hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
口腔微生物由来の血中ＴＬＲリガンドに起因する糖尿病性腎症の促進機構の解明

私たちは本研究で、糖尿病性腎症のヒトと実験的に糖尿病を起こしたマウスの腎では糸球体毛細血管が自然免疫受容体toll-like receptor (TLR) 2と4を発現することPorphyromonas gingivalis LPS (pgLPS)投与糖尿病マウス腎糸球体における炎症性サイトカインの発現、組織修復の過程でおこるコラーゲンの蓄積(糸球体硬化)と尿蛋白の増大と腎症による死亡(人道的エンドポイントにて安楽死)を示したのは、大きな研究成果であると考えています。糖尿病患者では、歯周病が腎症を起こす可能性が示唆されました。現在、研究は次のステップに入り、TLR4特異的阻害剤であるエリトラン(エーザイ)のpgLPS投与糖尿病マウスに対する延命効果を調べています。歯周病ではブラッシングで口腔細菌が容易に血管の中に入ります(菌血症)。今後は、TLR阻害剤の糖尿病性腎症に対する抑制効果、また糖尿病患者は口腔を清潔に保つことが腎症の予防にきわめて重要であることを示していきます。理由当初、試薬およびマウス購入を予定した配分額に達する以前に、実験が成功し、当該年度目標が達成されたこと、さらに、目標以上の研究成果である、「糖尿病マウスは健康マウスと比較して口腔細菌由来物質にによる寿命が短縮する」結果を受けて、本年度研究計画の遂行予算の増加(口腔細菌由来物質Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharide)購入代金が必要となったため。使用計画目標「糖尿病マウスの口腔細菌由来物質Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharideによる寿命短縮の阻止」を目指す。助成金は、1)糖尿病マウス作製のためのマウスおよび試薬、また飼育費、2)Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharide購入費、3)Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharideを認識するTLR阻害剤購入費、4)糖尿病マウス腎症における血中および尿の分析のためのキット消耗品、5)ヒトおよびマウス糖尿病腎の免疫染色、リアルタイムPCR、ELISAなど生化学および形態分析のための消耗品の購入に充てる。
ラインX線を用いた星間物質・銀河間物質の観測的研究

本研究の目的は、ラインX線を用いて宇宙に広がる高温プラズマからのX線放射を観測し、宇宙がダイナミカルに進化する姿を観測的に捉えることにある。そのために、X線天文衛星を用いた銀河・銀河団の観測的研究、そして高温ガス進化の理論的研究、Astro-E2衛星の製作と試験、さらに将来のX線観測を目指したTESカロリメータの開発という4つの柱を立てて研究を進めた。X線観測では、「あすか」、Chandra衛星による多数の近傍銀河団の観測データを解析し、銀河団の温度分布や鉄の分布を調べ、銀河団ではガスの衝突・加熱が起きていることが確かになった。2005年初頭に打ち上げられるAstro-E2によるドップラー分光観測によってガスの大規模な運動が見つかる可能性が高まった。また、中高温の銀河間ガスを用いて宇宙の大規模構造をマッピングするための小型衛星DIOS (Diffuse Intergalactic Oxygen Surveyor)を宇宙研、名古屋大学、東京大学のグループもあわせて検討を進めた。理論面では銀河団ガスの加熱源に関して検討を行い、超新星、電波銀河などの可能性を吟味し観測による検証の方法を示した。Astro-E2については、フィルターホイールの製作、マイクロカロリメータの地上試験による性能確認、ソフトウェア開発などが順調に進められた。さらに、将来を目指してエネルギー分解能の高いTES型マイクロカロリメータの開発を進めており、単素子では5.9keVのX線に対し6eVという世界のトップレベルのエネルギー分解能を得た。また早稲田大学、セイコーインスツルメンツ、三菱重工等との共同で、256ピクセルをもつTESカロリメータの開発を進め、試作検出器によってX線信号を検出するところまで開発を進めた。合わせて、マグネティックカロリメータによる始めての放射線信号の検出、小型可搬な断熱消磁冷凍機の開発も進めた。本年度は計画の初年度にあたる。2000年2月にX線天文衛星ASTRO-Eの打ち上げが失敗し、銀河間物質の本格的な分光観測は、2005年のASTRO-EIIの打ち上げを待つこになったが、「あすか」によるマッピング観測を用いた銀河間物質のX線観測研究を進めた。特におとめ座銀河団、ペルセウス銀河団などから特異な温度分布を発見し、銀河団の形成がボトムアップ的に現在も続いていることを確かなものとした。今後チャンドラ、ニュートン衛星を用いた詳細な観測を進める計画である。またQSOのスペクトルに吸収構造がないことから銀河間物質の電離状態に制限を与えた。最近のニュートンの観測によると、銀河団中心部は、クーリングフローモデルが予想するほど強く冷却されておらず、何らかの熱源の存在することが新たに示唆された。本研究でも、この現象を説明するための理論的なモデルを考察した。一方ハードウェア開発では、TES型マイクロカロリメータのエネルギー分解能向上を目指して精力的に実験が行なわれ、0.5mm×0.5mmのX線吸収体をつけたTi-Auカロリメータ(宇宙研、早稲田大で製作)を用いて6keVのX線に対して100eVを切る分解能が得られた。この性能をさらに高めるために、TESの温度計部分の超伝導遷移特性を改善するとともに、SQUIDアンプを用いた低雑音の信号読み出しを行なう実験を始めている。本研究の目的は、ラインX線を用いて、宇宙に広がる高温プラズマからのX線放射を観測し、宇宙がダイナミカルに進化する姿を観測的に捉えることにある。そのために、「あすか」等のX線天文衛星を用いた観測的研究、そして高温ガスを中心とした宇宙の進化の理論的研究、さらに将来のX線観測を目指したエネルギー分解能の優れた検出器の開発という3本の柱を立てて研究を進める。

X線観測では、「あすか」による銀河団のマッピング観測のデータを総合的に解析し、多くの銀河団の中に顕著な温度構造があることを発見した。特にケンタウルス座銀河団、ペルセウス座銀河団では、場所によって2倍以上もの温度変化のあることがわかり、これらの銀河団が小銀河団の合体・衝突によって成長してきたことが明確になった。多くの銀河団がこうした温度構造をもっていると考えられ、Astro-E2によるドップラー分光観測によってガスの大規模な運動が見つかる可能性が高まった。理論的には、クーリングフロー仮説の見直しを行い、ガスの冷却を補うようなエネルギー源にはどういう性質が要求されるかを検討した。一方、将来を目指してエネルギー分解能の高いTES型マイクロカロリメータの開発を進めた。特に今年度はセイコーインスツルメンツとの共同でSiNの薄膜上にTi-Auの二層薄膜のTESを製作し、都立大でX線照射試験を行った。結果的に、昨年度の99eVに対して、本年度はエネルギー分解能を25eVまで向上させることができ、性能的には大きな進展が達成された。本年度は、都立大に専用のスパッター装置が導入され稼動を始めている。来年度は、これによりさらに質の良いTESの製作とエネルギー分解能の向上が期待される。本研究の目的は、ラインX線を用いて、宇宙に広がる高温プラズマからのX線放射を観測し、宇宙がダイナミカルに進化する姿を観測的に捉えることにある。そのために、「あすか」、チャンドラ、ニュートン等のX線天文衛星を用いた観測的研究、そして高温ガスを中心とした宇宙の進化の理論的研究、さらに将来のX線観測を目指したエネルギー分解能の優れた検出器の開発という3本の柱を立てて研究を進める。X線観測では、チャンドラによるA1060、AWM7などのデータを解析し、銀河団の中心銀河の星間ガスの構造や、高温ガス、低温ガス、鉄イオンなどの特異な集中を発見した。多くの銀河団がこうした内部構造をもっていると考えられ、Astro-E2によるドップラー分光観測によってガスの大規模な運動が見つかる可能性が高まった。今年度はセイコーインスツルメンツとの共同でSiNの薄膜上にTi-Auの二層薄膜のTESを製作し、5.9keVのX線に対するエネルギー分解能を約6eVまで向上させることができ、世界記録(4eV)にあと一歩というところまで性能の進展が達成された。これらと並行して、都立大の専用スパッタ装置による二層薄膜の製作を行い、再現性のよい超伝導転移特性が得られたほか、断熱消磁冷凍機の開発も進め、こちらも温度安定度約8μKという極めてよい性能を得ることができた。また中高温の星間ガスを用いて宇宙の大規模構造をマッピングするための小形衛星を計画しており、その観測のシミュレーションや技術的検討を進めた。
脱細胞化肝臓内における血管網の構築及び細胞の組織化促進による肝小葉の構築

本研究は「脱細胞化肝臓の作製」、「肝小葉の種、及びそれを用いた肝小葉の構築」、「脱細胞化肝臓内における血管網の構築」、そしてこれらを組み合わせることによる「脱細胞化肝臓内における血管網の構築及び肝小葉の構築」を目指した。臨床で使える技術の開発を目指し、ヒト初代肝細胞を用いた小スケールでの薬剤評価等を想定した肝臓再構築及び臓器構築時の培養系の開発、また、移植を想定した人工胆管の開発を行った。ヒト初代肝細胞を用いた小スケールでの薬剤評価等を想定した肝臓再構築として、既往の研究よりもさらに小さいマウス肝臓を用いた脱細胞化肝臓作製法を開発を目指した。界面活性剤を経門脈的に流入することで、緻密な血管構造を維持したマウス脱細胞化肝臓の作製に成功した。さらに、初代肝細胞を播種し、培養することで肝機能発現が認められた。本研究を応用することで限られた細胞源を用いた小スケールでのヒト肝臓構築が期待され、薬剤評価等への利用が期待される。また、肝小葉の構築を目指し、ドーナツ型培養パックやメチルセルロース添加培地による集塊培養の検討を試みた。前述の脱細胞化肝臓内で組織を構築するためには、今回得られた知見を応用し、複数種類の細胞の混合播種が必要であると考えられる。さらに、臓器構築時の培養系の開発を目指し、ラット肝臓の培養を試みた。赤血球及び血液添加培地により酸素供給の向上が示唆され、臓器の機能維持に有用なことが期待された。本成果は臓器移植時の移植臓器の運搬等への応用も期待される。一方、肝臓を移植する際に必要となる人工胆管の開発も行った。エラスチンを溶解して静電紡糸することで、チューブを構築することに成功した。本研究を応用し、生体肝移植時等にも使用可能な生体置換性人工胆管の開発が期待される。上記各技術を組み合わせながら発展させることで、臨床応用可能な肝臓の構築及び構築した肝臓の移植達成が期待される。
人口の社会移動からみた都市機能整備のあり方に関する研究

本研究では,人口の社会移動から見た我が国の地域構造の特徴を分析するとともに,都市や地域における産業機能集積と人口の社会移動との関連を検討した。研究では,まず195590年の都道府県人口及び地域間人口移動データを用いて,地域人口と地域間人口移動の長期的動向を検討した。この結果より,戦後日本の地域人口変動では,人口数や移動数に占める大都市圏,中でも東京圏のシェアが増大しており,人口変動における大都市圏の影響力が拡大したことが示された。次に,地方圏の26中枢・中核都市を対象として,産業機能の集積構造をレート・シェア分析を用いて検討するとともに,各都市における人口の社会変動との関連を統計的に分析した。その結果,地方中枢・中核都市における成長業種は,高度加工組立型工業,卸売業,先端サービス業であり,これらの業種の集積が人口の社会変動と関連していることが明らかになった。最後に,195595年の40年間を対象として,我が国の地域間人口移動の背後にある人口移動空間を推定するとともに,地域間人口移動モデルによって,就業機会の地域間格差と人口移動との関連を分析した。分析結果から,我が国の人口移動空間は長期的に安定していたこと,地域間人口移動には卸売業,金融・保険業,不動産業,先端サービス業といった中枢性の高い第3次産業の就業機会が大きな影響を及ぼしていたことが示された。また、本研究による知見から,人口の大都市圏集中を抑制し地方定住を促進するためには,中枢性の高い第3次産業の地方分散が必要であり,地方圏においてこれらの産業の受け皿となる都市基盤を整備していくことが今後の地域整備課題と考えられる。本研究は、サービス化・ソフト化、グローバル化をはじめとする経済社会の構造変化が地域間の人口移動に及ぼす影響を分析し、今後の都市機能整備のあり方を明らかにすることを目的としている。平成8年度は研究の初年度として、我が国の都道府県及び主要都市を対象とし、人口移動パターンの分析手法を開発するとともに、都市機能の集積状況について基礎的分析を行った。まず、人口移動パターンの分析に関しては、人口の社会移動、旅客流動、宿泊観光移動等の我が国で利用可能な地域間交流データを用いて、移動パターンの背後にある地域構造を統計的に分析する手法を開発した。本手法は、移動パターンの形成にグラビティ・モデルを仮定し、多次元尺度方によって潜在的な地域間距離を推定するものである。そして、人口移動や旅客流動を用いた分析の結果、提案した手法が移動パターンの分析手法として有効であることが明らかになった。また、都市機能の集積状況に関しては、都道府県と主要都市における産業機能の集積状況とその時系列的変動を分析した。具体的には、事業所統計調査や工業統計表のデータを用いて、ハイテク型工業、対事業所サービス業、情報サービス業、調査・広告業等の高次都市機能に関連した産業業種の集積状況を、ソフト・シェア分析、レート・シェア分析等の地域分析手法によって検討した。さらに、分析の結果得られた高次都市機能の指標と人口の社会変動との関係を回帰分析等によって分析し、産業機能の集積と人口変更との関係を明らかにした。平成9年度は研究の最終年度として、平成8年度に開発した潜在的地域間距離の推定手法に改良を加えるとともに、1960年を初年次とする1990年までの5年毎7時点を対象として、46都道府県を再集計した14地域単位で分析を行った。まず、潜在的地域間距離の推定法に関しては、研究で用いる地域間人口移動データが移動の発生量、集中量、及び地域間移動数のすべてを備えた完全なODデータであることから、二重制約型の空間的相互作用モデルに基づく推定法に改良した。

この結果、人口移動の背後にある地域の潜在的位置関係を、同一地域内々の移動数と潜在距離を考慮しながら推定できる汎用的な分析モデルが構築された。また、本研究では人口移動に大きな影響を及ぼす都市機能として就業機会格差を取り上げ、1960年1990年の30年間における14地域間の格差の推移をシフト・シェア分析やレート・シェア分析等の地域分析手法を用いて検討した。さらに、就業機会格差と人口移動の関係を集計タイプの人口移動モデルによって分析した。この結果、わが国の地域間人口移動では第3次産業業種の就業機会が大きな影響力を持っており、特に近年になって、金融・保険業、卸売業、先端的サービス業等の中枢性の高い第3次産業の影響力が強まっていることが明らかになった。最後に、以上の2年間の研究成果をふまえて、わが国の各地域及び都市における高次都市機能の集積状況を比較検討し、人口の地方定住を促進するための都市機能整備のあり方を考察した。
金属錯体およびヘム蛋白質の電子移動反応における電子移動経路の解明

1.メトミオグロビンの還元反応におけるヘムプロピオン酸の役割ーヘムプロピオン酸のエステル化およびプロピオン酸を持たないオクタエチルヘミンの再構成ミオグロビンを用いることにより、還元反応に伴う配位構造変化の重要性を明らかにした。2.ビオローゲンを修飾したミオグロビンの調製とその酸化還元挙動ーメトミオグロビンのリシン残基に1-メチル-1'-カルボキシメチル-4,4'-ビピリジニウムイオンを修飾し、1:1型ビオローゲン修飾ミオグロビンを調製した。亜二チオン酸ナトリウムによる還元反応は天然のメトミオグロビンより約1.5倍促進された。ビオローゲン部分の還元反応に引き続いて、ビオローゲンラジカルからヘムへの速い分子内電子移動反応が起こっていることがわかった。今後、ビオローゲン修飾ミオグロビンの異性体相互の分離とその収率の改善が必要である。3.一分子内に電子キャリヤーを結合させたポルフィリンの合成と性質ービオローゲンを面上から結合させたN-アルキルテトラフェニルポルフィリンとその亜鉛錯体を合成し、蛍光寿命が二成分となることがわかった。これは配向の異なる二つのコンフォーマーの存在によることが推定された。4.亜鉛およびマグネシウムポルフィリンを再構成させたミオグロビンの光誘起電子移動反応ー種々の消光剤を用いて亜鉛・マグネシウムミオグロビンの光誘起電子移動反応機構を検討し、ミオグロビンのコンフォメーション変化が重要な役割をしていることがわかった。5.光学活性ビオローゲンの合成と性質ー光学活性ビオローゲンを新たに開発し、L-アスコルビン酸ナトリウムやL-グルタミン酸ナトリウムと会合錯体を形成し立体選択性を示すことがわかった。今後、光誘起電子移動反応への発展が期待される。以上、電子移動反応における電子移動経路の問題を解明するための基本的条件が整ったといえるが、今後、さらに電子移動経路についての詳しい検討が必要であろう。1.メトミオグロビンの還元反応におけるヘムプロピオン酸の役割ーヘムプロピオン酸のエステル化およびプロピオン酸を持たないオクタエチルヘミンの再構成ミオグロビンを用いることにより,(i)ヘムのポケット内での安定性の低下,(ii)ヘム鉄の電子密度の減少,(iii)酸化還元電位の正側へのシフト,(iv)還元反応速度の増加がみられた。一方,ミオグロビンの電子交換反応速度は天然のミオグロビンと同様に遅いことから,これらの修飾ミオグロビンは天然のミオグロビンと同様に第6配位子として水分子を持ち還元反応に伴う配位構造変化が反応速度を規制していることがわかった(論文1参照)。2.ビオロ-ゲンを修飾したミオグロビンの調製とその酸化還元挙動ーメトミオグロビンの表面に存在するリシン残基に1ーメチルー1'ーカルボキシメチルー4,4'ービピリジニウム過塩素酸塩/ジシクロヘキシルカ-ボジイミドを用いて修飾し,1:1型ビオロ-ゲン修飾ミオグロビンを調製した。ビオロ-ゲン部分の還元反応に引き続いて,ビオロ-ゲンラジカルからへムへの速い分子内電子移動反応が起こっていることがわかった。今後,ビオロ-ゲン修飾ミオグロビンの異性体相互の分離とその収率の改善が必要である。3.一分子内に電子キャリア-を結合させたポルフィリンの合成と性質ーNーアルキルポルフィリンを用いてビオロ-

ゲンを面上から結合させたテトラフェニルポルフィリンを合成し,その蛍光寿命が二成分となることがわかった。これは配向の異なる二つのコンフォ-マ-の存在によることが推定された(第41回錯体化学討論会発表)。4.亜鉛ポルフィリンを再構成させたミオグロビンの光誘起電子移動反応ー種々の消光剤を用いて亜鉛ミオグロビンの光誘起電子移動反応機構を解明した。特に,[Fe(CN)_6]^<3->を用いたときは会合錯体内での電子移動反応が観測された(論文2参照)。1.ビオローゲンを修飾したミオグロビンの調製とその酸化還元挙動ーメトミオグロビンの表面に存在するリシン残基に1-メチル-1'-カルボキシメチル-4,4'-ビピリジニウムイオンを修飾し、1:1型ビオローゲン修飾ミオグロビンを調製した。ビオローゲン修飾ミオグロビンの異性体相互の分離とその収率の改善を検討した(論文1参照)。2.一分子内に電子キャリヤーを結合させた亜鉛ポリフィリンの合成と性質ーN-アルキルポルフィリンを用いてビオローゲンを面上から結合させたテトラフェニルポルフィリンおよびその亜鉛錯体を合成し、その蛍光寿命が二成分となることがわかった。これは配向の異なる二つのコンフォーマーの存在によることが推定された(投稿中)。また、N-アルキル亜鉛ポルフィリンは可視光照射によるビオローゲンラジカルカチオン生成の良好な触媒であることがわかった(日化第65春季年会発表予定)。3.亜鉛ポルフィリンを再構成させたミオグロビンの光誘起電子移動反応ー種々の消光剤を用いて亜鉛ミオグロビンの光誘起電子移動反応機構を検討し、亜鉛ミオグロビンのコンフォメーション変化が重要な役割をしていることがわかった(論文2および投稿中)。4.マグネシウムポルフィリンを再構成させたミオグロビンの光誘起電子移動反応ーマグネシウムミオグロビンの光誘起電子移動反応は亜鉛ミオグロビンの場合とほぼ同様の傾向であり、反応速度も類似していることがわかった。これは、これらのミオグロビンのコンフォメーション変化が光誘起電子移動反応を支配していることを支持している。5.光学活性ビオローゲンの合成と性質ー光学活性ビオローゲンを新たに開発し、L-アスコルビン酸ナトリウムやL-グルタミン酸ナトリウムと会合錯体を形成し立体選択性を示すことがわかった。今後、光誘起電子移動反応への発展が期待される。
ミオイノシトールおよびフィチン酸による脂質代謝への影響

ラットを用いた実験によりショ糖摂取などの肝臓脂肪の合成系の増大するような食餌条件下での肝臓脂質の蓄積が食餌ミオイノシトールやフィチン酸により緩和され、このような食餌条件下でミオイノシトールやフィチン酸の食餌からの供給が重要となる可能性を示した。ミオイノシトールに6個のリン酸基の結合した構造を有するフィチン酸が、ミオイノシトールとほぼ同様な栄養的効果を示し、ミオイノシトール同様にビタミン様物質と考えられるのではないかという仮説を提唱した。食餌ミオイノシトールやフィチン酸の脂質代謝への影響は肝臓脂質に特異的であり脂肪組織などの体脂肪には顕著な影響をしない可能性が示された。また、予備的実験により、食餌ミオイノシトールやフィチン酸により緩和されるような肝臓脂質蓄積の栄養条件下においては、肝臓中のミオイノシトール含量が減少し、この減少はミオイノシトール合成の低下による可能性が示された。しかし、データが不十分なためさらに詳細に検討中である。また、本来の目的には関係ないが、本実験遂行の過程で、食餌コレステロールによる血中コレステロールの上昇を食餌ミオイノシトールやフィチン酸がさらに促進することを実証した。この機構としては、食餌ミオイノシトールやフィチン酸がコレステロール摂取下で肝臓から血中へのコレステロールの放出を高めるためであることが示された。一方、コレステロール無添加食においては、食餌ミオイノシトールやフィチン酸は血中コレステロールに顕著な影響を示さなかった。これらの現象についてもコレステロール代謝にミオイノシトールやフィチン酸が深くかかわっていることを示しており、ミオイノシトール代謝と関連させながら、現在さらに検討中である。ショ糖摂取ラットにおける、肝臓脂質含量とグルコース-6ーリン酸脱水素酵素、リンゴ酸酵素、クエン酸解裂酵素、脂肪酸合成酵素およびアセチルCoAカルボキシラーゼの活性の増大が、食餌ミオイノシトールおよびフィチン酸により抑制されることを実証した。一方、ミトコンドリアの脂肪酸分解酵素活性や血清脂質含量の食餌ミオイノシトールやフィチン酸による影響は、見られなかった。以上の結果より、ショ糖摂取ラットにおける肝臓脂質蓄積に対する食餌ミオイノシトールおよびフィチン酸の抑制効果は、脂肪酸合成関連酵素活性の抑制が主たる原因であると推定した。次にショ糖摂取とは異なり、脂肪酸合成の促進ではなく、肝臓からの脂肪の放出の抑制の結果、肝臓に脂質を蓄積させるオロチン酸摂取に対する食餌ミオイノシトールおよびフィチン酸の効果を検討した。その結果、食餌ミオイノシトールおよびフィチン酸はなんらの影響も示さなかった。これらの結果より、ミオイノシトールとフィチン酸の肝臓脂質蓄積抑制効果は、脂肪酸合成の促進による場合に発揮されるものと推定した。また、著者は平成9年7月から9月の間、フィチン酸に抗癌作用のあることを実証した米国メリ-ランド大学Shamsuddin教授のもとで、人の肝臓癌細胞(HepG2)においてもフィチン酸がグルコース-6ーリン酸脱水素酵素等の脂肪酸合成関連酵素活性を抑制することを実証した。グルコース-6ーリン酸脱水素酵素は、脂肪酸合成に必要なNADPHを供給すると共に、核酸合成に必要なリボースを供給するペントースリン酸側路の律側酵素でもあることから、フィチン酸の抗脂肪肝作用と抗癌作用はこの酵素の抑制が共通に関係しているのではないかと推定した。平成9年度に予定していた組織ミオイノシトール含量や代謝、脂肪酸のエステル化に関連した酵素活性および体脂肪含量などの検討は、平成10年度に行う予定である。
Microcystic meningiomaの免疫組織化学的・分子生物学的研究

Microcystic meningiomaは、光顕的に多数のmicrocystから構成され、chicken wire様の組織像を呈する髄膜腫で、1993年のWHO脳腫瘍新分類ではじめて、髄膜腫の一亜型として加えられた。従来、このmicrocyst形成機序に関しては変性・壊死によるものと考えられていた。私は、本腫瘍の電顕的検索により、本腫瘍におけるmicrocystの形成機序が従来考えられているような変性・壊死ではなく、正常クモ膜下腔を構成するarachnoid trabecular cellへの分化によるものであることを提唱した。今回は髄膜腫においてRLGS法を用いてゲノムDNAの検索を行った。髄膜腫においてはすでにNF1,NF2,E-cadherin,(α,β,γ)-catenin,nm23などの関与について報告されている。我々の検索では、第14番染色体、第16染色体、第17染色体においてスポット変異を確認している。このなかで第14番染色体の変異はE-cadherinによるものであることが判明し、免疫組織化学的検索にても、microcystic meningiomaで強陽性所見を示すことがわかった。恐らく髄膜腫の分化に何らかの役割を果たしていると思われる。第14染色体と第17番染色体におけるスポット変異に関しては、現在クローニング中である。近年腫瘍ゲノムDNAの新しい検索法としてrestriction landmark genomic scanning(RLGS)法が開発された。本法は、抽出したDNAを、Ecor V、Not1、Hinf1で切断後、2次元電気泳動をし、オートラジオグラム上で、ラベルされたDNA断片を、約2000個のスポットとして検出する方法である。すでにglioblastomaにおける検索を通し、本腫瘍にtype3が存在することを発見して報告している(Journal of Neuro-Oncology 34:203-209,1997.Journal of Neuro-Oncology 35:113-120,1997)。現在microcystic meningiomaにおけるゲノムDNAの解析をすべく、症例を集め、髄膜腫におけるたの亜型との比較検討を始めたばかりであり、確定的な結論は得られていない。Microcystic meningiomaは、光顕的に多数のmicrocystから構成され、chickenwire様の組織像を呈する髄膜腫で、1993年WHO分類に初めて、髄膜腫の一亜型として加えられた。研究代表者(角田茂)は、本腫瘍の電顕的検索により、本腫瘍におけるmicrocystの形成機序が、従来考えられていたような変性や壊死によるものではなく、正常クモ膜下腔を構成するarachnoidtrabecular cellへの分化によるものであることを提唱した(医学のあゆみ151:75-76,1989,Brain Tumor Pathol 8:85-89,1991)。またRestriction landmark genomic scanning(RLGS)は、ゲノムDNAをEcorV.Not1,Hinf1で切断後、2次元電気泳動をし、オートラジオグラム上で、ラベルされたDNA断片を、約2000個のスポットとして検出する方法である。すでにglioblastomaにおける検索を通し、本腫瘍にtype3が存在することを発見しており、今回は髄膜腫において検察を行った。髄膜腫においては、すでにNF1,NF2,E-cadherin,(α,β,γ)-catenin,nm23などの関与が報告されているが、腫瘍の分化と悪性化についての報告はほとんどない。現在、meningothelial typeの悪性化において、14番染色体と17番染色体においてスポット変異を見いだしており、現在クローニング中である。
マイクロ電極を用いた電気的単一細胞操作法の開発

1.細胞の懸濁液を目的の基板と,パターンの型となるマイクロアレイ電極ではさみ,電極に細胞が反発する周波数領域の交流を印加した.細胞が負の誘電永動力(反発力)受ける周波数領域の交流を印加すると,細胞は電力線の密度の低い方へと移動する.その結果,細胞は電極の真下の部分へと集合し,電極パターンと同じ形に配列した.2.ガラスキャピラリ先端部に3種の電極を配置したエレクトロポーション電極を作製した.パルス印加により細胞膜に細孔形成させた後,永動用電圧を印加したところ,キャピラリ内部の荷電種を永動により細胞内部に注入することが可能であった.植物細胞を用いた検討により,ポレーション電極内部の科学種が細胞内に注入できることが明らかとなった.3.マイクロ電極を拡散層内に挿入し,Fe(CN)_6^<4->,Fe(CN)_6^<3->,Co(phen)_3^<2+>,フェロセニルメタノール,キノン,ヒドロキノンの生きた単一細胞の膜透過計数(Pm)を評価した.その結果,キノンやヒドロキノンのように分子が比較的小さく,中性型で存在する物質は極めて細胞膜を透過しやすく,電荷を持ち親水性の物質はほとんど透過しないことが明らかになった.4.キノンを含む溶液中で植物細胞膜の近くにマイクロ電極を置き,単一植物細胞が,呼吸あるいは光合成により呼吸するキノンと放出するヒドロキノン量を定量的に決定した.1.細胞の懸濁液を目的の基板と,パターンの型となるマイクロアレイ電極ではさみ,電極に細胞が反発する周波数領域の交流を印加した.細胞が負の誘電永動力(反発力)受ける周波数領域の交流を印加すると,細胞は電力線の密度の低い方へと移動する.その結果,細胞は電極の真下の部分へと集合し,電極パターンと同じ形に配列した.2.ガラスキャピラリ先端部に3種の電極を配置したエレクトロポーション電極を作製した.パルス印加により細胞膜に細孔形成させた後,永動用電圧を印加したところ,キャピラリ内部の荷電種を永動により細胞内部に注入することが可能であった.植物細胞を用いた検討により,ポレーション電極内部の科学種が細胞内に注入できることが明らかとなった.3.マイクロ電極を拡散層内に挿入し,Fe(CN)_6^<4->,Fe(CN)_6^<3->,Co(phen)_3^<2+>,フェロセニルメタノール,キノン,ヒドロキノンの生きた単一細胞の膜透過計数(Pm)を評価した.その結果,キノンやヒドロキノンのように分子が比較的小さく,中性型で存在する物質は極めて細胞膜を透過しやすく,電荷を持ち親水性の物質はほとんど透過しないことが明らかになった.4.キノンを含む溶液中で植物細胞膜の近くにマイクロ電極を置き,単一植物細胞が,呼吸あるいは光合成により呼吸するキノンと放出するヒドロキノン量を定量的に決定した.本年度は,局所誘電泳動を利用した細胞の配列,エレクトロポレーションおよび単一細胞の膜透過現象の解析に関する検討を行い,以下の結果を得た.1.細胞の懸濁液を目的の基板と,パターンの型となるマイクロアレイ電極ではさみ,電極に細胞が反発する周波数領域の交流を印加した.細胞が負の誘電泳動力(反発力)受ける周波数領域の交流を印加すると,細胞は電気力線の密度の低い方へ移動する.その結果,細胞は電極の真下の部分へと集合し,電極のパターンと同じ形の配列する.2.ガラスキャピラリ先端部(先端径,10μm)に3種の電極を配置したエレクトロポレーション電極を作製し,その特性評価を行った.この電極は,2つの電極にパルスを印加し細胞膜に細孔形成させた後,別の2つの電極に泳動用電圧を印加し,キャピラリ内部の荷電種を泳動により細胞内部に注入するような構造となっている.ポレーション電極内部にFe (CN)_6^<4->などの酸化還元種を含む溶液を充填して検討したところ,この泳動用電圧パルスの長さや強さに対応して注入量をコントロールできることが確認できた.また,植物細胞を用いた検討により,ポレーション電極内部の化学種が細胞内に注入できることが明らかとなった.3.先端径が10μm程度のマイクロ電極を細胞近傍に設置しレドックス電流を計測し,この応答を,デジタルシミュレーションにより解析することにより,細胞膜の透過性を決定した.その結果,Co (Phen)_3^<2+>, Fe (CN)_6^<4->, Fe (CN)_6^<3->の膜透過係数は,10^<-3>cm/s以下で膜を透過しにくいことが示された.一方,フェロセニルメタノールやキノンの膜透過係数は10^<-2>cm/s以上と非常に細胞膜を透過しやすいことが明らかとなった.本年度は,単一細胞を対象として,(i)キノン類共存下での光合成挙動の解析,(ii)各種酸化還元種の膜透過性の解析,に関して検討した.キノンを含む溶液中で植物細胞膜の近くにマイクロ電極を置き,光照射に伴う細胞膜表面のキノン,ヒドロキノンおよび酸素の濃度変化を測定したところ,光照射するとキノン濃度は減少し,ヒドロキノン濃度は増加した.消光するといずれも元に濃度レベルまで戻った.この現象は,キノンが光照射下で光合成電子伝達鎖からの電子移動によってヒドロキノンに還元されたことを示している.

添加したキノン濃度が1mMの場合,1個のプロトプラストに吸収されるキノンは2.5×10^<-13>mol/s,放出されるヒドロキノンは2.8×10^<-13>mol/sとほぼ等しく,細胞内に吸収されたキノンは,すべてヒドロキノンに還元され細胞外に放されていることが明らかとなった.また,キノン存在下における酸素発生速度は3.5×10^<-13>mol/sと通常に比べて約3倍に増加した.このことは,光エネルギーと生体機能を利用した酸素発生システム構築の可能性を示している.また,マイクロ電極を拡散層内に挿入し,生きた単一細胞の各種酸化還元種に対する膜透過計数(Pm)を評価した.その結果,Fe(CN)_6^<4->,Fe(CN)_6^<3->の膜透過係数はPm<10^<-4>cm/s,Co(phen)_3^<2+>はPm=1×10^<-3>cm/s,フェロセニルメタノールはPm=5×10^<-3>cm/s,ヒドロキノンはPm=2×10^<-2>cm/sと決定できた.キノンやヒドロキノンのように分子が比較的小さく,中性型で存在する物質は極めて細胞膜を透過しやすく,対照的に,Fe(CN)_6^<4->のように電荷を持ち,親水性の物質はほとんど透過しないことが明らかとなった.
臓器移植における拒絶反応の予知に関する研究

腎臓移植前に免疫抑制剤を投与しながら、ドナーの白血球をレシピエントの末梢血リンパ球を単クローン抗体とフローサイトメトリーを用いて免疫学的に解析した。特に、拒絶反応のときに上昇するIL-2レセプターbeta鎖陽性T細胞率に注目し、拒絶反応につながる免疫反応を移植前に検討した。12例について解析し、IL-2レセプターbeta鎖陽性T細胞率が15%以上になり、拒絶反応を起こし易い人5人と、15%以下で拒絶反応を起こしにくい人7人とを、移植前に区別することができた。これから、拒絶反応予知の可能性を確認した。また、この解析で正確に予知できなかつた症例が1例あった。そこで、この予知をより確実なものにするために、免疫抑制剤感受性試験を併用したところ、今のところ少数例ではあるが非常に正確に拒絶反応を予知することができた。また、同様の反応をin vitroのリンパ球混合培養で短時間に再現し、移植前にin vitroの解析によって拒絶反応の予知が可能かどうかを検討することを目的して、リンパ球を各種免疫抑制剤存在下に混合培養しbeta鎖陽性細胞率を解析した。少数例の解析しか済んではいないが、数時間の培養でbeta鎖陽性細胞率の上昇がin vitroで観察できた。さらに、in vitroの結果とin vivoの結果とを比較し、これによって臓器移植の拒絶反応の予知の可能性を検討していきたい。これらの方法によって、移植前に拒絶反応予知が正確に可能となれば、適切な免疫抑制をすることができ、臓器移植の成績を向上させることができると考えている。
有機/金属界面の構造・電子構造の制御とそれを通じての電子物性開発

(1)既存装置による金属/有機界面の研究を前年度に続いて行った。p-sexiphenyl(6P)とAu,Mgの界面形成とその電子構造を種々の電子分光で測定し、異なる金属上では6Pの成長が異なること、また6Pに堆積した金属原子は有機層に拡散し、殊にAuで著しいことを見出した。また、有機/金属界面でのバンドの曲がりの有無の検証のため、正孔輸送剤TPDを超高真空中で種々の金属上に堆積させた系をケルビン法による表面電位測定で調べた。この結果、最初数層での界面電気二重層形成による低下以降は仕事関数が100nm厚まで変化せず、バンドの曲がりは少なくともこの領域では殆ど起こっていないことがわかった。(2)有機電界発光素子で見出されている、Alq3/Al陰極界面にLiF極薄層を挿入した際の電子注入効率上昇について、昨年度に続いて光電子分光実験を行い、既に見出していた電子準位シフトの確認の他、AlとAlq3の直接接触では生じる化学的な強い相互作用が、LiF層の挿入によって起こらなくなり、このような要素も注入効率に効いている可能性を見出した。(3)昨年度行った、雲母上にAu(111)面を作製し、さらにその上にアルカン膜を堆積して良く規定された有機/金属界面を作る実験を展開し、同様の表面へのポリ(フッ化ビニリデン)の堆積、清浄Cu(111)単結晶表面にアルカンの堆積を調べた。この結果良く配向した膜ができ、これらを反射吸収赤外分光、角度分解光電子分光で調べて、膜成長、界面での有機/金属相互作用、アルカン分子内エネルギー分散等の詳細な知見を得ることができた。(4)これらの成果は各々学術雑誌に投稿した。また、これらをまとめた総説、回折を各々Advanced Materials,日本物理学会誌に執筆した。(1)既存装置による有機/金属界面の系統的研究の継続は順調に進行している。金属基板の清浄化に本研究で購入したイオン銃を用いている。また、発展的研究課題である有機/有機界面でも実験を行うことができた。従来金属上に有機物を真空蒸着によって堆積させて界面を作成していたが、逆に、有機膜上に金属を堆積する順序で界面を作成して電子構造を調べる実験を、Mg,Auと、ポリ(p-フェニレン)のモデル物質p-sexiphenylの組合せについて行った。金属の蒸着に本研究で購入した蒸着源を用いている。この結果、堆積順序によって界面電子構造に違いがでること、金属が有機物中に拡散している可能性があることを見出した。(2)実際の有機電界発光素子で、陰極金属の堆積前にLiF等の極薄層を予め堆積させることでの電荷の注入効率の著しい向上が報告されている。この系の界面電子構造を紫外光電子分光法で調べたところ、絶縁層を挟むと電子の注入障壁が0.2eV程度減少し、効率向上に寄与している可能性があることが分かった。(3)簡便に金属配向面を作るため、雲母の劈開面上に超高真空中で金や銀を蒸着して配向面を出すことを試み、Au(III)面作成に成功した。また、銀では予め作成したAu(III)面上に銀を蒸着することでAg(III)面の作成に成功した。さらにこの上に長鎖アルカンn-C44H90を蒸着してエピタキシャル成長させることに成功し、この過程を反射吸収赤外分光法により追跡した結果、第1層、第2層、多層膜などによって構造が微妙に変化していく様子を解析することができた。

この結果を10月の表面振動分光国際会議(葉山)で報告した。また、これまで行ってきた有機/金属界面電子構造の系統的研究をまとめ、IEEEJ.Topics in Quantum Electronicsの有機電界発光素子特集号の招待論文としてまとめた。また、上記の最新の研究結果や他の世界における関連研究と併せ、Advanced Materials誌に招かれて総説を執筆中である。(1)既存装置による金属/有機界面の研究を前年度に続いて行った。p-sexiphenyl(6P)とAu,Mgの界面形成とその電子構造を種々の電子分光で測定し、異なる金属上では6Pの成長が異なること、また6Pに堆積した金属原子は有機層に拡散し、殊にAuで著しいことを見出した。また、有機/金属界面でのバンドの曲がりの有無の検証のため、正孔輸送剤TPDを超高真空中で種々の金属上に堆積させた系をケルビン法による表面電位測定で調べた。この結果、最初数層での界面電気二重層形成による低下以降は仕事関数が100nm厚まで変化せず、バンドの曲がりは少なくともこの領域では殆ど起こっていないことがわかった。(2)有機電界発光素子で見出されている、Alq3/Al陰極界面にLiF極薄層を挿入した際の電子注入効率上昇について、昨年度に続いて光電子分光実験を行い、既に見出していた電子準位シフトの確認の他、AlとAlq3の直接接触では生じる化学的な強い相互作用が、LiF層の挿入によって起こらなくなり、このような要素も注入効率に効いている可能性を見出した。(3)昨年度行った、雲母上にAu(111)面を作製し、さらにその上にアルカン膜を堆積して良く規定された有機/金属界面を作る実験を展開し、同様の表面へのポリ(フッ化ビニリデン)の堆積、清浄Cu(111)単結晶表面にアルカンの堆積を調べた。この結果良く配向した膜ができ、これらを反射吸収赤外分光、角度分解光電子分光で調べて、膜成長、界面での有機/金属相互作用、アルカン分子内エネルギー分散等の詳細な知見を得ることができた。(4)これらの成果は各々学術雑誌に投稿した。また、これらをまとめた総説、回折を各々Advanced Materials,日本物理学会誌に執筆した。
実相院(旧承秋門院御所)襖絵の復元的考察

17世紀末の天皇であった東山天皇の皇后承秋門院の御所を飾っていたと伝えられる実相院の襖絵を当初の姿に復元し、その絵画史的意味を考察することが本研究の目的であった。まず、現状を実地に調査し、また文献資料によって、それが実際に承秋門院御所を飾っていたものであることを確認した。そうした作業を通じて問題となったことは、現在実相院を飾っている襖絵は一具のものではなく、5つのグループに分類することできるということである。そこで、一体、どれが承秋門院御所から持ち込まれたものか、それ以外のものはどこから来たものかを検討することから始めなければならなかった。その結果、狩野永敬が描いた襖絵は、承秋門院の実家である有栖川宮家から移されたものである可能性が明らかになった。それ以外の襖絵は承秋門院御所から移建されものだろうが、当初のものがそのままの状態で各部屋にはめられたとは考えられない配置であった。そこで、これらの襖絵がいかなる意図に従って選択され、配置されたかを検討した。その結果この客殿には承秋門院と有栖川宮家が深い関係にあることを示すものが選ばれ、承秋門院の女性性を物語るように襖絵は各部屋に配置されていることが明らかになった。また、実相院には京狩野の画家狩野永敬が描いた作例と江戸狩野の主流である狩野洞春が描いた作例が共存する寺院であり、江戸時代絵画史上重要な遺構であることが確認できた。しかし、まだ上流階級の女性にとって、絵画とはいかなる機能を果たすものであったかを女院御所を復原して明らかにするまでには至らなかった。今後も研究を続行し明らかにしたい。岩倉実相院に伝来する襖絵は、東山天皇の后であった承秋門院の御所を飾っていたものである。本研究はそれを当初の姿に復元し、その絵画史的意味を考察することであった。そこで、まず、今日の襖絵の現状を調査し、改変された痕跡や、画題・様式を厳密に観察することを行った。その調査結果は、写真を付し、現状の襖絵の状況を図面に記入して後日の検討に供するために資料としてまとめ、調査報告書として公刊することにした。目下、整理中である。そして、さらに現状の襖絵についての様式分析、筆者の検討も行ったが、この考察も報告書に加えることにしたい。次に、実相院に保管されている日記等の文献資料を検討し、この襖絵が確かに承秋門院の御所の飾っていた襖絵であることを確認した。これらの文献資料も、上記の調査報告書に添えることにしたい。また、藤岡通夫『京都御所』、平井聖『中井家文書の研究内匠寮本図面編』を手がかりに、承秋門院をはじめとする御所や女院御所の建築の図面やそれぞれの部屋を飾っていた画題、筆者を把握することを行った。そこには、各部屋の配置とそこを飾る画題や画家の選択には一つの法則性があるように思われる。しかし、まだ明確に断定するところまでは到達していないので、こうした作業は、次年度に継続することにした。そうした分析を行うことによって、実相院を飾っている嘗ての女院御所の実態が明らかになってくることであろう。それは、江戸時代において、絵画が女性に対して如何なる機能を果たしていたかを明らかにするものとなろう。岩倉実相院に伝来する襖絵は、17世紀末の天皇であった東山天皇の皇后承秋門院の御所を飾っていたと伝えられるものである。

昨年は、現状を調査し、また、文献資料を検討し、それが承秋門院御所を飾っていたものであることを確認し、原初の状態への復元を試みた。しかし、それが当初の実態を表していると自信をもっては言い難いものであった。というのは、まだ不明確な要素を遺していたからである。本年度は、その復元案を検討し、完成すること、さらに、その完成された復元案に基づいて、18世紀初め、江戸時代中期に絵画が果たしていた機能、特に上流階級の女性たちにとって絵画は如何なるものとして考えられていたか、あるいは、どのような機能を果たすものとして考えられて女性たちの部屋を飾っていたのかを考察することであった。こうした研究目標を掲げ、京都に残る御所の遺構、とりわけ女院御所の遺構に描かれている襖絵の画題や様式、筆者を調査・整理して、その傾向を探り、そこにある法則性を見いだそうと試みた。しかし、残念ながら、まとめ発表できるような成果には未だ達していない。以降も継続して研究を進めたい。むしろ、そうした作業の一環として、江戸時代中期の教育に果たした絵画の役割、つまり図彙としての絵本、また、絵画学習の教科書としての画譜の機能を考察したことが成果の一部となった。
音響共鳴現象を利用した高感度環境モニタリング手法の創出

薄層で反射する音波の反射率が周波数依存性を示すことを利用して薄層と接する外環境の音響インピーダンスを高精度に測定する手法を提案した。さらにこれを活用して、外環境である気体や液体の温度や圧力の変化が敏感に検知できることを実証した。薄層を有する音響共鳴反射板を試作して水や空気と反射板との界面からの反射波形を収録し、得られた波形の周波数特性が外環境の温度に対して敏感に変化することを確認した。また気体の圧力変化もモニタリングできる可能性を示した。最後に高感度環境モニタリングセンサを試作してその有用性を確認した。1.音響共鳴現象の理論モデル構築反射板裏面の薄層と外環境とが接した状態において、反射板の表面から水を介して広帯域超音波センサにより超音波を送信し、反射板裏面で反射した裏面エコーを再びセンサで受信する超音波伝達系を取り扱い、薄層の厚みが送信する超音波の波長に対して十分薄い場合には反射板/薄層/外環境界面における音波の反射率が周波数依存性を示すことを考慮し、当該裏面エコーの周波数スペクトルと位相スペクトとを算出する理論モデルを構築した。さらに薄層がある場合とない場合の裏面エコーの周波数成分の変化から未知数である外環境の音響インピーダンスを算出可能にした。2.音響共鳴反射板の試作半導体製造プロセスで使用されるレジストを薄層の材質とし、シリコン基板にレジスト膜を形成して音響共鳴反射板を試作した。共鳴周波数が膜厚に依存することを考慮して様々な膜厚の音響共鳴反射板を試作し、最終的に実験に使用する超音波探触子に適した膜厚で、比較的大きなレジストの音響インピーダンを有する音響共鳴反射板を得ることができた。3.気体種類判別の試み音響インピーダンスが気体の密度に関連することを利用して気体の種類を判別するために、裏面の外環境を空気として音響共鳴現象を観察したところ、振幅スペクトル比は共鳴周波数近傍において敏感に変化した。これは空気の温度変化に起因したものと推察され、本手法により極めて高感度に気体の状態変化が検出できる可能性が示された。そこでより定量的に温度変化を与えやすい水を外環境とし、温度が異なる水の音響インピーダンスを測定したところ、1025°Cの温度変化に対して音響インピーダンスは明瞭に変化した。以上の知見を踏まえて、外環境に様々な気体が充填でき、気体の状態を変えることができる気体チャンバを設計し、検証のための実験系を構築した。研究実績の概要に記載のとおり、申請時に計画した研究を遂行し、音響共鳴現象を利用して外環境の音響インピーダンスを測定するための理論モデルを構築すると共に、検証実験に使用する音響共鳴反射板を試作し、また気体チャンバを設計するなど、進展は順調である。1.温度変化モニタリングの試み気体の音響インピーダンスが音速に関連すること、また気体の音速が温度に依存することを利用して、測定した音響インピーダンスから外環境である空気の温度変化がモニタリングできるか否かを検証した。試作した反射板を内蔵した気体モニタリング用冶具を、温度制御機構を有するホットプレート上に配置し、ホットプレートの温度を制御して昇温しながら連続的に反射板裏面エコーを収録した。収録した裏面エコー波形を周波数解析して得た振幅スペクトルより音響インピーダンスを算出したところ、音響インピーダンスは空気の温度上昇と共に明瞭に上昇し、これより本手法による環境温度モニタリングの可能性を見出した。2.圧力変化モニタリングの試み音響インピーダンスが気体の圧力に関連することを利用して、算出した音響インピーダンスから圧力変化がモニタリングできるか否かを検証した。ボイル・シャルルの法則より圧力変化に伴う温度変化を理論的に算出し、先の空気の温度モニタリングにおける音響インピーダンスの変化率より圧力変化を試算したところ、本手法により空気の圧力変化を音響インピーダンスの変化としてモニタリングできる可能性を見出した。3.高感度環境モニタリングセンサの提案これまでの成果を集約し、液体や気体の高感度な環境モニタリングを実現する新しいセンサを提案した。超音波の送受信には小型の圧電素子を利用し、これをケースに内蔵、ケースの前面には圧電素子の周波数特性に合わせて薄膜を成膜した反射板を配置した。圧電素子と反射板の間は水等の音響媒体を空気の混入なく満たせる構造とした。実際に試作したセンサにより異なる温度の水、および空気の音響インピーダンスを測定したところ、音響インピーダンスは温度変化に伴い敏感に変化し、当該センサにより液体や気体の高感度環境モニタリングが可能であることを確認した。構築した理論モデルと実験系を駆使して気体の温度変化や圧力変化がモニタリングできるか否かを検証すると共に、得られた成果を集約して高感度な環境モニタリングを実現する新しいセンサを提案する。機械材料・材料力学次年度使用額(709,200円)は今年度に試作を予定していた気体チャンバの自由度と機能性を向上させるために実験を追加して新たに設計し、これを次年度に試作することとしたこと、および今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額である。