hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
直接的触媒的不斉反応による4置換炭素の構築と錯体高次構造機能の制御

バイノールなどの既存のフェノール型の配位子を種々試したが、エナンチオ選択的は極めて低く、新たな配位子の創製が求められた。そこで構造のチューニとグが容易なビアリルジオール型の配位子に着目した。様々な置換様式を持っビアリルジオール型の配位子を合成し、反応に用いたところ、芳香環上にメチル基を有する配位子が77-80%eeと良好な結果を与えることがわかった。今後はさらなるエナンチオ選択性の向上と、基質適用範囲の拡大を目標とする。エナンチオ選択性の向上に関しては当初の計画通り、シクロプロパンをキラルユニットとした配位子を開発することで解決する予定である。
北方林の植物の窒素獲得戦略：冬季における窒素同化とそのエネルギー源に関する研究

北方林の植物は冬季における窒素獲得によって不足する窒素の需要に対応していると考え、冬季の植物の硝酸態窒素利用および光合成に関する野外調査と人工気象器実験を行った。米国アラスカ州内陸部で優占するクロトウヒを対象とした調査により、クロトウヒは冬季期間中を通して硝酸態窒素同化を行っていること、それに対して光合成能力は冬季の初期から中期にかけて低下するが、冬季の後期に気温が上昇しても回復は遅れることが示された。また、アカエゾマツを用いた人工気象器実験でも同様に、温度の低下とともに光合成能力が低下するのに対して、温度を上昇させた時の反応は遅れる様子が見られた。本研究は、非常に厳しい環境下で成立している北方林の維持機構について、植物の窒素養分利用の観点から解明することを目指している。これまで軽視されてきた冬季に着目して、北方林を構成する植物の窒素利用とそれに係るエネルギーについて明らかにすることで、先行研究によって示されてきた矛盾点を説明し、非生育期間とされてきた冬季が北方林の植物の生育に果たす役割を評価することを試みる。当初、植物の窒素同化を司る酵素活性の冬季期間中における変動を最終年度に調査することを予定していたが、アラスカ大学フェアバンクス校における以前からの研究協力者より、野外調査地である米国アラスカ州における気象条件の年間変動がかなり大きいことを考慮し、可能な限り長期的に季節変動を調査したほうがよい旨アドバイスを受け、平成25年度にも調査を実施した。その結果、冬季の初期・中期に調査対象とした常緑針葉樹(Picea mariana)が窒素を同化していることが明らかになった。しかしながら、平成26年1月に実施した測定において、使用していた試薬の汚染が確認され、収集したデータはサンプル間の相対比較には使用可能なものの、定量性を欠くものであることが明らかとなった。冬季の初期に行った測定にも汚染の影響があった可能性が強く、当該年度の冬季期間中の季節変動に関する調査は計画の変更を余儀なくされた。また、当初予定していた冬季の北方林における光合成およびクロロフィル蛍光の測定方法の確立については、既製の測定機器は想定していた環境でそのまま使用することはできないことが判明し、対策を試みている段階にある。本研究は、厳しい環境下で成立している北方林の維持機構について、植物の窒素養分利用の観点から解明することを目指している。これまで軽視されてきた冬季に着目して、北方林を構成する植物の窒素利用とそれに係るエネルギーについて明らかにすることで、非生育期間とされてきた冬季が北方林の植物の生育に果たす役割を評価することを試みる。平成26年度は、冬季の初期・中期・後期に野外調査を実施した。調査対象とした北方林の主要構成樹種であるクロトウヒの光合成および窒素同化に関する測定を行った。当初計画では、窒素同化に関する野外における調査は最終年度に実施する計画であったが、調査地としているアラスカ大学フェアバンクス校の研究協力者より、気温や降雪・積雪・融雪などの気象条件、特にその変化のタイミングは年により大きな変動があり、可能な限り長期的に季節変動を調査したほうがよいとのアドバイスを受け、できる限り多数回の野外調査を実施することとした。最初に実施した冬季の北方林における光合成測定方法確立の試みにより、必要な機器を冬季の野外環境で使用することが困難であることが確認され、野外で採取したサンプルを対象に実験室においてインキュベーター内で測定するという手法を採用した。窒素同化に関しては、研究開始時から引き続き、窒素源として土壌中の硝酸態窒素に着目し、硝酸態窒素同化を司る酵素の活性を測定した。これらの野外調査と並行して、苗木を用いた栽培実験を実施する計画であったが、低温インキュベーター内の環境条件設定が計画通りに進捗しなかったため、平成26年度中の実験の実施には至らなかった。また、野外調査で対象としているクロトウヒ苗木は日本国内では入手困難であり、同属のアカエゾマツを利用することとして栽培を開始した。本実験については平成27年度に実施する予定である。本研究は、非常に厳しい環境下に成立している北方林の維持機構について、植物の窒素養分利用の観点から解明することを目指すものである。これまで無視あるいは軽視されてきた冬季に着目し、北方林を構成する植物の冬季における窒素利用とそれにかかるエネルギー源について明らかにすることで、先行研究によって示されてきた矛盾点を説明し、非生育期間とされてきた冬季が北方林の植物の生育に果たす役割を評価することを試みる。植物の主要窒素源には土壌中のアンモニア態窒素と硝酸態窒素があるが、本研究では特に硝酸態窒素に着目した。窒素源としての硝酸態窒素には、硝酸態窒素の同化を司る酵素の活性を指標として用いることで窒素養分条件の撹乱を伴うことなく窒素利用について調査できること、硝酸態窒素を利用する能力には種間で大きな差があること、硝酸態窒素同化には多大なエネルギーが必要であること、といった興味深い点があるためである。これまでに、米国アラスカ州内陸部において優占するクロトウヒを対象とした野外調査により、硝酸態窒素の同化を司る酵素が冬季にも生成され、活性が認められること、光合成能力に関して冬季の初期と後期では光に対する反応が異なることなどを明らかにした。本年度はアカエゾマツを対象として低温インキュベーターを用いて温度変化に対する反応を調査する実験を行った。冬季を想定した温度条件の変化を設定し、気温の低下およびその後の上昇に伴って光合成能力がどのように変化するかを調査した。これまでに、野外調査地において冬季期間中の様々な時期における植物の硝酸態窒素同化に関して調査を行ってきた。

その結果、対象としたクロトウヒは冬季期間中にも硝酸態窒素同化を司る酵素の活性を示し、冬季にも窒素を獲得する能力が保持されていることが明らかになった。また、硝酸態窒素同化には多大なエネルギーが必要とされることから、植物は何らかの方法で冬季にもエネルギー源を獲得していることが示唆された。エネルギー獲得の観点から、冬季期間中の光合成に関する項目の測定も行った。野外調査地に生育するクロトウヒの光合成に関する特性は冬季期間中に変化し、冬季の初期には気温の変化に対応して最大光合成速度を変化させたが、冬季の後期には気温の変化と最大光合成速度との対応関係が失われている様子が認められた。光合成に関する特性の冬季期間中の変化が、気温の季節的な変化によるものであるかどうかを確かめるため、低温インキュベーターを用いた実験を行った。アカエゾマツ苗木を低温インキュベーター中で育成し、冬季の環境を再現するために馴化期間をおきつつ温度条件を変化させて、光合成に関する特性を測定した。その結果、冬季の初期を想定した温度低下に伴って最大光合成速度が低下したが、冬季の後期を想定した温度上昇に対して、最大光合成速度の上昇は遅れる様子が観察された。本研究は、非常に厳しい環境下に成立している北方林において、これまで無視あるいは軽視されてきた冬季が植物の生育に果たす役割を明らかにすることを目的として行った。米国アラスカ州内陸部におけるクロトウヒを対象とした野外調査と、低温インキュベーターを用いて冬季の環境条件を再現したアカエゾマツ苗木を対象とした実験を組み合わせ、非生育期間とされてきた冬季にも北方林の植物は窒素を獲得し得るという仮説の検証を試みた。植物の主要窒素源には土壌中のアンモニア態窒素と硝酸態窒素があるが、本研究では特に硝酸態窒素に着目した。野外調査の調査地で冬季の初期から後期までの様々な時期にクロトウヒの硝酸態窒素利用と窒素利用にかかるエネルギー供給の観点から光合成を測定し、夏季の結果とも比較した。また、低温インキュベータを用いてアカエゾマツ苗木の光合成特性の気温の変化に対する反応を把握した。クロトウヒの硝酸態窒素利用に関しては、冬季にも硝酸態窒素同化を司る酵素の活性が見られた上、夏季の活性と有意な違いは認められず、冬季も含め年間を通じて硝酸態窒素を同化する能力を保っていることが示された。それに対して、植物体内の硝酸態窒素濃度には季節および部位によって差が見られたことから、土壌からの硝酸態窒素吸収と同化のタイミングには違いがある可能性が示された。光合成に関しては、野外調査において最大光合成速度が冬季の初期に温度が低下していくのに伴って低下するのに対し、冬季の後期に温度が上昇してもすぐには上昇しなかった。温度条件のみを変化させたインキュベータ実験においても同様の結果が得られた。近年、地球温暖化の進行により、特に冬季の初期および後期に突発的に高温になる頻度が上昇しているとされている。本研究の結果から、このような高温に対して、北方林の常緑針葉樹の光合成と硝酸態窒素同化は異なる反応を示すであろうことが示唆された。
淡水魚の伝統調理における物性と成分の変化

淡水魚の調理において,古くから行なわれている甘露煮と鯉こくを取り上げ,淡水魚の調理において問題となる点を探り,淡水魚の調理の嗜好性の向上を目的として実験を行なった。そして次の結果を得た。1.ニジマスの甘露煮における素焼きの効果(1)養殖ニジマスの甘露煮は,調味料を加えた煮汁で煮る前に素焼き処理を行なうことが多い。この処理を行なった魚から調製した甘露煮は,生魚をそのままで調製した甘露煮よりも,魚肉の肉質が硬く,においは生臭さが少ないことが官能検査によって示された。(2)素焼き処理は,魚から煮汁中への魚肉タンパク質の溶出を減少させ,脂肪の流出を抑制し,煮汁中への調味料の浸透がよくなることが蛍光色素を用いた加熱後の蛍光顕微鏡による観察によって示された。(3)素焼き処理によって,ニジマスの肉質は硬く,かつ肉が砕け易くなった。また骨は加熱時間が長くなると軟化した。皮は素焼き処理によって硬くなるので,長時間の加熱で皮が切れにくく,素焼き処理を行なったニジマスでは,肉の身崩れが起きにくいことが示された。2.鯉こくの嗜好性における加熱時間と調味料の影響(1)鯉こくの調理に用いられる清酒と味噌を加熱中のどの段階で加えることが嗜好性の上から適当かを調べてみると,清酒は加熱最初から加え,味噌は加熱の最終段階で加えたものが好まれた。(2)鯉こくの加熱時間は,骨とうろこをやわらかくするのに10時間を要し,この間に肉は硬さを増し,煮汁の中に魚肉タンパク質が溶出して,旨味成分も増加していることが示された。(3)煮汁へのコラ-ゲンの溶出は,皮,うろこからがもっとも多く,皮からは短時間で,うろこと骨からは長時間を要した。(4)加熱方法は,常圧加熱では7から10長時間を要したので,加圧加熱を行なうと時間は短縮されたが,肉が軟らかくなりすぎて好まれなかった。この処理を行なった甘露煮は,魚肉の肉質が硬く,においはなまぐささが少ないことが官能検査によって示された。(2)素焼き処理は,煮汁中への魚肉タンパク質の溶出を減少させ,脂肪の流出を抑制し,煮汁の粘度が上昇することを防ぎ,加熱しやすくする効果のあることが示された。(3)素焼き処理によって,ニジマスの肉質は硬くなるので,長期間の加熱においても無処理のニジマスよりも肉質は軟化せずに7時間加熱することができること,また皮も硬くなるので長期間の加熱で皮が切れないことなで素焼き処理による肉の皮の加熱のうえで,効果があきらかになった。2.鯉こくにおける加熱時間と調味料の影響

(1)鯉こくの調理に用いられる清酒と味噌を,加熱中のどの段階で加えることが嗜好性の上から適当かを調べてみると,清酒は加熱初めから,味噌は加熱の最終段階で加えることが好まれることが知られた。(2)鯉こくの加熱時間は,骨とうろこをやわらかくするのに10時間を要し,この間に肉は硬さを増し,煮汁の中に魚肉タンパク質が溶出して,旨味成分も増加していることが,テクスチュロメ-タ-測定,タンパク質の定量,アミノ酸の定量などによって示された。前年度に引き継き,ニジマスの甘露煮とコイの鯉こくの調理におけるテクスチャ-の変化とその原因を追求することを目的として研究をした。実験は,主として電気泳動,組織の観察行なった。1.ニジマスの甘露煮における素焼きの効果(1)養殖ニジマスの甘露煮における素焼き処理により,生肉の場合よりも肉が硬くなることが示された。しかし,肉のほぐれやすさは,ふるいを用いた測定によって,ほぐれやすいことが示された。さらに,肉をホモジナイズ後,筋繊維の長さを顕微鏡下で観察してみると,筋繊維は切れにくいことが示された。(2)素焼き処理したニジマスでは,水煮後,調味料の入った液中で加熱すると調味料の浸透が対照と比較し良くなることが示された。これは煮汁に蛍光色素エオシンYを0.05%溶解させ,そのなかで加熱し,凍結切片にして蛍光顕微鏡で観察,写真撮影することによって明らかにされた。(3)加熱中の素焼き処理肉の組織を顕微鏡で観察すると,対照と比べて筋繊維間にタンパン質の線粒がほとんど見られず,素焼きによって加熱変性したタンパク質は,水中加熱によって溶出しないことがわかった。また,これが素焼き処理肉がほぐれやすいことと関連があるものと考えられた。2.鯉こくにおける加熱時間と調味料の影響(1)鯉こくの調理中にうろこ,皮,骨,肉から溶出するコラ-ゲンが増加していることが測定によって示された。煮汁中のタンパク質を電気泳動によってみると,加熱時間が長くなるにつれて,また清酒を添加したほうがコラ-ゲンの溶出がおおく,かつ,コラ-ゲンが分解していることが示された。このことは,煮汁の粘度の測定によって裏付けられた。(2)鯉こくは,骨とうろこをやわらかくするのに10時間を要した。これを加圧加熱によって行なうと1時間で骨とうろこが食べられるようになった。しかし,肉がやわらかくなりすぎて官能検査では好まれなかった。(3)加熱中のコイ肉の組織を観察すると,対照では1時間,4時間後には筋繊維の間にタンパク質の顆粒が充満し,7時間,10時間加熱でこれらの顆粒は減少した。清酒を添加すると,筋繊維間のタンパク質顆粒は少なく,しかも清酒添加液中のタンパク質の溶出が多かったことと考え合わせてみると,魚肉タンパク質が清酒により凝集して,肉の外に水溶性成分が押し出されているのではないかと,考えられた。
マウストランスポゾンシステムを用いた体細胞遺伝子変異導人と発癌モデルマウスの樹立

我々は最近、Sleeping Beautyと呼ばれる新規のトランスポゾンがマウス個体で効率良く動くことを証明した。そこで、その応用として、マウス体細胞でトランスポゾンを動かすことにより種々の遺伝子に変異を導入し、癌を誘発させることを試みた。ゲノム上を移動する配列である「トランスポゾン配列」と、トランスポゾン配列の移動を触媒する酵素である「トランスポゼース」の両者を有するマウスを樹立した。トランスポゼースを発現させるプロモーターとしては、種々の組織で活性のあるCAGプロモーターを用いた。トランスポゾン配列としては、ベクター内部にスプライスアクセプターを配置したものを用いた。このベクターが遺伝子へ挿入すると、ベクター内のスプライスアクセプターが挿入部位の遺伝子のエクソンとの間でスプライシングを起こし、遺伝子機能が不活化されると予想される。このため、トランスポゾン配列が癌抑制遺伝子へ挿入した際には、一方のアレルの機能が不活化されるため、それだけ癌が発生する可能性が高まると期待した。一般に発癌には複数の遺伝子変異が必要であり、トランスポゾン配列の挿入による変異のみでは癌は形成しないと考えられる。そこで、発癌を誘発させる組織として皮膚に着目し、発癌イニシエーターであるDMBAと発癌プロモーターであるTPAを塗布する二段階発癌実験によって発癌の感受性を高めることを試みた。また、同様の目的で、癌抑制遺伝子であるPTENの変異マウスにおいてトランスポゾン配列を動かすことも行った。これらの結果、多くの腫瘍を得ることができたが、現時点では、トランスポゾン配列を持つマウスと持たないマウスとの間で、腫瘍の形成頻度や進展度に明確な差は認められていない。そこで現在は、トランスポゾン配列が動く頻度をより高めることを試みている。
環境調和型高効率化学プロセスを可能にする新型ゼオライト触媒の創製と活性点制御

コリジンとCOを組み合わせたFTIRの詳細な検討により,次のことが明らかとなった。(1)二種類のルイス(L)酸点と一種類のブレンステッド(B)酸点が存在する。(2)骨格外Al由来のルイス酸点は,マイルドな酸処理によって除去される。(3) Si/Al比を上げていくと,強めのBおよびL酸点が除かれていく。(4) Si/Alが107より大きな範囲では,細孔内に存在するのはほとんどB酸であり,単位胞あたり一個以下に相当する。結果として,これを固体酸触媒とするDTO反応において,P/Eが36という非常に高い値が実現する。本研究がきっかけで,YNU-5という全く新しい骨格のゼオライトを創出した。MSE骨格構造を持つMCM-68ゼオライトが持つ酸点の量を調整することで,DTO反応において高いP/E比率でプロピレンが選択的に生成することを明らかにした。水熱合成したMCM-68ゼオライトに含まれるAlの量を制御すべく,種々の条件で酸処理を行い,酸点密度が異なる種々のMCM-68ゼオライトを得た。これらを触媒としてDTO反応を行った。Alの量を制御することで,低級オレフィン(プロピレン,ブチレン異性体)の選択率が向上することやエチレンの選択率が低下することがわかった。特に,Alの量を調節することで,細孔の外部に存在する活性点が減少することを1,3,5-トリイソプロピルベンゼンとクメンのクラッキングにより確認した。また,エチレン生成に寄与すると考えられる強いブレンステッド酸点や,芳香族炭化水素・コーク生成に関わると考えられる強いルイス酸点が酸処理により優先的に除去されることを,ピリジンをプローブ分子としたFT-IR測定から明らかにした。また,2,4,6-Trimethylpyridine(コリジン)とCOをプローブ分子としたFT-IR測定によりMCM-68ゼオライトの酸点の分布を明らかにした。30 &ordm;Cでコリジンの吸着後,COを吸着することで細孔内部の酸点の量を計算し,次いで130 &ordm;Cでコリジンの吸着後,COを吸着することで10員環チャンネル存在する酸点の量を求めた。さらに,MCM-68ゼオライトにリン酸塩系の化学種を担持することでプロピレンの選択性,および生成物中のP/E比が向上することを明らかにした。(1)新型ゼオライト触媒を調製することができている,(2)酸点の量の制御ができている,(3)酸点の種類を区別できている,(4)細孔内および外表面酸点を区別して解析することができていることなどから,当初予定していた実施内容を全期間内にカバーする準備が整ったと言える。このことから,「おおむね順調に進展している」を選択した。前年度に引き続く,コリジンとCOを組み合わせたより詳細な検討により,次のことが明らかとなった。(1)二種類のルイス酸点と一種類のブレンステッド酸点が存在する。(3) Si/Al比を上げていくと,強めのブレンステッドおよびルイス酸点が除かれていく。(4) Si/Alが107より大きな範囲では,細孔内に存在するのはほとんどブレンステッド酸であり,ユニットセルあたり一個以下に相当する。結果として,P/Eが36という,非常に高い値が実現する。次いで,MCM-68ゼオライトにリン酸塩系の化学種を担持することでプロピレンの選択性が向上することを明らかにした。リン酸種を担持したMCM-68ゼオライトを触媒としたDTO反応では,リン酸種を含まないMCM-68ゼオライトよりプロピレン選択性とP/E比が高かった。修飾したリン酸種でMCM-68ゼオライトの細孔外部に存在する酸点の量が選択的に減少することを,1,3,5-トリイソプロピルベンゼンとクメンのクラッキングにより確かめた。また,芳香族炭化水素・コーク生成に関与すると考えられる強いルイス酸点が優先的に除去されることを,ピリジンをプローブ分子としたFT-IR測定から明らかにした。その他,セリア修飾がDTO反応に及ぼす影響についてポジティブな結果を得ている。また,骨格構造が全く新しいゼオライトの創製に,ごく最近成功した。(1)新型ゼオライト触媒を調製することができている,(2)酸点の量の制御ができている,(3)酸点の種類を区別できている,(4)細孔内および外表面酸点を区別して解析することができていることなどの他に,当初予定していなかった,新規骨格ゼオライトの合成に成功した。このことから,「当初の計画以上に進展している」を選択した。前年度に足掛かりを得た2項目に注力した。MCM-68(MSE骨格)ゼオライトに対して,CeおよびLa酸化物の含侵担持の効果を検討した。未修飾の脱アルミMCM-68は,800&ordm;Cの熱処理によって結晶化度が著しく低下するのに対し,CeやLa修飾を施すと,800&ordm;Cの熱処理に対して耐性を持つようになった。Ce修飾の効果がとりわけ大きく,DTO反応に対し,活性・選択性・寿命のいずれも向上した。より具体的には,Ce修飾後に800&ordm;C

焼成を経ると,DTO反応に有効な長寿命触媒が得られ,プロピレン収率が46%にも向上した。厳しいスチーミング条件下の反応においても,Ce修飾MCM-68は有望と考えられる。YNU-5は,DTO反応に対し優れた触媒性能を示した。同反応に対して有用とされる既存の「小細孔」ゼオライト触媒と比較して,低級オレフィンの中で需要が増加しているプロピレン・ブテンの収率が1.2倍以上の高水準であり,選択的な製造の必要性が特に高いプロピレンと,需要が満たされているエチレンとの比(P/E比)は,10倍以上に向上した。また,触媒寿命も,少なくとも5倍以上となった。これは,YNU-5が「小細孔」に加えて「大細孔」の長所を併せ持つことの現れと考えられる。YNU-5は,ポスト処理の条件次第で耐熱性に違いが出ることも明らかとなった。脱アルミニウムの際に,酸処理条件が比較的マイルドであると,却って熱安定性が低くなり,650°C焼成により結晶化度が大きく低下する。一方,強い条件で酸処理すると,熱安定性が向上し,650°Cでの焼成後にも結晶化度が保たれることが確認された。したがって,YNU-5の耐熱温度は,DTO反応の反応温度(ここでは400°C)よりもずっと高い。優れた触媒性能との相関は明らかでないが,脱アルミ処理によって特定のTサイトのAlが脱離していることが,固体NMRにより示唆された。コリジンとCOを組み合わせたFTIRの詳細な検討により,次のことが明らかとなった。(1)二種類のルイス(L)酸点と一種類のブレンステッド(B)酸点が存在する。(2)骨格外Al由来のルイス酸点は,マイルドな酸処理によって除去される。(3) Si/Al比を上げていくと,強めのBおよびL酸点が除かれていく。(4) Si/Alが107より大きな範囲では,細孔内に存在するのはほとんどB酸であり,単位胞あたり一個以下に相当する。結果として,これを固体酸触媒とするDTO反応において,P/Eが36という非常に高い値が実現する。本研究がきっかけで,YNU-5という全く新しい骨格のゼオライトを創出した。マクロスコピックな観点(サブミクロン・スケールでのゼオライト粒子内でのヘテロ原子の分布制御)では,硝酸・塩酸処理,リン酸処理,TiCl4処理などによって,主として外表面に位置する骨格内Al(=外表面酸点)の選択除去・被覆を行う。一つの手法では外表面酸点での逐次的な反応の抑制を達成できないことも想定される。これはそれぞれの手法を組み合わせることによる相乗効果で解決できると考えている。ミクロスコピックな観点(ナノメートル・スケールでのゼオライト骨格内のヘテロ原子の分布制御)については、次の方針で進める。水熱合成時にB(ホウ素)を助剤としてAlとともに加えるとAl量が少ない場合でも所望のゼオライトが得られる。ゼオライトに取り込まれたBは酸処理により選択的に除去できるので,最終的にはBを含んでいない所望のAl含有量のゼオライトが調製可能である。またAl-B系では単位格子内のTサイトへのBとAlの取り込みが競争的に起こるので,Al単独の系で得られるゼオライトとはAlの配置が変化する可能性もあり,B添加合成はAl分布の制御のための手法の一つとなりうる。また有機構造規定剤を変えることでAl含有量(およびAlの分布)を変えることもできると考えている。ごく最近,骨格構造がまったく新しい,新規ゼオライトの創製に成功した。
ダイオキシンの高感度計測のための基礎研究

・波長可変ピコ秒レーザーシステムの構築を目的として分布帰還型色素レーザーを開発し、非線形光学結晶を用いて紫外レーザーを発生させた。このレーザーを用いて、ポンプ・プローブ法に基づく励起寿命の測定装置を開発し、ダイオキシン類の前駆体であるクロロベンゼン・ジクロロベンゼンの励起寿命を測定した。また、このレーザーを用いて、多塩素置換のジベンゾフランの蛍光寿命を測定することにも成功した。さらに、このレーザーシステムにクエンチング方式を併用し、更なる短パルス化を達成した。・スーパーコンピューター・サーバを用いる分子軌道のAb Initio計算により、ダイオキシン類の前駆体であるクロロフェノール類の励起状態及び基底状態のエネルギー、波動関数、振動エネルギーなどを計算した。またクロロフェノール類の多光子イオン化スペクトルを測定し、共鳴波長等のデータベースを構築した。ダイオキシン類濃度と前駆体濃度には相関があるため、この結果より、焼却炉から排出されるダイオキシン類濃度のリアルタイム予測が可能となった。・超音速分子ジェット法の試料導入法として、試料を一旦溶液にしてキャピラリーから真空中に導入・固化し、これにレーザーを照射して蒸発させるレーザー蒸発試料導入法を開発し、ダイオキシン類であるジベンゾフランの測定を行った。この方式により、試料をイオン化領域に効率よく導入でき、不要な試料を回収できるため、ダイオキシン類などの毒性の高い試料を極微量で測定することが可能となった。
直接数値計算を用いたモデル微生物の動的性質に関する理学的研究

水中を泳動する微生物は、紐状の鞭毛や表面に生えた繊毛によって水中を自己推進するが、これは船や飛行機などの人工物はもちろん、魚類や昆虫などとも全く異なるメカニズムに基づいている。近年、泳動する微生物に対する力学的・物理学的アプローチの研究が国際的に大きな注目を集めているが、ようやく微生物の単体運動に関する理解に手が届き始めたところに過ぎない。非平衡ダイナミクスの実例としてより重要で、現象の変化にも富んだそれらの集団運動については、理解が全く進んでいないのが現状である。これはこの分野の理論的手法が未熟であることに主な原因があり、ソフトマターで成功した新しい手法を導入することで大きなブレークスルーが期待できる。我々はこれまでに、球状、および任意形状粒子の濃厚な分散系の直接数値計算を実現するSmoothed Profile(PS)法というシミュレーション法を開発し,平成27年度には、荷電コロイド粒子の動的電気泳動現象の直接数値計算と、泳動するモデル微生物の集団運動の直接数値計算を行った。電気泳動に関しては,その重要な因子である電気二重層の分極を定量的に扱うため、荷電コロイド粒子の分極率を定量的に計算した。モデル微生物については,平板間に制限された空間での分散系のシミュレーションを行った.puller型の場合に液体中に自走粒子の数密度に関する波の進行が観察された.さらに,この進行波の定量的な理解を試みて動的構造因子S(k,ω)を計算すると,通常のコロイド分散系には見られない音波的な密度の揺らぎモードが観察されるなど,自走粒子に特徴的な振る舞いを見出した.興味深いことに,この進行波がpusher型では見られないこともわかった.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。我々はこれまでに、球状、および任意形状粒子の濃厚な分散系の直接数値計算を実現するSmoothed Profile(PS)法というシミュレーション法を開発している。平成26年度は、自己泳動するモデル微生物のレオロジー特性を評価するための準備として、泳動しないコロイド分散系のレオロジー特性を、粒子間の流体力学相互作用を直接ナビエストークス方程式の数値シミュレーションで評価するための方法論の大幅な拡張を行った。具体的には、均一なせん断流を実現するLees-Edwards周期境界条件の下で、粒子分散系のレオロジー特性を評価するための定式化を行った。この拡張により、系の粘性を調べる際に一般的な定常せん断流だけではなく、粘弾性を調べる際に必要となる振動せん断流をも実現することが可能となった。モデル微生物については,平板間に制限された空間での分散系のシミュレーションを行った.puller型の場合に液体中に自走粒子の数密度に関する波の進行が観察された.さらに,この進行波の定量的な理解を試みて動的構造因子S(k,ω)を計算すると,通常のコロイド分散系には見られない音波的な密度の揺らぎモードが観察されるなど,自走粒子に特徴的な振る舞いを見出した.興味深いことに,この進行波がpusher型では見られないこともわかった.これまでの研究成果で、目的とするせん断流動下のモデル微生物集団について、系の全応力や任意の場所における局所応力など、レオロジー評価に必要な全ての物理量を直接数値計算で求めることが可能となった。また、モデル微生物が示す特異な集団運動について、先駆的な研究成果が得られている。これらの成果を踏まえて、新学術領域「ゆらぎと構造の協奏:非平衡系における普遍法則の確立」内での共同研究を実施し、さらに領域内の公開シンポジウムで2回の講演を行っている。これらの状況から判断し、研究は順調に進展していると考えられる。

27年度が最終年度であるため、記入しない。平成26年度は微生物単体のモデリングを行い、応募者等がこれまでに開発した通常の(パッシブ=自己泳動しない)コロイド分散系のための直接数値計算法を拡張し、モデル微生物の直接数値計算を実現した。押し出し型(Pusher)と引っ張り型(Puller)の違いを反映できる最も簡単なモデルとしてスクワマー(Squirmer)を採用した。複数のスクワマーに対して流体と粒子の連成問題を直接解く方法は初めての試みである。従来のコロイドからアクティブコロイドモデルへ拡張するために、コロイド表面での流体力学的境界条件をこれまでのノンスリップから、アクティブスリップに変換している。平成27年度は、開発した直接数値計算法を用いて、モデル微生物分散系のシミュレーションを実施する。実験データと比較することによって、計算方法の妥当性を定量的に検証した後に、まずはモデル微生物個々の運動を解析する。次に流体を通して相互作用する多数のモデル微生物の動的な相関を明らかにし、微生物を効率よく正確にハンドリングするための基礎付けを行う。具体的には、実験データとの比較を通して、計算方法の妥当性を定量的に検証し、泳動するコロイド粒子個々の自己拡散に似た運動を解析する。さらに、微生物集団の動的性質の解明に取り組み、流体を通して相互作用する多数の粒子間の動的な相関を明らかにし、最終的にはモデル微生物のハンドリング手法を確立させるための基礎付けを達成する。
死後脳MRI画像の濃淡形成における機能的死後変化の役割

平成29年度には統計画像解析によってラット視床及び被殻において,死後に顕著なMRI信号変化が生じることを特定していた。そこで平成30年度は,安楽死させたラット脳切片に対し種々の金属検出を目的とした病理染色を行い,死後脳MRIにおける信号変化との関連性について検討した。まず,死後の血液脳関門の破綻による血中鉄成分の脳実質への拡散を調べる目的で,ベルリンブルー染色による鉄成分の検出を試みた。しかしながら,脳切片内にて顕著な鉄成分は認められず,MRI信号強度に影響を与える因子として,死後脳実質への血中鉄成分の沈着は関連性が小さいと思われた。また,死後のMRI信号変化を誘導する他の因子として,虚血状態によって産生される金属含有酵素であるsuperoxide dismutase(SOD)の発現変化を免疫染色によって検討した。しかしながら,SODに関しても顕著な発現が認められず,MRI信号に変化を及ぼす因子としての関連性は低いと思われた。死後の組織は染色性が著しく低下し,これは免疫染色において特に顕著になる。そのため,死後組織の染色に適した染色プロトコルの改善等が必要と判断され,現在,最適な染色条件を検討している。しかしながら死後長時間が経過した脳組織が解析対象であるため,染色性の劇的な改善は期待できないと思われた。そこで今後,死後に顕著なMRI信号変化を認めた脳組織を採取し,原子吸光光度法等の代替手段によって死後脳組織内の金属変化量について検討を進めることとした。平成29年度は安楽死させたラットの脳MRI画像を,種々の撮像シーケンスで継時的に取得し(死後0,3,6,24,48時間後),特徴的な信号変化を生じる脳部位を特定することを試みた。研究遂行中,MRI信号は死後の死体静値温度にも影響されるという報告がなされたため,死体を3種類の温度下で静置させた場合のMRI信号変化についても検討を加えた。全脳領域から信号変化部位を特定する方法としては,統計画像解析の手法を利用した。取得した脳画像の解剖学的形態をコンピュータ上で標準脳形態に変形・統一させ,すべての脳座標のボクセル信号値について統計学的比較を行った。その結果,視床および被殻において特に強いMRI信号の変化を認めたが,この信号変化と死後経過時間および死体静置温度との間の相関性は低かった。現在,MRI画像取得後の脳組織切片に対し,銅や亜鉛などの金属を含有する抗酸化酵素であるsuperoxide dismutase(SOD)を免疫染色によって検出し,SODの発現部位とMRI信号の変化部位が一致するか否かを検討している。また,MRI信号変化量がSOD発現量にどの程度依存しているか検討を進めている。死後画像と生体画像の画像信号の違いは主として,器質的な死後変化が原因であるとされている。本研究においてMRI信号変化がSOD発現量に強く依存していることが明らかになれば,脳組織の機能的死後変化が死因(病変)と区別されるべき重要な死後変化となり得ることが示唆される。死体の静置温度がMRI信号に及ぼす影響を検討項目に加えたことで実験量が増加したため,当初予定していた免疫染色への着手が遅れることとなった。今後は当初の計画通り,免疫染色によるSOD発現部位の特定と,その発現量の定量評価を進める。初年度に計画していた免疫染色が未実施であるため,主にその費用が残った。当該残金は次年度に一連の病理染色に必要な消耗品,抗体などの購入に使用する。また,成果発表のための費用に充てる。
デンチャープラーク形成機構の解明

義歯などの高分子材料には,カンジダアルビカンスをはじめ,数種のカンジダ属が容易に定着し高頻度に分離される.義歯装着者の場合,このようなカンジダの床下粘膜における増殖によって,義歯性口内炎が引き起こされる.さらに,汚れた義歯の装着によって,隣在歯あるいは鉤歯のカリエスが引き起こされ,その後のQOLの低下につながってしまう.これだけではなく,デンチャープラーク微生物を持続的に誤嚥あるいは誤飲することによって嚥下性肺炎や腸管内感染が引き起こされた例が報告されており,高齢者は予期せぬ感染症の危険性に曝されている.したがって,カンジダによる義歯材料表面へのバイオフィルム形成に関与する因子を明らかにすることは非常に重要である.本研究では,バイオフィルム形成に関与するカンジダの病原性因子を検討した結果以下の知見を得た.1. Candidaによるバイオフィルム形成は,菌株に依存的である.2. Candidaによるバイオフィルム形成は,ペリクル中の血清成分の濃度依存的であり,口腔内に炎症が生ずることにによってさらにデンチャープラークの形成が助長する可能性が示唆された.3.バイオフィルム形成は,菌糸形成能などの菌株固有の性質と関連し,特にシグモトロピズムという材料表面に沿って菌糸を伸ばす性質のような菌体と材料との相互作用が重要であることが明らかとなった.4.バイオフィルム形成には,菌によって産生される酸によるpHの低下という環境因子などの関連している.5.唾液・血清成分中のフィブロネクチン,マンナン結合タンパクが他の唾液や血清由来のタンパクと共存することによってバイオフィルム形成が著しく助長されることが明らかとなった以上のように,カンジダのバイオフィルム形成には,種々の因子が複合的に関与していることを明らかにした.カテーテル・義歯などの医用高分子材料には,カンジダアルビカンスをはじめ,数種のカンジダ属が容易に定着し,臨床において高頻度に分離される.義歯の場合,このようなカンジダによって,義歯性口内炎や隣在歯あるいは鉤歯のカリエスが引き起こされるだけでなく,嚥下性肺炎や腸管内感染が引き起こされる危険性もある.したがって,カンジダによる義歯材料表面へのバイオフィルム形成に関与する因子を明らかにすることは非常に重要である.本年度の研究では,バイオフィルム形成に関与するカンジダの病原性因子を検討した結果以下の知見を得た.Candidaによるバイオフィルム形成は、歯株に依存的であるが,特に菌糸形成能などの菌株固有の性質やペリクル中の血清成分の濃度に加え、ジグモトロピズムという材料表面に沿って菌糸を伸ばす性質のような菌体と材料との相互作用および菌によって産生される酸によるpHの低下という環境因子など種々の因子が複合的に関与していることを明らかにした.義歯などの高分子材料には,カンジダアルビカンスをはじめ,数種のカンジダ属が容易に定着し高頻度に分離される.義歯装着者の場合,このようなカンジダの床下粘膜における増殖によって,義歯性口内炎が引き起こされる.さらに,汚れた義歯の装着によって,隣在歯あるいは鉤歯のカリエスが引き起こされ,その後のQOLの低下につながってしまう.これだけではなく,デンチャープラーク微生物を持続的に誤嚥あるいは誤飲することによって嚥下性肺炎や腸管内感染が引き起こされた例が報告されており,高齢者は予期せぬ感染症の危険性に曝されている.したがって,カンジダによる義歯材料表面へのバイオフィルム形成に関与する因子を明らかにすることは非常に重要である.本研究では,バイオフィルム形成に関与するカンジダの病原性因子を検討した結果以下の知見を得た.1. Candidaによるバイオフィルム形成は,菌株に依存的である.2. Candidaによるバイオフィルム形成は,ペリクル中の血清成分の濃度依存的であり,口腔内に炎症が生ずることにによってさらにデンチャープラークの形成が助長する可能性が示唆された.3.バイオフィルム形成は,菌糸形成能などの菌株固有の性質と関連し,特にシグモトロピズムという材料表面に沿って菌糸を伸ばす性質のような菌体と材料との相互作用が重要であることが明らかとなった.4.バイオフィルム形成には,菌によって産生される酸によるpHの低下という環境因子などの関連している.5.唾液・血清成分中のフィブロネクチン,マンナン結合タンパクが他の唾液や血清由来のタンパクと共存することによってバイオフィルム形成が著しく助長されることが明らかとなった以上のように,カンジダのバイオフィルム形成には,種々の因子が複合的に関与していることを明らかにした.
N=4超共形代数の自由場表現によるN=4Kac行列式の解析的証明

当該研究計画では、超電荷Nの超共形代数のVerma module中のnull statesを構築する一般的処方(加藤-松田の方法)を与えることにより、超共形代数を構築する一般的処方(加藤-松田の方法)を与えることにより、超共形代数の表現論の数学的解明を行った。具体的には、N=0,1,2までの超共形代数に対する当該研究者のこれまでの成果を踏まえて、更に高いNの代数構造とその表現論を解明することを目指した。特に、当面の研究課題としているSU(2)Kac-Moody代数を含むN=4超共形代数のユニタリー表現および非ユニタリー表現を記述する(当該研究者が既に求めた)N=4自由場表現を用いて、その表現論の基本となる表現ブロックを発見し、基本表現ブロックは8個のボゾン的共形場と8個のフェルミオン的共形場から構成されることを見いだした。N=4 SU(2)Kac-Moody超共形代数の超対称性の下でのこれらの基本場の変換性を厳密に求め、その結果に基づいて、非カイラル遮蔽演算子およびカイラル遮蔽演算子を完全で厳密な計算により全て同定した。これにより、N=4Kac行列式の厳密証明が可能となり、また、計算機を使ったKent-Riggs達の予想公式は正しいことが、当該研究のこれまでの成果でほぼ確定的である。これらの成果は、平成5年11月に大阪大学での研究会「場の理論の最前線」で発表した。研究過程に於いて、東大理、高エネルギー研究所、広大理等を含む国内各地の物理・数学両分野の研究者との研究成果交換・研究討論が極めて有益であった。また、設備備品として購入したワークステーションの機能は、研究計算、情報交換、論文作成等において非常に重要な貢献をしてくれた。なお、当該研究計画で遂行した研究の成果の一部は、最近論文にまとめ、欧文雑誌に発表予定である。
視神経刺激型人工視覚開発

本研究の目的は、視神経刺激型人工視覚の刺激電極の開発及び視神経への装着方法の開発を行いそれを用いて視神経に有効な刺激電流について研究することであった。実験計画時には視神経刺激型電極の研究には、ネコ・ラットに対する侵襲的な実験が必要と考えられたが、ネコ、ラットへの視覚刺激による視神経電位の抽出・記録は、既に他の研究により行われていたが、有効な解析結果を提示できておらず、また、森本・松下らの研究によりヒトに対する経角膜電気刺激による視神経刺激が比較的安全に行える状態となったため、人工視覚への応用に関しては、ヒトでの自覚的視覚受容パターンの解析が重要とると考えられ、研究目的のシフトをおこなった。光以外の刺激(圧力、電気など)で光覚を知覚するphospheneという現象はよく知られているが、これを角膜刺激電極による電気刺激により行う場合の脳神経の賦活領域解析をポジトロン断層撮影により行い、通常の光覚刺激と同様な反応が起こっているか確認した。サイクロトロンでラベルされた15Oを含んだH2Oを静脈注射し、頭部より発せられるガンマ線を解析し、電気刺激によるphosphene知覚のある状態と電気刺激のない状態の脳血流を差分解析した。phospheneありとなしをそれぞれ5回ずつランダムな順序で4人の健常被検者について脳血流を測定した。後頭葉視覚野(V5領域)での軽度の血流増加が確認でき、従来の視覚刺激による脳の賦活部位と一致した。電気刺激のパターンや強度を変化させると、phospheneを感じる視野が自覚的に変化することが確認されたが、今後も部位特異的で解像度の高いphospheneを発生させるための電気刺激パターンを検討する必要がある。視神経刺激電極の開発は、失明者の視覚を回復させようとする人工視覚の試みの中で、視神経を広範に刺激でき、放熱にも有利で、臨床への応用を早期に行える可能性がある。この視神経刺激型人工視覚の開発の最初のステップとして、ネコ、ラットヘの視神経刺激電極による光覚知覚モデルの実験を行った。記録電極を大脳視覚中枢に置き、電位が充分得られる至適条件を検索し、刺激の条件設定は比較的短期で達成できた。このため人工視覚を達成するための次のステップとして、ヒトにおける視神経刺激による人工視覚のモデルを、健常人で角膜電極による視神経のパルス刺激で開始した。刺激条件を光覚を知覚しやすい至適条件(刺激強度、パルス数)、さらに眼球その他に影響を及ぼさない安全域(総電流量、総刺激時間)を検索し、多少の固体差はあるものの一定範囲の条件で周辺視野あるいは全視野の光覚知覚の応答が得られた。この刺激と同期したVEP(視覚誘発電位)では後頭葉での積算電位は視覚刺激と同等の反応が得られた。また陽電子ラベルされた水によるPET(ポジトロン断層撮影)の脳アクティベーション研究では安全域での刺激では全収集時間に対する刺激の積算時間が短いため、反応はやや弱いものの、後頭葉視覚領の周辺部網膜に対応した部分に活性化(脳血流量の増加)が認められた。今後はさらに刺激条件を検索し、視野に対応したある程度の解像度が得られる刺激パターンを検索して、臨床応用に近づける方向で研究を進める予定である。
高分子膜溶液の物性

1)非平衡系統計力学のモデルとして、左右への跳びの確率が異なる模型(1次元非対称排除模型)を考察した。両端より粒子が出入りできるとする。まず、一般的な場合に分子場を適用した。第2に、左右への跳びの確率が同じ場合に厳密な解を得た。第3に、その解の周辺の振動論的計算を行なった。これにより、境界近くでは、分子場理論による密度の形は正しくないことがわかった。2)1次元非対称排除模型に対する.新しい「動的行列積仮説」を導入した。解は、時間依存性のある行列と時間依存性のない行列を使って積の形に書かれる。それらの行列がみたす代数を用いて、非対称排除過程に対するベ-チ仮説方程式が導びかれた。そして、1次元ハイゼンベルグXXZ模型との関係を議論した。3)2種類の粒子A,Bからなる反応拡散系mA+nB→中の性質を場の理論を用いて解析した。その結果、この系の臨界次元は4/(mthtl)であること、この臨界次元以下の次元では、粒子数の減少はm,nの値によらず、t-u/4のように振舞うことがわかった。そして数値実験を行ない、これらを確認した。また、別の反応拡散系A+B→Aに対しても同様な解析が有効であり、従来の結果を再現することが分かった。以上のように、非平衡統計力学の視点から排除模型を解析し、また、場の手法を使って反応拡散系の動的振舞いを議論し、多くの成果を得た。
誘導型ユビキチンリガーゼSSBファミリーによる細胞間クロストークの解明

本申請課題はSOCSボックスタンパク質SSBファミリーによる細胞間情報伝達制御機構の解明を目的とした。我々はSSBの新規結合分子を探索し、いくつかを同定することができた。SSBはユビキチンリガーゼとして機能することが示唆されているので、同定した分子がSSB依存的に分解されるかを検証した。SSBファミリーのうちの一つをノックダウンにより発現抑制すると、同定した基質候補分子は蓄積した。この基質候補分子はがん抑制・促進、どちらも制御することが報告されており、現在は同定した基質候補分子の蓄積がどのような生理的役割を担っているのかを解析している。本申請課題は、SOCSボックスタンパク質SSBファミリーによる細胞間情報伝達制御機構の解明を目的としている。既にSOCSボックスをもつタンパク質としてCIS/SOCSファミリーが知られている。それらはサイトカインシグナル伝達を抑制し、過剰な免疫反応が起きないようにしている。一方でSOCSボックスをもつSSBファミリー(SSB-1, 2, 3, 4)はその機能が完全には分かっていない。われわれはSSBの新規結合分子を同定した(未発表)。SSBはユビキチンリガーゼとして機能することが示唆されているので、同定した基質分子の分解がSSBに依存しているかを解析中である。既にこの基質はユビキチン修飾を受けることが報告されており、SSBがそのユビキチンリガーゼであることが強く示唆される。また、SSBが特定の条件下で発現誘導されるかを検討した結果、ある条件下でmRNA量が増加することを確認した。SSBに対する抗体を作製したので、今後タンパク質レベルでも発現誘導されているのかを検討する。他の研究者らによってこの基質の解析は進んでおり、組織によって違うが、ガン化を亢進あるいは抑制する重要な分子であることが知られている。したがって、その制御はガンの治療あるいは予防に重要な知見をもたらすと考えられる。既にSOCSボックスタンパク質としてCIS/SOCSファミリーが知られている。一方でSOCSボックスをもつSSBファミリー(SSB-1, 2, 3, 4)はその機能が分かっていない。SSBはユビキチンりがーぜとして機能することが示唆されているので、同定した分子がSSB依存的に分解制御されるかを検証した。その結果、SSBファミリーのうちの一つをノックダウンにより発現抑制すると、基質候補分子は蓄積した。この基質候補分子はがん抑制あるいは促進と、相反する機能が報告されており、細胞種によって違った機能をもつようである。したがって現在は基質候補分子の蓄積がどのような生理的役割・疾患に結びつくのかを探索している。ガンSSBのノックダウンを試みているが、あまり良い結果を得られていない。したがって、生理的条件下でのSSBの効果を検討できていないため。引き続きSSBのノックダウンを試みる。また、CRISPRを用いたノックアウトも試みる。その後、基質分子の安定性や、細胞増殖、細胞遊走能などを過去の報告に従って解析する。SSBのノックダウンが達成できていないため、計画の遂行に若干の遅れがある。また、in vitroにおけるユビキチン化反応を未だ試みていないため。引き続きSSBのノックダウンを試みるため、プラスミド構築を行う。また、in vitroユビキチン化反応を行うため、昆虫細胞株や大腸菌の大量培養を行い、必要なタンパク質を精製する。
超スマート社会における決済システムの発展を踏まえた租税情報処理制度の法的研究

本研究は、新たな決済システムが発展しつつも現金が決済手段の約8割を占める日本社会の特殊性を前提に、近時のデジタル・エコノミーやクレジットカードなどの取引決済にみられる事業者への情報集約現象やリアルタイム処理のクラウド会計システムなどに着目して網羅的・目的限定的に情報を取得することにより、徴税漏れ(Tax Gap)を縮小しつつ、当該情報の適切な加工・利用を行う法的システムを構築することを目的とする。第1年度である本年度は、租税情報取得に関する現状把握、他法分野における議論状況、国際的な制度概要の把握を行い、「なぜ現状の制度ではTax Gapが生じるのか、情報保護上いかなる問題があるのか」を精査する。インターネット上のプラットフォームを利用したシェアリング・エコノミーを含む各デジタルエコノミーの進展(いわゆるふるさと納税もその恩恵を被っている)は、プラットフォーム運用者やクレジットカードのアクワイヤラ等への支払情報の集中という現象を招き、特に事業者の収入金額把握という点では、課税庁側に相当な利点をもたらし、Tax Gapの縮小を招きうる(半ば周知の事柄である)。アメリカでも同様の現象を前提にした内国歳入法典6050W条の制定により、事業収入捕捉の効率的かつ確実な捕捉が図られつつある。他方、現在の日本における申告漏れの多い職種は、必ずしもデジタル・エコノミーの進展に影響を受けておらず、紙幣制度自体の見直しも提案されているところである。上述の支払情報の集中化によるTax Gapの縮小は、ひとえにキャッシュレス決済システムの普及にかかっているが、民法・消費者法を中心に同システムの法的問題が検討されつつある。消費者等による上記決済システムの法的な使いやすさは、Tax Gap縮小の要となっている。本年度の目標とするところの、租税情報取得に関する現状把握、他法分野における議論状況、国際的な制度概要の把握はそれぞれ一定の成果を収めており、当初予定通りに研究が進展していると考えられる。次年度は実務家との研究交流による実務的視覚からの検討を予定しているが、他法分野の研究進展状況も著しく(例えば千葉恵美子編『キャッシュレス決済と法規整』(民事法研究会、2019年))や国際的な動向も激しいことから、引き続き他法分野や国際的動向も検討していきたい。発注洋書について予想できない為替差が生じたことと、当初予定の納期に間に合わないために次期発注に回したことが原因である。為替差損益に注意しながら次期発注を行い、また次期発注に回した洋書については、次期において発注する予定である。
光技術を用いた原子炉計装系の研究

本研究の目的は、FBG(ファイバブラッググレーティング)を用いて、微少クラックセンシングを行なうこととそれを用いるFBGの耐放射線特性の向上である。後者については、昨年度SNOM(近接場光学顕微鏡)の画像を用いて研究が行なわれたが、その後SNOMが不調のため、その結果は得られませんでした。微少クラックの検出については、東大の「弥生炉」以外に、実用的に「常陽」という高速実験炉を用いて、その配管システムに生ずるクラック検出を試みることとした。まず、東大の「弥生炉」で振動により光ファイバ信号の検出を試みてこれには成功した。次に、クラックを生じない短期照射の時点で、原子炉「常陽」を起動させ、振動の位置を同定するとともに、このパワースペクトルを測定した。このときに生ずるスペクトル自身は、今回始めてのデータでもあるので、その原因や結果については簡単には説明がつかなかった。まずは、このスペクトルを説明することが必要である。次に、クラックを生じたときの振動のパワースペクトルについて特徴等をピックアップして、このスペクトルが意味するところを判明させることの追究を試みた。その成分を構成する要因については、炉物理関係者やメーカーの関係者にもいろいろ質問をしてみたが、結局回答やヒントは得られなかった。測定はできたが、その測定値を生ずる原因は検討中ということであり、この点が、今後の課題である。本研究では、研究目的が2つあって、1、FBG(ファイバーブラッググレーティング)による微少クラックの検出、2、光ファイバーの耐放射線性の向上である。1、のテーマについては、SUS316による引つ張り試験片を製作し、引つ張り試験機器による伸びを、光ファイバーにより検出する作業に入ったが、試験機のマシンタイムの都合で、今回実施するには至らなかったので、次年度、早急に実施する予定とした。2、のテーマについては、近接場光学顕微鏡(SNOM)を用いて、次の研究を行なった。このSNOMによる表面形状の観察は、AFM(原子間力顕微鏡)でも行なったが、表面の凹凸形状により光学特性や放射線照射効果は対応づけて理解される。今回、光ファイバーのコア近辺の14μm×14μmの領域を532nmレーザー光で観察し、10μm程度の解像度での像を得た。次に、プローブから取り出された光を測定するコレクションモードで観察した。AFM画像では、14μm×14μmの領域がほぼ平坦であったが、SNOMの画像では、レーザーの高次モードと考えられる光強度分布を確認できた。波長532nmは、今回の実験で使った光ファイバーのカットオフ波長以上であるので高次モードが存在し、その径方向の強度分布が測定できたものと考えられる。今後、この強度分布と耐放射性の関係を、いろいろな光ファイバーについて測定していく予定である。本研究は、FBGファイバブラッググレーティングを用いて、微少クラックセンシングを行なうこととそれを用いるFBGの耐放射線特性の向上である。後者については、昨年度SOMの画像を用いて研究が行なわれたが、その後SNOMが不調のため、その部分の記載は省くことにします。次に、クラックを生じない短期照射の時点で、原子炉「常陽」を起動させ、それによる位置を同定するとともに、このパワースペクトルを測定した。このときに生ずるスペクトル自身は、今回始めてのデータであるので、その成果については簡単には説明がつかなかった。次に、クラックを生じたときの振動のパワースペクトルについて特徴等をピックアップして、このスペクトルが意味するところを判明させることが目的であったが、その成分を構成する要因について、炉物理関係者やメーカーの関係者にもいろいろ質問をしてみたが、結局回答は得られなかった。この点が、今後の課題である。