hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒトＥＳ／ｉＰＳ細胞由来の造血ストロマ細胞を用いた造血幹細胞の作出

造血幹細胞の試験管内での維持増幅を支持するVE-Cadherin陽性血管内皮系ストロマ細胞を、ヒトES/iPS細胞から2次元無血清条件で誘導・単離する手法を開発した。ES/iPSC由来造血幹細胞の作出を支持する系の構築には至らなかったものの、臍帯血CD34陽性細胞との共培養により、免疫不全NOGマウスへの連続移植で骨髄再構築を示す造血幹細胞の頻度を、2週間で約2倍に増やす能力を有することが示唆された。平成25年度は、前年度に同定した培養法の改変によってヒトES/iPS細胞由来造血支持ストロマの採取効率を改善した。さらにこれらの細胞を表面マーカーで分離し、どの分画が最も高い造血幹細胞(HSC)支持能を有するか、in vitroとin vivoの両面で測定した。具体的には、まず臍帯血CD34+細胞をそれぞれのストロマ分画上で2週間共培養した後にメチルセルロースコロニーアッセイ、およびNOGマウスへの移植実験を行った。結果、我々の系で誘導されるVE-Cad陽性KDR陽性の血管内皮ストロマ分画が、従来から優れたHSC支持ストロマとして知られるマウスAGM細胞株とほぼ同等のHSC支持能を有することが示唆された。次に、ヒトES/iPSC由来造血幹前駆細胞に対する支持能を測定するため、同様の共培養実験を行った。in vitroでは極めて未熟な多分化性造血前駆細胞の増殖をAGM細胞同様に支持できることが示唆された。しかし、in vivoの移植実験で長期再構築能を有するES/iPSC由来HSCを検出するには至らなかった。移植ドナーが不足している現在、ヒトES/iPS細胞から長期骨髄再構築能を持った造血幹細胞を作り出す技術の開発は重要な医学的課題である。ヒトES/iPS細胞から造血幹細胞を作出するために、その発生、増殖、支持能を持つストロマ細胞株をES/iPS細胞から樹立することを試みた。ヒトES/iPS細胞を中胚葉に分化させ、更に造血系が出やすい環境に培養条件をスイッチさせ血球とストロマ細胞が同時に出現してくる条件を同定した。数代継代が可能なストロマ細胞が得られた。この細胞は短期的にはヒト臍帯血CD34+細胞の増殖を支持したが、細胞株として樹立することはできなかった。多くの場合、継代していくと線維芽細胞様の細胞が出現し、それに置き換わってしまうことが原因と考え、セルソーターを用いてストロマ細胞のクローニングを試みたが、ほとんどの細胞はソーターで分離後増殖しなかった。ストロマ細胞株として樹立するため新たな試みを種々実施している。造血幹細胞の発生、増殖、維持にはニッチと呼ばれる特殊な環境が必要であると考えられている。今回、ヒトES/iPS細胞からニッチ機能を持つストロマ細胞の樹立を試みた。われわれが開発したマトリゲル上での二次元造血分化系を用いて、ヒトES/iPS細胞を中胚葉に分化させ、そこから造血を支持できるストロマ細胞の作出を試みた。bFGF存在下で未分化培養していたES/iPS細胞をBMP4+Wint3a+VEGFを含むDMEMを基本とした培養液に変換した分化培養系で1週間培養後、造血サイトカインに変更し、さらに培養継続していると造血細胞が出現するようになり、造血コロニー周辺に培養皿に軽く付着したストロマ細胞の出現が観察された。顕微鏡下にストロマ細胞を選択して、経時的に分離を試み、ストロマ細胞が多種類得られた。造血幹細胞の増殖を支持するストロマ細胞のスクリーニングのため、ヒト臍帯血から分離したCD34+細胞をストロマ細胞の上に乗せ1週間培養した後細胞を回収し、メチルセルロースコロニー法およびNOGマウスへの移植系を用いて造血幹細胞/造血前駆細胞の生存/増幅の有無を判定した。短期的にはストロマ細胞はヒト臍帯血CD34+細胞の増殖を支持したが、細胞株として樹立することはできなかった。限界希釈法により96ウェルプレートを用いて単一細胞由来のストロマ細胞のクローニングを試みたが成功しなかった。新たな方法を現在検討中である。ヒトES/iPS細胞の培養により、種々の血液細胞やストロマ細胞が多数出現してくる系が確立された。現在の方法は無血清で他のストロマ細胞を用い無い系であるので、純粋に培養に使用したES/iPS細胞から血液もストロマ細胞も全て供給されていることになる。

マウスの造血発生の研究により造血幹細胞は胎生初期(胎生10.5日)のAGM領域で発生し、増幅した後、胎児肝さらに骨髄に移動していくことが知られている。我々が以前マウスAGM領域から樹立したストロマ細胞(AGMS3)は造血幹細胞を「維持する」機能と「生み出す」機能の両方を併せ持つことが明らかになった。このことから、マウスAGM-S3と同じストロマ細胞をヒトES/iPS細胞から樹立することができれば、ヒトES/iPS細胞から造血幹細胞を作出することが可能になると期待される。それには、まずマウスAGMS3を樹立したのと同じ時期や環境をヒトES/iPS細胞培養において同定する必要がある。ヒトAGM領域の病理学的報告ではCD34陽性細胞の集塊がみられていることから、これをヒントにES/iPS細胞の分化培養においてCD34陽性細胞が集塊を作っている場所を同定し、同部位に存在するストロマ細胞を回収し、培養を試みる。これによりストロマ細胞株として樹立できればよいが、ストロマ細胞株が得られない場合には種々の方法を用いて不死化することを試み、その後クローニングにより造血支持能の強いストロマ細胞株を同定していきたい。ストロマ共培養法により、ヒトES/iPS細胞由来の造血幹細胞樹立を試みる。造血幹細胞維持能を有するストロマ細胞クローンを増幅、確定する。マトリゲル上での二次元造血分化系を用いて、ヒトES/iPS細胞から分化誘導した血管内皮前駆細胞、もしくは造血前駆細胞を経時的にセルソータを用いて回収し、上述した方法で樹立したヒトES/iPS細胞由来ストロマ細胞と共培養する。共培養には2種類の方法を用いる。一つは2次元であらかじめ培養したストロマ細胞上に、上記の前駆細胞を重層する方法である。過去の研究で、AGM細胞を用いた場合にはこの手法でマウス卵黄能由来血管内皮前駆細胞から造血幹細胞を作出することに成功している。もう一つは3次元でストロマ細胞と前駆細胞を再凝集させ、3次元のスフェア培養を行う方法である。AGM細胞を用いた事前の検討ではこの手法でも臍帯血造血幹細胞をある一定期間継続培養できることを確認している。いずれにしろ、共培養の期間や混合細胞数、培養条件などについては詳しく検討する必要がある(ES/iPS細胞の培養は丹羽が担当)。培養後に、メチルセルロース法を用いて未分化造血前駆細胞の産生をスクリーニングするとともに、放射線照射したNOGマウスへの移植を行い、系時的にキメリズムを解析して生着能を評価することにより、ヒト造血幹細胞の作出を評価する(NOGマウスを用いた造血幹細胞の評価は中畑、大学院生が担当)。以上の方法によりヒトES/iPS細胞からの造血幹細胞作出を支持するストロマ細胞を得るとともに、この細胞を用いた、ES/iPS細胞からの造血幹細胞の大量誘導法を確立する。
バーチャル心筋細胞の実現－機械学習による実形状モデル生成・統合解析・統計評価－

心筋細胞の微細構造は遺伝子変異や心不全等により,形態的変化(配置の乱れ)とともに生理的変化(酵素活性など)が生じ,機能的変化(収縮力の低下などの病理現象)が生じる.形態的変化および生理的変化と機能的変化の因果関係・メカニズムは未解明である.本研究では機械学習を用いて実心筋細胞の電子顕微鏡3D画像より自動的に形状モデルを生成する手法を確立し,申請者が保有する電気生理・力学連成解析システムを用いて解析を行う.解析を多数行い統計処理することで細胞の個体差に依らない定量的評価を可能とし,細胞の形態的変化と生理的変化の影響を分離して評価することで病態メカニズム解明を目指す.心筋細胞の微細構造は遺伝子変異や心不全等により,形態的変化(配置の乱れ)とともに生理的変化(酵素活性など)が生じ,機能的変化(収縮力の低下などの病理現象)が生じる.形態的変化および生理的変化と機能的変化の因果関係・メカニズムは未解明である.本研究では機械学習を用いて実心筋細胞の電子顕微鏡3D画像より自動的に形状モデルを生成する手法を確立し,申請者が保有する電気生理・力学連成解析システムを用いて解析を行う.解析を多数行い統計処理することで細胞の個体差に依らない定量的評価を可能とし,細胞の形態的変化と生理的変化の影響を分離して評価することで病態メカニズム解明を目指す.
中世軍学書の形成と継承－聖教の俗人への伝授とその実態－

今回の科研は、中世の兵法書が密教・修験道の影響を強くうけて成立したものであることを、中世成立の兵法書の発掘、その内容と性格、伝授のしかたから検討したものである。従来の兵法書研究は、近世の兵法流派を基準にした研究、また、『兵法秘術一巻之書』『訓閲集』の出現時期とその内容や性格の検討といった面から行われてきた。これらの研究により、中世の兵法書の伝来、内容が呪術的なものであること、その所持は大名権力の権威の称揚につながった点などが指摘されてきた。私は密教寺院等の調査を通して、上記のものと関連するが別系に属する兵法書の存在に気づき、特に島津家文書・人吉願成寺文書の兵法書を調査し、中世の兵法書が密教僧・修験者の影響下でつくられ、俗人に伝授されることで軍配者の知識・技能となり、大名権力の地位を論理的に補強する素材となったことを確認した。その成果は以下のようなものである。私は、科研採択前に戦国期の島津家家中に伝授された兵法書から、大唐流・唐流等の兵法書の伝授関係と、密教僧・修験との関係を指摘していた。今回採択された科研では、島津家文書の兵法書と人吉願成寺文書の聖教に含まれる兵法書を主に調査しその成果を論文と学会等の口頭発表で報告した。その一つは、人吉願成寺伝来の「仏説弓法陀羅尼経」の紹介であり、大名権力のありかたを密教によって補強する内容となっている。同種のものは、島津氏家中で重視された兵法書「刑罰治国慮理撫民武用記」にもみることができ、これは2019年度に翻刻・紹介する予定である。こうした作業を通して、中世の兵法書は、1)漢籍を基盤にしたもの、2)大江匡房らに仮託して語られたもの、3)密教的世界で形成されたもの、4)神祇的世界に属するものといったものに分類できる見通しをえた。この3年間の科研の成果を基盤に、今後、中世兵法書の内容を翻刻・紹介し、新たな研究に結びつけたいと思っている。中世において密教聖教類や修験道の次第書が俗人に伝授されて兵法書が成立する事情を解明するために、東京大学史料編纂所所蔵「島津家文書」中の兵法書群、および肥後国相良氏の菩提寺である「願成寺文書」(熊本県人吉市)の調査を行い、論文1編、報告2件を行った。(1)「島津家文書」の兵法書の性格島津家文書に含まれる「兵法書」の性格と伝来の様相を論文1編にまとめて報告した(福島金治「戦国期における兵法書の伝授と密教僧・修験者」、一覧参照)。その内容は、以下のようなものである。1島津家伝来の兵法書をその内容から法流等で分類し、全体の一結分を整理してまとめた。21で分類した兵法書が密教僧から俗人に伝授されていった経路と師資相承の関係を明確にした、3これにより、「兵法秘術一巻之書」が武士の倫理規範となっており、そのもとに神仏への諸信仰や『訓閲集』等の伝授が行われていたことを明らかにし、伝授の様相から室町・戦国期の島津氏の家督が兵法書を集積し他者に伝授する立場にあったことを指摘した。また、暦作成のマニュアル書である『大唐陰陽書』が兵法書として伝来しており、その奥書には鎌倉末期の延慶改暦に際して北条家の得宗貞時が深く関与したことを示す文書が付加されており、その内容を公開講座で2回紹介した(1,福島金治「鎌倉幕府の延慶改元・改暦への関与について」、2,福島金治「中世日本の兵法書」、一覧参照)。この他、高校での模擬授業でも講義の素材で紹介した。(2)「願成寺文書」中の兵法書願成寺文書の聖教類には兵法書が含まれるが、その調査は不十分であった。今回、戦国末期の相良義滋の所持本『以怖畏』が密教思想によって記された兵法書であり、その内容は、武家の棟梁のたるものは弓・矢を金胎不二の関係で自身に体現し、武威を広げることで民衆に平穏をもたらすとする武威を合理化する思想が明確に示されていることを確認した。(1)平成28年度は兵法書に関して、論文1編と報告2点を公表することができた。1編は自身が編者となった『生活と文化の歴史学9学芸と文芸』(既述)に収録した。技術の伝授という視点から、中世の学問や芸能・秘法の継承と展開をみるという視点にたち、兵法書もその一環として位置づけることを提唱した。さらに、兵法書の内容を普及するために、一般の受講者などに対して愛知学院大学の講座において兵法書の内容を紹介した。この講座では、中世の兵法書のありかたを甲斐武田氏に関する記録『高白斎記』などの例を示して解説した。具体的には、暦や方角などが兵事と関係づけて記述されていることを示しながら講演した。聴衆からは「余り聞いたことのない内容である」などといった感想を得ることができた。これにより、中世の兵法に関する雲や方角などをみるなどといった、不可思議で非科学的とも思える当時の技術のありかたなどについて、広く関心をもっていただくきっかけにはなったのではないかと思う。

(2)調査・研究では、旧来から蓄積してきた部分の検討を深める作業を行い、さらに東京大学史料編纂所「島津家文書」や「願成寺文書」について関連史料を複写や書写によって多数収集することができた。特に、願成寺文書のなかに兵法書を発見できた点は、真言密教の南九州への展開ルートを戦国期の政治・文化と関連して検討し、それを背景に位置づけるなかで兵法書の作成と受容を考える道筋がつけられるようになった。(3)科研費の多くは、不足していた兵法関係の図書や資料の購入にあてた。これにより兵法書などの資料を多数収集することができた。ただし、書籍類の購入に金額の多くを使用したのは、自身の研究出張などに割ける時間が思ったほど多くはなかったこととも関連している。特に、夏に校務などと重なり、時間を有効に使えなかった点も反省材料であった。研究計画をより綿密に再検討したい。中世において密教聖教類や修験道の次第書と関連して生まれた兵法書が、やがて俗人に伝授されて独自の兵法書として機能していく状況を解明するために、東京大学史料編纂所所蔵「島津家文書」のなかの兵法書群、および、肥後人吉相良氏の菩提寺である「願成寺文書」(熊本県人吉市)の調査を行い、研究発表3本、研究論文(投稿中)1本を完成させた。(1)史料収集「島津家文書」中の兵法書群、および「願成寺文書」の印信類や兵法書をマイクロフィルムによって閲覧し、コピーで収集した。その作業によって、次第本の兵法書とともに兵法の思想を語る書物として「島津家文書」では『刑罰治国慮理撫民武用記注上』、「願成寺文書」では『仏説弓法陀羅尼経』を確認できた。前者は、島津氏重臣村田経通相伝本で薩摩国の修験道場として知られる冠嶽山鎮国寺住持歓久から相伝本で、後者は相良家当主相良義陽の手沢本で願成寺僧からの伝授本であった。これらにより、密教・修験者による伝授が基盤となり、やがて世俗に伝授されて兵法書として重視されていく道筋にあることを確認できた。(2)研究の報告論文としては、「島津家文書」の兵法書のなかに含まれる『大唐陰陽書』を素材にして「延慶改元・改暦への鎌倉幕府の関与についてー『大唐陰陽書』付載文書の検討をてがかりにしてー」を論文にまとめて投稿した。現在、査読審査中である。研究発表は、「戦国時代の都城の兵法書と地方暦」(都城島津伝承館企画展講演会、都城島津邸)、「密教聖教と兵法書の間ー肥後人吉願成寺の聖教ー」(第30回斯道文庫講演会、慶應義塾大学附属研究所斯道文庫)、「中世後期における地方暦と地域社会」(新陰陽道叢書執筆者研究交流会、愛知学院大学)の3本の報告を行い、兵法書の伝来とその内容、地域における兵法者の役割、兵法書をめぐる遠隔地との僧の交流などについて発表を行い、問題点を指摘していただいた。(1)研究成果の発表論文1本を投稿し、3本の研究を口頭発表した(タイトルは【研究実績の概要】を参照のこと)。「島津家文書」中の兵法書の概要は、平成29年度に「戦国期における兵法書の伝授と密教僧・修験者」(『生活と文化の歴史学9学芸と文芸』(竹林舎)のなかで公表した。兵法書に裏付けをもつ日取りや雲気の判断は甲斐武田氏の『高白斎記』にもうかがえ、同書からは地方暦の実態もうかがうことができる。このことは、「島津家文書」の兵法書で知られる事象が特殊ではなく、当該期の他の大名領国でも共通する側面を示すことを意味していよう。(2)兵法書と地域残存の資料との関連性「島津家文書」中の兵法書の伝授者の一人である中世末・近世初期の兵法者石坂久朗は近世には修験の防火の神として信仰されていたことを、近世文書および地域に残る碑文から確認することができた。石碑の残る場所は都城市高城町・曽於市財部町などで、河の渡し場や町の入口といった地点であり、修験者が町や領域の境界警備等をになっていたものが、やがて防火の地域神と変じたといった歴史的過程を確認できた。
アレルギー性皮膚疾患の画像診断システムの開発

本研究では,レーザーと白色光源を併用することにより皮膚表面の広範囲の血流分布と色彩を同時に画像として忠実に再現し,さらにこれらの結果を症例としてデータベースに保存することで,多様な症状となって出現するアレルギー性皮膚疾患がどの症名に該当するのかを瞬時にかつ客観的に特定できる画像診断システムを開発した.本研究では,レーザーと白色光源を併用することにより皮膚表面の広範囲の血流分布と色彩を同時に画像として忠実に再現し,さらにこれらの結果を症例としてデータベースに保存することで,多様な症状となって出現するアレルギー性皮膚疾患がどの症名に該当するのかを瞬時にかつ客観的に特定できる画像診断システムを開発した.まず,新設の低コヒーレンスレーザー光源とメタルハライドファイバー光源からの光を平行光として同時に皮膚疾患部に照射し,各々の反射散乱光を同一の結像倍率を有する結像系を介して新設の白黒冷却CCDカメラとマルチスペクトルカメラで同時に画像検出し,パーソナルコンピュータ(PC)に転送して画像処理を行える測定光学系を構成した.次に,光学系の各可動部に位置や角度の微調整を行うためのサーボモータを組み込み,測定光学系全体の自動制御を行えるようにした.その上で,白黒冷却CCDカメラで撮影した連続する2枚のスペックル画像の強度偏差値に基づく血流評価値により,撮影機器の性能や皮膚色に影響されずに血流分布を深さ方向に分解してリアルタイムに断層画像として表示できるソフトを開発し,アレルギー性皮膚疾患部を対象とした血流分布再現の基礎実験により本ソフトの有効性を確認した.さらに,マルチスペクトルカメラで取得した分光情報に基づき,照明条件や撮影機器の性能に影響されずに疾患部の色彩を忠実にディスプレイ上に再現することができ,同時に疾患部の大きさ,色彩,症状の経時変化などを数値データとして出力できるソフトを開発し,アレルギー性皮膚疾患部を対象とした色彩再現の基礎実験により本ソフトの有効性を確認した.以上の研究成果はいずれも,平成22年度に実施予定である症例のデータベース化と診断アルゴリズムの構築,診断装置全体のシステム化,ならびに画像診断システムの性能確認試験のために必要不可欠なものである.本研究は,レーザーと白色光源を併用することにより皮膚表面の広範囲の血流分布と色彩を同時に画像として忠実に再現し,さらにこれらの結果を症例としてデータベースに保存することで,多様な症状となって出現するアレルギー性皮膚疾患がどの症名に該当するのかを瞬時にかつ客観的に特定できる画像診断システムの開発を目的として遂行された.本年度はまず,平成21年度に開発した血流分布再現および色彩再現のためのソフトをパーソナルコンピュータにインストールし,これらを用いた画像データの解析に基づいて取得された疾患部の血流速度,大きさ,深さ,色彩,症状の経時変化などを症例としてデータベースに蓄積保存した.そして,診断の対象となる症状について,評価値対評価項目の特性を多変量解析法に基づいてデータベース中の他の症例と比較評価し,症状がデータベース中の症例のどれに一致するかを判断できる診断アルゴリズムを構築した.次に,平成21年度に構成した測定光学系に2軸可動ステージを追加し,疾患部が広範囲に及ぶ場合にその全体を走査することができるようにした.さらに,画像計測から解析,血流可視化,色彩再現,症例のデータベース化,診断アルゴリズムに基づく症名の特定に到る一連の過程と,2軸可動ステージや光学系の各可動部に導入したサーボモータの遠隔制御を一括して統合管理操作できるソフトを開発し,これをもとに診断装置全体をシステム化した.その上で,機械性蕁麻疹を対象として本研究で開発した画像診断システムの性能確認試験を実施した.その結果,本システムがアレルギー性皮膚疾患の症名を特定する能力を十分に備えていることが確認できた.
網膜への薬物送達実現に向けた血液網膜関門薬物排出輸送能のex vivo評価法開発

本研究を通じ、申請者が提案するex vivo機能解析法の定量的な信頼性を確保する。初めに、得られたex vivo輸送実験結果について、in vivo輸送実験及びTR-iBRB2細胞を用いたin vitro輸送解析の結果と比較し、申請者が提案するex vivo解析実験系が、既存のin vitro解析系と比較し、より良好にin vivo環境が反映されていることを証明する。さらに、疾患時における薬物輸送を評価する上での本手法の有用性を示すことを目的とし、糖尿病モデルを用いたin vivo及びex vivo発現・輸送機能解析を実施する。
骨巨細胞腫のバイオマーカー・治療標的の開発と機能解析

現在までに申請者を含む研究グループが骨巨細胞腫(以下GCTB)の予後予測マーカーとして同定したGPXファミリー(特にGPX1とGPX3)のタンパク質発現とp53遺伝子変異に対してバイオマーカーとしての検証を行い、GPX1発現とp53遺伝子変異はGCTBの予後に有意差を持って関係することを解明した。GCTBの生物学的な特徴を探索するために、凍結手術検体セットを用いて網羅的なタンパク質発現解析を行い、タンパク質発現プロファイリングを獲得した。そこからGCTB治療薬であるDenosumab使用前後や予後に関連するタンパク質同定を行い、Denosumab奏効に関与する主要タンパク質の同定に成功した。バイオマーカーの臨床応用を目的とした国内海外大規模免疫染色検証:現在までに申請者を含む研究グループが予後予測マーカーとして同定に成功したGPXファミリー(特にGPX1とGPX3)の発現及びp53変異に対して検証を行った。その結果GPX1発現とp53変異はGCTBの予後に有意差を持って関係することに成功した。網羅的タンパク解析によるGCTBの予後およびDenosumab治療奏功性に関する因子の解析:様々な観点からのGCTBの生物学的な特徴をプロファイリングするために、凍結手術検体を用いて網羅的なタンパク質発現解析を行った。特に(a)予後良好群と不良群の凍結手術検体セット、(b)Denosumab使用前・後の凍結手術検体セットを用いてタンパク質のプロファイリングすることに成功した。それらタンパク質プロファイリングを解析した結果、Denosumabの奏効に関与する主要タンパク質を同定することに成功した。骨巨細胞腫(GCTB)のバイオマーカー臨床応用を目的とした国内海外大規模免疫染色検証:現在までに申請者を含む研究グループが予後予測マーカーとして同定に成功したGPXファミリー(特にGPX1とGPX3)の発現及びp53変異に対して検証を行った。(C)それらタンパク質プロファイリングを解析した結果、Denosumabの奏効に関与する主要タンパク質を同定することに成功しその検証実験に成功した。今後の推進方策として、予後・薬剤奏効性関連タンパク質の発現機能解明をGPX1, GPX3, RANKL, RANK及び手術検体を用いたタンパク質発現解析で同定された新規GCTB関連タンパク質について行う。今後も構築に成功した手術検体GCTBタンパク質発現プロファイリング更新を進め、新しい予後・薬剤奏効性関連タンパク質の同定を進める。今後も継続して本研究を進める。バイオマーカーの臨床応用を目的とした国内海外大規模免疫染色検証:GPXファミリー(特にGPX1とGPX3)のタンパク質発現とp53遺伝子変異を臨床データと検証し、その結果GPX1発現とp53変異はGCTBの予後に有意差を持って関係することに成功した。網羅的タンパク解析によるGCTBの予後およびDenosumab治療奏功性に関する因子の解析:GCTBの手術検体を用いたタンパク質発現プロファイリングを作成することに成功した。特に、(a)予後良好群と不良群、(b)Denosumab使用前・後のタンパク質のプロファイリングすることに成功した。上記よりおおむね順調に進展していると判断している。27年度が最終年度であるため、記入しない。骨軟部腫瘍予後・薬剤奏効生関連タンパク質の発現機構解明:GPX1, GPX3, RANKL, RANK及び手術検体を用いたタンパク質発現解析で同定された新規GCTB関連タンパク質について行う。現在までの研究でp53変異により蓄積されたp53蛋白によりGPX-1の発現が亢進していることも踏まえて研究を進める。また、昨年度構築に成功した手術検体のGCTBタンパク質発現プロファイリングを更に解析を進め、新しい予後・薬剤奏効性関連タンパク質の同定を進める。
小児発作性上室性頻拍に対するカテーテルアブレーション

小児の潜在性もしくは顕性WPW症候群を伴う上室性頻拍14症例、心室頻拍4例にカテーテルアブレーションを施行した。カテーテルのサイズは10才以上では7フレンチ、10才未満では6フレンチで十分であった。副伝導路電位の記録部位と頻拍中の心房最早期興奮部位とは必ずしも一致しなかったが、副伝導路電位の記録された症例では全例アブレーションに成功した。通電に要するエネルギーは2030Watt secで、成功例では数秒以内に副伝導路の離断に成功した。左側壁、左前壁、右前壁例では比較的容易に副伝導路の離断に成功したが、2本以上の副伝導路を有する例は、不成功に終わった。成功率は14例中8例(57%)であった。部位別では右側4例中2例(50%)、左側10例中6例(60%)であった。右中隔例2例は2例とも不成功に終わった。顕性不顕性で分けると、顕性症例9例のうち成功は4例(44%)であり、潜在性は5例中4例(80%)であった。14例中5例(83%)、8本中6本(75%)で初期の研究的臨床例としては、十分な成績と思われる。1例に中等度の大動脈弁閉鎖不全を残したが、これはカテーテルの固さの問題であり、アブレーションの手技とは無関係であった。小児例でも本法は十分臨床応用に耐えうる方法であると思われた。心室頻拍4例中1例でアブレーションに成功した。小児の潜在性もしくは顕性WPW症候群を伴う上室性頻拍6症例にカテーテルアブレーションを施行した。6例中5例は副伝導路電位(Kent電位)が記録された。通電に要するエネルギーは2030Wattsecで、成功例では数秒以内に副伝導路の離断に成功した。成功率は6例中5例(83%)、8本中6本(75%)で初期の研究的臨床例としては、十分な成績と思われる。初期の目標はほぼ達成されたと思われるが、未だ症例数が少ないため、今後症例の積み重ねが必要である。カテーテルなどの機材に関しても、更に改良が必要と思われた。小児の発作性上室性頻拍の多くは副伝導路を利用する房室回帰性頻拍である。この場合、副伝導路の位置を電気生理学的検査によって診断し、この部位に高周波通電を行い、副伝導路を焼灼(アブレーション)することにより根治することができる。しかし、副伝導路の位置の診断は、頻拍中の最短VA時間、副伝導路電位の検出、A波の高さ、V波の高さ、A/V比など様々な指標がありこのどの因子を指標に行うかを検討した。

この結果、副伝導路に対する至適アブレーション部位は1)Kの記録部位、2)0.4mV以上のAの記録部位、3)0.2以上のA/V比、4)最大振幅のV波、A波で測定した、頻拍中もしくは心室連続刺激時の最短VA時間、もしくは最短QA時間の4つが成功に関与していたが、これらすべてを満たしても必ずしも成功するとは限らず、絶対といえる指標は見当らなかった。最近電位の安定性、顕性副伝導路では単極誘導におけるP-QSパターンなども成功に関与しているとの報告があり、これら多くの因子を検討し総合的に至適アブレーション部位を判断する必要がある。術後に心電図、心エコー、ホルター心電図をとり、また血液のCPK値の上昇の程度などを測定し、血栓形成の有無、合併症の有無、新たな不整脈の発生の有無を検討した。1例にカテーテル操作に伴う大動脈弁閉鎖不全を合併した。またホルター心電図では非持続性心室頻拍を認める症例があった。また術後に軽度の僧帽弁閉鎖不全を認める症例があったが、経過観察中に消失した。術後に血栓を認めた症例はなく、またCPKの上昇と不整脈発生の有無、成功例、不成功例間で有意な差は認められなかった。小児の潜在性もしくは顕性WPW症候群を伴う上室性頻拍14症例、心室頻拍4例にカテーテルアブレーションを施行した。成功率は14例中8例(57%)であった。部位別では右側4例中2例(50%)、左側10例中6例(60%)であった。右中隔例2例は2例とも不成功に終わった。顕性不顕性で分けると、顕性症例9例のうち成功は4例(44%)であり、潜在性は5例中4例(80%)であった。心室頻拍は4例中1例でアブレーションに成功した。1例に中等度の大動脈弁閉鎖不全を残したが、これはカテーテルの固さの問題であり、アブレーションの手技とは無関係であった。小児例でも本法は十分臨床応用に耐えうる方法であると思われた。
酢酸を用いた可逆的神経機能障害核医学解析と局所麻酔下脳血管バイパス術の開発

酢酸PETのトレーサー作成に遅れが出ているため、実験の回数が多数回行うことが困難であったため。今後はこの問題は解消されている。24年度が最終年度であるため、記入しない。酢酸PETの意義については、脳虚血モデルのほかに、脳出血モデル、脳腫瘍モデルでも検討しており、また脳腫瘍患者、脳虚血患者でも検討しつつある。これにより酢酸PETの臨床的意義や有用性が多方面から明らかになると予想される。計画自体は、このまま遂行していく。
低損失LB膜光導波路の構築と高機能化

Langmuir-Blodgett(LB)膜光導波路の構成単位である単分子膜の構造秩序化法として、冷却多段階クリープ法を考案した。冷却多段階クリープ法は、予め高温領域での面積クリープを行うことで、分子熱運動性を利用した迅速な構造緩和を行い、その後冷却することによって単分子膜中の結晶配向を揃え、大面積・低欠陥単分子膜の構築を実現するものである。冷却多段階クリープ法によって調製された単分子膜は、従来法である連続圧縮法により調製された単分子膜はもちろんのこと、冷却結晶化法や多段階クリープ法といったこれまで提案された秩序化法により調製された単分子膜をも凌駕する結晶学的秩序性を示し、その値はポリエチレン単結晶に匹敵するものであった。冷却多段階クリープ法によって調製された単分子膜を累積することにより構築したLB膜は、他の調製法により構築したLB膜よりも高い層間秩序性を示し、その表面形態は均一であった。以上の結果から、冷却多段階クリープ法を用いたLB膜調製は、低欠陥かつ均一な表面形態を有する、導波路材料に適したLB膜を形成し得ると考えられる。LB膜光導波路について、種々の調製法により調製したLB膜を用い、LB膜光導波路の伝搬損失と導波層構造の相関について検討した。LB膜光導波路として、連続圧縮法で調製した乱れた表面形態を有し膜中に多くの欠陥を有するLB膜、多段階クリープ法により調製した表面形態は均一であるが膜内には欠陥を有するLB膜、冷却多段階クリープ法により調製した均一な表面形態でかつ内部欠陥の低減されたLB膜の3種を用いた。測定結果より、LB膜の伝搬損失は内部欠陥よりも表面形態の影響を強く受けることが明らかとなり、また、冷却多段階クリープ法により調整したLB膜光導波路は従来の調製法に比べ一桁低い損失低減を実現した。以上から、本研究で考案した冷却多段階クリープ法は低損失LB膜光導波路構築に極めて有効であることが明らかとなった。
平安期仏教説話の社会史思想史的考察－日本霊異記・三宝絵を中心に－

本研究は、1平安時代に成立する仏教説話集『日本霊異記』『三宝絵』を素材に、9・10世紀の王権・社会と仏教の関係を明らかにすること、2仏教説話を歴史史料として活用する方法論を開拓することを目的とする。その成果をふまえ、平安期の王権と仏教の関係について、新らたな観点からの理論仮説を呈示することを目指すものである。また、東アジア史的な視野から中世仏教の展開を説く研究、平安時代における対外交流史研究の進展をふまえ、『日本霊異記』『三宝絵』説話の背景にある当該期の仏教のあり方について、東アジア史的な視点から検討を進め、平安前期の仏教史・仏教思想史の研究の深化を図りたい。
リアノジン受容体/カルシウム放出チャンネル遺伝子欠失マウスの作製と解析

我々はリアノジン受容体の機能を調べるために,骨格筋型リアノジン受容体欠失マウスを作製し,その動物の組織学的または生理学的な解析を行なった。骨格筋型リアノジン受容体欠失マウスは胎生期には生存しているが,出生後全く動きがなく,呼吸不全のため生存することができない。この変異マウスの筋組織では野性型のものと比較して筋細胞が未成熟であり,しかもその数が少なかった。この変異マウスの骨格筋は生理的条件下の電気刺激では全く反応しないが,細胞外液からのCaイオン流入を強制的に増加させる状態下において収縮反応を示した。このことにより,E-C couplingにおける骨格筋リアノジン受容体のカルシウム放出チャンネルとしての生理的機能が実験的に証明された。また,骨格筋型リアノジン受容体欠失の骨格筋であるにもかかわらずカフェイン収縮が存在することにより,他のリアノジン受容体サブタイプは骨格筋E-C couplingに関与できないことが示唆される。
現代日本の若年者における下降移動の構造と過程

本研究の目的は、教育・家族・職業という各々の領域におけるリスクを下降移動として包括的にとらえ直し、実証的知見に基づいて、社会移動研究の再検討と刷新をはかることにある。最終年度となる平成30年度には、以下のことを進めた。まず、前年度に完了に至らなかった独自の社会調査を実施した。今回の計画のうち、家族や職業にかんするリスク(例:離別、離職など)は、公開されている大規模調査でもかなりの程度カバーできていたため、独自調査は社会的背景と中退選択との関連や過程を精査するためのデータ収集にとりわけ注力することとした。調査データの一次分析により、以下の諸点を明らかにした。すなわち第1に、高等教育レベルにおいても、出身階層は中退選択と関連がみられることである。これは他のデータでの解析結果(三輪・下瀬川2017)とも整合的であった。第2に、ただしそれは社会関係資本により説明されるかといえば、結果はそれほど明瞭ではなかった。この点はさらなる検証を要する。既存データの二次分析により、離婚とかかわる配偶者選択基準の変化を検討した。パネルデータを用いた検討によると、思いのほか、配偶者選択基準は個人内で変化をしないことがわかった。個人間での異質性としての要素のほうが大きいということである。さらに、家族構造と世代間移動との関係を検討し、出生が早いほど移動が閉鎖的であることを明らかにした。これは、下降リスクを減じているともいえるが、他方では出身階層の束縛から逃れ難いことも同時に意味しているといえる。本年度は3年間の計画の初年度に当たり、研究成果はもっぱら既存データの再分析(二次分析)によって創出された。下降移動を教育・家族・職業というさまざまな領域から包括的に考察するのが本研究課題の特質であるが、それらのうち、本年度では、職業キャリアにかかわるものとして、「非典型雇用者の社会移動」を扱った。そこでは、1980年代から2010年代までにかけて、産業や職業構成が大きく変わる中で、非典型雇用に限るとその構成変化は決して大きくはないこと、また同じ職業に分類されつつも非典型雇用では休職した時代状況の影響を受け、実質的に仕事の中身がダウングレードしていく傾向がみられることがわかった。さらに非典型雇用者は社会移動のチャンスにおいて不利なのだが、それが2000年代以降でさらに拡大しつつあることが明らかにされた。もう一点、教育の領域について、中途退学にかんして既存データの実証的分析をおこない、論文を発表した。そこにおいては、高等教育からの中退には明確な社会階層(出身階層)による格差があること、ただし階層格差の様相は進学におけるそれとは異なるパターンを示すこと、さらには中退の階層間格差は戦後通じてほぼ安定的に推移してきたこと、すなわち中退にみられる社会階層間格差は最近になって顕現した現象ではなく、かねてより存在したものであることが明らかにされた。以上のことより、下降移動にかかわり、不利な社会的位置にある者がいっそう不利な経路へと進みやすくなっていること、すなわち不利の蓄積メカニズムの所在がうかがえる。初年度を終えて、研究の具体的計画・指針策定のための研究会合と、参考資料収集のための国内外の学会大会参加などを中心として、進めてきた。代表者と研究協力者のあいだでは、密な連携体制を組み、国内外の先行研究を渉猟して整理にあたった。また、連携研究者からは、適宜助言をしてもらい、モデルの洗練化につとめた。既存のデータへとアクセスし、それらの再分析にもつとめた。それらの成果のうち一部については、論文や記事、学会報告として、成果を出すことができた。独自調査の質問項目を検討するために、既存データの二次分析を引き続き行うことで、課題を洗い出すなかで、いくつかの知見が見出された。下降移動を、教育(学校経歴)・職業など、ライフコースを通したさまざまな局面におけるライフイベントを結びつけながら総合的に考察するのが、本研究のねらいである。それらのうち平成29年度では、教育にかかわる下降移動として中途退学をとりあげ、既存の大規模社会調査マージデータの分析をおこなった。とりわけ、社会関係資本の役割を焦点として、幼少期ないし生育期の社会関係資本の欠如が、中途退学率を高める影響がみられることが明らかにされた。また、職業的キャリアにかんしては、職業経歴データの詳細な解析により、地位達成過程へとせまった。その特徴は、下降移動が連鎖することで、全体的な不平等が増大するか否かを検証するところにある。結果としては、女性において人生の後半期になってから(累積的な)地位の不平等が大きくなったこと、男性ではそのような傾向はないが後半期のほうが(累積的な)地位と初職時の地位との相関が高まることが見出された。また、戦前に学校を終えたコーホートでも、近年に終えたコーホートでも、傾向には特に変わりはなかった。地位達成過程のメカニズムそのものも、概ね、従来の結果と明瞭な違いはみられず、安定的とみてよい。やや遅れていると進捗を評価した理由は、平成29年度に予定していた実査を次年度にまわしたことにある。理論的枠組みと射程を再検討したゆえに、調査票にのせるための質問項目への操作化を見直したことがその主因である。研究の進度から言えば前向きではあるものの当初予定よりも遅れていることではあるので、冒頭の評価とした。

最終年度となる平成30年度には、以下のことを進めた。まず、前年度に完了に至らなかった独自の社会調査を実施した。今回の計画のうち、家族や職業にかんするリスク(例:離別、離職など)は、公開されている大規模調査でもかなりの程度カバーできていたため、独自調査は社会的背景と中退選択との関連や過程を精査するためのデータ収集にとりわけ注力することとした。調査データの一次分析により、以下の諸点を明らかにした。すなわち第1に、高等教育レベルにおいても、出身階層は中退選択と関連がみられることである。これは他のデータでの解析結果(三輪・下瀬川2017)とも整合的であった。第2に、ただしそれは社会関係資本により説明されるかといえば、結果はそれほど明瞭ではなかった。この点はさらなる検証を要する。既存データの二次分析により、離婚とかかわる配偶者選択基準の変化を検討した。パネルデータを用いた検討によると、思いのほか、配偶者選択基準は個人内で変化をしないことがわかった。個人間での異質性としての要素のほうが大きいということである。さらに、家族構造と世代間移動との関係を検討し、出生が早いほど移動が閉鎖的であることを明らかにした。これは、下降リスクを減じているともいえるが、他方では出身階層の束縛から逃れ難いことも同時に意味しているといえる。今後の研究活動は、独自の社会調査をおこなうのが中心となる。これまでの既存研究やデータの検討に基づき、7月までに調査票を完成させる。同時に、東京大学社会科学研究所の研究倫理審査委員会へと調査設計・調査票を提出し、許可を得る。その後10月に実査、11月にデータ納品するように進める。データ納品後、データクリーニングに速やかにとりかかり、ミスや論理エラーを除去して、データを整備する。本年度は、いちはやく実査を実施し、独自調査データの解析をおこなうのが中心となる。調査票は既に完成しているので、7月にデータ納品がなされるよう、調査を進行する。その間にも、既存の公開データ(東大社研SSJDAや、立教大学RUDAよりアクセス可能)を用いた二次分析をおこない、下降移動にまつわる計量的な実証分析を積み重ねる。成果は、平成30年度の日本社会学会、日本教育社会学会、数理社会学会などで報告をおこなう予定である。また、最後のとりまとめとして、電子版の論文集を刊行する。旅費が当初予定よりもかからなかったため、若干残額が生じた。しかしながら、次年度(平成29年度)には調査を控えており、そのための費用を少しでも多くしたいため、無理に使わずに次年度にまわすこととした。既存データの二次分析の結果、質問項目の見直しが生じ、調査計画が予定通り進まなかった。そのために、実査を、平成30年度へと繰り下げたため。平成29年度におこなう予定の調査にかんして、予備調査が必要となるが、そのための費用にあてる。
リサンプリング法に基づく2群の平均値の同等性検定法の開発とその応用に関する研究

本研究では,2群の平均値の同等性検定法を開発することを目的としている。ここで2群の母集団分布は,特定の分布形で記述されないような場合,すなわちノンパラメトリックな場合を想定している。本年度は,関連文献の調査を行うとともに,代表的なリサンプリング法であるブートストラップ(bootstrap)法に着目し,主として,各群のデータが縦断的データ(longitudinal data)として与えられる場合の検定法の開発に関する研究を行った。ブートストラップ法を仮説検定の問題に適用する際,我々が観測できる(初期)標本は帰無仮説のもとで得られるものでないために,それに基づいて帰無仮説のもとでの検定統計量の分布を如何に近似するかが極めて重要な問題となる。また,縦断的データを扱う場合には,隣り合うデータ間の相関構造をできるだけ崩さずに如何に扱うかも問題である。本年度の研究成果として,以下の知見が得られた。まず,各群の初期標本に対して適当な変換を行った後にブロック・リサンプリング法を適用し,次に,各群のブロックを合併して得られるブロックの集合から2群に対応するリサンプルを構成し,それに基づいて検定統計量の分布を近似することを考える。このようにすれば,ある程度上述した問題の解決が図られることが分かった。すなわち,いくつかの状況下でのブートストラップp値のモンテカルロ近似値,およびそれから計算される検定のサイズ,検出力に関するシミュレーションを行い,その数値的な挙動についての検討を行った結果,提案した手法によれば,名目上の検定のサイズを維持し,従来の方法と比較して検出力の高い検定法の得られる場合のあることが分かった。互いに独立な2群のデータが与えられる場合,それらの差異の検討方法として,2群の興味のある未知パラメータの差の検定問題として定式化される場合や,生物学的同等性(bioequivalence)の検定問題のように,2群の未知パラメータの差がある許容限界内にあるか否かを検討する場合がある。本研究では,2群の差異を検討するためのパラメータとして平均値を考察の対象とし,各群のデータの従う分布が正規分布などのパラメトリックモデルで記述されないような場合,すなわちノンパラメトリックな場合に,同等性検定法を開発することを目的としている。本年度は,関連する文献の調査を行うとともに,代表的なノンパラメトリック法であるブートストラップ(bootstrap)法に着目し,各群のデータが互いに独立に同一の未知の分布に従う場合の同等性検定法の開発に関する研究を行った。ブートストラップ法を仮説検定の問題に適用する際,我々が観測できる(初期)標本は帰無仮説のもとで得られるものでないために,それに基づいて帰無仮説のもとでの検定統計量の分布を如何に近以するかが極めて重要な問題となる。これは,本研究の対象とする2群の平均値の同等性検定問題の場合も同様である。しかし,初期標本に対してある種の変換を行い,変換された標本からのリサンプリングを行うことによって,ある程度この問題の解決が図られるものと考えている。提案する手法の妥当性を検討するために,ある状況下でのブートストラップp値のモンテカルロ近似値,およびそれから計算される検定のサイズ,検出力に関するシミュレーション実験を行い,その数値的な挙動についての検討も行った。以上の成果は,2004年10月に中国で開催予定のThe 8th China-Japan Statistical Symposiumで発表するとともに,学術雑誌に投稿予定である。本研究では,互いに独立な2群のデータが与えられ,各群のデータの従う分布が正規分布などのパラメトリックモデルで記述されないような場合,すなわちノンパラメトリックな場合に,それらの差異の検討方法として,2群の平均値の同等性検定法を開発することを目的としている。本年度は,関連文献の調査を行うとともに,代表的なノンパラメトリック法であるブートストラップ(bootstrap)法に着目し,主として,各群のデータが縦断的データ(longitudinal data)として与えられる場合の同等性検定法の開発に関する研究を行った。初期標本に対して適当な変換を行い,変換された標本に対してブロック・リサンプリング法を適用する,または2群の初期標本を合併し,そこからのリサンプリングを行う,という2種類の方法によって得られるリサンプルに基づいた推測を行えば,ある程度この問題の解決が図られることが分かった。すなわち,いくつかの状況下でのブートストラップp値のモンテカルロ近似値,およびそれから計算される検定のサイズ,検出力に関するシミュレーション実験を行い,その数値的な挙動についての検討も行った結果,提案した手法によれば,名目上の検定のサイズを維持し,従来の方法と比較して検出力の高い検定法の得られる場合のあることが分かった。

ブートストラップ法を仮説検定の問題に適用する際,我々が観測できる(初期)標本は帰無仮説のもとで得られるものでないために,それに基づいて帰無仮説のもとでの検定統計量の分布を如何に近似するかが極めて重要な問題となる。また,縦断的データを扱う場合には,隣り合うデータ間の相関構造をできるだけ崩さずに如何に扱うかも問題である。本年度の研究成果として,以下の知見が得られた。まず,各群の初期標本に対して適当な変換を行った後にブロック・リサンプリング法を適用し,次に,各群のブロックを合併して得られるブロックの集合から2群に対応するリサンプルを構成し,それに基づいて検定統計量の分布を近似することを考える。このようにすれば,ある程度上述した問題の解決が図られることが分かった。すなわち,いくつかの状況下でのブートストラップp値のモンテカルロ近似値,およびそれから計算される検定のサイズ,検出力に関するシミュレーションを行い,その数値的な挙動についての検討を行った結果,提案した手法によれば,名目上の検定のサイズを維持し,従来の方法と比較して検出力の高い検定法の得られる場合のあることが分かった。
大面積・高速表面処理のための大電流液体金属イオン源の開発

交付された補助金をもとに複数のイオン源チップを搭載可能な大電流液体金属イオン源を設計・製作した。従来のイオン源の問題点であった加熱電流の増大を回避するために、それぞれのイオン源チップを電気的に直列に接続できる構造を有している。また、加熱特性のよい支持電極及び支持法、加熱電力の投入方法を検討した。その結果、製作したイオン源において、2つないしは4つのイオン源チップを搭載して加熱実験を行ない、1200°C程度まで安定に加熱することができることを確認した。インジウムをイオン化金属として用いて、4つのイオン源チップから、最大9mAのイオン電流を得ることができ、当初の目的であった10mAをほぼ達成した。この9mAは上限ではなく、さらに電流容量の大きなものを用いれば、さらに大電流の引き出しが可能である。このほか、さらに大規模化する際に必要となる誘導加熱法を検討し、イオン源チップの加熱が可能であることを示した。さらに応用する上で必要な、多点放出時のビームプロファイル測定を行なった。イオン源チップの配列方法により、イオンビームのプロファイルが変化することを示した。すなわち、イオン放出点が一列に並ぶ方向に関しては、互いのイオン放出点がイオンビームの軌道の発散を抑える効果があった。このことは、集束しにくい方向に関して自己集束性があることになり、装置設計の上で好都合である。得られた結果をもとに表面処理装置への応用を考えた際のイオン源チップの配列方法に関しても検討した。さらにイオンビームに含まれるドロップレット(帯電液滴粒子)に関してもその大きさ、分布等を検討した。その結果、ドロップレットの放出は比較的均一に起こっていた。このドロップレットを有効に用いれば、高速表面処理が可能と考えられる。今回の補助金により、6つのイオン源チップ(10mm幅×6)が搭載可能な大電流液体金属イオン源の設計・製作を行った。今回製作したイオン源は、昨年度までの実験機とは異なり、実用機に採用可能な加熱電流導入を行っている。基礎実験として、2つのイオン源チップを搭載して加熱、イオン引き出しを行なった。最大の問題点である加熱電流の導入に関しては、1200°C程度まで2つを均等に加熱できることがわかった。特に電流導入部の電極の材質を検討し、従来のモリブデンからタンタルにすることによって、これまでよりも再現性よく加熱することが可能となった。また、2つのイオン源チップからのイオン引き出しも確認した。しかしながら、部分的に冷却の必要が生じた部分もあり、この点については次年度に検討する。また、応用に当たって必要なイオンビ-ムのプロファイルの測定を行った。イオン源チップの配列方法によりイオンビ-ムのプロファイルが変化することを明らかにした。すなわち、イオン放出点が一列に並ぶ方向に関しては、互いのイオン放出点がイオンビ-ムの軌道の発散を抑える効果があった。このことは、集束しにくい方向に関して自己集束性があることになり、装置設計の点で好都合である。得られた結果をもとに表面処理装置への応用を考えた際のイオン源チップの配列方法についても検討した。ビ-ムプロファイルの実測結果をもとに、シ-トビ-ム用イオンビ-ム集束レンズを計算機シミュレ-ションを行って設計・試作した。イオン放出点の並びに対して垂直方向に集束するレンズ系を製作し、特性測定の結果、比較的電流密度の一様なシ-ト状のビ-ムが得られた。表面処理装置などへの応用へかなり大きな前進を見た。以上、実用機としてのイオン源開発の基礎部分についてほぼ完了した。昨年度までの研究において、イオン源の並列動作の上での問題点としてチップの支持台の部分的な加熱が挙げられていた。

本年度はまずこの加熱問題に関して検討した。従来の加熱方法では加熱電流をモニターしながら加熱していたが、この加熱が部分的な昇温の一因となっていることが明らかとなった。このため、均一な加熱を行なえるよう加熱電力をモニターしながら昇温することで顕著な部分加熱を回避することができた。さらにそれぞれのイオン源を固定する電極系の改良を行ない、イオン源支持電極とその保持部分との接触を良好にして発熱をおさえた。この結果、4つのイオン源を同時に運転することが可能となり、最大インジウムイオン電流で9mAと目標の10mAをほぼ達成することができた。さらに大規模なイオン源の加熱方法として誘導加熱を取り上げ、その基礎的な検討を行なった。誘導加熱により、4つのイオン源をそれぞれ800°Cまで昇温させることができ、より大型のイオン源の加熱のために必要な指針が得られた。また、表面処理装置設計の上で必要なイオンビーム特性に関して、本年度は特にドロップレット(帯電液滴粒子)に関して検討した。ドロップレットは質量が大きいため、高速処理の上でその利用は重要である。設計・製作したレンズ系を用いてドロップレットの放出特性に関する分析を行なった。その結果、ドロップレットの放出は比較的均一に起こっており、特定の方向に関して強い強度をもつことがないことが明らかとなった。このドロップレットを有効に用いれば、高速処理が可能と考えられる。