hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
快適な妊娠生活と安産に向けた身体活動教育プログラムの開発に関する研究

就労妊婦は妊娠経過に伴い身体活動量が減少し、非就労妊婦は変化を認めなかった。就労妊婦と非就労妊婦の回帰式を提示した(就労:妊娠期の歩数=9432.55-81.95×妊娠週数,R2=0.626,p<0.001;妊娠期の歩数=1618+136.38×妊娠週数, R2=0.574, p<0.001)。身体活動量と心理的ストレスとの関連は認めなかった。分娩所要時間には体重増加量と妊娠中の身体活動量が影響していることを明らかにした。【目的】本研究の目的は、快適な妊娠生活指針の提示、及び安産に向けた身体活動教育プログラムの開発を目的としている。今年度は、妊婦の身体活動量の実態を客観的な情報として収集し、得られたデータと妊娠経過との関連性を検証することを目的とした。【対象と方法】対象は正常経過である妊娠初期の妊婦10名(815週)である。測定項目は、ライフコーダ4秒版の妊娠期間中の継続的な装着による身体活動量(歩数、運動強度)、生化学的指標として血糖値、HbA1c、総コレステロール、中性脂肪、HDL、LDL、血清コルチゾール、心理的ストレス指標としてPOMS(緊張・抑鬱・怒り・疲労・混乱・活気)、GHQとした。【結果】平均装着期間は18.8日、平均BMIは20.4±0.4、平均歩数は8563.7±3138.4歩、運動強度は、微弱運動が748.8±32.8分と最も多く、歩行運動54.4±6.4分、速歩運動26.8±4.8分、強い運動5.2±2.4分であった。血糖値の平均は70.5±7.1 mg/dl、HbA1C4.8±0.1、総コレステロール197.8±8.2mg/dl、中性脂肪100.8±23.3 mg/dl、HDL90.4±15.5mg/dl、LDL86.0±14.2 mg/dl、コルチゾール13.7±3.3ug/mlであった。歩数と中性脂肪・HDLに有意な相関を認めた(rs=-0.80, 0.65, p<0.05)。運動強度と血清脂質、およびPOMS・GHQと歩数・運動強度との有意な相関は認めなかった。【考察】初期妊婦の歩数は全国の女性の平均(5945歩)よりも多めであった。運動強度では「微弱運動」が最も多く、妊婦はゆっくりした活動を行っていることがデータより明らかになった。また、歩数と血清脂質との関連を認め、歩行が妊婦の生理的健康に影響する可能性を示唆した。妊娠期間の継続的な身体活動量の実証的データを収集するための測定項目や実施スケジュールなどに関して、研究の進行状況に大きな問題は生じていない。平成23年度では研究対象者数が予定数を下回っていたため、対象者の確保のために、平成24年度中に新たに2施設を追加して、合計3施設でデータ収集を実施し、ほぼ予定数に到達している。妊娠期間の継続的な身体活動量の実態を客観的な情報として収集するための測定項目や実施スケジュールなどに関して、研究の進行状況に大きな問題は生じていない。しかし、妊娠期間中の継続的なライフコーダの装着に対して「面倒」などの理由から、研究対象者の同意を得るまでに時間を要しており、研究対象者数がまだ予定数に達していない状況にある。妊娠期の身体活動量の実証的データに関して精度を高め、身体活動プログラムを構築するために下記のデータを収集していく。日常生活動作の中での速歩、階段の昇降、掃除などの活動量について条件を一定に整えた環境下でデータ収集を行う。対象者の特性を検証するために、対照群への質問紙調査を実施する。対象者数の増加に対する課題に対しては、研究計画段階より1例に対して10か月間の長期間を予定していたことから、研究期間は約2年間を設けておりまだその途中経過にある。また、研究協力施設の分娩件数は年間1200件程度と対象者数は多いため、新たに研究補助員の雇用により今後も継続的に研究対象者を募り、データの蓄積を行っていく予定である。
ホタルの発光コミュニケーションの進化に関する行動学的および分子生物学的研究

ホタル亜科の発光行動と遺伝子解析1)生態調査および採集ホタル亜科ホタルとしてヒメボタル(大型・小型集団)、ツシマヒメボタル、ヤエヤマヒメボタル、クロイワボタル、ヘイケボタル(北海道・本州)、キイロスジボタル、オキナワスジボタル、ゲンジボタル(西日本型・東日本型)の生態や行動を明らかにした。特にゲンジボタルやヒメボタルでは、高感度TVカメラにより発光パターンを記録し、各種および地域集団の発光パターンの違いをコンピュータ解析した。採集資料は冷凍保存した。2)アイソザイムの解析ホタルの抽出液を電気泳動にかけ、酵素のアイソザイム対立遺伝子を検出した。今回はHotaria属、Luciola属、Curtos属などのホタル類を重点的に研究を進め、系統類縁関係を総合的に明かにした(動物行動学会・動物学会にて発表)。さらに、ヘイケボタルについては、分布拡散経路が異なると推定される北海道の集団と本州の集団の遺伝的距離を解析した。以上の観点からホタル亜科ホタルの系統関係と発光パターンを対応づけて発光コミュニケーションの起源を総合的に考察した。以上の結果、ホタルの遺伝子解析結果から得られた系統関係は形態学的分類よりも、発光パターンや行動による分類に結果よく対応した。さらにヘイケボタルは人為的分布拡散と自然分布拡散が重なった形で現存し、北海道の集団はシベリヤ経由で侵入したと考えられた。また冷凍保存してあるホタル資料について、ルシフェラーゼDNAをバイオアッセイして遺伝学的測定を実施しつつあり、免疫学的検討からホタルの系統を研究しつつある。以上の成果に加え、沖縄県西表島で発見された新種のホタルは発光コミュニケーションの進化過程を推定する上で重要な知見となった。ホタルの発光コミュニケ-ションについてはすでにOhba(1983)が日本産ホタルについて6型を認め、その実態が解明されたが、本研究によりさらに詳細な知見が加わった。特に沖縄県西表島で新たに発見されたホタルの雌は誘引行動と抱卵行動時に、発光部位を全く変えることが明かになった。この発光行動は本研究費により購入されたリレ-レンズ(VTRカメラとノクトビジョンを中継するレンズ)を駆使することにより完全に記録され、解析された。行動様式により、発光の部位を使いわけるホタルはこれまで全く知られていなく、ホタルの発光行動の進化を考察する上で重要な知見となった。さらに、ホタルの対捕食者実験を実施し、いくつかの捕食者は明かな忌避行動を示した。さらに、生態的に、また発光パタ-ンが異なる類似したホタルの発光パタ-ンを比較検討しその相違を明らかにした。遺伝的研究については、ゲンジボタルやヘイケボタル、ヒメボタルなどで実施し、全国各地の集団が地域特有の遺伝的背景を有していることが明かになった。これらの結果は1990年の動物学会・昆虫学会・動物行動学会で発表した。今後、更に琉球列島に分布する各種ホタルについてアイソザイムの比較検討を実施し、遺伝的距離を把握するとともに、発光コミュニケ-ションとの関係を比較検討したい。またゲンジボタルの分布拡散経路を明かにするために、ミトコンドリアDNAについても研究を進めたい。ホタルの発光パタ-ンの新規な波形解析方法を開発した。従来波形記録はペンレコ-ダによっていたが、コンピュ-タを駆使し、デ-タ保存が可能となったために、分析精度を飛躍的に向上させることができた。この方法により、従来認識不能であった波形要素が判明し、発光コミュニケ-ションのより詳細な実態の解明が可能となった。沖縄県西表島で新たに発見されたホタルの雌は誘引行動と抱卵行動時に、発光部位を全く変え、ホテルの発光行動の進化を考察する上で重要な知見となった。さらに、ホテルの体液分泌が捕食者に対し忌避行動を解発した。これらの成果は国際動物行動学会や昆虫学会で発表した。遺伝的研究については、ゲンジボタルをはじめとした日本産ホタル亜科ホタル全種について分析を終え、遺伝的背景を明らかにした。特に琉球列島のホタルの系統が判明しつつあり、ホタルの進化を考察する上で重要な成果となった。また各種ホタルの集団が地域特有の遺伝的背景を有していることも明かになった。これらの結果は動物学会・昆虫学会で発表した。今後、更に昼行性ホタルを含む日本産ホタル全種についてアイソザイムの比較検討を実施し、遺伝的距離を把握するとともに、発光コミュニケ-ションとの関係を比較検討したい。またゲンジボタルの分布拡散経路を明かにするために、ミトコンドリアDNAについても研究を進めつつある。

さらに、ヘイケボタルについては、分布拡散経路が異なると推定される北海道の集団と本州の集団の遺伝的距離を解析した。以上の観点からホタル亜科ホタルの系統関係と発光パターンを対応づけて発光コミュニケーションの起源を総合的に考察した。以上の結果、ホタルの遺伝子解析結果から得られた系統関係は形態学的分類よりも、発光パターンや行動による分類に結果よく対応した。さらにヘイケボタルは人為的分布拡散と自然分布拡散が重なった形で現存し、北海道の集団はシベリヤ経由で侵入したと考えられた。また冷凍保存してあるホタル資料について、ルシフェラーゼDNAをバイオアッセイして遺伝学的測定を実施しつつあり、免疫学的検討からホタルの系統を研究しつつある。以上の成果に加え、沖縄県西表島で発見された新種のホタルは発光コミュニケーションの進化過程を推定する上で重要な知見となった。
球状トカマクの軟エックス線トモグラフィ

当研究室では平成5年度から低アスペクト比トカマクTSTの製作、実験を行っている。TSTから放射される軟エックス線の分布計測を行うための検出器の感度測定と実際のTSTのプラスマからの放射計測を行った。計測器には16チャンネルのPIN検出器を使用した。高エネルギー物理研究所の放射光施設を利用して、検出器の分光感度特性の測定を行い、100eVから1keVまで充分な感度があることを確かめた。利用した放射光のエネルギーの上限が1keVだったので1keV以上のエネルギーに対する感度は測定できなかった。分光感度特性と同時にチャンネル間のクロストーク測定も行い、2-3%以下であることを確かめ、実用に耐えることを確認した。このエネルギー領域では、感度はバイアス電圧にほとんど依らないことも確認した。PIN検出器1台をTSTに設置して測定を行った。トモグラフィを行うことは出来なかったが、得た信号からプラスマの形状の時間変化を大体評価できた。放電開始後90μsでアスペクト比1.3、楕円度1.8の低アスペクト比トカマクが形成されているとの結果を得た。ただし、この計測はあくまで放射計測で、磁気面と放射が一致している保証はない。また、検出器に吸収体を取り付けていないので信号が、軟エックス線か可視光かの区別をつけることができなかったので、この計測から電子温度、密度等の評価はできなかった。
SPSオペレーションのシミュレーション研究

「SPS2000」と呼ばれる太陽発電衛星(SPS)のパイロット・プラントに係る国際実証実験プロジェクトでは、赤道上の低軌道(高度1,100Km)を周回する人工衛星から宇宙空間に展開した太陽電池により発電される電力(出力:10Mw)をマイクロ波ビームにより赤道上の発展途上国(レクテナ国)に間欠的に送電し、このマイクロ波ビームを地上で受電して電力に変換するレクテナ(受電アンテナ)により、レクテナ近傍の周辺住民に電力エネルギーを供給する。赤道周辺の±3緯度以内に現在15箇所予定されているレクテナに対して、一周100分(6000秒)につきビーム継続時間が最大で200秒となるマイクロ波ビームのオン・オフ及びビーム方向の制御が必要となる。これにはSPS自体の挙動や太陽の方向等の様々な影響を考慮に入れなければならない。このように変動する状況の中で、SPSオペレーションに係るマイクロ波ビームの送電強度の変化や、レクテナとの関係による方向制御とオン・オフ制御の予見可能な実態を、あらかじめシミュレーションにより明らかにし、これをレクテナやSPSの設計にフィードバックし、これらに課せられるリクワイヤメントをより精緻化した。その際、各レクテナ国の研究者の便を図り、研究活動、その相互発展を促進するため、シミュレーション・プログラムを複数化し、またコンピュータ・グラフィックス(CG)に出力するという形で、SPSオペレーションを一つのシミュレーション・モデルとして実現した。赤道上の低軌道(高度1,100km)を周回する人工衛星(SPS)から太陽電池で発電される電力をマイクロ波ビームにより赤道上の発展途上国(レクテナ国)へ送電し、これを受電して再び電力に変換するレクテナ(受電アンテナ)によりレクテナ近傍の周辺地域住民へ電力エネルギーを供給するという宇宙太陽発電システムのパイロット・プラントに係る「SPS2000」と呼ばれる国際プロジェクトに関し、本年度の研究として、これまでに行われたSPS自体と各レクテナ国における個別レクテナの運営計画に係るシミュレーション結果と、同じく科学研究費国際学術研究「太陽発電衛星の受電施設の設置に関する現地調査」で得られた一連の結果を合わせて、宇宙太陽発電システムの運用に係るシミュレーションを進めるためのスペシフィケーションを確定した。各レクテナの設置位置や利用形態を前提に、全レクテナ系を一体としてSPSの運用のシミュレーションを行った。一つのレクテナへの送電から次のレクテナへのスイッチングなど、SPS設計の基礎データやレクテナ設計への要求事項を明確化するためである。宇宙太陽発電システムの運用のシミュレーションを進めるためのスペシフィケーションについては、Hideo Matsuoka et al,"Specification for Simulation of SPS 2000 System Opetarion"に取りまとめられている。「SPS2000」と呼ばれる太陽発電衛星(SPS)のパイロット・プラントに係る国際プロジェクトにおいて、赤道上の低軌道(高度1,100Km)を周回する人工衛星から宇宙空間に展開した太陽電池により発電される電力(出力:10Mw)をマイクロ波ビームにより赤道上の発展途上国(レクテナ国)に間欠的に送電し、このマイクロ波ビームを地上で受電して電力に変換するレクテナ(受電アンテナ)により、レクテナ近傍の周辺住民に電力エネルギーを供給する。このように変動する状況の中で、前年度に引き続き、SPSオペレーションに係るマイクロ波ビームの送電強度の変化や、レクテナとの関係による方向制御とオン・オフ制御の予見可能な実態を、あらかじめシミュレーションにより明らかにし、これをレクテナやSPSの設計にフィードバックし、これらに課せられるリクワイヤメントをより精緻化した。
不飽和アルデヒド選択水素化反応のプロセス開発

不飽和アルデヒドの選択的水素化反応により、不飽和アルコールの合成に用いる固体触媒の開発を試みた。本研究では、香料として工業的に製造される青葉アルコールの合成を目標とした。エタノールを溶媒とした液相で水素化反応を行ったところ、Co/Al_2O_3触媒は高活性・高選択性を示した。しかし活性・選択性は溶媒に強く依存し、エタノールが最適な溶媒であった。Coへの第2金属の添加効果を調べたところ、Ptに優れた促進効果が見いだされた。また担体にMgOを加えることで選択性が向上した。反応に対する原料濃度や溶媒分子の形状の影響を調べた。直鎖1級アルコールが特異的に効果的であることがわかった。さまざまな第二金属を1wt%添加したCo-M/Al203触媒を調製し、青葉アルデヒドの水素化反応を行った。貴金属を添加した触媒では水素化活性は向上し、Snなどでは活性は大幅に低下した。またこのとき、すべての触媒において第二金属の影響が大きすぎたことから、第二金属の量を0.1wt%と減らした触媒を調製しその活性を調査した。Pt、Pdで水素化活性の向上がみられ、特にPtではC=O水素化選択性も向上した。Ptを添加した触媒では活性、選択性が向上することがわかった。そこでPt添加量と水素化反応速度の関係を検討した。反応速度はPtの添加量に伴って増加した。各触媒のC=O選択性の評価をするために、反応速度から各触媒の最適反応時間を決定し、最適反応時間で青葉アルデヒドの水素化反応を行った。Pt添加量の増加に伴い、水素化活性とC=C水素化選択性が向上した。この結果から、Co/Al2O3触媒へPtを0.1wt%添加することにより、反応速度は約2倍向上し、C=O水素化選択性も向上することがわかった。不飽和アルデヒドを選択水素化して得られる不飽和アルコールは、香料や医薬品の原料として有用な中間体である。これまでこれら不飽和アルコールの製造プロセスは、高価な還元試薬を用いていることや、反応後の生成物との分離が困難であることから製造コストが高いという問題点があった。これまで当研究室では、塩化コバルトを原料として沈殿法で調製したアルミナ担持コバルト触媒が本反応に対して非常に有効な触媒であることを報告してきた。本研究では、上記触媒の工業的なレベルでの使用に向けて触媒機能、すなわち活性、選択性の向上を目的に、触媒組成や触媒調製法の最適化に加えて、水素化反応条件、反応溶媒の選定などのプロセス因子も含めた検討を行った。まず、調製法による触媒構造の違いを見るため、沈殿法及び含浸法で調製した触媒について反応及びXRDにより検討した結果、沈殿法で調製した触媒では、金属コバルトの結晶構造が6方晶であったのに対して沈殿法のそれは立方晶であった。反応結果より、6方晶コバルトすなわち沈殿法で調製した触媒が活性、選択性共にきわめて高く、触媒性能が、結晶構造に強く依存していることが明らかになった。溶媒による活性、選択性への影響を調べるため、炭化水素類、エーテル類、アルコール類を用いて水素化を行った結果、アルコール溶媒を使用したときのみ、高活性であった。さらに1-ブタノール、2-ブタノール、iso-ブタノール及びt-ブタノールを用いて検討した結果、1-ブタノール>2-ブタノール=iso-ブタノール>t-ブタノールの順に活性が高く、一級アルコールでかつ、アルキル鎖に分岐が無いアルコールが最も良いことが分かった。また、エタノールを用いて反応速度に対するアルコール濃度依存性を調べた結果、反応は工タノール濃度に対して一次であることが分かり、アルコールと原料あるいは生成物との反応が本反応におけるキーステップであることが示唆された。
多孔性金属錯体をセンシングマテリアルとするガス分析デバイスの開発

本研究では、高いガス吸蔵性が知られている多孔性金属錯体(metal-organic frameworks, MOF)を感応剤とするガスセンサーの開発を進めてきました。特に、金属イオンと配位子の組み合わせにより、大きく異なるガスへの選択性や吸蔵量の特性をMOFの中でも、ガス種に対するケモクロミズムを示すものに注目し、従来のMOFを利用したガスセンシングよりも高い選択性と感度を持つ手法を開発してきました。銅イオンとベンゼントリカルボン酸からなるMOFが水分子の吸着により特異的な色の変化を示し、加熱なしで脱着可能な性質によるセンサーは、工業用ガス中微量水分の検出に有用であることを実証しました。本研究では,多孔性金属錯体を感応剤とするオプティカルガスセンサーの開発を行っている。今年度は,これまでフィルターの上に沈着した結晶にガスを吸着しすることで生じたケモクロミズムを固体素子により検出していた。しかしながら,長期安定性や感度の点で問題があった。そこで,今年度は,まず,多孔性金属錯体の薄膜をガラス板状に形成し,ガラス板の側面から導入した光により吸光度を検出するマルチリフラクションによる手法を検討した。ガラス板状に銅とトリメシン酸からなる多孔性金属錯体であるCu-BTCを固定するため,スピンコート法,スプレー法を検討したが均一な膜形成ができなかった。また,透明基板上に電解により薄膜を形成するために,ITO電極基板に銅薄膜を形成し,Cu-BTCの電解生成を試みたが均一な薄膜の形成は困難であった。そこで,多孔質な材料の孔の中で合成することで,高いガス吸収性と安定性,さらに,十分な光透過性を有する感応膜を形成する手法を試みた。多孔質材料として,アクリルやポリエチレンの焼結体,銅メッシュ,テフロンフィルターを使用した。テフロンフィルターを使用した際に最も均一な感応膜を形成できた。さらに,このフィルターに対して,ガスを透過することでガス吸収し,同時に,光を透過することでin-situに検出できるセル構造を考案した。すると,産業用ガス中の水を高感度にとらえることが可能となった。本法は,フィルター内に形成する多孔性金属錯体の種類を変え,また,目的ガスと多孔性金属錯体により生じるケモクロミズムに適したLED光源を用意することで多様なガス成分の分析に対応可能なシステムを構築できると期待される。従来,微量なガス成分の検出には,目的とするガス成分の化学的性質や物理的性質を捉える様々な手法が目的成分ごとに開発されてきた。目的成分をオンサイトやin-situに捉えるセンサーも多く開発されているが,選択性や感度における数々の問題を抱えている。本研究では,ガス成分に対する高い吸着特性を示す多孔性金属錯体(MOF)を感応剤とし,光源として使用するLEDの波長を目的ガス成分と感応剤とするMOFにあわせることで多くの成分に対応可能なガス成分検出のための基盤技術の開発を目指している。これまでに,MOFを感応剤とする超微量水分検出のためのシステムを開発した。これは,MOF材料として広く知られる銅-ベンゼンカルボン酸錯体(Cu-BTC)が水分子の吸着によって色の変化を示すことを見いだし,LEDやホトダイオードといった固体素子により色の変化を水分子のサンプリングと同時に吸光度変化を検出する手法である。試料ガスと吸光度検出のための光が多孔性金属錯体の感応膜を透過する小型検出セルを構築した。また,感応剤であるMOFをフィルター上に固定化する手法についても種々の検討を行った。その結果,MOFの微細結晶をフィルターの表面に極薄い膜状にして沈着したガラスフィルターが最も高い応答特性,感度と応答速度を示した。最適化されたセルと感応膜によってこれまでの水分センサに無い高い応答特性が得られた。今後の課題は,他の目的ガス成分に対して吸光度変化を示すMOFを感応膜として他のガス成分を検出することにより,本法が有用な基盤技術であることを実証することである。これまでに,多孔性金属錯体(MOF)を感応剤とするオプティカルガスセンシングデバイスの基盤を構築できた。銅とテレフタル酸からなるMOFが極わずかな濃度の水に対しても色の変化を示す現象を見いだし,ガス成分の効率的な捕集と生じた吸光度変化をin-situに検出する機構を組み込んだセンサーにより産業用ガス中に不純物として含まれる微量なガス成分を効率的に検出できた。また,システム自体が低コストであることからセンサーシステムを多数構築して産業用ガスの製造や運搬,貯蔵における水分濃度検出を別途共同研究でも進めている。本研究課題では,多孔性金属錯体(MOF, metal organic frameworks)の高いガス吸着特性と,金属/配位子の組み合わせによるガス種に特異的なケモクロミズムに基づくガスセンシングのための基盤技術の構築を目指した。今年度は,MOFをガス透過性の多孔質材料内に閉じ込めることで,効率的ガス成分の捕集と吸光度検出の効率化のための反応条件の最適化並びに,多孔質材料内に構築されたMOFの評価,ガス成分に対する応答特性,特に膜間の再現性向上の研究を進めた。まず,多孔質材料の選定を実施したところ,最終的に,近年,燃料電池の隔膜として使用されているガラスペーパーが,ガス吸着特性並びに高感度化において欠かすことのできない安定したベースラインを得るために必要な十分な光透過性を示すことがわかった。

また,反応条件としては,多孔質材料内におけるin-situなMOF合成を希釈溶液により繰り返し行うことで,多孔質材料内におけるむらや感応膜間におけるばらつきを抑えることができた。多孔質材料内において合成した材料の赤外スペクトル,走査型電子顕微鏡での観察により,バルクによる反応と同じMOFを,サブミクロンサイズの結晶で形成出来たことがわかった。また,結晶サイズは,反応の繰り返し回数に依存した。さらに,溶出試験により本研究で用いた反応条件では,3回までの繰り返し反応では,反応に供した材料が定量的に反応しており,膜間再現性の向上に大きく寄与している。次に,窒素ガスで希釈した水の標準ガスにより応答特性を評価した。すると,数ppbvの検出限界,ならびに,1分以下の応答時間が得られた。産業用ガス中の微量水分は半導体産業などにおける課題であり,本センシング手法によるモニタリングは供給ガスの純度保障,ひいては,製品の特性向上につながることが期待される。本研究では、高いガス吸蔵性が知られている多孔性金属錯体(metal-organic frameworks, MOF)を感応剤とするガスセンサーの開発を進めてきました。特に、金属イオンと配位子の組み合わせにより、大きく異なるガスへの選択性や吸蔵量の特性をMOFの中でも、ガス種に対するケモクロミズムを示すものに注目し、従来のMOFを利用したガスセンシングよりも高い選択性と感度を持つ手法を開発してきました。銅イオンとベンゼントリカルボン酸からなるMOFが水分子の吸着により特異的な色の変化を示し、加熱なしで脱着可能な性質によるセンサーは、工業用ガス中微量水分の検出に有用であることを実証しました。種々の評価の結果,多孔質材料に多孔性金属錯体をin-situで合成したものが最もよい特性を示すことがわかった。また,この結果を踏まえガス成分の捕集と吸光度による検出を同時に行うセルを試作し,実際に応答を得ることができた。本研究の今後の課題は,他の多孔性金属錯体を用い,他のガス成分への応用が可能であることを実証することである。そこで,次年度は,塩化水素ガスによって吸光度変化を示すことが知られるMOF材料, [(TBB)2CoBr2(MeOH)(dimethylformamide)]により,塩化水素ガスの検出を試みる。一方,本材料は吸光度変化と同時に蛍光強度が変化することも知られており,新たに蛍光検出型のオプティカルガスセンサーを検討していく。これによって,自由な分子設計が可能であり,多くのガス種に対して応答するMOFを構築すれば,高感度かつ高速応答なセンサーを自在に構築できる基盤技術の確立を目指す。分析化学今後は,これまでに確立した多孔性金属錯体を感応剤とし,ガス成分の捕集と同時に吸光度検出可能なシステムを二酸化炭素や他のガス成分の分析へと展開していく。今年度までで,ようやく多孔性金属錯体をセンシングマテリアルとするガス分析デバイスの基盤技術を構築できた。今後,予定より少し遅れているが,この基盤技術が他の対象ガス,多孔性金属錯体の組み合わせに対しても適応可能であることを実証する実験を進めていく必要がある。使用金額に端数がでたため。先述の様に,新しい対象ガスと多孔性金属錯体の組み合わせへの応用性,言い換えるならば,本研究で開発したセンシング技術の汎用性を評価を進めていく。
三昧聖史料の分析にみる近世・近代葬送従事者に関する研究

研究代表者は、平成17年より3年間、今まで全く研究されてこなかった空也系の三昧聖について、総合的な調査を加え、史料目録等を作成し成果を発表した。具体的には、3年間かけて、京都市中京区にある空也系三昧聖の本山、極楽院空也堂の史料の悉皆調査を行い目録を作成した。まず、史料を編年別に整理し、次に袋詰め、目録化を継続して行い、併せて史料写真を撮影した。空也堂の史料分析とともに、地方に三昧聖の史料を訪ね、撮影を行った。各所蔵者が極めて少数の史料しか伝えていないため、目録化は見送った。これらの史料と三昧聖家の伝承を分析した結果、以下の史実が判明した。(1)空也系三昧聖は、近世以降、山陽地方では「茶筅」、山陰地方では「鉢屋」「鉢」と呼ばれ、葬祭に関わるほか、刑吏など様々な雑業に従事していた。よって行基系三昧聖と同じく、自らの生業の元祖に貴種を求め、身分とステータスの向上のため、近世中期に空也堂と結びついたものと考える。平安中期における諸国巡錫が明らかな空也に対し、醍醐天皇皇子という貴種譚を付加させるとともに、空也堂の末流として冥加金上納や夫役を果たすかわりに由緒書を貰い、決して賎視されるべき身分でないことを証明したものと考える。(2)この身分的な問題は近代から現代までも継続し、本末関係は持続したが、三昧聖としての業務そのものが減少していく中で、空也堂を本山と頼む聖も少なくなった。このため経済的に困窮した空也堂は、中京地方に展開していた浄土宗系の隠れ念仏教団である「秘事法門」と本末を結び、この教団の構成員を門下として配下に置き、上納金を求めるようになっていった。以上の研究結果は、2本の論文として発表し、また報告を1回行った。また、今回の研究成果として空也堂極烙印史料目録を刊行した。京都市中京区の空也堂極楽院において、所有史料を編年別に整理し、袋詰め・目録化する作業を継続して行った。大きな容量のハードディスクを備えたホストコンピューターを購入し、これに、リレーショナルデータベースソフト等をインストールし、史料番号・発行年代・西暦・形態・表題・内容・作成者・発給者・発給者肩書・受取人・宛人・宛人肩書・項目を設置し、個々の史料の情報を入れ、カード型データベースを作成する作業を行っている。また、主要な史料を分析するため、写真撮影を、35ミリカメラおよびデジタルカメラにより行った。また、スキャナを購入し、史料の読み込みを行った、史料のプリントアウトについては新規に購入したプリンターによるものと併せて外注して行った。また、11月13日の空也遠忌では、三昧聖の伝統行事である空也勤行(踊念仏)についての撮影・取材を行った。同様の作業を、名古屋市の空也堂別院仲田大真会で行った。ただし同別院は空襲でほとんどの史料を焼失しており、年間を通じての秘事法門としての空也忌・涅槃会・彼岸会・降誕会・盆供養・報恩講などの取材が多かった。併せて、三昧聖史料の所在調査を和歌山県高野山で行った。本年度は、空也堂極楽院の280点の史料について、初期作業である袋詰め・手書き目録作り・撮影が主となった。補助員等がなく一人で行ったため初期作業で手一杯で分析やデータベース化が遅れざるを得なかったことが反省点である。

前年度に引き続き、京都市中京区の空也堂極楽院において、所有史料を整理し、袋詰め・目録化する作業を行った。また、データベースに、史料番号・発行年月日・西暦・形態・表題・内容・発給者・発給者肩書・受取人・受取人肩書の項目を設定し、個々の史料の情報を入れている。史料が当初の予想量をはるかに越え、全体の整理を終了するには至っていない。また、前年度は、史料のうち主要と考えられるものを抽出して、35ミリカメラ及びデジタルカメラで撮影したが、今年度からは、全史料について改めて撮影を行っている。空也堂系三昧聖の伝承した縁起・絵巻については、京都空也堂に伝来する『空也上人行状絵伝』の撮影を行った。空也系三昧聖の伝承する踊念仏等の年間行事については、京都空也堂で開催された空也遠忌について取材・撮影を行った。また、名古屋市の空也堂別院仲田大真会において、彼岸会・降誕会・盆供養・報恩講・空也遠忌などについて取材・撮影を行った。同様に岐阜市の空也堂岐阜別院の空也遠忌について取材・撮影を行った。京都府立総合資料館では、京都市中京区にいた空也堂極楽院末の三昧聖関係史料について、閲覧・撮影を行った。岡山大学付属図書館では、岡山県笠岡市小野家等に伝わる空也堂配下の三昧聖「茶筅」関係史料につき、閲覧・撮影を行った。本年度は、京都市空也堂極楽院史料について、前年度の280点から、550点に史料整理数をのばすことができた。しかし、史料が次々と発見され、当初の予定をはるかに越える点数となり、データベース化が遅れていることが反省点である。京都市中京区の空也堂極楽院において、所有史料を編年別に整理し、袋詰め・目録化する作業を継続して行った。大きな容量のハードディスクを備えたホストコンピューターにより、料番号・発行年代・西暦・形態・表題・内容・作成者・発給者・発給者肩書・受取人・宛人・宛人肩書・項目を設置し、個々の史料の情報を入れ、データベースを作成する作業を行った。また、主要な史料を分析するため、写真撮影をデジタルカメラにより行った。11月13日の空也遠忌では、三昧聖の伝統行事である空也勤行(踊念仏)についての撮影・取材を行った。同様の作業を、名古屋市の空也堂別院仲田大真会で行った。また、秘事法門としての空也忌・涅槃会・彼岸会・降誕会・盆供養・報恩講などの取材を行った。本年度は、最終年度であるため、京都空也堂極楽院の史料について、手書き目録作りとデータ・ベース作成が主となった。このデータは成果報告書として刊行する。ただし、最終年度になって空也堂からは新出史料が大量に発見された。これらは、近代降空也堂の門下となった、いわゆる浄土真宗の中の禁教であった秘事法門の一派に関する史料である。この秘事法門等の秘密結社的な地下信仰については、史料を残さないのが特徴で、全ての行事の作法や教典が口伝であるとされてきた。しかしながら、実際には聞いた法話を記憶しながら書きとどめた「覚」や、入門時の添付書類などが多く見つかり、これらはデジタルカメラで撮影・目録化した。しかし、これらを完全にデータ化するに間に合わず、よってこれらの目録化が未完成のまま終了したことが反省点である。
視覚決定過程における統計的特性

本研究は、視覚系の様々なレベル(初期過程から高次過程まで)における視覚検出課題や視覚識別課題において、最適な決定を下す理想観察者と実際の観察者の知覚能力を比較し、効率という観点から視覚系の決定過程の特性を検討するものである。本研究の成果は次の通りである。(1)ランダムドットステレオグラム(RDS)を用いた、矢状平面に関する対称構造(3次元空間内での観察者中心座標系における対称構造)の検出効率を測定。組み込まれるガウスノイズは、両眼視差に関するノイズである。日本心理学会59会大会(平成7年10月)発表(2)ランダムドットステレオグラム(RDS)を用いた、奥行き方向に重なり合う2枚の平面の識別に関する効率の測定。この結果と、隣り合う2枚の平面の識別実験の結果とを比較した。日本心理学会60回大会(平成8年9月)発表(3)ランダムドットシネマトグラム(RDC)を用いた、運動位相の識別に関する効率の測定。組み込まれるガウスノイズは、運動光点の位相に関するノイズである。日本心理学会60回大会(平成8年9月)(4)RDCを用いた、交差する運動刺激の位相差検出に関する効率の測定。日本心理学会61回大会(平成9年9月)発表予定(5)運動光点から剛体構造の復元に関し、2種の剛体、および剛体ト非剛体の識別に関する効率の測定。組み込まれるガウスノイズは、運動光点の位置に関するノイズである。まず、統計的に最適な決定を下す理想観察者(ideal observer)の信号検出能力を定式化する。理想的観察者のもつ信号検出能力の指標d_i′は、基本的には物理的な信号・ノイズ比(SNR)であり、それは様々な知覚課題によって異なった値を持つ。この指標d_i′が、人間の視覚系の信号検出能力d′と比較される。本研究では、この手法を利用することにより、比較的低次な「ランダムドットによる形態の識別」や「運動の位相識別」から「光点運動による構造復元」やオブジェクト中心座標系における「3次元対称構造検出」など高次過程まで、様々な段階からの出力をもとにした、視覚決定過程の統計的特性を検討することを目的としている。本年度の研究成果は、以下の通りである。日本心理学会59会大会(平成7年10月)発表(2)ランダムドットシネマトグラム(RDC)を用いた、運動位相の識別に関する効率の測定。日本心理学会60回大会(平成8年9月)発表予定(3)ランダムドットステレオグラム(RDS)を用いた、奥行き方向に重なり合う2枚の平面の識別に関する効率の測定。日本心理学会60回大会(平成8年9月)発表予定本研究は、視覚系の様々なレベル(初期過程から高次過程まで)における視覚検出課題や視覚識別課題において、最適な決定を下す理想観察者と実際の観察者の知覚能力を比較し、効率という観点から視覚系の決定過程の特性を検討するものである。

まず、統計的に最適な決定を下す理想観察者(ideal observer)の信号検出能力を定式化する。理想的観察者のもつ信号検出能力の指標d_i'は、基本的には物理的な信号・ノイズ比(SNR)であり、それは様々な知覚課題によって異なった値を持つ。この指標d_i'が、人間の視覚系の信号検出能力d'と比較される。本研究ではこの手法を利用することにより、比較的低次な「ランダムドットによる形態の識別」や「運動の位相識別」から「光点運動による構造復元」やオブジェクト中心座標系における「3次元対称構造検出」など高次過程まで、様々な段階からの出力をもとにした、視覚決定過程の統計的特性を検討することを目的としている。本年度の研究成果は、以下の通りである。(1)ランダムドットシネマトグラム(RDC)を用いた、運動位相の識別に関する効率の測定。組み込まれるガウスノイズは、運動光点の位相に関するノイズである。日本心理学会60回大会(平成8年9月)(2)RDCを用いた、交差する運動刺激の位相差検出に関する効率の測定。日本心理学会61回大会(平性9年9月)発表予定(3)ランダムドットステレオグラム(RDS)を用いた、奥行き方向に重なり合う2枚の平面の識別に関する効率の測定。この結果と、隣り合う2枚の平面の識別実験の結果とを比較した。組み込まれるカウスノイズは、両眼視差に関するノイズである。日本心理学会60回大会(平成8年9月)発表(4)運動光点から剛体構造の復元に関し、2種の剛体、および剛体と非剛体の識別に関する効率の測定。組み込まれるガウスノイズは、運動光点の位置に関するノイズである。
ES細胞分化誘導系を用いた赤血球の発生・分化に関する研究

個体発生においては二種類の赤血球が存在することが知られている。一つは卵黄嚢で産生され胎生初期に存在する胚型赤血球であり、もう一つは胎児肝ならびに脾臓・骨髄において産生される成体型赤血球である。これら二種類の赤血球は、数多くの共通した性質を有するが、胚型赤血球は有核で胚型ヘモグロビンを発現すること、成体型赤血球は無核で成体型ヘモグロビンを発現することなどの相違を示す。これら二つの種類の赤血球が発生過程において、赤血球に運命づけられた共通の前駆細胞から分化するのか、それとも、異なった細胞系列に属するものであるのかというのは、造血発生における永年の謎であった。本研究においては、マウス胚性幹細胞からの分化誘導法(OP9法)における胚型赤血球と成体型赤血球の出現パターンが、個体発生における胚型赤血球と成体型赤血球の発現パターンと極めて類似していることを利用して、この問題の解決を試みた。その結果、(1)胚型赤血球の発生にはSCF/c-Kitのシグナルが不要であるが、成体型赤血球の発生には必須であること、(2)胚型赤血球の生存にはエリスロポエチンのシグナルが必須であるが、成体型赤血球の生存には必ずしも必要ではないこと、(3)両者に共通の前駆細胞は、たとえ存在しても極めて低頻度であるか極めて一過性のものであること、などがあきらかとなった。これらの結果から、胚型赤血球と成体型赤血球は異なった細胞系列に属する細胞であり、共通の前駆細胞から分化してくるものではないことが証明された。
カトマンズにおける都市化の空間的プロセスとその環境に対するインパクト

カトマンズ大都市圏における過剰な都市化を緩和する方策を追究した.シナリオ分析によりカトマンズ大都市圏の将来のあるべき姿を提示することを目標に据え,ARCGIS(地理情報システム)を活用して空間的予測モデルの構築を行った.具体的には,セルオートマトンを適用した空間シミュレーションによって土地利用(2010年と2020年)を推定し,将来の土地利用パターンの評価を行った.シナリオ分析は,1)何もしなかった場合(Spontaneous scenario),2)環境保護を重視した場合(Environment-protecting scenario),3)資源の節約を重視した場合(Resources-saving scenario)に区分して,将来の土地利用を空間的に可視化した.1)においては,過去の都市発展が継続し,郊外化が主要道路に沿ってかなり進むことが明らかになった.スプロール化が顕在化し,飛び地的な土地の利用が無秩序に進む.2)の場合は,都市化が抑制され,道路に沿ったリボン的発展は見られなくなる.ただ,経済の弱体化は避けられない.地方からカトマンズへの人口移動をどのように抑えるかが課題になる.3)の場合は,従来の農村部に於いて新たな都市的集落の形成が進むものと考えられる.とくに土地資源が豊かな北東方向に都市化が進展すると予想される.いずれにしても,今後カトマンズ大都市圏においては,急速な都市化が予想され,行政は秩序ある都市発展のため,マスタープランを実行あるものにし,土地利用に関する管理を強化する必要に迫られている.RSとGISを援用して衛星画像(1978年,1991年,2000年)を時系列的に解析し,カトマンズ大都市圏における都市化の空間的拡大を地図化するとともに,自然環境や社会的属性に焦点をあて土地利用変化の要因を探った.セルオートマトンを適用した空間シミュレーションによって,将来の土地利用(2010年と2020年)の推定を試みた.具体的には,土地利用の変容をもたらしたドライビングフォースとして,自然特性に関しては,傾斜,河川へのアクセス,道路へのアクセス,都市集落へのアクセス,道路へのアクセスを,また社会的属性については人口増加を変数に選択し,GIS分析を行った.キャリブレーションの結果,適用モデルの適合度は良好であり,これらが土地利用変化の重要なファクターであることがわかった.2009年夏には2ヶ月近く,カトマンズで地域調査(聞き取りおよびアンケート調査)を実施し過剰都市化の原因を探った.フィールドワークを通して,慢性的に就業機会に恵まれない農村部から雇用機会の恵まれた都市部へと大量の人口が流れ込んでいる実態が浮かび上がった.地方から移動してきた貧しい人々は,まず都市郊外において野菜栽培や煉瓦工場で働き,経済力がついた1,2年後に家族や親類を呼びよせるという,チェーンマイグレーションの空間的構造が確認できた.大都市圏において工業が発展せず,また都心部でオフィス需要が伸び悩んでいることが,経済成長を遅らせる最大の原因になっている.次年度は,過剰な都市化を緩和する政策を追究し,シナリオ分析によりカトマンズ大都市圏の将来のあるべき姿を提示することを目標に据えている.このため,現在はARCGIS(地理情報システム)を活用した空間的予測モデルの構築を行っている.カトマンズ大都市圏における過剰な都市化を緩和する方策を追究した.シナリオ分析によりカトマンズ大都市圏の将来のあるべき姿を提示することを目標に据え,ARCGIS(地理情報システム)を活用して空間的予測モデルの構築を行った.具体的には,セルオートマトンを適用した空間シミュレーションによって土地利用(2010年と2020年)を推定し,将来の土地利用パターンの評価を行った.シナリオ分析は,1)何もしなかった場合(Spontaneous scenario),2)環境保護を重視した場合(Environment-protecting scenario),3)資源の節約を重視した場合(Resources-saving scenario)に区分して,将来の土地利用を空間的に可視化した.1)においては,過去の都市発展が継続し,郊外化が主要道路に沿ってかなり進むことが明らかになった.スプロール化が顕在化し,飛び地的な土地の利用が無秩序に進む.2)の場合は,都市化が抑制され,道路に沿ったリボン的発展は見られなくなる.ただ,経済の弱体化は避けられない.地方からカトマンズへの人口移動をどのように抑えるかが課題になる.3)の場合は,従来の農村部に於いて新たな都市的集落の形成が進むものと考えられる.とくに土地資源が豊かな北東方向に都市化が進展すると予想される.いずれにしても,今後カトマンズ大都市圏においては,急速な都市化が予想され,行政は秩序ある都市発展のため,マスタープランを実行あるものにし,土地利用に関する管理を強化する必要に迫られている.
Ａｎｇｉｏｇｅｎｉｎの分泌阻害剤ｔｅｒｒｅｉｎ配糖体の新規口腔癌治療薬への応用

生物学的活性をもつ真菌代謝産物であるterreinの口腔癌に対する影響について研究を行った。Terreinは口腔癌細胞HSC-2とSASからのangiogeninとVEGFの分泌を抑制した。また、terreinは両癌細胞の増殖を直接的に抑制した。さらに、ヌードマウスへ移植されたHSC-2腫瘍の増殖を腫瘍細胞と血管新生の抑制を介して阻害した。以上の結果から、terreinは口腔癌に対する新たな治療薬の候補と考えられる。【目的】癌細胞が産生する血管新生蛋白angiogenin(ANG)は、血管内皮細胞および癌細胞で核に移行し、リボソームRNAの転写を促進することによって腫瘍血管新生作用と同時に癌細胞自身への直接的な増殖作用を有する。本研究では、真菌代謝産物として分離され、ANGの分泌阻害作用を有するterreinならびにその配糖体の口腔癌に対する抗腫瘍効果とそのメカニズムを検討し、新規口腔癌治療薬としての応用を目的とする。【方法】1)口腔扁平上皮癌細胞株HSC-2およびSASに対するterreinの増殖抑制作用をMTTアッセイにより検討した。2)口腔扁平上皮癌細胞株HSC-2およびSASに対するterreinのANGの分泌阻害作用をELISAにより検討した。【結果】1) Terreinは、HSC-2およびSAS細胞に対して増殖抑制効果(IC50約100μM)を示した。2) Terreinは、HSC-2およびSAS細胞に対してANGの分泌抑制効果(IC50 2530μM)を示した。【考察および結論】Terreinは口腔癌分子標的治療薬の候補と考えられ,そのメカニズムはterreinの直接的な腫瘍細胞増殖抑制効果に加え、ANG分泌阻害作用による腫瘍血管新生抑制作用を介する腫瘍増殖抑制効果があると考えられた。1)ヌードマウスを用いたヒト口腔癌細胞皮下移植モデルにおけるterreinの抗腫瘍効果の検討1群を5匹とし5週齢雄BALB/C系ヌードマウスの背部皮下にHSC-2細胞500000個を移植した。肉眼的に腫瘍が出現した日を1日目とし、terreinと対照としてPBSを週3回皮下注射した。そして、腫瘍の長径と短径を隔日で計測し、腫瘍体積を算出した。その結果、terrein 14 mg/kg body weight、週3回の皮下注射で有意な増殖抑制作用を確認した。しかしながら、両群に体重減少の差は認められなかった。2)免疫組織化学染色採取された腫瘍組織を10%中性緩衝ホルマリン溶液で固定後、パラフィン包埋した標本から厚さ4.0μmの連続切片を作製し、間接酵素抗体法(Envision system, Dako)を用いて染色を行った。癌細胞および血管内皮細胞の核におけるANGの発現を調べるために、抗ANG抗体(希釈率1 : 100)を使用した。また、抗PCNA抗体(希釈率1 : 200; Dako)を用い染色し、腫瘍増殖率を算出した。腫瘍内微小血管の同定には、抗CD31抗体(希釈率1 : 100; Abcam)を用い、VECTASTAIN Elite ABC Kit(Vector Lab)により血管内皮細胞の染色を行い評価した。その結果、PBS投与群に比較してterrein投与群では、ANG発現の減少、PCNAの発現の減少(腫瘍増殖率の低下)、腫瘍内微小血管数の減少が認められた。1)、2)からterreinの口腔癌細胞HSC-2に対する増殖抑制作用とANG阻害作用について、in vivoでも確認された。これまでの予備実験の資料を使って、HSC-2細胞についてin vivoの検討は終了した。しかし、SAS細胞等の口腔癌細胞についてin vivoでの検討は行えていないため。Angiogenin (ANG)は、特に口腔癌組織の低酸素環境下で強発現し、癌細胞から多量に分泌されるため、口腔癌治療の分子標的として有望と考えられる。本研究では、真菌代謝産物として分離され、ANGの分泌阻害作用を有するterreinの口腔癌に対する抗腫瘍効果とそのメカニズムを検討し、新規口腔癌治療薬とし可能性を検討した。ヒト口腔癌細胞株HSC-2とSASにおけるANG分泌および増殖に対するterreinの阻害活性を調べた結果、両細胞に対するANG分泌阻害作用(IC50 2530μM)および増殖抑制作用(IC50 100μM)があることをin vitroで確認した。また、ヌードマウスを用いたHSC-2細胞皮下移植モデルにおけるterreinの抗腫瘍効果の検討では、terrein 45μmol /kg body weight、週3回の皮下注射で有意な増殖抑制作用を確認した。しかし、terrein投与群で有意な体重減少や副作用は認められなかった。そして、採取した腫瘍組織の免疫組織化学的検討から、terrein投与群で、ANG発現の減少、PCNAの発現の減少(腫瘍増殖率の低下)、腫瘍内微小血管数の減少を認めた。以上の結果から、terreinは、直接的な腫瘍細胞増殖抑制作用に加え、ANG分泌抑制作用による腫瘍血管新生抑制作用を介する抗腫瘍作用も有すると考えられ、新規口腔癌治療薬として期待されることが示された。

平成26年度は、口腔扁平上皮癌細胞株HSC-2およびSASに対するterreinの増殖抑制作用とANGの分泌阻害作用をin vitroで検討し、予想通りの結果を得ることができた。ただ、terrein配糖体では安定したデータが得られなかったため、今後terreinを中心に実験を行っていく予定である。引き続きterreinの口腔癌細胞対する増殖抑制作用とANG阻害作用について、in vivoでも確認していく予定である。平成28年度は、HSC-2細胞以外の口腔癌細胞に対するterreinの効果を検討していく予定である。口腔外科学平成27年度は、口腔扁平上皮癌細胞株HSC-2およびSASに対するterreinの増殖抑制作用とANGの分泌阻害作用をin vivoで検討していく予定である。平成27年度は、口腔癌細胞HSC-2のみに対する実験を行ったため、次年度への繰越金197,583円が生じた。平成26年度は、in vitroの実験に専念し、動物実験を行わなかったため、次年度への繰越金61,416円が生じた。平成28年度の予算は少ないため、繰越金197,583円含めて使用する予定である。平成27年度より、動物実験を行うため繰越金61,416円を含めて使用する予定である。
ホローコアフォトニック結晶ファイバ中での非線形光学効果による多色波長変換の研究

平成19年度は、ホローコアフォトニック結晶ファイバーを用いた新規波長変換デバイスを実現するために、その基礎となる高フィネス共振器内でのラマン相互作用に関する研究を行った。これによって、新しい連続光波波長変換の手法を実現し、波長変換のみならず、分子変調を利用した新しい変調素子、モード同期パルス列発生装置への基礎を築いた。以下に得られた成果の概要を記述する。1.ホローコアフォトニック結晶ファイバー中での連続光波と高フィネス共振器中での連続光波のラマン相互作用について、共通する物理過程について比較検討を行った。高フィネス共振器中でのラマン共鳴四光波混合を記述するモデルを構築した。2.水素を充填した分散補償型高フィネス共振器に近赤外連続発振励起光を結合させた上で、Xeガスとの混合によって、共振器内分散を実質的にゼロに制御し、共振器内四光波混合過程の位相整合条件の飛躍的改善に成功した。その結果、従来法に対してアップコンバージョン効率を3桁以上向上させた。3.この位相整合された状態を、共振器内分散は同一であるが圧力の異なる複数の条件において実現し、共振器内分散の制御が四光波混合の高効率化をもたらしていることを実証した。4.励起光・1次ストークス光・2次ストークス光および1次反ストークス光の共振器透過パワーの共振器内蓄積パワーに対する依存性を測定し、1において構築したモデルに良く一致することを明らかにした。これにより、共振器内では、小信号領域を超えた領域で四光波混合が起こっていることが明らかになった。これは、連続光波領域では初めての成果である。5.上述した、共振器内ラマン共鳴四光波混合をホローコアフォトニック結晶ファイバー中で実現するための、設計指針と条件を検討し、現状入手可能な光源による実現可能性を明らかにした。平成18年度は、ホローコアフォトニック結晶ファイバーを用いた新規波長変換デバイスを実現するために、上記ファイバーを用いた基本実験系の構築と連続発振光を励起光源とした誘導ラマン散乱の観測を行った。その結果、下記に示す基礎的な研究成果を得た。1.ホローコアフォトニック結晶ファイバーに気体媒質を高圧力で充填し、かつレーザー光を高い効率でカップリングさせるための新規ファイバーセルの設計と作製を行った。最大で80%を超える高い結合効率と、20気圧の高圧力気体を充填できる新規デバイスを実現した。2.上記した新規ファイバーセルと高フィネス共振器連続発振ラマンレーザーを組み合わせた、誘導ラマン散乱ゲイン計測のための光学系を構築した。このシステムは高フィネス共振器のPDH法によるフィードバック制御によって、長時間にわたって安定した計測を行うことが可能である。3.高フィネス共振器連続発振ラマンレーザーから出力された水素の回転ストークス光(波長835nm)をシード光とし、波長800nmポンプ光(200mW)と同時に水素を充填したファイバーセルへ結合させることによって、ホローコアフォトニック結晶ファイバー中での連続発振光励起による誘導ラマン増幅の観測に初めて成功した。4.ホローコアフォトニック結晶ファイバー中での誘導ラマン増幅現象に関する理論的予測を行い、実験結果との比較を行った。予測と実験結果のずれは、セル中に充填された気体ガスの不均一性に起因することを明らかにした。5.上記条件において、励起光およびシード光の偏光をそれぞれ変化させ、誘導ラマンゲインの偏光依存性を測定した。理論的に予測される結果に従った誘導ラマン増幅の変化を初めて観測した。