hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
「歩きたくなるまちづくり」がソーシャルキャピタルに及ぼす影響

歩いて暮らすまちづくり」条例策定に伴う身体活動増進の地域介入は、短期的には住民の身体活動量を高めることに貢献し、長期的には地域への信頼を高めた。「歩いて暮らすまちづくり」条例の施行が住民の身体活動量とソーシャルキャピタル(SC)に及ぼす変化を検証した。市内4モデル地区の成人389名を対象に、条例制定直後と1、3年後にアンケートを実施した。身体活動量の測定にはPhysical Activity Indexを用いた。SCとして、付き合っている人の数、地域への信頼、社会参加の程度などを求めた。身体活動量は、1年目に全ての地区で増加したが、3年目には低下傾向を認めた。SCは、地域への信頼(時間の効果:p<0.05)が高まった。研究計画によると、2014年度の目標は、フィールドを設定し、具体的な介入をおこなうことであった。予定していた手順のうち、1庁内に審議会を設置、2ウォーキング教室の開催、3ウォーキングリーダーの養成を実行できた。来年度は、これまでに得られデータ(介入1年目・3年目)を詳細に解析・検証をおこなう。具体的には、「歩きたくなるまちづくり」のソーシャルキャピタルへの対する効果メカニズムを解明する。また、豊岡市において研究成果を健康施策に結び付ける。応用健康科学2015年度は効果検証のためのアンケートを実施する。今回の結果を2012年に実施したアンケートと比較して、身体活動量、人のネットワーク、ソーシャルキャピタル指数の推移を検証する。また、ネットワーク理論を用いて、身体活動増進の取り組みが地域の絆づくりへ波及するメカニズムを可視化する。研究課題の地域への浸透を目的としてイベントを開催するために、次年度の予算を前倒しして支払い請求したが、予想よりもイベント運営費の支出が少なかったため。年度末に予定していたフィールド訪問に関して、旅費が先方負担になったので。本研究課題の成果を更に富山県富山市や宮城県気仙沼市に展開する予定である。そのための研究代表者の旅費として使用する。今年度、研究代表者のフィールド訪問の旅費として使用する。
ホヤ由来バナジウム結合タンパクの金属結合能と選択性の研究

海産動物のホヤは,海水中の5価バナジウムを取り込み,3価にまで還元して血球細胞中に蓄えている。しかし,このホヤによる特異なバナジウム濃縮・還元機構は,未だに解明されていない。本研究計画では,ホヤ由来のバナジウム結合タンパクとその小分子モデル化合物を用いて,ホヤのバナジウム濃縮・還元機構を化学的に解明することを目指して基礎的知見を集積した。1.NADPHによる5価バナジウムの4価への還元:ホヤのバナジウム還元にはNADPHが関与していることが示唆されている。我々は,以前にedta存在下で5価バナジウムがNADPHにより4価に還元されることを報告しているが,本プロジェクトでは,アミノ酸やペプチドなどの生体関連配位子がNADPHによる5価バナジウムの還元を進行させることができるかどうかを調べた。その結果,グリシンやバリンなど,2座配位子としてしか作用できないアミノ酸は,還元を進行させることができないが,アスパラギン酸やヒスチジンなどの3座配位できるアミノ酸や,3座配位可能なジペプチドは,NADPHによる5価バナジウムの還元を進行させることができることを見いだした。2.チオールによる4価バナジウムの3価への還元:我々は,以前にシステインメチルエステルがedta共存下で4価バナジウムを3価に還元することを報告している。今回,部分的ではあるが,ntaが還元反応を進行させることができることを見いだした。アミノ酸やアミノ酸誘導体,およびペプチドの中で,4価バナジウムの還元を補助できるものがないかの探索は,現在も継続中である。ホヤ由来バナジウム結合タンパク中のリシン残基は,1,2において直接関与していない。3.ホヤ由来バナジウム結合タンパクを用いた酸化還元実験は,準備に時間がかかったため,年度内に結論を得ることができなかったが,実験は進行しており,近い将来,結果が得られる予定である。ホヤ由来のバナジウム結合タンパク,Vanabinは,システイン残基を多く含んでいるが,単離されたタンパクでは,そのすべてがS-S結合を作っている酸化型であることが分かっている。従って,Vanabinをバナジウムに結合させ,その還元能を評価するためには,還元型Vanabinを作る必要がある。しかし,還元型Vanabinを安定に存在させるためには,過剰量の還元剤を共存させておく必要があることが分かった。過剰に存在する還元剤は,バナジウムを還元すると共に配位にも影響を及ぼすため,当初の計画を変更する必要が生じた。そこで,当初の計画とは逆に、酸化型Vanabinに3価バナジウムを作用させ,3価バナジウムの還元力を利用して,還元型Vanabinを発生させ,同時にバナジウムに配位させることにより,還元型Vanabinを安定化させることにした。本年度はその予備実験として,小分子でS-S結合を含む化合物(例えば,シスチン)に3価バナジウムを作用させ,S-S結合の開裂が起きるか,還元された後の分子は酸化されたバナジウムと安定な錯体を作るか、について検討を行った。シスチンや還元型グルタチオンに3価バナジウムをさせ,吸収スペクトルによってバナジウムの酸化状態を調べたところ,S-S結合の開裂が容易に起こり,3価バナジウムは4価に酸化されることが分かった。現在,反応生成物の単離と構造決定を試みている。一方で,チオールによる4価バナジウムの還元を進行させる補助配位子の探索も行っている。その結果,以前に報告したedta以外に,ntaが補助配位子となりうることを見いだした。

しかし,このホヤによる特異なバナジウム濃縮・還元機構は,未だに解明されていない。本研究計画では,ホヤ由来のバナジウム結合タンパクとその小分子モデル化合物を用いて,ホヤのバナジウム濃縮・還元機構を化学的に解明することを目指して基礎的知見を集積した。1.NADPHによる5価バナジウムの4価への還元:ホヤのバナジウム還元にはNADPHが関与していることが示唆されている。我々は,以前にedta存在下で5価バナジウムがNADPHにより4価に還元されることを報告しているが,本プロジェクトでは,アミノ酸やペプチドなどの生体関連配位子がNADPHによる5価バナジウムの還元を進行させることができるかどうかを調べた。その結果,グリシンやバリンなど,2座配位子としてしか作用できないアミノ酸は,還元を進行させることができないが,アスパラギン酸やヒスチジンなどの3座配位できるアミノ酸や,3座配位可能なジペプチドは,NADPHによる5価バナジウムの還元を進行させることができることを見いだした。2.チオールによる4価バナジウムの3価への還元:我々は,以前にシステインメチルエステルがedta共存下で4価バナジウムを3価に還元することを報告している。今回,部分的ではあるが,ntaが還元反応を進行させることができることを見いだした。アミノ酸やアミノ酸誘導体,およびペプチドの中で,4価バナジウムの還元を補助できるものがないかの探索は,現在も継続中である。ホヤ由来バナジウム結合タンパク中のリシン残基は,1,2において直接関与していない。3.ホヤ由来バナジウム結合タンパクを用いた酸化還元実験は,準備に時間がかかったため,年度内に結論を得ることができなかったが,実験は進行しており,近い将来,結果が得られる予定である。
フリーラジカルに着目した自閉症エネルギー代謝異常の研究

我々は酸化ストレスに焦点を絞ったASD臨床研究の過程で、フリーラジカル3種の消去活性測定が未就学ASD児童の早期診断に役立つ可能性を見出して特許を出願した(特開2018-033393)。本研究では視線計測装置(Gazefinder)や血清メタボローム解析、臍帯血出生コホートを導入して、この所見が真にASDの生物学的早期診断マーカーとなるかどうかを検証して、この所見の根底にあるエネルギー代謝異常の全容解明を目指す。本研究の手法でASD早期診断マーカーが確立できた場合、世界初の血液によるASD早期診断ツールの開発、予測に基づく早期介入が可能になる。ASD者の社会適応の促進が図られる点も有益である。
シロイヌナズナD4型サイクリンCYCD4;2の植物形態形成における機能解析

本研究において、植物個体発生におけるCYCD4の機能について解析を主に行った。まず、CYCD4;2が活発に増殖している細胞において主要な役割を担っていないこと、またエンドリデュープリケーションには関与しないと考えられることを明らかにした。この結果はCYCD4が他のサイクリンDとはかなり異なる機能を有している可能性を示唆した。その一方で、胚軸気孔数がT-DNA挿入変異体において減少し、過剰発現体では増加すること、また詳細な観察により過剰発現体において胚軸上部の気孔を形成する表皮細胞列で特異的に細胞分裂が亢進していたことから、CYCD4過剰発現による細胞分裂の亢進が胚軸気孔形成と相関していることを見出した。気孔を生み出す細胞系譜にある細胞のマーカー遺伝子としてTMMという遺伝子が知られているが、本研究において胚軸の気孔形成におけるTMMの発現について経時的な観察を行った。その結果、本葉と同じく胚軸の気孔を形成する細胞系譜においてTMMが発現していることを明らかにする一方、胚軸気孔形成においてself-renewalという性質を持つ細胞はメリステモイド以前の細胞であることを示した。この結果を基にCYCD4;2過剰発現植物体でのTMMの発現様式を観察し、CYCD4過剰発現により、胚軸気孔形成における細胞系譜の中でself-renewalという性質を持つ細胞の分裂が顕著に活性化されたことを示した。また、胚軸気孔形成に関与するとされるジベレリンに関しては、CYCD4の過剰発現による分裂亢進がジベレリン非依存的であり、ジベレリン処理が胚軸気孔形成細胞系譜上の細胞の分化を促す作用があることを示唆する結果を示している。以上の結果から、CYCD4が胚軸気孔形成の細胞系譜において、self-renewalという性質を持つ幹細胞的な細胞の分裂を正に制御する因子であることを明らかにした。シロイヌナズナには10個のサイクリンD遺伝子が存在するが、そのそれぞれが植物個体発生にどのように関わるのか未だ明らかにされていない部分が多い。その中でも、サイクリンD4;2(CYCD4;2)はRbとの結合配列を欠く等、かなり特異なサイクリンDであると予想されている。本研究では植物のサイクリンDが持つ未知の機能の解明を目指し、このCYCD4;2の機能解析を行った。シロイヌナズナ全ゲノムが明らかにされたことにより見出されたCYCD4;2であるが、そのパラログであるCYCD4;1と共に出芽酵母G1サイクリン欠損株の相補能を有し、G1サイクリンとして機能しうることが示された。また、CYCD4;2は酵母CDC28/Cdc2のホモログであるCDKA;1とin vitroだけでなく植物細胞内においても複合体を形成していた。また、このCYCD4;2-CDKA;1複合体がヒストンに対するキナーゼ活性を有することをin vitroで示すことができた。次に、植物体におけるCYCD4;2の機能を解析するため、CYCD4;2を恒常的に過剰発現する植物体を作成した。この植物体は基本的に正常に生育するが、胚軸表皮の気孔の生じる細胞列で細胞分裂が顕著に亢進しており、それに伴い胚軸の気孔数も増加していることが明らかになった。一方、CYCD4;2のT-DNA挿入変異体では胚軸の気孔数が減少していた。以上の結果から、CYCD4:2はCDKA;1と複合体を形成し、胚軸表皮などの一部の組織において細胞分裂を促進する働きを有すると予想された。
単一細胞用力学的負荷応答解析装置の開発

1.小型恒温観察チャンバーの製作と性能評価ステンレス鋼板とガラス板を用いて,両側面の開口部からチャンバー内にマイクロツールを挿入する形式の小型恒温観察チャンバーを製作した。チャンバー(容量0.7ml)の左右にはそれぞれリザーバー(合計容量1.5ml)が隣接しており,溶液の蒸発による浸透圧変化の影響を抑える構造となっている。また,リザーバーと外部のリザーバーとの間に微小循環系が設けてあり,薬剤をチャンバー内に供給することが出来る。チャンバー上部へ循環する温水と,顕微鏡ステージに取り付けたヒータによって,チャンバーおよびリザーバー内の溶液の温度をほぼ均一に37°Cに保つことが出来た。2時間以上にわたって線維芽細胞の観察を行ったところ,細胞はチャンバー内で良好な状態を維持していた。2.フォースセンサーの改良前年度に製作した厚さ30μmのステンレス鋼板製のカンチレバーのたわみをレーザー変位計で計測する方式のフォースセンサー(検出感度を数十nN)を改良し,カンチレバーのバネ定数を小さくするとともにハウジングを工夫することによって,感度を向上させることが出来た。3.線維芽細胞の細胞内カルシウムイオンの観察家兎膝蓋腱から採取した線維芽細胞の細胞内Ca2+を蛍光色素でラベリングし,Ca2+濃度の分布を三次元的にリアルタイムに観察,記録できることを確認した。4.血管平滑筋細胞の荷重-伸び関係の計測家兎大動脈から採取した平滑筋細胞に薬剤を投与して収縮,弛緩させた後に,荷重-伸び関係の計測を行ったところ,収縮した細胞は弛緩した細胞よりもスティフネスが高いことがわかった。1.装置の基本設計と試作倒立型顕微鏡システムに細胞操作用マイクロツールを操作するための一対のマイクロマニピュレータを組み込み,一方のマニピュレータを高分解能リニアアクチュエータに連結して,細胞に一軸の静的あるいは動的負荷を作用させることが出来るようにした。また,顕微鏡に共焦点レーザスキャナと購入した三次元構築システムを組み込み,蛍光染色した細胞の連続スライス画像をリアルタイムでコンピュータに記録出来るようにするとともに,画像処理によってスライス画像から三次元形状を構築して,任意の方向の細胞断面像を得ることが出来るようにした。F-アクチンを蛍光染色した血管平滑筋細胞を用いて,細胞内F-アクチンの空間分布が得られることを確認した。三次元共焦点レーザスキャナを組み込んだポートとは別のポートにCCDカメラを取り付け,撮像した細胞の明視野観察像をモニタに映してマイクロツールによる細胞操作を容易にするとともに,画像計測装置を組み込んで負荷時の細胞の変形量を計測出来るようにした。2.恒温観察チャンバーの設計両側面の開口部からチャンバー内にマイクツールを挿入する形式の小型恒温観察チャンバーを設計した。温度制御された水をチャンバー上部に循環させることによって,チャンバー内の培地の温度が一定に保たれる。チャンバーと外部のリザーバとの間に培地の微小循環系が設けてあり,培地の蒸発による浸透圧変化の影響を抑えるとともに新鮮な培地を細胞に供給することが出来る。3.フォースセンサーの製作ステンレス鋼板製のカンチレバーのたわみをレーザー変位計で計測する方式のフォースセンサーを製作した。カンチレバーに細胞を把持するマイクロツールを取り付けて,試験中に細胞に作用する荷重をカンチレバーのたわみとして検出する。一対のマイクロツールで把持した血管内皮細胞を伸展させて引張荷重の計測を行ったところ,数十nNの微小荷重を計測することが出来た。しかし,さらに高感度のフォースセンサーが必要となるため,改良を行う予定である。

また,リザーバーと外部のリザーバーとの間に微小循環系が設けてあり,薬剤をチャンバー内に供給することが出来る。チャンバー上部へ循環する温水と,顕微鏡ステージに取り付けたヒータによって,チャンバーおよびリザーバー内の溶液の温度をほぼ均一に37°Cに保つことが出来た。2時間以上にわたって線維芽細胞の観察を行ったところ,細胞はチャンバー内で良好な状態を維持していた。2.フォースセンサーの改良前年度に製作した厚さ30μmのステンレス鋼板製のカンチレバーのたわみをレーザー変位計で計測する方式のフォースセンサー(検出感度を数十nN)を改良し,カンチレバーのバネ定数を小さくするとともにハウジングを工夫することによって,感度を向上させることが出来た。3.線維芽細胞の細胞内カルシウムイオンの観察家兎膝蓋腱から採取した線維芽細胞の細胞内Ca^<2+>を蛍光色素でラベリングし,Ca^<2+>濃度の分布を三次元的にリアルタイムに観察,記録できることを確認した。4.血管平滑筋細胞の荷重-伸び関係の計測家兎大動脈から採取した平滑筋細胞に薬剤を投与して収縮,弛緩させた後に,荷重-伸び関係の計測を行ったところ,収縮した細胞は弛緩した細胞よりもスティフネスが高いことがわかった。
股関節における疼痛の発生・増強機序に関わる生理活性物質の解明と臨床への応用

疼痛性股関節443股の疼痛発現部位は鼡径部89%、殿部38%、大腿前面33%、膝29%、大転子部27%、腰部17%、下腿8%に分布し、大腿前面及び膝、膝または腰部への放散痛を55%に認めた。変形性股関節症50股の股関節滑膜組織の免疫染色はTuJ-146%、CGRP54%、NF-kB68%、TNF-α58%陽性であったが、対照12股では全て陰性であった。TuJ-1陽性線維におけるCGRP二重陽性率は78%、NF-κB陽性細胞におけるTNF-α二重陽性率は76%であった。疼痛発症機序にこれらの因子の関与が示唆された。疼痛性股関節の臨床症状を明らかにするために、443股の手術前の股関節痛の部位とVisual Analogue Scale(VAS)、日本整形外科学会股関節機能判定基準(JOAスコア)を評価した。手術により除痛が得られた部位を疼痛発現部位と定義した。全例で術後にVASとJOAスコアの改善が得られた。股関節の疼痛発現部位は鼡径部89%、殿部38%、大腿前面33%、膝29%、大転子部27%、腰部17%、下腿8%に分布した。95%は鼠径部及び殿部、大転子部からなる股関節部に生じる一方、55%に大腿前面及び膝、膝または腰部への放散痛を生じることが明らかになった。ヒト股関節組織の疼痛物質及び神経線維を明らかにするため、症例50股(変形性股関節症)、対照12股(大腿骨頚部骨折)の股関節滑膜組織の免疫染色を施行した。全ての神経線維のマーカーTuJ-1、疼痛性神経ペプチドマーカーCGRP、炎症性サイトカイン産生の細胞内シグナルNF-κB、炎症性サイトカインのマーカーTNF-αを評価した。症例の免疫染色陽性率はTuJ-1 46%、CGRP 54%、NF-kB 68%、TNF-α58%であった。一方、対照では全て陰性であった。変形性股関節症の疼痛発症機序にはこれらの因子の関与が示唆された。ラット股関節における疼痛物質及び神経繊維を明らかにするために、神経伸長因子(NGF)を関節内投与し、Th13からL6高位の後根神経節の免疫染色と股関節滑膜の組織学的検討を行った。NGF投与により滑膜炎が惹起され、炎症性疼痛ペプチドの支配感覚神経での発現を認めたことから、NGFが疼痛発現に深く関与することが示唆された。ヒト正常・股関節症での股関節組織の疼痛物質及び神経線維を明らかにするため、対照として大腿骨頚部骨折12股、症例として変形性股関節症50股の股関節滑膜組織を免疫染色法で評価した。一次抗体は、全ての神経線維のマーカーとしてTuJ-1、疼痛性神経ペプチドのマーカーとしてCGRP、炎症性サイトカイン産生の細胞内シグナルとしてNF-κB、炎症性サイトカインのマーカーとしてTNF-αとした。変形性股関節症の免疫染色陽性率はTuJ-1 46%、CGRP 54%、NF-kB 68%、TNF-α58%であった。一方、対照ではこれら4つのマーカーは全て陰性であり、有意差を認めた。疼痛性股関節(変形性股関節症)の臨床症状として、443股の手術前の股関節痛の部位とVisual Analogue Scale(VAS)、日本整形外科学会股関節機能判定基準(JOAスコア)を評価した。疼痛部位は腰部・鼠径部・殿部・大転子部・大腿前面・膝周囲に分類し、手術により除痛が得られた部位を変形性股関節症による疼痛発現部位と定義し、股関節の疼痛発現部位を評価した。股関節の疼痛発現部位は鼡径部89%、殿部38%、大腿前面33%、膝29%、大転子部27%、腰部17%、下腿8%に分布していた。股関節の痛みが大腿部や膝への放散痛として出現するのは、神経支配が多高位にわたるためと考えられた。(1)ラット正常・股関節症モデルでの股関節組織の疼痛物質及び神経線。

SDラット30匹を使用し、正常モデル10匹、炎症モデル10匹、骨折モデル10匹の3種類の動物モデルを作成する。術後7日に左股関節を摘出する。TuJ-1、IB4、CGRP、TRP、Trk、TNFα、NFκB、IL-6、p55TNF受容体を免疫染色法により評価する。免疫染色法で発現を認めた物質について、酵素抗体法により定量的な評価を行う。(2)ラット股関節症モデルに対する生物学的製剤の除痛効果。SDラット30匹を使用し、正常モデル10匹、炎症モデル10匹、骨折モデル10匹を作成する。術後7日目に疼痛評価としてキャットウォークXT8.0(ノルダス社)による歩行解析を行う。生物学的製剤を股関節内に注入する。生物学的製剤の候補としては抗TNFα抗体としてInfliximab、Etanercept、Adalimumab、抗IL-6抗体としてTocilizumabである。生物学的製剤投与後7日に疼痛の再評価としてキャットウォークによる歩行解析を行った後に、左股関節を摘出し、免疫染色法と酵素抗体法により股関節組織の変化を評価する。(3)ラット股関節症モデルに対する体外衝撃波の除痛効果。術後7日目に疼痛評価としてキャットウォークによる歩行解析を行う。左股関節に体外衝撃波を照射する。衝撃波の照射条件は0.08mJ/mm2、4Hz、3000発である。衝撃波照射後7日に疼痛の再評価としてキャットウォークによる歩行解析を行った後に、左股関節を摘出し、免疫染色法と酵素抗体法により股関節組織の変化を評価する。平成24年度は物品費(千円)として、以下を申請した。免疫染色用抗体(200):抗体(TNFα、CGRPなど)の購入費用、酵素抗体法試薬(200):酵素抗体法用のキット購入費用、実験動物(200):実験に用いるSDラットと飼料代、旅費(千円)として、成果発表のために、国内旅費(100)及び外国旅費(300)を申請した。人件費・謝金(千円)として、外国語論文の校閲費(100)及び研究補助(300)を申請した。その他(千円)として、研究成果投稿料(200)を申請した。前年度の繰越金(760)は主に物品費に使用する計画である。
近代書籍批評の調査・収集に基づく近代小説受容史の構築

本研究は、日本近代文学の成立期であると同時に日本近代批評の成立期でもある明治10年代後半から明治20年代の時期を対象とし、この時期における小説受容の様態を解明し、近代小説受容史の基盤を構築することを目的とする。本研究目的に即して、本年度は以下の通り研究を実施した。一点目として、一昨年及び昨年に引き続き、近代書籍批評目録の作成作業を行った。本年度は『読売新聞』『朝野新聞』を対象として、明治15年から明治30年までの書籍批評記事の調査・収集を行った。二点目として、近代小説受容史の観点を取り入れ、複合的な観点から近代小説の成立機構を解明し、新たな近代小説像を提出するために、『近代小説(ノベル)という問い』を刊行した。本書は近代小説のジャンル形成の問題について、特に学問との関係性に注目して考察したものである。この課題に近代小説受容の観点を加えることで、多面的に近代小説の成立機構を解明することができた。三点目として、近代書籍批評の意識及び方法について考察した成果として「序文をめぐる人々」と題する学術論文を発表した。本論文では、近代書籍批評の特徴として、著書に著者以外の人間が書いた序文(他序)を掲げることへの批判が見られることについて指摘した。そしてその批判が、書籍は人的交流の結節点において成り立つという認識から、書籍は独立独歩の著者の産物であるという認識への変容をもたらしたことを明らかにした。四点目として、近代書籍批評と近代小説批評との関係性について解明するため「批評と誹毀の境界」と題する口頭発表を行った。本発表では、批評と誹毀との境界をめぐる訴訟を取り上げると同時に、文芸批評の領域において名誉の問題が焦点化された石橋忍月と硯友社との論争について考察した。本発表によって小説批評の問題が、司法をも含む広い文脈と密接な関連を持つことが解明された。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、近代文学成立期であると同時に近代批評成立期でもある明治10年代後半から明治20年代の時期を対象として、この時期における小説受容の様態を解明し、近代小説受容史の基盤を構築することを目的とする。本年度は近代小説受容史の研究基盤を構築するため、近代書籍批評目録の作成を行った。『国民之友』、『女学雑誌』、『東洋学芸雑誌』、『出版月評』、『青年文学』、『早稲田文学』を対象として、明治15年から明治30年までの書籍批評記事の調査・収集を行った。近代書籍批評目録の作成にあたっては、批評記事の評者・表題・掲載年月・誌面情報の整理を行った。また、批評対象書籍の作者名・書名・出版年・出版元といった書誌情報の整理も同時に進めた。また、複合的な視点に基づく近代書籍批評の批評意識及び方法の解明を図るため、「『出版月評』の〈批評〉思想ー出版法制との関係に注目してー」(出版法制史研究会、2013・12・7)と題する口頭発表を行った。本発表では、ノルマントン号探検事件をめぐる名誉回復の訴訟を取り上げ、批評と誹毀(名誉毀損)との関係について考察した。批評と誹毀との関係については、当時の批評専門誌であった『出版月評』においても度々問題とされていたが、同じ時代に司法の領域においても同様の問題が扱われていたことが明らかになった。さらに、近代小説受容史研究の観点を取り入れることで、多面的・複合的に近代小説の成立機構を捉え直すため、「都市・巡査・小説」(国文学特殊研究〔慶應義塾大学〕、2013・10・13)と題する口頭発表を行った。本発表では、『国民之友』に掲載された饗庭篁村「良夜」(1889・8)を取り上げた。「良夜」は「自伝体」(一人称表現)の採用など近代小説の属性を多く有する作品であるが、その背景として『国民之友』という受容空間が重要な役割を果たしていたことについて明らかにした。本年度は前年度に引き続き、近代小説受容史の研究基盤を構築するため、近代書籍批評目録の作成を行った。『時事新報』、『読売新聞』を対象として書籍批評記事の調査・収集を行った。また、前年度において書籍批評記事の調査・収集を行った『国民之友』、『女学雑誌』、『東洋学芸雑誌』、『出版月評』、『青年文学』、『早稲田文学』については、『国立国会図書館蔵明治期刊行図書目録』等と照合させることで批評対象書籍の書誌情報の整理を進めた。また、多面的な視野に基づく近代批評成立期の批評意識及び方法の解明を図るため、「批評と誹毀」(国文学特殊研究〔慶應義塾大学〕、2014・11・29)と題する研究発表を行った。本発表では、前年度に口頭発表を行った「『出版月評』の〈批評〉思想」(出版法制史研究会、2013・12・7)の内容を大幅に増補・改正した上で論文化し、それについて討議を行った。本発表では、批評と誹毀との関係性を考える上で重要なノルマントン号の探検をめぐる訴訟を取り上げた。

特に本年度は本訴訟の判事を務めた中橋徳五郎が審理にあたって依拠した「泰西ノ法理」の典拠について具体的に調査を進め、それがA. Underhill, A Summary of the Law of Torts, 3th ed, 1881であることを解明した。本研究によって、近代批評の確立に英米法の批評観の移入が大きな役割を果たしてることが明らかとなった。さらに、近代小説受容史の観点を取り入れ、新たな近代小説像を提出するため、『近代小説(ノベル)という問い(仮題)』(翰林書房、2015年刊行予定)の執筆作業を進めた。本研究は、日本近代文学の成立期であると同時に日本近代批評の成立期でもある明治10年代後半から明治20年代の時期を対象とし、この時期における小説受容の様態を解明し、近代小説受容史の基盤を構築することを目的とする。本研究目的に即して、本年度は以下の通り研究を実施した。一点目として、一昨年及び昨年に引き続き、近代書籍批評目録の作成作業を行った。本年度は『読売新聞』『朝野新聞』を対象として、明治15年から明治30年までの書籍批評記事の調査・収集を行った。二点目として、近代小説受容史の観点を取り入れ、複合的な観点から近代小説の成立機構を解明し、新たな近代小説像を提出するために、『近代小説(ノベル)という問い』を刊行した。本書は近代小説のジャンル形成の問題について、特に学問との関係性に注目して考察したものである。この課題に近代小説受容の観点を加えることで、多面的に近代小説の成立機構を解明することができた。三点目として、近代書籍批評の意識及び方法について考察した成果として「序文をめぐる人々」と題する学術論文を発表した。本論文では、近代書籍批評の特徴として、著書に著者以外の人間が書いた序文(他序)を掲げることへの批判が見られることについて指摘した。そしてその批判が、書籍は人的交流の結節点において成り立つという認識から、書籍は独立独歩の著者の産物であるという認識への変容をもたらしたことを明らかにした。四点目として、近代書籍批評と近代小説批評との関係性について解明するため「批評と誹毀の境界」と題する口頭発表を行った。本発表では、批評と誹毀との境界をめぐる訴訟を取り上げると同時に、文芸批評の領域において名誉の問題が焦点化された石橋忍月と硯友社との論争について考察した。本発表によって小説批評の問題が、司法をも含む広い文脈と密接な関連を持つことが解明された。近代小説受容史の研究基盤を構築するため、前年度行った雑誌掲載の書籍批評記事の調査・収集に引き続き、『時事新報』、『読売新聞』の書籍批評記事の調査・収集を進めたことは、本年度の重要な成果である。また、近代批評の批評意識及び方法の解明に向けて、「批評と誹毀」の論文化を進めたことも重要な成果である。さらに、近代小説受容史の観点を取り入れた近代小説成立機構の解明のために『近代小説(ノベル)という問い(仮題)』の執筆作業を進めたことも大きな成果である。これらの成果が得られたことから、本研究はおおむね順調に進展していると評価することができる。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題を推し進めるため、本年度に引き続き新聞紙に掲載された書籍批評記事の調査・収集を行い、近代書籍批評目録の作成作業を進める。また、「批評と誹毀」等、近代批評の批評意識及び方法について解明した成果を論文化し、発表することを目指す。さらに雑誌や新聞紙に掲載された小説批評についての分析を進め、近代書籍批評の調査・収集に基づいた近代小説受容の特質について考察する。そしてその成果を論文化し、発表することを目指す。
代謝物及び蛋白質の網羅的定量に基づく膵臓癌薬剤耐性機構の解明と新規薬物療法の開発

膵臓癌治療薬Gemcitabine(GEM)及び内因性核酸化合物の同時定量法と複数タンパク質同時定量法を用いて、GEM耐性因子を迅速に同定し、併用薬の提案に繋げる事が本研究の目的である。本年度は、複数の異なるバックグラウンドをもつ膵臓癌細胞株あるいは膵臓癌患者組織においてGEM感受性決定要因となっている分子を同定する事を目指した。GEMに対する感受性(IC_<50>)が異なる5つの膵臓癌細胞株、癌切除後GEMのみで治療された10人の膵臓癌患者の癌組織におけるタンパク質発現量解析を行った。細胞株では、GEM-リン酸化酵素を含む3種の酵素および1種のトランスポータータンパク質発現量とIC_<50>との間に有意な相関が認められた。また、組織では、細胞株と同じGEM-リン酸化酵素のタンパク質発現量が膵臓癌患者の術後生存期間とr=0.90という極めて高い値で有意に相関する事が示された。これらの結果から、GEM-リン酸化酵素はより多案の膵臓癌サンプルにおいてGEM感受性決定要因になっている可能性があり、本アプローチ法が複雑なGEMの代謝・輸送機構の中から、GEM感受性の決定要因を効率良く見つけるために有効な手段である事が示された。さらに、GEM-リン酸化酵素タンパク質発現量を増加させ、GEM感受性を回復させる化合物のin vitroスクリーニングに取り組み、化合物Aを初めとする幾つかの化合物がGEMの細胞毒性を増強する可能性が示され、化合物Aを添加した膵臓癌細胞株では、GEM-リン酸化酵素が有意に誘導される事が示唆された。本研究では、酵素及びトランスポータータンパク質の一斉定量法が、複雑なGEM耐性機構を解明する上で有効な手段であり、最終年度の目標であったGEMの薬効を増加させる化合物の発見にも繋がる可能性が示された。膵臓癌治療薬Gemcitabine(GEM)及び内因性核酸化合物の同時定量法と複数タンパク質同時定量法を用いて、GEM耐性因子を迅速に同定し、併用薬の提案に繋げることが本研究の目的である。その第1段階として、核酸化合物の同時定量法を確立する必要があった。核酸にはヌクレオシドとリン酸基を持つヌクレオチドが存在するが、LC-MS測定で一般的なC18カラムでは、ヌクレオチドを分離できない。従って、カラム・測定条件を検討した結果、C18カラムにイオンペア試薬を加えた条件が全核酸化合物を分離・検出するために最適であることが分かった。また、サンプル処理過程で一部のヌクレオチドの分解が確認されたが、pH、温度等の条件の改善で分解を1%未満に抑えられた。確立した定量法で、GEM感受性が24000倍異なる2つの膵臓癌細胞株PK9及びRPK9における細胞内外の核酸化合物を定量した。取り込み24時間までの各核酸化合物量を2細胞間で比較すると、耐性細胞RPK9では、細胞内のGEM活性化体量がPK9細胞よりも100倍以上低下していることが明らかになった。また、活性化体の減少には代謝過程2つ、輸送過程1つの3つのプロセスが大きく影響している可能性が高いと分かった。耐性獲得に重要なプロセスを更に絞り込むため、各プロセスに関わる酵素・トランスポーターの阻害剤を添加し、GEM感受性や核酸化合物量の変化を調べた。結果、1つの代謝過程が特に重要であり、他の2つのプロセスは耐性獲得に殆ど影響を与えていないことが示唆された。今後は、特定された代謝過程に関連するタンパク質について2細胞間の発現プロファイルを比較し、耐性因子を同定する。耐性因子が同定されれば、本法は、複雑な代謝・排出経路の中から迅速に耐性因子をスクリーニングする有用な手法として、他の核酸アナログ系抗癌剤の耐性機構解明にも応用できる有用な手法になり得る。本年度は、初年度の結果からGEM耐性に関与している可能性が高い代謝過程に関連する酵素や核酸トランスポーター等のタンパク質発現量をGEM感受性が10,000倍以上異なる膵臓癌細胞株PK9、RPK9で比較し、耐性因子を特定する事を目指した。複数タンパク質同時定量法を確立後、HPLC接続型質量分析計(LC-MS/MS)で定量した結果、目的酵素の発現量が極めて低く、ノイズの影響で正確な定量値が得られていない可能性が高いと考えられた。従って、より精度、分解能の高いMSの使用、LCカラム、グラジエント条件等を検討し、ノイズ影響を軽減した。その結果、GEM活性化に関わる一つの酵素タンパク質発現量が、GEM耐性細胞で感受性細胞よりも約50倍以上低下している事が明らかになった。他のタンパク質は、2細胞間で2倍以上の発現変動は認められなかった。さらに、発現が著しく変動した酵素を含む複数の酵素活性を2細胞間で比較し、耐性細胞におけるGEM感受性の低下は、その酵素発現量及び活性の低下が主な原因である事が示唆された。同時に、本定量法によるタンパク質発現量解析は、主要な耐性因子の予測に有効であり、膵臓癌患者組織に応用すれば、臨床での耐性原因の特定に貢献する事も期待された。従って、現在は、膵臓癌患者10人の癌組織における目的の酵素を含めたタンパク質発現量解析を進めている。

組織レベルで耐性因子が解明されれば、その成果に基づき、耐性克服に繋がる治療薬の提案に繋がる研究に着手する。膵臓癌治療薬Gemcitabine(GEM)及び内因性核酸化合物の同時定量法と複数タンパク質同時定量法を用いて、GEM耐性因子を迅速に同定し、併用薬の提案に繋げる事が本研究の目的である。本年度は、複数の異なるバックグラウンドをもつ膵臓癌細胞株あるいは膵臓癌患者組織においてGEM感受性決定要因となっている分子を同定する事を目指した。GEMに対する感受性(IC_<50>)が異なる5つの膵臓癌細胞株、癌切除後GEMのみで治療された10人の膵臓癌患者の癌組織におけるタンパク質発現量解析を行った。細胞株では、GEM-リン酸化酵素を含む3種の酵素および1種のトランスポータータンパク質発現量とIC_<50>との間に有意な相関が認められた。また、組織では、細胞株と同じGEM-リン酸化酵素のタンパク質発現量が膵臓癌患者の術後生存期間とr=0.90という極めて高い値で有意に相関する事が示された。これらの結果から、GEM-リン酸化酵素はより多案の膵臓癌サンプルにおいてGEM感受性決定要因になっている可能性があり、本アプローチ法が複雑なGEMの代謝・輸送機構の中から、GEM感受性の決定要因を効率良く見つけるために有効な手段である事が示された。さらに、GEM-リン酸化酵素タンパク質発現量を増加させ、GEM感受性を回復させる化合物のin vitroスクリーニングに取り組み、化合物Aを初めとする幾つかの化合物がGEMの細胞毒性を増強する可能性が示され、化合物Aを添加した膵臓癌細胞株では、GEM-リン酸化酵素が有意に誘導される事が示唆された。本研究では、酵素及びトランスポータータンパク質の一斉定量法が、複雑なGEM耐性機構を解明する上で有効な手段であり、最終年度の目標であったGEMの薬効を増加させる化合物の発見にも繋がる可能性が示された。
アミノ末端のミリスチル化によるタンパク質と細胞質膜との結合機構の研究

1987年度では研究実施計画に基づき以下の成果を得た。1)本酵素はN-Acyl基としてはC_<12>、C_<14>の脂肪酸に特異的で、アミノ酸部分はglyまたはgly-peptideに特異性を示した。2)酸素のsubunit分子量は36Kで2量体構造である。等電点は4.6の酸性タンパクである。1988年度では前年度に引続き以下の研究成果を得た。2.N-Myristyl-gly-ser-ser-lys-ser-lys-pro-OH (ペプチドA)とそのglyをvalに置換したMyristyl-heptapeptide (ペプチドB)を合成し、この両物質のミセルおよび、リン脂質添加におけるペプチド構造をCDスペクトル(200250nm)で比較した。Aは完全なランダム構造をとるが、Bはβ構造と推定され218nmに負の極大を示した。詳細な研究は目下進行中であるが、Myristyl基の次にglyが結合していると脂質膜上で後続のペプチドの立体構造が制限されないと考えされる。本研究課題の解明には多くの研究を必要とし、研究は諸についたばかりの感がある。本年度の研究実施計画に従い以下の研究成果を挙げることができた.(1)抗酸性菌のMycobacterium smegmatisおよびM.phleiより高級脂肪酸,特にLaurylおよびMyristyl基でN-Acyl化したpeptideを特異的に加水分解するDeacylaseをAffinitygelを用いて単一に精製した.(2)N-Myristyl-peptideを基質として大腸菌,枯草菌および高等動物の組織に高級脂肪酸に特異なAcylase活性が分布していることを確かめた.(3)M.smegmatisからの精製酵素の酵素化学的特性を明らかにした. A)分子量は, 7.2万(3.6万のsubunitの2量体),等電点pI=4.3の酸性タンパクである.安定および至適pHは6.56.8である.B)基質特異性は, Acyl部分の炭素鎖C_<12>とC_<14>に特異的であり,アミノ酸部分はglyが最もよく, glycyl-L-alanine, glycyl-L-serineがよい基質となった. C)Acyl-peptide基質を用いた場合の水解部位の決定を行った結果, N-Acyl化部位で加水分解がおこりpeptide結合の切断はおこらない. D)本酵素活性はリン脂質(カルジオリピン,レシチン,ホスファチジルイノシトール)の10^<-7>M以下の添加で阻害された.以上の結果から,本酵素はC_<12>およびC_<14>のAcyl-peptideに特異的なDeacylaseであり,基質がリン脂質リポゾームにとりこまれると作用しなくなると考えられる.(4)本酵素は生物界に分布は広いが,細胞内濃度が小さく不安定なため精製酵素は微量しか得られず,家兎による抗体作成を試みたが成功しなかった.更に検討する必要がある.(5)本酵素が単なるAcylaseであるか,より生理的に重要な, N-Myristyl-タンパクの脱Acyl化に作用するか否かを確かめるため,より長いペプチド鎖基質としてN末端アミノ酸配列をPP60^<src>に等しい, N-Myristyl-gly-ser-ser-lys-ser-lys-proのhepta-peptideを合成した.前年度の研究に続き、本年度の研究実施計画に従って研究を行い以下のような成果が得られた。化合物(A)は癌遺伝子タンパクの一種であるpp60^<src>のNH_<2->末端と同一アミノ酸配列である。化合物(B)はglyをvalに置換した。ミリスチル化によって細胞膜に結合することにより機能発現を行うタンパク質は20種類以上見出されているが、何れもN末端のアミノ酸はglyである。そこでこのglyの役割を解明するために、化合物(B)でglyをvalに変換し、両ペプチドの二次構造に変化が起こるか否かを遠紫外CDスペクトル(200250nm)を測定し比較を行った。

その結果(A)は完全なランダム構造をとるが、(B)は218nmに負の極大をもちβ-構造を示した。即ち両者は水溶液中ではミリスチル部分でミセル構造をとるが、ペプチド部分の構造は(A)と(B)では明らかに異なっている。更に(A)、(B)に酸性リン脂質(カルジオリピン)または塩基性リン脂質(レシチン)を添加して混合ミセルにした場合、化合物(A)のCDスペクトルは全く変化しないが(B)では明らかに極大値の変化が見られた。試料合成に時間がかかりより詳細な研究はこれからであるが、天然に存在するミリスチル化タンパクのN-末端アミノ酸がglyであることは、このアミノ酸が立体障害をもたないため、脂質膜中にミリスチル部分がアンカーとして入った場合後部タンパク部分の立体構造を規制しないためと考えられる。2)昨年度Mycobacterium smegmatisより単離したN-Myristyl-glyに高い基質特異性をもつAmino acylaseが化合物(A)を基質として加水分解することをHPLC法によって確かめた。62年度と今年度の研究成果はそれぞれ論文にまとめて投稿する。
水田表層部における土壌窒素の動態とそれに関係する微生物群集に関する研究

水田表層部では、表面水中で生育した光合成生物による窒素の有機化とその分解に伴う窒素の無機化、加えて土壌有機物の分解に伴う無機態窒素の供給が、さらにこれら各種窒素のその後の形態変化が活発に進行している環境であり、水田肥沃度の観点からきわめて重要な環境であるにもかかわらず、本部位に関してこれまでほとんど研究されてこなかった。本研究では、愛知県安城農業技術センター内の水田圃場を対象に、水稲生育期間を通しての水田土壌表層部における窒素の動態を、窒素の形態変化に関与する微生物群集の動態から解明することを目的とした。本年度は、硝化-脱窒過程で最も重要なアンモニア酸化菌を対象に、水田表層の酸化層土壌を水稲作付け期間中7回(6月24日9月24日)採取し、DNAを抽出後アンモニアモノオキシダーゼに特異的なプライマー(amoA1F-GC,amoA2R)を用いてアンモニア酸化菌のDNAをPCR増幅し、変性剤濃度勾配ゲル電気泳動(DGGE)のバンドパターンから群集構造を解析した。その結果、8つのDGGEバンドが得られ、7月から8月初旬にかけて多数のバンドが認められたが、その前後では14本と少なく、ごく限られた種類のアンモニア酸化菌が表層酸化層土壌中に生育しているものと推察された。塩基配列を決定した5つのバンドの塩基配列は、いずれもNitrosospira属に近縁であり、Nitrosomonas属に近縁なバンドは認められず、すべてamoAのクラスターIに属すことが判明した。水田表層部では、表面水中で生育した光合成生物による窒素の有機化とその分解に伴う窒素の無機化、加えて土壌有機物の分解に伴う無機態窒素の供給が、さらにこれら各種の窒素のその後の形態変化が活発に進行している環境であり、水田肥沃度の観点からきわめて重要な環境であるにもかかわらず、これまでほとんど研究されてこなかった。本研究では、愛知県安城農業技術センター内の水田圃場を対象に、水稲生育期間を通しての水田土壌表層部における窒素の動態を、有機態・無機態各種窒素および、窒素の形態変化に関与する微生物群集(硝化菌、脱窒菌)の動態から解明することを目的とした。本年度は、硝化菌を対象に群集構造が比較的単純と考えられる水生雑草(アオウキクサ、タイヌビエ、ホッスモ)に注目し、アンモニアモノオキシダーゼに特異的なプライマー(amoA1F-GC, amoA2R)を用いて硝化菌のDNAをPCR増幅し、変性剤濃度勾配ゲル電気泳動(DGGE)のバンドパターンから水生雑草表面に生育する硝化菌の群集を解析した。その結果、水生雑草の採取時期にかかわらず、水生雑草ごとにDGGEバンドパターンが類似していたことから、雑草の種類によって硝化菌群集が異なること、また、タイヌビエ試料から最も多くのDGGEバンドが得られ、アオウキクサ試料で最もDGGEバンドが少なかったことより、雑草の種類によって、水生雑草表面の硝化菌群集の多様性も異なることが判明した。
清掃工場の建築デザインと都市計画に関する調査研究 -都市基盤施設計画に見る現代社会の環境思想

平成11年度は、清掃工場の都市計画的な立地環境に関して、近年に設置された大規模施設を対象に全国的な実態調査を行った。さらに、平成10年度の研究で得られた、清掃工場の建築デザインに関する調査結果と併せて分析を行い、清掃工場の社会的位置づけに関する現状の問題点と今後のあり方について考察を行った。得られた成果の概要は以下の通り。1.基礎資料の収集とデータベースの構築調査対象とした、19851996年に竣工した近年の大規模清掃工場122施設について、広報用資料(パンフレット)、施設の外観写真、主な設計図面、諸元(処理能力、建築規模、プラント形式など)、周辺を含む地図、地域地区区分、各種境界線等からの距離に関する情報を収集し、清掃工場の建築デザインと立地環境に関する基礎的なデータベースとして整理を行った。2.建築デザインの設計主旨に関する傾向分析(平成10年度)建築デザインの主旨について、設計者へのアンケート調査をもとに時間推移による傾向分析を行った結果、近年の建築デザインに対する考え方の潮流として、ごみ処理の問題、即ちごみそのものや従来の焼却処理施設が持つマイナスの印象を否定する方向性を基にしながら、廃棄物問題とは別の価値観を積極的に表現しようとする傾向が現れており、建築部分の役割が、炉の上屋としての機能的な役割だけでなく、近年では意匠的な表現の媒体へと変化しつつある実態を明らかにした。3.都市計画的な立地環境に関する分析清掃工場の立地環境について、地理的情報に基づく全国的な統計分析を行った結果、近年の施設は土地利用・地理的条件から見た「都市圏外」を、人口・社会的領域から見た「外縁部」を指向する傾向にあり、地域還元施設や他の迷惑施設との併置によって、迷惑意識の緩和を図るという傾向があることが明らかとなった。4.研究の総括考察によって、今後の課題として環境問題である廃棄物問題に対処するためには、建築デザイン・立地環境によって清掃工場の存在を隠蔽し、排出側である市民に対して「廃棄後」のことを極力意識させないようにしてきた従来の処理側の考え方を改め、市民各個人が日常的に問題を共有できるような建築デザイン・立地環境のあり方が求められることを示唆した。平成10年度は、清掃工場の建築デザインの特徴とその設計主旨に関して全国的な実態調査を行った。実施した調査の内容と、得られた成果の概要は以下の通り。1.基礎資料の収集とデータベースの構築調査対象とした、19851996年に竣工した近年の大規模清掃工場122施設について、広報用資料(パンフレット)、施設の外観写真、主な設計図面、諸元(処理能力、建築規模、プラント形式など)に関する情報を収集し、清掃工場の建築デザインに関する基礎的なデータベースとして整理を行った。2.具体的な建築デザイン手段とその設計主旨項目の抽出広報資料のキーワード分析から、11のデザインの主旨項目が得られ、施設の外観写真と図面の分析からは、建築を構成する18の要素ごとに建築デザインの手段項目を得た。3.建築設計担当者に対するアンケート調査の実施各施設の設計担当者を対象にアンケート調査を行い、結果をもとに物理的な建築デザインの手段と背景にあるデザインの主旨との関係性について、代表例を抽出して個別に分析を行うことで特徴を明らかにした。4.建築デザインの設計主旨に関する傾向分析建築デザインの主旨について、時間推移による傾向分析を行った結果、近年の建築デザインに対する考え方の潮流として、ごみ処理の問題、即ちごみそのものや従来の焼却処理施設が持つマイナスの印象を否定する方向性を基にしながら、「地域性」、「シンボル性」、「親しみやすさ」などの、廃棄物問題とは別の価値観を積極的に表現しようとする傾向が現れており、建築部分の役割が、炉の上屋としての機能的な役割だけでなく、近年では意匠的な表現の媒体へと変化しつつある実態を明らかにした。

4.研究の総括考察によって、今後の課題として環境問題である廃棄物問題に対処するためには、建築デザイン・立地環境によって清掃工場の存在を隠蔽し、排出側である市民に対して「廃棄後」のことを極力意識させないようにしてきた従来の処理側の考え方を改め、市民各個人が日常的に問題を共有できるような建築デザイン・立地環境のあり方が求められることを示唆した。
大出力ミリ波パルス発生のためのレーザ・トリガー超伝導薄膜スイッチの開発

本研究の目的は、BPB(BaPb,_<1-x>Bi,xO_3,Tc=13K)またはYBCO(YBa,2Cu,_3O_<7-x>,Tc=90K)の超伝導半金属多結晶薄膜にYAGレーザー光パルス(波長1.06μm、出力40MW、時間幅10nsec)を照射し、大出力ミリ波(23GHz)のスイッチング方式を開発することである。昨年度のYAGレーザー発振器の整備等の結果をふまえて、最終年度の本年度には次のような結果が得られた。1.YBCOバルク試料を作製し、これを共振周波数2.86GHz、TE_<011>モードの銅空洞内に設置し、温度77K以下に冷却した。過渡応答法で空洞のQ値を測定し数値計算によって試料の高周波電気伝導度を導出した。約80Kを境にして高周波超伝導が確認され、その温度特性を調べた。この結果は世界で最初のものと考えて公表した。2.YBCOバルク材料で共振周波数23.59GHz、TE_<011>モードのミリ波空洞を製作し、77Kに冷却しQ値の測定を行なった。今までのところ、1.1×10^5の無負荷Q値が得られている。この値は過去の報告例よりも10倍以上大きい。試料がもろいこと、データにばらつきがある点を現在改良中であり、公表準備中である。3.BPB薄膜を共振周波数2.84GHz、TE_<111>モードの銅空洞中に装荷し13K以下に冷却した。試料に電流パルスを加えることにより急激な常伝導転移を行なわせ空洞からのマイクロ波パルスの取り出しを行った。空洞のQ値が低かったのでパルス電力利得は1.2に止ったが応答時間が30n秒と短かい良好なスイッチングが行なえた。空洞のQ値を上げれば実用に近づく見通しを得た。4.最終目標であるYAGレーザー光パルス照射によるYBCO厚膜のマイクロ波スイッチングの実験を行なった。膜厚が100μmと厚いものであったためマイクロ波透過率の変化は定性的にしか検出できなかったが、電気伝導度の変化は測定出来た。現在誘導ノイズの減少に努力中でデータの質を向上させ公表したい。
シリコン-炭素共有結合を起点とする3次元分子組織体の構築

有機分子を組織化してナノメートルスケールの電子デバイスを構築する研究が国内外で活発に行われている。走査型プローブ顕微鏡(SPM)をはじめとするナノツールの進歩により単一分子の電気特性やスイッチング特性が計測され、「分子スケールエレクトロニクス」とよばれる新しい学問領域が着実に進展している。有機分子の組織化の方法として、金と硫黄原子の親和性のよさを利用した、金基板上のチオール分子が最も精力的に研究されてきた。微細加工技術を駆使することにより、現在ではナノメーターの間隙を持つ電極も作製可能である。しかしながら、いわゆるこの金-チオール系は、分子をどのようにしてこの電極の間に配置するかという点、信号の入出力を担当する金と硫黄の界面の結合様式が不確かであるという点が未解決である。我々はこの問題を解決するための手段のひとつとして、シリコンと炭素の共有結合を起点とする組織化に注目している。シリコンと炭素の共有結合性インターフェースは、(1)分子と電極基板が共有結合で結合しているため熱的・化学的に安定である。(2)半導体基板はドーパント種とその濃度を変化させることでp型とn型,およびその導電率を自由に制御できる。(3)これまでに蓄積されてきた半導体微細加工技術を利用することが可能である。などの特長を有する。本研究では、これらの特長を活かし、ウエットプロセスによるシリコン上の分子組織体の構築方法の確立と配向・安定性の考察を行うとともに、組織体の応用についても検討を行った。具体的には、(1)内部多重反射赤外分光法により反応過程をその場追跡し、結合が熱的・化学的に極めて安定であることを明らかにした。また、(2)シリコン製カンチレバーを分子で被覆し、化学力顕微鏡に応用可能であることを示すとともに、(3)色素などの大きな分子もシリコン上に固定化できることを示した。などの特長を有する。有機単分子膜で被覆されたカンチレバーを用いることで原子間力顕微鏡(AFM)による多様な表面化学種の識別が可能となる。今年度は、シリコン探針を有機分子で被覆することも試みた。この有機単分子膜は、シリコン上に共有結合を介して固定されるため化学的にも熱的にも非常に安定である。すでにコンタクトモードAFMによる摩擦力顕微鏡観察とノンコンタクモードAFMによる原子像の観察を行った。カンチレバーの被覆は水素終端したシリコンカンチレバーを末端二重結合を有する有機分子中にて紫外線照射により誘起される反応で行なった。カンチレバーはAFM観察前に423Kで15時間ベーキングを行なった。この有機単分子膜で被覆されたカンチレバーを用いて摩擦力像および超高真空下でノンコンタクトAFM観察を行なった。摩擦像観察用の試料は、Si(111)上にDodecene(CH)を反応させて単分子膜を形成し、AFM陽極酸化によるパターニング、NH4F中でのエッチングの後、(perfluorodecyl)ethylene(CF)中で加熱したものを用いた。ノンコンタクトAFMの試料は、スパッタリングおよび900Kでのアニールにより作製したTiO2(110)-(1x1)清浄表面を用いた。摩擦力像では、CF分子で被覆したカンチレバーの方が、CH分子で被覆したカンチレバーよりも、コントラストが強調され、CF領域とCH領域の識別能が高いことが判った。ノンコンタクトAFM像では、TiO2(110)-(1x1)清浄表面の原子レベルで平坦なテラスと酸素原子列を確認することができ、化学修飾探針が原子分解能を有していることがわかった。