hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
水溶性化合物の地下への浸透伝藩モデルの開発

本研究の目的は除草剤の浸透過程予測にあるため、除草剤使用頻度の高い水田土壌における除草剤の土壌中での浸透過程についての研究・実験をし、そのための実験設備の製作と土壌中の濃度変化を測定し、分析を行った。本研究の最終年度にあたり、実際に化合物を浸透水に注入して土壌中への浸透伝播を解析した。土壌の状態は除草剤を浸透させる上で、大切な基盤となる。また、定量分析ではガスクロマトグラフを用いて化学主成分の定量分析を行った。使用除草剤は市販されているMCPソーダ塩を用いた。選択理由として、農薬として代表的・経済的であり、化学的に構造が安定しており、物性的にガスクロマトグラフにより追いかけることができることが挙げられる。主成分及び含有量は2-メチル-4-クロルフェノキシ酢酸ナトリウム-水化物19.5%である。通常その濃度は、散布面積10a当りに、MCPソーダ塩200240gを水70100リットルに希釈使用する。本実験では、成分分析による結果を明瞭にし、実際の使用に近づけるために1000ppmとした。抽出溶剤としてヘキサンを用い、土壌中の定量分析を行う際の阻害成分を確認した。サンプル採取時間は0.5・1・3・5・8時間とし、測定深度は、6.3cm、16.3cm、26.3cm、36.3cmの4ポイントとした。結果の分析により注目すべきは、ごく微量であれば、除草剤は浸透開始後モデル土壌全体に広がることであるが、10%以上の濃度(100ppm)を検出できたのはどの測定ポイントでも数時間後であり、BTC(Break Through Curve)はフラットなものになった。水田から土壌を通っての排水路への進出については、BTCのパラメータを用いて透水計算に附加して推定することを提起した。本研究は、除草剤や農薬等の有機塩素化合物による土壌中への浸透、伝播過程を把握し予測するモデルを開発することを目的としている。化合物が多孔質体である土壌で浸透水と溶解していく過程は極めて複雑であるので、室内実験の結果を数値解析モデルに反映させる手法を取った。反復して行う実験については、その再現性を確保することが重要であり、水溶液の流れる領域である土壌とその容器を、何回かの試行実験を経て適正なものに決定し、数値解析モデル入力への諸条件を採択する(キャリブレーション)という初年度の目標は、以下に述べる様に達成された。土壌タンクは、直径0.80m、高さ1.00mの円筒形で、厚さ10mmのアクリル材とした。ここに深さ0.90mで土壌を均質な密度となるよう11の層に分割し、各々所定の締め固めを加えながら、実験用土壌(シルト系砂質土)を設置した。土壌中央上面への浸透水注入は、小型定量送液ポンプを用いて行った。土壌表面での浸透過不足の無い状態で定常状態を実現した結果、最適注入量は(この条件下で)毎秒0.50ccとなった。土壌水分の計測には誘電式土壌水分計を用い、あらかじめ埋設された8本のセンサーを通して60秒毎の各地点での水分を数十時間に渡って記録したものをコンピュータに取り込んで、浸透状態の分析を行った。浸透状態の分析の結果、(1)実験用土壌体は、水分浸透に関しては、円筒中心軸についての対称性を認めたので数値解析は2次元解析モデルが適当と判明した。(2)飽和透水係数、不飽和透水係数(パラメータ)ともに、均質な土壌体を得るよう注意深く作成したにもかかわらず異方性と深さによる違いが認められた。

したがって、各層での水平方向と鉛直方向の透水性を測定して数値解析に取り入れることとした。これらの結果をふまえ、最終年度で化合物注入による測定を加えて、信頼性の高いモデルにしていく予定である。本研究の最終年度にあたり、実際に化合物を浸透水に注入して土壌中への浸透伝播を解析した。土壌中は間隙・透水性等の要因が様々に重なり、非常に複雑なものとなっている。本研究の目的は、除草剤の浸透過程をモデル化するため、除草剤使用頻度の高い水田土壌における除草剤の土壌中での浸透過程について研究・実験とし、そのための実験設備の製作と土壌中の濃度変化を測定し、分析した。土壌の状態は除草剤を浸透させる上で、大切な基盤となる。また、定量分析ではガスクロマトグラフを用いて化学主成分の定量分析を行った。使用除草剤は市販されているMCPソーダ塩を用いた。選択理由として、農薬として代表的・経済的であり、化学的に構造が安定しており、物性的にガスクロマトグラフにより追いかけることができることが挙げられる。主成分及び含有量は2-メチル-4-クロルフェノキシ酢酸ナトリウム-水化物19.5%である。通常その濃度は、散布面積10a当りに、MCPソーダ塩200240gを水70100リットルに希釈使用する。本実験では、成分分析による結果を明瞭にし、実際の使用に近づけるために1000ppmとした。抽出溶剤としてヘキサンを用い、土壌中の定量分析を行う際の阻害成分を確認した。サンプル採取時間は0.5・1・3・5・8時間とし、測定深度は、6.3cm、16.3cm、26.3cm、36.3cmの4ポイントとした。結果の分析により注目すべきは、ごく微量であれば、除草剤は浸透開始後モデル土壌全体に広がることであるが、10%以上の濃度(100ppm)を検出できたのはどの測定ポイントでも数時間後であり、BTC(Break Through Curve)は極めてフラットなものになった。水田から土壌を通っての排水路への進出については、BTCのパラメータを用いて透水計算に附加して推定することが可能となった。
対流圏、成層圏における凝結核数濃度の測定法の開発:気球搭載型の凝結核カウンターと凝結核カウンターゾンデ

本年度は、機器全体を組み上げて実験用のCNゾンデを組み上げた。実験用に組み上げられた試験器によって機器の性能試験が行われ、ほぼ初期の目標とした精度を達成することが出来た。・検出限界について、検出限界に近いナノメートル粒径になると機器間の差が大きく最大でおおよそ50%になる。しかし数ナノメートルのレンジでは機器間の差は認められず、CN粒子の空間数密度が単位体積あたり1個のレベルで機器の一致が見られる。・ゾンデとしてのデータについて:データは、CN粒子数に対応する出力、モータ回転数、レーザ出力モニター値、チャンバー温度、外気温度、大気圧力であり、それらが時分割方式で送られる。おおよそ3分で1セットの観測値が得られる。・観測可能高度について:使用しているモータはすでに光散乱方式エアロゾルゾンデに使用されており成層圏高度(35km)まで使用可能である。・操作性について:全体の重量が7-8kgになっており、小型気球として使用するにはさらに1-2kgの軽量化が必要である。今後、観測時間の長さを考慮して最適なバッテリー重量にし、さらに構造上で必要以上に強度を持たせているところを取り除いたりして軽量化を計る必要がある。本年度中に気象研究所での低温試験を経て試作モデルを完成させる計画である。本研究は、観測例が極めて限られている自由対流圏や成層圏の凝結核数濃度を観測するための装置の開発とその応用を主たる目的に行なわれている。本年度の研究では、凝結核を成長させるために手法を種々検討し、操作方法の簡便さと安定性を重視して申請者らがかって南極で試みた機械的に空気を膨張し過飽和状態を得る方法を採用することにした。その後、この方針にしたがって凝結成長を行なわせるチャンバーを作成し空気の交換状態や過飽和の達成の程度等を種々テストしプロトタイプの凝結核チャンバーとチャンバーに送り込む空気とチャンバーに残っている空気の交換機構や成長した凝結核数を計測する光学系と信号系を駆動するための電気制御系の作成を行なった。室内における総合的なテストが行なわれ、所定の必要事項を満足する結果を得た。実験の中間的な報告が、1999年7月に開催された第1回アジアエアロゾル会議で報告された。次年度は、全体を気球に搭載できる形に作り上げ、計測地を地上の受信局へ通信するための通信系を付加して野外実験に望む予定である。すでに棟研究グループが北極やチベットでの気球観測に使っている通信方法を改良して応用する予定である。また、気球は出来る限り日本の航空法の分類による小型気球の範囲に納まるような軽量化を目指す。
近代日本における在来産業の全国展開の研究-営業税データによる数量的実証分析-

本研究の目的は、大蔵省『主税局統計年報書』と東京・大阪・京都・名古屋・長野・熊本・仙台・札幌・広島・丸亀の各税務監督局『税務統計書』所収の営業税データを用いて、近代日本における在来産業の全国展開を検討することにある。その際、製造業のみならず、研究蓄積の薄い商業・サービス業についても検討することを心がけること、および道府県レベルにとどまらず、市町村レベルにまで踏み込んで、数量的に実証することを、本研究では目指している。当該研究期間を通じて国内出張を行って、東京・大阪・京都・名古屋・長野・熊本・仙台・札幌・広島・丸亀の各税務監督局『税務統計書』に所収されている営業税データを集めた。入手できたデータから、順次コンピュータへ入力する作業を進めたが、資料の残存状況が悪く、データベース作成の作業進捗度は60%程度にとどまったが、蓄積された統計データを用いて、研究の総括を行った。また、大阪などに出張し、この総括内容について報告を行い、参加者から有益なコメントを受けた。以上のような過程を経て、本研究を中心に、今までの申請者の研究を、大阪大学博士学位請求論文としてまとめ、2005年12月26日、大阪大学より、博士号(経済学)を取得した。さらに現在、鋭意、続く論文を準備中である。研究の目的は、大蔵省『主税局統計年報書』と東京・大阪・京都・名古屋・長野・熊本・仙台・札幌・広島・丸亀の各税務監督局『税務統計書』所収の営業税データを用いて、戦前期日本における在来産業の全国展開を検討することにあった。その際、製造業のみならず、研究蓄積の薄い商業・サービス業についても検討することを心がけること、および道府県レベルにとどまらず、市町村レベルにまで踏み込んで、数量的に実証することを目指した。今年度は、東京・大阪・京都・名古屋・長野・熊本・仙台・札幌・広島・丸亀の各税務監督局『税務統計書』に所収されている営業税データを集め、入手できたデータから、順次コンピュータへ入力する作業を進めた。データベース作成の作業進捗度は50%程度である。ちなみに、各税務監督局『税務統計書』は、全国の大学図書館や国税局に散在して所蔵されており、そのために、各地に調査出張を行った。今年度は、重点的に、税務大学校史料館、国立国会図書館・仙台国税局などに出向いて、調査を行った。また、研究遂行上必要な意見交換のために、京都、名古屋などに出張し、上記研究について報告を行い、参加者から有益なコメントを受けた。この研究報告をまとめることで、現在論文を準備中である。研究の目的は、大蔵省『主税局統計年報書』と東京・大阪・京都・名古屋・長野・熊本・仙台・札幌・広島・丸亀の各税務監督局『税務統計書』所収の営業税データを用いて、戦前期日本における在来産業の全国展開を検討することにある。今年度は、国内出張を行って、東京・大阪・京都・名古屋・長野・熊本・仙台・札幌・広島・丸亀の各税務監督局『税務統計書』に所収されている営業税データを集めた。さらに、聞き取り調査などで、未発見資料の探索を試みた。昨年に引き続き、入手できたデータから、順次コンピュータへ入力する作業を進めたが、資料の残存状況が悪く、データの探索活動と整理作業に時間をとられたので、データベース作成の作業進捗度は60%程度である。また、研究遂行上必要な意見交換のために、大阪などに出張し、上記研究について報告を行い、参加者から有益なコメントを受けた。この研究報告をまとめることで、二本の論文を執筆した。

その際、製造業のみならず、研究蓄積の薄い商業・サービス業についても検討することを心がけること、および道府県レベルにとどまらず、市町村レベルにまで踏み込んで、数量的に実証することを、本研究では目指している。今年度は、前年度に引き続き、国内出張を行って、東京・大阪・京都・名古屋・長野・熊本・仙台・札幌・広島・丸亀の各税務監督局『税務統計書』に所収されている営業税データを集めた。前年度に引き続き、入手できたデータから、順次コンピュータへ入力する作業を進めたが、資料の残存状況が悪く、データベース作成の作業進捗度は60%程度にとどまった。ただし、本年度は完成年度であるため、前年度までの蓄積である統計データを用いて、研究の総括を行った。また、大阪などに出張し、この総括内容について報告を行い、参加者から有益なコメントを受けた。以上のような過程を経て、本研究を中心に、今までの申請者の研究を、大阪大学博士学位請求論文としてまとめ、2005年12月26日、大阪大学より、博士号(経済学)を取得した。さらに現在、鋭意、続く論文を準備中である。
東南アジアサッカー市場における移民選手の戦略とネットワーク

本研究は、近年急速に発展をとげる東南アジアの新興サッカー市場を対象に、そこにおける外国人選手の役割やネットワークに考察を加えることを目的としている。サッカーをテーマとする社会学関連文献と比較すると、東南アジアという新興地域を取り上げる点、また、移民選手の能動的なサバイバル戦略と独特のネットワーク構築に焦点をあてようと試みる点で、先行研究とは異なる知見・理解を模索している。2017年度の調査では主としてカンボジアリーグで活動するアフリカ出身の移民選手に焦点をあてた聞き取りを行ったが、そこで明らかになったのが「クラブの枠組みをこえたパンアフリカンなインフォーマルな協力関係」であり、また「東南アジア隣国リーグ(とくにメコン地域)を射程に入れた彼らの移籍ネットワーク」や「カンボジアリーグにおける日系アクターの影響」という視点の重要性であった。そこで、2018年度は後者の2点を視野に入れた情報収集を実施すると同時に、調査対象であるサッカー新興国のグローバルな位置づけや当該社会内部におけるサッカーの役割といった論点に関する理論的な検討を行った。その上で、ここから得られた知見を次の4点の論文にまとめた。(1.カンボジア・サッカーのグローバル化、2.東南アジア・メコン地域におけるアフリカ人サッカー選手ー役割期待・リスク・戦略、3.サッカーを取り巻くメタゲームーポストモダン・サッカー市場におけるアジア戦略、4.スポーツ移民のグローバル移動。24は2019年56月に公刊。掲載・出版確定)。サッカー新興国のグローバルな位置づけに関する論考執筆が、当初の予定よりも早く進んでいる。対象地域における移民選手への着目に関して、アフリカ以外の出身地域の選手にアプローチを行い、これまでに得られたデータとの比較を行う。また、外国人アクターのカテゴリーを、監督や協会スタッフ等、選手以外にも拡大して聞き取りを行う。本研究は、近年急速に発展をとげる東南アジアの新興フットボール市場を対象に、そこにおける外国人選手の役割やネットワークに考察を加えることを目的としている。従来、フットボール移民選手を対象とした社会学的研究では、ヨーロッパ市場におけるアフリカ人選手を対象とし、移民の送り出し国と受け入れ国の経済格差とそれに起因する移民選手の否定的環境を批判的に検討するものが多かった。たとえば、グローバルなサッカー・ビジネスにおける南北格差の中で、10代の無名のアフリカ人選手は「生」の状態でヨーロッパのサッカー・アカデミーへ「輸出」され、そこでトレーニングを受け(「加工」され)、一握りのスター選手(「完成品」)は巨額の移籍金とともに「売却」されるが、その段階に至らなかった多くの無名選手は「廃棄」される、といった認識の図式が該当する。それに対して、本研究は、東南アジアという新興市場を取り上げる点、また、移民選手の能動的なサバイバル戦略と独特のネットワーク構築に焦点をあてようと試みる点で、先行研究とは異なる知見を模索している。上記の視点にもとづき、今年度はカンボジアとタイで現地調査を行い、主としてアフリカ人選手らから聞き取りを行った。チーム内での他の移民選手とのポジション争い、マジョリティであるカンボジア人/タイ人チームメイトとの関係構築、予期せざるケガの対処、さらには移籍をめぐる交渉などに焦点をあてた。タイでは、外国人選手のリクルート先の「トレンド」が変化していること、カンボジアではクラブ運営その他に日本人専門家の働きかけが顕著であることがうかがえる。こうした就労環境の変化のなかで、アフリカ人選手がどのように各リーグ・市場を認識し、またどのように対応しているか、検討を行った。カンボジアリーグにおけるアフリカ人選手の現地適応を主要な論点とした論考が、当初の予定より早く公刊されている。掲載・出版確定)。東南アジアの国内リーグにおいてプレゼンスを増している日本人アクターに関して、選手のみならずクラブ運営サイドやその他の関係者も含めて、その戦略や活動について聞き取りを進める必要がある。そうした情報を踏まえたローカルのコンテクスト理解が次の課題である。関連書籍購入費に充てる予定であったが、残額が少ないために不可となった。この分は、次年度の文房具等消耗品費に充てる予定である。
アドレノメデュリンの心・血管細胞における産生調節及び作用機序の分子内分泌学的研究

本研究では、アドレノメデュリン(AM)及びその受容体の心血管系における産生調節及び作用機序と病態生理学意義の解析を行い、以下のような成果を得た。これまで心不全の病態と血中AM濃度について報告してきたが、今回、(1)心不全モデルにおけるAMの経静脈的投与効果、(2)肥大心、不全心における心筋AMの意義、及び(3)不全心で亢進するAMの培養心筋、線維芽細胞への直接作用について検討した。冠動脈結紮により作成した慢性期の心不全ラットにおいてAMは血行動態、腎機能を有意に改善した。圧負荷、容量負荷の心不全モデルにおいて心筋AM濃度は他の分子マーカーよりも鋭敏に増加を認めたが、その機序は圧負荷、容量負荷で異なっていた。培養心筋、線維芽細胞におけるAMの効果は弱い相加的な肥大促進作用を認め、線維芽細胞において増殖およびコラーゲン産生に対して抑制効果を認めた。一方、AMの作用機序の解明の一環として、マウスAM受容体の構造解析と敗血症の病態モデルにおける受容体の発現解析を行った。マウスおよびRAMP1,2,3のcDNAのクローニングを行った結果、CRLRはヒトおよびラットCRLRと非常に高い相同性を示したが、マウスRAMP1,2,3のうちRAMP2はヒトとの相同性が低かった。つぎに、これらの発現組織の分布を検討したところ、CRLRとRAMP2は肺に強く発現し、RAMP1は脳や胸腺、RAMP3は脳、腎、精巣と特徴的な分布を示した。LSP投与12時間後のCRLRとRAMP2は、肺での発現が著明に減少し、RAMP3は肺で著明に増加した。肺での各遺伝子の発現を経時的に検討した結果、CRLRとRAMP2のmRNAはかなり急速に減少し、LPS投与後3時間前後で最低となり、以後12時間まで変化しなかった。RAMP3は、病態末期になってかなり上昇することがわかった。AMの血中濃度はLPS投与後速やかに上昇することが知られている。肺はAMの主要結合部位であることから、敗血症における血中AMの顕著な増加は、AMの遺伝子発現・分泌の増加に加えて、肺においてCRLRとRAMP2で形成されるAM結合部位が著明に減少することも関係していると思われる。アドレノメデュリン(以下AMと省略)は褐色細胞腫より発見された降圧性ペプチドで、強力な血管弛緩作用を示す。これまでの研究で、血管平滑筋(VSMC)や内皮細胞(EC)のみならず、間質系の線維芽細胞がAM遺伝子を活発に発現し、またその産生は炎症性サイトカイン、リポポリサッカライド(LPS)や種々の循環調節因子で制御されていることを明らかにした。本年度は、ラットECでのAM産生調節について詳細に検討し、またECにおける血管収縮因子であるエンドセリン-1(ET)と比較することにより、血管トーヌス調節におけるAMの役割について考察した。培養ラットECのAM産生調節は、基本的にVSMCのAM産生調節と類似しTNFやIL-1で強く刺激され、またTNF,IL-1,LPSの共投与によりAM産生はさらに増加し、敗血症性ショック時のAM産生に内皮細胞も関与する可能性が示された。

LPSをラットに投与し、内皮の有無によるAM遺伝子発現を比較したところ、内皮の除去によりAM mRNA量は相対的に減少し、血管壁AM系において内皮由来AMが重要な位置を占めることが確認された。ラットECでAM産生を最も強く増強したトロンビンは、ET産生も強く亢進し、フォルボールエステルはAM及びET産生を共に低濃度では刺激、高濃度では抑制した。また、ステロイド,甲状腺ホルモンは両者の産生を弱く刺激した。一方、TGF-βは強くAM産生を抑制したが、ET産生を強く抑制し、炎症性サイトカインもAM産生を促進するが、ET産生には変化を与えなかった。IFN-γ,上皮増殖因子(EGF)はAM産生を抑制したが、ET産生に変化はなかった。これらの結果より、ECの産生する主要なペプチド性弛緩,収縮因子であるAMとETは基本的に異なった調節を受け、血管トーヌス調節において相反する因子としてECより産生されると推定された。アドレノメデュリン(AM)およびCGRP受容体は、7回膜貫通型のCRLR(calcitonin receptor-1ike receptor)とその発現や活性を補助するRAMP(receptor activity modifying protein)の共発現により構成され、CRLRとRAMP1によりCGRP受容体が、CRLRとRAMP2によりAM受容体が形成される。本年度の研究では、作用機序解明の一環として、マウスAM受容体の構造解析と敗血症の病態モデルにおける受容体の発現解析を行った。マウスおよびRAMP1,2,3のcDNAのクローニングを行った結果、CRLRはヒトおよびラットCRLRとアミノ酸配列でそれぞれ88.4%、94.6%と非常に高い相同性を示した。一方、マウスRAMP1,2,3はヒトRAMPsとそれぞれ66.4%、48.8%、79.0%の相同性であり、特にRAMP2においては相同性が低かった。つぎにこれらの発現組織の分布を検討したところ、CRLRとRAMP2は肺に強く発現し、RAMP1は脳や胸腺、RAMP3は脳、腎、精巣と特徴的な分布を示した。LPS投与12時間後のCRLRとRAMP2は、肺での発現が著明に減少し、RAMP3は肺で著明に増加した。また、RAMP3は脾臓や胸腺でも著しい増加を示した。RAMP1は胸腺での発現が減少していた。RAMP1,2は敗血症モデルで発現が減少傾向にあるのに対して、RAMP3は逆の変化を示した。肺での各遺伝子の発現を経時的に検討した結果、CRLRとRAMP2のmRNAはかなり急速に減少し、LPS投与後3時間前後で最低となり、以後12時間まで変化しなかった。RAMP3は、病態末期になってかなり上昇することがわかった。AMの血中濃度は、LPS投与後速やかに上昇する。肺はAMの主要結合部位であることから、敗血症における血中AMの顕著な増加は、AMの遺伝子発現・分泌の増加に加えて、肺においてCRLRとRAMP2で形成されるAM結合部位が著明に減少することも関係していると思われる。
局所におけるエストロゲン産生が子宮内膜組織の発育に及ぼす影響の解析

子宮内膜症間質細胞内ではSF-1がステロイドホルモン産生の鍵とである。正所子宮内膜間質細胞にSF-1遺伝子を導入し、StARのみが発現の誘導を受けることはわかったが、ほかの遺伝子の発現は誘導されなかった。これらの結果から、転写因子であるSF-1以外の要因が加わらないと、ステロイドホルモン産生をコントロールする遺伝子群の発現は惹起されないということがわかった。子宮内膜症間質細胞は性ステロイド産生能を有し、steroidgenic factorー1(SF-1)はコレステロールからプロジェステロン、エストロゲンへとつながる代謝経路において重要な役割を果たしている。子宮内膜症は形態的に子宮内膜組織と類似した組織が異所性に増殖する病態であるが、子宮内膜症組織の間質細胞では性ステロイド産生にかかわる種種の酵素の発現が亢進している。これまでに、患者の同意を得て外科的に切除された正常子宮内膜および子宮内膜症性卵巣嚢腫から間質細胞を初代培養し、それぞれからmRNAおよびタンパクを抽出し、SF-1およびその標的遺伝子である、エストロゲン合成酵素(StAR,アロマターゼ)の発現量を比較検討した。その結果、子宮内膜症間質細胞では正常子宮内膜細胞と比較しSF-1およびエストロゲン合成酵素群の発現が著明に増加しており、局所におけるエストロゲン合成が盛んに行われていることが推察された。それを踏まえ、SF-1がこれらエストロゲン合成酵素群の発現を誘導すると仮定し、正常子宮内膜間質細胞にSF-1を組み込んだプラスミドを一過性に形質移入した。そして、SF-1発現が上昇することをルシフェラーゼ活性で確認し、同時にStARおよびアロマターゼのmRNA発現量を検討したところ、SF-1を組み込まないプラスミドを形質移入したものに比較し著しい上昇を認めた。今後、レトロウイルスを用いてSF-1を組み込んだpRevTet-offベクターを導入し、対照としてLac-Zを導入した正常子宮内膜および子宮内膜症性嚢胞と遺伝子発現プロファイルを比較検討する。そして、SF-1導入により正常子宮内膜から子宮内膜症に性質が変化することが確認できればin vivoにおける子宮内膜症モデルを作成可能と考えている。そして、SF-1発現が上昇することをルシフェラーゼ活性で確認し、同時にStARおよびアロマターゼのmRNA発現量を検討したところ、SF-1を組み込まないプラスミドを形質移入したものに比較し上昇を認めた。25年度は、レトロウイルスを用いてSF-1を組み込んだpRevTet-offベクターを導入し、対照としてLac-Zを導入した正常子宮内膜および子宮内膜症性嚢胞と遺伝子発現プロファイルを比較検討した。さらにそれらの上皮細胞をマウスに移植し、生着や組織学的な所見の差異を見いだそうと考えている。SF-1導入により正常子宮内膜から子宮内膜症に特徴的な性質への変化を確認できればin vivoにおける子宮内膜症モデルを作成可能と考えている。子宮内膜症間質細胞は性ステロイド産生能を有し、ステロイドジェニックファクター1(SF-1)はコレステロールからプロジェステロン、エストロゲンへとつながる代謝経路において重要な役割を果たしている。子宮内膜症は形態的に子宮内膜組織と類似した組織が異所性に増殖する病態であるが、正所子宮内膜の間質細胞では性ステロイド産生にかかわる種種の酵素の発現が抑制されており、子宮内膜症組織の間質細胞ではそれらが亢進していると言われており、同じ組織でも性格が全く異なると考えられている。。我々はまず始めに、患者の同意を得て外科的に切除された正常子宮内膜および子宮内膜症性卵巣嚢腫から間質細胞を初代培養した。そしてそれぞれからmRNAおよびタンパクを抽出し、SF-1およびその標的遺伝子である、エストロゲン合成酵素(StAR,P450scc,P450c17,3βHSD I、3βHSD II、アロマターゼ)の発現量を比較検討した。

その結果、子宮内膜症間質細胞では正常子宮内膜細胞と比較しSF-1およびエストロゲン合成酵素群の発現が著明に増加しており、局所におけるエストロゲン合成が盛んに行われていることが判った。このことより、SF-1がこれらエストロゲン合成酵素群の発現を誘導すると推察され、次に正常子宮内膜間質細胞にレトロウイルスを用いてSF-1を組み込んだpRevTet-offベクターを導入し、対照としてLac-Zを導入した正常子宮内膜および子宮内膜症性嚢胞と遺伝子発現プロファイルを比較検討する。そして、SF-1導入により正常子宮内膜から子宮内膜症に性質が変化することが確認できればvitroにおける子宮内膜症モデルを作成できるのではと考えている。東北大学産婦人科教室で手術検体より採取した子宮内膜および間質の初代培養細胞を改めて一から蓄積したため、当初の予定より時間を要してしまった。また、安全キャビネットの使用に制限があり、ウイルスベクターを用いた実験にも遅れが生じてしまった。現在はウイルス使用も可能となり、元の実験計画に基づき研究を遂行中である。2011年3月11日の東日本大震災により東北大学産婦人科学教室にて保管・管理していた子宮内膜細胞株、間質細胞が使用できない状態となり改めて入手、もしくは手術検体より採取、初期培養しているため当初の予定から遅れている。また安全キャビネットの使用に制限があり、ウイルスベクターを用いた実験にも遅れが出ている。さらに人員面でも東日本大震災により震災後数ヶ月間研究を試行できず予定が遅れる原因となった。正常子宮内膜間質細胞にレトロウイルスを用いてSF-1を組み込んだpRevTet-offベクターを導入し、エストロゲン合成酵素の遺伝子発現プロファイルを比較検討する。さらに、不死化子宮内膜上皮細胞を用いてコラージェンジェルをつなぎとしてペレット状に混成し、マウス腎被膜下に移植し、SF-1によるエストロゲン合成酵素の発現動態を検討する。正常子宮内膜間質細胞にレトロウイルスを用いてSF-1を組み込んだpRevTet-offベクターを導入する。対照として正常子宮内膜および子宮内膜症性嚢胞にもLac-Zを導入し、それらの遺伝子発現プロファイルを比較検討する。さらにELISA法による性ステロイドホルモン測定を行い、酵素発現量と比較検討する。次年度使用額は今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり、平成25年度請求額と合わせ、平成25年度の研究遂行に使用する予定である。次年度使用額は、当初計画していたウイルスを用いた実験が東日本大震災の影響により予定通り実行できなかったことにより生じたものであり、次年度以降に実施するベクターを用いたウイルス実験に必要な経費として、平成24年度請求額と合わせて使用する予定である。
膵癌診断を目指した膵液中癌関連遺伝子のメチル化異常の検索

ppENKはPCa28例中14例(50.0%)、IPMN15例中4例(26.7%)、CP20例中1例(5.0%)でメチル化を認め、PCa患者ではCP患者に比べ有意にメチル化の頻度が高かった。また、SARP2ではそれぞれ35例中26例(74.2%)、16例中15例(93.8%)、19例中2例(10.5%)、NPTX2ではそれぞれ37例中23例(62.2%)、18例中8例(44.4%)、25例中6例(24.0%)、TFPI-2ではそれぞれ36例中21例(58.3%)、17例中3例(17.6%)、21例中1例(4.8%)でメチル化を認め、SARP2ではPCa患者とIPMN患者はCP患者に比し、NPTX2ではPCa患者はCP患者に比し、TFPI-2ではPCa患者はIPMN患者とCP患者に比し、有意にメチル化の頻度が高かった。なお、NPTX2ではIPMN悪性群は良性群に比し有意にメチル化の頻度が高かった。p53変異はPCa患者で28例中12例(42.9%)に認められたが、慢性膵炎患者においては、20例全例で変異はみられなかった。ppENKのメチル化とp53変異の両者を組み合わせると、28例中19例(67.9%)に遺伝子異常を認めた。以上の結果より、膵液におけるppENK、SARP2、TFPI-2のメチル化は比較的癌特異性が高く、膵癌の遺伝子診断法として有用と悪われる。また、NPTX2のメチル化はIPMNの良悪性の鑑別に関して期待できるものと思われる。さらに、これらの遺伝子のメチル化異常とp58変異とを組み合わせることにより、膵癌の特異的遺伝子診断法として有用性が高まるものと考えられた。ppENKはPC27例中14例(52%)、IPMN15例中4例(27%)、CP13例中1例(8%)でメチル化を認め、PC患者ではCP患者に比べ有意にメチル化の頻度が高かった。また、SARP2ではそれぞれ20例15例(75%)、20例中9例(45%)、19例中2例(11%)、CLDN5ではそれぞれ33例中10例(33%)、14例中7例(50%)、14例中3例(21%)、NPTX2ではそれぞれ31例中24例(77%)、16例中10例(63%)、13例中6例(46%)でメチル化を認め、SARP2ではPC患者とIPMN患者はCP患者に比し、NPTX2ではPC患者はCP患者に比し、有意にメチル化の頻度が高かった。なお、いずれの遺伝子についてもIPMNの良悪性ではメチル化の頻度に有意差は認めなかったが、CLDN5とNPTX2では良性群に比し悪性群で高い傾向がみられた。以上の結果より、膵液におけるppENKとSARP2のメチル化は比較的癌特異性が高く、PCの遺伝子診断法として有用と思われる。また、IPMNの良悪性の鑑別に関してはCLDN5とNPTX2のメチル化が期待できるものと思われる。
リチウムイオン電池などからの炭酸リチウムの回収率の向上

本研究の目的は、リチウムの出発原料にかかわらず高い炭酸リチウム回収率を得ることである。分離・濃縮技術として、溶媒抽出法、晶析剥離法、選択的浸出法、炭酸塩沈殿法に着目した。効率の良い炭酸リチウムの回収プロセスの構築を目指して、Liの選択的浸出におよぼす還元焙焼の効果や、非水溶媒の炭酸塩沈殿法への適用性を調べた。得られた一連の結果から、炭酸リチウムの分離・回収プロセスが構築できる可能性が見出された。本研究は、リチウムイオン電池の焼成・粉砕物からのリチウムの選択的浸出や選択的溶媒抽出、有機相からの炭酸リチウムの晶析剥離による回収について検討するとともに、非水溶媒を用いた炭酸リチウムの晶析によるリチウムの回収率の向上をめざしている。リチウムイオン電池の正極活物質に着目し、還元焙焼-リチウムの選択的浸出-炭酸塩沈殿法の一連の処理プロセスの適用について検討を行った。リチウムの選択的浸出に最適な焙焼条件を調べた。正極活物質に活性炭などの還元剤を添加して窒素雰囲気下で焙焼すると、正極活物質中のリチウム成分は炭酸リチウムに変化した。正極活物質の焙焼物に対して水または希薄な酸で浸出すると、リチウムを選択的に浸出できることを明らかにした。リチウムは炭酸塩として回収されることが多いため、炭酸塩沈殿法による回収を検討した。メタノールのような非水溶媒を添加することにより塩類の溶解度は著しく低下するという現象を利用した。炭酸塩の濃度、アルコールの種類、アルコール濃度およびリチウムイオンの初期濃度を変化させて試験を行い、最適な炭酸リチウムの沈殿条件について検討した。非水溶媒としてメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトンなどを添加することにより、炭酸リチウムとしてのリチウムの回収を試みた。炭酸塩沈殿に関する実験結果から、アセトンとIPAを添加するとリチウムの回収率を大きく向上できることを見出した。一連の試験結果から得られた条件を基にして、正極活物質からのリチウムの分離・回収プロセスの提案することができた。前年度に引き続き、炭酸塩沈殿法によるリチウムの分離・回収プロセスで用いる非水溶媒の適性評価を行った。蒸留操作によって非水溶媒を回収するために要する熱量の観点を評価項目に加えた。得られた一連の結果から、乾式処理技術と湿式処理技術を組み合わせたリチウムの分離・回収プロセスの構築を行った。非水溶媒としてIPAやアセトンを添加して炭酸リチウムの回収率を向上できることを明らかにした。沈殿操作後のろ液から非水溶媒を蒸留によって分離・回収することを試みた。回収した非水溶媒を再利用して、プロセス内で循環させることが目的である。いくつかの単蒸留操作を想定し、非水溶媒を分離するための操作条件や所用熱量を検討した。それら結果から、IPAに比べてアセトンの方が回収されやすく、蒸留に要する熱量も少ないことがわかった。添加する非水溶媒にはアセトンが適していると考えられる。乾式処理、湿式処理を組み合わせた使用済みリチウムイオン電池の処理プロセスを提案した。一例として、Ni-Co-Mn系リチウムイオン電池(NCM)に対する処理プロセスを以下にまとめた。NCMに対して15wt%の活性炭を添加して700°Cの窒素雰囲気下で120分焙焼する。1.00M HClを用いて、固液比5.0g/50cm3の条件で10分浸出するとNCAからのLi、Mn、CoおよびNiの浸出率はそれぞれ92、75、5.2および2.8%となった。Li、MnとNi、Coとの粗分離が可能である。浸出液に水酸化沈殿法を適用することにより、Li以外の金属成分を沈殿分離できると考えられる。沈殿分離後のろ液に対して添加量が25vol%となるようにアセトンを加え、炭酸イオン濃度が0.5Mとなるように炭酸ナトリウム水溶液を添加すると、浸出液から回収率と純度共に80%以上でLiを回収できることがわかった。交付申請書に記載した検討項目について、概ね予定通りの研究成果が得られた。特に、リチウムイオン電池の還元焙焼条件とリチウムの浸出率の関係を明らかにしたことは工学的価値が高いと考えられる。炭酸塩の沈殿率におよぼす非水溶媒の添加効果についても数多くの実験データを蓄積することができた。リチウムの沈殿率と溶媒の誘電率との間に相関関係が見出された点は大変興味深いと考えている。リチウムの回収率向上への可能性が示されたと評価している。資源循環工学最終年度にあたる今年度では、本技術の装置化や実用化を念頭に置いた工学的検討を行う予定である。例えば、炭酸塩沈殿プロセスフローの解析や蒸留による非水溶媒の回収プロセスの検討などを化学工学的観点から行うことを計画している。最終的には、これまでに得られた一連の知見を総括して、乾式処理、湿式処理を駆使した使用済みリチウムイオン電池からの高効率リチウム回収プロセスを提案するところまで研究開発を実施したいと考えている。
転写因子SREBP-1のNASHに対する病態生理的意義解明と新規食事治療法開発

生活習慣病のような長期エネルギー代謝は主に転写レベルで調節され、上流で制御する転写因子の役割が重要である。本研究は、食事によって活性が著明に変動する脂質合成制御転写因子Sterol regulatoryelement-binding protein (SREBP)-1の、非アルコール性脂肪性肝炎における病態生理学的役割について、SREBP-1KOマウスを用いて解明する事を目的とする。本年度は、昨年度肝培養細胞を用いたRNA-Seq解析で抽出された、SREBP-1の有無で変動が大きかった遺伝子がSREBP-1の新規ターゲット遺伝子となり得るかを、ノックダウンによる発現変動の再現性、過剰発現系による遺伝子発現変化、NASH病態の肝臓における発現変動ならびに発現細胞の精査を行った。SREBP-1の新規ターゲットとして抽出されたいくつかの遺伝子のうち、再現性の検討から遺伝子Xに絞り込んだ。これをHepG2またはHEK293細胞を用いて、SREBP-1ノックダウンまたはSREBP-1a, SREBP-1c過剰発現系に供した。その結果、SREBP-1cではなくSREBP-1a過剰発現時に著明に遺伝子発現が誘導され、新規ターゲット遺伝子Xは、SREBP-1aが司っている可能性が示唆された。また、この遺伝子は小胞体ストレス時に著明に上昇し、SREBP-1ノックダウンで発現誘導が抑制されることが明らかとなった。さらに、NASH病態における遺伝子Xの役割を検討するため、改変コリン欠乏メチオニン低減アミノ酸食によるマウスにおけるNASH病態の肝臓において、発現変化を検討した。その結果、遺伝子Xの発現は単純性脂肪肝では変化が無く、NASH病態で著明に上昇し、それらは非実質細胞に発現していることが免疫染色の検討により明らかとなり、NASH病態の形成に関わっている可能性が示唆された。SREBP-1の有無によるNASH病態の評価をするため、高ショ糖・高脂肪・高コレステロールを含んだ食餌(動脈硬化誘発高脂肪食Atherogenic high fat: AHF)を餌で供与し、野生型とSREBP-1欠損マウスの表現型を比較した。AHF4週間供与における個体としての表現型としては、エネルギー代謝の観点より、体重、組織重量、体脂肪量、血糖値、インスリン値、血中脂質、臓器脂質含量などエネルギー代謝の従来の解析法により明らかにした。また、これらのマウスに対し、肝臓における組織障害の程度を、炎症、酸化ストレス、線維化の観点より血中ALT値測定、形態学的観察(マクロ、HE染色、特殊染色、免疫染色)、遺伝子発現、タンパク定量を行った。結果として、野生型と比較して、SREBP-1欠損マウスは、肝中TG蓄積は部分的に低下し、一方肝中コレステロールは野生型と同程度に蓄積が認められた。血中ALTレベルは野生型と同程度であったが、HE組織学的所見とマクロファージ免疫染色の結果より、SREBP-1欠損マウスは肝臓の炎症細胞浸潤が抑制されていることが確認された。遺伝子発現解析においても、炎症に関わる遺伝子群の低下が認められた。以上より、SREBP-1欠損マウスにおける炎症の抑制の要因の追及を2年目以降の課題とすることとなり、実験は予定通り進行した。平成27年度で予定していた、野生型マウスおよびSREBP-1マウスにおける食餌誘発性の非アルコール性脂肪性肝炎のフェノタイプの解析(体重、組織重量、体脂肪量、血糖値、血中ホルモン・生理活性物質濃度、血中脂質、臓器脂質含量、血中ALT値測定、形態学的観察(マクロ、HE染色、特殊染色、免疫染色)、遺伝子発現、タンパク定量が概ね終了したため。昨年度行ったNASHモデル動物サンプルを使用し、以下の網羅的な解析に供した。(1)脂質プロファイルの網羅的解析:上記作製動物の肝臓総脂質を抽出し、脂肪酸組成をTLC、HPLC、GC/MSなどの分析装置を駆使して包括的に解析し、精密な脂質プロファイルを明らかにした。(2)遺伝子発現プロファイルの網羅的解析:上記作製動物の肝臓よりRNAを抽出し、DNAチップを用いてエネルギー変動系、病態系で遺伝子発現パターンの網羅的プロファイリング、発現が増加あるいは減少している遺伝子のクラスタリングを行った。野生型と比較して、SREBP-1欠損では、炎症関連の遺伝子発現が最も変動が認められた。産休を取得したため。本年度は、マウスで見られたフェノタイプの分子メカニズムを解明するため、肝培養細胞を用いて以下の網羅的な解析に供した。(1)遺伝子発現プロファイルの網羅的解析:肝癌由来培養細胞であるHepG2細胞を用いて、siRNAによりSREBP-1の発現をノックダウンする系を構築した。(2)上記の培養細胞を小胞体ストレス状態に処置し、SREBP-1の有無における遺伝子発現を、小胞体ストレス関連を評価するとともに、次世代シーケンサーを用いたRNA-Seqを行い、遺伝子発現パターンの網羅的プロファイリング、発現が増加あるいは減少している遺伝子のクラスタリングを行った。その結果、SREBP-1のノックダウン群では、脂質代謝系だけではなく、小胞体ストレス処置により上昇する免疫系に関わる遺伝子発現の低下が認められた。

培養細胞を用いた実験系により、SREBP-1の有無で、新規性のある遺伝子を抽出できたため生活習慣病のような長期エネルギー代謝は主に転写レベルで調節され、上流で制御する転写因子の役割が重要である。本研究は、食事によって活性が著明に変動する脂質合成制御転写因子Sterol regulatoryelement-binding protein (SREBP)-1の、非アルコール性脂肪性肝炎における病態生理学的役割について、SREBP-1KOマウスを用いて解明する事を目的とする。本年度は、昨年度肝培養細胞を用いたRNA-Seq解析で抽出された、SREBP-1の有無で変動が大きかった遺伝子がSREBP-1の新規ターゲット遺伝子となり得るかを、ノックダウンによる発現変動の再現性、過剰発現系による遺伝子発現変化、NASH病態の肝臓における発現変動ならびに発現細胞の精査を行った。SREBP-1の新規ターゲットとして抽出されたいくつかの遺伝子のうち、再現性の検討から遺伝子Xに絞り込んだ。これをHepG2またはHEK293細胞を用いて、SREBP-1ノックダウンまたはSREBP-1a, SREBP-1c過剰発現系に供した。その結果、SREBP-1cではなくSREBP-1a過剰発現時に著明に遺伝子発現が誘導され、新規ターゲット遺伝子Xは、SREBP-1aが司っている可能性が示唆された。また、この遺伝子は小胞体ストレス時に著明に上昇し、SREBP-1ノックダウンで発現誘導が抑制されることが明らかとなった。さらに、NASH病態における遺伝子Xの役割を検討するため、改変コリン欠乏メチオニン低減アミノ酸食によるマウスにおけるNASH病態の肝臓において、発現変化を検討した。その結果、遺伝子Xの発現は単純性脂肪肝では変化が無く、NASH病態で著明に上昇し、それらは非実質細胞に発現していることが免疫染色の検討により明らかとなり、NASH病態の形成に関わっている可能性が示唆された。今後、平成27年度で出したマウスのフェノタイプの要因を追及する。まず、マウスの肝臓または血液サンプルを使用して、脂質プロファイル解析、遺伝子プロファイルの網羅的解析を行い、マウス間で変動が最も強く反映されているパスウェイを特定する。また、網羅的解析で得られた情報をもとに、表現型を説明する既知グループを整理し、また、新たにターゲットとなり得る因子の解析を行う。SREBP-1の炎症系に対するメカニズム探索を行う。(1)新規標的遺伝子の解明:SREBP-1は転写因子であるため、トランスクリプトーム解析では一定の制御パターンを示す一群の遺伝子グループがエネルギーや炎症制御系として得られる。この中より、表現型を説明する既知グループを整理し、また、新たにターゲットとなり得る因子の解析を行う。ゲノム情報より遺伝子の上流に存在するシスエレメントを同定し、SREBP-1がそこに結合してこれらの発現を制御するかどうか、発現クローニングなどを用いて同定する。また、新規標的因子が見つからない場合には、別の視点であらゆる可能性を考え、以下のような解析を行う。
「小農の復権」に関する社会学的研究

現代の小農は、深化するグローバリゼーションの下、圧倒的に巨大なアグリビジネスの支配が広がる中、そこからある距離を取り、別のやり方で持続可能な農業・暮らし・農村社会を目指そうとする存在である。本研究は、こうした新たな動きに関するジェンダー論をベースとする農村社会学からのアプローチである。
大気圧プラズマによるプラスチックフィルム上薄膜デバイスの高能率作製技術の開発

狭い電極-基板間ギャップにガス流れを乱さずに成膜原料ガスを能率的に供給するとともに,ダストの基板表面への付着を抑止できる平行平板型電極システムを開発した.これにより,大気圧超高周波(VHF)プラズマを用いたアモルファス/微結晶Si,Siの酸化膜および窒化膜の低温・高速・ダストフリー成膜を実証した.開発した電極システムを用いて厚さ0.125 mmのPENシート基板上にボトムゲート薄膜トランジスタを試作・評価した結果,基板に熱的ダメージを与えることなく,正常に動作するTFTの作製に成功した.近年,大気圧プラズマは,減圧プラズマに代わるプラズマ源として注目され,その成膜プロセスへの応用に関する活発な研究が行われている。本研究は,大気圧プラズマを用いた成膜で一般に問題となる基板のダスト汚染を克服することによってSiおよびその化合物の低温高速高品質成膜プロセスを確立し,プラスチックフィルム上へのTFT等の高性能薄膜デバイスの実証を目指す。狭い電極-基板間ギャップにガス流れを乱さずに成膜原料ガスを能率的に供給するとともに,ダストの基板表面への付着を抑止できる平行平板型電極システムを開発した.これにより,大気圧超高周波(VHF)プラズマを用いたアモルファス/微結晶Si,Siの酸化膜および窒化膜の低温・高速・ダストフリー成膜を実証した.開発した電極システムを用いて厚さ0.125 mmのPENシート基板上にボトムゲート薄膜トランジスタを試作・評価した結果,基板に熱的ダメージを与えることなく,正常に動作するTFTの作製に成功した.低温での水素化微結晶Si(μc-Si:H)薄膜の形成に適した多孔質カーボン電極を開発した。本電極は、ガスの局所的吸引機構および冷却機構を備え、大気圧プラズマによる成膜時に電極エッジ部で発生するダストの除去、および、電極の過度な温度上昇の抑止が可能である。開発した多孔質カーボン電極を現有の大気圧プラズマCVD装置に組み込み、μc-Si:H薄膜の高速形成と成膜温度の低温化に関する研究を行った。まず、基板温度220°Cにおける検討の結果、目的とする成膜速度(5nm/S以上)で、プラズマ発生領域内において膜厚がほぼ均一で、しかも結晶性の良好なμc-Si:H薄膜形成を達成した。特筆すべきは、H2を供給しなくても結晶化度70%程度のμc-Si:H薄膜が得られたことである。このことから、開発した多孔質カーボン電極は、プラズマ中でのガス分解や基板表面での膜形成反応を著しく促進でき、μc-Si:Hの成膜温度の低温化に適しているといえる。次に、実際に成膜温度を90°Cまで低温化した場合の膜構造の変化を検討した。その結果、基板温度を下げても、原料SiH4を十分に分解・活性化できるだけの電力密度を供給すれば、結晶化度を維持できることが確認できた。一方・基板温度220°Cで形成したμc-Si:H薄膜をチャネル層としたTFTをSiウエハ上に試作したところ、TFTとして動作することが確認できた。ただし、TFT特性から求めたμc-Si:H薄膜の電子移動度は現時点では十分ではなかった。この原因は、開発した多孔質カーボン電極の効果によって膜の結晶化度が高くなりすぎ、欠陥密度が大きかったためであり、今後の成膜条件の最適化により十分な改善が可能である。前年度に引き続き、一般的な減圧プラズマ技術と同等の電気特性(電気伝導度、欠陥密度)を有するμc-Si薄膜の、低温(90220°C)・高速(>5nm/s)形成条件の検討を行った。供給する原料(SiH_4ガス)を十分に分解・活性化できるだけの電力をプラズマに投入すれば,基板界面から結晶化した(非晶質の初期層が無い)μc-Si薄膜が安定して得られることが分かった。これは,大気圧VHFプラズマから化学的なエネルギーだけでなく,物理的(熱的)なエネルギーが膜成長表面に能率的に供給された結果といえる。しかし,熱伝導度の低いプラスチック材料を基板として用いる場合には,基板ステージの温度を十分低温に保ったとしても,基板表面の温度は高温になり得るため,プラズマからの流入熱量の見積もりが重要である。そこで,汎用熱流体解析ソフトPHOENICSを用い,実際の成膜条件でのプラズマの発熱量をシミュレーションした。その結果,投入電力の約半分が熱として放射されていることが判明し,成膜時に設定している基板温度に対し,基板表面の温度は約100°C程度高くなっていることが分かった。この知見を元に成膜条件を選択した結果,厚さ0.125mmのPENフィルム上にμc-Si膜を2.5nm/sの成膜速度で形することに成功した。成膜パラメータを最適化すれば,目標とする成膜速度(>5nm/s)は十分達成可能と考えられる。SiN_xおよびSiO_2の低温・高速成膜に関しても検討を進めた結果,SiN_xに関しては,緻密で経時安定性に優れた膜を常温(基板加熱無し)で,しかも100nm/s以上の非常に速い成膜速度で形成することに成功した。SiO_2に関しては,成膜時に混合するH_2の濃度を濃くすることによって膜の緻密化が観察されたが,TFTのゲート絶縁膜として使用できる膜特性を得るには,さらなる検討が必要である。一方,μc-Siのドーピングにも対応したマルチチャンバー式大気圧プラズマ薄膜形成装置を新規に設計・製作した。また,昨年度に開発した低温成膜用電極システムおよび水冷対応

真空チャック式基板温度制御ステージを設計・製作し,本装置にも組み込んだ。これにより,22年度以降の本格的なTFT試作の準備が整った。前年度までに得られた成果を基に,まず,熱酸化膜付きSiウエハ上に微結晶Siを成膜したボトムゲートTFTを試作した。しかし,複数回試作したが,電界効果移動度は0,3cm&2/Vs程度の値(一般的なアモルファスSi TFTと同程度)しか得られなかった。同様の条件において形成した微結晶Siを発電層とした薄膜Si太陽電池についても,変換効率は1%に満たなかった。このような結果しか得られなかった原因としては,以下の2点が考えられる。まず,現在使用している多孔質カーボン電極が,結晶相とアモルファス相が混在した微結晶Siの低温成膜には適さないことである。詳細な流体解析の結果,電極特性上,プラズマ中ガス滞在時間が長い上に制御できないため,成長膜が極めて結晶化しやすくなる。この結果,結晶粒間の空隙が多い(緻密性が低い)膜構造となり,高い電気特性が得られていなかったと考えられる。もう一つの原因は,膜中不純物である。プロセス雰囲気および膜中不純物濃度分布の詳細な検討の結果,電極システムの構造上,内部に吸着した水分等の不純物を十分にクリーニングできないことが判明した。また,膜の緻密性が低いことから,成膜後の大気暴露による膜の酸化も顕著に観察された。これらの結果から,多孔質カーボン電極は,良好なデバイス特性に必要な,緻密かつ高純度(不純物濃度10^<19>cm^<-3>以下)の微結晶Si成膜に適さないとの結論に達した。以上の結果を受け,多孔質カーボン電極に代わる新たな電極システム(平行流路を用いた吸引型電極)の開発に着手した。試作電極による実験により,完全パーティクルフリー,かつアモルファス/微結晶の構造制御をフレキシブルに実現できる見通しが得られた。絶縁膜に関しては,本年度は,特にSiO_2の成膜に関し,原料ガスを従来のSiH_4/CO_2からHMDSO/O_2に変更した。これは,過剰な投入電力によるダスト発生を抑止するためである。また,水素の混合を併用することにより,常温(基板加熱無し)でパーティクルフリーなSiO_2の高速形成を達成した。新たに開発した新型電極システム(吸引型平行平板電極)を用い,アモルファスSi(α-Si)および微結晶シリコン(μc-Si)の低温・高速成膜条件の検討を行った.種々の条件(基板温度は220°C一定)でSiを成膜し,成膜嶺域(長さ20mm,幅80mm)における結晶性を評価したところ,アモルファスから結晶への膜の相転移は,1ms以下の短いガス滞在時間で生じることが明らかとなった。また,投入電力が大きい程,原料SiH_4のH_2による希釈割合(H_2/SiH_4比)が大きい程,相転移が早く生じることも確認された.さらに,プラズマ条件に関わらず,成膜領域の内外にダストの付着は一切認められなかった.これらのことから,開発した新型電極システムにより,完全パーティクルフリー,かつアモルファス/微結晶のフレキシブルな膜構造制御を実現できたと考える.次に,高速形成(成膜速度1520nmls)したα-Siをチャネル層としたTFTの試作と評価を行った。TFTの試作においては,熱酸化膜付きSiウエハを基板として用い(Siの熱酸化膜をゲート絶縁膜として利用),チャネルSi成膜時の投入電力をパラメータとした.
肝幹細胞であるoval細胞における増殖・分化制御因子の同定および制御機構の解明

マウスオーバル細胞の細胞表面抗原分子の探索を行った。オーバル細胞を誘導した肝臓で発現する膜・分泌タンパク質を、シグナルシークエンストラップ法でスクリーニングし、正常時に比較してオーバル細胞誘導時に発現が上昇する膜タンパク質遺伝子として、Epithelial cell adhesion molecule(EpCAM)を同定した。そして、マウスEpCAMに対する抗体を作製した。作製した抗マウスEpCAM抗体を用いた免疫染色により、EpCAMがオーバル細胞に発現していることが示唆された。また、抗EpCAM抗体とセルソーターを用いてオーバル細胞を誘導した肝臓から分離したEpCAM陽性細胞は、既知のオーバル細胞マーカーであるサイトケラチン19やA6に陽性であり、オーバル細胞マーカー遺伝子を発現していた。分離したEpCAM陽性細胞は、in vitroでの培養で旺盛な増殖能を示し、継代培養も可能であった。また、培養したEpCAM陽性細胞では、オーバル細胞マーカー遺伝子の発現が確認された。培養したEpCAM陽性細胞をサブクローニングし、10コの独立したクローンを得た。これらのクローン化した細胞株においても、オーバル細胞マーカー遺伝子の発現が確認された。クローン化した細胞株を用いて、肝細胞および胆管上皮細胞への分化誘導を行った。その結果、いくつかの細胞株が肝細胞と胆管上皮細胞の二種類の細胞への分化能をあわせもつことが明らかとなった。以上の結果から、EpCAMはオーバル細胞のマーカーであり、抗EpCAM抗体を用いてセルソーターによりオーバル細胞を分離できることを明らかにした。