hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
最新のマイクロ波望遠鏡で探るインフレーション起源重力波と宇宙の暗黒成分

最新の宇宙マイクロ波観測実験Simons Arrayの建設、デプロイメント・遠隔観測準備、初期観測、「ファーストライト」解析、パイプライン開発を行なった。特に日本の高エネルギー加速器研究機構(KEK)で開発したSimons Arrayの最初のレシーバーPOLARBEAR-2Aのデプロイメントを実施した。特に私は、遠隔からの観測監視が可能なる「ライブモニター」システムの開発と実装を行なった。現在はこのシステムにより、世界中からチリのサイトの様子を監視することが可能である。「ファーストライト」解析ではVenusを中心に惑星のデータを取得・解析し、光学系に大きな問題がないことを確認した。これを含めたデータ解析(時系列解析、マップメイキング、パワースペクトル解析等)に向けた解析パイプラインの設計、開発を進めた。これらの成果に関しては、日本物理学会・日本天文学会の年会で報告を行った。並行してSimons Arrayの前実験であるPOLARBEAR実験による重力レンズサーベイデータを使った科学解析を進めた。特に、日本のすばる望遠鏡に搭載されているHyper Suprime-Cam (HSC)によるSubaru Strategic Program Dataと、POLARBEARによる相互相関解析を行い、CMB偏光だけを使ったものとしては世界で初めて重力レンズ信号の測定に成功した。これらの成果をまとめた論文をThe Astronomical Journalとarxivに投稿する予定である。またAmerican Physical Society (APS) April 2019meetingで口頭発表を行う。本年度は、研究の中心となる最新のCMB偏光観測実験Simons Arrayのデプロイメントが始まった年である。日本の高エネルギー加速器研究機構(KEK)で開発された最初のレシーバーPOLARBEAR-2Aの設置が行われた。それに合わせて、観測スケジューリング、遠隔観測のための「ライブモニター」、デプロイメント時におけるクイックデータ解析、それによるデプロイメント作業へのフィードバック・改善を進めてきた。「ファーストライト」解析により、大枠で光学系に問題ないことが確認された。現在は更に多くの検出器のビーム、ノイズレベルの導出を日米の研究者が中心となって進めている。これと並行して、近い将来のCMB科学観測・解析に向けた観測の準備、データ解析パイプラインの開発を行ってきた。時系列解析、マップメイキング、パワースペクトル解析等の開発を行うのはもちろん、ブラインド解析を活用したヌルテストや系統誤差解析を可能にするフレームワークの設計・実装を始めている。更に、データを効率よく解析できるように、High performance computing (HPC)を活用した設計・実装を取り入れている。Simons Arrayの前実験であるPOLARBEAR実験による科学解析も大きな研究ターゲットである。特に重力レンズサーベイデータを使った科学解析を進め、日本のすばる望遠鏡に搭載されているHyper Suprime-Cam (HSC)によるSubaru Strategic Program Dataと、POLARBEARによる相互相関解析を行い、CMB偏光だけを使ったものとしては世界で初めて重力レンズ信号の測定に成功した。そのほかにも半波長板を使った大角度スケールでのBモード観測の実証を進めている。近いうちに結果の公表を行いたいと考えている。POLARBEAR-2Aのデプロイメントを更に進め、科学観測readyの状態にいち早く移行させる。特にガウスノイズの大きさ、1/fノイズの評価を早急に行う。科学観測を開始した際には「ライブモニター」を活用したリモートによる観測を推進する。一方でチリサイト現地での作業が必要な場合は、積極的に現地に赴き早急な解決を目指す。「データクオリティ」を担保するフレームワーク、科学解析を行うパイプラインフレームワークの開発・実装を進めていく。この際、次世代マイクロ波観測実験Simons Observatoryで開発を行っているフレームワークとの共通化を進めるなどし、開発の効率化を目指す。前述のように必要に応じてチリへの出張、日米間の出張、更には計画の進捗・必要性を勘案して中型・大型計算機クラスタ(GPUやXeon Phiを搭載したもの)の購入を検討する。現在進行中の前実験であるPOLARBEARの全てのデータ解析について、この年度内の完了を目指す。これを数報の論文として報告する予定である。

日本の高エネルギー加速器研究機構(KEK)で開発された最初のレシーバーPOLARBEAR-2Aの設置が行われた。それに合わせて、観測スケジューリング、遠隔観測のための「ライブモニター」、デプロイメント時におけるクイックデータ解析、それによるデプロイメント作業へのフィードバック・改善を進めてきた。「ファーストライト」解析により、大枠で光学系に問題ないことが確認された。現在は更に多くの検出器のビーム、ノイズレベルの導出を日米の研究者が中心となって進めている。これと並行して、近い将来のCMB科学観測・解析に向けた観測の準備、データ解析パイプラインの開発を行ってきた。時系列解析、マップメイキング、パワースペクトル解析等の開発を行うのはもちろん、ブラインド解析を活用したヌルテストや系統誤差解析を可能にするフレームワークの設計・実装を始めている。更に、データを効率よく解析できるように、High performance computing (HPC)を活用した設計・実装を取り入れている。Simons Arrayの前実験であるPOLARBEAR実験による科学解析も大きな研究ターゲットである。特に重力レンズサーベイデータを使った科学解析を進め、日本のすばる望遠鏡に搭載されているHyper Suprime-Cam (HSC)によるSubaru Strategic Program Dataと、POLARBEARによる相互相関解析を行い、CMB偏光だけを使ったものとしては世界で初めて重力レンズ信号の測定に成功した。そのほかにも半波長板を使った大角度スケールでのBモード観測の実証を進めている。近いうちに結果の公表を行いたいと考えている。POLARBEAR-2Aのデプロイメントを更に進め、科学観測readyの状態にいち早く移行させる。特にガウスノイズの大きさ、1/fノイズの評価を早急に行う。科学観測を開始した際には「ライブモニター」を活用したリモートによる観測を推進する。一方でチリサイト現地での作業が必要な場合は、積極的に現地に赴き早急な解決を目指す。「データクオリティ」を担保するフレームワーク、科学解析を行うパイプラインフレームワークの開発・実装を進めていく。この際、次世代マイクロ波観測実験
MRIの安全性に関する基礎的研究

I磁場被爆が卵巣内の卵細胞に及ぼす影響1.5tsのtime staticな磁場で1hr/dayで5日間連続磁場被した雌マウスに対し、Ia:過排卵を誘発し、得られた未受精卵の体外受精法による受精率を検討した。対照群には未被爆の雌マウスを用い、排卵数は39.8、受精率は91.7%であった。磁場被爆直後の過排卵誘発では排卵数38.0,受精率55.4%,被爆4日後は排卵数42.3,受精率69.8%,被爆24日後は排卵数39.8,受精率85.6%であった。Ib:自然排卵周期で雄マウスとmatingさせ、腟栓確認の15日後に開腹し排卵数・着床数・発育胎児数を検討した。着床率(着床数/排卵数),発育率(発育胎児数/排卵数)は、対象群の94.8%、91.6%に対して磁場被爆群では91.3%、84.6%とそれぞれ低下していた。II磁場被爆が受精卵の発育・着床・胎児の発育に及ぼす影響IIa:雌マウスにPMSG及びhCGを用いて過排卵を誘発し、雄マウスとmatingさせ,翌朝及び翌々朝に1.5Tsのtime staticな磁場で2hr磁場被爆させ、hCG投与後に卵管内の卵細胞を採取し、2細胞胚への発育率を検討した。対象群の平均排卵数49.3、2細胞胚への発育率80.1%に対して,磁場被爆群は53.1,76.2%であり統計学的有意差を認めなかった。IIb:自然排卵週期で同系雄マウスとmatingさせた雌マウスに、腟栓確認の2日後から1.5Tsのtimestaticな磁場で2hr/dayで5日間連続磁場被爆させ、腟栓確認の15日後に開腹し排卵数・着床数・発育胎児数を検討した。対象群に比較して排卵数尾ば着床率は同程度であったが。発育率は81.0%と低下していた。以上より磁場被爆は、卵細胞の授精能の低下、受精卵の発育率の低下として、妊孕性に対して影響を及ぼす可能性が示唆された。NMR-CTの最近の急速な臨床応用の進展により、高磁場の生体作用、特にリプロダクションに及ぼす影響を基礎的に検討した。1.物理的エネルギ-に高い感受性を有する排卵前の配偶子から、受精卵、胎仔、新生仔などへの磁気の及ぼす影響を生物学的に検討する実験系を作成した。その基礎条件として、抗癌剤の卵細胞に及ぼす影響を検討した。(1).8週齢の雌マウスに抗癌剤1/2LD_<50>を投与し、その後適時に過排卵処理を行い、排卵数、変性卵数を検討し、体外培養系を用いて受精率も検討した。抗癌剤投与の4日後ではAct-Dのみ無排卵で、その他MTX、VP16は4日、12日、Act-Dの12日の総排卵数はコントロ-ルと同じで抑制は認められなかった。しかし、投与後24日以降では各抗癌剤もコントロ-ルの80%に減少した。

変性率は投与後12日以降1012%とコントロ-ルの4.8%比し増加した。また受精は12日以降全ての抗癌剤で80%台で、コントロ-ルの90%比し減少し、投与24日以降でも回復は認められなかった。(2).各抗癌剤を臨床投与量を20日間連続投与して同様に検討すると、排卵数はコントロ-ルと比較して変化がなかったが、変性卵は投与4日後より各抗生剤とも増加した。受精率はAct-Dで投与後4日より低下し、12日目に回復の傾向が認められたがコントロ-ルまでは回復しなかった。MTX VP16はコントロ-ルに比し受精率の低下が投与12日まで認められた。2.各種強度の磁場を設定する基礎実験が終了した。これらの成績より次年度から、in vivo、in vitroの卵細胞、受精卵への高磁場の影響の検討が可能となった。磁場の生体に及ぼす影響に関しては各種の報告がなされているが、その妊孕性に及ぼす影響に関しては十分な検討はおこなわれてはいない。そこで磁場の妊孕性に及ぼす影響をI:卵巣内の卵細胞に及ぼす影響、II:受精卵の発育・着床・胎児の発育に及ぼす影響、の2点に分けてマウスを用いて基礎的に検討した。I:抗癌剤の卵巣胞に及ぼす影響本実験の基礎実験として抗癌剤の卵細胞に及ぼす影響を検討した。II:磁場被爆が卵巣内の卵細胞に及ぼす影響1.5TSのtime staticな磁場で1hr/dayで5日間連続磁場被爆した雌マウスに対し、Ia:過排卵を誘発し、得られた未受精卵の体外受精法による受精率を検討した。磁場被爆は、卵細胞に授精能の低下として観察された。Ib:自然排卵周期で雄マウスとmatingさせ、腟栓確認の15日後に開腹し、排卵数・着床数・発育胎児数を検討した。着床率(着床数/排卵数)、発育率(発育胎児数/排卵数)は、対象群の94.8%、91.6%に対して磁場被爆群では91.3%、84.6%とそれぞれ低下していた。III:磁場被爆が受精卵の発育・着床・胎児の発育に及ぼす影響IIa:雌マウスにPMSG及びhCGを用いて過排卵を誘発し、雄マウスとmatingさせ、翌朝及び翌々朝に1.5TSのtime staticな磁場で2hr磁場被爆させ、hCG投与後に卵管内の卵細胞を採取し、2細胞胚への発育率を検討した。対象群と比較して統計学的有意差を認めなかった。IIb:自然排卵周期で同系雄マウスとmatingさせた雌マウスに、1.5TSのtime staticな磁場で2hr/dayで5日間連続磁場被爆させ、排卵数・着床数・発育胎児数を検討した。対象群に比較して排卵数及び着床率は同程度であったが、発育率は81.0%と低下していた。
多核種MRスペクトロスコピーによる移植臓器の非侵襲的代謝解析

平成8年度は保存肝の検討を行った。肝内エネルギー代謝からみると、保存時間lnお延長とともに再潅流後の高エネルギー燐代謝物の回復は低下し、細胞内pHは肝細胞内の乳酸の蓄積とともにアシドーシスに傾いた。1H-MRSを用いた保存中の緩和時間の変化では、保存液としては不適であるKrebs-Henseleit液では保存時間とともに延長した(保存前274.5±21.3ms(Mean±SD),24時間保存402.6±35.2ms)。しかし通常臨床に用いられるUW液では逆に、12時間保存までは軽度短縮したが、それ以降はほぼ一定の値であった(保存前254.5±21.3ms,12時間保存242.6±31.8ms)。さらにこれらの緩和時間の変化は、保存肝の水分量(g%)と相関していた。このことから保存に伴う細胞内浮腫が緩和時間の変化と関連があることが示唆された。以上の結果から多核種MRスペクトロスコピーが、保存中の肝臓のエネルギー代謝、細胞内pH及び緩和時間の変化を非侵襲的に測定でき移植モニター法として有用なことが確認できた。さらに平成9年度は移植後の臓器を想定した検討としてin vivo状態で麻酔下ラットの体表から肝臓のMRSを測定する法を検討した。サーフェイスコイル法による測定では、空間的に完全な非測定部位の選択は困難であるが、測定条件の選択によって限局性を持たせることが可能であり、代謝変化の追跡には十分応用可能であった。次にin vivo状態で肝血流遮断に伴うエネルギー状態の変化を検討した。潅流状態でATPは血流遮断後30分でほぼ消失したが、in vivoでは30分で遮断前値の80%まで低下した。以上の測定条件を踏まえて、移植肝での検討を試みたがラット移植手技が煩雑なためデータが安定せず移植状態を想定した上記結果に止まった。しかし本研究の結果から多核種MRSが臓器保存状態の変化や移植後の肝内代謝動態のモニター法として実用可能であり、移植治療における本法の有用性が確認された。当大学に既存する超伝導NMR装置を用い、保存肝のNMRスペクトル測定に必要な諸条件を検討した。31P-MRSでは、繰り返し時間0.5sec,積算回数600回(測定時間5分)で、PME(phosphomonoesters),Pi(無機リン),γ-ATP+β-ATP,α-ATP+α-ADP,NAD+/NADH,UDP-sugar,β-ATPの各ピークが得られた。1H-MRSを用いた保存中の緩和時間の変化では、保存液としては不適であるKrebs-Henseleit液では保存時間とともに延長した(保存前274.5【plus-minus】21.3ms(Mean【plus-minus】SD),24時間保存402.6【plus-minus】35.2ms)。通常臨床に用いられるUW液では逆に、12時間保存までは軽度短縮したが、それ以降はほぼ一定の値であった(保存前254.5【plus-minus】21.3m,12時間保存242.6【plus-minus】31.8ms)であった。このことから保存に伴う細胞内浮腫が緩和弛緩の変化と関連があることが示唆された。

またエネルギー代謝の面からみると、保存時間の延長とともに再灌流後の高エネルギー燐代謝物の回復は低下していおり、細胞内pHは保存に伴う肝細胞内の乳酸の蓄積とともにアシドーシスに傾いた。以上の結果から多核種MRスペクトロスコピーが、保存中の肝臓のエネルギー代謝、緩和時間及び細胞内pHなど変化を非侵襲的に測定でき移植モニター法として有用なことが確認できた。さらに平成9年度は、これらの結果を踏まえて移植後の臓器を想定した検討を行う予定である。以上平成8年度に計画された研究は平成9年度は前年度の結果に基づき、移植後の臓器を想定した検討としてin vivo状態で麻酔下ラットの体表から肝臓のMRSを測定する法を検討した。in vivo測定用のプローブ及びコイル等の作成を行った。腹壁を外科的に除去した状態でのサーフェイスコイル法では灌流肝と同様のMRSスペクトルが得られた。さらに外科的処置を行ないin vivoサーフェイスコイル法で問題となる介在組織の影響を検討した。この検討に関しては、信号強度や、サンプル取扱いの問題からリンを核種として行った。ラット肝を想定したファントムを用い、シム調整によって測定部位の磁場強度の均一性を高めた後に、無機リンを封入した微小サンプル(1.0mm径)を用い、サーフェイスコイル下での信号強度分布を測定した。信号強度別(100,50,0%)に等高線用に信号強度分布図を作成すると、コイル表面から4.0-6.0mmの領域が最高信号強度対して50%以上の信号を与えており、またこの部位はラット肝領域にほぼ対応する深度であった。つまりサーフェイスコイル法による測定では、空間的に完全な非測定部位の選択は困難であるが、測定条件の選択によって限局性を持たせることが可能であり、代謝変化の追跡には十分応用可能である。次に実際に肝での代謝状態の変動を測定するために、in vivo状態で肝血流遮断に伴うエネルギー状態の変化を検討した。灌流状態では血流遮断後30分でほぼ消失したが、in vivoでは30分で遮断前値の80%まで低下した。以上の測定条件を踏まえて、移植肝での検討を試みたがラット移植手技が煩雑なためデータが安定せず移植状態を想定した上記結果に止まった。しかし本研究の結果から多核種MRSが臓器保存状態の変化や移植後の肝内代謝動態のモニター法として実用可能であり、移植治療における本法の有用性が確認された。
生体材料の細胞外凍結条件における輸送現象の三次元ミクロ構造

生体細胞や組織の凍結保存、および、腫瘍などの組織の凍結手術に関連して、その凍結・融解現象は、本質的に、非定常・三次元的であり、凍結・融解過程の微視的構造のより詳細な解明には、三次元構造の実時間観察が要求される。本研究では、試料内部の形態情報を高空間分解能で取得できる共焦点レーザー走査顕微鏡(CLSM)と蛍光色素を併用した蛍光観察により、非侵襲で、生体材料の凍結・融解過程における氷結晶と細胞の三次元微視的挙動を解明した。生体材料として、細胞懸濁液(人間の赤血球懸濁液)、および、細胞の集合体である組織(鶏の胸筋)を用い、前者では細胞外凍結条件の場合について調べ、後者では、冷却速度・加温速度について、各々、緩速(1°C/min)・急速(100°C/min)の計4通りの熱履歴条件に対して、凍結保護物添加の影響を調べた。このような実時間・三次元計測は本研により初めて行われた。CLSMと併用する蛍光色素として、1波長励起1蛍先のフルオレセインイソシアネートと1波長励起2蛍光のアクリジンオレンジが検討され、氷・細胞・未凍結水溶液の三者を黒・赤・緑と色的に明確に区別できる後者を採用した。人間の赤血球懸濁液では、生理食塩水のみの場合には、大部分の赤血球がセル状氷結晶に押し退けられ、氷結品間の未凍結水溶液中に三次元的に集積、詰め込まれる、柔軟性のない氷・細胞間相互作用を示す。それに対して、グリセロールを添加した場合には、樹枝状氷結晶の垂直断面内には亀裂部や赤血球が存在し、固液界面は、生理食塩水の場合のような単調な曲線ではなく、小さく波立ち状に変形すると共に、界面近傍の赤血球に即して変形する、三次元的な柔軟な氷・細胞間相互作用を示す。筋組織では、緩速冷却の場合、基本的な凍結様式は細胞外凍結で、凍結・融解後には筋繊維間に不可逆な大きな亀裂が残留する。一方、急速冷却の場合、筋繊維間の氷結晶だけでなく筋繊維内に多数の微細な氷結品が散在する細胞内凍結で、凍結・融解後には筋繊維内に微細な多数の亀裂が残留する。いずれの冷却速度においても、加温速度の緩速化は、氷結晶による残留亀裂の粗大化、融解後の筋繊維の変形の助長を引き起こす。ジメチルスルホキシドによる処理は、いずれの熱履歴条件に対しても、筋繊維内外の残留亀裂の大きさ、融解後の筋繊維の変形の程度を飛躍的に緩和することを明らかにした。生体の凍結保存に関連して、その凍結現象は、本質的に、非定常・三次元的であり、凍結過程の微視的構造のより詳細な解明には、三次元構造の実時間観察が要求される。

本研究では、試料内部の形態情報を高空間分解能で取得できる共焦点レーザー走査顕微鏡(CLSM)と蛍光色素を併用した蛍光観察により、人間の赤血球懸濁液の細胞外凍結過程における微視的挙動を実時間三次元計測した。実験材料は人間の赤血球懸濁液で、生理食塩水に対するグリセロール(2.4M)添加の影響を調べた。共焦点レーザー走査顕微鏡では、レーザー光の水平面走査とステージよる試料の垂直移動により、光学的断層像が非侵襲で連続的に得られる。蛍光色素として、1波長励起1蛍光のフルオレセインイソシアネート(FITC)と1波長励起2蛍光のアクリジンオレンジ(AO)が検討さたが、氷・赤血球・未凍結水溶液の三者を黒・赤・緑と色的に明確に区別できるAOを採用した。生理食塩水の赤血球懸濁液の場合、セル状氷結晶は赤血球が分散する未凍結水溶液中を成長し、大部分の赤血球はセル状氷結晶に押し退けられ、氷結晶間の未凍結水溶液中に三次元的に集積され、詰め込まれる。垂直断面のセル氷結晶は、断面内で傾斜し、重なり合い、ほぼ周期的な三次元構造であり、その垂直断面内成長は非等方的である。これに対し、グリセロールを添加した生理食塩水の場合、垂直断面内の氷結晶がほぼ等しい方向に傾斜しほぼ周期的に配置する点、その断面内での成長が非等方的である点など、生理食塩水の場合と同様であるが、グリセロールを添加した場合には樹枝状氷結晶の垂直断面内には亀裂部や赤血球が存在する。この亀裂は冷却速度の大きい方が頻繁に存在する。さらに、固液界面は、生理食塩水の場合のような単調な曲線ではなく、小さく波立ち状に変形すると共に、界面近傍の赤血球に即して柔軟に変形し、三次元性が強い。さらに、細胞の集合体である生体組織に対して、CLSMと蛍光色素の併用による実時間三次元計測を適用できた。次年度にこれをさらに発展させる予定である。生体細胞や組織の凍結保存、および、腫瘍などの組織の凍結手術に関連して、その凍結・融解現象は、本質的に非定常・三次元的であり、凍結・融解過程の微視的構造のより詳細な解明には、三次元構造の実時間観察が要求される。本研究では、試料内部の形態情報を高空間分解能で取得できる共焦点レーザー走査顕微鏡(CLSM)と蛍光色素を併用した蛍光観察により、非侵襲で、生体材料の凍結・融解過程における氷結晶と細胞の三次元微視的挙動を解明した。生体材料として、細胞懸濁液(人間の赤血球懸濁液)、および、細胞の集合体である組織(鶏の胸筋)を用い、前者では細胞外凍結条件の場合について調べ、後者では、冷却速度・加温速度について、各々、緩速(1゚C/min)・急速(100゚C/min)の計4通りの熱履歴条件に対して、凍結保護物添加の影響を調べた。なお、このような実時間・三次元計測は本研により初めて行われた。CLSMと併用する蛍光色素として、1波長励起1蛍光のフルオレセインイソシアネートと1波長励起2蛍光のアクリジンオレンジが検討され、氷・細胞・未凍結水溶液の三者を黒・赤・緑と色的に明確に区別できる後者を採用した。人間の赤血球懸濁液では、生理食塩水のみの場合には、大部分の赤血球がセル状氷結晶に押し退けられ、氷結晶間の未凍結水溶液中に三次元的に集積、詰め込まれる、柔軟性のない氷・細胞間相互作用を示す。それに対して、グリセロールを添加した場合には、樹枝状氷結晶の垂直断面内には亀裂部や赤血球が存在し、固液界面は、生理食塩水の場合のような単調な曲線ではなく、小さく波立ち状に変形すると共に、界面近傍の赤血球に即して変形する三次元的な柔軟な氷・細胞間相互作用を示す。筋組織では、緩速冷却の場合、基本的な凍結様式は細胞外凍結で、凍結・融解後には筋繊維間に不可逆な大きな亀裂が残留する。一方、急速冷却の場合、筋繊維間の氷結晶だけでなく筋繊維内に多数の微細な氷結晶が散在する細胞内凍結で、凍結・融解後には筋繊維内に微細な多数の亀裂が残留する。いずれの冷却速度においても、加温速度の緩速化は、氷結品による残留亀裂の粗大化、融解後の筋繊維の変形の助長を引き起こす。
メゾスコピック粒子の３次元空間配置アクティブ制御と生体イメージングへの用途展開

初年度は、異方性粒子の一種である金ナノロッドを内包したYolk/Shell粒子の合成プロセスを検討した。検討した合成プロセスは、金ナノロッドの調製、調製した金ナノロッドのシリカ被覆、カチオン性高分子を利用したシリカの選択エッチングの3工程からなる。一番目の工程では、共存させるイオン種の濃度を調整することで、金ナノロッドのアスペクト比を変えることに成功した。これにより分光光度計で得られる金ナノロッド長軸由来の吸光ピーク波長を長波長側にシフトさせることができた。続く第二の工程では、ゾルーゲル反応を行う溶媒組成を調整することで、金ナノロッドの周囲をシリカで被覆することができた。しかしながら、シリカ被覆後に得られる複合粒子の球形度が不十分であったことから、ゾルーゲル反応を再度利用してシリカ被覆膜の厚みを増やした。その結果、球形に近い形状を有する複合粒子を得られるようになった。2回目のシリカ被覆過程では、シリカ源を加水分解させる際の溶媒組成の制御が重要であることを指摘できた。第三の工程では、球状の複合粒子表面にカチオン性高分子を静電的に吸着させる手法を利用することで、複合表面近傍に存在するシリカ成分を残したまま、内部のシリカ成分を選択的エッチングすることに成功した。このような三段階プロセスで調製した金ナノロッド内包Yolk/Shell粒子のシリカ殻が有する最小内径は金ナノロッドが有する長軸径よりも大きく、金ナノロッドが微小閉空間内において自由に回転運動できる空間を確保することができた。球状金ナノ粒子を内包したYolk/Shell粒子の合成プロセスを、金ナノロッドに適用することで、金ナノロッドがシリカ殻内を自由に回転運動できる空間を確保したYolk/Shell粒子を合成することができたから。微小空間に金ナノロッドを閉じ込めたYolk/Shell型粒子を予定通り合成できた結果を受け、今後は同Yolk/Shell型粒子内での金ナノロッド可動性および配向状態を評価できる手法を検討する。金ナノロッドに吸収される光の波長はナノロッド長軸および短軸の長さに強く依存することが知られており、球形の金ナノ粒子に比べて得られる吸光スペクトルは複雑になる。シリカ殻に閉じ込めた金ナノロッドを集積させた場合には、さらに複雑な吸光スペクトルが予想される。したがって、金ナノロッドのサイズ、ロッドの周囲に形成される空間、シリカ殻の厚さ等の構造に依存するスペクトル変化と、金ナノロッドの位置、配向状態、運動状態に依存するスペクトル変化を区別して評価、解析する必要が出てくる。これら2種のスペクトル変化を把握するため、金ナノロッドのアスペクト比、ロッド周囲の空隙部位の大きさ、さらにはシリカ殻厚の異なるYolk/Shell型粒子を作製し、構造の異なるYolk/Shell型粒子から得られる光学特性の違いを把握する。また、ラマン分光による評価も試みる。これら一連の評価により、局所的な化学種センシングに適したYolk/Shell型粒子構造を探索する。

これら2種のスペクトル変化を把握するため、金ナノロッドのアスペクト比、ロッド周囲の空隙部位の大きさ、さらにはシリカ殻厚の異なるYolk/Shell型粒子を作製し、構造の異なるYolk/Shell型粒子から得られる光学特性の違いを把握する。また、ラマン分光による評価も試みる。これら一連の評価により、局所的な化学種センシングに適したYolk/Shell型粒子構造を探索する。
積層膜型有機EL素子内キャリア挙動のリアルタイムその場観察・解析手法に関する研究

有機ELデバイス内部のキャリア(電子とホール)は、小さすぎて直接見ることはできない。本研究では時間分解EFISHG測定法という新しい方法を用いて、通常では見えないキャリアの動きを直接測定する実験方法を初めて実現した。本研究で構築したEFISHG測定系では積層有機膜界面に蓄積する界面電荷を時間分解能10ns25msで10-7C/cm2の精度で測定できる。時間分解EFISHG測定系を構築し、基本的な測定技術の確立を行った。2層積層膜型有機ELデバイス(α-NPD分子をホール輸送層、Alq3分子を発光・電子輸送層に用いる)を評価するため、α-NPD単層膜デバイス及びAlq3単層膜デバイスを作製し、SHGスペクトルの評価を行った。そして、入射レーザー波長を選ぶことでα-NPD中の電界を選択的に評価できることを示し、2層積層型有機ELデバイスの界面電荷挙動の評価が可能であることを実証した。SHGスペクトルとしてはα-NPD、Alq3のほかにも、代表的な有機EL材料であるTPD分子がSHG活性であることが確認できた。続いて、電荷蓄積の効果が小さい単層膜デバイスのEFISHG測定をレファレンス試料とすることで、有機EL材料ごとの電界-EFISHG光強度の対応を数値化して定量的に電界分布を評価できることを実証した。そして、時間分解測定技術と組み合わせて電界分布の過渡変化を計測可能とする装置を構築し、α-NPD/Alq3積層膜による2層積層有機EL素子中の電荷蓄積・減衰挙動を時間領域10ns25msの範囲で得ることに成功した。データ解析には過渡波形解析手法としてフィルタリング法を採用し、その有効性を確認した。また過渡EL測定光学系も構築し、EL発光挙動とそれに至る電荷挙動の測定を実現した。以上の成果を受けて、2層有機ELデバイス中の電荷挙動の電圧依存性をまとめ、Maxwell-Wagner効果素子として解析し、キャリア挙動を説明できることを示した。また、ポリイミド電荷ブロッキング層を用いて電子(又はホール)のみ注入する2層積層素子のEFISHG測定も行い、発光を伴うELデバイス(ホール・電子注入あり)と発光を伴なわない2層デバイス(ホール注入のみ)の場合の界面キャリア挙動の違いを実験により明確化した。本年度は、構築した電界誘起光第2次高調波発生(EFISHG)法による測定系を用いて積層有機EL素子内部のキャリア挙動の測定を実施した。測定結果について下記項目1,2の観点で検討した。1、「界面分極消失プロセスとキャリア移動度・トラップ電荷挙動の関係を明確化」2層有機EL素子のEL交流周波数特性を測定することにより、空間電荷蓄積によるEL発光現象をとらえるとともに、実際に空間電荷蓄積が生じていることをEFISHG測定によって確定することができた。これは、トラップなどの原因により界面に蓄積した分極が消失せずにとどまるために空間電荷電界が生じてキャリアを電極から引き込みEL発光に至るプロセスで、その原因である界面電荷が確かに蓄積していることをEFISHG法により実験で明確にすることができた。また、トラップがある場合の有機膜輸送特性がEFISHG法により測定できる電界分布の過渡変化の形に現れてくることも実験からわかった。2、「界面分極形成プロセスと有機EL発光現象の関連の明確化」時間分解EFISHG測定で得た有機EL内部の電界分布の過渡変化を界面分極形成プロセス(マックスウェル・ワグナー効果)として解析した。電圧印加時のEL発光輝度が印加電圧のDC成分により界面分極を形成し、輝度特性に影響していることがわかった。また、2層積層構造素子の発展形として3層積層構造素子についても測定を実施し、2つの界面に蓄積する電荷を時定数の違いから分離観測できることも明らかにした。本研究では、光学的手法を用いることで積層膜型有機ELデバイス内部で生起するキャリア挙動のリアルタイム評価を実現した。これにより、ELデバイス内部の電界分布を計測してキャリア挙動を直接評価した。その上で、積層有機膜界面での電荷蓄積現象に着目し、これを界面分極プロセス(マックスウェル・ワグナー効果)として捉えなおすことで解析した。本年度は、これまで構築した電界誘起光第2次高調波発生(EFISHG)法を用いて積層型有機EL素子のEL輝度劣化現象に取り組んだ。この結果、交流駆動電圧のDC成分(EL輝度劣化の進行が速い駆動電圧波形の一つ)により定常的に積層有機膜界面に電荷蓄積が生じていることを直接実験で明らかにした。これらの電荷は有機膜内部に空間電荷電界をつくり、EL発光現象に影響する。IZO/a-NPD/Alq3/Al積層ELデバイスではEL発光時にa-NPD/Alq3界面に正の電荷が蓄積し、交流駆動電圧の周波数が低い領域ではIZO電極からの正孔注入が小さくなるためEL輝度が小さくなり、周波数が高い領域では電圧OFFの時間にAl電極から電子を引き込みEL発光することを明らかにした。一方で、DC成分のない交流駆動電圧では、EL発光中の正電荷蓄積は生じるが、逆バイアスが印加される間に蓄積電荷が引き抜かれるため定常的な電荷蓄積は生じない。

本年度は当初計画した積層型有機EL素子のほか、EFISHG法によるEL再結合発光現象の観測として有機発光トランジスタおよび積層型両極性トランジスタでのEFISHG測定も実施し、トランジスタ構造を用いた素子でのEL・再結合現象に至るキャリア挙動のイメージングにも成功した。電界誘起光第2次高調波発生(EFISHG)法を用いて、有機EL素子等の積層膜デバイスの界面に蓄積する電荷挙動を評価することができた。本年は界面電荷の蓄積・消失の測定・解析を主に進めた。測定技術も高まりつつあり、次年度の計画として挙げたEL輝度劣化現象に関する実験にスムーズに入ることができると考えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画に従い、EL輝度劣化現象と界面蓄積電荷の関係をEFISHG法による実験にもとづいて明確化する。EL輝度劣化方法は定電流劣化または高周波電圧印加による劣化を予定している。EL輝度劣化の前後のEL構造素子をEFISHG法で測定し、界面電荷の蓄積の過渡波形及び定常状態での蓄積電荷量を定量的に測定し、界面分極現象としてみたときのEL輝度劣化現象の明確化を進める。
コンピュータ上での無限精度実数の実現

まず、Gray code表現を、不定元を高々1つだけ持つ無限文字列の上の表現と考え、一般に不定元を高々n個だけ持つ無限文字列の上の計算の枠組みとして、IM2-machineを定義しなおした。そして、IM2-machineの計算が、プログラミング言語の中でどのように表現可能か調べた。Haskellに代表される遅延評価の関数型言語では、IM2マシンの動作を自然に表現可能であるが、実行の仕組みが異なり、実行することができない。それに対して、GHC,および、継続を扱えるPrologにおいては、IM2-machineと等価なプログラミングを書き、実行することができることが示せた。その結果は、日本ソフトウェア科学会の「プログラミングとプログラミング言語に関する会議」において、発表した。また、実数の計算の上で、多重定義が必然的に生じるが、多重定義のCoherenceと意味論との関係についても調べた。その成果は、エジンバラ大学で行われた「カテゴリ理論と計算機科学国際会議」において発表した。京都で5月に行われた第4回PAセミナーにおいても講演した。また、Gray codeとIM2-machineの枠組みについて、論文を投稿し、エジンバラ大学で行われた「意味論の応用ワークショップ」において発表し、セントアンドリュース大学でも講演を行った。無限精度の実数の上での計算を考えるための今までの枠組み(Type2-TM)では、十分な関数の記述能力をあたえる様な(admissible)実数の表現方法はすべて冗長性を伴うことが知られていた。それに対して、新たな実数計算の枠組みとしてNM2-machine(non-deterministic multihead type 2 machine)とGray code表現という具数の表現を提唱し、この組み合わせでは、冗長性を持たずにadmissibleな表現と同等の実数関数の記述能力が存在することを示した。このことは、実数がその上の計算構造と共に文字の無限列の中に埋め込まれることを意味しており、実数の上の計算可能な関数を文字列の上の関数として直接に扱うことができ、応用が考えられる。また、この表現の元で、さまざまなアルゴリズムを構成し、この表現の持つ3つの再帰的な構造が、co-inductiveなアルゴリズムの表現に寄与することを示した。また、この枠組みのプロトタイプの実装を行った。この枠組みは、まだ、実数の上の計算を記述するためのプログラミング言語としては、実数の表現に冗長性がない代わりに関数の記述に冗長性が必要になっており、制限が多い。この両者の溝を埋め、この表現に見合ったプログラミング言語について考え、その言語としての性質を調べ、そのこの機械への翻訳方法を考えるのは、来年度への課題である。
イネ縞葉枯ウイルス増殖機構の逆遺伝学的解析

植物のマイナス鎖RNAウイルスは遺伝子操作実験系が確立されておらず,増殖過程には未解明の点が多い.本研究は,イネ縞葉枯ウイルス(RSV)のウイルス粒子(RNP)を再構築することにより遺伝子操作実験系の確立を目指した.試験管内でのRSV RNPの再構築は成功には至らなかった.一方,細胞内でのRNPの再構築も試み,RSVではポジティブな結果を得るには至らなかったが,近縁のトマト黄化えそウイルス(TSWV)を用いた場合に,TSWVゲノムのうち一番短い分節であるS RNAを出芽酵母細胞内で複製させることができた.この結果はTSWV RNPが出芽酵母細胞内で形成されたことを強く示唆するものである.植物のマイナス鎖RNAウイルスは遺伝子操作実験系が確立されておらず,増殖過程には未解明の点が多い.本研究は,イネ縞葉枯ウイルス(RSV)のウイルス粒子(RNP)を再構築することにより遺伝子操作実験系の確立を目指した.試験管内でのRSV RNPの再構築は成功には至らなかった.一方,細胞内でのRNPの再構築も試み,RSVではポジティブな結果を得るには至らなかったが,近縁のトマト黄化えそウイルス(TSWV)を用いた場合に,TSWVゲノムのうち一番短い分節であるS RNAを出芽酵母細胞内で複製させることができた.この結果はTSWV RNPが出芽酵母細胞内で形成されたことを強く示唆するものである.植物のマイナス鎖RNAウイルスは,遺伝子操作実験系が確立されておらず,増殖過程には未解明の点が多い.本研究は,イネ縞葉枯ウイルス(RSV)の粒子(RNP)を再構築することにより,RSVの遺伝子操作実験系の確立を目指す.この系ができれば,ウイルス遺伝子の機能解析が容易になり,マイナス鎖RNAウイルスの増殖サイクルについての理解が深まるとともに,新規ウイルス防除策の構築に向けた第一歩となることが期待できる.これまでにRSV RNPの構成因子であるヌクレオキャプシドタンパク質およびRNAポリメラーゼを活性を有する精製タンパク質として得ることができた.感染性を有するRNPの再構築を目指して,これらのタンパク質とウイルスRNAを様々な条件で混合した.二価陽イオンの種類や濃度によりウイルスRNAポリメラーゼの活性は大きく変化したが,残念ながらウイルス粒子がもつ「全長RNAを複製する活性」を試験管内再構築RNPで検出するには至らなかった.また,混合物を宿主植物に接種しても感染性を示さなかった.一方で,細胞内で二つのタンパク質とウイルスのレプリコンRNAを発現することにより,RNPを再構築することも試みた.RSVでは現在のところポジティブな結果は得られていないが,RSVと近縁のトマト黄化えそウイルスについて出芽酵母細胞内で同様の実験系を用いた時にウイルスレプリコンに由来することが強く期待できる遺伝子発現が観察された.遺伝子発現が起こる細胞の頻度が数千細胞に一個程度と著しく低いため,今後実験系の大幅改良が必要と考えるが,マイナス鎖RNAウイルスの遺伝子操作実験系の開発に向けた大きな一歩を踏み出せた.植物のマイナス鎖RNAウイルスは,遺伝子操作実験系が確立されておらず,増殖過程には未解明の点が多い.本研究は,イネ縞葉枯ウイルス(RSV)をモデルとして,ウイルス粒子(RNP)を再構築することにより遺伝子操作実験系の確立を目指した.この系ができれば,ウイルス遺伝子の機能解析が容易になり,マイナス鎖RNAウイルスの増殖サイクルについての理解が深まるとともに,新規ウイルス防除策の構築に向けた第一歩となることが期待できる.感染性を有するRSV RNPの試験管内再構築を目指して,精製RNAポリメラーゼおよびヌクレオキャプシドタンパク質とウイルスRNAを様々な条件で混合した.二価陽イオンの種類や濃度によりウイルスRNAポリメラーゼの活性は大きく変化することを見出したが,残念ながらウイルス粒子がもつ「全長RNAを複製する活性」を検出することはできなかった.また,混合物を宿主植物に接種しても感染性を示さなかった.一方で,二つのウイルスタンパク質とレプリコンRNAを同一細胞内で発現することによるRNPの再構築も試みた.RSVではポジティブな結果を得るには至らなかったが,近縁のトマト黄化えそウイルス(TSWV)のヌクレオキャプシドとRNAポリメラーゼおよびTSWVのゲノムのうち一番短い分節であるS RNAを出芽酵母細胞内で発現させることにより,S RNAの複製を検出することができた.この成果はTSWV RNPが出芽酵母細胞内で形成されたことを強く示唆するものであり,マイナス鎖RNAウイルスの遺伝子操作実験系の確立に向けて大きく前進した.植物ウイルス学RSVでは現在のところうまくいっていないが,近縁のトマト黄化えそウイルスにおいて活性を有するRNPの構築とそれに伴う遺伝子発現が期待できる結果が得られている.植物マイナス鎖RNAウイルス逆遺伝学実験系の開発という大きな目標にむけて,着実に前進している.目的であるウイルスの遺伝子操作を行うには,レポーター遺伝子を用いることなく,ウイルスそのものの配列で再構築RNPを得る必要がある.そこで現在数千個に1個程度である遺伝子発現成功頻度の向上を目指す.そこで,ベクター等の改良を進めるとともに,宿主遺伝子型の改変(RNA代謝経路への変異導入)等を行う.ある程度の向上が見られたら,ウイルスそのものの配列をもつレプリコン(3分節それぞれについて)を用いて酵母細胞内でRNPを形成させ,ここから抽出したRNPを植物に接種して感染性を確認する.

また,RSVについても同様の実験系の構築を試みる.当初計画においては,25年度のほとんどを試験管内RNP再構築に費やす予定であり,そこで必要となるアイソトープ試薬等の費用を計上していた.一方,実際には,比較的試薬代のかからない出芽酵母細胞を用いた実験系で良い結果が得られたため,こちらに研究の重心を移したことから,消耗品代の余剰が生じた.26年度は,出芽酵母内で構築したRNPを抽出し,その活性を測定する実験等を多く行うことが見込まれるため,アイソトープ試薬等の消耗品代が当初予定以上に必要になる.そこで25年度分の余剰をこれにあてる.
年齢依存性生体分子に着目した分子生物学的アプローチによる年齢推定

本研究では、成長の各ステージに特異的な年齢依存性生体分子の検出を利用した年齢推定法の確立を目的として研究を実施した。1.新規な年齢依存性生体分子を見出すため、今回ヒト臓器および体液に存在する核酸分解酵素DNase Iに着目しその年齢依存性を精査した。その結果、ヒト脳下垂体には主要産生臓器である膵臓に匹敵する高レベルのDNase Iが存在しており、その活性は年齢依存的に大きく変動することが明らかとなった。0才から15, 6才までの幼・若年者由来の下垂体にはその活性はほとんど検出されず、他方およそ17才以上になると急激な活性の増加が認められ、女性では50才前後で活性は顕著に低下し、男性では年齢とともにその活性は減少した。さらに、RT-PCR解析から下垂体におけるDNase I活性の変動はDNase I遺伝子の発現調整によって制御されることが明らかとなった。その遺伝子は幼・若年者由来の下垂体ではほとんど発現せず、思春期の発来とともに発現し、女性では閉経期に対応してその発現レベルが低下した。他方、同一のDNase I遺伝子の発現によって産生される膵臓DNase Iには下垂体のそれとは対照的に年齢依存性を示さず、下垂体におけるDNase I発現の年齢依存性には臓器特異性が認められた。従って、下垂体DNase Iは内分泌との関連が示唆される年齢依存性を示す新規な生体分子であることが明らかとなった。今後、その遺伝子の年齢依存的発現の機構を解明する予定である。2.従前の研究で見出したマウス腎臓に分布する年齢依存性生体分子M-LPについて、今回その分子生物学的性状を解明した。M-LP遺伝子はマウス染色体16B1-B2領域に座位し、およそ5 kbに及ぶ3個のexonから構成されていた。M-LP完全長cDNAを構築したところ、194アミノ酸残基をコードするopenreading frameが含まれていた。今後、M-LPに相当するヒトホモローグを検索し、ヒトにおける新規な年齢依存性生体分子を見出す予定である。
明治期東京の歌舞伎における小芝居興行史の研究

本研究は、歌舞伎の小芝居の実態を明治時代全体にわたって正確に把握するための基礎研究である。主な成果として、明治10年代から明治25,6年について、東京の小芝居各座の所在地・座主やその交替などの様相を実証的に明らかにしたという点がある。また明治23年の劇場取締規則改定により、行政から正式に劇場として扱われることになった東京の小芝居が、新規則による改築・移転に困難を伴い、2,3年後には小芝居各座の統廃合が行われた過程が明らかになった。研究初年度は、小芝居各座変遷史・総合年表作成のための基礎調査を行なった。1.行政文書の調査。東京都公文書館にて。目標とした明治30年代以降の文書は本年度中の調査では見出せず次年度の課題としたいが、新たに、吾妻狂言という芸能の資料を調査・収集し得た。吾妻狂言は明治初年の能楽とも関わり、小芝居の明治初期の形態として重要なものである。2.役者・演目に関わる調査。早稲田大学演劇博物館・阪急学園池田文庫(以上番付・台帳)、東京大学国文学研究室・国文学研究資料館(以上台帳・周辺資料)、国立国会図書館・東京大学法学部明治新聞雑誌文庫(以上新聞)にて。(1)番付資料の調査・収集(複写)。結果として幕末の小芝居の新たな資料を得られた。(2)台帳の調査・収集(複写)。明治期の新しい芝居(新たな風俗や文物を取入れたもの)の台帳の新たな情報を得られたため、内容を分析中である。(3)新聞記事の調査・収集(複写)。今まで知られていなかった明治十年代の小芝居の興行記録を見出せた。以上の基礎調査の上、特に2の(1)(3)についてデータの入力作業を進めた。1および2の(2)については次年度以降成果を公表すべく準備中である。なお、今年度に、科学研究費補助金による研究ではないが、以下の成果をまとめ得た。(1)明治期大阪の作者勝諺蔵の作品研究(「大阪の散切物「早教訓開化節用」をめぐって」『日本文学』56-10、2007)(2)歌舞伎の囃子方についての概観(「囃子方-歌舞伎芝居と都市社会の間で-」東京大学出版会『シリーズ伝統都市』に収録予定)(3)役者や作品についての基礎的事項の確認(吉川弘文館『明治時代史辞典』の項目執筆)(4)三遊亭円朝作品の劇化についての調査(「円朝作品の劇化-五代目菊五郎以前-」『鶴見大学紀要』45号、2008)。これらの成果には本研究を進める上でも有益なものが多く、総合して、次年度以降の研究を進めたい。研究二年目にあたる本年度は、前年度に引き続き小芝居各座変遷史・総合年表作成のための基礎調査を行った。1.行政文書の調査。東京都公文書館における公文書の検索、および、『読売新聞』などの新聞記事から、明治期後半における「演劇取締規則」(明治33年)のあり方などを調査し、整理し得た。本年度は特に大阪府立中之島図書館、西尾市岩瀬文庫に出向き、明治期の歌舞伎に関わる番付や台帳の情報を得られた。中之島図書館では、明治期の大阪の作者勝諺蔵の台本(台帳)などを調査し、収集(複写)した。岩瀬文庫では、歌舞伎の資料のほか、明治期の東京という土地そのものに関する資料を調査し得た。また明治期の作品に関わる講談関係の資料、および、役者にどのような者がいたかに関わる資料を購入し、分析を進めた。前年度に引き続き、明治期に新たに作られた作品(新たな文物・風俗を表すもの)の分析をすすめている。3.小芝居各座に関わる調査・統合。明治期の小芝居(公的名称は道化踊)の成り立ちについて、諸資料をもとに調査し統合を行った。その結果、明治十一年頃から、深川においてまず小芝居の座が作られ(永富座)、そのほか、下谷、芝、牛込赤城といった地域において続々と小芝居の座が設立されたことを、これまでよりも具体的に整理し得た。すなわち、座名や所在地、規模、出演役者などの詳細を、新聞資料や早稲田大学演劇博物館所蔵の書上から統合することで部分的に明らかに出来た。以上13について得られた成果は、前年度に作成したデータと統合し、小芝居の各座変遷史・総合年表につなげるべく、作業をすすめている。次年度は今年度得られた成果をさらに追究し、特に役者・演目について重点的に研究を行い、総合的にまとめたい。研究最終年度にあたる本年度は、引き続き小芝居各座変遷史・総合年表作成のための基礎調査を行うとともに、調査の統合を目指した。1.行政文書の調査とまとめ。東京都公文書館で調査した行政文書類を整理し、年表作成のための基礎作業を行った。

本年度は特に同志社大学図書館・関西大学図書館・大阪府立中之島図書館に赴き、多くが明治期の歌舞伎作品の原作となった三遊亭円朝の速記本を調査し、明治期の役者の動向を知るための番付の調査を行い、収集(複写)した。また『仮名読新聞』や『歌舞伎新報』ほかの購入と調査により、明治期の役者の動向や演目についてさらに分析を進めた。3.データの入力と調査の統合。前年度において、明治11年頃深川において小芝居の座が設立され、その後、下谷、芝、牛込赤城などに続々と小芝居の座が設立されたことの詳細を明らかにしたが、今年度は明治10年代半ば以降の各座の座名変更や座主交替などの様相を解明した。さらに明治23年の劇場取締規則改訂により小芝居各座が正式に小劇場となった後、新規則に合わせるための改築・移転に困難を伴い、明治25,6年時点で消滅した座があったことを明らかにした。地域としては、麻布区・牛込区・下谷区から小劇場が消え、結果的に場所の統廃合が起こったことがわかった。この成果は「道化踊から小劇場へ-明治前期小芝居各座の興亡-」(『国文鶴見』44号)にて公表した。各座の土地での存立状況を解明するという新たな研究視点を得た。なお2010年4月に著書『歌舞伎の幕末・明治』を上梓した。これは本研究の直接の成果ではないが、著書をまとめる過程で小芝居の資料を見直し略年表も作成した。現在引き続き小芝居各座の変遷史と総合年表を作成中であり、小芝居各座の変遷を追う論考を準備している。
溶媒フリー合成法による半導体ナノ粒子の構造制御と大量合成

可視光領域にバンドギャップを持つ半導体ナノ粒子は、発光ダイオードなどの受光・発光素子あるいは光電変換素子として極めて重要な位置にあり、ナノスケールでの構造制御および大量合成技術の開発が切望されている。本研究では、可視領域に発光波長を有するCdSナノ粒子、ならびに、近赤外領域に発光波長を有するCU_xSナノ粒子に焦点を当て、金属前駆体および含カルコゲン有機分子の混合物を不活性ガス下で熱処理することにより、半導体ナノ粒子の一次構造(粒径、形状)を制御し、大量合成することを目的とした。新規硫化物半導体の新規合成法の確立のため、ステアリン酸カドミウム、1,3-ジブチルチオ尿素、1-ドデカンチオール、オレイルアミンのη-オクチルエーテル溶液を230°Cに加熱することにより、CdSナノ粒子を合成した。反応時間を変化させることにより、六方晶構造を有する単分散なCdSナノ粒子が得られ、'その粒径を1.53.8nmの範囲で制御することができた。これは、アミンによる1,3-ジブチルチオ尿素のC-S結合開裂の反応性が比較的低く、核形成段階をうまく制御できたためと考えられる。さらに、得られたCdSナノ粒子は量子収率60%を示し、410460nmの範囲でバンド端発光の発光波長を制御することが可能であった。同様の手法により、単分散CU_xSナノ粒子の合成にも成功し、ディスク状の粒子が生成していることが明らかとなった。チオールおよび1,3-ジブチルチオ尿素の添加量あるいは反応時間により、Cu_<1.75>Sナノディスクの粒径を515nmの範囲で制御することが可能であり、結晶構造ならびに構造特異的な配列形成を明らかにした。加えて、二種類の硫化物半導体からなるCo_9S_8/PdS_xナノどんぐりの不安定Co_9S_8相の融合により、世界で初めて三つの相が異方的に相分離したPdS_x/Co_9S_8/PdS_xナノピーナッツの選択的合成に成功した。可視光領域にバンドギャップを持つ半導体ナノ粒子は、発光ダイオードなどの受光・発光素子として極めて重要な位置にあり、ナノスケールでの構造制御および大量合成技術の開発が切望されている。本研究では、II-VI族半導体ナノ粒子としてCdS,CdSeナノ粒子に焦点を当て、溶媒フリー条件下、金属前駆体および含カルコゲン有機分子の混合物を不活性ガス下で熱処理することにより、II-VI族半導体ナノ粒子の一次構造(粒径、形状)を制御し、大量合成することを目的とした。CdSeナノ粒子は、ステアリン酸カドミウムのトリオクチルホスフィンオキシド-オレイルアミン溶液を200300°Cに加熱し、トリブチルホスフィンに溶解させたセレンをインジェクトし合成した。反応温度および反応時間を変化させることで、28.6nmの範囲で粒径制御に成功した。得られたCdSeナノ粒子の結晶構造は閃亜鉛鉱型(立方晶系)であり、粒径変化に伴い発光波長も460660nmの範囲でチューニングすることができた。球状粒子では、ナノ粒子表面のダングリングボンドのため発光量子収率は6%程度にとどまったが、低温反応で得られたポッド状粒子は、比較的量子収率の高い(10%)シャープな発光を示した。次に、上記ホットソープ法と比較し反応条件を容易に制御できるCdSナノ粒子合成法の開発を目指した。Cd前駆体としてカドミウムアセチルアセトナト水和物、配位子および溶媒としてオレイルアミンを用いた。合成は窒素雰囲気下、これらを所定の反応温度まで加熱し、トリフェニルメチルメルカプタンを添加後、一定時間攪拌することにより行った。160°Cで合成した粒子は比較的単分散であり、バンド端発光と欠陥発光を示した。反応温度の増加に伴い、サイズ分布の広いCdSナノ粒子が得られた。これは、トリフェニルメチルメルカプタンの反応性が比較的高く、アミンによりC-S結合の開裂が促進されているためと考えられる。同様の手法により、単分散CU_xS

ナノ粒子の合成にも成功し、ディスク状の粒子が生成していることが明らかとなった。チオールおよび1,3-ジブチルチオ尿素の添加量あるいは反応時間により、Cu_<1.75>Sナノディスクの粒径を515nmの範囲で制御することが可能であり、結晶構造ならびに構造特異的な配列形成を明らかにした。加えて、二種類の硫化物半導体からなるCo_9S_8/PdS_xナノどんぐりの不安定Co_9S_8相の融合により、世界で初めて三つの相が異方的に相分離したPdS_x/Co_9S_8/PdS_xナノピーナッツの選択的合成に成功した。