hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞周期を制御するユビキチン様修飾システムの解析

I型に属するユビキチン様蛋白質はユビキチンシステムと類似した独自の酵素系で標的蛋白質に共有結合する.ユビキチンと最も相同性の高いNEDD8のE1様酵素はAPP-BP-1とUba3の異種複合体であり,E2様酵素はUbc12である.NEDD8の標的蛋白質はCullinファミリー蛋白質であり,それは多様なE3ユビキチンリガーゼのコアサブユニットである.NEDD8修飾系は真核生物を通じて保存されており,その生理学的意義を明らかにする目的で,まずUba3のノックアウトマウスを作製し多細胞生物における役割を解析した.また分裂酵母を用いた遺伝学的な解析も行ない,NEDD8修飾系がCullinファミリー蛋白質の機能に必須であることを明らかにした.その分子機構については,Cullin1をコアとするSCFユビキチンリガーゼの組み換え蛋白質による試験管内ユビキチン化反応系を構築し,NEDD8修飾系によるユビキチンリガーゼ活性制御を解析した.これらの結果からNEDD8修飾系はSCFユビキチンリガーゼ活性を促進し,Cullinファミリー蛋白質の機能に必須であることを明らかにした.またノックアウトマウスの解析からNEDD8修飾系は細胞周期制御のみならず個体の形態形成に必須であることが明らかとなった.他方,ユビキチンやユビキチン様蛋白質の共有結合は可逆的反応であることが明らかとなってきた.そこで新規脱ユビキチン化酵素および脱SUMO-1化酵素を単離し,遺伝子構造,細胞内局在,生化学的特性などを明らかにした.I型に属するユビキチン様蛋白質はユビキチンシステムと類似した独自の酵素系で標的蛋白質に共有結合する.ユビキチンと最も相同性の高いNEDD8のE1様酵素はAPP-BP-1とUba3の異種複合体であり,E2様酵素はUbc12である.NEDD8の標的蛋白質はCullinファミリー蛋白質であり,それは多様なE3ユビキチンリガーゼのコアサブユニットである.NEDD8修飾系は真核生物を通じて保存されており,その生理学的意義を明らかにする目的で,まずUba3のノックアウトマウスを作製し多細胞生物における役割を解析した.また分裂酵母を用いた遺伝学的な解析も行ない,NEDD8修飾系がCullinファミリー蛋白質の機能に必須であることを明らかにした.その分子機構については,Cullin1をコアとするSCFユビキチンリガーゼの組み換え蛋白質による試験管内ユビキチン化反応系を構築し,NEDD8修飾系によるユビキチンリガーゼ活性制御を解析した.これらの結果からNEDD8修飾系はSCFユビキチンリガーゼ活性を促進し,Cullinファミリー蛋白質の機能に必須であることを明らかにした.またノックアウトマウスの解析からNEDD8修飾系は細胞周期制御のみならず個体の形態形成に必須であることが明らかとなった.他方,ユビキチンやユビキチン様蛋白質の共有結合は可逆的反応であることが明らかとなってきた.そこで新規脱ユビキチン化酵素および脱SUMO-1化酵素を単離し,遺伝子構造,細胞内局在,生化学的特性などを明らかにした.
アウトサイドオプション付チープトークモデルにおける二次元利益相反と情報伝達の関係

基本モデル(アウトサイドオプション付きチープトークモデル)の研究については、離散モデルに関するこれまでの研究成果を踏まえ、異なるアクションからのペイオフの間に負の相関があると、各次元の利益相反(アクションバイアスとパンダリング)の程度と情報伝達の程度の関係が非単調であるとの結果を定式化した。更に、この相関が負に傾く程に、意思決定者が専門家に意思決定権限を委譲する利益が少なくなるとの結果も定式化した。これらの成果を、2018 EEA-ESEM(8月、ドイツ)やEARIE 2018(9月、ギリシア)らの国際学会で発表し、且つ、京都大学経済研究科ディスカッションペーパーとして公表し、本研究の重要性の発信に努めた。一方、応用研究については、専門家だけでなく、意思決定者も意思決定に関連する情報を持ち、且つ、メッセージを発することを想定する双方向コミュニケーション(つまり、両者が逐次情報を発信し合う)の予備的モデルを、Crawford & Sobel(Econometrica誌、1982)をベースに構築し、ベイジアンナッシュ均衡を求め、利益相反と情報伝達についての基本モデルの分析結果を展開する下準備を行なった。加えて、意思決定者から専門家への情報発信が、専門家の情報発信に与える影響を探った結果、これを促進も阻害もしないとの中立性の結果を得た。この結果を、Japan-German Workshop on Contracts and Incentives(9月、大阪)といった国際ワークショップや、国内の大学(長崎大学、慶應大学)で発表した。基本モデルの分析については、研究代表者による予備的分析対象である不完全情報の離散のアウトサイドオプション付きチープトークモデルを展開した。結果、異なるアクションのペイオフの間に負相関があると、各次元(アクションバイアスとパンダリング)の利益相反と情報伝達の間に非単調な関係が現れることを見出した。アクションのペイオフ間の相関は、既存研究でも分析されておらず、なぜ既存研究において、各次元の利益相反と情報伝達の非単調関係が明示されなかった理由を示唆している。応用問題については、権限の委譲について分析を進めた。具体的には、離散のアウトサイドオプション付きチープトークモデルをベースに、意思決定者が専門家に決定権限を委譲する(全委譲)、意思決定者が専門家が選択するアクションを応諾か拒否する(半委譲)、或は、意思決定者は権限委譲は一切せずに専門家から情報を聴取するのみ(非委譲)の三体制を比較した。アクションバイアスが大きい程、最適な権限委譲の程度は低くなる、という既存研究とは異なる結果を得た。ステートとアクションのスペースが離散のモデルを展開し、異なるアクションのペイオフの間に負相関があると、各次元の利益相反と情報伝達の間に非単調な関係が現れることを見出した。研究代表者による予備的研究対象のUniform quadraticモデルで見られた結果(各次元の利益相反と情報伝達の間に非単調な関係)の頑健性を確認すべく、室内実験(laboratory experiment)の準備をしている。研究代表者は、実験内容をデザインし、海外の共同研究者に実施を分担している。然し乍ら、汎用性の高い数式モデルの構築には至っていない。伴って、各次元の利益相反と情報伝達の間に非単調な関係が現れる必要十分条件も分析できてはいない。一方、応用分析については、進んでおり、最適な権限委譲についてモデルを構築・分析し、研究学会で発表した。基本モデル(オプション付きチープトークモデル)の分析については、離散モデルの分析に進展があった。H28年度において、異なるアクションのペイオフの間に負相関があると、各次元(アクションバイアスとパンダリング)の利益相反と情報伝達が非単調であることを示したが、H29年度は更に、この負相関が情報伝達の促進に繋がり得る、との結果を得た。関連して、権限の委譲の問題についても、アクションのペイオフ間の相関と最適な権限委譲といった既存研究(Dessein, 2002; Alonso & Matouschek, 2008他)で研究されていない問題を分析し、相関が-1に近い程、プリンシパルが意思決定権限を情報を持つエージェントに委譲する利益は少ないという新たな結果を得た。加えて、グループ意思決定、携帯アプリ市場における情報構造、といった応用問題にも取り組んだ。基本モデル(アウトサイドオプション付きチープトークモデル)の離散モデルについて、2アクション、4ステートを想定し、異なるアクションのペイオフの間の相関パラメーターと情報伝達の関係、その厚生への影響の分析を済ませた。同モデルを用い、権限委譲がプリンシパルに益する条件を特徴づけた。連続モデルとしては、Uniform quadraticモデルを更に簡略化したモデルを作成した上で、パイロット実験を行った。一方、応用問題であるグループ意思決定問題については、ステートも私的情報も離散の一様分布で、、プレイヤーが逐次に発言する動学モデルを用いて、コミュニケーションカスケード(皆が同じ言葉を繰り返す現象)均衡の存在を示した。携帯アプリ市場における情報構造の問題についても、良い販売者、悪い販売者、消費者によるコミュニケーションゲームを構築。良い販売者の行動を固定し、アプリケーションタイトルの字数を制限(アップル社による新ルール)すると、悪い販売者が商品内容を誇張し消費者に被害を与える損害を減らすことができるものの、良い販売者からの情報伝達が制約され、総合的には消費者を害する可能性がある、との結論を示した。

更に、この相関が負に傾く程に、意思決定者が専門家に意思決定権限を委譲する利益が少なくなるとの結果も定式化した。これらの成果を、2018 EEA-ESEM(8月、ドイツ)やEARIE 2018(9月、ギリシア)らの国際学会で発表し、且つ、京都大学経済研究科ディスカッションペーパーとして公表し、本研究の重要性の発信に努めた。一方、応用研究については、専門家だけでなく、意思決定者も意思決定に関連する情報を持ち、且つ、メッセージを発することを想定する双方向コミュニケーション(つまり、両者が逐次情報を発信し合う)の予備的モデルを、Crawford & Sobel(Econometrica誌、1982)をベースに構築し、ベイジアンナッシュ均衡を求め、利益相反と情報伝達についての基本モデルの分析結果を展開する下準備を行なった。加えて、意思決定者から専門家への情報発信が、専門家の情報発信に与える影響を探った結果、これを促進も阻害もしないとの中立性の結果を得た。この結果を、Japan-German Workshop on Contracts and Incentives(9月、大阪)といった国際ワークショップや、国内の大学(長崎大学、慶應大学)で発表した。現在準備中の室内実験を実施し、その結果を分析する。同時に、汎用性の高い一般化モデルの構築を行い、そのモデルの分析を行う。加えて、決定権限の委譲、専門家の選任、専門家の情報開示などの応用問題について分析し、当該分析の結果と、既存の研究結果と比較検証する。平成28年度同様、研究協力者とインターネット上で、研究の成果について報告し合い、加えて、海外の研究協力者や国内外の専門家を訪問し、集中的に研究を進める。適宜、研究成果を取り纏め、国内外の研究学会や研究機関で発表する。取り纏めた成果を、ワーキングペーパーとして発表、或いは国際的に評価の高い査読付き学術雑誌に投稿する。離散のアウトサイド付きチープトークモデルについては、Nアクション、Mステートの一般化モデルを構築し、加えて、決定権限の委譲、最適な情報構造メカニズムといった応用問題の分析を深める。連続のアウトサイド付きチープトークモデルについては、室内実験を実施し、Uniform quadraticモデルで見られた結果(二次元の利益相反がある場合、各利益相反が情報伝達を促進し得る)の頑健性を確認する。更に、一般化モデル(微分可能な凹関数)において、利益相反が情報伝達の促進に繋がる条件を示す。グループ意思決定のモデルについては、全ての均衡を求め、一般化モデルへ拡張する。携帯アプリ市場のモデルについては、全参加者が戦略的に意思決定を行うなど、より一般的なモデルに拡張する。平成29年度同様、研究協力者とインターネット上で、研究の成果について報告し合い、加えて、海外の研究協力者や国内外の専門家を訪問し、集中的に研究を進める。
ジェンダーと文学をめぐって－異文化紹介を考える－

仏文学(とりわけプルースト)において、ジェンダーという切り口をもとに新たな視点から広範にアプローチした研究で、書籍の出版、テキストの出版、日本や海外での学会発表、研究論文の発表、雑誌での成果の報告、シンポジウムでの口頭発表、フォーラム開催など様々な場においてその成果は公にされ、それぞれ高い評価を得ることができた。単独はもとよりグループでの合同研究においてなど、これまでになかった画期的な企画のもと、得られた刺激的な成果は、研究の分野を越えてさらに発展的に生かされることを強く期待している。5月20日、中国延辺大学出版社発行『日本語言文化研究』に論文「川端文学『眠れる美女』をめぐって」を発表。これは前年度、延辺大学での国際学会で口頭発表した内容。5月末、青山社発行『流域』第70号に論文「スワンとオデットの結婚ーフーコーの理論に沿ってー」発表。6月、日仏女性研究学会発行『女性空間』第29号に論文「フランス発の少女マンガ」発表。7月30日、水声社発行『セクシュアリティ』に論文「プルーストとコレットについてー同性愛、植物、動物ー」発表。12月1日、フォーラム「環境と文化・京都会議2012」で分科会「多文化共生と環境」座長。12月22日、明治大リバティーアカデミーで講座「小説家プルーストの世界へのいざない」担当。2013年3月24日、日仏シンポジウム「フランスに学ぶ少子社会からの脱却ージェンダー平等の視点からー」(平成25年度笹川日仏財団補助金)で講演。3月30日、日仏会館で日仏女性研究学会研究会「翻訳語から何が見えるか」口頭発表。9月、日本ジェンダー学会発行『日本ジェンダー研究学会誌』に思文閣出版発行『日本文学の「女性性」』の書評掲載。6月と9月、日仏女性研究学会発行「女性情報ファイル」No.110、No.111に書評掲載。2013年2月、「女性情報ファイル」No.113に「ヌーベル・オプセルヴァトゥール」誌より翻訳記事掲載。9月、京都造形芸術大学『通信講座動画テキスト上演系』「フランス語圏文学」の章担当、制作中。2013年3月25日30日、京都大学社会学部主催の研究会「フランスにおける女性労働、ワーク・ライフ・バランス」でフランス人研究者2名招聘。2013年5月まで日本フランス語フランス文学会関西支部学会誌編集委員。2013年5月まで日本フランス語フランス文学会関西支部実行委員副委員長。6月より実行委員長。平成25年度科学研究費助成金、基盤研究(C)「ジェンダーと文学をめぐって」平成25年度分研究成果報告書発行。平成26年度笹川日仏財団研究補助金出版助成を得て明石書店から出版予定『フランスに学ぶ少子化社会からの脱却ージェンダー平等の視点からー』(近刊)。芸術教養シリーズ15『近現代の芸術史文学上演篇I 20世紀の文学舞台芸術』藝術学舎/幻冬社、2014年1月、第4章執筆担当。2013年6月、『女性空間』第30号、論文「女性に対する暴力」執筆。2013年7月、日仏女性研究学会30周年記念シンポジウム「ジェンダー平等へ向けて」、日仏会館、口頭発表「翻訳の問題」。2013年8月、第3回中日韓朝言語文化比較研究国際シンポジウム、中国延辺大学、口頭発表「小説に描かれたアジアと新しい女性像」。2013年8月、第3回中日韓朝言語文化比較研究国際シンポジウム予稿集、「『巴里に死す』をめぐって」。2013年9月、シンポジウム「比較・ジェンダー・思想」、明治大学、口頭発表「スワンとオデットの結婚」。2013年12月、プルースト研究会、京都大学、口頭発表「オペレッタ『地獄のオルフェ』をめぐって」。2013年2月、「女性情報ファイル」No.113、翻訳記事「VIOL」。2013年9月、「雲母」、「フランス語学習について」。2013年6月ー2014年5月、日本フランス語フランス文学会関西支部実行委員会委員長。5月28日ー29日に一橋大学で開催された日本フランス語フランス文学会におけるワークショップ「文学におけるセクシュアリテ」において、パネリストとして口頭発表。5月発行の女性研究学会の学会誌『女性空間』には論文「性差と種の違いを越えて」を発表。7月1日、京都ひと・まち交流会館で開催された京都学研究部会「祇園祭と巴里祭」で「フランス革命と女性」について基調講演。8月12日ー20日、資料収集を目的としたフランス滞在。8月21日ー26日、中国延辺大学における比較文化の国際会議出席のため中国滞在。延辺大学において「川端文学『眠れる美女』をめぐって」を発表。京都造形芸術大学紀要『GENESIS』にプルーストとコレットに関する研究ノートを発表。12月末発行の『年報・フランス研究』においてはプルーストと日本文学に関する論文を発表。

2012年3月4日に同志社大学でのフォーラム「京都から創ろう環境文学環境アート」において「日本近代文学のフランスにおける受容をめぐって」のテーマで報告。3月10日には東京日仏会館で「芸術と女性」についてのシンポジウムを企画、開催。3月31日には平成23年度平成25年度(科研費)学術研究助成基金助成金(基盤研究(C))平成23年度分研究成果報告書を作成。タイトルは『ジェンダーと文学をめぐって文学におけるセクシュアリテー文学と欲望の問題ー』。その中で論文「20世紀フランス文学にみる「性」の曖昧ープルーストやコレットなどー」を掲載。以上のようにプルーストの小説『失われた時を求めて』を中心に据えて、主としてジェンダーの視点から研究を進めるとともに、この作品等の異文化を日本がどのように受容したか、また日本の文化をフランスはどう受け止めたのかなどを、幅広く比較文学や社会学の観点からもアプローチし、領域を超えたダイナミックな研究の成果を上げつつある。中国での国際学会の成果発表のための学術誌、青山社刊の学術雑誌、水声社『セクシュアリティ』などにそれぞれ論文掲載をするなど、連続して論文を発表する機会に恵まれ、研究の励みになるとともに多くの専門家のアドバイスを受けることもでき、研究の進展にはたいへん有意義であった。また、年度後半にはフォーラム、アカデミー講座、シンポジウム、研究会などで登壇し、日頃の成果を研究者のみならず一般の人に向けても発信することができ、今後の研究の展望も広がった。平成25年度笹川日仏財団の補助金を得られたことも大いに役立った。数々の書評を頼まれたことは教養の幅を広げることにプラスになったうえ、研究者仲間を増やすことにも役立った。フランス雑誌記事の翻訳は今日の問題に精通できた。またウェブ教材の制作に参加できたことは刺激的でもあった。外国人研究者の招聘は、書類の準備等、仕事も多いが、そのプロセスでさまざまなことが経験でき新たに学べることも多い。フランスのCNRSという研究機関での最新の研究結果にふれることができ、今後の研究に大いに役立つはずである。招聘された研究者たちとは懇親の機会を複数回、持つことができ、有効な強い絆となった。日本フランス文学会(支部学会誌編集委員、実行副委員長)や日本ジェンダー学会(運営委員)、日本女性研究学会(運営委員)などでの活動をとおして、研究の成果は広く研究や教育の分野に貢献することができている。全体として、現在までにおいて、研究の目的は十分達成できている。海外の学会や国内の学会、研究会、シンポジウム、フォーラム等、また雑誌や紀要、報告書などにおいて、研究の成果を発表できる「場」に恵まれた。そのため理想的なぺースで研究を進展させることができた。研究者仲間の協力を得られたことも大きい。平成23年度分の研究成果をまず報告書としてまとめることができたため、今後の仕事の計画が立てやすくなり、見通しを持って研究を深めていくことができる。なお、当初予定していた明治大学リバティーアカデミーにおけるプルーストに関するオムニバスの連続講義については、大学側の事情により延期された。
腫瘍に集積するRIを用いた肺癌の術中リンパ節転移診断

近年,画像診断の進歩とともに比較的早い段階で発見される肺癌患者が増えている.しかし画像診断のみではリンパ節転移診断の精度が低く,どの患者に対しても画一的な縦隔リンパ節郭清が行われている.画一的にリンパ節郭清を行った場合は,腫瘍径の小さな患者ではリンパ節転移の頻度が低いために,無駄なリンパ節郭清を行うことになる.一方,現在,核医学診断で用いられている主な方法はラジオアイソトープを患者に投与して,その原子を含む分子の集積を画像で解析するものである.ラジオアイソトープの中には特異的に腫瘍に集積する性質を持ったものがあり,悪性腫瘍の部位診断や良悪性の鑑別に応用されている.クエン酸ガリウムは特異性に問題があるものの広く用いられてきた.またフルオロデオキシグルコースFDG(F-18)を用いたポジトロン・エミッション・トモグラフィーは最近急速に普及してきている.この研究では腫瘍に集積するラジオアイソトープを術前に投与して,手術中にリンパ節を摘出せずに放射線カウンターを用いてリンパ節転移診断が可能か否かを検討することを目的としている.この研究期間では手術前に患者にクエン酸ガリウムを投与して手術中にリンパ節の放射能を検討したが, S/N比が低いためにバックグラウンドとの鑑別が難しかった,次にFDG(F-18)を用いた検討では残念ながら, in vitroでも現在のガンマ-プローブでは信号を検出できなかった.これはFDGのenergyが511.0KeVであり,一方ガンマプローブのEnergy rangeは最新式のものでも20-170 keVであるためと思われる.最近FDGを検出可能なプローブが開発されて報告されているので,これらを入手して今後もこの研究を継続したい.近年,画像診断の進歩とともに比較的早い段階で発見される肺癌患者が増えている.しかし画像診断のみではリンパ節転移診断の精度が低く,どの患者に対しても画一的な縦隔リンパ節郭清が行われている.画一的にリンパ節郭清を行った場合は,腫瘍径の小さな患者ではリンパ節転移の頻度が低いために,無駄なリンパ節郭清を行うことになる.一方,現在,核医学診断で用いられている主な方法はラジオアイソトープを患者に投与して,その原子を含む分子の集積を画像で解析するものである.ラジオアイソトープの中には特異的に腫瘍に集積する性質を持ったものがあり,悪性腫瘍の部位診断や良悪性の鑑別に応用されている.クエン酸ガリウムは特異性に問題があるものの広く用いられてきた.またフルオロデオキシグルコースを用いたポジトロン・エミッション・トモグラフィーは最近急速に普及してきている.この研究では腫瘍に集積するラジオアイソトープを術前に投与して,手術中にリンパ節を摘出せずに放射線カウンターを用いてリンパ節転移診断が可能か否かを検討することを目的としている.この研究期間では手術前に患者にクエン酸ガリウムを投与して手術中にリンパ節の放射能を検討したが,S/N比が低いためにバックグラウンドとの鑑別が難しかった.来年度はクエン酸ガリウムの投与量や投与時期を工夫することによって,S/N比を低下させることができるか検討するとともに,フルオロデオキシグルコース等を用いて実現性を検討することとする.近年,画像診断の進歩とともに比較的早い段階で発見される肺癌患者が増えている.しかし画像診断のみではリンパ節転移診断の精度が低く,どの患者に対しても画一的な縦隔リンパ節郭清が行われている.画一的にリンパ節郭清を行った場合は,腫瘍径の小さな患者ではリンパ節転移の頻度が低いために,無駄なリンパ節郭清を行うことになる.一方,現在,核医学診断で用いられている主な方法はラジオアイソトープを患者に投与して,その原子を含む分子の集積を画像で解析するものである.ラジオアイソトープの中には特異的に腫瘍に集積する性質を持ったものがあり,悪性腫瘍の部位診断や良悪性の鑑別に応用されている.クエン酸ガリウムは特異性に問題があるものの広く用いられてきた.またフルオロデオキシグルコースFDG(F-18)を用いたポジトロン・エミッション・トモグラフィーは最近急速に普及してきている.この研究では腫瘍に集積するラジオアイソトープを術前に投与して,手術中にリンパ節を摘出せずに放射線カウンターを用いてリンパ節転移診断が可能か否かを検討することを目的としている.この研究期間では手術前に患者にクエン酸ガリウムを投与して手術中にリンパ節の放射能を検討したが, S/N比が低いためにバックグラウンドとの鑑別が難しかった,次にFDG(F-18)を用いた検討では残念ながら, in vitroでも現在のガンマ-プローブでは信号を検出できなかった.これはFDGのenergyが511.0KeVであり,一方ガンマプローブのEnergy rangeは最新式のものでも20-170 keVであるためと思われる.最近FDGを検出可能なプローブが開発されて報告されているので,これらを入手して今後もこの研究を継続したい.
絹糸腺における遺伝子発現制御

絹糸腺の分化に関わりのある候補遺伝子群としてBm Dfd,Bm Scr,Bm fkh,Bm en,Bm Antp,POU-M1などをクローニングし,構造解析,同定を行って使用に供した.一方,絹糸腺特異的に転写されるフィブロイン遺伝子およびセリシン-1遺伝子の転写制御因子群のうちPOU-M1(SGF-3)のクローン化に続いてSGF-1,DBF-1,FF1を精製し,その部分アミノ酸配列の決定を行なっている.カイコの胚発生について,これらの遺伝子がどのように発現されるのかをin situ nylinidizationによって解析した.Bm Scrは絹糸腺が形成される前の時期に下唇節全体で発現される.興味深いことに,下唇節の一部が陥入して絹糸腺が形成され始めると,その部位からはBm Scrの発現が消失する.あたかもこれを相補するような形で,この陥入部位特異的にPOU-M1が発現されてくる.終末分化特異的遺伝子の一つであるセリジ-1遺伝子の転写制御因子が,絹糸腺発生の初期に何らかの役割を果しているらしきことは,大変興味ある観察である.このPU-M1は,絹糸腺成形につれて発現領域を拡大して行き,やがて,遅くともstage 29までには中部絹糸腺に限局された発現となる.形成途上の絹糸腺の後極部分にはBm fkhの発現があり,また,Bm enは始め前部および中部絹糸腺に発現した後,中部絹糸腺に限局されて行くことなどを明らかにした.絹糸腺の分化に関わりのある候補遺伝子群としてBm Dfd,Bm Scr,Bm fkh,Bm en,Bm Antp,POU-M1などをクローニングし,構造解析,同定を行って使用に供した.一方,絹糸腺特異的に転写されるフィブロイン遺伝子およびセリシン-1遺伝子の転写制御因子群のうちPOU-M1(SGF-3)のクローン化に続いてSGF-1,DBF-1,FF1を精製し,その部分アミノ酸配列の決定を行なっている.カイコの胚発生について,これらの遺伝子がどのように発現されるのかをin situ nylinidizationによって解析した.Bm Scrは絹糸腺が形成される前の時期に下唇節全体で発現される.興味深いことに,下唇節の一部が陥入して絹糸腺が形成され始めると,その部位からはBm Scrの発現が消失する.あたかもこれを相補するような形で,この陥入部位特異的にPOU-M1が発現されてくる.終末分化特異的遺伝子の一つであるセリジ-1遺伝子の転写制御因子が,絹糸腺発生の初期に何らかの役割を果しているらしきことは,大変興味ある観察である.このPU-M1は,絹糸腺成形につれて発現領域を拡大して行き,やがて,遅くともstage 29までには中部絹糸腺に限局された発現となる.形成途上の絹糸腺の後極部分にはBm fkhの発現があり,また,Bm enは始め前部および中部絹糸腺に発現した後,中部絹糸腺に限局されて行くことなどを明らかにした.
消費生活協同組合における組合員の参加と社会関係資本の形成に関する研究

消費生活協同組合は、組合員の参加によって事業的な優位性を築くとともに、地域の社会関係資本の形成に寄与してきた。しかし、90年代後半から組合員の生協への参加が減少し、その再建のために様々な取り組みが進められてきた。ところが、社会に定着した代表的な生協組織とその活動の変容、それが地域社会に対して及ぼす影響が、多くの生協研究では対象とされてこなかった。本研究では、現代の生協における組合員の参加の再建が、その事業と地域の社会関係資本にいかに影響を及ぼすのかを明らかにする。
音声情報が付加された触読し易いUV点字による点字学習教材の製法確立と使用感評価

点字の触独に不慣れな中途視覚障害者を中心として,指先への刺激が明瞭であり,様々な素材に印刷可能な紫外線硬化樹脂点字(UV点字)を使用した点字学習教材を希望する者は多い.一方,印刷素材によっては指先が滑り難く触読性が損なわれることや,触覚だけでは学習効率が悪いことなどが指摘されている.本研究では,こうした当該領域の現場のニーズを踏まえて,音声情報が付加された触読し易いUV点字による点字学習教材の製法の確立と使用感の評価を行うことを目的とした.具体的には,触読し易いUV点字を使用し,点字の触読中に点字の情報を音声でも確認することのできる点字学習教材を作成し,作成した点字学習教材の使用感を評価する.点字の触独に不慣れな中途視覚障害者を中心として,指先への刺激が明瞭であり,様々な素材に印刷可能な紫外線硬化樹脂点字(UV点字)を使用した点字学習教材を希望する者は多い.一方,印刷素材によっては指先が滑り難く触読性が損なわれることや,触覚だけでは学習効率が悪いことなどが指摘されている.本研究では,こうした当該領域の現場のニーズを踏まえて,音声情報が付加された触読し易いUV点字による点字学習教材の製法の確立と使用感の評価を行うことを目的とした.具体的には,触読し易いUV点字を使用し,点字の触読中に点字の情報を音声でも確認することのできる点字学習教材を作成し,作成した点字学習教材の使用感を評価する.
細胞核の形態操作と核への力学刺激負荷による細胞機能制御の試み

本研究では,細胞が自身の機能を大きく変化させる分化・脱分化の過程に注目し,細胞核の3次元形態や核に加わる力を見積もる手法の確立,ならびに,細胞核の力学場を操作する手法の確立を目指した.骨芽前駆細胞の骨分化過程において,細胞の石灰化に先んじて,ストレスファイバ型のアクチン細胞骨格が,細胞周辺に局在化するデンスペリフェラルバンド型へ移行し,核の高さの増加・投影面積の減少が見られることがわかった.細胞内にて核に加わるカの変化が,骨芽細胞の分化に影響する可能性が示唆された.また,細胞核に直接的な力や変形を加えるツールとして,外部磁場で自由に変形が可能な,磁気駆動式のマイクロピラーアレイ基板を開発し,細胞核への力学刺激負荷系の構築に成功した.本研究では,細胞が自身の機能を大きく変化させる分化・脱分化の過程に注目し,細胞核の3次元形態や核に加わる力を見積もる手法の確立,ならびに,細胞核の力学場を操作する手法の確立を目指した.骨芽前駆細胞の骨分化過程において,細胞の石灰化に先んじて,ストレスファイバ型のアクチン細胞骨格が,細胞周辺に局在化するデンスペリフェラルバンド型へ移行し,核の高さの増加・投影面積の減少が見られることがわかった.細胞内にて核に加わるカの変化が,骨芽細胞の分化に影響する可能性が示唆された.また,細胞核に直接的な力や変形を加えるツールとして,外部磁場で自由に変形が可能な,磁気駆動式のマイクロピラーアレイ基板を開発し,細胞核への力学刺激負荷系の構築に成功した.本研究は,細胞の分化,脱分化の過程で,細胞内の核の3次元構造や,核に生じている機械的ひずみ,核に加わる力を詳しく調べ,細胞の機能変化との関わりを明らかにしていく.そして,実際に核の形状を操作したり,核に力学的な刺激を加えることで,細胞内での遺伝情報の伝達ならびにタンパク質生成の調整を試みる.このような過程を通じ,全く新しい観点からの細胞の機能制御法を確立することを目的としている.研究初年度は,骨芽前駆細胞が骨芽細胞に分化して石灰化を生じていく過程に注目し,その過程で,細胞内の核に生じていると考えられるひずみがどのように変化していくか調査した.すなわち,骨芽前駆細胞を骨誘導培地中で長期間培養しながら,核の3次元形状を詳細に計測した.さらに,化学処理によってアクチン細胞骨格を選択的に破壊して細胞内張力を解放する前後において核の形状変化を計測し,核に生じる圧縮ひずみを見積もる方法を検討した.骨芽細胞へ分化が進み,一部石灰化が生じていくと,核の体積が減少していったが,核に生じている圧縮ひずみは増加していく傾向が得られた.このことから,骨芽前駆細胞の石灰化過程において,核そのものの力学特性も変化している可能性が考えられた.本研究では,細胞が自身の機能を大きく変化させる分化・脱分化の過程に注目し,細胞核の3次元形態や核に加わる力を見積もる手法の確立,ならびに,細胞核に直接的な力学刺激を加えることで細胞の機能を制御する手法の確立を目指し,2年間の研究を進めてきた.本年度は,細胞内の核に直接的に力学刺激を加えるための手法の確立を目指した.フォトリソグラフィによる微細加工技術を適用し,直径3あるいは4μm,深さ9μmの微細孔が並んだ鋳型を作製した.そして,平均直径約1.5μmの鉄粉をシリコーンエラストマー(polydimethylsiloxane)溶液中に混入して鋳型に流し込んだ後,遠心力および磁力によって磁性粒子を鋳型底面に沈めさた.引き続きシリコーンエラストマーを加熱硬化して,磁性体が入った弾性マイクロピラーを90%以上の歩留まりで作製する手法を確立した.また,鉄粉を埋め込んだマイクロピラーを基板の所望の領域に作製する手法も確立した.これらの鉄粉含有マイクロピラーの周囲に磁場を形成することにより,磁力線の方向に沿って,特定のピラー先端に数70nN(細胞の発生張力と同程度)の力を負荷して変形させることができた.さらに,これらのピラー基板に対して,全面に細胞接着タンパク質を塗布して細胞を播種すると,細胞にダメージを与えることなく複数のピラーの間に細胞核を挟むことができた.すなわち,この状態でピラーを駆動させれば,核に直接的な力や変形を加えることが可能となった.以上のように,本研究で開発した磁気駆動式マイクロピラーは,細胞核に対して,直接的な力学刺激を加えることができる有効なツールと言える.今後は,これを用いて,細胞核に力や変形を加え,核内DNA構造や特定遺伝子の転写活性を調査する研究へと応用展開できることが期待される.
スピン揺らぎ・電荷揺らぎ共存型強相関電子系における超伝導に関する理論的研究

1.コバルト酸化物Na_xCoO_2の超伝導の起源が特異なバンド構造から生まれるスピンの揺らぎと電荷揺らぎが協力して生じるものであることを提案し、また、この特異なバンド構造に起因するフェルミ面のネスティングが、水を挿入していない場合の磁性の起源にもなっていることをつきとめた。さらにこの物質の特異なバンド形状(プリン型バンド形状)が大熱起電力と小電気抵抗両立、すなわち大きな電力因子の起源であることを示した。これにより超伝導・磁性・熱電効果という興味深い三つの現象が統一的に理解できたことになる。2. Pr_2Ba_4Cu_7O_<15-δ>のに対して、第一原理バンド計算をもとにした微視的模型を構築し、揺らぎ交換近似を用いて超伝導の可能性を調べた。その結果、複数のフェルミ面間のネスティングに起因したスピンの揺らぎを媒介として、非従来型超伝導が起こることがわかった。また、電荷揺らぎを引き起こす最隣接相互作用の効果により、実験的に得られているTのδ依存性が理解できることもわかった。さらに揺らぎ交換近似の結果の妥当性を検証するために量子モンテカルロ法による計算を行った。その結果、quarter-filled近傍では揺らぎ交換の結果と整合する結果が得られる一方、half-filled近傍ではモット転移に近づくことによる明確な差異が見いだされた。3.有機超伝導体(TMTSF)_2Xにおけるスピン・電荷揺らぎ共存によるスピン・トリプレットf波超伝導の可能性を提唱した。また、磁場下におけるシングレット・トリプレット超伝導の競合を議論し、スピン揺らぎ・電荷揺らぎ共存によるトリプレット超伝導に特有の大きな増大があることを示した。1.コバルト酸化物超伝導体Na_xCoO_2に対して、α_<1g>バンドを起源とする超伝導メカニズムを提唱した。α_<1g>バンドの特徴的な構造を考慮すると、電子数によっては同心円状の二重フェルミ面が現れうる。このようなバンド構造を取り込み、最隣接サイト間相互作用までを考慮するハバード模型に対して、FLEX近似を適用して、超伝導の可能性とペアリング対称性を調べた。二重フェルミ面が存在すると、スピンの揺らぎの波数は二つのフェルミ面を指し渡すベクトルのところで大きくなる。このようなスピンの揺らぎと、最隣接サイト間相互作用によって生まれる電荷揺らぎが協力的に働いて、非従来型のs波超伝導が出現しうることを示し、種々の実験との整合性を指摘した。2.分子性結晶θ-(BEDT-TTF)_2XはアニオンXの種類によって絶縁体、電荷秩序状態、超伝導など種々の物性が出現しうる。今年度はまず、θ-(BEDT-TTF)_2MM'(SCN)_4(M=Rb,Cs,M'=Co,Zn)において観測される、特徴的な電荷構造の起源について調べた。物質のバンド構造を考慮し、遠距離までの相互作用を含む模型において、乱雑位相近似によって電荷感受率を計算したところ、実験と整合する波数において電荷感受率が大きくなるためには、第二隣接までの斥力相互作用とフェルミ面のネスティングの両方が重要であることがわかった。このことからわかるように、超伝導になるθ-(BEDT-TTF)_2I_3においても遠距離相互作用が重要となる可能性があるため、遠距離相互作用を含む模型において超伝導を調べることに着手した。(1)コバルト酸化物Na_xCoO_2の超伝導と磁性コバルト酸化物Na_xCoO_2は大きな熱起電力、面内強磁性・面間反強磁性の3次元磁性を示す興味深い物質であるが、CoO_2面間に水分子を挿入することで超伝導にもなる。

我々は昨年度、この超伝導の起源が特異なバンド構造から生まれるスピンの揺らぎと次近接相互作用に起因する電荷揺らぎが協力して生じるものであることを提案したが、.今年度は3次元模型を揺らぎ交換近似で扱い、この特異なバンド構造に起因するフェルミ面のネスティングが、水を挿入していない場合の3次元磁性の起源にもなっていることをつきとめた。この成果はPhysical ReviewLetters誌への掲載が決定している。Pr_2Ba_4Cu_7O_<15-δ>の超伝導は通常の銅酸化物高温超伝導体のようにCuO_2の層状構造が起源ではなく、二重鎖構造が原因であると考えられている。我々はこの二重鎖構造のバンド構造を再現するようにホッピング積分を決めたハバード模型を揺らぎ交換近似、および量子モンテカルロ法で扱い、実験で得られているのと同程度の臨界温度を持っ超伝導が得られることを示した。電荷揺らぎを生じさせる第二隣接の相互作用も考慮した結果、この効果は1/4フィリング近傍で超伝導を抑制する効果があることがわかり、実験の相図との定量的な一致を得るのに必要な効果である。1.コバルト酸化物Na_xCoO_2は大きな熱起電力、面内強性面間反強磁性の3次元磁性を示す興味深い物質であるが、CoO_2面間に水分子を挿入することで超伝導にもなる。我々はこれまでに、この超伝導の起源が特異なバンド構造から生まれるスピンの揺らぎと次近接相互作用に起因する電荷揺らぎが協力して生じるものであることを提案し、また、3次元模型を揺らぎ交換近似で扱い、この特異なバンド構造に起因するフェルミ面のネスティングが、水を挿入していない場合の3次元磁性の起源にもなっていることをつきとめて来た。今年度はNa_xCoO_2の大きな熱起電力の起源について研究し、この物質の特異なバンド形状(プリン型バンド形状)が大熱起電力と小電気抵抗両立、すなわち大きな電力因子の起源であることを示した。昨年度までの研究と併せ、コバルト酸化物における超伝導・磁性・熱電効果という興味深い三つの現象が統一的に理解できたことになる。2. Pr_2Ba_4Cu_7O_<15-δ>の超伝導は通常の銅酸化物高温超伝導体のようにCuO_2の層状構造が起源ではなく、二重鎖構造が原因であると考えられている。我々は昨年度からこの物質に対して、第一原理バンド計算をもとにした微視的模型を構築し、揺らぎ交換近似を用いて超伝導の可能性を調べてきた。その結果、複数のフェルミ面間のネスティングに起因したスピンの揺らぎを媒介として、非従来型超伝導が起こることがわかった。また、電荷揺らぎを引き起こす最隣接相互作用の効果により、実験的に得られているT_cのδ依存性が理解できることもわかった。さらに今年度は揺らぎ交換近似の結果の妥当性を検証するために量子モンテカルロ法による計算を行った。その結果、quarter-filled近傍では揺らぎ交換の結果と整合する結果が得られる一方、half-filled近傍ではモット転移に近づくことによる明確な差異が見いだされた。
ヒト前立腺肥大症の上皮と間質の相互作用における線維芽細胞成長因子の役割の検討

【目的と方法】ヒト前立腺肥大症における上皮細胞と間質細胞のFGFを介したお互いの細胞増殖調節機構を追求することを目的として、ヒト前立腺肥大組織から上皮細胞と間質細胞をそれぞれ分離、培養し、上皮細胞ならびに間質細胞におけるFGFおよびその受容体(FGFR)の発現についてRT-PCR法にて検討した。ヒト前立腺肥大組織においても同様な検討を行った。【結果】FGF-1、FGF-2、FGFR-1は上皮細胞および間質細胞のいずれにおいても発現が認められた。FGF-7は間質細胞に発現していたのに対して、上皮細胞には発現が認められなかった。FGFR-2(exon IIIb)、FGFR-4は上皮細胞に発現していたのに対して、間質細胞には発現が認められなかった。前立腺肥大組織は今回検討したFGF-1、FGF-2、FGF-7、FGFR-1、FGFR-2(exon IIIb)、FGFR-4のすべてを発現していた。【考察】今回の検討において上皮細胞および間質細胞におけるFGFおよびFGFRの発現は異なっており、上皮細胞と間質細胞はFGFを介してお互いの細胞増殖を調節しているものと考えられる。とくに、間質細胞で産生されたFGF-7がFGFR-2を介して上皮細胞に作用する機構がヒト前立腺において存在し、ヒト前立腺肥大症の発症に関与していることが示唆される。今後はアンドロゲンとFGF-7との関係についての検討を行う予定である。
子どもの運動習慣における離脱-再開過程の意義と関連要因

運動習慣を維持するには、一旦形成された運動習慣からの離脱を防止すること、また、もし離脱が生じた場合には運動の再開を促すことが重要である。本研究では中学生と高校生を対象に、運動の離脱-再開プロセスと離脱要因および動機づけ要因との関連を検討した。その結果、動機づけ要因が離脱後の再開を説明したが、離脱要因は離脱後の再開を説明しなかった。動機づけ要因に焦点を当てた運動再開への介入が効果的であると示唆された。子どもの体力低下や生活習慣病の低年齢化など、運動習慣に関わる重大な問題が存在し、子どもの運動習慣の形成を促進する効果的な介入法の開発が求められている。これまで、子どもの運動習慣形成に関連する社会的・心理的・行動的要因を明らかにするための研究を進めてきたが、本研究課題では、小学生から高校生における運動習慣からの離脱および再開のプロセスに関わる要因を探求することを目指している。本年度は、小学生から高校生の間に運動習慣からの離脱を経験した大学生61名を対象に、離脱に至った経緯やその要因、ならびに運動を再開するために必要であったであろう要因についての考えを、面接および記述データを通して収集した。その上で、現時点で収集されたデータを整理した。本年度中に得られたデータからは、次のような傾向が観察された。大学生の過去の運動経験によると、多くの者が過去に何らかのスポーツ活動を体験しており、また複数のスポーツ種目の経験を有する者が多く見られる。個人的に定期的な運動習慣を形成していた者も少数見られたものの、多くが地域のスポーツプログラムや学校の部活動など、プログラムされたスポーツ活動を運動の場としていた。小学生から高校生の間で運動習慣からの離脱の原因になった要因として、「運動以外の活動への興味と部活動への参加(特に音楽系)」「学業・受験勉強」「運動に伴う傷害の発生」「熱意の低下」「指導者に関わる要因」等が挙げられ、複数の要因が複合的に関連しあって離脱に至っていた。また、運動再開の重要な要因と考えられたものは、友人関係などの人的環境や時間的余裕などであった。これまで、子どもの運動習慣形成に関連する社会的・心理的・行動的要因を明らかにするための研究を進めてきたが、本研究課題では、成長期における運動習慣からの離脱および再開のプロセスに関わる要因を探求することを目指している。平成23年度は、大学生59名を対象に、小学生から高校生の間の運動経験、運動からの離脱経験、運動の再開・非再開に関連していたと思われる要因について、面接および記述データを通して収集した。さらに、平成22年度に把握した諸要因との関連性や違いを検討したうえで、関連要因の整理を試みた。本年度に得られた情報には平成22年度に把握できた要因が多く見られたことから、運動習慣からの離脱および再開のプロセスに関わる要因は、ほぼ網羅的に把握できたものと考えられる。今年度得られた情報からは、次のような傾向が見られた。離脱については、特定できる要因があったわけではなく、中学校から高校、高校から大学への学校段階の節目により、必然的に実施環境が変化し、一旦リセットされるかのように離脱に至ったケースが多く見られた。また、運動に対する興味や内発的動機づけの程度が強いものでは、新たな環境のもとでも積極的に運動を実施できる機会を探索すること、運動に対する価値観や運動によって得られるプラス面の認識が人によって大きく異なる傾向が見られ、その信念が離脱および再開のプロセスに大きく影響している可能性が示唆された。これらは、健康教育の視点から介入を計画する上で、重要な視点と考えられる。子どもの体力低下や生活習慣病の低年齢化など、運動習慣に関わる重大な問題が存在し、子どもの運動習慣の形成を促進する効果的な方法の開発が求められている。本研究では、初年度より、大学生への面接調査等を通して、過去に生じた運動からの離脱ー再開の背景要因を探索的に収集してきた。平成24年度は、ひき続き背景要因の収集を行った後、得られた多様な要因をもとに質問紙調査を行った。質問紙調査では、中学生から高校生にかけての運動からの離脱要因を定量的に明らかにすること、また、それらの要因がその後の運動の再開の有無を説明するか否かを検討することを目的とした。質問紙調査では、有効回答の得られた中学生948名、高校生972名のうち(有効回答率84.2%)、離脱の経験のある中学生392名、高校生329名を離脱ー再開要因の分析対象とした。離脱要因は、最も多かったのが「引退する年齢になった」(39%)であり、部活動や地域のスポーツクラブの引退をきっかけに運動習慣を失う傾向が見られた。また、「勉強との両立が困難」(24%)、「ゆとりがほしかった」(22%)といった、学業や生活にかかる負担が離脱の要因となっていた。

続いて、「楽しくなかった」(14%)、「運動以外にやりたいことがあった」(14%)、「満足するまでやり遂げた」(12%)であり、運動への成就感や他の活動への興味が離脱の要因になり得ることが分かった。なお、上達や充実感の不足、人間関係、アルバイトの開始、ケガ等は相対的に頻度は高くなかったが、さらに深く考察する必要がある。ロジスティック回帰分析を用いて、運動の再開の有無が離脱の要因や運動への動機づけ等によって説明されるか否かを検討した。その結果、「満足するまでやり遂げた」等のプラスの要因や運動への動機づけは再開を促進するものの、総じて離脱要因が再開を規定するものではないと考えられた。本研究では、成長期における運動習慣からの離脱および再開のプロセスに関わる要因を探求することを主たる目的としている。本年度中に得られた情報には平成22年度までに把握できた要因が多く見られたことから、運動習慣からの離脱および再開のプロセスに関わる要因は、ほぼ網羅的に把握できたと考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度となる平成24年度は、これまでに得られた要因を踏まえ、質問紙調査によって運動習慣の離脱・再開と諸要因との関連性を検討する。その結果からは、運動習慣の形成・維持に向けた健康教育を計画する上で、重要な示唆が得られると期待できる。
界面膜内反応追跡装置の試作

1界面膜内反応追跡装置の試作界面膜内で起こる反応をin situで追跡するために全内部反射型光音響信号測定装置を設計し製作した.この装置は,光源,試料セル部,信号測定部から成る.光源には15mWAr^+レーザあるいは10mWHe-Neレーザを用いこれを光学断続器により断続光とした.試料セルは試料溶液をはさんで高屈折率ガラスの半円筒形全内部反射プリズムと圧電素子が直接試料溶液と接する構造をもち,セルをステッピングモーターにより駆動される回転テーブル上に設置して励起光の入射角を変化できるようにした.光音響信号測定は通常法に従いロックイン増巾器で行なった.2光音響信号の評価完成した装置によって得られる信号の諸条件に対する依存性を検討し実験と理論との一致を確かめた.3深さ方向分析への応用全内部反射法において入射角を変化させることにより光の侵入の深さを変化させることができる.これを利用してガラスー試料溶液界面での溶液側への深さ方向の測定領域を励起光波長の数分の1から数倍に渡って変化させ同時に信号強度を測定することにより界面近傍での吸光種の濃度分布を測定した. 2, 3の色素について界面から溶液までの均一濃度分布を確かめるとともにメチレンブルーの水-メタノール溶液系でメタノール50V%以下でガラスと溶液の間に光学的性質が相当異なる中間〓が存在することを見いだした.この〓の正確な光学定数を検討中である.4界面膜内反応追跡への応用全内部反射プリズムを透明電極としてFe(II)(phen)_3/Fe(III)(phen)_3系の光音響信号強度-電位曲線を得,この曲線がポーラログラフィーのlog解析と同様の方法で解析可能なことを確かめた.一方透明電極にナフィオン膜を製膜しこの膜内へのカチオン性色素の解散を追跡し,定性的ではあるが今まで観測が困難であった挙動に関する知見を得ている.1界面膜内反応追跡装置の試作界面膜内で起こる反応をin situで追跡するために全内部反射型光音響信号測定装置を設計し製作した.この装置は,光源,試料セル部,信号測定部から成る.光源には15mWAr^+レーザあるいは10mWHe-Neレーザを用いこれを光学断続器により断続光とした.試料セルは試料溶液をはさんで高屈折率ガラスの半円筒形全内部反射プリズムと圧電素子が直接試料溶液と接する構造をもち,セルをステッピングモーターにより駆動される回転テーブル上に設置して励起光の入射角を変化できるようにした.光音響信号測定は通常法に従いロックイン増巾器で行なった.2光音響信号の評価完成した装置によって得られる信号の諸条件に対する依存性を検討し実験と理論との一致を確かめた.3深さ方向分析への応用全内部反射法において入射角を変化させることにより光の侵入の深さを変化させることができる.これを利用してガラスー試料溶液界面での溶液側への深さ方向の測定領域を励起光波長の数分の1から数倍に渡って変化させ同時に信号強度を測定することにより界面近傍での吸光種の濃度分布を測定した. 2, 3の色素について界面から溶液までの均一濃度分布を確かめるとともにメチレンブルーの水-メタノール溶液系でメタノール50V%以下でガラスと溶液の間に光学的性質が相当異なる中間〓が存在することを見いだした.この〓の正確な光学定数を検討中である.4界面膜内反応追跡への応用全内部反射プリズムを透明電極としてFe(II)(phen)_3/Fe(III)(phen)_3系の光音響信号強度-電位曲線を得,この曲線がポーラログラフィーのlog解析と同様の方法で解析可能なことを確かめた.一方透明電極にナフィオン膜を製膜しこの膜内へのカチオン性色素の解散を追跡し,定性的ではあるが今まで観測が困難であった挙動に関する知見を得ている.本年度の研究実施計画にもとづいて、試料セル、光学系、および信号検出器の設計、製作を行なった。試料セルは、試料の取り付け取外しの容易さおよび耐溶媒性を考慮して取り外しの可能な半円筒形プリズムを採用し、ダイフロンで製作した。また圧電素子の高インピーダンスによる電気的雑音を妨ぐため、圧電素子の近傍にインピーダンス変換器(NJM2006F)を取り付けられるような構造にした。界面膜内での観測領域を決定する重要な役割をもつ半円筒形プリズムには、入射角の制御が比較的容易である深い入射角領域で光の侵入深さをより短くするために、高屈率ガラス(LaSFO8n=1.89)を入手し加工した。光学系は、入射角を高分解能で調整するために、パルスステッピングモーターとウォームギヤを組合わせて製作し、機械的入射角分解能として最低2.7×【10^(-3)】度を達成した。また入射角を再現性よく調整するために、パルスコントローラーによりステッピングモーターを制御し、入射光のセルに対する相対的な位置および界面での入射光断面積を一定にするために、光学マウントおよびレーザーコリメイトレンズを使用した。光学系全体は約5mm厚の鉄製ケースに納め電気的雑音に対処するとともにケース全体を4個のリングダンパー上に設置し機械的振動を除いた。アルゴンイオンレーザー(スペクトラフィジックス161B)

光の試料による吸収の結果生じる光音響信号をダイレクトカップリング法により検出するために、電極面積、静電容量、表面処理の異なった種々のPZT圧電素子を製作し、電極面積が小さく静電容量の少ない圧電素子が、プリアンプおよびロックインアンプを用いた本測定系に適していると判断した。以上、セル、光学系、検出器の設計、製作を行ない、次年度の研究に対する基礎的検討を行ないつつある。完成した入射角可変の全内部反射光音響信号測定定装置を用いてガラス一溶液界面での種々の濃度分布の測定ならびにその予備的検討を用なった。これと同時に全内部反射法による濃度分布を求める方法を見い出した。すなわちこの方法において得られる信号強度は入射角によって定まる侵入の深さをパラメーターとして考えるとき濃度分布のラプラス変換となる。それ故、信号強度を浸入の深さに対して測定しその関係を示す回帰関数を逆ラプラス変換することにより濃度分布を決定することができる。現在逆ラプラス変換のアルゴリズムが利用できないため予め仮定した濃度分布のラプラス変換を求めこれと測定結果の比較から濃度分布を決定する方法を用いている。最も単純なガラス-色素溶液界面での濃度分布測定のために、フリントガラス-ニューユクシン水溶液,フリントガラス-オレンジGメタノール水溶液,クラウンガラス-ブリリアントブル水溶液,クラウンガラス-メチレンブル水溶液を調べた。前三者のいづれも信号強度と侵入深さとの関係は原点を通る直線となり色素は界面から溶液のバルクにおいて均一に分布していると予想されたがメチレンブルーに関してはその関係は原点を通らず界面での吸着が指示された。現在までに達成された最短の侵入深さは32mmであり濃度分布はこれ以上の領域での測定結果をもとにしてしか決定できない。侵入深さをさらに短かくすることは今後の問題であり、これは短波長レーザーの使用、高屈折率ガラスプリズムの使用により改善されると考えている。電気化学反応によって生じる濃度分布の測定に関してはその基礎検討を行ない各種酸化還元試薬のうちバリアミンブルーの酸化反応を測定系としたが、フリントガラス上への酸化スズ蒸着に問題が生じさらに高屈折率、高融点ガラスプリズムを利用した透明電極を作製している。界面膜にはナフィオン膜を用いることを試み形成した膜の特性の検討を行なっている。