hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
サイエンスパークにおける研究開発-日米比較

産業構造の変化や企業の経営戦略の高度化に対して、行政や学会がどのように関わり、その成果を高めていけるかといういわゆる「産官学」の連携がこの10年来課題となっている。産官学の連携では、我が国の産業政策が過去に果たしてきた研究開発組合方式や重点産業の育成方針がある。しかし重要な知的資産を研究し蓄積してきた大学との連携は、必ずしも上手くいってこなかった。現在の日本では不況が長期化しその影響が深刻化する中で、何らかの打開策を考えるとき、産官学の連携が新たな技術優位と新規市場への展開をもたらすという想定でサイエンスパークが設立されてきた。1980年代以降に設立されたサイエンスパークは100ヶ所を超える。それぞれに地域の産業界や学会との連携を意図されて設立されたものではあるが、その成果には違いが見られるようである。本研究では、サイエンスパークの実態把握と、日米での成果の比較をどのように進めていくかという研究の枠組作りと基礎調査を行った。特に共同研究相手のカンザス大学では、およそ10年前から大学と地域産業界、さらには州政府との連携を図った組織が設立され、州立大学としての情報発信の役割をいかんなく発揮する事業が進められてきた。カンザス大学が本学との学術交流提携校とのこともあり、円滑な研究協力体制で研究の枠組づくりを構築し、文献調査等の基礎調査を行った。その上で特に、企業の持続的発展のために必要とされる競争優位の戦略に着目し、幾つかの提言を行なった。本研究ではこれらの提言が、企業、自治体、大学等の学会に今後の方向性を示唆することができ、何らかの指針になることを期待する。今年度の本研究では、サイエンスパークの実態把握と、日米での成果の比較をどのように進めていくかという研究の枠組作りと基礎調査を行った。カンザス大学が本学との学術交流提携校とのこともあり、円滑な研究協力体制で研究の枠組づくりを構築し、文献調査等の基礎調査を行ったことが今年度の概要である。それぞれに地域の産業界や学会との連携を意図されて設立されたものではあるが、その成果には違いが見られる。

産官学の連携では、我が国の産業政策が過去に果たしてきた研究開発組合方式や重点産業の育成方針がある。しかし重要な知的資産を研究し蓄積してきた大学との連携は、必ずしもうまくいかなかったのが実状である。昨年度の研究では、サイエンスパークの実態把握と、日米での成果の比較をどのように進めていくかという研究の枠組作りと基礎調査を行った。特に共同研究相手のアメリカのカンザス大学では、10数年前から大学と地域産業界、さらには州政府との連携を図った組織が設立され、州立大学としての情報発信の役割をいかんなく発揮する事業が進められてきた。カンザス大学が本学との学術交流提携校とのこともあり、円滑な研究協力体制で研究の枠組づくりを構築し、文献調査等の基礎調査を行った。今年度は研究者が経営学部教員ということもあり、ビジネスモデルの特許やベンチャービジネスの育成に、サイエンスパークや大学がどのように関われるかを焦点にした。地場産業が大きな構造変化にさらされていく中で、新規事業の芽を育て発展させていくことが大きな課題になっている。この点は起業や創業という言葉でも用いられるが、官民のベンチャーキャピタルも含めて情報収集を行った。成果の中には萌芽的な事業もあり、公表の難しいものもあるが、その仕組みや流れなど、他の地域に活用可能な共通項を次年度にまとめていく調査研究を行った。標記研究の最終年度では、研究の取り纏めを行ない、従来刊行されていない成果を得ることができた。研究の背景等は下記の通りである。詳細は実施報告書にて論述する。現在の日本では不況が長期化しその影響が深刻化する中で、何らかの打開策を考えるとき、産官学の連携が新たな技術優位と新規市場への展開をもたらすという想定でサイエンスパークが設立されてきた。1980年代以降に設立されたサイエンスパークは100ヶ所を超える。それぞれに地域の産業界や学会との連携を意図されて設立されたものではあるが、その成果には違いが見られる。産業構造の変化や企業の経営戦略の高度化に対して、行政や学会がどのように関わり、その成果を高めていけるかといういわゆる「産官学」の連携がこの10年来課題となっている。2001年度は研究者が経営学部教員ということもあり、ビジネスモデルの特許やベンチャービジネスの育成に、サイエンスパークや大学がどのように関われるかを焦点にした。
昆虫神経細胞に特異的に発現する糖鎖に関する研究

近年、神経細胞に特徴的な糖鎖の存在が見いだされ、その生物学的意義が注目されている。なかでも西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)対する抗体がショウジョウバエをはじめとする昆虫神経系に特徴的に発現する糖鎖を認識することは良く知られている。しかし、その糖鎖の構造および機能については全く知られていない。そこで申請者は、神経系における糖鎖の生理的機能を解明する目的で、比較的入手が容易なイナゴより昆虫神経特異的に発現する糖鎖を含む糖タンパク質を単離し、その糖鎖構造の解析を試みた。イナゴ成虫16,000匹の頭部を脱脂後、0.9%塩化ナトリウムを含むリン酸緩衝液(PBS)を加えタンパク質を抽出した。抽出物を硫安分画した後、コンカナバリンAおよびレンチルを用いたレクチンクロマトグラフィーにより分画し、続いてPheny1-5PWを用いたHPLCを行い抗HRP抗体と反応性を示す35kDa糖タンパク質を精製した。ペプチドシークエンサーによりアミノ末端より20残基のアミノ酸配列を決定したところ、新規のタンパク質であることが明かとなった。35KdA糖タンパク質と抗HRP抗体との反応性は、alpha-マンノシダーゼ消化により消失することから、糖鎖の非還元末端に存在するalpha-マンノース残基が抗体との反応に重要であることが明かとなった。次に、抗HRP抗体と反応性を示す糖鎖抗原の構造を解析するために,35kDa糖タンパク質をヒドラジン分解することにより糖鎖を遊離させた後、ピリジルアミノ化(PA化)により蛍光標識を行った。このPA化糖鎖を陰イオン交換カラム、逆相カラム、アミノカラムを用いたHPLCにより分画したところ,HRP分子に発現していた糖鎖と非常によく似た糖鎖の存在が確認された。現在、本糖鎖の構造をNMRを用いて詳細に解析中である。
発がんとDNA修復欠損の関連

1.研究目的:発がんにDNA修復が関与していることは、DNA修復を遺伝的に欠損している患者の発がん頻度が高いことから確実とされている。本研究はそのような遺伝病の代表的な例である色素性乾皮症、アタキシア・テランジェクタシア、ファンコニー貧血症などの患者の発がんとDNA修復欠損の関係を調べるとともに、培養細胞を用いて、実験的に発がんとDNA修復欠損の結びつきの機構を解明することをめざす、細胞はこれら患者由来の細胞に加えて、マウス背部に近紫外光によって作成した皮膚がん由来の細胞、およびニトロソグアニジン(MNNG)で胃がんを生じやすいラットおよび正常ラット由来の細胞を用いる、指標は生存率と突然変異誘発能による。2.研究成果:色素性乾皮症患者253例について、患者由来の培養細胞のDNA修復欠損と、患者の症状、特に皮膚がんの発生年齡、種数、数などの関係を調べた。今回の調査では、従来ほとんどみつかっていなかった、修復能がやや高い(6-30%、対正常比)患者で、9歳以下の若年例が12例確認された。そのうち4例までが、遺伝的相補性群CとF、各2例とわかり、修復能5%以下(多分全例A群)とは遺伝的に異なることが確定された。突然変異誘発が、発がん要因高感受性(生存率)と一致したのは色素性乾皮症のみであり、アタキシア・テランジェクタシア、ファンコニー貧血症はいずれも突然変異を誘発させにくいことが明らかになった。これは再症患が、DNA修復欠損ではなく、DNA複製、あるいは組換えの機構に欠損があることを示唆した。マウスおよびラット由来の細胞(皮膚がん由来を含む)では、DNA修復欠損は見出せなかった。ヒトおよび、SV40トランスフォームの細胞でがん化に伴なってみられるMerの現象は、少なくともわれわれが樹立したマウス、ラットの細胞(がん化したものを含む)には生じていない。
多能性幹細胞由来間葉系幹細胞を使った再生医療研究

間葉系幹細胞(MSC)は、多分化能をもち、試験管内にて増殖可能かつ腫瘍原性の低い幹細胞である。すでに臨床に応用されているが、高齢者からの分離効率の低さなど、解決すべきいくつかの問題点が存在する。それらの問題点を克服するために、本研究では1)MSCをiPS細胞より誘導する方法の確立、2)誘導したMSCの疾患モデルでの効果の検討、を目的とする。本研究では、1)誘導したMSCは脂肪、軟骨、骨細胞への分化能を持つこと、2)皮膚潰瘍や肝障害線維症モデルに治療効果をもっていることを、明らかにした。これらの結果は、ヒトiPS細胞由来MSCが、将来の治療ツールの候補として有用であることを示唆している。平成25年度までに、ヒトiPS細胞から間葉系幹細胞(MSC)を2つの方法にて分化誘導することに成功している(未発表)。1つ目は、中胚葉様細胞を誘導しそこから間葉系幹細胞を誘導する方法である。ヒトiPS細胞の分化を誘導すると6日後には中胚葉系表面マーカー陽性の中胚葉様細胞が出現する。この中胚葉様細胞から間葉系幹細胞を誘導できる。2つ目は、神経上皮様細胞から間葉系幹細胞を誘導する方法である。これら起源が異なる2つの細胞をFACSにて純化し間葉系幹細胞を得る。そして細胞生物学的特徴を明らかにするために以下の実験を行った。1)コロニー形成能を調べる。CFU-Fアッセイ中胚葉系由来と考えられる細胞を細胞表面マーカーにて分離し、CFU-Fアッセイを行うと多くのコロニーが観察された。また神経上皮由来と考えられる間葉系細胞の分画からも同様にコロニー(CFU-F)が形成された。これらの結果より、間葉系幹細胞が確かに誘導できていることが示唆された。2)PDGFR, CD90, CD73, CD105等の細胞表面のマーカー発現をFACSにて調べる。CD90, CD73, CD105についてはその発現を調べ発現を確認した。3)間葉系幹細胞で発現する分子、Vimentin, Slug, Tbx5, Meox1等、をRT-PCRにて調べる。これらの分子に加えてDNAアレイで網羅的な遺伝子解析を進めている。現在進行中である。4)脂肪細胞、軟骨細胞、骨細胞への分化能力を調べる。脂肪細胞を除く、軟骨細胞と骨細胞へ分化能力を有することが明らかとなった。しかし、脂肪細胞への分化能力は低く未だ高効率での誘導に成功していない。現在様々な誘導条件を試して良い条件を探索中である。間葉系幹細胞は、すでに臨床的利用が始まっている幹細胞であるが、高齢者から分離しにくい、あるいは、必要時にすぐ使えない等の問題点が存在する。ヒトの人工多能性幹細胞(iPS細胞)などの多能性幹細胞は様々な細胞へ分化できるので、多能性幹細胞から誘導した間葉系幹細胞が使用できればこれらの問題点を解決できる。本研究では、ヒトiPS細胞由来の間葉系幹細胞(MSC)の臨床応用を目指し、実験動物(マウス)での疾患モデルを使って、iPS細胞由来間葉系幹細胞の投与による治療効果を解析、判定する。平成26年度は、これまでの神経上皮細胞(神経堤細胞)がその起源細胞であるという知見に加えて、その他の発生途中組織からもMSCが発生することを明らかとした。またヒトiPS細胞の試験管内での分化誘導系を用いて中間段階細胞である細胞を可視化し、同定しながら、その分化経路を明らかとし、MSCの誘導方法を確立した。誘導したMSCでの遺伝子発現、細胞表面マーカー、コロニー形成能を調べ、すべてMSCへ矛盾しないことを確認した。一方、誘導したヒトiPS細胞由来MSCを疾患モデルマウスへの移植実験も行なった。その結果、移植群では非移植群に比べて明らかに効果があることが確認された。これは将来、ヒトへの応用を考える上で非常に重要な結果である。また別の疾患モデルについてもマウスにて構築し、コントロールとして、マウス骨髄由来MSCを移植し、その効果を確認した。平成27年度以降、このモデルでの効果についても研究を進める予定である。間葉系幹細胞(mesenchymal stem cell以下MSC)とは中胚葉由来の骨、軟骨、脂肪、筋肉などへ分化する細胞であり、骨髄や脂肪組織などより単離できる。最近、MSCの臨床応用が広く検討されている。しかしながら、MSCを患者より採取することは侵襲が強く、時に困難な場合がある。また、ヒトより採取したMSCは継代数を経るに従い、その増殖能、分化能は低下する。これらの問題を解決するために、ヒトiPS細胞よりMSCを誘導する方法を確立し、モデル動物での治療効果を見ることを目的とする。平成27年度は、平成27年度に確立したヒトiPS細胞から中胚葉家前駆細胞と神経上皮系前駆細胞を経由して樹立したMSCを用いて、1)皮膚潰瘍モデルマウス、2)肝障害モデルマウスに移植してその治療効果を検討した。その結果、皮膚潰瘍モデルマウスには、MSCを潰瘍周囲に移植したほうが、それがない場合より、効率よく治癒することがわかった。また肝障害モデルマウスでは、ヒトiPS細胞由来MSCを投与した群がそれがないものに比べて治療効果が高いことが判明した。以上より、ヒトiPS細胞由来MSCは、これらのモデルマウスに対してin vivoで治療効果が認められたことから、安全性の問題さえクリアできれば臨床応用をする価値があることが示唆される。

間葉系幹細胞(MSC)は、多分化能をもち、試験管内にて増殖可能かつ腫瘍原性の低い幹細胞である。すでに臨床に応用されているが、高齢者からの分離効率の低さなど、解決すべきいくつかの問題点が存在する。それらの問題点を克服するために、本研究では1)MSCをiPS細胞より誘導する方法の確立、2)誘導したMSCの疾患モデルでの効果の検討、を目的とする。本研究では、1)誘導したMSCは脂肪、軟骨、骨細胞への分化能を持つこと、2)皮膚潰瘍や肝障害線維症モデルに治療効果をもっていることを、明らかにした。これらの結果は、ヒトiPS細胞由来MSCが、将来の治療ツールの候補として有用であることを示唆している。当初の計画では、平成27年度にモデルマウスでの効果判定をする予定であったが、すでに1つの疾患モデルで効果ありの結果を得ることができた。そこで、平成27年度は当初予定に無い別の疾患にも投与を予定している。以上より、予定以上に進んでいると判断した。幹細胞医学平成27年度は、計画に沿って、モデルマウスでの治療効果を解析しながら、そのメカニズムについても解析を進めていく。平成26年度までに達成できた間葉系幹細胞(MSC)をヒトiPS細胞から中間段階細胞をモニタリングしながら誘導できるようになった成果は、今後の臨床応用を考えると非常に重要である。MSCは成体の骨髄等に広く分布し、線維芽細胞状の形態をもつ試験管内で増殖を維持可能な幹細胞である。この細胞は、脂肪細胞、骨細胞、軟骨細胞に分化する能力をもっている。ヒトの場合、骨髄由来のMSCを使った骨・軟骨再生の臨床応用がすでに始まっている。最近では炎症による細胞反応を抑制し疾患への治療効果があることが、疾患モデル動物を使った研究から明らかにされ、ヒトの炎症を伴う疾患、たとえば関節リウマチ、肝硬変症、炎症性腸疾患、急性腎炎の治療応用が期待されている。しかし、間葉系幹細胞を個人の骨髄から個別に患者ごとに採取することには限界があり、広く臨床に応用するにはいくつかの以下:高齢者から採取しにくい、採取に侵襲を伴うことから症例が限定される、個別に作成するため医療費用が高額、採取増幅設備の無い一般病院では治療が受けにくい、個別作成による安全性検査の手間など、医学的、医療上の問題点が存在する。これらの問題点を解決し、間葉系幹細胞の幅広い利用を可能とするために、iPS細胞由来の間葉系幹細胞を用いることは利便性が高くまた低価格であり費用対効果を上げることにもつながる。以上の点から、社会への成果の還元についても貢献度は高い。本研究で得られた成果はラボサイズなので、さらに実用化に量産について検討したいと考えている。平成25年度までに、ヒトiPS細胞から間葉系幹細胞(MSC)を2つの方法にて分化誘導することに成功している(未発表)。1つ目は、中胚葉様細胞を誘導しそこから間葉系幹細胞を誘導する方法である。ヒトiPS細胞の分化を誘導すると6日後には中胚葉系表面マーカー陽性の中胚葉様細胞が出現する。この中胚葉様細胞から間葉系幹細胞を誘導できる。2つ目は、神経上皮様細胞から間葉系幹細胞を誘導する方法である。これら起源が異なる2つの細胞をFACSにて純化し間葉系幹細胞を得る。そして細胞生物学的特徴を明らかにするために以下の実験を行った。
光触媒反応による細胞内DNAおよびタンパク質損傷機構の解明

光触媒の医学・医療分野への応用が研究されている。人体に無害かつ安定な光触媒である二酸化チタン(TiO_2)は、有害微生物の除去に利用され、さらに、がん治療への応用も研究されている。その原理は、活性酸素生成等による生体分子(DNA、タンパク質、細胞膜等)の損傷と考えられるが、不明な点も多い。本研究では、TiO_2光触媒および光増感剤を含む広い意味での光触媒による生体分子の損傷機構を明らかにすることを目的とした。まず、TiO_2光触媒によるDNA損傷機構の解析においてチミンとグアニンの連続配列が高い頻度で損傷を受けることを明らかにした。また、その活性種には、光触媒反応で生成する過酸化水素とCu(II)の還元で生成するCu(I)が関与することを明らかにした。過酸化水素は、光触媒反応による直接的な生成の他、光触媒反応によるリン脂質膜やタンパク質等の酸化を介して、二次的に生成し、DNA損傷に関与する機構を明らかにした。生成した過酸化水素は、細胞膜、核膜を構成するリン脂質膜を透過して作用できることを確認し、上記のDNA損傷機構を支持する結論を得た。上記の研究において、生成する過酸化水素の量が微量なため、定量的な研究が困難であったが、簡便かつ安価に微量活性酸素を検出する蛍光定量法を開発し、光触媒の研究に応用できることを確認した。TiO_2の他、可視光応答光触媒であるポルフィリンSb(V)錯体、アルカロイド、フェノキサジン誘導体によるDNA損傷機構を明らかにした。さらに、光触媒、光増感剤を光治療へ応用した場合に問題となる光毒性に対する防護法を検討し、植物由来キサントン誘導体の消光作用による新しい化学防護機構を明らかにした。光触媒の生物に対する光毒性は抗菌剤に利用されており、がんの光治療への応用も研究されている。光毒性は活性酸素の生成等を介したDNAやタンパク質等の生体高分子の損傷によって起こると考えられているが、その詳しいメカニズムには不明な点も多い。本年度、二酸化チタン(TiO_2)等の光触媒作用によるDNA損傷の分子機構についてヒトがん関連遺伝子DNAを用いた実験で検討した。TiO_2光触媒によるDNA損傷には生体内金属イオン(特にCu^<2+>)が重要な役割を示し、Cu^<2+>存在下、比較的微量(4μg/mL)のTiO_2粒子(アナターゼ、ルチル)によって顕著なDNA損傷が観測された。DNA損傷の活性種として過酸化水素とCu^+の関与を明らかにした。電気泳動により、グアニンとチミンが高い頻度で損傷され、グアニンの酸化物として8-オキソ-7,8-ジヒドロ-2'-デオキシグアノシン(8-oxodGuo)の生成を確認した。Tの損傷は、8-oxodGuo生成部位の隣で頻繁に起こり、GTの二塩基損傷が示された。さらに光触媒反応でリン脂質、糖、タンパク質等の細胞内物質が過酸化物となりDNA損傷を引き起すことを明らかにした。この結果は、TiO_2光触媒による細胞内DNA損傷において直接的な作用の他、過酸化物生成を介した二次的作用の関与を示している。また、DNA損傷性を指標として、光治療に有効な光増感剤の探索を行った。キサントン類の研究で、光増感剤のイオン化ポテンシャルとDNA損傷性との相関を明らかにした。この結果は、光増感剤の光毒性が分子軌道計算からある程度予測可能であることを示唆している。一方、植物由来の消光剤(Gentiacaulein)が効果的に光化学的DNA損傷を抑制することを明らかにし、光治療の副作用に対する化学防護剤としての可能性を報告した。
アポトーシス制御分子Ｂｃｌ－２とＩＰ３受容体による神経可塑性と神経突起伸展の制御

27年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画以上に進展している。IRBITの生理機能と病態との関連につき、IRBITが多くの機能分子と結合しながら、細胞内での情報伝達系の重要な中継点となっていることを明らかにし、アポトーシスにまで話を展開しており予想外の大きな展開である。1Benjamin Bonneau博士は分子生物学、生化学にすぐれた能力を有している。特に生化学的手段においても高い能力を持っており、当研究室で発見したIRBITとBcl-2, Bcl-2 L10やNrzとの相互作用を解析しつつある。IRBITとBcl2ファミリーは複合体としてマルチの機能を持っている可能性が明らかになってきており、細胞死とも直結する重要な研究展開となっている。これから更に新しい研究の切り口が見出すことにより、大きく展開すると考える。細胞死分子はIP3受容体のIP3結合ドメインに結合するが、Bonneau博士の適性と当研究室の特徴を生かすためにBcl2ファミリーNRZ分子の他にIRBITという局面に力を入れて研究をすすめており、これにより新しい研究の切り口が見出されるものと考える。問題点は特になし。計画の変更も無い。
硬X線領域における波面補償システムの開発

硬X線の持つ短波長性や高透過性,蛍光X線などの物質との相互作用を利用した分析技術は,生物学や物理学といった科学の領域にとどまらず、法医学・考古学などの社会の幅広い分野において大きな貢献を果たしている。こうした中で硬X線集光技術は、X線分析に電子顕微鏡に匹敵する空間分解能を持たせ、その検出精度の大幅な向上を可能にするものとして、現在大きな注目を集めている。しかし従来、硬X線領域では波長が極端に短いために、光学的に理想的な集光光学素子を作製するのは困難であるとされてきた。申請者は、この光学素子作製上の問題点を、硬X線集光光学系に高精度形状可変ミラーを使用した波面補償システムを導入することで克服することを目指した。形状可変ミラーには、圧電素子とシリコン基板を貼りあわせたモノモルフ型の構造を採用し、さらに位相シフト干渉計を使用した形状フィードバック機構を構築することにより、硬X線領域で使用するために十分な精度であるサブnm精度での変形形状制御が可能であることを示した。また、開発した形状可変ミラーを使用した波面補償システムを、非球面X線ミラーを用いた二次元集光光学系に導入することにより、これまで実現されたことのない半値幅10nm以下の硬X線集光プローブを形成することに成功した。さらに、形成した集光プローブを用いた走査型顕微鏡の構築を行い、蛍光X線・暗視野・吸収コントラストの各種X線分析においてSub-10nmの空間分解能を実現できていることを確認した。
ASTRO-Hによるブラックホールジェット噴出機構のプラズマ組成分析

X線天文衛星「ひとみ」(ASTRO-H)の開発試験、打ち上げ、軌道上における運用に携わり、世界で初めてX線マイクロカロリメータによる天体観測を実現した。また時刻較正を主導し50 μs以下の優れた相対時刻精度をもつことを示した。残念ながら2016年3月に衛星を喪失し、本研究で計画していたブラックホール天体の観測を行うには至らなかったものの、代替として「すざく」衛星のデータアーカイブを用いた系統的なブラックホール天体の解析を進めている。これにともない、X線時刻精度劣化を発見し、原因究明を行った。補正を施すことで、180 msまで劣化していた精度を1 ms程度まで改善できることを示した。すざく衛星によるブラックホール天体LMC X-1の観測データの解析を行った。X線スペクトルの時間変動に注目し、1-2 keVの軟X線帯域で支配的となる約300 secにピークを持つ準周期的変動があることを発見した(Koyama et al. 2016)。これは比較的冷たい降着円盤とその周辺の高温プラズマが大局的には独立に変動していることを示唆しており、降着円盤の状態遷移に対して新たな知見が得られた。また従来考えられていたブラックホールのスピンと干渉して発生する準周期的変動は硬X線帯域で支配的になるのに対して、今回発見した準周期的変動は軟X線帯域のスペクトルを持つため、異なるメカニズムをと持つ考えられる。ひとみ衛星(ASTRO-H)搭載の軟X線分光装置の打ち上げ前の最終調整に参加した。また打ち上げ後の立ち上げオペレーションおよび、軌道上での検出器の健全性確認を行った。現在は初期観測データの較正を進めている。すざく衛星で観測された結果に加え、欧州のXMM-Newton衛星と米国のNuStar衛星による同時観測のアーカイブデータの解析に着手した。またそれらをもとにひとみ衛星で観測されうる結果のシミュレーションと、データ解析の自動化の準備を完了した。またひとみ衛星の軟エックス線分光装置に携わり、打ち上げ前準備、軌道上の立ち上げは完璧に完了し、最初期の観測では世界最高水準の観測データが得られている。しかし、2016年3月末からひとみ衛星との通信が不通となっており、本研究のターゲットを含む、当初計画されたいた観測の大部分が行われていない。SXSは従来のCCD検出器と比べて1/10以下のエネルギー分解能(要求仕様<7 eV)を持つX線マイクロカロリメータである。加えてSXSは最小5 μsという優れた時間分解をもつ。上記の較正結果を用いた上で、かに星雲パルサーにおけるGiant Radio Pulseとの同期成分を抽出し、X線帯域での上限値の更新を試みている。またすざく衛星における時刻付け異常について、時刻補正を施すことで、180 ms以上のずれを1 ms程度の精度まで改善させることに成功した。時刻補正を不具合の影響のある全データに適応し、すざくの最終プロダクトとして公開されている。また現在、時刻精度の改善に成功したアーカイブデータを用いて、系統的なブラックホールの解析を進めている。代替案として考えていたNuSTAR衛星のアーカイブデータの解析を進めている。今後はNuSTAR衛星とXMM-Newton衛星の同時観測のアーカイブデータの解析を行い論文を投稿する。降着円盤の状態に伴う硬X線放射の振る舞いの違いを検討し、ジェットのleptonic成分について制限をつける。またわずかながら残されたひとみ衛星の観測データを最大限に活用するためのデータ較正を進めていく。同時に、次世代の観測装置の開発を検討する。28年度が最終年度であるため、記入しない。宇宙物理実験28年度が最終年度であるため、記入しない。
初期胚転写コアクティベーターUTF1のレチノイン酸レセプター補助因子としての役割

F9あるいはP19細胞は、哺乳動物(マウス)の発生初期を反映する培養細胞であり、これらの細胞にレチノイン酸等を加えることにより、細胞が分化し、神経あるいは心筋を成す細胞等に変化させることができる。それ故、これらの細胞は哺乳動物の初期発生を研究する上でよいモデルシステムとなっている。また、これらの細胞を用いた研究から転写に関して興味深い報告が数多く成されている。その1つがレチノインレセプター(RAR)β2遺伝子の発現に関するものである。この遺伝子のプロモーターは、RAR認識配列を2つ有しており、この遺伝子の発現は自分自身の遺伝子産物により自己調節されている。但し、この遺伝子の発現にはRARだけでは十分ではなく、初期胚特異的に発現する転写補助因子が必要であることが実験的に証明されている。私は、1998年に初期胚特異的転写補助因子UTF1をクローン化した。UTF1のアミノ酸配列を注意深く見てみると、種保存領域の中にLxxLLモチーフが2つ存在していることがわかった。そこで、私はUTF1が、上記の初期胚特異的転写補助因子に相当するのではないかと考え研究を始めた。まず、COS細胞への遺伝子導入実験によりUTF1が確かにRARβ2遺伝子のプロモーターを活性化する能力をもつタンパク質であることがわかった。且つ、この活性化は、プロモーター上に存在するRAR認識配列を介したものであることが確認された。また、GSTプルダウンアッセイによりUTF1とRARが直接結合することが確認された。但し、この結合は、レチノイン酸及びRARのAF2領域に非依存性であることが明らかになり、TIF-2等のステロイドホルモンレセプター補助因子とは、異なる様式で結合することがわかった。古くからレチノイン酸レセプター(RAR)によって自己調節されるRARβ遺伝子の発現に初期胚特異的に発現する転写補助因子が必要であることが知られている。私たちは、自分たちがクローン化した初期胚特異的転写補助因子UTF1の中にステロイドホルモンレセプターの補助因子として機能するタンパク質に共通してみられるLxxLLモチーフが2つ存在しており、かつ、それらがヒトUTF1でも保存されているという事実から、UTF1がそのタンパク質に相当するのではないかと考えこの研究に着手した。事実、この研究費を補助された平成11年度の間に、私たちはGSTプルダウン法等によりUTF1とRARが直接結合することを明らかにした。また、このUTF1のRARとの結合は、SRC-1等の他のステロイドホルモン補助因子とは違ってリガンド及びレセプターのAF2領域、いずれに対しても非依存性であることが明らかになった。また、トランスフェクションを用いた実験系により、UTF1が確かにRARβ遺伝子プロモーター上にあるRAR結合配列を介して転写を促進する性質を持つことを明らかにした。また、これらとは別の角度からの研究としてジーンターゲティングを用いた解析も行っている。すなわち、UTF1遺伝子破壊用のターゲティングベクターを構築し、それを用いて一対のUTF1遺伝子のうち、1つが欠失したF9EC細胞を樹立した。現在、高濃度のG418を用いる方法等を用いて2番目のUTF1遺伝子座の破壊を試みてる。以上、要約すると、現在までにUTF1がRARと結合し、RARβ遺伝子プロモーターを活性化するという能力を持ったタンパク質であることを明かにすることができた。今後、UTF1遺伝子ダブルノックアウトEC細胞を樹立することにより、現在までに得ているデータの生理的意義を確定したいと考えている。

それ故、これらの細胞は哺乳動物の初期発生を研究する上でよいモデルシステムとなっている。また、これらの細胞を用いた研究から転写に関して興味深い報告が数多く成されている。その1つがレチノインレセプター(RAR)β2遺伝子の発現に関するものである。この遺伝子のプロモーターは、RAR認識配列を2つ有しており、この遺伝子の発現は自分自身の遺伝子産物により自己調節されている。但し、この遺伝子の発現にはRARだけでは十分ではなく、初期胚特異的に発現する転写補助因子が必要であることが実験的に証明されている。私は、1998年に初期胚特異的転写補助因子UTF1をクローン化した。UTF1のアミノ酸配列を注意深く見てみると、種保存領域の中にLxxLLモチーフが2つ存在していることがわかった。そこで、私はUTF1が、上記の初期胚特異的転写補助因子に相当するのではないかと考え研究を始めた。まず、COS細胞への遺伝子導入実験によりUTF1が確かにRARβ2遺伝子のプロモーターを活性化する能力をもつタンパク質であることがわかった。且つ、この活性化は、プロモーター上に存在するRAR認識配列を介したものであることが確認された。また、GSTプルダウンアッセイによりUTF1とRARが直接結合することが確認された。但し、この結合は、レチノイン酸及びRARのAF2領域に非依存性であることが明らかになり、TIF-2等のステロイドホルモンレセプター補助因子とは、異なる様式で結合することがわかった。
放射性ストロンチウムの可視化に向けた同位体選別共鳴イオン化スキームの開発

ストロンチウム90(90Sr)は体内摂取に伴う内部被ばくの原因となる半減期の長い純β崩壊核種であり、安定同位体88Srの中性子数が魔法数にあたることから、環境計測・原子核データの両面で重要な核種である。本研究では、イオントラップを用いた極微量90Srの可視化に向けて、高い同位体選択性を持つSr原子の共鳴イオン化スキームの開発が主な目的である。平成30年度は、Sr原子の共鳴イオン化スキームの中で高い同位体選択性が期待される3段励起スキーム:689.4 nmー487.4 nmー393.8 nmに着目し、Sr安定同位体の試料を用いて同位体選択性の評価を行った。1段目は自然幅の狭い遷移であるため、振動等に対して優れた安定性を持つ干渉フィルター型外部共振器半導体レーザーを使用し、2段目及び3段目は従来の回折格子型外部共振器半導体レーザーを使用した。84Srが濃縮された安定同位体試料を用いて、まず各遷移に対して88Srに対する84Sr及び86Srの同位体シフトを測定し、King plotと呼ばれる解析手法を用いて90Srの同位体シフトを評価した。次に、各遷移に対して88Sr+イオン信号量の周波数スペクトルを測定してフォークト関数でフィッティングを行い、90Srの同位体シフトをもとに各遷移における同位体選択性を評価した。最後に各遷移の値の積により3段励起スキームの90Sr同位体選択性を評価し、基準とするSr安定同位体により値は異なるものの、10の6乗ー10乗程度と得られた。この値は、イオントラップを用いて環境試料中の極微量90Sr+単一イオンを可視化する上で十分な選択性であると考えられる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。ストロンチウム90(90Sr)は体内被ばくの原因となる長半減期のβ崩壊核種であり、安定同位体88Srの中性子数が魔法数にあたることから、環境計測・原子核データの両面で重要な核種である。本研究では、イオントラップを用いた極微量90Srの可視化に向けて、高い同位体選択性を持つSr共鳴イオン化スキームの開発が主な目的である。平成28年度は、Sr原子の1段目の励起に使用する狭線幅の波長689.4 nmレーザーを開発するにあたり、波長選別に干渉フィルターを用いた外部共振器型半導体レーザーのプロトタイプを製作した。入射角約6度で当該波長を中心とする半値幅0.3 nm程度の干渉フィルターを特注で製作し、市販のレーザーダイオードを用いて外部共振器を形成した結果、波長680 nm近辺でシングルモード発振が観測された。共振器内を「レーザーダイオードーコリメートレンズー干渉フィルター集光レンズー部分反射ミラー」のキャッツアイ構造とすることで、従来の回折格子を用いた体系と比べてアライメント調整が容易となっている。また、90Sr可視化のテスト実験として、日本アイソトープ協会の90Sr放射能標準溶液を用いた90Sr+イオンの蛍光観測を行った。テスト実験では、90Sr原子の共鳴イオン化スキームとして波長460.9 nm及び405 nmのレーザー2本を用いたシンプルなスキームを利用し、ヘリウムガスによる減速及びレーザー冷却を経て結晶化した90Sr+イオンからの波長421.7 nm蛍光を光電子増倍管及びEMCCDで観測した。平成28年度は3年間の研究計画の初年度であり、同位体選択性向上のポイントとなる波長689.4 nmレーザーの開発が主な目的である。共鳴イオン化の前過程でレーザー輻射圧を利用する代わりに、干渉フィルターを用いた狭線幅かつ安定性の高いレーザーを構築することで十分な同位体選択性を得る見通しが立てられ、実際にプロトタイプを製作してシングルモード発振を確認した。テーパーアンプを用いた出力増幅は平成29年度に実施することとしたが、90Sr可視化のテスト実験として90Sr放射能標準溶液を用いた90Sr+イオンの蛍光を観測したことから、当初の計画に沿っておおむね順調に進展していると判断した。平成29年度は、Sr原子の1段目及び2段目の共鳴励起に使用する波長689.4 nm及び688.0 nm干渉フィルター型外部共振器半導体レーザーを製作した。共振器内のキャッツアイ構造により、従来の回折格子型と比較して角度方向の安定性に優れている。並進方向については、0.1 mm以下の精度で部分反射ミラー表面に集光するようにしたところ、レーザーダイオード電流の増加とともにマルチモードに移行した様子が観測された。フィードバック光量を抑えるため集光点を調整し、動作電流下でシングルモード発振を確認した。

また、波長487.6 nm回折格子型外部共振器半導体レーザーを製作し、レーザー3台を用いてSr原子のブロードな自動電離準位に遷移させる共鳴イオン化スペクトルを取得した。さらに、レーザーの波長制御及び簡易的な線幅評価のため、ミラーホルダー2個を対向させた共焦点型エタロンを製作した。使用した凹面ミラーは曲率半径500 mmかつ波長688-690 nmで反射率99.5%の仕様であり、この波長域におけるフリンジ幅は500 kHz程度の計算となる。参照レーザーとして波長633 nmのHeNeレーザーを導入し、フリンジ信号を観測した。平成29年度は3年間の研究計画の2年目であり、1干渉フィルター型外部共振器半導体レーザーの開発、2波長制御系の構築、3共鳴イオン化スキームの探索の3点を着実に進めていくことが主な目的である。1はほぼ完了し、2はミラーホルダー2個を対向させたエタロンの設計・製作及びHeNeレーザーを用いたテスト測定を実施し、3は候補となるスキームの一つについて共鳴イオン化スペクトルを測定した。以上により、当初の計画に沿っておおむね順調に進展していると判断した。ストロンチウム90(90Sr)は体内摂取に伴う内部被ばくの原因となる半減期の長い純β崩壊核種であり、安定同位体88Srの中性子数が魔法数にあたることから、環境計測・原子核データの両面で重要な核種である。本研究では、イオントラップを用いた極微量90Srの可視化に向けて、高い同位体選択性を持つSr原子の共鳴イオン化スキームの開発が主な目的である。平成30年度は、Sr原子の共鳴イオン化スキームの中で高い同位体選択性が期待される3段励起スキーム:689.4 nmー487.4 nmー393.8 nmに着目し、Sr安定同位体の試料を用いて同位体選択性の評価を行った。1段目は自然幅の狭い遷移であるため、振動等に対して優れた安定性を持つ干渉フィルター型外部共振器半導体レーザーを使用し、2段目及び3段目は従来の回折格子型外部共振器半導体レーザーを使用した。84Srが濃縮された安定同位体試料を用いて、まず各遷移に対して88Srに対する84Sr及び86Srの同位体シフトを測定し、King plotと呼ばれる解析手法を用いて90Srの同位体シフトを評価した。次に、各遷移に対して88Sr+イオン信号量の周波数スペクトルを測定してフォークト関数でフィッティングを行い、90Srの同位体シフトをもとに各遷移における同位体選択性を評価した。最後に各遷移の値の積により3段励起スキームの90Sr同位体選択性を評価し、基準とするSr安定同位体により値は異なるものの、10の6乗ー10乗程度と得られた。この値は、イオントラップを用いて環境試料中の極微量90Sr+単一イオンを可視化する上で十分な選択性であると考えられる。平成29年度は、1干渉フィルターを用いた波長689.4 nm外部共振器型半導体レーザーの製作及びテーパーアンプによる出力増幅、2波長制御系の構築、3同位体選択性の高いスキームの探索の3点を主に実施する。平成28年度に干渉フィルターを用いた外部共振器型半導体レーザーのプロトタイプを製作したこと、及び他波長でテーパーアンプを用いた出力増幅の経験を有することから、1は問題なく実施可能と考えられる。2は反射率の高い凹面ミラー2枚で構成されたエタロンが必要となるが、3と合わせて論文等の文献を参考にしながら当初の計画に沿って滞りなく進めていく。平成30年度は、平成29年度に引き続き1波長制御系の構築、2同位体選択性の高いスキームの探索及び同位体選択性の評価の2点を主に実施し、最終的に極微量90Srの可視化に向けた高い同位体選択性を持つSr共鳴イオン化スキームの構築を目指す。平成29年度にエタロンの基本設計はほぼ完了しており、波長域によってはフリンジ信号を観測しているため、アライメント精度に注意して1は問題なく実施可能と考えられる。
位相変換群上の解析学に関する研究

Finet & Tardivel-Nachetは最近コンパクト可換群が局所コンパクトHausdorff空間に作用する位相変換群上において、ある測度の空間N(σ)に属する測度がそのspectrumがある集合税e:に属する集合に含まれるときσに関して絶対連続になることを示した。(Hokkaido Math.J.23(1994))、局所コンパクト可換群が作用する位相変換群上においてもこれと対応することが成り立つことがわかった。
粉体層中を準静的に動く球体間に働く相互作用についてのシミュレーション研究

粉体層中に大きな粒子が存在しているときに、その粒子が受ける力を調べ、「粉体溶媒」が通常の流体とどれだけ異なる性質を示すのか調べることが本研究の目的である。それを目指すため、本研究では、より限定的な状況として、粉体層中において近接した2つの推進体を準静的に動かした際に両推進体に働く力をシミュレーションにより調べた。並列推進について、推進体間距離を変えることで、推進体が受ける抵抗力が非単調な変化をし、特に抵抗力の推進方向成分が最大になるような推進体間距離が存在することを見出した。また、縦列推進については、推進体が受ける抵抗力がストークス流体と呼ばれる流体の結果に近い振る舞いをすることが分かった。粉体はマクロな粒子であり、非弾性衝突やクーロン摩擦により運動エネルギーが熱に散逸する、粒子サイズが分散しており自明な結晶状態が存在しないといった特徴があり、通常の流体とは流動性が非常に異なる。本研究では、粉体層中において近接した2つの球体を準静的に動かした際に両球体に働く力を調べることで、その普遍則とより一般的に「粉体溶媒」の理解を得ることを目的とする。本年度は、粉体の模型として、単純な剛体円盤を用いた2次元系のシミュレーションを行った。ただし、接線方向の摩擦力と粒子の回転は導入していない。このような系の場合、イベントドリブン分子動力学シミュレーションという手法が適用できる。まずは単一球体を一定の遅い速度で並進させた場合についての抵抗力の解析を行い,系のサイズや粉体の粒径分散の影響、速度依存性や反発係数依存性、密度依存性について調べた。特に速度と密度については強く依存することを確認した。速度依存性については速度の2乗に比例するBagnold則が得られた。密度依存性については低密度ではほぼ密度について線形に増加し、高密度では線形よりも早く増加してある密度で発散するふるまいを見出した。また、円盤による圧縮のため周囲の粉体には高密度領域が生じるが、その高密度領域と背景低密度領域の境界が放物線状になることを見出した。次に、直径の等しい2円盤の並進モードについてシミュレーションを行った。円盤に働く抵抗力を進行方向と垂直方向について測定したところ、円盤間距離に対して非単調な変化をすることを見出した。垂直方向の抵抗力については円盤間に粉体粒子が1つ入り込める程度の距離でピークを持ち、粉体と円盤の衝突回数の発散に起因すると考えられる。一方、進行方向については円盤間距離が1円盤の時の高密度粉体領域の幅程度の時にピークを持ち、その2倍程度のところで1円盤での抵抗力程度まで減少する。計画ではソフトコアを吉岡が、ハードコアを島田が担当して研究を行うことになっていた。ハードコアについては順調に研究が進展したものの、ソフトコアについては残念ながら研究準備段階にとどまっている。これは、吉岡の所属が2015年10月に理化学研究所計算科学研究機構に移ったことで研究の進展に遅れが生じたことが理由である。また、交付申請時に計画していた、2円盤が縦列したときの抵抗力の研究も行うことができなかった。理由の一つとしては、並進モードについて想定よりも時間がかかったことが挙げられる。もう一つの理由として、現在のシミュレーションの設定では進行する円盤の後方は大きな空べき領域ができるため、縦列モードでの2円盤の相互作用は今の設定では生じないからである。なお、海外の研究者とディスカッションをすることを計画していたが、互いの都合が合わなかったため、平成27年度は本研究課題に関する海外渡航は予定より少なくなった。本年度は、粉体の模型として、単純な剛体円盤や剛体球を用いた2,3次元系のシミュレーションを行った。本年度は、2円盤(2球体)が縦列推進する時に受ける抵抗力をシミュレーションにより研究した。このような状況を調べる理由としては、流体との比較を行いたい、ということが挙げられる。レイノルズ数が十分に小さい時、ニュートン流体の運動はストークス方程式により近似できる。このような流体とストークス流体と呼ぶが、ストークス流体中での縦列推進する2球体が受ける抵抗力については厳密解が知られており、1球体の時によく知られている推進速度に比例するストークス抵抗力に対し、2球体間の距離に依存する比例係数がかかった形になる。また、前後の球体について、受ける抵抗力が変わらないことも特徴的である。粉体層を十分密にするため、重力をかけた状況を考え、2次元系と3次元系のそれぞれについてシミュレーションを行った。2次元系では推進方向の抵抗力が前後でほとんど等しいものの、前述の比例係数は円盤間距離に非依存であることが分かった。一方、3次元系では、前後の球体で抵抗力に差が出たが、比例係数の球体間距離依存性がストークス流のものとよく一致することが分かった。

粉体層中に大きな粒子が存在しているときに、その粒子が受ける力を調べ、「粉体溶媒」が通常の流体とどれだけ異なる性質を示すのか調べることが本研究の目的である。それを目指すため、本研究では、より限定的な状況として、粉体層中において近接した2つの推進体を準静的に動かした際に両推進体に働く力をシミュレーションにより調べた。並列推進について、推進体間距離を変えることで、推進体が受ける抵抗力が非単調な変化をし、特に抵抗力の推進方向成分が最大になるような推進体間距離が存在することを見出した。また、縦列推進については、推進体が受ける抵抗力がストークス流体と呼ばれる流体の結果に近い振る舞いをすることが分かった。ハードコアについては並進以外のモードや3次元系の研究を行う。並進以外のモードについては、現在の系の設定では縦列モードの抵抗力は調べられないので、円盤を斜めに配置した場合について研究を行う。また、壁を振動させる、重力をかけるなどして空べきが起こらないようにして縦列モードなどの抵抗力を調べる。ソフトコアは引き続き準備中のシミュレーションの完成を急ぎ、ハードコアの昨年度の結果に対応する2次元並進モードの研究を行う。計算統計物理学主に旅費と人件費について次年度使用額が生じた。旅費については、予定していた海外の研究者とのディスカッションが、お互いの都合が合わず実現できなかったことが理由である。人件費については、吉岡が理化学研究所に異動したこともあり、必要がなくなったことが理由である。主に旅費として使用する。前年度に海外の研究者とディスカッションができなかったことを考慮し、長期間の海外滞在を行う。
低分子の光反応と共役した光応答性高分子システムの開発

光によって高分子の形態が大きく変化する光応答性高分子はこれまで主に温度応答性高分子と光反応性の化合物を直接化学結合することによって設計・合成され、汎用性や多様性に欠けるものであった。新しい光応答性高分子の設計として、本研究では、光反応性の低分子(エフェクターと呼ぶ。)を柔軟な高分子と相互作用させることにより、エフェクターの光反応によって高分子の形態・溶解性を変化させることについて検討を行った。今年度は光ケージド化合物(o-ニトロフェニルベンジル基)の光分解により、アルコールやカルボン酸を遊離させ、尿素官能基をもつアクリル系高分子のエフェクターとして機能させることで、その溶解性を制御し、可視光照射による温度応答性の発現とそのスイッチングに成功した。また相転移温度についても、光照射により簡便に制御することができた。これらの知見は多様な光応答性・温度応答性高分子の設計指針につながるときたできる。並行して、一連のスピロピラン誘導体を用いて、紫外光の照射によって生成するメロシアニンをエフェクターとする尿素官能基をもつアクリル系高分子の相分離挙動について検討を行った。低極性溶媒中では熱戻り反応が速く、エフェクターとして十分な濃度を光反応によって確保することが困難であることが明らかになった。しかしながら、逆に光を十分照射した後、暗所にすることで、自動的に熱戻りし、相分離が誘起できることを明らかにした。これは時間変化を伴う新しい刺激応答性高分子として期待がもたれる。また、新学術領域内での共同研究として、A01班の玉井グループと配位高分子を原料とする半導体ナノワイヤーの励起電子ダイナミクスを明らかにした。また関連して新しい発光材料についても知見を得た。28年度が最終年度であるため、記入しない。光によって高分子の形態が大きく変化する光応答性高分子はこれまで主に温度応答性高分子と光反応性の化合物を化学結合することによって設計・合成されてきた。まず最初にピレン官能基をもつアクリル系高分子(PPMA)を合成し、アントラセンを持つエフェクター分子(ANT2)と電荷移動錯体の形成を利用し溶解させ、低分子の光反応による高分子の相分離の誘起を考えた。しかしながら、この誘導体の可溶化能が乏しく、十分な濃度の高分子の可溶化が達成できなかった。そこで、次に、Cononsolvencyを利用する系を検討した。これは強いアクセプター(NDI1)をエフェクター分子としてPPMAの溶液に共存させ、PPMAの溶解性を向上させた後、そこに第4の成分として、ANT2を加えた。ANT2の光二量化反応を起こさせ、これをトリガーとして、高分子の相分離の誘起を検討した。NDI1共存下でのPPMAの溶解性の向上が見られ、十分な量の高分子溶液が得られ、さらにANT2を加えることで、PPMAの溶解性の低下が見られ、溶液が濁った。さらに、UV照射によって、わずかではあるが、透過度が向上し、ANT2の光反応による相分離が予備的ではあるが誘起できたものと思われる。したがって、低分子の光反応による高分子の相分離に成功したと考えられる。また、この系を応用して、光によるゲルの変形を検討するべく、基礎となる温度応答性ゲルの構築を行った。光反応性部位をもつエフェクターの分子設計として、多くの場合、反応溶媒への溶解性が十分ではないため、エフェクターとしての機能がうまく引き出せていない点が問題であり、今回の結果のような複雑な系になった。さらに、エフェクターおよび高分子の濃度が高く、反応がうまく進行しない点も問題点として挙げられる。

アルキル基などの親媒質性官能基の導入をもつ光反応性部位をもつエフェクターの分子設計・合成を進めると同時に、二光子励起により最も吸収の少ない近赤外光の利用等について検討を行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。
羞明感と色覚特性に着目した遮光眼鏡選択指標の汎用性及び実用性に関する研究

本年度実施した内容は以下の通りである.評価用遮光眼鏡の作成-昨年度設計を完了した,視感透過率20%80%,錐体刺激量比(L, M, S) = (1:1:1)(1:0.5:0)の範囲を概ね再現できる,12種類のフィルターについて,実物の製作を開始した.製作は光学メーカーの協力のもとに進められたが,その際,フィルターを検眼枠に収めるためのフィルター厚の問題や,設計された分光特性を実現するためのフィルター素材の組み合わせなどのすり合わせ,予算内でのフィルター作成のための枚数の設定変更などを行う必要があり,その調整に多くの時間を要した.本年度は最終的な仕様が決定し,発注にはこぎつけたものの,実物の納入は来年度初頭になる見込みである.(平成31年4月下旬に納入)遮光眼鏡装用時の色分類特性の測定-本測定に関連して,若年者への市販の遮光眼鏡装用時の色分類特性と印象評価の関係を測定した.各遮光眼鏡装用時の色名変化と,色名から想起される印象との対応が一致しない場合が見られ,遮光眼鏡装用時の色の識別における,色覚情報以外の情報の利用が示唆された.遮光眼鏡装用時の羞明感強度の測定-本測定に関連して,高齢者,眼疾病患者へのグレア暴露化での視覚の空間周波数特性の測定に着手した.その他,測定方法の確認,研究遂行の調整の検討にかかる打ち合わせを,代表者と分担者および研究協力者と行った.評価用遮光眼鏡の分光透過特性の発注の遅れにより,評価用遮光眼鏡の実物がまだ未入手であり,計画されていた本測定に着手できていないため.進行が大幅に遅れているため,1年程度の研究期間の延長を検討している.入手した測定用遮光眼鏡を使用し,遮光眼鏡選定における客観的な選択指標を検討する上で必要なデータを取得するために測定に着手する.遮光眼鏡装用時の色弁別特性,色識別特性,羞明感強度のデータを,高齢者,ロービジョン者,若年者の被検者群ごとに測定する.既存の色弁別特性に基づいた色覚検査の他,色名呼称による色分類特性,グレア光を用いた羞明感評価を行う.実施期間中,適宜研究遂行状必要な打合せを行う.また情報収集,成果発表のための学会,研究会参加も行う.期間後半に,進捗状況確認のための,代表者,分担者,協力者を一堂に介した報告会を行う.本年度は主に,測定準備と予備測定を行った.評価用遮光眼鏡の作成ー本研究においては,遮光眼鏡による透過光の錐体刺激量比や視感透過率を系統的に変化させ測定を行うが,この用途に耐えうる遮光眼鏡セットは市販されていないため,作成が必要である.本年度は,遮光眼鏡の設計に関する検討を行った.実際に視覚補助具として使用されている眼鏡の視感透過率を参考に,作成し得る遮光眼鏡の分光透過特性から錐体刺激量比を検討し,測定変数を絞った.現在,分光透過率特性を計算中である.必要な分光透過特性を持って作成するための依頼を行い,分光計算が終わり次第,実施可能な状態とした.遮光眼鏡装用時の色弁別特性,色分類特性,羞明感強度の測定ー市販の遮光眼鏡を使用し,遮光眼鏡装用時の色弁別特性を既存の眼科色覚検査で測定し,遮光眼鏡装用時の色覚特性の評価指標との有用性を検討した.可視光領域における短波長側の透過率の減衰大きいほど,検査結果は色覚異常の傾向を示すことが認められた(本結果は日本眼光学学会総会にて発表).この傾向は,色名呼称による色分類の結果と相似であった.高齢者,視覚障害者(ロービジョン者)に対する測定を行うための,実施場所の検討及び整備を行った.分担者ごとに測定を行えるように測定環境の整備を行うとともに,それぞれの測定測定環境における測定対象者の決定を行った.各分担者の機関における倫理審査手続きに着手した.遮光眼鏡装用時の羞明感強度検討のための,色識別と視覚探索を用いた検査(実験)環境での予備測定に着手した.研究方針の確認,役割分担などを検討する打合せを,代表者および全分担者が集まり開催した.評価用遮光眼鏡の作成において,分光計算が遅れており,作成の実施が未完であるため,本年度実施した内容は以下の通りである.評価用遮光眼鏡の作成ー本研究においては,遮光眼鏡による透過光の錐体刺激量比や,視感透過率を系統的に変化させ測定を行う必要があるが,目的に合う遮光眼鏡は市販されていないため,新規に設計,製作の必要がある.本年度は測定に必要な錐体刺激量比や,視感透過率を再現する分光透過特性を計算し,視感透過率20%80%,錐体刺激量比(L, M, S) = (1:1:1)(1:0.5:0)の範囲を概ね再現できる,12種類のフィルター設計を完了した.高照度下における遮光眼鏡装用時の色弁別特性,色分類特性の測定ー市販の遮光眼鏡を使用し,入手した人工太陽光による高照度下の測定を行った.色弁別特性はこれまでの実験室環境における低照度下の条件とほぼ同じ特性を得たが,色分類特性については,より高い特性を得る傾向が見られた.遮光眼鏡装用時の羞明感評価ー