hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ムラサキ培養細胞におけるフェノール性化合物の生合成と集積機構に関する研究

LS培地にて培養したムラサキ培養細胞を2%セルラーゼオノズカRS及び0.5%ペクトリアーゼを含む0.7Mマニトールで処理し、プロトプラストにした。これを十分に洗浄した後、1mMdithiothreitolを含む0.2MK_2HPO_4(pH8.0)溶液に再懸濁し、pH及び浸透圧ショックにより細胞膜を破壊して、液胞を遊離させた。この液胞懸濁液をナイロンメッシュを用いて濾過し、遠心法にて精製して、液胞をペレットとして単離することに成功した。このようにして得たプロトプラストと液胞におけるp-hydroxybenzoic acid(PHB)及びその配糖体p-O-beta-D-glucosylbenzoic acid(PHBOG)の含量は逆相HPLCを用いて定量した。一方、定量分析に用いたプロトプラスト及び液胞懸濁液は、別途希釈し、その密度と大きさを血球計算板を用いて測定し、懸濁液中の全プロトプラスト体積、全液胞体積を算出した。この数値と先のHPLCによる定量値より,PHBOGの含量はプロトプラスト10^6個当たり116nmol,液胞10^6個当たりで104nmolと算出され、細胞内ではその約90%が液胞に局在していることが明らかとなった。アグリコンのPHB含量は配糖体のそれに比べると低いが、プロトプラス10^6個当たり4.1nmol、液胞10^6個当たりで4.4nmolと、やはりそのほとんどが液胞に存在すると判明した。また、この配糖体の生合成酵素PHB-glucosyltransferaseと分解系の酵素beta-glucosidaseの活性についても同様の検討を行なったところ、両酵素とも液胞内には活性がほとんど認められず、細胞質内に存在することが示された。さらに単離液法を用いて、^<14>C-標識PHBとPHBOGの取り込み実験を行なったところ、僅かであるがPHBOGが液胞へ取り込まれる傾向が観察された。以上の結果から、PHBは細胞質内で効率良く配糖化された後、液胞膜を通過し,PHBOGの形で液胞内に蓄積されていることが示唆された。
プロスタグランジンE受容体作用薬を用いた歯周炎進行抑制のための薬物応用

ヒト抹消血単球細胞THP-1細胞由来マクロファージにおいて、IL-1β依存的ケモカイン産生に対してPGE2の作用を検討した結果、IL-8, RANTES, MIP-1β,MCP-3の産生が、PGE2添加により有意に抑制することが確認された。また、THP-1細胞におけるEP受容体の発現を確認した結果、EP1,2,3,4は恒常的に発現していることが確認された。さらに、EP2およびEP4アンタゴニストを用いてIL-1依存的IL-8産生におけるPGE2の作用を検討した結果、EP4アンタゴニストはPGE2により抑制されたIL-8産生を有意に増加させたが、EP2アンタゴニストは影響を及ぼさなかった。今回の研究よりPGE2の抗炎症作用にはEP4受容体が関係していることが確認された。歯周病の分野において、宿主応答の制御による病態形成の抑制の試みは、炎症性サイトカイン受容体拮抗薬(可溶型IL-1受容体)あるいは骨吸収抑(bisphosphonate)、の動物における実験的歯周炎モデルへの投与で検討され、それらの抑制効果が明らかにされている。一方、本研究のターゲットであるPGE2の抗炎症効果をEP受容体作用薬を用いて各種炎症性疾患に応用するための基礎的研究は近年急速に進展しており、特にEP4アゴニストは骨粗鬆症患者に対する臨床試験の結果が待たれる状態である。しかし、EP受容体作用薬の歯周病治療薬としての可能性の検討は国内外において行われていない。そこで本年度はPGE2およびEP4アゴニストによる抗炎症作用の解析を計画した。現在までに以下の結果を得た。1、歯周炎に罹患していない正常ヒト末梢血由来のモノサイト・マクロファージの分離採取を可能にし、CD68陽性細胞であることを免疫抗体法にて確認した。2、採取した正常ヒト末梢血由来のモノサイト・マクロファージおよびTHP-1細胞由来マクロファージにおいて、LPS依存的なケモカイン産生に対してPGE2の作用を検討した結果、IL-8,MCP-1の産生が、PGE2添加により有意に抑制することが確認された。今回の研究より、正常ヒト末梢血由来のモノサイト・マクロファージは、LPS依存的にケモカイン産生を増加させ、その作用はPGE2により制御されていることが確認された。今後はこのPGE2の作用が、どのEP受容体に作用するのか、またCOX2PKA依存的な作用なのかを検討する。炎症歯肉組織は健康な歯肉組織中と比べてPGE2レベルが約20倍高いことが知られており、歯肉溝滲出液(GCF)中においても検出されている。近年ではGCF中のPGE2と妊婦羊水中のPGE2に正の相関関係が報告され、歯周病と低体重児出産が認知されてきた。一方でPGE2は古くから炎症性メディエーターとして知られ、歯周炎による骨吸収の原因の一つと考えられてきたが、骨形成、抗炎症作用が近年報告されてきた。そこで歯周炎進行抑制のための薬物療法のため、PGE受容体を用いて研究を行った。昨年度までに、歯周炎に罹患していない正常ヒト末梢血由来のモノサイト・マクロファージの分離採取を可能にし、採取した正常ヒト末梢血由来のモノサイト・マクロファージおよびTHP-1細胞由来マクロファージにおいて、ケモカイン産生に対してPGE2の作用を検討した結果、IL-8の産生が、PGE2添加により有意に抑制することを確認した。さらに本年度は、炎症性サイトカイン依存的なケモカイ産生に対するPGE2およびEP受容体の影響を検討し、以下の結果を得た。(2) THP-1細胞におけるEP受容体の発現をRT-PCR法で確認した結果、EP1,2,3,4は恒常的に発現していることが確認された。(3) EP2およびEP4アンタゴニストを用いてIL-1依存的IL-8産生におけるPGE2の作用を検討した結果、EP4アンタゴニストはPGE2により抑制されたIL-8産生を有意に抑制したが、EP2アンタゴニストは影響を及ぼさなかった。今回の研究よりPGE2の抗炎症性作用にはEP4受容体が関係していることが確認された。
ラット舌癌におけるmiRNA発現プロファイルとエピジェネティクス機構の解明

本研究はmiRNA発現プロファイルによるmiRNAの選抜、miRNAのエピジェネティクスな発現調節の解明、siRNAのラットおよび培養細胞へ導入よる制御機構の解明を目的としたものである。新規に選抜されたmiRNAと今までに報告されたmiRNAを用いて解析中である。これらの結果より発現量に大きく差がみられた遺伝子を中心に、ジェネティックおよびエピジェネティックな発現制御機構の解析を実行した。miRNA検出と定量の解析にはTaqMan Assayと定量リアルタイムPCRを用います。Appiled Biosytems Step One plus Fast : Real time PCR機器を使用し、miRNAに対して特異性を持つ逆転写プライマーを用いて、個々のmiRNAごとに逆転写反応を行い、この反応により成熟型miRNAを特異的に逆転写する。Loop構造を持つ逆転写プライマー由来の配列が、特異性を持つリバースプライマーとして機能するため、特異性を高めることが出来る。さらにTaqMan PreAmp Master MixによりターゲットとするmiRNAを特異的に解析実行中であります。また、新規に選抜されたmiRNAと今までに報告されたmiRNAを用いて解析を同時に行う予定であります。方法は、舌がん発生細胞または舌癌細胞株を用いて、DNAメチル化阻害剤である5-Aza-Cdやヒストン脱アセチル化酵素阻害剤で処理し、高発現するmiRNAを選択して、CpCアイランド領域に存在するmiRNAは、異常によりその発現が抑制されていたのかを個々RT-PCR法により解析する。なお解析する遺伝子は以下の通りである。アプライド社製Step One plus Fast :Real time PCR機器を使用し、miRNAに対して特異性を持つ逆転写プライマーを用いて、個々のmiRNAごとに逆転写反応を行い、この反応により成熟型miRNAを特異的に逆転写する。さらにTaqMan PreAmp Master MixによりターゲットとするmiRNAを特異的に解析実行しました。また、新規に選抜されたmiRNAと今までに報告されたmiRNAを用いて解析中であります。結果より、癌遺伝子20個のmiRNAの発現上昇が見られ、癌抑制遺伝子8個のmiRNA発現低下が見られた。次年度は、これら発現量に大きく差がみられた遺伝子を中心に、エピジェネティックな発現制御機構の解析を実行する予定であります。本年度は口腔癌の前癌病変および境界病変における遺伝子変異と組織型との相関を明らかにし、病理組織診断の診断基準や予後の指標となる新たなマーカーを見出して、上皮異形成や上皮内癌など、外科医や病理医が日常苦慮する症例の客観的な診断基準を確立したい。(1)舌がんモデル動物を用いて、前癌病変に関連する遺伝子の選抜と機能解析を行う。(2)選抜された遺伝子(今回の研究は予備実験で見出した細胞増殖に関連するRNA結合タンパク質hnRNP K)による、前癌病変の病理組織や血清の腫瘍マーカーになる抗体の開発。現在、数多くの腫瘍マーカーが発見され臨床応用されているが、口腔における早期癌に関してはまだ確立されていないため、本研究では、早期の肺癌及び大腸癌において高発現することが知られているRNA結合タンパク質の一種であるリボヌクレオプロテインK(hnRNP K)に着目し、同様の粘膜上皮由来である舌癌においてもhnRNP Kが診断マーカーとして有用であることを分子生物学的、免疫組織学的に検討した。
各種栄養素摂取の長期変化と生活習慣病発症に関する大規模疫学研究

某製造業事業所の従業員を対象に2009年に栄養調査を実施し6,705名から回答を得た.2003年の結果と比較すると,脂質,肉類,若年男性の食塩の摂取量は増加し,中高年の食塩,魚介類は減少していた.個人の栄養素・食品摂取の変化量と臨床検査値の変化量との関連において,男性では,脂肪摂取量とLDLコレステロール,肉類とBMIとの間に正の関連,食物繊維と中性脂肪,緑黄色野菜と総コレステロールの間に負の関連を,女性では総熱量と中性脂肪,脂肪摂取量と総コレステロールとの間に正の関連を認めた.栄養素・食品摂取量の長期的な変化は生活習慣病発現に影響する可能性が示された某製造業事業所の従業員を対象に2009年に栄養調査を実施し6,705名から回答を得た.2003年の結果と比較すると,脂質,肉類,若年男性の食塩の摂取量は増加し,中高年の食塩,魚介類は減少していた.個人の栄養素・食品摂取の変化量と臨床検査値の変化量との関連において,男性では,脂肪摂取量とLDLコレステロール,肉類とBMIとの間に正の関連,食物繊維と中性脂肪,緑黄色野菜と総コレステロールの間に負の関連を,女性では総熱量と中性脂肪,脂肪摂取量と総コレステロールとの間に正の関連を認めた.栄養素・食品摂取量の長期的な変化は生活習慣病発現に影響する可能性が示された本研究は、大規模な職域集団において2003年に実施した厳密な栄養調査を2009年に再度実施し、日本人成人における各種栄養素摂取量、食品摂取量、食事パターン等の6年間にわたる長期変化が、その間の高血圧、糖尿病、高脂血症、メタボリックシンドローム等、生活習慣病発症にどのように影響するのかを明らかにするものである。平成20年度は、対象者設定、データ収集、データ整理、精度管理、統計解析について、さらに詳細な研究計画の作成を行った。また、2003年に事業所従業員約6,500人において実施された自記式食事歴法質問調査(DHQ)から算出されている129種類の栄養素摂取量、148種類の食品群別摂取量についてデータの最終確定を行った。一方、2003年から2008年までの毎年の各種検査データの収集と整理を行い、経年追跡データベースを作成した。また、平成21年度に同事業所の全従業員約7,000人を対象に実施する自記式食事歴法質問調査(DHQ)の準備を行った。本年度は予備的解析として習慣的な食事のグライセミック・インデックス(GI値)、グライセミック・ロード(GL値)(/1,000kcal)を計算した。共分散分析にてGI値、GL値5分位における多変量調整した血清脂質の平均値を求め、群間で比較したところ、男女ともGL値の高い食事の摂取はHDLコレステロール低値、LDLコレステロール高値と関連することが示唆された。本研究は、大規模な職域集団において平成15年に実施した厳密な栄養調査を平成21年に再度実施し、日本人成人における各種栄養素摂取量、食品摂取量、食事パターン等の6年間にわたる長期変化が、その間の高血圧、糖尿病、高脂血症、メタボリックシンドローム等、生活習慣病発症にどのように影響するのかを明らかにするものである。平成21年度は、対象事業所の全従業員を対象に自記式食事歴法質問調査(DHQ)の調査を行った。従業員7,785名にDHQ調査票を配布し、6,705名(86%)から回答を得た。調査票のエラーチェック、入力作業を行い、6,606名分の入力作業が完了した。栄養調査の回収率は、男性84%、女性87%で、20歳代で最も回収率が低く(82%)、50歳代で最も高かった(89%)。平成15年と21年の2回とも栄養調査の結果が回収できたものは、4,102名(男性2,564名、女性1,538名)であった。また、平成15年から21年までの毎年の各種検査データの収集と整理を行い、経年追跡データベースを作成した。本研究は、大規模な職域集団において平成15年に実施した厳密な栄養調査を平成21年に再度実施し、日本人成人における各種栄養素・食品摂取量の長期的な変化が生活習慣病発症に及ぼす影響を明らかにするものである。本年度は2回の栄養調査の結果をもとに6年間の食事の変化と代謝異常との関連を解析した。1.食事の変化と代謝異常値の変化についての解析データベースを作成した。2回の栄養調査票から各種栄養素・食品摂取量を算出し、健診結果と結合した。回答者は、平成15年は男4,178名、女2,351名、21年は男4,351名、女2,354名で、2回とも回答が得られたものは男2,564名、女1,538名であった。2.集団における2回の栄養調査結果を比較した。性・年代別に結果を比較すると、6年間で脂肪エネルギー比、肉類、菓子類、若年男性の食塩の摂取量は増加し、中高年の食塩、カルシウム、乳製品、魚介類、男性の緑黄色野菜の摂取量は減少していた。脂肪摂取量の増加、塩分過多、カルシウム不足、野菜不足など食事に関連した問題は若年者に顕著であった。3.6年間の体格指数(BMI)の変化と総熱量・三大栄養素の摂取量の変化を検討した。

男女ともBMI低下群では摂取総熱量は低下していたが、BMI増加群では必ずしも摂取総熱量の増加は認めなかった。BMIの変化と三大栄養素の摂取量およびその変化との関連は認めなかった。4.6年間の栄養素・食品摂取量の変化と臨床検査値の変化との関連を検討した。男性では脂肪摂取量とLDLコレステロール、食物繊維とHDLコレステロール、肉類とBMIの各々の変化量の間に正の関連を、食物繊維と中性脂肪、緑黄色野菜と総コレステロールに負の関連を認め、女性では総熱量と中性脂肪、脂肪摂取量と総コレステロールの各々の変化量の間に正の関連を認めた。このように、いくつかの栄養素・食品の摂取量の長期的な変化は代謝異常等の生活習慣病発現に影響する可能性が示された。
低周波数領域におけるメタンハイドレート賦存層の弾性波減衰特性実験法の構築

本研究では、室内実験で扱うことが難しいとされている低周波数領域(通常の実フィールド地震探査で使用される周波数領域)に拡張することにより、これまで実施してきたメタンハイドレート賦存層における減衰現象の周波数依存性(高周波数側:室内実験、低周波数側:実フィールド地震探査)を一元的かつシームレスに分析することを可能とし、減衰現象の周波数依存性を説明するためのマルチスケール岩石物理学モデルを完成させ、弾性波減衰を利用するメタンハイドレート資源探査の指針を理論的に構成することを目指した。特に、応力発光体を用いて波動現象を光学的に測定する先駆的な試みを行った。本研究の目的は、室内実験で扱うことが難しいとされている低周波数領域(通常の実フィールド地震探査で使用される周波数領域)に拡張することにより、これまで応募者が実施してきたメタンハイドレート賦存層(MH層)における減衰現象の周波数依存性(高周波数側:室内実験、低周波数側:実フィールド地震探査)を一元的かつシームレスに分析することを可能とし、減衰現象の周波数依存性を説明するためのマルチスケール岩石物理学モデルを完成させ、弾性波減衰を利用するメタンハイドレート資源探査の指針を理論的に構成することである。今年度は、弾性波低周波数実験システムとして近年成果を挙げつつある既存実験装置を構築し、それらの実験再現性・不確実性を定量的に評価し、とりわけ接触型センサであること、点での測定であることに着目しつつ問題点を整理・考察することを試みた。具体的には、円筒型サンプル底面に設置した圧電素子で縦振動(正弦波)を起こし、サンプル試料に歪ゲージを2方向設置し(縦と円周方向)、歪みを測定した。また、キャリブレーション試料(アルミニウム)にも歪ゲージをセットし、キャリブレーション試料とサンプル試料の位相差を測定し実験システムの基本特性を評価した。伝播周波数領域としては、10Hzから1000kHz程度として試料の各周波数帯域の波形情報を取得し、数値実験を併用しつつ再現性と不確実性を定量的に評価した。安定的かつ信頼性のあるデータを取得するためには、様々な要因が複雑に絡んでいることを見出したが、既存実験システムの原型を構築することができた。今年度は、応力発光体を用いた室内実験法の構築を試みた。応力発光とは、圧縮、引張などの外力により発光する現象であり、歪みゲージや圧電素子による接触型測定とは異なり非接触での測定が可能なため、高い再現性の実現、高精度の測定が期待できる。応力発光物質を入手しエポキシ樹脂と混合したテストサンプルを製作し、荷重に対する応力発光現象を確認した。さらに当該物質を5cm立体のアクリル物体に均一に塗布する作業にとりかかるとともに、高感度カメラを入手し、応力発光の強度と分布を測定するシステムを構築した。また、未固結媒体ならびに固結媒体を塩水飽和させた物質を部分凍結させたものを模擬メタンハイドレート試料としてみたてた試料について、減衰ならびに速度情報を安定的に導出する方法を見いだし、P波とS波での減衰メカニズムの相違を議論し、低周波数領域における測定の重要性を見いだす論文を投稿した。また、各種地震探査データより得た減衰解析結果と比較・検証することを目的として、既存の音波検層のS波波形記録(polarityが直交している組)を用いることにより、実フィールドにおけるS波減衰異方性の有無を確認し、顕著な異方性は確認できなかったため、当該室内実験においてもS波減衰異方性の考慮の必要性がないことを示した。当該物質を5cm立体のアクリル物体に均一に塗布し、高感度カメラを利用して応力発光の強度と分布を測定する基本システムを構築して測定を開始したが、微弱な発光を取得することが困難であり、微弱な発光を取得できるさらなる高感度カメラが必要であることがわかった。また、マルチスケール岩石物理学モデルについては、様々なモデルの中からGuerin and Goldberg(2005)モデルとBest et al.(2013)モデルの特徴を比較し、両者の適用価値を見いだした。

さらに、未固結媒体ならびに固結媒体を塩水飽和させた物質を部分凍結させたものを模擬メタンハイドレート試料としてみたてた試料について、P波とS波での減衰メカニズムの相違を議論した結果、Squirt Flowに起因したP波減衰がpermeableな地層特性を表現していることから、メタンハイドレート層における減圧法の最適箇所の選定にはP波減衰が有効であるという探査指針を理論的に構成した。本研究では、室内実験で扱うことが難しいとされている低周波数領域(通常の実フィールド地震探査で使用される周波数領域)に拡張することにより、これまで実施してきたメタンハイドレート賦存層における減衰現象の周波数依存性(高周波数側:室内実験、低周波数側:実フィールド地震探査)を一元的かつシームレスに分析することを可能とし、減衰現象の周波数依存性を説明するためのマルチスケール岩石物理学モデルを完成させ、弾性波減衰を利用するメタンハイドレート資源探査の指針を理論的に構成することを目指した。特に、応力発光体を用いて波動現象を光学的に測定する先駆的な試みを行った。安定的かつ信頼性のある室内実験データを取得するためには、様々な要因が複雑に絡んでおり、実験データ取得に予想外に時間を費やしている。物理探査(地震探査)室内実験データのみならず、数値実験を併用しつつ安定的かつ信頼性のある室内実験データの取得を試みる。最終的には、室内実験で扱うことが難しいとされている低周波数領域(各種地震探査・物理検層で使用される周波数領域:10Hzから数10kHz程度)に拡張することにより、メタンハイドレート賦存層における弾性波減衰現象の周波数依存性を一元的かつシームレスに測定・分析することを可能にする実験システムを構築する。既存実験手法を適用するとともに新規実験手法を開発し、実験システムとしての最適化を図る。さらに、これまで各種地震探査データあるいは超音波実験データより得てきた減衰解析結果と比較・検証しつつ、減衰現象の周波数依存性を説明するためのマルチスケール岩石物理学モデルを完成させ、弾性波減衰を利用するメタンハイドレート資源探査の指針を理論的に構成する。安定的かつ信頼性のある低周波弾性波データを取得するためには、様々な要因が複雑に絡んでいることを見出し、それぞれの要因を丁寧に評価する必要が出てきたため。10,585円の誤差については、極めて少額であり、当初の使用計画に大きな変更があったためではない。応力発光とは、圧縮、引張などの外力により発光する現象であり、歪みゲージや圧電素子による接触型とは異なり非接触での測定が可能なため、高い再現性の実現、高精度の測定が期待できる。そのため、応力発光体を併用することにより既存の実験システムの改善を目指す。上記10,585円については、少額であるため、消耗品費として使用する。
YAG高調波による透明体電極の環境調和型高効率作製法

YAG高調波レーザを用いた透明体電極作製法について,レーザ光波長が加工特性に与える影響を検討するともに,その可能性を検討して以下のような所見が得られた.1.Nd : YAGレーザの基本波(λ1064nm),第2高調波(λ532nm),第3高調波(λ355nm)および第4高調波(λ波長266nm)をITO膜に照射したところ,第3および第4高調波レーザでは,光子エネルギーが大きく,基板であるガラスの吸収率も大きいことから,加工部の起伏が激しく良好な加工面を得ることができなかった.また,基本波ではガラスへ熱衝撃と思われるクラックが残存した.一方,第2高調波はガラス基板の透過率が高いことから,基板であるガラス材料へのダメージがほとんどなく,ITO膜のみを除去することが可能であった.そこで,以下では第2高調波レーザを用いて実験を行い,以下のような所見を得た.2.一定の平均出力で良好な加工溝形状を得るには,ディフォーカス距離とステージ送り速度を精密に制御する必要があった.3.ITO膜,ガラス基板の順にレーザ光を照射する表面照射法でディフォーカス量が大きい場合,加工溝中央にITO膜の未除去部分が存在するが,ガラス基板,ITO膜と逆の順にレーザ光を照射する裏面照射法を用いることで,その発生を抑制できた.4.第2高調波を用いた場合,裏面照射法の場合,溝周囲には盛り上がりが発生するが,適切な条件を選択することによりその発生を防ぐことができた.以上のように,Nd : YAG第2高調波レーザを用いることで,加工溝を介した絶縁状態を確立でき,レーザ加工によるITO膜の電極作製が可能であることがわかった.YAG高調波レーザを発振させる方法および透明体電極作製法について検討し,以下のような所見が得られた.1.非線形結晶であるKDPにQスイッチ発振した波長1064nmのレーザ光を通過させることにより波長532nmのYAG第2高調波得た.さらに波長532nmと1064nmのレーザ光を再度非線形光学結晶に通過させることにより波長355nmのYAG第3高調波を,また波長266nmのYAG第4高調波を得た.第2,第3高調波では結晶の角度調整を行うことによりレーザ光の変換効率が最適となるようにした.第4高調波については結晶の温度を制御することにより歪みを与えて結晶に入射するレーザ光軸を変化させて,変換効率のチューニングを行う構造とした.なお,非線形光学結晶通過後のレーザ光は波長が混在した状態となっていることから,ダイクロイックミラーを2枚用いることにより高調波を抽出した.2.大気中でそのままレーザ光を集光した場合,集光点において発光現象をともなうエアーブレイクダウンが発生したが,ヘリウムガス雰囲気中でプロセスを行うことによりある程度抑制できた.3.キャリブレーション試料として硫酸バリウムを用い,積分球を備えた自記分光光度計によりITO膜の反射率および透過率を測定することによりその吸収特性を求めた.波長が400nmより短くなると吸収率が急激に増加して波長330nm以下ではほぼ100%となった.また,波長580nm付近を中心に可視光領域でも吸収率の増加が確認された.ことから波長532nmのYAG第2高調波の吸収も期待できることが明かとなった.YAG高調波レーザを用いた透明体電極作製法について,レーザ光波長が加工特性に与える影響を検討するための実験装置を試作し,以下のような所見が得られた.1.連続発振状態から必要な数のパルス数を抽出するために,Qスイッチ信号と同期をもたせたガルバノ式高速シャッターを設計した.この装置では照射しない場合はシャッターでレーザ光の光路を曲げ,必要な時だけファンクションジェネレータから信号を出力してシャッターを開けることでレーザ光を通過させる.これにより,温度変化に対して敏感な非線形光学結晶を熱平衡に保ってシングルショットにおいても安定したレーザパルスを出力でき,再現性の高いレーザ光照射実験が可能となった.2.ビームエキスパンダを設計し,発振器から出力されたビーム径を拡大してからマスクを通させることにより,均一性に乏しい周囲のレーザビームを取り除くとともに,レーザパワーを抑えることができた.また,Qスイッチディレイのタイミングを変化させる方法を用いてパルス幅を変化させることなくレーザ出力を変化できるようにした.さらにキュービックポラライザおよび波長板を用いてアッテネータを作製した.これは偏光を利用して光学部品の設置角度を変化させることにより出力調整を行うものであり,発振器より出力されたレーザ光のビームモードを変化させることなくアッテネータの前後で1/20以下に出力を可変減衰させることが可能となった.これらの装置の開発により,レーザ出力を1mJ以下の領域で正確にコントロールするとともに,光の回折現象によりレーザビームの強度分布を均一に近づけることができた.これにより,全ての波長で同一の光学系を用いてレーザ光の強度分布変換および出力調整が可能となり,波長の違いによる加工現象の比較を詳細に行うことが可能となった.

YAG高調波レーザを用いた透明体電極作製法について,レーザ光波長が加工特性に与える影響を検討するともに,その可能性を検討して以下のような所見が得られた.1.Nd : YAGレーザの基本波(λ1064nm),第2高調波(λ532nm),第3高調波(λ355nm)および第4高調波(λ波長266nm)をITO膜に照射したところ,第3および第4高調波レーザでは,光子エネルギーが大きく,基板であるガラスの吸収率も大きいことから,加工部の起伏が激しく良好な加工面を得ることができなかった.また,基本波ではガラスへ熱衝撃と思われるクラックが残存した.一方,第2高調波はガラス基板の透過率が高いことから,基板であるガラス材料へのダメージがほとんどなく,ITO膜のみを除去することが可能であった.そこで,以下では第2高調波レーザを用いて実験を行い,以下のような所見を得た.2.一定の平均出力で良好な加工溝形状を得るには,ディフォーカス距離とステージ送り速度を精密に制御する必要があった.3.ITO膜,ガラス基板の順にレーザ光を照射する表面照射法でディフォーカス量が大きい場合,加工溝中央にITO膜の未除去部分が存在するが,ガラス基板,ITO膜と逆の順にレーザ光を照射する裏面照射法を用いることで,その発生を抑制できた.4.第2高調波を用いた場合,裏面照射法の場合,溝周囲には盛り上がりが発生するが,適切な条件を選択することによりその発生を防ぐことができた.以上のように,Nd : YAG第2高調波レーザを用いることで,加工溝を介した絶縁状態を確立でき,レーザ加工によるITO膜の電極作製が可能であることがわかった.
早産における病原微生物の意義(周産期感染症予防の試み)

妊婦腟分泌物および妊婦子宮頚管粘液を臨床検体として妊娠20週73例、妊娠30週73例、妊娠34週74例の合計220例の検討を行った。このうち、正期前陣痛、正期前前期破水などの羊水感染をきたした症例は合計22症例であり、残りの198症例は羊水感染をきたすことなく正常分娩に至った症例であった。1.細菌学的検討妊婦腟分泌物および妊婦腟子宮頚管粘液ともに、いずれの妊娠各時期においても羊水感染症例では、正常例に比較して、検出菌株数が有意に増加していた。また、妊娠子宮頚管粘液から検出された細菌は、必ず妊婦腟分泌物からも検出されており、上行性感染を支持する結果となっていた。2.感染局所におけるS.agalactiaeの存在妊婦220症例の検体のうち、腟分泌物中の48症例(21.8%)に、子宮頚管粘液中の35症例(15.9%)にS.agalactiaeの存在が認められた。preterm labor/PROMなどの羊水感染をきたした22症例では子宮頚管粘液中の7症例(31.8%)にS.agalactiaeの存在が認められた。3.感染局所におけるエンドトキシシ値preterm labor/PROMなどの羊水感染をきたした22症例中の13症例(59.1%)で、正常例に比較して子宮頚管粘液中のエンドトキシン値が高くなる傾向が認められたが、腟分泌中のエンドトキシン値には、明らかな傾向は認められなかった。なお、子宮頚管粘液中のエンドトキシン値のカットオフ値は、100pg/mlに設定することでpreterm labor/PROMなどの羊水感染の予測が可能になるものと考えられた。4.感染局所におけるサイトカイン値preterm labor/PROMなどの羊水感染をきたした22症例のすべての症例において正常例に比較して腟分泌中および子宮頚管粘液中の炎症性サイトカインIL-8値が高くなる傾向が認められた。しかしながら、羊水感染をきたした症例におけるIL-6値、IL-10値は、正常例に比較して、統計学的に有意差は認められなかった。なお、腟分泌中および子宮頚管粘液中の炎症性サイトカインIL-8値のカットオフ値は、5,000pg/mlに設定することでpreterm labor/PROMなどの羊水感染の予測が可能になるものと考えられた。妊婦膣分泌物および妊婦子宮頚管粘液を臨床検体として妊娠20週62例、妊娠30週64例、妊娠34週60例の合計186例の検討を行った。このうち、正期前陣痛、正期前前期破水などの羊水感染をきたした症例は合計12症例であり、残りの174症例は羊水感染をきたすことなく正常分娩に至った症例であった。1.細菌学的検討妊婦膣分泌物および妊婦膣子宮頚管粘液ともに、いずれの妊娠各時期においても羊水感染症例では、正常例に比較して、検出菌株数が有意に増加していた。また、妊娠子宮頚管粘液から検出された細菌は、必ず妊婦膣分泌物からも検出されており、上行性感染を支持する結果となっていた。2.感染局所におけるS.agalactiaeの存在妊婦の186症例の検体のうち、膣分泌物中の39症例(21.0%)に、子宮頚管粘液中の28症例(15.1%)にS.agalactiaeの存在が認められた。preterm labor/PROMなどの羊水感染をきたした12症例では子宮頚管粘液中の4症例(33%)にS.agalactiae抗原の存在が認められた。3.感染局所におけるエンドトキシン値preterm labor/PROMなどの羊水感染をきたした12症例中の6症例(50%)で子宮頚管粘液中のエンドトキシン値が高くなる傾向が認められたが、膣分泌中のエンドトキシン値には、明らかな傾向は認められなかった。4.感染局所におけるサイトカイン値preterm labor/PROMなどの羊水感染をきたした12症例中の6症例で膣分泌中および子宮頚管粘液中の炎症性サイトカインIL-8値が高くなる傾向が認められたが、IL-6値では、明らかな傾向は認められなかった。なお、膣分泌中および子宮頚管粘液中の炎症性サイトカインIIL-8値のカットオフ値は、5,000pg/mlに設定することでpreterm labor/PROMなどの羊水感染の予測が可能になるものと考えられた。

また、妊娠子宮頚管粘液から検出された細菌は、必ず妊婦腟分泌物からも検出されており、上行性感染を支持する結果となっていた。2.感染局所におけるS.agalactiaeの存在妊婦220症例の検体のうち、腟分泌物中の48症例(21.8%)に、子宮頚管粘液中の35症例(15.9%)にS.agalactiaeの存在が認められた。preterm labor/PROMなどの羊水感染をきたした22症例では子宮頚管粘液中の7症例(31.8%)にS.agalactiaeの存在が認められた。3.感染局所におけるエンドトキシシ値preterm labor/PROMなどの羊水感染をきたした22症例中の13症例(59.1%)で、正常例に比較して子宮頚管粘液中のエンドトキシン値が高くなる傾向が認められたが、腟分泌中のエンドトキシン値には、明らかな傾向は認められなかった。なお、子宮頚管粘液中のエンドトキシン値のカットオフ値は、100pg/mlに設定することでpreterm labor/PROMなどの羊水感染の予測が可能になるものと考えられた。4.感染局所におけるサイトカイン値preterm labor/PROMなどの羊水感染をきたした22症例のすべての症例において正常例に比較して腟分泌中および子宮頚管粘液中の炎症性サイトカインIL-8値が高くなる傾向が認められた。しかしながら、羊水感染をきたした症例におけるIL-6値、IL-10値は、正常例に比較して、統計学的に有意差は認められなかった。なお、腟分泌中および子宮頚管粘液中の炎症性サイトカインIL-8値のカットオフ値は、5,000pg/mlに設定することでpreterm labor/PROMなどの羊水感染の予測が可能になるものと考えられた。
IgA腎症の進行に寄与する病的遺伝子の解析

IgA腎症の発症に遺伝的要因が関与しているという報告が近年増加している。Gharaviらは、家族性IgA腎症においてQTL解析を施行し、IgA腎症発症の遺伝子座が第6染色体上にあることを報告した(Nature genetics,2000)。一方IgA腎症の動物モデルとしては従来より非純系のddYマウスが使用されているが、ddYマウスを高IgA血症を指標に20代選択交配し、純系化したのがHIGAマウスである。このマウスを用いて本症の腎病態と関連の深い高IgA血症及び多量体IgA更に腎沈着IgAの病因遺伝子座の同定をBALB/cマウスとの交配によるF2マウスを用いたQTL解析を試みた。結果:HIGAマウスの病態形質関連遺伝子の推測される染色体上の位置は以下のとおりである。1)高IgA血症に関しては、第2染色体のマイクロサテラトマーカーD2Mit63の近傍と、第4染色体のマーカーD4Mit33の近傍にLODスコアそれぞれ5.05、4.45と比較的高い数値を呈するlocusを確認した。2)多量体/単量対比に関しては第12染色体のマーカーMit263の付近にLODスコア15.4のlocusをみとめた。3)糸球体IgA沈着に関しては第15染色体のマーカーD5Mit42の近傍にLODスコア4.40のlocusをみとめた。以上の内、high polymer/monomer ratioの位置はIg heavy chainの位置に一致しており、この部分が規定するアミノ酸配列を検討したところ、BALB/cと、HIGAで特にhinge部に配列の違いが認められ、この部がIgAの多量体を規定している遺伝子であることを疑い検討を進めている。一方、高IgA血症、多量体IgA,腎IgA沈着に関与する遺伝子の位置同士に重なりはなく独立していた。IgA腎症モデルマウスとして従来から用いられてきたddYマウスを高IgA血症を指標に20代選択高配し、純系化したHIGAマウスにおいては、ヒトIgA腎症と同様に、高率に多量体優位の高IgA血症を呈し、加齢とともに、IgA沈着を伴う硬化優位メサンギウム増殖性腎炎をきたす。本マウスにおける、IgA腎症発症に重要と考えられる高IgA血症、多量体IgA形成の遺伝視座を決定する事を目的として、量的形質遺伝子座(QTL)解析をおこなった。13年度は以下の研究を遂行した。1)対象として用いたBALB/cマウス(血清IgA低値、単量体IgA優位)とHIGAマウスを交配してF2を63匹作成した。3)40週令のマウスの血中IgAをELISAにて測定した。4)40週令のマウスのIgA分子サイズをWestern blottingにて測定した。IgA分子サイズはpolymer/monomer(P/D)の信号強度比で表した。5)表現型(IgA値、P/M)とmarkerの遺伝子型との連鎖をt検定し、さらにLODを算出して検討した。現在までのところ、血中polymer IgAについては特定のsatellite markerとのLOD値の高い連鎖が存在する事が示されているが、これは高IgA血症の遺伝子座とは一致していないことが判明している。またこのQTL内のCandidateになると思われる遺伝子のDNAsequensingを施行しつつある。

Gharaviらは、家族性IgA腎症においてQTL解析を施行し、IgA腎症発症の遺伝子座が第6染色体上にあることを報告した(Nature genetics,2000)。一方IgA腎症の動物モデルとしては従来より非純系のddYマウスが使用されているが、ddYマウスを高IgA血症を指標に20代選択交配し、純系化したのがHIGAマウスである。このマウスを用いて本症の腎病態と関連の深い高IgA血症及び多量体IgA更に腎沈着IgAの病因遺伝子座の同定をBALB/cマウスとの交配によるF2マウスを用いたQTL解析を試みた。結果:HIGAマウスの病態形質関連遺伝子の推測される染色体上の位置は以下のとおりである。1)高IgA血症に関しては、第2染色体のマイクロサテラトマーカーD2Mit63の近傍と、第4染色体のマーカーD4Mit33の近傍にLODスコアそれぞれ5.05、4.45と比較的高い数値を呈するlocusを確認した。2)多量体/単量対比に関しては第12染色体のマーカーMit263の付近にLODスコア15.4のlocusをみとめた。3)糸球体IgA沈着に関しては第15染色体のマーカーD5Mit42の近傍にLODスコア4.40のlocusをみとめた。
白ネズミを用いての動因の交互作用とその機構の研究

石井のこれまでのラットを用いての飢餓動因や渇動因などの基礎的動因の相対強度および動因間の交互作用の研究から,動因間の交互作用の存在の可能性とその特性が示されてきた.それをさらに検討していく研究がなされた.本年度の研究の重点の1つは,動因の相対強度および交互作用は動因の充足の経過の影響を受けるので,前回の実験の測定期間を延長して動因が飽和するまで測定してみることであった.スキナー箱での飢餓と渇の同時動因下での,この延長した測定の結果では,餌バー押しと水バー押しの反応は,頻繁に交替する反応パターンではなく,餌バー押し反応の安定した長い連,および水バー押し反応の安定した長い連,連と連の間での交替はごく少ない反応のパターンであった.このことから,前回の結果の安定性が確認され,また,相対的に優位に働いている動因がもう一方の動因に強く抑制を働かしていることが考えられる.本年度の研究のもう1つの重点は,測定される中枢ニューロンのサンプリングの考えから,慢性微小電極装置を用いて脳内同一部位内である程度の個数のニューロンを測定し,前年度に得られた結果の方向の信頼性を検討することであった.本年度新たに導入されたこの装置への若干の不慣れさ,この装置が1個でしかなく少ないこと,および結果の詳細の未整理などもあるが,概略においては,前年度の結果の傾向,すなわち,飢餓動因下での餌バー押し行動出現直前に外側視床下部野の神経パルス活動が増加する傾向,および,渇動因下での水バー押し行動出現直前に視床下部の視索上核の神経パルス活動が増加する傾向がみられた.今後は,飢餓と渇の同時動因下でフリーオベラント事態で両中枢から同時に並行して神経活動を記録し,それをサーマル・アレイ・レコーダなどにより直視的にも確認し,さらに測定数も増し,より確実なものとして両動因間の交互作用をとらえることを追っていくことになる.石井のこれまでのラットを用いての飢餓動因や渇動因などの基礎的動因の相対強度および動因間の交互作用の研究から,動因間の交互作用の存在の可能性とその特性が示されてきた.それをさらに検討していく研究がなされた.本年度の研究の重点の1つは,動因の相対強度および交互作用は動因の充足の経過の影響を受けるので,前回の実験の測定期間を延長して動因が飽和するまで測定してみることであった.スキナー箱での飢餓と渇の同時動因下での,この延長した測定の結果では,餌バー押しと水バー押しの反応は,頻繁に交替する反応パターンではなく,餌バー押し反応の安定した長い連,および水バー押し反応の安定した長い連,連と連の間での交替はごく少ない反応のパターンであった.このことから,前回の結果の安定性が確認され,また,相対的に優位に働いている動因がもう一方の動因に強く抑制を働かしていることが考えられる.本年度の研究のもう1つの重点は,測定される中枢ニューロンのサンプリングの考えから,慢性微小電極装置を用いて脳内同一部位内である程度の個数のニューロンを測定し,前年度に得られた結果の方向の信頼性を検討することであった.本年度新たに導入されたこの装置への若干の不慣れさ,この装置が1個でしかなく少ないこと,および結果の詳細の未整理などもあるが,概略においては,前年度の結果の傾向,すなわち,飢餓動因下での餌バー押し行動出現直前に外側視床下部野の神経パルス活動が増加する傾向,および,渇動因下での水バー押し行動出現直前に視床下部の視索上核の神経パルス活動が増加する傾向がみられた.今後は,飢餓と渇の同時動因下でフリーオベラント事態で両中枢から同時に並行して神経活動を記録し,それをサーマル・アレイ・レコーダなどにより直視的にも確認し,さらに測定数も増し,より確実なものとして両動因間の交互作用をとらえることを追っていくことになる.
5-メチルシトシンの酸化による突然変異誘発に関する研究

本研究は、腫瘍抑制遺伝子p53の突然変異(C→T変異)のホットスポットは、シトシンのメチル化部位としても知られているCpG部位に存在する。本研究では、このC→T変異が、5-メチルシトシンの酸化産物の一つである、5-フォルミルシトシンの生成により誘発されたものである、という作業仮説を検証することを目的とした。5-フォルミルシトシンの前駆体(5-(1,2-dihydroxyethyl)cytosine)のフォスフォロアミタイト体を数ステップにより合成した。得られたフォスフォロアミダイト体をビルディングブロックとし、DNA合成機を用いてオリゴヌクレオチドの固相合成を行った。得られた前駆体オリゴヌクレオチドを、逆相C18カラム、逆相C18 HPLC、陰イオン交換HPLCを用いて精製した。さらに、前駆体オリゴヌクレオチドをNalO_4による酸化により5-フォルミルシトシンを含むオリゴヌクレオチドへと誘導し、逆相C18 HPLC、陰イオン交換HPLCを用いて高純度に精製した。5-フォルミルシトシンを含むオリゴヌクレオチドを用いて、部位特異的に5-フォルミルシトシンを含むプラスミドDNAの構築を行った。サル由来のCOS-7細胞にトランスフェクションし、増殖したプラスミドDNAを分析した。その結果、5-フォルミルシトシンは変異誘発能が8-ヒドロキシグアニンを若干下回る程度であることが明らかになった。予想とは異なり、C→T変異以外の変異を主に誘発した。従って、CpG部位におけるC→T変異の原因は5-フォルミルシトシンではなく、他の5-メチルシトシンの酸化産物により誘発されたものであると推測された。
キャリア注入による高結晶性有機半導体薄膜の電子状態制御と機能開拓

有機半導体を用いた薄膜トランジスタ(TFT)において、注入キャリアの電子状態や輸送機構を電子スピン共鳴(ESR)法によりミクロに調べた。キャリア注入による導電性高分子の電子状態制御を実現するため、イオン液体絶縁膜を用いて高結晶性材料に高濃度注入を行った。高ドープ状態では、電気伝導度はトラップの寄与により半導体的な挙動を示すものの、ESR測定からは高分子の結晶領域に金属相が発現することが明らかになった。また、チエノチオフェン系高易動度低分子材料のTFTでは、マクロな電荷輸送は結晶グレイン境界に律速されるものの、グレイン内では極低温(4 K)まで高いキャリア運動性が保たれることが明らかになった。本年度は、電子スピン共鳴(ESR)法を用い、高結晶性のπ共役系分子材料を用いた薄膜トランジスタ(TFT)におけるキャリア観測を進め、以下の成果を得た。1.平面性の高いチエノチオフェン骨格を持ち、高移動度を示すC10-DNTTのTFTを作製し、素子特性測定とESR測定を極低温まで行った。ESR信号は極低温で顕著な角度依存性を示し、g値のDFT計算との比較から、C10-DNTTは分子長軸が基板に垂直に立つend-on配向をとることがわかった。また、グレイン内、及びグレイン間のキャリア運動に伴うESR線幅の尖鋭化を解析した結果、グレイン内では4 Kまでキャリアが運動することを見出した。一方で、グレイン間のキャリアホッピングも高温で顕著に起こり、その活性化エネルギーはTFT移動度の活性化エネルギーとよく一致した。この活性化エネルギーは約10 meVと小さく、TFTは4Kでも駆動が確認された。2.導電性高分子F8T2を用いたTFTにおいて、ゲート電圧印加に伴いしきい値電圧がシフトするゲートバイアスストレス効果の起源を、ESR法によるキャリアの直接観測に基づき調べた。SiO2絶縁膜を用いたボトムゲート型デバイスでは顕著なストレス効果が観測され、ESR信号はゲート電圧印加とともに減少した。このことから、ストレス効果をもたらすトラップ電荷がスピンを持たないことが示された。一方、100°C以上のアニール処理や、パリレン絶縁膜を用いたトップゲート型構造を用いるとストレス効果は顕著に減少した。これらの処置は水分子の吸着を防ぐ効果があり、トラップ電荷の起源が水分子から生成されたプロトンであるとする報告を支持する。一方で、スピン-電荷関係の測定から、スピンを持たないバイポーラロンの生成は見られず、バイポーラロンによるストレス効果は本系では起こらないことが明らかになった。本年度は、イオン液体ゲートトランジスタ(TFT)構造を用い、結晶性の高い高分子材料であるPBTTTへの高濃度のキャリア蓄積をすすめた。光吸収測定からドーピング機構の情報を得ると共に、電子スピン共鳴(ESR)法を用い、注入キャリアの電子状態をミクロに明らかにした。TFT素子へのゲート電圧(Vg)印加により、素子の出力電流、及び、注入キャリアのESR信号が明瞭に観測された。光吸収測定の結果、イオン液体のイオンが薄膜全体に侵入する電気化学ドーピングが起きていることが明らかになった。このドーピングは可逆的に起きることが逆電圧印加下での吸収測定から示された。また、ESR法から求めたスピン濃度と、TFTの充電電流から求めた電荷濃度を比較した結果、低ドープ領域ではスピン濃度と電荷濃度がよく一致し、スピンと電荷を共に持つポーラロンがキャリアとなっていることが明らかになった。一方、キャリア濃度を上げると、スピン濃度の飽和・減少が観測され、スピンを持たないバイポーラロン(ポーラロン対)がキャリアとなることが明らかになった。バイポーラロンの形成は、光吸収スペクトルの変化からも示唆された。また、ESR信号のg値の角度依存性からPBTTTの分子配向を調べた結果、電気化学ドーピングの状況下でもPBTTTの分子配向は低下しておらず、edge-on的な配向性が確認された。一方、ESR線幅は、ドープ濃度の増大に伴い顕著に異方性が変化した。キャリア濃度がユニットあたり十数%を超える高ドープ膜では、g値と線幅が同位相の角度依存性を示し、伝導電子のスピン緩和であるElliott機構が示唆された。そこで、スピン磁化率の温度依存性を観測した結果、金属相に特有なパウリ磁化率の寄与が観測された。以上の結果から、イオン液体TFTを用いてPBTTTの電子状態を金属転移近傍までコントロールすることに成功した。本研究は現在順調に進展しており、学術誌への投稿論文や学会発表により、順調に成果を発信している。特に、TFT構造における導電性高分子PBTTTへの可逆的なキャリア蓄積、及び、ESR法による金属状態のミクロ観測は、導電性高分子の電子状態の基礎的な理解に役立つと共に、金属転移を利用した新規なデバイス応用にもつながる顕著な成果である。さらに、ESR信号のg値や線幅の角度依存性からドープ膜における高分子の分子配向を明らかにできるため、イオン侵入に伴う分子配向の変化などの、イオン液体TFTの性能劣化をもたらす構造要因を特定することが可能である。実際に、低分子材料であるC8-BTBTのイオン液体TFTでは、イオン侵入に伴う顕著な分子配向変化、及び、出力電流の低下を観測している。これらの点から、ESR法はイオン液体TFTにおけるキャリアの電子状態や分子配向を同時に調べる有用な手法だと示された。これらの利点から、現在、高分子材料のESRについて海外グループとの共同研究も進行している。

本年度は、ドナー・アクセプタ(DA)型骨格を持つ高分子材料DPPT-TT及びDPP-TVTを用いて有機トランジスタ(TFT)を作製し、電子スピン共鳴(ESR)法により素子駆動を担うキャリア(ポーラロン)のダイナミクスをミクロに明らかにした。DA型高分子は、PBTTTなどの従来の高移動度高分子材料に比べ結晶性が低いにもかかわらず高い移動度を示すことが特長であり、その起源が広く議論されている。特に、DA型高分子の主鎖は剛直であり、薄膜中の微小結晶ドメインを橋渡しすることで高移動度をもたらすと指摘されている。一方で、キャリアが実際にドメイン間を高効率に移動している証拠は得られていなかった。そこで、ESR線幅の尖鋭化効果からキャリア運動をミクロに評価できることを用い、上記DA型高分子薄膜のTFTにおけるキャリアのドメイン内、及びドメイン間運動を低温まで評価した。Edge-on配向した多結晶薄膜の場合、これらのキャリア運動は、磁場印加方向により識別される。その結果、4 K近傍の極低温においてもドメイン内運動が観測されると共に、ドメイン内/ドメイン間運動の活性化エネルギーがほぼ等しく、約10 meVと極めて低い値を示すことが分かった。これは、剛直な主鎖に沿った高いキャリア運動性を示す結果であると共に、主鎖に沿って配向の異なるドメインまでキャリアが移動できることを示している。従って、剛直な主鎖によるドメインの橋渡しが、実際にキャリア輸送を向上させることが実験的に明らかになった。本年度はさらに、高分子を用いた高輝度有機発光素子(電気化学発光セル:LEC)における正・負キャリアのESR観測を行うと共に、有機分子材料におけるスピン-軌道相互作用とスピン緩和時間の相関性を溶液のESR測定から求まるg値、線幅、及び信号強度の飽和特性から直接評価する手法をケンブリッジ大学のグループと共同で開発した。有機半導体を用いた薄膜トランジスタ(TFT)において、注入キャリアの電子状態や輸送機構を電子スピン共鳴(ESR)法によりミクロに調べた。キャリア注入による導電性高分子の電子状態制御を実現するため、イオン液体絶縁膜を用いて高結晶性材料に高濃度注入を行った。高ドープ状態では、電気伝導度はトラップの寄与により半導体的な挙動を示すものの、ESR測定からは高分子の結晶領域に金属相が発現することが明らかになった。また、チエノチオフェン系高易動度低分子材料のTFTでは、マクロな電荷輸送は結晶グレイン境界に律速されるものの、グレイン内では極低温(4 K)まで高いキャリア運動性が保たれることが明らかになった。本研究は現在順調に進展しており、インパクトの高い論文誌への成果掲載や、学会における招待講演を通じて国内外へ広く成果を発信すると共に、高い評価を受けている。特に、本年度はC10-DNTTのTFTにおいて、ESR線幅の詳細な解析に基づき薄膜の結晶グレイン内、及びグレイン間におけるキャリア運動を詳細に明らかにすることに成功した。その結果、π共役系の拡張や長鎖アルキル置換などの分子の化学修飾が輸送特性に及ぼす影響が明らかになるなど、顕著な成果につながった。さらに、ゲートバイアスストレス効果のESR研究は、ストレス効果をもたらすトラップ電荷の起源がプロトンであることをキャリアのミクロ観測に基づき裏付ける結果をもたらした。