hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非可逆的神経変性痴呆モデルラットの作成と脳内神経ペプチドの役割

ビタミンB1欠乏食でラットを飼育した場合或はマウスの嗅球を摘出した場合記憶障害モデルを作成することが可能であり、前者の記憶障害モデルは飼育期間中比較的早い時期にビタミンB1を補充することによって記憶障害が抑制され、後期のビタミンB1投与では抑制できなかったことからビタミンB1欠乏に基因した障害モデルであると言える。また、この事実は脳内ソマトスタチンの画像解析の結果からも支持される。すなわち、ビタミンB1欠乏によるそれらの記憶保持に対する行動変化は脳内ソマトスタチンの変動と良く相関性を示した。特に、記憶に重要な中枢と言われているCA1,CA2およびDGのソマトスタチン濃度低下がビタミンB1欠乏誘発性記憶保持障害に基因している可能性が示唆された。また、嗅球摘出時の記憶保持障害はビタミンB1欠乏時のそれと比らべて比較的早期に引き起こされたが、記憶保持障害の発現機序はビタミンB1欠乏時と同様、脳内ソマトスタチン濃度の低下に基づくことが認められた。しかし、ソマトスタチン濃度の低下はビタミンB1欠乏時でhippocampus,hypothalamis,thalamus,amygdalaおよびcortex等の広範な部位で認められたのに対し、嗅球摘出時のその低下はhippocampusに選択的にみられた。此れ迄、アルツハイマー型或は脳血管障害型痴呆に対して奏効する薬物は未だ開発されていない。その原因としては痴呆症の適当な動物モデルが作成できないことがあげられる。現在、作成されている痴呆症の一般的な動物モデルは脳虚血やスコポラミン投与によって誘発される学習障害であるが、その障害は一過性であり、ヒトの老化に基づく脳の非可逆的神経変性状態と結び付けるには無理がある。そこで此れ迄と比べてより完全な脳の非可逆的神経変性に近い痴呆症モデルを作成するため、Vitamin B1(VB1)欠乏ラット及び嗅球摘出マウスの学習障害に及ぼす影響について検討した。前者のモデルについてVB1欠乏食で飼育すると3週間以降にMouse-Killing behavior、痛覚感受性の低下等の異常行動が出現し、それらの行動は顕著に認められる飼育後期に塩酸チアミンを投与しても消失しないことから脳の非可逆的神経変性によって惹起されることを報告している。また、嗅球摘出モデルについて、アルツハイマー病患者が嗅覚障害を示すこと及び嗅核に神経原線維変化、老人班が多発する事等嗅球が痴呆症に関係すると報告されている。学習行動の観察にはStep-through型受動回避反応装置を用い、学習行動を経日的に検討した。即ち、明暗室よりなるその反応装置の明室にマウスを入れた後マウスが暗室に移動すると電気刺激が加えられる。正常マウスは再び明室に入れられても殆ど暗室には移動しないが学習障害マウスは明室に入り易くなり、その反応潜時は短縮される。VB1欠乏食で飼育すると経日的に暗室までの反応潜時が短縮されるが2週間目において対照群と比較して有意なその潜時が短縮された。また、嗅球摘出マウスにおいても反応潜時は日数の経過と共に短縮し、嗅球摘出1及び2週間目で有意であった。このようにVB1欠乏食によっては飼育2週間後に、嗅球摘出によっては1週間以降に学習障害マウスを作成することが出来た。平成8年度ではビタミンB_1欠乏食でラットを飼育すると飼育28日目でそのラットが記憶保持障害が誘発され、その時、脳内ソマトスタチン濃度がhippocampus,hypothalamus,thalamus,amygdalaおよびcortexで減少することを認めた。本年度はビタミンB_1欠乏誘発性記憶保持障害をさらに詳細に検討する目的で以下の研究を試みた。ビタミンB_1欠乏食飼育後、14日目あるいは21日目に塩酸チアミンを投与した結果、14日目ではその後、記憶保持障害がみられなかったが、21日目では記憶保持障害が観察された。また、脳内ソマトスタチンの濃度分布は14日目で障害がみられなかった場合、pair-fed control群と類似したその濃度分布を示したが、21日目で障害がみられたラットではそのcontrol群と比較してソマトスタチン濃度は低下していた。

このように、ビタミンB_1欠乏によって誘発された記憶保持障害は脳内ソマトスタチン濃度の低下に基因し、さらに、記憶保持に密接に関与する海馬のCA1,CA2,CA3およびDental gyrus(DG)のうち、CA1,CA2およびDGのソマトスタチン濃度の低下が顕著であった。
肘離断性骨軟骨炎の外的及び内的要因に対する研究

肘離断性骨軟骨炎の内的要因として上腕骨小頭へ流入する栄養血管について調査した。全ての屍体肘において上腕反回動脈から流入する血管を確認することができたが、近位側から流入する血管については半数以上で確認出来ず、年齢による退縮の影響が考えられた。外的要因として投球動作中の機械的ストレスについて検討した。肩、肘関節の角度、体幹、骨盤の回旋角度などを検討項目としたが、小学生選手はフォームにばらつきが大きかったためか、一定の傾向は得られなかった。研究期間の2年間で784名の小学生野球選手に対して経時的に超音波検査を行った。2年目に新しく障害が見つかった選手が20名おり、新規発生率は1.3%であった。肘離断性骨軟骨炎は、発育期のスポーツ選手、特に野球選手に多くみられる障害であるにもかかわらず、いまだ診断・治療に難渋することが多い。病院を受診した際にはすでに病状が進行し、手術適応となる症例が多かったため、これまでの研究では手術法の開発・改良に研究の主眼が置かれてきた。その結果、関節鏡による小侵襲手術、骨軟骨柱移植術や培養軟骨移植術が行われるようになり、その有用性が多数報告されてきた。しかしながらこれら手術による成績も保存的加療により治癒した症例の治療成績を上回ることはなく、さらには長期成績にも不明な点が多い。従って手術よりも保存療法、さらには障害を予防することが最良の手段といえる。過去の研究で病因として投球動作による持続外力と上腕骨小頭局所の血行不良が二大要因として挙げられてきた。本研究では新鮮屍体を用いた栄養血管の検討、また投球フォームの解析から外的、あるいは内的要因を経年的に追跡、検討を行うことで、本障害の病因を明らかにし、さらには予防法の確立を目的とするものである。当該年度において新鮮屍体解剖により、上腕骨小頭へ流入する栄養血管は必ず存在するものの、その太さ、走行には個人差が大きいことが確認された。また野外検診で超音波エコーを用いた上腕骨小頭離断性骨軟骨炎の検出についての技術的向上、データ取得も完了している。今後は、内的要因の検討として腕橈関節にかかる圧の計測、また検診での前年からの経時的な変化についての検討を予定している。離断性骨軟骨炎は発育期のスポーツ選手、特に野球選手に多くみられる障害であるにも関わらず、いまだ診断・治療に難渋することが多い。病院を受診した時点では手術適応となる症例が多いため、これまでの研究では手術方法について主眼が置かれていた。しかし、病因、病態が十分解明されないことには治療成績にも限界があることから、本研究では離断性骨軟骨炎の要因について検討を行った。まず内的要因として上腕骨小頭への血流が挙げられる。昨年度までの研究で、新鮮屍体解剖より、小頭へ流入する血管は必ず存在するものの、その太さ、走行には個人差が大きいことが確認された。さらに研究を進めたところ、上腕反回動脈から流入する血管は必ず1本存在しているが、近位側からの栄養血管は今回の実験方法では確認できない屍体肘が半数以上に及んだ。障害の発生する発育期の肘ではないため、成人となれば血管そのものが退縮してしまうのか、あるいはmicrofilを用いた実験方法の限界なのか、今後の検討が必要である。次に外的要因として投球動作中に肘にかかるストレスを検討するため、投球動作解析を行った。健常選手の肩、肘関節の角度、体幹、骨盤の回旋角度、手の速度について検討を行ったが、小学生期は投球フォームにかなりばらつきがみられ、一定の傾向は認められなかった。さらに研究期間の2年間で連続して検診での超音波検査を行うことができた784名の経時変化を検討した。784名中756名は初年度に明らかな異常なしと判断したが、翌年の検診ではそのうちの20名(1.3%)に障害が発生していることが確認された。以上より、肘離断性骨軟骨炎の発生要因を明らかにするまでは至らなかったものの、発生率や栄養血管の存在は確認することができ、今後は研究方法も含めて更なる検討が必要と考えられる。スポーツ医学野外検診でのデータ収集は予定通り進行しているが、解剖学的検討においては札幌医科大学解剖学第2教室に協力を仰いでいる関係で、日程調整の点で遅れてしまった。また投球フォームの解析においては、項目が絞り切れておらず、まだ予備研究の段階となっている。初年度に得られた検診でのデータを基に、次年度の検診データに変化があった選手を検討し、何が変わったのがを調査して障害要因を明らかにしていく。また投球フォームとそれに伴う上腕骨小頭への圧変化を調査して、障害発生に関わる外的要因を明らかにしていく予定である。

日程調整の関係で、予定してた時期に実験をおこなうことが出来なかったため、旅費および実験試薬、器具等で差額が生じてしまった。データ解析のためのパーソナルコンピュータおよび解析ソフトの購入、また実験に用いる消耗費、旅費に使用する予定である。
超伝導検出器多画素化と冷却系簡素化を両立するマトリョーシカ型周波数多重読出回路

半導体等他検出器を凌駕する低雑音性を持つ反面、受光面積や計測時間で劣る超伝導検出器の欠点を解消し、小型・低消費電力・廉価な極低温冷却系の基での大規模な多画素化を可能とする、極低温下のマイクロ波帯周波数多重読出回路(MW-Mux)を採り上げる。MW-Muxを使う高分解能分光において、室温回路が1本の読出線上への多重化画素数Uを制約する現状を打破し、極低温回路の広帯域性をU増大に充分活かせる新方式を提案するとともに、プロトタイプ開発、基本動作実証、および性能評価を行った。その結果、従来型MW-Muxに比べ遜色ない低い雑音と画素間クロストークを実証し、将来的な大規模多画素化の礎を築いた。1.二系統の室温信号処理系から成るマトリョーシカ方式の原理実証第一段階として、信号処理一系統を開発し、その基本動作確認と性能評価を行った。具体的には、チップ内の可変インダクタンス素子SQUID(Superconducting Quantum Interference Device)が持つ、入力磁束に対する非線形応答の線形化と、ダイナミックレンジ(飽和電力)増大に成功した。実験結果を基に見積もられた読出回路のダイナミックレンジ1e04(=10,000)は、当面の協調動作実験の対象と目すガンマ線超伝導転移端検出器(Transition Edge Sensor; TES)のダイナミックレンジ3e03を上回った。7画素共振器の同時読出から、クロストークの定量測定法を確立し、その原因推定に着手した。得られたクロストークは、隣接共振周波数の画素が隣接ユニットに配置された場合に最大値約5e-03をとり、2ユニット離れるとその約1/3に低減した。また、隣接ユニット間の共振周波数間隔を20 MHzから140-160 MHzに増大することにより、クロストークは1/10以下に激減することがわかった。2.TESと読出回路との協調動作実証用極低温モジュールを開発するとともに、協調動作実験に必要な絶対温度0.1 Kの環境を提供する極低温冷却系を整備し、約7時間の0.1 K保持時間を得た。3.読出チップの低雑音動作に資する共振器Q値の向上と、多重化数増大のための臨界電流増大の双方に適した電極材料を探索し、サファイア基板上に成膜したニオブ(Nb)や窒化ニオブ(NbN)が、シリコン基板上に比べ、優れた超伝導特性(高い臨界温度と低い常伝導抵抗率)を持つことを示した。極低温チップと二系統の室温信号処理系から成るシステム開発を効率良く行うため、2015年度と16年度に一系統ずつ開発し、第一系統開発時に洗い出した問題点の対策とその効果検証を終えた後で、その知見を基に第二系統開発に従事する計画を策定した。2015年度進捗は、ほぼこの計画に沿う進捗を得た。サファイア基板上の室温成膜Nb, NbNの臨界温度と常伝導抵抗率は、シリコン基板上の膜の物性値との間に、予想外に大きな差を示した。この成果を今後発展させるため、2016年度は、共振Q値、臨界電流、磁界侵入長等を測定し、各物性値間の関係を明らかにしつつ、本研究の目的に最適な超伝導電極形成条件を見出すとともに、読出回路を構成するに必要な積層構造のサファイア基板上形成の可否を明らかにする予定。本研究は、A.超伝導チップ開発、B.室温信号処理回路開発、C.超伝導転移端センサ(TES)との協調動作の3課題から成る。課題Aに関して、周波数多重読出回路の性能を左右する2大要素素子であるマイクロ波共振器と超伝導量子干渉素子(SQUID)の最適化に注力した。具体的には、共振器を構成する電極材料と線路パラメータの最適化を図るべく、2種の電極材料(Nb, NbN)×2種の基板材料(Si, Al2O3)の4種の共振器を試作し、共振特性の急峻さを表す共振器の無負荷Q値QUと低周波域(30 kHz以下)の位相雑音dfのマイクロ波電力PM依存性を0.1 Kにて測定した。その結果、4材料とも、本課題の目的である超伝導転移端センサ(TES)アレイの読出に必要な低雑音性を実現可能なQU値(1e04<QU<1e06)やdf値を得るとともに、最適PM値近傍では、超伝導マイクロ波共振器において頻繁に報告される二準位系の損失は無視できることがわかった。課題Bに関して、昨年度の到達点から一歩進めて、まず、1系統信号処理系に対する画素間クロストーク量Cを、SQUIDの初期磁束に依存しないユニバーサルな量に改良した評価法を確立した。また、隣接画素の共振周波数差の増大と、隣接共振周波数を持つ画素どうしの間隔の増大により、Cを昨年度得た値の1/5、すなわちTESのエネルギー分解能を支配しない1e(-03)以下への抑制に成功した。さらに、マトリョーシカ動作を行うため、第2系統の室温処理回路を構築した。課題Cに関して、TESのエネルギー分解能劣化の原因となる、入出力特性における直線性誤差eがCに比例することを世界で初めて明らかにし、課題Bで見出したC低減法がe低下にも効果あることを示した。また、ガンマ線を照射した単画素TES出力を、実用上充分かつ従来型SQUIDに劣らない高速性を持って読出すことに成功した。課題Aに関し、サファイア基板上に作製したNb, NbN電極の0.1 Kでの系統的評価を行うとする2016年度当初の目標を達成した。

課題Bに関し、2015年度に開発した第1系統の室温信号処理系に続き、2016年度に第2系統を構築し、2系統読出の予備実験と1系統読出とのクロストーク量比較への着手を行う目標を達成した。課題Cに関し、TES-読出回路の協調動作実証、雑音・ダイナミックレンジの評価の目標を達成し、性能の制約要因の明確化と改善策のみを2017年度に繰り越すことになった。一方、2016年度計画にない予想外の進捗として、ガンマ線TESに比べ約1桁高速なX線TES読出への応用のため、SQUIDに印加する鋸歯状変調波の周波数を60 kHzから480 kHzに増大した読出回路チップの設計・試作・特性評価を行った点が挙げられる。以上を総合的に見て(2)とした。本研究は、半導体等他検出器を凌駕する低雑音性を持つ反面、受光面積や計測時間で劣る超伝導検出器の普及を図るため、小型・低消費電力・廉価な極低温冷却系の基での多画素化に資する、極低温下のマイクロ波帯周波数多重読出回路(MW-Mux)の開発を目的とし、A.超伝導読出チップ開発、B.室温信号処理回路開発、C.超伝導検出器開発と放射線分光応用の3課題から成る。各課題の目標と到達を述べる。課題A:目標_昨年度見出された、加工による共振器特性の急峻さ(Q値)低下の原因究明と対策を施し、Q値増大と読出雑音低下を図る。実現_共振器電極をシャントする抵抗残さが生じ、Q値を下げた。層間絶縁膜平坦化によりこれを防ぎ、Q>5×10^4、読出雑音の約1/2化に成功した。課題B:目標_2系統室温処理回路から成る独自型MW-Muxの4画素読出動作を実証し、画素間クロストークを抑制する。実現_遮断周波数がアナログディジタル変換器のサンプリング周波数の1/2以下かつ急峻な減衰特性を持つ低域通過フィルタの採用により、2系統6画素の読出回路プロトタイプの雑音とクロストークを、従来型MW-Muxの値にまで低減した。課題C:目標_2画素以上のTES読出を実証する。雑音の原因究明と対策を行う。実現_昨年度に比べ雑音低減に成功した1系統室温系から成る読出回路を用いた2画素TESの同時読出を行い、光子エネルギーE=184 keVの硬X線に対し分解能dE =57, 67 eVを得た。dE/E=6.2, 6.9×10^(-4)は、従来型MW-Muxを先駆開発した米国標準研究所の値dE/E=5.7×10^(-4)に比べ殆ど遜色ない。また、読出回路起因の雑音を、他要因(含むTES)雑音の約60%に抑えた。以上により、目標を達成し、独自型MW-Muxが、今後の画素数増大に拡張性を持つことを示した。半導体等他検出器を凌駕する低雑音性を持つ反面、受光面積や計測時間で劣る超伝導検出器の欠点を解消し、小型・低消費電力・廉価な極低温冷却系の基での大規模な多画素化を可能とする、極低温下のマイクロ波帯周波数多重読出回路(MW-Mux)を採り上げる。MW-Muxを使う高分解能分光において、室温回路が1本の読出線上への多重化画素数Uを制約する現状を打破し、極低温回路の広帯域性をU増大に充分活かせる新方式を提案するとともに、プロトタイプ開発、基本動作実証、および性能評価を行った。その結果、従来型MW-Muxに比べ遜色ない低い雑音と画素間クロストークを実証し、将来的な大規模多画素化の礎を築いた。1.第二系統の室温信号処理系を開発し、2015年度に構築した第一系統および、極低温チップ内の4画素以上の共振器と組み合わせたマトリョーシカ方式の基本動作実証に着手する。
アイソタクチックポリプロピレンを一成分とするブロック共重合体の合成

6年度はエチレンビステトラヒドロインデニルジルコニウムジクロリド-メチルアルモキサン触媒により得られる末端にビニリデン結合を有するアイソタクチックポリプロピレン(iso-PP)を利用してA-B型のブロック共重合体を合成することを試みた。プレポリマーとして、同触媒系により30°Cで得られたiso-PP(Mn=5,300,融点114°C)を用いた。まず、末端のビニリデン結合をBH_3・Me_2Sによりトルエン中6070°Cでヒドロホウ素化した後、反応溶液にBrMg(CH_2)_5MgBrを加え6070°Cで2時間反応させることにより末端Grignard化iso-PPを得た。この末端Grignard化iso-PPをアニオン重合の開始剤としてメタクリル酸メチルの重合を-78°Cから0°Cの範囲で行うことによりiso-PPとポリメタクリル酸メチルとのブロック共重合体を得ることに成功した。7年度は上記の手法をA-B-A型のブロック共重合体の合成に応用するために,ポリマー鎖の両末端にビニル基を有するiso-PPの合成について検討した。代表的なアイソ特異的重合触媒であるTiCl_3-AIEt_2Clによるプロピレン重合においてはZnEt_2が連鎖移動剤として有効に働き,末端亜鉛化iso-PPが生成する。我々は先にこのZn-ポリマー結合をN-メチルイミダゾール共存下で臭化アリルと反応させることにより,ほぼ定量的に末端ビニル結合に変換できることを報告した。そこで,ビス(7-オクテニル)亜鉛(BOZ)およびビス(3-ブテニル)亜鉛(BBZ)を合成し連鎖移動剤として用いることにより,開始末端にビニル基,停止末端に亜鉛を有するポリマーの合成を試みた。BBZ,BOZいずれもTiCl_3と組み合わせることにより,プロピレンの重合が進行し,融点約160°Cのiso-PPが得られた。また,BBZおよびBOZ濃度の増大に伴いポリマー鎖数が増大することから,これらが連鎖移動剤として作用していることが示唆された。加水分解後のポリマーをNMRにより解析した結果,BOZで得られたポリマーにはビニル基とともに,BOZのオクテニル基の共重合により生成するn-ヘキシル側鎖の存在が確認された。一方,BBZで得られたポリマーにはビニル基は認められなかった。この原因は,ブテニル基にプロピレンが挿入した後に末端ビニル基の分子内挿入が起こり5員環構造を形成するためと考えられる。加水分解前に臭化アリルと反応させた場合には,BBZで得られたポリマーには停止末端に,また,BBZで得られたポリマーには開始・停止両末端に加え側鎖にもビニル基が導入されていることが明らかとなった。今後は,このポリマーをブロック共重合体の合成に応用するとともに,両末端のみに選択的にビニル基を導入する方法についてさらに検討する予定である。

加水分解前に臭化アリルと反応させた場合には,BBZで得られたポリマーには停止末端に,また,BBZで得られたポリマーには開始・停止両末端に加え側鎖にもビニル基が導入されていることが明らかとなった。今後は,このポリマーをブロック共重合体の合成に応用するとともに,両末端のみに選択的にビニル基を導入する方法についてさらに検討する予定である。エチレンビステトラヒドロインデニルジルコニウムジクロリド-メチルアルモキサン触媒によるプロピレンの重合においては、成長反応は1、2-付加で進行し、β-水素脱離による連鎖移動反応が優先して起こるため、末端にビニリデン結合を有するアイソタクチックポリプロピレン(iso-PP)が選択的に生成する。本年度はこのiso-PPの末端ビニリデン結合を利用したブロック共重合体の合成法を検討した。プレポリマーとして、同触媒系により30°Cで得られたiso-PP(Mn=5,300,融点114°C)を用いた。まず、末端のビニリデン結合をBH_3・Me_2Sによりトルエン中6070°Cでヒドロホウ素化した後、反応溶液にBrMg(CH_2)_5MgBrを加え6070°Cで2時間反応させることにより末端Grignard化iso-PPを得た。この末端Grignard化iso-PPをアニオン重合の開始剤として用いることによりiso-PP連鎖を含むブロック共重合体の合成を試みた。コモノマーにメタクリル酸メチルを選び、-78°C、0°Cおよび45°Cでブロック共重合を行った。生成ポリマーは、ポリメタクリル酸メチルの単独重合体を除くためアセトンによりソックスレ-抽出し、アセトン不溶部について解析を行った。-78°Cおよび0°Cで重合を行うと重合時間の増大に伴いポリマー収量が増加するのに対し、45°Cではほとんど変化しなかった。NMR測定の結果、-78°Cおよび0°Cではiso-PP中にポリメタクリル酸メチルが取り込まれており、その量は重合時間とともに増加することが確認された。また、これらのポリマーの分子量分布曲線は原料のiso-PPに比べて高分子量側に移動しており、目的のブロック共重合体が生成していることが明らかとなった。平成6年度はエチレンビステトラヒドロインデニルジルコニウムジクロリド-メチルアルモキサン触媒により得られる末端にビニリデン結合を有するアイソタクチックポリプロピレン(iso-PP)を利用して,A-B型のブロック共重合体を合成した。すなわち,末端のビニリデン結合をBH_3・Me_2Sによりヒドロホウ素化した後BrMg(CH_2)_5MgBrと反応させることにより末端Grignard化iso-PPを合成し,これをアニオン重合開始剤としてMMAの重合を行うことによりiso-PP-block-PMMAを得た。本年度はこの手法をA-B-A型のブロック共重合体の合成に応用するために,ポリマー鎖の両末端にビニル基を有するiso-PPの合成について検討した。最も代表的なアイソ特異的重合触媒であるTiCl_3-AlEt_2Clによるプロピレン重合においてはZnEt_2が連鎖移動剤として有効に働き,末端亜鉛化iso-PPが生成する。我々は先にこのZn-ポリマー結合をN-メチルイミダゾール共存下で臭化アリルと反応させることにより,ほぼ定量的に末端ビニル結合に変換できることを報告した。そこで,ビス(7-オクテニル)亜鉛(BOZ)およびビス(3-ブテニル)亜鉛(BBZ)を合成し連鎖移動剤として用いることにより,開始末端にビニル基,停止末端に亜鉛を有するポリマーの合成を試みた。
ニュートリノ対生成実験に向けたリドベリ原子の高効率生成

岡山大学では、励起原子からのニュートリノ対生成を利用したニュートリノ質量の精密測定を計画している。本研究では、リドベリ原子のような寿命の長い準安定励起状態の原子集団を効率的に生成する手法の開発を行った。標的は気体のバリウム原子を用い、554nmと1500nmの2本のレーザーを使用した。標的原子のコヒーラントな協同現象である超放射を利用することで、7%のバリウム原子を、数nsの時間で基底状態から準安定状態へ移行させることに成功した岡山大学では、励起原子からのニュートリノ対生成を利用したニュートリノ質量の精密測定を計画している。標的原子のコヒーラントな協同現象である超放射を利用することで、7%のバリウム原子を、数nsの時間で基底状態から準安定状態へ移行させることに成功した本研究では、ニュートリノ質量分光に向けて、ルビジウム原子を磁気光学トラップで捕獲し、2レーザーで準安定状態であるリドベリ状態を作る計画だったが、磁気光学トラップに比べ、はるかに多くの原子を捕獲できるマトリックス単離法を採用することにした。それに伴い、2レーザーのラダー型で励起するルビジウムの実験スキームから、2レーザーのラムダ型で励起するバリウム原子にターゲットを変更した。まず、ガスセルに封入したバリウム原子を1レーザーで準安定状態に励起する実験を開始した。バリウム原子の準安定状態への移行は、1P1-1D2遷移の1500nmを検出することで確認すことにした。ガスセルを800°Cに加熱し、色素レーザーをバリウム原子の1SO-1P1遷移の554nmにチューンして照射した。1500nmの蛍光検出は、554nmのポンプレーザーを音響光学変調器でチョップし、ロックインアンプを用いて行った。この手法により、10μsめ時間で、50%の効率でバリウム原子の準安定状態を生成することに成功した。この準安定状態の生成を速めるために、さらに1500nmの半導体レーザーを照射した。これにより、1P1-1D2間の誘導放出が起こり、準安定状態への移行を1μs程度に速めることに成功した。今後、超放射現象を利用し、さらに生成高効率を高める研究を進める。また、低温の母体原子の個体にバリウム原子を埋め込むマトリックス単離法の実験も開始した。母体原子として、ゲスト原子との相互作用の小さいパラ水素分子を用いることにし、パラ水素マトリックスの研究の進んでいるブリティッシュコロンビア大学に赴き、バリウムを埋め込む実験を行った。レーザーアブレーション法により、バリウム原子を飛ばしてパラ水素マトリックスに埋め込み、吸収スペクトルの測定から、バリウム原子が10^13-10^14個/cm^3程度捕獲できていることを確認した。標的は気体バリウム原子の準安定状態を用いることにした。高密度の気体バリウム標的を生成するため、ヒートパイプオーブンを製作した。バリウム標的の6s-6p遷移にチューンした波長554nm、パルス幅3nsのレーザー光をヒートパイプに照射した。結果、6p-5d遷移の波長1500nmの超放射が観測された。超放射は原子同士が協同して放射を起こす現象で、原子数の2乗に比例して遷移強度が増幅される。1500nmの超放射は、554nmレーザーパルス照射から、数nsの遅延時間で観測されており、6p-5d遷移の自然放出(寿命3μs)に比べて、短い時間で準安定状態へ占有数が移行されていることになる。この1レーザー照射の場合、自然放出を通じてターゲットのコヒーランスが自発的に発展するため、超放射に遅延時間が生じる。そこで、554nmレーザーに加えて、1500nmのトリガーレーザーを入射してやることで、コヒーランスの発展を促し、より短い時間で、効率的に準安定状態へ占有数を移すことを試みた。結果、1レーザー照射の場合と比べ、より短い遅延時間で、強い超放射が観測され、7%のバリウム原子を、数nsの時間で基底状態から準安定状態へ移行させることに成功した。
副生物ネットワークの形成における中間処理の位置づけの解析

現行の廃棄物(副生物)処理システムは、最終処分として埋立投棄処理を前提としており、排出直後の副生物に対して施される中間処理の主要な目的は減量化にある。中間処理は、汚泥に対する脱水操作のような自己中間処理と業者に委託する委託中間処理があり、後者には、焼却や中和のように減量化のみを目的とする操作と堆肥化のような資源化処理が含まれる。しかし本来のゼロエミッションの目標達成のためには、減量化を目的とする中問処理操作は極力排し、全てに資源化処理を適用すべきであり、本研究はこのような問題意識の下で、現行の中問処理過程とそれを担う中間処理業の実態を宮城県内の産業廃棄物中間処理業者168社(回答129社、無回答39社)にアンケートを送付し、その結果から資源化処理の条件および問題点を明らかにした。その結果によれば、複合的な処理機能を持っている業者が多く、全体の約88%が中間処理の機能を持っており、約53%が運搬、約12%が埋立処理できる業者である。また中間処理の内容は再資源化に繋がるような処理よりは焼却や破砕が中心である。この中で更なるプロセスで資源化やリサイクルができそうな項目は脱水、乾燥、油水分離、中和、分級、溶融、切断などであるが、このような処理が資源化プロセスに関連しているかは現状では明らかにはならなかった。今後、処理技術、利用先、資源化技術についてより詳細な分析が必要である。結局、中間処理によって確実に資源化できると思われる項目は堆肥化のみであった。また中間処理業者の産業廃棄物のインプット、アウトプットの調査から適切な中間処理によって産業廃棄物の再資源化率を向上させ得ることが分かった。また産業廃棄物の中間処理をすることにより再資源化やリサイクルを促進させるためのデータベースやネットワークの提案を行った。
哺乳類のDNA損傷応答因子欠損細胞を用いた迅速かつ高感度な遺伝毒性検出法の研究

哺乳類のDNA損傷応答因子欠損細胞を用いて、化学物質の遺伝毒性を迅速、簡便かつ高感度に検出する試験法の確立を目指し、損傷乗り越え合成(translesion synthesis: TLS)型DNAポリメラーゼ(Polη、Polι、Polκ)三重欠損マウスより作出した胚性線維芽細胞(MEF)を用いて、被験物質に対する生存率を野生型マウス由来のMEFと比較した。その結果、本手法が様々な化学物質の哺乳類細胞に対する遺伝毒性の評価に役立つことが判明した。研究代表者は、哺乳類のDNA損傷応答因子欠損細胞を用いて、化学物質の遺伝毒性を迅速、簡便かつ高感度に検出する試験法の確立を目指し、以下の研究を行った。具体的には、予備実験で紫外線などのある種の変異原に対して極めて高い感受性を示す、損傷乗り越え合成(translesion synthesis: TLS)型DNAポリメラーゼ(Polη、Polι、Polκ)三重欠損マウスより作出した胚性繊維芽細胞(mouse embryonic fibroblasts: MEF)を用いて、実験条件の最適化と化合物の濃度設定方法を検討した。そのために、エームズ試験、小核試験、染色体異常試験等により遺伝毒性物質であることが明らかで、かつ代謝活性化を必要としない化合物(メタンスルホン酸メチル、シスプラチン、カンプトテシン等)と、それらの試験で陰性であり、非遺伝毒性物質とされる化合物(NaCl、エタノール、クロロホルム等)に対する野生型MEFとPolη/Polι/Polκ三重欠損細胞(以下triple knockout cells: TKO細胞)の感受性をミトコンドリア活性を指標とするMTSアッセイにより測定した。その結果、ほとんどの物質で、予想通りの結果が得られる条件を見出すことが出来た。ただしエタノールは培地中の濃度が10%以上にならないと十分な増殖抑制効果が見られず、培地の希釈による増殖への影響が大きいので、対象からは外すこととした。計画に沿って順調に研究を進めた。非遺伝毒性物質の代表の一つとして取り上げたエタノールが、培地中の濃度が10%以上にならないと十分な増殖抑制効果を示さないという結果は予想に反したが、培地成分の希釈による増殖抑制と考えられるので、エタノールは対照群から外すことにした。それ以外はおおむね順調である。哺乳類の代表的な損傷乗り越え型DNAポリメラーゼであるPolη、Polι、Polκの三重欠損細胞(triple KO細胞;TKO細胞)を野生型(WT)あるいはそれぞれのポリメラーゼの単独欠損細胞と比較しつつ、作用機序の異なる様々な遺伝毒性物質に対する感受性を、ミトコンドリア活性を指標としたMTSアッセイにより調べた。アルキル化剤であるメタンスルホン酸メチル、DNA架橋剤であるマイトマイシンCおよびシスプラチン、酸化剤である臭素酸カリウム、一本鎖切断を誘発するカンプトテシンなどの化合物に対し、TKO細胞は最も高い感受性を示した。そこでこれらの化合物に加え、遺伝毒性の有無が既知の医薬品、食品添加物、あるいは環境・食品汚染物質に対するWT細胞とTKO細胞の感受性の比(IC50-WT/IC50-TKO)を測定したところ、11種類中10種類の遺伝毒性物質でTKO細胞はWT細胞に比べて有意に高い感受性を示し、IC50-WT/IC50-TKO値が2以上を判定基準とした場合の感度は90.9%であった。一方で、塩化アンモニウムなど6種類の非遺伝毒性物質に対してTKO細胞はWT細胞と同程度の感受性を示し、IC50-WT/IC50-TKO値はいずれも2以下であった。またメタンスルホン酸メチルで処理したTKO細胞では、ユビキチン化PCNAおよびγ-H2AXの蓄積がWT細胞より亢進していたが、塩化アンモニウム処理ではいずれの細胞でもそれらの蓄積は見られなかった。これらの結果から、TKO細胞は様々な機序の遺伝毒性物質に高感受性を示し、新規遺伝毒性スクリーニング系に有用であると考えられる。遺伝毒性物質のスクリーニング系として、TKO細胞の細胞増殖能を指標とする方法が有望であることが明らかになった点で、ほぼ順調に進んでいる。ヌクレオチド除去修復(NER)系の欠損細胞やTLS欠損とNER欠損の両者を併せ持つ細胞の解析が少し遅れているが、TKO細胞についてその他の解析も進んでいることから、全体的には「(2)おおむね順調に進展している。」と判断した。化学物質による遺伝毒性の多くはゲノムDNAがアルキル化、酸化、付加体形成などの損傷塩基を鋳型として、これらの複製を行う損傷乗り越えDNA合成(translesion DNA synthesis: TLS)により生じると考えられている。一方で、TLSが働かなければ、複製フォークの崩壊によって細胞死が引き起こされる。本研究では、TLSポリメラーゼの中でも損傷塩基を鋳型として直接塩基を挿入する"インサーター"であるPolη、Polι、Polκを欠損したtriple knockout (TKO)マウス胚性繊維芽細胞が作用機序の異なる様々な遺伝毒性物質に特異的に感受性を示し、遺伝毒性の検出に有用であるか検討した。その結果、TKO細胞は11種類中10種類の遺伝毒性物質で野生型(WT)細胞に比べて有意に高い感受性を示した。一方で、塩化アンモニウムなど6種類の毒性物質に対してTKO細胞はWT細胞と同程度の感受性を示した。本結果から、TKO細胞は新規遺伝毒性スクリーニング系に有用であると考えられる。そこで次に代謝活性化を必要とする遺伝毒性物質であるシクロフォスファミド(CP)およびベンゾ[a]

ピレン(BaP)に対する感受性を比較したところ、TKO細胞はCPに対してラット肝ミクロソーム画分(S9 mix)存在下でWT細胞と比べて3.3倍高い感受性を示し、S9 mix非存在下ではどちらの細胞も全く感受性を示さなかった。一方でBaPに対しては、WT細胞はCPの場合と同様にS9 mix存在下でのみ感受性を示したのに対し、TKO細胞はS9 mix存在下よりも非存在下でさらに高い感受性を示した。そこでどのTLSポリメラーゼの欠損が非代謝BaPに対する感受性に寄与しているか調べたところ、Polκ欠損およびPolι欠損細胞で非代謝BaPに対する高感受性が見られた。哺乳類のDNA損傷応答因子欠損細胞を用いて、化学物質の遺伝毒性を迅速、簡便かつ高感度に検出する試験法の確立を目指し、損傷乗り越え合成(translesion synthesis: TLS)型DNAポリメラーゼ(Polη、Polι、Polκ)三重欠損マウスより作出した胚性線維芽細胞(MEF)を用いて、被験物質に対する生存率を野生型マウス由来のMEFと比較した。その結果、本手法が様々な化学物質の哺乳類細胞に対する遺伝毒性の評価に役立つことが判明した。当初の予定にしたがって、これまでの試験法で遺伝毒性物質あるいは非遺伝毒性物質として分類されている化合物について、さらに知見を増やすとともに、代謝活性化を必要とする化合物については、S9 mix処理の条件を検討し、本アッセイにかける。一方、これまでの試験法では判定が困難であった化合物について、本アッセイにかけて遺伝毒性の有無を調べる。また化合物ライブラリーを用いたラージスケール実験へと展開する。今後はTKO細胞で遺伝毒性物質が高い細胞毒性を示すメカニズムについて、いくつかの代表的な化合物、例えばメタンスルホン酸メチルやシスプラチンについて調べていきたい。また代謝活性化を必要とする遺伝毒性物質であるシクロホスファミドやベンゾ[a]ピレンなどに本系の適用を試みる。NER欠損とTLS欠損を併せ持つ細胞についても、感受性の更なる上昇を期待して推進する。分子生物学「その他」の費用として予定していた論文作成関係の費用が、当該年度は少なくて済んだのが主たる理由である。研究の進展に伴って、新規の研究計画を進める必要が出来たが、その研究が簡単には進められないことが研究期間の最後のほうになって判明した。そのため研究期間を延長する必要が生じ、次年度に予算を繰り越すことになった。次年度は、前年度の分まで論文作成をさらに進める予定である。実験としてはNER欠損細胞とTLS欠損細胞およびNERとTLSの二重欠損細胞を作成し、その細胞の種々の化合物に対する感受性を評価する予定である。そのための消耗品購入に次年度へ繰り越した予算を使用する。
正20面体クラスター固体のキャリアダイナミクスと電子状態の解明

本研究はボロン正20面体クラスター固体において、ホール効果を暗中および光励起下で測定し、そのキャリアダイナミクスを解明することを目的としている。昨年度研究においては、ボロン正20面体クラスター固体の代表格であるβ菱面体晶ボロン(βボロン)において定常レーザー光を照射した場合の光伝導を室温から約50Kの低温に渡って測定した結果、βボロンの定常光照射下での光伝導強度は温度を下げるに従って一度減少し、約150Kを境にして再び増大することが明らかになった。この現象はβボロンの複雑な電子構造に伴う複雑な伝導機構を示唆するものであった。本年度研究においては引き続きβボロンについて、暗中および光励起下でホール効果測定を行い、そのキャリアタイプとキャリア濃度、移動度を明らかにすることによりキャリアダイナミックスの解明をさらに進めることを目的とした。ボロンは純物質半導体であるにも関わらず、抵抗が極めて高いためにこれまで室温におけるホール効果の測定が行われたことはない。本研究では試料の形状、電極の配置に工夫を施すことにより、世界で始めて純物質半導体であるボロンの暗中および光励起下におけるホール効果測定に成功した。その結果、暗中ではP型伝導が支配的であるのに対し、光励起下ではN型伝導が支配することが明らかになった。ゼーベック係数に関する既往の研究から、暗中のP型伝導は示唆されており、本研究のホール効果測定の結果はこれに一致する。光励起下のキャリアタイプについてはパルス光を励起に用いたTOF法の報告があるが、この報文ではP型伝導しか観測されていない。本研究の定常光下でN型が支配するという結果とは一見矛盾するが、これらの現象はβボロンが光励起されると励起された電子は非常に早くトラップされるか再結合し、その後の伝導はトラップからの電子の熱離脱が支配するというモデルによって矛盾無く説明できる。本年度研究においては、ボロン正20面体クラスター固体の代表格であるβ菱面体晶ボロン(βボロン)において定常レーザー光を照射した場合の光伝導を室温から約50Kの低温に渡って測定した。その結果、βボロンの定常光照射下での光伝導強度は温度を下げるに従って一度減少し、約150Kを境にして再び増大することが新たに明らかになった。またこの測定を行う際に、約200mWのレーザー光を照射し始めてから光伝導強度が定常状態に達するまで100000秒のオーダーの時間を要することが明らかになった。150Kまでの温度の低下に伴う光伝導強度の減少(熱活性化過程)は、これまで考えられているギャップ内の局在状態にトラップされた電子の熱離脱に支配される光伝導によってうまく説明できるが、150K以下の低温での温度の低下に対して強度が増大する振る舞い(逆熱活性化過程)は別の支配機構の存在を意味する。一方、DV-X_α法によってβボロン中に存在するクラスターの電子状態計算を行い、さらに結晶構造を検討した結果、いわゆる伝導帯の直下に状態密度の大きな局在状態が存在することが示唆された。上記の逆熱活性化過程の機構は、この局在状態にトラップされた電子が低温では熱離脱できなくなり、結果として生じるホールキャリアが増大することによると仮定するとうまく説明できる。本年度はこの他、βボロンにおけるホール効果の測定、ホール効果測定装置への光導入型低温クライオスタットと礼起用レーザの設備を行った。本年度得られた上記仮説は、来年度に計画しているβボロンや金属ドープβボロンの光励起ホール効果測定によって確かめられる。

本研究の定常光下でN型が支配するという結果とは一見矛盾するが、これらの現象はβボロンが光励起されると励起された電子は非常に早くトラップされるか再結合し、その後の伝導はトラップからの電子の熱離脱が支配するというモデルによって矛盾無く説明できる。
青年期の自閉スペクトラム症者と家族に対するスキーマ療法を用いた心理教育の実証研究

〈研究2〉高等教育機関に在籍するASDの診断を持つ学生を対象として,CBTを用いた心理教育を実施することが,獲得できる支援を増加させることを,ランダム化比較試験(RCT)により検証する。方法:〈研究1〉の参加者および,関東圏内のメンタルクリニック,学生相談室から参加者を募集する。参加者のうち15名を待機群,15名を介入群に振り分ける。介入群には,1回100分のCBTセッションを全6回行う。全6回のテーマを表2に示す。研究1〉対象:高等教育機関に在籍するASDの診断を持つ学生100名。研究2)千葉大学附属病院の倫理申請委員会にて申請中である。研究1)リクルートに時間を要しているため。研究2)本研究の倫理審査に時間を要しているため。研究1)近隣のクリニックにリクルートのチラシを配布し、リクルートを募る。研究2)千葉大学倫理委員会にて承認を得た後、プログラムを試行的に数ケース行う。その後、ランダム化比較試験のセッティングにて施行を行う。進捗が遅く、謝金などの使用金額が少なかったため、今年度は使用額が少なかった。次年度は、リクルートを強化し、謝金に使用するものとする。また、大学院生にアルバイトとしてデータ入力を行ってもらう。さらには、学会発表等で予算を使用する予定とする。
自己ガイド法によるナノ構造の巨視的配列化と15Tbit/inch2記録媒体の作製

ボトムアップ式のナノ加工法の代表であるブロックコポリマー(BC)が形成するミクロ相分離ナノ構造の応用研究の中で,トップダウン式ナノ加工法によるガイドパターンを用いずに巨視的配列に成功した例はない.本研究では,液晶性BCの液晶性を2段階で利用することにより,巨視的に同一方向に配列した垂直配向ナノシリンダー(NC)配列体を作製し,構造微細化を施すことにより,安価で大量生産性に優れる超高密度の磁気記録媒体の作製へつなげる.具体的には,液晶性BCの特徴であるNCの垂直配向性を,表面封止法により一度消し,ラビング法による液晶配向に誘起された巨視的配列平行NC構造を得る.表面封止層を除去し再熱処理を施すことにより,液晶性BCの特徴を再発現させ,巨視的配列平行NC構造を自己ガイドとした巨視的配列垂直NC構造を得る.平成30年度では「巨視的配列平行NCから巨視的配列垂直NCへの転移」として,1表面封止物質の探索,2BC膜の製膜条件の検討,3表面封止除去方法の検討,4ラビング条件の検討,5偏光照射による平行シリンダー構造の作成を行った.1では分子量の異なる3種類のポリジメチルシロキサン(PDMS)において検討を行ったところ,全ての試料において表面封止効果が確認された.3の表面封止除去方法の検討とともに中程度の分子量のPDMSが最適であったとことがわかった.分子量の低い試料では末端の密度が相対的に増加するため,BC膜への入り込みが高くなり,除去性能が低いと考えられる.また,分子量の高い試料ではヘキサンへの溶解性が他よりも劣ると考えられる.4の検討ではラビング時間を従来の1/10まで低減させ,更に配向性が高い条件を見つけることができた.5では偏光照射によっても変更シリンダー構造を作製することに成功した.交付申請書に記載した当初の研究実施計画では上記の1表面封止物質の探索,2BC膜の製膜条件の検討,3表面封止除去方法の検討までの内容を計画していた.当初計画については十分な検討がおこなえたと考える.それに加えて,平成31年度に計画していた4ラビング条件の検討を一部進めることができ,ラビング時間を低減させることができたことは,今後の研究を更に迅速に進めることに繋がり,本研究課題の進捗状況が進んでいると言える.更に,5偏光照射による平行シリンダー構造の作成については,本来想定していなかった内容である.波長420nmの半導体レーザーを用い,液晶当方相からスメクチックA相に降温させる過程で,偏光照射を施した.その際BC膜にラビング法時と同様に表面封止をおこなうことにより,平行シリンダー構造を得ることに成功した.偏光照射によりアゾベンゼンのWeigert効果が発揮され,偏光方向と垂直に液晶が並び,同方向に並ぶ性質のあるシリンダー構造も配向したと考えられる.また,偏光方向と垂直方向には2次元の自由度があるが,表面封止を施すことより,膜面外方向への配向を阻害し,面内方向に配向した平行配向シリンダー構造が得られたと考えられる.これまで考えていたラビング方法とは異なり,非接触での配向が可能という利点がある.ラビング法は液晶パネル作製にも用いられる方法で,大量生産性に富む.一方偏光照射法は,パターン露光が可能であり,任意の場所に,任意の面内方向への配向が可能となり,それぞれ相補的な役割を果たす.この結果からも研究の司直は良好であると言える.●平成31年度2.巨視的配列垂直シリンダーの高配列化:垂直シリンダーの高配列化には自己ガイドとなる巨視的配列平行シリンダーの高配列化が必要である.1ラビング条件:ラビングローラーの回転速度と配向膜(ポリイミド膜)接触強度,ラビング回数.2ポリイミド膜条件:現状容易製膜の100nm膜厚を用いているが,ガラス基板表面処理により,10nm程度への薄膜化を施し,ラビング後のラフネスを減少させる.その際,柔軟性の高い(製膜性の良い)ポリイミド前駆体の合成を検討する.3偏光照射による平行配向シリンダーの高配列化:BC膜製膜条件及び,偏光照射条件の検討をおこなう.●平成32年度以降3.磁性体への六方配列構造パターン転写:1親水性NCとそれを囲む疎水性の液晶マトリックスの化学的コントラストにより,親水性物質をNCドメインに選択的に導入または表面堆積できる(BCテンプレート法).気相もしくは液相での導入・堆積を試みる.数nmサイズでも強磁性を示すCoPt,FePtへの転写をおこなう.2選択的導入・堆積法で十分な磁気記録性が得られない場合は,RIEによる磁性体層含有基板加工法を用いる.4.巨視的同一配列垂直シリンダーの高密度化:現在用いている液晶性BCでは記録密度は3Tbit/inch2(HDD容量:50TB)と算出される.液晶性BCの重合度(N)を小さくすることにより,ナノ構造サイズ及び間隔を小さくできる.しかし,Nが小さすぎると相分離が起こらず,ナノ構造が得られない.

両ブロック間の反発力を上げ,相分離を起こすために,金属イオンなどを親水性ドメインに含有させ,見かけの反発力を向上させることにより構造微細化をはかる.ボトムアップ式のナノ加工法の代表であるブロックコポリマー(BC)が形成するミクロ相分離ナノ構造の応用研究の中で,トップダウン式ナノ加工法によるガイドパターンを用いずに巨視的配列に成功した例はない.本研究では,液晶性BCの液晶性を2段階で利用することにより,巨視的に同一方向に配列した垂直配向ナノシリンダー(NC)配列体を作製し,構造微細化を施すことにより,安価で大量生産性に優れる超高密度の磁気記録媒体の作製へつなげる.具体的には,液晶性BCの特徴であるNCの垂直配向性を,表面封止法により一度消し,ラビング法による液晶配向に誘起された巨視的配列平行NC構造を得る.表面封止層を除去し再熱処理を施すことにより,液晶性BCの特徴を再発現させ,巨視的配列平行NC構造を自己ガイドとした巨視的配列垂直NC構造を得る.平成30年度では「巨視的配列平行NCから巨視的配列垂直NCへの転移」として,1表面封止物質の探索,2BC膜の製膜条件の検討,3表面封止除去方法の検討,4ラビング条件の検討,5偏光照射による平行シリンダー構造の作成を行った.1では分子量の異なる3種類のポリジメチルシロキサン(PDMS)において検討を行ったところ,全ての試料において表面封止効果が確認された.3の表面封止除去方法の検討とともに中程度の分子量のPDMSが最適であったとことがわかった.分子量の低い試料では末端の密度が相対的に増加するため,BC膜への入り込みが高くなり,除去性能が低いと考えられる.また,分子量の高い試料ではヘキサンへの溶解性が他よりも劣ると考えられる.4の検討ではラビング時間を従来の1/10まで低減させ,更に配向性が高い条件を見つけることができた.5では偏光照射によっても変更シリンダー構造を作製することに成功した.交付申請書に記載した当初の研究実施計画では上記の1表面封止物質の探索,2BC膜の製膜条件の検討,3表面封止除去方法の検討までの内容を計画していた.当初計画については十分な検討がおこなえたと考える.それに加えて,平成31年度に計画していた4ラビング条件の検討を一部進めることができ,ラビング時間を低減させることができたことは,今後の研究を更に迅速に進めることに繋がり,本研究課題の進捗状況が進んでいると言える.更に,5偏光照射による平行シリンダー構造の作成については,本来想定していなかった内容である.波長420nmの半導体レーザーを用い,液晶当方相からスメクチックA相に降温させる過程で,偏光照射を施した.その際BC膜にラビング法時と同様に表面封止をおこなうことにより,平行シリンダー構造を得ることに成功した.偏光照射によりアゾベンゼンのWeigert効果が発揮され,偏光方向と垂直に液晶が並び,同方向に並ぶ性質のあるシリンダー構造も配向したと考えられる.また,偏光方向と垂直方向には2次元の自由度があるが,表面封止を施すことより,膜面外方向への配向を阻害し,面内方向に配向した平行配向シリンダー構造が得られたと考えられる.これまで考えていたラビング方法とは異なり,非接触での配向が可能という利点がある.ラビング法は液晶パネル作製にも用いられる方法で,大量生産性に富む.一方偏光照射法は,パターン露光が可能であり,任意の場所に,任意の面内方向への配向が可能となり,それぞれ相補的な役割を果たす.この結果からも研究の司直は良好であると言える.●平成31年度2.巨視的配列垂直シリンダーの高配列化:垂直シリンダーの高配列化には自己ガイドとなる巨視的配列平行シリンダーの高配列化が必要である.1ラビング条件:ラビングローラーの回転速度と配向膜(ポリイミド膜)接触強度,ラビング回数.2ポリイミド膜条件:現状容易製膜の100nm膜厚を用いているが,ガラス基板表面処理により,10nm程度への薄膜化を施し,ラビング後のラフネスを減少させる.その際,柔軟性の高い(製膜性の良い)