hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
形質転換成長因子-β スーパーファミリーによる生殖機能のパラクリン調節に関する研究

本研究以前に報告されていたイムノアッセイ系においては、アクチビン(ββhomodimer)とインヒビン(αβheterodimer)が共通のβサブユニットを擁するために抗アクチビン抗体がインヒビンをも認識すること、また、血清・組織サンプル中には、フォリスタチンの結合した活性を示さないアクチビンが相当量存在することなどの問題点が考慮されていなかったが、本研究ではこのようなアクチビン・インヒビン・フォリスタチン系の特異性を前提としたイムノアッセイ系の開発に成功している。本研究の目的は、形質転換成長因子(TGF)-βファミリー成長因子の、生殖機能系におけるパラクリン調節機構の本態を、発生工学・分子生物学・組織化学などの広い角度から解析することにある。本年度に得られた研究成果を以下にまとめる。1)研究分担者らのこれまでの研究により、アクチビンがマウス初期胚の分割を高率に促進すること、また、アクチビンが卵管上皮・初期胚に存在することを免疫組織化学を用いて明らかにしてきた。本年度は、主にreverse transcription-polymerase chaion法を用いて、アクチビンおよびその受容体の遺伝子発現を解析した。その結果、初期胚および卵管上皮にアクチビンのmRNAが発現していることが明らかとなった。さらに、初期胚にはアクチビン受容体遺伝子も発現していることが示された。これまでの研究成果と本年度の研究成果より、アクチビンは、初期胚分割を促進するオートクリン因子であり、また、卵管由来のアクチビンは初期胚におけるアクチビンのオートクリン作用を確実に発現させるためのパラクリン因子として機能していることが示唆された。2)研究分担者らのこれまでの研究により、プロラクチンによる齧歯類黄体の機能維持作用が抗TGF-β抗体により消失すること、また、黄体内の抗TGF-β抗体陽性細胞の多くがマクロファージであることから、TGF-βがプロラチクチン作用発現を仲介するマクロファージ由来のパラクリン因子であることが示唆されていた。本年度は、ウエスタンブロット法を用いて、黄体におけるTGF-βの発現様式を検討した。その結果、黄体においてプロラクチンにより発現量が増加するのはtype2TGF-βであり、type1TGF-βはプロラクチンにより発現量が影響を受けないことが明らかになった。これらの成果より、プロラクチン作用を仲介するマクロファージ由来のパラクリン因子は、type2TGF-βであることが示唆された。3)研究分担者らのこれまでの研究により、アクチビンが下垂体のFSH産生細胞の分化促進作用を有することが明らかになっていた。一方、下垂体組織にはfolliculo-stellate(FS)細胞と呼ばれる細胞が存在することが知られているが、その生理学的役割は明らかにされていなかった。本年度の研究により、FS細胞の培養上清にはアクチビンのFSH産生細胞分化促進作用を抑制する活性が存在することが明らかとなった。さらに、アクチビン結合蛋白質であるフォリスタチンに対する抗体の存在下では、この培養上清の活性が消失することから、FS細胞由来のフォリスタチンがアクチビン作用を抑制的に調節するパラクリン因子として機能していることが示唆された。本研究においては、TGF-β、アクチビン、インヒビン、及びアクチビン結合蛋白質であるフォリスタチンに焦点を紋り、これらのペプチドによるパラクリン調節系の生物学的意義を、視床下部-下垂体-性腺-副性腺系における機能発現調節、およびその作用機序を発生工学、分子生物学、組織化学、電気生理学など我々の持つ実験手法を駆使して解明し、追究していくことを目的としている。
三次元培養下におけるブタ胎児ラ島成熟と膵管上皮細胞の関与

ラ島が長期に機能を維持するために必要な条件のひとつとして,膵管上皮細胞のラ島栄養効果の検討を試みた。まず,本実験に先立って,胎児・新生児・成熟ブタの3種類を対象として,ラ島と膵管上皮細胞の採取条件を模索した。実験1:初めに,新生仔ブタよりコラゲナーゼ消化法によりpureなラ島と,また別個に膵管上皮細胞を各々得ることに成功した。これらを1群:ラ島,2群:膵管上皮細胞,3群:ラ島-膵管上皮細胞混合にわけて各々分取し,アガロース-コラーゲンゲルを用いた三次元培養を行った。液体培地として10%FBS添加RPMI1640を使用し,長期培養を試みた。結果,膵管上皮細胞の入ったゲルではゲルの融解がおきてしまい2週間以上の三次元培養は不可能であった。線維芽細胞の増殖が原因と思われたが,さらに線維芽細胞の増殖抑制下に培養を行うことについて検討中である。実験2:次に膵管上皮細胞そのものは潜在的には胎児膵においてラ島への分化成熟に関与する割合が大きいだろうという推測の元に,胎児ラ島と成熟ブタラ島の混合培養に関する実験を行った。ブタ胎児からはコラゲナーゼを用いた振盪消化法によりラ島を採取した。液体培地での培養を追加することで純度を高めることができた。成熟ブタからは女子医大大河原等の方法に基づいた機械的消化法によりラ島を得た。1群:胎児ラ島,2群:成熟ラ島,3群:胎児-成熟ラ島混合とし,各々分取し,三次元培養とした。4週間の培養を行い,経時的に,培地およびゲル内のタンパク量,シンスリン,アミラーゼ,及び膵管上皮細胞の活動性の指標としての炭酸脱水酵素の定量を現在測定中である。
走査型トンネル顕微鏡の超微細加工への応用

各研究者の協力により、以下の様なみるべき成果が得られた。まず、超微細加工を目的としたSTM装置の整備について、原子(ナノ)スケ-ルからミクロンスケ-ルまで安定した観察が可能な多目的トンネルユニットを新たに設計・製作するとともに、Z方向に探針をパルス駆動させる機能等をシステムプログラムに追加した。また、得られたSTM画像デ-タを解析する上で必要となる画像処理システムを構築し、より広範な観察への対応が可能となった。この装置を用いて、Au、Ag、Al、In、HOPGグラファイト等の試料についてオイル中でSTM観察を行ない、原子スケ-ル観察のための試料表面の生成及び保持方法について検討した。金属については、バルク材表面の原子像の観察は超高真空雰囲気以外ではほとんど例がないが、シリコン系オイル中で機械的に研磨や切削を行ない、このまま同オイル中でSTM観察することにより、原子配列を確認した。これより、オイル中での清浄面生成とその保持がSTM観察に有効であること、さらに表面の原子スケ-ルでの平担性が原子像観察では重要であることを示した。この成果については、精密工学会、応用物理学会、STM国際会議等に発表した。現在、この手法を利用して、金属表面の超微細加工について試験中であり、ある程度の成果がまとまり次第、関連学会に発表する予定である。今後の研究に関して、オイル中で金属表面の原子スケ-ルでの観察が可能であることを示したことは、走査型トンネル顕微鏡が種々の分野へ広く応用される可能性を与えるものである。このためにはSTM観察における清浄面とは何かを明らかにすると共に、それを実現する試料面の生成及び保持技術の確立が不可欠である。
環境汚染物質のリモート検出を目的とした熱レンズ型光ファイバーセンサに関する研究

平成13年度は主として熱レンズ型ファイバセンサ構成法につき検討した。平成14年度はそれに引き続き、1)検出限界感度の追求、2)検出部の最適設計法、3)検出部の寿命と再現性の関連、4)実使用を想定した環境下での使用に対する信頼性の検討などにつき研究をおこなった。これらの番号に対する具体的な内容の概要はそれぞれ次のとおりである。1.先球ファイバの曲率半径を小さくするほど焦点距離が短くなり、熱レンズ検出のダイナミックレンジが向上することが前年度の実験的研究によりわかっているので、本年度は光線追跡法による計算機シミュレーションにより検出限界感度の検討を行ったが実験結果を説明できるような結果は得られなかった。この理由については現在も継続検討中である。2.検出部の高感度化と再現性の向上は相反する関係にあるので、目的の検出感度を設定した場合の設計チャートを作成した。このチャートを用いて検出部の設計が容易にできるようになった。3.たとえば溶媒が水の場合、検出部が極微小なためそこに水垢がたまったりすることにより検出感度が低下したり再現性悪くなることが実験的にわかっている。その問題を解決するため、検出部洗浄機能を検討した。この機能によりこれらの問題を解決することは出来たが、数10回繰り返して使用すればファイバ先端が折れる、つまり検出部は破損するという新たな間題が発生した。その対策については現在検討中である。4.上記3とも関連するが、実使用においては検出部の洗浄機能は必要不可欠なため、この問題が発生してから当初予定していた上記4)の問題は現在のところ未検討である。熱レンズ分光技術と光ファイバ技術を融合し、環境汚染物質のリアルタイムリモート計測センサを実現することを最終目的としているが、本年度は主として検出感度の高感度化、つまり光ファイバ方式熱レンズ検出部に限定し同部の詳細な検討をおこなった。具体的にはつぎのとおりである。1)先球ファイバの先球半径つまり先球レンズの焦点距離が検出感度に与える影響につき詳細な検討をおこなった。その結果先球半径を小さくするつまり先球レンズの焦点距離を短くするにつれ検出感度が上昇することがわかった。溶媒中に人為的に溶かした物質において最高検出感度として約20ppbを実現した。この検出感度は環境汚染物質検出として必ずしも十分な感度ではないと考えられるため、励起光出力の向上をはかるとともに検出電気系につき現在検討をおこなっている。つまりS/Nの向上をはかれば検出感度を2桁程度向上させることが可能であると考えられる。2)上記1)において先球半径を小さくするほど対向するファイバ間の中心軸のずれが問題となることがわかった。つまりこれが測定感度を低下させるとともに測定の再現性を低下させる要因となることがわかった。その問題を解決するため、ペンシル型フェルールに先球ファイバを取り付け正確な調軸を比較的容易に行える構造を考案した。その結果、極めて良好な再現性を得ることができた。主として上記の検討をとおして研究計画当初の目的である環境汚染物質のリアルタイムリモート計測センサ構成法に関して明るい見通しを得た。
面不斉アミノメタロセニルカルベン金属錯体触媒の開発

本研究では、これまでにない独自反応場をもつ環状アミノフェロセニルカルベン(CAFeC: Cyclic (Amino)(Ferrocenyl)Carbene)配位子が配位した金属錯体触媒の開発を行っている。我々が独自に開発しているCAFeCは、一般的なNHC(N-ヘテロサイクリックカルベン)として知られるジアミノカルベンと異なり、カルベン環内に窒素原子を一つしかもたないため金属に対して強力な配位力をもつ。本研究では、CAFeCのこのような性質を利用して、還元の枠を超えたより難易度の高い反応系(不斉炭素ー炭素結合形成反応、不斉酸化反応等)において、活性と選択性の両立を図れる力量ある触媒の開発を目指している。本年度は、これまでに開発したCAFeCのプロトタイプに改良を施した。具体的には、金属への配位力を強化し、なおかつ、面不斉環境をより立体的に魅力的にする目的で、シクロペンタジエニル(Cp)基をペンタメチルシクロペンタジエニル(Cp*)基に置き換えた新たなCAFeCの開発を行った。配位子前駆体となるイミニウム塩の合成は、プロトタイプ配位子の合成ルートをベースに若干の改良を行うことで問題なく行うことができた。また、CAFeCの配位子としての電子的性質は、CAFeCのイリジウムジカルボニル錯体を合成し、IR測定することで求めた。その結果、新たなCAFeCが狙い通りにプロトタイプを大幅に上回る強い電子供与性能を持つことが明らかとなった。また、新たなCAFeCの不斉配位子としての性能を、不斉水素移動反応において評価したところ、良好なエナンチオ選択性で目的物を得ることができた。本年度は、CAFeCの強みである金属への強力な配位力をさらに高めるべく、プロトタイプCAFeCのCp基をCp*基に置き換える改良を試みた。その結果、想定していた以上の強い配位力をもつ新たな不斉配位子を開発することができた。また、プロトタイプCAFeCと今回新たに開発したCAFeCの不斉配位子としての性能を比較すべく、不斉水素移動反応における評価を行った。その結果、Cp*基をもつ新たなCAFeCがより良好なエナンチオ選択性で生成物を与えることが分かった。このことは今回新たに開発したCAFeCが、金属に極めて強く配位するだけでなく、優れた選択性を示す不斉配位子として有用であることを示す結果である。本年度、プロトタイプCAFeCのCp基をCp*基に置き換えることにより、CAFeCの電子的な魅力を高めることができた。一方で、立体面に関しては、金属中心近傍ではほとんど変化がないという結果を得ている。本結果を受け、今後はCp基をより嵩高いペンタフェニルシクロペンタジエニル基等に置き換える検討を行う。
血管機能変化と細胞内カルシウム動態:エクオリン負荷法による分析

血管平滑筋細胞内カルシウム濃度変化と血管平滑筋収縮機能変化を同時に把握するために、カルシウム感受性タンパク・エクオリンを摘出血管平滑筋標本に化学的に負荷する方法を試みた。エクオリンは分子量約21,000の巨大分子であるので、これをどのように生きた細胞内に導入するかという方法の確立が実験成功のための重要なステップとなる。骨格筋および心筋細胞においては、細胞のサイズが微小ガラス電極を用いて加圧注入を行なうのに充分な程度に大きいが、血管平滑筋細胞においては加圧注入法が不可能ではないにしても、非常に効率が低い。Morgan ψMorganは無カルシウム・EGTA含有液を用いて平滑筋細胞膜の透過性を上げた状態でエクオリンを平滑筋細胞に負荷する方法を考案した。しかしながら従来この方法はフェレット(白イタチ)の門脈という血管平滑筋としては特殊な標本で主として実験がなされてきている。そこで本研究では先ずイヌの種々の血管平滑筋を摘出してこの化学的負荷法の適応の可否を検討すべく実験を施行した。ペントバルビタール静脈内投与で麻酔したイヌの心臓を脱血後摘出し、左冠動脈をその起始部から前下行枝および回旋枝を含めて切り出した。さらに腸間膜動脈をその起始部から約3cm切り出し脂肪および結合組織を除去し、それらの血管から螺旋条片標本を作製した。それらの標本をMorgan ψMorganの方法に従い、エクオリン負荷操作後標本を【Mg^(++)】の存在下で徐々に生理的塩類溶液に戻し、光電子増倍管と張力測定用トランスジューサーを設置した暗箱内にて両パラメーターの測定を行なった。腸間膜動脈標本においては負荷操作後も収縮機能は良く保たれ、30mMKClおよび【10^(-6)】Mフェニレフリンの適用によって著明な張力発生を見た。一方冠動脈標本は30mMKClおよび【10^(-6)】M【PGF_(2α)】の投与によってほんの弱い張力発生を見るに過ぎなかった。両標本供に薬物投与による発光強度の変化は観察されていない。
物理学への応用を見込んだス-パ-数学の研究

超対称性(supersymmetry)を持つ量子場の理論を公理論的場の量子論の立場で定式化するために必要な、ヒルベルト超空間における作用素の理論とリ-超群のユニタリ-表現の理論を構築するのが今年度の目標であった。ヒルベルト超空間とそこでの作用素の理論は、プレプリント“HILBERT SUPERSPACE"にまとめることができ、平成3年4月4日から東京工業大学で開かれる第13回応用関数解析シンポジウムで発表することになっている。超リ-群のユニタリ-表現の方は、計画にはなかった不変式の研究を始めたため残念ながらまだ出来上がっていない。しかし不変式論のほうは小林と長町の共著の論文“Characteristic functions and invariants of supermatrices"としてJ.Math.Phys.31 2726ー2730(1990)に発表する事ができ、さらにプリプリント“SUPERTRACES AND SYMMETRIC FUNCTIONS"において不変有理関数はsupertraceの有理関数で書けることをしめし、これも平成3年4月1日から慶応義塾大学で行われる日本数学会年会で発表することになっている。場の量子論の定式化に必要な超リ-群のユニタリ-表理論のためには、不定計量のヒルベルト超空間の理論が必要なことがわかった。これらの理論はまだ完成していないが、一部の出来上がった部分を用いて超対称性を持つ場の量子論をプレプリント“Axioms of Supersymmetric Quantum Fields"において定式化し、平成2年8月21日から京都国際会議場で行われた国際数学者会議において発表した。
沿岸域の水環境に残る大規模公害の痕跡の解明と環境復元モデルの構築

対象地域における環境実態について,四日市地域および韓国・麗水地域において,大気-地表・地下水の物質移動についての検討を行った。その結果,各地域における自然環境条件が地域の環境変化を抑制する働きを持っていることが認められた。環境復元モデルについては韓国麗水産業団地での生態効率性指標を開発した。電力消費量、工業用水使用量及び排水排出量を環境指標とした場合,2015年には指数が2004年比で1.158となり、約15%改善されることが予測できた。本研究では,過去に悲惨な公害を経験した四日市地域において,大気循環及び水文循環に焦点をあて,以下の事項の検討及び解明を行う。(1)四日市地域において,現在,どのような形で沿岸域地下水や海底底質中に過去の公害の痕跡が残っているか,沿岸域の生態系への環境負荷についての再評価と,公害発生から現在に至るまでの環境復元プロセスをモデルとして構築する。(2)現在,四日市公害発生当時と同様の社会及び自然環境に直面している韓国・麗水地域において,環境汚染の実態解明を行うとともに,その結果に基づいて,四日市における環境復元モデルを転用することにより,深刻な環境負荷を受けた地域における環境改善・保全戦略について提言を行う。初年度にあたる今年度は,基礎データの蓄積に努めた。四日市地域の地形地質条件,地下水流動形態,地表水-地下水の交流関係など,今後の調査研究に関する基礎データの収集を行った。約40年前に発生した公害の痕跡を地下環境から明らかにすることを目的に,三滝川旧流路にあたる地質構造を呈する地点に,深度5m,10m,15mの観測井を掘削した。観測井には水位、水温センサーを設置し,平成20年3月下旬より15分間隔で長期モニタリングを開始している。また,掘削時に得られたボーリングデータから,本地域の地質構造には海成層と陸成層が存在し,各層を流動する地下水の水質が電気伝導度的に見たときに異なることが判明した。このことは,深度によって地下水の涵養域や滞留時間が異なることを示しており,今後の詳細な水質分析により,本研究の目的の一つである季節風によって内陸に輸送された物質の降下→浸透→地下水を媒介とした下流への輸送についての議論が出来ることが期待される。さらに,対象地域の地下水流動形態を把握するために,灌漑の影響が小さい冬季に地下水、河川水の測水調査を実施した。その結果,四日市平野部の地下水面標高は非常に浅く,地域によっては自噴している地域が存在した。今後,四日市地域に関しては,観測井を活用した水温プロファイルの測定を行い,都市化による地下への熱輸送がどの程度の深度にまで及んでいるか,また地下永流動系ごとにどのような季節変化や人為的影響が存在するかを解明する予定である。次年度以降,四日市の観測結果を基に比較研究を行う予定である韓国の調査地域について,地形地質などの情報収集を行った。四日市地域において,以下の研究実績が得られた。1)日本の森林土壌中の硫黄動態については研究例が少なく,四日市周辺のような硫黄酸化物が大量に供給された森林土壌で実態を明らかにしようとした研究報告はほとんどない。今年度は,過去四日市地域から排出された硫黄酸化物が,現在の森林土壌の硫黄動態に与えている影響を明らかにするために,森林土壌中の形態別硫黄含有量,硫黄安定同位体比,硫黄蓄積に関わる土壌因子について調査を行った。その結果,四日市地域では化石燃料起源硫黄の影響が強いことが明らかになった。2)水・物質循環プロセスを把握するため,前年度に掘削した観測井における地下水水位・水温連続観測を行った結果,以下のことが明らかになった。流出域にあたるコンビナート周辺の地下水流動形態と水質は地域や深度によって大きく異なることが明らかになった。すなわち,直上流部において近年まで化学工場があった地域では,浅層部地下水に水温の高い傾向が見られ,油分の混入も認められた。また,より海岸部に近い地域では,還元状態にあり,海域からの水圧の影響が陸域地下水の水質や流動形態に強く影響している。また,韓国における予備的な調査を行い,雨量計や降水採水装置の設置と観測,対象地域における地下水・河川水の測水・採水調査を行った。今年度は前年度に得られた成果を基に,さらに現地でのデータ収集および環境調査に重点を置いた。四日市において明らかになってきた成果を参考に,地下水流動形態の詳細について調査解析を進めるとともに,韓国・麗水においても研究サイトにおける降水量のモニタリングと毎月の採水,民家井戸において毎月の採水を行い,それらの試水を分析することにより,陸域における降水-地下水の連続性の解明を試みた。また,大気環境についても,韓国・麗水において,冬季におけるコンビナートから排出される物質の内陸への拡散状況を解明するための現地調査を行った。

徐々に現地におけるデータが蓄積されてきている状況を踏まえ,韓国・中央大学との連携により,麗水地域における環境実態を踏まえた大気・水循環の実態について解析を行うとともに,将来予想される環境変化が地域経済に与える影響と健全な環境管理についてのモデル構築に向けた準備を開始した。海域における地下水-海水相互作用の調査については,3月に予定していた調査が,初日の移動中の事故により中止になったため,次年度へ持ち越しとなった。しかしながら,本年度予定していた調査経費については,時期的な問題という理由により次年度への繰り越しが認められなかったことから,最終年度を迎える来年度での調査が経費的に不可能な状況になり,来年度内での最終的な成果のとりまとめに大きな影響を及ぼす事態を招いている。この問題が文科省の問題か本学のシステムの問題かは不明であるが,不測の事態に対応した柔軟な事務対応が望まれる。最終年度に当たる本年度は,主に前年度までに得られたデータを使用した解析と補足の調査を行った。韓国・麗水では,降水の水質の季節変化を追うために,降水量のモニタリングとひと月毎の採水・試水の化学分析を行うことで,大気から降水によってもたらされる物質量の把握を試みた。さらに,日本・四日市地域では,水道水源井から地下水を採水することで,涵養域を明らかにするとともに,涵養域から水道水源井までの滞留時間や流動経路,土地利用形態の地域的差異が水道水源井に及ぼす影響を推定することで,過去に排出された物質の動態評価を行い,環境復元モデルおよび将来に向けた理想的な水管理システム構築に必要な環境実態を明らかにした。韓国・日本の調査から,沿岸域において排出された化学物質は,主に山地斜面の麓の部分において降下する傾向があることがわかり,この地域が海岸に向かって広がる沖積地を流動する地下水の涵養域になっていることから,水資源の安定的な供給や水質管理を考えたとき,この地域における土地利用計画などの行政サイドからの施策が必要であることが導き出された。環境復元モデルについては、韓国麗水産業団地での生態効率性指標を開発した。麗水産業団地の生産高は、貨幣(Won)の価値と原料の輸出・輸入の原価変動幅が大きいため、製品部分においては、総生産額、エチレン生産量を基本データとし、電力消費量、工業用水使用量及び排水排出量を環境指標として経済モデルを開発した。2004年を基準年度とし、2006年の環境経済効率指数を計算した結果、0.954で指数が悪化した。しかし、麗水産業団地において、新しい試みである生態産業団地事業が成功する場合、2015年には指数が1.158となり、約15%改善されることが予測できた。このように,現地における環境実態を明らかにし,その結果とともに環境シミュレーションを行いモデル化することは,環境条件の大きく異なる地域に対応した形でその後の対策を講じられるというメリットがあることから,きわめて重要な研究手法であることが確認できた。
脊椎手術後の瘢痕形成予防に関する研究-馬尾及び神経根の機能的観点からのアプローチ-

今回の研究の目的は神経機能の観点から脊椎手術後の瘢痕形成の予防法を評価することである。SDラットを用いて片側の第6椎弓切除を行った後、左第6腰神経根を露出させ1)神経根周囲にヒアルロン酸を散布、2)神経根周囲にステロイドを散布、3)何も散布しない群のそれぞれの3群のモデルを作成した。処置後2週、4週目に下肢に熱刺激を加え、下肢を逃避させるまでの時間(thermal withdrawal time)を測定し、処置側と健側の時間を比較することによって処置側に痛覚低下又は痛覚過敏が生じているか否かを観察した。4週目には、更に健側及び処置側の坐骨神経を電気刺激し、左右の第6腰神経根から根電位を記録した。(結果)各群間でthermal withdrawal timeの左右比較を行ったが、2週目で1群、2群、3群でそれぞれ、2.1%、-2.4%、2.6%と各群間では有意な差は認められなかった。4週目においても同様に、有意差は認められなかった。坐骨神経刺激による根電位の測定では、神経伝導速度の左右差(右側-左側)は、2週目ではそれぞれの群で0.1ms、0ms、0.1msと特に左右差は観察されなかた。4週目においても同様の傾向を示した。又、根電位の波形に関しても、すべての群で陽性電位や時間的分散はみられず、正常の陰性スパイク波を呈した。(考察)thermal withdrawal timeで各群間で差を認めなかったことは、神経根周囲の瘢痕痙性だけでは痛覚低下又は痛覚過敏が生じない可能性があると考えられる。実際の臨床例で問題となってくるのは、圧迫等の障害を受けていると考えられる神経根であるが、今回の実験では正常の神経根を対象としたため差がでなかった可能性がある。
熱電運動素子による新しい学術領域と新産業の創生

本研究では、電気で熱を移動させるペルチェ素子と、温度によって形状が変化する形状記憶合金を融合させた新しいアクチュエータである熱電運動素子を開発し、医療・福祉産業への応用展開を行うことを目的としている。平成11年度(計画初年度)は、素子を構築する材料の選択、素子の設計および制御システムの構築を行った。平成12年度は構築したシステムを用いて素子の性能評価を行い、素子に求められる基本性能、制御特性、改良点等を抽出し、素子の更なる改良を行った。平成13年度(計画最終年度)は、前年度までの研究成果を基にして素子を用いた技術を先端技術産業に展開した。素子を用いたセンサーや駆動機構を、構造材料と一体化して制御システムと共に最適運用することで、医療や福祉産業における新産業が創出できる技術に発展可能なレベルまで素子の完成度を高めた。また、人工補助心臓や能動カテーテルの生体実験を充実させ、より小型高効率で機動性の高い医療機器への発展を進めた。より小型のマイクロマシン用アクチュエータの製作を行い、アクチュエータの動的温度変化のその場計測、素子と形状記憶合金の微視的熱移動の観察を行った。また、より小型となった素子の伝熱学的最適化と機械および電気特性の最適化を進めるとともに、素子の温度制御と温度計測をより精度良く行い、動作性の向上を図った。実用レベルの能動カテーテルの開発や、人工筋肉を人工補助心臓に取り付けて、心臓内部の流動特性の計測を行った。また、これらの医療機器を動物に装着して、動物実験を行った。さらに、より小型のマイクロマシンへのアクチュエータの応用を検討した。以上により、マイクロマシン技術を駆使して素子を用いて小型駆動機構を可能にし、広い範囲の産業に応用できるような研究開発が推進できた。以上の結果から、研究計画に対して100%以上の目標が達成された。本研究では、電気で熱を移動させるペルチェ素子と、温度によって形状が変化する形状記憶合金を融合させた新しいアクチュエーターである熱電運動素子を開発し、医療・福祉産業への応用展開を行うことを目的としている。ペルチェ素子は一定状態で作動させたときの冷却能力に限界があるが、熱を電気で移動させる素子で利用すると、電気ヒーターよりはるかに効率良く加熱冷却が可能である。形状記憶合金の作動には通常、電気加熱が用いられるが、効率や応答速度に限界がある。ペルチェ素子と形状記憶合金を融合しペルチェ運動素子とすることによって、アクチュエーターの小型高速化と効率化ができる可能性がある。プロジェクトの初期段階では、既存のペルチェモジュールを使用した運動素子の試作を行ったが実用に耐える小さな運動素子はできなかった。そこで、半導体素子であるペルチェ素子を個々に購入し、立体的に組み立て直径1mmの形状記憶合金と組み合わせることによって、直径8mmの能動カテーテルを開発した。このカテーテルは任意の曲げ動作とねじれ動作が可能である。ねじれ動作が可能なこの種の能動カテーテルは世界ではじめてである。さらに、ペルチェ素子とヒートシンクを組み合わせることによって、人工補助心臓を目指した人工心筋の開発を行った。従来の電気加熱型形状記憶合金では応答速度が数十秒必要であったが、ペルチェ素子とヒートシンクを立体的に組み合わせた本人工筋肉は最高1Hzの高速動作が可能となった。以上の結果から、本年度の研究成果は100%以上の目標が達成された。ペルチェ素子と形状記憶合金を融合しペルチェ運動素子とすることによって、アクチュエータの小型高速化と効率化ができる可能性がある。そこで、形状記憶合金とペルチェ素子から成る新しい形式の熱電運動素子を提案し、熱電運動素子を医療用能動カテーテルおよび人工心筋に適用した。カテーテルについては、前年度のものより長い、長さ319mm、直径8mmの構造のものを製作し、性能評価を行ったところ、前年度に比べ大きな曲がりおよびねじれ動作を得た。また、能動カテーテルの小型化を目指す開発の初期段階として、パイプ状形状記憶合金の性能評価を行い、直径5mm程度の細い能動カテーテルの製作できる見通しを得た。人工心筋については、ヒートシンクの形状を変更し、また、ペルチェ素子、形状記憶合金、電極との配列を見直すことで、前年度よりコンパクトな構造のものを製作した。その動作性能は、コンパクト化したにも関わらず、心筋に求められる1Hzの動作を達成した。

平成13年度(計画最終年度)は、前年度までの研究成果を基にして素子を用いた技術を先端技術産業に展開した。素子を用いたセンサーや駆動機構を、構造材料と一体化して制御システムと共に最適運用することで、医療や福祉産業における新産業が創出できる技術に発展可能なレベルまで素子の完成度を高めた。また、人工補助心臓や能動カテーテルの生体実験を充実させ、より小型高効率で機動性の高い医療機器への発展を進めた。より小型のマイクロマシン用アクチュエータの製作を行い、アクチュエータの動的温度変化のその場計測、素子と形状記憶合金の微視的熱移動の観察を行った。また、より小型となった素子の伝熱学的最適化と機械および電気特性の最適化を進めるとともに、素子の温度制御と温度計測をより精度良く行い、動作性の向上を図った。実用レベルの能動カテーテルの開発や、人工筋肉を人工補助心臓に取り付けて、心臓内部の流動特性の計測を行った。また、これらの医療機器を動物に装着して、動物実験を行った。さらに、より小型のマイクロマシンへのアクチュエータの応用を検討した。以上により、マイクロマシン技術を駆使して素子を用いて小型駆動機構を可能にし、広い範囲の産業に応用できるような研究開発が推進できた。以上の結果から、研究計画に対して100%以上の目標が達成された。本研究では、電気で熱を移動させるペルチェ素子と、温度によって形状が変化する形状記憶合金を融合させた新しいアクチュエータである熱電運動素子を開発し、医療・福祉産業への応用展開を行うことを目的としている。平成13年度(計画最終年度)は、前年度までの研究成果を基にして熱電運動素子を用いた技術を先端技術産業に展開した。熱電運動素子を用いたセンサーや駆動機構を、構造材料と一体化して制御システムと共に最適運用することによって、医療や福祉産業における新産業が創出できる技術に発展可能なレベルまで熱電運動素子の完成度を高めた。より小型のマイクロマシンのアクチュエータ製作を行い、アクチュエータの動的温度変化のその場計測に平成11年度購入したファインサーモを用い、熱電素子と形状記憶合金の微視的熱移動の観察に昨年度購入したレーザー干渉計を使用した。小型熱電素子用の種々の最適形状熱電素子、形状記憶合金の開発も平行して行った。また、より小型となった熱電運動素子の伝熱学的最適化と機械および電気特性の最適化を進めるとともに、熱電運動素子の温度制御と温度計測をより精度良く行い、動作性の向上を図った。実用レベルの能動カテーテルの開発や、人工筋肉を人工補助心臓に取り付けて、心臓内部の流動性の計測を行った。以上により、マイクロマシン技術を駆使して熱電運動素子を用いて小型駆動機構を可能にし、広い範囲の産業に応用できるような研究開発が推進できた。以上の結果から、本年度の研究成果は100%以上の目標が達成された。
kai時計遺伝子に依存しないバクテリアの新規転写振動の発生機構と生理機能

kai遺伝子欠損株においてもkloと名付けた少数の遺伝子群では、不安定な転写振動リズムが観察される。これらの発現に影響を与える複数の遺伝子座を同定した。野生株に置いてはklo遺伝子群は顕著な転写リズムを示さない。いっぽう、今回見出した複数の遺伝子座の多重変異体では、顕著にklo遺伝子群の発現が活性化され、また転写振動も回復していた。この変異体では、ゲノムワイドなkai依存性の転写振動の多くにも少なからぬ影響が見られた。シアノバクテリアの概日振動システムに関し、2009年にプレリミナリーなデータを発表したkai遺伝子破壊株における一部の遺伝子群(kai-less oscillating [klo]遺伝子群)の不安定な転写振動(Ito et al., PNAS)について解析を進めた。分子遺伝学的解析から、これらの遺伝子発現に大きく影響を与える複数の遺伝子座を同定した。そのいくつかは転写に強い影響を及ぼすことが期待される蛋白質群をコードしていた。興味深いことにklo遺伝子群の発現は、野生株では比較的低レベルかつ転写振動も低振幅であるが、kai遺伝子破壊株においては、培養条件依存的に若干短周期の転写振動を示す。これに対して、今回見出した複数の遺伝子座の多重変異体では、顕著にklo遺伝子群の発現が活性化され、また転写振動も回復していた。これらのことから、「kai遺伝子群はこれらの制御遺伝子の機能の一部を培養条件依存的に抑制し、通常はklo遺伝子群の発現を抑制しているが、kai遺伝子群が欠損した場合には発現抑制が解除され、klo遺伝子群の転写誘導が起こる」という可能性が示唆された。また、本研究課題に強く関連する解析として、kai遺伝子群の転写翻訳リズムに大きな影響をもたらす、新たな二成分制御系レスポンスレギュレーター、RpaB蛋白質を同定した(千葉大・華岡准教授らとの共同研究)。既に当グループが見出していたkai遺伝子発現の正の制御因子RpaAは、単独ではkai遺伝子のプロモーターに結合できず、RpaB蛋白質とおそらくヘテロダイマーを形成することで協調的にkaiBCオペロンやrpoD6などの高振幅遺伝子群の発現を調整していることを明らかにした。シアノバクテリアは概日リズムを示す最も単純な生物であり,全生物で唯一概日振動(体内時計)の試験管内再構成(時計蛋白質Kai, KaiB, KaiCおよびATPの混合によるKaiCリン酸化の自律振動反応)が確立している。生体内でも,このKai時計蛋白質によりゲノムワイドな遺伝子発現振動が引き起こされ,kai遺伝子を欠くと概日リズムは完全に消失するとされてきた。しかし,私たちは最近kai遺伝子群欠損株においても,少数の遺伝子群が有意な発現リズムを示すことを見出し,まったく未解明の振動体がKai振動体と細胞内で同居している可能性が示唆された。本研究では,このKai非依存型転写振動について,A.真の概日リズムなのかどうかの検証,B.振動の分子機構,C. Kai依存性概日機構との関係性,D.生理機能を明らかにすることを目的とする。興味深いことに,ある特定の転写因子の破壊株でマイクロアレイを行ったところ,該当する遺伝子群にリズミックな転写制御が観察されるが,野生株ではリズミックではないことが明らかになった。また,kai遺伝子欠損株において,周期的な振動が見られないケースも観察されるようになり,まだコントロールできていない外環境の影響の可能性も出てきた。対象となる遺伝子群は,炭酸濃縮系に関わる遺伝子群であり,既にいくつかの制御因子が知られている。今後はそうした遺伝子群との関わりも含めて解析していく必要がある。追試の過程で培養,アレイ解析などで再現性が出ないケースがあり,どの程度の安定した現象なのかを詰めるのに時間を要している。しかしながら,シグマ因子の破壊株において,当該遺伝子の発現リズムが再度観察されたことから,kai遺伝子群とシグマ因子の関係性について新たな視点を提供することが出来たと考えている。klo遺伝子発現リズムは概日振動か?klo遺伝子群は連続明で自由継続リズムを示すが,その振動は予備的調査では後述するように若干不安定であった。そこで,kai遺伝子破壊株において概日振動の特徴である温度補償性(周期長が温度に比較的依存せず,一定している性質)や温度・明暗変化による振動子の位相応答(時刻リセット)を検討し,概日振動の基準を満たすものであるか検討する。kloのいくつかは炭酸濃縮機構に関わるsbtA- ndh遺伝子クラスターに属しているが,炭酸濃縮機構の概日振動や日周変化との関わりは不明である。そこで,kai非依存型転写リズムの炭酸濃度依存性を検討するとともに,klo遺伝子群のプロモーターを恒常的に発現するプロモーターに変更した場合に生育速度や炭酸濃縮過程に変調をきたすのかを検討する。また,昨年度観察されたシグマ因子群とklo遺伝子群の関係性について,分子遺伝学的な解析を行う。
学校における医療的ケアの「コーディネーション」機能の明確化と習得プログラムの開発

特別支援学校において、医療的ケアが必要な児童生徒の宿泊行事や就学相談を実施する際に、学校内外の多職種がかかわってチーム・アプローチを行っている。そこで養護教諭がコーディネーションを果たした事例を収集し、質的分析によりコーディネーションのプロセスと機能を抽出した。その結果、以下のことを明らかにした。1.ケア・コーディネーションの展開プロセスとして、「NAPDS」サイクルを提示した.(1)Needs(ニーズの発見)(2)Assesment(アセスメント)(3)Plan(ケア計画)(4)Do(実施)(5)See(評価)の5段階に整理できた。2.逐語化した事例の具体的展開から、養護教諭の活動を抽出し、コーディネーション機能に含まれる要素を抽出した。(1)問題の発見・ニーズの把握(2)アセスメント(3)目標設定とケア計画(4)情報収集・提供(5)社会資源活用(6)調整会議(7)連絡・連携(8)運営・管理(9)相談・助言(10)統合・開発(11)実施(12)評価の12項目が抽出された。3.上記の養護教諭のコーディネーション機能に含まれる12の要素をアメリカ癌協会による学校保健コーディネーター養成講習会が示している文献との比較を試みた。その結果、権利擁護(Advocacy)と財政運営(Fiscal management)の2項目が本研究の事例からは抽出されなかった。今後、我が国におけるコーディネーションに重要な示唆を得た。4.アメリカにおける医療を必要とする児童・生徒の包括的生徒サポートシステムとシステムの実際を把握し、我が国の参考にするために、Hawaii州のThomas Jefferson小学校,看護協会などを訪問した。個別教育計画(IEP)作成におけるコーディネーターやSchoolNurseの役割と、保護者、法律の専門家などの権利擁護の実際を知ることが出来た。5.コーディネーション能力習得プログラムに関するデーターを分析中である。以上の成果を、学会抄録や論文として発表した。学校保健や養護教諭の分野の研究としては見あたらず、専門性検討の一試案とした貢献することが出来た。近年,学校には,スクールカウンセラー,看護師,栄養教諭,特別支援教育コーディネーターなどの新しい職種が導入されている。特に医療的ケアを要する児童生徒のケアには,さらに学校医,主治医,作業療法士,理学療法士,言語療法士など多職種との連携が必要となってくる。しかし,専門職の導入が急速に進みつつあるために学校の教員と専門職とのティームアプローチが十分に機能しているとはいいがたい現状がみられる。その中でも養護教諭は,健康に関する問題の校内の調整役であり,また,医療や地域の保健,福祉との連携を行うなど,連絡・調整能力(以下,コーディネーション機能とする)が従来にも増して求められる時代にある。しかし,わが国では学校保健分野のコーディネーター養成のためのプログラムは未だ開発されていない。そこで,本研究では,養護教諭が行う事例を収集して分析を行い,コーディネーション機能を明確化し,その能力を習得するためのプログラムを開発することを目的とした。平成17年度は,予備調査として,医療的ケアを要する児童生徒が多く在籍する肢体不自由養護学校の宿泊を伴う校外学習の事例研究を行った。その結果,養護教諭のコーディネーション機能には対象事例の把握,アセスメント,計画,実施(モニタリングと修正),評価のプロセスがあることを明らかにし,「コーディネーションワークシート」を作成した。

第2段階としては,広島県内の養護学校10校の養護教諭との共同研究,さらには医療的ケアの先駆的実践校を訪問して事例を収集した。収集した各事例を「コーディネーションワークシート」を用いて分析し,信頼性の検討を行った。それらのプロセスで養護教諭に求められる技能を抽出した結果,フィジカルアセスメント,他職種との連携,ティームアプローチ,ケースカンファレンス,カウンセリング,コンサルテーション等の技能が見いだされた。これらの技能を習得するためのプログラムを開発するために,わが国の保健師のコーディネーター養成プログラムとアメリカ癌協会主催の学校保健コーディネーター養成講習会のプログラムを参考に研究を進めている。(前年度の実績)特別支援学校において,医療的ケアが必要な児童生徒の宿泊行事や就学相談を実施する際に,担任教員,養護教諭,看護師,校医,主治医,理学療法士など学校内外の多職種がかかわってチーム・アプローチを行っている.そこで養護教諭がコーディネーションを果たした事例を収集した.半構成的面接・ICレコーダに録音・逐語化したデーターを「コーディネーションワークシート」で質的分析を行った.養護教諭の活動から,コーディネーションのプロセスと機能を抽出した.前年度に収集・分析した事例の信頼性,妥当性の確保をするために,平成18年度は,再度,事例の質的分析を行った.その結果,以下のことを明らかにした.1.ケア・コーディネーションの展開プロセスとして,・「NAPDS」サイクルを提示した.(1)Needs(ニーズの発見)(2)Assesment(アセスメント)(3)Plan(ケア計画)(4)Do(実施)(5)See(評価)の5段階に整理できた.2.逐語化した事例の具体的展開から,養護教諭の活動を抽出し,コーディネーション機能に含まれる要素を抽出した.(1)問題の発見・ニーズの把握(2)アセスメント(3)目標設定とケア計画(4)情報収集・提供(5)社会資源活用(6)調整会議(7)連絡・連携(8)運営・管理(9)相談・助言(11)実施(12)評価の12項目が抽出され.3.上記の養護教諭のコーディネーション機能に含まれる12の要素をアメリカ癌協会による学校保健コーディネーター養成講習会が示している文献との比較を試みた.その結果,権利擁護(Advocacy)と財政運営(Fiscal management)の2項目が本研究の事例からは抽出されなかった.今後,我が国におけるコーディネーションに重要な示唆を得た.
周期的な断続磁場を用いたオープンカラム型磁気クロマトグラフィーの研究

周期的断続磁場を用いて液相中の磁性粒子をその磁気特性に基づいてクロマトグラフィー的分離を行う磁気クロマトグラィーの開発の一環として、透磁率の高い鋼性ビーズを充填した分離カラムを用いた磁気クロマトグラフィーを以前に実現した。その後、充填材を用いずにテフロンチューブを高勾配磁場に置くオープンカラム型カラムによって、より高性能の磁気クロマトグラフィーを実現し、酸化鉄磁性粒子であるヘマタイト粒子とマグネタイト粒子の分離に成功した。本研究では、強力な高勾配磁場を発生させる磁場発生装置および磁場制御システムを製作し、これまでの小規模装置との比較を行い、スケールアップの可否を検討した。電磁コイルに供給する直流電圧を最高10Aまで断続できる磁場制御装置を製作し、これまで得られた2000 Gauseの倍以上にあたる4500 Gaussの磁場強度を断続させるシステムを実現した。本実験装置により、小規模装置で問題となっていた発熱による装置の温度上昇はほとんど避けられ、磁場強度が大きくなるにつれて磁性粒子(マグネタイト)の保持時間がさらに大きくなることを確認した。また、より小さな磁性粒子の磁気クロマトグラフィーが可能であることも示唆された。しかしながら、電流を遮断し、磁場を完全に開放するまでに0.3秒を要し、これまでの小規模磁場発生装置が0.1秒以内に断続制御できる場合と比べ、短い周期での制御は難しいことが確認された。小規模実験装置の場合と同様に、マグネタイトに対する保持時間は、磁場の強度、磁場の印加率(磁場印加時間/開放時間)、移動相(水)の流速によって変化することが確認され、最適条件の下では、ヘマタイト粒子とマグネタイト粒子の混合試料が本システムでほぼ分離されることが確認され、今後のシステムの更なるスケールアップが期待された。
歯周病ワクチン開発に向けての基礎研究:歯周病巣における抗原提示細胞の解析

マウス樹状細胞(dendritic cell : DC)群においてその存在が不明であったPlasmacytoid DC (PDC)を申請者らは平成13年度に同定した。平成14年度はナイーブT細胞のTh1/Th2分化に与えるPDCの影響について、研究が進行しているmyeloid-derived DC (MDC)と比較検討することでPDCの免疫反応における役割を解析した。そしてPDCはCpGDNA刺激時はTh1型、無刺激時はIL-10産生細胞へと誘導することを明らかにした。平成15年度は無刺激PDCによって誘導されるIL-10産生T細胞の免疫系に及ぼす影響について検討した。MDCとナイーブT細胞を共培養して分化させたT細胞(MDC-T細胞)をMDCで再刺激すると強い増殖活性が認められたがIL-10産生T細胞をMDCで再刺激したところ増殖活性は認められかった。またMDC-T細胞もしくはナイーブT細胞と、IL-10産生T細胞を同数混合しMDCと共培養したところ増殖活性がきわめて低いレベルでしか認められなかった。さらにMDC-T細胞とPDCを共培養しても低い増殖活性にとどまった。IL-10産生T細胞を培養系に加えることによるMDC-T細胞増殖抑制効果はMDC-T細胞に対してIL-10産生T細胞の割合が増加するに従い顕著に認められた。以上の結果よりPDCはナイーブT細胞を増殖抑制活性をもつ、IL-10を産生する免疫制御性T細胞へ分化誘導し、さらに免疫制御性T細胞とともに活性化T細胞の増殖を抑制し過剰な免疫応答を制御する役割を持つと考えられる。マウス樹状細胞(dendritic Cell : DC)群においてその存在が不明であったplasmacytoid DC (PDC)を申請者は平成13年度に同定した。マウスナイーブT細胞のTh1/Th2分化誘導に対するPDCの役割を解析するためフローサイトメトリーを用いて129マウスDCをPDCとMDCに分取した。その後LPS、CpGDNA、CD40L等の存在下で上記細胞を刺激しその培養上清中のDC産生サイトカインをELISA法にて測定した。その結果CpGで刺激されたPDCはIFN-α、IL-10、IL-12を産生した。一方MDCはLPS刺激によりIL-12のみの産生を認めた。次に培養後のDCをBALB/cマウスナイーブCD4陽性T細胞と5日間共培養し、増殖応答を検討した。その結果MDCでは無刺激、LPS、CpGDNA、CD40刺激のいかなる状態においても同等のT細胞増殖活性を認めた。PDCにおいてはCpG刺激時のみT細胞増殖活性を認めた。さらにintracellular cytokine FACSにてT細胞内サイトカインの解析をおこなったところ無刺激のPDCはナイーブCD4陽性T細胞をIL-10産生T細胞に分化誘導した。CpGDNAによって活性化されたPDCはIL-10もしくはIFN-γ産生細胞に分化したが、IL-4の産生は認められなかった。一方、無刺激のMDCはナイーブT細胞をTh2サイトカイン産生細胞に分化誘導した。以上の結果よりPDCはMDCとは異なるサイトカイン産生パターンを示した。またMDCはナイーブCD4陽性T細胞をTh2型細胞へ誘導し増殖させるが、PDCはCpGDNA刺激時はTh1型、無刺激時はIL-10産生細胞へと誘導する。このことから、PDCは生体内でもThサイトカインバランスに大きく寄与することが予想される。現在、無刺激PDCによって誘導されるIL-10産生T細胞の免疫系に及ぼす影響について検討中である。

以上の結果よりPDCはナイーブT細胞を増殖抑制活性をもつ、IL-10を産生する免疫制御性T細胞へ分化誘導し、さらに免疫制御性T細胞とともに活性化T細胞の増殖を抑制し過剰な免疫応答を制御する役割を持つと考えられる。
溶液中における水素結合性錯体の振動ダイナミクス

本研究の目的は、振動分光法により溶液中における水素結合性錯体の振動ダイナミクスを調べることで新たな側面から水素結合の性質を解明することである。本年度は、特に前年度の実験から得られた結果のより詳細な解析と投稿論文の執筆に重点を置いた。テラヘルツ時間領域分光法により得られた低振動モードのスペクトルに対して、液相における様々な分子運動の緩和現象を表すことができる多モードブラウン振動子モデルによるシミュレーションを行った。この結果から、観測されたスペクトルが分子間水素結合モードであることが裏づけられた。昨年度の光カー効果分光法による結果に続き、溶液中のおける水素結合モードの直接観測に初めて成功した。赤外ポンプ-プローブ分光法により得られた分子内振動の振動エネルギー緩和時間の波数依存性の結果についても、ポテンシャル上のポピュレーションの時間変化を表すことができるスモルコフスキー方程式を用いたシミュレーションを行った。その結果、水素結合強度のゆらぎを考慮することで波数依存性を説明でき、溶液中における水素結合性分子の性質を新たに明らかにすることができた。上記2つの内容及び、昨年度の光カー効果分光法による水素結合モードの直接観測の結果について論文を執筆し投稿中である。中赤外ポンプ-テラヘルツプローブ分光装置の開発については、テラヘルツ光発生及び検出部分のみ完成したが中赤外ポンプには至らなかった。しかし、今後のさらなる装置開発の発展が見込まれる段階である。また、テラヘルツ分光観測とイメージング討論会、第4回分子科学討論会において口頭発表、2010環太平洋国際化学会議においてポスター発表を行い、成果の発信、参加者との議論を行った。本年度は新たなアプローチにより、主に2つの大きな研究成果が得られた。まず、時間分解赤外分光法による詳細な実験の結果、水素結合性錯体の分子内高振動モードと分子間低振動モードの相関が、同一分子が水素結合した場合と異なる分子が水素結合した場合で違いがあることが分かった。この結果は、分子内または分子間における構造的な共同性が、分子構造の対称性の影響を受けることを示唆している。異なる振動モード間の相関から、水素結合性錯体のこのような性質を観測した研究はこれが初めてである。次に、英国のイースト・アングリア大学のStephen R. Meech教授の研究室で2ヶ月にわたり共同研究することで、ラマン活性低振動モードの直接観測を行った。その結果、今までに観測されたことのない溶液中における水素結合性錯体の分子間水素結合由来の振動バンドが観測された。水素結合の振動モードを直接観測したことで、そのスペクトル線形から溶液中における水素結合の柔軟性などを示唆できた。過去に固相における水素結合性錯体の水素結合の直接観測の例はあるが、液相では初めてである。また、第3回分子科学討論会に参加し口頭発表することで、研究成果の発信や他の参加者との議論ができた。さらに第2回HOPEミーティングに参加し、ノーベル賞受賞者やアジア圏の同世代の研究者と交流し議論することで非常に大きな刺激を受けた。