hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Exhaustion関連分子による白血病幹細胞制御機構の解明

また、研究対象の一つであるTIM-3下流シグナルに関しては下流のSH2結合ドメインに結合するSrc family kinaseもすでに同定を完了しており、概ね順調に進展していると考えます。平成30年度はTIM-3以外のexhaustion関連分子のシグナルに関しても平成29年度の結果を踏まえて研究を遂行する予定としています。さらに平成30年度は腫瘍細胞とT細胞におけるTIM-3シグナルの違いに関して、平成29年度中に得られたデータをもとにして、シグナル下流のエフェクター分子の差に着目して解析を進める予定としています。以上の経過から予定していた本研究課題については概ね順調に進展していると考えられます。申請者は癌幹細胞を標的とした治療モデルを白血病において確立するべく、世界に先駆けて白血病幹細胞特異的表面抗原TIM-3を同定し、その機能の解明に取り組んできた。TIM-3は白血病幹細胞特異的表面抗原であると同時に、近年注目をあつめているT細胞exhaustion関連分子としてPD-1とともにT細胞免疫を負に制御するシグナル分子であることが知られている。本研究ではTIM-3をはじめとするT細胞exhaustion関連分子群が白血病幹細胞の機能制御を行うという非常にユニークな分子機構の解明を目的とする。平成29年度は急性骨髄性白血病症例におけるTIM-3シグナルの詳細の解明を中心に取り組んだ。その結果、TIM-3 ligandであるgalectin-9の細胞外ドメイン結合後に、Src family kinaseの一つであるHCKがTIM-3分子の細胞質内ドメインに結合することでcanonical Wnt pathwayの活性化を生じることを見出した。さらにこのシグナルはWnt lignad非存在下で白血病幹細胞特異的に生じることを確認した。また、白血病幹細胞においては、TIM-3シグナルの下流において、HCKはp120 cateininを基質としてシグナル伝達に関与していることを見出した。すなわち、このTIM-3シグナルは白血病幹細胞特異的な新規canonical Wnt pathway活性化機構であることを見出した。T細胞において抑制性シグナルであるexhaustion関連分子が白血病幹細胞においては全く異なる機構によって、腫瘍促進的に作用することを見出し、その具体的な分子機構について明らかにした。(1)ヒト白血病幹細胞におけるTIM-3をはじめとするT細胞exhaustion関連分子の発現解析を昨年度に引き続き症例数を増やして行う。
土地・住宅財政政策の國際比較研究

この研究は,現在わが國の#要の政策課題である土地・住宅問題をとりあげて,それへの財政政策上の対#を國際比較研究の視点から明示することを目的としている.このために,まず昭和58年度においては主としてイギリスおよび日本に関する研究をおこない,つぎ59年度では,アメリカについての研究を実施した.これら両年度にわたる研究をもとに別に提出した報告書を作成したが,その成果を要約すればつぎのようである.第1は,土地問題および土地税制についての國際比較をおこない,とくにイギリスを世界の基軸國の一つとしてその実態をあきらかにしたことである.そこはもともと大土地所有者の國でもあり,開発利益は社会的に還元されることを建前えとする制度をとっている.これにたいしてアメリカは市場原理にしたがって所有者への還元を原則としている.この國際的相違点を示した.第2は,住宅および住宅税制に関する國際比較研究である.住宅保有形態は,國によってことなるが,イギリス公的介入型とアメリカの市場原理型とに類型化され,前者の公営住宅の一般化,後者の特定化とが對照化である.しかし,最近におけるイギリスサッチャー政権下の住宅政策の転換について注目した.また住宅に関する税制については,とくに持家については両國はかなり類似性をみせている点も解明した.第3は,土地・住宅にかんする資産課税のうち保有課税について,國際比較をおこない,その全般的な内容をあきらかにし,あわせてわが國の特徴について國際的視点からあきらかにした.以上の3点が成果の要約であるが,今後は對象國をより拡大して分析をするとともに,わが國の政策提言をまとめてゆきたい.この研究は,現在わが國の#要の政策課題である土地・住宅問題をとりあげて,それへの財政政策上の対#を國際比較研究の視点から明示することを目的としている.このために,まず昭和58年度においては主としてイギリスおよび日本に関する研究をおこない,つぎ59年度では,アメリカについての研究を実施した.これら両年度にわたる研究をもとに別に提出した報告書を作成したが,その成果を要約すればつぎのようである.第1は,土地問題および土地税制についての國際比較をおこない,とくにイギリスを世界の基軸國の一つとしてその実態をあきらかにしたことである.そこはもともと大土地所有者の國でもあり,開発利益は社会的に還元されることを建前えとする制度をとっている.これにたいしてアメリカは市場原理にしたがって所有者への還元を原則としている.この國際的相違点を示した.第2は,住宅および住宅税制に関する國際比較研究である.住宅保有形態は,國によってことなるが,イギリス公的介入型とアメリカの市場原理型とに類型化され,前者の公営住宅の一般化,後者の特定化とが對照化である.しかし,最近におけるイギリスサッチャー政権下の住宅政策の転換について注目した.また住宅に関する税制については,とくに持家については両國はかなり類似性をみせている点も解明した.第3は,土地・住宅にかんする資産課税のうち保有課税について,國際比較をおこない,その全般的な内容をあきらかにし,あわせてわが國の特徴について國際的視点からあきらかにした.以上の3点が成果の要約であるが,今後は對象國をより拡大して分析をするとともに,わが國の政策提言をまとめてゆきたい.
「いえ」型保育所における「きょうだい保育」の実践的・実証的研究

子どもが1日の大半を過ごす保育施設は単なる通所施設ではなく、子どもの発達を保障する家庭的要素を軸とした生活施設であるべきである。現代の一般的住宅と同じように「居間」「寝室」「食堂」などの各居室によって構成された「いえ型保育空間」において、15歳児混合の「きょうだい保育」を実施する全国初の保育園を対象に、より豊かな子どもの生活環境を提案するべく、保育室内での調理員常駐・調理実験を試験的に行い、前後の子どもの生活実態の把握を行った。その結果、保育室内の居室利用は、概ね「寝室」>「居間」≧「食堂」>「ユーティリティ」の順に多く、園児が体験する集団の7割以上が「異年齢集団」であり、特に、食事・着替え・午睡などの生活にかかわる行為での異年齢の関わりが顕著であった。また、実験による子どもの居場所及び集団構成に大きな変化は見られなかったが、個人追跡調査の結果では、子どもが調理員のもとへ自分のタイミングで向かう姿が多く見られ、保育士との関わり方とは違う新たな関係づくりが見られた。本研究は、「縦割り保育(15歳児混合保育)」「保育室における食事作り」というソフトの仕掛けと「いえ型保育空間」というハードの仕掛けを導入して「きょうだい保育」を実践する全国初の保育園(K園)において、子ども・職員がどのように生活を送っているのかを把握し、新たな仕掛けを検証する事を目的としている。K園では各保育室に食事作りのできるハード環境を整えつつも、経済的事情により、既存の職員体制では1日を通しての調理員滞在及び調理実施が困難であったため、本研究経費で新たに調理員を雇用して保育室内での調理員滞在実験を行うこととした。平成21年7月から、調理員導入実験のための協議を行い、22年1月から対象保育室1クラス内での「副菜」「汁類」調理及び調理員の保育への参加を試みた(22年6月まで継続予定)。この間、実験クラス及び実験対象外の1クラスにおける、比較分析のための行動観察調査を継続的に実施している。◆平成21年度の具体的な研究実績は以下のとおりである。(1)46月:資料分析調査(総括資料及び保育日誌の収集)(2)79月:実験のための協議・ワークショップ⇒調査対象クラスの選定・体制について(3)1011月:調理員の募集及び雇用・体制の確認(4)12月:第1回行動観察調査・個人追跡調査(5名+調理員):(実験前)⇒2クラスで実施(5)1月:第2回行動観察調査・個人追跡調査(5名+調理員):(実験直後)⇒実験対象クラスのみで実施(6)3月:第3回行動観察調査・個人追跡調査(5名+調理員):(実験2ヶ月後)⇒2クラスで実施第1回保護者向けアシケート実施実験クラスの保育士向けアンケート調査実施実験クラスの調理員の保育日誌収集本研究は、「縦割り保育(15歳児混合保育)」「保育室における食事作り」というソフトの仕掛けと「いえ型保育空間」というハードの仕掛けを導入して「きょうだい保育」を実践する全国初の保育園(K園)において、子ども・職員がどのように生活を送っているのかを把握し、新たな仕掛けを検証する事を目的としている。平成21年7月から、調理員導入実験のための協議を行い、平成23年1月から6月までの6ヵ月間、対象保育室1クラス内での「副菜」「汁類」調理及び調理員の保育への参加を試みた.この間、実験クラス及び実験対象外の1クラスにおける、比較分析のための行動観察調査を実施した。◆平成22年度の具体的な研究実績は以下のとおりである。(1) 46月:保育室内調理実験の継続実験クラスの保育士向けアンケート調査継続実施実験クラスの調理員の保育日誌収集(2) 5月:第4回行動観察調査・個人追跡調査(5名+調理員):(実験5ヶ月後)⇒2クラスで実施(3) 6月:第5回行動観察調査・個人追跡調査(5名+調理員):(実験最終)⇒実験対象クラスのみで実施(4) 7月:実験後の状況確認ワークショップ⇒調査対象クラス体制変化確認

(5) 8月:第42回全国保育団体研究集会で調理実験について報告(6) 9月:6ヵ月の調理実験を終えての振り返りワークショップ⇒調理員・保育士の実践報告(7) 103月:今後の職員体制の見直しについて打ち合わせ行動観察調査及びアン・ケート調査の集計本研究は、「縦割り保育(15歳児混合保育)」「保育室における食事作り」というソフトの仕掛けと「いえ型保育空間」というハードの仕掛けを導入して「きょうだい保育」を実践する全国初の保育園(K園)において、子ども・職員がどのように生活を送っているのかを把握し、新たな仕掛けを検証する事を目的としている。K園では各保育室に食事作りのできるハード環境を整えつつも、経済的事情により、既存の職員体制では1日を通しての調理員滞在及び調理実施が困難であった。そのため、本研究経費で新たに調理員を雇用して保育室内での調理員滞在実験を行うこと=新たな仕掛け(6ヵ月間、対象保育室1クラス内での「副菜」「汁類」調理及び調理員の保育への参加)を試みた。この間、実験クラス及び実験対象外の1クラスにおける、比較分析のための行動観察調査を実施した。◆平成23年度の具体的な研究実績は以下の通りである。(1)46月:論文執筆及び調査分析の継続(2)79月:国際会議、学会等での研究発表(3)1012月:調査分析の継続、研究の総括(4)12月:論文執筆(5)3月:共同研究者間での研究・調査結果の報告及び今後の方針について打ち合わせ調理員常駐実験による子どもの集団形成や居場所は、実験半年後>実験開始直後>実験1年前の順に「寝室」「食堂」利用が高く、異年齢集団形成割合も多かったが、実験対象外のKsクラスとの比較から、1月と6月の保育方法の違いによる5歳児の午睡の有無に起因すると考えられる。しかし、活動の合間に台所へ立ち寄る子どもの増加や調理員を含めた集団は、「3か月後」を境に増加しており、個人追跡調査から調理員との関わり方に個人差が認められた。また、調理員自身の行動も食堂・台所を拠点に徐々に「居間」、「寝室」へと広がり、「居間」「寝室」間の移動の増加や遊び時間での集団参加も見られるようになった。子どもの行動例をみると、活動日によって行動パターンは異なるものの、常に台所で作業を行う調理員のもとへ、子ども個人が自分のタイミングで向かう場面が多くみられるようになった。アンケート調査、ワークショップでは、保育士から、調理員常駐による調理時の保育室内の匂い、音、暖かさなどが、子どもに安心感を与え、生きる力をはぐくむだけでなく、職員の安心やストレス軽減にもつながるなど、肯定的意見が多く出された。
負荷変化を考慮したプロセス制御系設計に関する基礎的研究

本研究では,プラントの運転レ-ト,すなわち負荷を変更しながら同時に他の制御量を与えられた目標に追従させるトラッキング制御システムを設計するための基礎的研究を行った.主な結果は次の通りである.1.予見,積分機能をもつディジタル制御系の設計法を拡張して,操作量と制御量の間に直達項があり,かつプラントがむだ時間を含む場合にも適用可能なトラッキング制御系の設計法を確立した.2.最適制御則は拡大システムに対するリカッチ方程式を解くことにより決定されるが,化学プロセスにしばしば見られるような一方向性のむだ時間の場合に対して,むだ時間要素を状態方程式から除去してできる低次元システムに対するリカッチ方程式の解から所望の解が構成できることを示した.3.実験用熱交換プロセスの入力出デ-タに基づいて,最小2乗法に基づくシステム同定の方法によりむだ時間を含む状態空間モデルを作成し,シミュレ-ションとプラント実験により,本制御アルゴリズムの実用可能性について確認することができた.4.空間線形化法により入出力線形化されたシステムに対して,1),2)の制御アルゴリズムを適用して,非線形トラッキング制御系設計の新しい方法を提案した.5.負荷変化を考慮した非線形完全混合槽型反応器(CSTR)のトラッキング制御について,入出力線形化,ディジタルトラッキング制御則,およびオブザ-バを組み合わせた新しい制御系の設計法を提案した.6.これらの研究を通じて,非線形プラントのロバスト安定性を判定する方法論を考案するという大きな課題がクロ-ズアップされた.今後,ロバスト安定という側面からプロセス制御の研究を継続して行う予定である.本研究では,プラントの運転レ-ト,すなわち負荷を変更しながら同時に他の制御量を与えられた目標に追従させるトラッキング制御システムを設計するための基礎的研究を行った.主な結果は次の通りである.1.予見,積分機能をもつディジタル制御系の設計法を拡張して,操作量と制御量の間に直達項があり,かつプラントがむだ時間を含む場合にも適用可能なトラッキング制御系の設計法を確立した.2.最適制御則は拡大システムに対するリカッチ方程式を解くことにより決定されるが,化学プロセスにしばしば見られるような一方向性のむだ時間の場合に対して,むだ時間要素を状態方程式から除去してできる低次元システムに対するリカッチ方程式の解から所望の解が構成できることを示した.3.実験用熱交換プロセスの入力出デ-タに基づいて,最小2乗法に基づくシステム同定の方法によりむだ時間を含む状態空間モデルを作成し,シミュレ-ションとプラント実験により,本制御アルゴリズムの実用可能性について確認することができた.4.空間線形化法により入出力線形化されたシステムに対して,1),2)の制御アルゴリズムを適用して,非線形トラッキング制御系設計の新しい方法を提案した.5.負荷変化を考慮した非線形完全混合槽型反応器(CSTR)のトラッキング制御について,入出力線形化,ディジタルトラッキング制御則,およびオブザ-バを組み合わせた新しい制御系の設計法を提案した.6.これらの研究を通じて,非線形プラントのロバスト安定性を判定する方法論を考案するという大きな課題がクロ-ズアップされた.今後,ロバスト安定という側面からプロセス制御の研究を継続して行う予定である.本研究はスタ-トアップなど運転レ-ト(=制御量の一つ)を変更しながら同時に他の制御量を与えられた目標値に追従させる高度なトラッキング能力をもつプロセス制御系を設計するための基礎的研究を行なうことである.本年度の研究で得られた結果はつぎの通りである.1.われわれが,すでに発表している予見,積分機能をもつディジタル制御系の設計法を拡張して,操作量と制御量の間に直達項があり,かつプラントがむだ時間を含む場合にも適用可能なトラッキング制御系の設計法を確立した.最適フィ-ルドバック制御則は,拡大システムに対するリカッチ方程式を解くことにより決定される.2.さらに,むだ時間が一方向性の場合には,リカッチ方程式の数値解に対して効率のよいアルゴリズムを提案した.すなわち,むだ時間に対応する要素を状態方程式から除去してできる低次元の状態方程式に対するリカッチ方程式の解から所望の解が構成できることを示した.設計された閉ル-プ系のロバスト安定性については,従来の結果とほぼ同じ条件で成立することを示した.3.熱交換器の入出力デ-タに基づいて,最小二乗法により,むだ時間を含む状態空間モデルを作成した.シミュレ-ションにより,このプラントの場合,重み行列の「大きさ」と目標値に対する追従の「速さ」に一定の関係があることを見いだし,設計の指針を得ることができた.4.本研究の場合,負荷変化を含む大きな目標値変更を考察の対象としているので,プラントの非線形性がとくに重要な問題となることに着目し,双線形プラントの空間線形化に関する研究を行い,レギュレ-タ問題に有効な線形化法でもトラッキング制御には適さない場合があることなどの知見が得られた.昨年度の研究結果,われわれの対象である負荷変化を含む大きな目標値変更を伴うプラントの場合,プラントの非線形性がとくに重要になることが明かになった。このことに着目して最終年度では双線形プラントのトラッキング制御問題の研究を行った。最終年度において得られた主な結果は以下の通りである。1.直達項をもつ非線形システムが座標変換と入力変換により入出力線形化可能であるため条件を与えた。2.空間線形化法により入出力線形化されたシステムに対して初年度で考案した制御アルゴリズムを適用して,非線形制御系設計の新しい方法を提案した。

3.負荷変化を考慮した非線形完全混合槽型反応器(CSTR)のトラッキング制御について,入出力線形化,ディジタルトラッキング制御則,およびオブザ-バを組み合わせた新しい制御系の設計法を提案した。4.非線形システムの空間線形化と線形制御系の設計法を組み合わせた場合,プラントパラメ-タの値が正確で,かつオブザ-バによる状態予測値が正確であれば,構成された閉ル-プ系は線形動的システムの挙動を示すので,理想的な制御系となる。しかし,実際にはプラントのパラメ-タは不正確で,しかも初期値の不正確さのためにオブザ-バによる状態の予測値も不正確となり,結果として閉ル-プ系は非常に複雑な非線形動的システムとなる。したがって,不確実なパラメ-タを有する非線形プラントに対する制御アルゴリズムのロバスト安定性を考察することが実用上きわめて重要である。現在,このような複雑な非線形システムのロバスト安定性を解析的に評価することが困難であるので,本研究では,プラントのパラメ-タを安定側および不安定側にそれぞれ20%変動させて,シミュレ-ションによりアルゴリズムのロバスト性を検証したに留まった。
ICEモデルを活用し, 主体的・協働的な学びを育成する研究

1ICEモデルの理論を取り入れた単元構成づくりや振り返りの工夫を通して,個人思考や集団思考の充実を図る。2シンキングツール等を活用した授業改善, ICT機器の活用の取組の充実を図る。の2つの取組を行えば,児童が主体的に学び,生きる力が育成されるであろうと研究仮説を立て研究に取り組んだ。ICEモデルによるポートフォリオ評価表を作成し,単元全体の見通しを持たせ,単元の最後に取り組むパフォーマンス課題を提示し,単元全体を通しての学習意欲を喚起した。毎時間,授業後にポートフォリオ評価表に児童が振り返りを記述することにより,自己の学びを振り返り,主体的な学びや深い学びにつなげることができつつある。単元の最後のパフォーマンス課題は,単元で学習した知識・技能を日常生活や学習に活用,発展させて取り組める課題を設定した。例えば, 4年生の四角形の単元では,「運動場に大きな平行四辺形をかこう」と長さと角度を提示し,教室で学習したことを活かして運動場にかく方法を考えさせ,実際に試行錯誤しながら取り組ませた。パフォーマンス課題の追求にあたっては,児童とルーブリックを作成し,共有することで,目指す姿が明確になり,主体的に学ぶ姿が見られた。また,児童が思考する際には,シンキングツールを活用し,思考の視覚化を図った。児童が書いたシンキングツールを基に,言語活動行い,シンキングツールの記述を基に自己の考えを説明させたり,他者の意見に同意や異論で反応させたりした。シンキングツールにより,思考が視覚化され,協働的な学びを創ることができた。算数科には言葉,数,式,図,表,グラフ等の教科固有のツールがあるが,計算の仕方を考える際に自分の考えを順序立てて説明するには,ステップチャート,様々な事象を視点を決めて整理する際にはマトリックス,きまりを見つける際には,ベン図, XYチャート等のシンキングツールが有効であることが分かった。
X線治療装置由来の速中性子に起因するICD（植込み型除細動器）ソフトエラー断面積

本研究の目的は放射線治療における植込み型心臓デバイスの放射線リスクを定量化することである。現行の心臓デバイスを装着した患者に放射線治療を施行する場合の診療ガイドラインにおいては、1)直接線がはいらない、2)心臓デバイスへの積算線量が2Gyを超えない、ことを推奨している。しかしながらこれまでの様々な研究や報告によると、2Gyよりももっと低い線量で誤作動が起こる場合から100Gyまで照射しても誤作動は起こらなかった場合まで様々であり、心臓デバイスの放射線リスクはまったく理解できていない。本研究はそのような状況を打破し、適切なリスク管理の下で、心臓デバイスを装着した患者に放射線治療を安全に施行することを目的としている。当初の計画は心臓デバイスに対して意図的に中性子線を照射して誤作動を起こす反応断面積を測定することであったためその準備を進めていたが、並行して計算シミュレーションも進めた。シミュレーションに関しては、中性子線量と心臓デバイスリスクに比例関係があると仮定した上で、典型的な放射線治療を行った場合の治療完遂までに予測される誤作動回数を導出し、モダリティ間のリスク比較を行うという内容に関して学会発表を行った。この発表のための準備の過程において、そもそも中性子線量と心臓デバイスのリスクが相関するというアイデア自体に新規性があることに気づいたため、学会後はまずこのアイデアを論文出版することに重点を切り替えた。論文執筆のために線量情報とデバイスの放射線リスク情報を組合わせる検討をおこなった。統一的理解のために二つの過去文献の結果をまとめて解析したところ、心臓デバイスのリスクに対して思いがけずに明らかな線形関係を見出した。このような定量的関係は本研究で予定していた測定によって初めて得られるものと信じていたが、既に出版されている情報からでもその傾向を示せられることに気づいた。当然、この線形関係はこれまでのどの研究にも明らかにされておらず、どの論文にも主張されていない重要な結果であり、この発見と重要性について迅速に論文にまとめた。当初は臨床系の雑誌へ投稿したが充分な理解が得られなかったため、技術系の雑誌へ投稿中である。このように論文執筆に重点を置いたため、当初計画してた心臓デバイスに直接中性子線を照射する測定準備はあまり進んでいない。しかし心臓デバイスの放射線リスクの理解としては着実に前進しており、全体として研究は順調に進んでいると判断できる。まずは放射線リスクの線形関係を見出した論文のアクセプトを目指す。この結果に基づき、更に診療ガイドライン改訂に繋がる考察を報告する論文を引き続き投稿することを目指す。上記と並行して、当初の測定準備を進める。測定に関しては心臓デバイスに誤作動が発生したことを検知し、その後に再プログラミング(再起動に相当)によるリセットが遠隔でできるようにする開発する必要がある。原理的にはリード線の箇所から信号線を出すように工作すればよいことが分かっているが、心臓デバイスの機種選定をはじめとしてまだ課題は多い。

原理的にはリード線の箇所から信号線を出すように工作すればよいことが分かっているが、心臓デバイスの機種選定をはじめとしてまだ課題は多い。心臓デバイスとしてICD一式(250万円)の購入を予定していた。しかし院内の循環器内科の厚意により廃棄予定の使用済み心臓デバイスを複数譲り受けたため、基礎検討の間はこの使用済みデバイスを利用し新規購入をしなかったことから金額が大きく異なっている。
原子層MOCVDと分光エリプソメトリによる高誘電率酸化膜超薄膜の原子レベル制御

1.原子層MOCVD法を用いて、極微細短チャネルMOSFETの次世代ゲート絶縁膜材料として注目されているHfO_2超薄膜をシリコン基板上に作製した。堆積チャンバーに取り付けたエリプソメーターを用いて薄膜堆積過程の成長その場観察を行い、堆積中のシグナル変化と作製した薄膜の構造、電気特性との比較から、良質な成膜が実現する条件での堆積メカニズムを調べた。2.HfO_2堆積中の分光エリプソメトリスペクトル変化から求めた光学的誘電率の時間変化を、第一原理計算の結果から評価したHfO_2,SiO_2,およびHfシリケートの光学的誘電率と比較することで、堆積中の界面層の形成、その後の酸化物薄膜成長、およびそれらの組成についてモデル化を行った。断面TEM観察、およびEDX分析の結果と比較し、モデルが妥当であるということを示した。3.次々世代の新規高誘電率ゲート絶縁膜材料の候補のひとつであるPr酸化物極薄膜、およびPrシリケート極薄膜をMOCVD法により作成し、構造、および電気特性の評価を行った。高分解能角度分解XPS測定により求めたPrシリケートのバンドギャップ、および、シリコン/Prシリケート界面での伝導帯、価電子帯の不連続量は、ともにゲート絶縁膜として用いるために十分大きな値をもつことがわかった。等価酸化膜厚1.5nm、ゲートリーク電流9.6×10^<-6>A/cm^2というHf系材料に匹敵する特性を実現することができた。1.短チャネルMOSFET用、ゲート絶縁膜材料として、Y_2O_3,HfO_2,Pr_2O_3超薄膜を、原子層制御MOCVD法を用いてシリコン基板上に作製した。分光エリプソメトリ法を用いて、薄膜堆積過程のその場観察を行った。作製した薄膜の構造は、透過電子顕微鏡、X線回折、SIMS, XPSなどの方法で評価を行った。また、MOSダイオードのC-V特性、1-V特性およびMOSFETのトランジスタ特性を測定した。2.原子層MOCVD法では、原料ガスパルス、酸化ガスパルスの供給時間を変化させて、最適成長条件を探索する必要がある。分光エリプソメトリ法でリアルタイムにモニターしながら薄膜堆積を行うことにより、能率的に最適パルス供給条件を見つけることができた。3.等価酸化膜厚1.2nm、ゲートリーク電流2.47×10^<-3>A/cm^2という世界最高水準のHfO_2薄膜を実現することができた。HfO_2薄膜を用いたnチャネルMOSFET構造を作製することによりチャネル移動度34cm^2/Vsが得られた。リモートフォノン散乱の機構により移動度低下の原因を議論した。Y_2O_3薄膜のエリプソメトリスペクトルを解析し、Y_2O_3層、シリケート層、SiO_2層の3層モデルで良く説明できることを明らかにした。Pr_2O_3薄膜の成長条件(基板温度、酸化剤流量、アニール温度)と結晶性、組成などの構造特性との相互関係を明らかにした。また、ダイオードを作製し、電気特性を測定した。堆積チャンバーに取り付けたエリプソメーターを用いて薄膜堆積過程の成長その場観察を行い、堆積中のシグナル変化と作製した薄膜の構造、および電気特性との比較から、良質な成膜が実現する条件での堆積メカニズムを調べた。

断面TEM観察、およびEDX分析の結果と比較し、モデルが妥当であるということを示した。3.次々世代の新規高誘電率ゲート絶縁膜材料の候補のひとつであるPr酸化物極薄膜、およびPrシリケート極薄膜をMOCVD法により作成し、構造、および電気特性の評価を行った。高分解能角度分解XPS測定により求めたPrシリケートのバンドギャップ、および、シリコン/Prシリケート界面での伝導帯、価電子帯の不連続量は、ともにゲート絶縁膜として用いるために十分大きな値をもつことがわかった。等価酸化膜厚1.5nm、ゲートリーク電流9.6×10^<-6>A/cm^2というHf系材料に匹敵する特性を実現することができた。
13世紀〜14世紀の龍泉窯陶磁技法"青磁大皿"の復元的焼成研究

初年度は龍泉窯関係現地調査、胎土、青磁紬の化学分析、成分分析を実施した。中国故宮博物院・出光美術館所蔵の宋、元、明代の青磁大皿の形状、寸法とその焼成法の調査、文様の模写を実施した。次年度は復元的大皿制作、釉薬調合試験を実施した。その試料分析結果に基づいた胎土調合と青磁紬調合試験と現代の龍泉窯の胎土、青磁紬を使用し、復元焼成を試みた。素地、釉薬を日本の原料で調合制作し、実際の器物に施粕、焼成実験を実施した。最終年度は中国龍泉窯にて故宮博物院所蔵の宋、元代青磁大皿、東京芸術大学においては250種類の青磁釉の調合と焼成試験、出光美術館所蔵の青磁大皿の復元的制作実施した。研究成果は、龍泉窯にて制作した宋代『龍泉刻花皿』元代『龍泉赭石回魚皿』青磁大皿4枚、青磁香炉他約20点を焼成し、東京芸術大学では『青磁貼花四魚文鉢』『青磁刻花仙桃文皿』『青磁貼花四魚文鉢』など復元的制作約20点、合計40点の復元的焼成と250種類の青磁紬試験片と其の焼成結果と3種類代表的な青磁釉を作成した。中国龍泉窯における龍窯、厘、ック等の窯道具を作る耐火土は当時最も必要とされている原料であった。龍泉窯周辺に5大耐火土鉱があり、それらの窯道具によって、元代の大皿の焼成が可能になり世界に伝播したことが判明した。龍泉地域の磁土は未風化磁土、風化磁土があり、乾燥素地は手で粉状にすることができるくらいに軟らかく彫文に適している磁土で、磁土は主に硅石、カオリン、雲母などが含まれている。素地、釉薬とも紫金土を使用しており青磁の発色、焼成に重大な影響を与えている。1000度前後で素地と粕薬の原料を焼成してから調合しており、青磁釉の厚掛けに起因する釉のはがれなど防止しており大変効果的な方法で大量生産を可能にしていたことは新知見である。平成16年7月、1回目の研究会を開き今後の研究計画を立案。笠間窯業試験場にて、陶芸講座所蔵の龍泉窯青磁片、紫金土、龍泉粘土、窯道具、青磁釉のX線回析、分光反射率分析を実施。9月19日28日(10日間)東京芸大、清華大学、故宮博物院研究員、大学院生、計16名が参加、杭州市内の龍泉窯関係の博物館、古窯址、また龍泉窯の古窯址、古陶磁・焼成技法を現地調査。杭州老虎洞古窯址、杭州歴史博物館、漸江省博物館、南宋官窯博物館、慈渓市博物館、上林湖越窯古窯址、武義市博物館、陳大塘窯址、鉄店窯址、龍泉窯大窯、金村、木岱口の古窯址と現代作家工房を調査。

途中、急遽旅程を変更し、龍泉窯研究の第一人者、朱白謙氏に会うため、麗水博物館(準備中)に行き、"龍泉窯青瓷"について意見交換をした。10月中国清華大学班による、収集した陶片の整理、X線回析を実施。12月、中国・故宮博物院所蔵の宋、元、明代の青磁大皿の形状、寸法、焼成法、文様の模写を実施。平成17年1月、中国清華大学班による龍泉窯の粘土、青磁釉の化学分析を実施。2月、調査結果の検討会議開催。同月、出光美術館所蔵の龍泉窯古陶磁の蔵品調査。3月中近東センターで出光美術館所蔵の龍泉窯青磁大皿の形状、寸法、文様模写を実施。同月、大阪東洋陶磁博物館所蔵の龍泉窯青磁品を調査。龍泉窯・大窯、金村に於いては、龍窯、階級窯の実地調査を行い、トチ、匣、陶片の研究資料を清華大学に搬送し、今後の研究資料とした。粘土は、紫金土、龍泉窯青磁土、青磁釉は梅子青、粉青、豆青の青磁破片を収集し、化学分析を行っている。日本・中国の現在の原料を使った実制作にむけ、龍泉粘土、青磁釉の科学的分析結果は、調合の基礎的資料として、大いに役立つものである。宋、元代の焼成法についても基礎的な調査ができ、見通しも立ったといえる。本年の調査結果は東京芸大の紀要で発表する予定。以上が本年度の実績である。○故宮博物院所蔵の元時代の龍泉窯青磁大皿調査を16年度に続き、5月24日研究代表者、鄭寧教授、李輝柄、馮小〓故宮博物院研究員、清華大学院生林利、孫琳、によって故宮博物院にて調査を実施した。○清華大学に於いて、16年度収集した陶磁器破片の試料整理と代表的な龍泉青磁胎土、青磁釉8試料の示差熱分析、化学分析、X線回析を行い、その試料分析結果に基づいた胎土調合と青磁釉調合試験を行った。○龍泉窯陶芸工房にて、9月9日-17日、現代の龍泉窯の胎土、青磁釉を使用し、13世紀からの窯道具から推測される焼成法に則り、復元焼成を試みた。参加者、島田文雄(研究代表者)鄭寧(中国専門的知識提供者)研究補助者として、日本帆足圭(東京藝術大学講師)、中国の大学院生林利、孫琳2名が参加し制作した。○10月までに、東京藝術大学紀要に16年度調査研究結果原稿を研究代表者、分担者で執筆、応募した。18年発行予定。○中国清華大学、東京藝術大学の試料分析結果を基に、制作素地、釉薬等、龍泉窯青磁により近い素地、釉薬を調製した。調製のための試験素地は天草磁土と蛙目粘土で調合膨張率測定用試料を準備し、焼成試験1270度、還元焼成で焼締し、色度、熱膨張、X線回析、焼成収縮率、吸水率等を測定した。釉に対しては、色度、熱膨張、X線回析、マイクロスコープによる観察を10月に実施した。これによる釉試験および粉青、梅子青青磁の化学組成より得られたゼーゲル式に基づき、復元に必要な胎土、青磁釉を日本の原料で調合制作し、実際の器物に施釉、12月、1月、2月に焼成実験を実施した。○2月16日26日東京藝術大学において、青磁大皿の復元的製作と焼成実験を予定していたが、青磁釉の調合、焼成結果が不十分であったので、大皿の焼成実験は来年度に延期せざるを得なかったが、研究代表者、豊福誠助教授、講師4名、博士課程学生2名プラス清華大学鄭寧教授、大学院生2名により、青磁大皿の製造法、加飾技法、焼成技法の考察等、より精密な分析を試み、青磁鉢の文様復元的制作と釉薬研究焼成試験を実施した。平成18年度実績○中国龍泉窯と東京芸術大学において13世紀14世紀青磁大皿の復元的制作成形・焼成実験を実施した。龍泉窯では宋代『龍泉刻花皿』元代『龍泉赭石回魚皿』の青磁大皿の制作・焼成を6月と8月に実施した。○8月清華大学の龍泉窯青磁片調査を実施。○日本・東京芸術大学では、青磁粕片の化学分析値に基づいた250種類の釉薬の調合試験焼成を4月7月3回、焼成実験を12月、1月に4日間80時間かけた焼成実験を2回行った。研究成果○現在の耐火棚板やツクの無い時代であるので耐火粘土で窯や窯道具を作り、まず基礎レンガの上に団子状のツクを置き匣をのせ中にトチを置き、大皿を詰め匣をかぶせる。匣の上にトチと大皿を置き匣を被せ天井まで積み上げていった。窯の温度は80度くらいの上下差があり、歩留まりの悪い窯であったことが判明した。龍窯、匣、ツク等の窯道具を作る原料は耐火土であり当時最も必要とされている。龍泉窯周辺に5大耐火土鉱があることが判明した。○龍泉地域の磁土は未風化磁石、風化磁石がある。
磁性流体の磁場制御に関する研究

研究グル-プを、(1)磁性流体の物性に関する研究、(2)力学に関する研究、(3)応用面の開発研究の3グル-プに分けて研究を進め、年3回の研究連絡会と年1回の研究発表会の開催を通し、2年間の研究成果をまとめた。まず、(1)の物性に関する研究では、窒化鉄微粒子を含む磁性流体の合成により飽和磁化が従来の磁性流体より34倍も高い試料の作成に成功し、その耐熱性、耐酸化性が調べられた。また、界面活性剤を用いないイオン性磁性流体の開発も進められ、その粒子の分散性が調べられた。(2)の力学の研究では、磁場の作用下で微粒子が一部凝集してクラスタ-を形成することによる磁性流体のレオロジ-特性及び管内流動特性(特に、振動流特性)の異常性の解明が進められた。また、非一様磁場下での気液二相流の流動特性の研究が行われ、管内流れの磁場制御の解明がなされた。その他、磁性流体の界面の変形、熱磁気対流の制御、強制熱伝達の磁場制御などの研究が新たな展開をみせた。(3)の応用研究では、ダンパ-、アクチュエ-タ、磁性流体研磨装置、さらに、沸騰現象の磁場制御を活用したヒ-トパイプやエネルギ-変換システムなどの応用開発に向けての研究が行われた。2年間の本研究組織での研究成果の大部分は平成4年7月20日24日にパリで開催される第6回磁性流体国際会議において発表される予定になっている。研究グル-プを(1)磁性流体の物性に関する研究、(2)力学に関する研究、(3)応用面の開発研究の3グル-プに分けて、研究を進め、年3回の研究連絡会と1回の研究発表会を開催し、研究計画の調整および研究発表に対する討議を行った。まず、(1)の物性に関する研究では、従来の酸化鉄粒子の磁性流体の磁化特性の改善を目指し、窒化鉄粒子を含む磁性流体の合成と磁気的性質の研究が進められ、飽和磁化の強さが従来のものの3倍4倍の試料の作成に成功している。(2)の力学に関する研究では、磁場の作用下で微粒子が一部凝集してクラスタ-を構成した状態を考慮した流体モデルに基づくレオロジ-特性及び管内流動特性(特に、振動流特性)の研究が進められた。また、気液二相流の流動特性の理論的ならびに実験的研究も行われ、管内流れの磁場制御の解明がなされた。また、回転磁場による磁性流体の輸送、交流磁場による磁性流体界面の不安定性、熱磁気対流の制御などの基礎研究の成果が発表された。(3)の応用研究では、気液二相流を活用したエネルギ-変換装置、変動磁場制御を利用したアクチュエ-タ、磁性流体の沸騰現象の磁場制御を利用したヒ-トパイプ、磁性流体中に混ぜ合せた非磁性体の粒子に働く磁気圧を利用した磁性流体研摩装置などの応用面開発の基礎研究が行われ、それらの成果が発表された。1月3031日に開催された磁性流体の研究発表会では18件の研究発表が行われた。昨年度に引き継ぎ、研究グル-プを(1)磁性流体の物性に関する研究、(2)力学に関する研究、(3)応用面の開発研究の3グル-プに分けて、研究を進め、年3回の研究連絡会と1回の研究発表会を開催し、研究計画の調整および研究発表に対する討議を行った。まず(1)の物性に関する研究では、従来から開発されている磁性流体に比べ飽和磁化が34倍も高い窒化鉄粒子を含む磁性流体の耐熱性、耐酸化性が調べられ、窒素ガスのような不活性雰囲気中あるいは、その密封系であれば安定な状態を保って使用できることが明らかにされた。また、分散粒子表面に界面活性剤を用いないイオン性磁性流体の開発も進められ、その分散性、粒子表面の水力学的特性が調べられた。

(2)の力学に関する研究では、磁場の作用下で微粒子が一部凝集してクラスタ-を形成することについての詳細な検討が行われた。また、そのミクロな粒子の振舞いを考慮し、磁性流体の力学を記述する支配方程式の確立を目指しての研究が進められた。その他、磁性流体の界面の変形、磁性流体液滴の流体界面への衝突、さらに感温磁性流体の強制対流熱伝達や沸騰熱伝達などの伝熱制御の研究が新たな展開をみせた。(3)の応用研究では、ダンパ-、アクチュエ-タ、磁性流体研磨装置、さらに沸騰現象の磁場制御を活用したヒ-トパイプやエネルギ-変換システムなどの応用開発に向けての研究が行われた。平成3年12月9日10日に開催された磁性流体の研究発表会では21件の研究発表が行われた。また、平成4年7月20日24日にパリで開催される第6回磁性流体国際会議には、本研究組織を中心として日本から24件の研究発表が予定されている。
ショウジョウバエにおける種分化遺伝子の特定と分子集団遺伝学的な解析

本研究以前にわれわれはキイロショウジョウバエのゲノムの一部をオナジショウジョウバエの遺伝子で置換した種間イントログレッション系統の作製に成功していた。種間イントログレッションのホモ接合体は雌雄ともに不妊となり、またオナジショウジョウバエとの交配で劣性致死を示すことから、生殖的隔離の遺伝学的解析に有用である。本研究により、ヌクレオポリン160が雑種雌不妊および致死の原因であることが明らかになった。本研究を開始する以前に、われわれはキイロショウジョウバエのゲノムの一部をオナジショウジョウバエの遺伝子で置換した種間イントログレッションを作製した。これはホモ接合体において雌不妊を引き起こし、またオナジショウジョウバエとの雑種雄は致死となる(ふつう雑種雄は雑種致死救済遺伝子によって救済されるが、この遺伝子のために救済できなくなる)。つまり、このイントログレッションは劣性の雌不妊および致死の原因遺伝子を含んでいると考えられる。組換えによるマッピングおよび欠失染色体やトランスポゾン挿入変異体との相補性検定により、その有力候補としてヌクレオポリンNup160があげられた。本年度はキイロショウジョウバエのNup160遺伝子に関して形質転換体を作製し、交配によりイントログレッションと組み合わせた。イントログレッションのホモ接合体では雌の妊性が回復し、イントログレッションを持った雑種雄が雑種致死救済遺伝子によって救済されたことから、この仮説が正しいことが証明された。Nup160が雑種致死の原因遺伝子であることはすでに国外で報告があるが(Tang & Presgraves (2009) Science 323 : 779)、雌不妊が同一の遺伝子によって引き起こされることは新知見である。また、この遺伝子が異種のX染色体上にある遺伝子と不和合性を示す(これによって雌不妊となる)ことは明らかであるが、われわれの研究結果は常染色体にある第3の遺伝子が雑種致死に必須であることを示唆している。Nup153-Nup160-Nup96の組合せによって致死が引き起こされるという遺伝的モデルを提唱し、この成果をGenetics誌に投稿した。組換えによるマッピング、欠失染色体やトラとスポゾン挿入変異体との相補性検定、および形質転換体作製により、ヌクレオポリンNup160が生殖的隔離の原因遺伝子として同定され、Genetics誌に報告した。本年度は挿入変異体EP372からトランスポゾンP因子の転移を誘発することにより、Nup160遺伝子の新規変異体を作出した。それぞれの新規変異体に関して、塩基配列の決定により染色体欠失の位置を特定するとともに、雑種雌不妊や雑種致死の表現型に対する影響を調査し、雌不妊と致死の原因となる遺伝子内領域の決定を試みた。また、Nup160との相互作用が推定されるNup96との関連を調査するため、Nup96遺伝子のイントログレッション作製を目的として、オナジショウジョウバエのBACクローンより当該領域を含むものを選別し、形質転換体作製に向けた分子生物学的研究を開始した。すでにNup96の機能欠損変異体を入手しており、これに形質転換体と交配してゲノムを組合わせることにより、所期の遺伝子型を持ったショウジョウバエの個体が得られるものと期待する。キイロショウジョウバエのゲノムの一部がオナジショウジョウバエの遺伝子に置換された種問イントログレッショシではホモ接合体において雄不妊や雌不妊が観察され、またオナジショウジョウバエとの雑種を作製すると雄が致死となる(雑種致死救済遺伝子によって救済することができない)。このようなことから、種間イントログレッションは生殖的隔離の遺伝学的解析に有用な実験系である。これまでの研究によって、核膜孔複合を構成するヌクレオポリンの1つNup160遺伝子が雑種雌不妊および雄致死に関与していると推測されていた。本研究では、キイロショウジョウバエのNup160遺伝子の調節領域にP因子が挿入したEP372系統において、トランスポゾンの転移によって近傍の染色体領域が欠損したNup160遺伝子新規変異体をスクリーニングしてきた。本年度はこれら新規変異体の表現型解析により、以下のことが明らかになった。(1)Nup60は雑種雌不妊や雑種致死の原因遺伝子であり、隣接するCs14やRfC38は関与しない。(2)Nup160新規変異のあるものは雑種雌不妊あるいは雑種致死のいずれかのみを引き起こし、これらの原因は遺伝学的に区別できる。(3)オナジショウジョウバエのNup

160遺伝子はキイロショウジョウバエの遺伝的背景において形態異常も引き起こす。また、Nup160による雑種の致死時期の決定、発生に要する時間の比較、不妊雌が生んだ卵における受精時の精子観察など、発生学的な解析を行った。これらの成果は投稿論文としてまとめ、現在印刷中である。
細菌病原性の分子遺伝学的研究

組換えDNA実験技術を始めとする分子生物学的、分子遺伝学的技術を病原細菌の病原性の解析に応用することを目的としてこの総合研究班を結成し、3年間補助金を受けた。研究分担者総数21名という大規模な班員構成からなり、各分担者の対象とする菌種も多岐にわたり、ビルレンス遺伝子の存在部位も染色体性、プラスミド性、およびバクテリオファ-ジ性と異るため各分担者の研究達成の難易度には著しい差があった。組換え体の選択方法、汎用される宿主・ベクタ-系でクロ-ン化できるか否か、EK系を用いることができるか否か、仮にクロ-ン化できたとしてそれが完全に形質発現するかなどにも大きな差があった。この壁を乗り切るためにベクタ-系を開発するところから始めたり、新たに宿主に特殊の変異を生じさせたり、遺伝子導入のために特殊の方法を採用したり多くの試行錯誤が行われた。幸に長時間にわたる班会議の議論を通じてこれら問題点の克服の方法が模索され、解決のための示唆が与えられた結果、各分担者それぞれがほぼ所期の目的を達した。セラチアの線毛、サルモネラの病原性、赤痢菌の病原性、大腸菌の表層構造、赤痢菌の抗原、らい菌の抗原、バクテロイデスの病原性、とくに線毛、腸管感染病原菌の粘着因子、コレラ菌の溶血毒、ナグビブリオの溶血毒、腸炎ビブリオの溶血毒、緑膿菌のサイトトキシン、Pseudomonas cepaciaの溶血毒などにつき、その遺伝子の存在様式、遺伝的構造、塩基配列の決定、形質発現の調節機構、前駆体物質のプロセツシング機構などを明らかにし、その病原的意義の解明に一定の知見を得ることができた。これらは多くの原著論文の他、シンポジウム、講演、研究会、総説などに発表したが、各分担者それぞれにより深く研究を堀り下げ、より完全な形で完成するべく努力を続けることになろう。ともあれ本邦のこの領域の発展に大いに寄与したことは間違いないと思う。初年度の各班員の研究成果の報告と討論のため,東大医科研会議室において昭和63年1月18日から20日まで,延13時間にわたる班会議を開催し,一班員30分余にわたる討論を行った.更にプログレスリポートの提出を求めた.そのまとめを下に記す.なお本領域の研究に新に参加され,著明な成果を挙げている天児教授と本田助教授に班友として参加を求め,討論に加わってもらった.赤痢菌については笹川,渡辺両班員ともクローン化はもちろん,更に進んでそれらの制御機構まで分子遺伝子的に明らかにするに到った.岡村班員はD群赤痢菌の工相抗原のフローン化と制限酵素地図の作成を行った.山本(達)班員はコレラ毒素と毒素原性大腸菌の易熱毒素が共通の租先から分子進化したこを証明した.最近問題となっている腸管出血性大腸菌のエンテロトキシン遺伝子は倉園,笹川,岩谷班員の共同研究によりVT1,VT2ともフローン化され,塩基配列も決定された.多種の菌が産生する類似の耐熱性毒素の共通のオリゴヌクレオチドを合成し,すべてを検出できるDNAプローブが岩谷班員により作られた.サルモネラのプラスミド性ビルレンス因子が檀原班員寺門班員により発見され,解折中である.チフス菌の運動性がビルレンス因子であることは江崎班員により見事に解明された.

腸炎ビブリオ,エルトールコレラ菌,ナブビブリオ等の産生する毒素について塩基配列レベルまで研究が進展しつつある(水口,西渕,山本耕班員),家畜病原大腸菌からプラスミドが分離され,抗原遺伝子がアローン化された(関崎).緑膿菌およびシュードモナスセパシアの毒素が精製され,それらを支配する遺伝子が寺脇,中沢班員によりフローン化された.取扱いが非常に困難なライ菌(牧野班員),嫌気性菌(大西班員)やRプラスミドにコードされる血清耐性(井上班員)についても着実な進歩がみられ今後の成果が期待される.班友からも興味ある研究の報告があった.第2年次に入り、各班員全般に著しい進展が見られ、一部はすでに論文として発表されたものもある。以下要点のみ記す。山本(耕)水口らは各々コレラ菌、腸炎ビブリオの溶血毒素遺伝子の構造・機能ヌビルレンスとの関連につき解析した。西渕らは耐熱溶血毒素の遺伝子プローブを用い、本遺伝子のビブリオ属における分布を調べ、多数の類縁毒素遺伝子を見つけた。山本(達)らは、ヒト回腸・空腸の粘液層、絨毛、パイエル板への、ビブリオ属、毒素原性大腸菌の粘着部位の特性を明らかにした。橋本らは腸球菌の有するプラスミドに存在するβ溶血毒素遺伝子に、機能的に異なる2つの領域を固定した。寺脇らは緑膿菌が産生する細胞毒素の1つを精製し、白血球への毒作用を中心に蛋白化学的解析を行ない、さらにその遺伝子性状も調べた。中澤らは、P.cepaciaの溶血毒の精製を試み、その生化学的性状とその産生に関わる遺伝子の単離を試みた。大西らは、Bacteroidesのビルレンス因子の遺伝的解析を目指し、本菌と大腸菌のシャトルベクターを作製し、又本菌の電気的孔あけ法による形質転換に成功した。吉村らは本菌の線毛形成遺伝子の解析を行った。井上らは薬剤耐性プラスミドR100の伝達性遺伝子の1つtraTによる補体抵抗性の作用機作を、遺伝学ならびに免疫的手法を組合せ解析した。牧野らはらい菌表面抗原蛋白産生遺伝子の単離を試み、又太田らは病原性大腸菌における○多糖の役割と、その合成遺伝子の解析を試みた。岩谷らは毒素原性大腸菌の易熱性毒素遺伝子片を合成、一部改変しプローブとして菌の同定に応用を試みた。関崎らは鶏病原性大腸菌の表層物質とビルレンスの関りを調べ、檀原、寺門らはサルモネ、プラスミド上のビルレンス遺伝子の解析を行った。江崎らはチフス菌の、笹川らはB群赤痢菌の各々染色体上のビルレンス因子を、又渡辺、岡村らはD群プラスミド上のビルレンス因子の遺伝解析を行った。組換えDNA実験技術を始めとする分子遺伝学的技術を病原細菌の病原性の解析に応用するはことを目的としてこの総合研究班は結成された。研究分担者総数21名という大規模な班員構成からなり、各分担者の対象とする菌種も多技にわたり、ビルレンス遺伝子の存在部位も染色体性、プラスミド性、およびバクテリオファ-ジ性と異るため各分担者の研究達成の難易度には著しい差があった。組換え体の選択方法、汎用される宿主・ベクタ-系でクロ-ン化できるか否か、EK系を用いることができるか否か、仮にクロ-ン化できたとしてそれが完全に形質発現するかなどにも大きな差があった。この壁を乗り切るためにベクタ-系を開発するところから始めたり、新たに宿主に特殊の変異を生じさせたり、遺伝子導入のために特殊の方法を採用したり多くの試行錯誤が行われた。幸に過去2年間の長時間にわたる班会議の議論を通じてこれら問題点の解決のための示唆が与えられた。本年は更に議論を深めることによって比較的研究の進展のよくない、難しい問題の担当者の研究上の困難を克服させるため班会議を早期に開催した。その結果、各分担者それぞれがほぼ所期の目的を達した。
ラベルフリー超高速幹細胞4Dセンシング・マニュピレーションデバイスの開発

ラベルフリーで細胞3Dセンシング操作を実現するために、ひとつの断面に16電極を5断面合計80電極を内層させた菱形のマイクロ流路を作製した。(1)細胞と流体との固液二相流状態で流路内部のインピーダンスをリアルタイムで計測することにより、細胞の電気的特性のセンシングを行った。具体的には、EIS法を用いて、異なる体積濃度を持つ細胞懸濁液の誘電特性を計測し、Maxwell-Wagner分散理論と細胞分極モデルを用いて、計測した誘電特性を解析した。さらに、マイクロ流路内における誘電特性を用いた細胞の空間的濃度分布計測について検討した。EIT法を用いてマイクロ流路内における細胞濃度分布の画像化を行なった。EIS法とEIT法との結果を比較し、細胞の空間的濃度分布計測について検討した。この結果により、EIT法を用いて非侵襲かつオンラインでの細胞濃度断面3D可視化計測が可能となった。(2)流路内部の電極に比較的周波数の高い電流を流し、誘電泳動力などによる細胞挙動のPIV計測を行った。具体的には、3種類の電気的特性が異なるMRC-5 Wild type、細胞核内に正電荷を有するGFP-histone 2Bを大量に発現させたMRC-5 GFP-histone 2B expressing type、細胞質内に負電荷を有するGFPが発現したMRC-5 GFP expressing typeを用意した。それらの3種類の細胞をD-PBSに懸濁し、それぞれの細胞懸濁液をマイクロ流路内に充填させ、マイクロ流路内電極へ交流電圧を印加したときの細胞挙動のPIV計測を行った。その結果、電極近傍で3種類細胞の移動速度関係が明らかとなり、細胞膜内部および細胞核内部に存在する電荷を有する物質量の違いを利用した細胞の分離技術の確立に対して可能性を見出した。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、単離された細胞を配列、分離させる従来の細胞操作手法の発想を根底から転換し、細胞群に着目し3次元的に配置された電極を有するマイクロ流路を用い、細胞群の時間と空間をあわせたラベルフリー4Dセンシングと、交流電場力を空間的・時間的に制御し細胞群を分離、制御可能な4Dマニュピレーションとの融合を提案し、ラベルフリー細胞群4Dセンシング・マニュピレーションデバイスを開発することを目的とする。本年度の実施内容は以下の通りである。実施項目1「積層電極内装型マイクロ流路の作製」直径800μmの円形流路の周囲に20個の電極を5列合計100個配置したマイクロ流路を自作にて作製した。/実施項目2「MPT法用感度マップの計算」新しく設計した積層電極内装型マイクロ流路に対して、ガウス法則とラプラス方程式の連立微分方程式を解き、感度マップを計算した。/実施項目3「静止状態における3Dセンシング」積層電極内装型マイクロ流路内に、細胞群の形状・電気特性の差異を初期条件として供給し、固液比、培養液のPHをパラメータとし、静止状態でその粒子濃度分布をセンシングした。/実施項目4「静止状態における交流電場力に対する細胞群挙動」細胞群の形状・電気特性の差異を初期条件として供給し、固液比、培養液のPH(導電率・誘電率)、電極印加パターンをパラメータとし、印加電圧・印加周波数に対する細胞群の濃度分布と3D速度分布を計測し解析した。/実施項目5「細胞群挙動のシミュレーション」実施項目4の条件において、誘電泳動力、AC電気浸透力、および熱効果力の交流電場力を3Dで求め、粒子ラグランジュ追跡法により、細胞群挙動のシミュレーションを行った。本技術は、肝細胞や膵島細胞などの細胞移植用細胞群の計測・精製を目標に入れて、幹細胞技術への貢献も視野にいれ実施しており、従来1Dであった分離が時空間に展開できることを意味し、その効率性は計り知れない。