hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ファセット制御技術を用いたAlGaNのエピタキシャル成長

表面粗さRmsは20μm×20μmで8.4nmとなり,凹凸AlN基板を下地として用いたAlGaN(Rms=12.4nm)よりも平坦性は改善された.また,研磨AlN基板をアニールすることにより,Rmsは6.3nmと更に向上した.TEM観察により,研磨AlN基板上に成長させたAlNから新たな転位が発生しており,それがAlGaNに貫通しているのがわかる.研磨AlN基板上部において,全面に黒色の部分が広がっており,凹凸を研磨した際にAlN表面に研磨によるダメージ層が発生したものと思われる.そのダメージ層の影響により,研磨AlN基板上のAlNから新たな転位が発生し,AlGaNまで転位が貫通したために,AlGaN全面において転位密度が高くなったと考えられる.今後の課題として,界面から新たに発生する転位を抑制するため,研磨AlN基板の表面欠陥制御が挙げられる.波長300nm以下の深紫外領域においては高AINモル分率のAl_xGa_<1-x>Nが望まれ,またデバイスの高品質化のためには低転位密度なものが求められる。転位発生の最も主たる要因は,下地基板からの貫通転位である。そのため,低転位密度を有する下地基板を用いることが望ましいが,下地に低転位密度GaNを用いてAl_xGa_<1-x>Nを成長させると,Al_xGa_<1-x>Nのモル分率が高くなるにつれてGaNとAl_xGa_<1-x>Nの格子不整合によりクラックが発生する。そのクラック抑制のための方法としては,下地エピタキシャルAlNを用いてAl_xGa_<1-x>N(0.2<x<0.8)を成長させる技術が報告されているが,高AINモル分率(x>0.5)のAl_xGa_<l-x>Nでは下地からの貫通転位が増大し,その転位密度は10^9cm^<-2>台後半であった。低転位密度を有するAlN基板の開発が急がれるが,転位低減技術であるELO法はAl系III族窒化物半導体において,Alが活性な元素でSiO_2等のマスクと反応するため,マスクによる選択成長が困難である。本研究では,「低転位密度を有する下地基板の作製」と「クラックの抑制」という2つの問題を解決するため,AlN基板上に選択成長法(Selective Area growth,SAG)を用いて(11-20)面を有する低転位密度GaNを作製し,それを下地としてAl_xGa_<1-x>Nの成長を行った。選択成長法を用いて(11-20)面を持ったGaNの作製し,そのGaN上にAlGaNを成長させることによって,低転位密度AlGaNの作製を行った。反射光モニタリングを用いることで,GaNの選択成長を精密に制御することを試みた。得られたAlGaNには,クラックはなく,そのAlNモル分率は0.51であった。表面CL像から,AlGaNの転位密度は1-3×10^8Cm^<-2>であった。本研究では,(11-20)面を持ったGaN選択成長結晶を下地基板に用いる新たなAlGaNの転位密度低減に技術を提案し,その有効性を実証した。
慢性関節リウマチおよび変形性関節症における新規血管新生関連遺伝子PRG-Bの役割

軟骨は基本的に無血管組織であり,力学的特性を有する細胞外マトリックスを構築することで生理的機能を果たしている.したがって,血管の侵入自体が組織機能の破壊を意味するため,周囲からの血管侵入を積極的に阻止する仕組み,血管新生抑制因子の存在が考えられている.我々は平成17年度の科学研究費補助金を用いた研究において、軟骨組織中に同定した血管新生関連遺伝子(プラスミノーゲン関連遺伝子タイプB : PRG-B)のリコンビナント蛋白(PRP-B)を精製し,関節リウマチや変形性関節症に対する影響について,関節滑膜由来滑膜線維芽細胞とヒト関節軟骨由来細胞株を用いて研究を行った.さらに、本遺伝子の関節軟骨における発現をタンパクレベルと遺伝子レベルで検討した。その結果、PRP-Bは滑膜線維芽細胞や軟骨細胞の細胞増殖には影響を与えなかったが,炎症性サイトカイン刺激下の滑膜線維芽細胞においてVEGF発現を蛋白レベル,遺伝子レベルで抑制した.また、関節リウマチに罹患した関節軟骨においてPRG-Bの発現が蛋白レベル、遺伝子レベルで確認された。このことは、関節リウマチなどの炎症性関節疾患に罹患した関節内では、滑膜組織中で血管新生が活発に起きるため、これに対するnegative feedbackとして、血管新生阻害に関連する遺伝子の転写が関節軟骨で亢進することが推察される。PRG-Bが発現制御を行ったVEGFは強い血管新生作用,血管透過亢進作用のみならず,単球走化作用も有しており,関節リウマチや変形性関節症の病態形成に深くかかわっていると考えられている.それゆえ本研究の結果は,PRG-Bが関節リウマチや変形性関節症における病的血管新生を制御する標的遺伝子となりうることを示唆している。(1)プラスミノーゲン関連遺伝子タイプB(PRG-B) mRNAの慢性関節リウマチ及び変形性関節症関節軟骨・関節滑膜における発現慢性関節リウマチ及び変形性関節症由来の滑膜細胞・軟骨細胞を材料とし、PRG-B mRNAの発現をRT-PCR法を用いて半定量化し、その発現と各種サイトカインによる遺伝子発現の制御について検討した。(結果)滑膜細胞では、いずれの細胞にもPRG-B mRNAの発現は確認できず、これは各種サイトカイン刺激によってもほぼ同様であった。しかし、軟骨細胞ではPRG-B mRNAの発現が認められ、これはbFGFやIL-1の刺激により増強された。(2)プラスミノーゲン関連遺伝子タイプBcDNAのクローニングヒト胎児肝よりλgt10で作製されたcDNAライブラリー(Takara)より、プラスミノーゲン関連遺伝子タイプBのcDNAをプラスミノーゲンとホモロジーを有するイントロンを用いて、標準的な方法でスクリーニングする。サブクローニングされたcDNAはシークエンシングにより、確認された。(3)リコンビナントプラスミノーゲン関連遺伝子タイプB由来タンパク質の発現と精製テンプレートとしてプラスミノーゲン関連遺伝子タイプBcDNAの全長を用いてPCRを行い、pQE-31プラスミドベクターを使用しプラスミノーゲン関連遺伝子タイプBのコンストラクトを作製する。この発現ベクターを導入した大腸菌を宿主発現系とし、Hisタグを用いてNi-NTAカラムにより、目的とするリコンビナントプラスミノーゲン関連遺伝子タイプB由来タンパク質を精製する。精製されたタンパク質はSDS-PAGEにより、確認された。以上の結果より、現在このリコンビナントタンパクの軟骨細胞・滑膜細胞・血管内皮細胞などに対する生理活性を検討中である。平成16年度研究実績の概要【目的】軟骨は基本的に無血管組織であり、力学的特性を有する細胞外マトリックスを構築することで生理的機能を果たしている。しかし病的状態では、血管の侵入が起こり、軟骨破壊が進行するため、軟骨中には周囲からの血管の侵入を阻止する目的で血管新生抑制因子が存在していることがわかっている。

我々は、軟骨中に同定した血管新生関連遺伝子(プラスミノーゲン関連遺伝子タイプB : PRG-B)のリコンビナント蛋白(PRP-B)を精製し、血管新生抑制を介した腫瘍増殖抑制について検討してきた。そこで、今年度はPRP-Bの関節リウマチや変形性関節症に対する影響について、滑膜線維芽細胞に着目し研究を行った。【方法】正常ヒト滑膜線維芽細胞をbFGFあるいはIL-1bで刺激し、PRP-Bを添加培養してその増殖抑制効果とヒト滑膜線維芽細胞におけるVEGFの発現を蛋白質、遺伝子レベルで検討した。【結果】PRP-Bは滑膜線維芽細胞の細胞増殖には関与しなかったが、滑膜線維芽細胞におけるVEGFの発現を蛋白質、遺伝子レベルで抑制した。【考察および結論】我々はPRP-BがbFGF、IL-1bで刺激した滑膜線維芽細胞に与える影響について解析した。その結果、PRP-Bは細胞増殖には関与せず、VEGFの発現を抑制することが明らかとなった。VEGFは強い血管新生作用、血管透過性亢進作用のみならず、単球走化作用も有しており、関節リウマチや変形性関節症の病態形成に深くかかわっていると考えられる。それゆえ本研究の結果は、PRG-Bが関節リウマチや変形性関節症における病的血管新生を調節する治療標的遺伝子になりうることを示唆している。来年度は、この点を中心に研究を進める予定である。軟骨は基本的に無血管組織であり,力学的特性を有する細胞外マトリックスを構築することで生理的機能を果たしている.したがって,血管の侵入自体が組織機能の破壊を意味するため,周囲からの血管侵入を積極的に阻止する仕組み,血管新生抑制因子の存在が考えられている.我々は平成17年度の科学研究費補助金を用いた研究において,軟骨組織中に同定した血管新生関連遺伝子(プラスミノーゲン関連遺伝子タイプB:PRG-B)のリコンビナント蛋白(PRP-B)精製し,関節リウマチや変形性関節症に対する影響について,関節滑膜由来滑膜線維芽細胞とヒト関節軟骨由来細胞株を用いて研究を行った.さらに,本遺伝子の関節軟骨における発現をタンパクレベルと遺伝子レベルで検討した.その結果,PRP-Bは滑膜線維芽細胞や軟骨細胞の細胞増殖には影響を与えなかったが,炎症性サイトカイン刺激下の滑膜線維芽細胞においてVFGF発現を蛋白レベル,遺伝子レベルで抑制した.また,関節リウマチに罹患した関節軟骨においてPRG-Bの発現が蛋白レベル、遺伝子レベルで確認された.
低分子量G蛋白質とその標的蛋白質のインスリン分泌における意義

protein kinase CのCa^<2+>結合領域(C2ドメイン)はCa^<2+>依存性の開口放出に関与している可能性が示唆されている。そこで、膵β細胞からのインスリンの開口放出の機構を明らかにする目的で、膵β細胞に発現し、C2ドメインを有する蛋白質の単離を試みた。まず、C2ドメインの繰り返し構造を有し、脳だけでなくラットの膵ランゲルハンス島(ラ氏島)をはじめ、種々の膵β細胞株や内分泌組織(細胞株)に発現する分泌小胞関連蛋白質synaptotagminの新たなisoform cDNAを単離し、synaptotagmin IIIと命名した(Mizuta,M.et al.J.Biol.Chem,1994)。synaptotagmin IIIに対する抗体は現在作成中である。また、低分子G蛋白質の1つであるrab 3Aの標的蛋白質であるRabphilin-3Aもsynaptotagminと同様にC2ドメインを有し、神経細胞におけるCa^<2+>依存性の神経伝達物質の開口放出に関与することが知られている。そこで、マウスの膵β細胞であるMIN6細胞よりcDNAライブラリーを作成し、Rabphilin-3AのcDNAを単離した。マウスのRabphilin-3Aはすでに報告されている牛のRabphilin-3Aと全体で89%のアミノ酸が一致し、特にC2ドメインを含むC端領域では98%と高いアミノ酸一致が認められた。ノザン解析によりRabphilin-3A mRANは脳だけでなく、MIN6、ハムスターのβ細胞株(HIT-T15)、ラットの副腎やカテコラミン分泌細胞株(PC12)にも発現が認められ、Rabphilin-3Aが神経細胞だけでなく、β細胞や一部の内分泌細胞の開口放出に関与することが示唆された(Inagaki,N.etal.J.Biochem,1994)。しかし、Rabphilin-3A mRNAの発現は膵ラ氏島や他の内分泌組織(細胞株)においては認められなかった。rab 3A mRNAは膵ラ氏島やβ細胞株を含む内分泌組織(細胞株)に広く発現が認められることから(未発表データ)、rab 3Aの異なる標的蛋白質の存在が示唆された。
脳老化特異的なタンパクの発現及びリン酸化変動の解析

加齢性記憶障害は脳老化の重要な表現型であるが、発生の分子メカニズムは殆ど分かっていない。我々はこれまでのショウジョウバエを用いた研究から、cAMP/PKAシグナリング活性により加齢性記憶障害が起こることを示してきた。ではどのようなタンパクのcAMP/PKAシグナリングによるリン酸化が加齢性記憶障害を引き起こすのか?そのことを知るため、加齢性記憶障害が抑制されたPKA変異体DCO/+と野生型とで、加齢に伴うリン酸化タンパクの動態を比較するプロテオミクス解析を行った。その結果、野生型で加齢に伴う高度なリン酸化が伺われるPyruvatecarboxylase(PCase)がDCO/+ではリン酸化が顕著に抑制されることを見出した。一方、我々はDCO/+のある系統では若齢体で記憶亢進が起きていることを見出した。そこで詳細な行動遺伝学的解析を行い、特に麻酔耐性記憶(ヒトで言うところの一夜漬け記憶)がPKA活性を5060%に下げることで、顕著に増加することを明らかにした。近年Notchの転写活性による長期記憶過程が、アルツハイマー病で顕著に障害されることを示唆する所見が哺乳類、ショウジョウバエモデルで示されている。しかし、長期記憶に関わるNotc情報伝達系は明らかになっていない。我々はNotch転写活性が長期記憶形成に伴い上昇すること、細胞接着因子KlgがNotch下流にあって(Notch活性による発現制御を受けて)、Notch依存性の長期記憶形成を制御していることを生化学的・遺伝学的に証明した。
HDL新生作用をもつ次世代型遺伝子導入ペプチドの開発と臨床応用

新規の抗動脈硬化治療として,HDLを標的とした治療が注目されている.生体内でHDLを自己形成可能な独自ペプチドを開発し,このFAMP5ペプチドの効果を検証するために,ApoE-/-動脈硬化モデルマウスを用いてHDL粒子の小型化を伴う機能向上による大動脈プラーク退縮作用を確認できた.また,FAMP5-DuoはC末端にリジンを配置することで側鎖に同アミノ酸を繋げたsymmetricalな構造を持つことによって,in vitroではABCA1特異性の向上と遺伝子導入作用のみならず導入遺伝子の蛋白発現まで確認できた.今後の動脈硬化治療への実用化が期待できる新規の次世代型ペプチドの開発に成功した.HDL様物質を直接補充するHDL治療では,リン脂質の毒性や効果の問題を抱えている.すでに生体内でHDLを自己形成する新規のペプチドの開発に成功している.より強力でかつ生理的なペプチドの開発が望まれており, in vitroおよびin vivoにおいてその更なる開発を遂行する.また,生体内でHDLを自己形成しさらに遺伝子導入可能なペプチドの開発を行うことにより動脈硬化性疾患に対する次世代のペプチド治療の提唱とその確立を期待している.平成25年度では,まず自動ペプチド合成装置を用いて既開発のiCEペプチド(FAMP5:HーALE HLF TLY EKA LKA LED LLK KLL ーOH)の大量合成,精製を行っている.In vivoにおける検討において,C57BL6, ApoE-/-マウスを用いて,高脂肪食負荷後,4ヶ月間のFAMP治療によって有意な大動脈プラークの退縮作用を確認できた.cITP電気泳動法,FPLC法, HPLC法,アガロース電気泳動法にて脂質プロファイルを測定した結果,HDLコレステロール値の上昇作用は認めていないが,より小型のプレβHDL粒子が有意な増加を認めていた.一方,健常者血漿サンプルを用いて,iCEペプチドとin vitroインキュベーション前後の脂質プロファイル解析( FPLC法,HPLC法,キャピラリー等速電気泳動法を用いる)およびマクロファージにおけるex vivocholesteroleffluxを測定し,脂質プロファイル・HDL機能改善作用が認められた.既開発品iCEペプチド(FAMP)と比較して,より強力なHDL新生作用・ABCA1特異性を持つ新たなiCEペプチドの開発を試みている.前述したC末端にリジンを配置し,リジン側鎖にも同アミノ酸を繋げたN末端を2つ持つ自然界には存在しないタイプのペプチドの開発を進め,本方法にて暫定的に作製した48アミノ酸残基からなるiCEペプチドと比較してコレステロール引抜き作用は同等であるが,ABCA1特異性の有意に高いFAMP-DUOペプチドを新規に開発した.新規の抗動脈硬化治療戦略として,本研究ではHDLの機能増強を期待した動脈硬化疾患の新規治療戦略の構築とその臨床応用を主目的としている.HDL様物質を直接補充するHDL治療では,リン脂質の毒性や効果の問題を抱えているが,すでに生体内においてHDLを自己形成する新規のペプチドの開発に成功した.より強力でかつ生理的なペプチドの開発が望まれており, in vitroおよびin vivoにおいてその更なる開発を遂行する.また,生体内でHDLを自己形成しさらに遺伝子導入可能なペプチドの開発を行うことにより動脈硬化性疾患に対する次世代のペプチド治療の提唱とその確立を期待している.平成25年度では,自動ペプチド合成装置を用いて既開発のiCEペプチド(FAMP5:HーALE HLF TLY EKA LKA LED LLK KLL ーOH)の大量合成,精製を行っている.既開発品iCEペプチド(FAMP)と比較して,より強力なHDL新生作用・ABCA1特異性を持つ新たなiCEペプチドの開発を試みおり,H26年度も引き続き行っている.また,C末端にリジンを配置し,リジン側鎖にも同アミノ酸を繋げたN末端を2つ持つ自然界には存在しないタイプのペプチドの開発を進め,本方法にて暫定的に作製した48アミノ酸残基からなるiCEペプチドと比較してコレステロール引抜き作用は同等であるが,ABCA1特異性の有意に高いFAMP-DUOペプチドを新規に開発した.H26年度はさらにこのFAMP5ペプチドを用いてin vitroにてluciferaseレポーターベクターとのコンプレックスをCOS,CHO,HEK細胞とインキュベーションを行い,一定量の遺伝子導入作用が認められたが,導入効率が依然として低くin vivoにおいて遺伝子導入の確認は現段階では不可能である.なかでも新規に開発しているFAMP-DUOペプチドのin vitroにおける導入効率は高く,H27年度以降のin vivoにおける遺伝子導入作用に期待される.新規の抗動脈硬化治療戦略として,HDLを標的とした治療が注目されている.HDL様物質を直接補充するHDL治療では,リン脂質の毒性や効果の問題を抱えるため,生体内においてHDLを自己形成する新規ペプチドの開発に成功している.よりユニークなペプチドの開発として,生体内でHDLを自己形成しさらに遺伝子導入可能なペプチドの開発を行うことで動脈硬化性疾患に対する次世代のペプチド治療の提唱とその確立を主目的している.既開発のiCEペプチド(FAMP5)の大量合成・精製を行い,in vivoにおいて,C57BL6, ApoE-/-マウスを用いて,高脂肪食負荷後,4ヶ月間のFAMP治療によって有意な大動脈プラーク退縮作用を確認できた.cITP電気泳動法,FPLC法, HPLC法,アガロース電気泳動法にて脂質プロファイルを測定した結果,HDLコレステロール値の上昇作用は認めないが,HDL粒子の小型化が有意に認められた.

既開発品FAMP5と比較して,より強力なHDL新生作用・ABCA1特異性を持つ新たなiCEペプチドの開発も継続した.C末端にリジンを配置し,リジン側鎖にも同アミノ酸を繋げたN末端を2つあるいは4つ持つペプチドの開発を進め,本方法にて作製したABCA1特異性が有意に高い48,96アミノ酸残基からなるFAMP-DUOペプチドおよびFAMP-QUADペプチドを新規に開発した.また,ヒトアポA-Iの221240アミノ酸と同様のアミノ酸配列を2つもつFAMP type0-221-240 DUOの開発にも成功し,最もABCA1特異性の高いペプチドである事が明らかとなった.これら開発した全てのペプチドを用いてluciferaseレポーターベクターとのコンプレックスを培養細胞とインキュベーションを行い,実用性が期待できる有意な遺伝子導入作用が認められた.新規の抗動脈硬化治療として,HDLを標的とした治療が注目されている.生体内でHDLを自己形成可能な独自ペプチドを開発し,このFAMP5ペプチドの効果を検証するために,ApoE-/-動脈硬化モデルマウスを用いてHDL粒子の小型化を伴う機能向上による大動脈プラーク退縮作用を確認できた.また,FAMP5-DuoはC末端にリジンを配置することで側鎖に同アミノ酸を繋げたsymmetricalな構造を持つことによって,in vitroではABCA1特異性の向上と遺伝子導入作用のみならず導入遺伝子の蛋白発現まで確認できた.今後の動脈硬化治療への実用化が期待できる新規の次世代型ペプチドの開発に成功した.in vitroにおける遺伝子導入可能なペプチドの開発は成功しているが,導入効率が低くin vivoでの遺伝子導入が確認出来ていない.循環器代謝内科学in vivoによるiCEペプチドの抗動脈硬化作用は概ね順調に研究遂行できている.また,ABCA1特異性の高いFAMP-DUOペプチドの開発にも成功しており,初年度の予定していた主要研究は概ね順調に進展している.H26年度に予定している遺伝子導入可能なペプチド開発も前倒しにH25から行っているが,未だ良好な成績が得られていない.当初の予定の通りH26年度も継続してこのペプチド開発を進めて行く.
東シナ海沖合域に分布する流れ藻の遺伝的多様性とその産地の推定

東シナ海沖合域の海面には、冬季から春季にかけて、大型褐藻類のアカモクの流れ藻が大量に分布する。この流れ藻は、ブリやマアジなどの水産重要種の稚魚が棲息場として重要な役割を果たしているが、その発生源は不明である。東シナ海沖合域へのアカモク流れ藻の供給維持のためには、産地となる藻場を特定し保全、モニタリングの必要がある。本研究では藻場と流れ藻から採集したアカモク標本についてDNAのマイクロサテライトマーカーを用いた集団解析を行うことで、東シナ海沖合域流れ藻に寄与が大きいアカモク藻場を特定することを目的とする。
湖の酸性化に関する水文学的研究

本研究は、湖水のpH値が現在どのような値をとり、その値はどのような因子により決定されるかについて考察することを目的として行われた。研究対象の湖として、日本海側の湖、主に新潟県上越地方の湖を取り上げ、その成因や位置、湖の水収支、各イオン成分との関連、水素及び酸素の同位体等について多角的に考察した。比較のために、気候区分的に日本海側と太平洋側の境界地域にある野尻湖、太平洋側気候にある榛名湖、赤城大沼及び小沼を取り上げた。また、参考資料として、湖周辺で湖と関連が深いと考えられる湧水についても採水しその水を分析した。本調査は1999年11月と2000年5月の2回実施し、その他にも予備調査、追跡調査を適宜実施した。その結果、以下のことが明らかとなた。1湖水のpH値分布において、明らかに酸性を呈する湖が認められた。ただし、季節的な変動が大きく、直ちにこの結果を酸性雨と結び付けるには、さらに継続的な調査が必要である。2湖水のpH値の形成には、湖水の滞留時間が大きな因子であり、降水が短時間のうちに流入する湖でのpH値は低かった。また、集水域の地層が関連しているほか、人為的な影響も強く受けていることが明らかとなった。3電気伝導度の値は、その湖の位置や成因と密接に関連しているほか、水収支や集水域での水の滞留時間の影響を受けていた。4湖水のpH値と各イオン成分との間に、強い相関はあまり認められない。5同位体組成において、日本海側と太平洋側の湖での相違が明らかとなった。なお、同位体分析結果では、これまでに明らかにされてきた内容と異なる部分もあり、今後さらに調査検討が必要である。平成11年度は、2年間の研究期間の前半にあたり、従来の研究例やデータ等を整理し、本研究に利用できる形に再編した。この作業の一部は、研究補助員により行われた。その後、本研究の主要部分となる調査資料収集を始めるため研究計画を調整し、11月から現地調査、採水、水質分析等を実施した。研究対象地域は、積雪のために冬季の観測が不可能な地域がある。それを考慮し、降雪前の基礎データを収集した。pH等の現地測定が必要なものはその場で測定し、採水して研究室で水質分析を行った。また、精密測定が必要な項目及び同位体等については、筑波大学、通産省工業技術院地質調査所の施設・計器を借用して分析した。また、精密pH計を購入し、現地観測のデータと採水し実験室に持ち帰った試料との比較も行った。その結果、実験室に試料を持ち帰ってもpH値にはほとんど変化がなかった。本年度の調査結果により、研究対象としている湖間において、湖の位置、湖水の滞留時間、流域水収支などの違いにより、湖の水質に変化があること、特に流域での降水の滞留時間が極端に短い湖や、湖からの地下水流出が顕著な湖等が認められた。それらについての詳細な考察は、次年度(平成12年度)に行うこととした。また、人為的に水位が操作され調査に不適当な湖もあり、研究対象から外した。次年度は、本研究の最大の目的である融雪期の湖の水質変化を明らかにするため、年度始めは野外調査を主とし、調査資料が出そろった段階で解析を行い、報告書を作成する予定である。

研究対象の湖として、日本海側の湖、主に新潟県上越地方の湖を取り上げ、その成因や位置、湖の水収支、各イオン成分との関連、水素及び酸素の同位体等について多角的に考察した。比較のために、気候区分的に日本海側と太平洋側の境界地域にある野尻湖、太平洋側気候にある榛名湖、赤城大沼及び小沼を取り上げた。また、参考資料として、湖周辺で湖と関連が深いと考えられる湧水についても採水しその水を分析した。本調査は1999年11月と2000年5月の2回実施し、その他にも予備調査、追跡調査を適宜実施した。その結果、以下のことが明らかとなった。1湖水のpH値分布において、明らかに酸性を呈する湖が認められた。ただし、季節的な変動が大きく、直ちにこの結果を酸性雨と結び付けるには、さらに継続的な調査研究が必要である。2湖水のpH値の形成には、湖水の滞留時間が大きな因子であり、降水が短時間のうちに流入する湖でのpH値は低かった。また、集水域の地層が関連しているほか、人為的な影響も強く受けていることが明らかとなった。3電気伝導度の値は、その湖の位置や成因と密接に関連しているほか、水収支や集水域での水の滞留時間の影響を受けていた。4湖水のpH値と各イオン成分との間に、強い相関はあまり認められない。5同位体組成において、日本海側と太平洋側の湖での相違が明らかとなった。なお、同位体分析結果では、これまでに明らかにされてきた内容と異なる部分もあり、今後さらに調査検討が必要である。
鼻アレルギー鼻粘膜のマスト細胞の遊走に関する研究

1.鼻粘膜上皮層擦過片のマスト細胞数の定量:擦過片をDithiotheriolを含むEDTA加PBSで細胞を分離し,5万20万の細胞が存在,サイトスピンの上,単位(1万細胞)あたりのマスト細胞数を計測できるようになった。2.下鼻甲介粘膜前部の部位間のマスト細胞:鼻アレルギー患者の擦過片に存在する単位あたりのマスト細胞数に差がないことをトリプターゼの免疫染色で確認した。3.鼻粘膜上皮層のマスト細胞とSCFが作用するc-kitレセプターの関係:トリプターゼとの2重免疫染色で大多数のマスト細胞はc-kitレセプターをもつことを確認した。4.鼻粘膜上皮層のマスト細胞と分泌型SCFの関係:トリプターゼと分泌型SCFの2重免疫染色で25割のマスト細胞は細胞膜に分泌型SCFを持っていた。5.リコンビンビナントSCFによるヒト鼻粘膜上皮層へのマスト細胞の遊走:直径5mmの円形濾紙に糸を付け,各対象者で1枚は対照液,他の1枚はSCFを10μl滴下し,下鼻甲介粘膜の上下に1時間当てた。なお,キシロカインで線毛運動を低下させ,外鼻孔に出した糸を固定して後方への移動を防止した。(2)SCF(10μg/ml):対照液に比較するとSCFを作用させた部位でマスト細胞数が増えた症例があったが,統計上では有意の差を認めなかった。キマ-ゼとの2重免疫染色から細胞タイプはトリプターゼのみ陽性のマスト細胞であった。また,正常者では対照液およびSCFの作用部位でマスト細胞を認めなかった。鼻アレルギー鼻粘膜上皮層へのマスト細胞の遊走にSCFの関与が示唆されたので,今後はSCFを継続的に作用させるために鼻粘膜に付着させた濾紙にSCFの滴下も加え検討する。RANTESとの併用作用も検討する。
微細粒子の形状分離機の開発

本研究で試作した球形粒子と非球形粒子とを分離する装置は、粒子径が約110μmまでの粒子について適用できることが確認されていた(特許出願中、62ー196450)が、この粒子径よりさらに細かい粒子について、形状に基づいた分離を行うため、まず本装置の心臓とも言うべき円孔スクリ-ンの製作方法を改善した。本来エッチング法での開孔下限が100μmと言われているが、本研究ではこのスクリ-ン面に無電解ニッケルメッキを加えることにより、孔径約80μmでしかも均一な孔径のスクリ-ンを製作した。この新しいスクリ-ンの製作によって分離下限粒子径を80数μmまで下げることが可能となった。さらに、スクリ-ン表面積の大幅な増大により孔数を一挙に27万個に増やし、約10g/min(密度2.5g/cm^3)まで処理できるようになった。この処理量は研究室規模のサンプル製造には十分使用可能であると考えられる。以下に研究実施計画に基づいて本研究結果を述べる。1.エッチング法により孔径100μmのステンレス製スクリ-ンを製作し、さらに無電解ニッケルメッキを施すことにより、従来不可能であった80μmの均一な孔径をもつスクリ-ンを製作することができた。2.スクリ-ン面積の増大により、従来の試験機の約5倍の処理(約10g/min)を行うことが可能となった。3.スクリ-ンの回転速度、粒子吸引圧、帯電防止法、最適分離混合比等の諸分離条件の最適値を見出すことができた。4.分離産物中の球形粒子含有率の増大化などにまだ検討の余地はあるが、繰り返し操作を行うことにより十分目的にかなう分離結果が得られることがわかった。5.今後は本試験機を一体化して研究室用分離機として完成させたい。
地域資源協働管理のための農村ランドスケープ・リテラシーの再構築

本年度は,次年度までの成果を踏まえて,傾斜地農地(棚田)を対象に,以下の2点に取り組んだ。1)小型UAV空撮・三次元化技術を活用した農村ランドスケープ・リテラシーの補助・強化の可能性の検討,2)多様な主体の参画に向けたランドスケープ・リテラシーの共有の実践と課題の抽出。具体的には,1)については,新潟県十日町市濁地区の棚田を対象に,田植え前(5月:雪解け直後)から稲刈り時(9月)までの5ヶ月間,同一のエリア(約10ha)を同じ高度(約90m)で概ね1ヶ月おきに小型UAVを用いた空撮を実施し,オルソ空中写真(解像度2.4cm)と数値表面モデル(解像度4.8cm)を5時期において得た。オルソ空中写真については,画像のRGBの値を用いて緑の濃さを示す指標(2GRB)での出力も行った。5時期の出力結果をもとに,当該地域で耕作を行っている農家4名への聞き取り調査を実施した。雪解け直後,田植え前の画像(2018年5月1日撮影)からは,畦畔を含めた各圃場の形状や凹凸がはっきりと把握することができた。一方で,出穂開花期の2GRB画像(2018年8月8日撮影)からは,複数の圃場で稲の生育のムラが確認でき,それぞれの生育ムラは,湧水が湧き出す箇所や隣接する森林の陰になる場所,まちなおし前の圃場の境界部など,昨年度までの調査で地域住民が有する農村ランドスケープ・リテラシーの内容として把握された項目が,稲の生育ムラを通して可視化されていることが明らかになった。2)については,十日町市で棚田の耕作・管理をおこなうNPO法人を対象に,GIS,三次元モデルなどを用いたスタッフ間の情報共有(作業上の危険箇所を含む圃場ごとの特徴・留意点など)のサポートを実践し,有効性と課題の抽出をおこなった。GISデータ化などの情報の記録が一定の役割を果たす一方で,対話などを通じた共有がより重要であることが確認された。本年度は,以下の2点を中心に取り組んだ。1)傾斜地農地(棚田)を対象とした地域住民が有する農村ランドスケープ・リテラシーの内容の把握,2)小型UAV空撮及び三次元形状復元技術を用いた傾斜地農地の特徴の抽出。具体的には,1)については,新潟県十日町市を対象に,複数の地域住民(農家)への聞き取り調査を通じておこなった。棚田の耕作に関わるランドスケープ・リテラシーは,大分類では,日当たりなどの気候(微気象),斜面方位などの地形,土(物理性,化学性),水利条件,農地基盤,周辺土地利用,造成やまちなおしなどの改変履歴に分けられることが明らかになった。標高・傾斜,区画形状・区画規模など,既存のGISデータや小型UAV空撮画像による分析などを用いるなかで収集・可視化・共有等が比較的容易なリテラシーの内容が存在する。一方で,一筆の区画内でも異なる土性や複雑な水利など耕作者からの情報(長年の経験)が不可欠なリテラシーの内容も多いことが分かった。2)については,新潟県十日町市峠地区ほかの地域において,小型UAVを用いた空中撮影を実施し,得られた空撮画像を用いてSfM-MVS(三次元形状復元技術)により,傾斜地農地(棚田)の立地する地域の三次元モデルの生成をおこなった。結果,0.05m×0.05mのオルソモザイク画像,0.1m×0.1mのDSM(数値表面モデル)を得ることができた。得られたDSMから,傾斜地農地の田面の標高,農地法面の勾配等の算出をおこない,法面勾配については,実測値との比較において,誤差率10%未満の算出値を得ることができた。今回,得られた既存データよりも詳細なDSM等を用いることにより,標高・傾斜(勾配),日射量(日当たり)などについて高度な分析が可能となり,住民が有する棚田の耕作に関わるランドスケープ・リテラシーを補助・強化できる可能性が示唆された。調査対象地域の選定,調査協力の要請等,滞りなく進められ,地域住民(農家)への聞き取り調査を通じた農村ランドスケープ・リテラシーの把握が順調に進行している。あわせて,農村ランドスケープ・リテラシーの補助・強化を目的とした小型UAV空撮及び三次元形状復元技術を用いた傾斜地農地(棚田)の三次元モデルの生成,解析,適応方法の検討にも着手し,順調に実績を重ねられている。1)傾斜地農地(棚田)を対象とした地域外住民の視点からみた農村ランドスケープ・リテラシーの内容の整理と活用,2)小型UAV撮影の高解像度空中写真を用いた農地の植被に関わる特徴の把握。具体的には,1)については,新潟県十日町市を中心に活動する棚田の保全・管理に取り組むNPO法人(10年以上の活動歴を有し,現在10ha以上の耕作を担当,スタッフは地域外の出身者中心)を対象に,スタッフ等への聞き取り調査,作業・管理の台帳等の整理を通じておこなった。当該地域において,地域外のものが棚田の耕作・管理に従事する上で,特に困難な点(ランドスケープ・リテラシーの獲得が難しい点)として,各圃場に水をどのように引っ張ってくるかという取水に関わるリテラシー,排水性・保水性を含む圃場の地盤条件の把握に関するリテラシーであることが分かった。

当該NPO法人では,棚田の圃場の場所や水口・水尻,取水方法などを地図に記録することでスタッフ間の棚田に関する情報の共有を図っている。2)については,新潟県十日町市ほかの生育初期の圃場(米及び麦)において,小型UAVを用いた鉛直下向き方向での撮影を実施し(撮影にあたっては,複数の撮影高度を設定,解像度の異なるカメラを使用),高解像空撮画像を用いた植被率などの農地の植被に関わる特徴の把握を試みた。写真画像のRGBの画素値から算出される植生の緑の濃さを表す指標である2G_RBi((2G-R-B)/(R+G+B))を用いて,植被の多少(生育ムラ)を可視化し,植被率を算出した。植被の特徴の把握は,三次元化技術と組み合わせることにより,植被の高さやボリュームなどの把握も可能となり,作物の生育状況の把握はもちろん,耕作放棄地(田の荒廃状況)の把握などにも活用が可能であり,農村ランドスケープ・リテラシーの補助・強化に有効と考えられた。棚田地域を対象とした農村ランドスケープ・リテラシーの把握は,調査地での協力者を得ることができ,順調に進行している。あわせて,小型UAV空撮等を用いた農村ランドスケープ・リテラシーの補助・強化の可能性の検討についても,地形面での検討に加えて,植被に関わる部分での検討をおこなうことができ,順調に実績を重ねられている。本年度は,次年度までの成果を踏まえて,傾斜地農地(棚田)を対象に,以下の2点に取り組んだ。1)小型UAV空撮・三次元化技術を活用した農村ランドスケープ・リテラシーの補助・強化の可能性の検討,2)多様な主体の参画に向けたランドスケープ・リテラシーの共有の実践と課題の抽出。具体的には,1)については,新潟県十日町市濁地区の棚田を対象に,田植え前(5月:雪解け直後)から稲刈り時(9月)までの5ヶ月間,同一のエリア(約10ha)を同じ高度(約90m)で概ね1ヶ月おきに小型UAVを用いた空撮を実施し,オルソ空中写真(解像度2.4cm)と数値表面モデル(解像度4.8cm)を5時期において得た。オルソ空中写真については,画像のRGBの値を用いて緑の濃さを示す指標(2GRB)での出力も行った。5時期の出力結果をもとに,当該地域で耕作を行っている農家4名への聞き取り調査を実施した。雪解け直後,田植え前の画像(2018年5月1日撮影)からは,畦畔を含めた各圃場の形状や凹凸がはっきりと把握することができた。一方で,出穂開花期の2GRB画像(2018年8月8日撮影)からは,複数の圃場で稲の生育のムラが確認でき,それぞれの生育ムラは,湧水が湧き出す箇所や隣接する森林の陰になる場所,まちなおし前の圃場の境界部など,昨年度までの調査で地域住民が有する農村ランドスケープ・リテラシーの内容として把握された項目が,稲の生育ムラを通して可視化されていることが明らかになった。2)については,十日町市で棚田の耕作・管理をおこなうNPO法人を対象に,GIS,三次元モデルなどを用いたスタッフ間の情報共有(作業上の危険箇所を含む圃場ごとの特徴・留意点など)のサポートを実践し,有効性と課題の抽出をおこなった。GISデータ化などの情報の記録が一定の役割を果たす一方で,対話などを通じた共有がより重要であることが確認された。次年度は,28年度に把握をおこなった傾斜地農地(棚田)を対象とした地域住民が有する農村ランドスケープ・リテラシーの内容について,主体の農業経験や居住歴等に着目した調査を進め,地域内外の主体間の農村ランドスケープ・リテラシーの差異の整理を進める。あわせて,農村ランドスケープ・リテラシーの内容の精査を進め,今後のリテラシーの継承の視点も加味し,記録・共有等の難易度,高精度データによる補助・強化の可能性に着目した整理を試みる。
西廻り航路を介して北海道に伝播した大祓の祭祀と伝承をめぐる諸問題の民俗学的研究

本研究では、旧暦6月晦日の大祓に関わりの深い北海道南西部の川下・川裾・川濯神社の祭祀について、本州からの伝播、伝承ルートを明らかにするため、北前船の寄港地がある瀬戸内海沿岸から日本海沿岸の地域で分布と祭祀形態の調査を行った。川下・川裾・川濯神は、岡山県、鳥取県、兵庫県、京都府、滋賀県、福井県、石川県の7府県で祭祀されている。特に、福井県西部の祭祀は、水無月神社を「川すそ神」と呼称していることに加えて、1河川の河口を中心に祭神を祀る形態が、北海道の祭祀形態に類似している。本研究は、江戸時代の西廻り航路などを介した地域間交流を背景に、日本の北辺の島で形作られてきた和人の民俗の伝承について考察するものである。具体的には、17世紀以降の人や物資の移動、情報の伝達によって本州以南から北海道の日本海沿岸地域へ伝播した民俗事例として祓の祭祀をとりあげて、北海道における祭祀形態を体系化し、系列ごとの伝承過程を明らかにしたいと考えている。さらには、北海道への伝播の母体となった地域との比較調査をとおして、少子高齢化や過疎化が進展する中で、地域における伝承にむけた今後の課題を明示し、道内の市町村あるいは博物館が取り組むべき民俗の伝承と保存のあり方を検討ものである。研究初年度にあたる本年は、祓の祭祀として川裾祭、川下祭、川濯祭を取りあげ、北海道で伝承されている祭祀と、北海道への伝播、伝承にかかわりが深い地域の一つである兵庫県の祭祀状況について調査した。これら祭祀の伝承地では、地域の社寺の主祭神として祭祀する形態、地域の社寺に合祀して祭祀する形態、地域の社寺とは別に女性の講などで祭祀する形態というように、祭祀形態は3系統に分類できることを確認した。さらに、北海道では女性だけの講中が中心となって祭祀する地域が多くみられたことから、積丹町と知内町で行われている女性の祭祀に注目して調査を行った。あわせて、両町における祭祀の伝承過程について、これまでの研究成果の一端を日本民俗学会や知内町民講座などで報告した。また、北海道南部における祭祀と比較、検証するため、東北地方を対象に、瀬織津姫命などの祓戸の神を祭祀する神社の所在調査を実施した。特に、瀬織津姫命を主祭神とした早池峰神社に係わる信仰の影響力について、北海道南西部などで伝承されている大祓に関連する信仰や神楽に注目して調査を行った。この研究課題は、5カ年の調査期間内において、江戸時代の西廻り航路などを介した地域間交流を背景に、日本の北辺に位置する北海道で形作られてきた和人の民俗の伝承とその変化について明らかにすることを目的としている。具体的には、17世紀以降の人や物資の移動、あるいは情報の伝達によって、本州以南から北海道へ伝播、伝承した大祓にかかわる祭神を対象にして、北海道における祭祀形態を体系化するとともに、それぞれの伝承過程と信仰の実態を明示したいと考えている。調査2カ年目にあたる本年度は、定点観察調査として積丹町(余別・来岸・神崎)における女性の祭祀調査を進めた。あわせて、祭祀だけではなく祭日の前後にかかわる一連の作業についても調査し記録した。また、これまでの大祓の祭祀から派生した北海道の祭祀状況の調査をもとに、主に日本海ルートで伝承した祭祀の実態と、それぞれの神徳や神像の形態の特徴を整理して報告した。さらに、北海道の大祓の祭祀について比較検討した結果、17世紀以降の今日までの伝承のなかで、祓戸(はらえど)の神にかかわる瀬織津(せおりつ)姫命と速開津(はやあきつ)姫命を祀る形態、地域の氏子や女性が川下、川裾、川濯神として祀る形態、女性が中心となって産神を祭祀する十七夜講と明神講として祀る形態の3形態に分化してきた過程を明示した。本研究課題は、江戸時代の西廻り航路などを介した地域間交流を背景に、本州以南から北海道へ伝承した信仰形態の変遷を明らかにするため、5ヶ年計画で大祓の祭祀と祭神の分布調査を進めている。具体的には、17世紀以降の人や物資の移動、情報の伝達によって本州以南から北海道の日本海沿岸地域へ伝承した民俗事例として大祓の祭祀をとりあげて、道内における祭祀形態を体系化し、系列ごとの伝承過程を明らかにすることを目的としている。また、17世紀後半以降に畿内などから伝承した夏越大祓の祭祀が、北海道では小正月の川裾、川濯、川下神の祭りとして伝承されている実態を5カ年にわたって定点観測する。あわせて、北海道への伝承の母体となった地域との比較調査をとおして、過疎高齢化がすすむ中での伝承のあり方と諸課題を明示したいと考えている。調査の中間年にあたる本年度は、北海道積丹郡積丹町余別の川下講1班が当番となった川下祭を定点観測するとともに、2013年度に実施した大祓にかかわりの深い兵庫県の川下神、川裾神、川濯神の分布状況の補足調査を実施した。また、江戸時代から北海道南西部とのつながりのある京都府の丹波・丹後地方の祭祀状況を調査し、未報告であった丹後半島の大祓、特に夏越大祓に関連する川下、川裾、川濯神、祓戸神の分布状況を明らかにした。さらに、これまでの兵庫県における分布調査をもとに、石生の水分れを経て加古川水系と対峙する由良川水系の祭祀形態、神体、神徳について補足調査し、兵庫県と京都府にまたがる両河川流域の川下、川裾、川濯神の祭祀状況を分布図に示した。

調査の中間年度にあたり、江戸時代からの日本海の航海ルートとしてかかわりの深い京都府の丹波・丹後地方において、川下神、川裾神、川濯神や祓戸神の祭祀について所在調査を実施した。また、これまでの兵庫県における分布調査をもとに、石生の水分れを経て加古川水系と対峙する由良川水系の祭祀形態、神体、神徳を明らかにするとともに、兵庫県と京都府にまたがる両河川流域の川下、川裾、川濯神、祓戸神の祭祀状況を分布図に示した。しかし、調査時期がリニューアルオープンの繁忙期と重複したため、6月から7月末にかけて行われる夏越大祓神事について、調査することができなかった。また、北海道との比較のため調査を予定していた鳥取県、岡山県、滋賀県、福井県、石川県の分布調査についても未着手ではあるが、調査河川の選定はすでに終了しており、日程調整のうえ調査が可能となっている。本研究課題は、江戸時代の西廻り航路を介した地域間交流を背景に、本州以南から北海道へ伝播した大祓の信仰形態の変遷を明らかにするため、5ヶ年計画で大祓の祭祀と祭神の分布調査を進めてきた。具体的には、北海道の日本海沿岸地域において、大祓の祭祀に関わる祓戸の神と、川下神、川裾神、川濯神などと呼称される祭神の関連性を考察するため、それぞれの神像、神徳、祭日と祭祀内容について調査している。一方、北海道で伝承されている祭祀との比較のため、伝播の母体となった地域と考えられる兵庫県や京都府など日本海沿岸部の河川流域における大祓の祭祀状況を調査し、これまでに1府3県の河川流域において調査を終えた。あわせて、河川流域の祭祀状況を分布図にまとめるとともに、日本海側と太平洋側の祭祀の特徴を整理した。本年度は、兵庫県に接する鳥取県と岡山県東部の河川流域において、瀬織津姫命などの祓戸の神を祭神としている神社と、川下神、川裾神、川濯神を祭神としている神社について分布調査を進めた。特に、兵庫県西部では千種川と揖保川、鳥取県東部では千代川、岡山県東部では吉野川の計4河川の流域において調査を実施した。その結果、岡山県と鳥取県において川下神、川裾神、川濯神の神社祭祀を新たに補足し、祭祀状況を分布図に示すとともに、調査報告としてまとめた。さらに、住吉大社(大坂府)と八坂神社(京都府)の大祓について、それぞれの祭祀内容を記録するとともに、茅萱の活用方法など民俗知識について知見を得た。また、北海道積丹郡積丹町では、過疎高齢社会の中で伝承している川下神の祭祀状況を継続して調査し、3班の輪番制による祭祀を定点的に収録した。本年度は、5ヶ年調査の中間年まで計画していながら未着手であった夏越大祓神事について、効率的に調査を進めるため住吉大社(大阪府)の荒和大祓と八坂神社(京都市)の夏越祭の2カ所の祭祀を選定し、研究協力体制を整えて祭祀調査と分布調査を実施した。分布調査は、岡山県と鳥取県東部の河川流域において、大祓の祭祀と関連する川下神、川裾神、川濯神の祭祀を新たに確認することができた。兵庫県では、千種川と揖保川流域における大祓の祭祀と川下神、川裾神、川濯神の祭祀について調査を実施したほか、加古川流域の住吉神社が関与する川下神の祭祀状況を記録し、未着手であった地域の調査が進んだ。また、北海道内では、川下祭を定点的に記録している積丹郡積丹町など北海道内の調査も継続的に進められている。本研究は、江戸時代の西廻り航路などを介した地域間交流を背景に、各地で伝承してきた大祓の変遷過程を明らかにするため、5ヶ年計画で進めた調査の最終年にあたる。本年度は、滋賀県、福井県、石川県の3県を対象に、夏越大祓と密接に関係する川下、川裾、川濯祭の祭祀と分布状況を記録した。
レーザを用いた放射性廃棄物の分析方法の研究および開発

高効率で同位体レベルの分析が可能なレーザを用いた分析方法を新たに提案し、それに必要となる分析装置の開発を行った。その結果、以下のことが明らかとなった。(1)試料の原子蒸気化をレーザアブレーションで行い、発生したイオンを電場によりトラップするための四重極ラジオ波電場トラップの設計・開発を行い、実際にCaイオンがトラップされることを確認した。(2)Caイオンを冷却するためには397nmの紫外レーザ光が必要となる。この波長を発生させるために非線形光学結晶を内蔵する外部共振器の設計および製作を行い、安定した強度・波長を有する紫外レーザ光を得ることができた。(3)イオントラップにイオンを閉じ込めるために必要なレーザ冷却装置のうち866nmの半導体レーザを共鳴周波数で安定化させた。そのさいレーザのGratingに変調を加えた場合とエタロンに変調を加えた場合で行い、エタロンに変調を加えた場合の方が周波数が安定化されることわかった。(4)ガルバノ分光を行い、レーザ冷却に必要な光として397nm、866nmの光を共鳴周波数に一致させた。また、波長計の絶対波長の較正を行った。(5)レーザ冷却を行うための実験システムを構築し、イオンにレーザを照射し蛍光の観測を行った。その結果、トラップされたイオンからの蛍光を確認することができた。今後さらに蛍光検出効率を上げることにより、冷却の確認さらに単一イオンの検出が可能になると思われる。同位体分析のための四重極型イオントラップ部の設計を行い,それに基づき実験装置を作製した.またトラップを駆動するためのrf電源についてパラメータの計算を行い,必要となる規格を決定した.例えば,駆動周波数2MHzに対して電圧は600V程度必要となる.また同位体分析には,さらに直流電圧として最大100V程度が必要であることがわかった.この設計に基づき現在電源を製作中である.イオントラップ関連と並行してレーザ系については,励起レーザとして固体レーザを選定し,それとTi : Sレーザの組み合わせてについて検討を行った.さらにレーザ冷却に必要となる連続紫外光源を得るために2倍波共振器の設計を行った.連続発振光源は一般に強度が弱いため,非線形光学結晶により2倍波を得るために共振器に光をため込み変換効率を高める手法である.今回はbow-tie型と呼ばれる4つの鏡を用いるリング型の共振器を採用し,その中にLBO非線形光学結晶を設置することを念頭におき,幾何光学に基づき設計を行った.あわせてモードマッチングするためのレンズ系の設計も行った.その結果,共振器長が約420mmが最適であることがわかった.これらの解析に基づいて現在2倍波共振器の組み立てを進めている.また小型の光源として半導体レーザに注目している.回折格子を用いた外部共振器型半導体レーザの開発を進めている.試作機において,金属蒸気に対する飽和分光により超微細構造準位レベルの分解能を得ることができた.さらに波長固定のための電子回路の設計・製作を検討している.微量分析の対象としてCaイオンを選択した場合,遷移波長397nmと準安定状態を励起状態に戻す866nmの光源が必要となる.866nmには半導体レーザを直接用いることができるが,紫外領域にある397nmの光源は充分な強度が得られる光源がないため,結晶の非線形効果を利用し第二高調波を発生させる手法で光源を開発した.この際,結晶に当てる基本波794nmの光強度を増して結晶の変換効率を上げるために,外部共振器を設計・製作し実験を行った.本実験では,5^*5^*15mmの非線形LBO結晶を用いた.変換効率を最大化するために,誤差信号を共振器に設置したピエゾヘフィードバックすることにより,共振器をロックした.

さらにサーボ回路を用いることにより長時間の出力の安定化をはかった.300mWの794nm基本波強度に対し約9mWの397nmの出力が得られたが,更なる改良を行っている.また,Caの同位体分析に必要となるイオントラップ装置の設計・製作を行った.トラップ装置の電極半径の大きさを5mmとし,電極間距離は四重極電場を生成するようにした.最適なトラップ条件を見つけ出すために,アブレーションレーザー強度及び高周波電圧の変化に対するトラップ効率を測定した.さらにトラップ効率の最も良い条件において,軸方向トラップ電位の短絡時間を変化させることでイオンのトラップ時間を測定した.これより本装置でのトラップ寿命を80.61msと評価した.分析対象をCa元素を選択した場合、Caイオンの原子構造から遷移波長は397nmおよび866nmのレーザ光源が必要となる。これらの光源は連続発振で波長が安定化されている必要がある。866nmについて半導体レーザを光源として選択し、その波長安定化および絶対波長の測定を行った。波長安定化は2通りの方法で行い比較した。1つ目は半導体レーザのPiezoに変調をかける方法である。エタロンで得た信号Lock-In-Amplifierに入力することで誤差信号を作る。この信号をPID加算装置でScan Controlからの信号に加えて、Piezoにフィードバックをかけ周波数を安定化する。この方法で156.8kHzの線幅を得た。しかし、この方法だと半導体レーザの周波数自体が変調している影響を受けていることになる。よってできる限りレーザに影響を与えないことが必要なる。そこで、エタロンへ変調を加える方法を行った。エタロンに変調を加えることでレーザはエタロンに対して相対的には動いていることになるが、実際にはレーザに影響はない。これによって得られた線幅は91kHzであり、Piezoに変調をかける方法より周波数は安定した。また変調をかける部分とフィードバックを戻す部分が異なるため、エタロンのオフセットを変化させるとロックをかける周波数を容易に変化させることができるようになった。絶対波長についてはガルバノ分光を用いて行った。まず、866nm付近にはNeの大きな吸収波長(865.6765nm、865.689nm)が存在することから、これを利用して較正を行った。その後Caのガルバノセルにより、必要となるCaイオンの^2P_<1/2>⇔^2D_<3/2>間の吸収を確認し、絶対波長を把握した。
核磁気共鳴による柔粘性強誘電体の発現メカニズムの解明と新規物性探索

永久双極子をもつ球形の分子キヌクリジウムを用いた有機分子特有の柔らかさにより、歪によっても強誘電特性を制御できる“柔粘性強誘電体"という特徴のある性質があるキヌクリジウムReO4結晶が近年報告された。このミクロスコピックな観点からその強誘電性のメカニズムを探るため磁気共鳴と同位体置換をつかった戦略的な核磁気共鳴の研究を行う。核磁気共鳴は、分子スケールの運動の詳細を観ることができる実験手法であり、分子を選択的に重水素置換し、DーNMRをおこない、H-NMRの結果と比較検討することにより分子運動の詳細を実験的に解明し分子運動の凍結と強誘電性の発現メカニズムとの関連性を探る。
食品成分が標的とする体内の苦味受容体の役割を探る

本研究では体内組織に発現する苦味受容体のうち、特に食品由来の苦味成分(必須アミノ酸類やポリフェノール類)を認識するものの役割を明らかとする。まずマウス苦味受容体(mTas2R)の認識する苦味成分と、マウス体内組織のmTas2R発現分布を解析する。次に食品中の苦味成分によって各組織細胞がどのような影響を受けるか、特に栄養素の代謝系に着目して解析する。最終的にはモデルマウスを用いてin vivoでの役割を解析する。