hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地域社会での役割と関与者の長期記憶の観点に基づく博物館の新評価に関する研究

名古屋市科学館の関与者の質問紙調査596名;来館者251名、友の会会員221名、ALC(天文指導者クラブ)会員30名、ボランティア62名、職員32名。名古屋市科学館の関与者の面接調査57名:来館者2名、友の会会員26名、ALC会員9名、ボランティア11名、職員9名。明石市立天文科学館の関与者の質問紙調査216名;来館者144名、友の会会員・ボランティア35名、シルバー天文大学参加者31名、職員6名。明石市立天文科学館の関与者の面接調査20名:来館者3名、友の会会員・ボランティア7名、シルバー天文大学参加者5名、現職職員3名と旧職員2名。研究期間の最終年度である平成26年度では、平成24年度および平成25年度に実施した質問紙調査の量的分析を行った。また、平成25年度に実施した面接調査の質的分析を行った。更に、各館の運営と位置づけについて、名古屋市教育委員会および明石市産業振興部などに対してヒアリングを行った他、各館の関連資料を調査した。以上の各種調査の分析を包括的に行った。両館の職員や、主として面接調査の協力者を対象として、両館で「2015「博物館体験の長期記憶に関する研究」報告会」を開催し、参加者と意見交換した。今後包括的な分析を更に進め、学会誌などに投稿する準備を進めた。博物館教育学名古屋市科学館と明石市立天文科学館の研究協力者をはじめ職員の方々からの協力を得て、多様な関係者に質問紙調査と面接調査を実施することができた。面接調査で録音したデータの書き起こしは完了したが、評定作業には着手できなかった。前年度に実施した質問紙調査の分析は途中段階ではあるが、最終年度は調査に時間を費やさずに、これまでの調査の分析に注力できる見込みである。名古屋市科学館と明石市立天文科学館の研究協力者をはじめ職員の方々からの協力を得て、当初の予定より多くの質問紙調査の機会に対応でき、想定以上の数の回答データを収集することができた。質問紙調査の自由記述の回答には、数十年前から数年前の来館経験を持つ来館者や、友の会やボランティアとして活動してきた人々の多様な記憶が綴られ、面接調査でその詳細を聞き取って分析し、地域でのそれぞれの館の役割を明らかにする確かな糸口をつかむことができた。質問紙調査の回答者から選定する面接調査候補者については、想定以上に面接調査を希望する回答者が多く、選定には十分な検討が必要である。研究分担者と研究協力者だけでなく、両館の運営担当職員と相談しながら慎重に進める必要があり、次年度に実施することとした。質問紙調査の分析を進めながら、その結果を考慮した上で、職員と関係者への質問紙調査・聞き取り調査(ヒアリング)も次年度にすることとした。必要に応じて小規模な追加調査の実施も検討するが、主として両館の運営に関する文献調査を進める。両館で実施した調査データを量的・質的に分析し、本研究代表者と研究分担者のこれまでの調査研究結果と比較しながら、両館の職員である研究協力者とともに記憶の内容と特徴、記憶として定着する諸要素を縦断的に検討する。様々な記憶をもつ関与者にとっての科学館の存在意義を整理して示し、関与者の長期記憶に注目して博物館評価を行う意味を考察する。3年間の研究を総括して成果をまとめ、学会などで発表し、学術専門誌に論文を投稿する。両館で公開研究発表会を開催して、本研究で明らかにした両館のそれぞれの地域での存在意義を伝え、本研究の意義と課題について、参加者と広く議論する。
遺伝子改変細胞・動物を用いた動脈硬化モデル評価系の構築と創薬研究

動脈硬化予防・治療に果たすビタミンDの役割を明らかにするため,ビタミンD受容体あるいはビタミンD代謝活性化酵素(CYP27B1)の遺伝子を欠失した細胞・動物を作出し,ビタミンDとその誘導体の活性評価系を構築した。ビタミンK生合成酵素をヒトで初めて発見し,この酵素の血管中膜石灰化予防に果たす役割を解明するための細胞レベルでの評価系を構築した。平成20年度において、以下の2つの目標をほぼ達成することができた。1.遺伝子改変マウスの作成と飼育環境整備ビタミンD受容体遺伝子欠失マウス(VDRKO)の継代飼育は、高カルシウム・高ラクトース含有飼料を与えることにより野生型マウスと同様に成長することを確認した。ビタミンD活性化酵素遺伝子欠失マウス(1aOHaseKO)の継代飼育は、離乳後直ちにαカルシドールを経口投与することにより、順調に成長することを確認した。VDRKOと1aOHaseKOのダブルノックアウトマウスは、VDRKOのヘテロマウスと1aOHaseKOのヘテロマウスとの交配によって作出することに成功した。現在、高カルシウム・高ラクトース含有飼料により順調に成長している。今後、これらの動物から血管平滑筋細胞を培養し、血管石灰化能を検討する。2.遺伝子改変細胞の作製と表現型解析ヒト骨芽細胞様細胞(MG-63)にビタミンD受容体、ビタミンD活性化酵素、γ-グルタミルカルボキシラーゼ、ビタミンKエポキシドレダクターゼ、カルメニン、ビタミンK還元酵素(NQO1,NQO2)のsiRNA導入による各遺伝子のKnockdown(mRNAレベルで80%以上)細胞の作出に成功した。また、ビタミンD受容体(VDR)およびビタミンK受容体(SXR)の結合能評価に用いるためのルシフェラーゼ・レポーターアッセイシステムの構築に成功した。3.血管石灰化の細胞モデル系を構築するために、血管平滑筋細胞を用いたMatrix Gla Protein(MGP)の発現ベクターの作成中である。平成21年度において、以下の目標をほぼ達成することができた。1.野生型および遺伝子改変型マウス(ビタミンD受容体欠損:VDRKOおよびビタミンD活性化酵素遺伝子欠損:1αOHaseKO)マウスでは、通常の飼育状態においては動脈の石灰化が起こっていないことを確認した。また、これらのマウスより血管平滑筋細胞を培養する系を確立した。さらに、現在、VDRと1αOHaseの両方が欠損したダブルノックアウトを作出し、血管の状態の評価解析を行っている。2.マウス血管において、Matrix gla protein(MGP)の活性化を担うビタミンKのうちメナキノン-4(MK-4)が比較的高濃度に存在し、他のビタミンK同族体から血管においてもMK-4が生合成されることを明らかにした。また、このMK-4の生合成が血管平滑筋細胞でも起こることを明らかにした。3.マウスMGPを定量するための測定系を構築するため、まずヒトMGPの非グラ化MGPを測定する方法を確立した。この手法を応用して、新たにリコンビナントマウスMGPの精製を行い、抗体の作製を行った。これを用いてELISAの測定系構築を開始した。4.血管石灰化を持つ疾患患者におけるビタミンDおよびビタミンK栄養状態と血管石灰化重篤性との相関性を解析するため、疾患患者の血中ビタミンDおよびビタミンK濃度の測定を行った。平成22年度において、以下の研究成果を得ることができた。1.天然に存在するビタミンK同族体はいずれも、哺乳類体内において側鎖にゲラニルゲラニル基を有するmenaquinone-4(MK-4)へ代謝されて組織に蓄積することが明らかになった。2.ビタミンKは、動脈硬化予防因子matrix gla protein(MGP)の活性化(グラ化)に関与するγ-グルタミルカルボキシラーゼ(GGCX)の補因子として働くが、その補因子活性はビタミンK同族体の中でMK-4が最も強いことが明らかとなった。1,2の結果から、MK-4がビタミンKの活性本体であることが推測された。3.ヒトゲノムデータベースサーチにより、大腸菌menAのヒトホモログであるUBIAD1がMK-4生合成酵素であることを突き止め、昆虫細胞Sf9を用いた発現系で生合成酵素であることを最終的に確認した。我々のこの結果は、、英国科学誌NATUREに掲載された。4. UBIAD1と動脈硬化の関係を明らかにするため、UBIAD1遺伝子破壊を目的としたFloxedマウスの作出のためのターゲティングベクターを構築した。その後、遺伝子導入されたES細胞のスクリーニングを続けている。5.リコンビナントラットMGPを精製し、これを用いてマウスハイブリドーマの系で数種のMGPに対する特異抗体の取得に成功した。ラット血中MGPの簡易ELISA定量法を開発した。
PVD薄膜の構造粗雑化による疲労強度向上に関する研究

本年度は疲労強度特性に与えるアーク電流の影響およびドロップレット分布の相違の影響について検討を行い,コーティングによるさらなる強度向上を目指した.まず,アーク電流が疲労強度特性に与える影響を検討した.バイアス電圧を-300Vに固定した上で,アーク放電する下限界電流50Aと装置の上限界アーク電流200AでそれぞれCrN薄膜を成膜し,三点曲げ疲労試験を行った.その結果,低アーク電流材の疲労限度は高アーク電流材よりも高くなった.また,有限寿命域でも低アーク電流材の疲労強度の方が高くなることがわかった.しかしながら,低アーク電流材の疲労限度は基材とほぼ同等であり,前年度に得られた低バイアス電圧材のような明確な疲労限度の向上は認められなかった.したがって実用上の成膜条件の範囲内ではバイアス電圧の方が疲労強度に対して敏感であることが明らかになった.次に疲労限度に大きな差が生じた高バイアス材,低バイアス材を用い,薄膜表面のドロップレット分布の測定および断面観察による膜中でのドロップレットの存在形態を調べた.その結果,表面で観察された最大粒径はいずれの条件でも5μmと同程度であった.しかし,2μm以下の粒径で粒数は大きく異なり,低バイアス材の方が46倍多かった.また,試験片断面を研磨して膜内部のドロップレットの状態を観察したところ,膜内部には直径数μm程度の比較的大きなもののみが存在すること,バイアス電圧による明白な分布形態の違いが認められないことがわかった.疲労過程中の試験片表面のレプリカ観察の結果から,ドロップレットは疲労き裂の起点であると同時に一部のドロップレットでき裂の進展が止まっている様子や進展方向が変わる様子が観察された.これは膜に埋没したドロップレットが疲労き裂進展の抑制原因であることを示唆しており,疲労限度向上の一要因であることを示唆している.本年度は,下記の実験を通して,低バイアス電圧で作成したCrN薄膜の引張荷重下での破壊挙動について検討を行い,その結果をもとにして,疲労強度の向上要因と低下要因の考察を行った.S45C焼入・焼戻し材上に,AIP装置によって厚さ2μmのCrN薄膜をコーティングした.コーティング時のバイアス電圧には,0-40Vの低バイアス条件と-80V,-300Vの通常条件を用いた.作成したコーティング材について,引張試験を室温大気中で行い,レプリカ法による薄膜の割れ挙動の観察をそれぞれの試験片を用いて行った.その結果,-40V以下の低バイアス電圧では短い割れが多数発生するのに対し,-80V以上の高バイアス電圧では低バイアス電圧材に比べて長い割れが発生することが明らかになった.また,それぞれの試験片について,超微小硬度計による薄膜の弾性率および硬度の測定を行った結果,割れ挙動に変化が現れたバイアス電圧-40V以下で弾性率が大きく低下することがわかった.これら結果から,低バイアス電圧では薄膜の破壊靱性値が高くなり,長い割れを形成し難くなったことが考えられる.そこで,薄膜の靱性値とバイアス電圧の関係について検討を試みた.代表的な薄膜の靱性値の測定方法には,ビッカース圧子を用いる方法がある.しかし,今回作成した試験片では,圧痕からの割れが生じず,靱性値の算出を行うことができなかった.そこで,引張負荷時の飽和割れ間隔と弾性率から靱性値を評価する方法を試みた.算出の結果,薄膜の靱性値はバイアス電圧によらずほぼ一定になり,前述の割れ挙動とは相反する結果となった.この理由として,ドロップレットが挙げられる.今回の靱性値算出に用いた理論ではドロップレットのような巨視欠陥を考慮していないためと考えられる.そこで,次年度はドロップレットの影響も考慮した評価を行い,疲労強度の変化機構を解明していく.本年度は疲労強度特性に与えるアーク電流の影響およびドロップレット分布の相違の影響について検討を行い,コーティングによるさらなる強度向上を目指した.まず,アーク電流が疲労強度特性に与える影響を検討した.バイアス電圧を-300Vに固定した上で,アーク放電する下限界電流50Aと装置の上限界アーク電流200AでそれぞれCrN薄膜を成膜し,三点曲げ疲労試験を行った.その結果,低アーク電流材の疲労限度は高アーク電流材よりも高くなった.また,有限寿命域でも低アーク電流材の疲労強度の方が高くなることがわかった.しかしながら,低アーク電流材の疲労限度は基材とほぼ同等であり,前年度に得られた低バイアス電圧材のような明確な疲労限度の向上は認められなかった.したがって実用上の成膜条件の範囲内ではバイアス電圧の方が疲労強度に対して敏感であることが明らかになった.次に疲労限度に大きな差が生じた高バイアス材,低バイアス材を用い,薄膜表面のドロップレット分布の測定および断面観察による膜中でのドロップレットの存在形態を調べた.その結果,表面で観察された最大粒径はいずれの条件でも5μmと同程度であった.しかし,2μm以下の粒径で粒数は大きく異なり,低バイアス材の方が46倍多かった.また,試験片断面を研磨して膜内部のドロップレットの状態を観察したところ,膜内部には直径数μm程度の比較的大きなもののみが存在すること,バイアス電圧による明白な分布形態の違いが認められないことがわかった.疲労過程中の試験片表面のレプリカ観察の結果から,ドロップレットは疲労き裂の起点であると同時に一部のドロップレットでき裂の進展が止まっている様子や進展方向が変わる様子が観察された.これは膜に埋没したドロップレットが疲労き裂進展の抑制原因であることを示唆しており,疲労限度向上の一要因であることを示唆している.
カイコガ成虫の夏型ホルモンと表皮褐色化ホルモンの一次構造およびその作用の解析

農家から購入したカイコガ蛹(約7万頭)から成虫を羽化させ、その脳・食道下神経節複合体を集めた。集めた脳-食道下神経節複合体を氷冷アセトン中でホモゲナイズし、80%エタノール処理の後、2%NaClで熱抽出した。さらに、80%飽和の酢安による塩析の後にホルモン活性物質の粗抽出液を得た。キタテハの短日蛹を用いたPolygonia pupal assay法によるホルモン活性の定量を基礎とし、粗抽出液から、逆相高速液体クロマトグラフィーの粗精製、0.1%TFAを移動相とした逆相高速液体クロマトグラフィーおよび0.1%HFBAを移動相とした逆相高速液体クロマトグラフィーによってホルモン活性物質の精製を続け、かなりの高収率で、高度に精製されたホルモン活性分画を得ることに成功した。それとは別に、ホルモン活性物質の粗抽出液をSephadex G-50によるゲル濾過、中性付近での陰イオン交換クロマトグラフィーおよび0.1%TFAを移動相とした逆相高速液体クロマトグラフィーによってホルモン活性物質の精製分画を得た。この精製分画には、ホルモン活性物質と同じ分子量(約5kD)をもつペプチドが単離されていることを、SDS-PAGEによって確認した。また、カイコガ成虫に夏型と秋型の季節型が存在することを見い出し、その発現が胚期および幼虫期の光周・温度条件によって調節されていることを示唆した。さらに、これら2つの季節型の間には、翅の紋様に著しい違いがあり、その違いを基に信頼楕円法によって両季節型を分類する計算プログラムを作成することに成功した。
ポジトロン核医学診断に用いる62-亜鉛および62-銅標識放射性医薬品の開発

62-亜鉛,62-銅は核医学診断に適した実用性の高いポジトロン放出金属放射性核種である。また、62-亜鉛を親核種とする62-銅製造ジェネレータの開発が可能である。本研究は62亜鉛,62-銅のそれぞれの特徴を生かしたポジトロン放射性医薬品の開発ならびに62-銅製造ジェネレータ開発を基礎的に検討し、以下の研究成果を修めた。1.62-亜鉛膵機能診断薬剤ならびに膵臓がん診断薬剤の基礎的検討マウスおよび犬における基礎的検討から、62-亜鉛エチレンジアミン二酢酸錯体で投与された62-亜鉛は、高い選択性で膵臓に移行し、膵臓内で、カルボキシペプチダーゼに結合することが見いだされた。さらに、セクレチン、cck-PZのホルモン刺戟で、62-亜鉛の膵管への移行が認められた。こうした62-亜鉛の膵臓内の動向は、犬による膵臓の画像化でさらに明確にされ、62-亜鉛錯体の膵臓外分泌機能核医学への有用性が強く示された。それと同時に、担がんマウスの検討で、原発性膵臓がん診断への適用が示唆された。2.62-銅二官能性キレート薬剤開発の基礎的検討ジチオセミカルバゾーンをキレート形成部位とする99m-テクネチウム二官能性キレート薬剤研究の成果を踏まえ、各種活性アミンおよび高級脂肪酸を母体にする同タイプの機能性62-銅二官能性キレートを合成した。これらの体内分布挙動に、62-銅との安定な錯形成と母体化合物の生理活性機能が反映された心筋,膵臓などへの特異的な集積が認められ、それぞれの機能診断への応用性が考えられた。また、グルコースを母体化合物にする二官能性キレートを併せて検討し、その基礎的成果を修めた。3.62-銅製造ジェネレータに関する基礎的検討62-亜鉛吸着カラムから、62-銅を分離、溶出する条件を調べ、62-銅製造ジェネレータ開発の可能性を認めた。62-亜鉛、62-銅は核医学診断に適するポジトロン放出核種であり、さらに、普遍性の高い62-銅産生ジェネレータ(62-亜鉛を親核種にする)の開発も可能である。本研究は、62-銅および62亜鉛のこのような放射化学的特性を利用し、さらに、それぞれの金属イオンとしての化学的性質を生かした新しい放射性医薬品開発を目的として、その基礎的検討を行った。1.62-銅標識二官能性錯体に関する基礎的研究銅イオンの強い錯形成能を利用し、一方にコンパクトな中性キレート構造を有し、それと独立に、一方に生理活性に関係する構造部位を同一分子内に有する二官能性錯体を考案した。これらの放射性医薬品は、キレート構造部位に銅-ジチオセミカルバゾン構造を有し、生理活性構造部位に、フェニル基をはさんだアルキルアミンおよびアンモニウム基、ならびに、高級脂肪酸構造を有するものである。すべて、新規化合物であるので、それらの合成を新らたに試み、さらに、放射性核種として入手の容易な64-銅を用いて、銅錯体を作製し、マウスにおける体内分布挙動を検討した。その結果、期待通り、心筋、膵臓などの二官能性錯体の化学構造が反映される標的組識への分布が認められ、新しいタイプのポジトロン核種標識放射性医薬品としての応用の可能性が見出された。

2.62-亜鉛-高分子多核錯体の基礎的研究エチレンジアミン二酢酸を配位子にする62-亜鉛の高分子多核錯体をがん診断薬剤に利用することを考え、エールリッヒがん細胞を用いるインビトロおよびインビボ実験系で、錯体の高分子状態、安定性とがん集積との関係を検討中である。これまでに、すでに高いがん集積を示す錯体種が得られており、がん診断薬剤開発の期待がよせられている。
細胞内抗原検出法による歯周炎病変局所の多形核白血球動態とIL-8産生の解明

1.歯周炎患者歯肉溝局所でのIL-8産生の検討細胞内抗原検出法を応用したフローサイトメトリー解析、およびABC法による免疫組織化学から歯肉溝滲出液中の多形核白血球のIL-8産生を検索した結果、成人性歯周炎患者(n=15)では、IL-8陽性多形核白血球は、71.9±10.6%を示し、嫌常人の歯肉溝滲出液中の多形核白血球のIL-8陽性率は、30.8±12.9%であり、患者群で有意に高い値を示した。同時に歯肉溝液中のIL-8量をELISA法で測定した結果、患者群では1250±750pg/30s,健常者群では200±300pg/30sを示し、患者群で有意に増加しており、多形核白血球の細胞内IL-8産生と一致する結果を示した。2.歯周病原菌貧食刺激による多形核白血球からのIL-8産生の検討各歯周病原菌貧食刺激時の多形核白血球培養上清中のIL-8量をELISA法で測定した結果、反応開始後2時間までは殆ど認められないが、反応開始後3時間にはP.gingivalis刺激:503±42pg/ml,A.actinomycetemcomitans刺激:448±20pg/ml,F.nucleatum刺激:348±72pg/mlを示し,反応開始後6時間にはP.gingivalis刺激:763±74pg/ml,A.actinomycetemcomitans刺激:741±178pg/ml,F.nucleatum刺激:789±174pg/mlを示した。以上の実験結果から多形核白血球からの貧食刺激に伴うIL-8産生を歯周病変局所およびIn vitroで明かにした。
鉄触媒を用いた様々な炭素－水素結合同士の脱水素カップリング反応の開発

1.銅触媒を用いた,アリールボロン酸の酸化的炭素ー炭素,炭素ー酸素,炭素ー窒素結合形成反応昨年度に,鉄錯体とt-BuOOt-Bu(2当量)をそれぞれ触媒および酸化剤として用いると,様々なアリールボロン酸と芳香族化合物がカップリングすることを報告していた.また種々の実験より,鉄触媒との反応によるt-BuOOt-Buからのt-BuO・の生成と,それに続くt-BuO・とアリールボロン酸の反応によるアリールラジカルの生成を含む機構で反応が進行することを明らかにしていた.そこでアリールラジカルの高い反応性を利用すれば,芳香族化合物だけでなくアルケンの炭素ー水素結合を炭素ー炭素結合に変換できると考え,実際に,鉄触媒の代わりに銅触媒を用いることでアルケンにアリールラジカルを付加させることに成功した.またその付加生成物を脱離反応にかけることで,反応全体としてアルケンの炭素ー水素結合を炭素ー炭素結合へと変る溝呂木-Heckタイプの反応を進行させることに成功した.また,同様の反応条件を用いることでアリールボロン酸がアルケンとだけではなくイミンと反応して炭素ー窒素結合を形成すること、アリールボロン酸と酸化剤が反応して炭素ー酸素結合を形成することを見つけた.2.遷移金属触媒を用いないハロゲン化アリールとアリールGrignard反応剤のクロスカップリング反応豊富に存在し安価である鉄を触媒とする脱水素カップリング反応の開発を目指していたが,より安価に実行できる反応として昨年度,遷移金属触媒を用いなくても進行するハロゲン化アリールとアリールGrignard反応剤のクロスカップリング反応を見いだしていた.当初はハロゲン化アリール由来のアリールラジカルが生じるSRNl機構で反応が進行すると考えていたが,種々の検討により,ハロゲン化アリール由来のアリールラジカルが生じることなく反応が進行していることを明らかにした.また,反応条件を改善することでこれまで進行しなかった臭化アリールでも反応を進行させることに成功したほか,アリールGrignard反応剤の代わりにアリール亜鉛反応剤が利用できることを見いだした.1.鉄触媒を用いるアルキルアミドと芳香族化合物の酸化的カップリング反応芳香環へのsp^3炭素の導入にはFriedel-Crafts反応が有効であるが,脱離基X(ハロゲンや酸素官能基)を持つsp^3炭素を用意する必要がある.sp^3炭素-水素結合の炭素-X結合への酸化および続く求電子的芳香族置換反応からなるタンデム反応を進行させることができれば,事前に脱離基を導入する必要がなくなるため合成的に有用である,今回そのような反応として,鉄触媒としてFeCl_3,酸化剤としてt-BuOOt-Buを用いると,アルキルアミドのα炭素の酸化およびそれに続くFriedel-Crafts反応により,アルキルアミドと芳香族化合物の酸化的カップリング反応が進行することを見つけた.2.鉄触媒を用いるアリールボロン酸と芳香族化合物の酸化的カップリング反応ビアリールは有用な化合物であり,近年その合成法として,アレーンの活性化されていないC-H結合を利用するものが報告されるようになってきたが,その多くで高価な金属が触媒として用いられている.安価な鉄を触媒として用いることができれば,合成的に有用といえるが例は多くない.今回,1で紹介したカップリング反応の機構を考察する過程で,入手容易なアリールボロン酸とアレーンの酸化的カップリングが鉄触媒を用いることで進行すると考え,触媒としてFe(OTf)_3,酸化剤としてt-BuOOt-Buを用いた遊ころ.実際に横々なアリールボロン酸とアレーンがカップリングすることを見つけた.1.鉄触媒を用いるアルキルアミンと芳香族化合物またはニトロアルカン,1,3-ジカルボニル化合物の酸化的カップリング反応芳香環へのsp3炭素の導入にはFriedel-Crafts反応が有効であるが,脱離基Xを持つsp3炭素が必要となる.sp3炭素-水素結合の炭素-X結合への酸化および続く求電子的芳香族置換反応からなるタンデム反応が進行すれば,事前に脱離基を導入する必要がなくなるため合成的に有用である.昨年度にそのような反応として,触媒としてFeCl3,酸化剤としてt-BuOOt-Buを用いる,アルキルアミドと芳香族化合物の酸化的カップリング反応を開発した.今年度はsp3炭素源としてアルキルアミンにも適用できること,および求核剤としてニトロアルカンや1,3-ジカルボニル化合物も利用できることを明らかにした.2.鉄触媒を用いるアリールボロン酸と芳香族化合物の酸化的カップリング反応ビアリールは有用な化合物であり,近年その合成法として,アレーンのC-H結合を利用するものが報告されているが,主に高価な金属が触媒として用いられている.安価な鉄触媒を用いることができれば,合成的に有用といえる.今回,1で紹介したカップリング反応の機構を考察する過程で,入手容易なアリールボロン酸とアレーンの酸化的カップリング反応が進行すると考え,触媒としてFe(OTf)3,酸化剤としてt-BuOOt-Buを用いたところ,実際に様々なアリールボロン酸とアレーンがカップリングすることを見つけた.3.遷移金属触媒を用いないアリールGriganrd反応剤とハロゲン化アリールのクロスカップリング反応これまで,豊富に存在し安価な鉄を触媒として用いる反応を開発してきたが,より低コストな反応として,1電子移動によるハロゲン化アリールからのアリールラジカル発生法を利用することで表記の反応が進行することを見つけた.1.銅触媒を用いた,アリールボロン酸の酸化的炭素ー炭素,炭素ー酸素,炭素ー窒素結合形成反応

昨年度に,鉄錯体とt-BuOOt-Bu(2当量)をそれぞれ触媒および酸化剤として用いると,様々なアリールボロン酸と芳香族化合物がカップリングすることを報告していた.また種々の実験より,鉄触媒との反応によるt-BuOOt-Buからのt-BuO・の生成と,それに続くt-BuO・とアリールボロン酸の反応によるアリールラジカルの生成を含む機構で反応が進行することを明らかにしていた.そこでアリールラジカルの高い反応性を利用すれば,芳香族化合物だけでなくアルケンの炭素ー水素結合を炭素ー炭素結合に変換できると考え,実際に,鉄触媒の代わりに銅触媒を用いることでアルケンにアリールラジカルを付加させることに成功した.またその付加生成物を脱離反応にかけることで,反応全体としてアルケンの炭素ー水素結合を炭素ー炭素結合へと変る溝呂木-Heckタイプの反応を進行させることに成功した.また,同様の反応条件を用いることでアリールボロン酸がアルケンとだけではなくイミンと反応して炭素ー窒素結合を形成すること、アリールボロン酸と酸化剤が反応して炭素ー酸素結合を形成することを見つけた.2.遷移金属触媒を用いないハロゲン化アリールとアリールGrignard反応剤のクロスカップリング反応豊富に存在し安価である鉄を触媒とする脱水素カップリング反応の開発を目指していたが,より安価に実行できる反応として昨年度,遷移金属触媒を用いなくても進行するハロゲン化アリールとアリールGrignard反応剤のクロスカップリング反応を見いだしていた.当初はハロゲン化アリール由来のアリールラジカルが生じるSRNl機構で反応が進行すると考えていたが,種々の検討により,ハロゲン化アリール由来のアリールラジカルが生じることなく反応が進行していることを明らかにした.また,反応条件を改善することでこれまで進行しなかった臭化アリールでも反応を進行させることに成功したほか,アリールGrignard反応剤の代わりにアリール亜鉛反応剤が利用できることを見いだした.目的としていた鉄触媒を用いる脱水素カップリング反応の基質の適用範囲を拡げることができた.また,その反応機構を基に,目的としていた鉄触媒を用いるアリールラジカル発生法を見いだし,アリールボロン酸と芳香族化合物の酸化的カップリング反応を開発した.また,豊富に存在し安価である鉄を触媒とすることを目標としていたが,より安価に実行できる反応として,遷移金属触媒を用いなくても進行するハロゲン化アリールとアリールGriganrd反応剤のクロスカップリング反応を見つけた.当初は豊富に存在し安価である鉄を触媒とする脱水素カップリング反応の開発を目指していたが,より安価に実行できる反応として遷移金属触媒を用いなくても進行するハロゲン化アリールとアリールGrignard反応剤のクロスカップリング反応を見いだした.今後は遷移金属触媒を用いない反応系を,炭素-水素結合を利用するカップリング反応へと拡げていく予定である.実際すでに当研究室において,ハロゲン化アリールと芳香族化合物のクロスカップリング反応,およびハロゲン化アリールとスチレン類のクロスカップリング反応を報告している.今後はさらに複素芳香族化合物などにも適用していきたいと考えている.
ガン化におけるカテプシンLの分泌・活性化機構

本研究は、カテプシンLがv-Ha-ras遺伝子でトランスフォームした細胞では、そのmRNAが増大すると同時に前駆体であるプロカテプシンLを細胞外に大量に分泌するようになるが、そのリバータント細胞ではmRNAが増大していないにもかかわらず、プロカテプシンLを大量に分泌し続けるという事実から、v-ras遺伝子によるトランスフォーメションにはカテプシンL遺伝子を活性化する経路とプロカテプシンLのリソソームへの細胞内輸送を細胞外に分泌する方向に変更する経路の2つの情報伝達機構が同時に働いているという観察から始まっている。しかしながら、細胞内輸送に関与するGタンパク質のうちリソソームへの輸送に深く関与しているRab7の持続性活性型および優性不活性型をNIH3T3細胞に安定発現する細胞の確立を目指したが細胞株の分離はできなかった。現在、ドクシサイクリンを用いた調節発現細胞株の分離を目指している。本研究ではアミノ末端に対するペプチド抗体を用いることにより、カテプシンLが生体内でも試験管内で証明されたのと同様に31kDa型、30kDa型をへて成熟型酵素に変換することを明らかにした。さらに培養細胞にバフィロマイシンA1処理をすることによりリソソームプロテアーゼを分解し、バフィロマイシンA1を除去後プロテアーゼ阻害剤存在下で培養することによりリソソームプロテアーゼのプロセシング酵素を解析する系を確立し、カテプシンB、D、LおよびレグマインがカテプシンB以外のパパイン型システインプロテアーゼによりプロセシングされることを明らかにした。この事実はリソソームに存在するカテプシンB、D、Lおよびレグマインは同一のプロセシングプロテアーゼにより成熟酵素化をコントロールされている可能性を示唆している。平成10年度は以下のことを明らかにし、発表した。(1)プロカテプシンLは試験管内でのプロセシングと同様に培養細胞や肝細胞内でも多段階をへてプロセシングされ、成熟型酵素になる。(2)プロカテプシンはいずれもシステインプロテアーゼ阻害剤E-64によりそのプロセシングが阻害されることからパパイン型システインプロテアーゼで成熟型酵素に変換される。(3)プロカテプシンBおよびDはリソソームに到達する前に成熟型酵素に変換されるのに対してプロカテプシンLはリソソームに到達後成熟型酵素に変換される。更に、現在、精製リソソーム膜上でのプロカテプシンLのプロセシングを検討中であるが、そのプロセシングにはリソソーム膜タンパク質の糖鎖は必要ないことが判明したので現在、リソソーム膜の構成脂質であるリゾビスホスファチジン酸(LBPA)とプロカテプシンLのプロセシングとの関係を精製LBPAおよび抗LBPA抗体を用いて検討中である。また、活性型および不活性型Rabタンパク質を細胞に発現させることによるカテプシン類のプロセシングの変化についても現在、検討中である。昨年度に引続き、プロカテプシンLのプロセッシングを検討した。NIH3T3細胞をバフィロマイシンAで処理し、リソゾームのpHを上昇させることによって細胞内のカテプシンLを自己分解させた後、バフィロマイシンAを除去すると共にタンパク質分解酵素阻害剤を投与することでプロカテプシンLのプロセッシングプロテアーゼの性質を検討したところ、プロカテプシンLのプロセッシング酵素はカテプシンB以外のパパイン型システインプロテアーゼであることが判明した。さらに、バフィロマイシンA処理した細胞をヘリコバクター菌の空胞化毒素で処理したところ、プロカテプシンLのプロセッシングは阻害されることから、プロカテプシンLのプロセッシングはリソソームに移行後、起こっていることが明らかになった。以上の結果を論文として発表した。現在、活性型Rasタンパク質を発現した際にプロカテプシンLのプロセッシングが受ける影響を、遺伝子発現の増強による効果と細胞内タンパク

輸送の変化による効果とに分けて検討するために、活性型Rasタンパク質の下流に位置していると考えられるRabタンパク質の役割に注目し、変異型Rabタンパク質を発現することによって引き起こされる細胞内タンパク輸送機構の変化があたえるプロカテプシンLのプロセッシングへの影響を検討中である。平成12年度は平成11年度に続き、NIH3T3細胞にRab5,Rab7,変異型Rab5(持続性活性型および優性不活性型)および変異型Rab7(持続性活性型および優性不活性型)を発現させた細胞の分離を試みたが、これらのcDNAを発現している細胞は確立できなかった。現在、これらのcDNAをドキシサイクリンにより転写を調節できるプラスミドに導入し、細胞の確立を試みている。さらに本年度は新たにカテプシンB,D,H,およびLのプロセシング酵素と考えられているレグマインのcDNAクローニングを行い、HEK293細胞に発現させてバフィロマイシンA1処理することによりそのプロセシングについて検討したが、平成12年度は初代培養マクロファージにバフィロマイシンA1処理することにより内在性レグマインのプロセシングについて検討した。その結果、内在性レグマインのプロセシングもcDNAを発現させた場合と同様にCA-074、ペプスタチンA、APMSF、およびシスタチンEWでは阻害されないがE-64-dでは阻害されることから、自己触媒的にプロセシングがおこるのではなくカテプシンB以外のパパイン型システインプロテアーゼにより成熟型レグマインに変換されることが明らかになった。この事実はリソソームに存在するカテプシンB、D、Lおよびレグマインは同一のプロセシングプロテアーゼにより成熟酵素化をコントロールされている可能性を示唆している。
胸腹部大動脈瘤患者における血液凝固線溶異常の原因およびその意義

当院心臓血管外科外来通院中の大動脈瘤患者のうち本研究への参加同意をえられた患者を対象に血液凝固関連検査を行い、CT所見および臨床経過と比較検討した。計64人の患者(未治療経過観察患者11人、ステントグラフト内挿術後患者33人、人工血管置換術後患者26人(重複あり))に対し検討したところ、切迫破裂やエンドリーク、血栓症合併症例においてイベント前より血中Dダイマーの上昇がみられた。凝固線溶マーカーおよび血小板数が瘤進展、特に切迫破裂の予測および合併症の予測に有用である可能性が示唆された。前年度に引き続き、金沢大学附属病院心臓血管外科、大竹裕志先生の御協力のもと、同先生外来通院中の胸腹部大動脈瘤患者をリストアップし、本研究への参加同意を確認の上、採血検査、および検体保存、および臨床側で必要と判断された間隔で施行されたCT所見の確認を行い、血管病変の臨床経過と血液凝固線溶関連検査の推移について確認した。計64人の患者について採血およびCT画像による瘤の形態の推移を確認することが可能であった。患者内訳は、未治療経過観察患者11人、ステントグラフト内挿術後患者33人、人工血管置換術後患者26人(重複あり)であった。多くの症例が半年1年間隔のCT検査のフォローアップとなっており、最長で2004年からの経過をさかのぼって検討が可能であった。未治療経過観察患者では緩徐に瘤径の増大がみられる症例がほとんどであったが、経過中2例に切迫破裂の状態があり、その前後では凝固線溶マーカーの上昇がみられていた。ステントグラフト内挿術患者では全般的に血小板数の軽度低下がみられ、エンドリークや切迫破裂が疑われた際に凝固線溶マーカーの上昇が先行あるいは同時にみられている症例が複数みられた。またステントグラフト治療後の経過で脳梗塞を発症した症例では脳梗塞発症前より凝固線溶マーカーの異常がより目立つ印象であった。人工血管置換術を施行した症例ではおおむね血液凝固線溶関連検査は安定しており、CT画像上も安定した経過をとっている症例がほとんどであった。全症例において瘤所見の経過を数値化の上、統計学的評価をすすめているが、凝固線溶マーカーおよび血小板数が瘤進展、特に切迫破裂の予測、およびステントグラフト内挿術治療後の合併症の予測に有用である可能性が示唆された。本年度は、金沢大学附属病院心臓血管外科、大竹裕志先生の協力のもと、同先生外来通院中の胸腹部大動脈瘤患者(未治療患者、治療後患者を含む)をリストアップし、本研究への同意を確認の上、随時採血、検体保存を行った。並行して、画像学的検査については臨床側で必要と判断された間隔で施行されたCT所見の確認を行い、血液検査結果と合わせて瘤内部の血栓の正常、瘤径、瘤増大率を確認する方針とした。現在16人の患者につき前向きに経過観察中である。経過観察中の患者の中には治療後の患者も含まれており、特にステントグラフト内挿術後の患者については、術後も凝固異常が遷延する症例もあり、凝固異常の有無とステントグラフト内挿による治療経過、特にエンドリークの有無等について観察項目を追加し、あわせて経過観察している。また、治療後の症例であっても、未治療部位の血管があればその状況について前向きに経過観察する方針とした。未だ登録症例数も少なく、外来における通院間隔が36か月毎であることが多いため、十分な解析に足るデータが欠如しており、確固たる結果を出すにはいたらない。今後さらに観察期間を延長しデータを収集するとともに、登録症例のさらなる収集を行う予定である。凝血学的検査については、当院臨床検査科(血液検査)との共同研究として保存検体の数が一定数に達した上で、各種凝固検査につき一括測定を行っている。なお、臨床上の必要性より外来診療にてすでに凝血学的検査が施行されているものについては、本研究のデータとして利用させていただく旨、了承いただいている。現在経過を追えている症例数は16症例にとどまり、未だ目標症例数の50例には及ばない。また、外来の通院間隔が36か月の症例が多く、研究開始から現在までの期間のみでは単一症例でのデータの蓄積が不十分な状態である。さらなる登録症例数の追加を行い、また継続して経過観察を行うことで、解析に足るデータの蓄積を予定している。また十分な量のデータが集まった時点で、画像データと凝血学的データとの照らし合わせを行い、瘤形態の変化と凝固異常の推移について解析を行う予定である。次年度の研究費は、各種凝血マーカー測定キット購入および、画像診断および助言に対する謝礼、論文作成における添削費用に使用する予定である。
ラムゼイ型理論の応用

「ラムゼイ型理論の応用」に関する2つの研究目的に対して、それぞれ、次の実績を得た。1.収束点列のコピーを無限の個数もってきて、その極限点をすべて一点に縮めてできる位相空間を点列ファンという。点列ファンのシグマ積が正規になるかという児玉の問題をラムゼイ理論を用いて追求するのが第一の目的であった。玉野はXiufeng Fengとの共同研究で、点列ファンの可算積の部分集合が、もし可算fan tightnessを持てば距離化可能であるという定理を得た。点列ファンのような位相空間は、Lasnev空間とよばれ、一般化された距離空間の一種である。可算ネットをもつがμ空間でない例を作ったり、Σ空間の定義法に問題提起をしたりして、距離空間の一般化論に貢献した。2.いくつかの点を線で結んでできる図形をグラフという。グラフを空間に描いたとき、その一部としてどんな結び目が現れるかという研究が第二の目的であった。根上は以前の論文で、任意の結び目に対してnを十分大きくすると、n頂点の完全グラフを空間に描くと必ずその結び目がどこかに現れるということを証明した。そこでは、グラフの空間埋め込みは、辺がまっすぐな線分であるものに限っていた。今回の研究では、その制限をはずし、good drawingという埋め込みに対しても定理が成立することを示した。ラムゼイ型の理論の応用に関する2つの研究目的に対して、それぞれ次の実績を得た。国内外の研究者との研究打ち合わせに旅費を用い、謝金は資料整理、消耗品類は研究成果の整理に用いた。1.収朿点列のコピーを無限の個数、k個もってきて、その極限点をすべて一点に縮めてできる位相空間を点列ファンという。玉野はXiufeng Fengとの共同研究で、点列ファンの可算積の部分集合が、もし可算fantightnessを持てば距離化可能であるという定理を得た。これは点列ファンに関するある種の組み合わせ論的命題である。また、この定理は点列ファンだけでなく、一般のLasnev空間に対して成立する。8の字結び目に対しては、これを満たす最小のnが決定されていない。具体例を計算してnを決定する試みを行った。しかしまだnは決定できていない。結び目の他の方向からのアプローチとして、玉野は椎木との共同研究で、任意の無交差局所タングルを別の無交差局所タングルに変形する操作が結び目解消操作であることを証明した。「ラムゼイ型の理論の応用」に関する2つの研究目的に対して、それぞれ次の実績を得た。1.収束点列のコピーを無限の個数、k個もってきて、その極限点をすべて一点に縮めてできる位相空間を点列ファンという。Todorcevic、Koszmider、Gruenhage、江田、小山らと、さらにこの問題について議論を行い検討した。点列ファンのような位相空間は、M_3空間とよばれるが、Todorcevicらとの議論をもとに、M_3→M_1問題の反例的研究の可能性を追求した。問題解決への第一歩として、可算ネットをもつがmu-空間ではないという位相空間を構成した。
オンライン学習型EMG駆動インタフェースと超高速学習・ルール生成の研究

本研究では,EMG(筋肉電位)信号で駆動され,オンライン学習が可能な携帯機器用の入力インタフェースの研究開発を行っている.特にEMG計測用センサとして,従来とは異なり乾式センサ4チャンネルを手首に装着する方式を実現し,手首6動作以上の動きをEMGにより識別するシステムを構築することが目的である.また,識別精度を極限にまで高めるために,利用者個人に適応できるオンライン学習可能なシステム構造とし,高速なリアルタイム学習用DSPボードを試作し,正常に動作することを検証した.本年度にはDSP学習ボードでEMGを比較的に高精度で学習識別が可能であることを確認し.組み込みシステムとしても動作できることを検証した.一方,DSP上で高速学習可能な進化的ニューラルネットワークシステム及びそこからのルール化手法を開発することも必要である.4チャンネルのセンサから必要な信号成分を抽出する技術,信号間の関係を数式で表現することによる高精度化と高速化,オンラインで高速に学習できる進化的ニューラルネットシステム,高速・高精度EMG識別のためのルール化手法の開発を行った.特に,EMG信号を周波数信号に変換し,必要成分の抽出,それらによる関数生成の研究を行い,従来法よりも,高速高精度にEMGを認識可能であることを確認している.また,より高速高精度性を達成するために,多段階の主成分分析を行うモジュール型ニューラルネットワークの構築を行った.これは大分類と小分類の両方に対して主成分分析を行うことにより高速性と高精度性を達成できると考えたためである.また,EMGに含まれるノイズ成分を除去するためのウェイブレット縮退による方法も開発した.今後,ノイズの性質の注意深い解析と独立成分分析の新たな適用方法の開発が重要であると考えられ,現在検討中である.本研究では,EMG(筋肉電位)信号で駆動され,オンライン学習が可能な携帯機器用の入力インタフェースの研究開発を行っている.特にEMG計測用センサとして,従来とは異なり乾式センサ4チャンネルを手首に装着する方式を実現し,手首6動作以上の動きをEMGにより識別するシステムを構築することが目的である.また,識別精度を極限にまで高めるために,利用者個人に適応できるオンライン学習可能なシステム構造とし,高速なリアルタイム学習用DSPボードを試作し,正常に動作することを検証した.本年度にはDSP学習ボードでEMGを比較的に高精度で学習識別が可能であることを確認し.組み込みシステムとしても動作できることを検証した.一方,DSP上で高速学習可能な進化的ニューラルネットワークシステム及びそこからのルール化手法を開発することも必要である.4チャンネルのセンサから必要な信号成分を抽出する技術,信号間の関係を数式で表現することによる高精度化と高速化,オンラインで高速に学習できる進化的ニューラルネットシステム,高速・高精度EMG識別のためのルール化手法の開発を行った.特に,EMG信号を周波数信号に変換し,必要成分の抽出,それらによる関数生成の研究を行い,従来法よりも,高速高精度にEMGを認識可能であることを確認している.また,より高速高精度性を達成するために,多段階の主成分分析を行うモジュール型ニューラルネットワークの構築を行った.これは大分類と小分類の両方に対して主成分分析を行うことにより高速性と高精度性を達成できると考えたためである.また,EMGに含まれるノイズ成分を除去するためのウェイブレット縮退による方法も開発した.今後,ノイズの性質の注意深い解析と独立成分分析の新たな適用方法の開発が重要であると考えられ,現在検討中である.本研究では,EMG(筋肉電位)信号で駆動され,オンライン学習が可能な携帯機器用の入力インタフェースの研究開発を行っている.特にEMG計測用センサとして,従来とは異なり乾式センサ4チャンネルを手首に装着する方式を実現し,手首6動作以上の動きをEMGにより識別するシステムを構築することが目的である.また,識別精度を極限にまで高めるために,利用者個人に適応できるオンライン学習可能なシステム構造とし,高速なリアルタイム学習用DSPボードを試作する.本年度にはDSPに基づく試作器と4チャンネルセンサシステムの試作が完成した.実際に手首に装着したセンサシステムによりEMGの学習識別が可能であることを確認した.一方,DSP上で高速学習可能な進化的ニューラルネットワークシステム及びそこからのルール化手法を開発することも必要である.現在,4チャンネルのセンサから必要な信号成分を抽出する技術,オンラインで高速に学習できる進化的ニューラルネットシステム,高速・高精度EMG識別のためのルール化手法の開発を行っている.特に,EMG信号を周波数信号に変換し,必要成分の抽出,それらによる関数生成の研究を現在おこなっており,ある程度の効果を確認している.また,より高速高精度性を達成するために,多段階の主成分分析を行うモジュール型ニューラルネットワークの構築を行っている.これは大分類と小分類の両方に対して主成分分析を行うことにより高速性と高精度性を達成できると考えられる.また,EMGに含まれるノイズ成分を除去するための独立成分分析による方法も現在,開発中である.ノイズの性質の注意深い解析と独立成分分析の新たな適用方法の開発が重要であると考えられ,現在検討中である.本研究では,EMG(筋肉電位)信号で駆動され,オンライン学習が可能な携帯機器用の入力インタフェースの研究開発を行っている.特にEMG計測用センサとして,従来とは異なり乾式センサ4チャンネルを手首に装着する方式を実現し,手首6動作以上の動きをEMGにより識別するシステムを構築することが目的である.

また,識別精度を極限にまで高めるために,利用者個人に適応できるオンライン学習可能なシステム構造とし,高速なリアルタイム学習用DSPボードを試作し,正常に動作することを検証した.本年度にはDSP学習ボードでEMGを比較的に高精度で学習識別が可能であることを確認し.組み込みシステムとしても動作できることを検証した.一方,DSP上で高速学習可能な進化的ニューラルネットワークシステム及びそこからのルール化手法を開発することも必要である.4チャンネルのセンサから必要な信号成分を抽出する技術,信号間の関係を数式で表現することによる高精度化と高速化,オンラインで高速に学習できる進化的ニューラルネットシステム,高速・高精度EMG識別のためのルール化手法の開発を行った.特に,EMG信号を周波数信号に変換し,必要成分の抽出,それらによる関数生成の研究を行い,従来法よりも,高速高精度にEMGを認識可能であることを確認している.また,より高速高精度性を達成するために,多段階の主成分分析を行うモジュール型ニューラルネットワークの構築を行った.これは大分類と小分類の両方に対して主成分分析を行うことにより高速性と高精度性を達成できると考えたためである.また,EMGに含まれるノイズ成分を除去するためのウェイブレット縮退による方法も開発した.今後,ノイズの性質の注意深い解析と独立成分分析の新たな適用方法の開発が重要であると考えられ,現在検討中である.
ゲルマニウムＭＯＳ界面電気伝導機構の解明と高移動度化手法の確立

Ge MOSFETの実効移動度とホール移動度の比較により、キャリアが価電子帯内及び伝導帯内の界面準位に捕獲され、実効移動度の低下が起こること、また原子状重水素アニールにより、この準位が低減できることを明らかにした。また、ECRプラズマ酸化を用いた0. 76 nmのEOTをもつHfO2/Al2O3/GeOx/Ge MOSFETで690 cm2/Vsの電子移動度、550 cm2/Vsの正孔移動度を実証し、その面方位依存性を明らかにした。また、酸化濃縮法及び貼り合せ法により作製したGOI基板により、20nm以下の膜厚のGOI nMOSFETとpMOSFETの動作と移動度の評価に成功した。Ge MOS界面移動度の評価のため、Ge上にALD A1203を堆積した基板をECRプラズマ酸化し界面に高品質のGe酸化膜を形成する方法を開発し、最薄EOTで0.98nmのGe nMOSFETとpMOSFETの動作に成功した。また、split C-V法による移動度抽出に成功し、nMOSFETにおいて937 cm2/Vs(EOT=1.14nm)、pMOSFETにおいて437 cm2/Vs(EOT=1.09nm)の高いピーク移動度を実現した。また、この界面を用いたホール測定用MOSFETの開発も進め、素子構造や形状の最適化を進めた。(2)Ge MOS界面移動度の系統的評価と散乱機構の明確化、面方位効果の明確化前述のプロセスを用いて、(100),(110),(111)面基板上nMOSFETとpMOSFETの動作を実証した。(100)面上の素子に対し、移動度の温度依存性、ゲート絶縁膜依存性の評価を行い、移動度がMOS界面のクーロン散乱と界面ラフネス散乱によって支配されている可能性が高いこと、ゲート絶縁膜薄膜化により特にnMOSFETの移動度が低下することが明らかとなった。SGOI、GOI MOSFETの移動度向上必要な高品質のSGOI、GOI層の実現のために、引っ張りひずみを有するひずみSOI基板上にSiGe層をエピタキシャル成長し、酸化濃縮法により、SGOI基板、GOI基板を作製する方法を提案・実証した。ひずみSOI基板を用いた酸化濃縮プロセスにより、高い二軸圧縮ひずみが導入されたSGOIpMOSFETの実現に成功し、高い正孔移動度が実現できることを確認した。(1) Ge MOS界面移動度の系統的評価と散乱機構の明確化、面方位効果の明確化・・・バンド内界面準位へのキャリア捕獲によるGe MOSFETの実効移動度の劣化を改善するため、Al2O3/GeOx/Ge MOS構造に、原子状重水素アニールを施すことにより、バンド内準位量を低減し、表面キャリア濃度8E12cm-2において電子移動度488cm2/Vsを実証した。また、Al2O3/GeOx/Ge構造の(100), (110), (111)面nMOSFETとpMOSFETの動作を実証し、正孔移動度は(110)面、電子移動度は(100)面で最大ピーク移動度を取ることが分かった。(2) GOI MOS界面移動度の系統的評価と散乱機構およびGOI薄膜効果の明確化・・・酸化濃縮法により作製したp型GOI基板に対し、SOGからのSbの固層選択拡散により高濃度n型S/Dを形成し、反転型GOI nMOSFETの動作を実現した。GOI厚16nmのGOI nMOSFETにおいて、5桁以上の大きなオン・オフ電流比、実効移動度として107cm2/Vsの値を実現した。また極薄GOI基板の作製法として、AlAs/InGaP/GaAs基板上のGe層を、Al2O3を挟んでSi基板上に直接貼り合わせする方法を提案し、18nmまでのGOI層薄膜化に成功した。GOI膜厚を55-18nmの間で系統的に変えたnMOSFETとpMOSFETを作製し、移動度のGOI膜厚依存性を明らかにした。18nmのGOI膜厚で、235及び122cm2/Vsのピーク電子及び正孔移動度を実現した。(1) Ge MOS界面移動度の精密評価技術・・・MOSFETの実効移動度決定機構を明らかにするため、ホール測定用Ge nMOSFETとpMOSFETを作製し、実効移動度とホール移動度の比較を行い、特に高Ns領域で、実効移動度がホール移動度よりも大幅に低減することが分かった。この実効移動度の低下は、ゲート電圧により誘起されたキャリアが、価電子帯内および伝導帯内の界面準位に捕獲され、誘起Ns量が低下することによる起こることを明らかにした。