hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生涯学習の構造化に関する比較共同研究

具体的方策としては、当該国の社会・経済状況を背景として、さまざまな学習方策が講じられていて、一様ではない。高い失業率に悩むヨーロッパ諸国では、生涯学習の主たる対象分野をここにおいている。一般学生と比べて、成人学生の進学にさいしては、何らかの優遇措置(雇用経験、年齢等への配慮ほか)を講じている。対象各国が、(1)、(2)及び(3)を、どのように構造化しているかについては、引き続き今後の課題となった。2.継続研究東京セミナーにおいて、IIEP側は本研究活動の成果を取り入れて、国研が日本の生涯教育の現状と動向についてペーパーを作成するよう要請した。日本の生涯学習の経験がユネスコ加盟諸国の教育改善に資することが十分期待できるからとしている。この要請に応えて、国研は目下、英文ペーパーの執筆作業を進めている。第1年次(平成4年度)の研究活動は,国立教育研究所(国研)とユネスコ国際教育計画研究所(IIEP)が生涯学習セミナー(パリ・セミナー)を共催して研究討議を行ったことを中核とする。具体的な研究活動は(1)セミナーにおける討議資料として提出する英文報告書6点の作成,(2)パリ・セミナーへの参加,及び(3)第2年次に国研側が主催する生涯学習セミナー(東京セミナー,本共同研究の最終報告書の作成を主目的とする)の準備作業の三つからなる。1.英文報告書の作成生涯学習に関する5点の全国調査結果(1)市町村の生涯学習事業,(2)一般市民の学習需要,(3)大学・短大の開放講座,(4)企業事業主の学習需要,(5)企業従業員の学習需要)及び我が国を含め先進7ヶ国の生涯学習に関する比較研究を,それぞれ英文に翻訳し,パリ・セミナーに提出した。2.生涯学習パリ・セミナーへの参加研究代表者・同分担者が標記セミナーに参加し,国研が提出した前記報告書に基いて研究討議を深めた。3.生涯学習東京セミナーの準備作業パリ・セミナーでは特に,(1)オーストラリアを比較研究の対象国に加える,(2)国研は本共同研究の最終報告書の構成,内容等について速やかにIIEPと協議する,に2点が両機関で合意された。そのため,国研はオーストラリアに調査員を派遣したほか,IIEPにも研究分担者を派遣して協議を行い,併せてイギリス・ドイツにおいて資料収集い当たった。
膜タンパク質機能構造の効率的解析を目的とする動的光アフィニティー技術の開発

膜タンパク質の同定や部位解析に有効な光アフィニティーラベル法を利用し、脱着・切断型光クロスリンカーとそれに準じた精製固相の機能化を図ることでサブピコモルレベルのラベルタンパク質やフラグメントの選択的精製を達成し、最終的にon chip精製システムを構築して煩雑な精製操作を著しく簡便にした。結果、結合タンパク質の捕捉から消化、精製に至る過程を1日から数日で終了可能な技術レベルを達成した。薬物受容体の多くは膜タンパク質であることが知られているが、結晶化や精製が難しいためX線結晶構造解析やNMRによる相互作用部位解析は一般的に困難である。光アフィニティーラベル技術は原理的にin situ解析が可能な技術であり目的タンパク質の精製を必要としないが、その解析過程が煩雑であった。本研究では、結合タンパク質の同定及びその機能部位の構造解析を効果的に行える光ラベル技術開発を目的とする。この基本戦略には光クロスリンカーの機能化による効率化と固相光アフィニティーキャプチャー法を利用したハンドリングや精製の効率化が必須であり、平成18年度は本手法の根幹となるツール化合物の設計、合成及びその評価を行った。効率的な選択的精製には光反応性プローブに精製用タグをリガンドに導入する必要があるが、リガンドの親和性やラベル効率を下げないように設計することが重要である。これを踏まえて切断性リンカーを応用したポストタグ手法を試みた。つまり相互作用時には可能な限り単純化したリガンドを用い、クロスリンク後にタグを導入することにした。今回、チオリン酸エステル化合物に着目した。チオリン酸結合は通常の生理条件である中性では安定だが弱アルカリ性では解裂してチオールとリン酸が生成する。従って、チオール側に光反応基があればタンパク質のクロスリンク部位にチオールが導入されることになる。実際には、GTP誘導体を合成し、シグナル伝達などに重要な働きを行っているGタンパク質H-Rasのラベル化を行った。ラベル後、PS結合を切断し、チオール指向性官能基をつけたビオチン化合物を反応させたところ、ラベルタンパク質のポストタグ法による検出に成功した。一方、チオール含有化合物を選択的に精製するために、金属キレートを利用した非特異的吸着の少ない固相スクリーニング法の開発に着手した。膜タンパク質同定やその結合部位解析における煩雑な操作過程を簡便化する光ラベル技術開発を目的とする。本研究では、光クロスリンカーの機能化による効率化と固相光アフィニティーキャプチャー法を利用したハンドリングや精製の効率化が必須である。前年度に作成したチオリン酸エステル型の核酸(GTP,ATP)プローブは、コンパクトな構造ながらも光反応基、精製基、切断基が組み込まれた多機能型である。このATPプローブを用いて光アフィニティーラベルを基盤技術としてプロテオミクス的効率解析を達成し、一方ではリン酸化によるミオシンモーターの動的挙動に関連して、光クロスリンク/Fe-IMACを利用した結合タンパク質解析によりミオシンのその結合様式に関して新知見が得られた。一方、結合タンパク質同定やラベル部位解析においては、シグナル伝達に関与する核酸結合性膜タンパク質を標的として、そのP-S切断を利用した結合部位精製系の構築を目指した。この系ではタンパク質のリガンド結合部位に新たなSH基を導入できるため、結合部位の精製において、このSH基をターゲットにしてそれを含有するフラグメントを選択的に回収することが可能である。金属キレートによるタンパク質、ペプチド回収は選択性が高く有用であるため、本年度は独自の固相系にキレート配位子を導入した表面構築を行った。まず、モデルペプチドを用いて精製系の評価を行ったところ、フェムトモルレベルで検出システム構築を達成した。しかしながら、極微量の結合部位(ラベルペプチド)の単離・取得という目的には、サンプルの移し替えなどハンドリングするステップ数に従いロスが大きく、しかもラベルペプチドの物性による影響が大きく、この精製システムでは目的の物質量を取り扱うことは困難であることが判明した。そこで、ラベル化から精製まで同一固相上で行うことが可能な新たなシステム構築に着手した。膜タンパク質の同定や結合部位解析に有効な光アフィニティーラベル法を利用して、その解析過程の簡便化を図ることを目的とする。昨年度まで脱着型光クロスリンカーと金属キレート固相を組み合わせ選択性に優れたサブピコモルレベルの精製システムを作製した。これによりリン酸化によるミオシンモーターの動的挙動に関連するタンパク質について新知見など学術的に高い成果が得られた。一方、極微量のラベルされた結合部位ペプチド解析は固相表面の非特異的吸着物質により難しく、更なるシステム構築が必要であった。ラベルペプチドのハンドリング操作による損失を極力抑えるべく、結合タンパク質の光ラベル化からラベルペプチド精製までを同一固相上で連続的に行うことが可能な新たな固相システムを構築した。ポリプロピレン表面にポリマーを立ち上げ、さらに非特異的吸着抑えるためにPEGリンカーを介して切断性ユニットを組み込んだ。この固相デバイスに光クロスリンカーを有するリガンド分子(光反応性核酸誘導体)を導入し、ヘキソキナーゼの光捕捉を行うことでシステムを評価した。

捕捉したタンパク質を固相上でダイレクトに消化し、洗浄後、捕捉されたラベルペプチドを固相から切断した。その結果、質量分析では数個のフラグメントシグナルが得られた。この結果を受け、抗癌作用が報告されている上皮成長因子受容体に応用したが、固相リガンドとの結合活性が低く、部位を特定するまでに至らなかった。しかしながら、捕捉タンパク質消化産物の質量分析による解析では、他のアフィニティー精製法に比較して著しく高い純度で精製できることが判明し、結合タンパク質の同定法として極めて有能であることがわかった。
食品キサントフィルの代謝変換と光酸化ストレス制御機能の解析

マウス肝臓代謝反応系を用いキサントフィルの酸化的代謝を解析した。β末端基3位の水酸基が補酵素NAD依存的に脱水素され、3-oxo β末端基をもつ中間体を経て3-oxo ε末端基もつケトカロテノイドへ変換されることを見いだした。中間体は非常に不安定で大部分が酸化分解することからキサントフィルの分解代謝反応であることが示唆された。細胞内に集積したカロテノイドの光安定性は分子構造によって著しく異なることを見いだした。キサントフィルの酸化的代謝について前年度に引き続き詳細に解析し,反応中間体の安定性及びジオンの生成について新たな知見を得た。また,ルテイン及びその酸化的代謝産物の抗酸化性を比較検討した。マウス肝臓はルテインのβ環の水酸基を酸化し3'-hydroxy-ε,ε-caroten-3-oneへ変換する活性をもつ。この酸化反応の中間体として考えられる3-hydroxy-β,ε-caroten-3'-oneについて,3'-hydroxy-ε,ε-caroten-3-oneへの異性化反応の収支を検討したところ,この中間体は著しく不安定で,一部のみが異性化し,大部分は消失することを見いだした。ルテインからの反応収支も低く,かなりのルテインが消失した。どのような物質へ変換されるかは明らかではないが,ルテインβ環の水酸基の酸化代謝はルテインの体内蓄積量を低下させる重要な因子となっていることが示唆された。マウス肝臓はβ環の水酸基の酸化活性に加えて,活性が弱いがε環の水酸基も酸化する活性をもつことを見いだした。ルテインを3'-hydroxy-ε,ε-caroten-3-oneへ酸化し,さらにそのε環の水酸基を酸化しジオンを生成する。この代謝経路は,ヒト血漿に見いだされるε,ε-carotene-3,3'-dioneの生成に関与しているものと考えられた。酸化的代謝産物の同定やその抗酸化性の評価等を行うため,酸化的代謝産物の効率的酵素合成法を開発した。また,ルテインと3'-hydroxy-ε,ε-caroten-3-oneについて,リノール酸メチルの過酸化反応系における抗酸化性を調べたところ,ラジカル捕捉活性はルテイン酸化産物の方が弱かった。酸化産物の特徴的な構造であるα,β不飽和カルボニルはラジカル捕捉には関与していないことが示唆された。ヒト組織の主要なキサントフィルであるルテインやゼアキサンチンは,網膜黄斑に特異的に集積し網膜における光酸化障害抑制に寄与していると考えられている。キサントフィルを機能性成分として活用していくためには、体内動態と光酸化ストレス抑制機構を明らかにする必要がある。本研究では、キサントフィルの酸化的代謝、代謝産物の生物活性及び光酸化ストレス制御機能について調べた。マウス肝臓を用いた代謝反応系で、キサントフィルから種々のケトカロテノイドが生成した。反応産物の構造に基づき反応機構を推定した。キサントフィルのβ末端基の3位に結合する水酸基が補酵素NAD依存的に脱水素され、中間体である3-oxo β末端基へ酸化される。この中間体は極めて不安定なため大部分が酸化分解され、一部が二重結合の移動により3-oxo ε末端基へ異性化する。この酸化的代謝反応は3-oxo ε末端基型へ変換する反応であるとともに、キサントフィルの消失動態を担う代謝反応と考えられ、キサントフィルの生体利用性に大きく影響すると考えられた。最終年度では、酸化ストレス制御機能について調べた。ケトカロテノイドは、元のキサントフィルと異なりRAW264マウスマクロファージ細胞による一酸化窒素の生成を抑制した。酸化的代謝産物には炎症時の過剰な活性酸素生成を抑制し炎症を緩和する可能性がある。さらに、ヒト網膜色素細胞ARPE-19を用いて光酸化ストレス制御機能を調べた。ルテインを集積しやすい性質をもっていたが、青色光照射による光酸化ストレスを抑制する作用をin vitroで実証することはできなかった。一方、これらのキサントフィルの細胞内での光安定性は他のカロテノイドに比べ格段に優れていることが分かった。その理由は不明であるが、このような特性が黄斑における光障害抑制作用や青色光フィルターとしての機能に重要であることが示唆された。哺乳類におけるキサントフィルの代謝活性を調べるため、マウス肝臓ホモジネートを用いたin vitro代謝反応系を用い、種々のキサントフィルに対する反応特性を解析した。その結果,ルテイン,βークリプトキサンチン,ゼアキサンチン,ラクチュカキサンチンから種々の反応産物が生成することを見いだした。そこで,ルテインの反応産物について詳細に調べたところ,反応の進行に伴い集積する反応産物Aと反応途上で極大濃度に達した後減少に転じる反応産物Bを見いだした。反応産物Aを単離し,NMRと高分解質量分析から3'-hydroxy-εε-caroten-3-oneと同定した。さらにキラル

カラムによって二成分に分離され,それらのCDスペクトルから,3'位と6'位の絶対配置がR,6位はRとSのジアステレオマー混合物であることが分かった。すなわち,ルテインのε環の立体配置は保持されていたが,新たな不斉点である6位には立体選択性はなかった。反応中間体と考えられる反応産物Bは3'-hydroxy-β,ε-caroten-3-oneと同定され,キラルカラムによって単一ピークを与え光学的に単一で,3'位と6'位の絶対配置はRであり,ルテインのε環の立体配置を保持していた。ルテインを給餌したマウス肝臓に見いだされる3'-hydroxy-εε-caroten-3-oneを単離し,上記と同様に絶対配置を解析した結果,上記反応産物Aと一致したことから,in vitroの反応産物とマウス肝臓に蓄積した代謝産物は同一であることが明らかとなった。これらの結果から,マウス肝臓はルテインのβ環の3位の水酸基を酸化し,さらに5位の二重結合の移動を引き起こす代謝活性をもつことが明らかとなった。また,ヒト肝がん由来HepG2細胞にも同様な代謝活性を示したことから,ヒトでもマウスと同じ代謝活性が示唆された。マウス肝臓はキサントフィルのβ環3位の水酸基を酸化しカルボニル基へ酸化する活性をもつが,不安定な中間体が生成することによって,大部分が未知の酸化産物へ分解することが明らかとなった。このことから,この酸化的代謝反応がキサントフィルの体内濃度を低下させる重要な因子であることが示唆された。キサントフィルの生体利用性に関わる極めて貴重な知見が得られた。ルテインのラジカル捕捉活性は,酸化的代謝による構造変化によって増強されないことが明らかとなったため,今後の研究方向が絞られてきた。生体内での活性酸素生成に対する影響や光フィルター能に焦点をあてた研究を実施する。マウス肝臓のルテインに対する代謝活性を解析し,反応産物の構造を決定することに成功し,研究は順調に進展している。また,反応中間体と推定されるものを分離し構造を決定するなど想定外の成果を得ることができた。さらに,反応産物の立体配置を決めることによって,ルテインの二つの水酸基に対する反応特異性を明らかにした。これらの成果は,ルテインに限らず,他のキサントフィルの代謝解明の鍵となる重要な知見であると考える。霊長類の網膜黄斑にはルテインとゼアキサンチンが集積し,光による酸化障害を抑制していると考えられている。青色光のフィルター作用や抗酸化性が抑制に関与していると考えられているが未だに明確にされていない。平成25年度は,ルテイン,ゼアキサンチン及びこれらの代謝産物の光障害抑制作用機構について検討する。網膜細胞内での安定性,青色光フィルター能,酸化障害抑制作用を解析する。これらのキサントフィルが他のカロテン類よりも網膜における光・酸化障害抑制作用が優れていることを検証し、網膜黄斑に存在するルテイン/ゼアキサンチン類の生理的意義を明らかにする。これまでの研究からβー環の3位に水酸基をもつ多様なキサントフィルが哺乳類で酸化的に代謝されることが示唆された。代謝産物の生物活性への関与やこの酸化的代謝がキサントフィルの消失動態の主要な因子である可能性が考えられる。
変数の動的束縛機構をもつ新しいソフトウェアの理論的研究

平成13,14年度の特定領域研究で行なった,超変数の概念を持った計算系に関する研究を引き続き行なった.本研究で提案した計算系は,変数にレベルを付与することにより既存の計算体系や論理体系に統一的に超変数の概念を導入し,超変数を形式化した体系を構成するというものである.つまり,対象言語の変数はレベル0,メタ言語の変数はレベル1,メタメタ言語の変数はレベル2,...と設定し,それにより項にもレベルを付与する.そしてβ基がレベルに関するある条件を満たすときには変数の衝突を避けないで代入操作を行なうことにより,レベルの低い項は対象言語の文法的な対象として扱うことができるようにした.そしてその結果としてできる計算体系もsubject reduction、合流性、強正規化性といった好ましい性質を保っていることを示した.本研究の手法は文脈の概念の形式化をする際にも有効である.つまり,文脈の穴の中に項を挿入するときその項に出現する変数が穴を囲むバインダで束縛されるということが起こるが,それは通常の変数の衝突を避ける代入とは異なる字面上の代入である.この状沢を本研究の方法で形式化するには,穴を高いレベルの変数と見なせばよい.するとその穴への項の代入操作は字面上の代入となる.本年度の成果は,先行研究で考えられていた体系ではできなかった,文脈の合成の表現ができるようになった点である.(この結果については,"Calculi of Meta-variables"という論文で発表した.)平成13,14年度の特定領域研究で行なった,超変数の概念を持った計算系に関する研究を引き続き行なった.本研究で提案した計算系は,変数にレベルを付与することにより既存の計算体系や論理体系に統一的に超変数の概念を導入し,超変数を形式化した体系を構成するというものである.つまり,対象言語の変数はレベル0,メタ言語の変数はレベル1,メタメタ言語の変数はレベル2,...と設定し,それにより項にもレベルを付与する.そしてβ基がレベルに関するある条件を満たすときには変数の衝突を避けないで代入操作を行なうことにより,レベルの低い項は対象言語の文法的な対象として扱うことができるようにした.そしてその結果としてできる計算体系もsubject reduction、合流性、強正規化性といった好ましい性質を保っていることを示した.本研究の手法は文脈の概念の形式化をする際にも有効である.つまり,文脈の穴の中に項を挿入するときその項に出現する変数が穴を囲むバインダで束縛されるということが起こるが,それは通常の変数の衝突を避ける代入とは異なる字面上の代入である.この状沢を本研究の方法で形式化するには,穴を高いレベルの変数と見なせばよい.するとその穴への項の代入操作は字面上の代入となる.本年度の成果は,先行研究で考えられていた体系ではできなかった,文脈の合成の表現ができるようになった点である.(この結果については,"Calculi of Meta-variables"という論文で発表した.)
全面的集団化期の中央アジアにおける人口統計の再検討

本研究は、ソ連農業の特徴であり、ポストソ連各国の農業にも重大な影響を及ぼし続けている農業集団化に関して、その成立過程を定量的且つ客観的に再評価する試みである。本計画では主としてソ連によって公表の禁じられた1937年センサスに含まれる情報を地理情報システム(GIS)を用いて全面的に再検討する。対象地域としては集団化に伴う飢饉で最大の被害を受けたカザフスタンを中心としつつ、集団化による綿花栽培発展の成功例とされるウズベキスタンを比較対象として取り上げる。
マンモグラフィにおける乳房の三次元での被ばく線量分布の解明

女性の乳房は放射線感受性が高いため,マンモグラフィによる被ばくの線量評価は安全性の観点から重要である.しかしながら,現時点での標準的な方法は平均乳腺線量を算出するのみで,乳房全体の線量分布を実測する方法は確立されていない.本研究は,マンモグラフィの被ばく線量評価を行うためのマンモグラフィファントムを開発することと,それに適した線量計測用フィルムを利用して三次元での被ばく線量分布を評価することによって,被検者の乳房への被ばく線量を詳細に把握することを目的とする.本年度は,乳房の脂肪と等価材質ならびに乳腺と等価材質の10 mm厚の板状の樹脂を,一辺10 mmの正立方体に成型し,マンモグラフィファントムを作成する方法を検討した.この時の切断で生じる誤差は±0.03 mmで,高精度にブロック状ファントムを作成することが可能だった.ブロック状ファントムを乳房に似た形にするために,X線吸収の少ないセロハンテープで上面下面を接着し固定した.乳腺含有率は任意に変更が可能であるが,乳腺の分布は塊となるよう配置し設計した.マンモグラフィファントムは3段の構成でできており,1段目は脂肪のみの層,2段目は乳腺と脂肪が混合にある層,3段目は脂肪のみの層とした.各層に線量計測用フィルムを配置するため,マンモグラフィファントムの縦軸での固定は行わないようにした.上記で作成したファントムをマンモグラフィ装置で撮影した結果,乳房内での脂肪領域と乳腺領域の分布が,X線写真から観察された.平成30年度は,乳房において乳腺含有率が0%(つまり,脂肪100%)の等価材質,ならびに乳腺含有率100%の等価材質の10 mm厚の板状の樹脂を購入し,一辺10 mmの正立方体に成型し,再構築して,マンモグラフィファントムを作成することが目的であった.乳房と等価材質の樹脂を加工するのは,個人では困難であり,専門業者への委託により誤差±0.03 mmという精度で加工ができた.また,それらブロック状ファントムを再構築し,マンモグラフィファントムを作成するためには,一辺10 mmの正立方体を固定する必要があり,いくつかの固定方法を検討したが,X線吸収の少ないセロハンテープにて接着しながら固定する方法が最も安定した.乳房内の乳腺含有率などは任意に変更が可能であるため,評価のしやすい塊状とした.マンモグラフィファントムは3段構成で,1段目は脂肪のみの層,2段目は乳腺と脂肪が混合にある層,3段目は脂肪のみの層とし,各層に線量計測用フィルムを配置できるように設計した.上記内容の一部は,多次元線量計測学会において発表した.令和元年度は,作成したマンモグラフィファントムに配置するための線量計測用フィルムの選択と測定方法の確立を検討する予定である.マンモグラフィに適した線量計測用フィルムの検討では,低線量かつ低実効エネルギーが利用されるマンモグラフィに適した線量計測用フィルムの選択を行う.検証する線量計測用フィルムは,GAFCHROMIC EBT3(EBT3),GAFCHROMIC XR-QA2(XR-QA2)とする.検討内容は,マンモグラフィで使用される実効エネルギー領域での線量計測用フィルムのエネルギー依存性と,低線量領域における線量・濃度校正曲線から線量計測用フィルムの感度とする.新しく導入したスキャナの特性評価とスキャン方法の検討では,A3フラットベッドスキャナ『ES-10000G』と『DS-G20000』の比較検討を行う.光源がキセノンからLEDとなり,スキャン時の光源の安定性が向上しているが,予備実験にて,電源投入からの時間や連続したスキャンによって測定値に誤差が生じることが明らかとなっている.そのため,電源投入からのスキャナの濃度変化ならびにスキャン回数による影響を検討し,より再現性の高い最適な条件でのスキャン方法を解明する.女性の乳房は放射線感受性が高いため,マンモグラフィによる被ばくの線量評価は安全性の観点から重要である.しかしながら,現時点での標準的な方法は平均乳腺線量を算出するのみで,乳房全体の線量分布を実測する方法は確立されていない.本研究は,マンモグラフィの被ばく線量評価を行うためのマンモグラフィファントムを開発することと,それに適した線量計測用フィルムを利用して三次元での被ばく線量分布を評価することによって,被検者の乳房への被ばく線量を詳細に把握することを目的とする.本年度は,乳房の脂肪と等価材質ならびに乳腺と等価材質の10 mm厚の板状の樹脂を,一辺10 mmの正立方体に成型し,マンモグラフィファントムを作成する方法を検討した.この時の切断で生じる誤差は±0.03 mmで,高精度にブロック状ファントムを作成することが可能だった.ブロック状ファントムを乳房に似た形にするために,X線吸収の少ないセロハンテープで上面下面を接着し固定した.乳腺含有率は任意に変更が可能であるが,乳腺の分布は塊となるよう配置し設計した.マンモグラフィファントムは3段の構成でできており,1段目は脂肪のみの層,2段目は乳腺と脂肪が混合にある層,3段目は脂肪のみの層とした.各層に線量計測用フィルムを配置するため,マンモグラフィファントムの縦軸での固定は行わないようにした.上記で作成したファントムをマンモグラフィ装置で撮影した結果,乳房内での脂肪領域と乳腺領域の分布が,X線写真から観察された.

平成30年度は,乳房において乳腺含有率が0%(つまり,脂肪100%)の等価材質,ならびに乳腺含有率100%の等価材質の10 mm厚の板状の樹脂を購入し,一辺10 mmの正立方体に成型し,再構築して,マンモグラフィファントムを作成することが目的であった.乳房と等価材質の樹脂を加工するのは,個人では困難であり,専門業者への委託により誤差±0.03 mmという精度で加工ができた.また,それらブロック状ファントムを再構築し,マンモグラフィファントムを作成するためには,一辺10 mmの正立方体を固定する必要があり,いくつかの固定方法を検討したが,X線吸収の少ないセロハンテープにて接着しながら固定する方法が最も安定した.乳房内の乳腺含有率などは任意に変更が可能であるため,評価のしやすい塊状とした.マンモグラフィファントムは3段構成で,1段目は脂肪のみの層,2段目は乳腺と脂肪が混合にある層,3段目は脂肪のみの層とし,各層に線量計測用フィルムを配置できるように設計した.上記内容の一部は,多次元線量計測学会において発表した.令和元年度は,作成したマンモグラフィファントムに配置するための線量計測用フィルムの選択と測定方法の確立を検討する予定である.マンモグラフィに適した線量計測用フィルムの検討では,低線量かつ低実効エネルギーが利用されるマンモグラフィに適した線量計測用フィルムの選択を行う.検証する線量計測用フィルムは,GAFCHROMIC EBT3(EBT3),GAFCHROMIC XR-QA2(XR-QA2)とする.検討内容は,マンモグラフィで使用される実効エネルギー領域での線量計測用フィルムのエネルギー依存性と,低線量領域における線量・濃度校正曲線から線量計測用フィルムの感度とする.新しく導入したスキャナの特性評価とスキャン方法の検討では,A3フラットベッドスキャナ『ES-10000G』と『DS-G20000』の比較検討を行う.光源がキセノンからLEDとなり,スキャン時の光源の安定性が向上しているが,予備実験にて,電源投入からの時間や連続したスキャンによって測定値に誤差が生じることが明らかとなっている.そのため,電源投入からのスキャナの濃度変化ならびにスキャン回数による影響を検討し,より再現性の高い最適な条件でのスキャン方法を解明する.(理由)当初予定していたファントム加工に関して,加工費がやや低くなったためと考えられる.(使用計画)2018年度に作成したマンモグラフィファントムの不足分の材料の購入と加工費に使用する予定である.また,国際学会への参加費,論文投稿のための英文校正などに使用する予定である.
環動ゲルと紐状ミセルのネットワーク構造と粘弾性のシミュレーションによる研究

環動ゲル(架橋点で高分子鎖が自分に沿ってスライドすることが出来る)のモデルを作成して非線形弾性を計算し、一軸伸長などの異方性の強い変形では滑車効果により化学ゲルの場合より応力が低下すること、分子鎖上に残る環状低分子の並進エントロピーの効果を取り入れると化学ゲルに近づくこと、などを明らかにした。高分子溶融体においては、剛直鎖の方が柔軟鎖よりも絡みやすい(管が細い)ことが知られている。我々は、剛直鎖と柔軟鎖のブレンドにおける絡み合いを分子動力学シミュレーションと絡み合い抽出により調べ、ブレンド中では両者の管直径は一致することを示し、管直径に対するブレンド則を提案した。環動ゲルの非線形弾性を簡単なモデルに基づくシミュレーションにより理解する研究を進めている。特に、未架橋のCD(シクロデキストリン)分子の分子鎖に沿っての並進のエントロピーを考慮すると、実験との不一致(実験ではNeo-Hookeanモデルに非常に近い場合があるのに対し、シミュレーションでは一軸・平面伸長下での応力が高くなる)が解消されることを示した。これは新しい種類のエントロピー弾性と考えることが出来る。紐状ミセルに関しては、簡単なネットワーク(絡み合い)組み替えモデルにより、実験で観測される単一緩和(1個の緩和時間だけを持つ)を再現出来るかを検討しているが、現時点では実験との良好な一致は得られていない。ネットワーク構造の弾性率と架橋点間の分子量の関係、特に架橋点の位置の揺らぎが弾性率に与える影響は、ゲルやゴムのような永続的なネットワークの場合を中心に、古くから議論されて来ている。この問題を、会合性高分子のような一次的ネットワークまで含めて議論し直した結果を論文にまとめている。高分子液体の分子シミュレーションで得られた分子配置から分子鎖間の絡み合いを抽出する手法は、2004年に研究分担者(S. K. Sukumaran)らにより開発されて以来多くの系に適用されており、剛直な分子鎖の方が柔軟な分子鎖より絡みやすいことなどが既に明らかにされいる。今年度我々は、この手法を剛直鎖と柔軟鎖のブレンドに適用し、管の太さは2種類の鎖に対し共通となること、またその管直径が簡単なブレンド則にほり予言可能であることなどを示した。ゲルや高分子の多くのモデルでは、絡み合い・架橋以外の分子鎖間相互作用を無視して応力を求めているが、その正当性の基礎付けはほとんどされていない。この問題の解決に向けて、簡単なシミュレーションモデルにより分子鎖間の相関を調べた結果を論文にしている。高分子溶融体の絡み合いネットワークについて詳しい知見を得るため、前年度に引き続き剛直鎖と柔軟鎖の相溶ブレンドを調べた。分子動力学(MD)シミュレーションの結果に絡み合い抽出の方法を適用することで、ブレンド中では2種類の分子鎖の管直径が一致するという結果を得ていたが、更に緩和弾性率や分子鎖の拡散をMDシミュレーションで求め、絡み合い抽出や理論の予想と大きく矛盾しない結果を得た。拡散に関しては中間的な時間領域(レプテーションに対応)で平均二乗変位が逆転する(単体では拡散の遅い剛直鎖の拡散が柔軟鎖を上回る)という興味深い現象を見いだした。流動による絡み合いネットワークの組み替えについて知見を得るため、スリップリンクモデルにより高速流動下での分子運動を調べた。その結果、ずり流動下では分子は全体として回転運動を行っており、回転速度はずり速度の1/2乗に比例することを見いだした。また、流動下での緩和現象を調べるため、定常ずり流動下での応力および誘電緩和をMDシミュレーションにより調べた。その結果、流動により緩和時間がおよそずり速度の逆数にまで加速されることを確認した。これは、流動により分子鎖が絡み合いから引き抜かれる効果(CCR)をMDシミュレーションで直接検証したものである。2種類の非相溶高分子の界面における絡み合いの情報を得るため、界面スリップに関する実験的研究も行った。新しいスリップ速度の評価法を提案し、ずり速度によりスリップが2つの領域(スリップ速度のずり速度依存性が異なる)に分かれることを見いだした。環動ゲルの非線形弾性について、2種類のモデルを用いて調べた。1つは絡み合い高分子に対して我々が以前開発したスリップリンクモデルの拡張であり、環動ゲルにおける架橋(架橋点において分子鎖が自分に沿って動けることを特徴とする)をスリップリンクで表現する。各分子鎖に沿って張力は一定であるとし、各スリップリンクにおいて力のつり合いが成り立つという条件で緩和させ、平衡構造を求める。その後全スリップリンクの位置をアフィン変形で移動することで一軸・二軸および平面伸長変形を加え、そこから再度緩和させた後に応力を測定することで応力-ひずみ曲線を得た。その結果、異方性の強い一軸・平面伸長においては、化学ゲルのモデルであるneo-Hookeanモデルと比べ応力が低下し、これが滑車効果によるものであることを示した。

しかしこれは実験で報告されている結果(環動ゲルがneo-Hookeanモデルで記述出来るという結果)と整合しないため、分子鎖上に残っている未架橋の環状分子の並進エントロピーの弾性への影響をモデルに加えた。その結果、架橋間にわずかな個数の未架橋環状分子があるだけで、応力-ひずみ曲線はneo-Hookeanのそれに近づくことがわかった。より現実に近いモデルとして、高分子鎖を環状分子により架橋したゲルネットワークを実際に分子動力学シミュレーションで実現して応力-ひずみ曲線をしらべた。その結果、作成するネットワークがたとえばダイヤモンドゲルのような規則性の高いネットワークの場合、化学ゲルとの違いは小さいが、ネットワークの不規則性・不均一性が増すと化学ゲルとの違いが顕著になることがわかった。また、高分子材料に塗料を塗布する際材料表面に構造形成が生じる問題を、絡み合い高分子ネットワークが溶媒により膨潤することによるものとして調べた。環動ゲルに関しては、自由CDの効果を取り入れたことで、ほぼ研究の目的は達成していると考える。現在論文準備中。紐状ミセルに関しては、まだ定量的に緩和弾性率を計算出来るまでに至っていない。主な原因は、ネットワークの組み替えを計算機上で実現するのに予想以上の困難があったことであるが、モデル自体が現実の紐状ミセルを十分捉え切れていない可能性もあり、改良を進めている。剛直鎖と柔軟鎖のブレンド系は、当初の目的には無かった問題であるが、最近の渡辺等の実験に触発されて新たに開始したテーマである。シミュレーションで得られた結果、とくに管直径が2種類の鎖に共通であることは極めて興味深く、また簡単な理論によりブレンド則を説明することにも成功している。環動ゲルにおける未架橋環状分子の影響、ゲルネットワークの不規則性の影響を明らかに出来たのが本年度の主な成果であり、環動ゲルに関してはかなり理解が進んだと考えている。紐状ミセルに関しては、分子鎖組み替えモデルによるモデル化と予備計算を行っているが、信頼出来る結果を得るには至っていない。環動ゲルについては論文にまとめる。紐状ミセルについては、まず、現在の組み替えモデルの範囲内での計算手法を完成させる。組み替えの際に新しい相手を3次元空間内で探す手順に困難(あるいは曖昧性)があるので、絡み合い高分子に対して用いて成功している仮想空間モデル(個々の鎖を固有の仮想空間に配置)を拡張して適用することも試みる。もし得られたシミュレーション結果が実験と一致しないのであれば、その理由を明らかにして行きたい。剛直鎖・柔軟鎖のブレンドについては、これまでの結果を論文にまとめた後、ブレンドの緩和弾性率を求め実験と比較検討する。また、実験では剛直性だけでなく分子鎖の太さ(モノマーサイズ)も大きく異なるので、その効果をシミュレーションあるいは理論に取り入れることが可能かどうか、検討する。環動ゲルについては、スリップリンクモデルに架橋点の位置の揺らぎの効果を取り入れること、大規模な分子動力学計算で不均一性の影響を定量的に調べること、を行っていく。
新規人工RNA結合タンパク質の革新的デザイン法の開発

RNAに基づく、様々な生命現象を望むように制御するため、革新的な人工RNA結合タンパク質の創出法を開発する。すでに報告されているRNAータンパク質相互作用および塩基とアミノ酸側鎖の構造に基づいたラショナルなアプローチにより見出したアミノ酸の性能をゲルシフトアッセイにより評価することにより、最終的に得られたアミノ酸群に基づいて、多種多様な高性能の人工RNA結合タンパク質を迅速に作製する手法の確立を目指す。
ナスにおける細胞質雄性不稔の特性及びオルガネラの遺伝様式の解明

ナス属野生種の細胞質をもつ6種類のタイプの異なるナスの細胞質雄性不稔系統(CMS系統)について、CMSのタイプ(花粉形成不全型および葯裂開不全型)、遺伝様式、稔性回復遺伝子の有無および数(2遺伝子存在する)等の特性を明らかにした。さらに、戻し交雑後代の葉緑体DNAの分析によって、葉緑体の両性遺伝現象および葉緑体DNAの組換えの有無が後代の稔性に大きく影響すること等を明らかにした。本研究は、これまでに育成した6種類のタイプの異なる細胞質雄性不稔系統(CMS系統)について、CMSのタイプ、遺伝様式、稔性回復遺伝子(Rf)の有無およびタイプなどの特性を解明すること、また、研究の中で発見した葉緑体の両性遺伝現象について葉緑体DNAの分析によって、その様相を解明することを目的とする。平成20年度の主な研究成果はつぎの通りである。(1)花粉稔性及び花器の様相について調査した結果、6種類のCMS系統がいずれも安定した雄性不稔性を示した。また、種子稔性の調査のために、結果率、種子数及び種子発芽率について調査した結果、いずれの系統も比較的高い種子稔性を示した。(2)ナス属野生種Solanum grandifoliumを種子親、ナスを花粉親として戻し交雑を行い作出した戻し交雑第三代(BC3)について、稔性の調査および葉緑体およびミトコンドリアDNAのPCR-RFLP分析を行った結果、BC3においても花粉を形成しないタイプの雄性不稔性を示す個体が出現した。さらに、花粉形成の有無の分離の結果から、この雄性不稔性が細胞質・核遺伝子型のものであると推定された。(3)ナス属野生種Solanumanguiviのを細胞質親とし、ナスを核親として連続戻し交雑で作出した戻し交雑第六代(BC_6)における雄性稔性に関する遺伝分離を調査した。その結果、花粉を形成するRfをもつ個体と花粉を形成しないRfをもたない個体との分離比が17:4と大きく歪んだ分離となった。このことから、細胞質雄性不稔が核-細胞質型のものであることはあらためて確認できたが、理論的分離比から大きく外れたことから、稔性回復に関与する遺伝子が単一の主働遺伝子でない可能性が考えられた。平成21年度の主な研究成果はつぎの通りである。(1)ナスを核親および野生種S.virginianum,S.kurzii,S.violaceum,S.anguivi,S.aethiopicumおよびS.grandifoliumを細胞質親として、連続戻し交雑で作出した、1)機能的雄性不稔を示すMS(Svir),MS(Skur)およびMS(Svio)、ならびに、2)細胞質・核遺伝子型雄性不稔の雄性可稔系統MF-MS(Sang),MF-MS(Saet)およびMF-MS(Sgra)を供試材料として、稔性を調査した結果、MSおよびMF-MS系統はナスよりも花粉の稔性が劣るものの、自殖種子が得られたことから、これらの自殖による種子繁殖や葯培養による純系化が可能であることがわかった。また、MSおよびMF-MS系統がナスより花粉の稔性が低かった直接的な原因として、花粉のデンプンの蓄積量がナスより少なかったこと、ならびに、その後のデンプンの分解の進行がナスより劣ったことなどがわかった。(2) S.virginianumの細胞質を用いたナス細胞質置換系統で、葉緑体DNAの組換え型のもの(A系統)およびS.virginianum型のもの(B系統)について、稔性を比較した結果、B系統は、花粉稔性および種子稔性がA系統のより極端に低いこと、また、B系統では開葯するが、A系統では開葯しないことがわかり、これらの性質の違いが、両者の葉緑体DNAの違いに起因することが推定された。平成22年度の主な研究成果はつぎの通りである。(1)Solanum grandifoliumの細胞質をもつCMS系統について稔性回復遺伝子(Rf)について遺伝分析を行った。その結果、雄性可稔(mf):雄性不稔(ms)の分離について,mfのBC実生では1:1に加えて3:1に,BC_3のms×mfでは3:1におよびmfのBC実生の自殖実生では3:1に加えて15:1にそれぞれ適合する分離が認められたことから、本Rfが、優性遺伝子でかつ互いに独立の2遺伝子が存在することおよびRfの2遺伝子座のうち一方にRfが一つでもあればmfになることが推定された。(2)ナス'Uttara'を核親およびS.grandifoliumを細胞質親として,作出した戻し交雑

第三代(BC_3)および第四代(BC_4)の雄性可稔系統(Rfをヘテロ接合型でもつ系統)の花粉をナスに受粉して作出したSmel×mfBC_3およびSmel×mfBC_4ならびにこれらの自殖実生,self-1[Smel×mfBC_3]およびself-2[Smel×mfBC_4]の合計4種類の交雑実生群について花粉稔性の調査を行った,Smel×mfBC_3およびSmel×mfBC_4は,細胞質がナスのもので,核遺伝子の遺伝的構成はナスとほぼ同一と推定されるが,花粉染色性および発芽率が対照のナスの半分以下程度しかなかった.一方,これらの自殖実生は各親系統より全体的に高くなったことから,Smel×mfBC_3およびSmel×mfBC_4の低い花粉稔性にそれぞれの花粉親(BC_3およびBC_4)の細胞質型(S.grandifolium由来の細胞質)が花粉稔性低下に大きく関与していた可能性が考えられた。以上の2つの成果によって、S.grandifoliumの細胞質をもつCMS系統の遺伝様式および細胞質の花粉稔性への影響を明らかにできた。
変革期における地方政治・行政動態の研究 (政治改革と地方分権との関連で)

本年度は、当初の研究計画にそって最終的な調査報告書をまとめる段階に入った。福祉政策、地方行政分野の研究のレヴィウを続けるとともに自治体関係者への聞き取り調査を行い、また、地方分権と福祉に関する住民意識調査の分析を進めた。最終年度に当たり、すべての研究分担者がその成果を論文等により公表した。分権と福祉をめぐる中央・地方関係としては、日本政治の文脈に独自の事情があることが析出された(佐藤論文「地方分権と福祉政策」)。こうした中での地方政府の採る戦略が明らかになった(伊藤論文「分権化における地方政府の基本戦略」)。意識調査分析の結果、高齢者介護問題は、地方の問題として認識されてはいるが政治的なイシューとしての重さは未ださほどはないことがわかった(村山論文「高齢者介護と地方分権意識」)。比較福祉論の観点からは、非営利セクターに実施主体を期待するスウェーデンの戦略が、これからの日本の政策の方向性を示唆するものとして紹介され(宮本論文「スウェーデンの福祉国家と非営利セクター」、「新しい福祉体制と非営利・協同セクター」)、さらに、日本の高齢者福祉政策との関連が論じられた(宮本論文「高齢社会と福祉政策」)。また、福祉政策の根底にある、平等、正義、自由といった諸価値が政策過程の中でどのように交錯しているかが理論的に確認された(重森論文「配分の正義論と政策過程」)。これに加えて、現在進められている行政改革や地方分権の意味を確認した(佐藤論文「行政改革」、水口論文「地方分権」)。以上をとりまとめ、報告書を作成した。本年度は、当初の研究実施計画に沿って、福祉政策、地方行政分野の研究のレビューを行うとともに、地方分権と福祉に関する住民意識調査および自治体への聞き取り調査を行い、第2年次における本格的調査分析の分析枠組作成の準備作業を行った。本年度の研究実績の一部は、各研究分担者によって論文あるいは報告書として発表された。分権と福祉をめぐる中央・地方関係としては、「小さな中央政府と大きな地方政府の傾向」が予想される中で、地方政府がますます福祉を引き受けざるを得ないという構造的仮説が導き出された(伊藤論文「2重国家への途?」)。他方では、福祉国家の行き詰まりの中で、社会政策上の普遍主義と、従来新自由主義と結びつけて考えられた第3セクターや非営利セクターによる福祉供給を内容とする「福祉多元主義」との両立性が国際比較の観点から論じられている理論状況が明らかになった(宮本論文「ポスト福祉国家の政治経済学」)。また福祉供給はすぐれて「公正」に関する問題であるため、本年度の研究では、現行のまた将来のわが国の福祉供給の「公正さ」を評価する際の論理的基準を検討することにより、福祉供給システムをデザインする際の重要な側面の考察を進めた(重森論文「ローカルな正義論」)。一方で、政治変動期における地域住民の分権化と福祉に関する調査を行い、その一部は報告書としてまとめられた(村山「近畿の市民と市政の意識調査1996年」)。そこでは、福祉や分権に関する興味深いデータが見て取れた。また個別の聞き取り調査では、財源や制度が変動し不安定な中で、工夫しながら地域の福祉の充実に向けて努力している自治体があることが明らかになった。来年度は、本年度の研究実績を整理検討した上で、来年度の研究の分析枠組を検討し、理論的かつ実証的に、老人福祉計画の実施状況を総合的に分析・評価していきたい。本年度は、当初の研究計画にそって、福祉政策、地方行政分野の研究のレビューを続けるとともに、自治体関係者へのインテンシヴなインタビュー調査および地方分権と福祉に関する住民意識調査を行った。本年度の研究実績の一部は、研究分担者によって論文等によって発表された。

分権と福祉をめぐる中央・地方関係としては、小さな政府をめざす大企業労使連合に対して、地方政府は福祉のみならず、地域の雇用・経済活性化をはからなければならないという対抗関係が析出された(伊藤論文「大企業労使連合再訪」)。またそれは中央レベルの政治では、財政再建・行政改革をめざす与党執行部と族議員の対抗とある程度オーバーラップしている(伊藤論文「連立政権下の政策決定システム」)。他方、比較福祉論の観点からは、先進諸国は国家の完全雇用への関与の程度と社会福祉の充実度という2つの軸から4類型に分けられること、さらに福祉の充実度は、たんに労働パワーのみでなく、政治制度などのあり方(新制度論)、労働の政治戦略や同盟戦略などを内容とする権力資源論の観点が有力になっていることが明らかになった(宮本論文「比較福祉国家の理論と現実」)。また、福祉政策の根底にある、平等、正義、自由といった諸価値が、自由主義や社会主義などのイデオロギーからどのように捉えられているかが理論的にレビューされた(重森論文「現代の政治イデオロギー」)。自治体関係者への個別の聞き取りでは、財政逼迫と分権化への変動の中で自治を主体的に受けとめている多くの関係者がいること、また高齢者福祉計画においては、域内に国立ないし公立の総合病院があるかないかによって、その内容に大きな差異があることが伺われた。住民意識調査については、現在分析中である。来年度は、本研究の最終年度(3年次)にあたるので、補完的調査をおこなうとともに過去2年の研究の成果を報告書としてまとめる予定である。本年度は、当初の研究計画にそって最終的な調査報告書をまとめる段階に入った。福祉政策、地方行政分野の研究のレヴィウを続けるとともに自治体関係者への聞き取り調査を行い、また、地方分権と福祉に関する住民意識調査の分析を進めた。最終年度に当たり、すべての研究分担者がその成果を論文等により公表した。分権と福祉をめぐる中央・地方関係としては、日本政治の文脈に独自の事情があることが析出された(佐藤論文「地方分権と福祉政策」)。こうした中での地方政府の採る戦略が明らかになった(伊藤論文「分権化における地方政府の基本戦略」)。意識調査分析の結果、高齢者介護問題は、地方の問題として認識されてはいるが政治的なイシューとしての重さは未ださほどはないことがわかった(村山論文「高齢者介護と地方分権意識」)。比較福祉論の観点からは、非営利セクターに実施主体を期待するスウェーデンの戦略が、これからの日本の政策の方向性を示唆するものとして紹介され(宮本論文「スウェーデンの福祉国家と非営利セクター」、「新しい福祉体制と非営利・協同セクター」)、さらに、日本の高齢者福祉政策との関連が論じられた(宮本論文「高齢社会と福祉政策」)。また、福祉政策の根底にある、平等、正義、自由といった諸価値が政策過程の中でどのように交錯しているかが理論的に確認された(重森論文「配分の正義論と政策過程」)。これに加えて、現在進められている行政改革や地方分権の意味を確認した(佐藤論文「行政改革」、水口論文「地方分権」)。以上をとりまとめ、報告書を作成した。
軟組織描画に最適な高性能X線カメラの試作

本科学研究費補助金を用いた研究は高性能X線カメラの開発を自前で行なうことにある。2002年に開発を開始したX線暗視野法の研究をさらに進めるにあたり、研究の高度化に伴ないX線空間解像度が年々上がって来たことが背景にある。すなわちその空間解像度を高めることによって今まで見えなかったガン細胞を中心に各種細胞群、ガン細胞組織が見えるようになりつつあるので、空間解像度を高めることを真剣に取り組む必要に迫られている。X線光源である放射光の軌道上の電子ビームサイズの水平成分と垂直成分の両方がそれぞれ医学試料の空間解像度の水平・垂直成分に直結している。本研究を行なっている実験ステイションにおける理論空間解像度は垂直空間解像度が1ミクロンと水平空間解像度が2-3ミクロンである。しかしながら市販のX線カメラの空間解像度に直結するピクセルサイズは最高性能のもので7.4ミクロンである。しかもこれが市販されてから10年は経過しているが、これを超えるものは登場していない。従来最高性能のX線カメラを供給する英国フォトニクスサイエンス社は現在のところ新たに新製品を市場に供給する予定がないとのことである。この結果を受けて、独自に高性能X線カメラを自作せざるを得なくなった。幸いなことに我が国は世界の中で最高性能の一般用カメラを供給していること、極めて高性能のX線蛍光板を供給している。これを受けて市販品を購入し世界最高性能X線カメラを自作できる見通しが立った。これを受けて製作を始めたことを報告する。新型高性能X線カメラの設計は終了した。続いて部品であるF1.2レンズ2本、およびカメラボディー1機、さらには高性能蛍光板を購入した。レンズ系を入れる暗箱の設計と製作は完了した。テストは順調に行なった。ここで視野の問題に直面した。問題解決の道を探っている状態である。空間解像度は垂直5ミクロン、水平10ミクロンは達成した。現在はF1.2キャノンレンズを使用している。F値が十分小さく光量は十分に取ることができている。しかし視野が小さい点が問題である。光学系を形成する要素として蛍光材料を考えてみる。すなわちX線を照射して可視光を作り出す蛍光板からの可視蛍光線は単色度が高いと考えられるので、本開発研究にとっては複雑なレンズでなく、単眼レンズ使用も考えられる。このため視野を確保するために口径の大きい単眼レンズ導入を考える。これであれば市場において廉価で入手可能であるからである。それにもかかわらずこれに収差補正をする必要があると考えられる。そこで独自のレンズ系の設計を行ない独自の可視光光学系を作ることを目指す。2000年前後からX線暗視野法光学系開発を続けている。この開発の過程で重要な役割を担ってきた観測機としてのX線CCDカメラに注目した。開発当初は臨床応用を狙って視野を広げるために対角線の長さで60mm(水平48mm、垂直36mm)のカメラを購入した。しかしながらカタログ値12.5ミクロンは得られず測定によると50ミクロンと判定された。その頃ちょうどCTアルゴリズムが共同研究者湯浅教授と研究代表者研究室大学院生マクシメンコ・アントンにより完成され高性能カメラの入手は必須であった。一方、病理検査に使えることを目標に同じ英国製のピクセル3ミクロン、ピクセル数1000 X 1000、視野の大きさ3mm x 3mmのカメラも入手した。これはシステムの空間解像度測定に用いられ一定の成果を上げることができた。しかしながら問題は病理検査の対象の試料の大きさ水平40mm、垂直30mmに見合うカメラの入手出会った。幸いに同社からピクセルの大きさ7.4ミクロンの商品が発売され長らく使ってきた。ところが最近になりX線光学素子である透過型角度分析板(LAAと省略)を薄くする技術を開発して来た結果現在の空間解像度8.5ミクロンを上回る2-3ミクロンが到達できそうな状況になってきた。これに合わせてX線カメラの整備を急ぐ必要性が生じた。ところが従来のカメラの発売元からはこれ以上の性能のカメラの開発ニュウスが伝わらなくなった。そこで自力で開発する必要性が出てきた。このために調べるとわが国は世界有数なカメラ王国であること、さらにX線を可視光に変換できる世界に例を見ない優れたX線蛍光板も開発されていることが分かった。そこでこの二つをむすびつけて新型高性能X線カメラを自作することとした。これに基づき本年度はX線カメラの基本部品を購入した。暗箱は設計はしたが発注はまだである。単体での性能測定を最優先した結果である。2000年前後の開発状況から判断すれば今日の高性能X線カメラへの必要性は予期することは難しかった。ただしX線暗視野ほうが広く世間に受け入れられ、特に病理検査において使われるようになるためには光学顕微鏡の世界と同等の空間解像度が必要であることは途中から気がついた。しかしながらX線光学系安定のためLAA厚さは2000ミクロンからスタートした。最初からLAAを薄くすると空間解像度が上がることは直感で知っていた。じきに高木・トーパン方程式を用いた結晶板の中のX線波動場の計算により厚さと空間解像度は深い関係にあり薄くすれば空間解像度が上昇することが判明した。何も補助が不要な自立型のLAAの厚さ限界はおよそ500ミクロンである。問題はこれ以下の厚さにどのようにするかであった。