hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
エクソソーム内microRNAを用いた非アルコール性脂肪性肝疾患の予後予測法開発

そこでエクソソーム単離の手順を改良し高品質の血清エクソソームを得ることができ、そこからmiRNAを抽出し、2600種のmiRNAプローブを搭載したオリゴチップにかけて網羅的解析を行った。臨床的プロファイルから軽症NAFLDグループと、肝線維化が進んだ重症グループに分けて上記のエクソソームmiRNAの解析データについてクラスター解析を行ったところ両群間でmiRNA発現パターンに違いを認めた。しかしその中からNAFLD重症度に相関したmiRNAを抽出するためには、重症NAFD患者のサンプル数が少なかったため、新たなサンプル集積とエクソソームmiRNA解析を続け、NAFLDの重症度に関連するmiRNAが複数同定出来た。それらの標的遺伝子の解析も既に行い、患者臨床プロファイルと照合して予後予測に重要と思わるmiRNAの絞り込みを行った。絞り込んだmiRNAをエクソソーム検体においてRT-PCRをもちいて定量し、NAFLD重症度との相関性を検証したところ、昨年度において少数例の解析である程度の相関性を認めていたmiRNAがいずれも単独ではNAFLD重症度と相関しないという結果となった。そこで現在、各miRNAの標的遺伝子をNAFLD進展のメインパスウエイ以外の糖および脂質代謝に関わる蛋白質にまで拡げて検討し、個々の症例のプロテオソームの背景差による影響を排除してNAFLD重症度予測ができるような、複数のエクソソームmiRNAを用いた予後予測式作成に取り組んでいる。当初の予定より重症のNAFLD患者の研究登録数が少なく、予後予測のために有用なエクソソームmiRNA抽出のための解析に必要な検体数が不足したため患者リクルートに時間を要した。次年度以降で検体数が増加し候補となるmiRNAを抽出できたが、NAFLD重症度との相関性を検証したところ、いずれも単独では統計的有意性が得られなかった。個々の症例の臨床パラメータ、患者背景や血液データを見直し、各miRNAの標的遺伝子を再検討したところ、NAFLDのメインパスウェイと考えられている標的分子以外の蛋白発現レベルがmiRNAによる重症度予測に干渉している可能性が出てきた。以上の経緯により、研究目標である血清エクソソームmiRNAによるNAFLD重症化予測式の完成がやや遅れています。研究試薬を無駄なく高率的に使用するためエクソソーム単離やmiRNAの解析は一度に10件体ずつまとめて行う事としており、2018年6月初旬には追加の解析が可能であり、この時点でサンプル数が充足しNAFLD予後予測に有用なmiRNAの拾い上げ完了すると予測している。次に絞り込んだmiRNAの標的遺伝子や臨床データとの関連性を詳細に解析し、必要に応じて患者検体を用いた生体物質の測定を追加して予後予測に重要なmiRNAを絞り込み、解析ソフトを用いて予後予測式を作成する。新たにリクルート、同意取得したNAFLD患者において予後予測式から重症化を予測し、患者の臨床データや肝生検の結果と照合し、予測精度を検証していく。前述のとおり、血清エクソソームmiRNAによるNAFLD重症化予測に干渉していた要因を解析し、これらの中から重要と推測される項目をピックアップし、これらを補正することで、既に絞り込んでいたmiRNAとNAFLD重症度との相関性を見出すことができるかを検証する。
含硫アミノ酸, チオプロリン及びメチルチオプロリンの発がん抑制における意義の検討

含硫アミノ酸,チオプロリンの発がん抑制における役割を評価する目的で以下の研究を実施した.1.ボランティア実験によるチオプロリンのヒト体内での亜硝酸補捉能評価硝酸塩340mg(4mmol)及びチオプロリン10mg(0.076mmol)摂取後の12時間尿中へのニトロソチオプロリン排泄量は165.1±137.6ug(n=3)であった.これは,摂取したチオプロリンの0.63.2%平均1.7%に相当した.これは,プロリンに関して報告されている体内ニトロソ化率(0.002%)の約1000倍と評価した.この結果は,チオプロリンがヒト体内での亜硝酸補捉剤として,極めて秀れている事を意味するものであり,発がん性ニトロソ化合物の生成抑制に実際的に機能しているものと結論した.2.野菜食品中のチオプロリンの検出及び定量緑黄色野菜7種を含む日常野菜16種のチオプロリン含量を調べた.生野菜中には通常,チオプロリンは検出されないか, 0.2ppm以下であった.一方, 58分間,煮沸調理後の野菜ホモジェネート中には,共通して,チオプロリンの生成増加が観測された.これは,野菜中のホルムアルデヒドとシスティンが反応して生成したものである.一般に,緑黄色野菜(ブロッコリー,アスパラガス,芽キャベツ,ニラ等)でチオプロリンの生成量が高く,最高,ブロッコリーの1.2ppmであった.これに反して,ダイコン,白菜,ホウレン草等,硝酸含量の高い野菜では,チオプロリン生成量が低かった.硝酸塩含量の低い緑黄色野菜でチオプロリン生成量が高いという結果は,緑黄色野菜に関するがん予防的効果の疫学的知見との比較において,興味がもたれる. 3.ヒト尿中にチオプロリンが200300nmol/dayで排泄されている事を明らかにした.ヒト尿中におけるチオプロリンの由来に関しては,現在のところ不明である.含硫アミノ酸,チオプロリンの発がん抑制における役割を評価する目的で以下の研究を実施した.1.ボランティア実験によるチオプロリンのヒト体内での亜硝酸補捉能評価硝酸塩340mg(4mmol)及びチオプロリン10mg(0.076mmol)摂取後の12時間尿中へのニトロソチオプロリン排泄量は165.1±137.6ug(n=3)であった.これは,摂取したチオプロリンの0.63.2%平均1.7%に相当した.これは,プロリンに関して報告されている体内ニトロソ化率(0.002%)の約1000倍と評価した.この結果は,チオプロリンがヒト体内での亜硝酸補捉剤として,極めて秀れている事を意味するものであり,発がん性ニトロソ化合物の生成抑制に実際的に機能しているものと結論した.2.野菜食品中のチオプロリンの検出及び定量緑黄色野菜7種を含む日常野菜16種のチオプロリン含量を調べた.生野菜中には通常,チオプロリンは検出されないか, 0.2ppm以下であった.一方, 58分間,煮沸調理後の野菜ホモジェネート中には,共通して,チオプロリンの生成増加が観測された.これは,野菜中のホルムアルデヒドとシスティンが反応して生成したものである.一般に,緑黄色野菜(ブロッコリー,アスパラガス,芽キャベツ,ニラ等)でチオプロリンの生成量が高く,最高,ブロッコリーの1.2ppmであった.これに反して,ダイコン,白菜,ホウレン草等,硝酸含量の高い野菜では,チオプロリン生成量が低かった.硝酸塩含量の低い緑黄色野菜でチオプロリン生成量が高いという結果は,緑黄色野菜に関するがん予防的効果の疫学的知見との比較において,興味がもたれる. 3.ヒト尿中にチオプロリンが200300nmol/dayで排泄されている事を明らかにした.ヒト尿中におけるチオプロリンの由来に関しては,現在のところ不明である.
第二次立憲政期オスマン帝国政治史・政治思想史

本年度は近代オスマン史に関わる既に収集済みの史料、特に定期刊行物や単行本の読み込みを中心的に行ないつつも、その成果を踏まえて新たに収集が必要と思われる新たな史料の調査を行なうべく、二度の海外渡航を行なった。一度目は12月前半、トルコ共和国イスタンブルへの渡航である。この際、予定通りアタテュルク図書館及びイスラーム研究センター図書館でオスマン語・トルコ語史料の調査収集で行なったことに加え、世界総主教座図書室での調査も可能となった。ここでは従来ほとんどオスマン史研究に利用されることのなかったギリシア語刊行史料の収集を行なうことができた。これは今後の新たな研究領域を拓く上でも極めて重要な史料群であり、このたびの渡航の最大の成果であるとすら言える。二度目は2月末から3月初めにかけ、アメリカ合衆国マサチューセッツ州ケンブリッジに所在するハーヴァード大学、特にワイドナー図書館において他の場所では閲覧が困難なギリシア語史料を中心とした調査研究を行なった。今年度に行なった以上二度の海外渡航の際の収集史料を元にすることで、これまでオスマン史家にはほとんど利用されていないギリシア語史料を用いた新たなオスマン史研究の開拓が可能となると考えている。以上に加え、8月には関西学院大学に出張し、「ロシア帝国支配地域における民族知識人形成と大学網の発展に関する研究」第3回研究会に参加した。また今年度は一本の書評を発表した。これは日本の代表的な近代トルコ史家の著作を英文で紹介したものであり、日本のトルコ史研究の蓄積、その成果を広く対外的に示す点で少なからぬ意味を持っていると考えている。本年度は、採用決定時の年次計画通り、基本的にはトルコ留学期間中に既に収集済みの史料、特に定期刊行物の読み込みに専念しつつ、論文執筆や研究会への参加等を行なった。これに加え、2月末から3月初めにかけ、二週間ほどの日程でトルコ共和国はイスタンブルの各図書館に史料収集に赴いた。調査を行なった機関は、具体的には、アタテュルク図書館Ataturk Kitapligi、ベヤズト国立図書館Beyazit Devlet Kuthphanesi、そしてイスラーム研究センター図書館Islam Arastirmalari Merkezi(ISAM)Kutuphanesiである。また、3月末には大阪の関西学院大学大阪梅田キャンパス及び京都の同志社大学今出川キャンパスに出張して、それぞれ「ロシア帝国民族知識人」科研研究会及び比較教育社会史研究会2010年春季大会に参加した。今年度には二本の研究論文が発表された。一つは、"The Patriarchal Crisis of 1910 and Constitutional Logic : Ottoman Greeks' Dual Role in the Second Constitutional Politics"と題し、Journal of Modern Greek Studiesに掲載された。これは、1910年にオスマン帝国治下イスタンブルに所在する世界総主教座を舞台に展開したシノド改選問題を素材に、当該期のギリシア正教徒共同体をめぐる政治構造や思想潮流を論じたものである。斯界の第一級の学会誌に掲載されたことは、本論文の内容とその意義とが国際的に認知されたことを示していると言えよう。もう一つは,『日本中東学会年報』に掲載された、「国民主権と人民主義:トルコ『1921年憲法』審議過程における職能代表制論議」と題する論文である。これは、トルコ1921年憲法制定時の論戦の政治史的・思想史的意義を、憲政史的観点を踏まえ、そのコーポラティズム的側面に着目しつつ、分析したものである。
学童の野菜摂取行動に影響を及ぼす因子の検討-指標の開発と妥当性の研究-

本研究では、学童の野菜摂取行動に影響を及ぼす因子を評価するための質問紙を子どもとその保護者のペアで分析できるように作成した。質問紙の指標は、学童個人、家庭、学校、地域環境の階層構造を考慮して設定し、食行動、食への積極性、知識、態度、周囲の支援で構成した。青森県内の7小学校の学童とその保護者400組を対象に、作成した質問紙の妥当性、信頼性、外的妥当性、食教育への有用性について調査した結果、その十分な妥当性、信頼性、外的妥当性を確認できた。本質問紙は学童の野菜摂取行動に影響を及ぼす因子を評価する際に有用である。学童の野菜摂取行動とそれに影響する因子について、学童個人レベル家庭環境レベルの指標ならびに妥当性を検討した。青森県において地域特性の類似したT町とH町の2地域から協力の得られた7小学校の5・6年生とその保護者400組を対象とした。調査方法は無記名自記式質問紙法とし、質問紙項目は行動科学理論モデルを用い、学童の野菜摂取行動の指標として食物摂取状況及び食行動(目的変数)、学童の野菜摂取行動に影響する因子の指標として食への積極性、知識、態度及び周囲の支援(説明変数)を設定した。調査は2009年12月2010年1月に実施し、このデータを用い解析を行った。妥当性検討のため、得られた回答を得点化し因子分析をした。また、学童と保護者の指標間の関連を検討するため、各々から抽出された因子の因子得点のSpeaman相関係数を算出した。学童及び保護者の有効回答数は331組であった。因子分析の結果、学童及び保護者ともに説明変数とした10項目について4つの因子(学童の態度、家族の影響、重要性、知識)が抽出された。学童及び保護者の因子モデルの当てはまりを確認した結果、両者とも良好な適合度指標を得た。また、学童及び保護者から抽出された同じ因子名間において、有意な正の相関関係が認められた。これらの結果から、設定した指標は学童の野菜摂取行動に影響する因子を評価するための指標として妥当であり、また学童と保護者の関係を評価するための指標としても妥当であると考えられた。本年度は、学童の野菜摂取行動に影響する因子を検討するための指標として、学童個人レベル及び家庭環境レベルでの妥当性が明らかとなった。今後、小学校及び地域環境レベルの指標としての妥当性を検討することで、学童の野菜摂取行動に影響する因子をマルチレベルの視点から評価するための指標を開発することができる。そのための基礎資料として重要な成果が得られた。平成23年12月、青森県H市の1小学校における5-6年生とその保護者139組を対象に、自記式質問紙調査を実施し、90組(65%)から有効な回答を得た。学童と保護者の質問紙それぞれの妥当性を確認するため、質問紙の説明変数項目について、探索的因子分析及び確認的因子分析を行った。その結果、学童では「学童の態度」「家族の影響」「知識」の3つの因子が抽出され(1項目は因子負荷量が1以上であったため除外)、良好な適合度指標が得られた(GFI=0.93、AGFI=0.87、CFI=0.97、RMSEA=0.05)。保護者では、最初、良好な適合度指標が得られなかったため、項目の精選により3項目を除外し、誤差相関を設定した。その結果、学童と同様の3つの因子が抽出され、良好な適合度指標が得られた(GFI=0.96、AGFI=0.91、CFI=1.00、RMSEA=0.00)。次に、説明変数項目と目的変数項目の関連についてSpearman相関係数を用いて検討した結果、学童と保護者の質問紙の両者で有意な正の相関関係が認められた(p<0.05)。学童と保護者の関係をみる質問紙としての妥当性を検討するため、説明変数項目の因子分析によって抽出された学童と保護者の因子得点を用いて、同じ因子名間の相関関係を検討した。その結果、全ての因子間で有意な正の相関関係が認められた(p<0.05)。指標の信頼性は、学童の指標(クロンバックα=0.71)と保護者の指標(クロンバックα=0.60)のどちらも高い信頼性係数を得た。本年度研究において因子分析により抽出された指標の枠組みは、平成22年度に抽出された項目といくつかの相違点はあるものの、ほぼ類似の枠組みを示した。以上の結果から、本研究で設定した指標は、平成22年度に調査した地域とは別の地域のデータにおいても、指標の信頼性および妥当性が確認され、外的妥当性を確認することができた。

本研究成果は、指標の外的妥当性、即ち一般化可能性を示したものであり、大規模調査に用いる指標としても妥当である可能性を示唆した重要な成果である。平成2223年度に野菜摂取行動に関する調査をしたT町の4小学校、H町の3小学校、H市の1小学校を対象として、市販地図ソフト「ゼンリン電子地図帳Zi15」を用いて、学校・地域環境に関する指標を検討した。小学校別の野菜購入店舗へのアクセスのしやすさを検討するため、小学校を中心として半径3km及び5kmについて「小学校周辺の店舗数」と「小学校周辺にの店舗までの平均距離」の関連を分析した。野菜購入店舗はスーパー、コンビニエンスストア、ショッピングセンター、青果物店とした。その結果、両範囲とも有意な関連は認められなかった。しかし、3kmの場合には店舗数が多いほど店舗までの距離が短い傾向がみられ、5kmの場合には店舗数が多いほど店舗までの距離が長い傾向がみられた。これは、H市の1小学校以外のT町やH町は小規模地域であり、周辺範囲が広がると近隣の市が範囲に含まれたため、距離が長いほど店舗数が増加したものを考えられた。小規模地域を含む場合、小学校周辺の食環境を評価する際には周辺3kmまでが妥当な範囲ではないかと考えられた。昨年度までに実施した野菜摂取行動に関する質問紙調査結果を得点化し、各小学校別の野菜摂取行動得点を算出した。得点が高いほどより好ましい行動であることを示す。都市部(H市)と農山村部(T町とH町)で2群間の差を検定した結果、都市部のほうが有意に小学校周辺の店舗数が多く、野菜摂取行動得点が高かった。しかし、「野菜摂取行動得点」と「小学校周辺の店舗数」との間に有意な関連はみられなかった。今回は都市部のデータが1小学校のみであったため、複数校への調査が必要と考えられた。今回は野菜購入店舗に焦点をあてたが、今後は店舗で販売されている野菜の種類や価格、小学校での野菜に関する食育実施状況等の別の指標を設定し検討する必要がある。交付申請時に記載した目的および計画に従い、研究を遂行し、目的とした成果を得ることができたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。これまで、本課題では学童の野菜摂取行動に影響を及ぼす因子の指標として、学童個人、家庭環境、学校環境、地域環境レベルのうち、学童個人及び家庭環境レベルの指標について検討した。今後は、学校環境及び地域環境レベルについて、既存統計資料等を用いて検討を進める。研究を遂行する上で、データ解析上の問題点が生じた際には、解析方法の検討及び再解析を実施することとする。
応力集中域のコ-スティック像を利用したポリマ-のクレイジングの微視的定量解析

この研究は熱可塑性ポリマ-のクレイズの微視的な応力分布の解析をコ-スティック法により行おうとする初めての試みで、低応力下で進行するき裂付きポリメチルメタクリレ-トの環境(メタノ-ル使用)クレイズを扱っている。主な成果は次の通りである。1.コスティック像、すなわちシャドウパタ-ン、を利用することにより、クレイズ層に沿う応力分布を評価することが可能である。2.シャドウパタ-ンの引張負荷による変化は、き裂先端部のクレイズ層周辺の面外変形の変化に良く対応することが示された。3.メタノ-ルクレイズの先端には面外変形の集中、すなわち応力の集中が存在することが確認された。ダグディルモデルの利用には限界があるしことがこれにより明らかとなった。4.メタノ-ルから取り出して乾燥させた試験片の場合、その変形は第一近似的に弾性変形が仮定できる。面外変形の実測から得られたクレイズの準微視的応力分布は、Kramerらがレ-ザホログラフィを用いて得た結果と良い一致をみた。5.クレイズの成長速度はコ-スティック像の大きさと相関関係のあることが示された。6.クレイズに沿う応力分布をモデル化し、コンピュ-タ-シミュレションによりシャドウパタ-ンを抽出することが可能となった。7.シャドウパタ-ン形成の感度に相当する応力・光定数に対する環境液体の光学的効果を定量的に評価する方法を与え、その効果が無視できないことを明らかにした。8.ポリマ-アロイのき裂の反射コ-スティック像を得て、それにより靱性を評価することが可能であることを示した。今年度は環境クレイズのカイネティックスを中心としてコースティック法により研究した.環境液体にはメタノール他を,試料にはポリメチルメタクリレートを用いた.主な成果は次の4点にまとめられる.1.遠隔顕微鏡による測定の精密化遠隔顕微鏡の採用により液体容器の外側から高倍率で試料中を成長するクレイズの長さを精密に測定することが可能となった.2.クレイズ成長速度とクレイズコースティックの関係中途停止型と最終破断型に分れられる各クレイズについて,クレイズコースティックの大きさとクレイズ成長速度との関係を詳しく調べ,この関係を表わす曲線が各型共3つの段階に分けられることを示した.各段階はそこで生じている物理化学的現象を支配するメカニズムが異なることに対応している.3.環境液体除去後のクレイズ部の光学特性変化の長時間依存性この特性が月のオーダーで長期にわたって変化することをつきとめた.クレイズ部の残留コースティック(すなわち残留応力ないしひずみ)は時間のオーダーで徐々に消え,代って月のオーダーで干渉縞が出現しそのパターンが変化していく.これはクレイズが消失し,アルコール分子の拡散による屈折率変化が局部で進行しているものと推定している.4.クレイズ成長速度の環境液体分子の分子量依存性初期応力拡大係数で規格化した成長速度が液体の分子量に反比例の関係にあることをつきとめた.分子の拡散能が成長速度に大きく影響を与えていることを示す.今年度は大きな成果が得られた。精密級表面粗さ計の利用により、ミクロンオーダーでクラック・クレイズ周辺の微視題な面外変形分布の測定に成功し、コースティック像との対応を行った。その結果次のような成果が得られた。試料はアクリル樹脂、環境液体はメタノールである。1.メタノールに浸していない乾燥状態の片側クラック付引張試験片で、外部負荷のもとにおけるクラック先端の面外変形分布は、先端前方約1mm先から少くとも4mmまでは弾性論による理論式とほぼ一致する。しかし1mm以内では理論式からずれてくる。

2.クラック・クレイズ周りのシャドウパターンの変化は面外変形の測定結果と定性的にはよい一致をみた。3.液体からとり出して乾燥させた試験片の場合、第一近似的に弾性変形が仮定できて、面外変形分布の測定結果からクレイズに沿う準微視的応力分布を決定することができた。この結果はKramerらがレーザホログラフィーを用いて得た結果と非常に良い一致をみた。4.メタノールクレイズの先端には面外変形の集中がみられる。5.クレイズ成長が停止した後もクリープ負荷下でシャドウが成長する現象が見られたが、これは面外変形の勾配の増加によるものとわかった。6.クレイズ成長停止後の段階においてはシャドウパターンの変化と面外変化の勾配の変化とは定量的には一致しないことがわかった。これはシャドウパターンを形成する因子として面外変形(ないし応力)勾配以外のものが存在することを示さしている。本年度の主な成果は次の通りである。1.環境クレイズにおいてはその成長にともないクレイズ周辺で擬弾性的な変形が時間の関数として進行することを示した。この変形は負荷荷重を解り除いたときに時間遅れをもって回復する。この場合コ-スティック像は数ケ月のオ-ダ-で変化することがわかり、除荷後も何らかの分子的運動、例えばアルコ-ル分子の拡散、が像の変化に関与していることが示された。2.クレイズ層まわりの応力分布をステップ状にモデル化してシャドウパタ-ンを描出することが出来た。この場合、変形は弾性的としているが、この仮定はクレイズ成長の全ステ-ジ(IIII)のうちIIの前半までは適用が可能である。実際に観察されるシャドウパタ-ンとのパタ-ンマッチングにより、このモデルによる計算に用いられる各力学的パラメ-タを定量的に与えることができる。3.シャドウパタ-ン形成の感度に相当する応力・光定数に対する環境液体の光学的効果を定量的に評価する方法を与え、また実際にその評価を行った。シャドウパタ-ン形成像面が液体タンク面に置かれたとき、液体の屈折率が1.331.46と変化すると、実効的応力・光定数は348%と変化する。また、水またはケロシンが環境液体として用いられた場合、像面が液体タンクから離れた空気中に置かれたとすると実効的応力・光定数は27または42%の変化をすることを示した。4.ポリマ-アロイのき裂の反射コ-スティック像を得て、それにより靱性を評価することが可能であることを示した。
ナノ厚みの無機自立膜の物性研究

自立膜は、センサーや表示デバイスなどの基本的な構造要素である。特に、ナノメートル厚みの自立膜は、金属や半導体のナノ物性の解明、あるいはMEMSなどの先端デバイスの実現のために盛んに研究されるようになってきた。最近、我々は見出した乾燥泡膜(Dried Foam Films)形成方法に基づいて、ナノメートル厚みの極薄い無機自立膜の鮪単な製造プロセスを開発することに成功した(Jin. J. et al., Nature Mater. 2007, 6, 686-691)。この研究に、我々は上述の無機自立膜の物理性質について、特に、機械的な性質の解明を目指して探索する。我々は、原子間力顕微鏡(AFM)技術を利用し、得られた力-曲線を解析することにより、膜の機械性質を探索するための有力な手段であることがわかった。本年度内、最初、AFMを利用し、乾燥泡膜の機械性質を測定した。この結果より、乾燥泡膜はヤング率が10-30MPaの範囲である。この乾燥泡膜は、バイオ膜機械強度の数千倍あたいを示し、高い機械強度を示唆することが明らかにした。次は、スパッタリングにより、乾燥泡膜の表面に異なる厚み(2-10ナノメートル)を有する白金薄膜を堆積させ、続いて、乾燥泡膜の除去に伴い自立白金薄膜を得た。前述の同じ方法を用い、この自立白金薄膜の機械強度の測定について、現在検討中である。
人工ペプチドによる生体制御システムの開発

(I)ファージランダムペプチドライブラリーの構築とライブラリーの調整:pUC19をベースファージミドベクターとして、Lacプロモーター下流にpET22b(+)ベクター由来のPelBシグナル配列、pBlueScript SKII由来のf1 origin、マルチクローニングサイトを付加した、ファージディスプレイ用のファージミドベクターを構築し、ルシフエラーゼ遺伝子(NanoLuc)、パクテリオファージM13K07株由来のgIIIp遺伝子を挿入しランダムペプチド-NanoLuc-gIIIp融合タンパク質を発現する新規ライブラリー用ファージミドベクターを構築した。(II)胎盤通過ペプチドのスクリーニング:妊娠マウス尾静脈にファージライブラリーを投与し、胎盤通過性ペプチド提示ファージを同定を試みた。胎盤通過性ペプチド探索実験には、妊娠ICRマウスを使用する。ファージライブラリーはg3p融合ペプチドファージライブラリーを使用した。ファージディスプレイ法によるパニング実験により、マウス尾静脈にファージライブラリーを投与し、4時間後、8時間後に胎児を摘出し、摘出胎児の肝臓などの臓器からパニングを行った。現在、条件検討が困難であり、パニングによるファージの濃縮ができていない。1)妊娠マウス尾静脈にファージライブラリーを投与し、胎盤通過性ペプチド提示ファージを同定を試みたが、ファージの濃縮ができなかった。ファージ回収の時間の検討や、ファージの濃度調整を行なったが改善は見られていない。2)血液脳関門(BBB)通過ペプチドのファージディスプレイライブラリーを用いた探索も進めているが、BBBに関しては脳血管のコンタミネーションがあり、その除去方法を検討する必要がある。1)胎盤通過ペプチドの探索は、ライブラリーを一本鎖抗体に変えて行う予定である2)BBBを通過するペプチドを従来のように脳を摘出するIn vivo panningで同定しようとすると、脳組織への残留血液や血管内皮への付着によるコンタミネーションにより、再現性のある結果が得られない。これらのコンタミネーションを回避する手段として、マウス脳室内にカテーテルを慢性的に留置することにより経時的に髄液を回収できるシステムを構築し、尾静脈へのファージの投与からBBBを通過し髄液へ移行したファージのみを回収し、パニングするシステムにより同定する方法を試みる。昨年度の研究実績として、以下の実験を行った。1)中枢神経系への人工ペプチドを用いたDrug Delivery System(DDS)の開発を通じて、革新的な診断方法や治療方法の開発を目指した研究を行った。中枢神経系へ高分子を送達するためには、血液脳関門(BBB)を通過するペプチドを開発する必要がる。中枢神経系への治療分子の輸送に臨床的に適用されたものの様々な制限を受けてきたこれまでの送達システムと比較して、膜透過ペプチドによる送達システムは、低毒性ながらも高効率に巨大分子を細胞膜透過させるという優位性を持っている。DDSとして最も困難で重要なBBB通過ペプチド創出のための実験系の確立を行った。BBB透過性ペプチドの創出には、ファージペプチドライブラリーを尾静脈注射し、脳を摘出することを繰り返すパニングの方法を用いて行う計画であり、ファージ投与量、投与後の脳回収時間などの条件設定を行い実験系を確定した。2)難治性癌細胞選択的侵入ペプチドの開発がん細胞に超効率かつ選択的に取り込まれる性質を利用したPET用のペプチドトレーサーの開発や、蛍光ペプチドによる術中転移巣の発見など多様な早期診断技術を創出することが期待される。同時に、癌選択的侵入ペプチドは治療分子を輸送する手段として用いることも可能であり、選択的導入による副作用の軽減、核酸などの高分子導入による革新的治療法の開発も可能です。これらの目的のために、これまで血液系の腫瘍でガン特異的に導入されるペプチドを開発してきたが、固形ガンなどにも応用するために、モデル動物の作成を行った。当初の実験計画である、BBB通過ペプチドや難治性ガン特異的導入ペプチド開発に向けた実験系の確立ができ、順調に進行していると考えられるため。

【血液脳関門通過ペプチドによる脳神経疾患治療】1)血液脳関門通過ペプチドのファージライブラリーを用いたパニングにより、ペプチド配列を同定する。2)ペプチド配列より候補ペプチドを蛍光色素と融合し人工合成する。このペプチドをマウス尾静脈より投与し、脳への移行を蛍光実体顕微鏡で観察し、最も脳へ集積が認められるペプチドを決定する。従来の方法ではBBB通過できなかった高分子を、BBB通過能を有するペプチドに結合し治療効果の検証を行う。変異SOD1過剰発現マウスでは、小胞体ストレスが亢進することが発症の原因であることが明らかとなっている。さらに、この小胞体ストレスは変異SOD1が小胞体内の変性タンパク質を排出する穴を塞ぐことが原因であり、変異SOD1と変性タンパク質排出複合体の構成分子であるDerlin-1の変異SOD1への結合阻害ペプチドも同定されている(Nishitoh et al., Gen & Dev 2008)。これらの知見をもとにペプチドを人工合成し、血行性にこのペプチドを神経細胞に侵入させることにより治療効果を組織病理学的、生化学的、および行動実験で検証する。1)胎盤通過ペプチドの探索は、ライブラリーを一本鎖抗体に変えて行う予定である2)BBBを通過するペプチドを従来のように脳を摘出するIn vivo panningで同定しようとすると、脳組織への残留血液や血管内皮への付着によるコンタミネーションにより、再現性のある結果が得られない。これらのコンタミネーションを回避する手段として、マウス脳室内にカテーテルを慢性的に留置することにより経時的に髄液を回収できるシステムを構築し、尾静脈へのファージの投与からBBBを通過し髄液へ移行したファージのみを回収し、パニングするシステムにより同定する方法を試みる。
有限周波数特性を厳密に保存する大規模システムの適応的階層化ネットワーク低次元化

本研究課題では,まず有限周波数特性より強い概念である消散性を保存する時系列データに基づく低次元化法を導いた.さらに,大規模システムの有効な低次元化手法の一つである固有直交分解に対して分散的なアプローチを提案し,近似誤差の上界値もあわせて理論的に保証した.この成果を用いて,電力ネットワークの過渡安定性診断の手法も導いた.また,準備的な取り組みの中で,多次元システムの有限周波数特性を消散不等式を用いて特徴づけ,オリジナルな結果を与えた.さらに,拡散戦略を有する分散カルマンフィルタの推定性能を明確化し,フィルタ設計に有用な結果を得た.平成25年度では、平成26年度以降に有限周波数特性を厳密に保存する大規模システムの適応的階層化ネットワーク低次元化を主として遂行するために、(i)分散型固有直交分解に基づく大規模システムの低次元化、(ii)多次元システムの有限周波数特性の特徴付けの2つのサブテーマを遂行した。(i)では、大規模システムの有効な低次元化手法の一つである固有直交分解に対して、分散的なアプローチを提案した。これによって、階層化ネットワークシステムの低次元化に対して、低次元化誤差の上界値も理論的に保証する形での低次元化手法を与えた。この成果は、線形システムに対して国際会議European Control Conference 2013(2013年7月にスイス・チューリッヒにて開催)において発表し、非線形システムに対して計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム(2014年3月)にて発表した。これらの成果は、現在論文誌に投稿する準備中である。なお、これらの結果はシステムのパラメータが時不変である適応的ではない状況の低次元化を考えている。平成26年度では、パラメータが時変な適応的に低次元化を行う状況へと拡張する予定である。また、(ii)については、ビヘイビアアプローチの観点から、多次元システムの有限周波数特性を消散不等式を用いて解析的に特徴づけた。また、この結果は、多次元システムの消散性理論の観点からもオリジナルな結果を与えている。さらに、この結果を、国際論文誌SICE Journal of Control, Measurement, and System Integrationに採録となった。平成26年度では、(i)の結果と組み合わせることにより有限周波数特性を厳密に保存するような低次元化手法を提案する予定である。平成26年度では、理論的な観点からは(i)分散型固有直交分解に基づく低次元化、(ii)消散性を保存する低次元化の2つのサブテーマを遂行した。また、応用の観点からは、平成27年度に大規模電力ネットワークの周波数変動の解析を行うための準備的な取り組みとして、(iii)モード分解に基づく電力ネットワークの動揺不安定化現象の解析も行った。(i)では、前年度に提案した大規模システムの有効な低次元化手法の一つである分散固有直交分解に対して、非線形システムに対する低次元化による近似誤差のよりタイトな上界値も理論的に導出し、国際会議European Control Conference 2014と計測自動制御学会のワーキンググループにて発表した。この成果は、現在論文誌に投稿する準備中である。また、(iii)にも関連して大規模電力ネットワークの適応的低次元化の予備的結果と過渡安定性診断への応用についても導出し、国際会議SICE Annual Conference(2015年7月)にて発表予定である。また、(ii)については、有限周波数特性より強い概念である消散性を保存する時系列データに基づく低次元化法を導き、国際会議IFAC World Congress 2014において発表した。しかし、時系列データに基づく場合には、(システムが取りうる時系列データの全ての組に対するという意味で)有限周波数特性や消散性は厳密には保存されない問題点が判明した。この点の解決に関しては、今後の課題として残った。最後に、(iii)は、準備的な取り組みとして、モード分解に基づく電力ネットワークの動揺不安定化現象の解析を行った。この結果は、SICE Annual Conferenceにて発表した。また、日本鉄鋼協会のセミナーでも招待講演を行い、システム制御工学や電力系統工学以外の分野からも高い評価を受けた。平成27年度では、本研究課題のまとめとして、これまでの取り組みで得てきた成果を応用する観点から(i)分散型固有直交分解に基づく低次元化の同時最適化に基づくアルゴリズム、(ii)大規模電力ネットワークの分散型固有直交分解に基づく安定性診断の2つのサブテーマを遂行した。サブテーマ(i)では、これまで提案した大規模システムの有効な低次元化手法の一つである分散固有直交分解に対して、より数値的に有効なアルゴリズムを導出するために、同時最適化に基づくアルゴリズムを提案した。さらに、サブシステムとネットワークシステムのパラメータを用いて、この低次元化による近似誤差もあわせて理論的に導出した。これらの成果は、第58回自動制御連合講演会(2015年11月・神戸市)において発表し、現在論文誌に投稿準備中である。また、(ii)については、分散型固有直交分解に基づき、適応的低次元化の観点から、大規模電力ネットワークの過渡安定性診断の手法を与えた。一方で、電力ネットワークの安定性診断の有力な手法の一つであるエネルギー関数法との関連に関しては、適切な低次元化後のサブシステムの次元の決定指針などいくつかの解決すべき点が判明し、今後の取り組みにおいて解決すべき理論的課題として残った。この成果は、国際会議SICE Annual Conference 2015(2015年7月・杭州市(中国))にて発表し、現在論文誌に投稿準備中である。本研究課題では,まず有限周波数特性より強い概念である消散性を保存する時系列データに基づく低次元化法を導いた.

さらに,大規模システムの有効な低次元化手法の一つである固有直交分解に対して分散的なアプローチを提案し,近似誤差の上界値もあわせて理論的に保証した.この成果を用いて,電力ネットワークの過渡安定性診断の手法も導いた.また,準備的な取り組みの中で,多次元システムの有限周波数特性を消散不等式を用いて特徴づけ,オリジナルな結果を与えた.さらに,拡散戦略を有する分散カルマンフィルタの推定性能を明確化し,フィルタ設計に有用な結果を得た.平成26年度は、本研究課題のメインパートとなる年度である。当初の目的であった有限周波数特性を厳密に保存する大規模システムの適応的階層化ネットワーク低次元化に関する全ての結果が得られたわけではないが、電力ネットワークに対して準備的な成果が得られるなど、おおむね順調に進展しているといえる。しかし、時系列データに基づく場合には、(システムが取りうる時系列データの全ての組に対するという意味で)有限周波数特性や消散性は厳密には保存されない問題点が判明した。この点については、今後の取り組みによって解決されなければならない。システム制御工学「現在までの達成度」で説明した厳密に有限周波数特性が保存されない問題点に関しては、その性質の保存の程度を測る定量的な評価を導出することにより、その問題点を解決する。平成25年度は、平成26年度以降に有限周波数特性を厳密に保存する大規模システムの適応的階層化ネットワーク低次元化を主として遂行するための基盤となる結果を与える位置づけである。「研究実績の概要」(i)(ii)にあるように、適応的な低次元化を除いては基盤となる結果を導けている。また、適応的な低次元化に関しても、予備的な結果や今後の方向性の指針となるアイデアをいくつか得ている。これらのことから、おおむね順調に進展していると言える。今後の研究の推進方策としては、「研究実績の概要」(i)(ii)の結果を組み合わせることにより、まず適応的ではない状況に対して有限周波数特性を厳密に保存する大規模システムの階層化ネットワーク低次元化の理論と手法を与える。さらに、この結果をパラメータが変化する適応的な状況へと発展させる。階層化ネットワークシステムの適応的低次元化のための手法を調査中の平成25年10月に、多次元階層化ネットワークシステムの適応的低次元化の可能性が見出されたため、この理論と手法に関してより深い考察を進める必要が生じた。この多次元階層化ネットワークシステムは、環境問題などで重要となってくる流体力学システムや生体内における化学反応を記述する反応拡散システムなどと密接に関連している。このため、本研究課題の成果をこれらのシステムへの適用可能性という点で飛躍的に発展させる可能性がある。よって、この内容に関してより深い考察を進める必要があり、そのための追加の期間として6ヶ月が必要となった。
拡張ローダミンに基づく堅牢な光アンテナシステムの構築

本研究課題では、高効率の近赤外光捕集を達成する光アンテナ分子の分子設計・合成戦略を確立し、新たなナノカーボンマテリアル群を創製することを目的とした。長波長に吸収をもつ化合物を合成・単離するために、分子内に電荷をもたせ非局在化させる戦略を試み、実際にこの戦略の正しさを立証した。近赤外光を含む長波長の光を吸収することができれば、太陽光に含まれるスペクトルのうちこれまで利用できなかった低いエネルギー側を獲得し、物質変換に利用することが期待できる。これまでにも堅牢な新しい骨格をもつフルオロン系多環芳香族炭化水素を基軸としたアセン系化合物の合成研究を展開しているが、できるだけ少ない芳香環ユニット数で吸収波長の長波長化を達成することを目指した。特にペンタセン型のフルオロン化合物はその単純な分子骨格にもかかわらず、塩基性条件下で最大吸収波長が1018 nmにまで達し、さらにその蛍光波長のピークは1104 nmであった。比較的小さいストークスシフトを示していることからも堅牢な骨格を有していることが伺える。しかしながらこの化合物は各種溶媒に対して難溶性であり、単結晶の作成に苦戦していた。そこで基本骨格であるフルオロン型分子(アントラセンサイズ)を合成し、その構造および基本物性を明らかにし、さらに、ペンタセン型フルオロンの安定性を確保するために、2,6-ジフルオロフェニル基を13位に導入した。シアニン色素は溶媒などの条件によってJ会合体となることがよく知られている。今後はそのような会合挙動も精査する。クロロフィル同様、大きな吸収スペクトルの変化と会合体内で非常に効率のよい長距離の励起エネルギー移動が観測されると期待できる。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題では、可視域全域から近赤外領域まで吸収する高効率光アンテナ分子の創製を目指す。化学的安定性を十分に有する人工ローダミン色素の集積体を利用して、高効率な光収獲・励起子伝達・エネルギー移動が可能な人工光合成アンテナ系を創製し、化学エネルギーへの変換系との有機的な結合法を開発する。本研究課題は『よりシンプルな分子で長波長吸収を達成する』という研究テーマである。溶解性と安定性を確保した堅牢な新しい骨格をもつローダミン系の多環式芳香族化合物を基軸とした平面状化合物の合成研究を展開し、機能評価する。π共役系を高いアスペクト比を保ったままで拡張することによって、比較的少ない芳香環ユニット数で吸収波長の長波長化が可能であると期待される。具体的にはベンゼン環5つ相当の直線状化合物で、1000ナノメートル以上の波長を吸収し、その鏡像の蛍光を発するフルオロン系化合物の合成に成功した。分子内に電荷をもつ化合物の共鳴構造をデザインすることで、その長波長化を飛躍的に伸長することに成功した。ベンゼン環3つ分に相当するフルオロン類縁体の合成にも成功し、両者を比較することでさらなるπ拡張に期待がもてることを明らかにできた。基本となる分子設計として、分子内に電荷をもちその電荷を非局在化できる共鳴構造を描くことのできる分子が、高いアスペクト比をもつことで、分子サイズに比較して顕著に長波長シフトするという現象を、実在の化合物によって証明することができた。蛍光スペクトルからは非常に小さいストークスシフトが観測され、分子骨格自身が非常に堅牢であることも同時に証明できた。酸化電位の上昇にともなう化合物の不安定化の問題を、今後はクリアしなければならない。そのために、電子求引性の置換基の導入を予定している。

化合物の合成は再現性を確認し、酸性・中性・塩基性のそれぞれの分子構造に対応するNMRスペクトルも得られている。ある程度のスケールアップも目処が立った。これらの結果・進捗状況は、おおむね計画通りであり、申請者の設定したゴールに向かって一歩一歩着実に近づいている状況にある。従って、区分として(2)おおむね順調に進んでいるを選択した。ベンゼン環をもう1枚分ずつ増やしたヘプタセン型のフルオロン化合物について分子設計し、適切な置換基を導入して安定性と溶解性を確保しつつ、さらなる長波長シフトする化合物の合成に挑戦する。また溶媒の極性を調整して化合物の集積化にも挑戦する。太陽光スペクトルに含まれる、これまでに全く利用できていなかったエネルギーを捕集できる。その後獲得した光エネルギーを貯蓄する方策を、領域内の若手研究者と連携して探る。この低い起電力しか持ちようのない化合物が、通常では吸収することのできない近赤外領域の光を吸収するという最大の特長を最大限に活かせるようなエネルギー変換系を探索する。
アメリカ合衆国の大学ガバナンスに関する理論的・実証的研究

日本の大学改革ではガバナンスのあり方が重要な焦点となっており、学長のリーダーシップ強化を通じた機動的・集権的政策決定が変革の方向性となっている。しかし、そうした方向が、改革の目的である大学の質向上につながることは実証されていない。ガバナンスに関する研究と実践が積み重ねられてきた米国では、多様な構成員の参加を通じた対話と協働の重要性を説く研究が主流である。本研究では、理事会による素人支配、専門職化した管理運営者、教員参加による共同統治という3つの鍵概念を設定し、米国の大学を対象に理論と実証の両面からガバナンスのあり方を検討し、大学に相応しいガバナンスについて考察する素材を提供することを目指した。本研究は、米国の大学を対象に、理論と実証の両面から、大学ガバナンスのあり方を検討し、以って大学にふさわしいガバナンスについて考察する素材を提供することを目的としている。日本の大学改革ではガバナンスのあり方が重要な焦点となっており、学長のリーダーシップ強化を通じた機動的・集権的政策決定が高等教育政策における変革の大きな方向性となっている。しかし、そうした方向が改革の本来の目的である大学の質向上につながることは実証されていない。こうした課題を明らかにする上で、本研究は鍵概念を3つ設けている。理事会による素人支配、専門職化した管理運営者、教員参加による共同統治がそれであり、これら各概念の実相と相互の関係性を明らかにすることが本研究の主たる目的となる。平成25年度は本研究の基礎作業を行う段階と位置付けた。大学ガバナンスに関する理論的検討が十分に行われていない現状を踏まえ、上記鍵概念のうち、特に素人支配と共同統治に関して、アメリカ大学史の観点に立った歴史的検討を行った。同時に、ガバナンスに関する主要な先行研究を用いて、両概念に関する理論的整理を行った。また、本研究では事例研究による実態把握をもうひとつの柱としている。25年度には、本研究の事例研究対象の一つであるカリフォルニア大学バークレー校を訪問し、関係者へのヒアリング調査と資料収集を行い、次年度以降の事例研究に向けた検討を行った。平成26年度は、前年度に行った基礎作業を元に、理論・実証両面における考察の深化を図る段階と位置づけた。理論面では、前年度の歴史的観点に立った考察を基礎に、ガバナンスの基本的あり方を理論的に捉える枠組みについて検討を行った。その結果、学長を中心とする大学執行部によるトップダウン的運営は、大学に迫られる現代的課題を解決する方途の一つではあるものの、あくまで対処療法的な手段のひとつに過ぎず、ガバナンスを理論的に把握する上では、それ以外の基底的要素を位置づけることがより重要であることを見出した。その意味で、本研究における包括的視点からガバナンスを捉える視点の有効性が確認された。また、前年度に引き続き、事例研究による実態把握を行うため、本研究の事例研究対象の一つであるペンシルバニア州立大学を訪問し、関係者へのヒアリング調査と研究者との議論、および史資料の収集を行った。本研究は、米国の大学を対象に、理論と実証の両面から、大学ガバナンスのあり方を検討し、以て大学にふさわしいガバナンスについて考察する素材を提供することを目的としている。平成27年度は、前年度までに行った理論的検討を基礎として、個別大学を対象とした実証的検討を行った。本研究の事例対象大学の一つであるペンシルバニア州立大学を訪問・滞在し、管理職、部局長、理事、教員組織の代表者、高等教育研究者に対するヒアリング調査を実施し、またガバナンスに関わる資料を収集し、分析を行った。前年度までに行った理論的検討を基礎として、個別大学におけるガバナンスシステムの事例的検討を深めることができた。しかし、そうした方向が改革の目的である大学の質向上につながることは実証されていない。

ガバナンスに関する研究と実践が積み重ねられてきた米国では、多様な構成員の参加を通じた対話と協働を説く研究が主流である。本研究は、米国の大学を対象にガバナンスのあり方を検討し、大学に相応しいガバナンスについて考察する素材を提供することを目的とした。鍵概念を3つ設定した。(1)理事会による素人支配、(2)専門職化した管理運営者、(3)教員参加による共同統治、という3つである。先行研究の検討による理論研究とガバナンス変容に関する歴史研究、全米団体への調査、個別大学の事例研究を通した実証研究を行った。本研究では上記概念を軸としつつ、以下三つの観点から大学ガバナンスについて議論を行った。一つはグローバル化の中でのガバナンス変容である。近年、世界大学ランキング等により、外在的・限定的指標によって大学の国際競争力が規定される側面が強まり、それら指標が大学の戦略や行動に影響を及ぼしている。一方、ランキングに批判的眼差しを向ける動きも生じており、また各国・地域の特性と個別大学の持つ固有の文脈を踏まえた使命の再考を説く動きも現れている。第二に、学問の自由および大学の自治とガバナンスとの関係である。特に米国大学教授職協会(AAUP)による活動について検討を行い、機関を越えて大学教授職を結び付ける意義が生じた背景やAAUPの具体的活動について検討した。第三に、大学ガバナンスの事例研究である。共同統治、学問の自由、大学評価、財務・経営について近年生じた主要なケースを取り上げて検討を行った。研究代表者の今後のガバナンス研究においてもこうした作業を継続する予定である。日本の大学改革ではガバナンスのあり方が重要な焦点となっており、学長のリーダーシップ強化を通じた機動的・集権的政策決定が変革の方向性となっている。しかし、そうした方向が、改革の目的である大学の質向上につながることは実証されていない。ガバナンスに関する研究と実践が積み重ねられてきた米国では、多様な構成員の参加を通じた対話と協働の重要性を説く研究が主流である。本研究では、理事会による素人支配、専門職化した管理運営者、教員参加による共同統治という3つの鍵概念を設定し、米国の大学を対象に理論と実証の両面からガバナンスのあり方を検討し、大学に相応しいガバナンスについて考察する素材を提供することを目指した。ガバナンスに関する理論的考察を深めることができた。また、事例研究を行い、ガバナンスの実態に関する調査を行うと同時に、歴史的観点に立った研究を進めることができた。本研究の最終年度に当たる平成28年度は、27年度に引き続き個別大学の事例的検討を行う。28年度は研究大学以外の高等教育機関も対象とする予定である。高等教育研究平成27年度以降は、26年度までに進めてきた理論的検討と概念整理、および事例研究による成果をベースとしながら、個別大学に対する事例研究をさらに継続すると同時に、大学団体を対象とした調査を実施する。
共生社会における当事者視点を踏まえた認知症に配慮した環境デザイン手法の分析と開発

本研究は、共生社会における地域環境や各種建物の物理的環境を整えるために、当事者視点を踏まえた認知症に配慮した環境構築に資する認知症環境デザイン手法の分析と開発を目的とする。認知症の人と環境との相互作用を重視した環境行動学的視点にもとづく。建築学のみからのアプローチでは限界があることから社会福祉学および医学分野の研究者を加えた共同研究体制により実施する。さらに認知症当事者も研究チームに加わることで客観性を担保し、具体的で実効性・実用性のある研究とする。成果は建築設計・まちづくりやインテリアの計画や設計において広く活用可能なツールとなることを目指す。
カーボンナノチューブを利得媒体とするフォトニック結晶共振器レーザーの開発

直接遷移型バンド構造を有する半導体的単層カーボンナノチューブは光通信波長帯で発光を示す。本研究ではこのナノチューブと共振器とを光結合させて室温でレーザー発振することを目指している。このためには1)ナノチューブ試料における光利得を高める工夫と2)共振器の局在道はモードと共振器モードをナノチューブの吸収・発光のそれぞれに同調させることを提案している。研究の初年度はナノビーム共振器において孤立架橋ナノチューブと光結合させることに成功し、ナノチューブ発光の85%近くをナノビーム共振器に取り込ませることに成功した。一方で、シリコンフォトニック結晶共振器においてはフォトニックバンドギャップ外にある局在導波路モードをフォトニックバンドギャップ内にある共振器モードが空孔サイズ、格子定数などの設計値に応じて意のままに制御できることを世界で初めて示した。これらは、ナノチューブが1)ナノ光源として有力であり2)シリコンフォトニック結晶などの共振器構造と極めて相性が良いことを強く支持する結果である。初年度の結果を基に、幾つかのカイラル指数のナノチューブを狙って共振器構造を作成し、さらに飛躍的に光結合効率を高められることを今後実証していきたい。当初の目論見どおりの共振器構造を作成することに成功し、それが有用であることを示すことができた。ナノチューブの光利得を高めるためにはナノチューブ試料の状態が重要であることも実証できた。今後、ナノチューブ試料と共振器構造の光結合効率を高めるための方針も概ね得ることが出来た。初年度で得られた共振器構造のモード設計に関する知見、ナノチューブ試料と共振器構造の光結合効率に関する知見、またこれらナノチューブ-フォトニックデバイスを作製するために必要なプロセスに関する知見をもとに、狙ったナノチューブのカイラル指数に最適なフォトニックデバイス作製し、実証実験を行う。継続的な研究のためにはフォトニック結晶デバイス作製のためのクリーンルーム費用が必要でありこれと、国内学会発表旅費に充当する計画である。学会発表より論文発表を優先したため当初予定より旅費使用額に差が生じた。論文発表についてはオープンアクセス費用を上乗せした。