hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳内アルデヒド化合物による神経伝達物質遊離促進作用に関する実験的研究

ドパミン(DA)の最初の代謝産物であり内因性のアルデヒド化合物である3,4-dihydroxy-phenylacet aldehyde(DOPALD)のDA遊離に及ぼす影響についてPC12細胞からのDAの遊離を測定することにより検討した.さらにDOPALDの代謝に関わる酵素の阻害剤を投与しを脳内DOPALDを上昇させた条件下で,マウスの行動を観察し内因性パーキンソン症候群誘発物質としての可能性について検索した.PC12細胞からのDAの遊離は1100μMDOPALD添加により上昇した.PC12細胞からのLDHの漏出はDOPALD 10μMまでの濃度では認められなかった.さらに同様の内因性アルデヒド化合物である4-hydoxy nonenalによるPC12細胞からのDA遊離促進作用は認められなかった。またDOPALDはPC12細胞への[^3H]DAの取り込みに影響を及ぼさなかった。一方,高カリウム(56mM)刺激よるPC12細胞からのDA遊離促進は、細胞外液からのCa^<2+>の除去およびL型Caチャンネルの拮抗薬であるNifedipineの添加により有意に抑制されたが、DOPALDによるDAの遊離促進は、Ca^<2+>の除去およびNifedipineの添加によっても抑制されなかった。ジスルフィラムおよびソルビニールを1日2回投与し,マウスの自発運動,協調運動,受動的回避反応および水迷路を用いた空間認識能について検討を行ったが,全ての行動に対照群との間に有意な差は認められなかった.以上の結果より、PC12細胞からのDOPALDによるDA遊離促進作用は、アルデヒド化合物による非特異的な作用ではないこと、またCa^<2+>非依存性の機序により誘発されもるのと考えられる。このDOPALDによる過剰なDAの遊離促進作用がパーキンソン症候群発症の一因となる可能性が示唆される.
視覚パターン知覚における境界・面処理機構の心理物理学的解析

1.他のパタンと異なる時間位相で変化する視覚パタンを検出できる位相差閾を、要素間の距離や変化の速度を様々に変化させて調べた。その結果、進み位相と遅れ位相で閾が異なるという時間的な非対称性が観察され、かつての非対称性は要素間の距離に比例して増加した。この結果から,視覚刺激のあいだの同時性の知覚は視野を有限の速度で伝播する情報の相互作用により媒介される、という仮設を提案した。この発見は、Journal of Vision誌に単著の原著論文として掲載された。2.テクスチャ面の視覚情報処理は、局所的な特徴を符号化するユニットの出力を比較する二次のパタン処理機構に支えられているといわれる。この二次機構が、時空間以外の「特徴次元」、例えば方位に対してどのような特性をもつのかを新しい実験手法で調べた。その結果、二次機構が方位次元で中心-周辺拮抗性をもつことを明らかにした。この発見は、VSS 2003 annual meeting,日本基礎心理学会大会にて発表され、Vision Research誌に第一著者の原著論文として掲載された。3.人間のテクスチャ知覚は,二段階(一次・二次)の空間フィルタリング処理によりモデル化することができると考えられている.二次の空間フィルタが一次のフィルタの出力をどのように比較しているのかを,色彩知覚の実験で用いられてきた実験的枠組みを応用することにより調べた.その結果,(a)一次フィルタの出力は上記(2)で明らかにされたような拮抗的処理を受けること,(b)視覚系全体の感度は二次フィルタの出力のベクトル加算により決定されること,が明らかになった.この発見は第一著者の原著論文として国際誌に投稿中である.4.人間や動物の感覚系の内部ノイズ量を推定する方法として「等価ノイズ分析」が長く使われてきた.近年この手法は光への応答過程のみならず高次のパタン弁別過程におけるノイズ推定のためにも用いられている.われわれは,この応用が理論的・経験的な間違いを含むことを実験データと数値シミュレーションにより示し,より正しい枠組みを提示した.この発見は,VSS 2004 annual meetingに採択され,また第一著者の原著論文として国際誌に投稿中である.1.ダイナミックに変化するテクスチャ・パタンのなかに定義された境界の検出感度を心理物理学的に解析し、境界検出過程の全体的な時空間周波数特性を明らかにした。その結果は、境界過程のカバーする空間的な範囲が時間周波数が高くなるにつれ狭くなることを示し、従来の境界検出モデルに修正を迫るものだった。この発見は、Vision Research誌に第一著者の原著論文として掲載された。2.時間的に変化する複数の視覚的要素のあいだの知覚的な群化を、各要素の相対的な時間位相を様々に変化させて調べたところ、知覚的な郡化は、要素の時間位相が物理的に同じときではなく、わずかにズレたときに顕著になることがわかった。この結果から、視覚世界における同時性は空間的な相互作用に基づく、という説を展開した。この報告は、日本基礎心理学会2001年大会において優秀発表賞を受賞し、本年度、基礎心理学研究誌に単著論文として掲載された。3.脳内における「位置」の表現が網膜中心の座標系から身体中心の座標系へと変換される機序を、視覚パタンの残効現象を手がかりに追究した。その結果、従来網膜座標系で一義的に決定されると考えられてきた残効が、視線の方向に影響されることがわかった。これは、初期視覚皮質でパタンを符号化するユニットの応答が、視線方向に依存して変調されることを示している。この発見は、Vision Research誌に原著論文として掲載された。4.他のパタンと異なる時間位相で変化する視覚パタンを検出できる位相差閾を、要素間の距離や変化の速度を様々に変化させて調べた。その結果、進み位相と遅れ位相で閾が異なるという時間的な非対称性が観察され、かつその非対称性は要素間の距離に比例して増加した。これにより、上記(2)の「空間的相互作用に基づく知覚的同期」説がより本質的な形で実証された。この発見は、VSS 2002 annual meeting(FL, USA)にて発表され、現在、国際誌に単著の原著論文として投稿中である。5.テクスチャ面の視覚情報処理は、局所的な特徴を符号化するユニットの出力を比較する二次のパタン処理機構に支えられているといわれる。この発見は、VSS 2003 annual meetingにて発表する予定であり、また国際誌に第一著者の原著論文として投稿中である。

この二次機構が、時空間以外の「特徴次元」、例えば方位に対してどのような特性をもつのかを新しい実験手法で調べた。その結果、二次機構が方位次元で中心-周辺拮抗性をもつことを明らかにした。この発見は、VSS 2003 annual meeting,日本基礎心理学会大会にて発表され、Vision Research誌に第一著者の原著論文として掲載された。3.人間のテクスチャ知覚は,二段階(一次・二次)の空間フィルタリング処理によりモデル化することができると考えられている.二次の空間フィルタが一次のフィルタの出力をどのように比較しているのかを,色彩知覚の実験で用いられてきた実験的枠組みを応用することにより調べた.その結果,(a)一次フィルタの出力は上記(2)で明らかにされたような拮抗的処理を受けること,(b)視覚系全体の感度は二次フィルタの出力のベクトル加算により決定されること,が明らかになった.この発見は第一著者の原著論文として国際誌に投稿中である.4.人間や動物の感覚系の内部ノイズ量を推定する方法として「等価ノイズ分析」が長く使われてきた.近年この手法は光への応答過程のみならず高次のパタン弁別過程におけるノイズ推定のためにも用いられている.われわれは,この応用が理論的・経験的な間違いを含むことを実験データと数値シミュレーションにより示し,より正しい枠組みを提示した.この発見は,VSS 2004 annual meetingに採択され,また第一著者の原著論文として国際誌に投稿中である.
半導体量子ドットのスピンコヒーレンスの研究

自己形成InP量子ドット、自己形成InAs量子ドットと歪み誘起GaAs量子ドットを対象とした量子ビートによるg-因子スペクトロスコピー、ハンル(Hanle)効果を用いた定常円偏光度測定および時間分解偏光分光測定を用いて量子ドット中のスピン緩和に関わるスピン依存のエネルギー微細構造やスピンの緩和時間と緩和機構を研究した。歪み誘起GaAs量子ドットおよび自己形成InP量子ドットにおいて4種類の量子ビートを見出し、これを利用することにより、スピン依存のエネルギー微細構造が明らかになり精密なg-因子スペクトロスコピーが進展した。これから、歪み誘起GaAs量子ドット中の電子のg-因子は等方的で,0.17、正孔のg-因子([001]-成分)は0.34、励起子のg-因子([001]-成分)は0.51と求まった。また、InP量子ドット中の電子のg-因子は等方的で1.5と求まった。2個以上電子をドープした自己形成InAs量子ドットで負の円偏光度を見出し、この原因として電子・正孔間の強い非等方的な交換相互作用を考えた。また自己形成InAs量子ドットにおいて分のオーダーの極めてゆっくりした核の偏極を観測した。量子ドット中に閉じ込められた電子のスピンは、励起子のコヒーレンス時間に比べてはるかに長い兆候があり、室温まで長い緩和時間を持つ可能性がある。実際、InP量子ドット中の電子スピンの緩和時間を量子ビートで評価し、低温で1nsより長いこと、InAs量子ドット中の電子スピンの緩和時間をハンル効果で評価し、低温で100nsより長いことを見出した。
コネクテインの構造と機能に関する研究

コネクテインの機能の測定には、この蛋白質を構成成分とする高分子型フェレドキシンーNADP還元酵素(FNRーL)の生理機能の測定のために考案されたチラコイド膜NADP光還元系の再構成実験法が利用できると考えられたので、本研究ではこの方法をコネクテインの機能測定用に改変することから研究をはじめた。この目的のために、FNRーLの精製法とFNRーL除去チチラコイド膜の調製法を改良し、高純度のFNRーLと界面活性剤(CHAPS)を用いてFNRーLを除去したチラコイド膜を調製した。そして、これを用いて再現性の高い再構成実験法を確立した。この実験法では、チラコイド膜からFNRーLをCHAPS処理によって除去するとNADP光還元活性が減少し、FNRーLを再結合させると活性が回復することが測定できた。このNADP光還元活性の回復において、FNRーLを再結合すると活性は完全に回復するが、コネクテインを含有しない単量体のFNRを再結合した場合にはほとんど活性の回復が起こらなかった。コネクテインの有無がこの相違を引き起こしたのであるから、この結果はこの実験法によってコネクテインの機能の測定が可能となったことを示している。コネクテインのこのユニ-クな機能はその構造に帰着するものであるからアミノ酸組成とN末端構造の解析を試みた。その結果、コネクテインはプロリン,セリン,グルタミン酸の含有量の高いことを特徴とする蛋白質であることがわかった。N末端構造は16残基目まで分析したが、その構造に類似するペプチドは今までに報告されていない。コネクテインは2分子の低分子量型フェレドキシンーNADP還元酵素(FNRーS)を結合して、高分子量型FNR(FNRーL)を形成する蛋白質であるから、その研究には、まず、FNRーLの調製が必要である。そこで本研究はFNRーLの単離精製法の改良から始めた。ホウレンソウを40%飽和硫安でホモゲナイズし、2時間放置してFNRーLを抽出した。その後、硫安分画(4075%飽和)、トヨパ-ルHWー65Cカラムによる疎水的吸着、セファデックスGー100カラムによるゲル濾過クロマトグラフィ-、フェニ-ルトヨパ-ル650Mカラムによる疎水性クロマトグラフィ-を行って、粗FNRーLを得た。さらにマトレックスレッドAとフェレドキシンセファロ-スを用いる2段階のアフィニティ-クロマトグラフィ-とセファデックスGー100カラムによるゲル濾過クロマトグラフィ-を行って最終標品を得た。この改良法によって得られたFNRーLは、今までに得られたFNRーLのように低塩条件やイソプロパノ-ル中でFNRーSとコネクテインとに解離せず、安定なFNRーLであることが明らかになった。改良法ではコネクテインが健全に保たれることが、安定性の増加の原因であると思われる。次に、この安定なFNRーLの生理活性を調べた。FNRーLを除去してNADP光還元活性が低下したチラコイド膜に、精製FNRーLを再結合させると、活性は完全に回復した。以上の研究によって、健全なコネクテインを含有するFNRーLの単離精製に成功したので、次年度にはこのFNRーLからコネクテインを分離し、その構造解析に移る。

この目的のために、FNRーLの精製法とFNRーL除去チラコイド膜の調製法を改良し、高純度のFNRーLと界面活性剤(CHAPS)を用いてFNRーLを除去したチラコイド膜を調製した。そして、これを用いて再現性の高い再構成実験法を確立した。この実験法では、チラコイド膜からFNRーLをCHAPS処理によって除去するとNADP光還元活性が減少し、FNRーLを再結合させると活性が回復することが測定できた。このNADP光還元活性の回復において、FNRーLを再結合すると活性は完全に回復するが、コネクテインを含有しない単量体のFNRを再結合した場合にはほとんど活性の回復が起こらなかった。コネクテインの有無がこの相違を引き起こしたのであるから、この結果はこの実験法によってコネクテインの機能の測定が可能となったことを示している。コネクテインのこのユニ-クな機能はその構造に帰着するものであるからアミノ酸組成とN末端構造の解析を試みた。この結果、コネクテインはプロリン,セリン,グルタミン酸の含有量の高いことを特徴とする蛋白質であることがわかった。N末端構造は16残基目まで分析したが、その構造に類似するペプチドは今までに報告されていない。
センサ・アクチュエータのオンライン保守を実現する耐故障制御を目指した研究

平成30年度における研究実績は以下のとおりである.1)安定な制御対象に対して,センサ・アクチュエータの同時故障に対応可能なPID制御系について検討した.これまで,故障のない正常時における過渡応答が必ずしも良い応答ではないため,2自由度PID制御系を導入し,正常時の過渡応答を改善するだけでなく,センサ・アクチュエータの同時故障にも対応可能な方法を提案した.その際,制御対象の定常ゲインのみを用いて,2自由度系が設計できることを示した.2)安定な制御対象に対して,センサ故障発生が発生した場合の目標値追従性について検討した.これまで,センサ故障発生時には積分器の飽和を用いて発散することを防いでいたが,定値目標値への追従はできていなかった.故障検出を行う前提で,2自由度制御系のフィードフォワード補償器を切り替えることで,サーボ系が実現できる方法を提案した.さらに,稼働中のシステムを止めることなく保守点検を可能とするオンライン保守について,保守点検の時間が事前に知り得ることは,故障検出ができることと等価であるため,オンライン保守の実現可能性についても示した.3)安定な制御対象に対する2自由度PID制御系を用いた耐故障サーボでは,故障検出が可能であるという前提のもと,フィードフォワード補償器を切り替えるだけで目標値追従性を実現していた.フィードフォワード補償器の切り替えはセンサ故障発生時における制御系全体の安定性には影響しないという特徴から,積極的にセンサ故障を検出するような方法を提案した.以下の進捗状況から,研究はおおむね順調に進展していると考えている.1)安定系ではあるが,並列補償器を適切に設計することで,センサ・アクチュエータ同時故障に対応可能な2自由度PID制御系の具体的な設計法を与えることができた.その際,制御対象の定常ゲインのみを使用する手法であることから,PID制御の簡便さを失うことのない方法を提案した.2)センサ故障が発生した場合の目標値追従性について,これまで定値目標値への追従はできていなかったが,2自由度制御系を活用することで,安定な制御対象に対してではあるが,サーボ系を実現可能な方法を提案した.3)これまで実現できていなかったセンサ故障発生時におけるオンライン保守について,実現可能な方法を提案した.4)センサ故障については,実装に関することを含め検討する必要があり,2自由度制御系による積極的な故障検出という方法で,実装時の問題への対応を試みた.平成31年度では,以下の研究を中心に推進していく予定である.1)これまで,センサとアクチュエータどちらかに故障が発生した場合における耐故障サーボ系の実現方法は提案してきたが,センサ・アクチュエータの同時故障に対応可能なサーボ系の設計方法は提案できていないため,その実現を目指す.2)耐故障サーボ系の延長線上として,センサ・アクチュエータの同時故障に対応可能なオンライン保守の実現を目指す.3)センサ,アクチュエータの故障検出について,断線を含む様々な場合に対応可能な方法の実現を目指す.その際,機械学習を用いた手法も検討する.4)ロバスト性に関しては,性能に関する考察は行ってきたが,安定性に関する考察が不十分であるため,制御対象の不確かさに対するロバスト安定性の検討を行う.平成29年度における研究実績は以下のとおりである.1)これまで筆者らは冗長入力を有する制御対象に対して耐故障性を考慮可能なPID制御系を提案してきた.この制御系に任意の1箇所でアクチュエータ故障が発生したとしても,参照入力から出力までの目標値伝達関数がほぼ変化しないという意味において,制御性能が保証されることを示した.さらに,稼働中のシステムを止めることなく保守点検を可能とするオンライン保守について,保守点検の時間は事前に知り得ることを利用して,オンライン保守の実現可能性についても示した.2)オンライン保守の実現を念頭に,冗長入力を有するシステムを制御対象として検討してきたが,これまでは相対次数が2以下の最小位相系(不安定系を含む)に限定されていた.そこで,並列補償器を導入することで,3以上の高次相対次数を持つ最小位相系に対しても耐故障性を有する制御系の設計法を提案した.3)安定な非最小位相系に対する耐故障性の実現においては,耐故障性を優先することで通常時の制御性能が劣化してしまう場合があった.そこで,耐故障制御に適した2自由度制御系に関する研究を行い,まだ十分とは言えないが,耐故障制御を想定した2自由度制御系に関する一つの設計法を与えた.4)断線故障だけでなく,経年劣化によるゲイン低下等に起因するセンサ異常や制御対象の不確かさに対する耐故障性について考察し,センサ異常や不確かさに対応可能な条件を得た.以下の進捗状況から,研究はおおむね順調に進展していると考えている.1)冗長入力を有するPID制御系におけるアクチュエータ故障時の制御性能保証について,目標値伝達関数に関する性質として具体的に与えることができた.この性質を利用して,オンライン保守の実現可能性についても示した.2)これまで相対次数2以下の最小位相系のみ適用可能だった冗長入力を有する耐故障制御系を拡張し,相対次数に制約のない耐故障制御手法を提案した.これは平成30年度実施予定分を一部先取りした結果となっている.3)安定な非最小位相系に対しても,2自由度制御系を利用して制御性能を保証可能な耐故障制御手法を提案した.4)センサ故障については,実装に関することを含め検討する必要があり,断線ではなくゲイン低下等の異常に関する研究として行った.センサの冗長性については,その実装方法も含め今後検討していく予定である.

平成30年度における研究実績は以下のとおりである.1)安定な制御対象に対して,センサ・アクチュエータの同時故障に対応可能なPID制御系について検討した.これまで,故障のない正常時における過渡応答が必ずしも良い応答ではないため,2自由度PID制御系を導入し,正常時の過渡応答を改善するだけでなく,センサ・アクチュエータの同時故障にも対応可能な方法を提案した.その際,制御対象の定常ゲインのみを用いて,2自由度系が設計できることを示した.2)安定な制御対象に対して,センサ故障発生が発生した場合の目標値追従性について検討した.これまで,センサ故障発生時には積分器の飽和を用いて発散することを防いでいたが,定値目標値への追従はできていなかった.故障検出を行う前提で,2自由度制御系のフィードフォワード補償器を切り替えることで,サーボ系が実現できる方法を提案した.さらに,稼働中のシステムを止めることなく保守点検を可能とするオンライン保守について,保守点検の時間が事前に知り得ることは,故障検出ができることと等価であるため,オンライン保守の実現可能性についても示した.3)安定な制御対象に対する2自由度PID制御系を用いた耐故障サーボでは,故障検出が可能であるという前提のもと,フィードフォワード補償器を切り替えるだけで目標値追従性を実現していた.フィードフォワード補償器の切り替えはセンサ故障発生時における制御系全体の安定性には影響しないという特徴から,積極的にセンサ故障を検出するような方法を提案した.以下の進捗状況から,研究はおおむね順調に進展していると考えている.1)安定系ではあるが,並列補償器を適切に設計することで,センサ・アクチュエータ同時故障に対応可能な2自由度PID制御系の具体的な設計法を与えることができた.その際,制御対象の定常ゲインのみを使用する手法であることから,PID制御の簡便さを失うことのない方法を提案した.2)センサ故障が発生した場合の目標値追従性について,これまで定値目標値への追従はできていなかったが,2自由度制御系を活用することで,安定な制御対象に対してではあるが,サーボ系を実現可能な方法を提案した.3)これまで実現できていなかったセンサ故障発生時におけるオンライン保守について,実現可能な方法を提案した.4)センサ故障については,実装に関することを含め検討する必要があり,2自由度制御系による積極的な故障検出という方法で,実装時の問題への対応を試みた.平成30年度では,以下の研究を中心に推進していく予定である.1)平成29年度でも一部考察しているが,これまでの手法から適用範囲を広げるために,制御対象に並列補償器を付加した上で,制御性能を考慮した耐故障制御の実現を目指す.2)並列補償器を利用した耐故障制御系はPID制御のみによる方法に比べて制御性能の確保が難しくなる可能性がある.そこで,オンライン保守性を実現するために,出力の乱れを最小にする手法の導出を目指す.3)これまでの提案手法では制御対象の不確かさについてはほとんど考慮していないため,制御対象の不確かさに対するロバスト性等の検討を行う.
有機トランジスタにおける低接触抵抗の発現メカニズム解明と高速デバイス開発

本研究では、有機FETのフレキシブル高速動作デバイスの実現に向けた取り組みを行った。その結果、Auトップコンタクトデバイスにおいて、アニール処理によって接触抵抗を大幅に低減する機構を明らかにした。また、巨大な接触抵抗に起因する有機FETの移動度過大評価についてもその原因を明らかにする事ができた。また、プロセス条件の最適化により、世界最小の有機FET接触抵抗(50 ohm・cm)を実現した。加えて、フレキシブル有機FET回路の作製にも成功し、高性能なフレキシブル低電圧駆動有機FET回路の作製に成功した。本研究は、次世代のエレクトロニクス技術として期待される有機エレクトロニクスにおいて、高速な回路演算を可能とする短チャネル・高移動度有機トランジスタを実現することを目標としている。目標達成のための研究課題として、有機トランジスタにおける接触抵抗の低減が重要な課題であり、実デバイスにおける金属・有機半導体界面の物理に関する理解を深め、その理解に基づいて素子の作製プロセスを最適化することにより革新的性能を有するフレキシブル論理回路を実現することが最終目標となる。本年度は、研究計画書に記載した通り、有機薄膜上へのAu電極蒸着時の影響を透過型電子顕微鏡によって詳細に観察し、実デバイスにおける金属・有機界面の状態を観察した。その結果、Au電極を蒸着していない有機トランジスタのチャネル領域では、明瞭な分子膜の積層構造が観測されるのに対して、Au蒸着領域では、Au微粒子が有機薄膜中に侵入し、分子結晶構造を乱していることが明らかとなった。非常に低い接触抵抗を実現するデバイスにおいてもAu微粒子の侵入が確認されており、チャネル領域に近い、ゲート絶縁膜近傍までAu電極が繋がっていることが有機薄膜のバルク抵抗を下げ、結果として接触抵抗を低くしていると推測される。また、今年度は、接触抵抗評価手法として、Transmission Line Methodに加えて、四端子測定デバイスの作製を行い、接触抵抗の経時変化についてより詳細な検討を行った。この実験により、不活性ガス中でのアニール処理の効果をより詳細に理解することが可能となった。具体的には、アニール処理では、トランジスタのチャネル領域の伝導性には全く変化を与えず、接触抵抗のみを低減させていることが明らかとなった。Au電極直下の分子結晶の乱れが、アニール処理によって修復される、有機分子の自己修復機能が働いていると考えられる。平成27年度の研究では、本研究最終年度の目標である「革新的性能を有するフレキシブル論理回路の実現」に向け、フレキシブル基板上でのデバイス作製と性能評価・改善に着手した。これまで、SiO2基板上での基礎実験において、有機トランジスタにおける接触抵抗の低減に向けたプロセス最適化を検討してきた。その結果、トップコンタクト電極の蒸着時の基板温度の冷却、不活性ガス中でのアニール処理によって、接触抵抗が低減可能であることを見出し、トップコンタクト電極蒸着時に生じる有機半導体分子結晶の乱れが、アニール処理によって修復されるという結論を得ている。平成27年度の研究では、フレキシブル基板上での有機トランジスタ素子特性の評価を行い、SiO2基板上と同様の接触抵抗低減プロセスが適応可能かどうかを検証した。特に、有機トランジスタの回路応用を意識し、pseudo-CMOS回路による微小信号増幅回路の作製を目的とした実験を行った。実験では、ガラス基板上と、フレキシブル基板上、2種類の基板上でのデバイス作製を行った。その結果、ガラス基板上での有機トランジスタ素子特性と比較して、フレキシブル基板上での接触抵抗が大きくなっている事が明らかとなった。また、接触抵抗はフレキシブル基板の厚みによっても変化し、基材厚みが薄い方が良いことを見出した。大きな接触抵抗を改善する方法として、本研究におけるこれまでのSiO2基板上での知見を活かし、電極蒸着時の基板温度を低く設定することによって、改善可能であることを明らかにし、これまでの研究成果がフレキシブル基板上でも有用であることを示した。また、微小信号増幅回路として、10 uVの微小信号入力を1000倍にまで増幅することに成功し、有機トランジスタを利用した増幅回路性能としては世界最高の値を達成した。本研究では、「実デバイスにおける金属・有機半導体界面の物理に関する理解を深め、その理解に基づいて素子の作製プロセスを最適化することにより革新的性能を有するフレキシブル論理回路を実現する」ことを目標として研究を進めている。平成26年度には、基礎評価として、SiO2基板上に有機トランジスタを形成し、100Ω・cm以下の低い接触抵抗を実現する作製プロセスについて、断面の透過型電子顕微鏡観察、四端子測定法などを駆使してその原因究明を行うことに成功している。また、有機トランジスタの回路応用を目標として、アルミナ絶縁膜上にて実際の短チャネルデバイスの作製に着手し、チャネル長2umの有機トランジスタをフォトリソグラフィー技術によって作製することに成功している。作製したデバイスでは世界最小の接触抵抗50Ω・cmが得られ、理論上、20MHz駆動が可能なデバイスを実現した。不活性ガス中でのアニールによる接触抵抗の低減プロセスについては、平成27年度、その成果を論文にまとめ、国際的に評価の高い学術論文誌「Advanced Materials(2015年インパクトファクター17.49)」に採択された。平成27年度には、フレキシブル論理回路の実現に向け、有機トランジスタによるフレキシブルデバイスの作製を行った。フレキシブル基板上ではガラス基板上に比べて接触抵抗が増大する事を明らかにすると共に、SiO2基板上での研究で得た知見を活かし、フレキシブル基板上において、接触抵抗を低減するプロセスを開発することに成功した。

以上、平成28年度における、「革新的性能を有するフレキシブル論理回路」の実現に向け、着実に研究が進展しており、また計画当初には予想しなかった問題についても解決方法を見出すことに成功していることから、計画以上の進捗が得られていると判断する。平成28年度の研究では、最終年度の目標「革新的性能を有するフレキシブル論理回路の実現」に向け、昨年度に引き続き、フレキシブル基板上でのデバイス性能評価・改善を実施した。これまで、フレキシブル基板上では、電極蒸着時の基板温度の制御によって接触抵抗を低減可能である事を明らかにしてきた。今年度は、電極蒸着の蒸着速度によって、接触抵抗が変化することを見出した。これまでに、電極とするAu蒸着領域では、Au微粒子が有機薄膜中に侵入し、分子結晶構造を乱していることが明らかになっていたが、このAu微粒子の膜中への侵入を、Au蒸着条件によっても制御可能である事が示唆された。最終年度となる今年度、「革新的性能を有するフレキシブル論理回路の実現」に向け、低電圧で駆動可能な有機トランジスタ回路の開発にも成功し、論文として成果を報告した。今日、低コスト印刷製造が可能な有機トランジスタは、Internet of Things技術に資するセンサデバイスへの応用が期待されており、バッテリー駆動可能な低電圧・低消費電力駆動デバイス実現に向けて開発が進んでいる。本研究では、生体適合性の高いパリレン絶縁膜を20nm以下に薄膜化する技術を新たに開発し、リチウムイオン電池で駆動可能な僅か2Vで動作する有機トランジスタ回路を実現した。開発した技術を用いて、リングオシレータ回路や、種々のセンサデバイスへの応用が可能な微小電圧増幅回路(PseudoCMOS回路)の動作実証に成功した。また、開発したプロセスは、7×7平方cm基板上の360個のトランジスタにおいて、97%という高い歩留まりで作製可能な信頼性の高いプロセスであった。更に、PseudoCMOS回路において、電圧増幅性能を示すDCゲインとして、2V駆動で1950を記録する世界最大のゲインを達成しており、従来よりも一桁高い電圧増幅性能を示す回路の動作に成功した。本研究では、有機FETのフレキシブル高速動作デバイスの実現に向けた取り組みを行った。その結果、Auトップコンタクトデバイスにおいて、アニール処理によって接触抵抗を大幅に低減する機構を明らかにした。また、巨大な接触抵抗に起因する有機FETの移動度過大評価についてもその原因を明らかにする事ができた。また、プロセス条件の最適化により、世界最小の有機FET接触抵抗(50 ohm・cm)を実現した。加えて、フレキシブル有機FET回路の作製にも成功し、高性能なフレキシブル低電圧駆動有機FET回路の作製に成功した。平成26年度の研究計画に挙げたプロセス原理解明と最適化を行い、特に電極蒸着時の基板温度の最適化、不活性ガス中のアニール処理の最適化によって、最小の接触抵抗としてRc・W=50 Ω・cm以下の世界最小の接触抵抗を実現することに成功した。
薩摩藩・南部藩等における洋式製鉄法の導入過程に関する文化史的・実証的研究

幕末期薩摩藩は日本初の洋式高炉を構築した。南部藩が続いた。その事実を実証するため、鹿児島の当該地域を発掘調査して、高炉に関わる遺構・遺物を発見・収集し、評価を行った。その結果、高炉構築位置が特定された。武雄鍋島家資料『薩州鹿児島見取絵図』に描かれた位置と一致した。鉄試料の分析から製鉄していたことが確認された。南部藩の大橋高炉と薩摩藩の高炉の共通の問題点を水車や耐火煉瓦を中心に分析した。両地域間の技術の交流と在来土着技術が有効に使われたことも判明した。南部藩が続いた。鹿児島グループは、これまで3回行った熔鉱炉跡の発掘調査で出土した試料の分類・整理作業を中心に行った。その分類に従って、鉄を含有するとみられる試料の分析を東京都市大学工学部の平井昭司教授に、銅(青銅を含む)を含有するとみられる試料を鹿児島大の分析センターに依頼して、現在分析作業中である。また、ふいごを駆動した水車の構造と位置について、旧山ヶ野金山で使用された水車のホテ板とタナ板の残存部材を基に復元図の製作を試みている。その結果と南部藩の製鉄で使用された水車との比較検討をして、両者はほぼ同等の能力を有したと考えられる。さらに、送風用ふいごの構造については、ヒュゲーニンの技術書の図面に画かれたふいごをオーストリアウィーンの技術博物館所蔵のふいごと比較検討している。他方、薩摩藩で大砲鋳造に深く関わった技術者竹下清右衛門の足取りに関する調査を行い、その大略を把握できたが、水戸藩の反射炉建造のため同藩に派遣されて以後の詳しい足取りと大島高任への技術情報伝授については十分把握できていない。一方、岩手グループでは、旧南部藩領域における高炉製鉄技術確立の過程を明らかにするため、高炉築造に利用された地域の在来技術の系譜調査のための資料収集を実施した。その結果、高炉用の耐火煉瓦の生産地が文献史学的側面からほぼ特定された。また、高炉操業に関わった技術者と、その子孫に関しても2名の所在が明らかとなった。それぞれの子孫の方に対する具体的調査を実施し、現在残る資料等がないかについて確認作業を行っている。鹿児島グループでは、我が国初の熔鉱炉跡の発掘調査の出土物の分類・整理を行った。それらの中から、鉄関連試料を採取し、東京都市大学の平井昭司教授による科学分析を継続中である。光学顕微鏡による金属組織観察及び電子プローブスイクロアナライザ分析法(EPMA)による微小領域の元素存在量分布調査を行い、分析資料の特徴を解明中。原材料として砂鉄及び鉄鉱石の両方が使用された可能性がある。また、発掘調査で明らかになった埋蔵遺構等の配置図面を作成。さらに両地域の高炉構築の橋渡しをした竹下清右衛門の足取りに関する調査も行った。岩手グループでは、釜石の高炉の耐火レンガの成分分析を実施し、その結果を花巻地域の陶土と比較対照して、その鉱脈位置の同定を試みた。他方、大島高任の技術思想を検討した結果、ヒュゲーニンの技術書から読み取った製鉄原理を基に、そこに書かれたままに高炉を築くのではなく、土着技術と地元の鉄鉱石資源を活かして構築した。とりわけ、自前の水車動力とふいごを用いて、洋式高炉を築き、成功に導いた「就地取材」の精神、身近な作業、使い慣れた在来の手段によって、洋式の方法自体をも改良する技術創造の方法が特有と考えられる。この方法論によって開拓された洋式高炉とその技術は、在来のたたら製鉄法を次の点で変革した。(1)鉄鉱石資源を全国的な近代産業の資源とした。(2)送風用動力を人力から水車に転換し、耐火煉瓦の採用で半永久的な精錬炉として、生産性を飛躍させた。(3)工場制工業の出現を促した。今後、さらに野呂景義の技術思想も検討し、今後の技術のあり方に資する思想を構築したい。鹿児島における集成館熔鉱炉跡の3次にわたる発掘調査で判明した事実は以下にまとめられる。遺構に関しては、(1)島津斉彬時代の熔鉱炉本体は、すでに全壊している。(2)石垣跡、水路跡1・2は『薩州鹿児島見取絵図』に描かれている石垣、水路と対応する。(3)突き固め遺構は、石垣跡や水路跡との位置関係より、熔鉱炉の基礎工事の可能性が高く、その位置に熔鉱炉があったと考えられる。(4)『絵図』の描写は、一部に省略・誤謬はあるが、その建物配置は基本的に信頼でき、今後同図の鑚開台や硝子工場の所在地推定に有力な手がかりとなる。出土物に関しては、鉄試料分析の結果、多くは鉄鉱石を原料として製錬してできる生成物である。

製錬に使われた炉は熔鉱炉であったので、この地で製鉄が行われたことが確認できる。青銅試料の分析で、試料は青銅砲の材料と推定される。耐火れんがの分析結果では、構成鉱物は石英、ムライトなどと非晶質が含まれ、組織は緻密で、1200°C程度の焼成温度とみられた。薩摩藩の熔鉱炉と南部藩で1857年に築かれた大橋高炉と比較検討した。両者で起こった送風量の不足の問題を水車技術との関連で考察した。両者の水車出力の推定値や直径はほぼ同規模であった。最初の構築であったため、テキストに倣って行ったと考えられるが、水車自身は在来の日本型水車を使用したため、出力不足と回転数不足が重なって、送風量の不足を起こした。その結果、炉内の燃焼が不十分で、炉内温度が上がりにくい状況を来した。大島に協力した薩摩の技術者竹下清右衛門らが、集成館での経験を基に技術的知見を伝え、大島はその後の橋野高炉で、水車の幅や水車比をかなり大きくし、さらに在来の箱形フイゴに切り換えて、操業を軌道に乗せている。釜石の橋野高炉出土煉瓦と花巻地域の陶土の成分比較分析をして、その鉱脈位置の同定を試みた。最終的確定には至らなかったが、同定が可能になる程度のデータの蓄積ができた。
COPD増悪因子としての呼吸と嚥下の協調性とリハビリテーションの可能性

これまでの研究で、嚥下前後に吸息を行う頻度が高い(>20%)患者群では増悪を起こしやすいことが明らかになった(Nagami S, Oku Y, et al.BMJ Open Resp Res 4: e000202, 2017)。そこで、これらの患者の追跡調査を行い、予後、嚥下前後の呼吸パターンと肺機能低下、画像上の気腫の進行との関連性の検討を行った。その結果、追跡調査が可能であった46名のうち、14名が死亡・頻回増悪・通院不能/在宅移行など予後不良であり、予後不良患者では、嚥下前後に吸息を行う頻度が有意に高かった。また、呼吸と嚥下の協調性を再評価できた25名においては、嚥下前後に吸息を行う頻度の減少傾向を認めた。以上の結果より、呼吸と嚥下の協調性は増悪関連因子であるだけでなく、予後予測因子である可能性が示唆された。以上の結果は、第59回日本呼吸器学会学術講演会において報告した。睡眠時の呼吸-嚥下パターンの解析については、我々の開発した嚥下モニタ(Yagi et al., MBEC 55:1001-1017, 2017)での解析結果と、オトガイ下(舌骨上筋群)と甲状舌骨筋の筋電図からの目視による嚥下の検出結果の一致度が悪く、まず信頼できる睡眠中の嚥下検出アルゴリズムの確立が必要と考えられた。そこで、嚥下箇所が押しボタン信号で記録されている嚥下モニタデータに畳み込みニューラルネットワーク(CNN)を用いたディープラーニングを行い、嚥下箇所の検出を試みた。3層のCNNと3層の全結合層からなるネットワークを異なる非嚥下区間データセットで繰り返し学習させたところ、精度90%を達成した。1.研究分担者の異動により、夜間嚥下モニタリングが困難となった。2.嚥下モニタでの解析結果と、オトガイ下(舌骨上筋群)と甲状舌骨筋の筋電図による嚥下の検出結果の一致度が悪く、まず信頼できる睡眠中の嚥下検出アルゴリズムの確立が必要となった。1.COPD患者の追跡調査は論文化する。2.嚥下検出アルゴリズムに関しては、ボルツマンマシンを使うなどして、更なる精度の向上を図る。3.嚥下モニタに、バイオフィードバック機能を付加して、呼吸と嚥下の協調性の矯正トレーニングシステムを開発する。慢性閉塞性肺疾患(COPD)は慢性進行性の疾患であるが、増悪により症状が進行し予後が悪化する。我々は、無拘束長時間嚥下活動記録解析システム(Yagi et al., MBEC in press;特許5353479号および特許6049889号、以下「嚥下モニター」という)を開発し、2014年よりCOPD患者の増悪イベントと覚醒時の嚥下状態との関連性を前向きに観察研究してきた。そして、中間解析の結果、嚥下の前か後に吸息する頻度が高い患者群は増悪しやすいことが明らかとなった。本研究では、以下の課題を実行して、COPD増悪予防のための全く新しい呼吸リハビリテーション手法の確立を目指し、1)前向きの増悪イベントと誤嚥リスク、肺機能低下、画像上の気腫の進行との関連性を明らかにする。2)睡眠時の自然嚥下の呼吸ー嚥下パターン、嚥下状態を計測解析し、覚醒時の状態との関連性を明らかにし、3)呼吸ー嚥下パターンをバイオフィードバックによって改善させることが可能かどうか明らかにすることが目的である。睡眠時の呼吸-嚥下パターンの解析については、我々の開発した嚥下モニター(Yagi et al., MBEC 55(6):1001-1017, 2017)での解析結果と、オトガイ下(舌骨上筋群)と甲状舌骨筋の筋電図からの目視による嚥下の検出結果の一致度が悪く、まずreliableな睡眠中の嚥下検出アルゴリズムの確立が必要と考えられた。そこで、テスト食嚥下時の嚥下データと様々な生理的(咳、会話、いびきなど)・非生理的(衣類の磨れる音、首振りに伴うノイズなど)信号データからディープラーニングによって嚥下を検出するアルゴリズムを開発している。

以上の結果は、第59回日本呼吸器学会学術講演会において報告した。睡眠時の呼吸-嚥下パターンの解析については、我々の開発した嚥下モニタ(Yagi et al., MBEC 55:1001-1017, 2017)での解析結果と、オトガイ下(舌骨上筋群)と甲状舌骨筋の筋電図からの目視による嚥下の検出結果の一致度が悪く、まず信頼できる睡眠中の嚥下検出アルゴリズムの確立が必要と考えられた。そこで、嚥下箇所が押しボタン信号で記録されている嚥下モニタデータに畳み込みニューラルネットワーク(CNN)を用いたディープラーニングを行い、嚥下箇所の検出を試みた。3層のCNNと3層の全結合層からなるネットワークを異なる非嚥下区間データセットで繰り返し学習させたところ、精度90%を達成した。1.研究分担者の異動により、夜間嚥下モニタリングが困難となった。2.嚥下モニタでの解析結果と、オトガイ下(舌骨上筋群)と甲状舌骨筋の筋電図による嚥下の検出結果の一致度が悪く、まず信頼できる睡眠中の嚥下検出アルゴリズムの確立が必要となった。今後、COPD患者群において、追跡調査を継続するとともに、ディープラーニングによる睡眠時の嚥下検出アルゴリズムを完成させ、まず健常者でテストする。1.COPD患者の追跡調査は論文化する。2.嚥下検出アルゴリズムに関しては、ボルツマンマシンを使うなどして、更なる精度の向上を図る。3.嚥下モニタに、バイオフィードバック機能を付加して、呼吸と嚥下の協調性の矯正トレーニングシステムを開発する。睡眠時の嚥下解析アルゴリズムの開発が遅れているために、睡眠時嚥下モニタリングにあてていた経費が未使用額として次年度に繰り越された。睡眠時の嚥下解析アルゴリズムの開発ができしだい、睡眠時嚥下モニタリング検査費用として使用する予定である。研究分担者の異動により、夜間嚥下モニタリングが困難となり、未使用額が発生した。未使用額は、呼吸と嚥下の協調性を改善させるバイオフィードバックシステムの開発などに当てる予定である。
高速フォトニックルータのための低消費電力全光ルーティング回路の研究

将来のフォトニックネットワークとして重要となる高速かつ低消費電力な光ラベルルーティングシステム用光信号処理回路について検討した。光ラベル識別に関して、2相位相シフトキーイング(BPSK)および4相PSK、直交振幅変調(QAM)により符号化された光ラベルの光導波路型識別回路を提案し、理論的に検討した。ルーティング処理に不可欠な光スイッチ、光フリップフロップおよび光バッファを提案し基礎特性を理論的および実験的に明らかにした。スペクトルの効率的可能な柔軟なネットワーキングに不可欠となるBPSKとQPSK間の光パケット変調方式変換について検討し、新しい回路構成を提案し理論解析および実験的検証を行った。低消費電力なフォトニックラベルルータの構成要素である光ラベル識別処理回路およびシステム、光バッファ、光フリップフロップおよび高速全光スイッチ等に関して検討を行った。光ラベル識別システムとして、BPSK、QpSKおよびQAM変調方式による光ラベルの識別を可能とするパッシブな光導波路集積回路を提案し、理論解析により識別特性や拡張性を明らかにした。さらにコンピュータ数値シミュレーションにより動作検証を行った。また、超高速シンボルレートの光QPSKラベルに対しては時空間変換と2次元空間フィルタを用いるシステムを示し、遺伝アルゴリズムにより最適化について検討した。また、BPSKおよびQPSKラベルに対してルーティングテーブル情報を取り入れた学習機能を含めたラベル処理システムとしてニューラルネットワーク構成の光集積回路を提案し、数値シミュレーションにより有効性を明らかにした。光QAMラベル識別回路の提案も行った。ルーティングのための光信号処理回路として高速応答可能で低消費電力な光フリップフロップとして単一SOAで構成可能な偏光を利用した光フリップフロップを提案し、数値シミュレーションにより動作確認を行った。光パケット衝突を避けるための光バッファについて外部制御不要で自律型のシステムを多入力1出力のバッファ構成で検討し、数値シミュレーションによりパケット棄却率および遅延特性を明らかにした。また、高シンボルレートの波長多重光処理のための音響光学スイッチング特性を検討した。ピコ秒オーダーの光制御による高速光スイッチとしてグラフェンの可飽和吸収特性を用いた素子を提案し、理論解析するとともにグラフェン挿入導波路およびグラフェン装荷導波路における非線形特性を実験的に検討した。ネットワークにおいて柔軟な帯域制限を可能とする基本システムとして光パケット変調方式の変換に関してBPSKとQPSK間の変換システムを提案し、誤り率特性を検証した。低消費電力なフォトニックラベルルータの構成要素である光ラベル識別処理回路およびシステム、光バッファ、光フリップフロップ、光パケットフォーマット変換および高速全光スイッチ等に関して検討を行った。光ラベル識別システムとして、QPSKおよびQAM変調方式による光ラベルの識別を可能とするパッシブな光導波路集積回路を提案し、数値シミュレーションによりノイズ耐性等の動作検証を行った。また、BPSKおよびQPSKラベルに対してルーティングテーブル情報を取り入れた学習機能を含めたラベル処理システムとしてニューラルネットワーク構成の光集積回路を提案し、数値シミュレーションにより20dB以上の高い識別特性が得られることを示した。ルーティングのための光信号処理回路として単一SOAで構成可能な偏光を利用した光フリップフロップを提案し、数値シミュレーションにより動作確認を行い、また実証実験を行っている。光パケット衝突を避けるための光バッファについて外部制御不要で自律型のシステムを検討し、パケット棄却率および遅延特性を明らかにし、また、優先度制御可能なシステムを検討した。高シンボルレートの波長多重光処理のための音響光学スイッチングにおける誤り率特性を検討した。ピコ秒オーダーの光制御による高速光スイッチとしてグラフェンの可飽和吸収特性を用いた素子を提案し、吸収に伴う屈折率変化を考慮した理論解析をするとともにグラフェン挿入導波路およびグラフェン装荷導波路における非線形特性を実験的に検討した。ネットワークにおいて柔軟な帯域制限を可能とする光パケット変調方式の変換に関してBPSKとQPSK間の変換システムを提案し、誤り率特性をシミュレーションにより検証した。光ラベル識別処理回路およびシステム、光バッファ、光フリップフロップ、光パケットフォーマット変換および高速全光スイッチ等に関して検討を行った。光ラベル識別システムとして、QAM変調方式による光ラベルの識別を可能とするパッシブな光導波路集積回路を提案し、最大出力ポートから識別する回路について数値シミュレーションによりビット誤り率等のノイズ耐性等の検証を行った。また、BPSKラベルに対してルーティングテーブル情報を取り入れた学習機能を含めたラベル処理システムとしてニューラルネットワーク構成の光集積回路を提案し、数値シミュレーションによりニューラルネットワークの学習深度とノイズ耐性の関係を明らかにした。ルーティングのための基本光信号処理回路として単一SOAで構成可能な偏光を利用した光フリップフロップを提案し、数値シミュレーションにより動作確認を行い、また実証実験を行った。さらに、2位相状態間のフリップフロップ動作を行う回路を提案し数値シミュレーションにより動作確認を行った。光パケット衝突を避けるための光バッファについて外部制御不要で自律型のシステムを検討し、数値シミュレーションによりパケット棄却率および遅延特性を明らかにし、また、優先度制御可能なシステムを検討した。

高シンボルレートの波長多重光処理のための音響光学スイッチングにおける波形歪特性およびビット誤り率特性を明らかにした。ピコ秒オーダーの光制御による高速光スイッチとしてグラフェンの可飽和吸収特性を用いた素子を提案し、吸収に伴う屈折率変化を考慮した理論解析するとともに多層グラフェンにおける非線形特性の層数依存性を明らかにした。ネットワークにおいて柔軟な帯域制限を可能とする基本システムとして光パケット変調方式の変換に関してBPSKとQPSK間の双方向変換システムを提案し、誤り率特性をシミュレーションにより検証した。26年度が最終年度であるため、記入しない。光エレクトロニクス26年度が最終年度であるため、記入しない。当初計画にしたがって、光ラベル処理回路およびシステム、光フリップフロップ、光スイッチ、光バッファ等に関して、回路の提案と理論解析およびコンピュータシミュレーションによる検証を行うことができた。また、グラフェンに関しては基礎実験により可飽和吸収特性を確認することができた。しかしながら、光フリップフロップの実験に関しては、実験準備にとどまった。当初計画にしたがって、光ラベル処理回路およびシステム、光フリップフロップ、光スイッチ、光バッファ、光パケット変調方式変換等に関して、回路の提案と理論解析およびコンピュータシミュレーションによる検証を行うことができた。また、グラフェンに関しては基礎実験により装荷型導波路においてスイッチングに十分な可飽和吸収特性を確認することができたが、異なる波長あるいは偏光の制御光による信号光制御については実験途中である。また、光フリップフロップの実験に関しても実験を行っている途中である。実際のシステムへの適用の際、ノイズ耐性等が重要な課題となってくる。提案している回路およびシステムにおいてノイズ耐性を評価していく必要がある。本研究費で購入したシミュレーションソフトを用いた評価を行っていく。また、光回路素子の試作法について、詳細に検討する必要がある。実際のシステムへの適用の際に重要となるノイズ耐性がQAM識別回路では十分でないことがわかったため、高いノイズ耐性を有する素子およびシステム構成への発展が課題となってくる。
光学活性及び低対称フタロシアニン誘導体の合成と性質

フタロシアニン(Pc)及びその誘導体について以下の結果を得た。1 Pcは通常4つの芳香族オルトジニトリルが環状に縮合して合成される。THFを溶媒とし、固体のCH3Naを触媒とする室温での固相合成法を開発した(Chem.Lett.)。2対称性を落としたPc合成は、通常π系の形を変える、環の周辺に置換基を導入する等で行われてきたが、軸配位子にC2型配位子を結合する事で新たに成功した(Inorg.Chem.)。3軸配位子に大きな置換基を導入してピリドポルフィラジンの会合を防ぎ、Pcのスペクトルと比較した。π系が小さい事を分子軌道計算に依っても再現した。熱安定性はPcより約60度劣る(J.Por.Phthaloc.)。4ベンゼン環を共有する平面Pcダイマーの吸収、磁気円偏光二色性スペクトルを測定し、両方のスペクトルの同時成分分解により得られた情報を、分子軌道計算のそれと比較して、スペクトルの帰属を行った。同時成分分解の有用性、巨大π電子系の計算の正確さが強調された(Inorg.Chem.)。5お互いに垂直な位置関係にあるPc5量体を一段反応で調製し、特徴づけた(Chem.Commun.)。6低対称Pcの合成では、今まで混合縮合法が良く使われてきたが、生成物からの分離が困難であった。そこで極性の高い2種のニトリルを縮合して、低対称の化合物の分離を容易にした。その内の一つの生成物に付加反応を行う事で他の低対称Pcに導く事に成功した(Chem.Lett.)。7フェロセンとシアノ基を有するマレオニトリルを用いてテトラアザポルフィリン骨格を形成させたところ、800-1200nmの領域に大きな吸収が現れ、近赤外吸収色素として極めて有効な事が判明した(Chem.Commun.)。8 Pc類縁体でPcのベンゼン環の変わりにヘプタトリエン環を導入し、脱水素・水素付加により、π系のサイズ、対称性を変える事に成功した(Angew.Chem.Int.Ed.)。