hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
抗がん剤耐性獲得過程における細胞集団内不均一性の理解

がん細胞が薬剤耐性を獲得する過程は、治療前の安定生存が可能な状態から、抗がん剤の暴露により様々な状態の細胞が出現し、後に生き残った耐性細胞が別の生存状態を保つ一連の変化と捉えることが出来る。本研究は、どの分子の発現や活性化状態がどのタイミングで不均一になるかを1細胞計測実験と多変量解析を用いて計測し、一連の過程を数理モデルにより理解することで、乳がん細胞が抗癌剤耐性を獲得する過程における細胞集団内のばらつき(=不均一性)がもたらす意義に関する新たな知見の取得を目的とする。平成30年度は、昨年度実施したRNA-seq解析の結果から不均一に発現が変化していると思われる約30分子を免疫染色により評価した。その結果、リン酸化型Akt、リン酸化型FOXOおよびオートファゴソーム量の細胞集団内での不均一度を表す複数の指標がタモキシフェン持続投与2ー4週において顕著に増加していることが見出された。しかしながら、上記のように不均一度が時系列によって変化する分子が研究開始当初想定していた程取得できなかったため、当初の計画を変更して1細胞遺伝子発現解析を行うこととした。未投与群・タモキシフェン持続投与3週、6週、9週の4群の一細胞遺伝子発現データを今年度末に取得した。また、薬剤耐性という獲得形質の可逆性を休薬実験により調べたところ、1週間の休薬を挟んでもタモキシフェン持続投与を5週以上行った細胞において獲得された耐性が維持されていたのに対し、3週間の休薬を挟むと上記の細胞の耐性は失われるという興味深い結果が得られた。今年度の目標は、薬剤耐性獲得過程で発現が不均一になる分子を複数同定し、耐性獲得過程で脆弱になる分子ネットワークを推定することであった。しかしながら、免疫染色によるハイコンテンツイメージングの実験系だけではネットワーク推定が可能なデータ量を取得することが出来なかったため、「やや遅れている」と判断した。この問題を解決するため、1細胞遺伝子発現解析による大規模探索を行う方針に研究の方向性を切り替えたことで、この遅れは直ちに取り戻すことが出来ると期待される。取得した一細胞遺伝子発現の結果を解析し、抗がん剤耐性獲得過程で不均一になる分子ネットワークを同定する。本年度得られた薬剤耐性の可逆性の結果と遺伝子発現変化のデータを組み合わせて薬剤耐性獲得における数理モデルを構築し、耐性獲得機構に関する新規知見の発見を目指す。がん細胞が薬剤耐性を獲得する過程は、治療前の安定生存が可能な状態から、抗がん剤の暴露により様々な状態の細胞が出現し、後に生き残った耐性細胞が別の生存状態を保一連の変化と捉えることが出来る。本研究は、どの分子の発現や活性化状態がどのタイミングで不均一になるかを1細胞計測実験と多変量解析を用いて計測し、一連の過程を数理モデルにより理解することで、乳がん細胞が抗癌剤耐性を獲得する過程における細胞集団内のばらつき(=不均一性)がもたらす意義関する新たな知見の取得を目的とする。平成29年度は、抗がん剤暴露による耐性獲得の時系列解析および、耐性獲得に伴う分子の発現変化の評価を行った。エストロゲン受容体アンタゴニストタモキシフェン1 μMを持続暴露したヒト乳がん由来MCF-7細胞の細胞増殖率および細胞周期を測定したところ、投与後3週後にG1期停止により完全に阻害された増殖率は、6週後以降において部分的に回復したことから、上記の期間にタモキシフェン耐性が獲得されたことが示唆された。また、細胞増殖率の回復に伴い、進展した仮足を呈する細胞の割合が有意に増加していたことから、仮足形成と薬剤耐性に何らかの関連性があることが示唆された。薬剤耐性獲得への関与が予測される分子をRNA-seqの結果から調べたところ、mTOR経路、FOXO経路、およびオートファジー関連分子が3週目から6週目においてのみ遺伝子発現が上昇していた。3週目から6週目のみにおいて発現が上昇する遺伝子の転写因子結合モチーフを解析した結果、NF-κB構成因子であるRelAおよびRelBがエンリッチされていることが示唆された。実際、上記分子群の一部がタモキシフェン持続投与MCF-7細胞においてタンパク質レベルで発現が上昇していることを免疫染色により確認した。平成29年度から、前職の理化学研究所から大阪大学に異動したことにより、申請書る作成当時に予定していた一部の実験機器が半年ほど使用できなかったが、当初の計画とおおむね変わらずデータを取得することができている。

未投与群・タモキシフェン持続投与3週、6週、9週の4群の一細胞遺伝子発現データを今年度末に取得した。また、薬剤耐性という獲得形質の可逆性を休薬実験により調べたところ、1週間の休薬を挟んでもタモキシフェン持続投与を5週以上行った細胞において獲得された耐性が維持されていたのに対し、3週間の休薬を挟むと上記の細胞の耐性は失われるという興味深い結果が得られた。今年度の目標は、薬剤耐性獲得過程で発現が不均一になる分子を複数同定し、耐性獲得過程で脆弱になる分子ネットワークを推定することであった。しかしながら、免疫染色によるハイコンテンツイメージングの実験系だけではネットワーク推定が可能なデータ量を取得することが出来なかったため、「やや遅れている」と判断した。この問題を解決するため、1細胞遺伝子発現解析による大規模探索を行う方針に研究の方向性を切り替えたことで、この遅れは直ちに取り戻すことが出来ると期待される。平成30年度は、前年度までに着目した分子の時系列発現量だけでなく、細胞内局在、細胞形態の違いを含む多変量データを1細胞レベルで時系列ごとに取得し、不均一性の細胞内のサブポピュレーションの変化のモデルに必要な実験データを準備する。取得した一細胞遺伝子発現の結果を解析し、抗がん剤耐性獲得過程で不均一になる分子ネットワークを同定する。本年度得られた薬剤耐性の可逆性の結果と遺伝子発現変化のデータを組み合わせて薬剤耐性獲得における数理モデルを構築し、耐性獲得機構に関する新規知見の発見を目指す。代表者の所属先変更に伴い、一部の実験の開始時期が当初の計画よりもやや遅くなったため、実験に使用する消耗品の購入が予定よりも少なくなった。次年度使用額は、翌年度分と合わせて抗体等の実験試薬の購入に充てる予定である。
ＰＩＰｓとＣａ２＋を軸にしたＣａチャネル制御機構の解明

自律神経系から放出される伝達物質や血流に放出されたホルモンを感知し、血圧調節等に関わるTRPC3/6/7イオンチャネル群がある。今回、このイオンチャネルの制御機構について特に、ホスホイノシチドの一種PIP2に関し検討を行った。電位作動性ホスホイノシチド分解酵素(VSP)を用いて実験を行った結果、PIP2がTRPC3/6/7チャネル群において共通してその活性化を支える重要な因子であることを見出した。また、PIP2とジアシルグリセロールによる二重支配の重要性を提唱し、この仮説に基づいたTRPC電流とPIP2の変動モデル作成及びシミュレーションを行い、実験結果との整合性を見出した。生命の動的な生理機能を支える重要な機能分子として、イオンチャネルがある。このため、イオンチャネル分子の精巧な仕組みを解きほどくことは、より高次のシステム生理を理解するうえで、重要な基盤的知見と考えられる。申請者らは、感覚伝導や内臓諸臓器の制御に重要な役割を果たす、カルシウム流入チャネルの一種、TRPC3/C6/C7に関する研究を行ってきた。最近、申請者は細胞膜構成分子ホスホイノシチド(PI(4,5)P2)の枯渇によってこれらのチャネル群が強く抑制されることを見出した(論文投稿準備中)。本研究はこの抑制的制御機構の解明を目的としている。初年度はHEK293細胞にTRPC3/C6/C7それぞれとDrVSP(ゼブラフィッシュ由来VSP)を導入し電気生理学的実験を行った。電位依存性、時間依存性、TRPCチャネル活性化アゴニスト依存性(アセチルコリン、DAG類似体)等について調べて結果,PIP2感受性にはチャネル特異的に違いがあることを見出した。これに加え、分子イメージングによるPI(4,5)P2細胞内定量化に関する予備的実験を行った。血管や消化管の収縮においてバソプレッシン等の収縮作動ホルモンによる収縮機構が知られている。この反応には細胞膜受容体を介したホスホリパーゼCの活性化が必要と考えられている。ホスホリパーゼCは細胞膜脂質ホスホイノシチド(PIP_2)を加水分解し、ジアシルグリセロール(DAG)を産生する。DAGはその受け手であるTRPCイオンチャネルを直接的に活性化し、細胞内ヘカルシウム流入を促すと考えられている。この系において、我々は、この受け手であるTRPCチャネルの制御機構について、特にPIP_2がどのように作用するか、電位作動性ホスホイノシチド分解酵素を用いて検討した。昨年度までにPIP_2の枯渇(減少)に伴い、DAGとは独立してTRPCチャネルが抑制されることを見出した。つまり、PIP_2はDAGの前駆体として存在するばかりではなく、その枯渇そのものがチャネルの不活性化シグナルとして機能することを明らかにした(自律的制御機構)。本年度はTRPCチャネル活性に対し、収縮作動ホルモンを用いた生理的条件によるPIP_2の枯渇が及ぼす影響について、検討を行った。ムスカリン性受容体(MIR)を強制発現し検討した結果、TRPC電流の早い活性化と不活性化の両方が得られた。また、蛍光エネルギー移動(FRET)によるPIP_2とTRPC電流の同時測定を行い、PIP_2の変動量とTRPC電流のkineticsに相関性があることを見出した。昨年度の結果と本年度の結果をまとめ、論文に発表した(Y.Imai et al.,2012,The Journal of Physiology)また、PIP_2のFRETによる変動をより定量的に捉えることや、PIP_2結合部位に対する検討、PIP_2作用に関連した、細胞内カルシウムやカルモジュリン結合蛋白質カルモジュリンなどについて予備的な検討を行った。1)TRP電流とDAGの測定による定量的解析:生理的条件下におけるTRP電流とジアシルグリセロール(DAG)の同時測定を実施した。DAGを測定するため、カルシウム非感受性ProteinKinaseC(PKC)epsilonプローブ(蛍光共鳴エネルギー移動を原理とする)を用いた。ムスカリン性作動薬カルバコールやバソプレッシンをTRPC6/7チャネルが発現している細胞に作用させ、TRPC6/7電流とDAG増加量を同時に計測した。カルバコール刺激の強さを様々に変えるなどしてデータを取得、その後電流とDAGの相関性を検討した。論文投稿後、TRPCチャネルのPKC変異体を作成するなどして補足実験を行った。2)PIP2-DAGシグナルと連動したTRPC電流のモデル化の精密化:イノシトール代謝系のモデルと、これに連動したTRPCチャネルのモデルを構築し全体像を明らかにする必要があった。昨年、コンピュータモデルを自作したが、計算に時間がかかるなどの問題があった。そこでシミュレーションに適したソフトに同様のモデルを移植を試みた。しかしながら、シミュレーションソフトの使い方を習得するのに時間がかかったため、計画より進まなかった。今後、個別に対応する予定である。

3)細胞内カルシウムとの関連性: TRPC3/6/7チャネル自身の活性化は、細胞内にカルシウムを動員する。この為ホスホイノシチドによる制御が細胞内カルシウムによって変化するか、検討する必要性があった。そこで、1)細胞内外のカルシウム濃度を変化させ、その時のTRPC6/7電流のkinetics解析を行った。2)実際に細胞内カルシウムがどの程度変化したのか、カルシウムプローブを用い電流との同時測定を行った。これらの実験から、今後の研究へ発展する上で、重要な足掛かりとなる知見が得られた。(1)VSP刺激によるTRP電流とPI(4,5)P2のFRETによる定量的解析:前年度までの結果から、ホスホイノシチド、特にPI(4,5)P2の減少がTRP電流の抑制機構に重要な鍵を握っていることが示されてきた。本年度はTRPチャネルとPI(4,5)P2の親和性算出を試みた。パッチクランプ法とPH-domainを用いたFRETによる同時測定を行い、TRPC3/C6/C7の3つのチャネルについて、それぞれ検討した。その結果、約0.7,2,10 μMと異なっていることなどを明らかにした。(2)カルバコール刺激によるTRP電流とPI(4,5)P2のFRETによる定量的解析:より生理的な条件下におけるTRP電流の測定とPI(4,5)P2の測定を実施した。両者の測定方法は(1)と同様に行っているが、この場合、ムスカリン性作動薬であるカルバコールやバソプレッシンを作用させ、PI(4,5)P2を生理的に分解させた。受容体アゴニストの濃度を変えるなどして、様々なkineticsにおいてデータを取得。TRP電流とPI(4,5)P2の相関性を見るとともに、(3)のモデルとの適合性に用いた。(3)PI(4,5)P2と連動したTRPC電流のモデル化:イノシトール代謝系の単純化モデルと、これに連動したTRPCチャネルのモデルを構築した。PI(4,5)P2濃度などと連動したイオンチャネルの制御システムをモデル化した。その後、(1)で決めたパラメータを導入し、モデルの最適化を施すとともに、未知の因子をモデルから産出、検討した。また、モデルにおいて予測される結果と実験的に得られたデータを検証し、モデルの整合性を確認した。PIP_2の作用が非常に明確だったこともあり、予測より進んだとおもっている。更に、本年度論文に掲載された内容は、高い評価を受け、Journal of Physiologyのbiophysicalバーチャル特別号に取り上げられた。この号では、その他優れた論文が掲載されている中,我々の論文が、一番最初に掲載されている(http://jp.physoc.org/site/misc/virtualissueBioPhysTOC.xhtml)。しかしその一方で、研究計画にあった、細胞内カルシウムとの関連性の検討は、若干遅れている。理由として、考えていた以上にPIP_2による制御は複雑な現象が折り重なっているからと思われる。
メール文コーパスの構築と日本語学習者メールリテラシーの習得に関する研究

前年度に引き続き、開発したオンライン試験システムを利用し、日本語学習者のメール文データを収集し、それに基づき学習者のメールリテラシーの習得における問題点を分析した。日本語学習者のメールリテラシーの習得過程を明らかにするために、日本語学習者のメール文収集は縦断的に3回行う予定であったが、昨年度は韓国3大学と中国2大学において、4月から9月にかけて、第3次調査を行った。これをもって予定していたすべての調査を終え、同様の日本語レベルの韓国語母語話者・中国語母語話者を30人ずつ、それぞれ3回にわたり日本語メール文データを収集することができた。3回の調査で得られた日本語学習者の日本語によるメール文データと、前年度に収集した日本語学習者の母語(中国語と韓国語)によるメール文データ、そして日本語母語話者のデータとともに、一般公開に向け、コーパスの構築を進めている。このコーパスを利用することで、日本語レベルの上達につれ、日本語学習者がどのようにメールリテラシーを習得していくか、またその習得において母語・母国文化がいかに影響しているかを明確にすることができると考えられる。今年度は、収集したデータの中から6つの「依頼メール」を対象に、「機能」と「形式」の2つの観点から、日本語学習者の件名のつけ方にどのような特徴と問題点があるかについて分析を行った。日本語母語話者のデータと比較することによって、中国人日本語学習者と韓国人日本語学習者のメールリテラシーの習得状況とその課題を明らかにし、日本語教育に資する手がかりが得られた。その結果を『情報処理センター年報』第21巻に投稿した。昨年度は産休・育児休暇の取得により、課題の遂行を一時中断せざるを得ず、予定していたコーパスの公開に至らなかった。今年度は収集したデータを一般公開用コーパスとして構築作業を経て、Webで一般公開する計画である。また、データについてさらに詳細に分析を進め、その結果を学会発表・論文をもって公表する予定である。本研究は、日本語学習者と日本語母語話者にタスクを与え、メール文データを収集し、日本語習得研究に資するデータベースを構築するとともに、日本語学習者のメールリテラシーの習得過程とそれに影響する要因を明らかにするものである。初年度にあたる今年度は、タスクを選定するとともに、データ収集およびデータの整理・公開がよりスムーズに行われるように、独自のオンライ試験システムを開発した。タスクの選定にあたっては、1メールの相手との社会的距離、2送り手にとってのメールの負担度、3メールの目的(コミュニケーション機能)など、メールの書き方に影響する要素を考慮した。また、日本・韓国・中国における大規模な縦断的データ収集に備え、メール環境をプログラムで再現するオンライ試験システムを独自に開発した。このオンライ試験システムは、1自然に近いメール文が収集できる、2収集されたメール文データはシステムに保存され、随時データの出力ができる、3同時に大人数のデータ収集が可能、などの利点が挙げられる。このように選定されたタスクとオンライ試験システムをもとに、2016年11月下旬にソウル、2017年1月上旬に北京の大学で2度にわたりパイロット調査を実施した。2017年度に上海・釜山・ソウル・北京の大学で順次に行う予定の本調査に向け、準備を整えてきた。また、これまで中国人日本語学習者の依頼メールについて調べた結果、依頼表現における「直接度」の選択に関しては、中国人日本語学習者が日本語母語話者同様の傾向を示しているが、メールの構成に関しては、親しい友人宛ての場合において冗長な展開になってしまい、いわゆる「ワッフル現象」などの問題点が確認された。今後は本調査で収集されるデータをもとに日本語学習者のメールリテラシーの習得過程をより明らかにしていく予定である。本調査の開始は予定より遅れているが、パイロット調査を重ねた後にオンライ試験システムが完成したため、今後データの収集・整理・公開がよりスムーズに行われると予想される。また、研究協力者らの協力により、2017年4月に開始される日本・中国(上海・北京)・韓国(ソウル・釜山)の大学における本調査実施の手配等もできているため。昨年度開発したオンライン試験システムを利用し、日本語学習者と日本語母語話者のメール文を収集し、得られたデータをもとに学習者のメールリテラシーの習得における問題点を分析した。日本語学習者のメールリテラシーの習得過程を明らかにするために、日本語学習者のメール文収集は縦断的に3回行う予定であり、昨年度は韓国2大学と中国2大学において、4月に第1次調査、10月に第2次調査を行った。さらに、同様の日本語レベルの韓国語母語話者・中国語母語話者の対象者数をそろえるために、韓国語話者に関しては後に調査地を1つ増やし、9月に第1次調査、3月に第2次調査を追加で行った。また、日本語学習者のメール文を収集すると同時に、日本国内の2大学において日本語母語話者のメール文データも収集した。日本語母語話者のメール文と比較することで、日本語学習者のメールリテラシーの習得において母語・母国文化がいかに影響しているか、その実態をより明確にすることができると考えられるためである。収集した日本語学習者と日本語母語話者のデータを一般公開に向け、コーパスの構築を進めている。また、収集したデータの中から6つの「依頼メール」を対象に日本語学習者と日本語母語話者の違いを分析し、1メールの相手との社会的距離、2送り手にとってのメールの負担度、3母国文化が日本語学習者の依頼メールにおけるストラテジーの使用にどのように影響しているかを明らかにした。その結果を第21回ヨーロッパ日本語教師会シンポジウムで報告した。

日本語学習者に関して縦断的に3回予定されているデータ収集のうち2回終了し、2018年4月(一部9月)に行う3回目の調査に向け準備が整っており、一般公開および分析に必要なデータが充分に確保できる見込みであること、また、その分析結果の一部を学会で報告できていることから、おおむね順調に進展しているといえる。前年度に引き続き、開発したオンライン試験システムを利用し、日本語学習者のメール文データを収集し、それに基づき学習者のメールリテラシーの習得における問題点を分析した。日本語学習者のメールリテラシーの習得過程を明らかにするために、日本語学習者のメール文収集は縦断的に3回行う予定であったが、昨年度は韓国3大学と中国2大学において、4月から9月にかけて、第3次調査を行った。これをもって予定していたすべての調査を終え、同様の日本語レベルの韓国語母語話者・中国語母語話者を30人ずつ、それぞれ3回にわたり日本語メール文データを収集することができた。3回の調査で得られた日本語学習者の日本語によるメール文データと、前年度に収集した日本語学習者の母語(中国語と韓国語)によるメール文データ、そして日本語母語話者のデータとともに、一般公開に向け、コーパスの構築を進めている。このコーパスを利用することで、日本語レベルの上達につれ、日本語学習者がどのようにメールリテラシーを習得していくか、またその習得において母語・母国文化がいかに影響しているかを明確にすることができると考えられる。今年度は、収集したデータの中から6つの「依頼メール」を対象に、「機能」と「形式」の2つの観点から、日本語学習者の件名のつけ方にどのような特徴と問題点があるかについて分析を行った。日本語母語話者のデータと比較することによって、中国人日本語学習者と韓国人日本語学習者のメールリテラシーの習得状況とその課題を明らかにし、日本語教育に資する手がかりが得られた。その結果を『情報処理センター年報』第21巻に投稿した。昨年度は産休・育児休暇の取得により、課題の遂行を一時中断せざるを得ず、予定していたコーパスの公開に至らなかった。2017年度は3回にわたり本調査を行い、そこで得られたデータを分析・整理し、それらの結果を学会発表および論文発表により公表する予定である。それと同時に、メール文コーパスの一般公開に向け、構築を進める計画である。今後は引き続き最終回の調査を行い、データ収集を終え、そして収集したデータを一般公開用コーパスとして構築作業を経て、Webで一般公開する計画である。また、データについてさらに詳細に分析を進め、その結果を学会発表・論文をもって公表する予定である。今年度は収集したデータを一般公開用コーパスとして構築作業を経て、Webで一般公開する計画である。2016年度に予定していた本調査の一部が諸事情により2017年4月に実施することになったため、次年度使用額が生じた。追加調査を行ったため、次年度経費の前倒し使用を申請したが、調査人数等の関係で一部次年度使用額として生じた。
成熟途上にある幼若永久歯における非侵襲的う蝕診断システムの確立

本研究は、初期う蝕病巣の検出におけるElectrical Caries Monitor(ECM)および蛍光診断装置DIAGNOdentの有用性を検証し、非侵襲的咬合面う蝕診断システムの構築を目的とした。34名(6-7歳)の99本の健全な第一大臼歯を対象に6ヶ月毎に萌出後最長66ヶ月間ECMによる測定を行った。萌出後60ヶ月未満の歯では、萌出期間が短いほどう蝕と同等の低い電気抵抗値を示す頻度が高く、ECMの場合、成熟途上にある小窩では低石灰化とう蝕との識別が難しいことが示唆された。43名(6-7歳)の128本の第一大臼歯を6ヶ月毎に2.5年間DIAGNOdent測定および視診スコア(VS)による診査を行った。解析対象歯の全小窩は、観察期間中健全な状態(う窩が認められない)を維持した。DIAGNOdent測定値(DR)は、2種(KaVo社&Lussi et al.)のカットオフ値によりそれぞれのDIAGNOdentスコア(DS)に変換され、両者のDSとVSとの一致率が比較された。また、最終診査時のDSとベースライン時のDSとの関連を敏感度、特異度で評価した。各診査毎の平均DRは「VS=0」では9.1-11.5、「VS≧2」では13.3-23.6であった。DSとVSとの一致率は、KaVo社のカットオフ値の場合が71.7-83.8%で、他方より高かった。DSにおける最終診査時とベースライン時との関連性については、カットオフ値「15」の場合、敏感度は36.3%、特異度は92.4%であった。一致率から、いくつかの小窩で偽陽性とされる可能性は否定できず、低石灰化(結晶の未成熟)との識別が本機器でも難しいことが示唆された。一方で、「DR<15」の小窩は高い確率で「健全」と判定でき、第一次スクリーニング基準としての採用が期待された。実施経過・7月,研究対象児童が在学する学校長および教職員に研究内容・実施計画について説明した。・9月,当該村の教育委員会に対し同様に説明を行い,同意文書の文案について学校関係者より承認を受けた。・9月,新潟大学歯学部倫理委員会より本研究の実施計画について承認された。・10月,児童の保護者に対し,研究参加に対する同意を書面で得た。(同意者率:90%465人/517人)・11月,ベースライン調査(1)対象歯:第1大臼歯(充填,シーラント処置歯を除く)(2)以下の順で口腔診査を実施(1,6年生:校内歯科診療室,2-5年生:集団健診形式)萌出状態(4段階)咬合面各部位の視診による診査(5段階)咬合面各部位のDIAGNOdent診査探針を用いた視診型診査(歯面単位:6歯面):CO歯(スティッキー感)の識別現在までの結果および考察対象となる第一大臼歯を所有する6年生45名の133歯,320小窩に対するECMによる診査結果から,ECM Ratingは,上顎(2小窩)では遠心窩の方が,下顎(3小窩)では中心窩,遠心窩が近心窩に比べ,有意に数値が高かった。

その他,ECM Ratingに関連した変数は,萌出状態,萌出後期間であり,視診は説明力が乏しかった。萌出後60ヶ月以上経過した歯(上顎34歯,下顎29歯)のECM Rating(平均)は,5小窩で2.213.41であった。製作側の基準によると,健全な場合のECM Ratingは02と示されているが,本研究でこの範囲に含まれた小窩は,萌出後5年以上経過した63歯155部位の54.2%であった。したがって,成熟途上にある歯の小窩に対するう蝕診断にECMを単独応用することは考慮を要すると思われる。1.実施経過:追跡調査の実施・対象:16年度小学校2年生76名(昨年度からの継続調査対象:同意が得られ,診査対象歯を有する)・45月第2回調査(16年度春期調査)11月第3回調査(16年度秋期調査)(1)対象歯:第1大臼歯(充填,シーラント処置歯を除く)(2)以下の順で口腔診査を実施(校内歯科診療室)萌出状態(4段階)咬合面各部位の視診による診査(5段階)咬合面各部位のDIAGNOdent診査探針を用いた視診型診査(歯面単位:6歯面):CO歯(スティッキー感)の識別2.現在までの結果および考察・DIAGNOdentによる測定値に関連が深い指標の検索(1)ECM測定値(電気抵抗値・Rating)との関連:第1回調査時6年生の視診において健全な第一大臼歯280小窩を対象に,DIAGNOdentによる測定値を目的変数にECMによる測定値(電気抵抗値・Rating),視診分類,萌出状態,小窩部位,診査者(器械)など,10説明変数による段階式重回帰分析を行った結果,ECM Rating,視診分類,診査者(器械)が有意な(P<0.05)変数として採用された。(2)ECM測定値を除く指標との関連:Intra-Examinerの一致度が良好であった1名の診査者の第1回調査16年生の1266小窩を対象に6説明変数による段階式重回帰分析の結果は,視診分類,小窩部位,萌出状態,上下顎が有意な変数であり,学年は有意な説明変数ではなかった。小窩裂溝の着色の有無など視診分類がDIAGNOdent測定値と関連が深いことは既報告と同様である。また,診査者(器械)が関連要因として選択されたことから,器械あるいは人的要因(測定技術など)によるものか検討を要する,と思われる。1.実施経過:追跡調査の実施・対象:17年度小学校3年生54名(昨年度からの継続調査対象:同意が得られ,診査対象歯を有する)・調査時期:45月第4回調査,11月第5回調査(1)対象歯:第1大臼歯(充填,シーラント処置歯を除く)(2)以下の順で口腔診査を実施(校内歯科診療室)萌出状態(4段階)咬合面各部位の視診による診査(5段階)咬合面各部位のDIAGNOdent診査深針を用いた視診型診査(歯面単位:6歯面):CO歯(スティッキー感)の識別2)現在までの結果および考察(2)ECM-rating別のDD(対象:6年生42名の1120歯287小窩)に特異的な傾向は認められないが,ECM-rating≦2の小窩のDDは7.51でECM-rating≧3の小窩に比較して有意に低かった。以上から,DD≦10の小窩は健全とみなされる,と総括できる。2)Follow up Study(1年秋3年秋まで半年毎に計5回:対象;延べ2699小窩)(1)小窩別(10小窩)のDDおよびECM ratingの推移DDは,下顎右側中心窩を除く全小窩で学年進行による変動が認められた(Friedman検定)。また,重回帰分析では説明変数「萌出後の期間」は負の回帰を示した。一方,ECM ratingは,上顎の3小窩で有意な変動が見られたが,下顎では優位性は認められず,学年進行による変動は小さかった。1.追跡調査の実施:昨年度から継続の18年度4年生
野菜作における作業受託の展開と農業経営に対する効果の解明

野菜作の作業受託事業は,近年増加傾向にある。その生産者に対する効果としては,作業負担の軽減,固定資本投資の節約などがある。マーケティング面でも,計画的販売の実現,実需者ニーズに応じた柔軟なパッケージングなどでの効果が期待できる。作業受託事業は,広域的な産地連携や農協主導型産地形成などの産地形成を促進する契機ともなりうる。作業受託事業を安定的に運営していく上では,固定投資規模が大きいため,現実的な計画に基づいた施設・機械規模に適応した事業規模の安定した確保が課題となる。野菜における作業受委託に関する既往文献を収集するとともに、出荷調製を中心として作業受託を行っている農協などの実態調査を行い、野菜作における作業受委託の現状を把握するとともに、事例調査対象の選定を進めた。実態調査は、イチゴに関して、JA福岡八女とJAからつ、ブロッコリーに関してJA徳島市とJA雲仙島原、ホウレンソウに関して、JAひだとJAフーズみやざき、アスパラガスに関してJAいがほくぶでヒヤリング調査を行った。この中では、ブロッコリー、ホウレンソウでは専業的な生産者を対象としており、作業委託により、労働ピークを崩すことで、規模拡大を促進している。イチゴでは、出荷調製での過重な労働負担の軽減とともに、実需者のニーズに対応した荷姿での出荷など、販売戦略上の役割を重視している場合もある。総じてみれば、品目によって目的や狙いは多様である。近年は、イチゴやホウレンソウなど、従来はハンドリングが細かく、出荷調製の機械化が困難であった品目にも出荷調製の機械化、共選化が広がっており、それにともなって、作業受委託の目的の多様性が広がっているとみられる。また、作業受委託が出荷調製のみでなく、育苗、収穫なども含めて作業受委託が深化する中で、実質的に農協による契約栽培に近い形態のものも現れている。野菜作での作業受委託が地域、品目ともに広がってきており、その目的、形態ともに多様化している実態が明らかになった。農協などによる農作業受託事業の実態調査を昨年度に引き続き進めた。農作業受託事業の動向として、第一に近年、ほうれん草などの軟柔野菜での取組みが広がるなど、対象品目が広がっていることが指摘できる。第二に、農協が事業主体の場合でも、実際の作業はさらに運送会社などへ外部委託している場合が増えており、重層的な外部化が進行している。第三には、受託作業は出荷調製作業が依然中心であり、育苗・移植や収穫などの圃場管理作業への広がりはあまり進んでいない。農作業外部化の目的としては、生産者の高齢化などに対応した生産支援と新たな産地形成や拡大の2つに分けられる。高齢者の生産支援を種目とした事業では、最も大きな労働ピークを形成する出荷調製作業の受託に限定されている場合が多く、圃場作業への広がりはあまりみられない。農作業受託を行っても、生産者の高齢化に歯止めはかからず、産地規模が縮小している事例もあり、農作業受託の限界も現れている。ただし、産地規模を維持できるほどではないが、農作業受託を利用した中核的な担い手の形成もみられた。産地の拡大を狙った事業では、農協などによる生産・販売管理がやりやすくなることを活かし、実需者との直接取引や契約販売などの販売戦略につなげている場合が多い。その場合、生産量や品質の安定を図るため、圃場作業での農作業受託など展開している事例もみられた。地域を越えた農作業受委託の動向を把握するため、全国的に園芸苗を販売している育苗会社の実態調査を行った。育苗産業では、企業の淘汰と集積が進んでおり、全国的に事業を展開する企業が形成されてきており、それにともなって農業用の園芸用の苗の流通も拡大している。さらに種苗会社と連携した事業展開など新たな事業モデルの形成も進んでいる。本年度は、野菜作の作業受託事業の多面的効果について、実態調査を進めた。北海道のキャベツ収穫機による作業受託は、地域でのキャベツ栽培面積の拡大やリレー出荷産地への収穫機レンタルによる機械の有効利用の試行が計られていた。一方、作業員の確保などで課題もみられた。リレー出荷を行っている静岡県と長野県のセルリー産地では、静岡県の産地のみ育苗の作業受託がなされており、受託育苗の静岡県の方がコストや歩留まりでは勝っているが、労働短縮と歩留まりの向上の二点は、達成しているものの、自家育苗の長野県に比べ、納品方法に難があり、産地リレーを円滑にすすめるには、双方の産地が同一の基準で作業委託を実施し、品質格差が生じないことが求められる。宮崎県の加工用ホウレンソウ新興産地に対する補足調査では、作業受託によって栽培面積の大幅な拡大が実現したが、十分な販路を確保できなかったために、その後、栽培面積が激減していた。加工用野菜の新規導入それも大規模な施設整備をともなう場合、作業受託によって短期間での生産規模拡大が期待できる一方、需要の見通しや販路確保など販売がポイントになる。野菜作の作業受託の第一義的な効果は、生産者の作業負担軽減による生産拡大であるが、産地間の連携などの多様な効果が期待できるとともに、販売面との整合性のある生産計画や連携産地との効果的な連携などの多角的な連携調整が必要であり、産地としての総合的なマネージメント能力の重要性が高まっている。

作業受託事業は,広域的な産地連携や農協主導型産地形成などの産地形成を促進する契機ともなりうる。作業受託事業を安定的に運営していく上では,固定投資規模が大きいため,現実的な計画に基づいた施設・機械規模に適応した事業規模の安定した確保が課題となる。当年度は、北海道から南九州までの農協などの農作業受託事業を行っている事業主体11組織と育苗会社1社の実態調査を精力的に実施でき、当初目標としていた調査対象の大部分での実態把握ができ、現在の農作業受託事業の動向と特性を整理できた。今後、これらの調査データを精査し、細くして確認すべき点や新たなに明らかになった課題について、次年度に補足調査を行うことなどで、次年度に研究のとりまとめが可能であると考えている。農業経済学今年度は、昨年度の調査で残された調査対象での実態調査を進めるとともに、昨年度に調査した組織の補足調査を行う。さらに農作業受託事業が農業経営に及ぼす効果を明らかにするため、農作業を委託している農業生産者、特に農作業受託事業を利用して野菜生産を拡大している農業経営に対する調査を行う。また、これまでの調査から農作業受託事業は農業生産者の農作業支援という基本的役割を超えて、販売面などでの多様な役割を果たすとともに、様々な関係者との連携が図られている実態が明らかになっている。そこで、今年度は、販売面を中心として、農作業受託事業が果たしている多様な役割やその波及効果、さらにそれを実現するための異分野などとの連携形態を明らかにするため、農作業受託事業の事業主体とともに、それと連携している卸売業者、実需者、生産資材業者や販売面や施設・機械利用などで連携している他地域の農協などに対する実態調査を行う。今年度は研究最終年度であり、学会ほどで報告し、論文としてまとめていく。全国的に野菜の作業受委託を行っている農協などの実態調査を行う予定であったが、調査対象地の農繁期との関係から調査日程の調整ができなかったことなどのため、南九州や北海道の農協などでの調査が次年度に繰り越さざるを得なかった。当初予定していた実態調査が調査対象との日程調整がうまくいかず、当年度に実施できなかったこと、参加予定の学会に都合がつかず、参加できなかったため、旅費の支出が予定額を下回ったこと、調査データの集計・分析のための雇用を予定していたが、雇用者が確保できず、雇用できなかったことが主な理由である。まず前年度に実施できなかった作業受託を行っている農協などの実態調査を早急に実施する。その上で詳細な調査を行う調査対象産地を選定する。調査対象は、地域、品目、事業の開始年次、想定されている生産者の性格と事業の狙いなどから対照的な産地を選定する。具体的には、南九州で大規模な専業農家を主体として加工・業務用野菜の産地、北九州のイチゴ産地、中四国または東海・関東で兼業農家主体の産地、東北・北海道で先発して作業受委託を導入した根菜類の産地を候補とする。事業主体や受託作業内容などの異なる多様な事業タイプについて行い、事業タイプ間での比較分析も行う。実態調査では,施設・機械の整備状況,作業体系,作業要員などの業務遂行・管理体制、事業量,施設・機械の稼働率、作業料金および事業の収支などを把握し、事業の経済性について分析する。
Pancreatic polypeptideの化学合成およびその構造形成

トリpancreatic polypeptideは36個のアミノ酸からなり、主にポリプロリンII型ヘリックスとαーヘリックスの2つの部分によって構成されている。このpancreatic polypeptideのαーヘリックス構造部分に注目し、その安定化要因を一次構造のレベルで解明するため、αーヘリックス部分を含むいくつかのペプチド断片を作成し、溶液中での構造の安定性について円偏光二色性を用いて調べ以下の知見を得た。1.〔αーヘリックス形成におけるN末端領域の負電荷の重要性について〕(1)PP_<11ー36>(pancreatic polypeptideの1136番の残基に相当するペプチドを表す。以下同じ。)はpH45、1μMのペプチド濃度においてαーヘリックスを形成しなかったが、PP_<11ー36>のN末端をアセチル化することによりN末端領域の正電荷を無くしAspー11による負電荷のみが存在するようにしたacーPP_<11ー36>は同条件でαーヘリックスを形成した。(2)N末端領域に正電荷のみ存在するPP_<12ー36>、PP_<13ー36>及び、N末端領域に電荷が存在しないacーPP_<13ー36>はαーヘリックスを形成しないが、N末端領域に負電荷のみ存在するsucーPP_<13ー36>はαーヘリックスを形成した。2.〔αーヘリックス形成におけるC末端領域の正電荷の重要性について〕(1)acーPP_<11ー36>、sucーPP_<12ー36>などのαーヘリックスのpHに対する安定性を調べた結果、C末端領域に存在するHisー34の正電荷がαーヘリックスの安定化に関与していることが明らかとなった。(2)sucーPP_<13ー36>のC末端アミドをカルボン酸に変換したsucーPP_<13ー36>ーCOO_Hはαーヘリックスを形成しなかった。以下同じ。トリpancreatic polypeptideは36残基からなり、主にポリプロリン【II】型ヘリックスとα-ヘリックスの2つの部分によって構成されている。このpancreatic polypeptide、及びその構成フラグメントの溶液中での構造の安定性について研究を行い、以下の新たな知見を得た。1.ニワトリ膵臓から精製したpancreatic polypetideを用いて、塩酸グアニジンによる変性及び様々なpHにおける熱変性の実験を行った。その結果、pancreatic polypeptideは水中における変性の自由エネルギー変化は4Kcal/molであり、変性に際して1個のカルボキシル基が関与していることが明らかになった。2.Pancreatic polypeptideの構成フラグメントP【P_(1-9)】(ポリプロリン【II】型相当部分),P【P_(10-36)】(α-ヘリックス相当部分)をそれぞれ固相法によって化学合成した。逆相高速液体クロマトグラフィーによって精製した各々のフラグメントの溶液中での構造を円二色性によって調べると、P【P_(1-9)】は、本来のポリプロリン【II】型ヘリックスの構造を形成していなかったが、P【P_(10-36)】は単独でさえもα-ヘリックスを形成しており、10μmol/l,pH5,5°Cの条件でもっとも安定であった。3.P【P_(1-9)】をP【P_(10-36)】フラグメントと共存させた場合でも、P【P_(1-9)】の本来のポリプロリン【II】型ヘリックスの構造は形成されなかった。

トリpancreatic polypeptideは36個のアミノ酸残基からなり,主にポリプロリンII型ヘリックスとαーヘリックスの2つの部分によって構成されている.このpancreatic polypeptideのαーヘリックス構造部分に注目し,そのαーヘリックス部分を含みN末端方向に長さの異なるペプチド断片を合成し,溶液中での構造の安定性について円偏光二色性を用いて調べ以下の新たな知見を得た.1.〔断片ペプチドの合成及び精製〕固相法によって合成したペプチドPP.ナD27-36.ニD2(pancreatic polypeptideの7番目から36番目までのポリペプチドを表わす.以下同じ. ),PP.ナD210-36.ニD2,PP.ナD213-36.ニD2,その合成ペプチドのN末端アミノ酸残基をエドマン分解法により遂次減じたペプチドPP.ナD28-36.ニD2,PP.ナD211-36.ニD2及びPP.ナD211-36.ニD2のN末端をサクシニル化したsucーPP.ナD211-36.ニD2の合計6種類の断片ペプチドを逆相高速液体クロマトグラフィーを用いて能率よく分離精製した.2.〔各ペプチドの構造形成〕(1)上記6種類のペプチドは何れもintactなpancreatic polypeptideのαーヘリックス相当のアミノ酸部分(1332残基)を含んでいるがPP.ナD213-36.ニD2以外の5種類はすべてpH47付近でαーヘリックス構造を示した(イオン強度;20mM,温度;4°C).またsucーPP.ナD213-36.ニD2以外のペプチドではペプチド鎖が長いもの程そのαーヘリックス構造は安定であった.(2) PP.ナD213-36.ニD2は至適pHにおいてもαーヘリックスはほとんど形成していないが,そのN末端に負電荷を導入したsucーPP.ナD213-36.ニD2はαーヘリックスを形成した.PP.ナD211-36.ニD2もPP.ナD213-36.ニD2とは異なりαーヘリックスを形成し始めることからpancreatic polypeptideのαーヘリックス構造形成にはAsp11の側鎖の負電荷が非常に重要な役割を果たしていることが強く示唆された.トリpancreatic polypeptideは36個のアミノ酸残基からなり、その構造形成にはαーヘリックス部分(1432残基)が重要である。我々は昨年度までの研究により、この分子のαーヘリック形成にαーヘリックス部分のN末端領域に存在する負電荷が必要であるとの知見を得た。C末端領域の電荷がαーヘリックの安定性に及ぼす影響についても明らかにするため、C末端領域の電荷の状態が異なるペプチドを作製し、溶液中での構造の安定性について円偏光二色性を用いて調べ、以下の新たな知見を得た。2.インタクトpancreatic polypeptide分子(PP_<1ー36>)のC末端から酵素的にアミド、Tyr、Arg、His、Argを順次減じて得たPP_<1ー36ーCOOH>、PP_<1+35ーCOOH>、PP_<1ー34ーCOOH>、PP_<1ー33ーCOOH>及びPP_<1ー32ーCOOH>について、αーヘリックスの熱安定性をpH9において調べた。
骨格筋小胞体Ca放出チャネルの2種の開口モードの分子的基盤

骨格筋小胞体のCa放出チャネルであるryanodine受容体(RyR)は生理的なモードと細胞質Ca^<2+>濃度の増加により開口するCICRモードの2種類の様式で開口する。その分子的基盤を明らかにするため、2種類の一方のモードだけに作用する薬物を探索した。その結果、(1)clofibric acidが生理的モードと思われる様式でRyRを開口することを見出した。これはそのような作用を持つ物質の最初の例である。(2)2種の開口モードをある程度区別することが分かっているdantrolene(Dan)の種々の誘導体を作成・検討して、GIF-0082が生理的な開口モードを特異的に抑制し、CICR機構は認識しない物質であることを見出した。(3)GIF-0082は、その構造中にヨウ素を含みかつ光親和性標識に応用可能な構造を有しているので、^<125>Iを導入した放射性GIF-0082を作成し、光親和性標識実験を行って、この生理的モードに特異的に作用する物質の結合する蛋白質を検出することを試みた。RyR自体には結合しなかったが、分離筋小胞体に存在する23kDaの蛋白質分子に特異的結合が見られた。この蛋白質を分離、精製しそのアミノ酸配列を調べたところ、マウスおよびヒトで見出されているレティキュロン2-C(RTN2-C)とほぼ一致した。(4)骨格筋細胞の水溶性画分にも[^<125>I]-GIF-0082の特異的結合を示す蛋白質(約45kDa)が存在した。[^<125>I]-GIF0082の23kDa蛋白質への結合は、高濃度のDan (20-50μM)では抑制されるものの、低濃度では抑制されなかったが、45kDa蛋白質への結合は低濃度のDanの存在下で大きく減少した。この45kDa蛋白質は適当な条件下ではRyRと結合することが示された。以上の結果から23kDa蛋白質およびとくに45kDa蛋白質は、生理的Ca^<2+>放出機構において重要な役割を果たしている可能性があると考えられ、さらに検討中である。骨格筋小胞体のCa放出チャネル(1型リアノジン受容体)は、Ca^<2+>刺激と生理的刺激とでそれぞれ異なるモードで開口する。筋収縮抑制薬ダントロレンは室温では生理的刺激による開口モードのみを抑制するが、37°Cでは両者とも抑制する。温度に拘わらず生理的モードのみを抑制するダントロレン誘導体(ヨードラベル可能なもの)をスクリーニングし、それを用いて生理的開口モードの分子機構を解明することが本研究の当初の目的であり、その実験は進行中であるが、その経過中にclofibric acidが1型リアノジン受容体を開口させ、その開口は、Ca^<2+>刺激モードと異なり、Ca不在下で有効、アデニン化合物でむしろ抑制される、プロカインで抑制されない、などの性質を示すので、生理的モードの開口であることを発見した。これは、生理的モードの開口を起こす初めての化学物質であり、今後の生理的モード開口の分子機構解明に非常に有用である。骨格筋小胞体のCa放出チャネル(1型リアノジン受容体)は、Ca^<2+>

刺激と生理的刺激に対して相異なる2種類の開口モードで反応する。筋収縮抑制薬ダントロレンは室温で2種の開口モードを若干区別して生理的開口モードをより強く抑制するので、それを手がかりに両者をより明確に区別できるダントロレン誘導体を作成し、その中のヨードラベル可能なものを利用して生理的開口モードの分子機構を解明することが本研究の目的である。種々のダントロレン誘導体をスクリーニングし、Ca^<2+>刺激による開口は全く抑えず、生理的刺激による開口のみを抑制する誘導体を二つ見出した。この二つの化合物はskinned fiberリアノジン受容体のclofibricacidによる開口を抑制し、昨年我々が見出したclofibric acidによるリアノジン受容体の開口が生理的モードの開口と類似しているという結論を裏付けた。さらにこの結論を支持する事実として、数種のその他のダントロレン誘導体について、単収縮の抑制はskinned fiberにおけるCa^<2+>刺激による開口抑制とは全く相関せず、clofibric acidによる開口抑制と良く相関することを明らかにした。本来の目的のヨードラベル可能なダントロレン誘導体を用いてのチャネル蛋白への結合実験は、現在進行中である。本研究の成果の発表は、二つの論文にまとめてBrit.J.Pharmacol.に投稿中である。
理想的ヘテロナノ界面を用いた界面伝導の物理に基づくフォノン・電子伝導の独立操作

本研究は、SiGe/Si界面での電子の波数保存則を成り立たせるように設計することで熱伝導率を低減させながらも、試料中の電気伝導率を増大させて、熱電特性の向上を図ることを目的とするものである。まず、本概念に基づく最適構造として、熱伝導率の低減を効率的に行う観点でSiGeナノドット/Si積層構造を提案し、その形成方法を開発した。次に、波数による電子輸送操作の実証のために、SiGe/Si超格子の電気特性を調べた。その結果、Si薄膜と同等の移動度を得ることに成功した。提案した電子輸送が起こっているかどうかの実証には、更なる研究が必要であるが、予想の結果を得ることができた。本研究では、ヘテロ界面における散乱機構が電子とフォノンにおいて本質的に異なることに着眼している。今まで、我々独自の極小GeナノドットをSi中に埋め込むと、フォノンは、Ge/Si界面で散乱されるものの、電子はその界面で散乱されにくいことを見出した。それは、Ge/Si界面でのバンドオフセットが小さいためであると考えられる。ただ、その界面では、波数保存則が成り立っていないため、ある程度電子は散乱されてしまう。そこで、SiGe/Si界面に注目した。そこでは、SiGeの組成比を制御することで、波数保存も成り立つような界面を形成することができるからである。そこで、本年度は、我々独自の極小ナノドット形成法を応用し、極小かつ超高密度のSiGeナノドットをSi上にエピタキシャル成長させる技術の開発を行った。まずSi上に極薄Si酸化膜を形成し、SiとGeを同時に蒸着してナノ開口を形成する。その後、SiとGeを任意の蒸着速度比で蒸着してSiGeナノドット形成を試みる。ナノ開口上にSiとGeがトラップされていれば、ナノ開口を通じて、Siとエピタキシャル成長可能になる。上記手法でSiGeナノドットを形成した後、RHEED観察を行った。その結果、SiGeナノドットをSi基板上にエピタキシャル成長することに成功したことがわかった。現在、電子線蒸着を用いてSiを蒸着しているが、蒸着速度比を安定させるために、今後、高温クヌーセンセルを用いた蒸着装置に改造する必要があることがわかった。今年度の本研究で、極薄Si酸化膜を用いて、SiGeナノドットをSi基板上にエピタキシャル成長する技術の開発に成功したため。若干、Siの蒸着速度が安定しないのが問題点であるため、今後は、この問題をクリアできるかどうかに研究の進展はかかってくると思われる。昨年度、SiGe/Si層の波数保存を行うためには、通常行っている組成比制御をより精度よく、しかも蒸着中に安定させる必要があることがわかった。本年度は、蒸着速度の安定度の低い電子蒸着源ではなく、安定度の高いクヌーセンセルを使用することで、成長を行うという戦略で研究を行った。そこで、まず、電子蒸着源から高温クヌーセンセルを用いた蒸着装置へと改造を行った。その後、SiGeナノドット/Siを極薄Si酸化膜技術を用いて、試料を成長する前に、予備的にSiGe/Si超格子を形成することにした。これにより、まず、組成制御してSiGe/Si構造が形成できるかどうかを確認を行った、その結果、制御して形成できていることがわかった。次に、ナノドット形成実験に移る予定であったが、ここで、この予備的に作製した超格子に着目した。その理由は、歪の効果がナノドットの場合とは異なるものの、SiGe/Si超格子構造の電気特性評価を行うことで、SiGe/Si層の間の波数保存効果の知見がある程度得られる可能性があると考えたからである。そこで、本超格子の電気特性を詳細に調べる方向に舵を切って研究を行った。まず、SiGe/Si超格子を作製し、本試料にイオン注入を行ってドーピングを施した。様々にドーピング条件を変えて実験を行い、構造を維持しながら、電気特性評価可能にするドーピング条件の探索を行い、その結果、電気特性評価のできる条件を見出すことに成功した。また、予備的に熱伝導率を測定して、本試料において、測定が可能であることを確認した。当初は、SiGeナノドット/Si積層構造であったが、ナノドットの部分を超格子に変える方針にした。ナノドットではない点では、遅れている。しかし、波数保存を行い、電気特性制御を行って、熱伝導率低減を行えるかという挑戦的な課題は、ある程度、この方針でも解決する可能性がある。それと、現在、本構造において特性を調べることのできる状態となっていることを考えると、本年度までの知見を使って、来年度に一気に研究が進むと予想される。それらをすべて加味して、"やや遅れている"と判断した。上で述べたように、来年度は、その特性評価のみで結果が出せるものと考えられる。本研究は、以前我々が開発したGeナノドット含有Si薄膜において、ナノドットとSi層間で電子の波数保存則を成り立たせるように設計することで、熱伝導率は低減させながらも試料中の電気伝導率を増大させて、熱電特性の向上を図ることを目的とした。初年度は、Si基板上に極薄Si酸化膜を用いてSiGeナノドットを超高密度に形成することに成功した。次年度、SiGe/Si超格子構造を用いることでも、提案する波数保存則を考えた設計による熱電性能向上効果の有無が判定できると判断し、その超格子試料の形成・及び電気特性の評価を行うという方向に研究の舵を切った。