hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞導入に最適化されたペプチド核酸の開発と細胞内機能発現

水溶性の高いペプチド核酸の開発を行った。水溶性の高いペプチド核酸は細胞内に単独で導入できることが明らかとなった。しかし種々の塩基を含むペプチド核酸は天然の核酸を十分に認識することはできなかった。そこで次に、親水性が高く、そして細胞内導入能をもつペプチドを修飾したペプチド核酸を開発し、これをsiRNAのキャリアーとして用いた。これによりうまく細胞内でのmRNAの機能発現制御に成功した。出発原料としてtrans-Lヒドロキシプロリンを用い、そのN末端、C末端および水酸基をそれぞれBoc基、エチルエステルおよびTBDPS基で保護した後、エチルエステルを還元して水酸基とした。そして、その水酸基をプロモ基に置換した後、サルコシンtert-ブチルと反応することで、第三級アミンを形成させた。続いてTBDPS基を脱保護することでtrans-L体のキー中間体を得た(MALDI-TOF-Mass,理論値;345.23,実測値;345.39(=[M+H]+))。さらに、光延反応により水酸基をチミンに変換した後、Boc基およびtBu基を脱保護し、Fmoc化させることでcis-L体のPAPNAチミンモノマーを得た。構造の確認は1H-NMR(CDC13中、室温)で行った。今後はこれらとPOPNAモノマーよりオリゴマーを作製し、最も細胞内導入しやすいペプチド核酸を開発する。私はこれまでに、主鎖骨格中に水溶性の高いエーテル結合を含んだペプチド核酸(Pyrrolidine-based Oxy-Peptide Nucleic Acid=POPNA)や第三級アミンを含んだペプチド核酸(Pyrrolidine-based Amino-Peptide Nucleic Acid=PAPNA)を開発してきた。特に、POPNAオリゴマー中にPAPNAユニットを含めた新規ペプチド核酸オリゴマー(PAPNA-POPNAオリゴマー)は単独で細胞内に導入できることもこれまでに報告してきた。今年度は特定のマイクロRNA(miRNA)の配列を標的としたPAPNA-POPNAオリゴマーを作製し、そのハイブリッドの形成について検討した。まず、miRNAであるmiR16およびlet-7aに対して相補的な配列から成るPAPNA-POPNAオリゴマーをペプチド固相合成法により作製した(miR16 : CGCCAATATT, let-7a : CTACTACCTC,下線の部分はPAPNAモノマーユニットを示す)。これらはMALDI-TOF Massから同定した。これらのPAPNA-POPNAオリゴマーと相補的なRNAまたはDNAとを混合し、UV融解曲線からハイブリッド形成について調べた。その結果、PAPNA-POPNAオリゴマーとそれらに相補的なRNAまたはDNAとの混合溶液からシグモイド状の曲線は確認できなかった。これまでの結果とも合わせ、考察したところ、PAPNA-POPNAオリゴマーはピリミジン塩基が非常に豊富な配列に対してはDNAやRNAと相補的なハイブリッドが形成できるが、一般的な配列とは相補的なハイブリッドを形成しがたいということが明らかとなった。
マルチメディア学習における背景画運動の影響と効果に関する研究

本研究では、文章を理解する過程における背景画運動の影響を調べると共に、どのような条件で学習効果が挙げられるのかを検討した。通常の動画像では、画像の動く速度や画像内容などの違いが大きく、十分な検討ができない。そこで、本研究では仮現運動であるランダム・ドット・キネマトグラムを利用して、画像の空間周波数や輝度などを制御し、検討を行った。(1)背景画像の運動速度と運動方向が読み速度に与える影響:横書きと縦書き文章を音読する課題において、背景画像を縦または横に4段階の速度で振動させた。その結果、文章の記述方向に関わらず、横方向では23deg/秒の速度で音読速度が有意に低下した。また、縦方向の運動では、運動速度に応じて音読速度が連続的に低下した。音読速度の低下が、横書き縦書きで変わらないことから、視覚的な特性による変化であると考察した。(2)音読時の視点移動の検討:音読速度による結果をさらに検討するために、音読時の視点移動を検討した。その結果、横書き縦書きに関わらず、縦方向の視点移動が全体の約7割を占め、縦方向の眼球運動が多いことを示した。また、背景画面の運動速度による眼球の移動距離への影響を検討した。縦方向の移動距離は、背景画面の横運動と縦運動との間で有意に差があった。また、一部の結果には運動速度による影響も見られた。一方、横方向の移動距離は、背景画の運動速度や運動速度による変化が小さいことを示した。これらの結果について、眼球追従反応において視野画面の運動方向に対する、眼球の選択性があることとの対応について考察を行った。これらの結果を基に、画面提示における文字スーパなどの文章提示を行う場合の、留意点を検討し、研究をまとめた。映像内容の解説を、テキストとして動画映像などにスーパーインポーズする方法は、良く用いられる方法である。通常の動画像では、画像の動く速度や画像内容などが大きく異なるため、テキストのスーパーインポーズ効果は、定性的な評価に頼ることが多かった。そこで、本研究では、仮現運動であるランダム・ドット・キネマトグラム(RDK)を利用して、画像の空間周波数や画面輝度などを制御し、画像内容と運動による学習への影響や効果を定量的に検討することを目的とした。特に、文章の読みやすさの観点から、音読速度に着目し、音読速度への影響と効果を検討した。以下に本研究で明らかにした内容を示す。(1)コンピュータ画面に横書きの平仮名文字パターンを示し、音読速度を測定した。この時、背景のRDKの移動速度を静止から5段階の速度で縦または横に振動させた。運動速度は、0,0.7,2.3,7,23deg/sec.である。その結果、23deg/secの運動速度では、運動方向に関わらず、有意に音読速度が低下した。また、運動速度が低速の場合、横方向の運動の影響は小さいまたは僅かに上昇傾向が認められたが、縦方向の運動による音読速度への影響は顕著であった。(2)同様の実験を、縦書き文章についても行った。その結果、横書き文章の場合とほぼ同一の結果であった。このことから、文章の記述方向に関わらず、背景の低速の横運動の影響は小さいが、縦運動の影響は顕著である。また、23deg/sec.の速度では縦方向、横方向とも同様の音読速度の低下が認められた。
高分子の結晶化におけるミクロからメゾスコピックへの秩序形成

高分子物質を非晶状態から結晶化させると、結晶核形成から結晶成長・球晶成長へと様々な空間的階層で秩序化過程が観察される。特に結晶核形成には系が結晶化条件に達してから実際に結晶化が開始するまでに誘導期間と呼ばれる過渡的な時間の経過が必要であり、最近我々のグループでは、この結晶化誘導期においてメゾスコピック領域での密度および配向ゆらぎの成長過程を観測した。本研究の目的は、このようなメゾスコピックな構造揺らぎと結晶化による原子レベルでのパッキングがどのように関連しているのかを明らかにすることである。我々は高エネルギー物理学研究所所有の高分解能中性子弾性散乱装置、HITを用いて、結晶化の初期過程における構造形成を原子レベルで行った。その結果、非晶状態と結晶化誘導期間にある試料でその散乱曲線S(Q)に約1%程度の差があることを見い出した。この違いはピーク位置より、分子鎖セグメントの秩序化に起因すると考えられ、平行して測定した赤外吸収スペクトルの変化とも対応し、メゾスコピックな構造揺らぎの原子レベルでの起源を明らかにするものである。現在この散乱曲線をもとに、コンピュタ-シミュレーションによりその構造モデルの構築を行っており、それにより誘導期間における構造形成がかなり明瞭になるものと期待される。
マイクロ流路－FISH法による水環境中の病原細菌のon-siteモニタリング

水環境や飲食品中に存在する危害微生物を迅速かつ高精度に検出し、適切な対応を行うことにより、健康への被害を最小限に抑えることが可能となる。本研究では、危害微生物の特異的な検出法である蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)法の操作の簡便化を目的として、「溶液中FISH法」を開発した。さらに、開発した溶液中FISH法とマイクロ流路システムを併用することにより、標的とする細菌数の変動を、煩雑な操作を行うことなく5時間以内にモニタリングできるようにした。本方法では用いる蛍光プローブを変えることにより、様々な危害微生物の検出が可能である。蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)の反応を進めるにあたっては、「菌体の固定→固定液の除去→蛍光プローブの添加→ハイブリダイゼーション→洗浄→検出」等の一連の操作が必要である。すなわち、1ホルマリンの添加による菌体の固定、2遠心操作によるホルマリンの除去、3蛍光プローブの添加、4等温条件下でのハイブリダイゼーション、5蛍光プローブの除去、6蛍光シグナルの検出を行う必要がある。特にFISHにおいては、菌体の固定操作が重要であるが、この固定液が以降の反応を阻害する。そこで、溶液交換を行わずにハイブリダイゼーションを進めるために、固定液の濃度と固定時間を最適化し、除去することなく反応を進めるための検討を行った。まずホルマリン濃度を上げた場合は、固定時間が短くなるものの、FISH反応が阻害された。そこで、ホルマリン濃度を下げたところ、FISH反応が阻害されず、良好な蛍光シグナルを得ることができた。今回の検討により、固定液を除去することなく、溶液中でFISH反応を行うことが可能となり、マイクロ流路デバイスを用いたFISH(on-chip FISH)法の課題の一つが解決した。今後は人工核酸等を用いた蛍光プローブの検討とともに、蛍光プローブの標識法の検討も進め、on-chip FISH法のプロトコールを作成する。平成27年度は平成26年度の成果をふまえて、溶液中で蛍光in situハイブリダイゼーションを行うための研究を進めた。前年度に検討したプロトコールを改良し、大腸菌に特異的なES445プローブ、および非特異的な結合の有無を評価するためのネガティブコントロールとしてNON338プローブを用いて研究を進めた結果、蛍光顕微鏡下において、ES445プローブとNONプローブで大腸菌由来の蛍光強度に大きな差があり、非特異的な結合は起きていないことを確認した。さらにDAPI染色した蛍光顕微鏡像と比較することにより、ES445プローブは、ほぼすべての大腸菌と溶液中でハイブリダイズしていることを確認した。次に、特異性を確かめるために、大腸菌以外の細菌に対して溶液中FISHを行い、大腸菌以外にはハイブリダイズが起こらないことを確認した。これらの結果をふまえ、溶液中FISHを行った試料に対して、ポータブル・マイクロ流路システムを用いることで、より簡便に細菌数を測定できるよう検討を行った。異なる菌量の試料を調製し、溶液中FISHを行った後、蛍光顕微鏡とマイクロ流路システムで、蛍光シグナルを発する細菌数を測定した。その結果、両手法で得られた測定値には相関性があり、溶液中FISH法とマイクロ流路システムを組み合わせることで、細菌数の変動をモニタリングできることを確認した。また、河川敷において予試験を行い、ポータブル・マイクロ流路システムが屋外で使用できることを確認した。溶液中FISHのプロトコールの作成および独自に作製したポータブル・マイクロ流路システムを用いた細菌数測定系の作成にあたっては、大腸菌数測定において、蛍光顕微鏡での測定値との相関が得られたことから、順調な進展が見られた。一方、ポータブル・マイクロ流路システムの光学系にトラブル(フォーカスのズレ)が発生し、その原因の解明と修理に想定以上の時間を要した。先進国・途上国を問わず、水系感染症や食中毒が依然として大きな問題となっており、生活用水や飲食品等の衛生微生物学的安全性の確保がますます重要となっている。このため、迅速かつ簡便な危害微生物のモニタリング法が求められている。研究代表者は、これまでの研究成果をもとに、蛍光in situハイブリダイゼーション(fluorescence in situ hybridization;FISH)の反応をマイクロ流路デバイス上で行うことにより、水環境や飲食品中の危害微生物をその場(on-site)で数時間以内に検出できる方法の開発を目指している。本研究ではその第一歩として、溶液中でのFISH反応系(溶液中FISH法)の開発、およびマイクロ流路システムを用いた溶液中FISH試料中の危害微生物数の測定法の検討を行った。通常のFISH法では、フィルター上に捕集した細菌を計数するため、プレパラート作製や蛍光顕微鏡操作の煩雑さが課題となっている。そこで、平成28年度は溶液中FISHを行った試料について、マイクロ流路システムを用いて、ろ過することなく細菌数を測定するための検討を行った。まず100,000 cells/mL以上の大腸菌を含む試料について、大腸菌に特異的な蛍光プローブによる溶液中FISHを行った後、マイクロ流路システムにより液中の大腸菌数を測定したところ、通常の蛍光顕微鏡法による測定値と高い相関性が見られた。さらに、より菌数の少ない試料に対しても測定を実施できるよう、手法の定量性に影響を与えない濃縮法を検討した結果、10,000 cells/mL以下の試料に対しても、マイクロ流路システムを用いて細菌数を蛍光顕微鏡と同等の精度で測定できるようになった。なお、溶液中FISH反応の開始からマイクロ流路システムによる細菌数測定値を得るまでに要した時間は、約5時間であった。

水環境や飲食品中に存在する危害微生物を迅速かつ高精度に検出し、適切な対応を行うことにより、健康への被害を最小限に抑えることが可能となる。本研究では、危害微生物の特異的な検出法である蛍光in situハイブリダイゼーション(FISH)法の操作の簡便化を目的として、「溶液中FISH法」を開発した。さらに、開発した溶液中FISH法とマイクロ流路システムを併用することにより、標的とする細菌数の変動を、煩雑な操作を行うことなく5時間以内にモニタリングできるようにした。本方法では用いる蛍光プローブを変えることにより、様々な危害微生物の検出が可能である。蛍光in situハイブリダイゼーションをマイクロ流路デバイスを用いて行う際に解決すべき課題である「溶液交換を行わない固定法」を確定することができた。一方、独自に作製したマイクロ流路システムのフォーカス部分にトラブルが発生し、その解決に時間を要したために、研究の進展が一部遅れた。溶液中FISH試料をポータブル・マイクロ流路システムを用いて解析するための検討を標準菌株を用いて進めるとともに、水環境を対象とした細菌モニタリングを実施する。また、溶液中FISHにおける蛍光シグナルの増強のために、蛍光プローブの標識法を検討する。環境微生物学今後は、平成26年度の研究成果をふまえて、標準菌株を用いてon-chip FISH法のプロトコールを作成するとともに、水環境を対象とした危害微生物モニタリングを実施する。また同時に、環境中の微小な細菌を検出するための蛍光プローブの検討も進める。独自に製作したポータブル・マイクロ流路システムにより得られる測定値が安定しなくなる事象が発生した。この理由は、長期間の使用にともなって、フォーカス調整部分が経年劣化し、測定中にフォーカスがずれてしまうためであった。この原因の解明とシステムの修理に想定以上の時間を要し、その間は研究が停止したため。独自に作製したマイクロ流路システムのフォーカス部分に故障が発生し、高精度な測定ができなくなった。その解決に数ヶ月の時間を要したため。研究計画に従い、溶液中FISHを用いて水環境中の細菌をon-siteモニタリングするための検討を進める。研究計画に従い、FISH反応をマイクロ流路デバイスを用いて行うための検討を進める。
ヒト骨髄間質細胞の造血幹細胞分化、増殖統御機構

【目的】ヒト造血幹細胞は,造血微小環境の統御をうけ,成熟血球となることが知られている。本研究では,血液疾患患者の骨髄より骨髄間質細胞を得,骨髄異形成症候群患者の末梢血より樹立されたMDS92細胞株分化に及ぼす影響を検討した。【方法】再生不良性貧血・骨髄異形成症候群骨髄由来間質細胞に,骨髄異形成症候群細胞株MDS92を共培養し,MDS92の分化抗原であるCD33,CD11b,CD14,CD15,HLA-DR,FAS抗原の発現を検討した。【結果】共培養後のMDS92表面抗原をFlow Cytometryにて検討した結果,液体培養のみの対照に比較して再生不良性貧血(8例)及び骨髄異形成症候群(RA 8例,RAEB 1例,RAEB-T 2例)由来骨髄間質細胞との共培養では,CD33,CD15の発現減弱が認められた。また,再生不良性貧血ではCD14の発現増強,骨髄異形成症候群ではCD14およびHLA-DRの発現増強が認められた。【考察】再生不良性貧血及び骨髄異形成症候群骨髄間質細胞によりMDS92の分化,増殖に差を認めた。今後,造血幹細胞を用い検討を行う予定である。
中世における神詠の形成と解釈についての研究

本研究では、特に院政期から鎌倉時代、さらには室町時代をも視野に入れ、中世に神詠が大量に出現し、さらに多様な解釈が展開した動向を明らかにする。2018年度は研究実施計画に沿って、以下の二つの課題について研究を進めた。第一に、中世の和歌、学問、思想を考える上で重要と思われる神詠の整理である。対象として、「中世に新たに創出された神詠、及び神詠説・説話」「従来知られた歌の作者に神を当てた神詠、及び神詠説・説話」がある。さらに「記紀神話に見られる神詠をめぐる解釈」も加える。これらについては、すでに研究代表者が備えている資料が多数あるので、それらを精査するのはもちろんのこと、新たに関連する資料を入手し、調査を進めた。また資料を所蔵する機関(国文学研究資料館、天理図書館、宮内庁書陵部など)に閲覧に赴き、調査を行った。それらをもとに、神詠と、その神詠をめぐる言説・説話について整理を進めた。第二に、どのようにある和歌が神詠として形成され、解釈が展開したのかを分析することである。第一で整理した神詠のうち、いくつかにおいて資料をもとに分析を進めた。また、研究会でも報告を行い、さらにいくつかの研究会、学会に参加することで、貴重な知見を得ることが出来た。これらの作業の過程において、関連する資料の翻刻を行い、所属大学の紀要に報告した。また、2018年度に得られた知見については、2019年度に研究会での報告や、論文等の形での発表を予定している。研究実施計画の内容に基づき、進めることが出来た。業務や他の研究などとの兼ね合いにより、エフォートは予定していた割合には少し及ばなかったが、計画的な調査を実施することが出来たといえる。今後も研究実施計画に沿って、予定通り研究を遂行していく。2019年度については、2018年度の二つの課題を継続して行うことになる。加えて、もう一つの課題「中世に神詠が出現した背景とその役割の考察」も進めていきたい。必要な物品を購入するにも、また旅費として使用するにも不十分な額であったため、翌年度の助成金と併せて、必要物品を購入するために使用することとした。
地球規模での水循環・水利用を考慮した流域水管理モデルの策定

流域の環境評価の多目的定式化、現状把握のための流域シミュレーションモデルの開発、気候変動下での水循環系、水資源系の動態モデルとしてのシステムダイナミックスの構築、および、システム設計を行う最適化プログラムを行った。実施した内容は以下のとおりである。(1)地球規模水資源システムダイナミックの定式化:アプリケーションソフト-ステラと微分方程式系の従来モデルでの比較を行う。世界を主要な大陸、流域で表現し、気候、人間活動と水利用の関係を組み込む水資源システムダイナミックスを提案した。2100年における、世界の人口、水資源問題を表すことが出来た。(2)GCMと人間-水利用系の相互作用の定式化:流域開発、都市化などによる気候変動へのフィードバックを関数化し、地球規模モデルへの構成要素とした。また、GCMの情報を入手、分析し、流域スケールでの分布型入力として用いた。空間的な水資源量の相違を把握した。(3)水量、水質、生態系を考慮した流域シミュレーション:環境ホルモンとして注目されているノニルフェノールを取り上げ、河川流出、生物体内蓄積過程を考慮した生存モデルを提案する。地球温暖化の影響としての水質変化、化学物質動態変化を表現しうるモデルを要求し、気候変動下での生存可能性を求めた。特に、分布型流出モデルとしてHydro-BEAM(Hydrological River Basin Environment Assessment Model)を開発し、水量、水質、環境ホルモン、生態系でのシミュレーションを可能とした。(4)都市、農地での水利用・排水過程を考慮した水循環モデル:水循環系をベースに、水質、水量、生態系より見た流域管理方法の提案を行った。さらに、最適化手法を導入して流域内のシステム設計、管理方針の提案を図り、健全かつ持続可能な水循環系を明らかにした。ファジィ理論とHydro-BEAMをベースとして、水量、水質、景観、親水性を考慮した総合流域管理手順の提案を行った。本研究は、気候変動下での水循環系、水資源系のモデル化を物理的、生態的観点より行い、持続可能、健全な流域管理を提案しようとするものである。今年は初年度として、資料収集や基本モデルの構築を中心に進めてきた。得られた成果や間題点をまとめると以下のようになる。水資源システムダイナミックの定式化として、日本(本州)規模でのモデル化と本州を10kmのメッシュに区切り、流域としての水循環を保存したモデル化を行った。人口は出生、死亡率で与えられ、水質に応じた地域間移動を組み込んだ。気温、降水量による農業生産高の変動も導入しており、地球温暖化による産業活動、環境評価を可能とした。また、6大陸に分割したステラでの世界モデルの試作も行い、単一の全球型ではない流域性を保存した地球規模解析への展開を図っている。なお、入手したGCMの出力が満足行く精度でなかったので、人間-水利用系の相互作用の定式化を達成することは出来なかった。今後、地域気候モデルMM5などを利用して相互作用を明らかにするとともに、いくつかのGCM出力での適用を図り、水資源状況の幅を推定したい。水量、水質、生態系の流域シミュレーションに関しては、当研究室で提案しているHydro-BEAMの改良を行い、積雪-融雪から導水路、貯水池などの水管理施設の組み込みも可能とした。さらに、地下水や大気モデルとの結合を試みており、世界の地域にあった水循環モデルを作成している。ノニルフェノールなどの環境ホルモンに関しては、水生生物(魚)の内臓蓄積過程モデル(PBPK)とそれによる生存可能性モデルにより、成魚、稚魚、卵からの生存可能性を推定し、人間活動が及ぼす環境影響評価とした。

研究最終年度であり流域水管理モデルのとりまとめを行った。(1)地球規模水資源システムダイナミックの定式化:アプリケーションソフト-ステラと微分方程式系の従来モデルでの比較を行う。世界を主要な大陸・流域で現し、気候・人間活動と水利用の関係を組み込む水資源システムダイナミックスを提案する。(2)GCMと人間-水利用系の相互作用の定式化:流域開発・都市化などによる気候変動へのフィードバックを関数化し地球規模モデルへの構成要素とする。またGCMの情報を入手・分析し流域スケールでの分布型入力とする。(3)水量・水質・生態系を考慮した流域シミュレーション:化学物質としてノニルフェノールを取り上げ河川流出・生物体内蓄積過程を考慮した生存モデルを提案する。地球温暖化の影響としての水質変化・化学物質動態変化を表現しうるモデルを要求し、気候変動下での生存可能性を求める。(4)都市・農地での水利用・排水過程を考慮した水循環モデル:水循環系をベースに、水質・水量・生態系より見た流域管理方法の提案を行う。さらに最適化手法を導入して流域内のシステム設計、管理方針の提案を図り健全かつ持続可能な水循環系を明らかにする。(3)に関しては分布型流出モデルとしてHydro-BEAMを開発し水量・水質・環境ホルモン・生態系でのシミュレーションを可能とした。(4)はファジイ理論とHydro-BEAMをベースとして水量・水質・景観・親水性を考慮した総合流域管理手順の提案を行った。(2)はHydro-BEAMをベースに置きGCM出力を用いて2100年の温暖化状態での流域特性の把握を行った。(1)に関しては前年度に閉鎖地域(日本の本州)を対象にモデル化の可能性を検討しており、その成果を利用して今年度は地球規模での適用を図った。地球規模での問題として細分化することによる計算機への負担が急激に増加することがあげられ、ここでは大陸を1ユニットとする大陸間での水動態解析を行った。
急性中耳炎の起炎微生物に関する分子生物学的研究、特にウイルスと細菌の役割について

(1)分子生物学的手法による血清型分類小児急性中耳炎患児25例より採取した鼻汁吸引液についてインフルエンザ菌の検出と無莢膜型、莢膜型の判別をmultiplex PCR法により行った。25例中、18例(72.0%)にインフルエンザ菌を検出し、5例(27.8%)が莢膜を有するb型インフルエンザ菌であり、13例(72.2%)が葵膜を有しない無莢膜型インフルエンザ菌であった。また1例がβラクタマーゼ産生遺伝子を有していた。このmultiplex PCR法を用いることで急性中耳炎患児検体より、インフルエンザ菌の検出および、莢膜の有無、βラクタマーゼ産生の有無を同時に短時間で確実に検出することができることを証明した。(2)分子生物学的手法によるウイルスおよびマイコプラズマ、クラミジア感染の検索小児急性中耳炎患児104例を対象に鼻咽腔スワブと中耳貯留液を採取しPCR法による検索を行った。中耳貯留液93例ではウイルス陽性例は9例(9.7%)で、RSウイルス4例(4.3%)、ヒトメタニューモウイルス5例(54%)であった。鼻咽腔スワブ99例ではウイルス陽性率は23例(23.2%)で、RSウイルス5例(5.4%)、ヒトメタニューモウイルス11例(11.8)%、インフルエンザウイルス0%、アデノイウルス7例6(7.5%)、マイコプラズマ0%、クラミジアニューモニア0%の検出率であった。中耳貯留液からウイルス単独で検出されたのは1例のみでその他は細菌と同時に検出され、鼻咽腔から検出されたウイルスに関しては全例細菌と同時に検出されていた。現在、急性中耳炎の臨床経過、特に治癒過程においてウイルスが検出された症例と検出されなかった症例について検討を行っている。以上の結果についてはすでに論文として発表あるいは執筆準備中である。(1)分子生物学的手法による薬剤耐性菌の検出中耳炎患児鼻咽腔より検出された肺炎球菌およびインフルエンザ菌についてPCR法によるPBP遺伝子変異の検索と薬剤耐性の経時的変化について検討した。肺炎球菌866株中では210株(24.3%)でPBP遺伝子に変異は認められなかった。一方、333株(38.5%)でpbp1a、pbp2x、pbp2bの3遺伝子において変異が認められた。セフェム系抗菌薬に対する耐性化に関与するpbp2x変異株は620(94.5%)株で認められた。経時的変化では、3遺伝子変異株が徐々に増加の傾向を認めた。一方インフルエンザ菌については、644株中βラクタマーゼ産生株は16株(2.5%)検出されただけであったが、pbp3変異株は279株(43.3%)に認められた。薬剤感受性株の急激な減少に伴いpbp3遺伝子変異株の急増が認められている。(2)分子生物学的手法による血清型分類64株の急性中耳炎患児由来肺炎球菌の血清型分類をmultiplex PCR法により行った。本法により対象肺炎球菌の76.6%の血清型判別を一度に行うことが可能であった。19型が36.0%と最も多く、23型(15.7%),6型(15.6%)と続いた。現在では、さらにインフルエンザ菌について無莢膜型と莢膜型の判別をmultiplex PCR法により行っている。(3)分子生物学的手法によるウイルスおよびマイコプラズマ、クラミジア感染の検索中耳貯留液検索の準備研究として咽頭拭い液を対象にPCR法による検索を行った。RSウイルス4.6%、ヒトメタニューモウイルス4.7%、インフルエンザウイルス0%、アデノイウルス6.7%、マイコプラズマ0%、クラミジアニューモニア0%の検出率であり、咽頭拭い液からの検出率は低いものであった。

中耳貯留液からウイルス単独で検出されたのは1例のみでその他は細菌と同時に検出され、鼻咽腔から検出されたウイルスに関しては全例細菌と同時に検出されていた。現在、急性中耳炎の臨床経過、特に治癒過程においてウイルスが検出された症例と検出されなかった症例について検討を行っている。以上の結果についてはすでに論文として発表あるいは執筆準備中である。
中世儒学史・政治史資料としての年号改元文献の研究

日本には250もの年号が存在し、とくに中世は頻繁に年号が改められた。改元は国家の大事であり、武家政権も重大な関心を示してしばしばこれに干渉した。しかし年号制定の手続きや、年号に関する当事者の意識については、これまで十分な整理が行われていなかった、そこで年号の選定に関する文献について、旧公家蔵書を中心として調査を実施し、新たな史料をいくつか見出した。さらに、こうした史料と分析を踏まえて、以下の研究を行った。(1)年号改元文献の書誌調査(2)中世の年号制定手続きと難陳から窺える歴史認識(3)室町幕府将軍の年号制定への介入(4)年号文字の反切と『韻鏡』の受容(5)迎陽記諸本の研究と、史料纂集『迎陽記一』の校刊日本には250もの年号が存在し、とくに中世は頻繁に年号が改められた。(1)年号改元文献の書誌調査(2)中世の年号制定手続きと難陳から窺える歴史認識(3)室町幕府将軍の年号制定への介入(4)年号文字の反切と『韻鏡』の受容(5)迎陽記諸本の研究と、史料纂集『迎陽記一』の校刊○年号改元文献の書誌調査を次の所蔵機関にて行った(宮内庁書陵部、国立歴史民俗博物館、東京大学史料編纂所、京都御所東山御文庫)。とくに宮内庁書陵部蔵『改元部類記』(415-278)は三条西公条筆にかかる古写本であり、他の写本の祖本と目され、鎌倉・南北朝時代の改元定についての基礎史料となる善本であることが分かった。翻刻など今後の研究対象としたい。○中世武家政権が改元に干渉した事例について、公武関係史の視点から研究を進め、とくに南北朝時代の事例を新しい史料を基に考察し、「太平記と公家政権」以下の論文を執筆して公刊した。○7月には『文淵閣四庫全書』電子版(原文・全文検索版)を購入した。これによって年号改元文献に引用される厖大な漢籍の出典を検索することが容易となり、また逸文の発見・吟味のための基盤を得た。○上と関連して、康安から応永にいたる「改元別記」を一つの柱とする東坊城秀長の日記『迎陽記』についての研究を進め、刊行の準備段階に入った。日本漢籍史を専門とする研究協力者(山田尚子)と数度の研究打合せを行い、10月22日には編集者を交えて『迎陽記』を八木書店の史料纂集の一点として刊行することを決定した。ほぼ、年度当初に申請した計画を実行できた。日本漢文学を専攻する研究協力者(1名、山田尚子)と二度にわたり研究打合せと調査を行っている。(1)改元部類記・儀式書の基礎的考察前年度に引き続いて、宮内庁書陵部・国文学研究資料館・東京大学史料編纂所などに所蔵される旧公家蔵書を中心に文献資料調査を行い、重要なものについては紙焼写真を購入した。(2)史料纂集『迎陽記』の刊行準備中世の年号制定の実態をよく明らかにしているのが、儒者東坊城秀長(1338-1411)の日記『迎陽記』である。本書の初めての活字本刊行準備を進めて、2010年2月に原稿をる入稿することができた。現在校正中である。(3)中世の年号制定手続きの復元前年度に引き続いて、室町時代以前のありかたを復元すべく、洞院実熈(1409-1459)の編纂した儀式書『行類抄』改元部に焦点を当て研究した。その成果の一部を「部類記と類題集-書物の形態から」として慶應義塾大学国文学研究会(2009.7.11)で発表した。(4)年号の反切についての研究年号の二字から反切をとり、その音からある一文字の漢字を導き出して吉凶を問題とすることがよく見られ、これは音韻についての当時の考え方を反映している。この点に着目して年号改元文献の分析を進めて、著書『中世の書物と学問』、論文「足利義満の時代-政治と文化」等を執筆公表した。これによって年号音読に関する史料を中世の文字学・音韻学研究にも活用できることを示した。(1)22年度はこの研究の最終年度であり、中世の改元年号に関する文献として最も重要なものの一つ、東坊城秀長の日記迎陽記(こうようき)、およびその周辺の史料の研究に力を注いだ。その結果、三月に『迎陽記第一』を史料纂集の一冊として刊行することができた。康暦元年(1379)・二年・応永五(1398)・六・八年の、五年分の日次記を収載するもので、史料纂集の体例に倣って記事の要旨を標目として掲げ、また人名・校訂・説明などを本文に傍注する。南北朝期十回の改元に携わっていた当事者の日記が刊行されたことで、この分野の研究の基礎を築くことが出来た。

(2)迎陽記から改元関係の記事を抜書集成した部類記と推定される、迎陽記抽要についての研究を進めた。本書の祖本は、秀長自筆本を書写した三条西実隆筆本であることを突き止めて、その実隆筆本の断簡一葉と、直接の転写本と推定される善本を見出すことができた。従来利用されてきた紅葉山文庫本(江戸前期写)と比較すると、惜しむらくは九割ほどの抄出本であるものの、本文の優良さは言うまでもなく、今後の研究の基礎となるべき本である。(3)歴代の武家政権のうちでも、北朝の年号を頻繁に改めさせ、改元に最も干渉したのは室町幕府三代将軍足利義満である。一方、改元をせずに「応永」という一つの年号を使用し続け全く関心を示さなかったのが、四代将軍義持であり、対照は明らかである。この父子の文化政策を、論文「飛鳥井家の歌学と蔵書」にまとめて投稿した(23年11月刊行予定)。
少子高齢化社会における財産承継・管理の意義―扶養及び世話との関係を中心として

本研究では、まず、従来、現行民法の精神と相容れないとして学説上否定的に捉えられてきた対価的相続論を見直しを行った。次に、信託、生命保険など、相続以外の制度を利用した財産承継・管理の現状を整理・分析し、これらの制度と民法理念との関係、とりわけ両立可能性について検討した。これらをふまえて、ドイツ法、フランス法等を参考に、少子高齢化社会における財産承継・管理と扶養及び世話との合理的な接続の可能性を探った。はじめに、最適な研究手法を確認するための予備的な作業として、1近年の裁判例等に現れた相続及び扶養をめぐる紛争を分析し、現在の少子高齢化社会の法的な特徴を明らかにした。あわせて、2社会現象としての少子高齢化社会の現状把握に努めた。1からは、日本では、老親扶養、金銭換算が困難な面倒見等も含めて、その清算が相続まで持ち越され、相続の場面で一括解決を図ろうとする傾向が強いことが分かった。家庭裁判所の審判ではともかく、上級審で扶養に関する問題が争われることはあまり多くないのに対して、相続関係の事件は最上級審まで争われることが少なくないこともこの一つの表れであると考えられる。2については、高齢者の居住形態等も含めてデータを収集した。このような予備的作業をもとに、扶養をめぐる紛争よりも相続をめぐる紛争に力点をおいて考察を進める方針を固めることができた。続いて、相続紛争の予防という観点からも注目を集めつつある信託に関して基礎的な知識を整理した。これは、相続に関する裁判例の分析に加えて、信託の利用方法を知ることで、現在の相続制度とは異なる財産移転に関する具体的な需要の一端が見えてくると考えたためである。特に、信託法改正時の学説における議論、立法者の説明等を繙くことによって、遺留分制度等、民法上の制約を受けることなく財産移転に関する被相続人の意思の実現を図ることができる制度としての期待も信託法によせられていたことがわかった。これらの分析を通して、民法上の相続制度と相続に求める被相続人の希望との間にずれが存在すること、さらにその具体的事項などが明らかになった。以上のような日本法の現状をふまえて、参考になる外国法の研究に着手した。近年、大規模な相続法改正が行われたフランスの法制度の他、扶養に関する議論の蓄積があるドイツ法を参照することとし、今年度は、概説書の収集を中心に行った。平成26年度は、次の3点を中心に研究を進めた。第一に、日本における相続外財産移転制度について、信託、保険等を利用する仕組みの概要、民法上の財産移転制度との比較等の整理を行った。第二に、外国における相続外財産移転制度について、基礎的な調査を行った。立法・実務の動きが激しい分野であるため、難航したが、相続法の概説書を確認した後、信託法などの相続外財産移転制度に関する文献を集めた上で、関連すると思われる部分について重点的に資料を収集するという方法をとった。扶養制度との関係までは研究を進めることができなかったが、おおよそのイメージをつかむことはできた。さらに、近年のフランス及びドイツにおける立法改正とその意義も検討対象に加えた。第三に、以上の研究をふまえて、財産承継と扶養・世話との関連づけの可能性及びそれを考慮に入れる解釈について検討した。特に、寄与分の認定とその限度、寄与分と遺留分制度との関係・計算方法、被相続人の遺言による意思実現を妨げる遺留分減殺請求権行使の制限など、現在は問題となることが少ないものの、今後、裁判例が増加すると考えられる論点を中心に考えをまとめた。いまだ十分な比較法研究には至っていないが、外国法における解釈方法をそのまま参考にするのではなく、そのような解釈の背後にある相続制度ないし扶養制度のあり方及び意義に関する考え方に留意し、それらの思想が日本法になじみやすいものか、また、従来の争点の解釈との整合性はどうかという観点から考察を行った。民事法予備的考察として、日本法及び日本社会の現状の把握が進んだ点は、今度、研究を積み重ねていく上で、大変有意義であった。他方、外国法に関する研究の進捗状況は、予定よりも若干遅れている。文献収集までは順調に進んだものの、情報量が多すぎるという事情もあり、その整理・分析に時間がかかっていることがその原因である。今後、より効率的に進められるように工夫したい。本研究の最終年度となる今後は、次の4点を中心に研究を深める。第一に、引き続き、外国法の研究に力を注ぎたい。立法・実務の動きが激しいテーマでもあるため、難航が予想されるが、まずは、比較的メジャーな概説書を用いて現状を整理したい。その上で、信託法などの相続外財産移転制度に関する文献を集めたり、関連すると思われる部分について重点的に資料を収集したりするという方法をとる。

また、人の死に伴う財産移転は、必ずしも法律の規定通りには行われず、公証人実務等における独自の財産承継方法、とりわけ遺留分制度の潜脱制度が普及している国も多く、相続法と信託など相続外財産移転制度との関係を考える際には、文献資料には表れない実態を知ることが重要になるため、できれば現地調査も行いたい。第二に、それまでの外国の法制度及び実態に関する研究成果の整理を兼ねて、比較法から得た示唆をまとめる作業を行う。外国法における解釈方法をそのまま参考にするのではなく、そのような解釈の背後にある相続制度ないし扶養制度のあり方及び意義に関する考え方に留意し、それらの思想が日本法になじみやすいものか、また、従来の争点の解釈との整合性はどうかという観点からも検討する。第三に、以上の研究をふまえて、財産承継と扶養・世話との関連づけの可能性及びそれを考慮に入れる解釈を具体的に検討する。特に、寄与分の認定とその限度、寄与分と遺留分制度との関係・計算方法、被相続人の遺言による意思実現を妨げる遺留分減殺請求権行使の制限など、現在は問題となることが少ないものの、今後、裁判例が増加すると考えられる論点について、解釈方法を考え、提示する。第四に、冬以降、本研究全体を振り返り、反省点をまとめつつ、改めて次期の研究課題を検討することにしたい。扶養及び相続に関して法制度と実態との差異が大きい国について、現地調査を予定していたが、予想以上に日程の確保が困難であったために、断念せざるを得なかった。そのため、旅費及び調査に伴う人件費等の支出がなかった。来年度、日程の確保が可能であれば、現地調査を行う予定であるが、困難な場合には、文献や関係資料の入手によって補いたい。
抗血栓性と温度応答性を併せ持つ材料を基盤とする癌標的指向性ＤＤＳキャリアの開発

本研究では、これまでに明らかとなっていなかった高分子材料が発現する抗血栓性についての発現機構の解明を目指すため、既存の抗血栓性高分子であるポリ(2-メトキシエチルアクリレート) (PMEA)の一次構造中の側鎖エステル部位に注目した新規高分子、ポリ(3-メトキシプロピオン酸ビニルエステル) (PMePVE)を合成し、水和構造と抗血栓性を評価した。また、血小板は粘着せずに癌細胞が接着する細胞の接着選択性を有する高分子を用いた両親媒性ブロック共重合体を合成し、ミセル化挙動の解析を行った。まず、PMePVEはモノマーであるMePVEを2段階の反応で合成した後、フリーラジカル重合により合成した。合成した高分子は、含水試料を作製した後、示差走査熱量計(DSC)測定により吸着した水の構造を評価した。その結果、PMePVEは同様の化学組成を有するにも関わらず、PMEAとは異なる水の構造を形成することが明らかとなった。また、PMePVEの抗血栓性をヒト血小板粘着試験により評価したところ、PMEAと同程度の抗血栓性を有していることがわかった。これらの結果から、同様の化学組成を有している場合でも、化学構造式を変化させることにより吸着した水の構造が変化し、それに伴い抗血栓性を発現できることが示唆された。次に、疎水性部位にPMEA、親水性部位に細胞接着選択性を有するPMEA類似体を用いた両親媒性ブロック共重合体を、可逆的付加開裂連鎖移動(RAFT)重合により合成した。合成したブロック共重合体は、分子量分布1.2-1.3に制御できた。合成した高分子を水環境下で自己組織化によりミセル化させ、動的光散乱(DLS)により高分子ミセルのサイズを解析した。その結果、作製した高分子ミセルは直径90-170 nmであることがわかった。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
極短パルスレーザー光が誘起する酸化物ガラス中の光化学反応とその応用

研究計画に従い、リン酸カルシウムガラスの作製ならびに高強度フェムト秒パルスレーザー光に対する非線形感光特性の観測と評価を行った。組成50CaO-50P_2O_5のガラス試料を通常の溶融急冷法により作製した。試料は、鏡面研磨を施し厚さ約0.54mmの平行平板状にして用いた。これにSErF/Ti:Sapphireレーザー(Clark-MRX社製;CPA2001)の基本波(波長775nm)とその2倍波(波長388nm)を光源とし、入射光パワー10mW100mWで照射実験を行った。レーザー光の照射により、POHCに起因する色中心生成(赤色の着色)が観測された。2倍波(波長388nm)照射では「光路全体」に着色が観測されたが、基本波(波長775nm)照射では「出射面及び出射面側の内部」に着色が観測された。レーザー光照射前後での吸収係数の差Δαは、照射パワーの増大にともなっで増加した。2倍波照射におけるΔαの変化は、既に研究代表者が過去に解析した二光子吸収が誘起する光化学反応を仮定したモデルを用いて半定量的に説明することができた。これに対して基本波照射におけるΔαの変化は、ある程度の入射光強度になるまでΔαの増加が見られなかった。つまり、基本波照射では感光性の発現に際し、入射光パワーに明らかにしきい値を持っていた。これに対して光出射面での顕著な着色を詳細に解析した結果、フェムト秒光パルスに特有な現象として知られる、光周波数のsuperbroadeningが感光性に寄与することを指摘した。
Ｆｒｏｂｅｎｉｕｓ多様体やＨｏｄｇｅ理論の拡張とミラー対称性

本年度は,Katzarkov-Kontsevich-Pantevによって提唱された,Landau-Ginzburg modelに付随して定まるある種のD加群のコホモロジーに関する予想について研究をしました.ここで,Hodge理論の拡張である,不確定特異型Hodge構造の理論に着想を得て,これらの予想に対するHodge理論的な十分条件を得たこと,および具体的ないくつかの例に対して実際にこの十分条件を確かめたこと(したがって,予想が成り立つ例を与えたこと)が本年度の主な研究実績です.Katzarkov-Kontsevich-Pantevによるこの予想は,ミラー対称性予想という,理論物理学における弦理論と数学のコラボレーションによって定式化された中心的な予想の文脈において自然に期待される,重要なものであり,その文脈において自然な十分条件を与えたという意味で,本研究は意義深いものとなっています.また,先行研究において,具体的な計算によって確かめられていた例に対してよりconceptualな証明を与えただけでなく,計算が困難な例に対しても予想を証明したという点においても重要です.また,得られた十分条件は古典的なHodge理論を用いて比較的容易に検証可能な点からも,今後のさらなる応用が期待できます.実際,本研究のアイデアに刺激を受けて,予想の一部をより一般的な場合に対して証明した研究が別の研究者によって与えられました.そして,この結果について国内外のいくつかの研究集会にて,口頭発表やポスター発表を行いました.また,これらの結果についてまとめた論文を雑誌に投稿し,すでに出版が決まっています.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は,名古屋大学の三田氏とDubrovin予想の従来より一般的な設定の元での定式化と,その具体例に証明を得た.また,これらの結果について,国際的な学会に置いて発表した.現在はこれらの結果についての論文を作成するとともに,さらなる発展に向けて研究を進めている.これとは別に,修士論文の結果についてまとめたものがをAdvances in theoretical and mathematical physicsという雑誌に投稿,レフェリーからpositiveなレヴューを受け,出版をまつのみとなっている.以下,この三田氏との研究結果の概要を述べる.B. Dubrovinは, Fano多様体の連接層の導来圏が完備例外生成列を持つことと,その量子コホモロジー環が半単純であることが,同値であると予想した.そして,これら二つの条件が成り立っているとき,量子接続のStokes行列が,例外生成列のGram行列と一致すると予想した.Galkin-Golyshev-Iritaniは,この予想をGamma予想として精密化した.これらは,ミラー対称性予想に基づく予想であるが,ミラー対称性予想は,半単純の場合以外でも成り立つことが期待される.したがって, Dubrovin予想の類似の主張も,半単純の場合以外にも成り立つはずであるが,これまではその定式化すら与えられていなかった.我々は,この精密化された予想の技術を用いて, Dubrovin予想の類似を定式化し,およびその新たな予想を満たす,例を与えた.ここでは,半単純の場合と比べて,量子接続に対して,微分方程式論の高度な一般論を用いることや,導来圏の半直交分解のHochschildホモロジーなど,技術的にも高度な数学が用いられる.non-commutative Hodge構造という, Hodge構造のmirror対称性の観点から自然なHodge理論の発展についての理解が進んだ.ミラー対称性それ自身に対する理解も進んだ.これと同時に,技術面でも, irregular singularityを持つ微分方程式のRiemann-Hilbert対応など,汎用性の高い技術を習得することもできた.その結果として, Dubrovin予想という, mirror対称性予想の重要な帰結(応用)を自然な形で拡張することができた.まだ,定式化さえされていなかった予想をはっきりとさせ,ある程度広い非自明な具体例を与えれた.また,この定式化が,今後に指し示してくれる研究の方向性は広い.特に,この結果自体は量子接続に関するものだが,このミラー双対であるLandau-Ginzburgモデルについても,これまで見落とされてきた視点,問題意識を得ることができた.これらについて詳しくは,今後の研究の推進方策に書く.国際学会での発表を通じて,国内外の研究者との交流を深めることもでき,自身の研究成果を広めるとともに,広い視野を獲得することもできたと思う.大学のProgramで,フランスからClaude Sabbah先生にお越しいただき,指導をしてもらうこともできた.修士論文についても,査読に時間がかかったが,国際誌に掲載できる見込みがたったのは良いことであった.共同研究という初めての形態の研究活動に不慣れだった点から,論文の執筆活動が,一人の時よりも時間を要している点については反省が残るが,成果としては,複数の分野にまたがる,一人ではできない結果を出すことができたので,おおむね順調に進展してると言えるだろう.本年度は,Katzarkov-Kontsevich-Pantevによって提唱された,Landau-Ginzburg modelに付随して定まるある種のD加群のコホモロジーに関する予想について研究をしました.ここで,Hodge理論の拡張である,不確定特異型Hodge構造の理論に着想を得て,これらの予想に対するHodge理論的な十分条件を得たこと,および具体的ないくつかの例に対して実際にこの十分条件を確かめたこと(したがって,予想が成り立つ例を与えたこと)が本年度の主な研究実績です.

Katzarkov-Kontsevich-Pantevによるこの予想は,ミラー対称性予想という,理論物理学における弦理論と数学のコラボレーションによって定式化された中心的な予想の文脈において自然に期待される,重要なものであり,その文脈において自然な十分条件を与えたという意味で,本研究は意義深いものとなっています.また,先行研究において,具体的な計算によって確かめられていた例に対してよりconceptualな証明を与えただけでなく,計算が困難な例に対しても予想を証明したという点においても重要です.また,得られた十分条件は古典的なHodge理論を用いて比較的容易に検証可能な点からも,今後のさらなる応用が期待できます.実際,本研究のアイデアに刺激を受けて,予想の一部をより一般的な場合に対して証明した研究が別の研究者によって与えられました.そして,この結果について国内外のいくつかの研究集会にて,口頭発表やポスター発表を行いました.また,これらの結果についてまとめた論文を雑誌に投稿し,すでに出版が決まっています.今後は,三田氏との共同研究で得られた予想の具体例を増やすこと,この予想と量子接続に関する基本的な性質,例えば,量子Serre双対性と(D-加群の)Fourier変換との関係などを調べる.今回の研究を通じて,量子D-加群の漸近解析的性質と,導来圏の半直交分解の間に期待される関係がはっきりと定式化された.そこで,量子Serre双対性のような,二つの多様体の間の異なる量子接続の間の関係に対応する関係が,それぞれの多様体の導来圏の間にも成立することが自然に期待される.ここで, D-加群のFourier変換を線形代数的に記述する点に技術的課題があるが, Sabbah氏との議論を通じて得た知見を応用したいと考えている.また,この研究を通じて得られた知見を元に, Landau-Ginzburgモデルにおいて,量子接続とミラー対称性を通じて対応するD-加群に対する研究も行なっていく予定である.特に,量子接続で自明になっているBirkhoff問題に対する解が, Landau-Ginzburgモデルにおいては, primitive formを定めるための重大な問題になっている点に着目する.この点は, Katzarkov-Kontsevich-Pantev(以下, KKP)らによって指摘されている部分であり,彼らはこれに基づいてHodge数と, Birkhoff問題について,二つの予想を立てている.執筆者はさらに,これらにSabbah氏のrescaling dataが深く関わっていること,また, KKPによって与えられた二つの予想が,ある一つの条件から導かれること,その条件が満たされるための十分条件を観察した.これらの観察をより確かな形で明文化し,十分条件を満たす例を与えた上で,論文として発表したいと考えている.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。
藻類毒素発生の早期警報スクリーニング用のグラフェン電気化学的センサの開発

本研究では、富栄養化した湖沼における藍藻類由来の毒素であるミクロシスチン-LR(Microcystin-LR)を対象として、そのモニタリングや定量評価の手法について検討を行った。従来の液クロマトグラフによるMicrocystin-LR検出や定量分析法のような、時間がかかり、高価で、分析技能を要求する方法に代わって、新規なグラフェンフィルム(GF)複合電極バイオセンサを開発した。環境水試料中でのMicrocystin -LRに特異的なモノクローナル抗体のインキュベーション、そして、Microcystin -LRを固定化したGF電極センサの試料へ浸漬という2段階の検出反応を介して、GF電極センサの電気化学インピーダンス測定を介して濃度測定を行うものである。開発したセンサは、Microcystin-LRの広い濃度範囲、すなわち0.05100μg/ Lにわたって濃度と電気化学インピーダンスの間に優れた線形相関関係(R2 = 0.99)が得られた。このセンサは、世界保健機関(WHO)のMicrocystin-LR暫定ガイドライン濃度(すなわち1μg/ L)よりもはるかに低い濃度レベルで十分な感度を有しており、Microcystin-LRを特異的に検出することができる。この感度の良さは、グラフェン膜の大きな活性表面積および高い伝導率によって達成でき、効率的な電荷移動プロセスに起因しているものと考えられる。また、特異性は、Microcystin -LRに特異的なモノクローナル抗体を試料水に十分量を添加してインキュベーションする手順を加えたことによる。センサに結合させたMicrocystinがインキュベーション試料に残存するモノクローナル抗体量に比例して共役的に結合することにより、センサの電気化学インピーダンスの変化として測定する方式である。したがって、環境水中の他の潜在的な干渉物質の影響を受けにくいセンサであり、現場での検出・測定にも応用する可能性を秘めている。29年度が最終年度であるため、記入しない。霞ヶ浦や印旛沼などの富栄養化した湖沼を水源として利用する場合には、藍藻類由来の毒素産生が懸念されている。ミクロシスチン(MC)は、世界的にも高頻度で確認されて藍藻毒であり、1998年には世界保健機構により飲料水中のMC-LRの暫定基準値(1μg/L)が勧告されている。したがって、藍藻毒をアオコ発生とともに迅速に検出できること、浄水処理過程において挙動を把握できることは、富栄養化湖沼を水源とする場合に意義深いことである。本研究は、グラフェンの高い電気伝導性を生かした電気化学的センサを用いて、MCの迅速検出を目指すものである。最終的には、MCの抗体を修飾させたグラフェン電極を作成して、MCを選択的に検出可能なセンサの作成を行い、その検出感度や応答性を評価することを目的としている。本年度は、次の項目について研究を実施した。1)藻類毒の発生やその組成にする文献調査2)藻類毒の検出技術とグラフェン電極利用に関する文献調査3)グラフェン電極の試作とMC抗体の修飾方法の検討を研究項目とした。海外だけでなく国内におけるミクロシスチンの発生やその消長に関する文献調査を行い、発生濃度レベルやその検出状況に関する知見を整理することができた。また、ミクロシスチンの検出技術の取りまとめを行い、グラフェンの高い電気伝導性を生かした電気化学的センサの可能性や留意すべき点について検討を行えたこと、そして、グラフェン電極の試作も終了したことから研究は順調に進展している。1)試作した電気化学的センサのMC検出応答性を評価:異なる実験条件でMC抗体を修飾したグラフェン電極を用いて、純水に純物質のMCを溶かした検液に対するMC検出やその応答性を調べることが期待される。