hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
軌道上無人輸送機の自律ドッキングハイブリッドシミュレーション

また,一方で,ハイブリッドシミュレータの構築を進めた.ハイブリッドシミュレータでは,軌道上宇宙ロボットアームSSRMSによる無人宇宙ステーション補給機HTVの捕獲を対象として,スケールダウンした模擬スネアワイヤ型エンドエフェクタの制作,動力学シミュレータおよび運動提示用ロボットシステムの構築を進めた.概ね統合的システムとして完成したが,不具合も現在検出されているので,その解決を早急に進める予定である.本研究の目的は,軌道上無人輸送機のドッキング等の軌道上サービスを対象とした微小重力下での浮遊物体同士の必然的,偶発的な衝突の際の安全性を考慮した自律ドッキング制御の確立である.ここでは,ハイブリッドモーションシミュレータと空気浮上テストベッド,さらに数値シミュレーションを用い,それぞれの利点を活かし,相補的な実験を実施することで研究を進めた.数値シミュレーションは研究初期から構築を進めたワイヤの接触力学モデルを用い,実軌道上にて運用されているH-II Transfer Vehicle (HTV)の宇宙ロボットアームSSRMSによる捕獲シミュレータを開発した.実軌道上データと比較・検証することで,数値シミュレータの妥当性を示した.さらに,ケーススタディとして,捕獲危険条件の検証を実施した.ハイブリッドモーションシミュレータでは,宇宙ロボットアームSSRMSによるHTVの捕獲を対象として,スケールダウンした数理モデルを用い,数値シミュレーション同様に捕獲危険条件の検証を実施した.ハイブリッドモーションシミュレーションを用いることにより,数値シミュレーションでは,正確にモデリングされ切れていない摩擦・すべりや多点接触等の影響を含んだ接触現象を再現でき,数値シミュレーションのみでは検証できない捕獲危険条件の細分化ができる.最終年度は,閉空間把持機構であるワイヤの柔らかさと宇宙ロボットアームの関節が有する柔軟性の特徴を活かした接触維持制御の構築を実施した.ロボットアームの手先インピーダンスと接触力学モデルに基づき,粘性係数,剛性係数を接触力により可変にすることで,浮遊物体がワイヤに接触した後であっても,弾き飛ばすことなく接触を維持する制御の提案と検証を実施した.また,任意の浮遊物体の動力学パラメータに対しても,上記の係数を適切に設定することで接触維持を可能とする制御を構築した.宇宙ロボティクスハイブリッドシミュレータ特有の遅れ時間に対する問題の解決法に時間を有している。同問題は広く知られている問題であるが,実現象との整合性が取れた手法はこれまであまり検討されていないため,本研究で克服・解決すべきテーマの一つとなっている。その一方でシステム全体の構築は終了しているので,最終年度の目標に向けて,しっかりと進めていきたい。開発した数値シミュレータを用いて,実軌道上でのHTV捕獲時のロボットアーム手先に対する相対運動の推定を行った.その結果,3本のスネアワイヤが一定速度で閉じていく間に3回ほどのはね返りを繰り返し,最終的な締め上げ把持を行ったと推定された.
発生工学技術を利用した魚類変態機構の分子発生遺伝学的研究

本研究は種苗生産の高効率化のために魚類変態過程の基礎的知見を集積することを目的とし、モデル生物であるメダカを用いて分子発生遺伝学的な研究を行った。生体内の甲状腺ホルモンレベルを生きたままモニターするためのGFPトランスジェニック系統の作出を行った。またメダカをモデルとして魚類の変態過程を解析するにあたり、甲状腺分化や甲状腺ホルモンシグナルに関与する約20の遺伝子についてメダカ胚における発現プロファイルを解析した。ヒラメやカレイ類(異体類)では、放流事業のための種苗生産過程で変態の異常に起因すると考えられる奇形が出現して問題となっている。本研究では、健苗育成に必要な稚魚発生に係る基礎的知見を集積することを目的として、魚類変態機構の分子メカニズムを解明するためにメダカをモデルとして発生遺伝学的な研究を行っている。22年度は特に、変態期の組織・細胞の挙動を生きたまま経時観察するために、これらの組織をGFPなどの蛍光レポーターで標識した系統の作出に取りかかった。まずは遺伝子導入を効率的に行うことができるI-SceIメガヌクレアーゼ法を適用するためのベクターシステムを構築した。緑色蛍光タンパクをコードするGFPと、赤色蛍光タンパクのmCherryおよびTdTomatoの3種類のレポーターについて、それぞれI -SceI認識配列を有するベクターカセットを作成した。組織特異的プロモーターをクローニングしてこれらのベクターに組み込むことにより、各組織を蛍光タンパクでラベルする系が確立された。変態に重要な組織を標識するための組織特異的プロモーターとしてthyroglobulin(tg)遺伝子を計画していたが、転写開始点が複雑で比較ゲノム解析に墓づいた進化的フットプリントのデータも有効性が高くないことが分かってきた。現在、甲状線で発現するtg以外の遺伝子についても組織特異的プロモーターの候補として検討に入っている。甲状腺等、変態に重要な組織を蛍光観察できる系統を樹立しで発生過程を経時的に観察する。ヒラメやホシガレイなどの異体類は市場価値の高い水産重要魚種であり、仔稚魚の放流事業が行われているが、種苗生産過程に出現する変態の異常が大きな問題となっている。本研究は、種苗生産の高効率化のために魚類変態過程の基礎的知見を集積することを目的とし、モデル生物であるメダカを用いて分子発生遺伝学的な研究を行った。平成23年度は、生体内の甲状腺ホルモンレベルを生きたままモニターする系を確立するために、甲状腺ホルモンの代謝に関わるdeiodinase(dio)遺伝子に着目し、この遺伝子のプロモーターで緑色蛍光タンパク質GFPを発現させるトランスジェニック系統の作出を行った。メダカでは、真骨魚類の共通の祖先で起こったゲノム倍加により四肢動物のdio3に対するオーソログが2つ存在する。本研究では、両者について、ゲノムが公開されているメダカ、ゼブラフィッシュ、トゲウオ、トラフグ、ミドリフグからゲノム情報を抽出し、進化的フットプリント解析を行って重要な制御領域の候補を探索した。これらの配列をクローニングし、平成22年度に作出したI-SceIメガヌクレアーゼベクターに組み込み、遺伝子導入した。FO世代の成長を待って、次世代への伝達を確認し、トランスジェニック系統として樹立したい。一方で、メダカをモデルとして魚類の変態過程を解析するにあたり、メダカの変態に関する基礎的な知見の集積を行った。変態や甲状腺ホルモンに関連のある組織について、他の脊椎動物でこれまでに知られている分子マーカーのクローニングとメダカ胚および稚魚における発現の解析を行った。平成23年度は甲状腺分化を制御する因子、および甲状腺ホルモンの産生やシグナルの伝達に関与する遺伝子を中心に約20のマーカーについて解析を完了した。
遺伝子改変F9細胞株を用いた生体バリアの機能解析

タイト結合は、上皮・内皮の最も内腔側に存在する細胞間接着装置で、細胞間の選択的透過性を制御するバリア機能の本態である。近年いくつかのタイト結合関連分子が見い出されており、膜貫通分子claudinは少なくとも20種類からなる遺伝子ファミリーを形成することが明らかとなった。マウスF9細胞株は、レチノイン酸存在下で培養すると、上皮様細胞に分化する。我々は、F9細胞株にリガンド依存性Creリコンビナーゼ(Cre-ER^T)とreverse tetracycline-controlled transactivator (rtTA)を恒常発現させ、多数の遺伝子の導入・ノックアウトと遺伝子発現の時間的・量的調節が行なえる遺伝子改変F9細胞株(F9:rtTA : Cre-ER^T L32T2)を樹立した(Exp.Cell Res.260,334-339,2000)。また本細胞株を用いて、1)レチノイン酸がclaudin-6,claudin-7,occludin分子の発現や、タイト結合のバリア機能を誘導すること、2)タイト結合の新生過程では、小さな分子に対するバリアが大きな分子に比べて先行して形成されること、3)レチノイン酸がタイト結合に及ぼす作用は、特定のレチノイドX受容体-レチノイン酸受容体(RXR-RAR)二量体によって伝達されることを示した(Exp.Cell Res.263,163-172,2001)。本細胞株は、生体バリアの本態であるタイト結合の構築・機能・制御機構を分子レベルで明らかにし、タイト結合の破綻による種々の病態の成立・治療に貴重な情報を提供することが期待される。我々は、遺伝子改変F9細胞株(F9:rtTA:Cre-ERT L32T2)を樹立し、多数の遺伝子の導入・ノックアウトと遺伝子発現の時間的・量的調節を可能とした(Exp.Cell Res.260,334-339,2000)。また本細胞株を用いて、1)レチノイン酸がclaudin-6,claudin-7,occludin分子の発現や、タイト結合のバリア-機能を誘導すること、2)タイト結合の新生過程では、小さな分子に対するバリアが大きな分子に比べて先行して形成されること、3)レチノイン酸がタイト結合に及ぼす作用は、特定のレチノイドX受容体-レチノイン酸受容体(RXR-RAR)二量体によって伝達されることを示した(Exp.Cell Res.263,163-172,2001)。さらに、マウスclaudin-6,claudin-7 cDNAをプローブとして、マウスF9細胞由来ゲノムライブラリーをスクリーニングし、これらのゲノム遺伝子を単離した。現在、claudin-6あるいはclaudin-7遺伝子をノックアウトしたF9細胞株を樹立中である。本研究は、生体バリアの本態であるタイト結合の構築・機能・制御機構を分子レベルで明らかにし、タイト結合の破綻による種々の病態の成立・治療に貴重な情報を提供することが期待される。
餌としてのアリ類の役割

アリ類の餌としての役割を明らかにするために、カエル類と捕食性節足動物の餌内容や選好性、生存や成長に及ぼすアリの影響を調査した。ニホンアマガエルとヒメアマガエルは多数のアリを捕食していたが、明らかな選好性があり、刺や針、有毒な外分泌腺など顕著な防衛機構を持つ種や小型種の捕食量は少なかった。アリの種類によってニホンアマガエルの生存や成長に及ぼす影響は異なっていた。アリ類は陸上生態系においてきわめて大きな現存量をしめている。そのためアリ類の生態系における役割、特に他生物との相互関係に関する研究は、陸上生態系の機能の理解や保全を考えるうえできわめて重要である。ところが、これまでにアリ側からみた低次栄養段階の生物との相互作用は良く研究されてきたが、高次栄養段階にある生物群との関係はほとんど未知である。これほどの現存量があるならば、昆虫食動物にとって重要な餌になりうると予測されるが、餌としてのアリ類の役割に関する研究はきわめて乏しい。アリ類は社会性昆虫であり、集団生活のため必然的に発達した防衛行動や形態を進化させてきたと考えられている。このような防衛機構がアリの餌としての利用のしにくさの原因とも考えられているが、実証的な研究は皆無である。そこで本研究では、カエル類をはじめとする昆虫食の脊索動物や節足動物の餌内容を精査することによって各種アリ類に対する捕食の程度を明らかにするとともに、アリ類の餌としての価値を栄養分析や実際の給餌実験などによって明らかにする。さらに、アリ類の防衛形態や行動・分泌物等に注目して防衛機構の効果を実証する。これらの研究によって、アリ類が捕食性生物に及ぼすボトムアップ効果が明らかにされ、その役割をより一層理解することが可能となり、陸上生態系の機能の理解や保全を考えるうえで重要な知見がもたらされると期待される。野外におけるニホンアマガエルとヒメアマガエルの餌内容調査と捕食行動の観察、およびハエトリグモ類の捕食行動の観察と予備的な飼育を実施した。ニホンアマガエルについては、アリ相の異なる地点を選び、それぞれの地点からカエルを採集し餌内容を調査した。餌に含まれるアリ類は、おおむねアリ相を反映しているが、種類によっては野外で多いにも関わらずカエル胃腸内にはほとんど含まれていない種もあった。特に大型のアリ類や蟻酸をもつ中型種、針を持つグループなどは胃腸内には少なかった。室内で飢餓状態にすると、木型種には攻撃しようとしなかったが、他の種類に対しては捕食しようとした。しかし、蟻酸を持つ種や針を持つ種は、捕食してもすぐに吐き出すことが多く、これらの形質が防衛機能をもっていると考えられた。ヒメアマガエルについては、十分な個体数を採集することができず、餌内容の傾向を明らかにすることはできなかった。ハエトリグモ類については、アオオボハエトリの捕食行動を観察した。本種は、アミメアリなど野外で行列を作って移動している種のアリ道横などで待機している場面がしばしばみられ、アミメアリが運1している幼虫などを捕食していた。また、興味深いことに、広島県廿日市市周辺では、本種はアルゼンチンアリ侵入地で見かけることが多く、実際にアルゼンチンアリを頻繁に捕食していた。室内における飼育を予備的に実施し、飼育下では、アリだけでなく、トビムシなどの小型節足動物も好んで捕食することが明らかになった。昨年度に引き続き、おもに野外調査による餌内容の調査と、室内における行動観察をカエル類とクモ類を対象に実施した。カエル類については、沖縄島の各地で普通にみられるヒメアマガルを対象に野外調査を実施し、採集個体の胃腸内容物から本種がアリ類をはじめとする小型昆虫に特殊化した捕食者であることが明らかとなった。また本種の捕食行動に関する予備観察を実施した。ニホンアマガエルについては、室内条件下で2種の異なるアリをさまざまな組み合わせで与えて餌選好性を明らかにした。観察の結果、アマガエルは大型種を避ける傾向はあったものの、小型種に対しては明瞭な捕食選好性を示すことはなく、単一種のアリを与えた際にしめす捕食量の種間差とは必ずしも一致しなかった。また、これまでの野外調査から明らかになっていた野外では豊富に存在するにもかかわらずアマガエルに捕食されていないアリ類について、どのような形質によって捕食を逃れているのかを明らかにしようとした。野外では、蟻酸を持つ大型種や針・大型の突起を持つ種、および人間にも明らかに感知できる臭気を持つ種はほとんど捕食されていない。これらの防御形態を人為的に除去したアリを与えると、アマガエルは容易に捕食したことから、これらの形質が効果的な防衛に役立っていることが明らかになった。ハエトリグモ類については、アオオビハエトリの捕食行動を昨年にひきつづき観察するとともに、本種のアルゼンチンアリ侵入地域における分布状況とアルゼンチンアリに対する捕食に関する観察結果を報告した。カエル類とクモ類を対象に野外調査による餌内容の調査と室内における観察を実施した。

沖縄島と本土各地において同所的に生息するカエル類数種の餌内容を調査したところ、沖縄島ではヒメアマガエルがヌマガエルやリュウキュウカジカガエルよりも遥かに大量のアリ類を摂食していること、本土ではニホンアマガエルがヌマガエルよりもアリに対する依存度が高いことが明らかとなった。ヒメアマガエルについて,その餌内容を野外で推定したアリの現存量と比較して検討したところ、野外では個体数が多いヒメアリやクロヒメアリ等小型種の摂食量はわずかで,アシナガキアリやオオシワアリといった大型種を多数摂食していた。アシナガキアリは強力な蟻酸を保持しており、このようなアリは一般に捕食者に嫌われることが多く、少なくともニホンアマガエルは食べようとしない。一方で,野外での最優占種のひとつであるアシジロヒラフシアリは胃腸内に全く含まれていなかった。アシジロヒラフシアリを含むカタアリ亜科は顕著な臭気を持つ外分泌腺物質を生産する種が多く、これが防衛に効果的である可能性が示された。以上のことから本種はアリに対する依存度が高いようだが、明瞭な選好性があるらしく、また今まで調査したニホンアマガエルとその選好性は異なっているらしいという興味深い結果が得られた。クモ類についてはアリ食であるアオオビハエトリの野外観察を継続し、本種が餌として利用するアリ類の概要が明らかになりつつある。沖縄産ヒメアマガエルの餌選好性と、ニホンアマガエルにとっての各種アリ類の餌としての価値を験室内で調査した。ヒメアマガエルは、どのアリを与えても明瞭に忌避するような行動を示さなかっが、連続的に摂食する個体数はアリ種間で著しく異なっていた。トビイロシワアリ、アシナガキアリ多数捕食したが、ニホンアマガエルが忌避するクサアリモドキ、クロヤマアリ,オオハリアリを与え際の捕食個体数は少なかった。一方で、ニホンアマガエルは、ヒメアマガエルが多数捕食していたアナガキアリをあまり捕食せず、各種アリに対する選好性はカエル種間で異なっていることが示されたまた、野外で多数生息しているにも関わらずヒメアマガエルの胃腸内にはあまり含まれていないアシロヒラフシアリやヒメアリなどの小型種に対する捕食量は、2種のカエルともに少なく、アリの体サズの小型化はある種の捕食者から逃れる上で有効であると考えられた。ニホンアマガエルに対して、外でよく捕食しているアリ3種のうち1種だけを一定量与えて飼育を続けたところ、トビイロシワアのみを与えた場合は生存できなかったが,キイロシリアゲアリとアメイロアリを与えた場合は生存可であった。アメイロアリを与えた場合は体重量が増加したが、キイロシリアゲアリでは減少し、野外よく捕食するアリであっても、その栄養価は種類によって著しく異なっていることが明らかになったヒメアマガエルの調査結果について、日本昆虫学会大会で口頭発表した。
線虫(C.elegans)の重金属イオン忌避行動の解析

顕微鏡下に観察すると、重金属イオンを全く含まないところで前進運動をしていた線虫(C.elegans)は重金属イオンに接触すると後ずさりをし、戻ろうとする。すなわち、線虫は重金属イオンを認識し、行動様式を変換するという忌避行動をする。本研究はこの行動を解析し、認識から行動に至る過程を明らかにすることを目的としている。研究期間内に明らかにした点は以下のようである。(1)線虫はCu^<2+>,Cd^<2+>,Zn^<2+>をそれぞれ特異的に認識している。(2)それぞれのイオンに対応して感覚受容ニューロンから運動ニューロンまで特定の神経回路を用いている。(3)cGMP-gatedチャネルに欠損のあるものはCd^<2+>に対して忌避行動を示さない。(4)感覚ニューロンに欠損のある株はいずれも忌避行動を示さない。(5)塩素イオンに対する走化性の機構は明らかに異なる機構によって重金属イオンを忌避している。(6)線虫は酸性pHを特異的に認識し忌避することを示した。この認識から忌避に至る行動に関与する神経回路は重金属に対するもとは異なっていた。これらの成果によって、モデル生物である線虫の感覚から行動に至る過程の理解が大きく進展した。本年度内に明らかにした点は以下のようである。(1)線虫はCu^<2+>,Cd^<2+>,Zn^<2+>,wをそれぞれ特異的に認識している。(2)それのイオンに対応して感覚受容ニューロンから運動ニューロンまで特定の神経回路を用いている。
コムギとエギロプス属のRubiscoとカーボニックアンヒドラーゼの変異-窒素栄養に対する応答と炭酸固定効率の評価-

パンコムギ(Triticum aestivum L.ゲノムABD)を中心材料として,その起源種とされる一粒系コムギ(Triticum mono coccum L.ゲノムA)と二粒系コムギ(Triticum dicoccum L.ゲノムAB)およびエギロプス属のタルホコムギ(Aegilops squarrosa L.ゲノムD)についてそれぞれを異なる窒素栄養条件で栽培しその最上位完全展開葉を実験材料とした。Rubisco活性と量,およびカーボニックアンヒドラーゼ活性を調べそれらの窒素栄養に対する応答について調べた。さらに,それらの変化と光合成との関係を定量的に解析し,ゲノム間との相関について考察を加えた.Rubisco活性はパンコムギと二粒系コムギにおいて高く,一粒系コムギとタルホコムギにおいて低かった。.このことはEvansとAustin(1986,planta 167,344)の報告と一致した。しかし,Rubisco含量とカーボニックアンヒドラーゼ活性に種間差は認められず,またそれらには窒素栄養に対する応答にも種間差は見い出せなかった。Rubisco活性に大きな種間差があったにもかかわらず低CO_2分圧下(葉内CO_2分圧にして20Pa)の光合成には差が認められなかった。そこで,RuBP再生産系の能力の種間差について検討した。CO_2飽和の光合成速度やSPS活性等について調べたがそれらについても有意な種間差は見い出せず,現在の段階ではRubiscoの活性差がなぜ光合成に反映しなかったのか不明のままとなっている。今後は,光飽和の条件でのRubiscoの生体内における活性化状態等の差について検討をする必要がある。
尿中exosomeのmicroRNA分析による受動喫煙者の早期肺癌検診方法の開発

Exosomeは正常の細胞からも出されている100nm大のmiRNAを含有した小胞で、組織・臓器における細胞間情報伝達を担っている。悪性腫瘍の病態では、癌細胞から分泌されたexosomeが遠隔臓器細胞に取り込まれ転移のniche形成をしている。肺がん診断においては、exosomeのmicroRNA(miRNA)分析の有用性が、最近報告されるようになってきた。簡便で有効性の高い新しい肺がんの検診方法を開発する目的で、これまで報告された血中exosome分析ではなく、尿中exosomeのmiRNAの有用性を検証する。既に研究分担者安藤航・植松崇之は、血中だけでなく尿中のexosomeを抽出することに成功している。尿中から単離したexosomeを、乳癌ではmiRNA-21、前立腺癌ではmiRNA-34aを用いたPCR法でがん患者を発見する研究が進行している。本研究では、肺がん患者と、対照群として大学病院の非担がんの人間ドック受診者につき、喫煙歴や受動喫煙被曝情報などと、尿中exosomeのmiRNAの分析から症例対照研究を行う計画である。今年度は本研究計画につき、臨床症例を扱う施設(国際医療福祉大学病院)の倫理審査を申請し、承認を得て、研究を開始した。肺がんおよび肺がん疑いで診療した21例から承認を得て血液・尿検体を採取、分離した血清と尿を-80°Cで保管した。対象とできたのは、2例の非がん病変(肉芽腫)と19例の肺がん、うちわけは16例が腺癌、3例が扁平上皮癌。16例が切除可能な肺がんで、うち1例は早期の上皮内癌、3例は遠隔転移を有する進行肺がんである。また、喫煙状況は、6例が現喫煙、6例が非喫煙、5例が過去喫煙、4例では受動喫煙の状況にあった。これらの背景と検体数が揃った段階で解析が始まるmiRNA測定結果の分析を行う予定である。施設の倫理審査申請と承認、対象の組み入れと検体採取は、ほぼ計画通り進んできている。また、分担研究者の施設でのexsomeの単離、RNAの抽出、PCRによるmicro RNAの検出に関しても、研究対象以外の検体を用い、手技的な問題を解決しながら、安定した結果が得られるように、繰り返している。今後は、臨床的に肺がん・肺がん疑いとされる症例の登録、検体採取を引き続き行う。喫煙症例、非喫煙症例はある程度、蓄積されてきているが、受動喫煙の環境ある対象例がすくないため、さらなる症例の蓄積を必要としている。また現時点では手つかずの検診・ドック受診者への説明同意の獲得に向けた準備を進め、検体採取を実施していく。こうして蓄積した症例から検体の採取を行い、研究分担者の研究施設で行われるmiRNA測定を推し進めることで、解析に足るデータの蓄積を進めていく予定である。

こうして蓄積した症例から検体の採取を行い、研究分担者の研究施設で行われるmiRNA測定を推し進めることで、解析に足るデータの蓄積を進めていく予定である。被験者からの検体が、ある一定量に達してから、一度に多くの処理と測定を行うことが、安定して信頼性の高い結果を得るために肝要なことであることから、消耗品の購入の多くを次年度に振り分けたため。消耗品を購入して、使用する予定である。
日本近代都市における連続性と非連続性に関する地理学的研究

本研究においては、日本の近代都市を、広義には、明治維新から終戦に至る日本の近代の時期に存在した都市すべて、狭義には、上記期間内に新たに都市として成立したもの、と広狭両様にとらえた上で、中でも後者、すなわち近代に新たに成立した都市により重点を置いて、時間的連続性の観点から考察を加えた。その結果、1)狭義にとらえた場合の日本近代都市としては、(1)外国との人的・物的交流の拠点としての大港湾都市、(2)近代鉱工業都市、(3)北海道干拓に伴う都市、(4)軍港都市などの類型に区分されること、2)近代都市の復原に当たって、大縮尺地図と各種名簿資料の有効性が大きいこと、3)類型(4)はすべて類型(2)を兼ねていたこと、4)本来敗戦により過去と断絶したはずの類型(4)の都市が、実際には戦後も機能上完全に連続して今日に至っていること、5)類型(1)の都市においては、外国人の集住に伴ってかれらの活動を補佐するガイド(ないし通訳)集団の形成が見られたこと、などの諸点を明らかにした。また、日本近代都市を広義にとらえた立場からの研究としては、6)近世から連続する都市としての大阪が、近代の時期に周辺に向けて大きく拡大をとげていく際に、それを可能にした計画上の枠組みである土地区画整理事業の展開過程をとりあげ、その推進主体の属性などを明らかにした。今後は、本研究で得られた成果を踏まえ、とりわけ上記2)の点に関して、より多くの事例に即して研究を展開していきたい。今年度は,1)次年度以降に向けて,共通に必要とされる基本的資料類で欠けているものを入手すること,2)研究代表者と研究分担者が従来からそれぞれ進めていた研究を,本研究課題の趣旨に関連づけて展開すること,の2点が目標とされ,各人の研究成果を総合することは次年度以降の課題とされた。そこで以下では,各人が本年度どのような研究活動を行ったかを列挙することとする。研究代表者の山田は,明治になって新たに軍事機能が配置されたことによってまったく新たな都市的展開を見せた佐世保に注目し,横須賀・呉など他の軍港都市との比較をも視野に入れながら,その,前近代との非連続性,現代(戦後)との連続性の両面について,景観面・機能面双方から実態を明らかにしようと試みた。研究分担者の足利は,前近代から近代への都市システムの連続性・非連続性の問題と関係して,前近代から近代への主要交通路(道路)体系の変化について,旧東海道諸国とりわけ相模・安房・上総の諸国を対象として復原的研究を行った。同じく研究分担者の金坂は,近世において港湾都市として繁栄を見せた新潟について,明治以降の近代化の中で,どのような変化がみられたのかを,各種の絵図・地図資料を比較検討することによって解明した。同じく研究分担者の天野は,近代の日本の都市において都市計画の手法として多用された土地区画整理事業に着目し,全国の大都市におけるその事業展開の経過についての資料収集を行った。今年度は,昨年度に引き続き,研究代表者と研究分担者が従来からそれぞれ進めていた研究を,本研究課題の趣旨に関連づけて展開することが目標とされ,各人の研究成果を総合することは最終年度である次年度の課題とされた。研究代表者の山田は,九州における明治以前の都市と明治以降の連続性・非連続性の両側面を,福岡・熊本・鹿児島といった旧城下町と,八幡・大牟田といった新興(鉱)工業都市とを対象として,現地での資料調査に基づいて究明しようと試みた。その一方で,近代になって新たに形成された北海道の札幌について,近代から現代への時代的な流れの中で急成長を遂げ,周辺を含めた大都市圏を形成するに至った過程についても,各種の文献・統計を用いて明らかにした。

研究分担者の足利は,前近代から近代への都市システムの連続性・非連続性の問題と関係して,前近代から近代への主要交通路(道路)体系の変化について,今年度は主として文献研究を行った。同じく研究分担者の金坂は,幕末の開港以後急速な発展を遂げた横浜を取り上げ,その急速な都市化の状況を,幕末から明治初期にかけての種々の絵図・地図資料を比較検討することによって解明するとともに,近世以来の大都市大阪の都心部が,近代・現代へとどのように変貌したかについても,明らかにすることを試みた。同じく研究分担者の天野は,近代の日本の都市において都市計画の手法として多用された土地区画整理事業に着目し,今年度はとくに福岡を取り上げて,その事業展開の経過についての資料収集を行った。本年度は、1)近代において新たに都市システムの中に登場してくる都市にはどのような類型のものがあり、それらの都市の実態はどのようなものであったのか、2)前近代から近代を経て現代まで連続して存続してきた諸都市において、それらが新しい時代に即応した都市として存続していくために、近代の時期にどのような計画的配慮がなされたのか、といった点を明らかにすることに研究活動の中心が置かれた。1)のテーマに関しては、山田と金坂が主として研究を進めた。山田は、近代になって、それまでとは非連続な形で出現した都市として、(1)大港湾都市、(2)近代工業(および鉱業)を基盤とする都市、(3)北海道開拓に伴って形成された都市、(4)海軍軍港都市などがあることを指摘した上で、それらの中で、(3)と(4)を取りあげて、それらの都市の成立・存続の基盤について論述・解明し、類型(4)が実は類型(2)の性格を併せもったことをも明らかにした。さらに山田は、本来1945年の日本の敗戦によって過去と断絶したはずの軍港都市が、今日の海上自衛隊の組織においても完全な形でその機能を維持していることを指摘し、近代から現代への顕著な連続性を明らかにした。また金坂は、(1)に属する横浜を取りあげて、そこに居住ないし来航する欧米人(当時欧米の植民地であった地域の人々を含む)に対するサービスに従事する通訳者集団の成立や居住地立地の問題について、同氏の固有の研究テーマであるイザベラ・バード研究との接点から明らかにしている。一方天野は、上記2)のテーマを追求した。ここでは、近代の大阪における土地区画整理事業の遂行過程をたどることによって、大阪がその時期に郊外へと大きく発展を遂げていくのが可能になった、その背景の一端を明らかにした。
無機ナノ結晶によるアシンメトリー化学の展開

ポルフィリン誘導体が平面配位した無機ナノ結晶は、表面積対体積比が大きいために有機配位子によって量子化された電子構造が摂動を受けやすく、その触媒活性や光学特性が大きく影響を受ける可能性がある。そこで平成30年度は、集積非対称ナノ結晶の構成要素となる粒径2 nm以下の半導体ナノ結晶(CdS、CdTe)の合成を行った。水溶性配位子存在下での反応により、水溶性微細半導体ナノ結晶の合成に成功し、そのポリアミドゲル電気泳動による分離により、構成原子数の揃った単一成分半導体ナノ結晶が得られた可能性が高い。次に、空間電荷分離の高効率化による近赤外光誘起水素発生効率向上を目的に、近赤外領域に局在表面プラズモン共鳴(LSPR)吸収のあるヘビードープ半導体ナノ結晶(p-Cu2-xS、n-ITO)に電荷受容相を非対称に接合した種々のヘテロ構造ナノ結晶を合成した。CuS/CdSヘテロ構造ナノ結晶では、CuS相の1000 nmでLSPRを励起することで、トラップを介したCdS価電子帯へのホール移動に世界で初めて成功した。電荷分離寿命は9.6 μsと長く、1000 nmにおける量子収率は19%に達した。さらに長波長領域にLSPR吸収をもつCu7S4ナノ結晶にCdS相を非対称に接合したヘテロ構造ナノ粒子では、p-n接合に起因する電荷分離寿命が>273 μsと極めて長くなり、1100 nmにおける水素生成量子効率は3.3%に達した(世界最高値)。一方、ITO/SnO2ヘテロ構造ナノ粒子においても、ITO相の近赤外LSPR励起による長い電荷分離寿命と高い量子収率を達成しており、無色透明太陽電池への展開が期待されている。研究計画に従い、アシンメトリー無機ナノ結晶構造体構築のための構造単位として合成した微細半導体ナノ結晶の合成に成功した。また、近赤外領域にLSPR吸収をもつヘビードープ半導体ナノ結晶に半導体相を非対称に接合した種々のヘテロ構造ナノ結晶を合成し、長寿命電荷分離と近赤外光誘起水素発生効率向上を達成した。今後は、12 nmのAuナノ結晶と半導体ナノ結晶からなる集積非対称ナノ結晶を構築し、ポルフィリンーナノ結晶間相互作用を利用した触媒能評価を行う。また、キラル磁性発現に向けた、Auクラスターへの強磁性元素の導入を開始する。一方、無機結晶相が直接接合したヘテロ構造ナノ結晶においては、ナノ結晶表面のエピタキシャル成長・イオン交換を利用し、キャリアがナノ結晶間をなめらかに移動できるポテンシャル階段を構築し、さらなる高効率キャリア移動系の構築を図る。平成28年度は、アシンメトリー無機ナノ結晶構造体構築のための構造単位として、4分子のポルフィリン誘導体で保護された擬正四面体型Auクラスターの合成を行った。ポルフィリン誘導体として、5α,10α-ビス(2-エチルチオフェニル)-15α,20α-ビス(2'-エチルチオフェニル)ポルフィリンのZn(II)錯体(ZnSC2P-SS)を新たに合成した。擬正四面体型Auクラスターは、ジクロロメタン中ZnSC2P-SS存在下、-80°CにてAu(III)イオンの水素化ホウ素ナトリウム還元により合成し、GPC-HPLCにて精製した。TEMおよびXRD測定から、得られたAuクラスターの粒径は1.0±0.2 nmであり、Marks切頂十面体コアを有するAu67(SR)35クラスターに類似していることが示唆された。また、MALDI-TOF MSならびにICP-AES測定の結果、Auクラスターは4分子のZnSC2P-SSに平面配位された擬正四面体型構造を有することが明らかとなった。さらに、このAuクラスターのポルフィリン環Soret帯ピークが3 nmの長波長シフトと吸光度減少を示したことから、ポルフィリン環ーAuクラスター間に弱いπー金属カップリングが発現していることが分かった。次に、アシンメトリー無機ナノ結晶構造体の指向性キャリア移動実現のため、近赤外領域に自由電子由来の局在表面プラズモン共鳴(LSPR)吸収を有するITOナノ粒子とSnO2半導体粒子とのヘテロ構造を作製し、ITOからSnO2伝導帯への近赤外LSPR誘起電子注入について検討した。その結果、2000 nmレーザ照射により約55%の電子注入効率が達成され、両相間のショットキー障壁のため極めて長い電荷分離寿命(約120 μs)を有することを実証した。研究計画に従い、アシンメトリー無機ナノ結晶構造体構築のための構造単位として重要な擬正四面体Auクラスターの合成に成功し、その電子構造変調を達成することができた。また、アシンメトリー無機ナノ結晶構造体の指向性キャリア移動を、近赤外局在表面プラズモンによる電子注入という極めて新しい原理で達成できた。ポルフィリン誘導体が平面配位したAuナノ結晶は、表面積対体積比が大きいために有機配位子によって量子化された電子構造が摂動を受けやすく、その触媒活性が大きく影響を受ける可能性がある。そこで平成29年度は、電気化学水素発生反応(HER)におけるAuナノ結晶の触媒活性に及ぼすポルフィリン誘導体の配位子効果を系統的に検討した。電気化学的HERにおいて、-0.4V vs RHEにおける1.3 nmポルフィリン誘導体保護Auナノ結晶の電流密度がフェニルエタンチオール保護Auナノ結晶の電流密度より460%高いことが分かった。

XPS分析により、ポルフィリンのAu表面への接近がポルフィリンからAuコアへの電荷移動を誘起し、その結果HER活性が増強されることが明らかとなった。この成果は当初の予定にない新たな知見である。次に、空間電荷分離の高効率化による水分解酸素発生効率向上を目的に、酸素生成用助触媒として活性の高いMn3O4ナノ結晶へのCoドープ効果について検討した。まず、BiVO4光電極上にMnO、Co0.4Mn0.6O、Coナノ結晶を滴下・スピンコートし、400 °Cで3 h焼成処理を行い、配位子の除去とスピネル(CoxMn3-xO4)への構造相転移を行った。光電流値は、Co3O4 > Co1.2Mn1.8O4> Mn3O4> bareの順であり、それぞれ単独で電極触媒としたときの酸素生成活性と一致した。Mn3O4とCo1.2Mn1.8O4のフラットバンドポテンシャル(Efb)がほぼ同等であること、またCo3O4がそれらに比べて貴なEfbをもつことは、Mullikenの電気陰性度に基づく理論値と一致した。このことから、Co3O4がCo1.2Mn1.8O4、Mn3O4に比べて高いホール移動効果を示したのは、ナノ結晶表面の酸素生成過電圧が小さいことに加えて、n型半導体光触媒とのp-n接合において空乏層がより厚く、より強い内部電場は発生するために光触媒からのホール移動が促進されていることが示唆された。研究計画に従い、アシンメトリー無機ナノ結晶構造体構築のための構造単位として合成したポルフィリン誘導逮捕後Auナノ結晶において、特異触媒特性を実証できた。また、新しい無機物質を用い、ナノ結晶集積体における指向性キャリア移動を達成し、水分解反応高率の向上に貢献できた。ポルフィリン誘導体が平面配位した無機ナノ結晶は、表面積対体積比が大きいために有機配位子によって量子化された電子構造が摂動を受けやすく、その触媒活性や光学特性が大きく影響を受ける可能性がある。そこで平成30年度は、集積非対称ナノ結晶の構成要素となる粒径2 nm以下の半導体ナノ結晶(CdS、CdTe)の合成を行った。水溶性配位子存在下での反応により、水溶性微細半導体ナノ結晶の合成に成功し、そのポリアミドゲル電気泳動による分離により、構成原子数の揃った単一成分半導体ナノ結晶が得られた可能性が高い。次に、空間電荷分離の高効率化による近赤外光誘起水素発生効率向上を目的に、近赤外領域に局在表面プラズモン共鳴(LSPR)吸収のあるヘビードープ半導体ナノ結晶(p-Cu2-xS、n-ITO)に電荷受容相を非対称に接合した種々のヘテロ構造ナノ結晶を合成した。CuS/CdSヘテロ構造ナノ結晶では、CuS相の1000 nmでLSPRを励起することで、トラップを介したCdS価電子帯へのホール移動に世界で初めて成功した。電荷分離寿命は9.6 μsと長く、1000 nmにおける量子収率は19%に達した。さらに長波長領域にLSPR吸収をもつCu7S4ナノ結晶にCdS相を非対称に接合したヘテロ構造ナノ粒子では、p-n接合に起因する電荷分離寿命が>273 μsと極めて長くなり、1100 nmにおける水素生成量子効率は3.3%に達した(世界最高値)。一方、ITO/SnO2ヘテロ構造ナノ粒子においても、ITO相の近赤外LSPR励起による長い電荷分離寿命と高い量子収率を達成しており、無色透明太陽電池への展開が期待されている。
新規レーザー加工キャピラリーを用いる高性能キャピラリー電気泳動の開発と応用

本研究ではレーザーで加工したキャピラリーを、アダマール変換キャピラリー電気泳動、並びにポストカラム反応に応用した。レーザー加工キャピラリーを用い、キャピラリーの両末端、及び小孔部分に異なる電圧を印加し、両末端の電圧のみを切ることで試料を、両者を印加することで緩衝溶液を注入することに成功した。この装置と小型レーザー励起蛍光検出器及び吸光光度検出器を組み合わせ、数種のアミノ酸を含む試料に対して、十倍以上の検出感度の向上を実現した。また、光ゲート注入法を用いるアダマール変換キャピラリー電気泳動法を、アミノ酸光学異性体の分離に適用した。さらに装置を改良し、一回の注入体積当たりの27分子のフルオレセインイオンの検出に成功した。これら結果に基づき、清涼飲料水中のアミノ酸の分析を行ったところ、すべてのアミノ酸に対して、検出感度の向上を達成し、アダマール変換キャピラリー電気泳動法が有効な手法であることがわかった。一方、レーザー加工キャピラリーをポストカラム反応に利用するために、発光ダイオードを光源とするレーザー励起蛍光検出器を作製した。この検出器を用いて、オルトフタルジアルデヒドで標識したアミノ酸を測定したところ、セリンとグルタミン酸について、良好な結果が得られた。この結果に基づき、ティーコネクターを用い、ポストカラム反応を行ったところ、幅の広いアミノ酸ピークが検出された。これはティーコネクターでは、ポストカラム反応を行わせることは可能であるが、試薬との混合の際にピーク幅の広がりを抑制することができないことを示している。そこでレーザー加工キャピラリーを利用するポストカラム反応器を作製し、同様の実験を行ったところ、ティーコネクターの場合と比較して、ピーク幅の広がりを抑制できることがわかった。さらに、光源としてアルゴンイオンレーザーを利用する高感度分析に関する検討を行った。本研究ではレーザーで加工したキャピラリーを用いるキャピラリー電気泳動による高分解能分取法の開発,並びにこのキャピラリーによる電気泳動的多重注入に基づく超高感度分析法の開発を行なう。平成15年度はレーザーで加工したキャピラリーを用いる多重注入法を開発した。キャピラリーの小孔部分に試料用のリザーバーを作製し、末端から緩衝溶液を、穴の部分から試料溶液を導入するシステムを作製した。キャピラリーの両末端、及び小孔と検出器側末端に異なる電圧を印加し、両末端の電圧のみを切ることで試料を、両者を印加することで緩衝溶液を注入することに成功した。この装置と小型レーザー励起蛍光検出器及び吸光光度検出器を組み合わせ、多重注入による検出限界の向上を実現し、キャピラリー電気泳動の問題点である高い検出限界濃度を10倍以上改善することができた。この方法は、既存の分析用キャピラリー電気泳動装置をそのまま利用することができ、交換も簡単で操作性が良いという利点を有している。また、光ゲート注入法を用いるアダマール変換キャピラリー電気泳動法を、分離度の小さいアミノ酸光学異性体の分離に適用した。泳動溶液にシクロデキストリンを添加し、フルオレセインイソチオシアネートで標識したアミノ酸を光ゲート注入法により、キャピラリー内に導入し、分離を行った。その結果、分離度を損なうことなく検出限界を改善できることを明らかにした。さらに装置の改良によりフルオレセインイオンに対して10^<-15>Mの検出限界を得た。この場合、一回の注入体積当たりの分子数は27分子であり、顕著な検出限界の改善が達成できた。平成16年度はレーザーで加工したキャピラリーを用いる多重注入法を小型かつ高感度な半導体レーザー励起蛍光検出法に適用した。

励起光源として半導体レーザー励起YAGレーザーの第二高調波を用い、ローダミンB、及びローダミンイソチオシアネートで標識したアミノ酸を測定した。この結果、多重注入による検出限界の向上を実現し、10倍以上の検出限界濃度向上を達成できた。また、レーザー加工キャピラリーをポストカラム反応に利用するための基礎研究として、タンパク質の濃縮法、並びにキャピラリー内で抗原抗体反応を行わせるオンカラムキャピラリー電気泳動イムノアッセイの研究を行った。タンパク質の濃縮法に関する研究においては、界面活性剤であるドデシル硫酸ナトリウムを含む泳動溶液を用い、キャピラリー内でタンパク質のSDSによる変性を行うことで、タンパク質の電気泳動移動度を制御し、濃縮できることがわかった。また、オンカラムキャピラリー電気泳動イムノアッセイの研究では、キャピラリー内で抗原抗体反応を行わせることで分析時間を短縮し、かつ検出感度を向上させることができた。この方法により、目的タンパク質を長時間注入したところ、通常の競合イムノアッセイに比較して10倍以上の感度向上を達成することができた。平成17年度は多重注入を利用するアダマール変換キャピラリー電気泳動の清涼飲料水分析への応用、並びにポストカラム反応への応用を行なった。ローダミンイソチオシアネートで標識したアミノ酸混合溶液を資料として用い、レーザー加工キャピラリーによる注入装置を備えた小型レーザー励起蛍光検出・キャピラリー電気泳動装置による分離分析を行った。その結果、分離度を損なうことなくすべてのアミノ酸について検出限界を改善できた。そこで、これら結果に基づき、清涼飲料水中のアミノ酸の分析を行ったところ、清涼飲料水の分析においてもアミノ酸の検出感度向上を達成し、アダマール変換キャピラリー電気泳動法が有効な手法であることがわかった。一方、レーザー加工キャピラリーをポストカラム反応に利用するために、発光ダイオードを光源とする励起蛍光検出器を作製した。この検出器を用いて、オルトフタルジアルデヒドで標識したアミノ酸を測定したところ、セリンとグルタミン酸について、分離検出できることがわかった。この結果から、市販のコネクターを用い、ポストカラム反応を行ったところ、幅の広いアミノ酸のピークが検出された。これはティーコネクターでは、ポストカラム反応を行わせることは可能であるが、試薬との混合の際にピーク幅の広がりを抑制することができないことを示している。そこで、レーザー加工キャピラリーを利用するポストカラム反応器を作製し、同様の実験を行ったところ、ティーコネクターの場合と比較して、ピーク幅の広がりを抑制できることがわかった。さらに、光源としてアルゴンイオンレーザーを利用する高感度分析に関する検討を行った。
ホルモン依存性潜伏癌

日本における乳癌、前立腺癌の発生率は欧米の1/51/10と低い。しかし、日本人の食事と体格の欧米化と共に増加をつづけている。若い時から性腺のない人における乳癌、前立腺癌の発生率は、正常人の1%以下であるから、性ホルモン依存性癌の発生には性ホルモンが最大の影響を与える。また、発生促進は、潜伏癌から臨床癌への進展が鍵をにぎると考えられている。したがって、発癌における潜伏癌の進展の意義、性ホルモンの演じる役割を明らかにし、乳癌、前立腺癌の増加を抑制する方法を見出す。1.ヒト前立腺癌の発生率には,潜伏癌→臨床癌への進展の割合が鍵になることが明らかになっている。しかし、好い発癌実験系がないために、促進要因は不明のままである。伊東等は、F344ラットに3,2'ーdimethyl-aminobiphenylを発癌剤として投与し、生理量と元の10倍の薬理量のアンドロゲンをプロモーターに使用した。薬理量のアンドロゲンだけで40%のラットのdorsolateral prostateに浸潤癌が生じた。ventral prostateには潜伏癌が両群で同様に(30%)発生した...伊東、杉村。2.乳癌でも、潜伏癌→臨床癌への進展がその発生の鍵になると考えられている。しかし、潜伏癌の実態は不明である。坂元等は、TO非浸潤癌を潜伏癌と考え、潜伏癌は臨床癌の10ー20倍以上存在すること、エストロゲンがその進展を促進することを示した...坂元、寺田、横路。3.性ホルモンによる癌増殖促進は、増殖因子を介することが実証された。マウス乳癌をモデルに用いた...松本、佐藤。4.潜伏癌の病理診断に有用な癌遺伝子関連物質等のマーカーは見出せなかった...坂倉、広橋、西河。
アルツハイマー型痴呆の進行速度予測因子に関する研究-画像診断、アポリポ蛋白E多型性、髄液α1-アンチキモトリプシンによる検討-

非痴呆対照30例、アルツハイマー型痴呆49例、脳血管性痴呆27例、ピック病9例について、ApoEのファノタイプを測定した。E4を有する頻度は、対照では13%であるのに対して,アルツハイマー型痴呆では47%と有意に高く、ピック病でも44%と高かった。一方、脳血管性痴呆では22%で対照と有意差はなかった。また、アルツハイマー型痴呆の中で、65才以前の早期発症群と65才以降の晩期発症群とに分けて検討すると、早期発症群では22例中7例、32%であるのに対して,晩期発症群では、27例中16例、59%と、特に高く、ApoE4は晩期発症のアルツハイマー型痴呆でとくに重要な危険因子と考えられた。SPECTによる脳血流量測定を行った30例について、脳血流量分布パターンとApoEフェノタイプとの関係をみると、ApoE4を有する群では、頭頂葉の脳血流量低下よりも側頭葉・前頭葉での脳血流量低下を来す傾向が見られた。また、ApoE多型と髄液α1アンチキモトリプシン濃度との関係では、測定しできた症例が少ないこともあり、E4の有無で差異は認められなかった。アルツハイマー型痴呆の臨床症状の進行度との関係では、ApoE4を有すること、画像上前頭葉あるいは側頭葉に比較的病変が限局すること、は進行の遅さと関係していた。アルツハイマー型痴呆のなかでApoE4の影響を受ける亜型では、その他の遺伝的要因(presenilin-1あるいは未知の遺伝子)の影響をうけるものよりも進行は遅い可能性があると考えられ、今後さらに検討が必要である。
スポットライト方式合成開口レーダの開発研究

高分解能(空間分解10cm)および小型軽量(50kg以下)のスポットライト方式SARシステムの概念設計を行う。マイクロ波回路を集積化することにより、高信頼かつコンパクトなシステムにする。1.昨年度に引き続いて、Kuバンド(周波数15-17GHz)スポットライトモード方式合成開口レーダ(SAR)システムのマイクロ波回路系の設計及び試作を進めた。1)任意波形発生器出力(周波数120MHzまでの掃引信号)に逓倍器などのマイクロ波機能素子を利用したアップコンバータによりを周波数変換した。チャープマイクロ波の発生を確認した2)SARレーダに必要な出力まで増幅するマイクロ波増幅器、受信信号を増幅する低雑音前置増幅器、などのKuバンドフロントの設計・製作を行った。2.マイクロ波出力の送受信を行うためのアンテナの検討を進めた。1)本レーダのため重要な仕様として、周波数特性(16GHz±1GHz)、サイドローブレベル(-25-30dB)、アンテナ/ゲイン(25-28dB)を決定した。2)上記仕様を満足するため、オフアクシス・パラボラアンテナおよびフェーズドアレイ・アンテナ(平面パッチアンテナ)の設計・製作と評価を行い、上記性能を満足していることを確かめた。3.レーダコントロール及びデータ転送のための、コントローラ/インターフェイスの検討を進めた。また、画像処理は急速に進歩するパーソナルコンピュータのハードウエアとソフトウエアを容易に取り入れられる設計にして、低コスト、高性能化を図ることを検討した。4.SARシステム搭載に適した小型航空機(ヘリコプタ、飛行船を含む)プラットフォームの選定のため、航空機製作メーカと話し合いを進め、SARシステム製作時における使用の了解を得ることができた。スポットライトモード方式合成開口レーダ(SAR)は、夜などの低照明下や、煙や雲など可視光が透過しない環境下においても、マイクロ波を観測領域に照射させデータ収集を行えることから有望視されている。SARにおいて外部に送信する周波数掃引されたマイクロ波(チャープマイクロ波)信号を制御することは、データ量の圧縮という利点のみならず、高解像度のイメージ生成という点でも重要である。本研究では、SARシステムの最も重要な要素であるチャープマイクロ波をデジタル方式で発生させるべく、発振器の設計およびマイクロ波回路部品の整備を進めた。原信号発生器として、既存の任意波形発生器(Agilent Technology社81150A)を用いて120MHzまでの帯域のチャープ信号を生成する。120MHz程度の信号の周波数をマイクロ波領域の周波数に変換するためのアップコンバータ回路を設計した。アップコンバートされる過程は次の通りである。任意波形発生器から発振した81.25-118.75MHzの信号を550MHzの局部発振器信号(LO)とミキサで混合し、431.25-468.75MHzの信号を得る。この信号を4逓倍し1725-1875MHzに周波数を上昇させ、更に4200MHzのLO信号と混合し、2325-2475MHzの信号を得る。更に4逓倍して最終的に、9300-9900MHzの信号を発生することができる。この帯域を利用することにより25cmのレンジ分解能を持つSARシステムを開発することが可能である。このアップコンバート過程を実現するべく、逓倍器などのマイクロ波機能素子を準備した。今後実際にアップコンバータ回路を構成し、高周波化されたチャープマイクロ波の発生を確認すると共に、高精度画像に影響を与えるチャープマイクロ波の位相雑音の評価を行う予定である。