hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
特異な炭素質コンドライトの生成環境の研究

これは、このコンドリュ-ルが含水鉱物よりなるマントル層を持ち、その加水反応のため、含水鉱物よりなるマトリックスの酸素同位体組成に近ずいた事を表している。包有物は完全に含水鉱物よりなり、その酸素同位体はマトリックスと上記のコンドリュ-ルとの中間であった。この事は、包有物が原始太陽系星雲での加水反応で形成され、マトリックスは母天体での加水反応で形成された可能性を示している。Belgicaー7904隕石は、非平衡炭素質コンドライトであり、主に、コンドリュ-ルとマトリックスより成る。コンドリュ-ルは種種の程度に加水反応を受けて含水鉱物が形成されている。加水反応の程度が弱いコンドリュ-ルの場合、コンドリュ-ルの周縁部のみに含水鉱物が形成されている。この含水鉱物の産状から、コンドリュ-ル中の輝石と斜長石(又は石基ガラス)とが反応してタルク成分に富む含水鉱物が形成されており、オリビンはほとんど反応していない事が分かった。また、加水反応を強く受けたコンドリュ-ルでは、輝石や斜長石以外にオリビンまでもが反応して蛇紋石成分に富む含水鉱関が形成されている。熱力学を用いてこれらの反応を検討した結果、以下のことが判明した。コンドリュ-ルが酸化的な星雲ガスと高温(560ー330K)で反応して、タルク成分に富む含水鉱物が形成され、300Kでは、オリビンが反応して、蛇紋石成分に富む含水鉱物が形成された。さらに、マトリックスは、冷却した星雲ガスが300ー250Kの温度で反応して含水鉱物を形成した結果であった。いままでは、炭素質コンドライトの含水鉱物は、無水鉱物が母天体に集積した後、そこで加水反応をうけて形成されたと考えられていた。しかし、本研究により、コンドリュ-ルは、原始太陽系星雲中で酸化的なガスと反応し含水鉱物が形成された後、集積して母天体が形成された事が判明した。この考えはBelgicaー7904隕石のみならず、多くの他の炭素質コンドライトにも当てはまるものであり、従来の説を覆すことになった。本研究では、南極より発見された約1万個の隕石のうち、特異な炭素質コンドライト隕石3つ(Yamato-82162,Yamato-86720,Belgica-7904)を対象として研究を行い、その特異性を明らかにすると共に、その生成環境を推論した。炭素質コンドライト隕石は、従来、6つのグループ(CI、CM、CO、CV、CR、CK)に分類されていたが、本研究は3つの特異隕石はそのいづずれのグループにも属さないため、新たにCYグループとすることを提唱した。このCYグループの隕石は、含水鉱物を多く含むためCIグループやCMグループの隕石に類似するが、酸素同位体や含水鉱物の化学組成が全く異なっており、特異な環境で生成したことが判明した。CYグループの隕石には、マグネタイトやウスタイトが鉄金属と共存しているため、隕石形成時の酸素分圧はかなり高く、太陽系元素存在度のガスより水素が百分の1程度に欠乏した酸化的なガスから形成されたことが明らかになった。そのため、そのガスの水蒸気分圧はかなり高くなり、星雲中で加水反応が起きて含水鉱物を形成したことが分かった。その際、コンドリュール中のガラスや輝石や斜長石が反応してアルカリを含むタルク質の含水鉱物が形成され、その後、オリビンが反応して蛇紋石質の含水鉱物が形成された。これらの含水鉱物の形成条件は熱力学データを用いて解析され、その温度は600Kから300Kであった。
心血管代謝疾患における幹・前駆細胞による慢性炎症誘導機序の解明

今までの研究成果により、脂肪組織中の脂肪幹細胞は、脂肪細胞分化の過程で一部が炎症を惹起するような性質を持つ細胞に変化し、これらの細胞が周辺に単球を呼び寄せることで一方では組織の慢性炎症を引き起こし、他方では血管新生を促している可能性を見出した。本研究において、脂肪幹細胞は一部が炎症惹起細胞へ変化するにもかかわらず残りの細胞は脂肪細部へと分化しており、その運命付けをする因子を探索した。その結果、ピオグリタゾンの添加により、in vitroで脂肪幹細胞は効率に脂肪細胞へと分化する一方で、パルミチンミ酸の刺激により高率に炎症惹起細胞へと変化することが明らかとされ、PPARのシグナルがこれらの細胞分化の運命付けに関与していることが示唆された。さらに興味深いことに、皮下脂肪の脂肪幹細胞はin vitroの環境下で高率に脂肪細胞分化をするが、内臓脂肪の脂肪幹細胞の脂肪細胞分化はこれに比べて圧倒的に低い。およそ80ー90パーセントに対し20ー30パーセントといったところであることが分かった。皮下脂肪と内臓脂肪の脂肪幹細胞をゲノムレベルで解析したところ、PPARγをはじめとする脂肪細胞分化マシナリーの発現量が全く異なっており、さらにH3K4me3でのChip seqの結果は、各々の幹細胞がヒストンレベルですでに異なった性質を持っていることを明らかとした。我々の今回の検討は、内臓脂肪における幹細胞が、すでに炎症惹起しやすい形質を獲得しているものであり、そこに環境要因としてのパルミチン酸などの刺激が加わることによって脂肪組織の慢性炎症が惹起されるという新しいメカニズムを明らかにしてきたと考えている。
固体C60の相転移の理論

固体C60における回転相転移を統計力学的に調べるためにまず固体におけるc60分子間の相互作用を扱いやすい形に整理しなおすことから着手した。C60の2分子間の相互作用エネルギーについてはAllingerによるMM2ポテンシャルのうち炭素原子間のファンデルワールスポテンシャルの原子対の和で表すこととした。回転の自由度に関する相転移を調べるの、ポテンシャル関数を角運動の量子数Lで分類される自由回転の波動関数で表すと見通しが良くなる。そこでこのタイプの展開をまず行うこととした。C60分子自体が高い対称性を持つので、この分子内対称性を考慮して相互作用を正20面体群の基底である対称関数で展開する。このときはL=0、6、10、12の項が現れる。一方、固体C60において重力は面心立方格子を作る。このため空間部分は立体対称群を基底に使うと後の解析が容易になる。2分子間の相互作用の展開では、2個の分子の角度の自由度を含む個数で分類する。角度の自由度を含まない等方的部分をまず計算した。これから得られた面心立方格子のサイズとポテンシャルエネルギーの深さは、実験値と比較して合理的なものであった。つぎに一方の自由度のみを含むものについてはL=6より10の項方が大きいことが分かった。ただし面心立方格子をつくると結晶場になる。結晶場についてはL=6の方が充分大きい。2体ポテンシャルの部分はL1とL2が6、10、12の組み合わせで多数の項からなる。これら全体を眺めるとL1=L2=10の各項が最も大きいことが分かった。得られた2体部分の大きさの程度は回転相転移温度を見積もるのにふさわしい大きさになっている。そこでこの相互作用の形を使って分子場近似を使って回転相転移を調べている。
貧栄養ストレス耐性イネ品種開発のためのゲノム解析

低投入持続型農業に適した耐性品種の育種に向けて、ゲノム全域に渡る3000以上のDNAマーカー情報が利用可能な日本のイネ集団112品種を用いたゲノムワイド関連解析(GWAS)を行った。18年以上連続で無肥料無農薬で使用してきた水田でイネ集団を栽培し、バイオマスや収量に関係する形質を調査した。GWASにより、201416年の3ヵ年で共通して有意差の観られたゲノム領域を特定することができた。大きな品種間差のみられた穂数については、組換え固定後代によるQTL解析も行った(201516年)。その結果、作染色体7に2ヵ年共通でLODスコア4以上で寄与率20%のQTLを検出することができた。平成26年度は、ゲノム全域に渡るSNPs情報が利用可能な日本の栽培および在来イネ112品種を、滋賀県立大学圃場実験施設内の貧栄養水田および低リン水田で栽培し、調査した収量関連形質について全ゲノム関連解析を行った。栽培実験開始前の土壌分析により、18年連続で無肥料無農薬管理された貧栄養水田は、可給態リン濃度(P2O5 mg/100g)が5.78±0.55と非常に低く、14年連続で無肥料栽培した低リン水田も9.31±1.03と低水準であることが確認できた(低リン水田は平成26年度にチッソとカリを施肥した)。イネ112品種を、チッソ・リン酸・カリウムを配合した苗床およびチッソとカリウムは同量でリン酸のみ1/60にした苗床の2種類で育苗し、貧栄養水田および低リン水田に各系統7個体程度ずつを移植した。分げつ数、SPAD値、出穂期、百粒重、稈長、穂長、一穂粒数、玄米の元素含量を調べ、4通りの栽培条件(苗床2種類×水田2種類)別に全ゲノム関連解析を行った。調査形質は育苗条件よりも圃場条件に強く影響をうけることが明らかとなった。穂数や一穂粒数などで有意な染色体領域が検出でき、現在は結果の詳細をまとめているところである(H27年、H28年の調査結果も年次反復データとして使用する)。また圃場実験に先行して、水耕栽培した112品種のイネの、48穴プレートを用いた多検体用の根分泌液回収システムを開発し、フィチン態リンの無機化能力について全ゲノム関連解析を行った。この形質は反復実験による検証も済んでいて、染色体12に有意な遺伝領域が検出できた。平成27年度も昨年に続き、日本のイネ112品種を滋賀県立大学内の貧栄養水田および低リン水田で栽培し、穂数や一穂粒数などの収量関連形質の全ゲノム関連解析(GWAS)を行った。穂数や一穂粒数のGWASで検出された有意な染色体領域の中には、昨年度も有意差の観られた再現性の高い領域が見つかった。また、H26年度の貧栄養水田の穂数で品種間差の観られたコシヒカリとユーカラの組換え自殖系統(RILs)95種類を用いて、H27年度も貧栄養水田で栽培し穂数と到穂日数を調査した。貧栄養でも穂数の多いユーカラは極早生で、コシヒカリよりも24日出穂が早い。RILsでも到穂日数と穂数は有意な負の相関-0.70を示したが、到穂日数が両親の中間型の系統でも穂数の多い系統も分離した。平成28年度に得られる遺伝子型データを用いて穂数および到穂日数のQTL解析を行うことで、貧栄養水田での収量増加に関わる遺伝領域を明らかにできるであろう。また、開発した48穴プレートを用いた多検体用の根分泌液回収システムを利用した、フィチン態リンの無機化能力についてRILsによる検証を行った。コシヒカリ×陸羽132号のRILs96種およびコシヒカリ×亀の尾4号のRILs96種のそれぞれについて形質調査を行い、SNPアレイによって得た300座以上の遺伝子型データによるQTL解析を行ったところ、両集団ともに染色体7に有意な遺伝領域が検出された。日本イネ集団112種を用いたGWASで検出されていた染色体12の領域にはQTLは検出されなかったため、H28年度にはQTL結果の再現性の確認と、調査形質の追加を行う。研究計画通りに、昨年に続き学内の貧栄養水田を用いたイネ112品種の栽培と形質調査および全ゲノム関連解析を行うことができた。穂数や一穂粒数に関する全ゲノム関連解析で見られた有意なマーカーには、昨年度も検出された再現性の高い有望なものも見出すことができた。また、コシヒカリ×ユーカラのRILsを貧栄養水田で栽培し、穂数および到穂日数を調査したところ形質の分離が観られており、遺伝子型データを入手次第QTL解析を行うことで、貧栄養のイネ育種に貢献しうる染色体領域を見出すことができるだろう。昨年度は、水耕栽培で調査できる栄養ストレス耐性形質として、48穴プレートを用いた多検体用の根分泌液回収システムを開発し、フィチン態リンの無機化能の全ゲノム関連解析を行った。平成27年度はコシヒカリ×陸羽132号およびコシヒカリ×亀の尾4号のRILsを用いて、多検体根分泌回収システムによるフィチン態リン無機化能を調査し、QTL解析を行った。

両集団ともに染色体7に有意な遺伝子座領域を検出することができた。ただし、GWASとQTL解析で検出された領域が異なったため、H28年度は形質を追加し結果の検証を行う。ゲノム全域に渡る3232個のDNA多型情報が利用可能な日本のイネ集団112品種を用いて、低投入型イネ品種の育成に役立つと思われる収量関連形質を調べ全ゲノム関連解析(GWAS)を行った。また、無施肥水田で品種間差の観られた穂数については組換え自殖系統(RILs)を用いたQTL解析を行い、GWASの結果と比較した。18年以上連続無施肥で栽培してきた学内圃場実験施設にある水田で、日本のイネ112品種を2016年から2018年の3ヵ年栽培し、到穂日数や稈長と収量関連形質(穂数、一穂粒数、粒重など)を調査した。GWASの結果、到穂日数は染色体6の1カ所および染色体7の2か所の既知の出穂関連遺伝子座領域に有意なマーカーが検出され、他の収量関連形質についても3ヵ年で共通の有意なマーカーを検出することができた。特に2016年の調査結果で大きな品種間差のみられた穂数については、穂数の少ないコシヒカリと穂数の多いユーカラとのRILsを用いた栽培実験を2017、2018年に行った。その調査結果を用いたQTL解析により、穂数に関する遺伝子座を染色体7に検出することができた(2ヵ年とも)。また、RILs中に穂数が多いだけでなく出穂日や一穂粒数がコシヒカリ並みとなる系統も幾つか見つけることができた。これらの系統は、低投入持続型農業に適したイネ品種の育成に役立つ遺伝領域の特定に使用可能であり、再現性の確認を含めた続きの栽培実験を現在行っている。低投入持続型農業に適した耐性品種の育種に向けて、ゲノム全域に渡る3000以上のDNAマーカー情報が利用可能な日本のイネ集団112品種を用いたゲノムワイド関連解析(GWAS)を行った。18年以上連続で無肥料無農薬で使用してきた水田でイネ集団を栽培し、バイオマスや収量に関係する形質を調査した。GWASにより、201416年の3ヵ年で共通して有意差の観られたゲノム領域を特定することができた。大きな品種間差のみられた穂数については、組換え固定後代によるQTL解析も行った(201516年)。その結果、作染色体7に2ヵ年共通でLODスコア4以上で寄与率20%のQTLを検出することができた。研究計画通りに、学内の貧栄養水田を用いたイネ112品種の栽培と形質調査および全ゲノム関連解析を行うことができた。研究目的である、収量関連形質に関する有意な染色体領域の検出もできている。水耕栽培で調査できる栄養ストレス耐性形質として、48穴プレートを用いた多検体用の根分泌液回収システムを開発し、フィチン酸など不可給態リンの可溶化能を評価し、全ゲノム関連解析により有意な染色体領域を検出した。H26、27年度と同様に、貧栄養水田および低リン水田で日本のイネ112品種を栽培し、収量関連形質および全ゲノム関連解析により検出される有意なDNAマーカーについての年次反復結果を得る。H28年度は特にICP-MSを用いた多元素解析データを入手し解析する。また、コシヒカリ×ユーカラのRILsを用いた貧栄養水田の栽培試験もH27度と同様に行い、穂数と到穂日数についての年次反復データおよび一穂粒数を調査し、それらのQTL解析を行う。また、コシヒカリ×陸羽132号およびコシヒカリ×亀の尾4号のRILsを用いた低リン誘導性のフィチン態リン無機化能に関するQTL解析を、昨年度に引き続き行う。多検体用根分泌液回収システムを用いて酸性ホスファターゼ活性についても調査し、QTL解析結果の再現性を確認する。育種学H26年度と同様に、貧栄養水田および低リン水田で112品種を栽培し、年次反復結果を得る。
骨粗鬆症とビタミンDレセプター遺伝子多型の関連についての研究

白色人種では、ビタミンD受容体遺伝子(以下VDR遺伝子)について遺伝子多型が存在し、この遺伝子多型によって骨量に差があることが報告された。この遺伝子多型が日本人女性でどのような頻度で存在するか、またそれが閉経期の女性の骨量にどのように影響しているか検討した。VDR遺伝子多型の解析はまずPCRで増幅後、制限酵素Bsm1,Apa1,Taq1を用い、制限酵素断片長多型解析を行った。それぞれの制限酵素で現される遺伝子多型をBB,Bb,bb,AA,Aa,aa,TT,Tt,ttとした。日本人404名について、tt(BB),Tt(Bb),TT(bb)の順に1.5%,20.5%,78%であり、AA,Aa,aaは順に9.9%,45.8%,44.3%であった。これは白色人種での分布とは異なっていた。骨密度を測定した閉経期女性113名についてAA,Aa,aaは骨密度(腰椎)で0.847±0.160,0.892±0.141,0.923±0.153でaaが高い値を示した。またtt,Tt,TTでは0.808±0.013,0.890±0.168,0.905±0.134であった。しかし各群に有意差は認められなかった。またHaplotypeについて調べると、腰椎骨密度Z値は、AAtt,AaTt,AaTT,aaTTの順に高い値を示した。最近白人におけるビタミンDレセプターの遺伝子に遺伝子多型が存在し、骨密度と関連があることが報告されている。今回の研究はそのような遺伝子多型が日本人にも存在するかを検討することを目的とした。研究に同意した228名の健康な日本人女性からリンパ球を採取し、これからゲノムDNAを抽出した。このDNAからビタミンDレセプター遺伝子をPCR法で増幅した。PCR産物を制限酵素であるTaqI、BsmI、ApaIにより切断した。それぞれの制限酵素で切断される対立遺伝子をt,b,aとし、切断される遺伝子をT,B,Aとした。遺伝子型tt,Tt,TTの出現頻度はそれぞれ1.8%,20.7%,77.5%であった。遺伝子型BB,Bb,bbの出現頻度はそれぞれ1.8%,20.7%,77.5%であり、これは遺伝子型tt,Tt,TTの出現頻度に一致していた。また遺伝子型aa,Aa,AAの出現頻度はそれぞれ40.9%,49.6%,9.1%であった。このように日本人女性においても白人と同様にビタミンDレセプターの遺伝子多型が存在することがあきらかになった。しかし白人で報告されている遺伝子の出現頻度はBB,Bb,bbがおよそ22%,50%,28%であり、われわれの検討対象での結果とかなり異なっていた。したがってビタミンDレセプターの遺伝子多型については人種差があることが予想される。また白人においてはBB型の遺伝子をもつものは骨密度が少ないハイリスクであるとされているが、日本人ではこのハイリスクのものは少ないことが予想された。ビタミンD受容体遺伝子(以下VDR遺伝子)について遺伝子多型が存在することが欧米で報告された。この遺伝子多型が日本人女性において存在するかどうか、また存在するとすればどのような頻度であるか、またその遺伝子多型が骨量と関係するかどうかを調べた。(1)日本人女性404名について、VDR遺伝子多型の出現頻度を調べた。Taq1遺伝子多型はtt(BB),Tt(Bb),TT(bb)の順に1.5%,20.5%,78.0%であり、またApa1遺伝子多型はAA,Aa,aaの順に10.5%,45.8%,44.2%であった。この頻度は欧米の報告とは異なっていた。

(2)骨密度を測定した113名の女性(平均年齢は53才)について、VDR遺伝子多型との関連をみると、AA,Aa,aaは腰椎骨密度で0.847 ±0.16,0.892 ±0.141,0.923 ±0.153(g/cm2)であり、tt,Tt,TTでは0.808 ±0.013,0.890 ±0.168,0.905 ±0.134であった。しかし各群に有意差は認められなかった。
Fundamental Studies of Excitons and Charge-Carriers in Organic Materials Relevant to Organic Electronics

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
励起三重項分子の磁気緩和と電子スピン分極移動

(1)分子内・三重項-三重項エネルギー移動過程での電子スピン分極移動前年度までの成果を受けて、分子間の相対的配向に比較的自由度を持つ分子内エネルギー移動系について検討した。エネルギー移動速度が充分に速いときには励起三重項種の磁気量子化軸は外部磁場方向ではなく分子固有の主軸系間相互の射影を考慮することで、観測されるエネルギー受容体の電子スピン分極が説明できることを明らかにした。また、分子内光電子移動系についても検討し、エネルギー移動系と同様の取り扱いを行うことで解釈できることを明らかにした。(2)光反応初期過程で観測される電子スピンの異常分極芳香族カルボニル化合物の分子間水素引き抜き反応過程で観測されるラジカル種の電子スピン分極についてパルスEPR法を用いて検討した。詳細な速度論的解析により、以前から論議になっていた全吸収型の分極が熱分布に達した励起三重項種の反応により生成するものと結論された。さらに、重原子を含むキサンテン系色素とキノン類との間での光誘起電子移動反応について検討し、電子スピン分極に与える重原子の効果について明らかにした。この中で、スピン軌道相互作用が重要な役割を果たしている新たな電子スピン分極機構を提案した。
サル大脳皮質神経細胞の初代培養系の確立

実験動物としての霊長類はよりヒトに近縁であるという点で非常に優れた実験動物である。この利点をin vitroでの研究にも活かすために、サル大脳皮質神経細胞初代培養を試みた。繁殖・飼育に特殊な技術を要する霊長類由来の胎仔は非常に希少性の高い材料であり、新鮮な大脳組織を頻繁に入手することは不可能に近いので大脳組織の凍結保存を行うことが望ましい。そこでまず、初代培養神経細胞の材料として最も頻繁に利用されているラットを用いて凍結保存の技術検討を行った。その結果、胎仔より得られた脳組織を1mm以下の小片にし、10%DMSO含有培養液を凍結保存液として-80°Cまで緩除凍結(-1°C/min)の後、液体窒素にて凍結保存し、急速解凍後は消化酵素であるpapainを用いて32°Cにて細胞分散を行い、同温度で遠心洗浄した後、初代培養を行う方法が最適であった。形態学的に凍結保存の影響を検索したが、顕著な差はみられず、新鮮材料から得られる細胞数に対し20-30%の細胞が回収可能であった。次にこの結果をカニクイザル胎仔に応用した。初代培養の材料としての最適胎齢を決定するため80、93、102日齢の胎仔を用いたが、形態観察の結果80日齢の胎仔が最も適していた。初代培養下で神経細胞は数本の突起を伸張し、培養日数が経つにつれ成熟した形態を示した。カニクイザルの場合も、ラットと同様に凍結保存の影響はみられなかった。高密度に培養することによりシナプスを介した細胞間で同調した自発的発火が観察された。つまり、カニクイザル胎仔由来の神経細胞は初代培養下でシナプスを介したネットワークを形成することが確認された。また、DNA合成阻害剤により増殖性の細胞を除いた結果、高純度の神経細胞の選択培養が可能であった。本研究によりサル大脳皮質神経細胞の初代培養系を安定して作出することが可能となった。1大脳皮質神経細胞の初代培養を目的としたラット胎児脳組織の凍結保存条件の検討凍結前処理としては、大脳半球の状態もしくはパパイン消化後の単個細胞で保存するよりも脳組織を細切した方が効率がよかった.DMSO10%含有培養液を凍結保存液とし、簡易フリージングコンテナで緩速凍結(約-1°C/min)することにより良好な結果が得られた.解凍後、パパイン消化以降の操作中は氷冷するよりも酵素処理温度と同じ32°Cに保つ方が効果的であった.今回検討した範囲では以上の方法を組み合わせることにより最も効率よく安定した培養系を得ることができ、対照として用いた新鮮脳組織からの分離細胞数の約2030%の細胞を培養することが可能であった.各種マーカーを用いて初代培養を評価した結果、新鮮材料と凍結材料の間にほとんど差は認められなかった.2 87日齢カニクイザル胎児大脳の組織学的観察分子層では細胞密度が低く、皮質板を形成する細胞の核は円形類円形、いびつで外層へ行くほど形状がゆがんでいた.中間層では、細胞密度が低く、核の形状は円形が主体で多少類円形楕円形の比較的大型の核が見られた.脳室下層、脳室層では細胞密度が高く、核は大型で不定形であった.抗GFAP抗体による免疫染色では皮質板において陽性の突起が脳室側から髄膜側へ放射状にみられ、皮質に沿う方向への突起は少なかった.

中間層では放射状にのびる突起とそれらを橋渡しするように皮質に沿う方向に突起がのびて格子構造を成していた.脳室下層および脳室層では網目状の構造がみられたがとくに規則性は認められなかった.最内層(神経上皮)の部分が単層性に最もGFAP強陽性であった.抗MAP-2抗体では分子層と神経上皮が強陽性であり、皮質板では外側ほど多くの細胞が陽性であった.しかし全層において抗GFAP抗体による免疫染色に比べると弱陽性で、規則的な構造はみられず非常に微細な網目状の構造を成していた.目的:繁殖、飼育に特殊な技術を要する霊長類由来の胎仔は稀少性の高い研究材料であり、新鮮な大脳組織を頻繁に入手することは非常に困難である。そこで本研究では、カニクイザル胎仔大脳神経細胞初代培養を安定して作出、供給し、必要に応じて初代培養を行なえる技術を開発することを目的とした。方法:これまでにラット胎仔を用いた凍結保存技術の確立、カニクイザル胎仔大脳神経細胞初代培養の材料としての最適胎齢、初代培養の条件等を決定した。これらの結果をふまえて胎齢80日胎仔凍結大脳由来の神経細胞初代培養において、免疫細胞化学的観察、経時的形態観察、さらに新鮮材料由来初代培養との比較により凍結保存の影響を検討した。次に凍結組織由来細胞の高密度培養下でCa2+シンクロナスオシレーションを観察した。結果:初代培養下において、脳細胞は類円形の細胞体に数本の突起を有すMAP-2陽性細胞と平坦で増殖性が見られるMAP-2陰性細胞に大別された。前者は神経細胞で後者はグリア細胞と考えられる。今回の検索ではグリア細胞の種類の特定にまではいたらなかった。MAP-2陽性である神経細胞は培養3日目には突起を伸長し、7日目には非常に複雑な突起網を形成した。培養90日目においても神経細胞は生存していた。MAP-2陰性であるグリア細胞は培養日数につれその数を増し培養14日目には培養面に単層を形成し90日には全面を占めていた。これらの変化は以前報告したラット由来の初代培養とほぼ同様であった。高密度培養14日目にはCa2+シンクロナスオシレーションが観察された。新鮮材料由来、凍結保存由来の初代培養下神経細胞については形態レベルでは差が見られなかった。考察:霊長類由来の神経細胞初代培養も形態的にはラット等齧歯類由来のそれと同様な振る舞いが見られたことから、神経細胞に対する毒性の定性的、定量的評価など従来齧歯類で汎用されていた評価系をこの系で用いる事が出来る。ラット胎仔初代培養下神経細胞でもCa2+シンクロナスオシレーションが見られ、これはNMDAを神経伝達物質としてシナプスを介した神経細胞の発火に起因しその頻度はシナプスの量に比例することが知られている。今回我々が観察した現象も同様の機序で発生していると考えられる。この現象を評価系として利用すれば、単個細胞への影響ばかりでなくシナプスを介した神経細胞間ネットワーク形成能への影響も評価できる。また、新鮮材料由来の初代培養と形態的に差が見られなかったことは凍結保存という技術の有効性を示唆している。
骨格筋幹細胞(筋衛星細胞)の維持機構解明によるサルコペニアの原因究明

サルコペニア(加齢に伴う筋量および筋機能の低下)の原因は解明されていないが、申請者はこれまでの研究によって、骨格筋特異的な組織幹細胞である筋衛星細胞数が老化筋組織で顕著に減少していることを見出した。筋衛星細胞数の減少は、筋再生能力を低下させ、さらには筋量の減少をもたらすことが予想される。そこで、本研究では、加齢に伴い筋衛星細胞で発現が低下し、筋衛星細胞の維持に関わると予想される遺伝子を同定し、その機能について検討を行った。この研究成果は、筋衛星細胞の維持促進によるサルコペニアの予防法開発につながる可能性がある。サルコペニアの原因は解明されていないが、申請者は、これまでの研究によって、骨格筋特異的な組織幹細胞である筋衛星細胞数が老化筋組織で顕著に減少していることを見出した。筋衛星細胞数の減少は、筋再生能力を低下させ、さらには筋量の減少をもたらすことが予想され、これらの知見を基盤として「加齢に伴う筋衛星細胞維持機構の破綻が、サルコペニア発症の誘因となる」という仮説を想定するに至った。しかし、筋衛星細胞の維持機構には不明な点が多くこの仮説を検証し、筋衛星細胞の維持促進によるサルコペニアの予防法を開発するためには、その分子機序を解明する必要がある。Pax7遺伝子を欠損したマウス(Pax7 KOマウス)では、1)筋衛星細胞が維持されず、生後3週間で筋衛星細胞が枯渇してしまうこと、2)筋衛星細胞の枯渇が原因となって、筋量の減少や脊椎の湾曲などの老化個体に似た表現型を示すことが知られている。そこで、本研究では、まず、Pax7 KOマウスを用いて、筋衛星細胞の維持に関わる分子機序を明らかにする。さらに、その成果を基盤として、加齢に伴う筋衛星細胞維持機構破綻の原因を明らかにし、サルコペニアに対する新しい予防法の開発を目指す。そのため、本年度においてはまず、Pax7 KOマウスからの筋衛星細胞単離条件の確立を目的に研究を行った。Pax7 KOマウスでは、生後直後には筋衛星細胞が存在するが、生後3週間で筋衛星細胞がほとんど観察されなくなる。そのため、骨格筋から枯渇する前に筋衛星細胞を単離する必要があり、Pax7 KOマウスの生後直後からの筋衛星細胞の存在状況を、経時的に横断筋切片の免疫染色を行うことにより追跡し、単離すべき時期の特定を行った。サルコペニアの原因は解明されていないが、申請者はこれまでの研究によって、骨格筋特異的な組織幹細胞である筋衛星細胞数が老化筋組織で顕著に減少していることを見出した。申請者は、これらの知見を基盤として「加齢に伴う筋衛星細胞維持機構の破綻が、サルコペニア発症の誘因となる」という仮説を想定するに至った。しかし、筋衛星細胞の維持機構には不明な点が多く、この仮説を検証し、筋衛星細胞の維持促進によるサルコペニアの予防法を開発するためには、その分子機序を解明する必要がある。Pax7遺伝子を欠損したマウス(Pax7 KOマウス)では、1)筋衛星細胞が維持されず、生後3週間で筋衛星細胞が枯渇してしまうこと、2)筋衛星細胞の枯渇が原因となって、筋量の減少や脊椎の湾曲などの老化個体に似た表現型を示すことが、知られている。そこで、本研究ではまず、Pax7 KOマウスを用いて、筋衛星細胞の維持に関わる分子機序を明らかにする。本年度においては、Pax7ゲノムにLacZ遺伝子が組み込まれたPax7-LacZノックインマウスを用いて、横断筋切片のLacZ染色から筋衛星細胞の存在率を経時的に調べることにより、筋衛星細胞の単離時期や条件の特定を行い、Pax7 KOマウスから筋衛星細胞の単離を試みた。さらに、申請者のこれまでの研究で明らかとなった、老化マウス由来筋衛星細胞で発現が変動し、筋衛星細胞の維持に関わると予想される遺伝子について、野生型マウスおよびPax7 KOマウス筋衛星細胞での発生、成長、筋再生過程における発現パターンを、mRNAレベルやタンパク質レベルで解析を行った。よって、これらの知見を基盤として、「加齢に伴う筋衛星細胞維持機構の破綻が、サルコペニア発症の誘因となる」という仮説を想定した。

しかし、筋衛星細胞の維持機構には不明な点が多く、この仮説を検証し、筋衛星細胞の維持促進によるサルコペニアの予防法を開発するためには、その分子機序を解明する必要がある。Pax7遺伝子を欠損したマウス(Pax7 KOマウス)では、1)筋衛星細胞が維持されず、生後3週間で筋衛星細胞が枯渇してしまうこと、2)筋衛星細胞の枯渇が原因となって、筋量の減少や脊椎の湾曲などの老化個体に似た表現型を示すことが、知られている。そこで、本研究では、Pax7 KOマウスと老化マウスの筋衛星細胞を用いて、共通の変動を示す遺伝子を同定し、その機能解析を行うことにより、筋衛星細胞の維持に関わる分子機構を明らかにする。本年度においては、申請者のこれまでの研究で明らかとなった、老化マウス由来筋衛星細胞で発現が変動し、筋衛星細胞の維持に関わると予想される遺伝子について、野生型マウスおよびPax7 KOマウスを用いて、筋衛星細胞での発生、成長、筋再生過程における発現パターンを、mRNAレベルやタンパク質レベルで比較した。また、野生型マウスにおいて、その分子の阻害による、筋再生や筋衛星細胞数への影響を調べ、その分子の筋衛星細胞での機能性を明らかにしている。この研究成果は、筋衛星細胞の維持促進によるサルコペニアの予防法開発につながる可能性がある。
分散台帳技術によるメタPKIの構築

異分野のデータを連携して得られる知見が,社会課題の解決や技術革新に資すると見込まれている.なりすましや否認を防ぎ,公正なデータ取引を促進するには,データ取引の主体の本人性の保証が必要不可欠である.本人性は公開鍵基盤(Public Key Infrastructure,PKI)における認証局により保証されるが,認証局でセキュリティ侵害が発生した場合,本人性の保証が失われることとなる.本研究は,メタPKIという概念を導入し,認証局を分散させて自律的に連携させることで,セキュリティ侵害に対する耐性を高める.そこで,分散台帳技術と機械学習を用いて,従来,人手で行われていた認証局の連携の自動化を行う.異分野のデータを連携して得られる知見が,社会課題の解決や技術革新に資すると見込まれている.なりすましや否認を防ぎ,公正なデータ取引を促進するには,データ取引の主体の本人性の保証が必要不可欠である.本人性は公開鍵基盤(Public Key Infrastructure,PKI)における認証局により保証されるが,認証局でセキュリティ侵害が発生した場合,本人性の保証が失われることとなる.本研究は,メタPKIという概念を導入し,認証局を分散させて自律的に連携させることで,セキュリティ侵害に対する耐性を高める.そこで,分散台帳技術と機械学習を用いて,従来,人手で行われていた認証局の連携の自動化を行う.
木材の有用性を生かした「ものづくり教育」の推進

木材の性質をわかりやすく説明する教材を開発することを研究の目的とする。研究では3つの教材を開発した。一つは、木材が水分を吸収および放出することによって寸法が変化する性質を利用した、笑い顔・泣き顔教材と水飲み鳥教材であった。この教材を小学生に示した結果、高い評価を得た。二つは、木材が楽器用材等に多く用いられていることに注目し、音響に関する基本的な性質を検討した。具体的には10種類の木材を打撃したとき発する音の音圧レベルを騒音計で測定し、また音の成分をFFTアナライザーによって周波数分析を行った。その結果、ヒノキ材、レッドラワン材、メープル材で高い音圧レベルを示した。周波数分析では、多くの木材で約2,000Hz付近でピーク値が観察された。次に、同じ10種類の木材試験材を50名の被験者に打撃させたときの感性評価を行った。計器による物理量と人による感覚量を組み合わせて総合的な指標を求めた結果、レッドラワン材とメープル材が高い評価を示した。この結果を踏まえて、音響教材を製作するために、2つの種種を発音体の教材用材料として採用した。発音体の形状によって、発する音に著しく差が生じた。共同学習で大きさの異なる発音体を複数個作ることによって、製作物で演奏活動ができ、高い教育効果があることを明らかにした。三つは、国内産の木材を中心に、樹種別の木材顕微鏡写真、切削面の顕微鏡写真等をコンピュータに入力してデータベース化し、必要なときに検索し入手できるシステムを構築した。これを用いて中学校技術の時間に授業実践を行い、教材として高い評価を受けた。データベースを木材加工の授業で利用することによって、中学生はものづくりの過程で木材の知識を定着することが明らかとなり、教育的効果が確認できた。ものづくり教育を推進するためには、木材の諸性質を一般消費者に強く印象づける必要があり、これには講演会、公開講座、展示会等を通じて社会に広く働きかける必要があり、これらの行事に本研究で開発した教材は有効であると言える。木材の基礎的性質をわかりやすく説明した図を中心に収集し、それらをデータベース作成支援ソフトウェアを用いてコンピュータに入力した。そして検索機能を用いて短時間に随時必要なデータを入手できるシステムを構築した。また、国内産の木材を中心に、樹種別の木材顕微鏡写真、実物大写真、木材の利用・用途写真をコンピュータに入力してデータベース化し、必要なときに検索し入手できるシステムも構築した。つぎに、木材の有する特徴を理解するための教材・教具の開発を行った。一つは、木材が水分を吸収および放出することによって寸法が変化する性質を利用して、笑い顔・泣き顔教具と水飲み鳥教具を製作した。これを小学生の前で演示した結果高い評価を得ることができた。二つは、木材の触感おとび熱に対する感性評価を行う教材を開発した。比較材料としてプラスティックおよび金属を用いた。3つの材料をブラックボックスに入れて、指が挿入できる穴をあけ、指先による触覚で材料の違いを識別する教材と、同じ3つの材料に温度を表示できるサーモテープを貼付し、一定温度のお湯の中に浸せきしたとき熱変化を示すことで、材料による熱伝導の差を理解できる教材である。これを用いて中学校で授業実践した結果、中学生は高い興味・関心を示した。三つ目は、木材、プラスチック材、金属で一定の大きさの箱を製作し、それにオルゴールを取り付けて、材料による音響特性を比較する教材を開発した。

3つの材料による発音を中学生に視聴させたところ、その差を識別することができ、昔からオルゴールの箱は木材でできていることを理解させることができた。さらに、3つの材料別の箱の発音量と周波数特性を分析することによって、各材料の音響特性を明らかにすることができた。以上、木材の特性を理解させるための3つの教材・教具を作成し、実際に小学生と中学生にこれらを用いた授業を行ったところ、いずれも高い評価を得ることができた。木材が楽器用材等に多く用いられていることに注目し、音響に関する基本的な性質を検討した。具体的には10種類の木材を打撃したとき発する音の音圧レベルを騒音計で測定し、また音の成分を分析するためにFFTアナライザーによって周波数分析を行った。その結果、ヒノキ材、レッドラワン材、メープル材で高い音圧レベルを示した。周波数分析では、多くの木材で約2,000Hz周辺でピーク値が観察された。次に、同じ10種類の木材試験材を50名の被験者に打撃させたときの感性評価を行った。計器による物理量と人による感覚量を組み合わせて総合的な指標を求めた結果、レッドラワン材とメープル材が高い評価を示した。この結果を踏まえて、音響教材を製作するために、2つの種種を発音体の教材用材料として採用した。発音体の形状によって、発する音に著しく差が生じた。共同学習で大きさの異なる発音体を複数個作ることによって、製作物で演奏活動ができ、高い教育効果があることを明らかにした。国内産の木材を中心に、樹種別の木材顕微鏡写真、切削面の顕微鏡写真等をコンピュータに入力してデータベース化し、必要なときに検索し入手できるシステムを構築した。これを用いて中学校技術の時間に授業実践を行い、教材として高い評価を受けた。データベースを木材加工の授業で利用することによって、中学生はものづくりの過程で木材の知識を定着することが明らかとなり、教育的効果が確認できた。ものづくり教育を推進するためには、木材の諸性質を一般消費者に強く印象づける必要があり、これには講演会、公開講座、展示会等を通じて社会に広く働きかける必要があり、これらの行事に本研究で開発した教材は有効であると言える。
単一粒子ナノ加工法を用いた全フラーレン薄膜太陽電池の開発

p型半導体としてペンタアリール5重付加フラーレンを応用し、p/n双方にフラーレン誘導体を用いた有機薄膜太陽電池(OPV)素子性能の評価を行った結果、変換効率(PCE)は低いものの(0.0071%)、全フラーレンOPVのコンセプトを実証した。変換効率が低い原因を調べるため、時間分解マイクロ波伝導度(TRMC)法による電荷分離・輸送特性評価と過渡吸収分光測定による電荷種の同定を行ったところ、系中の大部分で励起移動を生じているという結果が得られた。この結果は、均一に混ざっている活性層の制御とエネルギー準位のチューニングによって、電荷分離をいかに促進できるかが、PCE向上の鍵となることを示している。そこで、高エネルギーイオンビーム照射によってp型フラーレンを共有結合でつなぎ合わせ、1次元ナノワイヤーを形成させた。さらに、このフラーレンナノワイヤーを効率的に電子を流す電線の芯としてOPVに応用し、熱安定の高いフラーレンナノワイヤー含有・全フラーレン太陽電池の開発へ展開した。単一粒子ナノ加工法(SPNT)は様々なフラーレン誘導体に普遍的に適用できることが以前報告されており、本研究で用いた嵩高い置換基を有するアリール5重付加体フラーレンにもSPNTを適用可能であることを確認した。また、今回形成させたp型フラーレンナノワイヤーは、照射線量や膜厚によって、任意の長さ・数密度で形成できることが明らかとなった。次いで、形成させたp型フラーレンナノワイヤーの上にn型フラーレン誘導体であるPCBMを塗布し、OPV素子性能評価を行ったところ(Figure.素子構造)、極めて低い短絡電流密度(Jsc)によってPCEは依然低いものの、開放電圧(Voc)とフィルファクタ(FF)はそれぞれ、0.55 Vと0.37という固定化していない素子に比べて顕著な改善がみられた。27年度が最終年度であるため、記入しない。次いで、形成させたp型フラーレンナノワイヤーの上にn型フラーレン誘導体であるPCBMを塗布し、OPV素子性能評価を行ったところ、極めて低い短絡電流密度(Jsc)によってPCEは依然低いものの、開放電圧(Voc)とフィルファクタ(FF)はそれぞれ、0.55 Vと0.37という固定化していない素子に比べて顕著な改善がみられた。単一粒子ナノ加工法を用いた全フラーレン薄膜太陽電池の開発は、期待通り研究が進行している。

p型半導体として用いたペンタアリール5重付加フラーレンに対して単一粒子ナノ加工法(SPNT)を適用したところ、非常に効率的にナノワイヤーを形成することを確認した。さらに、ナノワイヤー上にn型半導体としてPCBMを塗布しデバイスへ適用した結果、未だPCEは低いものの(6×10-6 %)p/n型半導体のエネルギー差に対応する高い開放電圧(0.55 V)とダイオード特性が得られた。有機的手法によりエネルギー準位を調節したp型フラーレンのナノワイヤーからn型フラーレンへ電荷分離が生じるという知見は、現在論文としてまとめている段階にあり研究計画は順調に推移していると言える。さらなる変換効率向上へ向けた設計戦略についても施実施段階にある。27年度が最終年度であるため、記入しない。現在用いているアリール5重付加フラーレンは、HOMO準位が深くn型として用いるPCBMとのHOMOの差が小さいため、効率的な電荷分離が阻害されている。そこで、いくつかのフラーレン多付加体を用いてHOMO準位のスクリーニングを行い、十分なエネルギー差を有する組み合わせを見つける。さらに、今後、下地に色素相、上部にP型フラーレンからなる階層ナノワイヤーを形成させ、光吸収特性、ひいてはJscの向上を試みる。まずは、様々な色素を用いてスクリーニングを行う。ナノワイヤーの形成が確認されれば、同様にデバイス作成・評価を行う予定である。
新規導電性π共役ポリマーの創製と有機EL素子への応用

本研究はホール輸送性かつ蛍光量子収率の高いフルオレンを有するポリマーの合成および有機EL素子への応用を行った。ポリマー主鎖中へのアリールアミン基の導入によりホール輸送性を与え、フェニル、ナフチル、アントラセン、ピレン、ペリレン、あるいはベンゾチアゾル基を側鎖に導入することにより発光色を調整した。アリールアミン基の導入によりポリマー主鎖のねじれによるπ共役長の制御も行った。パラジウム触媒を用いたHartwig-Buchwaldとスズキカップリング反応を用い、poly[N-phenylimino(9,9,9',9',9",9"-hexaoctyl-2,2';7',2"-terfluorenyl-7,7"-ylene)](PPITF)、Poly{N-phenylimino[(10-(9,9-dioctyl-9H-fluoren-2-yl)-anthracen-9-yl)-9,9-dioctyl-9H-fluoren-2-yl-7,7-ylene]}(PPIFAF)、poly[N-naphthalen-1-ylimino(9,9,9',9',9",9"-hexaoctyl-2,2';7',2"-terfluorenyl-7,7"-ylene)](PNITF)、poly[N-anthracen-2-ylimino(9,9,9',9',9",9"-hexaoctyl-2,2';7',2"-terfluorenyl-7,7"-ylene)](PAITF)、poly[N-pyren-1-ylimino(9,9,9',9',9",9"-hexaoctyl-2,2';7',2"-terfluorenyl-7,7"-ylene)](PPYITF)、poly[N-perylen-3-ylimino(9,9,9',9',9",9"-hexaoctyl-2,2';7',2"-terfluorenyl-7,7"-ylene)](PPRITF)、poly[N-4-(6-methyl-benzothiazol-2-yl)-phenylimino(9,9,9',9',9",9",-hexaoctyl-2,2';7',2"-terfluorenyl-7,7"-ylene)](PBTITF)などの新規ポリイミノアリーレン誘導体を合成した。大気中光電子分光法によりイオン化ポテンシャル(IP)はいずれも5.5-5.7eVであった。これらのポリイミノアリーレン誘導体は、一般的に用いられているホール輸送性材料であるTPDとα-NPDのイオン化ポテンシャルと類似した性質を有していることがわかった。これは主鎖に導入したトリアリールアミン部位が有効に作用したため、ホール輸送性を持つと考えられる。bis-(7-bromo-9,9-dioctylfluoren-2-yl)-4-(6-methyl-benzothiazol-2-yl)-phenyl]-amine(BBDOFBTA)とフルオレンの共重合により、得られたポリマー中のベンゾチアゾル基の含量を調整した。より少ないベンゾチアゾル基の存在により濃度消光を抑え、PBTITFより高い蛍光量子効率とEL外部量子効率が得られた。有機EL素子への応用として、合成したそれぞれのポリマーをホール輸送層に用いホールブロック層としてBCPを用いた二層型素子を作製した。いずれもポリマーからの青色、緑色、あるいは黄色であり、ホール輸送性発光層として機能することがわかった。さらに、より高い電子輸送性のBAlqをホールブロック層として用いた二層型素子を作製した。BAlq層を挿入することによりキャリアバランスがよくなり、それぞれの素子の外部量子効率はBCPを用いた二層型素子よりもそれ以上のものが得られた。これらの特性は導電性ポリマーのPEDOTをホール注入層として挿入し作製した素子と同等のものであった。特に、PNITFを用いた素子は2.02cd/Aの高い電流効率を示し、加熱と電流の流れによるポリフルオレンのようなエキシマー発光が抑えられた。また、ELとPLスペクトルはいずれも438nm付近にピークを有するCIE色度座標(0.170,0.145)において青色発光が観測された。これらの特性はホール注入層を有しポリフルオレンを発光層として用いた素子よりも優れていることがわかった。更に、PNITFをホストとして使い、PPRITFあるいはbi(9,9,9',9'-tetraoctyl-9H,9'H-[2,2']bifluorenyl-7-yl)-perylen-3-yl-amine(BBFPRA)をゲストとして使い様々の素子を作製した。ホストからゲストまでのエネルギー移動をコントロールすることにより、ブレンド層からの青色、白色、緑色、あるいは黄色の発光が得られた。青色発光を有するPNITFはホール輸送性発光層として機能するばかりでなく、ホスト材料を含む幅広く有機ELへの応用が期待できる。本年度はホール輸送性かつ蛍光量子収率の高いフルオレンを有するポリマーの合成および有機EL素子への応用を行った。ポリマー主鎖中へのアリールアミン基の導入によりホール輸送性を与え、フェニル、ナフチル、あるいはペリレン基を側鎖に導入することにより発光色を調整した。

パラジウム触媒を用いたHartwig-Buchwaldとスズキカップリング反応を用い、poly[N-perylen-3-ylimino(9,9,9',9',9",9"-hexaoctyl-2,2';7',2"-terfluorenyl-7,7"-ylene)](PPRITF)、poly[N-phenylimino(9,9,9',9',9",9"-hexaoctyl-2,2';7',2"-terfluorenyl-7,7"-ylene)](PPITF)、Poly{N-phenylimino[(10-(9,9-dioctyl-9H-fluoren-2-yl)-anthracen-9-yl)-9,9-dioctyl-9H-fluoren-2-yl-7,7-ylene]}(PPIFAF)、Poly[N-naphthalen-1-ylimino(9,9,9',9',9",9"-hexaoctyl-2,2';7',2"-terfluorenyl-7,7"-ylene)](PNITF)などの新規ポリイミノアリーレン誘導体を合成した。大気中光電子分光法によりイオン化ポテンシャル(IP)はそれぞれ5.54、5.61、5.71および5.55eVであった。4種類のポリイミノアリーレン誘導体は、一般的に用いられているホール輸送性材料であるTPDとα-NPDのイオン化ポテンシャルと類似した性質を有していることがわかった。これは主鎖に導入したトリアリールアミン部位が有効に作用したため、ホール輸送性を持つと考えられる。有機EL素子への応用として、合成したそれぞれのポリマーをホール輸送層に用いホールブロック層としてBCPを用いた二層型素子を作製した。いずれもポリマーからの黄色と青色であり、ホール輸送性発光層として機能することがわかった。さらに、より高い電子輸送性のBAlqをホールブロック層として用いた二層型素子を作製した。BAlq層を挿入することによりキャリアバランスがよくなり、それぞれの素子の外部量子効率はBCPを用いた二層型素子よりもそれ以上のものが得られた。これらの特性は導電性ポリマーのPEDOTをホール注入層として挿入し作製した素子と同等のものであった。特に、PNITFを用いた素子は2.02cd/Aの高い電流効率を示し、加熱と電流の流れによるポリフルオレンのようなエキシマー発光が抑えられた。また、ELとPLスペクトルはいずれも438nm付近にピークを有するCIE色度座標(0.170,0.145)において青色発光が観測された。これらの特性はホール注入層を有しポリフルオレンを発光層として用いた素子よりも優れていることがわかった。本研究はホール輸送性かつ蛍光量子収率の高いフルオレンを有するポリマーの合成および有機EL素子への応用を行った。ポリマー主鎖中へのアリールアミン基の導入によりホール輸送性を与え、フェニル、ナフチル、アントラセン、ピレン、ペリレン、あるいはベンゾチアゾル基を側鎖に導入することにより発光色を調整した。アリールアミン基の導入によりポリマー主鎖のねじれによるπ共役長の制御も行った。パラジウム触媒を用いたHartwig-Buchwaldとスズキカップリング反応を用い、poly[N-phenylimino(9,9,9',9',9",9"-hexaoctyl-2,2';7',2"-terfluorenyl-7,7"-ylene)](PPITF)、Poly{N-phenylimino[(10-
古代エジプトのマスタバ墓(イドゥート)の壁画保存のあり方の調査

2003年8月にエジプト国古物最高評議会から、サッカラにあるイドゥートのマスタバ墓の地下埋葬室壁画を修復する正式な許可を得て、同年11月に第1次調査、2004年45月に第2次調査をおこなった。調査の最大の意義は、イドゥートの壁画がギザ・サッカラ地域での初めての修復の試みであることにある。壁画の状態は予想をこえて悪く、1935年の報告書に比較して相当に剥落が進行していることを確認した。注意すべきは、クラックの存在と浸水による損傷である。天井・壁・床に多くのクラックがあり、南面の壁のクラックは、この70年の間に成長していることは明らかである。北面にはかつての浸水のあとが明瞭であり、東のシャフト入り口上部も浸水による損傷と考えられるあとが見られる。乾燥地帯にあるとはいえ、何回かの豪雨があり、浸水したものと思われる。正確な記録を作成するために、カメラとビデオによって壁画を撮影した。多くの壁画片が床面に落ちていたために、これらを回収した。これらの壁画片は、修復の際に本来の位置に戻すことがある程度可能である。壁画の劣化の原因を探るべく、化学分析(X線回折、岩石分析学、DTA分析、赤外線分析、断面分析法など)をおこない、埋葬室内と外部に温湿度計を設置している。調査の範囲では、温度と湿度とも極めて安定している。壁画と母岩の状態から、壁画は母岩からはぎ取る必要があると考えている。その際、埋葬室が閉鎖空間であることと、さらに日本独自の技術の有効性を確認するために、フノリと和紙(あるいは、レーヨン紙)による引き剥がし方法を検討している。2年間の調査によって、エジプトの遺跡管理当局と信頼関係を築くことができた。また、エジプト側の研究協力者が遺跡管理当局の修復部門のトップとなったことから、我々の調査が今後開発する修復技術は、エジプト側にすみやかに普及することが期待される。2003年8月に、エジプト国の古物最高評議会より、サッカラにあるイドゥートのマスタバ墓の保存修復のための公式の許可を得た。この墓は、古王国第6王朝初頭(紀元前2360年ごろ)に遡る。同年11月に、第1次調査を行った。調査の対象は、石灰岩台地の地下12mほどのところに掘込まれた埋葬室の壁画である。10m×4mほどの広さの空間に描かれた壁画は、当時の色をとどめた大変に美しいものである一方、四千年以上の時の経過を経て、風化し、壁画が剥落しつつある状態にあることがすでにエジプト側の研究者によって報告されていた。そこで、まずは壁画の状態を確認することが最初の目的であった。壁画の状態は、予想をこえて悪いものであった。母岩の石灰岩に粘土が多く含まれているため、大変にもろくなっていた。母岩は4つの層からなっているが、特に壁画の最上部の層がもろく、えぐられたように崩れている箇所がいくつもあった。その他の層でも、母岩の上に塗られたプラスターが波打ったような状態にあり、多くの箇所で剥落する危険が生じていた。第1次調査では、壁画を記録するために、写真撮影、ビデオ撮影を行うとともに、すでに剥落して床面に落ちている断片から比較的に大きなものを、さらなる破損から守るために取り上げた。