(2)アミリンの膵B細胞とD細胞ならびに幽門部G細胞における局在と他のホルモンとの共存を示した。

これらの分泌反応は糖尿病前段階では遅延・高反応を、NIDDMでは遅延・低反応を示し、B細胞機能評価の有用なパラメーターになることも報告した。(4)マウスのguanylinとuroguanylin遺伝子にneomycinとヘルペスウィルスのチミジンキナーゼの発現カセットをデザインしたtartgeting vectorを作製し、これを胚幹(ES)細胞に電気穿孔法でtransfectして、選択培地で培養後、フィーダー細胞上に形成されたコロニーの中からPCR法により相同的組換え体を同定している。今後の計画として、サザンブロットで組換えの相同性を確認し、ブラストにマイクロインジェクションする。(5)Northem blot解析によりアミリンの遺伝子発現の有無を各組織で明らかにした。また糖尿病モデルラットにおけるアミリンmRNA量の変化も示した。さらにin vitroの系でアミリン投与によりcyclic AMPが増加することも確認した。
第二次世界大戦後の「満洲引揚げ」とその歴史意識についての実証研究

滋賀大学経済経営研究所が所蔵する「満洲引揚資料」は、満洲とそこからの引揚げについての史誌のなかで1つの「正史」といいうる『満蒙終戦史』『満洲国史』を編纂するための基礎資料であり、また一方で第二次世界大戦後の引揚げをめぐる援護と補償のために作成されたり活用されたりした当事者たちの記録であり、かならずしも、史誌編纂、援護、補償にかかわって公開されることのなかった1940年代の満洲のようすを伝える記録でもある。平成21年度には、拓殖大学図書館、外務省外交史料館、国立国会図書館憲政資料室で史料調査をおこない、研究代表者阿部が、(1)大学が所蔵する史料の保存と公開と活用についての研究会報告をおこない、(2)京都府立総合資料館が所蔵する満洲引揚資料について、東北大学史料館における大学アーカイブの管理と公開について、第二次世界大戦後の藩陽における日僑学校について、「満洲」をめぐる記憶と経験について、といった4つのテーマのセミナーを主催した。研究会報告とセミナーについては、その概要を滋賀大学経済経営研究所のウェブサイトをつうじて公開し、かつ、それらのフルテキストを、滋賀大学経済学部Working Paper Seriesにおいて発表済み、またはその準備中である。また、研究代表者と研究分担者により、滋賀大学経済経営研究所所蔵の「満洲引揚資料」の細目目録を作成した(継続中)。平成21年度は上記の活動により、(1)「満洲」などからの引揚げは、自治体によっては援護をめぐる現在の業務対象であること、その資料は現用文書であるばあいがあること、(2)滋賀大学経済経営研究所所蔵「満洲引揚資料」は、拓殖大学図書館所蔵「国際善隣文庫」、外務省外交史料館所蔵文書、国立国会図書館憲政資料室所蔵「片倉衷文書」との関連で、その全体像を論じるべきこと、(3)第二次世界大戦直後に始まる日僑学校の動向について明らかにしうること、を確認した。平成22年度には、(1)資料調査、(2)資料整理、(3)セミナー開催の3領域にわたる活動をおこなった。(1)資料調査昨年度に引き続き、国立国会図書館憲政資料室で「満洲引揚げ」にかかわる資料の調査をおこなった。同室所蔵「片倉衷文書」との関連で滋賀大学経済経営研究所所蔵「満洲引揚資料」の全体像をあきらかにする作業を進めている。また、国会図書館等で、刊行された「満洲引揚げ」の体験記や聞き取り記録の調査も始めた。(2)資料整理前記「満洲引揚資料」の詳細目録を作成するとともに、あらたに「満洲」と「満洲引揚げ」にかかわる図書・資料の寄贈をうけ、それらの目録作成を始めた。平成22年4月寄贈が図書およそ200点、平成22年年12月寄贈の図書と資料が29箱分となる。これらの寄贈図書・資料を公開することにより、滋賀大学経済経営研究所が「満洲引揚げ」にかかわる歴史資料の調査・研究の1つの拠点となるとの意義がある。(3)セミナー開催「満洲引揚資料」の活用について議論するセミナーを、(1)大学が所蔵する歴史資料の活用について、(2)「満洲移民」と「満洲引揚げ」の実証研究についての2つの観点から開催し、その成果を別記ペーパーや滋賀大学経済経営研究所のウェブサイトをつうじて公開した。平成23年度には、滋賀大学経済経営研究所が所蔵する「満洲引揚げ資料」の公開を進め、その活用を促進するために、(1)資料調査、(2)資料整理、(3)研究会でのディスカッション、をおこなった。(1)資料調査昨年度に引き続き、国立国会図書館で「満洲引揚げ」にかかわる資料の調査をおこなった。この作業は、滋賀大学経済経営研究所所蔵「満洲引揚げ資料」を歴史化する作業であり、同資料を「満洲引揚げ」をめぐる時代情況のなかに位置づけることでもある。また、東京と神奈川の公立図書館で、「満洲引揚げ」の体験記や回想録などの所蔵情況についても調査をおこなった。この作業は、「満洲引揚げ」という歴史上の出来事が、その記録をとおしてどのように追体験され、それによる歴史意識がつくられてゆくのか、その環境を調査するものである。(2)資料整理昨年度に引き続き、「満洲引揚げ資料」の詳細目録を作成するとともに、あらたに寄贈された「満洲」と「満洲引揚げ」にかかわる図書・資料の目録作成をおこなった。これらの作業は、滋賀大学経済経営研究所を「満洲引揚げ」にかかわる歴史資料の調査・研究の1つの拠点とするものである。(3)研究会でのディスカッション植民地史研究者や植民地関係資料所蔵機関のアーキヴィストとともに研究会を開催し、植民地関係資料の保存と公開と活用をめぐるディスカッションをおこなった。
計算知能を用いたブラックボックス目的関数最適化と斜張橋耐震補強への応用

実際の工学設計の問題では目的関数を設計変数の陽な関数として表すことができず、設計変数の値を決めたとき構造解析、熱解析、流体解析、振動解析等の解析やその他のコンピュータシミュレーションあるいは模型試作によって初めて目的関数の値が求まることが多い。このような目的関数に対する最適化を本研究ではブラックボックス目的関数最適化と呼んでいる。通常、解析等のシミュレーションや模型試作によって未知目的関数の値を求めるには多大のコスト及び時間を要することが重要な問題点となっている。本研究では、計算知能の技術を用いていくつかのサンプル点から目的関数の形を学習させ、予測された目的関数に対して最適化を行い最適解を予測するという繰り返しによってできる限り少ない解析回数・模型試作で解を求める方法を提案するとともに、実用化を目指したシステムとして構築するとともに斜張橋耐震補強等の実問題への適用を図った。目的関数予測のための計算知能としてはRBFネットワークやサポートベクターマシンの利用を行っているが、とくに、ゴールプログラミングの観点によって本研究申請者が開発したμ-v-SVRを用いて目的関数予測および追加学習を行う方法を提案し、その有効性を確かめている。μ-v-SVRはこれまでの研究から最もスパース性に優れていることが明らかになっており、計算速度も速く、また追加学習点の候補となるサポートベクターも少ないことから効率の良い追加学習が可能になることを明らかにした。さらに斜張橋耐震補強問題の実データに適用し、実用上の有用性について検討を加えた。実際の工学設計の問題では目的関数が設計変数の陽な関数として表すことができず、設計変数の値を決めたとき、構造解析、熱解析、流体解析、振動解析等の解析やその他のコンピュータシミュレーションあるいは模型試作によって初めて目的関数の値が求まることが多い。通常、解析等のシミュレーションや模型試作によって未知目的関数の値を求めるには多大のコスト及び時間を要する。そこで本研究では、計算知能の技術を用いていくつかのサンプル点から目的関数の形を学習させ、予測された目的関数に対して最適化を行い最適解を予測するという繰り返しによって解を求める方法を提案し、実用化を目指したシステムとして構築するとともに実際の問題への適用を行うことを目的としている。本年度は未知目的関数の予測にRBF(Radial Basis Function)ネットワークやSVM(Support Vector Machine)を用い、いかに少ないサンプル数で精度の良い近似最適解を得るかについて考察を行い、いくつかの手法を提案するとともに既存の他の方法との性能比較を行った。これまでよく使われてきている応答曲面法は実験計画法に基づいてサンプル点の取り方を決めているが、応答値の変化を見てサンプル点を決めるという発想ではないため、応答曲面の変化が激しい非線形性をもつ目的関数にはうまく対応できないことも多い。本研究によって提案された方法ではこのような非線形性の強い目的関数に対してはとくにその効力を発揮することが明らかになっている。本年度において、汎用性を考えたコンピュータプログラムを作成し、斜張橋補強への応用として、実データに基づく数値実験を行い、本手法が有効であることを検証した。通常、解析等のシミュレーションや模型試作によって未知目的関数の値を求めるには多大のサンプル点から目的関数の形を学習させ、予測された目的関数に対して最適化を行い最適解を予測するという繰り返しによって解を求める方法を提案し、実用化を目指したシステムとして構築するとともに実際の問題への適用を行うことを目的としている。本年度は多目的計画法の一つであるゴールプログラミングの考えを取り入れてSVR(Support Vector Regression)の新しいモデルであるμ-νSVRを提案し、サポートベクターの数が少ないことから計算時間も少なくて済み、かつ高い汎化能力が得られることを示した。同時に、コンピュータプログラムを開発し、いくつかのテスト問題に対しその有効性を検証した。

実際の工学設計の問題では目的関数を設計変数の陽な関数として表すことができず、設計変数の値を決めたとき構造解析、熱解析、流体解析、振動解析等の解析やその他のコンピュータシミュレーションあるいは模型試作によって初めて目的関数の値が求まることが多い。このような目的関数に対する最適化を本研究ではブラックボックス目的関数最適化と呼んでいる。通常、解析等のシミュレーションや模型試作によって未知目的関数の値を求めるには多大のコスト及び時間を要することが重要な問題点となっている。本研究では、計算知能の技術を用いていくつかのサンプル点から目的関数の形を学習させ、予測された目的関数に対して最適化を行い最適解を予測するという繰り返しによってできる限り少ない解析回数・模型試作で解を求める方法を提案するとともに、実用化を目指したシステムとして構築するとともに斜張橋耐震補強等の実問題への適用を図った。前年度までの研究において、目的関数予測のための計算知能としてRBFネットワークやサポートベクターマシンの利用を行い、その有効性を確かめてきた。本年度はサポートベクターマシン(SVM)の中でも特に本研究申請者が開発したμ-ν-SVRを用いて目的関数予測およびその追加学習を行う方法を提案した。μ-ν-SVRはこれまでの研究から最もスパース性に優れていることが明らかになっており、計算速度も速く、また追加学習点の侯補となるサポートベクターも少ないことから効率の良い追加学習が可能になることを示した。本年度はさらに本研究の最終年度として、これまでに開発してきたMATLABによるコンピュータプログラムを集大成し、エクセルによる入出力が可能になるようインターフェイスに工夫を施し、ユーザーフレンドリなソフトウェアにした。さらに斜張橋耐震補強問題の実データに適用し、実用上の有用性について検討を加えた。
脳波による座位姿勢と組み合わせた誤嚥の危険性を低減させる食前の手指清潔ケアの検証

寝たきりの高齢者や認知症のある高齢者においては、食事摂取時に大脳の覚醒状態が十分でないと誤嚥の可能性がある。そこで、本研究では食前の手指の清潔ケアが生体を活性化させるかどうか、また熱布と温湯を用いたケアの違いによって大脳の活性化に及ぼす影響が異なるかどうかについての基礎的な検証を行った。その結果、高齢者の手洗い援助を行う際には、大脳活性の観点から熱布使用よりも温湯使用の方が望ましいことが示唆された。【1.研究目的】寝たきりの高齢者や認知症のある高齢者においては、食事摂取時に大脳の覚醒状態が十分でないと誤嚥の可能性がある。その点から、食事前には覚醒度を上げる看護ケアが必要であると考える。そこで、本研究においては、食前の手指の清潔ケアが生体を活性化させるかどうか、またケアの実施方法の違いが生体の活性化に及ぼす影響が異なるかどうかについて検証を行うことを目的とした。【2.研究方法】(1)被験者:研究の同意を得られた健康成人女性16名(平均年齢(21.10±0.74)。本学の倫理審査を受けた後、被験者を公募し、研究の主旨、目的、方法を掲示、応募のあった人を対象とした。(2)測定項目と測定用具:(1)脳波データ...測定部位は、国際10/20法に基づく2点(Fp_1:左前頭極部、C_3:左中心部)とした。(2)主観調査:感覚刺激を受けたことによる覚醒度について評価を行った。(3)実験手順:全ての被験者に「ホットタオル使用による実験」と「温湯使用による実験」の2つの実験を実施した。「ホットタオル使用による実験」ではホットタオルで両手を指先から手首まで覆い(温熱刺激:1分間)、その後タオルで清拭を行った(触感覚刺激:1分間)。「温湯使用による実験」では、洗面器に4041°Cの湯を入れ、その中に両手を手首まで浸漬し(1分間)、その後タオルで清拭を行った(1分間)。実験各後には主観調査を行った。【3.結果】(1)脳波:(1)ホットタオル使用では、Fp_1において、安静時と比較すると、温熱刺激時の方が有意にβ帯域パワー値が増加していた(p<0.05)。温湯使用では、Fp_1・C_3共に、安静時と比較すると、温熱刺激時の方が有意にβ帯域パワー値が増加していた(p<0.05)。(2)主観調査:ホットタオルと温湯を比較すると、16人中13人が、温湯の方が目覚め感があると回答した。(1)、(2)共に現在、データ解析続行中である。【2.研究方法】(1)被験者:研究の同意を得られた介護老人保健施設の入居者14名(男性3名・女性11名)とする。被験者は公募し、研究の主旨、目的、方法を掲示、応募のあった人を対象とした。本学の倫理審査にて承認を得て実施した。【2.測定項目と測定用具】(1)基礎データ:年齢、利き腕、要介護度、日常生活自立度(障害高齢者、認知症高齢者)(2)脳波データ:測定部位は、国際10/20法に基づく4点(Fp_1:左前頭部、Fp_2:右前頭部,C_3:左頭頂部,C_4:右頭頂部)である。(3)心拍変動データ:3点誘導法による心拍数の測定を行った。【3.実験手順】全ての被験者に「熱布使用による実験」と「温湯使用による実験」の二つの実験を実施した。「熱布使用による実験」では、4041°Cのホットタオルで、両手を指先から手首まで覆い(1分間)、その後乾燥したタオルで清拭を行った(1分間)。「温湯による実験」では、洗面器に4041°Cの湯を入れ、その中に両手を手首まで浸漬し(1分間)、その後乾燥したタオルで清拭を行った(1分間)。【4.分析方法】(1)データの分析区間の設定:分析を行う区間は「安静座位(ベースライン5分間)」、「温熱刺激(1分間)」、「触感覚刺激(1分間)」、「安静座位(5分間)」とする。

(2)脳波の信号処理とパワー値の分析:α帯域(813Hz)とβ帯域(1330Hz)を分析の対象とし、その帯域における脳波パワー値(単位:μV2)をデータ区間毎に算出する。比較に用いるパワー値は、各データ区間の安定した時間帯から選択した10秒ずつ6箇所(各区間それぞれ合計1分)のパワー値の平均値とする。(4)統計的分析:脳波パワー値を、ベースラインと熱布、温湯それぞれの手指清潔ケアによる感覚刺激時の値との比較、また熱布と温湯使用時の値について、二群間の比較を行う予定である。また、H21年度に行った若年者とデータ比較を行う予定である(データ解析中)
超音波帯域の交番荷重と静荷重の重畳による固体材料の微小弾性・塑性変形の究明

現在,金属などの工業材料の硬さや耐荷重などの評価は,ロックウエル硬さなどの静的硬さ試験,ショア硬さ,マイヤ硬さなどの動的あるいは引っかき硬さ試験などにより行われている.これに対し我々は,作動部に静荷重と交番振動荷重が重畳する超音波モータや超音波加工などの場合は,従来の方法では評価が難しいと考え新しい評価法を提案してきた.これは超音波振動子の先端にダイヤモンド圧子を取り付け,材料に押し込んだ場合の重畳荷重に対する材料の弾性・塑性変形と接触部の弾性的インピーダンスをリアルタイム計測し評価する方法である.本研究では,接触局部変形の理論解析とこの特性測定,変形により発生するアコースティック・エミッションによる評価の検討を金属材料について行った.結果を以下に述べる.1.解析,実験のための重畳荷重押し込みモデルを決定し,解析及び各種文献調査を進展させた.2.振動子を一定電圧で駆動した場合,すなわち振動駆動力一定として押し込んだ場合の実験を行った.この場合の押し込み平均圧力は,塑性変形領域で一定となることを確認した.等価ロックウエル硬さと平均圧力の比は,駆動電圧の増大に対して減少し、0.5以下では飽和の傾向を示した.3.振動接触による弾性的スティフネス及び抵抗を測定し,ヘルツ等の理論値の結果と比較検討した.4.アコースティック・エミッション検出による評価装置のセットアップを完了した.この研究は、従来の硬さ試験等では測定が難しい振動重畳荷重の場合の「振動硬さ試験」提案のための考察及び基礎データ収集を目的とする.磨耗,変形など材料のトライボロジ的考察も含めて考察する.1年間の知見をもとに振動硬さ試験法の確立を目指し研究を続行する.今後,標準化試験装置を製作,提供して行く予定である.現在,金属などの工業材料の硬さや耐荷重などの評価は,ロックウエル硬さなどの静的硬さ試験,ショア硬さ,マイヤ硬さなどの動的あるいは引っかき硬さ試験などにより行われている.これに対し我々は,作動部に静荷重と交番振動荷重が重畳する超音波モータや超音波加工などの場合は,従来の方法では評価が難しいと考え新しい評価法を提案してきた.これは超音波振動子の先端にダイヤモンド圧子を取り付け,材料に押し込んだ場合の重畳荷重に対する材料の弾性・塑性変形と接触部の弾性的インピーダンスをリアルタイム計測し評価する方法である.本研究では,接触局部変形の理論解析とこの特性測定,変形により発生するアコースティック・エミッションによる評価の検討を金属材料について行った.結果を以下に述べる.1.解析,実験のための重畳荷重押し込みモデルを決定し,解析及び各種文献調査を進展させた.2.振動子を一定電圧で駆動した場合,すなわち振動駆動力一定として押し込んだ場合の実験を行った.この場合の押し込み平均圧力は,塑性変形領域で一定となることを確認した.等価ロックウエル硬さと平均圧力の比は,駆動電圧の増大に対して減少し、0.5以下では飽和の傾向を示した.3.振動接触による弾性的スティフネス及び抵抗を測定し,ヘルツ等の理論値の結果と比較検討した.4.アコースティック・エミッション検出による評価装置のセットアップを完了した.この研究は、従来の硬さ試験等では測定が難しい振動重畳荷重の場合の「振動硬さ試験」提案のための考察及び基礎データ収集を目的とする.磨耗,変形など材料のトライボロジ的考察も含めて考察する.1年間の知見をもとに振動硬さ試験法の確立を目指し研究を続行する.今後,標準化試験装置を製作,提供して行く予定である.
野生ブドウの遺伝資源利用による育種年限短縮に関する研究

本研究は無休眠性、四季なり性および一才性の形質を持つ日本原産野生ブドウを利用し育種年限の短縮法を構築するため行った。リュウキュウガネブを種子親に用いれば周年交配が可能性となるため短期間に多くの交雑実生を獲得可能で、今回それらの中から無休眠性の中間母本を獲得した。また、沖縄近隣諸島をリュウキュウガネブの調査した結果、大粒,高アントシアニンおよび高レスベラトロールなどを示す優良系統を選抜し、その葉形は高緯度のものほど第1側脈長/主脈長の値が大きくなることを明らかにした。1.周年交配、実生育成法の確立:リュウキュウガネブを温室下で栽培し、12月、翌年5月、6月、7月、8月、10月、11月に開花させた。2.交配試験:リュウキュウガネブを種子親、一才ヤマブドウ、一才エビヅルその他4種類の生食用、醸造用栽培品種を花粉親として交配を行った。ネヘレスコールとヒマラヤを花粉親とした組み合わせでは結実が安定し種子をそれぞれ100粒以上獲得した。3.特性調査:リュウキュウガネブを種子親とする交配種子は低率ではあるが低温処理をしなくても発芽した。4.遺伝資源の収集と評価:本年は奄美大島、徳之島、八重山諸島、沖縄本島およびその近隣離島においてリュウキュウガネブ遺伝資源の現地調査を行い、その分布とその果実、種子、葉の特性を明らかにした。果実、花穂の特性では大粒系(奄美大島)長房系(石垣島)、種子の特性では休眠性の無い系統、未熟果の種子でも高い発芽率を示す系統を発見した。果実内成分については、沖縄県鳩間島系統を用いて果汁の糖含量(Brix)、有機酸含量、ならびに果実のγアミノ酪酸含量、果皮のアントシアニン含量およびタンニン含量を計測し、ワイン用品種であるメルロとそれらを比較した。その結果、鳩間島系統のリュウキュウガネブは、糖含量はワイン用品種の約50%、有機酸含量は約3倍であり、果実のγアミノ酪酸はワイン用品種の1.5倍、果皮のアントシアニン含量はワイン用品種の10倍、タンニン含量はワイン用品種より1.7倍高いことを明らかにした。Galet(1976)の方法を用いて、伊是名島、浜比嘉島、宮城島、伊計島、藪地島、沖縄本島うるま市大田に自生していたリュウキュウガネブ成葉の形態を測定した。その結果、いずれの自生地のものもクサビ形の葉形で数値は近かったが、葉の開帳性に違いが見られ、藪地島産で開帳性が劣り、宮城島産で勝った。1.周年交配、実生育成法の確立:リュウキュウガネブを温室条件下で栽培し、3月11月まで開花させ交配が可能となった。途中にせん定などで発芽時期をずらして周年交配ができるよう試みた。しかし、使用している雄株は温室条件下で一年中生育を続けたが、雌株は11月以降休眠に入り生育が停止したため周年交配はできなかった。2.交配試験:リュウキュウガネブを種子親とした組み合わせでは、一才エビヅルを中心としての他4種類の生食用、醸造用栽培品種を花粉親として交配を行い、約200房、種子数で一房平均80粒を獲得した。また、本年はカベルネ・ソービニヨンを種子親として一才ヤマブドウを花粉親とする交配も行い、約50粒の種子を獲得した。3.特性調査:交配により得られた種子は発芽率、実生生存率が低かった。得られた実生の中で芽の無休眠性、花芽分化を示す個体は認められなかった。種子休眠性に関しては、現地自然交配によるリュウキュウガネブから得られた種子では休眠が無いか短い特性を再確認した。4.遺伝資源の収集と評価:本年は奄美大島、八重山諸島、種子島、屋久島、南大東島、沖永良部島、沖縄本島およびその近隣離島においてリュウキュウガネブ遺伝資源の現地調査を行い、その分布とその果実、種子、葉の特性を明らかにした。果実の特性では新たに大粒系(奄美大島、石垣島)2系統を発見した。果実内成分について、果汁の糖含量(Brix)、では特に高い系統は認められなかった。レスベラトロールに関しては知名瀬系統など大粒系2系統で高いことが確認された。果皮のアントシアニンに関しては今回の調査では特に高い系統は認められず、その組成は、マルビジン-ジグルコシド体をもつ系統が多かった。ただし,その組成割合は系統により異なっていた。リュウキュウガネブの分布に関しては、種子島、屋久島ではリュウキュウガネブは確認できなかった。1.周年交配、実生育成法の確立:周年交配試験において平成26年度は、3月から11月までしか開花させることができなかったが平成27年度は樹冠の拡大により1年間開花させることができ周年交配が可能となった。また、実生育成においては水耕栽培により実生の生育を促進させることが可能になった。2.交配試験:平成27年度はリュウキュウガネブを花粉親とし、シャルドネおよびカベルネ・ソーヴィニヨンを種子親とする組み合わせおよび一才エビヅルを種子親としてカベルネ・ソーヴィニヨンなどの醸造用ブドウ3品種を種子親とする交配組み合わせを中心に行った。その結果、どの組み合わせも獲得健全種子率は85%以上であった。3.特性調査:一才エビヅル、一才