hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非局在電子系による新規なクロモフォアの開発と会合制御に関する研究

分子認識能や色素分子間の会合性を制御した非局在化π電子系機能性色素の開発を目的として、スクアリリウム系色素やポルフィリン系色素を合成し、その分子間相互作用に基づく光学特性を明らかにし、以下の成果が得られている。1.二つの四角酸残基の間に非局在化したπ電子系としてピレン環およびチオフェン環部位を導入した近赤外領域で吸収を示すスクアリリウム系色素を合成し、800nm以上で蛍光発光するスクアリリウム色素を見出し、タンパク質との相互作用で近赤外蛍光プローブになることを見出した。2.赤色発光する非対称型スクアリリウム色素は、タンパク質と非共有結合型で錯形成することで、蛍光強度と蛍光量子収率の著しい増幅が認められた。また、インドリン環を有する非対称型スクアリリウム色素を用いたキャピラリーレーザ誘導蛍光検出法でモデルタンパク質を高感度検出できることを明らかにした。3.オリゴスクアリリウム色素が臭素化またはヨウ素化スクアリリウム色素からパラジウム触媒を用いて合成できることを見出し、これら色素は、830930nmの近赤外領域で吸収を示した。また、有機太陽電池用増感色素として応用可能な非対称型スクアリリウム色素も合成した。4.電子受容体のビオロゲンを認識・固定できるレセプターとして、ジアリール尿素骨格を連結部位とするポルフィリン多量体やアントラセン-亜鉛ポルフィリンダイアッドを合成し、発色団間の配向がエネルギー移動に及ぼす影響について明らかにした。5.14個のジアリール尿素骨格を亜鉛ポルフィリンに付与した新規レセプターを合成し、電子受容体であるビオロゲン誘導体との錯形成について検討した。この錯体の安定性は、付与したジアリール尿素部位数の増加にともなって増加し、ジアリール尿素部位とビオロゲン骨格との収斂的な双極子-カチオン相互作用の寄与が示唆された。分子認識能や色素分子間の会合性を制御した非局在化π電子系機能性色素の開発を目的として、スクアリリウム色素やポルフィリン系色素を合成し、その分子間相互作用に基づく分光特性や蛍光特性を明らかにし、以下の結果が得られている。1)二つの四角酸残基の間に非局在化したπ電子系としてピレン環およびチオフェン環部位を導入した近赤外領域で吸収を示すスクアリリウム系色素を合成し、その光学特性を明らかにした。これらの系で、800nm以上で蛍光発光するスクアリリウム色素が見出された。2)色素分子内に双性イオン構造を有するスクアリリウム色素の特性とその会合特性を活用して、タンパク質と非共有結合型で強い相互作用して赤色の蛍光増幅するスクアリリウム系色素の構造要因を明らかにした。また、これら蛍光色素を用いた蛍光キャピラリー電気泳動法でヒト血清アルブミンを高感度検出できることを見出した。3)フェロセン部位で架橋したスクアリリウム色素二量体の分子内のクロモフォア間の相互作用について蛍光特性および電気化学的特性を明らかにした。その結果、フェロセン骨格からスクアリリウムクロモフォアへの光誘起電子移動が分子内のスクアリリウムクロモフォアを二量化することで改善されることが分かった。4)新規な光電変換物質として、二つのジアリール尿素部位で連結した亜鉛ポルフィリン二量体を合成した。この亜鉛ポルフィリン二量体と電子受容体であるビオロゲン誘導体を錯形成させることで、超分子光誘起電子移動系が構築されていることを明らかにした。これらの系では、ジアリール尿素部位とビオロゲン骨格との双極子-カチオン相互作用の寄与も示唆された。

5)機能性色素をドープする低反射ゲル薄膜として、ゾル-ゲル法において含フッ素系有機-無機複合材料を用いることで400-700nmの全可視光領域で低反射を示す薄膜を製膜することができた。分子認識能や色素分子間の会合性を制御した非局在化したπ電子系機能性色素の開発を目的として、スクアリリウム系色素やポルフィリン系色素を合成し、その分光特性や蛍光特性を明らかにした。また、機能性色素をドープする有機-無機薄膜の基本特性についても明らかにし、以下の成果が得られている。1.二つの四角酸残基の間に非局在化したπ電子系としてピレン環およびモノチオフェン環部位を導入した近赤外領域で吸収を示すビスクアリリウム系色素は、タンパク質との相互作用で、蛍光増幅する有用な近赤外蛍光プローブになることを見出した。2.二つの四角酸残基の間に導入したターチフォエン部位の中央部分から、さらにπ共役鎖を拡張した新規なクロモフォアの開発を行い、ストークスシフトが大きく、蛍光極大波長が近赤外領域にある新規なビスクアリリウム系色素を見出した。3.N-アルキル鎖で架橋したスクアリリウム色素二量体はアルカリ土類金属の添加で分子内H会合体と23分子の超分子集合体が形成されることを質量分析やNMRスペクトルから明らかにした。4.ジアリール尿素部位で連結した種々のアントラセンーポルフィリンダイアッドを合成し、その配向と分子内エネルギー移動について検討した結果、対面型に配向制御されたアントラセン部位からポルフィリン部位への高効率な分子内エネルギー移動が生じることを見出した。5.機能性色素をドープする有機-無機複合膜として、ゾル-ゲル法による乾式印刷版材料の基本特性を検討した。その結果、パーフルオロアルキル基を有するアルコキシシランを用いることで感光性有機-無機複合膜の表面にフッ素成分が凝集し、はっ油性、はっインク性、耐久磨耗性に優れた膜になることを見出した。分子認識能や色素分子間の会合性を制御した非局在化π電子系機能性色素の開発を目的として、スクアリリウム色素やポルフィリン系色素を合成し、その分子間相互作用に基づく分光特性や蛍光特性を明らかにし、以下の成果が得られている。1.スクアリリウム色素の芳香環に臭素またはヨウ素を導入し、さらにパラジウム触媒を用いて四角酸骨格を導入できる合成法を見出し、さらに活性メチル基を有する複素環化合物との縮合反応で、スクアリリウム色素を繰り返し単位とするスクアリリウムオリゴマーが合成できることを見出した。このスクアリリウム色素の35量体のオリゴマーは、830930nmの近赤外領域で吸収を示すことから、スクアリリウム系色素の新しい近赤外吸収色素の合成法となることがわかった。2.四つのジアリール尿素骨格を有する亜鉛ポルフィリンを合成し、このポルフィリン誘導体は収斂的に配置されたジアリール尿素骨格の双極子を利用してビオロゲンと会合することがわかった。このポルフィリン系レセプターを可視光で励起することによってビオロゲンへの効率的な電子移動が達成されることを見出した。また、時間分解分光測定から、この光誘起電子移動は会合体形成によって促進されることを明らかにした。
コチニール色素によるアナフィラキシー　その検査法の確立と症例解析

本邦のコチニール色素アレルギー症例は、近年増加傾向にある。過去に22例の報告があり、今回、新たに6例が加わった。全例成人女性で、85%がアナフィラキシーを発症した。原因食品はイチゴジュース、魚肉ソーセージ、フランス由来のマカロンによる発症が多い。検査法は、色素抽出液のプリックテスト、特異的IgE抗体の測定は有用で、特異的IgE抗体は除去食の継続により低下することが確認され、病勢を知るのにも有用である。今回、コチニール色素抽出液でのプリックテスト陽性の症例において、精製カルミン酸でのプリックテストが陽性を示し、カルミン酸自体が本アレルギーの発症に関与する可能性が示唆された。1広報活動:藤田保健衛生大学から各主要施設に広報を行い、コチニール色素アレルギーが疑われる症例について18施設から23症例の報告があった。2皮膚テスト(プリックテスト)用試薬の作成と提供:国立医薬品食品衛生研究所にて試薬を作成し、23症例のうち依頼のあった5症例の施設に試薬を提供した。3各医療施設での検査1)皮膚テスト(プリックテスト):5症例中、2症例で陽性反応がみられた。2)血液サンプルの収集:プリックテスト陽性もしくは特異的IgE抗体陽性の7症例の血清を収集した。4CAP-RAST法による特異IgE抗体の測定:23症例のうち、病院独自で検査機関に依頼した5症例を含んだ10症例の測定を行い、6症例で陽性反応を認めた。5抗原同定と新しいELISA法の開発:メスエンジムシのサンプルと患者血清とのイムノブロットでは約37kDaのタンパク質で陽性反応を認めたが、コントロールの正常人の血清においても37kDaでの反応がみられた。メスエンジムシの主要タンパク質をクロマトグラフィーを用いて、精製中の段階である。6各医療施設は『コチニール色素アレルギー情報入力サイト』に登録:今回収集した症例を含め、過去の症例報告をすべて登録を行った。7症例の集積・解析:集積は継続中である。解析はまだ未施行である。8学会報告・論文投稿:2014年11月の日本皮膚アレルギー・接触皮膚炎学会にて報告予定である。論文投稿は未施行である。1広報活動は初年度のみとし、H26年度は終了とした。しかし、その後も2皮膚テスト(プリックテスト)用試薬の作成と提供3各医療施設での検査1)皮膚テスト2)血液サンプルの収集4CAP-RAST法による特異IgE抗体の測定は、継続して行った。6コチニール色素アレルギー情報入力サイトの登録:全国内症例の登録は終了した。新規症例に関しては、随時更新予定である。7症例の集積・解析・抗原同定と新しいELISA法の開発:平成25年度にまで集積した全ての国内症例23例に関しては解析を行った。原因食品として、日本の製品では魚肉ソーセージ、イチゴジュース(牛乳)、海外の製品ではヨーロッパ製のカンパリ(2007年までカルミンが添加)・赤色マカロンが目立った。9症例で化粧品による局所のそう痒や発赤の既往があったが、コチニール色素が含まれることが明らかな症例は5症例、そのうち2症例は外国製、1症例は日本製であった。また、7症例につき、さらに解析をすすめ、プリックテスト、特異IgE抗体の感度、特異度を測定、藤田保健衛生大学にて2Dwestern blottingを施行していただいたところ、これまで本アレルギーの主要抗原と言われてきた38kDaへの反応性の弱い症例がみられた。8学会報告・論文投稿2014年11月2123日第44回日本皮膚アレルギー・接触皮膚炎学会総会学術大会にて“コチニール色素アレルギー本邦報告例の集積結果として発表した。また、今後、論文発表予定である。研究計画と実施状況:1広報活動、2皮膚テスト(プリックテスト)用試薬の作成と提供、3各医療施設での検査、4CAP-RAST法による特異IgE抗体の測定、5抗原同定と新しいELISA法の開発、6各医療施設は『コチニール色素アレルギー情報入力サイト』に登録、7症例の集積・解析、8学会報告・論文投稿1は終了している。24:コチニール色素抽出液、コチニール色素を含む食品のプリックテスト、コチニール色素特異的IgE抗体の測定は有用で、特に特異的IgE抗体は、抗原回避により陰性化した症例の経過を追うのに有用である。一方、プリックテスト、特異的IgEともに偽陰性の症例が存在した。5:藤田保健衛生大学で行われたコチニール色素抽出液と患者血清中のIgEとの反応をみる2D-Western blot法は有用であり、38kDa領域の反応が強い症例ほど、特異的IgE抗体価は高く、ELISA法での反応が強くみられた。38kDa領域以外にも陽性スポットがみられ、症例ごとにパターンが異なった。一方で、コチニール色素抽出液でのELISA法では、2D-WB法で38kDaの反応性の強い症例のみ陽性を示し、全体的に反応性が低かった。7:期間中の新規国内症例の登録は7症例あり、6症例が成人女性、1症例が10歳の男児であった。5症例でアナフィラキシーを発症した。原因と考えられた食品は3症例で魚肉ソーセージ、2症例でイチゴミルク、マカロンであった。プリックテスト陽性症例は診断確実例どし、CAPーRAST法による特異的IgE抗体はclass2以上は診断

確実例としたが、10人の健常人で抗体価が<0.1UA/mlであったことから、class0-1であっても、抗体価が0.1UA/ml以上であれば、疑い症例として、経口負荷試験や好塩基球活性化試験などを行った方がよいと思われた。研究の目的は感度の高いELISA法の確立であるが、コチニール色素抽出液での2D western blot法やELISAはいずれも有用ではあるものの、反応性は低く、より感度の高いELISA法の確立が求められる。【背景】赤色の着色料であるコチニール色素によるアレルギーはアナフィラキシーなどの重篤な症状をきたすことが多く、成人女性に発症することから、化粧品による経皮感作が疑われている。色素はメスエンジムシに由来するが、これまで本アレルギーは、赤色色素本体であるカルミン酸やカルミン酸をアルミニウムやカルシウムで不溶化したカルミンによるものではなく、共存する虫体由来の38kDa蛋白質抗原(CC38K)に対する特異的IgE抗体が発症に関与すると考えられてきた。【目的】本邦のコチニール色素アレルギーを集積、解析し、診断方法を確立する。【方法】1国内医療施設にコチニール色素アレルギー疑い症例の登録を依頼し、疑い症例には、皮膚プリックテスト(SPT)用試薬としてコチニール色素抽出液を送付し、SPTを施行する。また、患者血清にてコチニール色素特異的IgE抗体を測定し、SPTと特異的IgE抗体の陽性率を検証する。2本邦の症例を集積、年齢、解析し、コチニール色素アレルギー情報入力サイトに記入する。3抗原の同定を行う。【結果】本邦でのコチニール色素アレルギーの報告は過去に22症例あり、今回、新たに登録された症例のうち、6症例がSPTと特異的IgE抗体測定にて本アレルギーと診断された。28症例全てが成人女性であり、3症例以外でアナフィラキシーを呈した。13人に化粧品により局所症状が出現した既往があった。原因食品は日本製のイチゴミルクと魚肉ソーセージ、フランス製のマカロンが多かった。患者血清とメスエンジムシ抽出液を用いた2Dウエスタンブロッティング法では患者血清中のIgEはCC38Kだけでなく、その他のサイズの蛋白質にも反応したが、健常人血清もこれらの蛋白質と弱く反応した。【結論】コチニール色素抽出液でのSPTと特異的IgE抗体の測定はコチニール色素アレルギーの診断に有用であると思われた。本邦のコチニール色素アレルギー症例は、近年増加傾向にある。過去に22例の報告があり、今回、新たに6例が加わった。全例成人女性で、85%がアナフィラキシーを発症した。原因食品はイチゴジュース、魚肉ソーセージ、フランス由来のマカロンによる発症が多い。検査法は、色素抽出液のプリックテスト、特異的IgE抗体の測定は有用で、特異的IgE抗体は除去食の継続により低下することが確認され、病勢を知るのにも有用である。今回、コチニール色素抽出液でのプリックテスト陽性の症例において、精製カルミン酸でのプリックテストが陽性を示し、カルミン酸自体が本アレルギーの発症に関与する可能性が示唆された。全国内症例の集積・集積を終了し、プリックテスト、特異的IgE抗体の感度、特異度を測定、また、2D western blottingにより主要抗原を確認し、また、その解析結果の学会報告を行っている。
マグネシウムのBioavailabilityに関する研究

研究目的:マグネシウム(Mg)は生体必須元素であり、Mgは筋肉が機能する上で不可欠である。近年、栄養所要量および許容上限摂取量が定められた。わが国ではヒトのMg中毒も欠乏症も現在まで報告されていない。最近、食生活の乱れが問題になっていることから、欠乏の予防が重要である。Mg欠乏状態を惹起したマウスをつくり、生体機能への影響、生殖能への影響を観察した。方法:ICR系雄性マウスにMgを殆ど含まない餌(実測値42.4μg Mg/gを与えた低Mg群と通常の餌(実測値494.4μg Mg/g)を与えた対照群の2群を準備した。低Mg飼料の調製を2社に依頼した。一社の低Mg色で飼育したマウスの雄では血中テストステロンを、雌では血中エストロゲンを測定した。結果:二社の飼料中にはMg濃度は同程度であるが、死亡率に差が観察された。低Mg食のマウスではテストステロン濃度(雄)とエストロゲン濃度(雌)では個体差が大きかった。考察と結論体重の低下、死亡率から本条件下のMg欠乏は重篤であると考えられる。初年度の結果から、心臓の病理学的変化は通常の死戦期の変化に伴うものと考えられた。今回、二社の飼料でMg濃度は同じでも生存率異なったことは、同時に摂取する他の必須元素の量の違いが大きく関与したと考えられる。生殖能実験では性ホルモン濃度に個体差が大きく、前回に得た血中テストステロンは低Mg群で有意に低下するが、現象の再現ができなかった。このことは差、すなわち共存ミネラル量の差と関係するのではないかと考えられる。1.研究目的:マグネシウム(Mg)は心臓機能と密接な関係があるとは知られているが、腎臓および生殖能とも関係が深いことをすでに明らかにしている。低Mg食を与えると血漿Mg濃度が最も低下するが心筋と腎臓では正常値を維持することが観察されている。東北タイで若い男性に見られる突然死とMg欠乏との関係が考えられている。MgのBioavailabilityを明らかにする第一段階として、心筋、腎臓、肝臓の病理学的検査を行った。2.方法:ICR系雄性マウスにMgを殆ど含まない餌を与えた低Mg群と通常の餌中Mgを含有する対照食を給餌した対照群の2群を準備した。前者の餌中Mgは42.4μg/g、後者は494.4μg/gである。低Mg群のマウスでは14日目から死亡するものが出始めた。死亡個体を解剖し、常法に従って心臓、腎臓、肝臓の病理学的検査をおこなった。3.結果:肉眼的には低Mg群と対照群の間に差異は認められなかった。光学顕微鏡での観察では心臓には軽度の膨化が認められるものが多く認められた。腎臓は軽度の鬱血と出血が見られた。肝臓ではび慢性にグリコーゲン変性が認められた。4.考察と結論:殆どの病理学的変化は死戦期あるいは死後に伴うもので、あきらかに飼料との関係を示す形態学的変化はないものと考えられた。今後、死亡する前、体重減少の起こる時点での観察が必要と考えられる。1.研究目的:マグネシウム(Mg)は生体必須元素であり、Mgは筋肉が機能する上で不可欠である。近年、栄養所要量が定められた。現在までMg中毒は報告されていない。従って欠乏の予防が要である。Mg欠乏状態を惹起したマウスをつくり、心臓機能、生殖能への影響を観察した。

2.方法:ICR系雄性マウスにMgを殆ど含まない餌(実測値42.4μg Mg/gを与えた低Mg群と通常の餌(実測値494.4μg Mg/g)を与えた対照群の2群を準備した。低Mg群では14日目から死亡するものが出始めた。心臓機能の実験は死亡直前のマウスの心臓を摘出し、ランゲンドルフ灌流実験(安定化30分、低酸素灌流30分、再酸素化30分)を行った。心尖部に針を刺入し、収縮力を観察した。灌流液を採取し、遊離したGOT量から心筋障害の程度を判断した。生殖能実験は精巣摘出群と対照群の血中テストステロンを測定した。Xenobiotic MgのBioavailabilityを観る目的で低Mg群に安定同位体26Mgを静脈内投与した。3.結果:低Mg群では対照群に比べて体重、心臓重量ともに有意に低下したが、心筋中Mg濃度に差はなかった。ランゲンドルフ灌流実験では正常Krebs液で灌流すると低Mg群では対照群に比べて再酸素化による心機能の低下は有意で、障害も強かった。Mg除去液灌流では2群間に差はなかったが、低酸素灌流による拡張期張力の上昇と心筋障害は低Mg群で顕著であった。Isoproterenolによる強心作用、冠血管拡張作用は2群間に差はなかった。投与した26Mgは殆どすべての臓器に1時間後にピークを示したが、心筋と精巣へのピークは遅れ6時間後であった。4.考察と結論体重の低下、死亡率から本条件下のMg欠乏は重篤であると考えられるが、心臓の病理学的変化は通常の死戦期の変化に伴うものと考えられた。心臓機能は細胞内環境のMg欠乏状態への適応が早いと推察された。MgのBioavailabilityは心筋と精巣がたの臓器と異なる。生殖能実験では血中テストステロンは低Mg群で有意に低下するが、それが下垂体の性腺機能と関係するか否かは検討中である。
イソブテン選択酸化反応触媒としての多成分系BiーMo酸化物の形態と修飾

多成分系BiーMo酸化物触媒は低級オレフィンのアルデヒドへの部分酸化触媒としてよく知られている。この多成分系BiーMo触媒はカチオン欠陥をもったM^2MoO_4を核として表層をMoO_3が覆い、このMoO_3表層中にBi_2Mo_3O_<12>が分散して成り立っている事を本研究者は既に報告している。このように構成された触媒上でオレフィンはMoO_3表層に分散しているBi_2Mo_3O_<12>により酸化されアルデヒドを生成する。遷元されたBi_2Mo_3O_<12>はカチオン欠陥をもったM^2MoO_4をとうして運搬される格子酸素によって酸化される。多成分系BiーMo酸化物触媒はプロピレンのアクロレインへの酸化にたいしては極めて機能よく働くが、イソブテンのような塩基性の強いオレフィンの酸化にたいしては期待される触媒能を発揮できない。本研究者はイソブテン酸化によるメタクロレイン生成の触媒機能を向上させる目的でアルカリ金属添加と稀土類添加の効果について検討した。多成分系BiーMo酸化物へのアルカリ金属添加効果はイソブテンのメタクロレインへの選択性を向上させると共に活性の向上も観測された。活性向上効果はCs>Ru>K>Na>Liの順となった。多成分系BiーMo酸化物への稀土類添加効果においてもアルカリ金属添加と同様にイソブテンのメタクロレインへの選択性を向上させると共に活性の向上も観測された。活性向上効果はCe>Tb=Pr>Ndの順であった。このようなアルカリ金属または稀土類添加効果は、これらを添加する事により触媒の表層を形状しているMoO_3がAMo_2O_4またはLn^3_2Mo_3O_<12>となり、そのためにオレフィン酸化活性種であるBi_2Mo_3O_<12>の電子授与性が低下しオレフィン吸着能を穏やかになり、その結果としてイソブテン酸化活性が向上すると結論した。
東部マグレブ地域の古代末・初期ビザンティン建築のドーム構造に関する研究

前年度に引き続き、リビアの遺跡について、史料研究と現地調査を実施した。現地調査については、平成19年3月11日から22日にかけて、外務省から「リビア改革努力支援プログラム(歴史的文化遺産保護分野)」の助成を受け、現地実測調査等本研究に密接に関わる渡航の機会を得た。リビアへの渡航および現地調査の実施は容易ではなく、研究費の効果的使用を考慮して、この渡航中、リビア政府考古学庁とのプログラム打ち合わせと研究交流については外務省関連の活動、ビザンティン期遺構の実測および残存部の目視詳細調査については本研究に関わる活動として研究作業を進めた。リビア北岸のサブラタ遺跡、レプティス・マグナ遺跡については、イタリア・考古学研究所の発掘調査報告を再検討し、特にビザンティン期教会堂のアプシスについて、発掘状況とその後のアナスティローシスを図面で確認しつつ簡易実測を行った。成果については図面化を進めている。リビア東部地域については、トクラ、トルメイタ、ガセル・リビア、アポッローニアの各遺跡でビザンティン遺構のアプシス部分の実測を行った。特に、トルメイタ遺跡の通称「城砦教会堂」では、残存する堂内列柱の簡易実測を行い、アプシスの形状との関連を現在考察中である。なお、このトルメイタ遺跡は古代ギリシャ・ローマの重要都市遺構でありながら、ごく一部をポーランド隊が発掘しているものの、「城砦教会堂」周辺を含む大部分が未発掘である。リビア政府担当者と発掘作業開始に向けた手続きを始めている。萌芽研究として、将来の重要研究課題を発見できたことになり、研究成果として所期の目的が達成できたと考える。同遺跡の発掘調査については、基盤研究Aへの申請を準備する。事前の調査で実測器材の搬入が極めて難しいと予測されたので、今回は簡易型レーザー測距器2台による予備的な調査をリビアで実施した。特に、当初計画ではリビアの西部および東部の現地調査を予定していたが、東部が政情不安であったため、西部にある首都トリポリに滞在し、市内のマルクス・アウレリウスの記念門について予備的調査を実施し、サブラータ、レプティス・マグナ遺跡で目視および実測を行なった。マルクス・アウレリウス記念門は、上層が失われたものの下層にスキンチ・ドームを擁し、同じく記念門として、より大きなペンデンティヴ・ドームを下層に配置するレプティス・マグナのセヴェルス帝記念門との比較は、興味深い結果をもたらすことが期待される。これら二つの記念門については、リビアでの研究実施の困難さから、これまで正確な実測図が作成されていない。今回は、上記の簡易器材で予備的実測を行ない、外面については簡単な写真測量を行なった。リビア文化省考古局長を表敬し、次年度以降の調査について理解と協力が得られたので、高精度の実測調査を計画したい。レプティス・マグナ遺跡では、後に教会堂に転用されたセヴェルス帝のバシリカの目視調査および簡易実測調査も行なった。アプシス上部の半ドームは失われているが、こうした古代遺跡を基盤として6世紀のビザンティン建築がドームおよび半ドームの架構を学んでいったことは明らかであり、先の記念門のドームとあわせ、ユスティニアス帝期のドーム架構の起源を論じる上で重要な基礎作業が行なわれたと言える。
女性の地位と役割-比較社会学的研究

女性の地位と役割を規定し、あるいは妨げている要因を社会学的に究明するために、1.女性の地位と役割、2.文学に現れた女性、3.女性のライフヒストリーの3つの視点から報告書をまとめた。女性の地位と役割では、女性の意識が教育や日常生活、さらに職業上にどのような影響を与えているかについて分析した。特に、意識の面では、1.女性の意識と教育、2.女性の生活意識の視点から考察し、職業上では女性の専門職の1つである、3.保母の地位と役割について分析した。文学に現れた女性では、1.ヴクトリア時代のフェミニズムと「新しい女」、2.「日陰者ジュード」の視点から分析した。1.では、イギリス・ヴィクトリア時代(1837-1901年)のフェミミズム運動と、1980年代の文学作品に現れた「新しい女」像を考察した。2.では、夫婦別姓と並んで今日、話題となっている「事実根」等の結婚をめぐる最近の議論を視野にいれた上で、トーマス・ハ-ディの「日陰者ジュード」を再考した。女性のライフヒストリーでは、1.岩手の女性、2.宮城の女性と岩手県と宮城県の女性を中心に考察した。女性の地位と役割は、女性が生きてきた生い立ちや環境から考察することが可能である。女性のライフヒストリーを通して、女性の地位と役割の実態を把握するとともに、女性の地位と役割を規定し、妨げてきた社会的要因について考察した。女性の社会的地位と役割を規定しあるいは妨げている要因を社会学的に究明するために、平成4年度に於ては、次のような研究と活動を実施した。1.日本の女性の地位と役割に関する実証的研究-女性の職業・学歴・家族内役割・社会活動などについての女性の意識及び行動を明らかにするために(1)東北4県(福島,宮城,岩手,山形)に於て、高校生の母親6000名を対象にアンケート調査を実施し(2)その結果得られた資料をコンピュータに入力し、単純集計結果を出した。(3)更に同様の調査をポーランドに於ても実施した。2.女性の地位と役割について国際比較を行い、女性の歴史的役割及び社会構造、価値観との関係を明らかにするために、ヨーロッパに於ける女性の地位と役割、女性解放運動の動向などについて、文献による調査を行った。3.女性の地位と役割に関する内外文献のデータベースの作成一洋文献700冊について検索用リストを作成した。4.女性の地位と役割に関する内外文献の収集・整備-女性問題関連の図書と、CD-Book 86/90等より精選し、和書157冊洋書79冊を収集した。女性の社会的地位と役割を規定しあるいは妨げている要因を社会学的に究明するために平成5年度に於ては次のような研究と活動を実施した。1.女性の地位と役割に関する実証的研究-女性の職業・学歴・家族的役割・社会活動などについての女性の意識及び行動を明らかにするために1.(1)平成4年度に東北4県(福島,宮城,岩手,山形)の女性6000名を対象に実施したアンケート調査結果をコンピュータに入力し、その分析を開始した。1.(2)同様のアンケート調査をポーランドに於ても実施し、調査票の回収などコンピュータへのデータ入力を行った。1.(3)東北4県の高令女性20名を対象に、ライフヒストリーの聴き取り(面接)調査を実施し、その結果の分析を開始した。2.欧米文化史及び文学に現れた女性像についての考察を行った。3.保母の地位と役割についての調査を実施した。4.「性別役割意識の形成と教育」について中学校を対象に予備調査を実施した。5.女性の地位と役割に関する内外文献の収集を昨年度にひきつづいて実施した。6.女性の地位と役割に関する内外文献のデータベースの作成-洋文献1000冊について検索用リストを作成した。女性の社会的地位と役割を規定しあるいは妨げている要因を社会学的に究明するために、平成6年度に於ては、次のような研究と活動を実施した。

1.女性の地位と役割に関する実証的研究-女性の職業・学歴・家族的役割・社会活動などについての女性の意識及び行動を明らかにするために(1)東北四県(福島,宮城,岩手,山形)の女性6000名を対象に実施したアンケート調査の結果を分析しそのまとめを行った。(2)高齢女性16名を対象に実施したライフヒストリーの聴き取り(面接)調査の結果の分析とそのまとめを行った。2.欧米文学の中で女性解放の視点から描かれている女性像についての考察を行った。3.「保母の地位」に関する調査を実施し,その結果を分析した。4.「性別役割意識の形成と教育」について中学校の教師と生徒を対象に調査を実施、その結果を分析した。5.内外文献のデータベース作成を前年にひき続いて実施した。6.3月末に刊行予定の「研究成果報告書」を、現在、編集中である。
RNAの機能発現に必要な修飾構造の全体像解明

本研究課題ではRNAの転写後修飾が関与する遺伝子発現調節機構と高次生命現象の探究を目的とした。特に、質量分析法と逆遺伝学的な手法を組み合わせたリボヌクレオーム解析を駆使し、新規なRNA修飾遺伝子をゲノムワイドに探索を行った。その結果、大腸菌および酵母のtRNAに存在する2チオウリジン、ワイブトシン、ライシジン、N4アセチルシチジンの生合成遺伝子を同定することに成功した。また、各修飾の生合成機構と機能解析を行った。mRNAの修飾に関しては、ヒトの脳において大量に存在することが知られているイノシン化修飾に着目した。イノシン特異的な化学修飾と逆転写PCRを組み合わせた手法(Inosine Chemical Erasing法)を開発し、成人ヒト脳由来RNAに含まれる新規イノシン化部位を16,000箇所以上同定した。さらにICE法とdeep sequencingを組み合わせた新規手法ICE-Seqを考案し、ゲノムワイドにイノシン化部位の探索を開始した。研究代表者らはすでにLysidine合成酵素遺伝子(tilS)の同定[Mol Cell,12,689-698(2003)]しているが、今年度はその機能解析に成功した[Mol Cell,19,235-246(2005)]。LysidineはtRNA^<Ile>のアンチコドン1字目に位置するCの修飾塩基であり、修飾によってコドン認識がAUG→AUAと変化し、さらにはtRNAのアミノ酸受容能がMet→Ileへとスイッチすることが知られている。tilSはすべてのバクテリアに共通に存在する必須遺伝子であり、抗生物質の新規ターゲットとして阻害剤の探索が期待されている。更に、リボヌクレオーム解析により、2チオウリジンの生合成に関与する5つの新規遺伝子の同定に成功し、2チオウリジンの生合成の過程において、これらのタンパク質が連携して硫黄原子をリレーするメカニズムを解明した[Mol Cell,21,97-108(2006)]。また、RNAエディティングの探索に関しても、公開されている約500万のESTデータベースとヒトゲノム配列の比較から絞り込まれたA/G置換部位から、ESTの由来臓器や組織の情報を加味することで、A→Iエディティング候補部位の絞込みを行った。また、mRNA中のイノシンの同定に関しては、イノシン特異的な化学修飾とRT-PCR法を組み合わせたICE法(特許出願済)を確立した。この手法の利点は、微量なtotal RNA(約10ng)で解析が可能である、SNPとの判別が確実にできる、部分的なイノシン修飾の解析が可能、偽遺伝子やマルチコピーに由来する偽シグナルとの判別が容易である、などの数々の利点を有している。ICE法は微量RNA中に含まれるイノシンを迅速かつ確実に同定する方法として他の手法の追随を許さない。実際にこの方法を駆使し、これまでにヒト脳mRNA中に含まれる236箇所の新規イノシン化部位の同定に成功した。本年度は、大腸菌2チオウリジンの生合成機構および、触媒反応の詳細な分子メカニズムを生化学的および構造生物学的なアプローチにより解析を行った。新規の硫黄リレータンパク質群の硫黄リレー機構の解析と、アデニレート活性中間体を介した2チオ化反応の分子メカニズムの解明が特に重要な成果として挙げられる。また、酵母においては、yWの生合成に関与する新規遺伝子4つを発見し、部分的な再構成に成功した。この際に、メチル供与体として知られているS-アデノシルメチオニンを基質として用いるアミノカルボキシプロピル化という新しい酵素反応を見出した。さらに、最近、リボソームRNAの修飾遺伝子を探索するシステムを構築し、4つの新規遺伝子を発見した。また、古細菌tRNAの解析から、遺伝暗号の解読に関わる新規修飾塩基を同定することにも成功している。現在、その修飾酵素を探索している。精子形成に関わるマウス由来piwi-interacting RNA(piRNA)の解析を行い、その3'末端がほぼ完全に2'-O-メチル基で修飾されていることを見出した。イノシン化部位の同定に関しては、イノシン特異的な化学修飾とRT-PCR法を組み合わせたICE法を用いて、探索を行っている。この手法の利点は、微量なtotal RNA(約10ng)で解析が可能、SNPとの判別が確実にできる、部分的なイノシン修飾の解析が可能、偽遺伝子やマルチコピーに由来する偽シグナルとの判別が容易、などの数々の利点を有している。公開されている約500万のESTデータベースとヒトゲノム配列の比較から絞り込まれたA/G置換部位をA→Iエディティング候補部位とし、解析を継続している。

これまでに、約1770箇所の新規イノシン化部位の同定に成功した(今年度は約1400箇所の増加)。ほとんどのイノシン化部位が部分修飾であったこと、mRNAの3'UTRにクラスターとして見出されること、組織特異的にイノシン化されている部位が多く存在することなどが、新たな知見として得られた。このうちの約30%がESTの比較解析から、A/G置換部位として情報科学的に予測可能な部位であるが、約70%がcDNAの解析からは、見出されていない完全な新規部位であったことから、ヒトRNA中には、2万箇所以上のイノシン化部位が存在すると見積もられる。酵母遺伝子破壊株のリボヌクレオーム解析により、2チオウリジンの生合成に関わる5つの遺伝子、YOR251c、UBA4、URM1、NCS2、NCS6を発見している。今年度は、これら遺伝子の機能解析を行い、修飾反応の詳細な生合成機構を生化学的、遺伝学的なアプローチにより解析を行った。その結果、YOR251cがNFS1を活性化し、Cysのチオール基を引き抜き、persulfiedとして、YOR251cに受け渡すことを明らかにした。さらに、UBA4が、ATPを用いURM1のC末をアデニル化することで活性化し、YOR251cのpersulfiedを転移する反応を見出した。URM1のC末はthiocarboxylateの形態で活性化され、この硫黄原子がNCS2とNCS6が関与する2チオウリジンの形成反応に用いられると考えられる。この硫黄原子の運搬機構は、我々が以前、大腸菌で見出しているTusタンパク群による硫黄リレー機構(Mol Cell,2006)とは明確に区別されるものであり、2チオウリジンの生合成が生物種によって全く異なるメカニズムによって担われていることが明らかとなった。また、大腸菌リボソームRNAの修飾に関与する5つの新規遺伝子を発見した。イノシン化部位の同定に関しては、公開されている約500万のESTデータベースとヒトゲノム配列の比較から絞り込まれたA/G置換部位をA-to-Iエディティング候補部位とし、ICE法を用いたゲノムワイドな解析を行っている。昨年度は、112遺伝子に対し、パイロット的な解析を行った結果、約1770箇所の新規イノシン化部位の同定に成功した。今年度はエディティングデータベースの本格的な構築を目指し、ゲノム全体におけるイノシン化部位の網羅的同定に着手した。501領域について解析を行った結果、イノシン化部位4401箇所を同定し、その登録作業を完了した。この中でESTの比較からA/G置換部位として観測された1578箇所のうち、実際にイノシン化部位であることが判明したものが、わずかその約半数の805箇所であった。このことは、EST上で見られるA/G置換部位の半分はSNPやシーケンスの間違いであることを示唆している。さらにESTの比較からA/Gの置換が認められない完全に新規のイノシン化部位は3596箇所であった。最終的には2万箇所以上存在するであろうイノシン化部位の同定を目指す。本研究ではRNAの機能発現に必要な修飾構造の全体像の解明をめざしている。大腸菌tRNA^<Met>の
肥満の予防と治療に対する運動の効果ーエネルギ-、蛋白質、コレステロ-ルの代謝ー

現代では、飽食と日常生活における機械化、省力化による運動不足に伴って肥満傾向を示す人が増加している。肥満は高血圧、心臓疾患、動脈硬化、糖尿病、脂肪肝等の成人病の危検因子の一つとして重要である。肥満の治療と予防には、摂取熱量を低下させる食事療法と、消費熱量を増加させる運動療法が基本となる。昨年度は成長期ラットを用いて、自発ランニング運動により体脂肪蓄積の抑制効果が認められ、肥満の予防に効果的であることを明らかにした。本年度は、16週齢の成熟ラットを4週間飼育し、食事制限(自由摂取群の摂取量の60%に制限)とともに自発運動をさせ、体脂肪燃焼量をしらべ、肥満の治療効果を検討した。60%に食事量を制限すると、体蛋白質量を維持したまま体脂肪を燃焼させて、体重減少させ、血液性状にも異常が認められないので、肥満の治療効果が認められたと考えられる。食事制限とともに自発運動させることにより、体重は運動前の62%まで減少した。体蛋白質量も運動前の68%に減少したが、それ以上に体脂肪を燃焼させ(運動前の11%まで減少)、肥満の治療効果は大きかった。しかし、走行リズムは乱れ、運動性貧血、血漿アルブミン濃度の減少、肝蛋白質量の減少、体蛋白質量の減少等をともなっていた。60%に食事量を制限すると、自由摂取している動物に比較し、寿命の延長、腫瘍の発生率の低下、腎機能の維持などが報告されている。しかし、自由に運動ができる条件下では、食事量を60%に制限することはかなりのストレスになるのではないかと考えられる。制限量を少なくするか、エネルギ-量は60%に制限しても、蛋白質量やビタミン、ミネラル量は自由摂取量に近い方がよいのかもしれない。少なくとも、蛋白質の摂取量は、自由摂取群と同じレベルにして、体蛋白質、肝蛋白質、血中蛋白質の喪失を防ぎ、肥満の治療効果をあげることが必要である。豊かな食生活と運動不足とを背景とし、肥満傾向を示す小児が増加しており、小児でも肥満すると成人病の徴候がすでにみられることが報告されている。肥満の治療あるいは予防には食事療法と運動療法が基本となる。63年度は離乳直後から食事性肥満を誘発しやすいとされている高脂肪食を投与し、同時に回転籠付きケージで飼育し、自発運動させることで肥満を予防できるかどうかについて検討した。ウイスター系雄ラットを用い、普通脂肪食である5%脂肪食群、高脂肪食である25%脂肪食群、25%脂肪食を投与し回転籠付ケージで飼育した運動群の3群に分けた。実験1では、8週齢から11週齢まで走行させ、実験2では、4週齢から15週齢まで長期間にわたって走行させ、自発運動による体脂肪蓄積の抑制効果をしらべた。1.25%脂肪食群と運動群の飼料摂取量は、5%脂肪食群にくらべ有意に少なかったが、3群間のエネルギー摂取量には差がなかった。2.体重増加量は3群間には差がなかったが、心臓重量は運動群での2群より有意に高くなり、脂肪組織重量は運動群で有意に他の群より少なかった。3.肝臓中の蛋白質の割合は3群間で差がないが、脂質の割合は運動群で他の2群の3割も減少を示した。4.体組成についても、蛋白質の割合は3群間に差がないが、脂肪の割合は運動群で他の2群の4割も減少を示した。

5.自発運動量には個体差があり、走行距離が長いほど腹壁周囲脂肪重量と体脂肪含量が低い傾向を示した。以上、成長期ラットを回転籠付ケージで自発運動させると、エネルギー摂取量は安静ラットと差がないが、脂肪組織重量、体脂肪の割合が減少し、自発運動による体脂肪蓄積抑制効果を確認した。自発運動によって体蛋白質は保持しながら、体脂肪を効率よく燃焼させ、肥満を予防できることを確認した。次年度は成熟期肥満ラットについて食事制限と自発運動の効果についてしらべる。現代では、飽食と日常生活における機械化、省力化による運動不足に伴って肥満傾向を示す人が増加している。肥満は高血圧、心臓疾患、動脈硬化、糖尿病、脂肪肝等の成人病の危険因子の一つとして重要である。肥満の治療と予防には、摂取熱量を低下させる食事療法と、消費熱量を増加させる運動療法が基本となる。昨年度は成長期ラットを用いて、自発ランニング運動により体脂肪蓄積の抑制効果が認められ、肥満の予防に効果的であることを明らかにした。本年度は、16週齢の成熟ラットを4週間飼育し、食事制限(自由摂取群の摂取量の60%に制限)とともに自発運動をさせ、体脂肪燃焼量をしらべ、肥満の治療効果を検討した。60%に食事量を制限すると、体蛋白質量を維持したまま体脂肪を燃焼させて、体重減少させ、血液性状にも異常が認められないので、肥満の治療効果が認められたと考えられる。食事制限とともに自発運動させることにより、体重は運動前の62%まで減少した。体蛋白質量も運動前の68%に減少したが、それ以上に体脂肪を燃焼させ(運動前の11%まで減少)、肥満の治療効果は大きかった。しかし、走行リズムは乱れ、運動性貧血、血漿アルブミン濃度の減少、肝蛋白質量の減少、体蛋白質量の減少等をともなっていた。60%に食事量を制限すると、自由摂取している動物に比較し、寿命の延長、腫瘍の発生率の低下、腎機能の維持などが報告されている。しかし、自由に運動ができる条件下では、食事量を60%に制限することはかなりのストレスになるのではないかと考えられる。制限量を少なくするか、エネルギ-量は60%に制限しても、蛋白質量やビタミン、ミネラル量は自由摂取量に近い方がよいのかもしれない。少なくとも、蛋白質の摂取量は、自由摂取群と同じレベルにして、体蛋白質、肝蛋白質、血中蛋白質の喪失を防ぎ、肥満の治療効果をあげることが必要である。
温熱刺激によって慢性心不全患者の骨格筋萎縮を予防する新たな試み

慢性心不全患者の筋肉量はどの程度運動できるかを決める重要な因子である.近年では筋肉量が減少する状態をサルコペニアと呼ばれるようになった.一方,筋肉を加温すると筋肉量減少予防が期待できることが報告されているが,慢性心不全患者に対する筋肉加温効果は示されていない.そこで本研究では,その効果検証を目的とし,慢性心不全患者のサルコペニアに及ぼす影響の検討を行った.その結果,心不全の重症度よりも年齢・性別や栄養状態が影響を及ぼす因子であることがわかり,男性におけるサルコペニアと栄養状態は密接な関係があることがわかった.平成26年度は温熱刺激による介入の安全性を検討する予定であったが、超音波画像における筋組織評価の信頼性が低いため、今年度は検査技術の習得を目的とした。具体的には、超音波検査の有識者による指導を受けた後、短期間で筋萎縮を呈しやすいと予想される心臓血管外科周術期症例を対象に経時的に大腿直筋および中間広筋の筋厚を計測し、臨床における検査技術の成熟を試みた。その結果、周術期症例における術前と比較した術後の筋厚は様々であった。これには検査技術が影響していると考えられ、検査実施時の注意点を考察し、可能な限り術前と同様の画像を描出することに努めると個体差は減少し、検査技術は向上したと思われた。しかしながら、術後筋厚は術前よりも増加する症例も存在し、これは水分バランスによって骨格筋内に存在する毛細血管が拡張し、術後の筋厚は増加する可能性が示唆された。また、周術期における測定はベッドサイドの状況や意識レベルも異なるため、検査時の骨格筋の筋緊張などが異なることも考えられ、周術期特有の状況が検査を困難にすることが示唆された。以上のことから、検査技術に問題はないが環境の異なる状況での経時的な検査は再現性が乏しいことが示唆されたため、今後は患者状態や検査環境を統一した状況で調査する方法論が望ましいと思われた。平成27年度は本研究の対象疾患である慢性心不全患者を対象に,骨格筋萎縮の実態調査を開始した。具体的には慢性心不全が安定している患者の大腿四頭筋,大腿直筋の筋エコーを用いた筋厚の計測と身体機能評価(SPPB,膝伸展筋力、握力,大腿・下腿周径)を実施した.一部の症例には心肺運動負荷試験を実施し,運動耐容能を計測した.また、AHA/ACCステージ分類,NYHA分類,心不全入院回数,心エコー図所見(EF,E/e'),血液検査所見(CRP,Alb,TP,NT-proBNP,Cr)をカルテから情報収集した.現時点での結果は,単回帰分析で大腿四頭筋の筋厚と最も相関があるのはAlbであり(p=0.018),栄養状態が大腿四頭筋の筋厚に影響していることが示唆される.しかしながら,現在の症例数は24例で統計手法を用いた解析がまだ難しい状況であり,今後も計測を継続して症例数を増加させ解析を行う予定である.これらの筋萎縮状況を踏まえ,温熱刺激によって慢性心不全患者の骨格筋萎縮を予防する可能性を模索していく方針である.初年度に超音波装置を用いた筋厚の計測技術を習得するのに時間を要したため、全体的に計画が遅延している。また、昨年度より院内における倫理指針が改訂され、介入研究を実施するための基礎研究が必要になった。初年度に超音波装置を用いた筋厚の計測技術を習得するのに時間を要したため、依然として全体的に計画が遅延している。しかしながら調査に必要な技術の習得や必要物品はすでに整っており、ランダム化比較試験の計画が倫理委員会で承認されれば本研究の目的である温熱刺激が慢性心不全患者に与える影響について解析ができると考えている。最終年度の本年度は慢性心不全患者のサルコペニアに対する温熱刺激の効果をRCTで検証する予定であったが、研究協力者が海外留学となり、その実施が困難であった。そのため本年度は本研究にて得た超音波画像診断装置による大腿四頭筋筋厚の評価を用いて慢性心不全患者におけるサルコペニアに対する影響の検討を行った。2017年に1502人の地域在住高齢者を対象に薬剤数5種類以上をpolypharmacyと定義しDXA法にてサルコペニアを診断すると、多変量解析にてpolypharmacyはサルコペニアの独立したリスクファクター(CI 2.24, Pvalue 0.002)であることが報告された。Polypharmacyがサルコペニアに影響を及ぼすことを示した初めての報告であり、本研究において慢性心不全患者におけるpolypharmacyがサルコペニアに影響を及ぼすかを検討した。対象は身体機能を評価している安定した慢性心不全患者70例とした.評価項目は薬剤数、身体機能、基本情報、心機能・心不全、栄養状態、血液検査所見とした。結果はpolypharmacyの一般的な定義である5種類以上の内服薬に該当する症例が約8割を占め、慢性心不全患者の多くはpolypharmacyに該当することがわかった。しかしながら、本研究でサルコペニアの指標となる大腿四頭筋筋厚を目的変数とした回帰分析においては、polypharmacyは単回帰分析では有意な影響を認めるものの、重回帰分析では有意な影響を認めなかった。一方、SPPBの下位項目に対してpolypharmacyは独立した危険因子であることがわかり、この結果は日本心臓リハビリテーション学会第3回九州支部地方会にて成果発表し、優秀演題賞を受賞した。慢性心不全患者の筋肉量はどの程度運動できるかを決める重要な因子である.

近年では筋肉量が減少する状態をサルコペニアと呼ばれるようになった.一方,筋肉を加温すると筋肉量減少予防が期待できることが報告されているが,慢性心不全患者に対する筋肉加温効果は示されていない.そこで本研究では,その効果検証を目的とし,慢性心不全患者のサルコペニアに及ぼす影響の検討を行った.その結果,心不全の重症度よりも年齢・性別や栄養状態が影響を及ぼす因子であることがわかり,男性におけるサルコペニアと栄養状態は密接な関係があることがわかった.当初のデータ収集に至っておらず、予想以上に検査技術の習得に時間を要した。今後は介入研究の実現に向けた基礎データを蓄積していく方針である。ランダム化比較試験を開始するためのサンプルサイズとパワー計算などを行っており、当院の倫理委員会にて承認を得られた後に温熱刺激によるサルコペニアへの治療効果について検証を開始する予定である。心臓リハビリテーション今後は検査の再現性が保たれる方法論を再検討し、慢性心不全患者における骨格筋萎縮に対する温熱刺激の影響を調査する。今年度は基礎データの収集に取り組んでおり、介入研究としてはまだ開始できていないため。必要物品の購入は済んだが、まだ介入研究を開始できていないため、開始後に必要な物品を購入する必要性を考慮したために次年度使用額が生じた。しかしながらその額はわずかであり、当初の使用計画と大きな変更は出ていない。平成26年度は予定していたデータ収集に至らなかったため、購入する物品が当初の予定よりも少なくなったため。介入研究が開始できれば温熱療法機器をさらに購入する。介入研究開始後に必要な物品の購入が生じた場合(対象者が多く温熱刺激の機器の増加など)に使用する。平成26年度に購入予定であった温熱刺激機器を購入する。
陽子超前方非弾性散乱による不安定核の巨大単極子共鳴(GMR)の研究

中性子過剰核などの不安定核における巨大単極子共鳴(GMR : Giant Monopole Resonance)を、不安定核ビームと陽子標的を逆運動学で用いた陽子超前方非弾性散乱により観測する為に、新しい実験手法の開発を行った。この方法では、反応で零度方向へ放出される低エネルギー陽子を180度偏向型磁気分析器で分析し、ストリップ型シリコン検出器からなる焦点面検出器で全エネルギーと飛行時間を測定する。磁気分析器用ウィンドウフレーム型2重極磁石の製作、焦点面検出器に最適化したストリップ型シリコン検出器の開発と製作、多チャンネル前置増幅器を用いた高分解能時間測定方法の開発を行い、0-4 MeV陽子に対して10keV(rms)以下のエネルギー分解能と1nsec(rms)以下の時間分解能を得る事ができた。その後理化学研究所加速器施設において、エネルギー60 MeV/Aの1次重イオンビーム(^<12>C,^<40>Ar)と中性子過剰核ビーム^<38>Sを用いた予備試験を数回行い、1MHz程度の高強度ビーム、0.4mg/cm^2という非常に薄い標的、4MeV以下の低エネルギー陽子測定というこれまでに例の無い組み合わせの実験状況下で、物理的バックグランドを無視できる程度まで低減する事に成功した。最終的にp(^<38>S, p')反応での陽子超前方非弾性散乱の測定を行い、統計は悪いながらもL=0とL=1と考えられる高励起状態の観測に成功した。CH_2標的中炭素からのバックグランド低減という問題が一つのこっているが、新しい実験手法はほぼ確立できたと考えている。中性子過剰核の巨大単極子共鳴をRIビームと陽子標的を逆運動学での超前方非弾性散乱で測定する実験に関する色々な準備研究を行った。まず、実験のシュミレーションを行い、実験室系0度に放出される低エネルギー陽子測定の為の180度磁気分析器の主要な部分である電磁石の設計を行った:H型電磁石として、ポール(70cm50cm)、ギャップ13cm最大磁場1.2Tesla、重量約6tonnである。科研費予算の制限から他の予算で製作を行いつつあり、平成14年度夏前に完成の予定である。真空箱に関しても、同じ時期までに完成の予定である。焦点面検出器の方式に関しては、色々なシュミレーションの結果、PPACによる粒子の位置/方向測定の代わりに、Si検出器による全エネルギー測定と、可能であれば飛行時間の測定を用いた放出角度測定を行う方式に変更した。検出する陽子のエネルギーが低い為、検出器表面の不感層の影響、エネルギー分析能、時間分析能が重要になる。数種類のSi検出器について低エネルギー陽子ビームを用いて試験を行い、実験状況下での分析能を評価した:0.5-3.0MeV陽子に対するエネルギー分解能は約25keV程度で、充分な結果が得られた。しかし、時間分析能に関しては要求より約10倍悪い値であり、現在色々な改良をしながら測定を続けている。現在の状況としては、平成14年夏前に検出器系をほぼ完成させ、加速器からのビームを用いた試験を行えるよう、色々な準備を進めている。今年度は、昨年度から製作していた180度偏向型磁気スペクトロメータ本体を完成させ、試験的な焦点面検出器と、加速器からのビームを用いて総合試験を行った。その詳細は以下の通り1小型のウインドウフレーム型磁石と焦点面検出器用の真空箱と完成させた。この180度型変更磁石により、不安定核と陽子標的の超前方非弾性散乱により生じる低エネルギー陽子を180度偏向させ、焦点面に置いた検出器で粒子の全エネルギーと飛行時間(速度)を測定する。2焦点面検出器として、既存のシリコン検出器を16枚用いて、ビーム試験を行った。試験では、核子当たり50MeVの炭素1次ビームを用い、陽子標的との反応にとり、炭素のT=1の高い励起状態を励起が観測できるか試験した。