hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
機能性を有するマイクロ・ナノバブルの基礎的研究

化合物をマイクロバブルによって分解できるかを明らかにした.有機化合物を形成している原子間の結合を切断するエネルギーをマイクロバブルがもっているどうかを明らかにするために,2.6×10-5mol/1の4-エチルフェノール水溶液1dm3をマイクロバブルでバブリングし,その水溶液の蛍光強度を測定した.この水溶液の蛍光強度がバブリング時間とともに減少し,バブリングによる消光作用を示したが,このとき極大の蛍光強度を示す波長のシフトは見られなかった.蛍光スペクトルのシフトが見られなかったことから,マイクロバブルが原子間の結合を切断していないことを見出すことができた.洗剤を含む水溶液をマイクロバブルで処理し,一定時間ごとに採取した溶液の表面張力を測定したところ,マイクロバブル処理前の洗剤溶液の表面張力は,濃度に依存して低下が大きくなるが,マイクロバブル処理後の洗剤水溶液における表面張力は上昇していることを見出した.これは洗剤の臨界ミセル濃度以下では,一般に,洗剤分子は空気に接している海面に集合する.ところが,水中にマイクロバブルが存在すると洗剤分子が気泡との海面に集合し,水中に分散するため,バブリングによって表面張力が時間とともに増加することを見出した.マイクロバブルで処理した仕込み水でつくった焼酎と通常の方法でつくった焼酎との味の違いを味覚センサで測定した.マイクロバブルで活性化した酵母でつくった焼酎の味が大きく変化するのを見出した.味覚には甘味,塩味,苦味,酸味,うま味があるが,ここではうま味の成分であるグルタミン酸ナトリウムの1mmol/1溶液についても測定したところ,マイクロバブルで仕込んだ焼酎が,グルタミン酸ナトリウムの応答に近づくことを見出した.1)直径が30μm以下の大きさのマイクロ・ナノバブル発生装置を開発することができた.2)蒸留水のpHは,マイクロバブルのバブリングにより減少するが,水道水のpHはバブリングすることにより徐々に上昇した.これは水道水中に含まれていたCO_2が大気中へ逃散してpHが上昇したものと思われる.今回,バブリング時間を8時間まで行ったところ,27dm^3の水道水では5時間程度まではバブリングすることでpHが上昇したが,その後は一定の値を示した.水道水をバブリングすることで表面張力は低下現象を示し,温度を数度上げた状態に似た水の性質を示した.この表面張力の減少から考えられるのは,水分子のクラスターが小さくなったことである.このことを明らかにするためバブリングした水道水の粘度を測定したところ,バブリング時間が長ければ長いほど水の相対粘度が減少していることを示した.これらからマイクロバブルでバブリングすることにより水の水素結合を切断し,水のクラスターを小さくすることができることを示すことができた.マイクロバブルでバブリングした水道水の電気伝導率を測定した結果,40°Cの水道水の電気伝導率と1時間バブリングした水道水と同程度の値を示した.3時間のバブリングでは50°C以上の電気伝導率を示した.これらのことによりバブリングによって水の中に存在する化合物がイオン化していることを明らかにした.3)マイクロバブルの洗浄効果について,そのメカニズムを解明して明らかにした.4)アルコールとしてエタノールを用い,マイクロバブルの挙動を観察したところ,アルコール水溶液では水とかなり異なり,寿命が長くなり,バブルが機能性を持つことを見出した.5)成果を水環境技術研究会,日本高専学会年会で発表した.1)マイクロバブルの収縮挙動について明らかにした.120μm以上のマイクロバブルは,時間が経過してもそのまま大きさを維持しているかしだいに大きくなることを見出した,おそらく発生時の状態を保ちながら水面まで上昇して大気中に逃散すると思われる.一方,120μm以下のバブルは収縮して徐々に小さくなっていくことを見出した.マイクロバブルは気泡径が120μm程度を境に挙動が異なることがわかった.また,マイクロバブルの収縮は,単にマイクロバブルの大きさに依存することなく,環境条件によっては120μm以下のマイクロバブルでも膨張しうる場合があることを見出した.そこで,蒸留水を40°Cに調節した恒温水槽内でマイクロバブルを発生させて,得られたマイクロバブルを顕微鏡で観察した結果,120μm以上のマイクロバブルも収縮した.しかも,40μmのマイクロバブルは室温でバブリングしたものは6分ほど消失するまでの時間を要したが,40°Cで発生したものは2分程度で消失した.したがって,マイクロバブルは発生した環境でその挙動が大きく異なると考えられる.3)マイクロバブルに洗浄効果があることを見出したが,その効果には直接作用と間接作用がある、ことを見出した.直接作用としては,マイクロバブルは水中で収縮し,消滅するときに衝撃波が発生するが,おそらくそれが汚れを洗浄物質から剥離させるか,汚れを直接破壊して液中に分散させ,洗浄する作用である.一方,間接作用は,マイクロバブルが水分子間に形成している水素結合を切断することで表面張力を低下させ,水を対象物に浸透しやすくすることで洗浄する作用である.さらに、25°C一定の洗剤溶液をマイクロバブル処理することで表面張力が上昇することがわかった.これは,親水基と疎水基を持つ溶液において,マイクロバブル処理することにより,マイクロバブルと疎水基が作用することよって,界面活性剤を含む水溶液の表面張力が上昇すると考えた.

化合物をマイクロバブルによって分解できるかを明らかにした.有機化合物を形成している原子間の結合を切断するエネルギーをマイクロバブルがもっているどうかを明らかにするために,2.6×10-5mol/1の4-エチルフェノール水溶液1dm3をマイクロバブルでバブリングし,その水溶液の蛍光強度を測定した.この水溶液の蛍光強度がバブリング時間とともに減少し,バブリングによる消光作用を示したが,このとき極大の蛍光強度を示す波長のシフトは見られなかった.蛍光スペクトルのシフトが見られなかったことから,マイクロバブルが原子間の結合を切断していないことを見出すことができた.洗剤を含む水溶液をマイクロバブルで処理し,一定時間ごとに採取した溶液の表面張力を測定したところ,マイクロバブル処理前の洗剤溶液の表面張力は,濃度に依存して低下が大きくなるが,マイクロバブル処理後の洗剤水溶液における表面張力は上昇していることを見出した.これは洗剤の臨界ミセル濃度以下では,一般に,洗剤分子は空気に接している海面に集合する.ところが,水中にマイクロバブルが存在すると洗剤分子が気泡との海面に集合し,水中に分散するため,バブリングによって表面張力が時間とともに増加することを見出した.マイクロバブルで処理した仕込み水でつくった焼酎と通常の方法でつくった焼酎との味の違いを味覚センサで測定した.マイクロバブルで活性化した酵母でつくった焼酎の味が大きく変化するのを見出した.味覚には甘味,塩味,苦味,酸味,うま味があるが,ここではうま味の成分であるグルタミン酸ナトリウムの1mmol/1溶液についても測定したところ,マイクロバブルで仕込んだ焼酎が,グルタミン酸ナトリウムの応答に近づくことを見出した.
2.5Å分解能結晶構造にもとづく牛肝臓20Sプロテアソームの抗原提示機構の解明

20Sプロテアソームは、高等動物のみならず、植物、古細菌、酵母に至るまで広範囲な生物種に存在しており、沈降係数20S,分子量約75万の巨大な分子でありその形状は円筒形の粒子である。この粒子は古細菌を除いてヘテロな14種類のサブユニット2組から構成され、α1-α7、β1-β7の組み合わせであり、それらがリング上に会合して、積みあがったような構造をしている。26Sプロテアソームは、20Sプロテアソームに可逆的に調節因子蛋白質群が会合した分子集合体であり、ATP依存的にポリユビキチン化された蛋白質の分解を行う。分解機構の本体である20Sプロテアソームの全立体構造を明らかにした。免疫応答系が存在しない酵母の20Sプロテアソームとの各サブユニットの比較では、牛肝臓に特徴的な立体構造上の差異が見られた。さらにタンパク質分解機構としてβ7サブユニットのN104、T1,D59、R99およびβ1サブユニットのY88残基が協調的に加水分解する機構を提案した。免疫型プロテアソームでは、これらβサブユニットの「入れ替わり」が必要であるが、これがいかにして起こるのか、非常に興味深い問題として残る。またタンパク質分解カスケードのうち、ユビキチンを付加する酵素E1,E2についての構造解析を行った。E1についてはSPring-8-BL41XUでの回折実験の結果、分解能12Åと低角ながら回折反射を得ることができ、その格子長は1軸104Åであることが明らかとなった。E2については25kフラグメントを大腸菌発現系で得て結晶化を行った。SPririg-8、BL41XUでの回折実験の結果、結晶学的データは、a=38.055,b=32.971,c=136.434 Å,空間群P2_12_12_1と求められた。獲得免疫を持った高等動物のプロテアソームほ28個のサブユニットから成る多機能蛋自質分解酵素複合体であり、単に不要蛋白質を分解するだけではなく、内在性抗原を正確に選別し、抗原ペプチドを生成して抗原提示を担う免疫応答系超分子システムである。本研究では我々がSPring-8放射光実験で得た牛肝臓20Sプロテアソームの2.5Å分解能でのX線データによる解析、精密化を通した超分子複合体としての蛋白分解機構と、抗原提示のための蛋白選別機構を能力を、その2.5Å分解能の結晶構造解析にもとづいて立体構造から考察する。また、これと比較して脾臓から抽出した免疫型20Sプロテアソームの構造解析にも着手する。牛肝臓から抽出したプロテアソームをMPDを沈殿剤として結晶化を行い、SPring-8大型放射光施設で回折実験を行った。以前得られていた結(Y.Morimoto, J.B.(1995))とは異なる晶系の結晶が得られ、同じ精製方法、結晶化であるにも関わらず異なる晶系、格子長の変化は、プロテアソームの分子状態が異なるものと考えられた(Y.Tomisugi, J.B.(2000))。SPring-8にて2.5Å分解能までの質の良い回折データを得ることができた。牛肝臓プロテアソームの一次構造はまだ明らかにされていないためヒトプロテアソームの一次構造を元にモデルを構築した。高等動物のプロテアソームに特有と見られる粒子内の塩基性アミノ酸残基の分布などが見られた。

また構成型プロテアソームと免疫型プロテアソームのサブユニットの違い、あるいは保存されているサブユニットと活性機構の関連などを明らかにし考察した(M.Unno, J.B.(2002))。獲得免疫を持った高等動物のプロテアソームは28個のサブユニットから成る多機能蛋白質分解酵素複合体であり、単に不要蛋白質を分解するだけではなく、内在性抗原を正確に選別し、抗原ペプチドを生成して抗原提示を担う免疫応答系超分子システムである。本研究では我々がSpring-8放射光実験で得た牛肝臓20Sプロテアソームの2.5Å分解能でのX線データによる解析、精密化を通した超分子複合体としての蛋白分解機構と、抗原提示のためのタンパク選別機構を能力を、その2.5Å分解能の結晶構造解析にもとづいて立体構造から考察する。また、これと比較して脾臓から抽出した免疫型20Sプロテアソームの構造解析にも着手する。牛肝臓から抽出したプロテアソームをMPDを沈殿剤として結晶化を行い、SPring-8大型放射光施設で回折実験を行った。以前得られていた結晶(Y.Morimoto, J.B.(1995))とは異なる晶系の結晶が得られ、同じ精製方法、結晶化であるにも関わらず異なる晶系、格子長の変化は、プロテアソームの分子状態が異なるものと考えられた(Y.Tomisugi, J.B.(2000)).SPring-8にて、2.5Å分解能までの質の高い回折データを得ることができ、モデルを構築した。高等動物のプロテアソームに特有と見られる粒子内の塩基性アミノ酸残基の分布などが見られた。これとともにプロテアソームが細胞核内に移行されるときのシグナル(NLS)の分子表面および分子中での存在箇所を明らかにし、核内移行に対する疑問点を考察した(M.Unno, Structure, (2002))。獲得免疫を持った高等動物のプロテアソームは28個のサブユニットから成る多機能蛋白質分解酵素複合体である。単に蛋白質を分解するだけではなく、内在性抗原を正確に選別し、抗原ペプチドを生成して抗原提示を担う免疫応答系超分子システムである。本研究では我々がSPring-8放射光実験で得た牛肝臓20Sプロテアソームの2.5Å分解能での立体構造にもとづいた超分子複合体としての蛋白分解機構と、抗原提示のための蛋白選別機構を能力を、結晶構造解析から考察する。牛肝臓から抽出したプロテアソームの結晶化を行い、SPring-8大型放射光施設で回折実験を行った。2.5Å分解能でのモデルを構築した結果、高等動物のプロテアソームに特有と見られる粒子内の塩基性アミノ酸残基の分布などが見られた。現在この立体構造モデルをもとに粒子内空洞に存在する活性部位の反応機構をコンピュータグラフィックスにより考察している。これとともに抗原ペプチドを切り出す時の長さの決定機構について分子内部の距離情報を元に考察している。また活性阻害剤との複合体および牛脾臓からの免疫型プロテアソームの結晶化を行っている。
極の変動に着目した音声波形の瞬時構造解析法に関する研究

本研究では、音声の瞬時的な構造解析法の構築を試みている。その基盤として、自然観測法理論に基づいた波形観測を採用している。この際、瞬時に関する時間スケールは、ピッチ周波数程度から、音素知覚程度、単語知覚程度まで、自然観測法理論の観測パラメータを調節することによって変化させ、動的な特徴の時間スケールによるの違いを分析する。またEGG波形との比較により発声器官の運動との関連を探ろうとしている.平成9年度までに、音声波形の瞬時的特徴として瞬時的な極の推定法を提案し、それによる音声波形の分析結果として時間的に変動する極の様子を可視化できることを確かめた。本年度は、本手法の高速算法の検討、音声データの収集、DSPへの実装等を予定していた。本手法の高速算法に関しては、基本観測値系列を求めるためのフィルタ群を自己回帰的に構成すると共に一度計算された値を利用するように構成することによって高速化及び記憶容量の削減を実現した。その後に実行される逆行列演算等に高速化の余地が残っているが、これに関する有効な方策を打ち出すまでには至らなかった。また、大規模な検証実験を行なうために音声データの収集し、5人程度の単独発話母音を得ることができた。本分析法をDSPへ実装しデータ分析を行なう予定であったが、高速算法に関する残された上記の問題をクリアする必要があり、実装までは至らなかった。本提案手法の有効性、信頼性を検証するためには継続して取り組むべき課題の一つである。本研究では、音声の瞬時的な構造解析法の構築を試みる。その基盤として、自然観測法理論に基づいた波形観測を採用する。その際、瞬時に関する時間スケールは、ピッチ周期程度から、音素知覚程度、単語知覚程度まで、自然観測法理論の観測パラメータを調節することによって変化させ、時間スケールによる動的な特徴の違いを分析する。またEGG波形との比較により発生器官の運動との関連を探る。平成9年度は、手法の検討及びシミュレーションを行った。時変的性質を考慮した構造解析を可能とするために音声を有限Direchlet級数で表現し、その瞬時的パラメータ(瞬時的な極、瞬時的な零点)の推定法を理論的に考察した。この表現方法および瞬時周波数の推定法を離散時間型の自然観測フィルタを用いて実装したが、その計算速度は十分ではなかった。高速かつ高精度に実装するためには推定法の数値解法について考察する必要がある。ラリンゴグラフを用いて音声波形と同期したEGG波形を収集し分析結果と比較する予定であったが、本年度はEGG波形のサンプルを収集するだけに留まった。本年度では、本手法を用いれば音声波形の瞬時的特徴(極の瞬時的な周波数や帯域幅)の変化を実現できることが判明したので、この特徴の基礎的な分析及びEGGとの比較による調音器官との関連の調査を予定している。また、次年度に予定されているDSPによる実装・実験のための改良も必要である。
視覚障碍者の就業支援のための改ざん防止機能付きペン入力電子カルテシステムの実用化

本研究では、中途失明により理療教育機関および鍼灸医療機関で就業を志す中途視覚障碍者の就業支援と高度情報セキュリティ機能を融合したペン入力理療用電子カルテシステムの実用化を目的とする。点字の修得が困難な視覚障碍者に対してペン入力技術を利用したペンインタフェースの導入により、施術における医療筆記を実現した。さらに、理療記録の有効利用と個人記録の漏えい、改ざん防止に対応して、ペン入力によるオンライン筆記情報を用いた個人認証技術を新たに提案している。平成25年度は、本研究の基礎技術となる文字認識エンジンを改良し、成りすましや理療情報の不正な改ざんを防止し、電子カルテの運用面における情報セキュリティを強化するための個人認証技術を新たに提案する。ここでは、電子カルテシステムの署名認証技術の新手法の実装を実現する。従来の署名認識技術では、署名全体において個々のオンライン情報(筆順、筆圧、ペンの傾きなど)をユーザ登録時に記録しておいた参照パタンと時系列に照合する方法がとられるが、視覚障碍者の筆記文字は毎回変化しやすいために、自署の場合でも本人と確認されない場合が多い。これに対して、提案する個人認証では、連続筆記で記入された署名を、1文字ずつ、切り出す技術を用いて単文字毎に類似度を計算し、参照パタンと似ている割合に応じて加点する手法を用いる。この手法は、一般に用いられる観測空間における参照パタンと入力パタンの類似度計算では致命的な、視覚障碍者にみられる冗長ストロークや欠如ストロークなどの突発的に生じる大きな変形に影響を受けず、類似性の高い部分に対して評価値を与えることで、筆者認識を安定に行えるというロバストな個人認証を実現できる。さらに、実際の筆記時の運筆情報と入力日時を同期させて電子カルテ情報とリンクさせることにより、事後の書き込みや修正などの記録が自動的に付加される機能を導入することで、理療現場でカルテの改ざん防止を実現させるシステムを構築する。我が国の視覚障碍者は全国でおよそ30.1万人(厚生労働省社会・援護局障害保健福祉部調べ)、そのうち全盲は約11万人、弱視は約19万人にのぼる。特に近年は、糖尿病性網膜症による中途視覚障碍者の割合が高くなっている傾向がある。こうした中途視覚障碍者の多くは,あん摩マッサージ・指圧師、はり師、きゅう師の国家資格取得による職業的自立を目指しており、全国5ヶ所に設置された国立施設の理療教育課程や各県にある盲学校等に在籍し、3年若しくは5年にわたる専門教育を履修している。一方、点字の使用は視覚障碍者全体の9.2%であり、理療教育の課程に入所後も、授業時の点字使用者のPC使用率は10.7%に留まり、筆記具未使用率は50.0%にのぼっている。このため、学習困難に陥るケースも後を絶たたず、中途失明の視覚障碍者が電子データとして施術録に残す方法も確立していない。本研究では、中途失明により理療教育機関および鍼灸医療機関で就業を志す中途視覚障碍者の就業支援と高度情報セキュリティ機能を融合した統合型ペン入力理療用電子カルテシステムの実用化を目的とする。点字の修得が困難な視覚障碍者に対してペン入力技術を利用したペンインタフェースの導入により、施術における医療筆記を実現する。さらに、従来の電子カルテ導入時における最大の問題点であった理療記録の有効利用と個人記録の漏えい、改ざん防止という相反する2つの課題に対して、ペン入力によるオンライン筆記情報を用いた個人認証技術を新たに提案し、クラウドコンピューティング機能の導入による理療用電子カルテシステムの実用化を目指す。さらに、従来の電子カルテ導入時における最大の問題点であった理療記録の有効利用と個人記録の漏えい、改ざん防止という相反する2つの課題に対して、ペン入力によるオンライン筆記情報を用いた個人認証技術を新たに提案し、理療用電子カルテシステムの実用化を目指す。また、近年急速に普及してきているタブレット端末を活用したペン型電子メモとしての機能を強化し、視覚障害を持つ人の就学に供する読み書きツールの開発を行う。

一方、点字の使用は視覚障碍者全体の9.2%であり、理療教育の課程に入所後も、授業時の点字使用者のPC使用率は10.7%に留まり、筆記具未使用率は50.0%にのぼっている。このため、学習困難に陥るケースも後を絶たず、中途失明の視覚障碍者が電子データとして施術録に残す方法も確立していない。本研究では、中途失明により理療教育機関および鍼灸医療機関で就業を志す中途視覚障碍者の就業支援と高度情報セキュリティ機能を融合した統合型ペン入力理療用電子カルテシステムの実用化を目的とする。点字の修得が困難な視覚障碍者に対してペン入力技術を利用したペンインタフェースの導入により、施術における医療筆記を実現した。さらに、従来の電子カルテ導入時における最大の問題点であった理療記録の有効利用と個人記録の漏えい、改ざん防止という相反する2つの課題に対して、ペン入力によるオンライン筆記情報を用いた個人認証技術を新たに提案し、クラウドコンピューティング機能の導入による理療用ペン入力システムの実用化が可能となった。特に、移動端末における文字入力を考慮し、修正機能およびキーワード検索による関連ファイルの自動検索機能などの実装化が医療現場における有用な機能として効果があることが確認できた。本研究では、中途失明により理療教育機関および鍼灸医療機関で就業を志す中途視覚障碍者の就業支援と高度情報セキュリティ機能を融合したペン入力理療用電子カルテシステムの実用化を目的とする。さらに、理療記録の有効利用と個人記録の漏えい、改ざん防止に対応して、ペン入力によるオンライン筆記情報を用いた個人認証技術を新たに提案している。研究当初は、マシンスペックの高い汎用パソコン上でのシステム開発を検討していたが、近年、iPadに代表される軽量かつ高性能のタブレット端末が急速に普及し、低価格化も進んでいる。これらの状況と社会的な普及効果を考慮した結果、視覚障害を有するユーザの就労活動にはこれらへの移植が急務であると考えた。また、最終的なシステムを用いた被験者評価実験が必要であると判断した。このため、大幅なソフト開発の改良が必要となったため、研究期間を1年間延長することで対応した。福祉工学1年間、研究期間を延長することにより、タブレット端末への移植と普及型のシステム開発を進め、就労を考えている国立リハビリテーションセンターの理療科の生徒や盲学校等に在籍する一般社会人の中途失明者を対象とした評価実験を行い、本研究で開発するペン入力型の簡易メモシステムの有効性を検討し、商品化に必要な文書保存機能、検索機能、印刷機能などの最終検討を行う。本年度の主研究課題となる改ざん防止のための事後の書き込みや修正などの改定記録をファイルに自動保存する機能は実現できた。もうひとつの課題である情報セキュリティを強化するための個人認証技術として視覚障碍者によるペン入力による筆記サインによるログイン機能については、入力者の文字の事前登録と利用時のマッチングがかなり変形があると(視覚障害によって、字形の再現性が異なる場合)、本人が入力しても、別の人と誤認識されて、ログインが出来ない場合が、生じている。これらの問題については、どの程度の変形までを許容するかがまだ、明確となっていないために、最終年度も継続して認証評価部分を研究することとする。初年度は主として、これまで申請者らが開発してきた視覚障碍者用ペン入力方式情報端末の基本機能を整理し、無線LANによるユビキタス情報ネットワーク機能を整備してデータベース機能の充実化を図る。
有機ゲルマニウムの口腔粘膜炎予防についての検討

本研究は,Ge-132の口腔粘膜炎発症予防効果について,動物実験で検討する.具体的には,Ge-132の局所応用による口腔粘膜炎予防効果について,病理組織学的,生化学的にそのメカニズムを解明する.年度ごとの具体的な課題は2019年度: Ge-132の至適濃度の決定、2020年度: Ge-132の生体内分布についての検討、2021年度: Ge-132の局所応用による口腔粘膜炎予防効果の検討である.本研究は,Ge-132の口腔粘膜炎発症予防効果について,動物実験で検討する.具体的には,Ge-132の局所応用による口腔粘膜炎予防効果について,病理組織学的,生化学的にそのメカニズムを解明する.年度ごとの具体的な課題は2019年度: Ge-132の至適濃度の決定、2020年度: Ge-132の生体内分布についての検討、2021年度: Ge-132の局所応用による口腔粘膜炎予防効果の検討である.
沖縄振興一括交付金の導入と沖縄振興体制の変容

沖縄振興一括交付金が、沖縄の政治行政に何をもたらしたのか。この交付金による事業の申請は交付要綱を従う必要があり、それは活動指標のみならず成果指標を設定しなければならず、そして事業の途中及び終了後の具体的検証を求めていた。聞き取り調査により、成果目標に基づく事業の検証は少ないことが分かった。自治体職員や議員が、目標管理型の自治体経営の能力を格段に向上させたとは言い難い。さらにこの交付金の大きな問題は、基地の補償として、基地を押し付け正当化する政治的機能を有している。政策形成や政策のマネジメントを高める機能はまったく十分ではなく、その成果も凌駕する圧倒的な政治的機能を有していることが判明した。2014年度においては、研究目的である沖縄振興一括交付金の創設の経緯と変容を解明するために、第一にこの交付金の運用実態とその変化をはあすることである。そのため、交付金の公布担当である内閣府沖縄担当部局への聞き取り及び交付金利用衆多である沖縄県内市町村及び関連団体への聞き取りを行った。第二に、この交付金の創設に当たっての制度設計の本質的問題を解明することである。2010年5月時点の最初に沖縄側から要求されたのは、「沖縄振興予算」3000億円全額の完全な一般財源化の要求であった。国直轄事業分及び補助事業分の合算に加え、国の出先機関の県行政組織への統合であった。実際にこのような改革は、英国スコットランドの改革においては1999年より実現しており、スコットランドにおいてどのような政治行政上の変化が起こったのか、聞き取りと観察を実際に現地に出向いて行ってきた。研究実績の概要本研究の焦点は、沖縄振興一括交付金の沖縄の自治に与えた影響を解明することにある。2014年度においては、まず沖縄振興一括交付金の仕組みが導入された経緯を調査することと、実際にこの新たな仕組みによって実施された事業を調査することにあった。沖縄振興開発特別措置法(1972年2002年)の元に、1996年沖縄振興特別調査費が設定されたが、それがこの交付金制度の母体となったことが判明した。事例調査は、中城村、南城市、南風原町等の事例調査を行った。補助要項による統制がきわめて緩やかになっているとはいえ、現場の自治体にとっては自由に事業組み立てができるものではないことが判明した。2015年においては、沖縄県が当初要求していた交付税交付金に類する補助金適正化法の適用除外の一括交付金の仕組みを1999年に導入したスコットランドの現況調査を行った。それでも完全に中央政府の統制を逃れ、自由に予算編成できるものではなく、不満が高まりつつあることが分かった。同時に沖縄振興一括交付金の導入時から実際に事業編成予算申請をしてきた担当者複数名に面談を行った。以上進めてきた中で、2015年5月には日本行政学会において、11月には日本自治学会において研究成果を報告した。国・県・市町村の一括交付金に関与者に対する聞き取り調査が順調に進んでおり、並行して進めている、制度創設の経緯に関する資料、文献調査も順調に進んでいる。政治的な介入、または県議会をはじめとする県内自治体議会・議員の関与について、今後聞き取り調査を行う必要がある。沖縄振興一括交付金制度、特にソフト交付金といわれる沖縄振興特別推進交付金がいったい沖縄の政治行政に何をもたらしたのか。補助率が高く、裁量の大きいあるいは自由度の高い補助金、というメリットが強調されていたが、この交付金は、あくまで国庫補助金の一形態に過ぎず、補助金適正化法が適用され、政府の交付要綱に拘束される。その交付要綱は、申請時に事業目的の沖縄振興計画上の位置づけの明確化を行い、活動指標のみならず成果指標及び成果目標を設定しなければならず、そして事業の途中及び終了後の具体的検証を求めている。多くの聞き取り調査によって、それを作りこんでいく現場には、まだまだ能力不足、安易な事業化、PDCAマネジメント・サイクルを意識することすらできない状況も多々見受けられた。議会及び議員においても、成果目標の設定とそれに基づく事業の検証は、議会の議論を見る限り非常に少ない。今までの高率補助事業と比べて、はたして、議会議員と行政首長や幹部や職員は、目標管理型の自治体経営の能力を格段に向上させたとは言い難い。さらに大きなこの交付金の問題は、国が県や市町村を統制する手段になりうる制度ということが判明した。実際に予算執行率の検証を根拠に2017年度、国は大幅な一括交付金の減額を実施した。一括交付金の導入を表立って正当化する公の論理にはいっさい、辺野古や基地問題との関連性は出てこないのである。しかし、裏の本音の部分では、基地受け入れと引き換えに獲得している、それしか根拠があり得ない補助金だという認識が広くそして深く浸透している。つまり、一括交付金は、基地を押し付ける機能、それを正当化する政治的機能さえ持っている。あまりにも不安的で、現場のニーズに関係なく、国対沖縄の政治的な情勢、政治的な意図によって、大きく左右されてしまう行財政制度であり、沖縄の自治にとって安定した発展が望める展望がない。

自治体職員や議員が、目標管理型の自治体経営の能力を格段に向上させたとは言い難い。さらにこの交付金の大きな問題は、基地の補償として、基地を押し付け正当化する政治的機能を有している。政策形成や政策のマネジメントを高める機能はまったく十分ではなく、その成果も凌駕する圧倒的な政治的機能を有していることが判明した。初年度の研究計画の要である情報収集、得に実際に沖縄振興予算及び一括交付金の交付担当及び利用当事者への聞き取りができたことが理由である。内閣府沖縄担当部局において聞き取りを実現し、また数カ所、沖縄県内市町村における事業者等に聞き取りもできた。さらに、スコットランドに訪問し、スコットランドの政治行政状況に関して、経済学者、経済関係者、政党党首、市民運動リーダー等から多くの聞き取りを行うことができた。この成果の一部は、日本行政学会2015年大会において「中央地方関係の中の沖縄なのか」と題して学会報告を行うことができた(2015年5月9日日本行政学会沖縄大会にて)。沖縄振興一括交付金導入とその後の実施について行政関係者の聞き取り調査は順調に進んでいるが、自治体議会及び議員への聞き取り調査が必要であり、2016年度の主要調査となる。那覇市、南風原町など、一括交付金事業について興味関心があり、事業の導入にあたって議論した経緯のある議員等に面談を申込み、夏までに聞き取り調査を行う。沖縄振興一括交付金制度導入の経緯、交付金事業の実施状況調査を基に分析を進め夏までに論文執筆に着手し、年内に完成させる。政治学沖縄振興予算及びその一部である沖縄振興一括交付金は、日本の中央地方関係に置いて、極めて特殊な「政治的状況」の中に投げ込まれている。辺野古への新基地建設問題である。したがって、日本の行財政上の基本的な原理原則、法及び制度規範の限界を逸脱するような特殊政治的は判断と言われる影響力がどの程度まで制度の設計と運用実態に影響を及ぼしているのか、それを判断することは、極めて難しい。比較の対象として考察対象としていた、スコットランドは、1999年の制度設立から15年を経過し、制度の安定期に入ったと想定していたが、14年9月には独立の住民投票があり、わずかに及ばず否決されたが、2015年5月の総選挙においては、59議席中、保守党と労働党がほぼ全滅し、独立主義政党である国民党が56議席を独占し圧勝するという事態になっており、これもまた政治的状況が極めて大きな変化を遂げつつある。しがたって、政治的な状況変化をどう変数として取り扱うかに最新の注意と研究枠組みの再構築を図っていきつつ、引き続き内閣府及び市町村の調査を行う。聞き取り調査費用が予定者数よりも少なかったことで支出が少なくなったことと、研究支援者及び研究事務支援者等への雇上げが予定より少なかったことが理由である。次年度使用額が派生した理由は、主に次の予定費用が十分に消化できなかったことにある。1,書籍文献等購入費。2,研究支援及び研究事務補助への謝金。3,調査対象者への謝金。1については、今回、沖縄振興一括交付金に直接関連する書籍、資料等に絞ったこと、スコットランド関連の書籍の購入が限定されてしまったことに起因する。
無限次元射影的代数幾何学の試み

無限次元射影幾何は現代数学の様々な分野で出現する。代数幾何学と微分方程式論の交差するPainleve方程式論で次のような成果があった。(1) painleve方程式はaffine Weyl群をBaecklund変換群として持つがその起源は明らかではなかった。岡本により構成された初期値空間のコンパクト化である有理代数曲面Xの代数幾何学的な考察にから、それを説明した。一言で言えば、Baecklund変換は、有理特異点を持った代数曲面の変形に由来することを証明した。(2) painleve方程式はHamilton表示を持つが、Symplectic構造、Hamilton関数の起源も大きな謎であった。やはり上記の代数曲面の変形から、それらが何に由来するのかを幾何学的に証明した。すなわち、上記の記号を用いると、代数曲面Xより因子Dを引くことによって、岡本の初期値空間x-Dが得られる。x-D上には消えない代数的2形式が定数倍を無視して唯一つ存在すること。曲面Xの倉西族を考えたとき、開曲面x-Dの変形は自明であり、その自明化を与えるのが、Hamilton関数の与えるcocycleであることを示した。代数曲線の標準環やdel Pezzo曲面の反標準環に関する研究代表者の別の研究との関連が見つけられて有益であった.成果発表は準備中である.曲線や曲面の座標環を具体的に記述するのに構造のよくわかった環を補助に使う.Segre多様体P∧n×P∧nの座標環もその一つであるが、曲線や曲面が変形するとこの座標環の退化(縮退)したものが必要となる.これ自体はベクトル束や双有理幾何を用いて記述できる(5月に数理解析研究所で講演).これの発展として3個以上の射影空間の直積の退化が問題となるが、射影直線の場合に、それはこの萌芽的研究で調べようとしていた無限次元Lie環の等質空聞の有限近似であることを発見した.n個の射影直線の直積P∧1×・・・×P∧1のある意味での最大退化としてn次元射影多様体P(n)が定義でき、nが無限大に行ったときのこれの極限P(∽)がアフィンLie環gの等質空間になっている.幾何学的不変式論によるベクトル束のモジュライ構成、対称群の表現や概均質ベクトル空間との関連、等質空間の退化への拡張等の問題が残った.別の方向として、放物的ベクトル束のモジュライも考えた.これに関しては、Hitchin教授と話す機会があり、モノドロミ-保存変形について教わった.研究代表者の別のテーマである3次元ファノ多様体の上の4次曲線の変形が有限モノドロミ-のPainleve方程式解と関係しているので、これについても現在研究を続けている.文責:向井(旧研究代表者)無限次元射影幾何は現代数学の様々な分野で出現する。
N端オクタペプチドリピート多重体化によるプリオン感染型-正常型の特異的分子認識

前年度は、アミノ酸残基2395位、アミノ酸残基23100位、アミノ酸残基23105位の3種について、タンパク質を発現・精製し、これらがポリマー化することをMALDI-TOF質量分析で明らかにした。そこで、本年度はこうしたタンパク質がポリマー化する要因を解明するため、変異タンパク質の発現プラスミドを構築し、発現に成就した。現在、精製物について解析を実施している。1オクタペプチド構造のポリマー化の解析のための変異タンパク質発現プラスミドの構築(1)オクタペプチドのリピート数増減発現プラスミドの構築オクタペプチドのリピート数の多さがプリオン病発症年齢の早さ、感染の起きやすさに関連しているとの報告がある。これらがTrp/Hisのπ/πスタッキング相互作用による分子間多重体化の起こり易さ、安定度に相関している可能性があり、このため、リピート数を系統的に違えたプリオンタンパク質PrP(23-100)誘導体の発現プラスミド調製法の開発に取組んだ。リピート数113までの発現プラスミドを作製し、発現・精製を行った。リピートの繰り返し13個のタンパク質は、発現するものの、精製過程で沈殿・凝集が起きやすくなることが判明した。他のものにつて現在、相互作用を解析中である。現在までに分析条件の設定に成就した。(2)オクタペプチドのTrp→Ala変異プラスミドの構築Trp/Hisのπ/πスタッキング相互作用による分子閻多重体化の起こり易さ、安定度に相関しているかを検討するために、リピート中のTrpをAlaに変異させた発現プラスミドを構築した。Trp→Ala変異体については、リピート数も1から5まで変化させたプラスミドの構築に成就した。これらは野生型の揚合と同じ方法で発現・精製が可能であった。現在、相互作用を解析中である。2オクタペプチドリピート構造の感染性異常型プリオン発現抑制の検討恒常的に感染性の異常型プリオンを発現する細胞株が樹立されている。動物衛生研究所より、マウス神経芽細胞のスクレイjピー持続感染株N2a58-Scの分与を受け、これに対する発現タンパク質の影響をみる試験系の構築を行い、これに成就した。狂牛病BSEの原因タンパク質・プリオンには正常型と感染型がある。正常型が感染型に構造変化する原因は、現在まで未解明である。そこで、N端ドメインの中でも特にGly-Gln-Pro-His-Gly-Gly-Trpが数回繰り返されているオクタペプチドリピート領域に着目した。本年度の研究では、プリオン蛋白質N端ドメインのポリマー化におけるリピート構造の影響を、各種の発現タンパク質および合成ペプチドを用いて評価した。プリオン蛋白質のN端ドメインについて、アミノ酸残基2395位、アミノ酸残基23100位、アミノ酸残基23105位、アミノ酸残基23110位、アミノ酸残基23120位、アミノ酸残基23130位、アミノ酸残基23140位、アミノ酸残基23150位の8種(122はシグナルペプチドのため除外)の発現プラスミドを作製し、大腸菌を用いてタンパク質を発現・調製した。この発現プラスミドの作製には,農業技術研究所より入手したハムスタープリオンのプラスミドを用いた。これらのうち、110位以降を発現した5種については、大腸菌内在性のタンパク質分解酵素で切断されることが判明したため、アミノ酸残基2395位、アミノ酸残基23100位、アミノ酸残基23105位の3種について、タンパク質を発現・精製し、これらがポリマー化するのかをMALDI-TOF質量分析で解析した。その結果、発現したN端ドメインタンパク質のホモ二量体、ホモ三量体、さらにはヘテロ二量体が観測された。さらに、このポリマー化の要因がオクタペプチドリピートの特にTrpやHisにあることを究明するために、TrpやHisをAlaに変異したオクタペプチドリピートを化学合成し、MALDI-TOF質量分析で解析したところ、特にTrpをAlaに変異すると多量体化が起こりにくくなることが判明した。これらの結果は、オクタペプチドリピート構造のポリマー化がプリオン分子同士でも起こり、正常型⇒感染型のいわゆる「感染」に直接影響することを強く示唆した。

現在までに分析条件の設定に成就した。(2)オクタペプチドのTrp→Ala変異プラスミドの構築Trp/Hisのπ/πスタッキング相互作用による分子閻多重体化の起こり易さ、安定度に相関しているかを検討するために、リピート中のTrpをAlaに変異させた発現プラスミドを構築した。Trp→Ala変異体については、リピート数も1から5まで変化させたプラスミドの構築に成就した。これらは野生型の揚合と同じ方法で発現・精製が可能であった。現在、相互作用を解析中である。2オクタペプチドリピート構造の感染性異常型プリオン発現抑制の検討恒常的に感染性の異常型プリオンを発現する細胞株が樹立されている。動物衛生研究所より、マウス神経芽細胞のスクレイjピー持続感染株N2a58-Scの分与を受け、これに対する発現タンパク質の影響をみる試験系の構築を行い、これに成就した。
光増幅型フォトニクス材料

屈折率制御によるダイナミックフォトニックバンドギャップ結晶を構築するためには、外場により屈折率が大きく変化する材料が必要である。これまでは液晶分子が注目され、多くの研究が行われてきた。しかし、バンドギャップの完全なスイッチングは未だ成功していなかった。今回我々はJ-会合体によるバンドギャップの制御を提案し、屈折率の制御による完全なバンドギャップの制御に成功した。ダイナミックフォトニック結晶はコロイド結晶に色素を蒸着することによって作製した。用いた色素は固体状でJ-会合体の形成できるスピロ化合物である。光を照射するとスピロピランがメロシアニンに異性化する。また、熱処理によってJ-会合体を形成する。光照射によるバンドギャップの変化は反射スペクトルを用いて測定した。35°Cで400nm以下の紫外光を照射するとサンプルの反射強度が増強しながらピークの位置が725nmから連続的に762nmに移動した。これは、フォトニックバンドギャップが光によって制御できたことを示している。特に、762nmの波長では光照射前後のピークの重なりが全くない。これは、バンドギャップを光で完全にスイッチングできたことを示している。また、この変化は低温で増強することができることがわかった。すなわち、-150°Cに冷却すると反射ピークの位置が767nmに移動した。すべての変化は加熱処理によって元に戻り、可逆的に変化した。このバンドギャップの変化は光照射によるJ会合体の屈折率の変化によるものである。実際に、色素の光照射前後の吸収スペクトルを基づいてKramers-Kronig法により屈折率の変化を換算すると、626nmで屈折率が3.0にもすることがわかった。今後、精密な分子設計を行うことによりより、さらに大きな変化を示すダイナミックフォトニックバンドギャップ結晶の構築が可能であると考えられる。電荷をもつ単分散の微粒子は、水あるいは有機溶媒などで自己集合化し周期的な構造を形成する。微粒子間の距離がちょうど可視光と同じくらいの寸法の時、可視光のある波長領域の光が回折し色が生じる。DLVO、あるいはIseポテンシャルからコロイド粒子間相互作用はイオン濃度に依存することが分かる。また、イオン濃度が増加することによって粒子間相互作用が弱まり、ある臨界濃度を超えるとコロイド結晶がメルティングすることが導きだせる。これらの理論にもとづき、本研究ではコロイド結晶形成に影響する要因を光で変調し、コロイド結晶構造を制御することを試みた。101nmのSiO_2単分散粒子をマラカイトグリーンのエタノールに分散しコロイド結晶を形成した。このコロイド結晶の90°の反射スペクトルを測定したところ450nmに強い反射ピークが観察された。これは、光がコロイド結晶で回折されるために現れるピークである。この状態で、マラカイトグリーンの吸収に対応する300nmの光を当てると、この回折ピーク強度が減少し、最終的に消えてしまうのが観測された。これは、紫外光照射を行うことにより、マラカイトグリーンがイオン化し、その結果微粒子間の相互作用が減少し、構造が結晶状態からアモルファス状態に転移したためであると考えられる。さらに、光照射を止めると反射ピークの強度が時間と共に増大し、コロイド結晶が再形成することが分かった。この時、反射ピークの位置は元の位置より長波長側に移動していた(463nm)。このピークの位置より、再結晶後のコロイド結晶の格子間距離は142nmであることが分かる。さらに、この結晶状態は準安定状態であり、冷暗所でもとの状態にもどることが分かった。すなわち、光でコロイド結晶の相転移を制御し、回折波長をスイッチすることができたといえる。
スピン分解ARPESによる機能性薄膜ハイブリッドの創出

トポロジカル絶縁体やグラフェンなどの新奇物質の基盤電子状態の決定と、それに基づく戦略的な高機能物質創生、さらに異物質のハイブリッド化による新機能創発を目的として、多元MBEシステムを組み込んだ高分解能スピン分解光電子分光複合装置を建設した。この装置を用いて、FeSe原子層超薄膜におけるバルクを遥かに凌駕する高温超伝導の発現、2層グラフェンの超伝導化、3層グラフェンの積層構造制御、原子層遷移金属ダイカルコゲナイドの電子状態制御、界面ディラック電子状態の観測と質量制御、ワイル半金属・線ノード半金属の発見など、電子構造の決定と制御による原子層新機能物質の高機能化、および新たな物質相の確立に成功した。計画初年度である27年度は、多様な量子物質相の創発を目的とした薄膜ハイブリッドの研究を推進するための基盤設備として、スピン分解高分解能光電子分光装置の改良と、各種高機能物質の薄膜MBE装置の高度化、薄膜試料を評価するための装置の整備、それらを用いた単相物質のMBE成長と、その高分解能ARPES、また薄膜ハイブリッドの予備的な実験を行った。具体的には、現行のスピン分解光電子分光装置において光電子イメージの取得速度を向上させるため、電子検出システムのCCDカメラとネットワーク及び電子レンズシステムの改良などを行い、エネルギー・角度分解能の向上に成功した。薄膜ハイブリッドの母材料の高品質化のため、「グラフェン作成槽」「超伝導薄膜MBE槽」「トポロジカル絶縁体薄膜MBE槽」「ラシュバ・強磁性金属蒸着槽」の4つの薄膜作成槽において、各種試料の成長基板に適した加熱を行う通電加熱機構とスパッタ・アニール機構を製作・設置、分子線ビームの質を向上させる各元素専用の蒸着源の製作し、膜厚計の設置・調整を行った。これらの装置を用い、トポロジカル絶縁体薄膜、原子層遷移金属ダイカルコゲナイド、単層および多層のグラフェンと関連物質、原子層鉄系高温超伝導薄膜などの作成を行い、その高分解能ARPES実験を行った。その結果、原子層FeSe薄膜や、二層グラフェン層間化合物C6CaC6における超伝導の発現や、単層1T-T2Se2におけるCDW転移の観測に成功した。また、鉄とタングステンの接合界面にディラック電子を発生させ、そのディラック電子に巨大な質量を与えることに成功した。さらに、新たな量子物質相の探索として、多重ヘテロ構造超伝導物質Cux(PbSe)5(Bi2Se3)6における2次元フェルミ面の観測、新型ワイル半金属NbPのフェルミアークの観測に成功した。27年度計画では、本格的な薄膜ハイブリッドの電子構造研究を見据え、その基盤実験装置の整備・改良と、薄膜作成技術の高度化が主たる研究内容であり、それらは順調に進んできたといえる。その中で、薄膜を極限にまで薄くした系、すなわち原子層超薄膜において特筆すべき成果が二つ得られた。一つは、原子層FeSe超薄膜における超伝導ギャップの観測である。2008年に発見されたた鉄系高温超伝導体は、バルク結晶において最高で55 K程度の超伝導転移温度が報告されているが、原子層超薄膜においてはそのTcを凌駕する可能性が指摘されてきた。本研究では、単層FeSe超薄膜の作成に成功し、60 Kを超える高温超伝導を検証することに成功した。さらに、これまで超伝導が報告されてこなかった多層FeSe超薄膜においても、アルカリ金属を蒸着して母物質のフェルミオロジーを制御することで、多層において世界で初めて超伝導を発現させることに成功した。これらの成果により鉄系超伝導体を利用したナノ超伝導デバイスの素子開発が急速に進展すると期待される。もう一つの特筆すべき成果は、グラフェンの超伝導化である。シリコンカーバイド(SiC)上に高品質の2層グラフェンを作製し、グラフェンの層間にカルシウム原子を規則的に挿入することで、二層グラフェン層間化合物C6CaC6の原子層超薄膜の作製を行った。原子層超薄膜の本来の伝導特性を観測するために、マイクロ4端子法によりC6CaC6試料の低温における電気伝導度を測定したところ、この超薄膜物質が超伝導転移温度Tc=4 K(onset)の新型超伝導体であることを見出した。。本成果は、米国電気電子学会(IEEE)やアメリカ物理学協会(AIP)でトップニュースとして取り上げられ、国内外から大きな反響があった。これらの研究成果に基づき、平成27年度は予想以上の成果が得られたと判断した。前年に引き続き薄膜ハイブリッドMBEシステムの構築・整備を行った。二次元薄膜の電子状態について、スピンまで分解した精密な電子構造解析を行うために、現行の超高分解能スピン分解光電子分光装置のターゲット散乱チャンバーを改良・整備を行なった。具体的には、磁性元素の蒸着レート、酸素分圧、成長温度などを再検討して、高いシャーマン関数が長期的に得られる薄膜ターゲットの条件とレンズパラメータの最適化調整を行なった。さらに、薄膜試料の光電子分光測定において、スピン分解測定時の測定効率とエネルギー・運動量分解能の飛躍的向上のために、真空紫外光源(励起光6 eV)の組み上げ・設置を行い、スピン分解測光電子分光装置へ導入するためのレンズ系を整備した。ヘテロ界面電子状態の測定を目的として、He, Ar, Kr, Xeなどの各種希ガスの共鳴線を切り替えられる光源系を整備し、プローブ深さを変えたARPES測定により界面電子状態の評価システムを整備した。

これら装置の改良と並行して、いくつかの高機能2次元薄膜やそのハイブリッドなどの作成し、その高分解能ARPES実験を行った。その結果、単層NbSe2における1Tと2H構造の制御法の確立と、1T構造におけるモット絶縁相の発見、鉄系超伝導体FeSeの原子層薄膜の電子相図の精密決定、二層グラフェンへのアルカリ金属ドープによる電子格子相互作用の制御などに成功した。また、高絶縁性を有する新たなトポロジカル絶縁体のプラットフォームであるTlBi1-xSbxTe2の電子構造を確立した他、ワイル半金属NbP、及びトポロジカル半金属HfSiSといった新たなトポロジカル物質相の確立に成功した。さらに、希薄磁性半導体GaMnAsにおいてフェルミ準位が価電子バンド中にあることを明確に観測し、キャリヤ誘起強磁性機構としてp-d Zenerモデルの妥当性を確立した。薄膜ハイブリッドMBEシステムの構築・整備は予定通りに進行し、スピン分解光電子分光装置とのマッチング調整、UHVポータブル移送機構の製作なども終え、高品質な薄膜を作成と、それを即座に高分解能スピン分解ARPESで評価する基本システムを構築した。実験システムが安定して稼働することで、高温超伝導体、トポロジカル絶縁体、グラフェンおよび関連物質、スピン軌道相互作用の強い層状物質などの、ハイブリッド母物質である高機能物質の高品質薄膜作成も順調に進み、単一の母物質については薄膜作成のプロトコルは確立した段階に達した。既に本格的な薄膜ハイブリッドの作成にも着手しており、物理的に興味深い知見が得られつつある。また現在、トポロジカル物質の分野において新たな物質相の理論的提案が相次いでおり、本研究においてもワイル半金属NbP、トポロジカル線ノード半金属HfSiSなどの電子状態の確立に成功した。これらの新物質は、研究計画の立案当初には存在していなかったものであり、新奇量子物質相の創製を目指す本研究の可能性をより拡げていくものと期待できる。既に、トポロジカル半金属を作成するための専用MBE装置の立ち上げも進めており、次年度から本格的な試料作成を進めていく予定である。以上の研究成果に基づき、平成28年度は概ね順調に進展していると判断した。最終年度である本年度は、薄膜ハイブリッドMBEシステムと3次元スピン分解光電子分光装置で構成する全システムのマッチング調整を行った。高輝度紫外光源の光学系の調整を進め、6 eVの真空紫外レーザー光を測定試料上で集光することに成功した。光電子イメージの歪みを補正するため、XYの2軸モーターを搭載した電子レンズを導入し、レンズパラメーターの調整を行った。また、より高品質な薄膜を作製するために、薄膜ハイブリッドMBEシステムのポンプを油回転ポンプから、非蒸発型ゲッターポンプやドライポンプに切り替え、作製チャンバー内の真空の質を向上させた。これら装置の改良と並行して、以下の研究を行った。三層グラフェンにおいて、2種類存在する積層パターン(ABA, ABC)の作り分けに世界で初めて成功した。ARPES測定により、ABA構造で質量ゼロのディラック電子状態がEF近傍に存在する一方で、自然界に僅かしか存在しないABC構造ではディラック伝状態が有限の質量をもつことを見出した。以上より、積層パターンにより電気特性の異なるグラフェンを作り分ける事が可能であると結論した。
NO遊離による冠血管拡張作用の太いおよび細い動脈での体系的研究

旧くから知られている抗利尿ホルモンのバソプレシンは,最近では高血圧や心不全の悪化の原因として注目されている。経口可能なバソプレシンの拮抗薬が開発され,高血圧,心不全,肝性浮腫の治療薬として期待されるようになって種々の実験が臨床応用を目的として精力的になされている。今年度は血圧調節に強く関与している体性動脈系においてその太い動脈(導管血管),細い動脈(抵抗血管)においてバソプレシンの受容体がどのように収縮に関与しているかをV_<1->受容体拮抗薬(OPC-21268),V_<2->受容体(OPC-31260)を用いてそれのバソプレシン受容体の性質を検討した。実験には2つの標本を用いた。太い動脈としてはイヌ摘出大腿動脈リング標本を用いた。バソプレシンは太い導管動脈を濃度依存的に収縮させた。OPC-31260の存在下においてバソプレシンによる濃度収縮曲線は平行に右方に移動した。Schild plotsからOPC-31260のpA_2値は6.88で傾きは1.00であった。一方OPC-21268の存在下においてはバソプレシンの濃度収縮曲線は影響を受けなかった。一方,細い動脈としてのイヌ伏在動脈潅流標本においてはバソプレシンを投与すると,潅流圧は用量依存的に上昇した。OPC-21268あるいはOPC-31260の前投与により,バソプレシンの昇圧反応は用量依存的に抑制された。以上の結果から血流を制御するように働いている抵抗血管ではV_1およびV_2受容体の2つがバソプレシンによる収縮を仲介しているのに対して,太い導管動脈ではV_2受容体のみが仲介していることが明らかになり,血圧調節にはV_1,V_2の2つの受容体の関与が示された。