hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多変数複素解析学における正則同値問題と関連諸問題へのリー群論的アプローチ

またラインハルト領域の研究に関連して、n次元複素数空間からいくつかの座標超平面を引き抜いて得られる空間Xのその正則自己同型群による特徴付けに関する研究を、昨年度に引き続いた形で発展させた。そして必ずしもスタイン多様体とは限らないカテゴリーでのXの特徴付けに成功した。2.トーラス作用の研究の一環として、定スカラー曲率ケーラー計量の存在に対する障害である、板東・カラビ・二木指標について研究した。特に今年度は、偏極代数多様体の安定性と定スカラー曲率ケーラー計量の存在との関連(いわゆる多様体に対する小林・ヒッチン対応)について研究した。また2次元複素多様体上への1次元トーラス作用の研究に関連して、2次元ハルトーグス領域の正則自己同型群についての新たな知見を得た。3.複素多様体上へのリー群作用の研究に関連して、CR多様体上へのCRリー群作用を研究した。そしてCR多様体上へのCRリー群作用を圏論的に捉え、その複素化を射として定式化することを試みた。4.正則同値問題の研究に関連して、曲面の研究、特に周期的回転面の研究を行なった。今年度は回転面が周期的となるような周期関数の条件を求め、かつその条件を満たす周期関数の求め方を解説した。本研究では、正則同値問題、正則自己同型群、そしてトーラス作用の研究を中心に、研究代表者および各研究分担者の専門分野において主として、つぎのような研究成果を得た。1.正則同値問題に関しては、多項式無限小自己同型をもつ2次元チューブ領域に関する正則同値問題および2次元ラインハルト領域の分類に関して新しい知見を得た。2.ラインハルト領域の研究に関連して、n次元複素数空間からいくつかの座標超平面を引き抜いて得られる空間Xのその正則自己同型群による特徴付けに関する研究を、これまでに引き続き行った。そして昨年度得た、必ずしもスタイン多様体とは限らないカテゴリーでのXの特徴付けに関する結果を整理確立し、それを論文としてまとめた。これは現在投稿中である。またこの結果の副産物として、ユニタリ群の直積の複素多様体上への作用の標準化に関する結果も得た。そしてその応用として、球とn次元複素数空間の直積として与えられる空間のその正則自己同型群による特徴付けに成功した。3.トーラス作用の研究の一環として、定スカラー曲率ケーラー計量の存在に対する障害である、板東・カラビ・二木指標について研究した。4.CR多様体の研究に関連して、関数環の再帰性の観点から、スタイン多様体上の正則関数環の議論のプロトタイプを、コンパクトハウスドルフ空間上の複素数値連続関数環に関するゲルファンドの定理に見ることが出来ることに着目した。そこでこれらに適用した議論を一般化して、CR多様体上に再帰性が成立つための十分条件を求めた。1.正則同値問題、正則自己同型群に関しては、正則自己同型群を利用して、リーマンの写像定理の高次元化についての一つの定式化を行った。
上皮細胞におけるエンド・リソソーム性プロテアーゼの機能に関する研究

歯肉上皮は角化することで外界からの刺激やストレス、感染などから生体を防御する機能を持つと考えられている。歯肉上皮は主に扁平上皮細胞という角化した細胞で構成されており、同細胞は皮膚表皮を構成する細胞と同じである。近年、歯肉上皮や皮膚上皮に異常をもたらす遺伝子として、カテプシンと称されるエンドソーム・リソソーム性プロテアーゼが注目されている。例えば、カテプシンCが、ヒトにおいて遺伝子変異を来たし、酵素活性が減少するとPapillon-Lefevre症候群、あるいはHaim-Munk症候群と呼ばれる疾患を発症する。この疾患は歯肉上皮の角化異常により、重度の歯周病を呈するようになり、同時に皮膚特に手掌や足底の角化異常を起こす。さらにノックアウト(KO)マウスの解析から、カテプシンL-KOマウスは皮膚の無毛症と過角化症とを呈すると同時に、歯肉増症を呈する事も報告されている。一方我々はエンド・リソソーム性アスパラギン酸プロテアーゼであるカテプシンEの生理学的・病理学的機能を解析するために、カテプシンE-KOマウスを作製した。カテプシンE-KOマウスは皮膚表皮の肥厚を伴うアトピー性皮炎様症状を呈した。また、最近同マウスは遺伝的背景によっては、皮膚上皮細胞性癌に進行することもある。これらの知見から、カテプシンE-KOマウスが、皮膚表皮のみならず歯肉上皮に何らかの異常をもたらす可能性が極めて高いと考えられる。しかしながら、実際どのような病態を呈するのか未だ明らかになっていない。そこで本研究では、エンド・リソソーム性プロテアーゼの上皮細胞における生理学的・病理学的機能に迫る実験を行った。これら一連の研究の最終目標は、カテプシン群をターゲットにした診断や治療薬への応用、特に歯科領域における上皮細胞性疾患、歯科領域では、歯周病、歯肉増殖症、上皮細胞性癌の診断や治療への応用である。口腔内は大部分が上皮細胞で構成されており、感染、多様なストレスを遮蔽し、生体防御に寄与している口腔内上皮に異常を認める遺伝病は多くの場合皮膚土皮の異常を伴う事が多い。近年、口腔上皮並びに皮膚上皮に異常をもたらす遺伝子として、カテプシンと称されるエンドソーム・リソソーム性プロテアーゼが注目されている。そこで本研究では、エンドソーム・リソソーム性プロテアーゼの欠如による口腔内上皮ならびに皮膚上皮の異常な分化増殖のメカニズムの共通点、相違点についての解析を試みることにより、エンド・リソソーム性プロテアーゼの上皮細胞における生理学的・病理学的機能に迫る。これら一連の研究の最終目標は、カテプシン群をターゲットにした診断や治療薬への応用、特に歯科領域における上皮細胞性疾患、すなはち、歯周病、歯肉増殖症、上皮細胞性癌の診断や治療への応用である。詳細な解析の結果以下の結果を得た。カテプシンE-KOマウスにおける口腔内上皮細胞の病態解析カテプシンE-KOマウスにおける口腔内上皮の肉眼的解析:野生型マウスおよびカテプシンE-KOマウスについて肉眼的に口腔内上皮がどのように変化しているのかを経時的に比較精査した。歯肉部・舌部・口蓋部・舌下部・頬部の5点について検査した。その際、発赤・浮腫・欠損・乾燥・発疹の観察項目を設定し、0:観察されない、1:観察される、2:著しく観察される、の3段階評価でスコアー化した。

その結果は現在さらに詳細に解析中である。カテプシンE-KOマウスにおける口腔内上皮の病理組織学的解析:肉眼的解析の結果を基盤として、病理組織学的解析を行った。また、野生型とカテプシンE-KOマウスの比較を行い、ヘマトキシリン・エオジン染色に様々な酵素抗体法を用いた免疫染色などを加え、炎症反応によるものが腫瘍増殖による変化の有無について検討を行った。口腔内は大部分が上皮細胞で構成されており、感染、多様なストレスを遮蔽し、生体防御に寄与している。口腔内上皮に異常を認める遺伝病は多くの場合皮膚上皮の異常を伴う事が多い。近年、口腔上皮並びに皮膚上皮に異常をもたらす遺伝子として、カテプシンと称されるエンドソーム・リソソーム性プロテアーゼが注目されている。そこで本研究では、エンドソーム・リソソーム性プロテアーゼの欠如による口腔内上皮ならびに皮膚上皮の異常な分化増殖のメカニズムの共通点、相違点についての解析を試みることにより、エンド・リソソーム性プロテアーゼの上皮細胞における生理学的・病理学的機能に迫ろうとするものである。本研究では特に我々が作製したカテプシンEノックアウト(KO)マウスと野生型マウスとを比較した。まず、野生型マウスおよびカテプシンE-KOマウスについて肉眼的に口腔内上皮がどのように変化しているのかを経時的に比較精査した。歯肉部・舌部・口蓋部・舌下部・頬部の5点について検査し、その際、発赤・浮腫・欠損・乾燥・発疹の観察項目を設定し、0:観察されない、1:観察される、2:著しく観察される、の3段階評価でスコアー化した。カテプシンE-KOマウスは、野生型マウスと比較して、歯肉の肥厚が認められる個体と、殆ど認められない固体が存在しており、どのよラな理由でこのような差異をもたらしたのか現在では明らかになっていない。さらに、病理組織学的解析を行っている。口腔内上皮細胞におけるIL-6やTNF-αなどの炎症性サイトカイン量は、口腔内では有意な差は認められなかった。詳細について現在も解析中である。
DNAメチル基転移酵素DNMT1をターゲットとした大動脈瘤治療薬の創薬研究

胸部・腹部大動脈瘤は破裂すると致命的な疾患であるが、動脈瘤増大の病勢進行の抑制に寄与する治療薬は未だ開発されていない。近年、白血病を中心とした悪性腫瘍に対する抗がん薬物療法のターゲットとして、遺伝子配列の変化を伴わない遺伝子発現調節機構であるエピゲノムが注目されている。エピゲノムの中でもDNAのメチル化・脱メチル化機構が、血管壁が受けるshear stressや血管平滑筋細胞の病的脱分化に寄与していることが最新の研究で明らかになっており、特に動脈硬化・動脈瘤病変では正常組織よりもDNAの高メチル化状態となることが知られている。本研究は、DNAのメチル化抑制が動脈瘤進行を抑制することを明らかにし、エピゲノムをターゲットとした全く新しい動脈瘤の薬物療法の開発を目的としている。DNAメチル化抑制剤(DNMT1阻害剤)はすでに骨髄異形成症候群を適応として臨床応用されている。また、エピゲノム関連遺伝子異常がもたらすモノクローナル造血は、骨髄異形成症候群と動脈硬化進行の共通のリスクであることが最新の研究で明らかになっている。従って、本研究では、すでに骨髄異形成症候群の治療薬として実績のあるDNAメチル化阻害剤を用いた動脈硬化治療を試みることを主とすることにした。2018年度、我々は本研究のはじめとして、In vitroにおける血管平滑筋細胞を用いた動脈硬化モデルを作成し、その分子生物学的機序とエピゲノム変化の関連を評価した。血管平滑筋細胞に対するコレステロール負荷モデルの作成において、コレステロール負荷濃度及び暴露時間の最適化を行い、種々の条件により結果が大きく左右されることを明らかとし、本実験のための条件の最適化を行った。同条件下で、血管平滑筋細胞の健常モデルと動脈硬化モデルの総DNA量レベルでエピゲノム変化があることを明らかとした。In vitroにおける動脈硬化モデル作成において、既報に従い血管平滑筋細胞に対するコレステロール負荷実験を実施した。同実験の実践後に以下の問題が明らかとなり、安定した実験結果を得るのに時間を要した。まず、コレステロールは脂溶性であり、液体培地への溶解が非常に不安定であったため、再現性のある培地作成に工夫を要した。加えて、既報に従ったコレステロール濃度での負荷では血管平滑筋細胞が死滅したため、コレステロールの濃度調整も要した。その原因としては、細胞種の違いが考えられた。次いで、コレステロール負荷の条件安定後に、経時的にその変化を評価したところ、サンプル採取のタイミングにより大きく結果が左右されることが明らかとなった。そのため、時間的条件の最適化が必要と判断し、当初の予定の実験に先行してこれを行う方針とした。下記の実験系により、NAメチル化阻害剤の動脈瘤の形成抑制への有用性及び動脈瘤形成抑制効果の分子生物学的機序の2点を明らかにするのが本研究の目標である。(1)In vivo実験:マウスモデルを用いたDNAメチル化阻害剤の動脈瘤の形成抑制への有用性の評価(2)In vitro実験:血管平滑筋細胞を用いた動脈瘤形成抑制効果の分子生物学的機序の評価(3)In silico実験:シークエンス・マイクロアレイを用いた動脈瘤形成抑制効果の分子生物学的機序の評価現在、In vitro実験の最適化が完了したところであり、シークエンス及びマイクロアレイを用いた全ゲノム発現及びメチル化解析を実施中である。先行して行った予備実験において、血管平滑筋細胞の健常モデルと動脈硬化モデルにおけるエピゲノム変化は確認できており、シークエンスの結果によりさらに詳細な情報を得られる予定である。加えて、In vivoの実験を開始し、マウス個体レベルで動脈硬化モデルと健常モデルのエピゲノム評価を行う予定である。

まず、コレステロールは脂溶性であり、液体培地への溶解が非常に不安定であったため、再現性のある培地作成に工夫を要した。加えて、既報に従ったコレステロール濃度での負荷では血管平滑筋細胞が死滅したため、コレステロールの濃度調整も要した。その原因としては、細胞種の違いが考えられた。次いで、コレステロール負荷の条件安定後に、経時的にその変化を評価したところ、サンプル採取のタイミングにより大きく結果が左右されることが明らかとなった。そのため、時間的条件の最適化が必要と判断し、当初の予定の実験に先行してこれを行う方針とした。下記の実験系により、NAメチル化阻害剤の動脈瘤の形成抑制への有用性及び動脈瘤形成抑制効果の分子生物学的機序の2点を明らかにするのが本研究の目標である。(1)In vivo実験:マウスモデルを用いたDNAメチル化阻害剤の動脈瘤の形成抑制への有用性の評価(2)In vitro実験:血管平滑筋細胞を用いた動脈瘤形成抑制効果の分子生物学的機序の評価(3)In silico実験:シークエンス・マイクロアレイを用いた動脈瘤形成抑制効果の分子生物学的機序の評価現在、In vitro実験の最適化が完了したところであり、シークエンス及びマイクロアレイを用いた全ゲノム発現及びメチル化解析を実施中である。先行して行った予備実験において、血管平滑筋細胞の健常モデルと動脈硬化モデルにおけるエピゲノム変化は確認できており、シークエンスの結果によりさらに詳細な情報を得られる予定である。加えて、In vivoの実験を開始し、マウス個体レベルで動脈硬化モデルと健常モデルのエピゲノム評価を行う予定である。In vitroにおける動脈硬化モデル作成にの最適化に時間を要し、In vivo実験等、それに続く実験の物品・試薬購入時期が延期となったため。動物実験は生命を使用した実験となるため、実験動物や飼料を事前にストックするというのは不適切であると考えられる。現在のIn vitro実験の結果がロバストであることを確認しつつ、順次、マウス飼育の準備を進めていく予定である。
人間行動センシング時系列データのための知識探索型ビッグデータ解析基盤の研究

本年度は昨年度に引き続き、本研究課題が対象としている行動センシングデータを扱う上で重要度を増しているディープネットに関する技術開発を行った.研究1:プライバシー保護技術の開発人間行動センシングデータを扱う上では、そのデータの持ち主であるユーザのプライバシーへの配慮が必要である.一方、ディープネットが学習する表現はブラックボックスであり、ユーザのプライバシーを考えるとそのまま適用することは難しい.本年度は研究1として、昨年度から取り組んでいたディープニューラルネットワーク(DNN)で学習されるモデルがユーザ非依存に利用可能になるように拡張したモデルを利用したプライバシー保護手法の提案を行った.提案手法により、行動認識精度を落とさずにユーザのプライバシーを侵害するような情報を含まないような形にデータを変換することができる.研究成果は、人工知能分野の著名な会議の1つであるIJCAI-17にまとめて投稿を行い、再録された(IJCAI-17は採択率25%).加えて、関連する研究を人工知能学会全国大会2017に投稿(発表予定)し、人工知能学会論文誌に投稿し再録された.研究2:深層ディープネットのユーザ適応手法の提案近年ディープネットが多様な領域で成果を上げているが、行動センシングデータを扱う上ではユーザ間の行動の仕方の違いによる汎化性能の低下が問題になる.本年度は2つめの研究として、学習済みのディープネットを効率的に特定のユーザに適応させる手法の提案を行った.提案手法により、訓練データが少数しか得られないユーザに対しても高精度な認識精度を達成することができる.研究成果は人工知能学会論文誌にまとめて投稿し、再録された.また、関連する研究を人工知能学会全国大会2016で発表した.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。近年のスマートデバイスやリストバンド型のセンサの普及に伴う人間行動データのセンシング技術を背景に、計測した人間行動の解析技術の解析や応用が重要な研究テーマの1つとなっている。本研究課題は1.人間行動センシングデータの解析技術の開発、2.移動行動センシングを応用した路面アクセシビリティマップの開発の2つの研究目的から構成される。これら2つの実現を通して、行動センシングデータのための解析技術基盤の開発と実用的な障害者支援アプリケーションの開発を同時並行的に行う。研究目的の達成に向け、本年度は次の研究を行い成果を得た。R1:車いすセンシング加速度データへの表現学習の応用加速度センサによる車いすセンシングデータへの表現学習の応用を行い、Deep Learningの枠組みが行動認識データにとっても有用であることを示した。具体的には、Deep Learningの手法の1種であるConvolutional Neural Network(CNN)をベースにした解析アーキティクチャを提案し、iPod touchに搭載された3軸加速度センサで計測した9名分の車いすセンシングデータで有用性を検証し、経験的に設計した特徴量と比較して高い段差認識精度を示すことを確認した。検証の際にはLeave One Subject Out検定と呼ばれる方法を利用し、獲得した特徴表現が新規ユーザのデータに対して有効であることを確認した。R2:複数人の位置情報付き加速度データを利用した路面推定手法の提案複数周分のデータを利用した路面状況の推定手法を提案し、国内学会で発表した。データセットには上記と同様のデータのうち6名の同一経路18周分のデータを利用した。結果として車いす移動にとって障害となる坂,縁石,点字ブロックをそれぞれ、再現率1.0,0.75,0.42で、適合率は同様に1.0,0.89,0.72の精度で抽出できることを示した。■R1:ユーザ非依存性を担保する行動認識モデルの提案・開発ディープニューラルネットワーク(DNN)で学習されるモデルがユーザ非依存に利用可能になるように拡張したモデルを提案した.学習するモデルをどのユーザでも利用可能にすることは,1)人間行動センシングデータを解析し一般的な知見を獲得する,2)人間行動センシングデータを利用したアプリケーションを作成するという解析面・実用面双方から重要である.提案手法では,DNNにより学習される表現がユーザ非依存なものになるように制約を加える方法である.提案手法の有効性について,1.学習に利用したデータ,2.学習に利用したユーザのその他のデータ,3.学習に利用していないユーザのデータの3つの異なる種類のデータにおける行動の予測能力を定量的に評価し,提案手法が学習時に存在しないユーザに関する認識精度を複数のベースライン手法と比較して向上させることを示した.■R2:深層行動認識モデルの圧縮手法の提案・開発DNNを用いて学習した行動認識モデル(深層行動認識モデル)を,人間行動センシングデータを利用したアプリケーション開発の文脈で実用的に利用することを目的に,深層行動認識モデルを圧縮する手法の提案を行った.一般に,DNNにより学習したモデルは大量のパラメタを持ち,ハードウェア制約のある端末上で認識を行わせることは困難である.ここでは,さらなる圧縮およびに精度保持を実現するために,行動認識の文脈に特化した圧縮手法の提案・開発を行った.提案手法は,ユーザ非依存なモデルを複数のユーザ特化した小さなモデル群により代替することで,スマートフォンで認識するモデルサイズを圧縮する手法である定量的な評価の結果,従来の手法が50%程度のメモリ削減にとどまっていたのに対して,提案手法では元のモデルの認識精度を維持したまま70%程度のメモリ削減が可能になることを検証したビッグデータ分析およびに機械学習の分野で重要な領域である深層学習について、輪読回に定期的に参加し最新の情報をキャチチアップし、また本研究テーマである行動センシング時系列データ分析に関係する領域で研究成果を出している。

本研究テーマを構成する3つの研究のうち、1つはすでにジャーナル論文に再録されており、残りの2つについてもすでに国際会議に投稿し再録可否を待っている状態である。これらのことから、おおむね順調に進展しているということができる。本年度は昨年度に引き続き、本研究課題が対象としている行動センシングデータを扱う上で重要度を増しているディープネットに関する技術開発を行った.研究1:プライバシー保護技術の開発人間行動センシングデータを扱う上では、そのデータの持ち主であるユーザのプライバシーへの配慮が必要である.一方、ディープネットが学習する表現はブラックボックスであり、ユーザのプライバシーを考えるとそのまま適用することは難しい.本年度は研究1として、昨年度から取り組んでいたディープニューラルネットワーク(DNN)で学習されるモデルがユーザ非依存に利用可能になるように拡張したモデルを利用したプライバシー保護手法の提案を行った.提案手法により、行動認識精度を落とさずにユーザのプライバシーを侵害するような情報を含まないような形にデータを変換することができる.研究成果は、人工知能分野の著名な会議の1つであるIJCAI-17にまとめて投稿を行い、再録された(IJCAI-17は採択率25%).加えて、関連する研究を人工知能学会全国大会2017に投稿(発表予定)し、人工知能学会論文誌に投稿し再録された.研究2:深層ディープネットのユーザ適応手法の提案近年ディープネットが多様な領域で成果を上げているが、行動センシングデータを扱う上ではユーザ間の行動の仕方の違いによる汎化性能の低下が問題になる.本年度は2つめの研究として、学習済みのディープネットを効率的に特定のユーザに適応させる手法の提案を行った.提案手法により、訓練データが少数しか得られないユーザに対しても高精度な認識精度を達成することができる.研究成果は人工知能学会論文誌にまとめて投稿し、再録された.また、関連する研究を人工知能学会全国大会2016で発表した.本年度は研究目的実現のため、本研究目的に対して(1)Deep Learningの手法を得ることで経験的に設計した特徴表現より良い表現を獲得できること、(2)複数名分の行動データを集約利用することで段差や坂を十分な精度で抽出できること、の2点を示した。特に特徴表現は今回(2)で作成した応用アプリケーション例のみならず、データの可視化や様々な分類などのビッグデータ解析の基礎になる重要な基盤技術である。これらの理由から、おおむね順調に進展していると言える。本年度は、これまで行ってきた成果をまとめ、ジャーナル論文としてのアウトプット及びにサービスかによるアウトリーチを行い、博士論文として全体の成果をまとめる。1.ジャーナル論文化:a)深層学習を利用した行動センシング時系列データ分析手法の高精度化(2016年7月)、b)新行動認識モデルの圧縮(2016年10月)2.サービス化によるアウトリーチ活動:これまでの2年間で開発した技術を研究
細胞分裂過程における電磁界の影響

電磁界の細胞への影響を検討するために、ミトコンドリア活性と細胞呼吸,細胞の形態変化と細胞接着,細胞内外のイオンの変化に着目した。1.磁界曝露によるミトコンドリアエネルギー活性への影響実験の擾乱となりうる細胞の初期状態を一定に揃えるために血清飢餓培地を用いた。さらに,細胞周期をG0/G1期に合わせた。実験は,MTT法を用いて行った。磁界強度100〔mT〕を細胞に曝露すると,ミトコンドリアエネルギー活性は,非曝露群の約1.5倍程度活性が高められることがわかった。2.磁界曝露による細胞呼吸への影響細胞呼吸の変化は,非常に微小である。従って,培地中に含まれる酸素濃度の変化を細胞呼吸と定義した。磁界強度100〔mT〕を曝露すると,非曝露群よりも約1.3倍程度細胞呼吸量が促進し,ある一定のレベルまで安定に高められることがわかった。3.磁界曝露による細胞内外のイオン濃度の変化磁界曝露によるATPとカルシウムイオンの関係に着目するために,まず磁界とATPの変動について考察した。培地中にATPを添加し,細胞代謝を吸光度により調べた。非曝露群では,ATP添加直後の細胞代謝は,大幅に高められるのに対し,磁界曝露群では,ATP添加直後であっても,増加は認められなかった。この現象からATPとカルシウムイオンの検討を続ける。4.磁界曝露による細胞形態の変化と細胞接着への影響細胞形態の観察は,位相差顕微鏡とCCDカメラで,特定の細胞を連続的に撮影した。形態変化では,細胞の側枝の発現に着目した。磁界曝露群では,非曝露群に比べて,約40%発現が抑制された。側枝の発現が抑制される原因を探るため,クリスタルバイトレットを用いて細胞接着活性を調べた。磁界曝露群では,約30%抑制されていることがわかった。電磁界の細胞への影響を検討するために、細胞増殖・ミトコンドリアエネルギー活性・細胞形状に着目し検討した。用いた細胞は、癌化神経芽細胞(NG108-15株)で、細胞は接着細胞である。ある程度の接着強度が得られるが、水流を与えるとディッシュからはがれ、トリプシン処理を必要としないため、擾乱を最小限にとどめられるという利点がある。培養環境は、DME培地・FBS8%・L-グルタミン・HAT添加の培地を用い、温度37[°C]・CO_2濃度5[%]一定で培養した。刺激は静磁界を用い、永久磁石より発生させ、磁界強度は、20200[mT]とした。1.静磁界曝露における細胞増殖度測定と形状観察静磁界連続刺激で、実験期間を9日間とし、顕微鏡による細胞数検定と形状観察を行った。複数回の測定を行った結果、磁界強度40[mT]付近で、細胞増殖度はcontrol群の約2倍大きかった。他の磁界強度では、control群の誤差範囲に埋もれた曲線が得られたが、増殖度曲線が安定せず、磁界の影響と思われる面が測定によりわかった。また、細胞形状観察では、control群よりも磁界曝露群の方が側枝の発達が良く、磁界曝露群では、細胞骨格が盛り上がっており、細胞周期が異なっている部分が多いことが観察された。2. MTT法を用いた細胞活性の測定無血清同調法により細胞周期をそろえた場合とそろえない場合のMTT法によるミトコンドリアエネルギー活性の測定を行った。

実験時間は9時間とし、その間は連続刺激を行った。細胞周期をそろえない場合には、有意な結果が得られなかったが、そろえた場合には、ミトコンドリア活性の周期のずれを観測した。以上を検討すると、細胞に対する電磁界の影響の一部は、ミトコンドリア部分に関係があり、特にミトコンドリア活性に関係していると考えられる。エネルギー活性の変化が細胞増殖や骨格などの形状にも影響を与えていると考察された。電磁界の細胞への影響を検討するために,ミトコンドリア活性と細胞呼吸,細胞の形態変化と細胞接着,細胞内外のイオンの変化に着目した.1.磁界曝露によるミトコンドリアエネルギー活性への影響実験の擾乱となりうる細胞の初期状態を一定に揃えるために血清飢餓培地を用いた.さらに,細胞周期をG0/G1期に合わせた.実験は,MTT法を用いて行った.磁界強度100[mT]を細胞に曝露すると,ミトコンドリアエネルギー活性は,非曝露群の約1.5倍程度活性が高められることがわかった.2.磁界曝露による細胞呼吸への影響細胞呼吸の変化は,非常に微小である.従って,培地中に含まれる酸素濃度の変化を細胞呼吸と定義した.磁界強度100[mT]を曝露すると,非曝露群よりも約1.3倍程度細胞呼吸量が促進し,ある一定のレベルまで安定に高められることがわかった.3.磁界曝露による細胞内外のイオン濃度の変化細胞内外のカルシウムイオンの変動の考察は,これまでにいくつかなされている.その中で磁界曝露によるATPとカルシウムイオンの関係に着目するために,まず磁界とATPの変動について考察した.培地中にATPを添加し,細胞代謝を吸光度により調べた.非曝露群では,ATP添加直後の細胞代謝は,大幅に高められるのに対し,磁界曝露群では,ATP添加直後であっても,増加は認められなかった.この現象からATPとカルシウムイオンの検討を続ける.4.磁界曝露による細胞形態の変化と細胞接着への影響細胞形態の観察は,位相差顕微鏡とCCDカメラで,特定の細胞を連続的に撮影した.形態変化では,細胞の側枝の発現に着目した.磁界曝露群では,非曝露群に比べて,約40%発現が抑制された.側枝の発現が抑制される原因を探るため,クリスタルバイトレットを用いて細胞接着活性を調べた.磁界曝露群では,約30%抑制されていることがわかった.
ホヤの中枢神経系構築過程において細胞周期を分化・形態形成と協調させる機構の解明

神経管閉鎖は脊索動物の脳を形成する原基となる背側中枢神経管を構築する形態形成運動である。神経管の形態形成運動には神経外胚葉と表皮外胚葉の両方が重要な役割をもつ。神経管閉鎖の過程では細胞の分裂、運動、分化が並行して進行するため、これらの細胞挙動を適切なタイミングで引き起こすことが形態形成運動の進行に重要である。本研究は神経管閉鎖という形態形成過程において細胞周期が受ける制御とその仕組みを明らかにすることを目的として研究を行った。カタユウレイボヤ(以下ホヤ)の表皮細胞は原腸胚期に3回(受精後8-10回目)、神経胚期に1回(受精後11回目)の細胞分裂を行う。本年度は昨年度に引き続き、原腸胚期と神経胚期の表皮の細胞分裂の性質の違いを細胞周期制御因子cdc25の機能と関連付けて解析した。昨年度は、細胞周期の長さに注目した解析を行い、神経管閉顔過程におけるcdc25の発現量減少が細胞周期の伸長化を促進していることを示唆する結果を得た。本年度は、モルフォノオリゴヌクレオチドによってcdc25の機能阻害を行ったところ、細胞周期の長さの変更に加えて細胞分裂の同調性にも乱れが生じることが判明した。動物の発生過程では細胞分裂の同調性に変化がみられる。細胞分裂の同調性を増加させたり、反対に低下させて空間的にパターンをもった細胞分裂を引き起こすことが、形態形成運動を適切に進行させるために重要であると考えられている。しかし、その制御機構は十分に理解されていない。そこで、本年度は細胞分裂の同調性制御におけるcdc25の役割を明らかにすることを目標として研究を進めた。その結果、ホヤ表皮の細胞分裂の同調性制御において、胚性で遺伝子発現を示す2つの転写活性化因子AP2L2とGATA-bによるcdc25の転写制御が重要であることを見出した。(抄録なし)本研究は、ホヤ幼生の中枢神経系構築過程における細胞周期進行を可視化することで、細胞周期進行を形態形成運動や細胞分化と協調させるための分子メカニズムを単一細胞レベルで明らかにすることを目的としている。これまではFucciプローブを用いて細胞周期を可視化していたが、S期とG2期が明確に区別できないという欠点があった。そこで、DNA複製フォークを標識するプローブGFP-PCNA(GFPと増殖細胞核抗原の融合タンパク質)を用いてS期とG2期を区別することを試みた。GFP-PCNAは様々なモデル生物においてS期の進行を可視化するのに用いられている。ホヤのPCNA cDNAを用いて作製したGFP-PCNA mRNAをホヤ胚に導入したところ、S期の複製フォークに特徴的なGFP蛍光のドット状の凝集が核内でみとめられ、S期とG2期が区別できることが分かった。発生過程における細胞周期進行は、単に細胞数を増やすためだけではなく細胞が分化するためにも重要な役割をもつ。ホヤの中枢神経系において、特に細胞分化が起こる尾芽胚期の細胞周期制御機構とその役割を明らかにすることを目的として、中枢神経系で胚性の発現を示す細胞周期制御因子Ci-cdc14に注目した。Ci-cdc14は出芽酵母cdc14フォスファターゼのオーソログ遺伝子である。出芽酵母においてはcdc14が細胞周期のS期、G2期、M期の進行において重要な役割をもつことが報告されているが、脊索動物の発生過程における機能はよく分かっていない。そこで、モルフォリノオリゴによってCi-cdc14の機能を阻害したところ、S期進行の指標となるEdUの取り込みが中枢神経系で顕著に減少した。この結果からCi-cdc14が中枢神経系のS期進行に重要であることが示唆された。神経管閉鎖過程においては、表皮細胞が細胞周期の長さを伸長化させることが細胞運動を引き起こして適切に形態形成運動を行うために重要である。本年度はcdc25の表皮特異的なエンハンサーの解析を行ってcdc25の発現制御に関わる転写因子の特定を試みた。cdc25の転写開始点より1984bpから2109bp上流の配列を解析した結果、転写因子GATA,AP-2,SoxB1の予測転写因子結合部位の存在がみとめられた。これらの転写因子結合部位に一塩基置換または欠失を導入したところ、レポーターとして用いたKaedeの原腸胚期における発現が低下し、これらの転写因子の結合部位が表皮でのcdc25のエンハンサー活性に重要であることが示唆された。さらにこれらの転写因子の機能をモルフォリノオリゴによって阻害したところ、Ci-GATAとCi-AP-2-like2の機能を阻害された胚においては表皮でのdcd25の発現低下が見られた。GATAに関しては外胚葉の初期特異化を制御することが以前に報告されており、Ci-AP-2-like2に関しては表皮で発現するセルロース合成酵素遺伝子Ci-CesAの転写を制御することを今回新たに見出した。これらの結果は形態形成過程における細胞周期の長さを制御するcdc25の転写が表皮の特異化や分化と協調した制御を受けていることを示唆し、交付申請書に記載された形態形成運動の過程において細胞分裂のタイミングを制御する機構に迫る発見である。

神経管閉鎖の過程では細胞の分裂、運動、分化が並行して進行するため、これらの細胞挙動を適切なタイミングで引き起こすことが形態形成運動の進行に重要である。本研究は神経管閉鎖という形態形成過程において細胞周期が受ける制御とその仕組みを明らかにすることを目的として研究を行った。カタユウレイボヤ(以下ホヤ)の表皮細胞は原腸胚期に3回(受精後8-10回目)、神経胚期に1回(受精後11回目)の細胞分裂を行う。本年度は昨年度に引き続き、原腸胚期と神経胚期の表皮の細胞分裂の性質の違いを細胞周期制御因子cdc25の機能と関連付けて解析した。昨年度は、細胞周期の長さに注目した解析を行い、神経管閉顔過程におけるcdc25の発現量減少が細胞周期の伸長化を促進していることを示唆する結果を得た。本年度は、モルフォノオリゴヌクレオチドによってcdc25の機能阻害を行ったところ、細胞周期の長さの変更に加えて細胞分裂の同調性にも乱れが生じることが判明した。動物の発生過程では細胞分裂の同調性に変化がみられる。細胞分裂の同調性を増加させたり、反対に低下させて空間的にパターンをもった細胞分裂を引き起こすことが、形態形成運動を適切に進行させるために重要であると考えられている。しかし、その制御機構は十分に理解されていない。そこで、本年度は細胞分裂の同調性制御におけるcdc25の役割を明らかにすることを目標として研究を進めた。その結果、ホヤ表皮の細胞分裂の同調性制御において、胚性で遺伝子発現を示す2つの転写活性化因子AP2L2とGATA-bによるcdc25の転写制御が重要であることを見出した。当初の計画では、2、3年目に中枢神経系の細胞周期制御機構を解析する予定であったが、1年目の段階で既にCi-cdc14が中枢神経系の細胞周期制御に関与することを示唆する結果を得ており、計画よりも早く進展している。cdc25の転写調節機構の解析から形態形成過程における細胞周期がGATAによる表皮の特異化やAP-2による分化の制御と密接に関連していることを明らかにすることができた。Ci-cdc14の機能阻害実験から、この遺伝子が中枢神経系のS期進行の制御に重要であることが示唆された。今後はCi-cdc14が細胞周期制御や細胞分化の過程で果たす役割の解析を進める。また、Ci-cdc14の発現制御に関わる転写因子を特定し、中枢神経系構築過程におけるS期制御の仕組みを明らかにしたい。神経管閉鎖過程においては転写因子GATAとAP2の発現低下が見られる。これらの転写因子の発現低下が神経管閉鎖過程における表皮細胞の細胞周期伸長化の原因であるかどうかを今後検討する予定である。(抄録なし)
ドレフュス事件前夜のフランスにおける反ユダヤ主義の拡散とメディアの想像力

最終年度である今年度は、ドレフュス事件期における反ユダヤ主義の拡散と地方紙との関係について調査範囲を拡大し検討を行った。加えて、反ユダヤ主義言説がジャーナリズムを通して文学領域に侵入したことを反ユダヤ主義メディアの書評欄から確認し、フランス文学史における「ユダヤ文学」の概念について考察した。また、19世紀末フランスにおける反ユダヤ主義をテーマに、ポーランドのユダヤ研究者を招いた国際研究会でコメントする機会を得た。主に検討したのは次の項目である:1)ナントの共和主義日刊紙『ロワールの灯台』をめぐって、社主モーリス・シュウォブのユダヤ系フランス人としての個人史に着目し、彼の対独感情と愛国心について検討した。2)昨年度から調査を継続しているナントに加え、リヨン、トゥールーズといった都市の有力地方都市における1898年1月の反ユダヤ主義暴動についての報道を収集した。3)反ユダヤ主義日刊紙『リーブル・パロール』書評欄で展開されたユダヤ系フランス人作家へのバッシング記事を糸口として、フランス文学史における「ユダヤ文学」という概念の起源について検討した。成果の公表は以下の通り論文2報、口頭発表(コメンテーターとしての報告含む)4本である:論文1「カーアンの末裔」(『AZUR』)、論文2『フランスにおける「ユダヤ文学」』(『フランス語フランス文学研究』)。発表1「モーリス・シュウォブにみるユダヤ系フランス人の愛国心」(成城大学フランス語フランス文化研究会)、発表2「ユダヤ人とフランス文学」(日本フランス語フランス文学会)、発表3"Anti-Semitisme in France during the Late19th Century"(国際研究会「両次大戦間におけるポーランド・ユダヤ関係」)、発表4「マルセル・シュウォブとイギリス文学」(日本フランス語フランス文学会関東支部会)29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。平成28年度は、19世紀末フランスの反ユダヤ主義とジャーナリズムの関係について、陸軍参謀本部におけるユダヤ系将校をめぐる冤罪事件であるドレフュス事件(1894ー1906)報道の分析を中心に次の三項目について検討を進めた。1)E・ドリュモン率いる反ユダヤ主義日刊紙『リーブル・パロール』による1894年10月から11月にかけての事件のスクープ報道と、同紙の報道によって次第に「売国奴のユダヤ人による国家叛逆」という事件像の提示。2)法整備や社会経済情勢を背景とした19世紀末フランスにおける出版の黄金期が反ユダヤ主義言説の拡散に与えた影響。3)地方都市における反ユダヤ主義運動とジャーナリズムの関係。テーマに関する資料収集のため、今年度は10月にカナダ(モントリオール)、1月にフランス(ナント、レンヌ、パリ)で調査を行った。とりわけナントでは、調査先のロワール・アトランティック県文書館において同地の共和主義紙『ロワールの灯台』のマイクロフィルムを自由に閲覧することができ、今後の研究に新たな着想と展開をもたらす契機となった。成果の公表は学会誌論文2報、学会での口頭発表1本である。論文1「ドレフュス事件期の反ユダヤ主義とジャーナリズムーナントの日刊紙『ロワールの灯台』をめぐって」(『関東支部論集』、第25号、日本フランス語フランス文学会)、論文2「初期ドレフュス事件報道における反ユダヤ主義言説ー事件の発覚と軍籍剥奪式をめぐって」(『ユダヤ・イスラエル研究』、第30号、日本ユダヤ学会)、発表1「フランス反ユダヤ主義とメディアの黄金時代」(日本フランス語フランス文学会2016年度秋季大会、仙台)。研究の成果を学会誌論文2報、経過を学会発表1本としてそれぞれ公表できたことからも、計画はおおむね順調に進展していると言える。本研究課題において主題となるのは、反ユダヤ主義の拡散においてメディアが果たした役割である。今年度はドレフュス事件報道をめぐって、反ユダヤ主義メディア(論文1、発表1)側、ユダヤ系フランス人(論文2)側のそれぞれの立場から考察を進めることができた。地方メディアに関しては、実際に調査を行う際に現地の文書館、図書館によって資料へのアクセス方法が異なっており、限られた時間の中で効率的に閲覧できる資料の分析をまず開始するという方法を取った。その中で研究の中心課題として浮かび上がってきたのが、ユダヤ系フランス人シュウォブ家がナントで経営する共和主義紙『ロワールの灯台』であり、とりわけドレフュス事件期から第一次大戦という激動の時代に社を率いたモーリス・シュウォブの存在は非常に興味深い。今後の研究にとって重要な考察材料を発見できたと言える。

成果の公表は以下の通り論文2報、口頭発表(コメンテーターとしての報告含む)4本である:論文1「カーアンの末裔」(『AZUR』)、論文2『フランスにおける「ユダヤ文学」』(『フランス語フランス文学研究』)。発表1「モーリス・シュウォブにみるユダヤ系フランス人の愛国心」(成城大学フランス語フランス文化研究会)、発表2「ユダヤ人とフランス文学」(日本フランス語フランス文学会)、発表3"Anti-Semitisme in France during the Late19th Century"(国際研究会「両次大戦間におけるポーランド・ユダヤ関係」)、発表4「マルセル・シュウォブとイギリス文学」(日本フランス語フランス文学会関東支部会)次年度の計画としては、反ユダヤ主義、メディア、ユダヤ系フランス人という三つの問題系が交差するところに位置するナントの地方紙『ロワールの灯台』とその周辺に関する研究をさらに進めたい。具体的には、6月に同地の文書館で再び資料調査を行い、地方におけるユダヤ人をめぐる実態の一端を明らかにしたい。同時に、南西部のトゥールーズ、ローヌのリヨンといった大都市の主要メディアー『エクスプレス・デュ・ミディ』、『デペシュ』や『プログレ・ドゥ・リヨン』ーを題材に、比較的穏健な地方紙がドレフュス事件に対してどのような立場を取ったのかを現地での資料調査から明らかにしたい。資料調査の成果はまず7月に受入研究機関である成城大学フランス文化研究会年次大会で口頭発表する。10月には名古屋大学で開催される日本フランス語フランス文学会で口頭発表を行う予定である。徐々に研究が文学テキストや作家をめぐるものとは離れてしまっているという指摘もあるが、反ユダヤ主義とジャーナリズムが19世紀末のフランス社会に与えたインパクトを文化史的に明らかにしたい。上記2本の研究発表を論文として公表し、フランス文学研究のみならずユダヤ研究、メディア研究の研究者にも助言を仰ぎたい。29年度が最終年度であるため、記入しない。
僧帽弁狭窄に対するステントレス僧帽弁置換術の安全性と有効性の評価：多施設共同研究

僧帽弁狭窄症に対するステントレス僧帽弁の安全性と効果について他施設共同研究としてプロトコールを作成していたが、先行して先進医療として進んでいた、僧帽弁閉鎖不全に対するステントレス僧帽弁の他施設研究において、エントリーした患者6例のうち、4例においてステントレス僧帽弁に対する再手術を余儀なくされたため、先進医療の中止を申請し、受理された。従って、当研究における僧帽弁狭窄症におけるステントレス僧帽弁についても先進医療として申請することは困難となり、研究計画を大幅に変更せざるを得なくなった。目的としては本来の目的とは違わず、ステントレス僧帽弁置換術の安全性と有効性の評価ではあるが、研究計画としては後ろ向きレジストリー研究とし、先進医療が開始されるまでの症例に関して、早期から遠隔期のデータ、特に心エコーデータを集積し、ステントレス僧帽弁置換術の安全性と有効性を評価することにより、目的を遂行することとした。その趣旨に従って新しく研究計画を立て直した。当初の研究計画を変更し、後ろ向きレジストリー研究にし、研究計画を作成した。それに従って、ステントレス僧帽弁で手術を受けた患者のうち、先進医療開始前の症例のレジストリーを作成し、後ろ向きに心エコーデータを解析することによって、ステントレス僧帽弁の安全性、有効性を評価する。当初の研究計画を変更し、後ろ向きレジストリー研究とし、研究計画を作成した。それに従って、ステントレス僧帽弁で手術を受けた患者のうち、先進医療開始前の症例のレジストリーを作成し、、後ろ向きに心エコーデータを解析することによって、ステントレス僧帽弁の安全性、有効性を評価する。
分子イメージングを利用した冠動脈硬化性病変の非侵襲的診断法の開発

経緯:当初の研究計画に基づきイヌ虚血・再灌流モデルにて心筋虚血/再灌流後における再灌流時の血管内皮に物理的障害や局所炎症による受動的機転によるバブルリポソームの集積、エコーでの虚血部位同定を期待して実験を行ったが、このような受動的な機転ではバブルリポソームの集積は認められないばかりか、心筋とバブルリポソームのコントラストも不鮮明であった。ただこの実験において心内腔とバブルリポソームのコントラストは良好でありこのような内腔の構造物質のイメージングにはバブルリポソームは有効に働く可能性が示唆された。そのため以下のような検討を追加して行った。免疫修飾型バブルリポソームを用いた新しいエコー左心耳内血栓診断方法の開発背景:左房左心耳血栓の存在は脳梗塞の発症リスクに関与することが広く知られているが、左心耳血栓は不定形であり従来の経胸壁心エコーでは診断自体が困難であった。リポソームは様々な物質の内封が可能なナノ粒子であり、また表面修飾を行うことで臓器特異的な集積が可能となる。バブルを封入することでエコーによる可視化が可能となるが、このバブルのリポソームへの封入も可能である。RGDペプチドは特定の細胞や血栓上に存在する細胞接着因子(インテグリンαvβ3)に特異的に結合する機能を持つ。今回、我々はリポソーム表面をこのRGDペプチドを修飾させたバブルリポソームを用いて血栓の可視化が可能であるか?について検討を行った。結果:生理食塩水投与によっても血栓の存在は不明瞭であったが、RGDペプチド修飾バブルリポソームを静脈投与後、鮮明にエコー輝度の高い血栓の存在を確認し得た。また組織学的に血栓であることを確認した。結論:RGDペプチド修飾バブルリポソームと心エコーの併用によりイヌモデルにおいて左心耳内血栓は明瞭に観察可能であった。エコーと免疫修飾型バブルリポソームは組織学的な診断情報として有用な情報をもたらす可能性がある。帝京大学薬学部との共同研究によってバブルリポソームの作成に成功した。まずビーグル成犬に全身麻酔下にバブルリポソームの投与実験を行った。コントロールにおいて再現性よく心エコーによる描出が可能であった。次にイヌ虚血/再灌流モデルを作成、再灌流時に血管内皮に物理的障害や局所炎症が生じることが知られている。このような受動的な機序によるバブルリポソームの集積が起こり得るか、またもし起こるとすれば心エコーによる描出可能かについて検証を行った。しかしながらこのような受動的な起点では心筋梗塞部位におけるバブルリポソームの集積は認められなかった。そのため将来のヒトへの応用も考慮し検討を重ね抗体修飾に比較しペプチドによる修飾が安全性の面から有利に働くと考察した。そのため帝京大学薬学部と共同研究を行いリポソーム表面にRGDペプチド(Arg-Gly-Asp)修飾を行った表面修飾型バブルリポソームの実験を施行することとなった。このRGDペプチドは血栓上の細胞接着因子(インテグリンα_vβ_3)に特異的に結合する機能を有している。またインテグリンも虚血/再灌流後内皮の早期に血管内皮細胞に出現することがしられている。また動物実験モデルにおいてはビーグル成犬に全身麻酔下において左心房内に血栓を作成することに作成した。

現在、RGDペプチド修飾バブルリポソームを入手し、今後、動物実験(イヌ虚血・再灌流モデル、血栓モデル)において実際に心エコーを用いた検討を行う予定である。前年度に帝京大学薬学部との共同研究によってバブルリポソームの作成に成功、ビーグル成犬に全身麻酔下にバブルリポソームは心腔内で再現性よく心エコーによる描出を確認した。心筋虚血/再灌流後、再灌流時に血管内皮に物理的障害や局所炎症が生じることが知られている。イヌ虚血/再灌流モデルを用いてこのような受動的な機序によるバブルリポソームの集積が起こり得るか、またもし起こるとすれば心エコーによる描出可能かについて検証を行った。しかしこのような受動的な起点では心筋梗塞部位におけるバブルリポソームの集積は認めらなかった。そのため将来のヒトへの応用も考慮し検討を重ね抗体修飾に比較しペプチドによる修飾が安全性の面から有利に働くと考察した結果、帝京大学薬学部と共同研究を行いリポソーム表面にRGDペプチド(Arg-Gly-Asp)修飾を行った表面修飾型バブルリポソームの実験を施行することとなった。このRGDペプチドは血栓上の細胞接着因子(インテグリンα_vβ_3)に特異的に結合する機能を有している。またインテグリンも虚血/再灌流後内皮の早期に血管内皮細胞に出現することがしられている。帝京大学薬学部との共同研究の結果、このGDペプチド(Arg-Gly-Asp)修飾を行った表面修飾型バブルリポソームを入手した。また当施設で動物実験モデルにおいてはビーグル成犬に全身麻酔下において左心房内を一定時間結紮し左心耳内に血栓を作成することに成功した。この左心耳血栓モデルにRGDペプチド(Arg-Gly-Asp)修飾バブルリポソームを投与した結果、エコー上の左心耳血栓の描出が鮮明に可能であった。心房細動患者などに多くみられる心房内血栓は脳塞栓症の強いリスクファクターである一方、通常の心エコーでは描出が困難であることが臨床上の課題であった。本研究結果がさらに動物実験での再現性確認などを経て臨床応用なされることが今後期待される。
その場観察による金属ナノ粒子の活性起因の解明および応用展開

Smナノ粒子について走査トンネル顕微鏡による構造解析とトンネル分光による構造解析による電子構造解析を実施した。観測の結果,0.2nm以下では非金属的な振る舞いをするのに対して,0.3nm以上では金属的なバンド構造を示すことを確認した。固体では,d,f電子がフェルミレベル近傍に非占有状態をもつが,ナノ粒子になるとフェルミレベルの上の状態密度は消失する。局在性の高い電子軌道が原子構造の変化に対応し変化する様子を観測できた。納入した回転機構付き冷却・加熱機構の検収運転を行い、仕様未達成個所あったために、業者側の再整備を経て当初要求仕様をクリアすることが確認出来た。ガス中蒸発装置の蒸発部の制御性向上の為の放射線シールド作成した。提案書で予定している通り、光電子の平均自由行程とその運動エネルギーの関係の活用により、超高真空中においてHOPGにAuクラスターを形成して(粒径は未確認ではあるが)XPSおよびUPS測定により、金の板のAu4fスペクトルに比べてAuクラスターの場合は表面状態が目立っていることが確認できた。本研究では最終的にAu,およびAgナノ粒子の結晶構造そしてその電子構造を明らかにする上で安価な触媒を提案するところに目標をおいている。つまり固体では安定であるAuが2-3nmのナノ粒子になるとどうして活性を示すか、この活性メカニズムにvalence電子がどのように係わるか、そしてd電子の振るうまいがどのように変化するのかなどをまず明らかにしたい。その先行研究として、走査型トンネル顕微鏡(STM),走査型トンネル電子分光(STS)、そして真空紫外線電子分光法を用いて、Smの電子構造を調べた。Smは原子、あるいは低次元状態では2価(4f66s2)、そして固体状態では3価4f5(5d6s)3状態にある。HOPG表面にSmを超高真空中蒸着して、その粒径を0.110nmの範囲内で制御してその電子状態が粒径とどのように係わっているかをSTM/STS用いて計測を行った結果、0.2nm以下では非金属的な振る舞いするのにたいして,0.3nm以上では金属的なバンド構造を示すことを確認した。。固体状態ではd,f電子がFermi近傍非占有状態密度を持つのに対して、Smナノ粒子の場合はFermiエネルギー近傍では状態密度は観測されない。d,f電子構造がSmの形状に依存して変化していることが分かった。超高真空雰囲気においてグラファイト基板上にAuナノ粒子を形成して光電子分光実験を実施した。金属表面からの光電子の脱出深度を考慮して励起光にはhν=21.2,60,140,1486.4eV等の異なるエネルギーの光子を用いてValence band (VB)および4f core level spectraをそれぞれ計測した。バルク敏感な(hν-1486.6eV)計測と表面敏感な(hν=21.2,60eV)計測を比較することによりVB spectraにおいてはAuナノ粒子表面固有の特性を表すd電子状態について情報得ることができました。そして、固体に比べてAuナノ粒子の表面効果は表面敏感な(hν=140eV) 4fcore level spectraの計測により再確認できた。一方で、清浄なAu(111)単結晶に対する角度分解光電子分光低温測定によりFermi近傍のdbandの振る舞いを知ることができたでなく、通常ではなかなか観測されないsp band由来のparabolicshapeの"表面状態"がはっきりと観測できた。粒径が小さくなるにつれて表面成分が支配的になるAuナノ粒子においてはこのsp bandがどうのように変化するかがナノ粒子の活性の起源に深く係わっているではないかと考える。その他、整備を進めている冷暖兼用マニピュレーターは冷却用サンプルホルダーと高温アニール用サンプルホルダーから構成され、クライオースタッドロッドの軸上に設置している。これにより同一マニピュレーター上でサンプルを差し替えによりサンプルの冷却および加熱が実施できる。液体窒素の導入冷却によりサンプル温度が95Kに達していることが確認出来た。高温用サンプルホルダーを用いたアニールテストではサンプル温度が1700Cに達していることが確認できた、サンプル加熱には電子ビーム衝撃法を用いた。グラファイト基板を用いた低温成膜実験では、常温成膜に比べて膜の着き方が大きく異なるこたがLi蒸着実験で確認できた。この結果は低温蒸着により粒径が揃ったAuナノ粒子創製の可能性を示唆している。平成23年度は、Mantis deposition LTD社のMesoQ (Q pole mass filter)装置を用いて粒径がそろったAuナノ粒子を粒径別(1.5nm,2.0nm、3.0nm,5.0nm,7.0nm)に精密に創製して、異なる基板(TiO2,MgO,SiO2,BN,そしてHOPG)それぞれ付着させ、蒸着量の規格されたサンプルの作製を目標に進める予定であった。しかし、H23年7月、Q pole mass filterの納品前の検収段階において、製品が仕様の肝心な2項目(Mass range: 2-106 a.m.u;Resolution: 2%)を満たしていないことが判明した。その後12月の上旬までメーカーと双方でテストを繰り返したものの、結局契約時の上記仕様をクリアすることが出来なかった。その理由は、このカタログ値は理論計算に基づいたもので、実測ではないことであった。よって、このQ pole mass filterの導入を断念することとなった。その結果、5月から12月上旬までの期間での作業が23年度の研究成果に直接反映されことにはならなかった。