hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
プライミング効果の機構についての基礎的研究

前者は、おそらく幼根の突出(発芽)を容易にするために、幼根に接している胚乳細胞の壁(マンナンが主成分)の軟弱化をもたらすように機能し、後者は、胚成長のための、貯蔵物質(マンナン)の分解の働きをしているものと考えられる。このように、発芽の前と後をそれぞれに特徴付けるプロセスを明らかにすることができたので、今後は、これらを指標として、上記の作業仮設の検証に入る予定である。プライミング処理による種子の発芽促進効果のメカニズムを、トマト種子を用いて検討した。発芽(幼根の突出)の際に起こる生化学的変化が、ある程度はプライミング処理中に既に進行しているのではないか、との作業仮説の上に立って、先ず、種子の発芽前に起こるどのような生化学的変化を指標とするか検討した。その結果、トマト種子の細胞壁(マンナンが主成分)の分解に関与するエンドマンナナーゼが、発芽の前に、しかも胚乳の幼根突出部(珠孔部分)に特異的に発現する事、そして、これによって、幼根の先端部を取り囲んでいる胚乳の細胞壁の分解が起こり、幼根の伸長を阻害している胚乳の機械的抵抗の軽減がもたらされ、その結果幼根の突出(発芽)が誘導される事を示した。そこで、プライミング処理中にも、エンドマンナナーゼが、胚乳の珠孔部分に発現し、この部分の細胞の細胞壁を分解し、そのことがプライミング処理による発芽促進効果となっているのではないかと考え、この点についてさらに検討を加えた。その結果、プライミング処理中に、胚乳の珠孔部分に特異的に、この酵素が実際に発現している事が明らかになった。また、プライミング中に発現する酵素は、プライミング処理をしていない種子で、発芽前に発現するものと同じisoformである事も示された。プライミング処理された種子は、その後、処理前の重量にまで乾燥(drying-back)されるのであるが、drying-back処理によってこの酵素が失活することは全くなかった。つまり、プライミング処理中の生化学的変化が、いわば種子によって記憶されて残っているといえよう。さらに、プライミング処理を受けた種子の珠孔部分の胚乳の細胞壁が、ある程度分解されている事が、電子顕微鏡による観察で示された。以上の結果から、プライミング処理によって、発芽促進がもたらされるメカニズムとして、プライミング中に、幼根突出部の胚乳細胞に、エンドマンナナーゼが発現し、これによって、その部分の胚乳の軟弱化がもたらされ、再吸水後の幼根突出(発芽)を容易にしている可能性が、明示された。
中年者のための自己チェック型転倒予防ツールの開発

本研究では、中年者(40歳代、50歳代)のための“自己チェック型転倒予防ツール"の開発を目指し、中年期の労働者を対象に、転倒予防に関する質問紙調査と体力・運動能力測定を実施した。その結果、中年者は転倒予防に必要な体力の中で、バランス能力と筋持久力について、測定評価と自己評価にずれがみられた。以上の結果を基に、バランス能力や筋持久力の変化を自己チェックすることで、中年期から転倒予防のための身体づくりや姿勢を意識できるような“自己チェック型転倒予防ツール"を作製した。平成24年度は、歩行に関する認識についての質問紙調査の内容を見直し調査票を修正し、宮崎大学医学部医の倫理委員会の審査を受け、承認を得た。前年度同様、ロコモ予防教室や介護予防教室の参加者を対象に、調査や体力・運動能力測定を行い、評価を行った。最終年度に向けて、40歳から59歳の労働者や主婦を対象にした研究協力を検討した。また、転倒予防ツールの開発に向け、その内容を検討した。本研究は、中年者(40歳代、50歳代の中年期にある者)のための“自己チェック型転倒予防ツール"を開発することを目的とした。そのため、中年者の歩行・転倒予防に関する認識と体力・運動能力の現状を明らかにすること、また、体力・運動能力と認識のずれを明らかにすることを目指した。最終年度は、宮崎県内の会社に調査協力を依頼し、40歳から59歳までの労働者30名を対象に質問紙調査及び体力・運動能力測定を実施した。調査内容は、基本的特性、身体状況、つまずき・転倒経験、歩行・転倒予防に対する認識、体力・運動能力(歩行速度、歩幅、段差昇降状況、バランス能力、柔軟性、筋持久力)とした。その結果、中年者の体力・運動能力の現状として、バランス能力は維持されているが、筋持久力や柔軟性が低下している者が多いことが明らかになった。1年間に転倒経験がある者は1割、つまずき経験がある者は5割であった。歩行・転倒予防に関する認識については、現在転倒に対する不安を感じている者は少ないが、現在のバランス能力、将来の転倒や転倒による介護の可能性については自信がないと感じている者が多かった。体力・運動能力と認識のずれについては、転倒予防に必要な体力・運動能力の中で、バランス能力と筋持久力の測定評価と認識(自己評価)に有意な差がみられた。以上の結果を基に、バランス能力と筋持久力を自己チェックすることで、中年期から転倒予防のための身体づくりや姿勢を意識できるような“自己チェック型転倒予防ツール"を作製した。本研究の目的は、中年者の(40歳代、50歳代の中年期にある者)のための"自己チェック型転倒予防ツール"の開発である。この実現のために、"中高年者の運動能力と認識のずれ"を明らかにし、中年者が家庭で自己チェックできる項目及び方法論を確立することを目指している。初年度は、歩行に関する認識と体力・運動能力の現状を明らかにすることを目的とした。まず、歩行に関する認識についての質問紙調査及び体力・運動能力測定の内容を検討し、調査票を作成した。質問紙調査では、対象の基本属性や健康状態、日常生活活動動作の自己評価による歩行・運動能力についての認識の実態を把握することを目標とした。体力・運動能力測定では、文部科学省による新体力テストや健脚度測定を参考に、歩行に関連する体力・運動能力の現状を明らかにすることを目標とした。その後、宮崎県内のロコモティブシンドローム予防教室や介護予防教室の参加者を対象に、質問紙調査及び体力・運動能力測定を実施した。また、スポーツフェスティバルの参加者を対象に転倒リスクに関するアンケート調査を実施した。ロコモ予防教室及び介護予防教室で得られた体力・運動能力測定の結果は、個別に評価し、対象本人に測定結果票を返却した。本研究では中年者を対象としているが、平成23年度は本研究で対象としている年齢の者が少なかった。平成24年度は企業の労働者や主婦の自主グループを対象とした調査及び測定の実施を目指す。ロコモ予防教室や介護予防教室の参加者は、本研究の対象である40歳から59歳の中年者の参加が少なく、データ収集が困難であったため。平成23年度に質問紙調査や運動能力・体力測定、転倒リスクに関するアンケートを実施したロコモ予防教室や介護予防教室、スポーツフェスティバルには、本研究の対象である40歳から59歳の中年者の参加が少なく、データ収集が困難であったため。企業の管理者及び自主グループの代表者に研究協力を依頼し、承諾を得る。その後、労働者及び主婦の歩行に関する認識と運動能力のずれを分析し、転倒予防ツールを開発する。さらに、転倒予防ツールを中年者に向けて普及していく。40歳から59歳の労働者及び主婦を対象に研究協力を依頼し、承諾を得る。

その後、歩行に関する認識についての質問紙調査と運動能力・体力測定を実施し、データを収集する。歩行・運動能力の認識に関する質問紙調査の結果と体力・運動能力測定の結果を比較検討し、ずれが大きい項目を明らかにする。物品費は、調査用物品や転倒予防関連図書、転倒予防ツールの作成に使用する。旅費は、調査及び測定の実施に伴う研究者や測定補助者の旅費、研究結果の学会発表に使用する。人件費・謝金は、調査及び資料整理の補助者に使用する。その他、学会参加や研究成果の投稿に使用する。物品費は、調査用物品や転倒予防関連図書に使用する。旅費は、質問紙調査及び運動能力・体力測定の実施に伴う研究者や測定補助者の旅費、研究結果の学会発表に使用する。
哺乳類の歩行運動機能成熟における脊髄神経回路制御機構の発達

本研究では皮質脊髄路と脊髄内の神経回路の形成異常および歩行異常を示す遺伝子改変マウスを用いて、発達期の歩行運動出力を担う脊髄神経回路が大脳皮質運動野をはじめとする上位中枢によってどのように制御されているのかを調べた。この結果、発達中のマウスの歩行運動発現においては、大脳皮質からの入力が脊髄の歩行神経回路の制御の発達にはあまり大きな役割を担っておらず、脊髄内のEphA4陽性興奮性ニューロンが重要な役割を担っていることが明らかになった。我々の体の動きは中枢神経系の神経回路間の密接な相互作用によって生み出されている。しかし回路同士の相互作用やワイヤリング機構の詳細は未だに明らかではない。本研究では神経結合パターン形成異常による歩行運動の異常を示す遺伝子改変マウスを用いた新たな運動制御の実験モでルを駆使して、(1)運動出力を担う脊髄神経回路が大脳皮質運動野をはじめとする上位中枢によってどのように制御されているのか、(2)誕生から成熟するまでの間にどのような過程でこれらの神経回路同士のワイヤリングが起きるのかを、マウス個体において神経回路レベルで明らかにすることを目的とする。これまでに軸索誘導因子のキメリンを欠損したマウス(キメリンノックアウトマウス)が野生型でみられる左右交代性の歩容とは異なり、左右が同期したウサギ様跳躍歩行を示すことを示している。本年度は、特に昨年度までに確立した興奮性ニューロン特異的キメリンノックアウトマウスの詳細な生理学的解析を行なった。まず、生後4週以降の成熟動物の歩容をビデオカメラで撮影し、歩行の際の左右肢の活動パターンを定量的に解析した。この結果、すべての動物で歩行の際の左右肢が交代性と同期性の二つのパターンを示した。また、同マウスの生後1週以内の新生児の脊髄摘出標本を用いて脊髄歩行中枢の出力パターンを解析したところの成熟動物と同じように、二つのパターンが見られた。特に短い歩行周期の際に同期したパターンが多く観察されたこの結果は本来、脊髄の同側に投射するべき興奮性ニューロンの軸索の混線がキメリン欠損マウスの跳躍様歩行の一因であることを示唆し、正常の動物の歩行中枢においてこれらのニューロンが重要な役割を担っていることを示唆していた。これらのマウスについて現在、詳細な生理学的・形態学的解析を行っている。本研究では神経結合パターン形成異常による歩行運動の異常を示す遺伝子改変マウスを用いた新たな運動制御の実験モデルを駆使して、(1)運動出力を担う脊髄神経回路が大脳皮質運動野をはじめとする上位中枢によってどのように制御されているのか、(2)誕生から成熟するまでの間にどのような過程でこれらの神経回路同士のワイヤリングが起きるのかを、マウス個体において神経回路レベルで明らかにすることを目的とした。これまでに軸索誘導因子キメリンを全身性に欠損したマウス(全身性キメリンKOマウス)が、皮質脊髄路および脊髄介在ニューロンの脊髄内における左右の軸索投射異常が野生型でみられる左右交代性の歩容とは異なり、左右が同期したウサギ様跳躍歩行を示すことを示している。本研究では、まず大脳皮質特異的キメリンKOマウスを作成し、皮質脊髄路の軸索投射異常の歩行について調べた。この結果、新生児期においても、成熟動物でも歩行運動の際の左右肢パターンは野生型マウスと同様に左右交代であった。このことは、皮質脊髄路の軸索混線は歩行運動パターンにはほとんど寄与していないことを示唆している。次に脊髄の興奮性ニューロンの一部が誤って反対側に投射するという異常が見られるVGLUT2陽性細胞特異的キメリン欠損マウスを作製し、成熟動物でその歩行パターンを解析したところ、左右肢が同期したパターンと交代した歩行パターンの両方を示した。また、新生児マウスの脊髄摘出標本においても同様の運動出力パターンが観察された。これらの結果から、上位中枢の関与よりも、脊髄の興奮性ニューロンのワイヤリングが重要であることが明らかになった。本研究では神経結合パターン形成異常による歩行運動の異常を示す遺伝子改変マウスを用いた新たな運動制御の実験モデルを駆使して、(1)運動出力を担う脊髄神経回路が大脳皮質運動野をはじめとする上位中枢によってどのように制御されているのか、(2)誕生から成熟するまでの間にどのような過程でこれらの神経回路同士のワイヤリングが起きるのかを、マウス個体において神経回路レベルで明らかにすることを目的とする。本年度は、神経結合パターン形成異常による歩行運動の異常を示す遺伝子改変マウスモデルの実験系の確立を行った。

これまでに軸索誘導因子のキメリンを欠損したマウス(キメリンKOマウス)が野生型でみられる左右交代性の歩容とは異なり、左右が同期したウサギ様跳躍歩行を示すことを示しているが、本研究では、大脳皮質特異的キメリンKOマウスを作成し、脊髄摘出標本を用いて歩行中枢の出力パターンを解析したところ、野生型と同様の左右肢が交代した歩行パターンを示した。また成熟した動物でも歩行パターンは左右交代であった。さらに、同側に軸索を投射する興奮性ニューロンの一部が誤って反対側に投射するという異常が見られる細胞種特異的キメリン欠損マウスを作製し、成熟動物でその歩行パターンを解析したところ、左右肢が同期したパターンと交代した歩行パターンの両方を示した。このことは、脊髄内の興奮性神経細胞の軸索の混線がキメリン欠損マウスの跳躍様歩行の一因であることを強く示唆していた。これらのマウスについて現在、詳細な生理学的・形態学的解析を行っている。本年度は、神経結合パターン形成異常による歩行運動の異常を示す遺伝子改変マウスモデルの詳細な生理学的解析を行なった。それぞれの遺伝子改変マウスの成熟動物での歩行パターンの解析および新生児期にすでに形成される脊髄運動神経回路網の詳細な生理学的解析性質を行い、学会発表を行なっている。本年度は、神経結合パターン形成異常による歩行運動の異常を示す遺伝子改変マウスモデルの実験系の確立を行った。それぞれの成熟動物での歩行パターンの解析を行い、その歩行運動における表現型を明らかにした。さらにこれらの遺伝子改変マウスにおいて、新生児期に確立される脊髄運動神経回路網の性質についても解析を行い、学会発表を行なっている。今年度は、新生児から成熟動物まで、それぞれの遺伝子改変マウスの発達過程における歩行のパターンの成熟過程を明らかにする。全身性キメリンノックアウトマウス、大脳皮質特異的キメリンノックアウトマウスについて、興奮性ニューロン特異的キメリンノックアウトマウスの新生児から成熟動物まで、各発達ステージにおける歩行の左右のパターンの発達を明らかにする。特にその歩行速度に注目し、歩くスピードによってどのように左右のパターンが変化するのか、それぞれのノックアウトマウでウサギ様跳躍歩行パターンが出現する条件を明らかにする。これらの三つの実験モデルを比較することで、皮質脊髄路からの入力および興奮性ニューロンの活動がどのように運動神経回路網運動の発現に関わっているのかを明らかにする。今後もマウス新生児から成熟動物の各発達ステージにおいて、(1)運動神経回路におけるシナプスメカニズムの研究を進めるため、野生型マウス、キメリンKOマウスおよび部位・細胞種特異的なキメリンKOマウスの歩行CPGの出力パターンを解析する。(2)皮質脊髄路の電気刺激による脊髄神経回路への制御様式を解析する。これらの実験の際には筋電図、神経電図、ホールセルパッチクランプ法及び微小電極による細胞外記録法を用いる。これによって野生型および歩行異常を示す遺伝子改変マウスの歩行CPGの発達様式および皮質脊髄路との相互作用を明らかにする。今年度は、成熟動物および新生児の解析を中心に行なったため、当初計画したよりも使用したマウスの数、購入した薬品およびガラス電極などの消耗品の量が小さくなったことによって当該残額が生じた。
神経内分泌肺癌に対する悪性神経系形質制御による新たな治療戦略の創成

我々は非神経内分泌肺癌株にIII/IV型POU転写因子であるPOU3F4あるいはPOU4F2を導入することにより、神経内分泌肺癌への形質転換が惹起されることを経験した。本研究の推進により、その形質転換現象がダイレクトリプログラム現象であることが明らかとなり、また、POU3F4によってもPOU4F2によっても活性化する神経系特異的なNOTCH-HES pathwayを遮断することにより神経内分泌形質が弱まることが明らかとなった。III型およびIV型POU転写因子を強制発現することにより非小細胞肺癌細胞に惹起される未熟神経形質の獲得現象を形態的に証明するため、各遺伝子導入株をNOD-SCIDマウスに皮下移植することにより形成される腫瘍組織について、病理組織学的、免疫組織化学的に検討した。その結果、POU3F4およびPOU4F2導入により、大細胞癌株がヒト肺癌組織で見られる小細胞癌ないし大細胞神経内分泌癌としての形態的特徴を有する形態を示すようになった。また免疫組織化学的に、CD56(NCAM1)やsynaptophysinなど神経内分泌マーカーを強く発現するようになった。これらの事実より、POU3F4およびPOU4F2導入により、神経内分泌形質を有する肺癌細胞が作成されたことが証明された。一方で、複数の腺癌細胞株を用いIII型およびIV型POU転写因子を強制発現する株を樹立し、同様の形質転換現象が惹起するか否かについて検討を行った。その結果、III型/IV型POU転写因子を高発現する株の樹立に成功したが、コントロール株と比較して強い形態変化は惹起されず、また神経内分泌マーカー発現の亢進も認められなかった。このことから、III型/IV型POU転写因子導入に伴う形質転換現象はいかなる肺癌細胞にも普遍的に起こる現象ではなく、分化の低下した肺癌細胞にのみ起こる現象であることが判明した。次に、POU3F4およびPOU4F2導入により神経内分泌癌細胞への形質転換が起こった細胞株を用いGeneChip解析を行うことにより、いかなる遺伝子発現変化が引き起こされているかについて検討した。その結果、POU3F4およびPOU4F2導入により神経内分泌マーカー遺伝子発現の著明な亢進が明らかになるとともに、リプログラミングに係わる遺伝子の強烈な発現亢進が引き起こされていることが判明した。本研究の推進により、肺癌細胞における形質転換現象にはリプログラミング現象が深く関与しているという、予想だにしなかった事実を突き止めることができた。前年度の検討では、非小細胞肺癌細胞へのIII型およびIV型POU転写因子の強制発現により、導入細胞に未熟神経/神経内分泌形質がもたらされることが、形態学的解析および遺伝子発現解析により証明され、その形質転換現象においてリプログラミングに係わる遺伝子発現が亢進していることを見いだした。これを受け、本年度はまずIII型およびIV型POU転写因子を介した肺癌細胞の形質転換現象とDNAメチル化パターン変化の関連性について網羅的な分子病理学的検討を行った。その結果、形質転換前後で、プロモーターのメチル化状態が激変している遺伝子が多数見いだされ、その中には神経系分化に重要な役割を演じているTCF4なども含まれていることが明らかになった。また実際にバイサルファイトシーケンスを行うことにより、網羅的なDNAメチル化解析結果の正確性が確認された。また前年度の検討により、上記の形質転換現象はいかなる非小細胞肺癌細胞にも起こるものではなく、分化の低下した肺癌細胞に限定的に惹起される現象であることが推測されたため、現在、肺癌細胞に神経内分泌形質転換を惹起させる上での普遍的条件探索を目的に、数種の候補遺伝子に対するノックアウト実験、ノックダウン実験を行っている状況である。本研究の推進により、非神経内分泌肺癌細胞から神経内分泌肺癌細胞への形質転換現象にはリプログラミング現象が関与していることが、形態学的解析、遺伝子発現解析、遺伝子メチル化解析といった多方面からの明らかになったため。小細胞肺癌の特徴の一つに、ほぼ100%の症例において小細胞癌細胞のRB1発現が消失しているという事実がある。RB1の発現低下/消失は上皮間葉転換に関与しているとの報告があり、また我々の検討においても、III型およびIV型POU転写因子を介した神経内分泌癌への形質転換現象は完全な上皮間葉転換の見られる肺癌細胞株(CDH1(-), CDH2(+))にのみ惹起されていたことから、肺癌細胞におけるRB1遺伝子のノックアウトがどの程度上皮間葉転換および神経内分泌癌への形質転換現象に寄与するかについて検討した。複数の肺腺癌株に対しRB1遺伝子のノックアウトを行ったところ、上皮間葉転換に係わる分子の発現増加は如何なる肺腺癌株にも見られるわけではないものの、上皮間葉転換に係わる分子の発現増加が見られた細胞株ではCDH2、SNAI2の発現がそれぞれ4-11倍、6-35倍に発現亢進していた。また前年度までの検討により、III型POU転写因子POU3F4およびIV型POU転写因子POU4F2が神経内分泌肺癌の分化形質に係わる最上位の転写因子である可能性が示唆されたが、GeneChip解析結果を再分析すると、POU3F4あるいはPOU4F2遺伝子導入により発現亢進した遺伝子の多くにオーバーラップが認められ、そのうち細胞分化に係わる遺伝子に焦点を絞ったところ、POU3F4、POU4F2ともに、共通のNotch-HES pathwayを活性化していることが明らかになった。

そこでこのNotch-HES pathwayを遺伝子ノックアウトにより遮断したところ、神経内分泌マーカーの一つであるCD56の発現が半減した。神経内分泌形質は腫瘍細胞の悪性形質に密接に関与していることから、上記Notch-HES pathwayの遮断は、神経内分泌肺癌に対する分化制御を介した新たな治療法に発展しうるものと思われた。我々は非神経内分泌肺癌株にIII/IV型POU転写因子であるPOU3F4あるいはPOU4F2を導入することにより、神経内分泌肺癌への形質転換が惹起されることを経験した。本研究の推進により、その形質転換現象がダイレクトリプログラム現象であることが明らかとなり、また、POU3F4によってもPOU4F2によっても活性化する神経系特異的なNOTCH-HES pathwayを遮断することにより神経内分泌形質が弱まることが明らかとなった。形質転換現象に伴う神経内分泌形質の獲得は、幼若な神経系細胞に特異的に発現するPOU3F4/POU4F2の関与が強く示唆されるが、同時にこのような現象はいかなる肺癌細胞にも普遍的に生じるものではなく、細胞分化の低下したある種の肺癌細胞に限定的に惹起される現象であることが示唆されるため、今後はどのような状態にある肺癌細胞において神経内分泌形質を獲得することができるのかについて焦点を当て、さらに研究を推進していきたい。肺癌細胞に神経内分泌形質転換を惹起させるために必要な状態(必要条件)を明らかにするため、これまでの研究結果を詳細に分析し、候補遺伝子の強制発現あるいはノックアウト/ノックダウン実験を推進していく。人体病理学今年度に予測を超える大きな研究成果が出たことから、遺伝子ノックダウン実験が未施行であるため。次年度に継続して行う遺伝子ノックアウト実験に供するため。肺癌細胞に神経内分泌形質転換を起こさせる普遍的な因子を同定したのち、遺伝子ノックダウン実験を遂行する計画である。遺伝子ノックアウト実験に供する予定である。
大型構造物の形状変化と高精度に検出するレーザ計測システムの開発

本研究は大型構造物の形状変化をnmオーダーの精度で測定できる測定システムを開発することを目指して,レーザ光の直進性と半導体位置検出素子を利用した面内変位測定の長距離化と高精度化を進めることを目的としている。一般にレーザスポットの位置変化を位置検出素子を使って検出する場合,レーザスポット径が小さいほど高感度に検出できる。一方,レーザ光を長距離伝搬させるとレーザスポット径は大きくなるので,その変位を高精度に検出することは難しくなる。そこでレーザ光を400m伝搬させる場合を想定し,ガウシアン直径φ20mmのレーザスポットの変位を最も高感度に検出できる位置検出素子の形状を,シミュレーションと実験によって調べた。その結果,位置検出素子としてはPSD(Position Seisitive Device)よりも4分割フォトダイオードのほうが高感度な変位検出が期待できること,4分割フォトダイオードを構成する4個のフォトダイオードはレーザスポットの周辺に配置するほど感度が良くなることが明らかになった。また三角測量方式によるレーザ変位計である光マイクロの長距離化の研究も同時に行った。従来は最大でも数cmの測定範囲であったが,被測定物の表面に反射シートを貼ることによって約1mの範囲で測定できるようになった。
水中衝撃波の癌治療への応用に関する研究

最終年度の研究によって以下の事項を明らかにした。1)Mouse hind footーpadに移植したmammary carcinoma(MM48 cells)に衝撃波を照射した実験では腫瘍の増大にはほとんど影響を及ぼさなかった。しかし組織学的な検討では小血管の破綻による出血とその周辺部における組織損傷が認められた。また衝撃波源として微小爆薬を用いた高エネルギ-衝撃波による同様の実験では移植腫瘍の増大を抑制する効果が認められた。腫瘍部の組織変化は低エネルギ-衝撃波と定性的には同様であったがその程度は血管損傷を中心に明らかに著明なものであった。2)家兎をもちいたV2癌細胞の移植による実験膀胱癌に対する衝撃波の照射実験では一回のみの照射では大きな変化は見られなかったが、2ー5日間の連続照射では著明な腫瘍の壊死像が認められた。すなわち、家兎膀胱の2ヶ所に腫瘍細胞を移植して実験膀胱癌モデルを作製し、その一ヶ所に2000shot照射して1週間後に屠殺した標本では照射した腫瘍に限局的な壊死を認めたが腫瘍の大きさは照射しなかった部に比べ差を認めなかった。しかし、2000ー6000shotsを2ー5日間連日続照射したものでは対照に比べ著明な腫瘍の壊死と縮小を認めた。今回の実験結果から集束衝撃波は固形腫瘍に対して破壊作用を及ぼすことが明らかになった。ピエゾ素子による集束衝撃波は超音波診断装置で目的とする臓器内の小部位を正確に照準できる事から、臨床的には超音波で描出できる腫瘍であれば衝撃波によって治療できる可能性がある。今回の研究成果によって衝撃波の癌治療への応用の道が開かれたものと思われる。63年度の研究によって以下の事項を明らかにした。1)集束衝撃波の正常組織に及ぼす影響高出力の24-piece piezo-elementによるgeneratorを使用し、実質臓器に衝撃波をフォーカシングした。実験には犬を使用し、腎に衝撃波を照射して病理組織学的な検討を行った。急性実験では照射部には衝撃波の圧力、照射回数に比例して出血巣が認められた。組織学的な検討ではこの変化を主に血管損傷、特に動脈壁の破綻に起因していた。慢性実験では出血部は癜痕治癒により萎縮し、同部の機能脱落が認められた。急性実験の摘出腎血管造影では出血部に一致して造影剤の漏出が認められ、同時に動静脈シャントが形成されている所見が得られた。この結果から集束衝撃波は脈管系の変化を介して組織損傷を発生するものと思われた。2)Mouse hind foot-padに移植したmammary carcinoma(MN48 cells)に低エネルギー衝撃波を照射した実験では腫瘍の増大にはほとんど影響が認められなかった。3)高エネルギー衝撃波による同様の実験では移植腫瘍の増大を抑制する効果が認められた。腫瘍部の組織変化は低エネルギー衝撃波と定性的には同様であったがその程度は血管損傷を中心に明らかに著名なものであった。以上の結果から集束衝撃波は固形腫瘍に対して破壊作用を及ぼすと考えられる。単純な衝撃波照射よりも抗悪性腫瘍剤との併用によって破壊効果が増強する可能性も示唆され、癌治療に応用できる可能性について期待が持てる結果であった。今後も臨床応用を目指して研究を進めたい。当該年度の研究によって以下の事項を明らかにした。1)集束衝撃波の正常組織に及ぼす影響犬の腎実質(corticomedullary zone)に衝撃波を照射して病理組織学的な検討を行った。急性実験の摘出腎血管造影では動脈シャントが形成されている所見が得られた。慢性実験では障害を受けた部分の腎実質は瘢痕性に萎縮していた。

この結果から集束衝撃波は脈管系の変化を介して組織損傷を発生させるものと思われた。2)集束衝撃波の移植性癌に及ぼす影響i)Mousehind foot-padに移植したmammary catcinoma(MM48 cells)に衝撃波を照射した実験では腫瘍の増大にはほとんど影響を及ぼさなかった。しかし組織学的な検討では小血管の破錠による出血とその周辺部における組織損傷が認められた。ii)家兎をもちいたV2癌細胞の移植による実験膀胱癌に対する衝撃波の照射実験では一回のみの照射では大きな変化は見られなかったが、2-5日間の連続照射では著明な腫瘍の壊死像が認められた。すなわち、家兎膀胱の2ヶ所に腫瘍細胞を移植して実験膀胱癌モデルを作製し、その1ヶ所に2000shot照射して1週間後に屠殺した標本では照射した腫瘍では照射した腫瘍に限局的な壊死を認めたが腫瘍の大きさは照射しなかった部に比べ差を認めなかった。しかし、2000-6000shotsを2-5日間連日照射したものでは対照に比べ著明な腫瘍の壊死と縮小を認めた。以上の実験により固形癌に集束衝撃波を照射すると癌組織が壊死に陥ることが明らかになった。今後は衝撃波を照射した正常組織、癌組織の電子顕微鏡による観察を行い、細胞の微細構造レベルにおける変化を明らかにしたい。
走査型電子顕微鏡によるナノスケール管路内流れの観察手法の開発

【研究目的】光学顕微鏡では観察できない,ナノスケール管路内流れを走査型電子顕微鏡(以下SEM)によって観察する手法の開発を目的としている.従来の研究によって,開水路における流れの観察がSEMによって可能となった.そこで今回はより利用範囲の広い,管路内流れの観察を目指す.【研究方法】開水路に薄膜付TEM用グリッドを貼ることにより管路を製作した.流体には高真空状態であるSEMのチャンバー内において液体が蒸発しないよう,蒸気圧が極めて低いイオン液体を使用した.イオン液体にトレーサーとして粒径φ3μmの微小粒子(以後トレーサー粒子)を混入し,トレーサー粒子の動きを観察することによって流れの観察を行う.流れの観察には二次電子像を用いた.この二次電子像を動画で撮影し,粒子の移動距離から速度分布を求めた.【研究成果】膜越しに粒子の動きを撮影することができた.この画像から粒子の速度分布を得ることができ,管路内流れの観察が可能となった.【研究目的】光学顕微鏡では観察できない,ナノスケール管路内流れを走査型電子顕微鏡(以下SEM)によって観察する手法の開発を目的としている.従来の研究によって,開水路における流れの観察がSEMによって可能となった.そこで今回はより利用範囲の広い,管路内流れの観察を目指す.【研究方法】開水路に薄膜付TEM用グリッドを貼ることにより管路を製作した.流体には高真空状態であるSEMのチャンバー内において液体が蒸発しないよう,蒸気圧が極めて低いイオン液体を使用した.イオン液体にトレーサーとして粒径φ3μmの微小粒子(以後トレーサー粒子)を混入し,トレーサー粒子の動きを観察することによって流れの観察を行う.流れの観察には二次電子像を用いた.この二次電子像を動画で撮影し,粒子の移動距離から速度分布を求めた.【研究成果】膜越しに粒子の動きを撮影することができた.この画像から粒子の速度分布を得ることができ,管路内流れの観察が可能となった.
植物と動物の配偶子融合における中核機構の解明

本研究は、精子と卵の間に存在する受精の分子機構解明を目的としている。当該研究期間の前半においては、動植物・原生生物に保存された配偶子融合因子GCS1の分子機能ドメイン解析を行った。その結果、GCS1の機能ドメインは同分子のN末端側にあり、膜貫通ドメインのC末側は機能していないことが分かった。また、研究期間の後半では新規に同定した植物受精因子GEX2の機能解析を行った。その結果、GEX2遺伝子を破壊された精細胞は雌性配偶子と接着できないことがわかり、この結果からGEX2は配偶子間の接着因子であることが解明された。これまでの研究成果として見いだされた高等植物受精因子GCS1は花粉内の雄性配偶子表面で特異的に発現する新規の膜貫通型タンパク質であることが示されており、高等植物の配偶子融合がタンパク質分子によって決定づけられていることが明らかとなった。平成21年度はGCS1分子の機能的構造を見出すべく、様々な改変GCS1をGFPの融合タンパク質として作製し、GCS1変異株に導入した。その結果GCS1の機能中心は、膜間通領域よりN末側にあることが示唆された。また、さらなる受精因子を同定するために、雌雄の配偶子特異的マーカー遺伝子を利用したシロイヌナズナ新規受精異常株の探索を試みた。その結果GCS1変異株に見られる未受精精細胞を高頻度に見せる株(#47株)の検出に成功した。#47株の表現型は雄側支配であり、同株を花粉のドナーとした場合においてのみ未受精精細胞が検出されることが分かった。また、種子に発達できない胚珠に加えて発達異常を見せる種子がしばしば検出された。花粉内の精細胞は対をなしており、一方は雌性配偶体(胚のう)中の卵細胞と融合して胚となり、他方は中央細胞と融合し胚乳(イネでいう白米部分)へと発達する。#47における上記の受精阻害はGCS1変異株のそれと比べると傾向が弱く、2つの精細胞のうち片方のみが受精を遂げる現象も見られ、上記の発達異常種子に繋がったものと考えられる。以上の結果から#47遺伝子は配偶子融合を何らかの形で補助する因子であることが示唆された。本研究の目的は、植物受精の分子メカニズムを解析する中で動物受精にも共通する機構を見出し、生物受精の中核的な共通システムを明らかにすることを目的としている。これまでの研究成果として見いだされた高等植物受精因子GCS1(GENERATIVE CELL SPECIFIC 1)は花粉内の雄性配偶子表面で特異的に発現する新規の膜貫通型タンパク質であることが示されており、高等植物の配偶子融合がタンパク質分子によって決定づけられていることを明らかにした世界初の分子である。興味深いことに、GCS1は高等植物のみならず、原生生物(藻類、アメーバ、マラリア原虫など)・無脊椎動物(節足動物・刺胞動物など)にも保存されていることが分かっている。平成22年度はGCS1の分子機能ドメイン同定を目標にして、様々な改変GCS1をGFPの融合遺伝子として作製し、シロイヌナズナGCS1変異株に導入した。その結果、同分子の受精機能において不可欠な膜貫通ドメイン・N末端受精機能必須ドメインを突き止めることに成功した。さらに、過去に報告があったC末端側の塩基性ドメインは受精機能において不要であり、GCS1はN末配列のみでその受精機能を発揮していることを突き止めた。共同研究者である、群馬大学大学院医学系研究科の平井誠講師の協力を得て、マラリア原虫のGCS1においても同様の実験結果が得られたことから、同研究成果を米科学誌PLoS ONEに発表した。平成23年度は、GCS1の発見に至った植物であるテッポウユリの花粉生殖細胞(雄原細胞)の全発現遺伝子について、次世代シーケンサーを用いたmRNAの網羅的解読を完了した。本データベースを基にした遺伝子検索エンジン(BLAST)も構築し、テッポウユリ雄性配偶子の全カタログから遺伝子検索が可能となった。

また、シロイヌナズナ受精変異株より検出された、雄性配偶子受精因子Y47の特徴解析を進めたところ、同分子はGCS1と同様の明瞭な細胞膜局在を示すことがわかった。一方共同研究として、東京大学・野崎久義准教授らと緑藻ゴニウムの生殖機構の解析を開始した。D-cAMPなどの試薬添加により、ゴニウムの雌雄配偶子分化が効率よく誘導されることがわかった(論文印刷中)。ゴニウムGCS1のリコンビナントタンパク質の合成・精製が完了したため、同分子に特異的な抗体を作製し、ゴニウムGCSIの動態解析や新たな受精因子の探索の準備が進行中である。本研究の目的は、植物受精の分子メカニズムを解析する中で動物受精にも共通する機構を見出し、生物受精の中核的な共通システムを明らかにすることを目的としている。これまでの研究成果として見いだされた高等植物受精因子GCS1(GENERATIVE CELL SPECIFIC 1)は花粉内の雄性配偶子表面で特異的に発現する新規の膜貫通型タンパク質であることが示されており、高等植物の配偶子融合がタンパク質分子によって決定づけられていることを明らかにした世界初の分子である。興味深いことに、GCS1は高等植物のみならず、原生生物(藻類、アメーバ、マラリア原虫など)・無脊椎動物(節足動物・刺胞動物・海綿動物など)にも保存されていることが分かっている。平成25年度は、前年度以前に新たに見いだされた雄性配偶子側受精因子Y47の分子構造・機能の解析を行った。その結果、Y47は機能未知の雄性配偶子特異的タンパク質GEX2であることがわかった。同分子は、ほ乳類の精子側受精因子IZUMO1や緑藻の接合因子であるFUS1と同様にイムノグロブリン(Ig)様ドメインを有することが明らかとなり、分子機能の動植物・原生生物共通性が期待された。胚珠内の未受精GEX2変異精細胞と雌性配偶子(卵細胞・中央細胞)との相互作用異常をより詳細に観察するために、受粉後胚珠内の組織をプロトプラスト化する新規の手法を開発した。その結果、GEX2変異精細胞は雌性配偶子に接着することができず、配偶子融合が不安定になるという新たな表現型が確認された。この結果から、GEX2はこれまで未知であった被子植物配偶子の接着機構であることが示唆された。今年度は、同じ領域内の井上直和計画班員もIZUMO1の配偶子接着機能を示しており、GEX2はその分子構造・機能ともにIZUMO1のアナログであり、動植物共通の配偶子接着機構の存在を示唆した。興味深いことに、GCS1は高等植物のみならず、原生生物(藻類、アメーバ、マラリア原虫など)・無脊椎動物(節足動物・刺胞動物など)にも保存されていることが分かっている。
租税条約ネットワークの世界的変容と日本法の対応

本研究は,21世紀初頭から急速に進展している租税条約ネットワークの世界的変容の姿を実証的に明らかにし,その正確な理解を踏まえて日本法の対応のあり方を検討するものです。
カテーテル形状検出のためのマルチコアファイバセンサのフィジビリティスタディ

カテーテル形状を体外から把握することが可能なセンサの実現を目的として,複数のコアを有するマルチコア光ファイバを用いた形状センサの実現可能性についての検証を行った.これは導波路間のパワー結合が曲がり状態によって変化することを利用したものである.導波路結合理論およびビーム伝搬法を用いた理論的検討の結果,非対称導波路を用いたセンサにおいて,それらの光結合により,曲げの程度ならびに方向を判別可能な曲り形状センサの実現の可能性を示すことができた.本研究は,カテーテルや内視鏡を人体内に挿入する際に,挿入方向や留置位置を正確に検出するための形状センサを複数のコアを有するマルチコア光ファイバを用いて実現可能かどうかの検証を行うことを目的とする.このセンサは,コア間の光結合がファイバ曲がりの方向に依存することを利用したものであり,ファイバ断面内の光パワーの移動量を検出することによりファイバの曲がり方向およびその曲げ半径を検出することが可能である.今年度においては,光結合理論に基づいた解析および設計について次のような検討を行った.3本のファイバを平面上に並べた構造について,まず光結合理論より導波路間のパワー移行が最大となる結合長を求めた.その結果を利用し,隣り合うファイバのコア径に差異を設けることにより適度な伝搬定数差を与え,直線状態では結合が起こらず,曲がることにより結合が生じるように設計を行った.3本のファイバが並べられた状態で,中央のファイバコアの屈折率を大きくした場合,曲りを加えることにより透過屈折率に傾きが生じ,曲りの内側では結合が生じる,外側でのみ強い結合が現れるため,曲りの方向の検出が可能である.ビーム伝搬法によって数値計算を行った結果,中央とその両側のファイバのコア径に10%程度の差を与えるとともに,コア間隔をコア径の1.5倍程度とすることにより,曲げ半径80mmにおける結合長が6mm程度となり良好な感度を有する曲り形状センサとして機能することがわかった.また,安定した動作が可能なより結合長の大きなセンサの実現のためには,コア間隔を広げることが有効であり,20%程度間隔を拡大することにより,2倍以上の結合長が実現できることが分かった.カテーテル形状を体外から把握することが可能なセンサの実現を目的として,複数のコアを有するマルチコア光ファイバを用いた形状センサの実現可能性についての検証を行った.これは導波路間のパワー結合が曲がり状態によって変化することを利用したものである.導波路結合理論およびビーム伝搬法を用いた理論的検討の結果,非対称導波路を用いたセンサにおいて,それらの光結合により,曲げの程度ならびに方向を判別可能な曲り形状センサの実現の可能性を示すことができた.本研究は,カテーテルや内視鏡を人体内に挿入する際に,挿入方向や留置位置を正確に検出するための形状センサを複数のコアを有するマルチコア光ファイバを用いて実現可能かどうかの検証を行うことを目的とする.このセンサは,コア間の光結合がファイバ曲がりの方向に依存することを利用したものであり,ファイバ断面内の光パワーの移動量を検出することによりファイバの曲がり方向およびその曲げ半径を検出することが可能である.今年度においては,主にマルチコアファイバの最適設計について次のような検討を行った.本研究で取り扱うファイバセンサの最小単位である3本のファイバを平面上に並べた構造について,次のパラメータについて最適設計を行った.1)コア径,2)コア間隔,3)コア・クラッド屈折率差,4)センサ部長さ.設計はビーム伝搬法(BPM)にもとづくシミュレーション計算により行った.計算においては,石英ガラスを材料とするシングルモードファイバを想定し,その屈折率などのパラメータを使用した.その結果,屈折率もしくはコア幅に非対称性を持たせることにより,特定の向きの曲りを検出できることがわかり,構造を微調整することにより,特定の曲り半径に対して高い感度での検出が可能であることがわかった.また,市販のマルチコアプラスチックファイバを入手し,その光結合状態の変化について観察を行ったが,通常の曲り条件では結合が十分に生じないことがわかり,今後は独自にファイバを製作する必要があることがわかった.マルチコアファイバの最適設計について,センサとして十分に利用可能な条件を導くことができた.ファイバの製造については未着手だが,今後早急に実施可能である.マルチコアファイバ構造の設計については,さらに具体的な曲り状態を想定し,より現実的な設計を行う.また,マイクロベンドなどの局所的な曲りを検出するセンサについても新たに設計に着手する.これは局所的な圧力を高感度の検出することを目的とする.ファイバの製造については,まずは製作の容易なプラスチックファイバを用いたものから着手する.その後,石英ガラスファイバの加工に移行するために,電気炉の整備などを併せて行う.物品費の主な用途としては,センサの素子となる光ファイバやプラスチックおよびガラスファイバを加工するための電気炉整備費に充てられる.また設計に利用するソフトウェアの更新費用なども支出する予定である.その他には成果発表や調査のための旅費や,実験補助の人件費などの支出を計画している.
ミクロ不均一性制御による高温超伝導体の光学スペクトル操作

Cu酸化物の高温超伝導は反強磁性モット絶縁体への化学ドーピング操作により実現する。ドーピング操作あるいは酸素ノンストイキオメトリーは必然的に高温超伝導体結晶に乱れを導入することになる。この乱れがCuO_2面の電子状態と超伝導特性に与える影響は超伝導の基礎・応用の両面で重要であるが、系統的に調べた研究はこれまでになかった。本研究では、乱れを制御可能な形で導入した高温超伝導体単結晶試料の作製を行い、サブミリ赤外の光学スペクトル、走査型トンネル電子顕微分光(STM/STS)、そして角度分解光電子分光など様々なスペクトロスコピーを駆使して、乱れが電子構造、超伝導特性そして光学スペクトルに与える影響を明らかにした。主な研究成果は、(1)高温超伝導状態では、性質の異なる2種類の準粒子が存在する。ノード準粒子は乱れの影響は本質的に小さく、長い寿命を保つため量子力学干渉を起こし、電子状態密度の周期的変調を起こすことを示した。一方、アンチノード準粒子は乱れの影響を強く受けてインコヒーレントになり、高温超伝導状態のミクロな不均一性の要因となっていることを明らかにした。(2)結晶の様々なサイトに存在する乱れのうち、頂点酸素を含む隣接層の乱れがCuO_2面の電子状態に大きな変化をもたらし、臨界温度T_cを減少させていることを示した。CuO_2面では超伝導秩序とは別の秩序が共存・競合しており、この乱れが別の秩序を増強させること、またこの秩序が擬ギャップと密接に関係しており、乱れのために一種の「電子ガラス」状態を形成していることをSTM/STSで観測することに成功した。(3)アセチノード準粒子はc軸光学応答を支配している。高温超伝導体はジョセフソン接合がc軸方向に積層したジョセフソン超格子とみなせるため、光学応答はジョセフソン・プラズマモードで特徴づけられる。磁場をCuO_2面に平行に印加し、ジョセフソン接合を変調させると新たな光学活性なプラズマモードが現われ、その周波数や強度を磁場の強さで制御できることを示した。高温超伝導体に内在する、あるいは外部からのドーピング等の操作によって導入された不均一性が超伝導光学応答に与える影響を、単結晶合成・ドーピング制御-サブミリ赤外分光-STMによる不均一性直接観察を組み合わせた系統的実験により探求した。本年度の主な成果は、(1)高温超伝導状態では、全く性質の異なった2種類の準粒子が存在する事を明らかにした。1つはd波超伝導ギャップの節(ノード)近傍の準粒子(ノード準粒子)で、これは様々な不均一性の影響をあまり受けず、長い寿命とドーピングに依らない大きなフェルミ速度をもつ。長い寿命のため量子力学干渉効果を起こし、電子密度を周期的に変調させていることがSTMにより明らかになった。一方、最大ギャップ(アンチノード)近傍の準粒子は、著しい空間変動を示し、高温超伝導のミクロ不均一性を具現していることが判明した。アンチノード準粒子はc軸光学応答と密接に関係しており、様々な不均一性の研究にc軸光学スペクトルが有効なプローブである事を実証しつつある。(2)磁場は量子化磁束として超伝導体に侵入する。高温超伝導体では磁束の芯の部分で超伝導秩序が破壊されると同時に、その近傍に新たな秩序が発生する事が明らかになりつつある。このことは上部臨界磁場に大きな影響を与え、その結果、上部臨界磁場が特異なドーピング依存性を示すことをネルンスト効果の実験で明らかにした。

この影響はc軸光学応答にも予想外の効果をもたらし、ジョセフソン・プラズマ周波数が大きく変動することを示した。(3)La系高温超伝導体における不均一性の要因はストライプ秩序との競合であると考えられる。その競合の結果、ストライプ秩序の発達に伴い超伝導の体積分率が小さくなることをμSRで示し、面内光学スペクトルに、その不均一性の影響が現れていることを示した。高温超伝導体に内在する、あるいはドーピング等の化学操作により外部から導入された不均一性が高温超伝導体の電子構造に与える影響を単結晶合成、ドーピング・組成制御、光電子分光・共鳴非弾性X線散乱、ミューオンスピン回転などのスペクトロスコピーを組み合わせた実験により調べた。これらの結果に基づき、超伝導光学応答への不均一性の影響を考察した。本年度の主な成果は1.高温超伝導体状態を特徴づける全く性質の異なる2種類の準粒子、ノード準粒子及び反ノード準粒子、の性質を詳細に調べた。ノード準粒子波d波対称性超伝導ギャップの節(ノード)近傍の準粒子であるためギャップレス(質量ゼロ)粒子である。この性質は超伝導状態でもTcより高温の擬ギャップ状態でも不変である。しかしZn置換による不均一性の導入や稀薄ドーピングにより超伝導が壊れ反強磁性秩序が形成されるようになると、ノード準粒子に有限のギャップが現れる事を発見した。2.反ノード準粒子はクーパー対の位相コヒーレンスの形成に深く関わっている。ノード準粒子と違い、大きなギャップ(大きな質量)を持ち、その寿命も短くなっている。この準粒子の散乱寿命がミクロな不均一に敏感なこと、そして電子構造を決めるパラメーターのうち第2近接原子間のホッピングがその性質に影響を与えていることを示した。3.通常の超伝導体では量子化磁束の芯で超伝導秩序が壊れ、そこは、正常金属状態に戻る。その範囲はコヒーレンス長程度となっているが、高温超伝導体では磁束の心がコヒーレンス長(数ナノメートル)よりも拡がっていることが確認できた。磁束芯の状態が正常金属ではなく、ストライプ秩序など別の磁束状態を誘起するためだと考えられる。化学ドーピング操作等によって導入された高温超伝導結晶中の乱れがCuO_2面の電子状態、超伝導特性に与える影響を単結晶合成、組成(乱れ)制御、電子輸送現象、反磁性磁気応答、光学スペクトル、走査型トンネル電子顕微分光(STM/STS)、ミューオンスピン回転等様々な実験手法により調べた。併せて、外部磁場(磁束)の導入によってもたらされる不均一性が「擬ギャップ相」と「超伝導相」との競合・共存をどのように変化させるかを調べ、擬ギャップ状態の性質、不均一性が超伝導凝集量とどのように関係しているかを明らかにした。本年度の主な成果は、1.酸素量によるドーピング制御とSTM/STS観察を組み合わせた実験により、Bi系超伝導体Bi_2Sr_2CaCu_2O_<8+δ>のCuO_2面で観測されるミクロな不均一電子状態の起源がCuO_2面から離れた場所にある電荷供給層Bi_2O_2近傍のドーパント原子(過剰酸素)による結晶の乱れであることを明らかにした。2.頂点酸素を含むCuO_2面に近接する原子層の乱れもCuO_2面の不均一性の一因であるが、この乱れは超伝導特性、特に臨界温度T_cを減少させることをBi_2(Sr,Ln)_2CuO_<6+δ>(Lnは希土類元素)で示した。
非線形帯磁率を利用した高温超伝導体の磁気的質性の研究

高温超伝導体の混合状態の振舞いは従来型超伝導体と著しく異なる。代表例が非可逆曲線の存在である。この曲線の起源として,磁束格子の融解相転移・磁束グラスの融解相転移・ピニング外しのクロスオーバーが提案されている。しかし,決着はみていない。一方,実験的に見れば如何に非可逆曲線を決めるかについて問題が存在する。我々は,非可逆曲線は非線形性のオンセットとして定義する立場であり,これは非可逆曲線の起源に依らない。今年度,我々は非可逆曲線の決定法として3次の非線形帯磁率の虚数部に表われる負のピークを採用することを提案した。また,臨界状態モデルから物理的意味付けを明確にし公表した。今年度配付を受けた予算から7次までの高調波の測定が出来るロックイン増幅機を購入した。これによって,コンピュータコントロールの非線形帯磁率の測定装置が完成した。また,データ処理システムについてもソフトウエアの充実につとめた。YBCO薄膜で非可逆曲線の詳細な測定を行った。この曲線は両対数グラフでH-(Tc-T)のプロフトをみると,2段階に急激な変化を示す部分があることが分かった。この急激な変化は既存の理論では説明できない。我々が今年度開発した非線形帯磁率による非可逆曲線の決定法を利用して,前述の急激な変化の要因を調べることが次の段階の研究である。