2014 年度上智大学理工学部活動報告書物質生命 ... - sophia ......neon and krypton....

2014 年度上智大学理工学部活動報告書

物質生命理工学科

目次＜五十音順＞

※（）内は 2014 年度の職名

東善郎（教授）・・・・・ 2 高橋和夫（准教授）・・・ 48

板谷清司（教授）・・・・ 5 竹岡裕子（准教授）・・・ 51

臼杵豊展（准教授）・・・ 7 田中邦翁（准教授）・・・ 54

内田寛（准教授）・・・・ 9 ﾀﾞﾆｴﾗﾁｪｾﾊﾞｽﾁｨｱﾝ（助教）・ 56

遠藤明（准教授）・・・・ 12 千葉篤彦（准教授）・・・ 59

大井隆夫（教授）・・・・ 17 長尾宏隆（教授）・・・・ 61

岡田邦宏（准教授）・・・ 20 南部伸孝（教授）・・・・ 64

小田切丈（准教授）・・・ 23 橋本剛（助教）・・・・・ 67

川口眞理（助教）・・・・ 25 林謙介（教授）・・・・・ 69

神澤信行（教授）・・・・ 27 早下隆士（教授）・・・・ 71

木川田喜一（准教授）・・ 29 藤田正博（准教授）・・・ 74

久世信彦（准教授）・・・ 32 藤原誠（准教授）・・・・ 77

小林健一郎（准教授）・・ 34 星野正光（准教授）・・・ 79

近藤次郎（助教）・・・・ 36 堀越智（准教授）・・・・ 83

齊藤玉緒（教授）・・・・ 39 増山芳郎（教授）・・・・ 85

鈴木伸洋（助教）・・・・ 41 安増茂樹（教授）・・・・ 87

鈴木教之（教授）・・・・ 43 陸川政弘（教授）・・・・ 89

鈴木由美子（准教授）・・ 45

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所属理工学部物質生命理工学科

氏名東善郎

１．研究分野とキーワード（一般の人が分かるように分野と複数のキーワードを記入してください。）

研究分野：原子分子の光過程の研究

キーワード：光イオン化、放射光、電子相関、多電子過程、ペニングイオン化、

２．研究テーマ（箇条書きで研究テーマを記入し，研究の中長期的展望を記述して下さい。また，必要

があれば，卒業研究や修士（博士）研究のテーマを記入してください。）

「放射光による希ガスの蛍光寿命分光」

「放射光による気相原子分子の光電子分光」

「解離性電子付着と velocity-map imaging 法による生体関連分子のダイナミックスの研究」

（展望）

原子分子の光過程について、主として放射光をもちいた研究および実験手法開発を行って

いる。通常の１電子近似によってあらわすことのできない多電子過程について、今まで主

として光イオン飛行時間分光(ITOF)および蛍光寿命分光(TRFS)による測定を行ってきたが、

ITOF 実験においては、3d 遷移金属蒸気における電子相関を明らかにし、TRFS においては、

エネルギー固有値を問題にする通常の分光学とことなり、“寿命”が極めて大きく電子相関

の影響を示すことを明らかにしてきた。また、昨年からは光電子分光実験を高分解能電子

アナライザー（Scienta R4000）を立ち上げ、光電子分光に手を広げている。本年度は内殻光

イオン化におけるオージェー電子サテライト分光測定を行い、衝突後効果と光電子再捕獲

の関係ついて大きな成果をあげることができた。今後生物関連分子にも手を広げる予定で

ある。これと相補するプロジェクトとして Lawrence Berkeley National Laboratory に大学院生

を常時駐在させ、uracil, pyrazine, pirimidine などの分子の解離性電子付着過程を velocity-map

imaging 法によって測定している。

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３．2014 年度の研究成果（論文発表，学会発表等の業績リストは「上智大学教員教育研究情報データ

ベース」に必ず記入してください。ここでは，達成状況を文章または箇条書きで記入してください。）

・Rydberg structure formation in the Auger satellite spectrum by photoelectron

recapture. Discovery of new selection rules connecting photoelectron recapture with

resonant Auger effects.

・Radiative lifetime measurements of argon, neon and krypton.

・Dissociative electron attachment measurements of uracil, pyrazine and pirimidine.

・Inner-shell photoexcitation measurements of gas phase manganese.

４．大学内外における共同的な研究活動（共同研究，学内共同研究などを箇条書きで記入してくだ

さい。その他，シンポジウム，講演会，セミナー開催などがありましたら，これに加えてください。）

大学共同利用実験施設における実験：

高エネルギー加速器研究機構における共同利用実験

１．準安定リチウムによるペニングイオン化過程の研究。

２．時間分解真空紫外蛍光分光研究（JAERI とも共同）。

３．光電子分光実験。

４．光イオン飛行時間測定分光（都立大とも共同）。

自然科学研究機構（岡崎）分子科学研究所放射光実験施設における共同研究。

１．光電子分光実験。

海外との共同研究：

1. “Dissociative Electron Attachment of Biological Molecules”

Lawrence Berkeley National Laboratory (USA),

2. “New methodologies in beamfoil spectroscopy”

Inter-University Accelerator Center (India) and Univ. of Notre Dame (USA).

3. “Theoretical studies of ion-atom collisions”

Sir Padampat Singhania University (India)

学内：

Atomic photo processes studied with Multi Configuration Dirac-Fock calculations.

(小池文博客員教授)

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５．教育活動（担当した講義，実験実習などの科目名を記入してください。講義科目以外のゼミや学外

における教育活動，またはテキストや資料作成などがありましたらこれに加えてください。）

学内：基礎物理学（英語コース）、物質生命理工学（物理、英語コース）・機能創造理工学

（物理、英語コース）、科学技術英語、理工学総論（物質生命）、理工学概論（機能創造）、

原子分子分光学（日本語）、Atomic and Molecular Spectroscopy （英語コース）、物理学序

論、ゼミナール、大学院演習、研究指導、その他。

大学院修士課程３名修了。

学外：高エネルギー加速器研究機構サマーチャレンジにおける原子分子化学の実習指導。

６．教育研究以外の活動（学内または学外の委員，事務局などを記入してください。クラス担任や各

種のワーキンググループなどでの活動も含みます。）

（学内）

Director of the Graduate Program in Green Science and Engineering.

一般外国語委員会，

（学外）

国際学会運営委員： International Conference on Current Developments in Atomic,

Molecular, and Chemical Physics with Applications.

KEK コンサート企画運営（高エネルギー加速器研究機構コンサートシリーズ）

http://music.kek.jp/

７．その他（上記の項目に含まれない事項があれば必要に応じて記述してください。）

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所属物質生命理工学科

氏名板谷清司

１．研究分野とキーワード

研究分野：セラミックス化学，無機材料化学

キーワード：生体材料，蛍光材料

２．研究テーマ

2014 年度は下記のテーマで研究を実施した。

(1) 生体材料の開発に関する研究テーマ：

「水酸アパタイト被覆高分子材料の作製と生体親和性の評価」（大学院研究）

「中空球状リン酸カルシウムとナノセルロースの複合化による新規骨被覆膜の作

製と力学的性質の評価」（大学院研究）

「糖含有水酸アパタイトとエチレンオキサイド/プロピレンオキサイド共重合体と

の複合化による新規骨止血剤の作製と評価」（卒業研究）

「均一沈殿 - マイクロ波水熱法による繊維状水酸アパタイト粒子の調製と評価」

（卒業研究）

「パルス通電加圧焼成法による水酸アパタイトセラミックスの高密度化と超塑性」

（卒業研究）

(2) 蛍光材料に関する研究テーマ

「低融点ガラスへの蛍光材料の封入と蛍光特性の評価」（大学院研究，卒業研究）

「酸窒化ケイ素マグネシウムカルシウムの調製と蛍光特性」（大学院研究）

（展望）

「無機化合物を応用した新規材料の開発」というテーマで研究に取り組んでいる。

無機材料の中で社会的ニーズの高い(1) 生体材料および(2) LED 用蛍光材料の開

発を研究対象にしている。(1)の生体材料の場合には，超高齢化社会を支援する骨

代替材料の開発を，また(2) の蛍光材料の場合には，次世代の照明材料（LED）

の開発をそれぞれめざしている。

３．2014年度の研究成果

2014年度は下記の成果が得られた。

(1) 生体材料: 骨補填用材料の開発や，骨からの出血を迅速に抑える新規止血剤の開発

をめざし，生体親和性の評価や日本白色家兔等を用いた動物実験を行った。

(2) 蛍光材料：LED に封止するための付活剤添加窒化物・酸窒化物の合成条件を検討

した。これらの化合物の発光波長，発光色，発光強度等の蛍光特性を総合的に評価

するとともに，これらの蛍光体を耐熱性に優れた低融点ガラスに封止することに成

功した。

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４．大学内外における共同的な研究活動

下記の共同研究を行った。

(i) 各種酸窒化物蛍光体の開発（上智大学‐Delft工科大学（オランダ））

(ii) 高分子基板上への水酸アパタイトの被覆（上智大学‐日本大学）

(iii) 水酸アパタイトの超塑性現象の評価（上智大学‐物質材料研究機構）

５．教育活動

下記の講義・教育指導を行った。

基礎化学（学部），ゼミナール（学部），ガラス・セラミックス（学部），Ceramics

and Glass Materials（学部），化学実験Ⅰ（学部），卒業研究（学部），無機製造工

学特論（大学院），Advanced Materials（大学院），応用化学ゼミナール（大学院），

研究指導（大学院）

６．教育研究以外の活動

下記の委員を学内および学外で務めた。

（学内）応用化学領域主任，理工教育研究推進センター委員長，理工教育研究推進委

員会委員，SLO オフィス長，理工学振興会委員，電顕センター運営会委員，

機器担当委員（物質生命）

（学外） (i) 無機マテリアル学会：顧問

(ii) （社）日本セラミックス協会：関東支部常任幹事，教育委員会委員，セプ

ロ委員

(iii) 日本無機リン化学会：監事

７．社会貢献活動、その他

なし

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氏名臼杵豊展


研究分野：天然物化学、有機化学、ケミカルメディシン

キーワード：天然有機化合物、有機合成化学、生物分子科学、生体関連物質

２．研究テーマ（箇条書きで研究テーマを記入し、研究の中長期的展望を記述してください。また、必

要があれば、卒業研究や修士（博士）研究のテーマを記入してください。）

「アフリカ睡眠病治療候補薬 cnicin の合成研究」

「イオン液体による天然有機化合物の抽出・単離法の革新」

「Chichibabin ピリジン合成による isodesmosine の全合成研究」

（展望）

「生物活性天然有機化合物の化学的研究：ケミカルメディシン」というスローガンを掲げ、

研究に取り組んでいる。当研究室では、様々な興味深い活性を有する天然有機化合物を、

化学的・生物有機化学的手法によって有機合成・解析・評価することによって、生物活性

発現機構の解明や新たな薬剤としての可能性を探ることを主眼に置いている。

３．2014 年度の研究成果（論文発表、学会発表等の業績リストは「上智大学教員教育研究情報データ

ベース」に必ず記入してください。ここでは、達成状況を文章または箇条書きで記入してください。）

・アフリカ睡眠病治療候補薬 cnicin の合成研究

抗トリパノソーマ活性を有するセスキテルペンラクトン系天然有機化合物 cynaropicrin を、

有機合成化学を駆使した合成研究を展開している。

・イオン液体による天然有機化合物の抽出・単離法の革新

セルロースを溶解するイオン液体 [C4mim]Cl を用いて、サツマイモ葉有効成分

caffeoylqunic acids の効率的な抽出・単離法の開発に成功した。

・Chichibabin ピリジン合成による isodesmosine の全合成研究

Ln(OTf)3を触媒として、アミンとアルデヒドを縮合する Chichibabin ピリジン合成を鍵反

応として、エラスチン架橋アミノ酸 isodesmosine の合成研究を展開した。

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４．大学内外における共同的な研究活動（共同研究、学内共同研究などを箇条書きで記入してくだ

さい。その他、シンポジウム、講演会、セミナー開催などがありましたら、これに加えてください。）

（共同研究）

・上智大学理工学部物質生命理工学科増山芳郎教授、鈴木教之教授、鈴木由美子准教授、

藤田正博准教授、陸川政弘教授、齊藤玉緒教授、藤原誠准教授

・米国コロンビア大学化学科 Prof. Nina Berova

・米国マウントサイナイ医科大学 Prof. Gerard M. Turino、Dr. Yong Y. Lin

（本学での招待講演実施）

・ 2014 年 5 月 22 日香港中文大學 Prof. Tony K. M. Shing

・ 2014 年 6 月 2 日 Prof. Nina Berova, Columbia University

・ 2014 年 7 月 8 日理化学研究所平井剛博士

・ 2014 年 12 月 15 日新潟薬科大学田宮実助教

５．教育活動（担当した講義、実験実習などの科目名を記入してください。講義科目以外のゼミや学外

における教育活動、またはテキストや資料作成などがありましたらこれに加えてください。）

春学期：天然有機化学（学部３年）、ゼミナール（学部３年）、化学実験 II（学部３年）、卒

業研究（学部４年）、大学院演習（大学院）、化学ゼミナール（大学院）、研究指導（大学院）

秋学期：有機化学特論（大学院）、ゼミナール（学部３年）、卒業研究（学部４年）、大学院

演習（大学院）、化学ゼミナール（大学院）、研究指導（大学院）

その他：上智大学教育イノベーション・プログラム代表者「サイエンスを英語で語れる技

術者・科学者の育成を目指した English TAs 制度の確立」

６．教育研究以外の活動（学内または学外の委員、事務局などを記入してください。クラス担任や各


（学内）理工学部広報委員、理工学部 SLO 企画委員（2014 年 7 月まで）、理工学振興会

委員、学科カリキュラム委員、学科共通機器（NMR および MS）担当

（学外）E-Journal of Chemistry 編集委員

７．社会貢献活動、その他（上記の項目に含まれない事項があれば必要に応じて記述してください。）

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氏名内田寛


研究分野：無機材料（セラミックス）の薄膜化に関する研究

電子材料の製造方法に関する研究

キーワード：無機材料，セラミックス，薄膜，電子材料，誘電体，圧電体，

コンデンサ，メモリ，MEMS，マイクロエレクトロニクス，低温合成，超臨界流体



［① 積層構造（薄膜）形成プロセスの開発］

(1) 化学的堆積法による薄膜材料製造プロセスの研究

(2) 無機材料の結晶配向性制御による材料物性改善に関する研究

(3) 金属酸化物ナノシートを利用した無機材料創製に関する研究

［② 新規薄膜材料の探索］

(4) 新規非鉛含有誘電体･圧電体の探索に関する研究

(5) 金属酸化物電極材料の探索および作製に関する研究

（展望）

「有機金属化合物を利用した無機セラミックス薄膜の作製」を主要テーマとして研究に取り組ん

でいる。

半導体をはじめとする種々の基板上に超微細な集積回路を形成するＩＣ製造の技術は現在の電

機･情報･エネルギー等の各種産業の成立を支える重要な基幹テクノロジーである。本研究は無機

材料による積層回路形成に関わる諸技術の開発に関わるものであり、有機金属化合物の利用によ

る積層構造（薄膜）形成プロセスの開発（①）ならびに新規薄膜材料の探索（②）といったアプロー

チに基づく研究活動を展開している。

これらの研究実施により、超微細集積回路の形成や新規ＩＣデバイスの創造等、情報処理･セン

サ･MEMS･エナジーハーベスティング技術の発展に貢献する技術の開発を目指す。

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本年度初頭に設定した研究課題のすべて［(1)～(4)］について着手した。

その達成状況を以下に示す：

卒業研究： (1), (2), (3), (4)

修士研究： (1), (2), (3), (4), (5)

学内共同研究： (1), (2), (3), (4)

学外共同研究： (1), (2), (3), (4)

学会発表： (1), (2), (3), (4), (5)

投稿論文執筆： (1), (2), (3), (4)



［共同研究、学内］

上智大学研究機構学内共同（研究分担）

「鉛フリー新規強誘電体材料の開発」

［共同研究、学外］

東北大学金属材料研究所研究部共同研究



（学部）ゼミナール，無機機能材料，科学技術英語(化学)，化学実験 I，

化学基礎（看護学科）

（大学院）ゼミナール，工業化学材料特論



（学内）理工学部広報委員会，理工学部予算委員会, 理工学部 FD 委員会

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物質生命理工学科予算委員会

（学外）日本セラミックス協会基礎科学部会関東地区幹事


特になし

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氏名遠藤明


研究分野： 1．新しい機能を持った物質を創製する研究，

2．金ナノ粒子を用いる新規分子認識方法の開発に関する研究

キーワード：分析化学，電気分析化学，超分子，ルテニウム，金属錯体，糖，

分子認識，自己集積，金コロイド，デンドリマー、シクロデキストリン

２．研究テーマ（箇条書きで研究テーマを記入し，研究の中長期的展望を記述して下さい。また，必要

があれば，卒業研究や修士（博士）研究のテーマを記入してください。）

「金属錯体集合体の電気化学特性およびそれらを利用した電気化学的分子認識」という

テーマで研究に取り組んでいる。金属錯体を様々な集合体にすることによる生ずる金属間

相互作用を電気化学的に解明することおよびそれらの集合体および電気化学特性を利用し

た電気化学的分子認識システムを創製することを主な目的としている

金属錯体、特に錯体はそれ自身が高い機能性を持った物質であるが、それらをさら

に種々の集合体にした時には、個々の時とは異なった新規物性が発現されることが期

待される。新規物性は錯体中の電子移動あるいは非局在化などで発現されるので、特

に電気化学的特性を評価することは新規物性を評価することに他ならない。また、こ

れらの新規物性を分子認識と組み合わせて行うことで分子認識の選択性および検出感

度の向上が期待できる。錯体の集合体として、①直接化学結合により結びついた二核、

三核などの多核錯体、②金属錯体/デンドリマー複合体、③金属微粒子/ルテニウム錯

体複合体、に注目している。それぞれに分類される錯体の集合体を創製し、新規機能

の発現を目指すこと、および錯体に分子認識部位を持たせ先の集合体を用いた分子認

識を行うことを目的としている。また、これとは別に④シクロデキストリンを金電極

に集積させることによる電気化学的分子認識を行った。

2014 年度は①～④に分類される研究を、次のような研究テーマで行った。

① に関したテーマとして以下の研究を行なった。

・「極低温多核ＮＭＲを用いたルテニウム二核錯体の混合原子価状態の検出」（大学院研

究）

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空気中で安定なフッ素原子含有混合原子価ルテニウム二核錯体を合成し、これらの電

気化学的挙動を詳細に検討するとともに、合成した錯体のRu, F, C, などの極低温多核

ＮＭＲを測定することを試みた。これは、情報理工学科後藤貴行教授との共同研究

の一環である。

② に関したテーマとして以下の研究を行なった。

・「ボロン酸ルテニウム錯体/デンドリマー複合体を用いた電気化学的糖認識」（大学院研究）

分子認識部位にボロン酸を持つ錯体を合成し、それをPAMAMデンドリマー上に化学結合

により集積させることによりボロン酸ルテニウム錯体/デンドリマー複合体を作製し、電気化

学的な糖認識を行った。

③ 関したテーマとして以下の研究を行なった。

・「金コロイド上に集積させたルテニウム錯体を用いるリン酸塩類の電気化学的分子認

識」 (大学院研究)

金微粒子上にルテニウム錯体とジピコリルアミノ部位を集積させ電気化学的なＡＴＰやＡＤＰ

などのリン酸塩類化合物の認識を行った

・「金微粒子上に集積させたフェロセン錯体用いる糖の電気化学的分子認識」 (大学院研究)

金微粒子上にフェロセンとボロン酸部位を集積させ電気化学的な糖認識を行った

・金ナノ粒子上に集積させたルテニウムビピリジン錯体/ボロン酸複合体を用いる糖の電気化

学的分子認識（卒業研究）

金微粒子上にルテニウムビピリジン錯体とボロン酸部位を集積させ電気化学的な糖認識を

行った

・「金コロイド上に集積させたルテニウム錯体を用いるセシウムイオンの電気化学的分

子認識」 (卒業研究)

金微粒子上にルテニウム錯体とクラウンエーテル部位を集積させ電気化学的なアルカリイ

オン認識を行った

・「金ナノ粒子上に集積させたボロン酸ルテニウム錯体を用いる電気化学的糖認識」（卒業

研究）

金微粒子上にボロン酸ルテニウム錯体を集積させ電気化学的な糖認識を行った

・「金ナノ粒子上に集積させたルテニウム錯体を用いるドーパミンの電気化学的認識」（大学

院研究）

金微粒子上にルテニウム錯体およびスクシン酸を集積させ電気化学的なドーパミン認識

を行った

④に関したテーマとして以下の研究を行なった。

・「-CyDの SAM法による金電極修飾及びインピーダンス測定による電気化学的分子認識」

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（大学院研究）

長鎖アルキル基を持つシクロデキストリンを合成し、これを金電極上に自己集積させた集合体

を作製した。ピレンボロン酸を包摂させた後に、糖を添加しこのときのインピーダンス変化を測

定することによる糖認識を行った。

・「金電極上に集積させたシクロデキストリン/ジピコリルアミンを用いるリン酸塩類のインピーダン

ス法による電気化学的分子認識」（卒業研究）

金電極上にシクロデキストリンを集積させこれにピレンジピコリルアミンを包接させ交流イン

ピーダンス法により電気化学的なリン酸イオンおよびＡＴＰやＡＤＰなどのリン酸化合物のイ

オン認識を行った



① に関したテーマ

・新規フッ素原子含有ルテニウム二核錯体の合成に成功し、これらの電気化学的挙動

を詳細に検討した。また、混合原子価状態の安定性を見積盛ることができた。しかし、

この錯体は空気中では安定には存在せず、さらに置換基を変える必要がある。

②に関したテーマ

・分子認識部位としてボロン酸、デンドリマーとの結合部位としてカルボン酸を持っ

たルテニウム錯体を合成しこれを化学結合によりデンドリマー上に集積させることに

成功した。静電結合で集積した場合と比較して異なる結果が得られ、化学結合による

効果を得ることに成功した。

③に関したテーマ

・ルテニウム錯体とボロン酸部位を金微粒子上に集積させた複合体は非常に高感度で糖

を認識できることが明らかにされているが、フェロセンを用いた場合でも同様に高感度に糖を

認識できることが明らかになった。また錯体を変えることで糖に対する選択性が変化し、錯体

を変化させることによる特定の糖の認識が可能になることが期待される。

・ジピコリルアミンを修飾させた複合体においてはＡＴＰについて選択的に認識することが明ら

かになった。

・クラウンエーテルを修飾させた複合体においてはセシウムイオンを選択的に認識し、ナノモル

オーダーという非常に高感度でセシウムイオンを認識することに成功した。

④に関したテーマ

・シクロデキストリンに長鎖アルキル基を導入することにより集積の安定化により、糖認識感度

を焼く 100倍向上することに成功した。

・分子認識部位をジピコリルアミンに変えることによりリン酸塩類の高感度認識に成功した。


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１．学内共同研究：

「メタルクラスタ／ルテニウム錯体複合体を用いたナノサイズ磁石の極低温 NMRによる研究」

（橋本助教、機能創造理工学科後藤貴行教授と共同）平成 25-27年度

２．インド、Prof. Muktimony Chaudhury との共同研究

（Department of Inorganic Chemistry、Indian Association for the Cultivation of

Science）

種々の金属錯体の電気化学特性および磁気化学的性質についての共同研究を行っ

ている。

３．インド、 Prof. R. Karvembu との共同研究

(National Institute of Technology, Tiruchirappalli-620015,)

種々の金属錯体の電気化学特性および磁気科学的性質についての共同研究を行

っている。

４．インド、 Prof. P. Viswanasthamurthi との共同研究

(Periyar University, Saiem-636011, India)

種々の金属錯体の電気化学特性および磁気科学的性質についての共同研究を行

っている。



理工共通科目：電気化学

学科科目：無機化学（分析化学）、機器分析、物質生命理工学 I（輪講）

大学院科目：分析化学特論 III

実験科目：物質生命理工学実験Ｃ（責任者）



1. 理工学部内委員

・英語コース検討委員会

・理工規定委員会

2．学科内委員

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・機器担当委員

・実験責任者会議委員

７．その他（上記の項目に含まれない事項があれば必要に応じて記述してください。）

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氏名大井隆夫


研究分野：同位体効果・同位体分離に関する研究

キーワード：同位体，同位体効果（水素，リチウム，ホウ素，炭素，銅），蒸気圧同

位体効果，同位体分離，量子化学計算，換算分配関数比，リチウムイオ

ン二次電池，電極反応，イオン交換，クロマトグラフィー，質量分析，

粘土鉱物，ホウ素鉱物，他



1.「リチウムイオン二次電池の充放電に伴うリチウム同位体効果：実験と理論」

2.「粘土鉱物中でのホウ素同位体の拡散挙動：実験」

3.「液体クロマトグラフィーによる同位体分離：実験と理論」

4.「水の蒸気圧同位体効果に及ぼす塩添加の効果：理論」

5.「フッ化メタンの蒸気圧同位体効果：理論」

6.「リチウム化合物の溶解に伴う同位体効果：実験と理論」

7.「ホウ素鉱物生成に伴うホウ素同位体効果：実験」

（展望）

種々の系における同位体効果を実験的・理論的に観測・解析すると共に，実際の同位体

分離を目指して基礎研究を行っている。力を入れている分野の一つは地球化学への応用で

あるが，4. は地球規模での水の循環を解明する一助となることが期待される。また，2.は

地中処分された高レベル放射性廃棄物の挙動解明につながる研究である。6.と 7.は地球表層

での元素循環を解明するための一助となる研究である。同位体分離関連では，3. の一部で

ジアミン樹脂を用いる系で，実績が上がっている。1. はランニングコスト 0 のリチウム同

位体分離システムの構築につながる研究であり，最も力を入れている分野である。これら

に関しては，計算科学的研究も精力的に進めている。5.は理論計算で，液体フッ化メタン中

での分子間相互作用の解明を目指す。



1.「リチウムイオン二次電池の充放電に伴うリチウム同位体効果」：正極から電解液へのリ

チウム放出において，電解液および正極材料の違いにより同位体効果が大きく異なること

が見出されているが，昨年度に引き続き，それらのデータを集積した。負極（グラファイ

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ト）側では，電解液溶媒にイオン液体を使用する系でのデータを収集すると共に，量子化

学計算による解析を進めている。

2.「粘土鉱物中でのホウ素同位体の拡散挙動」：粘土（ベントナイト）中をホウ酸（および

ホウ酸イオン）が拡散する際のホウ素同位体効果の観測を目指し，バッチ実験により，種々

の条件でベントナイトに対するホウ酸の吸着性を検討した。

3.「液体クロマトグラフィーによる同位体分離」：ジアミン樹脂を用いる銅同位体の分離で

は，二重収束型質量分析計による銅同位体比の精密測定法を確立して実試料を測定し，ジ

アミン樹脂を充填剤とするクロマトグラフィーにおいて同位体効果が起こっていることを

確認した。ジアミン樹脂に吸着した銅の換算分配関数比の計算も進めている。

4.「水の蒸気圧同位体効果に及ぼす塩添加の効果」：種々の陽イオン，陰イオンまわりの水

の酸素・水素換算分配関数比の計算を統合し，水の蒸気圧同位体効果に及ぼす塩添加効果

を総合的に議論している。

5. 「フッ化メタンの蒸気圧同位体効果」：観測されている一連のフッ化メタンの蒸気圧同位

体効果を理論的に再現し，そこからフッ化メタンの液相で起こっている分子間相互作用を

解明する研究を開始した。CHF3についてその蒸気圧同位体効果の温度依存性を再現できた。

6.「リチウム化合物の溶解に伴う同位体効果」：炭酸リチウムあるいはリン酸リチウムが水

に溶解する際，あるいは逆に溶液からこれらの塩が沈殿する際，6Li が溶液側に濃縮するこ

とが実験的に確認された。これは，従来知られていた，固相と溶液相にリチウムが分配す

る場合，7Li が液相側に濃縮するという常識に反する結果であり，新発見ともいえる。

7.「ホウ素鉱物生成に伴うホウ素同位体効果」：カルシウムホウ酸塩の生成に伴うホウ素同

位体効果の観測を個々と見たが，二重収束型質量分析計によるホウ素同位体比の精度が悪

く明確な結果が得られていない。ホウ素同位体比測定の精度向上が今後の課題である。



1. ソフィアリサーチフェスティバル参加 “「環境・エネルギー問題への同位体化学的アプ

ローチ」” 大井隆夫，南部伸孝，木川田喜一



基礎化学，理工学総論，物質生命理工学実験 B，同位体化学，ゼミナール I, II，卒業研究

I, II，無機化学特論（院），化学ゼミナール I, II（院），大学院演習 I, II, V

・基礎化学用教科書発行：大井隆夫，板谷清司，竹岡裕子著，“基礎化学 –原子・分子の構

造と化学結合–”，コロナ社，2014

・原子力・量子・核融合事典発行（編集委員，執筆者）：工藤和彦（編集責任者）丸善出版，

2014

18



（学内）学科長，大学評議会委員，他

（学外）同位体科学会副会長，日本海水学会副会長，イオン交換学会理事，他


クラシエホームプロダクツ（株）受託研究 50 万円

19


氏名岡田邦宏

１．研究分野とキーワード１．研究分野とキーワード１．研究分野とキーワード１．研究分野とキーワード（一般の人が分かるように分野と複数のキーワードを記入してください。）

研究分野：原子・分子物理学、量子エレクトロニクス

キーワード：イオンのレーザー冷却、低速極性分子、イオン‐分子反応、分子イオン、

クーロン結晶、イオントラップ、シュタルク分子速度フィルター、

共鳴多光子イオン化（REMPI）、多価イオン冷却

２．研究テーマ２．研究テーマ２．研究テーマ２．研究テーマ（箇条書きで研究テーマを記入し、研究の中長期的展望を記述してください。また、必


1. 星間分子雲における低温イオン－極性分子反応の系統的測定と量子効果の観測

2. 温度可変低速極性分子源の開発

3. 陽子－電子質量比時間依存性研究のための CaH+のレーザー分光

4. 共鳴多光子イオン化（REMPI）を用いた分子イオンの生成と分光

5. 多価イオン冷却のための分子動力学シミュレーション

（展望）

1. 星間分子雲における低温イオン－極性分子反応の研究

星間分子雲の生成に関わる反応の反応速度定数の系統的測定をさらに進める。現在 10

K 以下の温度領域にある反応温度を、10－100 K に拡張するための実験装置を新たに

開発し、イオン－極性分子反応における温度依存性や同位体効果の系統的測定を行い、

量子効果の観測を目指す。一方、イオン－極性分子反応後に生成される混合クーロン

結晶の質量分析を行うため、デジタル線形イオントラップの開発にも着手する。

2. 陽子－電子質量比時間依存性研究のための CaH+のレーザー分光

4K 冷却イオントラップを開発し、405 nm 紫色レーザー及び 3.5 µm 赤外レーザーの

照射による極低温 CaH+イオンからの蛍光観測の実現を目指す。また、パルスレーザ

ーによる CaH+の光解離スペクトルの測定を行い、振動・回転定数の決定を目指す。

3. 共鳴多光子イオン化(REMPI)による分子イオンの生成と分光

REMPI 実験では特に CO2分子共鳴多光子電子励起に伴う解離過程 CO2 + 3hν → C +O2 に焦点をあて、その解離機構の解明を目指す。また、イオントラップ中での REMPI

による O2+, CO+等の生成を行い、極低温分子イオン-極性分子反応測定へ応用する。

4. 多価イオン冷却のための分子動力学シミュレーション

理化学研究所及び電気通信大学との共同研究である多価イオン冷却実験を進展させ

る。多価イオン共同冷却の条件探索のため、ペニングイオントラップのための分子動

力学シミュレーションコードの開発を行う予定である。

20

３３３３．．．．2014201420142014 年度の研究成果年度の研究成果年度の研究成果年度の研究成果（論文発表、学会発表等の業績リストは「上智大学教員教育研究情報データ


1. パルス色素レーザーを用いた CO2の共鳴多光子イオン化（REMPI）による C+, CO+, O2

+,

CO2+イオンの生成の確認と、その波長依存スペクトルの測定に成功した。

2. (2+2)-REMPI による N2－REMPI スペクトルの再測定を行い、P 分枝のボルツマンプロ

ットを行うことによって回転温度測定の精密化に成功した。

3. 低温（< 10 K）における CH3CN + Ne+ → products, CD3CN + Ne

+ → products 反応の反

応速度定数の決定にはじめて成功した。

4. レーザー冷却イオンを用いた多価イオンの共同冷却を目的として、線形ポールトラッ

プ中に捕獲された混合クーロン結晶の分子動力学シミュレーションによる精密分光条

件の探索を精力的に行った。特に、水素様多価イオン 165Ho66+と、微細構造定数αの時間依存性検出のための有力な候補である 165Ho14+多価イオンの共同冷却条件の探索を行

った。その結果、一価イオンではトラップパラメータ q によって決定される冷却イオ

ンの空間分布が、多価イオンの場合にはパラメータ q と空間電荷（価数）によって決

定されることを明らかにした。また、165Ho14+多価イオンの精密分光を行うための

Lamb-Dicke 条件に必要なトラップ条件を見出した。

5. Kingdon イオントラップに捕獲された Arq+(q =5, 6)の速度分布を数値シミュレーション

によって求め、H2との電荷移行断面積を正確に決定した。

6. 冷却イオントラップを用いた CaH+のレーザー分光実験では、レーザー光路に高速シャ

ッターを導入することによって、ラマン蛍光（21Σ → 11Σ 遷移）観測の際のバックグラ

ウンド信号の大幅な低減に成功した。

４．大学内外における共同的な研究活動４．大学内外における共同的な研究活動４．大学内外における共同的な研究活動４．大学内外における共同的な研究活動（共同研究、学内共同研究などを箇条書きで記入してくだ


1. SOFEX2014 への参加（Workshop on atomic and molecular physics at SOFEX in Korea）

2. 陽子－電子質量比時間依存性研究のための CaH+の振動回転定数の決定（情報通信研究

機構との共同研究）

3. 星間分子雲における低温イオン－極性分子反応の系統的測定と量子効果の観測（JAXA

宇宙科学研究所との共同研究）

4. 高速不安定核イオンの精密質量分光実験（理化学研究所仁科加速器研究センター共同

研究員として参加）

5. 「太陽風起源禁制 X遷移の観測」（首都大学東京・電気通信大学との共同研究）

6. イオンのクーロン結晶を用いた応用研究（Texas A&M University, Prof. Hans A. Schuessler）

５５５５．．．．教育活動教育活動教育活動教育活動（担当した講義、実験実習などの科目名を記入してください。講義科目以外のゼミや学外


レーザー科学、原子分子科学、物質科学実験、物質生命理工学（物理）、理工基礎実験、

実験物理特論 A、物理学序論、ゼミナール I, II、原子物理ゼミナール

21

６．教育研究以外の活動６．教育研究以外の活動６．教育研究以外の活動６．教育研究以外の活動（学内または学外の委員、事務局などを記入してください。クラス担任や各


（学内）図書委員会、カリキュラム委員、予算委員（以上、物質生命）、学務委員（物理

学領域）、理工学振興会運営委員（理工学部）

（学外）日本物理学会誌・編集委員，原子衝突学会・運営委員

７．７．７．７．社会貢献活動、社会貢献活動、社会貢献活動、社会貢献活動、その他その他その他その他（上記の項目に含まれない事項があれば必要に応じて記述してください。）

22

所属物質生命理工学会

氏名小田切丈


研究分野：原子分子物理学，反応物理化学

キーワード：原子分子物理，多電子励起分子ダイナミックス，反応物理化学，電子

分子衝突，シンクロトロン放射光

２．研究テーマ（箇条書きで研究テーマを記入し，研究の中長期的展望を記述してください。また，必

要があれば，卒業研究や修士（博士）研究のテーマを記入してください。）

「多電子励起分子ダイナミックスの解明」

「超低エネルギー電子-分子衝突実験」

「超高分解能電子分光装置を用いた原子分子の光電子スペクトル測定」

「パラ水素二電子励起状態からの Lyman-α光子放出」（大学院研究）

「パルス電子源の開発」 (卒研)

「フラグメント負イオン検出画像の逆変換」 (卒研)

「粒子線の時間および位置分解検出システムの構築」(卒研)

「オルソ-パラ水素変換器の変換効率の決定」 (卒研)

（展望）

特殊な化学反応の例として，非局所な複素ポテンシャルをもつ多電子励起分子の関与する

反応に着目し，その生成・崩壊ダイナミックスの解明を目的に研究を行っている。分子を

多電子励起させる方法として放射光を用い，解離過程を観測することで多電子励起状態観

測にまつわる実験的困難さを克服し，研究を進めている。また，最も簡単な衝突反応であ

る電子分子衝突に関する実験研究を行う準備も進めている。



アセチレンの光解離に基づく準安定水素原子生成断面積を光子エネルギーの関数

として測定し，アセチレン分子の超励起状態の解離ダイナミックスに関する新た

な知見を得た。

水素分子の光解離に基づく量子もつれ H(2p)原子対からの光子対角度分布を，180

度対向配置の二つの検出器によるものだけでなく，別の角度関係においても測定

23

し，角度相関理論の検証を行った。

超高分解能電子分光装置シエンタ R-4000 を用いた光電子分光実験を，高エネルギ

ー加速器研究機構放射光科学研究施設において行った。

電子銃にパルス電圧を印加することにより，電子ビームをパルス化し，性能評価

実験を行った。

運動量分布画像観測法のための逆変換プログラムを作成した。

液体ヘリウムを用いたパラ－オルソ水素変換器を製作し，パラ水素の光解離実験

に成功した。



光解離による量子もつれ水素原子対生成に関する東京工業大学との共同研究

超低エネルギー電子分子衝突断面積測定に関する東京工業大学との共同研究

原子分子の多重イオン化ダイナミックスに関する高エネルギー加速器研究機構，

新潟大との共同研究

振動励起分子の光学的振動子強度分布測定に関する上智大・理工・物質生命理工・

星野研究室との共同研究

上智大・理工・物質生命理工学科における私立大学戦略的基盤形成支援事業での

電子エネルギー分析器を用いた共同研究



基礎物理学，理工基礎実験，現代物理の基礎，放射線科学，原子分子 A，ゼミナールⅠ，ゼミナールⅡ，卒業研究Ⅰ，卒業研究Ⅱ，物質生命理工学（物理），Physical Chemistry，大学院演習ⅡA，大学院演習ⅡB，物理学ゼミナールⅡA，物理学ゼミナールⅡB

高エネルギー加速器研究機構「サマーチャレンジ」における学部学生実習指導



（学内）学生生活委員

（学外）原子衝突学会庶務委員会委員，原子衝突学会運営委員，PF 原子分子科学ユーザ

ーグループ代表

７．社会貢献活動，その他（上記の項目に含まれない事項があれば必要に応じて記述してください。）

24


氏名川口眞理


研究分野：分子進化

キーワード：魚類、遺伝子、タツノオトシゴ



「タツノオトシゴの collection placentaの局在」

「ゲノムデータベースを利用したコラーゲン遺伝子の探査」

「タツノオトシゴのアスタシンプロテアーゼファミリーの組換えタンパク質の作製と局在」

「プラティーの patristacin like遺伝子のクローン化と発現解析」

（展望）

進化過程で新規な組織器官がどのように発達・多様化するのかに興味を持っている。タツ

ノオトシゴは、オスが腹部に育児嚢と呼ばれる袋状の器官を持ち、メスが育児嚢内に卵を

産み、オスが精子を放出して受精させる。受精した卵はオスの育児嚢内で胎盤様構造と呼

ばれる組織に包み込まれている。オスは稚魚になるまで保護し、その後「出産」すること

が知られている。育児嚢はタツノオトシゴ類に特異的に見られる器官である。育児嚢では

どのような遺伝子が関与して、卵の「保育」という特殊な働きを示すようになったのだろ

うか？本研究により、オスが育児嚢でどのように「子育て」を行っているのか、分子レベ

ルで明らかにしていく。



本年度はタツノオトシゴの育児嚢の形態を観察することでその形成過程を明らかにし、さ

らに、卵保育中の育児嚢で特異的に発現している 2 つの遺伝子に注目してその局在を明ら

かにすることを目的とした。

タツノオトシゴの育児嚢の発達段階ごとに形態を観察した。ヘマトキシリン・エオシン染

色、および、昨年度までに明らかにできた C 型レクチンを育児嚢のマーカーとして用いた

免疫組織染色により、育児嚢の形成過程を観察を行い、腹部の上皮層が陥入して育児嚢が

25

形成されていくことがわかってきた。今後は以下に示す 2 種類の育児嚢特異的な遺伝子を

マーカーに用いて、育児嚢の形成初期から詳細な観察を進めていく予定である。

育児嚢特異的な遺伝子の 1 つとして、新規なコラーゲン遺伝子をすでに見出している。そ

こで、本年度は、タツノオトシゴの全ゲノム配列を次世代シーケンサーにより決定し、in

sillico クローニングにより、他の魚類が持つコラーゲン遺伝子と相同な遺伝子を探査し、

得られた配列を用いて系統解析を行った。その結果、タツノオトシゴは他の魚類が持つす

べてのコラーゲン遺伝子を持ち、育児嚢特異的なコラーゲンはコラーゲン 15 もしくは 18

遺伝子のコラーゲンドメインが重複して生じたことが示唆された。

また、パトリスタシン遺伝子が育児嚢特異的に発現していることも昨年度までに報告して

いる。しかしながらパトリスタシン遺伝子の局在や機能についてはまだ明らかになってい

ない。そこで本年度はパトリスタシン抗体を用いて免疫組織染色を行ったところ、育児嚢

の上皮層に局在していることが示唆されたが、シグナルが弱く、今後さらに解析を進める

必要がある。また、昨年度までに明らかにした育児嚢を持たないプラティーのパトリスタ

シン相同遺伝子の発現局在や機能の解析も進め、これらの知見を合わせて考察することに

より、パトリスタシン遺伝子の進化過程を明らかにしたい。



東京農業大学生物資源ゲノム解析センターと共同研究



基礎生物学、進化系統学、生物科学実験 II、理工基礎実験・演習、ゼミナール I、ゼミナ

ール II、分子進化学特論、生物科学基礎論、生物科学ゼミナール IA、生物科学ゼミナール

IB



（学内） SLO委員


26


氏名神澤信行


研究分野：植物傾性運動に関する研究，骨･心筋組織再生に関する研究

キーワード：傾性運動，接触傾性，就眠運動，細胞骨格，組織再生，アパタイト，

生体材料



「オジギソウにおける就眠運動と時計遺伝子の関係」 (大学院研究)

「キレート硬化型骨修復セメントへの抗菌性の付与および評価」 (大学院研究)

「蛍光タンパク質を用いた生体材料評価システムの構築」 (大学院研究)

「3 次元足場材料を用いた心筋モデル組織の作製」 (大学院研究)

（展望）

動植物の細胞が、外界からの様々な刺激をどの様に細胞に伝え、機能を発現していくの

かを明らかにするため、以下の様な研究に取り組んでいる。

そのひとつとして、植物傾性運動の機構解明を目的としている。傾性運動の調節に関

与する様々な因子に着目し、生化学的手法や分子生物学的手法から解析している。また、

これまで困難とされているマメ科植物での遺伝子導入技術の開発にも取り組んでいる。

上記とは別に、動物細胞がそのおかれた｢場｣の違いを認識し、どの様に機能分化して

いくのかを、三次元培養が可能な生体材料を用いて解析している。再生医療への貢献を

出口として、応用生物学的な解析も平行して進めている。



傾性運動の解析に関しては、オジギソウから主要な時計遺伝子を単離し、解析する事に成

功した。また就眠に関与する事が考えられている MetE 遺伝子に関しては、分子生物学的

な手法から，関連因子の検索を行っている。詳細は科研費の報告書として別途まとめてい

る。

生体材料関連では、抗菌性を付与した生体材料の研究に関して一定の成果が得られたた

め、論文としてまとめている。また、心筋の拍動性を可視化するシステムの構築を進めて

おり、培養皿を用いた実験では一定の成果があり、今後バイオリアクターを用いた解析を

27

進める計画である。



(学内) ファイトレメディエーションの機構解 ---ヒ素濃縮をターゲットとして--- 平成 26

年度 (木川田先生)

(学内) 生体分子に親和性を示すルテニウム錯体の合成および生体分子との相互作用平成

24 年から 26 年度 (長尾先生)

(学外) 植物ホルモン配糖体の標的とその機能解析研究 (東北大学上田教授)

(学外) 私立大学戦略的研究基盤形成事業平成 23 年から 28 年 (明治大学相澤博士)



科学技術英語 1E、生物化学、生体物質とエネルギー、地球環境と科学技術 I(コ)、生体運

動特論、生物科学基礎論(輪)、ゼミナール、生物科学実験、基礎生物・情報実験演習



（学内）理工学部大学院英語コース委員、全学コミカレ委員、全学動物実験委員会委員

（学外）日本生化学会関東支部会幹事


28


氏名木川田喜一


研究分野：化学的手法による火山観測，環境中の汚染物質に関する研究

キーワード：火山噴火，温泉，大気汚染，土壌汚染，水質汚濁，放射能，黄砂



(1) 「化学的手法による火山噴火予知」

(2) 「活動的火口湖の水質形成プロセスと火山熱水系の理解」

(3) 「エアロゾルの起源の同定と輸送経路の解析」

(4) 「環境中での人工放射性核種の動態評価」

（展望）


主に火山ガスや火山性温泉・湧水などの火山性流体の化学組成分析に基づく火山噴

火予知手法の予知確度の向上に取り組んでいる．地震や地殻変動などの「現象」を対

象とする物理学的観測に対し，火山活動に関わる「物質」を対象とする化学的観測は，

火山に関するより直接的な情報を得ることが可能である．当研究室では主に群馬県の

草津白根火山を対象とした地球化学的観測を継続的に行っており，高確度の噴火予知

を目指している．


活動的火口湖の水質形成プロセスの検討を通して火山熱水系への理解を深め，噴火

予知に寄与する知識の蓄積を目指している．活動的火口湖の水質は火口から放出され

る火山ガスの物理的・化学的特徴を映す鏡である．主として群馬県の草津白根火山の

山頂火口湖における物質収支を求め，火山熱水系モデルの構築を目指している．


エアロゾルの化学組成ならびに同位体組成を指標として，国内の大気環境の評価を

目指している．近年では多くの汚染物質が風送塵(黄砂)とともに輸送されており，日本

の大気環境は中国大陸からの影響を強く受けている．エアロゾルの構成要素は多種多

29

様であるが，特定の化学成分の組み合わせや同位体組成はある種のエアロゾルの起源

を表わす重要な指標となることから，日本国内で捕集された大気浮遊粒子状物質や大

気降下物の化学分析を通して，国内大気環境に影響を与える各因子の起源とその輸送

経路の解明を目指している．


2011 年の福島第一原子力発電所の事故により多くの放射性核種が環境中に放出され，

東日本の広い範囲を汚染した．放射性核種による環境汚染の現状を評価するとともに，

今後は，すでに環境中に取り込まれた放射性核種の移動能と移動プロセスを正しく理

解することが強く求められている．そこで土壌沈着した放射性核種の土壌中での移行

や，土壌再浮遊による再拡散の化学的プロセスの解明を目指している．




研究対象としている草津白根火山では 2008 年以降，火山活動が活発化しているが，

火口湖「湯釜」の塩化物イオンと硫酸イオンとの濃度比，火口湖「水釜」の第一鉄と

第二鉄との濃度比などから，2014 年度を通して依然として高い活動レベルにあると推

察された．特に「湯釜」における塩化物イオン濃度が 2014 年 8 月以降急上昇しており，

2014 年 3 月から 8 月にかけての活発な地震活動に応じた山頂域の熱水系の変化と考え

られる．なお，6 月には噴火警戒レベルが 2 に引き上げられた．


福島第一原子力発電所事故に由来する放射性セシウムを水文学的トレーサーとして

利用し，草津白根山の山頂火口湖の水収支の見積もりに適用する研究を進めた．3 年間

にわたる湖水中の放射性セシウム濃度の変化から，火口湖「湯釜」の湖水中の放射性

Cs の平均滞留時間は約 900 日であると見積もられた．これより，湖底からの漏水量が

1 日あたり総湖水量の約 0.1%に達する可能性があるとわかった．


エアロゾルの起源を知る上での指標として，大気粒子状物質のリチウム同位体比お

よびホウ素同位体比を適用すべく，その分析方法の検討を行った．相対的に高濃度に

共存するナトリウムからリチウムおよびホウ素をそれぞれ化学的に単離する際の最適

条件がほぼ得られ，実試料への適用を目指す段階に至った．


福島第一原子力発電所事故後に採取された大気粒子状物質および焼却灰について，

そこに含まれる放射性セシウムの移行性評価を行った．何れにおいても放射性セシウ

30

ムは高い水溶性を示し，土壌粒子中の放射性 Cs に比べて極めて高い移動能を有するこ

とがわかった．この結果は，現在大気中を輸送される放射性セシウムが土壌の再浮遊

に由来するとの一般的解釈と矛盾し，土壌の再浮遊とは異なる放射性 Cs の移行経路が

存在する可能性を示唆する．



東京都市大学と「環境放射能」に関する共同研究



地球科学，環境分析化学，無機化学特論(地球化学)，ゼミナール I，ゼミナール II，

化学ゼミナール，物質生命理工学実験 A，教育実習 I，卒業研究，研究指導，

大学院演習，地球環境と科学技術 II

明治大学兼任講師(地球科学 II)

上智大学理工学部物質生命理工学科「物質生命理工学実験 A」テキスト改訂



（学内）課程委員(全学)，理工学部課程委員，物質生命理工学科 3 年クラス担任

（学外）草津白根火山防災対策会議協議会専門委員，

日本温泉科学会評議員，日本温泉科学会学会賞選考委員会委員

原子力機構施設利用一般共同研究専門委員会委員

日本地球惑星科学連合プログラム委員


DOWA メタルマイン(株)より寄付金 30 万円

31


氏名久世信彦


研究分野：構造化学，分子分光学

キーワード：マイクロ波分光，気体電子回折，IR 分光，

熱分解反応，星間分子，香り分子



「気体電子回折によるエアロゾルの構造の研究」

「周波数変調型マイクロ波分光法による星間分子の研究｣

（展望）

構造化学における分光法と回折法，計算化学により，気体分子の構造と物性を解明す

る研究に取り組んでいる。

回折法では「気体電子回折によるエアロゾルの構造の研究」というテーマにより，電

子回折の実験に用いられる真空装置に大気中のエアロゾルのモデルとなるような小・

中規模のクラスターが生成できるようなノズル系を組み込むことを研究している。

将来的には熱分解反応やクラスター生成によって生じる短寿命分子の回折データを測

定し，計算化学と組み合わせることによって，これら生成物の構造決定を行うことを

目的としている。

また分光法では「周波数変調型マイクロ波分光法による星間分子の研究」をテーマと

して立ち上げ，これまでの研究内容を踏まえて，星間分子候補のマイクロ波スペクト

ルをより高分解能で観測することを試みている。また「マイクロ波分光法による分子

内部回転ポテンシャルの研究｣というテーマについて，複数の内部回転自由度を持った

分子に関する回転スペクトルの測定と解析を行い，気体電子回折のデータと合わせて

総合的な知見を得ることを目的とした研究を続けている。

32



- 周波数変調型マイクロ波分光器の開発。

これまで当研究室で使用している Stark 変調型マイクロ波分光器のセットアップ，およ

び装置制御プログラムを改造して周波数変調によるマイクロ波スペクトルの観測がで

きるようになった。

- 弾性・非弾性散乱因子から-factor を計算するプログラムの開発

多種多様な分子の気体電子回折データ解析に対応できるよう，回折データの理論式に

用いられる-factor の計算プログラムを開発した。

- 気体電子回折による RCOOCH3 (R=CF3, C(CH3)3)の構造決定

修士論文テーマとして 2 つの分子の構造解析を行った。CF3 基または t-ブチル基の分

子内部回転ポテンシャルを考慮したデータ解析を進め，新たに分子振動の非調和性を

取り込んだデータ解析スキームを確立した。



2-Butynol の熱分解反応のマイクロ波スペクトルの研究に関して，静岡大学との共同研究に

よりミリ波分光のスペクトル観測を試みた。



物理化学（平衡・速度論），物理化学特論（構造化学），分子構造化学，

自然科学のための数学，理工基礎実験, ゼミナール I, II，卒業研究，大学院演習



（学内）物質生命理工学科：4 年クラス担任，就職委員

（学外）


33


氏名小林健一郎


研究分野生物の環境適応と進化

キーワード環境適応進化無尾両生類（カエル）無尾両生類幼生（オタマジャクシ）

食性植物食性肉食性消化管前腸後腸胃胃酸マニコット消化ペプシン

ペプシノーゲンカテプシン E プロカテプシン E 共生微生物による消化

２．研究テーマ（箇条書きで研究テーマを記入し、研究の中長期的展望を記述してください。また、

必要があれば、卒業研究や修士（博士）研究のテーマを記入してください。）

無尾両生類の消化機能の環境適応と進化

（展望）生物の世界は多様性に富んでいる．例えば、生物の種はそれぞれ異なる生活環境

に適応した特徴（形質）をもち、自然環境のなかで独自の生態的地位（ニッチ）を占めて

いる．私たちがこの生物多様性を見ることができるのは、生物進化の歴史において、旧来

の種から新しい環境に適応した新たな種が常に生み出されてきたからである．生物多様性

でいう種の多様性とは、異なる環境に適応した生物の種類の多様性といえる．ある生物が

特徴的な形質をもつ場合、その理由はその生物に特有な環境への適応として理解できるこ

とが多い．無尾両生類は幼生（オタマジャクシ）と成体（カエル）が多くの異なる形質を

もち、異なる生活環境に適応している．陸上で動物を捕らえて食べる肉食性のカエルは、

大きな胃と短い腸をもつ．飲み込まれた獲物は胃のなかで、胃酸と消化酵素ペプシンを含

む胃液の働きで消化される．一方、水中で藻などの微小な食物を食べる植物食性のオタマ

ジャクシは、その長い消化管に胃をもたない．かわりに、マニコットと呼ばれる分泌腺か

ら酸を分泌し、胃の消化酵素であるペプシンとは異なる消化酵素を用いて食物タンパク質

を消化する．消化酵素としてはペプシンに似た酸性プロテアーゼであるカテプシ E が用い

られている．オタマジャクシのこの消化のしくみは、胃酸とペプシンの組み合わせによる

胃の消化作用と類似しているが、オタマジャクシに特有である．私たちの研究室ではオタ

マジャクシの前腸で行われているこの消化機能の研究を行っている．また、オタマジャク

シの消化管の後腸では共生微生物による消化が行われていることが知られている．草食性

の動物に見られる共生微生物による消化活動についても研究を行っている．肉食動物であ

る両生類の進化の過程で、植物食性の幼生時代をもつ動物として無尾両生類が進化してき

た理由を環境適応という視点から明らかにしたい．生物多様性の理解を深め、その知識を

生物多様性の保護に役立てることを目指している．

３．2014 年度の研究成果（論文発表、学会発表等の業績リストは「上智大学教員教育研究情報デー

タベース」に必ず記入してください。ここでは、達成状況を文章または箇条書きで記入してください。）

34

卒業研究を以下のテーマで行った．

1) ウシガエル(Lithobates catesbeianus)幼生前腸の消化機能に対する食事と環境の影響．

2) ウシガエル幼生の後腸に関する研究．

3) 古代型魚類スポッテッドガーのペプシノーゲン C の特性．

4) スポッテッドガーのペプシノーゲン A の精製と生化学的性質の検討．

スポッテッドガー(Lepisosteus oculatus)は、進化系統的に陸上の四足動物に近い古代魚

の一種である．両生類に近縁の魚類であるスポッテッドガーの胃の消化酵素ペプシンをカ

エルの胃のペプシンと比較する目的で、ペプシンの酵素前駆体であるペプシノーゲンを胃

から精製し、その性質を検討した．

４．大学内外における共同的な研究活動（共同研究、学内共同研究などを箇条書きで記入してく

ださい。その他、シンポジウム、講演会、セミナー開催などがありましたら、これに加えてください。）

井口智文教授（宇都宮大学教育学部）との共同で、有尾両生類であるイモリの胃のペプシ

ノーゲンについて、分子生物学的研究および発生生物学的研究を行い、幼生時代から一貫

して肉食性である有尾両生類の消化機能について検討した．



生命のしくみ（全学共通科目）基礎生物学（機能創造理工学科）理工学概論（物質生

命理工学科）（輪講）多様性生物学（専門科目）環境適応の生物学（大学院科目）ゼ

ミナール I, II（卒業研究）生物科学ゼミナール（大学院科目）物質生命理工学実験 A

（分担）生物科学実験 III（分担）

６．教育研究以外の活動（学内または学外の委員、事務局などを記入してください。クラス担任や

各種のワーキンググループなどでの活動も含みます。）

（学内）

全学自己点検・評価実施小委員会委員（理工学研究科）理工学部安全委員会委員

（学外）


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氏名近藤次郎

１．研究分野とキーワード

研究分野：構造生命科学、立体構造情報を基盤とした分子設計

キーワード：Ｘ線結晶解析、核酸（DNA/RNA）、抗生物質、ナノデバイス

２．研究テーマ

（研究テーマ）

①リボソーム RNA 分子スイッチの構造研究と創薬への応用

②機能性核酸ナノデバイスの設計を指向した構造研究

（展望）

①リボソーム RNA 分子スイッチの構造研究と創薬への応用

アミノグリコシド系抗生物質は、細菌リボソームの活性部位に存在する RNA 分子ス

イッチに結合してその働きを阻害することで殺菌効果を示す。これに対して細菌は、

RNA 分子スイッチを変異させることで薬剤耐性を獲得する。また、抗生物質がヒトの

RNA 分子スイッチに間違って作用すると人体に対して重篤な副作用を引き起こす。

我々は、細菌からヒトまであらゆる生物種の RNA 分子スイッチに対して抗生物質が

どのように作用するのかを X 線結晶解析法を使って明らかにし、得られた立体構造情報

を利用して感染症や遺伝病に効く新しい薬剤を設計・開発することを目指している。

②機能性核酸ナノデバイスの設計を指向した構造研究

核酸の構造的特長を生かした医薬品やナノデバイスの開発研究が注目を集めている。

しかし、そのほとんどは膨大な数�

2014 年度上智大学理工学部活動報告書 物質生命 ... - sophia ......neon and krypton....

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2014 年度上智大学理工学部活動報告書物質生命 ... - sophia ......neon and krypton....