hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超薄膜強磁性金属における磁気異方性の電界制御

現在、メモリなどのエレクトロニクスデバイスにおいて待機電力・消費電力の低減が求められています。そこで本研究では、室温下で磁性材料に直接電圧を印加することによって磁化の方向を制御し新たなデバイス応用を目指し研究を行っています。本年度は電圧効果の下地依存性、及び新たな解析手法を用いた垂直磁気異方性の二次の項に対する電圧効果の定量評価を行いました。まずスパッタリング法を用いて成膜したTa下地及びRu下地を有するCoFeB/MgO接合において、様々な電界印加下での磁気抵抗曲線から電界効果を定量的に評価しました。どちらの素子においても垂直磁気異方性は電界に対して線形に応答するが、変化の符号が異なっていました。異方性変化量はそれぞれTa/CoFeB/MgOで-35・J/m2(V/nm)-1、Ru/CoFeB/MgOで+18・・J/m2(V/nm)-1でした。この結果より、電界効果は強磁性層/絶縁層界面での効果と考えられるが、その変化の大きさ・符号は下地層にも大きく依存することがわかりました。次にスパッタリング法を用いて成膜したMgO(2nm)/CoFeB(2nm)/Tacapのトンネル磁気接合素子において高次の垂直磁気異方性の電圧効果を評価しました。まずは垂直磁気異方性の一次の項に対する電圧効果を定量評価しました。高次の異方性は膜面垂直磁場下では無視する事ができるため、そのような条件下での熱励起強磁性共鳴法より共鳴周波数を測定しました。フィッティングを行った結果、一次の垂直異方性磁場の線形な電圧依存性を有し、-0.34kOe/Vの傾き持つことがわかりました。次に膜面垂直方向から35°傾けた傾斜磁場印加下で電圧誘起強磁性共鳴法より共鳴周波数を測定しました。ここでフィッティングを行う際、一次の項の値は前述の値を用いました。この測定より二次の垂直磁気異方性磁場も線形な電圧依存性を有し、-0.14kOe/Vと一次の項よりは小さいものの、同様に電圧効果を示しました。このような報告はこれまで行われておらず、二次の項まで考慮する事は今後電圧効果の増大に有益であると考えられる。(抄録なし)現在、メモリなどのエレクトロニクスデバイスにおいて待機電力・消費電力の低減が求められており、電界による磁化反転に関して様々な研究が進められています。本研究では、鉄コバルト合金を数原子層まで超薄膜化し、絶縁層を介して電圧を印加すると、界面に蓄積する電子によって電子軌道の占有状態が変調され、磁化の向きやすい方向(磁気異方性)を制御することが可能であることを利用し、超膜膜の鉄コバルト合金/絶縁層/参照用の厚い磁性層を有する磁気トンネル接合素子を作成し、電圧による磁気異方性の変化をトンネル磁気抵抗効果(二つの磁性層の磁化の相対角によって抵抗が変化する効果)による検出方法で評価を試みました。まずは垂直磁場下での磁気抵抗曲線の測定結果から、電圧による磁気異方性変化量を定量的に評価しました。次にLLG方程式からマクロスピンモデルシミュレーションのプログラムを開発し、得られたパラメータを用いることで、どのような電圧を印加すれば磁化反転が起こるかを評価しました。実験ではシミュレーションから得られた結果を参考にパルス電圧を印加し、電圧を印加する毎に磁化反転が起こることを観測しました。さらにパルス幅を変化させることで、磁化の歳差運動による反転であることを観測しました。これはこれまで研究が行われている電流による磁化反転(スピン注入磁化反転)とはまったく異なる挙動で、電圧によって磁化反転が励起されたことがわかりました。この方法は将来、メモリなどの低消費電力書き込みに向けて非常に有益な方法であるといえます。前年度において報告した通り、固定磁場下でパルス電圧印加のみによるダイナミック双方向磁化反転を実現することに成功した。しかし、成功した素子は抵抗値が小さく電流駆動型に比べて良い省エネルギー特性を示すには不十分であった。そこで、同様の素子構造だが、MgOの膜厚を1.5nmから2.0nmにすることで抵抗値は40倍となった。このような素子においてもパルス電圧のみによる双方向磁化反転及びパルス幅に対する反転確率の振動を観測することに成功した。反転に必要な電圧はほぼ同程度だが、電圧を加えた際に流れる電流は1/10以下に低減されており、原理的には電流を必要としない磁化反転であることがわかる。消費電力に関しても、電流駆動型であるスピン注入磁化反転よりも1/60以下という特性を示すことに成功した。この結果は米国論文誌「Applied Physics Letters」に掲載された。また電圧駆動型のスピン波制御素子の作成に向けて、まずスピン波伝搬特性の膜厚依存性を調べた。ここで強磁性層としてはFeを用い、平坦な膜を作製するために下地にAuを用いた。そこに2つのコプレーナ-ウェーブガイドを作製し、一つはスピン波の励起、もう一つはスピン波の検出として用いた。まずスピン波共鳴周波数は膜厚が薄くなるにつれて下がることがわかった。これは界面における垂直磁気異方性のためであることがわかった。

次に伝搬特性を調べて、スピン波の群速度を求めたところ膜厚に対してほぼ線形に減少することがわかった。また5m以下の膜厚では伝搬しているスピン波を検出するのが非常に困難であった。電圧駆動型の素子を作成するには膜厚を薄くする必要があり、このままではスピン波の電圧駆動型素子を作製するのは困難ではないかと思われる。そこで今後は交換結合膜(強磁性/非磁性/強磁性)を用いて超薄膜強磁性層で共鳴を起こし、厚い膜に共鳴を励起させる方法などを検討していきたいと思う。現在、メモリなどのエレクトロニクスデバイスにおいて待機電力・消費電力の低減が求められています。そこで本研究では、室温下で磁性材料に直接電圧を印加することによって磁化の方向を制御し新たなデバイス応用を目指し研究を行っています。本年度は電圧効果の下地依存性、及び新たな解析手法を用いた垂直磁気異方性の二次の項に対する電圧効果の定量評価を行いました。まずスパッタリング法を用いて成膜したTa下地及びRu下地を有するCoFeB/MgO接合において、様々な電界印加下での磁気抵抗曲線から電界効果を定量的に評価しました。どちらの素子においても垂直磁気異方性は電界に対して線形に応答するが、変化の符号が異なっていました。異方性変化量はそれぞれTa/CoFeB/MgOで-35・J/m2(V/nm)-1、Ru/CoFeB/MgOで+18・・J/m2(V/nm)-1でした。この結果より、電界効果は強磁性層/絶縁層界面での効果と考えられるが、その変化の大きさ・符号は下地層にも大きく依存することがわかりました。次にスパッタリング法を用いて成膜したMgO(2nm)/CoFeB(2nm)/Tacapのトンネル磁気接合素子において高次の垂直磁気異方性の電圧効果を評価しました。まずは垂直磁気異方性の一次の項に対する電圧効果を定量評価しました。高次の異方性は膜面垂直磁場下では無視する事ができるため、そのような条件下での熱励起強磁性共鳴法より共鳴周波数を測定しました。フィッティングを行った結果、一次の垂直異方性磁場の線形な電圧依存性を有し、-0.34kOe/Vの傾き持つことがわかりました。次に膜面垂直方向から35°傾けた傾斜磁場印加下で電圧誘起強磁性共鳴法より共鳴周波数を測定しました。ここでフィッティングを行う際、一次の項の値は前述の値を用いました。この測定より二次の垂直磁気異方性磁場も線形な電圧依存性を有し、-0.14kOe/Vと一次の項よりは小さいものの、同様に電圧効果を示しました。このような報告はこれまで行われておらず、二次の項まで考慮する事は今後電圧効果の増大に有益であると考えられる。博士後期課程進学当初から精力的に研究を行い、申請当初の計画では2年目で達成されるはずだった「電圧のみでの双方向磁化反転」に成功した。これらは英国雑誌の"Nature Materials"や新聞などにも取り上げられ、研究は当初の計画以上に進展しているといえる。前年度の発展研究として「高抵抗トンネル磁気抵抗素子でのパルス電圧印加磁化反転」に成功し、米国論文雑誌"Applied Physics Letters"に掲載された。また新たなテーマとしてスピン波の電圧制御に関しても実験を行っており、おおむね順調に進展しているのではないかといえる。電圧による磁化反転は磁化の歳差運動によって実現される。
上気道における免疫監視、免疫制御誘導の解明

Flt3L(fms-like tyrosine kinase receptor-3 ligand)は、樹状細胞の分化増殖を促進させる作用を有することがわかっている。免疫応答の誘導や制御において、樹状細胞は中心的役割を担っているため、樹状細胞をターゲットにした免疫療法やワクチンは効果的であると考えられる。Flt3Lの鼻粘膜樹状細胞、および鼻粘膜免疫応答への影響について検討した。マウスに対しリコンビナントFlt3L 10μgを経鼻的もしくは経腹腔的に投与し、5日後に鼻粘膜を採取し、免疫組織化学およびフローサイトメトリーにて樹状細胞について解析した。次にFlt3L投与後のマウスに対して、インフルエンザ菌のP6外膜タンパクにて経鼻免疫を行ない、抗原特異的免疫応答について解析した。その結果、経鼻的もしくは経腹腔的Flt3L投与後、粘膜免疫誘導組織であるNALT(nasal-associated lymphoid tissue)中のCDllc^+樹状細胞が増加した。T細胞、B細胞への影響は明らかではなかった。経鼻免疫後、興味あることに経鼻的Flt3L投与では抗原特異的免疫応答を増幅させたのに対し、経腹腔的Flt3L投与ではトレランスが誘導された。このことからFlt3Lによる樹状細胞をターゲットにした新しい免疫療法・ワクチンの可能性が示唆されたFlt3L(fms-like tyrosine kinase receptor-3 ligand)は、樹状細胞の分化増殖を促進させる作用を有することがわかっている。このことからFlt3Lによる樹状細胞をターゲットにした新しい免疫療法・ワクチンの可能性が示唆された1)インフルエンザ菌の外膜タンパP6とtoll-like receptor9のリガンドであるCpGをマウスに経鼻投与することにより、安全かつ有効に防御的に働く抗原特異的免疫応答を誘導することができた。経鼻ワクチンにより中耳粘膜に色疫誘導後、さらにCpGを局所投与することで、中耳のlgA免疫応答が増幅され、経鼻ワクチン+点耳療法という新しい治療法の可能性が示唆された(Acta Otolaryngol2007)。3)P6の経鼻DNAワクチンを作成し、デリバリーシステムとしてISCOMを用いることにより、粘膜系および全身系に特異的免役応答を誘導することが可能であり、新しいワクチン戦略の可能性が示唆された(耳鼻免疫アレルギー2008,in press)。樹状細胞を中心とした免疫担当細胞の細胞間相互作用による上気道粘膜免疫応答の解析樹状細胞は免疫応答の司令塔であり、種々の免疫担当細胞を制御している一方で、樹状細胞自身もいろいろな受容体や細胞により制御されている。NKT細胞は生体内での分布はごくわずかではあるが、免疫応答における役割は大きく、樹状細胞の成熟にも関係している。NKT細胞のリガンドであるαガラクトシル・セラミド(α-GalCer)をインフルエンザ菌の外膜タンパク抗原P6とともに経鼻投与し、P6特異的免疫応答が誘導されうるかについて検討した。その結果、粘膜免疫誘導組織であるNALTにおいて樹状細胞が著明に増加していた。またNALTから所属リンパ節である頚部リンパ節への樹状細胞の遊走も示唆された。全身および粘膜面において、抗原特異的免疫応答が誘導され、インフルエンザ菌感染も抑制された。以上のことからNKT細胞と樹状細胞の細胞間相互作用により、強力な防御的免疫応答が誘導されうることが明らかとなり、今後のワクチン開発の一つのストラテジーとなりうることが示唆された。樹状細胞を中心とした免疫担当細胞の細胞間相互作用による上気道粘膜免疫応答の解析樹状細胞は免疫応答の司令塔であり、種々の免疫担当細胞を制御している一万で、樹状細胞自身もいろいろな受容体や細胞により制御されている。NKT細胞のリガンドであるαガラクトシル・セラミド(α-GalCer)をマウスに対し、経鼻的に投与すると粘膜免疫誘導組織であるNALTにおいて樹状細胞が著明に増加することが明らかとなった。次にα-GalCerとインフルエンザ菌の外膜タンパク抗原P6とともに経鼻投与し、P6特異的免疫応答が誘導されうるかについて検討した。その結果、全身および粘膜面において、抗原特異的免疫応答が誘導され、インフルエンザ菌感染も抑制された。

以上のことからNKT細胞と樹状細胞の細胞間相互作用により、強力な防御的免疫応答が誘導されうることが明らかとなり、今後のワクチン開発の一つのストラテジーとなりうることが示唆された。
イスラム社会における身体教育の特質に関する研究―アラブ諸国における比較考察―

今年度に実施した研究実績、及び、研究によって得られた知見は以下の通りである。1.研究対象国であるアラブ諸国のうち、エジプト、シリア、ジョルダンのスポーツ教育制度を明らかにし、特に、それぞれの国々の教育制度における身体教育の位置づけとその特質性について比較検討を行った。その結果、各国の社会的背景の相違によるスポーツ教育制度の特質が浮き彫りとなった。これらの結果については、国際体育・スポーツ学会第3回大会(2002年9月)において発表を行った。2.研究対象国のうち、エジプト、シリア、ジョルダンのスポーツ教育指導者養威制度を明らかにした。特に、各国の指導者養成システムの特徴や相違点などを明らかにし、加えて、各国の社会的背景の相違に基づく特徴などを導出しようとした。この結果については、中国四国教育学会第54回大会(2002年11月)において発表を行った。さらにその成果をまとめ、中国四国教育学会編『教育学研究耗要』第48巻への論文投稿を行った。また、2003年1月2月にかけて、モロッコ、チュニジアを訪問し、資料収集、スポーツ教育行政官に対するインタビュー調査、スポーツ教育活動の観察調査などを実施した。現在、そこで得られたデータの入力、分析を実施している段階であり、この調査結果については、2003年度に学会発表、論文投稿を実施する予定である。尚、イエメンにおいて実施する予定であった現地調査、体力調査などについては、当該国の治安上、実施することができなかった。
話し合い活動を重視した道徳授業の根本原理となる批判的討議倫理学の理論的基礎研究

1)道徳教育では、社会に通用している規範を正しいものとして捉える段階と、それらの規範を疑い討議をおこなう段階があり、後者において討議倫理学が必要となる。規範は、妥当性を付与された道徳と、個別具体的な集団や個人の生活に結びついた価値とに分かれ、道徳の優位性が重視される。2)ハーバーマスの討議倫理学は啓蒙を基盤とする近代教育学の枠組み自体を再構成する。3)「教室という社会」の構成員である子どもたちがその正当性(根拠)を話し合いによって吟味し合うことで、教室の規範構造を再構成する。その際、既存の社会のなかで獲得した規範の正しさに対して学習者が仮説的態度をとることによって、構成的学習が可能になる。ハーバーマスによれば、コミュニケーション的行為には、理想化というかたちで規範的な内容が含まれているという。そして、理想化は事実的な了解実践の反事実的な(あるいは抗事実的な)基礎を形成するという。つまり、言語行為(コミュニケーション)のなかには、理念(規範)と実際(事実)がすでに織り込まれていることになる。この理想化に、コミュニケーションによって道徳を正当化する際の根本的な根拠の一端を見出すことができるのではないかと考える。ハーバーマスのこうした討議の考え方は、道徳教育における言語活動の充実を強調する今次の学習指導要領の方向性に対して、強力な根本原理を提供する可能性を示唆する。今年度はまだ明示的に定式化はできていないが、話し合い活動(コミュニケーション的行為)が道徳教育や道徳授業にとって不可欠であるということを、さらに理論的に解明していきたい。ただし、ハーバーマスの普遍的討議(普遍的なコミュニケーション)という考え方から漏れ落ちていくものについても考慮する必要があることも改めて確認された。そのために、アクセル・ホネットの承認論や、セイラ・ベンハビブやナンシー・フレイザーの批判的な指摘にも耳を傾けることが重要である。こうした点について、次年度も継続して研究を進展させていく予定である。最後に、日本の道徳教育の現状についておこなった歴史的考察について指摘しておく。日本で1958年に道徳の時間が特設された時、修身科批判や生活指導の観点から、強力な反対運動が言説的に展開された。しかし、現実的には授業をしなければならないという状況が道徳授業の「型」を普及させ、さらにそうした「型」の根本的な吟味が不十分なまま今日にまで至っていると考えれば、東京学芸大学の永田繁雄氏が提唱する「道徳の型を疑う」ことの必要性も十分に納得できるものである。討議倫理学の理論的研究を、こうした道徳授業の実践的研究とさらに積極的に結びつけていきたい。1.ハーバーマスの討議倫理学の特徴を以下のようにまとめた。(1)討議倫理学が取り扱う規範は、真理性ではなく正当性に関することとして位置づけられる。そしてある規範が間主観的に承認されているという社会的事実と、それが承認すべきものであるということを区別しなければならない。(2)社会に通用している規範は、妥当性を付与された「道徳」と、特殊な集合体や個人の生活形態にむすびついた「価値」とに分かれる。(3)普遍化原則を前提した討議を通してある規範に妥当性を付与する。また、こうした討議倫理学に対して次のような課題を指摘した。規範と価値を分離するハーバーマスの理論では、妥当性を付与された規範は再び価値の世界(日常の生活世界)へ送り返され、行為を支える根拠となるというが、その具体的なプロセスは示されていない。また、話し合い活動を通した規範が普遍的であるといえるためには、その答えが学級を超えても普遍的であるといえるということに合意したかどうかが重要となる。さらに、論議の規則として道徳原理を提示することは一つの道徳的選択ではないか、討議の学習機会はどのように保証できるか、といった課題があることが明らかとなった。2.ハーバーマスの討議倫理学に関するわが国の先行研究を、(1)教育学の観点、(2)道徳(教育)の観点から整理した。教育学に対しては、啓蒙された者(大人・教師)がいまだ啓蒙されていない者(子ども・児童生徒)を正しく導くという近代教育の構造そのものに対する疑義と、近代的な教育概念の再構成の契機が示唆されている。また、道徳に対しては、善と正義との関係について討議倫理学は「善に対する正の優位」を明確に打ち立てることで、多数の善の乱立による混乱を解消しようとする立場を後押しする。そしてこうした討議が教室でおこなわれることで、それは学級という社会の規範構造を組み替える契機となることが示唆された。1.討議倫理学と道徳教育ハーバーマスが重視したことは、自我同一性は自我単体によってのみ形成されるのではなく、他者への依存や結びつきによって形成される、ということであった。

いいかえれば、ハーバーマスは、自己と他者を相互形成的なものとして捉えており、その形成を促すのがコミュニケーションや討議といった相互行為能力であった。また、ハーバーマスはピアジェとコールバーグが用いた「構成的学習」という概念に着目する。そこでは、既存の社会のなかで獲得した規範の正しさに対して、学習者が仮説的態度をとることによって、構成的学習が可能になる。このことから、討議倫理学の観点から道徳教育を考えたとき、道徳的な成長は、構成的学習が重ねられることによって展開する出来事であるといえる。2.熟議民主主義として展開される討議倫理学とその課題よりよい決定を生み出すための回路として民主主義を固守されるべきものとして捉えるとき、ハーバーマスの討議倫理学に代表される熟議民主主義が注目に値する。熟議民主主義においては、議論の目的は各参加者が自らの主張を頑に押し通すことではなく、議論の過程で互いの主張の理由・根拠を明示し、他の参加者の主張とその理由に真剣に耳を傾け、自己の意見や判断を絶えず反省し見直すことにあり、この目的を遂行することによって、より望ましく正当だとより多くの人々に認められる結論に到達し、普遍的正義(社会的公正)に近づくことができる。ただし、この熟議民主主義(あるいは討議倫理)には、たとえば議論の過程が合意に重きを置き過ぎているという批判や、議論における「合理性」を特権化することで、民主主義的な諸価値を堅持する上で「感情や情念」の役割を軽視しているという批判も向けられている。また、その議論の過程それ自体を問題化しようとする者を議論から排除してしまわないかという批判もある。26年度が最終年度であるため、記入しない。教育哲学、道徳教育26年度が最終年度であるため、記入しない。ハーバーマスの討議倫理学が多様な領域の多様な思想家との議論から成り立っているため、研究メンバー全員での共通理解が難しく、討議倫理学や承認論についての検討が遅れてしまっている。しかし、このように討議倫理学をきちんと理解することは今後の研究の進展に不可欠な作業であると考える。ハーバーマスの討議倫理学の精査を2年目も継続しておこなった。この基礎理解を共有する作業は今後の研究の進展に不可欠で丁寧におこなう必要があったため、予定より研究会を2回多く開催して、討議倫理学について研究メンバーで集まって議論し、理解を深めた。また、日本における討議倫理学の受容がどのような課題・論点を日本の教育学(とりわけ教育哲学)と道徳教育理論にもたらしたかについて、整理することができた。だが、討議倫理学の分析に時間をかけてしまったため、当初予定していた作業が次年度に持ち越されることになった。ホネットの道徳理論の観点からの批判的検討は次年度も継続して行い、コールバーグの道徳性発達論との比較検討は、最終年度に改めて取り組むこととした。日本の道徳授業における「批判」の思想史的研究については、今年度取り組んでいるがまだ成果が報告できる段階までは整理されていないので、そのまとめを最終年度に持ち越すことにした。今後も継続してハーバーマスの討議倫理学とホネットの道徳理論(承認論)を中心に討議倫理学の可能性と課題を探求すると同時に、研究2年目には討議倫理学と道徳授業の架橋を意識して研究を進める計画である。
酸素八面体回転の普遍性を生かした強誘電体合成と機能・物性開拓

これまでに合成に成功した、欠陥の規則配列と酸素八面体回転を組み合わせた新規強誘電体の物性評価を中心に行った。カチオン欠陥配列を利用した新規物質については、焼成条件を工夫することで理論密度の95%近い焼結体をえることに成功した。この焼結体を用いて自発分極の外部電場依存性を測定したところ、強誘電体に特徴的なヒステリシス曲線が観察され、強誘電体であるという実験的な証拠を得ることに成功した。さらに、海外の中性子施設において、高分解能の中性子回折測定も行った。酸素欠陥配列を利用した新規物質については、当初の計画通り磁性イオンの導入に成功し、中性子回折パターンに現れる磁気秩序由来の反射の温度依存性を追跡することで、磁気転移温度が750 Kと室温以上であることを明らかにした。また、室温で強磁性的な挙動も観察されている。多結晶試料に加えて、エピタキシャル薄膜を得る方法も検討しており、今後は薄膜試料を用いた物性評価も併せて行っていく予定である。これまでに発見していた新規強誘電体(Sr,Ca)3Sn2O7の構造相転移を詳細に調べ、Aサイトカチオンの大きさが相転移温度に与える影響を調査した。Caの固溶量が増えるに従って、相転移温度が上昇することを明らかにした。さらに、得られた結果を、過去の同じ構造を持つ強誘電体に関する報告と併せて整理した。その結果、化合物の構成イオンによらず、転移温度と許容因子の間に普遍的な線形関係が成立することを明らかにした。H30年度は、昨年度合成に成功した物質を対象として、物性評価を中心に行った。強誘電性や強磁性など、期待していた物性が発現していることを実験的に証明するデータを得ることができた。また、A3B2O7型の層状ペロブスカイト強誘電体において、AおよびBの構成イオンの如何によらず、イオン半径から計算できる単純な幾何的パラメータである許容因子が、強誘電相転移温度と線形に相関するという法則を見出した。この関係式は、相転移温度のチューニングや予測に利用することが出来る。一方で、同種の普遍的な関係は、BaTiO3をはじめとした従来の強誘電体においては見出されていない。従って、酸素八面体回転を利用した強誘電体群の新しい優位点を示す重要な結果でもある。本成果は、アメリカ化学会の英文誌であるJournal of the American Chemical Societyに掲載された。今後は、カチオン欠陥型の強誘電体に関する結果を論文としてまとめる。また、酸素欠陥配列型の物質については、磁性と誘電性のカップリングを評価する。今年度は複合アニオンおよび欠陥の規則配列による対称性制御、および、それらと酸素八面体回転を組み合わせた新規強誘電体合成に着手した。複合アニオン系については既知の層状ペロブスカイト化合物を前駆体として用い、酸化物イオン以外のアニオン挿入を試みた。しかし前駆体へのアニオン挿入/交換反応は起こらず、目的としていた対称性の制御は達成できなかった。欠陥の規則配列については、当初予定していた酸素欠陥を制御する方法に加え、カチオン欠陥の配列を制御するアプローチも加えて試みた。真空封入法などを用いた固相反応により、多結晶試料を合成し、放射光X線回折測定とそれに基づくRietveld解析、および光第二高調波発生の観察などから結晶構造と物性の評価を行った。いずれのアプローチでも、規則配列による対称性の低下と酸素八面体回転とが組み合わさることによって、極性構造が安定化されることを明らかにした。また、これまでに発見していた新規強誘電体Sr3Zr2O7の構造相転移を、中性子回折を用いてより詳細に調べることで、この物質が700 K付近で反強誘電相に転移することを明らかにした。通常のペロブスカイト型強誘電体は局所的な電気分極さえ持たない非極性な常誘電相に転移する一方で、Sr3Zr2O7はSrの変位に由来した局所的な電気分極が巨視的に打ち消しあった「反極性」な構造に転移する。この構造は反平行な電気分極を持つことから、基礎と応用の両面から近年注目されている反強誘電体として機能する可能性がある。H29年度は当初予定していた二つの手法のうちの一つで、極性構造を得るという目的を達成できた。加えて、カチオン欠陥の規則配列という新しいアプローチを考案し、これによっても極性構造を得ることが出来た。強誘電体Sr3Zr2O7の構造解析と誘電性に関して、ZrO6の回転モードが温度上昇とともに変化することで、反強誘電体に転移することを見出した。この種の強誘電転移と回転モードの変化は非常に珍しい。この研究成果に関する講演は高く評価され、応用物理学会から第43回講演奨励賞を授与された。また、この研究成果をまとめた論文はAdvanced Functional Materials誌への掲載が決定している。

さらに、海外の中性子施設において、高分解能の中性子回折測定も行った。酸素欠陥配列を利用した新規物質については、当初の計画通り磁性イオンの導入に成功し、中性子回折パターンに現れる磁気秩序由来の反射の温度依存性を追跡することで、磁気転移温度が750 Kと室温以上であることを明らかにした。また、室温で強磁性的な挙動も観察されている。多結晶試料に加えて、エピタキシャル薄膜を得る方法も検討しており、今後は薄膜試料を用いた物性評価も併せて行っていく予定である。これまでに発見していた新規強誘電体(Sr,Ca)3Sn2O7の構造相転移を詳細に調べ、Aサイトカチオンの大きさが相転移温度に与える影響を調査した。Caの固溶量が増えるに従って、相転移温度が上昇することを明らかにした。さらに、得られた結果を、過去の同じ構造を持つ強誘電体に関する報告と併せて整理した。その結果、化合物の構成イオンによらず、転移温度と許容因子の間に普遍的な線形関係が成立することを明らかにした。H30年度は、昨年度合成に成功した物質を対象として、物性評価を中心に行った。強誘電性や強磁性など、期待していた物性が発現していることを実験的に証明するデータを得ることができた。また、A3B2O7型の層状ペロブスカイト強誘電体において、AおよびBの構成イオンの如何によらず、イオン半径から計算できる単純な幾何的パラメータである許容因子が、強誘電相転移温度と線形に相関するという法則を見出した。この関係式は、相転移温度のチューニングや予測に利用することが出来る。一方で、同種の普遍的な関係は、BaTiO3をはじめとした従来の強誘電体においては見出されていない。従って、酸素八面体回転を利用した強誘電体群の新しい優位点を示す重要な結果でもある。本成果は、アメリカ化学会の英文誌であるJournal of the American Chemical Societyに掲載された。今年度の研究では、考案した対称性制御の手法と酸素八面体回転を組み合わせることによって極性構造が誘起可能であるとを明らかにした。しかし、それぞれの物質において、強誘電体に特徴的なP-Eヒステリシスを観測するには至っていない。これは試料の質や、組成のわずかな不定比性によるものであると考えられる。今後は緻密でリーク電流の少ない高品質な試料を作製できる条件を探索し、P-Eヒステリシスの実測を目指す。各物質の特性からどうしても困難であると判断した場合は、焦電流測定による実証を試みる。また、当初の計画通り、Fe3+イオンを始めとした磁性イオンを強誘電体に導入すること試みる。今後は、カチオン欠陥型の強誘電体に関する結果を論文としてまとめる。また、酸素欠陥配列型の物質については、磁性と誘電性のカップリングを評価する。
胸腺の成長制御に果たす胸腺腫由来成長因子(MGFF)の役割

(1)MGFFの精製:MGFFは99°C、5分処理によって失活するが、DNase,RNase,各種の多棟分解酵素やトリプシン処理に対しては安定であった。コンディションド・メディウムを濃縮し、DEAE陰イオン交換カラム、Sephacryl-S200ゲルろ過カラム、RCAレクチンカラム、C4逆相カラム、SDS-PAGEを用いて分画し、精製過程をSDS-PAGEを用いて解析したところ、トリプシン処理後の分子量約6万のタンパク質であることが推定され、ほぼ精製法を確立した。しかし、予想していたよりもMGFFの分泌量が低いために十分な量が集められずに本年度の目標であった蛋白の一次構造を明らかにしたり、抗体の作成までには至っていない。(2)生物学的性質:精製されたMGFFにはほとんどCSF活性が見いだされなかった。また、脾臓細胞や骨髄細胞の中にもMGFFに反応する細胞が存在することが示された。精製された既知のサイトカインには活性や生化学的性質においてMGFFに相当するものは見い出せず、未知の因子である可能性が示された。また、新たにTaD-1-3細胞のコンディションド・メディウムに正常胸腺由来の上皮細胞株の増殖を阻害する因子が含まれていることが見い出された。(3)ヌードラット胸腺上皮株の樹立:ラットヌード遺伝子の導入による胸腺腫発生の抑制の機序を探るために新たに無胸腺ヌードラット由来の胸腺上皮細胞株を樹立した。この細胞株は最近ヌードマウスやラットの原因遺伝子として報告された変異型whn遺伝子を発現しており今後この遺伝子の機能を解析していく上で非常に有用な細胞株になると思われる。今後、MGFF分取のための細胞株の再検討や分泌量をあげるための培養条件の設定を行い、速やかにMGFFの一次構造の決定を行いたい。一次構造を明らかにした上で、抗体の作成とcDNAクローニングを行い、本格的な胸腺の成長と胸腺腫の発生機序の検討を行う予定である。BUF/Mna系ラットの胸腺腫の腫大や正常胸腺の成長に重要な役割を果たしている可能性のある因子として胸腺マクロファージの増殖・融合を促進する因子(MGFF)の存在が示唆された。本年度は(1)MGFFのアッセイ系の確立し(2)分離・精製することによって(3)部分的な構造決定や(4)生物学的な性質を検討することを目指した。(1)5週令SDラットの胸腺細胞を,コンディションド・メディウムや部分精製MGFFと4日間培養し、最後の16時間^3H-チミジンラベルし、付着細胞に取り込まれたアイソトープを測定することによってMGFF活性が感度良く簡便に測定できた。(2)胸腺腫上皮細胞株TaD-1-3の培養上清からゲルろ過、イオン交換カラム、RCAレクチンカラム、逆相カラムによってMGFFの部分精製品を得た。この部分精製品はSDS-PAGEによって数本のバンドに分かれるのでさらに1、2段階の精製が必要である。精製が不十分なので、構造決定は平成6年度に行う。(4)部分精製MGFFを用いて生物学的な性質を検討した。MGFFは付着マクロファージへの^3H-

チミジンの取り込みを強く促進するが、CSF活性はほとんど持っていなかった。骨髄細胞、脾臓細胞の中にもMGFFに反応する細胞が存在した。MGFFに対する反応性は退縮した老齢のラットの胸腺細胞では著しく低下していたが、BUF/Mnaラットの胸腺腫の胸腺細胞では若干のラットの胸腺細胞と同程度に維持されていた。MGFFは99°C、5分間の処理によって完全に失活するが、トリプシンには非感受性であった。既知のサイトカインに対応するものは見つからず新しい活性物質であることが示唆された。(1)MGFFの精製:MGFFは99°C、5分処理によって失活するが、DNase,RNase,各種の多棟分解酵素やトリプシン処理に対しては安定であった。コンディションド・メディウムを濃縮し、DEAE陰イオン交換カラム、Sephacryl-S200ゲルろ過カラム、RCAレクチンカラム、C4逆相カラム、SDS-PAGEを用いて分画し、精製過程をSDS-PAGEを用いて解析したところ、トリプシン処理後の分子量約6万のタンパク質であることが推定され、ほぼ精製法を確率した。しかし、予想していたよりもMGFFの分泌量が低いために十分な量が集められずに本年度の目標であった蛋白の一次構造を明らかにしたり、抗体の作成までには至っていない。(2)生物学的性質・精製されたMGFFにはほとんどCSF活性が見いだされなかった。また、脾臓細胞や骨髄細胞の中にもMGFFに反応する細胞が存在することが示された。精製された既知のサイトカインには活性や生化学的性質においてMGFFに相当するものは見い出せず、未知の因子である可能性が示された。また、新たにTaD-1-3細胞のコンディションド・メディウムに正常胸腺由来の上皮細胞株の増殖を阻害する因子が含まれていることが見い出された。(3)ヌードラット胸腺上皮株の樹立:ラットヌード遺伝子の導入による胸腺腫発生の抑制の機序を探るために新たに無胸腺ヌードラット由来の胸腺上皮細胞株を樹立した。この細胞株は最近ヌードマウスやラットの原因遺伝子として報告された変異型whn遺伝子を発現しており今後この遺伝子の機能を解析していく上で非常に有用な細胞株になると思われる。今後、MGFF分取のための細胞株の再検討や分泌量をあげるための培養条件の設定を行い、速やかにMGFFの一次構造の決定を行いたい。一次構造を明らかにした上で、抗体の作成とcDNAクローニングを行い、本格的な胸腺の成長と胸腺腫の発生機序の検討を行う予定である。
OK-432の活性成分を用いた局所樹状細胞療法の開発;Toll様受容体4の関与

リポタイコ酸関連分子OK-PSAは、A群溶血性レンサ球菌由来抗腫瘍免疫療法剤OK-432より分離した活性成分であり、Toll様受容体(TLR)4および共受容体MD-2を介して抗腫瘍免疫活性を発現する。樹状細胞(DC)は主たる抗原提示細胞である。癌組織中に存在する未熟DCは癌細胞を取り込んだ後、適切に成熟するとT細胞に癌抗原を提示し抗腫瘍効果を発現する。DCが抗腫瘍効果を発現するためにはDC成熟化の誘導が重要である。本研究ではOK-PSA併用DC局所投与療法開発を目的とし、まず、OK-PSAがDCの成熟化を誘導するか否かをin vitro実験系にて検索した。TLR4およびMD-2を発現している健常人あるいは口腔癌患者由来DCをOK-PSAで刺激することによりMHC class I、MHC class II、CD80、CD83およびCD86の発現上昇およびサイトカン、ケモカイン産生が認められた。OK-PSA刺激DCは、アロT細胞の増殖を刺激し、アロ抗原特異的細胞障害性T細胞(CTL)を誘導した。TLR4あるいはMD-2の発現が認められない口腔癌患者由来DCにおいては、OK-PSAは上記のような活性を示さなかった。OK-PSAが健常人および担癌患者においてTLR4/MD-2複合体を介してDCを成熟化する事が明らかとなった。次に、担癌マウスを用いたin vivo実験系において、OK-PSA併用DC腫瘍内投与療法の抗腫瘍効果につき検討した。同系の癌細胞株LL/2を移植したC56BL/6マウス(TLR4+/+)において、DC+OK-PSA併用療法を施行することにより、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)および所属リンパ節(LN)細胞の、移植癌細胞LL/2に対するCTL活性の増強が認められ、強い腫瘍増殖抑制効果が認められた。C56BL/6由来TLR4-/-マウスにおいてはDC+OK-PSA療法はほとんど効果を発現しなかったが、同マウスにおいても、野生型C56BL/6由来DCを腫瘍内投与した時は、OK-PSAとの併用により、CTL活性の増強と抗腫瘍効果が認められた。以上の結果より、DCとOK-PSAの局所併用療法が固形癌の治療に有効であることが強く示唆された。また、TLR4欠損宿主においても、少なくとも局所投与するDCにTLR4の発現があればDC+OK-PSA療法は抗腫瘍効果を発現することが明らかとなった。リポタイコ酸関連分子OK-PSAは、A群溶血性レンサ球菌由来抗腫瘍免疫療法剤OK-432より分離した活性成分であり宿主免疫能の増強を介して抗腫瘍効果を発現する。未成熟な樹状細胞(DC)は癌細胞を取り込み、成熟するとT細胞に癌抗原を提示し抗癌作用を発現する。

癌治療においてDCを用いた免疫療法が注目されているが、DCが抗腫瘍効果を発現するためにはDC成熟化の誘導が重要である。本研究ではOK-PSA併用DC局所投与療法開発を目的とし、初年度は、OK-PSAがDCの成熟化を誘導するか否かをi vitro実験系にて検索した。OK-PSA刺激により健常人の末梢血由来DCにおいて、主組織適合性複合系抗原(MHC)classII、CD80、CD83およびCD86の発現上昇およびサイトカイン、ケモカイン産生が認められた。OK-PSA刺激DCは、アロT細胞増殖を刺激し、抗原特異的細胞障害性T細胞(CTL)ならびにinterferon(IFN)-γ産生T細胞を誘導した。OK-PSAによる上記表面抗原の発現増強およびサイトカイン産生は抗Toll様受容体(TLR)4抗体により、ほぼ完全に中和された。TLR4は補助受容体MD-2と複合体を形成し細菌成分を認識する。口腔癌患者由来DCにおいて、TLR4およびMD-2の両遺伝子を強発現している患者においては、OK-PSAは成熟DCを誘導し、この成熟DCはCTLを誘導したが、TLR4あるいはMD-2低発現患者由来DCはOK-PSAで刺激してもCTLを誘導しなかった。OK-PSAが健常人および担癌患者においてTLR4/MD-2複合体を介してDCを成熟化する事が明らかとなった。来年度は担癌マウスを用いた実験にてOK-PSA併用DC局所投与療法の抗腫瘍効果につき検討する。さらにTLR4欠損マウスを用いて同療法の効果におけるTLR4の役割についても検討する。リポタイコ酸関連分子OK-PSAは、A群溶血性レンサ球菌由来抗腫瘍免疫療法剤OK-432より分離した活性成分である。本研究ではOK-PSA併用DC局所投与療法開発を目的とし、初年度(平成14年度)は、健常人あるいは口腔癌患者由来DCが、OK-PSAで刺激されることにより成熟し、細胞障害性Tリンパ球(CTL)を誘導すること、これらの活性はToll-like receptor(TLR)4を介して発現することを、in vitro実験系にて明らかにした。本年度は、担癌マウスを用いたin vivo実験系において、OK-PSA併用DC腫瘍内投与療法の抗腫瘍効果、ならびにTLR4の関与につき検討した。同系の癌細胞株LL/2を移植したC56BL/6マウス(TLR4+/+)において、DCのみの投与では有意な抗腫瘍効果は認められなかった。OK-PSAのみで軽度の、しかし統計学的に有意な腫瘍増殖抑制効果が認められ、DC+OK_-PSA併用療法を施行することにより、さらに強い抗腫瘍効果が観察された。この時、DC+OK_-P$A併用療法により、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)および所属リンパ節(LN)細胞の、移植癌細胞LL/2に対するCTL活性の増強が認められた。C56BL/6由来TLR4-/-マウスにおいては同マウス由来DC+OK_-PSA療法はほとんど効果を発現しなかったが、TLR4-/-マウスにおいても、野生型C56BL/6由来DCを腫瘍内投与した時は、OK-PSAとの併用により、LL/2腫瘍細胞に対するCTL活性の増強と抗腫瘍効果が認められた。以上の結果より、DCとOK-PSAの局所併用療法が、固形癌の治療に有効であることが強く示唆された。
柔軟構造物の変形・ひずみパターンの知的リモートセンシング

宇宙構造物やドーム構造物をはじめとして柔軟な構造物が多数製作されるようになってきている.このような構造物は外力の作用により大きな変形を伴うので,ひずみゲージなどによる接触式の方法では計測が困難である.そこで,本研究では,画像処理技術を援用した知的リモートセンシング手法の開発を目指して以下のような研究を行った.まず,画像データを入力するための装置の構成を行った.すなわち,画像入力装置としてCCDカメラおよびビデオマイクロスコープを用い,出力信号を一旦,画像メモリボードに取り込,その後,必要に応じてコンピュータに転送し,画像処理を行う構成とした.また,画像入力を容易にするために,両側に等変位で負荷を与えることにできる引張試験機を作成した.つぎに,変位・ひずみ場の計測を行う手法について検討を行った.まず,試験片に格子縞を描き,その交点を追跡する手法について検討し,ニューラルネットワークを適用することにより処理の自動化を計った.実際の画像データにはノイズが含まれるため,その影響により抽出できない交点が存在し,完全に自動化するには,さらなる検討が必要であることが分った.そこで,次に,試験体にランダムに点を描き,その変形前後の画像からパターンマッチングによって,変形量を画像解析するアルゴリズムの開発を行った.さらに,本手法を,引張り荷重を受けたフィルム状の試験片を局所加熱した際の,しわの発生挙動の解明に適用した.その結果,画像解析により,有限要素法による解析結果とほぼ一致した変位・ひずみ分布が得られること,および,しわの発生には,材料の応力-ひずみ関係の温度依存性ならびに最小主応力の値が大きく関与していることを明らかにした.宇宙構造物やドーム構造物をはじめとして柔軟な構造物が多数製作されるようになってきている.このような構造物は外力の作用により大きな変形を伴うので,ひずみゲージなどによる接触式の方法では計測が困難である.そこで,本研究では,画像処理技術を援用した知的リモートセンシング手法の開発を目指して以下のような研究を行った.まず,画像データを入力するための装置の構成を行った.すなわち,画像入力装置としてCCDカメラおよびビデオマイクロスコープを用い,出力信号を一旦,画像メモリボードに取り込,その後,必要に応じてコンピュータに転送し,画像処理を行う構成とした.また,画像入力を容易にするために,両側に等変位で負荷を与えることにできる引張試験機を作成した.つぎに,変位・ひずみ場の計測を行う手法について検討を行った.まず,試験片に格子縞を描き,その交点を追跡する手法について検討し,ニューラルネットワークを適用することにより処理の自動化を計った.実際の画像データにはノイズが含まれるため,その影響により抽出できない交点が存在し,完全に自動化するには,さらなる検討が必要であることが分った.そこで,次に,試験体にランダムに点を描き,その変形前後の画像からパターンマッチングによって,変形量を画像解析するアルゴリズムの開発を行った.さらに,本手法を,引張り荷重を受けたフィルム状の試験片を局所加熱した際の,しわの発生挙動の解明に適用した.その結果,画像解析により,有限要素法による解析結果とほぼ一致した変位・ひずみ分布が得られること,および,しわの発生には,材料の応力-ひずみ関係の温度依存性ならびに最小主応力の値が大きく関与していることを明らかにした.今年度は,変形およびひずみ分布を計測するシステムを構築した。画像データを入力するための装置を構成する。画像入力装置として,CCDカメラおよびビデオマイクロスコープを用いた。これらの装置から出力されるビデオ信号を一旦,画像処理ボードに取込み,そこから,ビデオモニタ,ビデオカセットレコーダ,ビデオプリンタおよびコンピュータに転送した。柔軟構造物の材料であるポリカーボネイトフィルムの基準の点にマーキングを施し,材料試験機で荷重を負荷した。負荷によってマーキング点が移動しないように,両側等変位駆動型の材料試験機を試作した。その際,微小荷重を測定するためのロードセルも併せて試作した。引張試験における変形の様子は,画像処理ボードによってデジタル化され,コンピュータのハードディスクに保存されるとともに,そのビデオ信号は直接ビデオカセットレコーダで録画された。各画像情報には,先のロードセルで測定される,画像情報のデジタル化のタイミングと同期した荷重データを付した。画像データのノイズを低減するために,スムージングなどの汎用画像処理を行った。そして,画像データ中のマーキングを抽出するためのプログラムを作製した。さらに,画像間でのマーキングの移動量から変位を求め,ひずみ分布算出プログラムを作製した。荷重データは公称応力に変換された。以上,作製されたプログラムを用いて,大変形時の柔軟構造物の応力-ひずみ関係やポアソン比等の材料定数を算定した。宇宙構造物やドーム構造物をはじめとして柔軟な構造物が多数製作されるようになってきている.このような構造物は外力の作用により大きな変形を伴うので,力学的な信頼性を確保するためには,その変形状態やひずみ分布を的確に把握する必要があるが,大変形する物体の計測はひずみゲージなどによる接触式の方法では困難である.こそで,本研究では,画像処置技術を援用した知的リモートセンシング手法の開発を目指して以下のような研究を行った.すなわち,昨年度に構築した画像解析システムに加えて,試験体にランダムに点を描き,その変形前後の画像からパターンマッチングによって,変形量を画像解析するアルゴリズムの開発を行った。さらに、本手法を,引張り荷重を受けたフィルム状の試験片を局所加熱した際の,しわの発生挙動の解明に適用した.

その結果,画像解析により,有限要素法による解析結果とほぼ一致した変位・ひずみ分布が得られること,および,しわの発生には,材料の応力-ひずみ関係の温度依存性ならびに最小主応力の値が大きく関与していることを明らかにした.
歯牙形成過程における基底膜IV型コラーゲンα鎖の機能解析

歯胚発生段階における,基底膜と形態形成,細胞分化との関連を明らかにすることを目的に,IV型コラーゲンα鎖の局在と消長を免疫組織化学的に観察するとともに,各種サイトカイン,Notchシグナル伝達系に関わる遺伝子等の発現について研究を行った。歯胚発生段階における上皮基底膜には,IV型コラーゲンα鎖の部位および時期特異的な組み合わせが存在し,特にエナメル上皮基底膜に含まれるIV型コラーゲンα鎖の特異な組み合わせが歯胚の細胞分化と密接に関与していることが考えられた。BMP family遺伝子検索では,胎生11日歯胚ですでにBMP-4,BMP-7の発現が認められ,胎生12日でBMP-2の発現も認められたことから上皮間葉相互作用にBMP family遺伝子が関与している可能性が考えられた。また,骨形成に必須と考えられている転写因子Cbfa1遺伝子の検索では,歯牙形態形成と基質蛋白発現にCbfa1が密接に関与していることが示された。しかしCbfa1ノックアウトマウス歯胚の解析からその作用機序は骨芽細胞と異なっている可能性が示唆された。細胞間相互作用に関わるNotchシグナル系遺伝子のIn situ hyburiduzation法による解析では,Notchシグナルは胎生期の歯胚に認められ,生後3日以降のエナメル芽細胞,象牙芽細胞では減弱する傾向が認められた。HES5遺伝子発現はすべての観察期間においてシグナルが認められないか,もしくは極弱いシグナルを認めたのみであった。Jagged2,Math1遺伝子発現はエナメル芽細胞,象牙芽細胞に強い発現を認めた。特にMath1はHES5と対照的に生後14日まで強い発現を保っていた。これら各遺伝子発現様式からJagged2を介したNotchシグナル経路はMath1に重要な影響を及ぼしており,歯芽形成の特異的な制御を行っていると考えられた。基底膜に存在するIV型コラーゲン分子は3本のα鎖で構成されており、α1鎖からα6鎖の6種類が存在している。また、α鎖の組合せによって、3種類のIV型コラーゲン([α1(IV)]_2α2(IV)、α3(IV)α4(IV)α5(IV)、[α5(IV)]_2α6(IV))が存在することが明らかになっている。基底膜は歯胚発育過程で上皮細胞と間葉系細胞から分泌される多くの成長因子と結合し、成長因子が機能するために重要な役割を担っていることが明らかにされつつある。そこで歯胚発生段階における,基底膜と形態形成,細胞分化との関連を明らかにすることを目的に,IV型コラーゲンα鎖の局在と消長を免疫組織化学的に観察した。口腔粘膜ではIV型コラーゲンα1鎖,α2鎖のみが観察されるのみであったが,歯胚の発生段階では,基底膜IV型コラーゲンのα鎖の組成に違いが認められ,α1鎖5α鎖は,各歯胚発生段階の上皮基底膜で時期特異的な推移のあることが示された。α3,α6鎖は歯胚の全ての各発生段階で陰性を示した。上皮肥厚期,蕾状期,帽状期初期までの歯胚基底膜ではIV型コラーゲンα1鎖,α2鎖およびα4鎖,α5鎖が認められた。この時期の歯胚発生段階では恒常的構成成分である[α1(IV)]_2α2(IV)の組み合わせに以外に,α4(IV)α5(IV)が存在すると考えられた。帽状期後期から鐘状期にかけて,内エナメル上皮基底膜にはIV型コラーゲンα1鎖,α2鎖,α4鎖が認められた。一方,外エナメル上皮の基底膜には,α1,α2鎖のみが認められた。以上の結果より,歯胚発生段階における上皮基底膜には,IV型コラーゲンα鎖の部位および時期特異的な組成と組み合わせが存在し,特にエナメル上皮基底膜に含まれるIV型コラーゲンα鎖の特異な組み合わせが歯胚の細胞分化と密接に関与していることが考えられた。

特にMath1はHES5と対照的に生後14日まで強い発現を保っていた。これら各遺伝子発現様式からJagged2を介したNotchシグナル経路はMath1に重要な影響を及ぼしており,歯芽形成の特異的な制御を行っていると考えられた。
鮮新世最後期の亜寒帯太平洋に生じた劇的な微細藻生物圏変動とその古気候学的意義

【目的】鮮新世最後期(約270万年前)に,亜寒帯太平洋の表層は低塩分化し,恒久的な塩分躍層が栄養塩の湧昇を妨げた結果,現在よりも温暖だった鮮新世中期には著しく高かった一次生産が激減した(Haug et al., 2005).しかし,時間分解能の高いこの時代の地質記録は特に亜寒帯で少なく,低次生態系の根幹をなし表層水圏環境の指示者である珪藻が,亜寒帯太平洋のこの気候変化にどのように応答したのかは詳らかではなかった.本研究は,海底コア試料を用い,この地質時代の珪藻研究としては最も時間分解能が高い珪藻群集の時間変動を考察することを目的とした.【手法】カムチャッカ半島東方沖より掘削された,時間分解能が1000-3000年間隔の試料群を,各々スミアスライドにマウントして検鏡観察し,場合によっては個体のデジタル記録を行った.【成果】一般に,汎亜寒帯太平洋から得られる最近数10万年間の珪藻化石群集は,氷期・間氷期の気候変動に呼応した周期性を示すことがあるが(Shimada and Hasegawa, 2001 ; Katsuki et al., 2003),本研究で得られた280-230万年前の珪藻殻数変動には,約265万年前に殻数の激減があるものの,当初予想された4万年の周期性は全く見出されなかった.一方,240万年前の浮遊珪藻種Neodenticula seminaeの出現に際しては,この種の殻数は,それ自体が増加するばかりではなく,形態においても,明らかに小型で骨格が薄く脆弱な特異なものを多数伴うことが初めて明らかになった.すなわち,これらの珪藻群集変化は,第三紀・第四紀境界の亜寒帯太平洋の海洋環境が著しく不安定であったことを改めて示唆しており,同時に,この時代のNeodenticula形態が,環境の圧力に応じて種分化が生じる際の進化的過程を検討する好材料であることも明らかになった.【目的】鮮新世最後期(約270万年前)に,亜寒帯太平洋の表層は低塩分化し,恒久的な塩分躍層が栄養塩の湧昇を妨げた結果,現在よりも温暖だった鮮新世中期には著しく高かった一次生産が激減した(Haug et al., 2005).しかし,時間分解能の高いこの時代の地質記録は特に亜寒帯で少なく,低次生態系の根幹をなし表層水圏環境の指示者である珪藻が,亜寒帯太平洋のこの気候変化にどのように応答したのかは詳らかではなかった.本研究は,海底コア試料を用い,この地質時代の珪藻研究としては最も時間分解能が高い珪藻群集の時間変動を考察することを目的とした.【手法】カムチャッカ半島東方沖より掘削された,時間分解能が1000-3000年間隔の試料群を,各々スミアスライドにマウントして検鏡観察し,場合によっては個体のデジタル記録を行った.【成果】一般に,汎亜寒帯太平洋から得られる最近数10万年間の珪藻化石群集は,氷期・間氷期の気候変動に呼応した周期性を示すことがあるが(Shimada and Hasegawa, 2001 ; Katsuki et al., 2003),本研究で得られた280-230万年前の珪藻殻数変動には,約265万年前に殻数の激減があるものの,当初予想された4万年の周期性は全く見出されなかった.一方,240万年前の浮遊珪藻種Neodenticula seminaeの出現に際しては,この種の殻数は,それ自体が増加するばかりではなく,形態においても,明らかに小型で骨格が薄く脆弱な特異なものを多数伴うことが初めて明らかになった.すなわち,これらの珪藻群集変化は,第三紀・第四紀境界の亜寒帯太平洋の海洋環境が著しく不安定であったことを改めて示唆しており,同時に,この時代のNeodenticula形態が,環境の圧力に応じて種分化が生じる際の進化的過程を検討する好材料であることも明らかになった.