hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多分化能を有する組織幹細胞の同定・分離と体細胞クローンマウス作製への応用

本研究では、有用遣伝子改変食資源動物の有効な作製システムの開発を目的として、マウスより組織中の幹細胞の同定・分離と体細胞クローン動物作製に適用しうるドナー細胞の探索と評価を行なった。また、クローン胚からの幹細胞の樹立や分化能力、さらに幹細胞の遺伝子発現制御法について検討した。1.多分化能を示す羊膜上皮細胞を分離・培養し、MHCクラスIおよびIIの発現が低く、またIFN-γによる発現誘導が抑制されること、さらにいくつかの肝細胞特異的遺伝子の発現を明らかにした。CD9及びα6インテグリンを指標に、マウス精巣よりMACSを用いて精原幹細胞を濃縮し、体外培養を行った。継代培養により2ヶ月以上、CD9、α6インテグリン、Oct4の発現を維持して増殖している。2.転写因子aire欠損マウスが、生殖細胞形成不全を起こすことから、生殖巣やES細胞におけるaireの発現について解析した。AIREタンパク質は、若齢胸腺、卵巣及びES細胞の一部で発現し、核内に局在しNuclear dotを形成していることを明らかにした。3.GFP-Tgマウスより分離・培養した羊膜上皮細胞を核移植後、発生した胚盤胞期胚よりES細胞を樹立した。また、単為発生胚由来のES細胞を樹立し、in vitroならびにin vivoでの分化能を確認した。4.胎仔線維芽細胞、卵丘細胞、ES細胞、羊膜上皮細胞を用いたクローンマウスおよびクローンウシの作出を試みた。卵丘細胞を用いたクローンマウス個体の作出に成功した。さらに体細胞核移植胚の発生能に影響する要因や発生率を向上させる処理条件について検討した。5.ALSの発症要因のひとつである変異型SOD1タンパク質について、RNAi発現ベクターを導入したES細胞よりSOD1ノックダウンマウスを作製し、さらにヒトALSモデルマウスと交配し、ALSの発症を抑えることに成功した。本研究では、有用遺伝子改変食資源動物を創出する有効な作製システムの開発を目的としている。そのための基盤研究として、マウスをモデルとして様々な幹細胞集団を同定・分離し、体細胞クローン動物作製に適用しうるドナー細胞の探索と評価を行なうとともに、クローン胚ならびにクローン個体の正常性についてもエピジェネティックな視点から、クロマチンの修飾状態等についての比較検討を進めている。これらに関して本年度は以下のような研究を行った。(1)幹細胞の分離・同定体細胞クローン胚作製に供するドナー細胞を探索することを目的として、マウス胎仔ならびに成体からの候補細胞の分離・培養を進めている。まず、我々が胎仔治療法の開発で用いた多分化能(肝細胞様、神経細胞様)を示す羊膜細胞を胎齢17日の妊娠メスより分離・培養し、細胞特性の評価を行った。その結果、ヒトと同様に主要組織適合性抗原クラスIおよびクラスIIの発現が低いこと、さらにIFN-γによる発現誘導も抑制されていることがフローサイトメトリーにより明らかとなった。また、RT-PCRによりいくつかの肝細胞特異的な遺伝子群の発現が認められた。(2)クローン胚からのES細胞の樹立GFPトランスジェニックマウスより羊膜細胞を分離・培養し、核移植後発生した胚盤胞期胚よりES細胞の樹立を行った。その結果、ES細胞様のコロニーを形成し、アルカリ性フォスファターゼ活性、Oct4、SSEA1抗原等の未分化マーカーに対し陽性を示す細胞株が樹立された。また、単為発生胚由来のES細胞の樹立を試み、同様に未分化マーカー陽性を示し、in vitroならびにin vivoでの分化誘導能を有する細胞株の樹立に成功した。(3)体細胞

クローン動物の作製上記(1)および(2)で分離・培養された細胞を用いたクローン動物作製システムの構築を目的として、胎仔線維芽細胞、卵丘細胞、ES細胞、羊膜細胞等を用いたクローンマウス個体の作出を進めている。現在、卵丘細胞を用いたクローンマウス個体の作出に成功し、その他の細胞に関しても体細胞クローン胚の胚移植実験を進めている。本研究では、有用遺伝子改変食資源動物を創出する有効な作製システムの開発を目的としている。そのための基盤研究として、マウスをモデルとして様々な幹細胞集団を同定・分離し、体細胞クローン動物作製に適用しうるドナー細胞の探索と評価を行なっている。本年度は以下のような研究を行った。(1)羊膜上皮細胞の機能解析体細胞クローン胚作製に供するドナー細胞を探索することを目的として、我々がラットにおいて胎仔治療法の開発で用いた多分化能(肝細胞様、神経細胞様)を示す羊膜上皮細胞を胎齢17日の妊娠メスマウスより分離・培養し、細胞特性の評価を行った。その結果、ヒトと同様に主要組織適合性抗原クラスIおよびクラスIIの発現が低いこと、さらにIFN-γによる発現誘導も抑制されていることが明らかとしてきた。本年度は、引き続き羊膜上皮細胞の細胞特性の解析を行った結果、いくつかの肝細胞特異的な遺伝子群の発現を認めたものの、ヒト羊膜上皮細胞との発現パターンの違いが明らかになるとともに、初代培養によるそれら遺伝子群の一部で発現が消失することが示された。(2)生殖幹細胞の分離・同定本年度は、組織幹細胞のひとつとしてマウス新生仔精巣より雄性生殖幹細胞の分離と培養について着手した。フローサイトメトリーによる細胞表面タンパクの解析に基づき、細胞表面抗原CD9およびα-6インテグリンをマーカー分子として磁気細胞分離システムを用いて雄性生殖幹細胞の濃縮を試みた。成体精巣、温度環境の上昇により分化精子が死滅する実験的停留睾丸成体精巣および精子分化が開始していない新生仔精巣を用いて解析した結果、新生仔精巣において最も効率的に雄性生殖幹細胞が濃縮された。このようにCD9分子を用いて濃縮した細胞を初代培養したところ、細胞の増殖およびコロニー形成が認められ、さらにCD9分子の発現の持続、未分化幹細胞マーカーであるOct-4分子の強い発現が示された。(1)生殖幹細胞の分離・同定昨年度の結果に基づき、マウス新生仔精巣よりα6インテグリンをマーカーに磁気細胞分離システムにより精原細胞を調製し体外培養を行った。その結果、細胞の増殖およびコロニー形成が認められ、継代培養により2ヶ月以上増殖を維持している。さらにCD9、α6インテグリン両分子の発現の持続、未分化幹細胞マーカーであるOct-4分子の強い発現が示された。(2)幹細胞でのRNA干渉の適用によるノックダウンマウスの作製本年度は、RNA干渉法(RNAi)をマウスES細胞に適用しノックダウンマウスの作製を行った。
知の構造学習:オンラインショッピング・自律ロボット・生体警告防御系

既存の人工進化や学習アルゴリズムは可塑性と安定性のバランスを欠くものが多く、適応能力が高いと過去の記憶を失い、過去の経験を重視すると適応能力が落ちるというジレンマを抱えている。本研究では、その解決策として人工神経回路網の構造学習法をいくつか提案し、医療診断やロボットの環境への適応問題などの実データで検証した。また、実際の神経系での可塑性や信号伝達などにグリア細胞が関与していることを示した。本研究の目的は、神経系の可塑性と安定性の理解に基づき、その実用的な数理モデルを得る事である。具体的には、実データに応用できる可塑性と安定性のバランスに優れたニューラルネットワークの動的構造学習アルゴリズムを開発する事と、体性感覚の可塑性と安定性をシステム論的に理解する事である。動的構造学習アルゴリズムでは、自動診断などの為のニューラル・クラシファイヤーの構築、オンライン・ショップで顧客が購入に至るまでの遍歴データからのシンボリック・ルールの抽出、自律ロボットの適応行動の生成、を具体的なターゲットとする。体性感覚では特に生体警告防御系に着目する。今後、ロボットなどに皮膚感覚や内臓などからの深部感覚を持たせる事が重要と考えるからである。具体的な研究成果としては、以下の2つが上げられる。まず、記号知の構造化に関する研究として、ニューラルネットワークと複数のニューラルネットワークで構成されるニューラルネットワーク集合の構造学習について、ダイナミックに変化する入力空間の構造学習と、進化と学習を組み合わせた動的構成法を提案した。また、医療診断データなどからのルールを抽出する新しいアルゴリズムも提案した。つぎに、生態警告防御系に関する研究として、種々の可視化技術を開発し、実際の神経系において警告信号入力が2次ニューロンに信号伝達を行う一次シナプスが可塑的で、それがグリア細胞で調節されていることを示した。具体的には、実データに応用できる可塑性と安定性のバランスに優れたニューラルネットワークの動的構造学習アルゴリズムを開発する事と、体性感覚の可塑性と安定性をシステム論的に理解する事であった。動的構造学習アルゴリズムでは、自動診断などの為のニューラル・クラシファイヤーの構築、医療診断データやオンライン・ショップデータなどからの特徴量抽出やシンボリック・ルールの抽出、自律ロボットの適応行動の生成、を具体的なターゲットとした。体性感覚では特に生体警告防御系に着目した。人工神経回路網と集合人工神経回路網の構造学習については、我々の提案した進化と学習を組み合わせた動的構成法を発展させた。また、複素人工神経回路網によるクラシファイヤーを実用的なものとして完成させた。スパイキングニューラルネットワーク(SNN)は動的情報処理に優れ、我々も移動ロボットに相応しい学習を行うことができるSNNを提案した。本研究では、状況に応じ記憶ができるSNNを提案し、自律移動ロボットなどにふさわしい可塑性と安定性を持つモデルを完成した。生体警告防御系については常道との連関について解明を進めた。
うつ病における新生神経細胞の役割の解明

海馬歯状回の神経細胞新生は人間においても生涯続き、新生神経細胞群の機能低下は気分の障害であるうつ病や不安障害の発症に深く関連していると考えられている。本研究では、脳深部の細胞特異的なカルシウムイメージング技術を用いてうつ病モデルや不安行動中の動物における新生および成熟顆粒細胞の活動パターンを明らかにすることを目的とした。マウス歯状回顆粒細胞にカルシウムインジケーターを発現させ、社会敗北ストレスモデルと恐怖条件付け記憶の想起時の新生顆粒細胞と成熟顆粒細胞の活動を記録した。新生顆粒細胞の活動は細胞分裂後6週で記録した。また対照群としてストレスを受けていない群と恐怖条件付けを行っていない群の顆粒細胞の活動も記録した。恐怖条件付けの際の神経細胞の活動を解析したところ、恐怖記憶を獲得したマウスでは、対照群と比較して、恐怖記憶の想起時に動物の行動に伴う成熟顆粒細胞の活動が増大していることが明らかとなった。新生顆粒細胞では動物の行動に伴う活動変化が成熟顆粒細胞に比べて少なく、どのような行動でも高い活動を維持していると考えられた。次に、海馬歯状回は抗うつ薬のターゲットとして検討されていることから、抗うつ薬の作用機序の一つであるセロトニン1A受容体アンタゴニストを投与し、恐怖記憶想起課題試行中の成熟顆粒細胞および新生顆粒細胞の活動を記録した。アンタゴニストの投与によって動物の行動に伴う成熟顆粒細胞の活動の変化が低減し、恐怖記憶想起に伴うすくみ行動が減少した。セロトニン受容体アンタゴニストの投与時の新生顆粒細胞の活動や、社会敗北ストレス時の顆粒細胞の活動に関しては現在、解析中である。28年度が最終年度であるため、記入しない。海馬歯状回の神経細胞新生は人間においても生涯続き、新生細胞群の機能低下は気分の障害であるうつ病や不安障害の発症に深く関連していると考えられている。しかし、新生神経細胞がどのように気分を調節し、うつ病における歯状回ではどのような情報処理が障害されているのかは全く明らかになっていない。それは、歯状回の細胞活動の記録が難しい上に、電極による記録では古い歯状回顆粒細胞と新しい歯状回顆粒細胞の活動パターンを区別できなかったからである。本研究では、脳深部の細胞特異的なカルシウムイメージング技術を用いてうつ病モデルの動物における新生細胞の活動パターンを明らかにすることを目的としている。H27年度は、新生神経細胞特異的にカルシウムインジケーターを発現させたマウスを作出した。また、新生細胞ではなく成熟細胞の活動をイメージングするために、アデノ随伴ウイルスにより歯状回の興奮性細胞全てにGCaMP6またはG-CaMP8を発現させたマウスも作出した。それらのマウスの海馬歯状回直上にレンズを埋め込み自由行動下で歯状回の新生神経細胞と成熟神経細胞の活動を記録することに成功した。これまで自由行動下でマウスの新生顆粒細胞の活動を記録した報告はなく、極めて画期的な成果である。次に、これらのマウスに対して2週間の慢性拘束ストレスを与え、拘束ストレス終了後、抑うつ状態の評価に使用されるスクロース嗜好試験をおこなったが、まったく変化を認めなかった。そこで抑うつモデルを社会敗北ストレスモデルに変更し、これらのマウスの歯状回における新生および成熟細胞の活動を記録している。また、社会敗北ストレスモデルで差が認められない可能性を考え、恐怖条件付けのすくみ行動中の細胞活動も同時に記録している。現在は主に分裂後6週の細胞の観察を行っているが10週の細胞の活動も開始している。海馬新生神経細胞のカルシウムイメージングは予想通りに進展し、記録も既に多数の細胞からできている。また、分裂後6週の細胞だけでなく、10週を経過した細胞の記録も安定して行うことができた。当初予定していた慢性拘束によるうつ病モデルにおいて、拘束をおこなっても表現型が全く認められず、社会敗北ストレスモデルに変更した。社会敗北ストレスモデルでは、ストレス負荷後の社会接触試験において接触時間の低下を認めるなど、当該試験において抑うつ状態の指標となる表現型に差を見出すことができた。ただ、恐怖条件づけなどの行動実験と比較すると社会敗北ストレスモデルでみとめられる行動の表現型でも安定しないことが多い。したがって恐怖条件付けにおけるすくみ行動時の歯状回新生および成熟顆粒細胞のイメージングも並行して行い、うつ病において頻繁に認められる不安症状の発現時の新生神経細胞の活動も記録することとした。現在、上記の社会敗北ストレスモデルと恐怖条件付けの両方において歯状回の新生神経細胞と成熟神経細胞の活動を記録することに成功しており、分裂後6週と10週の細胞の活動の記録も成功している。抗うつ薬の投与による群も作成を開始しており、概ね順調に進展していると考えられる。

恐怖条件付けの際の神経細胞の活動を解析したところ、恐怖記憶を獲得したマウスでは、対照群と比較して、恐怖記憶の想起時に動物の行動に伴う成熟顆粒細胞の活動が増大していることが明らかとなった。新生顆粒細胞では動物の行動に伴う活動変化が成熟顆粒細胞に比べて少なく、どのような行動でも高い活動を維持していると考えられた。次に、海馬歯状回は抗うつ薬のターゲットとして検討されていることから、抗うつ薬の作用機序の一つであるセロトニン1A受容体アンタゴニストを投与し、恐怖記憶想起課題試行中の成熟顆粒細胞および新生顆粒細胞の活動を記録した。アンタゴニストの投与によって動物の行動に伴う成熟顆粒細胞の活動の変化が低減し、恐怖記憶想起に伴うすくみ行動が減少した。セロトニン受容体アンタゴニストの投与時の新生顆粒細胞の活動や、社会敗北ストレス時の顆粒細胞の活動に関しては現在、解析中である。すでに恐怖条件付けにおいて記録した新生神経細胞数は解析に必要な数に達しており、H28年度は順次解析を開始する。また行動実験に関しては社会敗北ストレスモデルにおける標本数を増やし、抗うつ薬の投与群との比較を行うのに十分な標本数を揃える。また、光遺伝学的な手法により新生神経細胞を特異的に活性化できるマウスを作出中であるため、これらのマウスが出来次第、光刺激による抑うつ表現型の改善が可能かどうか検討を開始する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
病気におけるすこやかな生への「はずみ」に関する研究

【研究目的】病気におけるすこやかな生への「はずみ」が、病気とともに成長する子どもにとってどういう経験であるのかを明らかにする目的でフィールドワークを継続し分析をすすめる.【研究対象】13歳22歳の慢性疾患患者5名で、発症後5年以上経過した者で、本研究への参加の同意の得られた者.【データ収集方法】(1)対象が参加するボランティア活動における参加観察(2)グループおよび個別のインタビュー.【分析】小児看護分野・小児がん臨床分野の研究者・実践家、質的研究を継続して実践している研究者らによるスーパーバイズを受けながら、データを質的帰納的に分析した.【結果及び考察】病気との対峙を通して子どもは、(1)発病前の自分へのわだかまりを何度もいったりきたりしながら捨て、いやなことがあってもとがめだてせずにあるがままを受け入れるようになる、(2)健康であったときより高次のすこやかさ(安定感や身体感覚)を獲得する、(3)自分の成長とともに病気への感謝を実感するようになった.これらはボディイメージの耐え難さや受け入れ難さと深く関わりながら、周囲の者への反発、自らや周囲への語り、他者との相互関係によって熟成され、上昇停止体験や未来への諦めとは異なる現在と未来を精一杯生きる意思や生きる意味の獲得へとつながりゆくものと考えた.この病気と対峙する過程で、発達段階に適切な多面的、継続的なサポートが必要とされ、自らや他者のいのちをみつめ、相互に関わりあうことで、子どもは強くしなやかなすこやかさ(安心や安定)を獲得し、病気がすこやかな生への「はずみ」を強める要因となり得るとみなされた。【今後の課題】本研究は発症時の記憶がはっきりした少数の限られた発達段階を対象としたものであることが研究の限界であり、今後は対象数を増やし、隣接する発達段階による比較検討も必要とされる.周囲への反抗や攻撃を実感できず表現もできない子どもへの着目の重要性も示唆された.【研究目的及び内容】病気における健やかな生へのはずみについて先行研究に関する文献検討をすすめ、病気とともに生活し成長する子どもにとって健やかさへのはずみとなる経験がどういうものであるのかに関するフィールドワークを行った。はずみとは元来備わっているとされる何か恐ろしい、ストレスフルな状況に遭遇しても元の自分に戻ることのできるこころの弾力性と定義した。【対象】慢性疾患の10歳18歳の子ども4名で発症後6年以上経過した者。【データ収集期間及び方法】2001年12月からのデータに加えて、2002年4月2003年2月まで間で、参加観察とインタビューによってデータ収集を明確で自発的な同意の得られた者に対して実施。また医療従事者、養護教諭、保育士、慢性疾患とともに成人した大学生・大学院生10名に対するヒアリングも行い、子どもたちの生活過程における健やかさに関するテーマの抽出・絞込みを行った。分析に際しては適宜研究者によるスーパーバイズを受け、内容を質的に分析した。【結果】テーマとして1)子どもの健やかさは病気という過程を通してさらに広がりをもつものになる可能性を持つ、2)病気とともに健やかであることには適切な情報提供や周囲の者による適切なサポートが重要な影響を及ぼすが、身体感覚を通して認識された回復への直観のようなものの及ぼすものも大きい、さらに、3)病気とともに成長するプロセスの中で子どもが自らの健やかさを確認する転機となるものとして、歩行可能になること、好きな活動が出来ること、友達といっしょに同じことができること、が抽出された。【次年度の方向性】今後さらにデータ収集や分析を洗練させるために専門家によるスーパーバイズを受けることと、研究方法論としてエスノグラフィを用いることを計画中である。フィールドワークの分析をすすめ結果を公表することで本調査の研究計画を明確化し文献検討及びデータ収集をすすめる予定である。今年度は昨年度に引き続き、病気の子どもたちにおいて病気の体験がすこやかさの中でどのように「はずみ」となる経験として意味づけられるのかということに関しての病気の子どもたちと家族の社会的心理的プロセスを明確化する目的でのフィールドワークを進めた。継続的に関わった対象は慢性疾患患児(血液疾患、劇症肝炎、先天性胆道閉鎖症、神経性食指不振症)6名で、彼らの年齢は7歳20歳であった。データ収集は定期検査のための外来受診時、家庭訪問時、患者会での活動時などに承諾を得ながら行った。ある程度分析が進んだ時点からは対象に対して分析内容の確認を行いながらデータ収集と分析を平行して実施した。現在までの分析結果としては、「病気の子どもが病気の体験を通して自己コントロール感を持てること」がテーマとしてあげられる。思春期前後以降に発病した患児は、自分の病気が原因不明であることに不条理ややりきれなさ、憤り、や深い悲しみを感じ、不安や恐怖と対峙してもがんばったからといって自分の力でどうにかなるものではないではないか、と考え、頭の中は堂々巡りをしてしまうため「ぼやく」という行動が現れる。患児は自らの自己コントロール感の継続や強化につながるものとしては<発病前のクラスの友達のことば><家族との結びつき><なんとかなるだろう、たぶんもう大丈夫だろうという身体感覚><がんばったらよいことが起こるという信念><今が正念場であるという認識>などであった。また自己コントロール感の混乱や減退につながるものとしては<友人との間に実感される差><あたる対象がないこと><

周りの人に病人だと思われること>などがみられていた。周囲に対しては<普通に気に懸けてほしい><びびったり、へこんだりしているときに妙に強がってしまうのを受け止めてほしい>と望んでいた。今後はさらにデータ収集をしつつ分析も随時患児に内容を確認しながら進めていく。【研究目的】病気におけるすこやかな生への「はずみ」が、病気とともに成長する子どもにとってどういう経験であるのかを明らかにする目的でフィールドワークを継続し分析をすすめる.【研究対象】13歳22歳の慢性疾患患者5名で、発症後5年以上経過した者で、本研究への参加の同意の得られた者.【データ収集方法】(1)対象が参加するボランティア活動における参加観察(2)グループおよび個別のインタビュー.【分析】小児看護分野・小児がん臨床分野の研究者・実践家、質的研究を継続して実践している研究者らによるスーパーバイズを受けながら、データを質的帰納的に分析した.【結果及び考察】病気との対峙を通して子どもは、(1)発病前の自分へのわだかまりを何度もいったりきたりしながら捨て、いやなことがあってもとがめだてせずにあるがままを受け入れるようになる、(2)健康であったときより高次のすこやかさ(安定感や身体感覚)を獲得する、(3)自分の成長とともに病気への感謝を実感するようになった.これらはボディイメージの耐え難さや受け入れ難さと深く関わりながら、周囲の者への反発、自らや周囲への語り、他者との相互関係によって熟成され、上昇停止体験や未来への諦めとは異なる現在と未来を精一杯生きる意思や生きる意味の獲得へとつながりゆくものと考えた.この病気と対峙する過程で、発達段階に適切な多面的、継続的なサポートが必要とされ、自らや他者のいのちをみつめ、相互に関わりあうことで、子どもは強くしなやかなすこやかさ(安心や安定)を獲得し、病気がすこやかな生への「はずみ」を強める要因となり得るとみなされた。【今後の課題】本研究は発症時の記憶がはっきりした少数の限られた発達段階を対象としたものであることが研究の限界であり、今後は対象数を増やし、隣接する発達段階による比較検討も必要とされる.周囲への反抗や攻撃を実感できず表現もできない子どもへの着目の重要性も示唆された.
酸化還元スイッチによりオンオフ制御可能なフォトクロミックルテニウム二核錯体の創製

ピラジン架橋ルテニウム二核錯体は可視光照射により架橋配位子が選択的に解離して色変化を示し、熱により再生するためフォトクロミック特性を有する。酸化還元により容易に変換可能なベンゾキノン-ヒドロキノンをスイッチ部位として導入した新規な二核錯体を合成し光解離速度を測定したところ、ベンゾキノン体では光解離の抑制効果が見出され、外部因子により制御可能な新規なフォトクロミック材料への応用の可能性が示された。ルテニウム錯体の光反応の研究において,我々はすでに酸化還元スイッチングによる配位子光解離のオンオフ制御,および二核錯体から単核錯体への可逆的光解離反応を利用したフォトクロミズムの実現に成功している。そこでこれらを統合して,酸化還元スイッチを有する新規な光機能性ルテニウム二核錯体の合成をめざしている.今年度はオンオフの効率をさらに向上させるため,各種ルテニウム単核錯体を用いた光解離反応における酸化還元スイッチングの検討を行った,スイッチング部位であるベンゾキノンのかわりにフェロセンを導入した三座配位子ターピリジンを合成し,その光配位子解離反応の酸化還元スイッチングを検討した.フェロセンを導入したルテニウム錯体とこれを一電子酸化したフェロセニウム体についてそれぞれ光配位子解離反応速度を測定したところ,フェロセン体の方が酸化型であるフェロセニウム体に比べ約1/10に反応速度が低下しており,フェロセン部位の酸化還元スイッチングにより光配位子解離反応の速度を制御できることがわかった.これは励起状態においてフェロセンからルテニウムへの光誘起電子移動により失活されるPET機構によるものと考えられる,リン光測定およびDFT計算からもこの推定を支持する結果が得られた.ベンゾキノンの場合も同じPET機構によるものと考えられるが,ベンゾキノンはアクセプター(電子受容体)として働くのに対し,フェロセンはドナー(電子供与体)として働く点が異なる,またベンゾキノンでは約1/40程度の差が見られたのに対しフェロセンでは約1/10と差が小さくなったが,これはフェロセニウム基がある程度アクセプターとして働き,PET機構による失活が生じたのではないかと考えているルテニウム錯体の光反応の研究において,我々はすでにルテニウム錯体の配位子に酸化還元スイッチとしてベンゾキノン-ヒドロキノン部位を導入し、配位子光解離反応のオンオフ制御に成功し,さらに二核錯体から単核錯体への可逆的光解離反応を利用したフォトクロミズムを実現している。そこでこれらを統合しで,酸化還元スイッチを有する新規な光機能性ルテニウム二核錯体の合成とフォトクロミズムの制御をめざしている.今年度はベンゾキノン-ヒドロキノン部位を導入した配位子を用いてピラジン架橋二核錯体を合成し、可視光照射による架橋配位子の選択的解離反応の制御を目指して研究を行った。まず単核ピラジン錯体を合成し、可視光照射によるピラジンの光置換反応を検討したところ、ベンゾキノン体ではヒドロキノン体に比べ反応速度が約15分の1に低下し、酸化還元スイッチによる光置換反応の制御に成功した。つぎに二核錯体における架橋配位子の選択的光解離反応の制御の検討を行った。ヒドロキノン体は溶媒のアセトンへの溶解度が低かったため替わりにジメトキシフェニル基を導入した錯体を用い、これとベンゾキノン体の比較を行ったところ、ベンゾキノン体ではジメトキシフェニル体に比べ反応速度は約6分の1に低下した。以上の結果より、ピラジン架橋ルテニウム二核錯体の架橋配位子の光解離反応を酸化還元スイッチにより制御する可能性が示唆された。今後さらに置換基を導入することで溶解性を改善し、また逆反応である二核錯体再生反応について検討を行う予定である。ルテニウム錯体の光反応の研究において,我々はすでにルテニウム錯体の配位子に酸化還元スイッチとしてベンゾキノンーヒドロキノン部位を導入し、配位子光解離反応のオンオフ制御に成功し,さらに二核錯体から単核錯体への可逆的光解離反応を利用したフォトクロミズムを実現している。そこでこれらを統合して,酸化還元スイッチを有する新規な光機能性ルテニウム二核錯体の合成とフォトクロミズムの制御をめざしている.24年度はキレート配位子であるビピリミジンを架橋配位子とする二核錯体を合成し、可視光照射による単座配位子の選択的解離反応の制御を目指して研究を行った。まずビピリミジンを含む三座ー二座混合配位型単核アセトニトリル錯体を合成し、アセトン溶液への可視光照射によるアセトニトリルの光置換反応を検討したところ溶液は青から青緑へと変わり,三座配位子としてトリスピラゾリルメタンを用いた錯体はターピリジン錯体に比べ反応速度が約4倍速かった。

つぎにビピリミジンでビスビピリジン錯体と架橋した二核ルテニウム錯体におけるアセトニトリルの選択的光解離反応の検討を行ったところ,トリスピラゾリルメタン錯体では1/60に,ターピリジン錯体は1/15に反応速度が低下した.今後,光誘起電子移動により光解離反応を失活させる効果をもつベンゾキノンを配位子に導入することにより,ピリミジン架橋の混合配位型ルテニウム二核錯体に配位したアセトニトリルなどの単座配位子の光解離反応を酸化還元スイッチにより制御する可能性が期待される.今後さらに置換基を導入することで光反応性を改善し、また逆反応であるアセトニトリルの再生配位反応について検討を行う予定である。当初の予定通り、ベンゾキノン、ヒドロキノン、ジメトキシフェニルの各部位を三座配位子ターピリジンに導入したピラジン架橋ルテニウム二核錯体を合成したが、ヒドロキノン体は溶解度が低く配位子光置換反応の速度を正確に測定できなかった。しかしベンゾキノン体とジメトキシフェニル体の比較ではベンゾキノンによる光反応の抑制効果が確認できた。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後、ヒドロキノン部位を有する二核錯体の溶解度を高めるためアルキル基を導入するなどの分子設計を行い、目的錯体を合成してフォトクロミズムのスイッチングについて検証を行う。さらに、二核錯体のユニットとなるルテニウム錯体を共有結合で連結したより効率的なフォトクロミック特性をもつルテニウム二核錯体を設計・合成して目的を達成する。また三座配位子ターピリジンを有する錯体は光置換反応の量子収率が低いため、より高い量子収率を示すことを今年度に見出した三座配位子トリス(ピラゾリル)メタンを有する錯体についても同様の検討を進める。
ウィルスベクター・動物細胞系によるマウスインターロイキン2遺伝子の発現と大量生産

マウスIL2の生物学的,物質学的性状をあきらかにするためにIL2遺伝子をクローニングし、ウィルスベクターに挿入し、培養細胞で発現させることを試みた。マウスIL2遺伝子はコンカナバリンAで刺激したマウス脾臓細胞より調製したCDNAライブラリーより合成プローブを用いてクローニングした。IL2cDNAはSV40後期プロモーターの下流に連結し、ウシパピローマウイルス(BPV)DNAに挿入した。得られたIL2-BPV DNAはCa-リン酸沈澱法によりマウスC127細胞にトランスフェクトした。3週間後に生じたフォーカスより7株のトランスフォーマント細胞を得た。これらの細胞株の培養上清についてIL2活性を調べたところ315単位/ml産生していた。この産生量はSV40の複製系を利用したCos細胞でのトランジエントな発現系(Kashimaら)よりも100倍程度低ったが、プラスミドあたりのIL2産生量は同程度であった。この系の特徴である持続的なウィルスベクー感染について調べたところ、6ケ月後に7株中株でDNAの脱落が起きていたが、そのうち2株は細胞DNAにインテグレートされていた。脱落しなかった細胞株でもウィルスコピー数の低下が認められた。低下した細胞でのIL2産生量はそれに比例して低下していた。このような、ウイルスベクター(パピローマウィルス)のコピー数減少は他の遺伝子の発現の際にも認められており、この系の欠点でもあるが、数ケ月前間の培養では安定しており、充分目的の遺伝子産物の発現系として利用可能であると思われる。今後は、長期間安定に細胞内に維持されうるウィルスベクターの開発と発現量を高めるための強力なプロモーターの導入が課題である。
酸化物担持金クラスター触媒の開発と分子状酸素による高選択的官能基変換への適用

担持金クラスター触媒調製の手法として、乾燥過程にマイクロ波照射を用いることを検討した。種々の金属酸化物上に金粒子を析出沈殿法で担持する際、乾燥過程を120 °C一晩のオーブン乾燥や凍結乾燥などの従来法ではなく、マイクロ波照射により迅速に乾燥することで、保護剤なしでも2 nm以下のクラスターサイズで金粒子を担持できた。この方法は金属酸化物のマイクロ波吸収効率にかかわらず、適用できることがわかった。得られた触媒は、空気浄化となる一酸化炭素の酸化反応の他、液相反応ではスルフィドの酸素酸化反応や脂肪族アルデヒドの酸化的エステル化に適用し、いずれも従来のサンプルよりも高い活性を示した。本研究では高難度反応が可能となる新しい金触媒の開発を目的とし、金をクラスター化することで、ナノ粒子触媒では見られなかった触媒特性の発現を目指している。担持金クラスター触媒調製の手法として、乾燥過程にマイクロ波照射を用いると、酸化マンガンを担体とした際、従来からよく用いられている電気炉による乾燥よりも金粒子直径が小さくなることを見出している。平成28年度はこの手法を、マイクロ波の吸収効率の高い酸化マンガンの他、ほとんど吸収しない酸化チタンや酸化アルミニウムにも適用できるのか検討した。X線吸収分光法を用いて乾燥後の金の状態(価数)、焼成後の金粒子径を調べ、マイクロ波乾燥と従来の電気炉による乾燥、凍結乾燥とを比較した。金/酸化アルミニウムでは、マイクロ波乾燥や凍結乾燥後、金は全く還元されていなかったが、電気炉による乾燥後はすでに約50%がAu(0)に還元されていた。これらを水素還元するといずれもAu(0)へと100%還元され、その金粒径はFEFF解析からマイクロ波乾燥1.6 nm,凍結乾燥1.9 nm,電気炉乾燥2.3 nmとなった。これらはTEM観察により求めた平均粒子直径ともよい一致を示した。マイクロ波乾燥後水素還元したサンプルが最も平均粒子直径が小さく、マイクロ波乾燥は、担体のマイクロ波吸収効率にかかわらず、金クラスター触媒の調製法として効果的であることがわかった。得られた触媒はスルフィドやCOの酸化反応で高い触媒活性を示した。当初の目的通り、マイクロ波乾燥という手法を取り入れることで、マイクロ波吸収効率の異なる金属酸化物を担体としても、高活性な金クラスター触媒が得られることを見出した。また、得られた金クラスター触媒は、空気浄化となるCO酸化反応で高い触媒活性を示したほか、香料となる脂肪族エステルの合成にも適用できることがわかった。担持金クラスター触媒調製の手法として、乾燥過程にマイクロ波照射を用いることで、マイクロ波吸収効率の異なる金属酸化物を担体としても、従来のオーブン乾燥よりも小さな金粒子となることを見出している。平成29年度は、この手法により調製した金クラスター触媒の液相反応への適用を検討した。香料となるエステルは、工業的に有用な化合物である。エステル合成の従来法であるアルデヒドをカルボン酸に酸化した後、酸触媒によりエステルとする2段階反応に代わり、アルデヒドから1段でエステル化する方法がグリーンケミストリーの観点から注目されている。オクタナールとエタノールからオクタン酸エチルを選択的に得る酸化的エステル化を種々の担持金触媒を用いて検討した。バッチ式の検討において、酸化亜鉛、アルミナ、シリカを担体とした場合に、5時間の反応後、いずれも100%の転化率を示し、目的のエステルが80%以上の選択率で得られた。次にこれらの金触媒を用いて固定床流通式で反応を行った。転化率は7割程度となったが、選択率は90%以上と向上した。基質溶液の流速を遅くすることで、いずれも転化率は上がったが、酸性担体であるシリカの場合は、触媒接触時間が長くなるとアセタールの副生率が高くなった。一方、酸化亜鉛やアルミナ担体の場合には、選択率94%を維持できた。流通式でも目的のエステルが高い収率で得られ、6時間の試験中、活性低下は見られなかった。マイクロ波照射により触媒の乾燥が迅速にでき金クラスターとなった。得られた触媒は気相反応のほか、液相反応としてエステル合成にも適用できた。この反応では実用化に向け、流通式反応装置を用い、高濃度条件での検討を行う。また、ベンゼンからフェノールやアニリンへの直接官能基化の高難度反応への挑戦に向け、ベンゼンよりも反応性の高いトルエンを基質とするアンモ酸化などに適用し、反応ごとのサイズ特異性・構造特異性を評価し、触媒の最適化を図る。
中世ヨーロッパ文化の多元性に関する総合的研究

中世ヨーロッパ文化の多元性について総合的研究を推進する目的で以下のとおり実施した。1.研究計画に従って年度毎に共通の研究テーマ(旅と巡礼、排除と寛容、死と生、愛の諸相および笑い)を設定したうえで分担して研究を行い、得られた成果を持ち寄って共同討議を重ねるために、月例のヨーロッパ中世研究会を開催し、総合的研究を行った。2.各自の役割分担に対応して、中世ヨーロッパ文化の多元性に関する総合的研究を行うために、関連する図書を入手し、国内外の研究施設において調査・資料収集を行う一方、それぞれが所属する学会・研究会等において、研究成果を口頭発表し、あるいは図書、雑誌論文として公刊した。3.平成16年9月、17年9月、19年3月にそれぞれの年度の研究成果を取りまとめて報告書を刊行するとともに、平成20年3月に全期間における研究成果を取りまとめて最終報告書を刊行した。4.平成16年11月、17年11月、18年11月、19年11月に、広島大学大学院文学研究科にて各年度のテーマを題目として中世ヨーロッパ文化の多元性に関わるシンポジウムを開催し、意見を交換した。6.平成18年9月・10月に「中世ヨーロッパにおける死と生」と題する市民向け公開講座を担当した。1)本研究の代表者および分担者は、研究計画に従って各年度に共通の研究テーマを設定し、それぞれが分担して行った研究の成果を持ち寄り、平成16年4月から月例の中世ヨーロッパ研究会を開催し、そこで共同討議を重ねることを通して、総合的に研究を行った。また、西洋中世文化思想関連図書、西洋中世史関連図書、西洋中世文学語学関連図書、及びデータCD等を発注・入手し、代表者および個々の研究分担者の研究に活用した。2)平成16年度中に、代表者および分担者は、各自の役割分担に対応して、中世ヨーロッパ文化の総合的研究のために、ヨーロッパ各国で調査、資料収集を行い、また海外共同研究者らとの当該研究及び16年度末に広島大学文学研究科で開催する国際コロキウムの打ち合わせを行った。同時に、代表者および分担者は、本年度の研究成果を国内外での学会・研究会において口頭発表を行い、あるいは雑誌論文の形で公刊した。3)月例の中世ヨーロッパ研究会での本研究の代表者および分担者の研究発表及び共同討議を通しての中世ヨーロッパ文化の総合的研究に基づいて、平成16年9月に平成16年度研究成果報告書として『中世ヨーロッパの旅と巡礼』を刊行した。4)広島大学文学研究科において平成16年11月13日に本研究の代表者および分担者による中世ヨーロッパ文化シンポジウム「排除と寛容」を開催し、意見を交換した。5)更に平成17年3月末に、広島大学文学研究科に海外共同研究者を2名招聘し、3月23日-24日にわたって共同で中世ヨーロッパ文化国際研究集会"Exclusion and Tolerance in Medieval Europe"を開催した。この国際研究集会は「中世ヨーロッパにおける排除と寛容」を中心テーマとし、当国際研究集会での2つの招待講演・10の一般研究発表及び討論は全て英語で行われ、中世ヨーロッパ文化に見られる多様な排除と寛容の諸相が学際的に討議された。(なお、当国際研究集会の英文会議録は平成18年度に公刊される予定である。)1)本研究の代表者及び分担者は、研究計画に従って各年度に共通の研究テーマを設定し、各人が分担して行った研究の成果を基礎に、平成17年4月から月例の中世ヨーロッパ研究会を開催した。そこで共同討議が重ねられることによって、総合的に研究が遂行された。同時に、西洋中世文化思想関連図書、西洋中世史関連図書、西洋中世文学語学関連図書、及びデータCD等を発注・入手し、代表者及び個々の研究分担者の研究に有効に活用した。2)平成17年度中に、代表者及び分担者は、各自の役割分担に対応して、中世ヨーロッパ文化の総合的研究のために、ヨーロッパ各国で調査、資料収集を行い、また海外共同研究者らとの当該研究に関する意見交換を行った。さらに、代表者および分担者は、本年度の研究成果を国内外での学会・研究会において口頭発表を行い、あるいは雑誌論文の形で公刊した。

3)月例の中世ヨーロッパ研究会での本研究の代表者及び分担者の研究発表と共同討議を通しての中世ヨーロッパ文化の総合的研究に基づいて、平成17年9月に、平成17年度研究成果報告書『中世ヨーロッパにおける排除と寛容』を刊行した。4)広島大学文学研究科において平成17年11月24日に本研究の代表者及び分担者による中世ヨーロッパ文化シンポジウム「中世ヨーロッパにおける生と死」を開催し、口頭発表の後、活発に意見を交換した。5)平成17年3月末に広島大学文学研究科で開催された中世ヨーロッパ文化国際研究集会"Exclusion and Tolerance in Medieval Europe"で行われた2つの招待講演・10の一般研究発表を含む英文会議録が、平成17年度に公刊された。1)本研究の代表者及び分担者は、研究計画に従って各年度に共通の研究テーマを設定し、この共通テーマについてそれぞれが分担して研究を行い、そうすることによって得た成果を持ち寄って全員による共同討議を重ねるために、月例のヨーロッパ中世研究会を開催し、総合的に研究を行った。2)本研究の代表者及び分担者は、各自の役割分担に対応して、中世ヨーロッパ文化の総合的研究を行うために、関連する図書を入手し、国内外の研究施設において調査・資料収集を行う一方、それぞれが所属する学会・研究会等において、研究成果を口頭発表し、あるいは雑誌論文として公刊した。3)平成18年9月及び10月の間に、広島市まちづくり市民交流プラザにて、本研究の代表者・分担者に研究協力者を加えた6名により、「中世ヨーロッパにおける死と生」と題する広島大学公開講座全6回を実施した。4)平成18年11月16日に広島大学大学院文学研究科において本研究の代表者・分担者・研究協力者により、中世ヨーロッパ文化の多元性に関わるシンポジウムとして「中世ヨーロッパにおける愛の諸相」を開催し、意見を交換した。5)月例の中世ヨーロッパ研究会における、本研究の代表者・分担者・研究協力者の研究発表及び共同討議を通して行われた中世ヨーロッパ文化の多元性に関する総合的研究に基づいて、平成19年3月に平成18年度研究成果報告書をとりまとめ、『中世ヨーロッパにおける愛の諸相』と題して刊行した。本年度は「ヨーロッパ中世における笑い」を共通の研究テーマに設定し、本研究の課題とする「中世ヨーロッパ文化の多元性に関する総合的研究」をさらに推進する目的で以下のとおり実施した。1)研究計画に従って設定した本年度の共通の研究テーマについてそれぞれが分担して研究を行い、得られた成果を持ち寄って全員による共同討議を重ねるために、月例のヨーロッパ中世研究会を開催し、総合的に研究を行った。2)各自の役割分担に対応して、中世ヨーロッパ文化の総合的研究を行うために、関連する図書を入手し、国内外の研究施設において調査・資料収集を行う一方、それぞれが所属する学会・研究会等において、研究成果を口頭発表し、あるいは雑誌論文として公刊した。3)平成19年11月15日に、広島大学文学部・大学院文学研究科にて、本研究の代表者・分担者に研究協力者を加えた5名により、中世ヨーロッパ文化の多元性に関わるシンポジウムとして「中世ヨーロッパにおける笑い」を開催し、意見を交換した。4)平成16年度平成19年度にわたる本研究の最終年度を迎えるにあたり、全期間における研究成果を取りまとめ、平成20年3月に研究成果の最終報告書を印刷・刊行した。
マングローブ水域の稚仔育成場としての役割

西表島ウダラ川マングローブ水域における平成4年9月11月と同5年8月の5回に亘る魚類採集などから,この水域の稚仔育成場としての役割について検討した.この調査期間には,小潮大潮期を含むようにした.調査場所の満期時の水深は,小潮期には約50cm大潮期には約120cmとなり,干潮時には小潮期であっても干出することがあった.水温・塩分は潮汐周期に影響され,上げ潮時には網取湾から高水温・高塩分の海水が入った.ウダラ川河口の浅瀬(シル)で暖められた海水が入るため,高水温は日中の上げ潮で著しかった.魚類採集は,夜間と昼間の満潮時に網を張り,下げ潮時に採集した.5回の調査により,合計13科16種(含未同定5種)323個体を得た.4種が全調査に出現し,このうちコモチサヨリは稚魚から成魚期を過ごすと推定された.これらの4種の消化管内容物はそれぞれ異なり,コボラは藻類やデトリタス,アマミイシモチは端脚類や浮遊性カイアシ類,ツムギハゼは端脚類,多毛類やメイオベントスをそれぞれ食べていた.コモチサヨリは昆虫とくにアリ類を食べ,デトリタスに依存しないと考えられた.アリ類や端脚類などの消化管内容物は,動物プランクトン試料にも含まれていた.4種の8月の餌料は,放出されたばかりの各種甲殻十脚類幼生など多様な生物から構成されるのに対し,11月には単純となった.これには,気温や水温の低下が関係すると考えられる.ウダラ川マングローブ域には各種カニ類,エビ類,オカヤドカリ類が生息し,これらのゾエア幼生は,繁殖期には半月周期で放出され,メガローパやグラウコトエ幼生などに成長して海から戻る.これらはいずれも魚類の餌料生物として出現した.このように,ウダラ川マングローブ水域は,8月11月の間は,魚類の稚仔などに対して餌料を提供する場として機能すると考えられる.西表島ウダラ川マングローブ水域における平成4年9月11月と同5年8月の5回に亘る魚類採集などから,この水域の稚仔育成場としての役割について検討した.この調査期間には,小潮大潮期を含むようにした.調査場所の満期時の水深は,小潮期には約50cm大潮期には約120cmとなり,干潮時には小潮期であっても干出することがあった.水温・塩分は潮汐周期に影響され,上げ潮時には網取湾から高水温・高塩分の海水が入った.ウダラ川河口の浅瀬(シル)で暖められた海水が入るため,高水温は日中の上げ潮で著しかった.魚類採集は,夜間と昼間の満潮時に網を張り,下げ潮時に採集した.5回の調査により,合計13科16種(含未同定5種)323個体を得た.4種が全調査に出現し,このうちコモチサヨリは稚魚から成魚期を過ごすと推定された.これらの4種の消化管内容物はそれぞれ異なり,コボラは藻類やデトリタス,アマミイシモチは端脚類や浮遊性カイアシ類,ツムギハゼは端脚類,多毛類やメイオベントスをそれぞれ食べていた.コモチサヨリは昆虫とくにアリ類を食べ,デトリタスに依存しないと考えられた.アリ類や端脚類などの消化管内容物は,動物プランクトン試料にも含まれていた.4種の8月の餌料は,放出されたばかりの各種甲殻十脚類幼生など多様な生物から構成されるのに対し,11月には単純となった.これには,気温や水温の低下が関係すると考えられる.ウダラ川マングローブ域には各種カニ類,エビ類,オカヤドカリ類が生息し,これらのゾエア幼生は,繁殖期には半月周期で放出され,メガローパやグラウコトエ幼生などに成長して海から戻る.これらはいずれも魚類の餌料生物として出現した.このように,ウダラ川マングローブ水域は,8月11月の間は,魚類の稚仔などに対して餌料を提供する場として機能すると考えられる.マングローブ水域に出現する魚類とそれらによる水域の利用について明らかにする目的で調査を行った.調査水域は,南西諸島西表島の西部にある東海大学沖縄地域研究センター近くの,ウダラ川マングローブ水域である.調査は,1992年9月7-8日,10月28-29日と11月1-2日に行った.調査項目は,魚類と動物プランクトン採集,水位と水温・塩分の経時観測である.魚類採集は,昼夜各一回水域内の水路を横断して網を張り,下げ潮で出て行く個体を対象に行った.魚類試料は,現場でホルマリン固定を行い,研究室に持ち帰り,種までの査定の後に,体長と体重を測定し,消化管内容物を調べた.調査水域の水深は,満潮時には約50100cmであり,干潮時には小潮であっても干出することがあった.表面水温は,9月2629°C,10月2326°C,11月2023°Cであった.塩分は,345の範囲で変化した.

採集魚類は,9月7種26個体,10月10種77個体,11月7種47個体,合計10種150個体であり,成体は数個体のみであった.夜間のほうが,採集個体数,種類数ともに多かった.全ての調査に出現した魚種は,アマミイシモチ,コモチサヨリ,コボラとツムギハゼの4種であり,これらの個体数は,全出現個体数の75%を占めていた.これら4種の消化管は,コモチサヨリでは直線でもっとも短く,コボラでは数回巻いてもっとも長く,他の2種はそれらの中間であった.これら4種の消化管内容物は,アマミイシモチでは浮遊性カイアシ類など,コモチサヨリでは昆虫類など,コボラでは付着性藻類など,ツムギハゼでは底生性端脚類などであった.この結果から,4種の魚類の摂餌場所は,コモチサヨリでは水面,ツムギハゼでは底泥上、コボラとアマミイシモチでは河川域の岩やマングローブ付近と推定される.本年度の研究概要は,平成5年度日本水産学会春季大会などで口頭発表の予定である.昨年度の調査では,ウダラ川マングローブ域(水路)における水位,水温・塩分,出現動物プランクトンの晩夏から秋季の概要を推定した.また,この期間の主要魚種は,アマミイシモチ,コモチサヨリ,コボラ,ツムギハゼの4種であり,これらの消化管内容物から,摂餌場所を推定した.本年度は,昨年度の調査の補足として,8月1213日(小潮)と1819日(大潮)に昨年度と同じ水域(水路)と河口で調査を実施した.調査項目,方法は昨年と同様である。観測の結果,水路では干潮時には小潮であっても干出することがあるのに対し,河口では大潮であっても干出することはなかった.2か所とも水温は約2835°C,塩分は約3034の範囲で変化した.動物プランクトン中には,終生プランクトンの他にカニ類や異尾類の幼生が小潮時にも出現した.採集魚類の個体数・種類数は、大潮のほうが小潮よりも多く,昼間よりも夜間のほうが多かった.水路では合計9種142個体,河口では合計9種31個体が採集された.個体数の多い種は,河口ではミナミヒメハゼ(12個体)とヤクシマイワシ(7個体),水路ではツムギハゼ(41個体),コモチサヨリ(37個体),アマミイシモチ(21個体),コボラ(13個体)であった.消化管内容物は,昨年と同じ4種について調べた.その結果,4種とも昨年と同様の生物を食べていることが明かであり,この他に底生生物の浮遊幼生を食べていた.8月には,これらの浮遊幼生は小潮であっても動物プランクトンとして出現することから,魚類の重要な餌料を構成すると考えられる.また,これらの幼生の出現時刻を考慮すると,4種の魚類は夜間の満潮過ぎに摂餌すると推定される.
微量元素のスペシエーションのための高性能複合型分析装置の開発

CEおよびμHPLCとICP-MSあるいはESI-MSとの高性能複合分析装置の試作を目指し、特に高性能有機モノリスμHPLCおよびCECシステムの開発を行い、以下のような結果を得た。1)有機ポリマー系のモノリスカラムの作製を試みた。すなわち、まず、内径0.25mmの溶融シリカキャピラリーの内壁に分離媒体(有機ポリマー)を化学的に結合させるため、3-methacryloxypropyltrimethoxysilaneで処理したのち、ポリマーを構成する主鎖としてメタクリル酸ブチル(BMA)など、架橋剤にはジメタクリル酸エチレングリコール(EDMA)を含む反応溶液で内壁面を処理したキャピラリー管に満たし重合反応を行った。その結果、逆相カラムとして機能するBMA/EDMA系モノリスカラムをえた。さらにメタクリル酸グリシジル(GMA)を主鎖とするGMA/EDMA系ポリマーにスルホン基を導入したカラムが作製できた。特に後者は、初めての有機モノリス型陽イオン交換カラムである。2)陰イオン交換有機ポリマー系のモノリスカラムの作製と性能評価を試みた。すなわち、ポリマーを構成する主鎖としてGMAおよびBMA、架橋剤にはEDMAを用いて重合反応を行った。さらにグリシジル基とジメチルアミンを反応させて三級アミンを導入したのち、さらにヨウ化メチルあるいは塩化ベンジルと反応させて四級アンモニウム基に変換した。このカラムにより5種類の陰イオンが分離可能であった。3)同様の方法で、主鎖のモノマーとしてメタクリル酸ラウリル(LMA)とGMA、架橋剤としてEDMAを用いて重合させた後、亜硫酸ナトリウムによりグリシジル基にスルホン基を導入したカラムを作製しCECに応用した。その結果、逆相系の分離能を示す、高性能なCEC用カラムの作製に成功した。本申請の研究目的は、CEおよびμHPLCとICP-MSあるいはESI-MSとの高性能複合分析装置の試作である。本年度は、特に高性能μHPLCシステムの確立を目指し検討を行い、以下のような結果を得た。1)内径0.25mmの中空キャピラリー管に粒径5μmの充填剤を詰めたキャピラリーカラムを作製し、従来の数100分の1のスケールでの分離が達成できた。2)1)の充填型カラムでは、微粒子の充填には高度に熟練した技術を必要とし、また、作製できるカラムの内径にも限界がある。そこで、さらに微小口径のカラムを作製していくために、カラム管と充填剤が連結した一体型カラム(モノリスカラム)の作製の開発を試みた。特に、固定相に利用できるモノマーの種類の豊富さから多様な分離選択性の創出も容易になると考えられる有機ポリマー系のモノリスカラムの作製を試みた。すなわち、まず、内径0.25mmの溶融シリカキャピラリーの内壁に分離媒体(有機ポリマー)を化学的に結合させるため、3-methacryloxypropyltrimethoxysilaneで処理した。ポリマーを構成する主鎖としてメタクリル酸グリシジル(GMA)およびメタクリル酸ブチル(BMA)を用いた。架橋剤にはジメタクリル酸エチレングリコール(EDMA)を使用した。これらのモノマーを含む反応溶液を内壁面を処理したキャピラリー管に満たし重合反応を行った。その結果、逆相カラムとして機能するGMA/BMA系モノリスカラム、さらにGMA/BMA系ポリマーにスルホン基を導入したカラムが作製でき、それぞれ芳香族化合物および陽イオンの分離に応用したところ、通常の分離カラムとほぼ同等の分離性能が得られた。来年度以降、今年度開発したμHPLCやCEを利用した複合装置の開発を行う予定である。