hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
NMRパラダイムESR分光手法を用いた量子制御

多スピン分子系の電子状態・位相情報を解明する新しいパルス電子磁気共鳴分光手法(NMRパラダイムESR)の確立を目的として、これまでに確立してきた任意波形パルス技術を適用し、スピン状態の精度とパルス波形の関係を実験的に明らかにするとともに、最適なパルス波形構築への手法を検討した。量子状態制御をマイクロ波パルス照射によって行うが、初期状態から任意の量子状態(終状態)へ状態変換するために作用する変換演算子として任意波形パルスを構築することにより量子状態を制御した。任意波形パルスは、自作のパルス最適化プログラムを用い、目的とする量子制御に最適なパルス波形を数値的に探索することにより求めた。求めたパルス波形による状態変化を理論的にシミュレーションすることにより予測し、実験との比較を行った。粉末系(炭)および溶液系(TEMPOラジカル)のいずれにおいても、自由誘導減衰(FID)の信号をパルスESR分光器で観測することによって、スピンダイナミクスとパルス波形の相関を調べた。粉末系においては、2マイクロ秒の弱いマイクロ波パルスを用いて、選択的な電子スピンの状態制御の実験を行った。溶液系においては、緩和時間が短いため50ナノ秒以下のマイクロ波パルスを用いて、パルス強度依存性を調べた。矩形パルスと任意波形パルスによる電子スピン励起を比較することにより、パルス波形と量子状態制御の効果を電子スピン選択性の観点から考察した。さらなる量子コントロールの高精度化を目指して、パルス波形の最適化技術や量子制御技術の向上を図っている。また、トリチルラジカルとニトロキシドラジカルが交換相互作用するビラジカルがマイクロ波パルスによるスピン制御に適している系であることを実験的に証明し、量子化学計算による電子構造評価を行った。独自にカスタマイズしたパルスESR分光器に任意波形信号発生器を組み込んだパルスESRシステムに、自作のパルス波形最適化プログラムの計算波形を取り入れることが可能となり、様々な任意波形パルスを用いた実験がルーチン的に実行できる環境が整った。スピン制御の実験系として、トリチルラジカルとニトロキシドラジカルが適度に交換相互作用するビラジカル系が有効であることが分かったため、今後、このビラジカル系を中心に状態制御の実験を進めることができるため、研究成果につながることが期待される。研究成果として、2報の論文を国際雑誌で発表した。トリチルラジカルとニトロキシドラジカルからなるビラジカル系が適度な大きさの弱交換相互作用をもつ分子スピン系であることが明らかとなったので、この分子スピン系に任意波形パルスを適用して、スピンダイナミクスとパルス波形デザインの高度化の実証研究を進める。パルス波形途中のスピン応答を逐次的に測定し、量子位相の解析から任意波形パルスに対するスピン応答の有効性と精度を評価する。Xバンド(9 GHz)帯での量子状態制御の実験を継続するとともに、任意波形マイクロ波パルスを周波数変換してQバンド(34 GHz)帯での実験も進めるために、分光器システムに改良を加える。マイクロ波周波数を変えることにより磁場に依存するゼーマン相互作用の大きさが変わるため、非依存の交換相互作用との相対比を変えることができる。相対的に交換相互作用の大きさを操作した実験を進め、多面的な量子状態制御の精度評価を実現する。Qバンド任意波形マイクロ波は、これまでに使用してきたXバンドマイクロ波をアップコンバートして用いる。量子位相評価には正確なパルス照射が不可欠であるため、周波数変換後のパルス校正が重要である。スピン応答を注意深く観測することにより、パルスの精度を高め、実験精度の向上に努める。量子状態制御の実験を多周波化することにより、状態変換に関わる任意波形パルスの効果を多面的なビラジカル系のスピン応答から実験的に確認し、スピンダイナミクス解析を行うことによりスピン状態の時間発展とパルス波形の相互理解を深めるとともに、分子スピン系の相互作用の符号の評価など新しい量子位相分光技術の確立を目指していく。多スピン分子系の電子状態・位相情報を解明する新しいパルス電子磁気共鳴分光手法(NMRパラダイムESR)の確立を目指し、任意波形パルスを用いる多重共鳴技術を量子状態制御に適用するとともに、分子スピン系の電子状態評価と理論計算手法の開発を進めた。安定なTEMPOラジカルに波形制御したマイクロ波GRAPEパルスを照射することによって、自由に希望するESR遷移のみを励起し、信号として引き出せることを実証した。初期状態から任意の希望する状態(終状態)へ状態変換するためのパルス波形は、、数値的最適化により構築した。観測されたパルスESRスペクトルの解析より、量子状態の変換が高い精度で実現していることを示し、パルスESR信号を自由に制御可能であることが明らかとなった。また、様々な周波数掃引速度をもつチャープマイクロ波パルスをデザインし、ESR遷移における電子スピンの断熱的な状態変化について考察した。断熱性を一定に保ちながら電子スピン共鳴条件を通過するチャープパルスが断熱的な変化に有効であることを実験的に示した。マイクロ波GRAPEパルス操作と断熱的な状態変換操作を組み合わせることにより、状態変換精度の向上につながると期待される。マイクロ波パルス波形の最適化手法は、量子演算/量子情報処理・分子スピン量子コンピュータにおける電子スピン制御の要素技術となるものであるが、基礎技術は周波数の異なるNMRにおけるラジオ波パルス波形の構築にも適用可能である。我々の最適化手法をNMR向けのパルス最適化に応用することを目的として、ロシア人研究者と共同研究を行った。条件付きの最適化プロセスで構築したラジオ波パルスを適用することにより、NMR信号強度を向上させることに成功し、NMR遷移の効率的な状態変換につながる成果を得た。

任意波形信号発生器を組み込み、独自にカスタマイズしたパルスESR分光器を用いて、目的の状態制御に応じた制御パルスを作成し、典型的なラジカルのESR応答を観測した。従来の矩形パルスから任意波形パルスに変更することにより、自由なスピン選択が可能となり、複雑な状態制御への道筋をつけることができた。ニトロキシドラジカルと窒素同位体15Nを含むニトロキシドラジカルの混合試料で観測される5本線のESR遷移をパルス技術により個別に観測することを実証した。単一の遷移のみを観測したり、ラジカル選択的に観測したり状態制御を実際に行うことが出来る環境が整ったため、スピン操作技術の展開に道筋をつけることが出来ている。今後、よりデコヒーレンス時間の長いスピン系に任意波形パルス技術を適用することによりNMRパラダイムESR技術の基盤を固め、応用展開していくことが可能である。一方、分子多スピン系の電子構造評価を行うために多スピン開核系の量子化学計算を行い、ESRスペクトル測定から得られる磁気パラメータの高精度計算法を開発し、金属錯体系に適用できることを示した。磁気パラメータの量子化学計算は発展途上であり、高精度の実験結果と信頼性の高い計算との比較は、電子状態解明や電子状態理論の検証に有効な相乗効果をもたらすことが期待できるため、今後ESR分光に役立つ方法論の提示につなぐことが可能と考えている。多スピン分子系の電子状態・位相情報を解明する新しいパルス電子磁気共鳴分光手法(NMRパラダイムESR)の確立を目的として、これまでに確立してきた任意波形パルス技術を適用し、スピン状態の精度とパルス波形の関係を実験的に明らかにするとともに、最適なパルス波形構築への手法を検討した。量子状態制御をマイクロ波パルス照射によって行うが、初期状態から任意の量子状態(終状態)へ状態変換するために作用する変換演算子として任意波形パルスを構築することにより量子状態を制御した。任意波形パルスは、自作のパルス最適化プログラムを用い、目的とする量子制御に最適なパルス波形を数値的に探索することにより求めた。求めたパルス波形による状態変化を理論的にシミュレーションすることにより予測し、実験との比較を行った。粉末系(炭)および溶液系(TEMPOラジカル)のいずれにおいても、自由誘導減衰(FID)の信号をパルスESR分光器で観測することによって、スピンダイナミクスとパルス波形の相関を調べた。粉末系においては、2マイクロ秒の弱いマイクロ波パルスを用いて、選択的な電子スピンの状態制御の実験を行った。溶液系においては、緩和時間が短いため50ナノ秒以下のマイクロ波パルスを用いて、パルス強度依存性を調べた。矩形パルスと任意波形パルスによる電子スピン励起を比較することにより、パルス波形と量子状態制御の効果を電子スピン選択性の観点から考察した。さらなる量子コントロールの高精度化を目指して、パルス波形の最適化技術や量子制御技術の向上を図っている。
チタン多孔体とチタンゲル化処理による血管内皮誘導を促進する血管用デバイス

平成29年度に確認されたオープン構造体とセミオープン構造体における癒合性評価について引き続き検討をおこなった。未処理のチタン試料については,2週までにおいてオープン構造体群平均で138 kPa,セミオープン構造体群平均で78 kPaと癒合強度の差が出たものの,賦活化試料ではそれぞれ156 kPa,144 kPaとなり,有意差の無い結果となった。よって,チタン表面への細胞賦活化処理は,埋入早期の細胞生着性に対して有効である。2週および4週埋入後の試料について組織評価をおこなったところ,賦活化試料では2週において孔内への結合組織の侵入が,試料表層およそ1/3まで確認でき,4週では孔内中央までの侵入も確認できた。未処理群では2週では試料表層1/4程度までの侵入であったが,4週では中央部までの侵入を確認しており,今回使用した直径5mmの試料においては,4週程度で孔内への侵入が処理の有無に拘わらず達成される,つまり4週以前における細胞賦活化が重要となることを確認した。賦活化処理に使用するタンパク製剤について,従来用いてきたType-Iコラーゲン酸性溶液に対し,マウス由来オステオポンチンをアミノ酸の当量に置き換え,また当量に対し1/10倍量,10倍量の希釈・濃縮量で従来法と同様に表面処理をおこなった。細胞接着性に関しては,繊維芽細胞株としてNIH3T3,骨芽細胞株としてMC3T3-E1を対照細胞として細胞増殖性試験,LDH活性試験,および試料表面のぬれ性試験にて評価した。増殖性試験についてはアミノ酸当量等倍で従来法の0.8倍程度,またぬれ性試験における濡れ角がバルク材と同等となり,従来法と比べて細胞賦活化が充分おこなわれなかったと推察される結果であった。これまでの結果では最適なタンパク製剤の選定や処理濃度や手法の改変などには至らなかったが,細胞賦活化処理を施したチタン材料について,使用方法に応じたカスタムメイドな生体内足場材料として更なる検討が必要である。平成28年度における研究目的を1.純チタンウレタン化固定法による細胞賦活効果の評価,および2.チタン基材上へのチタン多孔質部作成によるセミオープン構造焼結体作成方法の確立と評価,として研究を進めた。1について,第一段階として細胞レベルでの細胞賦活効果の評価について,未処理群,処理の中途過程となる水酸化チタンとしたチタンゲル群,ウレタン様に処理した試験群の3つについて,10mm×10mm×厚さ2mmサイズの試料でそれぞれ準備し,繊維芽細胞L929およびNIH3T3,および骨芽細胞様細胞MC3T3の計3種の細胞株を適当量となるよう懸濁液として播種し,24時間および48時間,72時間の培養をおこなった。培養時間終了後,採取後に緩衝液で洗浄し,未固定群と固定処理群に分け,未固定群は生死細胞の判別に,固定処理群は正常細胞数の計数と細胞骨格の評価を,それぞれ蛍光色素評価によっておこなった。チタンゲル群およびウレタン化群では有意な死細胞の増大は無く,各処理による細胞生存への為害性は細胞レベルでの評価において差がみられなかった。また,正常細胞数計数により,チタンゲル群およびウレタン化群ではコントロールと比較して48時間以降で2倍以上となる有意な増殖性を確認した。その増殖性はウレタン化群はチタンゲル化群より約20%高かった。仮説として増殖性には細胞骨格の伸展性が影響を与えると考えて評価をおこなったが,100個以上の細胞から計測した細胞骨格面積では各群に有意な差は確認できなかった。2について,まずは従来作成してきたチタン微粒子多孔体作成物をチタン板材への焼結性を,一体化焼結後に切断面をSEMで確認した。多孔質部および境界面で充分な焼結のネッキングが確認でき,間接引張強さ試験でも多孔質体のみの試料よりも高い強度を示したことから,充分な焼結が出来ていることが確認できた。“研究実績の概要"の1.純チタンウレタン化固定法による細胞賦活効果の評価については,予定していたよりも具体的かつ詳細な評価をおこなうことができ,次年度以降で必要となる評価項目について明確に出来る内容であった。これら結果も含め,昨年度内で3件の学会発表報告をおこない,質疑などを通して今後の方向性や発展性に対するを指針を得た。また,2.チタン基材上へのチタン多孔質部作成によるセミオープン構造焼結体作成方法の確立と評価については,任意形状での焼成や一体化焼結に使用するカーボン材を研究室において形状作成および加工できる環境を整えたことにより,単純で一様な層状の焼結体だけでなく,チタン基材表面に多孔質チタン部にパターン作成するような手法を確立でき,次年度以降の発展性に寄与させられると考えている。また,その焼結性についても,仮説通りに機械的強度に優れ,多孔体表面および内部いずれにおいても充分な加工が出来ていることが確認できている。このような過程から,チタン多孔性製足場材料としての内部構造の特性を評価する目的で,チタン基材のみの“バルク体",チタン多孔質体のみの“オープン構造体",チタン基材と多孔質の一体化焼結体の“セミオープン構造体"として,それぞれの試験試料を作成し,小動物を用いた癒合性評価のための慢性埋入試験を昨年度内より進行中であり,これらについては癒合強度の機械的評価,および周囲組織を含めた切片試料による内部侵入性評価などをおこなう予定である。

平成29年度においては,チタン微粒子の焼結体からなるチタン多孔体について,一部を多孔質,残りを無孔質となるようバルク材と多孔質体を焼結して一体化した試料の作成を試み,その成形法に成功した。以下,無孔質なチタンバルク材を“バルク体",全面多孔体からなる試料を“オープン構造体",多孔体とバルク体の焼結体を“セミオープン構造体"と通称する。各試料群はまず直径5 mm,厚み2 mmを基準としてバルク体はチタン棒材をダイヤモンドソー切断により作成し,オープン構造体は従来法(チタン微粒粉とワックスの加熱ペースト)により成形した。セミオープン構造体はバルク体を厚み1 mm,加熱ペーストを厚み1 mmとし,最終寸法が厚み2 mmになるよう成形した。オープン構造体およびセミオープン構造体は真空調整後のArガス雰囲気下で,1,100 °Cで2時間係留の条件で焼結した。また,試料の一部は前年度までの成果であるウレタン化表面処理をおこない,それぞれの細胞賦活化試料を併せて作成した。これらの試料を6週齢雄性ラットの背部筋層に,筋層剥離によってポケットを作成し,EOG滅菌処理済みの各試料を埋入した。各試料は筋層には固定せず,生体体動環境下での組織癒合性を評価した。埋入1週後に麻酔下ラットを腹臥位に固定した状態で試料を埋入した背部筋層を開層し,背部から垂直方向への引き抜き試験をおこなった。結果,未処理試料での癒合性強度の平均値(n=10)はバルク材,セミオープン構造体,オープン構造体ではそれぞれ,(癒合せず),52 kPa,61 kPaであった。また細胞賦活効果試料においてはそれぞれで2 kPa,87 kPa,89 kPaであった。セミオープン構造体とすることで,組織液やガス代謝能が低減した結果,結合組織由来の癒合能も下がるが,細胞賦活化処理によりその癒合能を向上させていると推察される結果となった。平成29年度では,最終的なカニューレ構造とする際に前提としている,無孔なバルク材表面に多孔体を作成することにより,接触する組織の癒合性や誘導したい周囲組織の構造内への浸潤性が低減するであろうという推測があった。理由は上記でも述べた組織液やガス代謝能が無孔部位により遮蔽・制限されるためである。これらを補うことを目的に,昨年度までに細胞賦活化処理についての検討とスタンダードプロトコルの作成を試みていたが,それらを併せて反映する試料の作成と評価をおこなった。その結果,昨年までの成果を裏付ける結果となり,多孔体化による表面積の拡大と細胞賦活化表面処理をおこなった試料は細胞癒合性を向上させる試料として有効であることを示唆するものであった。現在のところ,コストや実験効率の点で目的としていた対象組織と特定の誘導因子についての評価までは進んでいないが,まずは基礎試料として現在用いているtypeIコラーゲンで,本課題での成果の対象を軟組織だけでなく硬組織への応用も視野に入れつつ検討することで,将来的な段階で特定因子による評価をおこなう,とするほうが研究全体をpromoteする上で重要であると考えている。なお,これまでの成果を第39回日本バイオマテリアル学会において口頭発表をおこなったが,本会においてのハイライト口演に選出頂いたことを報告しておく。平成29年度に確認されたオープン構造体とセミオープン構造体における癒合性評価について引き続き検討をおこなった。
マイクロＲＮＡによる神経細胞の発達制御機構の解析

マイクロRNA(miRNA)は、タンパク質をコードしない小さなRNAである。細胞内カルシウムチャネルであるIP3受容体の欠損マウスの脳の異常には、カルシウムより発現誘導されるmiRNAが関与している可能性が考えられる。本研究では、カルシウムシグナルの下流で神経細胞の発達・成熟を制御しているmiRNAの探索とその解析を行った。また、miRNAの活性や機能を解析するための新規技術の開発を行った。マイクロRNA (miRNA)は、タンパク質をコードしない約20-25塩基の小さなRNAであり、標的遺伝子のmRNAに相補的に結合してタンパク質翻訳を抑制する。miRNAは、脳機能発現に重要な役割を果たしており、神経分化、神経細胞の樹状突起の発達・成熟、スパイン形成、シナプス形成などを制御している。miRNAの機能解析のために新しい実験方法の創出が必要であり、本年度は主に以下の2つの新規実験手法の開発を行った。1、光により活性化されるmiRNAの開発従来のmiRNAの機能解析方法では、細胞内で局所的に任意のタイミングでmiRNAを活性化することはできない。光分解性の保護基(ケージ化試薬)をmiRNAに付加することにより、miRNA活性を時間的・空間的にコントロールすることが可能になると考えられる。本年度は、神経特異的miRNAの合成2本鎖RNAに、ケージ化試薬を反応させることにより、ケージドmiRNAの合成を行った。培養細胞を用いてケージドmiRNAの活性を評価したところ、ケージ化によりmiRNAの活性が部分的に抑制された。さらに光照射によりわずかながら活性が回復していることを見いだした。さらなるケージ化効率、光による活性化効率の改良が必要である。2、生細胞のmiRNA活性を経時的に測定する技術の開発これまで生きた細胞内のmiRNA活性をリアルタイムでイメージングする技術はなかった。本年度は、生細胞内でのmiRNA活性をリアルタイムで測定するための蛍光指示薬の開発を行った。この指示薬を用いて、培養細胞で過剰発現されたmiRNA活性の経時的変化の測定に成功した。また、マウスES細胞を神経系へ分化誘導し、内在性miRNA活性の経時的変化の測定も行った。この方法により、従来解析が難しかったin vivoでのmiRNA活性の時空間的変化の解析が可能になることが期待される。マイクロRNA (miRNA)は、タンパク質をコードしない小さなRNAで、標的遺伝子のmRNAに相補的に結合してタンパク質翻訳を抑制する。本年度は、生細胞内でのmiRNA活性をリアルタイムで測定するための新規蛍光センサーの開発を行った。この蛍光センサーを用いて、HeLa細胞内でmiRNAの発現が誘導されてからプロセッシングをうけて活性化するまでのkineticsをリアルタイムで測定することに成功した。また、マウスES細胞が神経系へ分化する際のmiRNA活性の経時的変化の測定を行った。さらに蛍光波長の異なる2種類の蛍光センサーを開発し、2種類のmiRNAの活性化のkineticsを同時に測定することを行った。研究期間全体を通じては、上記に加え、細胞内カルシウムチャネルIP3受容体1型の部位特異的欠損マウスで発現が低下しているmiRNAや、神経細胞でカルシウム濃度上昇によって発現誘導されるmiRNAのスクリーニングを行った。同定されたmiRNAのマウス脳における発現を、in situハイブリダイゼーションなどにより解析した。これらのmiRNAは、IP3受容体1型欠損マウスの表現型に関与している可能性が考えられる。また、光分解性の保護基をmiRNAに付加することにより、光により活性化されるmiRNAの開発を行った。タンパク質をコードしない小さなRNA分子であるmicroRNA (miRNA)は、脳神経系の発生・分化の制御に重要な役割を果たす。一方、細胞内カルシウムチャネルIP3受容体1型の部位特異的欠損マウスは、神経細胞の発達異常、樹状突起スパインの増加といった表現型を示す。これらの表現型にmiRNAが関与している可能性を調べるため、IP3受容体1型欠損マウスで発現が低下しているmiRNAや、神経細胞でカルシウム濃度上昇によって発現誘導されるmiRNAをマイクロアレイを用いてスクリーニングし、いくつかの興味深いmiRNAを同定した。これらのmiRNAは、カルシウムシグナルの下流で、神経細胞の成熟、スパイン形成、シナプス形成などを制御している可能性が推測される。本年度は、これらのmiRNAのマウス脳における発現解析を行った。まず、野生型マウスおよびIP3受容体1型の小脳中脳特異的欠損マウスの脳切片を用いて、miRNAに対するLNAプローブを利用したin situハイブリダイゼーションの系を構築した。この系で、上記スクリーニングで同定された数種類のmiRNAの発現を解析したところ、脳神経系特異的なmiRNAの小脳プルキンエ細胞での発現が、野生型マウスに比べIP3受容体1型欠損マウスにおいて低下していることを見いだした。このmiRNAに関するこれまでの報告と考え合わせると、このmiRNAは、IP3受容体1型からのカルシウム放出によって発現誘導されている可能性が示唆される。

脳神経系の発生分化・発達を制御するmiRNAの機能を従来とは異なる手法で解析するため、新規実験方法の開発を行った。光により活性化されるmiRNAの開発に関しては、miRNAにケージ化試薬を共有結合させ、精製する方法を確立した。培養細胞を用いた実験で、部分的ながら光によるmiRNAの活性化を確認している。一方、生細胞のmiRNA活性を経時的に測定する技術の開発に関しては、生細胞内でのmiRNA活性をリアルタイムで測定するための蛍光指示薬の開発を行った。この蛍光指示薬を用いてHeLa細胞やES細胞でのmiRNA活性のタイムラプスイメージングに成功しており、in vivoでのmiRNA活性の時空間的変化の解明できることが期待される。miRNAのマウス脳におけるin situハイブリダイゼーションの系を確立した。これにより、スクリーニングにより同定されたmiRNAのマウスの脳での発現部位、発現細胞を解析することが可能になった。さらに野生型マウスとIP3受容体1型欠損マウスとの比較も行い、あるmiRNAの小脳プルキンエ細胞での発現が欠損マウスで低下していることを見いだした。光により活性化されるmiRNAの開発に関しては、miRNAとケージ化試薬との反応条件や精製方法の改良、細胞内への導入方法の検討、光照射方法の検討、miRNA活性評価方法の検討などを行う。生細胞のmiRNA活性を経時的に測定する技術の開発に関しては、ES細胞のmiRNA活性のイメージング、線虫のmiRNA活性の時空間的変化の測定、miRNAプロッセッシングのkineticsの解析などを行う。大脳皮質など、他の部位特異的IP3受容体1型欠損マウスの脳切片を用いたin situハイブリダイゼーションを行う。また初代培養神経細胞を用いて、刺激によるmiRNAの発現変動や、IP3受容体を阻害することによる発現への影響を解析する。さらに、miRNAの過剰発現や発現抑制により、神経細胞の成熟やシナプス形成に及ぼす影響を解析する。また、miRNA活性を生細胞で可視化する技術の開発や、光照射によりmiRNAを活性化する技術の開発を行う。該当なし試薬消耗品(遺伝子導入試薬、細胞培養試薬、LNAプローブ、分子生物学用試薬、抗体、実験動物、プラスチック製品、など):約110万円学会参加費:約5万円その他:約5万円
細胞接着制御による免疫寛容の誘導

本研究ではin vitroのリンパ球混合培養の系において副刺激を遮断することによって抑制性T細胞が誘導されるかどうか、この細胞がin vivoの移植の系においても拒絶反応を制御できるかどうかを検討した。まず、T細胞の活性化においてB7-CD28/CTLA-4とICMA-1/LAF-1を介する副刺激の経路が大きく関わっていることを、それぞれの分子に対する特異抗体をもちいたマウス膵島移植の系において明らかにした。次に、BALA/c(H-2^dをstimulator、C57BL/6(H-2^bをresponderとし、抗B7-1抗体、抗B7-2抗体の両抗体存在下に5日間培養することによってアロ抗原非特異的なアナジー細胞の誘導に成功した。この細胞はConA刺激に反応できたが、抗CD3抗体刺激に対する反応性は低下していた。また、アロ抗原に対する反応性はIL-2(100U/ml)の存在により回復することが明らかとなった。これらのアナジー細胞をPrimary MLRの系に添加すると、照射の有無に関わらず、細胞数依存症に抗原非特異的にアロ抗原に対する反応を抑制した。In vivo効果はBALB/cの膵島をストレプトゾトシン糖尿病C57BL/6に2.5Gy照射後移植する系において検討したところ、in vitroで作成したこのアナジー細胞4×10^7個を移植時静注すると、同数の無処置群、あるいはコントロール抗体処理脾細胞投与では急性拒絶が誘導されたのに対し、有意な生着延長がえられ、5例中2例は100日以上長期生着した。すなわち、in vitroで副刺激を遮断することによって得られたアナジー細胞がin vivoにおいて拒絶反応を抑制しうることを示す初めての知見が得られた。本研究では抗原提示細胞とT細胞上に発現する接着分子の機能制御をおこなうことによって、免疫寛容が誘導できるかどうかをin vitro,in vivoの系において検討した。BALB/c(H-2d)をstimulator、C57BL/6(H-2b)をresponderとしてMLRを行ない、また各々をドナー、レシピエントとし膵島移植をおこなった。抗LFA-1抗体(KBA)と抗ICAM-1抗体(YN/11,KAT)、あるいは抗B7-1抗体(RM80)と抗B7-2抗体(P0.3)の組み合わせにおいて各々の単独、あるいは併用効果を検討した。その結果、MLRの増殖反応は抗B7-1抗体、B7-2抗体単独では充分な抑制が得られなかったが、両者の併用により完全に抑制された。移植実験においては、抗B7-1抗体、抗B7-2抗体の2週間の単独隔日投与(0.1mg/day;ip)では生着延長効果はみられなかったが、併用投与により、対照群に比し有意な生着延長が見られた(19日->45日)。しかし抗体投与中止後すべてが拒絶された。一方、抗LFA-1抗体あるいは抗ICAM-1抗体は単独でMLR反応を完全に抑制した。移植実験においては、抗LFA-1抗体では移植直後及びその翌日の2日間投与により、約半数のレシピエントで100日以上の生着が得られた。抗ICAM-1抗体投与ではその効果は少なく、また両者の併用投与によってもさらなる生着延長効果はみられなかった。以上より、T細胞の活性化においてはB7-CD28/CTLA-4とICAM-1/LFA-1を介する副刺激の経路は存在するが、その副刺激遮断の効果はin vitroの系と生体内では異なることが明らかとなった。

まず、T細胞の活性化においてB7-CD28/CTLA-4とICAM-1/LFA-1を介する副刺激の経路が大きく関わっていることを、それぞれの分子に対する特異抗体をもちいたマウス膵島移植の系において明らかにした。次に、BALB/c(H-2^d)をstimulator、C57BL/6(H-2^b)をresponderとし、抗B7-1抗体、抗B7-2抗体の両抗体存在下に5日間培養することによってアロ抗原非特異的なアナジー細胞の誘導に成功した。この細胞はConA刺激に反応できたが、抗CD3抗体刺激に対する反応性は低下していた。また、アロ抗原に対する反応性はIL-2(100U/ml)の存在により回復することが明らかとなった。これらのアナジー細胞をprimaryMLRの系に添加すると、照射の有無に関わらず、細胞数依存性に抗原非特異的にアロ抗原に対する反応を抑制した。In vivoの効果はBALB/cの膵島をストレプトゾトシン糖尿病C57BL/6に2.5Gy照射後移植する系において検討したところ、in vitroで作成したこのアナジー細胞4x10^7個を移植時静注すると、同数の無処置群、あるいはコントロール抗体処理脾細胞投与では急性拒絶が誘導されたのに対し、有意な生着延長がえられ、5例中2例は100日以上長期生着した。すなわち、in vitroで副刺激を遮断することによって得られたアナジー細胞がin vivoにおいて拒絶反応を抑制しうることを示す初めての知見が得られた。
植物性養魚飼料に不足する必要栄養素の自発摂餌を用いた探索

加速度センサー型自発摂餌スイッチの開発に成功した。これ用いて植物性飼料に含まれないタウリンを指標にして、タウリンを含む餌と含まない餌をマダイに選択させる実験を行った。その結果、マダイはタウリンを含む餌を自発的に摂餌する強い選択性は見られなかった。しかし、タウリン以外にも多くの未知栄養素が存在するはずで、多くのミネラル類などが候補になる。生理的に物質が不足した場合、高い選択性が認められる可能性はある。平成19年度は無魚粉飼料には不足度の高いと判断される各種栄養素(アミノ酸、脂肪酸、ビタミン、ミネラル)を添加した飼料を自発摂餌スイッチを用いて探索することを目的としたが、現有するスイッチと魚種やサイズの違いによっては正常に作動しないことが見受けられた。そこで、新たに加速度センサー型自発摂餌スイッチの開発を行った。これは家庭用ゲーム機のコントローラーにも搭載されているもので、魚がスイッチを突付くことによって発生する加速度を3次元的に捕らえ、その衝撃速度から魚がスイッチを作動させたと判断した場合は、餌を投下するものである。加速度は、意図しない水流の変化でスイッチが振れた場合にもコントローラーが検知するが、魚が作動させた場合と区別する必要があった。そこで、魚がセンサー部を触った際の衝撃速度を波形として表し、波形の立ち上がり角度が85度以上の際にスイッチが入る、同時に大きな周波数の場合にはノイズとして無視するようにプログラミングしたソフトを搭載したコントローラーを設置した。さらに、長期間海水中でしようすることを想定し、センサー部をシリコン樹脂で覆った。トラフグ、ブリを用いて実験を重ねたが、海水中でも半年以上の使用に耐える高い耐塩分性、魚が暴れたした時に起こる波、うねりなどによってはスイッチが作動しなかった。さらに、30センチ以上の魚が体側を擦りつけてもスイッチが作動しなかった。つまり、プログラムによって、魚がスイッチを押す加速度とそれ以外の要因によって生じる加速度は明確に区別することが出来た。昨年度の研究で開発した加速度センサースイッチを用いて以下の研究を行った。条件を変えてI、IIと2回を行った。実験Iではタウリンを0.5%添加した無魚粉飼料と、タウリン無添加の無魚粉飼料をそれぞれ自発摂餌装置により給餌し、その摂餌回数の違いから、タウリン添加飼料を選択的に摂取するかを検証した。実験IIは、タウリン添加量の変更(0.5%→0.25%)、供試魚のタウリン欠乏化処理、給餌量と血中コレステロール値の測定、飼育実験期間の延長を新たに加えた。実験Iではタウリン添加飼料の方が合計摂餌回数は有意ではないが、多かった。実験IIでも、タウリン無添加飼料の方が合計摂餌回数は有意ではないが多かった。このことからタウリンを選択的に摂取することを明確に示すことはできないと考られた。また血中コレステロール値については、飼育実験開始時に比べて上昇していたことから、タウリンを十分摂取していたことを示しており、タウリン添加量を半分にしてもタウリン添加飼料に対する強い選択性を引き起こすことは無かったと考えられる。以上から、タウリンを選択的に摂取していることを摂餌回数の違いとして明確に示すためには、タウリン添加量の見直しをはじめ、摂餌行動に影響を与える可能性がある飼育環境や給餌場所等も含めた全体的な見直しも行うべきだと考える。実験Iよりも、タウリン添加量を減らした実験IIの方が、タウリン添加飼料に対する選択性が弱く、タウリンのもつ味覚・嗅覚的刺激が、摂餌行動に影響を及ぼしていることが示唆された。したがって、今後は、味覚・嗅覚的刺激による摂餌誘引効果を示す可能性の低いミネラル類等を使用し、それを添加するか、添加しないかという条件の下で実験を行うことで、魚が生理的に不足栄養素を選択して摂取することを証明するべきだと考える。農学
GHzレーザー超音波によるコンピュータ断層撮影法

本研究の目的は、GHz超音波コンピューター断層撮影法(超音波CT)の分野を確立し、非侵襲の音響内部イメージングをナノスケールまで拡張することである。生体細胞などの液中の透明固体物質を試料とし、弾性率と屈折率の3次元マッピングを目標としたサブマイクロメートルスケールの空間分解能をもつ液体ピコ秒超音波CTと、固体内部構造をナノメートル分解能でイメージングすることを目標とした固体ピコ秒超音波CTの両方を実現する。本年度は以下の研究を行った。1.液体ピコ秒超音波CT法の実証実験:フェムト秒レーザーを用いた液体ピコ秒超音波CTシステムを構築し、液体中のガラス構造を試料として、ピコ秒超音波CT法により試料中の縦波音速と屈折率の深さ方向のマッピングを行った。3次元イメージング用の自動測定プログラムを開発し、それを使った水中の細胞を模した無機試料の測定を行った。試料内の屈折率の分布に影響を受けにくい試料配置による液体ピコ秒超音波CT実験において、音速分布測定を行うデモンストレーション実験を行った。2.固体ピコ秒超音波CTの実験:円柱断面の試料や、平板形の試料などにおいて、弱散乱近似や、透過波や前方散乱波の影を利用した方法など、いくつかの方法による逆問題解析アルゴリズムの開発を行った。さらに均質な物質内の波の伝搬の転送行列法を利用した、ホログラフィ法による内部構造の推定アルゴリズムを開発した。GHz表面弾性波を利用したマイクロメートル分解能の超音波CTについても、逆問題分析のアルゴリズムの改良を加えた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1.高開口数の液浸対物レンズを用いた液体ピコ秒超音波CT法の実証実験:フェムト秒レーザーを用いた液体ピコ秒超音波CTシステムを構築し、液体中のガラス構造を試料として、ピコ秒超音波CT法により試料中の縦波音速と屈折率の深さ方向のマッピングを行った。この実験により物理量の精度と入射角範囲の関係などが判明した。2.新たな配置による液体ピコ秒超音波CT法の実証実験:透明で直角の出ている試料ホルダーを使い、プローブ光を側面から入射すると、層状に屈折率が分布していると仮定できる試料に対しては、1つの入射角だけで音速のマッピングができることを新たに考案した。この配置において本当に正しい音速が求められるのかの実証実験を行い、実現可能なことを実証した。3.固体ピコ秒超音波CTの実験:円柱状の試料に対して、アルコリズム開発のために超音波シミュレーションを行った。更に内部に欠陥として空洞が空いてあり、直径数マイクロメートルの石英ガラス試料を作製した。また、内部にポリスチレン球が埋め込まれた厚み数マイクロメートルのチタニウムの板状の試料を考案し作製した。CT実験の検証用に内部構造となるポリスチレン球の位置は試料作製時に画像に記録してある。1.液体ピコ秒超音波CT法については、無機試料を使いある程度の精度で測れる見通しがついた。さらに音速分布だけを独立に測る事ができる新たな方法を考案した。この新手法は生体試料の硬さ分布測定への応用において、試料ホルダや試料準備の面の制約が大きくなるが、屈折率による誤差の伝播がなく、より短時間で測る事ができるという大きなメリットがある手法である。2.固体ピコ秒超音波CT法については、シミュレーション、試料準備、新しいレーザーを用いた計測システムの構築といった面において精力的に進めている。本実験に最適な対物レンズの種類を見つけ出し、物理量が既知のガラス試料を用いて本手法における測定量の妥当性の確認を行った。2.新たな配置による液体ピコ秒超音波CT法の実証実験:実験系を改良した。試料内の温度分布を反映した音速分布測定を行うデモンストレーション実験を考案した。3.固体ピコ秒超音波CTの実験:円柱断面の試料や、平板形の試料などにおいて、弱散乱近似や、透過波や前方散乱波の影を利用した方法など、いくつかの方法による逆問題解析アルゴリズムの開発を行った。円柱状の試料内部を観察するためのピコ秒超音波の光学系の改良をした。さらにGHz表面弾性波を利用したマイクロメートル分解能の超音波CTについても考案した。

1.液体ピコ秒超音波CT法については、ガラス試料を使い音速と屈折率の定量測定を実現した。今後はこれを標準試料として用いる予定である。さらに音速分布だけを独立に測る事ができる新たな方法においても、より効果的なデモンストレーション実験を考案し、現在はその実現に向けて研究している。2.固体ピコ秒超音波CT法については、特に逆問題解析アルゴリズムの構築において進展が見られた。またシミュレーションにおいて、試料準備、計測システムの構築といった面においても精力的に進めている。本研究の目的は、GHz超音波コンピューター断層撮影法(超音波CT)の分野を確立し、非侵襲の音響内部イメージングをナノスケールまで拡張することである。生体細胞などの液中の透明固体物質を試料とし、弾性率と屈折率の3次元マッピングを目標としたサブマイクロメートルスケールの空間分解能をもつ液体ピコ秒超音波CTと、固体内部構造をナノメートル分解能でイメージングすることを目標とした固体ピコ秒超音波CTの両方を実現する。本年度は以下の研究を行った。1.液体ピコ秒超音波CT法の実証実験:フェムト秒レーザーを用いた液体ピコ秒超音波CTシステムを構築し、液体中のガラス構造を試料として、ピコ秒超音波CT法により試料中の縦波音速と屈折率の深さ方向のマッピングを行った。3次元イメージング用の自動測定プログラムを開発し、それを使った水中の細胞を模した無機試料の測定を行った。試料内の屈折率の分布に影響を受けにくい試料配置による液体ピコ秒超音波CT実験において、音速分布測定を行うデモンストレーション実験を行った。2.固体ピコ秒超音波CTの実験:円柱断面の試料や、平板形の試料などにおいて、弱散乱近似や、透過波や前方散乱波の影を利用した方法など、いくつかの方法による逆問題解析アルゴリズムの開発を行った。さらに均質な物質内の波の伝搬の転送行列法を利用した、ホログラフィ法による内部構造の推定アルゴリズムを開発した。GHz表面弾性波を利用したマイクロメートル分解能の超音波CTについても、逆問題分析のアルゴリズムの改良を加えた。1.液体ピコ秒超音波CTについては、当初予定していた差動距離が短く油浸の超高開口数の対物レンズを使わずとも、水浸の高開口数の対物レンズでも測定可能な入射角度範囲は小さくなるが実用上は屈折率や音速の決定精度に影響を与えずに使用できることが分かった。今年度は、生体試料への応用に向けて研究を進める。新配置の液体ピコ秒超音波法についても最適な試料ホルダーを考案し、屈折率や音速が分布している試料を使ったデモンストレーション実験を行う。2.固体ピコ秒超音波CTについては、測定装置がほぼ出来上がったので、実際の試料を使い測定をし、その結果を使って内部構造を明らかにし測定精度などについて検討していく。1.液体ピコ秒超音波CTについては、透明試料内部の音速および屈折率の3次元イメージングの実現を目指す。新配置の液体ピコ秒超音波法についても、ガラス試料内の熱分布によってわずかに音速が変化していることを可視化するデモンストレーション実験を行う。
神経幹細胞においてＭｕｓａｓｈｉ１遺伝子を制御する転写因子の同定と機能の解析

Musashi1は神経幹細胞に特異的に発現し、その維持・増殖に関与するタンパク質である。脳腫瘍の増殖にも関与することから、Musashi1遺伝子の発現制御解析は重要であったが、明らかにされてはいなかった。本研究において、我々は神経幹細胞におけるMusashi1遺伝子の転写促進に、Rfx4が関与することを明らかにした。本研究成果は、神経幹細胞の維持に、繊毛形成を制御する転写因子、Rfx4が関与することを示唆している。神経幹細胞を維持するMusashi1(Msi1)の転写制御を解析するため、これまでに我々がin vitroにおいて示したMsi1の転写制御領域である、第6イントロンエンハンサー(6IE)のレポーター遺伝子を導入したトランスジェニックマウスを作製し、発現解析を行った。このレポーター遺伝子の発現パターンは、胎生脳や成体脳においてMsi1を発現する神経幹細胞(NSC)と極めて局在が一致したため、in vivoにおいても6IEがMsi1を制御するゲノム領域であると考えられた。次に我々は、6EIにおける178bpの転写責任領域を同定し、この領域におけるRfx結合サイトが6IEの転写活性に重要であることをレポーターアッセイにより明らかにした。6IEにはタンデムなRfx結合サイトが存在し、両サイトが必須であるため、二量体で転写活性を行っていると思われる。どのRfx遺伝子がNSCに発現しているかを明らかにするため、FACSで分離した6IEレポーター陽性NSCにおいて発現解析を行ったところ、Rfx4が最もNSC特異的に高レベルで発現していた。このためRfx4抗体を作製し、発現解析をおこなったところ、Msi1陽性の放射状グリアに特異的な発現が見られた。さらにChIP-PCR法を用いて、Rfx4がゲノム上の6IE領域に結合することを示した。In Utero Electroporation法を用いて、Rfx4を胎生脳の脳室下帯に強制発現させると、Msi1の異所的な発現上昇が見られ、顕著にNSCの分化が抑制されたことから、Rfx4がMsi1の転写制御に関与すると共に、NSCを維持していると考えられる。本研究による実績は、NSCの未分化性を制御する新たな転写因子を同定したことから重要であると考えられ、今後、これまでに報告されている、Rfxが制御する繊毛形成といかなる関与があるのか大変興味深い。1) Msi1第6イントロンエンハンサー(D5E2)レポーター遺伝子を導入したトランスジェニックマウスの発現解析を行ったところ、レポーター遺伝子は胎生脳や成体脳のSVZやSGZにおいてMsi1を発現する神経幹細胞(NSC)において高く発現した。従って、D5E2はIn VivoにおいてもNSCにおいてMsi1を制御する領域であることが明らかとなった(研究計画7)。2) Msi1を制御する転写因子を同定するため、D5E2のコアエンハンサー領域(D5E2 178)に存在する各転写因子結合サイトに変異を導入した。その結果SoxとRfx結合サイトに変異を入れた時のみ転写活性が減弱した。D5E2はRfxの発現により顕著な転写活性が見られ、ChIP-sequenceにより、Rfx1がD5E2領域に結合するが報告されていたことから、RfxがMsi1を制御する転写因子であると考えた。またSox1, Sox2等もこの領域に結合することから、Rfxと協調作用する可能性があり、RfxがNSCを維持するコアな転写因子ネットワークの新規因子である可能性を持つ(研究計画1, 3, 5)。3) 7つのサブタイプが存在するRfxの多くは、脳における詳細な発現解析がなされていない。NSCに発現するRfxを同定するため、D5E2レポーター陽性NSCをFACSで分離し発現解析をしたところ、Rfx4が特異的に発現していた。組織レベルでの解析を行うため、現在Rfx4抗体を作製中である(研究計画6)。Rfxは繊毛形成に重要であるが、Msi1-Notch経路を制御する新規NSC維持分子として期待される。本年度の目標はMsi1を制御する転写因子の同定であった。これを達成するために、2年間の研究計画に示した1)-11)の内容の内、2)と9)-11)を除くものについて概ね達成した。その結果、研究計画に予想していた転写因子とは異なり、Rfx4が絞り込まれ、証明実験もいくつかクリアしている。しかしながら、2)に示した転写因子のノックアウト実験について、良好なshRNA、siRNAの確保に困難しており終了していない。この実験はRfxとMsi1の関係を示す最重要な実験の一つであり、次年度の機能解析においても必要となるため、必ず早期にクリアしなくてはならない。次年度に計画していたIn Utero ElectroporationによるNSCにおけるRfxの機能解析はすでに着手しており、良好な結果を得ている。また扱っている分子の発現量、発現部位も既知のものとなりつつあるため、実験手技は今後の実験において概ねクリアしたと考えている。1)実験計画

2)におけるノックダウン実験により、RfxによるMsi1の制御について明らかにする。また、In Utero Electroporaion法によりRfxをノックダウンし、Rfxの機能解析を行う(研究計画8)。これと平行してRfx4ノックアウトマウスの凍結胚をPeterson Lab.より譲渡してもらい、Msi1の発現解析と、Rfx4のNSC維持機能の解析をIn Vivo, In Vitro(ニューロスフェア培養)において行う予定である。すなわち、研究計画9, 10におけるRfx4発現抑制下におけるMsi1によるレスキュー実験を進行する。2)さらにこの際、Notch1, Numb, Hes1の発現解析を行い、Notchシグナルとの関与について明らかにする。また、当研究室が保有するMsi1ノックアウトマウスにRfx4を発現させることにより、Rfx4によるNSC維持能力がMsi1依存的であるか検討を行う。3) Rfx4がD5E2に結合することは直接的に示されていないため、ChIP-PCRによりこれを確認する(研究計画5)。以上によりMsi1の転写制御因子の同定と、NSCにおけるRfx4の機能解析として論文報告をする予定である。主に動物購入費用と生化学的実験費用に使用される予定である。また、Rfx4抗体作製費用に使用される。
単分子磁石を構成単位とした自己集合体の磁性研究

単分子磁石の集積化を目指して、コバルト-カルベンのヘテロスピン系での基本的戦略に基づいて研究を行った。2,6位にジメチルアミノメチルを持つピリジン三座配位子(TMAMpy)のコバルト錯体と2個のピリジル基を持ったジアゾカップラー(Dlpy_2)を用いて、ダンベル型二核単分子磁石の構築を行った。光照射後、単分子磁石に特有の遅い磁気緩和現象がAc磁化率の測定により観測されたが、その結晶構造をX線結晶構造解析により明らかにするには至らなかった。また、シッフ塩基型配位子のCo(p-tolsal)_2とDlpy_2を1:1で混合することにより、橙赤色の微結晶を得た。得られた微結晶はX線結晶構造解析には不十分であったが、SEM画像の測定により一次元鎖の形成を示唆する画像が得られた。結晶サンプルでの光照射後の磁気測定において、複数個のコバルト-カルベンユニットが強磁性的に相互作用した結果が得られた。更に、AC磁化率の測定によりスピンの遅い緩和が観測され(U_<off>=87K)、DC磁化の測定(1.9K)により保持力(H_c=900 0e)を持つ磁化の履歴現象が観測された。これらの磁気測定の結果は、一次元鎖磁石の生成を示唆する結果である。また、hfac類似の配位子Co(hfaci)_2とDlpy_2及び2個のジアゾ基を持つD2py_2の1:1の混合により、一次元鎖状構造を持つ結晶および環状構造を持つ二核錯体がそれぞれ得られた。これらの結晶構造はX-線構造解析により明らかにされたが、分子間(鎖間)の反強磁性的相互作用によると考えられる磁気挙動が強く観測された。モノメタリック(単核)単分子磁石構築と同様の方法で二核〔三核又は四核〕単分子磁石を構築し、その磁気的性質の情報に基づいて集積化を行うという戦略に基づいて、本年度は、多核単分子磁石の構築を目指した。そのための鍵となる五配位コバルト錯体形成可能な多座配位子の探索に労力を傾けた。いくつかの三座配位子を持つコバルト錯体を用いて、磁気的性質及び溶液での錯体の安定性を検討した結果、2,6位にジメチルアミノメチルを持つピリジン三座配位子(TMAMpy)が有用であることがわかった。実際に五配位コバルト錯体(CoTMAMpy(NCO)_2)の単結晶を得、その結晶構造をX線結晶構造解析により明らかにした。このCoTMAMpy(NCO)_2は、ピリジンを加えることにより剛体溶媒中で1:1のオクタヘドラル構造をとることがわかった。さらに非常に興味深いことに、ジアゾ基を持つピリジンとの1:1錯体の剛体溶液において、光照射後、単分子磁石に特有の遅い磁気緩和現象がAc磁化率の測定により観測された。現在、この1:1錯体の磁気挙動を詳細に調べている。また併行して、2個のピリジル基を持ったジアゾカップラーを用いて、ダンベル型二核単分子磁石の構築を目指した。得られたコバルト錯体は、MTHF溶液の対する溶解度が低いという欠点を持ち、さらなる集合化には不向きであると考えられた。そこで溶解度を改良する目的で、TMAMpyの4位に種々の置換基を持つ新しい三座配位子を合成している。合成でき次第、複数のピリジル基を持ったジアゾカップラーを用いて、光照射後の磁気測定を行う予定である。本年度も単分子磁石の集積化を目指して、コバルト-カルベンのヘテロスピン系での基本的戦略に基づいて研究を行った。

昨年度合成された2、6位にジメチルアミノメチルを持つピリジン三座配位子(TMAMpy)のコバルト錯体と2個のピリジル基を持ったジアゾカップラー(D1py_2)を用いて、ダンベル型二核単分子磁石の構築を行った。光照射後、単分子磁石に特有の遅い磁気緩和現象がAc磁化率の測定により観測されたが、その結晶構造をX線結晶構造解析により明らかにするには至らなかった。また、シッフ塩基型配位子のCo(p-tolsal)_2とD1py_2を1:1で混合することにより、橙赤色の微結晶を得た。得られた微結晶はX線結晶構造解析には不十分であったが、SEM画像の測定により一次元鎖の形成を示唆する画像が得られた。結晶サンプルでの光照射後の磁気測定において、複数個のコバルト-カルベンユニットが強磁性的に相互作用した結果が得られた。更に、AC磁化率の測定によりスピンの遅い緩和が観測され(U_<eff>=87K)、DC磁化の測定(1.9K)により保持力(H_c=900 Oe)を持つ磁化の履歴現象が観測された。これらの磁気測定の結果は、一次元鎖磁石の生成を示唆する結果である。また、hfac類似の配位子Co(hfaci)_2とD1py_2及び2個のジアゾ基を持つD2py_2の1:1の混合により、一次元鎖状構造を持つ結晶および環状構造を持つ二核錯体がそれぞれ得られた。これらの結晶構造はX-線構造解析により明らかにされたが、分子間(鎖問)の反強磁性的相互作用によると考えられる磁気挙動が強く観測された。現在hfac型配位子のCo(hfaci)_2に嵩高い置換基を導入することにより分子間相互作用を抑えることを行っている。