hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
干渉ノイズ除去回路を用いるスケーラブルな列並列デジタル補正SAR型ADC

本研究では、CMOSイメージセンサに用いる、消費電力をスケーラブルに低減可能な列並列アナログ・デジタル変換器(ADC)の設計を行う。一般的に、ADCの消費電力をスケーラブルに低減するには、バイアス電流を用いない逐次比較(SAR)型が有望である。しかし、イメージセンサではADCを数1000個列並列に用いるため、列間干渉ノイズが大きく、その対策のためにバイアス電流駆動するプリアンプを用いる必要があり、消費電力を低減することが難しい。その対策として、干渉ノイズ対策回路を検討し、イメージセンサの画素数、撮像速度、デジタル分解能を下げることで、消費電力を低減可能な列並列SAR型ADCを研究する。
核小体ダイナミクスと細胞機能制御

本年度は核小体による細胞の運命決定メカニズムについて研究を進めた。細胞にさまざまなストレスが加わると、リボソームRNAの転写抑制に伴い、核小体の退縮が認められる。核小体が退縮すると、本来核小体中に存在するタンパク質が核小体から核へと移行し種々の作用を表す。本研究者らは、核小体中のMYBBP1Aと呼ばれるタンパク質がストレス時に核へと移行し、p53をアセチル化することによってその活性を促進し、結果的に細胞をアポトーシスへと導くことを明らかにした。一方、研究の過程で癌遺伝子の高発現や細胞増殖といったストレスでは、核小体が退縮するのではなく肥大化し、p53の活性化がおこることを見出した。これらのストレスでは、p53の活性化は認められるものの、MYBBP1Aが核小体内に留まるためアセチル化されず、その活性化度は低い。そのため、細胞はアポトーシスを起こさず、細胞老化の表現型を示す。この結果は、核小体の状態が細胞のアポトーシスと老化の振り分けを行っていることを示している。最近のNature誌の報告では、老化細胞をアポトーシスさせることによってマウスの老化表現型を抑制することができる。この結果を信じるのであれば、核小体の大きさを人為的に制御することによって、本来老化する細胞をアポトーシスへと導き、個体の老化を抑制することが可能かもしれない。核小体は膜を持たない細胞内小器官であり、リボソームRNAの周囲にタンパク質が結合した集合体である。したがって、リボソームRNAの転写量がそのサイズを決定する。核小体のリボソームRNA転写を人為的に制御することが出来れば、老化細胞をアポトーシスへと導くことが出来る。本研究者らは、すでにリボソームRNA転写を制御するヌクレオメチリンの阻害剤の創生に成功しており、今後リボソームRNAの人為的制御をマウスレベルで可能としたい。研究実績のとおり、順調に進展している。リボソームRNA転写は細胞のエネルギー代謝の要である。一般的に個体が肥満すると代謝が低下することが知られている。本研究者らは、高脂肪食負荷によって肥満したマウスのリボソームRNA転写が著しく低下していることを見出した。そこで、リボソームRNA転写を抑制するヌクレオメチリンの遺伝子欠損マウスを作製したところ、本マウスは高脂肪食負荷でもまったく肥満しないことを明らかにした。この結果は、脂質代謝とリボソーム転写が密接に結びついていること、さらに、脂肪の蓄積にはリボソームRNA転写の抑制が必要であることを示している。また、リボソームRNA転写は核小体のサイズの決定因子であり、核小体サイズがアポトーシス、細胞周期停止、さらには細胞老化などの細胞の運命決定を担っていることも明らかになってきた。さらに、核小体を退縮させると、機能不全に陥ったミトコンドリア量が低下することも見出している。そのメカニズムについては未だ明らかではないが、本年度はそのメカニズムに迫りたい。核小体はエネルギー代謝、アポトーシス、細胞老化を制御する要である。さらに核小体にはウェルナーなど個体の老化に関与するタンパク質群が局在しており、様々な事象を統合して個体の老化現象を制御している可能性が考えられる。今後、さらに解析を進めることによって、核小体機能の全貌を明らかにしたい。さらに、核小体が細胞周期のM期において崩壊することから、核小体中に染色体構築に必要な因子群があるのではないかと考え、スクリーニングを行った。その結果、新たな染色体構築因子の精製に成功しており、その解析も進める。特に興味深いのは、核小体に存在するリボソームRNAが核小体崩壊に伴い、染色体上に移動することである。どうやらリボソームRNAが足場となり、核小体タンパク質が染色体上に集合するようである。

本研究者らは、すでにリボソームRNA転写を制御するヌクレオメチリンの阻害剤の創生に成功しており、今後リボソームRNAの人為的制御をマウスレベルで可能としたい。研究実績のとおり、順調に進展している。リボソームRNA転写は細胞のエネルギー代謝の要である。一般的に個体が肥満すると代謝が低下することが知られている。本研究者らは、高脂肪食負荷によって肥満したマウスのリボソームRNA転写が著しく低下していることを見出した。そこで、リボソームRNA転写を抑制するヌクレオメチリンの遺伝子欠損マウスを作製したところ、本マウスは高脂肪食負荷でもまったく肥満しないことを明らかにした。この結果は、脂質代謝とリボソーム転写が密接に結びついていること、さらに、脂肪の蓄積にはリボソームRNA転写の抑制が必要であることを示している。また、リボソームRNA転写は核小体のサイズの決定因子であり、核小体サイズがアポトーシス、細胞周期停止、さらには細胞老化などの細胞の運命決定を担っていることも明らかになってきた。さらに、核小体を退縮させると、機能不全に陥ったミトコンドリア量が低下することも見出している。そのメカニズムについては未だ明らかではないが、本年度はそのメカニズムに迫りたい。核小体はエネルギー代謝、アポトーシス、細胞老化を制御する要である。さらに核小体にはウェルナーなど個体の老化に関与するタンパク質群が局在しており、様々な事象を統合して個体の老化現象を制御している可能性が考えられる。今後、さらに解析を進めることによって、核小体機能の全貌を明らかにしたい。さらに、核小体が細胞周期のM期において崩壊することから、核小体中に染色体構築に必要な因子群があるのではないかと考え、スクリーニングを行った。その結果、新たな染色体構築因子の精製に成功しており、その解析も進める。特に興味深いのは、核小体に存在するリボソームRNAが核小体崩壊に伴い、染色体上に移動することである。どうやらリボソームRNAが足場となり、核小体タンパク質が染色体上に集合するようである。
脳放射線壊死が脳腫瘍の増殖・浸潤能に与える影響の解明：放射線治療は再発の温床か？

神経膠腫の中でもWHO grade IVに分類される膠芽腫(glioblastoma:GBM)は現在の標準治療を最大限に実施しても治癒させることが困難な高度悪性腫瘍である。今回我々は動物治療実験を通じてX線治療後に照射野内の正常脳組織において生じる慢性的な病理学的変化が、悪性神経膠腫の増殖能、浸潤能、腫瘍血管新生能を亢進させる作用があることを見出し、その詳細な生物学的機序について明らかにした。この研究結果は悪性グリオーマの治療後再発のメカニズムについて新たな知見を提供するものであり、本疾患に対する新規治療法の開発に役立つものと考える。<目的と方法>放射線に暴露した正常脳組織に生じる病態生理学的変化が腫瘍細胞形質に与える影響を検討する目的で、Fischer ratの右大脳半球選択的にX線を照射し、その3ヶ月後に1x105個のグリオーマ細胞(F98)を定位的に脳内移植し脳腫瘍モデルを作成する実験を行った。Group 1:右大脳半球にX線65 Gyを照射したラットの右大脳半球(照射半球)に、F98を定位的に移植した群。Group 2:右大脳半球にX線65 Gyを照射したラットの左大脳半球(非照射半球)に、F98を同数移植した群。Group 3:Sham irradiationを行い3ヶ月が経過したラットの右大脳半球にF98を同数移植した群(コントロール)上記の3群について生存解析を行い群間の比較を行った。本実験系の肝は、移植する腫瘍細胞は直接X線に暴露されておらず、あくまで移植した腫瘍が増殖する場の生理学的環境から受ける影響だけを抽出することに焦点を絞っている点である。<結果>Group1およびGroup2は、Group3(コントロール群)と比べ統計学的に有意に生存期間が短かった(P=0.0012, P=0.0033)。特筆すべきはGroup2もGroup3に比べて生存期間に有意な差を認めたことである。これは照射野外に存在する脳組織においても、X線の照射後に腫瘍の増殖を促進する方向に働く生理学的変化が間接的に誘導されている可能性を示しており、本実験結果は悪性脳腫瘍に対する脳放射線治療後の腫瘍再発、特に放射線照射野外からの腫瘍再発の概念に一石を投じる結果であると考えている。現在その病態生理学的メカニズムの詳細を解明すべく解析を進めいているところであるが、X線照射脳では非照射脳と比べてMir18a, Mir20a, Mir-92, Mir381といったグリオーマの増殖を促進する方向に作用するmiRNAの発現が上昇していることが本年度の研究において判明した。腫瘍が放射線被爆によって受ける直接的な影響ではなく、放射線治療時に腫瘍周囲に存在した正常脳組織が被曝することによって生じた生理的・病理学的変化が、間接的に残存腫瘍の細胞形質に与える影響を検討することが本研究の目的であり、これまでに実施したIn vivo(動物実験)の実験の結果は「X線に被曝した正常脳からの間接的影響が、悪性グリオーマの増殖能・浸潤能・播種能の亢進に寄与している」という我々の研究仮説支持するものであり、そのメカニズムに関する解析結果も過去に報告が無い新たな知見が既に得られている。(上述)しかしながら上述の動物実験の再現性の確認に想定していたよりも長い実験期間を要したため、研究計画書に記載した他の細胞株を用いた実験の実施が当初の計画よりも遅れている。目的:放射線治療後慢性期に放射線に暴露した正常脳組織において生じる病理学的変化が、放射線治療を生き抜いた悪性グリオーマ細胞の形質に与える影響について検討する目的で以下の研究を実施した。研究概要:Fischer ratにF98細胞(ラットグリオーマ細胞株:以下GC)を移植する系と、B6 mouseにTS細胞(マウスグリオーマ幹細胞株:以下GSC)を移植する系を作成し、以下の動物実験を実施した。Rodentの右大脳半球選択的にX線を照射し、その3ヶ月後に100,000個のGCもしくは10,000個のGSCを定位的に脳内移植し脳腫瘍モデルを作成した。Group 1:右大脳半球にX線65 Gyを照射したrodentの右大脳半球(照射半球)に、GC/GSCを定位的に移植した群。Group 2:右大脳半球にX線65 Gyを照射したrodentの左大脳半球(非照射半球)に、GC/GSCを移植した群。Group 3:Sham irradiationを行い3ヶ月が経過したrodentの右大脳半球にGC/GSCを同数移植した群(コントロール)。本実験系の肝は、移植された腫瘍細胞はX線に暴露されておらず、腫瘍細胞が移植されたhostの組織環境から受ける影響を検討した点である。結果:GCおよびGSC両方の系において、Group1およびGroup2は、Group3(コントロール群)と比べ統計学的に有意に移植個体の生存期間が短かった。これはX線の照射後に腫瘍の増殖を促進する方向に働く病理学的変化が照射野外に存在する脳組織においても間接的に誘導されていることを示唆しており、悪性脳腫瘍に対する脳放射線治療後の腫瘍再発に関する病態生理学的機序について新たな知見を提供する結果であると考えている。

今回我々は動物治療実験を通じてX線治療後に照射野内の正常脳組織において生じる慢性的な病理学的変化が、悪性神経膠腫の増殖能、浸潤能、腫瘍血管新生能を亢進させる作用があることを見出し、その詳細な生物学的機序について明らかにした。この研究結果は悪性グリオーマの治療後再発のメカニズムについて新たな知見を提供するものであり、本疾患に対する新規治療法の開発に役立つものと考える。本研究の目的は「X線被曝によって正常脳組織に生じる生物学的変化が、悪性グリオーマの増殖能・浸潤能・播種能の亢進にも間接的に寄与している」という研究仮説を証明し、遅発性脳放射線障害が単に正常脳に障害をもたらすだけに留まらず、腫瘍再発時の腫瘍形質を修飾することで個体の生命予後にも影響を及ぼしうることを明らかにする。今後、悪性グリオーマ幹細胞株(bRiTS-GFP:B6マウス悪性グリオーマ幹細胞株)をX線照射後のマウス大脳半球に移植する実験を行い、X線照射を行っていない個体の脳に同数の腫瘍を移植したものをコントロールとして、以下の6つの検討項目について両群の比較を行うことで、被曝した正常脳が脳腫瘍(X線照射後移植)の形質に与える影響について検討を行う:1)腫瘍増殖能、2)腫瘍浸潤能、3)腫瘍血管新生能、4)腫瘍内遺伝子発現(microRNAを含む)の網羅的変化、5)腫瘍ゲノム・メチル化状態の網羅的変化、6)移植腫瘍に対する中枢神経系免疫の反応(各種免疫細胞分画の割合と単位組織体積当たりの絶対数・各種ケモカインの発現量)。またマウス脳内で形成された腫瘍を摘出してsingle cellに分離した後に、100個・1,000個・10,000個ずつを再度nude mouseの脳内へと移植し、移植個体の生存分析を行うことで腫瘍幹細胞に与える生物学的影響についても検討を行う。脳神経外科主たる研究仮説を証明するための動物実験結果の再現性の確認に想定以上期間を要したため、研究段階の一部が次年度に持ち越しになったことが次年度使用額が生じた主な理由である。再現性確認実験においても本研究における仮説を支持する結果が得られたため、研究計画の変更はせず当初の研究計画に従って引き続き研究を遂行していく予定である。
口腔扁平上皮癌の悪性度に関わるバイオマーカーとしてのWnt5a/Ror2の有用性

口腔扁平上皮癌(oral squamous cell carcinoma: OSCC)においては、診断・治療における有用なバイオマーカーは確立されておらず、治療成績の著しい向上は認められていない。これまでに申請者は、細胞内シグナル伝達を引き起こす分泌タンパクであるWnt5aとその受容体であるRor2の経路がOSCCの浸潤・遊走を亢進することを明らかにしてきた。そこで本研究では、OSCCの転移プロセスへのWnt5a-Ror2シグナル経路の関与について検討を進め、Wnt5aおよびRor2をOSCCの診断・治療におけるバイオマーカーとして確立することを目的として研究を行う。
メタゲノム解析による胆汁中微生物の検索及び検出微生物と胆嚢がん発症との関連

感染症と胆嚢癌発症との関連が報告されているが、一致した結果は得られていない。本研究は、胆嚢癌患者7例と胆石症患者30例を対象とし、各々の胆嚢胆汁内細菌叢を比較し、胆嚢癌発症との関連が示唆される菌を検出することを目的とした。胆嚢癌患者3例(42.9%)と胆石症患者4例(13.3%)の胆汁中から抽出したDNAをメタゲノム解析し、存在する細菌叢を明らかにした。胆嚢癌患者の優先菌種はフソバクテリウム属菌、大腸菌、エンテロバクター属菌、胆石症患者のそれは大腸菌、サルモネラ属菌、エンテロコッカス属菌であった。胆嚢癌患者の胆汁内優先菌種と胆嚢癌発症との関連についてはさらに例数を増やした研究が必要である。本研究は、胆嚢がん多発国チリの胆嚢がん患者と胆石症患者を対象として、各々の胆嚢胆汁中に生息する微生物を次世代シーケンサーによりメタゲノム解析し、胆嚢がん患者試料中に特異的に存在する微生物を明らかにする。さらに得られた菌種が新たな胆嚢がん患者から採取した胆汁中から検出されるかどうかを遺伝学的検索によって検証するものである。平成26年度の計画は、海外研究協力者との打合せ後、胆汁試料を採取し、採取した胆汁からDNA抽出を行うことであった。平成26年9月にチリのサンティアゴにあるソテロデルリオ病院とボリビア、ラパスにあるボリビア・日本消化器センターを訪問し、各々の国の研究者と研究打合せを行った後、胆汁試料の採取、採取した試料のフリーザー中での保存を依頼した。平成26年度末までに、ボリビアで3例の胆嚢がん患者と40例の胆石症患者から胆汁試料を採取することができた。チリでは胆嚢がん患者1例、胆石症患者5例から胆汁試料を採取することができた。平成26年度中には、チリおよびボリビアにおいて目標とした患者試料数(10例の胆嚢がん患者、10例の胆石症患者)を得ることが出来なかったことから、平成27年度においても引き続き試料の採取をお願いしている。平成27年度は、ボリビア胆嚢がん患者と胆石症患者から採取した胆汁試料中の微生物叢のメタゲノム解析を行った。ボリビア胆嚢がん患者2名と胆石症患者29名から採取した計31例の胆汁試料中からゲノムDNAを抽出し、精製処理、核酸定量、二本鎖DNA定量を行い、ゲノムDNAの品質検定を行った。その後、ライブラリー作成のため、16S rRNA領域(V3-V4領域)の増幅を行い、PCR産物の精製をAMPureXP(ベックマン・コールター社)を用いて行った。増幅は増幅プライマーの両端に増幅シーケンスに必要とされる共通配列が付与されている2種類のプライマー(341F primer、806R primer)を用いて行った。増幅条件は、94°C60秒(1 cycle)、(98°C10秒、50°C15秒、68°C15秒)×28 cycles、4°Choldとした。その結果、PCR増幅が確認されたのは31試料中4試料(胆嚢がん患者1例、胆石症患者3例)のみであった。4試料のシーケンスライブラリーを作成するため、16S rRNA増幅産物を鋳型として各試料に固有のindex配列付きのプライマーを使用してPCRを行い、精製後のPCR産物をシーケンスライブラリーとした。シーケンス解析のため、解析条件としてシーケンス解析塩基長を250、シーケンス解析方法をペアエンド法、PhiX添加有りとし、クラスター形成、シーケンス解析を行った。平成27年度の研究計画では、チリ胆嚢がん患者と胆石症患者から採取した胆汁試料中にどのような微生物がどのくらい存在しているかを明らかにすることであった。しかし、チリでの試料採取が予定より遅れてスタートし、予定していた試料数に達しなかったため、平成27年度は、ボリビアの胆嚢がん患者と胆石症患者から採取した胆汁中のメタゲノム解析を行うこととした。チリにおける試料採取は平成27年度中に終了し、平成28年度中に冷蔵状態で日本に搬入し、ボリビア患者から採取した試料と同様の方法で、胆汁中に存在する微生物を解析する予定である。平成28年度は、チリ胆嚢がん患者5例(男性2例、女性3例)と胆石症患者8例(男性1例、女性7例)の計13例から採取した胆嚢胆汁中の微生物叢のメタゲノム解析を行った。解析手順の概略は、胆汁中からの核酸抽出、品質検定(核酸精製、核酸定量)、ライブラリー作成(16S rRNA領域の増幅、シーケンスライブラリーの品質検定、シーケンスライブライーの混合)、およびシーケンス解析(相同性検索、菌叢比較)である。チリ胆嚢がん患者5例のうち4例(男性1例、女性3例)は胆石を、4例(男性2例、女性2例)は慢性胆嚢炎を有していた。女性患者2例の胆汁中から菌が検出され、その検出率は40.0%(2/5)であった。また、胆石症患者7例の内、胆汁中から菌が検出されたのは女性患者1例のみで、その検出率は12.5%(1/8)であった。しかし、胆嚢がん患者からの菌検出率(40%)と胆石症患者からの菌検出率(12.5%)の間には有意差は認められなかった(P=0.510)。

2例の胆嚢がん患者の胆汁中から検出された菌は8種類であり、このうち、2例ともに検出された菌は、Enterobacter sp. B10 (2014)とKlebsiella oxytocaであった。また、各々の患者の優先菌種はEscherichia coliとEnterobacter sp. B10 (2014)であった。1例の胆石症患者の胆汁中からは、Escherichia coliとStreptococcus sanguinisが検出され、これらのうち、Escherichia coliが優先菌種であった。チリ胆嚢がん患者と胆石症患者の両者から検出された菌はEscherichia coliであった。本研究で検出された菌が胆嚢がん発症と関連しているかどうかは不明であり、さらなる研究が必要である。感染症と胆嚢癌発症との関連が報告されているが、一致した結果は得られていない。本研究は、胆嚢癌患者7例と胆石症患者30例を対象とし、各々の胆嚢胆汁内細菌叢を比較し、胆嚢癌発症との関連が示唆される菌を検出することを目的とした。胆嚢癌患者3例(42.9%)と胆石症患者4例(13.3%)の胆汁中から抽出したDNAをメタゲノム解析し、存在する細菌叢を明らかにした。胆嚢癌患者の優先菌種はフソバクテリウム属菌、大腸菌、エンテロバクター属菌、胆石症患者のそれは大腸菌、サルモネラ属菌、エンテロコッカス属菌であった。胆嚢癌患者の胆汁内優先菌種と胆嚢癌発症との関連についてはさらに例数を増やした研究が必要である。平成26年度中に、チリの胆嚢がん患者と胆石症患者の各々10例から胆汁を採取できると想定して研究をスタートさせたが、特に胆嚢がん患者からの胆汁試料採取が難航している。この理由はおもに次の2つの理由からである。1.チリで胆嚢がんと診断される患者のほとんどは進行している状態で診断されるため、胆嚢中の胆汁量は少なく、胆摘胆嚢中から胆汁を採取することが困難であること。2.胆嚢がんと診断された患者のうち、進行がんであった場合は多くは経済的な理由から開腹手術を望まず、このために胆汁採取が困難であること。平成28年5月に、チリ胆嚢がん患者5名と胆石症患者8名から採取した胆汁試料がチリから日本に輸送され、入手できることになっている。試料が日本に到着次第、以下の方法でメタゲノム解析を実施する。シーケンス解析を行い、胆汁試料中にどのような微生物がどれくらい存在しているかを明らかにする。得られた結果をボリビア患者から得られた結果と比較して、チリ及びボリビア胆嚢がん患者の胆汁中に存在する微生物を明らかにする。医歯薬学平成27年度中に胆嚢がん患者と胆石症患者からの胆汁試料の採取を終了し、メタゲノム解析をスタートさせる予定でいる。現地の研究者には、可能な限り早く試料採取を終了するように依頼している。試料が採取され次第、現地を訪問して試料を受領し、保冷状態で日本に持ち込む予定である。当初は、チリ患者からの試料を解析する予定でいたが、チリでの試料採取がボリビアより遅れていることから、場合によっては試料採取が進んでいるボリビアの胆嚢がん患者と胆石症患者の胆汁を試料として解析することも考えている。胆汁からのDNA抽出は、市販のDNA抽出キットを用い、粘性が高い胆汁を滅菌生理食塩水で適宜希釈し、高速遠心沈殿させ、沈殿物からDNA抽出を行う。16S rRNA領域のプライマー設計は高速シーケンス解析用アダプター配列を付加した細菌の16S rRNA領域に特異的なプライマーを調整する。デザインされたPCRプライマーを用いてPCR増幅を行い、PCR産物を得る。調整したPCR産物を用いて、次世代シーケンサーによる配列取得を行う。
三次元磁場測定装置における素子角度の高精度検出システムの開発

3軸ホールプローブにおける、素子の取付け角度に起因する磁場測定誤差を較正するため、各素子の取付け角度を自動測定するシステムの開発を行った。その測定システムはx・y・z軸に任意の磁場を発生する事が出来る3軸ヘルムホルツコイルと5軸移動ステージから構成される。磁場を乱さないため、コイル中心付近に設置される部品については、全て非磁性材で構成されている。5軸移動ステージにピックアップコイルを取り付け、3軸ヘルムホルツコイルの角度測定を行った。本研究の目的は、磁場の3次元ベクトル分布測定をする際に一般的に用いられている3軸ガウスメータにおいて、その測定精度を1桁以上向上させるための校正システムの開発を行う事である。具体的には、素子の取付け角度に起因する測定誤差に注目し、x・y・z軸に対する素子の取付け角度を詳細に自動測定するためのヘルムホルツコイル群およびその制御システムの構築を行う事を目的としている。この装置はプローブの形状によらず動作可能であるため、既存の測定装置に対して非常に有用な装置となる。特に磁場均一度が非常に高いMRI用磁石や狭い空間に磁極が交互に存在するリニアモータ等の磁場ベクトル分布測定装置などの較正に有効である。初年度については、取付け角度を測定するための非磁性5軸移動ステージ開発およびヘルムホルツコイルの設計と1コイルの製作を行った。最終年度について、まずヘルムホルツコイルの残り2コイルの製作を行った。次に開発した5軸移動ステージに取付けて磁場ベクトル分布を測定するピックアップコイルとホルダーおよび3軸ホールプローブを取付けるホルダーを設計・製作した。ピックアップコイルについて、直径10mmの球状領域における磁場分布を測定し、かつ十分な出力電圧が出るように、直径5mm、長さ5mmのGFRPの棒に直径20μmの銅線を約80ターン巻き付けて製作した。次に移動ステージを自動で制御可能な制御プログラムの製作を行った。磁場ベクトル分布の3次元マップ作成を行うシーケンスを作成し、ほぼ自動で磁場分布測定を行う事が可能になった。今後は、残念ながら年度内に行えなかった、ヘルムホルツコイルが発生する磁場の向きの誤差評価および、3軸ホールプローブのセンサー角度のズレについて測定・評価を行う。本年度は、取付け角度を測定するための5軸移動ステージの開発およびヘルムホルツコイルの一部の設計・製作を行った。5軸移動ステージはx・y・z・θ・φ方向の移動が可能となるよう、それぞれの方向に移動出来るステージを組み合わせて製作する。このステージは磁場中に設置されるため、その磁場を乱さない材質で製作する必要がある。しかしながら全てのステージを非金属または非磁性金属で製作するとコストが高くなってしまう。そこで、磁場中に設置することが不可避であるθ方向ステージのみ全て非磁性の材料を使用して製作した。光エンコーダと超音波モータを組み合わせる事で、強磁性金属を一切使用しない回転ステージを開発した。3軸ヘルムホルツコイルについては、磁石中心付近の直径10mmの球内で磁場均一度が1×10-4以下という仕様を満たす設計を行い、1軸分のコイルについて製作した。残りの2軸コイルを後で追加できる様に、取付け治具等も考慮した設計・製作になっている。前年度中に、任意の方向の磁場を発生可能な3軸ヘルムホルツコイルの製作まで行う予定であったが、3軸全てのコイルを製作する際のコストが予算オーバーとなり、1軸のみの製作となった。ただし設計は3軸コイルとして行っており、残り2軸分のコイルを追加で取付ける事が可能な設計になっている。3軸ヘルムホルツコイルについて、設計したコイルの製作費が平成23年度予算を上回ってしまい、1軸分のコイルしか製作出来なかった。そこで平成24年度分の経費と合わせ、残り2軸のコイルについてまず製作を行う。平行して、開発した5軸移動ステージに取付けて磁場ベクトル分布を測定するピックアップコイルプとホルダーおよび3軸ホールプローブを取付けるホルダーを設計・製作する。次に移動ステージを自動で制御可能な制御プログラムの製作を行う。この制御プログラムでは、磁場ベクトル分布の3次元マップ作成から、その結果を元に磁場中心を求める所まで、全て自動で行えるような制御プログラムを構築する。ある程度制御系が完成したら、1軸のヘルムホルツコイルを用いてその磁場ベクトル分布マップを作成する事で制御プログラムの動作確認を行う。2軸のヘルムホルツコイルが完成した時点で3軸コイルとしての組立を行い、ピックアップコイルを用いて磁場マップを作成する。

作成したマップを元に3軸ヘルムホルツコイルの各軸と直交座標の傾きを求め、ヘルムホルツコイルが発生する磁場の向きの誤差評価を行う。最後に、軸の角度を補正したヘルムホルツコイルを用いて3軸ホールプローブのセンサー角度のズレについて測定・評価を行う。今後の研究の推進方策のとおり、まず3軸ヘルムホルツコイルについて、今年度製作した1軸コイル以外の2軸分のコイルを製作、組立を行う。平行して、3軸ヘルムホルツコイルの磁場発生方向を校正するためのピックアップコイルおよびコイルを取付けるホルダー、ホールプローブを取付けるホルダーの製作を行う予定である。
アクチビンのヒト表皮角化細胞の増殖,分化に対する影響

平成12年度;表皮角化細胞の三次元培養系を用いたアクチビン、フォリスタチンの影響とSmadの発現。1)形態学的観察:皮膚の角化モデルとしての三次元培養系:ヒト表皮角化細胞はMCDB153培地を用いた無血清培養法で培養しているが、10%牛胎仔血清添加DME培地に変更して重層化し、角化層の形成を誘導できる。この重層化過程の培養液に200ng/mlのアクチビンとフォリスタチンを添加し、12時間ごとにホルマリン固定および標本を作製し、角化細胞の分化過程に対する影響をヘマトキシリン-エオジン染色標本にて観察したが、重層化過程の表皮角化細胞の形態に顕著な変化はなかった。しかし、フォリスタチン刺激時のヒト表皮角化細胞の分化のマーカーmRNAの変動を検討したところ、フォリスタチン刺激においてトランスグルタミナーゼ1とケラチン1、10の誘導が、無刺激の状態と比較すると若干早期から確認できた。すなわち、形態異常は伴わないが、早期に分化誘導を来す可能性が示唆された。ドミナントネガティブ・アクチビンレセブターをトランスフェクションした系においても重層化過程における形態的な変化は顕著ではなかった。2)Smad familyの発現の免疫組織学的検討:免疫染色法を用いて、重層化過程の表皮角化細胞にアクチビンを添加した時のSmad6,7の発現を組織学的に検討したが、有意な発現は確認できなかった。重層化状態においてはアクチビンの効果が少ないものと思われた。平成11年度;アクチビンとフォリスタチンのヒト表皮角化細胞培養系での作用とSmad familyの検討。(1)アクチビン、フォリスタチン添加による正常ヒト表皮角化細胞の増殖・分化への影響の検討。A)増殖への影響:アクチビンは正常ヒト表皮角化細胞の増殖に対して影響を与えなかったが、、フォリスタチンは濃度依存的に増殖抑制効果が認められた。B)分化(角化)への影響:200ng/mlのアクチビンとフォリスタチン刺激時のヒト表皮角化細胞の分化のマーカーmRNAの変動を検討したところ、フォリスタチン刺激においてトランスグルタミナーゼ1とケラチン1、10の誘導を認めた。アクチビンの分化マーカーに対する影響は認められなかった。C)フォリスタチンmRNAの誘導:表皮角化細胞に分化誘導をきたすセラミドの刺激で、フォリスタチンmRNAは増加した。以上より、フォリスタチンが表皮角化細胞の分化に関与する可能性が示唆された。以上の結果は第24回日本研究皮膚科学会(1999年7月30日神戸)にて発表した。(2)アクチビンによるSmadfamilyのmRNA誘導の検討:アクチビンを添加した後のSmad familyのmRNA発現誘導を検討したところ、smadのシグナルを抑制的に制御するsmad6の軽度増加が確認された。その他のsmadについては変動を認めなかった。TGF-βの刺激ではsmad6がより強力に誘導され、その濃度も低濃度よりsmad6の誘導がみられた。(3)ドミナントネガティブ・アクチビンレセプター(dnActR1):アクチビンレセプター1型の細胞内ドメインを除いたdnActR1 cDNAを用いてアデノウイルスベクターを作製した。このウィルスベクターを濃度を変えて添加したが、細胞増殖に対してはアデノウィルスの毒性と思われる効果以外には確認できなかった。
従属栄養性底生渦鞭毛藻の系統関係の解明と遊泳性渦鞭毛藻と統括した分類体系の再構築

タイドプールや海底、サンゴの表層や海藻の表面などを主な生息の場とする底生性渦鞭毛藻には、形態・生理・生態的に多様な幅広い系統が含まれる。一方、現在認識されている渦鞭毛藻類の分類体系は、主にプランクトン性渦鞭毛藻の研究に基づいている。分子系統学的研究が古くから行われてきた遊泳性渦鞭毛藻に比べて、底生性渦鞭毛藻の分子系統学的情報はまだ多くはないと言え、多くの種の系統関係が明らかになっていない。底生性渦鞭毛藻には系統的位置を推察することが難しい特異な形態をもつ種が数多く存在しており、渦鞭毛藻全体の進化過程を探るためにこれらの分子系統学的解析が待たれている。本研究は底生性渦鞭毛藻のうち、鎧板と呼ばれるセルロース質の殻をもつ有殻種を主な研究対象として、その系統的位置と多様性を明らかにすることを目的とする。葉緑体を持たない従属栄養性の有殻底生性渦鞭毛藻の代表的グループであるアンフィディニオプシス属は、現在16種が記載されている。本研究では、沖縄県の砂浜から採集された砂サンプルより作成した粗培養株を作成し、この祖培養株から本属の新種を発見した。本種について、詳細な形態観察による鎧板配列の解析と、核コード18S rDNA・28S rDNA配列を取得して系統解析を行った。また、オーストラリアの砂浜の砂からも本新種と類似する特徴的な鎧板を持つ種が見つかった。オーストラリア産の標本の形態観察による沖縄産標本との比較と分子系統学的解析の結果から、オーストラリア産と沖縄産の標本は別種であると結論し、2種のアンフィディニオプシス属の新種の存在が明らかになった。代表研究者が出産した影響で、予定していた野外採集の多くを行うことができず、対象種のデータを多く取得することができなかったため、研究進捗状況はやや遅れている。引き続き従属栄養性で有殻の底生渦鞭毛藻の野外採集と解析をおこなう。並行して、様々な培地や培養条件、餌の候補を試して培養株の確立を目指し、確立後は微細構造の詳細な観察と生活環や摂食方法の記録を行う。本研究で得られた形態データと分子系統学的解析結果から、各クレードに特徴的な形態形質の探し出し、現在提唱されている科・属レベルの分類の妥当性について考察する。特に、今までに得られた全てのアンフィディニオプシス属のデータを含めた系統解析を行い、その結果と形態的特徴を照らし合わせ新しいグループへ細分することを検討するために考察をおこなう。底生渦鞭毛藻のうち、鎧板と呼ばれるセルロース質の殻をもつ有殻種を中心にその多様性と系統関係を解明することを目的として研究をおこなった。海底、タイドプール、海藻の表面やサンゴの表層などに生息する底生渦鞭毛藻には形態・生理・生態的に多様な幅広い系統が含まれる。しかしながら、プランクトン性の渦鞭毛藻に比べて底生渦鞭毛藻の分子系統学的情報は著しく欠けており、渦鞭毛藻全体の進化過程を知るうえで解析が待たれる。今年度は次のような研究成果を得た。まず、非常に特有な形態を持つため分類学的に所属不明とされ、世界でも出現報告の少ない従属栄養性の底生渦鞭毛藻Cabra mattaを、沖縄県恩納村から得られた砂浜の砂サンプルより発見した。本種について光学顕微鏡および走査型電子顕微鏡による詳細な形態観察をおこない、さらに世界で初めて本属の所属種を対象とした系統解析を核コード18S rDNA配列を用いておこなった。その結果、外洋性渦鞭毛藻に代表されるポドランパス科の種と本種の近縁性が示唆された。本研究結果について査読付き国際学術誌へ論文を投稿し、掲載受理の知らせを受けた。また、有殻の従属栄養性底生渦鞭毛藻の代表的なグループであるアンフィディニオプシス属について、特徴的な鎧板をもつ種を沖縄県恩納村の砂サンプルより発見し、鎧板配列の解析を含む詳しい形態観察と核コード18Sおよび28S rDNA配列を用いた系統解析を施行した結果、未記載種であることが明らかになった。本研究結果について国際学術誌へ記載論文を投稿準備中である。当該年度に予定していた複数回・複数箇所での野外採集を実行できず、各地からのサンプル得られなかったことから、対象種について必要なデータ収集の一部が欠けてしまっている状況である。

葉緑体を持たない従属栄養性の有殻底生性渦鞭毛藻の代表的グループであるアンフィディニオプシス属は、現在16種が記載されている。本研究では、沖縄県の砂浜から採集された砂サンプルより作成した粗培養株を作成し、この祖培養株から本属の新種を発見した。本種について、詳細な形態観察による鎧板配列の解析と、核コード18S rDNA・28S rDNA配列を取得して系統解析を行った。また、オーストラリアの砂浜の砂からも本新種と類似する特徴的な鎧板を持つ種が見つかった。オーストラリア産の標本の形態観察による沖縄産標本との比較と分子系統学的解析の結果から、オーストラリア産と沖縄産の標本は別種であると結論し、2種のアンフィディニオプシス属の新種の存在が明らかになった。代表研究者が出産した影響で、予定していた野外採集の多くを行うことができず、対象種のデータを多く取得することができなかったため、研究進捗状況はやや遅れている。アンフィディニオプシス属の種を中心に、引き続き従属栄養性で有殻の底生渦鞭毛藻の採集と解析をおこなう。微細構造の詳細な観察と生活環や摂食方法の記録を残すため、様々な培地や培養条件、餌の候補を試すことにより培養株確立を目指す。本研究で得られた形態データと分子系統学的解析結果の比較を通して、各クレードに特徴的な形態形質の探索をおこない、種の進化過程および現在提唱されている科・属レベルの分類の妥当性について考察する。引き続き従属栄養性で有殻の底生渦鞭毛藻の野外採集と解析をおこなう。並行して、様々な培地や培養条件、餌の候補を試して培養株の確立を目指し、確立後は微細構造の詳細な観察と生活環や摂食方法の記録を行う。本研究で得られた形態データと分子系統学的解析結果から、各クレードに特徴的な形態形質の探し出し、現在提唱されている科・属レベルの分類の妥当性について考察する。特に、今までに得られた全てのアンフィディニオプシス属のデータを含めた系統解析を行い、その結果と形態的特徴を照らし合わせ新しいグループへ細分することを検討するために考察をおこなう。当該年度において予定していた野外採集の多くを実行できなかったことが次年度使用額の生じた主な理由である。次年度は野外サンプル取得の回数を大幅に増やすことで解析する対象種の範囲を拡げる予定である。出産後の影響で、予定していた野外採集の多くを行うことができなかったため(現身分は育児休暇が得られず、「育児休暇の取得に伴う補助事業期間延長」は申請できなかった)。そして、野外採集後に引き続き行う予定の実験の一部も行うことができなかったため。今は子供が保育園の生活に慣れ、研究できる環境が安定してきたため、昨年度に行えなかった野外採集を実施し、より多様な種を採集してデータを加え、研究結果をまとめる。
水素導入による特異的な原子価状態に基づく新機能性物質の創製

フラーレン電荷移動錯体系、π電子系有機電導体、ならびに層状化合物の電子物性に関する比較研究を遂行する中で次の系について新しい成果を得た。アルカリ金属-CO_<60>-水素三元系:本研究は、半導体であるM_6C_<60>(M=K、Rb、Cs)、超伝導相であるM_3C_<60>の電子物性及び光物性に対する水素の効果、ならびに質量分析-昇温脱離法による水素の存在状態を明らかにすることを目的とした。M_6C_<60>及びM_3C_<60>に水素を作用させたときのラマンスペクトル中のC_<60>接線モードAg(2)バンドのショルダー構造は、アルカリ金属からC_<60>に一端移った電子の一部が水素に移動していることを示唆している。一方、主ピークのシフトはM_6C_<60>とM_3C_<60>では互いにシフトの方向が異なっており、見い出されているアルカリ金属-C_<60>-水素三元系超電導体の系統的な測定により電子-フォノン系の違いを明らかにし得るものと考える。H_xM_6C_<60>及びH_xM_3C_<60>からの水素の脱離は、アルカリ金属-グラファイト-水素三元系層間化合物H_xMC_8及びH_xMC_<24>からの水素の脱離よりはるかに高い温度であり、H_xM_6C_<60>及びH_xM_3C_<60>中の水素の方が電子の移動量が大きいか拡散の活性化エネルギーが大きいことを示唆している。ピークプロフィールより水素はハイドライド的な性質が強いと結論した。また、新たな超電導相H_xNa_yC_<60>を見い出し、特異的な水素の存在状態であることを得た。N_xNa_yC_<60>系:本研究はN_xNa_yC_<60>超電導相中の窒素のイオン性及び存在状態をラマンスペクトルならびに質量分析-昇温脱離法により明らかにすることを目的とした。ラマンスペクトル中のC_<60>接線モードAg(2)バンドのショルダー構造は、アルカリ金属からC_<60>に一端移った電子の一部が窒素に移動していることを示唆している。窒素の脱離スペクトルはNaN_3からの窒素の脱離より高温側の700Kに主ピークを示し、少なくとも2成分からなることが分かった。このことより、窒素の電荷移動量が複数あるか、Na-Nのクラスター構造が複数あることを結論した。
マルチリアルタイム・スードダイナミクスシステムを用いた耐震評価装置の開発

本研究では、複数個のダンパで支持される構造物の耐震評価するため、複数の副系を実験で評価しその結果を計算機上で統合するマルチリアルタイム・スードダイナミクス(以下MRTPDS)を用いた耐震評価装置を開発することを目的とする。これまでのリアルタイム・スードダイナミクス(以下RTPDS)の設計は単純なサーボ系の設計として行われ経験的に進められることが多く、RTPDS構造の特徴、特に動的連成を考慮したものとはなっていない。このため、複雑な構造を持つMRTPDSを用いた耐震試験装置の開発では、従来の設計を見直し動的安定性を考慮した体系的な設計法を確立する必要がある。具体的には以下の結果を得た1.MRTPDSの動的安定条件の導出一般的な構造を持つRTPDSの動的安定条件の確立を行ない、MRTPDSの動的安定条件導出の理論的基礎を築いた。2.MRTPDSの補償器の設計法の提案導出された動的安定条件を用いて、MRTPDSの補償器の設計手法を提案した。ここではMRTPDSの構造に着目し、Repeated Block構造をもつミュウ設計問題として定式化が行えることを示した。2.MRTPDSO)計算機シミュレーション手法の開発微分代数方程式を用いて、非線型サポートを複数有する複雑な機械構造物の見とおし良いシミュレーションモデルの作成法を提案し、MRTPDSの計算機シミュレーション手法をまとめた。2.MRTPDSの計算機シミュレーション手法の開発微分代数方程式を用いて、非線型サポートを複数有する複雑な機械構造物の見とおし良いシミュレーションモデルの作成法を提案し、MRTPDSの計算機シミュレーション手法をまとめた。
ブランケット増殖材のトリチウム保持脱離挙動

核融合炉の実現のため、最重要課題はトリチウム増殖ブランケットの開発である。しかし、トリチウム増殖材で生成するトリチウムが運転条件下で、どの程度保持され、どの程度残留するのか評価されていない。本研究では、トリチウム増殖材であるリチウム・タイタネートに重水素イオンを照射して重水素を捕捉させ、捕捉された重水素がどのような温度条件で脱離するかを測定した。この結果から、生成されるトリチウムがどの程度速やかに回収されるか、またどの程度インベントリーとして残るかを明らかにした。リチウム・タイタネートに室温から773Kまでの照射温度で1.7keV D^+を照射して。照射後、昇温脱離分析でD保持量とDの脱離挙動を調べた。DはLiにより捕捉され、その濃度はD/Li=0.5となった。D保持量は照射温度とともに減少し、773Kでは保持量はゼロになった。これらの結果から、ITERのテスト・ブランケット・モジュール(TBM)について、トリチウム・インベントリーを見積った。トリチウムが残存する低温度領域が存在するため、少なくても数10gのトリチウム・インベントリーがあることから、ITERの炉内トリチウム・インベントリーを増加させる可能性があることが分った。トリチウム・インベントリーを減らすためには、773K以下の領域を大きく減らす設計が必要であることを指摘した。本研究で得られた結果から、固体ブランケットからのトリチウム回収条件とトリチウム・インベントリーが明らかにできた。今回の実験では、フェライト鋼固体ブランケットを対象としたが、この手法はシリコンカーバイド複合材料固体ブランケット、バナジウム合金などの液体ブランケットに対しても適用でき、核融合炉ブランケットの設計手法の確立に大きく貢献できた。核融合炉の実現おいて、最重要課題はトリチウム増殖ブランケットの開発である。有望視されているブランケットは、フェライト鋼を構造材料とし、リチウム・タイタネートをトリチウム増殖材とした固体ブランケットである。しかし、この増殖材で生成したトリチウムがブランケット運転温度条件下で、どの程度保持され、どの程度脱離するのか未だ解明されていない。本研究では、リチウム・タイタネートに重水素イオンを照射して、その後、真空下で加熱して保持されている重水素がどのような温度条件で脱離するかを把握するとともに重水素保持量も測定する。この結果からトリチウム保持・脱離挙動を評価する。平成18年度に実施した研究は、リチウム・タイタネートの重水素保持・脱離挙動の解明、フェライト鋼固体増殖ブランケットのトリチウム保持・脱離挙動の評価についてである。このため、重水素イオン照射用リチウム・タイタネートの試料ホルダーを作製し、ECRイオン源において1.7keVのDイオンビームを照射した。試料温度を室温として、照射量を重水素濃度が十分に飽和する5×10^<18>D/cm^2まで変えて照射した。照射した試料に対して、昇温脱離分析を行い、重水素保持量と脱離温度を測定した。保持された重水素はHDO、D_20、HD、D_2の形で脱離し、この中でHDOの保持量が最も多かった。これらの脱離ピーク温度は500-600Kであるが、約900Kまで脱離していた。ブランケット運転時のリチウム・タイタネートの温度範囲は550-1000Kと設計されており、900K以下の領域ではトリチウムが速やかに回収できないことが分った。このため、ブランケット全域で増殖材の温度が900K以上になるように設計の見直しが必要である。核融合炉の最重要コンポーネントはトリチウム増殖ブランケットである。ブランケットとして有望視されているのは水あるいはヘリウム冷却の固体増殖ブランケットである。

フェライト鋼を構造材料とし、リチウム・タイタネート(Li_2TiO_3)あるいはリチウム・シリサイドをトリチウム増殖材としている。この増殖材で生成したトリチウム(T)がブランケット運転温度条件下で、どのように保持され脱離するのか未だ解明されていない。平成19年度では、重水素イオンをリチウム・タイタネートで照射した。照射温度は室温である。その後、真空下で加熱して保持されている重水素(D)がどのような温度条件で脱離するかを把握するとともに重水素保持量も測定した。また、重水素がリチウム・タイタネートでどのように捕捉されるかを調べるため、同じ実験をチタン(Ti)とリチウム(Li)についても実施した。リチウム・タイタネートでDは主にLi-OとLi-ODの形でLiに捕捉されること、重水素保持量の飽和値は5x10^<16>D/cm^2であることからLi中のDの最大濃度は原子比D/Liで0.5となること、Dの中心脱離温度は約600Kであることが分った。現在のブランケット設計では冷却管近傍で増殖材温度が700K以下の領域が1/10程度ある。ITERのテストブランケットモジュールを対象として運転中に回収されないT量を試算すると数10gになることが分った。この結果から運転下のトリチウム量を求めることができ、また冷却管近傍の増殖材温度を高める必要がある。平成20年度においては、トリチウム残留量について精度を高めるため、リチウム・タイタネートの照射温度を高めた重水素照射を行う。固体増殖材のトリチウム保持量の把握に加えて、構造材であるフェライト鋼のトリチウム保持脱離挙動についても重水素照射実験を行い、ブランケット全体のトリチウム残留量も評価する予定である。核融合炉の実現のため、最重要課題はトリチウム増殖ブランケットの開発である。しかし、トリチウム増殖材で生成するトリチウムが運転条件下で、どの程度保持され、どの程度残留するのか評価されていない。本研究では、トリチウム増殖材であるリチウム・タイタネートに重水素イオンを照射して重水素を捕捉させ、捕捉された重水素がどのような温度条件で脱離するかを測定した。この結果から、生成されるトリチウムがどの程度速やかに回収されるか、またどの程度インベントリーとして残るかを明らかにした。リチウム・タイタネートに室温から800Kまでの照射温度で1.7keV D^+を照射して。照射後、昇温脱離分析でD保持量とDの脱離挙動を調べた。DはLiにより捕捉され、その濃度はD/Li=0.5となった。D保持量は照射温度とともに減少し、800Kでは保持量はゼロになった。これらの結果から、ITERのテストブランケットモジュールについて、トリチウムインベントリーを見積った。トリチウムが残存する低温度領域が存在するため、少なくても数10gのトリチウム・インベントリーがあることから、ITERの炉内トリチウムインベントリーを増加させる可能性があることが分った。この評価から、トリチウム・インベントリーを減らすため、800K以下の領域を大きく減らす設計が必要であることを指摘した。得られた結果から、固体ブランケットからのトリチウム回収条件とトリチウムインベントリーが明らかになった。
変態誘起塑性型複合組織鋼板のプレス成形性

変態誘起塑性(TRIP)型高強度複合組織鋼板(TDP鋼板)の伸びフランジ性(穴広げ性)を温間加工および第2相組織の微細針状制御により改善することを目的とし,残留オーステナイト(γ_R)粒の安定性に着目して,温間ポンチ打抜き,温間穴広げ加工をそれぞれ実験的に調査した.そして,ポンチ打抜き穴周辺の損傷に及ぼすひずみ誘起変態(SIT)および第2相/母相強度比の影響をX線回折法,硬さ試験,SEM観察により詳細に検討した.0.2C-1.5Si-1.5Mn(mass%)を基本組成とし,SiまたはMn添加量を変化させたTDP冷延まま鋼板を用い,γ_Rの体積率とγ_R中の炭素濃度を変化させた.温間ポンチ打抜き加工はγ_RのSITを抑制し,ポンチ穴の表面損傷を最小にすることで,表面層のひずみ硬化とボイド発生を抑えた.また,多量の未変態γ_Rを残し,これが温間穴広げ加工時のTRIP効果を有効的に導いた.TDP鋼の伸びフランジ性(強度・穴広げ性バランス)は温間打抜き・穴広げの併用により一般に伸びフランジ性の特に優れているフェライト・ベイナイト複合組織鋼同等以上にまで改善された.また,SITの抑制される約150200°Cで打抜き最適温度を示した.一方,穴広げ最適温度は約50250°Cで,マルテンサイト開始温度Ms点の増加にともない直線的に上昇した.変態誘起塑性(TRIP)型高強度複合組織鋼板(TDP鋼板)の伸びフランジ性(穴広げ性)を温間加工および第2相組織の微細針状制御により改善することを目的とし,残留オーステナイト(γ_R)粒の安定性に着目して,温間ポンチ打抜き,温間穴広げ加工をそれぞれ実験的に調査した.そして,ポンチ打抜き穴周辺の損傷に及ぼすひずみ誘起変態(SIT)および第2相/母相強度比の影響をX線回折法,硬さ試験,SEM観察により詳細に検討した.0.2C-1.5Si-1.5Mn(mass%)を基本組成とし,SiまたはMn添加量を変化させたTDP冷延まま鋼板を用い,γ_Rの体積率とγ_R中の炭素濃度を変化させた.温間ポンチ打抜き加工はγ_RのSITを抑制し,ポンチ穴の表面損傷を最小にすることで,表面層のひずみ硬化とボイド発生を抑えた.また,多量の未変態γ_Rを残し,これが温間穴広げ加工時のTRIP効果を有効的に導いた.TDP鋼の伸びフランジ性(強度・穴広げ性バランス)は温間打抜き・穴広げの併用により一般に伸びフランジ性の特に優れているフェライト・ベイナイト複合組織鋼同等以上にまで改善された.また,SITの抑制される約150200°Cで打抜き最適温度を示した.一方,穴広げ最適温度は約50250°Cで,マルテンサイト開始温度Ms点の増加にともない直線的に上昇した.
温度刺激で高速に薬物を放出する高分子ミセルの分子設計

ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PIPAAm)を主鎖した温度応答性高分子に疎水性高分子鎖にポリ(D,L-ラクチド)(PLA),ポリ(ε-カプロラクトン)(PCL)および共重合体P(LA-CL)をそれぞれ連結したAB型のブロックコポリマーを合成した。このとき、IPAAmに親水性モノマーであるN,N-ジメチルアクリルアミドを共重合することで、生体の体温よりもやや高い約40°Cに相転移温度(LCST)を持ち、局所ハイパーサーミアとの併用が可能な分子設計を行った。疎水性度およびガラス転移温度(Tg)が異なるこれらの疎水的内核をもつ高分子ミセルを用いて、薬物の内包率、ミセル外殻の相転移による疎水的内核への影響、温度に応答した薬物の放出挙動について検討した。その結果、Tgとミセル外殻のLCSTの関係が極めて重要であることが示された。すなわち、Tg(50°C)>LCST(40°C)であるPLA系ミセルは外殻の相転移による影響を受けないために5日で60%の薬物を放出するにとどまったが、Tg(-20°C)<LCST(40°C)であるP(LA-CL)系ミセルでは、外殻の相転移により内核に歪みが生じるために、24時間で約90%の薬物を迅速に放出することが明らかとなった。一方、PCL系ミセルはTgがLCSTよりも低いが、内核の疎水性が高いために薬物を効率よく放出することができないことが分かった。以上の結果より、疎水的内核を構成する疎水性高分子の物理化学的性質を考慮することで、薬物の内包率や温度に応答性した薬物放出速度を自由に制御できることが本研究により示された。温度応答性高分子であるポリ(N=イソプロピルアクリルアミド)(PIPAAm)と疎水性高分子鎖(ポリ(ブチルメタクリレート)、ポリ乳酸など)からなるAB型のブロックコポリマーを合成した。このとき、IPAAmに親水性モノマーであるN,N-ジメチルアクリルアミドを共重合することで、生体の体温よりもやや高い約40°Cに相転移温度(LCST)を持ち、局所ハイパーサーミアとの併用が可能な分子設計を行なった。次に、疎水性抗ガン剤であるアドリアマイシン(ADR)を効率よくミセル内核に封入した単分散な高分子ミセルを形成する条件を検討し、これに成功した。今後、これらの高分子ミセルを用いて、温度に応答して高速に薬物を放出するための分子設計について検討する。一方、ADR単体と高分子ミセルに内包したものを培養ガン細胞に作用させると、薬物は異なる細胞内移行のメカニズムを示すことを明らかとした。ADR単体の場合、ADRは温度変化に関係なく核のみに迅速に集積する。これに対してミセルに封入したものでは、細胞全体に薬物の分布が確認でき、LCSTを境に高温側では細胞内の薬物濃度が増大するが、低温側では薬物の蓄積が大きく低減することがわかった。また、ADR耐性を持つ細胞に薬物を添加すると、薬物単体の場合では薬物は細胞内に移行しづらいが、ミセルに取り込むことでLCST以上では薬物の細胞内移行が向上することが明らかとなった。以上の結果より、本システムを用いることで、多剤耐性を獲得したガンに対しても有効に薬物を作用させる可能性が示された。