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ロシア・アイヌ資料の総合調査研究-極東博物館のアイヌ資料を中心として-

1)現地調査:昨年度は西シベリアのオムスク工芸美術館、極東のユジュノ.サハリンスク、ハバロフスク、ウラジオストクに所在する各郷土博物館においてアイヌ資料の調査を行ったが、本年度は8月にサハリン州郷土博物館において残余の資料調査を継続完了した。これによって、2年計画の調査実施が終了するとともに、1995年来のロシアの博物館所蔵アイヌ資料の悉皆調査を終えたことになる。2)オムスク工芸美術館では平沢屏山画の「アイヌ絵」12点を確認したが、これは従来全く知られていなかった資料で、一大発見であった。アイヌ民族資料は、ハバロフスク郷土博物館に15件、24点、「アルセーニエフ郷土博物館」に65件、71点、「サハリン州郷土博物館」に462点の所蔵があり、これを逐一調査記録した。3)研究成果報告書においてはこの2年間におこなった調査研究の成果だけに限定せずに、1995年以来3次にわたって継続してきたロシアにおけるアイヌ資料調査について、研究調査の経緯とその成果を網羅した。すなわち、サンクト・ペテルブルグの「ロシア科学アカデミー人類学民族博物館」(MAE)、「ロシア民族学博物館」(REM)、オムスク市の「オムスク造形美術館」、ハバロフスク市の「ハバロフスク郷土博物館」、ウラジオストク市の「アルセーニエフ郷土博物館」およびユジュノ・サハリンスク市の「サハリン州郷土博物館」の6館所蔵のアイヌ民族資料のリストを掲載した。4)5都市6博物館で調査したアイヌ民族資料はおおよそ4.500点余である。1.本調査研究は1995年来実施してきたロシアにおけるアイヌ資料悉皆調査の第3期目に当る。今年度は現時点で所蔵の明らかな極東の3博物館及び西シベリアの1博物館において調査を行い、研究計画を滞りなく完遂した。その結果は以下の通りである。1)西シベリアの「オムスク工芸美術館」所蔵の「アイヌ絵」は、平沢屏山の真筆であること、これまで知られていない画題があること、和紙ではなく洋紙を用いたものがあることなどの点で屏山および「アイヌ絵」研究上極めて貴重な資料であることが判明した。2)極東ハバロフスクの「民俗博物館」には24件26点(うち写真2点)、ウラジオストクの「アルセーニエフ博物館」には65件70点(うち写真2点)の資料があり、これを調査確認した。また、ユジュノサハリンスクの「郷土博物館」においては今年度159件170点(うち写真2点)を調査したが、これらの資料は日本統治時代のもので文書資料を欠いている。同館にはなお200点ほどの資料があり、それについては2001年度に調査を予定している。2.調査結果は膨大な調査票、写真資料で、目下その整理が進行中である。本年3月に静内の郷土館において来年度出版予定のオムスク及び極東3館の資料目録の準備作業を行った。3.本調査研究は各博物館の収蔵庫の資料「発掘」であり、来年度の調査終了ではじめてロシア資料の全体について分析が可能となる。本年度の各メンバーの業績は、学会や研究会、種々の講座などでの口頭発表による活動に偏り、本格的な研究論文が多産されるのは来年度以降になる。1)現地調査:昨年度は西シベリアのオムスク工芸美術館、極東のユジュノ・サハリンスク、ハバロフスク、ウラジオストクに所在する各郷土博物館においてアイヌ資料の調査を行ったが、本年度は8月616日にサハリン州立郷土博物館において残余の資料調査を継続、完了した。2)調査の結果、「サハリン州立郷土博物館」には401点のアイヌ資料が確認された。

その内訳は樺太庁時代の資料、ジェレプツォフ、ピウスツキの収集資料などに大別される。また、馬場脩の収集品で、千島郷土博物館から移譲されたものが3点ある。詳細は発行予定の報告書『ロシア・アイヌ資料の総合調査研究-極東博物館のアイヌ資料を中心として-』を参照されたい。3)本年度の研究会は5回開き、そのうちの4回は科研「海外アイヌ資料に基づくアイヌ文化の地域差・時代差に関する研究」(研究代表者小谷凱宜南山大学教授)として開催、資料調査から新たな研究境地への進展を目ざした。4)研究成果は、a/カタログの刊行(2003年度)、b/文部科学省「大学と科学」シンポジウムの開催(2002年度)、c/ロシア・アイヌ資料の展覧会の開催(2005年度)として準備中である。5)また、2001年5月にサンクト・ペテルグルグの「ロシア民族学博物館」において共同研究を踏まえ、「アイヌ展覧会」が開催され、2002年3月まで継続され、好評をはくしている。6)各研究分担者、協力者の研究成果は上記a/およびb/のなかでまとめられることになっている。
視床下部サイトカインによって生じる痛覚過敏および鎮痛の発現機序と伝達経路の解明

本年度は以下の2つの実験を行った.実験には雄ウイスターラット(300-350g)を用い,侵害受容閾値の測定にはプランターテストを用いた.インターロイキン1β(IL-1β)をラットの視床下部の内、視索前野(POA)に投与すると痛覚過敏が腹内側核(VMH)に投与すると鎮痛が生じる。これらの反応はシクロオキシゲナーゼ阻害剤で消失するのでプロスタノイド依存性の反応である。視床下部では、IL-1βはプロスタノイドの内、プロスタグランジンE2(PGE2)の産生を特異的に促すので、本研究では、PGE2が視床下部で痛覚をどう修飾するのか、また、その反応はどの受容体を介して生じるのかについて検討した。本年度は以下の2つの実験を行った.実験には雄ウイスターラット(300-350g)を用い,侵害受容閾値の測定にはプランターテストを用いた.
貧困削減のためのマクロ経済発展政策-マクロ・家計リンクモデルによる計量分析

インドネシア、ベトナム、およびカンボジアの貧困削減政策とその成果について検討した。特に、インドネシアについてはマクロ・家計リンクモデル(需要型)を完成させ、同モデルによるシミュレーション分析の結果、マクロ経済政策は工業労働者家計の貧困削減に、そして国際一次産品価格や為替レート変動は農家家計の貧困削減に大きな影響を与えることが検証された。また、地域間データ分析により、ベトナムの貧困削減政策(PRSP)の効果は、貧困削減の主因と言うよりは、成長政策にたいして補完的なものであったことを明らかにした。研究実績の概要を以下に列記する。1.計量的な貧困削減分析の前提として、貧困の測定方法について批判的文献サーベイを行い、整理した。2.世界的な開発戦略となっているPro-Poor Growth概念の有効性について検討し、課題を明らかにした。3.インドネシアにおいて現地調査を行い、PRSP(貧困削減戦略文書)にもとづく施策の実施状況を把握し、同時にPRSP戦略が新5カ年計画の中でどのように実施されようとしているかを検討した。4.現地調査によってインドネシアのマクロモデル作成のための統計データの収集をおこなった。5.上記の研究をふまえ、貧困削減のためのマクロ経済発展政策分析のためのマクロ家計リンクモデルの基本的分析フレームワークを確定し、インドネシアについて試行的な推計を実施した。6.カンボジアから王立法経大学講師Long Sophat氏(財務省主計官を兼務)を招請し、カンボジアのマクロ政策における貧困削減政策の取り扱いについて、ヒアリングを行い、状況の把握を行った。8.また、Long Sophat氏とカンボジアの分析用マクロ家計リンクモデルについて意見交換を行った。9.ベトナムの家計調査をベースに計量分析を行い、貧困と私的資金トランスファーの関係を明らかにした。10.ベトナムの家計調査をベースに計量分析を行い、貧困削減におけるとインフラ整備の貢献度を明らかにした。12.カンボジアの米生産と寸計の係について考察した。13.農村家計に影響を与える食糧増産についての技術的課題を検討した。14.以上の研究成果の一部は、5本の雑誌論文として公刊された。平成18年度の研究成果を踏まえて実施した本年度の研究実績は、以下に列記したとおりである。1.マクロ経済政策および海外要因が貧困に与える影響に関する理論的・実証的研究の最新動向に関するフォローアップを実施した。2.インドネシアおよびカンボジアのマクロ・家計リンクモデル作成に使用する長期データ・ベース(インドネシアについては主に1976年から2006年、カンボジアについては1990年から2006年)の作成を行った。また、ベトナムに関する最新統計データの追加収集を行った。3.ベトナムにおける現地調査により、マクロ経済発展政策の篇今解消への影響について主要エコノミストと意見交換を行ったほか、最新関連情報の収集した。また、ハタイ県におけて貧困状況とその改善策に関するフィールド調査を実施した。4.ベトナム投資計画省Le Anh Viet博士を招請し、協同してベトナムのマクロ家計リンクモデルのスケルトンを作成した。5.これらの研究成果の一部として、ディスカッションペーパーを含む2本の研究論文を公表し、国際学会で1件の報告を行った。平成19年度の研究成果を踏まえて実施した本年度の研究実績は、以下に列記した通りである。(1)インドネシアのマクロ・家計リンクモデル(需要型)を完成させ、同モデルによる海外要因(為替変動、一次産品価格の変動)および国内の財政政策が農家家計および工業労働者家計の貧困人口比率に与える影響のシミュレーション分析を実施した。この結果、マクロ経済政策は工業労働者家計に貧困削減に大きな影響を与え、国際一次産品価格や為替変動は農家家計に大きな影響を与えることが確認された。(2)ベトナムについては、貧困削減政策とマクロの経済発展政策が地域ごとの貧困削減に与えた影響について数量分析を行い、貧困削減政策(PRSP)の効果は限定的であり、経済成長が貧困削減の主たる要因であったことを明らかにした。(3)インドネシアの農業政策(特にコメ政策)の変遷が農家家計の貧困削減を大きく左右してきたことと今後の課題として作物多様化が重要なことが数量データを用い時系列的に検証された。(4)グローバリゼーション下の経済成長・不平等・貧困削減の3者間の理論的・実証的関係について、最新データによる数量分析を踏まえて整理した。(5)平成21年2月にミニ国際ワークショップを開催し、インドネシア、ベトナム等の貧困削減に関する研究成果を報告、検討した。特に、インドネシア政府研究者により、地域経済モデル分析の結果として、マクロ政策の貧困削減への影響が地域ごとに異なることが報告され、中央政府から地方政府への補助金の分配が、貧困状況の地域間平準化にとって重要であることが指摘された。
計算流体力学と水槽試験の併用による船体抵抗理論の再構築

船舶の抵抗特性は流体力学的性能の基本要素であり、船舶流体力学における重要な概念であるが、従来の模型試験による抵抗推定において用いられる多くの仮定は流体力学的に合理的とは言えないものであり、抵抗の実船スケールへの外挿値は多くの誤差を含んでいる。本研究は、計算流体力学(CFD)手法によって得られる詳細な流場情報を活用して、流体物理に基づいて船体抵抗理論を再構築し、新しい抵抗成分の分離とその尺度影響評価法を開発することを目的としている。本年度は要素技術として、平板摩擦抵抗に関する検討および形状影響係数の基本的検討を実施した。平板摩擦抵抗係数については、船体まわりの解析で実績のある乱流モデルとして、k-omega SSTモデルを採用し、模型スケールから実船スケールに至る広範囲のレイノルズ数に対して平板の摩擦抵抗を計算した。さらに、計算結果について格子密度の影響を調査し、精度評価を行った。形状影響係数は自由表面影響のない条件の下での粘性抵抗から求める必要がある。粘性抵抗は摩擦抵抗と圧力抵抗の和で与えられるが、CFDによる圧力抵抗算定には不確かさが存在すると考えられる。不確かさの調査のため、支配方程式から粘性影響を除去したオイラー方程式を用いて非粘性流れを計算する手法を開発した。この手法で二重模型流れを計算し、圧力積分の誤差評価を行った。また、実際の船型を対象として、CFDにより形状影響係数の推定を行い、実験データとの比較により精度を検討した。年度計画にそって、要素技術の検討を行い、平板摩擦抵抗および形状影響係数について、基礎的な事項について精度検証を行った。次年度は本年度に引き続き、要素技術として平板摩擦抵抗に関する検討および形状影響係数の検討を実施する。1)平板摩擦抵抗に関する検討平板摩擦抵抗係数については、乱流モデルの影響をさらに調査し、最近提案された摩擦抵抗公式との比較によって、尺度影響を考察する。2)形状影響係数の検討CFDによる形状影響係数評価を実用船型に適用し、二重模型流れによる推定と水槽試験と同様の低フルード数の流れによる推定を比較して、両手法の精度を検討する。さらに、肥大船を対象とした水槽試験を行い、形状影響係数の推定精度を確認するとともに、抵抗成分分離のための基礎資料を得る。
看護職主導による2型糖尿病未治療改善・治療中断予防プログラムの開発

糖尿病は初期症状に乏しく、検査値のみの異常である場合が多く、当事者にとって治療の必要な状態であることがわかりにくい疾患である。そのため未治療状態や、治療中断状態の患者が多いことが問題視されている。本研究は、2型糖尿病または糖尿病予備群で未治療状態にある者や、治療中断のリスクが高い者が、自分の体に関心を向け、適時に適切な治療を受け、継続して療養生活を送ることを促すための自己管理教育プログラムを開発する。ひとつは「看護職主導による未治療改善プログラム」であり、地域を基盤に活用可能なものとし、他方は、「看護職主導による治療中断予防プログラム」であり、病院やクリニックにて活用可能なものとする。
筆跡画線の質感解析による不自然な書字行動の検知

1自然・不自然条件での筆跡採取:本研究で解析する筆跡を採取した.ボールペンタイプのタブレットを用いて,紙面上に筆跡を採取すると同時に,ペン先の位置と筆圧の時系列データを取得した.不自然な筆跡としては,まず先行研究で解析を進めてきた透写条件(手本を敷き写して文字を書く)に取り組んだ.文字の種類は,平仮名46字種,数字10字種,漢字500字種とし,20mm角のマス目内に研究代表者が筆記した.さらに1名の被験者について,平仮名の筆跡を採取した.また自然条件での筆跡も採取した.2複眼画像システムによる画線の測定:筆跡画線の質感にまつわる情報を取得するために開発した複眼画像システムを用い,同軸落射照明によって筆跡画線の底部に光沢を発生させ,その様子を複眼カメラで多方向から同時観察した.さらに先行研究で開発した偏光比画像による画像解析をおこなった.3偏光比画像と書字ダイナミクスとの関連調査:上記2で求めた偏光比画像と,ペン先の速さや筆圧などの書字ダイナミクスとの関係を調査した.その結果,筆圧と力が働いた時間の積(力積)が大きくなると,偏光比画像の画素値が高くなる傾向がみられた.この傾向は,筆跡画線の濃度が低い,すなわちインクの付着量が少ない場合でも認められた.始筆部や終筆部などで筆記具が停滞した部分では,力積が高くなることから,偏光比画像は,透写筆跡などの不自然な筆跡かどうかを検知するための指標となりうると考えられた.予定していた検討を終え,計画していた実験を完了させ,次年度に取り組むべき課題(力積の推定精度の検証)を明らかにした.被験者数を増やして実験を行い,透写条件及び自然条件での筆跡採取と解析を継続する.偏光比画像と書字ダイナミクスとの関連の調査を継続し,力積の推定精度を検証する.1自然・不自然条件での筆跡採取:本研究で解析する筆跡を採取した.ボールペンタイプのタブレットを用いて,紙面上に筆跡を採取すると同時に,ペン先の位置と筆圧の時系列データを取得した.不自然な筆跡としては,まず先行研究で解析を進めてきた透写条件(手本を敷き写して文字を書く)に取り組んだ.文字の種類は,平仮名46字種,数字10字種,漢字500字種とし,20mm角のマス目内に研究代表者が筆記した.さらに1名の被験者について,平仮名の筆跡を採取した.また自然条件での筆跡も採取した.2複眼画像システムによる画線の測定:筆跡画線の質感にまつわる情報を取得するために開発した複眼画像システムを用い,同軸落射照明によって筆跡画線の底部に光沢を発生させ,その様子を複眼カメラで多方向から同時観察した.さらに先行研究で開発した偏光比画像による画像解析をおこなった.3偏光比画像と書字ダイナミクスとの関連調査:上記2で求めた偏光比画像と,ペン先の速さや筆圧などの書字ダイナミクスとの関係を調査した.その結果,筆圧と力が働いた時間の積(力積)が大きくなると,偏光比画像の画素値が高くなる傾向がみられた.この傾向は,筆跡画線の濃度が低い,すなわちインクの付着量が少ない場合でも認められた.始筆部や終筆部などで筆記具が停滞した部分では,力積が高くなることから,偏光比画像は,透写筆跡などの不自然な筆跡かどうかを検知するための指標となりうると考えられた.予定していた検討を終え,計画していた実験を完了させ,次年度に取り組むべき課題(力積の推定精度の検証)を明らかにした.被験者数を増やして実験を行い,透写条件及び自然条件での筆跡採取と解析を継続する.偏光比画像と書字ダイナミクスとの関連の調査を継続し,力積の推定精度を検証する.当初国際学会に参加し,関連研究の調査を行う予定だったが,翌年に文書解析に特化した国際会議が開催されることが分かった.効果的な情報収集が期待でき,研究の進展によっては成果発表も可能となることから,次年度使用額は,上記国際学会への出席に要する旅費及び参加費に充当する.
フロベニウス写像による直像の安定性と正標数代数幾何

正標数の代数多様体上のベクトル束がフロベニウス写像による直像をとることで安定性が保たれるかどうかという問題とそれに関連する問題について研究した。既に得られている曲面の場合の結果で重要な役割を果たした半安定な余接束、あるいは指定回数のフロベニウス写像による引き戻しで半安定性が崩れる余接束を持つ多様体を探索し、半安定性とフロベニウス写像との関係をより理解するための計算を進めた。正標数の代数多様体上のベクトル束がフロベニウス写像による直像をとることで安定性が保たれるかどうかという問題と関連する問題について研究を進めた。前年度までに研究代表者は隅廣秀康氏との共同研究により、主に曲面の場合についてフロベニウス写像による直像の安定性に関する結果を得ていた。その中では標準的フィルタ付けの次数成分の安定性の解析や半安定な余接束を持つ多様体が重要な役割を果たした。まず、半安定な余接束を持つ多様体の例を増加させるべく例の計算を行った。しかし遺憾ながら未だに新しいと呼べる例は見つかっておらず今後も継続して探索していく。2008年9月には都留文科大学のワークショップにて連続講演を行い、有用な議論を行うことができた。また、2008年11月に名古屋大学で開催された正標数代数幾何に関する研究集会でこれまでの研究内容を発表し、日本人や外国人の代数幾何学者との議論することができ、標準的フィルタ付けの解析のヒントとなりうる情報を得た。さらに、2009年1月から2月にかけて米国バークレーのMathematical Sciences Research Instituteに滞在し、関連した内容の発表を行い、多くの外国人数学者、特にベクトル束の安定性に関する専門家であるAdrian Langer氏と情報交換ができたことは非常に有益であった。正標数の代数多様体上のベクトル束がフロベニウス写像による直像をとることで安定性が保たれるかどうかという問題と関連する問題について引き続き研究した。研究代表者は隅廣秀康氏との共同研究により、主に曲面の場合についてフロベニウス写像による直像の安定性に関する結果を得ていた。その中で標準的フィルタ付けの次数部分の安定性の解析や半安定な余接束を持つ多様体が重要であった。しかし半安定な余接束を持つ多様体の例をあまり知らないため、その例、あるいはフロベニウス写像による引き戻しで半安定性が崩れる余接束を持つ多様体の計算のための研究を行った。曲面の余接束は階数であるので、それに含まれる直線束の傾きを調べるという方向で研究を進めた。その中で、ピカール群がよくわかっている曲面に対して、直線束が余接束あるいはその数回のフロベニウス写像による引き戻しに含まれる条件を、具体的な層の貼り合わせを計算することにより行うという着想を得た。これにより、他の特別な階数のベクトル束については計算機による半安定性の計算ができるのではないかという感触を得ており、その一般化に向けての計算代数的なアルゴリズムの研究については今後の課題としたい。また京都大学数理解析研究所、神戸大学、立教大学、大阪大学、兵庫県城崎大会議館、東京大学、高知大学、慶應義塾大学を訪問し、大変多くの代数幾何学者との議論・情報交換・情報収集ができたことは非常に有益であった。
パーソナル・コンピュータと実体鏡によるデータの立体視表現

1.研究の開始に先立って既に開発していた、因子分析の結果など室内座標値x,y,zであらわされるデータを3次元の座標空間に描き出すプログラムに改良を加え、ディスプレイの画面に左眼で見た画像と右眼で見た画像とをならべて立体視用画像として描き出せるようにした。2.先に試作したプリズム式実体鏡をさらに改良し、対物筒などの適当な視野制限を設けることによって、立体視をより容易にした。この装置を用いて上記の立体視用画像を観察することにより、直接に立体的印象をもってデータを見ることができるようにした。3.プリズムを使うことによって生ずる画像の歪みは、立体視が成立すれば気にならなくなるが、もともとないに越したことはないので、この歪みをさけるため、軽便な反射式実体鏡を工夫して利用することも検討し、必ずしも表面鏡でなくても観察には支障がないことがわかったが、反射鏡を手軽に正しい位置に固定する方法については検討中である。4.観察の視点を自由に定めることができるようにするためには、さらに工夫を要する。
カーボンナノチューブおよびグラフェン含有薄膜における伝熱特性

研究目的: CNT膜が有する高熱伝導性を利用して、電子部品、機器等の冷却性能向上が期待できると着想した。そこでCNT膜を伝熱ブロック面に貼り付けて、各種伝熱特性を調べる実験を行なったところ、特異な沸騰伝熱特性を示すことを発見した。その現象の説明としてCNT膜面に垂直方向の熱伝導が非常に速いという結果が得られた。CNT膜の垂直方向、水平方向の熱伝導特性も考慮しながら、今回は、応用面で期待されるナノカーボン材料としてのCNTとグラフェンを含有した薄膜をシリコン基板上に付着させた試料を対象とし、この薄膜における熱伝導率測定手法を開発することを目的とした。研究方法:前述した目的を達成するために、研究計画・方法として熱伝導率測定装置は、自ら設計し真空断熱チャンバーを試作した。高温側は、セラミックヒーター・シース白金測温抵抗体・熱流束センサーを組み込んだ部品で構成した。低温側は、研究室保有の市販ペルチェキットを改造した部品で構成した。さらに、研究室においてCVD合成によりCNT膜やグラフェン膜の生成が可能であり計測技術も修得しており、実験現象を観察するための赤外線サーモグラフィが既存の研究環境として準備されていたので、今回は最低限必要な熱流束ロガー測定キットを購入し実験に臨めた。シリコン基板に付着させた薄膜試料を保持し、上方向から赤外線サーモグラフィにて熱画像を監視し熱の流れや接触熱抵抗に考慮しながら熱伝導率を測定した。薄膜試料の位置・傾き・保持圧力を調整し最適な保持方法を探究した。研究成果:熱流束ロガーを用いて熱流束と温度変化状況のデータを取得して熱伝導特性を解析し、赤外線サーモグラフィによる熱画像解析データと比較検討した。得られた成果を基にして、既存の伝熱実験データと比較しながらカーボン含有薄膜の伝熱特性として取り纏めて第55回日本伝熱シンポジウムなどで発表する予定である。
多配位錯体構造を利用した高効率集積発光材料の創成

縮環芳香族を結合させた配位子群の合成を行い、これらの配位子群の金属イオンとの錯化によって、複数の芳香族部位の配向を制限し、溶液内及び結晶内で平面共役系芳香族どうしのスタッキングを抑えることで従来の芳香族分子では発現しない特異な特性を持つ材料を創成した。単結晶X線構造解析により、上記で合成した錯体群の構造特性評価を行った。これらの錯体の中心金属イオンの配位様式に従い、先述の配位子の配向が決定され、濃度消光やエキシマー形成といった濃度依存性を抑えた特異な蛍光特性の発現を確認した。また、結晶内では分子間パッキングにより選択的にエキシマー発光を発現させることにも成功した。有機分子部位(錯化部位)が4つから最大9つに達するテトラゴナル型亜鉛などのd属中心金属錯体や高配位ユウロピウムやランタンなどの希土類ランタノイド錯体材料の配位有機分子部位の合成を先ず行った。具体的には、光エネルギー変換や電気伝導性を有する分子を配位有機化合物及びその前駆体を専ら合成し、その構造決定や構造特性評価を行った。既存の有機配位子化合物に無い新たな光集光アンテナを複数有するものの合成や、特異な縮環芳香族部位を持つ化合物群の合成であり、結果として、分子設計通りにそれらの配位化合物群の合成を可能にした。また、それらの配位分子を用いて三価ランタノイド錯体群を合成した。併せてそれらの構造特性を単結晶X線構造解析により評価した。その結果、予想構造式と同じ錯体は少なく、配位子の方向性により異性体が複数考えられるものの1つが選択的に生成されることを見出した。一方、光エネルギー変換特性を有するルテニウムなどのd錯体も現在複数の構造配位子を合成済みであり、それらを金属イオンに配位させた錯体群の合成を行っている。特に光集光アンテナ部位を持つ配位子化合物とその金属錯体を合成し、結晶構造解析によりそれらの構造を明らかにした。さらに光化学特性の測定によって、光集光部位の励起エネルギーは効率よく中心金属イオンへとエネルギー移動することを明らかにした。現在それらの錯体群のデバイス実装を検討中である。本申請研究の目的に則って、光エネルギー変換や電気伝導性を有する分子を配位有機化合物及びその前駆体を専ら合成し、その構造決定や構造特性評価を行った。本申請研究課題である、縮環芳香族をリンカーを介して結合させた配位子群の合成を行い、フェノール系アニオン性配位子及びピリジン系中性配位子、さらにはジケトン配位子の創成に成功した。これらの配位子群の金属イオンとの錯化によって、それらの複数の芳香族部位の配向を制限し、溶液内及び結晶内で平面共役系芳香族どうしのスタッキングを抑えることで従来の芳香族分子では発現しない特異な特性、例えばモノマー発光を維持した材料の創成を目指した。また、縮環芳香族部位として、ナフタレン、ピレン、ぺリレンなどの平面芳香族のみならず、チオフェンなどのヘテロ芳香族を含む縮環芳香族を導入した。その理由は、従来の炭化水素芳香族によるπ平面共役系の相互作用とヘテロ芳香族のヘテロ原子どうしの相互作用を狙ったものである。上記で合成した配位子群と、d遷移金属イオンとの錯化反応により、オクタヘドラル型の錯体、テトラヘドラル型の錯体及び平面4配位型の錯体群の合成とその構造特性評価を行った。具体的には、亜鉛、鉄、ニッケル、銅、コバルト、ルテニウム、白金、パラジウムのそれぞれの錯体である。さらに、中心金属イオンの価数を酸化還元により変えることによってその発光特性を制御可能であることも見出した。加えて、歪芳香族部位や半導体特性を期待できる構造の芳香族部位の合成を行い、それらの部位を複数有する金属錯体群の合成を行った。縮環芳香族を結合させた配位子群の合成を行い、これらの配位子群の金属イオンとの錯化によって、複数の芳香族部位の配向を制限し、溶液内及び結晶内で平面共役系芳香族どうしのスタッ

キングを抑えることで従来の芳香族分子では発現しない特異な特性を持つ材料を創成した。単結晶X線構造解析により、上記で合成した錯体群の構造特性評価を行った。これらの錯体の中心金属イオンの配位様式に従い、先述の配位子の配向が決定され、濃度消光やエキシマー形成といった濃度依存性を抑えた特異な蛍光特性の発現を確認した。また、結晶内では分子間パッキングにより選択的にエキシマー発光を発現させることにも成功した。本申請で提示した、有機分子部位(錯体形成部位)が46(d金属)、910(f金属)に達するテトラゴナル・オクタヘドラル・サイドタイプ及びトップタイプ型df軌道金属錯体群の合成を行った。発光錯体群については、配位子群の合成とその錯化により、構造が異なるランタノイド金属イオン化合物である強赤色ユウロピウム発光錯体群を合成した。また、それらの絶対構造を単結晶X線構造解析により明らかにした。その結果、置換基の種類によって配位子の配向が異なることが判明した。さらに、それらの発光特性評価を併せて行い、いずれも発光効率が60%程度の強発光特性を示すことが確認され、高い安定性を示し、溶液及び固体いずれもそれらの発光強度は確保され、低下しないことがわかった。一方、3d属金属である亜鉛や鉄錯体の合成も併せて行い、それらの芳香族部位の発光特性の併せて評価したところ、金属錯化した配位の立体効果によって各配位部位の分子内スタッキングが抑制され、独立した蛍光特性を維持できることも明らかにした。これらの絶対構造を単結晶X線構造解析により決定し、その構造と蛍光特性との相関関係を明確にした。さらには、エネルギー移動のアンテナ性能を調査したところ、d電子充満亜鉛錯体では配位子芳香族部位からの蛍光が確認できるが、d電子が欠損した中心金属錯体においては、その蛍光が消失しており、中心金属イオンへのエネルギー移動が円滑に行われることも併せて明らかになっている。本申請研究の目的に則って、現在までに、多くの構造が異なるユウロピウム錯体群及びそれに対応する芳香族ユニットを持つ配位子有機物の合成を達成した。発光特性については、その構造特性に関係なく発光効率が60%に達することを明らかにした。一方、芳香族部位をエネルギー集光部位として有する錯体群についても、特に3d族亜鉛錯体について合成と構造特性の評価を完了し、その芳香族部位の分子内での光化学即製の独立した機能を確認亜している。現在、さらに新たな配位子群の合成と、4fランタノイド金属イオンや3dー4d遷移金属イオンとの錯化に進んでいる。成果について英文論文化や国内外学会発表など報告も順調に進んでいる。現在のところ、研究初年度の目的をほぼ達成出来、概ね順調に推移している。研究の本年度目標である特異機能性錯体群の合成、所謂金属イオンを種々変えたものの合成を行い、それらの基本構造特性や積層溶解性を調査し、それぞれの特性に応じてデバイス実装などの評価へと進む。また、他の金属イオンとの錯体は全く異なる特殊機能性を有すると考えられるため、その特性発現のため、配位化合物の構造をアレンジしたものの合成を行っていく。それらに期待される特性としては、光エネルギー変換の触媒粒子表面就職助触媒としての性能である。有機化学現在のところ、研究初年度及び次年度の目標は達成しており、多くの配位子化合物群及びそれらの4fランタノイド錯体群、さらには、3dー4d族遷移金属錯体群の合成と構造特性評価を完了した。
平安朝和歌序の注釈と研究

本研究の目的は、平安朝の和歌序を注釈し、その特質と意義とを明らかにすることである。本研究では、平安朝の和歌序、すなわち和歌制作の背景となる状況を文章とした作品をあつかっている。和歌序は、それだけで独立して鑑賞し得る作品である。和歌序は、漢文と和文(仮名文)の作品が残る。それらは内容から、書序(一書の序)、宴集の序、定数歌の序に区分される。当該年度は、先ず、「平安朝の大堰川における漢故事の継承」で、多くの和歌序が制作された場所における、表現の典拠となった漢故事の継承について明らかにした。当初の研究計画に基づき、平安朝の和歌序を収集、整理したところ、『本朝文粋』、『本朝続文粋』など、複数の資料に、平安京の郊外の大堰川で作られた漢文の和歌序が伝存していた。それらを注釈すると、共通して「紅葉」を描くことが判明した。「紅葉」の表現は、延喜7年(907)の宇多法皇の大堰川行幸において「紅葉落」の題が与えられ、漢詩と和歌とが詠作されたことに基づくと推定される。この行幸では、紀貫之によって仮名文の和歌序が書かれ、「大堰川行幸和歌序」として知られる。「紅葉落」の題の漢詩の表現には、嵯峨天皇の河陽(山崎)行幸における「江上落花詞」の奉和詩の影響が見られる。河陽は、潘岳「河陽一県花」の故事に基づき、春に花の漢詩文を作る場所だった。これに対して、大堰川は、秋に紅葉の漢詩文と和歌、仮名文を作る場所となっていったと考えられる。さらに、「和歌と漢詩ー平安朝における実例をめぐってー」では、奈良朝から平安朝にかけての和歌と漢詩との関係が変遷する過程を検討するため、和歌序を取り上げた。特に『新撰萬葉集』の書序について、先行研究を整理し、当時の和歌の状況を明らかにした。当初の計画どおり、平安朝の和歌序を収載する資料の諸本を調査し、収集、整理を進めている。和歌序が収載される資料である、『本朝文粋』、『本朝続文粋』、『扶桑古文集』、『本朝小序集』については、おおよその整理を終えることが出来た。また、整理を終えた和歌序の中で、重要と思われる作品については、漢文学と和文学双方の表現をふまえて注釈を始めている。注釈の際は、典故や用例を踏まえて厳密に語釈をしている。注釈の過程において、典故の継承という事象を発見し、論文にまとめることが出来た。加えて、当初は、平安朝を通して和歌序はどのように展開したのかを考察する計画であったが、『新撰萬葉集』の書序に着目したことによって、奈良朝の和歌序からの展開を検討する必要性に気が付いた。和歌と漢詩との関わりという視点からの検討ではあったものの、奈良朝からの和歌序の変遷を捉えることが出来たことは、研究の進展に重要であったと考えられる。引き続き、平安朝の和歌序を収載する資料の諸本を調査、収集、整理を進める。今後の調査対象としては、、『朝野群載』、『本朝文集』、歌合巻、私家集などを予定している。効率的に収集を進めるため、歴史資料、データベースを活用する。また、和歌序本文の異同を調べ、必要があれば校訂する。和歌序は、伝本が複数ある場合のほか、複数の書に収載される場合がある。整理、校訂の済んだ和歌序から、漢文学と和文学双方の表現をふまえて注釈する。注釈の際は、典故や用例を踏まえて厳密に語釈をし、語釈をふまえて解釈する。解題的研究(和歌の有無、作者、歌会の開催年時、参加者、場所など)を併せて行う。さらに、序と和歌とはどのように関わるのか、奈良朝から平安朝を通して和歌序はどのように展開したのか、他のジャンルの文学作品とはどのように関わるのかを考察し、平安朝文学における和歌序の意義を明らかにする。以上の成果は、所属学会の大会および例会で研究発表を行い、発表の質疑によって考察を深め、論文を作成して、所属大学の紀要、学術誌に掲載する。

この行幸では、紀貫之によって仮名文の和歌序が書かれ、「大堰川行幸和歌序」として知られる。「紅葉落」の題の漢詩の表現には、嵯峨天皇の河陽(山崎)行幸における「江上落花詞」の奉和詩の影響が見られる。河陽は、潘岳「河陽一県花」の故事に基づき、春に花の漢詩文を作る場所だった。これに対して、大堰川は、秋に紅葉の漢詩文と和歌、仮名文を作る場所となっていったと考えられる。さらに、「和歌と漢詩ー平安朝における実例をめぐってー」では、奈良朝から平安朝にかけての和歌と漢詩との関係が変遷する過程を検討するため、和歌序を取り上げた。特に『新撰萬葉集』の書序について、先行研究を整理し、当時の和歌の状況を明らかにした。当初の計画どおり、平安朝の和歌序を収載する資料の諸本を調査し、収集、整理を進めている。和歌序が収載される資料である、『本朝文粋』、『本朝続文粋』、『扶桑古文集』、『本朝小序集』については、おおよその整理を終えることが出来た。また、整理を終えた和歌序の中で、重要と思われる作品については、漢文学と和文学双方の表現をふまえて注釈を始めている。注釈の際は、典故や用例を踏まえて厳密に語釈をしている。注釈の過程において、典故の継承という事象を発見し、論文にまとめることが出来た。加えて、当初は、平安朝を通して和歌序はどのように展開したのかを考察する計画であったが、『新撰萬葉集』の書序に着目したことによって、奈良朝の和歌序からの展開を検討する必要性に気が付いた。和歌と漢詩との関わりという視点からの検討ではあったものの、奈良朝からの和歌序の変遷を捉えることが出来たことは、研究の進展に重要であったと考えられる。引き続き、平安朝の和歌序を収載する資料の諸本を調査、収集、整理を進める。今後の調査対象としては、、『朝野群載』、『本朝文集』、歌合巻、私家集などを予定している。効率的に収集を進めるため、歴史資料、データベースを活用する。また、和歌序本文の異同を調べ、必要があれば校訂する。和歌序は、伝本が複数ある場合のほか、複数の書に収載される場合がある。整理、校訂の済んだ和歌序から、漢文学と和文学双方の表現をふまえて注釈する。注釈の際は、典故や用例を踏まえて厳密に語釈をし、語釈をふまえて解釈する。解題的研究(和歌の有無、作者、歌会の開催年時、参加者、場所など)を併せて行う。さらに、序と和歌とはどのように関わるのか、奈良朝から平安朝を通して和歌序はどのように展開したのか、他のジャンルの文学作品とはどのように関わるのかを考察し、平安朝文学における和歌序の意義を明らかにする。以上の成果は、所属学会の大会および例会で研究発表を行い、発表の質疑によって考察を深め、論文を作成して、所属大学の紀要、学術誌に掲載する。物品費として使用予定であったが、購入予定の物品の金額より少なかったため、次年度使用額が生じた。次年度の物品費と合わせて使用する予定である。
複雑合金結晶の相形成マップと構造制御

Al-Pd-М(М=遷移金属)系合金における正20面体準結晶および近似結晶の形成条件に関する実験的調査を中心に行った。特に、元素Мとして二種類の同族元素を部分混合し相形成挙動への影響を調べた。一般に、同族元素は名目上同一の価数を持つため、類似した相形成挙動を示すと期待される。よって、異なる族の元素混合に対する構造変化は過去に研究された一方で、同族元素の混合による相形成挙動の調査はほとんど行われてこなかった。しかし、第8族元素であるМ= Fe, Ru, Osに対する相形成挙動は実際には必ずしも一致しない。例えば、М= RuおよびOsに対して安定な正20面体準結晶やその高次の近似結晶が形成するが、М= Feに対してはごく低次の近似結晶しか確認されていないなど、構造形成挙動が明確に異なる。これらの相形成における構造支配因子は、同族元素に対する相形成挙動を系統的に調べることで初めて理解できる。Al-Pd-FeおよびAl-Pd-Ru系合金においてそれぞれ周期が7.7ÅのC相および40.5ÅのP40相(いずれも近似結晶)が形成する共通の組成比を選び、FeとRuの含有比を段階的に変化させた。X線回折や電子回折を用いて構造評価を行った結果、Fe:Ru=1:0の混合比ではC相の単相が確認され、Ru含有比の増大とともにC相とP40相の二相共存領域が現れ、最終的にP40相の単相に変化した。また、P40相の単相域は温度の上昇とともに狭くなった。一方、Al-Pd-Fe系C相の試料を長時間熱処理すると、回折パターンに倍周期の超格子ピークが現れることが確認された。これにより、C相の安定構造は文献で報告されている7.7Åの単純立方晶ではなく、約15.5Åの体心立方晶であることが明らかになった。遷移金属元素МとしてFeとOsの組み合わせを用いた場合についても試料作製および初期評価を行った。平成30年度は、Al基合金系における遷移金属元素の違いによる相形成挙動の変化を理解するために、二種類の遷移金属元素FeとRuを選び、その部分混合による補間的調査を中心的に進めた。その結果、両者の間に明確な構造転移を確認することに成功し、また、C相近似結晶の安定構造としての周期が、これまで文献で報告されている値の倍周期であることを見出すことができた。当初計画では、さらに複数の元素ペアに対する調査を予定していたが、それについては十分に進めることができなかった。その大きな要因としては、当該年度が最終年度となっていた「さきがけ研究」の推進のために、研究代表者が大部分の研究時間を割く必要があったことが挙げられる。また、最初に選んだFeとRuのペアに対する調査が予想以上に時間がかかってしまったことも理由の一つである。平成31年度は、本研究課題が研究代表者のメインプロジェクトとなるため、遅れを取り戻せるように本研究課題に注力する。具体的に進める作業として、まず、遷移金属種Mの新しいペアを一種類ないし二種類程度選び、前年度と同様の実験的調査を推進する。これについては大学院生の研究テーマとして進める。また、当初計画していたように、第2年度からは第一原理電子構造計算による近似結晶の構造安定性の定量的評価を開始する。特に、複雑な結晶構造に対する第一原理計算の実践をできるだけ多く積み重ね、年度の終わりには実験結果と対応付けた議論がある程度行える段階に進むことを目標とする。

平成30年度は、Al基合金系における遷移金属元素の違いによる相形成挙動の変化を理解するために、二種類の遷移金属元素FeとRuを選び、その部分混合による補間的調査を中心的に進めた。その結果、両者の間に明確な構造転移を確認することに成功し、また、C相近似結晶の安定構造としての周期が、これまで文献で報告されている値の倍周期であることを見出すことができた。当初計画では、さらに複数の元素ペアに対する調査を予定していたが、それについては十分に進めることができなかった。その大きな要因としては、当該年度が最終年度となっていた「さきがけ研究」の推進のために、研究代表者が大部分の研究時間を割く必要があったことが挙げられる。また、最初に選んだFeとRuのペアに対する調査が予想以上に時間がかかってしまったことも理由の一つである。平成31年度は、本研究課題が研究代表者のメインプロジェクトとなるため、遅れを取り戻せるように本研究課題に注力する。具体的に進める作業として、まず、遷移金属種Mの新しいペアを一種類ないし二種類程度選び、前年度と同様の実験的調査を推進する。これについては大学院生の研究テーマとして進める。また、当初計画していたように、第2年度からは第一原理電子構造計算による近似結晶の構造安定性の定量的評価を開始する。特に、複雑な結晶構造に対する第一原理計算の実践をできるだけ多く積み重ね、年度の終わりには実験結果と対応付けた議論がある程度行える段階に進むことを目標とする。研究計画に遅れが生じたことにより消耗品等の使用量が予定よりも少なかったため、これらを次年度に購入することにした。その際、次年度以降に必要となる国際会議への参加旅費や消耗品の購入費用などの全体のバランスを考慮し、計画的に節約して残額を次年度に繰り越すのが適当と判断した。ただし、次年度以降に使用予定であった第一原理計算ソフトウェアVASPについてアップグレードの必要性が判明したため、H30年度中にアップグレードライセンスの購入を済ませた。また、少額の書籍の購入や装置使用料の支払い等にも本科研費を使用した。
人工転写因子の生体内デリバリーによるアレルギー性鼻炎の分子免疫制御法の開発

31種類のCrispr-Cas9システムに基づくIL-21プロモーター領域に結合する人工転写因子を作成した。15種類のIL-21人工転写因子が、IL-21プロモーター活性の上昇を認めた。そこで、IL-21人工転写因子がIL-21発現を誘導できるかについて調べた。残念ながら、1種類の人工転写因子のみではIL-21発現を誘導できなかった。そこで、複数個のIL-21人工転写因子でIL-21mRNAを転写できるかを検討したところ、3T3細胞(IL-21発現がqRT-PCRで検出限界以下)で強力にIL-21発現を誘導できた。本研究の成果は、アレルギー病態を制御する新たな手法の創生に繋がる可能性がある。IL-21は活性化B細胞に作用してIgEクラススイッチを抑制し、またマスト細胞も抑制することで、アレルギー病態を抑制する。そこでIL-21は、アレルギー鼻炎を制御する新しい生物製剤として有用な可能性がある。しかし、IL-21は多彩な生理活性を呈するため、望ましくない応答を惹起させないためには、アレルギー応答がおこる局所にIL-21を投与ないしは発現させることが望まれる。そこで本研究では、IL-21遺伝子の発現を誘導する人工転写因子(マウスIL-21プロモーター領域に結合するgRNAとdCas9VP160)を開発し、アレルギー性鼻炎の新しい制御法につなげる。293T細胞にプラスミド(マウスIL-21プロモーターでドライブされるホタル・ルシフェラーゼ、マウスIL-21人工転写因子)を導入し、経時的にNanoDLR Assayを行った。31種類作成した人工転写因子のうち人工転写因子を導入していないものに比べて、4倍以上上昇したものが15個得られた。上記15個の人工転写因子を3T3細胞(IL-21を全く発現していない)に導入し、qRT-PCRにてIL-21の発現を評価したが、IL-21発現を誘導できなかった。そこで、人工転写因子を様々な組合せで複数個同時に導入したところ、qRT-PCRにてIL-21発現誘導を確認することができた。本研究で得られたIL-21発現誘導できる人工転写因子のペアーの経鼻投与の条件を最適化し、さらに種々の時間(感作前、感作中、感作後)に経鼻投与して、IL-21人工転写因子のアレルギー局所へのデリバリーとIL-21発現誘導の効率、それによって惹起されるIgEクラススイッチの抑制、Th2応答の抑制、マスト細胞の活性化抑制を評価し、将来的なアレルギー性鼻炎の制御に応用する。免疫学
CCD(固体撮像素子)による微光天体の測光 分光学的研究

1 PSI(プリンストン科学機器)社製の液体窒素冷却可視成用CCDカメラシステムを東京天文台岡山天体物理観測所において天体観測に使用する目的で購入し、その基本性能のチェックを行なった。チェック項目・調整項目は次のとうりである。(1)188cm望遠鏡クーデ焦点光学系との光学調整(2)カメラデュワーの冷却特性・真空特性(3)感光波長域特性(4)CCD素子各端子の電圧調整(5)同観測所現有の計算機システムとの結合(6)データ収録システムの整備2以上のような基礎実験をふまえて、実際の天体を用いてのテスト観測を行ない次のような成果が得られた。(1)近赤外域での感度が予想以上に良好であることが判明した。オリオン星雲の9532Åの硫黄の輝線スペクトルや炭素星の11000Å近傍の吸収星スペクトルの検出が可能であることが分かった。(2)データ解析が現時点では完了していないが、明るい天体については種々の較正を駆使することにより高精度な分光観測が可能であるとの見通しを得た。3 PSI社製CCDカメラシステムと同様なシステムを用いた海外の望遠鏡などを使用し各分担者の研究分担テーマの研究を遂行した。活動銀河中心核、輝線天体1 PSI(プリンストン科学機器)社製の液体窒素冷却可視成用CCDカメラシステムを東京天文台岡山天体物理観測所において天体観測に使用する目的で購入し、その基本性能のチェックを行なった。活動銀河中心核、輝線天体
シルト質土の液状化特性とその活性を考慮した設計規準の確立

シルト質土の液状化特性に及ぼす活性の影響を調べるために、本研究では、ほとんど類似の粒度組成を有するが、活性の程度の異なる2種類のシルトを用いて三軸試験装置を用いた液状化試験を行った。2つのシルトの一方は、塑性指数Ip=21.9の活性を有する活性シルトであり、もう一方は、塑性指数がNPの活性を殆ど有しない非活性シルトである。供試体寸法はともに直径5cm・高さ10cmの円柱供試体であるが、活性シルトは液性限界の約2倍で練り返したスラリーを予圧装置を用いて鉛直応力68.6kPaにて一次元的に圧密したものを切り出して試験に用いた。非活性シルトは空中落下させた試料を所定の回数打撃する事により自立できる供試体を作成する方法により作成し試験に用いた。供試体は三軸試験装置にセットされ、98kPaで等方圧密された後、非排水状態で周波数0.1Hzの正弦波の両振り繰返し応力を作用させた液状化試験を実施した。活性シルトの場合、繰返し載荷に伴い両振幅ひずみが徐々に増大し、破壊にいたるのに対し、非活性シルトは繰返し載荷初期段階では変形量は小さいがある時間から両振幅ひずみが急激に増大し破壊にいたる。すなわち、活性シルトは粘性土的動的挙動を示し、非活性シルトは砂質土的動的挙動を示すことが明らかになった。この傾向は繰返し単純せん断試験においても確認された。また、液状化強度を求めるための結果の整理において、両試料とも繰返し応力と破壊にいたる回数の対数関係が直線関係となり、このことはシルト試料の液状化強度評価が従来の整理法と同様に行えることを示唆するものである。また、静的強度(非排水強度)と液状化強度の関係には直線関係が認められた。したがって、活性に違いを評価するパラメータとして状態関数である静的強度を用いることが適切であることが示唆された。今後さらに活性の異なるシルトに対する検討を行い、活性の影響を考慮できる基準を確立する予定である。
骨格筋由来の心筋前駆細胞の同定と心筋再生医療への応用

緑色蛍光蛋白(GFP)陽性骨格筋細胞を心筋細胞と共培養すると、GFP陽性細胞の一部が心筋特異的トロポニンT(cTnT)を発現し、骨格筋由来細胞の一部が心筋細胞の形質を獲得したと考えられた。平成15年度は、この形質転換に機械的刺激、Ca^<2+>および増殖因子、calmodulin, calcineurinが関与するか検討した。その結果、nifedipineは共培養におけるcTnT陽性骨格筋細胞数を減少させたが、機械的伸展刺激はその減少を抑制した。また、calmodulin抑制薬、calcineurin抑制薬は共培養におけるcTnT陽性骨格筋細胞数を減少させた。各種成長因子は影響を与えなかった。平成16年度は骨格筋細胞を心筋細胞と共培養し、骨格筋細胞が心筋細胞の形質を獲得する機序について検討した。GFP発現マウス由来骨格筋細胞とLacZ遺伝子を導入した心筋細胞を共培養した。その結果、GFP陽性、cTnT陽性細胞の70-80%はβ-galactocidase陽性、つまり細胞融合を起こしていたことが明らかになった。そこで、骨格筋以外の体性細胞も心筋細胞と細胞融合することにより、心筋細胞の形質を獲得、維持するかについて検討した結果、ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)および心筋線維芽細胞を心筋細胞と共培養すると、細胞融合により心筋の形質を獲得した。融合細胞における心筋細胞の形質を持つ細胞の割合は時間依存性に増加したが、骨格筋、内皮、心筋線維芽細胞の形質を維持する細胞の割合は減少した。免疫抑制をしたGFPラットの心臓に赤色蛍光蛋白(RFP)発現骨格筋細胞またはHUVECを移植すると、1週間後にGFP陽性、RFP陽性の融合細胞が存在し、心筋特異的蛋白を発現していた。次に、骨格筋の幹細胞の分画と考えられるside population (SP)細胞およびSca-1陽性細胞が心筋細胞へ分化可能か検討した。GFP発現マウスの骨格筋由来SP細胞またはSca-1陽性細胞を心筋細胞と共培養すると、細胞融合、形質転換両方の機序で心筋細胞の形質を獲得した。我々は骨格筋由来SP細胞またはSca-1陽性細胞を単独で心筋細胞に分化させることが可能か種々の成長因子について検討したが、心筋細胞には分化しなかった。GFP陽性骨格筋細胞を心筋細胞と共培養すると、骨格筋細胞の一部が心筋特異的トロポニンT(cTnT)を発現し、骨格筋由来細胞の一部が心筋細胞の形質を獲得したと考えられた。平成15年度は、この形質転換に以下の因子が関与するか検討した。1.機械的刺激:GFP陽性骨格筋細胞を心筋細胞と共培養する時にnifedipine 5μMを添加すると、cTnTを発現するGFP陽性骨格筋細胞数は未添加対照群に比較して著明に減少した。GFP陽性骨格筋細胞と心筋細胞を伸展性のシリコン膜上で共培養し、周期的受動的伸展刺激を加えると、nifedipine 5μMによる抑制効果は消失した。2.Ca^<2+>および増殖成長因子:Ca^<2+>

ionophoreであるBay K、増殖成長因子であるアンジオテンシンII、エンドセリン-1、イソプロテレノールをそれぞれ添加して、GFP陽性骨格筋細胞と心筋細胞の共培養を行ったが、これらの薬剤はcTnTを発現するGFP陽性骨格筋細胞数に影響を与えなかった。Protein kinase C抑制薬であるCalphostin C、TPAを添加して共培養すると、cTnTを発現するGFP陽性骨格筋細胞数は減少した。骨格筋細胞培養上清中の遅延接着細胞には、筋芽細胞を主体とする早期接着細胞と比較して、心筋細胞との共培養によりcTnTを発現するGFP陽性骨格筋由来細胞が多く存在した。このことは、骨格筋由来細胞の始源培養中には多能性幹細胞が含まれていることを示唆した。平成16年度は骨格筋細胞を心筋細胞と共培養し、骨格筋細胞が心筋細胞の形質を獲得する機序について検討した。細胞が異なる系譜の細胞の形質を獲得する機序として、形質転換(transdifferentiation)と細胞融合が存在する。そこで、緑色蛍光蛋白(GFP)発現マウス由来骨格筋細胞とLacZ遺伝子を導入した心筋細胞を共培養し、GFP、β-galactocidase、心筋特異的トロポニンT(CTnT)の発現について検討した。その結果、GFP陽性、cTnT陽性細胞の70-80%はβ-galactocidase陽性、つまり細胞融合を起こしていたことが明らかになった。そこで、骨格筋以外の体性細胞も心筋細胞と細胞融合することにより、心筋細胞の形質を獲得、維持するかについて検討した。GFP陽性心筋細胞と赤色蛍光蛋白(RFP)陽性ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)またはRFP陽性心筋線維芽細胞を共培養すると、GFP陽性RFP陽性の融合細胞が認められ、cTnTを発現していた。融合細胞における心筋細胞の形質を持つ細胞の割合は時間依存性に増加したが、骨格筋、内皮、心筋線維芽細胞の形質を維持する細胞の割合は減少した。免疫抑制をしたGFPラットの心臓にRFP発現骨格筋細胞またはRFP発現HUVECを移植すると、1週間後にGFP陽性、RFP陽性でサルコメア構造を有する融合細胞が存在し、心筋特異的蛋白を発現していた。次に、骨格筋の幹細胞の分画と考えられるside population(SP)細胞およびSca-1陽性細胞が心筋細胞へ分化可能か検討した。GFP発現マウスの骨格筋由来SP細胞またはSca-1陽性細胞を心筋細胞と共培養すると、細胞融合、形質転換両方の機序で心筋細胞の形質を獲得した。また、共培養した骨格筋幹細胞の中で心筋細胞の形質を獲得した細胞の割合は、骨格筋非幹細胞が心筋細胞の形質を獲得する割合よりも多かった。我々は骨格筋由来SP細胞またはSca-1陽性細胞を単独で心筋細胞に分化させることが可能か種々の成長因子について検討したが、心筋細胞には分化しなかった。
超分子集合体を用いた光合成型有機太陽電池の開発

自然界の光合成を模倣した電荷分離システムを構築するため、これまでに様々なポルフィリン(ドナー)-フラーレン(アクセプター)連結化合物を合成し、その光化学挙動を明らかにされてきた。しかしながら、このような光合成反応中心モデルシステムを高効率エネルギー変換デバイスとして効果的に応用した例はほとんどない。そこで、本研究では自然界の光合成のような分子集合体に基づく全く新規な光電変換デバイスの作製を試みるため、まず、ペプチド鎖で集合化したマルチポルフィリン集合体の合成を行い、ポルフィリンとフラーレンの間の三次元的な立体構造の制御に基づいた一連の新規有機太陽電池を開発した。混合分子クラスターの作製方法としてまず、ポルフィリン及び過剰量のフラーレン(C_<60>)のトルエン溶液を用意し、それを三倍体積量のアセトニトリルと混ぜ合わせることよりに混合分子クラスターを作製した。さらにこの分子クラスターを酸化スズ透明電極上に電圧をかけることにより、混合分子クラスター修飾酸化スズ電極を作製した。これらの光電気化学特性についてはNaI 0.5M及びI_2 0.01Mのアセトニトリル溶液を電解液とした湿式二極系を用いて検討した。紫外可視吸収スペクトルの測定から、酸化スズ透明電極上での混合分子クラスターは可視光領域のみならず、近赤外領域まで幅広くかつ高い吸収特性が観測された。また、分子クラスターの形成においてポルフィリン分子集合体を用いた場合、その単量体と比較して、光電流発生のアクションスペクトルが可視光領域全体にわたり効果的に観測された。これはポルフィリンとフラーレンの間の超分子集合体形成が光エネルギー変換において重要な役割を果たすことを示すものである。エネルギー変換効率としては現在最適の系では1.6%に達している。また、フラーレンに代わる他のカーボンナノマテリアルについても同様の検討を行い、効果的な知見が得られた。