hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒト顕微授精における正常精子高度選別法および精子・卵子融合法に関する研究

(3)チューブ内のフロリナ-トを空気に変更、(4)卵保持ピペットと補助針を用いて遺残卵丘細胞を必要最小限に除去、(5)穿刺ピペットのベ-ベルを卵に向ける、(6)穿刺ピペットと補助針で透明帯をつまんで穿刺。その結果、重症男性不妊における採卵あたり受精率・胚移植率・継続妊娠率は、通常体外受精で20%・0%・0%、改良前SUZIで82%・35%・0%であったのが、改良後SUZIで80%・70%・30%へと改善した。平成6年度に確立した囲卵腔内精子注入法(SUZI)改良法の安全法をサルで確認することを試みた。しかしながら予備実験の通常体外受精で、過排卵誘発により良好な卵成熟がどうしても得られず、計39個の卵のうち受精0個であった。卵成熟の不良を克服するための予備実験の継続は経済的に困難であるため、サルの実験は中止とした。そこで安全性の面で問題のない技術的改良点のみを取り入れたSUZI改良法を、重症男性不妊の治療において継続評価した。重症男性不妊の卵あたり受精率は、通常体外受精で3.1%、SUZI従来法で15.3%、SUZI改良法で、32.6%と有意に増加し、SUZIの技術改良により通常体外受精に比し約10倍の受精率となった。しかしながら採卵術あたりの継続妊娠率は、通常体外受精とSUZI従来法では0%、SUZI改良法では7.3%と、改善の傾向はあるも有意ではなかった。そこで次に、卵細胞質内精子注入法(ICSI)により受精に至らせることを検討した。まず、ヒト精子とハムスター卵子を用いて、ICSIの技術面の改良を検討した。精子懸濁液の精子濃度を1/100に希釈して10万/mlとすると、受精率が有意に増加した。ICSI直前にsperm midpieceを圧挫して不動化すると、受精率が増加する傾向が示唆された。さらにピエゾ・マニピュレーターの使用は、卵損傷率を有意に低下し、また受精率も有意に増加した。そこで重症男性不妊の治療にICSI改良法を施行した。改良法は、10万/mlの精子浮遊液より1匹の運動精子を選び、sperm midpieceを圧挫して不動化した後、ピエゾ・マニピュレーターを用いて卵細胞質内に刺入・注入した。ICSI改良法は、受精卵数・分割胚数および妊娠率を有意に増加し、継続妊娠率も20%と、臨床的に満足できるレベルとなった。本研究により、重症男性不妊の治療成績は、男性因子正常者の体外受精成績にほぼ匹敵するものとなった。
メタボリック症候群と耳下腺

メタボリック症候群の患者群のうち、特に脂質異常症を有する患者において、MRIならびに超音波画像検査(US)において、肝臓などと同様に、耳下腺でも脂肪沈着が亢進していることを示唆する所見が得られた。また、血中のHDLコレステロールは体の各部位で使いきれなかった余分なコレステロールを肝臓に戻す役割を持つが、特にこの値が低い患者において、上記所見が数多く認められた。耳下腺という組織は元来、脂肪組織が豊富な臓器であり、加齢や放射線照射、また、シェーグレン症候群などの疾患により、内部の脂肪化が進行することが知られている。従って、メタボリック症候群においても、脂肪肝などと同じように、内蔵脂肪が反映される臓器の一つとして耳下腺を捉えることができるのではないかとの仮説を立て、本研究の検証を進めた。当院、口腔乾燥症外来を受診した患者で、メタボリック症候群の診断基準を満たした患者群のうち、特に脂質異常症を有する患者においてMRIで次のような特徴的変化を認めた。脂質異常症患者では、健常者と比較し、耳下腺の腫大が見られ、MRIのT1強調像において、同部の均一な信号上昇を認めた。脂肪抑制撮像を併用したT2強調像では、その信号が抑制された。これらの結果より、当初われわれの予想した通り、メタボリック症候群患者では肝臓などと同様に、耳下腺でも脂肪変性あるいは沈着が亢進していると考えられた。今後更に症例数を増やし、また、他の画像検査、特に超音波画像検査(US)などの所見を併せた上で、耳下腺への脂肪沈着の客観的評価方法の確立を試みる予定である。また、メタボリック症候群と耳下腺への脂肪沈着との関連、耳下腺への脂肪沈着と血清脂質(中性脂肪やHDLコレステロール、LDLコレステロール値)や唾液分泌量との関連について、統計学的解析を行う予定である。併せて耳下腺唾液中の脂質分析も検討を加えたい。当院、口腔乾燥症外来を受診した患者で、メタボリック症候群の診断基準を満たした患者群のうち、特に脂質異常症を有する患者においてMRIに続いて、超音波画像検査(US)で次のような特徴的変化を認めた。脂質異常症患者では、健常者と比較し、耳下腺の腫大が見られ、内部に多数の高エコーの線条を認めた。これらは耳下腺実質への脂肪の沈着を示唆する所見と推測され、当初われわれの予想した通り、メタボリック症候群患者では肝臓などと同様に、耳下腺でも脂肪変性あるいは沈着が亢進していると考えられた。また、耳下腺への脂肪沈着と血清脂質(中性脂肪やHDLコレステロール、LDLコレステロール値)との関連について、統計学的解析を行ったところ、特にHDLコレステロールとの関連が示唆される結果が得られた。HDLコレステロールは体の各部位の細胞で使いきれなかった余分なコレステロールや動脈壁に蓄積したコレステロールを肝臓に戻す役割を持つとされており、この値が低いということは全身の余分な脂質が肝臓に十分に戻されないことを意味する。今回の結果はこれを指示する興味深い結果であった。
持続可能な水利社会構築のための地理学教育研究と水のエコミュージアム

持続可能な水利社会の構築という現代的課題に対して地理学や地理学研究者が果たす社会的貢献を、持続可能な水利社会の姿の明示と子どもや市民の水リテラシーの醸成と捉えた。このため、特定地域の水文環境と水利用・水管理に関わるデータ収集、水リテラシーを醸成する教育活動の実態把握を、沖縄県那覇市・宮古島市、鹿児島市、熊本市、四万十川、吉野川、出雲平野、岐阜県大垣市、長野県安曇野市、静岡県三島市等で現地調査した。水文環境の保全と賢明な利用に向けて、水に関わる地理学研究と教育を統合する水のエコミュージアムを構想検討した。持続可能な水利社会の構築は環境と資源の保全にとって最重要課題であり、このためにはフィールドの知を重視した地理学研究の推進と、子どもや市民の水リテラシーを高め、社会全体の問題発見・解決能力を向上することが不可欠である。本研究はこのような視点から3年間の研究計画のもとに実施するが、初年度(平成22年度)においては次の2点を中心に研究に取り組んだ。まず、持続可能な水利社会構築のための地理学研究と教育の課題については、自らの教育研究実践の省察とともに、地理学や地理学研究者が担ってきた水の研究教育における社会貢献事例に関する文献資料を収集し考察した。また現地調査は、数回の調査経験や自らの研究蓄積のある香川県讃岐平野をはじめ、沖縄本島那覇市、島根県出雲平野、愛媛県四万十市、岐阜県大垣市、長野県長野市・安曇野市、静岡県三島市等を中心に実施した。調査対象としたのは、生活・産業面での地下水依存が高く、地下水の枯渇や汚染に直面し、研究者、行政、住民の連携のもと地下水保全と管理に取り組んだ実績を有する地域のほか、地表水資源や水環境の保全に取り組み成果をあげてきた地域である。いずれの地域においても、子どもや市民の水リテラシー醸成への取り組みも活発で、持続的な水利社会のあり方を探究しうる先進的地域であった。こうした水文野外調査、地下水保全と管理制度、水の学習・教育の具体的実践活動について資料収集等を実施し研究課題を追究したが、その成果を次年度の研究計画に反映させる。本研究の途上段階ではあるが、これまでの調査研究蓄積と本研究の成果の一部を取りまとめて、別掲の著書(共著)として公表する。持続可能な水利社会の構築は環境と資源の保全にとって最重要課題であり、このためにはフィールドの知を重視した地理学研究の推進と、子どもや市民の水リテラシーを高め、社会全体の問題発見・解決能力を向上する教育支援活動が不可欠である。本研究はこのような視点から平成22年度から3年間の研究計画のもとに実施しているが、平成23年度には次の2点を中心に研究に取り組んだ。まず、持続可能な水利社会構築のための地理学研究と教育の課題については、自らの教育研究実践を省察するとともに、地理学や地理学研究者が担ってきた水の研究教育における社会貢献事例に関する文献資料を収集し考察した。現地調査は、これまでの調査経験や自らの研究蓄積を踏まえて、香川県讃岐平野をはじめ、沖縄県石垣市、鹿児島県鹿児島市、熊本県熊本市、徳島県徳島市、岐阜県大垣市、静岡県三島市等を中心に実施した。調査対象地域は、生活・産業面での地下水への依存度が高く、過去に地下水の枯渇や汚染といった問題に直面し、住民、行政、研究者等の連携のもと地下水保全と管理に取り組んだ実績のある地域のほか、地表水資源や水文環境の保全に取り組んでいる地域である。いずれの地域においても、子どもや市民の水リテラシーを醸成する教育的活動も活発で、持続的な水利社会のあり方を探究するうえで先進的事例地域であった。2年間の研究過程においては、水文野外調査のほか、地下水保全と管理制度、水の学習・教育の具体的実践活動について資料収集等を実施し研究課題を追究してきたが、その成果を踏まえて最終年度の研究計画に反映させる。持続可能な水利社会の構築は、環境と資源保全の最重要課題として認識されている。持続可能な水利社会の姿を明らかにし構築していくにはフィールド知を重視した地理学研究を推進し、子どもや市民の水リテラシーを高め、社会全体の問題発見・解決能力の向上が必要であるとの観点から研究を実施した。平成2224年度の3年間における研究実績概要は以下の通りである。(1)調査対象としたのは、平成1921年度科研調査からの継続を含めて、西日本を中心に沖縄県本島・宮古島・石垣島、鹿児島、熊本、四万十川、出雲平野、琵琶湖、大垣、長野、静岡、山梨などの地域であり、いずれも生活産業面で地下水など身近な水資源の依存が高く、地下水資源の枯渇や汚染に直面し、住民、行政、研究者の連携協力のもと地下水の保全と管理に取り組んだ実績を有する地域である。こうした先進的事例を通して、持続可能な水利社会の姿とその構築に向けての指針は明確化されたと考える。(2)これらの事例

地域の多くには、地域の水文環境と水循環系の変容について子どもや市民が体験的に理解を深めることのできる水の博物館・資料館等の学習施設が整備されている。こうした諸施設の特色と活動概要の把握を通して、当該地域の子どもや市民だけでなく来訪者に対しても、当該地域の水文環境と人間生活の深い関わりの歴史を多角的、総合的に学ぶための資料展示やプログラム開発の実態が解明された。(3)こうした現地調査で得られた成果を踏まえて、次代を担う子どもや市民の水リテラシー醸成を支援する方策として、水のフィールドミュージアム、水のエコミュージアムについて検討を深め、過去3年間の研究成果概要を報告書(2013年3月,121p.)を刊行し討議資料とすることにした。本研究は3年間を研究期間として実施するが、平成2223年度の2年間においては西日本を中心に、先進的な取り組みをしている地域を訪れ、水文野外調査と必要な文献資料等の情報収集・分析を行うなど、当初計画の通りに順調に実施できている。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は3年間の研究の最終年度にあたるが、過去2年間で調査した地域を中心に再訪し、さらに現地調査と資料収集、実態解明を継続する。本研究の成果概要は、報告書や論文としてまとめ、関連学会関係者等での討議に資するものとする。
レーザー冷却された-成分プラズマの物性

この研究は狭帯域の半導体レーザーを開発して、これを用いたイオンの冷却法を多数イオン群に適用し、極低温領域でFが1を越える強結合プラズマを実現し、新しい分野としての強結合-成分プラズマの物性を研究することにある。現在原子分子の研究で行われているような小数イオンの閉じ込め系ではそのサイズが小さすぎるために強結合プラズマの輸送現象、波動、揺動などのプラズマ物理としての集団現象の研究は困難である。このため本研究では多数個の大きなサイズの強結合プラズマを閉じ込める方法としてトーラス配位を検討し、制作した。平成8年度は主に-成分強結合プラズマを実現するためのイオンの冷却に必要な半導体レーザーシステムの長時間に亘る、性能の安定制御を完成させた。これによって長波長半導体レーザー光(794mn)を、LilO3の非線型結晶素子を用いたリング共振回路に導入することによって、第2高調波である狭帯域(150MHz)、短波長光(397nm)のレーザー光を発するシステムが完成しこれらの性能試験が行なわれた。この短波長と866nmの長波長を併用することによってカルシウムイオンの1mK以下の冷却が可能となった。一方、この波長域で冷却が可能となるカルシウムイオンの閉じ込め配位では、トーラス配位の高周波電場閉じ込めを検討し、これに基づいてイオンの最適閉じ込め条件が求められ、制作された。このトーラス廃位にイオンを導入し、高周波回路の吸収特性を検出することによる閉じ込め特性の計測、ガス冷却、レーザー冷却の実験が開始された。平成7年度は主に一成分強結合プラズマを実現するためのイオンの冷却に必要なレーザーシステムの制作と、これを閉じ込めるための配位の検討、制作を行なった。長波長半導体レーザー光(794nm)を、LilO_3の非線型結晶素子を用いたリング共振回路に導入することによって、第2高調波である狭帯域(_150MHz)、短波長光(397nm)のレーザー光を発するシステムがほぼ完成した。この短波長と866nmの波長を併用することによってカルシウムイオンの1mK以下の冷却が可能となる。一方、この波長域で冷却が可能となるカルシウムイオンの閉じ込め配位では、高周波磁場による3次元の閉じたポンデラモ-ティブポテンシャルを利用した閉じ込め、トーラス状のRFトッラプ閉じ込め、単純トーラス磁場配位中でのイオンの自己電場を利用した閉じ込め方式などが検討された。特に単純トーラス配位にトロイダルドリフトを局所的にキャンセルする電場をトーラス容器内の内部導体で形成したものを用いてカルシウムイオンがトーラス下部より入射され閉じ込められるようすを、ドリフト近とイオンのじこ電場を基に計算し安定な閉じ込め配位が可能であることを解析した。またこれらを収容する高真空(10-11torr)容器の設計、制作が行なわれた。これらは今年度中に稼働し、平成8年度からイオンの大容量閉じ込め性能を調べる実験が開始される予定である。本年度は昨年より引き続いて制作を行い、イオンの冷却実験の中心的な役割を担う新しいタイプの短波長光(397nm)の半導体レーザーを完成させた。これは長波長半導体レーザーから非線型光学素子用いた共振器を利用することによって狭帯域(^150MHz)の第2高調波を発振させることによって作られた。一方、この波長域で冷却が可能となるカルシウムイオンの閉じ込め配位では、高周波磁場による3次元の閉じたポンデラモ-ティブポテンシャルを利用した閉じ込め、トーラス状のRFトッラプ閉じ込め、単純トーラス磁場配位中でのイオンの自己電場を利用した閉じ込め方式などについて、イオンの自己電場も考慮し閉じ込め性能が計算された。これに基づいてトーラス状の四重極RFトラップとトーラス磁場を組み合わせたものが大容量の強結合プラズマ閉じ込めの可能性が大きいことが予想された。またこれらの閉じ込め配位を収容する高真空(< 5x10^<-9>torr)容器とトーラス状の四重極RFトラップを製作した。また電子ビームによってカルシウム蒸気を電離する方式でトーラス閉じ込め領域へイオンを注入する方式を検討し製作している。

イオンの初期冷却法としてHeガスによる衝突冷却の準備が行われているイオンの冷却及び集団現象としてのイオンプラズマ振動などの揺動等の計測手段として、イオンを含めた閉じ込め電極の高周波複素インピーダンス計測が検討され、これに基づいた測定回路を製作している。これらを踏まえてイオントラップなどの実験で実現されていない大容量で境界の影響の少ないプラズマの結晶化などの実現と波動等の強結合プラズマにおける現象の解明を行う実験が進行中出ある。
共焦点レーザー走査型顕微鏡および酵母菌を使った生態親和性評価法の開発

生体試料と薬剤との相互作用は、生体現象の解明等において重要である。生体試料の観察には共焦点レーザー走査型顕微鏡(CLSM)が従来、汎用的に使用されている。そこで、私は薬剤の生体親和性評価として、CLSMを用いる吸光光度定量分析法の開発を目的に研究を行った。最初に、水溶性のメトキソ(アルキルオキソ)テトラフェニルポルフィリナトアンチモン臭化物錯体(1)をモデル発色団に,モデル細胞として酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)を用いて吸着実験を行った.次に、CLSMを用いた顕微吸光光度分析によって、1の酵母菌への吸着量を測定した.菌体水溶液を試験管に採取し,1水溶液を試験管に加え,菌体のブラウン運動を止めるために寒天を加えた。調製した1(10μmol dm^<-3>)および酵母菌(1.0×10^4 cells cm^<-3>),寒天(0.4wt%)を含む水溶液を,スライドガラス上に置かれた1辺1cmの口の字型シリコーン製スペーサーに適当量を採取し,カバーガラスで覆いCLSMのステージに固定した.60倍の対物レンズで設定した直径1.42μmの測定領域を約5μmの菌体の中心線上に合わせ,1の極大波長の554nmでの吸光度および菌体粒径を測定して,Lambert-Beer則による吸光光度分析によって菌体内濃度を決定した.1は菌体外濃度10μMに対して、22.554.2mMの吸着濃度を示し、高い生体親和性が示された.さらに、1のジオキサンおよび水に対する溶解度C_oおよびC_wを測定し、それぞれ親油性および親水性のパラメーターとした。その結果、吸着量はC_oと良い相関を示した。このことは、1の脂溶性が高まるほど、脂溶性の酵母の細胞壁を通過しやすく、菌体内に多く吸着することを示している。これらのことからCLSMを用いる吸光光度分析は,薬剤の生体親和性評価として活用できることを確認した。
界面組成変調層を用いたサブ0.1μm世代ULSI用低抵抗コンタクト構造の研究

本研究は、界面組成変調層の導入によって、金属/Si接合におけるコンタクト抵抗率の様な寄生抵抗低減及びソース/ドレイン領域の浅接合化を同時に実現し、サブ0.1μm世代ULSIデバイスに適用可能なコンタクト構造の構築を目的とした。Ti/SiGe(C)/Siコンタクト構造においてシリサイド形成に伴う界面固相反応及び電気的特性について研究を進め、以下の結論を得た。(2)Ti/P-SiGe/p-Si構造のI-V測定から求まるショットキー障壁高さは、Ge組成比の増加に伴い低下する。本構造は、低コンタクト抵抗を実現する構造として期待できる。(3)Ti/SiGeC/Si構造において、低Ge組成の試料では、550°C熱処理によってC49-Ti(SiGe)_2を形成後、750°CRTAによりC54相に相転移する。一方、高Ge組成の試料では、550°CでTi_6Ge_5が形成された後、650-700°CのRTAでC49-Ti(SiGe)_2が形成され、750-800°CでC54相に完全に相転移する。RTA処理によってC54相ではほぼSiGe層の組成比通りのGeが取り込まれる(4)同構造において、高Ge組成の試料では、Ti_6Ge_5は層状成長するが、C49相及びC54相は凝集が生じ不連続膜となるこれはTi_6Ge_5の形成時に伴って、反応層中のGe組成に不均一が生じる為と考えられる。一方、低Ge組成の試料では、C49相、C54相とも層状で平坦な薄膜が形成可能である。本研究は、界面組成変調層を導入することにより、ソース/ドレイン(S/D)領域の浅接合化と寄生抵抗の低減、金属/半導体界面におけるコンタクト抵抗率の低減を同時に実現し、サブ0.1μm世代ULSIデバイスに適用可能なコンタクト構造を構築することを目的としている。本年度は、薄膜成長及び固相反応制御の観点から基礎的研究・開発を行い、以下の知見を得た。(1)急速加熱化学気相成長(RTCVD)法による高濃度BドープSiGeエピタキシャル成長技術の開発を行い、超高濃度(3x10^<21>cm^<-3>)のBを含み、Bのプロファイルが極めて急峻であり、結晶性の良いSiGe膜の形成を実現した。本技術をULSIのせり上げS/D構造に適用することにより、金属/半導体界面のショットキ障壁高さが低減され、半導体側の不純物濃度を極めて大きくできることから、将来必要とされる10^<-9>Ωcm台のコンタクト抵抗率が実現できると期待される。(2)前記高濃度BドープSiGe膜上にTiを堆積し、急速加熱処理(RTA)を行うことにより金属シリサイド(Ti(SiGe)_2)を形成したところ、Ti(SiGe)_2/SiGe界面の急峻性が極めて向上することがわかった。これは、RTAにより界面に析出するBが界面反応を制御するためであり、本技術をULSIのサリサイドプロセスに用いることにより、切望されているS/Dの更なる浅接合化を実現できると期待される。(3)Ti/Ge/Si積層構造を作製し、熱処理を行うことにより、Ti(SiGe)_2/GeリッチSiGe/SiリッチSiGe/Si積層構造が形成された。これは、金属/半導体界面において組成変調された構造であり、本技術をULSIのS/D領域に適用することにより、浅接合化に伴ない顕在化する電流集中による寄生抵抗の増大を、組成変調によって生じる内部電界により低減させることが期待される。本研究は、界面組成変調層を導入することにより、ソース/ドレイン(S/D)領域の浅接合化と寄生抵抗の低減、金属/半導体海面におけるコンタクト抵抗率の低減を同時に実現し、サブ0.1μm世代ULSIデバイスに適用可能なコンタクト構造の構築を目的としている。

本年度は、SiGe上におけるジャーマノシリサイド薄膜成長及び固相反応制御の観点からプロセス及びデバイス構造検討を行い、以下の知見を得た。(2)急速熱処理(RTA)法を用いた二段階熱処理によって形成されるTi(SiGe)_2/Si_<l・x>Ge_x/Si構造について詳細な解析を行った。第一段階熱処理後に形成されるC49-Ti(SiGe)_2層にはSiGe層中のGeが7割程度しか取り込まれないが、RTAによる第二段階の熱処理後に形成されるC54-Ti(SiGe)_2層には、ほぼSiGe層の組成比通りのGeが取り込まれた。RTA法が任意のGe組成を持つジャーマノシリサイド層形成及びSiGe層のGe組成変調に有望な手段であることを見出した。(3)上記Ti(SiGe)_2の形成において、Ge組成の高い試料(x=0.45)においては、C49相及びC54相の凝集が生じ不連続な膜が形成される。これは反応初期にTi_6Ge_5が形成され、反応層中のGe組成に不均一性が生じた為と考えられる。一方、Ge組成の低い試料(x=0.15)においては、C49相及びC54相とも層状の平坦な薄膜の形成が可能であることを見出した。本研究は、界面組成変調層を導入することにより、ソース/ドレイン(S/D)領域の浅接合化と寄生抵抗の低減、金属/半導体界面におけるコンタクト低効率の低減を同時に実現し、サブ0.1μm世代ULSIデバイスに適用可能なコンタクト構造の構築を目的としている。本年度は、SiGe上におけるTi及びNiジャーマノシリサイド層形成に関する研究を行い、固相反応及び電気的特性の相関に関して、以下の知見を得た。(1)Ti/Si系と同様に、C49-Ti(SiGe)_2相からC54-Ti(SiGe)_2相への相転移に伴ってシート抵抗は減少する。C49相及びTi_6Ge_5相はCの添加によって若干のシート抵抗値の増大が見られた。また、SiGe層中のGe組成の高い試料(Ge組成:0.46)においては、Ge組成0.14及びGeを含まない試料に比較して、C54-Ti(SiGe)_2相の抵抗が若干高くなった。これはGe組成の高い試料におけるC54-Ti(SiGe)_2層の不均一性に起因すると考えられる。(2)Ni/SiGe(C)/S積層構造を作製し、熱処理によって形成されるNi(Si_<1-x>Ge_x)層を詳細に観察した。SiGe層のGe組成比0.15及び0.45の試料において、350°Cの第一段階熱処理後は、SiGe層中のGeがほぼ完全にジャーマノシリサイド中に取り込まれていることを見出した。(3)上記構造において第二段階熱処理温度の上昇に伴って、Ni(Si_<1-x>Ge_x)層からのGeの掃き出しが起きることをXRDによる解析から明らかにした。Ni/Si系に比較して、Ni/SiGe系ではモノシリサイド相からダイシリサイド相(NiSi_2)への相転移温度が増大するのは、このGeの掃き出しという新たな熱活性プロセスが必要となるためと考えられる。
マウス胎性期大脳皮質形成に関与する,リガンド未知の新規核内受容体の同定

1.目的:本研究は,大脳皮質層形成過程とりわけ神経芽細胞移動の分子機構を明らかにするため,この過程で機能する重要な転写調節関連因子を新たに同定しようとするものである.そこで,中枢神経系の発生に関与することが最近になって判明した新たな核内受容体遺伝子群(NR2Eサブファミリー)の中から新規重要遺伝子を探索することにした.2.方法:DNA結合ドメインにおける配列比較をNR2E型核内受容体間で行い,分子進化的に取りうる可能性のある複数の配列を想定した.つぎに,これらアミノ酸配列に対応する塩基配列を作成した.これに基づいて設計した縮重プライマーを利用して,皮質形成期にあるマウス胎仔脳由来全cDNAsのほか,成熟マウス眼球,成熟マウス脳組織由来全cDNAsを鋳型とするdegenerative PCRを施行した.3.結果:現在までのところ,目的とする胎生期マウス大脳皮質形成期の神経芽細胞において発現する新規核内受容体を見出すまでには至っていない.しかし,網膜光受容体特異的核内受容体として知られるPNRの2番目のZnフィンガーモチーフに極めて類似した配列をもつ新規核内受容体の存在を示唆する結果を得た.それに加えて,PNRが,網膜のみならず胎生期や生後の脳において発現していること,選択的スプライシングによって生じる4種の新たなPNR mRNAが存在することをはじめて見出した.しかしながら,これら4種のmRNAから機能を有する蛋白が産生されるかどうかはまだ明らかでない.1.目的:本研究は,大脳皮質層形成過程とりわけ神経芽細胞移動の分子機構を明らかにするため,この過程で機能する重要な転写調節関連因子を新たに同定し,機能解析することを目指すものである.そこで,大脳皮質層構造が形成される際に機能する新規重要遺伝子を,中枢神経系の発生に関与することが最近になって判明した新たな核内受容体遺伝子群(NR2Eサブファミリー)の中から探索することにした.2.方法:DNA結合ドメインにおける配列比較をNR2E型核内受容体間で行い,分子進化的に取りうる可能性のある複数の配列を想定する.つぎに,これらアミノ酸配列に対応する塩基配列を作成する.これに基づいて設計した縮重プライマーを利用して,層構築形成期にあるマウス胎仔脳由来全cDNAsのほか,成熟マウス眼球,成熟脳組織由来全cDNAsを鋳型とするdegenerative PCRを施行する.3.結果:現在までのところ,期待される塩基長を有する産物1267クローンについて解析したが,目的とする胎生期マウス大脳皮質層構築期にある神経芽細胞において発現する新規核内受容体を見出すまでには至らなかった.しかし,網膜光受容体特異的核内受容体として知られるPNRの2番目のZnフィンガーモチーフに対して極めて類似した配列をもつ新規核内受容体の存在が示唆された.それに加えて,PNRが,網膜のみならず胎生期や生後の脳において発現していること,選択的スプライシングによって生じる4種の新たなアイソフォームをもつことをはじめて見出した.1.目的:本研究は,大脳皮質層形成過程とりわけ神経芽細胞移動の分子機構を明らかにするため,この過程で機能する重要な転写調節関連因子を新たに同定しようとするものである.そこで,中枢神経系の発生に関与することが最近になって判明した新たな核内受容体遺伝子群(NR2Eサブファミリー)の中から新規重要遺伝子を探索することにした.2.方法:DNA結合ドメインにおける配列比較をNR2E型核内受容体間で行い,分子進化的に取りうる可能性のある複数の配列を想定した.つぎに,これらアミノ酸配列に対応する塩基配列を作成した.これに基づいて設計した縮重プライマーを利用して,皮質形成期にあるマウス胎仔脳由来全cDNAsのほか,成熟マウス眼球,成熟マウス脳組織由来全cDNAsを鋳型とするdegenerative PCRを施行した.3.結果:現在までのところ,目的とする胎生期マウス大脳皮質形成期の神経芽細胞において発現する新規核内受容体を見出すまでには至っていない.しかし,網膜光受容体特異的核内受容体として知られるPNRの2番目のZnフィンガーモチーフに極めて類似した配列をもつ新規核内受容体の存在を示唆する結果を得た.それに加えて,PNRが,網膜のみならず胎生期や生後の脳において発現していること,選択的スプライシングによって生じる4種の新たなPNR mRNAが存在することをはじめて見出した.しかしながら,これら4種のmRNAから機能を有する蛋白が産生されるかどうかはまだ明らかでない.
高配向２次元転位網メモリスタによる高機能シナプティックプラットフォームの開発

貼り合わせ原子接合法を用いて、接合界面における2次元らせん転位網を電気伝導層とするSrTiO3(001)双結晶基板を作製した。これより、集束イオンビーム加工を駆使して、1μmオーダーのキャパシタ型Fe/SrTiO3/Pt微細素子を形成した。同素子の電流電圧特性において逆8の字型電流電圧ヒステリシスループが観察され、さらに転位網を有しないSrTiO3(001)結晶基板の特性との比較から、素子の抵抗スイッチング現象には、酸素空孔のドリフトと転位網の存在が深く関連することが示唆された。また、転位網を有する素子の方が高抵抗状態と低抵抗状態の抵抗比が大きく、かつヒステリシスの繰り返し耐性に優れることを確認した。一方、昨年度に立ち上げた酸化物結晶ホモ・ヘテロエピタキシャル成長のためのレーザー蒸着装置を活用し、成長雰囲気、入射フラックス等の制御に基づき、TiO2単結晶基板上にTiO2-xエピタキシャル薄膜を作製した。これらの薄膜に対して4端子平面型メモリスタ素子を作製し、薄膜の電気伝導率が成長条件に依存することを確認した。また、正方配置された4端子電極の内、1つの対向端子電極対への電圧印加によって、もう1つの対向端子電極対間の電気伝導率が変化し、それが電圧印加による酸素空孔分布形態の遷移によることが明らかになった。従来の熱還元処理TiO2-x単結晶基板上に同構造を持つ素子(バルク型)と比較した結果、バルク型の抵抗比が23倍であるのに対し、薄膜型では最大20倍にまで増加させることができた。レーザー蒸着によるメモリスタ材料の成膜においては、材料系を現在の単結晶遷移金属系のみならず、アモルファス典型元素系酸化物(GaOx)にも拡張し、キャパシタ型素子の電気特性評価から、メモリスタとして機能するGaOx膜の適切な成膜条件の指針を得た。当初の目標である高配向転位網のメモリスタ機能は、接合界面にらせん転位網を有するSrTiO3(001)双結晶基板を微細に素子加工することで実証された。観測された抵抗スイッチング現象は、結晶中の転位網が酸素空孔と相互作用することの証左である。また、前年度に立ち上げたレーザー蒸着装置をフル活用することで、TiO2系材料のホモエピタキシャル成長技術がほぼ確立された。これによって、膜厚100 nm以下の電気的活性層を有する4端子平面型メモリスタ素子の開発へと研究を新たに展開し、従来までに得られなかった、薄膜ならではの優れた特性を獲得することができた。本研究においては、安定的特性を有するメモリスタ素子のプラットフォームを実現することを主たる目標の一つとして掲げており、これらの成果は、目標達成への確実な前進といえる。特に、後者の薄膜型4端子平面型メモリスタは、研究計画段階では予期しなかった興味深い一面も有しており、最終年度に繋げるうえで重要な内容を含んでいる。以上より、本年度は、おおむね順調に進展しているといえる。レーザー蒸着装置をフルに稼働し、引き続き、薄膜型4端子メモリスタ素子を開発していく。格子欠陥である転位と酸素空孔を制御するうえで、単結晶材料では結晶中の転位配向の制御が肝要であることが、本年度までで明らかになった。一方、完全アモルファス構造のメモリスタ薄膜については、更なる改良の余地を残している。アモルファス構造中には部分的に多結晶パーティクルを含んでいる部分もあり、それが抵抗比を下げる要因とも考えられる。完全アモルファス化に向けた実験条件をさらに詰めて、メモリスタ機能を高度化し、シナプティックプラットフォーム構築のうえでの多様性を図る。また、本研究では、TEMおよびSTEMを用いた、薄膜構造、格子欠陥構造・形態、酸素空孔の分布状態、膜組成等の観察を通して、それらとメモリスタ特性の相関を見出すことも課題である。前年度に立ち上げたTEMによるその場観察技術を今後さらにブラッシュアップしていくうえで、薄膜型素子を基にそれをTEMサンプルへ応用することが有効であると考えている。それによって、メモリスタ素子における抵抗スイッチング過程のオペランド評価を実現し、格子欠陥起因の抵抗スイッチング発現機構の本質を明らかにしていく。当該年度は、酸化物結晶のホモ・ヘテロエピタキシャル成長のために、成長雰囲気制御、フラックス入射制御、試料の6軸マニピュレーションが可能なレーザー蒸着装置を開発し、予備的成果として、TiO2単結晶基板上TiO2薄膜のエピタキシャル成長を確認した。また、本薄膜の電気特性計測から、酸素空孔導入に起因する導電性を確認し、今後メモリスタ素子へ適用できることが分かった。貼り合わせプロセスで原子接合させたSrTiO3(001)双結晶基板における接合界面の透過電子顕微鏡(TEM)観察によって、二種類のらせん転位から構成される二次元転位網の存在を確認した。同基板から、集束イオンビーム加工装置(FIB)を用いて、二次元らせん転位網を電気伝導層とする1μmオーダーのキャパシタ型Fe/SrTiO3/Pt微細素子を作製し、転位に着目した電気特性評価を行った。その結果、ノーマルヒステリシスを有する電流電圧特性が得られ、転位網の存在に関連する酸素空孔ドリフトを示唆する結果を得た。ルチル型TiO2単結晶4端子メモリスタ素子の抵抗遷移層の格子欠陥構造とその電子状態を明らかにするために、走査型TEM(STEM)による原子直視

Zコントラスト法と電子エネルギー損失分光法を適用した。その結果、低抵抗相には剪断面構造と結晶場分裂が著しく緩和された電子状態が確認され、酸素空孔が高密度に存在することが明らかになった。また、同素子については、次年度以降に遂行する予定である抵抗スイッチングオペランド評価にあたり、それを可能とするTEM観察用微細素子の作製とin situ電圧印加が可能なTEM試料ホルダーのセットアップを行った。予備的なex situ観察によって、抵抗スイッチング現象に伴うTiO2微細素子の結晶構造変化を観測することに成功し、有限要素法により解析した電界強度分布と結晶構造の変化を対応付けることができた。当該年度は、本研究で用いる材料系の主たる作製に必要なレーザー蒸着装置の立ち上げ、高配向転位網のメモリスタ機能を探索するうえで微細素子加工された結晶中転位網の抵抗スイッチング機能の検証、4端子メモリスタ素子の動作過程で導入された格子欠陥構造の発見と形成機構の解析、そうした格子欠陥のダイナミクスを今後探索していくうえでのその場観察実験の準備、を行い、多角的に研究を進めた。それぞれ、準備段階にあるものと、一定の成果が得られたものが混在しているが、研究開始1年の現時点では、おおむね順調に進展しているといえる。貼り合わせ原子接合法を用いて、接合界面における2次元らせん転位網を電気伝導層とするSrTiO3(001)双結晶基板を作製した。これより、集束イオンビーム加工を駆使して、1μmオーダーのキャパシタ型Fe/SrTiO3/Pt微細素子を形成した。同素子の電流電圧特性において逆8の字型電流電圧ヒステリシスループが観察され、さらに転位網を有しないSrTiO3(001)結晶基板の特性との比較から、素子の抵抗スイッチング現象には、酸素空孔のドリフトと転位網の存在が深く関連することが示唆された。また、転位網を有する素子の方が高抵抗状態と低抵抗状態の抵抗比が大きく、かつヒステリシスの繰り返し耐性に優れることを確認した。一方、昨年度に立ち上げた酸化物結晶ホモ・ヘテロエピタキシャル成長のためのレーザー蒸着装置を活用し、成長雰囲気、入射フラックス等の制御に基づき、TiO2単結晶基板上にTiO2-xエピタキシャル薄膜を作製した。これらの薄膜に対して4端子平面型メモリスタ素子を作製し、薄膜の電気伝導率が成長条件に依存することを確認した。また、正方配置された4端子電極の内、1つの対向端子電極対への電圧印加によって、もう1つの対向端子電極対間の電気伝導率が変化し、それが電圧印加による酸素空孔分布形態の遷移によることが明らかになった。従来の熱還元処理TiO2-x単結晶基板上に同構造を持つ素子(バルク型)と比較した結果、バルク型の抵抗比が23倍であるのに対し、薄膜型では最大20倍にまで増加させることができた。レーザー蒸着によるメモリスタ材料の成膜においては、材料系を現在の単結晶遷移金属系のみならず、アモルファス典型元素系酸化物(GaOx)にも拡張し、キャパシタ型素子の電気特性評価から、メモリスタとして機能するGaOx膜の適切な成膜条件の指針を得た。当初の目標である高配向転位網のメモリスタ機能は、接合界面にらせん転位網を有するSrTiO3(001)双結晶基板を微細に素子加工することで実証された。観測された抵抗スイッチング現象は、結晶中の転位網が酸素空孔と相互作用することの証左である。
リン酸の酸素安定同位体比を指標とする海洋一次生産とリン循環の研究方法論の確立

水域における富栄養化の最も重要な要因の一つであるリンの動態と供給源を解明する有力な手法として、リン酸の酸素安定同位体比を指標とする方法を熱帯沿岸海域に初めて導入し,適用した。熱帯沿岸海域における主要な一次生産者である造礁サンゴ、海草、大型藻類、プランクトンの代謝が環境中のリン酸酸素安定同位体比に及ぼす影響を実験的に定量評価した。また事例研究として、フィリピン北部の富栄養化した内湾域に本法を適用し、富栄養化が持続している主要な原因が漁業規制実施前に投入され堆積物中に蓄積されたリンの溶出回帰に求められることを立証した。初年度である平成25年度には、交付申請書に記載した実施計画4項目のうち、「1.リン酸酸素安定同位体比分析の前処理ラインと分析装置のセットアップ」については年度前半にほぼ予定通り完了し、既に実際の分析に入っている。低濃度試料に適した前処理系の設計はなお検討段階にあるが、当該年度に実施した調査・実験の試料に関しては濃度が十分あるため、問題なく処理が進んでいる。「2.造礁サンゴ及び熱帯性海草類を材料とする取込実験」に関しては、25年8月、9月、26年2月に石垣島・フィリピンにおいて実験を行った。台風の襲来等で日程変更を余儀なくされたにもかかわらず、予定していた以上に作業が進み、25年度だけでサンゴと海草の取込実験はほぼ完了する見通しである。また追加として大型藻類についても取込実験を行っている。実験試料の解析も進んでおり、次年度前半中には学会発表・論文等として取りまとめる予定である。「3.東京湾及びボリナオ海域における予備的現地調査」については、ボリナオ海域では9月までに予備調査を完了して、26年2月からは本調査に入っている。東京湾に関しては5月、8月、11月にサンプリングを終えたものの、試料解析には至っていない。「4.流入河川・地下水におけるリン酸酸素安定同位体比の測定」に関しても3項の調査と並行してサンプリングのみ完了した段階にとどまっている。このように項目により進捗度に差があるが、全体としては予定していた内容とほぼ同等の実績を得ていると考えている。また本研究課題に関連する既往研究をまとめた総説を執筆して学会誌に発表した。1.前年に実施した造礁性サンゴのリン酸取込実験(交付申請書記載の平成25年度実施項目2)の実験試料の分析、データ解析を完了した。得られた成果を論文に取りまとめて2月に国際誌に投稿した(平成26年度実施項目5)。熱帯性海草類の取込実験の関しては、実験中の支障(台風等による)もあり、論文化するために十分なデータが得られておらず、追加実験を検討している。2.前年度の3月にフィリピン大学臨海実験所において沿岸海洋堆積物からのリン酸の溶出実験を行い、溶出フラックスとリン酸酸素安定同位体比の定量のための試料を得た(平成26年度実施項目1)。このうちまず溶出フラックスの分析とデータ解析を進め、現場海域のリン酸の時空間動態と季節変動を記載する論文(平成26年度実施項目4)の一部としてデータを使用した。論文は現在執筆中で、近日中に投稿予定である。3.9月にフィリピン大学海洋科学研究所において熱帯性微細藻類の培養実験を行い、微細藻類のリン酸の取込に伴う酸素同位体分別を定量するための試料を得た(平成26年度実施項目2)。分析は未了である。4.流入河川と地下水のリン酸酸素同位体比測定(平成25年度実施項目4)に関して、火山灰土壌等に由来する河川水での追加試料の採集を1月に実施した。現在、最適な分析方法を検討している段階である。5.沿岸生態系のリン酸の酸素同位体の変動を記述する同位体生態系モデル(平成26年度実施項目3)については、基礎データとなるリン酸酸素同位体比の分析作業がやや滞っていることから具体化が進んでいないが、関連する文献情報を整理してモデルの構成を決定している段階である。1.本年度は実施計画の最終年度に当たるので、これまでに収集した多数のサンプルの分析を進め、なお最終段階の作業を残す試料がごく少数あるものの(熱帯性海草による酸素同位体分別を決定するための実験サンプルの一部)、年度末までに当初予定されていたほとんどの作業を完了することができた(交付申請書に記載した平成27年度実施計画の項目1)。残っている試料は平成28年6月末までに作業を完了させる。2.前年度末の時点で投稿中であった飼育実験・培養実験の成果論文(26年度の実施項目5)をCoral Reefs誌Online版に公表した。また当初の実施計画には含まれていないが、フィリピン・ボリナオ海域の長期的な富栄養化傾向におけるリンの特殊な挙動について新しい知見を得たため、この成果を取りまとめてMarine Pollution Bulletin誌上でOnlineで発表した。3.交付申請書の27年度実施計画2,3として記載したリン酸酸素同位体比の生態系モデルに関しては、同位体分別係数の評価等の準備を進め、構築の目処は立っているが、実験期間の延長・変更等に伴う遅れが出ており、未だ完成に至っていない。このために研究期間を平成28年度に延長して引き続き取り組む予定である。研究計画の一部であるリン酸酸素安定同位体比の分析においてごく少数ながら分析未了の試料があり、またその結果に依存する生態系モデルの構築ならびに成果発表においても若干の遅れが出ているため、研究期間を延長する措置をとった。

一方、ボリナオ海域での長期的な富栄養化傾向におけるリンの特異な挙動について新しい知見を得ることができ、当初の計画にはない論文成果として発表することができた。天候不順等の条件により、屋外水槽実験等の研究活動を延期または反復せざるを得ないことがあったが、現在までにほぼ遅れを取りもどしている。全体としてはおおむね順調に推移していると判断される。本事業は当初計画では平成27年度までで終了の予定であったが、補助期間中にフィリピン北部のボリナオ沿岸養殖漁業海域で採集されたリン酸酸素安定同位体比測定用試料の中に一部分析未了のものが残っていたこと、またその分析結果を含めて、リン酸酸素同位体比に基づく起源解析とリン酸の動態モデルを扱った論文を成果として取りまとめて発表する必要があったことから、研究期間を平成28年度まで延長した。分析未了であった試料は、重要なものについてはすべて28年中に分析・データ処理の作業を終えた。また、リン酸の酸素安定同位体比測定データを補正・解釈する上で不可欠な情報である、同時に採集された海水試料中の水の酸素・水素安定同位体比、溶存無機炭素の炭素安定同位体比のための試料分析とデータ解析も並行して進め、年度末までに完了させた。この結果、当該海域に養殖漁業を経由して供給される溶存リン酸の動態について新たな知見を得ることができた。これらの結果をとりまとめて、養殖漁業の盛んな沿岸海域におけるリンの外部負荷源に特徴的な酸素安定同位体比指標を明らかにするとともに、リン酸の外部負荷による富栄養化機構の特徴を溶存リン酸酸素同位体比により解析・モデル化した。その成果の一部は日本地球惑星科学連合2016年大会、Goldschmidt Conference 2016、第17回有毒藻類学国際会議などで発表した。また国際誌に投稿するべき論文を作成した。論文は29年3月末の段階では投稿準備中である。水域における富栄養化の最も重要な要因の一つであるリンの動態と供給源を解明する有力な手法として、リン酸の酸素安定同位体比を指標とする方法を熱帯沿岸海域に初めて導入し,適用した。熱帯沿岸海域における主要な一次生産者である造礁サンゴ、海草、大型藻類、プランクトンの代謝が環境中のリン酸酸素安定同位体比に及ぼす影響を実験的に定量評価した。また事例研究として、フィリピン北部の富栄養化した内湾域に本法を適用し、富栄養化が持続している主要な原因が漁業規制実施前に投入され堆積物中に蓄積されたリンの溶出回帰に求められることを立証した。研究実績の概要に記した通り、当初に平成26年度に予定していた実施項目にすべて着手し、着実な実績を上げている。リン酸酸素同位体比の分析にやや遅れが出ていて、結果的にそれに依存する同位体生態系モデルの具体化も遅れているが、分析手法自体が新規性の高い、多くの試行錯誤を要するプロセスであることを考慮すると、この程度の遅延は予想される範囲内と考えられる。本年度内に以下の活動を行い、本事業を最終的に完結させる。1.ごく一部の分析の完了していないリン酸酸素同位体比分析用試料について、6月中に分析を完了させる。2.沿岸浅海域のリン酸酸素安定同位体比分布に関して得られた知見をまとめ、6月末の国際学会で発表するとともに、平衡して論文をまとめて公表する(9月頃を目標とする)。3.項目1の結果を組み込んでリン酸
百武兼行研究－イタリア時代に焦点をあてて

本研究は、明治時代初期の画家である百武兼行(184284年)のイタリア時代(188082年)に焦点をあて、彼の画業を明らかにすることで、明治洋画史における百武の再評価を試みようとするものである。具体的には、百武を取り巻いていた当時のイタリアの政治的および芸術的環境を仔細に調査・研究した上で、百武がローマ滞在時に描いた作品の画題選択の理由や百武の交友関係を、文献学的かつ実証的に裏付けていく。
光電変換を目指した半導体ナノ結晶オリゴマーの創成と複合材料化

異種の半導体ナノ結晶間の高速電荷分離を期待して、ナノ結晶の接合によるオリゴマー構造からなるナノワイヤーの合成とその蛍光消光特性について検討を行った。本研究ではZnS,ZnO、CdTe,CdS,CdSeなど種々の半導体ナノ結晶についてその表面構造と接合可能性を網羅的に検討した。特に、表面安定分子の構造として、チオール、アミン、アミドなどの分子骨格について探索を行った。その結果、CdSナノ結晶とCdTeナノ結晶およびCdSeナノ結晶とCdTeナノ結晶の接合によるオリゴマーワイヤーの合成に成功した。さらに高速電荷分離現象を示唆する結果を得た。本研究ではナノ結晶を1次元あるいは擬1次元に連結したオリゴマー構造などの組織構造の形成とその光物理学的な学理の解明および光電変換に向けた応用の可能性の検討を目指した。ナノ結晶同士を連結した半導体ナノ結晶オリゴマーなどの自己組織構造の開発を第一のターゲットとし研究を進めた。具体的には半導体ナノ結晶の成長においてせ面特異的な成長を制御して異種ナノ結晶同士を接合するナノワイヤの選択成長に成功した。さらに3次元的な組織構造の形成に向けて、電荷輸送性を有する有機系媒質として導電性高分子やイオン液体を検討した。その結果、ある種の有機媒質中において特に顕著な自己組織構造の形成が見いだされたので、以後この系について詳細な検討を行った。有機媒質中に対する溶解性を高める目的である種のナノ結晶表面をある種の表面保護材でコートする技術を開発した。その結果、有機媒質中に対して高い溶解性を示す半導体ナノ結晶の形成が可能となった。さらにこの半導体ナノ結晶複合体において特徴的な自己組織構造が形成していることを見いだした。この自己組織構造は媒質と溶質の相互作用によって大きく制御可能であることを見いだした。さらに溶質の濃度を変えることで、自在に溶質であるナノ結晶間の距離や電子的な相互作用を制御できることを見いだした。ナノ結晶間距離を小さく制御した系においては特徴的なエネルギー移動が観測され、光電変換用の媒質としての有用性が示された。半導体ナノ結晶からなるナノワーヤー構造の調整に取り組んだ。ナノ結晶間の連結においては、多数の表面分子間の連結が予想されることから、連結角度、連結距離、連結軸のズレ等に対して柔軟性が低いことが予想された。そこで、ナノ結晶間の連結様式として比較的自由度の高いπーπ相互作用を用いる方法と、ジヒドロ葉酸など多点水素結合ユニットとの組み合わせについても検討した。種々検討した結果、水素結合ユニットとしてキラルカルボン酸を誘導体を導入することで特徴的な円二色性が見出されることや自己組織化による構造形成が可能であることが示唆された。さらに、これらのナノ結晶超構造体について光学特性を検討した結果、特徴的な円二色性がナノ結晶コアと表面被覆分子との誘電的な相互作用によってもたらされることが示唆された。さらにナノワイヤー構造について表面安定化有機分子にイミダゾリウムユニットやピリジニウムユニットなどの芳香族陽イオンを導入したところ、新たな自己組織構造が特にイオン液体媒質中においてのみ特異的に形成されることが示唆された。これらの知見をもとに太陽電池特性についても予備的な検討を行ったところ、蛍光の消光効果など光電変換材料として有望な性質を示唆する結果が得られた。さらにイオン液体において自己組織化に伴う特徴的な組織構造が電子顕微鏡観察や走査示差熱分析などから見出された。さらにその組織構造がナノ結晶のサイズやナノ結晶のコアの種類に大きく依存することが見出された。当初目的としていた検討事項をほぼ達成しておりそれぞれについて予測していた研究成果を得ている。今後予備的な研究を終えている光電変換特性に関する研究を強化し、半導体ナノワイヤーにおける特徴的な光電荷分離の可能性を実証する。該当なし
非アルコール性脂肪肝炎の栄養療法を目指したｎ－３系脂質の脂質代謝に及ぼす影響

非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)の病態モデルである、メチオニン・コリン欠乏(MCD)食を給餌し、作成したマウスを用いて、エイコサペンタエン酸(EPA)高含有魚油を補給し、n-3系脂質補給の肝リン脂質種量、肝リン脂質脂肪酸組成、肝障害抑制効果等に与える影響について検討を行った。n-3系脂質補給は肝障害抑制や肝中性脂肪の抑制に関連していた他、MCDで生じる肝リン脂質脂肪酸組成の変化に対し、単に多価不飽和脂肪酸における脂肪酸組成の変化だけでなく、飽和脂肪酸の組成へも影響を与えており、肝傷害抑制効果との関連が示唆された。NASH病態モデルである、コリン・メチオニン欠乏食を給餌したマウス(MCDマウス)を用いてEPA高含有魚油を補給し(EPA群)、n-3系脂質補給の肝リン脂質種量に与える影響、肝リン脂質種脂肪酸組成に与える影響について分析を行った。コリン・メチオニン欠乏状態にあるMCD群、EPA群では、いずれもホスファチジルコリン(PC)がコントロール群より低下していた。また、ホスファチジルエタノールアミン(PE)はコントロール群に比べMCD群で増加していた。ホスファチジルイノシトール(PI)は、コントロール群に比べMCD群、EPA群で増加していた。PCの脂肪酸組成は、MCD群でコントロール群に比べ、パルミチン酸の減少やステアリン酸の増加が見られたが、飽和脂肪酸の総量には差はなかった。一方、EPA群ではパルミチン酸の減少は見られず、ステアリン酸の増加が確認された。また、EPAを主とするn-3系脂肪酸の増加とともに、n-6系脂肪酸であるリノール酸やアラキドン酸の低下が認められた。コリン・メチオニン欠乏で増加あるいは増加傾向にあったPEは、MCD群でアラキドン酸やEPAなどの多価不飽和脂肪酸の減少が特徴的であった。EPA群では、n-3系脂肪酸の増加とともにパルミチン酸などの飽和脂肪酸の増加とアラキドン酸の低下が認められた。肝中性脂肪量の評価より、EPA群では肝臓への脂肪蓄積が有意に抑制されていた。EPA群で飽和脂肪酸が多かったことについては、EPA投与がリン脂質の生合成やリモデリングに影響を与えている可能性が予想された。また、血液生化学指標において観察されている肝細胞障害の抑制とも関連があると示唆される。MCD-NASHモデルへのn-3系脂肪酸の投与が肝リン脂質脂肪酸組成に与えた機序については、今後、他のNASHモデルの解析も含め検討を継続する。n-3系脂質の脂質代謝改善効果,線維化抑制効果,肝炎症抑制効果に着目し,肝リン脂質脂肪酸動態と病態との関連をNASH病態モデルを用いて明らかにすることを目的としている。コリンメチオニン欠乏(CMD)食を用いたNASH病態モデルの肝硬変成立には長期間の飼育を要するため,平成24年度においては本実験のうち動物飼育ならびに経時的サンプリングを中心に行った。すなわち,マウスは「コントロール群」「NASH群」と「NASH+n-3系脂質群」の3群を設け,肝線維化が顕著となる8週まで飼育し,経時的なサンプリングを行った。飼育開始1週間後よりNASH群、NASH+n-3系脂質群ともに、MCD食飼育に特徴的な体重減少が認められたが、体重および体重に対する肝重量比において、両群間に差は認められなかった。血液生化学検査のうち、肝障害指標である血漿ALT値は各観察時点においてコントロール群およびNASH+n-3系脂質群に比べNASH群で有意の高値を示した。NASH+n-3系脂質群の血漿ALT値はコントロール群に比べわずかに高値を示していたが、有意差は認められなかった。血漿AST値においても同様の結果が観察され、MCD食によるNASH病態モデルへのn-3系脂質補給が肝障害の抑制に作用していることが示された。血漿中総ビリルビン濃度はNASH群、NASH+n-3系脂質群ともに上昇傾向にあったが、特にn-3系脂質を投与していないNASH群ではコントロールに比べ有意の高値を示した。血漿中の総タンパク、アルブミン、アルカリフォスファターゼ、コリンエステラーゼ濃度において、NASH群とNASH+n-3系脂質群との間に明らかな差は認められなかった。平成24年度は動物飼育ならびに経時的サンプリングを主としていたが、予定通り実施した。主要な項目について血液生化学検査を実施し、n-3系脂質による肝障害抑制効果を確認した。今後は線維化への影響ならびに脂質代謝に関わる解析を行う。平成24年度中に得られた試料を用いて,CMD食を用いたNASH病態モデルにおける肝リン脂質脂肪酸動態の経時的変化と,n-3系脂質投与による肝リン脂質脂肪酸動態,脂質酸代謝系,NASH病態(肝障害・肝線維化)に与える影響とついて検討を行う。肝リン脂質脂肪酸動態ではこれまで着目していなかったリン脂質分子種とその脂肪酸組成に与えるn-3系脂質の影響を観察する。

主な測定項目は次の通り1脂質代謝指標:脂肪酸定量・組成(肝臓総リン脂質・ホスファチジルコリン・ホスファチジルエタノールアミン,中性脂肪),肝脂肪蓄積量,SREBP-1c mRNA・PPARαmRNA発現量2肝障害指標等:血清ALT,ALT値,アルブミン他3肝組織像:線維化,脂肪滴次年度使用額は試料分析のための試薬購入に充てる。