hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
創発型歩行者ITS〜歩行者と交通インフラの適応協調〜

本研究では,装着型計算機技術と分散協調視覚技術を利用し,歩行者の持つ装着型計算機と交通インフラが創発することで歩行者の利便と安全を確保する「創発型歩行者ITS」システムの構築を目的とした.平成13年度は視覚障害者用端末として,レーザポインタとCCDカメラを用いた小型の距離計測器を搭載した電子白杖を試作し,計測器で計測された距離をもとに歩行面の状態を推定し,ユーザに提示することが可能となった.また,歩行者に情報を提示するための情報収集・解析システムとしての街角端末の試作を行った.本研究では,街角端末の機能として単にユーザの現在位置や希望する場所までのナビゲーションを行うだけではなく,歩行者が快適に通行できることを目指した歩道,地下街などの歩行者の通行状況を計測する機能の実現を目指した.この機能を実現するために,魚眼レンズを搭載したCCDカメラを複数設置し,そこから得られる画像をもとに歩行者の流れの計測を行った.平成14年度は,歩行者の持つ携帯端末と街角端末などを有機的に結びつけるために,携帯端末からLEDの発光パターンを制御できる赤外線LEDを用いたタグを試作し,魚眼レンズを搭載したカメラで計測することで,ユーザの位置を計測するシステムを構築した.このシステムでは,携帯端末がネットワークに繋がる際に得るIPアドレスなどのネットワーク情報と赤外線LEDタグの発光パターンを組合せることで,ユーザの識別および位置を計測することが可能になっている.試作したユーザ識別・位置同定システムでは,計測されたユーザの位置は最大で30cm程の誤差であり,また,ユーザの識別も可能であることが分かった.さらに,複数のユーザがいる環境においても,それぞれの位置を計測し,ユーザが交差したりLEDタグの発光を見失った場合でも,ネットワークを介してLEDタグの発光を制御することで正しくユーザを再識別が可能であることが分かった.本研究では,装着型計算機技術と分散協調視覚技術を利用し,歩行者の持つ装着型計算機と交通インフラが創発することで歩行者の利便と安全を確保する「創発型歩行者ITS」システムの構築を目的とした.平成13年度は視覚障害者用端末として,レーザポインタとCCDカメラを用いた小型の距離計測器を搭載した電子白杖を試作し,計測器で計測された距離をもとに歩行面の状態を推定し,ユーザに提示することが可能となった.また,歩行者に情報を提示するための情報収集・解析システムとしての街角端末の試作を行った.本研究では,街角端末の機能として単にユーザの現在位置や希望する場所までのナビゲーションを行うだけではなく,歩行者が快適に通行できることを目指した歩道,地下街などの歩行者の通行状況を計測する機能の実現を目指した.この機能を実現するために,魚眼レンズを搭載したCCDカメラを複数設置し,そこから得られる画像をもとに歩行者の流れの計測を行った.平成14年度は,歩行者の持つ携帯端末と街角端末などを有機的に結びつけるために,携帯端末からLEDの発光パターンを制御できる赤外線LEDを用いたタグを試作し,魚眼レンズを搭載したカメラで計測することで,ユーザの位置を計測するシステムを構築した.このシステムでは,携帯端末がネットワークに繋がる際に得るIPアドレスなどのネットワーク情報と赤外線LEDタグの発光パターンを組合せることで,ユーザの識別および位置を計測することが可能になっている.試作したユーザ識別・位置同定システムでは,計測されたユーザの位置は最大で30cm程の誤差であり,また,ユーザの識別も可能であることが分かった.さらに,複数のユーザがいる環境においても,それぞれの位置を計測し,ユーザが交差したりLEDタグの発光を見失った場合でも,ネットワークを介してLEDタグの発光を制御することで正しくユーザを再識別が可能であることが分かった.本研究では,装着型計算機技術と分散協調視覚技術を利用し,歩行者の持つ装着型計算機と交通インフラが創発することで歩行者の利便と安全を確保する「創発型歩行者ITS」システムの構築を目的としている.平成13年度は小規模実証システムを構築するベースとなる視覚障害者用端末,街角端末の設計,試作および分散協調視覚による歩行者の流れ検出の基礎研究を行った.まず,超音波距離計測装置などを用いた周辺の状況の取得により,単独で視覚障害者に危険通知を行える視覚障害者用歩行者携帯端末の試作を行った.調査の結果,超音波センサでは周囲環境を的確に計測することが困難であることが分かったため,レーザーポインタと小型CCDカメラを組み合わせた距離計測装置を試作し白杖に装着した.また計測結果から推定した周囲環境を視覚障害者に提示するインタフェースも同時に試作し,被験者による評価実験の結果,白杖では検知できない障害物を認識できることが明らかになった.次に魚眼レンズを用いた歩行者検出機能を持つ街角端末の試作を行った.このシステムは,高齢者・障害者に限らず健常者にとっても有益な情報として歩行者分布情報に着目し,その情報を実時間で計測・地図上に統合を行うものである.計測においては,広範囲における不特定多数の歩行者をセンシングする必要性から,魚眼カメラからの映像に対する画像処理を使用し,また,分布の概略を求めるという観点から,歩行者クラスタ単位にデータを計測した.統合においては,複数の場所で計測されたデータをネットワークを通じて収集し,カメラ間のデータ補間をおこなうことにより,カメラの設置間隔を広げることが可能となった.

本研究では,装着型計算機技術と分散協調視覚技術を利用し,歩行者の持つ装着型計算機と交通インフラが創発することで歩行者の利便と安全を確保する「創発型歩行者ITS」システムの構築を目的としている.平成14年度は平成13年度に試作した視覚障害者用端末,街角端末の改良ならびに街角端末の機能として,ユーザの識別と位置同定システムの構築を行った.レーザーポインタと小型CCDカメラを組み合わせた距離計測装置を搭載した電子白杖や歩行者の持つ携帯端末と魚眼レンズを用いた歩行者検出機能を持つ街角端末などを有機的に結びつけるために,携帯端末からLEDの発光パターンを制御できる赤外線LEDを用いたタグを試作し,魚眼レンズを搭載したカメラで計測することで,ユーザの位置を計測するシステムを構築した.このシステムでは,携帯端末がネットワークに繋がる際に得るIPアドレスなどのネットワーク情報と赤外線LEDタグの発光パターンを組合せることで,ユーザの位置を計測するだけではなく,位置を計測されたユーザが誰なのかを識別することが可能になっている.このユーザ識別・位置同定システムを試作し,実際に識別および位置計測が可能か実験した.実験の結果,ユーザの位置は最大で30cm程の誤差であり,また,ユーザの識別も可能であることが分かった.さらに,複数のユーザがいる環境においても,それぞれの位置を計測し,ユーザが交差したりLEDタグの発光を見失った場合でも,ネットワークを介してLEDタグの発光を制御することで正しくユーザを再識別が可能であることが分かった.この試作システムは,赤外線LEDを用いているため屋外での使用は困難であるが,地下街や室内での使用は十分可能であり,計測されたユーザ位置をもとに歩行者に適切なサービスを提供することが可能になると考えている.
未離水面認定の再検討と高精度化に関する評価・展開

未離水面認定には標高変化を確実に把握する必要がある。このため初年度に当たり,まず勤務地周辺での試験的作業を実施した。それらはGNSS受信機Trimble R2の使用法,計測精度の確認,計測されたGCPに基づく地形モデル作成と標高変化の評価精度の確認で,以下の1)-5)である。それぞれ1)GCP計測精度の確認,2)GCP計測結果と三角点の公表座標との比較,3)UAVとSfMを加えた人工築山の地形モデル作成,4)UAVとSfMを加えた遺跡トレンチの地形モデル作成,5)市販空中写真による宗像市2時期の地形モデルの標高変化評価,である。1)では5-6分間の計測で数cmの精度を得られそれが基盤地図情報に基づくGCP座標よりも精度が高いこと,2)では1)の精度に基づき三角点の公表座標が水平最大約10cmずれていること,3)及び4)では約10m四方の範囲に対し約半日で地形モデルまで作成できることを確認した。5)ではGCPの座標は高精度でも市販空中写真による地形モデルの精度は約1.5mに止まる為,数mの標高変化の議論が限界であることを確認した。次に雲仙の火山山麓でGCP計測を行って実際に標高変化を解析し,結果から未離水面を抽出するための地形学的な検討を行った。検討は6)市販空中写真による広域解析と7)UAVで撮影した空中写真に基づいて実施し,前者は0.51mの,後者は数cmの標高変化を議論できることを確認した。これより6)では数十年間の火山山麓扇状地の発達過程を,7)では数年間の斜面微地形の発達過程を検討できた。本研究は,火山山麓,一般山地の山麓,谷底低地で,地質年代から見て時間内に,標高変化の激しい場において未離水面の抽出を目指す計画とした。当初計画はある程度達成できたが,以下の背景から火山山麓での現地調査が十分に達成できなかった。1)目的を達成できる予算内での機材選定とその入手手続きに時間を要した。また2)入手後にGNSS受信機の操作とデータ解析手法の習得にも時間を要した。このため,初年度はGNSS受信機の計測精度とそれより解析された標高変化の精度評価に主力を置くこととに修正し,火山山麓での現地調査は試行に位置づけた。また雲仙で実施した火山山麓は,地形面を反映する場,樹木成長,樹木枯死,草本繁茂,掃流堆積物被覆,ガリ侵食,その他の場に区分されることを現地確認したが,UAVによる空中写真ではDSM(樹木や草の上面を地形面と考える)を捉える影響が大きく,場の地理情報化に至らず地形形成過程を狭域では詳細に構築できなかった。地質年代から見て短期に,標高変化の激しい場において未離水面の抽出手法整理を目指す計画だが,研究の流れを若干修正する。昨年度の試行段階に続き,平成31年度も再度火山山麓を対象に,未離水面の評価を試みる。変更は,雲仙東麓の調査が現在までの進捗状況で既述したように十分達成できなかったことと,計画の一般山地の山麓例とした2014年広島豪雨の被災地が,2019年豪雨のため現地状況が安定しないことがある。そこで植生が少なく未離水面を変えつつ明瞭に標高変化を広域的に長期に追跡できる条件を持つ場,桜島東麓を対象とする。桜島東麓は標高変化に止まらず,昭和溶岩噴出以降の降灰の影響もうけた土地被覆や土地利用変化も含めて50年以上の変化を詳しく追跡できると見込まれる。そこでは1)GNSSのGCPによる市販の空中写真とUAV撮影による空中写真から地形モデルを作成し(池見先生),既存のレーザーデータとの標高変化を求める。2)旧版地形図の比較から土地利用変化を確認する(宗先生)。3)衛星データから土地被覆変化を確認する(後藤先生)。1)-3)を統合して,地形発達史をまとめ未離水面の評価を行う。なお,平成32年度の2017年九州北部豪雨で被災した谷底低地に関する予定変更は現在考えていない。検討は6)市販空中写真による広域解析と

7)UAVで撮影した空中写真に基づいて実施し,前者は0.51mの,後者は数cmの標高変化を議論できることを確認した。これより6)では数十年間の火山山麓扇状地の発達過程を,7)では数年間の斜面微地形の発達過程を検討できた。本研究は,火山山麓,一般山地の山麓,谷底低地で,地質年代から見て時間内に,標高変化の激しい場において未離水面の抽出を目指す計画とした。当初計画はある程度達成できたが,以下の背景から火山山麓での現地調査が十分に達成できなかった。1)目的を達成できる予算内での機材選定とその入手手続きに時間を要した。また2)入手後にGNSS受信機の操作とデータ解析手法の習得にも時間を要した。このため,初年度はGNSS受信機の計測精度とそれより解析された標高変化の精度評価に主力を置くこととに修正し,火山山麓での現地調査は試行に位置づけた。また雲仙で実施した火山山麓は,地形面を反映する場,樹木成長,樹木枯死,草本繁茂,掃流堆積物被覆,ガリ侵食,その他の場に区分されることを現地確認したが,UAVによる空中写真ではDSM(樹木や草の上面を地形面と考える)を捉える影響が大きく,場の地理情報化に至らず地形形成過程を狭域では詳細に構築できなかった。地質年代から見て短期に,標高変化の激しい場において未離水面の抽出手法整理を目指す計画だが,研究の流れを若干修正する。昨年度の試行段階に続き,平成31年度も再度火山山麓を対象に,未離水面の評価を試みる。変更は,雲仙東麓の調査が現在までの進捗状況で既述したように十分達成できなかったことと,計画の一般山地の山麓例とした2014年広島豪雨の被災地が,2019年豪雨のため現地状況が安定しないことがある。そこで植生が少なく未離水面を変えつつ明瞭に標高変化を広域的に長期に追跡できる条件を持つ場,桜島東麓を対象とする。桜島東麓は標高変化に止まらず,昭和溶岩噴出以降の降灰の影響もうけた土地被覆や土地利用変化も含めて50年以上の変化を詳しく追跡できると見込まれる。そこでは1)GNSSのGCPによる市販の空中写真とUAV撮影による空中写真から地形モデルを作成し(池見先生),既存のレーザーデータとの標高変化を求める。2)旧版地形図の比較から土地利用変化を確認する(宗先生)。3)衛星データから土地被覆変化を確認する(後藤先生)。1)-3)を統合して,地形発達史をまとめ未離水面の評価を行う。なお,平成32年度の2017年九州北部豪雨で被災した谷底低地に関する予定変更は現在考えていない。現在までの進捗状況で述べたようにGNSS受信機の使用までに時間を要したため,全体的に遅れが生じ,研究成果の整理までに至らず報告の機会を逸している。このため次年度の平成31年度前半に雲仙東麓での研究成果また本研究に関わる研究成果を発表するための予算として主に使用する。また後半にはUAV等使用機器等の機材購入にも平成31年度使用の補充としたい。なお本年度の予算は,現地調査での旅費,UAV等使用機器,空中写真,衛星データの購入,学会発表経費等への使用が見込まれる。
食道胃接合部腺癌におけるKRAS遺伝子増幅の意義とその悪性化メカニズムの解明

昨年に引き続き、KRAS遺伝子増幅を有する細胞株を用いて実験を進めた。MEK阻害剤を加えた実験系において、1KRAS遺伝子変異なし/増幅なしの細胞株、2KRAS遺伝子変増幅ありの細胞株、3KRAS遺伝子変異ありの細胞株を比較検討したところ、2においてのみアポトーシスが誘導されなかった。昨年度に引き続き、2を用いてMEK阻害加え経時的にGDP-RAS(不活化型)とGTP-RAS(活性化型)の割合を検出したところ2の細胞株のみが活性化型であるGTP-RASの割合が増大していることを突き止めた。昨年度の仮説通り、GDP-RASとGTP-RASの変換酵素GEFの一つであるSOSとその活性化を誘導するSHP2の阻害によりMEK阻害(GSK1120212)下でのKRAS遺伝子増幅細胞の増殖活性を抑制できるかどうかを確認することとした。KRAS遺伝子増幅を有する細胞株と、患者由来xenograftモデルを用い、shSOSもしくはSHP099(SHP2阻害剤)でも、GSK1120212投与下で強力な腫瘍増殖抑制効果を有することが確認できた。さらにこのような変化はKRAS遺伝子変異細胞株を用いたモデルでは確認できず、KRAS遺伝子増幅モデルに特有であることを確認した。つまり、KRAS遺伝子増幅の癌細胞では、通常状態では下流のMEKタンパクがSOSやSHP2にネガティブフィードバックをかけており、この状態では不活化型であるGDP結合RASの割合が多く細胞増殖に大きな変化を与えない。しかしながら、MEK阻害下ではそのフィードバックが外れ、SOSやSHP2が活性化することで不活化型GDP-RASから活性化型であるGTP-RASの割合が増加し、その結果腫瘍は増大に傾く。上記の内容はNat Med. 2018Oct;24(10):1627.に報告済である。また同時に、肺がんのクリゾチニブ耐性の原因としてKRAS遺伝子増幅が関与していることも併せて報告した。Clin Cancer Res. 2018 Dec 1;24(23):5963-5976.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。昨年度に引き続いて、KRAS遺伝子増幅の変化を127例の症例を用いて検討したところ、30例に陽性をみとめ、陽性率は23.6%であった。KRAS遺伝子増幅を来した症例では、KRAS遺伝子増幅を認めない症例に比して有意に予後不良であった(P=0.048)。このように臨床検体で悪性度と相関するKRAS遺伝子増幅のさらなる解明のために、Dana-Farber Cancer InstituteのDr. Adam J Bassと本格的に共同研究を開始した。KRAS遺伝子増幅を来す部位で、明らかにKRASタンパクの発現増加があることをFISHおよびIHCで確認した。TCGAのデータを利用するに、食道腺癌の15%、胃癌CINの13%でKRAS遺伝子増幅を認めた。KRAS遺伝子増幅を示す細胞株を用いたsi-RNAの実験系で、KRAS遺伝子増幅をノックダウンすることで明らかに細胞増殖が抑えられることを確認した。さらに、このKRAS遺伝子増幅を来した細胞では、GDP結合型のものがほとんどあることが判明した。KRAS遺伝子増幅を来した胃癌細胞株はMEK阻害剤に抵抗性を示し、それらではp-Aktが高発現していた。このp-Aktの活性は、GTP結合型KRASの増加が原因であることが判明した。そこでMEK阻害剤にpAKT阻害剤の併用を試してみたが、細胞活性に変化がみられず無効でった。そこで、GDP-GTPの変換酵素であるSOSを阻害することで、細胞活性を抑制できることを明らかにした。KRAS遺伝子増幅を示す腫瘍に対して、MEK阻害剤とSOS阻害剤が有効であること初めて明らかに、現在Nat Medicineのrevise作業を進めている。順調に進行しており問題なし。

しかしながら、MEK阻害下ではそのフィードバックが外れ、SOSやSHP2が活性化することで不活化型GDP-RASから活性化型であるGTP-RASの割合が増加し、その結果腫瘍は増大に傾く。上記の内容はNat Med. 2018Oct;24(10):1627.に報告済である。また同時に、肺がんのクリゾチニブ耐性の原因としてKRAS遺伝子増幅が関与していることも併せて報告した。Clin Cancer Res. 2018 Dec 1;24(23):5963-5976.計画はおおむね順調に推進しており、引き続き推進する。論文を投稿/revise中であり、reviewerのコメントにより追加実験・追加検証を継続していく。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。国内4施設のサンプルを用い、免疫染色症例を増やし、さらにFISHも追加し、今回の我々のKRAS遺伝子増幅異常検出法が妥当かどうかを検討する。さらには、臨床病理学的因子、他のRAS-RAF系遺伝子異常としてのmutationを検討し、遺伝子増幅との関係性を検討する。
低酸素細胞に対する分子標的薬剤の放射線増感に関する基礎的検討

低酸素環境下にある悪性腫瘍の、放射線に対する抵抗性獲得のメカニズムを解明するための一つの基礎データとなることを本研究の最終目標として、実験を進めてきている。実際は、通常環境下ならびに低酸素環境下で培養しているそれぞれの腫瘍細胞株で、生存能・増殖能などの細胞動態や放射線感受性の相違を、それに関与する生存・増殖シグナルあるいは細胞死関連シグナルの発現変化を検討し、低酸素環境下にある放射線抵抗性腫瘍細胞の放射線増感に役立つ分子標的薬剤があるかどうかの検討をしている。まずは、5%O_2ならびに1%O_2の低酸素環境下での増殖能などの細胞動態および放射線感受性についての研究であるが、外陰癌由来のヒト扁平上皮癌細胞株であるA431では、5%O_2の低酸素環境下においてもcell count法を用いたdoubling timeで22-24時間程度と通常環境下のA431と比較し明らかな増殖抑制は認めず、生存率を検討するコロニー形成法でみたPlating Efficiencyも約80%と通常環境下と比較して明らかな変化があるとはいえなかった。一方、A431の通常環境下の2Gy、4Gy、6Gy、8Gy、10Gyの各照射後の再増殖の変化をcell count法を用いてみてみると、4Gy以下の照射群では24時間以内に再増殖を認め、照射後の細胞周期の変化としてはG2/M blockを、増殖・生存に関連したシグナル伝達の変化としてはEGFRならびにHER2/neuのリン酸化の増強を認めた。また、肺癌由来のヒト腺癌細胞株であるA549細胞に関してみると、5%O_2の低酸素環境下では明らかな増殖抑制は認められなかったものの、1%O_2の低酸素環境下では増殖抑制を認めた。これらの結果を踏まえて、1%O_2の低酸素環境下にて、EGFRならびにHER2/neuの分子標的薬剤処理を併用した実験を継続している。今回の研究では,悪性腫瘍に対する放射線治療や抗がん剤治療の抵抗性獲得に関与する低酸素環境に関して,通常環境下の培養細胞と低酸素環境下の培養細胞の間で,増殖・生存に関連したシグナル伝達の変化,放射線感受性,分子標的薬剤と放射線照射との併用効果,などがどのような差異として現れるのか明らかにすることを目的としている.まず,低酸素環境下での細胞動態を明らかにすること,つまり低酸素環境下での培養腫瘍細胞の生存状態や増殖速度がどのように変化するのかを明らかにするために,通常環境下での培養腫瘍細胞の生存状態,増殖速度ならびに照射後の再増殖までの時間を検討した.それと並行し,本研究を遂行するのに,最も適切と考えられる低酸素環境がどの程度のものであるのかを1%や5%などの低酸素環境で腫瘍細胞を培養し,その初期変化をみている.今回の研究に用いている培養腫瘍細胞の一つであるヒト扁平上皮癌細胞株(A431)での通常環境下での結果では,細胞増殖速度に関してはcell count法でのdoubling timeは2324時間,生存率を検討するコロニー形成法でみたPlating Efficiency(PE)は80%程度であった.2Gy,4Gy,6Gy,8Gy,10Gyの各照射後の再増殖の変化としてはcell count法でみると,6Gy以上の照射群でも24時間から48時間の間で再増殖を認め,照射後の細胞周期の変化は,レーザースキャニングサイトメータを用いた結果ではG2/M blockを認めた.また,照射処理後の増殖・生存に関連したシグナル伝達の変化としてはEGFR・c-erbB2ともにリン酸化が増強した.さらに,現在は低酸素環境下での実験を,上記以外の通常環境下で得られた結果を踏まえながら,今回の研究の目的を達するべく実験などを継続している.低酸素環境下にある悪性腫瘍の、放射線に対する抵抗性獲得のメカニズムを解明するための一つの基礎データとなることを本研究の最終目標として、実験を進めてきている。
地形学的手法による日本海東縁新生プレート境界説の検証

小林(1983)と中村(1983)は、第四紀の初期に北アメリカ・プレートとユーラシア・プレートの境界が中部北海道から日本海東縁へとジャンプしたという仮説を発表した。この仮説を定量的に検証するために、この新生プレート境界の陸上延長と考えられる中部日本において、活断層のネットスリップ(総変位)速度を求めた。その結果、この地域の代表的な活断層である糸魚川・静岡構造線と伊那谷断層帯は、それぞれ8mm/年あるいはそれ以上の速いネットスリップ速度を有することがわかった。中部日本の他の活断層のネットスリップ速度は必ずしも十分わかっているとは言えないが、上記の結果からみて中部日本全体の収束速度は理論的に予想される両プレートの収束速度(約11mm/年)を上回る可能性が高い。伊那谷断層帯については、新たに開発した地形学的手法によってスリップベクトルの方向が決定できた。この方向(N123±10゚E)は理論的に予想されるプレート相対運動の方向(ほぼ東西)と約30゚くいちがっている。以上の結果から、中部日本中・南部の変形は、単に東北日本(北アメリカプレート)と西南日本(ユーラシア・プレート)の間の東西圧縮のみでなく、むしろ伊豆弧の衝突の影響が強いと解釈できる。しかし、この結果は新生プレート境界が中部日本を通ることを否定するものではない。「新説」を真に検証するためには、今後中部日本北部の活断層についても正確なネットスリップ速度を求める必要がある。
極端軟X線大気圧表面XAFSの開発と大気圧下触媒反応のオペランド観測への展開

本研究では、大気圧反応ガス存在下のXAFS測定には用いてこられなかった電子収量法のための測定系を反応セルに組み込んで、極端軟X線大気圧表面XAFSの測定ができるシステムを開発し、それを大気圧下での触媒反応のオペランド観測に応用することを目的としている。本年度は初年度であり、反応セルの動作確認、反応セルへの電子収量測定系の組み込み、反応セルのマニピュレーターへの搭載による位置調整機構の付与、これらを含む測定システムの製作・立ち上げ、試し測定を行った。反応セル周りの改造を含む測定システムの製作までは問題なく行うことができた。本測定システムを放射光ビームラインに接続して試し測定を行ったところ、電子収量電極からの微小電流を観測することができた。しかし、転換電子収量法による試料からの信号増幅率が十分ではないためにI0信号の影響が強く出ることが分かったので、電子収量測定系の改良が必要なことが明確になった。また、セルを真空容器内に設置することで、極端軟X線の減衰を抑えることができたが、操作性の問題や、ガス漏れによる測定中断の問題が生じることが分かり、セルの配置を改良する必要があることが分かった。さらに、燃料電池発電時に生じる水が測定を妨げることが分かったので、水の除去機構を加える必要があることも分かった。このように、本年度の装置製作および試行測定によって、セルの設置環境やセルそのものの改良すべき点が明確になった。きちんと発電動作をする燃料電池セルに電子収量測定系を組み込み、電子収量信号を計測してスペクトルを得るところまでは到達できたので、2年目は転換電子収量法を有効に機能させるための改良や条件出しを行うことに着手する。想定されたスケジュールでは転換電子収量法を用いたスペクトル測定について1年目で見通しを立てることを目標にしていたので、おおむねぞのような状況に達していると判断できるため。試料からの信号の転換電子収量法による増幅率をもっと上げる必要があることが分かったので、現在の増幅用バイアス電圧を1桁以上、上げることができるようにし、バイアス電圧下で安定に微小電流を測定できる測定器を導入する。燃料電池発電時に発生する水が測定系に与える影響を低減するためのセルの改良を行う。また、真空容器の中にセルを入れて測定を行ってきたが、操作性が悪く、真空容器内に反応ガスが漏れて測定が中断することがあったので、セルを真空容器の外に設置する配置に改良する。これらの改良によって、窒素ドープグラフェンのN K吸収端XAFSスペクトルの発電条件下での測定を目指す。発電時に試料のXAFS信号電流を発電電流と区別して検出するために、軟X線に同期した位相検波増幅システムを導入することを計画していたが、軟X線光路上に光変調器を導入することに解決が難しい技術的課題があることが分かった。そのようにする代わりに、試料をアース電位にし、電子収量電極で信号電流をとる方がよいと判断して位相検波増幅システムの導入を見送ったために残額が生じた。

この分は、翌年度、電子収量電極に高電圧バイアスをかけながら微小電流計測ができる計測器の導入に用い、当初計画とは一部別なアプローチによって、信号取得を目指す。
超音波とマイクロバブルを用いたドラッグデリバリーシステムの開発

1,超音波(US)とマイクロバブル(MB)を用いた眼組織へのドラッグデリバリーSCIDマウスにメラノーマ細胞(B-16)を注射して眼瞼腫瘍モデルを作成し実験を行った。US及びMBの効果を調べるため、抗癌剤ブレオマイシンを腫瘍へ単独投与群・US併用群・US及びMB併用群で腫瘍増殖抑制効果を指標として評価した。薬物単剤に比べて、US併用群では4倍希釈濃度で同じ効果が得られた。USにMBを併用すると32倍希釈しても同等の効果であった。US及びMBの組み合わせによって、効率的に腫瘍組織へ到達し効果を発揮したと考えられる。2,新しいバブルの評価研究協力者から新しいバブルの供与を受け効果を確かめた。新しいバブルはナノレベルのサイズであり、外壁はリポソームからできている。MBよりも安全性が高く(既に臨床で広く使われている材料)、外壁に様々な加工ができることが特徴である。培養細胞へのGFP遺伝子導入実験では、MBに比べて導入効率が約1.5から2倍と高く、超音波照射時間を短くしても導入効率は高かった。新しいバブルを使って実験も継続予定である。3,超音波プローブの開発眼表面及び網膜面に照射可能な超音波プローブを考案し、特許の出願をおこなった。特許に基づき、新たなプローブのプロトタイプを作成し照射実験を行っている。
生態学的自然観を育成する保育環境と保育内容・方法に関する調査研究

幼児期から「生態学的自然観」を育てるために必要な具体的な保育環境と実践方法・内容を提案するという最終目的の下で、Indigenous educationをナショナルカリキュラムにおいても導入するニュージーランドとオーストラリアの保育現場における実地調査を行って先住民族の「生態学的自然観」をどのように保育現場において伝承しているのか、具体的な実践方法、教材、保護者や地域との連携の実態を把握した上で、同時に、日本の環境教育実践研究園においてビオトープを創出、維持、管理し、保育者や子どもにどのように生態学的自然観の醸成につながる経験が可能になるのかを観察し、最終段階として自然観の伝承の試験的導入を行い、「生態学的自然観」の育ちの可能性を探った。最終年度となる今年は、ニュージーランドとオーストラリアの保育現場の観察にみられた要点(地域との日常的な連携、伝統的文化資源の活用)を環境教育実践研究園で活かす方策を探った。ビオトープの活用に関しては保育者の学びを深める研修を継続し、子どもが様々な要素からなる生態系を理解し、生態系への向かい方にみずから気づき、仲間に伝える姿も見られるようになった。海外の先住民文化からの学びの実践はそのまま日本の保育の場に導入できないが、伝統的文化資源の活用には可能性があることがわかった。そこで、稲作とそれにまつわる文化や二十四節気の活用などを試験的に取り入れたところ、子どもや保育者、保護者の理解が深まってくることも確認できた。ビオトープで日本特有の自然に日々触れあって愛着を感じ、そこにある生態系の要素に気づき、日本が伝統的に価値を認めてきた自然の姿やそれに密接につながる文化と結んでいくことで生態学的自然観を醸成し、結果として幼児期の持続可能性のための教育の実践へとつながっていくと考えられる。幼児期から「生態学的自然観」を育てるために必要な具体的な保育環境と実践方法・内容を提案するという目的の下、「Indigenous Educationを導入するニュージーランド・オーストラリアの保育現場における実態調査を行い、先住民族の「生態学的自然観」を保育現場においてどのように伝承しているのか、具体的な実践方法、教材、保護者や地域との連携の実態を明らかにすること、及び、日本の環境教育実践研究園におけるビオトープの創出・維持、及び、最終段階としての自然観の伝承の試験的導入を通し、「生態学的自然観」の育ちの実態を明らかにすることが本研究の目的である。今年度は、この目的に基づき、まず、ニュージーランドのマオリ系住民の多い地区(Tauranga等)のEnviroSchoolsに認定された幼稚園における現地調査を実施した。特によい実践を行っている協会を対象としたこともあるが、予想以上に導入されていることが確認できた。特に、環境教育実践者との協働およびマオリのコーディネーターとの協働が大きな力となっていた。また、予想通り、マオリの自然観、というより、世界観を伝えることそのものが持続可能性のための教育実践となっていることも関係者への聞き取りで確認できた。環境教育実践園でのビオトープ創生プロジェクト調査においては、保育者にはビオトープに関するアンケートを実施し、知識や関心等を探ったが、環境教育の実践研究を継続してきた園においてさえ保育者の意識はまだまだ低いことがわかったが、勉強会を行ったり、実際の造成に関わる過程で少しずつ意識が高まってきていることが確認できた。すなわち、生態学的な自然観を持つことが保育者自身においても難しいということがわかる。初年度であるため、二つのプロジェクトは並行して行っているが、いずれも予想通りの結果が得られており、当初の計画通りに次年度以降も進める予定である。今年度は、研究目的に基づき、まず、ニュージーランドの保育現場実態調査をおこなった。対象園はTauranga Kindergarten Associationという環境教育に関してよく実践している協会に所属する園である。2月に2週間現地で調査を行い、8園の幼稚園において終日保育に参加し、協会の会長や上級教師と情報交換し、マオリの自然観を伝える教材とその内容、マオリの自然観を伝える行事とその内容、地域の社会資源の活用実態、保育者の意図的な援助内容、園の保育理念等への記載の有無等を観察、聞き取りを行った。保育環境に関しては写真と記述で記録をとった。また、国家指針テファーリキ等、保育の公定言説における記載の有無も調べた。また、環境教育実践園でのビオトープ創生プロジェクト調査として、6年にわたり、環境教育を主題に実践研究を継続している研究協力園においてオトープ施工士・管理士のアドバイスの元で既存園庭に造成可能なビオトープを保育者・子ども・保護者が関わる創生プロジェクトとして造成計画を立てた。まず、保育者にはビオトープに関するアンケートを実施し、知識や関心等を探った。さらに、保護者にはビオトープに関する資料を作成配布し、保育者には勉強会を2回実施し、ビオトープに関する関心や知識を高める取り組みを行った。2月には、保護者・保育者・子どもと共に、ビオトープ施工士の指導の下、池小川を前倒しで造成した。以上のいずれも実施時期についてはわずかにずれが生じているが、おおむね当初の計画通りに、進行している。

幼児期から「生態学的自然観」を育てるために必要な具体的な保育環境と実践方法・内容を提案するという最終目的の下、Indigenous educationをナショナルカリキュラムにおいても導入するニュージーランドとオーストラリアの保育現場における実地調査を行い先住民族の「生態学的自然観」をどのように保育現場で伝承しているのか、具体的な実践方法、教材、保護者や地域との連携の実態を把握し、同時に日本の環境教育実践研究園においてビオトープを創出、維持、管理し、保育者や子どもにどのように生態学的自然観の醸成につながる経験が可能になるのかを観察し、最終段階として自然観の伝承の試験的導入を行い、「生態学的自然観」の育ちの可能性を図る。今年度は、まず、オーストラリアの保育現場4園を実地視察した。シドニー近郊の2園は実践歴が異なるが、いずれも地域のアボリジナルの協力者を得て、持続可能性のための教育と関連付け豊かな実践をしていた。一方、アーミデール近郊の2園はアボリジナルの家庭が多い、あるいは、アボリジナルの子どもだけが入れる園であり、先住民教育には力を入れていたが、持続可能性のための教育への関心は低く、それゆえにアボリジナルのもつ「生態学的自然観」を意識していない。この比較から、先住民文化への関心だけでは不十分だとわかった。環境教育実践研究園でのビオトープは造成後、季節をほぼ一巡した。移入した植物、自然に生えた植物のほか、小動物も移入していないにもかかわらず多様な種が見られた。しかし、池小川への不安感やどの程度まで侵入してもよいのかがわからず、保育者に利用へのためらいが見られた。そこで、後半期は毎月保育者対象の勉強会をビオトープ管理士と共に実施し意識改革を図った。その結果、子どもの遊びの質が変化してきた。海外調査とビオトープ造成プロジェクトは並行し、いずれも予定通りに進行している。海外調査はオーストラリアを対象とした。オーストラリアはニュージーランドと異なり、ナショナルカリキュラムへの導入が比較的新しい。そのため、先住民についての教育内容を積極的に取り入れているところ自体が数少ない。しかしながら、いずれの国においても先住民教育を実施すること=持続可能性のための教育にはなりえない一方で、持続可能性のための教育にとって先住民から学ぶことが大きな意味があることが明らかになった。オーストラリアでも保育環境をじっくりと観察でき、また、実践者からは丁寧に保育環境についての説明と実践内容についての説明を受けることができた。環境教育の実践研究園でのビオトープ造成は、単にビオトープという環境を作るだけで、自然と植物や動物が現れること、それらの関係に保育者が気づき始めたところに生態学的自然観を学ぶ場としてビオトープが意味のある場所として存在していることが明らかになった。また、ビオトープ自体は造成した池小川の状態はよく、また、植物の定植も順調に進んでいる。しかし、一方で、当初計画でもビオトープ管理士には管理とその指導をしてもらうことは想定していたが、それだけでは保育者の警戒心を解くには不十分であることがわかったため、小グループ勉強会を後半期から開始した。それを行って初めて保育者のビオトープへの警戒感がほぐれてきた。これは計画外の動きではあるが、それ以外については概ね当初計画通りに進行している。
再生エナメル質とCAD/CAMを用いた歯科修復材の開発と臨床応用

歯科医学の分野において、高齢化に伴うう蝕や歯周病などによる歯や歯質の損失増加からQOLの向上が求められている。故に歯科治療のゴールは単に欠損部外観の回復や機能回復のみならず、より高いレベルでの咬合維持や口腔諸組織の長期保全に加え、高次元での審美性の回復が求められている。それら理想的な歯科補綴治療を達成するのが、組細胞組織工学技術により再生した歯・歯周組織を従来の歯科医療に応用することであると考えている。本研究では細胞組織工学的手法を用いたエナメル質の再生と歯科補綴物への応用を目的として、エナメル芽細胞の培養法および培養エナメル芽細胞の重層化によるエナメル質バルクの再生の検討を行った。ブタ第三臼歯から単離した歯胚細胞からEDTA処理により上皮細胞のみ選択培養し2継代まで培養増殖することが可能であった。またこれらの培養細胞はエナメル質に特異的遺伝子アメロジェニンを発現し、エナメル芽細胞の特徴を有することが分かった。さらに、これらの培養細胞を生体吸収性高分子(ポリグリコール酸;PGA)でできたメンブレンに播種し、10%牛血清含有D-MEMにて1週間培養を行った。培養後、走査型電子顕微鏡(SEM)および細胞核蛍光染色法によりメンブレンに定着し均一に増殖している細胞像を観察することができた。細胞が定着した生体吸収性メンブレンを10枚分積層した後、免疫抑制ラット(F344 Jcl rnu/rnu)の腹腔内に存在する大網組織に移植した。この大網組織は血流豊富なため組織再生の場として有効であると言われている。移植4週後に再生組織を採り出し組織切片を作製後、組織学的解析を行った。HE染色により重層化したメンブレン間に再生組織が認められた。本研究により培養エナメル芽細胞を用いたエナメル質組織の再生技術の確立とその臨床への応用の可能性が示唆された。エナメル芽細胞を含む歯胚上皮細胞の無血清培地を用いた継代には限界があり,細胞は培養途中で死滅してしまう。そこで我々は、3T3-J2細胞をfeeder layerとして用いることにより、歯胚上皮細胞の培養を試みた。その結果、このシステムで10継代まで培養が可能となった。また、各継代での培養細胞の形態的変化は認められなかった。110継代した歯胚上皮細胞の増殖能に変化はなかった。各継代の歯胚上皮細胞は、歯胚に存在するエナメル芽細胞と同じエナメルマトリックス蛋白質をコードするmRNAを発現していることが分かった。これらの継代した細胞はエナメル芽細胞と同様な表現型を有することがわかった。つまり、この手法を利用することにより、エナメル芽細胞から分泌されるエナメルマトリックス蛋白質の解析や組織工学の研究に寄与できると考えられる。一方、再生の足場としてこれまで,ポリグリコール酸やポリ乳酸が広く用いられてきた.しかし,歯の再生に関して最適の足場が何かはわかっておらず、その材料と条件をハイドロキシアパタイトとアメロジェニンで模索した。エナメル質の形成に影響を及ぼすと考えられているアメロジェニンがハイドロキシアパタイトの表面に単層で吸着し,分子間で影響を及ぼし合わないということがわかった.これにより,エナメル質再生の足場となる材料(アパタイトやβ-TCPなど)にアメロジェニンを添加することで,より効果的に再生できるのではないかと考えられる.生後6ヶ月のブタ下顎第三大臼歯から歯胚を摘出した.歯胚上皮組織と間葉組織を酵素処理により細胞単離し,10% FBS DMEM

培地にて3日間培養した.無血清培地LHC-9に培地交換した後,培養約11日目に0.05%Trypsin-EDTAにてディッシュから細胞を剥離した.3T3-J2の増殖能を抑えるために3時間Mitomycin C(MMC)処理した.Attachment培地(ATT培地)を用いて,剥離した歯胚上皮細胞を3T3-J2細胞上に播種した.さらに3日間培養後(培養14日目),Maintenance培地(MT培地)に置換し歯胚上皮細胞がconfluentになったら新しい3T3-J2上に継代した.この培養システムを用いることにより,10継代まで歯胚上皮細胞を培養することが可能となった.また,これらの継代した細胞はエナメル芽細胞と同様な表現型を有することがわかった.この手法によって,エナメル芽細胞から分泌されるエナメルマトリックス蛋白質の解析や組織工学の研究に寄与できると考えられる.一方,足場の開発に関しては,エナメル質の形成に影響を及ぼすと考えられているアメロジェニンがハイドロキシアパタイトの表面に単層で吸着し,分子間で影響を及ぼし合わないということがわかった.これにより,エナメル質再生の足場となる材料(アパタイトやβ-TCPなど)にアメロジェニンを添加することで,より効果的に再生できるのではないかと考えられる.17年度までにエナメル芽細胞の10継代までの培養に成功した.そこで,今年度は単層培養ではなく積層培養し,エナメル質の塊を作製する為の実験を行なった.方法:生後6ヶ月の豚の下顎第3大臼歯歯胚を採取し,酵素処理によって上皮と間葉組織を分離した.上皮組織から歯胚上皮細胞を単離し,上皮細胞を1×105個/wellでPGAとPLAから調整した吸収性足場上に播種した.足場(7mm×7mm)を6穴ウェルプレートに四隅を熱で溶かし強固に固定した.4日後,Versene(GIBCO社製)にて,37°C,20分間にて吸収性足場を浸すことにより,問葉細胞を完全に取り除いた.先の操作を繰り返し行い10%牛胎児血清含有D-MEM培地にて約1ヶ月間歯胚上皮細胞の培養を行った.次に走査型電子顕微鏡(SEM)により吸収性足場上の細胞を観察した.試料表面に付着しているごみを取り除くため,PBSで軽く水洗を行った後に,2.5%グルタールアルデヒドで4°C,2時間固定を行った.固定液をPBSにて水洗し,2%四酸化オスミウムで試料を4°C,2時間後固定した.脱水操作として70%,80%,90%エタノールを4°C,30分間2回,95%エタノールを室温30分2回,100%エタノール60分2回行った.ブチルアルコールに浸漬し-40°Cにて予備凍結させた後,凍結乾燥を行った.試料調製後SEMにて観察を行った.結果:今回調整した吸収性足場に網目構造の確認はできなかった.また歯胚上皮細胞だと思われる細胞は直径約10μmの球状を呈し,個々の細胞が離れた状態で存在していた.生体での細胞サイズ(50-100μm)よりも小さく,細胞形態も異なることから,今回の試料調製によって細胞の形状が変わってしまった(アルコールによる脱水など)可能性が考えられる.また吸収性足場への細胞の接着が微弱であるように思われた.
伊勢参宮ツーリズムの近代史に関する実証的研究　―御師廃止から昭和戦前期まで―

本年度は、前年度の調査をさらに進めるべく、以下の内容を主軸として研究活動を展開した。平山は、1872年の御師制度廃止という大変革後の参宮ツーリズムの実相を明らかにするために、鉄道資本による手軽な参宮日帰り旅行、あるいは大正期から拡大していく小学校児童を中心とする伊勢参宮修学旅行といった近代的な参宮旅行が、旧御師の役割を代替・再編成していく過程に着目して、鉄道・教育・神道関係の史料を引続き収集・検討した。谷口・濱千代は、本研究の基礎作業となる岩井田家資料の目録作成作業を引続き進めた。これを基盤として、岩井田家などの旧御師家と旧檀家との関係が、御師廃止後にどのように推移していったのかを、旧檀家側に残されていた文書(岩井田家の檀那場でもある埼玉県内の文書)もあわせて検討することを前年度に引続きおこなった。一つは旧檀家が旧御師との関係を継続させたのか、それとも断絶したのかに関して、旧檀家が参宮した際の宿泊を事例とする考察である。もう一つは旧御師が旧檀家との関係継続のために、如何なる働きかけを行ったのかに関する考察である。森は、近代の伊勢講である神風講社の旅宿ネットワークの変容・衰退の過程から、近代伊勢参宮の変容を考察した。特に鉄道敷設など、社会変化との関連に注目して前年度からの調査研究をさらに進めた。また、岩井田家資料に見られるような神風講社以外の伊勢講との比較対照も行なうため、必要な史料・文献の検討を引き続き進めた。全メンバーが意欲的に課題に取り組んだため、おおむね順調に進展している。最終年度となる2019年度は、以下の3つを柱として研究を推進していく。1資料の収集・分析......前年度までに各班で収集した資料の整理・分析を進めて、旧御師(伊勢)、旧檀家(北関東)の人々、そして伊勢参宮ツーリズムの新たな推進主体として登場した鉄道資本といった「多様な主体」のせめぎあいの実像を明らかにする。2研究会の開催......基本的に前年度と同様であるが、本年度は下記3(シンポジウム開催、論文集作成)の準備としての位置づけを持たせることを検討している。3研究成果の公開......本研究の総括として、研究分担者(谷口)が所属する皇学館大学(伊勢)において、学術関係者、関係各団体、一般市民に広く参加をよびかけてシンポジウムを開催し、本研究の成果と今後の研究展望について議論をおこなうことを検討している。刊行物としては、前年度と同様にニューズレターをWebで公開するのにくわえて、本研究の集大成としての論文集を作成する。本年度は、以下の内容を主軸として研究活動を展開した。平山は、1872年の御師制度廃止という大変革後の参宮ツーリズムの実相を明らかにするために、鉄道資本による手軽な参宮日帰り旅行、あるいは大正期から拡大していく小学校児童を中心とする伊勢参宮修学旅行といった近代的な参宮旅行が、旧御師の役割を代替・再編成していく過程に着目して、鉄道・教育・神道関係の史料を収集・検討した。谷口・濱千代は、本研究の基礎作業となる岩井田家資料の目録作成作業を進めた。これを基盤として、岩井田家などの旧御師家と旧檀家との関係が、御師廃止後にどのように推移していったのかを、旧檀家側に残されていた文書(岩井田家の檀那場でもある埼玉県内の文書)もあわせて、検討した。さらに余力があれば、神社神道側から見た旧檀家の存在に関する史料収集とその分析についても着手してみたいと考えている。特に鉄道敷設など、社会変化との関連に注目した。また、岩井田家資料に見られるような神風講社以外の伊勢講との比較対照も行なうため、必要な史料・文献の検討を進めた。

もう一つは旧御師が旧檀家との関係継続のために、如何なる働きかけを行ったのかに関する考察である。森は、近代の伊勢講である神風講社の旅宿ネットワークの変容・衰退の過程から、近代伊勢参宮の変容を考察した。特に鉄道敷設など、社会変化との関連に注目して前年度からの調査研究をさらに進めた。また、岩井田家資料に見られるような神風講社以外の伊勢講との比較対照も行なうため、必要な史料・文献の検討を引き続き進めた。全メンバーが意欲的に課題に取り組んだため、おおむね順調に進展している。今後は、各メンバーの専門分野との関連を生かしながら、以下の点に留意しながら進めていく予定である。1「岩井田家」資料目録作成の完成を目指した作業をすすめる。文書資料は、現在10,000点余の目録採り作業が進められてきたが、今後さらに進展するように支援することとしている。2近代における「伊勢信仰」の持続と変化の問題を岩井田家資料の分析を通して明らかにすること。「伊勢信仰」という術語は必ずしも古くから用いられてきたわけではない。従前は伊勢神宮への信仰のあり方を示す場合には「大神宮崇敬」と称され、「伊勢信仰」の用語は、神宮が国家管理下から離れるようになった戦後以降と言える。この点では、「伊勢信仰」という場合、研究対象の領域や分野は広がりをもつが、前近代から近代、さらに戦前・戦後という時代的な変化のなかにおける神宮と人々の関係性を問う必要があり、そこに「伊勢信仰」の持続と変化という問題を捉える観点があると考えられる。こうした点を具体的に岩井田家資料に依りながら解明を図りたい。そのために、御師制度廃止後も岩井田家と関係を有してきた旧檀家地域の消長をマクロな観点から整理する作業を進める予定である。また、地域社会のみならず鉄道側からの視点も取り入れて検討していきたい。3関東の岩井田家旧旦那地域において、旧来の伊勢講が再編される過程で新たに構築される組織と岩井田家との関係、あるいは岩井田家が世話役となり、記念碑等を建立した事例が見られ、その状況を岩井田家資料と現地資料との対比を通して明らかにしていきたい。最終年度となる2019年度は、以下の3つを柱として研究を推進していく。1資料の収集・分析......前年度までに各班で収集した資料の整理・分析を進めて、旧御師(伊勢)、旧檀家(北関東)の人々、そして伊勢参宮ツーリズムの新たな推進主体として登場した鉄道資本といった「多様な主体」のせめぎあいの実像を明らかにする。2研究会の開催......基本的に前年度と同様であるが、本年度は下記3(シンポジウム開催、論文集作成)の準備としての位置づけを持たせることを検討している。3研究成果の公開......本研究の総括として、研究分担者(谷口)が所属する皇学館大学(伊勢)において、学術関係者、関係各団体、一般市民に広く参加をよびかけてシンポジウムを開催し、本研究の成果と今後の研究展望について議論をおこなうことを検討している。刊行物としては、前年度と同様にニューズレターをWebで公開するのにくわえて、本研究の集大成としての論文集を作成する。研究は順調に進められているが、旅費や文献購入の費用が当初予定していたよりも少額で済んだ。次年度以降は、岩井田家資料の目録作成や現地調査、ゲスト・スピーカーを招聘した研究会など本年度よりも費用が多く必要となるため、そちらに充当する予定である。史料(岩井田家資料)の撮影を進めたが、メンバーのスケジュールの都合により当初の想定より少ない人数・日数での撮影となった。
弾性率による強相関電子系化合物の物性研究

充填スクッテルダイト化合物やクラスレート化合物は,ゲスト原子がカゴ状のネットワークを有した他の元素に囲まれた構造をもつ.このカゴの内側のゲスト原子は,ラットリングと呼ばれるオフセンターの非調和振動状態にあり,このラットリングにより音響フォノンが散乱されることによる極めて小さな熱伝導率から,クラスレート化合物は良質な性能指数をもつ熱電変換材料として期待されている.しかしながら,ラットリング効果や,その磁性との混成効果は必ずしも明らかではない.我々は,クラスレートR_8A_<16>B_<30>物質群(Rがゲスト原子)に着目した.これまでに,非磁性クラスレートBa_8Ga_<16>Sn_<30>におけるラットリングを観測し,その対称性,緩和時間,励起エネルギー等がわかっている.平成17年度は,あらたに単結晶が育成された非磁性クラスレートSr_8Ga_<16>Ge_<30>とゲスト原子が磁性をもつクラスレートEu_8Ga_<16>Ge_<30>におけるラットリングを調べるために,弾性率及び超音波吸収を測定した.高周波領域の測定の為に,高周波用電気-音響変換素子を購入した.その結果,Sr_8Ga_<16>Ge_<30>においては,弾性率C_<44>,及びそれに対応する超音波吸収でラットリングを示す周波数依存性がみられ,解析の結果,ラットリングの緩和時間は7.0×10^<-12>s,励起エネルギーは285K,オフセンター距離は0.28Åであることがわかった.ラットリングの対称性はΓ_5であると考えられる.また,Eu_8Ga_<16>Ge_<30>においては,弾性率(C_<11>-C_<12>)/2,及びそれに対応する超音波吸収でラットリングを示す周波数依存性がみられ,ラットリングの緩和時間は6.0×10^<-11>s,励起エネルギーは420K,オフセンター距離は0.63Åであることがわかった.ラットリングの対称性はΓ_3であると考えられる.以上の結果から,クラスレートSr_8Ga_<16>Ge_<30>及びEu_8Ga_<16>Ge_<30>におけるラットリングを観測し,その対称性,緩和時間,励起エネルギー,およびオフセンター距離がわかった.現在,国際的に注目を集めている充填スクッテルダイト化合物は,希土類元素がカゴのように配置した他の元素に囲まれた構造をもつ.このカゴの内側の希土類元素は,ラットリングと呼ばれる特異なオフセンター振動状態にあり,このラットリングにより音響フォノンが散乱される為に,カゴ状構造をもつ物質は熱電変換物質としてよい性能指数が期待されている.しかし,ラットリング効果や,その磁性との混成効果は必ずしも明らかではない.我々は,同様のカゴ状構造をもつクラスレートと呼ばれるR_8A_<16>B_<30>物質群に着目した.この中の,非磁性クラスレートBa_8Ga_<16>Sn_<30>のラットリングの有無を調べるために弾性定数を測定した.低周波領域は既存の設備で測定可能だったが,高周波領域は既存の設備では達成するのが困難だった為に,新たに高周波用電気-音響変換素子を購入し測定を行った.この結果,Ba_8Ga_<16>Sn_<30>の弾性率C_<44>において3065Kでわずかな周波数依存性があることを見出し,Type-VIIIクラスレートにおいて初めてラットリングを観測した.弾性率C_<44>に周波数依存性がみられたことから,ラットリングの対称性Γ_5であることがわかった.また,ラットリングの緩和時間等を調べるために,超音波吸収測定を立ち上げ,Ba_8Ga_<16>Sn_<30>の超音波吸収を測定した.超音波吸収においても,弾性率の周波数依存性と同じ温度範囲で周波数依存性がみられ,緩和型超音波吸収と考えて解析することにより,ラットリングの緩和時間は3.3×10^<-12>s,励起エネルギーは330K,オフセンター距離は0.156Åであることがわかった.充填スクッテルダイト化合物やクラスレート化合物は,ゲスト原子がカゴ状のネットワークを有した他の元素に囲まれた構造をもつ.このカゴの内側のゲスト原子は,ラットリングと呼ばれるオフセンターの非調和振動状態にあり,このラットリングにより音響フォノンが散乱されることによる極めて小さな熱伝導率から,クラスレート化合物は良質な性能指数をもつ熱電変換材料として期待されている.しかしながら,ラットリング効果や,その磁性との混成効果は必ずしも明らかではない.我々は,クラスレートR_8A_<16>B_<30>物質群(Rがゲスト原子)に着目した.これまでに,非磁性クラスレートBa_8Ga_<16>Sn_<30>におけるラットリングを観測し,その対称性,緩和時間,励起エネルギー等がわかっている.平成17年度は,あらたに単結晶が育成された非磁性クラスレートSr_8Ga_<16>Ge_<30>とゲスト原子が磁性をもつクラスレートEu_8Ga_<16>Ge_<30>におけるラットリングを調べるために,弾性率及び超音波吸収を測定した.高周波領域の測定の為に,高周波用電気-音響変換素子を購入した.その結果,Sr_8Ga_<16>Ge_<30>においては,