hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
積層構造レーザーアニールによる非晶質基板上単結晶ゲルマニウム 薄膜の低温形成

非晶質基板上への単結晶Ge低温形成を目指して,積層構造Ge//Siのグリーンレーザーアニール(GLA)に取り組んだ.この構造を用いることによって, GeのみならずSiも結晶化が可能であることが分かった.また, CO2レーザーを用いて,積層構造Si//Siを複数層同時に結晶化させることについても検討を行った.GLAによる結晶化と比較すると,形成された多結晶の粒径は約2倍(2 μm)と大きく,また, 2層同時大粒径結晶化に成功した.薄型ディスプレイの画素表示には,薄膜トランジスタ(TFT)が用いられている.TFTは,プロセス温度に制限があるため,ICデバイスと比較するとチャネル移動度が低く,用途はディスプレイの画素駆動にとどまっている.高性能•多機能ディスプレイ実現のためには,TFTチャネル移動度の向上とプロセスの低温化が必須である.本研究では,独自のレーザーアニール技術を用い,高移動度を示すゲルマニウム(Ge)において,欠陥を極限まで低減した単結晶薄膜を非晶質基板上に低温にて形成することを目指す.単結晶Geの低温形成には,2009年宮尾らによって報告されたSiGeミキシング溶融結晶成長をレーザーアニールによって実現することで行う.SiGeミキシング溶融結晶成長は,幅数&#61549;mにパターニングしたGeの一端に種結晶となるSiを配置し,ランプアニールを行うことによって,パターニングされたGeが長さmmオーダーで単結晶化する技術である.これをレーザーアニールによって実現するには,熱エネルギー供給,放出の制御によって,アニールによる局部的な温度変化を精密に制御する必要があり,申請者は,これらの制御がSiやGe,絶縁膜であるSiO2の積層構造を形成することによって可能であると考えた.昨年度は,Geを堆積できる装置を立ち上げるところから取り組み,Ge薄膜の堆積,結晶化に成功した.さらにこのGe薄膜に対して,パターニングを行い,レーザーアニールを施すことによって,単結晶Geを実現する方法を検討した.当初予定していた,グリーンレーザーアニールによる結晶化法に加えて,新たな手法として炭酸ガスレーザーアニールによる結晶化方の検討も行った.非晶質基板上への単結晶Ge低温形成を目指して,積層構造Ge//Siのグリーンレーザーアニール(GLA)に取り組んだ.この構造を用いることによって, GeのみならずSiも結晶化が可能であることが分かった.また, CO2レーザーを用いて,積層構造Si//Siを複数層同時に結晶化させることについても検討を行った.GLAによる結晶化と比較すると,形成された多結晶の粒径は約2倍(2 μm)と大きく,また, 2層同時大粒径結晶化に成功した.薄型ディスプレイの画素表示には,薄膜トランジスタ(TFT)が用いられている.TFTは,プロセス温度に制限があるため,ICデバイスと比較するとチャネル移動度が低く,用途はディスプレイの画素駆動にとどまっている.高性能・多機能ディスプレイ実現のためには,TFTチャネル移動度の向上とプロセスの低温化が必須である.本研究では,独自のレーザーアニール技術を用い,高移動度を示すゲルマニウム(Ge)において,欠陥を極限まで低減した単結晶薄膜を非晶質基板上に低温にて形成することを目指す.単結晶Geの低温形成には,2009年宮尾らによって報告されたSiGeミキシング溶融結晶成長をレーザーアニールによって実現することで行う.SiGeミキシング溶融結晶成長は,幅数μmにパターニングしたGeの一端に種結晶となるSiを配置し,ランプアニールを行うことによって,パターニングされたGeが長さmmオーダーで単結晶化する技術である.これをレーザーアニールによって実現するには,熱エネルギー供給,放出の制御によって,アニールによる局部的な温度変化を精密に制御する必要があり,申請者は,これらの制御がSiやGe,絶縁膜であるSiO2の積層構造を形成することによって可能であると考えた.本研究では,まず,Geを堆積できる装置を立ち上げるところから取り組み,既存のSiO2堆積装置,パターニングのためのリソグラフィ装置を活用しつつ,積層構造試料を作製し,この試料に対してレーザーアニールを行い,単結晶Geを形成できる条件を探索する.また,単結晶Geが実現できれば,デバイス応用を目標として,Ge TFTの作製条件の検討を行い,TFTの実現,高性能化を目指す.本研究においては,まず,Ge堆積装置が必要となる.本年度は,外部機関でGe堆積を依頼し,Ge結晶化条件の検討を行うとともに,Ge堆積装置の立ち上げに取り組んできた.Ge堆積装置を購入し,既存の真空装置にインストールすることで使用可能になる予定であったが,必要となる周辺機器の準備に費用および時間を要した.このため,当初,Ge堆積装置とともに予定していたSi堆積装置の購入は断念し,Ge堆積装置の立ち上げに注力した.本研究において必要となるSi薄膜堆積は,既存で所有するSiスパッタ装置で,部分的に代用可能であると考えている.当初研究計画より時間は要したものの,Ge堆積装置の立ち上げはほぼ完了し,Ge堆積を行うことが可能な状態になりつつある.Ge薄膜が堆積可能になったことから,今後は,Ge,SiおよびSiO2堆積を行い,積層構造試料を作製した後,レーザーアニール条件の検討により,単結晶Geまたは大粒径多結晶Geを実現を目指す.さらに実現した結晶Geを用いたTFT作製条件の検討を行い,実際に動作するGe TFTを実現することによって,結晶Ge形成として本手法が有用であることを示していきたいと考えている.未使用額が生じた要因は,研究の進捗状況に合わせ,予算執行計画を変更したことに伴うものである.次年度は,装置の購入予定はなく,試料作製において必要となる消耗品を購入する予定である.

また,本研究において,一定の成果が認められた時点で,当該研究費を利用して,学会や学術論文での発表を行う.本年度未使用額(81千円)を含めた次年度の研究費(781千円)の使用計画は以下の通りである.物品費:231千円,旅費:450千円,謝金:0円,その他:100千円
子宮頚部発がんの宿主要因としてのHLA遺伝子多型に関する民族疫学的研究

子宮頸がん患者と健常者対照を比較する症例対照研究が進行中であるが、今回は、子宮頸がん患者と子宮頸部異形成(CIN1/2)者におけるHLA遺伝子多型の比較を行い、子宮頸がんにおけるHLA遺伝子多型のリスクを明らかにすることを目的とした。本研究は国内9施設における多施設共同研究である。目標数は子宮頸がん症例400例、対照400例で平成21年12月までの登録を予定している。平成20年2月時点で子宮頸がん患者登録数は80名である。現段階では、健常人の対照との比較ができる段階ではないので、過去のコホート研究で、同一9施設で採取したCIN I/II(前癌病変)患者454名を対照として解析を行った。1) HLAクラスIIアレルの地域差CaseとControl群間で差が認められたのはDRB1*1302、DQB1*0604であった。さらに、子宮頸がんに対するHLA遺伝子多型のリスクを明らかにするため、通常のロジスティック回帰分析と地域でマッチさせた条件付ロジスティック分析によりオッズ比を求めた。子宮頸がんリスクを上げるHLAタイプとしてDRB1*0701とマージナルではあるがDQB1*0202が、またリスクを下げるタイプとしてDQB1*0604とマージナルなものとしでDRB1*1302の関与が示唆された。これらの中で、CIN I/IIのCIN IIIへの進展を阻止するものとして有意であったDRB1*1302は、今回の症例対照研究でも子宮頸がん患者に有意に少ないことが判明した。本年度は、HPV16 E6変異体とHLA class IIアリルの組合せと子宮頸部発癌リスクを検討した。なお、平成19年度は子宮頸癌200例での症例対照研究を開始し、他のHPV型についても検討する(IRB承認済)。【目的】HPV16型にはE6領域の変異が知られ、prototype以外を変異体という。prototype・変異体の分布は地域差があり、地域によって発癌リスクの高い変異体が異なる。変異の多くはE6機能は不変で抗原性を変化させる。一方でHLA class IIアリルの発癌リスクにも地域差がある。E6抗原とHLA class IIが結合した複合体が細胞性免疫を誘導することに着目し、本邦での発癌リスクの高い変異体を明らかにし、さらにHLA class IIとの関連を調べ、両者の発癌リスク地域差の本質を探究した。【方法】HPV16陽性のCIN患者111名・子宮頸癌(ICC)患者56名を対象として、病変から検出されたHPV16のE6領域変異とHLA class IIアリルを調べた。HLAではコントロール138名を用いた。【成績】CINとICCの間で変異体の頻度を比較し、本邦で発癌リスクの高い変異体はD25E変異体(E6蛋白の25番目のアミノ酸がAspからGluに置換されるアジア型変異体)であることが判明した(Odd ratio 3.0、95%CI 1.2-7.2,P=0.01)。D25E変異体陽性のCINやICCの患者ではDRB1*1502アリルの頻度がコントロール(23%)と比べて有意に増加しており(33%および40%)、D25E変異体陽性CIN患者はDRB1*1502アリルを保有していると発癌リスクが2.0倍上昇していた。PrototypeではDRB1*1501アリルとの組合せで有意な発癌リスクの上昇がみられた。【結論】HPV16のE6領域変異とHLA class IIアリルの発癌リスクは単独で導かれるのではなく、組合せにより宿主免疫誘導に差が起こる結果として導かれる。これによりそれぞれの発癌リスクの地域差が説明できる。
高圧条件下で調製されるハイブリッド材料による高選択的分離場の構築

本研究は、天然高分子の持つ特性を機能的分離場として発現させるべく、高圧条件下における無機材料とのハイブリッド化によって材料化し、それらを分離・分析化学的に評価することを目的とした。天然高分子については、それ自身が光学認識能を有するタンパクやポリペプチド、或いは高圧条件下において活性を発現する酵素、又はセルロースやキチンを初めとするポリサッカライド等を選び、無機材料としては、シリカ、チタニア、ジルコニア、及びマグネシア等のゲル、及び粘土鉱物等が考えられるが、いずれも粒度分布の狭い、粒子径の整った球状粒子を選択した。高圧反応における最適化条件の設定にあたっては、加圧力値と加圧時間の他、加圧温度、溶媒、濃度等を反応のパラメーターとして適宜選択した。本研究のねらいに沿って、実施方法は大きく二つの戦略をとった。一つは、タンパク分子へのテンプレート形成に関する検討であり、もう一つは酵素の固定化に関する検討である。本年度は、比較的小さい有機分子(ここではステロイド)の存在下、血清アルブミン及びシリカゲルの混合物を高圧反応に供し、アルブミンへの分子テンプレート形成を試みた。この際、テンプレート効果を最大限発揮し得る諸条件の検討を行い、テンプレートの形成及びその効果をクロマトグラフ的に評価した。その結果、テンプレート形成を液体クロマトグラフ的に確認することができたばかりでなく、生体分子間相互作用解析装置によってもテンプレートの存在を確認することができた。未だ基礎研究の段階ではあるが、高圧条件下における酵素の固定化や、有機分子のタンパク分子へのテンプレート形成への方法論が新しく開拓された点で、今後最終目的である高選択的分離場の構築への道が開かれたものと思われる。
薬剤増感による粒子線がん治療法の物理生物学的研究

初年度は本研究に関する調査,活性酸素種を同定するための基礎的なデータの収集を行った.まず,PDT用薬剤の粒子線励起による放射線化学的及び放射線力学的性質の基礎的なデータを取得し,本治療システムで腫瘍組織を死滅させる役割を果たす活性酸素種の発生を定性的に評価した.基礎的なデータの取得のため,サンプルは濃度分布が均一な水溶液中において粒子線を照射した.PDT用薬剤には加齢黄斑変性症に使用されているビスダイン(ベルテポルフィン)を採用し,蛍光プローブは一重項酸素用としてSinglet-Oxygen Sensor Green,活性酸素(主にOHラジカル)用としてHydroxyphenyl Fluorescein,ラジカル捕捉剤として,アジ化ナトリウム,一重項酸素の長寿命化用として重水をそれぞれ採用した。PDT用薬剤の濃度は薬剤の標準投与量15 mg,循環血漿量基準値48 mL/kg,仮想体重60 kgとした時の最高血中濃度5.2 x 10-3 mg/mL(ビスダイン: 7.2 x 10-6 M)を用いて照射実験を行った.その後,照射サンプルの光励起による蛍光測定を行い,PDT用薬剤の有無によって活性酸素種の発生が促進されていることが確認できた.続いて,これらの知見をもとに,肺がん上皮細胞(A-549)とビスダインを用いて,X線照射(5Gy)を行ったところ,ビスダインを添加していないコントロール群に比べ,細胞の生存率が低下し,放射線照射と光増感剤との併用により,殺細胞効果が向上することが見出せた.平成30年度は,予定通りの回数の重粒子線(炭素イオン線)ビーム照射実験を行うことができなかった.添加する薬剤についても,それぞれ1種類ずつしか確認することができなかった.その理由として,1)大学業務の一つである群馬大学重粒子線医学センター治療業務が想定以上であったため,2)それに伴いマシンタイムの十分な確保ができなかっため,再現実験や他の薬剤を使用した照射実験を行うことができなかった.また,群馬大学重粒子線医学センターは,基本的には治療施設であるため,初年度における実験環境を早期に立ちあげられなかったことも,遅延の理由としてあげられる.平成31年度は,まず平成30年度に取得予定であったうちの,実施・取得できなかったデータの取得を行う.次に,粒子線の線量及びP DT用薬剤濃度を変化させ,薬剤濃度及び照射線量と活性酸素種の発生量の相関関係を明らかにし,腫瘍組織に有効である活性酸素種が最も効率良く発生する条件を探索する。照射線量及び薬剤濃度は実際の治療時よりも低線量・低濃度で実験を行い,活性酸素種の発生量を系統的に評価する.また,腫瘍細胞への粒子線照射実験は,PDTが有効とされている扁平上皮がんを用いて行う.肺の扁平上皮がん細胞を培養し,細胞数,PDT用薬剤濃度,照射線量,線質を変化させ,粒子線照射後にコロニーアッセイ法などの致死効果判定を行い,より致死効果の大きい条件の探索を行う.肺の扁平上皮がんの細胞実験の結果に基づき,他の腫瘍細胞による同様な実験を行い,本方法が適した腫瘍の探索を行う.粒子線治療及び光線力学的療法よりもさらに低侵襲性な治療システムが構築可能であるかどうか検討を行う.初年度は本研究に関する調査,活性酸素種を同定するための基礎的なデータの収集を行った.まず,PDT用薬剤の粒子線励起による放射線化学的及び放射線力学的性質の基礎的なデータを取得し,本治療システムで腫瘍組織を死滅させる役割を果たす活性酸素種の発生を定性的に評価した.基礎的なデータの取得のため,サンプルは濃度分布が均一な水溶液中において粒子線を照射した.PDT用薬剤には加齢黄斑変性症に使用されているビスダイン(ベルテポルフィン)を採用し,蛍光プローブは一重項酸素用としてSinglet-Oxygen Sensor Green,活性酸素(主にOHラジカル)用としてHydroxyphenyl Fluorescein,ラジカル捕捉剤として,アジ化ナトリウム,一重項酸素の長寿命化用として重水をそれぞれ採用した。PDT用薬剤の濃度は薬剤の標準投与量15 mg,循環血漿量基準値48 mL/kg,仮想体重60 kgとした時の最高血中濃度5.2 x 10-3 mg/mL(ビスダイン: 7.2 x 10-6 M)を用いて照射実験を行った.その後,照射サンプルの光励起による蛍光測定を行い,PDT用薬剤の有無によって活性酸素種の発生が促進されていることが確認できた.続いて,これらの知見をもとに,肺がん上皮細胞(A-549)とビスダインを用いて,X線照射(5Gy)を行ったところ,ビスダインを添加していないコントロール群に比べ,細胞の生存率が低下し,放射線照射と光増感剤との併用により,殺細胞効果が向上することが見出せた.平成30年度は,予定通りの回数の重粒子線(炭素イオン線)ビーム照射実験を行うことができなかった.添加する薬剤についても,それぞれ1種類ずつしか確認することができなかった.その理由として,1)大学業務の一つである群馬大学重粒子線医学センター治療業務が想定以上であったため,2)それに伴いマシンタイムの十分な確保ができなかっため,再現実験や他の薬剤を使用した照射実験を行うことができなかった.また,群馬大学重粒子線医学センターは,基本的には治療施設であるため,初年度における実験環境を早期に立ちあげられなかったことも,遅延の理由としてあげられる.平成31年度は,まず平成30年度に取得予定であったうちの,実施・取得できなかったデータの取得を行う.

次に,粒子線の線量及びP DT用薬剤濃度を変化させ,薬剤濃度及び照射線量と活性酸素種の発生量の相関関係を明らかにし,腫瘍組織に有効である活性酸素種が最も効率良く発生する条件を探索する。照射線量及び薬剤濃度は実際の治療時よりも低線量・低濃度で実験を行い,活性酸素種の発生量を系統的に評価する.また,腫瘍細胞への粒子線照射実験は,PDTが有効とされている扁平上皮がんを用いて行う.肺の扁平上皮がん細胞を培養し,細胞数,PDT用薬剤濃度,照射線量,線質を変化させ,粒子線照射後にコロニーアッセイ法などの致死効果判定を行い,より致死効果の大きい条件の探索を行う.肺の扁平上皮がんの細胞実験の結果に基づき,他の腫瘍細胞による同様な実験を行い,本方法が適した腫瘍の探索を行う.粒子線治療及び光線力学的療法よりもさらに低侵襲性な治療システムが構築可能であるかどうか検討を行う.(理由)平成30年度、本課題以外の最もエフォートの高い業務である診療の業務量が予想以上に著しく増加し、そのエフォートが非常に増大したため、本課題のエフォートを下げざるを得なくなりました.そのため、今年度に実施する予定であった研究計画のほとんどについて、予定通りに遂行することができず、その結果未使用額が生じました.(使用計画)次年度使用が生じた理由が,研究計画の再検討によるものではないため,平成31年度の研究実施計画に基づいて,実施する予定である.
重く強固なクラスターが弱く結合した固体を用いた熱電変換材料開発

AlPdReおよびAlPdMn準結晶において、組織改善とWBRHC(重く強固なクラスターが弱く結合した固体)の新設計指針による元素置換を行った。無次元性能指数ZTの最大値は、前者ではReのFe置換により2.6倍向上し0.21に、後者ではAlのGa置換により約1.4倍になり、準結晶としては最大の0.26までの向上に成功した。一方、Al系準結晶の関連物質と考えられてきたAl_2Ruでは、Alを原子量の大きいGaで置換し熱伝導率を低下させ、ZTの0.5までの向上に成功した。本年度は,上記の設計指針の有効性を実証するため,すでに進行中だったAlPdRe準結晶への他元素置換の研究を進めた。まず,アーク溶解と熱処理で作製した試料に,熱電特性の異方性があることを見出し,熱電特性の高い方位を明らかにした。試料の底面に平行方向より垂直方向の方が,熱伝導率は1.6倍に対して電気伝導率は2.3倍でるため,性能指数は1.4倍大きい。また,試料を一度粉末にし,放電プラズマ焼結により焼結体とすることにより性能を向上させた。焼結後のかさ密度を90%程度にして空隙を少し導入することにより,熱伝導率をより効果的に低下させることができ,性能指数を約3倍にすることに成功した。次に,これらの試料に,WBRHCの設計指針により,クラスター間の結合を弱めるために,ReのFe置換およびAlのGa置換を行い,熱電性能の向上に成功した。MEM/Reitveld法による電子密度分布測定により,周期表で,遷移金属では上に行くほど,典型金属では下に行くほど,共有結合性が弱くなると考えられる。無次元性能指数ZTの最大値は,Fe置換により500Kで2.6倍向上し0.21に,Ga置換により700Kで2倍向上し0.19になった。本年度は、上記の設計指針の有効性を実証するため、昨年度のAlPdRe準結晶に続き、AlPdMn準結晶への他元素置換の研究を行った。AlPdRe準結晶では、アーク溶解・熱処理後、プラズマ放電焼結による組織の改善により最大無次元性能指数が0.5から1.5に約3倍になったが、AlPMn準結晶では、アーク溶解・熱処理のみで緻密な組織が得られ.より大きい最大無次元性能指数0.18が得られた。次に、この試料に、WBRHCの設計指針により、クラスター間の結合を弱めるために、AlのGa置換を行い、熱電性能の向上に成功した。MEM/Reitveld法による電子密度分布測定により、周期表で、遷移金属では上に行くほど、典型金属では下に行ぐほど、共有結合性が弱くなると考えられる。無次元性能指数ZTの最大値は、Ga置換により約1.4倍になり、これまで準結晶で報告されている最大の値より大きい0.26にまでなった。より詳細に検討すると、Ga置換量が最大で4原子%と少なかったため、電気伝導率とゼーベック係数は、ほとんど変化しなかった。したがって、性能指数向上の原因は、WBRHCの設計指針から予測された音速の減少と、不純物によるフォノン散乱の増加により、熱伝導率が減少したことである。昨年度までの2年間に、上記の設計指針の有効性を実証するため、AIPdRe準結晶、AIPdMn準結晶への他元素置換の研究を行った。AIPdRe準結晶では、アーク溶解・熱処理後、プラズマ放電焼結による組織の改善により最大無次元性能指数(ZT)が0.05から0.15に約3倍になった。さらに、ZTの最大値は、Fe置換により500Kで2.6倍向上し0.21に、Ga置換により700Kで2倍向上し0.19になった。AIPdMn準結晶では、アーク溶解・熱処理のみで緻密な組織が得られ、より大きいZT0.18が得られた。さらにGa置換により、ZTの最大値は約1.4倍になり、これまで準結晶で報告されている最大の値より大きい0.26にまでなった。これらにより、WBRHCの設計指針としての有効性が確かめられた。本年度は、Vドープβ菱面体晶ボロンやAl_2Ruにまで、対象物質の範囲を広げた。Al_2Ruは。Al系準結晶と同様に、Alを主成分とし遷移金属を含むが、狭ギャップを持つ半導体でありAl系準結晶の関連物質と考えられてきた。ただし、構造が単純であるため熱伝導率が大きく、ZTは必ずしも大きくない。そこで、Alを原子量の大きいGaで置き換えることにより、熱伝導率を低下させ、ZTを0.5にまで向上させることに成功した。
植物のバイオテクノロジ-手法を用いた育種障害の克服

本国際学術研究(大学間共同研究)は1980年次来関係教官の間で実施されてきた国際共同研究の上に、1987年国際学術交流協定を結んだユ-ゴスラビア国リュブリアナ大学生物工学部のグル-プとの間で共通認識のもとに実施されたものである。植物の遺伝的変異拡大を図るためには、近縁野生種を探索・導入するほか、従来の交雑育種法の壁を打破しなければならず、これらの解決にバイオテクノロジ-手法を活用し無性的遺伝子交換をすることが開発されなければならない。本研究はかゝる観点から育種障害を克服するための諸手法、とくに組織培養法の適用と遺伝子操作にかゝわる周辺領域について両大学の教官を中心に進めた。得られた成果の概要は次のとおりである。1.細胞融合:イネ科牧草,ソバ,トマト等でプロトプラストを単離し、融合を実施した結果、一部の種においては雑種の確認をrRNAをコ-ドする遺伝子の相同性で行なうことができた。2.遺伝子操作:ベタレイン色素合成に関与するチロシナ-ゼの活性を系統間差として把え、生合成過程での遺伝子想定が可能となった。また、形質発現と関連して、翻訳後のチロシンの硫酸酸化現象を植物カルスを用いて把えようとしたが、動物とは異なって翻訳後のチロシンの硫酸化は生じておらず、形質発現段階の遺伝子の作用変更を見出すまでには至らなかった。3.培養法の検討:植物カルスの増殖と分化能に関連する問題として培地中の亜鉛含量との相関性を調査し、とくに分化能とは相関は認めなかったが、増殖量との間に相関を認めることができた。4.園芸植物の培養:アヤメ属植物の種間交雑育種を展開しているが、本共同研究期間中カキツバタメハナショウブの人為複二倍体における細胞学的特性を調査するとともに、交雑不和合性の克服とアヤメ属の野生種探索のためにユ-ゴスラビア国で調査、研究討論する中で、クレフト教授等から得た本属植物の培養技術上の知見は上述の研究遂行上貴重な情報となり得た。5.ソバ粒内蛋白:本研究を展開中可溶性蛋白質のSDSーPAGE電気泳動法の適用を両グル-プで論議し、遺伝マ-カ-としての蛋白質に着目した実験を行った。他直性作物のソバ粒の一小片を使用し、かつ、その固体を播種育成し、特定組合せ個体間での遺伝様式の検討が可能になった。今後の共同研究の展開に貴重な資料を提供するものである。なお本共同研究の最終年度成果報告会を兼ねて国際コロキウムを計画したところ、参加国10、外国人16名を含む総数80名の研究集会が開催できた。アメリカ、ソ連、ドイツ、日本等の研究者のほか、フィリピン、中国、韓国、スリランカ等の研究者の活発な意見討論がなされ、国内からも北道海・山形・名古屋大学等の参加を見た。新しい手法展開のみられる一方、従来の育種法の重要性も論議され、育種障害の克服は古くて新しい問題であることを改めて認識する結果となった。

他直性作物のソバ粒の一小片を使用し、かつ、その固体を播種育成し、特定組合せ個体間での遺伝様式の検討が可能になった。今後の共同研究の展開に貴重な資料を提供するものである。なお本共同研究の最終年度成果報告会を兼ねて国際コロキウムを計画したところ、参加国10、外国人16名を含む総数80名の研究集会が開催できた。アメリカ、ソ連、ドイツ、日本等の研究者のほか、フィリピン、中国、韓国、スリランカ等の研究者の活発な意見討論がなされ、国内からも北道海・山形・名古屋大学等の参加を見た。新しい手法展開のみられる一方、従来の育種法の重要性も論議され、育種障害の克服は古くて新しい問題であることを改めて認識する結果となった。
高効率と高速応答を可能にした大容量無効電力補償装置の開発

世界最大級のGTOサイリスタ(6kV6kA)の開発・実用化に伴ない,100MVA級の自励インバータを使用した静止形無効電力補償装置が注目されている.しかし,他励サイリスタを使用した従来の方式に比べて自励インバータの損失が大きく,大容量無効電力補償装置の実用化に当たっては損失の低減が重要な検討課題である.一方,1987年に東京大停電が発生して以来,20ms-30msの応答速度を有する100MVA級の無効電力補償装置を電力系統に多数台設置し,送電容量の増大と共に大停電を未然に防ぐ必要性が各方面から指摘されてきた.本研究は,こうした社会的背景のもとに,高効率かつ無効電力の高速応答を可能にした大容量の無効電力補償装置を開発しようとするものである.本研究では,1)自励インバータの損失低減法,2)無効電力の高速制御法を確立し,自励インバータを使用した大容量無効電力補償装置の本格的な実用化を目的とし,以下の点を明らかにした.1.平成5年度では,4台の三相電圧形PAMインバータとΔ-Δ結線,Δ-Y結線の三相変圧器4台を用い,一次側を直列に接続した無効電力補償装置(10kVA)を設計・製作した.2.平成5年度に試作した無効電力補償装置を使用して詳細な実験を行った.その結果,瞬時無効電力のフィードバック制御を付加することによって従来は不可能と考えられていた応答時定数5msを達成した.これらの理論解析と実験結果をまとめた論文は,平成7年5月に電気学会論文誌に掲載されることが決定した.3.研究代表者らが開発したロスレススナバ回路は,安定に動作することを実験により確認し,スイッチング損失の低減と電磁ノイズの抑制に有効であることを明らかにした.4.系統インダクタンスと直流コンデンサとの間の高調波共振の可能性を指摘し,その解析の妥当性を実験により確認した.世界最大級のGTOサイリスタ(6kV6kA)の開発・実用化に伴ない,100MVA級の自励インバータを使用した静止形無効電力補償装置が注目されている.しかし,他励サイリスタを使用した従来の方式に比べて自励インバータの損失が大きく,大容量無効電力補償装置の実用化に当たっては損失の低減が重要な検討課題である.一方,1987年に東京大停電が発生して以来,20ms-30msの応答速度を有する100MVA級の無効電力補償装置を電力系統に多数台設置し,送電容量の増大と共に大停電を未然に防ぐ必要性が各方面から指摘されてきた.本研究は,こうした社会的背景のもとに,高効率かつ無効電力の高速応答を可能にした大容量の無効電力補償装置を開発しようとするものである.本研究では,1)自励インバータの損失低減法,2)無効電力の高速制御法を確立し,自励インバータを使用した大容量無効電力補償装置の本格的な実用化を目的とし,以下の点を明らかにした.1.平成5年度では,4台の三相電圧形PAMインバータとΔ-Δ結線,Δ-Y結線の三相変圧器4台を用い,一次側を直列に接続した無効電力補償装置(10kVA)を設計・製作した.2.平成5年度に試作した無効電力補償装置を使用して詳細な実験を行った.その結果,瞬時無効電力のフィードバック制御を付加することによって従来は不可能と考えられていた応答時定数5msを達成した.これらの理論解析と実験結果をまとめた論文は,平成7年5月に電気学会論文誌に掲載されることが決定した.3.研究代表者らが開発したロスレススナバ回路は,安定に動作することを実験により確認し,スイッチング損失の低減と電磁ノイズの抑制に有効であることを明らかにした.4.系統インダクタンスと直流コンデンサとの間の高調波共振の可能性を指摘し,その解析の妥当性を実験により確認した.当初,本研究で試作する無効電力補償装置の容量は20kVAを考えていたが,,研究室の実験設備の都合から10kVAに変更し,4段直列多重電圧形インバータを用いた無効電力補償装置を設計・製作した。10kVAの試作装置を用いた基礎実験により,0→100%の無効電力制御を20msで達成できることを確認した。この応答時定数は,無効電力補償装置の解析モデルを構築し,理論的に導出した無効電力の応答時定数の解析結果とほぼ一致した。次に,瞬時無効電力のフィードバック制御を付加し,従来は不可能と考えられていた応答時定数5msを達成した。これらの理論解析と実験結果は,平成6年1月に電気学会半導体電力変換研究会で発表し,無効電力補償装置の研究・開発に携わっている研究者・技術者に大きなインパクトを与えた。平成6年10月にはIEEE/IAS Annnual Meetingで論文を発表する予定である。さらに,系統インピーダンスや種々の定数を忠実にシミュレートした無効電力補償装置のシミュレーションプログラムを開発し,これを用いてロスレススナバ回路の動作原理,すなわちスナバコンデンサに蓄えられたエネルギーが損失とならず,直流側に回生できることを確認した。なお,ロスレススナバ回路の損失低減効果を平成5年度に実験により確認する予定であったが,無効電力補償装置の設計・製作に時間を費やし,平成6年度に行うこととした。1987年に東京大停電が発生して以来,20ms30msの応答速度を有する100MVA級の無効電力補償装置を電力系統に多数台設置し,送電容量の増大と共に大停電を未然に防ぐ必要性が各方面から指摘されてきた。

本研究は,こうした社会的背景のもとに,高効率かつ無効電力の高速応答を可能にした大容量の無効電力補償装置を開発しようとするものである。本研究では,1)自励インバータの損失低減法,2)無効電力の高速制御法を確立し,自励インバータを使用した大容量無効電力補償装置の本格的な実用化を目的とし,平成6年度では以下の点を明らかにした。1.平成5年度に試作した無効電力補償装置を使用して詳細な実験を行った。その結果,瞬時無効電力のフィードバック制御を付加することによって従来は不可能と考えられていた応答時定数5msを達成した。これらの理論解析と実験結果をまとめた論文は,平成7年5月に電気学会論文誌に掲載されることが決定した。2.研究代表者らが世界で初めて提案したロスレススナバ回路は,安定に動作することを実験により確認し,スイッチング損失低減と電磁ノイズの抑制に有効であることを明らかにした。3.系統インダクタンスと直流コンデンサとの間の高調波共振の可能性を指摘し,その解析の妥当性を実験により確認した。
高速Ｍ推定を用いた３次元表面粗さ用ローパスフィルタの開発

高速M推定型ガウシアンフィルタは、外れ値がない場合はガウシアンフィルタと特性が同じでありながら、外れ値に対してはロバストにふるまう高速なローパスフィルタである。ガウシアンフィルタとの特性一致、高速計算性、ロバスト性という表面粗さ測定用フィルタの三大特性の全ての達成が確認されている。このローパスフィルタを三次元表面性状用に適用し、振幅伝達特性ベースで方向特性を確認し、S.Brinkmannのロバストガウシアンフィルタやスプラインフィルタとの比較を交え4大特性の検証を行なった。本年度は下記の3ステップを実施した.1)計測現場で重要視される振幅伝達特性検証:本フィルタは異常値のないデータに対してはガウシアンフィルタと同じ性質を示す.その原因は本フィルタの振幅伝達特性(波長特性)にあるが,本フィルタの重み関数が陽には与えられないため特性はこれまで不明であった.これを計算する手法を確立し,異常値のないデータに対してはガウシアンフィルタの振幅伝達特性と一致することを確認した.2) 1次元フィルタの適用方向の順番入れ替えによる,結果不一致のメカニズム解明:異常値のある計測データでは,高速M推定型ローパスフィルタに方向特性が生じるので,1方向の高速M推定型ローパスフィルタのx-y方向順次適用による結果と2次元フィルタの適用結果とは異なると予測される.また,1次元フィルタのx方向,y方向の計算順序を入れ替えても適用結果は異なると考えられる.これより,1方向ローパスフィルタをx方向,y方向と順次適用して得られた結果と,y方向,x方向と順次適用して得られた結果とが異なってくる.これらのことを,シミュレーション実験で検証した.3)フィルタ結果の不一致が生じる計測点に,部分的な2次元フィルタを適用する2段階手法の確立:1次元のM推定型ローパスフィルタをx方向,y方向に適用した結果と,方向を入れ替えて適用した結果が異なるポイントには異常値があるので,このポイントにだけ2次元フィルタを直接適用する.直接適用するポイント数は異常値の数に比例し,全計測点の一部に過ぎないから,高速化を実現できる.これらをシミュレーション実験で検証した.これらの研究成果を国内学会(精密工学会)で口頭発表した(2件:1件は第1ステップ,1件は第2-3ステップについて).特に,計測現場で重要視される振幅伝達特性については論文(精密工学会論文誌)を投稿し採択通知を受領した(掲載号未定).本年度は下記の3ステップを実施した.1. 3次元表面粗さ用ローパスフィルタの計算手法を確立した.当初の計画は,高速M推定を用いた1次元ローパスフィルタを互いに直交する2方向へ順次適用したフィルタ結果Aおよび,x方向,y方向の順序を入れ替えて順次適用したフィルタ結果Bの不一致が生じる計測点に,部分的な高速M推定を用いた2次元フィルタを適用する2段階手法であった.最終的に高速M推定を用いた2次元フィルタの計算手順を見直し,全計測データに2次元フィルタを直接適用する1段階手法に簡略化し,当初の計画の2段階手法よりも精度・処理速度ともに優れた結果を得た.2. 3次元表面粗さ用ローパスフィルタの4大特性を検証し,(1)外れ値のない計測データに対しガウシアンフィルタと結果が一致すること,(2)高速に計算できること,(3)外れ値のある計測データに対しロバストであること,(4)方向特性がないこと,を確かめた.3.従来の代表的な表面粗さ用ローパスフィルタであるスプラインフィルタ,S.Brinkmannのロバストガウシアンフィルタの2次元フィルタで実験し,スプラインフィルタでは4大特性の内,(1),(3),(4)が満足できないこと,S.Brinkmannのロバストガウシアンフィルタでは(1),(2),(4)が満足できないことを確かめた.これらの研究成果の内,1, 2のステップを2014年春精密工学会大会で口頭発表した.3については,2014年秋精密工学会大会で口頭発表予定である.また,1,2,3のステップを併せて,2014年中に論文投稿(精密工学会誌)予定である.また,研究協力者である3次元表面粗さ測定機メーカーである株式会社小坂研究所と2014年3月より実用化のための共同研究をスタートした.1, 2年のうちに本3次元表面粗さ用ローパスフィルタが実用化される見込みである高速M推定型ガウシアンフィルタは、外れ値がない場合はガウシアンフィルタと特性が同じでありながら、外れ値に対してはロバストにふるまう高速なローパスフィルタである。高速M推定を用いた3次元表面粗さ用ローパスフィルタを実現するため,下記の2ステップを実施した.1.高速M推定を用いた,直交する2方向からなる2次元フィルタの直接適用1)3次元密度分布の効率的累積手法開発:各計測データ毎に3次元密度分布を累積すると莫大な計算量を要する.1方向のローパスフィルタと同様,まずx-y方向の2次元密度分布だけを累積し,続いてz軸方向に平均処理を3度繰り返す方法を採った.この手法は,単純な3次元密度分布累積法に比べ3倍-4倍の高速化を実現した.2) 3次元パラメータ空間の大きさ検討:

x方向,y方向の計測データ数をNx, Nyとしたとき,z方向の大きさNzをmax(Nx,Ny) 2×max(Nx,Ny)とすることにより,総合的なバランスがよくなることを確認した.3) z軸方向のM推定値高精度計算法開発:各座標においてz軸座標の最大点を,補正項の導入により分解能の1/10程度で計算する手法を確立し,シミュレーションで効果を確認した.2.高速M推定を用いた1方向のローパスフィルタをx方向,y方向に順次適用し,2次元フィルタの高速化を図った.シミュレーションでは,約3.5倍の高速化を達成した.さて,本研究に関し,国内学会(沼田:ローパスフィルタの鍵を握る高速M推定法の提案,表面トポ研究会,2011,沼田ら:高速M推定を用いた2次元ガウシアンフィルタの提案,精密工学会秋季大会, 2011)と国際会議(M. Numada et al.: A Robust Gaussian Filter by Using Fast M-Estimation Method, ICSM2012, France, 2012)で3件の発表を行い,国際的にも高い評価を得ることができた.高速M推定を用いた3次元表面粗さ用ローパスフィルタを実現するため,平成24年度は下記の2ステップを実施する計画であった.1) 1次元フィルタの適用方向の順番入れ替えによる,結果不一致のメカニズム解明:異常値のある計測データでは,高速M推定型ローパスフィルタに方向特性が生じるので,1方向の高速M推定型ローパスフィルタのx-y方向順次適用による結果と2次元フィルタの適用結果とは異なると予測される.また,1次元フィルタのx方向,y方向の計算順序を入れ替えても適用結果は異なると考えられる.これより,1方向ローパスフィルタをx方向,y方向と順次適用して得られた結果と,y方向,x方向と順次適用して得られた結果とが異なってくる.これらのことを,シミュレーション実験で検証する.2)フィルタ結果の不一致が生じる計測点に,部分的な2次元フィルタを適用する2段階手法の確立:1次元のM推定型ローパスフィルタをx方向,y方向に適用した結果と,方向を入れ替えて適用した結果が異なるポイントには異常値があるので,このポイントにだけ2次元フィルタを直接適用する.直接適用するポイント数は異常値の数に比例し,全計測点の一部に過ぎないから,高速化を実現できる.これらをシミュレーション実験で検証する.1)については,評価長さL=4mm,xyのデータ数各400,PV値30μmの3次元データでシミュレーション実験したところ,方向を入れ替えた場合の結果に偏差が生じる場合は,いずれも元データに異常値があることが確かめられた.2)については,上記と同様の条件で,約4倍の高速化を確認した.以上により,当初実施予定の2ステップを100%達成した.これに加え,計測現場で重要視される本フィルタの振幅伝達特性を解析し,異常値のないデータに対してはガウシアンフィルタの振幅伝達特性と一致することを確認した.高速M推定を用いた3次元表面粗さ用ローパスフィルタを実現するため,平成23年度は下記の2ステップを実施する計画であった.1)高速M推定を用いた,直交する2方向からなる2次元フィルタの直接適用
γ/δ型T細胞リンパ腫の細胞組織学的特性に関する研究

T細胞はα/β型T細胞とγ/δ型T細胞に分かれ、ヒトにおいては、腸管、肝臓に見られる。他研究者らにより、Tリンパ芽球性リンパ腫・白血病、肝臓、皮膚にγ/δ型T細胞リンパ腫が局在するとことが報告されていた。これらの細胞は、TCRβF1陰性であり、骨髄・胸腺、また肝小葉にあるVδ1T細胞、皮膚にあるとされるVδ2T細胞が腫瘍化したものと考えられている。材料:肝臓(6例)、消化管(7例)、鼻腔(15例)、皮膚(20例)、リンパ節(30例)のT, NK/T細胞リンパ腫(ATL/L, CTCLを除く)とされている症例に関し、その凍結細胞よりDNAをとりTCR遺伝子の再構成をサザンプロット法にて検討した。その結果、TCRJδ1のみの再構成がみられた症例は皮膚の1例のみであり、Vδ1Jδ1/V7δ2Dδ3の再構成を示した。その細胞組織学的性格はCD30、CD4陽性、TCRβF1陰性、γ/δ陽性、EBV感染陰性未分化大細胞性リンパ腫(ALCL)であった。そこで、皮膚、リンパ節のCD30陽性リンパ増殖性疾患に対し詳細に検討を行った。皮膚ALCLの8例においては、他4例はTCRβ鎖の遺伝子再構成がみられた。全身型21例では、ALK陽性ALCL9症例中3例(33%)、ALK陰性9例中1例(11%)にTCRβ鎖の再構成を認めた。免疫組織学的にALK陽性例でβF陰性g/δ陽性は5例であり、ALK陰性例では、βF1陰性γ/δ陽性例は2例含まれており、γ/δ型の表面形質を示す例が多くみられたが、遺伝子型はγ/δの再構成例がなく、NK、null細胞例が多くみられた。これらより考え、末梢性T細胞型リンパ腫には、遺伝子学的にγ/δ型がごくわずかであることが確認された。γ/δの抗体の特異性に問題があることも理解できた。また、表面形質にてβF1陰性γ/δ陽性リンパ腫例は、遺伝子学的にγ/δ型T細胞リンパ腫が少なく、α/β型T, NK, null細胞リンパ腫を示すものがあることが確認出来た。今後T、NK/T細胞リンパ腫における細胞同定には、十分な注意が必要であると考えた。現状は、まだ十分なデータが出ていない状態である。現在、リンパ節、皮膚、肝臓、消化管のCD3陽性である悪性リンパ腫に関して、TcR遺伝子、δ、γ、β鎖の解析を行っている。その中で、主にリンパ節や皮膚に浸潤する未分化大細胞性リンパ腫という特異な組織像を示す疾患群を検討している。これらの細胞自体が未分化な性格を有しているため癌と間違う様な性格がある。これらは以前のTcR遺伝子のPCRでの解析上、T細胞性であるとされていた。今回これらの例の解析を多数例で試みた。

その内、TcR遺伝子の再構成が見られた例が約3割であり、他の7割はTcR遺伝子の再構成が認められないことが判明した。この中でTcRγ、δの再構成のみがあるものは、1例のみで遺伝子レベルでのγδT細胞リンパ腫は少ないことが解った。またこれらTcR遺伝子再構成を見ない腫瘍細胞の性格を細胞マーカーで検討しているが、そのほとんどが細胞障害マーカーであるTIA1を有していたことが判明した。すなわちNK細胞の性格があることがわかった。これらがなぜ他のNK細胞リンパ腫と比較し格段に良好な予後を示すのかをアポトーシスのレベルで検討中である。消化管では、腸炎型T細胞リンパ腫の解析を主に行い、その腫瘍細胞が他のT細胞リンパ腫や他部位のNK/T細胞リンパ腫とどのように異なるかを解析中である。これら腸炎型T細胞リンパ腫においても細胞障害マーカーであるTIA1陽性例が多いが、これらの例はEBVの感染は少ない。また予後は非常に不良である。これの例は小腸に存在する細胞傷害性T細胞の腫瘍化したものであることより、その性格を他のNK/T細胞リンパ腫と比較しより正確なデータをだすと共にそのアポトーシスの機構の違いも検討中である。T細胞はα/β型T細胞とγ/δ型T細胞に分かれ、ヒトにおいては、腸管、肝臓に見られる。他研究者らにより、Tリンパ芽球性リンパ腫・白血病、肝臓、皮膚にγ/δ型T細胞リンパ腫が局在するとことが報告されていた。これらの細胞は、TCRβF1陰性であり、骨髄・胸腺、また肝小葉にあるVδ1T細胞、皮膚にあるとされるVδ2T細胞が腫瘍化したものと考えられている。材料:肝臓(6例)、消化管(7例)、鼻腔(15例)、皮膚(20例)、リンパ節(30例)のT,NK/T細胞リンパ腫(ATUL, CTCLを除く)とされている症例に関し、その凍結細胞よりDNAをとりTCR遺伝子の再構成をサザンプロット法にて検討した。その結果、TCRJδ1のみの再構成がみられた症例は皮膚の1例のみであり、Vδ1Jδ1/Vδ2Dδ3の再構成を示した。その細胞組織学的性格はCD30、CD4陽性、TCRβF1陰性、γ/δ陽性、EBV感染陰性未分化大細胞性リンパ腫(ALCL)であった。そこで、皮膚、リンパ節のCD30陽性リンパ増殖性疾患に対し詳細に検討を行った。皮膚ALCLの8例においては、他4例はTCRβ鎖の遺伝子再構成がみられた。全身型21例では、ALK陽性ALCL9症例中3例(33%)、ALK陰性9例中1例(11%)にTCRβ鎖の再構成を認めた。免疫組織学的にALK陽性例でβF陰性g/δ陽性は5例であり、ALK陰性例では、βF1陰性γ/δ陽性例は2例含まれており、γ/δ型の表面形質を示す例が多くみられたが、遺伝子型はγ/δの再構成例がなく、NK、null細胞例が多くみられた。これらより考え、末梢性T細胞型リンパ腫には、遺伝子学的にγ/δ型がごくわずかであることが確認された。γ/δの抗体の特異性に問題があることも理解できた。また、表面形質にてβF1陰性γ/δ陽性リンパ腫例は、遺伝子学的にγ/δ型T細胞リンパ腫が少なく、α/β型T, NK, null細胞リンパ腫を示すものがあることが確認出来た。今後T、NK/T細胞リンパ腫における細胞同定には、十分な注意が必要であると考えた。
がん薬物療法チーム医療への薬剤師の取り組みの普及と推進に関する研究

研究目的:高度化するがん医療を適切に推進するためには、チーム医療が重要であり、がん専門薬剤師の果たす役割は大きい。しかし、北陸地区ではがん専門薬剤師が少ない。そこで、先進的な米国のがん専門薬剤師の活動を共有し、がん薬物療法を適切に推進するための薬学的介入について研修会を開催し、がん専門薬剤師の育成に取り組むことを目的とした。研究方法:日本薬学会北陸支部および日本病院薬剤師会北陸ブロックの協力を得て、北陸地区の薬剤師を対象とした「がん薬物療法における薬剤師の専門的介入・症例検討会」を開催した。その中で、日米のがん専門薬剤師の教育制度・活動内容の紹介、北陸地区のがん専門薬剤師による専門的な介入の事例紹介を行った。その際、ワークショップ形式で、参加者の薬学的介入事例について症例検討を行った。研究成果:研修会は、8月と3月に2回開催し、がん専門薬剤師や他の施設の薬剤師とともに、薬学的介入事例に対する症例検討を行い、よりよい介入方法について学んだ。研修の成果は、冊子にまとめ参加者に配布し、情報の共有を図った。研修会参加者に対してアンケート調査を実施した結果、全員から研修会が今後のがん薬物療法に関する業務に役立ち、興味深かったという回答を得た。また、参加者は日本のがん医療に関する薬剤師の活動が米国に比して立ち遅れているという意識をもっており、今後のさらなる努力が必要と考えていた。これらの取り組みや、今後の日本のがん専門薬剤師の目指す課題について、24^<th>FAPA Congressで発表し、アジア地区のがん医療に関わる薬剤師と共に、各国の実情に関する情報交換、よりよいがん薬物療法の実践に向けた討論を行った。発表成果は、教育部門での最優秀発表として評価された。本研究によって、北陸地区のがん薬物療法に関わる薬剤師の能力向上が図られ、チーム医療に貢献することができた。
情報投影基盤技術の確立に向けた画素単位での通信を可能にする映像投影システムの実現

実世界と情報環境の効果的な融合を目指した拡張現実感(AR)の研究においては,目の前の実世界の映像をディスプレイに表示し,その上に情報を重畳表示する方法が成功を収めている。これは,あくまでディスプレイの中で,現実が拡張されたように感じるという技術である。それに対して,本申請課題では,映像プロジェクタをベースに,ビット情報を画素の高速点滅という形で投影する「情報投影技術」の確立を目的とする。これは,実際に現実世界にビット情報を行き届かせ,位置に応じた空間分割型の情報通信を可能にするものである。このために申請者らは,画素単位での可視光通信を可能にする可視光通信プロジェクタの検討を進めてきた。具体的には,以下の3つに取り組んできた。1インタラクティビティの向上:データ生成をFPGA化するために,高速かつ効率的なデータ転送プロトコルを検討し,FPGA上での実装に至った。2情報通信の効率化と投影映像の高画質化:ハードウェア実装では,LED光源による画面全体の制御も可能にした。一方,可変長なデータフレームを採用したアルゴリズムを検証し,ロバスト性を担保したまま実装できることを明らかにした。ただし,FPGA化に向けてはメモリ量などの観点から容易でないという結論に至った。3情報投影基盤技術の確立:開発中の可視光通信プロジェクタを用いた応用展開に先立ち,一般のLCDに色変調をかけるなど他のアプローチでどこまでのデータ転送が可能になるのかを明らかにする実装を行った。FPGAの開発は当初の予定通りに進んでる。可変長データブロックの検討は,PC上での実証はできたが,メモリが多大に必要になるなど,ハードウェア化の問題点が明らかになった。また,このシステムでなければできないことを明らかにするために,より一般的なハードウェアを用いた場合の限界を模索することに着手している。FPGAによる高速化が完了したので,それを使いこなすAPIを整備し,具体的な応用システムを実装していく。また,赤外光を導入した他波長化と,光源LEDによる全画面点滅とDMDによる画素単位の点滅を組み合わせた高画質化の検討によって,さらなる高画質化の可能性を明らかにする。1インタラクティビティの向上:これまでCPUで行っていた映像とデータの統合を,FPGAで実装するためのアルゴリズムを検討し,仕様を策定した。この仕様によって,画素ごとの色情報の効率的伝送が可能になることを確認した。2情報通信の効率化と投影映像の高画質化:これまでの固定長データフレームの考え方から,可変長での柔軟なデータ転送を許容することで,特に暗部と明部における画質向上が可能になることが確認された。3情報投影基盤技術の確立:FPGAによる適応的な制御を可能にするために,光学設計および電子制御設計を行い,実験用にFPGAを搭載したプロジェクタシステムを設計・実装した。ソフトウェアによるシミュレーション段階から,ハードウェアにおける実時間システムの実施への橋渡しに苦慮したが,目標は達成できた。

構築したFPGA搭載プロジェクタ光学系に対して,FPGAプログラミングを通じて我々が提案するアルゴリズムを実装していく。FPGAによる高速化が完了したので,それを使いこなすAPIを整備し,具体的な応用システムを実装していく。また,赤外光を導入した他波長化と,光源LEDによる全画面点滅とDMDによる画素単位の点滅を組み合わせた高画質化の検討によって,さらなる高画質化の可能性を明らかにする。電子情報通信学会MVE賞受賞
生活保護・生活困窮者自立支援・関連施策による「包摂型社会」構築に向けた研究

本研究の目的は、貧困・低所得者対策である生活保護・生活困窮者自立支援・関連施策による方策(制度・政策およびソーシャルワーク)が「包摂型社会」構築にどのように寄与しているかを理論的・実証的研究を通じて検証し、今後とりうる方策を検討することである。以上の研究目的設定のもと、本年度は、社会福祉と暴力に関するシンポジウムを実施した。具体的には、「社会福祉と暴力津久井やまゆり園殺傷事件をてがかりに」という表題のもと、パネリストを招聘して、研究報告・議論を行った。なお、シンポジウムの議事録・資料は、研究成果として報告書にまとめた。本研究の進捗状況は:(1)研究代表者・研究分担者が、それぞれの研究領域(社会福祉、社会政策、教育政策等)において研究成果を発表していること、ならびに、(2)本研究課題と関連するシンポジウムを企画・開催したこと、さらには、(3)シンポジウムの成果を報告書にまとめたことから、「おおむね順調に進展している。」とした。本年度は、文献研究を中心に行い、「社会福祉と暴力」に関するシンポジウムを実施した。そこで、次年度以降は、制度・政策の運営実施にかかわる実証研究(インタビュー調査)を実施し、「包摂型社会」構築に向けたデータの収集、さらにはその分析を行う予定である。」とした。
非炎症性環境ストレスによる生体防御系修飾の中枢及び末梢性機序の解明

本研究では、脳・免疫系連関に関する我々の研究成果を基礎に、非炎症性環境ストレスによる生体防御系修飾の中枢及び末梢機序を解明する事を目指し、以下の様な成果があった。1.脳・腸・肝・免疫系軸の解明非炎症性ストレスによって腸管粘膜バリアーの一時的な破綻が起こり、腸管内に常在するLPSが周辺組織に移行すること、特に、肝臓は腸管由来のLPSを解毒排泄する主要な臓器であると同時に、LPSによってIL-6を始めとする様々な生理活性物質を産生・遊離し、全身の生体防御系の維持に寄与している可能性が示された。ラットでストレス行動反応発現に重要な前頭前野神経終末からのNA放出を、局所IL-1βがプロスタグランディン、一酸化窒素、グルタメートを媒介物質として増強することをin vivo microdialysis法を用い、明らかにした。3.脳内サイトカインの侵害受容系への影響脳内IL-1βがPGE2を媒介物質としてその濃度及び受容体の種類依存性に痛覚系を修飾することを明らかにした。4.非炎症性環境ストレスによる脳内のサイトカインやc-fosの発現(1)c-fos mRNAは、寒冷暴露時の、視索前野、外側野、および腹内側核の増加が著明であった。(2)CRF mRNAは、暑熱暴露時のMPOと室傍核、寒冷暴露時の視索前野、外側野で著明に増加した。TRH mRNAは、寒冷暴露時のc-fos mRNAの変化と類似していた。(4)MPOにc-fosのアンチセンスオリゴDNAを注入すると、c-fos mRNA量はむしろ増加した。これは、FOS蛋白によるc-fos mRNAの転写に対する自己抑制が阻害されたためと考えられた。また、アンチセンスオリゴDNAによって、暑熱暴露時のIFN-αmRNAの発現が抑制された。5.非炎症性環境ストレス時の末梢リンパ球のサブセットの変化フローサイトメーターを用いて、各種のストレスモデルについて検討した。1時間の貼り付け拘束ストレスでは、統計学的に優位な変化は観察されなかったが、1時間の尾部つり下げストレスでは脾臓内CD4+T細胞の増加とCD4/8比の増大、6時間の尾部つり下げストレスでは脾臓内CD8+T細胞の減少とB細胞の増加が観察された。免疫細胞自体の機能変化とともに、その分布の変化が重要な意味を持つ可能性が示唆された。目標:脳・免疫系連関に関する我々の研究成果を基礎に、軽度の非炎症性ストレス(温度、拘束、ケージ交換)により発現するサイトカイン等が(1)脳・腸・肝・免疫系軸の反応、(2)遅延型過敏症、(3)侵害受容警告系をどのような機序で修飾するかを明らかにする。研究成果:(1)脳・腸・肝・免疫系軸の解明:(a)ラットで拘束またはケージ交換ストレスを1時間、加えると、肝門脈と一般静脈血のエンドトキシン(LPS)が増量する、