hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
気相拡散支配面積選択成長による窒化物半導体集積多波長光源

これは,GaN同様にInGaN井戸の成長速度も六角錐を囲むマスク幅に依存するため,マスク幅が広いほど量子閉じ込め効果が低減して有効バンドギャップが長波長化するというメカニズムが働いていることを示すものである.これにより,400500nmの領域でInGaN井戸からの発光波長をマスク幅により連続的に制御することに成功した.さらに六角錐の表面にリフトオフ法により電極を形成し,電流注入による発光にも成功した.この際の発光波長は,カソードルミネッセンスによるものとよく一致しており,GaN六角錐を用いた多色発光LEDの基礎原理検証に成功したといえる.
肝発癌と伊東細胞

当該研究期間の研究成果としては、肝細胞壊死ー再生(増殖)ー線雑化(伊東細胞の活性化)ー肝発癌の経緯をとるコリン欠乏アミノ酸置換食モデルにおいて、コラーゲン合成のkey enzymeであるprolyl 4-hydroxylase阻害剤を加えての4カ月間の実験では、この阻害剤が伊東細胞の非活性化により線維化の抑制と肝硬変に発生する前癌性病変を抑制することが判明した。またコリン欠乏アミノ酸置換食を用いた長期(1年)の実験では、伊東細胞の非活性化により線維化を抑制すると肝発癌率が低下することも見いだした。さらに、ラットにブタ血清を投与すると、TGF-β1が誘導され伊東細胞の活性化により肝細胞壊死を伴わずに肝線維化を惹起させることができた。このブタ血清をあらかじめラットに投与し、伊東細胞の活性化と線維化が存在する状態で、コリン欠乏アミノ酸置換食により肝細胞壊死を引き起こしてやると、ブタ血清+コリン欠乏アミノ酸置換食群ではコリン欠乏アミノ酸置換食単独群に比べ、正常肝細胞増殖抑制作用を有するTGF-β1が増加しているものの前癌性病変の数、大きさとも増加していることが判明した。すなわち、伊東細胞がより活性化した状態ではより多くの前癌性病変が出現することが明らかになった。また、前癌性病変はTGF-β1の増殖抑制作用から逸脱していることも明らかになった。さらに、癌細胞と活性化伊東細胞の混合培養では、伊東細胞の活性化が抑制される傾向が見られたが、今後この分野では更なる検討が必要である。本年度の研究成果は、現在使用している線維化抑制剤(Prolyl4-hydroxylase inhibitor,HOE 077)が、肝細胞壊死-再生を繰り返し肝線維化(肝硬変)へ至るコリン欠乏アミノ酸置換(CDAA)食モデルにおけるメカニズムを4カ月飼育した時点で検討報告した(Hepatology,1996)。すなわち、Prolyl4-hydroxylase inhibitorは単にプロテアーゼ阻害剤としてプロリンの水酸化を阻害するだけでなく、肝組織の線維化の中心的役割を担う伊東細胞でのコラーゲン合成をmRNAレベルで抑制することが判明した。また、肝細胞壊死を伴わない肝線維化モデル(ラットにブタ血清を投与した肝線維化モデル)においても、伊東細胞を抑制することで線維化を抑制する事を明らかにした(J Hepatol,in press)。すなわち、肝組織中のtypeI,IIIコラーゲンmRNAの抑制とハイドロキシプロリン量の低下、電顕における伊東細胞の活性化抑制(ビタミンA減少の抑制、RERの増加抑制など)により線維化抑制が確認できた。さらに、コリン欠乏アミノ酸置換(CDAA)食モデルにおいてProlyl4-hydroxylase inhibitorを1年間投与した結果、Prolyl4-hydroxylase inhibitor非投与群では90%のラットに肝細胞癌の発生を認めたのに対し、Prolyl4-hydroxylase inhibitor投与群では50%の発癌率に抑制された。来年度は、培養系において肝細胞癌に与える伊東細胞の影響と、ブタ血清を投与し肝細胞壊死-再生を伴わないで線維肝をあらかじめ作成後、コリン欠乏アミノ酸置換(CDAA)食モデルにおける前癌性病変の発現に与える影響を検討する。本年度の研究成果として、現在肝障害患者に使用されている漢方薬(Sho-saiko-to,TJ-9)が、肝細胞壊死-再生を繰り返し肝線維化(肝硬変)へ至るコリン欠乏アミノ酸置換(CDAA)食モデルにおいて抗線維化作用を有することを検討報告した(J Hepatol 1998;28:298-306)。TJ-9は、肝組織の線維化の中心的役割を担う伊東(星)細胞でのコラーゲン合成をmRNAレベルで抑制し、ひいては前癌性病変である酵素変異巣の減少をもたらすことを明らかにした。

また、インターフェロンガンマーは肝細胞壊死を伴わない肝線維化モデル(ラットにブタ血清を投与した肝線維化モデル)において、肝組織中でのTGF-β1の発現を抑制することなく、直接伊東細胞を抑制することで線維化を抑制する事を明らかにした(J Hepatol,in press)。これらのことは、ヒトの慢性肝炎ないし肝硬変にこれらの薬剤で肝発癌が抑制されたという報告と一致しており、伊東細胞の活性化抑制による線維化の抑制が肝発癌の抑制につながる可能性を示唆するものと考えられる。来年度は、さらに肝発癌が線維化と関連があるのか、伊東細胞の活性化そのものと関連があるのかを検討し、培養系において肝細胞癌に与える伊東細胞の影響も検討する。本年度はコリン欠乏アミノ酸置換(CDAA)食のin vivoモデルを用いてTGF-β1の前癌性病変に与える影響を検討するため以下の実験を行った。(1)雄性Wistar系ラットにコリン欠乏アミノ酸置換食を6週間投与した群。(2)雄性Wistar系ラットにブタ血清を0.5ml週2回腹腔内8週間投与し線維肝を作成した後、コリン欠乏アミノ酸置換食を6週間投与した群。この2群間において、TGF-β1とTGF-β1のtype II receptorのmRNA発現とTGF-β1蛋白の発現および前癌性病変の頻度、大きさ、線維化の程度について検討した。以上から、ブタ血清投与により誘導されたTGF-β1は線維化を誘発するが、前癌性病変の増殖は抑制できないことが明らかになった。
ベル麻痺の病因,病態と早期診断. 治療に関する臨床および基礎的研究

特発性顔面神経麻痺、いわゆるベル麻痺はヒト単純ヘルペスウィルス1型(HSV-1)の感染、再活性化により発症すると考えられているが,麻痺発症における宿主免疫および麻痺発症機序に関しては明らかでない。本研究ではHSV-1をマウスの耳介に接種し一側性一過性の顔面神経麻痺モデル動物を用い、週齢別顔面神経麻痺発症率と抗HSV-1抗体や感作T細胞を移入し、顔面神経麻痺発症における特異免疫の関与を検討した。また同時に顔面神経および脳幹へのHSV-1感染動態を、polymerase chain reaction(PCR)を用いて経時的に観察した。その結果、HSV-1による顔面神経麻痺の発症はT細胞による自己免疫的な機序ではなく、ウイルスの直接的な障害により生じる脱髄であることが明らかになった。さらに、顔面神経麻痺発症には宿主の免疫能とウイルスの感染部位、さらに、blood-nerve barrierの存在が重要であることが明らかになった。また、我々は顔面神経麻痺の早期診断、早期治療の重要性を既に報告しているがハント症候群には耳介帯状疱疹を欠くいわゆるzoster sine herpeteが存在し、ベル麻痺との鑑別が困難となってきており、治療上重要な問題となっている。本研究ではハント症候群の涙液、末梢単核球、髄液、耳介血などからVZV DNAの検出を試み、ハント症候群におけるウイルスの分布とこれらの臨床材料を用いた早期診断の可能性を検討した。その結果、耳介血や涙液からのVZV DNAの検出はzoster-sine herpeteや水疱が出現する以前にハント症候群とベル麻痺の早期診断に有効であることが明らかになった。1)Ramsay Hunt症候群において、顔面神経麻痺、帯状疱疹、難聴の3主徴の現れる症例では診断は容易であるが、外耳道または耳介が軽度発赤しているだけの症例や、経過中に帯状疱疹の現れない、いわゆる、zoster sine herpete(ZSH)ではウイルス抗体価の検査をしない限り確定診断はできない。このような症例では初診時にはベル麻痺と診断され適切な早期治療が行われない可能性がある。Hunt症候群、ZSHにおける顔面神経麻痺の予後はBell麻痺に比べ不良であり、早期診断、早期治療が重要となる。一方、申請者らは100名を超えるRamsay Hunt症候群の患者の治療効果を検討し、抗ウイルス剤を顔面神経麻痺発症3日以内に投与すれば効果的であるという結果を既に発表している。我々は麻痺発症後5日以内に当科を受診し、Hunt症候群の典型的な臨床症状は示さないものの、Hunt症候群が疑われた9症例について耳介皮下浸出液、涙、末梢リンパ球からPCRによる帯状疱疹ウイルスDNAの検出を行い、その早期診断への応用を検討した。その結果、経過観察中に帯状疱疹が出現した3症例では2例(67%)において、またZSHの6例では3例(50%)において耳介血からVZV-DNAが検出された。また、末梢リンパ球、涙からは採取した9検体の何れからもVZV-DNAは検出されなかった。このことからHunt症候群、ZSHの患者における耳介血からPCR法を用いて帯状疱疹ウイルスDNAの検出を行うことが、早期診断へ応用できる可能性が示唆された。2)HSV-1接種によるマウス顔面神経麻痺モデルを用いて、顔面神経、脳幹を電子顕微鏡で観察し、髄鞘の崩壊と軸索の残存を確認した。このことからHSV-1感染による顔面神経麻痺は脱髄による神経伝導障害により生じていることが明らかとなった。特発性顔面神経麻痺、いわゆるベル麻痺はヒト単純ヘルペスウイルス1型(HSV-1)の感染、再活性化により発症すると考えられているが、麻痺発症における宿主免疫および麻痺発症機序に関しては明らかでない。

本研究ではHSV-1をマウスの耳介に接種し一側性一過性の顔面神経麻痺モデル動物を用い、週齢別顔面神経麻痺発症率と、抗HSV-1抗体や感作T細胞を移入し、顔面神経麻痺発症における特異免疫の関与を検討した。また同時に顔面神経および脳幹へのHSV-1感染動態を、polymerase chain reaction(PCR)を用いて経時的に観察した。その結果、HSV-1による顔面神経麻痺の発症はT細胞による自己免疫的な機序ではなく、ウイルスの直接的な障害により生じる脱髄であることが明らかになった。さらに、顔面神経麻痺発症には宿主の免疫能とウイルスの感染部位、さらに、blood-nerve barrierの存在が重要であることが明らかになった。また、ハント症候群は典型例では耳介帯状庖疹、顔面神経麻痺、めまいなどの臨床症状を呈するが、耳介帯状庖疹を欠くいわゆるzoster sine herpeteが存在し、ベル麻痺との鑑別が困難となってきており、臨床において重要な問題となっている。本研究ではハント症候群の涙液、末梢単核球、髄液、耳介血などからVZV DNAの検出を試み、ハント症候群におけるウイルスの分布とこれらの臨床材料を用いた早期診断の可能性を検討した。その結果、ハント症候群ではウイルスの再活性化は、顔面神経や内耳神経の支配領域に留まるものではなく、全身に及でいることが明らかになり、また耳介血や涙液からのVZV DNAの検出はzoster-sine herpeteや水庖が出現する以前にハント症候群とベル麻痺の早期診断に有効であることが明らかになった。
P.gingivalis線毛遺伝子とリポ多糖の菌種内での多様性についての研究

Porphyromonas gingivalisは歯周病の主要な原因細菌である.この菌の菌体の表層には線毛とリポ多糖体(lipopolysaccharaide:LPS)が存在しており,菌周病の発病や病像の進行に深く関わっていると考えられる.そこで本研究では今まで別々に検討されてきた両者の性質をお互いの関連性という視点から検討した.使用菌株としてはP.gingivalis381,HG564株の2株と,381株とLPSの抗原性が等しいが,線毛の発現が見られない381FL株,また別の無線毛菌株として報告されているW50株を用いた.各P.gingivalis全菌体より温フェノール水法によってLPSを抽出し精製した.この精製LPSを申請者が以前作成した抗381株LPSモノクローナル抗体を用いてゲル内沈降反応を行った.その結果W50株由来のLPSは抗381株LPS抗体と沈降線を作らなかったが,他の3株由来のLPSは抗381株LPS抗体と融合する沈降線を作った.次いで上記の線毛非発現菌株より染色体DNAを抽出し,そのフィンブリリン遺伝子を,すでにクローニングされた菌株の線毛遺伝子(fimA)をもとにPolymerase chain reaction(PCR)を行ってfimA遺伝子を増幅しクローニングした.これらfimA遺伝子のDNA配列を決定し,既知のfimA遺伝子の配列と比較した.その結果,無線毛株W50株のfimA遺伝子はHG564株のものと酷似していたが,開始コドンと推定される部分に変異が存在し,そのために線毛が発現しないものと考えられた.またおなじ無線毛株の381FL株ではかなりの配列の異なりが見られ,明確なオープンリーディングフレームが認められなかった.これらの結果よりP.gingivalisの線毛とLPSにはかなりの多様性が存在していることが示唆された.Porphyromonas gingivalisは歯周病の主要な原因細菌である.この菌の菌体の表層には線毛とリポ多糖体(lipopolysaccharaide:LPS)が存在しており,菌周病の発病や病像の進行に深く関わっていると考えられる.そこで本研究では今まで別々に検討されてきた両者の性質をお互いの関連性という視点から検討した.使用菌株としてはP.gingivalis381,HG564株の2株と,381株とLPSの抗原性が等しいが,線毛の発現が見られない381FL株,また別の無線毛菌株として報告されているW50株を用いた.各P.gingivalis全菌体より温フェノール水法によってLPSを抽出し精製した.この精製LPSを申請者が以前作成した抗381株LPSモノクローナル抗体を用いてゲル内沈降反応を行った.その結果W50株由来のLPSは抗381株LPS抗体と沈降線を作らなかったが,他の3株由来のLPSは抗381株LPS抗体と融合する沈降線を作った.次いで上記の線毛非発現菌株より染色体DNAを抽出し,そのフィンブリリン遺伝子を,すでにクローニングされた菌株の線毛遺伝子(fimA)をもとにPolymerase chain reaction(PCR)を行ってfimA遺伝子を増幅しクローニングした.これらfimA遺伝子のDNA配列を決定し,既知のfimA遺伝子の配列と比較した.その結果,無線毛株W50株のfimA遺伝子はHG564株のものと酷似していたが,開始コドンと推定される部分に変異が存在し,そのために線毛が発現しないものと考えられた.またおなじ無線毛株の381FL株ではかなりの配列の異なりが見られ,明確なオープンリーディングフレームが認められなかった.これらの結果よりP.gingivalisの線毛とLPSにはかなりの多様性が存在していることが示唆された.
自己免疫疾患領域におけるタクロリムス血中濃度が及ぼす腎機能障害への影響

【研究目的】タクロリムス(FK506)は臓器移植後の免疫抑制療法において重要な役割を担うが、血中濃度安全域が狭いため、血中濃度モニタリング(TDM)が必要不可欠となる。近年、関節リウマチやループス腎炎(LN)などの自己免疫疾患領域に対しFK506の適応が拡大されたが、本領域において血中濃度と副作用との関連は明らかにされていない。また、本領域においてFK506は移植領域と用法用量が異なり、1日1回夕食後に投与される。我々はLN患者において、FK506誘発性急性腎障害(AKI)発現に及ぼすFK506服用12時間後の血中濃度(C_<12h>)およびCYP3A5遺伝子多型の影響について検討を行った。【研究方法】秋田大学医学部倫理委員会の承認を得て同意を得たLN患者35名を対象に、FK506服用開始から1年間調査を行った。AKIは血清クレアチニン値を用いてCTCAEver. 4.0に基づき評価し、グレード1以上で発現と判定した。AKI発現の有無で患者背景を比較し、またCYP3A5遺伝子多型別にC_<12h>を比較した。【研究成果】AKI発現群(n=5)の年間平均C_<12h>の中央値は、非発現群(n=30)と比較し有意に高かった(6.6vs. 2.8ng/mL、カットオフ値: 5.2ng/mL、P=0.001)。またCYP3A5*3/*3患者群の年間平均C_<12h>の中央値は、CYP3A5*1アレル保有患者群と比較し有意に高かった(4.6vs. 2.5ng/mL、P=0.002)。AKIの発現はFK506投与後およそ3カ月以内に認められたが、AKI発現までの期間はCYP3A5遺伝子多型間で有意差が認められなかった。AKIはFK506服用後3カ月以内に発現する頻度が高い。そのためFK506投与開始前にCYP3A5遺伝子多型解析を行い、その後TDMを実施することがLN患者におけるFK506適正使用において重要であることが明らかとなった。
腹部手術における侵襲刺激を中枢神経が認知する機構の解明

ラット開腹モデルを用いて,侵襲刺激が如何なる経路で中枢に認識されるかを,迷走神経切離モデルと非切離モデルを用いて比較検討を行い,迷走神経が中枢における侵襲反応の感知に如何に関与しているかを明らかにすることを目的として研究を行っている.平成14年までの結果として,開腹処置時の迷走神経切離が,開腹刺激によって惹起される脳内TNFaの発現を転写レベルとタンパクレベルで低下させることを明らかとした.平成15年度の研究としては,この迷走神経切離によってmodifyされた脳内サイトカインの発現が,生体における全身の侵襲反応に影響を及ぼすか否か検討するために,全身の侵襲反応の指標として血清コルチコステロンならびにACTHの濃度と尿中の残余窒素の排泄量を測定した.その結果,迷走神経切離を行った群では,開腹後に増加する血清コルチコステロン濃度が非切離群と比較して有意にその増加が抑制され,かつ,尿中の残余窒素排泄量も有意に減少していることが判明した.この結果は,迷走神経切離が脳内のサイトカイン発現に影響するのみならず,腹部侵襲が迷走神経を介して脳内へ伝わり,その伝導経路を遮断することによって全身の侵襲反応にも影響を及ぼしたという重要な知見であると考える.また,平成16年度に行った実験にて,末梢諸臓器におけるサイトカインの発現については,迷走神経切断モデルと非切断モデル間に有意差はなく,末梢における侵襲刺激が迷走神経を介して脳内のサイトカイン発現を制御し,侵襲反応をコントロールしている重要な知見であることが判明した.さらに神経伝達物質・電気刺激をもちいた迷走神経の関与の検討が他家によってなされており,われわれは局所麻酔剤を用いて迷走神経を介した中枢刺激の抑制を検討したが,局所麻酔剤での制御は不可能であった.以上のことから,迷走神経-脳内サイトカイン経路による腹部侵襲伝達経路が腹部侵襲時には重要な位置を占めると考えられると判断している.ラット開腹モデルを用いて,侵襲刺激が如何なる経路で中枢に認識されるかを,迷走神経切離モデルと非切離モデルを用いて比較検討を行い,迷走神経が中枢における侵襲反応の感知に如何に関与しているかを明らかにすることを目的として研究を行っている.平成14年までの結果として,開腹処置時の迷走神経切離が,開腹刺激によって惹起される脳内TNFaの発現を転写レベルとタンパクレベルで低下させることを明らかとした.平成15年度の研究としては,この迷走神経切離によってmodifyされた脳内サイトカインの発現が,生体における全身の侵襲反応に影響を及ぼすか否か検討するために,全身の侵襲反応の指標として血清コルチコステロンならびにACTHの濃度と尿中の残余窒素の排泄量を測定した.その結果,迷走神経切離を行った群では,開腹後に増加する血清コルチコステロン濃度が非切離群と比較して有意にその増加が抑制され,かつ,尿中の残余窒素排泄量も有意に減少していることが判明した.この結果は,迷走神経切離が脳内のサイトカイン発現に影響するのみならず,腹部侵襲が迷走神経を介して脳内へ伝わり,その伝導経路を遮断することによって全身の侵襲反応にも影響を及ぼしたという重要な知見であると考える.また,平成16年度に行った実験にて,末梢諸臓器におけるサイトカインの発現については,迷走神経切断モデルと非切断モデル間に有意差はなく,末梢における侵襲刺激が迷走神経を介して脳内のサイトカイン発現を制御し,侵襲反応をコントロールしている重要な知見であることが判明した.さらに神経伝達物質・電気刺激をもちいた迷走神経の関与の検討が他家によってなされており,われわれは局所麻酔剤を用いて迷走神経を介した中枢刺激の抑制を検討したが,局所麻酔剤での制御は不可能であった.以上のことから,迷走神経-脳内サイトカイン経路による腹部侵襲伝達経路が腹部侵襲時には重要な位置を占めると考えられると判断している.ラットにおける開腹モデルを用いて,侵襲刺激が如何なる経路で中枢にて認識されるかを解明する目的で,まず,迷走神経切離モデルと非切離モデルの比較検討を行った.また,開腹モデルとしては,これまで我々が報告してきた脳におけるサイトカインのmRNAlevelでの産生が侵襲の違いと相関して動くことから,大開腹モデルと小開腹モデルを用いることによって,脳において侵襲レベルを認識していることをあらためて確認した.平成14年度の研究では,大切開モデルで迷走神経切離群と非切離群の間における比較で,脳におけるTNFaのmRNA発現が迷走神経を切離することによって軽減されることが判明した.また,迷走神経の切離は,末梢臓器である肝や小腸でのTNFaのmRNA発現には影響を与えないことが判明した.さらにタンパクレベルにおいても,脳におけるTNFaの発現をみると,ELISAでは感度以下で測定不能であったが,TNFa sensitiveな細胞株を用いることによって,その細胞株の細胞障害の状態をモニターすることによって脳内TNFaタンパク

発現を見てみると,タンパクレベルでも明らかに迷走神経切離群は有意に非切離群よりTNFaの発現が抑制されていることが判明した.今後の課題としては,迷走神経切離による脳内TNFaの発現抑制効果が如何に全身の侵襲反応に対して影響を及ぼしているかを種々の侵襲反応のパラメーターを用いて確認し,また,侵襲反応にともなって起こるタンパク代謝の変動についても研究を進める.同時に,迷走神経が如何に脳内のサイトカイン産生と関わっているかを明らかにするため,電気刺激・局所麻酔薬・神経伝達物質の投与を行い,脳と迷走神経の腹部手術侵襲反応時における関わり合いについて明らかとしていきたい.ラット開腹モデルを用いて,侵襲刺激が,如何なる経路で中枢に認識されるかを,迷走神経切離モデルと非切離モデルを用いて比較検討を行い,迷走神経が中枢における侵襲反応の感知に如何に関与しているかを明らかにすることを目的として研究を行っている.平成14年までの結果として,開腹処置時の迷走神経切離が,開腹刺激によって惹起される脳内TNFaの発現を転写レベルとタンパクレベルで低下させることを明らかとした.平成15年度の研究としては,この迷走神経切離によってmodifyされた脳内サイトカインの発現が,生体における全身の侵襲反応に影響を及ぼすか否か検討するために,全身の侵襲反応の指標として血清コルチコステロンならびにACTHの濃度と尿中の残余窒素の排泄量を測定した.その結果,迷走神経切離を行った群では,開腹後に増加する血清コルチコステロン濃度が非切離群と比較して有意にその増加が抑制され,かつ,尿中の残余窒素排泄量も有意に減少していることが判明した.この結果は,迷走神経切離が脳内のサイトカイン発現に影響するのみならず,腹部侵襲が迷走神経を介して脳内へ伝わり,その伝導経路を遮断することによって全身の侵襲反応にも影響を及ぼしたという重要な知見であると考える.現在,末梢諸臓器におけるサイトカインの発現も測定中であり,さらに局所麻酔剤や神経伝達物質・電気刺激をもちいた迷走神経の関与の検討も行っているが,末梢のサイトカイン発現にはこれまでの結果では差異を認めないことから,迷走神経-脳内サイトカイン経路による腹部侵襲伝達経路が腹部侵襲時には重要な位置を占めると考えている.ラット開腹モデルを用いて,侵襲刺激が如何なる経路で中枢に認識されるかを,迷走神経切離モデルと非切離モデルを用いて比較検討を行い,迷走神経が中枢における侵襲反応の感知に如何に関与しているかを明らかにすることを目的として研究を行っている.平成14年までの結果として,開腹処置時の迷走神経切離が,開腹刺激によって惹起される脳内TNFaの発現を転写レベルとタンパクレベルで低下させることを明らかとした.平成15年度の研究としては,この迷走神経切離によってmodifyされた脳内サイトカインの発現が,生体における全身の侵襲反応に影響を及ぼすか否か検討するために,全身の侵襲反応の指標として血清コルチコステロンならびにACTHの濃度と尿中の残余窒素の排泄量を測定した.その結果,迷走神経切離を行った群では,開腹後に増加する血清コルチコステロン濃度が非切離群と比較して有意にその増加が抑制され,かっ,尿中の残余窒素排泄量も有意に減少していることが判明した.この結果は,迷走神経切離が脳内のサイトカイン発現に影響するのみならず,腹部侵襲が迷走神経を介して脳内へ伝わり,その伝導経路を遮断することによって全身の侵襲反応にも影響を及ぼしたという重要な知見であると考える.また,平成16年度に行った実験にて,末梢諸臓器におけるサイトカインの発現については,迷走神経切断モデルと非切断モデル間に有意差はなく,末梢における侵襲刺激が迷走神経を介して脳内のサイトカイン発現を制御し,侵襲反応をコントロールしている重要な知見であることが判明した.
普遍学としてのフッサール現象学-「多様体論」から「学問論」へ

本研究課題に基づいて、私は、「フッサール『普遍学』とその論理的転回」と題した博士学位論文を東北大学に提出した。以下に、博士論文において展開された議論を簡潔にまとめてみたい。まず、学位論文の第1部「フッサールの前期哲学」において、私はフッサールが数学から哲学に転向する経緯を、彼の処女作『算術の哲学』および、その他の初期数理哲学研究に基づいて考察した。フッサールはそれらの諸著作において「数学の基礎づけ」を試み、その結果、数学のみならず、すべての学問の基礎づけをめざす「学問論」としての現象学を創始することになる。フッサールにとって、「学問論」構想は、ある意味で「普遍学」という性格をもたされることになるのである。次に、第2部「フッサールの『知覚の現象学』」において、私は現象学が学問論として成立する根拠を意識に求めるフッサールの現象学を内在的に分析し、彼にとって暗黙の前提とされていた感覚・知覚・身体の問題を取り上げ、検討し、最終的に「人間的主観性と超越論的主観性のバラドクス」の問題を指摘した。その際、私はフッサール現象学にとって重要な「構成」という問題を取り上げ、彼にとって主観性の働きが意志に基づいていることを指摘し、さらに、フッサール現象学が、意志や努力といったことを重視することで、論理的な相貌をもつことを剔抉した。それは、第3部「フッサールの実践哲学」において、フッサール現象学そのものが、第一次世界大戦前後の時代状況の中で、極度に論理的に変質していく様を描出することで、さらに詳述されることになる。つまり、フッサール現象学は、当初、数理哲学的な形式的学問として形成され、非歴史的な哲学として成立したが、19世紀から20世紀初等の時代の流れの中で、徐々に論理的に変質し、人間的主観性を重視することで、歴史的かつ論理的な哲学として変貌していったのである。
衝撃汲/渦干渉の高次精度数値シミュレーション

衝撃波と渦を伴った非定常流れを数値解析するための効果的な数値スキームを開発した。この特徴は次のように説明できる。すなわち、衝撃波と渦を十分解像するために空間最大5次精度、時間最大2次精度の数値スキームを適用した。空間方向の差分は、MUSCL型TVDスキームがベースになっており、5次精度上流差分から導出された高次付加項が付け加えられ、最大5次精度に拡張される。この付加項は非常にコンパクトな形をしているので、既存の計算コードに容易に組み込むことができ、従来のTVDスキームより高次精度で、かつENOスキームよりも計算量が格段に少ない。また、時間方向には、従来から用いていた近似因子化法を、Newton反復法とCrank-Nicholson法を適用することで最大2次精度に拡張された。これら空間・時間いずれも高次精度でかつ安定な数値スキームを用いることで、圧縮性流れの中でも最も複雑である衝撃波と渦が干渉する非定常流れが非常に鮮明されている。今年度は、具体的な流れをいくつか計算し、興味ある結果を得たので以下に簡単に説明する。(1)高迎角翼周りの非定常衝撃波/渦干渉流れ後流域も含めて高迎角の翼周りの流れを解くために、主流域と物体周りにそれぞれ独立した計算格子を形成する重合格子を用いて流れを計算した。その結果、翼負圧面では大きな剥離が生じ、そこから発生した大規模な渦が衝撃波と干渉して、周期的に後流域に流れていく様子が鮮明に観察された。その渦構造には明らかに超音速域が存在していることも分かった。(2)遷音速翼列流れの非定常衝撃波/渦干渉流れ2次元と3次元の遷音速タービンの翼列を通る流れが計算された。2次元の計算では複数流路が同時に解かれ、翼後縁から発生する衝撃波が各翼からの複数の後流れと干渉し、極めて複雑な流れが形成されることが分かった。また、3次元の計算では、翼後縁から2次渦を伴った渦が発生し、これらも衝撃波と干渉して周期的な大規模渦となり流れ去る様子が得られた。上記(1)(2)は最も典型的な例であり、これ以外にも、二相流を仮定した蒸気タービン翼列流れ、極超音速衝撃波干渉流れの計算にも適用し、いくつかの非常に興味深い結果を得ている。これらは十分な結果の解析ののち国内外の会議等で発表する予定である。
気泡流動層石炭燃焼場での気泡相と粒子濃厚相のガス組成分離計測による燃焼機構解明

近年、気泡流動層石炭燃焼技術においては、酸性雨・オゾン層破壊などの地球規模的環境問題の観点から、燃焼効率の向上のみならずより厳格な環境適応燃焼技術の開発が急務となっている。そこで本研究では、流動層濃厚相部を形成している気泡相と粒子濃厚相内のそれぞれの燃焼生成ガスの分離計測(コンディショナルサンプリング)を流動層内の微小区間離れた2点間の差圧信号を検知することによって行い、気泡流動層内の石炭の燃焼機構ならびに環境汚染物質の生成機構を詳細に明らかにした。実験は、まず、2次元ならびに3次元コールドモデルによって本分離計測原理の適応性の確認を行った上で、実験室規模の流動層燃焼装置で実際に分離計測を行った。得られた結果より、非燃焼場ならびに燃焼場における気泡相と粒子濃厚相間のガス交換特性を検討するとともに、燃焼場での各相のガス組成の差異を明らかにして、石炭燃焼場での燃焼機構および環境汚染物質の生成機構に及ぼす両相の役割を明確にした。結果として、まず、コールドモデル実験では、気泡を識別するために開発した気泡周りの微小2点間差圧変動特性を基本原理としたコンディショナルサンプリングシステムが十分に適用できることを示した。さらに、気泡-エマルジョン相間のガス交換特性は流動媒体の粒径に影響し、気泡上昇速度とエマルジョン相中のガス流速の比が大きくなるほど気泡内ガスが保存されることを明らかにした。つぎに、本サンプリングシステムを石炭燃焼場に適用したところ、燃焼場においても気泡相内の燃焼ガスを精度良く分離・採集できた。また、流動媒体の粒径を変化させて燃焼実験を行ったところ、大粒径の場合は気泡-エマルジョン相間の燃焼ガス濃度に差異はなかった。これは気泡-エマルジョン相間のガス交換が大きいことによる。一方、小粒径の場合、濃厚層全体にわたり両相間のガス濃度に差異が生じ、これは、気泡相内で揮発分燃焼が優先的に生じることによる。以上の結果から、燃焼場での両相の燃焼過程における役割を明らかにして、流動層燃焼の本質の一部を解明した。
心筋症の病因と病態形成機構の究明に関する研究

(1)高知県心筋症ネットワークの確立と心筋症特別外来の開設平成16年度に高知県内の基幹病院(9施設)を中心に心筋症ネットワークを構築した。現在、各病院において文書で同意の得られた心筋症患者の登録を行い、同時に、診断時の状況・症状の種類や程度・突然死の家族歴など家系の評価・内服薬や恒久的ペースメーカー植込み等の治療状況などについて調査を進めている。現在の登録数は肥大型心筋症(HCM)が約220名、拡張型心筋症(DCM)が約100名。今後は本登録調査を継続し、新たな患者の登録をすすめるとともに、経時的変化の中で、症状の変化・治療内容の変化・心血管イベントの有無・予後について追跡調査を行うことを予定している。さらに各医療施設から紹介される心筋症患者のために遺伝カウンセリングも行う心筋症特別外来を当施設に開設した。(2)心筋症の病因と病態の解析HCMは、その形態・機能変化が生涯を通じて進行する疾患と考えられ、時間経過とともに左室リモデリング(肥大の出現から進展さらには拡大に至る)をきたす。1990年以降、HCMの遺伝型と表現型の関連性(Genotype-Phenotype correlation)の研究が多くの施設から報告されているが、そのほとんどが横断研究であり、縦断的な、長期視点での評価は行われていない。我々は、同一心筋ミオシン結合蛋白C変異をもつお互いに面識のない15家系のGenotype-Phenotype correlationを縦断的な視点から報告し、この分野において新たな方向性を示した(J Am Coll Cardiol 2005;46:1737。1743)。さらに、サルコメア遺伝子変異を有する高齢者HCM患者の特徴を観察し、従来とは異なる形態的特徴を報告(Circ J 2006;70:875-879)。また、長期フォローアップ患者では心不全の合併が増加してくることを報告し、左室リモデリングの進行とその合併症について新たな知見を示した(circ J 2006;70:1543-1549)。DCMの研究では、1990年以前から現在までの治療の変遷を検討し、予後改善因子として、ACE阻害薬・アンジオテンシンII受容体拮抗薬・β遮断薬の使用と、抗不整脈薬(IaおよびIb群)の不使用を報告した(Circ J 2006;70:376-383)。上記以外にもHCM、DCMとも心エコー検査や運動耐容能検査を用いて病態の解析を行い、数多くの論文を発表している(研究発表の項を参照)。拘束型心筋症(RCM)の研究では、HCMとRCMの類似点に着目し、HCMの観点から家族歴・自然歴・病因遺伝子変異の同定を行い、この分野において新たな概念を示した(J Am Coll Cardiol 2007;in press)。1743)。

拘束型心筋症(RCM)の研究では、HCMとRCMの類似点に着目し、HCMの観点から家族歴・自然歴・病因遺伝子変異の同定を行い、この分野において新たな概念を示した(J Am Coll Cardiol 2007;in press)。高知県の心筋症ネットワークの確立:研究代表者(土居)が発起人となり、高知県内の基幹病院を中心に心筋症ネットワークを構築した。現在、各病院において文書で同意の得られた心筋症患者の登録を行い、同時に、診断時の状況・症状の種類や程度・突然死の家族歴など家系の評価・内服薬や恒久的ペースメーカー植込み等の治療状況などについて調査を行っている。今後は、新たな患者の登録をすすめるとともに、経時的変化の中で、症状の変化・治療内容の変化・心血管イベントの有無・予後について追跡調査を行う。以上の方法によって、これまでに多く報告されている欧米のデータと比較して、我が国における心筋症の状況を総合的に評価していく。遺伝子解析:心筋症患者の中で希望者には、本学倫理委員会で承認された方法に基づき、文書にて同意をいただいた上で遺伝子解析を行っている。現在は主に肥大型心筋症患者において、サルコメア蛋白遺伝子を中心に既知の遺伝子のスクリーニングを行っている。今回のスクリーニングによって、我々は高知県内において同一遺伝子変異(心筋ミオシン結合蛋白C)を持つお互いに面識の無い複数の家系を確認した。さらに、家系内・家系間の表現型について詳細に評価し、haplotype analysisによって家系間のcommon founderを確認し、遺伝的背景と表現型について検討している。現在、これらの情報は医学雑誌に投稿中であり、雑誌論文上で研究発表されるものと考える。高知県はその地理的状況から長年にわたり人口移動が少なく、今後も同一遺伝子変異を持つ異なる家系の存在が発見される可能性が高い。これらの家系に対して同様に表現型と遺伝型の評価を行い、病因変異の効果を修飾する因子の発見に役立てていく。(1)高知県心筋症ネットワークの確立:研究代表者(土居)が発起人となり、高知県内の基幹病院を中心に心筋症ネットワークを構築した。(2)心筋症の病因と病態の解析:肥大型心筋症は、その形態・機能変化が生涯を通じて進行する疾患と考えられ、時間経過とともに左室リモデリング(肥大の出現から進展さらには拡大に至る)をきたす。1990年以降、肥大型心筋症の遺伝型と表現型の関連性(Genotype-Phenotype correlation)の研究が多くの施設から報告されているが、そのほとんどが横断研究である。縦断的な、長期的視点での評価は行われていない。このような状況下で、我々は、同一心筋ミオシン結合蛋白C変異をもつお互いに面識のない15家系のGenotype-Phenotype correlation(J Am Coll Cardiol 2005;46:1737-1743)を縦断的な視点から報告し、この分野において新たな方向性を示した。
血管平滑筋細胞における流体力学的作用と生理学的活性機構との関連に関する研究

血管壁の内膜に位置する平滑筋細胞表面では,血管内壁からの浸透流により20dynes/cm^2程度のせん断応力が作用することが予想されている。このせん断応力の大きさは血管内壁の内皮細胞に作用するせん断応力と同程度の大きさに達することから、平滑筋細胞の生理学的機能に大きな影響を及ぼしていることが予想される。特に動脈硬化病変の前駆症状である内膜肥厚が細胞の機能異変による異常増殖が原因であることを考慮すると、平滑筋細胞の機能異変に浸透流によって誘起されるせん断応力が深く関わっている可能性が強い。本研究では流体力学的せん断応力と細胞の生理学的活性機構の関係について明らかにすることを目的とし、せん断応力によって誘起される細胞内Ca^<2+>シグナル伝達機構と生理物質吸収機構について調べた。昨年度に引き続きCa^<2+>反応性発光タンパク(Aequorin)を用いた単一光子計数法による細胞内Ca^<2+>濃度測定を行った。せん断応力負荷後に急峻な立ち上がりを持つ発光が観察されたが、発光は数分以内に指数関数的に減少した。このことにより平滑筋細胞でのせん断応力負荷によるCa^<2+>流入は即応性であることが分かった。また、細胞内のCa^<2+>ストアの阻害剤であるタプシガーギン(TG)を負荷して同様な測定を行い、発光が観察された。この結果から発光がせん断応力負荷による細胞外からのCa^<2+>流入によるものであることが確認された。また、血管壁内部の物質輸送機構の詳細を調べるために数値解析を行った。生理物質はLDL(低比重リボ蛋白)とATPを選定した。血管壁内部におけるLDLの輸送形態は対流律速型であるのに対し、小さい分子であるATPは拡散律速型であることが判明した。さらに平滑筋細胞でのLDL吸収率のせん断応依存性について調べた数値解析では、血管内腔により近い細胞で顕著なせん断応力に対するLDL吸収率依存性が見られた。血管壁の内膜部に位置する平滑筋細胞表面では,血管内壁からの浸透流により20dynes/cm^2程度の大きさのせん断応力が作用することが予想されている。このせん断応力の大きさは血管内壁の内皮細胞に作用するせん断応力と同程度の大きさに達することから、このせん断応力が平滑筋細胞の生理学的機能に大きな影響を及ぼしていることは容易に予想される。特に動脈硬化病変の前駆症状として発現する内膜肥厚が平滑筋細胞の機能異変による異常増殖が原因であることを考慮すると、平滑筋細胞の機能異変に浸透流によって誘起されるせん断応力が深く関わっている可能性が強い。従って本研究では、平滑筋細胞に作用する流体力学的せん断応力と細胞の生理学的活性機構の関係について明らかにすることを目的とし、本研究課題では血管平滑筋に作用するせん断応力によって誘起される細胞内Ca^<2+>シグナル伝達機構について調べた。流体力学的せん断応力刺激に対する細胞内Ca^<2+>の応答変化を測定するために,Ca^<2+>反応性発光タンパクであるエクオリン(Aequorin)を用いた。

エクオリンを特殊な方法により平滑筋細胞内に導入し、その後せん断を負荷した細胞内でエクオリンがCa^<2+>と反応する際に発生する励起光を,高感度光電子増倍管を用いた単一光子計数法により測定した。実験条件は(1)1分間せん断応力負荷→(2)5分間発光計測→(3)1分間せん断応力負荷→(4)10分間発光計測とした。1回目のせん断応力負荷後と,2回目のせん断応力負荷後に急峻な立ち上がりを持つエクオリンによる発光が観察されたが、発光は数分以内に指数関数的に減少した。このことにより平滑筋細胞でのせん断応力負荷によるCa^<2+>流入及び,細胞内でのCa^<2+>ストアによる消費過程は即応性であることが分かった。また、細胞内のCa^<2+>ストアの阻害剤であるタピシガーギン(TG)を負荷して同じ測定繰り返し行っても同様な発光が観察されたため、発光が細胞外からのCa^<2+>流入によるものであることも確認された。血管壁の内膜に位置する平滑筋細胞表面では,血管内壁からの浸透流により20dynes/cm^2程度のせん断応力が作用することが予想されている。このせん断応力の大きさは血管内壁の内皮細胞に作用するせん断応力と同程度の大きさに達することから、平滑筋細胞の生理学的機能に大きな影響を及ぼしていることが予想される。特に動脈硬化病変の前駆症状である内膜肥厚が細胞の機能異変による異常増殖が原因であることを考慮すると、平滑筋細胞の機能異変に浸透流によって誘起されるせん断応力が深く関わっている可能性が強い。本研究では流体力学的せん断応力と細胞の生理学的活性機構の関係について明らかにすることを目的とし、せん断応力によって誘起される細胞内Ca^<2+>シグナル伝達機構と生理物質吸収機構について調べた。昨年度に引き続きCa^<2+>反応性発光タンパク(Aequorin)^-を用いた単一光子計数法による細胞内Ca^<2+>濃度測定を行った。せん断応力負荷後に急峻な立ち上がりを持つ発光が観察されたが、発光は数分以内に指数関数的に減少した。このことにより平滑筋細胞でのせん断応力負荷によるCa^<2+>流入は即応性であることが分かった。また、細胞内のCa^<2a>ストアの阻害剤であるタプシガーギン(TG)を負荷して同様な測定を行い、発光が観察された。この結果から発光がせん断応力負荷による細胞外からのCa^<2+>流入によるものであることが確認された。また、血管壁内部の物質輸送機構の詳細を調べるために数値解析を行った。生理物質はLDL(低比重リポ蛋白)とATPを選定した。血管壁内部におけるLDLの輸送形態は対流律速型であるのに対し、小さい分子であるATPは拡散律速型であることが判明した。さらに平滑筋細胞でのLDL吸収率のせん断応依存性について調べた数値解析では、血管内腔により近い細胞で顕著なせん断応力に対するLDL吸収率依存性が見られた。
新規小胞型Dセリントランスポーターの同定とその化学伝達における生理的意義の解明

本研究の目的は小胞型Dセリントランスポーター(VDseT)を同定し、VDseTがアストロサイトでDセリンの蓄積と放出に関わることを証明し、VDseTとその他の小胞型伝達物質トランスポーターおよび合成酵素のラセマーゼとの機能連関を解析することである。D-セリンはNMDA受容体の感度を調節する、感度調節型の伝達物質である。アストロサイトでは小胞内に蓄積され、開口放出されるが、その小胞内蓄積を預かるトランスポーターの分子は不明である。前年度にVDseTの精製タンパク質をリポソームに組み込んで輸送活性測定し、プロトンとの交換輸送によりD-セリンを輸送すること、D-セリンへの基質特異性は高く、その他のアミノ酸は輸送しないことを見いだした。平成27年度はVDseT特異的抗体にて脳における発現を詳細に解析した結果、VDseTが特に海馬CA3領域mossy fiberにてsynaptophysinと共局在することを見いだした。また、D-セリン測定系の構築をすすめ、神経細胞やアストロサイトからのD-セリン放出量の定量的な解析を試みている。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は小胞型Dセリントランスポーター(VDseT)を同定し、VDseTがアストロサイトでD-セリンの蓄積と放出に関わることを証明し、VDseTとその他の小胞型伝達物質トランスポーターおよび合成酵素のラセマーゼとの機能連関を解析することである。平成26年度はVDseTタンパクを大量発現・精製し、その輸送活性を詳細に解析した。その結果、VDseTがプロトンとの交換輸送によってDセリンを輸送すること、また他のアミノ酸は輸送せずD-セリンへの特異性が非常に高いことを見いだした。また、特異的抗体にて脳における発現を詳細に解析した結果、脳の海馬領域に高発現し、神経シナプス小胞に局在することを見いだした。また、D-セリン測定系の構築をすすめ、神経細胞からのD-セリン放出量の定量的な解析を試みている。実験に必要な遺伝子改変マウスを使用できるよう準備を進めている。VDseTタンパク質を用いた輸送活性のキャラクタライズは終了している。VDseTの発現パターン解析の結果より、当初のアストロサイトでの研究から神経細胞研究へと多少の計画変更はあったが、VDseTの生理機能解析に向けて順調に研究は進んでいる。免疫電子顕微鏡法にて、VDseTが神経細胞のシナプス小胞に局在することを証明する。神経細胞を用いてD-セリンを定量し、ラセマーゼとの機能連関を解析する。遺伝子改変マウスを準備し、解析する。
サブミリ波帯を覆い尽くすジャイロトロンの開発とサブミリ波分光への応用

1)サイクロトロン2次及び3次高調波動作を用いたジャイロトロンの超高周波化福井大学の12T及び17T超伝導マグネット,シドニー大学の12T超伝導マグネットを用いて,ジャイロトロンの超高周波化の研究を行った。封じ切りのジャイロトロン管(GYROTRON FU IV)を制作し,12T超伝導マグネットを用いて,サイクロトロン基本波動作で,159314GHz,2次高調波動作で,336587GHzの周波数範囲の発振を確認した。出力は封じ切り管の特長を反映して,1.4kWの比較的高い出力を記録した。同じ封じ切りのジャイロトロン管を17T超伝導マグネットに設置して,発振テストを行い,サイクロトロン基本波動作で159443GHz,2次高調波動作で,336847GHzの周波数範囲の発振を確認した。このジャイロトロンが達成した最高周波数847GHzは,現時点での世界最高記録である。2)ジャイロトロンのcw(連続)動作福井大学では,新たなcw高電圧安定化電源を購入し,GYROTRON FU IVを用いて,サイクロトロン基本波動作で,cw(連続)動作のテストを行った。300GHz近傍で,20Wの出力を得ることに成功した。一方,シドニー大学でも,GYROTRON Vを用いて,cw(連続)動作のテストを行った。福井大学で開発した高調波ジャイロトロンの原理を導入して,高周波化の研究を行い,サイクロトロン基本波と2次高調波における動作を併用して,周波数範囲150615GHzを覆うジャイロトロンを実現した。3)サブミリ波ジャイロトロンの振幅変調及び周波数変調ジャイロトロン出力の振幅変調及び周波数変調は,ジャイロトロンを広範囲の研究のために,光源として用いるために重要である。福井大学では,シドニー大学との共同研究として電子銃の陽極変調による出力の振幅変調と陰極変調による周波数変調の研究を行った。4)基本波動作と高調波動作のモード競合及びモード協力の研究2次高調波動作が基本波動作をトリガーすることにより,基本波動作の開始ビーム電流を低下させ,ビームエネルギーを高効率で引き出して,電磁波エネルギーに変換する機構があることを見いだし,実験的にも証明することができた。この現象は,一種のモード協力であり,ジャイロトロンの高効率動作を可能にする5)サブミリ波ジャイロトロン出力に適用するための準光学的装置の開発6)高温超伝導体を用いたミリ波高感度受信機の開発研究7)ジャイロトロン出力を光源とするプラズマ散乱計測開発したミリ波ジャイロトロンを光源とするプラズマ散乱計測装置を試作し,シドニー大学のトカマク装置TORTUSのアルフェン波加熱時の入射波の検出に成功した。この測定は,プラズマ加熱効率向上のための資料を提供するために不可欠のものである。また,福井大学のGYROTRON FU IIを光源とするサブミリ波散乱計測装置を製作し,核融合科学研究所のCHS装置に設置して,プラズマ中に自然励起されるドリフト波の測定を行い,その検出に成功した。ドリフト波はプラズマ閉じ込めに悪影響を与える波動であるので,その制御が必要であり,本測定はそのための情報を得るために必要である。8)ジャイロトロン出力を光源とするミリ波ESR福井大学で開発したGYROTRON FU Iを光源とする広帯域ミリ波ESR装置を完成し周波数範囲65135GHzを覆うことに成功した。この装置を用いて,1)DPPHの単結晶試料と粉末試料のESRの共鳴線幅の相違について,実験的研究を行い,2)ルビーのESRの角度依存性の実験結果から,構造定数Dの検討を行った。4)基本波動作と高調波動作のモード競合及びモード協力の研究

2次高調波動作が基本波動作をトリガーすることにより,基本波動作の開始ビーム電流を低下させ,ビームエネルギーを高効率で引き出して,電磁波エネルギーに変換する機構があることを見いだし,実験的にも証明することができた。この現象は,一種のモード協力であり,ジャイロトロンの高効率動作を可能にする5)サブミリ波ジャイロトロン出力に適用するための準光学的装置の開発6)高温超伝導体を用いたミリ波高感度受信機の開発研究7)ジャイロトロン出力を光源とするプラズマ散乱計測開発したミリ波ジャイロトロンを光源とするプラズマ散乱計測装置を試作し,シドニー大学のトカマク装置TORTUSのアルフェン波加熱時の入射波の検出に成功した。この測定は,プラズマ加熱効率向上のための資料を提供するために不可欠のものである。また,福井大学のGYROTRON FU IIを光源とするサブミリ波散乱計測装置を製作し,核融合科学研究所のCHS装置に設置して,プラズマ中に自然励起されるドリフト波の測定を行い,その検出に成功した。ドリフト波はプラズマ閉じ込めに悪影響を与える波動であるので,その制御が必要であり,本測定はそのための情報を得るために必要である。8)ジャイロトロン出力を光源とするミリ波ESR福井大学で開発したGYROTRON FU Iを光源とする広帯域ミリ波ESR装置を完成し周波数範囲65135GHzを覆うことに成功した。この装置を用いて,1)DPPHの単結晶試料と粉末試料のESRの共鳴線幅の相違について,実験的研究を行い,2)ルビーのESRの角度依存性の実験結果から,構造定数Dの検討を行った。1)1テラヘルツまで周波数可変のジャイロトロンの開発研究福井大学の12T超伝導マグネット装置を用いたRemoutableジャイロトロン装置(GYROTRON FU III)を用いて,3次高調波動作を行い,150GHzから352GHzまで周波数可変のジャイロトロンを開発した。出力110W,パルス幅600msecの長パルス動作を実現した。また,17T超伝導マグネット装置を用いたジャイロトロン装置(GYROTRON FU IV)を設計製作し,850GHzまでの高周波化を達成した。この周波数は,ジャイロトロンの高周波動作の世界記録を更新するものであり,分子レーザーの周波数領域にせまるものとして,意義がある。また,シドニー大学では,12T超伝導マグネット装置を用いたジャイロトロン装置(GYROTRON V)により,周波数615GHzまで可変の小出力・CW動作を実現した。2)ジャイロトロンの振幅変調及び周波数切り替えの研究ジャイロトロンをプラズマ計測及び物性研究のための光源として応用する立場からジャイロトロンの振幅変調及び周波数変調が重要である。福井大学のGYROTRON FU IIIを用いて,ジャイロトロンの陽極電圧を変調することにより,出力の振幅変調を行った。変調周波数0.5500kHzの広領域にわたり,変調率100%を達成した。また,陰極電圧を矩形波変調することにより,相対論効果による電子の質量変化に基づく周波数切り替えの研究を行い,二つの基本波モード間の周波数切り替えと基本波モード-2次高調波モード間の周波数切り替えに成功した。