hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
5フェムト秒極超短赤外パルス光による強相関電子系の動的局在と秩序形成の研究

1)単一サイクル光源を用い、擬一次元有機伝導体(TMTTF)2AsF6において、動的局在効果に関係する電荷局在のダイナミクスを明らかにした(PRB93,165126(2016))。2)二次元有機伝導体(α-(ET)2I3)における電荷局在(Nature commun. 2014)の機構を解明するために、7 fsパルスの偏光制御を行った。a)過渡的な電荷局在は、a軸方向に平行な1010型の電荷秩序に類似であること、ii)この電荷局在は、a軸に垂直偏光の励起により形成されることを明らかにした。理論計算との比較から、二次元三角格子上の移動積分とクーロン反発のネットワークの重要性が分かった(submitted to PRL.)。3)有機ダイマー三角格子金属(k-(h-ET)2Cu[N(CN)2]Br)において、10MV/cmの強励起に対してa)反射ピークの巨大シフトや先鋭化を発見し、b)この効果がモット転移の相図を反映した異常を明らかにした。また別のダイマー格子系の電場効果を調べ、光測定の準備を行った(PRB95, 085149(2017))。4)2次元拡張ハバード・モデルに対する振動電場印加の効果を、α-(ET)2I3と同じ空間反転対称性のもつものと、仮想的な鏡映対称性をもつものについて計算し、サイト間クーロン相互作用がもたらす電荷秩序に、電子のホッピングの対称性が絡んでいることを示した(JPSJ 86, 024711(2017))。5)一次元多体スピン系と一次元ハバード模型における光励起状態について解析を行った。スピン間相互作用によりラビ振動が大きく変化すること、CW励起による動的局在現象が電子間相互作用や電子密度に敏感に変化することを見出し、その機構を明らかにした1)キャリアエンベロープ位相を固定した7 fsパルスの偏光制御を分光測定へ適用した例は世界にも例がない。この技術は、CaF2のワイアーグリッド偏光子対によって実現したものであり、ポンププローブ測定における励起光、プローブ光それぞれの強度と偏光方向を独立に変えられる。この測定技術と理論解析によって三角格子二次元有機伝導体(α-(ET)2I3)における電荷局在(,Nature commun. 2014)の機構を解明できた(Phys. Rev. Lett.投稿中)。さらに、今後この変更制御光源を駆使することによって、固体中の電子のコヒーレント現象の探索が展開できる。2)有機ダイマーモット絶縁体に隣接する金属(k-(h-ET)2Cu[N(CN)2]Br)において、10MV/cmの強励起に対して射ピークの顕著なシフトや先鋭化など、通常の半導体では考えられない劇的な非線形応答を初めて見出した。その起源は現段階では明らかではないが、モット転移の相図を反映した温度依存性を示すことから、電子相関に起因する新たな光強電場効果を実験的に見出したと言える。3)遷移金属酸化物V2O3は典型的なモット絶縁体物質であるが、電子構造が福雑なこともありこれまで光誘起相転移の研究があまりなされてこなかったが、近年になり国際的に注目されている研究対象である。この時間分解能でのアプローチは例がなく独自性が高い。4)パルス波照射後の電子状態変化のうち、フロケ理論の高周波数展開による有効模型と整合するもの/しないもの、照射前の模型を熱化したものと整合するもの/しないものを整理することで、秩序の変調の系統性について見込みを得た。5)昨年度開発した一次元量子多体系の時間発展状態の解析法であるiTEBD法を用いることで、一次元多体系のコヒーレント状態の解析が有限サイズ効果の影響無く高い精度で可能になった。
ヘヴァリッジの研究を核とした福祉国家の起源と現代性の探究

福祉国家/福祉社会が持続可能かという問いに対して、ベヴァリッジを中核とするLSEの福祉思想は、ケンブリッジ型とオックスフォード型の改良混合hybridとして把握でき、同時に新自由主義New Liberalismの完成態であるという仮説を検証した。ケンブリッジ型とは、資本主義の枠内で具体的な政策に結びつく実践的な態度であり、オックスフォード型とは人格の陶冶や共同体の再生といった理想主義的・共和主義的な接近方法である。福祉国家はどこから始まり、どこに行くのか-。本研究は次の二方向から、福祉国家理念の起源と現代性を確定する試みである。第1に、1880年代から1910年代にかけて、ベヴァリッジの先達たちが福祉国家の思想的基盤を固めていく方向である。第2に、1940年代から1960年代にかけて、ベヴァリッジ自身が福祉国家の強化・拡大を模索する方向である。本研究は申請者のベヴァリッジ研究を核に据えたうえでその殻を破り、個人的自由の侵犯、経済的な非効率、共同体の不在、一国主義という福祉国家への批判に対し、真摯に回答することを目的とする。その過程で、個別思想を越えた「福祉に関する時代精神・観念」が摘出される。本研究の最終的な目的は「福祉国家理念の起源と現代性を確定する試み」である。当初の予定通り、本年度はLSEの教授であったライオネル・ロビンズ、学長であったウィリアム・ベヴァリッジ、ケンブリッジ大学の講師であったフレデリック・ラヴィントンに注目した。その中で、次のような成果が出た。(1)経済学史学会・全国大会にて、招聘パネリストとして「貧困から福祉への昇華:歴史制約下にあるベヴァリッジ理念の普遍性」を発表したこと(2008.5)。これは「共通論題:貧困と福祉の経済思想」というテーマで議論されたものであり、約150名の聴衆を集めた。(2)同志社大学経済学部シンポジウムにて、招聘パネリストとして「ベヴァリッジの貧困観と家族観:福祉国家理念の可能性」を発表したこと(2009.1)。これは「福祉という思想:社会はいかにして可能か」というテーマで議論された者であり、約100名強の聴衆を集めた。(3)第2回欧州経済学史学会および日本経済学史学会の合同国際会議にて、「ライオネル・ロビンズのイタリア・日本導入史」を発表した。これはイタリア人研究者との共同研究であり、英語で発表された(2009.3)。(4)『経済学論集』(査読付き雑誌)に「ラヴィントンのケンブリッジ生活」を執筆した(2009.10)。これは福祉国家論を考える際に、ケンブリッジ型とオックスフォード型を分けることから、ケンブリッジの経済学者の生活をケインズとの関係で問題にしたものである。以上のように、多くの成果が結実し、福祉国家理念の起源をさぐる研究となった。(631)本研究の最終的な目的は「福祉国家理念の起源と現代性を確定する試み」である。当初の予定通り、本年度も昨年に続き、LSEの教授であったライオネル・ロビンズ、学長であったウィリアム・ベヴァリッジ、ケンブリッジ大学の講師であったフレデリック・ラヴィントンに注目した。(1)経済学史学会・全国大会にて、「日本におけるロビンズの導入過程-1930年代と1950年代-」を発表したこと(2009.5)。これは新厚生経済学の提唱者であるロビンズが、いかに戦間期日本の文脈に導入されたかを扱い、初めて日本の経済思想へ拡大した考察を行ったことになった。(2)第13回欧州経済学史学会ESHETにて、同上の英語版を改訂して発表したこと(2009.4)。(3)第14回欧州経済学史学会ESHETにて、「Frederic Lavington on Big Business」という発表をしたこと(2010.3)。ラヴィントンはケンブリッジ学派の一員だが、本研究で初めて注目され、資本主義を安定化させるにはどのような企業家行動が必要かという規範的な議論を抽出した。(4)国際セミナーCambridge, LSE, and the Foundations of the WelfareState : New Liberalism to Neo-liberalismを共同開催し、科研費テーマの国際交流を果たした。7名の海外招聘者と国内の研究者と、英語で議論を果たした(2010.3)。これは新しい介入的・社会的自由主義の歴史文脈を、ネオリベラリズムまで視野を広げて解釈しようという野心的な試みであった。(687)本研究の最終的な目的は「福祉国家理念の起源と現代性を確定する試み」である。(1)最大の成果は小峯敦編著『経済思想のなかの貧困・福祉』(ミネルヴァ書房、2011.3)を完成させたことである。

10人にわたるプロジェクトを編集しただけでなく、序章と第4章も担当し、それぞれ「なぜ経済思想からみた福祉なのか」「191020年代における福祉の経済思想:社会と経済の分離・包含.併存」を執筆した。(2)同じく、福祉のプロジェクトとして、次の本の共著として参加したことである。"Beverige ona Welfare Society : an Integration of his Trilogy", in Roger E.Backhouse and Tamotsu Nishizawa (eds.)No wealth but Life : Welfare Economics and the Welfare State in Britain, 1880-1945, Cambridge : Cambridge University Press, 298-316, April 2010.(3)その他、英語での発表を少なくとも4回行った。それぞれトレント(イタリア)、シラキューズ(アメリカ)、ケンブリッジ、東京である。論題はベヴァリッジの福祉社会またはラヴィントンの企業者論であることが多かった。福祉国家の起源と現代性を探るのに、最適な標的はLSEの福祉思想である。その中で、2つの方向・時代から、(A)国内の経済、(B)国際的な政治経済、(C)共同体(徳)という3つの福祉存続条件を調べていく。中心となるのは計画の初期にはキャナンであり、後期にはベヴァリッジの連邦主義である。手段としては、大型図書やマイクロ・フィルムを使った資料の分析、海外アーカイブを用いた未公開資料の収集・分析・デジタル化である。最終年である本年度は特に(C)を考察しつつ、全体の構想を仕上げる。まず「大学行政官としてのケインズ」という題名で学会報告を行い、同時に英語および日本語で論文化する。この論題はケンブリッジ大学の女性学位問題を題材にしつつ、どのような組織をケインズが推奨したのか、ここに自由(資本主義)と制御(社会保障)という敷衍したテーマを見出すことが可能となる。半自治組織としてのカレッジ、大学に着目するのである。夏にはClare Hall,Cambridgeに滞在し、ケインズ関係の文書を資料蒐集した。その際にキングズカレッジの古文書館、そして大学中央図書館の稀覯室を拠点とした。同時に、オックスフォード大学のベリオール・カレッジで開かれた学会に参加した。ここはベヴァリッジが大学生活の拠点とした場所であり、イギリス理想主義の殿堂である。その現地に触れることにより、今後の資料収集の足がかりとした。またこの資料に基づいて、次の題名でオーストラリアの経済思想学会で報告した。Why didKeynespromote Grace I in 1921?A Cambridge University Officer's Attitude towards Conferring Degrees on Women。そこでのコメントに基づいて、大きな改訂を加えて、再びフィレンツェの国際会議で報告をした。
摂食関連ペプチドによる上唾液核ニューロン活動の調節機構に関する研究

ラット顎下腺・舌下腺の副交感性の一次中枢である上唾液核ニューロンは、視床下部外側野(摂食中枢)ニューロンが産生する摂食関連ペプチドのオレキシンにより興奮した。この興奮はオレキシン受容体のOX1RとOX2Rのアンタゴニストにより完全に消失した。またOX1RとOX2Rに対する免疫活性が示されたことから、その興奮作用はこれらの受容体を介していることが示唆された。摂食時の豊富な唾液分泌はオレキシンが上唾液核ニューロンを刺激することが関与しているのかもしれない。Wistarラット(オス、10週齢)をネンブタール(50mg/Kg)で麻酔をした。唾液腺支配の上唾液核ニューロンを逆行性に標識するために鼓索-舌神経に2%フルオロゴールドを12μl注入した。48時間後、4%パラホルムアルデヒド溶液で潅流固定をした。脳幹部の厚さ5μmの連続横断切片を作製し、ニューロペプチドY、オレキシン、コレシストキニンに対する免疫染色を行った。蛍光顕微鏡下にてフルオロゴールド陽性の上唾液核ニューロン周辺の各ペプチドに対する免疫活性がある神経線維を検索した。オレキシン神経線維に対する免疫活性が検出されたが、ニューロペプチドYとコレシストキニンに対する免疫活性は検出されなかった。ニューロペプチドYとコレシストキニンに対しては抗体の感度が低いことも考えられるので、存在しないことを確かめる為には更に別の抗体で調ペてみる必要がある。この免疫組織化学的データをサポートする為に一部電気生理学的実験を行った。主に電気生理学的実験は次年度(平成22年度)に行うが、オレキシンとニューロペプチドYについて上唾液核ニューロンの応答を調べた。免疫組織化学的実験と同様に、蛍光色素のデキストランーテキサスレッドーリジンでWistarラット(7-10日齢)の顎下腺・舌下腺支配の上唾液核ニューロンを標識した。スライス標本作製後、標識ニューロンからホールセルパッチクランプ法により記録を行った。記録は電圧固定下で保持電位-70mVでテトロドトキシン存在下(シナプス伝達遮断下)で行った(3ニューロン)。オレキシン投与により小さい内向き電流が観察された(<20pA)が、ニューロペプチドYについては応答がなかった。免疫活性が認められたオレキシンでも応答が非常に小さかつたのでその発現は発逹変化するのかもしれない。ラットは生後約3週齢になって固形食を摂食する、つまりこの時期から咀嚼により摂食をする。唾液分泌も発逹に伴って変化するのかもしれない。電気生理学的実験および免疫組織化学的実験ともに前年度に十分出来なかった項目について例数を増やし、H22年度は摂食促進ペプチドであるオレキシンとNPYについて重点的に実験を行い以下の結果が得られた。1.オレキシンについて電気生理学的実験では、唾液腺支配の上唾液核ニューロン(SSNニューロン)からホールセルパッチクランプ法により保持電位-60mVで微小興奮性シナプス後電流(mEPSC)を観察した。オレキシンAとB(Ore A,Ore B)のサブタイプが存在する。Ore A、Ore Bに対して多くのSSNニューロンは内向き電流を誘発し(興奮性応答)、主にオレキシンAに対して応答を示した。オレキシンの受容体はOX1とOX2受容体が存在し、OX1受容体はOre Aによって、OX2受容体はOre A、Bによって刺激される。SSNニューロンのOre A応答はOX1受容体アンタゴニストSB334867によって大きく減少した。よってSSNニューロン(シナプス後膜)は主にOX1受容体を発現していることが考えられる。mEPSCの発生頻度に対して(シナプス前膜に対して)Ore A、Ore Bはほとんど影響しなかった様に思われるが、この点はH23年度で引き続き確認をする。2.NPYについて免疫組織化学的実験で、NPYに対する抗体を代えて検索した結果SSNニューロンに投射線維の免疫活性が親察された。オレキシンと同様な電気生理学的実験でNPYに対する応答を検索した結果、SSNニューロンはNPYに対して内向き電流を発生した。よってシナプス後膜にNPY受容体が存在することが考えられる。この他、摂食促進ペプチドであるグレリン、摂食抑制ペプチドであるCRFについて電気生理学的実験を行ったが、十分検証できていない。次年度はグレリンやCRFに加えて他の摂食促進および抑制ペプチドも電気生理学的、免疫組織化学的に検索することによって、摂食関連ペプチドのSSNニューロンに対する役割を明らかにしたい。H23年度はオレキシンに焦点を絞り、それによる興奮性作用はどの受容体を介しているのか詳細に免疫組織化学的および電気生理学的に分析した。また上唾液核ニューロンの抑制性シナプス伝達におけるオレキシンの影響を電気生理学的に検索した。1.オレキシンの興奮性作用についてオレキシンにはサブタイプがオレキシンAおよびBが存在する。

またその受容体はOX1およびOX2受容体が存在する。オレキシンAはOX1とOX2受容体両方を刺激するが、オレキシンBはOX2受容体のみを刺激する。電流固定実験で100nMオレキシンAおよびBを投与した時、多くの上唾液核ニューロンでオレキシンAによる脱分極時間はオレキシンBよりも長く発火を伴った。一方オレキシンBはほとんど発火することは無かった。一方、電圧固定実験で膜電位を-70mVで固定しテトロドトキシン存在下で300nMオレキシンAおよびBを投与した。この時内向き電流発生(興奮作用)の割合は、それぞれ75%(18/24)と40%(4/10)で、このことから上唾液核ニューロンにはOX1とOX2受容体がともに存在することが示唆された。オレキシンA誘発性の内向き電流はOX1受容体アンタゴニストにより大きく減少したことから、上唾液核ニューロンには主にOX1受容体が存在することが示唆された。免疫組織化学的実験でOX1とOX2受容体の発現割合を検索した結果、上唾液核ニューロンに発現するOX1およびOX2受容体はそれぞれ53%と40%で比較的同じくらい発現していることが明らかになった。よってオレキシン作働性神経が興奮すると上唾液核ニューロンは、主にオレキシンAによりOX1およびOX2受容体を介して興奮作用を示すことが示唆された。2-オレキシンの抑制性シナプス伝達に対する影響について上唾液核ニューロンはGABAおよびグリシンによる抑制性シナプス伝達を受けている。抑制性シナプス伝達を観察しやすくする為に0mVで固定しテトロドトキシン存在下でオレキシンAおよびBを投与した。十分な例数ではないが(n=6)全ての上唾液核ニューロンにおいて外向き電流および微小抑制性シナプス後電流の頻度や大きさに変化は無かった。よってオレキシンは抑制性シナプス伝達にはほとんど影響しないことが示唆された。
発声を伴った頭部ジェスチャーの認識手法と電動車いすなどの制御インタフェースの開発

手が不自由でかつ明瞭な発声が困難な障害者を対象として、発声時の頭部方向(位置)または発声を伴った頭部ジェスチャーで、電動車いすや環境制御装置など様々な機器の制御を可能にするインタフェースを開発した。これは、センサー類を身に付ける必要のない非拘束・非接触なインタフェースで、前方に置かれた複数のマイクで収録した音響信号から操作者の発声位置を推定することで頭部の位置や動きを検出する。手の不自由な方を対象として、発声時の頭部方向(発声位置)で様々な機器の制御を可能にするインタフェースの開発を行っている。H20年度は、2次元音源定位を用いて「前進」「右折」「左折」「停止」の操作が可能な電動車いすの開発を行った。より多様な操作を実現するために、3次元音源定位を実現する3軸マイクロフォンアレイの開発も行った。実用的なシステムであるためには、様々な背景雑音が干渉する場合でも、発声位置を正しく定位できなければならない。このために、周囲の雑音レベルを自動的に学習し、そのレベルに対して優位な周波数成分を選択することで、雑音に対する頑健性を高めた。現在のシステムでは、発声位置から頭部方向を推定しているが、その発声位置から音声がどの方向にどれだけの強度で放射されているかを表す放射特性も考慮することで、より頑健な頭部方向推定が可能になる。本年度は、その基礎研究として、頭部が入る程度の16角形のフレームに、中心から放射状に直線マイクアレイを設置したマイクスタンドを作成し、その中心で実際に発声した音声を収録して、放射特性の測定を行った。そして、音圧の測定点間を線形補間することで、任意の場所における音圧を近似する放射特性モデルを構築した。また、電動車いす以外に、ポインティングデバイスの開発も行った。従来、コンピュータへの入力デバイスとしてキーボードやマウスなどが代表的であるが、いずれも手による操作が必要であるため、手に不自由がある方の障害となっている。本年度、3軸マイクロフォンアレイを用いた音声ポインティングデバイスの開発も行い、カーソルの上下左右方向への移動に加え、ディスプレイからの距離に基づいた画面の局所領域のズーム機能を実現した。更に、発声を伴った頭部ジェスチャーの認識アルゴリズムを開発し、10種類の頭部ジェスチャーを約90%の精度で認識できることを確認した。マイクアレイによる音源定位の耐雑音性能と、高次局所相互相関による発声を伴った頭部ジェスチャー認識手法の認識精度の評価を行うために、被験者5名分の評価用データと雑音データの収録を行った。昨年度、特定話者の頭部ジェスチャー認識を目的に開発した手法を改善することにより、不特定話者の19種類のジェスチャー認識タスクで90.25%の精度を達成した。また、電動車いす操作用の5種類のジェスチャー認識タスクでは、同様に不特定話者の条件で、99.67%の精度を達成した。マイクアレイによる音源定位の耐雑音性能は、SNR-10dBでもクリーン時と比較して平均誤差が2.5cm(音源定位は間隔2cmのGrid上で行った)程度であることを確認した。電動車いすの実用性を高めるために、距離センサーをステッピングモータに固定し、約180°以内で方向を制御しながら障害物までの距離を測定できる距離センサーを開発した。この距離センサーを用いて、走行時の進行方向にある障害物の自動検出の実現可能性を検討した。本研究課題で開発した発声を伴った頭部ジェスチャー認識技術を、電動車いすの操作だけでなく、情報家電やライトなどの操作インタフェースへの応用も試み、環境制御システムの開発を行った。この環境制御システムは、発声を伴いながら頭部を円状に動かすジェスチャーで、TV、ラジオ、ライトなどの操作対象毎に用意したメニューを切り替え、上下左右に動かす頭部ジェスチャーでメニュー内の項目を選択し、前後に動かすことで項目を確定する。更に、音量など微調整が必要な場合は、頭部の移動量に比例した値に設定するなどのアナログ的な操作方法の検討も行った。この環境制御方法のデモシステムを構築し、実際に手の不自由な障害者による主観評価実験を行った。
ハイパーブランチポリマーを用いた機能性ナノカプセルの創製

ハイパーブランチポリマーは一段階での合成が可能な球状ポリマーであり、その特異な機能性に関する研究は興味深い。このポリマーの末端修飾によって得られる両親媒性ポリマーはコアとシェルで異なる溶媒親和性を有した単分子ミセルとなり、コアにゲスト化合物を捕捉する機能を持つ。そこで本研究では、新規なハイパーブランチ糖鎖であるハイパーブランチポリスレイトール(1)の末端トリチル化による両親媒性ハイパーブランチポリマー(2)の合成を行い、2の親水性色素捕捉能および放出能について検討を行った。1のトリチル化は均一系で進行し、褐色の粉末を得た。得られた2の置換度(DS)はトリチルクロライドの添加量に応じて増加し、様々なDSを有する2の合成が可能であった(Table1)。また、2はアセトンやクロロホルムなどの有機溶媒に可溶であり、1と大きく異なる溶解性を示した。次に、2の分子捕捉能を検討するため、クロロホルム中における2の水溶性色素(ローズベンガル:RB)の捕捉実験を行った。捕捉実験後のクロロホルム溶液は明らかに着色しており、UVスペクトルを用いた定量分析から、2は1分子あたり、0.5-4.9分子のRBを捕捉していることがわかった。2のRB捕捉量はコアとして用いた1の分子量に伴って増加し、また2のDSによっても変化した。続いて、RBを捕捉した2の水中におけるRB放出実験を行った。2のRB放出率はDSが15.7%の場合が最も高かった。一方、DSが増加するにつれ、RBの放出はほとんど見られなくなった。以上の結果から、末端トリチル化ハイパーブランチ糖鎖(2)は疎水性溶媒中で水溶性色素を捕捉する単分子ミセルであり、その色素捕捉量、放出量は2の分子量やDSに応じて変化することを明らかにした。コアが疎水性、シェルが親水性の両親媒性多分岐ポリマーは疎水性物質を捕捉する機能が期待され、ドラッグデリバリーシステムなどへの応用が試みられている。コア・シェルがともに糖で構成された両親媒性多分岐ポリマーは生体適合性や生分解性が期待される。そこで本研究では、疎水性ハイパーブランチ糖鎖高分子(1)の末端を親水性のラクトースで修飾した両親媒性多分岐ポリマー(4)を合成し、4の疎水性色素捕捉能およびレクチン認識能について評価した。アセチルラクトーストリクロロアセトイミデート(2)を用いて、1の末端をラクトシル化したポリマー(3)を合成した。3はクロロホルムなどの有機溶媒に可溶な白色固体で、2の添加当量に応じて置換度の制御が可能であった。次に、3の脱アセチル化により合成した水溶性ポリマー4を用いて、疎水性色素1,4-ジアミノアントラキノン(DAQ)の捕捉実験を行った。DAQと4を加えた水溶液では、DAQのみを加えた水溶液より濃い赤紫色の着色が見られた。また、捕捉実験後、水溶液のUVスペクトルを測定すると、DAQ由来の吸収波長領域において強い吸収が見られ、4の濃度上昇に伴って吸光度が増加した。このことから4が水中でDAQを捕捉していることがわかった。続いて、ラクトース認識レクチンであるピーナッツレクチン(PNA)と4との相互作用について評価を行った。4と蛍光標識化PNAとの相互作用の蛍光スペクトル変化から、Scatchard plotを用いて結合定数(K_a)を算出した。PNAと4のK_aは2.8×10^51.1×10^6M^<-1>であり、ラクトース単体のK_a(約9.0×10^2)と比べると約3001,200倍大きな値であることがわかった。このことから、4はPNAに対して糖鎖クラスター効果による高い親和性をもつことがわかった。
ビジュアル情報の統一的モデルの研究

コンピュータ・グラフィクスを用いて様々な自然現象をモデル化するために、本研究では、物体の特異点に基づいた統合的モデルを構築した.統合のための基本構造として臨界点間のグラフ的関係を与える臨界点グラフ、別称レーブグラフ(Reeb graph)を採用し、多様性を統合するモデルModel Visualをシステムとして構築した.その階層構造は位相レイヤ、幾何レイヤからなり、各レイヤ上での操作群として、形状処理オペレータ、認識オペレータ、視覚オペレータ、表示オペレータ、データベースオペレータを持つ.本年度は、残されていた形状処理オペレータと認識オペレータが完成した.まず、臨界点グラフを、メッシュデータから自動生成するアルゴリズムが完成し、地形情報処理システムに応用した.また、これまでの高さ関数と異なり、座標系軸の回転・平行移動に対して不変であるがウス曲率関数を認識オペレータに用いる方法が完成した。これにより座標に影響されずに認識を行なえるようになった.また、形状処理オペレータとして、臨界点の間のホモトピックな形状変形を、拡散方程式を用いて実現した.これにより、CTデータなどから、臨界点の位置の計算および断層の輪郭線のホモトピックな形状変形を全自動で行なえる.コンピュータ・グラフィクスを用いて様々な自然現象をモデル化するために、本研究では、物体の特異点に基づいた統合的モデルを構築した.統合のための基本構造として臨界点間のグラフ的関係を与える臨界点グラフ、別称レーブグラフ(Reeb graph)を採用し、多様性を統合するモデルModel Visualをシステムとして構築した.その階層構造は位相レイヤ、幾何レイヤからなり、各レイヤ上での操作群として、形状処理オペレータ、認識オペレータ、視覚オペレータ、表示オペレータ、データベースオペレータを持つ.本年度は、残されていた形状処理オペレータと認識オペレータが完成した.まず、臨界点グラフを、メッシュデータから自動生成するアルゴリズムが完成し、地形情報処理システムに応用した.また、これまでの高さ関数と異なり、座標系軸の回転・平行移動に対して不変であるがウス曲率関数を認識オペレータに用いる方法が完成した。これにより座標に影響されずに認識を行なえるようになった.また、形状処理オペレータとして、臨界点の間のホモトピックな形状変形を、拡散方程式を用いて実現した.これにより、CTデータなどから、臨界点の位置の計算および断層の輪郭線のホモトピックな形状変形を全自動で行なえる.多種多様な自然現象を解析・シミュレートし、その結果をコンピュータ・グラフィクスを用いて表示するためには、実世界の物体と現象を構造と機能の両面にわたって表現し、操作・検索・表示可能にしなければならない。実世界をコンピュータの中にマッピングするには、コンピュータ上で表示するすべての現象と物体のモデル化、及びその物体に関するデータを統合的かつ効率的に管理できるビジュアリゼーション・モデルが必要であるが、表現される物象の数と同じくらい多くのビジュアリゼーションモデルがあった。本研究では、物体の臨界点などの微分・幾何的な特徴に基づいたモデルによりそれらを少数のモデルに統合する。そのため、物体形状の臨界点表現を提案した。統合のための基本構造として臨界点間のグラフ的関係を与える臨界点グラフ・別称レーブグラフ(Reeb graph)を採用し、多様性を統合するモデルModelVisualをシステムとして構築する。その階層構造は位相レイヤ、幾何レイヤ、悲視覚的(物理的・化学的)レイヤから成り、各レイヤ上での操作群として、形状処理オペレータ、認識オペレータ、視覚オペレータ、表示オペレータ、データベース・オペレータを持つ。本年度は、位相不変情報と局所的幾何情報に対する形状処理オペレータの構築を行なった。オペレータの構築には特異点理論、モース理論を用いた。シリコングラフィクス社製のビジュアル情報処理用グラフィクス・ワークステーション上に多様体モデルを実装し、応用例として、顔面表情の解析、CTデータや地形データのビジュアリゼーション、ホモロジー群のビジユアリゼーションを実現した。コンピュータ・グラフィクスを用いて様々な自然現象をモデル化するために、本研究では、物体の特異点に基づいた統合的モデルを提案した。統合のための基本構造として臨界点間のグラフ的関係を与える臨界点グラフ、別称レーブグラフ(Reeb graph)を採用し、多様性を統合するモデルModel Visualをシステムとして構築する。その階層構造は位相レイヤ、幾何レイヤ、非視覚的(物理的・化学的)レイヤから成り、各レイヤ上での操作群として、形状処理オペレータ、認識オペレータ、視覚オペレータ、表示オペレータ、データベース・オペレータを持つ。本年度は、形状処理オペレータを用いて二次元データや三次元データの符号化と復元を行なう部分が完成した。二次元データの例としては、画像情報を用い、その特異点や、射影幾何学的な特徴量を抽出し、写真・絵画の符号化に応用した。特に、植物の葉の形状を、写真から画像処理して、その形態の特徴および種による変化を自動抽出する方法を開発した。また地形図などの等高線データから、特異点を正しく取り出すアルゴリズムも作成した。三次元データとしては人間の顔面形状を応用例にとった。人間の顔の表情は非常に微妙な形状変化によって大きく変わり、位相不変情報と局所的幾何情報を自由に操作できる形状処理オペレータでないと扱うことができない。高速度画像入力装置により、その形状変化をとらえ、微分位相幾何学的な特徴量を抽出し、さらに、皮膚形状の変化情報を加え、人間の表情認識を行なう方法を開発した。コンピュータ・グラフィクスを用いて様々な自然現象をモデル化するために、本研究では、物体の特異点に基づいた統合的モデルを構築した。

統合のための基本構造として臨界点間のグラフ的関係を与える臨界点グラフ、別称レーブグラフ(Reeb graph)を採用し、多様性を統合するモデルModel Visualをシステムとして構築した。その階層構造は位相レイヤ、幾何レイヤからなり、各レイヤ上での操作群として、形状処理オペレータ、認識オペレータ、視覚オペレータ、表示オペレータ、データベースオペレータを持つ。本年度は、残されていた形状処理オペレータと認識オペレータが完成した。まず、臨界点グラフを、メッシュデータから自動生成するアルゴリズムが完成し、地形情報処理システムに応用した。また、これまでの高さ関数と異なり、座標軸の回転・平行移動に対して不変であるガウス曲率関数を認識オペレータに用いる方法が完成した。これにより、座標系に影響されずに認識を行なえるようになった。また、形状処理オペレータとして、臨界点の間のホモトピックな形状変形を、拡散方程式を用いて実現した。これにより、CTデータなどがら、臨界点の位置の計算および断層の輪郭線のホモトピックな形状変形を全自動で行なえる。
超音波力学療法を用いた深部微小がん治療系の確立

光増感剤とは光照射によって一重項酸素を生成し、取り込んだ細胞・組織へ酸化ストレスを与えることができる化合物であり、医療現場でも光線力学療法(PDT)の薬剤としてがん治療などに使用されている。本研究では、spiro環の開環・閉環を制御原理としたactivatable光増感剤を開発し、それとともに光照射を行うことで標的酵素を発現した細胞のみを選択的に細胞死に導く技術の開発を目的としている。以下に、本年度に行った研究について記す。FluoresceinやRhodamineに代表されるxanthene系色素化合物は蛍光色素として広く知られているが、xanthene環の0原子をSe原子に置換したSe-xanthene色素は重原子効果により蛍光性を失い、高い効率で一重項酸素を生成する光増感剤となる。そこでこのSe-xanthene系光増感剤の一重項酸素生成能の制御を目指し、activatableな光増感剤の分子設計を行った。すなわち、酵素反応前は閉環構造をとりxantheneの共役鎖が分断されて可視光吸収を持たないことで一重項酸素を生成しないが、酵素反応によって分子構造が変化することで開環構造を示し、可視光の吸収とそれに伴う一重項酸素生成能が回復することを原理とした機能性増感剤の開発を行った。開発したactivatableな光増感剤を用いることで、細胞種選択的なcell ablationおよびPDTに成功した。具体的には、標的細胞特異的なcell ablationでは、レポーター酵素として汎用されるβ-galactosidaseを標的酵素として、ショウジョウバエ幼虫において部位特異的な細胞死を導くことに成功した。また、がん細胞特異的なPDTにおいては、標的酵素として、卵巣がんや肺がんで過剰発現しているγ-グルタミルトランスペプチダーゼ(GGT)に着目し、GGT活性の高い細胞の選択的細胞死に成功した。本研究で確立された分子設計法は汎用性の高いものであり、今後さらに多くのactivatableな光増感剤を開発することで、医学・生命科学研究に大いに貢献すると期待している。光増感剤とは、光照射によって一重項酸素(1^O_2)等の活性酸素を生成し、周囲の環境に酸化ストレスを与える化合物である。ある種のがん患者に光増感剤を投与して腫瘍組織に充分集積させた後に、腫瘍組織限定的にレーザーを照射し、光増感反応によってがん細胞を壊死させて治療を行う光線力学療法(PDT)という治療法がある。PDTは単独では細胞毒性を持たない光増感剤と細胞に障害を与えないレーザーの2つを組み合わせることによって初めて細胞障害を起こすため、非常に病変選択性の高い治療が可能である。臨床では肺がん、胃がん、食道がん、子宮がんなどの早期がんに適応されており、高い寛解率や患者への負担の小ささから近年注目を集めている。しかし、既存のPDT治療法はがん細胞に物質が集まりやすいというEPR効果による受動的な光増感剤の集積などを制御原理としているため、正常な細胞への光増感剤の分布は避けることができない。正常な組織に残存した光増感剤は太陽光などの光が当たることによって皮膚などの正常な組織にもダメージを与えてしまう。この副作用は光線過敏症と呼ばれ、現在のPDT治療の大きな問題となっている。そこで申請者は新たな機能性光増感剤を開発し、これまでの光線過敏症を克服した選択的ながん治療を目指す。【目的】光増感剤とは光照射によって一重項酸素(^1O_2)を生成し、取り込んだ細胞・組織へ酸化ストレスを与えることができる化合物であり、医療現場でも光線力学療法(PDT)の薬剤としてがん治療などに使用されている。昨年度までの年会で我々はspiro環の開環・閉環を制御原理としたactivatable光増感剤2I HMTGgalを開発し、光照射を行うことによってレポーター酵素であるβ-galactosidaseを発現した細胞のみを細胞死に導くことができることを報告した。この開環・閉環による光増感能の制御は極めて有効な手法であることが明らかとなったため、この制御原理を応用してがんに過剰発現している酵素をターゲットとした光増感剤を設計し、がん細胞のみを選択的に細胞死に導くPDTを目指して研究を行った。【方法・結果】標的酵素として卵巣がん等で過剰発現が知られるγ-glutamyltranspeptidase(GGT)を選択した。Rhodamineのxanthene環の0原子をSe原子に置換したSeRhodamineは高い^1O_2生成能を有することが知られており、光増感剤の母格として選択してactivatable光増感剤SeRGluを開発した。SeRGluは閉環構造をとっており可視光吸収が無いために光像感能を示さないが、GGTとの酵素反応によってspiro環が開環、可視光吸収が回復するため、光照射によって102を生成するようになる。この新規光増感剤を培養細胞に用いてPDT実験を行ったところ、GGT活性が高い細胞種ほど効率的に細胞死を導くことができることが示された。FluoresceinやRhodamineに代表される

xanthene系色素化合物は蛍光色素として広く知られているが、xanthene環の0原子をSe原子に置換したSe-xanthene色素は重原子効果により蛍光性を失い、高い効率で一重項酸素を生成する光増感剤となる。そこでこのSe-xanthene系光増感剤の一重項酸素生成能の制御を目指し、activatableな光増感剤の分子設計を行った。すなわち、酵素反応前は閉環構造をとりxantheneの共役鎖が分断されて可視光吸収を持たないことで一重項酸素を生成しないが、酵素反応によって分子構造が変化することで開環構造を示し、可視光の吸収とそれに伴う一重項酸素生成能が回復することを原理とした機能性増感剤の開発を行った。開発したactivatableな光増感剤を用いることで、細胞種選択的なcell ablationおよびPDTに成功した。具体的には、標的細胞特異的なcell ablationでは、レポーター酵素として汎用されるβ-galactosidaseを標的酵素として、ショウジョウバエ幼虫において部位特異的な細胞死を導くことに成功した。また、がん細胞特異的なPDTにおいては、標的酵素として、卵巣がんや肺がんで過剰発現しているγ-グルタミルトランスペプチダーゼ(GGT)に着目し、GGT活性の高い細胞の選択的細胞死に成功した。本研究で確立された分子設計法は汎用性の高いものであり、今後さらに多くのactivatableな光増感剤を開発することで、医学・生命科学研究に大いに貢献すると期待している。がん細胞選択的なPDTを実現するにあたって極めて有効な光増感剤の制御法を一般化し、がん細胞に対するターゲティングを可能にした。この成果は今後の展開に極めて重要なステップであり、計画が順調に進行しているといえる。今後は開発した光増感剤をin vivoへと応用し、がん細胞選択的なPDTの実現を目指す。具体的には腹膜播種、または膀胱がんのモデルマウスに対して光増感剤を投与し、がん細胞の死滅および正常組織に対する毒性の少なさを示す予定である。
唾液腺癌におけるmaspinの発現と役割について

Maspinはもともと乳腺の上皮細胞で多く発現し、血管新生を抑制することで癌抑制遺伝子として働くことが報告された、約42-kDaのserine protease inhibitorである。現在では乳ガンだけでなく、前立腺ガンや大腸ガン、口腔扁平上皮ガンなど様々な部位のガンに強く関与し、増殖や浸潤、転移だけでなく、予後にも影響すると言われている。続いて某社のRNAi Kitのプロトコールに従い、maspinに対するsiRNAをデザイン・合成して、maspinノックダウン細胞を上記に示した細胞群で作製した。その結果、HSG細胞についてはほぼ良好なノックダウン効果がタンパク質レベルでみられたが、HSC細胞ではトランスフェクション効率が悪く、タンパク質レベルでのノックダウンは当初見られなかった。しかし、siRNAのデザインやトランスフェクションの条件を変更することによって、ノックダウン効率は徐々に上昇している。また、刺激としてタモキシフェンを使用している。現在タモキシフェン依存性のアポトーシスはtrypan blue assayにより細胞間の有意差は認められず、maspinのupregulationなどの変化も見られない。以上より、口腔扁平上皮ガンと比較して、唾液腺ガン特異的な抗ガン剤依存性の反応は、見られないという結果になった。また抗体はrabbit-polyclonal抗体を用い、コントロールにはtubulinを用いた。その結果、maspinがHSC-2,3,4細胞、ならびにHEK-293細胞よりもHSG細胞において多く発現していることが明らかになった。またこのことはmaspinに特異的なプライマーを使用したRT-PCR法によってRNAレベルでも同様であることを確認した。また抗癌剤や放射線刺激をした際のアポトーシスの異常を解析するために、maspinのノックダウン細胞系をHSG細胞、HSC-2,3,4細胞それぞれにおいてsiRNAにて作製中である。
強磁場・極低温環境下用回転型マイクロ圧電アクチュエータに関する研究

本研究は、分析装置などで必要とされる、極低温、強磁場の環境下で高速回転するマイクロ圧電アクチュエータを実現することを目的とする。ボルト締めランジュバン型振動子に着目し、温度変化による予圧の変化を分析することにより、低温環境でも圧電振動子によるロータ駆動を可能とした。温度と強磁場に対する特性を考慮することによって、10K以下の低温環境、7Tの強磁場環境において使用可能な回転型のマイクロ圧電アクチュエータを試作し、駆動に成功した。本研究は、試料分析に用いられるNMRなどの極低温、強磁場環境下で高速回転を実現するマイクロ圧電アクチュエータを実現するために、アクチュエータを構成する材料、アクチュエータの構造、駆動(制御)方法について検討をし、試作、評価を行って設計、製作、駆動技術を確立することを目標とする。初年度は、低温環境での圧電振動子の駆動の実現と、アクチュエータの設計、強磁場環境での駆動を課題とした。低温環境では、アクチュエータの駆動源となる圧電材料の性能低下が予想される。室温から50[K]程度まで環境温度を低下させた場合、圧電素子の性能を示す圧電定数は低下することが従来研究により明らかにされている。今回、圧電材料であるPZT(チタン酸鉛ジルコン酸鉛重合体)およびSTO(チタン酸ストロンチウム)からなる振動子を、4.8から4.9[K]の環境で駆動した。液体ヘリウムを使用するクライオスタット中で、振動子のアドミッタンスの変化を測定したところ、PZTの圧電定数は室温の10%程度であり、共振状態を利用すれば十分利用可能な領域と考えられる。一方、STOについては共振駆動を確認することが出来なかった。圧電アクチュエータとして、強磁場環境で用いる超音波モータの設計と評価を行った。モータは、パイブ状の振動子を用いた円筒型と、扇形の振動子を面内に配置した薄型の2種類である。円筒型モータでは、7[T]の強磁場下で、駆動周波数34.6[kHz]、電圧280[Vp-p]印加時に回転数3700[rpm]であった。一方、薄型のモータでは、7[T]の強磁場下で360[kHz]、21[Vp-p]印加時に、回転数760[rpm]であった。また、これらの特性は、磁場による影響をほとんど受けていないことが確認された。薄型モータではより低い駆動電圧での駆動が実現されているものの、最大回転数は低く、固体NMR試料回転には十分ではなかった。ただし、H-NMR信号測定には十分であり、測定信号を得ることが出来た。本年度は初年度に得られたデータをもとに、液体窒素温度(77K)以下の環境でも安定的に駆動する回転型アクチュエータの試作・評価を行った。初年度に行った実験により、液体窒素温度以下、液体ヘリウム温度(4K)付近においても、PZTを用いた振動子は共振駆動が可能であることが示されていた。本年度はこの結果を元に、ボルト締め振動子を設計し、これを駆動源として回転型アクチュエータを製作した。低温環境では圧電素子や振動子を構成する金属材料の材料特性は非線形性を示す。振動子の予圧機構の設計にあたってはこの非線形性を考慮し、有限要素法を用いて低温環境で適切な予圧を得られる条件を求めた。試作したアクチュエータは直径22mm、高さ31mmである。295Kの環境から4.5K付近の液体ヘリウムを用いた環境まで変化させた際のアドミッタンス特性を測定することにより、予圧が温度変化の影響を受けることが確認され、駆動環境の温度によって最適となる組み立て時締め付けトルクの値が異なることが分かった。さらに、低温環境中での試作したアクチュエータの回転駆動を行った。液体ヘリウムを用いた4.5Kの環境で、82kHz、150Vp-pの交流電圧印加時65rpmの回転を得ることができた。以上により、低温環境下での材料特性に配慮して振動子設計を行い、回転型圧電アクチュエータの駆動を実現することができた。さらに回転特性を向上させるためには、より低温特性のすぐれた圧電材料を駆動源として用いることが考えられる。一般にPZTに比べて低温環境下での圧電特性が優れるとされるPMN-PT材料の評価を行った。これにより次年度以降、より低温環境での特性が優れた回転アクチュエータ用振動子設計に必要なデータを得ることができた。昨年度までの成果をもとに、強磁場かつ低温である環境を用いる、分析装置内回転機構の設計・試作を行い、これに必要とされる液体窒素温度(77K)以下の環境でも使用可能な回転型アクチュエータの改良を行った。特に以下の各点について研究を進めた。軸方向により対称性の高い振動状態を維持したまま固定が可能となる形状の振動子を設計・試作した。

この形状は、高次モードを同時に励振することによって、発熱量の小さい駆動を実現する印加電圧波形を得ることも目的とした。前年度試作したほぼ同寸法、同材料の振動子を用いたアクチュエータと比較して、回転数は3倍に、またトルクは4倍に向上した。次に、強磁場環境での使用を目的として、磁場の影響を受けにくい材料を選定して振動子を製作し、アクチュエータの駆動実験を行った。前年度までのSUS製の振動子とほぼ同形状・寸法のチタン製の振動子を製作し、これによって強磁場環境においてもアクチュエータによる回転駆動が可能であることを確認した。さらに低温環境での駆動実験を行い、5K以下でも510rpmの回転数を得た。さらに、昨年度までに駆動に用いた圧電材料PZTセラミックスに代え、PMN-PT単結晶を使用した振動子によりアクチュエータを構成した。これによりPZTに比べて77K以下の低温域においてより安定した回転数を得ることができた。5K以下の領域で、PZTを用いたものに対して効率30倍となった。以上のように、年度当初に目標としていた、50K以下の低温環境において300rpm以上の回転を得る圧電アクチュエータを実現した。また、強磁場環境においても使用することの出来る低温環境対応回転型アクチュエータを実現した。
廃Cs吸着材中Cs-135のレーザーアブレーションICP-MSによる迅速定量法

福島第一原発の汚染水処理により発生する廃Cs吸着材には、主要な放射能汚染源となっているCs-137だけでなく、別の放射性同位体Cs-135も存在する。Cs-135は長寿命であり、Cs-137の放射能が減衰した後も長期間放射線を放出し続ける。しかしながら、外部非破壊測定が可能なCs-137とは異なり迅速分析が困難なため、その存在量はまだ評価されていない。本研究では、レーザーアブレーション誘導結合プラズマ質量分析計(LA-ICP-MS)により廃Cs吸着材をほぼ前処理なしで分析し、同位体比Cs-135/Cs-137と1ユニット全体のCs-137のγ線測定値から、対象ユニット中Cs-135の存在量を1ユニット分まるごと評価する手法の提案を目指す。昨年度までに、市販のCs吸着剤(Cs Resin, Eichrom Technologies社製)にCsを吸着させ、安定した信号が得られる試料調製条件およびアブレーション条件を決定した。今年度は、Cs-135およびCs-137の測定妨害となる元素(Mo、Sn、Sb、およびBa)の干渉影響を評価した。Mo、Sn、およびSbは、Csと同等の計数率となったことから、Cs Resinにほぼ全て吸着していることが示唆された。しかしながら、分子イオンの生成比は、それぞれ、95, 97Mo40Ar+/95, 97Mo:5.6E-5、119Sn16O+/119Sn:4.6E-4、121Sb16O+/121Sb:4.5E-4であり、全量吸着していてもCs-135および137のスペクトルには有意な影響を及ぼさないことを確認できた。同重体をもつBaの係数率は、最大でCsの10%程度となり、さらにCs Resin中濃度には幅広い分布が見られたが、事故直後に発生した汚染水中のBa濃度は、Csに対して十分に低いことから、実際には優位な影響はないものと予想される。最終年度に実施予定のCs-135含有試料を用いた実証試験前に実施すべき基礎試験をすべて終了させることができたため、おおむね順調に進展していると判断した。次年度は最終年度であり、これまで検討してきた試料調製条件やアブレーション条件に基づき、Cs-135含有試料の分析に適用し実証試験を行う予定である。既存法である溶液測定によってCsの同位体比と濃度の定量値をあらかじめ取得しておき、本課題で提案するレーザーアブレーションICP-MSによる測定で得られる分析値の信頼性を検証する。H29年度は、まず、市販のCs吸着材(Eichrom Technologies社製Cs Resin、フェロシアン化物担持樹脂)を用いてアブレーション条件を検討した。Cs吸着材は、0.01 M硝酸に調製した10 mg/LのCs標準液に浸漬してCsを吸着させた後、ガラス板上に両面テープで貼り付けて測定試料とした。Cs吸着材は不定形で表面が粗く、粒度分布も広いため(0.30.8 mm)、ラインスキャンの設定が困難だった。このためスポット照射を選択したが、照射開始後10秒以内で樹脂構造が破壊され、十分な強度のシグナルが得られなかった。そこで、Cs吸着剤をメノウ乳鉢でつぶして平滑にし、両面テープに貼り付けて測定した。この方法では、安定したシグナルが2分以上得られた。また、樹脂骨格の主要構成元素であるNiの同位体比をモニターしたところ、天然に一致したことから、同位体比も正確に測定できていることを確認した。研究計画では、まず、スポット照射におけるアブレーション条件を決定することとしていた。しかしながら、Cs吸着材の物理強度や形状がスポット照射に不適切であり、安定したシグナルが得られず、H29年度の前半は進捗が遅れた。しかしながら、照射前にCs吸着材を潰して平坦にし、ライン照射をすることで問題が回避された。当初の想定よりも良好なシグナルが得られ、さらに再現性も良かったことから、おおむね順調に進展していると判断した。

本研究では、レーザーアブレーション誘導結合プラズマ質量分析計(LA-ICP-MS)により廃Cs吸着材をほぼ前処理なしで分析し、同位体比Cs-135/Cs-137と1ユニット全体のCs-137のγ線測定値から、対象ユニット中Cs-135の存在量を1ユニット分まるごと評価する手法の提案を目指す。昨年度までに、市販のCs吸着剤(Cs Resin, Eichrom Technologies社製)にCsを吸着させ、安定した信号が得られる試料調製条件およびアブレーション条件を決定した。今年度は、Cs-135およびCs-137の測定妨害となる元素(Mo、Sn、Sb、およびBa)の干渉影響を評価した。Mo、Sn、およびSbは、Csと同等の計数率となったことから、Cs Resinにほぼ全て吸着していることが示唆された。しかしながら、分子イオンの生成比は、それぞれ、95, 97Mo40Ar+/95, 97Mo:5.6E-5、119Sn16O+/119Sn:4.6E-4、121Sb16O+/121Sb:4.5E-4であり、全量吸着していてもCs-135および137のスペクトルには有意な影響を及ぼさないことを確認できた。同重体をもつBaの係数率は、最大でCsの10%程度となり、さらにCs Resin中濃度には幅広い分布が見られたが、事故直後に発生した汚染水中のBa濃度は、Csに対して十分に低いことから、実際には優位な影響はないものと予想される。最終年度に実施予定のCs-135含有試料を用いた実証試験前に実施すべき基礎試験をすべて終了させることができたため、おおむね順調に進展していると判断した。H30年度以降は、まず、市販のCs吸着材を用いて、共存元素によるCs-135への有意なスペクトル干渉がないことを確認する。つぎに、異なるCs濃度に調製したCs吸着液にCs吸着材を浸漬し、Cs吸着材中Cs濃度を変化させ、検出可能なCs濃度範囲を評価する。このとき、アブレーションによって生成される粒子をトラップしてSEMで観察し、アブレーション条件とシグナル安定性の関係もあわせて評価する。これと並行し、Cs同位体(Cs-133, Cs-135, Cs137)と同じ質量数帯に安定同位体をもつBaを用いて、質量差別効果の補正方法の確立を目指す。次年度は最終年度であり、これまで検討してきた試料調製条件やアブレーション条件に基づき、Cs-135含有試料の分析に適用し実証試験を行う予定である。既存法である溶液測定によってCsの同位体比と濃度の定量値をあらかじめ取得しておき、本課題で提案するレーザーアブレーションICP-MSによる測定で得られる分析値の信頼性を検証する。H29年度は、研究成果は得られていたものの成果報告するには至らず、当初予定していた国際会議への参加を延期した。そこで、H30年度以降に開催される国際会議での発表に必要な渡航費および参加費と、研究費の原資として活用するため、H29年度分を繰り越すこととした。【理由】初年度に購入した物品を用いて今年度の実験が完了できたため、当初計画に比べて物品購入費用が少なかったことから、次年度使用額が生じた。【使用計画】次年度に実施予定である放射性セシウムを含有する試料を用いた実証試験に係る物品購入費及び学会参加費に使用する。