hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
微小量鉱物の熱測定の高精度化・迅速化

1.前年度に引き続き示差走査熱量計を用いて微少量の鉱物の比熱が測定された。この測定データは、パーソナル・コンピュータを主体とするデータ処理システムによって直ちに解析され、比熱測定の精度が従来の同種の測定法よりも向上し、また測定・計算に要する時間が大幅に短縮化した。高温高圧下で安定な【Mg_4】【Si_4】【O_(12)】-【Mg_3】【Al_2】【Si_3】【O_(12)】系ザクロ石の比熱測定の一環として、前年度には【Mg_3】【Al_2】【Si_3】【O_(12)】及び58%【Mg_4】【Si_4】【O_(12)】-42%【Mg_2】【Al_2】【Si_3】【O_(12)】組成のザクロ石の比熱が測定されたが、今年度にはさらに両者の中間の二種の組成のザクロ石(【Mg_4】【Si_4】【O_(12)】成分の固溶量が18%と41%)が新たに測定された。全体の比熱データを総合すると、この系では【Mg_4】【Si_4】【O_(12)】成分の固溶量に比熱がほとんどよらないことが明らかになった。この測定データからグリュナイゼンパラメータ、デバイ温度が計算された。2.下記の珪酸塩・ゲルマン酸塩の高圧相転移に伴う転移エンタルピーが測定された。(1)MnSi【O_3】のロードナイト→輝石→ザクロ石転移(60年度に行われた)。(2)CaGe【O_3】の珪灰石→ザクロ石→ペロブスカイト転移(3)CdGe【O_3】の準輝石→ザクロ石→イルナナイト→ペロブスカイト転移(4)【Mg_4】【Si_4】【O_(12)】-【Mg_3】【Al_2】【Si_3】【O_(12)】系の輝石→ザクロ石転移これらの転移エンタルピーから計算された相境界線と高圧相平衡実験により独立に決定された相境界線が比較され、どの場合も実験誤差範囲内で良い一致を示すことが確認された。MnSi【O_3】、CaGe【O_3】、CdGe【O_3】の転移エンタルピーのデータはマントルで起こるMgSi【O_3】の同種の転移のデータを推定する上で貴重である。今後MgSi【O_3】自身のザクロ石→イルナナイト→ペロブスカイト転移に伴う転移エンタルピーを測定することが必要であり、試科の合成、測定を計画中である。

MnSi【O_3】、CaGe【O_3】、CdGe【O_3】の転移エンタルピーのデータはマントルで起こるMgSi【O_3】の同種の転移のデータを推定する上で貴重である。今後MgSi【O_3】自身のザクロ石→イルナナイト→ペロブスカイト転移に伴う転移エンタルピーを測定することが必要であり、試科の合成、測定を計画中である。微少量鉱物の熱測定、特に比熱の測定を目的とするため、示差走査熱量計(DSC)の内、測定感度が高くベースライン安定性の良い熱流束形の機種として理学電機製DSC-8230型を選定した。そのデータ処理系としては処理能力が高く最も新しい機種の日本電気製パーソナルコンピュータPC-9801-VM2を選んだ、理学電機と協力して、比熱測定用プログラムの改良を行い、DSC-8230に付属のマイクロコンピュータに一度収録されたデータをPC-9801VM2に移し直ちに比熱の計算を行いプリンタ、プロッタに出力させることができるようになった。これにより1回の測定(短時間の場合は数分以内)のデータ計算・表示が測定終了後3分以内に終えることができ、測定全体の迅速化を図ることができた。またこのことによって、1回の測定では統計的なばらつきのある熱量に関して、多数回の測定結果の統計処理が容易にない、高精度のデータが得られるようになった。まず装置の較正を高純度アルミナを用いて行い、約20mgの【Mg_2】Si【O_4】(フォルステライト)を試料として比熱を測定し、既知のデータと約3%以内で一致することを確めた。本研究の目的である高圧鉱物の比熱測定を行うため、【Mg_4】【Si_4】【O_(12)】-【Mg_3】【Al_2】【Si_3】【O_(12)】系ザクロ石を東大物性研究所の協力の下で高温高圧下で合成した。旅費・消耗品の一部はこの合成実験に当てられた。この系の端成分【Mg_3】【Al_2】【Si_3】【O_(12)】(パイロープ)の比熱を約20mgの試料を使い測定したところ、Watanabe(1982)の測定値とよく一致した。また58%【Mg_4】【Si_4】【O_(12)】成分を含むザクロ石の比熱は今回初めて測定されたものであるが、パイロープとほぼ等しい値を与えた。この系のザクロ石はマントル遷移層の主要構成鉱物の1つであり、その比熱データは相関係や遷移層の熱的状態を推定する上で重要である。
新しい抗ウイルス戦略をめざしたヘルペスウイルス遺伝子発現制御因子の解析

本研究の目的は、ヒトに様々な疾患を引き起こす単純ヘルペスウイルス(HSV)およびEpstein-Barrウイルス(EBV)感染直後に発現する制御因子およびウイルス特異プロテインキナーゼの機能発現機構を、主に宿主細胞機構との相互作用の観点より解析し、新たな抗ウイルス剤開発や抗ウイルス戦略構築に向けての基礎的な知見を蓄積することにある。本年度の成果は以下の通りである。HSV PKのUL13に代表されるウイルスプロテインキナーゼファミリー(conserved herpesvirus protein kianse : CHPK)による標的因子EF-1δのリン酸化部位を同定した。その結果、CHPK (HSV UL13 & EBV BGLF4)と宿主プロテインキナーゼcdc2によるEF-1δのリン酸化部位は同一であり133番目のセリン残基(Ser-133)であった。また、casein kinase IIβの209番目のセリン残基(Ser-209)はcdc2によってリン酸化されることが報告されているが、UL13はSer-209をin vitroにおいてリン酸化した。以上の結果は、CHPKとcdc2が標的因子の同一アミノ酸残基をリン酸化しうることを示しており、ヘルペスウイルスがコードするCHPKの存在意義が宿主プロテインキナーゼcdc2の模倣であることを示唆している。EBNA-LPと相互作用する宿主因子のさらなる同定を目的として、酵母を用いたtwo-hybrid screeningを行った。その結果、宿主転写因子であるhERR1(human estrogen-related receptor 1)を同定した。hERR1が結合する部位をマッピングしたところ、EBNA-LPのY2ドメインに存在する2つの保存されたロイシン(Leu-78 and -82)であることが明らかになった。Y2ドメインは、EBVによる細胞の不死化に大きな役割を果たしているドメインであり、EBNA-LPとhERR1との相互作用がEBVによる細胞の不死化に何らかの役割を果たしている可能性が示唆された。
二酸化炭素水素化反応によるメタノール合成反応機構解明およびそれに立脚した触媒開発

本課題では、COの介在しないメタノール合成反応の構築を目指し、あらためて触媒組成を見直した。昨年までの検討では、Cu/ZrO2触媒がCO2からのメタノール合成反応に適する触媒であることを明らかにしてきた。商用Cu/ZnO/Al2O3触媒に対するCu/ZrO2触媒の主な利点は、メタノール選択率が高いことにある。また、「分光学・計算化学・反応工学」の3つの観点からCu/ZrO2触媒の反応機構を検討しており、Cu-ZrO2界面で本反応が進行することを明らかとした。速度論的解析により、本反応が「CO2→メタノール→CO」という逐次反応になると示唆される。中間生成物であるメタノールの収率を上げるためには、後段の反応(メタノール分解反応)を抑制することが望まれる。本年度の研究により、a-ZrO2を担体に用いることで、CO2からのメタノール合成反応に特異な活性点が創出されたことを示唆している。Cu/ZrO2触媒上で進行するCO2からのメタノール合成反応を以下のように考えた。(i)CO2はCu-ZrO2界面でメタノールに転換される。(ii)メタノールがZrO2に強く吸着する場合、メタノールはCOへ分解される。(iii)メタノールがZrO2に弱く吸着する場合、メタノールは分解される前に脱離する。(iv)金属Cu表面でCO2がCOへ転換される。Cu/a-ZrO2触媒が特異な活性を示す要因の一つに、触媒上のCu種が微粒子であったことが考えられる。このことが、Cu-ZrO2界面を多く形成することにつながるためである。更に、a-ZrO2担体を用いることで、メタノールが担体に弱く吸着することも原因と考えられる。29年度が最終年度であるため、記入しない。まず、含侵法により調製した担持Cu触媒における担体のメタノール生成速度に対する影響を調査した。Cu/TiO2、Cu/ZnO、Cu/CeO2触媒を用いた場合は、メタノールの生成はほとんど観測されなかった。これに対し、Cu/ZrO2触媒のメタノール生成速度はCu/SiO2触媒の3倍程度となった。このことから、ZrO2がCO2からのメタノール合成反応に適した担体であることが示唆された。次に、担体上でのCuナノ粒子の形態を緻密に制御したモデル触媒(2.3wt%Cu/SiO2と2.6wt%Cu/ZrO2)を調製し、ZrO2の担体効果をより詳しく調べた。触媒は、Cu前駆体[CuOtBu]4を担体表面に存在する水酸基と反応させる方法(グラフト法)により調製した。この手法により、平均粒子径3 nm程度のCuナノ粒子を担体上に高分散させることに成功した(Cu/SiO2触媒: 1.8±0.6 nm、Cu/ZrO2触媒: 2-4 nm)。次に露出金属Cuの表面積を化学吸着法の一種であるN2O滴定法により測定した。Cu担持量およびCu粒子径に違いがないにも関わらず、Cu/ZrO2触媒のN2O消費量がCu/SiO2触媒のN2O消費量より大幅に少なかった。このことから、Cu-ZrO2界面の相互作用により利用可能な露出金属Cu表面積が減少したと考えられる。最後に、メタノールおよびCOの生成速度を表面露出金属Cu量で規格化したターンオーバー数(TOF)を比較した。CO生成に関して、Cu/SiO2のTOFはCu/ZrO2のTOFと違いがみられなかったため、COの生成は金属Cu上で進行することが示唆された。一方でメタノール生成では、Cu/ZrO2のTOFはCu/SiO2のTOFより高くなったため、Cu-ZrO2界面の相互作用がメタノール合成反応を活性化させると考えられる。年次計画では、以下の3つのテーマを予定していた。1)ZnO上でのCuナノ粒子形成:Cu/ZnO触媒をグラフト法により調製する。3)メタノール合成反応試験:メタノール合成反応における律速段階の反応活性点に関して考察する。1)に関しては、ZnOよりも適した担体物質としてZrO2を発見したため、ZnOでの検討は行わなかった。しかし、[CuOtBu]4を用いたグラフト法により、Cuナノ粒子をZrO2およびSiO2上に形成させることに成功した。2)に関しては、本年度の検討ではN2O:表面Cuの化学量論比を結論付けることができなかった。3)に関しては、まずメタノール合成反応装置のセットアップを行い、高圧固定床流通式反応装置を用いてメタノールを検出することができるようになった。また、N2O滴定法とメタノール生成速度からターンオーバー数を算出した結果、メタノールおよびCOの反応活性点は、それぞれCu-ZrO2界面および金属Cu表面であることが示唆された。以上より、計画した3つのテーマのうち2つは達成され、残りの1つは検討中であることから、昨年度の研究はおおむね順調に進展していると考えた。現在メタノールは,合成ガスから製造されている.「炭素資源としてのCO2」や「再生可能エネルギーから製造されるH2」の有効利用の観点から, CO2水素化反応によるメタノール合成技術の確立が期待されている.

この反応の問題点は,合成ガスの場合と比べ反応速度が遅いことにあり,高活性な触媒の開発が必要である.昨年度までに, Cu/ZrO2触媒が高いメタノール合成反応の活性および選択性を有することを報告してきた.本年度は,このCu/ZrO2触媒上でのメタノール合成メカニズムを検討した.調製したCu/ZrO2触媒を25%13CO2/H2混合ガス下, 1気圧, 230 °CでCO2水素化反応させた後,固体NMRで13Cおよび1Hの化学シフトを測定したところ,ギ酸種が観測された.続いて、同様の試験を5気圧で行った結果,ギ酸種に加えてメトキシ種が観測された.また, 1気圧で反応試験を行った後に, 5気圧のD2と反応させた結果,ギ酸種は検出されず,重水素化されたメトキシ種のみが確認された.従って, Cu/ZrO2触媒を用いた高圧条件下でのCO2水素化反応では, CO2が容易にギ酸種を経由しメトキシ種に転化されることが明らかとなった.DFT計算を用いて, Cu201クラスターへのH2吸着を検討した.1気圧でH2吸着を行った結果, H2被覆率に関係なく150度以上ではΔrGが正となった.このため, 230度(CO2水素化反応温度)では, Cuナノ粒子表面にH2が吸着しえないことが示唆される.また, H2の圧力を20気圧と仮定してDFT計算を行ったところ, 250度以下でΔrGが負となることがわかった.そのため, 230度でCuナノ粒子上にH原子を吸着させるためには,加圧することが不可欠であると考えられる。本年度の実験計画(研究実績の概要参照)を早い段階で達成したため、新規触媒の探索をすることができた。本課題では、COの介在しないメタノール合成反応の構築を目指し、あらためて触媒組成を見直した。昨年までの検討では、Cu/ZrO2触媒がCO2からのメタノール合成反応に適する触媒であることを明らかにしてきた。商用Cu/ZnO/Al2O3触媒に対するCu/ZrO2触媒の主な利点は、メタノール選択率が高いことにある。また、「分光学・計算化学・反応工学」の3つの観点からCu/ZrO2触媒の反応機構を検討しており、Cu-ZrO2界面で本反応が進行することを明らかとした。速度論的解析により、本反応が「CO2→メタノール→CO」という逐次反応になると示唆される。中間生成物であるメタノールの収率を上げるためには、後段の反応(メタノール分解反応)を抑制することが望まれる。本年度の研究により、a-ZrO2を担体に用いることで、CO2からのメタノール合成反応に特異な活性点が創出されたことを示唆している。Cu/ZrO2触媒上で進行するCO2からのメタノール合成反応を以下のように考えた。(i)CO2はCu-ZrO2界面でメタノールに転換される。(ii)メタノールがZrO2に強く吸着する場合、メタノールはCOへ分解される。(iii)メタノールがZrO2に弱く吸着する場合、メタノールは分解される前に脱離する。(iv)金属Cu表面でCO2がCOへ転換される。Cu/a-ZrO2触媒が特異な活性を示す要因の一つに、触媒上のCu種が微粒子であったことが考えられる。このことが、Cu-ZrO2界面を多く形成することにつながるためである。更に、a-ZrO2担体を用いることで、メタノールが担体に弱く吸着することも原因と考えられる。今年度は以下のテーマを行う。4)反応中間体の特定
^<128>Teおよび^<130>Teの二重ベータ崩壊の研究

1.諏訪鉱山産テルル鉱物に対して、【^(130)Te】の二重ベータ崩壊半減期(8.5±1.2)×【10^(20)】年が得られた。この値は、筆者(NT)らが以前に発表した半減期と一致し、又Missouriグループの主張する半減期とも一致している。しかしHeidelbergグループの主張する値とは約2倍の違いがある。2.Cash鉱山産テルル鉱物に対して、二重ベータ崩壊起源【^(130)Xe】を検出定量した。テルル鉱物の化学式(【Ag_3】AuTe)から見積ったテルル濃度(20%)とララマイド期(63±17Ma)の地質年代を仮定すると、【^(130)Te】の半減期は(8.6±2.3)×【10^(20)】年となり、上記の結果と一致する。3.鉱脈形成時期が地質学的にはっきりしている諏訪鉱山と大谷鉱山のテルル含有鉱脈について、方解石と石英を用いてK-Ar年代測定を試みた。得られたみかけのK-Ar年代は、地質学的に妥当な年代に比べて3倍から8倍も古く、方解石や石英がいわゆるエクセス【^(40)Ar】を含むことが分った。この事実は、方解石,石英あるいはテルル鉱物のようなカリウム濃度の低い鉱物を使って得た年代が、大きな誤差を含む可能性を意味し、テルル鉱物自身のK-Ar年代測定を目ざした研究計画に対して、慎重な検討を必要とすることが示された。
１タンパク質レベルでみる生体内電子移動反応：速度・構造・物性の相関関係の解明

本研究の目的は、単一タンパク質内で生じる電子移動の速度とタンパク質構造・物性の同時解析及びそれらの相関関係の解明である。今年度は、光合成細菌ヘリオバクテリアの光合成反応中心タンパク質(hRC)内で電子移動担体として機能するクロロフィル色素(Chl a-A0)の1分子スペクトルを検出し解析した。新たに開発した顕微分光装置を用い、Chl a-A0 1分子の測定系を確立した。fsレーザー光をフォトニック結晶ファイバーに入射して得られた広帯域(5001000 nm)のスーパーコンティニューム(SC)光をプリズムで分光し、波長可変光源として用いた。NA=0.6の反射対物レンズを組み込んだ反射型顕微鏡を作製し、光源と接続した。サンプルはクライオスタッド内にセットし、6Kで測定を行った。pM程度に希釈したhRC溶液をCaF2基板にスピンコートし、2D蛍光画像を測定すると、疎らに分布する輝点が観測された。輝点の蛍光が1ステップで光退色することを確認した。このような1ステップ光退色は単一粒子に特徴的な現象であり、輝点が単一hRC由来であることを示す。単一hRCの励起スペクトルを測定し、670 nm付近にシャープなピークを観測した。励起光強度に対する蛍光飽和特性から、Chl a-A0由来のピークと同定できた。タンパク質内の電子移動に関わる色素の1分子分光はこれまでに例がなく新規の結果である。Chl a-A0 1分子のピーク波長や線形が時間変化することも確認した。さらに高速な過渡変化をモニターするには信号の検出感度を上げる必要があったため、高NA(=0.97)新型対物レンズの使用を考えたが、レンズ視野の問題で安定した測定が難しかった。今後の課題として、改良を加えたレンズを新たに設計・作製する必要がある。低温ほど信号強度が上昇したため、超流動ヘリウム温度(1.5 K)での測定も不可欠である。
アミノペプチダーゼをターゲットとした新規分子標的治療薬の創出

癌細胞表面に高発現するアミノペプチダーゼN(APN)を標的として新規低分子化合物を合成し、癌細胞の増殖や血管新生に対する抑制効果を検討した。新規合成されたヒドロキサム酸誘導体の一種である化合物24Fは、細胞表面に発現するアミノペプチダーゼの活性を阻害した。24Fを種々の肝癌細胞に対して作用させたところ、癌細胞の増殖及びコラーゲンゲルへの浸潤を抑制した。さらに、24Fを血管内皮細胞に対して作用させたところ、血管新生において重要な現象であるとされる細胞の移動や血管様構造の形成を阻害した。また、ベスタチン誘導体として合成された化合物LYPについても同様に検討を実施した結果、癌細胞の増殖を抑制するとともに、血管内皮細胞の移動や血管様構造の形成を阻害した。以上の結果から、本研究で新規に合成されたアミノペプチダーゼ阻害剤は、癌細胞の浸潤や腫瘍組織周囲の血管新生の抑制を介して肝癌の治療薬として有用であることが示唆された。本研究計画では、コンピュータ支援型分子設計技術を駆使することによりターゲットの活性部位の立体構造に基づいた阻害剤を設計・合成し、その結果構築された化合物ライブラリから有望な候補化合物をスクリーニングすることにより、アミノペプチダーゼ(APN)を標的とした新規化学療法剤を開発することを目的としている。当該年度は、構築された化合物ライブラリから有効な抗癌効果をもつ化合物をin vitro及びin vivoにおける種々の実験法によってスクリーニングする事を試みた。その結果、複数の有効な化合物を拾い出す事に成功した。なかでも、ヒドロキサム酸誘導体の一種である化合物(名称:24F)は、in vitro下において種々の肝細胞癌(以下、HCC)培養細胞株の増殖を抑制し、人工的に構築されたマトリゲルに対する癌細胞の浸潤能力も抑制した。なお、HCC細胞の浸潤に対する抑制効果は細胞種間で大きな違いは認められなかったが、HCC細胞の増殖に対する抑制効果は細胞種間での相違が認められた。その原因としては、増殖速度の違いやAPNの発現量の違いなどをはじめ様々な現象が考えられ、その増殖抑制のメカニズムに関する生化学的解析を現在進行させている。さらに、当該化合物は、血管新生における重要なイベントである血管内皮細胞による血管様構造の形成及びマトリゲルへの浸潤を有意に阻害する事が示された。従って、当該化合物は、HCC細胞そのものの増殖及び浸潤を阻害するほか、血管内皮細胞による血管新生に関連する諸現象を阻害する事によってHCCの進行を抑制できる可能性をもつことが示唆された。今後は当該化合物の信頼性を高めると共に、ライブラリ内の他の化合物に関してもHCCに対する有効性を継続的に解析していく。引き続き当該年度においても、構築された化合物ライブラリから有効な抗癌効果をもつ化合物を見出すことを目的として、in virto及びin vivoにおける種々の実験法によるスクリーニングを試みた。その結果、ヒドロキサム酸誘導体の一種である化合物(名称:24F)が、in virto下において種々の肝細胞癌(以下、HCC)培養細胞株の増殖を抑制すると共に、人工的に構築されたマトリゲルに対する癌細胞の浸潤能力を抑制した。HCC細胞を皮下に移植したヌードマウスモデルを用いたin vivo解析では、一部の細胞に関して静脈内への当該化合物の投与を2週間実施した結果腫瘍の大きさの縮小が認められ、他の細胞種に関して現在解析を進行させている。また、その抑制メカニズムに関して種々の生化学的解析を試みてきたが、アポトーシスに関連する現象について化合物処理による顕著な誘導は認められなかった。今後は、アポトーシス以外の増殖抑制メカニズムに関する解析を進行させる必要がある。一方、上記の分子標的化合物の他にもAPNの酵素活性を高度に抑制する化合物の合成がなされており、これまでに複数の化合物に関して卵巣癌などの癌細胞の増殖を抑制する効果が見出されている。これらの化合物に関してHCCに対する有効性を検討し、HCCに対する化学療法剤の創出におけるターゲットとしてのAPNの有用性の提案を図る。

本研究計画では、コンピュータ支援型分子設計技術を駆使することによりターゲットの活性部位の立体構造に基づいた阻害剤を設計・合成し、その結果構築された化合物ライブラリから有望な候補化合物をスクリーニングすることにより、アミノペプチダーゼ(APN)を標的とした新規化学療法剤を開発することを目的としている。研究協力者によって構築された化合物ライブラリから有効な抗癌効果をもつ化合物を見出すことを目的として、in vitro及びin vivoにおける種々の実験法によるスクリーニングを試みた。in vitro下において種々の肝細胞癌(以下、HCC)培養細胞株の増殖を抑制することが示されたヒドロキサム酸誘導体の一種である化合物(名称:24F)についてHCC細胞を皮下に移植したヌードマウスモデルを用いたin vivo解析を実施した。その結果、HCC細胞の一種であるHuH-7細胞を移植したマウスに24Fを2週間投与したところ、腫瘍サイズの縮小が見られた。しかし、HepG2細胞及びSK-Hep1細胞については、HuH-7と比較して腫瘍縮小効果は小規模であった。従って、当該化合物は肝細胞癌細胞の増殖を抑制することが示されたが、in vivoにおける腫瘍抑制効果は限定的であることが示唆された。一方、研究協力者によりAPN阻害剤として合成されたbestatin dimethylaminoethyl ester(LYP)について抗癌効果を検討したところ、腫瘍細胞に対する増殖抑制効果が認められたほか、血管内皮細胞による血管様構造の形成を阻害した。従って、当該化合物が新たな抗癌剤候補化合物として有効であることが示唆された。
第二言語学習の個別性要因に関する基礎的研究 -社会文化的要因を中心として

本研究は,平成8年度平成9年度科学研究費補助金研究「第二言語としての日本語学習および英語学習の個別性要因に関する基礎的研究」の継続的,発展的研究として行った。世界的な情勢は人の移動を加速化させ,第二言語学習者は増加とともに多様化している。先の研究において,学習者の多様性を学習者集団の特性としてではなく,「個別性」として捉えようとした。学習者一人ひとりの学習/習得過程には,年齢,適性,動機・態度,学習ストラテジー・スタイル,性格・情緒のほか社会文化的な要因が複雑にかかわっているが,先の研究では,「個別性」にかかわる諸要因とその相互作用を示す枠組み(概念モデル)の提示を試みた。本研究では,変動の激しい現代社会の影響を重要視し,社会文化的要因を中心に言語学習/習得の個別性要因に関する研究を行った。人の移動にともない,多言語・多文化化の進む状況下の第二言語教育においては,言語政策やアイデンティティの問題など,社会文化的背景が学習者および学習環境へもたらす影響を理解することが重要課題であると考えたからである。第二言語習得研究の領域においても,状況的学習論や社会文化的アプローチを基盤に,社会文化的文脈を重視した研究が行われるようになってきている。学習者の社会参加や,学習者と環境との相互作用に着目するなど,さまざまな取り組みが見られるが,本研究では,とくに「個別性」「社会文化的文脈」「学習環境」に焦点を当てた研究を概観した上で,先の枠組み(モデル)を見直し,モデルを再構築することを目指した。まず,関連の文献・資料の選定,収集を行い,次に,文献研究を行いつつ,教育実践との関係性について議論を重ねた。新しいモデルの提示には至っていないが,変化が速く,激しい現代社会にあっては,言語教育の社会的側面,教育実践およびその社会環境を捉える研究の積み重ねが求められる。平成89年度の科学研究費補助金研究において,第二言語としての日本語学習者および英語学習者の多様性を,学習者集団の特性としてではなく,学習者一人ひとりの学習過程の「個別性」としてとらえ,一人ひとりの学習過程にかかわる諸要因とその相互作用を示す枠組(モデル)の提示を試みた。本研究では,先に示した枠組(モデル)の再構築を目的としているが,本年度は,最新の第二言語習得研究の動向をふまえ,言語学習の個別性に関する理論的枠組を中心とした文献研究を行った。最近の研究では,「学習者の声」,「学習者のアイデンティティ」など学習者に焦点を当てた研究が増えている。世界各地で多言語・多文化状況における言語教育が求められている現在,社会文化的背景が学習環境および学習者へもたらす影響を理解することは,重要な課題となっている。また,第二言語学習を「言語の習得」と見ることに加えて,「社会への参加」とする見方が広まっている。状況学習論,社会文化的アプローチなど関係性を重視する方向性の研究が求められる。新しい研究動向を背景とした,日本語教育,英語教育および関連分野の具体的な研究を,学会誌,紀要,雑誌論文などから収集し,分析する予定であるが,本年度は,大枠の設定に留まった。実質的な収集,分析作業は次年度の課題とする。本研究では,最新の第二言語習得研究の成果をふまえた枠組(モデル)の再構築を目的としている。

昨年度は,主として言語学習の個別性に関する理論的枠組を中心とした文献研究を行ったが,本年度は,文献研究で得られた知見をもとに,とくに社会文化的要因や社会文化的アプローチに関する研究に注目しつつ研究を進めた。新しい動向を背景として多言語・多文化状況における学習者の個別性,社会文化的背景,学習環境などに焦点をあてた,日本語教育,英語教育および関連分野の具体的な研究を学会誌,雑誌論文,学位論文などから収集し,分析を開始した。最終年度である来年度は,分析作業を続けるとともに文献・資料のデータベース化を進め,モデルの再検討を経て,再構築を目指す。また,この理論的枠組(モデル)と教育実践との関係性について議論を深めることも課題としたい。平成89年度の科学研究費補助金研究において,第二言語としての日本語学習者および英語学習者の多様性を,学習者集団の特性としてではなく,学習者一人ひとりの学習過程の「個別性」としてとらえ,一人ひとりの学習過程にかかわる諸要因とその相互作用を示す枠組(モデル)の提示を試みた。本研究では,最新の第二言語習得研究の成果をふまえ,先に示した枠組(モデル)の再構築を目的としている。とくに,世界各地で多言語・多文化状況における言語教育が求められている現在,重要な要因と考えられる社会文化的要因を中心として諸要因間の相互作用を探る。平成14年度は,主として言語学習の個別性に関する理論的枠組を中心とした文献研究を行い,15年度は,文献研究で得られた知見をもとに,とくに社会文化的要因や社会文化的アプローチに関する研究に注目しつつ研究を進めた。16年度も,15年度に引き続き,多言語・多文化状況における学習者の個別性,社会文化的背景,学習環境などに焦点をあてた日本語教育,英語教育および関連分野の具体的な研究を学会誌,雑誌論文,学位論文などから収集し,分析を行った。最終年度である今年度は,分析作業を続けるとともに文献・資料のデータベース化を進め,モデルの再検討を経て,再構築を目指し,さらに,この理論的枠組(モデル)と教育実践との関係性について議論を深め,研究成果を報告書にまとめる予定であったが,新しい研究の動向を背景とした分野であるため,文献・資料の収集および分析が中心の活動となった。モデルの再構築には至っていない。17年度に,報告書をまとめる予定である。
腎疾患iPS細胞への応用のための腎構成細胞への分化誘導方法の確立

抗KSP抗体によるKSP陽性細胞の純化を介して、胚性幹細胞からin vitroでの尿細管細胞の分化誘導方法を確立した。ES細胞由来のKSP陽性細胞は、網羅的遺伝子解析から、発生段階の腎臓と類似した特性を有している事が示され、3次元培養で尿細管に類似した管状構造を再現した。この尿細管構造は、Wnt4によって形成が促進され、KSP陽性細胞は管状構造を形成する事で、各セグメントの尿細管細胞に分化する事が出来た。多能性幹細胞から腎構成細胞への分化誘導方法を確立すべく、マウスES細胞を用いて分化誘導方法を検討した。ActivinでマウスES細胞を分化誘導後、より腎臓に分化した細胞を純化するため、独自に作成したKSPに対するマウスモノクローナル抗体を使用した。マウスES細胞をActivinで18日間分化誘導後、独自に作成した抗KSPモノクローナル抗体を用いてFlow cytometryで細胞純化を行った。KSP陽性細胞は1.5%程度得られ、KSP陽性分画の細胞と、陰性分画の細胞を選別し細胞の特性を調べた。KSP陽性細胞の遺伝子発現プロファイルをマイクロアレイで解析しKSP陰性細胞と比較しながらgene ontology解析を行ったところ、KSP陽性細胞ではKSP陰性細胞と比較して有意に腎・泌尿器系の発生に関与する遺伝子が高発現であった。この遺伝子群は、Osrlなどの後腎間葉細胞で発現が認められ、尿細管上皮細胞に上皮化した後には発現が消失する間葉系細胞の遺伝子が複数含まれており、この事からES細胞由来のKSP陽性細胞は完全に分化した尿細管細胞ではなく尿細管上皮前駆細胞の特性を有していると考えられた。このようにしてマウスES細胞から得られたKSP陽性細胞を、3次元培地で培養を行った。3次元培地には、各社から数種類発売されているため、それぞれを比較し最適な3次元培地を検討した。その結果Becton Dickinson社のMatrigelが細胞の生着率が良好であることが分かり、Matrigelを用いてKSP陽性細胞を分化誘導したが、管状構造は形成されなかった。そのため、基礎培地の検討を行ったところ、低血清培地で尿細管様の管状構造を形成した。この管状構造は、KSP陰性分画の細胞では形成されなかった。電子顕微鏡で構造を観察したところ、KSP陽性細胞が管状構造を呈し、微繊毛様の構造を有している事が分かった。これらの研究成果を、2011年11月のアメリカ腎臓学会で発表したところ、多発性嚢胞腎患者由来の疾患iPS細胞を樹立したハーバード大学のBonventre教授と共同研究を行う事となった。また、慶應大学として2011年9月に国内特許申請を行った。.平成23年度の研究から、マウスES細胞由来のKSP陽性細胞を、独自に作成した抗KSPモノクローナル抗体で純化する事で、尿細管上皮前駆細胞に相当する細胞を選別でき、in vitroで尿細管間腔構造を再現できた。この尿細管間腔構造の形成を促進させるため、Wnt4を使用したところ、腎臓の発生におけるWnt4の作用と同様に、マウスES細胞由来のKSP陽性細胞の間腔構造形成を促進した。この分化誘導方法を用いて、マウスES細胞由来の尿細管間腔構造のキャラクタライズを行ったところ、尿細管細胞の近位、ヘンレ、遠位、集合管の全てのセグメントに特異的な遺伝子の発現を確認でき、KSP陽性細胞は尿細管全域にわたって分化する事が出来る事が分かった。また、足細胞、ボウマン嚢上皮細胞のマーカーであるPodocalyxinもごく一部の細胞で陽性であることが分かり、足細胞への分化誘導の可能性も示唆された。なお、マイクロアレイを用いた遺伝子解析で、ES細胞由来のKSP陽性細胞は後腎間葉細胞に近い遺伝子発現を示し、Wnt4で分化誘導した際の遺伝子発現と併せて考えると、KSP陽性細胞は腎臓前駆細胞としての特性を有している可能性が示唆された。ヒトES細胞においてもこの系が応用できるかどうか検討を行った。ヒトES細胞では、中胚葉系への分化を促進すると報告されている、GSK-3βinhibitorで中胚葉への分化を促進した後、EGFを含むヒト尿細管細胞用の培地で分化誘導を行う事で、5%程度のKSP陽性細胞が得られる事が分かった。このヒトES細胞由来KSP陽性細胞は、マトリゲル内で3次元培養を行う事で、マウスと同様に管状構造を形成し尿細管細胞に分化していると考えられた。本研究結果は論文として発表予定である。平成23年9月に国内特許出願を行ない、科学技術振興機構の特許化支援の審査に合格したため、国外特許出願に変更した。マウスES細胞から、in vitroで尿細管管腔構造を再現する事に成功し、自身で作成予定であった多発性嚢胞腎患者由来の疾患iPS細胞を、ハーバード大学と協同研究という形で進めることとなったため。24年度が最終年度であるため、記入しない。

ヒトES細胞、iPS細胞に分化誘導方法を応用する。ヒトとマウスではもともとES細胞の未分化の維持機構が異なり誘導期間も異なるため、分化誘導方法もそれに合わせて調節する必要があるため、今まで使用してきたActivin以外の誘導因子を検討する必要がある。また、マウスES細胞からin vitroで尿細管管腔構造を再現する事には成功したが、尿細管の各セグメントへ分化の確認や、各セグメントに特異的な分化誘導方法を検討する必要がある。24年度が最終年度であるため、記入しない。
補綴前処置におけるサンゴブロックを応用した歯槽骨および顎骨の増生

サンゴの内部は外部と交通する直径100-300μmの無数の管構造で、隣接する管とは孔で連絡していた。サンゴ骨格の表面は10-20μmの突起物で覆われ、さらにその突起物は60-200 nmの無数の突起物で覆われていた。酸性溶液中ではサンゴのCaは溶出し、アルカリ溶液中ではCaがサンゴ表面に沈着した。イヌの骨欠損部とラット頭蓋骨ではサンゴに接して多核巨細胞が観察され、骨芽細胞で縁取りされた新生骨とともに骨の増生が認められた。埋入後12ケ月後ではサンゴブロックは消失し、新生骨や骨髄で置換していた。以上のことから、サンゴブロックは生体吸収性の骨の増生を目的とした足場材料であることが推察された。口腔機能の回復・維持には骨の増生が必要である。今回、直径100300 μmの無数の管状構造からなり、物理的強度(圧縮強さ約30 MPa)、酸性条件下での易溶解性を有するサンゴのin vitroでの組織親和性、毛細血管形成能,およびin vivoでの骨の再生と増生を検討した.In vitroではヒト線維芽細胞と血管内皮細胞の共培養において、サンゴ周囲の培養細胞は増殖し、サンゴ粒子の内腔の外骨格表面に培養細胞の増殖と毛細血管の形成が立体的に観察された.In vivoではイヌ大腿骨欠損部にサンゴブロックを埋入しフィルターで被覆したところ、埋入後12週でサンゴはほぼ生体によって吸収された。組織学的に観察したところ、サンゴ外骨格表面に接して多核巨細胞が多数観察され埋入サンゴの生体による吸収が組織学的に認められた。そして、組織学的にサンゴブロックの内腔に骨芽細胞で縁取りされた新生骨の形成が観察された。さらに,calceinの腹腔内投与によって標識された新生骨形成を共焦点レーザ走査顕微鏡で観察したところ、埋入後12週で骨髄にあるサンゴ内腔、および骨膜からフィルターまでの骨の再生と外側方向への増生が認められた.以上のことから、サンゴはin vitroでは生体親和性があり、毛細血管での分化誘導能を有し、in vivoでは生体吸収と新生骨再生さらに増生が確認できた。今回、直径100300 μmの無数の管状構造からなり、物理的強度(圧縮強さ約30 MPa)、酸性条件下での易溶解性を有するサンゴのin vitroでの組織親和性、毛細血管形成能、およびin vivoでの骨の再生と増生を検討した.In vitroではヒト線維芽細胞と血管内皮細胞の共培養において、サンゴ粒子の内腔の外骨格表面に培養細胞の増殖と毛細血管の形成が立体的に観察され、多孔性の人工軽石と比較し、人工焼成骨とともに毛細血管の立体的形成が認められた.In vivoではイヌ大腿骨欠損部にサンゴブロックを埋入しフィルターで被覆し組織学的に観察したところ、サンゴ外骨格表面に接して多核巨細胞が多数観察され埋入サンゴの生体による吸収が認められた。さらに,calcein標識新生骨形成を共焦点レーザ走査顕微鏡で観察したところ、埋入後12週で骨髄および骨膜からの骨の再生と外側方向への増生が認められた.そして、ラット頭蓋骨の骨膜下に円盤状のサンゴを挿入したところ6か月で多孔性サンゴの内腔に新生骨みとめられ、その形態は挿入した円盤状のサンゴブロックに類似していた。挿入後12か月ではサンゴの多くは生体によって吸収され新生骨と置換する、あるいは新生骨が消失する例があった。以上のことからサンゴは毛細血管の立体培養を可能とし、生体吸収性であり骨増生が期待できる足場材料であることが推察された。骨量が減少した顎骨においては,患者のQOLのため骨の増生が望まれ,新生骨形成のスペースを確保できる機械的強度と生体による吸収性を有する足場材料の開発が求められている.今回,サンゴにおける増生を目的とする足場材料の条件を検討した.サンゴブロックの圧縮試験を行うとともに,サンゴ粒子のカルシウム含有酸性およびアルカリ溶液中でのカルシウム濃度を測定した.骨格の微細構造は走査型電子顕微鏡および原子間力顕微鏡で観察した.さらに, in vitroでサンゴとともに線維芽細胞および血管内皮細胞を共培養し,免疫組織化学的染色を行い,毛細血管の形成状態を観察した.またin vivoでイヌ大腿骨の実験的欠損部にブロック状のサンゴを埋入し,その後7週にカルセインを腹腔に投与した.その1週後埋入部の大腿骨を共焦点レーザー走査顕微鏡および光学顕微鏡で観察した.サンゴブロックの圧縮強さは約30 MPa(ラット大腿骨約55 MPa)であった.酸性溶液中ではサンゴからカルシウムが溶出し,アルカリ溶液中ではサンゴにカルシウムは沈着した.サンゴの内部は直径100300 μmの無数の管状構造が存在して外界に開き,隣接する管は孔で互いに連絡していた.骨格の表面は1020 μmの隆起物で覆われ,突起物の表面にはさらに60200 nmの丸みを帯びた無数の突起が観察された.

In vitroではサンゴ粒子の周囲に培養細胞の増殖と毛細血管の形成が認められた.また, in vivoではサンゴに接して多核巨細胞が観察され,サンゴブロックの内腔に骨芽細胞で縁取りされた新生骨が形成されるとともに,骨髄および骨膜からの骨の増生が認められた.以上のことから,サンゴは機械的強度と組織親和性を有し,骨欠損部において骨を増生させる足場材料としての応用が期待される.歯を失った患者の口腔機能の回復には顎骨の増生が必要である。そこで、抜歯後の骨の再生、さらには増生を促すことを目的とした足場材料が求められる。今回多孔性で物理学的強度を保持しつつ、一方で酸性条件下で容易に溶けるサンゴを骨増生に応用した。イヌの大腿骨に実験的欠損部を作製し、その中にサンゴを埋入し、フィルターでカバーしたところ、埋入後12週でサンゴ内腔には新生骨による実験的欠損部の再生と、骨表面での増生が認められた。さらに、50週では埋入したサンゴは新生骨と置換し、消失していた。また、ラット頭蓋骨の骨膜下にサンゴブロックを置いた場合、埋入後24週でサンゴ内腔に新生骨が形成され、骨表面に骨増生が認められた。また、50週ではサンゴは吸収され消失していたが、イヌの大腿骨やラットの頭蓋骨におけるサンゴの生体吸収が認められる一方でそれらにおける骨増生の量は減少していた。ヒトの毛細血管細胞と線維芽細胞の共培養の中に多孔性サンゴ粒子を添加したところ、サンゴ表面、さらには孔内にもこれら細胞の増殖と毛細血管への分化が観察された。このことから三次元培養の材料としてもサンゴは有用であることがわかった。口腔インプラント処置において、顎骨の状態とインプラント体の保持の質と量は、密接に関連がある。そのため、顎骨の量が病気または手術の結果として減少するとき、骨再生だけでなく骨量の増加も望ましい。さらに、生体に用いた骨足場は、新しく作られた骨と置き換わらなければならない。今回、骨量の増加と生体吸収性のある足場材料を開発するため、機械的強度を保持し多孔質構造をとるサンゴを試みた。円盤状の多孔質サンゴブロックを、マウス6匹の頭蓋骨表面の骨膜下に挿入した。埋入術の12か月後に、カルセインと4日後にアリザリン赤を投与した。さらに3日後に、麻酔薬過剰投与により安楽死させ、頭蓋骨を摘出した。そして、埋入部位の頭蓋骨の未脱灰標本は共焦点レーザー走査顕微鏡で観察し、脱灰標本は通常のHE染色組織標本を作製し光学顕微鏡で観察した。共焦点レーザー走査顕微鏡で観察した結果、6匹のマウスのうちの5匹では、多孔性サンゴブロックの内部空洞において、カルセインとアリザリン赤で染色された新生骨が頭蓋骨表面に観察され、骨量の増加が認められた。光学顕微鏡で観察した結果、埋入サンゴの内腔内には多くの骨細胞で縁取りされた新生骨が既存の頭蓋骨から延長して観察された。また、埋入部位には炎症性細胞と異物巨細胞はほとんど認められなかった。6匹のマウス中2匹に、新生骨によって囲まれた骨髄とサンゴ骨格の消失が観察された。これらの結果から、サンゴブロックは生体吸収性であり、骨量の増加を誘導する足場材料であることを示唆する。サンゴの内部は外部と交通する直径100-300μmの無数の管構造で、隣接する管とは孔で連絡していた。サンゴ骨格の表面は10-20μmの突起物で覆われ、さらにその突起物は60-200 nmの無数の突起物で覆われていた。酸性溶液中ではサンゴのCaは溶出し、アルカリ溶液中ではCaがサンゴ表面に沈着した。イヌの骨欠損部とラット頭蓋骨ではサンゴに接して多核巨細胞が観察され、骨芽細胞で縁取りされた新生骨とともに骨の増生が認められた。埋入後12ケ月後ではサンゴブロックは消失し、新生骨や骨髄で置換していた。
20世紀前半期南アフリカの左翼政治運動とアフリカ人・カラードにかんする研究

研究の目的は次の通り。「バントゥ系アフリカ人とカラード(ケープタウン周辺の先住民、解放奴隷、「混血」の人びと)の分断は、南アフリカにおいて被支配人種・民族がもっとも大がかりに分割された過程であり、問題は今日もなおつづいている。本研究では、これを20世紀前半期の左翼政治運動に遡って検討する。より具体的には、共産党が1928年前後、アフリカ人の民族解放闘争に特化し、1930年代後半、トロツキストの浸透したカラードの組織化を断念する過程を分析する。また、そのことをとおして帝国主義からアパルトヘイトへの移行、世界的な反アパルトヘイト運動についても展望する。さらに、アパルトヘイト後における左翼政治運動の集合的記憶の問題を扱うことによって、アフリカ人ナショナリストの現ANC(アフリカ民族会議)政権による人種の分断を検討する」。平成30年度は『異郷のイギリスー南アフリカのブリティッシュ・アイデンティティ』(丸善出版、2018年9月)を出版、「生体認証国家の広がりと限界ー20世紀初頭南アフリカ・ケープ植民地の移民法と排華法をめぐって」(『金沢大学歴史言語文化学系論集史学・考古学編』11号、2019年3月)と書評「川分圭子著『ボディントン家とイギリス近代ーロンドン貿易商1580ー1941』」(『洛北史学』20号、2018年6月)を発表、また2018年12月15日に関西大学経済学会第10・11回研究会で「イギリス史・英帝国史・南アフリカ史をつなぐ」と題して報告した。特に『異郷のイギリス』と研究会報告は、左翼政治運動と直接関係する成果である。その他、南アフリカでも史料調査を実施した。平成30年度は、左翼政治運動と直接関係する成果として『異郷のイギリス』を、当初の計画より1年早く出版できた。今年度も史料調査をつづけ、成果を発信していきたい。平成29年度はキース・ブレッケンリッジ『生体認証国家ーグローバルな監視政治と南アフリカの近現代』(岩波書店、2017年8月)を翻訳、「生体認証のグローバル・ヒストリー?」(『西洋史学』264号、2017年12月)を発表、また2017年10月20日に関西大学経済学会第6回研究会で「南アフリカ国家を再考する」と題して報告したが、左翼政治運動と直接関係する成果は乏しかった。しかしながら、ロンドンで『サン』紙(カラードが編集した、20世紀前半期に関する基本史料)などを調査したので、他の成果と合わせて30年度の早い時期に出版する予定。平成29年度は、左翼政治運動と直接関係する成果は乏しかったが、これは実施計画と違わない。一方で史料は調査し、他の成果と合わせて30年度の早い時期に出版する予定。出版が実現すれば、当初の計画以上に進展することになる。

先述の通り平成30年度は、他の成果と合わせて出版する予定。その後も史料調査をつづけ、成果を発信していきたい。今年度も史料調査をつづけ、成果を発信していきたい。当初は南アフリカで調査する予定だったが、基盤研究(B)(分担)と合わせてイギリスで調査したため、次年度使用額が生じた。30、31年度は南アフリカで調査し、調整していきたい。南アフリカでの調査が短期間しか実施できなかったため、次年度使用額が生じた。31年度は南アフリカで長期間調査し、調整していきたい。
フラットパネルディテクターにおける散乱X線除去用グリッドの適応研究

画像診断領域では,被写体から発生する散乱X線による画像コントラストの低下が原因となる。特に低コントラスト信号の検出能を低下させる。直接変換方式FPDについて低エネルギー成分である散乱X線に対する感度特性から,その除去に必要かつ十分な散乱X線除去用グリッドの適応基準を確立し,被曝増大の抑制と画質の向上を目的とする。診断用X線装置の画像特性を把握することは重要である。研究では、島津社製直接変換型FPD(RADIOTEXSafire)とキャノン製間接変換型FPD(CXDI-40C)の画像特性ついて測定評価した。入出力特性は直接変換型は広い入出力特性を有した。また、解像度特性、お直接変換方FPDが高い値を示した。NEQ(雑音等価量子)とDQE(検出量子効率)はX線検出層の厚い間接型FPDが高い値を示した。ノイズ特性(WS)についてはNEQ、DQEの高い間接変換型FPD方式が高い値を示した。2)一般撮影用直接間接型FPDの散乱線特性直接変換型FPDシステム(島津社:RADIOTEX Safire)は蛍光体を用いておらず、そのX線エネルギー依存性は従来からの蛍光体を用いた間接変換方式とは異なる。特に低エネルギー領域の散乱X線に対する感度特性から、その除去に有効な散乱X線除去グリッドを選定し、被ばく線量低減および画質向上を目指す。撮影管電圧を変化させて、被写体としてアクリル板を置いた場合の散乱線含有率および入出力特性から、低エネルギー散乱X線に対する感度評価を行い、散乱X線除去用グリッドを用いた場合におけるコントラストの改善能をCNR(contrast to noise ratio)とバーガーファントムを用いて評価した。直接変換型FPDでは、比較的低エネルギーの散乱X線に対して高感度となる傾向があることが判明した。そのため、撮影条件の決定および散乱X線除去用グリッドの選定において考慮する必要がある。これらの研究成果は、第49回近畿部会学術大会(京都)および日本放射線技術学会第62回総合学術大会(横浜)で報告した。1)直接間接型FPDの散乱X線特性直接変換型FPDシステム(島津社:RADIOTEX Safire)は蛍光体を用いていないため、X線エネルギー依存性は従来からの蛍光体を用いた増感紙/フイルムシステムや間接変換型FPD方式とは異なる。特に低エネルギー領域の散乱X線に対する感度特性から、その除去に有効な散乱X線除去グリッドを選定し、被ばく線量低減および画質向上を目指した。2)放射線治療用間接型FPDの特性試験放射線治療用FPDは高エネルギーX線に対応するため、診断用FPDをベースにして種々の改良が加えられている。研究では(1)入出力特性、(2)解像度特性、(3)ノイズ特性、(4)CNR(contrast to noise ratio)を測定し、装置間の相互比較や高画質化のための基礎的な画像特性を評価した。結果は、入出力特性は直線性が保たれていた。また、簡易なファントムによるCNR測定では、画像を視覚的に評価することが可能で、容易に主観的な評価ができた。これらの研究成果は、日本放射線学会第34回秋季学術大会(札幌)および日本放射線技術学会第63回総合学術大会(横浜)で報告した。FPD(平面検出器)の使用にあたってはキャリブレーション(ゲイン、オフセット、画素欠損補正)は必須の日常作業項目である。キャリブレーションに用いるX線エネルギー(撮影管電圧)に対する画質特性を評価した。結果は、(1)受像器(パネル)本体単独のときは、X線エネルギーの変化(管電圧40kv140kv)に対してもキャリブレーション後の画質は、noise power spectrumへの影響はなかった。(2)保護カバー+フォトセンサー+パネルを含めたオーバーオール評価では、キャリブレーションのX線エネルギーが高い場合、noise power spectrumは変化がない。低エネルギーX線によるキャリブレーションでは、RQA3、RQA5、RQA7、RQA9と線質(X線エネルギー)を変化させると、低周波数領域でnoise powers pectrumが大きくなった。結語として、FPDを日常臨床で用いる場合のキャリブレーションは、なるべく高エネルギーX線(高い管電圧)で実施する必要があることが示唆された。1、FPDの基本特性直接変換方式のFPD(Flat Panel Detector)は蛍光体を用いていないため、エネルギー依存性は従来の蛍光体を用いた増感紙/フイルム方式や間接型FPDとは異なる。本研究では1)管電圧入出力特性、2)散乱X線特性、3)コントラスト・ノイズ(CNR)特性について最初に評価した。結果は、入射X線量に対する出力特性は全て線形の関係であったが、管電圧が高いほどその傾きは大きかった。また、散乱線低減率を一定の基準(50%)になる、被写体厚および管電圧に対するグリッド比の選択に関しては、CNRはほぼ一定(約10%)に保たれた。しかし、極端に厚い被写体厚の場合は、従来の基準より大幅に高いグリッド比を用いる必要がある。2、FPDのノイズ特性改善

キャリブレーション時のX線エネルギーに対するノイズ特性を評価した。パネル単体では、どのX線線質(管電圧を変化)においてもNoise Power Spectrum(NPS)の変化はなかった。しかし、保護カバー+フォトセンサー+パネルを装着した状態では、キャリブレーション管電圧が高い場合のNPSは変化なかった。低管電圧でキャリブレーションを行なった場合、RQA3、RQA5、RQA7、RQA9と線質が変化すると、低周波数領域でNPSは大きくなった。FPDを臨床に使用する場合は、なるべく高電圧でキャリブレーションを実施する必要があることが、判明した。
電子制御波長可変チタンサファイアレーザーを用いた広帯域差同波光の発生

近年、レーザー赤外分光等、応用研究のための広帯域赤外光を得る手段として、非線形光学結晶を用いた光パラメトリック発振(OPO)及び差周波光発生(DFG)が注目されている。我々は、Ti:sapphireレーザーの波長選択素子として音響光学波長可変フィルター(AOTF)を利用し、印加するRFをコンピュータ制御することにより広帯域及び高速波長可変可能なTi:sapphireレーザーの開発に成功した。さらに、この電子波長制御Ti:sapphireレーザーは、AOTFに異なる2つのRFを印加する事によって同軸上に2波長を発振させることも可能であり、結晶長5mmの非線形結晶AgGaS2によるDFGにも成功している。本研究では、DGF出力の増強を目的として、20mmまでの結晶長の異なるAgGaS2を用いて差周波光を発生させた結果、エネルギーの測定に成功したので報告する。Ti:sapphireレーザーの励起光源として、QスイッチNd:YAGレーザの2倍波を利用した。Ti:sapphireレーザーへの投入エネルギーは、85mJ/pulseとした。AOTFへドライバーより異なる2つのRFを与え、位相整合条件を満たす2波長を発振させた後、それぞれのRF強度を調整することにより、パルスを同期させた。発振した2波長をレンズで集光させ、AgGaS2結晶に入射した。AgGaS2結晶は位相整合角を52deg.とした。測定系には、Geフィルターを用いてTi:sapphireレーザー光を遮断し、差周波光のエネルギーを測定した。現在のところ、差周波光発生領域は、6.58.5mmであり、また、Ti:sapphireレーザー2波長のエネルギーの和が3mJ/pulseの場合に、数mJの差周波光を得ている。1つのゲインボリュームからの2波長発振であるため、実際、RF強度の調整により、2波長パルスの同期状態及びそれぞれのパルスのエネルギーが変化する。