hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
先進プラズマ活用ナノカーボンアトミックエンジニアリングに向けた学術基盤の構築

研究三ヶ年計画の最終年度にあたる今年度は、前年度までに合成に成功しているグラフェンナノリボンを活用した応用開発とカーボンナノチューブのカイラリティ制御機構解明に取り組み以下の成果を得た。まず、グラフェンナノリボンに関しては、光照射により一時的にキャリア伝導状態が変調され、さらにその状態が長時間保持されるパーシステント光誘起キャリア伝導特性(PPC)が発現することを見出した。この様なPPCはニッケル電極とグラフェンナノリボン界面が酸素プラズマあるいは大気中の酸素と反応したときのみ発現し、さらにその状態が耐環境性に極めて鈍感であり安定性に非常に優れていることを見出した。詳細な構造解析から、表面反応によりグラフェンニッケル界面にナノスケールの水酸化ニッケル(Ni(OH)2)層が形成され、それらが安定なキャリアトラップサイトとして働くことで、PPCが発現することを解明した。本研究で開発した高度集積化グラフェンナノリボンの新たな応用の可能性を示す重要な成果である。次に、カーボンナノチューブに関して、前年度までに実現した(6,4)カイラリティナノチューブの合成純度をさらに高めるために、カイラリティ選択性とプラズマ気相状態との相関解明に取り組んだ。その結果、(6,4)カイラリティ純度がある特定のプラズマ中気相状態の時に向上することを見出した。これは、プラズマ状態制御によりナノチューブ成長に直接寄与する前駆体を制御することで、カイラリティ選択性が発現可能であることを示重要な成果である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。研究三年計画の初年度にあたる今年度は,本研究課題の最終目的である単一原子レベルの構造制御“アトミックエンジニアリング"実現に向けて,ナノカーボン材料の原子構造が決定される要因,つまり合成機構解明に関して重点的に取り組み以下の成果を得た.まず第一に,ニッケルナノバーを用いたグラフェンナノリボン合成に関して,ニッケルナノバーが一時的に液体状態をとること,及びその液体状態ニッケルの基板上安定性によりグラフェンナノリボンの合成可否が決定されていることを明らかとした.プラズマからの急劇な高濃度炭化水素供給がこのニッケルナノバー液体の安定性向上に大きな影響を与えていることを見出した.さらに,冷却過程においてニッケルナノバー中の炭素原子が過飽和析出しグラフェンナノリボンが合成され,その後グラフェンナノリボン下部のニッケル液体が構造不安定化することで,最終的にグラフェンナノリボン下部からニッケルがディウェッティングにより拡散・消失することが判明した.これらの知見は,次年度以降のグラフェンナノリボンのエッジ構造制御に向けて非常に重要な知見である.また,グラフェンナノリボンのエッジ構造制御に向け,幅広い温度範囲(5300 K)下で光電気伝導特性が測定可能な装置の立上げを行った.次年度以降本格的に稼働し,グラフェンナノリボンのエッジ構造制御を目指す.第二に,カーボンナノチューブのカイラリティ選択性と触媒構造の相関に関する機構を解明した.触媒金属を前処理することで,触媒金属の酸化度が変化し,それにより最終的に合成されるカーボンナノチューブのカイラリティが大きく変化することを見出した.この情報はカーボンナノチューブの原子構造制御につながる大きな成果である.今年度はグラフェンナノリボンとカーボンナノチューブに関して,最終目標である原子構造制御に向けた第一ステップとして,各ナノ材料の原子構造が決定されている要因を解明する点に焦点を当てて研究を行った.その結果,理論家との共同研究を通じ我々のニッケルナノバーを用いたグラフェンナノリボンの合成機構に関する統一モデルを提唱することに成功した.ニッケルナノバーが液体状態を取る点,その液体状態ニッケルの構造安定性が炭素濃度に依存している点,更には古典的流体不安定性であるプラトーレイリー不安定性が液体状態ナノバーの構造安定性に密接に関与している点等多くの発見が得られた.さらに,明らかにした合成機構を基に合成条件を最適化することで100万本以上のグラフェンナノリボンを90%以上の高効率で大規模集積化合成することにも世界で初めて成功した.また,カーボンナノチューブに関しても,触媒表面状態とナノチューブのカイラリティ選択性に関する非常に重要な情報を明らかにした.当初の計画とは一部異なる点もあるが,本年度得られた成果は次年度以降のナノカーボン材料の原子構造制御実現に向けて極めて有用であると判断し,当初の計画以上に進展していると評価した.研究三年計画の二年度にあたる今年度は,グラフェンナノリボンエッジ構造の評価とカーボンナノチューブの原子構造制御に関して重点的に取り組み以下の成果を得た.まず第一に,我々が開発したニッケルナノバーを用いたグラフェンナノリボンの合成に関して,偏光ラマン分光分析を行った結果,本手法で合成されたグラフェンナノリボンのエッジがジグザグエッジに近い構造を持つことが示唆された.さらに同測定を複数のグラフェンナノリボンが配列したグラフェンナノリボンアレーに対して行ったところ, D/G強度比のグラフェンナノリボン軸方向に対して平行方向成分の空間ばらつきが,他の文献で報告されているグラフェンナノリボンに比べて極めて小さいことが判明した.これは,本手法で合成された複数のグラフェンナノリボンのエッジが空間的に均一な構造を持っていることを示唆している.第二に,カーボンナノチューブのカイラリティ制御合成に関して,触媒の表面状態とカイラリティの関係を明らかにすべく実験を行った.その結果コバルト触媒の表面酸化度に依存して,合成されるカイラリティ種が著しく変化することを見出した.さらに触媒表面状態を最適化した結果, 57%を超える高純度の(6,4)カイラリティナノチューブの合成に世界で初めて成功した.

詳細な理論解析も合わせて行い,表面酸化度の変化によりナノチューブと触媒間の結合エネルギーが変化することが,カイラリティ選択性発現の主要因であることを明らかにした.触媒表面状態制御に基づくカイラリティ制御手法はナノチューブ合成分野における新たなアプローチであり,同一金属種の触媒の表面状態を制御するのみでカイラリティを変化させることができることから,様々なカイラリティ種に適用できる大きな可能性を秘めた手法である.今年度はグラフェンナノリボンとカーボンナノチューブに関して,最終目標である原子構造制御に向けた研究を行った.その結果,特にカーボンナノチューブに対して, (6,5)と(6,4)カイラリティナノチューブの選択合成に成功した.この二つのカイラリティの直径差は僅か0.1Å以下であり,まさに本研究課題の最終目的えある“原子レベルでの構造制御"と言える成果である.当初の計画とは一部異なる点もあるが,本年度得られた成果は最終年度である次年度のナノカーボン材料の原子構造制御に関する学術体系の構築に向けて極めて有用であると判断し,当初の計画以上に進展していると評価した.研究三ヶ年計画の最終年度にあたる今年度は、前年度までに合成に成功しているグラフェンナノリボンを活用した応用開発とカーボンナノチューブのカイラリティ制御機構解明に取り組み以下の成果を得た。まず、グラフェンナノリボンに関しては、光照射により一時的にキャリア伝導状態が変調され、さらにその状態が長時間保持されるパーシステント光誘起キャリア伝導特性(PPC)が発現することを見出した。この様なPPCはニッケル電極とグラフェンナノリボン界面が酸素プラズマあるいは大気中の酸素と反応したときのみ発現し、さらにその状態が耐環境性に極めて鈍感であり安定性に非常に優れていることを見出した。詳細な構造解析から、表面反応によりグラフェンニッケル界面にナノスケールの水酸化ニッケル(Ni(OH)2)層が形成され、それらが安定なキャリアトラップサイトとして働くことで、PPCが発現することを解明した。本研究で開発した高度集積化グラフェンナノリボンの新たな応用の可能性を示す重要な成果である。次に、カーボンナノチューブに関して、前年度までに実現した(6,4)カイラリティナノチューブの合成純度をさらに高めるために、カイラリティ選択性とプラズマ気相状態との相関解明に取り組んだ。その結果、(6,4)カイラリティ純度がある特定のプラズマ中気相状態の時に向上することを見出した。これは、プラズマ状態制御によりナノチューブ成長に直接寄与する前駆体を制御することで、カイラリティ選択性が発現可能であることを示重要な成果である。初年度に明らかにした各ナノカーボン材料の合成機構に基づき,グラフェンナノリボンのエッジ構造制御とカーボンナノチューブのカイラリティ制御を目指す.
金属材料のトライボ塑性変形機構のナノスコピックな解明とその応用

塑性変形の転位論的な意味での微細な性格を加工に活かすには、分子膜オーダーに近い表面粗さの制御を行いながら剛体的拘束を作用させ、必要な範囲での材料の塑性変形を発生させる技術が必要である。その障害となるものには第1には摺動による表面損傷、第2には過剰な潤滑剤の存在、第3には環境から持ち込まれる異物粒子などによる損傷、第4には材料の不均一性などが考えられる。本研究では主として上記1および2の問題を克服して、塑性加工界面でのナノメートルレベルでの表面形成機構をトライボロジー条件との関係で明らかにする。さらに特定の形状に対してのナノスケールでのトライボ変形加工が可能であることを例証することを目的とした。塑性-流体潤滑的考察から加工法として150°の頂角を持つ超微細粒超硬合金工具による楔形工具の無酸素銅試験片への提訴クドの押込みを稜線方向への微小距離(0.5mm)摺動という方法を採用した。その結果、境界潤滑面の形成には2つの側面があり、第1次的な数ミクロンレベルの幅の非接触域を含む接触率の上昇過程と、第2次的な境界接触面とみなされる面でのナノスコピックな面形成と区別する必要がある。試験片を研磨紙仕上げ(150nmRa程度)の比較的粗い状態から出発した関係で、前者においては原子間力顕微鏡のレベルでも表面損傷として検知される部分ではなく、500nm×500nmの領域で0.5nmRa程度の工具面と同程度の表面粗さという転写を実現することができた。これは局部的ではあるが、試験片の表面粗さを1/100程度まで一挙に塑性加工で低下させることが可能であることを示し、塑性加工の微細転写能力が充分ナノスコピックな次元にあることを例証した。なおその際の潤滑剤および摺動長さの影響については引き続き検討を行う。加工界面でのナノメーターレベルでの塑性変形機構とトライボロジー条件との関係を明らかにするため理論的および実験的検討を進めた.転写加工の一手段として型に対する転写の忠実化を計るためには,(1)盛上り・充満の促進,(2)表面損傷の回避,(3)過剰な潤滑剤の排除,(4)界面からの異物の排除,(5)材料の不均質変形の抑制などが必要である.このうち(1)(2)は相反する要素があり,相対すべりが材料の塑性変形を助長するが一方表面損傷を生じる原因にもなる。ナノメータ・レベルでの忠実度をあげるためには相対すべりに頼らないで(3)を考慮して境界潤滑状態での転写型塑性加工を創出する必要がある.そのために通常,潤滑条件が影響しにくいと言われる押込み硬さ試験における圧子の形状の転写機構に注目し,楔型の剛体工具が平面状の剛塑性体に進入して行く過程(平面ひずみ)の塑性一流体潤滑機構の解析を行った.その結果推定される潤滑膜厚さは潤滑剤粘度と押込み速度に比例し,材料の流動応力に反比例する.押込み速度が1mm/sでは表面あらさをはるかに下回る10^<-5>μm程度の厚さとなる.ただし高圧粘度の上昇を考慮すると数倍から20倍,楔角を大きくしていくと85度で68度(ヴイッカース圧子の角度)の20倍の厚さになり,5nm程度になる.しかし速度を固定する限り全体として表面あらさのレベル以下であり,境界潤滑状態が保証される.

また圧子の押込みの変形様式を解析すると自由表面が圧子面に接触する瞬間に伸びを発生するが接触後はDeadMetalとなり,相対すべりによる表面損傷は回避できる変形様式となっている.以上の解析結果をもとにさらに類似の加工様式を実験的に追究するための装置(トライボ塑性変形加工機)を試作した.塑性加工において境界潤滑状態での加工を安定的に成立させる要件として微視的押込み加工に注目し、ピラミッド状ダイアモンド圧子によるヴィッカース押込み試験の圧痕の、各押込み面におけるナノスコピックな形状の評価を行った。その結果通常の押込み過程では素材のもつ表面粗さを十分に修正するだけの緊密な境界接触が得られず、ナノスコピックな次元での自由変形(表面荒れ)が生じることを認めた。この結果とこれまでの各種の研究を総括した結果、微視的なすべりと鈍角楔での押込みを組み合わせた加工が境界接触面の形成に有望であると判断した。頂角150°のくさび形の超微細粒超硬合金で工具を作成し、表面粗さを20nmRz 1nmRaという現在の最高レベルに仕上た。これを用いて試作したトライボ塑性変形加工機により半硬質無酸素銅に押込み境界接触面の溝を作成した。さらに負荷したまま稜線方向にすべりを与えることにより残存する表面粗さ谷部の消去を試みた。その結果、境界接触率は80%程度であるが、境界接触面の表面粗さは工具と同程度の1nmRaの極めて高度に平滑化された溝面が得られた。これにより塑性加工により工具面と同等のナノメーターオーダーの粗さをもった面を局所的に、また斜面上に形成させることができた。今回のくさび形工具を使用した場合、付加的すべりの効果はそれほど顕著でないという結果を得たが、それが一般的なものなのか、今回の実験条件範囲(すべり距離0.5mmまで)のものなのかは引き続き検討する予定である。
光干渉断層法を応用した新規低侵襲口腔粘膜検査法の開発とその有用性の検討

本研究では、現在眼科領域で網膜観察に利用されている光干渉断層法(Optical Coherence Tomography;以下OCT)技術に着目し、口腔粘膜に対する非侵襲かつ正診性の高い定量的検査診断法の確立を目指して、口腔粘膜診断用OCT装置のプロトタイプの試作および実証試験を行った。水、組織液、血液、ヘモグロビン等を多量に含む口腔粘膜組織は固有の吸収、散乱および屈折等の光学的特性を有している。口腔粘膜の内部構造観察に最適の波長および波長帯域の決定を目指すことを目的として、水やヘモグロビンによる吸収と散乱による障害を可及的に回避できる600nm1600nmの波長域の中から、各種産業分野において既に使用されている波長を用いて画像処理技術を用いて得られた軸(深さ)方向分解能および水平方向分解能につき、ウサギの舌、歯肉および頬粘膜の観察を行った。診断装置はフィルタリング等により種々の波長帯域の設定を行った。まず、各波長幅の中での干渉ができるのかを測定できるようにフィルターの位置を多段化に変更し、分光器にて測定しながらフィルターの波長幅の確認を行った。各波長幅とフィルターとの関係を測定し、ファイバーへの入力アライメントに集光レンズを用いて600700、700800nmのPINホト検出器を最適に選びながらDCM測定によるファイバーの調心を行うことで必要な波長が取り出せるようにした。口腔粘膜疾患の診断という観点から最適と考えられる(すなわち生体内浸透深さが1.52.0mmあるいはそれ以上となる)OCT観察像が得られる波長(中心波長)を見出した。一方、ホルマリン固定された手術検体としてのヒト口腔粘膜(舌、歯肉、頬粘膜)の観察においてはウサギ舌で得られた像を見出せるようにするためには生体とは異なる条件設定が必要と考えられ、今後追加検討が必要である。近年、生体を非侵襲で観察、診断できる各種装置の研究開発が盛んである。特に光を用いた光干渉断層法(Optical Coherence Tomography;以下OCT)は様々な光源を用いた方式の装置が開発され、診断に役立てられてきている。しかし、口腔粘膜を観察、検査、診断するには、装置の性能、形態あるいは大きさなどが未だ不十分であり、実用には至っていない。このような状況から、口腔癌や前癌病変を含む口腔粘膜疾患に対する現在の検査・診断は、歯科医師の目視や触診による臨床所見に依存しており、経験的判断によって生検部位等の決定がなされており、必ずしも理想的な診断とはなっていないのが現状である。一方、超高齢社会を迎えたわが国においては、今後口腔癌や前癌病変を含む口腔粘膜疾患が増加すると予想されており、より低侵襲、簡便で信頼度の高い口腔粘膜の観察法や検査法の開発、確立が期待されている。そこで本研究では、現在眼科領域での網膜観察に利用されているOCT技術に着目し、口腔粘膜に対する非侵襲かつ正診性の高い定量的検査診断法の確立を目指し、口腔粘膜診断用OCT装置のプロトタイプの試作および実証試験を行う予定である。まず、450nm、550nm、650nm、800nmおよび1070nmの波長で、半導体レーザー励起フェムト秒レーザーの光源を用いて、ウサギの口腔粘膜(舌、歯肉および頬粘膜)や眼球などの観察を行った。水、組織液、血液、ヘモグロビン等を多量に含む口腔粘膜組織は固有の吸収、散乱および屈折等の光学的特性を有していると考えられる。そこで、このような固有特性を踏まえた口腔粘膜の内部構造観察に最適の波長および波長帯域の決定を目指すために以下の検討を行った。生体に有害である紫外線よりも波長の長い可視光領域および赤外線領域を含む400nmから3000nmの電磁波領域のうち、口腔粘膜に存在している水やヘモグロビンによる吸収と散乱による障害を可及的に回避できる600nm1600nmの波長域の中から、現時点において各種産業分野において既に使用されている450nm、550nm、650nm、800nmおよび1070nmの波長を選択し、半導体レーザー励起フェムト秒レーザーなどの光源を用いて、ウサギの口腔粘膜(舌、歯肉、頬粘膜および眼球)の観察を行った。その結果、OCT観察像において口腔粘膜上皮およびその直下の組織が可視化されることによって観察することができた。それは組織切片で観察される像とほぼ一致していた。今回研究の進行が遅延している理由はOCT装置の開発・改良および製作するための準備に時間を要したためである。近年、生体を非侵襲で観察、診断できる各種装置の研究開発が盛ん行われている。特に光を用いた光干渉断層法(Optical Coherence Tomography;以下OCT)は様々な光源を用いた方式の装置が開発されおり、診断に役立てられ始めている。しかし、口腔粘膜を観察、検査、診断するには、装置の性能、形態あるいは大きさなどが未だ不十分であり、実用にはいまだ至っていない状況である。このような現状から、口腔癌や前癌病変を含む口腔粘膜疾患に対する現在の検査・診断は、歯科医師の視診や触診による臨床所見に依存しており、生検部位等の決定はその歯科医師の経験的判断によってなされており、必ずしも理想的な診断とはなっていないのが、実状である。一方、超高齢社会を迎えたわが国では、今後口腔癌や前癌病変を含む口腔粘膜疾患が増加することが予想されており、より低侵襲で簡便かつ信頼度の高い口腔粘膜の観察法や検査法の開発および確立が期待されている。

そこで本研究では、現在眼科領域で網膜観察に利用されているOCT技術に着目し、口腔粘膜に対する非侵襲かつ正診性の高い定量的検査診断法の確立を目指して、口腔粘膜診断用OCT装置のプロトタイプの試作および実証試験を行う予定としている。本年度は、口腔粘膜に存在している水やヘモグロビンによる吸収と散乱による障害を可及的に回避できる600nm1600nmの波長域の中から、各種産業分野において既に使用されている805nmOCTを用いてウサギの口腔粘膜の観察を行った。また、波長による違いを検討することを目的に波長の異なる1300nmOCTも用いて、ウサギの口腔粘膜(舌、歯肉および頬粘膜)と酢酸による潰瘍の観察を行った。水、組織液、血液、ヘモグロビン等を多量に含む口腔粘膜組織は固有の吸収、散乱および屈折等の光学的特性を有していることが考えられる。そこで、このような固有特性を踏まえた口腔粘膜の内部構造観察に最適の波長および波長帯域の決定を目指すことを目的として、生体に有害である紫外線よりも波長の長い可視光領域および赤外線領域を含む400nm3000nmの電磁波領域のうち、口腔粘膜に存在している水やヘモグロビンによる吸収と散乱による障害を可及的に回避できる600nm1600nmの波長域の中から、各種産業分野において既に使用されている805nmOCTを用いてウサギの舌、歯肉および頬粘膜の観察を行なった。さらに口腔粘膜疾患の診断という観点から最適と考えられる(すなわち生体内浸透深さが1.52.0mmあるいはそれ以上となる)OCT観察像が得られる波長(中心波長)および出力を見い出すために、波長の異なる1300nmOCTを用いて検討した。805nmOCT観察像と1300nmOCT観察像を比較検討したところ、805nmの方が解像度がよくより鮮明に観察可能であった。波長の異なるOCTを使用した実験を行ったが、波長の違うOCTを製作するための準備・開発および改良に予想以上に時間を要した。本研究では、現在眼科領域で網膜観察に利用されている光干渉断層法(Optical Coherence Tomography;以下OCT)技術に着目し、口腔粘膜に対する非侵襲かつ正診性の高い定量的検査診断法の確立を目指して、口腔粘膜診断用OCT装置のプロトタイプの試作および実証試験を行った。水、組織液、血液、ヘモグロビン等を多量に含む口腔粘膜組織は固有の吸収、散乱および屈折等の光学的特性を有している。口腔粘膜の内部構造観察に最適の波長および波長帯域の決定を目指すことを目的として、水やヘモグロビンによる吸収と散乱による障害を可及的に回避できる600nm1600nmの波長域の中から、各種産業分野において既に使用されている波長を用いて画像処理技術を用いて得られた軸(深さ)方向分解能および水平方向分解能につき、ウサギの舌、歯肉および頬粘膜の観察を行った。診断装置はフィルタリング等により種々の波長帯域の設定を行った。まず、各波長幅の中での干渉ができるのかを測定できるようにフィルターの位置を多段化に変更し、分光器にて測定しながらフィルターの波長幅の確認を行った。各波長幅とフィルターとの関係を測定し、ファイバーへの入力アライメントに集光レンズを用いて600700、700800nmのPINホト検出器を最適に選びながらDCM測定によるファイバーの調心を行うことで必要な波長が取り出せるようにした。
CD150遺伝子改変マウスを用いたSSPEの病態の解明

当教室の1型インターフェロンレセプター欠損CD150遺伝子改変マウス(610週齢)が個体内でのウイルスの増殖を許容することはすでに報告済みである。このマウスにEGFP発現病原性組み換え麻疹ウイルスを腹腔内接種すると、5日目には胸腺を除く全身のリンパ系組織に感染が拡大しウイルスの感染を示すEGFPの発現を蛍光顕微鏡下で観察することが出来るが、中枢神経系ではEGFPの発現を認めなかった。ヒトでは乳幼児期の感染がSSPEのリスクファクターであるために新生児マウス(2生日以内)に腹腔内接種したが、中枢神経への感染を認めなかった。腹腔内投与による中枢神経への感染は困難であると判断し、ウイルスの脳内接種を新生児マウスに対して行った。感染48時間までには頭蓋内のリンパ組織ではEGFPの発現が認められたが、中枢神経系細胞での発現は認められなかった。また、EGFPを持たない病原株麻疹ウイルスを新生児マウスの腹腔内もしくは脳内に接種し、中枢神経症状を指標に16週間経過観察を行ったがいずれのマウスにおいても症状を認めなかった。これらめことから、個体での中枢神経系への感染は困難であると判断し、急性脳スライスを作製しex vivoでの感染を試みたが感染を認めなかった。麻疹ウイルスはマウスの細胞では増殖が不良であることが報告されており、このことが原因である可能性も考えられたためマウス細胞への馴化を試みた。ヒトCD 150分子を発現するマウスの細胞を用いて合計30代のウイルスの継代を行ったがマウス細胞でのウイルスの増殖は改善しなかった。これらのことから、今回使用したマウスでは中枢神経への感染に必要なレセプター分子が欠落している可能性と麻疹ウイルスが感染してもマウスの神経細胞内で効率よく増殖することができない可能性の2つの問題点があり、これらの解決がSSPEのマウスモデル作製の上で不可欠であると考えられる。私たちは麻疹の小動物モデルとしてCD150遺伝子改変マウス(ヒトCD150マウス)を作成し、SSPEの病態の解明を進めている。ヒトCD150マウスではI型インターフェロンレセプター(IFNAR)を欠損させると麻疹ウイルスが全身のリンパ系臓器に広がることを確認している。EGFP組込み病原株麻疹ウイルス(EGFPウイルス)をIFNAR欠損ヒトCD150マウスに腹腔内投与後、感染のピークと考えられる47日目に大脳でのEGFP発現細胞の探索を行ったが感染を認めなかった。一方、全身の多くのリンパ節でEGFPは確認可能であった。そこで、より直接的な感染ルートである脳内接種で検討することとした。新生児ヒトCD150マウスを用いて、野生株麻疹ウイルス、EGFPウイルスの脳への直接接種を行ない、神経症状を指標に経過観察を行っている。また、今後は接種後のウイルスRNAの検出・EGFPの蛍光の検出をタイムコースを追って行う予定である。1型インターフェロンが麻疹ウイルスの生体内での増殖に対して抑制的に働くため、IFNAR欠損ヒトCD150マウスを用いた各種麻疹ウイルスの接種を並行して行っているところである。個体を用いた解析は困難である可能性を考え、生体(生後3週以内)より脳を摘出後感染を試みた。新鮮脳を用いた急性期脳スライス法によるEGFPウイルスの感染実験を行ったが、48時間以内での明らかな感染を認めなかった。しかし、急性期脳スライス法でのウイルス感染実験の報告はほとんどないために、今後は海馬の再構成系や初代培養系を用いて検討していく予定である。麻疹ウイルスはマウスの細胞での増殖が悪いことが報告されているため、ヒトCD150を恒常発現マウスの培養細胞株への馴化を試みている。現在25回の継代を行っているが、まだ馴化していない。今後は継代を持続する予定であるが、継代細胞の変更も視野に入れている。

これらのことから、今回使用したマウスでは中枢神経への感染に必要なレセプター分子が欠落している可能性と麻疹ウイルスが感染してもマウスの神経細胞内で効率よく増殖することができない可能性の2つの問題点があり、これらの解決がSSPEのマウスモデル作製の上で不可欠であると考えられる。
重症モモアレルギーのアレルゲン解析と検査法の確立

モモアレルギーの重症マーカーアレルゲンはPru p 7(Gibberellin-regulated protein:GRP、Peamaclein)であることが示唆された。Pru p7感作の予測因子は、顔面浮腫(特に眼瞼浮腫)、喉頭絞扼感などの臨床症状と、口腔アレルギー症候群に関連する花粉感作がないことであった。またPru p 7に対するアレルギー検査法としてELISAによるIgE抗体測定法と好塩基球活性化試験の2種を確立した。さらにGRPは他の果物アレルギーの重症化にも関与することを明らかにするとともに、梅GRP(Pru m 7)とオレンジGRP(Cit s 7)を同定して国際登録を果たした。本年度は、モモアレルギーの実態調査を行うとともに、重症マーカーアレルゲンの検索を行い、マーカーアレルゲンの候補蛋白の精製に成功した。当院モモアレルギー症例50例を集積し、モモ摂取時の臨床症状、既往歴(花粉症、アレルギー性鼻炎、喘息、他の食物アレルギーなど)などの臨床的特徴、及び、血清総IgE、ImmunoCAP法によるモモ特異的IgE抗体測定結果を調べることによって、全身症状を伴う重症モモアレルギーの特徴を明らかにした。H27年度の実績として、第一に、H26年度に重症マーカーアレルゲンの有力候補として見出したPeamaclein (ピマクレイン、Pru p 7)を、クロマトグラフィーによって精製することに成功した。第ニに、Peamaclein感作の臨床的な予測因子として、眼瞼浮腫を同定することができた。モモアレルギー50例(男女比14:36;平均年齢31.8歳)の血清を用いて、特異的IgE測定をELISA法で施行した。その結果、Pru p 7に対する特異的IgE陽性率は26%であり、モモアレルギーの4人に1人がPru p 7に感作されていることが明らかになった。臨床的特徴として、nPru p 7は全身性に症状が及ぶ例が多く重症になりやすく重症マーカーアレルゲンとして重要であることを確認した。nPru p 7感作と有意な相関をみとめる臨床症状には、眼瞼浮腫(P < 0001)、喉頭閉塞感(P < 0.01),眼球結膜充血(P < 0.05),顔面浮腫(P < 0.05),蕁麻疹(P < 0.05)が挙げられた。特に眼瞼浮腫は極めて高い相関をみとめたことから、Pru p 7感作の臨床上の予測因子と判断した。眼瞼浮腫をはじめ、眼球充血、顔面浮腫、喉頭違和感、蕁麻疹などのPeamaclein感作の臨床的な予測因子の同定は、実地臨床において、重症モモアレルギーの早期診断、重症化の予知に多いに役立つものと期待される。また、第三に、これまで解析が殆ど進んでいなかった果物の食物依存性運動誘発アナフィラキシーにも、Peamacleinが関与することを明らかにした。H27年度の研究目標を概ね達成することができた。すなわち、重症マーカーアレルゲンの同定、重症マーカーアレルゲンPeamacleinの精製、精製したnative Peamacleinを用いたアレルゲン検査として特異的IgE測定系(ELISA)を作製することに成功した。精製nPru p 7に対するIgE反応性と臨床データ(臨床症状ならびに、血液検査、皮膚テストの結果)と照合し、Pru p 7感作と相関の高いパラメーターを同定した。さらに、ELISA法以外のアレルギー検査について、特に精製抗原を用いた好塩基球活性化試験にも着手した。平成28年度は、native Pru p 7(アレルゲン名:モモピマクレイン、タンパク名:Gibberellin-regulated protein)に対するアレルギー検査として、好塩基球活性化試験(CD203c活性化)を新たに確立した。抗原として使用するnative Pru p 7は、平成26年度に確立したクロマトグラフィーを用いた精製法により精製した。モモアレルギー患者から採取したヘパリン血を用いて、好塩基球活性化試験を実施している。一定数のデータを集積したのち、陽性率を算出する。さらに、この結果とEnzyme-Linked ImmunoSorbent Assay(ELISA)によるnative Pru p 7に対する特異的IgE抗体測定の結果を比較し、Pru p 7アレルギーの診断における、それらの有用性を比較検討する予定である。また、平成27年度に確立したELISAによるnPru p 7に対する特異的IgE抗体測定を応用した研究として、果物アレルギーにおけるPru p 7アレルギーの頻度やその特徴を解析した。果物アレルギー100例のうち13例(13%)にPru p 7アレルギーがあることが判明した。Pru p7アレルギーの原因食品はモモ(92.3%),梅(61.5%),が多くみられた。10/13例は原因果物が多種に及んだ頻度の高い症状は顔面の浮腫、喉頭絞扼感であり重症例が多かった。また運動やアスピリン内服などの二次的要因の関与も示唆され、診断が難しいケースが多く含まれていた。これまで、果物アレルギーにおいて、花粉ー食物アレルギー症候群以外のアレルゲンや機序は十分に解析されていなかったため、本研究成果は果物アレルギーの診断効率の向上に寄与するものと考える。平成28年度は、Pru p 7に対するアレルギー検査として、新に好塩基球活性化試験を行った。ELISAと異なり、好塩基球活性化

試験では、サンプルとしてヘパリン血(新鮮血)を用いるため、患者の受診に合わせて実施する必要がある。そのため、データの集積に時間を要している。本研究では、平成26年度に、重症モモアレルギーの新規アレルゲンであるPru p 7(アレルゲン名:モモピマクレイン、タンパク名:Gibberellin-regulated protein)をクロマトグラフィーにより精製を行い、N末端アミノ酸配列解析、及びMALDI-TOFmass spectrometryによる質量分析を行った。平成28年度には、ELISAによるnPru p 7に対する特異的IgE抗体測定を応用した研究として、果物アレルギーにおけるPru p 7アレルギーの頻度やその特徴を明らかにした。果物アレルギー100例のうち13例(13%)にPru p 7アレルギーがあることが判明した。Pru p7アレルギーの原因食品はモモ(92.3%),梅(61.5%),が多くみられた。10/13例は原因果物が多種に及んだ頻度の高い症状は顔面の浮腫、喉頭絞扼感であり重症例が多かった。H29年度は、native Pru p 7を抗原とした好塩基球活性化試験(CD203c活性化)を確立し、ELISA法との比較検討を行った。モモアレルギー12例を対象に実施した。好塩基球活性化試験では、12例中6例でnative Pru p 7に対するCD203c活性の上昇が確認された。その6例中5例は、native Pru p 7に対する特異的IgE抗体測定も陽性であった。一方、好塩基球活性化試験が陰性となった6例全例で、native Pru p 7特異的IgE抗体が陰性であった。陽性率は、好塩基球活性化試験で41.7%、特異的IgE抗体測定で50%と好塩基球活性化試験の方が低かった。陰性率は、好塩基球活性化試験で58.3%、特異的IgE抗体測定で50%であった。2つの検査系の陽性一致率は83.3%、陰性一致率は100%であった。以上より、両測定系の結果には高い相関がみられる可能性があり、今後症例を蓄積しその相関性をさらに検討することが必要と考えた。モモアレルギーの重症マーカーアレルゲンはPru p 7(Gibberellin-regulated protein:GRP、Peamaclein)であることが示唆された。Pru p7感作の予測因子は、顔面浮腫(特に眼瞼浮腫)、喉頭絞扼感などの臨床症状と、口腔アレルギー症候群に関連する花粉感作がないことであった。またPru p 7に対するアレルギー検査法としてELISAによるIgE抗体測定法と好塩基球活性化試験の2種を確立した。さらにGRPは他の果物アレルギーの重症化にも関与することを明らかにするとともに、梅GRP(Pru m 7)とオレンジGRP(Cit s 7)を同定して国際登録を果たした。H26年度の目標は概ね達成できた。第1の目標である、モモアレルギーの実態調査を行うことができた。また第2の目標については、重症マーカーアレルゲンの検索を行い、マーカーアレルゲンの候補蛋白の選定だけではなく、その精製に着手できた。今後、ELISA法による特異的IgE抗体測定以外のPru p 7に関するアレルギー検査法についても解析を進める。特にnPru p 7を用いた好塩基球活性化試験の有用性を検討する予定である。
海洋微生物ラビリンチュラのドコサヘキサエン酸生成に関する細胞学的解析

ラビリンチュラ類は卵菌と不等毛植物の特徴を持つ汽水域に生息する単細胞生物である。Schizochytrium limacinum 21株(SR21株)は多量の脂肪酸を細胞内に蓄積し、なかでも高度不飽和脂肪酸のドコサヘキサエン酸(DHA)を多量に生成する微生物として、近年注目されている。本研究では、SR21株のDHA生成を細胞学的に解析した。まず、SR21株の同調培養系を確立し、100%の遊走子群を得た。この系を用い、遊走子及び遊走子着床後4、8、12、24時間、10日目の栄養細胞で、オイルボディーの形成過程を形態学的に観察し、それに伴う脂質量、及び脂肪酸組成の変化を解析した。Nile red染色によって生活史の全ての時期にオイルドロップが観察されたが、オイルドロップは遊走子着床後の細胞成長に伴って大きくなり、細胞当たりの数も増加した。電子顕微鏡観察では、パルミチン酸を1、3位に、DHAを2位に持つトリアシルグリセロール(TG)の結晶様構造による縞模様を呈するオイルボディーが観察された。このタイプのオイルボディーは遊走子では余り観察されず、成長中の細胞で出現し、12時間目で細胞質の1/2以上を占めた。成長中の細胞では、小さなオイルボディーが小胞体に接し、小胞体内には観察されないため、オイルボディーは小胞体上で合成されると考えられた。細胞生長に伴い細胞当たりの脂質量も増加したが、総脂肪酸中のDHAの比率は24時間目以降低下した。そこで脂質を、主にオイルボディーの構成成分であるTGと生体膜成分であるホスファチジルコリン(PC)に分画し、それぞれの脂肪酸組成を解析した。その結果、遊走子及び着床後24時間目の細胞では、PCにおけるDHAの脂肪酸組成がおよそ60%であったのに対し、10日後には10%以下に低下した。一方、TGではDHAの脂肪酸組成に大きな変動は認められなかった。ラゼリンチュラ類は卵菌と不等毛植物の特徴を持つ汽水域に生息する単細胞生物である。Schizochytrium limacinum21株(SR21株)は細胞乾燥重量あたり1560%もの多量の脂肪酸を細胞内に蓄積し、なかでも高度不飽和脂肪酸のドコサヘキサエン酸(DHA)を多量に生成する。本研究では、SR21株のDHA生成を細胞学的に解析する目的で、以下の1.3.の実験系を確立し、2.4.5.の結果を得た。1.SR21株の同調培養系を碓立した。細胞を蒸留水で48時間飢餓状態にした後、人工海水に移して高頻度の遊走子形成を誘導し、この細胞群を遠沈し、鞭毛を持って浮上する遊走子を100%の精度で回収することができた。遊走子をスタートとし、その後定時的に観察・測定を行った。2.Nile red染色し、生活史の全ての時期にオイルドロップが観察されたが、オイルドロップは遊走子着床後の細胞成長に伴って大きくなり、細胞当たりの数も増加した。3.電子顕微鏡試料作製法を確立した。細胞を-190°Cの液体プロパン中で急速に凍結させ、DHAを多量に含むと考えられる縞状構造を呈する電子顕微鏡像を得た。4.縞状構造は遊走子では観察されず、細胞成長中に出現し、成熟した定常期の細胞内に多数蓄積した。成長中の細胞では、'小型の縞状構造が小胞体に接して出現し、小胞体内には観察されないため、小胞体上で合成されると考えられた。5.脂肪酸量とDHA量を測定した。100%遊走子とDHAを多量に蓄積する定常期の細胞群の各々から薄層クロマトグラフィー法で脂肪酸を分離し、脂肪酸量/細胞乾燥重量と総脂肪酸に占めるDHAの割合を比較した。前者は、遊走子で14%、定常期には4%に減少し、後者は遊走子で55%、定常期には59%に増大した。

細胞生長に伴い細胞当たりの脂質量も増加したが、総脂肪酸中のDHAの比率は24時間目以降低下した。そこで脂質を、主にオイルボディーの構成成分であるTGと生体膜成分であるホスファチジルコリン(PC)に分画し、それぞれの脂肪酸組成を解析した。その結果、遊走子及び着床後24時間目の細胞では、PCにおけるDHAの脂肪酸組成がおよそ60%であったのに対し、10日後には10%以下に低下した。一方、TGではDHAの脂肪酸組成に大きな変動は認められなかった。
高速・大量水素貯蔵のための炭素材料の設計

本研究は、急速に多量の水素を貯蔵できるような炭素材料を設計することを目的とする。昨年度は、種々の炭素材料への室温、高圧下での水素吸着量を測定した結果、いかに細孔が発達していても細孔内での物理的なポテンシャルのみで多量の水素を吸着させることは不可能であるという結論に至った。そこで、白金を炭素材料へ担持し、白金粒子上での水素のスピルオーバー現象を利用し、多量の水素を吸着させることを試みた。その結果、白金を担持した炭素材料に室温で水素を暴露させると、ある程度の水素が吸着することがわかった。しかし、その吸着量は0.1wt%以下と非常に少なかった。本年度は、さらに吸着を促進させるために、高温・高圧下でカーボンブラック、黒鉛化カーボンブラックあるいは非常に細孔の発達した活性炭に白金を担持したものを水素へ暴露させ、水素吸着量を昇温脱離法により定量することを試みた。これら3種類の白金担持炭素材料を200あるいは300°C,1.0MPaという条件で水素に暴露した後に、不活性ガス雰囲気下で昇温したところ、白金担持活性炭からの水素脱離量はカーボンブラック、黒鉛化カーボンブラックを担体とする白金担持炭素材料と比較して、極めて多いことがわかった。とくに、300°C,1.0MPaという条件で水素に暴露した後の昇温脱離実験では、総脱離量は0.36%であり、昨年度よりも遥かに多量の水素を吸着させることができた。しかしながら、ここで測定された値はDOEの目標値である6.5wt%には及ばず、白金担持法、担体となる炭素材料の構造の調整などの更なる工夫が必要である。本研究の目的は、高速で大容量の水素を吸着できるような炭素材料を設計することである。この目的の達成のためには、調製した炭素への水素の吸着量を正確に評価できる装置がまず必要となるが、水素は分子量が小さいため、重量法による吸着量の測定が容易ではない。そこで、本年度はまず容量法による高圧吸着装置を試作した。本研究の研究経費により購入した恒温層の内部に、ステンレス製の吸着容器を設置し、その反応容器に試料である炭素材料を充填し、吸着による圧力低下を圧力伝送器により記録するというものである。本装置を用いて、活性炭、カーボンブラックを試料として、25°C、4MPaでの水素の吸着量を測定した。なお、これらの炭素の比表面積は、それぞれ3000,27m^2/gであった。これまでの報告を調べてみると、一般に比表面積が大きい炭素ほど水素を吸着するといわれているが、今回の実験ではたとえ比表面積が3000m^2/gという炭素でもほとんど水素は吸着しなかった。ついで、これらの炭素に白金を含浸担持することにより白金担持炭素を調製し、水素吸着量を測定した。その結果、白金担持活性炭、白金担持カーボンブラックともわずかながらに水素が吸着した。これは、水素が白金上でスピルオーバーし、解離吸着したためと考えられる。細孔のほとんど発達していない白金担持カーボンブラックの方が、細孔の著しく発達した白金担持活性炭よりも吸着量が大きかったことから、細孔の発達とは水素の吸着はあまり関係ないことが示唆された。
LDLレセプター遺伝子及びアポA-I遺伝子発現細胞における抗動脈硬化機構の解明

1)遺伝子導入CHO細胞のSelectionに関しては,常法に従いネオマイシン耐性Colony,すなわちStable colonyを単離培養した。2)HepG2細胞に関してはStable colonyを得ることができなかったが,TransientのTransfectionには成功した。標識ヒトLDLを用いたBinding assayの結果,COH細胞,HepG2細胞共に野性型に比し親和性,結合能いずれも著明な増加を示した。CHO-pLDL-R2及びHepG2-pLDL-R2の膜蛋白をSDS-PAGE(3-12%)を施行後,これをニトロセルロース膜に転写し,一次抗体として抗ヒトモノクロナールLDL抗体,二次抗体としてProtein Aを用いて130kDの位置に単一のバンドを認めた。4.今後の検討1)遺伝子導入CHO細胞のSelectionに関しては,常法に従いネオマイシン耐性Colony,すなわちStable colonyを単離培養した。4.今後の検討キュベット中のtransfectionされたCHO細胞を10cm dishに撒き、F12 mediumを添加し、2-3日隔きにmediumを交換、第5日10cm dish3枚に分注、第7日G418を5mg/dish添加、第12日さらにG418を5mg/dish添加した。第22日confluentに達したCHO細胞の1/10量を2枚のdishに撒き、第29日1/20量を20枚のdishに分注、第36日corony 18個を採取、これを24well plateに移し、第46日各wellに生育したcoronyをそれぞれ6cm dishに移した。第55日各dishに生育した細胞を1/3に希釈し3枚の10cm dishに分注、それぞれに命名し、一部はstock、他は培養を継続した。wild type CHOとCHO′-pLDL-R2のヒトLDLに対するbinding assayを施行し、それぞれkd=11.2と43.5mug/ml,Bmax=0.09と0.30mug/mgcell proteinであり、CHO-pLDL-R2が親和性および結合能いずれも明らかに高値を示した。CHO-pLDL-R2の膜蛋白をSDS-PAGE(3-12%)を施行後、これをニトロセルロース膜に転写し、一次抗体として抗ヒトモノクローナルLDL抗体、二次抗体としてprotein Aを用いて160kDの位置に単一のバンドを認めた。Transfection後1週のHepG2を用い,ヒトLDLに対するBinding assayを検討,HepG2WildとHepG2LDLRはそれぞれkd=13.4と5.6μg/ml,Bmax=0.21と0.42μg/mg cell protein示し,HepG2LDLRが親和性および結合能いずれも明らかに高値を示した。HepG2pLDLRの膜蛋白をSDS-PAGE(3-12%)を施行後,ニトロセルロース膜に転写し,一次抗体として抗ヒトモノクロナールLDL抗体,二次抗体としてProtein Aを用いて130kDの位置に単一のバンドを認めた。いずれの結果も10日以降消失した。(3)今後の検討HepG2細胞を用いてCHOと同様の実験を施行,TransientのTransfectionに成功した。しかし,Stable colonyを得るには至っていない。今後,肝細胞に発現しやすいPromotorに組み込んだPlasmidを用いて検討を行なう予定である。
破骨細胞における葉酸トランスポーターの同定と輸送機構の解析

破骨細胞における葉酸輸送機構を解明するために、破骨細胞の細胞膜と形態的・機能的に類似しているリソソーム膜に着眼し、ラット腎リソソームにおける葉酸輸送について検討した。その結果、酸性領域で、著しい濃度依存性及び温度依存性を示す葉酸輸送系の存在が明らかとなった。そのKmは0.073μMと極めて低く、また、その輸送に対する阻害感受性が、従来から知られている葉酸トランスポーターとは大きく異なっていた。以上より、リソソーム膜や破骨細胞の細胞膜には未知の葉酸トランスポーターが存在すると考えられる。腎尿細管でのfolate(水溶性ビタミン)の再吸収の第一段階である細胞内取り込みにはfblate receptor(FR)が関与していることが知られている。Folateは、エンドサイトーシスによってリソソームに運ばれた後、リソソーム膜を介して細胞質へ輸送されると考えられているが、その輸送機構に関する情報は極めて乏しい。一方、破骨細胞の細胞形態的・機能的な特徴がリソソームと類似している点に着目すると、破骨細胞におけるfolate輸送機構の一部はリソソームにおける輸送系と同様であると推察されるため、リソソーム膜でのfolate輸送機構を把握することは、破骨細胞におけるfblate輸送機構の解明及びfolate拮抗薬を用いた薬物療法の最適化を推進するうえで有用であると考えられる。そこで、本研究では、ラット腎リソソームを用い、folate輸送について検討することにした。ラット腎リソソームにおけるfblateの輸送活性は、中性領域よりも酸性領域ではるかに高かった。また、酸性領域(pH5.5)でのfolate輸送は、著しい濃度依(性(飽和性)及び温度依存性を示し、担体輸送の関与が強く示唆された。受動輸送及びリソソーム膜への結合とみられる非特異的な取り込みはわずかであった。担体輸送のMichaelis定数(Km)は0.073μMでありfblateに対する高い親和性が示唆された。また、folate誘導体が阻害活性を示し、本輸送系によって認識される可能性が示唆された一方、H^+/folate共輸送担体(proton coupled folate transporter、PCFT)に対して強い阻害活性を有するsulfasalazineが阻害効果を示さなかったことから、PCFTとは異なる未知のトランスポーターが関与しているものと考えられる。また、本輸送系は、酸性指向性である点等から、中性指向性である還元型fblate輸送担体(reduced folate carrier 1、RFCI)及びFRとは異なるものと考えられる。fblate(水溶性ビタミン)は、folate receptor(FR)介在性のエンドサイトーシスによってエンドソームやリソソームなどの細胞内小胞器官に運ばれた後、小胞膜を介して細胞質へ輸送されると考えられているが、その輸送機構に関する情報は極めて乏しい。一方、破骨細胞の細胞形態的・機能的な特徴がリソソームと類似している点に着目すると、破骨細胞におけるfolate輸送機構の一部はリソソームにおける輸送系と同様であると推察されるため、リソソーム膜でのfolate輸送機構を把握することは、破骨細胞におけるfolate輸送機構の解明及びfolate拮抗薬を用いた薬物療法の最適化を推進するうえで有用であると考えられる。昨年度の研究において、ラット腎リソソームを用いてfolate輸送について検討した結果、酸性領域(pH5.5)を至適とする高親和性のfolate輸送活性を見出した。そこで本年度は、そのラット腎リソソームで認められたfolate輸送の詳細な輸送特性を明らかにすると共に、同様の輸送機構が破骨細胞系に存在するかどうかについて検討した。輸送解析の結果、本輸送系はfolate誘導体に対して極めて特異的であり、その親和性は、folate>tetetrahydrofolate(THF)>5-methyl-THF>5-formyl-THF>methotrexateの順に高いことが明らかとなった。さらにこのfolate輸送は、コハク酸、リンゴ酸や乳酸などの内因性カルボン酸類の共存下において活性化することが示された。また、破骨細胞の前駆体細胞であるRAW264細胞から調製したライソソーム膜においても類似の輸送特性を確認することができた。これらの輸送特性は、還元型folate輸送担体(RFC1)、FR及びH^+/folate共輸送担体(proton coupled folate transporter、PCFT)とは異なるため、ライソソーム膜におけるfolate輸送には未知のトランスポーターが関与していることが示された。
複数タグセットのタグがついたコーパスによる語義曖昧性解消の転移学習

このプロジェクトに関係する,ふたつの研究を行った.ひとつめは分類語彙表の分類番号(意味を表すクラスの番号)と岩波国語辞典の語義の対応をとる研究である.これは分類語彙表の分類番号と岩波国語辞典の語義の両方が付与された,現代日本語書き言葉コーパスを用いて実験を行った.具体的にはBilingual word embeddingsを利用して,ふたつの辞書における意味の対応をとる方法である.今のところ用例ごとに対応をとるのではなく,語義ごとに対応をとっている.また,最頻出の語義をとる手法に比べて,正解率を上回ることができないことが明らかになった.ふたつめは,Fine-tuningを使った分散表現の改良の実験である.前の科研費を用いたプロジェクト,「局所的な周辺文脈を利用した日本語の教師なしAll-words型語義曖昧性解消」において提案した教師なしで行う語義曖昧性解消の結果をもとに、語義を付与した大量のコーパスをもとに分散表現を作成し、人の手によって語義が付与された少量のコーパスの2種類のコーパスを用いてfine-tuningを行うことで、精度の高い分類語彙表の語義の分散表現を作成を目指す。2018年度は,クラスタリングを用いた評価を行った.クラスタリングを用いた評価では,片方の方向のFine-tuningは有用であるが,もう片方の方向はFine-tuningを行わないほうが良いという結果となった.他のパラメータ等を試して改良する予定である.また,関連する論文(品詞タグ付けのコーパスを用いて固有表現抽出の正解率を上げる研究およびもうひとつ)を国際会議で発表した.Bilingual word embeddingsを利用した岩波国語辞典の語義と分類語彙表の分類番号の対応付けの研究,およびにFine-tuningを用いた,教師なし語義曖昧性解消の結果により,よりよい語義の分散表現を得る研究については,実験がほとんど終わっており,結果も得られている.ベースラインよりも良い結果になってはいないが,それについては想定内の事態であり,今後改善してゆく予定である.また,関連する論文(二件)を国際会議で発表した.Bilingual word embeddingsの実験に関しては,日本語の論文はできているので,まずはそれをもとに国際会議の投稿を行う.現在,英語で論文を執筆中である.Fine Tuningの実験に関しては,現在クラスタリングに代わる評価指標を考え,実装しているところである.この結果を国内学会に投稿予定である.この後,もう一つの手法を新しく考えている.具体的には,LSTM(Long short term memory)を用いて語義曖昧性解消のシステムを作成する予定である.このシステムは,分類語彙表の語義(分類番号)を使った語義曖昧性解消になる予定である.この際,分類語彙表の分類番号は,岩波辞典の語義とは異なり,複数の単語で同じ意味を共有している.そのため,この点を活かしたシステムとなる予定である.また,LSTMなどのディープラーニングを用いた機械学習を使うことによって,Fine-tuningやマルチタスク学習等の技術を使って,片方の語義曖昧性解消の知見を,もう片方の語義曖昧性解消の知見に再利用しやすくなると考えており,将来的にはLSTMを使ったマルチタスク学習の利用を想定している.このプロジェクトに関係する,ふたつの研究を行った.ひとつめは分類語彙表の分類番号(意味を表すクラスの番号)と岩波国語辞典の語義の対応をとる研究である.これは分類語彙表の分類番号と岩波国語辞典の語義の両方が付与された,現代日本語書き言葉コーパスを用いて実験を行った.具体的にはBilingual word embeddingsを利用して,ふたつの辞書における意味の対応をとる方法である.今のところ用例ごとに対応をとるのではなく,語義ごとに対応をとっている.また,最頻出の語義をとる手法に比べて,正解率を上回ることができないことが明らかになった.ふたつめは,Fine-tuningを使った分散表現の改良の実験である.前の科研費を用いたプロジェクト,「局所的な周辺文脈を利用した日本語の教師なしAll-words型語義曖昧性解消」において提案した教師なしで行う語義曖昧性解消の結果をもとに、語義を付与した大量のコーパスをもとに分散表現を作成し、人の手によって語義が付与された少量のコーパスの2種類のコーパスを用いてfine-tuningを行うことで、精度の高い分類語彙表の語義の分散表現を作成を目指す。2018年度は,クラスタリングを用いた評価を行った.クラスタリングを用いた評価では,片方の方向のFine-tuningは有用であるが,もう片方の方向はFine-tuningを行わないほうが良いという結果となった.他のパラメータ等を試して改良する予定である.また,関連する論文(品詞タグ付けのコーパスを用いて固有表現抽出の正解率を上げる研究およびもうひとつ)を国際会議で発表した.Bilingual word embeddingsを利用した岩波国語辞典の語義と分類語彙表の分類番号の対応付けの研究,およびにFine-tuningを用いた,教師なし語義曖昧性解消の結果により,よりよい語義の分散表現を得る研究については,実験がほとんど終わっており,結果も得られている.ベースラインよりも良い結果になってはいないが,それについては想定内の事態であり,今後改善してゆく予定である.また,関連する論文(二件)を国際会議で発表した.Bilingual word embeddingsの実験に関しては,日本語の論文はできているので,まずはそれをもとに国際会議の投稿を行う.現在,英語で論文を執筆中である.Fine Tuningの実験に関しては,現在クラスタリングに代わる評価指標を考え,実装しているところである.この結果を国内学会に投稿予定である.