hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超対称統一理論と宇宙物理

今年度は、宇宙初期のインフレーション中にインフラトン(インフレーションを引き起こす真空エネルギーを蓄えているスカラー場)の期待値が量子論的にどのように時間発展するかを研究した。具体的には、スカラー場の自己相互作用を1-loopレベルで取り入れて古典的な運動方程式がどのように補正されるかを計算した。さらに、背景時空が平坦な場合と曲がっている場合について考察した。インフラトンの期待値の時間発展を計算することの難しさは、インフレーション中の「真空」がシンフレーション終了後の「真の真空」と異なっていて、時々刻々変化して行く点にあるといえる。この点を捕らえるべく、我々はin-in (closed-time-path)effective actionformalismと呼ばれる手法を採用した。今までもインフラトンの量子論的な運動方程式を求める研究はなされてきたが、いずれも以下のどちらかの範疇に入るものであった:(1)曲がった背景時空上でin-out effective actionformalismにより有効作用を計算し、それから有効運動方程式を導出する、(2)in-in effective actionを計算してはいるが、それから有効運動方程式までは正しく導出していない。(1)のin-out effective actionは散乱振幅や崩壊幅の計算に用いるべき量であり、期待値の有効作用とは異なるものである。我々の計算の結果、in-in effective actionから導出した有効運動方程式はin-out effective actionから導出したものの実部であることがわかった。この結果は現在論文として準備中である。上記の研究と並行して、昨年度の研究(U(1)_<B-L>対称性をゲージ化したno-scale型超対称モデルの研究)の補充を行った。具体的にはCP対称性を破る位相を評価したり、ニュートリノの湯川相互作用が引き起こすFCNC過程の大きさを評価したり、粒子の質量スペクトルの特徴づけなどを行った。
光励起ポルフィリン誘導体の選択的ミトコンドリア障害による制がん作用

ヘマトポルフィリン(Hp)のアセチル誘導体は担がん動物やがん患者に投与されるとがん組織に蓄積し,レーザー光の照射によりがん組織の著明な壊死が観察されるので,これを利用した治療法が注目されつつある.トミコンドリアにポルフィリン誘導体が蓄積しやすいこと,およびミトコンドリアにポルフィリン誘導体を加えて光照射すると脱共役作用が起こることが認められている.この作用が光励起ポルフィリン誘導体ががん細胞の壊死を起こす本能である可能性が考えられるので,その作用機序を検討した.ラットの肝ミトコンドリアをリン酸緩衛液中に懸濁し基質としてコハク酸を与えた後, Hpを加え白色光を照射すると脱共役が起こるが,エオジンー5ーマレイミドやNーエチルマレイミド(NEM)はその脱共役作用を阻害した.エオジンー5ーマレイミドはミトコンドリアの内膜を通過しにくいため,細胞質側にあるリン酸/水素イオンーシンポーターのSH基を修飾することが知られているが, Hp存在下での光照射後ではこのSH基がエオジンー5ーマレイミドの修飾を受けることができないことが判明した.さらにESRを用いて,光照射を受けたHpにより発生した一重項酸素とアミノ酸との反応を検討した. Met,His, Trp, Cysなどの一重項酸素と反応することが知られているアミノ酸のうち,アルコールを含む緩衝液中では, Cysが一重項酸素と最もよく反応することが判明した.以上の結論としては, Hpの光照射により生成した一重項酸素が酸化的燐酸化に関与するSH蛋白質,例えば32kDのリン酸/水素イオンーシンポーターのSH基を酸化し,シスチンまたはシステイン酸を生じ,このタンパクの構造を変化させ脱共役を起こす可能性が考えられる.この脱共役作用は低濃度のHpで起こるので,制がん作用の本態である可能性が強く示唆された.ヘマトポルフィリン(Hp)のアセチル誘導体は担がん動物やがん患者に投与されるとがん組織に蓄積し,レーザー光の照射によりがん組織の著明な壊死が観察されるので,これを利用した治療法が注目されつつある.トミコンドリアにポルフィリン誘導体が蓄積しやすいこと,およびミトコンドリアにポルフィリン誘導体を加えて光照射すると脱共役作用が起こることが認められている.この作用が光励起ポルフィリン誘導体ががん細胞の壊死を起こす本能である可能性が考えられるので,その作用機序を検討した.ラットの肝ミトコンドリアをリン酸緩衛液中に懸濁し基質としてコハク酸を与えた後, Hpを加え白色光を照射すると脱共役が起こるが,エオジンー5ーマレイミドやNーエチルマレイミド(NEM)はその脱共役作用を阻害した.エオジンー5ーマレイミドはミトコンドリアの内膜を通過しにくいため,細胞質側にあるリン酸/水素イオンーシンポーターのSH基を修飾することが知られているが, Hp存在下での光照射後ではこのSH基がエオジンー5ーマレイミドの修飾を受けることができないことが判明した.さらにESRを用いて,光照射を受けたHpにより発生した一重項酸素とアミノ酸との反応を検討した. Met,His, Trp, Cysなどの一重項酸素と反応することが知られているアミノ酸のうち,アルコールを含む緩衝液中では, Cysが一重項酸素と最もよく反応することが判明した.以上の結論としては, Hpの光照射により生成した一重項酸素が酸化的燐酸化に関与するSH蛋白質,例えば32kDのリン酸/水素イオンーシンポーターのSH基を酸化し,シスチンまたはシステイン酸を生じ,このタンパクの構造を変化させ脱共役を起こす可能性が考えられる.この脱共役作用は低濃度のHpで起こるので,制がん作用の本態である可能性が強く示唆された.
マイクロマニピュレータシステムを応用した極微小地球外物質の回収方法の確立

今年度は,まず,シリカエアロジェルから必要部位をあらかじめ切り出す手法を検討した。オリビン微粒子の打ち込み実験を行ったシリカエアロジェルから取り出したいトラックを含む厚さ3-5mmの薄板の切り出しを行った。光学顕微鏡用切片作成に用いるミクロトーム刃を用いるとフリーハンドで行っても厚さ3-5mmのエアロジェルの薄板を切り出すことが可能となった。さらに捕獲粒子を含む,出来るだけ小さなエアロジェルを切り出せる条件を探した。今年度は,角膜手術用の微小ナイフを電動マイクロマニピュレータに取り付けてエアロジェルを切断した。刃先とエアロジェルの角度が5。以下の時にのみ,刃がエアロジェルに引っかからずに直線的にエアロジェルを切ることが出来た。注意深く切ることで,10-20μmの捕獲粒子を含む0.5mm角程度のエアロジェルを切り出すことが出来た。エアロジェルの大きさはより鋭利な薄い刃を用いれば,より小さくすることが可能であろう(角膜手術用のダイヤモンドナイフが良いかもしれない)。あとは,同じ刃を使ってマイクロマニピュレータで少しずつエアロジェルを切って,粒子を取り出すことが出来た。しかし,この過程でエアロジェルの小片が多数発生するので,無色透明に近い十ミクロン以下の捕獲粒子の場合は「ごみ」と区別が付かなくなり粒子を見失ってしまった。最終的な切断時にエアロジェルから塵が発生しにくい方法(例えば,超音波切断など)を今後検討したい。本研究ではマイクロマニピュレータを使ってシリカエアロジェルから微小な(数μm程度)のマイクロメテオロイドを取り出す技術を確立することを目標としている。まずはじめに,タングステン線を電解研磨を行い鋭利な針状の先端を持つものを作成した(以下,針とよぶ)。この針をエアロジェルの切り出しに用いた。効率よく針を作成できる電解研磨条件は以下のとおりである。電解液は3規定水酸化カリウム溶液,タングステン線は0.35mmφ,他の電極には0.3mmφの白金線を直径30mmのループ状にしたもの,交流研磨(10V)である。この針を用いてシリカエアロジェルを切ることを試みたが,数mmより小さなブロックを切り出すのは困難であった。一方,エアロジェルをすこしずつ割るには適していた。次に,角膜手術用の小型刃をもちいたところ,タングステン線よりきれいな切断面を得ることができた。鉱物粒子をシリカエアロジェルに打ち込んだものを用いると,捕獲粒子が30-50μm径あれば,小型刃と針を使って粒子の掘り出しが可能であった。しかし,切り出し時に,マイクロマニピュレータによって刃に少しずつ力を加えていっても,実際に刃がエアロジェルを切りはじめるまでの間のエアロジェルの変形はまだ大きく,SM/MPAC&SEEDなどの大気圏外曝露試料をこの方法で掘り出すには,さらに何らかの手段で刃の切削抵抗を減らす必要がある。切削抵抗をへらす手段を検討していたところ,Ishii et al.(2005)の同様なテーマについての論文が送られてきた(2006年1月末)。この論文によると,ピエゾ素子を用いた超音波振動子によって小型刃を振動させ切削抵抗を激減させることが可能であるとのことである。彼らは数百μmのブロックを切り出せただけなので,次年度はピエゾ素子を導入して粒子を掘り出す直前までの切削を可能にし,実際の試料を使って研究を行いたい。
絹の樹脂加工と黄変防止に関する研究

絹の用途拡大という点から、洋装として利用する場合に求められる性能は、実用性、機能性である。たとえば、洗濯機で洗濯できる、長く着ていてもしわにならない、雨に濡れても色落ち、変色しない、黄変をおこさないなどといった機能をもたせなくてはならない。本研究では、絹の優れた性質を損なうことなく、これらの機能をもった絹布の開発をこころみた。加工方法は、(1)シリコ-ン繊維処理剤による加工、(2)101S+SnCl_2処理絹布へのシリコ-ン繊維処理剤による後処理、(3)弗素系処理剤による加工の3種類を行った。試料は未処理絹布および上記による加工絹布を用いた。実験方法は、紫外線照射および日光暴露試験を行い、その黄色度を測定した。その後洗濯機で水洗いをし、それを交互に繰り返した。実験結果(1)シリコ-ン樹脂処理絹布の強度は未処理絹布と同程度で、処理による強度の低下は見られなかった。伸度は洗濯前、洗濯15回後とも未処理絹布より大幅に上回っていた。シリコ-ン樹脂処理によって強度、伸度の耐洗濯性が向上した。(2)101S+SnCl_2処理絹布へのシリコ-ン樹脂による後処理は、紫外線照射24時間おきに洗濯機で水洗いをし、風乾して黄色度を測定すると、10回の洗濯後も黄変防止効果が顕著である。これより、シリコ-ン樹脂5%による後処理絹布は、シリコ-ン樹脂が繊維表面をコ-ティングし撥水性を与えるため、101Sの洗濯による流出を抑えている。(3)弗素系処理剤による加工は、処理絹布の強度、伸度とも未処理絹布と同程度で、洗濯前、洗濯後とも処理による低下は見られなかった。紫外線を照射し、洗濯機で水洗いをし黄色度を測定すると、弗素樹脂で加工した絹布の方が優れている。このことから、洗濯によっても樹脂が剥落することなく、耐洗濯性に効果があらわれている。絹を洋装として利用する場合に求められる性能は実用性、機能性である。例えば、洗濯機で洗濯できる、長く着いていてもしわにならない、雨に濡れても色落ちしない、黄変をおこさないなどといった機能をもたせなくてはならない。加工方法は、黄変防止効果が確認されている101S3%とSnCl_21%による処理絹布にのシリコーン樹脂5%で後処理を行った。試料は未処理絹布、101S3%+SnCl_21%処理絹布、シリコーン樹脂5%による後処理絹布の3種類を用いた。実験方法は、24時間の日光暴露試験を行い、その黄色度を測定した。その後洗濯機で水洗いを行い、それを交互に繰り返した。実験結果、まず黄色度の結果を見ると、シリコーン樹脂5%による後処理絹布の黄変防止効果が最も優れている。これはシリコーン樹脂が繊維表面にコーティングされ、撥水性を有し、これによって紫外線吸収剤101Sの洗濯による流出を防いでいると考えられる。このシリコーン樹脂5%による後処理絹布の耐洗濯性を、市販合成洗剤を使用して測定した結果、20回に及ぶ洗濯後も処理絹布には顕著な撥水性が見られた。このことから、101S3%とSnCl_21%処理の後、シリコーン樹脂5%を処理した絹布の耐黄変性、耐洗濯性の向上が見られる。つぎに、この処理絹布の機械的性質を調べると、シリコーン樹脂5%による後処理絹布は、強度・伸度の低下は全く見られなかった。また、吸湿性、防しわ性を測定すると、未処理絹布と比較して。吸湿率の低下はほとんど見られず、防しわ性は若干向上した。以上の実験から、耐洗濯性、黄変防止性、防しわ性、撥水性等を絹布に付与させることができた。すなわち、絹の特徴を損なうことなく、若干の欠点を改善することができた。このようなことから、洋装分野での用途拡大が計れることを期待する。

(2)101S+SnCl_2処理絹布へのシリコ-ン樹脂による後処理は、紫外線照射24時間おきに洗濯機で水洗いをし、風乾して黄色度を測定すると、10回の洗濯後も黄変防止効果が顕著である。これより、シリコ-ン樹脂5%による後処理絹布は、シリコ-ン樹脂が繊維表面をコ-ティングし撥水性を与えるため、101Sの洗濯による流出を抑えている。(3)弗素系処理剤による加工は、処理絹布の強度、伸度とも未処理絹布と同程度で、洗濯前、洗濯後とも処理による低下は見られなかった。紫外線を照射し、洗濯機で水洗いをし黄色度を測定すると、弗素樹脂で加工した絹布の方が優れている。このことから、洗濯によっても樹脂が剥落することなく、耐洗濯性に効果があらわれている。
肝類洞内皮細胞障害の評価とその肝エネルギー代謝及び肝微小循環に及ぼす影響について

肝微小循環障害における肝類洞内皮細胞の障害を評価するため、灌流肝モデルにおいて肝内皮細胞で特異的にとりこまれるヒアルロン酸を負荷し、そのクリアランスが内皮細胞障害を反映するパラメーターとなりうるかどうかを検討した。モデルとしてKrebs-Henselite液潅流、allogenic、zenogenicの血液潅流を行い、さらに補体の役割についても検討した結果、以下の知見が得られた。(1)Krebs-Henselite液での閉鎖式ラット肝潅流では、負荷したヒアルロン酸の半減期は20分未満であり、消失は潅流開始後120分まで指数曲線にて表された。潅流圧の上昇は3時間以後に生じた。(2)Allogenicの血液をKrebs-Henselite液に混入した潅流液を用いた実験では、ヒアルロン酸の消失は実験1のコントロール群と全く同様の結果が得られた。潅流圧については、コントロール群よりも高値ではあるも一定で、やはり潅流3時間後より上昇し始めた。(3)zenogenicの血液の実験では肝はモルモットを用いラット血液をKrebs-Henselite液に混入した潅流液を用いた。肝潅流圧は潅流直後よりAllogenicの場合よりも更に高く経時的に上昇した。潅流80分後より壊死部分も認め始めた。ヒアルロン酸の消失は潅流開始20分まではコントロール群と同様の変化であったが、以後ヒアルロン酸の濃度は減少せず肝類洞内皮細胞の障害が潅流早期より生じていることを示唆した。(4)ラット肝をヒト新鮮凍結血漿において潅流するモデルにおいて、加熱処理による補体の除去により、クリアランス曲線に差異がみとめられ、内皮細胞の障害が補体の活性化と大きく関連していることが判明し、人工肝として動物肝を使用する系では、補助肝のviabilityの低下の要素として、補体系による補助肝の類洞内皮細胞の障害が大きく関与していることが示唆された。以上の成果は、zenogenicの血液潅流を行った場合には肝実質障害の前に類洞内皮細胞が異種の血漿成分、特に補体により大きな障害をうけていることを示すものであり、この早期の障害はこれまでのパラメーターでは評価しがたいが、ヒアルロン酸クリアランスの測定が有効であることを示している。
遠心力およびコリオリ力が作用する剥離流の乱流構造

本研究は,ターボ機械の三次元内部流動解析に必要な乱流モデリングの確立に資するため,遠心力およびコリオリ力が作用する回転翼列内の剥離流の乱流構造を調べることを目的とする.本研究の主な成果を以下に示す.(1)回転および流線曲率の効果を含む三次元乱流について,既存の代数方程式モデル, 2方程式モデル,応力方程式モデルを調査し,モデルによる計算精度やモデルの適用限界について検討した結果,既存のモデルによりターボ機械の複雑な三次元内部流動を定性的に予測できるものの,定量的にはいずれのモデルも不十分で,普遍性の高いモデルを確立するには,数値解法の発展のみでなく,詳細な実験資料の蓄積が必要であることが判明した.(2)はく離流の中でターボ機械の性能と最も密接な関係がある回転翼列の伴流および翼先端漏れ流れについて詳細な実験を行い,次の結果を得た.i)回転する翼面に発達するせん断層は,遠心力およびコリオリ力の影響を受け,圧力面側と負圧面側で異った乱流特性を示す.すなわち圧力面側のレイノルズ応力成分の流線方向成分および半径方向成分は負圧面側の各成分より大きく,そのため翼列後方において圧力面側の伴流の方が拡散が速い.ii)回転翼列先端から剥離した流れは翼背面側で巻き上がり漏れ渦を形成する.漏れ渦は翼負荷が大きいほど,また先端すきま比が大きいほど強く,翼背面から離れ,ケーシング境界層の排除効果が強くなる.iii)翼先端には漏れ流れ域と通り抜け流れ域があり,その境界に乱れ度の大きい干渉域が存在する.乱れの度数分布はマクスウェル分布に従う.iv)回転翼列が部分負荷状態になり失速点に近づくと,漏れ流れは隣接翼に衝突し,翼間流路を閉そくさせる.この領域の乱れの度数分布は非対称であり,低エネルギ流れが間欠的に表れる.この現象は回転翼列の旋回失速と密接に関連している.本研究は,ターボ機械の三次元内部流動解析に必要な乱流モデリングの確立に資するため,遠心力およびコリオリ力が作用する回転翼列内の剥離流の乱流構造を調べることを目的とする.本研究の主な成果を以下に示す.(1)回転および流線曲率の効果を含む三次元乱流について,既存の代数方程式モデル, 2方程式モデル,応力方程式モデルを調査し,モデルによる計算精度やモデルの適用限界について検討した結果,既存のモデルによりターボ機械の複雑な三次元内部流動を定性的に予測できるものの,定量的にはいずれのモデルも不十分で,普遍性の高いモデルを確立するには,数値解法の発展のみでなく,詳細な実験資料の蓄積が必要であることが判明した.(2)はく離流の中でターボ機械の性能と最も密接な関係がある回転翼列の伴流および翼先端漏れ流れについて詳細な実験を行い,次の結果を得た.i)回転する翼面に発達するせん断層は,遠心力およびコリオリ力の影響を受け,圧力面側と負圧面側で異った乱流特性を示す.すなわち圧力面側のレイノルズ応力成分の流線方向成分および半径方向成分は負圧面側の各成分より大きく,そのため翼列後方において圧力面側の伴流の方が拡散が速い.ii)回転翼列先端から剥離した流れは翼背面側で巻き上がり漏れ渦を形成する.漏れ渦は翼負荷が大きいほど,また先端すきま比が大きいほど強く,翼背面から離れ,ケーシング境界層の排除効果が強くなる.iii)翼先端には漏れ流れ域と通り抜け流れ域があり,その境界に乱れ度の大きい干渉域が存在する.乱れの度数分布はマクスウェル分布に従う.iv)回転翼列が部分負荷状態になり失速点に近づくと,漏れ流れは隣接翼に衝突し,翼間流路を閉そくさせる.この領域の乱れの度数分布は非対称であり,低エネルギ流れが間欠的に表れる.この現象は回転翼列の旋回失速と密接に関連している.本研究では、ターボ機械の主構成要素である回転翼列の内部流動予測数値解法の確立に資するため、回転翼列に生じる種々のはく離の構造及び乱流特性を実験的に調べ、乱流モデルとの比較検討を行う。本年度は、はく離流れの中で最も回転翼列性能と密接な関係がある翼先端流れが、ケーシング壁面境界層と干渉する様子を調べた。その主な成果は次の通りである。1.先端すきまが大きくなって漏れ流れが増大するほど、回転翼列後方における渦の巻き上がりが強くなり、ケーシング境界層の排除効果が強くなる。2.漏れ渦は、強くなるに従って翼背面から離れ隣接翼の圧力面に近づくとともに、ケーシング面からも離れる。このため回転翼列出口の旋回速度成分は壁面から少し離れた位置(境界層外層域)で主流部における値よりも大きくなり、ケーシング境界層の周方向運動量厚さは負値となる。3.漏れ渦が強くなると、ケーシング境界層の外層域では旋回速度成分の増大により回転翼列の局所効率は低下するが、内層域では渦の混合作用により全圧が大きくなり、局所効率は漏れ渦が弱い場合よりも大きくなる。4.回転翼列先端における流入角は、流量の減少及びケーシング面の流入境界層の増加によって大きくなるが、先端付近の翼素性能は局所的な流入角にはあまり関係せず、主流部の翼列性能に依存する。この理由は翼先端ではく離して巻き上がる漏れ渦が主流部の翼列性能と密接に関連するためである。5.翼負荷が大きいほど漏れ渦が大きく、ケーシング境界層の発達の割合も大きい。特に回転翼列の失速点付近ではケーシング境界層の増大が著しい。

6.上記の実験事実を参照して、回転翼列先端における翼力欠損モデルを提案し、環状壁境界層の運動量積分方程式を解いて、回転翼列後方におけるケーシング境界層を計算する方法と導き、実験結果と比較して計算法の妥当性を確認した。
高齢者体力と表面骨・筋振動との関連による老化萎縮

中高年の被験者(24名)は55歳から78歳の生活習慣病を持つリハビリ中(通院中)の患者で、脳血管系疾患群が11名、代謝系運動器疾患群が6名、心臓循環系疾患群が4名、その他の疾患群が3名であった。振動検査とともに脚伸展筋力、平衡能力(バランス)、レントゲン(DXA診断)による下肢骨密度と下腿三頭筋群の最大周径を測定診断した。24名中12名が亜骨粗鬆症、8名が真骨粗鬆症であった。基本的な測定診断結果からみて、本実験の被験者は典型的な高齢者群であり、日本老人の低い運動能力群であった。振動実験の結果、中高年者の皮膚振動の場合は平均3120Hz、骨振動の場合は平均60500Hzの周波数帯域が抽出され、前者のピークパワー周波数(PPF)は74Hz、平均パワー周波数(MPF)は48Hz、後者のPPFは384Hz、MPFは186Hzを示した。他方青年の場合は、中高年の振動周波数帯域は同じであったが、皮膚振動のPPFは88Hz、MPFは62Hzを示し、骨振動では442Hz、MPFは246Hzを示した。中高年者と青年のPPFやMPF間にはそれぞれ統計上有意な差を示し(p<0.05)、骨や筋などの結合組織のスティフネス(硬さ)と変容(老化と衰退)状態が振動周波数において証明された。これらの周波数帯域について低・中・高の3つの帯域に分類し、低(L)と高(H)の比率を算出し、組織の老化・衰退指数を提案した。すなわち、低周波数帯域は皮膚振動で330Hz、中周波数帯域は3170Hz、高周波数帯域は71120Hzとし、骨振動では低が60170Hz、中が171320Hz、高が321500Hzと分類した。これらの帯域別のトータルパワー(面積)を計算し、低(L)/高(H)比を老化指数とした。中高年者の比率(%)は、皮膚振動において平均72%、骨振動において平均86%を示し、青年の場合は42%と36%を示した。骨振動の比率が皮膚振動よりも大きな変動を示したが、両者の比率を按分することによって生体結合組織のスティフネスと変容状態が評価された。本実験の振動周波数分析によって、生体組織の老化レベルを非侵襲的な方法として評価する資料が得られた。今後各種の生活環境下高齢者にこの方法を適用してみる必要があるだろう。
マルチ認識ポケットを備えた単結晶ナノチャネルの機能

本研究では、環状N6配位子のPd三核錯体が、溶液中で4種の構造・立体異性体を同時形成し、自己組織化により約2 nm径の単結晶ナノチャネル構造を形成することを見出した。チャネル内には、5種類の鏡像体対のポケットと様々なタイプの水素結合部位が整列している。ゲスト吸着実験では、単結晶をゲスト溶液に一定時間浸し、単結晶X線構造解析により、ゲストの位置と吸着様式を決定した。この方法により、種々の芳香族化合物、金属錯体触媒、生体関連分子等の吸着部位を特定しマッピングを作成した。また、異なる複数のゲストを位置選択的に同時吸着することに成功し、チャネル内の多成分分子間反応に展開しつつある。複数の異なる機能単位を精密配列することによって形成されるナノ空間は、その内部表面に分子認識能を付与することが可能であり、多点/多成分分子認識や多段階反応の場を提供する。我々はすでに、一種類の環状配位子とPd(II)イオンから、四種類の異性体の関係にある分子認識ポケットをもつ環状錯体が同時に形成し、さらにこれらが自己組織化することにより、約1.5 nm径のナノチャネル構造をもつ単結晶が効率よく生成することを見出した。得られたナノチャネルの壁面には、化学的・立体的性質が異なる数種類のマルチ認識ポケットが一義的に配列している。今回はまず、本結晶をさまざまなゲスト分子を含む溶液に浸けると、それらのポケットに位置選択的あるいはジアステレオ選択的にゲスト分子が吸着することがわかった。これらの現象は、ゲスト分子の取り込みが単結晶から単結晶への変換の形で起こるため、単結晶X線構造解析により、結合状態の詳細が明らかにされた。特に、極低温での反応減速化による時間分解測定により、それらの取り込み過程が2段階で起こることが判明したことは、実験結果の深い理解につながるものである。また、溶媒の種類や組成を変えることにより、異性体の比率が全く異なる中空錯体が種々生成することを見出した。X線構造解析により、それらの詳細な構造が決定し、生成したナノ空間は両親媒性分子を取り込むのに適した構造をもつことが明らかとなった。さらに、キラル分子により不斉結晶化が起こり、そのラセミ化現象も明らかにすることができた。現在は、本機能性結晶を用いて、複数種のゲスト分子の同時取り込みにより、チャネル内の結合形成反応の加速化や選択性向上、あるいは酸化還元反応の実現を目指している。本研究は、分子認識能を有する機能性分子の自己集合化による多孔性結晶の設計法および高効率合成法を確立し、形成された超分子空間の機能化を図ることを目的とした。申請者は、環状N6配位子のPd三核錯体が溶液中で4種の構造・立体異性体を同時形成し、自己組織化により約2 nm径の単結晶ナノチャネル構造を形成することを見出した。チャネル内の単位表面構造には、10種類の疎水ポケット(5種類のエナンチオマー対)、Pd錯体構造に由来する静電相互作用部位、水分子配列による親水部が一義的に配置されている。ベンゼン環を捕捉する疎水ポケット、直線分子を吸着するクレバス部位、Pd-ClやPd-NHによる静電相互作用部位、水分子が配列した親水部における分子配列・配向制御に関する情報を得ることができた。ゲスト包接実験は、基質分子の溶液(水、有機溶媒)に単結晶を一定時間浸すのみの簡単な操作により可能である。多くの場合は、単結晶X線構造解析により、捕捉された分子の位置・配向、親和性を定量的に解析できた。ディスオーダーのために確認ができないチャネル内ゲスト分子は、digestionによるNMR測定により定量解析できた。これらの方法により、置換ベンゼン誘導体、多環芳香族化合物、金属錯体触媒、生体関連分子(アミノ酸・核酸・糖)が位置選択的に結合することが明らかになり、吸着マッピングを作成することができた。様々ななタイプのゲスト分子の吸着をかなりの精度で予想することが可能になった。また、温度制御下のX線構造解析により、吸着平衡に達するまでの過程をスナップショットとして得ることにも成功している。分子サイズの細孔を有する多孔性物質は、貯蔵・分離・触媒等の空間機能を示す物質群として、近年注目を集めている。我々は、多孔性物質の細孔壁面上にサイズ・形状・キラリティーが異なる分子包接ポケットを配置し、包接ポケットの分子認識を介して内部空間の官能基化を行うことを考えた。三つの二座配位子を有する大環状配位子は、大環状三核Pd(II)錯体の四種類の配座・鏡像異性体からなる1.9 ×1.4 nm2のナノチャネル構造を有する黄色板状単結晶を生成した。

この単結晶ナノチャネルの壁面上には大環状錯体および錯体間の空隙に由来する分子包接ポケットが単位構造あたり計10種類存在し、ベンゼンや置換ベンゼン等の芳香族化合物を位置選択的に配列することが可能であった。さらに、壁面上の分子包接ポケットの種類やキラリティーが異なる多種の多孔性Pd(II)錯体結晶を得ることにも成功した。大環状三核Pd(II)錯体が溶媒依存の結晶多形を示す。例えば、DMSO-CHCl3混合溶媒中の錯体形成により、大環状三核Pd(II)錯体のP-Syn、M-Syn体から成る2種類の多孔性Pd(II)錯体結晶が同時に形成した。また、DMSO-CH2Cl2混合溶媒中では単位胞がP-SynもしくはM-Syn体の一方の鏡像異性体から形成される多孔性Pd(II)錯体結晶が得られた。この多孔性結晶はP-SynおよびM-Syn体を等量含むラセミ混晶であったため、光学活性な糖誘導体の共存下、DMSO-CH2Cl2混合溶媒において結晶化を行ったところ、一方のSyn体が主成分である結晶が得られ、不斉結晶化が進行したことが単結晶X線構造解析より明らかとなった。これらの結果は、機能性分子の自己集合化が機能空間の構築のための優れた手法であることを示している。当初は、オリジナルのナノチャネル結晶の金属イオンの種類や環状配位子の再設計により、機能性結晶の多様化を図る予定であったが、溶媒の種類や組成を変えるだけで、同Pd(II)錯体の異性体組成や自己集合構造が大きく変わり、分子認識能をもつ環状錯体が内部表面を形成する中空空間が生じることが新たに見出された。これは、研究開始時には予想できなかった結果であり、機能性結晶の機能の多様化を進める上で重要な知見である。また、ゲスト分子がナノチャネル表面に吸着する動的過程を、極低温で吸着過程を著しく減速させ構造解析を行う方法により、時間分解解析を行うことに成功した。その結果、最終的に熱力学的に最も安定な状態に達する前に、ゲスト分子が他の分子認識サイトに寄り道をすることが明らかとなった。中空空間に取り込まれたゲスト分子の反応中間体を安定化させ構造を決定した例は数例報告されているが、非共有結合相互作用に基づく動的過程の中間状態を実験的に捉え、その構造と時間スケールを明らかにしたのは、我々が知る限り世界で初めての例である。この知見は、今後複数の異なるゲスト分子を用いる反応や会合様式を予想し理解する上で非常に有用なものである。このように、研究計画時に期待した以上の実験結果を得ることができた。本研究により設計・合成された大環状金属錯体からなる機能性ナノチャネル結晶において、当初目的としていたゲスト分子の位置選択的捕捉に加えて、溶媒の種類により形やサイズが異なる空間が構築できること、および光学活性な糖誘導体を添加することにより容易に不斉結晶化が起こることが明らかにされた。結晶の原料である大環状金属錯体はデザイン性が高く、合成も短工程であるため、目的に合わせたさまざまな形やサイズ、官能基群をもつ結晶が得られると期待される。多孔性空間を定量的にデザインする一般性の高いアプローチ法を提供できるであろう。このように、当初期待した以上に、新しい局面が切り拓かれ、その研究成果は国内外で高い評価を得ている。今後の研究の課題を以下に要約する。(1)複数の異なるゲスト分子の吸着過程における位置選択性、分子配向と相互作用、反応性(結合形成・酸化還元反応の速度、選択性)を、X線構造解析等により検討する。
17〜20世紀中国における外来語史の研究

A.外来語導入に伴う漢字音の変化という現象を発見し、新たな訳語交流の類型を見いだした。「礦(鑛)」は中古音との対応通りならばgong3と読むべき所、現在はkuang4に読む。「工業」と「礦業」は日本製訳語であり後に中国語に借用されたという事実を考えれば、「礦」の読音変化と「礦業」の中国語への導入は深い関係にあることが予想される。即ち「礦」の読音変化には近代日中間言語文化交流が影響していると考えられる。「礦」の読音変化は呉語の読音が他方言へ拡散したことによる。呉語であった理由には清末の実業教育があろう。実業学堂に呉語圏の学生が多数入学し、彼らが日本製訳語「礦業」を彼らの母方言をもって広めたことにより、その音が定着したと推測される。「礦」読音の変化はその意味では一種の方言間の借用とも解せるが、かかる借用を促したのは近代日中言語文化交流である。従来それがもたらしたのは訳語の「語形」のみであると考えられてきたが、漢字音にも影響を与えていたことが示された。B.訳語に関連して来華宣教師・中国人文人の残した漢語資料を調査した。(1)訳語の基礎方言の問題に関連し、20世紀初頭雲南における漢語教科書を発見した。そこに反映した音系について初歩的な整理を発表することになっている。また、訳語の伝播に影響を与えた西学書の類型について考察を加えた。さらには訳語の基礎方言として全国共通語が中国において来華外国人により設定されるのと軌を一にして、地域においてもそこでの標準語設定が同じく来華外国人によってなされていた様相を明らかにした。(2)訳語に影響した来華宣教師と交流があった中国人文人に関連し、文法学者として今後注目される畢華珍についてその生平を考証した。C.ドイツのニュルンベルク=エルランゲン大学における国際シンポジウムに参加し、研究成果の発表と学術交流を行った。今年度は主に19世紀の音訳語の状況について調査研究を行った。具体的な内容は以下の通り。A.外来語のうち特に音訳語に関する研究を進めた。(1)音訳語の基礎となった中国語方言を判定する方法論を考察した。ある文献に見える音訳語の基礎方言については感覚的な印象に基づいた憶測が少なくない。音訳語研究の基礎作業として、対象となる音訳語がどの方言に基づいて創造されたのかを確定する必要がある。その方法論を用いた実際の分析も試みた。(2)中国語における音訳外来語の導入経路を再検討した。中国における東西言語文化交流史という大きな流れの東側で渦巻いた漢字文化圏内部の言語文化交流、具体的には日本から中国語への外来語導入を対象とした。日本から中国へ語彙が流入していく現象はこれまで意訳語にのみ認められてきたが、それが音訳語にも見られたことを指摘し、意訳語と音訳語を截然と区別し前者にのみ漢字文化圏内部の移動があったとする見方を修正する必要性を示した。(3)澳門での国際シンポジウム研究発表・学術交流をもとに音訳語研究を海外へ紹介した。B.音訳語に関連する来華宣教師たちの残した中国語方言資料を調査、研究した。(1)音訳語の基礎方言の問題に関連し、海外での資料調査を元に19世紀イタリアで学ばれていた漢語教科書を発見した。そこに反映した音系の詳細な特徴については近日中に公表する。(2)音訳語の基礎方言および外来語に影響した来華宣教師の活動に関連し、20世紀初頭の四川方言音系に関する研究を共編にまとめた。C.東京、大阪および韓国・ソウルにおいて国際シンポジウムに参加し、研究成果の発表と学術交流を行った。

さらには訳語の基礎方言として全国共通語が中国において来華外国人により設定されるのと軌を一にして、地域においてもそこでの標準語設定が同じく来華外国人によってなされていた様相を明らかにした。(2)訳語に影響した来華宣教師と交流があった中国人文人に関連し、文法学者として今後注目される畢華珍についてその生平を考証した。C.ドイツのニュルンベルク=エルランゲン大学における国際シンポジウムに参加し、研究成果の発表と学術交流を行った。
核内受容体を含む転写コンプレックス制御による網膜下瘢痕形成抑制の新規治療薬開発

網膜色素上皮細胞を用いた三次元培養系にて、コラーゲンゲル収縮を抑制する核内受容体リガンドとして、ステロイドホルモン系の糖質コルチコイド、女性ホルモンにゲル収縮抑制作用が見出された。これらは、EMTにおけるマーカーであるα-SMA抑制や細胞外基質のリモデリングに関与するMMPsの活性化抑制作用があることを明らかにした。この作用には、MAPKs、NF-κB系のシグナル伝達経路が主たる経路であることを明らかにした。さらに、他のリガンドとしてATRAつまりビタミンA誘導体にステロイド同等の作用を認めた。現在、ビタミンAの作用についてはどの受容体特異的であるか検討を進めている。増殖性硝子体網膜症や加齢黄斑変性などの難治性網膜硝子体疾患の治療成績は改善してきたにもかかわらず、重症や再発例では治癒にいたらない。この原因の1つに二次的に形成された網膜下の線維性瘢痕組織がある。さらに網膜下に形成される線維性瘢痕組織に対しては今のところ有効な治療法は存在しない。本研究の目的は、網膜下線維性瘢痕の形成、収縮の病態解明を行い、網膜色素上皮細胞を基点とした核内受容体およびそれと相互作用する転写因子群の網膜下線維性瘢痕の形成、収縮における役割を明らかにすることである。生体内における線維性瘢痕形成では、網膜色素上皮細胞(RPE)の線維芽細胞、筋線維芽細胞への形質転換つまり上皮ー間葉系移行(EMT)および細胞収縮が重要である。そこで、in vivoでの瘢痕組織形成、収縮を模倣しRPEをコラーゲンゲル内で3次元培養するアッセイ系確立した。そこで、このアッセイ系にて、ゲル収縮を抑制する転写因子および核内受容体をスリーニングにかけた。候補分子としていくつかの分子が同定された。得られた候補分子の中で核内受容体に結合するエストロゲン・プロゲステロンにまずは着目し、解析を行った。その結果、これらの分子はRPEを起点としたコラーゲンゲル収縮を優位に抑制した。その分子機構の一つは、蛋白質分解酵素のMMPの分泌亢進、活性化抑制であることが明らかになった。この結果から、閉経後に女性で膠原病などの自己免疫疾患の発症率が増加することにエストロゲン・プロゲステロンに量、活性が関与していることから、眼における線維性瘢痕組織形成、収縮にも女性ホルモンが重要な働きをしていると考えられる。今後はさらにこの女性ホルモンに対する核内受容体の制御機構やその活性化化合物の作出などを試みていく必要があると思われる。視機能に多大な影響をきたすことが多い増殖性硝子体網膜症や加齢黄斑変性などの難治性網膜硝子体疾患は、治療法の開発、発展で治療成績は改善傾向にある。一方で、重症例や再発例では、網膜下に二次的な線維性瘢痕組織が形成され、永続的な視機能低下きたすことがある。現状では、難治性網膜硝子体疾患の治療において、網膜下に形成される線維性瘢痕組織抑制の特異的な治療法は存在しない。線維性瘢痕組織形成を抑制するには、常在細胞の網膜色素上皮細胞の上皮間葉系移行ともに細胞外基質のリモデリングを効率よく制御することが重要である。今年度は、申請者らはマウス網膜色素上皮細胞の初代培養を行い細胞外基質のI型コラーゲン内三次元培養系を用いて、核内受容体の一つであるレチノイン酸受容体の一つであるRAR-γが網膜色素上皮細胞の細胞収縮に関与することを明らかにした。さらに、RAR-γの選択的アゴニストをスクリーニングし、結合特性の高いリード化合物を同定した。それがR667であり、この化合物は網膜色素上皮細胞における上皮間葉系移行の指標である平滑筋型α-アクチンやフィブロネクチンの発現を抑制した。さらに、抗炎症作用も有しIL-6の発現も優位に抑制した。In vivoマウスモデルとして網膜下瘢痕形成モデルを作成し、これにR667を硝子体内に投与した。その結果、濃度依存性に線維性瘢痕形成を抑制した。これらの結果から、RAR-γの選択的アゴニストであるR667は、網膜色素上皮細胞の上皮間葉系移行を抑制することにより、網膜下に形成される線維性瘢痕形成を抑制することが明らかになった。今回の研究で得られた研究結果は、難治性網膜硝子体疾患の網膜障害を防ぎ、視機能の維持に大きく貢献するものである。さらに、他の網膜硝子体疾患の機能障害の発症機序の解明にも大きく寄与し、薬物開発において新たな標的分子及び指針を与えると思われる。当初の目的であった網膜色素上皮細胞を起点としたコラーゲンゲルの三次元培養系を用いて、細胞収縮を指標として核内受容体をターゲットにスクリーニングを終えた。いくつかの候補分子を同定できた。女性ホルモンのエストロゲン、プロゲステロンが網膜色素上皮細胞の上皮間葉系移行を有意に抑制し、さらに網膜色素上皮細胞の細胞収縮を抑制することを明らかにした。さらに、増殖性硝子体網膜症の増殖膜に、これらエストロゲン、プロゲステロン受容体の発現が認められており、これら女性ホルモンの作用低下が増殖組織の増大、収縮に関与している可能性が示唆された。

今回更なる解析でレチノイン酸受容体RAR-γが網膜色素上皮細胞を中心とした線維化プロセス抑制に寄与し、スクリーニングの結果得られたRAR-γの選択的アゴニストのR667が網膜での線維性瘢痕形成抑制に作用する可能性が示唆された。増殖性硝子体網膜症や加齢黄斑変性などの難治性網膜硝子体疾患において、抗VEGF薬の硝子体注射などの薬物治療や硝子体手術の発展などによりその視機能改善への治療効果は以前に比べ各段に進歩している。しかしながら、2次的に形成された網膜下の線維性瘢痕組織にて視力不良となることがある。本研究では網膜色素上皮細胞を基点とした核内受容体の網膜下線維性瘢痕の形成、収縮における役割を明らかにし、核内受容体を中心とした転写因子群の転写ネットワーク制御を介した新規治療薬を開発することである。網膜色素上皮細胞を用いた三次元培養系にて、コラーゲンゲル収縮を抑制する核内受容体リガンドとして、ステロイドホルモン系の糖質コルチコイド、女性ホルモンにゲル収縮抑制作用が見出された。これらは、EMTにおけるマーカーであるα-SMA抑制や細胞外基質のリモデリングに関与するMMPsの活性化抑制作用があることを明らかにした。さらに、フィブロネクチン等の細胞外基質の分泌亢進の抑制も認められ、細胞外基質自体の構成への影響も抑制することを明らかにした。これら化合物の前述のような作用には、MAPKs、NF-κB系のシグナル伝達経路が主たる経路として関与していることを明らかにした。さらに、他の核内受容体リガンドとしてATRAつまりビタミンA誘導体にステロイド同等の作用を認めた。現在、ビタミンAの作用についてはどの受容体特異的であるか検討を進めている。今後さらに検討を進めていき、網膜下線維化抑制の新規治療薬の開発につなげていく予定である。この作用には、MAPKs、NF-κB系のシグナル伝達経路が主たる経路であることを明らかにした。さらに、他のリガンドとしてATRAつまりビタミンA誘導体にステロイド同等の作用を認めた。研究目的である網膜下線維性瘢痕の形成、収縮の病態解明おいて、その中心的な役割を果たす網膜色素上皮細胞(RPE)を用いた三次元培養系を確立し、このアッセイ系にて収縮抑制分子のスクリーニングを行った。その結果、いくつかの候補分子が得られた。その中の上清ホルモンであるエストロゲン・プロゲステロンに着目し、実際にこれらがMMPの発現、活性化を制御しRPEを起点としたゲル収縮を抑制することを明らかにした。またこれらの特異的な核内受容体が実際の増殖性硝子体網膜症の増殖組織において優位に発現していることも明らかになった。これまでの結果から、網膜下瘢痕組織形成、収縮において、女性ホルモンが重要な働きをしていることが示唆され、当該年度において達成目標はおおむね果たされたと思われる。マウス網膜色素上皮細胞の初代培養を用いた三次元培養系を用いて、レチノイン酸受容体の一つであるRAR-γの選択的アゴニストをスクリーニングした。RAR-γの結合特性の高いリード化合物のR667を同定し、in vitro、in vivoでマウス網膜下瘢痕形成を抑制することを明らかにしてきた。
システム・オン・ガラス基礎技術の研究

従来のELA法における大結晶粒を成長できない主因は、シリコン薄膜全域でほぼ同時に発生した高密度の結晶核から結晶粒が一斉に成長し始めるために、結晶粒同士が直ちに衝突してその成長を停止することにあると推論して、この問題点を解消できる方法(Gradient法)を発案した。さらにこの新方法の制御性を飛躍的に完全したPMELAを考案して、従来より100倍程度大きな結晶粒を再現性よく実現でるようになった。そして、光強度分布、平均光強度、試料温度、表面保護膜などによる結晶粒径の変化の様子について詳細に調べ、1次元位相シフトマスクの設計法、高密度に大結晶粒を形成するための光学系の条件、ならびに実用上有効なプロジェクション法を開発した。また2次元への拡張についても試みた。耐熱性の光吸収薄膜上に堆積したシリコン薄膜を円盤上に加工してから均一強度のエキシマレーザ光を照射しても、この光吸収薄膜に蓄積された熱エネルギーの横方向拡散効果によって大結晶粒が形成できることを確認した。所望の位置に大粒径を形成できることは、所望の位置に結晶粒界を結成できることでもあることに注目して、チャネル中央にたった1本の粒界を持つTFTを提案した。この新TFTは、物性の優れた単一結晶粒内に高電界ドレイン領域ができるので漏れ電流が少ない、キャリアが結晶粒界をたった1度横切るだけであるので電流駆動能力に優れる、また、結晶粒界がキャリアの再結合中心として働くのでキンク現象が抑制される等、きわめて優れた特性を有すると予測される。さらに、PMELA法を用いてこのTFTを試作して、その特性を評価し、優れた潜在能力を確認した。エキシマレーザ光の強度を空間的に変化させる勾配法を発案し、半無限の光遮蔽板とビーム拡がり効果を用いて、溶融シリコン薄膜の固化特性を制御した。この結果、低照射領域から高照射領域に向けて、5ミクロン程度の大粒径Siが単ショットレーザ照射で成長できることを確認した。強度の空間的をより自由にまた制御性よく実現する方法として、位相シフトマスクによるレーザ光の位相制御を発案した。光の回析と干渉のために、マスク上でのレーザ光の位相差が伝搬するにつれて光強度差に変換されるので、試料上の強度分布をほぼ自由に設計できるという特徴がある。マスク上の2次元位相パターンによってレーザ光強度の2次元分布を実現することにより、所望の場所に大粒径Siの島のアレイを実現できることを示した。この技術は、薄膜トランジスタの他に、シリコン・オン・インシュレータ(SOI)や太陽電池への応用できると期待される。また、Siの大粒径内に薄膜トランジスタを作製して、そのトランジスタが極めて高性能(例えば移動度が460cm2/Vs)を有することを明らかにした。エキシマレーザによって多結晶化したSiCx/Si2層薄膜構造を用いたヘテロ接合薄膜トランジスタを試作してその特性を評価した。暗時の洩れ電流は非晶質薄膜トランジスタに匹敵するほど低かった。またこの値は強い光照射によっても殆ど変化しなかった。さらに、真性移動度が約70cm2/Vsと高いことを示して、ヘテロ薄膜トランジスタが極めて優れら特性を持つことを明らかにした。現在、多方面で検討が進んでいる多結晶Siでは、結晶粒界からのキャリヤの発生・再結合のために、リーク電流が大きいという欠点がある。これを解消するために、Siよりもエネルギーギャップが大きい材料を用いた薄膜トランジスタの実現と、結晶粒界のない薄膜トランジスタ実現を目指して超巨大結晶粒の形成を試みた。前者については、Cの添加を試み、積層へテロ構造の薄膜トランジスタを提案・実現した。後者については、昨年度に発案したエキシマレーザ光強度の空間変調を精密かつ再現性良く実現するために、レーザ光源と資料との間に厚さが部分的に異なる透明石英板を挿入する方法を開発した。

レーザ光の位相には、この位相シフトマスクを通過する際にマスク厚さに対応した遅れが生じる。そしてレーザ光がマスクと試料との空間を通過する間に、位相の差によって干渉現象が起こり、強度が変調される。マスク上の凸凹パターンを工夫すれば、ほぼ任意のレーザ光強度分布を実現できる。この方法によって長さが9ミクロンの結晶粒の形成、2次元アレイ状の大結晶粒の形成に成功した。また、レーザ光ビームの広がりが干渉現象に及ぼす影響をも明らかにした。この技術は、薄膜トランジスタの他に、シリコン・オン・インシュレータ(SOI)や太陽電池への応用できると期待される。既に開発したダブルパルス・デュアルビーム法によって形成した大粒径内に薄膜トランジスタを作製して、そのトランジスタが極めて高性能を有することを明らかにした。従来のELA法における大結晶粒を成長できない主因は、シリコン薄膜全域でほぼ同時に発生した高密度の結晶核から結晶粒が一斉に成長し始めるために、結晶粒同士が直ちに衝突してその成長を停止することにあると推論して、この問題点を解消できる方法(Gradient法)を発案した。さらに、この新方法の制御性を飛躍的に完全したPMELAを考案して、従来より100倍程度大きな結晶粒を再現性よく実現でるようになった。そして、光強度分布、平均光強度、試料温度、表面保護膜などによる結晶粒径の変化の様子について詳細に調べ、1次元位相シフトマスクの設計法、高密度に大結晶粒を形成するための光学系の条件、ならびに実用上有効なプロジェクション法を開発した。また2次元への拡張についても試みた。耐熱性の光吸収薄膜上に堆積したシリコン薄膜を円盤上に加工してから均一強度のエキシマレーザ光を照射しても、この光吸収薄膜に蓄積された熱エネルギーの横方向拡散効果によって大結晶粒が形成できることを確認した。所望の位置に大粒径を形成できることは、所望の位置に結晶粒界を形成できることでもあることに注目して、チャネル中央にたった1本の粒界を持つTFTを提案した。この新TFTは、物性の優れた単一結晶粒内に高電界ドレイン領域ができるので漏れ電流が少ない、キャリアが結晶粒界をたった1度横切るだけであるので電流駆動能力に優れる、また、結晶粒界がキャリアの再結合中心として働くのでキンク現象が抑制される等、きわめて優れた特性を有すると予測される。さらに、PMELA法を用いてこのTFTを試作して、その特性を評価し、優れた潜在能力を確認した。
がん細胞の特性を決定する細胞骨格異常の生化学的解析

1-1.細胞がん化による動的接着部位の変化とアクチン結合蛋白質の局在変化の相関を解析した(祖父江)。1-2.ラディキシンは接着装置を構成する蛋白質であるが、110kDの膜蛋白質と結合していることを、共免疫沈澱法によって示した。さらに。110kD膜蛋白質に対するモノクローン抗体を作成した(月田)。2.pp60^<v-src>の分子成熟に関与するアクチン結合能をもつストレス蛋白質HSP90の構造と機能がカルモデヂュリンによって調節を受ける仕組みを、カルモデュリン結合ドメインの同定によって推定した(矢原)。3.RSV温度感受性変異株tsNY68を感染させた細胞を使って、許容温度ではカドヘリン・カテニンがチロシンリン酸化を受けており、そのため細胞凝集しないとしう結論を裏付ける結果を得た(浜口)。4.cdc2キナーゼによって中間フィラメントの構築が細胞周期依存的に調節されているが、リン酸化部位の同定を行った(稲垣)。5.マウス白血病M1細胞の分化のともなって発現するビメンチン遺伝子のプロモーター領域のシス因子とそれに結合する転写因子を解析し、分化に先だって活性化される転写因子の存在を認めた(永田)。6.ラット繊維芽細胞3Y1をRSVで形質転換すると、mRNA量でみたカルパクチンIの重鎖(p36)と軽鎖(p11)の発現の増大を認めた(崎山)。7.M期に活性化される微小管切断因子の活性がMPFによって制御されていることをアフリカツメガエル無細胞系を用いて証明した(酒井)。さらに。
熱帯性慢性腎臓病に関連する新規ハンタウイルス、ランカウイルスの解析

原因不明の重症型慢性腎臓病(CKDu)が熱帯地域から報告されている。近年私達はスリランカにおいてハンタウイルス感染がCKDu発症に関与することを報告した。さらにCKDu流行地のげっ歯類からスリランカ固有のハンタウイルスを検出した。本研究ではこの新規ハンタウイルス、ランカウイルス診断法を開発し、さらにこれらを用いて、ランカウイルスの感染状況およびCKDu発症機序の解明を試みる。
パルスパワーを用いた環境浄化技術

パルスパワー電源として、時間幅が10ナノ秒以下のナノ秒パルス高電圧発生装置を開発した。本研究の目的は、開発した装置による大気圧ナノ秒高気圧放電プラズマの生成およびその産業応用として期待される排ガス処理との相関関係を明らかにし、極短パルス放電現象の物理を明らかにするものである。今年度は、印加したパルスストリーマ放電の進展特性を主に調べ、さらに排ガス処理試験もおこなった。パルスストリーマ放電の進展特性については、排ガス処理へ使用する処理容器と同じく線対円筒型電極を用いて、ストリークカメラによる流し取り撮影を行ない、考察した。その結果、電極間に線状(ストリーマ)の放電が均一に印加されることを確認でき、線電極から円筒電極へ向けてプライマリー・ストリーマとセカンダリー・ストリーマが進展する様子を観測した。また、ストリーマヘッドの円筒電極到達後は、電極間にグローのような放電が確認された。パルス幅数ナノ秒のストリーマヘッドの進展速度は、パルス幅100ナノ秒よりも数倍速い値を示し、その違いは電圧パルスの立ち上がり時間によることを見出した。また、排ガス処理試験として、窒素酸化物(NO_x)の除去実験を行い、除去エネルギー効率の向上を図った。排ガス分子を分解するために必要となるNラジカル(化学的活性種)を高効率的に生成する検討を行なった結果、より多くのNラジカルを生成できる高エネルギー電子を放電プラズマ中に効率的に生成できるのは、短いパルス幅を持つ電源であることを証明した。さらに、パルス幅が異なる5種類のパルスパワー電源を用いてナノ秒パルス高電圧発生装置と比較した結果、NO, NO_xともにナノ秒パルス高電圧発生装置が除去効率の最高値を示した。今年度の研究目標として、ナノ秒パルス高電圧発生装置の作成及びその出力特性の把握を計画した。まず、ナノ秒パルス高電圧発生装置として、同軸型ブルームライン線路(Blumlein line)方式を採用しパルスパワー電源を作成した。電源の出力特性評価として、整合負荷(抵抗)接続時におけるパルス電圧・電流波形を抵抗分圧器及びロゴスキーコイルにより計測・解析を行った。その結果、パルス幅が7ナノ秒の良好な出力が得られ、ほぼ理論通りの出力特性を得ることができた。排ガス処理の際には、負荷部分を抵抗から排ガス処理容器に変更する予定であるが、この処理容器は非常に大きいインピーダンスを有している。そこで、負荷の抵抗値を40,100,130,200,1kと変化させて計測した結果、抵抗値が高くなるにつれ出力電圧が上昇することを確認できた。また、本装置の最も重要な部分の一つであるスイッチ部には、低インダクタンスの同軸型高電圧ギャップスイッチを適用し、1ナノ秒以下の電圧立ち上がり時間を実現させた。ギャップスイッチに充填するSF6ガスの圧力を変化させることにより、ガス圧力に比例して出力電圧を調整することが可能であることを確認した。さらに、PSpiceを用いて装置のシミュレーションも行った。その結果、実験における出力波形とほぼ同等の出力特性が得られ、今後装置の基礎特性を調べる上でシミュレーションも併せて検討可能であると考えられる。
聴覚障害児の教育と脳の聴覚・視覚情報処理過程の機能マッピングの関連に関する検討

日本の聴覚障害児教育において,最も広く行われている教育は,障害を早期に発見し,補聴器使用を促し,読唇・口話を行っていこうとするものである。しかし,結果的に見るならば充分な読唇・口話が習得できないまま学校教育を終了し,途中から必要にせまられて手話によるコミュニケーションに移行する場合が極めて多い。筆者らは,fMRIを用いて,読唇・口話に使用される領野と手話に使用される領野を明らかにすることで,手話・口話の学習に関する問題にアプローチしてきた。その結果,聴覚障害者の読唇では前頭連合野から運動連合野にかけの部位(Brodman Areas44・6・9・32)と側頭連合野(21・22・37)に,健聴者の読唇では,前頭連合野から運動連合にかけての部位(6・9・32),側頭連合野(22・37・42),頭頂連合野(7・40),後頭連合野(17・18・19)に顕著な特徴が見られた。一方,聴覚障害者の日本手話では前頭連合野から運動連合野にかけての部位(44・46・6・9)と側頭連合野から後頭連合野にかけての部位(21・22・37)に特徴が見られた。また,健聴者の場合には聴覚障害者の場合に加えて頭頂連合野(7)に特徴が見られた。この結果,手話と口話のいずれも類似した領野を使用していることがわかった。