hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中国ナシの成熟特性と流通・貯蔵特性

そこで,実際に種々の形態での貯蔵試験を穴蔵貯蔵庫で実施し,現在なお調査中である。現時点での判断では4月下旬まで十分貯蔵可能と思われる。(3)中国黒竜江省産チュウゴクナシ:黒竜江省産北方系チュウゴクナシ伏香梨,秋香梨,竜香梨及び晩香梨の4品種について,呼吸活性,エチレン生成及び内容成分含量の変化から樹上成熟特性と追熟特性を比較検討した。その結果,晩香梨の呼吸活性及びエチレン生成が樹上及び収穫後のいずれでも他の品種に比べて特異的に低いことが明らかになり,この品種が貯蔵性に秀れていることが推察された。そこで,実際に穴蔵貯蔵庫で種々の形態での貯蔵試験を実施し,現在なお調査中である。現時点での判断では4月下旬まで十分に貯蔵可能の見通しである。(4)低温耐性:日本産チュウゴクナシ13品種の全果及び果実から誘導したカルスについて,5°C下での低温障害発生状況を調査した。その結果,果肉褐変及び果肉電解質漏出度からみて,4品種では明らかに低温障害の発生が認められたが,その他の品種では障害発生は認められなかった。このような低温感受性の品種間差異の原因を探るため,膜リン脂質脂肪酸組成,トノプラストATPase活性,アブシジン酸含量,プロソン含量等の変化を比較検討したが,この調査の範囲では品種間差異を説明することはできなかった。2.チュウゴクナシ果実のエチレン生成系の遺伝子レベルでの解析チュウゴクナシは品種によって成熟型エチレン生成がみられるものと,みられないものがあることが明らかになった。そこで,エチレン生成系の二つの律速酵素であるACC合成酵素とACC酸化酵素をコードする遺伝子について品種間比較を行った。果実より改良SDS-フェノール法で全RNAを抽出し,これから合成したcDNAをテンプレートとしてPCR増幅を行った。増幅遺伝子断片を大腸菌プラスミドに導入,クローニングを行い,ACC合成酵素遺伝子について6種類,ACC酸化酵素遺伝子については3種類の遺伝子断片を得ることに成功した。これら遺伝子断片の塩基配列及び推定アミノ酸配列を調査した上,既報の他の果実より得られている遺伝子断片との相同性を検討し,得られた遺伝子断片はACC合成酵素遺伝断片及びACC酸化酵素遺伝子断片であることを確認した。現在,ノーザン分析による個々の遺伝子断片の発現特性調査に鋭意取り組み中であるが,成熟ナシ果実から分析に十分量のRNAを抽出することが予想外に困難であったため、研究に若干の遅れが生じている。しかし,RNA抽出法も苦心を重ねて改良法を見い出し,研究進展にも見通しが立つ状況に至っている。3.今後の研究の展開:今回の共同研究で,限定された品種ではあるがチュウゴクナシ果実の成熟特性と流通・貯蔵特性が明らかになり,実際の流通・貯蔵技術改善の指針を得ることができたことは大きい成果であった。今後は,別な研究プロジェクトによって,調査品種の拡大をはかる一方,エチレン生成系遺伝子の発現特性調査を急ぎ,さらにサザン分析によるゲノム内機能特性へと研究を深化させてゆく予定である。1.日本産チュウゴクナシ果実の成熟特性日本産チュウゴクナシ13品種について,エチレン生成の面から基本的成熟特性を比較検討した。さらに,中国側で研究対象としたチュウゴクナシ品種のうち吉林省産2品種及び黒竜江省産4品種を日本に持ち帰り(輸入特別許可農林水産省指令5神植第1288号),供試材料に加えた。
自己受容体と分泌小胞の直接相互作用による開口放出制御

1.H3受容体発現細胞の樹立野生型のヒトヒスタミンH3受容体発現ベクターを培養細胞PC12に恒久的に遺伝子導入し、安定発現細胞を樹立した。同様に、in vitro結合実験で細胞内クロライドチャンネルCLIC4との結合活性が無くなることがわかっている変異を挿入した変異型H3受容体の安定発現細胞を樹立した。これら2種類の発現細胞のH3受容体発現量は、ウェスタンブロットおよびリガンド結合実験により、ほぼ同等であることを確認した。2.機能解析(1)細胞内サイクリックAMP濃度H3受容体はG_<i/o>蛋白質に共役してアデニル酸シクラーゼを抑制し、その結果PKA活性が低下することによりカルシウムチャンネルが抑制されると考えられている。野生型H3受容体発現細胞をフォルスコリンで刺激した時の細胞内cAMP濃度の上昇は、H3受容体アゴニストであるR-α-メチルヒスタミン(RAMH)刺激により抑制された。また、変異型H3受容体発現細胞においても野生型と同程度抑制が見られた。この結果からH3受容体カルボキシ末端とCLIC4との相互作用はアデニル酸シクラーゼ活性には影響しないと考えられる。(2)開口放出抑制能H3受容体発現細胞に脱分極刺激を与え、H3受容体アゴニストRAMHの存在下で開口放出量を測定したところ、野生型H3受容体発現細胞ではH3受容体刺激による開口放出抑制が認められたが、変異型H3受容体発現細胞ではRAMHによる開口放出の抑制が有意に低下していた。以上の結果から、H3受容体カルボキシ末端とCLIC4との相互作用は、H3受容体刺激による開口放出抑制機構に重要な役割を果たしていると考えられる。この相互作用の有無はアデニル酸シクラーゼ活性には影響しないことから、それより下流の開口放出抑制機構に影響を及ぼしている可能性がある。1.野生型及び変異型H3受容体発現ベクターを構築培養細胞に導入するため、H3受容体の全長cDNAをサイトメガロウィルスのプロモータを持つ発現ベクターに挿入し、野生型H3受容体発現ベクターを作製した。また、既にin vitro結合実験から、細胞内クロライドチャネルとの結合に重要なH3受容体側のアミノ酸を同定しているので、この結果をもとにクロライドチャンネルとの結合活性をもたない点変異を挿入したH3受容体発現ベクターも作製した。2.抗H3受容体抗体の作製H3受容体のN末細胞外ドメインの30アミノ酸をGSTに融合させた蛋白質を大腸菌に発現させ精製した。これを抗原としてウサギを免疫し、抗血清を得た。この血清を、抗原として用いたGST融合蛋白質でアフィニティ精製して、抗H3受容体抗体を得た。この抗体が培養細胞に発現させたH3受容体を特異的に認識することを確認した。3.細胞内でのE3受容体とクロライドチャネルの結合の確認in vivoでのH3受容体とクロライドチャネルの結合を確認するため、ラット脳ホモジネートを抗H3受容体抗体を用いて免疫沈降を行い、沈降物の中にクロライドチャネルが存在するかどうかウェスタンブロットで調べた。抗H3受容体抗体による免疫沈降産物中には、抗クロライドチャネル抗体で認識される蛋白質を認めたが、非特異的IgG抗体による免疫沈降産物中には、同様の蛋白質を認めなかった。この結果から、ラット脳において、H3受容体は細胞内クロライドチャネルと複合体を形成していることがわかった。
学習意欲を高める体育の授業構造に関する実証的研究

本研究は,達成目標理論の視点から子どもの学習意欲を高めるために,どのような体育の授業構造を構築していけばよいかを実証的に研究する。そのため,実際の体育授業単元を研究対象に,体育の授業構造を測定するための組織的観察法,及び子どもによる形成的授業評価法を援用して,以下の問題を検討する。1)児童個人の進歩を強調する個人内評価基準による教師の評価フィードバックは,授業の課題志向の雰囲気知覚及び子どもの課題志向性を強め,学習意欲(満足感,愛好度)を高めることができるか。2)特に体育を苦手と知覚している子どもにはそれは有効であるか。平成9年度においては,国内外の関連文献を収集して研究成果を展望すると同時に,研究方法について検討した。体育の授業構造の測定は,ビデオカメラによって,教師の授業中の教師行動及び発話を録画する。またポータブルミニディスクレコーダーを携帯させ授業中の教師の発話を録音する。データは組織的観察法によって解析し,また教師の発話については評価内容・基準を判定する分析カテゴリーを加えた。子どもの学習行動及び学習意欲の測定として,(a)体育授業における目標志向性尺度,(b)能力知覚尺度,(c)体育授業の雰囲気知覚尺度,及び(d)体育授業の教師の評価言葉に対する子どもの反応尺度を作成した。また(e)体育授業の態度評価(診断的評価及び総括的評価),(f)体育授業に対する満足度・愛好度尺度,及び(g)体育授業の形成的評価尺度を使用することにした。平成10年度においては,群馬県内の3小学校の6年生(各1クラス)で1学期に実施される体育授業(各1521授業)を対象に,(a)から(f)は,5月上旬と7月上旬に測定を実施し,(g)については授業毎に授業終了直後に実施した。分析の結果,1)は支持され,2)についてもその有効性が示唆された。本研究は,達成目標理論の視点から子どもの学習意欲を高めるために,どのような体育の授業構造(教師行動や学習環境)を構築していけばよいかを,以下の問題に焦点をあて,小学校体育授業を対象に実証的に研究しようとするものである。1)どのような教師行動(発問,助言,評価フィードバック)が,授業の雰囲気の課題志向知覚及び子どもの課題志向性を強め,学習意欲(満足感,愛好度)を高めることができるかを検討する。2)どのような学習環境(学習課題の与え方,学習カードの設計)が,授業の雰囲気の課題志向知覚及び子どもの課題志向性を強め,学習意欲(満足感,愛好度)を高めることができるかを検討する。3)特に体育を苦手・不得意と知覚している子どもには何が有効であるかを探る。平成9年度においては,国内外の関連文献を収集して研究成果等を展望すると同時に,以下の測定の方法について検討した。a.体育の授業構造を測定する方法教師行動:体育教師にワイヤレスマイク送信機を持たせ,受信機を取り付けたビデオカメラによって,授業中の教師行動及び発話を録画及び録音し,組織的観察法によって解析する方法を用いた。学習環境:個々の子どもの能力に応じた学習課題が設定されているか,学習評価の基準が絶対的評価かあるいは相対的評価によるのか,等を判定する基準を作成することを試みた。ここでは,授業の形成的評価として,子どもに教師からの課題提示,発問,助言,フィードバックを記述・評価させる方法を用いた。b.子どもの学習行動及び学習意欲を測定する方法体育授業の雰囲気尺度:国外の先行研究を参照して26項目からなる雰囲気測定質問紙を作成した。予備調査によって信頼性,妥当性を検討した。また,体育授業における目標志向性尺度,体育授業に対する満足度及び愛好度尺度は,一昨年度に作成したものを改良した。
癌抗原発現に支配されない、癌特異的免疫治療の開発

マウスを用いた基礎実験【目的】低用量抗癌剤投与により破壊される癌細胞に対して樹状細胞を直接腫瘍内局所注入し、薬剤による抗腫瘍効果に加えて免疫を介した特異的抗腫瘍効果を解析すること。【方法】C57BL/6マウスに同系大腸癌細胞MC38細胞を皮下左右両側に投与し腫瘍塊を形成した後に、(1)低濃度抗癌剤(5-FU 10mg/kg, CDDP 0.1mg/kg)を1週間腹腔内投与した後にDCを腫瘍内局所注入した群、(2)抗癌剤のみ投与した群、(3)DCのみ投与した群、(4)未治療群に分け解析を行った。DCは抗癌剤投与前の担癌状態のマウスから作製された。【結果】in vitro解析にて、同濃度の抗癌剤存在下での培養6時間で64%の細胞がアポトーシスを起こすことをAnnexin V/PI染色を用いて明らかにした。in vivoでの解析では、抗癌剤投与により腫瘍塊の一部にアポトーシスが認められた。抗癌剤+DC投与群はそれぞれ抗癌剤、DC単独治療群と比較し有意に腫瘍増殖を抑制し、生存日数の延長も認められた(p<0.01)。腫瘍増殖抑制効果は、DC局所注入した腫瘍のみならず、遠隔部腫瘍に対しても著明に認められた(p<0.01)。抗癌剤+DC投与群から摘出したリンパ節細胞と脾細胞を用いたin vitro解析では、投与した癌細胞に対する強力な殺細胞効果を発揮し(p<0.01)、またそのエフェクター細胞はCD8陽性細胞によって発揮され(p<0.01)CD4陽性細胞はその傾向を示すにとどまった(P=0.08)。その殺細胞効果は、投与した大腸癌細胞MC38に特異的であることも示された。【結論】現在、進行消化器癌患者に対してこの低濃度抗癌剤投与が実際に行われ、血球減少などの副作用を軽減しつつある程度の抗腫瘍効果を発揮している。今回の研究により、低濃度抗癌剤を使用した後にDCを腫瘍内に直接局所投与することにより強力な特異的抗腫瘍効果を発揮することを明らかにした。このことは、多発転移を有する担癌患者に対して相乗的な効果を発揮する免疫化学療法となり得る可能性を示唆するものである。ヒト由来の癌細胞及び末梢血から作製した樹状細胞を用いたin vitroでの解析株化癌細胞を抗癌剤で処理し、ヒト末梢血から作製した樹状細胞を混合培養しキラーT細胞を誘導した。その結果、タキサン系薬剤がキラーT細胞誘導に有用であることが明らかになった。1.マウスを用いた基礎実験マウスに大腸癌を投与し担癌状態とした後に、樹状細胞を作製するために骨髄を採取した。

A:抗癌剤との併用療法を行う場合:担癌マウスに各濃度抗癌剤を投与し、抗癌剤による副作用(主に血球減少、体重減少、肝機能障害)が見られない至適濃度を検索した。至適濃度抗癌剤投与後、樹状細胞を腫瘍内に局注することによる抗腫瘍効果を解析した(腫瘍体積経過観察)。同一個体に複数箇所に腫瘍を移植し、多発転移モデルを作製し、そのうち一カ所のみで樹状細胞を投与した後の遠隔腫瘍部位の変化を解析した。エフェクター細胞を経時的に採取し、投与した癌細胞に対する殺細胞変化を評価した。その結果、CD8陽性T細胞がHLA class I拘束性に抗腫瘍効果を発揮することが明らかになった。CD4陽性T細胞の関与も考慮されたが、統計学的有意な差を認めるには至らなかった。現在、そのエフェクター細胞の機能解析をマイクロアレイを用いて実施している。B:凍結療法と併用する場合:担癌マウスの腫瘍内に凍結用プローブを挿入し、凍結療法を実施する。処置された腫瘍を摘出し、凍結療法による細胞変化(ネクローシス、またはアポトーシス)の程度を評価し至適条件を決定しつつある。同一個体に複数箇所に腫瘍を移植し、多発転移モデルを作製し、そのうち一カ所のみで樹状細胞を投与した後の遠隔腫瘍部位の変化を現在解析している。2.患者由来の癌細胞及び末梢血から作製した樹状細胞を用いたin vitroでの解析癌患者から摘出した癌細胞を抗癌剤で処理し、また患者から採取した末梢血から樹状細胞を作製し、混合培養にてキラーT細胞を誘導し、患者自己癌細胞に対する殺細胞効果を解析する免疫反応を解析するのに有用なマーカーの検索を行う。3.患者への応用への準備学内倫理委員会に本議題を提出し、患者への臨床治験への倫理性を審議中である。マウスを用いた基礎実験【目的】低用量抗癌剤投与により破壊される癌細胞に対して樹状細胞を直接腫瘍内局所注入し、薬剤による抗腫瘍効果に加えて免疫を介した特異的抗腫瘍効果を解析すること。【方法】C57BL/6マウスに同系大腸癌細胞MC38細胞を皮下左右両側に投与し腫瘍塊を形成した後に、(1)低濃度抗癌剤(5-FU 10mg/kg, CDDP 0.1mg/kg)を1週間腹腔内投与した後にDCを腫瘍内局所注入した群、(2)低癌剤のみ投与した群、(3)DCのみ投与した群、(4)未治療群に分け解析を行った。DCは抗癌剤投与前の担癌状態のマウスから作製された。【結果】in vitro解析にて、同濃度の抗癌剤存在下での培養6時間で64%の細胞がアポトーシスを起こすことをAnnexin V/PI染色を用いて明らかにした。in vitroの解析では、抗癌剤投与により腫瘍塊の一部にアポトーシスが認められた。抗癌剤+DC投与群はそれぞれ抗癌剤、DC単独治療群と比較し有意に腫瘍増殖を抑制し、生存日数の延長も認められた(p<0.01)。腫瘍増殖抑制効果は、DC局所注入した腫瘍のみならず、遠隔部腫瘍に対しても著名に認められた(p<0.01)。抗癌剤+DC投与群から摘出したリンパ節細胞と脾細胞を用いたin vitro解析では、投与した癌細胞に対する強力な殺菌胞効果を発揮し(p<0.01)、またそのエフェクター細胞はCD8陽性細胞によって発揮され(p<0.01)CD4陽性細胞はその傾向を示すにとどまった(p=0.08)。その殺細胞効果は、投与した大腸癌細胞MC38に特異的であることも示された。【結果】現在、進行消化器癌患者に対してこの低濃度抗癌剤投与が実際に行われ、血球減少などの副作用を軽減しつつある程度の抗腫瘍効果を発揮している。
日本人における遺伝性高胎児血色素症(HPFH)の人類遺伝学的・分子生物学的研究

遺伝性高胎児血色素症(HPFH)は成人になっても胎児型ヘモグロビン(HbF)を合成し続けるが機能的には異常性を認め難い。ところが、重篤型のβサラセミアとか鎌型赤血球貧血症の様に成人型グロビン鎮のβ鎖の異常による症状は胎児型グロビン鎖のγ鎖の存在により大きく軽減されることがわかっている為、これらの患者に対しては異常なβ鎖のかわりにγ鎖を合成する遺伝子治療が要求されている。また、哺乳類の細胞分化における遺伝子の転換気候という重要な研究課題にとっても、HPFHの異常性は貴重な研究モデルと考えられる。HPFHは機能的にほぼ正常なので一般健康集団にも存在するものと考え、その頻度、種類、遺伝様式および分子レベルでの機構を調べるのが本研究課題である。愛知県の集団では約0.12%にHbF高値(1.8-11%)を認めた。このうち約30%の者は低いHbA_2値(0-1.3%)を示しδサラセミア因子保因者の存在か考えられ、HPFHとδサラセミアの分子レベルでの関連性が今後の一つの研究課題となった。βグロビン遺伝子群のハプロタイプによると7-11%のHbF値を示す者はIII、IVあるいはIXの何れかの染色体をもち、δグロビン遺伝子より上流のサブハプロタイプは全て〔-++-++〕のホモ接合型であった。また、Gγグロビン遺伝子のcap部位上流158bp(XmnI)部位は〔+/+〕で示され、Gγ値は60-85%と高値であった。これに対して日本人に圧倒的に多いサブハプロタイプ〔+-----〕のホモ接合体ではHbF値もGγ値も高値を示すことがなく、Gγグロビン鎖合成の調節はハプロタイプに関連していることがわかった。また家系調査の可能であった一例では発端者のみに約3%のHbF高値とDNA上の変異が認められた。現在、γグロビン遺伝子上流のプロモーター部位、メチル化部位、DNaseI感受性部位などでのDNA上の変異を検索するとともに、HbF高値の遺伝性について家系調査を続けている。
超音速ガスジェットレーザー分光法を用いた新しい電磁モーメント測定手法の確立

理化学研究所仁科加速器研究センターにある超伝導RIビーム分離生成装置BigRIPS第2焦点面スリット部分で除去されるRIビームを収集して低速RIビームを生成する世界に前例のない装置(パラサイトレーザーイオン源:PALIS)を考案し完成させた。この装置は共鳴イオン化によって低速RIビームを生成することと超音速ガスジェットレーザー分光法を用いた電磁モーメント測定実験を行う両面を備える。これまで当PALIS装置を用いた実験がBigRIPSメイン実験と干渉なく共存できることを証明した。これによりBigRIPSが生成する世界最高強度のRIビームを使って広範囲な電磁モーメント測定に着手する体制を確立した。平成25年度は理化学研究所仁科加速器研究センターにおける低速RIビーム実験施設(SLOWRI)建設と相互並行して本研究テーマであるガスジェットレーザー分光実験の準備をさらに高度な実験環境に整えて進めることができた。具体的には1.新しいイオン化分光用レーザー(高繰り返し、高出力レーザー)を導入整備した。これに関わる制御プログラム、安全面を最重視したインターロックシステムを構築した。2.レーザー実験室から放射線管理区域へレーザービームを輸送するための光路系整備、その予備実験の開始。3.ガスジェットレーザー分光を実行するための基幹装置であるガスセルおよび差動排気系、デグレーダー装置の完成。4.アルゴンガスサーキュレーションシステムの完成。を達成した。SLOWRIが完成したことにより当研究テーマの実験は、当研究のために申請して得られたビームタイムに限らず加速器運転時間で他の実験ユーザーが使用する主ビームから質量数およそ±5逸れた未使用RIビーム(極希少RIが依然多くある)に対してもレーザー共鳴イオン化分光実験を適用できるようになる。今後コミッショニングを通してオンライン実験へ進める。平成26年度は理化学研究所仁科加速器研究センターに建設した低速RIビーム実験施設(SLOWRI)において配備された新しい超音速ガスジェットレーザー分光装置および高出力・高繰り返しレーザーを利用してオフライン実験を進めた。具体的には1.差動排気能力試験:ガスセルの圧力を大気圧に保った状態でも後段のビーム輸送系の真空度はビーム輸送に対して損失ないレベルまで達成した。2.ガス循環装置の動作確認:差動排気領域で収集されたガスを再利用してガスセルへ送り込む装置を完成させた。ガス回収率は約98%まで達した。これにより2週間に一度ガスボンベ(150気圧47L)を交換するだけで実験を継続できるようになる。3.イオン化実験:新しいレーザーを整備して安定銅原子の真空中およびガスセル中のイオン化を確立した。このほか名古屋大学と共同で開発している狭帯域チタンサファイアレーザーの整備も進んでおり高精度なガスジェットレーザー分光実験の準備を進めている。理化学研究所仁科加速器センターに建設した低速RIビーム実験施設(SLOWRI)に当該テーマである超音速ガスジェットレーザー分光手法を組み込んだパラサイト型レーザーイオン源(PALIS)を完成させた。本装置は、RIビーム生成分離装置(BigRIPS)のビーム分離過程において除去されるRIビーム(希少な不安定原子核を多数含む)を収集し、主実験と並行して低速RIビームを生成し、精密測定実験を可能にするものである。これまで本機構に付随する様々な装置、具体的には共鳴イオン化用レーザー、ガスサーキュレーションシステム、長距離レーザービーム輸送のための光学系および関連するすべての機能を遠隔操作できるネットワークシステムを完成させ実際にオンライン実験が実行できる状態まで到達した。BigRIPSから供給されるRIビームを利用してオンラインコミッショニング実験を行った。その結果主実験に干渉なく低速RIビーム実験可能であることを確認した。高速で打ち込まれたRIビーム(不安定銅同位体)を減速停止させ、ガスセルからの引き出しを確認した。今回はイオンビームと中性原子ビームを分離する前の段階で調査したためレーザーによるイオン化を確認できる内容ではなかったが、今後、質量分離を行いレーザー分光実験が実行可能な状態で実験する。ガスジェットレーザー分光実験に使用予定である狭帯域チタンサファイアレーザーをJSPS海外特別研究員の協力により開発を進め、真空中における共鳴イオン化分光において安定ジルコニウム同位体の同位体シフトによる同位体分離を確認した。これにより数十MHzレベルの線幅のレーザーを用いてガスジェットレーザー分光を試すことができるようになった。装置に付随するガス純化装置の性能評価を行った結果、ガス中に含まれる水分の濃度を1ppb以下まで抑制できることを示した。本研究はガスジェットレーザー分光手法を確立してRIビーム生成分離装置(BigRIPS)から供給されるRIの核磁気モーメント測定を目指している。仁科加速器センターに建設した低速RIビーム実験施設(SLOWRI)の基幹装置であるパラサイトレーザーイオン源(PALIS)に本手法を組み込んで開発を進めているためPALIS装置を確実に機能させることが先決となりその分の開発時間により遅れが生じている。これまでの開発を持ってPALIS装置を完成させ実際にオンライン実験できる状態まで達成できたので今後超音速ガスジェットレーザー分光を精力的にはじめいく計画である。本研究はガスジェット内レーザー共鳴イオン化法をBigRIPSで得られる広範囲なRIビームに適用して超微細構造の観測およびアイソトープシフトの測定により不安定原子核の電磁モーメントおよび核荷電半径の導出を目的としている。実験ユーザーのBigRIPSビーム利用時間は制限されるが本研究期間を通して開発した装置はBigRIPSビーム分離過程において捨てられるRIを利用してメイン実験と並行して当研究手法を使った実験を実行できる(パラサイト)機能を備え持つ。

さらに本装置は低速RIビームとして生成できるので後段の精密核分光実験にも適用できる。これによりBigRIPS稼働中は当手法を使った実験または低速RIビーム核分光実験をいつでも実行できる体制に整えつつある。本年度の成果は、装置を軌道に乗せるための開発を含め以下の通りである。1)当実験は2色のレーザービームをレーザー光源から70m飛行させ最終的に1-2mmΦのイオン化領域へ重複した状態で照射しなくてはならない。今回すべて遠隔操作のもと約50%の効率でレーザービームを飛行させイオン化実験実行可能な光学輸送システムを完成させた。当結果の概要は技術論文の形で完成し現在査読中にある。2)BigRIPSビームを利用したマシンスタディをパラサイト実験にて実行した。BigRIPSから供給されるルテニウム高速RIビームをガスセルへ導入しレーザー共鳴イオン化したイオンビームを観測した。当実験はコンファメーション時間を不足したため改めて装置性能評価の実験を計画している。3)分光精度とイオン化効率の両面をみたす最適条件を構築するための系統的調査をオフライン実験を通して進めることができ解析中である。次回のBigRIPSビームタイムで装置の性能評価と分光実験の実演をRIビームを使用して行い正式にレーザー分光実験の計画をPACへ申請する予定である。理化学研究所仁科加速器研究センターにある超伝導RIビーム分離生成装置BigRIPS第2焦点面スリット部分で除去されるRIビームを収集して低速RIビームを生成する世界に前例のない装置(パラサイトレーザーイオン源:PALIS)を考案し完成させた。この装置は共鳴イオン化によって低速RIビームを生成することと超音速ガスジェットレーザー分光法を用いた電磁モーメント測定実験を行う両面を備える。これまで当PALIS装置を用いた実験がBigRIPSメイン実験と干渉なく共存できることを証明した。これによりBigRIPSが生成する世界最高強度のRIビームを使って広範囲な電磁モーメント測定に着手する体制を確立した。低速RIビーム実験施設(SLOWRI)に配備されたすべて新しい装置の立ち上げ・整備するための期間を有した。当初予定していたシステムよりすべて性能面でアップグレードしたものを利用できるので必要な部分とみている。本研究テーマである超音速ガスジェットレーザー分光手法を組み込んで完成させたパラサイト型レーザーイオン源はRIビーム生成分離装置(BigRIPS)実験時は常にレーザー分光実験可能となる。装置調整を目的としたマシンタイム取得はなかなか困難な状況であるが、当パラサイト手法では日々の調整を常時進めていくことができる。
フォトンSTMの理論の研究

2つのテーマの研究を進展させた.[1]「反射モードの共鳴近接場光学顕微鏡における双極子選択則の破れ」先端を尖らせた光ファイバーのような局在した空間を介して試料に光を当て,かつ応答の光を同じ部分から信号光として取り込む反射モードという測定法においては,従来のほとんど全ての光学測定で常識となっている電気双極子選択則が成り立たないことを予測した.これはその選択則を導く長波長近似が成立しないことによる.簡単なモデルとして共鳴準位を持つ10個の半導体球を等間隔で1列に並べた試料を考え,同様な球をプローブとして反射モード測定を設定し,プローブ球の位置の関数として信号強度を計算した.モニター光の振動数を試料のいろいろな固有エネルギーに合わせて計算したが,電気双極子許容モードも禁止モードも同様な強度を与え,予測の正しいことが確かめられた.[2]「基盤の効果の光グリーン関数への繰り込み」試料をのせる基盤は通常一定の局所的誘電率を持つ誘電媒質と考えられるが、これまでの我々の非局所理論の枠組みでは,それを無視するか有限個の自由度でのみ扱ってきた.この点を改善するために,全系の分極を非局所的な共鳴分極と局所的な下地部分に分け,下地部分の効果を光の伝播を表すグリーン関数に繰り込み,これによる非局所応答理論を再構築した.これによれば下地効果も含めた共鳴応答を少数個の自由度に対する連立方程式で扱える.新たにつけ加えられる効果の主なものは「電磁場モードの変調による輻射補正の変化」と「鏡像双極子による実双極子の共鳴エネルギーのシフト」である.簡単なモデルとして半無限基盤上の半導体球を考え,その輻射シフト・幅の位置依存性,近接場分布が基盤効果により変化する様子,別な球で信号をモニターしたときの像の形を議論した.2つのテーマの研究を進展させた.[1]「反射モードの共鳴近接場光学顕微鏡における双極子選択則の破れ」先端を尖らせた光ファイバーのような局在した空間を介して試料に光を当て,かつ応答の光を同じ部分から信号光として取り込む反射モードという測定法においては,従来のほとんど全ての光学測定で常識となっている電気双極子選択則が成り立たないことを予測した.これはその選択則を導く長波長近似が成立しないことによる.簡単なモデルとして共鳴準位を持つ10個の半導体球を等間隔で1列に並べた試料を考え,同様な球をプローブとして反射モード測定を設定し,プローブ球の位置の関数として信号強度を計算した.モニター光の振動数を試料のいろいろな固有エネルギーに合わせて計算したが,電気双極子許容モードも禁止モードも同様な強度を与え,予測の正しいことが確かめられた.[2]「基盤の効果の光グリーン関数への繰り込み」試料をのせる基盤は通常一定の局所的誘電率を持つ誘電媒質と考えられるが、これまでの我々の非局所理論の枠組みでは,それを無視するか有限個の自由度でのみ扱ってきた.この点を改善するために,全系の分極を非局所的な共鳴分極と局所的な下地部分に分け,下地部分の効果を光の伝播を表すグリーン関数に繰り込み,これによる非局所応答理論を再構築した.これによれば下地効果も含めた共鳴応答を少数個の自由度に対する連立方程式で扱える.新たにつけ加えられる効果の主なものは「電磁場モードの変調による輻射補正の変化」と「鏡像双極子による実双極子の共鳴エネルギーのシフト」である.簡単なモデルとして半無限基盤上の半導体球を考え,その輻射シフト・幅の位置依存性,近接場分布が基盤効果により変化する様子,別な球で信号をモニターしたときの像の形を議論した.
有限体および局所体上の対称空間の表現論

有限体およびp進体上の簡約群の表現論の自然な拡張として,これに付随した対称空間の表現について研究を行った.特にp進群の場合に,対称空間上の表現が(相対)尖点表現や二乗可積分表現になるための判定法を,古典的な群の場合と同じような定式化で与えることに成功した.また部分表現定理の対称空間への拡張も得た.その他有限体の場合にコホモロジー誘導による対称空間の表現の構成も研究した.本研究課題の目的は,有限体やp-進体の上の対称空間の表現論に,通常の簡約群の表現論と同様な枠組みをあたえること,そしてそれを対称空間の調和解析に(数論への応用も見込んで)応用することにある.その内容は,簡約群の尖点的表現の類似である相対尖点的表現の重要性が,部分表現定理などを通じて重要な役割を果たすことがわかってきたことを鑑み,相対尖点的表現を中心にその構造を考察することにある.特に有限体上の簡約群に付随する対称空間について,古典的なハリシュチャンドラ流の表現の分類が成立することを調べる.更には各種の例を精査することにより,リ-群の場合と同じように,相対尖点的表現の存在条件と,分裂極大ト-ラスとの関連を確立させることが大きな目標の一つになる.有限体およびp進体上の簡約群の表現論の自然な拡張として,これに付随した対称空間の表現について研究を行った.特にp進群の場合に,対称空間上の表現が(相対)尖点表現や二乗可積分表現になるための判定法を,古典的な群の場合と同じような定式化で与えることに成功した.また部分表現定理の対称空間への拡張も得た.その他有限体の場合にコホモロジー誘導による対称空間の表現の構成も研究した.研究代表は,前年度までに分担者・高野啓児との共同研究で,対称空間の表現に対して相対尖点性の概念を導入することにより,対称空間の任意の既約表現が,適当なシグマー分裂放物型部分群(のLevi部分群)に付随する対称空間の相対尖点的既約表現からの誘導表現に埋め込める,というp進対称空間の部分表現定理を証明していた.しかしその研究では行列成分の漸近挙動の情報を必要とするため,対称空間の軌道分解に関するある種の仮定の下で証明するという形になっていた.今年度は,以前の証明にDelorme-SecherreおよびBenoist-Ohの最新の結果を取り入れることにより,仮定を外して完全に一般の形で部分表現定理を確立することが出来た.一方研究代表者は,これも分担者・高野啓児の協力の下で,有限体上の対称空間の表現論についても次のような成果を上げつつある:シグマー分裂極大トーラスの正則な指標に対して対称空間の表現が自然に定まるであろうことが坂内-川中-Songにより予想されていた(Macdonald予想の対称空間版)が,この予想がDeligne-Lusztig理論を用いることにより解決できる見込みが立った.ただし最終的な解決にはシグマ-分裂極大トーラス(の指標)の詳しい解析が必要であり,今後の課題として残されている.分担者・松木敏彦は対称空間の軌道の幾何学的研究を進めた.また分担者・西山享は軌道の幾何と表現論との関係を,特に零錐とそれに付随する簡約群の退化主系列表現について詳細に調べた.研究代表者は,分担者・高野啓児との共同研究で,p進体上の対称空間の既約表現(正確には簡約群の対合シグマが定める対称部分群で不変な一次形式を持つ既約表現)がシグマ分裂放物型部分群から相対cuspidal表現を誘導してできる表現に埋め込める,という部分表現定理を証明していた.今年度は,分担者・高野啓児の協力の下で,この問題設定を有限体上の対称空間に対して適用して研究を遂行して,有限Chevalley群の表現論の精密化を目指した.対称空間の部分表現定理は有限体についても同様に成立することがわかった.よって有限体上の対称空間の表現を分類するには相対cuspidal表現の分類が鍵になる.シグマ-分裂極大卜ーラスの正則な指標に対して対称空間の表現が自然に定まるであろうことが坂内-川中-Songにより予想されている(Macdonald予想の対称空間版)が,このトーラスが基礎体上minisotropicであるとき対応する表現が相対cuspidalになることがいくつかの実例で確認でき,これにより坂内-川中-Songの予想の精密化が得られた.この方向で有限対称空間の表現論が構築されていくことが期待されている.分担者・松木敏彦はGindikinによるhorospherical Cauchy変換の考え方による半単純対称空間上の離散系列表現の記述を研究した.分担者・西山享は対称空間の放物型部分群による軌道の余法束のモーメント写像による像について3つの異なる視点から研究した.また、対称空間上の不変微分作用素に由来する多項式係数の微分作用素の等式(Capelli恒等式)について研究した.簡約群の対合シグマに関して対称空間を考える.

われわれはp-進体上の場合に,任意の対称空間の既約表現(つまりディスティンギッシュトな既約表現)に対してシグマ分裂な放物型部分群とそのレビ部分群の相対尖点的既約表現の組で,元の表現が放物型部分群からの誘導に含まれるようなものが取れる,という部分表現定理を,ジャッケによる群の場合の拡張として一般の形で確立・発表した.また,表現が自乗可積分になるかどうかがジャッケ加群のエクスポーネントを見ることでわかるというキャッセルマンの判定法を,対称空間上の表現の場合に自然な形で拡張した.いずれもジャッケ加群(定数項)の理論や対称空間の構造論,特に分解定理を巧みに用いることにより得られるものである.一方有限体上の対称空間の表現に対してもいくつかの知見を得た.まず坂内・川中・ソンによる予想を満たす表現の系列の存在をある種の仮定の下で示すことに成功した.つまり実リー群の場合と同様に,有限体上のシグマ分裂極大トーラスの非特異な一次指標に対して既約ディスティンギッシュト表現が定まり,その次数が通常の群の場合のマクドナルド予想に類似した形で与えられるというものである.さらにはトーラスが有限体上ミニソトロピックであるとき,得られた表現が相対尖点的表現(と呼ぶべきもの)になる.この表現の構成にはルスティック誘導関手を用いる.その意味でここで得られた表現はドリーニュ・ルスティック表現の対称空間上の類似物と見なすことが出来る.本研究は有限体やp進体上の簡約群に付随した対称空間の表現論を組織的に研究しようというものである.簡約群の対合シグマに関して対称空間を考える.われわれはp進体上の場合に,任意の対称空間の既約表現(つまりディスティンギッシュトな既約表現)に対してシグマ分裂な放物型部分群とそのレビ部分群の相対尖点的既約表現の組で,元の表現が放物型部分群からの誘導に含まれるようなものが取れる,という部分表現定理を,ジャッケによる群の場合の拡張として一般の形で確立・発表していたが,今年度は,表現が自乗可積分になるかどうかがジャッケ加群のエクスポーネントを見ることでわかるというキャッセルマンの判定法を,対称空間上の表現の場合に自然な形で拡張した論文の最終原稿を完成させて,これを学術雑誌に発表した.またこの内容について日本数学会で一般講演ならびに特別講演(発表者は共同研究者の高野啓児)による発表を行った.証明はジャッケ加群(定数項)の理論や対称空間の構造論,特に分解定理を巧みに用いることにより得られるものである.この結果によりp進対称空間の調和解析が進展して,次の目標である緩増加表現が視界に入ってきたことになる.一方有限体上の対称空間の表現に対しては,坂内・川中・ソンによる予想を満たす対称空間の既約表現の系列の存在をある種の仮定の下で示すことに成功していたが,それ以外にも,トーラスの指標が定める幾何学的共役類がいくつかの条件を満たすとドリーニュールスティック誘導により対称空間の既約表現の系列が定まる可能性があることがわかり.これらから(少なくとも有限体の場合は)対称空間の表現全体の構造は最初に想定していたものより複雑になることがわかった.
内視鏡からの光による新規消化管感染症治療法の開発

病原性細菌の抗菌薬に対する耐性化と耐性菌の蔓延は、抗菌薬に対する治療効果が低下するため、臨床上非常に重要な問題である。この問題に対応するためには、抗菌薬によらない治療法の開発が必要である。古くから細菌に対する光線力学療法(Photo dynamic therapy)が試みられ、皮膚科領域では臨床応用もなされている。以前我々はLED光源より照射される近紫外光(波長40nm)がHelicobacter pylori(HP)に対して抗菌作用を持つことを見出し、報告している。今回、消化管内視鏡から照射される近紫外光(波長405nm410nm)の殺菌作用について検討する目的で、まず実施計画の第一段階である、Narrow Band Imaging(NBI)・Blue Laser Imaging(BLI)光のHPに対する殺菌効果の検討に着手した。LED光源を用いた既報(Okamoto T et al.Scand J Gastroenterol 48, 1484-6)と同様の方法で、HP菌株にBLI光を照射する実験を行った。既報のLED光源を用いた際と同じ時間BLI光を照射したが、LED光源を用いた場合の抗菌効果と比較し、期待されたほどの抗菌効果が得られなかった。LED光源と比較して、内視鏡から照射される光の強さや分布に問題があるものと考えている。現在照射する距離・時間などの条件や菌株の調整について、再度検討を行っている。当初予想していたほどの抗菌効果が得られなかったため、実施計画の第一段階(Narrow Band Imaging/Blue Laser Imaging光のHPに対する殺菌効果の解析)が達成できていないため。今までの結果については、LED光源と比較して、内視鏡から照射される光の強さや分布に問題があるものと考えている。また、研究に携わる人員および時間も増強して研究計画を推進していく。

現在照射する距離・時間などの条件や菌株の調整について、再度検討を行っている。また、研究に携わる人員および時間も増強して研究計画を推進していく。本年度、実験計画の第一段である、Narrow Band Imaging(NBI)・Blue Laser Imaging(BLI)光のHPに対する殺菌効果の検討実験において、細菌培養のための培地、シャーレ、血清の購入費を計上していたが、実験が思うように進まなかったため、予定より低額に抑えられ、未使用額が生じた。そのため、実験を次年度に繰り越して計画を進めるため、この未使用額は平成30年度の培養器具、血清の購入額と併せて使用する。また、旅費についても実験計画が思うように進まず学会への参加を見送ったため、未使用額が生じたが、これについても平成30年度の旅費・学会参加費と併せて使用する。平成30年度、実験計画の第一段である、Narrow Band Imaging(NBI)・Blue Laser Imaging(BLI)光のHPに対する殺菌効果の検討実験において、細菌培養のための培地、シャーレ、血清の購入費を計上していたが、実験が思うように進まなかったため、予定より低額に抑えられ、未使用額が生じた。そのため、実験を次年度に繰り越して計画を進めるため、この未使用額は令和元年度の培養器具、血清の購入額と併せて使用する。また、旅費についても実験計画が思うように進まず学会への参加を見送ったため、未使用額が生じたが、これについても令和元年度の旅費・学会参加費と併せて使用する。
森林生態系における溶存有機態炭素動態の決定要因の解明

森林流域における溶存有機態炭素(DOC)動態を制御する環境要因とその制御メカニズムを明らかにするために、まず森林流域の水文過程を経る中でのDOC濃度形成のメカニズムを検討した。その結果、表層土壌層ではAl、Feとの有機錯体形成による土壌固相への保持が、下層土壌層では微生物分解が、それぞれDOC濃度減少に寄与している可能性が示された。その上で、降水量の年々変動・土地利用履歴の違いとDOC濃度の時空間変動の相違点から、DOC濃度変動の制御要因の解明を試みた。その結果、A_0層における有機物の酸化分解の進行が、A_0層だけではなく鉱質土壌の表層のDOC濃度にまで影響を及ぼす可能性が示唆された。また鉱質土壌の表層では、土壌が溶液の無機化学性を制御することによりDOC濃度を制御する可能性が示唆された。一方、鉱質土壌の下層では、降水量の変動による水の滞留時間の変動が、微生物分解によるDOC消費量を制御することでDOC濃度を制御する可能性が示された。そして、渓流水DOC濃度は、異なる流下経路を経て形成されたDOCの混合によって説明された。以上の結果を元に、水文過程・生物地球化学過程によるDOC濃度制御メカニズムの概念モデルを提示した。近年,DOCが森林生態系の物質循環に果たす役割の重要性が指摘され,さらに,DOCが森林生態系の物質循環の状態を表す指標としての役割を持つ可能性が指摘されている.本研究の結果は,森林生態系の分解系の状態が渓流水DOC濃度に反映される可能性を示していると同時に,森林生態系の物質循環の状態と渓流水DOC濃度の関係を解明する為には,水文過程がDOC動態に及ぼす影響の理解も含めたDOC濃度形成過程の包括的な理解が必要であることも示していると考えられる.森林生態系における溶存有機態炭素(DOC)動態を明らかにすることは,栄養物質循環の解明や,土壌生成のメカニズムの解明のために重要である.さらに,森林生態系から流出する溶存物質が流入する陸水生態系にとっても,エネルギー源として,また,陸水の光環境を制御する物質として重視されている.加えて近年,地球温暖化や土地利用形態の変化といった環境変動に対し森林生態系がどのような応答を示すのか,また,森林生態系が人為起源のCO_2の吸収源であるのか否か,についての関心が高まるなかで,DOCが炭素循環に果たす役割の重要性が,認知されつつある.しかしながら、森林生態系内部におけるDOC動態は、生物活動や地球化学的反応により溶液から除去される影響や、水文過程の変動によりDOCの移動形態が変動する影響を受ける為、何が決定要因であるかは不明であった.そこで本研究課題では、原位置における観測結果を元に、降水量・気温・土壌などの環境要因の違いが、DOC動態にどのような影響を及ぼすかを明らかにすることで、森林生態系内部でのDOC動態の決定要因の検討を試みている.本年度は、プロットスケールに着目し、DOC濃度の経時変動や、土壌生成の発達段階の異なる2流域でのDOC濃度変動の違いを観測した.その結果、微生物活動がDOC動態に及ぼす影響は小さく、また、水文過程の変動が、DOC濃度を制御する可能性も小さかった。さらに、土壌生成の発達段階の違いもDOC濃度変動に大きな影響を及ぼさなかった。そこで、土壌溶液の水質に着目した結果、両プロット共にDOC濃度変動が一定になる場所で有機態Alが検出されなくなることから、有機錯体形成による沈殿が、DOC動態に大きな影響を及ぼしていることが分かった.また、DOC除去量は、有機錯体を形成できるDOCが有機物層でどれだけ水に付加されるかが、重要である可能性が示唆された.森林流域における溶存有機態炭素(DOC)動態を制御する環境要因とその制御メカニズムを明らかにするために、まず森林流域の水文過程を経る中でのDOC濃度形成のメカニズムを検討した。近年,DOCが森林生態系の物質循環に果たす役割の重要性が指摘され,さらに,DOCが森林生態系の物質循環の状態を表す指標としての役割を持つ可能性が指摘されている.本研究の結果は,森林生態系の分解系の状態が渓流水DOC濃度に反映される可能性を示していると同時に,森林生態系の物質循環の状態と渓流水DOC濃度の関係を解明する為には,水文過程がDOC動態に及ぼす影響の理解も含めたDOC濃度形成過程の包括的な理解が必要であることも示していると考えられる.
高出力レーザー光の能動波面制御

本研究では、可変形反射鏡を用いて、レーザー光の波面を制御し、大型光学系の透過波面を補正したり、集光位置でのレーザー光の強度分布を任意に制御する方法を開発することを目的として研究を行った。得られた主な成果は以下の通りである。1) 2次元配列Shack-Hartmann法により、λ/20の精度で波面計測を行うことに成功した。2)有効経14cmのピエゾ素子駆動型反射鏡を開発し、基板、駆動素子等に関する最適条件を求め、レーザー光の波面を制御できることを示した。3) X線レーザー研究用に、可変形反射鏡を用いた新しい線集光光学系を提案した。口径40cmの大型可変反射鏡を開発し、X線レーザー実験に導入し、X線レーザー光の強度が著しく強くなることを示した。4)可変形反射鏡を用いてレーザー光の遠視野像を任意の形に成形出来ることを示した。5)新しい位置決定アルゴリズムを提案し、収束時間の短縮、実験との対応を示した。1.本研究の目的は、可変形反射鏡を用いてレーザー光の波面を制御し、集光位置におけるレーザー光の強度分布を自由に制御しようとするものである。この方法は、次のような利点を有する。(1)レーザー光が波面収差を有している場合、これを可変形反射鏡で修正でき、レーザー装置に対する仕様を緩和できる。例えば高繰り返し固体レーザーは熱的収差を生じやすいが、これを容易に補正できる。(2)波面を積極的に変化させることにより、通常の光学素子では実現が困難な強度分布を得ることができる。2.平成7年度においては以下の研究成果を得た。(1)多くの微小レンズ列で構成されるシャック・ハルトマン型波面計測装置を開発し、レーザー光の波面をλ/5以内の精度で測定できることを示した。(2)電歪素子であるPMNをアクチュエータとする9点駆動可変形反射鏡を作成し、その特性を調べた。(3)この反射鏡を用い、波面収差を5λ(λ=633mm)から0.4λに補正することができた。(4)軸対称の非球面凸レンズとシリンドリカルレンズで構成される線集光光学系では、集光線が湾曲し、ターゲット面上で均一な狭い幅の線集光が得られない。可変反射鏡を用いて入射レーザー光の波面を変化させることにより、集光線の湾曲を除去し、細い一様強度分布の線集光を得られることを示した。(5)可変形反射鏡と軸対称線の集光レンズの組み合わせにより、集光位置における強度分布(丸・角等の変化、一様・リング等の分布)を自由に変えられることを示した。(6)大型反射鏡を変形させるには電歪素子は駆動力が不十分なため、精密駆動が可能なマイクロメータを開発し、基本特性を測定した。1.本研究の目的は、可変形ミラーを用いてレーザー光の波面を制御し、大型光学系の透過波面歪を補正したり、集光位置でのレーザー光の強度分布を任意に制御しようとすることにある。応用研究の課題として大型レーザーシステムにおける波面制御技術確立によるシステムコストの低減や熱効果の急速回復、X線レーザー用の線集光波面補正によるレーザー利得の向上、産業加工用レーザー光の集光照射条件の改善などがある。2.平成8年度における研究成果は以下のようである。(1)機械的アクチュエーターを用いて、口径400mmの可変形ミラーの製作に成功した。波面補正精度はレーザー波長の10分の1であった。(2)上記大型可変形ミラーと昨年度に実証した線集光時の波面歪補正技術を当センターの激光XII号装置に適用し、X線レーザー実験に応用した。(3)集光線幅は、従来の最小約100μmで不均質なものから、新たに均質で30μmの細線集光に成功した。(4)その結果ゲルマニュウムを素材としたX線レーザー実験において、レーザー利得を5倍以上改善し、レーザー出力を1桁以上向上できた。(5)可変形ミラーによる波面制御で、任意な集光パターンを用意に得るための位相板の設計手法を新規に開発した。キノフォルム設計手法に空間周波数制限を加え、波面位相回復計算のアルゴリズムを確立した。(6)上記手法により位相飛びのない波面設計が可能となり、可変形ミラーのような制御空間周波数範囲の狭い光学素子でも十分に任意パターン発生を可能とした。

1.本研究の目的は、可変形ミラーを用いてレーザー光の波面を制御し、大型光学系の透過波面を補正したり、集光位置でのレーザー光の強度分布を任意に制御することである。応用研究の課題として、大型レーザーシステムにおける波面制御とシステムコストの低減、ショットレートの向上、X線レーザー用線集光光学系波面補正によるX線レーザー利得向上、産業用レーザー光の集光照射改善などが挙げられる。2.本研究で得られた主な成果は以下の通りである。1)2次元配置マイクロレンズを用いたShack-Hartmann法により、λ/20の精度で波面計測を行った。2)有効径140mmのビエゾ素子駆動可変形反射鏡を開発し、基板、駆動素子等に関する最適条件を求めた。3)X線レーザー研究用に、可変形反射鏡を用いた新しい線集光光学系を提案した。口径40cmの大型可変形反射鏡を開発し、X線レーザー実験に導入し、X線レーザー光の強度増大を実証した。4)可変形反射鏡を用いてレーザー光の遠視野像を任意の形に成形出来ることを示した。新しい位相決定アルゴリズムを提案し、収束時間の速さ、実験との対応を示した。
尿路感染症における生体防御機構と化学療法の協力に関する研究

1.尿中好中球殺菌能の検討:尿路感染症の際に尿中に遊出する白血球は好中球であり、その殺菌能は低張尿中で最大となることから、尿路感染症の際には適度な利尿を行うことが尿中の好中球殺菌能を高めるためにも治療上有利であることが確認された。2.白血球殺菌能に及ぼす抗菌剤の影響:ニュ-キノロン剤およびペネム剤の白血球(好中球および単球)殺菌能に及ぼす影響を検討した。ニュ-キノロン剤では10μg/ml、ペネム剤では100μg/mlで白血球殺菌能は著明に増強された。また、ニュ-キノロン剤は100μg/mlの濃度では逆に白血球の殺菌能を抑制した。この傾向は低張尿中においても同様であり、尿路感染症の治療の際には白血球の殺菌能を増強させるような抗菌剤の使用が望ましいことが判明した。3.免疫不全ラットにおける白血球殺菌能と腎盂腎炎の重症化とのかかわりあい:サイクロフォスファマイド(CY)処理による白血球減少ラットに緑膿菌による腎盂腎炎モデルを作製し、白血球殺菌能と腎盂腎炎の重症化との関係を検討した。その結果、白血球殺菌能の低下とともに腎盂腎炎は重症化し、この傾向は、顆粒球コロニ-刺激因子(GーCSF)の前投与によりある程度予防できた。4.免疫不全宿主の尿路感染症治療指針:以上の結果より、免疫不全宿主に発症する腎盂腎炎の重症化の予知には、白血球殺菌能の測定が有用であり、腎盂腎炎の重症化予防にはGーCSFの投与が有効であると考えられた。また免疫不全宿主に成立した腎盂腎炎の治療には、ニュ-キノロン剤あるいはペネム剤などのような白血球殺菌能を増強する抗菌剤の投与が有効であると考えられた。1)尿中における好中球の殺菌力:健常人の末梢血をMonoーPoly Resolving Mediumに重層し300gで30分間室温で遠心し好中球を分離後、これらの生細胞数をカウントした。一方、同一健常人の希釈尿と濃縮尿を採取し濾過滅菌したのち両者を7段階に異なる割合で混合し、7種類の異なる尿を作製した。1×10^6個/mlの好中球を各尿に入れ37°Cで前培養した後Biolumat LBー9501を用いた化学発光法にて殺菌能の指標である活性酸素産生能を測定した。その結果好中球の活性酸素産生能は尿の浸透圧に最も影響を受け、等張尿中で最大となり、低張尿及び高張尿中で強く抑制された。すなわち、尿路感染症の際に、尿中好中球が細菌を殺菌する良い条件は尿浸透圧が等張となるような利尿を加えた方が有利であることが示唆された。(日本泌尿器科学会雑誌に投稿予定)2)抗菌剤の好中球殺菌能に及ぼす影響:尿中の好中球殺菌能に及ぼす抗菌剤の影響を検討するため、まずリン酸緩衝液中の好中球殺菌能に及ぼす抗菌剤の影響について検討した。100μg/mlから100μg/mlの濃度の抗菌剤存在下において好中球殺菌能の増強は認められず、一部の抗菌剤に好中球殺菌能を抑制する傾向があった。現在、尿中に実験条件を移し検討中である。(CHEMOTHERADYに投稿予定)3)免疫不全マウスの実験的