hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光学的三次元相関法による個人認証技術に関する研究

個人認証のための新たな手法として、顔の三次元情報を用いた光学的三次元相関法による個人認証技術を提案した。三次元情報は光計測法の一種であるフーリエ変換形状計測法により取得し、奥行き情報を複素数の位相項にコード化する三次元情報の表記形式を提案した。この情報を用いた二次元相関演算は実効的な三次元相関演算に相当する。この相関出力を用いて対象人物の認証を行うことができる。本研究では実効的な三次元相関演算を4f相関光学系により実行する光学的三次元相関システムを検討した。入力面に置かれた変形格子像から回折された一次回折光とフィルタ面におかれた顔の三次元情報を表す高さ変換複素振幅を用いて光相関演算により認識処理を行う。レーザー、液晶ディスプレイ、CCDカメラを用いて光学的三次元相関システムを構築し、光学的三次元相関法の実験を行った。実験ではディスプレイの解像度の制限と一次回折光が微弱であったため明確な相関信号を得ることができなかったが、システム構築に関する設計条件や顔の変位量を計測するために最適な格子ピッチ、撮影条件に関する情報を明らかにした。光学的三次元相関法の原理となる実効的三次元相関演算に関する解析を行った。実効的三次元相関演算には三次元的な位置不変特性があることを示し、相関出力の位相項を用いて物体の空間的な位置を求めることができることを明らかにした。実験により物体の位置に関係なく同一物体を認識することができることを確認し、高精度で奥行き方向の位置を求めることができた。物体の回転に対する認識を実現するため回転する物体のそれぞれの三次元情報に異なる空間周波数を割り当てて多重化するホログラフィック多重化法を提案した。実験により提案手法の有効性を確認した。これらの手法を用いることにより顔の位置・方向に依存しない柔軟な個人認証システムが可能になる。1.赤外光源を用いた顔の三次元認識システムの作製被験者の負担低減と認証システムの秘匿性の向上を目的として、格子パターン投影用赤外光プロジェクを用いた格子パターン相関法による顔の三次元認識システムを作製した。システムの最適化を行い、従来の可視光システムと同等の認識性能をもつことを確認した。2.格子パターン投影法における物体と影の分離および境界の明瞭化のための格子付き基準平面の提案従来の格子パターン投影法において、物体より生じる影により三次元情報が抽出できず、物体と背景の境界が不定になる問題があった。本研究では新たに基準平面に格子パターンを記録した格子付き基準平面を提案した。さらに基準平面上の格子の角度を物体に照射する格子に対して回転させることにより、物体と基準平面の一次フーリエ成分をそれぞれ空間的に分離して抽出する手法を考案した。この物体と基準平面の三次元情報を信号処理することにより、物体と背景の境界を明確にすることができることを示した。3.光学的三次元相関システムの構築液晶ディスプレイに変形格子像を表示させて一次フーリエ成分を抽出し光学的に三次元相関演算を行う光学的三次元相関システムの設計を行った。液晶ディスプレイの解像度にあわせて物体に投影する格子間隔の最適化を行い、一次フーリエ成分をゼロ次フーリエ成分と空間的に分離する最適条件を求めた。また、コンピュータ制御精密自動ステージとLD励起固体レーザーを用いたレーザー直接描画装置を構築し、アゾ色素DR1をPMMAに分散させた分散型有機非線型材料を用いて、計算機ホログラムメモリの作製を行った。
不確実性下における多属性評価システムに関する研究

多属性意思決定分析において、不確実性を伴う異なったタイプの情報を代表させるための統合的フレームワークを構築した。さらに、目標指向型多属性評価モデルを構築して日本の伝統工芸品の評価に応用し、いわゆる「感性」的特徴と消費者それぞれの好みを使って伝統工芸品を個人別に推薦した。最後に、新製品開発を言葉によって選別評価する新たなモデルを構築し、従来のファジィ理論に基づく選別評価モデルの限界を克服した。20年度の主要な研究成果は、多様な型の不確実性をどのように表現し、統一したフレームワーク内で取り扱うかについての研究課題に関するものであった。特に、不確実性とファジィ性を伴う情報を表現するための統合フレームワークを提案した。これは基本的にはデンプスター・シェファーの証拠理論(Dempster, 1967; Shafer, 1976)およびファジィ集合の質量数決定の概念(Baldwin, 1992)に基づいている。提案したフレームワークでは、クリスプな値や区間、またはファジィ数、および多属性意思決定問題における不確実な主観的判断のような、数値的に不正確な情報を意味的に統一して表現することができる。これは最終的に、異なる型の不確実性を矛盾なく透明な方法で情報統合可能にすることである。実際の観察によると、多くの多属性意思決定問題で必要となるのは通常、多様な情報源と不確実性を伴う証拠の集合である。さらに、そのような意思決定問題における不確実性の源は多種多様である。例えば、測定誤差から派生したり、正確な判断をするには意思決定者が能力不足なこと、情報不足、基準や評価があいまいなこと、などである。このように、本質的に重要なのは首尾一貫したフレームワークを持つことであり、意思決定を改善するためには異なる型や源を持つ不確実性の統合が必要である。当研究の二番目の成果は、複数専門家による多属性意思決定を言語的に評価したことである。特に、我々は言語的多専門家意思決定モデルを開発し、その応用のケーススタディを新製品開発最前線での選抜評価において実施した。開発された選抜評価モデルでは、以前の研究に内在する制限を克服するだけでなく、ファジィ集合に基づくアプローチにより管理者が意思決定する際の柔軟性を維持していることも判明した。昨年度、本研究では意思決定における情報統合の問題に取り組んできた。特に、あいまいさと不確実性を持つ情報を表現するために利用可能なデンプスター・シェファー理論の枠組内で矛盾管理の問題を取り上げた。統合すべき複数の情報源が矛盾を内包するかどうかは、選択肢の中から手段を選ぶ際に特に重要な役割を果たすため、矛盾識別の問題と意思決定における情報統合の矛盾管理手法について注意深く研究してきた。従来研究の多くは、矛盾がある場合には統合された情報に空集合を割り当てるように考えて、矛盾管理手法とは大きく異なるデンプスターの統合規則に代わるものを提供しようとしてきた。我々が新しく導入した評価方法は、情報統合の矛盾分析において二つの証拠間の差異を基準として判断する方法である。この新しい方法によれば、統合された情報は二つに分割され、一方に中立の信念の情報が統合結果として表現され、他方に矛盾が反映される。興味深いことに、この分析は従来の研究でしばしば疑問が生じていたデンプスター規則の有効性の疑問を解決するのに役立つ。また、割引演算子を結合演算子と連携して利用することも提案し、意思決定において多情報源や多属性からなる証拠統合の際の矛盾解消を行う。ここで提案した割引-結合連携構想の適用例として、多くの情報を統合する実験的研究も行い、従来の関連研究と比べてより良い結果を得られることを示した。不確実性と不正確性を伴う情報の表現と統合の問題に関して既に得られた研究成果に基づき、昨年度は多属性意思決定(MADM)の評価モデル開発に注力し、個々の消費者への伝統工芸品の推薦と新製品開発への応用をそれぞれ実施した。特に、日本の伝統工芸品に対する顧客の感性データと嗜好に基づいた多属性評価モデルを開発した。この評価モデルは、感性データと目標のあいまいさ(ファジネス)の頻度に基づく確率的な不確実性を取り扱うことができ、伝統工芸品が消費者の嗜好に最も良く合致するような個人向け推薦を提供できる。また、ファジィ論理に基づく従来の選別モデルの限界を克服した、新製品開発用の新しい言語学的選別評価モデルを提案している。この研究プロジェクトの枠組みにおいて、2010年4月9-11日に石川県能美市の北陸先端科学技術大学院大学(JAIST)で「不確実性の統合的マネジメントと応用に関する国際シンポジウム(IUM2010)」を開催し、成功したことも重要である。このシンポジウムには、日本、米国、カナダ、英国、フランス、スペイン、ポーランド、ポルトガル、ハンガリー、チェコ、ベルギー、ベトナム、中国、マレーシア、台湾の各国から、この研究分野で活躍する世界的に著名な研究者や若手の熱心な研究者が65名参加した。シンポジウムは盛況であり、その成果はSpringer社の「Advances in Intelligent and Soft Computing」シリーズの一編として出版された。

さらに、「意思決定における不確実性の統合的マネジメント」と題する論文集を著名な学術雑誌「Annals of Operations Research」(Springer社)の特集号として編集中であり、この研究プロジェクト課題について実施された最新の研究成果を掲載する。
病棟薬剤師が行う医薬品情報提供の信頼性向上と情報の共有化に向けた研究

【目的】近年、薬剤師の病棟業務の拡大とともに、病棟担当の薬剤師が、病棟で使用している医薬品の医薬品安全性情報などの把握や周知ならびに他の医療従事者からの医薬品に関する相談応需を実施することが求められている。しかし、各病棟薬剤師が、膨大な医薬品情報の中から必要な情報を迅速に入手することは容易ではなく、個人の経験や能力に大きく依存しているのが実情である。そこで本研究では、薬品情報室で管理する信頼性の高い医薬品情報と情報収集の手順を共有する支援システムを新たに構築することによって、経験の浅い薬剤師でも信頼性の高い医薬品情報を迅速に収集し、医療スタッフへの質の高い情報提供を可能とすることを目的とした。【方法】本システムは、市販のデータベースソフト(Microsoft Office Access®2010)を用いて開発した。まず、採用薬の薬剤情報(商品名、一般名、オーダーコードなど)をデータベースへ登録した。次に、薬品情報室で管理する医薬品情報(添付文書、医薬品インタビューフォーム、医薬品リスク管理計画、注射薬の配合変化資料、メーカーホームページ、過去の質疑応答事例、薬剤マスタ設定など)をデータベースへ登録し、随時情報の更新および拡充を行い、採用薬一覧画面から調査対象薬を選択することによって、関連する医薬品情報を迅速に検索・閲覧できるようにした。さらに、質問の頻度が高く調査に際して基礎知識を必要とする項目(注射薬の配合変化など)については、具体的な調査手順をユーザーが確認できるようにした。【成果】本システムの構築によって、病棟薬剤師による信頼性の高い医薬品情報の迅速な収集と情報収集の標準化を図ることが可能となった。本システムは、適正な医薬品情報の活用を推進し、医療スタッフへの質の高い情報提供の実践に有用であり、安全かつ効果的な医療の提供に寄与することが考えられた。
バクテリア最小ゲノムシステムの構築

(1)染色体大規模欠失株の作製新しい染色体欠失システムを用いてさらに大規模に染色体を欠失させた株の作製を進めた。野生株の染色体は約4.6Mbであり,これまで我々が報告した最小染色体は約3.3Mbであったが,さらに欠失変異を組み合わせていくことにより,全染色体の約38%を欠失して約2.8Mbの染色体を持つ株の作製に成功した。(2)新規及び機能未知必須遺伝子群の機能解析(a)細胞表層の生合成に必須な遺伝子群の機能ネットワークの解析:機能未知必須遺伝子について遺伝学的解析を進め,リボ多糖(LPS),ペプチドグリカンの基質の輸送に関与すると考えられる遺伝子群を同定した。(b)染色体動態に必須な遺伝子群の機能ネットワークの解析:DNA分解酵素をコードすると予想される機能未知必須遺伝子について,その高温感受性変異株を用いた遺伝学的解析によりDNAジャイレースと機能的に関連があることが分かった。またその遺伝子がコードするタンパク質の精製を行って実際にDNAを切断することを示し,その遺伝子がDNA分解酵素をコードすることを確かめた。またタンパク質分解酵素をコードすると予想される機能未知必須遺伝子について,高温感受性変異株,抑圧変異株などを単離して調べたところ,3つの機能未知必須遺伝子が機能的に関連していることがわかり,遺伝学的解析からDNAヘリカーゼとの関連が示唆された。酵母のホモログがDNA分解酵素であるとの報告があったことも合わせて考えると,タンパク質分解酵素ではなく,DNA関連の酵素である可能性が考えられた。(3)複数の遺伝子の変異による表現型の解析すでに報告した染色体の約30%を欠失させた大規模欠失株の定常期における生存率が著しく低下している事を見出し,複数の欠失変異を組み合わせることによりその表現型が見られる事を示し,その原因遺伝子の一部が存在する領域を特定した。また細胞増殖についても複数の経路が存在する必須な過程を同定するためのシステムの構築を進めた。(1)大腸菌染色体大規模欠失株の作製(i)最小ゲノムシステムの構築これまでに作製した染色体大規模欠失株を用いてさらに染色体の欠失を進めたところ、これまで用いていた染色体欠失システムがうまく機能しないことがわかった。そこで新しい染色体欠失システムを構築し、染色体をさらに欠失させた株の作製を開始した。野生株の染色体は4.64Mbであり、これまで我々が作製した最小染色体は3.26Mbであったが、ここから100Kb以上欠失させた株が作製でき、現在、さらに欠失させている。(2)新規及び機能未知必須遺伝子群の機能解析(a)細胞分裂に必須なFtsZタンパク質の機能及び情報発現ネットワークの解析:ftsZ遺伝子の発現を調べるためのシステムを構築し、生育に必須なG-proteinの一つが、ftsZ遣伝子の発現調節に関与していることを明らかにした。(b)細胞表層の生合成に必須なタンパク質群の機能ネットワークの解析:機能未知必須遺伝子について遺伝学的解析を進め、リポ多糖(LPS)、ペプチドグリカンの基質の輸送に関与すると考えられる遺伝子を同定した。(c)染色体複製、分配に必須なタンパク質群の機能ネットワークの解析:DNAジャイレースの変異株から、細胞骨格の遺伝子が多コピー抑圧遺伝子として単離され、DNAジャイレースと細胞骨格の機能的な関連が示唆された。(3)複数の遺伝子の変異による表現型の解析我々が作製した染色体大規模欠失株では、定常期における生存率が著しく低下している事を見出し、この性質が複数の遺伝子の欠損によるものであることを明らかにした。この研究はこれまで解析の難しかった複数の遺伝子の変異による表現型の解析の道を拓くものであり、また研究が難しくまだよく解析されていない定常期の生存について調べるための重要な手がかりとなるものである。

(3)複数の遺伝子の変異による表現型の解析すでに報告した染色体の約30%を欠失させた大規模欠失株の定常期における生存率が著しく低下している事を見出し,複数の欠失変異を組み合わせることによりその表現型が見られる事を示し,その原因遺伝子の一部が存在する領域を特定した。また細胞増殖についても複数の経路が存在する必須な過程を同定するためのシステムの構築を進めた。
『蔵玉集』『莫伝抄』『秘蔵抄』に関する基礎的研究

前年度に引き続き、『蔵玉集』『莫伝抄』『秘蔵抄』の伝本調査を行い、それぞれの内容を検討した。データは随時パソコンを用いて入力し、データベース化をはかった。本文内容についても、資料を作成して諸本間の比較検討をおこなった。その結果、下記のような事実が明らかとなった。1.『国書総目録』『古典籍総合目録』に記載されている以外にも、たとえば「萬葉草木異名」の書名で伝わる『莫伝抄』など、当該書目の伝本がなお現存する。2.内容が『蔵玉集』『莫伝抄』『秘蔵抄』と重なるが項目の分量の少ない伝本が存在する。3.『莫伝抄』は『三体和歌』『詠歌一体』と合綴されて伝わる本が多い。4.これらの諸書に収載の典拠不明歌のうち、それを作るもととなった和歌を特定できるものがある。これらをもとに考察されることは多岐にわたるが、その一部を摘記する。5.上記2より、これらの書籍の書写の在り方は流動的で、必要な項目を適宜抜き書きして利用されることも少なくなかったと考えられる。6.上記3より、『莫伝抄』は、『三体和歌』における風体の詠み分けや、『詠歌一体』の制詞のリストと共通する性格を有する書物として用いられたことが推測できる。7.これらの受容の状況は、従来指摘されているとおり、連歌師による利用を示唆している。ただし、それが具体的にどのような場であったかは、なお検討すべき課題である。『蔵玉集』『莫伝抄』『秘蔵抄』の各伝本について、書誌・内容の調査を行なった。調査に赴いたのは、静嘉堂文庫・神宮文庫・大阪府立中之島図書館・武田科学振興財団杏雨書屋・賀茂神社三手文庫ほかの図書館・文庫である。国文学研究資料館では、蔵書を閲覧したほか、収集されている写真・フィルムによる調査も行なった。また、同資料館や各図書館・文庫から伝本の写真を入手し、本文の比較検討をするための資料を作成した。これら書誌・内容の情報については、パソコンによるデータベース化をすすめているところである。直接の対象としている三書のみならず、ときに当該書目と合綴されて伝えられている作品を中心として、他書についても検討を加えた。その結果、いくつかの歌書・連歌書と当該各書との注目すべき関連性が明らかになっている。上記と並行的に俊頼髄脳研究会に参加し、源俊頼著『俊頼髄脳』の一伝本にあたる島原図書館松平文庫蔵『唯独自見抄』を翻刻し、一書として刊行した。『莫伝抄』は源俊頼の作と伝えられながら現在ではその可能性が否定されている。しかしながら、少なくとも中世の一時期においては、『俊頼髄脳』も『莫伝抄』も俊頼の著作として享受されていたのであり、今後はそのような時代における俊頼およびその著作にかかわる認識を明らかにしていく必要がある。そうした意味からも、『俊頼髄脳』諸本のなかでやや特異な位置を占める『唯独自見抄』を翻刻し公刊し得たことは、一定の意義を有すると考えられる。
より活性の高い凍結培養粘膜の開発‐口腔粘膜上皮前駆・幹細胞の確立と解明‐

より活性の高い凍結培養細胞粘膜の開発のため、フィルタリングを行った群と行わなかった群の培養上皮細胞を用いてその細胞の活性につき検討を行い、また、同細胞を用いた培養複合口腔粘膜(凍結EVPOME)を作製し、細胞播種後4、11日目の各群の培養粘膜において組織学的、免疫組織学的に評価を行った。細胞数はフィルタリング(+)群がフィルタリング(-)群に比べ、各時期において上回り、細胞播種後4日目と11日目で凍結EVPOMEの基底細胞数、PCNA陽性細胞数がフィルタリング(+)群で多く認められた。以上の結果から、フィルタリング(+)群の凍結EVPOMEは、フィルタリング(-)群のものに比べ活性が高いことが示唆された。【目的】これまでティッシュエンジニアリングの手法を用いて培養口腔粘膜の開発と臨床応用を行い、良好な結果を得ているが、培養粘膜の作製には組織片採取から手術までの期間が限定されること、採取した細胞の保存ができず複数回の手術に対応できないという欠点があった。そのため代表者は、凍結保存細胞による培養粘膜を作製したところ、短期間の保存期間では通常の培養粘膜と同等の性質が維持できることが示唆された。しかしながら、実際の臨床を想定した場合、長期間の細胞保存が必要な場合が多いため、凍結保存期間による細胞活性の低下を防ぐ対策が必要となる。そこで本研究は、より活性の高い凍結培養細胞を得るために、口腔粘膜上皮前駆・幹細胞を単離することを目的とした。【材料と方法】口腔外科外来小手術時に同意の得られた患者の余剰口腔粘膜を採取、上皮細胞を培養し、20μmの孔を有するナイロンメッシュを用いて、小型細胞集団を選別し(Izumi K,JDR 2007)、細胞増殖につき検討を行った。また同細胞で培養粘膜の作製を行い組織学的評価を行った。【結果】粘膜上皮前駆/幹細胞と考えられる細胞集団と従来の方法で培養した口腔粘膜上皮細胞集団を培養して細胞増殖数を比較したところ、P2,P3,P4と継代が進むにつれ、粘膜上皮前駆/幹細胞と考えられる細胞集団の獲得される細胞数が増加した。小型細胞集団で作製された培養粘膜において通常の細胞に比べ上皮細胞の活性が高かった。【考察および今後の展望】通常の培養細胞に比べ、選別された小型細胞集団の活性が高いことが予想され、小型細胞集団の凍結培養細胞を用いた細胞活性の評価を今後は行っていく予定である。【材料と方法】口腔外科外来小手術時に同意の得られた患者の余剰口腔粘膜を採取、上皮細胞を培養し、20μmの孔を有するナイロンメッシュを用いて、小型細胞集団を選別し(Izumi K, JDR 2007)、凍結保存後の細胞を用いて細胞増殖につき検討を行った。【結果】凍結保存を行った群と凍結保存を行わなかった群の粘膜上皮前駆/幹細胞と考えられる細胞集団を培養して細胞増殖数を比較したところ、統計学的な差は認められなかった。また小型細胞集団で作製された培養粘膜において、凍結保存を行った群と凍結保存を行わなかった群で上皮細胞の活性に明らかな差はなかった。【考察および今後の展望】通常の培養細胞に比べ、選別された小型細胞集団の活性が高いことが予想され、凍結保存後の細胞においても小型細胞集団では細胞活性が高いことが示唆された。24年度が最終年度であるため、記入しない。
層状結晶中に発現したディスク状メゾスコピック系の密度制御とその電子物性

(1)歪誘起により生じる積層欠陥の制御と光スペクトルの関係をBil_3で調べた。試料のへき開、折り曲げ、ずれ応力印加で歪誘起積層欠陥を生じさせると最大で10^2cm^<-1>程度の吸収係数となる。これら吸収線の発現した試料を熱処理すると吸収強度が制御できることが分かった。アンビルセルを用いて圧力媒体を低温で固体にして、圧力を印加すると、非静水圧効果により試料全体に均一で高密度に吸収線を発現させることが可能であり、前記の方法より、少なくても1桁以上吸収係数を大きくできることが分かった。石英基板を用いて極薄膜単結晶試料を作成し、急冷してスペクトル測定を行うとさらに歪誘起積層欠陥が高密度に得られることが分かった。この方法は今回購入の設備を活用し、今後さらに研究を積重ねていく。(2)Bil_3結晶と同じ対称性を有するSbl_3結晶で、ディスク状メゾスコピック系の存在を非静水圧印加法で調べた。Sbl_3結晶では1.5GPaの高圧下でBil_3のW吸収線と類似の吸収線が発現した。常圧に戻すとBil_3では、吸収強度を保ったまま吸収線が残るのに対し、Sbl_3では消失し、安定に存在しないことが分かった。この違いを結合様式の僅かな差異によるものと考えた。このことはラマンスペクトルの圧力依存性は両結晶で異なるがSbl_3では1.5GPa以上の圧力下でBil_3の示す特性に近づいていくのが観測されたことと良く対応する。(3)ディスク状メビスコピック状態の電子物性を調べる目的でピコ秒レ-ザ-光励起下での発光スペクトルの時間的応答を調べた。発光の減衰時間は非指数関数的であるが、早い成分と遅い成分に分けられる。W線のスペクトル領域を細分して区間毎に時間特性を調べると、ピ-クより高エネルギ-側では立ち上がりに遅延がみられた。発光線のこれらの示す特徴をカチオニック励起子準位の特性から期待される準位間の暖和と、サイズ効果に起因する特性とに分離して理解できるとの見通しが得られた。(4)Bil_3のW^I線の光学的シュタル効果を調べた。積層欠陥励起子系で得られているのと同程度のシュタルクソフトが観測され、大きな非線形感受率を有する系であることを示唆する結果が得られた。
分子線エピタキシー法による自己形成量子ドット成長のその場時分割X線回折

本研究を通じて、分子線エピタキシー法によるGaAs基板上のlnGaAs量子ドットの形状・ひずみ・組成の定量分析を可能にし、かつリアルタイムでの評価を可能にする手法として、その場X線回折による方法が考案・実証された。研究成果は以下の三つよりなる。第一に、量子ドットの成長の出発点となるGaAs(001)一(2×4)表面、c(4×4)表面の原子レベルでの構造を、成長条件下でその場X線回折測定することに成功した。(2×4)表面では、従来、室温での測定で確認されていたβ2一(2×4)と呼ばれる構造と、α2一(2×4)と呼ばれる構造とが、実際の成長条件下でも形成していることを実証した。c(4×4)表面では、表面以下第六層目までの原子座標を精密に解析し、Ga-As二量体からなる新しい表面構造モデルが正しいことを確認した。第二に、量子ドットのその場X線逆格子空間マッピングを世界で初めておこなった。この手法の開発により、作成した量子ドットを大気中に取り出すことなく、その場で三次元形状・ひずみ・組成を解析できるようになった。成長段階の異なる量子ドットを比較し、成長の進行にともなって、量子ドットの内部でlnAsとGaAsの合金化が進行していくことを明らかにした。第三に、量子ドット成長中に、時間分解能8秒でX線逆格子空間マッピングする手法を実現した。これにより、量子ドットの形成・As雰囲気下での成長中断・GaA.sによる埋め込みの一連の過程において、量子ドットの形状・ひずみが著しく変化していく様子が明らかとなった。以上により、量子ドット成長過程の動的な構造解析手法が開発された。これは、量子ドットのみならずさまざまな結晶成長過程の研究の可能性を広げるものであり、MBE法によるデバイス作製技術に大きな進展をもたらすことが期待できる。本研究課題は、分子線エピタキシー法による半導体量子ドットの成長過程を、放射光X線回折によりその場測定することを日的としている。研究期間の1年目にあたる本年度は、半導体量子ドットからのX線回折強度の三次元逆格子マッピングの測定方法を確立することを目標とした。第一に、X線CCD検出器を用いた測定を可能にするための測定装置の整備をおこなった。時分割測定のためには、精度の高い回折データを高速に取得することが不可欠である。バックグラウンドを低減させ、回折データの精度を向上させる目的で、X線CCD検出器用光学系を新規に作製した。さらに、データの高速な取得のために、X線回折計とX線CCD検出器とを総合的に制御する測定用ソフトウェアを開発した。その結果、10秒程度の時間分解能を実現できる測定システムを構築することができた。第二に、量子ドット成長開始時の基板の表面構造を明らかにするため、成長条件下におけるガリウムひ素基板表面の精密構造解析をおこなった。これは、量子ドット成長過程を考察する上で基礎となる情報である。第三に、ガリウムひ素基板上に、典型的な条件でインジウムひ素量子ドットを成長させ、その場逆格子マッピングの測定をおこなった。その結果、量子ドット内部のひずみ・組成をその場解析することに成功した。以上により、その場三次元X線逆格子マッピングの測定システムが、測定・解析の具体的な手順を含め、確立された。次年度以降は、解析のさらなる精密化をはかるとともに、いろいろな成長条件下で成長させた量子ドットに対して測定をおこなうことで、成長過程に対する考察を進めていくことを予定している。
糖尿病に伴うストレス抵抗性の低下は何故起こるのか

ストレスに対しては視床下部-下垂体-副腎系が密接に関与している。しかし、糖尿病患者ではストレスに対する抵抗性の低下がしばしば報告されている。そこで本研究ではラットを糖尿病にし、さらに副腎を摘出してストレス負荷前後の行動や脳海馬神経伝達物質セロトニン放出を調べた。その結果糖尿病では総移動距離の減少傾向を示し、副腎摘出は多少行動の低下を引き起こしたが有意ではなかった。一方、セロトニン放出もストレス負荷前後での副腎除去の有意な影響はみられなかった。糖尿病プラス副腎除去は高い死亡率を引き起こし十分な実験例数を確保できなかったが、少なくとも今回の実験系では副腎の関与の程度は大ではないことが示唆された。ストレスに対する生体の防御作用に重要な役割を持っている器官の一つが副腎である。そこで、糖尿病(DM)ラットおよび、非糖尿病の健常(N)ラットを用い、副腎を除去しストレス負荷により行動がどのような影響を受けるのかを比較検討した。前年度は副腎除去後にSTZ投与により糖尿病にしたが、そのためか死亡するラットが多数でたため、今年度は糖尿病にした後、副腎を除去してみた。実験ラット群は、Wistar系雄性ラット(実験開始週齢:9週)を用い、次の6群に分けた。健常の1Controlラット(N-C群)、2偽手術群としてShamラット(N-S群)、3副腎除去群としてAdrenalectomyラット(N-A群)、糖尿病の4Controlラット(DM-C群)、5偽手術群としてShamラット(DM-S群)、6副腎除去群としてAdrenalectomyラット(DM-A群)。DMラットでの3群(DM-C群、DM-S群、DM-A群)を比較すると、どの群もストレス負荷により総移動距離が減少していた。次に、C群、S群、A群それぞれでNラットとDMラットを比較すると、総じてストレスの有無にかかわらず、DMラットの方が総移動距離が減少する傾向を示した。DMラットの3群を比較すると、どの群もストレス負荷によりOpen Field Testと同様に総移動距離が減少していた。次に、C群、S群、A群それぞれでNラットとDMラットを比較すると、DM-S群とDM-A群はNラットより減少傾向であった。ストレス前のN-C群とDM-C群を比較するとDM-C群で減少傾向を示したが、ストレス負荷した場合のNラットとDMラットの総移動距離に差はなかった。最後に、NラットとDMラットのストレス反応に関与する糖質コルチコイドのコルチコステロン濃度を比較すると、DMラットはNラットに比べてコルチコステロン量がA群で有意に低かった。本研究では、糖尿病におけるストレス反応への副腎を中心とした内分泌系の関与を調べる。健常ラットや糖尿病ラットとともにそれらの副腎を摘出した副腎機能不全ラットを作成して、内分泌系がストレスに対する抵抗性低下や抑うつに及ぼす影響を調べることとした。つまり、1健常ラット、2STZ糖尿病ラット、3副腎除去(ADX)ラット、4ADX偽手術ラット、5STZ糖尿病ADXラット、6インスリン投与STZ糖尿病ADXラットの6群を用いる。24年度は、1健常ラット(C群)5匹、2偽手術群としてShamラット(S群)5匹、3ADXラット(A群)4匹を用いた。1日目は、ストレス負荷(電気ショック)せずに、Open Field Testと高架式十字迷路の行動解析を行う。次に、3日間連続で負荷した(ストレス1回目)。5日目に行動解析を行った。そして、その後の3日間もストレス負荷を行い(ストレス2回目)、同様に行動解析に共した。その後、STZを投与し糖尿病状態での行動解析を上記と同様に行った(45)。ただし、STZ投与により、S群が1匹、A群が2匹となった。Open Field Testでは、C群とS群においてストレス負荷前後で総移動距離が減少したが、A群においては変化がなかった。ストレス2回目では、C群とS群がA群に比して総移動距離が有意に減少した。また、糖尿病状態では、S群とA群ともに、健常時と比べて総移動距離が減少したが、S群のほうが著しかった。高架式十字迷路では、C群においてストレス負荷前と後では総移動距離に有意差がみられなかったものの、減少傾向を示した。S群とA群においては、ストレス負荷前とストレス1回目を比べた場合、変化はみられなかったが、ストレス負荷前とストレス2回目において、若干ではあるが減少傾向を示した。なお、ストレス1回目では、C群がS群とA群に比べて有意に減少した。本研究では、糖尿病に付随して起こりやすいストレス抵抗性の低下が副腎を中心とした内分泌系が関与している可能性を調べることを目的とした。

平成24年度、25年度は1健常ラット(C群)、2ストレプトゾトシン(STZ)糖尿病ラット(D群)、3副腎除去(ADX)ラット(A群)、4ADX偽手術ラット(S群)、5STZ糖尿病ADXラット(D+A群)等を用いて行動解析(open field testと高架式十字迷路)研究を主体とした。24年度は副腎摘出後、糖尿病にしたが、死亡率が非常に高かったため、25年度は糖尿病にした後、副腎を摘出することにした結果、やや死亡率は改善した。そのため本研究の最終年度である26年度では、25年度と同じくSTZを投与して糖尿病にした後、副腎摘出をして、脳内マイクロダイアリシス実験を試み、ストレス抵抗性と視床下部、海馬における神経伝達物資セロトニン(5-HT)放出レベルと副腎の内分泌系との係わり合いを検討した。しかしながらC群、S群、A群を除いた、STZを投与したラットで投与後、或は実験中において死亡が相次ぎ、D群とD+A群においては残念ながら殆どデータを得ることができなかった。そのためC群、S群、A群からのデータを比較して副腎除去の影響を調べた。ストレッサーとして拘束を採用し、拘束ストレス(100分間)を非拘束時間(100分間)を挟んで2回繰り返し、1回目拘束直前の5-HTレベル(a)と1回目拘束中最大放出レベル(b)との比(b/a)=cと、2回目拘束直前の5-HTレベル(a')と2回目拘束中最大放出レベル(b')との比(b'/a')=dとの比(d/c)を比較し、d/cが小さいほどストレス抵抗性を有するとした。その結果、d/cがC群では0.88±0.22(n=5)、S群で0.60±0.51(n=3)、そしてA群では1.20±0.90(n=4)であり、三群間に統計的有意差はなく、少なくとも本実験からは糖尿病でない状態では副腎摘出の影響はみられなかった。栄養生理学交付申請書における研究の達成度は、当初の予定よりもやや遅れている。昨年度においてラットを副腎除去後にSTZ投与で糖尿病にすることにより予想以上の死亡率(67%)が記録され、そのため実験例数を確保することが困難であったが、今年度は順番を入れ替えて糖尿病にした後に副腎を除去したところ、死亡率を抑える(17%)ことができた。交付申請書における研究の目的の達成度としては、30%程度ではないかと思われる。理由1意外に副腎除去ラットをSTZにより糖尿病にした際の死亡率が高く、67%にのぼったこと。すなわち実験対象となるラットの確保がうまくいかなかった。2理由1のためin vivoマイクロダイアリシス実験にまだ入れてないこと。前述のように、実験動物であるラットの死亡率を抑えることができるようになったので、このモデルラット(を使用して、当初計画した脳内マイクロダイアリシス実験を試みる。実際に現在、Controlラット(N-C群)を用いてデータ蓄積中である。前述のように、副腎を摘出した後、その回復を待ってSTZを投与して糖尿病にすることを試みたが、思ったよりも死亡率が高かく、実験例数の確保が困難であった。その対策として、2つの手術の順番を入れ替えてみる、すなわちSTZ糖尿病にした後に、副腎摘出手術をすることを試みたい。それによって死亡率を少しでも下げれれば研究をより推進できると思われる。すなわち6群ラットを用いての行動解析と、そしてマイクロダイアリシス実験に進めればいいと思う。
アト秒精度の超高速コヒーレント制御を用いた量子多体ダイナミクスの探求

1)光格子によって配列されたルビジウム(Rb)・リュードベリ原子集団の電子ダイナミクスを高精度に観測・制御する手法の開発を進め、これを用いて超高速量子シミュレーションを妨げる主要な要因の一つであるイオン化現象を制御することに成功した。2)前年度に続き、浜松ホトニクス(HPK)グループと共同でRb原子集団の局所的な励起や観察、および原子の任意配列トラップのための装置開発を進めた。HPKグループで開発を進めているホログラムによる原子配列の任意制御技術「ホログラフィック3次元原子トラップ技術」をこの開発中の装置に適用し、Rb原子集団を任意配列する実験に成功した。またHPKグループでは、平成29年度に導入した真空蒸着装置を用いて原子トラップ専用空間光変調素子や特殊光学薄膜を試作し、分子研グループの装置開発に貢献した。3)超高速量子シミュレーターの読み出しインターフェースであるアト秒精度の時間領域ラムゼイ干渉法において、世界最高レベルの確度に相当するほぼ100%のコントラストを達成した。この成果を、米国物理学会の旗艦誌であるPhysical ReviewLetters誌に出版した[Phys. Rev. Lett. 121, 173201 (2018)]。5)超高速量子シミュレーターに関する米国特許を出願し、日本・米国特許出願が公開された[特開2018-180179;公開日: 2018年11月15日][US 2018/0292786A1: Publication date : Oct. 11, 2018]。1)トラップ用レーザー・励起用レーザーのモニタリングや精密空調による実験環境の温度安定化を通して精密実験の為のシステム整備を進め、さらにイオンカウンティングによる精密データ計測を活用し、光格子によって配列されたルビジウム(Rb)・リュードベリ原子集団の電子ダイナミクスを高精度に観測・制御する手法を確立した。これを用いて超高速量子シミュレーションを妨げる主要な要因の一つであるイオン化現象を制御することに成功した。2)Rb原子集団の局所的な励起や観察、および原子の任意配列トラップのために必要なレーザー冷却・トラップ用の光学系を完成させ、真空装置を立ち上げた。そしてHPKグループと緊密に連携し、原子の任意配列トラップのための空間光変調器(SLM)を分子研グループに導入し、Rb原子集団を任意配列トラップする実験に成功した。3)HPKグループでは、強集光領域での光パターン生成確認実験等により、ホログラフィック3次元原子トラップ技術の開発を進めた。また、原子トラップの光波長に対応した特殊SLMを試作するとともに、量子シミュレーターで使用される紫外赤外広帯域の光波長に対応した特殊反射防止コーティングを設計・作製した。4)本研究で開発する超高速量子シミュレーターの装置構成について、日本および米国特許出願が公開され、製品化の可能性も確保しつつ、円滑な研究開発に向けて環境を整備した。光トラップ中に配列された極低温Rb原子集団をピコ秒パルスレーザーでリュードベリ電子状態に励起する事によって強相関電子系を創り出す事が出来る。この強相関電子系の多体波動関数の時間発展(ダイナミクス)を観測・制御する事を目指す。分子研グループでは平成30年度に引き続き、原子を規則正しく配列する手法の一つとして光格子トラップを利用する。光格子トラップは現有の波長1064nmの高出力連続波レーザーを用いて構築する。この光格子トラップにボーズ・アインシュタイン凝縮した高密度のRb原子集団を導入する事によってRb原子を3次元立方格子状に配列する。このRb原子集団に波長779nmおよび481nmの2色のピコ秒レーザーパルス(ポンプパルス)を照射し強相関リュードベリ状態へと二光子励起する事で、原子間相互作用を制御する。さらに、遅延をつけた同一のレーザーパルス(プローブパルス)を照射し、多体波動関数の超高速ダイナミクスを観測する。ポンプパルスとプローブパルスの時間間隔はアト秒精度で安定化され、原子集団中の1フェムト秒周期の超高速・多体電子運動をアト秒精度で観測・制御することが出来る。また、平成30年度に引き続き、光トラップ中のRb原子集団の局所的な励起や観察を可能にする光学系を備えた実験装置の開発をHPKグループと共同で進める。また、この装置に組み合わせる、原子集団の任意配列トラップの高度化をHPKグループと共同で進める。HPKグループでは平成30年度に引き続き、ホログラフィック3次元原子トラップ技術の開発および周辺光学技術の整備を進める。分子研の装置設計を補佐するとともに、実験で用いる様々な光波長に対応した特殊仕様光学薄膜の設計と作製を行う。また、ナノメートル領域で任意の原子配列を実現するためのホログラム技術開発も継続し、分子研で構築する超高速量子シミュレーター装置への導入を目指す。本年度は、前年度に引き続き超高速量子シミュレーターの開発を進めるとともに、これを強相関量子格子模型へと応用するため原子集団の配列技術の確立を推進した。この結果、下記の重要な成果を挙げた。1. 3次元立方格子状に規則配列させた極低温ルビジウム(Rb)原子の全てをピコ秒パルスレーザーでリュードベリ状態へと励起し、それに伴う電子ダイナミクスをリュードベリ状態の主量子数(リュードベリ電子軌道の空間サイズ)やポピュレーション等の関数として観測する世界初の実験システムを完成させた。2.新たに直線状に単一Rb原子が並ぶ

1次元光格子を準備し、それら全ての原子をピコ秒パルスレーザーでリュードベリ状態へと励起することによって、1次元系における電子ダイナミクスをリュードベリ状態の主量子数やポピュレーション等の関数として観測する世界初の実験システムを完成させた。3.上記1,2と並行して、光格子中のRb原子集団の局所的な観察や、原子の任意配列トラップ等を目的とする新しい装置の開発に着手した。Rb原子を捕捉するための新たな光源を構築し、原子トラップの主要な構成要素である低速Rb原子線源と磁気光学トラップを完成させた。4.浜松ホトニクスグループでは前年度に引き続き、ホログラム技術を用いた原子配列の任意制御技術「ホログラフィック3次元原子トラップ技術」の開発を行った。今年度では特に、本目的に特化した特性を持つ光学素子の作成に必要な真空蒸着装置を導入し、装置の動作確認および製膜条件抽出作業を行うとともに、多波長空間光変調器(SLM)に関する薄膜設計を行った。また、ナノメートルレベルの原子捕捉間隔を実現する際に生じるスペックル様雑音成分を低減するホログラム手法を考案し、低NA光学系における実験によりその効果を確認した。1. 3次元立方格子状に単一原子が規則配列するRb原子のモット絶縁体をピコ秒パルスレーザーでリュードベリ励起して生成される量子状態は私たち独自の手法によって世界で初めて可能となる新たな物質相であり、これを超高速量子シミュレーションに用いる前に、その物性を把握する必要がある。そのために、私たちはピコ秒レーザー励起後の電子ダイナミクスの詳細な観察を進めてきた。その途上で、イオン測定装置の検出効率を大幅に改善することに成功し、電子ダイナミクスをリュードベリ状態の主量子数(リュードベリ電子軌道の空間サイズ)やポピュレーション等の関数として幅広く観測することが可能になった。現在までに、多くの興味深い実験結果が得られている。2.上記の実験と並行して、光格子中のRb原子集団の局所的な観察や、原子の任意配列トラップ等を目的とする装置開発を進めている。この目的のために高NA対物レンズを用いた強集光光学系の設計を進め、鍵となる対物レンズの仕様を策定した。浜松ホトニクスグループと緊密に連携し、原子の任意配列トラップ用空間光変調器(SLM)の分子研グループへの導入準備を進めている。3.浜松ホトニクスグループでは前年度に引き続き、ホログラム技術を用いた原子配列の任意制御技術「ホログラフィック3次元原子トラップ技術」の開発を進めている。特にナノメートルレベルの原子捕捉間隔を実現する際に生じるスペックル様雑音成分を低減するホログラム手法を考案し、低NA光学系における実験によりその効果を確認した。本年度は、超高速量子シミュレーターの開発を進めるとともに、これを強相関量子格子模型へと応用するため原子集団の配列技術の確立を推進してきた。この結果、下記の重要な成果をあげることができた。1.光双極子トラップ中の極低温87Rb原子集団をピコ秒パルスレーザーで励起するという独自手法によって強相関リュードベリ原子集団を創り出し、その超高速多体電子ダイナミクスを世界に先駆けて観測・制御することに成功した。これによって、研究目的である超高速量子シミュレーターのプロトタイプの開発に成功した。
PTH製剤の低頻度投与と低強度運動負荷が老人性骨粗鬆症マウスの骨形成に及ぼす影響

骨粗鬆症治療のための薬剤選択は厳密に行われるようになってきたが、骨粗鬆症患者に具体的な運動処方がなされ、継続効果を示した報告は少ない。本研究では、老人性骨粗鬆症のマウスに対して骨形成促進作用を持つPTHを低頻度投与しつつ、低強度の持続運動を行わせることで、骨構造や骨質にどのような影響があるかについてマイクロCT等を用いて解析する。
反応拡散系の特異極限としての界面ダイナミクス

本研究は、特異極限としてStefan問題を導出できる反応拡散系が持つべき構造を、理論的に探求する。本年度は、昨年度得られた反応拡散系が持つ「内部遷移層に付随する角遷移層が2組同時に現れて互いに分離しない」という特徴を本質的に抽出することにより、4つの因子の化学反応を模した反応拡散系を構成した。この新たな反応拡散系は、順序保存力学系の構造が入り、因子間の相互作用を表す項に微分が陽には含まれないという点において、理論的に解析しやすい系と思われる。この反応拡散系は、反応速度を大変速くした極限状況(特異極限)では2相分離を起こし、氷と水の間の融解・凝固を記述するモデルとして有名な元来のStefan問題に帰着される。特異極限がStefan問題になるような反応拡散系としてはphase field方程式が20年ほど前に提案されているが、phase field方程式は順序保存力学系ではなく、因子間の相互作用を表す項に微分が陽に含まれるという点において、理論的に解析しづらい。順序保存力学系であるStefan問題を特異極限として理解するには、本年度構成した反応拡散系の方が好ましいのではないだろうか。本研究(平成11・12年度)では、方程式同士の相互関係に関する問い:「特異極限というスケール変換を通して、どんなタイプの反応拡散系とどんなタイプの界面の発展方程式が結びつくのか」を理論的に探求する。本年度は、当初の研究計画の遂行順序を少し変更して、棲み分けた2種の生物個体群の間の競争(縄張り争い)を記述するモデルとしてMimura-Yamada-Yotsutani(1985)によって提唱されたStefan型自由境界問題に対して、それを特異極限として表せるような反応拡散系の可能性を追究した。Stefan型自由境界問題に対して、それを特異極限として表せるような反応拡散系の可能性を追究した。関連する事実として、固相と液相の間の相転移と熱の流れを記述する古典的な2相Stehan問題がphase field方程式の特異極限として導かれることが知られている。そこでまず、その研究の復習を通して、その事実が成り立つ本質的な根拠を把握し、特異極限の可能性を模索する手段として有効な接合漸近展開法に習熟した上で、その内容を解説記事としてまとめた。この記事は、近々刊行される予定の京大数理解析研究所講究録「短期共同研究:数理物理に現れる非線形発展方程式の特異点の解析的研究」に載る。この勉強を踏まえて検討した結果、生物の棲み分けに関するMimuraらの2相Stefan問題をphase field方程式とは異なる新たなタイプの反応拡散系からの特異極限と見なすことに成功した。この反応拡散系は、「食料・資源をめぐる競争」の効果と「領域獲得のための競争」の効果を区別して組み入れた競争系モデルとして解釈できる。この競争系モデルに基づけば、Stefan条件に含まれる潜熱パラメータを「領地を開拓・維持・防衛するためのコスト」として無理なく理解できるものと思われる。この結果を、平成11年11月に千葉大学で行われた国際会議FBP99で報告し、論文として現在まとめている最中である。
熱ショック転写因子制御による口腔扁平上皮癌に対する分子標的療法 の開発

口腔癌細胞を用いた、CDDP単独、温熱療法単独、熱ショック転写因子のknockdownによる抗腫瘍効果をin vitroにて効果判定した。CDDP+HS、HS+KDでは相加効果を認めるも、CDDP+KDでは有意に効果の増強を認めなかったが、CDDP+HS+KDの3者併用群では有意に相乗効果を認めた。また、3種類の癌細胞株においてHSF1をknockdownすることで遺伝子発現量の低下を来す共通する遺伝子のノックダウンを行った。結果は、HSF1ほどの細胞増殖抑制効果はないものの、コンビネーションによるノックダウンでは、双方の細胞増殖抑制効果が増強された。口腔癌細胞を用いた、CDDP単独、温熱療法単独、熱ショック転写因子をknockdownによる抗腫瘍効果をin vitroにて効果判定した。結果は、それぞれ単独群では投与量、温度、ウィルス量に依存して細胞増殖能の低下、アポトーシス誘導の増加、細胞浸潤能の低下、細胞遊走能の低下などを認めた。次に、それぞれのコンビネーションを行ったところ、CDDP+HS、HS+KDでは相加効果を認めるも、CDDP+KDでは有意に効果の増強を認めなかった。しかしながら、CDDP+HS+KDの3者併用群では有意に相乗効果を認めた。また、3種類の癌細胞株においてHSF1をknockdownすることで遺伝子発現量の低下を来す共通する8つの遺伝子をmicroarrayにて同定できたので、HSF1との関係、癌細胞における役割を検証した。結果は、8種類の遺伝子のうち2種類の遺伝子においてHSF1と同様の発現様式を呈するものを認め、実際の口腔扁平上皮癌および白板症の生検材料より免疫組織学的検討を行ったところ、有意に癌細胞においてその発現が上昇していることからHSF1の癌細胞に対する様々な影響の一因となることが解明された。当初の目的では、HSF1と他のHSF群とのコンビネーションによるノックダウンを検討していたが、先に述べたように、他のHSF群のノックダウンが困難となり、代わりに新たなるHSF1関連遺伝子のノックダウンを行った。結果は、HSF1ほどの細胞増殖抑制効果はないものの、コンビネーションによるノックダウンでは、双方の細胞増殖抑制効果が増強されかなりの癌細胞治療への期待が高くなった。以上のことを、論文掲載予定である。熱ショック応答は、進化の過程で保存された普遍的な生体防御機構である。この応答を制御するのが熱ショック転写因子HSFである。HSF1は細胞内蛋白質ネットワークを調整することにより腫瘍形成を制御しており、癌の発生や維持において重要な役割を演じていることが報告されている。HSF1に関しては、数は少ないが報告もあり、knockdownの効果はある程度分かっている。HSF2およびHSF4に関しては、メカニズムの解明が始まったばかりである。しかし、in vitroにて双方の遺伝子発現の低さ、knockdown効率の悪さから、今回の実験の1つであるコンビネーションからは除外することとした。しかしながら、HSF2に関してはHSF1と相補的に働くことが分かってきているため、引き続きメカニズムの解明は進める予定である。口腔癌細胞を用いた、CDDP単独、温熱療法単独、熱ショック転写因子をknockdownによる抗腫瘍効果をin vitroで効果判定を行った。引き続きHSF1との抗腫瘍効果におけるメカニズムの解明を進める。HSF1knockdownによる口腔癌細胞に対する抗腫瘍効果の検討は、当初の予定通り進んでいるが、HSF2、HSF4に関して、口腔癌細胞において遺伝子の発現量およびタンパク量が微量であることから、定量的に検討行うのが困難であり、また、HSF2、HSF4のアデノウィルスの作成に後れを取っていることから、おおむね順調に進展しているとした。23年度の目的であった、HSF1knockdownによる口腔癌細胞への抗腫瘍効果の検討は、免疫組織学的検討を加え、CDDP+HS+KDのコンビネーションにおける抗腫瘍効果を検討することで、当初の計画通りとなるため、今後は、in vitroでの研究成果をもとにin vivoにて、HSF1をknockdownするためのアデノウィルスのマウスへの導入方法、至適量を模索し、コンビネーションにおける抗腫瘍効果を検討することで臨床応用へ繋げたい。また、新たに、3種類の癌細胞株においてHSF1をknockdownすることで遺伝子発現量の低下を来す共通する8つの遺伝子をmicroarrayにて同定できたので、HSF1との関係、癌細胞における役割を検証する。アポトーシス誘導キット、免疫染色等のキット、新たに同定された遺伝子の主に抗体などの物品が主となり、in vivoでの実験開始にてヌードマウスの購入を検討。

また、23年度にオーダーした抗体が年度内に入荷しなかったため、未使用となっているが、同額で他メーカーの抗体をオーダー済み。最終的には学会での報告、論文への投稿料などに使用。
準安定超伝導体による宇宙由来素粒子の検出

超伝導金属粒子系を標的部として、極低温で働く素粒子検出器の開発研究を行った。これは、近い将来、宇宙由来素粒子・暗黒物質の検出を試みることを狙ったものである。良好な球状表面をもつ金属微粒子(1300μm)は、一定の温度・磁場のもとで、熱力学的に準安定な超伝導状態にあり、適量な刺激を与え常伝導状態へ相転移させることが可能である。その際、マイスナーの「磁束排除現象」が破れ、検出コイルに誘導される起電力が信号となる。刺激としては熱的、磁気的二つの種類が可能で、飛来粒子を選別検出する機能としても有用である。本年度は主に、標的部を構成する錫の球形粒子(粒径100300μm)の特性を、液体^<4He>の温度領域(23K)で調べ基礎データを蓄積した。1.高純度の錫粒子の磁化測定を行い、準安定状態を実験的に確認するとともに、粒径毎に温度-磁場相図を完成し、超伝導微粒子の相転移の動作領域を確定した。2.刺激として外部磁場を準安定臨界値以上に増強し、錫粒子の相転移を誘導する。粒子毎にその信号波形の観測を行い、転移完遂に要する時間、信号起電力の大きさなどのデータを集積した。解析を終了し、現在、報告論文の作成中である。3.同様に、放射線源^<241Am>を用いてα腺を照射し、熱的に相転移する錫粒子の信号波形の観測を粒子毎に行った。線源からの距離と印加磁場との関係、転移の所要時間、信号起電力の大きさなどのデータを得た。さらに実験値の精密化を図っている。4.以上の実験結果を踏まえ、現在、検出標的部および(数チャネル)×(数チャネル)の信号読み出し回路を製作中。そのソフト開発はほぼ終了。以上超伝導金属粒子系を標的部として、極低温で働く素粒子検出器の開発研究を行った。以上