hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高密度パルス放電プラズマを用いた多目的イオンプロセス装置の開発

プラズマイオンによる材料プロセスの一つの方法としてパルスバイアスシステムを伴った高電力パルススパッタシステム(HPPS)を構築し、高硬度コーティング材料であるダイヤモンドライクカーボン(DLC)薄膜や炭化窒化チタン(TiCN)薄膜を作製した。炭化水素ガスを添加した平板ターゲット型HPPSでは、DLC膜の硬度は最大で23GPa、対向ターゲット型HPPSでは、圧力が1Pa以下の条件下で25GPaを超える硬度が実現できた。さらに、窒素を添加した対向ターゲット型HPPSによりTiCN膜を作製した結果、最大33GPaの高硬度な膜が作製できた。高密度パルス放電プラズマ中に存在するイオンの制御法を物理的な知見に基づき確立するとともに、密着性を保ち、高い膜密度かつ高硬度な機能性アモルファスカーボンや金属(窒化物、酸化物)のコーティングを実現することを研究目的の一つとしている。本研究では、まず、炭素をターゲット材料とした場合の対向ターゲット型スパッタリング用パルス放電プラズマの特性を調査した。パルス電圧印加の繰り返し周波数を400600Hz、11.4kVの負パルス電圧のターゲット電極への印加時間を1535μsの範囲で実験を行った。パルスプラズマ形成時で715Aの放電電流(12.5A/cm2程度の電流密度)が流れた時、瞬時電力は510kW(0.71.6kW/cm2程度の電力密度)に達した。この方式では平板ターゲット型マグネトロンスパッタプラズマに比べてプラズマの体積は小さくなるのだが、電流密度ならびに電力密度は1.5- 2倍程高くすることができ、さらなるプラズマの高密度化が実現できた。この条件下で、対向カーボンターゲット型パルスプラズマによるダイヤモンドライクカーボン(DLC)のコーティングを行った結果、DLCの成膜速度はおよそ35nm/minであったが、ナノインデンターで測定した硬度は最大で1315GPaに達した。さらにコーティング膜の微細構造を知るためにラマン分光測定を行った結果、DCマグネトロンスパッタ方式や平板ターゲット型マグネトロンスパッタリング用パルス放電方式により作製された膜に比べsp3結合を多く含むカーボン膜が作製できる可能性を示唆することができた。高密度パルス放電プラズマ中に存在するイオンの制御法を物理的な知見に基づき確立するとともに、密着性を保ち、高い膜密度かつ高硬度な機能性アモルファスカーボンや金属(窒化物、酸化物)のコーティングを実現することを研究目的としている。本研究では、対向ターゲット型(ターゲット材:炭素)スパッタリング用パルス放電プラズマによりダイヤモンドライクカーボン(DLC)膜の作製を行った。パルス電圧印加の繰り返し周波数を120250Hzとし、-1.2kVの負パルス電圧を1パルスあたり50μs間ターゲット電極に印加した。パルスプラズマ形成時でおよそ1.8A/cm2の電流密度が流れ、1.4kW/cm2の瞬時電力密度に達した。この条件下で作製した膜厚0.4マイクロメートルの膜の硬度は25GPaに達し、従来のマグネトロンスパッタ方式に比べかなり改善した。さらに、コーティング膜の微細構造を知るためにX線光電子分光測定を行った結果、従来のマグネトロンスパッタ方式に比べsp3結合(ダイヤモンド成分)をより多く含むDLC膜が作製可能であることを示唆することができた。つぎに、高硬度DLC膜の形成速度の改善を目的として、希ガスと炭化水素系ガスの混合ガスを用い、平板タ-ゲット型パルススパッタシステムと基板向けパルス・バイアス・システムを組み合わせた装置で成膜を行った。その結果、希ガスのみを用いた場合に比べて硬度等は幾分低下するのだが、炭化水素系ガスとしてメタンを用いた場合で2-5倍、アセチレンを用いた場合で約10倍の成膜速度が実現できた。対向ターゲット型スパッタリング用パルス放電プラズマを用いて、基板への高密度炭素イオン入射によるダイヤモンドライクカーボン成膜を実現し、従来方式に対し優位性を見いだすことができた。炭化水素系ガスを混合したガス中での平板ターゲット型パルススパッタと基材へのイオン入射制御が可能な基板向けパルスバイアス制御システムを組み合わせた装置で成膜速度の大幅な改善も実現できた。高密度パルス放電プラズマ中に存在するイオン制御法を物理的な知見に基づき確立するとともに、高硬度なアモルファスカーボンや金属窒化物などのコーティング材料をプラズマイオンプロセスにより作製することを本研究の目的としている。当該年度での研究では、保護膜として用いられる高硬度TiCN膜を作製した。アルゴンガスに1%から3%程度の微量の窒素ガスを混入し、チタン材と炭素材をターゲット材とする対向ターゲット型パルススパッタシステムにより作製を行った。パルス電圧印加の繰り返し周波数を150 Hzとし、ー1.2 kVの負パルス電圧を1パルスあたり60μsターゲット電極と金属容器との間に印加し、パルススパッタプラズマを形成した。この条件下で作製したTiCN膜の硬度は最大33 GPaに達した。さらに,作製した膜の微細構造を知るためにX線光電子分光測定を行った結果、高硬度な膜の形成において最適な窒素含有率ならびに最適なTiとCの含有比が存在することを明らかにした。つぎに、平板タ-ゲット型や対向ターゲット型高密度パルススパッタシステムによる材料作製では、ガスの希薄化に伴うプラズマ密度の低減化ならびに反応性ガス導入に伴うターゲット材料の変質の問題があり、成膜条件に制約があった。これらの問題を解決する第一歩として、ホローカソード型パルススパッタシステムを構築した。ホローカソード型パルススパッタシステムでは、電流が1平方センチメートル当たり2A以上の条件でさえ、ガスの希薄化に伴うプラズマイオン密度の低減化は観測されなかった。

プラズマイオンによる材料プロセスの一つの方法としてパルスバイアスシステムを伴った高電力パルススパッタシステム(HPPS)を構築し、高硬度コーティング材料であるダイヤモンドライクカーボン(DLC)薄膜や炭化窒化チタン(TiCN)薄膜を作製した。炭化水素ガスを添加した平板ターゲット型HPPSでは、DLC膜の硬度は最大で23GPa、対向ターゲット型HPPSでは、圧力が1Pa以下の条件下で25GPaを超える硬度が実現できた。さらに、窒素を添加した対向ターゲット型HPPSによりTiCN膜を作製した結果、最大33GPaの高硬度な膜が作製できた。対向ターゲット型スパッタリング用パルス放電プラズマを用いて、高密度炭素イオン入射によるダイヤモンドライクカーボン成膜を実現した。また、対向ターゲット型スパッタリング用パルス放電プラズマで作製したダイヤモンドライクカーボン膜の特性に関し、直流マグネトロンスパッタ法に比べ優位性を見いだすことができた。高密度パルスプラズマ中で生成された高密度イオンによる成膜ならびに粒子作製などの多目的プラズマイオンプロセスの実現を目指す。その目的を達成するための今後の研究の推進方策を以下に記す。1.基板バイアス制御システムを組み込んだ対向ターゲット型ならびに平板タ-ゲット型パルススパッタプラズマによる金属窒化物、酸化物のコーティングを行い、成膜装置としての評価を行う。高硬度コーティング膜形成時に発生する内部応力が密着性や膜の破損を引き起こすため、応力を高エネルギーのイオン注入により緩和させる試みも実施する。2.ホローカソード型パルス放電プラズマ特性に関する実験的研究を行う。さらに、ホローカソード内やカソード近傍で存在する高密度のイオンの制御を行いながら成膜応用ならびにナノ粒子作製応用を実施する。気体電子工学高密度パルス放電プラズマ中で生成された高密度イオンによる成膜ならびに粒子作製などの多目的プラズマイオンプロセスの実現を目指す。その目的を達成するための研究の推進方策を以下に記す。1.基板バイアス制御システムを組み込んだ対向ターゲット型ならびに平板タ-ゲット型パルススパッタプラズマによる機能性アモルファスカーボンならびに金属(窒化物、酸化物)のコーティングを行い、成膜装置としての評価を行う。高硬度コーティング膜の形成時に発生する内部応力により密着性の低下や膜の破損が生じるため、高エネルギーのイオン注入による応力緩和に関する実験も合わせて実施する。平成27年度に予定していた論文掲載が平成28年度になり、その論文掲載費が「次年度使用額」となった。予定していた学会への参加を都合によりとりやめたことによって「次年度使用額」が生じた。平成28年度の論文掲載費として使用する予定である。
超微量内分泌かく乱物質定量のための卵巣特異的遺伝子マイクロアレイの開発

本研究では、環境中に存在しうる様な極微量のダイオキシンを、卵巣での遺伝子発現を指標にDNAマイクロアレイをベースとして検出する、全く新しい方法を開発することを試みた。低濃度のダイオキシンで処理したラット卵巣顆粒膜細胞cDNAライブラリーから無処理の卵巣顆粒膜細胞cDNAライブラリーを差し引く事(サブトラクション)によって、ダイオキシンによって誘導(若しくは抑制)される遺伝子のみから構成されるcDNAライブラリー(サブトラクションcDNAライブラリー)を構築した。このcDNAライブラリーから無作為に数千個のクローンをピックアップしプラズミド調製したのち、PCRによりインサートcDNAのみを増幅して一枚のガラスプレート上にスポットしてマイクロアレイを作成した。さらに低濃度のダイオキシンで処理したラット卵巣顆粒膜細胞及び無処理の細胞よりmRNAを調製し、それぞれ異なった蛍光色素で標識したのち、前述のDNAマイクロアレイとハイブリダイズして、ダイオキシン誘導性もしくは抑制性クローンを同定することに成功した。同定したクローン全てについて塩基配列を決定し、ダイオキシン関連遺伝子群を確定した。これらの成果に基づき、極微量のダイオキシンによって卵巣顆粒膜細胞に誘導される遺伝子群のクローン化を進めた。このDNAマイクロアレイは、極微量のダイオキシンに反応する遺伝子のみをスポットしているため、これらの遺伝子発現の変化を観察する事によって極微量のダイオキシンの検出が可能である。本研究により、私共のオリジナルな知見と方法に基づく全く新しい方法で、環境中の極微量のダイオキシンを検出することで、現状では大変な労力とコストがかかるダイオキシン測定を、高感度化、迅速化、簡略化出来る道筋が示されたことは大きな成果である。このcDNAライブラリーから無作為に数千個のクローンをピックアップし各々の塩基配列を解析し、ダイオキシン誘導性(もしくは抑制性)の遺伝子群を同定した。これらの全ての遺伝子クローンを一枚のプレート上にスポットして、ダイオキシン検出のための卵巣特異的遺伝子マイクロアレイを作製した。このcDNAライブラリーから無作為に数千個のクローンをピックアップしプラズミド調製したのち、PCRによりインサートcDNAのみを増幅して一枚のガラスプレート上にスポットしてマィクロアレイを作成した。
合意形成に基づく景観規制の強化と加速化に向けた景観マネジメントシステムの有効性

英国のデザインレビューと我が国の伝統的建造物群保存審議会の効果及び効果的活用を規定する要因を明らかにし,合意形成に基づく景観規制の強化と加速化に向けた景観マネジメントの有効性を検討した.英国のデザインレビューと我が国の伝統的建造物群保存審議会の効果及び効果的活用を規定する要因を明らかにし,合意形成に基づく景観規制の強化と加速化に向けた景観マネジメントの有効性を検討した.本研究では,景観規制を強めていく際に実施された合意形成プロセスについて英国の先進的な事例から調査した.まず,英国では,案件ごとに行われている個別審査に強い影響を与えている組織として,イングランドにおいてはCABE(英国建築都市環境委員会)が,ウェールズにおいてはDesign Commission for Walesがあることがわかり,実際にDesign Commission for Walesが実施しているDesign Reviewにオブザーバーとして出席することでDesign Reviewの仕組みを理解し,次に,出席者にインタビュー調査を行うことでこの仕組みに関する関係者の意見や考えを収集した.さらに,Design Reviewのレポートが景観に与える影響を検討した.その結果,個別に審査された過程をレポートとして公開するシステムが景観の質の向上に繋がっていることが推察された.特に景観に対する住民の評価には大きな個人差があるため,デザインレビューのレポートが住民評価の形成に大きな影響力を持つことが推察された.このように質の高い景観に対する住民評価を形成する仕掛けとしてDesign Reviewの有効性が把握された.一方,景観形成と景観規制の強化の関係を調査するため,我が国において景観規制を強化してきた倉敷川畔伝統的建造物群保存地区の発展過程,伝統的建造物保存審査会の議事録,山陽新聞の記事などを把握した.その結果,伝統的建造物保存審査会の役割,新聞の記事,合意形成との関係が把握された.以上,英国のDesign Reviewの仕組みと効果,我が国における景観形成と景観規制の強化の関係を分析した.本研究では,英国ウェールズのDesign Commission for Walesが実施しているDesign Reviewの実態を調査した.まず,英国都市計画におけるDesign Reviewの位置づけを把握するために,ローカルプランニングオーソリティ(PLA)が計画許可のために発行している文書を分析した.その結果,法的拘束力を持っていないのに関わらず,ある程度は機能していることが把握された.法的拘束力がないのにどうして機能しているかを把握するため,Design Reviewが案件に対して公表する文書を分析した.その結果,大きな変更があるが受け入れる場合,小さな変更のため,受け入れる場合,受け入れない場合があることが把握され,それぞれが同じ程度の件数があることが確認された.また,文書は,Design Reviewの判断,その根拠,より好ましいデザインにするための具体的な提案が示されている.Design Reviewが受け入れないと判断した場合でも,PLAには計画許可申請ができるため,その後の判断はPLAが決定することになる.しかし,DRの徹底した情報公開によって,関係者以外の人々の支持を受けているという事実も把握された.このように,文書における根拠と具体的改善案の明示,徹底した情報公開が,法的拘束力がなくても案件申請者に計画の修正を促すことは把握された.これは,法的拘束力がないからこそ,柔軟なシステムになっていると推測された.我が国の景観審議会において案件のDRが実施されているが,法的拘束力がないことが問題であると指摘されることが多い.法的拘束力を持てば,強制力を持つが,私権の制限などの問題を解決することが難しいだろう.まずは,文書における根拠と具体的改善案の明示,徹底した情報公開によって,法的拘束力がなくても案件申請者に計画の修正を促すことを行うべきである.
アポトーシス誘導遺伝子DP5を用いた皮膚がん遺伝子治療の基礎研究

我々は神経細胞のアポトーシスモデルにおいて発現誘導される遺伝子としてDP5遺伝子を同定し、その構造機能を解析してきている。DP5はアミノ酸92個よりなる蛋白をコードし、その中央部にBcl-2ファミリーメンバー間で保存されているBH3ドメインを有する。このDP5のアポトーシス誘導効果をがんの遺伝子治療に応用すべく、まず我々はDP5遺伝子を培養悪性黒色腫細胞に導入することを試みた。導入法としてはリポフェクションを用い、導入後48時間後の生細胞数をカウントし対照として用いたアンチセンス発現ベクターを導入した細胞群との比較を行った。結果は明かにDP5を導入した細胞群で細胞死が誘導された。またその形態学的特徴はTUNEL染色陽性で核濃縮を伴うアポトーシスの特徴を示していた。BH3ドメインが細胞死誘導に重要であるという最近の知見を踏まえて我々はさらにBH3ドメインのみをコードする短い遺伝子断片を強制発現させ、その影響を観察した。その結果全長cDNAを発現させた時よりも程度は弱いが、約4割の細胞がアポトーシスを呈し、BH3ドメインのみでもアポトーシスを誘導し得ることが判明した。さらにこのBH3ドメイン内でアポトーシス誘導に必須のアミノ酸残基を検索する目的で、最も保存されている2ヶ所にアミノ酸変異を加えたベクターを作成し、同様な強制発現実験を行ったところ前半のロイシン残基をヒスチジンに変更したものでは明かに細胞死誘導効果が減弱した。以上の事実はこのBH3ドメインが細胞死誘導に必須の役割を担っており且つBH3ドメインをコードする短鎖ペプチドが腫瘍の治療に応用し得る事を示している。
学校資料の史料化と学校資料に基づく地域史叙述の可能性

小学校には、明治以来のさまざまな資料が保管されている。中でも日誌(学校日誌)は特に重要で、学校の日々の様子だけでなく、地域の日々の様子を知ることができる。学校が地域のコミュニティセンターの役割を果たしていたからである。本研究では、小学校に保管されているさまざまな資料の目録を作成し、日誌については、アジア・太平洋戦争敗戦後の1946年に至るまでのすべての日誌を全頁撮影し、その記述内容を整理、分析した。整理は未完であるが、整理の終わった資料を用いて、昭和戦前期の地域の様子を探り、合わせて学校資料の重要性を理解してもらうための展示を実施した。2013年度は、宮城県内4市町(多賀城市、登米市、色麻町、七ヶ宿町)における資料調査と資料蒐集を実施した。まず、多賀城市教育委員会の依頼を受け、市内2小学校(山王小学校・多賀城小学校)の昭和6年度から昭和22年度までの学校日誌の記述内容を全文データベース化する作業を行った。次に登米市においては、登米市歴史博物館と協議し、教育委員会の了承を得て、市内小・中学校校長会で趣旨説明を行い、各学校に保管されている文書の目録作成作業と、学校日誌を中心とする資料調査を実施した。登米市内には、小学校22校、中学校10校があるが、2013年度は小学校20校、中学校7校において作業を行った。色麻町においては、市内2校の小学校の統合を前に、各学校に保管されている文書の整理・保全について教育委員会より相談を受け、目録作成作業を行った。また、許可を得て学校日誌の調査・資料収集を実施した。七ヶ宿町においては、やはり市内2校の小学校の統合を前に、統合後に統合校内に設置する資料室作成のために、各学校所蔵資料の調査の依頼を受け、まず統合後に廃校となる湯原小学校の資料目録作成作業を実施した。以上の調査を通じ、学校資料の構成についての知見を増やし、また、アジア・太平洋戦争期の教育実態を検討する上に必要な資料を収集することができた。可能な限り、昭和21年度までの残っている日誌すべてについて、全頁撮影を行った。学校資料の組成・構成について得られた知見をもとに、新潟大学災害・復興科学研究所危機管理・災害復興分野主催によるシンポジウム「震災資料・学校資料をどのように保全し活用するか」において「学校資料の保全と活用ーその実際と課題ー」と題して口頭報告を行った。また、気仙沼市教育委員会と共催で、すでに気仙沼市内で実施し、収集した学校日誌による、「学校日誌に見る昭和の気仙沼」展を実施し、研究成果の一端を公開した。2014年度は、宮城県内6市町村(登米市・気仙沼市・多賀城市・七ヶ宿町・涌谷町・川崎町)での資料調査を実施した。登米市では、2013年度から始めた登米市歴史博物館との共同調査事業の継続で、未調査の二小学校と既調査二校において調査を実施した。また、七ヶ宿町でも2013年度からの継続で、小学校・中学校各1校での調査を行った。気仙沼市では、以前行った調査では昭和14年度から21年度に限って資料収集を行ってきたが、昭和13年度以前、明治にさかのぼる日誌が多く所蔵されていることを確認していたので、一昨年度からの昭和21年度以前の日誌全頁撮影の方針に従い、再調査を実施した。また、目録作成作業を実施していなかった学校が複数あったため、目録作成のための調査も同時に実施した。再調査により、以前実施した時には未見であった資料を発見することができ、目録の増補を行うことができた。さらに、津波による水損資料がそのままの状態で保管されているのも発見し、洗滌・保全作業を実施した。涌谷町・川崎町でも、既調査校において追加調査を実施した。なお、川崎町では、統合により閉校した小学校の資料保管状況を問い合わせたところ、旧校舎に保管されているとのことで、訪問し、文書保存箱への収納・保全作業を実施した。また、2013年度に引続き、多賀城市教育委員会の依頼により、多賀城市内二小学校の昭和22年度から昭和35年度の日誌記述の精査作業を行った。蒐集した資料をもとに、勤務校の大学祭の一企画として、「学校日誌にたどる昭和の記録・戦争の記憶」展を実施した。また、2014年度をもって閉校となる小学校の閉校行事の一環として、同校の明治33年以降の学校日誌を用いて同行の歴史をたどる展覧会を実施し、研究成果の公開実践を行うと同時に、学校資料の重要性を訴えた。その他、天草市立天草市アーカイブズで学校資料の重要性を訴える講演を行った。2015年度は、これまで収集した学校資料の中でも、特に歴史資料として利用価値の高い学校日誌の記述内容を分析し、歴史資料として地域史研究に提供する方法について、実践的に研究を進めた。ちょうど、アジア・太平洋戦争終結から70年を迎えたことから、宮城県内の地域博物館・資料館等で戦時中の生活を回顧する展覧会が企画され、資料調査で協力していただいた登米市歴史博物館、気仙沼市教育委員会、仙台市戦災復興記念館から、学校日誌を用いた展示コーナーの作成を依頼された。仙台市戦災復興記念館では、仙台空襲のあった7月10日前後に開催する戦災復興展において、「学校日誌に記された仙台空襲」のテーマ展示と、仙台市内で初めて調査することができた昭和20年度の宮城師範学校附属小学校(現宮城教育大学附属小学校)の学校日誌より、空襲後、県北への疎開を実施するまでの経緯を示す展示コーナーを作成した。

「学校日誌に記された仙台空襲」では、県内約20校の学校日誌に記された仙台空襲関係記事を並べることにより、警報発令時刻、被災情報の広がりなどを確認することができることを示すことができた。展示に当たっては、展示する画像資料に記された個人名を消すなどの加工を施した上で、各所蔵校に示し、承諾を得た。登米市歴史博物館では、館の展示企画に合わせ、館より求められた項目に関連する記述のある日誌を選び、展示資料を作成して提供した。また、特別展関連企画として、市内16校の日誌から構成したスライドを用い、「小学校の日誌からたどるアジア・太平洋戦争期の登米市」と題する講演を行った。気仙沼市では、資料調査で発見した、昭和12年発行の学校通信紙を中心に昭和初期の経済不況から昭和20年の敗戦に至る過程を学校日誌の画像によって展示した。展示を通じて、一般の方にも学校資料の重要性を示すことができ、学校資料を用いた地域史叙述の展望を得ることができた。2015年度は、新たな調査地域を開拓せず、これまで調査を行ってきた地域の再調査、補充調査を行うこととした。その結果、新たな資料を収集することができた一方、かつて調査を行った学校で、資料が廃棄されてしまった事態に遭遇するという経験もすることとなった。調査後にはその成果を学校に伝えて資料の重要性を説明し、その保存を依頼している。説明をしたときには理解していただけるのであるが、多くの場合、個人の理解に留まり、組織としての理解にまで深化させることはなかなかできない。そのためには、学校資料がいかに地域にとって重要な資料であるかを示し、理解者を増やしていくことが必要である。本研究の目的とする、学校資料の史料化、そしてそれに基づく歴史叙述の実践は、まさに学校資料の重要性を訴え、その保存を実現するための基礎作業となるものであるが、2015年度は、この点において、予定を上回る実践的研究を行うことができた。「研究実績の概要」において述べたように、2015年はアジア・太平洋戦争終結に当たり、戦時中の歴史・生活に関心が高まったことから、本研究に関心を持った方々より、展示作成、講演の依頼が寄せられ、資料分析を加速させざるを得ない状況が生まれた。特に、調査に積極的に協力していただいた登米市・気仙沼市から展示作成の依頼をいただいたことにより、それぞれ15校を超える学校の、昭和2年度から昭和21年度までの日誌記述を全部通して見ることができたことは大きな成果であった。それにより、学校日誌をもととした地域史研の課題を数多く認識することができたし、また、日誌記述を用いた地域史叙述の可能性も展望することができた。展示という方法が、研究成果の公開手段として有効であると同時に、学校資料の重要性を一般の方々にも理解していただく上に有効であることを確認できたことも、大きな成果であったと考えている。本研究は、主に小学校に保管されている諸資料を歴史研究の素材化し、得られた資料により、学校の歴史、また学区を中心とする地域の歴史を叙述する方法を検討することを課題として実施した。分析資料としては、すでに本研究開始以前に収集していた宮城県内の学校資料、特に学校日誌をもとにしたが、開始時点は1939年度から1946年度までと限定していたため、本研究では方針を変更し、1946年度までの日誌すべてを資料として収集する方針に変更した。
女性の運動によるアナボリックホルモン応答と健康管理システムへの応用

本研究の目的は,女性の運動に伴う同化ホルモン応答を反映する指標として副腎皮質由来のdehydroepiandrosterone(DHEA)に着目し,継続的な運動に伴う応答性を評価し,同化の指標となるか否かについて検討した.さらに,女性アスリートにおけるトレーニング状態の変化を把握するための指標として応用するために,DHEAと身体症状との関連性について検討した.研究課題Iでは,女性のDHEAが運動に伴う同化ホルモン応答を反映する指標となるか否かについて検討した.その結果,DHEAの硫酸抱合型である血中DHEAS濃度は筋組織の同化に効果的とされるレジスタンストレーニングにより明らかに増加した.また,その変化は筋量の変化と明らかな相関関係が認められたことから,女性のDHEAはレジスタンストレーニングに伴う身体の同化を反映する内分泌学的指標となる可能性が示された.研究課題IIでは,女性アスリートのトレーニング状況に伴う身体的・心理的変化は内分泌系の機能変化と深く関わっている.そこで,大学女性サッカー選手を対象に,試合期間中の唾液中のDHEA動態について検討した.唾液中DHEA濃度は試合前に比べ試合期に明らかに増加し,疲労を伴う過剰なトレーニング環境下で顕著に増加した.このため女性アスリートにおいて,DHEAはトレーニング変化に応答する内分泌学的因子となる可能性が示された.以上のことから,DHEAは女性の運動に対する同化ホルモン因子として重要な役割をしている可能性が考えられる.本研究の目的は,女性の運動に伴う同化ホルモン応答を反映する指標として副腎皮質由来のdehydroepiandrosterone(DHEA)に着目し,継続的な運動に伴う応答性を評価し,同化の指標となるか否かについて検討した.さらに,女性アスリートにおけるトレーニング状態の変化を把握するための指標として応用するために,DHEAと身体症状との関連性について検討した.研究課題Iでは,女性のDHEAが運動に伴う同化ホルモン応答を反映する指標となるか否かについて検討した.その結果,DHEAの硫酸抱合型である血中DHEAS濃度は筋組織の同化に効果的とされるレジスタンストレーニングにより明らかに増加した.また,その変化は筋量の変化と明らかな相関関係が認められたことから,女性のDHEAはレジスタンストレーニングに伴う身体の同化を反映する内分泌学的指標となる可能性が示された.研究課題IIでは,女性アスリートのトレーニング状況に伴う身体的・心理的変化は内分泌系の機能変化と深く関わっている.そこで,大学女性サッカー選手を対象に,試合期間中の唾液中のDHEA動態について検討した.唾液中DHEA濃度は試合前に比べ試合期に明らかに増加し,疲労を伴う過剰なトレーニング環境下で顕著に増加した.このため女性アスリートにおいて,DHEAはトレーニング変化に応答する内分泌学的因子となる可能性が示された.以上のことから,DHEAは女性の運動に対する同化ホルモン因子として重要な役割をしている可能性が考えられる.過剰なトレーニングの継続は安静時レベルのアンドロゲンを減少し,cortisolは増加することから,安静時testosterone/cortisol ratio (T/C比)は,運動によるトレーニング状態を反映する指標となる可能性が報告されている.男性においては,トレーニング状況に伴うtestosteroneレベルを測定することにより,オーバートレーニングなどのトレーニング評価に有用であることが示唆されている.しかし,女性のtestosteroneは男性と比べて絶対的に低値であり,運動に対する応答性も低いため,トレーニング評価には適さないことが指摘されている.先に我々はtestosteroneの前駆物質で副腎皮質由来のdehydroepiandrosterone (DHEA)が一過性運動負荷に対し男女とも顕著に応答することを明らかにした.このため,副腎アンドロゲンであるDHEAは女性の運動に対する同化ホルモン応答を反映する指標となる可能性が考えられる.平成14年度では,女性アスリートにおいて,日々のトレーニング負荷の変動により,DHEAレベルは変化し,DHEAを測定することでトレーニング状態を把握できるという仮説に立ち,大学女性サッカー選手を対象として,競技期間中におけるトレーニング負荷の変動に伴う唾液中DHEAの変動について検討した.その結果,通常のトレーニング時に比べて高強度トレーニング負荷である試合時に明らかにDHEAは増加し,試合後の回復時には低値を示した.すなわち,女性アスリートにおいて,DHEAはトレーニング負荷に伴い変動し,その変化は身体的.心理的コンディションと関連している可能性が考えられる.これまで我々が報告してきた知見から,女性において,一過性あるいは継続的な運動によりDHEAは顕著に反応することが明らかとなった.また,実際のスポーツ現場において,選手に対して非侵襲的な唾液によるホルモン測定も様々な場面に応用出が可能である.運動負荷に対する生体内調節系を把握することは女性スポーツ選手の障害あるいは健康管理の把握に役立つと考えられる.本研究の目的は,女性の運動に伴う同化ホルモン応答を反映する指標として副腎皮質由来のdehydroepiandrosterone (DHEA)に着目し,継続的な運動に伴う応答性を評価し,同化の指標となるか否かについて検討した.さらに,女性アスリートにおけるトレーニング状態の変化を把握するための指標として応用するために,DHEAと身体症状との関連性について検討した.研究課題Iでは,女性のDHEAが運動に伴う同化ホルモン応答を反映する指標となるか否かについて検討した.その結果,DHEAの硫酸抱合型である血中DHEAS濃度は筋組織の同化に効果的とされるレジスタンストレーニングにより明らかに増加した.また,その変化は筋量の変化と明らかな相関関係が認められたことから,女性のDHEAはレジスタンストレーニングに伴う身体の同化を反映する内分泌学的指標となる可能性が示された.研究課題IIでは,女性アスリートのトレーニング状況に伴う身体的・心理的変化は内分泌系の機能変化と深く関わっている.

そこで,大学女性サッカー選手を対象に,試合期間中の唾液中DHEA動態について検討した.唾液中DHEA濃度は試合前に比べ試合期に明らかに増加し,疲労を伴う過剰なトレーニング環境下で顕著に増加した.このため女性アスリートにおいて,DHEAはトレーニング変化に応答する内分泌学的因子となる可能性が示された.以上のことから,DHEAは女性の運動に対する同化ホルモン因子として重要な役割をしている可能性が考えられる.
無血視野下肝切除法の開発に関する研究

実験はブタを用い、頚静脈に送血用カニューレを挿入、大腿静脈から下大静脈に、脾静脈から上腸間膜静脈に脱血用カニューレを挿入し、Bio-Pumpを用いた血流の閉鎖回路を作成した。Pumpを開始して下大静脈、門脈、肝静脈、肝動脈をクランプし、肝の無血視野を確保した。第一段階は60分の肝血流遮断で行い、直前・直後・30分後・60分後・48時間後に大腿動脈、門脈、下大静脈、肝静脈より採血し、GPT、LDH、T-Bil、過酸化脂質、肝汁酸、ケトン対比(動脈、肝静脈のみ)、ヒアルロン酸を測定して検討した。その結果、遮断後にGPT、LDHがやや高値を示したものの、ほぼ満足できる結果であり、腸管の鬱血もなく、術後の回復も良好であり、Bio-Pumpによるバイパス下の肝血流遮断のモルを確立できたと思われ、無血視野下の肝切除術への応用が期待される。第二段階として、60分の肝血流遮断中に4°Cラクテックによって門脈より落下式に肝灌流を行ったところ、GPT、LDHの上昇を軽度で、さらに肝機能障害を防ぐのに有効と思われた。第三段階として、120分の肝血流遮断を行ったところ、総ての採血部位にて120分後にGPTが150IU/I台、LDHが85009500IU/I、ヒアルロン酸が14001800ng/mlと高値を示し、阻血による肝機能障害は60分の血流遮断では軽度であるが、120分では重篤になることが示唆された。現在、120分の肝血流遮断下に門脈より4°Cラクテックによる肝灌流を行い、バイパス下に肝血流遮断時間の延長が可能かどうかを検討中である。今後の計画として灌流液を(1)4°Cラクテック+プラスマネート・カッター、(2)Modified UW、(3)4°Cラクテック+His, Aspなどのアミノ酸製剤にして、最も適切な肝灌流液の決定を行う。また、癌治療を前提にして、抗癌剤を灌流し、肝における血中濃度を測定たり、灌流液を42°Cまで加熱し肝の温度変化を見て、今後の新しい抗癌剤治療、温熱治療に応用が可能か検討する計画である。
HMGB1蛋白はもやもや病手術モデルにおいて血流改善効果をもたらすか？

両側総頚動脈を結紮することで作成した慢性脳虚血モデルラットに対して、作成の1週間後に右側頭頭頂部の間接血行再建術(側頭筋を脳表に敷き込む手術)を行い、その際にHMGB1蛋白(1μg)を側頭筋に筋注したHMGB1群と生理食塩水のみを筋注したcontrol群に分けた。間接血行再建術4日後および14日後の時点で脳を摘出し、摘出脳の大脳皮質の血管数と、大脳皮質および側頭筋のVEGF蛋白の発現程度を評価した。大脳皮質の血管数に関しては、4日後では非手術側(左側)と手術側(右側)を比較すると2群とも有意差は認められなかったが、14日後では、HMGB1群において非手術側と比較して手術側での血管数の有意な増加が認められた(p<0.01)。また、14日後のcontrol群の手術側と比較して、14日後のHMGB1群の手術側で血管数が増加している傾向が認められた(p=0.069)。VEGF蛋白の発現に関しては、ELISAでの評価を行い、4日後の大脳皮質では2群とも手術側と非手術側で差は認めず、HMGB1群の側頭筋では非手術側と比較して、手術側で有意にVEGF蛋白濃度が上昇していた(p<0.05)。14日後の大脳皮質では、やはり2群とも手術側と非手術側で差を認めず、2群とも側頭筋では非手術側と比較して、手術側で有意にVEGF蛋白濃度が低下していた(p<0.01)。これらの研究結果から、慢性脳虚血モデルに対する間接血行再建術時にHMGB1蛋白を局所に投与することで、早期に側頭筋内にVEGF蛋白が発現することで14日後の脳表の血管新生を促進できることが判明した。我々は以前に、VEGF遺伝子の局所への導入による脳表の血管新生促進作用を確認していたが、今回の研究により、遺伝子導入ではなく蛋白投与での効果を確認できたため、より臨床応用に近づいたと考えられる。研究の段階としては、1.動物実験計画の承認を得る、2.慢性脳虚血モデル作成とHMGB1蛋白導入、3.モデル脳での新生血管の評価、4.モデル脳での血管新生に関与する遺伝子発現の評価、5. In vivoでの脳血流の評価、6.統計学的データ解析・学会発表・論文投稿を予定しており、当該年度に1-4の段階を行うことができた。今後は、上記の研究段階の5-6を行なっていく必要があり、特にin vivoでの脳血流評価が重要である。脳血流評価としては、モデルに対して核種のI123-IMPを静注して小動物用SPECTを撮影することで、脳血流の評価を行う予定である。脳血流評価のタイミングとしては、血管数が増加した間接血行再建術14日後を予定している。脳血流評価を終えた後に、論文投稿に向けて準備を進める。

脳血流評価としては、モデルに対して核種のI123-IMPを静注して小動物用SPECTを撮影することで、脳血流の評価を行う予定である。脳血流評価のタイミングとしては、血管数が増加した間接血行再建術14日後を予定している。脳血流評価を終えた後に、論文投稿に向けて準備を進める。平成30年度は、物品費を節約また研究室に既存のものを利用したため次年度への使用額が生じた。繰り越しされる額は動物購入、免疫染色のためのキット購入等へ充てる予定としている。
広義の正則性をもつ曲面の微分幾何的研究

当該年度においては,共著のプレプリントの執筆1件(学術誌への掲載決定の知らせを受けている),および研究集会における口頭発表を1回行った.3次元de Sitter空間におけるカテノイド(種数0,エンド数2,平均曲率一定値1をもつ空間的曲面)はいくつかのクラスに分類することができるのだが,そのうちのいくつかはde Sitter空間内の閉集合にはなっていない.しかしながら,それらは光的測地線をはさんで解析的拡張をもち,その拡張された曲面はde Sitter空間内の閉集合となっていることを上述のプレプリントにおいて示した.不定値の計量をもつ空間内の曲面では,このような現象がしばしば見受けられる.おそらく,この例は解析的拡張をもつ曲面の代表的なものの一つであろうと考えられ,とても重要な例である.一方,口頭発表においては,ユークリッド空間の平均曲率一定曲面,正のGauss曲率一定曲面でらせん運動で不変な形状をしているものについて,Jacobi楕円関数による取り扱いについて解説した.Jacobi楕円関数を用いることで直接的かつ簡潔な取り扱いが可能であり,円柱に同相ならせん状曲面の,無限個の存在などを容易に示すことができた.また,進行中の研究としては,先に述べた解析的拡張の一般論の構築の研究が挙げられる.曲面が存在する空間は一般の実解析的多様体であり,今のところ可能な限り最も広い一般化であろうと考えている.理論の枠組みの構築は見通しが立っていると言えるが,論理の細部の点検などに課題が残っており,現在おもにそれらに取り組んでいるところである.今年度は,共著論文のアクセプトをいただくことができた.また,口頭発表も行った.曲面の解析的拡張の一般論については未だ完成していないが,少しずつではあるが,成果が蓄積されてきていると考える.残されるは論理の細部のチェック等であり,次年度中にはプレプリントとして発表できるものと信じている.今後(今年度)の主な目標は次の通りである.(1)曲面に解析的拡張の一般論の構築を目指し,連携研究者との連携を密にして,プレプリントの完成を推し進める.(2) (1)に続く研究として,様々な空間形において,解析的拡張の具体例を探求する.(3)研究集会を開催し,関連分野の研究者の講演の聴講や,関連課題に関する討議などを行い,より良いアイデアの習得や,目標とする研究結果の価値等の見極めに努める.当該年度においては,論文(共著によるもの)の出版4編,プレプリントの執筆1編,そして研究集会における研究成果の口頭発表を1回を行った.出版された4編の論文の研究対象は,特異点を許容する曲面や空間的曲面と時間的曲面の混合型の曲面であり,本研究課題の題目にある「広義の正則性」を満たす曲面である.曲面の微分幾何的量である平均曲率に着目した研究であった.一方,プレプリントおよび成果発表の内容は次の通りである:ユークリッド空間の曲面およびローレンツ・ミンコフスキー空間における空間的曲面・時間的曲面の,平均曲率とガウス写像による表現公式は,それぞれ独立に知られているものであったが,それらの解釈について新たな知見を与え,統一的な表現公式を与えた.その内容はプレプリントにまとめた.そのプレプリントはarXivにて公開されている.また,学術雑誌に投稿中であり審査を待っている状況である.一方,口頭発表においては得られた統一的な表現公式の応用面に重点を置き解説した.平均曲率一定曲面,特異点つきのGauss曲率一定曲面の記述が,Jacobiの楕円関数を用いて非常に簡潔な式で与えられることなどに言及した.また,ローレンツ・ミンコフスキー空間の平均曲率ゼロ曲面に端を発する,解析的な曲面の解析的延長可能性に関する基礎研究の「動機付け」に関する部分を始めることが出来た.連携研究者らと議論を重ねプレプリントの下書きに到達することができた.今後の研究推進の基盤が完成したと言えよう.研究の初年度にプレプリントを完成することができた.また,次の論文の種となるような題材を得ることができている.これらの理由により,研究はおおむね順調に進んでいると自己評価する.一方,研究課題名にもある「広義の正則性」に関する基礎的な部分の研究については,連携研究者とのディスカッションに留まっている.とはいうものの,方向性など主要な部分は見えており,詳細を詰めることなどが残されている.当該年度においては,共著のプレプリントの執筆1件(学術誌への掲載決定の知らせを受けている),および研究集会における口頭発表を1回行った.3次元de Sitter空間におけるカテノイド(種数0,エンド数2,平均曲率一定値1をもつ空間的曲面)はいくつかのクラスに分類することができるのだが,そのうちのいくつかはde Sitter空間内の閉集合にはなっていない.しかしながら,それらは光的測地線をはさんで解析的拡張をもち,その拡張された曲面はde Sitter空間内の閉集合となっていることを上述のプレプリントにおいて示した.不定値の計量をもつ空間内の曲面では,このような現象がしばしば見受けられる.おそらく,この例は解析的拡張をもつ曲面の代表的なものの一つであろうと考えられ,とても重要な例である.一方,口頭発表においては,ユークリッド空間の平均曲率一定曲面,正のGauss曲率一定曲面でらせん運動で不変な形状をしているものについて,Jacobi楕円関数による取り扱いについて解説した.Jacobi楕円関数を用いることで直接的かつ簡潔な取り扱いが可能であり,円柱に同相ならせん状曲面の,無限個の存在などを容易に示すことができた.

また,進行中の研究としては,先に述べた解析的拡張の一般論の構築の研究が挙げられる.曲面が存在する空間は一般の実解析的多様体であり,今のところ可能な限り最も広い一般化であろうと考えている.理論の枠組みの構築は見通しが立っていると言えるが,論理の細部の点検などに課題が残っており,現在おもにそれらに取り組んでいるところである.今年度は,共著論文のアクセプトをいただくことができた.また,口頭発表も行った.曲面の解析的拡張の一般論については未だ完成していないが,少しずつではあるが,成果が蓄積されてきていると考える.残されるは論理の細部のチェック等であり,次年度中にはプレプリントとして発表できるものと信じている.今後(今年度)の具体的目標は2つある.(1)内容的には続編といえるプレプリントの執筆.(2)連携研究者らと一般的な理論構築を目指す,そのためには,曲線に遡って研究することも視野に入れる必要があるのではないかと考えている.ディスカッションの機会を増やすなど,より一層の活発化を目指す.その際,共著論文の執筆も視野に入れる.今後(今年度)の主な目標は次の通りである.(1)曲面に解析的拡張の一般論の構築を目指し,連携研究者との連携を密にして,プレプリントの完成を推し進める.(2) (1)に続く研究として,様々な空間形において,解析的拡張の具体例を探求する.(3)研究集会を開催し,関連分野の研究者の講演の聴講や,関連課題に関する討議などを行い,より良いアイデアの習得や,目標とする研究結果の価値等の見極めに努める.平成29年度においては,旅費が予定額よりも超過したため,予定していたノートパソコンの購入の予算が不足した.予算の見直しを行い,平成29年度予算をいくぶん次年度へ繰り越すことにより,平成30年度にノートパソコンを購入するよう変更した.なお,作業の効率性などやや劣る面はあったものの,平成29年度は既存の機器で乗り切ることができた.当初,平成30年度にウィーン工科大学のHertrich-Jeromin教授を訪問し共同研究を予定していたが,先方の都合等の為取り止めた.研究計画および予算執行の見直しを行い,今年度に研究集会を開催し,その費用に充てることとした.また,その他に,研究資料の購入や,学会,シンポジウム,各種研究集会の旅費に予算を使用する計画である.
ミンククジラの繁殖生理に関する形態学的および内分泌学的基礎研究

本研究は,1993/94年の南氷洋における調査捕鯨において日本鯨類研究所が捕獲した雌雄(各々31,22頭:計53頭)ミンククジラを用いて以下の研究結果を得た。1)形態及び内分泌学的検討:卵巣の重量,大きさおよび卵胞数,黄体の有無(その重量)を測定した。卵胞は直径により,小(<5mm),中(5-8mm),大(>8mm)に分類し卵胞内卵子を回収,固定,染色後その核相を検査した。また,血清中および卵胞液中のステロイドホルモン(P,E,T)値を測定した。その結果,卵胞内卵子の直径は175-191μmで卵核胞崩壊期の卵子が最も多かった。妊娠雌の血清中p値(4.3±0.5ng/ml)は,非妊娠成熟雌(2.3±1.4ng/ml)および未成熟雌(測定範囲以下)より有意に高く,卵胞液中のE_2値により発育および閉鎖卵胞を区別できることが示唆された。一方,雄の血清中E_2(8.5±1.8ng/ml)は雌とほぼ同様に高く,ウマやブタのようにE_2も精巣内の精子形成機構に深く関与していると思われた。2)精巣上体および精管内精子の回収と凍結保存:回収された精子は(21頭),合成希釈液で希釈,冷却,凍結保存(-80°C)され,冷固後液体窒素に保管した。融解後10頭について運動精子を確認できた(40%).本成果は,少なくともヒゲクジラ類,ナガスクジラ科動物では世界的にも初めてである。また,血清中E_2と凍結融解精子の運動率(γ=0.54)および生存率(γ=0.53)との間に有意な(ρ<0.05)正の相関が見られた。3)血清中の一般成分として,グルコース,コレステロール,Na,K,Cl,Caなど10項目を測定し,雌雄間,および雌クジラの妊娠/非妊娠,成熟/未成熟間の差異を検討したが,有意な差は認められなかった。
糖抗原を認識する一連のモノクローナル抗体を用いた白血病分類診断システムの確立

白血病の診断に、糖鎖抗原を認識する一連のモノクローナル抗体を応用し臨床的に活用するのが本研究の目的である。60,61年度にわたって手持ちの十数種の抗糖鎖特異的モノクローナル抗体を用いて各種正常血液細胞、および白血病細胞における糖鎖抗原を検索した。幹細胞の培養レベルにおける糖鎖抗原の発現を調査することを主な目的の第一とし、また第二には、白血病細胞に極く微量に存在する異常抗原に対するモノクローナル抗体を作成する方法を樹立することを目的とした。第一の企画は、末梢血塗沫標本、骨髄塗沫標本に加えて、常法によりヒト骨髄細胞よりBFU-E,CFU-C,Mega-Cおよびマクロファージのコロニーを作成し、毛細管ピペットにより各コロニーの細胞を可及的純粋に回収し、各種の糖鎖特異的モノクロナール抗体を用いて間接蛍光抗体法によって抗原の有無を検索した。SSEA-1、ポリフコース,シアリルSSEA-1,フコシルSSEA-1の4種の糖鎖抗原を検索したところ細胞系により出現する糖鎖抗原に特色があるので、将来的に臨床応用が可能であると考えられた。また、前骨髄球に特異的に存在する糖鎖を、IA4モノクローナル抗体が認識する事が判明した。この糖鎖の構造は不明のままである。次に、第二の企画は、白血病細胞に極く微量に存在する4糖残基からなる異常糖鎖抗原(ラクトガソグリオシド)に対してモノクローナル抗体を作成した。本抗原は微量抗原であるので、通常の精製法では抗体作成に必要な抗原を得られないため、抗体作成には工夫を要した。すなわち、この糖鎖抗原を新たに有機化学的合成法で合成し免疫源とした。有機合成した糖鎖抗原に対するモノクローナル抗体の作成は世界初である。白血病の診断に、糖鎖抗原を認識する一連のモノクローナル抗体を応用し臨床的に活用するのが研究の目的である。我々はすでに十数種にのぼる糖鎖抗原を認識するモノクローナル抗体を得ているので、初年度はまずこれらのモノクローナル抗体で、正常末梢血、および白血病患者の末梢血・骨髄塗抹標本を、酵素抗体法を主として用いて染色し、血球系統によるこれら糖抗原の陽・陰性の別を検索した。その結果、顆粒球系に分布する糖抗原を認識するモノクローナル抗体8種と、赤血球系細胞に分布する糖抗原を認識するモノクローナル抗体2種とを見出した。顆粒球系細胞と反応する抗糖鎖モノクローナル抗体8種のうち7種は成熟顆粒球系細胞とも、未熟顆粒球系細胞とも反応した。しかし白血病細胞の染色性は、顆粒球系に起源したと思われる白血病細胞でも患者症例により区々様々であり、白血病細胞のクローナリティの判断に利用できると考えられた。顆粒球系細胞と反応する抗糖鎖モノクローナル抗体のうち1種のみは、成熟顆粒球系細胞とは反応せず、未熟細胞とのみ選択的に反応した。詳細に陽性細胞を同定すると、骨髄芽球は陰性であり、前骨髄球と骨髄球が強陽性であり、更に分化が進行すると再び陰性化することが分った。白血病の診断、とくに前骨髄球性白血病を中心とした鑑別診断に有用であると期待される。続いてこのモノクローナル抗体が白血病細胞で認識している抗原の解析を行ったが、糖脂質成分には反応性をもつ抗原は見出されなかった。ひきつづき糖蛋白質性の抗原の分析を行う予定である。二年計画であるので、次年度には、螢光抗体法、とくにセルソーターを用いたより詳細な分析を行う。
超流動ヘリウム３中のトポロジカルオブジェクトの検出と制御

本研究計画では、(イ)周波数分解MRIの測定技法を確立する、(ロ)超流動ヘリウム3のテクスチャーとトポロジカルオブジェクトの可視化を行う、(ハ)流れ場の可視化、(ニ)超流動ヘリウム3のテクスチャー内部に現れるトポロジカルオブジェクトの生成と消滅や流れ場等による変形のダイナミクスならびにテクスチャー制御の可能性などについて研究、という大きな目標を立てた。(イ)については平成23年度中に紆余曲折の結果、計画当初に考えていた方法論を凌駕する新方式を考案するに至り、それまで開発してきた旧方式を捨てて新方式によるデータ測定スキームを開発し、データ解析のためのプログラムをゼロから開発した。コンピューターシミュレーションの結果、新方式は充分な性能を発揮することが示された。それと並行して100ミクロンのギャップを持つミクロン精度に平坦な平行平板間に閉じ込められた形状の超流動ヘリウムからNMR信号を検出するためのサンプルセルを開発した。平成24年度には実地テストを行い、10mKに冷却した常流動状態にある液体ヘリウム3から、100ミクロンという微小空間に閉じ込められているものの、充分なSN比の信号を検出することに成功し、さらに、試料空間内の静磁場の空間分布を静磁場の十万分の一の精度で測定し可視化することに成功した。このような低い温度での周波数分解MRI測定の実施は世界初の快挙である。その後、さらに冷却して超流動ヘリウム3のテクスチャーによる共鳴周波数分布を実測する(ロ)の実証実験を開始したが、その直後に冷凍機に重篤なトラブルが発生して冷凍運転の継続が不可能になってしまった。平成24年度内になんとか修復して、冷却性能を回復することはできたものの、時間切れでさらなる成果をあげるには至らなかった。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では超流動3Heの中に出現するトポロジカルオブジェクトを実空間で可視化し制御することを計画している。その基幹技術となっている周波数分脚RIの測定技法を確立するため、コンピューター上のテストベンチで開発してきたスキームが実際に有効に機能することを素性の良く分かっている常流動状態の液体3Heを対象にして確かめた。まずは、既知の方向に線形に空間変化する傾斜静磁場をかけた上で、それを考慮せずに周波数分解MRI測定を行い、傾斜静磁場により人為的に生成された周波数分布を回復出来るかどうかテストし、概ね期待通りの結果を得た。また、この技法が超流動3Heに対して適用可能であることを実証するためには、安定かつシンプルなテクスチャーが推定出来る構造の試料容器に閉じ込めた超流動3Heが必要となり、そのため縦5ミリ横10ミリにわたって100ミクロンの間隔を持つ平行平板セルを開発した。体積の小さな平行平板蔀分に試料である液体ヘリウムを導入するためのバルクの接続部分からの膿信号が混入しないように工夫した複雑な構造の試料容器を開発した。その際、平行平板部分のセル表面の平坦度と平行度をミクロンレベルまで向上させるためにも工夫を凝らした。また、平坦部分のセル壁はNMRの信号強度を犠牲にすることなく十分な強度を保つことのできる形状を工夫した。現在はこの平行平板セルを用いた実証実験の準備をすすめているところである。本計画の申請段階においてはこの研究に従事することが期待されていた研究員の転出や、研究予算が最終的には配分されたものの当初は大幅にカットされ全額配分の見込みすら年末まで不明であった等、数々の悪材料が重なった結果、研究計画の進行は当初計画よりやや遅れている。当初計画より遅れてはいるものの、内容としては予定通り進展している。研究協力者である大学院生もかなり習熟して来たので今後加速的に進めていけるものと期待している。