hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
負の剛性を利用した除振装置の統合最適設計

パラレルメカニズムを利用したユニット型除振装置において,構造と制御の同時最適化について検討した.(1)荷重支持機構を備えた除振ユニットを利用した3自由度除振装置の構築6自由度アクティブ除振装置を実現する前段階として,荷重支持機構を備えた除振ユニットを3台用いて3自由度アクティブ除振装置を実現した.(2)3自由度除振装置のモデル化と制御系設計まず,(1)で構築した3自由度アクティブ除振装置の基本方程式を導出した.つぎに,導出した基本方程式を基に制御遜を設計した.ユニット式除振装置では,通常ユニット毎に独立した制御系(独立型制御)を構成する.一方,これまでに開発された6自由度アクティブ除振装置ではモード制御が用いられていた.ここでは,独立型制御系を適用し,性能を評価した.(3)構造と制御の同時最適化前年度までに実施した研究で得られた知見を基に,開発したパラレルメカニズムを利用した3自由度除振装置において,構造と制御の同時最適化を試みた.(4)パラレルメカニズムを利用した6自由度除振装置の構築荷重支持機構を備えた除振ユニットをパラレルメカニズムのアクティブリンクとして用いた6自由度アクティブ除振装置を構築した.つぎにこの除振装置の基本方程式を導出し,独立型制御系を実装することによって,6自由度アクティブ除振装置を実現した.(5)研究成果のまとめと発表これまでの研究成果を論文としてまとめ,国内外で開催される国際会議で発表した.本研究の目的は,負の剛性を利用した除振装置において,中間台の質量の大きさや正の剛性を持つ支持機構の剛性や減衰の大きさが除振性能に対する影響を評価し,構造的なパラメータと制御系の同時最適化を図ることである.このような構造と制御の統合最適化は,提案する方式の除振装置の実用化をさらに進展させる上で非常に有用である.また,実際の除振装置では,除振テーブルの多自由度の振動を対象とする.多自由度アクティブ除振装置を実現する場合,中間質量の形態によって,中間質量集中型と中間質量分散型とに分類できる.中間質量集中型では,複数の支持機構で一つの中間質量を共有するのに対し,分散型では支持機構ごとに中間質量を設ける.このように,多自由度アクティブ除振装置では,中間質量の形態の選択も最適設計を行う上で重要な課題となる.本研究では,装置全体の質量を一定にするという拘束条件の下で,それぞれの形態の除振装置が達成しうる除振性能を明らかにする.本年度は,アクチュエータとして永久磁石と電磁石とを組み合わせたハイブリッド磁石を使用した1自由度除振ユニットにおいて,広い動作範囲において所定の大きさの負の剛性を持つ支持機構を実現した.つぎに,上記の除振ユニットのおいて,中間台の質量の大きさや正の剛性を持つ支持機構の剛性や減衰の大きさが除振性能に対する影響を評価した.さらに,ユニットの制御に非線形補償を施すことによって,ユニットの動作範囲を広くすることができることを実証した.ゼロパワー磁気浮上式除振装置において,構造と制御の同時最適化について,理論・実験の両面から検討を行った.(1)中間質量分散型3自由度アクティブ除振装置を構築し,性能の評価を行った.正の剛性を持つ支持機構と磁気浮上機構を中間台を介して直列に接続するという構造の除振ユニットを3台組み合わせて構成した3自由度除振装置において,ゼロパワー制御系を実装し,直動外乱に対して無限大の剛性を持つ除振装置を実現した.各ユニットにおけるゼロパワー制御系には,変位の2乗をフィードバックするという非線形補償を施し,動作範囲が広くなるようにした.この状態で,地動外乱及び直動外乱に対する除振装置の応答を測定し,性能を実験的に評価した.(2)構造と制御の同時最適化についての検討を行った.(1)で実現した除振装置において,つぎのパラメータを変化させて,特性を取得した.(1)負の剛性を実現する制御系を設計する際に指定する閉ループ系の極,(2)正・負の剛性の大きさ,(3)減衰の大きさ,(4)中間質量の大きさ.測定結果に基づいて,構造的なパラメータ((2),(3),(4))と制御系との関係を定量的に評価することによって,構造と制御の同時最適化についての知見を得た.(3)荷重支持機構を備えた除振装置における最適化について検討を行った.荷重支持機構を導入した除振装置では,(2)で扱った構造パラメータに加えて荷重支持機構の剛性及び減衰も設計パラメータとなるので,これらのパラメータについても最適化を検討した.パラレルメカニズムを利用したユニット型除振装置において,構造と制御の同時最適化について検討した.(1)荷重支持機構を備えた除振ユニットを利用した3自由度除振装置の構築6自由度アクティブ除振装置を実現する前段階として,荷重支持機構を備えた除振ユニットを3台用いて3自由度アクティブ除振装置を実現した.(2)3自由度除振装置のモデル化と制御系設計まず,(1)で構築した3自由度アクティブ除振装置の基本方程式を導出した.つぎに,導出した基本方程式を基に制御遜を設計した.ユニット式除振装置では,通常ユニット毎に独立した制御系(独立型制御)を構成する.一方,これまでに開発された6自由度アクティブ除振装置ではモード制御が用いられていた.ここでは,独立型制御系を適用し,性能を評価した.

(3)構造と制御の同時最適化前年度までに実施した研究で得られた知見を基に,開発したパラレルメカニズムを利用した3自由度除振装置において,構造と制御の同時最適化を試みた.(4)パラレルメカニズムを利用した6自由度除振装置の構築荷重支持機構を備えた除振ユニットをパラレルメカニズムのアクティブリンクとして用いた6自由度アクティブ除振装置を構築した.つぎにこの除振装置の基本方程式を導出し,独立型制御系を実装することによって,6自由度アクティブ除振装置を実現した.(5)研究成果のまとめと発表これまでの研究成果を論文としてまとめ,国内外で開催される国際会議で発表した.
極限定理と大偏差原理に関する研究

本研究の第一の目的は非対称マルコフ過程の大偏差原理のラプラス近似の精密化にあった。これに関してはスイスのBolthausen等と共同して次のような結果を得た。また自己相似過程の極限定理に関しては前島がoperator self similar過程の研究を更にすすめ興味深い例とその極限定理を得た。
オミクス時代の進化動態理論構築

本研究では、数理モデルを用いた種の分岐過程の解明に、ゲノム情報や発現データの網羅的利用が有効であることを示す。26年度は、主に以下の2点に集中して研究を実施した。1)バクテリアゲノムを用いた集団遺伝学的解析のための理論的枠組み開発バクテリアのゲノムデータは近年蓄積されつつあるが、菌数の増減や空間的な分断といった集団構造の適切な解析には、集団遺伝学的方法論が不可欠である。しかし、DNA断片の取り込みというバクテリア固有の現象が、種内のみならず種間においても観測され、集団遺伝学的解析の障害となっていた。前年度までに開発した、遺伝子水平伝搬を考慮したコアレッセントシミュレータを用いることで、この障害の克服が可能となった。26年度は、その理論的な基礎について解析を進めた。特に、種内で組換えが高頻度で見られる場合は、系統関係のみに着目して種間組換え率を推定すると、大きく誤差が生じることを明らかにした。さらに、既存の方法論が通用する条件に関する解析、種間組換え率の大きさを推定するために有用な統計量の開発、集団構造がパラメタ推定値や自然選択推定にどの程度影響するのかなどを調べた。2)バクテリアの組換えに着目した進化実験シーケンスコスト減少に伴い、経代培養によってバクテリアやイーストの進化過程を詳細に調べることが可能となった。既存の研究の多くは、突然変異が集団中にどのように広がるのか、広がるような変異はどの遺伝子グループで起きやすいのか、変異の種類はどのようなものか、有利な突然変異が生じた系統間の競争がどのように起きるか、などに着目して実験系がデザインされている。バクテリアで観測される種間の組換えに着目して実験系をデザインし、経代培養を続けた後、進化過程を次世代シーケンサによって観測した。26年度が最終年度であるため、記入しない。私は、進化動態の数理モデルとオミクスデータの利用を両輪とした進化理論の構築を目指している。本研究では、数理モデルを用いた種の分岐過程の解明に、ゲノム解析およびトランスクリプトーム解析が有効であることを示す。2012年度は、1:発現制御機構の複雑性進化、2:利己的なセントロメアを介した種分化過程、について集中的に取り組んだ。1,発現制御機構の複雑性進化発現制御パターンの複雑化は、そのシステムの進化にどのような影響をもたらすか調べるために、制御機構の進化を理論モデルとして構築し、その解析結果をArabidopsisのゲノムデータを用いて検証した。マイクロRNA(以下、miRNA)を制御因子として選択し、進化の方向性として、miRNA遺伝子のコピー数とそれらが制御対象とする遺伝子機能の数に着目した。解析の結果、miRNA遺伝子のコピー数増大が制御可能な機能数を減少させるとするモデルが、Arabidopsisのデータを良く説明した。これは、miRNAの遺伝子重複を通じて複雑化された発現制御機構は、少数機能の制御に特化する傾向があることを示唆する。本研究は、miRNA遺伝子と発現制御機構との共進化を、ゲノムレベルで理論構築した先駆的な研究であり、国際誌に発表された。2,利己的なセントロメアを介した種分化過程セントロメアは、真核生物の細胞分裂時に染色体を娘細胞に均等分配する機能を持った染色体領域であり、高等真核生物において、そのDNAは反復配列から構成されている。雄の減数分裂時に、その反復配列数が異なる染色体間の対合は弱有害性をもたらす。一方、雌の減数分裂時には、反復配列が多い染色体の方がより多くの紡錘糸を引き寄せることで、卵として残りやすい傾向にある。本研究では、そのような利己的なセントロメアが駆動するゲノム間コンフリクトが、生物種の分岐過程に与えた影響を理論的に調べた。その解析結果はまとめられ、現在投稿準備中である。私は、「進化動態の数理モデル」と「オミクスデータの利用」を両輪とした進化理論の構築を目指している。2013年度は、以下の3点について取り組んだ。1 :セントロメアは、真核生物の細胞分裂時に染色体を娘細胞に均等分配する機能を持った反復破裂からなる染色体領域である。本年度は、分子メカニズムを組み込んだ数理モデルを構築し、セントロメア領域における反復配列とその結合サイトとの共進化過程が生殖隔離を引き起こすことを理論的に明らかにした(投稿準備中)。2 :大腸菌やピロリ菌に代表される原核生物(以下、バクテリア)は、生育する環境に応じてゲノム構成を大きく変化させる。そのような環境適応は、真核生物と共通するような通常の突然変異のみならず、種内および種間による遺伝子の移動と取り込みによって駆動されている。多くのバクテリアでゲノムデータが明らかになっているが、そのような特異的な種内変異パターンを有効に利用するための基礎モデルは皆無である。本年度は、特に複数の水平伝搬過程が混在するときの取り扱い、および、異なる種からDNA断片を組み込む過程について、コアレッセント理論として記述した。これらはすべてC言語で記述されたシミュレータとして実装された(投稿準備中)。また、この過程と関連した実験進化についても実施中である。3 :ある機能を特異的に発現する環境を網羅的に調べることは、その生物の研究基盤を提供するのみならず、有用な物質の生産に直接寄与する。一方、そのような関係性が特定されたとしても、その物質生産に必要な資源が目的物質へと配分されない限り、有用とは言いがたい。

本研究では、微細藻類の炭化物を対象として、その貯蓄の進化について理論的に調べ、どのような環境下で発現の網羅的解析を実施すべきかの指針を与えた(国際誌に投稿中)。本研究では、数理モデルを用いた種の分岐過程の解明に、ゲノム情報や発現データの網羅的利用が有効であることを示す。26年度は、主に以下の2点に集中して研究を実施した。1)バクテリアゲノムを用いた集団遺伝学的解析のための理論的枠組み開発バクテリアのゲノムデータは近年蓄積されつつあるが、菌数の増減や空間的な分断といった集団構造の適切な解析には、集団遺伝学的方法論が不可欠である。しかし、DNA断片の取り込みというバクテリア固有の現象が、種内のみならず種間においても観測され、集団遺伝学的解析の障害となっていた。前年度までに開発した、遺伝子水平伝搬を考慮したコアレッセントシミュレータを用いることで、この障害の克服が可能となった。26年度は、その理論的な基礎について解析を進めた。特に、種内で組換えが高頻度で見られる場合は、系統関係のみに着目して種間組換え率を推定すると、大きく誤差が生じることを明らかにした。さらに、既存の方法論が通用する条件に関する解析、種間組換え率の大きさを推定するために有用な統計量の開発、集団構造がパラメタ推定値や自然選択推定にどの程度影響するのかなどを調べた。2)バクテリアの組換えに着目した進化実験シーケンスコスト減少に伴い、経代培養によってバクテリアやイーストの進化過程を詳細に調べることが可能となった。既存の研究の多くは、突然変異が集団中にどのように広がるのか、広がるような変異はどの遺伝子グループで起きやすいのか、変異の種類はどのようなものか、有利な突然変異が生じた系統間の競争がどのように起きるか、などに着目して実験系がデザインされている。バクテリアで観測される種間の組換えに着目して実験系をデザインし、経代培養を続けた後、進化過程を次世代シーケンサによって観測した。26年度が最終年度であるため、記入しない。種分化過程に関する発現データ解析には時間がかかり、まだ投稿には至っていないが、発現制御機構に着目した理論研究については国際誌に発表できた。上記の「9.研究実績の概要」にはスペースの都合上載せていないが、バクテリアのゲノムデータの解析にもかなりの時間を費やし、その種分化過程について新たな方向性を模索しつつある。これらの成果は、2013年度および2014年度に国際誌への発表という形で現れることが期待される。以上より、3年間というスパンで考えれば、1年目としては順調に進展していると評価できる。上記の研究1について、海外の研究者との議論を通じた大幅な方針転換があったため、投稿が遅れている。研究2についても、理論構築およびシミュレータ実装に時間がかかり、投稿が遅れている。2013年度は、利己的遺伝因子が駆動する種分化過程の研究について投稿する。同時に、セントロメア領域におけるDNA配列の種間比較を進める。2013年度の夏には、セントロメアが駆動する種分化を実験的に調べている研究者が来日するため、そのときに詳細な打ち合わせを実施し、将来における共同研究として発展させたい。
新規な分子間相互作用を利用した液晶構造形成と機能発現

昨年度、4年間の研究期間を終え、本年度はそのまとめを行った。春に総括班会議を開き、研究成果の報告を行い、研究期間終了後の共同研究計画についての議論を行った。現在も、以下の共同研究を継続中である。(1)ヘリカルポリアセチレン形成のその場観察と形成メカニズム(竹添グループと赤木グループ)(2)各種液晶相のX線微細構造解析(竹添グループと飯田グループ)(3)各種液晶相の精密熱測定(竹添グループと江間グループ)(4)ディスコチック液晶の移動度測定(竹添グループと太田グループ)総括班会議では報告書のまとめ方に対する議論も行い、製本は少なめにし、CD版を基本に考えることにした。すでに作製を終わり各グループリーダー宛送付済みである。研究についても継続してアクティブに行ってきている。上記、(1)-(3)に対しては現在、論文作成中である。また、応用面で特筆すべき研究は液晶フォトニックデバイスである。最近、液晶に色素を添加しレーザー発振を起こさせる研究が行われているが、我々はネマチック液晶を高分子コレステリックフィルムではさんだ構造を形成し、2つのフォトニックデバイスを作製した。すなわち、ネマチック層に色素を添加した系で、欠陥準位およびバンド端でレーザー発振を確認した。また、電場印加によるレーザー発振波長制御に成功した。この結果はAdv.Mater.他に報告済みである。さらに同様な構造を用いて光ダイオードを作製した。光の透過率の向き依存性ばかりではなく、透過率の電場制御にも成功した。Nature Materialsに印刷中である。総括班としての実績概要を述べる。(1)総括班会議の開催:10月14日松江市(3)設備備品の納入:総括班として初年度納入予定であった備品設備である分光エリプソメータ(配向膜、液晶自己保持膜等の物性評価に活用)、表面形状測定器(液晶セル用の配向膜評価)、MD計算用ワークステーション(分子軌道計算と分子動力学計算用)は滞りなく納入され、稼働している。総括班として購入した備品については竹添グループ内に設置したが、使用目的からすべてのグループの利用に共するものとし、各班長に周知してある。(4)来年度の総括班会議、公開シンポジウムの準備:今年度の成果報告、ならびに今後の共同研究推進の方策を議論するため、総括班会議、シンポジウムを5月14日、15日に計画している。外部向けのシンポジウムばかりではなく、班員を含む総括班会議を行い、実質的な議論を十分行いたいと思っている。総括班として、総括班会議、シンポジウムの企画、実施を行った(下記参照)。また、総括班会議での議論をもとに共同研究を実施した(下記参照)。また、ホームページを開設し、研究概要、会議報告などを行った。●総括班会議、シンポジウムの開催(これまでの実績)2001年5月14日第一回公開シンポジウム2001年5月15日総括班会議2001年9月28日総括班会議2002年3月18日第二回公開シンポジウム(予定)2002年3月18日総括班会議(予定)●共同研究竹添グループと飯田グループ(1)X線マイクロビームを用いたバナナ型液晶セルの局所構造解析(2)分子のキラル認識により形成された3次元キュービック相のx線構造解析、空間群の決定。竹添グループと江間グループ(1)ジキラル化合物における熱測定。等方相とスメクチックC^*相の間でブルー相の存在を確認。等方相とこのブルー相の間の広い温度にわたる熱異常の発見。竹添グループと赤木グループ(1)ヘリカルポリアセチレンを用いた分子ソレノイド効果の測定(継続中)総括班として、総括班会議を開催した(下記参照)。また、ホームページを開設し、研究概要・会議報告などを行った。●総括班会議2002年10月9日総括班会議●共同研究竹添グループと飯田グループ(1)X線マイクロビームを用いたバナナ型液晶セルの局所構造解析:数ミクロンの空間に絞ったX線構造解析を行った。シリンドリカルドメインにおいて、空間的に層構造が変化している様子が観測できた。また、電場印加により層構造が変化することが観察された。(2)分子のキラル認識により形成された3次元キュービック相のx線構造解析、空間群の決定。初めてのキラルキュービック相を発見した。また、等方相直下のブルー相は層構造を持ち、かつて数例しか観測のないスメクチックブルー相であることを明らかにした。上記(2)との関連を議論した。この意味で、ジキラル化合物の研究は本特定Bの3つのグループに渡る共同研究である。総括班としてこのような場を提供できた。竹添グループと赤木グループ(1)ヘリカルポリアセチレンを用いた分子ソレノイド効果の測定とヘリックス形成過程の観察:重合系に反射光学顕微鏡を組み込み、真空容器中でヘリカルポリアセチレンが形成して行く過程を観察した。

また、形成されたヘリカルポリアセチレンを取り出し、巨視的、微視的方法によって電場印加による磁場発生の観測を試みた。現在のところ成功しておらず、実験は継続中である。5つのグループで連携をとりながら、研究を進めた。ここのグループ単独の研究成果ばかりではなく、グループ間での共同研究も積極的に行われた。まだ、具体的な成果に結びついていない研究もあるが、すべてのグループが他のグループとの共同研究を行った。そのうちのいくつかを例示する。(1)竹添グループと飯田グループ:竹添グループで取り組んでいるいくつかの液晶系、特に屈曲形液晶の系で、軌道放射光を用いたx線回折測定を行った。特に、測定領域を数ミクロンに絞った測定、動的x線回折で多くの成果を得た。(2)竹添グループと江間グループ:竹添グループで取り組んでいるいくつかの液晶系、特にジキラル化合物の系で、精密熱測定を行った。竹添研での光学測定と熱測定のデータを合わせてこの液晶の物理化学を議論した。12月に4年間の総括をかねた、報告会を行った。アメリカとドイツから2名の液晶研究者を招待し、招待講演をお願いした。また、グループ代表がそれぞれのグループの研究成果を発表した。また、十分な議論を行うために、ポスター発表を行った。40件近くのポスター発表が行われた。報告会への参加者は150名であった。昨年度、4年間の研究期間を終え、本年度はそのまとめを行った。春に総括班会議を開き、研究成果の報告を行い、研究期間終了後の共同研究計画についての議論を行った。現在も、以下の共同研究を継続中である。(1)ヘリカルポリアセチレン形成のその場観察と形成メカニズム(竹添グループと赤木グループ)(2)各種液晶相のX線微細構造解析(竹添グループと飯田グループ)(3)各種液晶相の精密熱測定(竹添グループと江間グループ)(4)ディスコチック液晶の移動度測定(竹添グループと太田グループ)総括班会議では報告書のまとめ方に対する議論も行い、製本は少なめにし、CD版を基本に考えることにした。すでに作製を終わり各グループリーダー宛送付済みである。研究についても継続してアクティブに行ってきている。上記、(1)-(3)に対しては現在、論文作成中である。また、応用面で特筆すべき研究は液晶フォトニックデバイスである。最近、液晶に色素を添加しレーザー発振を起こさせる研究が行われているが、我々はネマチック液晶を高分子コレステリックフィルムではさんだ構造を形成し、2つのフォトニックデバイスを作製した。すなわち、ネマチック層に色素を添加した系で、欠陥準位およびバンド端でレーザー発振を確認した。また、電場印加によるレーザー発振波長制御に成功した。この結果はAdv.Mater.他に報告済みである。さらに同様な構造を用いて光ダイオードを作製した。光の透過率の向き依存性ばかりではなく、透過率の電場制御にも成功した。Nature Materialsに印刷中である。
熱CVD装置設計のためのグローバルプロセス解析

研究期間が終了する現時点では、(a)枚葉式水平コールドウォール型CVD装置用3次元有限差分解析コードの開発および(b)トリクロロシラン(SiHCl3)-水素(H2)系を原料とするシリコン(Si)CVDに対する反応を組み込んだモデルの作成と成膜速度解析に関する研究はほば終了した.得られた結論を以下に示す.1)2次元数値モデルにより流れ場、温度場および濃度場の関連についてガス流速や基板温度を変化させて熱流動特性を考察した.その結果、枚葉型装置内では比較的高速で流入したガスは気相中広範囲にわたって低温かつ原料の高濃度に保持された領域を形成する.2)トリクロロシラン-水素からのシリコン析出はLangmuir-Hinshelwood型の表面反応機構のために高濃度のガス供給によって流れ方向の成膜速度の低下はおさえられる.3)基板の回転は成膜速度分布の均一化に効果がある.4)原料ガス濃度が高濃度の場合、高グラスホフ数条件の計算が必要となり、これに対応するために3次元解析コードの開発を行った.この解析によって円形基板面上の成膜速度分布は気相内に形成される縦渦列の運動に強く影響されること、すなわち上昇流の発生する箇所では成膜速度は小さく、一方下降流のあるところでは逆に成膜速度は大きくなった.5)低成膜速度を示す領域が基板中心部に形成された場合、基板の回転は成膜速度分布の均一化に寄与しない.したがってこの種の装置ではガス流量、回転速度、ガス濃度の関係を把握することが成膜速度の均一化を達成するために重要である.本研究では数値計算によるCVD装置シミュレーションを主に遂行した.実験データの比較を行い、より正確な現象の再現を行うことが今後の課題である.しかしこれまで定量的な解析の少ない本CVD装置に対して種々の現象を明らかにしたことは極めて意義深いと考えられる.研究期間が終了する現時点では、(a)枚葉式水平コールドウォール型CVD装置用3次元有限差分解析コードの開発および(b)トリクロロシラン(SiHCl3)-水素(H2)系を原料とするシリコン(Si)CVDに対する反応を組み込んだモデルの作成と成膜速度解析に関する研究はほば終了した.得られた結論を以下に示す.1)2次元数値モデルにより流れ場、温度場および濃度場の関連についてガス流速や基板温度を変化させて熱流動特性を考察した.その結果、枚葉型装置内では比較的高速で流入したガスは気相中広範囲にわたって低温かつ原料の高濃度に保持された領域を形成する.2)トリクロロシラン-水素からのシリコン析出はLangmuir-Hinshelwood型の表面反応機構のために高濃度のガス供給によって流れ方向の成膜速度の低下はおさえられる.3)基板の回転は成膜速度分布の均一化に効果がある.4)原料ガス濃度が高濃度の場合、高グラスホフ数条件の計算が必要となり、これに対応するために3次元解析コードの開発を行った.この解析によって円形基板面上の成膜速度分布は気相内に形成される縦渦列の運動に強く影響されること、すなわち上昇流の発生する箇所では成膜速度は小さく、一方下降流のあるところでは逆に成膜速度は大きくなった.5)低成膜速度を示す領域が基板中心部に形成された場合、基板の回転は成膜速度分布の均一化に寄与しない.したがってこの種の装置ではガス流量、回転速度、ガス濃度の関係を把握することが成膜速度の均一化を達成するために重要である.本研究では数値計算によるCVD装置シミュレーションを主に遂行した.実験データの比較を行い、より正確な現象の再現を行うことが今後の課題である.しかしこれまで定量的な解析の少ない本CVD装置に対して種々の現象を明らかにしたことは極めて意義深いと考えられる.本研究では、枚葉式水平コールドウォール熱CVD装置の合理的設計や操作条件最適化のための手法を確立する目的で、装置内移動現象ならびに成膜特性の数値シミュレーションと成膜実験を行う。本年度は、枚葉式シリコンエピタキシャル装置を取り上げ、移動現象の基礎特性、トリクロロシラン-水素系からのシリコンエピタキシャル成長特性ならびに基板回転効果の把握を目的とした解析を行った。はじめに、2次元数値モデルにより流れ場、温度場および濃度場の関連についてガス流速や、基板温度を変化させて熱流動特性を考察した。その結果、枚葉型装置内では比較的高速で流入したガスは気相中広範囲にわたって低温かつ原料の高濃度に保持された領域を形成すること、またトリクロロシラン-水素からのシリコン析出はLangmuir-Hinshelwood型の表面反応機構のために高濃度のガス供給によって流れ方向の成膜速度の低下は抑えられること、また回転は成膜速度の均一化に効果のあることがわかった。高濃度では高グラスホフ数条件の計算が必要となり、次に3次元計算を行った。3次元解析により円形基板面上の成膜速度分布は気相内に形成される縦渦列の運動に強く影響されることが明らかになった。上昇流の発生する箇所では成膜速度は小さく、一方下降流のあるところでは逆に成膜速度は大きくなった。低成膜速度を示す領域が基板中心部に形成された場合、基板の回転は成膜速度の均一化に寄与しない。したがってこの種の装置ではガス流量・回転速度・ガス濃度の関係を把握することが成膜速度の均一化を達成するために重要であることがわかった。本研究では枚葉式水平コールドウォール熱CVD装置の合理的設計や操作条件最適化のための手法を確立することを目的に、装置内の移動現象

ならびに成膜特性の数値シミュレーションおよび検証実験を行うことを目的とする.本年度は、前年度に引き続き枚葉式シリコンエピタキシャル装置を取り上げ、流動状態や熱物質移動特性と操作条件の関係をより詳しく分析するとともに、トリクロロシラン-水素原料系からのシリコンエピタキシャル成長特性ならびに基板回転効果などの把握を目的とした解析を行い、あわせて量産器の改良および基板の大型化への対応を検討し以下の結論を得た.1.トリクロロシラン-水素原料系のように成膜速度が濃度に対して非線形性を示すLangmuir-Hinshelwood型の反応系では、成膜速度の飽和する領域での成膜がもっとも均一性が高く、基板の大型化に対しても有効である.2.成膜室の入口から一様流速でガスを供給するのではなく、中心部には高速でガスを流入させる方が成膜速度の均一化に効果的である.3.基板回転により基板内成膜速度分布は均一化されるが、基板中央付近に低成膜速度領域がある場合、基板の回転によっても均一化に効果がない.これを解決するにはガスの供給法および加熱方法を工夫する必要がある.本研究では時間的な制約もあり数値計算によるシミュレーションのみを遂行した.実験データの比較を行い、より正確な現象の再現を行うことが今後の課題である.しかしこれまで定量的な解析の少ない本CVD装置に対して種々の現象を明らかにしたことは極めて意義深い.
喉頭多機能性発現に関与する脳幹神経ネットワークの解析

喉頭の重要な機能の一つである呼吸運動を生成する神経ネットワークに関し、喉頭運動ニューロンにおける呼吸性活動のシナプス起源を解明するため、喉頭運動ニューロンを駆動する延髄呼吸ニューロンとの機能的結合様式の解析を行った。無麻酔非動化除脳ネコを用いて、喉頭運動ニューロンを反回神経の逆行性刺激により同定した後、細胞内記録を行った。また、対側Botzinger領域からrostralVRG領域にかけて存在する呼吸ニューロンの細胞外記録を同時に行った。呼吸ニューロンの発火をトリガーとしてspike-triggered averagingを行い、喉頭運動ニューロンの膜電位変化を解析した。その結果、呼気性(声門閉鎖筋)喉頭運動ニューロンにおいて、漸増性呼気ニューロンおよび漸減性吸気ニューロンからの単シナプス性抑制性入力の存在が認められた。吸気性(声門開大筋)喉頭運動ニューロンにおいて、漸減性呼気ニューロンおよび漸減性吸気ニューロンからの単シナプス性抑制性入力の存在が、また漸増性呼気ニューロンからの単シナプス性興奮性入力の存在が認められた。一方、漸増性呼気ニューロンから吸気性喉頭運動ニューロンへの投射、漸増性吸気ニューロン、一定性吸気ニューロン、漸減性呼気ニューロンから呼気性喉頭ニューロンへの投射は認められなかった。これらの結果より、種々の呼気性・吸気性呼吸ニューロンからの興奮性・抑制性シナプス入力が、呼気性および吸気性喉頭運動ニューロンの呼吸性活動パターン形成に寄与していることが明らかになった。喉頭は呼吸、発声、嚥下、咳、くしゃみ等多機能性を有し、これらは気道の防御や摂食行動を適切に行うために不可欠な機能であるが、このような喉頭機能を発現する神経機構を解明するためには、脳幹におけるニューロンレベルのネットワーク様式を詳細に調べる必要がある。喉頭運動ニューロンとそれを駆動するpremotorニューロンとの機能的結合様式を解明するため、無麻酔非動化除脳ネコを用いて、喉頭運動ニューロンの細胞内記録を行った。喉頭運動ニューロンは反回神経の逆行性刺激により同定した。対側延髄腹側呼吸ニューロンの細胞外記録を同時に行い、spike-triggered averaging法を用いて喉頭運動ニューロン膜電位を解析し、喉頭運動ニューロンにおける呼吸性活動の入力源を解析した。その結果、1)呼気性(声門閉鎖筋)喉頭運動ニューロンにおいて、rostral VRG領域の漸減性吸気ニューロンからの単シナプス性抑制性入力の存在が確かめられ、漸減性吸気ニューロンが呼気性喉頭ニューロンの吸気相における抑制源であることが示唆された。2)吸気性(声門開大筋)喉頭運動ニューロンにおいて、rostral VRG領域の漸減性呼気ニューロンからの単シナプス性抑制性入力の存在が確かめられ、漸減性呼気ニューロンが吸気性喉頭運動ニューロンの呼気相における抑制源であることが示唆された。喉頭運動ニューロンの呼吸性活動パターン形成において、呼吸ニューロンからの抑制性入力が関与することが示された。また、対側Botzinger領域からrostral VRG領域にかけて存在する呼吸ニューロンの細胞外記録を同時に行った。吸気性(声門開大筋)

喉頭運動ニューロンにおいて、漸減性呼気ニューロンおよび漸減性吸気ニューロンからの単シナプス性抑制性入力の存在が、また漸増性呼気ニューロンからの単シナプス性興奮性入力の存在が認められた。一方、漸増性呼気ニューロンから吸気性喉頭運動ニューロンへの投射、漸増性吸気ニューロン、一定性吸気ニューロン、漸減性呼気ニューロンから呼気性喉頭ニューロンへの投射は認められなかった。これらの結果より、種々の呼気性・吸気性呼吸ニューロンからの興奮性・抑制性シナプス入力が、呼気性および吸気性喉頭運動ニューロンの呼吸性活動パターン形成に寄与していることが明らかになった。
表面波共鳴点断熱拡散法による負イオンプラズマ生成とナノファブリケーションへの応用

大規模半導体集積回路(ULSI)プロセスを中心とするデバイスプロセスや新機能物質創製においてプラズマプロセスは重要な技術である。本研究はこれらの材料プロセスにおいて次世代ナノサイズデバイスファブリケーション技術の確立を目的とし、高密度負イオンプラズマの生成法とその応用プロセスについて検討を行ったものである。平成23年度は主として次の2課題について研究を行った:(1)高誘電率放電管におけるVHF帯表面波プラズマの自由拡散による負イオンプラズマ生成、(2)マイクロ波表面波プラズマにおける空間アフターグローの生成とナノサイズシリコントレンチ酸化への応用。(1)の課題では、周波数40MHzと60MHzにおける表面波酸素プラズマをアルミナ放電管で生成し、発光分光法により軸方向分布を調べた結果、アフターグローの生成が確認され、アフターグロー中で負イオン起源の発光ラインOI777nmが測定された。また、アフターグロー発生の軸方向位置の周波数依存性ならびに圧力依存性より表面波の分散特性と合致していることを示し、拡散効果により負イオンプラズマ生成が可能であることを示した。(2)の課題では、マイクロ波酸素プラズマ中において酸素負イオンの空間分布を測定するとともに、幅60-200ナノメートル、アスペクト比1-4のシリコントレンチの酸化特性を詳細に調べた。それらの結果、シリコントレンチの酸化特性では、高周波基板バイアスの高い条件で異方性酸化が可能であり、アスペクト比の高いトレンチにおいても異方性酸化となることを示した。また、これらの異方性酸化特性は従来のプラズマ理論であるChild-Langmuir則によるシース幅では説明できないことから、簡単な粒子シミュレーションを行った結果、実際のシース幅はChild-Langmuir則による値よりかなり薄いことが見出され、この結果は近年のシース理論で解析的に予測されていた負イオンプラズマ特有の薄いシース幅に合致することが判明した。さらにこの粒子シミュレーションによるトレンチ各部への正・負イオンの到達量を膜厚分布と比較した結果、良い一糞が見出された。これらの結果より、酸素負イオンがシリコントレンチ異方性酸化に大きな役割を果たしていることが判明した。このことは、シリコントレンチ酸化膜厚の基板バイアス依存性からも理解され、負イオンによる酸化をさらに裏付ける結果であり、負イオンの空間分布に関する結果と合わせて表面波酸素プラズマ下流域における負イオンのナノファブリケーションへの応用として新しい技術分野開拓の可能性を示唆するものである。これらの研究成果を国際会議にて論文発表行うとともに英文論文誌に公表し、さらには技術特許に申請したことを報告するものである。平成22年度は主として次の2課題について研究を行った:(1)VHF表面波プラズマの周波数変調(パワー変調)による負イオンプラズマの生成とナノサイズシリコントレンエッチングへの応用、(2)マイクロ波表面波プラズマにおける空間アフターグローの生成とナノサイズシリコントレンチ酸化への応用。(1)の課題では、変調周波数である40MHzと60MHzにおけるプラズマ分布とシリコンエッチング速度の軸方向分布を調べた結果、表面波の分散特性と合致していること確認し、周波数変調による負イオンプラズマ生成が可能であることを示した。(2)の課題では、マイクロ波酸素プラズマ中において酸素負イオンの空間分布を測定するとともに、幅60-200ナノメートル、アスペクト比1-6のシリコントレンチの酸化特性を詳細に調べた。それらの結果、酸素負イオンの空間分布はマイクロ波上流部ではその密度は低く、下流域に行くにしたがって増加し、マイクロ波導入窓から18-20cmの位置において最大となることを明らかにした。一方、シリコントレンチの酸化特性では、酸化膜厚は下流域において増加を示し、前記負イオン密度の最大となる同様の位置で最大となることから、酸素負イオンがシリコン酸化に大きな役割を果たしていることが判明した。このことは、シリコントレンチ酸化膜厚の基板バイアス依存性からも分かり、基板バイアスがプラズマ電位の+20Vの条件で最大膜厚となることが分かった。このことは前述した負イオンによる酸化をさらに裏付ける結果であり、負イオンの空間分布に関する結果と合わせて、酸素表面波プラズマ下流域における負イオンプラズマのナノファブリケーションへの応用として新しい技術分野の開拓の可能性を示唆するものである。これらの研究結果を英文論文誌に公表するとともに技術特許に申請したことを報告するものである。

(2)の課題では、マイクロ波酸素プラズマ中において酸素負イオンの空間分布を測定するとともに、幅60-200ナノメートル、アスペクト比1-4のシリコントレンチの酸化特性を詳細に調べた。それらの結果、シリコントレンチの酸化特性では、高周波基板バイアスの高い条件で異方性酸化が可能であり、アスペクト比の高いトレンチにおいても異方性酸化となることを示した。また、これらの異方性酸化特性は従来のプラズマ理論であるChild-Langmuir則によるシース幅では説明できないことから、簡単な粒子シミュレーションを行った結果、実際のシース幅はChild-Langmuir則による値よりかなり薄いことが見出され、この結果は近年のシース理論で解析的に予測されていた負イオンプラズマ特有の薄いシース幅に合致することが判明した。さらにこの粒子シミュレーションによるトレンチ各部への正・負イオンの到達量を膜厚分布と比較した結果、良い一糞が見出された。これらの結果より、酸素負イオンがシリコントレンチ異方性酸化に大きな役割を果たしていることが判明した。このことは、シリコントレンチ酸化膜厚の基板バイアス依存性からも理解され、負イオンによる酸化をさらに裏付ける結果であり、負イオンの空間分布に関する結果と合わせて表面波酸素プラズマ下流域における負イオンのナノファブリケーションへの応用として新しい技術分野開拓の可能性を示唆するものである。これらの研究成果を国際会議にて論文発表行うとともに英文論文誌に公表し、さらには技術特許に申請したことを報告するものである。
生体酵素を模倣した多官能性分子触媒による新規不斉触媒プロセスの創出

カルボン酸誘導体と第三級アミン触媒により形成するα,β-不飽和アシルアンモニウム中間体を利用することで、サルファマイケル付加反応によりカルボン酸誘導体のβ位に硫黄原子をエナンチオ選択的に導入しながら複素環を一挙に構築できる不斉合成反応を開発した。これによりβ-メルカプトラクトンと1,5-ベンゾチアゼピンの触媒的不斉合成を達成した。これらの複素環は医薬品候補として大変有用な物質であり、創薬分野での貢献が期待できる。硫黄原子求核剤による不斉マイケル付加反応はキラル含硫黄化合物を合成するための有用な手法である。しかし、これをα,β-不飽和エステルに対して直接行うことは難しい。つまり、エステルを基質としたとき非共有結合性相互作用のみに依存する不斉触媒では不斉誘導に効果的な活性化が行えない。そこで今回、同様の含硫黄エステル化合物を高エナンチオ選択的に直接合成できる全く新しい触媒プロセスとしてω-ヒドロキシ-α,β-不飽和チオエステルの異性化反応を設計した。検討の結果、アミノチオウレア触媒の作用によりω-ヒドロキシ-α,β-不飽和チオエステルが異性化し、β-メルカプトラクトンが高立体選択的に生成することを見いだした。この反応はアシルアンモニウム中間体を経由し、アミノ基による共有結合を介したマイケル受容体の活性化とチオウレアによるアニオン性求核剤との水素結合形成が協働的に作用して、効果的な不斉誘導を実現している。さらに速度論的解析により、本反応のエナンチオ選択性が活性化エントロピー項に支配されていることも明らかにした。そこで、幅広い溶媒での反応を調べた結果、ある特定の溶媒を用いたときだけ生成する主エナンチオマーの立体が逆転することも明らかにした。この時のエナンチオ選択性は活性化エンタルピー項に支配されており、エナンチオ選択性の逆転は活性化ギブズエネルギー差を小さくする主な因子がエントロピー項からエンタルピー項に変化したことによるものと結論付ている。また本反応では、チオールを共存させておくと、基質から脱離したチオラートアニオンとプロトン交換して、共存させていたチオールが付加した生成物のみが選択的に得られることも見いだしている。これを利用すれば、β位に付加する求核剤の種類をさらに大幅に拡張できる可能性がある。ここまでに得た研究成果に関しては既に学会での発表および論文による公表を行っている。本年度は、前年度までに蓄積した知見を活かして、α,β-不飽和アシルアンモニウム種と2-アミノチオフェノールとの形式的環化付加反応による1,5-ベンゾチアゼピンの不斉合成に取り組んだ。1,5-ベンゾチアゼピンは医薬品骨格の代表格であり、中でも今や世界100カ国以上で利用されているジルチアゼムは特に有名で、日本発で世界的に有名になった最初のくすりとも言われているが、その発見にはランダムスクリーニングの導入が大きく寄与している。すなわち、多様な1,5-ベンゾチアゼピンの迅速不斉構築法は、医薬品探索を行ううえで重要な技術になる。そこで、一挙に環構築ができる環化付加反応が魅力的である。検討の結果、α,β-不飽和カルボン酸誘導体に有機求核性触媒であるキラルイソチオウレア触媒を作用させると、α,β-不飽和アシルアンモニウム種が発生し、形式的な環化付加反応が完全な位置選択性と高いエナンチオ選択性を伴って進行することを見いだした。反応機構解析の結果、エナンチオ選択性はサルファマイケル付加の段階ではなく、アミド形成による環化の段階で主に決定されていることが分かった。すなわち、マイケル付加の選択性が生成物の選択性には直接反映されず、環化の際に不利なコンホメーションを持つ中間体が原系に戻って再度マイケル付加をすることで高い選択性を生み出していることが強く示唆された。このようにサルファマイケル付加の可逆性が選択性を支える本反応では、基質の電子的および立体的な特徴が反応にはほとんど影響せず適用範囲は幅広い。すなわち、本反応は当初の研究目的である迅速ライブラリー構築に適しており、今後、創薬分野において貢献が期待できる。また、上述のような反応機構のため、他の置換形式の誘導体の合成にも展開できる可能性が高く、その礎となる本研究成果の意義は大きい。これまでに得た研究成果に関しては既に学会での発表および論文による公表を行っている。26年度が最終年度であるため、記入しない。有機合成化学26年度が最終年度であるため、記入しない。触媒や基質の構造および反応条件の最適化を行い、求核種の適用範囲を一部明らかにするところまで研究は進んでおり、2013年度に予定していた計画はほとんど遂行することができた。また、計画にはなかったが、温度検討において温度上昇に伴い生成物の鏡像体過剰率が向上するという興味深い現象を見いだしたことをきっかけに、速度論的解析を行った結果、本反応のエナンチオ選択性はエントロピー項に支配されているという事実も明らかにすることができた。

これにより溶媒を変えるだけで、エナンチオ選択性が逆転させられることも実証でき、本手法の合成化学的な有用性および潜在的な可能性を大幅に拡張することができた。このため、研究は当初の計画以上に進展していると考えた。共存させる求核剤を単純なチオールから2-アミノチオフェノールに替えて反応を行うことで、同様の反応機構により代表的な天然物・医薬品骨格の一つである1,5-ベンゾチアゼピンを直接与える反応の開発を目指す。また、硫黄原子求核剤に替えて酸素原子や窒素原子の求核剤も検討する。酸性度や求核力の観点から、酸素原子求核剤にはオキシム、窒素原子求核剤にはアジ化水素が有望と考えている。さらに、触媒プロセスの後半部分にあたる環化段階の促進を狙った設計により新たな触媒を開発し、中・大員環ラクトンの合成も検討する。マイケル付加の段階までは、5員環および6員環の合成と本質的には変化がないため、ここまでに最適化した触媒活性部位を大きく変えてしまうと不斉収率の低下を招く危険性がある。したがって、電子的に活性化するのではなく、活性中心を取り囲むようにデンドリマー状置換基などを導入して適度な大きさの反応場空間を作り、この中で反応点同士を接近させることで環化を促進させる。これは大環状ラクトン合成酵素を模倣した設計になっている。また、中員環合成では副反応としてよく問題になる分子間反応に関しても、触媒のポケット構造により他の分子の接近を抑制できると期待できるため、高希釈条件を用いることなく制御ができるものと考えている。
インフルエンザウイルス粒子の質保証機構とウイルス生存戦略上の意義の解明

インフルエンザウイルスゲノムの小胞媒介性輸送と協調して、ウイルス膜タンパク質が高度に充填された“良質"なウイルス粒子が形成される。本研究では、ウイルス粒子の“質保証"の分子機構及びウイルス生存戦略における意義の解明を目的とする。ウイルス出芽部位形成はアクチンリモデリングを介して制御されていると推測される。そこで、小胞輸送を介して活性化するアクチン制御因子を同定し、構造生物学的・分子生物学的な解析によりウイルス出芽部位形成の制御機構を解明する。また、“低質"な粒子を抗原としてマウスに接種し、抗体の交差反応性や、感染防御効果を検討することにより、“質保証"の免疫逃避における意義を解明する。
PM2.5成分の複合曝露が生体・免疫応答の始動細胞とそのネットワークに及ぼす影響

本研究では、微小粒子状物質(PM2.5)の成分の複合曝露が、生体・免疫応答の始動イベントに関わる細胞である気道上皮細胞、抗原提示細胞等に及ぼす複合的影響を明らかにすることを目的とした。PM2.5成分の作用点は様々で、成分によって、単独で影響を示す場合と、複合曝露によって、相加相乗的な影響を示す場合があった。PM2.5成分は、気道上皮細胞や抗原提示細胞に対して単独あるいは複合的に影響を示し、呼吸器疾患の悪化に関与しうることを見出した。本研究計画では、微小粒子状物質(PM2.5)成分の複合曝露が、生体・免疫応答の始動細胞とそのネットワークに及ぼす影響を検討した。PM2.5成分やその複合曝露による気管支喘息増悪機構を解明し、疾患増悪寄与成分及びその組み合わせを同定することを目的とした。本年度は、PM2.5成分である多環芳香族炭化水素(PAH)と金属を、呼吸器との最初の接点である気道上皮細胞に曝露し、サイトカイン産生、細胞生存能に及ぼす影響等を検討した。PAHとして、9, 10-フェナントレンキノン(9, 10-PQ)あるいは、9, 10-PQの基本骨格であるフェナントレン(Phe)を用いた。その結果、Controlと比較すると、金属単独曝露および9, 10-PQ単独曝露、金属と9, 10-PQの複合曝露において、催炎症性反応の増加が認められた。金属単独曝露と比較すると、金属と9, 10-PQの複合曝露は、相加的な催炎症性反応の増悪を示した。一方、金属とPheとの複合曝露では、金属単独影響と同様の催炎症性反応を示した。細胞生存能に対しては、Controlと比較すると、金属単独曝露、9, 10-PQ単独曝露、金属と9, 10-PQの複合曝露において、細胞生存能の増加が認められた。金属単独曝露と比較すると、金属と9, 10-PQの複合曝露は、相加的な細胞生存能の増加を示した。一方、金属とPheとの複合曝露では、金属単独影響と同様の結果を示した。従って、キノン誘導体である9, 10-PQとある種の金属の曝露は、気道上皮細胞に対する催炎症性反応を介して、複合影響を示し、呼吸器疾患の増悪に関与しうることを見出した。本研究は、「PM2.5成分やその複合曝露による気管支喘息増悪機構を解明し、疾患増悪寄与成分及びその組み合わせを同定すること」を目的としている。抗原提示細胞に及ぼす影響については、現在、検討中ではあるものの、研究実施計画に沿って進めている。当該年度までに、PAHと金属成分による相加・相乗的な複合影響の存在を明らかにすることができ、おおむね順調に進展していると、自己点検、評価した。元素状炭素粒子と有機炭化水素化合物、金属等の複合曝露が抗原提示細胞に及ぼす影響を検討した。PM2.5のCoreとして、元素状炭素粒子(カーボンブラック:CB)、有機炭化水素化合物として、9,10-Phenanthrenequinone(9,10-PQ)、金属として、カドミウム(Cd)を用いた。DEC205の発現を調べたところ、CB非存在下では、Controlと比較すると、全ての曝露において、陽性細胞率の増加に有意な差は認められなかった。一方、CB存在下では、Controlと比較すると、Cd単独曝露、Cdと9,10-PQの複合曝露において、陽性細胞率の増加が認められた。Cd単独曝露およびCdと9,10-PQの複合曝露を比較したところ、陽性細胞率に有意な差は認められなかった。また、CB非存在下と存在下の間を比較すると、Cd単独曝露において、CBにより、陽性細胞率の増加を示した。IL-6の産生量を調べたところ、CB非存在下では、Controlと比較すると、Cd単独曝露およびCdと9,10-PQの複合曝露において、IL-6産生量の増加が認められた。Cd単独曝露およびCdと9,10-PQの複合曝露を比較したところ、IL-6産生量に有意な差は認められなかった。一方、CB存在下では、Controlと比較すると、全ての曝露において、IL-6産生量に有意な差は認められなかった。また、CB非存在下と存在下の間を比較すると、有意な差は認められなかった。以上より、Cd単独曝露では、IL-6の上昇を、CdとCBとの複合曝露では、DEC205発現を誘導した。PM2.5成分である金属や粒子は、抗原提示細胞に対して単独あるいは複合的に影響を示し、呼吸器疾患の悪化に関与しうることを見出した。今後も、昨年に引き続き、PM2.5成分やその複合曝露による気管支喘息増悪機構を解明し、疾患増悪寄与成分及びその組み合わせを同定することを予定している。

気道上皮細胞あるいは、抗原提示細胞に影響を及ぼしたPM2.5成分の組み合わせに絞り込み、これら細胞間ネットワークに及ぼす影響を検討する。環境毒性学おおむね順調に進んでいるが、一部の検討において未解析となったサンプルがあったため。未解析となったサンプルの評価を行う。