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「カエル糊」の適応進化の解明を目的としたフクラガエル類の自然史研究

フクラガエル属は、皮膚から分泌する「糊」によって雌雄が体を接着して交尾(正確には抱接)する、奇妙な四足動物として知られている。我々の研究グループでは、発見以来60年間謎のままであったフクラガエル糊について、その物理的特徴と、構成蛋白質、およびその候補遺伝子を明らかにしつつある。本研究では、南アフリカ共和国とタンザニア連合共和国でのフィールドワークを行い、生殖用の糊という形質の、起源・要因・過程など、適応進化の実体を生態学・系統学・分子遺伝学の側面から解明する。この研究過程で、生態学・形態学的解析、新種記載、人工繁殖研究などもあわせて実施し、未だ謎の多いフクラガエルとその近縁属の自然史について新たな知見を加えることを目的としている。本年度は、10月に南アフリカ西部(西ケープ・北ケープ州)、12月に南アフリカ東部(ムプラマンガ州)においてフクラガエル類の観察、採取を行なった。西ケープ州では、イチゴフクラガエル(Breviceps acutirostris)・クロフクラガエル(B. fuscus)を採取し、前者については、分子実験材料の採取と、糊強度実験を行なった。(後者は2個体しか採取できず、実験実施前に死亡した。)北ケープ州では、サバクフクラガエル(B. macrops)を調査し、生息場所を明らかにした。なお、北ケープについては採取許可が出ていないので、観察にとどめた。ムプラマンガ州においては、明らかな未記載種の採取に成功した。また、日本国内において、フクラガエルと同じように糊を分泌する小型サンショウウオの中からキタサンショウウオの採取を行い(天然記念物指定外の地域で)、糊の強度実験を行なった結果、本種は小型サンショウウオの中では特に接着力の強い糊成分を分泌していることが明らかとなった。2回の南アフリカ調査の結果、昨年度に加え、今年度も新種の発見ができた。また、サバクフクラガエル採取可能地を発見し、さらに、2種のフクラガエルについて、糊サンプル採取と糊強度実験を実施しており、これらの点においては、研究は無事進展している。一方で、南アフリカでの野生動物採取許可は取得することができたが、遺伝子資源の日本への輸出許可は取得できておらず、採取したサンプルは、研究代表者が員外教授をつとめている現地ノースウェスト大学に保管している。また、これらは主にタンザニアに分布している、フクラガエル近縁属のカエルについての調査許可申請は未だ実施できておらず、これらの点では研究の進展は遅れている。これらの点を踏まえ、本年度の研究の進捗状況は、おおむね順調に推移したと自己評価する。2019年度は、昨年調査は行なったが、採取許可は得られていなかった北ケープ州について調査を予定する。なお、上述のように、南アフリカでの野生動物採取許可は取得することができたが、遺伝子資源の日本への輸出許可は取得できておらず、採取したサンプルは、研究代表者が員外教授をつとめている現地ノースウェスト大学に保管している。この輸出許可の取得を目指す。また、タンザニアにおいても許可申請を行い、フクラガエル近縁属についてのフィールドワークを推進する予定である。この研究過程で、生態学・形態学的解析、新種記載、人工繁殖研究などもあわせて実施し、未だ謎の多いフクラガエルとその近縁属の自然史について新たな知見を加えることを目的とする。本年度は、南アフリカ東部に産するフクラガエル類の繁殖時期にあたる1112月にかけて、同国東部地域のクワズール・ナタール州、ムプラマンガ州、リンポポ州から20地点以上について、フィールドワークを行なった。この調査の総移動距離は5000 kmを超えた。具体的な調査内容としては、フクラガエル類の分布調査、個体及び分子実験材料の採取、生息地の環境条件の記録である。また、フクラガエル種ごとに糊分泌物の接着強度測定を行なった。本調査の過程で、未記載種3種を含む、9種のフクラガエル、およそ100個体の採取に成功した。また、各種の生息地の気象条件や土壌硬度などを記録した。さらに、フクラガエル種ごとに、糊分泌物の接着強度に違いがみられる場合があり、例えばアメフクラガエルの糊分泌物の接着強度は、20回の測定の平均で0.7 kgf/cm2であるが、ベルコサスフクラガエルではおよそ2倍の1.3 kgf/cm2であり、この違いは統計的に有意であった。研究計画上、懸念されていた、南アフリカでの野生動物採取許可を、3つの州から無事に取得することができ、本年度のフィールドワークが実現した。また、これまでに鳴き声のみが知られていた、現地研究者も採取に成功したことのない、フクラガエル類の新種の採取に初めて成功した。フクラガエル種間で、糊物質の接着強度に差があることを初めて実証した。この発見により、フクラガエル種間で糊タンパク質のアミノ酸配列を比較することで、実際に「接着力」という生体分子の機能の増強をもたらしたアミノ酸突然変異を特定できる可能性が高まった。

さらに、その責任遺伝子の塩基配列を解析することで、該当アミノ酸置換が、正の淘汰圧を受けた進化的に有利な変異であるかを検証するための条件が整った。以上の点より、本年度は、当初の計画以上に進展したものと自己評価する。フクラガエル属は、皮膚から分泌する「糊」によって雌雄が体を接着して交尾(正確には抱接)する、奇妙な四足動物として知られている。我々の研究グループでは、発見以来60年間謎のままであったフクラガエル糊について、その物理的特徴と、構成蛋白質、およびその候補遺伝子を明らかにしつつある。本研究では、南アフリカ共和国とタンザニア連合共和国でのフィールドワークを行い、生殖用の糊という形質の、起源・要因・過程など、適応進化の実体を生態学・系統学・分子遺伝学の側面から解明する。この研究過程で、生態学・形態学的解析、新種記載、人工繁殖研究などもあわせて実施し、未だ謎の多いフクラガエルとその近縁属の自然史について新たな知見を加えることを目的としている。本年度は、10月に南アフリカ西部(西ケープ・北ケープ州)、12月に南アフリカ東部(ムプラマンガ州)においてフクラガエル類の観察、採取を行なった。西ケープ州では、イチゴフクラガエル(Breviceps acutirostris)・クロフクラガエル(B. fuscus)を採取し、前者については、分子実験材料の採取と、糊強度実験を行なった。(後者は2個体しか採取できず、実験実施前に死亡した。)北ケープ州では、サバクフクラガエル(B. macrops)を調査し、生息場所を明らかにした。なお、北ケープについては採取許可が出ていないので、観察にとどめた。ムプラマンガ州においては、明らかな未記載種の採取に成功した。また、日本国内において、フクラガエルと同じように糊を分泌する小型サンショウウオの中からキタサンショウウオの採取を行い(天然記念物指定外の地域で)、糊の強度実験を行なった結果、本種は小型サンショウウオの中では特に接着力の強い糊成分を分泌していることが明らかとなった。2回の南アフリカ調査の結果、昨年度に加え、今年度も新種の発見ができた。また、サバクフクラガエル採取可能地を発見し、さらに、2種のフクラガエルについて、糊サンプル採取と糊強度実験を実施しており、これらの点においては、研究は無事進展している。一方で、南アフリカでの野生動物採取許可は取得することができたが、遺伝子資源の日本への輸出許可は取得できておらず、採取したサンプルは、研究代表者が員外教授をつとめている現地ノースウェスト大学に保管している。また、これらは主にタンザニアに分布している、フクラガエル近縁属のカエルについての調査許可申請は未だ実施できておらず、これらの点では研究の進展は遅れている。これらの点を踏まえ、本年度の研究の進捗状況は、おおむね順調に推移したと自己評価する。上述のように、南アフリカでの野生動物採取許可は取得することができたが、遺伝子資源の日本への輸出許可は取得できておらず、採取したサンプルは、研究代表者が員外教授をつとめている現地ノースウェスト大学に保管している。この輸出許可の取得し、日本で分子解析を推進する予定である。
海馬CA3苔状線維シナプスにおけるシナプス伝達長期抑圧の解析

1.海馬CA3領域苔状線維シナプスでは、入力線維の持続した低頻度刺激によりシナプス伝達の長期抑圧(LTD)が誘導できることはすでに報告した。その誘導にはシナプス前終末に存在する代謝型グルタミン酸受容体(mGluR)であるmGluR2の活性化が必要であるが、それだけでは十分ではない。本年度は、mGluRの活性化以外に必要な要素として、低頻度刺激時にシナプス前終末に流入するカルシウムイオンがLTD誘導に関与することを明らかにした。さらに、カルシウム濃度上昇に引き続き、蛋白リン酸化酵素であるCaMKIIの活性化が関与することを示唆するデータを得た。このシナプスでは、長期増強(LTP)においてもシナプス前終末でのカルシウムイオン濃度上昇が関与することが知られていることから、シナプス伝達効率の両方向性調節にカルシウムイオンが関与することが明らかとなった。2.海馬CA1領域でのLTP誘導に血小板活性化因子(PAF)が逆行性伝達物質として関与するとの説があるが、その可能性を直接的に検討するため、遺伝子ターゲッティング法によりPAF受容体を欠損させたマウスにおいてLTPを解析したところ、その誘導はまったく正常であった。また、薬理学的にPAFのシナプス伝達に対する効果を調べたが、やはりまったく生理活性を見出せなかった。したがって、LTPの誘導にPAFが関与する可能性は極めて低いと結論された。3.海馬に存在する神経ペプチドであるノシセプチンの受容体を遺伝子ターゲッテイング法により欠損したマウスでは、海馬CA1領域でのLTPが野生型の約2倍に増大していることを明らかにした。このマウスは海馬依存性の行動学習テストにおいて、記憶・学習能力が野生型よりやはり優れていることがわかった。したがって、ノシセプチンは正常動物ではシナプスの可塑的変化を抑制していることが示唆された。
悪性黒色腫に特徴的な遺伝子クロマチン修飾の理解と治療感受性増幅の研究

BRAF(V600E)変異は多くのメラノーマ共通した重要ながん原性変異である。このBRAF(V600E)変異をもつメラノーマはヒストンークロマチン修飾による異常な遺伝子発現抑制が蓄積し、モデルマウス内における転移能力と比例していた。ヒストン脱アセチル化阻害剤を用いた実験では、ヒストンアセチル化修飾の改善により治療感受性が部分的に亢進できたが、決して十分ではなかった。BRAF(V600E)変異による持続的なヒストンメチル化修飾、或はがん化過程にかかわる遺伝子増幅等に対する研究が必要と考えられた。B-RAF(V600E)の変異はメラノーマの60ー70%に共通した重要ながん原性変異である。さらに、他のがん細胞と同様、再発や転移など多くの難治性メラノーマではDNAメチル化異常とヒストン修飾異常が知られており(エピジェネティック修飾)、これらの異常はがん細胞の遺伝子発現の抑制の原因となっている。実際、IFN-lamdaやFasL刺激はこのようなメラノーマ細胞のエピジェネティック修飾の改善は出来なかった。既存のヒストン脱アセチル化阻害剤によるヒストンH3(Lys9)のアセチル化の評価では、各阻害剤によってアセチル化の程度に大きな差異があることも判明した。特に、Romidepsin(FK228、FR901228、depsipeptide)とvorinostat (suberoylanilide hydroxamic acid)は標準ヒストン脱アセチル化阻害剤であるtrichostatin A (TSA)と比較して効率よくヒストンのアセチル化を誘導した。対照的にvalproic acidは中毒濃度域ではじめてその効果を発揮した。これらの結果は、メラノーマ細胞における異常なヒストン修飾異常を解除し得るヒストン脱アセチル化阻害剤の選択は臨床的効果を期待する上で重要であると考えられた。またB-RAF(V600E)を発現するレンチウイルスベクターを正常メラノサイトに感染させ、疑似メラノーマ細胞の作製を試みたが、安定した細胞クローンの分取には至らなかった。B-RAF(V600E)による過剰刺激による細胞死を誘導する可能性があり、現在、不死化メラノサイトの作製•使用をすることを検討している。B-RAF(V600E)の変異は白人由来のメラノーマの60ー70%に共通した重要ながん原性変異である。類似のエピジェネティック修飾は非小細胞肺癌細胞のがん原遺伝子であるKRAS変異を有するものでも観察されている。KRAS変異を有する非小細胞肺癌細胞株はヒストン脱アセチル化阻害剤の付与にもかかわらず、ヒストンH3(Lys9)のアセチル化回復に耐性を示した。またIFN-lamdaによるエピジェネティック修飾の改善は非小細胞肺癌細胞においても不可能であった。これらメラノーマとの非小細胞肺癌における共通の主要細胞活性化はRAS-RAF-MAPK経路を経由しており、メラノーマのみならず上皮系がんにおける治療抵抗性の重要な経路と考えられた。さらに前年度に実施した複数のヒストン脱アセチル化阻害剤を用いて治療感受性増幅の結果に基づいて、(B-RAF(V600E)の変異をもたない)マウスB16F10メラノーマ細胞を用いて放射線感受性による細胞死誘導を試験した。その結果、X線や陽子線などと比べて高いエネルルギーを与える重粒子線に対して顕著な治療増感効果を示すことが判明した。本邦ではB-RAF(V600E)の変異をもつメラノーマの発生率が低いことを考えると、エピジェネティック修飾と重粒子線照射に対する治療感受性の増強は将来的に重要な課題となろう。さらに、エピジェネティック修飾に耐性要因となるRAS-RAF-MAPK経路の阻害療法の開発はB-RAF(V600E)分子標的治療の適応外の難治性メラノーマに対する新機軸になると考えられる。このようなメラノーマ細胞のエピジェネティック修飾は既存の抗がん剤に対する耐性のみならず、種々の治療抵抗性と密接に関係している。異常なヒストン修飾異常を解除し得るヒストン脱アセチル化阻害剤は、正常細胞には作用せず、がん細胞選択的に異常な転写抑制を改善することができる。したがって、B-RAF(V600E)変異を有する高度難治性メラノーマに対するヒストン修飾異常の是正は各種治療感受性の向上に資することが期待される。

ヒトメラノーマ細胞株9種類(SK-MEL-2, SK-MEL-28, Colo-679, MM-AC, MM-AN, MM-BP, MM-LH, MM-MC, MM-RU)におけるB-RAF(V600E)変異を検索した結果、SK-MEL-28、Colo-679、MM-AC、MM-RUの4細胞株がB-RAF(V600E)変異を有していた。さらにB-RAF(V600E)変異の有無による悪性度の評価を造腫瘍性と遠隔転移能を指標に実施した。これらの細胞について、発光イメージングによるNOD/SCIDマウス体内における転移動態を異種移植法により検討した結果、B-RAF(V600E)変異を有する細胞株で高い造腫瘍性と多臓器転移能(脳、肝、肺)を有していた。これら細胞株におけるヒストン脱アセチル化阻害剤の感受性を指標に、B-RAF変異の有無とヒストン修飾異常との相関関係を求めて行きたい。B-RAF(V600E)を発現するレンチウイルスベクターを正常メラノサイトに感染させ、疑似メラノーマ細胞の作製を試みたが、安定した細胞クローンの分取には至っていない。複数回の実験を試みたが細胞塊が得られていないため。申請時に所属していた研究機関から現所属機関への異動があったため、新規研究室のセットアップなど実験環境設備の調整に時間がかかったため。当該研究対象としているメラノーマ以外の研究進展状況は国外から報告されている。したがって、これら他施設からの研究成果報告を参考にしつつ、他のがん腫における性質差異における理解を深め、新たに研究協力可能な国内外施設との関係を構築し、技術協力などを得ながら当該研究の一層の推進を図りたい。当該研究領域における注目度は極めて高いことから、研究対象としているメラノーマ以外の研究進展状況は国外から報告されている。したがって、これら他施設からの研究成果報告を参考にしつつ、新たに研究協力可能な国内外施設との関係を構築し、技術協力などを得ながら当該研究の一層の推進を図りたい。B-RAF(V600E)による過剰刺激による細胞死を誘導する可能性があり、現在、不死化メラノサイトの作製し使用をすることを計画している。さらに、本年度の成果を活かし、広範作動型ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)阻害による耐性解除、ヒストン(H3)のアセチル化(K9/K14)、HDAC発現について評価を進めていく。したがって、当該消耗品や実験動物購入に対する経費が主な使用用途となる。平成23年度では、1)当該研究の申請を行なった自治医科大学から現所属機関への異動があったこと、2)東日本大震災による物資輸送の不備等が重なったこと、3)夏期電力不足による施設内利用の制限により、新規研究設備や研究環境のセットアップに想定外の時間を要した。その結果、研究計画に遅れを来たし、研究費の未使用額が生じた。平成24年では、研究費請求額を1400千円から700千円に減額し、平成23年度未使用額との研究経費のバランス調整を行なう。残額研究費は最終年度に請求し、執行することを予定している(1700千円)。
VT(ヴェルボ・トナル)法における身体リズム運動法を利用した英語音声教育の効果

本研究課題では、まず、英語専攻の学生に身体リズム運動を伴って発話した。英文と身体運動を伴わずに発話した英文とを収集し、その「英語らしさ」を英語母国語話者に評価させた。その結果、身体リズム運動は「英語らしさ」を向上させること、すなわち、英語音声教育の方法として有効な選択肢であることが示された。ただし、身体運動を導入することで発話速度が低下するなどのデメリットも示唆された。また、英語らしさの高い発話文と低い発話分の音響分析の結果から、stress(強勢)間の間隔(Inter-Stress Interval:ISI)が一定であることが「英語らしさ」に貢献することが示唆された。さらに、われわれは、マルチメディア型CALL(Computer Assisted Language learnig)システムの開発に際して、ISIをコントロール可能な速読プログラムを開発した。通常の英文テキストの読み方に比べて、ISIをコントロールできるフレーズ読みによる音声情報の提示は、学習者の語学力に大きな貢献を及ぼすことが示された。本年度は、身体リズム運動の有無が英語発話に及ぼす効果について基礎的なデータを収集した。発話者は同志社女子大学短期大学部英米語科16名である。16名を英語の発音能力が均等になるように2グループに分けた。発話文は日本語話者にとって、イントネーション、リズムが難しい4文を用いた。一方のグループは発話文を英語話者のモデル音声を聞いた後、繰り返し、もう一方のグループは、英語話者のモデル音声を聞いた後、それに合っていると感じる動作を発話者自身で考え、それを行いながら、繰り返した。上で採取した音声資料を発話文ごとにランダム配置し、その「英語らしさ」を英語母語話者3名に評価させた。その結果、全体の傾向としては、「身体リズム運動」によって「英語らしさ」が向上することがわかった。つまり、「身体リズム運動」は英語音声教育方法の1つとして有効であり、さらに実験研究を進めるべきであることがわかった。しかし、それと同時に、「身体リズム運動」を用いることによって、発話速度が遅くなったり、stressを高さに頼りすぎたりして、かえって「英語らしさ」が低下することもあることがわかった。そこで、今後は、「身体リズム運動」をどのように用いればよいか、例えば、どのようなオリエンテーションを行うかといった、カリキュラム面、どのような学習者に効果があるかといった、レディネス面、どのような「身体リズム運動」が効果的かといった、テクニック面の研究が必要であることもわかった。昨年度、行った実験について、音響分析を行った。まず、VT法における身体リズム運動を伴った英語発話と身体リズム運動を伴っていない英語発話を収集した。それを英語母語話者に聞かせ、その英語らしさを判定させた。その結果、身体リズム運動を伴った英語発話には英語らしさが高いものが多く、身体リズム運動は英語発音に効果がある可能性があることがわかった。しかし、身体リズム運動を伴った英語発話には英語らしさが高くないものもあった。そこで、身体リズム運動を英語発音教育において、より効果的にするために、以下のように実験を行った。1.身体リズム運動を伴った英語発話を英語らしさが高いものと低いものに分類した。2.それぞれを音響分析し、英語らしさに貢献するものが何であるかを調べた。3.その結果、以下のことがわかった。●Inter-Stress Interval(ISI)が一定であるものは英語らしさが高い。●逆に、ISIが一定でなく、各syllableを一定のdurationで発話しているものは英語らしさが低い。●また、stressの部分については、引き伸ばしが大きすぎたり、pitchの上昇の度合いが大きすぎる発話も英語母語話者のモデル発話と逸脱しており、英語らしさが低いと判定されていた。4.来年度は、上の結果に基づき、身体リズム運動をどのように英語教育の教育のカリキュラムに採り入れたらよいかを考えていきたい。1年目の研究では、英米語科の学生に身体リズム運動を伴って発話した英文と身体運動を伴わずに発音した英文を収集し、その「英語らしさ」を英語母国語話者に評価させた。2年目の研究では、1年目に収集された発話文に対して、音響分析を行った。

身体リズム運動を伴いながら「英語らしさ」が高くない発話文の特徴を明らかにするため、発話文のうち、英語らしさが高いものと低いものとを分け、それぞれの音響成分の違いを調査した。その結果、Stress(強勢)間の間隔(Inter-Stress Interval:ISI)が一定である場合に「英語らしさが」高くなることが示された。一方、Stressの引き伸ばしや大きなPitch変化を伴うStressが用いられると発話文の「英語らしさ」は低下する。これらの結果を踏まえ、本年度は、Stress間間隔(ISI)をコントロールするための、身体リズム運動の効果的な活用法について、その最適のリズムや導入方法の検討を行った。また、不適切なstressを使用しないための、身体運動部位の使用法の工夫についても考察が進められた。
窒化シリコンメンブレンを用いた力検出器による液中原子間力顕微鏡の飛躍的性能向上

シールド機構を備えた原子間力顕微鏡(AFM)を開発し、それにより液中AFMの安定性および力分解能を改善した。電子顕微鏡観察用の窒化シリコンメンブレンに集束イオンビームにより微小な穴を設け、そこを通して探針のみを液中に浸漬することを可能とした。また、カンチレバーとメンブレンとの接触を避けるために、カンチレバーに比較的長いクオーツ探針を接着し、さらにその先端に電子線堆積(EBD)カーボン探針を作製した。これらの工夫により、探針のみを浸漬した状態での原子分解能観察を実現し、力分解能を3倍程度改善した。この技術は、気体発生環境下での安定な計測や、電位分布計測技術の定量性改善に有用であると期待される。本研究では、窒化シリコン(Si3N4)メンブレンを用いた力検出器を開発することで、液中原子間力顕微鏡(AFM)の力感度を向上させる。本年度は以下の研究課題に取り組んだ。電子顕微鏡観察用に市販されているメンブレンの中から、本研究の目的に合うものを選定した。選定したメンブレンには、大きさ10 mm角、厚さ200 umのSiフレームの中央部に3 mm角のウィンドウ部が備えられており、フレーム部・ウィンドウ部を含む全面にわたって厚さ500 nmのメンブレンが形成されている。次に、ウィンドウ部に形成されたメンブレンに穴を形成するための条件を最適化し、FIBにより50 um角の穴を形成する方法を確立した。メンブレンと試料表面の間に微小空間を形成しつつ、メンブレンを試料ホルダへと固定するために、メンブレンの両サイドに厚さ500 nm程度の金薄膜を形成し、その面を試料表面に押し付けるようにして固定する方法を考案し、それ専用の試料ホルダも作製した。これを用いて、水をメンブレン下に封入したが、穴からの水の蒸発により水が保持されないことが分かった。この対策として、フレーム側面の開口部が接するように水たまりを形成した。これにより、蒸発の問題は解決したが、水が多く侵入しすぎて、メンブレンが30-50 um程度押し上げられ、市販のAFM探針の長さ(10 um前後)では、穴を通して試料に到達することが不可能になった。この問題を、長さ100-200 um程度のガラスプローブをカンチレバーに接着し、その先端に電子線堆積カーボン探針を形成することで解決し、液中でマイカ表面を原子分解能観察することに成功した。この成果は、今回提案した力検出器を用いた液中AFMの安定化、高感度化に向けた大きな進展と言える。本研究では、窒化シリコンメンブレンを用いたシールド付きの原子間力顕微鏡(AFM)を開発することで、AFMにおける力検出の感度・安定性を向上させることを目指して、研究を実施した。昨年度までの研究では、窒化メンブレンに収束イオンビーム(FIB)を用いて数十マイクロメートル角の穴を形成する方法や、AFMカンチレバーに100 um程度の長さを持つガラス探針を取り付ける方法、さらにそのガラス探針先端に電子線ビーム堆積(EBD)カーボン探針を形成する方法などを明らかにし、シールド付AFMによる液中原子分解能観察に成功した。一方で、このメンブレンはきわめてもろく、洗浄できないために再利用ができない問題や、カンチレバーの共振のQ値が液中にカンチレバーを浸漬した場合と同程度まで低下してしまう問題などが未解決となっていた。本年度は、これらの問題の解決に取り組んだ。まず、窒化メンブレンの代わりに、厚さ50 umのチタン箔を用い、そこにφ50 umの穴を形成した。そして、このチタンシールドが洗浄して再利用が可能な耐久性を有していることを確認した。しかし、このシールドは比較的厚いため、ガラスプローブを壁面に衝突せずに液中に浸漬させるためには、それをカンチレバーに取り付ける際の角度制御の精度を向上させる必要があった。そこで、従来から用いてきたマイクロマニピュレータでの加工用に、加熱用ヒータを組み込んだカンチレバーホルダを作製し、それを用いて、再現性良く高精度にガラスプローブを取り付ける方法を確立した。さらに、従来のガラスプローブに代えて、クオーツ製のプローブをCO2レーザ加工機により作製することを可能とし、EBD探針を作製しなくても十分先鋭化された探針を作製できるようにプロセスを改良した。現在、このセットアップを用いて、AFM観察やQ値の向上などの性能確認を実施しているところである。シールド付きセンサの実用化にはいたっていないが、実用化に向けて着実に近づいており、あと一歩のところまで来ている。また、これまでの予備的な検討によって、おおむね現在の問題点の解決策も見出すことができているため、来年度に計画している応用研究に向けて、おおむね順調に研究は進展しているといえる。本研究では、窒化シリコンメンブレンを用いたシールド機構を備えた原子間力顕微鏡(AFM)を開発し、それにより安定性および力分解能の目指すものである。これまでの研究により、透過型電子顕微鏡観察用に市販されている窒化シリコンメンブレンに集束イオンビーム(FIB)により50マイクロメートルほどの穴を設け、そこを通して探針のみを液中に浸漬し、マイカの原子分解能像を得ることに成功している。このとき、カンチレバーとメンブレンとの接触を避けるために、カンチレバーに比較的長いガラスプローブ探針を接着し、さらにその先端に電子線堆積(EBD)カーボン探針を作製した。

このような工夫によって、探針のみを浸漬した状態での原子分解能観察は実現できた。しかし、ガラスプローブと液体との相互作用により、Q値が大幅に低下する問題が生じ、期待したほどの感度の向上は得られなかった。本年度は、この点を改善するために、探針の表面をコーティングすることで親水・疎水性を制御する方法や、直径の細いクオーツプローブをCO2レーザプラーによって作製する方法などを試み、Q値を従来の5倍程度まで改善することができた。また、最小力検出限界も3倍程度改善することができた。この技術は、気体が発生する可能性のある液中反応の測定を安定に実施することを可能とし、また、電位分布計測においては、電界を遮蔽することで、定量性を改善することが期待され、今後、液中AFM技術の発展に大いに役立つことが期待される。また、この技術を開発する過程において、液中高分解能観察に適したEBD探針の作製条件も最適化することができた。これは、超小型カンチレバーの実用化や再利用性の向上に貢献し、ひいては液中AFM技術の高性能化、多機能化につながる成果と言える。シールド機構を備えた原子間力顕微鏡(AFM)を開発し、それにより液中AFMの安定性および力分解能を改善した。電子顕微鏡観察用の窒化シリコンメンブレンに集束イオンビームにより微小な穴を設け、そこを通して探針のみを液中に浸漬することを可能とした。また、カンチレバーとメンブレンとの接触を避けるために、カンチレバーに比較的長いクオーツ探針を接着し、さらにその先端に電子線堆積(EBD)カーボン探針を作製した。これらの工夫により、探針のみを浸漬した状態での原子分解能観察を実現し、力分解能を3倍程度改善した。この技術は、気体発生環境下での安定な計測や、電位分布計測技術の定量性改善に有用であると期待される。本年度の研究進捗状況としては、おおむね計画通りに進展していると考えている。本年度は、新型力検出器を開発し、それによる力感度の向上を確認することを目標としていた。上述の通り、水の侵入によるメンブレンの押し上げによる問題が、想定した以上に深刻で、ガラスプローブの作製や電子線堆積探針の形成など、解決すべき課題が大きく膨れ上がってしまったが、それにもかかわらず、液中での原子分解能観察を実現するに至った点は、計画よりも、さらに進んだ部分まで達成できたと言える。一方で、力感度の向上については、ガラスプローブを伝って水がメンブレン上に浸出する問題により、まだ未達成となっている。ただし、水の浸出については、いくつかの解決策の見通しがあることもあり、それほど深刻には考えていない。また、平成27年度に予定されている内容を妨げるものでもない。そのため、総合的に考えれば、おおむね予定した通りに進捗していると言える。現状では、Q値についてはやや向上が見られるものの、目指していたほどの性能とはいえない。その原因は、プローブやチタンシールドの親水性にあると考えており、今後、表面修飾などの方法により、これらの問題も解決していきたい。また、シールド付きAFMが実用化できる段階になった場合、まず、二酸化チタン微粒子の光応答解析に実用化したい。この際、ガスの発生などが予想されるが、シールドを設けることで安定に計測が可能と考えている。一方で、液中電位計測技術への応用も検討している。シールドを設けることで長距離力を大幅に抑制でき、従来よりも定量的かつ局所的な計測が可能になるものと期待される。
マンションの維持管理促進のためのBIM手法の開発

1.既存マンションの管理組合へのヒアリング調査神奈川県に立地する、築28年のあるマンション(5階建、全28戸、RC造)は2019年に実施する2回目の大規模修繕に向けて、工事業者の選定等の検討を進めていた。管理組合の協力のもと、保管している設計図書の図面情報からラフなBIMモデルを生成し、そのモデルを提示しながら維持管理BIMに求められるニーズ等をヒアリングした。評価は概ね好評であったが、機能や権利上の課題も抽出された。ポイントは次の三点である。1)管理組合では、見積案における面積等の数量が分からないため、BIMデータから工事別の数量を抽出できれば、それに一般的な単価を乗ずることで額の妥当性を検証できる2)この度の大規模修繕までに実施した工事履歴が、BIM上で表示されると分かりやすい3)管理会社は変わることもあるため、このBIMデータは管理会社ではなく、管理組合が所有することで財産となる。2.三次元レーザースキャナーによる建物形状の情報取得実際のマンションは、図面が有ったとしても現物と異なる場合が多いため、一般的には実測を通じて図面を復元する。この作業手間を軽減するために、三次元レーザースキャナーによる情報取得と、その点群データをもとにモデリングを試行した。マンションのスキャニングは許可が必要のためできなかったが、小規模オフィスビルや戸建住宅のスキャニングを通じて、作業時間や寸法精度等を確かめた。1回のスキャン時間は約5分で、複数個所スキャンしたものを現場で統合していく。延床面積60m2の戸建であれば外観と内観合わせて約3時間程度で終了し、PCへのデータ移行は15分程度で済んだ。しかし、この点群データは誤差や物件の歪みから15mm程度の幅を持つため、これを下敷きにCAD上で壁等の線を引く場合、モデリングする人の判断に任される点が課題となることが明らかになった。既存マンションの管理組合の要望にあった「工事履歴」を表現するためには、1既存と同じ範囲で部品を交換する2既存部は維持し、新規の部品を追加する3既存部の一部を撤去し新規の部品を組み込む、といった改修の度合いによって形状情報の詳細度や部品分割を検討する必要があることが分かった。そこで、アルミサッシの代表的な省エネ改修構法(複層ガラス化、二重サッシ、かぶせ構法)を対象にケーススタディを行った。開口部は、内外の境界に位置し、多くの業種が関わるだけでなく、耐用年数の長い部品であるためスタディ対象として適切と判断した。検討にあたっては、普及度の高いAUTODESK社のRevit(BIMソフトウエア)を使用した。Revitは建築物のデータを「プロジェクト」、柱や窓などの建築要素や記号等の作図要素のデータを「ファミリ」という概念・仕組みで管理する。つまり、物件単位の「プロジェクト」に、建築要素の形状・属性情報をもった「ファミリ」を取り込むことで、位置情報を含んだ固有データ「インスタンス」として配置される。スタディの結果、Revitのデータ構造は、生成したファミリを他のファミリに取り込んだり(部品内の部品)、そのファミリの定義をあらかじめRevit内でセットされている「テンプレート」、部材のサイズ等の値を入力した「タイプ」、プロジェクト内の「インスタンス」で確定可能な柔軟なものであるため、何らかのルールが無ければ同じ建築要素であっても、利用者や組織によって全く別の構成になる可能性があることが明らかとなった。研究計画では維持管理BIMを開発し、検証する予定であったが、上記のような改修時に必要な情報とBIMのデータ構造の特性を照らし合わせる必要が生じたため、「やや遅れている」と自己評価とした。Revit等のBIMソフトウエアを使用して、サブコンの生成する詳細図レベルまでモデリングすることは、技術的には可能であるが、以下の点で現実的ではない。1)今まで行われてきた二次元作図と比較して非常に手間がかかる2)データ容量が大きくなる3)維持管理においては形状情報よりも属性情報の方が相対的に重要である4)企業、設計者により表現方法の差異が大きく、モデリングルールが統一されていない5)BIMの特徴である属性を持つ三次元形状では表現できない図面表現を多く必要とする6)BIMソフトウエア内の集計機能を正しく活用するためには、建築物や部位の属性データや構成を正確に定義、入力する必要があるため、非常にコストがかかる7)(現時点においては)詳細かつ正確に情報を入力することが現実的ではなく、BIMを利用する企業も積算等の処理はBIMソフトウエアとは別のソフトウエアやシステムを利用している。今後は、BIM内で完結させるのではなく、既存の業務フローで生成される情報とBIMの連携を試みる。具体的には、入力手間の少ない企画設計に近い表現のBIMモデルに対しても利用可能な、Excelもしくはデータベースにおいて管理される、維持保全に必要となる「表情報BIMモデル」の構成要素が持つ属性情報を、抽出・追加・修正および相互に同期を行うプラグインソフトウエアとして開発を行う。維持管理促進のためのBIM手法を開発するにあたり、各専門家へのヒアリングを通じて維持管理BIMに求められるポイントを抽出した。1.マンション修繕コンサルタント:調査時に使用する図面と現状が異なる事が多く、特に設備は隠蔽されている領域が多いため現状把握が困難である。配管ルート等の詳細が分かれば申し分ないが、少なくとも設備システム(系統)が分かる情報があれば調査効率が向上する。更に、劣化診断の精度を向上させるには、過去の修繕履歴が重要な情報源となるため、BIMモデルがそれらを引き出すインターフェースになると分かりやすい。

また、修繕工事費の算定は、数量×単価を積み上げるため、部位別数量算定が可能なまとまりでモデリングされていると良い。但し、部位によっては複合単価になるため、これを考慮する必要がある。2.再生建築を手掛ける設計事務所:改修レベルによって、現場調査の詳細度(破壊試験など)は異なる。管理組合が調査費に投資するレベルに応じてBIMモデルの詳細度が設定できると良い。B to C向きのモデルは、分かりやすさが肝要である。また、一般的に改修工事は12年周期であるため、BIMデータ自体の維持管理も配慮する必要がある。次ぎに、マンション・リノベーション会社の協力の下、建物情報の再現方法を調査した。ヒアリングした会社では、メジャーを使った従来の寸法情報の取得の他に、試験的に3Dスキャニングによる点群情報の取得を行っている。点群情報の処理は、優れたソフトの開発により以前よりも格段に早くなったが、それらを3Dモデルに変換するには手間がかかる。維持管理BIMに求められる要件に関しては、各専門家へのヒアリングを通じて抽出されたため、おおむね順調に進んでいる。維持管理BIMの利用者によって求められる詳細度が異なり、部位によっては、形状情報よりも過去の修繕履歴情報や設備の系統情報の方が有効となる事や、現状の建物情報を復元するための、より簡易な建物情報取得方法を検討する必要性などが、課題として明らかになった。昨年度はこれらの成果の他に、以下の2点も合わせて進めた。1.昭和30年代の団地のBIMモデル化:集合住宅の典型的モデルである昭和30年代に建設された団地を対象に、Archi-CADを使ってモデリングした。このモデリングを通じて、日々進化しているBIM機能と入力手間を確認した。機能の1つであるリノベーションステータスは、「既存」「解体」「新築」の流れを1つのモデルで表現するもので、履歴情報の表現として有効であることが分かった。但し、ある一定の工事規模がなければ変化を認識しにくいため、有効となる工事範囲を検討する必要があることが明らかになった。2.赤外線サーモグラフィの活用の検討:建物調査診断における1つの手法として、赤外線サーモグラフィの利活用が注目されている。これは、目視や打診、触診等では判断しにくい雨漏り等の異常箇所を効率的に発見するのに有効である。但し、異常箇所と正常箇所の温度差が12°Cという僅かな温度差のため、判断を間違えると誤診に繋がる。例えば、外壁のある箇所が高温になっているためタイルの浮きが原因と判断したが、実は異なる面にある開口部からの日射が、その箇所の内壁を暖めた事が原因になる事もある。よって、より正しい判断をするためにBIMモデルと赤外線サーモグラフィ情報を組み合わせる手法を検討している。1.現場調査用の簡易モデルの作成マンション修繕コンサルタントの協力のもと、横浜市に立地する、築12年で一回目の大規模改修を予定している、RC造の分譲マンション(38戸、5階建て)の建物調査に同行した。現場では、竣工図の平面図と立面図をコピーした用紙に、調査時のポイント等を記入しながら写真を撮る作業が行われていた。
中性機能水を応用した歯科用ユニットの殺菌・消毒効果

中性機能水生成装置および再希釈装置を連動させた「チェアユニット通水システム」は歯科用ユニットの腐蝕・劣化を促進することなく,歯科治療に用いる水を殺菌・消毒することが可能であり,歯科診療時の感染予防に対し非常に有用であると考えられた。近年、院内感染が大きな社会問題となっている。その対応策として診療用器具や機材の滅菌・消毒がすでに実施されているが、歯科用ユニットにはほとんど講じられていないのが現状である。歯科用ユニット水管路内にはバイオフィルム形成菌が存在している。これらの大半は従属栄養細菌であり正常な免疫機能を有する人では病原性菌となる可能性はほとんどない。しかし、易感染者や高齢者は感染リスクが高くなる。このため、金属に対する腐食作用や生体に対する為害性が低く、無味無臭に近いという性質を有する中性機能水を歯科用ユニットに供給し、歯科用ユニットの殺菌消毒効果、中性機能水生成装置の性能評価および中性機能水の経時的変化を検討した。上水道水および中性機能水を試検液とし、それぞれを通水した歯科用ユニットから診療開始前後に含嗽用コップ給水管より排出される試料を採取した。採取した試料を定量培養法にて培養し、細菌数の計測および菌種の同定を行い、上水道水を通水した歯科用ユニットの汚染状況の調査を行った。同様の方法で、中性機能水の殺菌・消毒効果の評価をした。また、中性機能水を通水した歯科用ユニットより採取した試料中に溶出した金属関連物質(鉛・亜鉛・アルミニウム・鉄・銅およびその化合物)の溶出量を測定し、水管路および接続されている機器の腐蝕・劣化評価を評価した。さらに上水道水を5年間通水していた歯科用ユニットに中性機能水を1年間通水し、殺菌・消毒効果を得られた歯科用ユニットに対して総細菌数を測定し、2年間目の経時的変化を観察した。その対応策として診療用器具や器材の滅菌・消毒がすでに実施されているが、歯科用ユニットにはほとんど講じられていないのが現状である。これらの大半は従属栄養細菌であり正常な免疫機能有する人では病病原性菌となる可能性はほとんどない。このため、金属に対する腐食作用や生体に対する為害性が低く、無味無臭に近いという性質を有する中性機能水を歯科用ユニットに供給し、歯科用ユニットの殺菌・消毒効果、中性機能水生成装置の性能評価および中性機能水の経時的変化を検討した。上水道水および中性機能水を試検液とし、それぞれを通水した歯科用ユニットから診療開始前後に含嗽用コップ給水管より排出される採取した。同様の方法で、中性機能水の殺菌消毒効果の評価をした。また、中性機能水を通水した歯科用ユニットより採取した試料中に溶出した金属関連物質(鉛・亜鉛・アルミニウム・鉄・銅およびそれらの化合物)の溶出量を測定し、水管路および接続されている機器の腐蝕・劣化評価を評価した。さらに上水道水を5年間通水していた歯科用ユニットに中性機能水を1年間通水し、殺菌消毒効果を得られた歯科用ユニットや5年間中性機能水を通水したのち通水を上水道水に変更したものに対して総細菌数を測定し、3年目の経時的変化を観察した。
外科領域における線溶系遺伝子の発現に関する研究

[方法]Wistar系雄性ラット生後8週齢(Young群)と52週齢(Aged群)の2群を用いて約70%肝切除を行なった。切除前,切除後1,2,4,8,24時間の肝組織を採取しAGTC extraction法を用いてtotal RNAを抽出した。これを電気泳動しnitrocellurose membraneに転写した。ラットtPAおよびuPA cDNAの塩基配列領域を増幅するprimerを用いてrat lung cDNA libraryよりPCR法にて増幅させたDNA fragmentを[^<32>P]-dCTPで放射能標識してラットuPAのprobeとした。ラットPAl-1mRNAにhybridizeするoligonucleotideを合成し[^<32>P]-dATPで放射能標識してpr obeとし,hybridizationを行い,それぞれのmRNAのbandをdensitometerを用いて解析した。[結果および考察]uPA,tPAmRNAについては肝切除の前後ではYoung群Aged群ともに肝切除によるはっきりした変化を認められなかった。PAl-1 mRNAはYoung群では肝切後2時間で有意に増加し8時間では減少し24時間では前値の2倍以内に復したが,Age1dでは肝切後2時間では増加を認めず4時間で遅れて増加しそれが24時間でも前値の2倍以上を持続しており,Young群との間に差が認められた。線溶系のPAl-1はmRNAレベルで変化が認められEarly response geneの一種である可能性が示唆された。また高齢ラットではmRNAの増加が遅く長時間持続し肝再生における反応の地縁が認められた。
活性型エンハンサーを分子標的として用いる子宮内膜症の組織診断マーカー遺伝子の探索

先行研究は、子宮内膜症に特徴的なゲノムDNAメチル化修飾と遺伝子発現との関連を示唆する。網羅的DNAメチル化アレイ解析により、子宮内膜症細胞に特徴的なメチル化修飾を同定した。これらのメチル化修飾とリンクするシス機能を想定した。GATA6遺伝子のハイポメチル化領域に着目して検証した結果、活性型エンハンサーであることが判明した(Izawa M et al. 2019)。この成績は、子宮内膜症に特徴的な遺伝子発現の背景にメチル化修飾とリンクするエンハンサーの存在を示唆する。本研究は、活性型エンハンサーを分子標的として用い、子宮内膜症の組織診断マーカー候補遺伝子の絞り込みを目的とする。
８－１０ＭｅＶ陽子ビームを用いた医療産業用小型中性子源標的の開発

低エネルギー陽子ビーム(8MeV)を用いたベリリウム標的を開発した。ビームエネルギーを下げるとベリリウム標的が薄くなり、水圧に耐えるだけの厚さを確保できなくなりその結果、背面からの水による直接冷却が出来なくなる。そこでベリリウムの厚さを0.5mmとし、陽子ビームは透過させることとした。陽子ビームはベリリウムの裏に接合されたブリスタリングに強い金属中で停止するように設計された。この二層構造にさらに銅製ヒートシンクを接合する三層構造の標的を開発した。結果として残留放射能が非常に低く、熱伝導率の高いブリスタリングに強い中性子標的を開発できた。研究の目的は陽子加速器を用いた高強度中性子発生用の標的の開発を行うことである。BNCT(ホウ素中性子捕捉療法)の標的に見られるように、原子炉で実施されてきた治療を加速器を用いた治療に移行させることの要求が高まってきている。原子炉は中性子発生強度としては非常に高いものであり、ほぼ同等の強度の中性子を発生する標的を目標としていることである。つまり、従来から実績のある、せいぜい数ワットレベルの陽子ビームを標的に当てて中性子を発生するような場合と、ビーム強度の点で桁違いに高いビームの標的を開発することを目的としている。ビーム強度が高いことに伴ってクローズアップされる問題点を挙げると以下のようになる。1ターゲットに当たる単位面積あたりの熱量が大きく、その熱の処理2低い電流ではそう大きな問題とならないブリスタリングと呼ばれる水素脆化が発生する。場合によっては寿命が数時間という程のダメージを与える3強力な中性子を発生することで、中性子との原子核反応で発生する原子に注意が必要である。ごく微量であればそう大きな問題とならない例えばトリチウムのような副産物の発生に注意が必要。本年はこれらの問題点を入念にチェックした。熱問題では核融合炉の第1壁の冷却に必要な技術を調査、核沸騰領域の熱交換を行うこととしそのための冷却系の概念設計を行った。ブリスタリングについては論文等の調査を進め、原理的に強いと考えられる物質を探し、KEKのコッククロフトワルトン陽子加速器を用いて実際に陽子ビームを当てブリスタリングの発生を定量的に測定する測定系の開発を行った。23年度は準備を進め実際のビームを照射するのは24年度からである。陽子ビームの標的への照射により発生する中性子が引き起こす核反応を丹念に調べるとともに、計算により生成される物質が特に大きな問題となる放射性物質なくターゲット系を構築できることを確認した。当初主テーマとして計画したブリスタリングに関する実験はJ-PARCハドロン実験施設の放射能漏れ事故を受けて、全加速器の安全点検を行なうこととなり、われわれの装置の継続使用は困難となった。一方ベリリウムがブリスタリングに対して弱いことはインディアナ大学の故障例で明らかである。医療用BNCT装置のような強力中性子線源ではわれわれの試算では数日の寿命である。ブリスタリングに強い水素吸蔵合金をブリスタリング緩和材として用いるための基礎研究を進めた。用いた試料はタンタル、ニオブ、チタン、パラジウム等であった。ビームはベリリウムを通過し、この緩和材中で止められる。さらにこの大容量熱負荷を除去するには銅のヒートシンクの採用が必須であり、ベリリウムで中性子を発生、緩和材でプロトンビームを停止、銅ヒートシンクによる熱除去の三層構造をわれわれの設計の基本とした。ここで重要なことは三層の接合方式の開発である。この接合には放射化の観点から微量とは言えロウ付けの材料を用いず、素材だけの拡散による接合を開発の第一目標とした。その結果、この三層構造の熱伝達率はレーザーフラッシュ法による計測で理想状態で接合したものと同じものが得られた。接合強度も十分であった。一方製作した試料が数ヶ月の期間を経て、表面が微粉末の様態を呈する状態となることを見いだした。ベリリウムは毒性があることが知られていることもあり、この現象を解明する必要に迫られ、特別な装置、施設を持つ専門メーカーに協力を依頼し、表面の状態の調査を行なった。この現象は、耐ブリスタリング特性を持たせるための三層構造の標的の製造方法から来ており、製造上必須の剥離材とベリリウムとの化学的反応生成物の長時間の状態の変化であることが判った。この現象を解析することで三層構造の標的の製造方法の信頼性を向上させることとなった。陽子加速器による高強度中性子発生用標的の開発の要点は、標的材料の放射線損傷、照射損傷、特にブリスタリングと呼ばれている現象への対策である。ブリスタリングは陽子を固体に照射した場合、物質中で電子を捕捉し水素原子、水素分子となって、物質中の結晶格子を破壊する現象である。陽子線による中性子標的の照射で中性子を生成する場合、この現象を避けることは困難を伴う。

われわれはこの現象を理解するために、陽子線の照射をしながら、その場でブリスタリングの動的観察をする方法を考案し、その装置を開発した。本年は、所属機関にある750keVコッククロフト・ウォルトン陽子加速器のビームライン下流に本装置を設置し、意図した観察が行なえるか試験した。試験片として陽子線による中性子標的を構成する材料のなかでもっともブリスタリングに弱く、また現段階で提案している中性子標的第1世代で冷却材料として多く使われる銅を用いた。銅はブリスタリング発生の閾値はいくつかの文献より得られている。これが正しいかどうかの検証と、ブリスタリング発生までの初期過程および破壊に至る照射中のその場観察を行なうことを目的とした。平均電流約25μAのH-ビームを用い、1.8x10^22m^-2でブリスターが完全につぶれるまでを観察した。その場観察は偏光を用いた長距離偏光顕微鏡観察、ブリスターによる表面の光の反射率の低下測定、そして水素ガスの残留ガス分析計による観測と3種類の手法を用いてブリスタリングという現象を探求した。なお、耐ブリスタリング特性を持たせる標的の開発のために、三層構造の標的を提案したが、そのための接合試験ならびに熱分布測定の予備実験を行なった。大強度の中性子発生標的の開発は順調に、熱問題、放射化物生成の評価が進んでおり、満足できる結果が得られている。一方、ブリスタリングについての試験準備も順調に進んでおり、これからコッククロフトワルトン加速器を用いての実験が開始される。25年度が最終年度であるため、記入しない。中性子標的の熱問題に関しては基本的な検討がなされ設計に反映されている。放射化物に関しては満足できる結果が得られている。ブリスタリングに関してはその場観察の装置が開発され、初めてビーム照射中のブリスタリング生成の初期段階から破壊まで、特定の金属に対してのその場観察が行なわれた。その結果から、考案した装置が満足いく性能を示すことが判り、開発が成功したことが確認された。次年度から様々な物質のブリスタリング特性を明らかにし、中性子標的として有望な物質の組み合わせを探索することが期待される。本年度の研究成果として、1.ブリスタリングのその場観察装置の開発に成功した。2.手始めに行なった銅試料を標的とした陽子線照射実験で本装置が有効に働くとともに、光の反射率だけでは検出できない、ブリスタリングによる微小な表面の変化が偏光顕微鏡により捉えられ、銅に関してはかなり初期の段階からブリスタリングが起こっていることが判ってきた。3.ブリスタリング現象をさらに総合的に理解する方法の切っ掛けとなる現象を捉えることが出来た。まずはブリスタリングの実験を進めることが最重要課題である。その結果から使用材料等を決定していくことになる。最優先でプロトンの照射実験をすすめる。今回、開発されたブリスタリングのその場観察装置を用いて既存の技術の組み合わせで達成できる中性子標的第1世代のための物質のブリスタリング特性を明らかにする。さらに低放射化物でブリスタリングに耐性を示す物質の探索を行なう。