hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生体由来多能性幹細胞Ｍｕｓｅ細胞の発生学的起源の探索と組織恒常性維持における役割

Muse細胞に発現するintegrinのプロファイルを得たので接着様式に付いて今後検討を進める。臍帯間葉形組織にも3胚葉分化能をもつMuse細胞があることが新たに分かった。組織恒常性においては慢性腎不全モデルにおいて血液に投与したMuse細胞が自発的に障害糸球体に生着し、podocyte, mesangial cell血管内皮に分化して修復と機能回復をもたらすことが分かった。これらに関しては現在revise中である。劇症肝炎(Iseki et al., Cell Transplantation, 2016),脳梗塞(Uchida et al., Stroke. 2017 Feb;48(2):428-435.; Uchida et al., Stem Cells. 2016Jan;34(1):160-73.)に関しては成果が発表された。これらの事から概ね順調であると思われる。Muse細胞は生体内の間葉系組織に散在性に存在する自然の多能性幹細胞で腫瘍性を持たない。一方再生能の高いプラナリアも間葉系組織に散在性に存在する多能性幹細胞"neoblast"を有する。この類似性に着眼し「組織恒常性維持機構」におけるMuse細胞の機能解明を目的とする。Muse細胞のマトリックスへの接着関連因子と多能性因子との連動を解析し、多様な組織からの単離を試みて特性解析を行い、組織恒常性維持との関連においては、劇症肝炎、脳梗塞、腎不全などのモデルを作成し、組織再生への寄与を探索した。Muse細胞は当初骨髄、皮膚、脂肪組織にあると報告され、間葉系組織にのみ存在すると想定されてきたが、本研究によって末梢血にも循環すること、また予想を超えて様々な臓器の結合組織に分布していることがわかった。特に脾臓、肝臓、肺、気管、肝臓、膵臓の結合組織にもあり、脳では脳膜、くも膜に局在していた。よって骨髄-血液-各組織の結合組織へと分配されていることが推察された。マトリックスとの結合様式も特徴があり、線維芽細胞のように紡錘形を保って接着しておらず、細胞は球形を維持しごく限局した部位で結合していることも分かった。ただ血液由来のMuse細胞は培養において接着性が低い特徴が見られた。個体を形成する組織だけでなく、臍帯組織にもMuse細胞が確認され、多能性クラスターの形成や3胚葉分化が確認された。組織恒常性においてはマウスの慢性腎不全モデルにおいて静脈投与したヒトMuse細胞が傷害糸球体に生着し、自発的に足細胞、メサンギウム細胞、血管内皮に分化して機能回復をもたらすことが分かった(JASN,2017)。劇症肝炎(Cell Transpl,2016)、脳梗塞(Stroke,2017; Stem Cells,2016)、心筋分化(Cell Transpl,in press)に関しても成果が発表された。ヒトなどのMuse細胞は生体内多能性幹細胞である。一方再生力の高いプラナリアも生体に多能性幹細胞を内包する。この類似性に着眼しMuse細胞の生体内分布、動態、機能を調べた。骨髄や末梢血だけでなく、プラナリア同様各臓器の結合組織に分布して、傷害臓器から出されるS1Pシグナルで骨髄から末梢血に動員され、傷害部位に選択的に遊走し、自発的に組織を構成する細胞に分化して修復する。このことから組織恒常性維持に寄与すると考えられる。HsDj1が当初想定していたよりも複雑な構成で出来ていることが分かって来た。
創作活動におけるユーザ状態推定に基づくリファインディング支援

本研究では,作業自体を妨害することなく制作者から取得できる情報から制作者の状態を推定し,制作物に対してメタデータとして付与することで,制作物のリファインディングを支援するシステムの実現を目指した.まず,日記記入時のタイピング動作から感情を推定する精度評価を行ったが,データ数確保の問題等から充分な推定精度は出せなかった.また,ドローイング中のユーザの動作から思い通りに描けたときの動作を抽出しフィードバックするシステムを提案した.動作とユーザの判断結果の相関を分析した結果,約7割の精度で判別できる特徴量が抽出できたため,それを用い教示情報を視覚・聴覚提示するドローイング学習支援システムを実装した.本研究では,作業自体を妨害することなく制作者について得られる情報を取得し,そこから制作者の状態を推定し,制作物に対してメタデータとして付与するためのインタフェースを構築することを目指している.これを実現するために,(1)創作活動を妨害することなく動き・生体情報を収集および記録することが可能か,(2)その情報をもとにユーザの状態推定が可能か,また(3)それらをメタデータとしてユーザに提示することで制作物のリファインディングが効果的に行えるかの3点を検証することを課題としている.当初の計画では本年度は(2)までを行う予定であったが,前年度に取り組んだ項目(1)のうち動きデータのみを扱い,項目(2)のユーザ状態推定までを行うシステムを用い,個人毎のモデルを用い状態推定が可能かどうか,推定率が向上するかを実験により評価した.具体的には,動きデータとして(a)キーボードの打鍵リズムパタンを取得する装置を構築し,日記記入時の打鍵情報からその記入時のユーザの感情状態を推定する手法を個人に適用し,状態判別率の評価を行った.また,動きデータとして(b)ペンドローイングの軌跡を取得する装置を構築し,前年度に確立した中級者のドローイング動作の特徴からユーザがよい/わるいと判断するストロークの判別手法を基にシステムを実装した.(a)については,評価の結果,個人毎のモデルを適用しても判別が困難であることがわかった.(b)については個人毎のデータが大量に必要なため,現在システム有効性評価のための実験準備中である.本研究では,作業自体を妨害することなく制作者から取得できる情報から制作者の状態を推定し,制作物に対してメタデータとして付与することで,制作物のリファインディングを支援するシステムの実現を目指した.まず,日記記入時のタイピング動作から感情を推定する精度評価を行ったが,データ数確保の問題等から充分な推定精度は出せなかった.また,ドローイング中のユーザの動作から思い通りに描けたときの動作を抽出しフィードバックするシステムを提案した.動作とユーザの判断結果の相関を分析した結果,約7割の精度で判別できる特徴量が抽出できたため,それを用い教示情報を視覚・聴覚提示するドローイング学習支援システムを実装した.本研究では,作業自体を妨害することなく制作者について得られる情報を取得し,そこから制作者の状態を推定し,制作物に対してメタデータとして付与するためのインタフェースを構築することを目指している.これを実現するために,(1)創作活動を妨害することなく動き・生体情報を収集および記録することが可能か,(2)その情報をもとにユーザの状態推定が可能か,また(3)それらをメタデータとしてユーザに提示することで制作物のリファインディングが効果的に行えるかの3点を検証することを課題としている.当初の計画では,本年度は項目(1)の動き・生体データの計測装置の構築,次年度に項目(2)のユーザ状態推定システムの構築を行う予定であったが,項目(1)のうち動きデータのみに着目し,項目(2)のユーザ状態推定までを行った.具体的には,動きデータとして(a)キーボードの打鍵リズムパタンを取得する装置と,(b)ペンドローイングの軌跡を取得する装置を構築し,(a)では日記記入時の打鍵情報からその記入時のユーザの感情状態を推定する手法の確立を目指し,(b)では中級者のドローイング動作の特徴からユーザがよい/わるいと判断するストロークの判別手法の確立を目指した.これらの研究成果は学会発表に向けて現在投稿準備中である.ただし今のところそれぞれにおいて判別精度がよくないため,今後被験者実験を長期的・人数拡大をして行うことでデータ量を増やして分析する必要と,新たなセンサを導入する必要性があると考える.また,動き・生体データは取得していないが,ログデータへメタデータを付与しユーザに提示するためのインタフェースも別途構築した.次年度以降は本システムと前者の2種のシステムを今後融合して,本研究題目で掲げた目標の実現を目指す.本研究では,作業自体を妨害することなく制作者について得られる情報を取得し,そこから制作者の状態を推定し,制作物に対してメタデータとして付与するためのインタフェースを構築することを目指している.これを実現するために,(1)創作活動を妨害することなく動き・生体情報を収集および記録することが可能か,(2)その情報をもとにユーザの状態推定が可能か,また(3)それらをメタデータとしてユーザに提示することで制作物のリファインディングが効果的に行えるかの3点を検証することを課題としている.当初の計画では本年度は(3)のシステム構築から評価までを行う予定であったが,実施担当者の研究拠点が海外へと一時的に移ったため,当初の計画通りに研究を進めるための実験機材調達と被験者募集・実験の実施が困難となった.そこで本年度は,前年度に取り組んだ項目(2)までを踏まえ,項目(3)に関して,リファインディングを利用したドローイング学習支援システムを実装した.

具体的には,動きデータとしてペンドローイングの軌跡を取得する装置,中級者のドローイング動作の特徴からユーザがよい/わるいと判断するストロークの判別手法の二つを組み合わせることで,学習者のドローイング動作の特徴と中級者のものとを比較することにより判定された,よい/わるいストロークを,視覚および聴覚フィードバックを与えることにより学習者に教示するシステムを実装した.ヒューマンコンピュータインタラクション前年度に引き続き動きデータのみに着目し研究を行った.先の概要でも述べたが,現在のところ,動きデータを取得しユーザの状態を推定する手法を2種実装し,(a)の感情を推定して日記にメタデータとして付与するシステムについては,項目(2)までの判別精度の評価実験を個人毎のモデルを用いることで再度行ったが,十分な精度が得られなかった.その理由として,刺激画像による感情の励起が不十分であった可能性があること,大規模かつ長期的な被験者実験が行えなかったため,個人の感情毎のデータ量が足りず状態推定のための十分な学習が行えなかったことの2要因が挙げられる.また本実験結果と同様に,既存研究における英語入力時の感情推定精度の高さは,感情による特徴量ではなく個人毎の特徴量が効いているためである可能性があることが明らかとなった.また,(b)に関しては,項目(3)までの内容として,個人毎のモデルを用いてよい/わるいの2種の状態を判別しユーザに提示するシステムを構築した.今後はこのシステムを用いた判別率の評価およびシステムの応用先として学習支援システムの実装・評価を行う.また,新たに動きデータとして工業製品のモデリング時の道具の把持状態を取得しデザイナの状態を判別するシステムを構築予定である.今年度も前年度に続き動きデータのみを対象としたが,動きデータを用いるシステムによる感情推定実験により一定の知見が得られたこと,動きデータを用いユーザの状態判別を行いユーザに提示する新たなシステムを実装したことから,おおむね順調に進展していると考える.当初の予定では項目(1)のみに集中する予定であったが,生体データの収集・分析に関する知識が乏しかったため,動きデータのみに着目し,項目(2)までの内容を目指して研究を行った.先の概要でも述べたが,現在のところ,動きデータを取得しユーザの状態を推定する手法を2種実装したが,それぞれ精度が十分とは言えない.その理由として,まず(a)に関しては,感情を推定して日記にメタデータとして付与するためのインタフェースの構築を目指し実験を行ったが,感情の励起が不十分という実験設定が不適切だった可能性が考察より得られている.さらに,大規模かつ長期的な被験者実験が行えなかったため,状態推定のためのデータ量が足りず,十分な学習が行えなかったことも挙げられる.(b)に関しては,ユーザ毎の判別精度は比較的確保できたが,よい/わるいの2種の状態判別しか行えないため,今後状態の分解能を増やして行くことを検討したい.今後はこれらの成果を踏まえ,まず実験設定を見直した上で被験者を増やし,学習のためのデータ量を確保した上で再度分析を行う.
ウェイブレット解析による大気境界層内の乱流輸送過程の研究

本年度はまず林のBondary-Layer Meteorology誌への昨年度までの過去の観測結果の解析の結果に関する投稿論文を完成し印刷を完了した。引続いて潮岬において林、堀口が強風時の風速の観測を行い、ウェイブレット解析を行う機会を待ったが、本年度潮岬では解析に適したような観測結果を得ることが出来なかった。そのかわりに光田が行った花巻空港付近での山岳風下流のドップラーソーダによる観測の結果の一部についてウェイブレット解析を行うことを試み、強風時上空に生じた山岳による乱れが時間と共に下降して来る様子を調べた。自然風の変動の解析においてはフーリェ解析が重要な手法であり一般に広く用いられている。この方法によれば周期性の検出は容易であるが、突発的な変動の生起時刻およびその大きさについての情報を得ることは出来ない。このような、局所事象・構造の解析を目的としてウェイブレトレット解析(Wavelet transform method)の手法が、1780年頃に人工地震による石油調査に関連して開発された。本研究はこの手法が数学的にも基礎づけられたことを受けて自然風の変動の解析にも利用しようとするものである。本研究グループでは、1990年に自然風の変動解析に離散ウェイブレット変換を試験的に応用して見てその可能性を確認し、本研究の開始となった。まづ先に、潮岬風力実験所において観測して得た観測記録を用いて現在広く用いられているFFTによる解析とウェイブレット解析による解析を並行して行った。その結果連続的な変動特性の性質については両者はほぼ同じ結果をあたえることが確認された。さらに予備解析によりガストフロント(Gust front)の通過による突発的な風の増強の見られることが知られている場合について、その資料を離散ウェイブレット解析を行って見た結果、ガストフロントの見られる位置の、低波数側にはっきりとした変動が解析により認められた。さらに水平風向成分と鉛直成分について求めたウェイブレット係数の積として運動量輸送のウェイブレット係数を求めた結果、ガストフロント通過時には大きな下向きの運動量輸送が見られた。これらのことにより今迄定量的な解析の方法の見当たらなかった突発的な運動量の乱流輸送過程であるガストフロントの現象に新しい解析の手法が得られたことになる。今後このような間けつ的に生じる輸送現象の定量解析にこの方法を応用する手法を確立するための研究を進める。本年度は昨年度にまとめた計算方法について解説をとりまとめ、山田が気象学会誌に発表した。また、光田および林は、過去に潮岬風力実験所において観測した風の資料を用いて強風時の3次元的な風速変動のウェイブレット解析を実施した。この際、水平風速分布および鉛直成分の積を作って運動量輸送のウェイブレット解析を行うことを試みた。その結果、平均風速14mで周期10120秒ぐらいの変動に大きな下向き運動量輸送が間欠的に生じており、その輸送量は全期間、全周波数に対応する値の90%に及ぶことが見出された。この結果は、Boundary-Layer Meteorology誌に発表した。山田は東京大学に移っても研究を継続しているが、京都大学の計算機との間の資料交換を円滑に行うために、初年度に購入したパーソナルコンピュータに通信ユニットを購入付加し、利用を開始した。
低温比熱測定を中心にしたセリウムおよびウラン化合物における重いフェルミオンの研究

われわれは0.1K以下の低温を含む広い温度領域において熱的計測を中心に主としてCe化合物にみられる重いフェルミオンの振舞を研究してきた.まず技術的には,クライオスタットを整備し, 0.02K80Kの広い範囲の濃度を実現し, 6Tまでの磁場中で比熱の測定を可能にした.同時にこの温度領域での電気抵抗の測定も行うことができるようになった.輸送現象においては電気抵抗の他に液体ヘリウム温度以上の広い温度範囲で熱電能の測定も可能になり,実験手段は大いに充実した.いわゆる希薄近藤系から高濃度近藤系への移行を調べるため, Ce_xLa_<1-x>Cu_6のセリウム濃度Xを0から1まで変化させた試料について比熱の測定を行った.その結果2K以上ではCeあたりの磁気比熱はXによらずほぼ一定で,高濃度系では結晶場の効果が多少巾をもつことが認められたにすぎない. 1K以下の比熱の振舞は,近藤温度Tkを濃度により変化することを考慮すれば,ほぼ同じ振舞とみなしてよい.しかし磁場中で測定した比熱を詳細に解析してみると,低濃度系から高濃度系への移りかわり,すなわちコヒーレンスの効果と関連のあると考えられる異常がみつかった.一方,重いフェルミオンの振舞を示す新しい物質の探索の結果, Ce P d In, Ce Pt In, Ce Ni Inなどの一連の物質が見つかった.その振舞の全容も,主として電気抵抗,磁化率,比熱の測定を通してほぼ明らかにすることができた.その他Ca(Ag, In), (Ce, La)Ni, Ce(Sn, In)_3等の輸送現象も熱電能の測定を中心に進められ, Ce化合物の性質の多様性と類似性を明確に示すことができた.なおウラン化合物に関しては,文献調査にとどまり,試料の作成は現在準備段階である.われわれは0.1K以下の低温を含む広い温度領域において熱的計測を中心に主としてCe化合物にみられる重いフェルミオンの振舞を研究してきた.まず技術的には,クライオスタットを整備し, 0.02K80Kの広い範囲の濃度を実現し, 6Tまでの磁場中で比熱の測定を可能にした.同時にこの温度領域での電気抵抗の測定も行うことができるようになった.輸送現象においては電気抵抗の他に液体ヘリウム温度以上の広い温度範囲で熱電能の測定も可能になり,実験手段は大いに充実した.いわゆる希薄近藤系から高濃度近藤系への移行を調べるため, Ce_xLa_<1-x>Cu_6のセリウム濃度Xを0から1まで変化させた試料について比熱の測定を行った.その結果2K以上ではCeあたりの磁気比熱はXによらずほぼ一定で,高濃度系では結晶場の効果が多少巾をもつことが認められたにすぎない. 1K以下の比熱の振舞は,近藤温度Tkを濃度により変化することを考慮すれば,ほぼ同じ振舞とみなしてよい.しかし磁場中で測定した比熱を詳細に解析してみると,低濃度系から高濃度系への移りかわり,すなわちコヒーレンスの効果と関連のあると考えられる異常がみつかった.一方,重いフェルミオンの振舞を示す新しい物質の探索の結果, Ce P d In, Ce Pt In, Ce Ni Inなどの一連の物質が見つかった.その振舞の全容も,主として電気抵抗,磁化率,比熱の測定を通してほぼ明らかにすることができた.その他Ca(Ag, In), (Ce, La)Ni, Ce(Sn, In)_3等の輸送現象も熱電能の測定を中心に進められ, Ce化合物の性質の多様性と類似性を明確に示すことができた.なおウラン化合物に関しては,文献調査にとどまり,試料の作成は現在準備段階である.まず技術的には、クライオスタットを整備し0.02K80Kの広い範囲の音度を実現し、温度計の精密校正と合わせて、比熱の測定を可能にした。本年度実際に測定を実施できたのは、主として2K以上である。いわゆる希薄近藤系から高濃度近藤系への移行を調べるため、【Ce_x】【La_(1-X)】【Cu_6】のセリウム濃度xが0から1までの8個の試料について比熱の測定を行った。その結果、2K以上では、Ceあたりの磁気比熱はxによらずほぼ同じで、Ce間の相互作用が非常に弱く、希薄系と高濃度系の間の違いが大きくないことを確認した。このことは電気低抗の測定結果などによって以前から予想はされていたことであるが、丹念に濃度の関数として比熱を測定することにより実証したのは本研究が最初といえる。この成果はすでに論文として投稿中である。さらに1K以下の予備的実験の結果によれば、重いフェルミオン状態を形成していく過程で、近藤温度のわずかな差を通して濃度による差が現われる傾向がみられ、今後の1K以下の本格的な測定に期待される。一方、重いフェルミオンのふるまいを示す新物質の探索の結果、CePdInとCePtInが新たに見つかった。これらの物質の電気低抗測定の結果、2K以上では典型的な高濃度近藤系のふるまいを示し、2K以下では【T^2】に比例す寄与があり、重いフェルミオン状態の形成を示唆している。CePdInについては、2K以上の比熱の測定も完了し、その解析から近藤温度や結晶場効果などが明らかになった。この成果は物理学会年会と第18回低温物理学の国際会議で発表の予定である。CePtInの比熱測定とCeNiInの測定をも行う予定である。
網膜光障害における活性酸素と生体防御因子の作用機構および治療に関する研究

GSH-PXに対するプローブを作成し、清潔下し処理した神経網膜と網膜色素上皮層を材料とした。mRNAを抽出したあと、RT-PCRで増幅しGSH-PXの定量的解析を行った。過酸化脂質は経時的に増加した。SODは1日、3日で上昇したが、14日では光照射群と対照群で差はなかった。漢方薬の腹腔内注射で組織障害と過酸化脂質の低下が確認された。1.Spraque-Dawley(SD)ラット(白色、雄、生後8週令)を80lux、緑色光、16時間on、8時間offの環境で2週間飼育した。次いで1800lux、24時間連続照射し、その後、もとの環境に戻した。2.連続照射後、1時間、3時間、1日から6カ月の長期における抗酸化酵素(Mn SOD,CuZn SOD,GSH-PO)及びサイトカインの一種であるTNF-α及びストレス蛋白の一つと考えられるADFの発現を検討した。4.培養ヒト網膜色素上皮細胞に光照射を行いin vivo系に類似する環境を再現した。その結果、GSH-PO,ADFの発現を認めた。シグナルの確認はNorthern BlotにてmRNAの発現でもって確認した。5.プロスタサイクリンの投与によりADF発現の増強と細胞障害に対する防御作用を確認した。6.結論として生体防御因子としてADFおよびプロスタサイクリンの有効性が実験的に示された。今後、細胞内伝達情報の面より解析を予定している。1.既報に従い、Sprague-Dawley(SD)ラット(白色、雄、生後8週令)に対し80lux、緑色光を16時間照射、8時間消灯の24時間サイクルで2週間飼育した。次に1800luxの24時間連続照射し、そのあともとの環境に戻した。2.連続照射後、1時間、3時間、1日、3日、7日、14日後の過酸化脂質、SOD、グルタチオン・ペルオキシダーゼの測定を行ったところ、過酸化脂質は経時的に増加する。SODは1日、3日で正常に比べ増加し、14日では両群に差はなかった。3.このモデルに対しPanax属notoginsengとAstragalus membraneceusの腹腔内投与を行った。これらの薬剤投与によりSOD、グルタチオンペルオキダーゼ活性は上昇し、一方、過酸化脂質の低下をもたらすことが確認された。4.これらの結果をもとに長期に渡たる紫外線の影響、特に黄斑部疾患との関わりについて今後研究を続行する予定である。
健常日本人の三次元肩関節形態解析

健常肩関節の形態を評価した報告は数少なく、特にアジア人を対象にした詳細な研究は未だなかった。本研究は健常日本人の肩関節形態をCT画像で調査および解析することにより、関節置換および関節形成の治療成績向上に貢献することであった。80名160肩の健常日本人に対して撮影された両側肩甲帯単純CT画像を三次元解析し、肩甲骨および上腕骨のサイズおよび方向を評価した。男性・女性ともに値は比較的均一であったが、過去の欧米における報告に比べて上腕骨頭および関節窩ともに全てのパラメーターが小さな値を示していた。このことより既存のインプラントでは日本人女性には対応しない可能性が示唆された。人工関節置換において良好な成績を得るためには解剖学的な再建が必要である。しかし健常肩関節の形態を評価した報告は数少なく、特に日本人を対象にした詳細な研究は未だなかった。本研究は健常日本人の肩関節形態をCT画像で調査および解析することにより日本人に適した人工肩関節のサイズや形状を明らかにすることを目的としている。本研究の最終的な目標は日本人に適合した人工肩関節を作成し、関節置換術の治療成績向上に貢献することである。本研究に同意を得られた協力者に対して撮影された両側肩甲帯単純CT画像を用いる。得られたCTデータを画像ソフトウェア上で三次元解析を行い、過去の報告に従い肩甲骨および上腕骨のサイズ(上腕骨頭の径・幅・厚さおよび肩甲骨関節窩の長さ・幅・径)および向く方向(上腕骨頭の後捻角・頚体角および肩甲骨関節窩の後捻角・傾斜角・捻転)を計測する。関節置換において目標とすべき正常範囲を明らかにすると同時に、男女差や左右差の特徴を統計学的に評価する。現在までに80名160肩の健常日本人肩の解剖学的特徴に関して解析を進めており、その一部を学会発表および論文投稿の形で報告している。過去に報告されている欧米の研究と比較し、日本人の上腕骨頭および関節窩ともに全てのパラメーターにおいて小さな値を示していた。今後は高機能な画像ソフトウェアを用いてより詳細な三次元画像解析を行い、健常な肩甲骨関節窩および上腕骨頭の形態学的特徴と正常範囲を明らかにしていく予定である。また、健常肩のみでなく、変形性変化を生じた肩関節に関しても同様の解析を行い、加齢性変化に伴い肩関節がどのように変化していくのか、どの程度の変形が許容されるのか、関節置換における再建の目標がどの程度なのかを調査し、将来の臨床成績向上に向けて解析を進めていく予定である。人種間において体格の差があることは知られていたが、本研究結果より体格差に伴い肩関節のサイズにも差が存在していることが明らかとなった。健常肩関節の形態を評価した報告は数少なく、特に日本人を対象にした詳細な研究は未だなかった。本研究は健常日本人の肩関節形態をCT画像で調査および解析することにより日本人に適した人工肩関節のサイズや形状を明らかにすることを目的とし、健常日本人肩の解剖学的特徴に関して解析を進め、その成果を学会発表および論文投稿の形で報告した。2016年度はこの研究成果をもとに、肩関節不安定症患者90名に対して施行されたCT画像を用い、上腕骨頭および関節窩の骨欠損を三次元的に定量評価した。上腕骨頭および関節窩骨欠損は肩関節不安定症の治療成績不良因子として知られている。本研究では脱臼もしくは亜脱臼を2回以上経験している症例を対象とし、両側罹患例は除外した。CTデータから両側の上腕骨近位および肩甲骨関節窩のサーフェイスモデルを作成した。画像解析ソフトウェア上で左側を反転し、健常と考えられる上腕骨近位前方と関節窩後方部を利用して左右のモデルを適合、骨欠損部を同定した。骨欠損部の体積・長さ・幅・深さを三次元的に定量解析し、各患者の身長で補正した後、骨欠損とエピソード回数との関連、男女差、エピソード形態の差を統計学的に評価した。その結果、全症例の97.6%に上腕骨頭骨欠損を、96.4%に関節窩骨欠損を認め、過去の報告より大きな数値となった。肩甲上腕関節は形態やサイズの個体差があることが知られているにもかかわらず、現在までに行われている評価は罹患側のみの評価であった。症例により異なるが、肩関節不安定症における骨欠損は、従来考えられているよりも普遍的に存在している可能性がある。また上腕骨頭骨欠損はエピソード回数との相関を認めなかったが、関節窩骨欠損は有意な正の相関を認めた。反復性脱臼症例では他の症例に比べて有意に上腕骨骨欠損が深かった。これらの研究成果を学会発表および論文投稿の形で報告した。

男性・女性ともに値は比較的均一であったが、過去の欧米における報告に比べて上腕骨頭および関節窩ともに全てのパラメーターが小さな値を示していた。このことより既存のインプラントでは日本人女性には対応しない可能性が示唆された。今後は高機能な画像ソフトウェアを用いてより詳細な三次元画像解析を行い、サイズの差だけではなく、健常な肩甲骨関節窩および上腕骨頭の形態学的特徴と正常範囲を明らかにしていく予定である。また健常肩のみでなく、将来的には変形性変化を生じた肩関節に関しても同様の解析を行い、加齢性変化に伴い肩関節がどのように変化していくのか、どの程度の変形が許容されるのか、関節置換における再建の目標がどの程度なのかを調査し、将来の臨床成績向上に向けて解析を進めていく予定である。整形外科学論文投稿における英文校正および掲載料として計上していたが、計画に遅れが生じており現在まで掲載に至っていない。今後論文公表のため、英文校正を行い、今年中の掲載を目指していく予定である。今後さらなる解析を行うための設備備品費および消耗品として使用し、また論文作成、投稿、掲載料などに必要な経費として使用する予定である。
Sub-shockをともなう衝撃波の拡張された熱力学に基づく解析

本研究では、従来の理論よりも広い適用可能範囲を持つ「拡張された熱力学」理論を採用し、衝撃波の解析を行う。強い衝撃波の場合、衝撃波の解は常に連続となるわけではなく、不連続面(sub-shock)が現れることが知られている。このようなsub-shockをともなう衝撃波は、これまで十分な解析がなされてこなかった。本研究ではこれに注目して理論的・数値的に解析することにより、その性質を明らかにし、得られた知見を工学的に応用する。
ATL発症高危険群の長期追跡と発病予防の検討

キャリアの中からATL発症のハイリスクグループを絞り込み、年間発症率が約5%になる群を対象として、発症予防の臨床介入を試みるために、九州、四国、関東でのキャリア登録、検体の収集を3年前から開始している(JSPFADプロジェクト)。臨床情報と末梢血でのプロウイルス量、sIL-2R、HLAなどとの関連についてデータを集積中である。JSPFADからいくつかの他のプロジェクトにも臨床検体が供給されている。1.遺伝子プロフィリング解析:DNAアレイ解析により腫瘍化と進展を特徴付ける遺伝子群を明らかにし、発症危険群の同定と分子標的療法をめざす。約1万遺伝子のクラスター解析の結果、活性化正常Tリンパ球と細胞株、HTLV-I感染と非感染のT細胞株、感染T細胞株内で、ATL由来細胞とin vitroでの不死化細胞のそれぞれが別のクラスターに、ATL細胞も独自のクラスターに分類される。腫瘍細胞の特徴的プロファイルを明らかにすることで、腫瘍化に関与する遺伝子群の解明が可能になる。2.ATLに対する分子標的療法:新規NF-kB阻害剤(DHMEQ)は、in vitro及びSCIDマウスを用いた研究で、特異的にATL細胞、HTLV-I感染細胞のアポトーシスを誘導し、キャリアの末梢血の感染細胞数を減少させた。発症予防を含めた、臨床応用にむけて準備を進めている。ヒトレトロウイルスHTLV-Iは乳幼児期に感染し、発症まで数十年という長い潜伏期が存在する。抗体陽性者の経過は、ヒトの発癌メカニズムの解明に重要な情報をあたえる。キャリアは日本に約120万人存在するが、その一部しかHTLV-I関連疾患を発症せず、ウイルス感染以外の多くの因子が発症に関与すると考えられる。感染発症に至る時期の生体内の変化を解析し、発症のリスクグループを明らかにする。要約1)コホート研究:(1)M県南部の成人(2)献血者の中の陽転化例(3)妊婦を対象とした母子感染防止3)HAMにおける髄液中HTLV-Iプロウイルス量今後の方向1)今後もATL,HAM/TSP,HU患者、キャリアを長期追跡し、生体反応を解析し感染からHTLV-I関連疾患発症の自然史、リスクグループを明らかにする。キャリアに有意に頻度が高い糞線虫症、肺異常陰影、腎不全、他臓器癌の合併などについての調査を継続する。HTLV-I関連疾患のHLAを解析しウイルス量およびクロナーリティを比較する。2)母子感染のフォローアップを更に継続する。3)ATL発症モデルの統計学的解析を行い、HTLV-I感染、ATL発症に関する自然歴を推計し、ATLおよびキャリアの将来を推測する。以下のことが明らかになった。1)コーホート研究:(1)キャリアにおける末梢血液の主な感染細胞クローンは、長期にわたって存在し続けており、このことが安定した感染細胞数の維持を可能としていた。(2)HTLV-1の地域内流行の大部分は母乳を介した母子感染であり、これを遮断することで将来のATL発症を大きく減少させる。2)ATL細胞のリンパ組織への浸潤には、ATL細胞のケモカインレセプター(CCR7)の発現が関連することが示唆された。3)HAM及びキヤリアにおけるunintegrated proviral DNAの存在が明らかになり、これはウイルス粒子産生を介しての新たな水平感染が生じていることを示唆している。PCRを用いた感染細胞数定量を行う場合、非組込DNAを考慮に入れる必要がある。4)形態学的に証明されたATL-like cell数とプロウイルス量を比較し、キャリアには感染細胞数とATL-Like cellsの相関する群、ATL-Like cellは少ないが感染細胞数のみ多い群、両者とも低い群の3つの集団が存在することが明らかになった。5)HTLV-1の潜伏感染にHTLV-I LTRのCpGメチル化が関与している。ATL細胞ではプロウイルスがメチル化あるいはゲノムの欠損によって不活化されている。6)局所浸潤感染T細胞のサイトカイン産生能に及ぼすMIF、線維柱帯細胞培養上清の解析から、眼内の線維柱帯で産生されるMIFはHUの病態にproinflammatory cytokineとして働く。7)HTLV-I感染よりATLに至る多段階発癌には、p53タンパクの蓄積と機能異常、STATタンパクの恒常的活性化、p16遺伝子の欠損などが関わっている。今年度は以下のことが進行中である。1)ATL発症高危険群の同定-ATLの発症予防を目指して(Joint Study on Predisposing Factors of ATL Development : JSPFAD)研究の推進のため,HTLV-I抗体陽性者の中からATL発症のハイリスクグループを絞り込むことを目標として九州、四国、東京都でのキャリアの登録、試料提供が開始された。ATL高危険群追跡の対象として、ATLの経験を十分に積んだ血液学者の把握する一般外来患者(献血者で陽性を通知された者、母子感染対策で陽性を通知された経産婦を含む)の中から、データベースに登録する。研究班として発症高危険群の同定のための大規模な研究が始まったが、その一方で以下の基礎的、臨床的研究が各班員を中心に精力的に進行中である。2)Real-time PCRによるHTLV-Iプロウイルス定量とHTLV-I病態。3)樹状細胞を用いた治療的ワクチンの開発。4)HAMでのEBVの慢性持続感染。5)HTLV-I新規感染後の感染細胞clonalityの変化。

6)ATL細胞と臓器浸潤7)ATL患者家族のキャリアはATLを発症しやすいか?8)ATLウイルス母子感染防止協力事業。9)ATL細胞において特異的に発現するがん遺伝子の同定。10)HTLV-Iの潜伏感染におけるLTRのCpGメチル化。11)HTLV-Iぶどう膜炎における眼内炎症の病態などである。HTLV-I感染成立後、感染細胞は多クローン性に増殖するが、感染後約60年という長い潜伏期間中に単クローン性の増殖をおこし、ATLを発症する。キャリアは日本に約120万人存在するが、その一部しかHTLV-I関連疾患を発症しない。キャリアからのATL発症予防に向けて介入を考える時期になってきているが、それには共通のベースを持った多施設による共同研究が必須である。十分なインフォームドコンセントを伴って用意されたATL発症予備軍のデータベースは、生命科学の進歩による新しい技術が現れたとき、その応用を早期に実現するために必要である。ATL発症高危険群の長期追跡と発病予防研究班のプロジェクト(Joint Study on Predisposing Factors of ATL Development : JSPFAD)では感染から発症に至る生体内の変化を解析し、キャリアの中からハイリスクグループを絞り込み、年間発症率が約5%になる群を対象として、発症予防の臨床介入研究を試みるために、九州、四国、関東でのキャリア登録、検体の収集を一昨年から開始している。対象者は、血液専門医の把握する外来患者(献血者、母子感染対策で陽性を通知された経産婦を含む)の中から、ICを得ることができる人たち。臨床情報と末梢血でのプロウイルス量、sIL-2R、HLAなどとの関連についてデータを集積中である。キャリアの中からATL発症のハイリスクグループを絞り込み、年間発症率が約5%になる群を対象として、発症予防の臨床介入を試みるために、九州、四国、関東でのキャリア登録、検体の収集を3年前から開始している(JSPFADプロジェクト)。JSPFADからいくつかの他のプロジェクトにも臨床検体が供給されている。1.遺伝子プロフィリング解析:DNAアレイ解析により腫瘍化と進展を特徴付ける遺伝子群を明らかにし、発症危険群の同定と分子標的療法をめざす。約1万遺伝子のクラスター解析の結果、活性化正常Tリンパ球と細胞株、HTLV-I感染と非感染のT細胞株、感染T細胞株内で、ATL由来細胞とin vitroでの不死化細胞のそれぞれが別のクラスターに、ATL細胞も独自のクラスターに分類される。腫瘍細胞の特徴的プロファイルを明らかにすることで、腫瘍化に関与する遺伝子群の解明が可能になる。2.ATLに対する分子標的療法:新規NF-kB阻害剤(DHMEQ)は、in vitro及びSCIDマウスを用いた研究で、特異的にATL細胞、HTLV-I感染細胞のアポトーシスを誘導し、キャリアの末梢血の感染細胞数を減少させた。
認知症高齢者と子どもの世代間交流に携わる施設職員への交流支援プログラムの開発

平成30年度の計画は、129年度に作成した世代間交流支援プログラム(案)に基づき、高齢者ケア施設職員と保育所の職員による合同学習会を開催する2世代間交流支援プログラム(案)に基づき、大阪府下・奈良県下の3施設の交流の場で実践・評価する3世代間交流支援プログラムの評価・修正4研究成果の公表であった。1については、学習会を開催し高齢者ケア施設職員と保育士、研究者が世代間交流の実際や課題について報告するとともに、世代間交流の概要について発表を行った。学習会への参加者は13名と少なかったが、参加者の質疑応答や学習会後の評価会などから各施設での今後の継続・発展のための方向性を見出すことができた。2及び3については、世代間交流支援プログラム案の内容が一般的であり、具体的な内容でなかったことから、施設での交流に活かすまでには至らなかった。その理由として、頻回に交流を行っていたり、何年も継続して交流を行っている施設での調査数が不足していることが考えられた。そこで、31年度は活発な交流を行っている富山県、神奈川県、大阪府、福岡県などの施設を訪問し交流の実際の観察や課題達成方策につながる内容などの情報収集を深める。4については、O保育所幼児とA高齢者施設高齢者での交流観察での効果や課題について、日本認知症ケア学会関西地域大会で口頭発表を行った。発表時の質疑応答から、研究を深めるための示唆も得ることができた。頻回に世代間交流を行っている施設での交流の実際を観察したいが、平日に行われていることが多く、日程を調節することが難しかった。研究分担者や連携研究者も日程を調節することが難しいことが遅れている理由である。31年度は早い時期に施設と打ち合わせを行い、日程を合わせることが必要と考える。また、交流支援プログラムの内容も一般的で、施設職員も積極的に活用したいというプログラムとなっていない。それは、各施設の個別性や高齢者、子どもの興味・関心につながる新たなプログラムを打ち出せていないことがあげられる。これも、研究者の実際の交流への参加や職員からの情報量が少ないことが理由としてあげられる。31年では計画的に施設での交流への参加や観察、インタビューなどを増やすことが必要と考える。頻回に交流を行っている、富山県、神奈川県、大阪府、福岡県などの施設で、世代間交流の実際を参加観察し、職員へのインタビューを行い、それぞれの施設でのプログラム内容や交流での工夫点を知る。さらにその内容を多くの施設で活用できないか、活用時の方法などを支援プログラム案に組み込んでいく。支援プログラム案の内容を大阪府下の3つの施設で実際に活用していく。その場合、研究者が引っ張るのではなく、職員と協働しながら行っていく。そのことで、職員と研究者による具体的な評価ができ、修正が行えると考える。再度、合同学習会を開催し、学習会による職員の学びを深めるとともに、より多くの人に支援プログラム活用や世代間交流の効果を知り、必要性を理解してもらう。平成28年度は、1国内外の文献レビュー、2学術集会への参加および報告、3幼児と高齢者が日常的に交流している保育所および高齢者施設での交流を視察した。1については、国内外における過去10年間の高齢者と子どもの世代間交流、なかでも高齢者と幼児の世代間交流に関する文献を検索し、その動向や調査方法、内容などをまとめ、意義や課題をまとめた。2については、3で視察した、高齢者と頻回に世代間交流をしている保育所での交流の実際について、2か所の保育所での交流のまとめと意義・課題を2016年4月21日24日までハンガリーのブダペストで開催された国際アルツハイマー病協会会議(ADI)で示説発表した。さらに文献レビューを行ったことから世代間交流の動向について、2017年6月15日、16日に開催される老年看護学会で示説発表する予定である。3については幼児と施設入所高齢者が定期的に交流している保育所2か所での交流視察を行った。このことから実際の交流方法やプログラム、幼児や高齢者への影響について理解できた。また、高齢者施設(デイサービス)と保育所が同じ敷地内に合築しており、日常的に交流している施設での交流の実際を視察した。定期的な交流と非定期的な交流でほぼ毎日多様な交流を行っていた。このことから、子どもや保育士の視点でも世代間交流をとらえることができた。平成28年度は、文献レビューおよび実際に交流している保育所や高齢者施設への視察を行ったが、その成果を活かして全国の高齢者ケア施設及び保育所、各2000施設に対して実態調査を行う予定であった。しかし、文献レビューや概念枠組みの再構築に関して、研究分担者、連携者と討議することで時間を要した。これは、実際の世代間交流場面を視察したうえで、どのように研究内容をとらえ、目標の設定は妥当か、目標達成のためにどのように進めるかを十分討議し、すり合わせを行うことが重要と考えたためである。全員が世代間交流を視察することはできているが、同じ施設での視察はできなかったことから、報告や調整に時間がかかっているため遅れた。平成29年度の計画は、1全国の保育所、高齢者施設への調査、2交流の聞き取り調査3豪州の大学及びナーシングホームへの聞き取り調査、4世代間交流支援プログラム案の作成であった。1については23で時間を要したため今年度は実施できなかった。30年度に実施予定である。

2については、実際に世代間交流を頻回に行っている施設で交流の実際を参加観察を行うとともに、事前に職員へのインタビューを行い、交流後に参加した高齢者と子どもへインタビューを行った。そのことから高齢者及び子どもへの効果や職員が交流を継続するにあたって工夫していることなどを知ることができた。その結果を論文としてまとめた。30年度に公表予定である。3については、30年3月に豪州メルボルンで世代間交流を行っている図書館、ナーシングホーム2カ所、保育所を視察した。豪州は多民族であり、また核家族であり、祖父母と離れて暮らしていることが多いことから子どもと高齢者の交流は両者にとって多くの効果があることが示唆された。4については作成中である。アンケート調査やインタビュー、参加観察などの調査結果を踏まえ、実際に職員が工夫していることや課題としていることなどをまとめていく予定である。また5として、28年度に施設職員及び保育士合計10名に行ったインタビュー内容から認知症高齢者と子どもの交流における効果や課題についてまとめた。研究で得たことのまとめと公表については、交流の参加観察から得た知見を4月に京都で開催された国際アルツハイマー病協会会議(ADI)で示説発表した。また文献検索等で得た知見を6月開催の日本老年看護学会で示説発表した。文献やアンケート調査、インタビュー、参加観察などから高齢者と子どもの世代間交流について具体的にその効果や課題を知ることができた。特に交流後の高齢者と子どもへのインタビューからは具体的な気持ちや思いを知ることができた。このことから交流を仲介する職員への支援プログラムの必要性や内容がさらに理解できた。また、豪州における世代間交流の実際を知ることで日本に活用したい内容について知ることができた。これらの結果を活かした高齢者ケア施設の職員と保育所保育士の合同学習会の開催内容に活かすことができると考える。平成30年度の計画は、129年度に作成した世代間交流支援プログラム(案)に基づき、高齢者ケア施設職員と保育所の職員による合同学習会を開催する2世代間交流支援プログラム(案)に基づき、大阪府下・奈良県下の3施設の交流の場で実践・評価する3世代間交流支援プログラムの評価・修正4研究成果の公表であった。1については、学習会を開催し高齢者ケア施設職員と保育士、研究者が世代間交流の実際や課題について報告するとともに、世代間交流の概要について発表を行った。学習会への参加者は13名と少なかったが、参加者の質疑応答や学習会後の評価会などから各施設での今後の継続・発展のための方向性を見出すことができた。2及び3については、世代間交流支援プログラム案の内容が一般的であり、具体的な内容でなかったことから、施設での交流に活かすまでには至らなかった。その理由として、頻回に交流を行っていたり、何年も継続して交流を行っている施設での調査数が不足していることが考えられた。そこで、31年度は活発な交流を行っている富山県、神奈川県、大阪府、福岡県などの施設を訪問し交流の実際の観察や課題達成方策につながる内容などの情報収集を深める。4については、O保育所幼児とA高齢者施設高齢者での交流観察での効果や課題について、日本認知症ケア学会関西地域大会で口頭発表を行った。発表時の質疑応答から、研究を深めるための示唆も得ることができた。
ストレス蛋白発現における活性酵素の役割

各種のストレス情報が生体に及ぼす影響の中でも血液循環動態へのインパクトは極めて大きい。このため、臓器の局所血流(代謝の量)を支配する血管抵抗の変化もストレス応答機構として重要である。血管抵抗を規定する平滑筋細胞の収縮弛緩は自律神経と内皮細胞代謝により二重に制御されおり、内皮依存性弛緩因子(NOラジカル)やその消去物質(スーパーオキシド)はその代表的制御物質である。したがって、血管局所における活性酵素代謝はストレスの分子機構解明に不可欠である。本研究は、酸化ストレス下におけるSOD、Heme Oxygenase,HSP-70などの遺伝子発現動態を解析し、ストレス応答機構と遺伝子制御機構の相関性を活性酸素代謝による血液循環制御の観点から解明することを目的とする。これまでに、スーパーオキシドを特異的に不均化するSODを遺伝子工学および化学修飾により改変し、長時間作動型SODや血管内皮指向性SODを開発し、両者が血液循環を改善してストレス性胃粘膜病変を劇的に阻止軽減することを示した。本ストレス負荷時には、視床下部-脳下垂体-副腎および血管にHSP-70のみならず、活性酸素代謝酵素も誘導されることが判明し、本応答現象と活性酸素依存性の血液循環動態の変化が深く関係する事が明らかになった。さらに、ストレス症状の好発部位である胃、小腸および直腸などの運動機能と循環動態がストレスにより激変すること、およびその背景にも活性酸素代謝酵素やストレス蛋白質が関与している可能性が明らかとなった。消化管は微生物をはじめとする生体異物の侵入路であるが、特にエンドトキシンが門脈系に侵入するとKupffer細胞を主体とする肝類洞細胞が強く代謝応答する。この際にも活性酸素代謝酵素やストレス蛋白の誘導合成が起こることが判明した。この様な代謝応答変化の生体防御機能における病態生理学的意義を明らかにするために、これまでに開発した病巣指向性SOD群を用い、視床下部-脳下垂体-副腎、消化管、肝、および各種組織の血管系におけるストレス蛋白質の発現をmRNAレベルで解析しつつある。
キャリアの自発組織化による超高性能有機半導体デバイス開発

高分子半導体中でのイオンの自発的な再配列を利用することで、キャリアを組織化する技術を確立し、Light-emitting electrochemical cell (LEC)によるレーザー素子の可能性探索や新たな受光・発光デバイスの開発を行った。電圧印加に対する電流の時間変化を調べ、イオンと電子は異なる過渡応答を示すことを見出した。この発見より電圧印加の時間スケールを制御してイオンと電子を別々に制御する技術を確立し、レーザーへ向けた>1 kA/cm2の大電流注入を実現した。更に、LEC技術を無機半導体へも拡張し、極めて単純な構造の新たな発光・受光素子を開発することに成功した。電流注入型有機レーザーの実現を目指して、高分子電気化学発光セル(LEC)の研究開発を実施した。特に、高分子材料およびイオン液体の探索と、共振器構造を導入したLECの実現を目指して研究を行った。電流励起レーザーを実現するにより適した発光性高分子の探索を行った結果、新たなポリフルオレン系の青色発光材料が非常に低い光増幅しきい値を有していることを見出した。またイオン液体に関しても、新たなホスホニウム系イオン液体が非常に多くの発光性高分子と高い相溶性を示すことを見出した。また基板に分布帰還型(Distributed feedback:DFB)の共振器構造を電子ビームリソグラフィーによって作製し、その上に発光層となるイオン液体と発光性ポリマーの混合薄膜を塗布、その上に電極を作製することで、共振器構造を有したLECの作製を試みた。電流励起発光スペクトルは、共振器の構造に起因して先鋭化されることを確認した。また、窒素ガスレーザーによって強励起をした際には、レーザー発振も実現できたことから、LECに共振器を導入して電流励起レーザーを目指す手法は極めて有望なアプローチであると言える。一方で、共振器構造を導入したLECへの>1 kA/cm2の大電流密度駆動には未だ課題が残り、10 A/cm2程度の低電流密度しか実現が出来ていない。原因は未だ不明な点も多いが、共振器を導入するデバイスの構造に起因して電荷注入が困難になっている可能性が考えられる。2015年度は、有機半導体レーザーの実現を目指して、Light-emitting electrochemical cell (LEC)の作製を行った。特に大電流密度下での発光効率低下の問題に取り組んだ。これまでにパルス駆動によって大電流密度注入は実現していたものの、およそ200 A/cm2を超えると、発光効率が低下していた。これは、有機EL等でも甚大な問題と考えられている発光効率のロールオフと言われる現象で、レーザーの実現にはこの解決は極めて重要であると考えられている。一方で、これまでロールオフの原因にはいくつもの可能性が指摘されており、個々のデバイスで何が要因となっているかを明確にすることは難しかった。そこで、我々はLECでのロールオフ問題の原因を探るために、パルス駆動時の発光と電流の過渡応答を測定したところ、マイクロ秒からミリ秒スケールで発光効率の低下が起こっていることが分かった。様々なロールオフ要因のなかでもこのような時間に依存した効率低下という点は、ジュール熱あるいは三重項励起子による一重項励起子の消滅だと言うことを示唆した。これらの時間に依存して増える光損失要因は、速い時間スケールでデバイスを駆動するほどに最小限に抑えることができると考え、パルス幅を可能な限り短くすることを検討した。その結果、作製したLECは200ナノ秒の電圧パルスに応答する世界で最も速い応答速度を実現することが分かった。重要なことに、200ナノ秒での駆動時には、ロールオフの問題が起こらず、2 kA/cm2の高電流密度にいたるまで一定の発光効率を実現することができた。これは有機ELでも実現されていなかったことであり、有機半導体レーザーの実現に向けた重要な成果であると考えられる。大電流密度注入するだけでなく、大電流密度下でも発光効率が減少しないような特性は、これまでいかなる有機発光デバイスでも実現されていなかったことであり、重要な知見であると考えられる。これは、特に電子とイオンを別々に制御する手法を新たに考案することで、ナノ秒スケールに入るLECとしては世界でも最速の駆動を達成したことによる。有機ELや発光トランジスタでは解決が難しかった問題を解決できたため、有機レーザーの実現には極めて重要なステップであったと考えられる。2016年度は、有機半導体レーザーの実現を目指して、2015年度に大電流注入を実現したポリフルオレン系材料F8T2を用いたLight-emitting electrochemical cell(LEC)のレーザー発振しきい値を下げることを目的に2つの方法を検討した。1つは、光共振器構造の導入であり、Distributed feedback (DFB)型共振器を有するF8T2薄膜を作製し、光励起によってしきい値を評価した。DFB型共振器の導入には、凹凸構造を有する石英ガラスをの上に、F8T2薄膜をスピンコートで作製した。DFBを組み込んだF8T2薄膜からは、励起光強度を強めるとともに半値幅1 nm以下の極めて細いレーザー光を観測し、DFBレーザーを実現することが出来た。F8T2の膜厚を変化させることで、共振器の有効屈折率を調整したところ、自然放射増幅(ASE)と同等のレーザー発振しきい値となることが分かった。膜厚のさらなる精密な制御をすることで、一層のしきい値の低下が期待できる結果であった。2つ目の方法は、分子配向の制御である。