hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ホーミングエンドヌクレアーゼ遺伝子を利用した集団規模遺伝子操作ベクターの実現

遺伝子導入によって病害虫などの自然生物集団の繁殖力や病原性をコントロールすることを想定したベクターの開発を試みた。遺伝子導入は限られた個体数にしかおこなえないので、集団中に広く行きわたらせることができない。本研究では、生殖を通じて集団内での頻度を自ら上昇させ、少数個体に導入されれば集団中に広まっていく利己的遺伝因子の性質をもつベクター系の構築をめざした。本研究では、酵母の利己的遺伝因子であるホーミングエンドヌクレアーゼを利用したベクターを構築しこれをショウジョウバエ導入したモデル系の作製を試みたが、期間内では期待どおりに作動する系を得ることはかなわなかった。前年度に引き続き、ホーミングエンドヌクレアーゼを利用した人工利己的遺伝子ベクター系のモデル系の構築の作出を試みた。プロトタイプベクターで形質転換体作出を試みたが形質転換の成功率が予想以上に低く、十分な例数に足りていないところである。予備的観察からは、このプロトタイプベクターの利己的振る舞いによって遺伝子頻度が上昇する証拠はまだ得られていない。本年度は、ホーミングエンドヌクレアーゼを利用した人工利己的遺伝子ベクターモデル系の構築を続行した。ドナーベクター(標的配列に挟まれたI-SceIホーミングエンドヌクレアーゼ遺伝子、可視マーカー遺伝子およびPhi31C組換え配列attP等を含む)とアクセプターベクター(標的配列およびPhi31C組換え配列attP等を含む)のプロトタイプを基盤にして、形質転換効体をより得やすくするためにベクター長やマーカー遺伝子などの改変版を試作した。これらのベクターをショウジョウバエゲノムの特定位置に、ゲノム上にattPの組換え標的となるattB配列と組換え酵素Phi31C遺伝子をもつショウジョウバエ胚に注入した。しかし、形質転換効率は予想外に低く、また得られた形質転換体も非特異的な組換えを起こしており、伝播にしたがって自らの遺伝子頻度を上昇させる利己的ふるまいは観察されなかった。モデルベクター系の確立が不成功のため、Znフィンガーヌクレアーゼを応用した内在性の遺伝子を標的とする人工利己的遺伝子ベクター系の着手には至らなかった。本研究期間のあいだ、本研究と同様のアイデアでホーミングエンドヌクレアーゼを利用し、昆虫を標的とした利己的遺伝子ベクターモデル系確立の報告が複数出版された(NicoliらNature 473, 2011; ChanらGenetics 188, 2011など)。今後はモデル系に固執せず、Znフィンガーヌクレアーゼなどを利用し内在性の遺伝子を標的とする、さらに先に進んだ人工利己的遺伝子ベクター系の開発にシフトすべきである。本年度は、ホーミングエンドヌクレアーゼを利用した人工利己的遺伝子ベクター系のモデル実験系を構築することを計画した。酵母由来ホーミングエンドヌクレアーゼI-SceIの遺伝子をもちいた人工利己的遺伝子ベクター(ドナーベクター)と、I-SceI認識配列を有するベクター(レシピエントベクター)をそれぞれ作成し、これらをショウジョウバエゲノムに導入することを試みた。進捗状況は、それぞれのベクターの第一号プロトタイプの構築をして、これらをそれぞれれショウジョウバエ胚に微小注射しているところであるが、形質転換体はまだ得られていない。ドナーおよびレシピエントベクター構築は以下のようにおこなった。ベクターを構成する遺伝因子として、I-SceI遺伝子、nanos遺伝子由来の生殖細胞特異的プロモーター、緑色蛍光タンパク質(GFP)の遺伝子等は、これらを有する形質転換ショウジョウバエ系統のゲノムDNAからPCR法によって得た。I-SceI認識配列は合成オリゴヌクレオチドとして作成した。nonosプロモータ支配下にI-SceI遺伝子を連結し、マーカーとするGFP遺伝子などとともに、大腸菌由来attB配列を有するベクターpUASTattBに挿入してドナーベクターを構築した。レシピエントベクターはI-SceI認識配列をpUASTattBに挿入して構築した。現在、これらのベクターをそれぞれ、attBの標的配列attPと両者間の組換えを触媒するphiC31 integraseの遺伝子をゲノム上に有する形質転換ショウジョウバエ系統の胚に微小注射し、それぞれのベクターがゲノムに挿入された形質転換体取得を試みているところである。もくろみどおりに利己的に振る舞い、遺伝子頻度が上昇することが認められるベクターやその形質転換体を得るのに成功していない。ベクターの設計に問題があるか、または形質転換効率の低さから、十分な成功に必要な例数が得られていない可能性がある。本年度までに、酵母由来I-SceIをもちいた人工利己的ベクターのモデル系をショウジョウバエで構築し、集団内の挙動の実証実験を開始する計画であったが、プロトタイプベクターをショウジョウバエに導入した形質転換体がまだ得られていない。ベクター設計を再検討して、動作の確実性や形質転換効率の改善を試みる。

具体的には、使用するプロモータ種の検討、ホーミングエンドヌクレアーゼ種の検討、ベクターのサイズダウン(マーカー遺伝子種の変更やスペーサー配列など無意味な配列の削り込み)を行いたい。動作が確認できたベクターとその形質転換体が得られ次第、継代飼育によるベクター挙動の検討に入りたい。引き続き、プロトタイプベクターを導入した形質転換体の作出を試みる。並行して、ベクター設計の見直しをおこない、必要に応じてベクターの改良をおこなう。形質転換体が得られ次第、継代集団飼育によって集団内での人工利己的ベクターの頻度推移挙動の観察を開始する。該当なしベクターの改良と新規構築およびショウジョウバエ飼育、形質転換体作成にかかる消耗品等にあてる。
光合成酸素発生系Mnクラスターの水分解機構の研究

(1)Mnクラスターの磁気相互作用の理論的な解析:4核MnクラスターのMn原子間の可能な磁気的相互作用(S_2状態)の全ての組み合わせについて、数値計算によりそのエネルギーを算出し、実験から得られている、i)1から3個のdi-μ-oxoで架橋されたMn(III)-Mn(IV)ユニット(-250cm^<-1>)を持つ、ii)基底状態と励起状態のエネルギー差が30cm^<-1>、の条件を満足する全ての組み合わせを抽出した。提案されている様々なMnクラスターのモデルが持つ磁気相互作用が、得られた可能な組み合わせを満足するか否かを検討する事により、モデルの妥当性を一般的に評価する事が可能となる。広く受入れられている“dimer of dimer"型モデルは条件に合わ無い事が明らかとなった。
ジェンダーの視点から見た日本・韓国・ドイツの非正規労働の比較調査研究

1990年代以降のグローバリゼーションの進展とともに、日本・韓国・ドイツでは、輸出指向型製造業が競争力の中心的位置を占める一方、国内では経済のサービス化が急速に進んだ。この過程で労働法や社会保障制度及び労働組合の保護や規制から排除され易いインフォーマルな就業や非正規雇用が増加しており、その傾向は女性に顕著である。そこで、本研究では、3国におけるサービス業、特に女性非正規労働者が多く従事するスーパーマーケットと介護労働、銀行業を取り上げ、雇用・労働条件や働き方の実態について国際比較研究の視点から分析した。さらに、彼女達の労働組合への組織化の試みや労働組合の役割についても考察した。1990年代以降、経済のグローバル化が急速に進展する中、日本、ドイツ、韓国では輸出指向型製造業が競争力の中心的位置を占める一方、国内では経済のサービス化が進んだ。この過程で、労働法や社会保障制度及び労働組合の保護や規制から排除され易いインフォーマルな就業や非正規雇用が3ヵ国で共通して急激に増大し、この傾向はとりわけ女性において顕著であった。そこで、本研究では、日・独・韓3ヵ国におけるサービス業のうち、特に女性非正規労働者が多いスーパーマーケット労働者と介護労働者、さらに日韓の銀行労働者を取り上げ、雇用・労働条件や働き方の実態とそれの現場レベルでの決まり方について国際比較研究を行う。さらに、彼女達の労働組合組織化の試みや労働組合の新しい役割についても比較調査する。以上のような問題意識のもと、日・独・韓の研究者による国際ワークショップを2回に亘り開催した。そこでは、3ヵ国における「非正規労働者」の定義づけと分類方法のすり合わせを行い、その比較基準を確定するとともに、マクロレベルでの非正規労働者の実態と趨勢を比較分析した。これまで、非正規労働者の規模や趨勢の国際比較は多く行われてきたが、本研究では、比較対象地域の研究者が一堂に会し、各国の非正規雇用の歴史的背景を踏まえた上で非正規雇用の概念を厳密に確認した。このことによって、非正規労働者の国際比較研究の精度をより高めた点に本研究の第一の意義がある。本研究のもう一つの意義は、労働統計のマクロ分析にとどまらず、女性非正規労働者の実態をより鮮明に浮き彫りにするために、複数の企業を対象に労働組合や人事担当者へのインタヴューを通じた企業、職場における事例研究に重点を置いたことである。平成26年度は、主に日韓のスーパーマーケットの労働組合及び韓国の介護労働者支援団体へのインタビュー調査を行い、日独韓3ヵ国の比較事例研究の足掛りを築いた。この過程で、労働法や社会保障制度及び労働組合の保護や規制から排除されやすいインフォーマルな就業や非正規雇用が上記3ヵ国で共通して急激に増大し、この傾向はとりわけ女性において顕著であった。そこで、本研究では、日、独、韓3ヵ国におけるサービス業のうち、とくに女性非正規労働者が多いスーパーマーケット労働者とケアワーカー、さらに日韓の銀行労働者を取り上げ、雇用・労働条件や働き方の実態と、これらの現場レベルでの決まり方について国際比較研究を行い、さらに彼女たちの組織化の新しい試みや労働組合や労働者協同組合の新しい役割について比較事例研究を行うことを研究目的とした。以上のような問題意識の下、日本、韓国、ドイツにおいて、それぞれスーパーマーケットと介護施設において、人事管理と雇用・労働条件の決まり方、労使関係について、企業や施設の人事担当者、労働者、労働組合(単位労組とナショナルセンター)に対してインタヴュー調査を軸とする比較フィールド調査行った。また、韓国においては、ケアワーカーを始めとする女性周辺労働者を組織する労働者協同組合で、その組織化の方法とこれからの展望についてインタヴュー調査を行った。さらに、日本と韓国の銀行労働者の実態と形成に関する文献調査を行った。当初の研究スケジュールでは、平成27年度の主な研究到達目標は、日本、ドイツ、韓国におけるそれぞれの地域の研究協力者の協力を得て、スーパーマーケット及び介護施設の人事担当者と労働者、労働組合のナショナルセンター、単位労働組合にインタビュー調査を行うことであった。当初の予定通り、これらの調査は平成27年度10月までには完了することができた。さらに、27年度11月以降は、上記の調査結果を分析しまとめた成果を国内学会(日本社会政策学会大会)、国際学会(アメリカ労働関係学会大会)でパネルを組織して学会報告を行うことであったが、この目標も予定通り達成した。それのみならず、ドイツフンボルト大学の国際ワークショップ"Precarious Female Workers in Service Sector in International Comparison"でもこの共同研究チームで報告し、この研究課題を発展させる上で多くの有益な知見を得ることができた。平成28年度は最終年度であるため、研究成果の英文出版に向けて、研究代表者と分担者による(i)最終成果報告及び英文出版の章別構成の決定、(ii)英文出版物の軸となる分析枠組の決定のため、2016年10月15日(於:同志社大学)と2017年3月3日(於:関西学院大学)にワークショップを開催した。第1回目のワークショップでは、研究代表者と分担者による研究成果の初稿が発表され、その内容のチェックを行い、それぞれ加筆訂正すべき部分について議論した。さらに、2017年度に出版予定の共同研究成果の英文出版の章別構成を決めた。この際、海外研究協力者の執筆担当部分の詳細についても話し合い、合意が得られた。

第2回目のワークショップでは、上記共同研究成果出版のため、基本分析概念として総論に盛り込む内容について話し合いを行った。その結果、本共同研究の基本分析枠組は、日本、韓国、ドイツにおける女性非正規労働者の実態と組織化について、法律や制度、労働組合の保護や規制から排除/包摂されている度合いを、インフォーマリティとフォーマリティのスペクトラムの中に位置づけ、比較分析を行うというものに決定した。この際、比較分析は、各地域のマクロ統計分析と、スーパーマーケット及びケアワーカーの事例研究の両側面から、上記の基本分析枠組に即して行うものとして合意を得た。2017年度内の英文書籍出版を目指すこと、それ以前に日本、韓国、ドイツの研究者が集まって最後の内容のすり合わせを行うことが決定された。1990年代以降のグローバリゼーションの進展とともに、日本・韓国・ドイツでは、輸出指向型製造業が競争力の中心的位置を占める一方、国内では経済のサービス化が急速に進んだ。この過程で労働法や社会保障制度及び労働組合の保護や規制から排除され易いインフォーマルな就業や非正規雇用が増加しており、その傾向は女性に顕著である。そこで、本研究では、3国におけるサービス業、特に女性非正規労働者が多く従事するスーパーマーケットと介護労働、銀行業を取り上げ、雇用・労働条件や働き方の実態について国際比較研究の視点から分析した。さらに、彼女達の労働組合への組織化の試みや労働組合の役割についても考察した。当初の計画では、平成26年度の主な研究到達目標は、日本、ドイツ、韓国の非正規労働者の実態をジェンダーの視点から考察するために、比較マクロ統計分析の枠組みを作ることであった。この目標は、平成26年9月と平成27年1月の2度に亘って行われた日・独・韓の研究者による国際ワークショップで非正規雇用定義の厳密なすり合わせが行われた結果、ほぼ達成されたといえよう。すなわち、一旦、3ヵ国の比較基準とそれに基づく比較の枠組みができてしまえば、時系列の比較統計分析は容易である。さらに、スーパーマーケットの労働者と介護労働者、及び銀行の労働者に事例研究対象を絞れただけでなく、何よりも日本の3企業、韓国の1企業といったスーパーマーケット大手の労組におけるインタビュー調査を両国比較の視点から実施できたことが重要である。労組のインタビュー調査は、本来、平成27年度の目標であったが、両国の流通業産別労組、及び韓国の労働NPOの協力を得て、インタビューにとどまらず、労組や企業内文献資料まで入手することができた。加えて、労働移動が激しく、分散して存在するため、アクセスがきわめて難しい韓国の介護労働者への実態調査及びインタビュー調査を、ソウル市の介護労働者支援事業団体や社会的企業の協力を得て実行に移せたことも当初の計画以上の成果と考えられる。以上によって、本共同研究は、比較事例研究の枠組みを構築することができ、以降の調査研究につなげることができた。平成28年度は、日本、ドイツ、韓国における海外調査を軸とする本共同研究の最終年度に当たる。
人為的高体温による脳循環、脳障害に関する研究

今回我々は脳血流、脳圧および脳酸素消費量を測定し、脳に対する高体温の影響について検討を加えたので報告する。【対象・方法】体重915kgの雑種成犬20頭を用いた。ペントバルビタール25mg/kg、パンクロニウム0.2mg/kg静注後気管内挿管し、ペントバルビタール1mg/kg/hrで維持、パンクロニウムを適宜追加し、人工呼吸を行った。血行動態の測定項目は、心拍数、観血的動脈圧、中心静脈圧(CVP)、電磁血流計による心拍出量(CO)、心係数(CI)とし、脳循環の測定項目は、電磁血流計による内頸(CABF)および椎骨動脈血流量(VABF)、水素クリアランス血流計(H_2Cr)による皮質および髄質血流、レーザードップラー血流計(LD)による皮質血流とした。動脈血酸素含量(CaO_2)と脳静脈血酸素含量(CcvO_2)より脳酸素摂取率を求めた。脳圧測定用カテーテルにより脳圧(ICP)を測定した。測定点は38、39、40、41、42、43°Cおよび43°Cで1時間維持した時点の7点とした。【結果】心係数は38°C3.16±0.33(1/min/m^2)に比較し、42°C4.45±0.62、43°C5.04±0.67と有意に増加し、以後減少した。CABFは38°C96.7±16.4(ml/min)に比較して42°C195.1±37.5、43°C246±46.8と有意に増加し、以後減少したが、VABFは38°C53.8±10.0、43°C56.6±9.4と有意な変化はなかった。H_2Crでの脳皮質血流は38°C75.9±15.5(ml/min/100g)、43°C80.5±18.5、髄質血流量は38°C30.5±5.93、43°C38.9±8.4で、LDでの皮質血流料は38°C71.7±12.6、43°C74.8±15.8といずれも有意な変化はなかった。脳圧は38°C15.1±2.7(mmHg)に比較して42°C26.4±3.9、43°C31.8±5.0と有意に上昇し、以後低下した。脳酸素摂取率は38°C14.3±2.4(%)、43°C15.7±2.5で有意な変化はなかった。脳に流入する血液量は増加しても、脳の組織血流量に変化はなかった。また脳圧は有意な上昇を見たが、代謝量に変化は見られなかった。したがって脳は他の臓器に比較して、生体においてはより強く保護されているものと思われた。

脳圧は38°C15.1±2.7(mmHg)に比較して42°C26.4±3.9、43°C31.8±5.0と有意に上昇し、以後低下した。脳酸素摂取率は38°C14.3±2.4(%)、43°C15.7±2.5で有意な変化はなかった。脳に流入する血液量は増加しても、脳の組織血流量に変化はなかった。また脳圧は有意な上昇を見たが、代謝量に変化は見られなかった。したがって脳は他の臓器に比較して、生体においてはより強く保護されているものと思われた。
雨水不飽和浸透下にあるしらす斜面の地震時における災害予測と崩壊予知に関する研究

平成8年度から平成9年度の研究実績の概要を示せば以下のようになる。(1):南九州地域において、崩壊の発生している典型的な地山しらす斜面について斜面が過去に受けた静的・動的せん断応力の履歴や降雨履歴を多変量解析理論を用いて判別分類し、ここ数年来実施している崩壊発生危険度地図を完成させ、降雨下におけるしらす斜面の災害予測を実施した。(2):しらす斜面に対して現有の人工降雨装置を用い(1)の解析で得た南九州特有の降雨を再現し、降雨下おけるしらす斜面への雨水の不飽和浸透機構を解明した。(3):現有の大型静的・動的荷重装置及び繰返し三軸試験機を用い、雨水不飽和浸透下にあるしらすの地震時における土質力学特性を解明した。(4):しらす斜面の地震時の安定性を解析するために必要な強度定数を実験的に求め、今後の安定解析に利用可能となった。(5):地震時のしらす地盤の災害例として採択期間中に発生した鹿児島県北西部地震の原位置調査を実施し考察した。(6):得られた研究成果を主として土木学会および地盤工学会主催の研究発表会において公表するとともに、研究成果報告書として冊子として印刷製本した。初年度は基礎的試験によるデータの整理及び資料の収集に重点を置いた。研究計画・方法および研究成果は次の通りである。(1):南九州地域において、崩壊の発生している典型的な地山しらす斜面について斜面が過去に受けた静的・動的せん断応力の履歴や降雨履歴を多変量解析理論を用いて判別分類し、ここ数年来実施している崩壊発生危険度地図に着手した。その結果、降雨下におけるしらす斜面の災害予測が小範囲で実施可能となった。(2):しらす地盤に対して現有の人工降雨装置を用い(1)の解析で得た南九州特有の降雨を再現し、降雨下おけるしらす地盤への雨水の不飽和浸透機構を解明しつつある。(3):現有の三軸圧縮試験機および現有の不飽和浸透特性測定装置を用い、降雨下における雨水の不飽和浸透を考慮したしらす斜面のせん断抵抗の変化と斜面の安定解析を実施しつつある。(4):現有の静的・動的荷重装置及び繰返し三軸試験機を用い、雨水不飽和浸透下にあるしらすの地震時における土質力学特性の一部を解明した。(5):現有の水分計およびテンシオメータを用いて、しらす斜面の水分特性を計測し、その結果を有限要素法の境界条件としてしらす斜面の雨水の不飽和浸透を考慮した安定解析を実施し、しらす斜面の崩壊機構を検討した。(6):現有の顕微鏡解析装置を用いてしらすの粒子構造と雨水の不飽和浸透機構を解明する為の基礎的データを得た。(7):得られた研究成果を主として土木学会および地盤工学会主催の研究発表会において公表した。前年度の研究実績を踏まえて本年度は、次の各項目について応用的に研究を進展させた。(5):地震時のしらす地盤の災害例として採択期間中に発生した鹿児島県北西部地震の原位置調査を実施し考案した。
マイクロ流体デバイスを用いたヒト多能性幹細胞由来胆管疾患解析系の構築

肝臓は生体の代謝維持の中心臓器であり、ヒト多能性幹細胞からミニ肝臓を試験管内で再構成する方法が開発され注目されている。一方で、生体肝臓に必須な胆管等の構造を持たない欠点がある。本研究では、ヒトiPS細胞由来肝前駆細胞から胆管様構造を誘導する系の構築を通じて、ヒト胆管疾患の解析や治療等に適用可能な培養系の構築や流体デバイスを用いたミニ肝組織の効率的な培養法の確立を行った。胆管は胆汁酸分泌を担う肝臓内の重要な非実質細胞であり、その遺伝子異常や機能破綻は多発性肝嚢胞や胆汁酸性肝障害、胆管癌といった種々の病変を引き起こす。しかし、胆管の発生や機能に関する解析系はマウス等が主で、ヒト肝組織を用いた研究は困難であった。申請者らは、ヒトiPS細胞から肝前駆細胞を介して胆管様組織を誘導する系を既に構築している。また、ゲノム編集酵素を用いて、ヒトiPS細胞のゲノム上に任意の変異・遺伝子欠損の誘導を可能としている。肝臓等の3次元組織の血液流路の再構成のためにマイクロデバイスを用いた共培養系が構築されている。そこで本研究では、ヒトiPS細胞由来肝細胞および胆管細胞をマイクロ流体デバイス内で培養することで、胆管系を保持したヒト肝組織の構築と病態解明を目的とする。本年は、肝前駆細胞から胆管細胞への効率的な分化を誘導する因子の探索を目指して、マウス胎仔肝前駆細胞を用いた胆管分化誘導因子のスクリーニング系の構築を行った。現在、胆管の機能等に重要なことが知られる転写因子Grhl2について解析を進めている。マウス胎生中期肝前駆細胞を分離し平面培養期間中にレトロウイルスを用いてGrhl2の遺伝子導入を行った。その結果、Grhl2を強制発現した肝前駆細胞で胆管細胞マーカーであるCK19の高発現が誘導され、さらにゲル包埋培養により胆管様構造への高頻度な誘導が見られた。そこで、現在ヒトiPS細胞を用いたヒト胆管組織誘導系への強制発現などを行っている。肝前駆細胞を一度in vitroに取り出し平面培養した後に細胞外マトリクスに包埋し3次元培養することで、胆管様構造へと分化が可能なことを見出し、国際誌への発表をすでに行っている(Anzai et al., Sci Rep 2016)。またこの系を応用することで、胆管分化を誘導する因子の探索系などを構築しており、研究はおおむね順調に推移している。前年までの研究でGrhl2を強制発現した肝前駆細胞で胆管細胞マーカーであるCK19の高発現が誘導され、さらにゲル包埋培養により胆管様構造への高頻度な誘導が見られた。そこで、本年は胆管細胞と肝前駆細胞の3次元培養系の構築に向けた予備検討を行った。マウス胎仔肝前駆細胞を低吸着Dish上で培養すると、自己凝集しSpheroidを形成する。この際に、幼弱な細胞が自律的に成熟し様々な肝機能マーカー遺伝子の発現が上昇することが知られている。そこで培養条件を様々に変化させた結果、細胞外マトリクスを培養液中に添加することで、凝集塊中の細胞の一部がサイトケラチン19陽性の胆管様細胞へと分化することを見出している。肝前駆細胞の胆管分化を推進する遺伝子群の探索が今回開発した系を用いて可能であることが示唆された。今後、この新規培養系に様々な候補転写因子を強制発現させ解析することで、新規の胆管分化誘導因子の探索を進める予定である。また、マイクロ流体デバイスを用いたin vitroにおける3次元肝組織の誘導系の構築系の中でGrhl2等の胆管分化誘導因子を用いることで、肝組織中に胆管系を効率的に誘導できるか今後解析する。肝細胞生物学実験の一部(ヒトiPS細胞を用いた解析)などが、一部平成28年度に行うことができず、翌年での使用を考えているため。平成29年度では、前年の研究成果をヒトiPS細胞等に応用することを考えておりその培養等に使用する。
赤外線レーザーによるガラスの高精度位置選択的結晶化と高機能光デバイスヘの応用

Sm_2O_3-MoO_3-B_2O_3系のガラス化範囲を決定した。21.25Sm_2O_3-63.75MoO_3-15B_2O_3(mol%)ガラスだけが唯一ガラス化することが明らかとなった。通常の電気炉による熱処理および連続発振のNd:YAGレーザー(波長1064nm)の照射すなわちサマリウム原子加熱法により21.25Sm_2O_3-63.75MoO_3-15B_2O_3(mol%)ガラスから光学非線形性結晶Sm_2(MoO_4)3が析出する。X線回折、マイクロラマン分光および第二高調波発生の測定から析出しているSm_2(MoO_4)_3結晶は中心対象性を有しない斜方晶β'相であると考えられる。非線形性β'-Sm_2(MoO_4)_3結晶からなるラインがYAGレーザー照射によってガラス表面に描かれた。照射条件はレーザーパワー0.4W、レーザー走査速度1-10μm/sである。特にレーザー走査速度1μm/sでは非常に均質なラインが得られた。またレーザーの走査速度が25μm/sと速い場合には結晶化は起こらず、屈折率変化だけを与える。さらにレーザー照射領域の結晶化機構を明らかにした。本研究によって赤外線レーザー(サマリウム原子加熱法)による希土類を含有する非線形/強誘電体結晶のガラスへの書き込み技術が確立された。析出させる強誘電体結晶をSm_2(MoO_4)_3に絞り、ホウ酸塩ならびにテルル酸塩ガラスからの析出の可否を検討した。具体的にはSm_2O_3-MoO_3-B_2O_3、Sm_2O_3-MoO_3-TeO_2系のガラス化範囲を決定し、熱処理によって目的とするSm_2(MoO_4)_3相が析出する組成を明らかにした。テルル酸塩系のガラス化範囲は非常に広くSm_2O_3-MoO_3の二元系でもガラス化することが明らかとなった。しかしながら目的とするSm_2(MoO_4)_3結晶の析出は全てのガラスにおいて確認できなかった。これに対してSm_2O_3-MoO_3-B_2O_3系は分相域が存在し唯一完全なガラスが得られるのは21.25Sm_2O_3-63.75MoO_3-15B_2O_3組成だけであった。しかしながら唯一ガラス化したこのガラスから目的のSm_2(MoO_4)_3結晶の析出が起こることを確認した。Sm_2(MoO_4)_3結晶は構造が異なる二相が存在することが知られている。目的とする強誘電性を示す相は900°C以上で平衡相であるにもかかわらず600°C程度の温度で析出が起こることが明らかとなった。これはガラスが高温で急冷されていることに起因していると考えられる。またガラスの網目構造が目的結晶の構造に類似していることも考えられる。Sm_2(MoO_4)_3結晶の析出が確認された21.25Sm_2O_3-63.75MoO_3-15B_2O_3ガラスにCW-YAGレーザーを照射することにより高精度位置選択的結晶化を試みた。レーザー照射によっても目的の結晶相が析出していることが確認されたが、その結晶性ラインの形態は荒れており光導波路としての使用のためには、析出形態の改善が必要である。バリウムホウ酸塩ガラスからのβ-BaB_2O_4結晶の詳細な位置選択的結晶化機構を解明するために、バリウムホウ酸塩ガラスの結晶化機構を非定温結晶化速度式を用いて検討した。

検討したガラスは10Sm_2O_3-45BaO-45B_2O_3および10Sm_2O_3-40BaO-50B_2O_3である。双方ともに熱処理によってβ-BaB_2O_4結晶が析出することが確認された。解析の結果10Sm_2O_3-45BaO-45B_2O_3ガラスでは昇温過程で一定の核生成速度で拡散律速によって結晶が三次元成長していることが明らかとなった。また10Sm_2O_3-40BaO-50B_2O_3ガラスでは核の数は一定で拡散律速によって結晶が三次元成長していることが明らかとなった。これらの結果よりホウ酸成分の多いガラスの方が単結晶ラインを作製するには有利であると考えられる。10Sm_2O_3-45BaO-45B_2O_3および10Sm_2O_3-40BaO-50B_2O_3ガラスからのβ-BaB_2O_4結晶の析出形態と析出形態に関する検討を行った。10Sm_2O_3-45BaO-45B_2O_3ガラスから析出する結晶には細かなリタデーションの差が見られ多結晶体が析出することが明らかとなった。照射条件の適正化を図ったがこのガラスから単結晶を析出させることは不可能であった。10Sm_2O_3-40BaO-50B_2O_3ガラスへのレーザー照射によって直接β-BaB_2O_4結晶の結晶化を誘起することは不可能であった。そこでβ-BaB_2O_4結晶粉末をガラス上に置きその周辺を加熱することにより、不均一核形成サイトを導入することにより結晶化を誘発することに成功した。この方法によって作製される結晶化ラインは均一であり単結晶であることが、SHG顕微鏡による発光特性から確認できた。またレーザー照射条件の適正化により最大で45°の屈曲を有する単結晶ラインの作製に成功した。さらにこの屈曲を有する単結晶ラインの光導波を確認した。
ショック及び多臓器不全におけるヒト血管平滑筋機能に関する研究

バソプレシン(Vp)のヒト血管に与える影響を摘出されたヒト胃大網動脈より作製した血管リングを用いて検討した。Vp(50-500 pg/mL)は、ヒト血管を内皮非依存性に濃度依存性をもって収縮させた。また、VpはNEによる血管収縮を血管内皮の有無に拘らず増強した。エンドドキシンに曝露されたヒト血管は、NEによる血管収縮を減弱させたが、NO阻害剤であるL-NAME及びL-NoArgにより拮抗された。一方、エンドドキシン曝露によりVpによる直接的血管収縮及びNE収縮に対する増強効果はいずれも減弱したが、Vpによる減弱したNE収縮に対する増強効果はNO阻害剤と同程度に強力であった。今回の研究結果からVpは減弱したNE収縮増強作用を有することが確認された。また、Vpはエンドドキシン曝露後にもNE収縮を増強することが確認され、エンドドキシンショック患者の昇圧薬としての可能性が示唆された。今回の実験結果を踏まえ、敗血症ショック患者で従来の治療法に抵抗性を示す重篤な低血圧状態にVpを投与し循環動態の変化を臨床サイドで観察し、Vpのショック治療薬としての有用性を検討中である。当研究施設ではこれまで麻酔・虚血時の臓器障害の病因を、生化学的、病理学的手法を用いて検討してきた。現在、ショック時における血管平滑筋に及ぼす薬物、環境の作用機序に関してヒト血管標本による張力測定法を用いて種々の報告を行っている。現在、生体内ペプチドホルモンとNitric Oxideの産生との関連性を検討中であり、ペプチドホルモンの作用機序および治療薬としての可能性を検討している。当研究施設では敗血症ショック時の血管反応性低下を観察できるヒト血管を用いた実験系を作成し、ショック時のヒト血管の反応性について報告した。本実験結果において、バソプレッシンがエンドトキシンショック時に生じる血管弛緩に対して改善効果をもたらすことが明らかにされた。バソプレッシンはそれ自体で血管収縮作用を有するが、収縮が発生する以前の低濃度でノルアドレナリンの収縮を増強した。ショック時、バソプレッシンやアルドステロン等のペプチドホルモンが増加し昇圧反応に関与することが知られているが、この反応は、バソプレッシン自体による血管収縮よりも、生体内カテコラミンの作用増強が主因と考えられる。これらの結果は、ショック時の昇圧薬としてのバソプレッシンの有効性を示唆する所見であり、日本麻酔学会総会(98'4月)にて報告をおこなう予定である。今後の課題として、バソプレッシンのブタ冠動脈および肝血流に及ぼす影を検討する予定である。Vp (50-500pg/mL)は、ヒト血管を内皮非依存性に濃度依存性をもって血管を収縮させた。一方、エンドドキシン曝露によりVpによる直接的血管収縮及びNE収縮に対する増強効果はいずれも減弱した。しかし、Vpによる減弱したNE収縮に対する増強効果はNO阻害剤と同程度に強力であった。Vpによる直接的血管収縮及びNE収縮増強効果は、バソプレシンV1受容体拮抗薬及びバンプレシンV1-V2受容体拮抗薬により阻害された。今回の研究結果からVpはそれ自身の直接作用による血管収縮作用に加え、V1受容体を介したNE収縮増強作用を有することが確認された。
新規固相合成法に基盤を置いた硫酸化チロシン含有ペプチドの生物有機化学的研究

1.トリフルオロ酢酸(TFA)中での硫酸エステルの脱硫酸化反応と保護基の脱保護反応について詳細な速度論的解析を行った。低温下でのTFA処理が硫酸化チロシンの損傷を最小限に抑制できることを芳香族硫酸エステルの脱硫酸化メカニズムをもとに理論的に説明した。2.酸に鋭敏なクロロトリチル樹脂を固相担体に採用し,さらに1.の低温下でのTFA処理(S_N1型脱保護反応)を鍵行程とする硫酸化チロシン含有ペプチドの簡便な固相合成法を開発した。本合成法を用いて,現在まで報告例のないBig Gastrin-IIおよびCholecystokinin(CCK)-39の直接的な固相全合成を達成した。3.2.の固相合成法をさらに展開した固相セグメント縮合法のアプローチにより,Big Gastrin-IIおよびBig Gastrin-Gly(硫酸化体)の合成を達成した。4.硫酸化チロシン含有ペプチドのマススペクトル(気相)および酸溶液中での挙動を詳細に解析し,強アニオン性の硫酸エステルを含む硫酸化チロシン残基が,カチオン性の官能基を含むアミノ酸残基(特にアルギニン)と分子内あるいは分子間でイオン対を形成して自己安定化する機構が働くことを明らかにした。5.2.の硫酸化チロシン含有ペプチドの簡便な固相合成法とチオエステルセグメント縮合法を組み合わせたアプローチにより大分子型のCCK-ペプチド(CCK-39およびCCK-58)の合成を行い,それらの生理活性を明確にした。6.硫酸化の修飾を受けたペプチド性貝毒:α-コノトキシンEpIの化学合成を目的として,オキシトシン(硫酸化体)をモデルに硫酸エステルの損傷を伴わないCys保護基の除去法および引き続くジスルフィド形成反応を検討した。さらに,Cysの保護基にTrityl基を採用し,1.の酸脱保護法を活用してα-コノトキシンEpIの合成に成功した。1,酸脱保護の理論構築と長鎖硫贋化ペプチドの直按的固相合成:低温でのトリフルオロ酢酸(TFA)処理が硫酸化チロシン含有ペプチドの脱保護に適した方法であることを示すために、TFA中での硫酸エステルの脱硫酸化反応と保護基の脱保護反応について反応速度論的な解析を行った。脱硫酸化反応は脱保護反応に比べて反応温度の影響を大きく受け、低温(0°C)では脱硫酸化反応と脱保護反応との間に大きな反応速度差が存在することがわかった。この低温での大きな反応速度差を利用して、硫酸エステルの損失を最小限に抑制できるTFA脱保護法を提唱した。この酸脱保護反応を鍵反応として、39残基からなる硫酸化チロシン含有ペプチド:CCK-39の直接的な固相全合成を達成した。2,イオン対形成による硫酸化チロシン含有ぺプチドの自己安定化機構の解析:著者らの研究室で化学合成した硫酸化チロシン含有ペプチドの正負両イオンモードでのマススペクトルから、気相中で強酸性の硫酸化チロシン残基は分子内の塩基性官能基とイオン対を形成して自己安定化していることが示唆された。そこで各種硫酸化ペプチドの酸溶液中での分解実験を行い、上記のイオン対形成による硫酸化チロシン残基の自己安定化機構が液相中でも働いていることを明らかにした。これらは硫酸化チロシン残基が関与する生体内でのリガンドーレセプター、あるいは蛋白質間相互作用を考える上で新しい知見となるものである。3,固相セグメント縮合によるガストリン-Gly(硫酸化体)の合成と生物活性の評価:増殖因子としての生理作用に興味が持たれているC末端にGlyが延長したガストリン生合成中間

体ペプチドについて、その硫酸化体の生理活性を評価する目的で、固相セグメント縮合のアプローチによるビッグガストリン-Gly(35残基)の合成を行った。合成の最終段階では1,で提唱した硫酸エステルの損失を最小限に抑制できる酸脱保護系を採用した。合成標品の活性の評価は現在検討中である。1.チオエステルセグメント縮合法による大分子型CCKペプチドの合成と生理活性の評価:著者らが開発した硫酸化チロシン含有ペプチドの効率的固相合成法とチオエステルセグメント縮合法を組み合わせたアプローチにより,未だ生理作用が明確でない大分子型CCKの合成を行い,その生理作用を明確にすることを目的とした。(1)硫酸化チロシンを含むC末端セグメント(15残基ペプチド:I)を効率的固相合成法により合成した。(2)Fmoc法にてペプチド鎖を構築した後にチオエステル化し,さらに部分保護体に導くという手法で3種のチオエステルセグメント(24残基ペプチド:IIa,15残基ペプチド:IIb,28残基ペプチド:III)を合成した。なお,(1),(2)の合成では固相担体としてクロルトリチル樹脂を活用した。(3)チオエステルセグメント縮合法により[I]と[IIa]の縮合を行い,HPLCで精製して縮合成積体を得た。次いで3個のBoc保護基の除去を硫酸化チロシン残基が損傷しない低温下でのTFA処理により行い,CCK-39に導いた。(4)チオエステルセグメント縮合法により[I]と[IIb]の縮合を行い,Fmoc基を除去後,さらに[III]を縮合させた。HPLCで精製後,Boc保護基を酸処理により除去してCCK-58に導いた。現在合成したCCK-58の生理活性を検討中である。今回大分子型のCCKペプチドであるCCK-58の合成に成功したが,ここで採用したアプローチは長鎖の硫酸化ペプチドの化学合成に対応できるものであり,合成ペプチドを用いた蛋白質硫酸化の意義や機能の解明に資するところがあると考えている。2.緩和な酸処理で除去できるグアニド保護基の硫酸化ペプチド合成への応用:著者らが報告した硫酸化チロシン含有ペプチドの効率的固相合成法をさらに改善するため,酸に鋭敏なBoc基でグアニド基を保護したFmoc-Arg(Boc)_2-OHをbuilding blockとして用いる硫酸化ペプチドの固相合成を検討中である。ペプチド性貝毒:コノトキシンは,イオンチャンネルに結合してその機能を特異的に阻害する。最近,硫酸化の修飾を受けた数種のα-コノトキシンの単離が報告されたので,硫酸化による本ペプチドの生物活性や立体構造への影響を調べる目的で研究を行い,本年度は以下の知見を得た。(1)著者らが開発した硫酸化チロシンをbuilding blockに用いる新規固相合成法を2組のジスルフィド結合を含む硫酸化コノトキシンの合成に適用するため,まずオキシトシン(硫酸化体)をモデルとしてCysの保護基の除去,及びジスルフィド形成反応に関する実験を行った。トリチル(Trt)基を保護基として用いた場合,0°Cでトリフルオロ酢酸(TFA)によりTrt基を除去したのち空気酸化することで,また,アセトアミドメチル(Acm)基を採用した場合,50%酢酸中低温下でI_2(ヨード)で処理することでAcm基の除去と引き続くジスルフィド形成反応を硫酸エステルの損傷を伴うことなく行えることがわかった。一方,TFA(0°C)中でスルホキシドとシリル化合物を組み合わせてAcm基の除去とジスルフィド形成反応を行う反応では,大量の脱硫酸化体の生成が認められた。
異種元素終端グラフェンナノリボンの合成と電子物性の解明

グラフェンは原子一つ分の厚みをもつ炭素シートであり、その端には構造に依存した特異な電気的および磁気的性質を示すため、大きな関心を集めており、端構造の制御や清浄な試料の作製が困難であることが実験的な研究における課題となっている。本研究では、水素エッチングにより端構造の制御されたグラフェンナノリボンを作製し、端の物性を実験的に明らかにすることを目的とした。しかし、試料を成長基板から絶縁体基板に転写する際、ポリマー溶液を塗布するため、清浄な試料が得られなかった。そこで本年度は、ポリマー塗布せずにCVDグラフェンを六方晶窒化ホウ素(h-BN)基板上へ転写する、新規プロセスの開発と評価をおこなった。h-BN基板上へのCVDグラフェンの転写は、銅箔上のグラフェンを基板に直接固定し、銅をエッチング溶液により除去することにより行った。光学顕微鏡観察から、グラフェンは転写前の構造を保持したまま、h-BN基板上に転写されることがわかった。グラフェンナノリボンについても、同様の転写プロセスにより、h-BN基板上に転写可能であった。原子間力顕微鏡による試料表面の観察から、得られた試料は、通常のポリマーを用いた転写法と比べて、清浄な表面を有することが分かった。ポリマー塗布プロセスを経た試料では、しわと高さ数ナノメートル程度の球状のポリマー残余がみられたが、本手法により転写したグラフェンでは、それらはほとんど見られなかった。その一方で、グラフェンとBNの間に生じる気泡が今後の課題である。電気二重層トランジスタを作製し、電気特性の比較を行った結果、本手法による転写試料では、電荷中性点が0付近で、ヒステリシスもほとんど見られず、対照的なゲート電圧依存性などが観測された。これらの結果は、ポリマーフリー転写グラフェンにおいて、キャリア散乱や不純物準位などが抑制されたことを示している。27年度が最終年度であるため、記入しない。グラフェンは原子一つ分の厚みをもつ炭素シートで、優れた機械的・電気的特性をもつ。特に、グラフェンの端は、端構造に依存した特異な電気的および磁気的性質を示すため、大きな関心を集めている。端構造には、ジグザグ端とアームチェア端の二種類が存在し、これらの選択的な作製が困難であることが実験的な研究における課題となっている。一方で、グラフェンの合成実験の過程で、試料冷却中にジグザグ端を選択的にもつ亀裂が生成するという興味深い結果が得られたため、本年度は、このような亀裂の構造評価および生成機構の解明を行った。グラフェンは化学気相成長法により、銅箔上に成長させた後、室温まで冷却した。光学顕微鏡観察から、亀裂は60度進行方向を変えながら、結晶方位選択的に伝播することが明らかとなった。グレイン端からの角度および低エネルギー電子線回折パターン測定から、亀裂はジグザグ端方向に選択的に進行することが確認された。これらの結果は、グラフェン冷却中に、特定の結晶面に沿った亀裂が生じ、ジグザグ端が選択的に生成することを示している。ラマン分光測定による端の結晶性の評価から、亀裂部分のジグザグ端は、化学的に作製されたグレイン端よりも高結晶性であることが示唆された。また、統計的な光学顕微鏡観察から、亀裂の生成は、一軸の応力がグラフェンのV字型の切れ込みに集中に起因していると考えられる。原子分解能での端構造の評価が未だ課題であるものの、本手法では清浄かつ構造制御されたグラフェン端を簡便に作製でき、今後のジグザグ端の物性研究の足掛かりとなると言える。また、遷移金属カルコゲナイドなどに代表される他の二次元物質へも応用可能であり、それらの物性研究においても有用な知見を与えることが期待される。

電気二重層トランジスタを作製し、電気特性の比較を行った結果、本手法による転写試料では、電荷中性点が0付近で、ヒステリシスもほとんど見られず、対照的なゲート電圧依存性などが観測された。これらの結果は、ポリマーフリー転写グラフェンにおいて、キャリア散乱や不純物準位などが抑制されたことを示している。当初の研究計画とは異なる方法ではあるが、「グラフェンを銅箔上に高温下で合成し、室温まで冷却する」という全く新しい手法によって、ジグザグ端の選択的な作製に成功しており、予想以上の成果が得られていると言える。また、原子間力顕微鏡や走査型電子顕微鏡による端の観察だけでなく、ラマン分光法という光学的な手法によっても、端構造の評価・議論ができており、順調に研究は進展している。27年度が最終年度であるため、記入しない。これまでに、グレイン端からの角度や低エネルギー電子線回折パターン測定により、マクロスコピックな端構造は評価できているものの、原子レベルでの端構造の評価は未だ課題となっている。今後は、透過型電子顕微鏡および走査型トンネル顕微鏡観察により、原子分解能でのグラフェン端の構造評価を行う。また、グラフェンの端の物性は、終端元素によっても変調することが理論的に予測されており、化学気相成長法を用いて、亀裂部分に六方晶窒化ホウ素を成長させ、異種元素により終端されたグラフェン端を作製し、評価を行う。
ナノ結晶による1GHzMEMS金属共振器のエネルギ損失機構の研究

ニッケルMEMS共振器を利用してナノ結晶が及ぼす機械的エネルギ損失機構の評価を行うため、ニッケル共振器の試作を行った。しかし、試作したデバイスは、電極間の短絡によって十分に動作しなかった。一方、この研究と並行して、空間ギャップ形成を必要としないpnダイオード構造を利用した新規共振器の研究開発を進めた。試作した20 MHzリング型共振器を評価した結果、pnダイオードを利用したアクチュエータの面内駆動の原理実証に世界で初めて成功した。このpnダイオード共振器はシリコンのみからなっているため、ICと集積化することが容易である。現在、この共振器を用いてエネルギ損失の評価を進めている。MEMS共振器は実際の応用では電気信号の共振現象として検出される。本年、機械信号を電気信号に変換する機構を詳細に検討するために、RF回路を試作しこれをMEMS共振器に搭載して共振器の電気信号出力の共振現象を研究することにした。試作したMEMS共振器は12MHzのラメ振動モードをもつデバイスであり、駆動電圧を低減するために、共振プレートを支持するサスペンションのばね定数を従来のものよりも約1/9小さく設計した。この結果、印加するDC電圧を約1/3に減少させることができた。次に、MEMS共振器を通過した電気信号を試作RF回路を介して、ネットワークアナライザを用いて評価した。微小な電気信号を測定するためにはMEMS共振器に存する寄生容量を除去することが必須である。我々は2ポート構成を利用して寄生容量除去を実施した。得られた電気信号のS21は-48dB程度のレベルにあり、共振周波数では0.05dB増大した。すなわち、共振現象を電気信号から観測することに成功した。しかし、ノイズフロアが大きいために、共振器のQ値を電気信号から測定することができなかった。300 MHzダイレクト発振を可能とする新規なMEMS共振器について、構造設計及び半導体回路との集積化を可能にする作製方法の開発と評価を実施した。構造設計:共振器は、高周波化と作製の容易さを実現するため、途中の二か所で支持されたリング型の構造をもっており、大きな電気機械変換効率を実現するために、駆動固定電極とリング間を0.2 μmと小さなギャップをもつように設計した。このリング共振子は、高い共振周波数を得ることができるニッケルから構成されており、Ex-modeと呼ばれる共振子自体が拡大・収縮を繰り返す共振モードで振動する。リング型共振器では(m,2)モードがEx-modeを表しており、mはリング内に存在する節点の数が2m個存在することを示している。(0,2)モードは、大きな振幅をもっているが、節点がリング中央に存在するため支持機構を精密に作製することが困難である。そこで固定部と共振子を同時に作製することが可能な(1,2)モードを採用した。作製方法:ニッケルを用いたサーフェスマイクロマシニングにより、共振器を作製した。この作製方法は、1.ニッケルアンカーとの付着力向上のためプラチナを用いて伝送線路を形成、2.PECVD酸化膜を犠牲層に用いることにより挟ギャップを形成、3.レジストエッチバックプロセス利用したリング共振子上部のシード層除去によりブリッジ形成による短絡を防止、という特徴を持っている。この作製方法によりニッケルメッキリング型共振器を試作した。作製したデバイスの測定・評価を行った結果、峡ギャップのために短絡がみられ試作したデバイスに適切に電圧をいんかすることができなかった。試作したデバイスに電気短絡が発生したために駆動させることができなかった。絶縁膜からなる狭いギャップ(<0.1um)で隔てられた対向電極を形成するメッキ技術の評価およびプロセス開発に困難を極めた。以下に詳細を述べる。a)まず、電極間のすべての対向する領域で0.1umのギャップができていることを評価することが困難であった。MEMSでは三次元構造の形状評価が要求されるが、現在、我々が要求する評価技術が存在しない。導通を測定するのが最も手早いが、もし絶縁膜の一部に穴が設けられたために金属細線が形成されたとしてもこの細線に電流を流すと瞬時に切断されることからギャップの形成に自信をもつことができない。また、X線を利用した評価技術を検討したが、画像の解像度が十分でないという問題があったb)デバイスの作製において、メッキを行った後に、前記絶縁膜を完全に除去することが必要であるが、これを評価することが困難であった。理由は先のメッキ評価技術と同じである。作製したデバイスの中から外観検査で問題がないと思われるものについて駆動評価を行った。しかし、動作するものを得ることができなかった。あるデバイスにおいて、空間ギャップが不完全に作成されていることを確認したが、すべてのデバイスについて動作しない原因が作製方法の問題によるのか、信号が小さすぎることによるのかを特定することが困難であった。このような理由により、メッキ技術を用いた共振器デバイスの作製評価と並行して、シリコン共振器の研究をすすめた。シリコン共振器ではpnダイオードを利用したアクチュエータの原理追求と設計を行い、実際に試作したデバイスの駆動に成功した。pnダイオードを利用した面内振動共振器は世界で最初のものである。

一方、この研究と並行して、空間ギャップ形成を必要としないpnダイオード構造を利用した新規共振器の研究開発を進めた。試作した20 MHzリング型共振器を評価した結果、pnダイオードを利用したアクチュエータの面内駆動の原理実証に世界で初めて成功した。このpnダイオード共振器はシリコンのみからなっているため、ICと集積化することが容易である。現在、この共振器を用いてエネルギ損失の評価を進めている。デバイスを試作し、それを共振させることに成功した。一方、RF回路の試作にはいろいろとノウハウが必要とされることから、今回試作した回路のノイズフロアが予想よりも大きく、共振器の詳細な特性評価ができなかった。めっき技術の改善を進めるが、同時にシリコン共振器についても並行して検討する。MEMS共振器RF回路の改善を行い、ノイズフロアが-100dB以下となるようにノイズフロアを低減させる。この評価系を用いて単結晶シリコン単体の共振器のQ値を正確に評価する。そして、同じ構造寸法をもつめっき金属共振器を作製し、単結晶シリコンのQ値に比較してめっき金属共振器のQ値がどのようなものであるかを比較する。このデータから共振器のQ値を決定する機構を材料科学の観点から考察する。購入物品に差額が発生したため。残金は次年度予算と合算して部品費として消費する。