hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
全ドライプロセスX線・電子線リソグラフィ用レジストの研究

半導体LSI加工のウエハプロセス並びにマスクプロセスを全ドライ化するX線真空リソグラフィの実現の見通しが得られた。1.レジスト並びにマスク材料工学的研究成果(1)プラズマ重合レジストの重原子増感効果をシンクロトロン放射光照射実験で見出し、1μmのパターン転写に成功した。(2)プラズマ重合膜に重原子を数パーセント混入することによりドライ耐性を実現した。(3)選択的な重原子固定化プロセスにより単層レジストでドライ現像パターン転写の実現の可能性を見出した。(4)プラズマ重合AuーC膜のドライ加工性の向上により0.5μmのX線吸収体パターンの作成に成功した。2.装置工学的研究成果(1)二重双光路レーザ干渉膜厚計:試料挿入設定機構に対して改良を加え、精度±1nmの高感度化を実現した。(2)真空紫外照射プラズマエッチング装置:差動排気系によりアルゴンパルスリング放電真空紫外線に対するレジストの異方性現像効果を見出した。(3)パタン発生器付走査電子顕微鏡:4槽回転型プラズマ成膜現像真空リソグラフィ装置に組み込み、非平面形部品にも超微細加工を可能にした。(4)円錐対陰極高輝度X線発生装置:アルコールの気化熱を利用したコーン型ターゲット冷却効果により高輝度を実現した。(5)マスクアラインメント技術の開発:O次位相差回折モアレ法の有効性と±10nmの精度を実証した。60年度までの一連の実験により高感度ドライ現像可能なX線レジスト設計の為の重要な指針として以下のことが明らかとなった。1) G値(100eV吸収エネルギー量に対するレジスト中での反応数)を大きくする。2)レジストに小さな修正を施すことによりプラズマエッチングに対して、照射部/末照射部のエッチング速度比を大きくする為のプロセスが必要不可欠である。1)については、レジスト膜中にX線を効率よく吸収する重金属を増感剤として混入させることによりX線照射による自己現像感度の増大に成功した。1μm以下の解像度パターン形成も確認した。各種市販レジストについてG値を測定し大きなG値を得る為には、連鎖反応性分子団のレジスト中への形成も重要な要因であることをつきとめた。2)については、従来提案してきたプロセスを修正し以下に示すプロセスを考案し実行中である。金属含有モノマー(TMT,TMS)との混合レジストを作成し、X線照射により金属モノマーをポリマー構造中に固定化させる。真空加熱により末照射部における金属を除去することにより、選択的に照射部に金属含有ポリマー構造を形成する。酸素プラズマエッチングに対し、金属含有構造は高い耐性を示し、プラズマ現像後ネガ型パターンを得る。プロセス実現の為の基礎的かつ重要な実験結果として、【◯!1】炭素原子に対する金属原子の割合が4%を境にしてエッチング速度が大きく変化すること【◯!2】エッチング速度は金属原子数を変化させることにより制御可能であること【◯!3】これらの金属原子数比を制御した薄膜形成は、プラズマ重合装置にて容易に実現可能であったことが解明された。1)自己現像特性2)プラズマエッチング特性における膜厚の測定は二重双光路レーザ干渉膜厚計を用いることにより、極めて高い精度にて測定された。1.レジスト並びにマスク材料工学的研究実績(1)プラズマ重合レジストの重原子増感効果をシンクロトロン放射光照射実験で見出し、1μmのパターン転写に成功した。(3)選択的な重原子固定化プロセスにより単層レジストでドライ現象パターン転写の実現の可能性を見出した。(4)プラズマ重合Au-C膜のドライ加工性の向上により0.5μmのX線吸収体パターンの作成に成功した。2.装置工学的研究実績(1)二重双光路レーザ干渉膜厚計(59年度設備備品):試料挿入設定機構に対して改良を加え、精度±1nmの高感度化を実現した。

(2)パターン発生器付走査電子顕微鏡(60年度設備備品):4槽回転型プラズマ成膜現像転写真空リソグラフィ装置に組み込み、非平面形状部品にも超微細加工を可能にした。(3)円錐対陰極高輝度X線発生装置(60年度設備備品):アルコールの気化熱を利用したコーン型のターゲット冷却効果により高輝度を実現した。(4)アラインメント技術の開発:ホトリソグラフィとX線リソグラフィに共用出来るミックスアンドマッチ用位相差0次回折モアレアラインメント法の有効性と±10nmの精度を実証した。
ケイ素を含有する新しいポリアセチレンの合成, 特性の解明, 及び機能の開発

本研究は,ケイ素を含有するアセチレンから新しい高分子量ポリマーを合成し,その特異な性質を明らかにし,機能の開発を試みることを目的とする.本研究の成果は以下のように要約される.1.3-(トリメチルシリル)-1-アルキンからのポリマーの合成と特性-4種の3-(トリメチルシリル)-1-アルキン〔HC〓CCH(Sime_3)R:=CH_3, n__--C_3H_7, n__--C_5H_<11>, n__--C_7H_<15>〕の重合を検討した. Mo, W, Nb触媒などによりこれらのモノマーから高い収率で新しいポリマーが得られた.いずれのポリマーも〓CH=CCH(SiMe_3)R〓nなる構造を有していた. R=n__--C_5H_<11>のポリマーは最高45万という高分子量を有し,トルエン,クロロホルムなど多数の溶媒に可溶であり,成膜性があった.このポリマーの導電性は10^<-18>S・cm^<-1>,不対電子密度は<1×10^<15>スピン/gであった.さらに気体透過性についても検討した.2.シリルアセチレンの重合とポリマーの性質-5種のトリメチルシリルアセチレン同族体(HC〓CSiMe_2R:R=n__--C_6H_3, CH_2CH_2PH, CH_2PH, PH, t-Bu)の重合を検討した.いずれのポリマーも適当なW触媒によりポリマーを生成した.ポリマーは黄色の固体またはゴム状物質であった.柔軟な置換基(R=n__--C_6H_<13>, CH_2CH_2PH, CH_2PH)をもつポリマーは有機溶媒に完全に可溶で,分子量は1万前後であった.3.3-シリルー1-ヘキシンの重合とポリマーの性質-2種の新規含ケイ素-置換アセチレンであるHC〓CCH(SiMe_2R)-n__--C_3H_7(R=n__--C_6H_<13>, PH)がMo, WおよびNb触媒により良好な収率でポリマーを生成した(分子量10万40万).両ポリマーとも黄色の固体であり,多くの有機溶媒に可溶で,成膜性をしていた.これらポリマーの熱,力学,電気,磁気などに関する性質を明らかにした.本研究は,ケイ素を含有するアセチレンから新しい高分子量ポリマーを合成し,その特異な性質を明らかにし,機能の開発を試みることを目的とする.本研究の成果は以下のように要約される.1.3-(トリメチルシリル)-1-アルキンからのポリマーの合成と特性-4種の3-(トリメチルシリル)-1-アルキン〔HC〓CCH(Sime_3)R:=CH_3, n__--C_3H_7, n__--C_5H_<11>, n__--C_7H_<15>〕の重合を検討した. Mo, W, Nb触媒などによりこれらのモノマーから高い収率で新しいポリマーが得られた.いずれのポリマーも〓CH=CCH(SiMe_3)R〓nなる構造を有していた. R=n__--C_5H_<11>のポリマーは最高45万という高分子量を有し,トルエン,クロロホルムなど多数の溶媒に可溶であり,成膜性があった.このポリマーの導電性は10^<-18>S・cm^<-1>,不対電子密度は<1×10^<15>スピン/gであった.さらに気体透過性についても検討した.2.シリルアセチレンの重合とポリマーの性質-5種のトリメチルシリルアセチレン同族体(HC〓CSiMe_2R:R=n__--C_6H_3, CH_2CH_2PH, CH_2PH, PH, t-Bu)の重合を検討した.いずれのポリマーも適当なW触媒によりポリマーを生成した.ポリマーは黄色の固体またはゴム状物質であった.柔軟な置換基(R=n__--C_6H_<13>, CH_2CH_2PH, CH_2PH)をもつポリマーは有機溶媒に完全に可溶で,分子量は1万前後であった.3.3-シリルー1-ヘキシンの重合とポリマーの性質-2種の新規含ケイ素-置換アセチレンであるHC〓CCH(SiMe_2R)-n__--C_3H_7(R=n__--C_6H_<13>, PH)がMo, WおよびNb触媒により良好な収率でポリマーを生成した(分子量10万40万).両ポリマーとも黄色の固体であり,多くの有機溶媒に可溶で,成膜性をしていた.これらポリマーの熱,力学,電気,磁気などに関する性質を明らかにした.本研究は、ケイ素を含有するアセチレンから新しい高分子量ポリマーを合成し、その特異な性質を明らかにし、機能の開発を試みることを目的とする。61年度の成果は以下のように要約される。1)3-(トリメチルシリル)-1-アルキンからのポリマーの合成と特性ー4種の3-(トリメチルシリル)-1-アルキン[HCΞCCH(Si【Me_3】)R;R=【CH_3】,【n!_】-【C_3】【H_7】,【n!_】-【C_5】【H_(11)】,【n!_】

-【C_7】【H_(15)】]の重合を検討した。Mo,W,Nb触媒などを用いることによりこれらのモノマーから高い収率で新しいポリマーが得られた。R=【CH_3】および【n!_】-【C_3】【H_7】のポリマーは有機溶媒に一部不溶であったが,R=【n!_】-【C_5】【H_(11)】および【n!_】-【C_7】【H_(15)】のポリマーはトルエンやクロロホルムに完全に溶解した。いずれのポリマーも分光法によれば【[!_】CH=CCH(Si【Me_3】)R【]!-_n】なる構造を有し、黄色の固体であった。ポリ[3-(トリメチルシリル)-1-オクチン]の最高分子量はMo触媒の場合45万,WおよびNb触媒の場合10万前後であった。R=【n!_】-【C_5】【H_(11)】および【n!_】-【C_7】【H_(15)】のポリマーは成膜性を有し、熱的にかなり安定であった。これらのポリマーの導電性は【10^(-18)】S・【cm^(-1)】,不対電子密度はく1×【10^(15)】スピン/gであった。2)シリルアセチレンの重合とポリマーの性質ートリメチルシリルアセチレン(HCΞCSi【Me_3】)はW触媒により重合するが、生成ポリマーは一部不溶である。本研究では5種のトリメチルシリルアセチレン同族体(HCΞCSi【Me_2】R;R=【n!_】-【C_6】【H_(13)】,【CH_2】【CH_2】【CH_2】Ph,Ph,Ph,t-Bu)の重合を検討した。いずれのモノマーも適当なW触媒によりポリマーを生成した。ポリマーは黄色の固定またはゴム状物質であった。柔軟な置換基(R=【n!_】-【C_6】【H_(13)】,【CH_2】【CH_2】Ph,【CH_2】Ph)をもつポリマーは有機溶媒に完全に可溶で、分子量は1万前後であった。一方、矛軟性に欠ける置換基(Ph,【t!_】-Bu)をもつポリマーはいずれの溶媒にも一部不溶であった。
金ナノ粒子触媒の膨張する界面の活性メカニズムの解明

チタニア基板に担持された直径4nm以下の金ナノ粒子(金/チタニア)の触媒活性機構を解明するため、吸着分子の反応過程や余剰電子の供給源について研究した。余剰電子の供給源とされる格子間チタンを収差補正透過電子顕微鏡で直接観察し、金/チタニアの界面周縁に格子間チタンが集積していることを明らかにした。金/チタニアで酸素暴露時におこる界面膨張の報告は、この格子間チタンと酸素分子の反応で膨張界面を形成すると考えるとよく説明できる。さらにガス雰囲気で取得したカソードルミネッセンススペクトルに基づき、金/チタニアで形成される膨張界面に含まれる共鳴電子状態(超酸化物)がCO酸化反応を促進するモデルを提案した。チタニア(TiO2)基板に担持された直径4nm以下の金ナノ粒子におけるAu/TiO2界面において触媒の活性機構を解明するため、吸着分子の反応過程や余剰電子の供給源について、透過電子顕微鏡による高分解能観察やガス環境その場観察によって研究した。余剰電子の供給源とされる格子間チタンを直接観察して、Au/TiO2の界面周縁部(perimeter)に格子間チタンイオンが集まっていることを明らかにした。この結果は、酸素ガスが導入されたときにAu/TiO2の界面周縁に集合した格子間チタンが反応して、AuとTiO2の界面にTiとOの異相界面(Ti1-xO2, x>0)が成長するという報告を良く説明できる。さらに、EELS計測では成長した異相界面の酸素がOyーイオン(y < 1.5)となっていることが示されたので、酸素ガスで被爆されたAu/TiO2周縁にはO2ーイオン(y=0.5)が生成されるというシナリオとも整合する。CO酸化触媒であるAu/TiO2をO2ガスに被爆させたときには異相界面が形成され、COガスに被爆させたときにはAu粒子を覆う2分子層ほどの被膜がつくられることを“その場"観察した。これらのCO, O2, CO+O2吸着によってTiO2結晶のギャップ近くに起こる状態変化をカソードルミネッセンス(CL)分光で調べた。CO導入前後では変化が殆どない。O2やCO+O2導入では、350nmと385nm付近に新しいCLピークが現れる。これらの発光はTiO2のギャップエネルギー(3.0eV)よりも高いエネルギーをもつので、伝導帯内部の共鳴状態(O2ー)から価電子帯(VB)上端への電子遷移と考えられる。本研究結果をまとめると、“その場"観察と“その場"CL分光はAu/TiO2周縁に形成される異相界面で共鳴電子状態O2ーを形成し、CO酸化反応を促進すると考えられる。研究課題:金ナノ粒子触媒の膨張する界面の活性メカニズムの解明金属ナノ粒子触媒の気体反応サイクルの促進メカニズムを探るため、チタニアに担持した金ナノ粒子の触媒(Au/TiO2)に反応ガス(CO, O2)を導入した環境で、構造や電子状態を調べた。その結果、O2を導入した時に新しい電子状態が出現することが、カソードルミネッセンス(CL)法の発光スペクトルによりわかった。新しい電子状態に起因する発光はCO, O2を同時に導入した場合は現れるが、COのみを導入した場合には出現しない。この発光は広いエネルギー領域(2.73.9eV)にわたっていて、チタニアのバンドギャップである3.0eVよりも高いエネルギーを多く含んでいる。高いエネルギーを持った発光は、チタニアの伝導帯と共鳴している活性酸素(負に帯電したO2分子,O2(-1))の電子状態に起因するのではないかと考えられる。触媒の反応に寄与する酸素(O2)雰囲気で出現する新しい電子状態は、金属ナノ粒子触媒や関連が深い光触媒の気体反応サイクルの促進メカニズムを解明する手がかりとなるのではないかと考えられる。またAu/TiO2試料の各点でガス導入前のCLの発光スペクトルを取得し、エネルギー毎にCLマップを作成した。対応する走査型透過電子顕微鏡(STEM)像と比較すると、チタニアのバンドギャップに相当する3.0eVの強度は主に厚さに依存していることがわかる。発光スペクトルのピークエネルギーは2.53.1eVの範囲で試料の各点で変化した。ガス導入前の発光スペクトルは、バンド間の電子・ホール再結合に加え、局所的な表面近傍の欠陥等も関係しているのではないかと考えられる。このような局所的な電子状態分布の研究を進めることは活性領域の特定につながるのではないかと考えている。本研究の目標であった反応ガス(O2)吸着に起因するカソードルミネッセンス発光を検出に成功した。またガス導入前のCLマップと電子顕微鏡像を対応付けることで局所的な電子状態の研究にも着手した。

その一方で、COガス吸着の発光検出やガス雰囲気で発現するCL発光の局所的分析は未達成である。COガス吸着の発光検出やガス雰囲気の構造・電子状態の局所的分析を行う。引き続きCL実験(主に非占有状態の情報が得られる)を遂行するとともに、以下を実施する。1)ガス導入圧力の増加2)EELS分析(主に占有状態の情報が得られる)3)高い分解能を持つR005実験に最適化した観察1)と3)の実現のためには、別の研究予算で購入予定の新規ガス導入ホルダによる実験を行う。一方で2)に関しては既設の装置を使用する。以上の推進方策を進めることで、課題達成を図り、研究の総括を行う。該当なし
ストレス応答性RNaseであるIre1と標的RNAのユニークな動態

I型膜蛋白質であるIre1は、小胞体ストレスに応じて活性化し、Unfolded Protein Response (UPR)シグナル伝達経路を通じて、例えば分子シャペロン遺伝子の転写を誘導するなど、ストレスに対する生体防御応答を引き起こす。Ire1の活性制御に関して分子レベルで唯一分かっていることは、非ストレス状態では小胞体内在性分子シャペロンBipがIre1に結合してその活性を抑えており、小胞体ストレス状態ではその結合が解離するということである。我々は、このBipの結合/解離を含め、小胞体ストレスに応じてIre1の活性が制御される機構を解明することを最終的な目標とし、出芽酵母Ire1小胞体内腔ドメインの一次構造と機能の関連を明らかにするための研究を進めた。実際の研究においては、出芽酵母Ire1小胞体内腔領域に系統的に部分欠失を導入し、それを出芽酵母細胞内で発現させ、機能を有しているか否か、Bipの結合がどうなっているかを検討した。その結果、Ire1小胞体内腔領域に関して、機能に必須のドメインやBip結合配列などを、詳細にマッピングすることができた。また、Ire1はサイトゾル側末端にRNAaseドメインを持ち、シグナル伝達経路における直接の標的は、特定のRNAの切断であるとされている。ほ乳類には2種類のIre1パラログが存在し、それぞれIre1α、Ire1βと命名されている。両者には細胞内での機能に違いがあるようであり、Ire1αは転写因子XBP1の前駆体型mRNAのスプライシングに寄与し、UPR応答の推進役となる。一方後者は、28SrRNAを切断し、蛋白質合成を阻害する。本研究では、この機能の違いが何に起因するのかを調べた。その結果、Ire1αとIre1βでは、RNaseとしての基質特異性に差があり、それが生物学的活性の相違につながる可能性を強く示唆する知見が得られた。真核生物に共通して存在するIrel、C末端にRNaseドメインが存在するという、特異な構造のI型膜蛋白質である。Ire1小胞体ストレスに応じて活性化し、基質となるRNAを切断(もしくはスプライシング)することにより、ストレスに対する生体防御反応を引き起こす。哺乳類には2種類のIre1パラログが存在することが知られており、主として培養細胞レベルのin vivo解析から、機能の差異が示唆されている。Ire1αは、転写因子XBP1のmRNA前駆体をスプライシングにより成熟化させ、高活性型のXBP1蛋白質を生み出すことにより、分子シャペロンなど小胞体ストレスに対抗するための蛋白質がコードされている遺伝子の転写を誘導する。一方、Ire1βはその他に、28SrRNAを切断することにより、蛋白質合成全般を低下させる。そこで疑問だったのは、このIre1αとIre1βの違いが、真にこれら二者のRNaseとしての性質(基質特異性)の差異を反映したものなのか、あるいは、発現量や細胞内局在や相互作用する蛋白質などの影響による二次的なものであるのかということである。本研究で我々は、昆虫細胞を用いた組換え蛋白質発現システムを用い、ヒトIre1αとIre1βそれぞれの、RNaseドメインを含む組換え蛋白質断片を調製した。そしてそれらを用いて、in vitroでのRNA切断実験を行い、in vivoでの解析結果と同じく、Ire1αはXBP1mRNA前駆体を好んで切断し、逆にIre1βは28SrRNAを好んで切断することを示した。すなわち、Ire1αとIre1βとは、それ自身の性質として、すなわちRNaseとしての基質特異性から、異なった機能を持つ蛋白質であることが分かったのである。
ヒト中枢神経系におけるGlymphatic systemの機能解明

対象:浮腫を伴う脳腫瘍患者、認知障害を有するアルツハイマー、脳血管障害、若年性、正常圧水頭症患者を対象とした。正常ボランティア30人を対照群として評価した。結果的、考察:各撮像方法によりGlymphatic systemの流出路として考えられているperivascular space (etat cribleなど)の面積、体積評価を行い、また、神経細胞とglia細胞の体積をWAIRおよびGAIR法により計測し、さらにmRSにおいてこれまでmIs(myo-Inositol)はglia細胞のマーカーとして炎症やgliosis変化を示唆すると考えられ、またNAAの低下が神経細胞の脱落を示唆する。今回、正常ボランティアと認知症患者の脳内組織における代謝産物を定量的にMRSをもちいて計測した。その結果認知症(水頭症併発)患者においてNAAの低下および高分子化合物の蓄積の増加が認められ、Glymphatic systemの機能異常を示す重要な結果と考えられ、また、機能異常による蓄積産物の評価が今後の病態生理の理解ならびに治療に寄与するものと考えられた。さらなるデータの収集、蓄積と、healthy volunteerとの統計学的差異を探索する。大量の画像データの収集、蓄積、その後画像の解析に必要なハードウエアの購入費に使用し、残金は次年度の消耗品費に使用予定したい。次年度は更なるデータの蓄積、解析を行うのと同時にモデル形成を予定しており、その経費に使用する予定である。
微小環境ＥＭＴが誘導する腹腔内細胞コミュニケーションを狙った卵巣癌治療の新展開

本課題の目的は卵巣癌細胞によって活性化された癌関連中皮細胞がいかに腫瘍細胞の腹膜親展に加担しているかを、微小環境EMTが誘導する腹腔内細胞コミュニケーションの観点から解明し、新規卵巣癌治療戦略の端緒とするものである。本課題は以下の3項目から成り立つ。(1)中皮由来のmir-200familyやVEGF経路に着目した腹腔内、癌-腹膜中皮の細胞コミュニケーションを伴う腫瘍腹膜進展機序の解明、(2)再発卵巣癌におけるEMT誘導転写因子ZEB1の機能解析とTGF-βシグナル経活性化とEMT誘導転移能亢進のメカニズム、(3)卵巣癌における包括的細胞骨格制御システムの解析。本研究の目的は卵巣癌細胞により腹膜中皮細胞は活性化しEMTを起こすが、この活性化した中皮細胞(CAM)がいかに癌細胞の腹膜親展に加担しているかを、液性因子、microRNA、癌ー中皮相互作用などの側面から明らかにすることである。研究実績の概要は以下の通りである。1.正常中皮細胞に、卵巣癌症例の癌性腹水、卵巣癌細胞株の培養上清、TGF-β1 (transforming growth factor-β)を添加によりCAMが誘導された。2. CAMでは、Ecadherinが低下、Ncadherinが上昇、αSMAが蛋白レベルで上昇した。また、中皮のCAM化は、TGF-β1受容体キナーゼにより抑制され、TGF-β1誘導性であることを確認した。3. CAMの培養上清は、卵巣癌細胞の浸潤能を有意に亢進させた。またreal time PCRにおいてもCAMにおいて、TGF-β、VEGF-A、IGF-1-2、MMP-2-9の発現上昇が認められ、時間依存性・濃度依存性を有していた。4. TGF-β1は中皮のCAM化だけでなく、薬剤耐性卵巣癌細胞(ROC)における、EMTを誘導した。すなわち、TGF-β1添加により、ROCではE-cadherin発現が減少、Vimentin、N-cadherin発現の亢進が観察され、p-smad2およびTGF-β-R1発現の亢進を認めた。すなわち、ROCでは、TGF-β刺激によりさらにTGF-βシグナル経路が活性化され、EMTを誘導し、転移能が亢進することが示唆された。これらより、腫瘍由来のTGF-βがCAMを誘導し、CAMからの二次的なTGF-βやVEGF-A産生を促して、それらが微小環境で相乗効果的にROCの転移浸潤性を亢進させるメカニズムがクローズアップされる結果を得ることができた。本課題の目的は卵巣癌細胞によって活性化された癌関連中皮細胞(cancer-associated mesothelial cell: CAM)がいかに腫瘍細胞の腹膜親展に加担しているかを、サイトカイン/ケモカイン、microRNA、および薬剤耐性化などの側面から明らかにすることである。研究2年目にあたる本年の研究実績の概要は以下の通りである。1)これまでCAMは大網由来ヒト中皮細胞の初代培養を通じて作成していたが、検体に応じて様々なバリエーション細胞が存在するため、均一phenotypeを持つ新たなCAM化再現可能な細胞株の構築が急務であった。今回は中皮細胞にhTERT/SV40発現ベクターをstable発現させた新規HPMC-pGLO細胞の樹立に成功した。HPMC-TERTはこれまでの不死化中皮細胞と異なり特有の敷石状細胞・上皮細胞形態を保っており、TGF-βで誘導される中皮のEMT化(CAMの実験的模倣)を再現できた世界で初めての細胞株である。2)腫瘍-中皮細胞間の双方向性細胞コミュニケーションに基づく局所的TGF-βリッチな微少環境の存在をすでに明らかにしている。その環境下では腹腔内で広範囲なCAM化が生じており、その一端がCAMからのVEGF発現亢進が癌性腹膜炎悪化の一端を担うことを明らかにした。現在VEGF antagonistの添加によってCAM化を抑制し、引いては癌性腹膜炎の沈静化につながるかどうか検討中である3) TGF-βにより、パクリタキセル耐性卵巣癌細胞ではZEB1誘導性にTGF-βシグナル経路の活性化とEMTが誘導され、二次的に転移能が亢進するメカニズムを追求している。その際の局所TGF-βaccumulationがZEB1ノックダウンで抑制されることを明らかとした。また、本課題は以下の3つのパートから成り立つ。(1)卵巣癌における包括的細胞骨格制御システムを解析し、再発卵巣癌のもつ癌-腹膜中皮相互EMTモデルの関連性を追求する実験系を構築する研究、(2)腹腔内癌-腹膜中皮の細胞コミュニケーションによる卵巣癌腹腔内進展機序の解明、(3)再発卵巣癌におけるEMT誘導転写因子ZEB1の機能解析とTGF-βシグナル経活性化とEMT誘導転移能亢進のメカニズム。(1)(2)に関する具体的な本年度の業績を以下に示す{(3)は昨年度報告済み}。(1)Human mesothelialcellsを用いた中皮間隙

intercalation assayおいて、Fascin / Myosin Xのダブルノックダウンがintercalationを有意に阻害し、中皮間隙への腫瘍のintercalationに重要な一役担うことが示された。また、Cortactin, CSPG4,およびHS1のノックダウンを用いた腫瘍運動の抑制系実験の結果、中皮細胞間隙へのintercalationは、細胞運動能とは非依存的に、Fascin, Myosin Xによる独立した制御系を介することが判明した。(2)中皮細胞の培養上清を用いヒト臍帯静脈内皮細胞humanumbilical vein endothelial cell(HUVEC)の遊走,血管形成の変化をそれぞれmigration assay,tube formation assayにて評価したところ、HUVECの遊走は,CAMの培養上清を用いた場合において有意に亢進していた。同様にHUVECのチューブ形成も亢進を認めた。腹膜中皮細胞は,癌細胞の作用によって線維芽細胞様に形態変化しVEGF産生が亢進した.またCAMは,血管内皮細胞に作用し遊走や血管新生を促進することでさらなる癌の進展に寄与する可能性が示唆された。本課題の目的は卵巣癌細胞によって活性化された癌関連中皮細胞がいかに腫瘍細胞の腹膜親展に加担しているかを、微小環境EMTが誘導する腹腔内細胞コミュニケーションの観点から解明し、新規卵巣癌治療戦略の端緒とするものである。本課題は以下の3項目から成り立つ。(1)中皮由来のmir-200familyやVEGF経路に着目した腹腔内、癌-腹膜中皮の細胞コミュニケーションを伴う腫瘍腹膜進展機序の解明、(2)再発卵巣癌におけるEMT誘導転写因子ZEB1の機能解析とTGF-βシグナル経活性化とEMT誘導転移能亢進のメカニズム、(3)卵巣癌における包括的細胞骨格制御システムの解析。本研究の骨子は、主として1)腫瘍側のEMT、2)中皮側のEMT、3)局所TGF-βaccumulationに基づく癌性腹膜炎悪化のメカニズムとその沈静化、などに分類される。本年度は1)についてはHOXB13とALX4は複合体を形成し、これらの相互作用がSlugの発現の調節メカニズムであることが卵巣癌の腹膜播種に重要な役割を果たすことを示すことができた。この結果を「Oncotarget」誌に投稿しすでに受理が決定している。また、2)に関しても新規HPMC-pGLO細胞が樹立されたことによってさらに研究が加速することが期待される。3)主として卵巣癌のZEB1発現を通じて薬剤耐性誘導性のEMTがsudden metastasisに重要な役割を担うことを示すことができた。現在これらの結果を踏まえて最終的な論文作成化を進めている。27年度が最終年度であるため、記入しない。婦人科腫瘍学ALX-1, ALX-4, ZEB1等をはじめとしたEMT誘導転写因子がメタジェニックストレスを誘導し、種々の薬剤耐性にも関与していることを明らかにしてきた。今後は動物実験を中心に卵巣癌の腹膜播種抑制と薬剤耐性克服を狙った腫瘍ー中皮の両面から戦略的EMTターゲット治療を目指す。また、倫理委員会の承認に元に蓄積してきた臨床サンプルの包括的解析を通じて「橋渡し研究」に通じる方向性を探る予定である。
現代中国における審美主義

周作人を代表とする現代中国学院派の審美主義は、深奥な構造を備えており、現代社会、特に現代中国社会の生活と芸術との間の様々な審美関係に対する有効な分析枠組みを提供することができる。1)周作人においては、「美」が、視覚的聴覚的な心地よさだけではなく、総合的かつ理知的な判断による快感を重要なものとして含むものであることを明らかにした。2)周作人が、「苦味」に関わる「苦」という審美価値を精錬し育て上げていったユニークな過程を、詳細に跡付けた。3)周作人の「頽廃派文人」への共感が、同病相憐れむ風の社会的無力者(弱者)に対する同情(彼の言う「現代人の悲哀」)に基づいていることを明らかにした。4)ただし、周作人の「頽廃派文人」への共感は、芸術的表現形式や倫理的な社会行動には及んでいなかったことを明らかにした。5)近現代中国においては、同じく唯美頽廃主義に影響を受けた文人でも、表現形式面において「頽廃派文人」同様の表現を望んぢ者を「官能重視派」、一方、真善美の三者のバランスを重視し、表現形式方面での「頽廃派文人」の表現の模倣を拒否した者を「情趣重視派」とする、二分法が有効であることを明らかにした。6)周作人の美学、審美主義を引き継ぐ者として、朱光潜を想定したが、朱は、それを、より専門的、分析的に発展させようとした点で大きな断絶があるらしいことが判明した。7)周作人の「生活の芸術」論とほぼ同時期に「美的人生観」を提唱した張競生ぶ、周作人の言論と関係を保ちつつ、またまったく違った審美主義を発展させていったことが、判明した。8)李沢厚の美学や儒家美学観が、周作人のそれとの間に多くの類似点があることが判明した。1、周作人の審美主義の解明(1)周作人が1920年代半ばに「美的生活」を重要なテーマと考えていたこと、そして、それが「生活の芸術」の提唱(1923、4年)にもつながっていたことを解明した。またそれが、張競生の著述活動に刺激を受けていたことを確認した。(2)周作人における「生活の芸術」が求める「美」とはつまり「自然」なのだが、その「芸術」と「美」と「自然」の間の複雑な論理関係を解明した。(1)周作人における「生活の芸術」は超動物的な社会文化形式である。(2)逃れられない人間の動物性とはつまり本能・死であって、彼の「生活の芸術」論は、飲食欲、性欲そして死(老)の三つのポイントをめぐって形成されていた。(3)しかし人間にとっての求めるべき「自然」とは、動物性そのものではなく、動物性(肉体、本能)を犠牲にする必要のない円満な状態、社会関係を意味した。2、その他の諸課題(1)張競生の関連資料を整理分析、周作人と比較検討して以下のことを解明した。両者とも「美」「芸術」「生活」「性」の重要性を主張したが、それらをめぐる社会道徳と科学に対する態度が大きく違った。周作人が慎重な中庸論者、張競生が大胆な「極端」論者で、周が尊重した科学的実証主義を張は批判した。(2)現在の中国大陸における審美主義の動向を占う議論(「審美現代性」の議論、「日常生活の審美化」の議論)の問題点を整理分析し、以下のことを解明した。「審美現代性」がテクニカルタームとして主題化されるのは1990年代後半以降で、そのころ、ハーバーマス「近代:未完のプロジェクト」、フーコー「啓蒙とは何か」が翻訳されている。背景として、90年代前半に論壇のテーマが「現代化」から「現代性」へ移行したことがある。このころから知識人の地位と啓蒙運動は、国家権力よりもむしろ市場経済によってより強力な挑戦を受けるようになった。現代中国において独特の美学=倫理学を練り上げ、特徴的な足跡を残した周作人の審美主義の大枠は、古典主義であって、真善美の中庸を根底に置いたものだった。そのバランスを揺るがすモダニティの諸形式に対する彼の態度は複雑であった。例えば彼は、(1)文芸批評を書きながら、自らを文学、批評等の専門家とは見なさなかった。(2)科学の専門化の価値を知りながら、彼が科学について語るのは常に常識的科学思想のレベルだった。(3)法的制裁に頼らない人類共通の道徳を憧憬しながらも、道徳を規制する一定の外力の必要性を認めざるを得なかった。(4)啓蒙主義を奉じながら、虚無思想や頽廃思想に深く同情した。彼は、科学、芸術、道徳の三分野における専門化を肯定しながらも、一方では、虚無・頽廃思想に同情的な、あいまいで非専門的な凡人であろうとした。そして、凡人が専門知識とつながるために、常識(「人情物理」)が必要であることを主張した。彼は、凡人が主体となる審美=倫理的社会文化形式のことを、「生活の芸術」と呼んだ。

生活と芸術をあいまいな「の」で結びつけたのは、生活と芸術が乖離して両者が互いに道具化し合わないための苦心だった。ハーバーマス「近代-未完のプロジェクト」(1980)によれば、近代以降、科学・芸術・道徳の三分野は高度な自律性(専門性)を帯びたが、それによって、専門的なシステムと生活世界との乖離が生まれた。その中で最も自覚的に自律性を追求したのが芸術分野だったという。とすると、「生活の芸術」が代表する、周作人のモダニティの諸形式に対する態度と試みは、ハーバーマスの指摘するモダニティの問題に対して、中国人として極めて先端的かつ総合的に答えようとしたものであったと言える。
超音波による血管内皮細胞のナノ・イメージング

従来、細胞の高精度イメージングとして用いられてきた電子顕微鏡、蛍光抗体法を用いたレーザー走査顕微鏡などの方法では、細胞に対する前処置や抗体投与などが必要であり、様々な条件下での繰り返し計測のためには、細胞に無処置、非接触で繰り返し高精度に細胞のナノ・イメージングが実現される必要がある。本研究の目的は、高周波数超音波パルスを用いて、サブミクロンの方位分解能およびナノレベルの厚み計測を実現し、細胞の音速、超音波減衰、音響インピーダンスなどのパラメータを高精度に計測可能な、超音波ナノ・イメージングシステムを開発することである。さらに、本システムによって得られた血管内皮細胞内の音響特性分布を、細胞内骨格であるアクチンフィラメントおよびチュブリンの分布と比較検討し、超音波ナノ・イメージングのバイオメカニクス計測システムとしての有用性を証明することである。高速機械スイッチによりパルス幅2ns程度の電気パルスを発生させ、電気パルスをトランスデューサに直接入力し、そのパルス応答をデジタルオシロスコープにて解析した。顕微鏡の走査部分として、x軸およびy軸にサーボリニアモーターを用い、マイクロコンピュータを組み込んだボードにより走査を制御した。システム全体はワークステーションにて制御し、300×300点のデータを2分で取り込むことの出来るシステムが完成した。さらに、組織表面からの反射とガラス面からの反射の干渉を周波数領域で解析し、組織の厚みと音速を算出するアルゴリズムを完成させ、組織音速の定量的な2次元カラー表示が可能になった。さらに、培養皿上に培養した血管内皮細胞の定量的な速度分布表示が可能になり、肺動脈血管内皮細胞の冷却時に生じるアクチンフィラメントの挙動と電気的インピーダンス計測、ナノ・イメージング法の比較により、このシステムの細胞のバイオメカニクス計測に対する有用性が示された。本研究の目的は、800MHz1.4GHz帯域の高周波数超音波パルスを用いて、サブミクロンの方位分解能およびナノレベルの厚み計測を実現し、細胞の音速、超音波減衰、音響インピーダンスなどのパラメータを高精度に計測可能な、超音波ナノ・イメージングシステムを開発することである。さらに、本システムによって得られた肺動脈血管内皮細胞内の音響特性分布を、細胞内骨格であるアクチンフィラメントおよびチュブリンの分布や、原子間力顕微鏡による弾性分布と比較検討し、超音波ナノ・イメージングのバイオメカニクス計測システムとしての有用性を証明することである。平成15年度にはシステム自体の開発を中心として研究を行った。高速機械スイッチによるパルス発生装置を作成し、電気信号をトランスデューサに入力し、そのパルス応答をデジタルオシロスコープにて解析した。顕微鏡の走査部分として、x軸にはサーボリニアモーター、y軸にはステッピングモーターを用い、さらにスキャナーのコントロールのためにマイクロコンピュータを組み込んだボードを作成し、システム全体はデジタルオシロスコープに内蔵されたパーソナルコンピュータにて制御した。スキャンの速さやデータ転送速度などを検討した結果、300×300点のデータを2分で取り込むことの出来るシステムが完成した。

本研究の目的は、800MHz1.4GHz帯域の高周波数超音波パルスを用いて、サブミクロンの方位分解能およびナノレベルの厚み計測を実現し、細胞の音速、超音波減衰、音響インピーダンスなどのパラメータを高精度に計測可能な、超音波ナノ・イメージングシステムを開発することである。さらに、本システムによって得られた肺動脈血管内皮細胞内の音響特性分布を、細胞内骨格であるアクチンフィラメントおよびチュブリンの分布や、原子間力顕微鏡による弾性分布と比較検討し、超音波ナノ・イメージングのバイオメカニクス計測システムとしての有用性を証明することである。平成16年度には前年度に開発したイメージングシステムを、より高解像度に改造する研究を行った。まず、高速機械スイッチによるパルス発生のパルス幅を短縮し、次により高周波数領域が出力できるようなトランスデューサを作成した。顕微鏡の走査についても、前年度までは8ミクロンステップであったものを、1ミクロンステップに走査できるように改造した。スキャンの速さやデータ転送速度などを検討した結果、300×300点のデータを90秒で取り込むことの出来るシステムが完成した。さらに、従来のガラス面の代わりにプラスチック板を対照とした反射の干渉が周波数領域で解析することが可能であることを確認し、培養皿上に培養した細胞の定量的な速度分布表示が可能になった。従来、細胞の高精度イメージングとして用いられてきた電子顕微鏡、蛍光抗体法を用いたレーザー走査顕微鏡などの方法では、細胞に対する前処置や抗体投与などが必要であり、様々な条件下での繰り返し計測のためには、細胞に無処置、非接触で繰り返し高精度に細胞のナノ・イメージングが実現される必要がある。本研究の目的は、800MHz1.2GHz帯域の高周波数超音波パルスを用いて、サブミクロンの方位分解能およびナノレベルの厚み計測を実現し、細胞の音速、超音波減衰、音響インピーダンスなどのパラメータを高精度に計測可能な、超音波ナノ・イメージングシステムを開発することである。平成17年度には前年度に開発したイメージングシステムを、より定量的に、より高解像度に改造する研究を行った。まず、パルス発生機に新たなトランジスターを組み込むことによって、パルスの強度を増幅するとともにパルス幅を短縮し、次にトランスデューサを高周波数対応に改造した。顕微鏡の走査についても、前年度までは1ミクロンステップであったものを、リニアモーターを用いて0.2ミクロンステップに走査できるように改造した。スキャンの速さやデータ転送速度などを検討した結果、300×300点のデータを60秒で取り込むことの出来るシステムが完成した。
音楽の分野による習得方法の多様性を活かした学校音楽教育の学習指導方法の開発

音楽概念の拡大や多文化化に対応すべく、音楽分野による習得方法の多様性を活かした学習指導方法の開発を目指して、中学校音楽科教員3000名(回答1002名)を対象に、教材の多様化の状況・指導方法・教師の学習経験等に関する郵送調査を実施するとともに、ケース・スタディとして、地域の人形浄瑠璃の稽古過程に関する聞き取り、ポピュラー音楽バンドのインフォーマルな学習過程の観察を行い、学校音楽教育への多様な学習指導方法の導入の可能性を追求した。学校の音楽教育は、教育内容面では多様化したものの、学習方法は学校教育独自の単一的な方法で行われる傾向がある。しかし、学校外では、音楽は、種類に応じた多様な方法で習得されている。伝統的な音楽の稽古方法、若者の「耳で聴いてコピーする」習得方法など、それぞれの音楽にとって合理的な学習方法が伝承され、発見され、選択されている。そこで、本研究では、第1に学校音楽教育への多様な音楽学習方法の導入と併存の可能性について、第2に指導者が音楽への複数のアプローチ方法を身に付けることの可能性について、の2点を明らかにすることを目的に、基礎資料を収集し、実証的に研究を進めている。平成18年度は、主に第1の課題に関連して、以下の基礎資料の収集と分析を行った。1.音楽の多様な学習プロセスに関する基礎的資料の収集(1)愛媛県の大谷文楽、朝日文楽、俵津文楽などを訪問し、地域の人形浄瑠璃の継承に関する基礎資料の収集と、現在の指導方法等に関する指導者へのインタビュー調査を行った。現在の人形浄瑠璃の指導においては、時間的な制約が大きく、従来の師匠の技や演奏を直接模倣する方法では不十分なために、テープやビデオ、五線譜などを利用しているところもあった。(2)これまでの研究において資料として収集したポピュラー音楽バンドの練習ビデオを再分析し、インフォーマルな学習過程から見出せる有効な音楽学習方法の学校音楽教育への応用可能性について考察した。2.学校音楽教育で用いられている音楽学習方法に関する実態調査と分析学校音楽教育において、曲種の異なった音楽に応じてどのような教具や指導方法が用いられているか、多様な音楽分野に対する指導者自身の学習経験や鑑賞経験などはどの程度であるかを明らかにするために、全国の中学校音楽科教員3000名を対象に郵送による質問紙調査を実施し、1001名(回収率33%)からの回答を得た。学校の音楽教育は,教育内容面では多様化したものの,学習方法は学校教育独自の単一的な方法で行われる傾向がある。しかし,学校外では,音楽は,種類に応じた多様な方法で習得されている。そこで,本研究では,第1に学校音楽教育への多様な音楽学習方法の導入と併存の可能性について,第2に指導者が音楽への複数のアプローチ方法を身に付けることの可能性にっいて,の2点を明らかにすることを目的に,基礎資料を収集し,実証的に研究を進めている。平成19年度は,平成18年度末に実施した全国の中学校音楽科教員3000名を対象に実施した郵送質問紙調査により回収された1002名からの回答(回収率33.5%)の分析を行い,調査報告書を作成した。分析から明らかとなった点と課題は下記のとおりである。1.中学校音楽科の授業において,一定程度は多様な分野の音楽教材が導入されている。2.日本の伝統音楽については,多くの中学校で鑑賞領域と併せて表現領域においても取扱われており,生徒の興味、関心は表現領域で取扱われたジャンルに対して強く現れる。3.ただし,表現領域で扱われる日本の伝統音楽の学習は箏と和太鼓に集中する傾向があり,これらが「学校教育化された日本の伝統音楽」領域となる懸念が抱かれる。4.日本の伝統音楽の学習指導においては,半数がその音楽(楽器)独自の楽譜を使用している一方,2割強は五線譜を用いており,口唱歌や聴唱、聴奏による方法はあまり用いられていない。5。アジア等,日本以外の諸民族の音楽については,VTR,DVD,CD等の視聴覚教材を用いて鑑賞領域のみでの学習が行われているケースが殆どである。6.教師自身に五線譜の枠組によらない音楽学習経験がきわめて少ないことから,指導方法の面でも、それぞれの音楽本来の習得方法から離れて「学校教育化」(=単一化)されていく可能性がある。学校音楽教育は、教育内容面では多様化したものの、学習方法は学校教育独自の単一的な方法で行われる傾向がある。しかし、学校外では、音楽は、音楽の種類に応じた多様な方法で習得されている。伝統的な音楽の稽古方法、若者の「耳で聴いてコピーする」音楽の習得方法など、それぞれの音楽にとって合理的な学習方法が伝承され、発見され、選択されている。そこで、本研究では、1.学校音楽教育への多様な音楽学習方法の導入と併存の可能性、2.指導者が音楽への複数のアプローチ方法を身に付けることの可能性の2点を明らかにすることを目的に、基礎的な資料・データを収集し、実証的に研究を進めた。

1については、平成20年度は、平成18年度末に全国の中学校音楽科教員3000名を対象に実施した郵送質問紙による実態調査(調査報告書作成済み)の分析を引き続き行った他、学校教育における音楽の種類に応じた多様な学習方法の先駆的実践例の収集と分析を行った。2については、西洋クラシック音楽学習者が非西洋音楽の学習方法を身に付けた事例として研究協力者(義太夫三味線奏者)の事例の分析を行った。また、西洋クラシック音楽の学習経験者でポピュラー音楽活動を行っている者が、新曲の習得過程において無意識に方法を使い分けていることも、聞き取り調査から推察できた。しかし、1の実態調査の結果と併せて考えると、学校教育に音楽の多様な学習方法を導入するには、教師自身の音楽学習経験幅の不足など解決すべき課題が多いことが示唆される。この解決のためには、音楽の種類に応じた学習プロセスの実際についてさらに観察と分析を重ね、教員養成において何が導入可能か、いかに教師の音楽学習経験の幅を広げていくことが可能かを今後検討する必要がある。なお、研究成果は日本音楽表現学会において口頭発表、ISME世界大会においてポスター発表を行った他、大学紀要において公表した。
セロオリゴ糖からなる外部環境応答性ナノ粒子の構築と動的機能制御

ブロック的にメチル化されたジブロック型、トリブロック型セロオリゴ糖の一般的合成法を確立し、水中での会合構造を明らかにした。すなわち、水中での会合構造は、ブロック的メチル化セロオリゴ糖の一次構造に依存することが判明した。また、温度刺激により粒径が変化することも明らかとなり、その温度依存性もセロオリゴ糖の一次構造に依存することが判った。セロオリゴ糖からなる外部環境応答性ナノ粒子の構築に向け、基本的な化合物の合成、形態観察法の確立を計画した。さらに、動的機能制御に向けた重要な要素である熱応答性についてデータの収集を計画した。AB型ブロックコオリゴマーが両親媒性を示すことは既に報告している。本年度は、ABA, BAB型トリブロックコオリゴマーの種々のグリコシルドナー、アクセプターを組み合わせたグリコシル化を行った。その結果、ABA, BAB型トリブロックコオリゴマーの合成ルートを最適化することができた。次いで、AB型ブロックコオリゴマー混合物の水溶液の透過型電子顕微鏡観察を行ったところ、100nmサイズの粒子状構造体が生成していることが判明した。静的、および動的光散乱実験により得られた結果は、電子顕微鏡観察結果と矛盾しなかった。さらに、混合物でない、単分散なAB型ブロックコオリゴマーの界面活性能を、市販のメチルセルロース、AB型ブロックコオリゴマー混合物のそれと比較したところ、単分散な、すなわち純粋なAB型ブロックコオリゴマー(5,6,3量体)が高い界面活性能を示すことを見出した。すなわち本研究結果は、化学構造の明確で規則的な構造を有するセロオリゴ糖誘導体の実験データを元にすれば、市販のセルロース誘導体を現在以上に高機能化できる可能性を示しており意義深い。現在、本年度購入した示差走査熱量分析装置を用いて、ABブロック型メチル化セロオリゴ糖誘導体水溶液の熱挙動について、熱可逆的ゲル化が知られている市販のメチルセルロースのそれと比較し検討している。可逆的な熱ゲル化を示すメチルセルロース(置換度(DS)1.5-2.0)水溶液は興味深い研究対象である。この現象はセルロース主鎖中に存在するメチルDS3.0のグルコースユニットが架橋点となり系中の水を抱接するからと説明されている。本研究ではそのメチル化グルコースユニットを有する両親媒性セロオリゴ糖の水中での自己組織化能を詳細に検討し、結果としてメチルセルロースの基礎物性解明に貢献するばかりでなく、セルロース材料の新たな用途開発をも目的とした。平成19年度は、種々の低重合度の両親媒性セロオリゴ糖誘導体(2-6量体)の調製を行った。また、固相合成法によるセロオリゴ糖調製のための基礎反応を検討した。次いで、水溶液中の粒子の形態について、原子間力顕微鏡を用いて検討した。両親媒性セロオリゴ糖誘導体の化学構造、重合度により形態は異なったが、基本的に内部が水相であるベシクル状粒子を形成していることが示唆された。表層の膜内には疎水性化合物を、内層の空間には水溶性化合物を包接できる可能性が示唆された。示差操作熱量分析(DSC)により、上記水溶液中のセロオリゴ糖からなるナノ粒子の熱刺激応答性を検討した結果、セロオリゴ糖の混合物からなるナノ粒子は熱刺激に対して不安定、すなわち、熱応答性を示した。一方、単分散な両親媒性セロオリゴ糖からなるナノ粒子は、熱刺激に対して安定であることがわかった。さらに、単分散な両親媒性セロオリゴ糖からなるナノ粒子中への疎水性化合物の包接能を検討したところ、十分に包接能を有し、その包接能はセロオリゴ糖の一次構造依存することが示唆された。以上、メチルセルロース水溶液の可逆的熱ゲル化現象をヒントに、セロオリゴ糖からなるナノ粒子の熱刺激応答性について、化学構造-物性相関の一部を明らかにすることが出来た。メチルセルロース(置換度(DS)1.5-2,0)水溶液は可逆的な熱ゲル化を示す。具体的には、ドラッグデリバリーシステムに応用することを本研究の最終目標とした。昨年度までの研究結果から、混合物のセロオリゴ糖からなるナノ粒子とは異なり、単分散なセロオリゴ糖からなるナノ粒子は熱刺激に対して安定であり、粒子サイズはセロオリゴ糖の化学構造に依存することが判ってきた。また、その粒子は中空でベシクル状であることが各種測定により明らかになりつつある。そこで、本年度購入した動的光散乱装置(粒径測定システム)を用いてAB-ジブロック、ABA-, BAB-トリブロック型メチル化セロオリゴ糖からなる粒子のサイズに温度が与える影響を詳細に検討した。

分子の両端が親水的な無保護グルコースであるBAB-トリブロック型メチル化セロヘキサースは温度変化に対して粒径は安定していることがわかった。また分子の両末端が疎水的なメチル化セロビオースであるABA-トリブロック型メチル化セロヘキサオースはその他の糖からなる粒子に比較して大きいことが分かった。また、原子間力顕微鏡(AFM)観察からもブロック的メチル化セロオリゴ糖からなる粒子構造が確認された。更に、ブロック的メチル化セロオリゴ糖からなるナノ粒子内部の空間に親水性モデル化合物カルセインを包接することができた。以上のように、ブロック的メチル化セロオリゴ糖からなるナノ粒子の基礎的な性質について知見を得ることが出来た。
放射光による極微小単結晶の構造解析法の開発

サブミクロン領域に到る極微小単結晶の構造解析・精密化を可能とする回折計及びソフトウェアの開発を行った。極微小単結晶による回折X線は極端に微弱なため、特にバックグラウンドを下げることが重要である。また、回折強度収集時間を実質的に可能な時間内にすることも必要であり、これらの点に最大の考慮を払って、回折計を設計・製作した。この結果、回折装置はラウエカメラとし、カメラ全体を真空中(10┣D1-2Torr)に設置することとした。この開発は、強力な放射光X線の白色性を利用することが前提であるが、放射光による白色X線が強力なため、これを利用することが前提であるが、放射光による白色X線が強力なため、これを試料結晶に導くコリメータからの散乱・蛍光X線によってバックグラウンドが上昇することを防ぐために、コリメータを可能な限り細くかつ長くした。またその材質にも注意した。検出器としてはイメージングプレートを用いて回折強度収集時間の短縮をはかった。上述の回折装置による放射光X線を利用した実験では、現在までに0.8ミクロン径のモリブデン単結晶のラウエ像測定に成功している。この記録は、世界の他の放射光施設における値よりも小さく、世界でも最小の単結晶による回折強度測定である。白色ラウエ法によって得られる回折像から、構造解析に必要な観測構造因子を導くためのソフトウェア及び入射X線のスペクトル・イメージングプレートの感度特性の検討等も、0.8ミクロン径のモリブデン及び10ミクロン径のスピネルによって行い、満足すべき結果が得られている。今後は、上述した入射X線スペクトル及びイメージングプレート特性に基づいて、0.8ミクロン径のモリブデン単結晶の構造精密化、即ち温度因子の決定を行い、この方法による極微小単結晶の構造解析法を確立し、応用研究へと進む予定である。科学研究費補助金の交付初年度である昨年度中には、回折計の設計・製作を行い、予備的な実験も行った。本年度は試作した回折計の立上げ、改良、実験及び解析のためのリフトウェアの開発を行った。回折計本体での最も顕著な改良点は、放射光X線を試料結晶に導くためのコリメータの改良である。放射光X線の強力な白色性は、コリメータ自身からの散乱・蛍光X線がバックグラウンドを高めるため、これを防ぐために材質の吟味をはじめ、形状についても充分な検討を加えた。また、ゼームストッパーについても同様である。試料結晶は真空槽中に設置されており、回折計全体も同様であるため、回折強度を逆空間の広い範囲で収集するためには、真空を保ったまま結晶方位を変更することが必要である。回折計の中、X、W軸の制御と、検出器であるイメージングプレートの移動を遠隔操作するための計算機及びインターフェイスの購入によって、上述の機能を可能とした。以上の様な回折計の改良及び整備によって、0.8ミクロン径のモリブデン単結晶、ミクロン径のCVD(気相成長)炭素質物質及びミクロン径の衝撃圧縮ダイアモンドのラウエ像測定に成功した。これは世界最小の単結晶による回折強度測定である。実験により得られる白色ラウエ像から観測構造因子を導くソフトウェアの開発を行い、ラウエ斑点に重畳されている各ブラッグ反射の強度をdeconrolutionすることも行い、良好な結果を得ている。今後は、入射白色X線のスペクトル及びイメージングプレートの感度特性を精細に決定し、この方法による構造解析・構造精密化の精度を検討することが必要である。