hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
選択溶解処理した金銀パラジウム合金鋳造体の傾斜機能化による耐食性改善

金銀パラジウム合金は銀の硫化に伴う変色をパラジウムや金など貴金属を添加し、合金中の貴金属の比率を高くすることにより合金の耐食性を改善している。本研究課題では貴金属を添加するのではなく、腐食や変色の原因となる元素を除去することで貴金属の比率を高め、耐食性の改善を目指した。金銀パラジウム合金をa)硝酸に浸漬または、b)次亜塩素酸ナトリウム溶液浸漬後にチオ硫酸ナトリウム溶液かアンモニア水に浸漬することで、銀や銅など変色、腐食しやすい元素が選択的に除去され、金やパラジウムなど貴金属元素の増加が確認され、耐食性向上の可能性が示唆された。しかし、同合金は多相構造を有しているため、相や偏析の程度によって腐食挙動が異なり、選択溶解処理により一部にエッチピットが見られた。選択溶解後の合金相と耐食性の関係を探るため、溶体化処理後に選択溶解処理を施した鋳造体の変色試験を行ったところ、650および700°C溶体化試料では銀リッチ部で変色が見られたものの、750850°C溶体化試料では変色はほとんど見られず、平滑な表面状態を呈していた。このことは、高温溶体化とその後の選択溶解処理が同合金の耐食性の向上に寄与したものと考えられるが、処理後の試料のEPMA像では選択溶解の様相を呈していないことから、その機序については今後検討を要する。一方、高温溶体化は合金の耐食性のほか機械的性質の向上にも関与していることから、選択溶解処理前の合金処理として適切な手法と考えられる。金銀パラジウム合金鋳造体表面の変色しやすい元素を選択的に溶解除去することにより耐変色性を改善することを目的に、選択溶解処理液の探索とその除去性能について検討した。銀の選択溶解による除去の可能性を探るため、(1)20%硝酸水溶液中に試料を5分間浸漬して銀を溶解する方法と、(2)試料を次亜塩素酸ナトリウム溶液中に10分間浸漬して生成した塩化銀を2%チオ硫酸ナトリウム溶液または5%アンモニア水に5分間浸漬して除去する2つの方法を検討した。20%硝酸水溶液に浸漬した処理面は金属光沢を持ち、肉眼的には未処理面と差がみられなかった。SEMの2次電子、反射電子のいずれの像においても未処理面と処理面には差はなく、反射電子像からAgリッチ共晶組織とCuリッチ相から成っていることが認められた。XPS分析より処理面のAg濃度は低下し、AuおよびPd濃度は増加した。一方、次亜塩素酸ナトリウム溶液浸漬後の金属面は肉眼的にはほぼ全面にわたり黒色に変色した。SEM観察から共晶組織に1μm以下の立方晶から成る析出物が認められたが、Cuリッチ相には析出物がみられなかった。EDXによる点分析の結果、この析出物は塩化銀であると推測された。その後チオ硫酸ナトリウム溶液またはアンモニア水に浸漬すると黒色の塩化銀は除去され、金属光沢を呈した。XPS分析の結果、Ag濃度に変化はみられなかったが、Cuが低下しAu、Pdが増加した。以上の結果より、硝酸処理を行うと鋳造体表面から比較的均一にAgが除去され、Au、Pd濃度が増加した。一方、次亜塩素酸処理後チオ硫酸ナトリウム溶液またはアンモニア水処理すると、塩化銀析出相が選択的に溶解され、Au、Pd濃度の増加がみられた。いずれの処理においても、鋳造体表面の銀の選択溶解が生じ、Au、Pd濃度が上昇するため、耐食性の向上が期待される。前年度の研究より金銀パラジウム合金を1)硝酸水溶液に浸漬および2)次亜塩素酸ナトリウム溶液浸漬後、2%チオ硫酸ナトリウム溶液に浸漬することで1)ではAgが、2)ではAgClがそれぞれ溶解除去されることにより、合金表面のAu、Pd濃度が増加し耐食性の向上の可能性が示唆された。

しかし、後者の処理では合金表面に偏析の影響と見られる孔食が生じ、さらなる腐食の進行につながりかねない。そこで、本年度は偏析の影響を除くため本合金を5段階の温度(650850°C)で溶体化熱処理を行い、その後、次亜塩素酸ナトリウム溶液とチオ硫酸ナトリウム溶液による選択溶解処理を行った場合の耐食性を組織像から検討した。(1)溶体化熱処理後の組織:as cast(コントロール)試料の組織はα,α_1,α_2相からなり、溶体化熱処理温度の上昇に伴い、α+α_1の2相およびα単相に変化することが認められた。(2)選択溶解処理後の組織:650および700°C溶体化試料は、丸みを帯びた白色相と小さな不定形の白色粒およびそれらを取り囲む暗い灰色のマトリックスの3相からなっていた。750,800および850°C溶体化試料は全面にわたり灰色を呈しており、平滑な表面を呈していた。(3)選択溶解処理後の試料の耐食性:650および700°C溶体化試料はAgリッチ部(マトリックス)の黒色化が顕著に現れたが、溶体化熱処理温度の上昇に伴い、黒色化部分が消失する傾向を示した。すなわち、750850°C溶体化試料では変色がほとんどみられず、平滑な表面状態を呈していた。以上の結果から、高い温度域における均質化熱処理とその後のAgの選択溶解処理が金銀パラジウム合金の耐食性の向上に寄与すると考えられる。
転写因子ISGF3γのサブユニット会合ドメインの立体構造の研究

ウイルス感染が起きた細胞内では、はじめにI型インターフェロン遺伝子を含む種々の遺伝子の発現が誘導され、抗ウイルス作用などの生体防御機構が働くことになる。これまで、ウイルスあるいは二重鎖RNA刺激に応答する遺伝子のプロモーターには共通のDNA配列(PRDI/ISRE)が存在し、そこにはIFN regulatory factor(IRF)ファミリーに属する転写因子(IRF-1,IRF-2,ISGF3など)が結合することが示されていたが、実際にどの因子がどのようなメカニズムで機能しているのかは明らかになっていなかった。そこで、知られているIRFファミリーに属する分子群についてウイルスによるシグナルへの関与について検討を行ったところ、IRF-3分子の機能について興味深い結果を得ることができた。すなわちIRF-3は、ウイルス刺激によるIFN-αやIFN-β遺伝子プロモーターの活性化を、PRDI依存的に著しく増強する能力を持つことが明らかになった。また同時に、IRF-3を含んだDNA結合活性のPRDI/ISRE配列への結合が検出され、それがウイルスあるいは二重鎖RNA刺激によって特異的に誘導されるものであることが明らかになった。さらに興味深いことに、このDNA結合活性は、種々の転写因子のコアクティベータ-として働くことが知られているp300/CBPとIRF-3との複合体であることが判明した。そこで、この複合体についてさらに詳細な解析を行ったところ、IRF-3は通常そのN端に存在するNuclear Export Signal(NES)の機能により細胞質内に局在しており、ウイルス感染によってC端側に存在する特定のセリン残基がリン酸化されることにより核内に移行し、核内に存在するp300/CBPと複合体を形成すると共にDNA結合能を獲得することが明らかになった。以上のようにIRF-3は複数の、次のようなドメインを有していると考えられる。リン酸化される部位、NES(あるいはエクスポ-ティン蛋白質と相互作用するドメイン)、核移行シグナル、コアクティベータと相互作用するドメイン、DAN結合ドメイン等である。IRF-3が活性化されるときにはこれらのドメインが単独で機能するのではなく、同一蛋白質分子中の構造変化によるドメイン間の情報伝達がおこると考えられる。そこでこの分子内活性化の構造的理解を目的として大腸菌を用いてIRF-3分子の大量生産を試みた。様々な部分の生産を試みた結果、DNA結合ドメインを欠く約30kDaの分子が大量に生産できることが判明し、その精製を行った。
果実的野菜中成分の変動機構の解明に基づく新規加工技術の開発

今年度は、スウェーデンルンド大学の在外研究において、バジルおよびスイカの加工を行い、国内の受入れ研究機関において多変量解析ソフトを用いてバジルの香気成分の変動解析を行った。バジルの加工において、パルス未処理、気孔開口レベルまたは細胞死レベルのパルス処理後、低温乾燥中の水分活性および香気成分の測定を行った。同水分量におけるパルス未処理試料の水分活性は、パルス処理試料よりも常時高い値を示した。これは、水分活性の高い試料は組織内成分が分解されやすいことより、パルス未処理試料中の香気成分が分解されやすいものと考えられる。一方、乾燥前のパルス処理試料の香気成分の変動はパルス未処理試料よりも増減共に大きく、パルス処理試料からの香気成分の揮発が進みやすくなることが示唆された。また、パルス処理試料の方が香気成分の消失程度が大きいことは、パルス処理により処理水溶液中に香気成分が流出したためと考えられた。つまり、パルス処理によりバジル内香気成分が口腔内に開放されやすくなることが示された。本研究により、低温乾燥とパルス処理を組み合わせることにより、短時間乾燥による低コストで高品質な乾燥ハーブ加工処理を可能とした。スイカの加工において、破砕後乳酸菌を添加し、発酵果汁へのパルス処理が果汁の品質に与える影響を測定した。果汁の乳酸発酵は、増殖菌数増大およびpH低下を伴い、乳酸量は乳酸菌の増殖に伴い対数増殖期に増大した。酢酸は乳酸よりも増大開始時期が遅く、定常期に増大した。パルス処理により、ある一定条件において、発酵果汁中の乳酸、酢酸量がパルス未処理試料よりも増大する知見を得た。乳酸量が増大した試料はヨーグルトのような爽やかな香りへとスイカ果汁の香りが変化した。本研究により、スイカ果汁の乳酸発酵は草様の不快臭の抑制に効果があることを示し、パルス処理による乳酸菌の代謝産物変動に関する基礎的知見を得た。今年度は、低温乾燥中の水分活性および香気成分測定を行い、低温乾燥という物理的加工技術と、パルス処理という電気的加工技術を組み合わせることで、従来よりも乾燥時間の短い短時間乾燥による低コストで高品質な乾燥ハーブ加工処理を可能とした。野菜への熱的加工および電気的加工が乾燥時間、生果の香りや不快臭の発生に与える影響に関する成果を国際学会で報告した。今後速やかに成果を取りまとめて論文投稿する予定である。さらに、スイカ果汁の不快臭の軽減のために乳酸発酵を行い、乳酸量を増大させ、ヨーグルトのような爽やかな香りへとスイカ果汁の香りを変化させた。さらに極短時間のパルス処理により、菌を死滅させずに乳酸や酢酸といった代謝産物量が変化する基礎的知見を得た。現在、バジル中の香気成分のGCMSピークの同定を行っており、研究計画通り、おおむね順調に進展していると考える。今後は、バジルから得られたGC/MSデータのピークの同定を行い、パルス処理特有の香気成分や加熱臭の特定を行う予定である。その後、その成果を取りまとめて論文に投稿する予定である。さらにこれまで得られた成果を基に、今年度は、果実的野菜としてスイカに着目し、スイカピューレの交流高電界処理が香気成分に与える影響について研究を行う。不快臭抑制、機能性成分の保持、殺菌を目指したこれまでの検討結果を元に、破砕、加熱や電気的加工処理を適切に組み合わせることで機能性成分を保持した高品質かつ安全性の高いスイカピューレの加工方法の開発を目指す。1年目の結果より、スイカは超高速フードプロッセッサーにより破砕する。さらに、野菜への電気的加工が、生果の香りや不快臭の発生に与える影響を明らかにするために、交流高電界処理ならびに従来加熱処理後のスイカピューレの香気成分をGC-MSを用いて測定する。GC-MS測定データの動的多変量解析によるスイカ中の香気成分の変動機構の解明を目指す。今年度前半は国内の受入れ研究機関においてイチゴの加工を行い、後半はスウェーデンルンド大学の在外研究においてバジルの加工を行った。イチゴの加工において、超高速回転式破砕により粘度を低減した均質な分散安定性を向上させたペーストを作製した。低速破砕では、発泡および酵母や乳酸菌の増殖が認められ、発泡は微生物増殖による二酸化炭素の産生が原因であると考えられた。さらに、ペーストの保存性向上を目的とした殺菌のために、温度制御された水中でプラスチックフィルム包装したペーストに27MHzの短波帯交流を用いた水中短波帯交流加熱処理(RF)を行った。湯浴による従来加熱に比べて、RFは高い温度まで昇温する必要があるが、加熱時間を10分の1以下へ短縮可能なことが分かった。また、従来加熱と比較しても色やビタミンCおよびアントシアニン量の変化は認められなかった。本研究により、超高速回転式破砕という物理的加工技術と、水中短波帯交流加熱処理という電気的加熱技術を組み合わせることで、保存性が高く従来よりも高品質なイチゴペーストの加工を可能とした。バジルの加工において、バジル葉を電気的パルス処理することで、孔辺細胞に電気穿孔が起き、気孔が開口した状態のままとなる処理条件および、細胞死レベルに至る処理条件を示した。気孔開口レベルのパルス処理により、パルス未処理試料と比較して乾燥時間を約2分の1に短縮した。これは、孔辺細胞へのパルス処理により気孔を開口状態にすることで水分の蒸発を促進させ、乾燥時間が短縮したものと考えられる。また、細胞死レベルのパルス処理により乾燥時間をさらに6分の1に短縮させた。

これは孔辺細胞だけでなく周囲の細胞が電気穿孔を受け細胞内成分が流出したためと考えられる。本研究により、パルス電圧の異なる電気的処理と低温乾燥という熱的加工処理を組み合わせることにより低温短時間の乾燥処理を可能とした。今年度は、国内受入れ研究機関において、超高速回転式破砕という物理的加工技術と、水中短波帯交流加熱処理という電気的加工技術を組み合わせることで、保存性の高く従来よりも加熱殺菌時間の短いイチゴペーストの加工を可能とした。その結果をまとめて国内および国外において学会発表を行った。さらに、8月末よりスウェーデンルンド大学において、バジル葉を丸ごと電気的パルス処理することで、孔辺細胞に電気穿孔が起き気孔が開口した状態のままとなる処理条件を見出し、低温乾燥という熱的加工処理と組み合わせることで、低温短時間の乾燥処理を可能とした。現在、GC/MSデータの動的な多変量解析による乾燥処理したバジル中の香気成分の変動量の評価を進めており、研究計画通り、おおむね順調に進展していると考える。今年度は、スウェーデンルンド大学の在外研究において、バジルおよびスイカの加工を行い、国内の受入れ研究機関において多変量解析ソフトを用いてバジルの香気成分の変動解析を行った。バジルの加工において、パルス未処理、気孔開口レベルまたは細胞死レベルのパルス処理後、低温乾燥中の水分活性および香気成分の測定を行った。同水分量におけるパルス未処理試料の水分活性は、パルス処理試料よりも常時高い値を示した。これは、水分活性の高い試料は組織内成分が分解されやすいことより、パルス未処理試料中の香気成分が分解されやすいものと考えられる。一方、乾燥前のパルス処理試料の香気成分の変動はパルス未処理試料よりも増減共に大きく、パルス処理試料からの香気成分の揮発が進みやすくなることが示唆された。また、パルス処理試料の方が香気成分の消失程度が大きいことは、パルス処理により処理水溶液中に香気成分が流出したためと考えられた。つまり、パルス処理によりバジル内香気成分が口腔内に開放されやすくなることが示された。本研究により、低温乾燥とパルス処理を組み合わせることにより、短時間乾燥による低コストで高品質な乾燥ハーブ加工処理を可能とした。スイカの加工において、破砕後乳酸菌を添加し、発酵果汁へのパルス処理が果汁の品質に与える影響を測定した。果汁の乳酸発酵は、増殖菌数増大およびpH低下を伴い、乳酸量は乳酸菌の増殖に伴い対数増殖期に増大した。酢酸は乳酸よりも増大開始時期が遅く、定常期に増大した。パルス処理により、ある一定条件において、発酵果汁中の乳酸、酢酸量がパルス未処理試料よりも増大する知見を得た。乳酸量が増大した試料はヨーグルトのような爽やかな香りへとスイカ果汁の香りが変化した。本研究により、スイカ果汁の乳酸発酵は草様の不快臭の抑制に効果があることを示し、パルス処理による乳酸菌の代謝産物変動に関する基礎的知見を得た。今年度は、低温乾燥中の水分活性および香気成分測定を行い、低温乾燥という物理的加工技術と、パルス処理という電気的加工技術を組み合わせることで、従来よりも乾燥時間の短い短時間乾燥による低コストで高品質な乾燥ハーブ加工処理を可能とした。
EBVがコードするプロテインキナーゼBGLF4の機能解析

(1)昨年実施したプロテインチップ解析からBGLF4の標的因子として同定したFra-2(fos-relested antigen 2)の解析を行った。過剰発現系において、Fra-2とBGLF4を共発現させると、シフトしたバンドが見られ、キナーゼ活性を消失させた変異体BGLF4-K102I共存在下ではFra-2単独と同様なアイソフォームが観察された。また、これらの差異はフォスファターゼ感受性であることから、細胞レベルにおいてもBGLF4はFra-2をリン酸化することが確認された。過剰発現および感染細胞において免疫沈降法に供したところ、BGLF4とFra-2は安定な複合体を形成し、その複合体形成はリン酸化依存的であることが明らかとなった。感染細胞において溶解感染期を誘導すると、Fra-2の発現が誘導され、その発現時期はBGLF4の発現とほぼ一致していた。BGLF4がFra-2の転写活性能に与える影響を調べるため、ルシフェラーゼアッセイを行ったところ、Fra-2とBGLF4を共発現させると転写活性が増強し、キナーゼ活性を消失させた変異体BGLF4-K102Iでは変化しなかった。以上より、BGLF4はFra2依存的な転写活性を活性化することが示唆された。(2)BGLF4によるBZLF1のリン酸化の生物学的意義を探索するために、BGLF4によるBZLF1のリン酸化部位の同定を行った。BZLF1変異体を用いてBGLF4in vitrokinase assayを利用して行ったところ、BZLF1の209番目のセリン(Ser-209)がリン酸化部位として同定された。Ser-209アラニン置換体(リン酸化を阻害する変異体:S209A)を作製し、免疫沈降法による解析を行ったところ、BGLF4とBZLF1はBZLF1 Ser-209リン酸化依存的に安定な複合体を形成していることが明らかになった。感染細胞において、BZLF1-mRNA発現量とBGLF4蛋白質発現量との関係を検討したところ、感染細胞におけるBZLF1-mRNA発現抑制とBGLF4蛋白質発現には相関関係が有ることが示唆された。BGLF4欠損細胞中のBZLF1-mRNAの発現を野生体と比較した結果、BGLF4欠損ウイルスでは、野生体で見られたBZLF1-mRNAの抑制はみられなかった。以上のことより、感染細胞においてもBGLF4はBZLF1の遺伝子発現制御に関与することが明らかになった。【研究の目的】本研究の目的は、(i)EBVがコードするPK BGLF4のEBV感染サイクルにおける役割を明らかにし、さらに、(ii)BGLF4の機能発現機構を解明することにある。【結果】(1)BGLF4ノックアウトウイルスを作製し、その表現型を解析することによりBGLF4のEBV生活環における役割を解明する。BGLF4ノックアウトウイルスは、(i)大腸菌に保持されたEBVゲノム(北海道大学・高田賢蔵博士より分与)のBGLF4領域に欠損変異をrecombinase E/Tを用いた大腸菌内組み換え系によって導入し、(ii)作製された変異EBVゲノムを大腸菌より抽出し、培養細胞に導入することによって作製した。(3)(2)で同定された標的因子候補が、実際にBGLF4の特異的な基質であるかを、試験管内アッセイ系およびBGLF4過剰発現細胞で確認した。

感染細胞において、BZLF1-mRNA発現量とBGLF4蛋白質発現量との関係を検討したところ、感染細胞におけるBZLF1-mRNA発現抑制とBGLF4蛋白質発現には相関関係が有ることが示唆された。BGLF4欠損細胞中のBZLF1-mRNAの発現を野生体と比較した結果、BGLF4欠損ウイルスでは、野生体で見られたBZLF1-mRNAの抑制はみられなかった。以上のことより、感染細胞においてもBGLF4はBZLF1の遺伝子発現制御に関与することが明らかになった。
メトホルミンと抗PD-1抗体併用による腫瘍微小環境の代謝改変メカニズムの解明

これまでに我々は2型糖尿病治療薬であるメトホルミンが腫瘍浸潤CD8 T細胞(CD8 TILs)の代謝を解糖系優位に改変し、疲弊CD8 TILsの機能を回復させるということを明らかにしてきた。現在はメトホルミンと抗PD-1抗体併用効果の検討を行っており、併用により有意な腫瘍増殖抑制効果が認められている。この併用効果は抗酸化剤処置で消失することから、メトホルミンが誘導する抗腫瘍効果に活性酸素(ROS)が関与している可能性が示唆された。しかし、その分子メカニズムに関しては不明な点が多い。したがって本研究では併用効果をもたらす詳細な分子メカニズムを活性酸素(ROS)および腫瘍微小環境の代謝に着目し、解明する。
気相化学種の反応吸収における動力学的研究

1.気相から液相や固相への物質移動は、プロセス工学における反応吸収や、大気化学における気相微量化学種の取り込みの重要な素過程の一つをなしている。本研究は、申請者らが新規に開発したインピンジングフロー法を発展させて取り込み係数の計測を行うと共に、現象をモデル化してシミュレーションし、界面過程を動力学的に詳細に解析すること、さらに界面の吸着種と界面反応過程の直接的な観測を可能とするため、気液・気固界面化学種に対してレーザーを利用した分光法や質量分析法の開発を試みることを目的とした。2.インピンジングフロー法を用いて気液界面への反応吸収過程の測定を検討する対象としてはハロゲン化学種など、大気化学にとって重要な活性微量化学種を選んだ。取り込みの解析においては、従来の解析的な方法では取り扱えない、より複雑な液相反応の系をシミュレーションによって解析する方法を検討した。ヨウ素の水への取り込み係数を測定し、液相反応によって取り込みが支配されていることを明らかにした。3.さらに気液、気固界面に関しての不均一反応過程を速度論的に明らかにするため、界面吸着化学種の直接的な測定法の開発を検討した。すなわち気液界面に対しては、多光子光イオン化法を試み、また気固界面に対しては真空チャンバーに氷表面を作成する装置を試作し、その界面の光吸収測定、レーザーによる吸着種の光脱離測定法(表面脱離質量分析法)のシステムを試作した。これらの新規な測定法に関しては、本研究期間内では最終的な成果を示すまでには至らなかったが、可能性を示すことにおいて一定の成果を得た。本研究では、申請者らが新規に開発したインピンジングフロー法を発展させて取り込み係数の計測を行うと共に、さらに界面の吸着種と界面反応過程の直接的な観測を可能とするため、気液・気固界面化学種に対してレーザーを利用した分光法の開発を試みる。装置の開発により化学種と界面反応を同定し、定量的な計測を行う。さらに実験と平行して現象をモデル化してシミュレーションし、界面過程を動力学的に詳細に解析することを目的とする。2.気液・気固界面への吸着化学種の直接的なレーザー利用の分光法の開発を計るため、レーザー誘起イオン化法による、化学種と界面反応の同定の検討を開始した。このため、界面化学種の定性定量分析ができる装置の原理の確立を目指し、界面化学種を、界面を挟む対抗電極間でレーザーを用いてイオン化し、電極間に流れる電流値の測定によって定量分析する可能性を検討した。装置の性能把握のため、水溶液にペリレンを微量溶解させ、これに色素レーザー光を照射し、2光子のイオン化によるイオン電流が流れること、そのイオン電流は界面近傍から飛び出した電子、およびその電子が気相にある酸素に付着した酸素アニオンによることを確認した。界面近傍のイオン化であることは、レーザー人射角度の依存性の解析による。現在、さらに装置の感度や操作性の向上を検討している。また、インピンジングフロー法を用いてヨウ素の水への取り込みを検討し、取り込み係数が基本的には水相における反応によって支配されていることを明らかにした。2.インピンジングフロ一法を用いて気液界面への反応吸収過程の測定を検討する対象としてはハロゲン化学種など、大気化学にとって重要な活性微量化学種を選んだ。

取り込みの解析においては、従来の解析的な方法では取り扱えない、より複雑な液相反応の系をシミュレーションによって解析する方法を検討した。ヨウ素の水への取り込み係数を測定し、液相反応によって取り込みが支配されていることを明らかにした。3.さらに気液、気固界面に関しての不均一反応過程を速度論的に明らかにするため、界面吸着化学種の直接的な測定法の開発を検討した。すなわち気液界面に対しては、多光子光イオン化法を試み、また気固界面に対しては真空チャンバーに氷表面を作成する装置を試作し、その界面の光吸収測定、レーザーによる吸着種の光脱離測定法(表面脱離質量分折法)のシステムを試作した。これらの新規な測定法に関しては、本研究期間内では最終的な成果を示すまでには至らなかったが、可能性を示すことにおいて一定の成果を得た。
卵巣、子宮および胎盤でのオーファンレセプターLGR5の発現とその機能の検討

FSHレセプター、LHレセプター、TSHレセプターと構造が似たオーファンレセプターであるLGR5は生殖内分泌の分野で重要な役割を担っていることが考えられている。我々は生殖内分泌の分野で、まず胎盤に着目し胎盤におけるLGR5の発現の有無および各trimesterにおけるmRNA発現量を定量することから胎盤におけるLGR5の働きを解明する糸口としたいと考えた。インフォームドコンセントを得た妊婦から分娩時、および帝王切開時に胎盤を採取し、採取した胎盤を1st,2nd,3rdの各trimesterに分類した。胎盤をそれぞれホモジナイザーで細胞粉砕した後、RNAを抽出しreal time RT-PCR法を用いて各trimesterにおけるmRNAの発現を検討した。同時に測定したLGR5のプラスミドでのmRNA発現量と対比しmRNA発現を定量化した。その結果各trimesterの胎盤についてオーファンレセプターLGR5の発現を認め1stおよび2nd trimesterに比し3rd trimesterでのmRNA発現の増加傾向を認めた。さらに各期の胎盤におけるLGR5mRNA発現の局在を明らかにするために、胎盤のパラフィン包埋切片を作製しin situ hybridization法にて現在検討中である。またインフォームドコンセントを得た正常子宮組織および子宮筋腫、子宮腺筋症、子宮癌患者検体よりRNAを抽出し胎盤と同様にRT-PCR法により各組織のcDNAを作製した。その結果子宮の各組織についてオーファンレセプターLGR5の発現を認めた。各組織のLGR5mRNAの発現量の比較については現在検体数を増やして検討を加えている。さらに胎盤と同様にin situ hybridization法によるmRNA発現の局在の検討の準備中である。内分泌の分野で、まず胎盤に着目し胎盤におけるLGR5の発現の有無および各trimesterにおけるmRNA発現量を定量することから胎盤におけるLGR5の働きの解明する糸口としたいと考えた。本年度に我々はインフォームドコンセントを得た妊婦から分娩時、および帝王切開時に胎盤を採取し、採取した胎盤は1st,2nd,3rdの各trimesterに分類した。胎盤をそれぞれホモジナイザーで細胞粉砕した後、RNAを抽出した。RNAの濃度を測定後逆転写PCR法(RT-PCR法)により各組織のcDNAを作製した。LGR5に特異的なプライマーとプローブを作製し、RT-PCRによって得られたcDNAをテンプレートとしてプライマーを用いPCRを施行し得られたPCR産物をインサートとしTAクローニングを用いプラスミドを作製した。RT-PCRにより得られたcDNAをテンプレートとしてreal time PCR法を用いて各trimesterにおける胎盤でのLGR5のmRNA発現を計測した。その結果各trimesterの胎盤についてオーファンレセプターLGR5の発現を認めた。各期のLGR5mRNAの発現量の比較については現在検体数を増やして検討を加えている。また子宮筋腫、子宮腺筋症、子宮癌検体よりRNAを抽出し胎盤と同様にRT-PCR法により各組織のcDNAを作製した。
ADHD児の運動パターンの定量解析

注意欠陥多動性障害(以下、ADHD)を持つ児童を対象に、運動機能の特性を同年代の定型発達児(以下、TD)と比較検討した。対象は、7歳から12歳までの通常学級に通う児童を対象とし、解析には、ADHD男児19名(平均年齢9.7歳)、TD男児21名(平均年齢10.7歳)の測定データを使用した。ADHD児ではTD児と比べ、運動機能検査が有意に低値であり、特に巧緻動作やボールスキルで有意に低値であった。歩行解析では、ADHD児ではTD児と比べ、1分間に出す歩数、骨盤前傾角度、股関節角度が有意に高値であった。追加解析にて、骨盤前傾角度が、ADHD症状と有意に相関し、ADHD特異的であることが示唆された。6歳から15歳までの児童60名(注意欠陥多動性障害(ADHD)児30名、定型発達(TD)児30名)を採用した。すべての参加者に対して、運動機能評価(M-ABC2)、筋力(最大等速性筋力)、関節可動域(股、膝、足、FFD)、関節弛緩性(Beighton score)、歩行、知能指数(WISC-IV)の評価を実施した。また母親に対して子どもに対する質問紙(ADHD-RS,SDQ,AQ、DCDQ)を実施した。その後のデータ解析は、体格が同等の7歳から12歳までの男児のみの解析を実施した(ADHD児19名、TD児17名)。結果として、運動機能は、TD児と比べ、ADHD児では統計学的に有意に低値を認めた。特に、ボールを操作する課題において有意に低値を認めた。さらに3次元動作解析装置を用いた歩行分析では、歩行中の姿勢がTD児と比べて、骨盤前傾位を呈していた。さらに、歩行比においても、TD児と比べて、有意に低値を認めた。しかしながら、筋力、関節可動域、関節弛緩性においては、注意欠陥多動性障害(ADHD)をもつ児童と定型発達児(TD)において統計学的に有意な差を認めなかった。また保護者からの質問紙では、すべての質問紙において、有意な差を認めた。注意欠陥多動性障害(ADHD)を持つ児童を対象に、運動機能の特性を同年代の定型発達児(TD)と比較検討した。対象は、7歳から12歳までの通常学級に通う児童であり、整形外科的な疾患を有しないことを研究参加の条件とした。なお、ADHDは女児と比べ男児に多く認められることから解析対象は男児のみとした。解析には、ADHD男児19名(平均年齢:9.7歳)、TD児21名(平均年齢:10.7歳)の測定データを使用した。ADHDのサブタイプは不注意型8名、混合型11名であった。結果は、ADHD児ではTD児と比べ、統計学的に有意に低値であり、特に巧緻動作やボールスキルで有意に低値であった。また歩行を測定した結果、ADHD児ではTD児と比べ、1分間に出す歩数(ケイデンス)が統計学的に有意に高値であった。また歩行を側面から運動学的に解析をした結果、ADHD児ではTD児と比べ、骨盤の前傾角度及び股関節の屈曲角度が統計学的に有意に高値であり、さらに付随して股関節の伸展角度が統計学的に有意に低値であった。多変量解析により、歩行中の骨盤の角度ADHDの重症度と知能指数が有意に関係していることを明らかにした。今回の我々の研究では、ADHD児では、TD児と比べ、運動機能が低く、特にペンやボールを使用した動作で特徴が現れやすい可能性を示した。また自動的な動作である歩行において、ADHD児では歩数が多く、骨盤が前方に倒れていることから、無意識に調整されている姿勢や筋緊張がTD児とは異なる可能性が示唆された。これらの結果は、評価や指導方法の確立されていない学校やスポーツ場面において、ADHD児の運動機能の評価や運動指導の一助となる可能性がある。目標としていた参加者数に対して研究を実施することができており、さらにデータ解析は、運動に影響を及ぼすと報告されている知能指数、性別、体格などを考慮して実施し、ADHD児においてTD児と比べて、異なる運動パターンを認めた。概ね研究計画に則して、順調に進展している。リハビリテーション医学運動解析の結果を元に、特徴的な運動パターンと脳皮質体積(VBM)および白質微細構造(DTI)との関連性を検討する予定である。また研究を遂行する上での課題としては、低学年の子どもではMRIでの調査は、すべての項目の評価は時間がかかりすぎる、体動などのアーチファクトが多いなどの点から困難であることが予想される。

そのため、まずは健常の大人を対象とした予備研究を追加して行い、評価項目を必要最低限として、本調査に臨む予定である。購入を予定していた物品を、同等の機能で、かつ安価なものに変更をしたためである。研究計画に予備研究を追加したため、そのための謝金として使用する予定である。
虚血性神経細胞死における遺伝子発現の変化

齧歯類における短時間の脳虚血後の海馬CA1領域の遅発性神経細胞死のモデルでは神経細胞死の組織像は典型的なネクローシスとは異なっており、その細胞死の課程において神経系のprogrammed cell deathと共通の経路をたどる可能性が考えられる。神経系のprogrammed cell deathのモデルでは、cell cycle関連遺伝子であるcyclin D1の発現が増加し、cell cycle関連遺伝子のバランスが変化することが細胞死と関連あるという報告がある。遅発性神経細胞死の際にもこれらのバランスの変化が神経際死に関与しているのかを調べるために、砂ネズミの5分間両側頚動脈閉塞モデルを用いてcell cycle関連遺伝子であるcyclin D1, cyclin D2, cyclin D3,及び、cdk4, cdk5の発現の変化をノーザンブロッティングで解析した。麻酔下に砂ネズミの両側内頚動脈を5分間閉塞、再開通し、一過性脳虚血をモデルを作成した。虚血後、1.5時間、3時間、6時間、12時間、24時間後にネズミをsacrificeし、脳を取り出し海馬を摘出して、mRNAを抽出した。cyclin D1、cyclin D2、cyclin D3、及び、cdk4、cdk5の各プローブは合成ologonucleotide primerを用いてRT-PCRで作成し、DNAシークエンスを読んで確認した。10ug/laneのtotal mRNAを電気泳動し、cell cycle関連遺伝子のprobeを用いてノーザンブロッティングを行った。虚血後24時間後までにはcell cycle関連遺伝子であるcyclin D1、cyclin D2、cyclin D3、及び、cdk4、cdk5のmRNA発現に有意な変化は認められないことがわかった。cell cycle関連遺伝子の発現の変化は頸部交感神経節のprimary cultureを用いた神経系のprogrammed cell deathのモデルに特異的な現象なのかもしれない。それ以外のアポトーシス関連遺伝子の発現の変化が遅発性神経細胞死に関係している可能性があるので、今後さらにそこれらの遺伝子の発現の変化も調べる予定である。
平和構築・復興支援の比較ジェンダー分析：開発のための政策一貫性のアプローチ

2018年度は、主に2つの点に絞って研究を行った。1つ目は、前年度に遅れが見られていた外交・安全保障政策の情報の入手と、ジェンダー関連政策と援助政策の指標の見直しである。外交・安全保障政策については、各国の政策文書に加え、政策の影響が示されるデータの入手も行った。ジェンダー関連政策と援助政策の指標の見直しについては、先行研究を今一度レビューし、本研究が政策の実施度、深化度を知る手がかりとする指標を設定した。2つ目は、OECD-DAC加盟国の主要ドナー6カ国の政策4分野間(「開発援助政策」「安保理決議1325行動計画」「外交・安全保障政策」「ジェンダー関連政策と現状」)について、「開発のための政策一貫性」の観点から分析し、その問題(阻害要因)の諸相を明らかにすることであった。具体的に実施したのは、まずジェンダー視点からの「開発のための政策一貫性」の枠組みの議論の整理である。そして、各国におけるそれぞれの政策間の関係性について確認をすることを行なった。ここで興味深いのは、平和構築・復興支援への積極性は、外交・安全保障政策に最も強く影響されるが、それがジェンダー視点に立脚したものか否かは、必ずしも国内におけるジェンダー政策の深化が影響しているという訳ではないという点である。むしろ、国内のジェンダー政策が深化している(推進され、効果を表している国)と評価できる国において、その政策志向性はジェンダー視点にたった平和構築・復興支援とは言えない現状が見られる。2018年度は各国における政策間の政策一貫性の課題について分析したが、今後残りの研究機関において、6カ国を比較検討する予定である。どのような課題を克服すれば、ジェンダーの視点に立った平和構築・復興支援を促進できるのか、という点を明らかにしていく。前年度に遅れが見られたが、今年度は概ね順調に進展している。本来は、6カ国全体の比較も行う予定であったが、十分に行うことができなかった。しかし、この点については2019年度に十分に行えると考え、概ね順調に進展していると考える。本研究は、OECD-DAC加盟国の主要ドナー6カ国の政策4分野(「開発援助政策」「安保理決議1325行動計画」「外交・安全保障政策」「ジェンダー関連政策と現状」)を「ジェンダー視点に立った“開発のための政策一貫性"」の枠組みから分析することにより、安保理決議1325が平和構築・復興支援に対し意図していたインパクトを与えられなかった要因を明らかにすることを目的としている。今後は、明らかとなった各国それぞれの阻害要因を踏まえ、6カ国を比較検討することが中心となる。どのような課題を解消すればジェンダーの視点に立った平和構築・復興支援を促進できるのか、という点を議論して行く。本研究の目的は、OECD-DAC加盟国の主要ドナー6カ国の政策4分野(「開発援助政策」「安保理決議1325行動計画」「外交・安全保障政策」「ジェンダー関連政策と現状」)を「ジェンダー視点に立った“開発のための政策一貫性"」の枠組みから分析することにより、その要因を明らかにすることを目的としている。初年度である平成29年度は、OECD-DAC加盟国の主要ドナー6カ国の政策4分野(「開発援助政策」「安保理決議1325行動計画」「外交・安全保障政策」「ジェンダー関連政策と現状」)の情報を集め、それぞれの特徴について明らかにすることを目標とした。主に、国内での文献・資料の収集を行った。開発援助政策、安保理決議1325行動計画、ジェンダー関連政策と現状については、予定していた政策に関する情報の入手が整った。一方で、外交・安全保障政策については、明確ではない部分が依然として多く、来年度も引き続き情報を入手する必要がある。各国の開発援助政策の特徴は、国内のジェンダー関連政策に影響を受けている部分が多く、特にジェンダー関連政策を積極的に展開する国では、援助政策においてもジェンダー主流化に軸を置く傾向が観察された。初年度は試験的な分析ではあるが、本研究は計量分析も行っていく予定にしており、その第一段階としてジェンダー関連政策と現状(ジェンダー平等の達成度合い)と援助政策との関係についてSTATAを用いデータ分析を行った。この試験的分析から、使用する指標とデータを見直して行く問題点が明らかになった。初年度の研究としては、予定より遅れが出ている。その理由としては、OECD-DAC主要ドナー6カ国の外交・安全保障政策の情報入手に遅れが出ていること、そして試験的な分析から指標の設定の仕方に再考が必要であるためである。これらの遅れは次年度でカバーできるものであると考えている。

具体的に実施したのは、まずジェンダー視点からの「開発のための政策一貫性」の枠組みの議論の整理である。そして、各国におけるそれぞれの政策間の関係性について確認をすることを行なった。ここで興味深いのは、平和構築・復興支援への積極性は、外交・安全保障政策に最も強く影響されるが、それがジェンダー視点に立脚したものか否かは、必ずしも国内におけるジェンダー政策の深化が影響しているという訳ではないという点である。むしろ、国内のジェンダー政策が深化している(推進され、効果を表している国)と評価できる国において、その政策志向性はジェンダー視点にたった平和構築・復興支援とは言えない現状が見られる。2018年度は各国における政策間の政策一貫性の課題について分析したが、今後残りの研究機関において、6カ国を比較検討する予定である。どのような課題を克服すれば、ジェンダーの視点に立った平和構築・復興支援を促進できるのか、という点を明らかにしていく。前年度に遅れが見られたが、今年度は概ね順調に進展している。本来は、6カ国全体の比較も行う予定であったが、十分に行うことができなかった。しかし、この点については2019年度に十分に行えると考え、概ね順調に進展していると考える。研究計画の変更などは必要がないと考えるが、2年目は4つの政策間の「政策一貫性」をジェンダーの視点から分析しその問題(阻害要因)の諸相を明らかにすることを柱としている。そのため、各国個別の政策一貫性について考察していく。データの入手と分析については、想定以上に時間を要することが初年度で明らかになったので、時間配分等に注意して研究を行っていきたい。本研究は、OECD-DAC加盟国の主要ドナー6カ国の政策4分野(「開発援助政策」「安保理決議1325行動計画」「外交・安全保障政策」「ジェンダー関連政策と現状」)を「ジェンダー視点に立った“開発のための政策一貫性"」の枠組みから分析することにより、安保理決議1325が平和構築・復興支援に対し意図していたインパクトを与えられなかった要因を明らかにすることを目的としている。今後は、明らかとなった各国それぞれの阻害要因を踏まえ、6カ国を比較検討することが中心となる。どのような課題を解消すればジェンダーの視点に立った平和構築・復興支援を促進できるのか、という点を議論して行く。初年度の研究では、遅れが生じている。初年度の情報収集は、主にウェブで公開されている各国の政策やデータ収集、また国際機関のデータバンクを利用して行った。そのため、より詳細な文献の入手(学術図書等による)や、対象6カ国での情報収集など実施するに至らなかったため、この点については次年度に実施したい。次年度は、ジェンダー視点に立った政策一貫性に関する文献調査を実施するが、これらの文献調査とともに初年度に達成できなかった研究についても実施していく計画である。主な理由は、当初計画していた国際学会出席と海外調査が実現できなかった点が大きい。これは研究の遅れによるものではなく、渡航のスケジュール調整が困難であったことによる。次年度は、国際学会出席を想定しているが、同時に国内でのシンポジウム・研究会の開催を行い、研究交流もすすめていきたい。
バイオ嗅覚センサを搭載した犬型ロボットによる匂い・ガス源の探索

嗅覚センサを搭載し、匂い・ガスを辿って危険物の所在を突き止める犬型ロボットの開発を目指した。ナノスケールの周期構造を持つ金属薄膜に光を照射すると、化学物質の吸着に敏感に応答し、反射光強度が変化する。これを利用して小型嗅覚センサを実現した。また、くんくんと匂いを嗅ぐ犬の鼻の構造を模倣した測定装置を開発した。能動的に気流を操作し、左右の嗅覚センサの応答差を拡大することにより、匂い・ガスの発生源を容易に見つけ出すことができる。本研究は、バイオ嗅覚センサを搭載し、匂い・ガスを辿って危険物の所在を突き止める犬型セキュリティロボットの開発を目的とする。本年度は、市販のキットを用いて犬型ロボットを作製した。ロボットの鼻先にガスセンサを取り付け、旅行カバンの中に設置したガス源の探索を試みた。希薄なガス成分が地表付近を漂っている場合、首を下に向けセンサを地表に近づけることにより、確実なガス検知が可能となった。また、鼻先をカバンに近づけることにより、どの部分からガスが漏れ出ているか調べることに成功した。犬型ロボットは鼻の位置を自在に変えることができるため、匂い・ガス源探索に有効であることを確認した。また、表面プラズモン共鳴(SPR)センサの作製を行った。プリズムを介してレーザ光を正確な角度で金属薄膜に入射すると、光によって金属表面に励起されたプラズモンと入射光が共鳴的に結合する。この現象はSPRと呼ばれ、その振動数が金属表面の誘電率に依存することから,化学物質の吸着を高感度に検出する手段として用いられている。本研究では金属ナノ周期構造を持つセンサチップを作製した。入射した光の回折成分を用いてSPRを励起する方法を採用し、LED光源を用いた小型センサを実現した。今後は、SPRセンサに種々の分子認識膜を固定化し、バイオ嗅覚センサの実現を目指す。製作したセンサは水中に溶解した化学物質の検出にも有効であり、水中化学探査ロボットの開発にも応用できる。匂い・ガス源探索のアルゴリズムについても検討を行った。密閉室内で詳細な測定を行った結果、室内では壁面等の温度差によって数cm/sの微弱な自然対流が生じており、この気流に運ばれて匂い・ガスが広がることを確認した。半導体ガスセンサと超音波風速計を移動ロボットに搭載して室内各所のガス濃度と風向を測定し、ガス源の位置を推定することに成功した。本年度は、ロボットの嗅覚として用いる表面プラズモン共鳴(SPR)センサの研究を行った。昨年度に開発した金属ナノ周期構造を持つセンサチップを用いることにより、LED光源を用いて容易にSPRを励起することが可能となり、5cm角の小型SPRセンサモジュールを作製することに成功した。また、金属ナノ構造体表面にチオールの自己組織化単分子膜を固定化し、有機物に対するセンサ感度の向上を確認した。一方、アプタマーを固定化したセンサも作製したが、検出対象物質に対して充分な感度が得られなかったため、次年度はセンサ感度の向上を目指す。犬型ロボットについては、能動型の嗅覚センシングシステムを新たに開発した。ロボットの左右にガスセンサを取付けても、ガス源から離れるにつれてガス濃度勾配が急速に小さくなるため、ガス源の方向判定は困難である。しかし、くんくんと匂いを嗅ぐ犬のように能動的に空気を吸引すると、左右のガスセンサの応答差が拡大することが分かった。ロボットを容易にガス源へ誘導することが可能となったため、ガス源探知ロボットの性能向上が期待される。また、空港等におけるセキュリティロボットへの応用を想定し、オレブロ大学の協力の下、大規模空間における匂い・ガス源探知の可能性を検討した。屋外や建物の廊下で気流場やガス濃度分布の測定を行った結果、これまで実験を行ってきた密閉室内の場合と同様にガスが気流に運ばれ、プルームが形成されていることを確認した。プルームを風上に向けて辿ればガス源の探知が可能であるとの見通しが得られたが、時間と共に風向きが変化し、プルームが移動する点が問題となる。環境の時間変化を考慮しながらガス源を探索するアルゴリズムを次年度に検討する。初めに、ロボットの嗅覚として用いる表面プラズモン共鳴(SPR)センサの改良を進めた。昨年度までに、金属ナノ周期構造体をSPR励起媒体として用いたセンサを開発した。LED光源を用いて容易にSPRを励起することができるため、5cm角の小型センサモジュールを開発することができたが、ロボットに搭載する際には環境光が入り込まないように遮光して用いる必要があった。今年度は、ロックイン計測用にワンチップマイコンを搭載した4cm角のSPRセンサモジュールを作製した。LED光を変調し、金属ナノ周期構造体からの反射光のうち、変調に同期した成分だけを取り出す。

この結果、蛍光灯のように明滅する照明の下でも遮光を施すことなしにガス検出を行うことができた。また、金属ナノ周期構造体にガス感応膜を塗布し、化学物質を選択的に検出することを試みた。シクロデキストリン膜を付加してブタノールガスに対する応答の選択性を向上したSPRガスセンサをロボットに搭載し、ブタノールガス源の選択的検出に成功した。同様の原理を持つSPRセンサを水中化学探査ロボットに搭載し、水中に溶解した化学物質を検出することにも成功した。さらに、昨年度に開発した能動ステレオ嗅覚センサシステムを犬型ロボットに搭載し、ガス源を探索する実験を行った。提案したシステムでは、能動的に空気を吸引・排出することにより左右のガスセンサの応答差を拡大し、匂い源の方向判定を容易にする。段ボール箱の側面に空けた穴からガスが漏れている状態で、穴の位置を突き止める実験に成功した。一方、空港のような大規模空間では風向風速計を用いてガスを運ぶ気流を測定し、ガス源が存在すると思われる領域を絞り込む方法が有効であることが分かった。ガス源が存在すると分かった領域に能動ステレオ嗅覚センサを持ち込むことにより、ピンポイントにガス源の位置を突き止めることができると期待される。
固定電極にリンクしたナノスケール導体の電気伝導特性

個々の分子を電子部品とする究極の電気回路、分子エレクトロニクス、を実現するためには技術の開発とナノ領域の電気伝導の一層の理解が必要である。我々は極微ギャップをもつ電極対の開発や単一分子接合系の極低温における精密測定を行い、分子伝導の基本過程を表す伝導経路毎の電子透過率を決定し水素やC_<60>分子が大きな電流を流すこと、炭素のみからなる2次元巨大分子であるグラフェンの超伝導特性や磁気特性などを明らかにした。本研究は、巨大分子などの単一のナノスケール伝導体を制御性良く固定電極間に捕捉し、その電気伝導を精密に測定することによって、電極に接続されたナノ構造の電子物性を明らかにするとともに、機能性発現への糸口を探ることを目的とする。研究初年度は基礎となる微細加工法及び実験装置の検討を主に行った。nm精度の電極ギャップ作製のために、集束イオンビーム加工装置を改良し、チャンバー内部において電気伝導の計測が可能となった。集束イオンビームによってタングステンカーバイト電極の成長をさせるときに、電極間隔がナノスケールになるとトンネル電流が流れる。この電流を検出してナノギャップ電極の再現性の高い作製法となることを提案し実現した。薄膜グラファイトのようなナノスケールあるいはそれ以下の層構造を有する材料の単薄膜の伝導評価を目指して、単薄膜を取り出し電極を作製する技術を検討した。グラファイトにおいては単膜に対して電極を再現性良く作製する方法を確立しつつある。今後、ナノ薄膜の評価を行う。超伝導電極を用いたポイントコンタクトスペクトロスコピーによる単分子リンクの微視的評価を行うことが本研究の目的の一つである。その準備として、アルミニウムの破断接合(MBJ)法を用いた実験で、電流電圧特性からトンネル領域から超伝導ポイントコンタクト領域にわたって伝導チャンネル毎の透過係数を決定できることを確かめた。また、さまざまな金属材料をMBJに適用するためにネガ型レジストによる微細加工プロセスを検討し、Ptによる実用性を確かめた。さらに、MBJを分子接合に適用するために、大口径温度可変クライオスタットを設計、作製した。メカニカルブレーク接合(MBJ)法を用いた単分子計測と炭素系ナノ材料の伝導計測の両面から研究を進めた。MBJ法では、広い温度範囲において実験を行うために温度可変クライオスタット中で実験可能な装置を開発した。破断のコントロールはパルスモータとピエゾ素子で行い、試料となる分子は保温された細管で蒸気として接合部に直接を導入する。これにより8T以下の磁場中、1.6K室温までの実験が可能となった。本装置を用いて4.2Kで白金細線MBJを用いた予備実験を行い、水素の導入による破断曲線およびヒストグラムの明瞭な変化を観測した。さらにトンネル領域においてもその差違が確認できた。またこれと平行して細線および微細加工による試料の作成法について検討を行った。特に、超伝導を用いたポイントコンタクトスペクトロスコピーによる単分子リンクの微視的評価に向けて、Nb-Au-Nb、Pb-Cu-Pbなどの近接効果型MBJ試料についてその作成を試みた。炭素系ナノ材料としてこれまでナノチューブを主として扱っていたが、新たに単一パイ電子伝導系であるグラフェンあるいは超薄膜グラファイトに注目した。この材料は、・微細加工による電極でアプローチ可能なサイズの単一分子系である、・特異なバンド構造による固有の伝導が期待でき、また電子伝導がコヒーレントな可能性がある、・微細加工によって単一分子システム中にさらに小さな構造を形成できるなどの特徴を有する。これまでに、微細加工が可能であること、伝導に明確な電界効果を確認したこと、様々な電極材料に対する試料の測定において電界効果と仕事関数差の間に相関を見いだしたこと、Al電極による超伝導近接効果を確認したことなどの成果を得た。MBJ法を用いた単分子伝導と炭素系ナノ材料の伝導の両面で研究を進めた。MBJ法では、ニオブ及び鉛を電極材料とし、最も単純な水素分子をこれにはさんだ系にっいて実験を行った。多くの金属の水素接合系のコンダクタンスヒストグラムは1×G_o近傍に明確なピークを持ち、弾道的伝導チャンネルの存在が示唆されている。低温での測定の結果、Nb-水素系は弱いピーク構造を持つが、鉛では水素導入によるヒストグラムの変化は確認できなかった。さらに、多数の接合について電流・電圧特性を調べ、これを多重アンドレーエフ反射の理論によって解析した結果、同理論によっておおむね説明できることを確認し、接合の透過チャネル数と各透過率を決定した。予備的な解析では、Nb系では水素の導入によって最大チャネルの透過率が増大する傾向が見られるが、Pbでは変化はほとんど無い。また、超伝導ギャップの減少など検討すべき現象を観測している。なお、非弾性伝導による分子振動スペクトルの測定についても、金-水素系についてこれを確認した。ナノリンク伝導系創出のために、パイ電子単一伝導体である超薄膜グラファイトに電極を作製し、その後位置合わせを行って2度目の電子ビーム露光で数100nm幅のチャネルを形成した。