hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
早期診断を目的とする自律制御型電気化学マイクロデバイスの開発

近年は疾病診断ツールを各家庭や診療所などで、迅速、簡便かつ非侵襲的検査が行えるデバイスが求められている。そこで本研究では日常的に使用できる疾病診断デバイスの開発を目的としている。これを実現するために本年度は溶液の自律的送液機構を構築した。【エレクトロウェッティングを応用した一電極系バルブ】バルブの構造は親水性のガラスと疎水性PDMSからなる2本の分離された微小流路に、一方に金電極、他方に亜鉛電極を露出させ形成した。金電極側の流路に試料溶液を注入すると、金電極ははじめ疎水性であるため、毛細管現象で進行した試料溶液は金バルブ手前で停止した。次に、もう一方の流路に電解液を注入し、亜鉛電極上を通過したとき金電極が分極され、電解液がバルブを通過することが確認できた。【pH応答性バルブ】pH応答性バルブは水素電極を応用した。メイン流路にはバルブとして金のマイクロピラー電極を形成した。水素電極は白金黒電極と水素発生用の電極で構成し、白金黒電極はバルブ電極と接続した。メイン流路と水素電極用チャンバーは液絡で接続し白金黒電極はメイン流路まで延長させた。動作確認の結果、任意のpHで開くバルブが構築できたことが分かった。【論理回路】一電極系バルブと流路形状を組み合わせマイクロフルーディクスによる論理回路を実現した。まずはOR、AND、NOT回路を作製し、所望の動作を行えることを確認した。続いてこれらを組み合わせNAND、NOR、XOR回路を作製した。【電気化学的マイクロポンプ】動作原理は一電極系を応用し電極電位を制御することにより、気泡(水素ガス)を膨張・収縮させ、溶液の排出と吸引を可逆的に行った。複合電極には亜鉛-白金黒-銀を用いた。【統合デバイス】上記の各要素を組み合わせた統合デバイスを作製した。このデバイスを用いて尿素、クレアチニンの生化学分析を同時かつ自律的に行えることを確認した。【化学的マイクロポンプ】マイクロポンプは二酸化マンガンによる過酸化水素の分解反応で生じる酸素気泡の体積膨張を駆動力とした。ポンプは積層構造で上段には被送液溶液用、下段には制御用である過酸化水素溶液用の流路をもった構造となっている。ポンプ部には二酸化マンガンを固定したゲルが充填され、その上部にはダイヤフラムを介して被送液溶液を満たすための区画が設けられている。制御用流路に過酸化水素溶液を導入するとポンプ部で酸素気泡が発生しダイヤフラムが押し上げられ、被送液溶液が流路中へ送液された。これらの要素を組み合わせることでこれまでに例のない高機能で高性能な次世代デバイスを実現しうると考えられる。

まずはOR、AND、NOT回路を作製し、所望の動作を行えることを確認した。続いてこれらを組み合わせNAND、NOR、XOR回路を作製した。【電気化学的マイクロポンプ】動作原理は一電極系を応用し電極電位を制御することにより、気泡(水素ガス)を膨張・収縮させ、溶液の排出と吸引を可逆的に行った。複合電極には亜鉛-白金黒-銀を用いた。【統合デバイス】上記の各要素を組み合わせた統合デバイスを作製した。このデバイスを用いて尿素、クレアチニンの生化学分析を同時かつ自律的に行えることを確認した。自律的送液制御デバイスの構成要素としてエレクトロウェッティングを応用した一電極系バルブ、化学的マイクロポンプを利用したマイクロポンプそして電解液中のpHに応答するバルブを構築することが出来た。自律的送液機構と超高感度検出機構を統合・集積化した疾病診断デバイスを作製する。流路の寸法(幅、高さ)とバルブ、ポンプを適当な位置に配置することで、読み取り専用メモリ(ROM)のように、流路寸法やバルブの位置の情報をチップ上に書き込まれた「プログラム」として用い、決められたタイミングで自律的に送液・混合し、実サンプル検査を行うデバイスを実現する。
政情不安および災害時における米国ピースコーの隊員撤退事例の研究

本研究は、米国の政府系ボランティア組織ピースコー(Peace Corps)の隊員撤退の要因・経緯・撤退時のプロセスを公文書から分析し、これまで注目されてこなかった政府系ボランティア組織を取り巻く安全に関する検証を行った。安全が懸念される地域における人道支援や開発援助に関する研究は、国連職員や欧米の主要なNGO職員を対象としており(e.g. Fast 2010)、国際ボランティア組織を対象とした研究は少ない。しかしながら、ピースコーは冷戦時に相次ぐ任国からの撤退を経験しているにも関わらず、隊員がどのように任国から撤退したのか、当時の彼らを取り巻く安全状況に関しても研究がされてこなかった。この点を明らかにするために、2018年には、主にボリビア(反米運動)・ドミニカ共和国(米国による軍事侵攻)・ペルー(地震)の三カ国のピースコーの任国に絞り、アーカイブ調査を米国で進め、ひとつの結論を導いた。ピースコーの撤退には、災害や治安悪化が主な要因とは限らず、米国と任国の間における政治的な問題や反発によって、ピースコーが撤退せざる得ない、または撤退を検討さざるえない状況が冷戦時には起こっていたことがわかった。これは、ピースコーが他の政府系国際ボランティア組織と比較し、任国からの撤退が多かった要因のひとつと結論づけられる。本科研の最終年度の2018年には、日本ラテンアメリか学会(6月)と国際開発学会(11月)にて本科研費のテーマにて学会発表を行った。2018年12月には本科研費で収集したデータをもとに執筆した論文の投稿を行った。2019年5月現在は、査読結果を受取り原稿のリバイス作業中である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、国際ボランティア組織ピースコー(Peace Corps)の隊員撤退の要因・経緯・撤退時のプロセスを公文書から分析し、これまで注目されてこなかった政府系ボランティア組織を取り巻く安全に関する検証を行う。安全が懸念される地域における人道支援や開発援助に関する研究は、1990年代後半に急増した支援従事者に対する殺害、傷害、誘拐事件の増加に伴い発展してきた。しかし、こうした研究は国連職員や欧米の主要なNGO職員を対象としており(e.g. Fast 2010)、国際ボランティア組織の安全に関する研究は少ない。その主な要因は、アカデミアにおいて、一般市民を途上国へ派遣するピースコーのようなプログラムは、国連や赤十字などと異なり、「政府系ボランティアは、危険が伴う地域には派遣されない」という前提で捉えられているためである。そのため、ピースコーのような市民参加型の国際ボランティア組織の事例は検討されておらず、治安状況が懸念される国における彼らの活動状況や安全管理をめぐる経験が体系的に検討されることもなかった。このような背景から、2017年度の前半には文献研究を中心に、ラテンアメリカ地域で起こった政変や紛争、災害、対米政策を整理したうえで、ラテンアメリカ地域における反米運動に関する先行研究を調査した。2017年度の後半は、一次資料収集の為、米国公文書館(NARAII)で調査を行った。公文書館における調査の目的は、ピースコーが撤退した任国と年の特定、および、その要因を探ることであった。収集したデータから、ピースコーの撤退要因を(1)災害による撤退、(2)政変による撤退、(3)治安悪化による撤退、(4)追放による撤退の4つに分類し、次年度における研究で事例としてさらに掘り下げる任国の選定を行った。2017年度は、ラテンアメリカ地域で起こった政情不安や災害など治安に関する情報を収集することに加え、ピースコーが撤退した任国を特定し、その要因分析と類型を見出すことを主な目的として設定した。よって、この目的はおおむね達成できた。

本年度の調査結果をうけて、2018年度はボリビア(追放型)、ドミニカ共和国(政変型)、ペルー(災害型)として個別事例を深め、比較を行う計画である。他組織との比較という点では、日本の青年海外協力隊の撤退に関する資料を収集し分析にとりかかっている。まだ結論に達していないが、他組織と比較することにより、ピースコーの撤退をめぐる特徴や新たな課題についても見えてきた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。2018年度は、米国公文書館およびアメリカン大学のピースコー・アーカイブにおける調査を予定している。公文書館では、任国政府から追放されたピースコー撤退の流れを追うことに加え、大地震が襲ったペルーにおいて、ピースコー事務所がどのように隊員の安全を確保したのかを探る。加えて、ドミニカ共和国に関しては、米国の軍事介入の最中、ピースコー隊員がどのような状況に置かれていたのか、隊員の個人寄贈品が保管されているアメリカン大学のアーカイブにて調査を行う予定である。次年度には、組織レベルにおける分析だけでなく、隊員レベルにおける調査も展開する予定である。学会発表については、2018年6月の日本ラテンアメリカ学会、および同年11月の国際開発学会において、研究成果を発表する予定である。論文執筆に関しても、ボリビアの事例を取り上げ、論文執筆を構想中である。
スピン軌導結合系の量子ゆらぎ

当研究課題では、三次元スピン軌道結合系における量子ゆらぎに焦点を当てた理論研究を目的としている。具体的な対象として、まずfccスピネル構造上のハイゼンペルグスピン系を考えた。この格子上のS=1ハイゼンペルグスピン系について、一次元のValence Bond Solidの考え方を三次元の系に拡張して、VBS的な無秩序相の可能性について調べた。一次元とことなり、三次元では、VBS的な状態にマクロな縮退が残ることが期待される。この縮退を解く方法としては、格子との結合や、最近接対以外のスピン間の相互作用などが考えられる。まず前者について考察し、磁気転移を伴わない構造相転移が可能であり、その結果生じる構造はZnV_2O_4やMgV_2O_4で観測されているものと一致していることを明らかにした。次に、スピン間の相互作用によって縮退を解くことについても考察した。この場合カイラル秩序が生じる可能性があるか否かが、面白い問題である。カイラリティーを対角化する擬スピン表示をとった時の有効ハミルトニアンは、XXZ型となることを示し、カイラル秩序は生じないことおよび、その時の秩序変数はパリティーを破るものであることを明らかにした。続いて、同じスピネル構造上のt_<2g>軌道の拡張ハバード模型をもちいて、軌道縮退が重要な寄与をしている金属状態について研究した。乱雑位相近似を用いて、スピンの揺らぎ、軌道の揺らぎスピンと軌道の混成した揺らぎのスペクトルを調べた。LiV_2O_4で見られる重い電子的振舞いは、こうした揺らぎ全体から生じていることを明らかにした。その最初の年度である平成12年度には、fccスピネル構造上のハイゼンベルグスピン系を考えた。この格子上のS=1ハイゼンベルグスピン系について、一次元のValence Bond Solidの考え方を三次元の系に拡張して、VBS的な無秩序相の可能性について調べた。。この縮退を解く方法としては、格子との結合や、最近接対以外のスピン間の相互作用などが考えられるが、まず前者について考察した。各四面体に残る二重の縮退は、E表現に属することを明らかにし、磁気・格子歪み結合が存在することを明らかにした。その結果、磁気転移を伴わない構造相転移が可能となり、その結果生じる構造はZnV_2O_4MgV_2O_4で観測されているものと一致している。また、スピン間の相互作用によって縮退を解くことについても考察した。カイラリティーを対角化する擬スピン表示をとった時の有効ハミルトニアンは、XXZ型となることが期待されるが、多くの相互作用に対してXY的なクラスになり、現在までのところカイラル秩序を安定化するような相互作用は見つかっていない。
ヒストンSUMO化による転写調節機構の解明

1)SUMO E3リガーゼSIZ1によるメチル化ヒストンH3K4の調節機構の解明SUMO E3リガーゼであるSIZ1内のPHDドメイン(C4HC3ジンクフィンガードメイン)によりヒストンH3K4me3が特異的に認識されることが明らかにしてきた。SIZ1pro:SIZ1(ΔPHD)、SIZ1pro:SIZ1(C162S)はsiz1変異体を相補できないが、SIZ1pro:SIZ1(C117S)では相補可能であった。これはC162がαヘリックスを構成しており、亜鉛との結合のみならず構造維持に関わっている可能性が示唆された。また、PHD(C162S)ではH3K4me3との結合が見られなくなるため、SIZ1pro:SIZ1(C162S)はsiz1変異体を相補できなかったものと考えられる。一方で、PHD(C117S)はH3K4me3との結合は見られることからSIZ1pro:SIZ1(C117S)ではsiz1変異体を相補できたと考えらえる。興味深いことにPHD(C117S)はH3への結合も見られ(PHDではH3へは結合しない)、この結合がどのように関わっているかはまだ明らかに出来ていない。2)SUMO化とクロマチン制御因子との関係性およびその機能的役割の解明SIZ1はPHDドメインを介してH3K4me3と結合したり、ヒストンH3K4メチルトランスフェラーゼATX1と結合したりと、エピジェネティクス制御に深く関わっていることが示唆される。そこで、SIZ1と相互作用する因子を単離することで、エピジェネティクス制御にどのように関わるかを明らかにすることにした。SIZ1ではtranscriptional activator、bromodomainタンパク質、transcriptional coactivator ADA2 2B、Alfin-like5 PHDdomain proteinが相互作用因子として単離された。29年度が最終年度であるため、記入しない。1)SUMO E3リガーゼSIZ1によるメチル化ヒストンH3K4の調節機構の解明植物SIZ1において、動物SIZ/PIASオルソログには存在しないPHDドメイン(C4HC3ジンクフィンガー)の機能解析を行った。まず、このPHDドメインがトリメチル化ヒストンH3K4me3と結合することを明らかにしたが、この結合がPHDドメインによるものかを明らかにするため、PHD(C162S)を作製し、H3K4me3との結合を調べた。PHD(C162S)ではH3K4me3との結合が見られなかったことから、H3K4me3の結合にはPHDが重要であることが示された。SIZ1内のPHDドメインが生物学的にどれぐらい重要であるかを調べるために、siz1変異体にSIZ1pro:SIZ1、SIZ1pro:SIZ1(ΔPHD)、SIZ1pro:SIZ1(C162S)を導入したところSIZ1pro:SIZ1(C162S)ではsiz1変異体の形質を相補できなかった。また、PHDはヒストンメチル化酵素ATXと相互作用することが明らかとなった。ATX1はWRKY70におけるヒストンH3K4のメチル化に関わっており、atx1変異体ではH3K4me3が低くなり、siz1変異体ではH3K4me3状態が高くなっていることが明らかとなった。これらのことから、WRKY70のH3K4me3状態の調節にSIZ1が関わっていることが示唆された。2)SUMO化ヒストンによる遺伝子発現調節機構の解明

ヒストンSUMO化が転写促進/抑制にどのように関わるかを明らかにする目的で、SUMO1(Q90A)-H4およびSUMO1(Q90A)-H3を発現させた植物体を作製中である。Q90Aに置換すると脱SUMO化できないという先行研究をもとにしている。SUM1(Q90A)-H4に関してはホモ固定個体が得られた。PHDドメインによるH3K4me3の状況認識を明らかにすることができ、しかもWRKY70におけるH3K4me3の状態にSIZ1が関わることを明らかにすることができた。これらを現在まとめ中であり、論文投稿予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。1) SUMO化ヒストンによる包括的な発現調節機構ヒストンのSUMO化が見られるかをin vitro SUMO化反応により明らかにする。この反応によりSUMOによって調節されるヒストンを明らかにする。また、脱SUMO化されないSUM1(Q90A)-H3およびSUM1(Q90A)-H4を発現する植物体を作製しており、ホモ固定植物が取れ次第、SUMO化ヒストンがどのような因子と相互作用することによって、転写調節を行っているかをプロテオーム解析により明らかにする。また、SUM1(Q90A)-H3およびSUM1(Q90A)-H4が安定的に植物体内で働くことが明らかになれば、SUMO化ヒストンがどのような領域に存在する可能性が高いかをChIP-seqにより明らかにする。2) SUMO E3リガーゼの役割分担植物においてSUMO E3リガーゼはSIZ1とMMS21の2種類のみであると考えられる。この2つは先行研究により、生化学的には同じ酵素活性をもつが、生物学的に別々の役割を担っていると考えられている。その役割分担を明らかにする目的で研究を行う。SUMO E3リガーゼはSUMO化における最終段階に位置する酵素で、基質を認識して、その基質をSUMO化するために必要である。そこで、これらのタンパク質に相互作用するタンパク質を明らかにすることで、SUMO化を行う基質の違いを明らかにすることが出来ると考えられる。基質の違いが分かれば、その機能の役割分担も明らかにできると考えられる。SIZ1は酵母2ハイブリッドスクリーニングにおけるMatchmakerシステムでは発現しないことから、DUALhunterシステムを用いて相互作用因子を明らかにする。その相互作用因子の中から、転写制御に関わると考えられる因子を特定し、in vitro SUMO化反応によりSUMO化を調べる。
表現論の視点から見た有限群のコホモロジーと分類空間のホモトピー論

有限群の両側バーンサイド多元環は、有限群が両側から作用する有限集合の同型類に対応する基底を持つ多元環であり、分類空間の安定圏での分解の情報を含んでいる。両側Burnside環のコホモロジー環への作用を通じて、分類空間の安定分解について研究を行った。主に奇素数pに対して、位数がpの3乗である非可換群について研究し、安定分解の因子とその重複度、因子のp元体を係数とするコホモロジーを決定した。さらに、この群をSylow p-部分群として持つ有限群についての情報を得た。有限群Pの両側Burnside環は、両側からPの作用する有限集合の同型類に対応する基底を持つ体上の有限次元多元環である。多元環やコホモロジーは正標数pの体を係数とするものとする。両側P集合は、部分群と準同型写像によって記述され、準同型写像とtransfer写像を通して群のコホモロジーに作用し、コホモロジー環は両側Burnside環上の加群となる。両側Burnside環は、ホモトピー論の観点からは、群の分類空間の安定圏での射と関係し、また、Pの外部自己同型群とも関連し、その表現は自己同型群の表現を含んでいる。さらにPをSylow p-部分群に持つ有限群も両側Burnside環の元として捉えられる。このような観点から両側Burnside環とその表現は本研究の対象として重要なものとなる。本年度の研究では、位数が奇素数pの3乗である非可換群Pについて、この両側Burnside環のコホモロジー環への作用を考察した。Pのコホモロジー環は非常に複雑である一方、冪零元全体からなるイデアルによる剰余環はある程度簡明な構造をしている。昨年度の研究においては、この剰余環について、Burnside環上の加群としての既約組成因子とその重複度を決定することができた。本年度の研究の目的は、剰余環だけではなくコホモロジー環全体についてBurnside環上の加群としての既約組成因子と重複度を解析することである。整係数コホモロジーを経由することにより、剰余環と冪零イデアルの部分を関連付けることができ、昨年度の結果を用いることによりコホモロジー環全体を解析することができた。本研究の主目的は、有限群の内部構造(特に素数pに関する局所構造)、有限群のモデュラー表現論、有限群の分類空間のホモトピー論的な性質、の3者について、コホモロジーを通して考察することである。ここでは多元環、コホモロジーはすべて標数pの体を係数体とするものとしている。平成24年度の研究は、有限p-群Pの両側Burnside環を考え、そのコホモロジー環への作用に焦点をあてて行われた。有限群の両側Burnside環は、有限群が左右から作用する有限集合の同型類によって生成されるある種の多元環である。PをSylow p-部分群として持つ有限群のp-局所構造を抽象化した対象であるP上のフュージョンシステムは、Burnside環の特別な冪等元と対応することが知られており、Burnside環の表現の研究はフュージョンシステムと大きく関わっている。また、両側Burnside環はPの外部自己同型群の群環を含んでおり、その表現論は外部自己同型群の表現論を含んでいる。一方、両側Burnside環は分類空間の安定ホモトピー圏での射を記述しており、自然にコホモロジーに作用している。これらのことより両側Burnside環のコホモロジーへの作用は、本研究の主目的に対して欠くことのできない対象であることがわかる。本年度は、可換群に関する先行研究を考慮して、位数がpの3乗である非可換extraspecial p-群Pのコホモロジー環をBurnside環上の加群として研究した。冪零元イデアルによる剰余環について、Burnside環上の加群としての既約組成因子とその重複度を完全に決定した。本研究の主な対象は有限群の両側Burnside多元環と分類空間、そしてコホモロジー環である。両側Burnside環は、群が左右から作用する有限集合の同型類に対応する基底を持つ多元環である。係数体は正標数pの体とする。両側集合は、群の部分群と準同型写像によって記述され、準同型写像とtransfer写像を通して群の分類空間に作用している。さらに両側Burnside環は群のコホモロジー環に作用し、コホモロジー環はBurnside環上の加群となる。この加群構造、特に、既約組成因子を調べることにより分類空間のホモトピー論における安定分解の因子についての情報が得られる。本研究では、位数がpの3乗であり単位元以外の元の位数がpである非可換p-群Pに対して、上記のように、コホモロジー環へのBurnside環の作用と分類空間の安定分解に関する研究を行った。

Pのコホモロジー環は非常に複雑な構造を持っているが、冪零元全体からなるイデアルによる剰余環はある程度簡明な構造となる。これまでの研究において、この剰余環について、Burnside環上の加群としての既約組成因子とその重複度を決定した。さらに、整係数コホモロジーを経由し、剰余環と冪零イデアルを関連付けることによりコホモロジー環全体を解析することができ、既約組成因子とその重複度を決定した。また、PをSylow p-部分群として持つ有限群Gについて、完備化された分類空間の安定分解について調べた。そのような有限群の典型例はp-元体上の3次の一般線形群である。今年度の研究では、これら3次線形群に関連した群(一般線形群、特殊線形群、射影線形群、特殊射影線形群)について考察し、その安定分解の因子と重複度を決定した。有限群の表現論本年度の主な研究目標は、奇素数pに対して、位数がpの3乗でexponentがpであるextraspecial p-群Pのmod pコホモロジー環への、両側Burnside環の作用を解析することである。これはホモトピー論的な立場からみると、分類空間BPの安定ホモトピー圏での分解に関する直和因子のコホモロジーを解析する、という意味を持っている。なお、多元環およびにコホモロジーは全て標数pの体を係数体としている。昨年度までの研究により、冪零元からなるイデアルによる剰余環への作用については、概ね結果が得られており、この結果を利用してコホモロジー環全体を調べることが本年度の課題である。有限群Pの両側Burnside環は有限次元の多元環であり、Pのコホモロジー環の各斉次数部分はBurnside環上の有限次元加群である。両側Burnside環の表現論を利用して、その既約組成因子と重複度を決定することが目標である。既約加群に対応する冪等元をコホモロジー環に作用させて得られる次数付ベクトル空間を調べることにより、次数ごとの議論ではなく、コホモロジー環全体の状況を把握することができる。本年度の研究では、整係数コホモロジーの考察や、Milnor作用素を用いることによって、冪零イデアルによる剰余と冪零イデアルとを関連付けることができた。その方法により、冪零イデアルの部分について結果が得られ、目標であったコホモロジー環全体について既約組成因子とその重複度を決定することができた。また、素数pが3である場合についての、例外的な現象についても一部解析することができた。本年度の主な研究目標は、位数がpの3乗でexponentがpであるextraspecial p-群Pのコホモロジー環への、両側Burnside環の作用を解析することであった。ただしpは奇素数である。なお、多元環およびにコホモロジーは全て標数pの体を係数体とする。その加群構造を決定することが目標である。本年度の研究では、主に代数的な手法、表現論と関手的な方法により解析を行った。すなわち、Pの外部自己同型群である2次の一般線型群の表現論と、群の両側集合関手の方法を利用することにより、コホモロジー環のBurnside環上の加群としての既約組成因子とその重複度を調べた。
アンギオポエチン様因子2が前立腺癌細胞の悪性化に与える影響についての研究

これまでにアンドロゲン依存性前立腺癌細胞株LNCaPと去勢抵抗性前立腺癌細胞LNCaP/AIにおいて、ANGPTL2をノックダウンすると増殖能、遊走・浸潤能ともに抑制されること、また、アンドロゲン依存性前立腺癌細胞株LNCaPにANGPTL2を過剰発現させると増殖能、遊走・浸潤能ともに亢進することを確認した。また、アンドロゲン依存性前立腺癌細胞株LNCaPにANGPTL2を過剰発現させるとepithelial-to-mesenchymal transitionが起こることを確認した。ANGPTLファミリーの1つであるANGPTL4は前立腺癌の腫瘍血管新生に寄与することを確認した。ANGPTL2、ANGPTL4の発現が低いアンドロゲン依存性前立腺癌細胞とANGPTL2の発現が高い去勢抵抗性前立腺癌細胞を用いてさらに詳細に細胞増殖能、細胞遊走・浸潤能について検討し、それらに関与するシグナル伝達系の変化をWestern blottingなどを用いて解析しています。具体的には、ANGPTL2による細胞増殖能、細胞遊走・浸潤能亢進のメカニズムを明らかにするため、ANGPTL2過剰発現前立腺癌細胞とANGPTL2低発現前立腺癌細胞から蛋白を抽出し、細胞周期関連蛋白や細胞接着因子の発現をWestern blottingで解析しています。また、ANGPTL2過剰発現前立腺癌細胞における細胞内シグナル伝達系(Akt、STAT、HIFなど)の活性化をWestern blottingで解析し、活性化を認めたシグナル伝達系についてはその阻害剤を用いてシグナル伝達を阻害し、細胞増殖能、細胞遊走・浸潤能が抑制されるかを確認しています。。また、ANGPTL2の機能的受容体インテグリンα5β1の発現及び中和抗体の効果の検討を行うため、各種前立腺癌細胞株でのインテグリンα5β1受容体の発現をリアルタイムRT-PCR及びWestern blottingで解析しています。ANGPTL2やインテグリンα5β1受容体の中和抗体を用いて細胞増殖能、細胞遊走・浸潤能の阻害効果を検討し、リコンビナントANGPTL2蛋白を培養上清に添加して細胞増殖能、細胞遊走・浸潤能の亢進効果を検討・解析しています。他の研究との兼ね合いで当研究に充てる研究時間が予想より少なかったため。また、予想の結果が出なく追加実験を必要としたため。また、アンドロゲン依存性前立腺癌細胞株LNCaPにANGPTL2を過剰発現させるとepithelial-to-mesenchymal transition (EMT)が起こることを確認した。さらにアンドロゲン依存性前立腺癌細胞株LNCaPにインテグリンα5β1が発現しており、その中和抗体を用いると遊走能が低下することを確認した。ANGPTL2と同じANGPTLファミリーの1つであるANGPTL4は低酸素環境でその発現が誘導され、前立腺癌の腫瘍血管新生に寄与することを確認している。ELISAを用いて様々な悪性度の前立腺癌細胞株の培養上清中のANGPTL2の分泌量を定量化し、細胞増殖能、細胞遊走・浸潤能との相関を解析する。また、ANGPTL2の分泌量と相関するその他の分泌蛋白をCytokine AntibodyArrayを用いて解析する。ANGPTL2過剰発現前立腺癌細胞及びANGPTL2低発現前立腺癌細胞をヌードマウス皮下に移植し、腫瘍径の経時的変化、転移巣出現の有無について比較検討する。また、ヌードマウスを去勢することでアンドロゲン除去環境として、アンドロゲン除去下での腫瘍の変化についても検討する。最終的に腫瘍を摘出して血管新生の有無、細胞接着因子の発現などを免疫染色で検討する。医歯薬学
経口免疫寛容を担うヘルパーT細胞誘導機構の解明と炎症性腸疾患への応用

成人T細胞性白血病/リンパ腫(adult T cell leukemia/lymphoma, ATLL)は、レトロウイルスであるhuman T lymphotropic virus type I (HTLV-1)の感染により引き起こされるT細胞のリンパ腫である。HTLV-1にコードされる制御タンパク質Taxは、感染した細胞においてさまざまな宿主転写因子を活性化し、細胞のがん化を引き起こすことが知られている。これらの転写因子のうちNF-kappaB (NF-kB)は形質転換にきわめて重要であり、Taxとの直接の結合によっても活性化されるが、IkappaBキナーゼやその上流の活性化因子であるTAK1を介した間接的な機構によっても活性化されることが明らかとなっている。最近、Taxが直接TAK1を活性化できるという報告がなされたが(Wu, et. al., EMBO Rep.2007)、詳細な分子メカニズムは不明のままであった。TAK1とTaxは直接には結合しない。そこで、私は、Interleukin-1やTLR4などのシグナル伝達経路においてTAK1の活性化に重要な役割を果たすアダプタータンパク質TAB2が、TaxによるTAK1の活性化にも必須の役割を果たすのではないかと考え、これを検証した。まず、293細胞大量発現系を用いて、TaxとTAB2が複合体を形成できることを免疫沈降法によって明らかにした。次に、同細胞系のレポーターアッセイを用いてNF-kB依存的な転写活性化を調べたところ、TaxとTAB2はそれぞれ単独でNF-kBを活性化できるが、両方を同時に発現させるとこの活性化が相加的に増強されることを見いだした。この結果から、Tax-TAB2の物理的な相互作用がTAK1の活性化に寄与している可能性を考え、in vitroキナーゼアッセイによって、Tax-TAB2-TAK1の3者複合体形成がTAK1の活性を最も上昇させること、および、TAB2結合領域を欠く変異型TAK1(TAKlΔC)では、Taxによる活性化が起こらないことを示した。それと同時に、TaxによるTAK1の活性化にはTax自身のユビキチン化修飾が必須であることも明らかにし、さらに、TRAF2,5,6がTaxのユビキチン化を促進する活性を持つことを見いだした。以上の結果から、TaxによるTAK1の活性化にはアダプタータンパク質TAB2を介した複合体形成が重要な役割を果たしており、また、これまで不明であった宿主細胞におけるTaxのユビキチン化を司るE3ユビキチンリガーゼとして、TRAF2,5,6がその候補になりうることが示された。
ニュートリノフロンティアの融合と進化

素粒子から宇宙のスケールに渉る自然の各階層で展開する、世界最先端を走る日本のニュートリノ研究を融合し、ニュートリノを使った科学研究フロンティアを進化・発展させてきた。ニュートリノ振動の研究で3世代混合パラダイムを確立し、ニュートリノの粒子・反粒子対称性(CP対称性)の破れの測定の展望を開いた。T2K実験で、CP対称性が大きく破れていることを示唆する結果を報告した。IceCube実験で高エネルギー宇宙ニュートリノ観測技術を確立し、TeVを超える高エネルギー宇宙ニュートリノを発見した。総括班は企画と調整を効率的に行い、上記の発見と目標達成に向け、各計画研究班の研究活動を積極的にサポートした。新学術領域「ニュートリノフロンティアの融合と進化」では、素粒子から宇宙のスケールに渉る自然の各階層で展開するニュートリノ研究を融合し、ニュートリノを使った科学研究フロンティアを進化・発展させることを大目標としている。そのため、総括班の活動は、各研究計画班の活動を有機的に結合し、各計画研究の進展を促し、研究が円滑に進むようサポートする。本年度は、加速器ニュートリノでミューオンニュートリノから電子ニュートリノへの振動を7.3σの信頼度で確立した。そして、この結果と原子炉反ニュートリノにおけるθ13測定を組み合わせることで、ニュートリノCPの破れに世界でもっとも厳しい制限を与えることに成功した。南極の宇宙ニュートリノ望遠鏡IceCubeでは、観測のエネルギー閾値を下げることで宇宙ニュートリノの検出効率を改善し、4σレベルの有意性で宇宙ニュートリノの初観測に成功した。他にも、大気ニュートリノ観測、原子炉反ニュートリノ観測装置の新設、先端ニュートリノ測定器開発、素粒子ニュートリノ理論、ニュートリノ・原子核反応理論、宇宙とニュートリノの理論、に大きな発展があった。以上の研究成果とその発信は、領域を組織したことによる有機的な連携が功を奏している。合計3回の領域研究会を基軸に、計画研究班を中心とした多くの中小規模研究会での議論、ホームページの整備と情報の共有、一般に向けての情報発信、国際研究会での多くの研究発表等、「ニュートリノ研究」分野を多いに活性化させることに成功した。新学術領域「ニュートリノフロンティアの融合と進化」では、素粒子から宇宙のスケールに渉る自然の各階層で展開するニュートリノ研究を融合し、ニュートリノを使った科学研究フロンティアを進化・発展させることを大目標とする。そのため、総括班の活動は、各研究計画班の活動を有機的に結合しその進展を促し、公募研究の活動も組み入れ、全ての研究が円滑に進むようにサポートすることである。本年度は、加速器ニュートリノの電子ニュートリノ出現事象の結果と原子炉反ニュートリノのθ13測定を組み合わせることで、世界で初めてニュートリノのCPの破れのパラメータδCPが-π/2が最適値であることを突き止めた。大気ニュートリノ観測では、標準ニュートリノ振動を超えたステライルニュートリノへの制限を課した測定と、ローレンツ不変性の破れを探索した。南極の宇宙ニュートリノ望遠鏡IceCubeでは、大気ニュートリノフラックスの測定に成功し、今後はスーパーカミオカンデの大気ニュートリノフラックスと比較する段階にきている。また、宇宙ニュートリノの観測事象数を増やし、宇宙ニュートリノ点源探索を進めている。他にも、原子炉反ニュートリノ観測装置の完成、新型ニュートリノ測定器の開発、素粒子ニュートリノ理論、ニュートリノ・原子核理論、宇宙とニュートリノの理論に大きな発展があった。領域内での全体研究会、研究計画班にまたがる中小規模研究会での議論、ホームページの更新による最新情報の共有、一般に向けての情報発信、国際研究会での研究成果発表等、「ニュートリノ研究」分野の活性化に成功している。新学術領域「ニュートリノフロンティアの融合と進化」では、素粒子から宇宙のスケールに渉る自然の各階層で展開するニュートリノ研究を融合し、ニュートリノを使った科学研究フロンティアを進化・発展させる。そのための総括班の活動は、各研究計画班の活動を有機的に結合しその進展を促し、公募研究の活動も組み入れ、全ての研究が円滑に進むようにサポートすることである。本年度最大のニュースは、梶田隆章氏が「ニュートリノ振動の発見」で2015年ノーベル物理を学賞したことである。受賞そのものは1998年のスーパーカミオカンデによる大気ニュートリノ観測に起因するが、その後の我々の「ニュートリノ振動」の研究も、一助になっていると考える。特に、A03班のスーパーカミオカンデを使った大気ニュートリノ研究では、より高精度かつ多角的な研究成果を継続して出ている。さらに、A01班では反ニュートリノ振動の結果を、A02班では前置ニュートリノ測定器を使ったθ13の精密測定の結果を、発表した。また、A01班、A02班、A03班を組み合わせることで、ニュートリノ振動の研究はCPの破れを探る次の段階に進んでいる。A04班は、南極の宇宙ニュートリノ望遠鏡IceCubeで宇宙ニュートリノのフラックス測定とニュートリノ点源探索を進めた。ニュートリノの理論研究においても、素粒子、原子、宇宙で着実に進展している。以上の研究成果の創出と発信は、領域を構成する各研究グループの協力が功を奏している。領域内での全体研究会、研究計画班にまたがる中小規模研究会での議論、ホームページによる最新情報の共有、一般に向けての情報発信、国際研究会での研究成果発表等、総括班は「ニュートリノ研究」分野の活性化に大きく貢献した。当初策定した以下の目標を着実に達成した。

(1)計画研究班と連携し、国内外の研究動向を調査し、研究方針を立てた。研究計画班の進展状況を評価し、研究が円滑に進むようサポートした。(2)各研究計画班と公募研究が情報を共有できるように、全体で研究会を開き、ホームページも整備した。(3)領域研究会では、国内外に向け最新結果を発信した。国際会議に若手研究者を派遣し成果発表を促進した。ホームページを通し、成果を一般に向けて広く発信した。(4)研究分野の発展・融合に向け、「ニュートリノ・現象論」小研究会を開催し、新しいアイデアの創出と新しい結果に対する議論を誘起した。宇宙ニュートリノ研究会「大気ニュートリノ」を開催し、ノーベル物理学賞をとった成果とその後の展開について確認した。(5)本領域の多くの研究者が「ノーベル賞」の解説を、一般講演会、メディアでの発表、解説記事の執筆、解説書の出版、を通して行った。一例として、中家が日本科学未来館と協力して一般講演を、SSHプログラムで高校生向けに出前講義を、さらに地元の小学校での出前講義を行った。以上のように、総括班は定期的な打ち合わせ(総括班会議)を行いながら、各研究者それぞれがニュートリノ研究の発展に大きく貢献している。新学術領域「ニュートリノフロンティアの融合と進化」では、素粒子から宇宙のスケールに渉る自然の各階層で展開するニュートリノ研究を融合し、ニュートリノを使った科学研究フロンティアを進化・発展させる。そのための総括班の活動は、各研究計画班の活動を有機的に結合しその進展を促し、公募研究の活動も組み入れ、全ての研究が円滑に進むようにサポートすることである。「ニュートリノ」研究全体の進展としては、主テーマである「ニュートリノ振動の解明」が着実に進んだ。A01班では、ニュートリノ振動と反ニュートリノ振動の結果を直接比較することで、世界最高レベルで、ニュートリノ振動における粒子反粒子対称性の測定を実現した。これらは2016年夏の素粒子物理の成果のハイライトとして、注目された。A02班では、前置測定器を導入したより高精度な測定を実現した。A03班は、大気ニュートリノ振動測定を精密化することで、世界最高レベルでニュートリノ質量階層性の情報を得ることに成功した。A04班も、ニュートリノ振動の測定を改良し、それに加えて、不活性ニュートリノへの強い制限を設けるた。以上のように、領域全体が一致団結し、ニュートリノ振動研究を大きく前進させる年となった。また、実験技術のB斑、理論研究のC班、公募研究がそれらの活動を包括的にサポートし、実り多い年であった。研究成果の創出と発信は、領域を構成する各研究グループの協力が功を奏している。領域内での全体研究会、研究計画班にまたがる中小規模研究会での議論、ホームページによる最新情報の共有、一般に向けての情報発信、国際研究会での研究成果発表等、総括班は「ニュートリノ研究」分野の活性化に大きく貢献した。当初の計画以上に、着実に研究が進展している。
異文化接触からみた中国軍事思想史の研究

本研究は、秦漢帝国成立以降、唐・宋代に至る中国軍事思想史の展開について、特に、中華が匈奴・契丹・吐蕃・高麗などの夷狄(異民族)と如何に対立し、また融和したのか、という異文化世界との関係に注目しつつ、研究を進めたものである。当該期間中に於ける主な成果は次の通りである。まず、唐宋代を代表する兵書として、『李衛公問対』『太白陰経』『虎鈴経』の三書に注目した。『李衛公問対』については詳細な校注を作成し、他の二書を含め、「呪術」「合理」「夷狄」などを主な観点として、各々その思想的特質について検討を加え研究論文を発表した。また、敦煌石室で発見された『占雲気書』を兵書という観点から分析し、その占辞の構造や特色、特に五行思想の反映について明らかにすることができた。これらに共通する軍事思想史としての特質は、そこに、『孫子』『呉子』以来、中国兵学の主流を形成していた、合理主義に基づく権謀的兵学と、さまざまな呪術を活用しようとする「兵陰陽」兵学との折衷・統合が見られる点である。これは、中国の兵書が、類書等の影響も受けて大部化して行くとともに、中国兵学そのものが総合化の道を辿ったことを示している。また、このことは、「合理」に徹した『孫子』『呉子』流の兵法が、むしろ突出した存在であり、時代と共に、むしろ「自然」を取り込む方向に展開していった状況を示すとともに、中国が早熟な軍事と兵学の伝統を形成しながら、何故に「科学」的思考を発達させることができなかったのかについても、重要な示唆を与えており、今後の研究に大きな展望を開くこととなった。本年度は、関係資料の収集に努めるとともに、歴代史書に於て中華と夷狄との「接触」がどのように描写されているかを検討した。また主として、宋代の許洞『虎〓経』を取り上げ、その資料的意義と思想史的特質とについて検討を加えた結果、次の諸点を明らかにすることができた。1.『虎〓経』については、従来、前半十巻を「合理的」「科学的」、後半十巻を「迷信的」「呪術的」と見る評価がほとんどあった。しかし、内容を仔細に吟味してみると、必ずしもそのような分断は適切ではなく、前半にも「迷信的」内容が、また、後半にも「合理的」思考が存在する。2.また、これらは無意味に混在しているのではなく、許洞自身が、そうした両性格の統合を企図した結果、『虎〓経』が、孫呉流の権謀的兵学を根幹としつつも、その中に呪術的な「兵陰陽」兵法の要素を包摂する、との構造を持つに至ったと推測される。3.この兵学的特質は、唐の李靖の兵学を伝えるとされる『李衛公問対』や唐の李筌の『太白陰経』などと共通しており、許洞が『虎〓経』編纂の際に、『孫子』とともに『太白陰経』を基盤にしたと宣言していることを裏付けている。更に、軍事の百科全書としての性格も、『武経総要』など後の明代の兵書に影響を与えている。4.こうした兵学の総合化が促された一つの要因として、『宋史』外国伝、高麗に「其国俗陰陽鬼神の事を信じ、頗る拘忌多し」と見えるような近隣諸国の習「俗」や、自軍の士卒や敵の将卒の中に「迷信」に囚われている者が多いという状況が想定される。

本年度は、関係資料の収集・分析に努めつつ、歴代史書に於て中華と夷狄との「接触」がどのように描写されているかを検討した。また主として、異民族との接触に深く関わる兵学上の呪術的・迷信的要素(当時としての認識は自然科学的要素)について検討し、次の諸点を明らかにすることができた。1.敦煌文書『敦煌残巻占雲気書』に於ける「占雲気」の内容を分析し、その構造と思想的特色を明らかにした。『敦煌残巻占雲気書』には、独特の五行思想が見られ、他の類書との比較に於ても、兵書としての独自性を有することが明らかになった。2.『漢書』芸文志が「兵陰陽」と総称する呪術的兵法に対して、『孫子』『呉子』など、他の主要な兵学がいかなる評価を加えているか、また、影響を受けているかという観点から改めて考察を加え、その結果を五つの類型としてまとめた。3.上記のように、中国の兵学を俯瞰してみると、「合理」に徹した『孫子』『呉子』流の兵法は、むしろ突出した存在であり、時代と共に、むしろ「自然」を取り込む方向に展開していった状況を看取し得る。これは、中国思想を貫く最大の特質が、「天」と「人」との密接な関係を説く天人相関思想にあったこととも無縁ではない。またこのことは、中国が早熟な軍事と兵学の伝統を形成しながら、何故に「科学」的思考を発達させることができなかったのかについても、重要な示唆を与えており、今後の研究に大きな展望を開くこととなった。1.敦煌石室出土の『占雲気書』に記された占辞に注目すると、それらは実に多様な観点によって構成されており、これらが実戦体験の蓄積の上に成立したものであることを予想させる。2.『占雲気書』と類似する『晋書』天文志等の記載も、従来は、雲気図がなかったため、それらが本来どのような意味を持っていたのかについては判然としなかった。この結果、占辞のみを対照してほぼ同様とするのが通説であった。しかし、雲気図を含めて両者を対照してみれば、本来セットになっていた雲気図と占辞が、後に、雲気図を欠落させつつ、史書の天文志等に記載されていったのではないかと推測される。3.『占雲気書』の占辞の思想的特質は、五行説(五行相生・相剋)の反映という点である。『占雲気書』には、五行説を背景として占辞が記述されていると思われる場合がある。それは、『晋書』天文志等の他書にも部分的には見られる現象ではあったが、他事の場合、要素を欠落させたり、色彩の配合が逆転したりして、五行の原理が該当しない場合もあった。この点に関しては、『占雲気書』は他書よりも強く五行説を反映していると考えられる。
超高磁場3T MRIとMDCTを用いた定位脳手術のための3次元高精細画像解析

我々は、超高磁場3 Tesla(3T)MRI容積画像とマルチスライスCT(MDCT)容積画像を用いて、従来描出不可能であった脳内微小構造の3次元形態や位置情報の詳細かつ正確な可視化・計測法の確立を試みた。新たな撮像法・画質向上技術や3次元可視化手法の確立を中心に研究を行い、下記の研究成果を挙げることができた。1)3T MRISTIR法による高分解能3次元髄鞘密度強調画像を開発し、視床下核および周囲の微細構造を明瞭に同定することができた。2)3T MRIによる神経メラニン画像を開発し、神経メラニンを含有する黒質緻密部ドパミン作動性神経細胞、青斑核ノルアドレナリン神経細胞を直接描出することに成功した。3)MDCTの容積データに独自の3次元量子ノイズ除去フィルタを適用した後に再構成画像を出力することによって、著明な画質改善を図ることができ、従来のCTでは不可能であった脳内構造の良好なコントラストを得ることができた。4)Volume renderingの技術でgray scaleを表現することで、容積画像の任意の断面を観察することのできる可視化法(hyperplanar reconstruction : HPR)を新たに開発した。本手法を用いることで3T MRI, MDCTの容積画像から従来とは一線を画す視認性・計測性の高い画像を作成することができた。以上の成果により、視床下核などの微細深部灰白質構造の詳細な可視化と正確な3次元計測が可能となり、定位脳手術の精度向上に寄与すると考えられた。本研究の目的は、超高磁場3Tesla(3T)MRI容積画像とマルチスライスCT(MDCT)容積画像を組み合わせ、従来描出不可能であった脳内微小構造の3次元形態や位置情報の詳細かつ正確な可視化/計測法を確立することにある。本年度は主に基礎的な要素技術の確立と画像解剖の解析を中心に研究を行い、下記の研究成果を挙げることができた。2)MDCTの0.5mm等方性容積データより頭蓋内構造を抽出してHPR表示することによって、従来のCT画像では描出することのできなかった基底核や間脳の詳細な構造を任意の断面で良好に表示することができた。3)3T MRIによる高分解能容積画像(3次元高速STIR画像)を撮像し、SE T2強調画像、3次元高速GRE画像と比較した。視床下核は高速STIR画像にて明瞭に同定することができた。視床下核の前内側部はForel H2野下方の低信号領域として、後外側部は赤核外側の低信号領域として認められた。SE T2強調画像では低信号を呈する黒質の前上方の低信号領域として認められたが、画像歪みによる位置ズレを避けることができなかった。GRE画像では視床下核の同定は困難であった。4)画像解析ワークステーションを用いて3T MRI容積画像とMDCT容積画像の合成画像を作成し、両者の基底核や間脳の諸構造の形態や位置が一致することを確認した。我々は、超高磁場3 Tesla(3T)MRI容積画像とマルチスライスCT(MDCT)容積画像を組み合わせ、従来描出不可能であった脳内微小構造の3次元形態や位置情報の詳細かつ正確な可視化・計測法の確立を試みてきた。本年度は新たな画質向上技術や分子イメージング手法の確立と画像所見の解析を中心に研究を行い、下記の研究成果を挙げることができた。1)MDCTの容積データに独自の3次元ノイズ除去フィルタを適用した後に再構成画像を出力することによって、著明な画質改善を図ることができ(S/N比で約2倍、線量で約4倍相当)、従来のCTとは一線を画す深部灰白質の良好なコントラストを得ることができた。3)3T MRIによる神経メラニン画像を独自に開発し、神経メラニンを含有する黒質緻密部ドパミン作動性神経細胞、青斑核ノルアドレナリン神経細胞を直接描出することに成功した。

4)上記画像を昨年開発した高分解能容積画像(3次元高速STIR画像)に合成することで、視床下核、腹側視床、黒質のより精緻な3次元解剖を表示することができた。以上の成果により、深部灰白質の詳細で正確な3次元計測が可能となり、定位脳手術の精度向上に寄与すると考えられた。
超臨界流体プラズマ電解法の開発

本研究では、平衡論から逸脱した物質合成が行える、非常に魅力的な反応場である超臨界流体プラズマの新規発生手法として、超臨界流体プラズマ電解法を開発した。フッ化物塩を溶解させた二酸化炭素+メタノール系導電性超臨界流体中と、超臨界二酸化炭素+水共存系中とにおいて、それぞれ電解プラズマ発生に成功した。特に、超臨界二酸化炭素-水共存系においては、水中に溶存した二酸化炭素を電解質とカーボン源として利用した、カーボン物質の生成を確認した。本研究では、平衡論から逸脱した物質合成や高速合成が行える、非常に魅力的な反応場である超臨界流体プラズマの、量産型材料合成プロセスへの展開を目指し、超臨界流体プラズマ電解法を開発することを目的としている。本手法により形成されるプラズマは、電流をプラズマ発生用電極近傍に集中させ、電気分解及び、抵抗加熱により、低密度・強電界領域を形成し、その中でプラズマを形成する。そのため、一般的な気相プラズマと本質的に異なり、ジュール熱と電気分解反応によって電極近傍の低密度領域を制御することで、電極間距離に依存せず、電界を制御出来る。本課題にて設計・導入した、窓・電極付き超臨界流体反応容器を利用し、超臨界二酸化炭素への導電性を付与に効果的であることが報告されているフッ化物塩(NaCF3CO2)を採用し、助溶媒(メタノール)と共に超臨界二酸化炭素(10MPa,45°C)に混合させることで、単一相の導電性超臨界流体を得た。電極としては、対極にPt板を、プラズマ発生用電極に、クォーツチューブ内に挿入したW線を、それぞれ用いた非対称型電極を採用し、これに5001000VのDC電圧を印可することで、超臨界流体中において電解プラズマ発生に成功した。またさらに、超臨界二酸化炭素-水共存雰囲気化において、水中に溶存した二酸化炭素を電解質とカーボン源として利用し、2000V-DC電圧印加時において電解プラズマの安定的発生と、カーボン物質の生成を確認した。この結果は二酸化炭素の無機有用物質としての固定化研究の端緒を開くものである。以上、本成果は、超臨界流体プラズマのマスプロダクションを可能とし、魅力的な反応場である超臨界流体プラズマ材料合成プロセスの産業的発展に大きく貢献するものであるとともに、これまで議論の僅少であった超臨界流体中における電気化学という学術領域の進展が期待される。本年度は、窓・電極付き超臨界流体反応容器の設計・導入した。また、導電性超臨界流体の検討を行い、超臨界二酸化炭素への導電性を付与に効果的であることが報告されているフッ化物塩(NaCF3CO2)を採用し、助溶媒(メタノール)と共に超臨界二酸化炭素(10MPa, 45°C)に混合させることで、単一相の導電性超臨界流体を得た。現段階では、超臨界流体電解プラズマ発生領域はサブミリメートルオーダーであるものの、電極面積の拡大により、容易にプラズマ発生領域を増大させることが原理的に可能である。今後予定通りプラズマ発生領域の増大を進めていくことで、超臨界流体プラズマが不向きとされていたマスプロダクションを可能とし、魅力的な反応場である超臨界流体プラズマ材料合成プロセスの産業的発展に大きく貢献するものであると期待される。東日本大震災により、約3か月の研究活動の実質停止を余儀なくされたものの、電極・窓付き超臨界流体反応容器、プラズマ発生用電源の調達とそのセッティングが完了し、導電性超臨界流体の検討、電極形状の検討を進め、当初計画通りに、初年度において本研究の核となる超臨界流体電解プラズマ発生に成功している。本研究は順調に進展していると判断される。今後も引き続き、超臨界流体電解プラズマ反応場を特徴付ける低密度・超臨界流体領域の組成・密度分布に関する知見を獲得するとともに、24年度においては印加DC電圧のパルス変調を行うことで、電気化学反応・熱的上昇による低密度領域形成とプラズマ密度を独立に制御していく。また、材料合成プロセスのモデル系として、電極材料からの微粒子作製プロセスを行い、超臨界流体プラズマ電解法の優位性を提示していく。東日本大震災により研究活動の実質停止を余儀なくされた期間分に対応する消耗品費を次年度に繰り越す。