hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
複素多様体の解析的変換の研究

複素射影空間からそれ自身の上への正則写像によって定まる複素力学系に関する研究を行った.これは一変数有理関数のイテレーションの理論の一般化とみなすことができる.ファトゥ集合は正則写像の反復合成のなす関数族が正規族であるような最大の開集合として定義される.これは当研究において最も基本的な対象であり,その複素解析的性質を明らかにすることが重要である.当研究において,ファトゥ集合が擬凸領域,従ってスタイン領域であることが示された.またファトゥ集合が小林双曲的であることが示され,この事実から,吸引周期点および或る種の放物的周期点の吸引領域は必ず分岐点を含むことが導かれた.また,種々の例について,ファトゥ集合の形を楕円関数によって具体的に表現する方法を与えた.さらにファトゥ集合が空であるような力学系の例を構成した.さらに,射影空間の或る部分領域上で正則写像の反復合成の逆写像の族が存在すれば,これが正規族となることを示した.この結果を用いて,ファトゥ集合,ファトゥ集合上の極限写像の像,分岐点集合の軌道,及びその極限集合の間の関連を考察した.特に分岐点集合の軌道が代数的集合となる場合について研究を行い,特に2次元の場合についてこのような正則写像のファトゥ集合が空となるための条件を与えた.複素射影空間からそれ自身の上への正則写像によって定まる複素力学系に関する研究を行った.これは一変数有理関数のイテレーションの理論の一般化とみなすことができる.ファトゥ集合は正則写像の反復合成のなす関数族が正規族であるような最大の開集合として定義される.これは当研究において最も基本的な対象であり,その複素解析的性質を明らかにすることが重要である.当研究において,ファトゥ集合が擬凸領域,従ってスタイン領域であることが示された.またファトゥ集合が小林双曲的であることが示され,この事実から,吸引周期点および或る種の放物的周期点の吸引領域は必ず分岐点を含むことが導かれた.また,種々の例について,ファトゥ集合の形を楕円関数によって具体的に表現する方法を与えた.さらにファトゥ集合が空であるような力学系の例を構成した.さらに,射影空間の或る部分領域上で正則写像の反復合成の逆写像の族が存在すれば,これが正規族となることを示した.この結果を用いて,ファトゥ集合,ファトゥ集合上の極限写像の像,分岐点集合の軌道,及びその極限集合の間の関連を考察した.特に分岐点集合の軌道が代数的集合となる場合について研究を行い,特に2次元の場合についてこのような正則写像のファトゥ集合が空となるための条件を与えた.複素多様体の構造及びその上の解析的写像に関して多くの立場からの研究がなされた。以下その概要を述ベる。上田は、一般次元複素射影空間で定義された正則写像のiterationの問題、即ち複素力学系について考察した。これは1変数有理有理関数のiterationの理論の自然な拡張となるものである。種々の写像の具体例を考察し、特にジュリア集合が空間全体となるような複素力学系の例を与えた。また、超吸引的不動点の吸引領域の形が楕円関数を用いて表されるような例を与え、ベトヒヤー定理を特殊な型の高次元の超吸引的不動点の場合に拡張した。さらに、ファトゥ集合が正則領域であること、小林の意味で双曲的であることを示し、有限分岐的(critically finite)な写像のジュリア集合が空間全体に一致するための条件を与えた。宇敷は、一般次元複素ユークリッド空間上の複素力学系の研究を行った。超吸引的不動点が解析的変換によって標準形にできるための条件を求めた。また、不動点の固有値として零と零以外のものが混在する場合には、超安定多様体が存在することを示した。スーパーサドル型のジュリア集合についても、超安定多様体の族が存在することを示した。藤木は、擬射影多様体上の正則エルミートベクトル束についてLドルボー補題を示しその局所有界対称領域のコンパクト化の変形および、ケーラー・アインシュタイン計量の存在条件への応用を与えた。複素射影空間からそれ自身の上への正則写像によって定まる複素力学系に関する研究を行った.これは一変数有理関数のイテレーションの理論の一般化とみなすことができる.ファトゥ集合は正則写像の反復合成のなす関数族が正規族であるような最大の開集合として定義される.これは当研究において最も基本的な対象であり,その複素解析的性質を明らかにすることが重要である.当研究において,ファトゥ集合が擬凸領域,従ってスタイン領域であることが示された.またファトゥ集合が小林双曲的であることが示され,この事実から,吸引周期点および或る種の放物的周期点の吸引領域は必ず分岐点を含むことが導かれた.また,種々の例について,ファトゥ集合の形を楕円関数によって具体的に表現する方法を与えた.さらにファトゥ集合が空であるような力学系の例を構成した.さらに,射影空間の或る部分領域上で正則写像の反復合成の逆写像の族が存在すれば,これが正規族となることを示した.この結果を用いて,ファトゥ集合,ファトゥ集合上の極限写像の像,分岐点集合の軌道,及びその極限集合の間の関連を考察した.特に分岐点集合の軌道が代数的集合となる場合について研究を行い,特に2次元の場合についてこのような正則写像のファトゥ集合が空となるための条件を与えた.
新しい情報技術の発展が財・サービス取引市場の成立条件に及ぼす影響

(A)下記の研究の論文等への取りまとめをおこなった:(1)理論モデルの作成ー市場の存否を決める2要因、すなわち市場への参加から得られる便益と、市場コスト・取引コストを表現・説明するための理論モデルを作成した。(2)新しく形成された取引市場の調査ー新しく形成された市場のうち、下記について、制度の概略、当該市場の運営機関の行動原理、市場への参加者の概要とその行動原理、市場への参加費について調査し、関連統計データを収集した。ーChicago Board of Trade(米)、Chicago Mercantile Exchange(米)、London Stock Exchange(英)、債券・株式先物市場(東京、大阪)。(3)新たに得られた知見ー上記については、市場運営機関への直接の調査(インタビュー)をおこない、これらの市場の形成を可能にした新しい情報技術の採用、市場運営・維持費用の低下などについてその実態を調査した。(B)予算の使用状況等ー(a)設備については、交付額に合わせるためパーソナルコンピュータの新規購入を中止し、校費による既設分の補充を周辺機器購入によって実施した。(b)62年度分予算は研究とりまとめ(謝金・旅費)に使用した。(c)実地調査に必要な外国旅費は別途用意した。(C)今後の研究予定ー本研究においては、主として株式・債券先物市場などの「集中された市場・組織された市場」への新しい情報技術の影響を研究した。今後においては、未組織・非定型の市場取引(店舗使用のもの、VAN使用の卸売、消費者による電子取引)などにおける影響を考察する予定である。(1)理論モデルの再生(I)-市場の存否を決める2要因,すなわち市場への参加から得られる便益と,市場コスト・取引コストを表現・説明するための理論モデルを作成した.前者については,すでに国際経済論の分野で作られている「貿易の利益」(一般的には市場形成から得られる利益)のモデルを使用し,また,後者については,情報理論を援用する取引コスト説明のフレームワークを使った.(2)新しく形成された取引市場の調査-新しく形成された市場のうち,下記について,制度の概略,当該市場の運営期間の行動原理,市場への参加者の概要とその行動原理,市場への参加費(参加料・会費・他の取引費用など)について調査し,関連統計データを収集した. -Chicago Board of Trade(米), Chiago Mercantile Exchange(米), London Stock Exchange(英),債権先物市場(東京).(3)新たに得られた知見-上記については,市場運営期間への直接の調査(インタビュー)をおこない,これらの市場の形成を可能にした新しい情報技術の採用,市場運営・維持費用の低下などについてその実態を調査した.市場の運営・維持費用の低下などについてその実態を調査した.市場の運営機構・実体などについは,実地調査より詳しい知識が得られたが,統計資料については,新聞等に公表されている価格・取引高データ,取引所会員への報告等を除いて,資料が存在しないことがわかった.しかしながら,本研究の実証分析に必要な市場参加費データは入手できた.(4)予算の使用状況等-(a)設備についは,交付額に合わせるためパーソナルコンピュータの新規購入を中止し,校費による既設分の補充を周辺機器購入によって実施した.(b)実地調査に必要な外国旅費は別途用意した.(A)下記について研究とりまとめをおこなった。(1)理論モデルの作成ー市場の存否を決める2要因、すなわち市場への参加から得られる便益と、市場コスト・取引コストを表現・説明するための理論モデルを作成した。前者については、すでに国際経済論の分野で作られている「貿易の利益」のモデルを使用し、また、後者については、情報理論を援用する取引コスト説明のフレームワークを使った。

(2)新しく形成された取引市場の調査ー新しく形成された市場のうち、下記について、制度の概略、当該市場の運営機関の行動原理、市場への参加者の概要とその行動原理、市場への参加費(参加料・会費・他の取引費用など)について調査し、関連統計データを収集した。ーChicago Board of Trade(米)、Chicago Mercantile Exchange(米)、London Stock Exchange(英)、債券・株式先物市場(東京、大阪)。(3)新たに得られた知見ー上記については、市場運営機関への直接の調査(インタビュー)をおこない、これらの市場の形成を可能にした新しい情報技術の採用、市場運営・維持費用の低下などについてその実態を調査した。(B)予算の使用状況等ー(a)本年度予算は研究とりまとめのため、主として謝金・旅費等に使用した。
アメリカ独立・建国神話の構築と南北戦争以前期の大衆文化受容との関連についての研究

本研究は、アメリカ独立革命期の建国神話がいかに構築され、それが共和政期および南北戦争以前期の文化の中で、いかに表象され、大衆に受容されてきたのかを考察する。特に、(1)建国祖父の伝記による独立革命の矛盾の曖昧化、(2)共和政期以降の建国神話受容、(3)独立革命のイデオロギーと文学的体制転覆的想像力との関連、(4)南北戦争以前期の煽情主義的/感傷主義的ナラティヴに反映・表象さえる建国神話に焦点が当てられる。本研究は、アメリカ独立革命期の建国神話がいかに構築され、それが共和政期および、その後の南北戦争以前期(文学史上のアメリカ・ルネサンス期と重なる)の文化の中で、いかに表象され、受容されてきたのかを考察するものである。そもそも体制転覆の最たる事例であるところのアメリカ独立(および戦争)が、英雄的後期に読み替えられるためには、神話や英雄像の構築が必要であった。宗主国の君主の暴行を列挙して反逆の正当性を訴え、新国家のために新たなる父親像を提示するためには、いかなるレトリックが駆使され、またそれは、どのように民衆に受容されていったのか。そして領土拡大と人種問題の顕現化により、建国期の矛盾が暴かれ、連邦崩壊の危機を迎えたアンテベラム期において、それ以前(共和政期後期)までに生成された神話どのような影響をもたらしたのかを考察するのが、本研究の意図するところである。従って、本研究は、四年間で、アメリカの「起源」である独立革命期の建国神話や英雄物語を、「再生」を意味するアメリカ・ルネサンスの時代から捉え直すとともに、建国期に隠蔽された政治的矛盾を、アメリカがいかに国民的「合意」へと読み替え、そうした国家建国の理想と矛盾が、当時の文学にいかに反映され、また関連しているのかを明らかにすることを目標とする。端的に言えば、アメリカ文化・アメリカ文学内部に潜在する建国神話の理想や矛盾を、多角的に検討・追求するのが、本研究の目的であり意義である。さらに本研究においては、こうした考察家庭で、従来の文学史、文学批評しにおいてあまり注目されず、分析対象となってこなかった作品の発掘・紹介も試みる。単に読み捨てられ、忘れ去れた大衆作家作品を見出すばかりではなく、キャノン作家の埋もれた名作を取り上げることによって、共和政期以降の大衆文化受容をより鮮明に示すとともに、アメリカ文学史・批評史の再構築にも貢献したい。本研究は、アメリカ独立革命期の建国神話がいかに構築され、建国の理念や矛盾が共和政期以降の大衆文学や文化において、いかに表象され、かつそれがどのように大衆に受容されていったのかを包括的に探るものである。平成20年度に関しては、白川は、「アメリカ初代大統領ジョージ・ワシントンの大衆的伝記の影響力とアンテベラムにおけるアメリカン・レジェンドの完成」を研究の中心テーマとし、また林は、「ジェイムズ・フェニモア・クーパーを中心とする環大西洋的視座のもとでのアメリカ独立起源の想起」についての研究・考察を進めてきた。その過程で、各々の研究テーマについての成果を、白川は、日本英文学会全国大会(H20年5月)において口頭発表し、林は日本アメリカ文学会北海道支部大会の招待講演(H20年12月)において口頭発表した後、その内容を論文として支部会誌に出版発表した。なお、白川、林の論文が、複数の執筆者との共著『独立の時代--アメリカ古典文学は語る』(林は執筆者兼編者として「あとがき」も執筆)に掲載されることが決定しており、世界思想社から近刊の予定である。『独立の時代』に収められる各人の論文タイトルは以下の通り。白川「売れる偉勲、憂うる遺訓--ウィームズの『ワシントン伝再考』、林「『開拓者たち』と家系譜の書き換え--上機嫌な時代の自己意識的なアメリカニズム」。本年は、平成20年(2008年)から開始された表題研究の二年目であり、引き続き、アメリカ独立革命期の建国神話がいかに構築され、建国の理念や矛盾が共和政期以降の大衆文学や文化において、いかに表象され、かつそれがどのように大衆に受容されていったのかを探った。各人の本年度の具体的な実績は、以下の通りである。白川、林ともに、入子文子、林以知郎編著の『独立の時代-アメリカ古典文学は語る』(京都:世界思想社)に論文を発表し、それぞれメイソン・ロック・ウィームズの『ワシントン伝』、ジェイムズ・フェニモア・クーパーの『開拓者たち』における建国神話に関する考察を行った。(林は、「あとがき」において計9論文の総括的解説も担当執筆。)また白川は、ジョージ・リッパードの南北戦争前期の都市犯罪小説内にジャンル準拠枠を超え、アメリカ建国の遺産問題が表象されていることを示す口頭発表を行い、それ以外にも、アメリカ国璽の成立と共和政期の国家拡大に際する先住民政策についての論考を執筆した(現在印刷中)。

さらに林は、クーパーにおける建国神話表象に関して、今日、批評的にほぼ黙殺されているアメリカ独立戦争ロマンスLionel Lincolnを取り上げ、初期から中期のクーパー作品における国家の革命起源への一体化/距離化という複雑な相を捉え、論文として発表した。クーパーの他作品The Red Rover(1828)、Homeward Bound(1838)、およびHome as Found(1838)については、引き続き考察中である。本研究は、アメリカ独立革命期の建国神話がいかに構築され、それが共和政期および、その後の南北戦争以前期(文学史上のアメリカ・ルネサンス期と重なる)の文化の中で、いかに表象され、受容されてきたのかを考察するものであり、今年度は、その3年目にあたる。平成22年には、特に、(1)国璽制定プロセスと領土拡大に伴うアメリカ建国神話と先住民との関係、(2)南北戦争前期の都市発展から見る建国の理念の矛盾、(3)環大西洋的視座から見たアメリカ独立と神話構築への再評価、(4)共和政期における親英意識の表象と糊塗に関する考察が行われた。また、以下(次頁)に掲載した研究成果以外にも、(5)権威への反逆としての説教、具体的には、Eden BurroughsとStephen Burroughs父子による説教の比較とその成立の背景、および(6)James Fenimore Cooperの海洋ロマンス群の生成に関する分析が、報告書として発表されたこともつけ加えておきたい。なお、バロウズ『回想録』、ジョン・ブラウンの反乱の影響(建国神話と奴隷解放神話の相関)、クーパーの他作品The Red Rover、Homeward Bound、Home as Found、Water-Witchについては、引き続き考察中である。本研究は、アメリカ独立革命期の建国神話がいかに構築され、それが共和政期および、その後の南北戦争以前期(文学史上のアメリカ・ルネサンス期と重なる)の文化の中で、いかに表象され、受容されてきたのかを考察するものであり、今年度は、その4年目の完成年度にあたる。平成23年には、まず、(1)Stephen Burroughsの『回想録』を、独立革命の精神を反映する体制反逆とその後の権威獲得過程の視点から分析し、(2)アメリカ独立宣言および憲法の精神を順守せんとする北部奴隷廃止論者たちの主張を反映したルイザ・メイ・オルコットの奴隷反乱物語に関しての論文を執筆し、(3)アメリカで最も人気が高い大衆文学の一つであるマーガレット・ミッチェルの『風と共に去りぬ』のパロディ、アリス・ランダルの『風は去っちまった』を巡る憲法修正第一条、表現の自由を争点とした、検閲と表象の有り方についての口頭発表を行った。その折の論考は、加筆改変され、後日、共著執筆による書籍として出版された。また、(4)クーパーの『パイロット』を、海洋ロマンス群の一部とし、独立革命期以降のアメリカの歴史状況を踏まえて分析した論考も、本年度実績に加わったことを書き添えておく。クーパーの他作品The Red Rover、Homeward Bound、Home as Found Water-Witchについては、引き続き考察中である。なお、上記以外にも、アメリカ社会と文化を解説するコラム「詐欺師」を執筆(出版は、H24秋となる予定)し、その中で、アバネイルからウェイルをへて、バロウズへと時間を遡及して詐欺師の系譜をたどり、アメリカにおける体制転覆精神の体現者「詐欺師」の起源と大衆的娯楽の文化構築を本研究に関連づけた。
自主防災市民組織の防災能力の計測に関する研究

本研究では、昭和62年度において開発した自主防災市民組織の防災能力評価手法を用いて、自主防災市民組織の防災能力計測に関連した以下の研究実績を得た。1.火災に対する主婦の防災能力評価と防火教育の方向づけ東京区部で一世帯当りの火災発生件数が最高である足立区と最低である板橋区において、一般の主婦及び婦人防火組織に加入している主婦を対象として400票の調査をおこない(回収率53.8%)、「日頃の注意力」と「まさかのための防備力」の二つの評価尺度を抽出し、これらの能力が年令、火災の多寡、消火訓練への参加度等と強い関連があることを把握した。その結果、主婦の防火教育にあたっては、「地域別防火教育」と「グループ別教育」が必要であることが提言された。2.防災市民組織による初期消火可否の判定62年度の自主防災市民組織における初期消火能力評価手法を用いて、初期消火判定モデルを構築し、東京都杉並区及び新宿区でケーススタディを実施した。その結果、ポンプ・水利の配置計画の重要性、発震後の「家庭内対応時間」の短縮が初期消火能力を大きく左右していることが判った。3.地震時の広域避難における災害情報の効果62年度に開発・実施した「災害体験ゲーム」のデータを用いて、理論的な避難経路と実際の避難経路との比較分析をおこない、自主防災市民組織による避難途上における被害情報取得能力が安全な避難に大きく貢献することを把握した。以上の研究実績をふまえて、平成元年度には、自主防災市民組織の防災能力の向上・持続方策について研究を実施する予定である。
生体内分子科学

本研究プログラムでは、低分子有機化合物により生体機能の制御を実現する「分子プローブ概念」のもと、機能発現機構の分子レベルでの研究から個体レベルへの応用をめざし、有機合成化学者とin vivo指向型生物系研究者の連携による化学/生物学融合型新学際的連携プロジェクトを展開するための基盤を構築することを目的とした。関連諸分野の専門家を結集し、異分野の研究者間の綿密かつ有機的な情報交換のため、2回の研究準備会議を行うとともに、外部研究者らを交えて総合シンポジウムを開催した(平成12年11月30日、参加者110人)。研究状況については冊子として取りまとめ、本研究分担者のみならず関連研究者に配付し、その情報を公開した。これらの活動を通じて研究分担者同士および関連研究者との間での有意義な意見の交換、相互評価が行われ、次の学祭研究へと展開する準備が整った。なお、以下に設定された課題についてのこれまでの主な具体的成果を箇条書きにした。(1)高次脳機能の解析と制御法について:設計したグルタミン酸トランスポーターブロッカーを基にアフィニティカラム担体およびシナプス伝達解析のための光感受性caged-TBOAを創製(島本)。ノシスタチンがノシセプチンやPGなどによる痛覚反応に鎮痛効果を示すことを証明(伊藤)。神経細胞におけるSCG10関連分子の微小管との結合ドメインを同定、崩御制御に重要なリン酸化制御部位を決定(森)。神経保護作用を示す新規PGI_2受容体リガンド15R-TICのC-11核ラベル体の創製とその活用によるヒト脳内IP2受容体のイメージングに成功(鈴木、渡辺)。15R-TICの10倍の活性を持つ15-deoxy-TICを創製(鈴木)。(2)脳機能の保護と可塑性促進研究について: PG受容体EP3の細胞内情報伝達系を解析し、神経突起の退縮や神経伝達物質の遊離の阻害、神経可塑性や神経伝達の調節などに関与していることを証明(根岸)。ラット脳組織切片を用いたポジトロンイメージングシステムを確立し、神経細胞における障害発生機序の解明と治療法開発に有用な情報を獲得(米倉)。神経突起伸展促進作用および神経細胞死抑制作用を示す新規化合物NEPP10とNEPP11を創製し、PET研究に向けた分子設計を開始(古田、鈴木、渡辺)。(3)細胞増殖・分化制御機構の解明と細胞周期制御理論について:核内受容体RARとRXRに選択的に作用し、レチノイド作用を制御する新規リガンドHX630、PA024とHX531を創製(影近)。新規核内アンドロゲン受容体リガンドおよび関連酵素阻害剤を創製(橋本)。分子認識に関与するTag分子を導入した超効率アフィニティー分離技術を確立し、免疫増強活性複合糖質リピドAの高効率合成に成功(深瀬)。制癌PG類がp21サイクリンキナーゼ阻害タンパク質の発現により癌細胞の細胞周期をG1期で停止させることを証明、DNAチップにより遺伝子発現解析に着手(鈴木、油谷)。(4)薬物耐性および解毒に関わる輸送機構の解明と制御について:薬物輸送ポンプMRP1/GS-Xポンプの阻害剤を設計・合成し、癌細胞の制癌PGに対する感受性を飛躍的に高めることに成功、ポンプの光親和性標識にも成功(鈴木、古田)。(5)セカンドメッセンジャーのin vivoシグナル解析法について:骨格筋収縮連関プロセスの評価法の確立、生理的カルシウムイオン放出制御機能プローブの創製(池本、鈴木)。蛍光スペクトルにより細胞内のタンパク質リン酸化を定量的にリアルタイムで観察するモニター系の開発(萩原)。一酸化窒素(NO)を培養細胞および生体組織切片から捕捉しイメージ化できるプローブDAF-2の開発に成功(長野)。両特異性プロテインホスファターゼVHRの特異的阻害剤RK-682の結合様式を解明し、さらに強力な阻害剤の開発にも成功(袖岡)。カルシウム動員に関わるサイクリックADPリボースの安定化のためリボース部を炭素環にした誘導体を創製(松田)。(6)薬剤による遺伝子発現制御について:標的核酸配列への結合性と酵素耐性を向上させたオリゴヌクレオチド類縁体を合成し、癌関連遺伝子およびHCV遺伝子などの発現に成功(今西)。ヌクレアーゼ抵抗性アンチセンス分子を創製(松田)。(7)新規PETトレーサーの開発と薬物動態および標的分子のイメージングについて:F-18含有PETトレーサーの合成法を確立し、制癌PGのPETトレーサー化に成功(鈴木、鈴木和)。PETトレーサー合成に有用な4-[^<18>F]fluorobenzyl halideの簡便な合成法を開発(井戸)。マルチパラメーターPET法を確立し、刺激に対するドーパミン受容体の反応性の違いを証明(塚田)。サルを用いたPG関連リガンドによる脳虚血後遺症改善研究に着手(渡辺、鈴木)。(8)アルツハイマーおよび脳梗塞モデル動物のPET画像による薬物作用評価および医薬診断について:新規PGI_2受容体のサルでのイメージングに続き、ヒト脳におけるPETイメージングに世界で初めて成功、アルツハイマー病などの神経細胞死を伴う神経変性疾患研究に新たな道を拓いた(渡辺、鈴木)。

本研究プログラムでは、低分子有機化合物により生体機能の制御を実現する「分子プローブ概念」のもと、機能発現機構の分子レベルでの研究から個体レベルへの応用をめざし、有機合成化学者とin vivo指向型生物系研究者の連携による化学/生物学融合型新学際的連携プロジェクトを展開するための基盤を構築することを目的とした。関連諸分野の専門家を結集し、異分野の研究者間の綿密かつ有機的な情報交換のため、2回の研究準備会議を行うとともに、外部研究者らを交えて総合シンポジウムを開催した(平成12年11月30日、参加者110人)。研究状況については冊子として取りまとめ、本研究分担者のみならず関連研究者に配付し、その情報を公開した。これらの活動を通じて研究分担者同士および関連研究者との間での有意義な意見の交換、相互評価が行われ、次の学祭研究へと展開する準備が整った。なお、以下に設定された課題についてのこれまでの主な具体的成果を箇条書きにした。(1)高次脳機能の解析と制御法について:設計したグルタミン酸トランスポーターブロッカーを基にアフィニティカラム担体およびシナプス伝達解析のための光感受性caged-TBOAを創製(島本)。ノシスタチンがノシセプチンやPGなどによる痛覚反応に鎮痛効果を示すことを証明(伊藤)。神経細胞におけるSCG10関連分子の微小管との結合ドメインを同定、崩御制御に重要なリン酸化制御部位を決定(森)。神経保護作用を示す新規PGI_2受容体リガンド15R-TICのC-11核ラベル体の創製とその活用によるヒト脳内IP2受容体のイメージングに成功(鈴木、渡辺)。15R-TICの10倍の活性を持つ15-deoxy-TICを創製(鈴木)。(2)脳機能の保護と可塑性促進研究について: PG受容体EP3の細胞内情報伝達系を解析し、神経突起の退縮や神経伝達物質の遊離の阻害、神経可塑性や神経伝達の調節などに関与していることを証明(根岸)。ラット脳組織切片を用いたポジトロンイメージングシステムを確立し、神経細胞における障害発生機序の解明と治療法開発に有用な情報を獲得(米倉)。神経突起伸展促進作用および神経細胞死抑制作用を示す新規化合物NEPP10とNEPP11を創製し、PET研究に向けた分子設計を開始(古田、鈴木、渡辺)。(3)細胞増殖・分化制御機構の解明と細胞周期制御理論について:核内受容体RARとRXRに選択的に作用し、レチノイド作用を制御する新規リガンドHX630、PA024とHX531を創製(影近)。新規核内アンドロゲン受容体リガンドおよび関連酵素阻害剤を創製(橋本)。分子認識に関与するTag分子を導入した超効率アフィニティー分離技術を確立し、免疫増強活性複合糖質リピドAの高効率合成に成功(深瀬)。制癌PG類がp21サイクリンキナーゼ阻害タンパク質の発現により癌細胞の細胞周期をG1期で停止させることを証明、DNAチップにより遺伝子発現解析に着手(鈴木、油谷)。(4)薬物耐性および解毒に関わる輸送機構の解明と制御について:薬物輸送ポンプMRP1/GS-Xポンプの阻害剤を設計・合成し、癌細胞の制癌PGに対する感受性を飛躍的に高めることに成功、ポンプの光親和性標識にも成功(鈴木、古田)。(5)セカンドメッセンジャーのin vivoシグナル解析法について:骨格筋収縮連関プロセスの評価法の確立、生理的カルシウムイオン放出制御機能プローブの創製(池本、鈴木)。蛍光スペクトルにより細胞内のタンパク質リン酸化を定量的にリアルタイムで観察するモニター系の開発(萩原)。
クンツ型自己準同型写像

作用素環Aの部分環Bが与えられた時、必然的に、Aの自己準同型写像φで、φ(A)=Bを充たすものが、生じてくる。従って、作用素環とその部分環との構造を研究をするためには、作用素環上の自己準同型写像の研究は、欠かすことが出来ない。当研究では、部分環の同型問題と自己準同型写像の同型問題とは同値であることに着目して、いくつかの結果を得てきた。項目11の論文リスト中の最初の論文は、従順C^*-環Aから自己準同型写像を用いて、単純、純無限型C^*-環を構成する為に、自己準同型写像の、充たさねばならない一般的な条件を求め、更に、単純純無限型環の最も典型的なものであるたクンツ環は、その様な方法で、新しく構成された環の中での特殊な一例である事を、示したものである。二番目の論文では、最初の論文で扱ったクンツ型自己準同型写像を、用いて、超有限型有限AFD型因子環の、部分因子環で、互いに、全て同型ではあるが、内部同型ではないものが、連続無限個構成したものである。エントロピーは、エルゴード的同型写像に対する重要な不変量である。コルモゴルフとシナイの結果により、ベルヌ-イのシフトは、エントロピーに、よって特徴付けられる。三番目の論文では、超有限型有限AFD型因子環上のクンツ型自己準同型写像と関連した同型写像のエントロピーを計算し、ベクヌーイのシフトは、超有限型有限AFD型因子環上の自己同型写像に拡張した時、エントロピーは、一定ではない事を、示すことにより、エントロピーに関する公開問題についてのある解答を与えた。四番目の論文では、ベルヌ-イ型シフトの対局に位置する、フリーシフトは、テンソル積と制限付き自由積に対して、同じ量のエントロピーを取る事を示した。五番目六番目の論文は、上記結果の関連論文である。
Gemcitabine耐性膵癌に対する新規光線力学療法の開発

【背景】光線力学療法(PDT)は低侵襲な癌治療法の一つで,これまで我々は癌細胞が糖を取り込む性質を利用した光感受性物質であるグルコース連結クロリンや水溶性へと克服したオリゴ糖連結クロリン(Oクロリン)を開発し,現行薬のタラポルフィンナトリウム(TS)より高い腫瘍選択性と抗腫瘍効果を報告してきた.膵癌治療の実臨床で遭遇することの多いGEM耐性となった腹膜播種を有する症例を想定し,Oクロリン-PDT効果についてGEM耐性膵癌細胞株やその膵癌腹膜播種マウスモデルを用いて基礎的な検討を行った.【方法】1.ルシフェラーゼを発現させたヒト膵癌細胞株を用いてGEM耐性膵癌細胞株を樹立する.2.樹立したGEM耐性株に対して,新規Oクロリン-PDTによる殺細胞効果についてin vitroで評価する.3.マウス膵癌腹膜播種モデルを作成後,Oクロリン投与による癌組織および各臓器への集積性をスペクトロメーターで評価し,またPDTによる抗腫瘍効果をIn Vivo Imaging Systemにより経時的に定量測定して腫瘍縮小効果を検討する.【結果】1.ルシフェラーゼ遺伝子導入後のAsPC1細胞を用いてGEM耐性膵癌細胞株を樹立し,GEMに耐性を示すことを確認した.2.元のAsPC1細胞株とGEM耐性膵癌細胞株に対するOクロリン-PDTの殺細胞効果はそれぞれTSに比べ11.3倍と16.4倍の効果が認められた.3.マウスモデルにおいてOクロリンは癌への高い集積性を持っていることが確認されたが,GEM耐性膵癌膜播種マウスモデルの腫瘍量についてはG対照群と比べ有意な差は認めなかった.【結論】In vitroにおいてはGEM耐性膵癌に対するOクロリン-PDTの有効性が示されたが,In vivoでは違った結果となった.生体内での何らかの因子がPDT効果の妨げとなっているのか更なる検討が必要である.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。【背景】光線力学療法(PDT)は低侵襲な癌治療法の一つで,これまで我々は癌細胞が糖を取り込む性質を利用した光感受性物質であるグルコース連結クロリンや水溶性へと克服したオリゴ糖連結クロリン(Oクロリン)を開発し,現行薬のタラポルフィンナトリウム(TS)より高い腫瘍選択性と抗腫瘍効果を報告してきた.膵癌治療の実臨床で遭遇することの多いGEM耐性となった腹膜播種を有する症例を想定し,Oクロリン-PDT効果についてGEM耐性膵癌細胞株やその膵癌腹膜播種マウスモデルを用いて基礎的な検討を行った.【方法】1.ルシフェラーゼを発現させたヒト膵癌細胞株を用いてGEM耐性膵癌細胞株を樹立する.2.樹立したGEM耐性株に対して,新規Oクロリン-PDTによる殺細胞効果についてin vitroで評価する.3.マウス膵癌腹膜播種モデルを作成後,Oクロリン投与による癌組織および各臓器への集積性をスペクトロメーターで評価し,またPDTによる抗腫瘍効果をIn Vivo Imaging Systemにより経時的に定量測定して腫瘍縮小効果を検討する.【結果】1.ルシフェラーゼ遺伝子導入後のAsPC1細胞を用いてGEM耐性膵癌細胞株を樹立し,GEMに耐性を示すことを確認した.2.元のAsPC1細胞株とGEM耐性膵癌細胞株に対するOクロリン-PDTの殺細胞効果はそれぞれTSに比べ11.3倍と16.4倍の効果が認められた.3.マウスモデルにおいてOクロリンは癌への高い集積性を持っていることが確認されたが,GEM耐性膵癌膜播種マウスモデルの腫瘍量についてはG対照群と比べ有意な差は認めなかった.【結論】In vitroにおいてはGEM耐性膵癌に対するOクロリン-PDTの有効性が示されたが,In vivoでは違った結果となった.生体内での何らかの因子がPDT効果の妨げとなっているのか更なる検討が必要である.【背景】光線力学療法(PDT)は低侵襲な癌治療法の一つで,これまで我々は癌細胞が糖を取り込む性質を利用した光感受性物質であるグルコース連結クロリンや水溶性へと克服したオリゴ糖連結クロリン(Oクロリン)を開発し,現行薬のタラポルフィンナトリウム(TS)より高い腫瘍選択性と抗腫瘍効果を報告してきた.膵癌治療の実臨床で遭遇することの多いGEM耐性となった腹膜播種を有する症例を想定し,Oクロリン-PDT効果についてGEM耐性膵癌細胞株やその膵癌腹膜播種マウスモデルを用いて基礎的な検討を行った.【方法】1.ルシフェラーゼを発現させたヒト膵癌細胞株を用いてGEM耐性膵癌細胞株を樹立する.2.樹立したGEM耐性株に対して,新規Oクロリン-PDTによる殺細胞効果についてin vitroで評価する.3.マウス膵癌腹膜播種モデルを作成後,Oクロリン投与による癌組織および各臓器への集積性をスペクトロメーターで評価し,またPDTによる抗腫瘍効果をIn Vivo Imaging Systemにより経時的に定量測定して腫瘍縮小効果を検討する.【結果】1.ルシフェラーゼ遺伝子導入後のAsPC1細胞を用いて,低濃度のGEMより暴露し徐々に濃度を上げていく方法で安定したGEM耐性膵癌細胞株を樹立した.またGEM耐性膵癌細胞株のGEMに対する50%細胞発育阻害濃度(IC50)を計測すると「計測不能」との結果であり,GEMに耐性を示すことを確認した.

2.元のAsPC1細胞株とGEM耐性膵癌細胞株に対するOクロリン-PDTの殺細胞効果はそれぞれTSに比べ11.3倍と16.4倍の効果が認められた.GEM耐性膵癌細胞株の樹立には時間を要すると当初より計画しており,現在の進捗状況は予定通りであり,順調である.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。細胞株を使った実験では概ね予想通りの結果が得られ,今後は動物実験において効果を証明していく必要がある.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
バーチャル顕微鏡を用いた組織解析法の検討と実施

Tissuemicroarrayを用いた研究については、平成18年7月に日本サイトメトリー学会のシンポジウムで発表した。その後、各種パラメーターをできるだけ有効に組み合わせ、よく知られている乳癌関連タンパク(Her2,PgR, ER, p53)と比較的検討されていないp27の組み合わせで、特にステージIVを除いた乳癌について予後評価能力の改善に成功した。バーチャル顕微鏡(バーチャルスライド、VS)との組み合わせは、従来の研究法を本質的には変えないがデータ整理や比較の効率があがることを体験した。ゲノムを用いた研究では、口腔癌について発癌経路の異なる二つがあること、癌細胞の大規模なゲノム異常の特徴について、別々に英文報告した。ゲノム情報と組織情報を組み合わせた検討ではまれな唾液腺腫瘍を用いてゲノム、タンパク異常を解析し臨床に役立つと予想されるタンパクの挙動についてまとめ、論文化途上にある。また、VSを用い病理診断のコンサルテーションを遠隔地間で実施し30分以内に有効な情報を得ることができることを実証した。バーチャルスライドを用いた、臨床・病理カンフレンスを実施し、セキュリティーに配慮した送受信法を(NTT西日本の一般サービス)用いて実施し有効性を確認した。教育には、VSを利用して作成した画像を含む実習手引書を作成し、学生が実習時にダウンロードし、自ら加えていけるよう企画し、実行した。総括的な内容でVSの教育、研究、診断、応用についての有用性について平成18年3月に日本病理学会のワークショップで報告した。VSと組織アレイを組み合わせた研究法について、日本サイトメトリー学会技術講習会の講師にて受講者に説明した。また、和文で「Tissue microarrayとバーチャルスライドの応用」「バーチャルスライドの有用性」のタイトルの内容で和雑誌に掲載された。バーチャル顕微鏡画像の取込および画像処理、サーバーからの送信に関し検討した。今まで困難であった対物レンズ40倍を用いた画像の取込再生を実施した。対物20倍の撮影に比し、画素数が約4倍となるため取込や画像処理に要する時間が延長し、ハードディスク占有量割合も大きくなってしまったが質的に十分な画像が得られ、例えば胃粘膜表面に存在するヘリコバクター・ピロリを鮮明にとらえることができた。また、多数の対物レンズ40倍画像を作成し、サーバーから送信することが可能であった。サーバーからの送信に関しては、1台のサーバーから画像コンテンツを約100名に同時送信し、受信側のノートパソコンのスペックが様々であったに関わらずほぼ支障なく画像の閲覧および視野の拡大・縮小・移動が容易であった。また、バーチャルスライドの使用経験について報告した。Tissuemicroarrayを用いた乳癌の研究について、p53とHER2の発現が相関し、またp27,ER,PgRの発現が相関しさらに、前者群と後者群は逆相関すること、それらを組み合わせることで乳癌がいくつかに再分類される可能性があることを癌学会で報告した。外科の協力を得て、予後調査を含め論文として報告する予定である。Tissue microarrayを用いた乳癌の研究については、平成18年7月に日本サイトメトリー学会のシンポジウムで発表した。乳癌の研究の改良を目指し、各種パラメーターをできるだけ有効に組み合わせ、よく知られている乳癌関連タンパク(Her2,PgR, ER, p53)と比較的検討されていないp27の組み合わせで、特にステージIVを除いた乳癌について予後評価能力の改善に成功した。改善点の主なところは、陽性や陰性の判定基準を見直したことで、強陽性のみを陽性とする、弱陽性でも陽性とするなどパラメーターによって、判定基準を変えた方が予後評価に有利であることがわかった(論文化途上)。

口腔系についてはまれな唾液腺腫瘍を用いてゲノム、タンパク異常を解析し臨床に役立つと予想されるタンパクの挙動について調査し、論文化途上にある。また、バーチャルスライドを用い、病理診断のコンサルテーションを遠隔地間で実施し30分以内に有効な情報を得ることができることを実証した。バーチャルスライドを用いた、臨床・病理カンフレンスを実施し、セキュリティーに配慮した送受信法を(NTT西日本コミュニケーショングループ)用いて実施し有効性を確認した。以上の総括的な内容でバーチャルスライドの教育、研究、診断、応用についての有用性について平1成18年3月に日本病理学会のワークショップで報告した。バーチャルスライドと組織アレイを組み合わせた研究法について、日本サイトメトリー学会技術講習会の講師に招聰された。また、和文で「Tissue microarrayとバーチャルスライドの応用」「バーチャルスライドの有用性」のタイトルの内容で和雑誌に掲載された。
ホオズキ成分physalin類の標的タンパク質同定に向けた有機合成化学的展開

本研究では、酸化ステロイドphysalin類の生物活性発現メカニズムを、有機合成とケミカルバイオロジーを駆使して明らかにすることを目指した。まずこれまでに合成したphysalin Bのかご型DFGH環部から、更にE環部、及びC環部の構築を検討した。E環部は、予めF環17位の官能基を整えた前駆体に対し、以前我々が確立したかご型構造構築法を適用することで構築でき、DEFGH環化合物の合成に成功した。またC環部に関しては、DEFGH環化合物前駆体に対して13位及び14位の官能基修飾法を確立することが出来た。さらに構造活性相関も検討し、physalin Bは他の酸化ステロイドとは異なる作用機序によってNF-κB活性化を阻害することを明らかにした。本研究では、ホオズキ成分で様々な興味深い活性を示すphysalin類に着目し、これらの活性発現に必要な部分構造を突き止めること、またそれをプローブ化し標的タンパク質を同定することで生物活性発現機構解明に寄与すること、さらに有機合成化学的に興味深いphysalin B,Fの全合成を達成すること、の3点を目的として設定した。本年度は、α-ketoester型中間体の13位ketoneに対する1,2-付加反応を検討した。市販の原料から約20段階でphysalin類のDF環部を有するα-ketoester型中間体を合成し、まずは種々の還元反応を検討した。その結果、Luche還元を適用すると、選択性約5:1で目的とするαアルコール体を生成することを見出した。本生成物を2段階でモノクレート体へと変換し、これまでに確立したGH環形成ドミノ反応を検討した。LiOHで1.5時間処理した後、酢酸中で加熱すると、期待通りGH環部に加えてE環部も構築されたDEFGH環生成物をワンポット約30%で得ることに成功した。その後の変換により、Type B型physalin類のDEFGH環部の合成を世界で初めて完了した。さらに、鍵工程のワンポット反応の詳細な反応機構解明を目的として、種々条件検討した。その結果、モノクレートの17位置換基の違いによって、GH環の形成順序が異なることなど、興味深い知見を得ることが出来た。現在、合成したDEFGH環部、およびDFGH環部のNF-κB阻害効果について検討している。また、α-ketoester型中間体へのアルキンの付加反応も検討し、低収率ながら12-13位間のC-C結合形成に成功した。本研究では、ホオズキ成分で様々な興味深い活性を示すphysalin類に着目し、これらの活性発現に必要な部分構造を突き止めること、またそれをプローブ化し標的タンパク質を同定することで生物活性発現機構解明に寄与すること、さらに有機合成化学的に興味深いphysalinB,Fの全合成を達成すること、の3点を目的として設定した。昨年度は、これまでに構築したDEFGH環部前駆体の13位に対するC-C結合生成反応を検討し、中程度の収率ながら目的物を得ることができた。今年度は、この後の変換と14位に対するRh触媒を用いるC-H挿入反応を検討した。前駆体となるジアゾケトンの調製が予想以上に困難であり、時間を要したが、分子内に新たにラクトン環を構築することで問題を解決した。調製したジアゾケトンをRh触媒で処理したところ、反応は進行したが、目的の14位C-H挿入が進行した生成物ではなく、新たに構築したラクトン環のカルボニル基と反応し、さらに近傍の水酸基が反応した複雑な構造を持つ化合物が生じた。このことは、当初に考えた合成ルートではphysalin構造を得ることが難しいことがわかった。現在、別法の開発を検討中である。一方当初の計画を拡張し、植物から単離した天然物を利用した標的タンパク質同定も展開した。今年度は、理化学研究所の畑で栽培した鑑賞用ホオズキと食用ホオズキの葉部より、高度に酸化されたステロイド成分を各種単離に成功した。これらのNF-kB阻害活性について検討し、physalin類等の構造活性相関研究をまとめることができた。本研究では、ホオズキ成分で様々な興味深い活性を示すphysalin類に着目した生物有機化学、および有機合成化学研究を展開している。昨年度は、各種誘導体合成および、全合成に繋がる14位C-H挿入を種々検討したが、成功しなかった。今年度は、別ルートによる14位C-H挿入反応を検討した。隣接水酸基を足がかりとし、原料となるジアゾアセテートを合成し、種々検討した。本ルートでは、C-H挿入反応の位置選択性が課題となるが、半年間の検討の末、高収率かつ高位置選択的な14位C-H挿入反応を達成した。成功の鍵は、近傍の官能基の調整と触媒の選択であった。

本結果は、複雑な構造でのC-H挿入反応の好例となり、有機合成化学の発展に大きく寄与するものであると考えられる。一方当初の計画を拡張し、植物から単離した天然物を利用したphysalin類の作用機序解明研究も展開した。昨年度は、単離した種々の酸化ステロイドのNF-kB活性化阻害について、構造活性相関研究をまとめることができた。今年度は、さらに構造ー作用機序相関研究につなげ、酸化ステロイドがおよぼすNF-kB活性化の際の細胞内情報伝達経路への影響を詳細に検討した。その結果、B環部5,6位にエポキシドを有するphysalin類およびwithanolide類は、顕著にNF-kB活性化の鍵であるIkB-alphaのリン酸化、分解を抑制した。一方で、エポキシドではなく2重結合を有する酸化ステロイドはIkB-alphaのリン酸化、分解をほとんど抑制しないことを突き止めた。当初計画した14位C-H挿入反応が想定外の副反応によって、進行しなかった。前駆体の合成について細かく検討したが、いずれも分子内に新たなラクトン環を構築しなくてはならず、これが後の副反応の原因となったのは予想外であった。早急な解決法開発を目指し、現在この部分について全力を注いでいる。24年度が最終年度であるため、記入しない。現在取り組んでいる14位C-H挿入反応の問題が解決すれば、実現困難と考えられてきたphysalin類及びその中間体を合成できる道がひらける。解決策がうまくいかない場合は、別法で14位のC-H酸化を検討し、この壁をクリアしたい。この問題が解決できれば、本研究の最大のポイントである「全合成研究を直接構造活性相関研究に繋げる」というコンセプトを実現でき、有機合成研究と創薬化学研究に貢献できると考えている。
1/fゆらぎを付加したLED光源による茸(舞茸・なめこ)の成長促進光源装置の開発

本研究では、茸の成育に必要な培地・温度・湿度・光などの至適成育条件の科学的探求を行っている。茸の成長の活性化と密接な関係がある生体電位信号を精密に計測し、生体電位と光刺激条件(波長,輝度,照射方法など)との対応関係や光刺激と形態形成との関係を調べている。育成制御用の新しいタイプの光源装置の基本設計を行った。茸の子実体の成育と培地内部の菌糸の発達とが大きく関連していることも明らかになったので、MRI装置を用いて培地の培養段階と菌糸の発達との関係の検討も行った。得られた結果を以下に述べる。(l)生体電位の精密自動計測システム空気組成を任意に設定可能な人工気象器を考案し、光刺激による生体電位の精密自動計測システムを設計・製作した。(2)光源パネルの試作成長促進に有効な中心発光波長を特定し、その波長で発光する超高輝度型LEDを用い、栽培現場で使用できる光源パネルを作製した。そして、刺激光に1/fゆらぎを効果的に付加できる光源制御用電子回路も併せて設計製作した。(3)茸工場の現場での成育制御用光源パネルの実用化試作したGrowth Chamberをさらに改良し、種々の光刺激を与えた場合の成長の比較実験(形態形成実験)を実施した。同時に生体電位のセンシングも行い、茸の健康診断も行った結果、生体電位信号の変動パターンから生育診断が可能である兆候を得た。(4)培地内部の菌糸の発達の観測MRI装置を用いて培地の調整の初期段階から原基形成までの経時変化に対する菌糸の発達を、非破壊・非侵襲に撮影できることに成功した。茸の成育に必要な培地・温度・湿度・光などの至適成育条件の科学的側面からの検討は大変遅れている。本研究では,茸の成長の活性化と密接な関係があると考えられる生体電位信号に着目し、生体電位と光刺激条件(波長,輝度,照射方法など)との対応関係や光刺激と形態形成との関係を調べている。本年度の実施事項は、以下の通りである。(1)空気組成を任意に設定可能な人工気象器を考案し、光刺激による生体電位の精密自動計測システムを設計・製作した。これにより、各種光刺激条件が任意に設定でき、しかも生体電位を高精度で自動計測できるシステムが再構築できた。(2)光刺激因子を系統的に変化させ生体電位の挙動を検討した。(a)強さ・明暗刺激間隔最適な光照度は約300lx800lxと言われているが,成長促進や変色効果にも寄与する光の強さ、更にサーカディアンリズムと深く関与すると推定できる明暗刺激間隔などが与える影響について、生体電位を指標とした基礎データを得た。(b)波長(光刺激の色)刺激光の波長が成長促進や変色効果へ与える影響を検討するために、キセノンランプと干渉フィルタとを組合わせ、系統的に単色の発光波長を変化させ、茸の生体電位を計測することで、波長依存性の基礎データを得た。(3)茸工場での実地試験(形態形成実験)上記(1)(2)の結果を踏まえ、成長促進に有効な中心発光波長を特定し、その波長で発光する超高輝度型LEDを用い、栽培現場で使用できる光源パネルを作製した後、刺激光にゆらぎを効果的に付加できる光源制御用電子回路も併せて設計製作した。なお,ゆらぎは「周期ゆらぎ」(パルス点滅の間隔にゆらぎを付加)とし、ゆらぎの種類は、1/fゆらぎに設定した。その結果、「ゆらぎ」により茸を成長させる傾向があった。本年度は、茸の成長の活性化と密接な関係がある生体電位信号を精密に計測し、そして形態形成との関係を調べ、育成制御用の新しいタイプの光源装置の基本設計を行った。

茸の子実体の成育と培地内部の菌糸の発達とが大きく関連していることが、昨年度までの研究で明らかになったので、MRI装置を用いて培地の培養段階と菌糸の発達との関係の検討も行った。得られた結果を以下に述べる。(1)生体電位の精密計測および茸工場の現場での成育制御用光源パネルの実用化試作したGrowth Chamberをさらに改良し、昨年度得られた結果を踏まえて、まず、種々の光刺激を与えた場合の成長の比較実験(形態形成実験)を実施した。同時に生体電位のセンシングも行い、茸の健康診断も行った結果、生体電位信号の変動パターンから生育診断が可能である兆候を得た。また、茸が環境モニタとしてのセンサの機能を有するかも検討した。その結果、生体電位のバイオリズムを応用した光源装置が有効となる可能性を見出した。以上の結果を踏まえ、茸工場の現場で有用な光源システムの基本設計仕様をほぼ確立できた。なお、現時点でも民間の茸工場にお願いして、「連続光・ゆらぎ光・パルス光」などを発光できる光源パネルを試作し、予備的に現場での形態形成の比較実験を進めている。未だ十分な検証までは至っていないが、各種光質の差異が成長に影響を及ぼすことが判明した。(2)培地内部の菌糸の発達の観測茸の子実体の成育には、培地内部の菌糸の発達が大きく関与していることが、咋年度までの研究で明らかになった。そこで、MRI装置を用いて培地の調整の初期段階から原基形成までの経時変化に対する菌糸の発達を、非破壊・非侵襲に撮影できることに成功した。このことから、地上系の子実体と地下系の菌糸の発達との因果関係を検討するための基盤測定技術が確立できた。今後、得られた結果に基づき更なる検討を進める基礎資料が得られた。
搬送波位相制御極短レーザーパルスを用いた多光子顕微鏡の開発

搬送波位相制御極短レーザーパルスを用いた多光子顕微鏡の開発のため、高繰り返し高強度フェムト秒レーザーの出力を差動排気型ネオン充填中空ファイバーパルス圧縮器に入射することによって、高強度搬送波位相制御極短レーザーパルス(2mJ/pulse, 6fs, 5kHz,200mrad))を発生することに成功した。また、多光子顕微鏡に用いる対物レンズ由来の正分散が、高屈折率プリズム対と高負分散ミラーを用いて補償できることを確認した。本年度は、搬送波位相制御レーザーパルスを用いた多光子顕微鏡の開発を行うために、搬送波位相制御レーザーパルスの性能評価を行った。発振器の出力について、長時間(約1日)、搬送波位相制御が行うことができることを確認した。しかし、出力が多光子吸収を誘起するには不十分であったことから、再生増幅器およびマルチパス増幅器で発振器出力を増幅後、増幅出力の搬送波位相を制御することとした。増幅出力の搬送波位相は、f-2f干渉計で計測を行い、現在のところ、300mradの位相誤差で1時間ほど制御できることを確認した。増幅後のパルス幅は、最短で30fs程度であり、搬送波位相の効果は小さく、三次元多光子顕微鏡を作成するにはふさわしくない。そこで、搬送波位相の効果が顕著に表れてくるサブ7fsの極短パルスの発生を目的とし、ホローファイバーパルス圧縮器の製作およびその性能評価を行った。その結果、3mJ(45fs)の入力に対して、2mJのサブ10fsパルスの発生を確認した。しかしながら、顕微鏡用途で用いるためには、パルス圧縮後のポインティング安定性および出力安定性が不十分であったことから、ファイバー入射前の光のビームポインティングおよび出力の能動的制御を現在検討している。また、サンプル中において最短パルスを達成するためには、あらかじめレーザー光がサンプルに到達するまでに加わる正分散を補償する必要があることから、負チャープミラーの反射回数を変化させることと、一対のウェッジ板で可光路長を微調整することを組み合わせることによって、システム全体に加える負分散量の調整を可能とした。本年度は、搬送波位相制御レーザーパルスを用いた多光子顕微鏡の開発を行うために、搬送波位相制御レーザーパルスの高輝度化を行った。発振器の出力について、長時間、100mrad以下の精度で搬送波位相制御が行うことができることを確認した。増幅出力の搬送波位相は、f-2f干渉計で計測を行い、現在のところ、300mradの位相誤差で3時間ほど制御できることを確認した。そこで、搬送波位相の効果が顕著に表れてくる5fsの極短パルスの発生を目的とし、差動排気型中空ファイバーパルス圧縮器(長さ1m、外径3mm、内径0.3mm)の製作およびその性能評価を行った。その結果、3mJ(40fs)の入力に対して、2mJの5fsパルスの発生を確認した。パルス圧縮後のポインティング安定性および出力安定性が、差動排気中空ファイバーパルス圧縮器の採用によって大きく改善され、顕微鏡製作に十分であることが確認できた。また、サンプル中において最短パルスを達成するためには、あらかじめレーザー光がサンプルに到達するまでに加わる正分散を補償する必要があることから、負分散量の大きいチャープミラーを用いることおよび、チャープミラーの反射回数を変化させることによって、負分散量の高精度制御を可能とした。