hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
遺伝子改変マウスモデルを用いた血栓症の病態解析

研究代表者は、これまでに血液凝固、線溶系や血小板凝集の制御に関わる因子の遺伝子欠損マウスや変異マウスを樹立して解析を進めてきた。本研究では、これまでに得た知見を踏まえて、新たな血栓症モデルを用いた解析から、各分子や遺伝子変異が種々の血栓症病態に及ぼす影響を明らかにすると共に、血栓症治療の開発により適したモデルマウスを確立することを目的としている。前年度までに、凝固制御因子プロテインSのK196E変異と線溶因子プラスミノーゲンのA622T変異の二重変異マウスの血栓症、炎症症状の解析を進めた。また、血小板凝集制御因子ADAMTS13欠損マウスの侵襲性肺アスペルギルス症モデルを用いた解析および、FRETバイオセンサーを発現するトランスジェニックマウスの血小板イメージング解析を行い、ADAMTS13が肺の炎症時の自然免疫応答において過剰な好中球浸潤を抑制すること、血小板内の細胞外シグナル調節キナーゼが血栓形成の開始と維持に必須となること、プロテインキナーゼAが初期相においてのみ血栓形成を抑制することを明らかにした。最終年度である本年度は、日本人の先天性巨大血小板減少症患者に見られるインテグリンαIIb-R995W変異に相当するαIIb-R990W変異のノックインマウスを作製し、本変異の血小板機能への影響を解析した。この結果、本変異は血小板上のフィブリノーゲン受容体αIIbβ3の恒常的活性化を誘導するが、同時に血小板上のαIIbβ3発現量の劇的な低下をもたらし、血小板凝集不全を引き起こすことが判明した。また、ノックインマウスでは骨髄巨核球の数や倍数性は正常であったが、血小板前駆細胞の形成不全が認められ、これが主因となって血小板減少を来すことが明らかになった。これまでに血液凝固、線溶系や血小板凝集の制御に関わる因子の遺伝子欠損マウスや変異マウスを樹立して解析を進めてきた。本研究ではこれまでに得られた知見を踏まえて、新たな血栓症モデルを用いた解析から、各分子や遺伝子変異が種々の血栓症病態に及ぼす影響を明らかにすると共に、血栓症治療の開発により適したモデルマウスを確立することを目的としている。本年度は、凝固制御因子プロテインSのK196E変異と線溶因子プラスミノーゲンのA622T変異の二重変異マウスの血栓症、炎症症状の解析を進めた。プロテインSーK196E変異とプラスミノーゲンーA622T変異の二重変異マウスの表現型解析を予定通り進めた。全体的な研究の進捗は概ね順調に進んでいる。本年度は、血小板凝集制御因子ADAMTS13欠損マウスの侵襲性肺アスペルギルス症モデルを用いた解析および、FRETバイオセンサーを発現するトランスジェニックマウスの血小板イメージング解析を進めた。この結果、ADAMTS13が肺の炎症時の自然免疫応答において過剰な好中球浸潤を抑制すること、血小板内の細胞外シグナル調節キナーゼが血栓形成の開始と維持に必須となること、プロテインキナーゼAが初期相においてのみ血栓形成を抑制することを見出すことに成功した。血栓症モデルマウスを用いた解析により、ADAMTS13が炎症時の自然免疫応答において過剰な好中球浸潤を抑制すること、血小板内の細胞外シグナル調節キナーゼが血栓形成の開始と維持に必須となること、プロテインキナーゼAが初期相においてのみ血栓形成を抑制することを明らかにすることができた。

この結果、本変異は血小板上のフィブリノーゲン受容体αIIbβ3の恒常的活性化を誘導するが、同時に血小板上のαIIbβ3発現量の劇的な低下をもたらし、血小板凝集不全を引き起こすことが判明した。また、ノックインマウスでは骨髄巨核球の数や倍数性は正常であったが、血小板前駆細胞の形成不全が認められ、これが主因となって血小板減少を来すことが明らかになった。引き続き二重変異マウスを用いた解析を進める。交配により新たな変異マウスを樹立する。引き続き血栓症モデルマウスを用いた解析を進める。学外研究機関の協力が得られたため、初年度の必要経費を当初予定より縮小することができた。一方、学内の研究環境を整備するために必要な機器および消耗品を次年度以降に購入する必要が生じたため。学外研究機関の協力が得られたため、当初予定より必要経費を縮小できた。一方、次年度から所属機関が変更となるため、新しい環境での研究立ち上げに必要な機器および消耗品類を次年度に購入する必要が生じたため。学内の動物実験および遺伝子解析環境を整備するための経費に次年度使用額を充てる。
睡眠状態の常時モニタリングと睡眠コントロールへの応用

睡眠は生存のために欠くことのできない行動である.特に高度技術化社会をむかえ,生産活動や経済利益を重視するあまり,睡眠だけでなく休養自体を軽視する傾向が強まっており,自然に逆らった生活から生じたひずみのためにストレスや疲労が原因の病気が増加している.本研究では,睡眠状態をモニタリングし,その状態に応じた最適な睡眠環境が提供できるシステムの開発を目指している.ところで,生体工学に関する分野で,近年1/fゆらぎに関する研究が盛んになりつつある.1/fゆらぎは両対数パワースペクトルの傾きが-0.5-1.5となる不規則な変動のことを指し,心拍間隔のゆらぎや脳波のα波の周波数ゆらぎなど,我々の生体現象にも1/fゆらぎがみられることが知られている.また,仮説として1/fゆらぎは人間に対して快い刺激となるといわれており,1/fゆらぎ刺激による快適性を評価する研究も行われている.そこで,本研究では,昨年度実施した寝床内温度をフィードバックし,寝床内温度の管理を行うことで,終夜に渡り寝床内温度を快適温度帯に保つ制御を行い,睡眠の質への影響を検討したことをもとに,1/fゆらぎを考慮した寝床内温度制御を行うことによって,睡眠の質にどのような影響をもたらすか比較検討を行った.実験に際しては,快適温度帯と言われている32°C±1°Cの範囲内で温度をゆらぎさせた.その結果,寝具内温度を一定に保った方が,温度をゆらがせるより睡眠指標が深くなることが明らかとなった.睡眠深度に応じて体温の調節方法は異なることが知られており,生理的な温度調節過程に一致しない温度調整はかえって睡眠の障害になることが想像された.睡眠は生存のために欠くことのできない行動である.特に高度技術化社会をむかえ,生産活動や経済利益を重視するあまり,睡眠だけでなく休養自体を軽視する傾向が強まっており,自然に逆らった生活から生じたひずみのためにストレスや疲労が原因の病気が増加している.本研究では,睡眠状態をモニタリングし,その状態に応じた最適な睡眠環境が提供できるシステムの開発を目指している.ところで,生体工学に関する分野で,近年1/fゆらぎに関する研究が盛んになりつつある.1/fゆらぎは両対数パワースペクトルの傾きが-0.5-1.5となる不規則な変動のことを指し,心拍間隔のゆらぎや脳波のα波の周波数ゆらぎなど,我々の生体現象にも1/fゆらぎがみられることが知られている.また,仮説として1/fゆらぎは人間に対して快い刺激となるといわれており,1/fゆらぎ刺激による快適性を評価する研究も行われている.そこで,本研究では,昨年度実施した寝床内温度をフィードバックし,寝床内温度の管理を行うことで,終夜に渡り寝床内温度を快適温度帯に保つ制御を行い,睡眠の質への影響を検討したことをもとに,1/fゆらぎを考慮した寝床内温度制御を行うことによって,睡眠の質にどのような影響をもたらすか比較検討を行った.実験に際しては,快適温度帯と言われている32°C±1°Cの範囲内で温度をゆらぎさせた.その結果,寝具内温度を一定に保った方が,温度をゆらがせるより睡眠指標が深くなることが明らかとなった.睡眠深度に応じて体温の調節方法は異なることが知られており,生理的な温度調節過程に一致しない温度調整はかえって睡眠の障害になることが想像された.睡眠は生存のために欠くことのできない行動である.特に高度技術化社会をむかえ,生産活動や経済利益を重視するあまり,睡眠だけでなく休養自体を軽視する傾向が強まっており,自然に逆らった生活から生じたひずみのためにストレスや疲労が原因の病気が増加している.本研究では,睡眠状態をモニタリングし,その状態に応じた最適な睡眠環境が提供できるシステムの開発を目指している.ところで,睡眠深度に影響を及ぼす要素として,温熱,光,音が三大環境要因といわれている.ここではその中でも最も睡眠に影響を与える温度に着目した.研究初年度には次の2つの項目を検討した.1)従来の睡眠ポリグラフ測定以外の生理量計測による睡眠状態推定,2)寝床内温度変化が睡眠状態に及ぼす影響の検討,の2つである.1)に関しては,一般的に睡眠深度を判定する際,脳波,眼球運動,顎部筋電を睡眠ポリグラフとして計測が,この方法では電極装着に手間がかかる.本研究では,計測が容易に行うことができ,温度調節を担う視床下部に流れ込む脳血流温を反映することから耳内温に着目し,睡眠深度や深部体温,および脳血流量との比較検討を行った.その結果,睡眠深度,とくにREM期において耳内温の上昇が見られ,耳内温計測によって,睡眠状態を推定できる可能性が示された.耳内温の変動は値こそ小さいものの,脳活動の指標にもなり得るので睡眠状態推定に有効だと考えた.2)に関しては,睡眠中に寝床内温度を変動させ,そのときの睡眠状態の変化を調査した.実験に際しては,REM期に加温し,SWS期に冷却する同相実験と,その逆である逆位相実験を比較した.その結果,逆位相の寝床内温度変化パターンによって,SWS占有率が減少し,睡眠が浅くなることが示された.これは寝床内の温度変化が皮膚の感覚受容器に刺激を及ぼし,睡眠状態に影響を及ぼしていることが示された.睡眠は生存のために欠くことのできない行動である.

特に高度技術化社会をむかえ,生産活動や経済利益を重視するあまり,睡眠だけでなく休養自体を軽視する傾向が強まっており,自然に逆らった生活から生じたひずみのためにストレスや疲労が原因の病気が増加している.本研究では,睡眠状態をモニタリングし,その状態に応じた最適な睡眠環境が提供できるシステムの開発を目指している.ところで,生体工学に関する分野で,近年1/fゆらぎに関する研究が盛んになりつつある.1/fゆらぎは両対数パワースペクトルの傾きが-0.5-1.5となる不規則な変動のことを指し,心拍間隔のゆらぎや脳波のα波の周波数ゆらぎなど,我々の生体現象にも1/fゆらぎがみられることが知られている.また,仮説として1/fゆらぎは人間に対して快い刺激となるといわれており,1/fゆらぎ刺激による快適性を評価する研究も行われている.そこで,本研究では,昨年度実施した寝床内温度をフィードバックし,寝床内温度の管理を行うことで,終夜に渡り寝床内温度を快適温度帯に保つ制御を行い,睡眠の質への影響を検討したことをもとに,1/fゆらぎを考慮した寝床内温度制御を行うことによって,睡眠の質にどのような影響をもたらすか比較検討を行った.実験に際しては,快適温度帯と言われている32°C±1°Cの範囲内で温度をゆらぎさせた.その結果,寝具内温度を一定に保った方が,温度をゆらがせるより睡眠指標が深くなることが明らかとなった.睡眠深度に応じて体温の調節方法は異なることが知られており,生理的な温度調節過程に一致しない温度調整はかえって睡眠の障害になることが想像された.
ハナバチ類における社会性の起源：発現遺伝子解析とフェロモン分析によるアプローチ

昨年度に引き続き、社会性の有無について種内で多型が見られるシオカワコハナバチを用いて、多型をもたらす遺伝子的背景の解析を行った。シオカワコハナバチの札幌集団では、同じ集団の中で、メスが働き蜂を生産して社会性の巣を作る場合と、単独のまま繁殖を行う場合がある。春世代のメスはすべて単独性であるが、夏世代では多型が現れる。シオカワコハナバチの札幌集団の春世代のメス、夏世代の単独性メス、夏世代の社会性巣の女王および働き蜂からRNAを抽出し、次世代シーケンサーによって分析して発現遺伝子のプロフィールを比較したところ、春世代のメス、夏世代の女王、夏世代の単独性女王それぞれが明確に異なる独自の遺伝子発現プロフィールをもっていることが分かった。特に夏世代の女王のそれは、他の2つのものと比べて顕著に異なっていた。現在、これらの違いがどのような遺伝子によってもたらされているのかを解析している。一方、発現遺伝子の差がどのような表現型の違いとして現れているのかを明らかにするため、今年度はメスの体表炭化水素のGC-MS分析も行った。その結果、女王においてのみ分泌量が多いとみられる物質があったが、その物質が巣内でどのような役割を果たしているのかについてはまだわからない。28年度が最終年度であるため、記入しない。ハナバチ類における真社会性の進化は、陸上生態系におけるハナバチ類の繁栄をもたらし、それによってハナバチ類は現在、植物の最も重要な花粉媒介者となっている。ハナバチ類における真社会性は、ミツバチ科とコハナバチ科で合わせて5回独立に起源しているが、そのうちの2回がコハナバチ科で起きている。本研究の目的は、北海道から屋久島まで広域に分布し、種内で社会性についての多型が見られるシオカワコハナバチをモデルとし、コハナバチ科において社会性がどのような生態的条件のもと、どのような分子メカニズムによって生じたのかを明らかにすることである。本年度11月に本研究課題を開始したため、野外調査をもとにしたデータ収集はできなかったが、文献調査、および研究協力者から得られた情報などをもとに、次年度行う野外調査に関して十分な準備ができた。また、次年度行うトランスクリプトーム解析、およびフェロモン分析に関しての条件検討を行った。本年度の成果を踏まえて、次年度は野外で得られたサンプルから十分なデータが得られると期待している。今年度は、社会性の有無について種内で多型が見られるシオカワコハナバチを用いて、多型をもたらす遺伝子的背景についても研究を行った。シオカワコハナバチの札幌集団の春世代のメス、夏世代の単独性メス、夏世代の社会性巣の女王および働き蜂からRNAを抽出し、次世代シーケンサーによって分析することで、発現遺伝子のプロフィールを得た。これらのデータをもとに現在、社会行動の違いをもたらしていると考えられる遺伝子の特定を進めている。当初の予定通り、シオカワコハナバチの札幌集団から目的とする個体を十分な数得ることができ、RNAの解析結果の質も良好である。データの解析にはまだ時間を要するが、社会行動の違いに応じた発現遺伝子の違いが明らかになると期待される。本研究課題は11月開始であり、野外でのシオカワコハナバチの研究には時期が遅かったため、本年度は次年度行う野外調査やトランスクリプトーム解析、フェロモン分析の準備に集中した。文献調査や研究協力者との議論を通して、野外調査地の選定やサンプルの分析条件の検討を行い、次年度の研究にむけて十分な準備ができた。現在までに発現遺伝子についてのデータは順調に得られているため、今後は発現遺伝子の違いがどのような表現型と結びついているのかを明らかにすることを目指す。具体的には巣内でカースト分化を維持する「女王フェロモン」のような物質が存在するかどうかを、体表炭化水素の分析から明らかにする。

アリ、スズメバチ、マルハナバチでは非揮発性の炭化水素が女王フェロモンとして機能していることが分かっていることから、シオカワコハナバチでも女王が同様の炭化水素の生産しているのか、もししているとすれば発現遺伝子にそのような物質の生成に関わるような遺伝子が見られるのか、を明らかにする。28年度が最終年度であるため、記入しない。次年度は4月から7月にかけて札幌のシオカワコハナバチ集団において、社会性巣の女王と働き蜂、および単独性巣のメスを十分な数採集し、これらの間で発現パターンが異なる遺伝子を調べることで、社会性の成立や維持に関わる遺伝子を特定する。また、コハナバチの体表からフェロモンを抽出し、カスクロマトグラフ質量分析計で分析することで、女王に特有の体表物質が存在するかどうかを明らかにする。
波浪海流結合モデルと合成開口レーダによる海洋流動場の定量的評価

衛星搭載合成開口レーダ(SAR)は海洋の新しい物理現象を映し出す。SAR画像は海洋表面の粗度(さざ波)を捉えていることから、これら「さざ波」の物理過程を理解し、定量的に評価することは極めて重要となる。本研究ではさざ波エネルギーの推定方法の確立に成功するとともに、力学バランスが波数帯によって異なることを発見した。また新たなエネルギーソース項を数値海洋波浪モデルに導入する(Tamura et al. 2010,JGR-Oceans)ことで、これまでは再現不可能であった高波数領域におけるスペクトル形状の定量的評価に成功した。短波重力波および表面張力波領域における海洋波は、ピーク領域と比較して無視できるほどエネルギーレベルが低いものの、大気海洋相互作用における運動量・物質交換には極めて重要である。本年度の研究では現地観測データおよび第三世代波浪モデルに基づき、短波重力波(以下SG波)領域における物理特性を解析した。SG波は吹送流やうねりに伴う軌道流速によるドップラー周波数シフトの影響を容易に受ける。そのため通常の定点ブイ観測で得られる周波数スペクトルから分散関係を仮定して推定される波数スペクトルの解釈には注意が必要となる。本研究ではマイアミ大学で開発されたASIS buoyによって計測された水位変動に対し、Donelanら(1996)によるWavelet Directional Methodを用いで波数スペクトルを直接推定した。また、観測を対象に第三世代波浪モデルWW3を用いて波浪ハインドキャストを行った。ソースバランスを検討するために通常用いられるスペクトルtailは使用せず、ソース項から直接スペクトル形状を計算した。観測結果より波数が2 (rad/m)以上では、飽和スペクトルB(k)の値は風速に対して飽和しつつあり、波数10ではほぼ一定の値を取ることがわかる。これらの結果はBannerら(1989)が示したB(k)の勾配レンジに収まっていることからも、観測データおよび解析手法の妥当性が確認でされた。デフォルト波浪モデル結果はSG波領域でのB(k)を大幅に過大評価しており観測結果の再現性は極めて低い。一方で波浪モデルの改良として、Donelanら(2012)によって提案されている非線形散逸および水理学的変調の影響を取り込んだ砕波散逸項を用いた結果、スペクトル形状の再現に成功した。このことから砕波散逸パラメタリゼーションがSG波領域でのソースバランスに極めて重要であることがわかった。宇宙航空研究開発機構JAXA/ALSOが搭載する合成開口レーダーPALSARが観測するスペクトル帯(L-Band、波長:15-30cm、周波数:2.2-3.3Hz)に着目し、海洋表面波の高周波スペクトルを現場観測データに基づいて解析した。用いたデータは、これまでにマイアミ大学を中心とした研究グループが行ってきた波浪観測プロジェクト(FETCH、SHOWEX、GASEX、SOGASEX)で得られたデータである。ASIS(Air-Sea Interaction Spar)ブイは大気海洋間のフラックス観測計測のため開発されたブイで、ブイの軌道修正を行うことで、大気乱流や波浪の高周波スペクトルを直接計測することが可能となっている。ASISブイによって得られた5Hzまでの高周波スペクトルを解析した結果、波浪スペクトルの平衡領域、散逸領域が明瞭に確認され、また、それより高周波側のL-band帯域においては周波数スペクトル形状の特徴的なべき乗則が確認された。また、L-band帯域におけるスペクトルエネルギーは摩擦速度との相関が高いことが確認された。これらの結果を用いて海洋波浪モデルの高周波cut-offを通常のモデルで用いられる0.5Hzから4Hzまで拡張し、モデルを用いて高精度に高周波スペクトルエネルギーを再現できることに成功した。合成開口レーダ(以下、SAR)は、マイクロ波を海面に放射し、反射される後方散乱強度を計測することで、直接的には波長数十cm程度の海表面の高波数スペクトル成分に関連する物理量を観測する。海上風や砕波によって生成された「さざ波」が、海面における流れの収束発散などの影響を受けることで空間密度に差異が生じ、そのエネルギー密度の高低でSAR画像に明暗が生じる。このためSAR画像輝度値には間接的に海面上の「風」「海洋波」「流動」などが映し出される。より精度の高い海表面パラメータの推定には、実海域におけるさざ波の物理現象を解明し、SAR画像が直接観測する後方散乱強度との関連性を定量的に評価することが重要なポイントとなる。しかしながら、卓越する風波(波高:メートルオーダー)の上に乗る極微小のさざ波(波高:ミリメートルオーダー)を現場海域で直接観測することはきわめて困難であり、SAR画像の工学的利用への大きな障壁となっている。マイアミ大学を中心とする研究グループによって行われた現地観測データを用いて、高波数スペクトルエネルギー(波長50cmまで)の推定方法の確立に成功するとともに、短波重力波の力学バランスが波数帯によって異なることを発見した(Tamura et al, JGR-Oceans)。

また新たなエネルギーソース項を数値海洋波浪モデルに導入することで、これまでは再現不可能であった高波数領域におけるスペクトル形状の定量的評価に成功した。特に風波スペクトルの飽和領域では海上風からのエネルギー入力とエネルギー消散項がバランスし平衡条件を満たすことが確認された。海洋物理学本研究の目的である"合成開口レーダ画像解析のための衛星シミュレータ開発"に向けて、現場観測データおよび海洋波モデル開発をおこない、L-band波数帯における短波重力波の物理的理解が大幅に進展した。これらの知見に基づき、第三世代波浪モデルの改良に成功しJAXA/ALOS画像の定量的理解が進んだ。また、これらの結果をまとめ国際ジャーナル(JGR-Oceans)に論文投稿を行い、現在改訂中である。申請当初は風波乱流の直接数値計算DNS結果をベースに第三世代波浪モデルの拡張を検討していた。しかしながら計算コードのチューニングの手間や計算負荷を考慮して、H24年度は主に現地観測データに基づいてモデル改良を行った。本手法による海洋波浪モデルの改良で、L-bandを対象とした合成開口レーダー画像解析の可能性が高まった。一方、海洋表層のストークスドリフトは波浪スペクトルの3次モーメントとして評価されることから、高周波スペクトル形状との関連性が高い。波浪モデルを用いて太平洋におけるストークスドリフトを再現し、現地観測結果と比較したところ既存モデルでも散逸領域までの波浪スペクトル形状の再現性が高いことが示された。これまでのJAXA/ALOSアーカイブと波浪ハインドキャストを進めることで、PALSAR画像の定量的解析を進める。合成開口レーダーC-band領域の高周波スペクトルをモデル化するため、マイアミ大学風洞水槽を用いた室内実験を行う。また、一般的に船舶レーダーで用いられるX-bandによって得られた海面情報から海上風、波浪スペクトル、および内部波の抽出方法が確立されつつあることから、それらの知見を基により高周波側の波浪スペクトルを高精度に抽出できるよう海洋波浪モデルを改良する。独立行政法人宇宙航空研究開発機構との共同研究「拡張波浪モデルとPALSAR/PALSAR2画像による海洋サブメソスケール現象解析」(2013/05/13- 2016/03/3)が採択されたため、PALSAR画像の購入費が軽減されたため研究成果の学会発表、および論文出版に係る費用に補充する上記の研究を推進するため、マイアミ大学出張旅費、およびマイアミ大学から研究者を招待し、ミニ波浪ワークショップを日本で開催するための費用として使用する計画である。その他、衛星画像の購入を計画している。
タンパク質間相互作用制御に基づく転写・エピゲノム因子標的療法の開発

転写因子やエピゲノム制御因子は、様々な遺伝子の発現を制御することにより生体の恒常性を維持している。転写・エピゲノム因子の異常が様々な疾患の原因となることは以前からよく知られていたが、これまで阻害剤の開発は困難であった。しかし最近の技術革新により、タンパク質間相互作用制御に基づく創薬が可能となってきた。そこで本研究では、最新のタンパク質工学を活用して、難治性造血器腫瘍原因分子RUNX1, EVI1, ASXL1を標的とする新しい治療薬を開発する。
アルペンスキー女子選手を対象とした競技力向上のための技術分析及び滑走ライン分析

近年、女性アスリート強化支援体制が多方面で構築されている一方で、アルペンスキーに関しては十分な強化支援が得られていない現状がある。また、アルペンスキーのレース分析に関する先行研究は男子選手を対象としたものが多いため、男子選手とは異なる女子選手の技術的な特異性や、女子選手の競技力を向上させるための技術的課題は何であるかを明らかにする必要がある。そこで、本研究は、女子選手を対象として国内で開催されるレースの現地調査及び雪上実験を実施し、競技力向上のためのスキー操作や身体操作に関する技術的特徴、より速く滑走するための滑走ラインの特徴について明らかにする。
近世日本における伺・指令型の司法と行政

本研究は、近世日本(江戸時代)における司法と行政のあり方、法実務の特徴を明らかにしようとするものである。近世日本においては、司法においても行政においても、上位機関、上位権力へ伺いその指令を仰ぐということが日常的に行われていた。裁判(法の適用)においては、判決について上位機関に伺い、その指令にもとづき判決を申し渡すという、あたかも行政機関が行う営みのごとき営為がなされていた。このような司法を「伺・指令型司法」と呼ぶことができる。本研究では、この「伺・指令型司法」のもとで判例の統一が厳しく追及されたこと、下級裁判機関が上級機関の過去の指令たる「先例」に違背することが出きず、それゆえこの「伺・指令型司法」は保守的な性格をもたざるをえなかったこと、を指摘した。近世日本の司法が行政的司法、「統一的」司法という色彩を強く伴った背景について、本研究では、司法の行政からの未分離、下級裁判官の資質の問題、法源の秘匿の3点を指摘した。なお、行政(法の執行)についての伺・指令の実態を明らかにするため、租税滞納処分をめぐる藩から幕府役人への伺と回答に焦点を当てて論じた。そこでは、藩の内部問題について上位権力の意向を伺う下位権力の姿がうかがわれた。近世日本においては、司法においても、行政においても、上級機関、上位権力へ伺い、その指示をあおぐということが日常的に行われていた。こうした伺・指令型国家ともいうべき近世「行政」国家の形成と、そこにおける法実務のあり方、その特徴と問題点を解明することが本研究の目的であるが、研究第一年度の2000年度は、基礎資料の収集とデーターベースの作成に主力を置いた。基礎資料の収集については、東北大学付属図書館狩野文庫に収められている近世の行政や訴訟に関する史料を複写するとともに、国立公文書館内閣文庫に収められている近世江戸幕府の行政、訴訟に関する史料を複写し入手した。3月中旬には国立国会図書館にも出かけ関連史料を収集してくる予定である。データーベースの作成については、諸藩より江戸幕府への行政、司法等に関する伺いとそれに対する回答(指令)を収集した『問答集』(全6巻)が刊行されつつあるので、それを手がかりにして、一つ一つの伺いと回答につき、伺い年月日、大名の名前、石高、家格等を入力しつつある。伺い数が膨大な数になるため、この作業はまだ継続中である。『問答集』に収録された諸大名からの伺いとそれに対する幕府の回答から、当時における法実務のあり方、法の運用の実態を明らかにするため中間的なまとめともいうべき研究成果を近く立命館法学に公表する予定であり、2001年度中に、収集した資料、データーベースをもとにした最終的まとめを行う予定である。近世(江戸時代)日本においては、行政においても司法においても上級機関、上級権力へ、伺いその指示をあおぐということが行われていた。中央政府(幕府)の行政機関としての地方出先機関(代官所、遠国奉行等)のみならず、中央政府(幕府)の行政機関とはいえない地方政府(藩)までもが行政上の問題や法的問題の処理について、中央政府に伺うということが行なわれており、その実態、背景、意味を問うことが本研究の目的であった。今年は、前年の基礎作業をふまえて、大量の伺いと指令を収録した問答集を主たる手がかりにして、租税滞納処分問題についての地方政府(諸藩)からの伺いと、それに対する中央政府(幕府)の指令について分析し、伺・指令型の法運用の実態について明らかにした。そこでは、租税徴収という地方政府(藩)の基本的支配権に属する問題の処理について、中央政府(幕府)に伺い、その指示を仰ぐということが行われていたことが明らかにされた。その研究成果は、「立命館法学」273号に公表した。また、民事事件、刑事事件を含めた司法、行政全般に関する様々な伺いと指令の実態を分析し、近世の伺・指令型の司法と行政の特質を明らかにする作業を現在まとめつつある。そこでは、中央政府(幕府)と地方政府(藩)との関係のみならず、中央政府とその出先行政機関との関係にも視野を広げ、日本の統治機構全体の中での「伺・指令型」
新規ウイルスベクターによる視床・大脳新皮質局所神経回路の定量的解析

本研究の最終目的は、局所神経回路網の解析に有用な新規ウイルスベクターを開発し、その後成体ラットを用いて視床・大脳新皮質局所神経回路の定量的解析を目指すものである。ウイルスベクターにはHIV-1由来のレンチウイルスを用い、逆行性経シナプストレーサーであるtetanus toxin c fragment(TTC)や順行性経シナプストレーサーである(WGA)を発現させる事で目的を達成する予定である。その為には神経細胞で特異的に働くプロモーターの開発が必須であるが、2007年は、レンチウイルスベクターで神経細胞特異的かつ高発現を可能にするプロモーターの開発を行い、国際学術誌にその成果を発表した(Hioki, et. al.,2007)。改変型プロモーターでは従来のプロモーターに比し、24倍程度神経細胞での特異的発現が向上し、現在までに50件を超える問い合わせ・分与依頼があり、その有用性が他の研究者によっても認知されている。そこで申請者は、この改変型プロモーターを用い、上記経シナプストレーサータンパク(TTCもしくはWGA)を発現するウイルスベクターを作成し、成体ラット脳でその特性に関して詳細な解析を行った。ウイルス液を脳内に注入後、生存期間を1週間から2ケ月に渡ってトレーサータンパクの発現、そして経シナプス標識を検討したが、改変型プロモーターを用いた場合でも、トレーサータンパクの発現量が不足しているとの結論に至った。レンチウイルスは他のウイルスベクターに比し(AAVやAdenovirus)、目的タンパクの発現量が低い事が既に報告されている。次年度からは、さらに高発現を可能にするプロモーターの開発を行い、レンチウイルスにて検証を進めていく予定である。本研究の最終目的は、局所神経回路網の解析に必要な新規ウイルスベクターを開発し、その後成体ラットを用いて視床・大脳新皮質局所神経回路の定量的解析を目指すものである。ウイルスベクターにはTTC(逆行性経シナプストレーサー)やWGA(順行性経シナプストレーサー)を発現させる計画であるが、その為には神経細胞で特異的に働くプロモーターの開発が必須である。そこで昨年度は、HIV-1由来レンチウイルスを用いて、神経細胞特異的かつ高発現を可能にするプロモーターの開発を行った。一般的に用いられてきた神経細胞特異的プロモーター5種(SYNプロモーター等)と、さらにそれらの上流にCMVプロモーターのエンハンサー領域を結合した改変型プロモーター(E/SYNプロモーター等)を作製し、成体ラット大脳新皮質・視床・線条体でGFPの発現を定量的に解析した。特異性という観点からは、脳のいずれの部位でもSYNプロモーターが非常に高い神経細胞特異性を示した(95%以上)。新規に作成した改変型プロモーターの多くはその特異性が劇的に悪化したが、E/SYNプロモーターについては比較的高い特異性を保持していた(90%前後)。また、発現量という観点からは、改変型プロモーターでは従来のプロモーターに比し、24倍程度上昇した。以上の結果から、特異性を最優先する状況おいてはSYNプロモーターが、特異性と発現力を共に必要とする場合はE/SYNプロモーターが最適であるとの結論が得られた。さらにこれら二種のプロモーター特性を2ヶ月に渡って経時的に解析したところ、特性には変化が見られなかったのに対し、GFPの発現量は単調増加していき、長期発現系において遺伝子発現が抑制される可能性が少ないことも示した(Hioki et al.,2007)。今後はこれら二種のプロモーターを使用し、本研究計画を進めて行く予定である。
球面ディスプレイ構築キットの開発と検証

本研究では,ユーザがあたかも別の空間に存在するかのような臨場感を提供できるシステムである,球面没入型ディスプレイの構築を支援するシミュレーション環境を目指している.球面没入型ディスプレイを開発する場合,ドームスクリーン上の特殊な歪み補正を考慮して投影システムの光学設計を行う必要がある.しかし、実際に製造された光学系の精度は、シミュレーションされたときのものであるとは保証されず,ディスプレイを使用する場合には再度微調整が必要となる.本研究では,投影系の光学設計時に光学系の調整と歪み補正を同時に行う投影系シミュレータを開発し,球面ディスプレイ開発を支援する開発キットとして報告する.本研究の目的は,簡単に球面ディスプレイを設計構築し,気軽に展示運用することができる開発キットを構築することである.球面ディスプレイの設計構築において,本研究では光学設計,製作,調整,コンテンツ生成の4つの開発フローに分類する.開発キットは,それぞれのフローにおける作業を支援するためのツールを提供する.(1)球面ディスプレイシステムの光学設計ツールの開発(光学設計,調整フロー):球面ディスプレイにプロジェクタの映像を投影するため,光学素子の配置シミュレーションを行うことができる設計ツールを開発した.設計ツールでは,プロジェクタや凸面鏡,平面鏡を任意の位置に配置することができ,任意の大きさの曲面スクリーンに投影したときの,フォーカスの状態や歪みの様子を確認できるものである.さらに複数プロジェクタの利用にも対応させている.さらに,実際の球面ディスプレイに映像を投影しながら,歪み補正を微調整できるようにするため,シミュレーションと歪み補正テーブルを実時間で完了するよう,光線追跡処理の最適化をおこなった.(2)発泡プラスチック素材による組み立て式球面スクリーンの開発(製作フロー):可搬性の高い球面ディスプレイとして,発泡スチロール製の組立式スクリーンの制作をおこなった.曲率半径65[cm],水平垂直画角が140度の球面スクリーンを,宅急便140サイズの12箱に分解できるように,嵌め合い組み立て式によるものを試作した.これにより,従来のスクリーンと比較して移動が容易となった.(1)球面ディスプレイシステムの光学設計ツールの開発(光学設計,調整フロー)おおむね計画通りに進捗している.設計フローを体系化し,設計に必要な要素や機能を洗い出し,それらの機能を実装したシミュレータを開発した.当初計画していたGPGPUの活用による設計の高速化については,開発したシミュレータが十分高速であり,高速化の必要性がなかったため,導入を見合わせた.また,次年度の実施を予定していた表示位置合わせに関する微調整機能の検討について,前倒しで開発を行うことができ,シミュレータに実装することができた.(2)発泡プラスチック素材による組み立て式球面スクリーンの開発(製作フロー)計画通りに進捗し,球面スクリーンとして完成している.現時点の問題点は,継ぎ目がスクリーン上に目立つことである.継ぎ目を目立たなくするための工夫が必要である.本研究の目的は,簡単に球面ディスプレイを設計構築し,気軽に展示運用することができる開発キットを構築することである.球面ディスプレイの設計構築において,本研究では光学設計,製作,調整,コンテンツ生成の4つの開発フローに分類する.2016年度の研究概要は次の通りである.1調整の自動化と高精度化(調整フロー):球面ディスプレイにおける調整とは,位置合わせ,輝度修正ならびに複数映像における境界の平滑化である.位置合わせについては,光学設計の結果より類推することが可能ではあるが,画素単位の微調整をおこなう場合は,実際に投影した状態での作業が不可欠である.そこで,昨年度開発した光学設計ツールにより,映像を投影しながら微調整できる環境を構築し,試作した球面ディスプレイへの適用評価をおこなった.また,球面ディスプレイを用いて微調整ができることを確認した.2歪み補正の高速化と簡単化(コンテンツ生成フロー):球面ディスプレイに正しい映像を投影するため,あらかじめ歪み補正を施した映像を生成する必要がある.しかし,歪み補正処理は特殊なものであるため,コンテンツを作成する際にはその処理を表に現れないように隠しておき,誰もが容易にコンテンツを作れるようにすべきである.ここでは,試作した光学設計ツールを改良し,Unityなどのゲームエンジンで,歪み補正処理を意識させず簡単に実現できる仕組みを構築した.ゲームエンジンでは,GPGPUを用いることにより自動的にパフォーマンスを最適化させることができるため,本研究におけるコンテンツ生成の高速化にも適している.1調整の自動化と高精度化(調整フロー)おおむね計画通りに進捗している.平成27年度に開発した,表示位置合わせに関する微調整機能については,構成が異なる3種類の球面スクリーンにおいて適用評価を実施し,微調整の方法に関する検討を行うことができた.現時点では手作業による微調整であるが,観察用のカメラを導入することにより,自動化を図ることが今後の目標である.2歪み補正の高速化と簡単化(コンテンツ生成フロー)市販されているゲームエンジンを活用し,歪み補正処理の遮蔽化(カプセル化)を実現できた.これにより,歪み補正処理をコンテンツ生成者に意識させることなく,コンテンツを開発することが可能となった.また,構成が異なる3種類の球面スクリーンにおいて,コンテンツ生成に関する適用評価を実施し,歪み補正処理を高速かつ正確に実現する手法について検討をおこなった.球面ディスプレイシステムを構築するには,設計・調整・映像生成に関する技術や経験が必要となるため,容易に構築することが難しい.そこで本研究では,経験の浅い人でも簡単に球面ディスプレイを設計構築し,気軽に展示運用することができる開発キットを作成した.開発キットは,光学設計,製作,調整,コンテンツ生成の4つの開発フローに基づき,各フローの作業を支援するツールから構成されている.

光学設計フローに関しては,球面ディスプレイの光学素子を配置し,設計を支援するツールを開発した.この設計結果に基づき,製作フローで実際にディスプレイを試作する.次の調整フローでは,投影状態を調整するもので,本研究では光学設計のシミュレーションに歪み補正出力を連動させることにより,実際の球面ディスプレイに映像を投影しながら,歪み補正を微調整できるツールを開発した.コンテンツ生成フローでは,広く普及しているゲームエンジンを利用し,開発キットで得られた歪みパラメータを取り込んで,球面ディスプレイ用のコンテンツを生成する.一連のフローにおいて,実際に第三者によって球面ディスプレイを設計構築することができるか,という評価検証をおこなった.本キットの利用者が理系の教諭という想定で,評価者(以下,キット利用者)として教育関係に従事している本学卒業生に依頼した.キット利用者は,本研究で定められた構築フローに従い,キット開発者のサポートのもと,球面ディスプレイ環境を構築できるか検証する.この検証は約2か月間(のべ75時間)にわたって実施された.キット利用者から,開発キットの操作が難解であるという問題点も指摘されたが,短期間で球面ディスプレイを構築し,コンテンツまで製作できることが確認された.本研究では,ユーザがあたかも別の空間に存在するかのような臨場感を提供できるシステムである,球面没入型ディスプレイの構築を支援するシミュレーション環境を目指している.球面没入型ディスプレイを開発する場合,ドームスクリーン上の特殊な歪み補正を考慮して投影システムの光学設計を行う必要がある.しかし、実際に製造された光学系の精度は、シミュレーションされたときのものであるとは保証されず,ディスプレイを使用する場合には再度微調整が必要となる.本研究では,投影系の光学設計時に光学系の調整と歪み補正を同時に行う投影系シミュレータを開発し,球面ディスプレイ開発を支援する開発キットとして報告する.(3)調整の自動化と高精度化(調整フロー):デプスカメラ等により投影状況を取得し,光学設計や調整にフィードバックすることを検討する.投影状況だけでなく,スクリーンの形状,継ぎ目の状態を取得し,スクリーン形状の推測や継ぎ目の映像補償なども試みる.(4)歪み補正の高速化と簡単化(コンテンツ生成フロー):市販されているゲームエンジンを活用し,プログラム等の経験の有無によらず,コンテンツを容易に構築できるように工夫を図る.1成果の公表と開発環境の評価開発された構築キットを,第三者が利用して,実際に球面ディスプレイを設計構築することが可能かどうかの検証をおこなう.第三者による試用に加え,開発された球面ディスプレイの画質や描画速度など,パフォーマンスに関する評価についても調査する.完成した構築キットは,オープンソースとして公開するなど,誰もが自由に使用できる状態にすることが最終目標である.
簡易高圧洗浄機と粘着資材を用いたサザンカのチャドクガ防除法の開発

東京農工大学FSセンターでは、世界一多くのサザンカの品種を保存・管理している。サザンカの保存・展示においてチャドクガの防除が問題となっている。農薬散布はドリフトによって他の野菜へ影響が出るため、農薬を使わない防除方法を開発する必要がある。そこで、本研究では簡易高圧洗浄機と粘着資材を用いたサザンカのチャドクガ防除法のための基礎資料を得ることを目的に、先ず大学構内のチャドクガの発生分布調査を行い、次いで、粘着資材の検討と簡易高圧洗浄機を用いた水流によるチャドクガ幼虫の除去効果の検討を行った。1.大学構内のチャドクガの発生分布は、広範囲であった。特に枝や葉が多く込み入っていて通風が悪く、剪定作業が久しい箇所では発生が多く見られた。春に発生した箇所では夏にもその箇所もしくは周辺で発生することがわかった。サザンカとオトメツバキのような樹種の違いや、発生箇所の高さによる発生の差とチャドクガの発生密度との関係はみられなかった。2.大学構内での人間への被害は6月が多く、この時期は幼虫が終齢期を迎えて大きく、少しの衝撃で樹上から糸を引いて落下することが人間への被害と関係していると推察された。3.葉に付着した場合の実験では、簡易高圧洗浄機の小型(K2.10、噴射圧力4.3Mpa)でも、噴射口から目標物(チャドクガ)までの距離が45cm以下で除去率が高くなったが、除去が困難な枝に生息しているものを除去する場合は大型(K6.7、噴射圧力5.8Mpa)を用いる方が良く、5580cmの距離から除去できると考えられた。4.金竜スプレーの粘着力は強く、チャドクガを捕獲にバック内の粘着糊として適していることがわかった。今後は上記の基礎データを参考にバックに金竜スプレーを付着させた実用化試験を行う必要がある。なお、夏期にチャドクガ幼虫に天敵(マユコバチ、カマキリ)が確認されたので、これらを増やして防除する方法も今後検討する必要があると思われた。
台湾原住民語および東アジア、東南アジア諸言語における可能表現について

2017年度は本研究の初年度であったため、本研究における文法項目の現地言語調査を中心に行った。この現地調査では、特に「可能」だけに限定せず、「存在・所有」「テンス・アスペクト」「evidentiality」「自発」の項目も加え、調査地域も東南アジアだけではなく、欧米、日本の方言も調査対象とした。収集した調査資料は台湾原住民語、五島方言、ドイツ語である。特にドイツ語に関しては、詳細な言語調査を実施することができ、今後分析及び考察を行うことで日本語との対照比較を行うための準備が整いつつある。また、日本語における「存在、所有表現」の歴史的変遷について、文献・資料より考察を行い論文としてまとめ発表した。「台湾原住民語」に関しては、これまでに現地言語調査を実施してきたサオ語における言語資料をもとに、それらの言語表現からサオ族が物事をどのようにとらえているかについて考察を行い、「サオ族の言語観」という視点から言及し論文にまとめた。さらに、現地調査によりこれまでに収集した調査内容を精査し、サオ語の辞書および文法解説、テキスト等の研究書の充実を図った。共同研究者は、韓国語の李朝時代の資料について調査、研究を行い、また、その資料に関しての語彙索引を作成した。さらに、近代韓国語学の研究者である小倉進平の業績・事績について調査し、『方言学事典』における「小倉進平」の項目を執筆した。また、指示代名詞の対照言語学的調査研究として、フィンランド語、チベット語、中国語(上海方言)の調査資料について、データの整理と分析を行った。
シリコンナノシートへの機能性π電子系の導入と有機半導体としての応用

有機薄膜トランジスタ・有機薄膜太陽電池に代表される有機電子デバイスは、従来の無機材料をベースとするデバイスに比べて、軽量・フレキシブル・高意匠性などの点で優れているため、激しい開発競争が行われている。本研究では、これらの有機電子デバイスに利用が可能な新規なナノ材料を開発する目的で、多様な有機色素で修飾したシリコンナノシートを合成する手法を確立し、新規なナノスケールの有機電子材料の可能性を明らかにする。H29年度までは、芳香族アミン類と層状シリコン(Si6H6)との脱水素カップリングによって、様々な芳香族置換基をナノシート上に導入し、その電子的な特徴と光電変換材料への可能性を明らかにした。この成果をもとに、H30年度は、具体的に以下のように研究を展開した。1.H29年度までに作成したシリコンナノシートに関して、トランジスタ材料としての応用を検討し、その可能性を明らかにした。2.H29年度に新規に見出した白金触媒によるアセチレン類のヒドロシリル化によるナノシート合成の反応条件を検討し、良好な収率で効率よくナノシートを有機修飾する手法として確立した。この反応を用いて、様々なπ電子系置換基の導入を行った。得られたアルケン置換ナノシートの紫外可視吸収スペクトル、蛍光発光スペクトルになどの測定を行い、興味深い光学特性を明らかにした。この特性をさらに調査する目的で、モデル化合物の分子軌道計算を行い、光励起電荷移動などの可能性を示した。本研究課題では、シリコンナノシートへのπ電子系置換基の導入によって、全く新しいナノスケールの有機ー無機ハイブリッド材料を創出し、そのπ電子系の高密度パッキングあるいはπ電子とシリコンナノシートのσ電子系との相互作用を利用して、キャリア輸送材料、センサ、光電変換材料などの有機電子材料へ応用の可能性を明らかにすることを目的としている。このため、まず、機能性色素が置換したシリコンナノシート合成法の確立を検討し、生成したナノシートの光物性を評価した。1.層状シリコン((SiH)n)上へのπ電子系置換基の導入法として、芳香族アミンの脱水素反応を採用して、有機基の導入を試み、オリゴチオフェン、カルバゾール、トリアリールアミンなどのドナーπ電子系のほかに、ピリジン、キノリンなどのアクセプター性π電子系の導入が確認できた。また、生成したナノシートの赤外・紫外・発光スペクトル、AFM、XRDなどの解析を駆使して、確かに、表面が芳香族置換基で修飾されていることを確かめた。さらに、シリコンナノシートの光電子移動、エネルギー移動について検討した。2.今回合成したシリコンナノシートおよび以前に合成を達成したベンジルアミン、ナフチルメチルアミンで修飾したナノシートに関して、それらの薄膜のトランジスタ特性と光電変換特性を評価したところ、トランジスタ特性は発現できなかったが、光電流を観測できたナノシートもあり、光電変換材料としての可能性が明らかになった。3.モデル化合物のDFT計算にも取り掛かった。予定していた計画に従って、相応の成果を得た。シリコンナノシートの合成実験に多くの時間を割いたため、合成した全てのシリコンナノシートの評価には至らなかったが、複数のナノシートに対して、トランジスタ特性と光電変換特性を調査し、光電変換材料として期待できることを明らかにした。合成に関しては、ヒドロシリル化よりもアミノ化の方が有効であることを見出し、予定していたπ電子系の導入にほぼ成功した。以上のことから、おおむね順調に進展していると判断した。このため、具体的に以下のように検討を行った。1.シリコンナノシートへのπ共役系の導入法として、H28年度、芳香族アミンとの脱水素反応を検討し、オリゴチオフェン、カルバゾール、トリアリールアミンなどの電子供与性基、ピリジン、キノリンなどの電子吸引性基が置換したナノシートを合成した。H29年度は、これらの置換ナノシートの合成条件をさらに検討して、一般性を明らかにするとともに、これらのナノシートの光学特性を詳細に検討したほか、DFT計算を用いて、モデルのシミュレーションを行い、その電子状態を詳細に解析した。さらに、光電変換特性に関して、詳細なデータを取ることに成功した。2.新しいナノシートの修飾法として、芳香族アセチレン類の脱水素反応および白金触媒下でのヒドロシリル化反応が利用できることを見出した。これらの手法で新しく合成したナノシートについて、光学特性を検討するとともに、モデル化合物の合成を行い、その光学特性の評価とモデル化合物のシミュレーションからナノシートの電子状態を検討した。新しく様々な置換基を導入したナノシートを合成し、それらの光電変換特性を明らかにした。また、新規の合成法を確立し、導入できる置換基のバリエーションを格段に増やすことも可能になった。これらは、順調に研究が進展していることを示している。

H29年度までは、芳香族アミン類と層状シリコン(Si6H6)との脱水素カップリングによって、様々な芳香族置換基をナノシート上に導入し、その電子的な特徴と光電変換材料への可能性を明らかにした。この成果をもとに、H30年度は、具体的に以下のように研究を展開した。1.H29年度までに作成したシリコンナノシートに関して、トランジスタ材料としての応用を検討し、その可能性を明らかにした。2.H29年度に新規に見出した白金触媒によるアセチレン類のヒドロシリル化によるナノシート合成の反応条件を検討し、良好な収率で効率よくナノシートを有機修飾する手法として確立した。この反応を用いて、様々なπ電子系置換基の導入を行った。得られたアルケン置換ナノシートの紫外可視吸収スペクトル、蛍光発光スペクトルになどの測定を行い、興味深い光学特性を明らかにした。この特性をさらに調査する目的で、モデル化合物の分子軌道計算を行い、光励起電荷移動などの可能性を示した。当初の計画に従って、シリコンナノシート上のπ電子系置換基のバリエーションを増やしていくほか、グラフト化、異種π電子系の導入も視野に入れて検討を続ける。機能材料への展開については、H28年度の成果をもとに、トランジスタ特性よりも光電変換に重点をおいて、研究を進める。H30年度は、π電子とシリコンナノシートのσ電子系との相互作用を利用した有機電子材料へ応用の可能性を明らかにするために、これまでの成果を元に、新たな進展を図る。具体的に以下のように研究を遂行する。また、成果発表を積極的に行う。1.H29年度に作成したナノシートに関して、物性測定およびデバイス材料としての評価を進め、置換π電子系基の構造と機能との相関を明らかにする。2.新規に見出したアセチレン類を原料とする合成法を確立し、様々なπ電子系置換基の導入を行う。また、生成した置換ナノシートの物性・機能評価を行い、この手法の優位性を明らかにする。計画に従って研究を行い、相応の成果を得たが、シリコンナノシートの合成実験、特に条件検討に多くの時間を割いたため、当初予定していたほどのバリエーションでシリコンナノシート合成用の試薬を必要としなかった。計画に従って研究を進展させ相応の成果をあげたが、成果の取りまとめに時間がかかり、成果発表が当初の計画ほど進まなかった。次年度は、すでに発表が確定しているなど、学会での成果発表のための旅費が今年度より多く必要となる予定である。シリコンナノシートのバリエーションを増やすための合成用の消耗品費として利用する予定である。
超流動ヘリウム中におけるヨウ素分子の解離・再結合ダイナミクス

本研究では超流動液体ヘリウムを溶媒に用いて、その中での化学反応を観測することを目的とした測定システムを製作することを目的とした。そのために必要なシステムは、ナノ秒で励起した後に同期してピコーフェムト秒のポンププローブ分光実験を行うことのできる実験装置である。そのために現有の測定装置を改造し同期運転ができるようにした。改良点は以下の通りである。1)フェムト秒リジェンアンプシステムからの1kHZの繰り返し信号を任意の繰り返しの単パルスにする、ガルバノスキャナを用いたシャッタシステムを構築した。2)ポンププローブ分光の測定波長を近赤外領域まで拡大するために、InGaAsラインセンサを用いた多波長分光システムを製作した。その結果1100nm-1700nmにおける測定が可能になった、3)ポンプープローブ分光の精度を高めるため、10^<-7>程度以下の分析光の変化を測定できるシステムを構築した。このシステムの精度と性能を検討し、装置を改良するために、固体と液体の試料を選び、固体ではコヒーレントフォノン分光、液体では光カー効果測定を用いて測定精度を改善する作業を行った。コヒーレントフォノン分光実験の結果、イオンビーム照射を用いて固体格子の乱れによる、振動状態の緩和現象をつぶさに解析する実験に成功し、しかも定量的に乱れの量を見積もることに成功した。また光カー効果の実験においては、溶液の緩和現象をごく弱い信号の変化から観測する実験を試み、分子の配向緩和の速度と分子間相互作用の関係を議論することを試みた。これらの実験成果は測定システムの高精度化によって得られたものである。今後液体ヘリウムを用いた実験へ展開する予定である。本研究においては、液体ヘリウム系を測定対象にし、フェムト秒で起こる現象を測定することが研究における最も重要なハードルである。本年はそのフエムト秒現象の測定系の充実を図り、フェムト秒レーザーを中心にした測定装置の改良および充実に費やした。まず、ボンブブローブ分光において、800nm以上の長波長近赤外領域でのブローブ光を発生させ、それを検出するための測定装置の改良を行った。近赤外ブローブ光は光パラメトリック効果発生器を用いる単一波長測定方法と、サファイア固体の自己位相変調光を用いた多波長1ショット測定の2つの測定方法を用いることとした。その後者の測定のために、1100-1700nmに感度を有するInGaAsマルチチャンネル検出器を有する分光器を購入し、フェムト秒領域でのポンプ.プローブ分光を行う準備を行った。一方ヘリウム系の測定にはレーザー光による泡の発生を最小限に押さえる必要がある。現在用いているレーザーは、1kHzの繰り返しで運転され、パラメトリック光や自己位相変調光を安定に発生させるためには、この繰り返しを変更することは難しい。そこでこのパルス数を間引くために、ガルバノモーターを用いた新しいシャッターを開発し、チョッパーと同期運転することで、100Hzより遅い任意の繰り替えし数での測定をすることができた。これにより泡の発生、光励起による励起状態の飽和の解消が実現すると思われる。このパルス数の間引き操作は、単一波長測定方法と多波長測定方法の両方に適用することができる。本年度は、昨年度購入した機器を用いて測定システムのさらなる改良を行ったが、技術的問題点が残っており、現在までのところ予備的な結果を得ているのみである。まず、近赤外光までに至る幅広い波長をカバーする単色プローブ光を発生させる光パラメトリック発振器を計測系に組み込んだ。しかし、ヘリウムデユワー瓶の中で発生させるヨウ素分子の発生部位に、正確に、また再現よくビームを持っていく技術がまだ確立していない。