hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
認知症患者を支える家族の介護負担感が患者に及ぼす影響に関する縦断的研究

本研究では、認知症介護者の介護負担感が患者に及ぼす影響についての縦断的検討を行い、その結果、介護者が強い介護負担感を持っていると3年後の患者の認知症の行動・心理症状(BPSD)が強く現れやすいことが示された。このことは、介護者への支援が介護者のみならず患者に対してもよい結果をもたらすことを示唆するものである。また、患者の希死念慮が介護者に及ぼす影響についての検討、認知症介護者と介護をしていない一般地域住民のメンタルヘルスの比較、比較的稀な認知症である意味性認知症の介護負担についての検討も行った。26年度は、1)認知症患者の家族介護者の介護負担感と患者の希死念慮との関連の検討、2)家族介護者の心理的負担感の検討、を実施した。1)に関して、認知症専門外来を受診した患者と家族(634組)を対象に分析を行った。その結果、患者の10.1%に希死念慮が認められ、希死念慮のある患者では認知症の行動・心理症状(BPSD)の頻度・重症度が高かった。認知症の原因疾患や重症度と希死念慮には関連はみられず、様々な状態の認知症患者に希死念慮がみられた。希死念慮のある患者の家族は、BPSD症状の影響を除外したうえでも介護負担感が強く、希死念慮のある患者の介護は心理的ストレスが高いことが考えられた。本結果は、国内学会で発表を行うと同時に、海外誌に投稿し、受理された。2)に関して、主に若年発症の認知症患者の家族を対象とした心理教育グループ参加者の意見を集約した結果、介護そのものによる負担やストレス以外に、患者の親戚にも認知症であることを伝えられない、介護が負担であることを周囲に言えない、社会資源を利用するのに躊躇いがある、などの理由で介護を抱え込んでいることが明らかになった。頼れる子どもが近くに住んでおらず配偶者のみが介護を抱え込んでいるケースも多く、少子高齢化、核家族化といった世相を反映した問題であると考えられる。また、介護負担感に関する縦断的研究のための縦断データの蓄積を行い、27年度以降に研究がスムーズに実施できるよう準備を整えた。本年度は、認知症介護者の世代による介護負担感の違いを検討した。64歳以下の介護者46名と65歳以上の介護者58名で、介護負担感と健康関連QOLを比較した。対象は、認知症専門外来を受診した患者の介護者である。介護負担感と健康関連QOLに評価には、それぞれZarit Burden Interview(ZBI)およびShort-Form-8(SF-8)を用いた。その結果、両介護者群でZBI得点およびSF-8の身体的サマリースコア(身体的QOL)、精神的サマリースコア(精神的QOL)ともに有意差はなかった。なお、64歳以下の介護者が介護する認知症者と、65歳以上の介護者が介護する認知症患者で、認知機能(Mini Mental State Examination: MMSE)や認知症の心理・行動症状(BPSD)(Neuropsychiatric Inventory: NPI)に有意差はなかった。重回帰分析の結果、64歳以下の介護者では患者のBPSDが強いほど精神的QOLが低く、65歳以上の介護者では男性より女性のほうが、また患者のIADLが低いほど精神的QOLが低かった。以上の結果より、若年の介護者と高齢の介護者で介護負担感および健康関連QOLには違いはないが、それらに関連する要因が異なる可能性が示唆された。また、本研究の最終目標である、認知症患者家族の介護負担感が患者の症状や進行に影響するかどうかを明らかにするために、今年度もデータの蓄積を行った。認知症患者の介護負担感に関して縦断的にデータを収集しつつ、横断的な分析をいくつかの側面から実施している。今年度は1)意味性認知症患者介護者の介護負担感の検討、2)介護者の介護負担感が患者の症状等に及ぼす影響についての予備的分析、3)介護者の介護負担感軽減に焦点を当てた集団グループにおける介入方法の検討、を行った。1)意味性認知症は大脳の側頭葉の萎縮により言葉の意味が分からなくなるなどの言語障害が出現するであるが、アルツハイマー病など他の認知症と比較して介護者の介護負担感に関する研究は極めて少ない。本研究では、認知症専門外来の意味性認知症の初診患者23名とその家族、さらに意味性認知症と同じ前頭側頭葉変性症の一類型である前頭側頭型認知症患者20名とその家族を対象として介護負担感に関する調査を行った。その結果、意味性認知症においては左側頭葉に優位な萎縮がみられる患者よりも右側頭葉に有意な萎縮がみられる患者の家族において介護負担感が強く、従来から介護負担感が高いとされてきた前頭側頭型認知症とほぼ同程度の負担感であることが明らかになった。また、意味性認知症介護者の介護負担感は患者の言語症状よりも心理・行動症状との関連が強いことが明らかになった。2)アルツハイマー病をはじめとする認知症介護者の介護負担感が患者の症状等に及ぼす影響についての縦断データの収集がほぼ終了した。研究最終年度である29年度に分析結果の公表が行えるよう、現在分析を進めているところである。3)介護負担感軽減のために、介護者が介護のポジティブな側面への気づきを得ることを目的とした集団プログラムの検討を行った。28年度は熊本県における震災のため研究時間が十分に確保できなかったが、おおむね計画通りに研究を行うことができた。

29年度は認知症患者介護者の介護負担感が患者自身に及ぼす影響について縦断的な分析を行った。認知症の行動障害・精神症状(BPSD)は家族の介護負担感に強く影響することが多くの先行研究で報告されている。一方、家族の強い介護負担感は患者へのネガティブな感情を誘発し、患者への不適切な対応により結果的に興奮や不安等のBPSDを強めるという悪循環が生じている可能性がある。本研究では、家族の介護負担感がその後の患者のBPSDに及ぼす影響について検討した。対象者は、2007年4月以降に認知症専門外来を受診した初診患者のうち、3年以上継続受診したアルツハイマー病の203名である。初診時のBPSD、認知機能、ADL、IADL、家族の介護負担感が、3年後のBPSD重症度を予測するかどうかを検討した。構造方程式モデリングによるパス解析の結果、初診時の患者のBPSDおよびIADL低下が、初診時の家族の介護負担感を介して間接的に3年後のBPSD重症度を高めていた。初診時の認知機能、BPSD、ADL、およびIADLが3年後のBPSDに及ぼす直接的な効果はすべて有意でなかった。BPSDの症状ごとに同様のパスモデルを作成したところ、興奮および易刺激性において同様の特徴を示した。これらの結果より、BPSDやIADL低下による家族の介護負担感が、3年後のBPSDに影響を及ぼすことが明らかになった。特に興奮や易刺激性に対する家族の負担感がそれらの症状を強化していた。BPSDへの対応等に関する家族心理教育や社会資源の利用による家族の負担軽減が、患者のBPSD軽減に有効であるだろう。本研究では、認知症介護者の介護負担感が患者に及ぼす影響についての縦断的検討を行い、その結果、介護者が強い介護負担感を持っていると3年後の患者の認知症の行動・心理症状(BPSD)が強く現れやすいことが示された。このことは、介護者への支援が介護者のみならず患者に対してもよい結果をもたらすことを示唆するものである。また、患者の希死念慮が介護者に及ぼす影響についての検討、認知症介護者と介護をしていない一般地域住民のメンタルヘルスの比較、比較的稀な認知症である意味性認知症の介護負担についての検討も行った。初年度である26年度は、本研究課題のメインである認知症患者家族の介護負担感が患者に及ぼす縦断的検討を実施するためのデータ蓄積を行い27年度以降の研究につなげることができただけでなく、家族の心理的負担感について量的および質的に検討を行い、学会および海外雑誌に報告することができた。今後は、1)意味性認知症の介護者の介護負担感についての横断的検討、2)認知症介護者の介護負担感が患者の症状や進行に及ぼす影響についての縦断的検討、を実施予定である。1)の意味性認知症は、言語の障害が特徴的な神経変性疾患である。アルツハイマー病等に比べると稀な疾患であり、国内外で介護負担感についての研究は極めて少ない。そのため、本研究で意味性認知症患者の介護者への支援のあり方について示唆を得ることを目的とする。2)では、介護者の強い介護負担感や介護ストレスが患者に及ぼす負の影響があるのかを検討し、介護負担感を軽減するための支援のあり方についての示唆を得る。研究1)の意味性認知症患者の介護負担についての研究に関してはすでに分析を終えており、結果をまとめた後、近い時期に国際誌への投稿を予定している。
植物の資源ポテンシャルを活用した微生物発酵による新しいバイオリファイナリー

本研究では搾汁液の発酵促進作用メカニズムを解明して植物本来の有用性を活かした新しい農資源の開発に応用し、芳香族化合物生産のための新しい基盤技術を確立する。ソルガムをモデルバイオマス植物として、以下の3つの研究項目を実施する:(1)高い発酵促進作用とセルロースの糖化効率を示すソルガム品種の選抜(2)メタボロームによる発酵促進作用の解明と代謝工学的な高生産株の作製(3)セルロース糖化液と搾汁液を混合した“再構成バイオマス糖液"の利用による高効率発酵プロセスの開発植物本来の有用性である搾汁液による代謝促進作用を活用する新しい農資源の利用法を開発し、この革新的バイオリファイナリーを概念実証する。
白朗研究

従来研究成果のほとんどなかった中国東北地方出身の女性作家白朗の文学活動について、作品及び資料等に基づき研究を進めた。近年中国で刊行された新しい資料や作品集にマイクロフィルム収録の当時の報刊資料を加えて研究を進め、初期及び中期の活動に関してはかなりの程度明らかにできた。ただ民国成立後に関しては資料が少なく、特に反右派闘争や文革中に受けた批判などについては今後も調査、研究を継続していく予定である。平成21年年度当初の研究実施計画に基づき、平成21年度の研究成果について以下に報告する1、白朗の作品分析白朗の初期作品、特に国際協報に発表した作品について分析、検討を行い、論文にまとめた(白朗の初期作品について-出て行く若者たち)。類似の研究は現時点で未見である。2、白朗に関する資料の収集、整理白朗の作品に関する資料として、部分的ではあるが、国際協報に発表したものを入手し、整理した。またやはり白朗が初期に作品を発表した大同報副刊夜哨を入手することが出来た。更に中国・哈爾濱における調査により、満洲国成立前後の中国共産党地下党活動に関する若干の資料を入手することが出来た。党と文芸との関係についてはこれまでも言及されていないわけではないが、地域を中国東北地区に限定した研究はほとんど無く、その点でも有意義な研究であると考える。以上の研究活動に関連し、2009年7月、本研究補助金を使用して中国黒龍江省哈爾濱市に於いて調査、及び研究父流を行い、いくつかの貴重な資料を入手することが出来た。以上の成果は、本研究の目的とするところの1、これまであまり知られていない白朗の生涯と文学活動について全体像を明らかにすること、及び2、中国近現代における党と文芸との関係を明らかにすることに関わっている。このほか、国際日本文化研究センターの共同研類として同センターの主催する研究会、及びシンポジウムに参加し、貴重な情報を得、また研究者間の交流を深めることが出来た。また、研究目的の4に挙げた・白朗をその成員に含む「東北流亡作家」に関する考察については、7月の中国における調査が非常に有意義であり・それらの成果をふまえ、満洲国文芸研究会が主催したシンポジウムで報告した。平成22年度当初の研究実施計画に基づき、平成22年度の研究成果について以下に報告する。1、白朗の作品に関する分析と文学活動に関する考察(1)本年度は、年度当初の計画に従い、白朗の抗日期(特に作家戦地訪問団における活動)について考察し、論文にまとめ、投稿した。次年度発表の予定である。(2)またそれと併せ、白朗の哈爾浜時代の活動について、新たに入手した資料を活用して、分析、考察を行った。2、白朗に関する資料の収集、整理(1)白朗について、いくつかの新しい作品を確認した。ただし所在については今後の調査が必要である。(2)中国共産党の地下活動に関する資料を、断片的ではあるが複数入手することができた。また、哈爾浜時代、白朗の活動と深い関係を持つ金剣嘯についても、その作品を含めいくつかの資料を入手することができたことは、今後の研究の進展にとって非常に有意義である。3、白朗の周辺の人々の文学活動に関する考察(1)上記1-(2)、及び2-(2)に示したように、金剣嘯、また蕭紅及び白朗の周辺の人々に関して考察を行い、それぞれ口頭及び論文による発表を行った。4、蕭紅生誕100周年記念活動への協力と参加(1)平成23年度が蕭紅生誕100周年に当たるため、中国では記念活動に関する準備が進められており、蕭紅の東京時代の資料に関して協力した。(2)記念活動に際し、中国《学習與探索》誌より論文執筆を求められ、投稿した。次年度発表される予定である。平成21年度は白朗に関する資料収集、資料整理と平行して彼女の初期文学活動に関する研究を進め、平成22年度は更に白朗の中期文学活動(抗戦期)に関する研究を行い、小論を作成した。当初は、これらの研究に続き白朗の後期活動について明らかにし、更に視野を中国近現代文学全体に広げる計画であったが、党員作家として活躍し、海外で開催された国際婦女連合会などにも参加した白朗が、反右派闘争や文化大革命においてなぜ、またどのように批判されたのか、その事が理由で心を病み、筆を折るに到ったと言われているが、彼女の中でどのような葛藤があったのかを知るためには、彼女の政治的背景や思想について更に深く知る必要があると感じた。そのため、平成23年度はまず白朗の作家としての活動の礎を形作った、哈爾浜時代の中国共産党地下党の文芸政策と文芸との関係から改めて考察を行った。資料と情報の収集のため、2011年5月末に哈爾濱で行われた蕭紅生誕百周年記念行事に合わせて中国を訪問し、中国の多くの研究者と交流し、また図書館などで資料を収集した。更にソウルを訪問し、白朗が国際婦女連合会の調査員として従軍した朝鮮戦争に関して知識を深めることができた。

また中国近現代文学において比較的早期に誕生した女性作家白朗の文化的背景を知るため、同時代の中国の女性たちがどのような立場に置かれていたかについても平行して考察を進めた。白朗の出身地藩陽で発行されていた《東三省民報》の記事を手がかりとして考察を試みたが、中国の女性史に関しては、これまで南方を中心に研究が行われ多くの研究成果があるものの、中国東北部に関してはほとんど手つかずと言ってよい。今後更に研究が必要な分野と言うことができる。既に記したように、白朗を通じて中国近現代文学にアプローチするという当初の大きな目標は達し得たとは言えないが、その目標に到るための足固めはできたと自負しており、また白朗に関してのまとまった研究としても、中国東北部の女性研究としてもこれまでにない成果を上げることができたと考えている。
高分子結晶のX線構造解析結果の信頼性を取り戻すための高性能システム開発

本研究では,最近登場してきた新しいシステム-イメージングプレートを利用することにより,高分子の構造解析の様々の面への適用の可能性を明らかにしてきた.(1)高分子の構造解析を遂行していく上で必要なX線広角反射測定,小角散乱測定,張力や温度変化など外部場下でのX線回折測定,さらには単結晶構造解析と,あらゆる方面に利用可能な,いわば「万能のX線イメージングプレートシステム」を設計試作し,実際に様々の面に適用,これが非常に有用であることが判明した.(2)コンピューターグラフィックスの利用による,極めて簡便,かつ単位格子決定や積分強度定量評価の上で必要な高精度データの取得を可能とする,まったく新しい高分子結晶構造解析システムを開発することに成功した.(3)ポリジアセチレンを例とし,合成高分子単結晶としては初めて,イメージングプレートを用いた十分高精度の構造解析を行うことができた.(4)張力下のX線回折測定を,イメージングプレート回転方式を利用して広角範囲で行った.斜方晶型ポリエチレンの結晶弾性率を,従来の(002)反射に加えて(004)反射についても測定することに成功し,高い精度でもって決定することができた.(5)加熱試料台を試作し,イメージングプレートシステムと組み合わせることによって,フッ化ビニリデン-トリフルオロエチレン共重合体および強誘電液晶性高分子の強誘電結晶相転移における結晶および液晶構造変化さらにはドメイン構造の変化まで,詳細な情報を得ることが出来た.(6)広角散乱と小角散乱を一枚のイメージングプレート上に記録することに成功し,ポリテトラメチレンテレフタレート試料の張力誘起結晶相転移現象について,その有効性を確認した.高分子の結晶構造,高次組織と物理的性質の密接な関わりを分子レベルから解明する,高精度の新しい方法論として提案した.今後は,こうして開発された様々の技術を利用し,様々の高分子物質について,その結晶構造を十分な精度でもって解析するとともに,様々の物理的性質をX線回折測定を通じて求めていく予定である.本研究では,最近登場してきた新しいシステム-イメージングプレートを利用することにより,高分子の構造解析の様々の面への適用の可能性を明らかにしてきた.(1)高分子の構造解析を遂行していく上で必要なX線広角反射測定,小角散乱測定,張力や温度変化など外部場下でのX線回折測定,さらには単結晶構造解析と,あらゆる方面に利用可能な,いわば「万能のX線イメージングプレートシステム」を設計試作し,実際に様々の面に適用,これが非常に有用であることが判明した.(2)コンピューターグラフィックスの利用による,極めて簡便,かつ単位格子決定や積分強度定量評価の上で必要な高精度データの取得を可能とする,まったく新しい高分子結晶構造解析システムを開発することに成功した.(3)ポリジアセチレンを例とし,合成高分子単結晶としては初めて,イメージングプレートを用いた十分高精度の構造解析を行うことができた.(4)張力下のX線回折測定を,イメージングプレート回転方式を利用して広角範囲で行った.斜方晶型ポリエチレンの結晶弾性率を,従来の(002)反射に加えて(004)反射についても測定することに成功し,高い精度でもって決定することができた.(5)加熱試料台を試作し,イメージングプレートシステムと組み合わせることによって,フッ化ビニリデン-トリフルオロエチレン共重合体および強誘電液晶性高分子の強誘電結晶相転移における結晶および液晶構造変化さらにはドメイン構造の変化まで,詳細な情報を得ることが出来た.(6)広角散乱と小角散乱を一枚のイメージングプレート上に記録することに成功し,ポリテトラメチレンテレフタレート試料の張力誘起結晶相転移現象について,その有効性を確認した.高分子の結晶構造,高次組織と物理的性質の密接な関わりを分子レベルから解明する,高精度の新しい方法論として提案した.今後は,こうして開発された様々の技術を利用し,様々の高分子物質について,その結晶構造を十分な精度でもって解析するとともに,様々の物理的性質をX線回折測定を通じて求めていく予定である.最近,高分子の結晶領域における構造について,固体高分解能NMRの測定などにより,従来行なわれたX線解析の結果とはかなり異なった見解が報告されている.場合によっては,いくつものグル-プによって最大限の努力で確認されてきている構造ですら,X線の結果に疑問がもたらされている.もちろんNMRのデ-タ解釈に疑問があることも十分考えられはするが,しかし,それにもかかわらず,このような疑問が放たれたことは,構造解析にたずさわる者にとっては大きな衝撃である.一つ大きな理由としては,高分子のX線反射数が極めて少ないこと,強度の正確な評価が難しいことなどが挙げられる.しかし残念なことには,これらの問題点の決定的解決策は依然として確立されていない.我々は最近登場してきたイメ-ジングプレ-ト方式のX線反射デ-タ集積法に着目した.本研究は,このシステムを高分子に適用し,従来にも増して信頼性の高い構造デ-タを与える一般的システムの開発を目的としたものである.第一年度(平成3年度)は,イメ-ジングプレ-トのセッティングおよび反射デ-タ集積法の開発を中心に,研究を遂行した.ポリエチレン,ポリ(3-アルキルチオフェン),液晶性高分子などについて,無配向試料のデバイ-シェラ-写真および配向試料のX線繊維図形を測定したが,感度が非常に高く,通常の管球式X線光源と写真感板との組み合わせによる場合に幾日もかけていた露光が,僅か数分から数十分で済むこと,また,非常に強い反射から弱い反射に至るまで一つのスケ-

ルで強度評価の出来ることが判明した.相転移観測を目指したX線図形の温度変化測定なども能率良く実行できることを確認した.ただし,従来のイメ-ジングプレ-トシステムは蛋白質単結晶の構造解析を目指して開発されてきているため,通常の高分子物質の場合の様に,極めてブロ-ドな反射の面積強度定量評価や位置の読み取りなどには適用できない.そこで新たにコンピュ-タ-プログラムを書き,高分子専用の,効率の高い,かつ,より精度の高いデ-タ集積システムを現在開発中である.高分子結晶の構造を従来にもまして信頼性の高いものにするために高性能X線イメージングプレートを用いた新しいシステム開発を試みている.平成3年度にシステムの立上げを行なったが,データ解析などの点で色々の問題点が現われてきた.平成4年度はこの問題点を解決することに主眼を置き,さらにいろいろの高分子試料についてX線回折測定を行なった.システムの改良点を列挙すると次のようになる.(1)イメージングプレート(IP)と試料の距離を7cmから1mまで自由に変更できるようにIP移動用のレールを延長した.その結果,広角散乱から小角散乱まで広い散乱角での測定が可能となった.(2)さらに広角のデータを集めるためには入射X線とIPとのなす角度を変化させることが必要である.台板を一枚追加し,IPのレールを移動と同時に回転もできるように改良した.(3)高分子構造の精密化のためには低分子モデル化合物の構造に関する情報がどうしても必要になる.そこでゴニオメーターを取り付け,IPにより精度高い反射強度データの集積が可能なようにした.これらの改良により,広い角度範囲にわたって信頼性の高いX線データが得られるようになった.この改良システムを用いていくつかの試料について温度変化などの測定を行なった.例えば,強誘電液晶高分子P1は僅かな作成条件の変化により非常にバラエティーに富んだ層構造を示す.今回,試料の温度を連続に変化させてX線測定を行なうことにより極めて複雑な,しかしシステマティックな層構造変化を呈することが見い出された.また,例えば,ポリテトラメチレンテレフタラート(PTMT)-ポリテトラヒドロフラン(PTHF)ブロック共重合体は延伸弛緩により2種類の結晶形の間を可逆的に転移するが,今回,その相転移に伴う広角および小角散乱パターンの変化を同時に測定することに成功した.高分子結晶のX線構造解析結果が必ずしも完全に信頼されていない現状を打破するために,イメージングプレートを利用した新しい高性能X線構造解析システムの開発を,この3年間にわたって行なってきた.その結果,次に述べるように,様々の目的に対処できる,いわば万能のX線回折データ収集総合システムがほぼ完成した.(1)高分子物質は結晶領域と非晶領域が混在しており,また結晶サイズもけっして低分子単結晶のように大きくない.従って,X線反射は極めてブロードであり,反射ピーク位置検出,プロファイル解析,積分強度評価などの点で大いなるあいまいさがあった.それ故,結晶格子パラメーター決定,反射の指数付け,構造因子算出などに大きな困難が伴っていた.今回,イメージングプレートにより測定した2次元パターンの画像解析システムを開発してこれらの問題を解決し,飛躍的に容易に構造解析上必要な情報を得ることに成功した.
RECQヘリカーゼファミリーのゲノム安定化機構と発生分化制御機構における役割

RECQとゲノム安定化機構の関係に対するアプローチ<DNA損傷剤に対する感受性テスト>ショウジョウバエRecQ4遺伝子(dmrecQ4)に対する強いRNAi処理によって、発生が幼虫期あるいは蛹期に停止した。弱いRNAi処理条件下では、発生は成虫まで進んだが、幼虫期にブレオマイシン(DNA切断誘発剤)処理を行ったところ、著しい個体死が認められた。またショウジョウバエmus301変異株幼虫にブレオマイシン処理を行ったところ、著しい個体死が認められた。<妊性と減数分裂組換えテスト>dmrecQ41の変異株の雄は妊性、雌は完全不妊であった。減数分裂組換えを誘導するmei-W68遺伝子の変異によって雌不妊性は回復しなかった。一方mus301変異株の雌は強い不妊性を示し、mei-W68変異によって回復した。<相互作用蛋白の同定>ショウジョウバエDmRecQ4蛋白と、転写制御因子を含むいくつかの蛋白との相互作用の可能性が酵母Two-Hybrid Systemから浮かび上がった。<DNAヘリカーゼ活性とATP加水分解活性の解析>DmrecQ4,Ku70とMus301の各蛋白については大腸菌やイーストの発現システムを用いて精製を行ってきた。RECQと発生分化制御機構の関係に対するアプローチ<癌発症テスト>ショウジョウバエdmrecQ4、dmblm、mus301の各変異系統に対する癌発症テストとして、幼虫期におけるmelanotic spotsの形成頻度測定の準備を行っている。<発生過程におけるDmRecQ蛋白の局在>複眼成虫原基におけるDmRecQ4蛋白の局在を観察するために、FLAG抗原付きDmRecQ4蛋白を発現するトランスジェニックラインを作製中である。そのトランスジェニックラインから複眼成虫原基を取り出して、DmRecQ4が発現している細胞を特定して、その細胞が分化前細胞分裂期、細胞分化期前半、細胞分化期後半のどの時期のものかを試験する予定である。<卵形成過程におけるDmRecQ蛋白の局在>dmrecQ4^<P104>変異株とmus301変異株が雌不妊を示したので、卵巣を解剖して細胞生物学的な解析を開始した。FLAG抗原付きDmRecQ4蛋白とMus301蛋白を発現するトランスジェニックラインを利用して、卵室内の哺育細胞と濾胞細胞における各蛋白の局在を観察する予定である。RECQとゲノム安定化機構の関係に対するアプローチ<DNA損傷剤に対する感受性テスト>ショウジョウバエRecQ4遺伝子(dmrecQ4)の機能をRNA interference(RNAi)によって解析した。強いRNAi処理によって、発生が幼虫期あるいは蛹期に停止した。これらの結果より、DmrecQ4蛋白は発生に必須であることと、DNA損傷に対する修復に関わっていると考えられる。<妊性と減数分裂組換えテスト>以前にdmrecQ4の変異株を分離していたが、それを用いて妊性テストを行った。雄は妊性、雌は完全不妊であった。

減数分裂組換えを誘導するmei-W68遺伝子の変異によって雌不妊性は回復しなかった。これらの結果より、DmrecQ4蛋白は卵形成過程に必須であるが、減数分裂組換えには関わっていないと考えられる。Dmblm蛋白が減数分裂組換えに必須であったことから、これら2つのRECQ蛋白の、機能分化の局面を捉えたと言える。<相互作用蛋白の同定>酵母Two-Hybrid Assay Systemを用いてDmrecQ4蛋白のターゲット蛋白をスクリーニングしたところ、転写制御に関わることが知られているサイクリンの一つが確認された。他の真核生物における研究結果から、このサイクリンが限られた細胞系列の分化を促すと考えられるので、DmrecQ4蛋白が転写制御を通して細胞分化を行っている可能性が浮上してきたと言える。さらに、DmrecQ4のターゲットとしてDNA結合性を持つ転写因子も確認された。<DNAヘリカーゼ活性とATP加水分解活性の解析>DmrecQ4,Mus301とKu70蛋白は一次構造に基づいてDNAヘリカーゼ活性とATP加水分解活性を有すると考えられるので、その検証を目指して、DmrecQ4については酵母Pichia methanolica発現システムを用いて、また、Mus301とKu70については大腸菌PET発現システムを用いて、3つの蛋白の精製を行ってきた。RECQとゲノム安定化機構の関係に対するアプローチ<相互作用蛋白の同定2>ショウジョウバエDmRecQ4蛋白と発生に関する転写制御因子との相互作用が酵母Two-Hybrid Systemから浮かび上がった。そこで、現在それらの生体内相互作用を証明するためのトランスジェニックラインを作製中である。RECQと発生分化制御機構の関係に対するアプローチ<癌発症テスト>ショウジョウバエの3つの変異系統、dmrecQ4^<P104>変異、dmblm変異、mus301変異において、癌発症テストとして、幼虫期に置けるmelanoticspotsの形成頻度の測定を行っている。<発生過程におけるDmRecQ蛋白の局在>dmrecQ4^<P104>変異が著しい複眼の退縮を引き起こすことを発見したが、DmRecQ4蛋白がどのように発生過程の正しい進行に関与しているかは不明である。そこで、複眼成虫原基におけるDmRecQ4蛋白の局在を観察するために、FLAG抗原付きDmRecQ4蛋白を発現するトランスジェニックラインを作製中である。そのトランスジェニックラインから複眼成虫原基を取り出して、DmRecQ4-GFPが発現している細胞を特定して、その細胞が分化前細胞分裂期、細胞分化期前半、細胞分化期後半のどの時期のものかを試験している。次に変異株の複眼成虫原基を観察し、個眼の数が減少しているかどうか、その原因がどの時期に存在するかを試験中である。<卵形成過程におけるDmRecQ蛋白の局在>dmrecQ4^<P104
超高分解能集積化マイクロフラックスゲート磁気センサに関する研究

フラックスゲート磁気センサは、高透磁率の軟磁性コアとこれを交流励磁するコイル及び磁界検出用コイルを基本要素とするセンサで、極めて高い分解能を有する磁気センサとして古くからしられている。我々は、シリコンマイクロ加工技術に基づき、フラックスゲート磁気センサをマイクロデバイス化することに成功し、その優れた性能を明らかにしてきた。実際に、システムとして高分解能な磁気検出を行うためには、そのインターフェースにも高分解能検出に適した方式を考案し、これをセンサ上に集積化する必要がある。本研究では、まず集積化フラックスゲート磁気センサの実現のため、2層メタル0.8μmCMOS技術で試作したチップに後工程で、軟磁性薄膜の形成等を行ってマイクロフラックスゲートセンサを実現する手法を確立した。実際に試作を行った結果、極めて小型であるにもかかわらず、10Hzにおいて6nT/√Hzという高分解能特性が得られた。信号処理方式としては、ディジタル信号として高分解能検出が可能な、デルタシグマ変調に基づき、磁束領域へのパルス負帰還を行うことで、高分解能特性と良好な直線性が得られることを明らかにした。実際に、2軸のフラックスゲートセンサとデルタシグマ変調を用いたデイジタルインターフェース回路を集積化したベクトル磁気センサシステムチップを試作した。±50μTの微小磁界に対して、0.8%の非線型性誤差と、4゚の角度分解能を達成した。これは、通常のシリコン磁気センサでは実現し得ない値である。本研究では、その性能をさらに高めるとともに、その信号処理回路の一体集積化により、実用的な利点の大きい集積化マイクロフラックスゲート磁気センサの実現を目指した。実際に、MOS集積回路に基づくセンサ駆動用、信号検出用回路を一体集積化したデバイスを、本学の実験施設により試作し、地磁気レベルの磁界を安定に測定できることを明らかにした。また、実用性を考慮した場合、標準的な微細CMOSプロセル技術に基づき、後工程としてセンサ固有のプロセスを実行することで、高性能なデバイスが実現できれば理想的である。このような試みとして、2層メタル0.8μmCMOS技術をベースにしてファウンドリで試作したチップに後工程で、軟磁性薄膜の形成等を行ってマイクロフラックスゲートセンサの試作を行った。極めて小型であるにもかかわらず、10Hzにおいて6nT/√Hzという高分解能特性が得られた。また、本磁気センサを、2次元または、3次元磁気計測に応用することを目指し、センサ信号を高分解能なディジタル信号として検出することができる、バンドパスデルタシグマ変調を応用したセンサインターフェースについても検討し、シミュレーションにより、設計を進め、最も高い分解能が得られる回路動作条件を明らかにすることができた。
生体発動分子を利用した自己駆動型人工細胞の開発と理論解析による機能の最適化

我々人間の歩行から、昆虫の飛翔、さらには生物の最小単位である細胞のアメーバ運動まで、ほとんど全ての動きはアクチン線維とミオシン分子モーターによって駆動されている。本研究は、生体発動分子の代表格であるアクトミオシンが、如何にしてマクロな運動機能を創出するのか、その設計原理を、精製アクトミオシンを封入した人工細胞を用いて解き明かすことを目標とする。本研究によって明らかになる細胞運動の駆動機構は、生物に学んだ高エネルギー効率の新規駆動システムの開発につながると期待される。
脊椎動物の体節における領域形成と特異化をつかさどる分子機構

脊椎動物の体幹部には、脊椎骨、肋骨、骨格筋や感覚神経節などの前後軸に沿った繰り返し構造がみられる。このような規則正しい反復性は、発生過程で一過的につくられる体節の分節性に由来する。体節は未分節中胚葉の最前方部分が、体幹部の伸長に伴って頭部側から尾部側へと周期的にくびれ切れ、ひとつずつ付け加わることで形成される。近年の研究の成果から、体節形成過程に関わる遺伝子群が数多く同定され、それら多くの遺伝子は未分節中胚葉で発現し、体節へと分化する際に発現が消失する、もしくは大きく発現レベルが切り替わることが共通してみられる。我々はこれまでにゼブラフィッシュを用いた解析から、未分節中胚葉から体節への分化過程で体節の形成過程に関わる遺伝子群の発現を抑制する機構が存在し、そこには転写共抑制因子Grouchoと結合する転写因子Ripply1が関与することを明らかにしてきた。しかしながら、Ripply1の分子機構に関して、殆ど不明のままであった。今年度は、Ripply1の転写因子としての作用メカニズムの一端を明らかにした。具体的には、Ripply1はT-box型転写因子であるTbx24と結合し、Grouchoをリクルートすることで、本来、転写活性化因子であるTbx24を転写抑制化因子に変換し分節プログラムを終結することを示した。これまでにRipply相同遺伝子は脊椎動物で3つずつ存在し、一方のT-box遺伝子は30種類近く報告されている。Ripply1-Tbx24間で判明した結果は他のRipply-Tbxの組み合わせでも同様にみられることから、Ripplyは一般的にT-box型転写因子にGrouchoを仲介するアダプター分子であると示唆される(Mol.Cell.Biol.,2008)。脊椎動物の体は、脊椎骨や感覚神経節に代表されるように「繰り返し構造」をもつ。このような反復性は、発生初期に一過的に形成される体節により規定される。近年、体節形成過程に関わる因子が同定されているが、どのようにして周期性な体節が生み出しているのかについては、分子レベルでの理解はまだ進んでいない。このような一因として、体節形成に関与する遺伝子の同定が不十分であること挙げられる。従って、この過程に関わる未知の遺伝子の単離し、それらがどのような分子間ネットワークを構築するのかを明らかにすることが急務の課題である。我々は体節形成に関わる新たな因子を同定するために、体節の前駆細胞が存在する未分節中胚葉および尾芽から調製したcDNAライブラリーを作製し、in situ hybridization法により、これらの領域に特異的に発現する遺伝子を探索してきた。その結果、bHLH型転写因子her13.2と新規の転写因子ripply1の二つの遺伝子を同定した。今年度は、主にゼブラフィッシュを用いた解析を行った。その結果、her13.2は尾芽領域に濃度勾配をもって存在するFGFシグナルと体節の周期性をもたらすと考えられるNotchシグナルを橋渡しするkey factorであることを明らかにした(Kawamura et al.,Genes Dev.,2005)。一方、ripply1に関しては、転写共抑制因子のGrouchoとタンパク間相互作用することを示し、未分節中胚葉から体節への分化の際に、分節化に関わる遺伝子群の発現を抑制する過程に必須の役割をもつと結論した(Kawamura et al.,Dev.Cell,2005)。現在、Ripplyのマウス相同遺伝子についても、相同組換えES細胞を単離し、ノックアウトマウスの作製段階にある。このような規則正しい反復性の起源は、発生過程で一過的につくられる体節の分節性に由来する。近年の精力的な研究の成果から、体節形成過程に関わる遺伝子群が数多く同定され、それら多くの遺伝子は未分節中胚葉で発現し、体節へと分化する際に発現が消失する、もしくは大きく発現レベルが切り替わることが共通してみられる。我々はこれまでにゼブラフィッシュを用いた解析から、未分節中胚葉から体節への分化過程で体節の形成過程に関わる遺伝子群の発現を抑制する機構が存在し、そこには新規の転写因子Ripply1が関与することを明らかにしてきた。しかしながら、その分子機構および既知の分節遺伝子群とどのようなネットワークを構築するのかに関して、殆ど不明のままである。本研究では、体節形成過程においてRipply1がどのようにして体節の分節化に関わる遺伝子の発現を抑制するのか、その作用機構を分子レベルで明らかにし、さらに脊椎動物で保存されているRipplyファミリーがどのような因子であるかを理解することを目的としておこなっている。今年度は、Ripply1の転写因子としての機能を解析することを目的として、相互作用する因子の探索を行った。培養細胞を用いた免疫沈降実験の結果、Ripply1は転写因子Xと有意に結合することが示された。さらに、ルシフェラーゼ・アッセイを用いた解析により、転写因子Xは通常、転写活性化因子として働くが、Ripply1の存在下では一転して、転写抑制化因子として機能することが分かった。また、Ripply1のこのような作用には、転写共抑制因子Groucho/TLEと結合するWRPW

motifが必須であることから、Ripply1を仲介としてGroucho/TLEを転写因子Xにrecruitすることによって、転写因子Xの転写状態を全く正反対の性質(転写抑制化)へと変換していることが示唆された。脊椎動物の体幹部には、脊椎骨、肋骨、骨格筋や感覚神経節などの前後軸に沿った繰り返し構造がみられる。このような規則正しい反復性は、発生過程で一過的につくられる体節の分節性に由来する。体節は未分節中胚葉の最前方部分が、体幹部の伸長に伴って頭部側から尾部側へと周期的にくびれ切れ、ひとつずつ付け加わることで形成される。近年の研究の成果から、体節形成過程に関わる遺伝子群が数多く同定され、それら多くの遺伝子は未分節中胚葉で発現し、体節へと分化する際に発現が消失する、もしくは大きく発現レベルが切り替わることが共通してみられる。我々はこれまでにゼブラフィッシュを用いた解析から、未分節中胚葉から体節への分化過程で体節の形成過程に関わる遺伝子群の発現を抑制する機構が存在し、そこには転写共抑制因子Grouchoと結合する転写因子Ripply1が関与することを明らかにしてきた。しかしながら、Ripply1の分子機構に関して、殆ど不明のままであった。今年度は、Ripply1の転写因子としての作用メカニズムの一端を明らかにした。具体的には、Ripply1はT-box型転写因子であるTbx24と結合し、Grouchoをリクルートすることで、本来、転写活性化因子であるTbx24を転写抑制化因子に変換し分節プログラムを終結することを示した。これまでにRipply相同遺伝子は脊椎動物で3つずつ存在し、一方のT-box遺伝子は30種類近く報告されている。Ripply1-Tbx24間で判明した結果は他のRipply-Tbxの組み合わせでも同様にみられることから、Ripplyは一般的にT-box型転写因子にGrouchoを仲介するアダプター分子であると示唆される(Mol.Cell.Biol.,2008)。
原価情報品質が経営意思決定に及ぼす影響の解明

第一に,これまでの研究成果に関してのアウトプットを行った。本研究課題の着想に至った修士論文研究をベースに,本研究の中心概念である「原価情報品質」概念に関する概念フレームワークの構築およびフィールドスタディによる検証の結果に関して,国内学会で口頭発表(日本原価計算研究学会および日本管理会計学会)を行った。これらを踏まえて,国内査読付き学術誌に投稿した結果,次号への掲載が決まっている。この研究は,隣接学問の知見の援用によって,原価情報に求められる特性を網羅的かつ体系的に整理したことに貢献が認められる。これにより,実務上有用とさせる原価情報の要件を提示することが出来たことに加え,正確性など一部の特性に焦点が偏重していた先行研究に対して,新たな視座を加えることができた。第二に,本研究課題の中心となる実証分析を行うため,工場での社内アンケート調査を実施している。調査協力企業を募ると共に,調査先の工場見学や,経理部長および課長・工場長・生産管理部長などを対象としたインタビュー調査を行い想定している仮説の強化を行った。より具体的には,原価情報の提供者である経理部門とマネジャーと原価情報の利用者でありかつ工場の管理者である工場長を対象に,原価情報に求めていることや,それらがおよぼしているであろう効果に関して聞き取り調査を行った。またその際に,先方と質問票に関するディスカッションを行い,より現場の感覚と一致した質問票の設計を心掛けた。その結果,2018年3月までで,2社3工場で質問票調査を実施することができ,約60のサンプルを回収できた。加えて,来年度にはさらに3工場を対象に同様の調査を実施する承諾を得ることもできた。既述の通り,これまでの研究結果は,学会発表や査読付き学術誌への投稿を通じて,順調にアウトプットできている。また調査協力を快諾頂いている企業も複数あり,調査に必要なデータの収集も順調に行うことが出来ている。加えて既に収集したサンプルを利用して,予備分析を行ったところ,想定していた仮説と概ね整合的な結果も出ており,これまでの研究はおおむね順調に進展していると言えよう。次年度は,引き続き工場内アンケート調査の実施が中心となる。既に調査の承諾を得ている企業の工場を訪問し,データ収集を継続すると共に,約100を超えることが想定される得られたデータの分析を進める。またそれと同時に工場長や経理部門長などへのフィールドスタディを通じて仮説の構築・強化,分析結果に関するディスカッション等を積極的に行い,実務感覚とも合致した知見の提供を行う。これらの分析・研究を通じて,どのような原価情報がなぜ・どのように工場のコストマネジメント活動・パフォーマンスを改善するのかを経験的に解明する。具体的には,これまでの研究で構築・実証してきた「原価情報品質」概念の援用により,その効果を統計的に実証することで,先行研究では実証されてこなかった原価情報とパフォーマンスの関係性を解明することが期待されている。また第二の研究の実施に加えて,昨年度までに実施してきた研究とも知見を統合し,コストマネジメントと原価情報に関する統合的なフレームワークの構築および実証も意図している。理論的に有用とされてきたコストマネジメント手法は数多くあり,各々の実態調査も進んできているが,それらの関係性や相乗効果・補完効果など,複数の手法の関係性や効果に関する実態は明らかではない。そこで,コストマネジメント手法・コストマネジメント行動・第2の研究で扱う原価情報の品質,それらのパフォーマンス等に関して体系的なフレームワークを構築することができればその貢献は大きいと考える。そこで,第2の研究と同時に,文献調査,工場現場や経理部の訪問調査などのフィールドスタディを通じて,理論的な仮説・フレームワークを構築したい。また昨年度実施してきた研究に関して,学会報告を積極的に行い,国内外の学者の意見を幅広く募った上で,学会誌への論文投稿などアウトプットも行っていく予定である。

既述の通り,これまでの研究結果は,学会発表や査読付き学術誌への投稿を通じて,順調にアウトプットできている。また調査協力を快諾頂いている企業も複数あり,調査に必要なデータの収集も順調に行うことが出来ている。加えて既に収集したサンプルを利用して,予備分析を行ったところ,想定していた仮説と概ね整合的な結果も出ており,これまでの研究はおおむね順調に進展していると言えよう。次年度は,引き続き工場内アンケート調査の実施が中心となる。既に調査の承諾を得ている企業の工場を訪問し,データ収集を継続すると共に,約100を超えることが想定される得られたデータの分析を進める。またそれと同時に工場長や経理部門長などへのフィールドスタディを通じて仮説の構築・強化,分析結果に関するディスカッション等を積極的に行い,実務感覚とも合致した知見の提供を行う。これらの分析・研究を通じて,どのような原価情報がなぜ・どのように工場のコストマネジメント活動・パフォーマンスを改善するのかを経験的に解明する。具体的には,これまでの研究で構築・実証してきた「原価情報品質」概念の援用により,その効果を統計的に実証することで,先行研究では実証されてこなかった原価情報とパフォーマンスの関係性を解明することが期待されている。また第二の研究の実施に加えて,昨年度までに実施してきた研究とも知見を統合し,コストマネジメントと原価情報に関する統合的なフレームワークの構築および実証も意図している。理論的に有用とされてきたコストマネジメント手法は数多くあり,各々の実態調査も進んできているが,それらの関係性や相乗効果・補完効果など,複数の手法の関係性や効果に関する実態は明らかではない。そこで,コストマネジメント手法・コストマネジメント行動・第2の研究で扱う原価情報の品質,それらのパフォーマンス等に関して体系的なフレームワークを構築することができればその貢献は大きいと考える。そこで,第2の研究と同時に,文献調査,工場現場や経理部の訪問調査などのフィールドスタディを通じて,理論的な仮説・フレームワークを構築したい。また昨年度実施してきた研究に関して,学会報告を積極的に行い,国内外の学者の意見を幅広く募った上で,学会誌への論文投稿などアウトプットも行っていく予定である。
ダイナミックな構造変化を利用した高精度低分子プローブの精密設計と開発

私は昨年度に引き続き、以前開発した環縮小転位を利用した低分子プローブの開発を目指して研究を進めた。本年度は、計画でも示したように蛍光出力を制御できる分子設計を目指して研究を行った結果、多環芳香族化合物の新たな合成経路を確立するとともに蛍光を有する分子の設計にも成功したので以下報告する。多環芳香族化合物は、有機EL素子や有機半導体などの機能性有機材料として期待される分子である。私は前年度、縮環シクロブタノールを酸性条件に付すと環縮小転位と続くスピロ三員環の開環反応が連続的に進行し、芳香族化合物が得られることを見出している。私は、本反応を種々の芳香環を複数導入した縮環シクロブタノールに適用することで多環芳香族化合物を簡便に合成できると考えた。また前駆体となる多環式縮環シクロブタノールは、2-アシル-2'-ビニルビアリールから調製したエノラートの分子内環化により効率よく合成できると考えた。2-アシル-2'-ビニルビアリールに対して様々な無機塩基を作用させたところ、カリウム塩基が最も有効であることが分かった。また本反応は、種々の置換基や様々な縮環様式を有する基質、あるいはヘテロ環を有する基質などに適用可能であることを見出した。得られた種々の多環式縮環シクロブタノールを酸性条件に付すと、環縮小転位と続く環開裂が連続的に進行し、種々の有用な多環芳香族化合物を効率よく合成できた。さらに、これら二つの反応を利用して蛍光を発する分子の設計にも成功した。本成果の意義・重要性を以下に示す。・多環式縮環シクロブタノールの実用的な新規合成法を開発した・多環芳香族化合物の新たな合成経路を確立した・高い蛍光特性を有する分子の設計に成功した私は以前開発した環縮小転位反応を利用した低分子プローブの開発を目指して研究を進めた。当初の計画ではペプチドをターゲットとしていたが、種々の検討の結果、本年度はDNAにターゲットを変更し、pH依存型新規アルキル化剤の創製に成功したので以下報告する。DNAアルキル化剤は癌化学療法において最も有効な治療薬の一つであるが、正常細胞とがん細胞との細胞選択性の低さに由来する重篤な副作用がしばしば問題となる。この副作用軽減に有効な手段の一つとして、プロドラッグ化、すなわち、腫瘍細胞に特徴的な酵素や微小環境によって代謝活性化するような分子設計が挙げられる。私は以前、縮環シクロブタノールから環縮小転位を経由して多置換スピロ三員環が得られることを報告した。スピロ三員環構造はアルキル化能を有する抗腫瘍活性天然物であるilludine類に含まれる骨格であり、本天然物の活性中心であることが知られている。私は腫瘍細胞が正常細胞に比べて低pH環境にある点に着目した。そして、縮環シクロブタノールを活性前駆体とし、本反応を代謝活性化に利用した酸性pH依存型新規アルキル化剤を考案した。私は以前の研究で用いた基質をもとに種々の誘導体を合成して含水酸性条件でその反応性を調べた。その結果、室温でも反応が速やかに進行する化合物を見出した。また本化合物は酸性pHでは高い反応性を示す一方、中性・塩基性pHでは反応がほとんど進行しなかった。さらにDNA切断活性を評価する生化学アッセイを行った結果、本化合物がDNA切断活性を有するだけでなく、酸性pHでは強いDNA切断活性を示す一方、中性・塩基性pHでは活性をほとんど示さないことがわかった。・環縮小転位反応を利用した新たなプロドラッグ化の方法論を提案した・細胞内環境の違いをうまく利用した巧妙な分子設計を行った・創薬研究における精密有機合成の力量を示した私は昨年度に引き続き、以前開発した環縮小転位を利用した低分子プローブの開発を目指して研究を進めた。

・多環式縮環シクロブタノールの実用的な新規合成法を開発した・多環芳香族化合物の新たな合成経路を確立した・高い蛍光特性を有する分子の設計に成功した当該研究は当初の計画ではペプチドをターゲットに設定していたが、種々の検討の結果、ターゲットの変更を余儀なくされた。しかしもう一つの候補であったDNAにターゲットを変更して粘り強く研究を進めた結果、当初の目的に合致するpH依存型新規DNAアルキル化剤の創製に成功した。現在論文としてまとめて提出したところである。本研究成果は第31回有機合成若手セミナーにおいてポスター賞に選ばれるなど他の研究者からも高い評価を得ている。以上のように当該研究は当初の計画どおり順調に進んでいる。本年度の研究結果から、私が開発した環縮小転位反応が当初の計画のとおりに低分子プローブに応用できることが証明された。また本年度の種々の検討により本反応の低分子プローブへの展開における様々な知見が得られたので、次年度は得られた知見を生かして本来の目的であるペプチドをターゲットとしたプローブ設計に取り組んでいく予定である。さらに本年度の研究の過程で当初の計画の一つである蛍光出力を制御できる可視化プローブの設計に関する知見もいくつか得られたので、こちらに関しても同時に遂行していく予定である。
高い分極性を持つ有機ラジカルと遷移金属の結合による空孔を持つ構造の構築とその物性

年度当初より米国テキサス農工大、K.R.Dunbar教授のもとで研究を行った。TCNQ(7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane)誘導体がそのシアノ基で結合することで、各種元素イオン(典型金属、遷移金属等)を架橋した高分子錯体を作成した。元素の種類および添加する第三の成分に従って一次元から三次元までのポリマーを単結晶として得た。室温で電場印加により電気抵抗のスイッチング現象を示すCu^I-TCNQは従来単結晶育成が困難とされてきたが、今回新たにCu^<II>の塩を用いる電解法により単結晶育成に成功した。さらにCu-(dibromo-TCNQ)およびTl-TCNQがCu-TCNQと類似の構造を持ち、導電率とその温度変化も類似していることを見出した(室温導電率0.1Scm^<-1>)。M^<2+>(F_4TCNQ)_2(M=Fe^<2+>,Co^<2+>)の磁性について研究した。錯体中で金属イオンはF_4TCNQのシアノ基を通して架橋されている。Fe^<2+>錯体は常圧、30K以下でFe^<2+>イオンのスピン(S=2)キャンティングに由来する弱強磁性を示した。F_4TCNQ上のスピン(S=1/2)は二量化によって相殺されていた。1kbar程度加圧するとF_4TCNQのスピンが磁性に関与し、60K以下で弱強磁性的フェリ磁性を示した。F_4TCNQの二量化が加圧による構造変化によって弱められ、そのスピン自由度が現れたことが原因だと考えられる。残留磁化(RM)とその消失温度(Tc)、および2K、5.5Tでの磁化(M_<5.5T>が共に常圧の約2倍となり、F_4TCNQのスピンが圧力誘起磁気相転移を引き起こす鍵であることを見出した。さらに加圧すると徐々にF_4TCNQのスピンの寄与が減少すると共に磁気秩序が抑制され、8.6kbarではRMがほぼ消失した。これは加圧により再びF_4TCNQのスピンが二量化によって相殺されたためと考えられる。Co^<2+>錯体は常圧で20K以下において弱強磁性を示す。1kbar程度加圧すると、RMが常圧の30%にまで減少する一方でTcは倍増した。この相転移は加圧によりCo^<2+>スピン(S=3/2)間の交換相互作用が強められ、相対的に磁気異方性を上回りスピンキャンティングが抑制されて起きたと考えられる。両錯体において、分子磁性体特有の構造の柔軟性が相転移の誘起に重要であることが示された。新奇な磁性導電体の開発を目指しアミノ基とシアノ基の双方を持つTTF誘導体を合成した。配位能を持つドナー分子を開発するため、BEDT-TTFに複数のピリジン基の結合を試みたところ、2,5,7,10-Tetrathiobicyclo[4,4,0]dec-1(6)-eneが生成し、その結晶構造を解析した。
ナノ組織化されたバイオ分子を用いた超高感度光学式免疫センサの開発

本研究では、高感度かつ高選択的でありながら、安価で簡便な検出が可能な免疫反応を利用したイムノアッセイと計測装置とを組み合わせたセンシングシステムについて、表面修飾技術やマイクロチャネル作製技術を駆使することにより、検出が難しい環境中などに存在する低分子化合物を超高感度、高選択的、しかもオンサイトで簡便に多成分同時検出が可能な新しいセンシングシステムを構築することを目的として研究を進めた結果、以下のような結果を得た。1)間接競合法を用いた免疫センシング手法の適用間接競合阻害法を用いればSPRセンサで低分子化合物を高感度検出できることをこれまでに見出しているが、この手法をベンゾ(a)ピレン(BaP)や2-ヒドロキシビフェニル(HBP)などのターゲット化合物に適用することにより、0.1ppb1000ppbという広い濃度範囲で高感度な検出が可能なことを示した。2)種々の低分子被検物質に対する応答特性評価センサ素子表面でのナノバイオ分子(抗体、タンパク抗原)の固定化状態を制御したセンサチップを用いることにより、低分子化合物である上記の2種類の環境ホルモン関連物質をターゲット物質として選び、これらに対するSPRセンサの応答特性の評価や抗原-抗体反応(免疫反応)に対する親和定数の解析を行った。3)SPR免疫センサの小型化従来の大型装置よりも大幅に小型化した簡易型のSPRセンサを作製し、この小型免疫センサによっても2-ヒドロキシビフェニルが0.1ppbまでの低濃度まで高感度で迅速な検出可能なことを確かめた。