hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
コンクリートの空隙の形態およびその分布観測のための技術開発とその応用

本研究は、著者等が開発したガリウム圧入法による空隙形態観察手法を適用するとともに、ここで提案する凍結法を利用することにより、コンクリートの練混直後から硬化するまでの水分移動の現象を細孔構造の観点から明らかにする。また、ガリウム圧入によって観察されたセメントペーストの空隙構造とその物質透過性について、空隙画像を用いた塩化物イオン浸透モデルの検討と塩化物イオンの透過性の実験を行い、両者の関係を明らかにすることを目的とした。本研究より以下の結論が得られた。1.凍結法を利用することにより、経時変化を考慮した硬化途中のコンクリートの水分状態を3つの層に分けることができる。-打込み上部では含水率上昇-中間部では水分変化が少ない-打込み下部では含水率が減少2.水セメント比によってコンクリートの細孔構造に起因する水分移動量が影響され、打込み後の初期段階で変化が大きいことを示した。3.骨材の影響を考慮した沈降モデルを用いて経時変化を考慮した内部状態を推定することができる可能性を示した。4.本研究で開発したガリウム圧入法とEPMA装置による観察手法により、硬化途中の含水率と硬化後の空隙構造の打込み高さごとの変化が相似型となっており、硬化途中のコンクリートの水分状態は凝結の終結までにほぼ固定され、硬化後の空隙構造に反映されることを示した。5.空隙画像を用いた塩化物イオン浸透モデルを検討した結果、塩化物イオンの浸透はミクロレベルでは有る特定の経路をたどっていると考えられる。6.水セメント比が高く、弱材齢である硬化セメントペーストほど塩化物イオンが内部まで浸透しやすいことを本研究で提案した計算手法およびEPMA測定による画像測定結果により示した。7.塩化物イオンの浸透の実験結果と空隙画像から推定した結果を比較するとほぼ同様の結果が得られたため、塩化物イオンの浸透深さは空隙画像から推定することが可能であると考えられる。本年度は、提案したガリウム圧入法を用いてコンクリートの空隙構造を可視化する方法を開発したとともに、コンクリートの3次元的空隙構造の解明と空隙画像を適用しての物質透過性の評価を試みた。得られた研究成果は下記の通りである。(1)コンクリートの空隙部分に圧入したガリウム分布をEPMAで面分析することにより、空隙の分布を画像として観察する手法を開発した。(2)提案したガリウム圧入法を用いて、コンクリート内の空隙の形態が材齢の進行および水セメント比、養生法の違いに伴い空隙構造が変化することを明らかにした。(3)本研究で提案した空隙量の計算方法によって空隙率が材齢の進行に伴い減少していくことを、画像で証明することができた。(4)ガリウム圧入法によって得られた空隙の2次元断面画像を積み重ねることにより、3次元空隙構造を構築する手法を提案した。これら測定法を適用することで、水セメント比および材齢の変化を3次元的な空隙構造で観察することを可能とした。また3次元画像測定から得られた空隙率は、ほぼ水銀圧入法によって得られた測定結果と同様の空隙分布を示すことを確認できた。(5)本研究で得られた画像を元に求めた空隙の連結性を定義することで、空隙の連続性を評価することができた。また、これら画像で評価する手法を用いて、水セメント比が高いほど、また材齢が若いほどその連続性は高く、結果として透過性が高くなる傾向を示すことを明らかにした。(6)ガリウム圧入法によって得られた画像からコンクリートの拡散係数を推定する手法を提案した。

他の手法により求めたコンクリート内を透過する塩素イオンの移動速度と、本研究で提案した方法により求められた拡散係数を比較し、同様の傾向を示すことがわかった。コンクリートの空隙形態を調べるため、ガリウム圧入法とEPMAによる画像観察手法を援用し、その空隙が及ぼす透過性を調べるために、塩化物イオン移動の測定と空隙画像情報を基にした数値計算を行った。1)水セメント比30、45、60%のセメントペースト試験体を作製し、材齢は7、28日とした。この試験体の空隙をガリウム圧入による手法とEPMAによる元素分析法を併用した空隙測定法により調べ、以下の結果が得られた。材齢7日の試験体はどの水セメント比でも空隙を示す画素部分が多く見られる。すなわち、材齢7日では、まだ粗な構造であることが示された。水セメント比の影響については、水セメント比の小さい30%の試験体はまばらに空隙を示す画素が観察されるだけである。逆に水セメント比60%の試験体は大部分が空隙を示す画素部分で占められており、空隙が多く存在していることが示された。2)空隙画像のみから塩化物イオンの硬化体中への浸透深さを推定する方法について検討した。塩化物イオン浸透モデルは一方向のみ浸透するものとし、浸透理論に基づいてその粒子を自由拡散させ、移動時間と移動距離を計測することにより浸透深さを計算した。その結果、水セメント比60%材齢7日の場合、局所的に粒子が短時間で表面からかなり深くまで浸透した。また、浸透経路は限定的であり、有る特定の連続した経路を卓越して浸透することが確認できた。一方、水セメント比30%材齢28日の試験体は時間が経過してもそれほど深くまで浸透しない結果となった。3)塩化物イオンの浸透の実験結果と空隙画像から推定した結果を比較するとほぼ同様の結果が得られたため、塩化物イオンの浸透深さは空隙画像から推定することが可能であると考えられる。
逐次統計的推測の研究

母集団分布の標準偏差のベキの形の母数の逐次点推定について,二乗誤差に加え標本数コストを考慮に入れた損失構造をもつ最小リスク問題の研究を行った。1.正規母集団の母標準偏差のr乗の形の母数の逐次点推定問題に対して,純逐次法(purely sequential procedure)を提案し,標本抽出コストを小さくしていくときのリスクの2次漸近特性について調べた結果,リグレットはrの値が-2のときに最小になることがわかった。この理論結果は疑似乱数を用いたシミュレーションによってもその正当性の裏付けがなされた。さらに,逐次方式を偏り補正することによってリスクを縮小できることもわかった。この研究成果を2000年9月2427日に京都大学で開催された日本数学会において新潟大学の磯貝英一氏と共同で講演発表している。2.母集団が位置母数と尺度母数をもつ指数分布に従う場合において,母標準偏差のr乗の形の母数の逐次点推定問題を考察した。純逐次法を与えてリスクの2次近似式について調べた結果,リグレットはrの値が-1のときに最小になることが示された。また,逐次方式のバイアス修正を行った場合,rの値が-1から離れるほどリスク縮小効果が大きいことも示された。この研究成果は2000年11月1517日に新潟大学で開催された科学研究費基盤研究(A)(1)「非正則推測理論と情報量の概念に関する研究」(研究代表者赤平昌文)によるシンポジウム「統計的実験における理論的基礎とその応用」において磯貝英一氏と共同で講演発表なされている。k個の母集団を考えてそれらに基づく母数を逐次推定するk標本問題に対して,逐次方式を偏り補正することによってリスクを縮小できるのかということについて研究を行った。特に,k個の独立な母集団の母平均の一次結合という形の母数に対して,二乗誤差に加え標本数コストを考慮に入れた損失構造をもつ最小リスク点推定問題の場合について調べた。1.Mukhopadhyay and Purkayastha(1994)におけるk個の母集団の分布を特定しない場合において,標本抽出コストを小さくしていくときに漸近的に不偏となる逐次方式を構成し,そのリスクの2次近似式を調べた。その結果,提案した逐次方式は,k個の母集団分布の歪度と尖度によっては,従来の逐次方式に比べてリスクを縮小することがわかった。2.Mukhopadhyay and Chattopadhyay(1991)におけるk個の母集団が指数分布に従う場合においては,母集団の個数kが奇数のときには,逐次方式を偏り補正することによってリスクを小さくできることがわかった。また,計算機によるシミュレーションによっても,研究で得た理論通り,偏り補正方式によるリスク縮小効果を確認できた。これらの研究成果を1999年8月10日8月18日にフィンランド共和国ヘルシンキで開催された国際統計協会第52回大会において磯貝英一氏と共同で講演発表している。また,これらの結果を学術論文にまとめており,学術雑誌Statistics and Probability Letters,Vol.47,No.1,pp.45-52(2000)に掲載されることが決定している。
アポトーシス関連新規シグナル伝達分子MSTキナーゼの細胞内生理機能の解析

本研究では、アポトーシスの実行分子であるカスパーゼにより活性化されるMSTキナーゼの細胞内の機能解析を目的とし、細胞死における役割及び細胞内の局在制御機構について解析を行った。MSTを発現する細胞株を樹立し、抗Fas抗体で細胞死を誘導したどころ、MSTを発現する細胞株は親株や活性欠損型MSTに比べ、強く細胞死を促進させた。活性欠損型MSTは細胞死に有意な影響を与えなかった。MSTは細胞質に局在するが、カスパーゼにより活性化されたMSTは核内にも観察された。また、核内への移行は核の断片化が起こる前に観察され、カスパーゼにより切断を受けない変異型MSTは核内では観察されなかった。細胞死が進行し、核の断片化が起こると、切断を受けない変異型MSTも核断片内でMSTの局在がみとめられた。細胞内のおけるMSTの局在制御機構を調べるために、抗MSTモノクロナル抗体を作成し、免疫染色法でMSTの細胞内局在を調べた。MSTの細胞質への局在はC末端側によって制御され、この領域には二つの核外移行シグナルが存在することを見出した。核外移行シグナルが機能できない突然変異体は核内にのみ局在し、MSTは核移行シグナルも持っていることが強く示唆された。既知の核移行シグナルと比べた結果、MSTのC末端に核移行シグナルに酷似した配列が存在した。この配列をGFPにつないで発現させたところ、GFPの蛍光は主に核内で観察され、核移行シグナルとして機能することがわかった。次に、MSTの局在と二量体化との関係を検討した。核外移行を阻害するレップトマイシンを処理したところ、二量体化ができない変異型MSTは野生型に比べて非常に早く核内に蓄積された。これらの結果はMSTの細胞質への局在は核外輸送によって制御され、また二量体化されることによって細胞質への局在が強化されることを示す。また、オカダ酸を添加すると、MSTの活性化及び核内移行が起こることから、核内でのMSTの機能を強く示唆する。これらのことより、我々はMSTが細胞死を促進する分子であり、MSTの局在が制御されるメカニズムを明らかにした。本研究では、アポトーシスの実行分子であるカスパーゼにより活性化されるMSTキナーゼの細胞内機能の解析を目的とし、細胞内の局在制御機構について解析を行った。まず抗MSTモノクロナル抗体を作成し、免疫染色法でMSTの細胞内局在を調べたところ、MSTは細胞質に局在した。MSTの細胞質への局在はレップトマイシン処理によりなくなることから核外輸送による局在であることが示唆された。さらに、MSTの細胞質への局在はC末端側によって制御され、この領域には二つの核外移行シグナルが存在することを見出した。この配列をGFPにつないで発現させたところ、GFPの蛍光は主に核内で観察された。次に、MSTの局在と二量体化を検討した。二量体化ができない変異体MST(P->A)の局在は野生型MSTと差がなかった。

ところが、レップトマイシンを処理したところ、MST(P->A)は野生型に比べて非常に早く核内に蓄積された。これらの結果はMSTの細胞質への局在は核外輸送によって制御され、また二量体化されることによって細胞質への局在が強化されることを示す。また核移行シグナルの存在は核内でのMSTの機能を強く示唆する。現在MSTの局在と機能の関連を解析中である。本研究では、アポトーシスの実行分子であるカスパーゼにより活性化されるMSTキナーゼの細胞内の機能解析を目的とし、細胞死における役割及び細胞内の局在制御機構について解析を行った。MSTを発現する細胞株を樹立し、抗Fas抗体で細胞死を誘導したどころ、MSTを発現する細胞株は親株や活性欠損型MSTに比べ、強く細胞死を促進させた。活性欠損型MSTは細胞死に有意な影響を与えなかった。MSTは細胞質に局在するが、カスパーゼにより活性化されたMSTは核内にも観察された。また、核内への移行は核の断片化が起こる前に観察され、カスパーゼにより切断を受けない変異型MSTは核内では観察されなかった。細胞死が進行し、核の断片化が起こると、切断を受けない変異型MSTも核断片内でMSTの局在がみとめられた。細胞内のおけるMSTの局在制御機構を調べるために、抗MSTモノクロナル抗体を作成し、免疫染色法でMSTの細胞内局在を調べた。MSTの細胞質への局在はC末端側によって制御され、この領域には二つの核外移行シグナルが存在することを見出した。核外移行シグナルが機能できない突然変異体は核内にのみ局在し、MSTは核移行シグナルも持っていることが強く示唆された。既知の核移行シグナルと比べた結果、MSTのC末端に核移行シグナルに酷似した配列が存在した。この配列をGFPにつないで発現させたところ、GFPの蛍光は主に核内で観察され、核移行シグナルとして機能することがわかった。次に、MSTの局在と二量体化との関係を検討した。核外移行を阻害するレップトマイシンを処理したところ、二量体化ができない変異型MSTは野生型に比べて非常に早く核内に蓄積された。また、オカダ酸を添加すると、MSTの活性化及び核内移行が起こることから、核内でのMSTの機能を強く示唆する。これらのことより、我々はMSTが細胞死を促進する分子であり、MSTの局在が制御されるメカニズムを明らかにした。
乾癬におけるProgranulinの作用機序の解明

乾癬は青年から中年に好発する炎症性角化症の1つであり、表皮の炎症と角化細胞のターンオーバーの亢進により、全身に厚い銀白色の鱗屑を慢性的に繰り返す難治性の疾患で、その病態はまだ不明な点も多い。Progranulin(PGRN)は好中球由来エラスターゼなどにより分解されるGranulin(GRN)に分解される糖タンパクであるが、PGRNとGRNはそれぞれ抗炎症作用、起炎性作用を持つことが知られている。とくにPGRNは表皮細胞にも発現していることが知られているため、炎症性角化症においてPGRNの発現と役割とPGRNのアナログであるAtsttrinを用いた新規の乾癬治療の開発につなげるための基礎的なデータ収集を目的とした。本年度の研究は血清中のPGRNと各種炎症性サイトカインを測定し、乾癬の病型、治療による変化などを検討することであった。PGRNの測定に先立って乾癬患者においてその炎症の程度を定量的に測定するために、すでに一部の報告がある炎症性サイトカイン(IL-17、IL-22、IL-23、TNF-α)を測定することとした。本研究に関して当施設の倫理委員会の承認を得た後に、同意を得られた乾癬患者(尋常性乾癬、乾癬性紅皮症)より血清を採取し、ELISA法にてそれぞれの測定を行った。乾癬性紅皮症患者では、IL-17、IL-22、TNF-αのいずれも治療前を比べて治療後に値が低下していることが確認できた。その一方で尋常性乾癬患者においては、治療前後でいずれも臨床的に病勢を評価するPASIスコアとの相関は認めなかった。またIL-23に関しては、すべ他の患者において測定感度以下であった。以上から血清中の複数の炎症性サイトカインが一部の乾癬患者において、病勢を反映するマーカーとなる可能性を示すデータが得られた。今年度の研究では、乾癬性紅皮症患者において、血清中のIL-17、IL-22、TNF-αが治療前と比較して治療後に低下しており、治療効果を客観的に判断するマーカーとなり得る知見が得られた。その一方で、尋常性乾癬患者においては治療前後でいずれも臨床的に病勢を評価するPASIスコアとの相関は認めなかったため、さらに症例数を増やしたデータセットで再検討を行う予定としている。さらに当初の研究計画であったIL-8、IFN-γについても測定を予定している。IL-23に関してはすべての患者において測定感度以下であったため、使用キットの変更や高感度ELISAでの評価を予定している。本研究の最終的な目標であるPGRNとGRNの評価であるが、乾癬患者の組織における局在と発現量との比較を同時に予定しており、該当する患者より血清、病理組織の収集を行っている。さらに近年ではTNFR2の発現も乾癬の病態に関わっていることが報告されているため、合わせて病理組織標本での発現量と局在について検討する。本年度に得られた、炎症性サイトカインが治療効果判定のマーカーになり得る可能性については、引き続き患者血清での知見を蓄積して、実際にマーカーとして使用できるかどうかを検討する。研究計画における培養細胞を用いた研究では、表皮培養細胞にPGRN、エステラーゼ、Atsttrinを添加し、細胞増殖について検討を行うとともに、患者血清で測定した炎症性サイトカインについて測定を行い、臨床結果との比較と評価を行う。さらにPGRN添加時には、細胞内でErk経路が活性化することが知られているが、表皮細胞では報告がないため、それらのErk経路の活性化について、ウェスタンブロット法にて確認する。

今年度の研究では、乾癬性紅皮症患者において、血清中のIL-17、IL-22、TNF-αが治療前と比較して治療後に低下しており、治療効果を客観的に判断するマーカーとなり得る知見が得られた。その一方で、尋常性乾癬患者においては治療前後でいずれも臨床的に病勢を評価するPASIスコアとの相関は認めなかったため、さらに症例数を増やしたデータセットで再検討を行う予定としている。さらに当初の研究計画であったIL-8、IFN-γについても測定を予定している。IL-23に関してはすべての患者において測定感度以下であったため、使用キットの変更や高感度ELISAでの評価を予定している。本研究の最終的な目標であるPGRNとGRNの評価であるが、乾癬患者の組織における局在と発現量との比較を同時に予定しており、該当する患者より血清、病理組織の収集を行っている。さらに近年ではTNFR2の発現も乾癬の病態に関わっていることが報告されているため、合わせて病理組織標本での発現量と局在について検討する。本年度に得られた、炎症性サイトカインが治療効果判定のマーカーになり得る可能性については、引き続き患者血清での知見を蓄積して、実際にマーカーとして使用できるかどうかを検討する。研究計画における培養細胞を用いた研究では、表皮培養細胞にPGRN、エステラーゼ、Atsttrinを添加し、細胞増殖について検討を行うとともに、患者血清で測定した炎症性サイトカインについて測定を行い、臨床結果との比較と評価を行う。さらにPGRN添加時には、細胞内でErk経路が活性化することが知られているが、表皮細胞では報告がないため、それらのErk経路の活性化について、ウェスタンブロット法にて確認する。
生活習慣病改善因子TFE3による生活習慣病治療への分子基盤の確立

生活習慣病の改善に機能するTFE3について、様々な組織での特有の機能をもつかを解析した。脂肪組織においては脂肪分化抑制、熱産生増加、筋肉ではグリコーゲン合成の促進、腎臓ではインスリンシグナルの増加を示した。TFE3はエネルギー代謝の責任臓器において、様々な機能を有し生体の恒常性に機能することが明らかとなった。今後は生活習慣病病態改善に対する効果的なTFE3の機能増強について検討が必要である。TFE3の機能を脂肪組織に焦点を当て研究を進めた。In vitroでの解析には脂肪細胞由来の3T3-L1細胞を使用した。形態変化として3T3-L1細胞はTFE3過剰発現では、成熟脂肪細胞への分化は抑制された。そのため、成熟脂肪細胞での脂肪滴の形成も減少した。一方、RNAiによるノックダウンでは、脂肪細胞の分化は顕著に促進され、結果的に脂肪細胞は分化し、脂肪滴の形成も増加した。TFE3の過剰発現ではC/EBPalpha、PPARgamma,FABP4(aP2)をはじめとする脂肪細胞の増殖、分化を決定するマスターレギュレーター遺伝子群の発現が抑制されており、脂肪形成に抑制的に働き、ノックダウンの系においては逆にそれら遺伝子群の発現が上昇する。TFE3が脂肪分化に関わる遺伝子群を抑制的に制御していることを示す結果となった。細胞レベルでの解析では、TFE3の直接的な標的遺伝子の同定を進めており、いくつかの候補遺伝子を同定し検討を現在、行っている。TFE3の脂肪組織、特に白色脂肪組織における発現変動をマウス個体で検討した。正常マウスに比べ肥満モデルマウスでTFE3の発現量の増加が見られた。また、正常マウス、病態マウスともに栄養状態、絶食時である栄養枯渇状態と再摂食時、栄養過多状態でその発現量は上昇した。個体レベルでの検討を行うために、脂肪組織特異的発現TFE3トランスジェニックマウスの作成を行っている。脂肪組織に特異的に発現する遺伝子aP2のプロモーターの制御下で、TFE3を発現させることで、TFE3を脂肪組織特異的に発現するマウスを作成し解析を進めている。糖尿病、高脂血症、高血圧などの生活習慣病は、終局的には虚血性心疾患や脳卒中などの動脈硬化疾患や失明、透析などの糖尿病性合併症を生じて、日本人のQOLおよび生命予後を著しく悪化させており、その管理予防が現代社会における危急の課題であるそこで、本研究では脂肪細胞分化の新たな分子機構を明らかにすることで肥満をはじめとする生活習慣病の分子機構に対するTFE3の機能を明らかにすることを目的とした。TFE3は肝臓においてインスリン感受性を改善し、生活習慣病を改善する効果がある(Nakagawa YNat. Med 2006)。エネルギー代謝臓器の一つである骨格筋および脂肪における機能を検討を行っている。脂肪モデル細胞である3T3-L1細胞にTFE3を過剰発現させることで脂肪細胞への分化が抑制された。一方、RNAiを用い、TFE3をノックダウンすることで脂肪細胞の分化は促進された。その際の遺伝子発現も脂肪細胞分化の指標となるPPARgamma, aP2は細胞の形態と相関し、TFE3では増加、RNAiでは抑制された。脂肪細胞の分化の経路にTFE3が関与する。脂肪特異的TFE3発現マウスを作成し、解析を行っている。骨格筋では骨格筋特異的TFE3発現マウスを作成したところ、筋肉内のグリコーゲン合成能の上昇が観察されており、TFE3が骨格筋内のグルコース代謝への関与が推測され、詳細な検討を行っている。糖尿病、高脂血症、高血圧などの生活習慣病は、終局的には虚血性心疾患や脳卒中などの動脈硬化疾患や失明、透析などの糖尿病性合併症を生じて、日本人のQOLおよび生命予後を著しく悪化させており、その管理予防が現代社会における危急の課題である。我々は肝臓において生活習慣病を改善する因子として機能する転写因子TFE3を同定した(Nakagawa Y Nat.Med 2006)。本研究では肝臓とともにエネルギー代謝調節に重要な組織である脂肪および筋肉におけるTFE3の機能を明らかにすることを目的とした。脂肪特異的TFE3発現マウスを作成し、解析を行ったところ、高脂肪食負荷による肥満に対し、TFE3は肥満抑制に機能した。また、褐色脂肪組織での熱産生がTFE3により亢進しており、このことにより脂肪が燃焼され肥満が抑制されるのではないかと推測している。筋肉については骨格筋特異的TFE3発現マウスを作成した。作製されたマウスの筋肉内のグリコーゲン量の増加が見られており、TFE3が骨格筋内のグルコース代謝への関与が推測される。遺伝子発現解析からもグリコーゲン合成に関わる遺伝子群の発現が誘導されていた。このことは肝臓と同様に糖代謝の責任臓器である筋肉の機能を向上させ、血中グルコースを骨格筋に取り込み血糖値を低下させる機能を示している。
リハビリテーションコーピング予測スケールの確立

本研究は、スポーツリハビリテーションコーピング予測スケール(SRCES)を開発することを目的とした。参加者は129名(男性94名、女性35名)で受傷をしたスポーツ選手であった。因子分析の結果、SRCESは6因子((1)他者志向・依存性、(2)自己主張、(3)オーバートレーニング傾向、(4)楽観性、(5)理解志向性の欠如、(6)諦め、21項目から構成された。これらの6因子と性別、スポーツのレベルの関係を検討した結果、女性は男性よりオーバートレーニングの傾向があり、地方大会・全国大会以上の出場経験者の方が、都道府県大会以下の出場経験者より他者志向・依存性、オーバートレーニング傾向が高かった。今年度は、受傷選手の心身的回復をリハビリテーション実施の側面から促進する「スポーツリハビリテーションコーピング予測スケール(SRCES : Sport Rehabilitation Coping Expectation Scale )」を完成させた。大学内の倫理審査を受け、質問紙のデータ収集を開始したが、予期せぬケースがみられ、それに対応するために一度データ収集を休止し、質問項目を修正した。本研究で定めた対象者の基準を変更するなど、データ収集の実施体制も再度検討し、データ数を確保できるように計画した。データ数を確保するために、スポーツクリニックの他にも、病院のスポーツ整形外科医からも協力を得ることができるようになった。調査の手続きなどを、病院の倫理委員会で審査していただいた後、2015年3月からデータ収集のための準備を行った。しかしながら、参加者の基準として設けた「チームに所属している」、「指導者がいる」に該当する受傷選手が予想外に少なかった。そのため、SRCESを幅広い層の受傷選手(指導者がいない、チームメイトがいない)にも適用することができるように、質問項目を修正した。2015年5月よりデータの収集を再開する予定である。今年度は質問紙の構築、ならびにその修正に時間を要したが、これらの修正により、リハビリテーションのスタッフ(整形外科医、理学療法士、アスレチックトレーナー)にコーピングスキル教育の実施とその普及ができると考えている。今年度は「スポーツリハビリテーションコーピング予測スケール」(SRCES: Sport Rehabilitation Coping Expectation Scale)」の修正を行い、大学、病院での倫理審査を受け、データ収集を開始した。データ数を確保するために、大学の体育会のクラブ、病院の整形外科の病棟、スポーツクリニックなどでデータ収集を実施した。2016年4月7日時点における本研究の参加者は63名(男性43名,女性20名)、平均年齢21.17歳である。質問紙の信頼性、妥当性を高めるために、対象者は受傷中のアスリートに限定している。そのため、データ収集に時間を要している。今年度は、データ収集と並行して、スポーツリハビリテーション時のコーピングに関する文献を収集し、論文の執筆の準備を行った。来年度は、これらの文献と質問紙調査から得たデータを用いて、リハビリテーションコーピングに関する論文を執筆する予定である。本研究ではリハビリテーションコーピング予測スケールの結果と先行研究の調査から得られた知見を用いて、スポーツリハビリテーションのスタッフ(整形外科医、理学療法師、アスレチックトレーナー)にワークショップを実施する。今年度は、このワークショップの参考資料などを収集した。病院や大学の体育会において受傷選手が少なかったため、データの収集がやや遅れている。本研究の目的は、これらの調査結果を基に、SRCESの確立を図ることである。現時点においては、127名におよぶアスリートを対象として、本調査を実施したところである。今年度は、SRCESの信頼性を高めるとともに、その妥当性を定量的に検討するために、調査対象者のデータ収集を継続した。本研究では、長期間のリハビリテーションを有する選手を対象にしていることから、データ収集には多大な時間と労力を要するため、次年度に渡って調査継続を行うことを決定し、研究計画の再検討を行った。さらに、本研究では前述した調査以外に、受傷選手のリハビリテーションに関わる専門家(スポーツ整形外科、アスレチックトレーナー)に対して、受傷選手の心理面についてのワークショップの実施を予定している。その準備として、受傷選手のコーピングや心理スキルトレーニングの効果に関する研究調査を実施し、多岐にわたる関連論文の収集並びに分析を行った。これらの結果をまとめたレビュー論文として「前十字靭帯再建術後の心理的反応とスポーツ復帰および心理的介入の効果」を出版した。本論文では、前十字靭帯再建術後の心理的反応、回復度に関連する要因(受傷から手術までの期間、競技レベルなど)、心理スキルトレーニング(イメージトレーニング、リラクゼーション)に関する効果などをまとめている。総合病院におけるスポーツ整形外科や大学の体育会において、本研究が対象とする受傷基準を満たしているアスリートが当初想定した人数(データ数)に及ばなかったため、やや遅れている。本年度はスポーツリハビリテーションコーピング予測スケール(SRCES: Sport Rehabilitation Coping Expectation Scale)を作成するために、昨年に引き続き、受傷選手のデータ収集を行った。対象者は、13年以内に試合に出場をした経験があり、2受傷、もしくは手術後6週間以内、3調査後に少なくとも4週間のリハビリテーションを必要としている選手であった。最終的に、これらの3つの条件を満たす129名(男性94名、女性35名)の受傷選手のデータを分析対象とした。参加者の年齢は15歳54歳(平均年齢20.78歳)であり、対象者のスポーツ活動状況は、大学の体育会(77名)、高校の部活動(28名)、趣味(9名)、実業団(3名)などであった。

まず、天井効果、フロア効果が見られた24項目を分析から除外したところ、当初作成した64項目の質問項目数が40項目となった。この40項目に対して主因子法による因子分析、主因子法・プロマックス回転を用いた因子分析を行ったところ、6因子構造、21項目の尺度となった。これらの6因子を(1)他者志向・依存性、(2)自己主張、(3)オーバートレーニング傾向、(4)楽観性、(5)理解志向性の欠如、(6)諦めと命名した。この6因子と年齢、性別の関係性を検討した結果、年齢が高いほど「諦め」が高く、女性の方が男性より「オーバートレーニング傾向」が有意に高いことが明らかとなった。今後の研究では、3か月以上の長期のリハビリテーションを必要としている怪我(前十字靭帯断裂など)をした受傷者に絞って、本調査を実施することが望ましいと考えられる。本研究は、スポーツリハビリテーションコーピング予測スケール(SRCES)を開発することを目的とした。参加者は129名(男性94名、女性35名)で受傷をしたスポーツ選手であった。因子分析の結果、SRCESは6因子((1)他者志向・依存性、(2)自己主張、(3)オーバートレーニング傾向、(4)楽観性、(5)理解志向性の欠如、(6)諦め、21項目から構成された。これらの6因子と性別、スポーツのレベルの関係を検討した結果、女性は男性よりオーバートレーニングの傾向があり、地方大会・全国大会以上の出場経験者の方が、都道府県大会以下の出場経験者より他者志向・依存性、オーバートレーニング傾向が高かった。データ収集を開始したが、「チームに所属している」、「指導者がいる」という条件に該当する受傷選手が少なかった。そのため、質問紙の内容を再度検討し、修正した。このようなことより、研究の進行がやや遅れている。次年度も引き続き研究生にデータ収集の補助を依頼する。データの収集が終了次第、分析を行い、論文を執筆する。そのため、データ収集の期間中にリハビリテーションコーピングに関する先行研究をまとめる。長期間の受傷をしたアスリート200名を対象としたデータ収集を目標にしていたが、150名に変更し、次年度においても、データ収集、ならびに分析を進める予定である。次年度はデータの収集を円滑に進めることができるように、大学院生にデータ収集の補助を依頼する。また、学会等でも発表できるように準備する。本研究で作成したスポーツリハビリテーションコーピング予測スケールを現場で利用できるように、新たな研究計画を立てる。また、3年目(平成28年度)に実施する予定であるワークショップに向けて、リハビリテーションにおけるコーピングに関する先行研究をまとめる。本研究の対象者が予想以上に少なく、旅費や人件費を執行することができなかった。
FMOスキームに基づいた励起状態計算手法の構築とプログラム実装

本研究では、新規光応答タンパク質や蛍ルシフェラーゼなどの合成研究に対して貢献可能な理論構築、及びプログラム開発をしてきた。これらの大規模分子の励起状態解析は実験的研究に大きく寄与するものであるが、それは理論的アプローチでしか知り得ない情報が得られる点に起因している。この様な点を踏まえ、計算対象の解析に必要な第一原理に基づいた方法論のプログラム実装を、FMO (Fragment Molecular Orbital)の文脈で行った。これまでFMOの文脈で励起状態の解析をする際は「多層FMO」のスキームを採用してきたが、結果の定量性を保持しつつ、より計算時間の短縮を可能にすることが望ましい。そこで、2005年に平田らによって発表された「励起エネルギー値の対補正」に関する論文(S.Hirata et al., Mole.Phys., 103 (2005) 2255.)に着眼した。この際、当該論文に対して更に励起エネルギーに関する多体効果を導入した形に拡張し精度検証を試みた(電子遷移エネルギーに対する2・3体補正)。第一原理分子動力学計算(FMO-MD ; ab initio FMO-Molecular Dynamics)に基づいた「シトシン水和凝集系」の構造や、PDB (Protein Data Bank)で公開されている構造をベースとした「光応答タンパク質(Blue Fluorescent Protein ; BFP, Yellow Fluorescent Protein ; YFPなど)」、そして「レチナールタンパク質」や「蛍ルシフェラーゼ」といった系に対して応用計算を行った結果、励起状態の情報を保ったまま演算時間の短縮に成功し、また、多体効果を更に導入したことで一定の結果が得られた。一方、光応答を担う部分に対する周辺構造の寄与の度合いを解析できるツールとしても有効であることが分かった。
Nd:YAGレーザー照射による可逆的神経放電抑制の解明

これまでの研究によってNd:YAGレーザーには神経線維の活動電位を可逆的に抑制することがわかった。さらに神経線維に黒色色素を塗布することにより伝導抑制効果が得られることもわかった。このことは臨床的に疼痛緩和効果目的でレーザー照射する場合、黒色色素塗布が有効という結果と一致した。本研究は主に基礎的実験による神経線維への伝導抑制効果を調べ、レーザー治療による安全基準の確立に役立てることが大きな目的である。照射条件には照射距離、時間、出力、ファイバーの固定の有無など数多くの要素があり、これらの関係を解明することではじめて安全基準は確立するものである。臨床応用時に推奨されているNd:YAGレーザーの照射法、スイーピングモーション(ファイバー先端を掃くように振りながら照射する動き)が可逆的伝導抑制にのために必要な動きであることは昨年度検索した。2種類のパルスエネルギーについて、照射時間を変えることで総エネルギー量は揃えることとして実験を行った。伝導抑制がパルスエネルギーに依存するのか総エネルギー量に依存するのかについて結果を得た。実験は神経生理学的手法を用いた。成体アフリカツメガエル触覚神経束を標本として固定し、活動電位を導出した。触圧1gfの触刺激を与えスパイクカウンターにて触刺激による活動電位頻度を計測、ペンレコーダーにて記録した。レーザー照射前の触刺激応答を計数記録し、照射後の変化を記録した。本年度は研究に用いたレーザーファイバー端出力に変化を生じるかどうかについて検索した。測定にはレーザー用パワーメーターセットを用いた。前回までの報告において臨床応用時に推奨されているNd:YAGレーザーの照射法、スイーピングモーション(ファイバー先端を掃くように振りながら照射する動き)が可逆的伝導抑制にのために必要な動きであることを検索した。そこで本年度は黒色色素の塗布方法によって影響があるのかどうか、即ち神経線維に塗布する黒色色素の厚みによって伝導抑制の変化が見られるかどうかに着目した。次年度以降は照射出力、照射時間の関連について追求し、臨床使用時の安全基準の確立の一助となるよう検索を深めていく。本年度は照射強度について追求した。次年度以降はパワーメーターを利用して、ファイバー端出力に誤差が生じていないかについて検索する予定である。伝導抑制がパルスエネルギーに依存するのか

総エネルギー量に依存するのかについて結果を得た。実験は神経生理学的手法を用いた。成体アフリカツメガエル触覚神経束を標本として固定し、活動電位を導出した。触圧1gfの触刺激を与えスパイクカウンターにて触刺激による活動電位頻度を計測、ペンレコーダーにて記録した。レーザー照射前の触刺激応答を計数記録し、照射後の変化を記録した。本年度は研究に用いたレーザーファイバー端出力に変化を生じるかどうかについて検索した。測定にはレーザー用パワーメーターセットを用いた。
遺族支援における共感性疲労の予防プログラムの開発

本研究では、死や死別の支援を行う援助職の共感性疲労を予防するためのプログラム開発を行った。欧米や韓国のマインドフルネス瞑想を用いたストレス低減プログラムを参考に、講義と実技の両方が含まれた2つのプログラムを考案した。支援後の「セルフケア」、支援時の「対人援助スキル」を扱う2つのプログラムは、3年間でのべ1160名が参加し、参加者からは非常に高い評価を得た。参加者の意見や、援助職のストレス調査の結果を取り入れ、プログラムの洗練化をはかった。本年度は、1)共感性疲労に関する質問紙の作成、2)作成した質問紙による予備調査、3)共感性疲労などの職業性ストレスに関する文献収集とレビュー、4)共感性疲労の予防プログラムの素案作り、を実施した。まず、共感性疲労尺度(Pro-QOL)、K6、簡易悲嘆尺度(BGQ)などをもとに、共感性疲労やバーンアウトなど、支援によるストレスを測定する調査用紙を作成した。そしてこれをもとに、被災地支援者143名に予備調査を実施した。この調査では、支援者の疲労は、共感性疲労よりも、自分自身の震災による喪失体験や、ひとへの信頼感の低下、睡眠の問題などのほうが大きく影響していた。マインドフルネスをベースとした共感性疲労の予防プログラムについては、先行実施例を参考に素案を作成し、健康な支援者を中心に計6回試行した。23時間のプログラムを対象に合わせて時間設定し、1共感性疲労について2マインドフルネスの考え方とその効果、3実際の体験、の3つから構成した。また、実際の体験を行う際には、視覚的に「セルフモニタリング」ができるように工夫し、参加者自身が自分自身の心の動きやマインドフルネスの技法を行ったあとの変化がわかりやすくなるように配慮した。参加者の多くから、健康な支援者においても、自身のセルフケア対策として意味があるという評価を得た。本年度は、共感性疲労の予防プログラムを実施し、その洗練化をはかるとともに、遺族の支援者に対する調査を継続した。プログラムに関しては、昨年度に素案を作成した共感性疲労の予防プログラムを、9か所(主催3か所、講師6か所)、計290名余の参加者に実施した。「共感性疲労に関する講義」「マインドフルネス認知療法の効果に関する講義」「メタ認知とマインドフルネスの実践」という3つのプログラム構成の中で、「メタ認知」「セルフモニタリング」「注意の集中」といったキーとなる概念を、講義と実践をまじえて1時間半3時間という短時間で学習・習得できるように、プログラムの洗練化をはかった。参加者アンケートからは、9割以上の参加者から「良かった」「役にたつ」「再度受講したい」という高い評価を得た。今後、プログラム前後でのストレス軽減効果について検討したいと考えている。また、本年度は、支援者に対し2つの調査を実施した。1つは、上記のプログラムの参加者のうち、調査協力に同意を得られた方(全160名以上)に対し、共感性疲労尺度(Pro-QOL)、MBI(バーンアウト尺度)、K6,GHQを調査した。現在、そのデータの解析を進めている。2つ目として、遺族を支援する精神科病院勤務の精神保健福祉士5名に、患者が自殺でなくなった後の遺族の対応について、面接調査を行った。「消極的なフォロー」「労う」「接し方がわからない」「橋渡し」という4つのカテゴリーが抽出された。この結果を受け、精神保険福祉士に対し、追加の質問調査を実施した。本年度は、アメリカおよび韓国のマインドフルネス・プログラムを実際に視察し、「メタ認知」「セルフモニタリング」「注意の集中」といったキーとなる実践方法とその伝え方について、共感性疲労予防プログラムに更なる改良を加えた。そして、それを計6か所で実施した(全141名参加)。そして、本プログラムの内容・実践のポイントなどを、書籍やウェブで公開した。また、本年度は、支援者が疲労したあとに実践する上記の「セルフケア・プログラム」以外に、実際の援助場面でマインドフルネスを活用する「対人援助スキル・トレーニングプログラム」という2つ目のプログラムを考案した。2か所(31名)にトライアルで実施し、参加者からは、「セルフケア・プログラム」のあとこのプログラムを受けることで、共感性疲労の予防のスキルについて、より深く理解することができたという意見を多数頂いた。また、海外視察からヒントを得て、現在、「死生観の整理プログラム」という3つ目のプログラムを検討中である。本プログラムに参加した支援者への調査(任意)では、昨年度のデータ(165名)の分析結果をまとめた。Pro-QOL(共感性疲労尺度)の構成要素である「バーンアウト」「2次的トラウマ」「共感性満足」のいずれも、MBI(バーンアウト尺度)の情緒的消耗感と脱人格化、精神的健康度(K6やGHQ12)、支援者としての自己効力感と、正または負の高い相関があった。一方、個人の死別体験をきくBGQと相関のあったものは「バーンアウト」のみであった。また、強い疲労感を訴えている人は全体の44%にのぼったが、「仕事を続けていく自信がない」といった深刻な状況の人は全体の16%で、その人たちは「バーンアウト」「2次的トラウマ」「共感性満足の低下」のいずれの危険性も高いことが示唆された。今後は本プログラムが、支援者のストレス低減や精神的健康にどの程度寄与できるのか、検証していく予定である。

欧米や韓国のマインドフルネス瞑想を用いたストレス低減プログラムを参考に、講義と実技の両方が含まれた2つのプログラムを考案した。支援後の「セルフケア」、支援時の「対人援助スキル」を扱う2つのプログラムは、3年間でのべ1160名が参加し、参加者からは非常に高い評価を得た。参加者の意見や、援助職のストレス調査の結果を取り入れ、プログラムの洗練化をはかった。本年度は、昨年作成した調査用紙を用いて調査を行い、現在、解析を進めているが、調査協力者1人1人に対し、個人フィードバックを実施するようになったため、全体の解析がやや遅れており、現在、急ピッチで進めている。また、本年度予定していた海外視察が、相手先の諸事情により次年度に繰り越しとなった。心理学・臨床心理学プログラムについては、おおよそセルフケア・プログラムの形ができてきたため、アメリカで実際に行われているマインドフルネス・プログラムの視察を行い、それをもとに現在の内容に修正を加える。特に指示の出し方、シェアリングの方法などに改良を加え、より質の高いプログラムを目指す。また、プログラム前後で、参加者のセルフケアに対する意識や取り組みの変化、気分やストレスの変化を調査し、プログラムの効果を見ていく。現在、解析を進めている遺族支援者の共感性疲労やバーンアウトの実態の解析を進めるとともに、尺度間の相関も見ながら、論文化する。また、プログラムの内容についてまとめたホームページを作成し、それによる支援者の共感性疲労予防の啓発を行っていく予定である。共感性疲労の調査とプログラム開発を2本の柱に、この1年は実際の調査用紙の作成と予備調査、プログラムの素案作りに取り組んだ。その両者ともおおむね順調に進んでいる。しかし、調査用紙の項目に変更すべき点がみつかったため、次年度の本調査では修正を加えていきたい。26年度に実施予定であったマインドフルネス・プログラムの海外視察を、次年度に繰り越したため共感性疲労の調査においては、文献レビューを加味し、共感性疲労の尺度(Pro-QOL)と他のバーンアウトや健康状態を測定する尺度(MBIやGHQ)との相関も見ながら、調査を継続したいと考えている。また、調査対象もフィールドを開拓し、終末期医療や遺族支援を行う支援者を中心に実施していきたいと考えている。また、プログラムについては、内容や時間配分などをさらに検討し、研修会後の参加者アンケートをもとに、より効果的なプログラム作りへと改善を加えたい。特に、終末期医療や遺族の支援者は、疲労が蓄積しやすい環境の中で、限られた時間の中でプログラムへの参加を促すことになるため、海外での取り組みも参考にし、支援者の受け入れやすさを高め、安全性の高いプログラムにしていきたい。まず27年度早々に、プログラムの改良の示唆を得るために、海外視察を実施する。そのための渡航費用等が必要である。また、本年度もいくつかの場所でプログラムの実施と参加者への調査を考えており、開催および調査費用が必要となる。また、26年度は、データの論文化や、共感性疲労の予防を啓蒙するためのホームページの作成などを行うため、論文作成のための諸費用(英文校正費など)や、ホームページのソフト代・製作費などが必要である。次年度に本調査やプログラムの開催を予定しているため、費用の一部を次年度に繰り越した。
シリカで探る地球型惑星の巨大衝突の痕跡

地球型惑星は複数回の巨大衝突により質量を獲得すると考えられている。本研究では、高温高圧下でのみ生成されるシリカを巨大衝突のトレーサーと考え、若い系外惑星から放射されるシリカフィーチャ(波長10μm)の形状と時間変化を観測することで巨大衝突の姿を探る。観測には視野合成機能により高い精度で10μm帯スペクトルを観測できる中間赤外線装置MIMIZUKUを用いる。本研究ではMIMIZUKUのセンサ部、光学系メカ部、視野合成部を開発するとともに、それらを真空冷却光学系内に組み込んでの統合試験を実施して装置を完成させた。また、MIMIZUKUをすばる望遠鏡に搭載しての分光監視観測の詳細な準備を行った。地球型惑星は複数回の巨大衝突(ジャイアントインパクト)により質量を獲得すると考えられている。本研究では、これまで理論研究が中心だった巨大衝突の議論に対し、直接的な観測により新たな知見と制限を与えることを目的とする。高温高圧下でのみ生成されるシリカ(SiO2)を巨大衝突のトレーサと考え、若い系外惑星系から放射されるシリカフィーチャ(波長10μm)の形状と時間変化を観測することで巨大衝突の姿を探る。観測には我々が開発中の中間赤外線装置MIMIZUKUを用いる。MIMIZUKUは視野合成機能により、これまでの地上装置を圧倒する高い精度で10μm帯スペクトルを観測することができる。本研究は中間赤外線装置MIMIZUKUの開発と、それをすばる望遠鏡に取り付けて実施するシリカフィーチャの分光監視観測による観測的研究から構成される。研究の初年度である平成25年度には、MIMIZUKUの検出器読み出しシステムを3種類の検出器(近赤外線検出器、短波長中間赤外線検出器、長波長中間赤外線検出器)を駆動できるように機能拡張する開発を実施した。また、製作した冷却光学系駆動ユニットの動作試験と調整を実施した。これらの各ユニットを遠隔で操作するためのソフトウエアの開発も行った。MIMIZUKUを用いて実施する地球型惑星の巨大衝突の観測計画についてドイツで開かれた国際研究会(PPIV)にて発表した。研究2年目となるH26年度には検出器読み出しシステム、冷却光学系駆動ユニットを含むすべてのユニットをMIMIZUKUに搭載した後、国立天文台ハワイ観測所へ輸送する予定である。高温高圧下でのみ生成されるシリカ(SiO2)を巨大衝突のトレーサと考え、若い系外惑星から放射されるシリカフィーチャ(波長10μm)の形状と時間変化を観測することで巨大衝突の姿を探る。研究の2年目である平成26年度は、初年度の試験で明らかとなった検出器読み出しシステムの一部の性能が仕様を満たさない問題を解決するために、エレクトロニクス部の改修を実施した。また、光学系メカ部の低温下における試験を実施し、設計通りの性能が得られることを確認した。並行して検出器読み出しシステムおよび光学系メカ部の制御ソフトウエア、解析パイプラインの整備、科学観測の計画の立案も進めた。6月にはMIMIZUKUの開発の進捗をカナダで開かれた国際研究会(SPIE)にて発表した。研究3年目となる平成27年度にはすべてのユニットをMIMIZUKUに搭載して総合試験を実施した後に、国立天文台ハワイ観測所へ輸送する予定である。平成27年度までにMIMIZUKUは各装置ユニットの開発が完了しており、現在、MIMIZUKUの統合動作試験を行いながら、国立天文台ハワイ観測所へ輸送するための諸手続き、解析パイプラインの整備、科学観測の計画の立案を進めている。研究4年目となる平成28年度には、MIMIZUKUの国内統合試験を完了させた後にハワイへ輸送し、現地にて装置立ち上げ試験を実施する計画である。また、年度の後半にはMIMIZUKUをすばる望遠鏡に搭載して若い系外惑星からのシリカフィーチャの分光監視観測を開始する予定である。交付申請に記述した「MIMIZUKUの検出器部、光学系部、冷却メカ部の統合動作試験」については計画どおりに進んだ。フィールドスタッカー部に関しては、国内メーカーが担当した駆動部品に初期不良が見つかり、その修理に時間を要したため開発が遅れている。

交付申請に記述した「解析パイプラインの開発」、「科学観測の計画の立案」は順調に進んだ。平成27年度末に予定していた国立天文台ハワイ観測所への輸送は、ハワイ観測所側の受け入れ態勢を考慮した協議の結果、平成28年度に延期となった。地球型惑星は複数回の巨大衝突(ジャイアントインパクト)により質量を獲得すると考えられている。本研究では、これまで理論研究が中心だった巨大衝突の議論に対し、直接的な観測により新たな知見と制限を与えることを目的とする。高温高圧下でのみ生成されるシリカ(SiO2)を巨大衝突のトレーサーと考え、若い系外惑星から放射されるシリカフィーチャ(波長10μm)の形状と時間変化を観測することで巨大衝突の姿を探る。観測には我々が開発中の中間赤外線装置MIMIZUKUを用いる。MIMIZUKUは視野合成機能により、これまでの地上装置を圧倒する高い精度で10μm帯スペクトルを観測することができる。本研究は中間赤外線装置MIMIZUKUの開発と、それをすばる望遠鏡に取り付けて実施するシリカフィーチャの分光監視観測による観測的研究から構成される。平成27年度までにMIMIZUKUの各ユニットは完成している。研究4年目である平成28年度はMIMIZUKUの統合試験を実施した。また、不具合が明らかになったセンサ読み出し部の改修を実施した。すばる望遠鏡の利用に関する国立天文台との交渉が長引いたため、国立天文台ハワイ観測所への輸送は平成29年度にずれ込んでしまったが、同8月にハワイへ輸送する準備も完了している。現地にてMIMIZUKUの調整を実施した後、すばる望遠鏡に搭載してシリカフィーチャの分光監視観測を実施する予定である。一連の装置開発の成果は6月にイギリスで開催された国際研究会SPIEにて発表された。地球型惑星は複数回の巨大衝突により質量を獲得すると考えられている。本研究では、高温高圧下でのみ生成されるシリカを巨大衝突のトレーサーと考え、若い系外惑星から放射されるシリカフィーチャ(波長10μm)の形状と時間変化を観測することで巨大衝突の姿を探る。観測には視野合成機能により高い精度で10μm帯スペクトルを観測できる中間赤外線装置MIMIZUKUを用いる。本研究ではMIMIZUKUのセンサ部、光学系メカ部、視野合成部を開発するとともに、それらを真空冷却光学系内に組み込んでの統合試験を実施して装置を完成させた。また、MIMIZUKUをすばる望遠鏡に搭載しての分光監視観測の詳細な準備を行った。交付申請に記述した「MIMIZUKUの検出器読み出し部の再設計と再製作」および「冷却光学メカ部の開発」については計画どおりに進めることができた。期間の途中にMIMIZUKUの真空冷却装置に不具合が見つかったためメーカーにて改修が実施された。この作業に時間を要したため、検出器読み出し部と冷却光学メカ部を真空冷却装置内に組み込んでの試験とハワイ観測所への輸送は実施できなかった。