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光イオン化による準安定リチウムイオンの研究

平成18年度においては、リチウム2電子光励起領域における準安定リチウムイオン収量スペクトルの解析を進め、現在論文を執筆中である。ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトンなどの希ガスと準安定リチウムイオンとの反応によって生成されたペニング電子を検出する一連の実験を行った。装置には、イオン飛行時間分析器を改良し、加速領域で衝突させるなど通常とは全く異なる電位のかけ方をするものを用いた。これは、ペニング電子のエネルギー分析はせず、収量のみを測定する方法である。ヘリウムの場合はまだ不確実だが、ネオンとアルゴンからはペニング電子が検出され、特にクリプトンについては比較的浅い殻から発したと思われるペニング電子が高い収量で観測された。さらには、シングルバンチ放射光を用いて励起リチウムから発生するVUV蛍光を観測した。励起蛍光の観測は、ヘリウムにおいても平行して実験が進められた。これらのヘリウムの蛍光寿命の電場依存性に関するデータの解析を進め、リチウムデータと比較。次年度よりリチウムリチウム本装置に新しい金属上記オーブンをそなえるなどの改良を行い、ターゲット密度の増大と指向性の改善をはかるための設計作業も進めた。今までの実験で困難であった、蛍光と準安定原子の測定も光イオン同様に強電場中でおこなえるようにする。さらには蛍光と準安定原子の同時測定を行うことが目標である。高エネルギー加速器研究機構放射光研究施設(Photon Factory)において、静電場中におかれたヘリウム原子の2電子光励起共鳴の測定を行った。実験方法は、放射光リングのシングルバンチ運転を利用して、蛍光および準安定原子検出によるものであった。以前の強電場(100kV/cm)による実験よりは、かなり弱い電場(5kV/cm)を今回は用いた。したがって光励起断面積自体に対する影響よりも、より電場にセンシチブな光励起後の崩壊過程に対する影響をみたことになる。そのために、新たなシュタルク電極を設計製作し、従来の強電場原子分光装置の改造を行った。主要な成果としては、マイナスシリーズおよびpdシリーズのようなきわめて微弱な共鳴に対する影響、および閾値に近い高リュドベリ状態、相対論効果によって現れる3重項に対する影響の測定などがあった。電場によって誘起された配置混合によって、新たな崩壊プロセスが可能になり、崩壊経路のブランチング比が大きく変動する様が明らかになった。また、新しい実験方法として、蛍光と準安定状態生成のコインシデンス測定が試みられ、明白な信号を得ることができた。これは、蛍光信号検出後、同一検出器によって、飛来する準安定原子の飛行時間に時間ゲートをかけて測定したものであった。さらに、2個の検出器を用いて蛍光-蛍光コインシデンスの測定も試みられたが、明白な結果を出すには至らなかった。他に、2電子光励起状態の蛍光寿命に関する系統的な測定を進めた。
ニトリルのα-C-H活性化による不斉C-C結合形成反応の開拓

前年度に開発したアセトニトリルのアルジミンへの直截的付加反応において,Cu(I)/(R,Rp)-Taniaphos/Barton's baseを協奏機能型触媒として用いる事で,アセトニトリルのα-C(sp3)-H結合の触媒的な求核的活性化が可能であることを示した。本反応では,ソフトLewis塩基性求電子剤としてN-チオフォスフィノイルイミンを用いることで同時活性化機構が働き望みの付加体が得られるが立体選択性は中程度に留まっていた。選択性向上を目指し,アセトニトリル求核剤の小さい立体バイアスを補完する配位子設計を網羅的に行ったが,選択性の向上には至らなかった。より汎用性の高い反応開発を目指し,活性化イミンを用いない反応系として,アルデヒドを求電子剤とする反応に特化して新たな触媒系の開発を開始した。本反応は,強塩基であるCu(I)/tert-ブトキシド触媒系による77% eeが文献上の最高光学収率であり,アルジミンへの反応と同様に高い立体選択性を発現する反応系の開発が強く望まれている。斎藤らが報告しているRh(OMe)/PCy3系の有効性を鑑み,電子供与性が高く不斉修飾も容易な不斉NHC錯体の本反応における触媒活性を精査した結果,外部塩基を組み合わせることで反応が進行することがわかった。網羅的な不斉NHC配位子の探索を行ったが,キラルトリアゾリウム塩を用いて中程度の立体選択性が発現するのみで,高い光学収率を与える触媒系の同定には至らなかった。α-アニオンを安定化する電子求引性官能基を持たないアルキルニトリルから発生するα-シアノカルバニオンはC-bound型でメタル化されていると考えられており,ニトリルの直線型トポロジーとα-炭素-金属結合の自由回転が立体制御の困難さに繋がっていると考えられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。最も単純なアルキルニトリルとしてアセトニトリルを求核種前駆体として用いた触媒的不斉炭素-炭素結合形成反応の探索を行った。ソフトLewis酸とBronsted塩基から成る協奏機能型触媒を用い,ニトリルがソフトLewis酸により特異的に活性化されることでα位水素の酸性度が上昇し,温和な塩基により活性求核種であるα-シアノカルバニオンが触媒的に系中調製可能と予測した。潜在的により酸性度の高いカルボニル系求電子剤の自己縮合を抑制するため,アルコキシド塩基は避けてアミン系塩基を採用し,官能基選択的な求核種発生を模索した。反応遷移状態において求電子剤と求核剤の不斉環境下での立体選択的な接近を促すことを目的に,ソフトLewis酸への選択的な配位が期待できるソフトLewis塩基を配した求電子剤の採用を試みた。検討の結果,N-チオフォスフィノイルイミンを求電子剤,Cu(I)/(R,Rp)-Taniaphos/Barton's baseを協奏機能型触媒とすることで,望みの付加体が中程度の立体選択性で得られることがわかった。一方,より広範な応用が期待されるアルデヒドを求電子剤とする反応を検討した。本反応は,強塩基であるtert-ブトキシドを用いる触媒系による77% eeが文献上の最高光学収率であり,アルジミンへの反応と同様に高い立体選択性を発現する反応系の開発が強く望まれている。各種Lewis酸と不斉配位子を検討した結果,同様のRh(OMe)/chiral NHC錯体が望みの付加体を中程度の立体選択性で与えることを見いだした。本反応はオルト位にアルキン置換基を有する芳香族アルデヒドが有意に高い反応性を示し,今後反応メカニズム解析と立体選択性の向上を両軸に研究を進める予定である。

α-アニオンを安定化する電子求引性官能基を持たないアルキルニトリルから発生するα-シアノカルバニオンはC-bound型でメタル化されていると考えられており,ニトリルの直線型トポロジーとα-炭素-金属結合の自由回転が立体制御の困難さに繋がっていると考えられる。26年度が最終年度であるため、記入しない。前例のないアルジミンへのアセトニトリルのダイレクト型不斉付加反応の開発に至ったが、収率・エナンチオ選択性は満足のいくレベルには到達していない。本問題を解決する糸口となり得るNHC/遷移金属触媒系を見いだしており、次年度中の開発を目指している。H25年度において開発したアルキルニトリルのC(sp3)-H結合活性化協奏触媒系はアルジミンに対するアセトニトリルの触媒的直截的付加において中程度のエナンチオ選択性を示した。H26年度はソフトなルイス塩基性を有するケトイミンに基質として適用し、不斉4置換炭素の構築を目指す。計算化学的手法及び各種スペクトル解析により活性求核種を明らかにすることで、低反応性のケトイミンへの不斉付加反応への論理的なアプローチも展開する。アルデヒドに関する付加反応については、萌芽的結果が得られたNHC/遷移金属錯体に焦点を当てて検討する。キラルNHCの合成は多大な時間と労力を要するため、配向基を持たせたアキラルなNHC錯体に対して金属配位による外部キラル配位子と錯体形成させる超分子的アプローチも同時に検討する。ニトリル求核剤は立体障害が小さく反応性が高い反面、立体選択性を発現させるのが困難であるが、超分子的アプローチにより効果的な立体選択性の発現が可能になると期待される。
炭素繊維強化複合材料の変形・破壊過程に関する損傷力学的研究

炭素繊維強化複合材料は,比強度に優れ,しかもテイラリング可能な高強度機能材料であるが,高度に不均一かつ異方的な微細構造のため,その変形と損傷・破壊機構は極めて複雑である。本研究は,この問題を損傷力学的な観点から取扱い,非弾性変形機構,損傷発生・発展機構を検討した。3年間の成果をまとめると,1)引張応力あるいは圧縮応力のみの繰返し負荷に比べ,引張・圧縮の両振り繰返し負荷によって顕著な非弾性変形挙動が現われる。特に,圧縮負荷域での特異な変形は,疲労に伴って材料内部に発生する層間はく離に起因することが明らかとなった。2)材料の巨視的力学特性,例えば弾性率は,マトリックスき裂の発生によってはあまり影響を受けず,積層構造の損傷,即ち層間はく離の影響が非常に大きいことを,応力-ひずみ関係と顕微鏡観察結果の比較検討から明らかとした。3)軸力-ねじり複合応力の繰返し負荷試験法ならびにひずみの評価法を検討した。軸力-ねじり負荷における応力-ひずみ関係は塑性理論における流れ則により表現できることを明らかにした。4)変動応力下での疲労特性を検討した。応力履歴依存性のあることを明らかにした。特に,繰返し負荷によるひずみ硬化に顕著な影響がある。5)材料の応力-ひずみ関係および材料内部における応力分布を有限要素解析によって明らかにした。さらに,これらの解析にもとづいて材料の最適積層構造を自律的に求める新らしい有限要素解析法(思考型有限要素法)を開発し,これの有用性および適用性を明らかにした。複合材料が実際に使用される場合多軸応力状態で繰返し荷重を受けるが、多軸疲労寿命を検討した研究はほとんど報告されていないのが現状である。したがって、本研究では、炭素繊維強化複合材料に対して軸力ーねじり組合せ応力の下で疲労試験を行い、組合せ応力比τ/σが疲労寿命に与える影響について検討し、また等寿命曲線に対する破壊基準、疲労破壊におけるねじりと軸力の組合せ効果について考察した。試験片は、軸力繰返し負荷に対して最も顕著な非弾性変形挙動を示す繊維配向角[±45^・]_4とし、8層積層した薄肉円筒型を用いた。疲労試験は、電気ー油圧サ-ボ式・軸力ーねじり複合試験機を用いて行い、負荷条件はねじりによるせん断応力τと試験片軸方向の垂直応力σの比(組合せ応力比)τ/σをパラメ-タとして定めた。引張・圧縮の軸力繰返し負荷の下では、疲労損傷に伴って縦弾性係数は定常的に低下する安定段階および加速度的に低下する最終段階で特徴づけられる。一方、軸力ーねじり繰返し負荷では縦弾性係数は階段的に低下する傾向を示し、疲労に伴って繊維破断が断続的に発生していることを示している。種々の繊維配向角を持つCFRP積層材の静的破断応力に対してTsaiーWuの破壊基準がよく適合することは既に報告した。種々の応力レベルの軸力ーねじり繰返し負荷を行い、内挿により等寿命曲線を求めた。疲労寿命が短い場合(Nf=10^2、10^3)はTsaiーWuの破壊基準により表し得る。ところが、Nf=10^4および10^5の等寿命曲線は、TsaiーWuの破壊曲線から大きく離れ、τーσ平面上の等寿命線は長方形に近くなる。したがって、組合せ応力状態であってもねじりおよび軸応力(強化繊維方向に対してはそれぞれ垂直応力、せん断応力に対応)は互いに連成せず、それぞれが独立に破壊に関与することを示唆している。繊維配向角[±45゚]_4の8層積層薄肉円管CFRP(炭素繊維強化複合材料を用い、軸力ーねじり複合繰返し負荷の下での疲労試験を行った。

疲労過程中の応力ーひずみ関係の変化および剛性率の低下を、疲労過程で生ずる単層板のマトリックスクラックおよび積層間に発生する層間はく離による材料の劣下と積層構造の劣下としてとらえ,損傷パラメ-タを導入して検討した。この結果、剛性率の低下に対してマトリックスクラックの寄与は小さく、層間はく離の発生に伴って剛性率は急激に低下し、最終破断に至ることが明らかとなった。また,複合負荷疲労試験においてはSーN線図は応力状態にかかわらず、ほぼ平行な線図を示し、寿命を支配する要因は繊維にそった方向に作用するせん断応力の大きさであることが実験的に明らかとなり、また、これは疲労過程での損傷の観察結果と非常によく一致する。今後の課題としては、疲労過程で生ずるマトリックスクラック密度および層間はく離面積を定量的に評価し、これらを損傷パラメ-タに反映させ、損傷パラメ-タの物理的意味付けを明確にすることである。また、一方向強化CFRPの力学的特性から対称積層CFRPの変形特性を評価する方法を検討した。繊維配向角°C,9°Cにおけるせん断ひずみには顕著な非弾性が認められ、対称積層材においては積層間に大きな層間応力(カップリング応力)が発生する。積層における境界条件とし層間の完全接着を仮定すると、弾性率は実測値に比べやや大きく評価され、積層構造に対する何らかの修正が必要となる。積層間に樹脂による接着層が存在し、この接着層が層間応力によってせん断変形すると仮定すると、繊維配向角によらず一定の補正ひずみによって実測値を非常によく表現し得ることが明らかとなった。炭素繊維強化複合材料は,比強度に優れ,しかもテイラリング可能な高強度機能材料であるが,高度に不均一かつ異方的な微細構造のため,その変形と損傷・破壊機構は極めて複雑である。本研究は,この問題を損傷力学的な観点から取扱い,非弾性変形機構・損傷発生・発展機構を明らかにした。本年度の成果をまとめると,1)疲労試験の途中で負荷条件を変化させ,負荷履歴依存性を明らかとした。結果の一例として,高応力レベルの繰返し負荷によってマトリックスのひずみ硬化が顕著となり,後続の低レベルの負荷の影響はほとんど認められない。一方,先行する低レベル繰返し負荷によってひずみ硬化は徐々に進行し,後続の高レベル負荷によって主に損傷が発生・発達するなど負荷履歴の疲労寿命に及ぼす影響は大きい。2)引張・圧縮繰返し負荷によって特異な応力ーひずみヒステリシスを示す。これらの関係を弾塑性および粘弾性から検討し,負荷初期に現われるひずみ硬化現象とサイクリッククリープ等の時間に依存する現象に分けて考える必要のあることを明らかにした。3)時間依存の現象は,さらに,粘弾性的挙動と繰返し負荷に伴う損傷の発生・発展による不可逆な現象に分けて考えるべきであり,これらの損傷を顕微鏡観察によって明らかとした。また,材料内部で生ずる損傷の種類,例えばマトリックスき裂と層間はく離によって,巨視的力学特性に対する影響が全く異ることを明らかにした。4)以上の結果を踏まえて,繰返し負荷過程における材料の内部状態を表す損傷変数は,損傷の種類によって別個に定める必要があり,これらは顕微鏡観察あるいはAE計測等による具体的な内部損傷状態によって決定し得ることを明らかとした。
国際研究集会「中央ヨーロッパにおける地域構造の変化と生活様式の変化」の企画

申請者らの「中央ヨーロッパ研究グループ」は、平成14年9月26日(水)に金沢大学において日本地理学会と共催で、「中央ヨーロッパにおける地域構造の変化と展望」と題する国際シンポジウムを開催した。また、平成14年9月30日(日)には、岐阜県図書館・世界分布図センターで、岐阜県図書館と共同主催、経済地理学会、岐阜地理学会との共催で「中央ヨーロッパは今!」と題する国際研究集会を開催した。これに先立って、本研究では、「中央ヨーロッパ研究グループ」海外共同研究者と共にこれらのシンポジウム・国際研究集会に備えての打ち合わせ・資料収集をおこなった。具体的には、平成14年9月にドイツ、ハイデルベルク大学、バイロイト大学等でおこなった海外共同研究者の研究発表・討論、国際シンポジウム・国際研究集会の日程に関して最終的な打ち合わせ、各研究者の資料収集等である。研究発表・討論、研究発表に備えての資料収集等等は、すべて順調に進み、予想通りの成果を得ることができた。とくに、今日の中央ヨーロッパの発展段階、地域問題、今後の展望に関して、また、今後の研究の進め方に関して共通の認識が得られたことは大きな収穫だった。上述の国際シンポジウム「中央ヨーロッパにおける地域構造の変化と展望」ならびに国際研究集会「中央ヨーロッパは今!」は、参加者が予想よりはるかに多く、議論も活発におこなわれ、大きな成果をあげることができた。今後、この国際シンポジウム・国際研究集会を、つぎの調査研究や研究発表に活かしていきたいと思う。
過疎地における地域情報化ボトルネックの解決手法の実証実験

本研究における目的は、地域情報化を推進する際にボトルネックとなっている部分を明らかにし、その解決方法および解決事例を与える事である。まず、インターネット端末を3機種から選定した。評価によりWebtvが他2機種を圧倒した。次に同一MAでの通話料金のみで利用できるようにISPのアカウントを取得した。この条件で、希望者を募り、講習を実施した上で、半年間端末を貸与した。さらにユーザ全員のメーリングリストを準備した。実験フィールドとしてはパソコンやインターネットと言ったキーワードに比較的疎遠な過疎地域である高知県播多郡大月町(人口7,440人)を選択した。平成11年度に半年間の実験を1回、平成12年度に半年間の実験を2回行った。インターネット専用端末を利用した点について、故障の少なさとメンテナンスの少なさが有効であった。地域情報化を推進する場合には有志による支援に依存する場合が多く、メンテナンスに労力を取られないことが大きな魅力であることが判明した。一方で、手元のマシンにほとんど情報が残らないことによる不便さがある。運用上の問題として、地域情報化が進展するようなコミュニティを発見することの困難さがある。第1期ではインターネットに触れてみるといった雰囲気を大きく出ることがなかった。コミュニティとして自発的に活動するようになったのは第3期であった。1年経過して、目的としてのインターネットの利用から、手段としてのインターネットの利用に移行したと判断できた。平成10年度は、自己負担の少ないインターネット端末を準備することによりどれぐらいの利用が見込まれるのかを実験した。まず、インターネット利用環境として適切な端末を選定した。候補はセガエンタープライズ製のサターン、NTTデータ製のカードでね、WebTVの3種類である。仕様を検討した結果WebTVが最も適切と結論した。WebTVは、伝送速度、ファームウェアのアップデート方式、ユーザサポート体制の面で有利であり、総合評価としては他を圧倒している。次に、ユーザ用の環境としてWebTV端末機、WebTVとの契約、同一MAにアクセスポイントを持つ地元プロバイダとの契約を行った。これは20ユーザ分用意した。これによりユーザは同一MAでの通話料金のみでインターネット(主にWWWと電子メール)を利用できる。希望者を募り、講習を実施した上で、半年間端末を貸与した。半年間のユーザの利用傾向はおおよそ2種類に分類できる。活発なユーザの典型的な傾向としてメールの到着を毎日1度はチェックすることがある。不活発なユーザはこのような傾向が出ない。これは、ある閾値が存在し、これを越えることによりインターネットに対する興味の正のフィードバックがかかるものと予想している。インターネット端末のコストと通信費用とが一つの障壁であり、これを取り除くだけで一部のユーザはインターネット利用に進む事が判明した。平成11年度は、利用が進まないユーザに対する実験と考察を進め、これとは別個の地域情報化展開のボトルネックを探求する予定である。
歯周病に対する糖尿病および口腔細菌叢の関与

<研究目的>歯肉炎症組織に一酸化窒素産生酵素が誘導されるかを実験的にラットで検証した。その後、前骨髄性白血病由来HL-60細胞を用いて、歯周病関連細菌と一酸化窒素の刺激で、アポトーシスがどのように誘発されるのかを検討し、併せて活性酸素関連酵素の細胞内誘導について酵素免疫学的に検出した。<実験方法>ラット歯肉には圧迫刺激を行った部位に対して、免疫酵素抗体法を用いて、FITCをラベルした抗体で染色をおこなった。HL-60を培養後、一定の細菌数に希釈した5種類の歯周病関連細菌(Porphyromonas gingivalis W50,W83,ATCC33277,Prevotella intermedia ATCC25611,ATCC25261)の菌体で刺激した。一定時間刺激した後、蛍光色素(ヘキスト33342,アクリジンオレンジとエチジウム・ブロミド)で染色し、落射型蛍光顕微鏡で観察し、クロマチンの凝縮でアポトーシスを判定した。細菌の菌体刺激と同時に、一酸化窒素を自発的に放出するNORを添加した時のアポトーシスの誘導についても検討した。また、これらの刺激でHL-60細胞内に誘導されるSODやカタラーゼについて、免疫蛍光抗体法で染色し、観察した。<結果および考察>免疫組織学的染色では、炎症の部位に相当して、NOS抗原抗体反応陽性の部分が検出された。HL-60細胞のアポトーシスは各細菌間でほとんど差がなく、対照ともあまり差がなかった。SODやカタラーゼも同様に顕著な誘導は見られなかった。これは、HL-60が未熟な細胞であり、細菌菌体・内毒素に反応するには更に他の因子、たとえばインターフェロン-γなどの関与が必須であると思われる。実験にWistar系普通および無菌飼育雄性ラット、計102匹を用いた。ラットの辺縁歯肉にゴム輪で刺激を加えた後、非糖尿病(以下、N-DM)群、ストレプトゾトシン(以下、STZ)投与により血糖値を上昇させた糖尿病(以下、DM)群、さらにSTZ投与により上昇させた血糖値をインスリン投与により改善させた糖尿病-インスリン(以下、DM-1)群に分けた。14日と28日で屠殺し、血糖値測定(随時血糖値)、病理組織学的および組織計量学的検索を行った。その結果、1、普通および無菌飼育のSTZ誘発糖尿病ラットにインスリン投与を行うことにより糖尿病の典型的症状が改善した。3、普通飼育ラットの病理組織学的所見からDM群ではN-DM群に比較して歯周組織の炎症性変化が著明であったが、DM-1群ではN-DM群と同程度であった。4、普通飼育ラットの歯槽骨の面積計測から、歯槽骨吸収量はDM群>DM-1群≧N-DM群であり、DM群と他の2群との間には統計学的有意差があった。5、3、および4、の所見について無菌飼育ラットでも、同様の傾向が得られた。6、無菌飼育ラットでは普通飼育ラットより炎症の程度が軽度であり、DM群と他の2群との間の差は無菌飼育ラットの方が小さかった。以上より、糖尿病ラットにインストン投与を行うと機械的刺激と口腔内細菌に由来する刺激で生じた歯周組織の炎症性変化および損傷の程度が軽減することが示された。また5、の結果から口腔内細菌の影響がなくても糖尿病ラットの歯周炎の進展阻止に血糖コントロールが重要であることが示唆された。さらに6、の結果から実験的歯周炎の進展においてDM群が口腔内細胞の影響を最も強く受けていたと考えられ、糖尿病ラット歯周組織の細菌感染に対する抵抗力の低下が示唆された。

ウイスター系雄性ラットの腹腔内にストレプトゾトシンを投与して、実験的に糖尿病を誘発した。インシュリンを投与した群としない群に分けて、血糖のコントロールを行った。それぞれの群から無作為にラットを選別し、エーテル麻酔後、心臓から血液を採取した。ファイコール・パークを用いて、比重による好中球分離を行い、遊走能の実験に使用した。ボイデン・チェンバーに好中球と刺激物質を膜を介してそれぞれ入れて、一定時間ごに膜を取り出して、刺激物質側に遊走した好中球の数を指標として評価した。刺激物質として、歯周病関連細菌の菌体と細菌を培養した培地の上清を用いた。今回行った実験では、糖尿病を発症させ、インシュリンでコントロールした群としない群とで明らかな差異を認められなかった。これは、血糖値のコントロールによる差がなかったのではなく、刺激物質である細菌や培養上清の質による差異がなかったと推察される。刺激物質の濃度や蛋白質・毒素の成分によって遊走能が異なる可能性があり、今後は刺激物質を細かく分類・選択して用いる予定である。糖尿病と歯周病との関連は疫学的にも検討され、糖尿病のコントロール状態が良ければ歯周病の発症を食い止めることができると報告されている。糖尿病のコントロール状態が、歯肉部における感染のバリヤ-に大きな影響を与えていることは明らかである。今後は、糖尿病を発症したラットの歯肉に存在する微小血管の障害や好中球・線維芽細胞・歯根膜細胞内のグルタチオン酸化・還元酵素の動向について実験していく予定である。1.研究目的糖尿病ラットに実験的歯周炎を引き起こし、歯肉内に誘発された一酸化窒素産生酵素を免疫組織学的に検出することを目的とした。2.実験方法Wistar系雄性ラットの下顎右側第一臼歯に前報と同様にゴム輪を挿入し、実験的歯周炎を引き起こした後、ストレプトゾトシンを投与して糖尿病を誘発させた。また、糖尿病を誘発させたラットのうち、インスリンを投与することによって血糖値をコントロールした一群も実験に供した。通法に従い、ネンブタールによる腹腔内麻酔の後、頸椎脱臼によって屠殺を行い、直ちに下顎を切り出した。10%中性ホルマリン固定・5%エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム四水塩(EDTA)を含む1.0Mリン酸緩衝駅(pH7.4)で低温脱灰し、エタノール系列による脱水およびキシレン浸漬の後、パラフィンに包埋し、切片を作製した。各切片をキシレンで脱パラフィンの後、酵素免疫組織学的染色を行った。免疫組織学的染色は洗浄・内在性ぺルオキシダーゼの失活・非特異的抗体のブロッキングを経て、一酸化窒素産生酵素に対する一次抗体(免疫動物ヒツジ)を反応させた。洗浄後、ぺルオキシダーゼ標識抗ヒツジIgG抗体を反応させ、ジアミノベンチジンでぺルオキシダーゼ反応を行い、3種類の一酸化窒素産生酵素の検出を行った。3.結果および考察3種類の一酸化窒素産生酵素は炎症の発現している部位によって誘発される種類が異なっていた。今後は歯周炎の程度や進行過程によってどのような差が観察されるか検討する予定である。
Ｗｅｔ　Ｐｒｏｃｅｓｓによる有機半導体超格子の創成

本研究の目的は,ソフト溶液プロセスによる分子フロックが自己組織的に構築される共役的に結合された新規π共役系高分子の自己組織的構築とその秩序的三次元集積化である。穏やかな条件で化学平衡的に反応が進行するシフベース形成反応を利用して、固液界面で自己組織的に集積した新規π共役系三次元集積構造の構築とそのための方法論を明確にすることが出来た。吸着平衡系を利用した分子1層レベルの二次元π共役分子フレームワークMOF/COFを形成に成功し、さらに反応平衡制御による秩序的連続集積にも成功した。本研究の目的は、ソフト溶液プロセスによる分子ブロックが自己組織的に構築される共役的に結合された新規π共役系高分子の自己組織的構築とその秩序的三次元集積化である。穏やかな条件で化学平衡的に反応が進行するシフベース形成反応を利用して、固液界面で自己組織的に集積した新規π共役系三次元集積構造の構築とそのための方法論の確立を目指す。ポルフィリンをベースにした複数の2-Dメッシュ(COF)構造の構築に成功した。さらに3置換ベンゼンを用いることで、ハニカム型の2-Dメッシュ(COF)構造の構築にも成功した。従来から使用していたヨウ素修飾金(111)基板だけでなく、未修飾の金(111)基板上のハニカム構造を、電気化学的に吸着力を制御することで構築することに成功した。電位制御により、可逆に構造を制御することが可能になった。ハニカム構造における電位制御によるホストゲスト反応の制御など、溶液中でのその場反応を生かした新たな展開が期待される。3次元積層につけても検討を行ったが、フレームワークからの3次元成長には成功していない。濃度を高めると、3次元積層の前に2-Dの格子を壊して、最密充填になろうとするためであろうと考えられる。一方で、二置換体同士の3次元積層では、ネットワーク状の高比表面積をもつ薄膜が成長することも見つかっており、より高次なメソ次元での構造の制御性の可能性も明らかになってきた。界面を利用した化学反応によって、均一相では合成できないような化学構造を持った高分子を合成することが可能である。本研究では、Schiff baseカップリング反応を利用した固液界面での化学液相成長について検討した。カップリング反応の平衡性を利用することで、固液界面で選択的に反応を進行させることで、共有結合性2次元ナノ超分子構造体の構築やπ共役ポリマー薄膜のその場合成に成功した。本手法は、ビルディングブロックの組み合わせを自由に選択することで薄膜の特性をチューニングすることができ、浸漬時間などの積層条件を振ることで膜厚や表面形態を任意に制御できるため、非常に設計性の高い手法であることが確認された。さらに途中から別な膜を載せることで、多様なヘテロ膜を積層することも可能であった。化学液相成長ならではのメソスケールの高次構造制御が可能であることが明らかになった。バンドルネットワーク状の高比表面積構造やナノウォールが垂直に立ったスタンディングナノウォール構造などを構築することに成功した。ビルディングブロックの組み合わせを変えた多彩な系において、同様の二次元構造を形成することができることを確認したから。この手法の普遍性がある程度証明できた。25年度が最終年度であるため、記入しない。当初の研究プランに従い、概ね順調に進んでいる。

化学液相成長法により作成した薄膜を使った有機太陽電池の構築にも成功した。効率は低いが、水溶液からの自発的反応により作成したポリマーが有機半導体として働くことを証明した。溶液AFMを用いて、3次元成長のプロセスをその場観察する。その結果をフィードバックして、メソ構造スケールでの構造制御の要因を明らかにする。25年度が最終年度であるため、記入しない。より多くの組み合わせの中らから、機能性の高いポリマーを生み出すことを目指す。また合せて、ポリアゾメチン以外の反応による化学液相成長の達成を目指す。
虚記憶の生成を抑制する検索過程の働きの解明

実際に見たのか、それとも想像しただけなのかを問う、リアリティモニタリングを課すことで、虚記憶の生成が抑制されるのかを検討してきた。昨年度の小規模集団実験で、「見た」と聞くと「提示された」と聞くよりもルアー語の虚記憶が抑制されることが示されたので、本年度は、「見た」の条件の40名の個人実験を追加した。その結果、「見た」の教示によるルアー語の虚記憶の抑制は確認できなかったが、「提示された」の教示で実験参加者はルアー語の虚記憶について「提示されたし思い浮かべた」と判断しがちであるが、「見た」の教示で実験参加者は「確かに見た」と判断しがちであることがわかった。従来の研究では「見た」と「提示された」は同じように再認テストに用いられているが、異なるように働く可能性が示唆された。次に、新しい連想語頻度表(水野ら, 2011)を用いてルアー語を誤って思い出してしまうような単語リストの作成を試みた。その際に、反応語の上位に反応率が偏るリストと反応語の反応率が比較的均質なリストとを作り、その群間のルアー語の虚再生率やリスト語の再生率の比較から、ルアー語の虚記憶を生成しやすい条件を探る。現在、リスト語の再生率とルアー語の虚再生率とを算出しているところである。結果がまとまり次第、学会発表し、日本語の論文として執筆する予定である。最後に、人によって「白と金」に見えたり「青と黒」に見えたりするドレスの色の知覚と正解は何色かという判断に、経験や個人の特質、そして他人の意見がどのように影響するのかを検討した研究についてヨーテボリ大学で講演した。これは英語論文として執筆しており、投稿準備中である。ドレスの色の知覚と同様に多様な見えを提供するジャケットの写真の色の知覚と気候との関係を、3つの気候区分に住む人々を対象に調査した国際共同研究を行った。この研究は、国際学会でポスター発表され国際誌に投稿された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成28年度は、リアリティモニタリング課題が虚記憶の生成を抑制するのかを検討する心理実験を行った。具体的には、テスト項目について提示されたかどうかを判断する再認テスト条件と、テスト項目について「実際に見た」のか、それとも「想像しただけなのか」を問う、リアリティモニタリング課題条件を設けることで、リアリティモニタリングの効果を検討した。その結果、両条件において、虚記憶である非提示ルアー語の旧判断率は同程度であったが、リアリティモニタリング課題条件では、ルアー語の旧判断においても新判断においても、「思い浮かべた」というモニタリングを高い確率で伴うことが分かった。この実験については平成29年度に実験参加者を追加し、国際学会で発表する。また、人によって「白と金」に見えたり、「青と黒」に見えたりするドレスの色の知覚と、正解は何色かという判断に、経験や個人の資質、そして他人の意見がどのように影響するのかを検討した。主にスウェーデン人を対象とした共同研究者の先行研究(Kalsson & Allwood, 2016)では、初めて見た時には、自分の知覚する色が正解であるととらえがちであるのが、このドレスの写真を何度か見ると、「正解はない」という判断に移っていくこと、また、楽観性の高い人はこのドレスの色を「白と金」と知覚することが多いことが示された。それに対して日本人を対象とした本研究では、初めて見た時から「正解はない」という判断が多いこと、楽観性によるドレスの色の知覚に違いが認められないことが示された。さらに、先行研究では考察で示唆されるだけであった他人の影響を実証することができた。この研究は昨年度国際学会のシンポジウムを共同企画し、話題提供として発表された。今年度、英語論文として投稿予定である。採用年度の初年度ということもあり準備に時間がかかったが、虚記憶の抑制にリアリティモニタリングが及ぼす影響についての研究を遂行中であり、予備的なデータは非常に興味深いものとなっている。また、虚記憶とも関連する認識の曖昧さについて、錯視を使った国際的な共同研究を進めており、その成果の一部をInternational Convention of Psychological Scienceにおけるシンポジウムを共同企画し、シンポジストとして報告した。平成29年度も、リアリティモニタリング課題が虚記憶の生成を抑制するかを検討する心理実験を引き続き行った。テスト項目について、提示されたかどうかを問う再認テスト条件と、テスト項目が「PC画面に提示された」のかそれとも「思い浮かべた」のか、「PC画面に提示されなかったのか」を問うリアリティモニタリング課題条件の2つを比較したが。その結果両条件において虚記憶である非提示ルアー語の旧判断率は同程度であったが、リアリティモニタリング課題条件では非提示ルアー語の旧判断においても新判断においても、「思い浮かべた」というモニタリングを伴うことが多いことが分かった。この成果は、Psychonomic Scietyの年次大会でポスター発表された。さらに、予備実験として、「見た」のか「思い浮かべた」のか、というように動作を基にするモニタリングを促すと、10名の集団実験では、非提示ルアー語の旧判断率が大幅に下がることが分かったため、現在、他の条件と比較するために、個別実験として実験を開始している。

また、30年度に実施を予定している記憶特性質問紙を用いた実験の計画を相談するために、3月にカナダのトロントにあるRotman Research Instituteに訪問研究員として9日間滞在し、研究計画について議論してきた。リスト語の提示位置や提示色を操作し、再認テストやリアリティモニタリングテストを行う際に、その記憶の特性についての質問を伴うことで、実際の記憶と虚記憶の弁別に有益な特性を明らかとする。虚記憶の抑制にリアリティモニタリングが及ぼす影響について、予想していた結果が得られず、条件を追加して検討しているために、実験の遂行や、論文投稿の進捗が遅れている。実際に見たのか、それとも想像しただけなのかを問う、リアリティモニタリングを課すことで、虚記憶の生成が抑制されるのかを検討してきた。昨年度の小規模集団実験で、「見た」と聞くと「提示された」と聞くよりもルアー語の虚記憶が抑制されることが示されたので、本年度は、「見た」の条件の40名の個人実験を追加した。その結果、「見た」の教示によるルアー語の虚記憶の抑制は確認できなかったが、「提示された」の教示で実験参加者はルアー語の虚記憶について「提示されたし思い浮かべた」と判断しがちであるが、「見た」の教示で実験参加者は「確かに見た」と判断しがちであることがわかった。従来の研究では「見た」と「提示された」は同じように再認テストに用いられているが、異なるように働く可能性が示唆された。次に、新しい連想語頻度表(水野ら, 2011)を用いてルアー語を誤って思い出してしまうような単語リストの作成を試みた。その際に、反応語の上位に反応率が偏るリストと反応語の反応率が比較的均質なリストとを作り、その群間のルアー語の虚再生率やリスト語の再生率の比較から、ルアー語の虚記憶を生成しやすい条件を探る。現在、リスト語の再生率とルアー語の虚再生率とを算出しているところである。結果がまとまり次第、学会発表し、日本語の論文として執筆する予定である。最後に、人によって「白と金」に見えたり「青と黒」に見えたりするドレスの色の知覚と正解は何色かという判断に、経験や個人の特質、そして他人の意見がどのように影響するのかを検討した研究についてヨーテボリ大学で講演した。これは英語論文として執筆しており、投稿準備中である。ドレスの色の知覚と同様に多様な見えを提供するジャケットの写真の色の知覚と気候との関係を、3つの気候区分に住む人々を対象に調査した国際共同研究を行った。この研究は、国際学会でポスター発表され国際誌に投稿された。虚記憶の抑制にリアリティモニタリングが及ぼす影響についての実験については、実験参加者を追加し、国際学会で発表し、英語論文として投稿する。またデータを取っていくなかで、教示やテストに改善すべき点が見られたので、その点を改善し、さらなる検討を行う。ドレスの色の知覚と正解についての研究は英語論文として投稿予定である。また、平成29年度に予定している研究を遂行する予定である。条件を追加するなどで、虚記憶の生成の抑制にリアリティモニタリングが及ぼす影響についての検討に時間がかかっているが、なるべく早く実験を完了し、論文を執筆する。また、それと並行して平成30年度に予定している研究を遂行する予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
気液２相型アルゴン検出器を用いた低質量暗黒物質の探索

平成29年度の研究では、ます前年度に問題となった検出器の放電問題に取り組んだ。石英ライトガイド両面のITO電極間に高電圧がかかることでテフロンとの境界に発生する沿面放電が原因であることを突き止め、石英の厚さやドリフト長を最適化することで解決した。その結果として最大3kV/cm(国外グループの先行研究(1kV/cm以下)の高電場を検出器に印可することが可能となった。夏に行った液体アルゴン試験では0.23kV/cmに渡る広範囲の電場領域で、高統計・高品質のガンマ線及び中性子線キャリブレーションデータを取得した。秋以降はこのデータの解析に注力し、検出器の背景事象除去能力およびそのエネルギー依存性・電場依存性を世界で初めて定量評価した。その結果、電離/蛍光比を用いた粒子識別能力が高電場下で向上することがわかった。この結果は現在学術論文として投稿中である。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究申請時の計画では、まずH28年度前半に30kg検出器(直径30cm、高さ30cm)を製作し、この検出器を用いたコミッショニングランを地下施設で行う予定であった。しかしH28年度に入ってから、早稲田大学キャンパス内における実験室の移動が可能となり、それまで使用していた地上8階から半地下の実験室への引っ越しをおこなった。従来の実験室では床荷重制限により、環境放射線を遮蔽するために必要なシールドを実装することが困難であったが、新実験室への移設によりそれが可能となった。検出器の増強については、昨年度まで使用していた小型プロトタイプ検出器(直径6.4cm、高さ10cm)を縦方向のみを30cmに増強し、最小限の変更で新実験室・新テストスタンドにおける種々の再現性や安定性(液体アルゴンの充填や運用における安全管理や、質の良い信号を取得するために必要な液体アルゴン純度の評価など)の確認、さらに他実験との差別化となる高電圧印可システムの試験を複数回にわたって行い、いくつかの技術的な問題を発見・対処することができた。さらに検出器を約4トンの鉛シールドで覆うことで環境γ線を遮蔽し、地下実験において最終的な背景事象となるアルゴン39のβ線スペクトルを地上実験において観測することができた。また、本研究独自の取り組みであるVUV MPPCの開発に関して、申請時の段階ではこれまでに開発された素子(VUV3)を検出器に実装・運用し、さらに高性能の素子が出来た場合には順次試験・実装を行う予定であった。しかし予想より早く今年度中旬に高検出効率の素子(VUV4)ができたため、こちらの性能評価を行った。その結果、従来よりも優れた性能を持つことを確認できた。現在までの研究進捗・成果は、研究課題申請時の計画とは順番があったが、総合的に見ておおむね順調だったと思われる。まず平成28年度に入ってから実験室の学内移転が決まったため、その作業および新実験室に置ける実験環境整備および再現性の確認が必要となった。それに伴い、検出器開発に関しては当初の予定(直径30cm×高さ30cmの30kg検出器製作)ほどアクティブに進めることはできなかったが、これまで用いていた小型検出器(直径6cm×高さ10cm)を高さ方向にのみ30cmに拡張するという最小限の増強をおこない、これを新実験室で運用することで実験環境の再現性の確認した。旧実験室では床荷重制限により環境放射線(γ線)の遮蔽のためのシールド実装が困難であったが、新実験室は建物の最下層であるため床荷重制限がなくなり、これが可能となった。そのため当初の計画では次年度に地下実験施設(神岡)で行う予定であった内部背景事象(主に39Ar)の評価を、地上実験の段階で行うことができた。また検出器運用におけるいくつかの問題点を、本実験検出器製作前に洗いだすことができた。前年度までに地上(半地下)実験室の環境整備と再現性の確認、および環境放射線シールドの実装と内部背景事象の評価を行うことができたため、今年度は直径30cm×高さ30cmの30kg検出器の製作および性能評価を行う。世界の他の気液2相型アルゴン検出器を持ちいた実験では、低エネルギー領域における背景事象分離能力が気液2相型キセノン検出器に劣り、低質量暗黒物質(10GeV)に対して探索感度を持てていないのが現状である。

これはアルゴンとキセノンの物性の違いによるもので、アルゴンの場合には従来のドリフト電場(0.2kV/cm、キセノン実験と同等)よりも強い電場(>2kV/cm)を印可することで低エネルギー領域における背景事象分離能力を得られる可能性がある。これを検証・達成するためには、独自の電圧印可装置および放電対策が必要となる。前年度までの研究で電圧印可装置の製作・運用は達成されたが、放電に関してはまだ対策が必要であるため、今年度の夏までを目途に小型プロトタイプ検出器にて放電対策および高電圧での基礎特性評価を行う。その上で物理的に要求される印可電圧を明確にしたうえで、これを実現する本検出器を製作し、年度末を目処に地上実験を行い物理感度を評価する。また、地下施設の受け入れ準備状況によってはそこへの移設も進め、簡易的な試運転の準備も行う。29年度が最終年度であるため、記入しない。
磁区構造・局所磁化曲線同時計測と機械学習の融合による新規磁性材料開発基盤の構築

本研究では磁性材料の磁区構造と局所磁化曲線を同時に測定する手法を開発し、これらの計測・データ解析を機械学習と融合することで革新的な磁性材料開発基盤を構築する。磁性材料の磁気光学Kerr効果顕微鏡画像を外部磁場可変下で大量に撮影し、画像解析によって1ピクセル毎の局所磁化曲線の一括測定(およそ1,000,000箇所の磁化曲線の同時測定)を実現する。ベイズ推定などの情報科学手法を用いた測定の最適化、機械学習を用いた大規模実験データ・マイクロ磁気シミュレーションデータの解析によって磁性材料の磁化反転過程や保磁力発現に寄与する特異な相や微細構造の特定を試みる。このような目的のもと、本年度には「Kerr効果顕微鏡FORC(First-order reversal curves)測定システムの構築と測定」および「情報科学を駆使した大規模データ処理による局所FORC解析手法の開発」に着手した。実空間での磁区の変化とFORCの関係を調べるため、磁場中での観察が可能な磁気光学Kerr効果顕微鏡システムを構築する。Kerr効果顕微鏡によるFORC測定を効率的に実施するためのベイズ最適化などについて検討した。また磁気光学Kerr効果顕微鏡画像を解析するためのコンピュータプログラムを作成した。本解析プログラムはSliding Fast Fourier Transform (FFT)と主成分分析(PCA)と呼ばれる方法に基づくものであり、これを用いることで磁気光学Kerr効果顕微鏡画像のもつ特徴量を効率的に抽出することが可能となる。FORC測定のベイズ最適化を検討中ではあるが、未だ計測システムに実装できていないため進捗がやや遅れている。2年度目にはこれらを含めた大規模データ測定・解析の方法論を実装することで初年度の進捗の遅れを取り戻すことができると考えている。当初の研究実施計画に基づき、FORC測定のベイズ最適化の検討、試料振動型磁束計を用いたバルク平均FORC測定、Kerr効果顕微鏡FORC測定システムの構築と測定、情報科学を駆使した大規模データ処理による局所FORC解析手法の開発、モデル系への局所FORC解析の適用、磁気光学Kerr効果FORC測定システムの構築、マイクロ磁気シミュレーションを用いたFORC解析を直実に推進していく。また情報科学系の手法については研究開発の進展が著しいため、適宜最新情報を取得しつつ本研究の推進に資するよう努める。研究計画を一部後ろ倒ししたために次年度使用額が生じた。本年度の学会参加費・旅費として使用する予定である。
BRICS諸国における経済成長と幸福感の関係を動機の質から読み解く

本研究の目的は、幸福感に対する経済成長の影響をより正確に捉え、両者の対峙を克服し持続可能な暮らしぶりに向けた政策を提示することにある。幸福経済学によるこれまでの部分的な理解の下では、経済成長か幸福かという二者択一の議論に陥りがちであった。これを克服するためには、経済成長が影響を与える幸福感の背後にある動機の質を探り、持続的な幸福感に要する内面的動機を高めるような政策を構築する必要がある。そこで、心理学における自己決定理論を経済成長過渡期のBRICS諸国に適用し、経済成長と幸福感の関係を動機の質から解明し、両者が共存できる社会政策を提案する。この結果は、経済成長と幸福感の乖離に直面するあらゆる国にも有効な教訓を与える。本研究は3年間を通じて行うものとする。尚、研究協力者の都合及び当初の計画よりも研究が順調に進んでいたため、本年度後半は前倒し支払い請求を行った。変更点を含めた現段階における今後の研究の展開に関する計画は次のとおりである。1年目の研究進捗(調査票作成・対象地域選定・データ収集)を踏まえ、2年目はデータ収集を完了させ、その結果を分析し、学会発表すると共に論文執筆に取り掛かる。その際、参加予定の学会では関連分野の研究者と本研究について直接議論する機会を作ると共にジャーナル編集者に本研究を告知し投稿の指針を立てる。最終年度には、論文をジャーナルに投稿し、本研究期間満了時までに受理されるよう心掛ける。1年目は、調査票作成・対象地域選定を行い、データ収集に取り掛かった。まず、共同研究者であるロチェスター大学Richard Ryan教授に加え、ケンブリッジ大学Flavio Comim博士やShailaja Fennell博士の助言を受け、心理学と開発学を網羅する包括的な調査票を作成することができた。そして、対象地域選定に関しては、各国出身の研究協力者と話し合った結果、それぞれの最も大きな都市における富裕地域と貧困地域において本調査を行うことになった。そして、現地スタッフの協力のもと、各地でデータ収集を開始した。尚、当初の計画では、調査対象各地に滞在し、データ収集を行う現地スタッフに同行する予定であったが、経費削減のため、状況に応じてオンラインミーティングによる調整も加えている。[平成29年度の研究実施計画]データ分析・学会発表:1年目に収集したデータを基に、経済成長の露出度と幸福感・動機の質の関係を分析する。その際、研究協力者からの意見の他、開発学者・心理学者が多く集まる各学会(Cambridge Capability ConferenceやHuman Development and Capability Association等)に参加し、そこで得られるフィードバックを参考に本研究の考察を深化させ、論文執筆に着手する。[平成30年度の研究実施計画]論文発表:執筆中の論文をできるだけ早期に完成させ、本研究の成果をジャーナル(Journal of Happiness StudiesやWorld Development等)に投稿・発表し、経済成長と幸福感の共存に向け、外因的動機を弱め内因的動機を高めるために要する政策を提案する。尚、ジャーナルから修正が求められた場合であってもできるだけ当年度中に受理されるよう、早めのアクションを心掛ける。次年度に要する人件費に充当するものとする。

その際、研究協力者からの意見の他、開発学者・心理学者が多く集まる各学会(Cambridge Capability ConferenceやHuman Development and Capability Association等)に参加し、そこで得られるフィードバックを参考に本研究の考察を深化させ、論文執筆に着手する。[平成30年度の研究実施計画]論文発表:執筆中の論文をできるだけ早期に完成させ、本研究の成果をジャーナル(Journal of Happiness StudiesやWorld Development等)に投稿・発表し、経済成長と幸福感の共存に向け、外因的動機を弱め内因的動機を高めるために要する政策を提案する。尚、ジャーナルから修正が求められた場合であってもできるだけ当年度中に受理されるよう、早めのアクションを心掛ける。予定より安価な航空券が入手できたため。次年度に要する人件費に充当するものとする。
超原子価ヨウ素試薬を用いる新規環境調和型酸化反応の開発とその不斉合成反応への応用

今回、申請者らは、水中での無機塩KBrの添加による低反応性、低溶解性の超原子価ヨウ素試薬PhIOの新規活性化法を利用したアルコール類の酸化反応の更なる展開を目的として研究を行った。まず、前年度、我々が見出したジオール類の酸化反応の拡張として異種分子間での酸化的エステル化反応を検討した。その結果、第1級アルコールの酸化反応の際にメタノールを共存させることで種々の第1級アルコール類から対応するメチルエステル体を収率良く得ることに成功した。今回、我々が見出した方法は一般性も高く、無水条件や過剰量の試薬を必要とした従来法に比べ、含水条件で行える簡便かつ収率の良いメチルエステル化反応である。さらに回収、再利用が可能なポリマー担持型超原子価ヨウ素試薬poly(diactoxyiodo)styrene(PDAIS)の利用を検討した結果、水中でのアルコール類の酸化反応と同様、本反応においても首尾良く反応が進行し、試薬のリサイクルも問題なく行えることが分かった。また、本活性化法を用いても困難であった電子吸引基を有する低活性なビアリールスルフィド類の酸化反応においてPhIOに比べ、より活性なphenyliodine diacetate (PIDA)を用いることでスルホンをほとんど副生することなく対応するスルホキシド類を収率良く与えることを見出した。また、PDAISを用いても首尾良く反応が進行し、種々のスルフィド類から対応するスルホキシド類を高収率で得ることに成功した。
甲状腺ホルモン不応症の発症機序に関する研究:患者皮膚線維芽細胞を用いた検討

平成4年度では、線維芽細胞における甲状腺ホルモン(T_3)受容体(TR)遺伝子の発現を検討した結果、遺伝子の変異により正常遺伝子の発現が抑制することはなく、甲状腺ホルモン不応症の発症機序として、正常TR遺伝子の発現抑制は考えにくいことが示された。最終年度(平成5年度)は、線維芽細胞で発現される遺伝子のうち、T_3添加によりその発現が変化する遺伝子、すなわちT_3応答性遺伝子の発現が、c-erbAβ遺伝子の点突然変異を有するheterozygousの症例、β遺伝子が欠損している症例、およびc-erbA遺伝子には異常が認められない症例で、T_3によるT_3応答性遺伝子の発現調節がいかに異なるかを検討することを目的とした。培養線維芽細胞におけるT_3応答性遺伝子として当初、フィブロネクチン(FN)やコラゲナーゼを考えていたが、T_3添加によるFN mRNAの減少は30-50%で変化が少なく、またコラゲナーゼmRNAはT_3以外の要因で変化したため、T_3作用の指標としては適当とはいえず、線維芽細胞で発現する新たなT_3応答性遺伝子を見いだす必要に迫られた。そこで我々が注目したのが、T_3の前駆体であるT_4からT_3への転換を触媒する酵素、I型5'-脱ヨード酵素(5'DI)である。この酵素の遺伝子発現は、肝臓でT_3投与により著名に増加することが既に報告されていたが、これがT_3の直接作用によるものかは明らかでなかった。そこで、本研究では、ラット初代培養肝細胞を用いて、T_3の5'DI mRNAに対する直接作用を検討した。その結果、T_3直接肝細胞に作用して、他の蛋白合成を介することなく5'DI mRNAを著しく増加することが示された。5'DIがT_3作用の指標として適したものであることから、次に5'DI mRNAが線維芽細胞ではT_3によりどの様に調節されているかを線維芽細胞で検討した。しかしながら、線維芽細胞における5'DI mRNAの発現はきわめて僅かであったため、現在、少量のmRNAを検出できるRT-PCR法で検討中である。今回の検討には、臨床的に甲状腺ホルモン不応症(GRTH)と診断され、甲状腺ホルモン核受容体(NTR)遺伝子の異常が明らかにされている、2家系4症例の患者から得られた線維芽細胞を用いた。NTR遺伝子(c-erb A遺伝子)にはα、βの2つの遺伝子が存在することが知られているが、今回検討した一家系(A家系、2症例)では、患者のβ遺伝子の対立遺伝子の一方に点突然変異が存在し(即ちheterozygous)、他の一家系(B家系、2症例)では対立遺伝子の何れにもβ遺伝子が欠失していることが、既に示されている。本研究では、これらの線維芽細胞で、活性型NTRをコードするmRNA即ち、c-erb Aα_1 mRNA及びc-erb Aβ_1がどの様に発現しているかを、Reverse Transcription-Polymerase Chain Reaction(RT-PCR)法を用いて検討した。その結果、β遺伝子に点突然変異を有するA家系の患者の線維芽細胞では、α_1及びβ_1 mRNAが健常人の線維芽細胞と同様に発現していることが示された。一方、β遺伝子の欠損するB家系の患者の線維芽細胞では、α_1 mRNAは健常人の線維芽細胞と同様に発現していたものの、β_1 mRNAの発現は全く認められなかった。