hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
宇宙マイクロ波背景放射の広天域観測で探る加速宇宙と大規模構造

本計画の目的は、宇宙マイクロ波背景放射(Cosmic Microwave Backgound、以下CMBと略す)を広域に渡り精密観測し、加速宇宙の本質を実験物理学の立場から探求することである。特に、現代宇宙論最大の課題であるインフレーション宇宙仮説の検証をかつてない精度でおこなうことが主たる狙いである。インフレーションの最も重要な予言は、量子ゆらぎに起因した重力波(原始重力波)の生成である。原始重力波はCMBの直線偏光パターンに渦(Bモード)を刻印したと考えられている。本研究ではこれを検証し、インフレーションの背後にある究極物理法則を実験・観測により検証する新時代を拓く。また、重力レンズ効果に起因するCMB偏光度を観測し、ニュートリノや宇宙の暗黒成分などに関するユニークな情報を得ることも重要な目的である。期間内に地上観測結果を得るとともに将来の衛星観測の準備を進める。本年度も、前年度に引き続き、地上観測プロジェクトSimons Arrayと衛星計画LiteBIRDの日本柱で研究を遂行した。Simons Arrayに関しては、1台目の受信機をチリの観測サイトで望遠鏡に搭載し、ファーストライトを得ることができた。LiteBIRDに関しては、コンセプトデベロップメントを完了し、望遠鏡設計結果を得た。また、偏光変調器の開発が大きく進展し、実機サイズのシステムの試験を行った。さらに、系統誤差や前景放射除去のシミュレーションを世界で最も高いレベルで遂行し、LiteBIRDがフルサクセスを達成できることを示した。さらに、計画研究間の交流も積極的に行い、測定の新しいアイディアに関する論文を発表した。Simons Array計画については、米国側担当分に関して若干の遅れがみられたものの、問題は解決した。日本側の担当分については、おおむね順調に進展している。LiteBIRD計画については、コンセプトデベロップメントがおおむね順調に進展している。特に、偏光変調器の基礎開発および系統誤差見積もり・前景放射除去のシミュレーションに関して大きな進展があった本計画研究は、1)地上望遠鏡SimonS Array(以下SA)での観測、2) LiteBIRD計画に代表される2020年代の衛星観測の技術成熟度を高める開発研究、という二つの柱を持つ。SAは米国等との国際プロジェクトである。米国側は主鏡直径3.5mのファン・トラン望遠鏡(Huan Tran Telescope、HTT-1)のコピーを2台(HTT-2、HTT-3)作る予算をSimons Foundationから得た。HTT-2には科研費基盤(S)(H26-H30)により検出器(PB-2)を搭載し運用する。SAは、米国側がPB-2検出器のコピー(ただし観測周波数が異なる)を2台作り、HTT-1とHTT-3に搭載し、3台で同時観測を行うプロジェクトである。その中で本計画研究は基盤(S)研究でカバーしていないHTT-2/3の観測周波数決定のためのシミュレーション、観測・運用、データ解析を守備範囲とし、前景放射分離に対して決定的な役割を果たす。最終年度は試験観測を踏まえて本観測を実施する。LiteBIRD計画は本計画研究代表者がワーキンググループ主査をつとめている。2020年代の打ち上げを目指し、2015年2月にJAXA宇宙科学研究所に対してミッション提案を提出した。米国等との国際プロジェクトである。米国LiteBIRDチームも、LiteBIRDへの参加提案を2014年12月にNASAに提出した。CMB偏光の全天精密観測と大角度ゆらぎ観測には必ず衛星が必要になる。そのための技術成熟度を高める研究は、個々のプロジェクト提案を超えて普遍的な価値がある。本計画研究の主眼はこの点にあり、観測成功の鍵を握る技術要素についてのブレッドボードモデル(BBM)の設計・開発・試験、誤差評価や観測方針決定のためのシミュレーションを範囲とする。平成27年度は、初年度として研究の立ち上げを行った。Simons Arrayの観測周波数を決定するために、前景放射除去に関するシミュレーション研究を行った。特にPOLARBEAR-2(95, 150 GHz)ではカバーしていない220 GHzやさらに高い周波数が前景放射除去にどの程度有用かを明らかにし、その結果、260 GHz付近の観測も加えることとした。周波数を変えるには光学系の反射防止膜の開発が必要となる。従来の方法をさらに発展させて実現するための準備研究を行った。LiteBIRDに関しては、BBM設計の準備に着手した。0.1Kでの超伝導検出器性能評価が出来るLiteBIRD専用のシステム構築の準備を行った。

さらに、前景放射除去と系統誤差に関するシミュレーション研究を進めて、δr < 0.001を達成するための検出器の種類と周波数を定め、システム要求を最終決定するための検討を行った。初年度の準備研究としては、予定した研究内容をほぼ達成した。本計画の目的は、宇宙マイクロ波背景放射(Cosmic Microwave Backgound、以下CMBと略す)を広域に渡り精密観測し、加速宇宙の本質を実験物理学の立場から探求することである。特に、現代宇宙論最大の課題であるインフレーション宇宙仮説の検証をかつてない精度でおこなうことが主たる狙いである。インフレーションの最も重要な予言は、量子ゆらぎに起因した重力波(原始重力波)の生成である。原始重力波はCMBの直線偏光パターンに渦(Bモード)を刻印したと考えられている。本研究ではこれを検証し、インフレーションの背後にある究極物理法則を実験・観測により検証する新時代を拓く。また、重力レンズ効果に起因するCMB偏光度を観測し、ニュートリノや宇宙の暗黒成分などに関するユニークな情報を得ることも重要な目的である。期間内に地上観測結果を得るとともに将来の衛星観測の準備を進める。Simons Arrayに関しては、三台の望遠鏡が設置され、受信機製作と試験も着実に進んでいる。前景放射除去のために当初予定の90, 150, 220GHzに加え、270GHzの観測も行う事を決定した。さらに、POLARBEAR実験で取得した偏光変調器を用いたデータの解析結果を発表し、数分角の分解能を持つ地上望遠鏡でインフレーションの検証に必要な広天域大角度観測が実現可能であることを世界で初めて示した。衛星観測の技術開発では、LiteBIRD衛星の要求分析・概念設計、光学系の設計、宇宙用偏光変調器の基礎開発、宇宙線の影響を緩和する新しい超伝導検出器デザインとその試験装置開発等を進めた。Simons Arrayに関しては、米国側が担当する検出器の開発、および読み出しエレクトロニクスの開発に若干の遅れがみられるものの、日本側が本計画研究で担当する部分については、全般的に順調に進行しており、ほぼ当初に想定したものと同程度の達成度である。衛星観測の技術開発では、LiteBIRD衛星の要求分析・概念設計、光学系の設計、宇宙用偏光変調器の基礎開発、宇宙線の影響を緩和する新しい超伝導検出器デザインとその試験装置開発等が順調に進んでいる。以上から、全体に計画はおおむね順調に進展している。
トップダウンルール知識とボトムアップ映像処理に基づくスポーツビデオの構造化

本年度は,スポーツシーンに意味づけし,その結果を利用する技術を開発した.対象として,実際に放送された野球映像を用いた.野球における1シーンは1投球に対応する映像区間である.1投球区間に現れる映像ショットの種類,構成について検討したところ,・1投球から次の投球までの間が短いシーンは,見送りやファウルである・打球が飛んだ場合,その打球を追うカメラワークを含んだショットが現れる.・1シーンの中で,実際にプレイに関係するのは,投球開始から,打者や走者,投手をアップで写したショットまでの間であり,その後は,リプレイなど,ゲームの流れに無関係な映像が含まれる.などの特徴があることが分かった.これらの知識を導入するために,ショットの種類として,1.投球開始時に現れる「プレイ開始ショット」2.打球を追ってカメラワークが起こる「ボールを追うショット」3.打者,走者,投手をアップで撮影する「プレイヤショット」の3種類を取り上げ,自動的に識別する処理を実現した.これらのショット種別を利用して,3種類のダイジェスト生成を行った.1つ目は,3ショット以下で構成されるプレイを除去し,残りのショットのうち,1投球区間で「プレイ開始ショット」から最初に現れる「プレイヤショット」のみを集めたダイジェストである.このダイジェストは,試合の重要な流れを網羅しつつ,60分の映像を20分に短縮することができた.2つ目は,「ボールを追うショット」を含むプレイ区間を集めたもので,打球の飛んだプレイからなる5分間のダイジェストを生成した.3つ目は,「ボールを追うショット」を含むプレイが多く現れたイニングを抜き出したもので,実際に得点の入ったイニングからなる5分間のダイジェストを生成した.このように,ショットの種別を元にして,各種のダイジェストを生成することができた.放送映像は,単一のカメラで撮影された映像区間であるショットをつなぎ合わせて構成されている.同一ショット内の映像は時間的,空間的に連続した対象を含んでいるため,映像解析の基本単位として広く用いられている.ショットの切替え点であるカットを自動検出することは,処理の自動化において重要である.カットには,ショットが瞬時に切り替わる「瞬時カット」と,ディゾルブやワイプといった特殊効果を伴って切り替わる「特殊カット」が存在する.本研究で対象とするスポーツ映像では,特殊カットが多用される傾向があるが,その自動検出は困難であった.この問題に対して,・各種のカットにおける,時間軸方向の画像特徴の変化をモデル化し検出する手法による,カット候補の抽出・それぞれのカットの種類に特化した検証手法によるカット候補の絞りこみという二段階の手法を用いて,カットを検出する手法を開発した.この手法により,従来,スポーツ映像に対しては80%程度とされていたカットの検出精度を90%以上に向上することができた.つぎに,自動検出したカットを利用して,既に開発済みである「映像の規則性を利用したスポーツ映像の構造化」を行い,構造化結果を得た.これまで,構造化結果は独自の形式で出力していたが,本年度は,MPEG7標準に従った記述の枠組を定め,その枠組に基づいて出力を行うことを可能とした.これにより,本システムでの構造化結果を他のMPEG7対応システムからも汎用的に利用することが可能となった.さらに,エンドユーザの利用を想定して,構造化結果を一覧し,任意の部分から再生を行えるインターフェースの開発を行った.このインターフェースには,Webブラウザを用いた.これにより,構造化結果をインターネットなどを通じて広く利用する可能性を示せた.本年度は,トップダウン知識を導入して,ボトムアップ処理の構造化結果に意味付けを与える手法について検討した.対象としては,野球の映像を取り上げた.野球の映像では,1プレイが開始される際に,ほとんどの場合センターバックスクリーンに設置したカメラで撮影した映像が放送される.この映像を含むショットのことを,プレイ開始ショットとよぶ.プレイ開始ショットは,映像中から1プレイの映像区間を抽出し構造化する上で,非常によい目印となる.そこで,まず,ボトムアップ処理により,このプレイ開始ショットを自動抽出した.プレイ開始ショットは,互いに非常に類似しており,かつ,スポーツの試合が1プレイの繰り返しからなることから,映像中に多数現れるという特徴をもつ.このことを利用して,映像をショットに分割し,各ショットの特徴量を計算する.特徴量空間で,多数のショットが密集した部分を検出し,そこに含まれるショットを,プレイ開始ショットとした.ショットの分割には,昨年度開発した,ショット検出手法を利用した.次に,1プレイより上位の階層を抽出し,意味付けを与えた.ここでは,野球の試合がもつ意味的なまとまりである「イニング」を対象とした.「イニング」の違いは,攻守の切替えであり,映像上では,プレイ開始ショットにおける,各チームの選手の位置の変化として捉えられる.そこで,抽出したプレイ開始ショットを,映像のフレーム内の位置に基づきブロック状に細分化し,各ブロック毎に細かく分類を行った,この際,攻守の違いに関係するブロックと特に意味をなさないブロックが存在するため,それらを自動的に判別し,「イニング」に対応する分類のみを採用する手法を導入した.この手法により,1プレイ単位の構造化の再現率/適合率は99.3%/79.5%,1イニング単位では,100%/64.7%の結果を得た.このように,試合構造におけるイニングの違いと,映像上の変化の関係をトップダウン知識として与えることにより,映像の構造化がより正確に行えるようになった.同様の手法を,テニス,バレーボール,アメリカンフットボール,バドミントンの映像にも適用し,効果を確認した.本年度は,スポーツシーンに意味づけし,その結果を利用する技術を開発した.対象として,実際に放送された野球映像を用いた.

野球における1シーンは1投球に対応する映像区間である.1投球区間に現れる映像ショットの種類,構成について検討したところ,・1投球から次の投球までの間が短いシーンは,見送りやファウルである・打球が飛んだ場合,その打球を追うカメラワークを含んだショットが現れる.・1シーンの中で,実際にプレイに関係するのは,投球開始から,打者や走者,投手をアップで写したショットまでの間であり,その後は,リプレイなど,ゲームの流れに無関係な映像が含まれる.などの特徴があることが分かった.これらの知識を導入するために,ショットの種類として,1.投球開始時に現れる「プレイ開始ショット」2.打球を追ってカメラワークが起こる「ボールを追うショット」3.打者,走者,投手をアップで撮影する「プレイヤショット」の3種類を取り上げ,自動的に識別する処理を実現した.これらのショット種別を利用して,3種類のダイジェスト生成を行った.1つ目は,3ショット以下で構成されるプレイを除去し,残りのショットのうち,1投球区間で「プレイ開始ショット」から最初に現れる「プレイヤショット」のみを集めたダイジェストである.このダイジェストは,試合の重要な流れを網羅しつつ,60分の映像を20分に短縮することができた.2つ目は,「ボールを追うショット」を含むプレイ区間を集めたもので,打球の飛んだプレイからなる5分間のダイジェストを生成した.3つ目は,「ボールを追うショット」を含むプレイが多く現れたイニングを抜き出したもので,実際に得点の入ったイニングからなる5分間のダイジェストを生成した.このように,ショットの種別を元にして,各種のダイジェストを生成することができた.
偽性副甲状腺機能低下症患者における副甲状腺ホルモン受容変異の検討

偽性副甲状腺機能低下症(Pseudohypoparathyroidism:PHP)は、副甲状腺ホルモン(parathyroid hormone:PTH)の分泌は保たれているにもかかわらず、PTHへの反応性の低下から低カルシウム血症などがもたらされる疾患である。PHPはいくつかの病型に分類されるが、このうちPHPIb型はPTH受容体の異常によりもたらされるものと考えられている。PTH異常体は1991年にクローニングされ、これによりPTH受容体を分子生物学的に検討することが可能となった。そこでPHPの病因を明らかにする目的で、PHP1b型患者のPTH受容体の変異の有無につき検討した。4例の本症患者、および健常対照者の皮膚線維芽細胞よりmessenger RNAを抽出し、Reverse transcription-coupled polymerase chainreaction(RT-PCR)を用いてPTH受容体の全coding領域を増幅した。増幅されたPCR産物のサイズはすべて同一で、PHP患者と健常者の間で差異は認められなかった。また検討し得た1例のPHP患者のPTH受容体のcDNA配列は、健常者のものと同一であった。さらに皮膚線維芽細胞にPTHを作用させ、細胞内cyclic AMP産生を検討した結果、PHP患者の細胞においてもPTHによるcyclic AMP産生が認められること、PHP患者の細胞のPTHに対するcyclic AMP産生は、健常者に比べ軽度低下している場合と、低下が認められない場合が存在することが明らかとなった。以上の結果、少なくとも一部のPHP患者の皮膚線維芽細胞は健常者と同一のPTH受容体を発現し、同様のPTH反応性を示しうることが示された。従ってPHP1b型は、腎や骨などの古典的なPTH反応組織に特異的なPTH受容体異常によりもたらされる可能性がある。
浮遊海洋構造物の安全性、復原性に関する研究

本研究は、昭和63年から2ヶ年にわたり文部省科学研究費補助金(総合研究A)を受けて実施されたもので、船舶を含む浮遊海洋構造物の風、波、潮流の複合環境外力下における運動性能を明らかにし、この運動性能を明らかにする数学モデルを確立すること、また、浮遊海洋構造物の安全性能、復原性能の定義を、設計ならびにオペレ-ションの観点から総合的に明確にし、さらに、浮遊海洋構造物を模擬するシミュレ-タ-を用いて、風、波、潮流の複合環境外力下における浮遊海洋構造物の安全性、復原性の評価法を確立することを目的とした。船舶については追波中の復原性の評価法の問題点をまとめ、救命いかだについては新しい復原性の評価法の提案を行ない、浮遊海洋構造物については損傷時、非損傷時にわけて復原性の評価法をまとめた。研究内容を大きく分類すると、以下の10項目となる。1)総論2)海洋構造物の復原性と安全性規則の動向及び研究状況3)海洋構造物の海難事故4)追波中の船舶の復原性5)方向波中の海洋構造物6)風、波、潮流中の海洋構造物7)海洋構造物の傾斜時波浪中運動及び係留索破断時の過渡運動8)係留浮体の長周期運動9)柱体回りの剥離流れと流体力10)救命いかだの復原性本研究は、昭和63年から2ヶ年にわたり文部省科学研究費補助金(総合研究A)を受けて実施されたもので、船舶を含む浮遊海洋構造物の風、波、潮流の複合環境外力下における運動性能を明らかにし、この運動性能を明らかにする数学モデルを確立すること、また、浮遊海洋構造物の安全性能、復原性能の定義を、設計ならびにオペレ-ションの観点から総合的に明確にし、さらに、浮遊海洋構造物を模擬するシミュレ-タ-を用いて、風、波、潮流の複合環境外力下における浮遊海洋構造物の安全性、復原性の評価法を確立することを目的とした。1)総論2)海洋構造物の復原性と安全性規則の動向及び研究状況3)海洋構造物の海難事故4)追波中の船舶の復原性5)方向波中の海洋構造物6)風、波、潮流中の海洋構造物7)海洋構造物の傾斜時波浪中運動及び係留索破断時の過渡運動8)係留浮体の長周期運動9)柱体回りの剥離流れと流体力10)救命いかだの復原性船舶を含む浮遊海洋構造物の風、波、潮流の複合環境外力下における運動性能を明らかにし、この運動性能を明らかにする数学モデルを確立すること、また、浮遊海洋構造物の安全性能、腹原性能の定義を、設計ならびにオペレーションの観点から総合的に明確にし、さらに、浮遊海洋構造物を模擬するシミュレーターを用いて、風、波、潮流の複合環境外力下における浮遊海洋構造物の安全性、複合性の評価法を確立することを目的とした研究を進めている。本年度は次の6項目の研究を行った。2)船舶の縦波中の転覆に関し、腹原性減少、パラメトリック動揺、ブローチングの影響について研究した。3)船舶の縦波中での大振幅横揺に関し実験的研究を行った。4)係留された浮遊海洋構造物に風、波、潮流が加わる場合の大振幅運動に関し実験的研究を行った。変動風荷重ならびに相対水位計測に新しい実験法を開発した。また運動応答の時系列計算法を開発した。5)係留された浮遊海洋構造物の多方向波中の運動に関する研究を行い、短周期運動には重ね合せが成立するが、長周期運動には重ね合せが効かないことを実験的にも理論的にも明らかにした。6)海洋構造物の安全性と腹原性におよぼす風、潮流の影響に関する研究の現状を調べ、セミサブリグのデッキに作用する風圧力に対する波の影響ならびに没水角柱に作用する流体力の潮流と波の相互干渉影響を実験的に明らかにした。本年度は次の7項目の研究を行った。船舶を含む浮遊海洋構造物の風、波、潮流の複合環境外力下における運動性能を明らかにし、この運動性能を明らかにする数学モデルを確立すること、また、浮遊海洋構造物の安全性能、腹原性能の定義を、設計ならびにオペレ-ションの観点から総合的に明確にし、さらに、浮遊海洋構造物を模擬するシュミレ-タ-を用いて、風、波、潮流の複合環境外力下における浮遊海洋構造物の安全性、複合性の評価法を確立することを目的とした研究を進めている。1)浮遊海洋構造物の復原性規則の現状と展望を調査した。2)船舶の追波中の転覆に関し、復原性減少について研究した。3)損傷時の浮遊海洋構造物の運動に関する実験的研究を行った。

6)救命いかだの安全性に関する研究を行ない、新しい安全性規則の提案を行った。7)浮遊海洋構造物の係留系のの破断時の過渡応用に関する実験的研究を行った。本年度は最終年度にあたるため2年間の研究成果をとりまとめ、船舶については追波中の復原性の評価法の問題点をまとめ、救命いかだについては新しい復原性の評価法の提案を行ない、浮遊海洋構造物については損傷時、非損傷時にわけて復原性の評価法をまとめた。
認知機能の画像バイオマーカーとしての脳内ニコチン受容体イメージングの意義評価

認知機能を客観的・定量的に評価可能な画像バイオマーカーとして、脳内ニコチン受容体イメージングの有効性を明らかにすることを目的に研究を実施した。これを達成するため、まずはニコチン受容体結合放射性プローブである123I-5IAを用いて、マウス脳ニコチン受容体のイメージング法を確立した。続いて、アルツハイマー病モデルマウスの認知機能の低下とニコチン受容体の減少が同じタイミングで起こることを見出し、その減少を123I-5IAを用いて画像で捉えることにも成功した。これらの成果は、認知機能の画像バイオマーカーとしてニコチン受容体イメージングの可能性を示すものである。本研究では、認知機能を客観的・定量的に評価可能な画像バイオマーカーとして、脳内ニコチン受容体イメージングの有効性を明らかにすることを目的とする。ニコチン受容体の生理機能として、記憶・学習・認知などの高次脳機能に関与することが報告されており、アルツハイマー病患者ではニコチン受容体の発現量が減少することが報告されている。しかしながら、その減少の程度と認知機能との間に相関があるかどうかは検討されていない。認知機能を客観的・定量的に評価しうる画像バイオマーカーが確立できれば、症状の進行把握、治療の有効性評価、認知機能改善を目的とする薬物の薬効評価などが容易に行えるようになり、臨床・創薬分野に非常に大きな意義をもたらす。本年度の検討では、脳内に最も多く存在するニコチン受容体のα4β2サブタイプに着目し、それに結合するイメージングプローブである123I-5IAと小動物用SPECT装置を利用して、α4β2ニコチン受容体密度のインビボ定量解析法の開発に関する検討を行った。正常マウスに123I-5IAを投与し、イソフルラン麻酔下で60分間の連続SPECT撮像を行った。撮像終了後にマウスを覚醒させ、123I-5IAの体外排泄、放射能減衰を待つために1週間飼育したのちに屠殺し、脳を摘出して凍結薄切切片を作製した。その切片を3H-ニコチン溶液とインキュベートして各脳部位のα4β2ニコチン受容体密度を測定し、同一個体のSPECT画像における各脳部位の放射能集積と比較したところ、両者の間には有意な正の相関を認めた。以上の結果から、小動物用SPECT装置によるマウス脳α4β2ニコチン受容体イメージングに成功し、その画像がα4β2ニコチン受容体密度を反映したものであることを明らかとした。本年度の検討では、アルツハイマー病モデル遺伝子改変マウスであるAPP/PS2マウスを用いて、Aβプラーク蓄積、認知機能、糖代謝(18F-FDG集積)、ニコチン受容体密度(125I-5IA集積)の経時変化を調べた。Aβプラーク蓄積は6ヶ月齢頃から始まり、蓄積量は経時的に増加した。認知機能は6ヶ月齢までは野生型と差を認めなかったものの、12ヶ月齢以降では低下した。18F-FDG集積は12ヶ月齢では野生型と変わらず、16ヶ月齢になると低下した。125I-5IA集積は6ヶ月齢までは野生型と差を認めなかったものの、12ヶ月齢以降では低下し、認知機能と同様の変化パターンを示した。さらに、昨年度に確立した123I-5IAを用いたマウス脳ニコチン受容体SPECT撮像法により、12ヶ月齢のAPP/PS2マウスのニコチン受容体密度低下を非侵襲的に画像化することにも成功した。これらの研究成果は、認知機能の客観的・定量的画像バイオマーカーとしての脳内ニコチン受容体イメージングの可能性を示すものである。今年度の目標である小動物用SPECT装置によるマウス脳ニコチン受容体イメージングに成功し、その画像がニコチン受容体密度を反映したものであることを明らかとした。また次年度の実験に用いるアルツハイマー病モデル遺伝子改変マウスの飼育・交配も予定通り行った。このように本研究は予定通り順調に進展している。

放射性医薬品学アルツハイマー病モデル遺伝子改変マウスを用いて、1老人斑形成前、2老人斑形成後で認知機能は正常、3認知機能低下後、の3タイムポイントで、認知障害発症前後におけるニコチン受容体および糖代謝能の経時変化を追跡し、症状との関連を定量的に評価する研究を行う。具体的には、新奇物質探索試験によりマウスの認知機能を評価し、さらに18F-FDGと125I-5IAの混合溶液を投与してデュアルオートラジオグラフィ実験を行い、糖代謝能とニコチン受容体密度を同一個体で評価する。また18F-FDGを投与してPET撮像を行い、18F-FDGの減衰後に123I-5IAを投与してSPECT撮像を行うイメージング実験も施行する。これを前述の13のタイミングで行い、ニコチン受容体がどの程度変化した時に認知障害が発症するのかを明らかとする。またその変化と症状の間の関連性を調べ、重篤度を客観的に評価できる画像バイオマーカーとしての可能性を評価するとともに、18F-FDGの結果と比較する。遺伝子改変マウスの飼育開始時期が当初計画よりは後ろ倒しになり、かつ必要な匹数が増加したため、当初計画では今年度に計上していた飼育費用を次年度に使用することとした。当初計画では2年目にイメージング実験しか行わない予定であったが、より鋭敏に変化を捉えることができるオートラジオグラフィ実験も行うことで、認知機能の画像バイオマーカーとしての脳内ニコチン受容体イメージングの意義がより明確になると考えた。これにより必要なマウス数が増加するため、その飼育費用として使用する。
象牙芽細胞の細胞膜情報伝達系と細胞機能-容量性Ca^<2+>流入チャネルに着目して-

1.象牙芽細胞の容量性Ca^<2+>流入チャネルに着目し、象牙質形成制御機構を検索した。副交感伝達物質(ムスカリン)、疼痛因子(ATP)、炎症性物質(ブラジキニン)は、象牙芽細胞膜受容体に結合しIP_3-induced Ca^<2+> releaseを介してCa^<2+>ストアの枯渇を誘発する。この枯渇が、細胞内Ca^<2+>輸送である容量性Ca^<2+>流入を引き起こし、生理・病態生理学的な象牙質形成を駆動している事が判明した。2.多くの細胞で容量性Ca^<2+>流入チャネル発現が報告されているにも関わらず、その活性化機構は謎である。そこで細菌由来プロテアーゼによる本チャネル抑制機構を検討した。(1)歯周病原性を有するP.gingivalisが産生するプロテアーゼ(RGP)は、リシン-アルギニンの結合を切断する。細胞内IP_3受容体には、このリシン-アルギニンが多く存在する。(2)RGPが、容量性Ca^<2+>流入を不可逆的に抑制した。しかし、プロテアーゼ活性を消失させると、その抑制は可逆的に生じた。従ってIP_3受容体は物理的に容量性Ca^<2+>流入チャネルと結合し(direct-couling theory)、そのチャネルの活性化モードを修飾する事で、本チャネルの開口を直接活性化している可能性が示唆される。以上より、容量性Ca^<2+>流入が象牙芽細胞機能を調節する細胞内シグナルであるとともに、本チャネルが細胞内IP_3受容体によって直接活性化される機構が提案される。また、P.gingivalisが、容量性Ca^<2+>流入チャネルに作用する事から、歯周病を含めた口腔内慢性炎症性疾患発症機構の因子が、チャネル修飾によって生じている可能性が示された。象牙芽細胞の容量性Ca^<2+>流入チャネルに着目し、象牙質形成に関わる神経制御機構を検索した。1.象牙芽細胞における容量性Ca^<2+>流入の電気生理学的・薬理学的特性を細胞内Ca^<2+>濃度計測およびパッチクランプ法を用いて解析した。(1)象牙芽細胞に以下の特性を示す容量性Ca^<2+>流入チャネルが発現していた。a.細胞内Ca^<2+>ストアの枯渇で活性化する。b.過分極電位における内向き整流特性、陽性反転電位、電位非依存性活性化、Ca^<2+>>Ba^<2+>【approximately equal】Sr^<2+>>>Mn^<2+>の相対的コンダクタンスを示す。c.細胞外La^<3+>で濃度依存的に抑制される(IC_<50>=26μM)。(3)象牙芽細胞に、IP_3感受性Ca^<2+>ストアからのCa^<2+>放出(IP_3誘発性Ca^<2+>放出)機構が発現していた。以上のことから、歯髄内で放出される神経性・化学性因子が象牙芽細胞のフォスフォリパーゼC関連受容体を活性化し、IP_3誘発性Ca^<2+>放出を引き起こす結果、ストアが枯渇し、容量性Ca^<2+>流入チャネル(store-operated Ca^<2+> channels)が活性化する事が示された。容量性Ca^<2+>流入は、象牙芽細胞の細胞内Ca^<2+>シグナルとして象牙芽細胞機能を調節する結果、象牙質形成を駆動していると考えられる。また、P.gingivalisが、容量性Ca^

<2+>流入チャネルに作用する事から、歯周病を含めた口腔内慢性炎症性疾患発症機構の因子が、チャネル修飾によって生じている可能性が示された。
悪性および非腫瘍性石綿関連疾患のスクリーニング法の再検討

福岡の建設労働者8000名からなる職域コホートを立ち上げ、アスベスト関連疾患の罹患および死亡に関する追跡を開始した。健診受診者は春・秋の健診を併せて3600名を数え、同意を得られた者について米国NIOSH Bリーダーによる胸部エックス線読影と中皮腫バイオマーカーの測定を行い、放射線医学的有所見者とバイオマーカーでの異常値を示した例に関する検討を行い、今後のフォローのためのベースラインデータが取れた。現在遂行中の福井コホートでの健診・健康管理、予防介入への協力の継続と共に、コホート追加設定について、初年度一年間をかけて、福岡県全体に支部をもつ組合員数約8000名の福岡建設労働組合全体をコホートとして立ち上げ準備を進めてきたが、4月1日時点をベースラインとして追跡を開始する準備が整った。この中で、中建国保が実施する健診に参加するのが約3600名でこれらについて、同意をとって血漿を用いて中皮腫腫瘍マーカーの検討を行う。胸部エックス線直接撮影については入手可能な9割近くを高知大学において石綿所見に関する読影を実施する。このコホートについては、石綿関連疾患の罹患、死亡状況、労災申請状況について把握し、現行の健診実施状況を確認する。同時並行で、後ろ向きデザインでの原発性肺がん例における石綿の影響を画像診断および病理標本での石綿小体の測の検討を開始し、他の研究費による別研究で約1000例の原発性肺がん例の石綿関連所見を胸部X線とCTで検討した。これと比較するため、大学病院、近畿中央胸部疾患センター等の大規模病院を中心に2年間ほどで300例を目標に原発性肺がん症例を収集開始し、高知大学において200例程度は既に収集できた。収集済みの症例について、胸部画像(CXR,CT)の検討と、手術検体や生検があるものは病理標本での石綿小体を検討する。バイオマーカーについては、大量の検体のスクリーニング検査として安定した測定を可能とするために、腫瘍マーカーのELISAキットを自動測定可能にできるよう条件設定を検討中である。本年4月から福岡の建設労働者8000名からなる職域コホートを立ち上げ、アスベスト関連疾患の罹患および死亡に関する追跡を開始した。この集団においては過去15年間に15名の中皮腫の罹患が確認されており、精度の高い追跡調査により、間接曝露が主と考えられる建設労働者におけるアスベスト関連疾患の罹患率及び死亡率が明らかになる。また、本研究の主題であるアスベスト関連疾患のスクリーニングについて、胸部直接エックス線検査、バイオマーカーの測定による悪性疾患探索について検討を行っている。健診受診者は春・秋の健診を併せて3600名を数え、同意を得られた者について米国NIOSH Bリーダーによる胸部エックス線読影と中皮腫バイオマーカーの測定を行い、放射線医学的有所見者とバイオマーカーでの異常値を示した例に関する検討を行っている。読影結果は集計中であるが、一地域の結果として317名中1/0以上の不整形影を呈したものが7名(2.2%)、胸膜肥厚を呈したものが74名(23.3%)であった。胸膜肥厚は壁外脂肪層についての除外にはCTが必要であるが、今回その情報はない。アスベスト関連疾患の読影は我が国の標準写真に基づいて、ILO分類の読影票を用いて胸膜所見は詳細に記載しているため、in profileやface onなどの所見や部位についての検討も可能である。また、今回の健診受診者には既に石綿手帳を貰っている労働者にも参加を呼び掛けているため、頻度が高くなっている可能性がある。今後のフォローのためのベースラインデータが取れたことになる。福岡における約8000名の石綿曝露者コホートについて、2年目の追跡を実施した。本研究の主題であるアスベスト関連疾患のスクリーニングについて、胸部直接エックス線検査、バイオマーカーの測定による悪性疾患探索について検討を行った。健診受診者は春・秋の健診を併せて3600名を数え、同意を得られた者について米国NIOSH Bリーダーによる胸部エックス線読影と中皮腫バイオマーカーの測定を行い、放射線医学的有所見者とバイオマーカーでの異常値を示した例に関する検討を行っており、現在最終の検討段階にある。この経過の中で、本研究班のメンバーの多くが関わって、厚生労働省のデジタルエックス線によるじん肺エックス線分類について、現行の標準写真を補完するデジタル標準写真の公表に漕ぎ着けたため、本研究においても、増補されたデジタルエックス線分類を用いて、胸部画像の解析を行った。また、さきがけて、デジタル標準を用いてじん肺スクリーニングについての実務を研究として実施した経験を元に、デジタル標準を用いたじん肺検診に関する注意点を、複数の産業医講習会において、実際例を基にした講習を行った。今後、デジタル標準写真を用いたじん肺検診が主流を占めるようになるであろう。また、研究代表が改定作業に関わっているILOじん肺エックス線分類についてもアナログ写真をデジタイズした情報がデジタル標準の暫定版として出版された。

これに関して、ILO担当官によると米国NIOSHとの共同研究として、ILO分類のデジタルエックス線装置で撮影した画像を収集し、そこから標準写真を作成するプロジェクトが進められており、我々の新たなスクリーニング方法としての、デジタル標準については、わが国のデジタル版標準写真が先行例として注目されており、現在までに収集されている症例集は国際じん肺エックス線標準画像として用いられる可能性が高い。
投資に関する予想情報の質とコーポレート・ガバナンスの関連性に関する実証研究

本研究の目的は,経営者が公表する投資予想情報(設備投資予想情報ならびに研究う開発投資予想情報)を分析することで,経営者の自発的開示情報の経済的意義を明らかにすることにある.とりわけ,(1)経営者が公表する投資予想情報を投資者がどのように評価しているか,(2)経営者はどのように将来予想情報のディスクロージャーをおこなっているかを明らかにすることを目的としている.平成30年度は,つぎのような研究実績をあげることができた.(1)の視点からの研究として,投資予想情報開示の「量」とインプライド株主資本コストの関係性を明らかにした論文を英文査読付き雑誌に公表した.本論文においては,投資予想情報の開示企業のインプライド株主資本コストは非開示企業のインプライド株主資本コストよりも低いことを明らかにしている.また,投資予想情報開示の「質」とインプライド株主資本コストをコーポレート・ガバナンスの質を交えて分析した研究を国際会議において報告した.(2)の視点からの研究としては,経営者による予想情報開示方針と政治的な結び付き(ポリティカル・コネクション; political connection)との関係性を明らかにする研究をおこなった.そのうえで,研究成果を国際会議において報告した.本研究においては,政治的な結び付きをなくして政治的権力の庇護にない企業となった場合,経営者はより保守的に予想情報を開示するようになることを示している.投資予想情報開示の経済的帰結に関して,開示量を分析対象とした研究論文を発表することができた.一方で,コーポレート・ガバナンスと開示の質を研究対象とした研究成果は現在も論文投稿段階にある.また,現在,保有している投資予想情報に関するデータがやや古いため,分析内容・分析期間によっては再度データベースを再構築する必要が求められる.コーポレート・ガバナンスを交えて投資予想情報の開示の質とインプライド株主資本コストの関係性を分析した研究については,データ分析および論文執筆は完了しているため,今後も論文投稿プロセスに移る.データベース再構築の要否については,論文投稿に対する各種コメントを受けて決定する予定である.本研究は,日本企業の経営者がさまざまな将来予想情報を開示し,また東京証券取引所が企業による将来予想情報の開示を規制している状況において,すでに研究が進んでいる業績予想情報との比較をしつつ,設備投資ならびに研究開発投資に関する経営者の予想情報(投資予想情報)の質をコーポレート・ガバナンスの視点を交えながら明らかにすることを目的としている。平成28年度は研究期間の初年度であることから,国外の実証研究を中心に,設備投資や研究開発投資のアナウンスメントの経済的効果に関する文献資料を入手し,資本市場ならびに予算管理の観点から将来の投資計画公表にかかる先行研究の渉猟をおこなった。そのうえで,1年間にわたるすべての設備投資および研究開発投資の予想情報を金額ベースで年4回入手可能な日本の情報開示状況下において,どのような投資予想情報の質を明らかにする研究が実施可能であるかの検討をおこなった。コーポレート・ガバナンスに関しても,情報の質との交絡関係を明らかにした先行研究を中心に渉猟をおこなった。また,投資予想情報の質の決定において,どのようなコーポレート・ガバナンスが重要な役割を担っているかを明らかにするために,情報の質として経営者により公表される投資予想情報の改訂に着目し,予想改訂に強く影響を及ぼすコーポレート・ガバナンス要因の分析に着手した。併せて,予想改訂に対する投資者評価の分析にも取り組んだ。これまでに構築した2011年度までの投資予想情報のデータを用いた予備的な分析により,ある程度の研究の進捗があった。しかしながら,直近のデータに関して,その入力ならびに整理にやや遅れが生じている。これは,当該データを「網羅的に」入手するためには,既刊資料からの手作業による入力が必要であり,これらデータの入力に当初予定していた以上の時間を要した(している)ことが原因である。このため,「やや遅れている」と判断する。本研究の目的は,経営者が公表する将来における投資予想情報(設備投資予想情報ならびに研究開発投資情報)をコーポレート・ガバナンスを交えて分析することにある。とりわけ,(1)経営者が公表する投資予想情報を投資者はどのように評価して証券投資に利活用しているか,(2)経営者がどのような開示戦略をもって投資予想情報を公表しているか,という2点を明らかにすることを目的としている。平成28年度においては,(1)の観点から,投資者による企業価値評価と密接に関連するインプライド株主資本コストと投資予想情報の開示について分析した。平成29年度には平成28年度の分析を基礎に,投資予想情報を開示している企業とそれらを開示していない企業のあいだで,インプライド株主資本コストを比較分析し,査読付英文雑誌へ投稿した。さらに,予想情報の精度(質)がインプライド株主資本コストの低下にどのように関係するかを分析した研究成果をとりまとめて国際学会へ投稿しており,平成30年度に発表予定である。また,平成29年度には(2)の観点からの分析に着手した。経営者による一会計期間中の期中予想修正に注目し,コーポレート・ガバナンスと期中予想修正の関連性を明らかにする研究にとりかかり始めた。企業特性を前提としたうえで,どのようなコーポレート・ガバナンスが構築されている場合に,上方修正ないし下方修正をおこなう傾向が強まるかの分析をおこなっている。加えて,ペイアウト(自社株買い)を分析対象の中心にすえて,経営者予想情報との関連性を明らかにする研究に取り組んでいる。投資予想情報の精度とインプライド株主資本コストの関係性において,当初予想していたのとは異なるとコーポレート・ガバナンスの影響が確認された。

その適切な解釈のために,追加的な分析をおこなう必要があるが,おおむね順調に分析結果が得られている。追加分析後に英文論文の修正をおこなう予定である。また,経営者による予想情報の期中予想修正とコーポレート・ガバナンスの関係性の分析においても,多様な測定指標のあるコーポレート・ガバナンスのなかから鍵となるコーポレート・ガバナンスを特定化するのに時間を要しているが,他の点に関して分析はおおむね順調に進捗している。本研究の目的は,経営者が公表する投資予想情報(設備投資予想情報ならびに研究う開発投資予想情報)を分析することで,経営者の自発的開示情報の経済的意義を明らかにすることにある.とりわけ,(1)経営者が公表する投資予想情報を投資者がどのように評価しているか,(2)経営者はどのように将来予想情報のディスクロージャーをおこなっているかを明らかにすることを目的としている.平成30年度は,つぎのような研究実績をあげることができた.(1)の視点からの研究として,投資予想情報開示の「量」とインプライド株主資本コストの関係性を明らかにした論文を英文査読付き雑誌に公表した.本論文においては,投資予想情報の開示企業のインプライド株主資本コストは非開示企業のインプライド株主資本コストよりも低いことを明らかにしている.また,投資予想情報開示の「質」とインプライド株主資本コストをコーポレート・ガバナンスの質を交えて分析した研究を国際会議において報告した.(2)の視点からの研究としては,経営者による予想情報開示方針と政治的な結び付き(ポリティカル・コネクション; political connection)との関係性を明らかにする研究をおこなった.そのうえで,研究成果を国際会議において報告した.本研究においては,政治的な結び付きをなくして政治的権力の庇護にない企業となった場合,経営者はより保守的に予想情報を開示するようになることを示している.投資予想情報開示の経済的帰結に関して,開示量を分析対象とした研究論文を発表することができた.一方で,コーポレート・ガバナンスと開示の質を研究対象とした研究成果は現在も論文投稿段階にある.また,現在,保有している投資予想情報に関するデータがやや古いため,分析内容・分析期間によっては再度データベースを再構築する必要が求められる.平成29年度は,若干の遅れが生じている投資予想情報の入力・整理に取り組む。また,平成28年度に実施した予想改訂に関する研究成果の取りまとめ,そのジャーナルへの投稿を予定している。さらに,過大投資ないし資本制約の観点から投資予想情報の質とコーポレート・ガバナンスの交絡関係に関する研究に着手することを予定している。
高速応答光駆動ソフトアクチュエーターの創製

本研究では四官能性アミンの中心部にアゾベンゼンを導入した新規架橋剤N,N-Bis(3,5-diaminobenzoyl)-4,4'-diaminoazobenzene (BDA-Azo)を合成し、二官能性酸無水物との末端架橋法により高分子ゲルを構築した。高分子ゲルのネットワークに導入したアゾベンゼンのうち、光応答性に有効な分子の割合が66%から87%へと大幅に上昇した。新規高分子ゲルの光屈曲速度は従来のゲルの1.5倍に増加した。また、本研究では、架橋密度を高めることにより、セグメント同士の凝集を軽減し、剛直性の高いイミド結合へ変換した後も本来の変形速度と可逆的光応答性を維持することに成功した。アゾベンゼンを含有した末端架橋型光応答性高分子ゲルは光照射により、アゾベンゼンが伸びきったトランス体から屈曲したシス体へと異性化する際のミクロな構造変化にシンクロして、マクロな構造変化が誘起される。この際の構造変化に伴い、網目の収縮、膨張が誘起され、マイクロポンプとしての利用が可能になる。膨潤、収縮の速度は架橋点間の高分子鎖の光異性化速度および有効網目の割合による。従来の架橋剤とオリゴマーの反応性は60%程度しかなく、完全な網目構造は10%程度であった。完全な網目構造をより多く形成するためには、架橋剤とオリゴマーの反応性が95%以上は必要である。そこで、高い反応性を有する、アミノ基と酸クロリドの反応を利用して高分子ゲルを合成した。これにより、従来よりも有効網目の多い、高分子ネットワークを形成することができた。また、従来の高分子ゲルはアミド酸基を有しているため、空気中の水分と反応して加水分解反応を起こし、光応答性が失活してしまったが、新規に合成した高分子ゲルはアミド基の導入により加水分解反応を抑制することができた。架橋点間のオリゴマーの分子量が増えると、光応答速度が低下してしまったが、架橋点間に分子量が約450のアゾベンゼン誘導体を導入し、架橋点間の距離を短くすることにより、高分子ゲルの光応答性を改善することができた。従来、光応答性高分子ゲルの光応答部位には分子量が1000から10000程度のオリゴマーが利用されてきた。このオリゴマーは分子量分布があるので、これによって網目の均一性が損なわれ、結果として光応答速度を遅くしていると考えられる。そこで、本研究では架橋間分子量が一様な高分子ゲルを合成し、その構造均一性と光応答速度について検証した。4-アミノ安息香酸のアミノ基をBoc基で保護し、ジアミノアゾベンゼンと塩化チオニルを用いて縮合した。この分子からBoc基を脱保護し、新規光応答性分子を合成した。この光応答性分子を架橋剤である1,3,5-ベンゼントリカルボニルトリクロリドと反応させることによって光応答性高分子ゲルを合成した。光応答性分子の反応率をゾルフラクション法によって求め、有効網目の割合を求めた。従来の光応答性高分子ゲルは有効網目の割合は61%であったのに対して、本研究は31%程度しかなかった。この有効網目の割合の差は、光応答性分子と架橋剤の反応度によるものである。新規光応答性分子と架橋剤の反応速度が早すぎて、十分な反応が達成される前に、ゾルからゲル状態へと変わってしまったためであると思われる。新規光応答性分子から作製した高分子ゲルをロッド上にし、大気中で442nmの光を照射すると、剛直鎖ゲルは光照射方向に屈曲した。このロッド状ゲルをスライスし、マイクロ流路中に固定した。流路をDMFで満たし、440nmの光をゲルに照射すると、ゲルは縮みマイクロ流路中に溶媒が送出された、一方532nmの光を照射すると、ゲルは膨潤し、マイクロ流路から溶媒を吸入した。光照射の際の応答速度は新規光応答性分子から合成した高分子ゲルが従来型の高分子ゲルの1/3になった。これは光応答部位の分子量の均一性が向上し、有効網目の割合が低下したものの、分子の変形がマクロな変形へと伝わりやすくなったためと思われる。その結果、光照射の際の応答速度は従来型の光応答性高分子ゲルの1/3になる、新規光応答性高分子ゲルの作製に成功した。この新規光応答性高分子ゲルの課題点としては、ゲル合成時の反応速度が早過ぎるために、成形加工がしにくい点にある。この問題を克服することにより、ビデオレートでの高速応答が可能な光応答性アクチュエーターが創製できると考えられる。そこで反応速度が遅くなるような架橋剤と光応答性分子を探索し、さらなる網目構造の均一化を達成する。以上、述べたように、アクチュエーターの応答速度は着実に早くなっており、順調に目標に向かっている。

従来、光応答性高分子ゲルの光応答部位には分子量が1000から10000程度のオリゴマーが利用されてきた。このオリゴマーは分子量分散があるので、これによって網目の均一性が損なわれ、結果として光応答速度を遅くしていると考えられる。そこで、本研究では四官能性アミンの中心部にアゾベンゼンを導入した新規架橋剤N,N-Bis(3,5-diaminobenzoyl)-4,4'-diaminoazobenzene (BDA-Azo)を合成し、二官能性酸無水物との末端架橋法により三次元ネットワークを構築した。これにより、ネットワークに導入されるアゾベンゼンのうち、光応答性に有効なものの割合が約66%から87%へと大幅に上昇した。内径0.2 mmのガラスキャピラリーをモールドとして作成したゲルを溶媒中に固定し、垂直方向から波長405 nmのレーザー光を照射した。照射表面において体積が収縮することによるゲルの屈曲速度を比較すると、従来のものと比較して本研究のゲルは1.5倍の速度と、極めて高速に変形した。また、本研究では、ネットワークの架橋密度を高めることにより、セグメント同士の接近を防ぐことで凝集を軽減し、剛直性の高いイミド結合へ変換した後も本来の変形速度と可逆的光応答性を維持することに成功した。このロッド状ゲルをスライスし、マイクロ流路中に固定した。流路をDMFで満たし、440nmの光をゲルに照射すると、ゲルは縮みマイクロ流路中に溶媒が送出された、一方532nmの光を照射すると、ゲルは膨潤し、マイクロ流路から溶媒を吸入した。光照射の際の応答速度は新規光応答性分子から合成した高分子ゲルが従来型の高分子ゲルの1/3になった。これは光応答部位の架橋間分子量が均一化し、有効網目の割合が向上することにより、分子の変形がマクロな変形へと伝わりやすくなったためと思われる。本研究では四官能性アミンの中心部にアゾベンゼンを導入した新規架橋剤N,N-Bis(3,5-diaminobenzoyl)-4,4'-diaminoazobenzene (BDA-Azo)を合成し、二官能性酸無水物との末端架橋法により高分子ゲルを構築した。高分子ゲルのネットワークに導入したアゾベンゼンのうち、光応答性に有効な分子の割合が66%から87%へと大幅に上昇した。新規高分子ゲルの光屈曲速度は従来のゲルの1.5倍に増加した。また、本研究では、架橋密度を高めることにより、セグメント同士の凝集を軽減し、剛直性の高いイミド結合へ変換した後も本来の変形速度と可逆的光応答性を維持することに成功した。従来の架橋剤で合成した高分子ネットワークでは、多くの欠陥が形成され、アゾベンゼンの変形が、鎖を伝搬せずに、欠陥部位でとぎれてしまう。従って、材料全体のマクロな変形、すなわち光応答速度が遅くなってしまう。これに対して、新規架橋剤では、ほとんどの鎖が連結していくために、分子の変形がマクロな材料の変形となって直ちに伝搬し、光応答速度が20%改善した。さらに、光応答速度を向上させるためには、架橋点間の分子鎖の凝集を防ぐ必要があるが、これに関しては嵩高い置換基の導入で改善できると考えている。高分子ゲルからの散乱光の強度を時間や場所ごとに積算した、アンサンブル散乱光強度を求め、アンサンブル平均相関関数を求める。このアンサンブル平均相関関数を逆ラプラス変換すると、高分子ゲルの動的成分の緩和時間分布が算出できる。均一な網目構造が得られる、プレゲルの濃度を求める。また、小角X線散乱も併用し、高分子ゲルの網目構造の解析を行い、網目構造の均一性と光応答速度の相関性について解析する。