hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ブラジル日系移民知識人の道徳言説と移民社会の構造変容の研究

また、これと並行して、(2)2007年以降、深刻化した世界経済危機を契機として生じた在日ブラジル系移住者社会の構造変容に関する研究を行った。これは、前年度までに急激に進行した在日ブラジル国籍者の大量帰国を受けて、発展的な研究として行ったものである。ここでは、主に愛知県豊田市におけるフィールド調査(2010年9月)を通じてデータを収集し、アメリカ人類学会の大会(2010年11月)において発表を行った。この問題に関しては、平成23年度以降、日本学術振興会・特別研究員(PD)としてより詳細な探求を行うこととなった。
合金準結晶の探索, 作成とその構造および物性に関する研究

良質の単相準結晶合金を探索,作成し,その物性を測定して準結晶相固有の性質を解明するのが主研究の目的である.1.良質準結晶の作成(1) Al-Mn系:まず, Al-Mn2元系で単相準結晶が得られる組成範囲を明らかにし,次にAl-Mn-Si3元系でより良質の準結晶が得られる条件を明らかにした.さらに, Mnの一部を他の4種の遷移金属に置換することにより,より一層の質の向上をはかった.その結果, Al-Mn-Ru-Si4元系のある組成範囲で, X線半値巾が極めてせまく,電子顕微鏡観察でも欠陥が少なく, 600°C以上の高温まで安定に存在しうる準結晶が得られた.多元系にすることによって良質の準結晶が得られるのは,本来準結晶構造には原子サイトの種類が多いことに関係していると解釈される.(2) Mg-Al-Zn系:磁性元素を含まない系としてこの3元合金について単相の準結晶が得られる組成範囲を明らかにした.(3) Al-Li-Ca系:安定相として準結晶が得られる合金系の一つとしてAl-Li-Cu合金について析出法により単純結晶の作成を試み,数mmのグレインの準結晶を得ることに成功した.2.物性測定得られた単相準結晶について,電気抵抗,帯磁率などの測定を行なった. Al-Mn系の準結晶の電気抵抗は1mΩcmのオーダーの大きな値をもち,負の温度系数を示した.特に50K以下の低温で急激に抵抗上昇が生じるという異常が一般的に見られた.その異常が, Mnの局在磁気モーメントと関係し,準結晶の安定性とも関連が見られた.磁気抵抗の測定結果などから,この特異性が構造の準周期性に基づく特異な電子状態に基因するとの解釈を行なった.遷移金属を含まない系に関する系統的実験は未完了である.良質の単相準結晶合金を探索,作成し,その物性を測定して準結晶相固有の性質を解明するのが主研究の目的である.1.良質準結晶の作成(1) Al-Mn系:まず, Al-Mn2元系で単相準結晶が得られる組成範囲を明らかにし,次にAl-Mn-Si3元系でより良質の準結晶が得られる条件を明らかにした.さらに, Mnの一部を他の4種の遷移金属に置換することにより,より一層の質の向上をはかった.その結果, Al-Mn-Ru-Si4元系のある組成範囲で, X線半値巾が極めてせまく,電子顕微鏡観察でも欠陥が少なく, 600°C以上の高温まで安定に存在しうる準結晶が得られた.多元系にすることによって良質の準結晶が得られるのは,本来準結晶構造には原子サイトの種類が多いことに関係していると解釈される.(2) Mg-Al-Zn系:磁性元素を含まない系としてこの3元合金について単相の準結晶が得られる組成範囲を明らかにした.(3) Al-Li-Ca系:安定相として準結晶が得られる合金系の一つとしてAl-Li-Cu合金について析出法により単純結晶の作成を試み,数mmのグレインの準結晶を得ることに成功した.2.物性測定得られた単相準結晶について,電気抵抗,帯磁率などの測定を行なった. Al-Mn系の準結晶の電気抵抗は1mΩcmのオーダーの大きな値をもち,負の温度系数を示した.特に50K以下の低温で急激に抵抗上昇が生じるという異常が一般的に見られた.その異常が, Mnの局在磁気モーメントと関係し,準結晶の安定性とも関連が見られた.磁気抵抗の測定結果などから,この特異性が構造の準周期性に基づく特異な電子状態に基因するとの解釈を行なった.遷移金属を含まない系に関する系統的実験は未完了である.1.超急冷装置:ロール径25cm、回転数最高1万rpmの単ロール雰囲気超急冷装置を完成し、急冷による準結晶作成法を確立した。2.単相準結晶の作成: 2元系ではAl-Mn、3元系ではAl-Mn-Si、4元系ではAl-Mn-Ru-Si系について、それぞれ単相の20面体準結晶相が得られる組成範囲を明らかにした。X線回析ピークは多元系になるほどシャープになり、結晶化温度も上昇し、より欠陥の少い安定な準結晶が得られることが明らかになった。この事実は、準結晶の構造モデルである3次元ペンローズ格子に見られるサイトの多様性から理解できる。3.Al-MnT相の構造:【Al_4】Mnについて急冷速度が遅い場合にほゞ単相のいわゆるT相が得られた。詳細な電子線回折および粉末X線回折実験の結果、T相は2次元的なペンローズ格子が周期的に積層した構造であることが確認され、構造モデルを提案した。4.電気的磁気的性質:Al-Mn2、3、4元系の電気抵抗の特徴は、(a)8001000μΩcmの高い比抵抗、(b)室温から30K附近まで小さな負の温度係数、(c)30K以下での急激な抵抗上昇(-logTまたは【T^(-a)】に従う)、(d)この温度域での正、負の磁気抵抗効果の競合、である。それに対し、Al-V-Si系の電気抵抗は室温-1.Kまで殆んど温度依存性が少ない。帯磁率の測定結果から、Mn原子が磁気モーメントを持つのに対しV原子は持たないことが明らかになった。

Al-Mn系の高い比抵抗と低温の抵抗上昇は、局在磁気モーメントと準周期構造の相乗効果で生じた、電子のより強い局在化の結果として解釈される。なお、生産研井野研究室との共同研究による、MnをFeで置換した試料に関するメスバウア・スペクトルの測定結果および帯磁率の結果は、Mnサイトに2種類(モーメントの有無)あることを示唆している。前年度に引き続き,良質準結晶合金の探索・作成とそれらの物性測定を行なった.1.良質準結晶作成は, AlーMnーTmーSi(Tnは遷移金属)4元系の内,特にX線ピークの半値巾が小さく,熱的安定性も高いAlーMnーRuーSi系について, Mn濃度を20%に固定してRu,Siの濃度を変化させて良質の準結晶形成の組成範囲を決定した.また,遷移金属を含まない系として, AlーMgーZn3元系について単相の準結晶の得られる組成範囲を決定した.また,安定相として存在することが報告されているAlーLiーCu合金系について,析出法によって単準結晶を作成することを試み,サブ組織を含み質的には必ずしも良くないが,数mmのグレインの準結晶を得ることに成功した.2.物性測定は,上で得られた単想の準結晶について,前年度に引き続き,(1)電気抵抗の温度依存性(2)磁気抵抗効果(3)帯磁率の測定を行なった.特に, AlーMn系準結晶については,低温での急激な抵抗上昇に着目し,この抵抗異常と準結晶の完全度,局在磁気モーメントの大きさ,合金組成との関連について考察した. Mnのもつ局在磁気モーメントの大きさは, Mnの一部を他の遷移金属と置換することによって顕著に変化し,抵抗異常は局在モーメントの大きさと密接に関係していることが判明した.また,モーメントの大きさが同程度の場合は抵抗異常が準結晶の質の向上と共に顕著になる傾向を示した.磁気抵抗効果は抵抗がlog T依存を示す温度域で正で,抵抗上昇が近藤効果によるとする解釈を困難にしており,準周期構造に伴う電子の特殊な局在状態に基因する可能性が考えられる.同一組成でアモルファスと準結晶の両方が得られるAlーMnーSi系の電気抵抗も磁性との関連が見られた. MgーAlーZnやAlーLiーCuの単純金属の準結晶の電気抵抗の系統的研究は今後の課題である.
microRNAを介した遺伝子発生制御機構と大脳新皮質形成

本研究では、microRNA-9-2とmicroRNA-9-3の2重変異体マウスを作成し、これを用いてmicroRNA-9(miR-9)の端脳の神経発生における役割を解析した。その結果、端脳においてmiR-9は、様々な転写因子の発現を制御することによって神経前駆細胞の増殖と分化をコントロールしていることが明らかとなった。また、発生の進行とともにmiR-9の活性は調節を受けるが、それはAU-rich RNA結合タンパク質によることが明らかになった。microRNAは、器官発生において、それに関わる様々な遺伝子を標的とし、その転写後の発現量を負に調節していることが知られている。microRNAの標的遺伝子の包括的な探索は、microRNAそれ自体の機能のみならず、器官発生そのもののメカニズムを知る上でも重要である。平成21年度では、マウス端脳におけるmicroRNA-9の標的遺伝子の包括的同定を計画していたが、このために我々はmicroRNA-9-2/3二重変異マウスと、野生型マウスのE12.5における端脳からmRNAを抽出し、DNAマイクロアレイ(Mouse Genome Array, Affymetrix)を用いmRNAの量の変化を検出した。その結果、二重変異マウス端脳において高い発現を示す標的遺伝子の候補として、転写因子であるGsh2, Brn2, Meis2, Islet1を同定した。これらのmRNA、タンパク質の発現を検証したところ、外套下部におけるGsh2, Brn2の発現領域は二重変異マウスにおいて著しく拡大していた。Gsh2, Brn2は、神経前駆細胞の維持に必須であることが知られているが、これに対応して、二重変異マウスの外套下部の未分化領域の細胞増殖が亢進し、神経分化が抑制されていた。一方、正中神経節隆起においてMeis2, Islet1を発現するスリット状の神経細胞の集団は特にcorridor(回廊)と呼ばれ、視床から皮質への神経軸索(thalamocortical axons ; TCA)投射形成に必須のガイダンスキューであるが、二重変異マウスにおいてはcorridorの形成が過剰となり、これに対応してTCA投射が形成されなくなることが見いだされた。これらのことからmicroRNA-9が外套下部において、様々な標的遺伝子の発現領域を規定することによって神経分化、神経軸索投射に必須の役割を果たしている事が明らかとなった。microRNAは、さまざまな生物の器官発生に関わる様々な遺伝子を標的とし、その転写後の発現量を主に負に調節していることが知られている。microRNAの標的遺伝子の同定は、microRNAそれ自体の機能のみならず、器官発生そのもののメカニズムを知る上でも重要である。脊椎動物においてmicroRNA-9は端脳に強く発現するが、microRNA-9-2/3の二重変異マウス端脳を解析した結果、microRNA-9は、神経前駆細胞の増殖を制御する転写因子であるFoxg1, Nr2e1, Gsh2等の発現を調節することがわかった。神経分化初期(E12.5)のmicroRNA-9-2/3の二重変異マウス端脳皮質領域においては、Foxg1タンパク質の発現が上昇しており、radial gliaの増殖が亢進していた。一方で最も初期に分化する神経細胞であるCajal-Retzius細胞と、他のearly-born neuronが減少していた。しかしながらE15.5といった後期においては、Foxg1タンパク質の発現の上昇は認められなかった。これはFoxg1 mRNAの3'UTRに対するmicroRNA-9の活性が何らかの調節を受けている事を示唆する結果であった。我々はRNA結合タンパク質であるElav2の発現がE15.5から上昇し、さらに、Elav2がFoxg1 mRNAの3'UTRに結合することで、microRNA-9の活性を阻害することが分かった。しかしさらに発生が進むと、逆に神経前駆細胞の増殖は減少することが分かった。これはNr2e1タンパク質の発現の減少を伴っていたが、意外な事にmicroRNA-9はRNA結合タンパク質であるElavl1やMsi1と協調的にNr2e1 mRNAの3'UTRに作用して翻訳を正に制御することが分かった。microRNA-9-2/3の二重変異マウス端脳の外套下部においてはFoxg1やGsh2といったタンパク質の発現がE15.5においても増加しており、神経前駆細胞の増殖の亢進は維持されていた。これはElavl2が外套下部では発現していないためと考えられた。以上の結果から、大脳の発生において、microRNA-9は、RNA結合タンパク質とともに神経前駆細胞の増殖を制御する遺伝子群の発現を微調整していることが明らかになった。
サイエンスイノベーションの発生原理:産学連携のネットワーク分析

平成19年度は日本の光触媒分野の産学連携に着目することによって、学術研究と産業化に対して開発コミュニティーの成員が果たした役割をネットワークの視点を入れて実証研究した。具体的には、研究者の論文発表件数、特許出願件数を被説明変数とし、どのような産学連携が実現される時に企業のR&D実績があがり、同じく学術研究が振興されるか、実証研究をおこなった。分析によって、大学におけるコンサルティング科学者という概念を発見し、また、同科学者の役割に関する経営・政策的含意を明らかにした。研究の成果は2編の論文として平成19年6月にコペンハーゲンで開催されたDRUID Summer Conference2007において発表された。環境技術分野に関しては、鉛フリーはんだを対象として、研究開発ネットワークが技術変化と環境規制に与えた影響を、日本と欧米で比較分析した。日本においては欧米と比較して緊密な産学官のネットワークが形成され、鉛フリーはんだの普及が先行しており、同事実の分析から、大学研究者が技術変化の速度と方向に関する調整役の役割を果たすことによって地球環境問題など、ステーク・ホールダー間の利害の調整が難しい社会的課題の解決に貢献する可能性を明らかにした。最終年度の取りまとめとして、以上の3編の研究成果を含む編著を東京大学出版会から出版した。バイオ分野に対するネットワーク分析に関しては、高いリスクを伴う創薬の開発における研究者ネットワークの役割を日米のナショナル・イノベーション・システム間で比較分析した。その結果、ハイリスク・イノベーションの実現のためには研究開発に適したイノベーション・システムとリスクテーキングを可能にするソーシャル・キャピタルが必要であることをネットワーク分析の視点から明らかにした。日本の創薬の活性化に多くの含意を持つ研究成果は平成19年度に日本語版が出版され、次年度以降、英語によっても出版される予定である。平成17年度は日本の光触媒分野の産学による共同出願特許に着目することによって抽出した研究開発コミュニティーに対するネットワーク分析をおこなった。具体的には、統計分析によるネットワークトポロジーの形成メカニズムの分析に加え、特許に関する審査請求、登録、製品化、市場化等のライフサイクル情報をデータベース化し、社会に埋め込まれたネットワーク構造とそこで発生する科学技術活動間の相互作用について一連の仮説を立て、定量的な検証をおこなった。以上の作業により、企業がどのような戦略をとることで市場化が成功するか、また、どのような制度によって光触媒の研究開発が促進可能か等、経営・政策的含意に関する分析が可能になる。研究の成果は平成17年6月27日にコペンハーゲンで開催されたDRUID Tenth Anniversary SummerConference on "Dynamics of Industry and Innovation : Organizations, Networks and Systems"において発表された。一方、情報技術分野に対するネットワーク分析に関しては埋め込み型ソフトの開発体制に対するネットワーク分析をTRONプロジェクトに関与する産学連携に関して実施し、研究開発コミュニティーにおけるネットワーク間の競争と棲み分けがどのようなメカニズムで発生し、それがどのように埋め込みソフトの高度化に貢献しているか、仮説を立てネットワーク分析をおこなった。その結果は平成17年9月にComercio Exterior, Vol.55,No9に出版された。平成18年度は日本の光触媒分野の産学連携に着目することによって、新技術の産業化に対して開発コミュニティーの成員が果たした役割をネットワークの視点を入れて定量分析した。具体的には、コミュニティーに属する研究者の論文発表、特許出願実績に着目し、個人の研究開発能力がどのように組織を超えて移転し、企業の産業化パフォーマンスに影響を与えたかについて一連の仮説を立て、定量的な検証をおこなった。以上の作業により、企業がどのような連携戦略をとることで新技術の市場化が成功するか、また、どのような制度によって光触媒の研究開発が促進可能か等、経営・政策的含意に関する分析が可能になる。研究の成果は平成18年6月にソフィア・アンティポリス(仏)で開催された国際シュンペター学会11回総会において発表された。

同じく、光触媒分野を対象に、研究者のコミュニティーにおける地位がどのようにその科学活動に影響を及ぼすか、仮説を定量的に検証し、その成果を平成18年4月にバンクバーで開催された国際サンベルト社会ネットワークコンファレンスで発表した。バイオ分野に対するネットワーク分析に関しては高いリスクを伴う創薬の開発における研究者ネットワークの役割を日米のナショナル・イノベーション・システム間で比較分析した。その結果、ハイリスク・イノベーションの実現のためには研究開発に適したイノベーション・システムとリスクテーキングに適した研究者ネットワークが併存することが必要であることが明らかになった。日本の創薬の活性化に多くの含意を持つ研究成果は平成18年度に研究技術計画に採択が決まり、近日中に出版される予定である。平成19年度は日本の光触媒分野の産学連携に着目することによって,学術研究と産業化に対して開発コミュニティーの成員が果たした役割をネットワークの視点を入れて実証研究した。具体的には,研究者の論文発表件数,特許出願件数を被説明変数とし,どのような産学連携が実現される時に企業のR&D実績があがり,同じく学術研究が振興されるか,実証研究をおこなった。分析によって,大学におけるコンサルティング科学者という概念を発見し,また,同科学者の役割に関する経営,政策的含意を明らかにした。研究の成果は2編の論文として平成19年6月にコペンハーゲンで開催されたDRUID Summer Conference2007において発表された。環境技術分野に関しては,鉛フリーはんだを対象として,研究開発ネットワークが技術変化と環境規制に与えた影響を,日本と欧米で比較分析した。日本においては欧米と比較して緊密な産学官のネットワークが形成され,鉛フリーはんだの普及が先行しており,同事実の分析から,大学研究者が技術変化の速度と方向に関する調整役の役割を果たすことによって地球環境問題など,ステーク,ホールダー間の利害の調整が難しい社会的課題の解決に貢献する可能性を明らかにした。最終年度の取りまとめとして,以上の3編の研究成果を含む編著を東京大学出版会から出版した。バイオ分野に対するネットワーク分析に関しては,高いリスクを伴う創薬の開発における研究者ネットワークの役割を日米のナショナル,イノベーション,システム間で比較分析した。その結果,ハイリスク,イノベーションの実現のためには研究開発に適したイノベーション,システムとリスクテーキングを可能にするソーシャル,キャピタルが必要であることをネットワーク分析の視点から明らかにした。
マクロファージの産生するIL-1抑制因子に関する研究

マウスマクロファージ様細胞株、P388【D_1】、のあるクローンはその培養液中に、IL-1とともにIL-1抑制因子をも産生している事が認められた。このクローン株由来のIL-1抑制因子はヒト,マウスいずれの由来のIL-1の作用に対しても抑制活性を示した。この抑制因子はIL-1の作用のみに特異的でIL-2や、他のサイトカインの作用に対しては抑制活性を示さなかった。またIL-1の産生にも影響を与えなかった。ゲル濾過により、このIL-1抑制因子の分子量は約50KDと推定されたが、DEAEセルロースによる分離法においては、Nacl濃度各々、170mM,350mMに溶出される2相性のピークを示した。170mMに溶出される抑制活性はIL-1の作用のみならず、IL-2のそれをも抑制したが、350mMへの溶出画分はIL-1の作用のみを特異的に抑制した。またクロマトフォーカシングにより、170mM,350mM溶出画分の抑制因子の等電点はそれぞれ、59、5253であった。さらに170mM溶出画分の抑制因子はPH3.0の酸処理もしくは56°C、60分間の加熱処理によりその活性を失うが、350mM溶出画分は同様の処理に対し安定であった。
マイクロRNAによる食道癌の抗がん剤感受性予測システムの確立

16種類の食道癌細胞株にタキサンを長期間投与し、5種類のタキサン耐性株を樹立した。これらの細胞株よりRNAを抽出し、網羅的発現解析を行い、タキサン耐性株にABCB1が高発現していることを明らかにした。マイクロRNAの網羅的解析を行い、優位に変化しているマイクロRNAを同定したが、ABCB1をターゲットとするものは含まれていなかった。ABCB1高発現には、遺伝子増幅とDNAの脱メチル化が関与していた。2頭頸部がん患者の血清に、がん特異的なマイクロRNAを検出した。19種類の頭頸部扁平上皮癌細胞株についてPD-L1タンパク発現とmiR-34a発現量の定量を行ったところ、負の相関が認められた。2樹立したタキサン耐性株は、ABCB1蛋白が高発現していることがわかったため、ABCB1の発現に、エピジェネティック修飾が関連しているかどうか検討した。ABCB1のプロモーター領域のCpGアイランドのメチル化の状態をバイサルファイトシークエンスにて調べたが、親株および耐性株で有意な差が認められなかった。また、ABCB1の発現に対するDNMT阻害剤やHDAC阻害剤の影響も限定的であった。ABCB1の発現の制御の機構については、今後さらに検討する必要があると考えられた。3頭頸部がん患者の血清からエクソソームを抽出し、シスプラチン感受性予測因子miR-34aの定量を試みたが、いずれも検出感度以下であった(4例)。1食道がん細胞株を用いた検討は順調に進展し、タキサン感受性マイクロRNAの候補を同定することができた。2臨床検体に関しては、十分な数がまだ収集できていないため、検討がすすんでいない。3また、頭頸部がん患者の血清エクソソームを用いた検討では、miR-34aの検出ができなかったため、検討がすすんでいない。1我々の研究室で樹立した食道がんタキサン耐性細胞株3種類についてABCB1の高発現が明らかになったが、その意義をさらに明らかにするためにSiRNAによるノックダウンの実験を行った。その結果、ABCB1をノックダウンすると3種類すべての細胞株において、タキサン耐性が失われることが明らかになった。この結果を論文にまとめ、発表した(Wang R, Tohoku J Exp Med. 2016;240(4):295-301)。2平成27年度に、食道がんタキサン耐性細胞株で有為に変化しているマイクロRNA9種類を同定できたため、そのターゲットの遺伝子を調べた。残念ながら、ABCB1がターゲットに含まれていなかった。3食道がんタキサン耐性株のABCB1の発現をマイクロRNAが制御している可能性が低くなったため、プロモーター領域のCpGアイランドの再解析を行う事とした。ABCB1のプロモータは上流プロモーターと下流プロモーターの2種類が知られているが、まず、RACE(rapid amplification of cDNA ends)法にてどちらが有為にはたらいているか、調べた。その結果、予想と異なり、下流プロモーターが有為にはたらいていることがわかった。下流プロモーターの周辺のCpGアイランドのメチル化の状態をバイサルファイトシークエンス法を用いて調べた。その結果、耐性株において特異的に脱メチル化状態になっている部分を新規に同定することができた。マイクロRNAがABCB1の発現を制御している可能性は低くなったが、研究をCpGアイランドの解析にシフトさせたため、新しい知見を得ることができたため。本年度は、主に頭頸部がんについて検討を行った。2014年2月から2017年8月までに東北大学病院耳鼻咽喉・頭頸部外科にて手術加療を行ったHNSCC症例を対象に、切除標本より正常粘膜、腫瘍組織を採取、および末梢血採血をおこなった。試料の採取に際して、東北大学倫理委員会にヒトを対象とした医学の研究、および臨床応用についての倫理審査申請し承認を得たうえで、対象症例患者から同意書を取得した(受付番号2012-1-331、2017-1-606)。8症例の腫瘍組織、正常粘膜から抽出したmiRNAを用い、マイクロアレイ解析を行った。アレイは、866種類のヒトのmiRNAプローブを含むHuman miRNAmicroarray kit (V3) (Agilent Technologies)を使用し、Bioconductorから提供されるパッケージAglipを用い統計ソフトRで解析した。正常組織よりも腫瘍組織で発現が2倍以上増加し、かつシグナルの強度が200以上変化しているものを抽出した。このうち、miR-21、miR-141、miR-1308では、半数(4症例)以上で共通に変化しており、頭頸部癌関連miRNAの候補と考えた。miR-21、miR-141、miR-1308に加え、以前に我々が頭頸部癌予後不良と関連するmiRNAとして同定したmiR-34aについて、HNSCC患者5名の血漿中の濃度を定量した。定量に当たり、既知量のC. elegans miR-39mimicを加え、測定効率のコントロールとして用いた。miR-21、miR-1308および頭頸部予後不良と関連するmiRNAと報告されているmiR-34aを循環miRNAとして検出でき、腫瘍マーカーとなりうることを示した。miR-141に関してはいずれの検体においても検出されなかった。

マイクロRNAの網羅的解析を行い、優位に変化しているマイクロRNAを同定したが、ABCB1をターゲットとするものは含まれていなかった。ABCB1高発現には、遺伝子増幅とDNAの脱メチル化が関与していた。2頭頸部がん患者の血清に、がん特異的なマイクロRNAを検出した。19種類の頭頸部扁平上皮癌細胞株についてPD-L1タンパク発現とmiR-34a発現量の定量を行ったところ、負の相関が認められた。1同定した候補マイクロRNAについて、検討をすすめる。2食道がんのサンプルの収集を急ぐ。3血清エクソソームの検討では、感度をあげることが必要である。とくにがん由来のエクソソームを濃縮する方法を考えたい。今回同定したCpGアイランドは、現在まで他に報告のない新規に発見したものなので、できるだけ早く論文にまとめる。また、食道がんの臨床検体を集め、ABCB1の発現を確かめたい。分子病理学キャンペーン品を購入したため、余剰が生じた。消耗品購入に関し、キャンペーンにより若干の余剰金が発生した。研究用消耗品の購入に当てたい。細胞培養で使用する消耗品の購入にあてたい。
水柱の基礎生産に果たすマングローブ林の新たな役割：インドネシアでの検証

昨年度は雨季前の9月に現地調査を行った。今年度は季節を変え,雨季後の3月にジャワ島東端のパンパン湾において調査を実施した。なお,昨年度まではシトウボンドのバルラン国立公園を調査対象地としていたが,同沿岸は外洋に面しており,北風が卓越する3月には乗船調査に適さないと考えたために,より閉鎖的で穏やかなパンパン湾に調査対象地を変更した。同湾に5点のマングローブ底質調査点を設け,3月9日の干潮時に上陸し,底質間隙水の分析および底生珪藻の分析を行った。翌日の10日の満潮時には,湾奥部を縦断するような測線をもうけ,海水に底生珪藻類が懸濁してくるかの調査を行った。その結果,海水に懸濁するプランクトン粒子のおよそ40%は底生珪藻類であり,マングローブ底質上のバイオマスが水柱の基礎生産にも貢献していることが確認された。また,良く保全されたマングローブ底泥上に優占する珪藻種が同湾にも多く出現した。現地調査を実施した9日と10日にはLandsat人工衛星の画像が取得されていなかったが,3月17日の取得画像から湾内の水温分布,推定クロロフィル濃度を可視化した。その結果,湾に注ぎ込む二つのクリークからのクロロフィル流入量が高いものの,湾奥の底泥上から流出してきたと思われる高クロロフィル帯も認められ,やはり湾内全体の生産性に底生珪藻が寄与していることが示唆された。今回は,マングローブ生態系で最も豊かな有機物であるセルロースが,生態系全体の維持に貢献しているかの予備的調査も行った。パンパン湾から採集した二枚貝,巻貝,甲殻類の腸管内容物のセルロース分解活性を測定したところ,二枚貝3種,巻貝3種,甲殻類1種において強いセルロース分解活性が認められた。このことは熱帯マングローブ域の食物網の多様性を示唆するとともに,この地域の高い生物生産性と生物多様性を理解する上での基礎的データを提供すると考えられる。研究当初に主要な調査地域と想定していたジャワ島北東部の沿岸は,想定以上にマングローブ林の開発とえび養殖池の拡大が進み,マングローブ林本来が持っている生態系システムを調査するには適していなかった。そこで昨年度はバルラン国立公園の保護区内で調査を試みたが,外洋に面しており乗船調査が困難であること,また河川が少なく,マングローブ林がそれほど発達していないことなどの問題点があった。本年度はアクセスが容易であるジャワ等北東部の利便性を捨て,拠点としているスラバヤからは更に航空機の利用が必要であるが,最も豊かなマングローブ林が保全されているパンパン湾に大幅変更した。また同湾の東側は保全されたマングローブ林に面しており開発が制限されているが,西側はインドネシア各地の沿岸開発の例に違わずエビ養殖池が発達しており,同じ湾でコントラストがついた結果が得られると期待される。ジャワ島北東部の調査成果は既に1報の論文として公表され,2報目も投稿中である。これらの成果から,健全で生産性の高いマングローブ域の指標珪藻種が同定されており,その情報を用いてパンパン湾の結果を解析していく予定である。最終年度となる2019年度は現地調査を予定していなかったが,パンパン湾という好適調査点を得たので,雨季前の9月もしくは10月に再び現地調査を行う予定にしている。また,当初計画にあった柱状コアサンプルからの過去環境の推定も同湾の試料を用いて行う予定にしている。雨季前の9月中順にジャワ島東部を訪れ,調査を実施した。シトウボンドのバルラン国立公園のマングローブ湿地帯において低潮時にMicrophytobenthos(底生微細藻;MPB)の分析を行ったところ,底泥表面には平均して1.96マイクロg cm-3 chlorophyll aに相当する大きなバイオマスがあることがわかった。このバイオマスは底泥の深さに応じて減少するが,表面から20 mmの深さでも平均0.86マイクロg cm-3の濃度で存在していた。翌日,満潮時に湿地帯に隣接する湾内で採水を行い,MPBがどれだけ水柱に散逸しているか調べた。その結果,水柱に出現する微細藻の56%はMPBであり,彼らが底質のみならず水柱の基礎生産にも寄与していることが示唆された。そこで,マングローブ底質をろ過海水に懸濁し,それを現場環境で一昼夜インキュベートした。その結果,底質に由来するMPBが翌日には倍加しており,彼らが水柱でも増殖し,基礎生産者として振る舞っていることが示唆された。同時に,バルラン国立公園沖の沿岸域,及びプロポリンゴで表層堆積物を採取し,パリノモルフ分析を行った。バルラン国立公園沖試料からは有毒渦鞭毛藻Pyrodiniumbahamense,有害ラフィド藻Chatonellaのシストを検出した。またシンガポール国立大学海洋研究所でパリノモルフ分析を行った。この海域でもパリノモルフの産出が少ないものの,従属栄養性渦鞭毛藻シストが優占していることが明らかになった。この結果はこれまで行ってきた熱帯沿岸域のパリノモルフ群集と共通していた。今後,マングローブ林からの土壌流出・基礎生産量・周辺の土地利用変遷などをリモートセンシング手法によって確かめるための基礎データとして,現地の海上および陸地において分光計を使った分光反射率測定を実施した。

当年は,ジャワ島において極力人為的影響が少ないマングローブ林として,ジャワ島の最東部の国立公園を調査地として選んだ。そのため,調査許可取得に時間を要し,乾季のみの調査となった。また,現地はかなりの僻地であり,現地での庸船やサンプリングポイントの選定にも長い時間を要した。これらの経験を経て,今後はスムーズな調査が期待される。当初想定していなかったことに,現場には比較的多くの有害プランクトンが出現していた(その成果の一部は学術論文として投稿中)。特に,日本で最悪の被害を与える赤潮・魚類斃死原因プランクトンであるChattonellaがマングローブ底泥上に多く出現し,そのシストの存在も確認された。日本においてChattonellaは増殖に適さない冬期の生存を目的としてシストを形成するが,このような低温期がないインドネシアにおいて,彼らがなぜシストを形成するのか極めて興味深い。また,この研究は沿岸海面養殖を盛んに進めようとしているジャワ島において,赤潮のリスク管理に重要な知見となるであろう。昨年度は雨季前の9月に現地調査を行った。今年度は季節を変え,雨季後の3月にジャワ島東端のパンパン湾において調査を実施した。なお,昨年度まではシトウボンドのバルラン国立公園を調査対象地としていたが,同沿岸は外洋に面しており,北風が卓越する3月には乗船調査に適さないと考えたために,より閉鎖的で穏やかなパンパン湾に調査対象地を変更した。同湾に5点のマングローブ底質調査点を設け,3月9日の干潮時に上陸し,底質間隙水の分析および底生珪藻の分析を行った。翌日の10日の満潮時には,湾奥部を縦断するような測線をもうけ,海水に底生珪藻類が懸濁してくるかの調査を行った。その結果,海水に懸濁するプランクトン粒子のおよそ40%は底生珪藻類であり,マングローブ底質上のバイオマスが水柱の基礎生産にも貢献していることが確認された。また,良く保全されたマングローブ底泥上に優占する珪藻種が同湾にも多く出現した。現地調査を実施した9日と10日にはLandsat人工衛星の画像が取得されていなかったが,3月17日の取得画像から湾内の水温分布,推定クロロフィル濃度を可視化した。その結果,湾に注ぎ込む二つのクリークからのクロロフィル流入量が高いものの,湾奥の底泥上から流出してきたと思われる高クロロフィル帯も認められ,やはり湾内全体の生産性に底生珪藻が寄与していることが示唆された。今回は,マングローブ生態系で最も豊かな有機物であるセルロースが,生態系全体の維持に貢献しているかの予備的調査も行った。パンパン湾から採集した二枚貝,巻貝,甲殻類の腸管内容物のセルロース分解活性を測定したところ,二枚貝3種,巻貝3種,甲殻類1種において強いセルロース分解活性が認められた。このことは熱帯マングローブ域の食物網の多様性を示唆するとともに,この地域の高い生物生産性と生物多様性を理解する上での基礎的データを提供すると考えられる。研究当初に主要な調査地域と想定していたジャワ島北東部の沿岸は,想定以上にマングローブ林の開発とえび養殖池の拡大が進み,マングローブ林本来が持っている生態系システムを調査するには適していなかった。そこで昨年度はバルラン国立公園の保護区内で調査を試みたが,外洋に面しており乗船調査が困難であること,また河川が少なく,マングローブ林がそれほど発達していないことなどの問題点があった。
錯触覚を利用したタッチパネル型多自由度標準触覚デバイス

本研究の目的は,近年広く普及するタッチパネル上での情報化された仮想物体への直感的な双方向触インタラクションを容易なものとし,より高い質感を提示可能なデバイスのための触提示手法の確立と,錯触における人間の質感認識機序の分析である.そのため,剪力を用いた錯触現象を積極的に利用し,タッチパネルなどの平面上での仮想物体との視触一致型相互インタラクションを実現する.これまでの提示手法そのままでは狙いの提示が難しいことが,昨年度の基礎的な実証実験から判明したため,錯触を活かした提示手法について被験者実験を通じた実証実験を実施し,有効な入力信号の生成手法について検討してきた.そのため触覚の知覚強度と触感の評価実験を行うことで入力波形と知覚刺激との関連性を調査した.入力信号をシステムに入力し,触察した被験者の主観的印象を日本語のオノマトペとして収集分類することで,静電気力による触覚ディスプレイの表現能力を検証した.その結果,知覚強度は入力波形の周波数成分に依存すること,提示可能な触感としては「粗い」や「硬い」といった触覚表現が可能であることがわかった.また,並行してディスプレイで提示するための入力信号のもととなるデータベースを作成するため,日常の触信号を収集するシステムを開発した.これは,加速度センサと省電力マイコンを利用したユビキタスセンシングシステムと,信号を機械学習により分類する解析システムからなる.本システムを用いて収集した30種類以上のテクスチャデータを用いて深層学習を実施することで,90%以上の精度で弁別可能な機械学習器の生成を実現した.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は,近年広く普及するタッチパネル上での情報化された仮想物体への直感的な双方向触覚インタラクションを容易なものとし,より高い質感を提示可能なデバイスのための触覚提示手法の確立と,錯触覚における人間の質感認識機序の分析である.そのため,剪断力を用いた錯触覚現象を積極的に利用し,タッチパネルなどの平面上での仮想物体との視触覚一致型相互インタラクションを実現する.初年度は,ディスプレイ部の多自由度化のための制御手法の確立を目標とした.これまで我々が開発してきた剪断力ディスプレイでは,四本の糸でディスプレイの上に置いた一本の指に対し適切な剪断力を加えることでさまざまな凹凸やテクスチャの再現を実現してきた.初年度開発のタッチディスプレイは,剪断力で凹凸やテクスチャを提示するという本ディスプレイの機能はそのままに,提示に利用するハードウェアデバイスを多自由度に改良するものである.今まで剪断力は糸による牽引力で発生させていたが,この手法を静電気力により代替することを目指した.初年度作成したディスプレイをもとに,基礎的な検証実験を実施し,これまでの提示手法そのままでは狙いの提示が難しいことが判明したため,錯触覚を活かした提示手法について被験者実験を通じた検証を実施し,有効な入力信号の生成手法について検討している.また,並行してディスプレイで提示するための入力信号のもととなるデータベースを作成するため,日常の触覚信号を収集するシステムを先行開発した.これは,加速度センサと省電力マイコンを利用したユビキタスセンシングシステムと,信号を機械学習により分類する解析システムからなる.本システムにより日常生活で発生するさまざまな振動信号を収集,分類が可能となる.初年度は,ディスプレイ部の多自由度化のための制御手法の確立を目標とした.これまで我々が開発してきた剪断力ディスプレイでは,四本の糸でディスプレイの上に置いた一本の指に対し適切な剪断力を加えることでさまざまな凹凸やテクスチャの再現を実現してきた.初年度開発を行うマルチタッチディスプレイは,剪断力で凹凸やテクスチャを提示するという本ディスプレイの機能はそのままに,提示に利用するハードウェアデバイスを多自由度に改良するものである.今まで剪断力は糸による牽引力で発生させていたが,この手法を静電気力により代替することを目指した.初年度作成したディスプレイをもとに,基礎的な検証実験を実施し,これまでの提示手法そのままでは狙いの提示が難しいことが判明したため,先に錯触覚を活かした提示手法について被験者実験を通じた検証を実施することと変更し,有効な入力信号の生成手法について検討している.また,上記変更にあわせ,並行してディスプレイで提示するための入力信号のもととなるデータベースを作成するため,日常の触覚信号を収集するシステムを先行開発した.これは,加速度センサと省電力マイコンを利用したユビキタスセンシングシステムと,信号を機械学習により分類する解析システムからなる.本システムにより日常生活で発生するさまざまな振動信号を収集,分類が可能となる.本研究の目的は,近年広く普及するタッチパネル上での情報化された仮想物体への直感的な双方向触インタラクションを容易なものとし,より高い質感を提示可能なデバイスのための触提示手法の確立と,錯触における人間の質感認識機序の分析である.そのため,剪力を用いた錯触現象を積極的に利用し,タッチパネルなどの平面上での仮想物体との視触一致型相互インタラクションを実現する.これまでの提示手法そのままでは狙いの提示が難しいことが,昨年度の基礎的な実証実験から判明したため,錯触を活かした提示手法について被験者実験を通じた実証実験を実施し,有効な入力信号の生成手法について検討してきた.そのため触覚の知覚強度と触感の評価実験を行うことで入力波形と知覚刺激との関連性を調査した.入力信号をシステムに入力し,触察した被験者の主観的印象を日本語のオノマトペとして収集分類することで,静電気力による触覚ディスプレイの表現能力を検証した.

その結果,知覚強度は入力波形の周波数成分に依存すること,提示可能な触感としては「粗い」や「硬い」といった触覚表現が可能であることがわかった.また,並行してディスプレイで提示するための入力信号のもととなるデータベースを作成するため,日常の触信号を収集するシステムを開発した.これは,加速度センサと省電力マイコンを利用したユビキタスセンシングシステムと,信号を機械学習により分類する解析システムからなる.本システムを用いて収集した30種類以上のテクスチャデータを用いて深層学習を実施することで,90%以上の精度で弁別可能な機械学習器の生成を実現した.前年度に開発した静電気力ディスプレイを多電極化し,タッチスクリーンを統合しマルチタッチディスプレイのプロトタイプシステムを作成する.そして,本システムに我々が開発してきた剪断力ディスプレイのアルゴリズムの適用手法を確立する.実際に発生する力との対応関係を定量的に検証し,静電気力による提示に適した制御アルゴリズムを実装する.また,剪断力のみならず,静電気力による仮想的な接触面積の制御の効果について,被験者を用いた心理物理実験を行う.あわせて,日常生活における触覚情報収集システムを用いた振動信号の収集を実施する.その後得られたデータベースをもとに,開発する触覚ディスプレイでの提示手法を適用し,提示システムの妥当性を被験者を用いた実験を通じて検証する.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。
ナノ分散材料のコーティングによる先進複合材料の超長寿命化

本研究では,従来の繊維強化プラスチックにナノ分散させたナノフィラーを加えることで,更なる高強度化,長寿命化,そして高機能化を図ることを目的として研究を遂行した。ナノフィラーを直接複合材料に混ぜ込む手法と,ナノ分散スラリーを調製し,それをコーティングさせる2つの手法を試みた。直接複合材料に混ぜ込むことで,ナノフィラーは繊維/樹脂界面の接着力を高め,複合材料を更に高強度化させる作用があることを見出した。また,ナノ分散スラリーをプラスチック表面にコーティングすることで,プラスチックの難燃化に成功した。カーボンナノチューブに代表されるナノフィラーは,機械的特性や熱,電気特性に優れるため,高分子の特性を改善させる添加剤として期待されている.しかしながら,ナノサイズのフィラーではファンデルワールス力により凝集して,分散が難しく,高分子に混ぜ込んでも期待した効果は得られなかった.本研究ではナノフィラーの分散性を向上させ,高分子材の特性をさらに引き出すための研究を行った.まずは基礎研究として,混練におけるどの因子がナノ分散を促進させるかの検討を行った.細管を高速流動させることでシンプルな応力場を形成させ,その応力場における分散を促進させるパラメータを検討した結果,せん断応力の大きさには分散性は依存せず,与えたエネルギーによって分散が大きく影響を受けることを見出した,これは強いせん断応力をかけるだけでは,ナノフィラが再凝集するため,最凝集を防ぐためにフィラー同士を引き離すひずみ量が重要となるものと考察している.この結果を日本機械学会誌の論文としてまとめている.次に上記の結果を連続量産化プロセスである二軸押出機に適用した.二軸押出機のスクリュー形状を工夫することで,混練の際に付与するひずみエネルギーを大きくすることができ,ナノフィラーの分散をさらに促進させるスクリュー形状を提案することができた.このスクリューを用いて,ナノコンポジットの作成を試みた.ポリ乳酸樹脂にナノクレイを加え,このクレイをナノ分散させることに成功し,ポリ乳酸の破断ひずみを300%向上させることに成功し,またガスバリア特性を30%以上改善することができた.通常の混練では上記特性が得られず,今回提案したナノ分散混練の妥当性を実証した.また,繊維強化プラスチックにナノ分散した樹脂を用いた.ナノフィラーを入れることで,界面強度が改善され,複合材料の強度が大幅に向上することを確認した。本年度は,ナノ分散を促進させるための混練技術の確立と,ナノ分散させた複合材料の特性評価を行った.具体的には,二軸押出機を用いたコンパウンド技術において,ナノ分散を促すスクリューセグメントの検討を行った.カーボンナノチューブとポリプロピレンを二軸押出機において,溶融混練を行い,電気的特性と分散性の評価を行った.二軸押出機において,ナノ分散を促進させるためには,スクリュ回転速度や投入量など,比エネルギに関わるパラメータを大きくすることが重要である.またスクリュ構成では,樹脂に与えるひずみ量,エネルギが,せん断応力よりも重要なパラメータであることを解析,実験より,明らかにした.この結果をもとに,最適なスクリュ構成を設定した結果,電気伝導性を付与するためのカーボンナノチューブの必要量は,1.0wt%から0.8%へ,約20%低減することができ,カーボンナノチューブの分散性を改善することができた.以上の結果を国内会議で公表した.カーボンナノチューブ以外のナノフィラーについても検討を行った.層状のナノフィラーであるナノクレイの剥離分散を促進させるための混練パラメータについて調査した.ナノクレイもナノチューブと同様に,混練の際に樹脂に付与するエネルギが重要であることを実験的に明らかにした.与えるエネルギを増加させることで,クレイの剥離分散が促進され,剛性の向上に寄与することを確認した.この結果を論文投稿している.ナノフィラーを分散させたペレットを,炭素繊維と混ぜ込み,ナノ,ミクロレベルで強化したハイブリッド複合材を成形した.ナノフィラーを混ぜることで,炭素繊維と樹脂の界面強度が改善され,強度が大幅に上昇する結果を得た.本実験結果を国際会議にて発表し,英文ジャーナルに投稿中である.本研究では,従来の繊維強化プラスチックにナノ分散させたナノフィラーを加えることで,更なる高強度化,長寿命化,そして高機能化を図ることを目的として研究を遂行した。まず溶融樹脂にナノフィラーを混ぜ込んでナノ分散させる手法を検討した。まず溶融混練する際に重要な指標を探るために,単純な応力場となるよう細管に樹脂を流動させることでせん断力を付与した。その結果,ナノフィラーを分散させるためには,せん断応力を高めるよりも,付与するエネルギを高めることが重要であることが分かった。

また,この溶融混練法では完全なるナノ分散を実現することが難しく,かつフィラー添加による粘度増加のため,ある程度の分散性を担保しながら混ぜるためには重量含有率は5%以下に設定しなければならない。この基礎研究をもとに,二軸押出機のスクリュー構成,条件を設定し,量産システムにおけるナノフィラーの高分散化を確立した。ナノコンポジットと炭素繊維を混ぜ込むことで,ハイブリッド型の複合材料を作成した。ナノフィラーとして有機処理クレイ,カーボンナノチューブ,アルミナ粒子,シリカ粒子などと炭素繊維,樹脂をハイブリッドさせた。結果として,有機処理クレイでは,樹脂を層間挿入させて引き込む作用があり,炭素繊維と樹脂の界面接着強度を弱める作用がある一方で,その他のナノフィラーは繊維/樹脂界面の接着力を高め,複合材料を高強度化させる作用があることを見出した。最後にナノ分散を保ったまま,含有率を50%以上まで高めたコーティング材を調整し,そのコーティング材の機能性を評価した。このコーティング材を塗布することで,ポリプロピレンなどの易燃性樹脂の難燃化に成功し,水平燃焼試験においては自己消火機能を付与することに成功した。材料力学・設計ナノ分散に関わる基礎的な知見をえることができ,この分散を促進させることが出来るようなスクリュ形状等の提案をしている.また,提案したスクリュで混錬することで,ナノ分散を促進させることができ,高分子材料に様々な性質を付与することを実証している.しかしながら,コーティングとして用いる場合のバリア性能としては,大幅な改善は得られていないのが現状である.これはナノフィラーの含有量が1-5%程度の微量であることに起因している.このバリア特性を向上させるためには,ナノフィラーの高分散は勿論のこと,高含有率化,配列制御が不可欠となる.本年度の目的は,ナノフィラーを樹脂中に分散させる技術を確立することであった.カーボンナノチューブ,ナノクレイなどを溶融混練する際にどの様に混練すればよいか,具体的な指針を提示することができた.これまでには凝集を破壊するようなせん断力の大きさが議論されてきたが,せん断力だけでは再び再凝集するため,付与するひずみ量が重要であることを見出した.その結果をもとに,付加するひずみ量,エネルギが大きくなるようにスクリュを設定することで,ナノ分散を促進させることができた.また,分散の定量化も行った.透過型電子顕微鏡を用いたミクロ領域の分散性の直接評価の他に,レオロジー解析によりマクロなナノ分散の定量化を行うことができた.また,これらの評価方法は相関関係があることを確認した.以上のように,ナノ分散の評価方法から,最適な分散技術の提案を行うことができ,概ね順調に進展している.ナノフィラーが高含有率で,かつ分散した状態で配列するコーティング材を開発する.成形方向を溶融混練法から,超音波などが用いることが出来るようなフィルムキャスト法に変更し,高含有率で分散性に優れるコーティング材を開発する予定である.
高機能な応用を目指した新奇形状な純鉄微粒子の作製と評価

ガスフロースパッタ法を用いると、80nm程度の立方体や小さな粒子が凝集した新規な形状をしたFe粒子が作製できる。その成長メカニズムを明らかにし、再現制良く作り分けできれば、様々なとことに応用することが可能である。本研究では、実際にガスフロースパッタほうにより様々な条件においてどのような形態の粒子が成長するか詳細に調べるとともに、粒子成長に大きな影響をもつ移送ガスの流れについて計算機シミュレーションにより調べ、両者の結果を対応付けることにより、粒子成長メカニズムを考察した。その結果、かなりの精度により形状制御が可能になった。本研究では、新しく工夫したガスフロースパッタ法(GFS法)により、いままで他に報告例のない、いがぐり状やサイコロ状の純鉄(Fe)の微粒子を、再現性よく作製できることを実証し、微粒子作製法として新たな技術を確立することを第一の目的としている。その研究と合わせて、それらの磁性微粒子の応用、例えば、高機能な磁性流体の実現、高効率な磁気分離(ドラックデリバリーなど)の実現、“急速変換磁場細胞膜開孔法"と呼ばれる新しいガン治療法の開発、などに供するために、作成した磁性微粒子の物性評価と磁界応答解析を行う。いがぐり状やサイコロ状のFe微粒子は、大きな磁化と大きな形状磁気異方性を持つので、磁界に対する運動が特異なものとなり、前述の応用上極めて有用と考えられ、電子材料分野における『新しいコンセプトの微粒子作製法の確立』『非球形磁性微粒子の応用』という二つのイノベーションを期待している。本年度は、GFS法によるFe粒子作製において、圧力の増加と対向ガス導入の影響を調べた。その結果、圧力を高くすることにより小さな粒子が少なくなっていることが確認された。また、対向ガス導入(スパッタ蒸気を含むArガス流に向かって細管よりArガスを流すこと)により粒子成長の促進が見られた。シミュレーションによると対向ガスを流すと両ガス流が衝突する場所で大きな流れの変化が生じ、ガスの混合が起きていることが予想される結果が得られた。そこで、実験により確認を試みた。しかし、本年度は実験装置のセットアップができ、一部実験が行えたのみにとどまった。その結果では、残念ながらすべての条件において膜状のFeが堆積し、飛来する間に粒子成長が完了する条件を見出すことはできなかった。本年度は、主に作製条件と得られる鉄微粒子の性質(主に、形状と粒径)との関連性を実験的に詳細に調べること、また、粒子成長に大きな影響を持つスパッタガスの流れについて計算機シミュレーションを行い、実験結果との対応を検討することを目指した。その結果、実験的には作製条件と微粒子の形状の関連性について多くの事実を明らかにできた。すなわち、どのような作製条件においていがぐり状やサイコロ状の粒子を作り分けできるか傾向を明らかにした。一方、スパッタガスの流れに対するシミュレーションにおいて、様々な機構(ガス出口の形状、および圧力等)を設定することによりガスの渦を生じさせることができることが推察された。ガスの渦は微粒子の粒径や形状に大きな影響を与えることを期待していたが、現時点では、実験との対応が明確になっていない。本研究では、1000Pa以上の高い圧力雰囲気でスパッタを行うことが可能なガスフロースパッタ法を用いて、従来の技術では作製できなかった様々な形状の磁性微粒子を作製するプロセスを確立することを目指した。特に、ドラックデリバリーや新しいがん細胞の破壊法に利用できる純鉄(Fe)の粒子について、粒径が100nmレンジの角ばった粒子の作製条件の構築を目指した。今までの研究において、円筒ターゲットの大きさを内径5mm、長さ350mmとし、スパッタガスとして高純度Arガスを500sccm、粒子成長チャンバー内圧力を1000Paに設定して粒子成長を行うと、いがぐり状、さいころ(立方体)状、球形のFe粒子が得られることが明らかになっており、その作り分けはArガスの温度によって行うことができることを見出した。