hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
チェアサイド型定量的咬合紙記録評価システムを用いた咬合調整法

下顎第一大臼歯に補綴処置の必要性がある研究協力者に対して,通法に従い実験用白金加金全部鋳造冠を作製した.冠は咬合調整時の誤差を排除するために隣在歯とのコンタクトを省き,咬合面形態は咬合平面に平行な平面に加工,測定用標点を付与して,対合歯近心口蓋側機能咬頭1点のみ咬合接触させた.口腔内にて,全歯列型咬合紙を用いて咬合調整し,咬合調整毎に咬合紙記録採得および冠表面性状測定を行った.測定は前年度構築したシステムを用い,パーソナルコンピュータで制御したLinear Positioning Stagesと超小型・高精度CCDレーザ変位センサにより,測定範囲4×3mm,測定ピッチ50μmで自動計測した.一回の咬合調整量は,カーボランダムポイント・レギュラーで約2050μm,目つぶし1030μm,シリコーンポイント・中研磨用410μm,仕上げ研磨用26μm,総咬合調整量は約150200μmであった.さらに,咬合調整毎の咬合紙記録を,前年度構築したシステムを用い,ディジタル画像化して二値化処理・量子化し,咬合紙記録と各種研削器具の研削量のデータを解析することにより,両者の相関関係を明らかにすることが可能となった.一方,これらの解析結果の信頼性を確保するとともに,より明確な咬合調整時の平均的研削条件を提示するためには,さらに被験歯や被験者,術者等の測定条件を変化させてデータ収集,解析を行う必要がある.また,あらかじめ測定した歯列咬合面形態三次元データとリンクさせることにより,チェアサイドで咬合調整を行うべき部位と調整量を視覚的に認識しやすい形態で術者に明示することが可能になると考える.今後,これらの問題点を解決し,咬頭嵌合位での補綴物の咬合調整に関して,チェアサイドでリアルタイムに咬合紙記線を定量的に評価でき,適切な咬合調整の目標値を提示することが可能なシステムの完成を目指す.1.チェアサイドで簡便かつリアルタイムに咬合紙記録の咬合接触像を定量的に評価するために,カラーイメージスキャナとパーソナルコンピュータから構成されるシステムを構築した.咬合紙の咬合接触像の判定については,カラーイメージスキャナを介してディジタル画像化したのち,パーソナルコンピュータ上で適切な二値化閾値により画像処理,量子化する必要がある.現在,「咬合紙記録における咬合接触像の評価.日本補綴歯科学会雑誌,43(2),321-327,1999.」等のこれまでの研究方法,解析データをもとに臨床応用可能な二値化閾値について検討を行っている.今後,研究協力者に対して,半調節性咬合器上で作製した白金加金製全部鋳造冠について,通報に従い咬合調整を行うと同時に、各種データを収集,解析し,二値化閾値の整合性について検討を加える予定である.2.咬合調整を行うとき,使用する切削研磨器具の研削特性,効率等を把握していることは重要であり,本研究での咬合紙記録評価システムを完成させる上で、これらの研削データを反映させることはきわめて有意義である.そこで,歯科用貴金属を中心とした研削用試料に対し,各種切削研磨器具を用い研削条件のパラメータを変化させたときに得られる切削研磨器具の基礎的データを収集,解析するためのシステムを構築した.このシステムの構成はパーソナルコンピュータで制御したLinear Positioning Stage上に超小型・高精度CCDレーザ変位センサを設置したものであり,研削前後の試料表面性状の自動計測が可能である.今後,システムの校正を実施し,順次データを収集,ワークステーション上でデータ解析を行う予定である.下顎第一大臼歯に補綴処置の必要性がある研究協力者に対して,通法に従い実験用白金加金全部鋳造冠を作製した.冠は咬合調整時の誤差を排除するために隣在歯とのコンタクトを省き,咬合面形態は咬合平面に平行な平面に加工,測定用標点を付与して,対合歯近心口蓋側機能咬頭1点のみ咬合接触させた.口腔内にて,全歯列型咬合紙を用いて咬合調整し,咬合調整毎に咬合紙記録採得および冠表面性状測定を行った.測定は前年度構築したシステムを用い,パーソナルコンピュータで制御したLinear Positioning Stagesと超小型・高精度CCDレーザ変位センサにより,測定範囲4×3mm,測定ピッチ50μmで自動計測した.一回の咬合調整量は,カーボランダムポイント・レギュラーで約2050μm,目つぶし1030μm,シリコーンポイント・中研磨用410μm,仕上げ研磨用26μm,総咬合調整量は約150200μmであった.さらに,咬合調整毎の咬合紙記録を,前年度構築したシステムを用い,ディジタル画像化して二値化処理・量子化し,咬合紙記録と各種研削器具の研削量のデータを解析することにより,両者の相関関係を明らかにすることが可能となった.

一方,これらの解析結果の信頼性を確保するとともに,より明確な咬合調整時の平均的研削条件を提示するためには,さらに被験歯や被験者,術者等の測定条件を変化させてデータ収集,解析を行う必要がある.また,あらかじめ測定した歯列咬合面形態三次元データとリンクさせることにより,チェアサイドで咬合調整を行うべき部位と調整量を視覚的に認識しやすい形態で術者に明示することが可能になると考える.今後,これらの問題点を解決し,咬頭嵌合位での補綴物の咬合調整に関して,チェアサイドでリアルタイムに咬合紙記線を定量的に評価でき,適切な咬合調整の目標値を提示することが可能なシステムの完成を目指す.
鉄欠乏による骨・脂質代謝変動とアスコルビン酸摂取量に関する研究

鉄欠乏は骨密度を低下させたり、血中脂質濃度を上昇させることを報告しているが、アスコルビン酸は生体内において、骨代謝や脂質代謝との関連があるとの報告もある。ラットは生体内で必要に応じて自由にアスコルビン酸を合成できるため、生体内アスコルビン酸合成能の関与を排除した鉄欠乏の骨・脂質代謝に対する影響を検討することは難しい。そこで本研究では、生体内でアスコルビン酸を合成できないラットを用いて、鉄欠乏時の骨量減少や脂質代謝異常とアスコルビン酸摂取量の関係について検討する。
アイヌ語千歳方言辞典および語彙音声データベースの作成

今年度はこれまでに収録したアイヌ語千歳したアイヌ語千歳方言の口承文芸資料から単語を切り出す作業を行い、前年度までに会話資料・単語の聞き取り資料などから整理した語彙と合わせて約5500語の異なり語数を確認した。その語例中、意味の正確な確認をさらに必要とする700語をリストアップし、千歳市蘭越在住の白沢ナベ氏に聞き取り調査を行う予定であったが、同氏の突然の死去により計画変更を余儀なくされた。千歳地方には白沢氏ほどではないが、アイヌ語を流暢に話せる話者がまだ存命である。しかし、折あしくどの方も健康状態がすぐれず、聞き取り調査の遂行は難航している。そこで一語一語の意味を用例から推測して行くという方法に切り換え、あらためて全資料のkwic索引を作成、現在そのkwic索引によって意味の確定作業を遂行中である。その一方で、音声データをパソコン上に入力するという作業を前年度以来進めているが、当初計画していたハイパーカードによるデータベースの作成は、当ソフトの音声データの扱いにおけるメモリ上の制約から、データ数が多くなると非常に困難をきわめることが判明し、ワルツカードというデータベースソフトの利用に切り換えた。しかし、同ソフトは音声データの編集機能を欠いているため、ハイパーカードを併用して入力作業を行わなければならず、一語の入力作業に予想以上に時間がかかっており、現在約四百語のデータ入力をするにとどまっている。本年度は夏期休暇までの期間に、これまでに収録したアイヌ語千歳方言のリストを作成。基本的な文法的特性と意味に関してある程度整理できている語彙4000語を確認した。また、沙流方言についてすでに整理してある語彙リストから、沙流方言については確認してあるが、千歳方言に関しては未確認の語彙約800語をリストアップした。夏期休暇期間中に現地調査に赴き、千歳市蘭越において白沢ナベ氏(87歳)から、沙流方言の語彙リストに基づき、未確認語彙800語について、千歳地方にも存在するかどうか、またどういう意味で用いているかの聞き取りを行ったが、リストのすべてについてそれを遂行することはできず、次回の調査の課題とすることにした。夏期休暇以降は、その調査において得られた語彙をリストに加え、さらに口承文芸のテキストから切り出した語彙と例文を整理する作業を継続中である。その一方で、作業用としてMacintoshIIsiを購入し、Hypercardによって音声データベースの基本的なデータ形式を作成した。その結果、画面上に通常の辞書記述が文字の形で表示され、その見出し語ないし例文をクリックすることによって、実際の発音を音声出力させるシステムをほぼ完成させた。また、大学院生に作業補助を依頼し、アイヌ語の調査テープから音声データをパソコンに入力する作業を行なわせた。しかし、IIsiに付属しているオーディオ端子からでの入力では作業効率があまりよろしくなく、次年度の予算で音声入力専用の装置(Audiomedia)を購入し、作業効率を高めることを計画している。
リスニング指導において導入としてライティングの宿題を課した場合の

大学でのリスニング中心の授業にライティングの宿題を導入することによって、リスニング指導ではおろそかになりがちな文法力や語彙力を含む書く力の向上が可能になった。また1年間ライティングの宿題を継続することにより、学習者はライティング力、特に長い文章が書けるようになったという実感を得ることができるようになった。ただし、宿題のフィードバックが必要ですぐに返却をすることが重要な決め手である。本研究は、英語のリスニング指導にライティングを導入することにより、受信力のみならず発信力をも同時に育成する指導法の開発を目指すものである。リスニングの指導はリスニングのみを教えることが多いが、それでは語彙力や文法力などの総合力養成は十分とはいえない。しかし、リスニングの授業中に文法などを指導することは、時間的にあまり効果的とはいえない。それゆえ、プリ・リスニング活動のひとつとしてこれから聞く教材の内容に関するライティングの宿題を課すことにより、その不足を補おうとする研究である。毎回宿題を課すことによって、学生は少なくとも自分で英文を考え、身近なことを表現する発信力がついてくる。この宿題はこれから授業で聞く内容に対する質問に英語で答えるので、スキーマの活性化にもつながる。宿題の効果については、1年に4回程自由作文を行って評価することによって、より正確に問題点や評価できる点を把握することが可能である。学生には最初の授業中に抜き打ちで作文のテストをするので、毎回の宿題に力を注ぐように伝えてある。この宿題を毎回課すことの一番の問題点はフィードバックである。学生は教員がしっかりと読んでくれると思うと時間を費やし、一生懸命書いてくる。しかし、教員側にすればこれが大変な負担になる。そこで、あまり時間をかけないでフィードバックする方法が必要になってくる。昨年の分析結果より、一度書いた自分の英文を必ず見直すように指導している。そして、特にどこに気をつけて推敲をしたら良いのかを、宿題を返却する時に具体例を挙げながら指導するに至っている。しかし、リスニングの授業中に文法などを指導することは、時間的に効果的とはいえない。宿題の効果については、1年に3回自由作文を行って評価することによって、より正擁に問題点や評価できる点を把握することが可能である。その結果、全体を印象で判断する「統合的評価法」において1回目と2回目、そして2回目と3回目の間には対応のあるt検定を用い、有意な向上が認められた。これは自由作文の語数についても同様で有意な増加が認められた。しかしながら、今回もリスニング力とライティング力の間には相関は見いだせなかった。しかし、両スキルはお互い補い合って学習者の英語力全体の向上に役に立っているという分析結果は得た。また、課題の作文は時間を区切ってできるだけ早く書く内容と、辞書を使用し自由に書く2つの宿題が有効なのではないかということも判明した今後の課題は、この2つの宿題をどのようにして出すかということと、その評価(フィードバック)の仕方である。従来のリスニング指導はリスニングのみに焦点を当てて教えることが多かったが、それでは語彙力や文法力などの総合力養成には十分とはいえない。しかしながら、リスニングの授業中に文法などを指導することは、時間的に効果的とはいえない。そこでプリ・リスニング活動の一環としてこれから聞く教材の内容に関するライティングの宿題を課すことにより、その不足を補おうとする研究である。宿題の効果については、6週間に1度ずつ自由作文を行って評価することによって、より正確に問題点や評価できる点を把握することが可能である。23年度1年間のリスニング力およびライティング力の分析結果より、次の8点が確認された。

1.日常必要な自己表現のライティング力は宿題を課しても半期15回で上達すること2.リスニング力とライティング力が向上すればリーディング力も引き上げられること3.1年間書くことを継続すれば「長い文章が書けるようになった」という実感が得られること4.ライティングの宿題をすることによってリスニング力も向上したという実感があること5.ライティング用紙のチェック欄を設けることは作文を見直すためには効果的なこと6.書くことにより文法に気をつけるようになること7.作文で自分を表現することにより会話力も向上すると感じられること8.学習者の興味・関心のある題材を宿題に選択することは重要なこと
重力波形から探る連星進化への古在機構の影響

本計画は、地上重力波干渉計のターゲットであるコンパクト連星系に対する古在機構の影響を多面的に研究するものである。観測計画O3を含め今後の重力波天文学の急速な発展を見越して、数値的および解析的にコンパクト連星の進化に対する古在機構の影響を調べる。さらに研究を発展させて、データ解析を行う際に検証が期待できる重力波形上の古在機構の兆候、DECIGO等の将来計画で重要になる前景放射除去に同機構が与える影響も検討する。
歯周炎患者における末梢血及び局所病巣におけるT細胞機能の多面的解析

慢性辺縁性歯周炎患者の歯肉組織にはCD4陽性CD45RO陽性Tリンパ球が高率に存在する事、局所病態を示す臨床指数と末梢血中のIgG2抗-Porphyromonas gingivalis(P.G.)抗体価に相関が認められることを平成6年度研究にて明らかにした。そこで平成7年度研究では全身免疫応答と局所病変との関係を調べるために健常者、歯周病患者末梢血Tリンパ球を用いてP.g.による刺激で如何なる生体応答が惹起されるか、又炎症歯肉組織中で如何なるサイトカインが産生されているかを検討した。歯周病患者25名の末梢血単核球のP.g.存在下での増殖応答は無刺激培養時に比べて平均1.63倍を示し健常者の平均値0.99倍を上回った。P.g.に高応答性を示す健常者の増殖応答は抗-CD4抗体と抗-HLA-DR抗体により阻害された事からCD4陽性Tリンパ球がクラスII MHC分子拘束性に増殖した事が明らかとなった。FACSによる解析では増殖Tリンパ球中に、CD45RA/RO両陽性細胞が有意に増加していた。可変エクソンのスプライシングで誘導されるCD45アイソフォームをRT-PCR法にてmRNAレベルで解析したところ、増殖Tリンパ球にはCD45RO型と第5可変エクソンの発現が増加しており、FACSで検出される以上に複雑なエクソン発現の変化が誘導される事が明らかとなった。歯周病患者の歯肉組織片からRT-PCR法によりサイトカインmRNAを増幅したところ、IL-2,IL-4mRNAは検出されなかった。末梢血リンパ球にCD3刺激で検出されるIL-2,IL-4mRNAも一時的な発現誘導後低下した事から歯周炎局所に存在するTリンパ球はIL-2,IL-4の産生能が低下している事が示唆された。今後、P.g.刺激で増殖したTリンパ球のサイトカイン産生を検討する必要があると考えられる。当研究室では一部の歯周炎患者に於いて歯周病が自己リンパ球混合培養反応(AMLR)により検出される末梢T細胞機能に影響を及ぼす事を報告している。今回T細胞機能を更に詳細に解析する目的でT細胞活性化に関与するT細胞表面分子CD45Rと細胞接着分子LFA-1、CD44分子の発現、及び歯周病原性細菌であるP.gingivalis(P.g.)に対する抗体産生を指標としてT細胞の関与下に誘導されるサブクラス別抗体産生応答を検討した。成人性歯周炎患者の被験者AMLR値は健常者群に比べてその平均値は統計学的に低い値を示す傾向にあり、健常者の平均値より1SDを下回るAMLR低下患者群の存在が確認された。又、AMLR-低下患者群とAMLR-正常患者群におけるCD4陽性T細胞中におけるCD45RO陽性率に差は認められなかったが、主たるAMLR応答細胞と考えられるCD45RA陽性CD4陽性細胞の比率は有意に低値を示した。CD4陽性細胞中CD45RA,ROについて末梢血と歯肉組織中のT細胞について比較した結果、歯肉組織由来CD4陽性T細胞中ではCD45RO陽性T細胞の割合が末梢血T細胞と比較して高い事が示された。血清中の抗-P.g.抗体価を凍結乾燥全菌体を固相化したELISA法により測定した結果、患者群では全てのサブクラスの抗体価が上昇していた。

しかし、どのサブクラスの抗体濃度が最も有意に上昇しているかは患者間で異なっていた。又、IgG1,IgG3,IgG4及び総IgG抗体価は、各種臨床指数との間に有意な相関を示さなかったが、IgG2濃度は罹患歯率や平均プロービング深さと相関した。P.g.とそれに応答するT細胞との関係を更に解析するために現在in vitroでのP.g.抗原に対するT細胞増殖応答を検討している。次年度の研究によりこのP.g.応答性T細胞の特徴が更に明らかになる事が期待される。慢性辺縁性歯周炎病巣局所にはCD4陽性CD45RO陽性Tリンパ球が高率に存在する事が前年度研究で明らかにされている。今回、健常者、歯周病患者末梢血Tリンパ球を用いて歯周病原性細菌Porphyromonas gingivalis(P.g.)による刺激で如何なる生体応答が惹起されるか、又歯肉組織中で如何なるサイトカインが産生されているかを検討した。歯周病患者25名の末梢血単核球のP.g.存在下での増殖応答は無刺激培養時に比べて平均、1.63倍を示し健常者の平均値0.99倍を上回った。P.g.に対し高応答性を示す健常者5名の増殖応答は抗-CD4抗体と抗-HLA-DR抗体により阻害された事からCD4陽性Tリンパ球がクラスII MHC分子拘束性に増殖した事が明らかとなった。増殖Tリンパ球のCD45アイソフォームをFACSにて検出したところ、CD45RACD45RO両陽性細胞が有意に増加していた。可変エクソンのスプライシングにより誘導されるCD45アイソフォームの発現をRT-PCR法にてmRNAレベルで解析したところ、増殖Tリンパ球は無刺激培養細胞に比べCD45RO型と第5可変エクソンの発現が増加しており、FACSで検出される以上に複雑なエクソン発現の変化が誘導される事が明らかとなった。歯周病患者の歯肉組織片からRT-PCR法によりサイトカインmRNAを増幅したところ、IFN-γ、IL-8mRNA発現は認められたもののIL-2,IL-4mRNAは検出されなかった。末梢血Tリンパ球にCD3刺激で検出されるIL-2,IL-4mRNAも一時的に発現が誘導された後に低下した事から歯周炎局所に検出されるTリンパ球はIL-2,IL-4の産生能が低下している事が示唆された。今後、P.g.刺激で増殖したTリンパ球のサイトカイン産生を検討する必要があると考えられる。
プラズマ帯電気泡の崩壊圧縮による極微小Ｘ線点源の開発

本研究の目的は,キャビテーション気泡の膨張・収縮過程において気泡内に放電し帯電させ,崩壊圧縮時に形成される高電界により加速された電子を気泡内の金属ターゲットに衝突させX線を発生させる革新的な極微小X線点源の原理を提案し実証することにある.平成30年度に実施した内容は以下の通りである.1レーザ誘起気泡を絶縁性液体中に発生させ,最大気泡径時に放電する装置を設計・作製した.集光の効率を高めるため,レンズは容器に装着し,絶縁油と直接接触させるようにした.動粘度1×10^-6 m^2/sの絶縁油を用い,屈折率に合わせ集光レンズの焦点距離を決定し,レンズの位置を前後に移動出来る機構を設けた.なお,帯電効率を向上させるため体積抵抗率1 TΩ・cm以上を有する絶縁油とした.電極に印加する電圧はコンデンサーに直結させた.コンデンサーは直流高電圧電源で充電し,コンデンサーの容量を変化させることで,帯電量を制御できるようにした.印加電圧の極性は正負について検討を行えるように正極・負極印加に対応できるようにした.2気泡挙動の可視化システムを構築した.気泡の変形画像は超高速度カメラ(最大200 Mfps),発光現象画像はイメージインテンシファイア(光増幅率10^6倍以上),気泡崩壊時の発光強度は,フォトンカウンティング(低暗電流,光増幅率10^7倍)で計測できるシステムを組んだ.画像は,長距離ワーキングディスタンス顕微鏡レンズ,背景光用高輝度レーザ(連続光5 Wタイプ),背景光導入用光学システム,光軸合わせ用微調整ステージ群,大型光学用防振台などを活用し,シャドーグラフシステムで撮影できるシステムを構築し,可視化による検証実験ができるようにした.また,気泡変形理論について検討を進めた.当初の計画である,1レーザ誘起気泡を絶縁性液体中に発生させ,最大気泡径時に放電する装置の設計・作製,2気泡挙動の可視化システムの構築は終了し,予備的な可視化実験を既に行っているため.平成31年度は,構築した帯電気泡圧縮装置と可視化システムを利用して,気泡崩壊時の気泡の挙動の可視化を行い,極端紫外光X線を発生の検証を行う.気泡界面は崩壊に近づくと電位が上昇するが,電極に印加された電圧までは気泡内に留まる.気泡崩壊時は気泡の急速な収縮により気泡電位も急激に上昇する.これに同期させ電極印加電圧を接地電位まで下げることで,気泡界面に分布する電子を電極方向へ加速させ電極に衝突させる.特に,電子エネルギーを最大にするために,同期を適切に制御する手法を確立し,キャビテーション気泡を利用したX線発生法の原理を提案する.シンチレータとフォトンカウンティングを組み合わせることで,高感度X線検知装置を作製することで,帯電量の大きさと発生エネルギーの相関を明らかにし,X線発生法の確立を目指す.本研究の目的は,キャビテーション気泡の膨張・収縮過程において気泡内に放電し帯電させ,崩壊圧縮時に形成される高電界により加速された電子を気泡内の金属ターゲットに衝突させX線を発生させる革新的な極微小X線点源の原理を提案し実証することにある.平成30年度に実施した内容は以下の通りである.1レーザ誘起気泡を絶縁性液体中に発生させ,最大気泡径時に放電する装置を設計・作製した.集光の効率を高めるため,レンズは容器に装着し,絶縁油と直接接触させるようにした.動粘度1×10^-6 m^2/sの絶縁油を用い,屈折率に合わせ集光レンズの焦点距離を決定し,レンズの位置を前後に移動出来る機構を設けた.なお,帯電効率を向上させるため体積抵抗率1 TΩ・cm以上を有する絶縁油とした.電極に印加する電圧はコンデンサーに直結させた.コンデンサーは直流高電圧電源で充電し,コンデンサーの容量を変化させることで,帯電量を制御できるようにした.印加電圧の極性は正負について検討を行えるように正極・負極印加に対応できるようにした.2気泡挙動の可視化システムを構築した.気泡の変形画像は超高速度カメラ(最大200 Mfps),発光現象画像はイメージインテンシファイア(光増幅率10^6倍以上),気泡崩壊時の発光強度は,フォトンカウンティング(低暗電流,光増幅率10^7倍)で計測できるシステムを組んだ.画像は,長距離ワーキングディスタンス顕微鏡レンズ,背景光用高輝度レーザ(連続光5 Wタイプ),背景光導入用光学システム,光軸合わせ用微調整ステージ群,大型光学用防振台などを活用し,シャドーグラフシステムで撮影できるシステムを構築し,可視化による検証実験ができるようにした.また,気泡変形理論について検討を進めた.当初の計画である,1レーザ誘起気泡を絶縁性液体中に発生させ,最大気泡径時に放電する装置の設計・作製,2気泡挙動の可視化システムの構築は終了し,予備的な可視化実験を既に行っているため.平成31年度は,構築した帯電気泡圧縮装置と可視化システムを利用して,気泡崩壊時の気泡の挙動の可視化を行い,極端紫外光X線を発生の検証を行う.気泡界面は崩壊に近づくと電位が上昇するが,電極に印加された電圧までは気泡内に留まる.気泡崩壊時は気泡の急速な収縮により気泡電位も急激に上昇する.これに同期させ電極印加電圧を接地電位まで下げることで,気泡界面に分布する電子を電極方向へ加速させ電極に衝突させる.

特に,電子エネルギーを最大にするために,同期を適切に制御する手法を確立し,キャビテーション気泡を利用したX線発生法の原理を提案する.シンチレータとフォトンカウンティングを組み合わせることで,高感度X線検知装置を作製することで,帯電量の大きさと発生エネルギーの相関を明らかにし,X線発生法の確立を目指す.平成30年度は,実験装置作製ならびに可視化システム構築においてどの程度のエネルギーになるのか予備実験を進め,X線の検証のための計測装置の購入を行わなかったため,平成31年度にこれらの計測装置を購入し,計測を行う.
ナノ構造の導入によって機能を高めた光磁気材料の開発

ナノ構造を材料に導入することによって,その材料が本来持っている機能をさらに高めることができる.周期的配列構造を持つAu粒子と磁性ガーネット複合構造体では,プラズモン共鳴が複数現れ,それぞれの共鳴波長でファラデー回転角が増大する.本研究では,このような構造体を作製し,それらの光学および磁気光学特性について実験とFDTD法によるシミュレーションにより光学応答について明らかにした.構造体の光分布を高分解能で観察するため,無開口プローブを用いる近接場光学顕微鏡(SNOM)の開発を行った.また微細構造を持つ磁気光学構造体を開発するためにレーザ描画装置を開発した.ナノ構造を材料に導入することによって,その材料が本来持っている機能をさらに高めることができる.電子線描画装置によって作製した周期的配列構造を持つ金ナノ粒子と磁性ガーネットとの複合構造体では,プラズモン共鳴が複数個現れ,それぞれの共鳴波長でファラデー回転角が増大する.ナノ構造体のモデルを作成し,時間領域差分(FDTD)法を用いて透過率スペクトルと電界分布を求めた結果,金ナノ粒子の粒径と周期によって,偏光の電界ベクトルと並行および直交する方向において電磁界分布が変わり,その違いによって共鳴波長が移動する方向と大きさが決まることが明らかになった.また本研究では微細構造を作製するという目的のために,レーザ描画装置の開発を行った.この装置は基板位置が変化しても対物レンズで集光スポットサイズが一定に保たれるよう,PI制御によるオートフォーカス機構を備えている.CADで作製したパターンに従い,XYZステージを移動させ,フィードバック基準値を変えることによって線幅を変えることができる.またレーザの光強度を調整することによって,線幅が一定でかつ2μm以下のパターンの描画ができた.工業的な生産に適したナノ構造作製について検討を行った,スピンコート法によりポリスチレン球(直径70nm)を2次元配列した構造形成を試みた.スピンコート時の回転数および基板の温度を変えて成膜した球の基板被覆率を求めた.基板上の異なる位置で多数のSEM像を測定し,画像処理により各位置における被覆率を求め,平均値を求めた.室温の場合,回転数を2500から4000 rpmに上げることにより平均の被覆率は22%から44%まで増加した.また温度を上げることによって,被覆率が上昇し,100°C(2500 rpm)では67%の被覆率が得られた.ナノ構造を材料に導入することによって,その材料が本来持っている機能をさらに高めることができる.周期的配列構造を持つ金ナノ粒子と磁性ガーネット(Au/Bi:YIG)複合構造体では,プラズモン共鳴が複数現れ,それぞれの共鳴波長でファラデー回転角が増大する.本研究では,このような複合構造体を作製し,それらの光学および磁気光学特性を明らかにすることを目的とする.昨年に引き続いてFDTD法を用いて光学応答の検討を行った.計算では透過率スペクトルは,実験結果とよく似たものが得られた.つまり複数のプラズモン共鳴が現れ,粒子のサイズと周期によって変化する.金粒子の周期を250nm一定にした場合,粒径が大きくなると共鳴波長が長波長へシフトする.粒径120nmではプラズモン共鳴が660nmと730nmに現れるが,粒径が大きくなると680nmで重なり,そのとき強い共鳴が起こることが分かった.また金粒子で大きな分極が生じるが,短波長側の共鳴では,極数が多い多重分極が現れ,極数と波長に関係があることが分かった.複合構造体の光学像を観察するため,無開口プローブを用いる近接場光学顕微鏡(SNOM)の開発を行った.我々が以前作製したSNOMは,開口がある光ファイバープローブを用いるSNOMであるが,この方式では100nm以下の分解能を得るのが難しかった.複合構造体では数十nm以下の分解能が必要になるため,W線を電解研磨することによって先鋭化した探針を水晶振動子に取り付けて使用する無開口プローブSNOMへと変更した.これによって構造の観察ができたが,分解能は十分ではなかった.これは作製したW探針の先端の曲率半径が十分でないことと,W探針の先端が変形するためであると考えられる.そのためAFMカンチレバーの先の探針をチューニングフォークに取り付ける方式の検討を開始した.本研究ではプラズモン共鳴によって磁気光学効果を増大させることができる金粒子と磁性ガーネットの複合構造体を実験とFDTD計算によって研究を進めたものである.H27年度までの研究により,複合構造体の周期と粒子のサイズにより,プラズモン共鳴波長が移動する現象について理解を深めることができた.周期配列構造体では,複数のプラズモン共鳴が現れるが,計算によりそれらは全て同じ振舞をするのではないことが分かった.また電界分布を求めることにより,多重分極と関連することがわかった.多くの振舞が現在は明らかになった.これらにより最も波長の位置制御に適する共鳴,および磁気光学効果の増大に適する共鳴についての知見が得られるものと考えられる.H26年27年にレーザ描画装置の開発を進めてきた.オートフォーカス機構を加えることにより,線幅2μm以下で任意のパターンを広範囲で作製することができるものである.フォトマスクを使用することなしにパターンを作製することはコストの面で利点があると言える.

今後機会があるなら,産学連携による技術移転を検討したい.粒子を2次元に配列させ,それをテンプレートとして周期構造を作製する方法について検討を行ったが,密に球が配列する領域を基板全面まで広げることは,現在では難しいことも分かった.基板の一部では密に配置させることはできるのだが,全面を密に配置させることはできていない.しかしながら,本研究のためには電子ビーム描画装置を使用して作製することができているため,これからも周期構造作製には電子線描画装置を用いることにする.安価に大面積に周期的な構造を作る方法は今後の課題になる.ナノ構造を材料に導入することによって,その材料が本来持っている機能をさらに高めることができる.周期的配列構造を持つ金ナノ粒子と磁性ガーネット(Au/Bi:YIG)複合構造体では,プラズモン共鳴が複数現れ,それぞれの共鳴波長でファラデー回転角が増大する.本研究では,このような複合構造体を作製し,それらの光学および磁気光学特性を明らかにすることを目的とする.本研究の期間に実験結果とシミュレーションにより光学応答について考察を進めた.実験結果では,つまり複数のプラズモン共鳴が現れ,粒子のサイズと周期によって変化した.Au粒子の周期が250nmの場合,粒径が大きくなるとともにプラズモン共鳴波長が長波長へシフトした.シミュレーションによっても,この現象は再現された.また粒径120nmではプラズモン共鳴が660nmと730nmに現れるが,粒径が大きくなると2つの共鳴が重なることで,大きな光吸収が起こることが分かった.Au粒子では分極が生じるが,短波長側の共鳴では,極数が多い多重分極が現れ,極数と波長に関係があることが分かった.複合構造体の光学像を観察するため,無開口プローブを用いる近接場光学顕微鏡(SNOM)の開発を行った.開口光ファイバープローブでは100nm以下の分解能を得るのが難しかったため,無開口プローブを用いる方式のSNOMを開発した.電解研磨によるW探針を水晶振動子に取り付けて使用する方式,AFMカンチレバーの先の探針をチューニングフォークに取り付ける方式などについて検討した.ナノ構造を材料に導入することによって,その材料が本来持っている機能をさらに高めることができる.周期的配列構造を持つAu粒子と磁性ガーネット複合構造体では,プラズモン共鳴が複数現れ,それぞれの共鳴波長でファラデー回転角が増大する.本研究では,このような構造体を作製し,それらの光学および磁気光学特性について実験とFDTD法によるシミュレーションにより光学応答について明らかにした.構造体の光分布を高分解能で観察するため,無開口プローブを用いる近接場光学顕微鏡(SNOM)の開発を行った.また微細構造を持つ磁気光学構造体を開発するためにレーザ描画装置を開発した.本研究に適するプラズモン共鳴によって磁気光学効果を増大させることができるナノ構造体を作製する方法として電子描画法が適していることを確認することができた.またFDTD計算によって,ナノ構造体の周期と粒子のサイズにより,共鳴波長が移動することを示すことができた.
マラリア感染防御におけるTNFα、IFNγの役割とNOの直接関与の証明

1. <目的>マラリア原虫に対する防御反応にはIFN_Y、TNFα、それらに誘導される一酸化窒素(NO)や活性酸素が重要な役割を演じていることがわかってきた。サイトカインのマラリア感染防御におけるその役割について、IFN_Yノックアウトマウス(IFN_Y^<-/->)、TNFαノックアウトマウス(TNFα^<-/->)を用いて明るかにする。非免疫マウスにPbNKを感染させると、IFN_Y、TNFαの産生はみ己れたがマウスは致死的感染となった。PbXAT免疫マウスにPbNKを感染させるとIFN_Yの産生なしに高濃度のTNFαの産生がみられ、PbNKは治癒し感染防御が成立した。これらのことからIFN_Yがマラリアの防御免疫誘導に関与し、TNFαが重要なエフェクターとして機能していることが示唆された。
有限群のカルタン行列の研究

Gを有限群、標数p>0の代数的閉体F上の群環をFGとし、そのブロックをBとする。Bのカンルタン行列をC_Bとし、そのペロン・フロベニウス(最大)固有値をp(B)とする。Bに含まれる既約通常指標と既約モジュラー指標の個数をそれぞれk(B),l(B)とする。[1]において、k(B)【less than or equal】p(B)l(B)が成り立つことを発見し、Gがp-可解群のときは、さらに強く、k(B)【less than or equal】(B)が成り立つのではないかと予想した。これはBrauer予想より強い予想である。[2]において、ある種の可解群のカルタン行列を計算した。成分に0が多数現れ、無限系列の群のカルタン行列はあまり知られていない。さらに、k(B)【less than or equal】p(B)が成り立つことを確かめた。[3]において、C_Bの単因子と固有値が一致するのはどのような場合かを考察した。Gがp-可解群のとき、不足群が巡回群のとき、Bがtameのとき等の場合の考察から、固有値が整数値を取ることと、BがそのBrauer対応子bとMorita同値になることが同値ではないかと予想している。[4]では、カルタン行列の固有値と関連して、新たにP-good moduleという概念を定義し、p-good groupの構造を調べた。[5]では、一般の自己入射多元環Aと、その反復多元環Bのガロア被覆Bを考察した。A-加群とB-加群のカテゴリーの間にある種の同値性があることを発見した。Bのカルタン行列をC_Bとし、そのペロン・フロベニウス(最大)固有値をρ(B)とする。Bに含まれる既約通常指標と既約モジュラー指標の個数をそれぞれκ(B),l(B)とする。[1]において、κ(B)【less than or equal】ρ(B)l(B)が成り立つことを発見し、Gがρー可解群のときは、さらに強く、κ(B)【less than or equal】ρ(B)が成り立つのではないかと予想した。さらに、κ(B)【less than or equal】ρ(B)が成り立つことを確かめた。[3]において、Gがp-可能群のとき、カルタン行列の単因子と固有値が一致するのはどのような場合かを決定した。[4]では、一般の自己入射多元環Aと、その反復多元環Bのガロア被覆B^^<^>を考察した。A-加群とB^^<^>-加群のカテゴリーの間にある種のGと有限群、標数p>0の代数的閉体F上の群環をFGとし、そのブロックをBとする。Bのカルタン行列をC_Bとし、そのペロン・フロベニウス(最大)固有値をp(B)とする。[1]において、k(B)【less than or equal】p(B)l(B)が成り立つことを発見し、Gがp-可解群のときは、さらに強く、k(B)【less than or equal】p(B)が成り立つのではないかと予想した。

成分に0が多数現れ、無限系列の群のカルタン行列はあまり知られていない。さらに、k(B)【less than or equal】p(B)が成り立つことを確めた。[3]において、Gがp-可解群のとき、カルタン行列の単因子と固有値が一致するのはどのような場合かを決定した。固有値が整数値を取ることと、BがそのBrauer対応子bとMorita同値になることが同値ではないかと予想している。[4]では、カルタン行列の固有値と関連して、新たにP-good moduleという概念を定義し、p-good groupの構造を調べた。[5]では、一般の自己入射多元環Aと、その反復元環Bのガロア被覆Bを考察した。A-加群とB-加群のカテゴリーの間にGを有限群、標数p>0の代数的閉体F上の群環をFGとしそのブロックをBとする。Bのカルタン行列をC_Bとし、そのペロン・フロベニウス(最大)固有値をp(B)とする。Bに含まれる既約通常指標と既約モジュラー指標の個数をそれぞれk(B),l(B)とする。[1]において、k(B)≦p(B)l(B)か成り立つことを発見し、Gがp可解群のときは、さらに強く、k(B)≦p(B)が成り立つのではないかと予想した。これはBrauer予想より強い予想である。[2]において、ある種の可解群のカルタン行列を計算した。さらに、k(B)≦p(B)が成り立つことを確かめた。[3]において、C_Bの単因子と固有値が一致するのはどのような場合かを考察した。Gがp-可解群のとき、不足群が巡回群のとき、Bがtameのとき等の場合の考察から、固有値か整数値を取ることと、BがそのBrauer対応子bとMorita同値になることが同値ではないかと予想している。
多孔質粒子層を用いたパッシブ水素生成器のスケールアップ手法の開発

触媒を担持した多孔質粒子の充填層反応管に液体メタノールを含侵させ加熱すると,水素を含むガスが連続的に発生するようになり,化学再生によるエネルギー変換効率の向上などに資する。しかし,機器の規模の増大とともに反応温度に達した乾燥域の内部に反応温度より低い蒸発域が入り込んでしまう。本研究は,このようなパッシブ型水素反応器について,実験及び理論解析をもとに,プロセス効率を低下させることなくスケールアップするための設計の指針を構築することを目的とする。
明治初期の制度・政策・市場-近世〜近代移行期における経済発展の基盤-

本研究は企業勃興に先立つ明治初期を対象とし、19世紀末に産業革命が達成された前提と基盤を、制度・政策・市場の形成に注目して探ることを課題とする。本課題に総合的に接近をはかるため、各領域を研究分担者が受け持ち、研究代表者が全体を総括する共同研究を組織した。実証的に研究を進めるため資料調査に力点を置いて多様な資料を収集して研究を進めた。その結果、まず第1に制度の整備や経済政策の展開について、(1)井上財政を準備金運用の面から大隈財政と比較して、両財政政策を対照的に把握し、(2)工部省勧工寮設置から農商務省工務局発足に至る時期の民間工業奨励政策を系統的に跡付け、(3)工部省時代の鉱山官営政策における御雇い外国人の決定的役割と阿仁鉱山等への投資の経緯を明らかにし、(4)御雇い外国人の調査を前提とした官営石油事業の経験が民間石油業の勃興に活かされたことを解明した。第2に市場形成について、大豆生田が維新変革による領主米流通め消滅を背景として、資金力・信用力により「遠国米」を大量取引する深川廻米問屋の台頭・組織化とその限界を指摘した。第3にこれ等の諸条件の形成により当該時期に活発化した諸産業の動向について検討し、(1)民間の機械制大工業として創業期の洋紙製造業が、華族・政商・外商による出資、大蔵省・大阪府による融資・一時的株式所有などの諸条件により定着したこと、(2)官営製鉄所建設に先立つ海軍省所管製鉄所案の検討から、前史となる三菱の民間製鉄所建設案の挫折と官営案の浮上、その目的が軍事のみにしぼられなかったこと、(3)府県段階の勧農政策と地域豪農の関係を追いって、豪農が府県の政策に呼応して土地改良・肥料導入に積極的に取り組んだことを明らかにした。なお、本研究の成果は、さらに数名の研究者の協力を仰いでより体系的に再構成し、論文集として刊行することを予定している。19世紀末の日本で産業革命が達成された前提と基礎を、明治初期における制度・政策・市場の形成に注目して解明するため、本年度は(a)資料の調査・収集、および(b)その報告と分析を目的とする研究会を開催した。(a)資料の調査・収集研究代表者・各分担者(以下「メンバー」と呼ぶ)の分担テーマに即して、本年度は、(1)秋田県公文書館所蔵の阿仁鉱山関係の県庁文書、岩手県庁所蔵の釜石鉱山関係の県庁文書(高村)、(2)熊本県立図書館・愛媛県立図書館所蔵の水利問題関係の両県の県庁文書、国立国会図書館県政資料室所蔵の地方財政・地租改正関係の諸家文書(長妻)、(3)新潟県立図書館・秋田県公文書館所蔵の米穀市場・産米改良関係の県庁文書(大豆生田)、(4)東京大学所蔵の鉄砲の管理・利用関係の諸資料(鈴木)、(5)長野県歴史館所蔵の岩村田宿問屋であった依田家旧蔵文書(上山)、(6)島根県庁所蔵のたたら製鉄関係の県庁文書、同県立図書館・和鋼博物館所蔵のたたら製鉄関係資料(長島)、(7)紙の博物館・国立公文書館・三菱史料館所蔵の洋紙製造工場の一次資料、および東京大学・国立国会図書館・紙の博物館所蔵の洋紙製造業関係の図書(神山)、等各地の資料を調査し、写真撮影・複写などにより収集した。

(b)研究会本年度は12年5月・7月・9月・10月・12月・13年3月(予定)に開催し、研究代表者を中心に、各メンバーの資料調査の報告、分担テーマについての研究の中間報告を行った。また、研究課題に関連するテーマについて情報を得るため、北海道大学大学院経済学研究科講師の内藤隆夫氏を招いて、明治初期の石油業に関する講義・報告を受けた。前年度に引き続き、日本の産業革命達成の条件を、明治初期の諸制度や経済政策、および市場形成の観点から実証的に研究するため、13年度には(1)関係資料の調査・収集を継続し、(2)その進捗状況や研究の中間報告を目的とする研究会を定期的に開催した。(1)研究代表者・分担者(以下「メンバー」)が各テーマに即し、明治初期産業革命前後の時期を対象に資料を調査・収集した。(1)工部省の官営鉱山政策につき秋田県公文書館所蔵の阿仁鉱山関係県庁文書、国立公文書館所蔵の『工部省年報』等(高村)、(2)米穀産地の産米改良事業と米穀市場の形成につき秋田県立公文書館・同県立図書館、山形県立図書館等の所蔵資料(大豆生田)、(3)機械制大工業導入の事例として洋紙製造業、および財政金融制度等の経済政策につき紙の博物館・国会図書館・国立公文書館・東京大学等の所蔵資料(神山)、(4)鉄砲の管理・利用につき東京大学等の所蔵資料(鈴木)、(5)石油業、特に石油地質学・地質調査やお雇い外国人について東大経済学部図書館等の所蔵資料(内藤)、(6)臨時製鉄事業調査会など官営製鉄所成立過程につき九州国際大学・国立公文書館・外務省外交史料館、および砂鉄製錬官営事業につき広島県立文書館の所蔵資料(長島)、(7)地域経済と輸送業につき長野県歴史資料館所蔵の宿場の問屋の資料、および中山道和田宿の関係資料(上山)、(8)地租改正と水利事業・水利費用関係の資料(長妻)。(2)定例研究会を、13年5月、7月、9月、10月、11月、12月、14年1月、3月に開催し、研究代表者を中心に、各メンバーが資料調査の状況、分担テーマについての研究の中間報告等を行った。また、14年度以降の課題として、研究の取りまとめ方についても検討を開始し、メンバー以外の研究者も含め将来論文集を刊行する予定をたてた。(3)それぞれ成果のまとまった分野については、論文や学会報告などにより公表した。日本産業革命の達成条件を探るため、本年度は研究代表者・分担者(以下「メンバー」)が各テーマに即して、これまでの資料収集から、その分析に作業の重点を移し、研究会で報告を繰り返しながら、中間報告となる論文(第一次草稿)をとりまとめた。(1)メンバーはそれぞれ明治初期の担当分野の研究を進め、(1)高村は調査・収集した工部省鉱山官営政策に関する資料を、鉱山関係お雇い外国人および起業公債に注目して分析し、(2)大豆生田は各地の産米改良関係資料の検討を前提に、遠隔産地米が商人により東京消費市場に向かう流通経路を東京の問屋の動向に着目して再検討し、(3)神山は紙の博物館・東京都公文書館等の所蔵資料を調査・収集して、洋紙製造業における機械制大工業導入の条件を検討し、平行して財政金融政策にも研究を広げ、(4)鈴木は東京大学・国立国会図書館・国立公文書館等の所蔵資料を調査・収集して、民間工業奨励政策の生成について検討し、(5)内藤は外務省外交史料館・北海道立文書館等の資料を分析して、官営事業としての石油業に注目し、(6)長島は防衛庁・九州国際大学・米子市立図書館等で海軍製鉄事業・製鉄所文書・たたら製鉄関係資料等を調査・収集し、海軍省所管製鋼所案が製鉄所構想に変貌する過程を検討した。(2)上記の作業を調整するため、14年5、7、9、11、12、15年3月に研究会を開催し、研究代表者を中心に各分担者が資料調査の状況、分担テーマの研究の中間報告等を行い、年度末に草稿を持ち寄って相互に内容を検討・調整した。また、本研究の体系化を図るため、メンバーだけではカバーしきれない蚕糸業・農業・華族資本・経済主体などの分野に外部研究者の参加を呼びかけた。
画期的なフォトクロミック核酸塩基の開発

本年度では、これまでに作成した様々な電子吸引性あるいは電子供与性置換基(アセチル基,シアノ基,アミノ基など)を共役させた核酸塩基の蛍光発光の挙動を元に、pH応答性の核酸塩基を設計・合成を行った。アニリンをアントラセンを介してチミン塩基に共役させると(^<NH2>T)、pHの変化によって蛍光量子収率が大きく変化することを確認した。このときの蛍光強度の変化はアニリンのアミノ基がプロトン化された場合と脱プロトン化された場合によるものだと考えられ、pKaもアニリンのものと一致している。ガン細胞または、ガン周辺のpHは、正常組織より酸性であることが多いことが知られており、これをもちいてガン細胞のみを蛍光ラベルすることができるのではないかと考え、このNH2Tを元に、アニリンのアミノ基を修飾することで目的のpH域でのみ蛍光を発する核酸塩基をデザインした。これにより、t-ブチル基をアニリンのアミノ基に修飾した^<tBuNH>Tを作成した。これは、pKaが6.1であり、pHが7以下になると蛍光強度が大きく増加してくることがわかった。これを用い、ヒト肝癌細胞であるHuh-7を蛍光ラベルすることに成功した。この内容は、Bioorganic & Medicinal Chemistry Lettersに掲載されている。核酸塩基に、種々のビニルアリールを導入した新規フォトクロミック核酸塩基をデザイン、合成を行った。その中でもC8をビニルピレンで置換した2'-デオキシグアノシン誘導体は、可視光領域に高い吸光度と異性化量子収率をもっており、これまで光異性化分子として用いられてきたアゾベンゼンなどと比べて非常に速い光異性化を修飾核酸塩基で実現することに成功した。また、光異性化の光定常状態も、E-Z異性化で92%、Z-E異性化でも82%と非常に高いことがわかった。これは、E体とZ体でのUV-visスペクトルの変化が大きく、それぞれに特異的な吸収帯が存在することに由来していると考えられる。類似の構造をもつビニルナフタレン誘導体や、ビニルペリレン誘導体などではE,Z体で大きなUV-vis吸収スペクトルの変化は観察されず、光異性化効率を高くすることができなかった。これらのことから、優秀なフォトクロミック分子を設計する際、各異性体で特異的な吸収帯を持たすような設計が非常に重要であることがわかる。このフォトクロミック核酸塩基の他に、遺伝子検出に応用できる蛍光性核酸塩基としてビニルアセトフェノン置換した各種核酸塩基を合成した。C8位をビニルアセトフェノン置換したグアノシン誘導体は無極性溶媒中では短波長域(470nm)に非常に強い蛍光(F=0.7)を示すのに対し、メタノールなどの極性溶媒中では大きく長波長シフト(560nm)し、その蛍光強度は大きく減少(F=0.02)した。このように、核酸塩基周辺の極性環境変化を蛍光によって任意にモニターできる修飾核酸塩基のデザインに成功しており、これらをDNAに導入することで、遺伝子検出や、細胞内でDNAやRNAの置かれている周辺極性環境の変化などをモニターできるセンサーとして用いることが出来る可能性がある。平成22年度において、前年度に設計・合成されたフォトクロミック核酸モノマー(^<Ac>G)の光化学的特性に注目し、研究を行った。蛍光寿命などの物理化学的測定は筑波大学大学院・数理物質科学研究科の新井達郎教授、西村賢宣准教授と共同で行った。その結果、シス体の蛍光寿命はは2ns、トランス体は420nm.500nmでは約20psで減衰し、600nmおよび670nmでは立ち上がった。これは分子内CTの生成によるものと考えられ、時間分解蛍光スペクトルにもあらわれている。シス体では分子内CTの生成、減衰が観察されず、また、蛍光波長が比較的短く溶媒効果に乏しいため、シス体では共役が切れており、分子内CT生成が不利になっていることが示唆された。分子内CT蛍光は周辺極性環境に敏感に応答し変化することが知られており、DNA周辺の極性変化やタンパク質表面の局所的な極性変化をモニターするプローブとしての応用が期待できる。本研究において、^<Ac>Gをはじめ、^<Ac>G類似体を多数設計・合成しその蛍光特性を調べている。その結果、分子内CT性の蛍光分子を設計できさまざまな波長の分子内CT性の蛍光分子を設計できる知見が得られた。さらに^<Ac>GをDNAへ導入し、極性変化に応答する蛍光性DNAプロープを合成した。これは、プローブが一本鎖状態では^<Ac>Gが高極性環境下(親水)に置かれ、強く消光している。しかし、相補的な配列をもつDNAとハイブリダイズすることで^<Ac>GがDNA内部にインターカレートして低極性環境下(疎水)に移動するため、蛍光が回復する。このようなDNAプローブの設計・合成に成功しており、その成果をBioorg.Med.Chem.Lett.2011,21,1275-1278で報告している。

このときの蛍光強度の変化はアニリンのアミノ基がプロトン化された場合と脱プロトン化された場合によるものだと考えられ、pKaもアニリンのものと一致している。ガン細胞または、ガン周辺のpHは、正常組織より酸性であることが多いことが知られており、これをもちいてガン細胞のみを蛍光ラベルすることができるのではないかと考え、このNH2Tを元に、アニリンのアミノ基を修飾することで目的のpH域でのみ蛍光を発する核酸塩基をデザインした。これにより、t-ブチル基をアニリンのアミノ基に修飾した^<tBuNH>Tを作成した。これは、pKaが6.1であり、pHが7以下になると蛍光強度が大きく増加してくることがわかった。これを用い、ヒト肝癌細胞であるHuh-7を蛍光ラベルすることに成功した。この内容は、Bioorganic & Medicinal Chemistry Lettersに掲載されている。