hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
周辺視野の特性を活かした注意喚起情報提示手法の研究

本研究では情報提示装置への応用という観点から、中心視野と周辺視野において、注意喚起情報に適している単純な視覚刺激であるLEDの点灯、点滅に対する反応時間およびその点滅パターンについて調べ、提示に適した視野角度並びにLEDの点滅パターンについて検証を行った。検証の結果、視野角度検討実験結果より点灯、点滅ともに視野角30°、50°が提示に適していることがわかった。また、点滅パターン検討実験結果から,点滅光の視認性において,主観評価によって得られた目立ちやすさという心理尺度が,気づくまでの反応時間と高い相関があることが確認された(相関係数r = 0.81)。当該年度の研究実績として、以下の3点が挙げられる。2前年度の研究成果および関西学院大学長田研究室の過去の知見に関して、電気学会論文誌Dに投稿し、採録された。「LED警光灯の視認性向上のための感性指標に基づく点滅パターン評価方法」,飛谷謙介,土屋晋,藤澤隆史,饗庭絵里子,長田典子,電気学会論文誌D,Vol.133,No.2, pp.240-245 (2013).3前年度までの実験結果に基づき、実際に自動車を運転した際の視覚刺激に対する反応時間計測実験を行った。結果、仮説とは大きく異なる結果が得られた。原因としては実験環境における環境照度の違い、反応時間の計測の手段の違い、および運転中の集中度合の揺らぎが考えられる。当該研究に関する平成25年度の研究業績として、以下の2点が挙げられる。1.当該研究に関するこれまでの研究成果の内,実機のLEDの点滅パターンと感性指標との関連性に関する知見をまとめ、精密工学会論文誌に投稿し、採録された。「LED警光灯の視認性向上のための感性指標に基づく点滅パターン解析」,白岩史,飛谷謙介,下斗米貴之,猪目博也,藤澤隆史,饗庭絵里子,長田典子,北村泰彦,精密工学会論文誌, 79(11), 1159-1164 (2013).2.前年度に行った、実際に自動車を運転した際の視覚刺激に対する反応時間計測実験を踏まえ、実験刺激及び実験環境の統制を行い再度同じ内容の実験を行った。その結果、視角0°30°までの反応時間が他の視角に比べ小さくなっていることが分かった。本結果はこれまでの知見を一部支持する結果だが、反応時間と視細胞の分布に負の相関があるとした仮説とは若干異なる結果となった。原因として、車内にLEDを設置した場合鉛直方向の位置精度の信頼性が欠ける点が考えられる.そこで,運転の妨げにはなるが,LEDの鉛直方向における高さを揃え配置した実験をおこなったところ,最初の実験に比べ,反応時間の差は大きくなったが,0°30°までの視角における反応時間が他に比べて小さいという傾向は変わらず,本研究の仮説を支持する結果は得られなかった。1 LEDの点滅に関する反応時間の計測実験において、昨年度行った予備実験における計測視野角が30°刻みであったのに対し、最も反応時間が早い視野角をより正確に計測するため、計測視野角を10°刻みに変更し、実験を行った。その結果、視野角30°付近に反応時間のピークがあることがわかった。また、予備実験である程度の関係性がみられた杆体細胞の分布と反応速度の関係について、本実験結果において検証したところ両者の間には弱い負の相関が確認された。2 1の結果を踏まえ、周辺視野における視覚刺激に対する反応時間は杆体細胞に関係すると仮定し、杆体細胞の光の周波数に対する感度曲線のピークである510nmの光と同じ緑の視覚刺激を用いて反応時間計測実験を行い、赤色の視覚刺激を提示した際の反応時間の結果と比較した。その際、視覚刺激を正確に510nmの光にするため、ヘッドマウントディスプレイ(以下HMD)上に提示する方法を構築した。結果として、HMDを用いた場合でもLEDを視覚刺激として用いた場合の結果と同様の傾向がみてとれたのと同時に、HMD上に提示した赤色の視覚刺激よりも緑色の視覚刺激を用いたほうがより反応速度が早くなり、かつ安定に反応できることがわかった。この結果は前述の杆体細胞が視覚刺激に対する反応に関係しているという仮説を支持する結果となった。3視覚刺激提示装置をHMDに変更したことによって、視覚刺激パターンを自由に変更可能になった。そのため、視覚刺激の点滅間隔の比較に対する予備実験を行った。実験は視野角0°40°まで10°刻みで5点、点滅間隔はそれぞれ20ms、50ms、200msの三種類で行った。その結果、中心視野では点滅間隔の違いによる有意な差は見られなかったが、周辺視野においては点滅間隔200msの場合顕著に反応時間が早かった。

平成24年度に、本研究課題により開発した刺激提示装置を車載し、反応時間を計測する実験を遂行し、その結果の解析および得られた知見の成果発表を行う予定であったが、その実験を遂行する部分で協力いただく研究協力者の岐阜大学工学部応用情報学科の加藤邦人教授との連携・調整に遅延が生じた。その影響によって実験環境の統制がとれず、実車における反応時間計測実験について、期待する結果が得られなかった。そのため、今年度実験環境の統制を整え、再実験する必要がでてきたため、その分、当初の実験計画と比較し、遅れていると思われる。現時点で本研究はおおむね順調に進展しているが、当該年度に導入した透過型HMDを用いた実験手法において、HMDの画像提示可能視野角が対角で22°と非常に狭いため、視覚刺激を提示したい全ての視野角を同様のセッティングで提示することができない。そのため、実験結果の信頼性が若干足りないと思われる。改善策としては複数のプロジェクタとスクリーンを用いた視覚刺激提示装置の開発が考えられる。また、当該年度の実験は全て中心固視条件かつ両眼視で行っていた。そのため提示視野角と実際に実験協力者が視覚刺激を知覚した視野角と正確に一致していない可能性がある。この問題点に対しては片眼視および頭部を固定した状態での実験を行う必要がある。今後の研究方策として以下の点が挙げられる。1運転中における反応時間計測実験の実験環境の再統制および実施。具体的には、実車ではなく、安全性や外部要因の排除を考慮したドライブシミュレータでの実施の検討、実験中の覚醒度の測定、および測定した覚醒度による実験結果の補正等が必要だと思われる。2 1の実験結果に対して考察を加え、有意な結果が得られた場合は論文投稿および学会発表を行う。今後の研究の推進方策として以下の4点が挙げられる。1複数のプロジェクタとスクリーンを用いた視覚刺激測定装置の開発と実験環境の整備。2より多くの実験協力者に対し実験を行い、当該年度に得られた知見の統計的妥当性を得る。3より多様な視覚刺激パターンに対する反応時間計測実験を行い比較を行う。具体的には人間の顔をもとにした視覚刺激パターンを考えている。4以上の実験から得られた知見をもとに、周辺視野において最も注意喚起に適した視覚刺激パターンを決定し、注意喚起情報提示システムの実装を行い、より実際の現場に近い形で最終検証実験を行う。実験遂行に伴う、実験参加者への謝金や消耗品費、また、論文投稿および学会発表に伴う、出版費や旅費。次年度の研究費の使用計画として以下の4点が挙げられる。1新しい実験環境の構築に伴う物品購入費。2実験協力者に対する、交通費及び謝金3本手法の実装に伴う物品購入費4成果報告に伴う、出版費、学会参加費及び旅費。
中国魏晋南北朝の修辞文学における形似表現と玄学表現の分析及び相互関連に関する研究

本研究は、近代文学観のジャンルにとらわれずに、文学テクスト全般から形似表現と玄学表現を発掘することを目的として、以下のような知見を得た。(1)西晋の陸機の「演連珠」五十首は、先行研究においてはその玄言批判が注目されてきたが、五十首のなかには玄学の発想による記述も多く含まれており、叙述が玄学と非玄学との間を揺れ動く振幅の大きさを示している。(2)上記の「演連珠」を始めとする陸機の詩賦では、自然(非人為)の事象や景物と人事とを対照的に配した修辞や対偶が多く、叙述が自然と人事の間をも振幅している。(3)陸機より十数年のちの郭璞の詩賦では、非玄学よりも玄学のほうに、人為や人事よりも自然のほうに重きを置かれて叙述されている。そうした書き方をもたらしたのは、郭璞における玄学の認識の深化であったと考えられ、そのことは、『荘子』の表現をさらに徹底させた郭璞「客傲」の叙述からうかがい得る。(4)しかし郭璞において玄学の叙述と景物の描写は、別々の作品に分裂して記されていた。これが郭璞より二十年ほど後の、〓闡や蘭亭詩の作り手たちになると、両者が一篇の中にまとめられ、後者が前者によって根拠づけられることになる。玄学と形似は、叙述の上で統合される。(5)上記の〓闡や蘭亭詩人たちの作では、自然の景物と書き手である「我」とは、無条件に融合しているが、彼らより半世紀ほど遅れる謝霊運の作は、自然の景物を細緻に描きながらも、それらと「我」との乖離を語る。「我」は往々「物」から疎外されている。かつて陸機より半世紀ほど先んずる曹植や阮籍らは、「我」と人々(社会)との乖離、人々からの疎外を、嘆きをこめて詠じていたが、玄学の導入を経、謝霊運に至って、文学における「我」のスタンスが変化しており、曹植や阮籍の頃とはことなったかたちで「我」の問題が再び現出していることが分かる。1、漢魏以前の自然描写における中国詩学の「比興」の手法と、形似表現との関わりについて、諸先行研究の読解や東京大学教授戸倉英美氏との学術交流及びその教示を通して、考察中である。2、魏の曹植の詩賦の「形似」的な表現が、激しい動きと伸びやかさを伴う動詞の使用によって特色付けられていることを確認した。これはすでに先行論文が指摘していた事象だったので論文にはできなかったが、「六朝文学の幕開け」と題する解説文(『週刊朝日百科世界の文学』104、2001年7月)にその知見を盛り込んだ。また曹植における玄学はいまだ、彼の文学に独創性をもたらす働きを為し得ていないと判断された。3、西晋の陸機の文学を検討し、その「演連珠」五十首を取り上げ、前漢から超宋に至る「連珠」ジャンルの中で位置づけた。

従来陸機の文学理論は別として、その詩文には玄学の要素がほとんど指摘されなかったが、「演連珠」は「連珠」ジャンルの中でも突出して玄学的な言説が多いことが分かり、その知見を2001年10月の日本中国学会第53回大会で発表した。そこで、奈良女子大学教授横山弘氏から趙宋以後の連珠も検討すべきであること、また京都大学名誉教授の興膳宏氏から韻律の考察をより周到にすべきであることが教示され、両教示を取り入れた論文を構想中である。また形似に連なる自然描写については、陸機文学の場合、暗澹たる人事との対偶表現に際だった特色が認められ、こうした対偶表現を再調査する必要に迫られた。4、西晋の張華の楽府を検討し、(1)その長篇に、漢代の大賦における、梁の沈約のいわゆる「形似」表現が導入されているごと、(2)その中篇に、隠逸が任侠者の孤高として表現されていることを見出し、2001年、6月の論文「張華楽府の新味」に発表した。1.昨年度の「9.研究実績の概要」の1.に記した、『詩経』以来の「比興」の手法と形似表現との関わり、という課題については、同じく昨年度「研究実績の概要」3.に記した対偶表現を中心とする検討を通して、陸機の賦序に至って「自然を比喩する人事」としての書き方が出現することを突き止めた。『詩経』の「比興」の手法における自然描写には呪詞としての性格が濃厚であり、また「人事を比喩する自然」すなわち「花のような君」にも呪詞性は残存するが、その逆の「君のような花」に至れば、呪詞性は薄くなる。もとより形似的な自然描写に呪詞性が皆無となるわけではなく、むしろモティベイションの一つとして依然重要なはたらきを担っていようが、ただ、呪詞性の稀薄化が描出を格段に自由にすることは確かであろう。以上の考察の一端を、2003年掲載確定の論文「陸機の天人対」(『集刊東洋学』89号)に盛り込んだ。2.昨年度の「9.研究実績の概要」の3.に記した、連珠ジャンルの研究発表に対する奈良女子大学教授横山弘氏と京都大学名誉教授興膳宏氏からの教示を、今年度は考察の中に組み入れることができ、「陸機「演連珠」五十首の多声性」と「陸機「演連珠」の構成上の特質」という二本の原稿を用意した。前者は一月に投稿済み、後者は三月〆切の学術雑誌に投稿する。3.東晋の作家とその詩文を年代順に整理し、おおまかに通読した。その中から本研究に関わる重要な作家として、〓闡と孫綽を選び出し、詳しく検討した。前者については「二人の游仙詩人」(『漢文教室』188号)という小論にまとめて2002年に発表し、後者については草稿を執筆している。1.平成15年5月に「陸機の天人対--先秦から西晋に至る対偶の一様相--」(『集刊東洋学』第八十九号)、同年夏に「陸機「演連珠」の構成上の特質」(『六朝学術学会報』第四集奥付けに「二〇〇三年三月発行」とあるが半年ほど発刊が遅れた)、同年十月に「陸機「演連珠」五十首について--その多元性と叙情性--」(『日本中国学会報』第五十五集)を発表した。以上の三篇の論文によって、(1)陸機の詩賦に自然についての事象の叙述と人事についての事象の叙述を対照的に配した対偶が多い上、その一部は、従来のそうした対偶と比喩の構造が異なること、(2)陸機の「演連珠」にも自然についての対偶が、連珠のジャンルでは際立って多く、人事についての対偶と対照的に配されていること、(3)「演連珠」五十首は、従来その儒家的・現実的・「玄言」批判的主張の側面が注目されてきたが、玄学の発想による主張も多く、そのために各首の見解にまま齟齬が見られ、叙述があい異なる見解の間を揺れ動く振幅の大きさを呈していること、などを指摘した。上記の(1)(2)から、陸機作品の叙述にも自然描写への萌芽が見られるが、なおその叙述は自然と人事の間を動揺し振幅していること、その振幅は、(3)にうかがわれるような、玄学批判と玄学肯定の間の動揺・振幅と同調しているのであろうことが推測された。またその振幅が、陸機の文学に当時に群を抜いた幅の広さ・スケールの大きさを付与しているであろうことが考えられた。2.平成16年3月に「郭璞「客傲」訳注およびその位置づけ」(『中国語学中国文学論集』第八号奥付けに「二〇〇三年十一月発行」とあるが数ヶ月間発刊が遅滞)を発表した。
糸状菌における転写制御因子CCAAT結合複合体の解析

MJ Hynes教授のグループはA.NidulansのamdS遺伝子を中心に、窒素および炭素化合物の利用におけるamdS遺伝子の発現を制御する遺伝子に関して、膨大な遺伝学的成果を蓄積している。また、糸状菌の遺伝子操作も世界に先駆けて開始しており、糸状菌の分子生物学に関する多くの経験を積んでいる。一方、我々はタカアミラーゼA遺伝子の転写制御エレメント及び転写制御因子の解析からCCAAT配列及びHAP複合体がタカアミラーゼA遺伝子の転写促進に重要な役割を演じており、amdS遺伝子上のCCAAT配列と共通した機能を示すことを明らかにした。本共同研究においてはCCAAT結合複合体に関してin vitro,in vivoの両面から解析することを計画した。共同研究を計画した時点では、我々のグループはA.OryzaeにもCCAAT結合因子、AoCP、が存在することを確認していたので、AoCPを構成するサブユニットの遺伝子を分離することから共同研究を開始した。Hynes教授のグループから分与されたhapC遺伝子を使用して麹菌よりAohapC遺伝子をクローン化し、遺伝子構造を明らかにした。現在はすべてのサブユニット遺伝子を麹菌より取得し、構造解析も完了している。一方、CCAAT結合複合体のin vivoにおける機能解析を目的として、Hynes教授のグループは遺伝学的にhapC遺伝子が欠損した株を取得した。また、我々はAohapC遺伝子をこの変異株へ形質導入したところ、HAPCの機能がAoHAPCで相補されることを発見した。
多重化データバスを有する再構成可能なホストベースＩＰＳプロセッサチップの開発

スマートフォンやバッテリで稼働するノートパソコン上で稼働可能な高検知精度IPSプロセッサは,MACユニット,再構成可能な検知ユニットとファイアウォールユニットおよびCPUで構成される。これらのユニット間はパケットフレーム単位で大量のデータの転送が必要なバスが不可欠である。したがって大量の配線が必要となる。本研究では高効率なパケット転送を可能にすることを目的として,ウェーブ化技術を使用した多重化バスは開発される。多重化バスは評価され,その結果多重化動作が可能であることを明らかにする。さらに,IPSプロセッサに必要なCPUの性能評価や無線LANの暗号強度の強化を行う。本研究の目的は,多様なネットワーク環境下で使用されるスマートフォンやモバイルPC (Personal Computer)においても適用可能あり,省スペース・低消費電力で動作するホストベースIPS (Intrusion Prevention System)を実現することです。そのために不可欠である下記の研究に取り組んだ。第1に,シフトレジスタ機能を有する多重化データバスのゲートレベルシミュレーションの結果を論文として取りまとめた。シミュレーションの結果は,想定した速度より高速に動作することが明らかになったため,高速な多重化データバス回路の測定を実現するための,測定回路の開発を進めている。第2に,前年度実施した,公衆無線LANで広く使用されているWEP (Wired Equivalent Privacy)の脆弱性を改善することを目的とし,WEPと互換性のあるアルゴリズムをハードウエアに実装し,その実装結果を評価した成果を論文として取りまとめた。第3に,不正アクセスのパターンを個人のインターネット環境やモバイルインターネット環境を利用して解析を行った。また,出張先において,モバイル通信システム,公衆無線LAN,インターネットカフェ等のセキュリティ状況について調査を行った。第4に,上記の不正アクセスの結果をもとに,検知アルゴリズムの開発を行った。このアルゴリズムは開発されたプロセッサ上で実装を行う。本研究の目的は,LTE (Long Term Evolution)やWiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access)といった,高速なモバイル通信環境や公衆無線LANサービス,個人環境における無線LANや有線LANといった多様なインターネット接続環境においても適用可能で,かつバッテリで駆動するモバイルPCやタブレット,スマートフォンにおいても利用可能な,高速・高精度かつ低消費電力で動作するホストベースIPS (Intrusion Prevention System)を実現することです。本研究を達成するために不可欠で,このホストベースIPSにおいて不可欠なIPSプロセッサを効率よく動作させるための,多重化バスの開発を行いました。第一に,多重化バスの制御のためのCPUの開発を行った。多重化バスは従来のバスやメインメモリよりも高速に動作することが明らかになりました。この結果,この特徴を生かした組み込みCPUをMIPSアーキテクチャを使用して開発しました。このCPUをアーキテクチャレベルで評価したところ,64-bit構成で1GHzの周波数による処理の約21%を使用することで,最低限必要な処理を達成することが明らかになりました。同時にパケットの組み合わせによっては,問題が生じることも明らかになりました。第二に多重化バスのタイミング調整のために必要なシフトレジスタは開発と評価を行いました。その結果,シフトレジスタも多重化が可能でかつ従来のメインメモリよりも高速に動作することが明らかになりました。本研究の成果は,査読付論文において公表された。また国際会議における招待講演においても公表されました。本研究の目的は,多様なネットワーク環境下で使用されるスマートフォンやモバイルPC (Personal Computer)においても適用可能であり,省スペース・低消費電力で動作するホストベースIPS (Intrusion Prevention System)を実現することです。そのために不可欠なホストベースIPSプロセッサチップ化し,SR (Shift Register)を有する多重化データバスとロジックベースによる効率的な不正アクセス検知機能を実現することである。本研究の目的を達成するために以下について取り組んだ。第1に,シフトレジスタ機能を有する多重化データバスの開発を行った。ウェーブパイプライン手法を使用しデータバスを多重化させた。このバスをゲートレベルでシミュレーションした結果,従来のシフトレジスタを有するデータバスよりも効率的に動作することを明らかにした。第2に,上記のデータバスの制御に必要なMIPSCORE CPUの開発を行った。ハードウエア記述言語を使用し,最小の命令セットで構成される。第3に,公衆無線LANで広く使用されているWEPの脆弱性を改善することを目的とし,WEPと互換性のあるアルゴリズムをハードウエアに実装した。ゲートレベルシミュレーションの結果,正常に動作することが確認された。また,CADを使用してハードウエア量を評価した結果,暗号強度が強化されているにもかかわらず,若干の増加量で実装されることを明らかにした。第4に,ハードウエアIPSで必要な検知回路の削減および低消費電力化に不可欠なファイアウォールの遅延時間の解析を行った。第5に,出張先において,モバイル通信システム,公衆無線LAN,インターネットカフェ等のセキュリティ状況について調査を行った。ゲートレベルシミュレーションによる動作検証を行った結果,この多重化データバス回路は想定した速度を上回る速度で動作することが明らかになった。したがって,通常の方法による測定による評価が困難な状況になった。

このため,延長申請を行い,今年度においてこの問題を解消し遅れを取り戻します。平成23年度においては,以下について取り組むことを計画しました。(1)シフトレジスタ機能を有する多重化データバスの開発,(2)MIPSCORE CPUの開発,(3)パケットレベルにおける不正アクセスの観測と不正アクセスのパターンの解析。(1)については,すでに多重化バスの開発が完了しております。(2)については,最少の命令セットであるものの,MIPSCORE CPUですが,こちらのRTLレベルの設計が完了しております。また,(3)についてはデータの収集が進んでおります。これに加えて,不正アクセス防御装置に組み込む予定のWEPと互換性を有し,暗号強度が強化された改良型WEPのFPGAへの実装が終了しております。以上の理由から(2)おおむね順調に進展していると判断いたします。測定による評価を元に,プロセッサ全体の設計並びに評価を行う。平成23年度に得られた結果を基にして,以下について取り組みます。・(2)で開発したプロセッサを評価し,その結果必要な機能を拡張します。このプロセッサと(1)で開発したシフトレジスタ機能を有する多重化データバスを組み込んだ,再構成可能なホストベースIPSプロセッサを開発します。このプロセッサは東京大学VDECを通じてチップ化を行います。また,納入されたIPSチップをロジックアナライザを使ってIPSプロセッサチップの評価を行います。・(3)については継続して実施します。また,出張先や経由地等の公衆無線LANやモバイル通信システムについても調査を実施します。観測されたパターンをもとに不正アクセス検知回路をIPSチップ上に構築します。・本研究によって得られた結果を取りまとめ,成果の発表を行います。タイ王国の国立キングモンクット工科大学のPhichet Moungnoul助教授およびSorawat Chivapreecha助教授と研究打ち合わせを行うことを通じて,多面的な知見を本研究へ生かします。
Population Aging, Long-term Care, and Health Insurance Market: a General Equilibrium Life-Cycle Analysis

本研究では内在的な長期介護(LTC)支出を用いたライフサイクルモデルを構築した。予備的貯蓄とLTCに関する意志決定に重要な家族構成を捉えるため、このモデルには既婚、未婚家庭の両方を含めた。既婚者はLTCを必要とする配偶者のリスクに直面し、共同資産を早く使い果たす。しかし、LTCを必要とする人々は、インフォーマルケアを与える健康な配偶者の存在によって恩恵を受けられるため、LTCのコストが低減する。HRS及びMEPSというデータを基に、較正モデルを使用し家族の動態の重要性を推定するとともに、最低限のLTCコストを支払う普遍的な公共システムの導入などのLTC政策改革の影響を定量化した。
オピオノド硬膜外投与による癌性疼痛治療の安全性の検討

オピオイドの硬膜外投与による癌性疼痛治療は、少量で長時間の著明な鎮痛効果が得られるが、副作用として呼吸抑制が生じる。この研究は代表的オピオイドのモルヒネについて、呼吸に及ぼす影響を、主に二酸化炭素応答による呼吸機能の測定により検討した。1]動物モデルの作成家兎を使用して慢性硬膜外カテーテル留置、および慢性気管切開のモデルを作成した。家兎固定台や硬膜外穿刺法を考案し、経皮的手技により腰部、胸部、仙骨部の硬膜外腔へのカテーテル留置を行った。研究初期のトラブルの例を除き、留置後10日間以上の観察期間中、再現性のある神経遮断効果が得られ、神経障害や体重減少などの異常はみられなかった。腰部硬膜外カテーテルから1%リドカイン0.5mlを注入した場合、約1分後に後肢の麻痺が発現し、約20分間持続した。気管切開口を開放した家兎は、2日以内に死亡した。気管切開口を皮膚のみで閉鎖することにより、全身状態に異常なく10日以上の生存が可能であった。2]家兎における呼吸測定法の検討まず家兎の呼吸測定用固定台を考案し、次に小型ニューモタコグラフ、気道内圧計、回路閉鎖電磁弁、呼吸バッグなどを組み込んだ小動物用の呼吸回路を作成した。内径3mmのシリコン製カニューレを気管切開口より挿管し、呼吸回路と接続した。換気量と気道内圧はミナト医科学社製レスピロモニター(RM300)にて、またETCO_2はネルコア社製ガスモニター(N-1000)にて測定した。3]呼吸機能の測定家兎6羽を用いて、2%リドカイン1.5-2ml/hの持続腰部硬膜外注入による下半身の不動化に加え、ジアパム3mg/kgの筋注により鎮静させ、コントロール(C)群として呼吸の測定を行った。C群ではジアゼパム投与1-6時間後、わずかに呼吸抑制がみられたものの、分時換気量(V_E)、ETCO_2共に安定していた。モルヒネは2mgを用い、静注(iv)、筋注(im)、硬膜外投与(Epi)の各群について検討した。ETCO_<>=60mmHgのCO_2負荷時のV_Eは、Epi群が軽度だが長時間の低下を示したのに比較し、iv群とim群は短時間だが著明な低下を示した。ETCO_2=60mmHgでのP0.1は3群とも有意に減少したが、Epi群ではモルヒネ投与30-45分後に減少し、C群との比較では4時間後まで低い傾向を示した。im群も類似の変化であったが、Epi群より低下度が大きい傾向を示した。ΔVE/ΔCO_2やΔP0.1/ΔCO_2は、直線性に乏しく評価できなかった。優れた鎮痛効果を持つ硬膜外モルヒネについて、動物実験による呼吸抑制の検討を行ったが、さらに十分な呼吸作用の解明と安全な使用法の検討が必要と思われる。

ETCO_2=60mmHgでのP0.1は3群とも有意に減少したが、Epi群ではモルヒネ投与30-45分後に減少し、C群との比較では4時間後まで低い傾向を示した。im群も類似の変化であったが、Epi群より低下度が大きい傾向を示した。ΔVE/ΔCO_2やΔP0.1/ΔCO_2は、直線性に乏しく評価できなかった。優れた鎮痛効果を持つ硬膜外モルヒネについて、動物実験による呼吸抑制の検討を行ったが、さらに十分な呼吸作用の解明と安全な使用法の検討が必要と思われる。1)家兎を用い、気管切開後サ-ボ900Bベンチレ-タにて人工換気を行なって、モルヒネ、ブプレノルフィン、ブトルファノ-ルについて肺気道ダイナミクスへの作用を観察した。ベンチレ-タの駆動及び酸素(空気)の供給は、平成2年度予算で購入した酸素空気コンプレッサ-を使用し、また気流量、気道内圧、換気量の測定は同様に購入した呼吸パラメ-タ測定装置を使用した。結果:モルヒネは気道抵抗(R)を有意に上昇させた。この気道抵抗増大作用は、抗ヒスタミン薬の前処理により抑制された。ブプレノルフィン,プトルファノ-ルは共にRをほとんど変化させなかった。モルヒネの喘息患者への使用は禁忌であるが、他の二者は使用可能と思われた。コンプライアンス(C)は、薬物投与を行なわない人工換気のみの群でも有意な低下がみられたので、薬物自体のCに対する作用はほとんどないものと思われた。2)家兎を用い、ペントバルビタ-ルによる全身麻酔下に、腰部硬膜外腔ヘヒト小児用の硬膜外カテ-テルを挿入、留置した。麻酔から覚醒、回復後、1%リドカイン0,5mlをカテ-テルより注入し、その作用を観察した。結果:前肢の知覚と運動は変化がみられなかったが、後肢は知覚及び運動の麻痺がみられた。それらの変化は硬膜外麻酔の発現を示しており、1時間以内にその効果は消失した。実験終了後、解剖して挿入したカテ-テルの走行を確認したが、ほとんどが正確に硬膜外腔へ留置されていた。家兎における経皮的硬膜外カテ-テル留置法は、われわれが初めて考案して検討したが、今回その手技の確立により慢性硬膜外家兎の作成に成功した。手技的には傍正中法と正中法の2法について検討したが、それぞれカテ-テルからの局麻薬注入による神経遮断効果を観察した。硬膜外カテ-テルはいずれもL_<5ー6>の椎弓間腔より挿入したが、傍正中法では頭側へ、正中法では尾側へ、45cm挿入して固定した。1%リドカイン0.5mlの硬膜外注入により、前者では腰部と後肢が、後者では後肢と尾部が分節的に麻酔された。硬膜外カテ-テルからの局麻薬注入による観察で、薬液の広がりと神経遮断効果が判定できたが、これらの慢性硬膜外家兎において気管切開を行った。ペントバルビタ-ル麻酔後、気管を輪状軟骨直下で切断し、その断端を全周性に皮膚と縫合して気管口をつくり、気管切開モデルを作成した。呼吸パラメ-タは、換気量モニタ-およびCO_2モニタ-を用いて、気道内圧、流量、換気量、CO_2濃度を連続的に測定した。それらはポリグラフに同時記録したが、計測が困難なものはなく、家兎の様な小動物における呼吸に関しての詳細な検査が可能であった。硬膜外腔へのオピオイド注入による呼吸への影響を観察する前に、対象として鎮静薬のみの群について呼吸パラメ-タの測定を行った。しかし、気管切開を行った家兎は、慢性硬膜外家兎が長期間何ら異常なく生存したのに比較し、2日間以上生存した例がまだない。3日間以上生存する様に現在検討中であるが、まだ成功していないので、硬膜外オピオイドによる呼吸への影響はさほど観察できていない。家兎を、硬膜外カテーテルを留置して気管切開を行った状態で、長期間全身状態を悪化させることなく生存させることができた。
アレルギー性疾患において個々の免疫細胞の概日時計が果たす役割の解明

本研究では、樹状細胞で選択的に時計遺伝子Bmal1が障害されたマウスをCre-loxpシステムを作成した。樹状細胞選択的にBmal1が障害されたマウスにダニ抗原を吸入することによる喘息モデルを誘導するとコントロールマウスと比較して、それらの反応が減弱した。このときダニ抗原に対する抗体産生の減弱がみられ、T細胞のダニ抗原に対するサイトカイン産生も減弱していることから、感作過程の障害が示唆された。またリンパ節への樹状細胞の遊走過程に障害があることが予備的検討から見出されている。したがって、樹状細胞のBmal1は抗原に対する免疫応答の誘導に重要であることが示唆された。今後このメカニズムを追求する。本研究では、樹状細胞、T細胞、B細胞、マスト細胞の各々で選択的に概日時計(時計遺伝子)が障害されたマウスを作成し、これらのマウスに喘息、花粉症、食物アレルギーモデルを導入し正常マウスと比較することでそれぞれのアレルギー性疾患の病態形成において個々の免疫細胞の概日時計が果たす役割を解明する。平成27年度は、樹状細胞、T細胞、B細胞で時計遺伝子Bmal1が欠損したマウスを作成を行っている。Cre-loxpシステムを用いてCD11c-Cre, CD4-Cre, CD19-CreマウスとBmal1flx/flxマウスを交配させ樹状細胞、CD4陽性T細胞、B細胞で主要な時計遺伝子の1つBmal1が欠損したマウスを作成する。現在、マウス交配中または交配準備中である。T細胞でBmal1が欠損したマウスは若干数得られているが、体重や皮膚の異常等、胸腺や脾臓へのリンパ球サブセット、血中IgGなどの抗体濃度、末梢血白血球数などに異常は認めていない。初年度はマウスの作成に費やされる計画だったのでとくに遅延なく進んでいる。平成27年度からCre-loxpシステムを用いてCD11c-Cre, CD4-Cre, CD19-CreマウスとBmal1flx/flxマウスを交配させ樹状細胞、CD4陽性T細胞、B細胞で主要な時計遺伝子の1つBmal1が欠損したマウスを作成している。現時点でT細胞でBmal1が欠損したマウスで実験に供する引数を得ることができた。このマウスでは、定常状態において体重や皮膚の異常等、胸腺や脾臓へのリンパ球サブセット、血中IgGなどの抗体濃度、末梢血白血球数などに異常は認めていない。平成28年度はこのT細胞でBmal1が欠損したマウスにおいて喘息モデルを導入しコントロールマウスと比較検討した。その結果卵白アルブミン(OVA)を腹腔内感作しOVAを吸入する喘息モデルではコントロールマウスと比較して有意なフェノタイプの差や免疫学的な相違は認めず少なくともこのモデルにおいてはT細胞のBmal1欠損(概日時計の異常)は喘息の発症に影響を与えないことが示唆された。現在、ダニ抗原を吸入感作する喘息モデルを作成しコントロールマウスとの相違について検討中である。初年度はマウスの作成、次年度はそのアレルギーモデルを用いた解析を施行する計画だったのでとくに遅延なく進んでいる。研究代表者らはマスト細胞の「概日時計」(時計遺伝子)がマスト細胞のIgEによる活性化を時間依存的に調節していることを明らかにした。しかしながら様々なアレルギー性疾患における免疫細胞の概日時計の役割は未解明である。本研究では、樹状細胞、T細胞、B細胞、マスト細胞の各々で選択的に概日時計(時計遺伝子)が障害されたマウスを作成し、これらのマウスに喘息、花粉症、食物アレルギーモデルを導入し正常マウスと比較することでそれぞれのアレルギー性疾患の病態形成において個々の免疫細胞の概日時計が果たす役割を解明することを目的とする。平成27ー29年度にかけて樹状細胞、T細胞、マスト細胞の各々で選択的に時計遺伝子Clock又はBmal1が障害されたマウスをCre-loxpシステムやマスト細胞欠損マウスを用いて作成した。樹状細胞選択的にBmal1が障害されたマウスにダニ抗原を吸入することによる喘息モデルを誘導するとコントロールマウスと比較して、それらの反応が減弱することを見出した(論文準備中)。このときダニ抗原に対する抗体産生の減弱がみられ、T細胞のダニ抗原に対するサイトカイン産生も減弱していることから、感作過程が障害されていることが示唆された。リンパ節への樹状細胞の遊走過程に障害があることが予備的検討から見出されている。今後、このメカニズムを追求するとともに、他のマウスにおいても様々なアレルギー性疾患モデルを誘導して個々の免疫細胞の概日時計の役割について解明する。

またリンパ節への樹状細胞の遊走過程に障害があることが予備的検討から見出されている。したがって、樹状細胞のBmal1は抗原に対する免疫応答の誘導に重要であることが示唆された。今後このメカニズムを追求する。上記で作成した免疫細胞選択的Bmal1改変マウスおよびそのコントロールマウスを用いて喘息モデルを作成し、そのフェノタイプについて比較検討する。評価項目として、肺好酸球浸潤、気道過敏性、BAL中Th2サイトカイン, TSLP, IL-33濃度、局所リンパ節におけるT細胞応答、血清抗原特異的IgE, IgG値などを用いる。本検討によって、喘息の感作及び病態形成における個々の免疫細胞の概日時計が果たす役割が明らかになる。上記で作成した免疫細胞選択的Bmal1改変マウスおよびそのコントロールマウスが実験に使用可能な匹数が揃えば、適宜、ダニ抗原を吸入感作して作成する喘息モデルを導入し、そのフェノタイプについて比較検討する。本検討によってより臨床に近似した形での喘息モデルを用いた喘息病態形成における個々の免疫細胞の概日時計が果たす役割が明らかになる。また並行して野生型マウスまたは時計遺伝子Clock変異マウスの骨髄細胞をin vitroで分化させ骨髄由来培養マスト細胞(BMMCs)を調整し、このBMMCsをそれぞれマスト細胞欠損マウス(W/Wvマウス)に静脈内注射し全身的なマスト細胞の再構築を行っている。それらのマスト細胞選択的にClock遺伝子が変異したマウス及びコントロールマウスに上記のダニ抗原による喘息モデルを導入しマスト細胞の概日時計が喘息病態の形成に果たす役割についても今後検討する。29年度が最終年度であるため、記入しない。アレルギー29年度が最終年度であるため、記入しない。
液体およびその界面における分子スケールヘテロ構造と熱・運動量・物質輸送特性

ナノスケール熱流体の新たな機能を見出し、そのメカニズムを解明して応用につなげようとする全体構想のもと、主に典型的なポリマー液体である直鎖アルカン液体や代表的なソフトマターである脂質二重膜(細胞膜のモデル)を主な対象として、界面などヘテロな状況において形成される分子スケール構造が示す輸送特性(特に熱・運動量)の特異性を分子動力学シミュレーションにより解析し、その支配メカニズムを明らかにした。ナノスケール熱流体の新たな機能を見出し、そのメカニズムを解明して応用につなげようとする全体構想のもと、(1)ナノスケール固体構造中に収容された液体、(2)液体界面、(3)液体膜・流動性分子膜、(4)ポリマー分子液体、などが示す低次元化や高非平衡などの特徴を利用して、新たな熱・運動量・物質輸送機能を作り出すための基礎研究を行うのが本研究の目的である。本年度は、まず固液界面とポリマー分子液体を対象として、分子動力学解析を行うための計算系を作成し、解析を開始した。典型的なポリマー分子液体として採用した直鎖アルカン飽和液において温度勾配下の熱伝導を観察し、熱流束を構成する分子間のエネルギー伝搬を解析した結果、デカンなど低分子量で鎖長が小さい分子からなる液体の場合は分子間のエネルギー伝搬が卓越するものの、鎖長が大きくなると共に分子内の強固な結合に沿ったエネルギーの伝搬によりエネルギーが空間中を移動する効果が大きくなり、分子量数百程度で分子内エネルギー伝搬が分子間エネルギー伝搬に卓越することが明らかとなった。また、液体水がマグネタイト壁面に接する固液界面系において、鉄イオンなど各拡散種の移動を支配する自由エネルギーの分布を計測し、固体壁面極近傍において各拡散種により自由エネルギーが相当程度異なる分布を示し、また、自由エネルギーの鞍部により示唆されるイオンの移動経路が固体壁面分子の結晶格子スケールの配置に大きな影響を受けることがわかった。さらに、水中に自己組織化的に形成された脂質二重膜について、その構造と膜平行方向・垂直方向の熱エネルギー伝搬特性を解析し、膜構造と連携した非等方性熱伝導特性を示唆する結果を得た。本年度は、直鎖アルカン分子液体について、バルク液体に温度勾配を与えて発生した熱流束を観測する分子動力学ミュレーションをほぼ完了した。その結果は現在検討中であるが、直鎖分子内を強固な共有結合間の振動運動によって輸送される分子内のエネルギー伝搬が支配因子となっていることを見出した。これは液体・固体中で分子が特定の配向をもつときにその方向の熱伝導が卓越することを示唆し、ポリマー液体における構造と熱輸送の特性を示す重要な成果である。また、このアルカン液体にせん断を与えて分子スケール構造の変化と熱輸送特性を解析する系の準備を行っている。さらに、アルカン液体-固体壁の固液界面近傍において構造化したアルカン液体のシミュレーションを開始した。これらに加えて、水中で自己組織化した脂質二重膜について大規模シミュレーションをほぼ完了し、独自に確立した分子間エネルギー伝搬の解析法を用いて熱伝導流束の観測を行った。この結果、膜面平行方向・垂直方向の熱エネルギー伝搬特性が、その構造の影響を受けて異なること(非等方性熱伝導)を見出し、欧文著名誌に報告した。現在、運動量伝搬特性の解析を行っている。ナノスケール熱流体の新たな機能を見出し、そのメカニズムを解明して応用につなげようとする全体構想のもと、特にポリマー液体やソフトマターを主な対象として、界面などヘテロな境界条件において形成される分子スケール構造が示す熱・運動量・物質輸送特性の特異性を解析し、新たな輸送機能を作り出すための基礎研究を行うのが本研究の目的である。ナノスケールの液体において分子スケールの構造と共に動的な輸送特性を解析できる唯一の計算手法である分子動力学シミュレーションにより現象を再現し、分子スケールの構造をキーとしてマクロな熱・運動量輸送特性を解析する手法として、本申請者が確立した分子間エネルギー伝搬の解析法を用いて、エネルギー・運動量を伝搬する構造とその寄与を特定した。まず、バルク状態の直鎖アルカン液体に対する熱伝導シミュレーションにより、熱エネルギーを伝搬する機構を特定し、アルカン鎖のC-C間結合に沿った伝搬がマクロな熱伝導になす寄与が他の伝搬メカニズムに卓越してC24程度で全体の過半に達すること、最終的にはC50程度で7080%に達して飽和する傾向があることなどを明らかにした。分子内の効率的なエネルギー伝搬が分子間のエネルギー伝搬に卓越してマクロな熱伝導になす寄与を定量的に明らかにしたこの成果は、ポリマー液体一般や分子が配向性をもつ自己組織化ソフトマター一般の熱エネルギー伝搬特性を理解する基礎として、極めて重要なものと考える。

さらに、固液界面の熱抵抗やポリマーの気液界面、せん断を受けるポリマー液体に対するシミュレーションを実施し、現在その結果を解析中である。脂質二重膜の構造と運動量輸送に関する結果と共に、近日中に成果を発表して本研究を完了する予定である。
DNA結合がエストロゲンレセプターの協同的ステロイド結合に及ぼす影響に関する研究

ヒト子宮エストロゲンレセプター(ER)が,DNA結合によりどのように協同的ステロイド結合に影響を及ぼすかを検討した。1.DNA結合性ERの調整段階において,従来必要とされていたリガンドが存在しない状態でも,ERは尿素によりtransformされることが明らかになった。3.DNA結合が,ERのE_2結合にどのような影響を及ぼすかを検討するために,DNA結合前・結合中・溶出後のERに対してequilibrium binding assayを施行し,得られた結果をScatchard及びHillの方法で解析した。ER濃度1nM以上では,DNA結合前・結合中・溶出後のいずれの段階でも正の協同性(Hill係数1.3以上)を示し,高親和性の状態で安定していた。すなわち,このアロステリック効果はDNA結合により影響を受けず,また,反応時間・温度の変化、尿素・塩(KCL)・還元剤(dithiothreitol)の有無によっても影響を受けないことが判明した。しかし,DNAカラムより溶出後のkd値(4.3±1.98nM)はDNA結合前(kd=0.86±0.14nM)及び結合中(kd=1.20±0.31nM)に比較して,有意に高値(p<0.001)を示しており,溶出後のERのリガンドとの親和性は低下していた。このことより,single-stranded DNAアガロースカラムから溶出されたERには,receptor associated component(RAC)が解離するなど,何らかの高次構造変化が生じている可能性が示唆された。
薄膜凝縮過程の熱的制御に関する研究

伝熱光学の分野では,光はふく射というエネルギーの伝達手段として重要な役割を果してきているが,最近のレーザー技術の発展によってエネルギー伝達の制御手段としての利用も考えられるようになってきている。そこで本研究では光を用いて凝縮という物理現象を制御することが可能であるかどうか,また可能であるならばどのような照射方法が有効であるのかを実験的に調べることを目的として,NaCl単結晶上へのAgの真空蒸着実験において,凝縮する金属原子・金属クラスターにのみYAGレーザーを照射し,これらのエネルギー状態を制御することにより凝縮過程および形成される薄膜結晶構造を制御することを試みた。YAGレーザーはNaCl単結晶基板のおよそ16mm前方でAgビームと直交するように設定されている。その結果以下の結論を得た。1.凝縮する金属原子・金属クラスターにYAGレーザーを照射することにより薄膜の結晶構造を変化させることは可能である。これにより凝縮過程を光で制御することが可能であることがわかった。2.基板温度が400°Cの場合,5Hz,3.3J/PulseのYAGレーザーを照射してもエピタキシャル膜が得られなかった。基板温度を410°Cにした場合はYAGレーザーを照射しなくてもエピタキシャル膜が得られた。この実験結果よりYAGレーザー照射が有効な基板温度範囲は1020°C程度であるといえる。
近赤外波長帯生体医療光学における超短・超高エネルギー光パルス用光伝送装置

高強度・超短パルスのレーザ光の照射に生体組織のアブレーションは,生体に対して,安全・無痛など,従来に無い効果が期待される.そこで本研究では,誘電体内装金属中空ファイバを用いることにより,近赤外波長帯でのフェムト秒レーザ,及び高出力Nd : YAGレーザ用のフレキシブル伝送システムを構築することを目的として次の研究を行った.1.超鏡面・高強度を有する銀中空ファイバの製作法:従来の銀鏡反応の見直しを行った結果,塩化スズ水溶液を用いて前処理を行うことにより,銀薄膜の表面粗さが低減されることが明らかになった.また,ポリマー保護層を付加した高強度ファイバについても検討を行った.2.誘電体ポリマー膜の成膜機構の研究と一様成膜の実現さまざまな成膜条件を実験的に検討することにより,その成膜機構を明らかにし,より高い一様性を持つ,ポリマー薄膜の生成を実現した.3.銀中空ファイバ内面の超平滑化の検討銀鏡反応の際に,塩化スズ水溶液や,ポリシラザン溶液などを用いた各種の前処理を行い,母材ガラスチューブ内面の活性化を図ることにより,生成した銀薄膜の表面粗さが従来の1/3以下となる,5nm以下を実現した.4.GWクラスNd : YAGレーザ用中空ファイバの製作と評価内面を平滑化した中空ファイバを用いて,尖頭出力がMWからGWクラスのNd : YAGレーザパルス伝送を試みた.5.ポリマー内装中空ファイバの超低損失化の検討ポリマー内装中空ファイバのポリマー薄膜形成時に,有機溶剤雰囲気中での成膜を行うことにより,ポリマー薄膜の均一化,および表面の超平滑化をはかった.6.QスイッチNd : YAGレーザ用中空ファイバの評価とパワー耐久性の改善低損失化した中空ファイバを用いて,尖頭出力がMWからGWクラスのNd : YAGレーザパルス伝送を試みた.高強度・超短パルスのレーザ光の照射に生体組織のアブレーションは,生体に対して,安全・無痛など,従来に無い効果が期待される.そこで本研究では,誘電体内装金属中空ファイバを用いることにより,近赤外波長帯でのフェムト秒レーザ,及び高出力Nd : YAGレーザ用のフレキシブル伝送システムを構築することを目的として次の研究を行った.1.超鏡面・高強度を有する銀中空ファイバの製作法:従来の銀鏡反応の見直しを行った結果,塩化スズ水溶液を用いて前処理を行うことにより,銀薄膜の表面粗さが低減されることが明らかになった.また,ポリマー保護層を付加した高強度ファイバについても検討を行った.2.誘電体ポリマー膜の成膜機構の研究と一様成膜の実現さまざまな成膜条件を実験的に検討することにより,その成膜機構を明らかにし,より高い一様性を持つ,ポリマー薄膜の生成を実現した.3.銀中空ファイバ内面の超平滑化の検討銀鏡反応の際に,塩化スズ水溶液や,ポリシラザン溶液などを用いた各種の前処理を行い,母材ガラスチューブ内面の活性化を図ることにより,生成した銀薄膜の表面粗さが従来の1/3以下となる,5nm以下を実現した.4.GWクラスNd : YAGレーザ用中空ファイバの製作と評価内面を平滑化した中空ファイバを用いて,尖頭出力がMWからGWクラスのNd : YAGレーザパルス伝送を試みた.5.ポリマー内装中空ファイバの超低損失化の検討ポリマー内装中空ファイバのポリマー薄膜形成時に,有機溶剤雰囲気中での成膜を行うことにより,ポリマー薄膜の均一化,および表面の超平滑化をはかった.6.QスイッチNd : YAGレーザ用中空ファイバの評価とパワー耐久性の改善低損失化した中空ファイバを用いて,尖頭出力がMWからGWクラスのNd : YAGレーザパルス伝送を試みた.高強度・超短パルスのレーザ光の照射に生体組織のアブレーションは,生体に対して,安全・無痛など,従来に無い効果が期待される.近赤外波長帯においては,フレキシブルな光伝送装置としては,通常石英ファイバが考えられるが,例えギガワット(GW)級出力のNd : YAGレーザ光でさえ,ファイバ入射端面の破壊や、コア材の非線型性によるコアの溶融などをもたらしてしまうため、GWオーダでさえ,その実用は制限される.さらに超短フェムト秒パルス伝送を考えれば,光ファイバの分散により,パルス拡がりが大きくなり,フェムト秒のメリットは全く生かされない.本研究では,誘電体内装金属中空ファイバを用いることにより,近赤外波長帯でのフェムト秒レーザ,及び高出力Nd : YAGレーザ用のフレキシブル伝送システムを構築することを目的とする.本研究では本年度において,以下の研究を行なった.1.超鏡面・高強度を有する銀中空ファイバの製作法近赤外波長帯に於いて,低損失中空ファイバの基礎となる,超鏡面を有する金属パイプを実現するために,従来の銀鏡反応の見直しを行った.その結果,塩化スズ水溶液を用いて前処理を行うことにより,銀薄膜の表面粗さが低減されることが明らかになった.またこの銀鏡反応により,強度が劣化するのを防ぐために,ポリマー保護層を付加したファイバについても検討を行った.2.誘電体ポリマー膜の成膜機構の研究と一様成膜の実現

誘電体膜として,ある種のポリマーは近赤外波長帯で適していることが分かってきている.しかし,その成膜機構は必ずしも十分は把握されておらず,このことが低損失化を阻んでいる.そこで,さまざまな成膜条件を実験的に検討することにより,その成膜機構を明らかにし,より高い一様性を持つ,ポリマー薄膜の生成を実現した.高強度・超短パルスのレーザ光の照射に生体組織のアブレーションは,生体に対して,安全・無痛など,従来に無い効果が期待される.近赤外波長帯においては,フレキシブルな光伝送装置としては,通常石英ファイバが考えられるが,例えギガワット(GW)級出力のNd:YAGレーザ光でさえ,ファイバ入射端面の破壊や、コア材の非線型性によるコアの溶融などをもたらしてしまうため、GWオーダでさえ,その実用は制限される.さらに超短フェムト秒パルス伝送を考えれば,光ファイバの分散により,パルス拡がりが大きくなり,フェムト秒のメリットは全く生かされない.本研究では,誘電体内装金属中空ファイバを用いることにより、近赤外波長帯でのフェムト秒レーザ,及び高出力Nd:YAGレーザ用のフレキシブル伝送システムを構築することを目的とする.本研究では本年度において,以下の研究を行なった.1.銀中空ファイバ内面の超平滑化の検討近赤外波長帯に於いて,低損失中空ファイバの基礎となる,超鏡面を有する金属パイプの実現を図った.銀鏡反応の際に,塩化スズ水溶液や,ポリシラザン溶液などを用いた各種の前処理を行い,母材ガラスチューブ内面の活性化を図ることにより,生成した銀薄膜の表面粗さが従来の1/3以下となる,5nm以下を実現した.2.GWクラスNd:YAGレーザ用中空ファイバの製作と評価内面を平滑化した中空ファイバを用いて,尖頭出力がMWからGWクラスのNd:YAGレーザパルス伝送を試みた.波長は基本波1060nmのほかに,2倍波532nmおよび3倍波355nmのレーザ光伝送も行った.また内部コーティングがレーザ光により損傷することを抑制するための,入射条件等について検討した.高強度・超短パルスのレーザ光の照射に生体組織のアブレーションは,生体に対して,安全・無痛など,従来に無い効果が期待される.そこで本研究では,誘電体内装金属中空ファイバを用いることにより,近赤外波長帯でのフェムト秒レーザ,及び高出力Nd:YAGレーザ用のフレキシブル伝送システムを構築することを目的とする.本研究では本年度において,以下の研究を行なった.1.ポリマー内装中空ファイバの超低損失化の検討ポリマー内装中空ファイバのポリマー薄膜形成時に,有機溶剤雰囲気中での成膜を行うことにより,ポリマー薄膜の均一化,および表面の超平滑化をはかった.使用する有機溶剤としては,シクロヘキサン,テトラヒドロフラン,アセトンなどを試み,ポリマー材料との最適な組み合わせを調査するとともに,濃度条件などを明らかにした.膜厚の設計においては,赤外レーザ光と可視光を同時に伝送可能なファイバが得られることを前提とし,製作したファイバに対しては,He-NeやNd:YAGレーザ高調波などの短波長光に対しての伝送損失特性の評価を行った.2.QスイッチNd:YAGレーザ用中空ファイバの評価とパワー耐久性の改善低損失化した中空ファイバを用いて,尖頭出力がMWからGWクラスのNd:YAGレーザパルス伝送を試みた.波長は基本波1060nmのほかに,2倍波532nmおよび3倍波355mmのレーザ光伝送も行う.また内部コーティングがレーザ光により損傷する原因を調査し,これを抑制するための,成膜条件や,レーザ入射条件等について検討した.