hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
胆道閉鎖症の発症機序・予後と腸エコシステムの関係の統合オミクス解析による探索

難治性疾患である胆道閉鎖症の病態において、腸内細菌叢および腸内細菌の産生する短鎖脂肪酸が関与するかを検討した。胆道閉鎖症(BA群)8例、非胆道閉鎖症(DC群)4例、および健常1ヶ月児(HC群)72例から便サンプルを採取し、代謝物と細菌DNAを抽出した。便中短鎖脂肪酸はガスクロマトグラフィー質量分析、腸内細菌の菌叢解析は16S rRNAamplicon sequencingを用いて測定した。3群間での患者背景は月齢および出生体重がDC群で有意に少ない他は、胎生週数や帝王切開の割合は同程度だった。便中短鎖脂肪酸濃度は総短鎖脂肪酸、蟻酸、酢酸においてBA群とDC群で有意にHC群より増加していたが、BA群とDC群の間に差はみとめかった。また制御性T細胞の誘導し、抗炎症的に作用する関与する酪酸の差はみとめられなかった。BA群とDC群における短鎖脂肪酸の変化は、疾患特異的なものではなく、閉塞性黄疸に伴う腸管への胆汁分泌の低下を反映したものと考えられる。菌叢解析ではBA群でDC群間で腸内細菌叢の全体像(β多様性)は大きく変化しなかったが、多様性(α多様性/Simpson's index)はBA群でDC群より有意に高かった。α多様性のBA群での増加は、DC群の月齢がBA群より小さいことに起因している可能性がある。またIndicspeciesにより2群間における特徴的な12のoperational taxonomic uni (OTU)を抽出した。そのうちOTU0057はBA群で有意に増加していた。またBA群の87.5%に検出されたが、DC群では全く検出されず、BA群で特徴的な菌である可能性が高いと考えた。今後、研究期間の後半で回収したサンプルの解析中であり、現存データと統合(菌叢解析はHC群のデータを統合)して追加解析を行っていく。特徴的なOTUに対する単離同定を行い、その生理機能、特に腸管免疫における機能について検討していく。本研究の対象となる患者をリクルートし、胆道閉鎖症の患児から12サンプル、対照群の患児から8サンプルの糞便を回収できた。それぞれの検体に関して-80度での凍結保存の後、糞便中代謝物と細菌DNAを抽出した。糞便中代謝物に関しては質量分析計で短鎖脂肪酸濃度を測定した。細菌DNAに関しては16S rRNA遺伝子アンプリコンシーケンシングを施行し、quality checkの後、解析ソフトmothurを用いて細菌のassignmentを行い菌叢解析を行った。臨床情報と糞便中代謝物、菌叢解析の結果を合わせて、中間結果を統計解析している段階である。当施設での対象患者の確保および他施設での共同研究の申請などが遅れ、質量分析や第二世代シーケンシングを行うためのまとまった糞便サンプル数が確保するのに時間がかかり、解析の開始が遅れてしまった。引き続き当施設および研究協力施設の間で患者のリクルートを行い、サンプルを回収していく。ある程度のサンプル数が集まったところで再度質量分析と第二世代シーケンシングを行い、サンプル数を追加していく。また中間結果の解析を進め、候補となる代謝物や微生物などが同定できたら、マウス(必要に応じて無菌マウス)に投与してその生体への反応を検証していく。
免疫栄養学的アプローチによる生活習慣病の病態解析

免疫と栄養の視点から生活習慣病と免疫異常のメカニズムを解析し、栄養療法に生かすための基礎研究である。肥満を初めとする生活習慣病のモデルマウスにおいて免疫機能の変化を解析するとともに、脂肪細胞産生因子と免疫機能の関連について検証した。また、ライフスタイル因子が免疫系に与える影響についてヒト高齢者調査およびモデル動物を用いて検討した。本研究により、生活習慣病に対する免疫栄養学的アプローチの基礎研究と臨床応用への手がかりを得た。本研究は肥満を初めとする生活習慣病における免疫機能の変化を解析し、生活習慣病に対する免疫栄養学的アプローチの基礎研究と臨床応用への手がかりを探ることを目的とする。1.生活習慣病モデルマウスにおける免疫機能の解析アトピー性皮膚炎を自然発症するNC/Ngaマウスをアレルギーモデルとして用い、食餌性肥満を誘導し、さらにストレスを負荷した時の免疫機能を検討した。その結果、肥満で増加したレプチンがストレスでさらに上昇し、サイトカインバランスを変化させ免疫系に影響を与える可能性が示された。また遺伝的肥満モデルとしてob/obマウスを用い、免疫系に影響する因子としてストレスタンパク(HSP)の発現を検討した。その結果、肥満モデルマウスでは胸腺、脳におけるHSP発現が著しく低下し、免疫系との関連性について解析中である。2.ライフスタイルと免疫機能妊娠時の栄養と出生仔の免疫機能との関連性を検討するために、母マウスに妊娠初期から高脂肪食を与え、出生仔マウスの栄養指標および免疫機能を解析した。その結果、胎生期からの高脂肪食摂取により、出生仔では著明な脂肪肝に加えて、胸腺の萎縮、抗原特異的免疫機能の低下、IgE上昇など免疫系への影響が明らかとなった。3.ヒト高齢者における生活活動・ストレス・免疫機能の解析在宅高齢者を対象として生活活動度、ストレス(抑うつ)について調査し、栄養指標(食事調査、血液検査、身体測定)および免疫機能を測定した。その結果、MNA (Mini Nutritional Assessment)は在宅高齢者の栄養不良リスク者を抽出するのに有効であり、栄養不良とうつ状態、生活活動能力に関連のあることが明らかとなった。さらにタンパクエネルギー栄養障害(PEM)マウスモデルを用いて免疫機能を解析中である。1.生活習慣病モデルマウスにおける免疫機能の解析鼻アレルギーモデルとして卵白アルブミン(OVA)感作マウスを用い、食物・栄養が免疫系に与える影響を解析した。ヘルパーT細胞機能がTh1型優位のC57BL/6マウス、Th2型優位のBALB/cマウスを用いて高脂肪食環境下における食事中のたんぱく含量の違いがアレルギーの病態にどのような影響を与えるかを解析した。コントロール食、高脂肪・標準たんぱく食(HF群)、高脂肪・低たんぱく食(HF・LP群)、高脂肪・高たんぱく食(HF・HP群)の4群に分け、アレルギー性鼻炎を誘導した。アレルギー指標では、HF・LP群において、くしゃみの回数、OVA特異的IgEが低値傾向を示した。またHF・LP群でT細胞、CD4、ナイーブT細胞比率が高値、メモリーT細胞比率が低値を示した。一方、病理学的解析ではHF・LP群で脂肪肝発症を認めた。高脂肪食環境における低たんぱく食摂取はアレルギーを抑制するが、同時に脂肪肝の発症因子となることが示唆された。2.ライフスタイルと免疫機能妊娠時の栄養と免疫:高脂肪食を妊娠期の母マウスに与え出生仔マウスの栄養指標および免疫機能を解析した後、次世代マウスの血中指標および免疫機能に与える影響を検討した。3.PEMモデルにおける腸管免疫機能の解析ヒト高齢者を対象として生活活動度、ストレス(抑うつ)について調査し、栄養指標(食事調査、血液検査、身体測定)および免疫機能を測定し、それらの因子の関連性を明らかにした。さらにマウスタンパクエネルギー栄養障害(PEM)モデルを用いて腸管免疫機能の解析をおこなった。研究I関節炎モデルマウスにおける高脂肪食の影響:本研究では高脂肪食を摂取した関節炎モデルマウスは炎症状態・関節破壊が著しく進行した。高脂肪食を摂取した関節炎モデルマウスにおいて全身免疫機能の変化とともに脂肪組織間質中のマクロファージ浸潤および、MCP-1産生が増加した。さらに、レプチン・アディポネクチンの産生低下を認めたことから脂肪組織の形質的・機能的変化が示唆された。また関節炎発症初期からの脂肪組織の変化が病態に及ぼす影響、すなわち食餌因子の重要性が推測された。そのため、関節リウマチでは発症早期から適正エネルギーを摂取し炎症に伴う体重減少・低栄養状態の予防が必要である。さらに、内臓脂肪の是正を行い、酸化ストレスや炎症反応を増強させないためにも、脂肪の種類や摂取量が重要な因子と考えられる。研究II:鼻炎アレルギーモデルにおけるアルコール摂取の影響:普通食摂取時のアルコール摂取ではC57BL/6N・BALB/cどちらのマウスにおいても免疫機能に変化を認めたが、その変化の内容は異なる。

さらに高脂肪食とアルコールの両方を摂取した場合は、免疫機能がTh1型に傾きやすくアレルギーを発症しにくいC57BI/6Nでは誘導したアレルギーの病態が悪化する可能性が示唆されたのに対し、Th2型に傾きやすくアレルギーを発症しやすいBALBでは免疫機能に変化は見られなかった。以上のことから本研究においては、遺伝的にアレルギー発症リスクの低い免疫状態である方が食餌因子の影響を強く受けて免疫状態が変化しやすく、アレルギーを誘導した場合にはアレルギーが悪化する可能性があると考えられる。本研究によりアルコールが免疫機能に及ぼす影響は、遺伝的素因や食餌環境の違いによって異なる可能性が示唆された。
複眼的視座から『財部彪日記』を読む―ロンドン海軍軍縮条約前後を中心に―

本年度は,研究実施計画に基づき,(1)『財部彪日記』の翻刻(1年分)と,(2)両大戦間期における『日記』の記述を国際関係史,海軍史,政治経済史のそれぞれの観点から分析した上で,(1)(2)の成果を年2回開催する研究会によって共有するとともに,(3)同時進行的に,主に代表者が東京で史料調査を行う予定であった。(1)については,代表者と研究分担者が翻訳箇所を分担の上,1930年分(1月12月)の日記の翻刻をおおよそ終えた。とくにイギリス,アメリカの海軍軍人を中心として,判読ができていない部分も残るが,現在は,代表者,研究分担者がそれぞれの担当箇所を交換し,相互にチェックを行う段階にある。(2)についても,予定通り年2回の研究会を実施した。19月研究会においては,研究分担者から,19世紀1930年代の日本における国際秩序観について,研究代表者より「満洲国」における産業開発に,海軍軍人(予備役)が果たした役割について報告があった。23月研究会においては,外部からゲストを2名招聘し,戦時期における海軍志願兵徴募の実際と,ロンドン海軍軍縮期(1929年1930年)における海軍の国内向宣伝戦略についての報告をしていただいた。いずれの研究会も実質的な内容を伴ったもので,活発な議論を交わすことができた。なお,最終的には,本研究会における議論をもととして論集を刊行する予定である。(3)については,東京(国立国会図書館憲政資料室,財団法人三井文庫,一橋大学経済研究所)にあわせ,さらに神戸大学附属図書館においても史料を収集することができた。史料調査によって得た史料をもとに,代表者が論文を2本投稿し,1本は採択の上2018年11月にすでに刊行され,1本は編集委員会において審査中となっている。(1)『財部彪日記』翻刻・・・『日記』の翻刻については,ロンドン海軍軍縮条約の開催された1930年分(112月)についておおよそ終えることができた。おおむね予定通りの進行である。(2)史料調査について・・・主に代表者が,国立国会図書館憲政資料室,財団法人三井文庫,一橋大学経済研究所,神戸大学附属図書館において史料調査を行った。概要は以下の通りである。1国会図書館においては『斎藤実関係文書』(書翰の部)に含まれる財部彪関係の書翰のうち,ロンドン海軍軍縮条約期のものを収集した。2三井文庫,一橋大学経済研究所,神戸大学附属図書館においては,海軍軍縮が経済に及ぼした影響を示す史料を閲覧し,必要箇所の撮影をした。とくに神戸大学附属図書館において撮影した『大阪金物新報』をもととして,代表者が「釘穴から日本帝国を覗く」(『地域史研究』118,2018年11月)を発表することができた。(3)研究会の開催・・・当初計画通り,2018年9月,2019年3月に2度研究会を開催した。9月の研究会において,今後の進捗方針を定めたほか,3月の研究会においてはゲストを2名招聘し,両大戦間期,戦時期における海軍の動向について貴重な知見を得ることができた。(1)『財部彪日記』の翻刻第1に,翻刻にあたるメンバーは,『財部彪日記』の翻刻を,今年度に引き続き行う。その範囲は1931年以降とし,可能ならば,外部の研究者とも連携しながら,出来得る限り正確な翻刻と,注記の作成を行う。特に人名・機関名に関しては,万全を期したい。なお,『日記』は複写物では判読不可能な箇所も多いため,必要に応じて,国立国会図書館憲政資料室にて『日記』原本を確認する。(2)本研究メンバー各自の研究推進第2に,両大戦間期の国際秩序の変容と,そのもとに展開された海軍の動向を主テーマとした論集刊行に向け,本研究の全メンバー(研究分担者,研究協力者)が各自の専門性(国際関係史,海軍史,政治経済史)に基き,2019年度中にテーマを選定する。同時並行的に,研究会を9月と3月ペースで開催し,相互に意見を交換して研究を深化させる。代表者は,研究分担者と協力しながら国立国会図書館憲政資料室,防衛省防衛研究所で史料調査を行い,(1)の作業で得られた成果とともに,本研究メンバー全体への共有をはかる。

19月研究会においては,研究分担者から,19世紀1930年代の日本における国際秩序観について,研究代表者より「満洲国」における産業開発に,海軍軍人(予備役)が果たした役割について報告があった。23月研究会においては,外部からゲストを2名招聘し,戦時期における海軍志願兵徴募の実際と,ロンドン海軍軍縮期(1929年1930年)における海軍の国内向宣伝戦略についての報告をしていただいた。いずれの研究会も実質的な内容を伴ったもので,活発な議論を交わすことができた。なお,最終的には,本研究会における議論をもととして論集を刊行する予定である。(3)については,東京(国立国会図書館憲政資料室,財団法人三井文庫,一橋大学経済研究所)にあわせ,さらに神戸大学附属図書館においても史料を収集することができた。史料調査によって得た史料をもとに,代表者が論文を2本投稿し,1本は採択の上2018年11月にすでに刊行され,1本は編集委員会において審査中となっている。(1)『財部彪日記』翻刻・・・『日記』の翻刻については,ロンドン海軍軍縮条約の開催された1930年分(112月)についておおよそ終えることができた。おおむね予定通りの進行である。(2)史料調査について・・・主に代表者が,国立国会図書館憲政資料室,財団法人三井文庫,一橋大学経済研究所,神戸大学附属図書館において史料調査を行った。概要は以下の通りである。1国会図書館においては『斎藤実関係文書』(書翰の部)に含まれる財部彪関係の書翰のうち,ロンドン海軍軍縮条約期のものを収集した。2三井文庫,一橋大学経済研究所,神戸大学附属図書館においては,海軍軍縮が経済に及ぼした影響を示す史料を閲覧し,必要箇所の撮影をした。とくに神戸大学附属図書館において撮影した『大阪金物新報』をもととして,代表者が「釘穴から日本帝国を覗く」(『地域史研究』118,2018年11月)を発表することができた。(3)研究会の開催・・・当初計画通り,2018年9月,2019年3月に2度研究会を開催した。9月の研究会において,今後の進捗方針を定めたほか,3月の研究会においてはゲストを2名招聘し,両大戦間期,戦時期における海軍の動向について貴重な知見を得ることができた。(1)『財部彪日記』の翻刻第1に,翻刻にあたるメンバーは,『財部彪日記』の翻刻を,今年度に引き続き行う。その範囲は1931年以降とし,可能ならば,外部の研究者とも連携しながら,出来得る限り正確な翻刻と,注記の作成を行う。特に人名・機関名に関しては,万全を期したい。なお,『日記』は複写物では判読不可能な箇所も多いため,必要に応じて,国立国会図書館憲政資料室にて『日記』原本を確認する。(2)本研究メンバー各自の研究推進第2に,両大戦間期の国際秩序の変容と,そのもとに展開された海軍の動向を主テーマとした論集刊行に向け,本研究の全メンバー(研究分担者,研究協力者)が各自の専門性(国際関係史,海軍史,政治経済史)に基き,2019年度中にテーマを選定する。同時並行的に,研究会を9月と3月ペースで開催し,相互に意見を交換して研究を深化させる。代表者は,研究分担者と協力しながら国立国会図書館憲政資料室,防衛省防衛研究所で史料調査を行い,(1)の作業で得られた成果とともに,本研究メンバー全体への共有をはかる。当初,『財部彪日記』翻刻および翻刻チェックを,研究協力者に依頼する予定で謝金を計上していたが,今年度は,研究協力者の都合によって実施が困難となった(ただし,翻刻自体は代表者・分担者によって予定通り進んだ)。このため,今年度計上していた謝金分相当額を次年度使用とする。
小児の髄膜炎における炎症抑制生サイトカインIL-10の検討

髄膜炎患児25例(化膿性3例,無菌性22例)と非髄膜炎患者21例を対象に髄液と,同時に採血した血清,および髄液中単核球を分離して24時間培養して得た培養上清についてIL-10の濃度をELISAを用いて測定し,臨床検査値とともに検討した.また,髄液細胞のmRNAの発現をRT-PCR法により検討した.その結果,1)髄液中のIL-10値は化膿性髄膜炎と無菌性髄膜炎の有症期で,回復期および非髄膜炎群に比べて有意に高値であった.2)髄液中のIL-10値は同時に採取した血清中の各サイトカイン濃度より有意に高値であった.3)髄液単核球の培養上清中のIL-10濃度は高値であった.4)RT-PCR法により髄液炎症細胞にはIL-10のmRNAの発現が認められた.5)髄液中G-CSF, IL-8, IL-6値の平均値は発症日に最高となったが, IL-10値の平均は発症23日目に最高であった.以上の結果より,髄膜中のIL-10値は髄膜炎の急性期の他に炎症性サイトカインより少し遅れて上昇し,その後低下することが明らかになった.また,髄液中IL-10の少なくとも一部は髄液細胞により産生されると考えられた.IL-10は炎症群サイトカインの産生を抑制することにより炎症反応を抑制することが知られているが,今回の研究を通じて,髄膜炎においてもIL-10は炎症の抑制に働いている可能性が示唆された.髄膜炎患児25例(化膿性3例,無菌性22例)と非髄膜炎患者21例を対象に髄液と,同時に採血した血清,および髄液中単核球を分離して24時間培養して得た培養上清についてIL-10の濃度をELISAを用いて測定し,臨床検査値とともに検討した.また,髄液細胞のmRNAの発現をRT-PCR法により検討した.その結果,1)髄液中のIL-10値は化膿性髄膜炎と無菌性髄膜炎の有症期で,回復期および非髄膜炎群に比べて有意に高値であった.2)髄液中のIL-10値は同時に採取した血清中の各サイトカイン濃度より有意に高値であった.3)髄液単核球の培養上清中のIL-10濃度は高値であった.4)RT-PCR法により髄液炎症細胞にはIL-10のmRNAの発現が認められた.5)髄液中G-CSF, IL-8, IL-6値の平均値は発症日に最高となったが, IL-10値の平均は発症23日目に最高であった.以上の結果より,髄膜中のIL-10値は髄膜炎の急性期の他に炎症性サイトカインより少し遅れて上昇し,その後低下することが明らかになった.また,髄液中IL-10の少なくとも一部は髄液細胞により産生されると考えられた.IL-10は炎症群サイトカインの産生を抑制することにより炎症反応を抑制することが知られているが,今回の研究を通じて,髄膜炎においてもIL-10は炎症の抑制に働いている可能性が示唆された.
成熟肝細胞の増殖と分化を司る細胞膜因子の精製とその情報受容機構不全による癌化機作

成熟肝細胞の増殖と分化機能発現を相反的に調節する細胞膜因子(Cell surface moclcolator;CSM)はラット肝細胞膜からオクチルグルコーンドと4M塩酸グアニジンで可溶化後、ゲル瀘過により部分精製された。高度純化をめざして種々検討したが、CSMが著しく難溶であるため充分良い結果が得られなかった。現在、さらに工夫検討を加えているところである。しかし、CSMの高度純化には現在のところ期待した成果が得られていないが、部分精製CSMに関して興味深い成果が得られた。肝細胞の最終分化の典型的なマーカーである肝特異酵素のtryptophan2,3-dioxygenase(TO)は生後数日の幼若ラット肝細胞では発現しておらず、逆になお活発な増殖能を有している。この幼若肝細胞をCSMをコートしたdish上で培養すると2日間で70%以上の細胞がTO発現細胞に分化する。CSMをコートしない通常のculture dishではわずか数%のTO発現細胞しか検出できない。CSMは幼若肝細胞の最終分化を促すと同時に、幼若肝細胞の強い増殖能を著しく抑制する。即ちCSMは成熟肝細胞のみならず幼若肝細胞に対しても最終分化の促進と増殖能の抑制を示すことが明らかになった。このCSM活性はトリプシン処理ならでに熱、酸処理によって失活する。CSMは未分化肝細胞のTO geneをswitch-onする分化因子としての機能を備えていることが明らかになった。
自然水域における水上無土栽培法の応用・基礎に関する研究

急速な近代化によって中国では,生活雑排水,産業排水,農薬の利用などで河川,湖沼の環境水質が富栄養化と同時に洗剤,農薬,重金属などの有害化学物質を汚濁されつつあり,近い将来汚染段階(公害)になることが危惧されている.富栄養化に関しては,水上栽培法によって水質浄化の有効性が立証されている.すなわち.水上栽培法は富栄養化が進んでいる河川,湖沼の水面を使って食料生産を行うと同時に水質浄化も行う新しい技術として注目されている.しかし有害化学物質による水質汚濁は進行中でこれの除去法の確立は急を要するところである.もし水上栽培植物による有害化学物質の河川,湖沼水からの除去法が開発されれば,安価で容易に実施できるので面的拡がりで実施できることからその効果は大きいと考えられる.本研究は,このような状況,背景のもとで,食料生産,水面緑化,富栄養化した河川,湖沼の水質浄化に有効である水上栽培法によって洗剤,農薬,重金属などの汚濁による河川,湖沼の有害化学物質の除去の可能性を検証することを第1の目的に,有害化学物質の除去に有効な耐性植物の選定を第2の目的として開始された.本研究が実施される場となった中国水稲研究所には,1991年に水上栽培法を確立した研究分担者の宋祥甫助教授がおり,水上栽培を実規模で実施できる施設(河川,用水池)及び雨水を遮断して精密に実験できるコンクリート製人工池がある.4人の中国側研究分担者は,各専門分野の研究者から構成されており水上栽培を大規模に実施できる技術研究集団である.従って,中国水稲研究所では野外での成果と人工池での成果を同時に検証することができ,基礎から実用化まで一連の形で研究できる施設及び研究態勢にある.この態勢があればこそ富栄養化した河川,湖沼の水質浄化技術としての水上栽培法を確立することができたのである.唯,本研究で目的とする洗剤,重金属の浄化に関しては,これら成分を分析する機器類はもちろん,分析できる研究者もおらないのが現状である.そこで,本共同研究では,第1段階として,(1)水上栽培法による洗剤,重金属の除去実験を行うための方法を中国側研究分担者に指導すること,(2)中国側の分担研究者を日本に招聘し洗剤,重金属の分析法を十分に習得してもらうことの2点に焦点をしぼって共同研究を実施することとした.1.水上栽培法による洗剤,重金属除去実験法の指導a.中国水稲研究所で1994年に実施された富栄養化した河川水の水質浄化試験(コンクリート製人工池)で得られた水稲の器官別植物体材料を岡山大・資生研で分析し,現状での重金属含有率について既往のデータと比較した.分析サンプル数は51点,3反覆で行い,Al,Fe,Mn,Cu,Cr,Ni,Co,Mo,Pb,Cd,Zn,Vについて分析した.これを基礎に今後,中国水稲研で行う実験計画案を持参して日本側研究者は1996年3月15日22日,中国水稲研究所を訪問し,中国側研究者と討議し,今後の実験法を確立した.b.1995年11月から実施中の水上栽培小麦に対する洗剤濃度の影響につき生育調査を行うとともに水質分析(洗剤の簡易分析)法を指導した洗剤濃度によって小麦の生育に差異がみとめられた.c.中国水稲研究所の河川,用水池,杭州市の西湖,無錫市の太湖,上海市の揚子江から採水し,もち帰ることができたので洗剤,重金属につき化学分析を行う.2.中国側研究者に対する分析指導a.中国側研究者国燕氏を1996年2月25日3月31日まで招聘し,岡山大資生研で洗剤,重金属の分析法について分析法の基本と分析機器の扱い,データ解析,評価等について独立してできるように指導した.b.中国側研究者の宋祥甫氏を招聘し(1996年3月1日15日),日本における水質分析及び洗剤,重金属汚染に関する研究,情報の収集をつくばの3研究所及び岡山大,九州大で行ってもらい,併せて本共同研究のとりまとめにつき打ち合わせを行った.急速な近代化によって中国では,生活雑排水,産業排水,農薬の利用などで河川,湖沼の環境水質が富栄養化と同時に洗剤,農薬,重金属などの有害化学物質を汚濁されつつあり,近い将来汚染段階(公害)になることが危惧されている.富栄養化に関しては,水上栽培法によって水質浄化の有効性が立証されている.すなわち.水上栽培法は富栄養化が進んでいる河川,湖沼の水面を使って食料生産を行うと同時に水質浄化も行う新しい技術として注目されている.しかし有害化学物質による水質汚濁は進行中でこれの除去法の確立は急を要するところである.もし水上栽培植物による有害化学物質の河川,湖沼水からの除去法が開発されれば,安価で容易に実施できるので面的拡がりで実施できることからその効果は大きいと考えられる.本研究は,このような状況,背景のもとで,食料生産,水面緑化,富栄養化した河川,湖沼の水質浄化に有効である水上栽培法によって洗剤,農薬,重金属などの汚濁による河川,湖沼の有害化学物質の除去の可能性を検証することを第1の目的に,有害化学物質の除去に有効な耐性植物の選定を第2の目的として開始された.本研究が実施される場となった中国水稲研究所には,1991年に水上栽培法を確立した研究分担者の宋祥甫助教授がおり,水上栽培を実規模で実施できる施設(河川,用水池)及び雨水を遮断して精密に実験できるコンクリート製人工池がある.4人の中国側研究分担者は,各専門分野の研究者から構成されており水上栽培を大規模に実施できる技術研究集団である.

従って,中国水稲研究所では野外での成果と人工池での成果を同時に検証することができ,基礎から実用化まで一連の形で研究できる施設及び研究態勢にある.この態勢があればこそ富栄養化した河川,湖沼の水質浄化技術としての水上栽培法を確立することができたのである.唯,本研究で目的とする洗剤,重金属の浄化に関しては,これら成分を分析する機器類はもちろん,分析できる研究者もおらないのが現状である.そこで,本共同研究では,第1段階として,(1)水上栽培法による洗剤,重金属の除去実験を行うための方法を中国側研究分担者に指導すること,(2)中国側の分担研究者を日本に招聘し洗剤,重金属の分析法を十分に習得してもらうことの2点に焦点をしぼって共同研究を実施することとした.1.水上栽培法による洗剤,重金属除去実験法の指導a.中国水稲研究所で1994年に実施された富栄養化した河川水の水質浄化試験(コンクリート製人工池)で得られた水稲の器官別植物体材料を岡山大・資生研で分析し,現状での重金属含有率について既往のデータと比較した.分析サンプル数は51点,3反覆で行い,Al,Fe,Mn,Cu,Cr,Ni,Co,Mo,Pb,Cd,Zn,Vについて分析した.これを基礎に今後,中国水稲研で行う実験計画案を持参して日本側研究者は1996年3月15日22日,中国水稲研究所を訪問し,中国側研究者と討議し,今後の実験法を確立した.b.1995年11月から実施中の水上栽培小麦に対する洗剤濃度の影響につき生育調査を行うとともに水質分析(洗剤の簡易分析)法を指導した洗剤濃度によって小麦の生育に差異がみとめられた.c.中国水稲研究所の河川,用水池,杭州市の西湖,無錫市の太湖,上海市の揚子江から採水し,もち帰ることができたので洗剤,重金属につき化学分析を行う.2.中国側研究者に対する分析指導a.中国側研究者国燕氏を1996年2月25日3月31日まで招聘し,岡山大資生研で洗剤,重金属の分析法について分析法の基本と分析機器の扱い,データ解析,評価等について独立してできるように指導した.b.中国側研究者の宋祥甫氏を招聘し(1996年3月1日15日),日本における水質分析及び洗剤,重金属汚染に関する研究,情報の収集をつくばの3研究所及び岡山大,九州大で行ってもらい,併せて本共同研究のとりまとめにつき打ち合わせを行った.
耐熱性細菌胞子形成時における発芽特異的ペプチドグリカン分解酵素の発現と局在化機構

枯草菌胞子形成時において、発芽時コルテックス分解の「key enzyme」であるSleBがいつどの部位で生合成され、休眠胞子内でどのような局在性を示すかについて、及びSleBの構造等と局在化との関連について解明を試みた。加えて、発芽時遊離は熱に対して抵抗性を持たないSleBの休眠胞子における耐熱性と酵素の局在性との関連について検討し、以下の1、2に示す成果を得た。さらに、C.perfringens胞子形成及び発芽時における発芽特異的酵素SleCのプロセシング過程について検討し、3に示す結果を得た。1.B.cereus及び枯草菌SleBに対する抗体を用いて両菌休眠胞子の超薄切片の免疫染色を行い、SleBが胞子最外層のコート層とコルテックス層との間に存在することを示して本酵素が胞子表層の1成分であることを明らかにした。胞子の耐熱性は、これまで胞子内部の細胞質が高度に脱水化されていることに帰せられ、発芽時に作用する酵素群も細胞質内に存在して胞子表層の発芽に伴う分解は細胞内側から外に向かう過程と推察されてきた。しかしながら、本研究の結果はSleBによるコルテックス層の分解が胞子外縁から内側に向かって起きることを示唆し、発芽の分子過程や発芽酵素の耐熱性について従来の定説に再考を促すものとなった。2.大腸菌-枯草菌間のシャトルベクター上でsleB遺伝子のプロモーター領域を含むSleBと蛍光蛋白質GFPの融合遺伝子を構築し、枯草菌に形質転換した。得られた形質転換株について胞子形成各期において蛍光顕微鏡下で観察することにより、SleBが胞子形成第III期にフォアスポア内部で生合成されることが明らかになった。また、N-末端ドメインにおける反復配列モチーフとコルテックスペプチドグリカンの相互作用がSleBの正常な局在化に重要な役割を果たすことを示した。3.C.perfringens発芽酵素SleCが胞子形成時に4つのドメインを持つ前駆体として生合成され、N-末端プレ領域とC-末端プロ領域が切断されてN-末端プロ領域を持つ不活性型前駆体として休眠胞子の表層に局在化することを示した。また、胞子発芽時にSleC前駆体を活性化する特異的なプロテアーゼ(GSP)活性を見いだした。さらに、SleCのプレ領域とN-末端プロ領域または成熟体領域との相互作用が、胞子発芽時のGSPによる酵素の活性化に重要であることを明らかにした。枯草菌の胞子形成時において発芽時のコルテックス分解の「Key enzyme」であるアミダーゼ(SleB)がいつどの部位で特異的に生合成され、休眠胞子内でどのような局在性を示すかについて、また、SleBの構造等と局在化との関連についても解明を試みる。加えて、発芽時遊離は熱に対して抵抗性を持たないSleBの休眠胞子における耐熱性と酵素の局在性との関連について検討し、以下に示す成果を得た。

1.B.cereus及び枯草菌SleBに対する抗体を用いて休眠胞子における局在について検討するため、大腸菌に発現させた枯草菌SleBに対する特異的抗体を作製した。得られた抗体及び既に作成済みのB.cereus SleBに対する抗体を用いて、両菌休眠胞子の超薄切片にたいして免疫染色を行ってSleBが胞子最外層のコート層とコルテックス層との間に存在することを示し、本酵素が胞子表層の1成分であることを明らかにした。胞子の耐熱性は、これまで胞子内部の細胞質が高度に脱水化されていることに帰せられ、発芽時に作用する酵素群も細胞質内に存在して胞子表層の発芽に伴う分解は細胞内側から外に向かう過程と推察されてきた。しかしながら本研究の結果は、SleBによるコルテックス層の分解が胞子外縁から内側に向かって起きることを示唆し、発芽の分子過程や発芽酵素の耐熱性について従来の定説に再考を促すものとなった。2.大腸菌-枯草菌間のシャトルベクターpHY300PLK上でsleB遺伝子のプロモーター領域と分泌シグナルを削除したSleBとを蛍光蛋白質の融合遺伝子を構築し、枯草菌に形質転換した。得られた形質転換株について胞子形成各期において蛍光顕微鏡下で観察することにより、SleBが胞子形成第III期にフォアスポア内部で生合成されることが明らかになった。枯草菌胞子形成時において、発芽時コルテックス分解の「key enzyme」であるSleBがいつどの部位で生合成され、休眠胞子内でどのような局在性を示すかについて、及びSleBの構造等と局在化との関連について解明を試みた。加えて、発芽時遊離は熱に対して抵抗性を持たないSleBの休眠胞子における耐熱性と酵素の局在性との関連について検討し、以下の1、2に示す成果を得た。さらに、C.perfringens胞子形成及び発芽時における発芽特異的酵素SleCのプロセシング過程について検討し、3に示す結果を得た。1.B.cereus及び枯草菌SleBに対する抗体を用いて両菌休眠胞子の超薄切片の免疫染色を行い、SleBが胞子最外層のコート層とコルテックス層との間に存在することを示して本酵素が胞子表層の1成分であることを明らかにした。しかしながら、本研究の結果はSleBによるコルテックス層の分解が胞子外縁から内側に向かって起きることを示唆し、発芽の分子過程や発芽酵素の耐熱性について従来の定説に再考を促すものとなった。2.大腸菌-枯草菌間のシャトルベクター上でsleB遺伝子のプロモーター領域を含むSleBと蛍光蛋白質GFPの融合遺伝子を構築し、枯草菌に形質転換した。また、N-末端ドメインにおける反復配列モチーフとコルテックスペプチドグリカンの相互作用がSleBの正常な局在化に重要な役割を果たすことを示した。3.C.perfringens発芽酵素SleCが胞子形成時に4つのドメインを持つ前駆体として生合成され、N-末端プレ領域とC-末端プロ領域が切断されてN-末端プロ領域を持つ不活性型前駆体として休眠胞子の表層に局在化することを示した。また、胞子発芽時にSleC前駆体を活性化する特異的なプロテアーゼ(GSP)活性を見いだした。
音声学的視点を踏まえた現代日本語文法記述の精緻化の試み

本研究は,現代日本語文法研究の記述研究の成果を,音声学的視点を踏まえて再検討することを目的として行った。具体的には,「同意要求」の「新表現」とされる「クナイ?」を題材に,「確認要求」と「同意要求」の相違の検討や文法的意味の違いによる音調の異同の観察,さらには,Twitterを利用した「クナイ?」の前節要素の使用実態調査などを行った。本研究は,音声の諸要素,特にイントネーションやアクセントによる声の高さの動態を考慮に入れつつ,現代日本語文法研究で記述された文法的意味を再検討し,その記述の成果のさらなる精緻化を目指すものである。具体的には,「基本的には書きことばでは使われない」「特定の聞き手へ向けた「聞き手目当て」の表現」(森山2003)である確認要求表現と同意要求表現,なかでも,同意要求の「新表現」とされる「クナイ」(詳細は,高木2009,平塚2009を参照)を取り上げることにした。本年度は,同意要求の「新表現」とされる「クナイ」の先行研究の記述の確認と,音声収集調査に使用する例文を選定のために,研究代表者が指導する学生たちとともに,(1)Twitterを利用した「クナイ」の用例収集調査,(2)大学生を対象にした「クナイ」の使用意識調査,を実施した。それぞれの調査では種々の結果を得ることが出来たが,ごくごく簡単には,以下のようにまとめることができる。(1)の調査結果:「クナイ」には,形容詞の他に,形容動詞,動詞が前接する。さらに,「クナイ」単体で使われることもある。(2)の調査結果:女性は「クナイ」を,男性は「クナイ」の音訛形である「クネ」を使用する傾向がある。また,「クナイ」単体で使用される場合は,同意要求表現に対する否定の応答である可能性が高いことが示唆される結果が得られた。【参考文献】●高木千恵(2009)「関西若年層の用いる同意要求の文末形式クナイ」『日本語の研究』第5巻第4号●平塚雄亮(2009)「動詞肯定形に接続する同意要求表現クナイ(カ)」『日本語文法』9巻1号『日本語文法』●森山卓郎(2003)「話し言葉と書き言葉を考えるための文法研究用語・12」『國文學解釈と教材の研究』第48巻本年度は,同意要求の新用法とされる「クナイ」やその他の用法の「クナイ」が音声言語で使用される際に観察される音調を,シミュレーション法(郡史郎2006)で収集した東京方言話者(20代・男性)1名の音声について,分析,考察を行った。音声の収集にあたっては,前年度にTwitterを利用して収集した用例や先行研究に基づき,次に示す観点からシミュレーション法で用いる調査票を作成した。【●「クナイ」の用法:同意要求・質問・反問・否定表明・納得表明●「クナイ」に前接する語の品詞:形容詞・形容動詞・名詞・動詞●「クナイ」に前接する語のアクセント核の有無:有・無●「クナイ」とそれに前接する語の接続の仕方:正用・新用法】また,収集した音声の分析は,主に次に示す観点から行った(以下の観点は,田中ゆかり氏のいう「とびはね音調」の音声学的実態を精緻に記述するために必要な観点である)。【●文末音調の様相(文末音調の分類は郡史郎2014に拠った)●「クナイ」の「ナイ」,および「クナイ」に前接する語のアクセント核の様相】音声の分析,考察の結果は,「クナイ」の用法や前接する品詞,「クナイ」とそれに前接する語の接続の仕方によって差異は認められるが,たとえば,次に示すような傾向を認めることができた。【●「クナイ」の「ナイ」のアクセント核の消滅は,同意要求,反問でのみ,観察される。また,この場合の文末音調は,疑問型上昇調と強調型上昇調がほぼ同程度,使用される。●質問では「クナイ」の「ナイ」のアクセント核が保持され,文末音調は疑問型上昇調が使用される。】【参考文献】◯郡史郎(2006)「対人関係・対人態度を反映する韻律的特徴ー特に目上に対する話し方についてー」『日本語の教育から研究へ』くろしお出版◯郡史郎(2014)「日本語の文末イントネーションの種類と名称の再検討」『言語文化研究』41「研究実績の概要」に記したような様々な観点を考慮に入れたため,調査票を作成に想定外の時間が掛かった(特に「クナイ」の用法を設定するにあたっては,現代日本語文法の先行研究を精査,再検討する必要が生じた)。そのため,本年度は東京方言話者1名分の音声しか収集,分析,考察することができなかった。そのため,研究の進捗状況は「やや遅れている」と判断せざるを得ない状況である。本年度は,昨年度に行った予備調査をもとに,調査票の再検討を行った。その過程で,従来の日本語文法研究においては定義が必ずしも明確ではなかった「同意要求」と,「同意要求」に類似する「確認要求」の異同について,主に,(1)話し手の発話意図(話し手が聞き手に発話内容について単純に同意をしてほしいだけなのか,それとも話し手が聞き手に発話内容の妥当性を判断してほしいのか)

(2)話し手の発話内容に対し,話し手と聞き手がそれぞれ持っている情報量の差異補助事業期間延長が認められたため,来年度も本研究を実施できることになったが,来年度は,速やかに音声収録調査とその分析,考察にあたる。同時に,調査票の精緻化を試みる段階で得られた成果(「同意要求」と「確認要求」の異同の明確化)を発表する。そのような現状に鑑みて,進捗状況は「遅れている」とした。本研究は,音声の諸要素,特に音調(=イントネーションやアクセントによる声の高さの動態)を考慮に入れつつ,現代日本語文法研究で記述された文法的意味を再検討し,その記述の成果のさらなる精緻化を目指して行った。研究最終年度となる本年度は,これまでの研究について,以下のような知見としてまとめた。(1)同意要求の「新表現」とされる「クナイ」には,先行研究で前接することが指摘されていた形容詞の他に,形容動詞,動詞が前接することが可能である。さらに,「クナイ」単体で使われることもある。(2)同意要求表現(=話し手が聞き手に発話内容について単純に同意をしてほしいと思う際に使用される。なお,話し手と聞き手,それぞれが所有している発話内容に関する情報量については問わない)と,確認要求表現(=話し手が聞き手に発話内容に判断してもらいたと思う際に使用される。なお,話し手よりも聞き手のほうが発話内容に関する情報量が多い)場合では,使用される言語形式が同一であっても,使用される音調が異なる蓋然性がある。ただし,以上の結果は,ごく限られた人数の東京方言話者の読み上げ音声をもとに導き出した結論であり,一般性が認められるかについての検討にまでは至らなかった。なお,本研究で取り上げた同意要求の「新表現」とされる「クナイ」は現代日本語使用社会に観察される「新表現」であるが,この「新表現」の分析を行うにあたって現代日本語使用社会を「多言語」の文脈で考える必要性も感じるに至ったため,本年度はそのような枠組みを模索する考察もあわせて行った。本研究は,現代日本語文法研究の記述研究の成果を,音声学的視点を踏まえて再検討することを目的として行った。具体的には,「同意要求」の「新表現」とされる「クナイ?」を題材に,「確認要求」と「同意要求」の相違の検討や文法的意味の違いによる音調の異同の観察,さらには,Twitterを利用した「クナイ?」の前節要素の使用実態調査などを行った。当初は先行研究を渉猟しつつ,音声収集調査で使用する例文を作成する予定であったが,本調査の対象表現である「クナイ」の使用実態が詳らかでない点があったため,当初は予定になかった「クナイ」の使用実態を明らかにするための調査を行うことにした。しかし,そのための調査手法の決定までに試行錯誤があったため(結果的にTwitterを利用した用例収集を行うことにした),当初,当該年度に行う予定であった音声収集調査まで着手できなかった次第である。来年度は研究の最終年度になるが,本年度に行った調査票をもとに,複数の東京方言話者を対象に音声を収集する。また,収集した音声の分析の観点は,おおよそ,本年度に行ったもので大きな問題はなかったため,本年度の手法を踏襲して行う。全体的にやや遅れ気味の本研究であるが,本年度までに蓄積,構築した研究手法に基づき調査,分析,考察を行っていく。本来であれば本年度が研究計画の最終年度であったが,別項で述べた通り,本年度は研究計画を立てた時点では予想していなかった事態が生じ,研究計画を円滑に推進することができなかった。しかし,研究補助事業期間延長が認められ,来年度も本研究を実施できることになったため,来年度は,速やかに音声収録調査とその分析,考察にあたる。
希土類添加窒化物半導体における赤色発光機構の解明／制御による高輝度発光素子の開発

従来の発光ダイオード(LED)とは全く発光原理が異なるEu添加GaNを用いた赤色LEDの開発に、我々は世界に先駆けて成功している。本研究では、計算機ナノマテリアルデザインとの強力な連携のもとに、Eu励起機構の解明と制御を可能とした。母体GaN励起によるEuイオンへのエネルギー輸送はEu発光中心の局所構造に大きく依存すること、Euイオンの近傍にドナーやアクセプタとなる不純物や結晶欠陥との複合体を配置することにより、エネルギー輸送効率が劇的に向上すること、ナノ超構造によりEu発光強度がさらに増大することを明らかにした。LEDを作製し、実用化レベルの高輝度化(1 mW以上)を世界で初めて達成した。研究代表者は、従来の発光ダイオード(LED)とは全く発光原理が異なる、ユウロピウム(Eu)添加GaNを用いた窒化物半導体赤色LEDの開発に、世界に先駆けて成功している。本研究では、究極のナノテクノロジーである、半導体への原子レベル制御Eu添加手法を基盤とし、計算機ナノマテリアルデザイン手法との強力な有機的連携のもとに、Eu励起機構の解明と制御に立脚して、日本発オリジナルである「Eu添加窒化物半導体を用いた赤色LED」の高輝度化を達成することを目指す。今年度は既に実績のあるEu添加GaNに関して、【課題1:励起・緩和に関わるエネルギー輸送機構の解明】に取り組み、次年度以降の制御やデバイス作製の基礎とした。(1)励起波長を連続的に変えながらEuイオンを直接、共鳴的に励起(直接励起)するCombined Excitation-Emission Spectroscopy (CEES)法により、周辺局所構造の異なる8種類のEu発光中心が共存することは既に明らかにしている。個々の発光中心の発光寿命や励起断面積を評価することにより、それらの相対濃度を調べた結果、励起されたGaN母体からのエネルギー輸送が起こりやすいEu発光中心(OMVPE7)は全体の数%であることを明らかにした。(2)今年度導入した「顕微発光分光装置」を用いて、それら発光中心の空間分布を調べたところ、発光中心毎に空間分布が異なることを示唆する結果が得られた。(3)Eu,Mg共添加試料においてCEES測定を行ったところ、Mg共添加に起因するEu発光中心の新たな形成が観測され、熱処理や電子線照射により大きく変化することが可視化された。今年度はEu添加GaNに関して、昨年度に引き続き、「励起・緩和に関わるエネルギー輸送機構の解明(課題1)」を行うとともに、「不純物共添加(同時ドーピング)効果の解明(課題2)」に取り組んだ。(1)励起波長を連続的に変えながらEuイオンを直接、共鳴的に励起(直接励起)するCombined Excitation-Emission Spectroscopy (CEES)法により周辺局所構造の異なる、少なくとも8種類のEu発光中心が共存することは既に明らかにしている。各種基板上のEu添加GaNのEu発光特性を調べた結果、発光中心形成の様子は大きく変化しないものの、GaN母体からのエネルギー輸送効率が基板からの歪みに強く依存することを明らかにした。(2)Eu,Mg共添加試料において複数のEu発光中心が新たに形成されることは既に明らかにしている。電子線照射により、その発光強度が相補的に変化する現象を新たに観測した。第一原理計算による理論との比較により、その現象はMgに付随する水素の移動に起因することを明らかにした。(3)Eu,Mg共添加試料において新たに形成されるEu発光中心は窒素雰囲気での熱処理により消失することは既に明らかにしている。Siをさらに共添加することにより、Eu-Mg-Siに起因する新たな発光中心の形成を観測した。また、その発光中心は熱処理に対して安定であることを見出した。本研究では、究極のナノテクノロジーである、半導体への原子レベル制御Eu添加手法を基盤とし、計算機ナノマテリアルデザイン手法との強力な有機的連携のもとに、Eu励起機構の解明と制御に立脚して、日本発オリジナルである「Eu添加窒化物半導体を用いた赤色LED」の高輝度化を達成することを目指している。今年度はEu添加GaNに関して、昨年度に引き続き、「GaN母体からEuへのエネルギー輸送機構の解明(課題1)」、「Eu添加GaNへの不純物添加効果の解明(課題2)」、「人為的に形成されたナノ超構造へのEu添加効果の解明(課題3)」に取り組んだ。(1)GaN母体からEuへのエネルギー輸送効率がEu発光中心の局所構造に強く依存すること、エネルギー輸送効率の高いEu発光中心にはEuの近傍にアクセプタとして働く点欠陥とドナーとして働く点欠陥が共存する必要があることを明らかにした。

(2)Mg共添加について、新しく形成されたEu発光中心として、Eu-Mgに加えてN空孔とHが関係した3種類の配置が存在すること、電子線照射により、結晶中でHが動き回り、それに応じてHの配置が異なる3種類のEu発光中心に対応する発光スペクトルが観測されること、理論的な予測として、Mgに加えて、ドナーとして働くOを共添加することにより、発光強度の更なる増大が期待されることを明らかにした。(3)Al0.08Ga0.92N/Eu添加GaN多重量子井戸構造において、単位膜厚あたりのEu発光強度は量子井戸層厚の低下と共に増大し、4.3 nmにおいてバルク試料に比べて、約4倍となること、LED特性がバルク構造LEDに比べて、約3倍増大することを明らかにした。研究代表者は、従来の発光ダイオード(LED)とは全く発光原理が異なる、ユウロピウム(Eu)添加GaNを用いた窒化物半導体赤色LEDの開発に、世界に先駆けて成功している。本研究では、究極のナノテクノロジーである、半導体への原子レベル制御Eu添加手法を基盤とし、計算機ナノマテリアルデザイン手法との強力な有機的連携のもとに、Eu励起機構の解明と制御に立脚して、日本発オリジナルである「Eu添加窒化物半導体を用いた赤色LED」の高輝度化を達成することを目指している。今年度に得られた成果は下記の通りである。(1)<GaN母体からEuへのエネルギー輸送時間の実測>【課題1:励起・緩和に関わるエネルギー輸送機構の解明】に関連して、フェムト秒レーザを用いたTransient Induced Absorption (TIA)測定により、Eu添加GaNにおいて、無添加GaNでは観測されない、数ピコ秒で生じる光励起キャリアの超高速な減衰を初めて観測した。また、百ピコ秒近傍以降にTIA信号の挙動に異常が観測された。(2)<Euに起因するトラップの同定>【課題1】と【課題2:不純物添加(同時ドーピング)効果の解明】に関連して、Deep Level Transient Spectroscopy (DLTS)測定とフォトルミネッセンス(PL)励起スペクトル測定を組み合わせることにより、大多数を占める発光中心(OMVPE4)に対応するトラップ準位を明らかにした。(3)<GaN中に形成された高品質なInGaN量子井戸へのEu添加>【課題3:人為的に形成されたナノ超構造へのEu添加効果の解明】に関連して、InGaNの相分離を反映した、第2近接位置にInが配置する特徴的なEu発光の観測に成功した。(4)<LEDの高輝度化の実証>表面プラズモンと微小光共振器を用いることにより、光励起下で20倍程度のEu発光強度の増大を観測した。そのデバイス化に必要なプロセス技術の開発を行った。Eu添加GaNに対する米国、オランダグループとの国際共同研究が軌道に乗っている。我々が世界で唯一、有するEuを原子レベルで制御して「ソフト」にGaNへ添加する技術を駆使して作製した試料を、各グループが独自に有するEu発光特性やEu局所構造を評価する技術を用いて調べることにより、本研究課題で求められる「GaN母体からEuへのエネルギー輸送」の鍵を握る、励起効率の高いEu局所構造の全貌が明らかになりつつある。また、その知見を基にして、励起効率の高いEu発光中心を意図的に作り込むことが可能になりつつあり、LED特性において実証する段階に達している。
フェーズフィールド法による多相系の凝固シュミレーション

合金の凝固問題に対するフェーズフィールドモデル方程式を自由エネルギー密度関数により一般化し、さらにthin interface limitの条件によるパラメータを求めた。新たなモデルを用いて、Fe-C2元合金に対する種々の解析を行い、モデルの妥当性を検討した。まず、等温自由デンドライト成長を解析し、得られた過冷度と成長速度の関係を中立安定仮説による2次元解析モデルと比較した。次に、multi-phase-fieldモデルを新たに構築し、これによりFe-C包昌系合金の凝固過程を解析した。また、本モデルを等温オストワルド成長過程に適用し、その有効性を確認した。また、工業的な応用を視野におき、フェーズフィールドモデルによる界面-粒子相互作用問題の解析を試みた。Fe-C合金について粒子近傍における固液界面形状変化に対する解析を行い、溶質富化により界面形状が著しく凹になること、粒子前方での凝固が遅れることを示した。さらに、粒子に作用する押出し力を新たに界面形状と関係付けて定義し、界面による粒子捕捉臨界条件を求めることを試みた。これらの解析から、Fe-C合金/アルミナ粒子系における粒子捕捉臨界速度の粒子半径に対する関係を求めた。これまでに報告されている合金の凝固問題に対するフェーズフィールドモデルでは理想溶液あるいは正則溶液を仮定していた。そこで、フェーズフィールド方程式を自由エネルギー関数により一般化し、さらにthin interface limitの条件によるパラメーターを用いたモデル新たなモデルを用いて、Fe-C2元合金の等温自由デンドライト成長を解析した。得られた過冷度と成長速度の関係を、従来の中立安定仮説を用いた2次元解析モデルと比較し、両者がほぼ一致することを示した。また、フェーズフィールドモデルでは、Azizモデルと同様の溶質捕捉効果を再現することを示した。同様のモデルを用いて、界面一粒子相互作用問題を解析した。まず、固液界面と容器壁あるいは固体粒子との濡れ挙動の取り扱い方法を検討し、フェーズフィールド、溶質場の境界条件制御により、これらの問題を取り扱えることを示した。また、Fe-C合金について粒子近傍における固液界面形状変化に対する解析を行い、溶質濃度、成長速度の影響を検討した。その結果、溶質富化により界面形状が著しく凹になること、粒子前方での凝固が遅れることを示した。合金の凝固問題に対するフェーズフィールドモデル方程式を自由エネルギー密度関数により一般化し、さらにthin interface limitの条件によるパラメーターを求めた。新たなモデルを用いて、Fe-C_2元合金に対する種々の解析を行い、モデルの妥当性を検討した。次に、multi-phase-fieldモデルを新たに構築し、これによりFe-C包晶系合金の凝固過程を解析した。さらに、工業的な応用を視野におき、フェーズフィールドモデルによる界面ー粒子相互作用問題の解析を試みた。その第1歩として固液界面と容器壁あるいは固体粒子との濡れ挙動の取り扱い方法を検討し、フェーズフィールドおよび溶質場の境界条件を適切に設定することによる濡れ条件の取り扱い方法を示した。また、Fe-C合金について粒子近傍における固液界面形状変化に対する解析を行い、溶質富化により界面形状が著しく凹になること、粒子前方での凝固が遅れることを示した。
Cochlodinium'78八代海型種の産生する毒の検索

広範かつ効率的な抽出法を適用して、Cochlodinium'78八代海型種赤潮から魚毒性を有する低分子および高分子画分を分離した。低分子画分からは、さらに、ゲル瀘過,陽イオンおよび陰イオン交換クロマトグラフィーなどの処理を通して、新しい2種の麻ひ性毒を精製した。これらの毒は、各種機器によるスペクトル分析(IR,【^1H】-NMR,FAB-MASS,蛍光X線など)結果から、Carbamoyl-N-Sulfo-11α-hydroxyneosaxitoxin Sulfateまたはその11βepimerに亜鉛の結合した特異な構造を有することが判明した。両化合物は、中性および弱アルカリ性で安定であるが、酸が存在すると、一部毒性の高い11α-hydroxyneosaxitoxin Sulfate(Gonyautoxin-1)とそのepimer(Gonyautoxin-4)に転換した。11αまたは11β型化合物のマウスに対する比毒性は20-30または50-80MU/mgであった。マダイ稚魚をへい死にいたらしめる最小致死濃度は前者で10-15mg%,後者で1-5mg%であった。両化合物は低毒性のため生物検定法では定量が困難であったが、高速液体クロマトグラフに示差屈折率検出器を併用することによって検出・定量を容易にした。一方、高分子画分からも、有機溶媒による分画,フェノール抽出,水透析などの処理を経て3種の有毒画分(神経毒,溶血素,凝集素)を分離し、それぞれの画分について生物試験を実施した。これら3画分に曝されたマダイ稚魚の鰓では2次鰓弁で異状(例えぱ浮腫)が認められたが、その毒性効果は神経毒画分で最も顕著であった。溶血および凝集画分のヒツジ血球に対する力価は600および6200であった。目下、HPLCなどによって、ここで得られた3画分の精製を試みている。