hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
沈み込み帯鉱物の高温高圧構造と相変化

1680°C,23GPaの温度圧力条件で合成された含水ringwoodite単結晶,Mg_<1.97>SiH_<0.06>O_4につき,高エネルギー加速器研究機構,放射光実験施設,BL-10Aの放射光とダイヤモンドアンビル高圧装置を用いてX線回折強度を7.9GPaまでの各圧力下で測定し解析した.測定された格子定数の圧力変化から,Birch-Murnaghanの状態方程式を用いて得られた体積弾性率は無水のringwooditeの値と変わらないが,H_2O含有量0.2wt%として外挿すると182GPaとなるから誤差の範囲内と考えられる.結合距離の圧力変化の特徴は,Si-O距離は圧力によってほとんど変化せず,Mg-O距離が圧力により顕著に変化している.このことから含水ringwooditeではMg→2Hの置換のため体積弾性率が大きく減少することがわかった.Phase A, Mg_7Si_2H_6O_<14>は地球のマントルの遷移帯に安定領域をもつと考えられている含水相であるが,本研究では1000°C,10GPaで合成されたphase A, Mg_7Si_2H_6O_<14>の構造を9.4GPaまでの圧力下で放射光を用いた高圧下単結晶X線法で測定し,O-H--O距離の圧力依存性を調べた.水素結合に関わるO-H--O距離は圧力とともに減少するが,O-H--O距離の圧力変化がphase AとBrucite, Mg(OD)_2でほぼ同じトレンドを示すことがわかった.1000°C,21GPaで合成されたδ-AlOOHの単結晶につき,X線回折強度の測定を行った.測定した結晶の化学組成は(Al_<0.84>Mg_<0.07>Si_<0.09>)H_<0.98>O_2で,かなりの量のMgとSiが含まれる.空間群は対称心の無いPnn2と決定された.結晶構造を精密化した後,差フーリエ合成によって水素原子の位置を求めた.その結果H1とH2の2種類の水素原子位置が見出された.これは,H1がAlOOHに対応し,H2がMgOOH_2に対応するものであることを示す.このことはMgOOH_2がδ-AlOOHやStishovite, SiO_2と同じルチル構造の結晶構造を持つことを示すもので,MgOOH_2の高圧相の存在の可能性を示唆する.Topaz, Al_2SiO_4(OH, F)_2は地球の上部マントルにおけるAl含む重要な含水鉱物であるが,900°Cまでの高温下粉末X線法による結晶構造の解析,6.2GPaまでの高圧下単結晶X線法による結晶構造の解析,1000°Cまでの高温下での赤外吸収スペクトル測定,30.4GPaまでの高圧下での赤外吸収スペクトル測定を行い,OHの配向の温度変化と結晶構造との関係を明らかにした.1680°C,23GPaの温度圧力条件で合成された含水ringwoodite単結晶,Mg_<1.97>SiH_<0.06>O_4につき,高エネルギー加速器研究機構,放射光実験施設,BL-10Aの放射光とダイヤモンドアンビル高圧装置を用いてX線回折強度を7.9GPaまでの各圧力下で測定し解析した.測定された格子定数の圧力変化から,Birch-Murnaghanの状態方程式を用いて得られた体積弾性率は無水のringwooditeの値と変わらないが,H_2O含有量0.2wt%として外挿すると182GPaとなるから誤差の範囲内と考えられる.結合距離の圧力変化の特徴は,Si-O距離は圧力によってほとんど変化せず,Mg-O距離が圧力により顕著に変化している.このことから含水ringwooditeではMg→2Hの置換のため体積弾性率が大きく減少することがわかった.Phase A, Mg_7Si_2H_6O_<14>は地球のマントルの遷移帯に安定領域をもつと考えられている含水相であるが,本研究では1000°C,10GPaで合成されたphase A, Mg_7Si_2H_6O_<14>の構造を9.4GPaまでの圧力下で放射光を用いた高圧下単結晶X線法で測定し,O-H--O距離の圧力依存性を調べた.水素結合に関わるO-H--O距離は圧力とともに減少するが,O-H--O距離の圧力変化がphase AとBrucite, Mg(OD)_2でほぼ同じトレンドを示すことがわかった.1000°C,21GPaで合成されたδ-AlOOHの単結晶につき,X線回折強度の測定を行った.測定した結晶の化学組成は(Al_<0.84>Mg_<0.07>Si_<0.09>)H_<0.98>O_2で,かなりの量のMgとSiが含まれる.空間群は対称心の無いPnn2と決定された.結晶構造を精密化した後,差フーリエ合成によって水素原子の位置を求めた.その結果H1とH2の2種類の水素原子位置が見出された.これは,H1がAlOOHに対応し,H2がMgOOH_2に対応するものであることを示す.

このことはMgOOH_2がδ-AlOOHやStishovite, SiO_2と同じルチル構造の結晶構造を持つことを示すもので,MgOOH_2の高圧相の存在の可能性を示唆する.Topaz, Al_2SiO_4(OH, F)_2は地球の上部マントルにおけるAl含む重要な含水鉱物であるが,900°Cまでの高温下粉末X線法による結晶構造の解析,6.2GPaまでの高圧下単結晶X線法による結晶構造の解析,1000°Cまでの高温下での赤外吸収スペクトル測定,30.4GPaまでの高圧下での赤外吸収スペクトル測定を行い,OHの配向の温度変化と結晶構造との関係を明らかにした.Phase A,Mg_7Si_2H_6O_<14>の結晶構造を放射光の超強力X線とダイヤモンドアンビルを用いた高圧下単結晶X線法で9.4GPaまで調べた.その結果,体積弾性率はforsterite,Mg_2SiO_4より小さく,理論的に予想された結果に一致することがわかった.また,構造中に存在するO-H---O水素結合のO-O距離は加圧と共に減少し,その減少率はbrucite,Mg(OH)_2におけるそれとほぼ等しいことがわかった.地球の上部マントル下部の主要構成鉱物である,wadsleyite, Mg_2SiO_4とringwoodite,,Mg_2SiO_4にも水を含むものが知られており,hydrous wadsleyiteとhydroous ringwoodieeとの構造的関係を相転移のメカニズムとの関連で考察した.その結果,hydrous wadsleyiteとhydroous ringwooditeの結晶構造的関係を相転移のメカニズムとの関連で観察した.その結果,hydorous wadsleyiteの結晶構造解析の結果に見出された第二のSiサイト出現の原因が相転移と関係している可能性が強く示唆された.従来,humite groupの鉱物の結晶構造はforsterite,Mg_2SiO_4とbrucite,Mg(OH)_2の組み合わせで説明されているが,本研究では,forsetriteからその構造の一部を除いた組換え構造とみなすことが出来ることを示した.これにより,新たにhumite groupの鉱物とよく似ているがhumite groupの鉱物とは異なる,水を含んだforsetriteに相当する含水相を新たに予測し,この新しい相は従来humite groupの鉱物と思われていたものの中に見逃されていた可能性があるため,humite groupの鉱物試料について単結晶X線法で調べ散漫錯乱によるストリークを示す試料を見出した.Phase A,Mg_7Si_2H_6O_<14>は地球のマントルの遷移帯に安定領域をもつと考えられている含水相であるが,本研究では1000°C,10GPaで合成されたphase A, Mg_7Si_2H_6O_<14>の構造を9.4GPaまでの圧力下で放射光を用いた高圧下単結晶X線法で測定し,O-H--O距離の圧力依存性を調べた.水素結合に関わるO-H--O距離は圧力とともに減少するが,O-H--O距離の圧力変化がphase AとBrucite, Mg(OD)_2でほぼ同じトレンドを示すことがわかった.Hydrous ringwoodite,_Y-Mg_<1.97>SiH_<0.03>O_4は地球の上部マントルの下部(深さ520km-670km)に安定領域をもつと考えられている含水相である.これまでringwoodite, Mg_2SiO_4構造中には最近の研究によって2.7wt%に達するH_2Oを含み得ることが明らかになっている.本研究では1680°C,22GPaで合成されたMg_<1.97>SiH_<0.03>O_4の組成のhydrous ringwooditeについて7.9GPaまでの圧力下で放射光を用いた高圧下単結晶X線法でX線回折強度の測定を行った.
マイクロ波の透過量による電力用遮断能力の検証

実施計画に沿って研究を行い,今年度は下記に示すような新たな知見を得た.1.使用マイクロ波の周波数の選定とクライストロン等の注文および購入マイクロ波の波長が2.5mm,カットオフ電子密度が1.8×10^<20>m^<ー3>の120GHzの周波数を選定した.これに伴い,120GHz用クライストロン(マイクロ波の発生器)およびクリスタルマウント(マイクロ波の検波器)を発注し,購入した.また,科研費とは別の予算で抵抗減衰器,ホ-ンアンテナも同時に購入した.2.名古屋大学の大型計算機を使用して,熱平衡を前提に,1気圧の高温空気ア-ク中の電子密度と120GHzマイクロ波の相対透過量との関係を計算した.その結果,厚さ3mmの平板状ア-クでは,内部の電子密度が1.1×10^<21>m^<ー3>以上のとき,マイクロ波は5%以下の相対透過量であり,10^<20>m^<ー3>以下の電子密度では相対透過量が95%以上であること,および1.1×10^<21>m^<ー3>から10^<20>m^<ー3>までの範囲における電子密度は120GHzマイクロ波の相対透過量から測定できることがわかった.3.PTFE(商品名テフロン)板で囲まれた,厚さ3mm,幅20mm,高さ50mmの平板状消弧室に,50Hz,500Aのア-クを点弧させ,大気中でア-ク遮断実験を行った.この遮断前後の電子密度を120GHzマイクロ波の相対透過量から測定した結果,電流零点以後の電子密度の減衰状況が70GHzマイクロ波で求めた減衰状況と非常に類似していることがわかった.また,電流零点直前の消弧ピ-ク電圧が発生しているときの電子密度は,120GHzマイクロ波の相対透過量から,5×10^<20>m^<ー3>程度であることが明らかになった.さらに,この消弧ピ-ク電圧発生時の電子密度が低いほどア-ク遮断の成功率が高いこともわかった.4.今後,ノズル形状を変えて,空気を吹付けた場合の電流零点前後の電子密度の高低と遮断成功率との関係をさらに詳しく求める予定である.実施計画に沿って研究を行い,今年度は下記に示すような新たな知見を得た.1.使用マイクロ波の周波数の選定とクライストロン等の注文および購入マイクロ波の波長が2.5mm,カットオフ電子密度が1.8×10^<20>m^<ー3>の120GHzの周波数を選定した.これに伴い,120GHz用クライストロン(マイクロ波の発生器)およびクリスタルマウント(マイクロ波の検波器)を発注し,購入した.また,科研費とは別の予算で抵抗減衰器,ホ-ンアンテナも同時に購入した.2.名古屋大学の大型計算機を使用して,熱平衡を前提に,1気圧の高温空気ア-ク中の電子密度と120GHzマイクロ波の相対透過量との関係を計算した.その結果,厚さ3mmの平板状ア-クでは,内部の電子密度が1.1×10^<21>m^<ー3>以上のとき,マイクロ波は5%以下の相対透過量であり,10^<20>m^<ー3>以下の電子密度では相対透過量が95%以上であること,および1.1×10^<21>m^<ー3>から10^<20>m^<ー3>までの範囲における電子密度は120GHzマイクロ波の相対透過量から測定できることがわかった.3.PTFE(商品名テフロン)板で囲まれた,厚さ3mm,幅20mm,高さ50mmの平板状消弧室に,50Hz,500Aのア-クを点弧させ,大気中でア-ク遮断実験を行った.この遮断前後の電子密度を120GHzマイクロ波の相対透過量から測定した結果,電流零点以後の電子密度の減衰状況が70GHzマイクロ波で求めた減衰状況と非常に類似していることがわかった.また,電流零点直前の消弧ピ-ク電圧が発生しているときの電子密度は,120GHzマイクロ波の相対透過量から,5×10^<20>m^<ー3>程度であることが明らかになった.さらに,この消弧ピ-ク電圧発生時の電子密度が低いほどア-ク遮断の成功率が高いこともわかった.4.今後,ノズル形状を変えて,空気を吹付けた場合の電流零点前後の電子密度の高低と遮断成功率との関係をさらに詳しく求める予定である.
固液共存状態における金属材料の変形挙動システムの構築

高品質・高生産性を指向する金属材料プロセシングの中で凝固時の割れはそれを阻害化させる最も大きなものの一つである。そこで、炭素鋼、銅-錫系合金の凝固過程ならびに凝固後の変形挙動を検討した。0.8wt%Cまでのカーボン量の多い試料およびサルファ量の多い試料について高温引張試験を行い、引張強度および破断にいたるまでの変位を測定した。また、0.6wt%カーボンの試料を用いて歪速度の影響についても調べた。高カーボン,高サルファ試料の試験結果では強度は凝固完了前に固相率0.7前後で現れており、この点は過去のデータと同様であった。これに対して変位の測定結果では、凝固完了予想温度以下においても伸びが認められず、ZDTを決定できなかった。溶質分配シミュレーションによる凝固完了予想温度とZDTが一致しないのは今回の試料では過去に用いた試料よりカーボン,リン,サルファ等の溶質元素量が多いためであると思われるが、ZDTへの影響機構は不明である。次に歪速度の影響についてであるが、まず引張強度は歪速度が大きくなるにつれて上昇する傾向が認められた。また、歪速度10^0,10^<-1>,10^<-2>/sでは伸びはほぼゼロであったのに対して10^<-3>/sでは約5mmの伸びが測定された。従って凝固温度域においても機械的性質は歪速度に依存すると結論される。銅-錫系合金については固相線以下の温度で10^010^<-4>/sの変形挙動を検討した。引っ張り強さ,変形抵抗,伸びに対する試験温度・歪み速度/歪みの影響を定量的に表現した。鋼の連続鋳造における高速化、ストリップキャスティングにおける表面割れ、リ-ドフレ-ム材などの高力高伝導銅合金の内部割れなど、再び凝固プロセスにおける割れの問題が大きな問題となってきた。固液共存状態における強度・変形能問題は、実験の難しさから、未だ定量的なデ-タを得ることがきわめて少ない。本研究では提案者らの開拓した浮遊溶解による固液共存状態における鋳型なしでの引張試験法を更に発展させ、確立させるものである。そして固相率と強度・変形の関係、これらの関係に及ぼすひずみ速度の影響、合金元素の影響を鉄鋼、銅合金、アルミニウム合金で求めるものである。本年度は鋼においては0.6%C-1%Mnを対象にMnS晶出を考慮したミクロ偏析モデルを展開し、凝固末期の真の固相率を厳守に評価するとともに、ひずみ速度の強度・延性に及ぼす影響を検討した。S量が0.001%以下であると、MnS晶出の有無は凝固完了に影響を及ぼさないが、Sが0.005%以上になると.凝固末期の温度が大きく異なってくる。ひずみ速度が大きくなると固相率0.9、/近傍で強度が大きくなり、固相における挙動と同様であった。固相率0.9においてはあらゆるひずみ速度に対して延性は0であったが、固相率1.0では10^<-3>/S以下のひずみ速度では延性の発現が認められた。固液共存状態においてひずみ速度の力学的性質に及ぼす影響はないとする従来のデ-タを否定する結果となった。銅・低錫リ-ドフレ-ム材料の固液共存状態における強度・延性に対しても予備的な結果が得られつつある。連続鋳造の高速化および軽圧下操業に伴って鋳片の内部割れが重要な問題となっている。内部割れは連鋳鋳片の凝固界面近傍に割れ発生限界以上の歪みが作用したときに発生するものであり、固液共存域における変形挙動と密接な関係がある。本研究では連鋳時の凝固条件をサーモレスタで再現することにより、凝固点近傍での鋼の機械的性質を測定した。

また、その結果を固相率との関係から把握することを目的として、溶質分配過程のシミュレーションを行った。0.060.6wt%カーボンの鋼についてはZST(強度発現温度)は固相率0.7,ZDT(延性発現温度)は固相率1.0に相当する温度であるという知見が得られている。今回はさらにカーボン量の多い試料S(0.8wt%C)およびサルファ量の多い試料F(0.06wt%S)について高温引張試験を行い、引張強度および破断にいたるまでの変位を測定した。また、0.6wt%カーボンの試料を用いて歪速度の影響についても調べた。高カーボン,高サルファ試料の試験結果では強度は凝固完了前に固相率0.7前後で現れており、この点は過去のデータと同様であった。これに対して変位の測定結果では、凝固完了予想温度以下においても伸びが認められず、ZDTを決定できなかった。溶質分配シミュレーションによる凝固完了予想温度とZDTが一致しないのは今回の試料では過去に用いた試料よりカーボン,リン,サルファ等の溶質元素量が多いためであると思われるが、ZDTへの影響機構は不明である。次に歪速度の影響についてであるが、まず引張強度は歪速度が大きくなるにつれて上昇する傾向が認められた。また、歪速度10^0,10^<-1>,10^<-2>では伸びはほぼゼロであったのに対して10^<-3>では約5mmの伸びが測定された。従って凝固温度域においても機械的性質は歪速度に依存すると結論される。
プロテインCレセプターを指標とした乳癌の早期発見法の開発

血管内皮プロテインCレセプター(EPCR)の発現を指標にした早期発見を検討するためにELISA法の構築を行った。1.スタンダード、免疫抗原として使用するためのリコンビナント可溶化EPCRを動物細胞で大量に発現し、精製する方法を確立した。2.リコンビナント蛋白を抗原として、ポリクローナル抗体を作成した。3.これまでに作成した、約350種の抗EPCRモノクローナル抗体をスクリーニングして、コーティングに適したものを選出した。4.検出抗体として、ビオチン、アルカリフォスファターゼ、ペルオキシダーゼ標識抗体を検討した。上記の材料を組み合わせて最適条件の検討を進め、10ng/mlの感度で、可溶化EPCRを血清、血漿中から検出できるサンドイッチELISA法を確立した。この方法によって癌患者の血清サンプルの測定を開始している。乳癌由来の細胞株であるMDA-1には、EPCRとトロンボモジュリンの両者を発現していて、効率的なプロテインCの活性化を触媒している。この細胞はマトリックス・メタロプロテアーゼ-2(MMP-2)を産生しており、これが活性化プロテインCによって効率的に活性化されることも確認できた。従って、EPCRの機能が,プロテインCの活性化、MMP-2の活性化を経由して癌の浸潤や血管新生に関与している可能性があるので、引き続き解析を行っている。また、血管新生を伴う癌以外の疾患に関してもEPCRの血清レベルを測定している。
高周波地震動と震源の動力学から得られる新しい地震像

動力学的な震源モデル(応力ベース)の特徴を生かした運動学的な震源モデル(すべり量ベース)の記述方法として「擬似動的震源モデル」が提案されている.擬似動的震源モデリングとは,震源における動的破壊計算で確認された理論式と経験式をもとに,最終すべり量・静的応力降下量・破壊エネルギー・破壊開始時刻・最大すべり速度・ライズタイム・強震動パルス幅といった断層破壊にかかわる一連のパラメータを,摩擦構成則にしたがう断層破壊の計算を行うことなく導出する方法である.平成16年度はM6.5,M7.0,M7.2の3つの地震規模に対して10ケースづつのシナリオ地震を想定し,擬似動的震源モデルの構築と広帯域強震動予測を行った.動的および擬似動的震源モデリングでは,破壊エネルギーの不均質性に基づいて断層パラメータが構築されるため,破壊開始点がアスペリティ内に位置する場合,大きなすべり速度と短いすべり継続時間を有する領域がアスペリティ端部に見られ,時に大振幅をもった鋭いパルス波が震源ごく近傍で生成される.このような地震波は,従来の運動学的震源モデルから想定される経験式を上回る偏差を示し,動的破壊過程に起因する極大地震動と考えることができる.本年度は,2004年新潟県中越地震や2003年イラン・バム地震などで得られた近年の大地震動成因の解明を目的として,極大地震動に関する研究に着手した.また,地震学的に興味深い現象として,Mw6.5-7.0クラスの断層から生成される地震動レベルは,Mw7.0-7.5クラスの断層から生成される地震動レベルよりも大きい(Somerville,2003)という,地震動パラドックスが挙げられる.本研究では,破壊エネルギーの地震モーメントのスケーリングにみられる地表断層地震と地中断層地震の違いに着目して,動力学的震源モデルに基づくすべり速度時間関数を構築し,地震動パラドックスを解明するための強震動予測手法のプロトタイプを提案した.破壊の力学にもとづいた断層運動の表現は,地表地震断層と伏在断層の違いや,逆断層の性質,断層の幾何形状が破壊伝播に与える影響を見積もるうえで重要であり,有効な地下構造モデルを組み込んだ波形計算を行うことによって,地震動の解釈がより深まることが期待される.平成15年度は申請課題を遂行するために必要な基礎研究として,動力学的震源モデルを用いた強震動予測手法を完成させ,建築構造物のだめの入力地震動を計算し,その適用可能性を検証した.(1)動的震源モデルによりシミュレートされた断層破壊を,運動学的な手法を用いて再表現する手法の確立動力学的な震源モデル(応力ベース)の特徴を生かした運動学的な震源モデル(すべり量ベース)の記述方法として「擬似動的震源モデル」が提案されている.擬似動的震源モデリングとは,動的震源計算で確認された理論式と経験式をもとに,最終すべり量・静的応力降下量・破壊エネルギー・破壊開始時刻・最大すべり速度・ライズタイム・強震動パルス幅といった断層破壊にかかわる一連のパラメータを,摩擦構成則にしたがう断層破壊の計算を行うことなく導出する方法である.M7クラスのシナリオ地震に対して擬似震源モデルを構築し,地震動計算を行った結果,動的震源モデルを入力とした場合と似通った波形・応答スペクトルが得られることを確認した.これは地震動再現において,擬似動的震源モデリングが動力学的な震源モデルと同等のポテンシャルを持つ手法であることを意味している.(2)震源近傍強震動のシミュレーションとその妥当性およびはらつきの検討動的および擬似動的震源モデリングの特色として,破壊の伝播過程を司る動的パラメータ「破壊エネルギー」が再現されるため,震源ごく近傍では,時に大振幅をもった鋭いパルス波が試算され,従来の運動学的震源モデルから想定される経験式を上回る偏差がみられることがわかった.動力学的な震源モデル(応力ベース)の特徴を生かした運動学的な震源モデル(すべり量ベース)の記述方法として「擬似動的震源モデル」が提案されている.擬似動的震源モデリングとは,震源における動的破壊計算で確認された理論式と経験式をもとに,最終すべり量・静的応力降下量・破壊エネルギー・破壊開始時刻・最大すべり速度・ライズタイム・強震動パルス幅といった断層破壊にかかわる一連のパラメータを,摩擦構成則にしたがう断層破壊の計算を行うことなく導出する方法である.平成16年度はM6.5,M7.0,M7.2の3つの地震規模に対して10ケースづつのシナリオ地震を想定し,擬似動的震源モデルの構築と広帯域強震動予測を行った.動的および擬似動的震源モデリングでは,破壊エネルギーの不均質性に基づいて断層パラメータが構築されるため,破壊開始点がアスペリティ内に位置する場合,大きなすべり速度と短いすべり継続時間を有する領域がアスペリティ端部に見られ,時に大振幅をもった鋭いパルス波が震源ごく近傍で生成される.

このような地震波は,従来の運動学的震源モデルから想定される経験式を上回る偏差を示し,動的破壊過程に起因する極大地震動と考えることができる.本年度は,2004年新潟県中越地震や2003年イラン・バム地震などで得られた近年の大地震動成因の解明を目的として,極大地震動に関する研究に着手した.また,地震学的に興味深い現象として,Mw6.5-7.0クラスの断層から生成される地震動レベルは,Mw7.0-7.5クラスの断層から生成される地震動レベルよりも大きい(Somerville,2003)という,地震動パラドックスが挙げられる.本研究では,破壊エネルギーの地震モーメントのスケーリングにみられる地表断層地震と地中断層地震の違いに着目して,動力学的震源モデルに基づくすべり速度時間関数を構築し,地震動パラドックスを解明するための強震動予測手法のプロトタイプを提案した.
光合成の系I型反応中心の分子機構の解明

本研究では、光合成反応中心の分子機構を解明することを目的として、従来色素の分析がなされていなかった好酸性バクテリアの色素分析を行った。その結果、光合成を行っているとはみなされていなかった好酸性バクテリア中に、紅色細菌で光合成性を駆動するバクテリオクロロフィルa(BChl a)と非常によく似た色素が存在することを見出した。この色素を単離・精製し分光学的特性を調べたところ、吸収スペクトルおよび蛍光スペクトルの形状はBChl aとほぼ同じであった。ただし、数nmほどQバンドが短波長シフトしていた。以上の結果より、環構造はBChl aとほぼ同じであると推定した。次に、中心金属がMgであることを確認するためにMassおよびICP測定を行った。その結果、中心金属はMgではなく、亜鉛であることが判明した(Zn-BChl a)この好酸性バクテリアが光合成をするのか否かをフッラシュ法により検討したところ、初発光電荷分離を起こすことが明らかになった。これまで光合成で機能するクロロフィルの中心金属はMgだと信じられてきたので、Mg以外の金属を有するクロロフィルでも光合成を行えるというこの発見は、光合成の世界に大きな衝撃を与えると予想される。今後、Zn-BChl aで駆動するこの反応中心の詳細な物理化学的特性を検討する予定である。
大量情報データを基盤としたイネ雄性生殖器官の分化・発達・成熟における分子機構解明

イネの雄性生殖器官に焦点を当て分子生物学的・情報生物学的研究を行い、葯および花粉の分化・発達・成熟過程の分子ネットワークの解明を目標に、平成20年は以下の研究を行った。1.雄性生殖における器官・ステージ特異的遺伝子に関する研究イネ品種日本晴の葯発達ステージに対して雄性生殖組織特異的にサンプル調整した。葯の発達は組織切片のDAPI染色により正確なステージを確認し、レーザーマイクロダイセクション(LMD)を用いて減数分裂期、四分子期、1細胞性花粉期、2細胞性花粉期、3細胞性花粉期の花粉とタペート組織(3細胞性花粉期は花粉のみ)を精密にサンプリングした。その後これらサンプルから純粋なTotal RNAを抽出し、44kマイクロアレイ解析を行い、各葯の発達ステージ毎の遺伝子発現プロファイルを獲得した。2.雄性生殖器官特異的miRNA同定に関する研究日本晴を材料とし、葯の発達過程をDAPI染色により正確に確認し、減数分裂期四分子期、1細胞性花粉期、2細胞性花粉期、3細胞性花粉期の葯サンプルを調整した。それぞれのステージサンプルより抽出した純粋なTotal RNAをポリアクリルアミドゲル電気泳動によりサイズ分画を行い、18-30塩基程度のsmall RNA画分をゲルから抽出した後、得られたsmall RNA画分に対して5'と3'末端へのアダプター付与・RT-PCRによりsmall RNA-cDNAライブラリーを構築した。高速シーケンサーを用いて各ステージのsmall RNAの塩基配列解読を行い(約500Mb)、各ステージから数万クローンの塩基配列の情報を得た。
鋼構造物に含まれる溶接欠陥の定量的な評価

・溶接継手の欠陥検出を目的とした超音波パルスエコ-法を、有限要素法を用いて数値的にシミュレ-トし、欠陥形状によるエコ-特性の差、適切なエコ-受信点の位置を明らかにした。・中央亀裂型試験片と隅肉溶接試験片を用いて疲労試験を行い、AE法により疲労亀裂の発生・進展プロセスを観察した。その結果、溶接継手においても素材試験片に見られるような疲労亀裂の発生段階が存在し、そのとき比較的大きなAE波が生じること、疲労亀裂の進展速度が早くなるにしたがってAE波は大きくなることなどを明らかにした。・隅肉溶接部に生じるアンダ-カットの形状を詳細に調べるとともに、アンダ-カットを含む前面隅肉溶接継手の疲労試験を行った。またアンダ-カットの実測結果に基づいてその形状をモデル化し、有限要素解析を行うことにより、アンダ-カット底部の応力集中を明らかにした。さらに、応力解析と破壊力学の手法を用いた疲労亀裂進展解析を行うことにより、アンダ-カットの形状と寸法が疲労強度にどの様に影響するかについて検討した。・十字隅肉溶接継手部に疲労破壊のうち、溶接ル-ト部から疲労亀裂が発生・進展する場合の疲労強度について実験的に検討した。その結果、荷重伝達型継手ではル-トギャップが0の場合の不溶着部の長さが、急激な疲労強度の低下につながることなどが明かとなった。・道路橋部材での変動応力をパ-ソナルコンピュ-タでシミュレ-トし、それを荷重波形としてフランジガセットやウェブカセット、垂直スティフナ-およびカバ-プレ-トを含む大型溶接桁の疲労試験を行い、その結果をいくつかの疲労設計基準類での設計曲線と比較した。鋼橋の溶接継手部に対する各種非破壊検査方法の適用性およびそれらの検出能力と、亀裂が存在した場合の疲労寿命に対する破壊力学を用いた評価から、構造物の使用目的に合致するように溶接欠陥の許容限界を設定する方法を明らかにすることを目的とし、本年度は以下の検討を行なった。非破壊検査法の1つである超音波探傷法を用いて欠陥形状・寸法を測定するための第一段階として欠陥を含む弾性材料中の波動現象のス-パ-コンピュ-タによる数値シミュレ-ションを行った。また、実際に超音波探傷試験を行い、欠陥形状の違いが反射波に及ぼす影響を調べた。その結果、本シミュレ-ションは波の伝播速度に関して波動現象を正確に再現していること、欠陥で波が反射するとモ-ド変換がおき、縦波と横波の両方が発生するが、反射後の縦波と横波の進む方向に特徴があること、円孔、楕円孔、スリットからの反射波の波形および周波数特性は類似していることなどが明らかとなった。種々の溶接継手部を有する桁試験体の変動荷重試験を行ない、各溶接継手部の疲労強度、疲労亀裂の補修効果などについて検討した。この試験ては、道路橋で実際に生じるような荷重履歴をパソコンでシュミュレ-トすることにより変動荷重を求め、またそれをそのまま疲労試験の荷重の制御に用いている。疲労試験結果は、各種の疲労設計基準での設計疲労強度と比較されている。定量的な欠陥評価を目的として、各種溶接継手に対して疲労亀裂進展解析を行なった。この解析は、一定振幅応力下および対数目盛で表した応力頻度分布曲線形状直線、上に凸および凹となるような変動応力を対象として行なった。さらに、その結果を利用して疲労設計に用いるべきS-N線について検討した。荷重伝達および荷重非伝達型の十字すみ肉溶接継手を対象として、それらに含まれる溶接欠陥の疲労強度への影響を実験および破壊力学解析により定量的に評価した。さらにそれらの欠陥からの疲労亀裂の発生、進展性状を、ポテンシャルドロップ法、アコ-スティックエミッション(AE)法およびひずみゲ-ジを用いたコンプライアンスの変化から観察した。

荷重伝達型継手ではそのル-ト部の不溶接部、ヒ-ルクラック、ル-トギャップが継手の疲労強度に影響する欠陥と考えられるが、そのうちル-トギャップがOの場合の不溶接部の大きさが急激な疲労強度の低下につながることが明らかとなった。荷重非伝達型継手では溶接止端部に存在するアンダ-カットが継手の疲労強度を低下させる因子である。これらの影響度は破壊力学解析により評価することが可能であるが、いずれの欠陥も疲労亀裂が進展を開始するまでにかなりの応力繰り返しが必要なこと(疲労亀裂発生寿命の存在)から、より精度の高い評価を行うには、特に長寿命域での疲労亀裂発生寿命の予測が重要であることが明らかとなった。多点のセンサ-を用いたポテンシャル法により、表面きれつの形状、寸法の測定が可能であり、深さ0.2mm程度から検出でき、深さ0.5mm程度から形状・寸法の測定が可能となる。AE法では、疲労試験の開始初期に多数のAEの発生が認められ、その後かなりの期間AEの発生のない期間があり、ポテンシャルドロップ法やコンプライアンス法で亀裂の検出が可能となる時期から再びAEの発生が増加し始める。波形解析等により、初期と終期のAEの判別を試みたが、現在のところ不十分であり、今後の検討課題と考えている。
酸化銀分解反応による金属とシリコン系材料の界面形成機構の解明とその応用

本研究は、酸化銀の分解反応を活用して、シリコン系材料と銀の間に生ずる界面構造の形成機構を解明するとともに、その反応制御による表面機能化プロセスの確立を最終目標としている。今年度は、当初計画の「1各種シリコン材料に対する界面構造形成能の確認に基づくペースト材設計」に加えて「2静・動的透過電子顕微鏡観察に基づく異種材料間界面構造形成機構の解明」にも並行して取り組み、当初計画以上の成果を得ることが出来た。具体的には以下の通りである。分解反応により生成した銀の、シリコン・炭化ケイ素への界面構造形成能の検証として、当初計画では酸化銀/有機溶剤比ごとの反応性および接合性評価を予定していた。しかし、比によっては塗布性が変化することが分かった。そこで、温度と時間をパラメータとした予熱プロセス制御した接合によって界面構造形成能を評価した。評価手法として、TG-DTAによる予熱ペーストの熱分析、界面強度評価ならびにナノレベル界面構造観察を実施した。熱分析の結果、予熱の進行に伴う還元反応および熱分解反応の反応性の変化を確認した。また、接合体評価の結果、接合温度300-500°Cにおける界面中間層形成要件を明らかにした。具体的には、熱分解温度以上の500°Cの接合界面に対して、予熱プロセス制御により数nmあるいは50 nm程度の酸化シリコン層の形成を制御可能とした。さらに、各温度の界面構造観察を通して、その形成過程の糸口を掴んだ。一方、熱分解温度以下では、厚い酸化シリコン層は形成されないことを示した。さらに、過剰な溶剤除去および高効率な還元反応を意図した低温予熱プロセスを実施することで、300°Cの接合において、25 MPaに至るほどの高い強度を獲得することに成功した。これらの挙動はシリコンおよび炭化ケイ素のいずれにおいても確認され、本手法における両材料の接合機構は同一であることが示唆された。本研究では、3年間で以下の3つの項目に取り組む予定である;1各種シリコン材料に対する界面構造形成能の確認に基づくペースト材設計、2静・動的透過電子顕微鏡観察に基づく異種材料間界面構造形成機構の解明、3分解反応の機能化に向けたプロセス設計と応用。当該年度当初実施計画項目である1については、プロセス上の課題も認められたが、手法を適切に変更することで界面構造形成能の確認に基づくペースト材の要件を見出すなど、良好な結果を得ている。さらに、当初2年度目の計画内容である2についても、各温度の界面構造の静的観察を進めており、形成機構に関する知見を得始めている。平成31年度は、現在進めている項目2に関して、界面構造形成過程を正しく理解するため、各温度ごとのシリコン系材料/銀界面構造の推移を観察する。特に、還元反応あるいは熱分解反応が生じる温度前後では著しい構造変化が生じることが予想されるため、それら温度領域では注意深く実施する。また年度後期には、静的観察結果を参照し動的観察を推進する。さらに、当初計画3分解反応の機能化に向けたプロセス設計と応用に関しても並行して試行する。具体的には、ハイブリッド材料を利用した場合のデータを取得し2にフィードバックすることで、分解反応の界面構造形成への寄与を明確化するとともに、表面機能化法への応用のための知見を得る。

さらに、当初2年度目の計画内容である2についても、各温度の界面構造の静的観察を進めており、形成機構に関する知見を得始めている。平成31年度は、現在進めている項目2に関して、界面構造形成過程を正しく理解するため、各温度ごとのシリコン系材料/銀界面構造の推移を観察する。特に、還元反応あるいは熱分解反応が生じる温度前後では著しい構造変化が生じることが予想されるため、それら温度領域では注意深く実施する。また年度後期には、静的観察結果を参照し動的観察を推進する。さらに、当初計画3分解反応の機能化に向けたプロセス設計と応用に関しても並行して試行する。具体的には、ハイブリッド材料を利用した場合のデータを取得し2にフィードバックすることで、分解反応の界面構造形成への寄与を明確化するとともに、表面機能化法への応用のための知見を得る。【次年度使用額が生じた理由】研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため当初の見込額と執行額が異なった。【使用計画】当初の計画以上に研究が進み興味深い知見が得られたため、当初計画をベースとして、当初計画3に関する物品費にも充当する。
Pho-キナーゼとCRMP-2による神経回路網形成機構の解明

低分子量GTP結合タンパク質Rhoとそのエフェクター分子であるRho-キナーゼは神経細胞の移動、成長円錐の運動及び神経突起の伸展といった高次細胞現象を制御することが知られている。また、Rho-キナーゼの基質の一つであるCRMP-2は神経細胞の極性形成に重要な役割を果たしていることが示されている。本研究においてはマウスをモデル動物として用いてRho/Rho-キナーゼ、及びCRMP-2の生理機能とその作用メカニズムの解明を目的としている。マウスにおいて、Rho-キナーゼのisoformはROCK1、ROCK2の2種類が報告されている。すでにROCK2のノックアウトマウス作製は修了しており、ROCK2ノックアウトマウスが胎生14日前後で胎生致死であることを見出している。この時点では神経系の構築はほとんど起こっておらず、神経系構築におけるRho-キナーゼの解析を行うためにドミナントネガティブ型Rho-キナーゼのを神経特異的に発現するトランスジェニックマウスの作製・解析を行っている。また、ROCK2ノックアウトマウスより初代培養細胞を単離し、細胞形態や細胞運動についての解析を行った。野生型より単離した初代繊維芽細胞とROCK2ノックアウトマウスより単離した細胞の形態を比較したところ、アクチン細胞骨格に大きな差異は認められなかった。一方で、boyden chamber法により細胞の運動能を比較したところ、細胞外基質、及びシグナル依存的に運動能に差が見られるという予備的な結果を得た。脳神経系は神経細胞の移動、成長円錐の運動と神経突起の伸展といった高次細胞現象の結果、極めて精緻で機能的な神経回路網を形成する。これらの高次細胞現象には、細胞骨格や細胞接着装置の時間的空間的な制御が必要であるが、細胞内における分子メカニズムは不明である。細胞の運動や形態形成にはアクトミオシン系の細胞骨格が関与していることが知られており、その制御には低分子量GTP結合蛋白質Rhoとその特異的なエフェクター蛋白質であるRho-キナーゼが重要な役割を果たしていると考えられている。本研究ではマウスをモデル動物として用いて、神経回路網形成におけるRho-キナーゼ及びその基質であるCRMP-2の生理機能とその作用メカニズムの解明を目的とする。本年度の研究業績は下記のとおりである。1)Rho-kinaseの2つのisoformであるROCK1、およびROCK2のうちROCK2のノックアウトマウスを作製し、胎生致死であることを確認した。2)ROCK2のノックアウトマウスが胎生13日で致死であることを確認した。3)ROCK2のノックアウトマウスの胎児から初代培養繊維芽細胞を単離培養し、同腹の野生型胎児から単離した繊維芽細胞と比べてROCK1の発現量に変化がないこと、細胞の移動能が亢進することを確認した。4)CRMP-2を過剰発現させるトランスジェニックマウスの作製を試みたが、発現量が低い個体しか得られなかった。以上の結果から、ROCK2は細胞の移動の制御に特異的に関与している可能性が示唆された。ROCK2が神経細胞において細胞の移動などの高次機能を制御するかは、今後の研究で明らかにしていく予定である。以上のことから平成14年度の研究計画はほぼ達成されたものと考える。低分子量GTP結合蛋白質Rhoとそのエフェクター分子であるRho-キナーゼは神経細胞の移動、成長円錐の運動及び神経突起の伸展といった高次細胞現象を制御することが知られている。また、Rho-キナーゼの基質蛋白質のひとつであるCRMP-2は神経細胞の極性形成に重要な役割を果たしていることが示されている。本研究においては、マウスをモデル動物として用いてRho/Rho-キナーゼ、およびCRMP-2の生理機能とその作用メカニズムの解明を目的としている。マウスにおいてRho-キナーゼのisoformはROCK1,ROCK2の2種類が報告されている。昨年度までにすでにROCK2のノックアウトマウスの作製は終了しており,ROCK2ノックアウトマウスが胎生14日前後で胎生致死であることを見出している。この時点では神経系の構築はほとんど起こっておらず、神経系構築におけるRho-キナーゼの解析を行うために、ドミナントネガティブ型Rho-キナーゼを神経特異的に発現するトランスジェニックマウスの作製・解析を行っている。また、ROCK2ノックアウトマウスより初代培養細胞を単離し、細胞形態や細胞運動について解析を行った。野生型より単離した初代培養繊維芽細胞(ROCK1,ROCK2の2種類を発現)とROCK2ノックアウトマウスより単離した細胞(ROCK1のみ発現)の形態を比較したところ、アクチン細胞骨格に大きな変化は認められなかった。一方で、boyden chamber法により細胞の運動能を比較したところ、基質、及びシグナル依存的に運動能に差が見られる、という予備的な結果を得ている。今後引き続き、ROCK2の機能欠損による細胞運動に及ぼす影響を検討する予定である。

マウスにおいて、Rho-キナーゼのisoformはROCK1、ROCK2の2種類が報告されている。すでにROCK2のノックアウトマウス作製は修了しており、ROCK2ノックアウトマウスが胎生14日前後で胎生致死であることを見出している。この時点では神経系の構築はほとんど起こっておらず、神経系構築におけるRho-キナーゼの解析を行うためにドミナントネガティブ型Rho-キナーゼのを神経特異的に発現するトランスジェニックマウスの作製・解析を行っている。また、ROCK2ノックアウトマウスより初代培養細胞を単離し、細胞形態や細胞運動についての解析を行った。野生型より単離した初代繊維芽細胞とROCK2ノックアウトマウスより単離した細胞の形態を比較したところ、アクチン細胞骨格に大きな差異は認められなかった。一方で、boyden chamber法により細胞の運動能を比較したところ、細胞外基質、及びシグナル依存的に運動能に差が見られるという予備的な結果を得た。
胎児が音楽に触れるとき：胎児と妊婦の個人特性に注目した縦断的探究

一般に、外部の音は子宮に届きにくいが250 Hz(真ん中のドあたり)以下の音は届く。本研究では、チェロの曲を用い、妊婦がヘッドフォンを通して聴いている時と、妊婦が波のような音を聴いている間にスピーカーを通して音楽が提示された時の胎動の様子を、聴覚システムが完成する以前(27週齢以前)と以降(28週齢以降)で、18組の妊婦と胎児を対象に縦断的に比較した。その結果、28週齢以降において、ヘッドフォン提示時よりもスピーカー提示時の方が、安静時よりも頻繁に四肢が動いていた。また、28週齢以降には、妊婦がヘッドフォンで楽しい音楽を聴取しているときよりも優しい音楽を聴取しているときの方がより動いていた。本研究は、胎児の音や音楽に対する反応に胎児自身の特性と母親の特性がどう関わっているのか、実験的かつ縦断的に探究することを目的としている。1.妊婦対象実験:妊婦向けセミナー等を通じてリクルートし同意書に署名した妊婦54人を対象に次の実験を行った。(a)妊婦の気分測定:「POMS短縮版」で音楽聴取前後における気分を測定。(b)妊婦の唾液中ストレスマーカー測定:実験中5回唾液中アミラーゼを測定。(c)妊婦の心拍測定:ベースラインと各音楽タイプ聴取時の平均心拍の差を比較。(d)楽曲に対する印象評価と気分の自己評価:妊婦の心拍測定終了後、使用した楽曲すべてを再提示し、それぞれについて曲の印象等について評定させた。(e)妊婦の気質測定:「成人気質調査票短縮版」で測定。(f)その他:データ分析の結果を解釈する際に必要になると思われ趣味、教育・経済レベルなどについての質問紙調査。(g)上記の測定値それぞれについて、妊娠週数、妊婦の気質、趣味の違い等、個人特性と考えられる変数との関連性を分析中である。2.胎児対象実験:1の実験に参加した妊婦のうち、胎児をエコーで追う実験への協力に同意した妊婦17人を対象に、次の実験を行った。(a)基線変動パターンの測定(wellbeingの確認)。(b)振動音刺激に対する基線変動の測定(覚醒度の確認、鋭敏性の測定)(c)胎児の動きの変化の測定:妊婦の平静時と、妊婦のヘッドフォンでの音楽聴取時、音楽のスピーカー提示時における胎児の動きを録画。(d)妊婦の測定:1と同様に気分、唾液中アミラーゼ、楽曲提示中の心拍変動、楽曲に対する印象等について測定。(e)上記bとcについて、妊娠週数や妊婦の気質、ストレスレベル、心拍変動等との関連性について分析中である。3.成果発表:本実験で使用する音楽の感情タイプを確認するために行った予備実験の結果を国際学会で発表した。本研究は、胎児の音や音楽に対する反応に、胎児自身の特性と母親(妊婦)の特性がどう関わっているのか、実験的かつ縦断的に探究することを目的とし、次の内容について行った。1.妊婦対象実験:妊婦155人を対象に、次の実験を行った。(a)気分測定、(b)唾液中ストレスマーカー(アミラーゼ)測定、(c)心拍測定、(d)楽曲に対する印象評価と気分の自己評価(心拍測定終了後)、(e)気質測定、(f)趣味、教育・経済レベルなどについての質問紙調査。2.胎児対象実験:「1」の実験に参加した妊婦のうち、胎児をエコーで追う実験への協力に同意した妊婦18人を対象に、次の実験を行った。(a)基線(心拍)変動パターンの測定(wellbeingの確認)、(b)振動音刺激に対する基線変動の測定(覚醒度の確認、鋭敏性の測定)、(c)妊婦の平静時と妊婦のヘッドフォンでの音楽聴取時、スピーカー提示時における胎児の動きを録画、(d)「1」と同様に妊婦の気分、唾液中アミラーゼ、楽曲提示中の心拍変動、楽曲に対する印象等について測定。3.結果:妊婦対象実験では、(1)音楽聴取前よりも音楽聴取後の方が「心拍数」「アミラーゼ値」が下がる(よりリラックスしている)こと、またこれらの効果は、提示された音楽の順序には関係ないこと、(2)音楽聴取前よりも音楽聴取後の方が、妊婦自身が感じている不安・緊張等の否定的な気分が緩和されること、(3)気質によって、音楽の感じ方が異なり、その音楽に対する異なる感じ方が、音楽聴取前後の気分変化や心拍変化に影響を与えていることが分かった。また、胎児実験では、胎齢28週以上ではヘッドフォンよりもスピーカーで聴取している時の方がより動く傾向にあるが、それ以前の胎齢では個人差があることが分かった。今後、この個人差がどこからくるのかについて、妊婦実験で得た情報と関連づけながら検討して行く。

本研究の目的は、胎児の音や音楽に対する反応・馴化に、「胎児自身の特性」(聴覚形成前を含む胎齢期を通しての振動音刺激に対する鋭敏性、心拍変動の度合い等)と「母親(妊婦)の特性」(音や音楽に対する生理的・心理的反応の違い、気質等)がどう関わっているのか、実験的かつ縦断的に探究することを目的としている。今年度は、以下の内容について行った。1.音楽刺激選定のための実験:女子学生30人を対象に、バッハ作曲『無伴奏チェロ組曲』の中から、昨年度中に仮選定された22曲の冒頭約1分からなる刺激を聴いてもらい、各曲聴取後の自分の気分(例:「はっきりと目が覚めている感じーまどろむ感じ」等、4つの6件法両極尺度)と曲の感情的印象(例:「楽しそうに聞こえるか」等4つの6件法単極尺度)について評定してもらった。この結果から、最も「楽しい曲」「優しい曲」「悲しい曲」それぞれ4曲ずつ選定した。2.音楽に対する感じ方・印象の抱き方に与える気質の影響を調べるための分析:上記1で述べた実験において、音楽聴取後に『成人用気質調査票ショートフォーム(日本語版ATQ)』を用いて参加者の気質を測定した。この調査票は、否定的感情、外向性・高潮性、エフォートフルコントロール、定位敏感性という4つの尺度と13の下位尺度からなる。分析の結果、曲の感じ方は外向性・高潮性と相関があり、そのうち特に、社交性と高い相関がみられた。さらに、社交性の得点が高い人は低い人よりも、曲の感情的印象を感じやすいことがわかった。各曲聴取後の気分には、気質の影響は見られなかった。(この実験の成果は、5月に行われるAmerican Psychological Scienceにて発表する予定である。)この結果を受け、妊婦対象実験では、女子学生と同様の気質の影響が見られるのか、それとも妊婦の場合には気質の影響は異なるのかについて検討したいと考えている。(1)1年目に実験のハード面の確立が遅れたことから、なかなか産科医院への参加者募集の協力要請が行えなかったこと、(2)協力要請に行った産科医院の医師の意見と、過去に音楽を用いた胎児実験を行った研究者のアドバイスから、胎児実験の段取りを再構成したことから、データ収集の開始が2年目になってしまったため。理由1:妊婦心拍の連続測定用の心電計(Shimmer社)を海外から安く購入したものの、その測定器の設定に思った以上の時間がかかってしまったことと、その測定値の妥当性の検証が難しいことから別の心拍測定器を探さなければならなかったため。理由2:上記(1)の理由により、実験のハード面の確立が遅れたことから、なかなか産科医院への参加者募集の協力要請が行えなかったため。理由3:新たに探した心電計のデータと刺激として提示する音楽の時間軸をどのように合わせられるか、その手法の検討に時間がかかったため。理由4:協力要請に行った産科医院の医師の意見と、過去に音楽を用いた胎児実験を行った研究者のアドバイスから、胎児実験の段取りを再構成する必要がでてきたため。本研究課題は「基金」からの助成であるため、1年間の延長申請を行い承認された。参加者リクルートは順調であるため、1年間研究を延長して引き続きデータ収集を行い、データポイントを上げた上で分析を行うことで、目的は達成できると考える。また、妊婦と胎児それぞれの観点から分析結果をまとめ、学会で成果を発表する。今年度の達成度が遅れてしまった理由1ー3に対する対策:今年度終了時までに、医学系研究で広く使用されているGMS社の心電計を確保し、妊婦対象実験を進められる目処がついた。
皮膚小型血管炎における抑制性共刺激分子の役割

PD-1に代表される抑制性共刺激分子は、T細胞の免疫疲弊(増殖能低下、サイトカイン産生能低下、免疫記憶形成能低下)を誘導することで、過剰な免疫反応を制御する役割を持つが、近年血管炎病態への関与が示唆されている。中型大型血管炎においては一部研究が行われているが、小型血管炎における抑制性共刺激分子の研究は全く進んでいない。本研究では、小型血管炎で症状の現れやすい皮膚組織、および末梢血標本を用いて、小型血管炎発症における抑制性共刺激分子の動態を明らかにし、新たな診断・治療標的となる可能性を検討する。
注入同期技術を用いたペタビット／秒級超多値・超大容量光伝送の実現

近年の光通信では、光の振幅と位相に情報を載せるデジタルコヒーレント光伝送技術が急速に進展している。変調多値度を増大し周波数利用効率を拡大できれば、光ファイバのコア1本で100 Tbit/sを上回る大容量伝送が実現できる。しかしながら、こうした超多値・大容量伝送においては多値度の増大に伴いチャネル間の相互位相変調(XPM)及び導波音響波型ブリルアン散乱(GAWBS)による位相雑音が信号歪みの支配的な要因となる。そこで本研究では、多値度増大の障害となるこれらの歪みを補償する技術を新たに開発し、従来の限界を超えるPbit/s級超大容量伝送の実現を目指す。