hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
主体的・対話的で深い学びを支援するESD体験学習システムの構築と活用

一人ひとりが科学的な常識から地球環境を考えていくことで持続可能な社会が実現される。それを支えるために地域は生涯的に渡って科学教育およびESD(持続可能な発展のための教育)の場を提供し、地域における科学的リテラシーを向上させていかねばならない。本研究ではESDへの取り組みを、体験活動を通して生徒が各成長段階に応じて自発的に持続可能な社会づくりの担い手として育成される取り組みを支援するシステムを検討する。そこで本研究では上述の活動を支援することに対して野外体験学習や野外観察を促進するシステムおよびそれを支える環境・文化財情報データの収集等について検討する。さらに、地球環境保全に対する活動や教育実践を通して地域のESD活動および国連サミットで採択されたSDGs(持続可能な開発目標)の推進を支援できる教育システムのあり方を検討していく。平成30年度は、上述にある活動を支援するシステムとして野外観測システムを活用した観測を実施し、実践活動を通してPISA型学力の涵養につながるコンテンツを検討した。さらに野外観測から得られる環境に関連した情報を分りやすく市民の方々に伝える手法を検討し、実践した。また、生涯に渡って持続可能な社会づくりに寄与するには、環境に加えて経済・社会・文化の面から多様な価値観を育んでいくことが必要で考え、そのため地域に古くからある環境に関わる情報として白山雪形観測画像を取得し、雪形の形成を示す基本データを収集した。この情報から児童生徒が科学的素養を身に付け、さらに歴史文化についての知識も合わせて必要であることを伝えることができるような教材コンテンツを検討した。夏期の気温観測が使用している測器がトラブルなく機能しており良好であるため。また,白山雪形の時系列写真画像取得システムも良好に機能しているため。当初の予定どおりに推進する。次年度は引き続き、金沢市内中心部50か所および奥能登地区10か所に気温・湿度データロガーを設置し、夏季(7月から9月)の地方都市の熱環境状況を終日20分間隔で調査する。百葉箱の使用で協力していただいている小学校の統廃合により観測点の変更を検討する。スカイラジオメータを用いて大気エアロゾルの光学的厚さの日々の変化を観測する。さらに、白山雪形の観測に対しても継続して実施する。(理由)今年度購入を予定していた気温観測用ロガーの購入を、機種変更検討のため一時見合わることにしたためである。なお、これにより研究推進に対して問題は発生していない。(使用計画)今年度中に購入予定であった気温観測用ロガーを次年度において購入する。
安定同位体存在比を指標とする重金属の循環過程の研究

研究の目的:海洋表層から深層への物質循環に対する微粒子の関与と深海底における〔海水・底質・間隙水の関連〕とを重金属・Ag,Cd,Cu,Ni,Pb,Tl,Znの濃度とPbの同位体存在比とによって解明することを目的とする。昭和63年度の研究実績:太平洋全海域についての研究の一環として、北太平洋、日本海、東支那海において採取の試料と、日本海溝における試料について特に精密な研究を実施した。前年度までの成果と併せて次の知見をえた。1.重金属の海洋表層濃度はPPTレベルにあるが、海域差がある。日本列島周辺、大陸近海で高濃度で中部太平洋で低い傾向がある。Ag,Cd,Cu,Ni,Znはプランクトンや粒子に吸収され、深層に沈降して、嫌気性環境下で遊離される。したがって表層に比較し数十倍の高濃度にある。Tlは表層と深層とに差異がないのは表層におけるプランクトンと粒子中の濃度が低いためである。Pbの表層に濃く深層に薄いという特異の態様を示す。2.Pbの同位体存在比は太平洋の海域によって相違が表面層にあることが明瞭となった。日本海溝における精密な深度との関連についての研究は次のことを示した。たとえばPbの同位体比、207/206は表面層では0.8544であるが、深度とともに、またPb濃度の減少とともに漸減し、海底では0.8354となる。底質は深度603cmまで0.839±0.001である。深層約2000mにおいてPbの濃度と同位体比に明瞭な偏曲点が存在するが、このことは大気中エーロゾル(人為源)のフォールアウトの影響がこの深度に及んだことを示している。日本海溝底における堆積環境・条件は過去数十ないし数百万年の間、比較的平静であったと考えられる。ロイヒでは激動的であった既報。
運動システムを介した他者表情の認知機構の解明

本課題は、他者動作理解能力の一つである表情認知に焦点を当て、その認知機構の解明を目指した研究である。具体的には、「顔の運動システムが他者表情の認知に関与する」という仮説の実証を本課題の到達目標とした。この仮説を実証するために、術前・術後の顎変形症患者と健常者を対象に、表情認知能力を調べる実験を行った。顔の運動システムに異常を有する術前患者は、手術とリハビリによって運動システムが改善した術後患者や健常者に比べて、表情認知能力が劣ると予想した。予想通り、実験データの解析によって、術前の顎変形症患者の表情認知能力が、術後の患者と健常者より劣るという結論を導くことができた。さらに、本課題の研究枠組みから発展した研究を行い、成果を得ることができた。それら発展研究では、「自分の運動システムが他者の運動認知に関与する」という仮説を基に、それを裏付ける実験を行った。具体的には、自分の動作を予測する脳内プロセスを使って、他者の動作の結果を予測していることを明らかにした。さらに、他者の動作を予測することによって、他者の動作から、自分の動作が無意識的な影響を受けることを明らかにした。よって、「自分の顔の運動システムを使って、他者の顔の表情を理解する」という本課題の研究枠組みは、より一般性をもち、脳は「自分の運動システムを使って、他者を理解している」ことが明らかになった。以上のことから、本課題は、当初の到達目標を既に達成し、さらに当初の予想よりも多くの成果を得ることができた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。他者の表情や行為からその人の感情や意図を理解することは、我々が社会生活を営む上で必須であるが、その認知機構は殆ど解明されていない。本課題は、他者理解能力の一つである表情認知に焦点を当て、その認知機構の解明を目指す。昨年度は「運動システムが他者表情の認知に関与する」という仮説の検証を目的とし、実験群として顎骨切除術の術前・術後3年間までの顎変形症患者とコントロール群の健常者を対象にし、他者表情に対する認知能力を調べる行動実験を行った。昨年10月から実験補助員を雇用し、大規模実験を開始した。昨年度までに、実験群112人、コントロール群26人を対象に実験を行った。現在までのところ、手術とその後のリハビリによって顔運動システムが改善した術後患者の方が、術前患者に比べて他者表情判断の成績が良い傾向が認められている。しかし、患者間で症状にばらつきが大きいため、引き続き実験データを増やす必要がある。また、患者群に比べてコントロール群のデータ数が少ないため、データを増やし、患者群と比較する必要がある。昨年10月に実験補助員を雇用することができたため、10月以降は順調に実験を遂行することができている。我々は社会生活において、他者の表情や行為から、その人の感情や行為の意図を理解したうえで行為を選択する。このような他者理解の能力が不十分であると、社会適応に困難を抱える。他者理解の基盤となる認知機構の解明は、このような社会性障害を改善する治療法や環境の開発に必須であるが、未だ良く分かっていない。平成29年度は「運動システムが他者表情の認知に関与する」という仮説検証を目的とし、実験群として顎骨切除術の術前・術後3年間までの顎変形症患者とコントロール群の健常者を対象にし、他者表情の識別能力を調べる行動実験を行った。仮説に従えば、手術による顎顔面(上下の歯と口を含む顎全体)運動システムの改善が、因果的に患者の他者表情の認知能力の改善を導く。実験では、他者の表情が、喜び・悲しみ・怒り・驚き・不安・嫌悪のどの感情を表出しているかを、被験者が回答した。平成29年度は実験群77名、コントロール群20名の実験データを取得することができ、合計実験群189名、コントロール群46名のデータを得ることができた。これまでのことろ、仮説を支持するように、手術とその後のリハビリによって顔運動システムが改善した術後の患者の方が、術前患者に比べて他者表情判断の成績(正答率)が良い傾向が認められている。今後はコントロール群のデータを増やし、実験群と比較し、より詳細な解析を行う。実験内容の詳細に加え、実験者が守るべき義務および研究参加者のプライバシーの保護と権利に関しては書面で説明を行い、書面による同意を得た後に実験を行った。平成28年度に引き続き、雇用している実験補助員が精力的に実験を行っているため、順調に実験を遂行することができている。

それら発展研究では、「自分の運動システムが他者の運動認知に関与する」という仮説を基に、それを裏付ける実験を行った。具体的には、自分の動作を予測する脳内プロセスを使って、他者の動作の結果を予測していることを明らかにした。さらに、他者の動作を予測することによって、他者の動作から、自分の動作が無意識的な影響を受けることを明らかにした。よって、「自分の顔の運動システムを使って、他者の顔の表情を理解する」という本課題の研究枠組みは、より一般性をもち、脳は「自分の運動システムを使って、他者を理解している」ことが明らかになった。以上のことから、本課題は、当初の到達目標を既に達成し、さらに当初の予想よりも多くの成果を得ることができた。本研究は、術前から術後3年までの顎変形症患者を対象として、縦断的調査と横断的調査を行う大規模研究である。当初200人の患者を対象に実験を行うことを計画していたが、予備実験の段階で、患者の症状のばらつきが想定していた以上に大きかったため、実験対象者数を300人まで増やすことになった。今年度は150人の患者データを取得することを目標にして、引き続き実験を継続していく。本研究は、術前から術後3年までの顎変形症患者を対象として、縦断的調査と横断的操作を行う大規模研究である。当初200人の患者を対象に実験を行うことを計画していたが、患者の症状のばらつきが大きいため、実験対象者群を300人まで増やすことを予定している。平成30年度は100人の患者データ、100人の健常者データを取得することを目標に、実験を継続する。ヘルシンキ宣言を尊重し、人格の尊重の観点から、被験者の自発性が保証された状況でインフォームド・コンセントを得ること、研究参加者のプライバシーを厳格に守ることを徹底する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
16・17世紀イングランドにおける地図製作とシェイクスピア演劇

イングランドの地図製作とシェイクスピア演劇の関係性を解明しようとするこの研究は,中央集権国家としてのイングランドを成立させようとする君主の権カイデオロギーを分析しながら,文化の産物としての地図がシェイクスピア演劇にどのような形で表象されているかを解明するものである。一般に地図とは,地理上の発見や知識に基づいた「科学的」かつ「客観的」な情報の集大成と考えられてきた。しかしこうした地図作成学の伝統的な考え方に対して,1980年代後半,修正論者たちはディコンストラクションの手法を援用することによって,その基本概念の再考を求めるようになった。すなわち最も「科学的」な地図といわれたものですら,測量術による客観性を基に作られたというよりも,むしろ社会の伝統や文化的規範によって描き出され,生み出されるものであるということが明らかにされ始めたのである。いかに精妙な地図といえども,人間が描くものである以上,そこには作者の主観的な世界観が,また時代や社会を支配するイデオロギーが介在することを否定することはできない。イングランドにおいて女王の命令によって進められた地図製作は,国内において地方の掌握と中央集権国家の樹立を目指したものであり,対外的にはアイルランドやスコットランドの併合による帝国として来るべきブリテンの成立をその目標に掲げていた。このような中央集権国家成立のイデオロギーは,当時の演劇にも色濃く反映されており,作品中に描かれる宮廷と地方の対立や,アイルランド人やスコットランド人を、そして新大陸の原住民を、自らの社会階層の中に組み込もうとする体制側の葛藤からもうかがわれる。この研究は、シェイクスピアの『ヘンリー六世・第二部』、『マクベス』、『コリオレーナス』、『テンペスト』など作品が、どのような形でこうしたイデオロギーの対立を表象・試演し、当時の観客に提示しようとしたのかを探求したものである。イングランドの地図製作とシェイクスピア演劇の関係性を解明しようとするこの研究は,イングランドの地図製作に見られる中央集権国家としてのイングランドを成立させようとする君主の権力イデオロギーを分析しながら,文化の産物としての地図がシェイクスピア演劇にどのような形で表象されているかを解明するものである。前年度から継続してきたプロジェクトとして,エリザベス政権におけるアイルランド地図の製作過程を辿ることによって,そこに存在する国家のイデオロギーを解読し,同時にそうした帝国の理念がシェイクスピアの劇作品『ヘンリー六世・第二部』にどのような形で表象されているかについての研究を完成させた。この研究は,「アイルランド地図の誕生と『ヘンリー六世・第二部』-アイルランドをめぐるエリザベス中央集権国家の葛藤」と題する論文として,論文集『表象と生のはざまで-葛藤する米英文学』に収録され,2004年5月に英宝社から出版される。また16世紀末から17世紀初頭にかけて製作されたロンドン市の地図を取り上げ,君主による地図と市長による地図の違いに注目し,その相違に君主制のイデオロギーと市民政治のイデオロギーの対立を読み取りながら,両者の衝突を中心にシェイクスピアの劇作品『コリオレーナス』を分析した。「ロンドン地図と『コリオレーナス』」と題するこの研究は、2003年12月,九州シェイクスピア研究会で発表,更に2004年2月,関西シェイクスピア研究会で発表し,それぞれの研究会のメンバーと意見交換をした。論文は,『同志社大学英語英文学研究』第77号(2004年3月)に掲載されている。近代初期イングランドにおける地図製作に関する文献のデータベースの作成は,国内で入手可能な文献を中心に,現在,進行中である。

8月に,論文集『表象と生のはざまで一葛藤する米英文学』が英宝社から出版された。ここには,拙論「アイルランド地図の誕生と『ヘンリー六世・第二部』--アイルランドをめぐるエリザベス中央集権国家の葛藤」が収録されている。8月2日から2週間をかけて,英国ロンドンおよび仏国パリで,資料収集にあたった。ロンドン大学,オクスフォード大学,およびパリ第5大学の図書館などで,古地図の確認作業や日本国内では入手し難い文献資料の収集を行った。資料収集の成果として,シェイクスピアのロマンス劇Cymbelineとスコットランドの地図製作に関する研究をまとめつつある。スコットランドとイングランドの合併問題についての研究が時間を要し,論文執筆に時間がかかっている。更に、イングランドの帝国支配を考えるうえで,大陸との関係における宗教問題を考察しておく必要があることから,その方面の研究も進め,12月に開催された「宗教とエリザベス演劇研究会」において、「Robert PersonsのA Conference about the next succession to the crown of EnglandとEssex伯爵-1590年代における政治・宗教・検閲」と題する研究発表を行った。これは来年度,論文の形にまとめ,発表する予定である。近代初期イングランドにおける地図製作に関する文献のデータベースの作成は,現在,進行中である。イングランドの地図製作とシェイクスピア演劇の関係性を解明しようとするこの研究は,イングランドの地図製作に見られる中央集権国家としてのイングランドを成立させようとする君主の権力イデオロギーを分析しながら,文化の産物としての地図がシェイクスピア演劇にどのような形で表象されているかを解明するものである。3月に、日本女子大学で開催される第44回日本シェイクスピア学会大会(10月開催)でのセミナー「『テンペスト』を読む」への参加が決定した。他のセミナー・メンバーと意見交換しながら調査・研究を進め、9月に九州シェイクスピア研究会で研究成果の中間発表をし、研究会会員から貴重なコメントをいただいた。研究論文に部分的に加筆・修正をほどこし、10月の日本シェイクスピア学会大会でセミナー発表をおこなって、学会会員と意見交換の機会を持った。この研究は、査読審査の後、「新大陸の植民地地図とシェイクスピアの『テンペスト』」と題する研究論文として、3月21日に発行された『同志社アメリカ研究』第42号に掲載されている。また昨年から進めているスコットランド地図とシェイクスピア演劇の関係は、ロマンス劇Cymbelineのみならず悲劇Macbethをも視野に入れ、更にテーマを再検討しながら、現在、論文執筆中である。
機能性RNA分子ネットワーク解析による下咽頭癌の新規治療戦略の確立

我々は下咽頭癌マイクロRNA発現プロファイルから、miR-504が、下咽頭癌組織において有意に発現抑制されている事を見出した。頭頸部扁平上皮癌細胞株にmiR-504を核酸導入すると、細胞増殖が顕著に抑制された事から、miR-504は「癌抑制型マイクロRNA」である事が判明した。更に、miR-504が制御する遺伝子の中で、cyclin-dependent kinase 6 (CDK6)は下咽頭癌組織において高発現している事を見出した。癌抑制型マイクロRNAを起点とした分子ネットワークの探索は、下咽頭癌の分子ネットワーク解明に有効であり、新規治療法の開発へ向けて重要な知見を提供する。下咽頭癌は初診時に進行癌の割合が高く、治療後の遠隔転移症例も多い為、未だ予後が不良である。下咽頭癌の治療成績の向上の為には、遠隔転移の制御が重要な課題であると考える。しかしながら、下咽頭癌の遠隔転移に関わる分子メカニズムは、依然として不明な点が多く、新規診断法や治療法の開発に向けてさらなる研究が必要である。ヒトゲノム解析研究の成果として、ヒトゲノム中には、今まで想像もしなかった機能性RNA分子(蛋白をコードしないRNA分子)が数多く存在する事が明らかとなった。その中で、マイクロRNAと定義される低分子核酸(1922塩基)は、蛋白コード遺伝子の分解や翻訳阻害を通して遺伝子発現をコントロールしている。また、1種類のマイクロRNAは、数十数千の蛋白コード遺伝子の発現制御を行う事から、ゲノム中に存在する蛋白コード遺伝子の半数以上がマイクロRNAのコントロール下にある事が示唆されている。そのため、マイクロRNAの発現異常は細胞内のRNAネットワークの破綻を誘発して、様々な疾患の原因になる事が報告されている。申請者は、下咽頭癌臨床検体からマイクロRNA発現プロファイルを作成し、癌細胞において発現低下しているマイクロRNA(癌抑制型マイクロRNA候補)を多数見出している。本研究では、microRNA-504に着目し、その機能解析と標的遺伝子の探索を行った。その結果、microRNA-504は、細胞周期に関与する癌抑制型マイクロRNAである事が判明した。さらに、細胞周期を促進するCDK6を標的遺伝子として制御する事を見出した。近年、ヒトゲノム中には、蛋白をコードしない機能性RNAが多数存在し、転写されている事が判明した。その中で、マイクロRNAに分類されるRNA分子は、蛋白コード遺伝子の発現を負に制御する事から注目されている。1種のマイクロRNAは、数十から数百種類の蛋白コード遺伝子の発現を制御しており、ゲノム中の遺伝子の半数は、マイクロRNAの制御を受けている。したがって、マイクロRNAの発現異常は細胞内の分子ネットワークの破綻を誘発し、ヒト癌を含む疾患の発症や進展に関与する。本研究目的は、下咽頭癌「癌抑制型マイクロRNA」の探索と、下咽頭癌で活性化されている分子経路を探索する事である。本研究では、下咽頭癌で発現低下していた31種のマイクロRNAの中で、下咽頭癌細胞株FaDuの増殖を最も強く抑制していたmiR-504に注目して解析を行った。miR-504を核酸導入すると、他の頭頸部癌細胞株(SAS、HSC3)においても増殖の抑制が認められた。また、BrdUを用いたFACSの解析から、miR-504はFaDuにおいてG1アレストを誘導する事が明らかとなった。更に、miR-504の標的分子候補として、細胞周期に関わる遺伝子群(RB1、CDK6、CDC23およびCCND1)が明らかとなった。下咽頭癌臨床検体23例でこれらの遺伝子の発現を定量PCRで測定すると、CDK6は癌部で有意に発現が上昇し、かつmiR-504の発現と負の相関を持つ事が明らかとなった。CDK6のタンパクレベルでの発現はmiR-504の導入により抑制される事がWestern blotから明らかになった。以上の結果から、下咽頭癌において、miR-504はCDK6を制御する下咽頭癌・癌抑制型マイクロRNAとして機能する事が明らかとなった。下咽頭癌臨床検体を用いたマイクロアレイ解析から、癌抑制型microRNAプロファイルを作成した。下咽頭癌で発現低下しているmiR-504は癌抑制機能をもつのではないか、と推測されたが、これまでに、miR-504は癌抑制遺伝子P53を制御する癌遺伝子型microRNAと報告されている。miR-504を癌細胞株(FaDu、SAS、HSC3、HCT116 colon carcinoma cells (p53+/+ and p53-/-))に核酸導入することで、細胞増殖・細胞周期を抑制することを確認した。miR-504は癌抑制機能をもつことを見出した。また、ゲノム科学的な手法とin silico解析を用い、miR-504が標的とする癌遺伝子として、細胞周期に関与するCDK6を同定した。細胞株において、miR-504がCDK6の発現を抑制することを確認した。さらに下咽頭癌臨床検体においてmiR-504の発現低下、CDK6の発現上昇、両者の発現の逆相関を確認した。下咽頭癌において、miR-504の発現低下により標的遺伝子CDK6が過剰発現する、分子機構の一端が明らかになった。microRNAプロファイルから癌抑制型microRNAを見出すことで、また新たな下咽頭癌分子ネットワークを解明することが可能であった。

癌抑制型microRNAを基点とした解析により、癌細胞の増殖や転移に関わる複雑な分子ネットワークの一端が明らかとなり、microRNA/mRNA新規ネットワークの描出により今後の治療戦略のヒントが得られると確信した。我々は下咽頭癌マイクロRNA発現プロファイルから、miR-504が、下咽頭癌組織において有意に発現抑制されている事を見出した。頭頸部扁平上皮癌細胞株にmiR-504を核酸導入すると、細胞増殖が顕著に抑制された事から、miR-504は「癌抑制型マイクロRNA」である事が判明した。更に、miR-504が制御する遺伝子の中で、cyclin-dependent kinase 6 (CDK6)は下咽頭癌組織において高発現している事を見出した。癌抑制型マイクロRNAを起点とした分子ネットワークの探索は、下咽頭癌の分子ネットワーク解明に有効であり、新規治療法の開発へ向けて重要な知見を提供する。下咽頭癌における癌抑制型miR-504と細胞周期に関与する標的遺伝子CDK6に関して、さらに詳細な解析を行い、下咽頭癌臨床検体におけるmiR-504とCDK6の負の相関関係、miR-504によるCDK6のタンパクレベルでの発現抑制が明らかになった。耳鼻咽喉科学今後の目標は、miR-504のIn vivo解析を施行し、動物モデルにおける癌抑制機能を証明する事である。独自に作成した下咽頭癌マイクロRNA発現プロファイルから、microRNA-504を選択し、その機能解析から、microRNA-504が下咽頭癌・癌抑制型マイクロRNAである事を証明し論文発表した。これまでの報告では、microRNA-504は、癌促進型マイクロRNAである事が報告されていた。今回の報告により、下咽頭癌において、microRNA-504の癌抑制機能が新たに証明された。さらに、microRNA-504がコントロールする遺伝子としてCDK6を見出した。CDK6は、細胞周期を促進する遺伝子であり、癌細胞において過剰発現する事が報告されている。下咽頭癌臨床検体で発現を確認した結果、CDK6の発現上昇を確認した。この事から、癌抑制型microRNA-504の発現低下により、癌遺伝子機能を有するCDK6が過剰発現する分子機構の一端が明らかとなった。端数の為これまでの研究成果として、下咽頭癌における「癌転移抑制型マイクロRNA」として、microRNA-504を見出し、in vitroの解析において、その癌抑制機能を証明してきた。本年度の目標は、microRNA-504のin vivoにおける解析を施行し、動物モデルにおける癌抑制機能を証明する事である。In vivo解析の準備として、下咽頭癌由来癌細胞株(FaDu)に蛍光蛋白GFPを組み込んだ安定発現細胞株を作成した。この細胞株にmicroRNA-504を遺伝子導入し、FaDu-GFP-microRNA-504細胞株の樹立を行う。この細胞をマウス皮下に移植し、癌抑制能についてin vivo解析を行う予定である。端数と次年度を合わせて使用予定端数の為端数と次年度を合わせて使用予定
α-トリフルオロメチル金属エノラートの生成とその不斉アルドール反応の開発

キラルなトリフルオロメチルCF_3化合物は、医薬品や液晶の材料として極めて重要となっており、その不斉合成法の開発が注目されている。その観点から我々は、α-トリフルオロメチルCF_3金属エノラートの生成とその不斉アルドール反応の開発を研究している。しかしα-トリフルオロメチル金属エノラートの発生は、金属とフッ素の強い相互作用のために容易にフッ素がβ脱離してしまい、不可能だと考えられてきた。そこで我々は、様々な遷移金属エノラートを検討した結果、α-トリフルオロメチル金属エノラートの効率的な発生法を開発した。特にチタンを対カチオンとすることで、フッ素がβ脱離しない金属エノラートの効率的な発生法の開発に成功した。また、他の遷移金属エノラートとの発生の可能性も見出しつつある。こうしてα-トリフルオロメチルケトンの金属エノラート及び、フルオラールの高アンチ選択的アルドール反応に基づく合成法を開発した。さらに、不斉触媒によるα,β-"ビストリフルオロメチル"カルビノールのシン-及びアンチ-ジアステレオ選択的な不斉合成法も開発中である。非フッ素化学においては、金属エノラートの発生は有機合成化学の中心となる常套手段である。またフッ素化学においては、金属エノラートの発生自体がチャレンジングであり、初めてキラルなα-トリフルオロメチル金属エノラートの生成に成功し、その不斉アルドール反応の開発についても現実のものとしてきている。
高齢者の栄養を左右する咀嚼の主観的評価の要因を探る

高齢者にとって食べることは,楽しみでありいきがいである.食事ができなくなるとQOLは大きく低下し,食事量や食品多様性が低下し,フレイルや低栄養の原因となる.申請者はこれまでの研究により,咀嚼の主観的評価と客観的評価は必ずしも一致せず、単に咀嚼能率検査の結果が実生活における栄養状態を反映しているとは限らないということを明らかにした.本研究では,客観的には問題はないが主観的に満足していないという人に着目し,口腔内因子以外の外的要因(環境要因)を簡便に評価する質問票を作製することを目的とした.高齢者にとって食べることは,楽しみでありいきがいである.食事ができなくなるとQOLは大きく低下し,食事量や食品多様性が低下し,フレイルや低栄養の原因となる.申請者はこれまでの研究により,咀嚼の主観的評価と客観的評価は必ずしも一致せず、単に咀嚼能率検査の結果が実生活における栄養状態を反映しているとは限らないということを明らかにした.本研究では,客観的には問題はないが主観的に満足していないという人に着目し,口腔内因子以外の外的要因(環境要因)を簡便に評価する質問票を作製することを目的とした.
権限と人事の契約理論的分析

本研究の目的は,意思決定システムとインセンティブシステム,コミュニケーションを含んだフレームワークの開発にある.分析の結果は以下の通り.(1)分権的意思決定と集権的意思決定における基本的なトレードオフは,セルフコミットメントコストとインセンティブコストにある,(2)これらのコストはコミュニケーションシステムと相互依存関係がある,(3)複数部門間の関係を分析した場合,例えすべての部門が同質的であったとしても非対称な情報開示が望ましい,ことを明らかにした.本研究の目的は,コミュニケーションシステム,インセンティブシステムを含んだ権限移譲の統合理論モデルを構築することである.1年目の課題は,コミュニケーションシステムを捨象したうえでインセンティブシステムと権限移譲の基本モデルを構築することである.この研究実施計画に沿って,以下の研究を行った.1日本と米国の賃金制度の基本的な仕組みと「様式化された事実」を既存研究に基づいて整理すること,2現場の情報の分散化がインセンティブシステムに与える影響を分析し,最適なインセンティブシステムを考えた.分析の結果,チーム型組織では例え情報が活用されなかったとしても,現場情報の分散がインセンティブを高める効果があることが明らかになった.本研究の目的は,コミュニケーションシステム,インセンティブシステムを含んだ権限移譲の統合理論モデルを構築することである.2年目の課題は,インセンティブコストが情報伝達構造とどのような関係にあるかを考えることであった.この研究実施計画に沿って,本年は,以下の3つの点を行った.1(昨年から引き続き)日本と米国の賃金制度の「様式化された事実」を整理すること2(昨年から引き続き)現場情報の分散化がインセンティブシステムに与える影響を分析し,最適なインセンティブコストを考えた.分析の結果,チーム型組織では,現場情報の分散がコーディネーション問題を緩和することを示した.3コミュニケーションシステムと権限移譲の関係を分析した.研究目的は,コミュニケーションシステム,インセンティブシステムと権限委譲の頭語理論を構築することである.平成26年度の研究結果を論文としてまとめるとともに,平成27年度の課題は,コミュニケーションシステムと権限委譲の関係を分析することである.具体的には,1現場情報の分散化がインセンティブシステムに与える影響2コミュニケーションシステムと権限委譲,インセンティブシステムの関係の二つである.また,(組織とは文脈が異なるものの)モデル上は関係しているコミュニケーションシステムの分析結果を,Summer workshop on Economic Theory, Contract Theory Workshop, Economics Workshopの各研究会で報告している.概要で示した通り,本年の課題は以下の通りであった.1現場情報の分散化がインセンティブシステムに与える影響2コミュニケーションシステムと権限委譲の関係項目1についてはディスカッションペーパーにまとめ,投稿まで進めることができた.項目2については,コミュニケーションシステムと権限委譲,インセンティブシステムが内在する場合効果が複雑で不明瞭であったが,その原因が(権限委譲のモデルではない)既存研究の中で議論される"countervailing incentives"であることが特定できた.研究目的は,コミュニケーションシステム,インセンティブシステムと権限移譲の統合理論を構築することである.本年は最終年であり,昨年までの研究成果をまとめるとともに,以下の3つの点に取り組んだ.1現場情報の分散化がインセンティブシステムに与える影響2コミュニケーションシステムとインセンティブシステムの関係3コミュニケーションシステムと権限移譲の関係本研究の目的は,意思決定システムとインセンティブシステム,コミュニケーションを含んだフレームワークの開発にある.分析の結果は以下の通り.(1)分権的意思決定と集権的意思決定における基本的なトレードオフは,セルフコミットメントコストとインセンティブコストにある,(2)これらのコストはコミュニケーションシステムと相互依存関係がある,(3)複数部門間の関係を分析した場合,例えすべての部門が同質的であったとしても非対称な情報開示が望ましい,ことを明らかにした.概要で説明した3つの研究実績は,研究計画の中で次のように位置づけられる.2は2年目の課題であり,学会報告等のコメントを反映した分析を終え,投稿の為の論文の改定作業中である.1は引き続き,既存研究の整理を試みており,インセンティブコストの関連性を引き続き検討中である.3については,2015度の課題であり,上記の評価とした.平成27年度の研究成果に基づき,以下の3つの点について進めていきたい.1レフリーレポートの結果に基づいて改定すること2"countervailingincentives"を特定できたので,最適なインセンティブシステムや分析結果を論文にまとめ,報告すること3研究全体をまとめること組織の経済学2年目の研究成果に基づき,以下の点について進めていきたい.A)2の研究論文を投稿し,公刊を目指すこと,B)1の研究を論文にまとめること,C)3の研究を研究会を通じて改善すること.特に,追加的に得られた効果を十分に分析し,人事政策上重要な比較静学を行うことを目指したい.本研究の研究計画上の3年目の中心的研究はC)であり,この点を重点的に進めていきたい.概要で説明した二つの研究は,研究計画の中で次のように位置づけられる.2は一年目の課題に対するものである.Discussion Paperにはしていないが論文にはまとめており,2つの国際学会に投稿中であり,一つは採択済みである.また,1は2年目の研究課題の準備作業である.したがって,計画通り進捗していると考え,上記の評価とした.(1)国際学会の開催地が国内であったこと(2)論文化の作業が遅れたことから報告を次年度に繰り越すことになったことから,昨年度の使用経費は当初の計画より小さくなっている.

なお,研究自体は進捗しており,(2)は研究計画全体からすると影響は大きくないことを付け加えておく.昨年度は学会・研究会報告を活発に行い,議論を通して多くのコメントをもらった.その結果,基本モデル以外にも4つの拡張研究が行えたが,論文の投稿は次年度に繰り越しとなった.そのため,投稿に必要な経費(ネイティブチェック費用,投稿費用)が来年度に繰り越しとなった.なお,分析自体は終わっており,この点は計画全体からすると影響は軽微である.国際学会報告及び論文投稿に必要な費用(ネイティブチェック費用・投稿費用・学会渡航費)の執行として使用する予定である.1年目は日本と米国の賃金制度の基本的な仕組みと「様式化された事実」を整理している.2年目では,この事実に基づいて人事制度とインセンティブコストの関係をモデル分析することである.2年目の課題は,2013年度の1と2を組み合わせることで達成できると考えている.また,2つの国際学会と1つの国際カンファレンス,2つの研究会で報告予定である.これらの報告を通じて研究の完成度を高めるとともに投稿を目指したいと考えている.次年度使用額は理由に書かれているように,投稿に必要な経費として使用する予定である.
Configuration of the partial REBOA intensity and validation of the occlusion tolerance using CT perfusion analysis

40kg程度のサイズのブタにCT室でREBOAカテーテルを留置・固定を行い,バルーン注入量を段階的に増加させた.遠位動脈圧の脈圧が完全消失することを以てREBOAの完全遮断と定義し,最大注入容量まで20%ごとに注入容量を増加させることで段階的なPartial REBOAを施行した.注入量ごとに,近位および遠位動脈圧,遮断部近位および遠位の平均動脈圧(内頚動脈および大腿動脈).バルーン内圧を記録した.さらに乳酸値,尿量などを記録した.さらに注入量ごとに造影CT perfusionの撮影を行い,関心領域(Region of Interest, ROI)を大動脈,下大静脈,門脈,右肝静脈,肝実質,上腸間膜静脈に設定してTime-density curve (造影剤注入後の時間経過とその部位の濃度上昇のプロット)を描写した.非遮断時に比較して造影時の濃度上昇ピーク(Peak)およびピークまでの時間(Time to Peak)を算出することで,臓器潅流を評価した.平成30年度までで予定の実験を全て終了し,現在2編の論文を投稿中であり,2演題を国際学会で発表予定である.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。40kg程度のサイズのブタにCT室でREBOAカテーテルを留置・固定を行い,バルーン注入量を段階的に増加させた.遠位動脈圧の脈圧が完全消失することを以てREBOAの完全遮断と定義し,最大注入容量まで20%ごとに注入容量を増加させることで段階的なPartial REBOAを施行した.注入量ごとに,近位および遠位動脈圧,遮断部近位および遠位の平均動脈圧(内頚動脈および大腿動脈)の比(femoral/carotid ratio, F/C比),フロートラックセンサーによる大腿動脈の動脈圧心拍出量(バルーン遠位の血流量モニター),バルーン内圧を記録し,臨床測定可能なバルーン遮断程度のパラメーターを収集した.さらに乳酸値,尿量などを記録した.さらに注入量ごとに造影CT perfusionの撮影を行い,関心領域(Region of Interest, ROI)を大動脈,下大静脈,門脈,右肝静脈,肝実質,上腸間膜静脈に設定してTime-density curve (造影剤注入後の時間経過とその部位の濃度上昇のプロット)を描写した.非遮断時に比較して造影時の濃度上昇ピーク(Peak)およびピークまでの時間(Time to Peak)を算出することで,臓器潅流を評価した.スタートアップ支援の研究費であるため,初年度研究期間は実質的に承認後半年と短期間であった.実験機関は事前に内諾を得ていたため,自治医科大学先進医療開発センター(CDAMTec)での動物倫理講習や研究計画の申請,実験準備,機材準備などを可及的速やかに行った.また,体外での実験系としてバルーン注入量とバルーン内圧の測定(バルーン自体のコンプライアンスによる内圧変化および模擬血管壁と接触することによる圧変化)を行った.さらにCDAMTecにおいて動物実験を開始し,平成29年度内に検証実験をおえ,本実験を開始した.研究計画は動物の麻酔および外科手術(外科医・麻酔科医・獣医師),造影CT perfusion撮影とその解析(放射線科医・診療放射線技師)など幅広い専門領域の協力が不可欠であった.研究計画を円滑に具現化すべく実験機関や事前遠隔会議を繰り返して,実験計画を綿密にたてた.本実験開始前に検証実験を行うことで,ブタにPartial REBOAを施行した際の血行動態の変化,造影CT施行後の血液内造影効果の残存程度,循環不全の進行程(乳酸値の推移),CTなどを把握できたために本実験の開始が円滑であった.平成29年度の進捗状況としてはモデル検証を終え,本実験を開始したところである.検証実験およびこれまでの本実験結果において比較的再現性が高く,実験精度が良好であると考えられた.一方,当初予期していないこととして,ブタ生体内においてはバルーン内圧は大動脈圧の影響を強く受け,バルーン部分遮断程度のパラメーターとしては使用不可能であることが判明した.40kg程度のサイズのブタにCT室でREBOAカテーテルを留置・固定を行い,バルーン注入量を段階的に増加させた.遠位動脈圧の脈圧が完全消失することを以てREBOAの完全遮断と定義し,最大注入容量まで20%ごとに注入容量を増加させることで段階的なPartial REBOAを施行した.注入量ごとに,近位および遠位動脈圧,遮断部近位および遠位の平均動脈圧(内頚動脈および大腿動脈).バルーン内圧を記録した.さらに乳酸値,尿量などを記録した.さらに注入量ごとに造影CT perfusionの撮影を行い,関心領域(Region of Interest, ROI)を大動脈,下大静脈,門脈,右肝静脈,肝実質,上腸間膜静脈に設定してTime-density curve (造影剤注入後の時間経過とその部位の濃度上昇のプロット)を描写した.非遮断時に比較して造影時の濃度上昇ピーク(Peak)およびピークまでの時間(Time to Peak)を算出することで,臓器潅流を評価した.平成30年度までで予定の実験を全て終了し,現在2編の論文を投稿中であり,2演題を国際学会で発表予定である.実験計画はおおむね順調に遂行できているため引き続き進める.平成30年度は残り4頭の実験を行う予定である.造影CT perfusionの膨大な画像データを解析し,臨床測定可能な指標との関連を明らかにしていく予定である.

しかし,前述の通りバルーン内圧は指標とならないことが判明したため,その他の指標(遮断部近位および遠位の平均動脈圧(内頚動脈および大腿動脈)の比(femoral/carotid ratio, F/C比),フロートラックセンサーによる大腿動脈の動脈圧心拍出量(バルーン遠位の血流量モニター)と造影CT perfusionによる臓器潅流とどの程度関連しているのかを評価していくこととなる.生体を用いた動物実験である以上,予期せぬ動物の変化により研究進捗が遅れる場合,追加実験の申請を行うが,平成30年度中に実験を終了し解析,論文執筆を行う予定である.論文公表と学会発表を平成30年度後半に達成することを目標とする.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
機能的ブレインボウ法による発達期シナプス形成-選択メカニズムの解明

ニワトリ胚毛様体神経節のカリックスシナプスは、中枢神経系および末梢神経系におけるシナプス形成の発達期モデルとして、形態および機能について研究の蓄積がある。近年の遺伝子操作技術の発達にともない、膜電位やCa^<2+>上昇など、シナプス伝達の要素ステップを光遺伝学的に操作あるは計測することが重要になってきた。そこで、本研究においては、カリックスシナプス前終末を分子および機能レベルで操作する手法を開発した。BrainbowコンストラクトのCAGSSプラスミド、Creリコンビナーゼ遺伝子を組込んだCAGGSプラスミドを作製した。これらの混合液をニワトリ胚E2の中脳脳室内に注入し、定法によりin ovoエレクトロポレーションを行った。中脳Edinger-Westphal (EW)核のシナプス前ニューロンが毛様体神経節にシナプスを形成し始めるE5 (stage 26)からカリックスシナプスが完成するE14 (stage 40)にわたり、励起および蛍光波長の組み合わせにより、EW核の個々のニューロン、それらの軸索やシナプス前終末を識別し、絡み合った軸索走行や軸索終末が色分けされることを確認した。また、毛様体神経節においては、シナプス前要素特異的な遺伝子産物発現を世界に先駆けて報告した。オプトジェネティクスセンサー(ChRFR)とアクチュエーター(R-GECO1)を同時に発現させ、シナプス前終末を光刺激してCa2+応答を光学計測することに、世界に先駆けて成功し、シナプス前終末の直接光刺激はChRFRを介して小胞体のCa2+ストアからのCa2+放出を促すことが示唆された(Egawa et al., 2013)。チャネルロドプシン2の第2膜貫通ヘリックスにあるグルタミン酸残基E97およびチャネルロドプシン・ワイドレシーバー(ChRWR)相同のグルタミン酸残基(E136)の点変異体の比較から、透過イオンがE97/136と相互作用することが脱水和に必要であることが示唆された(Tanimoto et al., 2013)。また、Gd3+は、E97/136に結合することにより、open channel blockerとして働くことが示唆された。(1)エレクトロポレーションによるブレインボウ法の確立ブレインボウとCreリコンビナーゼを共発現させるべく2種のプラスミド、pCAGGS-Brainbow1.1MとpCAGGS-mCherry-NCreを作製した。これら二種のプラスミドをE2初期胚の神経管内に注入し、中脳神経上皮細胞に卵内でエレクトロポレーションした。その結果、エディンガー・ウェストファル核、動眼神経、網様体神経節、それぞれにおいて、ブレインボウの発現が認められた。次に毛様体神経節における軸索投射の発達過程を見るべく、E8-14それぞれのステージで摘出した毛様体神経節を観察した。E8では、無数に枝分かれした軸索が観察された。このステージでは杯状シナプスはほとんどなかったかわりに、ボタン状シナプス様の軸索の膨らみが観察された。E10では、ポストの細胞を覆う課程と思われる杯状シナプスが観察された。E12では、より成熟した杯状シナプスと、軸索分枝の現象が見られ始めた。E14では、ほぼすべての神経終末が杯状になった。またこのステージでは軸索の枝分かれは少なく、側枝はあって1,2本程度しか観察されなかった。以上の観察結果より、プレシナプスの軸索とポストの毛様体細胞とのシナプス形成は、軸索側枝の刈込とシナプス除去によって劇的に再編成されることが示唆された。(2)中脳EW核-動眼神経-毛様体神経節-虹彩平滑筋を含むスライス(EWCI)の培養系の確立まずEW核、動眼神経、毛様体神経節を含むスライスを作製し、培養を試みたが、組織は数日で脱落してしまい、長期培養には至らなかった。この実験を踏まえ、スライスではなく、全脳での培養を試みた。頭部を切り出し、余分な組織を除いて、膜フィルター上で培養を行った。その結果、組織の脱落は減少したが、毛様体神経節を正常に発生させることはできなかった。当初の計画について、いくつかの修正点が明らかになった。したがって、成功の確度の高い研究計画を立てることができた。チャネルロドプシンのpCAGSプラスミドを作成し、ニワトリ胚E2において中脳にエレクトロポーレーションしたのち、ex ovo培養を行う。E8から、グルタミン酸ブロッカーCNQXを持続的に投与し、中枢神経のシナプス伝達を抑制する。このときの毛様体神経節カリックスシナプスの形態と機能を、コントロールと比較する。また、中脳ー動眼神経に光刺激を与え、チャネルロドプシン発現ニューロンを選択的に活動させ、このニューロンの作るカリックスシナプスの形態と機能を活動を与えないものと比較する。以上の成果に基づき、カリックスシナプスの機能と形態の発達において、神経活動の役割について考察する。

物品費987,189円(実験動物1式117,189;遺伝子組換え試薬1式360,000;一般試薬1式240,000;ガラス・プラスチック器具1式270,000)、旅費70,000円(研究成果発表旅費)、人件費60,000円(学国語論文の校閲)、その他342,000円(研究成果投稿料90,000;核酸合成外注252,000)。計:1,459,189円。
ユビキチン鎖種特異的な高感度アプタマーアレイの開発

ユビキチンは約8kDaのタンパク質であり、標的タンパク質の翻訳後修飾基として機能することで、生体内の恒常性維持に寄与することが知られている。ユビキチン修飾形態は多様であり、モノユビキチン化とポリユビキチン化とに大別されるだけでなく、近年の研究により分岐鎖などの新たな修飾形態の存在も明らかになりつつある。従って、ユビキチン修飾が織りなす多様な生命現象を紐解くには、ユビキチン修飾を一連の暗号としてとらえ、その生理的意義を解読することが重要である。そこで本研究では、分子認識能を有する1本鎖核酸であるDNAアプタマーに着目し、ユビキチン修飾を簡便かつ迅速に識別可能な検出系の開発を目的とする。
超伝導共振器アレイを用いた位置分解可能な食品用放射線検出器の開発

本研究の目的は、食品中の放射線量検出システムに使用する超伝導検出器アレイの基礎開発である。本研究で開発する放射線検出器の特徴は高速動作・高感度かつ位置分解可能な点にある。100素子規模で90%以上の高い歩留りを持つデバイスを実現するとともに、裏面に鉛吸収体を張り付けたデバイスを用いて、Cs-137から放射される662 keVの放射線の検出に成功した。実験には0.3 K冷凍機を用い、3.7 keVのエネルギー分解能と3.5 us程度の動作時間であることを明らかにした。本課題で提案する放射線検出器システムの原理実証に成功した。本研究の目的は、食品、特に農作物や魚介類中に含まれる放射線量検出システムの性能を向上させることである。そのために、高速動作・高感度でかつ位置分解可能な放射線検出器の開発を目標としている。今年度はこれまでテラヘルツ波検出器として使用してきた超伝導検出器(MKID: Microwave Kinetic Indutance Detector)が放射線に対しても動作するように設計変更を行った。本研究が提案する放射線検出器は放射線を吸収体で熱に変換し、その熱を検出器で検知する構造になっている。熱解析手法を用いて、超伝導センサと吸収体をつなぐ部分の構造を比較検討し、マッシュルーム構造を採用した。マッシュルーム構造は、シリコン深堀エッチング装置を用いて超伝導センサを作成するシリコン基板を加工することによって作製可能であることを実験的に確かめた。また、センサをアレイ化する際に問題となる素子間クロストーク量を電磁界解析ソフトウェアを用いて見積もる方法を提案した。クロストークの原因である容量性結合と誘導性結合のうち誘導性結合を抑えることが重要であることを明らかにし、超伝導センサの周りをキャパシタンスで覆う構造によってクロストーク量を従来型の1/10以下に抑えることができた。直接描画装置・反応性イオンエッチング装置を用いて、シリコン基板上に成膜した窒化ニオブから超伝導センサを製作した。性能試験に使う冷凍機・マイクロ波回路などの整備を進めた。また、測定の高速化・効率化を進めるために測定器制御プログラムの構築も行った。超伝導検出器には超伝導共振器の特性を利用し、高感度かつ多素子化が容易な力学インダクタンス検出器を用いる。また放射線検査の利便性を高めるため無冷媒かつ持続的に低温度が維持できる1 Kで動作するような検出器システムを構築することを目標としている。今年度は連続運転が可能な無冷媒1K冷凍機を導入し、検出器の評価を持続的に行える環境を構築した。新測定系の立ち上げと並行して、既存の0.3 K冷凍機を用いて検出器の多素子同時読み出し装置を開発し同時に10素子程度の動作を確認した。検出器の裏面に鉛製のガンマ線吸収体を取り付け、ガンマ線照射実験を行った。放射線源としてセシウム137を用いたが、明確な検出信号を得ることはできなかった。検出器の動作温度は0.3 Kと十分に低く検出器の感度は十分だと考えられるため、原因として測定系起因の雑音が検出信号に埋もれてしまったと考えられる。次年度は外部磁場や電源由来の雑音を低減させ、放射線の検出信号を早期に確認する。新測定系開発、検出器の動作実証に加え、検出器感度の向上策として超伝導検出器とガンマ線吸収体の間にあるシリコン基板の体積を深堀エッチング技術によって取り除くことに成功した。また、これらの成果を学術誌、学会等で発表を行った。検出器には超伝導共振器の特性を利用し、高感度かつ多素子化が容易な力学インダクタンス検出器を用いる。放射線の吸収体として鉛を使用する。吸収体で放射線のエネルギーが熱及びフォノンに変換され、それらを検出する。また放射線検査の利便性を高めるため無冷媒かつ持続的に低温度が維持できる1 K以上で動作するような検出器システムを構築することを目標としている。今年度は20mm x 12 mmの1チップに100素子規模で90%以上の高い歩留りを有する素子の開発に成功した。超伝導膜には100 nm厚ニオブを用い、集中定数型の共振器構造を採用した。超伝導膜の転移温度は8 K以上であり、0.5 Kで動作させた。さらに、X線検出用の超伝導転移端センサなどで検出器感度を高めるために用いられる、マッシュルーム構造作製方法を検討した。検出器裏面のシリコン基板を深堀エッチング技術により加工することで、鉛吸収体を支えるのに必要となる極小な柱の構造の作製に成功した。加えてより安価な冷凍機でのシステム構築を目的として、4.2 K動作可能な高温超伝導体の模索を行った。77 K以上の転移温度を持つYBCOを用いた検出器の動作実証を行った結果、共振Q値が1500程度と想定の10分の1程度しかなかったため放射線検出には至らなかった。また超伝導共振器に陽子線(160 MeV)を照射した際に生じる影響を調べ、共振Q値、検出感度ともに劣化しないことを示し学術論文として発表した。

検出器アレイの同時読出に必要な回路の開発を行い学会発表を行った。100素子規模のアレイ検出器を動作実証には成功しているものの、測定系由来と思われる雑音が大きく、放射線イベントの検出に至っていないため。本研究の目的は、食品中の放射線量検出システムに使用する超伝導検出器アレイの基礎開発である。本研究で開発する放射線検出器の特徴は高速動作・高感度かつ位置分解可能な点にある。検出器は2mm厚さ程度の鉛放射線吸収体と高感度かつ多素子化が容易な力学インダクタンス検出器を組み合わせて構成する。吸収体内で放射線のエネルギーを熱及びフォノンに変換し、それらを超伝導検出器で検出することで放射線の検出効率を高める。また放射線検査の利便性を高めるため無冷媒かつ持続的に低温度が維持できる1 K以上で動作するような検出器システムを構築することを目標としている。目標である1 Kよりも安価な冷凍機ですむ4.2 K以上での高温動作を目指し、昨年度に引き続き高温超伝導体であるYBCOを用いた検出器の開発を行った。昨年度問題となった、低いQ値の原因として、超伝導膜がデバイス作製時にダメージを受け転移温度が低くなったことが考えられたため、超伝導膜保護のためin-situで膜表面に金を付ける、ドライエッチングからウェットエッチングへの変更などを実施し、転移温度の劣化は抑えられることを示した。また、90%以上の高い歩留りで素子の動作は確認できたが共振Q値の改善はみられず放射線検出には至らなかった。0.3 K冷凍機を用いて、8 Kの転移温度を持つニオブで検出器を作製し、裏面に鉛吸収体を張り付けたデバイスを用いて、Cs-137から放射される662 keVの放射線の検出に成功し、本研究で提案する技術の実証に成功した。実験で得られた検出器の性能は、3.7 keVの分解能と3.5 us程度の動作時間であった。これらの成果を学術雑誌に投稿し現在査読中である。100素子規模で90%以上の高い歩留りを持つデバイスを実現するとともに、裏面に鉛吸収体を張り付けたデバイスを用いて、Cs-137から放射される662 keVの放射線の検出に成功した。実験には0.3 K冷凍機を用い、3.7 keVのエネルギー分解能と3.5 us程度の動作時間であることを明らかにした。本課題で提案する放射線検出器システムの原理実証に成功した。セシウム137を用いたガンマ線イベントは確認できなかったものの、原因の追究は進んでおり、また検出器を持続的に評価できる測定系の開発、検出器の多素子同時読み出し回路の開発は順調に進んでおり、概ね順調である。放射線イベントの検出と今年度実施した感度向上するための検出器の新構造の効果を確認するために、検出器測定環境の低雑音化を行う。検出器からの微弱な信号を捉えるために低雑音・高分解能なデジタイザを用いた測定系の開発に注力する。新構造の効果が明らかになればさらなる高感度化に必要な指針を得られるため、エネルギー分解能、検出効率など検出器の性能を詳細に評価し学術論文として発表する。