hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
臭化メチル代替くん蒸剤フッ化スルフリルの生体影響解明の為の疫学調査研究

文化財等を病害虫から守るためのくん蒸剤(フッ化スルフリル)の生体影響評価を実施するために、拡散型サンプラーを用いた個人曝露濃度測定方法、および、尿中フッ素濃度を用いた生物学的モニタリング手法を確立した。更に、取扱い作業者10名を対象とした疫学調査において、呼吸機能検査、肝、腎機能の指標として血液生化学検査を行い曝露による生体影響評価を試みた結果、本研究の時間加重平均個人曝露濃度(検出限界以下1.1ppm)では、明確な健康影響は見られなかった。フッ化スルフリルの個人曝露濃度測定方法、尿中フッ素を曝露指標とした生物学的モニタリングの確立を目的としている。フッ化スルフリルの代謝経路で生じるフッ素イオンに着目し、ヘッドスペースGC-MSを用いた尿中フッ素濃度の測定法のための実験を行った。従来のガスクロマトグラフ法に比べ、溶媒抽出の手間が省け、より簡便な方法であると言える。内部標準物質として用いたアセトアルデヒドはアルコールの代謝物として尿中に排出されるため、人の尿中に含まれない物質を内部標準物質として選定することが今後の課題である。また、検出下限値または、定量下限値を求める必要があると考えている。さらに、生体影響に関する疫学調査を行い、許容曝露限界値の設定を図ることも目的としている。生体影響に関する疫学調査が無いことから、実際の作業現場に出向き曝露とそれによる生体影響に関する疫学調査を実施した。今後も作業現場における疫学調査を継続し、データを集積して行く。本研究は、1.フッ化スルフリルの個人曝露濃度測定方法、尿中フッ素を曝露指標とした生物学的モニタリング方法の確立、2.フッ化スルフリルの生体影響に関する疫学調査を実施し許容曝露限界値の設定を図る、事を目的としている。平成21年度は平成20年度に引き続き、個人曝露濃度測定の確立と、フッ化スルフリル代謝産物である尿中フッ素濃度測定方法を検討した。個人曝露濃度測定方法の確立は一定濃度のフッ化スルフリルを発生させた曝露装置内で実験を行い、吸引ポンプを用いて活性炭管に動的捕集させる方法と、もう1つは活性炭を充填したパッシブガスチューブを用いた拡散捕集法を検討した。動的捕集法は米国NIOSHの測定分析方法と同様に国内の活性炭管を用いて行うことができたが、高濃度のフッ化スルフリルについては活性炭管の吸着容量が不足したため、個人曝露濃度測定用に大容量の活性炭管を試作し、0.1ml/minの吸引流量で110ppm(TLV-TWAの1/52倍)のフッ化スルフリル濃度を測定する事ができた。拡散捕集法ではパッシブガスチューブの拡散係数を求めることができたが、更に検討中である。フッ化スルフリルの代謝産物である尿中フッ素は、酸性条件下でトリメチル化する事によりヘッドスペース付きガスクロマトグラフ質量分析計を用いて簡便に分析できた。本研究は、1.フッ化スルフリルの個人曝露濃度測定方法、2.尿中フッ素を曝露指標とした生物学的モニタリング方法の確立、3.フッ化スルフリルの生体影響に関する疫学調査を実施し許容曝露限界値の設定を計る、ことを目的としている。平成22年度は、平成20、21年度に実施した疫学調査のデータの解析を行った。フッ化スルフリルの個人曝露濃度測定方法を目的に、データ解析において拡散型捕集法のパッシブガスチューブの拡散係数を求めた。さらにその係数を用い、過去の疫学調査において求めていたパッシブサンプラーのフッ化スルフリル捕集量より個人曝露濃度を算出し、その値をデータ解析に用いた。作業者10名(4作業場)の時間加重平均個人曝露濃度は検出限界以下から1.06ppmであり、ACGIHのTLV-TWA5ppmを大きく下回る濃度であった。尿中フッ素濃度を曝露指標とした生物学的モニタリング方法の確立を目的に、非曝露者の尿中フッ素濃度を測定した。非曝露者の尿中フッ素濃度については、フッ素化合物を使用していない工場の作業者の早朝尿を用い、尿中フッ素濃度を求め、曝露作業者との比較を行った。非曝露者(38名)の尿中フッ素濃度は0.47±0.35(0.04-1.61)μg/ml(算術平均±標準偏差(最少記最大))であり、曝露作業者(10名)の作業中平均尿中フッ素濃度2.03±1.48(0.64-5.11)よりも有意に低い結果であった(p<0.01)。また、フッ化スルフリルの生体影響については、曝露作業者10名(10名の調査期間平均曝露濃度0.47±0.40ppm)を曝露濃度0.48以上の高曝露群5名と曝露濃度0.47ppm以下の低曝露群5名に分け、作業後の呼吸機能検査項目と血液生化学検査項目について2群の平均の差の検定を行った。高濃度曝露事故事例では肺水腫や低カルシウム血症の所見が報告されている。

肺機能やイオンチャネルへの影響が考えられるが、両群の肺活量や1秒率等の肺機能検査、血中Caイオン濃度、Kイオン濃度、Clイオン濃度等の血液生化学検査に有意な差は認められなかった。
1992年ニカラグマにおける地震とその津波に関する調査研究

1992年9月2日1時16分(世界時)に太平洋中央アメリカ海嶺で発生したニカラグア地震(Ms=7.2)とそれによる津波のニカラグアへの影科を調査した。調査は9月20日から24日までの5日間、ニカラグアの太平洋海岸で3班に分かれて実施された。内容は海岸での「本震震度」「津波の最大水位と来襲状況」の聞き込み調査と「津波の痕跡、被害」の目視による調査、本震を含む地震と津波に関して現地でとれた記録の収集などからなる。これによって(1)津波の最大水位(平均海面上)にニカラグア太平洋全海岸にそっての分布、平均で45m、中央部(エルトランシト)で最大で10m、南北方向へむかって減衰する、をえた。(2)本震震度はMM震度階で23で、首都マナグアでは1であった。(3)最大水位の分布、検潮記録を総合すると長さ200km、幅100kmの低角逆断層の発生が津波の原因となっている。(4)被害は最大水位に比例し、エルトランシトでは海に面した住宅は壊滅状態であり、エルトランシト以外の46mの水位の所では家の壁や戸の破壊が見られた。死者は全域で100名をこし、小供の占める割合が高いのが注目される。聞き込み調査によると津波の来襲はそれほど急激ではなく、除々に水位が増加したため逃げる余裕があった。(5)津波第一波は引き波であるという証言が少なからずあり、検潮記録の結果がうらづけられた。これは低角逆断層の特徴である。第一波押し波の伝播時間は4470分で、波数は3波程度であるとの証言を多くえた。これらの結果を総合すると(a)津波の規模にくらべ地震震度が小さく、展型的な「津波地震」である。(b)海溝での長さ200km、幅100km程度の逆断層による津波である。このことはカリブプレートの弾性はねかえりが津波を引き起こしたことを示している。(c)津波は市街地に上陸して減衰し、最大浸水距離で上陸時の水位の1/2になっている。これは長波が上陸時に保持する運動エネルギーを全て失った結果とみなせる。
神経活性物質およびその受容性の分布からみに脳の機能単位構造とニューロン連絡の解析

1.P物質受容体に対する免疫抗体を作製し,これを用いて,ラット中枢神経系におけるP物質受容体の分布,特に,侵害受容性二次ニューロンのうちでP物質受容体を発現するものの分布を明らかにした。また,P物質受容体免疫活性を示す大脳皮質ニューロンはその大部分がGABA作動性の非錐体ニューロンであることを明らかにした。さらに,P物質受容体免疫活性を示す線条体ニューロンがソフトスタチン陽性ニューロンとコリン作動性ニューロンに大別されることを明らかにした。3.ミューオピオイド受容体に対する免疫抗体を作製し,これを用いて,ラット中枢神経系におけるミューオピオイド受容体の分布を明らかにした。また,ミューオピオイド受容体が軸索終末にも出現することを,内側副視束核,弧束核,脊髄I層等において,電子顕微鏡的免疫組織化学により確認した。4.上記の受容体や神経伝達(修飾)物質の分布と関連して,免疫組織化学的方法と順向性および逆向法標識法とを組み合わせて,大脳皮質局所回路,線条体局所回路,小脳皮質局所回路,痛覚系,内因性痛覚刺激制御系,咀嚼系等のニューロン連絡を形態学的に解析した。1.代謝調節型グルタミン酸受容体mGluR2の中枢神経内分布をin situ hybridizationによってラットについて調べた。2.ラットのP物質受容体に対する免疫抗体を作製した。3.ラットの外側手綱核に軸索を送るドパミン作動性ニューロンの分布を蛍光二重標識法によって調べた。4.ネコおよびラットの背側縫線核から視床中下核に向かってセロトニン作動性の直接投射が存在することを蛍光二重標識法によって証明した。5.代謝調節型グルタミン酸受容体mGluR3の中枢神経内分布をin situ hybridizationによってラットについて調べた。6.代謝調節型グルタミン酸受容体mGluR5に対する免疫抗体を作製した。7.ラットの新線条体に分布するP物質受容体免疫活性陽性ニューロンを免疫細胞化学的に検索した。P物質受容体免疫活性を示すニューロンは無棘の内在性ニューロンであり,同時にソマトスタチンの免疫活性を示すものと,コリンアセチルトランスフェラーゼの免疫活性を示すものとに二大別できることが判明した。8.ラットの大脳新皮質に分布するP物質受容体免疫活性陽性ニューロンを免疫細胞化学的に検索した。P物質受容体免疫活性を示すニューロンのほとんどすべてがGABAの免疫活性を示すことが判明した。1.代謝調節型グルタミン酸受容体mGluR2/mGluR3に対する抗体を作成し,これを用いてmGluR2/mGluR3のラット小脳内の分布を光学顕微鏡レベルおよび電子顕微鏡レベルで検討した。その結果,小脳ゴルジ細胞においてはmGluR2/mGluR3がシナプス後部(細胞体および樹状突起)ばかりでなく,シナプス前部(軸索終末)にも存在することを確認した。2.二重免疫蛍光法によって,ラット大脳新皮質のGABAニューロンがグルタミン酸合成酵素に対する免疫活性を示すことを証明した。3.P物質受容体に対する抗体を作製し,ラットの中枢神経系について,P物質受容体様免疫活性の分布を免疫組織化学的に調べ,同時にP物質様免疫活性の分布をも調べて,両者を比較検討した。4.NMDA受容体の5種類の亜型について,それらのラットにおける発達過程をin situ hybridizationによって調べた。5.ミュー・オピオイド受容体に対する免疫抗体を作製し,これを用いて,ラット線条体ではミュー・オピイド受容体様免疫活性が“patch"に限局することを証明した。6.代謝調節型グルタミン酸受容体mGluR4およびmGluR7のラット中枢神経内分布をin situ hybridizationによって調べた。1.ラット三叉神経運動核に軸索を送る介在ニューロンについて,閉口筋運動ニューロンに軸索を送るもの,および,開口筋運動ニューロンに軸索を送るもの,それぞれの分布を逆向性標識法によって明らかにした。2.順向性および逆向性標識法によって,ラット外尿道括約筋を支配する陰部神経運動ニューロンへ直接投射するニューロン群を橋の排尿中枢(バリントン核)の腹方延長部に発見した。3.代謝調節型L-AP4感受性グルタミン酸受容体mGluR4およびmGluR7のラット中枢神経内分布をin situ hybridizationにより明らかにした。

4.スライス実験により,グルタミン酸合成酵素に対する単クロン抗体を用いて,ラット大脳皮質一次運動野VI層および一次体性感覚野VI層の投射ニューロンにグルタミン酸作動性のものと非グルタミン酸作動性のものがあることを免疫組織化学的に証明し,同時にそれら投射ニューロンの電気生理学的特性を明らかにした。5.K物質受容体に対する免疫抗体を作製し,ラット中枢神経系におけるK物質受容体の分布を免疫組織化学的に明らかにした。6.ミュー・オピオイド受容体に対する免疫抗体を作製し,ラット迷走神経核ニューロン群におけるミュー・オピオイド受容体の分布を,光学顕微鏡的および電子顕微鏡的レベルにおいて,免疫組織化学的に明らかにした。
美学の社会的使命における持続可能性

本研究は、地域社会における文化芸術の実践において、「持続可能性」を意識させる事業に注目し、その新しい価値創造の可能性を考察した。具体的には、主としてアートNPOらによって自主運営されている、さまざまなアートプロジェクトは、地域の様々な問題に対して、創造的な価値による提案を行うことで、より豊かな生活環境を創出する可能性がることを確認した。このような状況は、美的価値に対し静観的な姿勢を貫くモダニズム的視点だけでは、把握出来ないものであり、日常生活において「持続可能性」の意識の下で、実践していくべき問題でもある。そして、そこに現代社会における「美学」の使命がある。本研究は、日常生活における文化芸術の分野ての「持続可能性」を意識させる実践に注目し、それらのフィールドワークを通して、新たな価値創造の可能性について考察することを目的とする。研究二年度も「国内旅費」を用いて、全国のアートNPOやアートプロジェクト、まちづくりとアートの関係性等を調査した。具体的には、富山県のアートNPOヒミング、神戸ビエンナーレ、あいちトリエンナーレ2013などである。それらは、地域において文化芸術の実践を持続的に発展させることが、住民が地域の創造的価値を認識し、それが豊かな生活の基盤となりうることを確認した。一方、エコロジーと現代アートの協働関係の視点から、ドイツのIBAエムシャーパーク事業の調査を行った。そこでは、いわば「負」の遺産ともいうべき炭坑の記憶が、都市計画においてどのように保存されているかを中心に調査した。その際、当初現代アートが重要な役割を果たしていたが、現在においては、それよりも都市の創造性に重点がおかる傾向が強いことを確認した。本研究は、フィールドワークを中心とする研究であり、様々な調査により、同じ関心をもち、それを実際に活動している人たちとの意見交換とネットワークの構築は、大きな成果であった。意見交換の結果を「日常性の美学」という側面から理論化していく作業は、特に英米の「環境美学」に関する論文や著作に注目しつつ遂行した。本研究は、日常生活における文化芸術の分野での「持続可能性」を意識させる実践に注目し、それらのフィールドワークを通じて、新たな価値創造の可能性について考察することを目的とする。研究初年度では「国内旅費」を用いて、全国のアートNPOやアートプロジェクト、まちづくりとアートの関係性等を調査した。具体的には、新潟県の越後妻有アートトリエンナーレ、大分県の別府現代芸術フェスティバル、国東半島アートプロジェクト、富山県のアートNPOヒミング、福岡県久留米市のカメラータ城島などである。それらでは、地域において文化芸術の実践を持続的に発展させることが、住民が地域の創造的価値を認識し、それが豊かな生活の基盤となりうることを確認した。一方、景観の問題に注目し、新潟県中越地震の復興と文化的景観の問題から旧山古志村(現長岡市)、歴史的景観の保全という問題から奈良県奈良市を調査した。特に前者は、負の遺産としての景観を住民がどのように活用していくかといった問題を意識させ、それは東日本大震災の復興の問題につながっていることを確認した。「外国旅費」に基づく研究計画では、ドイツのエムシャーパーク事業を予定していたが、スケジュールの問題で調査することは出来なかった。しかし、韓国の光州市とソウル市の文化的実践の調査を行い、創造的価値を有する文化芸術の持続的な活用こそが、様々な都市問題を解決するのに有効であることが確認できた。本研究は、フィールドワークを中心とする研究であり、今回の調査により、同じ関心をもち、それを実際に活動している人たちとの意見交換が出来たことは一定の成果といえる。また、意見交換の結果を「日常性の美学」という側面から理論化していく作業は、特に英米の「環境美学」に関する論文や著作に注目しつつ遂行した。研究最終年度は「外国旅費」を用いて、二度にわたる調査を行った。まず、8月にデンマーク王国からドイツ連邦を中心とする調査では、エコロジーの視点から都市デザインにおける持続可能性の具体的事例を確認した。デンマークのコペンハーゲンでは、自転車を核とする都市交通システムや、デンマークデザインが有する創造性が都市景観に大きく寄与していることを確認した。またルイジアナ美術館やオードロップゴー美術館等が有する「創造性」が、都市景観に果たす重要性を調査した。ドイツでは、前年度に引き続きエムシャーパーク事業の調査を行ったが、エコロジーの視点のみならず「創造性」が、持続可能性のある都市文化形成に重要な役割を果たしていることを確認出来た。次に、2月にイタリア共和国シチリア州の、大震災以降の都市再開発事業を調査した。この問題は、3.11以降の復興プランにおいて、負の記憶とどのように向き合うかという問題を孕んでいる。具体的には、1968年の大地震で崩壊した、ジベリーナ、ポッジョレアーレの調査を行った。二つの都市とも、震災の被害が大きく古い都市を放棄し、全戸新都市に移転したが、ジベリーナの場合は古い街区はアーティスト:アルベルト・ブッリの手により『亀裂』という作品=パブリック・アートに作り変えられた。

一方、ポッジョレアーレは廃墟のまま残され、ネクロ・ポリスとして、ひっそり都市の記憶を保存している。しかし、ジベリーナのパブリック・アートを多用する都市デザインも、ポストモダン的デザインのポッジョレアーレも、メンテナンスの悪さが目立ち、経年に疲弊が顕著であり、持続可能性の欠如を露呈している。この事例は、場の記憶を核として都市の美的環境整備が行われるべきであることを示唆しているが、それは美学における持続可能性の有効性を考察する場でもある。美学芸術学アートマネジメント研究二年度は、精力的に国内のアートプレジェクト、アートNPOの調査を行い、一定の成果をあげることが出来た。特に、あいちトリエンナーレ2013に関連する調査は有益だった。また、研究初年度に予定していたドイツの「IBAエムシャーパーク事業」の調査を行うことが出きたので、昨年の遅れをとりもどし、現在研究はおおむね順調に進展している。この調査により、近代化産業遺産やエコロジーの側面から、都市再生、文化的景観の創出についての研究が進み、それと関係する国内事例(富岡製糸工場、長崎の産業遺産群等)も調査を遂行したため、基礎的なデータは大体収集することができた。研究成果は、7月にポーランドのクラクフで行われた第19回国際美学会議と、12月に九州大学で開催された日本アートマネジメント学会全国大会等で公表し、そこでの意見交換が有益であった。研究初年度では、精力的に国内のアートプロジェクト、アートNPOの調査を行い、一定の成果をあげることが出来たが、当初予定していたドイツの「エムシャーパーク事業」の調査を行うことが出来なかった。この調査は、産業遺産やエコロジーの側面から、都市再生、文化的景観の創出についての研究を行うものであり、その側面からの研究は遅延している状況にある。また「謝金」を用いて、台東区谷中地区などのより具体的なフィールドワークを行うことが出来なかったことも、研究の遅延をもたらしている。しかし、大分県の調査では、事業者とアーティスト、地域住民への聞き取り等で十分な成果を上げることが出来ており、全体としては「やや遅れている」状況にあると思われる。平成26年度は、当初の予定通り「国内旅費」により、アートプロジェクト、アートNPO、まちづくりとアートの関係性の調査を行う。また、東日本大震災以降の復興事業における、文化芸術事業の検証という側面から、引き続き現地調査を行う。「外国旅費」では、震災復興関連でイタリア共和国シチリア島のジベリーナの調査をを行い、震災復興における都市計画とアートの関係性を持続可能性の視点から調査する。研究成果は、本年11月に実践女子大学で開催される日本アートマネジメント学会の全国大会や、実践女子学園アート・コミュニケーション研究所が行うシンポジウム等で発表していく。平成25年度は、研究初年度同様「国内旅費」により、アートプロジェクト、アートNPO、まちづくりとアートの関係性の調査を行う。
低温吸水によるコムギ種子胚・糊粉層のホルモン感受性変化とα-amylase合成制御

平成4年度は、コムギ(北系1354)種子を低温吸水処理(5°C48時間)すると、種子の休眠が打破されると共に種子胚のアブシジン酸(ABA)感受性が低下することを明らかにした。この発芽抑制をするホルモンABAに対する感受性の低下が休眠打破と関係している可能性がある。また、休眠性の異なるコムギ系統の種子のABA含量を測定したところ、品種間差が存在した。しかしこの違いは、休眠性の強弱とは相関していなかった。このことより種子休眠性と種子内ABA量とは関係していないと思われる。平成5年度は、種子発達時期に伴う胚および糊粉層のGAとABA感受性の変化を調査した。糊粉層は種子発達が進むにつれてGA感受性が増加し、α-amylase合成能が高くなった。一方、胚は種子が発達するにつれてGAに対する反応性が低下し、α-amylase合成能が小さくなった。しかし低温吸水の刺激は、胚のGA感受性を増加させ、α-amylase合成が増加した。このことから、低温吸水は休眠を打破すると共に、α-amylase合成能も増加させ発芽に備えると思われる。糊粉層は低温吸水処理によりGA感受性が変化しなかった。また、糊粉層のα-amylase合成能は低温というよりも種子の発達、特に乾燥により主に増加すると思われる。平成6年度は、矮性遺伝子Rht3をもつコムギ品種TordoのGA感受性を調べると共に、α-amylase合成抑制作用のあるABAとsucroseの種子胚中の濃度および発芽中における濃度を調べた。Tordoの糊粉層ではα-amylaseの活性は低い。しかしGAによってα-amylaseの活性が全く増加しないのではなく、増加の割合が低いことが明らかになった。それゆえ、Rht遺伝子は全くのGA非感受性でなく、その反応性が低下した突然変異と思われる。胚内のABAとGAの量は発芽が始まると急速に低下し、α-amylaseの合成を抑制する濃度以下になることが明らかになった。種子休眠は高等植物の種子で共通してみられる現象だが、コムギ種子の休眠には、種子胚の発芽抑制ホルモン、アブサイシン酸(ABA)に対する感受性が関係していることを明らかにしてきた。もう一つの要因である種子内のABA量は、コムギ系統間であまり調査されていない。今回、休眠性の異なるコムギ14系統(伊賀筑後オレゴン,Chinese Spring,Zenith,Waikei l,赤銹不知,Tordo,Lancer,Satanta,Lewis,RL4137,Etore Clong,Br.6325×Prins,U67635,Klliber)の種子内のABA量をELISA法で測定した。胚内のABA量は、系統間で大きな違いがあった。しかし。胚内のABA量と種子休眠性の強弱は、相関していなかった。また、胚以外の部分(主に胚乳)では、ABA量に変異がみられなかった。以上の結果は、種子の休眠性が胚のABA感受性と強く関係していることを、更に明らかにした。発芽時、糊粉層より分泌されるα-amylaseの合成は、植物ホルモンのジベレリン(GA)とアブサイシン酸(ABA)により制御されることは、よく知られている。種子胚より分泌されるα-amylaseと種子胚のABA感受性との関係を調べた。種子胚でのα-amylase活性は、胚のABA感受性と無関係であることを明らかにした。

穂発芽抵抗性系統、北系-1354,Tordo,RL4137、穂発芽感受性系統、チホクコムギ,Chinese Springの受精後30日(DHP30),40日(DAP40),50日(PAP50)の種子を採集し、発達段階の異なる種子の胚、胚乳部のalpha-amylase活性、GA処理したときのalpha-amylase活性を測定した。また、種子休眠を打破し、穂発芽を誘導する低温処理したときの胚、胚乳でのalpha-amylase活性の変化を調べた。今年度は、種子の発達過程に伴い、糊粉層は次第にGA刺激に反応するように変化すること、また品種間でこの感受性の上昇に違いがあることを明らかにした。種子発達と共に糊粉層内でGA感受性に関する因子が急速に増加し、この因子がalpha-amylase活性の増加の主要因となっていると思われる。一方、胚では、種子が成熟するに従いalpha-amylase合成が低下した。このことは、胚からのデンプン性胚乳へのalpha-amylaseの寄与は少ないことを示唆した。低温吸水処理は(5°C48h)は、いずれの発達段階の種子胚、胚乳のGA感受性も変化させなかった。あるコムギ系統(RL4137)の発達段階の糊粉層では、GAの処理なしに吸水だけでalpha-amylase活性が増加した。このGA刺激なしにalpha-amylase合成が上昇する現象は、比較的高いGA感受性をもっている糊粉層に見られた。ジベレリン非感受性とされている突然変異体の糊粉層では、GA感受性は低かった。しかし、種子発達を通じ正常コムギと同様に、種子が成熟すると共にその感受性は高まった。この突然変異体は、GAに非感受性でなく感受性を低下させている受異体である。多分、GAシグナルを受ける機構に部分的な欠陥があると思われる。
ストレス環境下の血液中サイトカインの変動とその法医学的応用

今回対象としたサイトカインはIFN-γ, IL-6, IL-10, IL-12p70, MCP-1,TNFである。まず活性酸素発生剤であるパラコート(Pq)中毒モデルを使ってサイトカインを検討した。その結果,IL-6とMCP-1について肺でのRNAの発現また血中での蛋白レベルがPq暴露5日以内に有意に増加することが分かり,とくに前者が中毒初期,後者が後期のマーカーになることが示唆された。さらに抗IL-6抗体で治療効果を検討継続中である。つぎに,マウス水浸拘束ストレス(WRS)を使って,サイトカイン発現に及ぼす覚せい剤(MA)の影響を検討した。その結果,IL-6,IL-10,TNFの血中レベルがストレスで増加し,MAでさらに増加することが分かった。とくにIL-6の血中レベルはMA存在下で飛躍的に増加した。またその機序は不明であるが,MAはストレスによる胃粘膜障害を有意に抑制した。さらに,マウスのグルココルチコイドレセプター(GR)多型に焦点を当て研究した結果,GR多型がマウス個体にみられるストレス反応に重要な役割をもつ可能性を明らかにした。1)パラコート中毒モデルでは投与後好中球の浸潤が強く認められる5日目まで,とくにIL-6の高値(RNA発現レベルおよびタンパクレベル)が顕著に観察され,治療面での有用性を示唆した。2)水浸拘束ストレスWRS)をマウスに負荷し,血中のIL-6,IL-10,IL-2,IL-13,TNF,IFN-Y,IL-12p70,MCP-1を測定した。ストレス(急性)により,IL-6,IL-10,TNFは有意に(p<0.05)上昇し,ストレス解放後1日で正常値に戻った。次に,この3種についてWRS6hにおける覚せい剤(MA)の影響を調べた。その結果,とくにIL-6はWRS下のMAで顕著な増加を示した。IL-10,TNFも同様な結果であった。またこれらの変化は血中コルチコステロンに直接関係するものではなかった。これは,MAの生体に対する影響がストレス下と非ストレ、ス下では大きく異なることを示唆するものである。3)WRSでの胃粘膜での出血がMAによって有意に(p<0.05)抑制されることが分かった。一般にWRSとMAの作用機序はoverlapするが,このMAでの抑制機序は今後の検討課題である。4)ICR系マウスでは,グルココルチコイドレセプター(GR)に多型が存在し,GR^<wt/wt>,GR^<wt/Qn>,GR^<Qn/Qn>に分けられる。自家繁殖して検討を始めているがGR^<wt>alleleがGR^<Qn>alleleに対してストレスに対する感受性が高いことが示唆された。5)ヒトの職業ストレスとセロトニントランスポーターについて解析を行った結果,これまでの報告と一致する結果が得られた。しかし,血中サイトカインレベル(Th1/Th2)では変化がみられなかった。覚せい剤とストレス:水浸拘束ストレス(WRS)モデルによりストレス性胃内出血に及ぼすメタンフェタミン(MA)の影響を検討した結果,MAが胃粘膜での出血を有意に抑制することが分かった。血中サイトカインでは,とくにIL-6が顕著な増加を示した。RNAの発現を検討したところ,COX-2がMA投与で増加した。しかし,未だMAのストレス性胃粘膜障害の抑制機序については不明である。グルココルチコイドレセプター(GR)多型とストレス感受性:ストレス条件下では視床下部-下垂体-副腎系が活性化され、グルココルチコイドが副腎皮質から放出されて抗ストレス作用を発揮すると言われている。グルココルチコイドは細胞内でGRと結合し,種々遺伝子の転写制御を行う。そこでICRマウスにみられるGR遺伝子多型(CAG反復配列数により8/8,8/16,16/16に分類できる)とストレス性の胃粘膜障害等に関連があるか否かについて検討した。まずWRSによる胃粘膜の出血には性差が認められ,雄>雌であった。

GR多型から検討すると,とくに雄のストレス後期では16/16>8/16>8/8の順で胃粘膜での出血が強いことが分かった。一方,血中コルチコステロンの変化は,ストレス初期すなわち絶食のみでは8/8>8/16>16/16であったが,ストレス後期では逆転し,16/16>8/16>8/8であった。したがって,コルチコステロンは,ストレス初期では障害の抑制,後期では障害の促進に関与するのかも知れない。血中サイトカインでは,IL-6がGR遺伝子多型に関係なく,WRS6時間で顕著な増加を示し,TNFも増加傾向をしめした。またIL-10は8/8,8/16で増加した。したがって,IL6/IL10は,WRS3および6時間で16/16>8/16>8/8であり,胃粘膜で観察される出血程度とよく相関していた。このように,GR遺伝子多型は,ストレス感受性に関与することが分かった。覚醒剤(MAP)の血中濃度は,投与後3,6hで水浸拘束(WRS)(-)に比べWRS(+)で有意に高値となりWRS下ではその代謝・排泄が遅れることが明らかであった。血中サイトカインではIL-10,TNFさらにIL-6がWRS(+)MAP群で有意な上昇を示し,とくにIL-6は顕著に増加した。一方,心筋組織障害の指標として血中のTroponin IおよびH-FABPを測定した結果,H-FABP濃度がWRS(+)MAP群において投与6hで有意に高値となるが,WRS(-)MAP群,WRSのみの群ではその上昇が認められず,ストレス下の心筋において組織障害が惹起されることが示唆された。つぎに,MAP投与3hでの心筋におけるHspの遺伝子発現を検討した。その結果,WRS(-)MAP投与群においてHsp70,90,32の発現レベルが高値を示すが,WRS(+)MAP群では大きな変化は観察されなかった。さらに心筋におけるHsp70タンパク量もWRS(-)MAP投与群において一般に高い値が得られた。以上,今回の研究では,MAPでの心筋に対する作用はWRSによって大きな影響を受けることが分かった。すなわち,WRS(-)MAP群の心筋では,防御機構としてのHspsの発現が促進されるが,WRS(+)MAP群では,サイトカインの発現が促進される反面,Hspsはとくに変化せず,これが心筋の組織障害に繋がっていくものと思われた。
アデノ随伴ウイルスベクターを応用した脳神経疾患に対する細胞遺伝子療法

脳神経疾患に対する新規治療蛋白質補充療法の開発に向け、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターやその産生細胞を用いた脳組織への新規薬物送達システム基盤技術開発を推進した。従来のベクター精製における密度勾配超遠心操作はGMP生産やSOP管理の観点で不利であったが、イオン交換やゲル濾過クロマトグラフィーを応用し、超遠心操作の省略に成功した。純度の高いベクターを応用することで、脳組織への遺伝子導入や脳神経疾患の治療実験において、安全に効果的な遺伝子導入が可能であった。また、ベクター産生型腫瘍標的細胞の開発に向け、体性幹細胞へのベクターコンポーネント導入条件を確認した。悪性神経膠腫、難治性てんかん、および脳血管障害に対する細胞遺伝子治療の臨床的効果を高めるため、病巣において持続的に治療蛋白質を作用させることが可能な新規蛋白質補充システムの開発が急務である。この取り組みの一つとして、アデノ随伴ウイルス(AAV)やその産生細胞を用いた、安全で持続的な蛋白質補充療法の有効性が期待されている。その基盤技術として、高純度ベクター作製システムの開発、およびベクター産生型幹細胞の開発を前年度に引き続き推進した。(1)新規AAVベクター作製システムの開発と蛋白質補充療法独自の基盤技術をさらに改良し、安全性の高いベクター調製系の開発を推進した。イオン交換精製前段階の粗精製において、毒性の高い塩化セシウムの代わりに、安全性の高い材料を用いて超遠心分離を行なうことに成功した。また、ラットにIL-10発現AAV-1ベクターを筋注し、IL-10の持続的体内発現と血管内への分泌を行った。遺伝子発現を確認後、大槽内に自己血を注入して血管れん縮を誘導し、病理学的解析により血管れん縮の予防効果を確認した。(2)ベクター産生型腫瘍標的細胞の移植による治療遺伝子の増幅腫瘍内のがん幹細胞の維持にMSCsが支持細胞として重要な役割を果たしていることから、MSCs自身に外来遺伝子発現ベクターを産生させることによって、より高い治療効果が期待される。8型AAVのベクターコンポーネントをMSCsに導入し、eGFP発現AAVベクターを複製させた。得られたベクターをHepG2細胞に感染させ、遺伝子発現を確認した。その基盤技術として、高純度ベクター作製システムおよび発現増強法の開発を前年度に引き続き推進した。(1)高純度AAVベクター作製システムの開発と蛋白質補充療法独自の基盤技術をさらに改良し、安全性の高いベクター調製系の開発を推進した。アデノウイルスE1およびBcl-xLを導入した293細胞にベクタープラスミドおよびヘルパープラスミドを導入すると、ウイルス粒子は培養上清中にexosomeとして放出されることを電顕にて確認し、これをサンプルとしてベクター調製が可能なことを証明した。また、GAD発現AAVベクターを作製し、側頭葉てんかんのモデルであるELマウスの両側海馬に定位脳的に注入した。治療群では、角加速度刺激で誘発される痙攣発作の減弱がみられ、組織標本の解析によって治療遺伝子の効果的な発現も確認された。(2)AAVベクターに搭載した導入遺伝子の発現増強従来、HDAC阻害剤による遺伝子発現増強効果を証明しその作用機構の解析を推進してきたが、今回、新たに生薬処方によるウイルス粒子取り込み増強効果を見いだした。神経上皮由来細胞株U251MGにTJ-68をあらかじめ短時間作用させると、その後培地中に添加したrAAV8の導入効率がTJ-68濃度依存性に亢進した。この際、Q-PCRにてウイルス粒子の取り込み亢進を確認したが、HDAC活性への影響は認められず、細胞分化に影響しない発現増強剤として期待される。難治性脳神経疾患に対する細胞遺伝子治療の臨床的効果を高めるため、病巣において持続的に治療蛋白質を作用させる実用的な蛋白質補充システムの開発が急務である。独自の技術や知財を応用し、アデノ随伴ウイルス(AAV)やその産生細胞を用いた、安全で持続的な蛋白質補充療法の有効性を証明した。さらなる改良と本格的実用化に向けた基盤技術として、高純度ベクター作製システムおよび発現増強法の開発を前年度に引き続き推進した。(1)高純度AAVベクター作製システムの開発と蛋白質補充療法:前年度に引き続き、ベクター作製系の技術基盤をさらに改良し、より効率の高いベクター調製系の開発を推進した。ベクターの産生効率を高めるための培地組成を検討し、高産生培地としての応用可能性を検討した。

また、側頭葉てんかんモデルELマウスでの発作焦点内Glutamate decarboxylase発現療法の有効性と安全性について、前年度までに得られた結果を整理検証した。さらにベクターの安全性や分布様式を霊長類にて検証するため、マーモセットにおける1,8,9型AAVの遺伝子導入様式について検討を行った。(2)ベクター搭載遺伝子の発現増強システム:前年度に引き続き、天然成分によるAAV粒子取り込み増強効果と作用条件を解析した。神経上皮由来細胞株U251MGの他、線維芽細胞、肝細胞や筋細胞においても発現増強作用が確認された。またウイルスの血清型についても検証を行い、2型AAVおよび9型AAVにおける効果が確認できた。アデノウイルスベクターの場合にも発現増強作用が確認された。さらに遺伝子を増幅するベクター産生型腫瘍標的細胞の知財審査に関して文献調査を追加し、意見書および補正書の提出により特許が認められた。難治性脳神経疾患に対する細胞遺伝子治療の臨床的効果を高めるため、病巣において持続的に治療蛋白質を作用させる実用的な蛋白質補充システムの開発が急務である。独自の技術や知財を応用し、アデノ随伴ウイルス(AAV)やその産生細胞を用いた、安全で持続的な蛋白質補充療法の有効性を証明した。さらなる改良と本格的実用化に向けた基盤技術として、高純度ベクター作製システムおよび発現増強法の開発を前年度に引き続き推進した。(1)高純度AAVベクター作製システムの開発と蛋白質補充療法:ベクター作製系の技術基盤をさらに改良し、より効率の高いベクター調製系の開発を推進した。ベクターの産生効率を高めるための培地の組成を検討し、高産生培地の開発に着手した。また、精製担体の開発に向け、糖鎖チップを用いて、AAVに親和性の高い構造をスクリーニングした。さらに、側頭葉てんかんのモデル動物であるELマウスを使用し、発作焦点内Glutamate decarboxylase(GAD)発現療法の有効性と安全性を引き続き検証した。ELマウスの両側海馬にGAD発現8型AAVベクターを注入し、遺伝子発現、てんかん発作のスコア、海馬スライス培養におけるカルシウム流入様式などを評価し、治療効果を確認した。(2)ベクター搭載遺伝子の発現増強システム:従来、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤による遺伝子発現増強効果や作用機構を解析してきたが、新たに生薬処方によるAAV粒子取り込み増強効果を確認し、前年度に引き続き作用条件を解析した。さらに、アデノウイルスベクターの場合にも発現増強作用が確認された。脳神経外科学従来不明であった培養上清中へのベクター粒子放出機構が確認された。また、研究の過程で、細胞分化に影響しない発現増強剤を偶然見いだした(特許出願)。てんかんマウスの治療実験では低用量のベクターにて高い治療効果が確認され、副反応等もみられなかった。25年度が最終年度であるため、記入しない。
無人小型飛行機によるエチオピア・アファール凹地、プレート拡大軸域の磁気異常解析

本研究は、大陸リフトから海洋底拡大へと現在進行しているエチオピア・アファール凹地において、近年拡大現象が起こったDabbahu Riftとその周辺域を対象に、陸上での電磁気探査、地表溶岩流の岩石学的・古地磁気学的解析、無人小型飛行機による航空磁気探査を行い、プレート拡大軸域の磁気異常の分布と構造、その形成過程を明らかにすることを目的としている。今年度は10月22日11月5日にエチオピアに渡航し、Dabbahu Riftの南方約40kmの地点にリフトの延長方向に直交する測線(約60km)をとり、MT探査(14地点、約6時間観測)と溶岩流からの試料採取(古地磁気解析用18地点53個、岩石学的解析用10地点22個)を行った(現地調査6日間)。MT探査から、測線中央部の地下約4km以深に熱源の存在を示唆する低比抵抗域、その両側には高比抵抗域があることがわかった。同測線で2016年に行った磁場探査のデータ解析から、測線中央部に負、その両側に正の異常がある長周期の磁気異常が確認された。以上から、測線中央部を軸とする拡大現象による上記の磁気異常の形成が示唆された。溶岩流の古地磁気学的解析から、測線東端は逆帯磁、他は正帯磁の残留磁化もち、測線中央部ほど磁化強度が強いこと、上記の磁気異常に重なる短周期の磁気異常の変動が溶岩流の磁化強度の強弱を反映していることがわかった。岩石学的解析から、溶岩流が中央海嶺玄武岩であり、測線中央部からの距離に応じ化学組成が系統的に変化することがわかった。航空磁気探査のため、無人飛行機と磁気センサシステムの製作・調整を行った。また無人飛行機の持込・使用の許可を得るために、エチオピアの関係機関と同国の研究協力者を通じて渡航時を含め折衝し、2018年夏頃に許可が得られる見通しとなった。以上から次年度からの航空磁気探査の実施の目処がたった。本研究の調査対象地域は、プレート拡大軸域で傾動地塊が立ち並び、徒歩や車によるアクセスは困難で、今のところ地上での電磁気探査の測線を設定できたのは、プレート拡大軸とされるDabbahu Rift上ではなく、調査対象地域の南端域になる、Dabbahu Riftの南方に1測線のみである。今後の調査でDabbahu Riftを横切る測線を選定する必要がある。MT探査では、人工的なノイズが殆ど無い観測環境ではあるものの、2017年度調査時には地球磁場の擾乱が極めて弱く、観測シグナルは小さかった。また、観測時間が約6時間しか取れず、地下深部までの解析には不十分であった。その1測線ではあるが、約60kmの長い測線で探査データが得られ、地表溶岩流からの試料採取も広範囲で実施できた。磁場探査データの解析結果からは、測線中央部に負、その両側に正の異常がある磁気異常分布を得ることができた。また、上記の通り良好ではないMT探査状況ではあったが、そのデータ解析から、地下4km以深に測線中央部には熱源の存在を示唆する低比抵抗域、その両側には高比抵抗域があることが予察的ながら明らかとなった。これにより、測線中央部を軸とするプレート拡大現象により正負の磁気異常分布が形成された可能性が示唆された。採取試料の古地磁気学的・岩石学的解析からは、磁気異常分布やプレート拡大過程に伴うマグマ進化に関係する情報が得られてきている。航空磁気探査の関係では、現地特有の暑さ・砂塵対策は今後の課題ではあるが、無人小型飛行機と磁気センサーの製作・調整が進み、また、エチオピア関係機関との折衝の結果、現地への無人飛行機の持込・使用の許可の目処がたち、2018年度からの探査実施に向けて準備が整ってきた。以上のことから、ほぼ順調に研究は進んでいると判断する。本研究は、エチオピア・アジスアベンバ大学のTesfaye Kidane教授、Ameha A.Muluneh助教をエチオピア側の研究協力者とし、飛行班(研究分担者:東野・望月、研究協力者:小原・角屋・船木)と地上班(研究代表者:石川、研究分担者:吉村・加ヶ島、研究協力者:乙藤・小木曽)とに主に分かれ研究を推進する。研究体制の充実のため研究協力者として海洋磁気異常解析が専門の藤井昌和(国立極地研究所・助教)を加える。メール連絡と適宜各班での集会を持ちながら研究を進め、3月に全体での研究集会を行い、成果と計画の検討をする。天候が安定する1112月に16日間程度のエチオピア渡航をし、最低6日間の調査期間を設け、航空磁気探査を行う。探査予定の領域A[60kmx50km、飛行高度2000m:3領域]、領域B[40kmx15km、飛行高度1000m:2領域]、領域C[25kmx10km、飛行高度1000m:3領域]のうち、既設の電磁気探査測線を含むAの2領域、Bの2領域の探査を2018年度は優先して行う。飛行班は、現地調査に備え、試験飛行を行いながら、無人小型飛行機と磁気探査システムの調整を進める。2018年度は無人機の使用に関してエチオピア関係機関との相談を継続し、使用許可を得る。調査後は、磁場探査データの解析、無人飛行機の整備・調整を行う。地上班は取得探査データの解析、岩石試料の分析を進める。

2018年度調査では追加の岩石試料採取と、地上での電磁気探査が可能なDabbahu Riftを直交する測線を選定するための巡検を行う。2019年度はその新規測線での磁場・MT探査を目指す。2018年度調査に無人機の使用許可が間に合わなかった場合は、既設の測線で長時間(12日観測)のMT探査を行い、より深い地下までの詳細な構造解析を目指す。本研究は、大陸リフトから海洋底拡大へと現在進行しているエチオピア・アファール凹地において、近年拡大現象が起こったDabbahu Riftとその周辺域を対象に、陸上での電磁気探査、地表溶岩流の岩石学的・古地磁気学的解析、無人小型飛行機による航空磁気探査を行い、プレート拡大軸域の磁気異常の分布と構造、その形成過程を明らかにすることを目的としている。今年度は10月22日11月5日にエチオピアに渡航し、Dabbahu Riftの南方約40kmの地点にリフトの延長方向に直交する測線(約60km)をとり、MT探査(14地点、約6時間観測)と溶岩流からの試料採取(古地磁気解析用18地点53個、岩石学的解析用10地点22個)を行った(現地調査6日間)。MT探査から、測線中央部の地下約4km以深に熱源の存在を示唆する低比抵抗域、その両側には高比抵抗域があることがわかった。同測線で2016年に行った磁場探査のデータ解析から、測線中央部に負、その両側に正の異常がある長周期の磁気異常が確認された。以上から、測線中央部を軸とする拡大現象による上記の磁気異常の形成が示唆された。溶岩流の古地磁気学的解析から、測線東端は逆帯磁、他は正帯磁の残留磁化もち、測線中央部ほど磁化強度が強いこと、上記の磁気異常に重なる短周期の磁気異常の変動が溶岩流の磁化強度の強弱を反映していることがわかった。岩石学的解析から、溶岩流が中央海嶺玄武岩であり、測線中央部からの距離に応じ化学組成が系統的に変化することがわかった。航空磁気探査のため、無人飛行機と磁気センサシステムの製作・調整を行った。また無人飛行機の持込・使用の許可を得るために、エチオピアの関係機関と同国の研究協力者を通じて渡航時を含め折衝し、2018年夏頃に許可が得られる見通しとなった。以上から次年度からの航空磁気探査の実施の目処がたった。本研究の調査対象地域は、プレート拡大軸域で傾動地塊が立ち並び、徒歩や車によるアクセスは困難で、今のところ地上での電磁気探査の測線を設定できたのは、プレート拡大軸とされるDabbahu Rift上ではなく、調査対象地域の南端域になる、Dabbahu Riftの南方に1測線のみである。今後の調査でDabbahu Riftを横切る測線を選定する必要がある。MT探査では、人工的なノイズが殆ど無い観測環境ではあるものの、2017年度調査時には地球磁場の擾乱が極めて弱く、観測シグナルは小さかった。また、観測時間が約6時間しか取れず、地下深部までの解析には不十分であった。その1測線ではあるが、約60kmの長い測線で探査データが得られ、地表溶岩流からの試料採取も広範囲で実施できた。磁場探査データの解析結果からは、測線中央部に負、その両側に正の異常がある磁気異常分布を得ることができた。また、上記の通り良好ではないMT探査状況ではあったが、そのデータ解析から、地下4km以深に測線中央部には熱源の存在を示唆する低比抵抗域、その両側には高比抵抗域があることが予察的ながら明らかとなった。これにより、測線中央部を軸とするプレート拡大現象により正負の磁気異常分布が形成された可能性が示唆された。採取試料の古地磁気学的・岩石学的解析からは、磁気異常分布やプレート拡大過程に伴うマグマ進化に関係する情報が得られてきている。
レーザ分光法による環境汚染極微量粒子の計測

1.パルスプラズマならびにレーザアブレーションプラズマ研究標記プラズマは、励起粒子や電子密度(10^<16>cm^<-3>)がおおよそ同じ値を持つ、局所的熱平衡状態が得られる、などの類似点を持ち、いずれも分析化学に用いられるプラズマである。研究代表者らは、申請備品購入によりボックスカー技術を用いた増幅・積分による信号検出システムを完成させ、レーザアブレーションプルーム中の炭素(炭素酸化物の分解時に重要な研究対象となる)原子を時空間分解測定し,検出のS/N比(10^3)を決定した。検出システムの性能を試験するために、雰囲気ガスであるアルゴンイオンの数密度測定(S/N比10^2)、またスペクトル幅からプルーム中の電子密度も測定した。一方、高気圧放電において高い励起原子密度を得られるパルスプラズマを発生させるため、申請備品の高電圧トランジスタGHTSを放電の高電圧スイッチに組み込み、パルスプラズマのバルク部分において、電子および励起原子密度の時空間分布を研究した。2.プラズマ管壁極近傍のプラズマ診断技術の発展エヴァネセント光によるレーザ衝突誘起蛍光(Laser Collisionally Induced Fluorescence)測定系を構築し、放電管壁極近傍の厚さ300nmの領域においてプラズマ中粒子密度を高感度に(S/N比100)測定した。具体的には、陽極から陰極までの放電管壁近傍における準安定励起準位Xe(1s_5)原子数密度を測定した。LCIF法は、共鳴光が吸収される際のプラズマ発光スペクトルにおける線強度の変化によると説明できる。代表者らはLCIFスペクトルから、Xe原子の励起準位間の励起移送レートを決定した。工学的応用の観点、どりわけPDP技術において、放電管壁極近傍のプラズマ中Xe原子やXe励起原子密度測定、励起移送レートの見積もりは、発光効率改善において重要である。初年度は測定系の構築および動作確認を目標とし、下記2種類のレーザ分光法を用いて、プラズマ中の微量励起原子密度を測定(10^6cm^<-3>)することに成功した。1.レーザ衝突誘起蛍光法の開発一般に、プラズマ発生容器の内壁近傍の励起原子密度はかなり低い。内壁から300nm(検出用レーザダイオード波長の半分程度)付近に存在する励起原子密度を測定するためにエヴァネセント光によるレーザ衝突誘起蛍光(Laser Collisionally Induced Fluorescence)測定系を構築した。測定では、Xeプラズマ中のXe(1s_5)原子を対象とし、レーザダイオード光をプラズマ容器に取り付けたプリズムに全反射するよう入射し、プリズム表面より内壁へわずかにしみ出るエヴァネセント光により、内壁近傍のXe(1s_5)原子のみを光学遷移させ、それらが下方遷移時に発する光をフォトダイオードの位置を変えながら高感度(S/N100)検出した。この手法により、従来の他手法による報告に比べ一桁程度感度のよい測定が可能となった。2.レーザ吸収分光法による診断本手法では励起原子の絶対密度を測定できる。設備備品として購入したボックスカー積分器を組み込み装置の再構築を行った。測定対象はレーザアブレーションによりターゲットから発生する炭素プルーム(原子・分子群)中の炭素励起原子および雰囲気ガスであるアルゴン励起原子とし、時空間分解測定(時間分解能50ns、空間分解能0.3mm)を行った。結果として、励起原子の空間密度分布が得られ、ターゲット表面より約2mm上方の中心部において励起原子は最大密度を取ることが明らかになった。さらに吸収スペクトル幅より炭素プルーム中の電子密度を測定した。1.パルスプラズマならびにレーザアブレーションプラズマ研究

標記プラズマは、励起粒子や電子密度(10^<16>cm^<-3>)がおおよそ同じ値を持つ、局所的熱平衡状態が得られる、などの類似点を持ち、いずれも分析化学に用いられるプラズマである。研究代表者らは、ボックスカー技術を用いた増幅・積分による信号検出システムを完成させ、レーザアブレーションプルーム中の炭素(炭素酸化物の分解時に重要な研究対象となる)原子を測定し,検出のS/N比を決定した。S/Nはおおよそ10^3であった。検出システムの性能を試験するために、アルゴンイオンの数密度も測定し、S/N比が約10^2でと得られた一方、高気圧放電において高い励起原子密度を得られる高電圧トランジスタGHTSを放電の高電圧スイッチに組み込んだ。分析学的分光法において、もし分析される元素がバッファガスとほぼ同じレートで励起される場合には問題が生ずるが、これは高エネルギー準位の励起によって確認される。研究代表者らは、パルスプラズマのバルク部分において、電子および励起原子密度の時空間分布を研究した。2.プラズマ管壁極近傍のプラズマ診断技術の発展エバネセント波レーザ分光法により、放電管壁極近傍の厚さ300nmの層内におけるXe(1s_5)密度測定を改良した。LCIF法を用いて、上記領域での、陽極から陰極までの様々な場所における準安定励起準位Xe(1s_5)原子数密度を測定した。LCIF法は、共鳴光が吸収される際のプラズマ発光スペクトルにおける線強度の変化によると説明できる。代表者らはLCIFスペクトルから、Xe原子の励起準位間の励起移送レートを決定した。工学的応用の観点、とりわけPDP技術において、放電管壁極近傍のプラズマ中Xe原子やXe励起原子密度の測定は重要である。励起移送レートの見積りも、PDP発光効率改善において重要である。