hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
二次元グラニュラー磁性薄膜のスピン依存トンネル伝導の制御と能動素子の開発

Co-SiO_2グラニュラー膜の低次元分散型トンネル磁気抵抗効果i)2次元分散型グラニュラー膜の面内電流(CIP)型トンネル磁気抵抗効果:磁気抵抗(MR)比は温度の低下とともに減少する.これは,低温ではトンネル確率が減少し,スピン散乱確率が上まるためであると推測された.ii)パターンド2次元分散型CIP-TMR特性:リソグラフィーを用いて,幅20mm,厚さ,20nmおよび40nmの細線を作製し,その伝導特性を調べた.クーロンブロッケイドに起因する非線形電流-電圧特性が観測された.MR比は非常に小さく,170Kで最大値0.1%を示し,温度の減少とともに小さくなる.iii)擬似1次元CPP型グラニュラー膜の作製とそのTMR特性:Co-SiO_2グラニュラー膜をSiO2層を挟んだ3層構造で,SiO2ピンホールを利用した擬似的1次元グラニュラー構造を形成し,伝導特性の印加電圧依存性および温度依存性を調べた.クーロンブロッケイド効果またはトンネル活性化エネルギーの電圧依存性の効果により,非線形な電圧-電流特性が現れた.MR比は,バイアス電圧の増加とともに,MR比は減少する.2.半導体/強磁性膜の磁気特性と伝導特性の研究多孔質Siの孔にCoを埋めることにより,Siの正常MR効果を強磁性Coにより強調する可能性がある.これを確認する目的で,多孔質Si基板上にスパッタ法および蒸着法によりCo膜を堆積させたものについて磁気特性とMR特性を調べた.磁気特性は,垂直磁気異方性を示し,その異方性エネルギーはCo層厚が250nmで最大になる.Co層厚が10nmのとき,正常MRが強調されることが分かったが,その再現性に問題があり,現在検討中である.3.新奇な強磁性半導体の創製と磁気伝導特性の研究GaAs基板上にスパッタ法でCo膜を作製し,Xe^+イオン照射によりCoをGaAs結晶内に打込んだ.これにより,新たな強磁性半導体を作製することに成功した.大きな異常ホール効果が検出されたが,MR比の大きなものは現時点では得られていない.今後の研究課題である.4.交互蒸着Co-Bi膜の磁気伝導特性の研究Co組成が17%体積比のとき,ホール効果は大きな温度依存性を示し,150Kで極性が反転することを発見した.また,このとき室温で純Coに比べてかなり大きなホール効果を示す.Co-SiO_2グラニュラー膜の低次元分散型トンネル磁気抵抗効果i)2次元分散型グラニュラー膜の面内電流(CIP)型トンネル磁気抵抗効果:磁気抵抗(MR)比は温度の低下とともに減少する.これは,低温ではトンネル確率が減少し,スピン散乱確率が上まるためであると推測された.ii)パターンド2次元分散型CIP-TMR特性:リソグラフィーを用いて,幅20mm,厚さ,20nmおよび40nmの細線を作製し,その伝導特性を調べた.クーロンブロッケイドに起因する非線形電流-電圧特性が観測された.MR比は非常に小さく,170Kで最大値0.1%を示し,温度の減少とともに小さくなる.iii)擬似1次元CPP型グラニュラー膜の作製とそのTMR特性:Co-SiO_2グラニュラー膜をSiO2層を挟んだ3層構造で,SiO2ピンホールを利用した擬似的1次元グラニュラー構造を形成し,伝導特性の印加電圧依存性および温度依存性を調べた.クーロンブロッケイド効果またはトンネル活性化エネルギーの電圧依存性の効果により,非線形な電圧-電流特性が現れた.MR比は,バイアス電圧の増加とともに,MR比は減少する.2.半導体/強磁性膜の磁気特性と伝導特性の研究多孔質Siの孔にCoを埋めることにより,Siの正常MR効果を強磁性Coにより強調する可能性がある.これを確認する目的で,多孔質Si基板上にスパッタ法および蒸着法によりCo膜を堆積させたものについて磁気特性とMR特性を調べた.磁気特性は,垂直磁気異方性を示し,その異方性エネルギーはCo層厚が250nmで最大になる.Co層厚が10nmのとき,正常MRが強調されることが分かったが,その再現性に問題があり,現在検討中である.3.新奇な強磁性半導体の創製と磁気伝導特性の研究GaAs基板上にスパッタ法でCo膜を作製し,Xe^+イオン照射によりCoをGaAs結晶内に打込んだ.これにより,新たな強磁性半導体を作製することに成功した.大きな異常ホール効果が検出されたが,MR比の大きなものは現時点では得られていない.今後の研究課題である.4.交互蒸着Co-Bi膜の磁気伝導特性の研究Co組成が17%体積比のとき,ホール効果は大きな温度依存性を示し,150Kで極性が反転することを発見した.また,このとき室温で純Coに比べてかなり大きなホール効果を示す.スパッタ法でFe-SiO_2グラニュラー膜およびFe-SiO_2/SiO_2積層膜を作製し,その磁気特性,抵抗率およびスピン依存トンネル効果の膜厚依存性とSiO_2層厚依存性を詳細に調べた.結果を以下に要約する.I)

単層膜(43.7vol.%Fe)の場合,抵抗率は膜厚に殆ど依存せず約20Ωcmであったが,磁化Mは膜厚が1500nmから60nmに減少したとき,920emu/cm^3から250emu/cm^3まで減少する.また,この変化に対応して磁気抵抗比(MR比)も3.2%から1.6%まで減少する.i)面内に電流を流したとき(CIP),このxの変化に対し,抵抗率は16Ωcmから1x10^3Ωcmまで増加する.しかし,トンネル活性化エネルギーCとMR比はxに殆ど依存せず,C=0.16eVと1.4%であった.これらの値は2次元分散型グラニュラー膜の特性を示すものである.ii)膜面に垂直に電流を流したとき(CPP),抵抗率はxとバイアス電圧に大きく依存する.特に,バイアス依存性はトンネル効果を如実に示すものである.また,xが0.5nmから2nmまで増加したとき,抵抗率は10^6倍に増加し,xの増加によりトンネル障壁が増加することを示している.III)磁化Mが膜厚およびSiO_2層厚とともに変化する原因を調べるために,磁化曲線をランジュバン関数を用いて解析した.このよなMの変化はFe粒子の磁気モーメントが膜厚や層厚によって変化するためであるという知見を得た.IV)上記多層膜のCPP特性の測定において,電極にはCrAu非磁性合金膜を用いた.続いて,スピンバルブ効果を調べる目的で,軟磁性NiFe合金および半較磁性Co膜を用いたときのMR特性を調べた.この場合,低磁場でスピンバルブ効果に対応するMR曲線が得られた.しかし,そのMR比は小さく今後の課題である.1.Fe-SiO_2グラニュラー膜の構造解析昨年度は,Fe-SiO_2グラニュラー膜をスパッタ法で作製し,その磁気特性とトンネル磁気抵抗効果の膜厚依存性を詳細に調べ,膜厚の減少とともに磁化が減少することを見い出した.本年度はその原因を明らかにするために,CEMSおよびESCAを用いて構造解析を行った.膜厚の減少とともにFeの酸化または珪酸化が起きていることを明らかにした.この酸化または珪酸化は基板温度が低いときに起きることが推測された.2.Co-SiO_2グラニュラー膜の2次元分散型トンネル磁気抵抗効果i)MR比の膜厚依存性:MR比は膜厚が20nmのとき最も大きく,膜厚の減少とともに小さくなる,しかし,SiO_2バッファ層の上に堆積させると,膜厚3nmすなわちFe粒径と同程度で2次元分散型構造においても20nmの膜厚の場合と同程度のMR比が得られる.10nm以上の3次元分散型の場合,MR比は温度の低下とともに増加するが,2次元分散型の場合は減少することを明らかにした.ii)CPP型TMR特性:2次元分散型Co-SiO_2膜をSiO_2層を挟んで4層または19層積層した膜の面に垂直に電流を流したときのトンネル磁気抵抗効果(CPP-TMR)を調べた.3次元型膜のCPP-TMRの場合と同様に,温度の低下とともにMR比は増加する.また,バイアス電圧の減少とともに,MR比は増加することを明らかにした.CoとBiを交互に蒸着して幅広い組成のCoBi膜を作製し,その磁気特性および伝導特性を組成および温度の関数として調べた.Biの多い領域では正常磁気抵抗効果と正常ホール効果が重畳されている.Coの量が増えると,異方的磁気抵抗効果と異常ホール効果が支配的になる.特に,17Vol%Coのとき,異常ホール効果の符号が150Kを境に変化する.すなわち,低温では負になり,高温では正になる.また,その温度係数は非常に大きく,室温でのホール定数は純Coの値の10倍以上の大きな値を示す.1.Co-SiO_2グラニュラー膜の低次元分散型トンネル磁気抵抗効果i)2次元分散型グラニュラー膜の面内電流(CIP)型トンネル
EBV潜伏感染Bリンパ球細胞株における溶解感染誘導と宿主細胞周期制御機構の解析

Epstein-Barr Virus(EBV)が潜伏感染するがん細胞でウイルス産生感染へ移行すると、RB蛋白質は高リン酸化状態になりCyclinA(E)/CDK2の活性が維持されウイルスゲノム合成に適したS期様細胞環境となる。しかし宿主DNA複製は停止する。宿主DNA複製開始のライセンス化はMCM複合体を含む複製開始複合体群が複製開始点付近に結合し行われている。このライセンス化は主に4つの標的(ORC,Cdc6,Cdt1,MCM)がリン酸化を受け阻害される。MCM複合体はMCM2-7までの6つのサブユニットから構成され、特にMCM4-6-7からなる3量体にはDNA Helicase(unwind)活性があることが知られる。我々はEBV溶解感染進行に伴いMCM4の不活化部位(Thr-19,Thr-110)がリン酸化されることを見出した。このリン酸化はEBVBGLF4蛋白質キナーゼによってin vitroでもHeLa細胞での単独発現系でも起きることが解った。また、HeLa細胞へのトランスフェクション解析の結果BGLF4タンパク質発現は細胞増殖を抑えた。MCM4-6-7から構成される6量体の持つDNAヘリカーゼ活性はBGLF4蛋白質共存在化では抑制された。以上から、EBV溶解感染期にBGLF4蛋白質がMCM4をリン酸化しMCM複合体を不活化することで、宿主DNA複製開始が阻害されることが示唆された。多細胞生物は細胞周期を通してゲノムDNAの損傷や複製障害をDNA損傷チェックポイント制御機構で監視している。本年度は、Epstein-Barr Virus (EBV)溶解感染期にウイルスゲノム複製が、DNA損傷チェックポイント機構に与える影響を解析した。ATMやATRはプロテインキナーゼで、DNA損傷によって活性化され下流分子をリン酸化する。EBV溶解感染を誘導した細胞では、ATMが自己リン酸化するATMのSer-1981がリン酸化され、ATM下流であるChk2のThr-68がリン酸化されていた。一方で、ATR経路の標的であるChk1のSer-345のリン酸化は認められなかった。ATM経路はDNA二本鎖切断部位で、ヒストンH2AXのSer-139をリン酸化する。このDNA損傷部位には、Mre11-Rad50-Nbs1複合体がフォーカスを形成することが知られる。溶解感染誘導後は、ヒストンH2AXのSer-139のリン酸化が認められ、細胞核内でEBVゲノムとATMの活性型が共局在し、Nbs1やMre11がEBV複製領域上に局在した。よって、EBVゲノム複製はATM経路を活性化させる構造を持つことが推察される。チェックポイント制御では、p53たんぱく質の安定化による蓄積が重要である。溶解感染誘導後の細胞では、p53のSer-15のリン酸化が確認されたが、p53の蓄積や、下流であるp21^<waf1/cip1>の誘導も認められなかった。また、EBV溶解感染誘導系を用いた解析から、BZLF1とp53が免疫沈降により共沈すること、EBV複製領域上にBZLF1とp53が共局在することがわかった。以上により、溶解感染期におけるATM-Chk2-p53経路によるシグナルは、BZLF1たんぱく質がp53と結合することで阻害され、EBVゲノム由来遺伝子産物の発現に有利にCDK活性が保たれるのである。
NMDA拮抗薬,α2作動薬による脳・脊髄微小血管反応のウインドー法を用いた検討

従来の研究においては,各種薬物の脳・脊髄血管に対する単独の作用は詳細に検討されているが,他の薬物との相互作用や生理的変化との相互作用については充分に検討されていない。そこで,下記研究を行った。(1)α2アゴニストならびにNMDA拮抗薬の直接の脳・脊髄血管の反応性の検討雑種成犬を対象として,静脈路を確保後,ペントバルビタールの静脈内投与で麻酔を維持し有窓(closed window)を作製することによって脳脊髄軟膜血管を直接観察した。α2アゴニストであるクロニジンあるいはデキサメデトミジンは脳血管・脊髄血管に異なる影響を示し,エピネフリンやフェニレヒリンに比べて,脳血管ではより収縮性を示し,逆に脊髄血管では収縮性が弱かった。日本白色兎を対象として,同様に有窓を作製することによって脳軟膜血管を直接観察した。NMDA拮抗薬であるケタミンは従来の報告と異なり,脳血管を拡張しなかった。一方吸入麻酔薬であるセボフルレン,イソフルレンの血管拡張作用を抑制し,また炭酸ガスに対する脳血管の反応性も抑制することがわかった。(2)α2アゴニストのくも膜下投与時の動脈血炭酸ガス分圧変動に対する反応性の検討同様のモデルを作成後,下部腰椎からくも膜下にカテーテルを挿入し,α2アゴニスト(デキサメデトミジン,クロニジン)を投与し,試験薬投与ルートとする。コントロール群には人工髄液をくも膜下に投与し,高炭酸ガス血症に対する反応性の検討した。腰部くも膜下に投与されたα2アゴニストは脳血管の高炭酸ガス血症に対する脳血管拡張は抑制したが,低酸素血症に対する脳血管の拡張性には影響を与えなかった。この機序を明らかにするために,コリンエステラーゼ阻害薬であるネオスティグミンを同時投与し同様の実験を行った。ネオスティグミンによってα2アゴニストの脳血管の高炭酸ガス血症に対する脳血管拡張の抑制は一部拮抗された。NMDA拮抗薬(ケタミン)の全身投与および局所(window内)においての脳血管の反応性に関して検討を行った。ケタミンは,脳保護作用を期待されているが,一般に脳血流増加・脳圧亢進作用を有するといわれており,脳神経外科領域での使用が疑問視されている。しかし,静脈麻酔(ネンブタール),吸入麻酔薬(イソフルレン)による全身麻酔・調節呼吸下では脳血管拡張作用は示さず,従来の報告とは異なることが判明した。このことは,ケタミンの脳神経外科領域へ使用の可能性を示唆するものと思われる。また,α2作動薬の脳・脊髄血管への直接作用および脊髄くも膜下腔への投与の際の脳血管の反応性について検討した。α2作動薬(デキサメデトミジン)は,脳・脊髄血管共に用量依存性に血管収縮を起こすが,その程度は脳血管でより明らかであり,他のアドレナリン受容体作動薬(エピネフリン,フェニレフリン)に比較して,脊髄血管では程度は弱いことが判明した。このことは,くも膜下投与された場合の脊髄血管への安全性に関しては従来局所麻酔薬の添加物として使用されているエピネフリン,フェニレフリンに比べて影響が少なくより安全であることを示唆するものと思われる。更に,α2作動薬(デキサメデトミジン)の脊髄くも膜下腔への投与の際の高炭酸ガス血症および低酸素血症に対する脳血管の反応性を検討した。デキサメデトミジンの脊髄

くも膜下腔投与によって炭酸ガスへの反応性(脳血管拡張)は減少し,この脳血管反応の抑制はヨヒンビン(α2拮抗薬)で拮抗されることから,炭酸ガス負荷に伴う脳血管拡張の抑制はα2レセプタを介するものであることが判明した。更に,低酸素血症による脳血管拡張はデキサメデトミジンによって影響を受けないところから,脳血管拡張における高炭酸ガス血症および低酸素血症の機序が異なることが明らかになった。従来の研究においては,spinal analgesicsの鎖痛に関する研究が殆どであり,鎮痛以外の作用,安全性に対する研究は充分になされていない。そこで、下記研究を行った.(1) NMDA拮抗薬、α2アゴニストの直接の脳・脊髄血管に対する反応性の検討雑種成犬を対象として,静脈路を確保後,ペントバルビタールの静脈内投与で麻酔を雑持し,有窓(closedwindow)を作製することによって脳脊髄軟膜血管を直接観察した.NMDA拮抗薬であるケタミンは従来の報告と異なり,脳血管を拡張しなかった.一方,α2アゴニストであるクロニジンあるいはデキサメデトミジンは脳血管・脊髄血管に異なる影響を示し,エピネフリンやフェニレヒリシに比べて,脳血管ではより収縮性を示し,逆に脊髄血管では収縮性が弱かった.(2) NMDA拮抗薬、α2アゴニストのくも膜下投与時の動脈血炭酸ガス分圧変動および動脈血酸素含量に対する反応性の検討.同様のモデルを作成後、下部腰椎からくも膜下にカテーテルを挿入し,α2アゴニストであるデキサメデトミジシを投与し,試験薬投与ルートとする。コントロール群には人工髄駅をくも膜下に投与し,高炭酸ガス血症および低酸素血症に対する反応性の検討した.腰部くも膜下に投与されたデキサメデトミジンは脳血管の高炭酸ガス血症に対する脳血管拡張は抑制したが,低酸素血症に対する脳血管の拡張性には影響を与えなかった.(3)疼痛治療に使用される局所麻酔薬の脊髄血管への安全性同様のモデルを作成後,血管収縮作用のあるロピバカインを脊髄有窓内へ投与し、動脈血炭酸ガス分圧変動の際の脊髄血管への影響を検討したが、低炭酸ガス血症に対する血管収縮は抑制されており、より脊髄虚血を招くことはないことが確認された.従来の研究においては,各種薬物の脳血管に対する単独の作用は詳細に検討されているが,他の薬物との相互作用や生理的変化との相互作用については充分に検討されていない。そこで,下記研究を行った。(1)NMDA拮抗薬の直接の脳血管の反応性の検討日本白色兎を対象として,静脈路を確保後,ペントバルビタールの静脈内投与で麻酔を維持し,有窓(closed window)を作製することによって脳軟膜血管を直接観察した.NMDA拮抗薬であるケタミンは従来の報告と異なり,脳血管を拡張しなかった.一方吸入麻酔薬であるセボフルレン,イソフルレンの血管拡張作用を抑制し,また炭酸ガスに対する脳血管の反応性も抑制することがわかった。(2)α2アゴニストのくも膜下投与時の動脈血炭酸ガス分圧変動に対する反応性の検討.同様のモデルを作成後,下部腰椎からくも膜下にカテーテルを挿入し,α2アゴニストであるクロニジンを投与し,試験薬投与ルートとする。コントロール群には人口髄液をくも膜下に投与し,高炭酸ガス血症に対する反応性の検討した.腰部くも膜下に投与されたクロニジンは脳血管の高炭酸ガス血症に対する脳血管拡張は抑制した。この機序を明らかにするために,コリンエスラーゼ阻害薬であるネオスティグミンを同時投与し同様の実験を行った。
ミニマル肝性脳症に対するＬ－カルニチンの効果に関する基礎的・臨床的研究

臨床的研究成果:1肝硬変(LC)患者の血清カルニチン(CA)動態、二次性CA欠乏症の頻度(11%)、腎機能(クレアチニン、推定糸球体濾過率)との相関、血清遊離脂肪酸濃度との関連を明らかにした。2ミニマル肝性脳症(MHE)の合併率、MHEの臨床的背景・生化学検査値の特徴を明らかにし、予測バイオマーカーを探索した。3LC患者14例にL-CA製剤を3か月間経口投与し約46%に血液アンモニア濃度の低下を認めた。基礎的研究成果:正常ヒトアストロサイトを用いてアンモニア負荷に対するL-CAの影響をメタボローム解析より検討し、BCAAを含むアミノ酸代謝異常の是正が細胞障害性を改善する可能性を示した。臨床研究:1肝硬変患者の血清カルニチン(CA)動態を測定し、血清総CAに占めるアシル-CAの割合が血清遊離脂肪酸(FFA)濃度と正相関することを明らかにし、血清FFA濃度が日常診療で測定出来ない血清CAの代替マーカーになりうる可能性を指摘した(業績文献参照)。2肝硬変に伴うミニマル肝性脳症(MHE)に対して栄養治療がその改善に有効であることを多施設共同研究より明らかにした(業績文献参照)。3肝硬変例に対して精神神経機能検査を新たに施行してMHEの診断を行うとともに血清CA動態を測定し、その関連性を検討中である。また、MHEと診断された例に対しては研究計画の説明を行い文章による同意を得られた例に対してCAの投与を開始した。基礎的検討:正常ヒトアストロサイトを購入・培養して最適な実験条件を確立した。また、大塚製薬株式会社よりL-CAの供与を受けるため学内の手続きを得て入手した。実験方法として、正常ヒトアストロサイト培養4時間後に塩化アンモニウム(10μM)およびL-CA(2.5μg/ml)を細胞に単独および混合添加し、2時間後にLDHの放出を測定、24時間後に細胞の生存状態をサイトカイン動態、シグナル分子のリン酸化及びWestern blot法で評価した。結果として、L-CAはアンモニアによる細胞毒性を改善する可能性を示唆する成績が得られた。しかし、添加するアンモニア濃度や再現性の問題があり、次年度以降に再検討することとした。また、L-CAはアストロサイトにおけるブドウ糖の取り込みを改善する可能性も示唆された。1.臨床研究:外来通院中の肝硬変患者36例に精神神経機能検査(NPテスト)を施行し、ミニマル肝性脳症(MHE:NCT-A, NCT-B, DST, BDTのうち2項目以上に異常を認める例)の有無を判定し、MHEの診断に有用なバイオマーカーを明らかにするため統計学的に解析した。結果として、MHEの罹患率は27.6%であり、MHE予測バイオマーカーとして血漿アンモニア濃度が最も有用であり、次いで血清アシルカルニチン/総カルニチン比が選択された(平成27年度第51回日本肝臓学会総会発表予定、英文論文準備中)。また、高アンモニア血症を伴う肝硬変患者(MHE合併例も含む)についてL-カルニチンを投与し、その臨床効果を確認する臨床研究を開始している。2.基礎的研究:平成25年度の研究では、正常ヒトアストロサイトに対するアンモニアの細胞毒性および細胞増殖抑制作用に対するL-カルニチンの改善効果を示したが、平成26年度はL-カルニチンの作用機序をメタボローム解析を用いて行った。結果として、アンモニア添加群ではアミノ酸代謝、脂肪酸代謝、炭水化物代謝のいずれにも異常をもたらし、とくにBCAA代謝の障害とともに神経障害作用をもつす4/3-Methyl-2-oxovaleric acidの増加と神経細胞保護作用をもつo-Acetylcarnitineの減少を示したが、L-カルニチンの添加によりこれらの変化が改善された。L-カルニチンの作用機序に関する新知見と考えられる。臨床研究成果:1肝硬変(LC)患者の多くは、血清カルニチン(CA)濃度(総、T-CA;遊離型、F-CA;アシル型、Ac-CA)は基準値域内にあり、約11%が低値であった。2血清CA濃度は肝機能、肝の重症度(Child-Pugh分類)、MELDスコアと相関せず、腎機能(Cr、eGFR)に影響を受け、Ac-CA/T-CA比は血清遊離脂肪酸濃度と正相関を示した。3ミニマル肝性脳症(MHE)例は、非MHE例に比し有意にアンモニア(B-NH3)濃度と血清Cr値が高値、eGFRは低値であった平成27年度最終結果、英文論文作成中。4MHE合併を含むLC患者にL-CA製剤を投与して投与前後で血液B-NH3濃度などの変化をみたが、症例数が少なく最終的な結論は得られなかった平成27年度実施。基礎的研究成果:正常ヒトアストロサイトに塩化アンモニウム(10mM)単独及びL-CA(25ug/ml)を同時添加し4時間目の細胞障害(LDH放出量で評価)、ROSの産生、細胞内代謝変化をメタボローム解析した。1塩化アンモニウムによる細胞障害はL-CA添加により回復し、ROSの産生は低下した。2メタボローム解析では、塩化アンモニウム投与により多くのアミノ酸が有意に増加したが、L-CA添加により対照群と同程度まで低下した。また、BCAAの代謝産物で神経毒を有する4-metyl-2-oxpvalic acid、3-metyl-2-oxovaleric acidは塩化アンモニウム投与で有意に増加し、L-CA添加により有意に低下した。

4CAの代謝産物であるO-Acetylcarnitnineは塩化アンモニウム投与で低下し、L-CA添加により回復した平成27年度の結果、論文準備中。アンモニア代謝とCAとの関連性の検討には、アストロサイトと肝細胞あるいは骨格筋細胞での代謝動態の差異を検討する必要がある。臨床的研究成果:1肝硬変(LC)患者の血清カルニチン(CA)動態、二次性CA欠乏症の頻度(11%)、腎機能(クレアチニン、推定糸球体濾過率)との相関、血清遊離脂肪酸濃度との関連を明らかにした。2ミニマル肝性脳症(MHE)の合併率、MHEの臨床的背景・生化学検査値の特徴を明らかにし、予測バイオマーカーを探索した。3LC患者14例にL-CA製剤を3か月間経口投与し約46%に血液アンモニア濃度の低下を認めた。基礎的研究成果:正常ヒトアストロサイトを用いてアンモニア負荷に対するL-CAの影響をメタボローム解析より検討し、BCAAを含むアミノ酸代謝異常の是正が細胞障害性を改善する可能性を示した。臨床研究において、肝硬変に伴うミニマル肝性脳症の予測因子(バイマーカー)として血漿アンモニア濃度および血清アシルカルニチン/総カルニチン比の二つが有力な候補であることが明らかとなった。このことは本研究においてL-カルニチン投与がミニマル肝性脳症を改善する可能性を示唆する結果と考えており、今後の成果を期待している。L-カルニチン投与による臨床試験において症例の登録が若干遅れていることが唯一の課題である。一方、基礎的研究では、メタボローム解析という新たな手法により、アンモニアによる正常ヒトアストロサイトに対する障害作用がL-カルニチンによってキャンセルされるという新たな知見を得た。現在、論文化に向けて準備中である。肝臓病学平成27年度中に臨床研究をさらに推進し、L-カルニチン療法のミニマル肝性脳症および高アンモニア血症に対する有効性を明らかにする。臨床研究:ミニマル肝性脳症と診断された肝硬変例に対するCAの臨床効果を初年度に5例予定していたが、実際にはプロトコールに合致する症例が少なく、平成26年度に入り2例が登録されている状況である。しかし、新たに肝硬変例に対する精神神経機能検査を施行し、ミニマル肝性脳症と診断された例に対して、血清カルニチン動態、血清亜鉛、アンモニア、アミノ酸(BTR)の面より再度検討中であり、ミニマル肝性脳症の症例も順調に集まっている。基礎的検討:正常ヒトアストロサイトにアンモニアを添加した際のメタボローム解析を行う予定であったが、至適アンモニア濃度あるいは測定時間を決定することができなかったため本年度は断念した。平成26年度施行の予定で実験の準備を進めている。予算に計上した学会旅費を使用しなかったために生じたものである。臨床研究:1ミニマル肝性脳症と診断された肝硬変例に対するL-CAの臨床効果に対する評価を行うために必要な症例数を集める。2ミニマル肝性脳症と診断された例の特徴・病態をカルニチン動態を含めて検討し、論文化する。基礎的検討:正常ヒトアストロサイトに添加するアンモニア濃度は5μmolとして、引き続き実験を行い、L-CA添加による影響を明らかにするとともに培養液も回収してメタボローム解析を行う。最終年度に学会旅費または英文校正費用の一部として使用する予定である。基礎的検討において、当初予定されていた基礎的検討においてメタボローム解析を行わなかったため。
胃乳頭状腺癌における臨床病理学的および分子病理学的解析

胃乳頭状腺癌は管状腺癌とともに分化型腺癌に分類されているが、両者は異なる臨床病理学的特徴を示す。したがって、両者は異なる分子生物学的特徴を有することが推測されるが、胃癌における分子病理学的解析は管状腺癌を中心に行われており、乳頭状腺癌については充分な検討がなされていない。一般的に癌における分子病理学的異常の差異は癌の生物学的病態と関連することから、癌の分子異常の確立は患者の治療を決定する上でも重要である。そこで、本研究では胃乳頭状腺癌の分子異常の特徴を明らかにし、分子病型を確立することを目的としている。現在、胃乳頭状腺癌63例に対する解析が完了しているが、MSIを示した症例は63例中10例(15.9%)と過去の報告とほぼ同じ頻度であった。胃乳頭状腺癌では、MSSおよびMSIの両者で胃型粘液形質を示す症例が多く、共通の特徴と思われた。MSS型乳頭状腺癌では(1) p53蛋白過剰発現、(2) HER2過剰発現、(3)高LOH状態、および(4)低メチル化状態の頻度がMSI型癌と比べ、高かった。これらの結果より、MSS型乳頭状腺癌は生物学的悪性度が高い可能性が示唆されるが、今後症例数を蓄積して検討する必要があると思われた。また、通常型の胃管状腺癌との差異も充分に明らかではなく、今後の検討が必要と考えた。加えて、現時点での解析は浸潤癌を中心に行われているが、腫瘍発生に関連する分子異常の確立のためには早期病変における解析が必要であり、内視鏡的切除症例についての検討も行う予定である。分子解析に関しては、過去に切除された症例のパラフィンブロックから抽出したDNAを用いての解析が可能であり、症例の蓄積が滞りなく行えている。最終的な解析予定症例数は100例であり、引き続き症例数の蓄積が必要と考えられる。症例数のさらなる蓄積を行い、胃乳頭状腺癌と通常型胃管状腺癌との比較を行うことで、胃乳頭状腺癌の分子病型の確立を行う予定である。解析予定症例数は100例を目標としており、さらなる症例の抽出、蓄積が必要である。加えて、胃乳頭状腺癌の腫瘍発生に関連する分子異常の検討のため、内視鏡切除標本を用いた早期病変についても解析を同様に行う予定である。物品における見積額と実際の支払額との差異により生じたと考えられる。次年度分の物品費として使用する予定を考えている。
SDGs達成の先行指標となる非財務KPIsに関するグローバルデータの実証分析

持続可能な社会を実現することを目的として、企業の社会的責任を求める声が高まるとともに、企業の社会・環境活動実績を含む非財務情報をKPIsとして報告することを目的とした統合報告を採用する企業が増えつつある。また、投資家に対しても、SDGsの実現を通して企業価値向上に資するような投資理念を持つことが要請されるようになった。本研究課題では、KPIsとして報告される非財務情報が本当にSDGsに結びついているのか、また、どのような因果関係の帰結として株価上昇を生み出しているのか、という点について実証分析をおこない、非財務KPIsに関する今後のディスクロージャーのあり方について検討することを目的とする。
コメの放射性セシウム汚染に、高濃度セシウム含有不溶性微粒子は影響しているか？

原発事故に伴って放出された放射性セシウムが、環境からコメへと移行するメカニズムを、極めて高濃度で放射能濃度への寄与が大きい放射性Cs含有不溶性微粒子(RCsBP)に着目して明らかにする。試料中のRCsBPは、1個の大きさが直径13マイクロメートルと小さいものの、単離することができ、RCsBPの1個ずつの放射能が決定できる。イネ中のRCsBP集積位置の解析、稲作環境中の放射性Cs濃度に対するRCsBPの放射能比の決定、RCsBPの寄与を考慮した環境からイネへの放射性Cs移行メカニズムを順に明らかにする。
救急医療施設における家族・遺族支援のためのソーシャルワーク実践モデル構築

2003年8月1日から2011年5月20日の期間、救命救急センターに搬送され、自死で亡くなった患者137人から、家族・遺族支援の必要性について検討した。137名のうち、倫理的配慮等により除外した人を除く75名に質問紙調査を実施し、承諾が得られた人のみにインタビュー調査を実施した。2007年4月から2007年7月に実施した類似の調査結果も踏まえて、救急医療施設における家族・遺族支援のためのソーシャルワーク実践モデルを作成し構築を目指した。【研究成果】平成21年度は、「救急医療施設における家族・遺族支援のためのソーシャルワーク実践モデル構築」における家族・遺族支援について、質問紙調査を実施するための準備期間とした。【具体的内容】家族・遺族調査については、家族・遺族のニーズ、パーソナリティ、家族関係を含めたソーシャルサポート、受けている社会福祉制度やサービスを含めた支援等について調査する。なお、調査項目の妥当性を検証するために事前に予備調査を実施する予定である。そのために、平成20年度まで行っていた心肺停止状態で救命救急センターに搬送され、入院に至らずに亡くなられたご遺族の研究成果を踏まえ、救命救急センターで入院後に亡くなられた家族・遺族のニーズについて、検討を行った。具体的には入院に至らずに亡くなられた方の医療スタッフに対するニーズから、入院中に必要となるケア等を考察し、調査項目の検討を行った。また、海外の文献等から、先行研究を検討し、日本における遺族支援の方向性について考察し、本調査の準備とした。【意義・重要性】わが国における救急医療現場での先行研究は少なく、量的調査はほとんどない。そのため、本研究データは貴重な資料となりうる。そのため、慎重に準備し、調査を進めて行く。救急医療においては、延命処置の中止や臓器移植医療等、今後、家族・遺族にどのように支援していくのか、大きな課題をかかえている。本研究は、今後そういった課題について、家族・遺族の視点から示唆できるものである。平成22年度は、これらの基礎研究を踏まえて、実際の調査をすすめていく予定である。【研究成果】平成22年度は、「救急医療施設における家族・遺族支援のためのソーシャルワーク実践モデル構築」における家族・遺族支援について、具体的な研究デザインおよび質問紙を完成させ、調査機関である救命救急センターの倫理委員会の諮問を受け承認を得た。倫理委員会の承認を得た上で、調査対象者である自死(自殺)遺族を調査機関の記録から抽出する作業を実施した。調査にあたっては、倫理的配慮を十分に重視し、心療内科医師の指導を受けるとともに、調査最終段階で再度倫理委員会の承認を得た。現在質問紙の発送作業の準備段階である。【具体的内容】救急医療施設において自死で亡くなられた家族・遺族調査については、先行研究より自死遺族特有の質問項目を加えるとともに、記録物より自死の実情を把握した。内容は、家族・遺族のニーズ、パーソナリティ、家族関係を含めたソーシャルサポート、受けている社会福祉制度やサービスを含めた支援等についてである。量的調査で不十分な点については、質的調査で補足する予定である。さらに、本研究結果は、平成20年度まで行っていた心肺停止状態で救命救急センターに搬送され、入院に至らずに亡くなられたご遺族の研究成果と含めて考察していく。そして、海外の文献等先行研究を踏まえて、日本における救急医療施設における家族・遺族支援を検討していく。【意義・重要性】わが国は、自殺で亡くなられる方が平成10年以降年間3万人を超え、先進国の中では抜きん出た値となっている。社会的な施策として、平成18年「自殺対策基本法」が成立し、平成20年厚生労働省が招集した有識者検討会により「自殺未遂者・自殺者親族等のケアに関するガイドライン作成のための指針」が公表された。しかし、上記の取り組みは、自殺予防に重点が置かれ、遺族支援については不十分である。そのため、本研究はわが国の自死遺族支援において重要な示唆を提供できると考える。【研究目的】第3次救急医療施設に搬送される患者家族は、突発的な事故や災害、疾患の急激な発症・増悪などにより、近親者の生命の危機に突然対面することになる。近親者との死別後、時に遺族に悲嘆反応として、うつ症状や心身の症状が出現する。救急医療スタッフは、年齢、疾患・事故原因、社会的背景等がまったく異なり、患者本人の背景がほとんど分からない状態で終末期ケアを実践していく必要がある。そのための具体的な実践モデルの構築が、必要である。本研究は、救急医療施設における家族・遺族支援のためのソーシャルワーク実践モデル構築を目指している。【2011年度研究実績】2003年8月1日から2011年5月20日までの間に、A救命救急センターに搬入され、同センターで亡くなった人のうち、自死(自殺)で亡くなった人の実態調査およびニーズ調査を実施した。

同センター内で死亡した人の中で、傷病名で自死かどうか判別できない人1,068名の診療記録を確認した。死亡原因が自死であると考えられる人は137名であった。家族の目前で自死の行為に至ったケース7例(5%)、家族が第一発見者であったケースは39例(28%)で、母親の縊頸を4歳の子どもが見つけたという症例もあった。死亡した患者の年齢は、20歳代が最も多く28名(20%)、30歳代が24名(18%)で、最年少は14歳、最高齢は81歳であった。ニーズ調査については、75名の家族に質問紙を送付(返送13通)し、4名の人にインタビュー調査を実施した。4年前の調査と比較検討し、実践モデルを検討した。社会資源の連携方法等を検討するため、遺族のサポートグループおよびセルフヘルプグループについて会合を開催し、それぞれの課題等について確認した。家族・遺族支援を一連の流れで考えるため、警察等との連携も検討した。【実践モデルの構築】救急医療施設における家族・遺族支援のためのソーシャルワーク実践モデルの作成し構築を目指した。
変形微細組織から読む下部地殻強度の時間発展

地震発生領域直下の下部地殻上部における延性剪断帯の発生・発達過程は,内陸地震の発生において本質的に重要である.本研究では,天然の変形岩試料の解析を通して,下部地殻上部での延性剪断帯の発生・発達過程の解明を目的としている.本年度は,前年度までに採取した岩石試料の変形組織観察,鉱物化学組成,結晶方位解析を継続して行い,その研究成果を国際学術雑誌に発表すること,および12月に開催されるアメリカ地球物理学連合秋季大会において,大学院生・博士研究員とともに研究成果の発表を行うことが主要な課題であった.研究成果としては二つの重要な知見を得ることができた.一つは,斜長石集合体が拡散クリープ(粒界すべり)によって変形する場合,一般には結晶定向配列を示さないとされているが,EBSDによる斜長岩マイロナイト中の斜長石の結晶方位解析の結果,粒界すべりによっても斜長石集合体に結晶定向配列が認められることが明らかとなった.これは,斜長石のような劈開や双晶が発達する鉱物が粒界すべりで変形する場合,ある特定の結晶面で粒界すべりが起きることを示した世界初の例である.もう一つの研究成果は,斜長岩マイロナイトにしばしば認められる特徴的な組成累帯構造の成因に関するものである.その特徴的な組成累帯構造の成因としては,高温斜長石の低温での相分離であるという説が提案されており,この相分離は粒径減少を伴うことが期待されるため,下部地殻における主要な粒径減少機構である可能性が指摘されている.しかし,WDSによる鉱物化学組成やSIMSによる酸素同位体組成の解析結果からは,この説は支持されず,等温減圧による二段階成長であることが明らかとなった.これは斜長石の相分離が下部地殻における主要な粒径減少機構ではないことを示唆する.以上のように,本研究では下部地殻における変形・変成作用の詳細に関して,重要な知見を提供することができた.本年度は当初の研究実施計画の通り,12月に開催されたアメリカ地球物理学連合秋季大会において,博士研究員とともに研究成果の発表を行った.また,前年度までに採取した岩石試料の変形組織観察,鉱物化学組成,結晶方位解析を継続して行い,その研究成果を国際学術雑誌に2編にまとめた.そのうち1編は現在査読中であるが,1編は現在執筆中である.このように,学術論文の作成・発表の進捗に若干の遅延が生じている.このため,本来は平成30年度で本研究課題は終了する予定であったが,1年間の研究期間の延長を申請し,承認されている.本年度は,2編の論文の国際学術雑誌への受理を目指すことになる.その論文作成補助のために博士研究員を継続して雇用する予定である.地震発生領域直下の下部地殻上部における延性剪断帯の発生・発達過程は,内陸地震の発生において本質的に重要である.本研究では,天然の変形岩試料の解析を通して,下部地殻上部での延性剪断帯の発生・発達過程の解明を目的としている.年度前半では,下部地殻の主要構成鉱物である斜長石と輝石の細粒化過程・変形機構を明らかにするため,ノルウェー北部ロフォーテン諸島およびベステローデン諸島において地質野外調査と岩石試料の採取を行った.採取された岩石は,斜長岩および斑れい岩起源の変形岩(マイロナイトやシュードタキライト)である.年度後半では,採取された変形岩(主に斜長岩マイロナイト)に対して,SEM-EDS,WDS,EBSDなどを用いた構造地質学的・岩石学的解析を,大阪市立大学,京都大学,産業技術総合研究所などにおいて行った.その結果,斜長岩マイロナイトにおいては,動的再結晶ではなく破壊と吸水変成作用によって構成鉱物が細粒化し,その細粒鉱物集合体は粒径依存型クリープ(転位すべり緩和型粒界すべり)により変形していることが明らかとなった.また,吸水変成作用は緑廉石角閃岩相(600 °C,700 MPa)の条件下において起きたが,系外から流入した流体組成はCO2やClを含むような流体であることが指摘された.この破壊→構成鉱物の細粒化/流体の流入・吸水変成作用→粒径依存型クリープという変形過程により,粘性率の著しい低下と狭長な領域への歪みの集中が起き,延性剪断帯が形成されたことが示唆された.本年度は研究実施計画通りに,ノルウェー北部ロフォーテン諸島およびベステローデン諸島において,地質野外調査と岩石試料の採取を行った.また,既存及び本年度の採取試料を用いて,変形組織観察,鉱物化学組成,結晶方位解析を行い,その結果を国際学術雑誌である「Journal of Structural Geology」において公表した.また,これら成果に基づく総括論文を現在執筆中であり,これは日本地質学会の学会誌である「地質学雑誌」に投稿する予定である.地震発生領域直下の下部地殻上部における延性剪断帯の発生・発達過程は,内陸地震の発生において本質的に重要である.本研究では,天然の変形岩試料の解析を通して,下部地殻上部での延性剪断帯の発生・発達過程の解明を目的としている.年度前半では,下部地殻の主要構成鉱物である斜長石と輝石の細粒化過程・変形機構を明らかにするため,ノルウェー北部ロフォーテン諸島およびベステローデン諸島において地質野外調査と岩石試料(主に斜長岩起源のマイロナイト)の採取を行った.年度を通して,採取された変形岩に対して,SEM-EDS,WDS,EBSDなどを用いた構造地質学的・岩石学的解析を,大阪市立大学,京都大学,産業技術総合研究所などにおいて行った.

その結果,一部の斜長岩マイロナイトにおいては,地震に起因する動的破壊により形成されると考えられる粉砕作用(pulverization)が認められることが明らかとなった.粉砕作用の結果形成される粉砕岩は,見かけの間隙率が上昇するため,下部地殻における地殻流体の流路となり得る.実際,粉砕岩には,加水反応の結果形成された含水鉱物が認められ,それら鉱物を用いた熱力学的解析から,地殻下部条件(700°C, 700 MPa)での加水作用が確認された.このような下部地殻条件で形成された粉砕岩の報告例はこれまでなく,世界初の記載となった.これらの研究成果によって,下部地殻における剪断帯の形成および地殻流体の循環を考察するために必要な極めて重要な知見を提供することができた.本年度は当初の研究実施計画では予定していなかった,ノルウェー北部ロフォーテン諸島およびベステローデン諸島における地質野外調査と岩石試料の採取を,博士研究員とともに行った.また,既存及び本年度の採取試料を用いて,変形組織観察,鉱物化学組成,結晶方位解析を行い,その結果を国際学術雑誌である「Geology」に投稿した(現在査読中).このように本課題研究は,順調に進捗している.地震発生領域直下の下部地殻上部における延性剪断帯の発生・発達過程は,内陸地震の発生において本質的に重要である.本研究では,天然の変形岩試料の解析を通して,下部地殻上部での延性剪断帯の発生・発達過程の解明を目的としている.本年度は,前年度までに採取した岩石試料の変形組織観察,鉱物化学組成,結晶方位解析を継続して行い,その研究成果を国際学術雑誌に発表すること,および12月に開催されるアメリカ地球物理学連合秋季大会において,大学院生・博士研究員とともに研究成果の発表を行うことが主要な課題であった.研究成果としては二つの重要な知見を得ることができた.一つは,斜長石集合体が拡散クリープ(粒界すべり)によって変形する場合,一般には結晶定向配列を示さないとされているが,EBSDによる斜長岩マイロナイト中の斜長石の結晶方位解析の結果,粒界すべりによっても斜長石集合体に結晶定向配列が認められることが明らかとなった.これは,斜長石のような劈開や双晶が発達する鉱物が粒界すべりで変形する場合,ある特定の結晶面で粒界すべりが起きることを示した世界初の例である.もう一つの研究成果は,斜長岩マイロナイトにしばしば認められる特徴的な組成累帯構造の成因に関するものである.その特徴的な組成累帯構造の成因としては,高温斜長石の低温での相分離であるという説が提案されており,この相分離は粒径減少を伴うことが期待されるため,下部地殻における主要な粒径減少機構である可能性が指摘されている.しかし,WDSによる鉱物化学組成やSIMSによる酸素同位体組成の解析結果からは,この説は支持されず,等温減圧による二段階成長であることが明らかとなった.これは斜長石の相分離が下部地殻における主要な粒径減少機構ではないことを示唆する.以上のように,本研究では下部地殻における変形・変成作用の詳細に関して,重要な知見を提供することができた.本年度は当初の研究実施計画の通り,12月に開催されたアメリカ地球物理学連合秋季大会において,博士研究員とともに研究成果の発表を行った.また,前年度までに採取した岩石試料の変形組織観察,鉱物化学組成,結晶方位解析を継続して行い,その研究成果を国際学術雑誌に2編にまとめた.そのうち1編は現在査読中であるが,1編は現在執筆中である.
異なる2種類のカルシウムチャネルファミリーの神経系における役割に関する研究

(1)ヒト脳よりN型電位依存性Ca^<2+>チャネルをコードするα_<1B>サブユニットにおいて2種類のスプライシングバリアントcDNAをクローニングした。ゲノム配列の確認によって,これらがRNAスプライシングによって生成することを明らかにした。次に,これらをヒト胎児腎臓(HEK)細胞に発現させてパッチクランプ法によるチャネル電流の記録を行い,II-III linkerを欠失したバリアントのひとつがω-conotoxinに低感受性のチャネルであることを明らかにした。(2)P/Q型Ca^<2+>チャネルをコードするα_<1A>サブユニットのGタンパク質による調節について生化学的および電気生理学的な解析を行い,膜電位の脱分極に抵抗性を有する抑制がGα_oのN末端領域とα_<1A>サブユニットのC末端ドメインが結合することによって起こることを明らかにした。(3)ストア感受性TRP4チャネルの開口に細胞内Ca^<2+>が必要であることを見いだした。また,受容体活性化型TRP5チャネルの開口について,イノシトール三リン酸受容体IP_3-Rの活性化が必要十分条件であることを見いだした。(4)ラット大脳皮質ニューロンにおいてストア感受性Ca^<2+>流入や受容体活性化型Ca^<2+>チャネルが存在することをfura-2蛍光法で明らかにした。また,大脳皮質ニューロンに存在するTRPサブタイプについてRT-PCRを用いて検討し,TRP1,3,5,6の存在を確認した。さらに抗体を用いた免疫染色でもTRP1,5の存在を確認した。(1)電位依存性カルシウムチャネルについてはこれまでにヒト脳cDNAライブラリにより,α1Bサブユニット全長cDNAクローニングを行った。その際,細胞内II-III loopが大きく欠損している新しいsplicing variantを発見し,RNase protection assayとgenome解析によってそのスプライシング部位を現在,検討している。また,このバリアントのチャネルとしての性質を明らかにするため,アフリカツメガエル卵母細胞およびヒト胎児腎臓(HEK)細胞に外来性に発現させたところ,全長のチャネルに比べてω毒素感受性の低いチャネルを形成することが明らかになった。(2)Trpチャネルについては,現在,ヒトcDNAライブラリからの単離を進めつつ,すでに得たマウスtrp4およびtrp5のチャネルとしての性質について細胞発現系で検討を行い,trp4は細胞内カルシウム貯蔵部位を枯渇させた場合に開くstore-operated channel(SOC)として機能すること,trp5はGq/G11と共役してイノシトールリン脂質代謝を引き起こす受容体の刺激に伴って開口するチャネル(RACC)であることを明らかにした。また,trp4の開口には細胞内カルシウムイオン濃度が数十nM存在することが必要であることを卵母細胞内を潅流するcut-open法を用いて明らかにした。現在,アンチセンスDNAなどを用いて、それら開口機構の詳細について検討を行っている。(3)神経細胞にSOCやRACCが存在するか否かについて,ラット胎児大脳皮質初代培養細胞にカルシウム蛍光指示薬であるFura-2を取り込ませ,種々の刺激に伴う細胞内カルシウム上昇を記録している。これまでのところ,胎児大脳皮質にもSOCやRACCが存在することが示唆されたため,現在,そのチャネルの実体についてRT-PCRなどによる解析を行っている。ゲノム配列の確認によって,これらがRNAスプライシングによって生成する可能性を調べた。また,これらをヒト胎児腎臓(HEK)細胞に発現させてパッチクランプ法によるチャネル電流の記録を行い,II-III linkerを欠失したバリアントのひとつがω-conotoxinに低感受性のチャネルであることを明らかにした。(2)P/Q型Ca^<2+>

チャネルをコードするα_<1A>サブユニットのGタンパク質による調節について生化学的および電気生理学的な解析を行い,膜電位の脱分極に抵抗性を有する抑制がGα_oのN末端領域とα_<1A>サブユニットのC末端ドメインが結合することによって起こることを見いだした。(3)受容体活性化型TRP5チャネルについて卵母細胞系を用いて開口機構の解析を行い,イノシトール三リン酸受容体IP_3-Rの活性化がTRP5チャネルの開口に必要十分条件であることを見いだした。(4)ラット大脳皮質ニューロンにおいてストア感受性Ca^<2+>流入や受容体活性化型Ca^<2+>チャネルが存在することをfura-2蛍光法で明らかにした。また,大脳皮質ニューロンに存在するTRPサブタイプについてRT-PCRを用いて検討し,TRP1,3,5,6の存在を確認した。さらに抗体を用いた免疫染色でもTRP1,5の存在を確認した。
Cold Sprayと低温超音速ガスジェットを利用したワイヤアーク溶射の提案〜新しいエコ溶射法の基礎的検討と開発〜

Cold Spray(コールドスプレー)は,溶射材料の軟化温度または融点に比較して低温な(高々500°C程度)超音速ガスのノズル内流れの中にその材料粉末を投入し,加速させて高速度(500m/s以上)で基材に衝突(衝撃溶融に近い状態)させて皮膜を作製し,ロシアで発明され,米国,ドイツで研究・開発中の技術で,21世紀の新しい表面改質技術として注目を集めている。本研究は,(1)コールドスプレー技術のさらなる解明と確立,および(2)この技術を応用した新しい低温超音速ガスジェット利用のワイヤアーク溶射技術の確立など基礎的研究を目的とし,本年度は以下を行った。・コールドスプレーの試作装置の改良(ノズル形状,粉末供給装置など)・超音速ガスジェットを利用したワイヤアーク溶射装置の試作とノズル形状の最適化・皮膜特性に及ぼす溶射条件の影響の検討新たに得られた知見や業績などを以下に示す。1.Cold Sprayにより多種の金属の成膜(銅,アルミニウム,ハステロイ,チタンなど)し,超硬は薄膜ではあるが成膜した。さらに,Cold Sprayに適した材料粒子径は,材料にもよるが約525μm程度であった。2.Cold Sprayの問題点として,ほとんど溶融しない粒子でもノズル内壁面に衝突・堆積し,場合によりノズルを詰まらせることがわかった。3.低温超音速ガスジェットを利用したワイヤアーク溶射装置では,材料に5mass%Al-Znワイヤ使用し,溶射粒子が微細化・高速化して皮膜の密着力が21MPaと従来のアーク溶射装置の4倍以上となった。また,ガンのトラバース速度が皮膜密着力に影響を及ぼした。4.本年度,学会発表(6件,うち国際溶射会議1件),ホームページ(http://mplab.shinshu-u.ac.jp/)などにより,国内の大学,企業などへのコールドスプレー技術を周知し,依頼講演3件,訪問した企業・研究機関8社(うち,共同研究2件,皮膜の試作:4社)の実績を残すことができ,新たなアプリケーションの開発につながりつつある。さらに,特許3件の申請を準備中である。Cold Spray(コールドスプレー)は,最新の溶射法の1種で,溶射材料の軟化温度または融点に比較して低温な(高々500°C程度)超音速ガスのノズル内流れの中にその材料粉末を投入し,加速させて高速度(500m/s以上)で基材に衝突(衝撃溶融に近い状態)させて皮膜を作製し,ロシアで発明され,米国,ドイツで研究・開発されはじめている技術で,21世紀の新しい表面改質技術として注目を集めている。本研究は,(1)コールドスプレー技術のさらなる解明と確立,および(2)この技術を応用した新しい低温超音速ガスジェット利用ワイヤアーク溶射技術の確立など基礎的研究を目的とし,具体的には本年度は以下を行った.・コールドスプレーの試作装置の改良・超音速ガスジェットを利用したワイヤアーク溶射装置の試作・皮膜特性に及ぼす溶射条件の影響の検討得られた知見や業績などを以下に示す。1.供給ガスの各部の温度とノズル入口部の圧力と温度を測定・集積し,試作装置の性能と安定性の確認が行えた.本装置は所定状態のガスを供給できるが,ガスの熱交換器の構造上,安定するのに時間がかかる。2.供給するガスの圧力,温度が高くなるにつれて,銅皮膜の成膜量が増加した。また,皮膜は基材側がち密であるが,表面側は気孔が多い。3.低温超音速ガスジェットを利用したワイヤアーク溶射装置の試作:コールドスプレーの作動ガス供給部からガスを供給され専用に設計した超音速溶射ガンをアーク溶射装置に増設して装置を試作し,基礎的な溶射条件の変化に対する皮膜特性の変化を明らかにできた。4.本年度,学会発表(5件,うち国際溶射会議1件),専門誌への技術解説,ホームページ(http://mplab.shinshu-u.ac.jp/)などにより,国内の大学,企業などへのコールドスプレー技術を周知し,依頼講演2件,訪問企業10社(うち,共同研究1件)の実績を残すことができた。

3.低温超音速ガスジェットを利用したワイヤアーク溶射装置では,材料に5mass%Al-Znワイヤ使用し,溶射粒子が微細化・高速化して皮膜の密着力が21MPaと従来のアーク溶射装置の4倍以上となった。また,ガンのトラバース速度が皮膜密着力に影響を及ぼした。4.本年度,学会発表(6件,うち国際溶射会議1件),ホームページ(http://mplab.shinshu-u.ac.jp/)などにより,国内の大学,企業などへのコールドスプレー技術を周知し,依頼講演3件,訪問した企業・研究機関8社(うち,共同研究2件,皮膜の試作:4社)の実績を残すことができ,新たなアプリケーションの開発につながりつつある。さらに,特許3件の申請を準備中である。