hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
埋め込み次元法による古環境時系列解折システムの開発

1.解析システムの構成。大きな記憶容量を持つワークステーションを中心にして、端末としてパソコンをつなぎ、プログラム開発、データ入力、マルチジョブ、画像出力を効率良くかつ気軽に行えるように設計した。この解折は解析システムが完成しても試行錯誤を必要とするので、ワークステーションレベルでの設計が最も適していた。数値データの入力はキーボードから、グラフデータの読み取りはイメージリーダーで、端末のフロッピーディスクに貯え、必要データはワークステーションのハードディスクに高速のイーサネットで転送して、そこで計算を行う。出力はワークステーション及び端末のグラフィクス画面に出し、必要に応じてハードコピーができる。2.解析ソフト。時系列データは先ず従来のパワースペクトルを求めて周期性を調べる。これは埋め込みに必要な時間遅れの推定にも使う。時間遅れは自己相関、相互情報量、ポアンカレ断面を計算した上で、およそ適切な値を推定し、その前後で変えてみて最も適切な値(スケーリング域が大きくなる)を決定する。その上で、次には適切な基準点の選択に進み、最後に統計的な平均処理をしてアトラクター次元をきめる。この間、計算機との対話性をできる丈良くして、結果の安定性を確かめやすくする。3.結果の応用。求めた自由度を持つ相空間の上でノイズリダクションをし予測のための局所ベクトルを全域にわたって求め、予測に使う。ただしこのソフトは未だ完成していない。4.太陽黒点数の変動。上記の解析法を使って太陽黒点数の変動を埋め込み次元解析した結果、この変動のアトラクター次元が4、2、即ち自由度5の小さい自由度を持つ変動であることを見出した。より長期間の気候変動データの解析を次に試みている。2.解析ソフト。3.結果の応用。1。解析システムの構成。当初はデータ入力から結果の出力まで、最適条件を自動的に探しながら解析するシステムを考えたが、少ないデータから良い結果を求めるには、試行錯誤の判断のくり返しが必要とわかったので、データ解析は以下の流れで対話的に行われるようにした。(1)時間遅れ量の推定。時系列からパワースペクトル、自己相関、相互情報量、埋め込み軌道のポアンカレ断面を計算し、各々の基準で適切な時間遅れ量を推定する。(2)時間遅れ量の決定。(1)で推定した時間遅れ量の前後で、時間遅れ量を変えながら、相関積分を計算し、スケーリング域が最大になる時間遅れ量を最適のものと決定する。(3)基準点の選定。(2)の相関積分はランダムに選んだ基準点をもとに平均をとるが、次には、各基準点毎の相関積分をグラフィク上に書かせ、その形から適切な基準点のみを取捨選択する。(4)相関次元及び情報次元の計算。埋め込み次元を増して、(3)に戻る。場合によっては(2)まで戻る(5)埋め込み次元を増してアトラクター次元が収束したならば、ノイズリダクションを行い、同時に予測のための局所ベクトルを全域にわたって計算する。2。太陽黒点数の変動解析。太陽黒点数の変動には11年周期が知られているが、その極大値は不規則に変動する。上記の方法で埋め込み次元解析した結果、この変動がアトラクター次元が4.2、従って自由度5の小さな自由度の変動であることを見出した。黒点数の変動は気候変動と関連しているとされているので、気候変動にも低次元アトラクターが存在するかも知れない。より長期間の気候変動については、ノイズが大きいために未だ低次元アトラクターの発見には至っていない。
二次元糖脂質ナノ組織体の構築と機能発現

本研究は、脂質修飾酵素法を用いて種々の構造をもつオリゴ糖脂質を合成し、単分子膜を構築し、二次元平面組織表面でのオリゴ糖鎖のコンフォメーションとレクチンとの認識性についての相関を定量的に議論することを目的として行い、以下の成果を得た。1)脂質修飾ガラクトシダーゼを作製し、有機溶媒-水二相系でガラクトースを頭部にもつジアルキル型糖脂質を合成することができた。本方法を用いれば、安価な単糖あるいは二糖類から加水分解の逆反応を利用して高収率で、立体選択的に糖脂質を合成できることが明らかになった。2)酵素としてグルコシダーゼ、マンノシダーゼ、グルコサミダーゼを用いて本方法を実行することにより、グルコース、マンノース、グルコサミンなどの単糖を頭部にもつ脂質が合成できることが明らかになった。3)合成した糖脂質は安定な単分子膜を作製できることが明らかになった。
犯罪状況を自動検知する高性能次世代型知的防犯カメラシステムの開発

本研究は、防犯カメラの映像情報等から適切な特徴量群を抽出し、路上におけるひったくりの発生を自動検知する知的防犯カメラシステムについて検討した。特にひったくりの発生を正確に自動検知するとともに自動通報と証拠記録を実行可能な高性能次世代型知的防犯カメラシステムおよびその要素技術の開発を目的として行われた。犯行の自動検知を効果的に行うため,人工知能システムを活用した犯罪検知システムを構築し検証した.その結果,機械学習アルゴリズムを適切に応用することによって検知対象とするひったくり犯罪を高精度に状況判断するとともに自動検知出来ることを示した.これらの成果をいくつかの査読論文として発表した。警察庁犯罪情勢報告によると平成24年度における全国のひったくり認知件数は10,038件であることが示されている(警察庁,2014).ひったくりは頻繁に発生する犯罪行為であり,高齢者や女性等の社会的弱者が狙われやすいという特徴がある.一般に,ひったくりは人目につきにくい場所・時間帯で発生することが多く,路地裏や住宅街,人気の少ない夜道等が危険地帯とされる.そのため,犯罪行為の自動認識・自動検知を行う次世代型の知的防犯カメラロボットを開発し,これを犯罪が起きやすい場所や人気のない場所に設置すれば,安価かつ効果的な防犯の実現が期待される.本研究は,路上におけるひったくり等の発生を自動検知する知的防犯カメラシステムの開発を目指す.ところが,ひったくり等の発生状況は多種多様であるため,犯罪発生を正しく自動認識する事は簡単ではない.この犯罪発生状況の多様性に対処するため,挙動や状況の様相を認識することができるインテリジェントシステムを構築する.これにより社会安全の向上と治安の維持に貢献するため,ひったくりや事件の発生を正確に自動検知するとともに自動通報と証拠記録を実行可能な高性能次世代型知的防犯カメラシステムを開発する.平成26年度は,ひったくり等の犯罪行為の特徴を定義・抽出するとともに,その行為の自動認識・自動検知を行うための基本システムを検討した.その結果,対象とする犯罪行為は屋外で発生する事例であることから適切かつ高精度な状況判断を行うために人工知能技術を活用することが重要と考えられる.特に,今年度は犯罪事例の実態調査および再現映像の収集・分析を行った.また,映像情報の解析を通じて基礎的な犯罪自動検知システムの構築を行った.2008年に1億2,808万人であった日本の総人口は,2060年には8,674万人に縮小するとともに高齢者人口(65歳以上)はその約40%(およそ3,470万人)に増大すると予測されている.急激な高齢化に伴う人口構成の変化は将来の日本における経済活動や社会インフラの維持管理に多大な損失をもたらすため,高齢化と人口減に備えた防犯対策や安全社会の構築など様々な対策が必要である.一方,警察庁犯罪情勢報告によると平成24年度における全国のひったくり認知件数は10,038件であることが示されている(警察庁,2014).ひったくりは頻繁に発生する犯罪行為であり,高齢者や女性等の社会的弱者が狙われやすいという特徴がある.本研究は,路上におけるひったくり等の発生を自動検知する知的防犯カメラシステムの開発を目指している.しかし,ひったくり等の発生状況は多種多様であるため,犯罪発生を正しく自動認識する事は簡単ではない.この犯罪発生状況の多様性に対処するため,挙動や状況の様相を認識することができるインテリジェントシステムを構築する.これにより社会安全の向上と治安の維持に貢献するため,ひったくりや事件の発生を正確に自動検知するとともに自動通報と証拠記録を実行可能な高性能次世代型知的防犯カメラシステムを開発する.平成27年度は,前年度までに定義したひったくり等の犯罪行為の特徴パターンをベースとして,その行為の自動認識・自動検知を効果的に行うため,人工知能システムを活用した犯罪自動検知システムについて検討した.その結果,いくつかの機械学習アルゴリズムを適切に応用することによって検知対象とするひったくり犯罪を高精度に状況判断するとともに自動検知出来ることを示した.また,特に今年度はひったくり犯行手段の多様性に対応するため,徒歩や自転車のような犯行事例調査に基づくバリエーション対応を実現した.犯罪が発生する状況は多種多様であるため,夜間・雨天・雑踏・犯行手段の多様性なども含む多様な状況における映像データを収集する必要がある.本年度は,すでに昼間における基本的な映像データを収集して分析を進めており基盤となる基本特徴パターンの把握に成功している.しかし,ノイズ混入や想定外の異常行動などの例外処理に関する分析と対応方法の検討が必要である.今後,夜間・雨天・遠距離・雑踏等の状況に対しては赤外線撮影や望遠撮影・レーダー等の採用により対処できる可能性があると考えている.また,高精度な犯罪検知を実行できる検知アルゴリズムおよび自動犯罪検知に最適な人工知能システムの開発について現在検討を行っているところである.「ひったくり」や「拉致誘拐」は、高齢者・女性・子供など社会的弱者が被害者となりやすい犯罪である。その大きな問題点は、これらの犯罪は人気の無い路地裏や夕方・夜間において発生することが多いため目撃者が少なく、即時通報や被害者救助が容易ではない点にある。これに対し、防犯用ロボットUAVや防犯ドローンを用いた新しい遠隔防犯システム等が研究されている。本研究は、防犯カメラの映像情報等から適切な特徴量群を抽出し、路上におけるひったくりの発生を自動検知する知的防犯カメラシステムの開発を目指す。

これにより社会安全の向上と治安の維持に貢献するため,ひったくりや事件の発生を正確に自動検知するとともに自動通報と証拠記録を実行可能な高性能次世代型知的防犯カメラシステムを開発する。本年度は,前年度までに得られた成果を元にしたひったくり等の犯罪行為の特徴パターンをベースとした自動検知システム検証を行った。特に,犯行の自動認識・自動検知を効果的に行うため,人工知能システムを活用した犯罪自動検知システムを構築し検証した.その結果,機械学習アルゴリズムを適切に応用することによって検知対象とするひったくり犯罪を高精度に状況判断するとともに自動検知出来ることを示した.特に今年度はひったくり犯行手段の多様性に対応するため,夜間における犯行の検知や自転車、バイクを使用したケース等のような犯行事例のバリエーション対応を行い、いずれのケースにおいても自動検知が可能であることを示した。また、カメラからの死角の存在が犯罪自動検知の弱点となることが明らかとなったため、これを考慮して防犯ドローンの応用可能性の検討および基本制御機能の開発を行った。これらの成果をいくつかの査読論文として発表した。本研究は、防犯カメラの映像情報等から適切な特徴量群を抽出し、路上におけるひったくりの発生を自動検知する知的防犯カメラシステムについて検討した。特にひったくりの発生を正確に自動検知するとともに自動通報と証拠記録を実行可能な高性能次世代型知的防犯カメラシステムおよびその要素技術の開発を目的として行われた。犯行の自動検知を効果的に行うため,人工知能システムを活用した犯罪検知システムを構築し検証した.その結果,機械学習アルゴリズムを適切に応用することによって検知対象とするひったくり犯罪を高精度に状況判断するとともに自動検知出来ることを示した.これらの成果をいくつかの査読論文として発表した。犯罪が発生する状況は多種多様であるため,夜間・雨天・雑踏・犯行手段の多様性なども含む多様な状況における映像データを収集する必要がある.本年度は,すでに昼間における基本的な映像データを収集して分析を進めており基盤となる基本特徴パターンの把握に成功している.しかし,ノイズ混入や想定外の異常行動などの例外処理に関する分析と対応方法の検討が必要である.今後,夜間・雨天・遠距離・雑踏等の状況に対しては赤外線撮影や望遠撮影・レーダー等の採用により対処できる可能性があると考えている.また,高精度な犯罪検知を実行できる検知アルゴリズムについて現在検討を行っているところである.平成26年度,27年度に収集した映像データに加えて,夜間・雨天・遠距離・雑踏等の条件を追加したデータを収集する.すでに,これまでの研究により,ひったくり犯罪の基本行動数式モデルの構築を実現しているので,これらの数式モデルの高度化および派生型モデルを検討することが考えられる.また,挙動特徴の分析と自動検知アルゴリズムの性能を向上させるとともに,人工知能を活用した,より高性能な自動犯罪検知システムの開発および評価を進めていく.特に,例外的な状況・挙動に対する情報処理システムの効果的なシステム設計および実装を検討していく.
無細胞多血小板血漿の検証と実験的検討

多血小板血漿(PRP)とは、血小板が濃縮された血漿液である。血小板を活性化すると血小板内から放出される多種多量のサイトカインを得ることができる。これを皮膚潰瘍やその他の再生医療としての臨床応用が始められている。しかし、このPRP療法は細胞治療に分類されるが、これを回避し、有効性を持つ無細胞PRPを調製できることを検証し、実際の実験検討を行う本研究をめざした。検討の結果、活性化したゲル化PRPで、細胞成分をフィルターを用いて細胞成分を除去すると、しばしば目詰まりを生じ、常に無細胞PRPを得ることができなかった。ゲル化PRPを5倍希釈すると、フィルターを通し無細胞PRPを得ることができた。多血小板血漿(PRP)は血小板を濃縮した血漿液であるが、白血球、赤血球、血小板の血液細胞成分を常時含んでいる。これらは、本来の細胞増殖因子(サイトカイン)の応用の意味は含んでいるが、その他の影響を生じる可能性と、再生医療法の対象になる。そこで無細胞多血小板血漿(acPRP)を考案し、検討することとした。今年度(H27年度)は、まずPRPの調製と活性化の一定化を進めた。PRPの調製では、採血、遠心法の一定化が常時行える体制をつくった。また、活性化では、自己トロンビンとカルシウムの活性化を定法としたが、フィルター法での目詰まりの可能性を考え、自己トロンビンのみ、カルシウムのみの検討も進めた。フィルターの探索と選択を進めた。多くのフィルターを検討したが、トレビーノ&#174;のろ過材、多層構造中空糸フィルターが、0.1ミクロン(=10,000分の1ミリメートル)の超微細な孔が開いており、その孔の直径は大腸菌やクリプトスポリジウム原虫よりも小さく、ニゴリや鉄サビ、一般細菌、大腸菌、原虫類、など、ミクロの汚れをしっかり除去する。特に、白血球、赤血球、血小板を除去することが今回の主題でもあり、これに到達した。次年度早々から、このフィルターでの実際の活性化PRPを通せるか、通した液が相応のサイトカインを保有しているかの検証を行う予定である。無細胞多血小板血漿を得るためのフィルター選択に時間を要したが、基盤となるPRP調製の手技や一定化を既に行っているため、今後の実験の安定性が担保され、安定した結果が得られる準備ができるている。フィルター実験は、次年度早々から開始することが出来る体制となっている。多血小板血漿(Platelet-rich plasma; PRP)は、血小板を濃縮した血漿液であるが、PRP療法として治療に応用する原理は、血小板が活性化されてα顆粒に内包される多種多量の細胞増殖因子(サイトカイン)、例えばPDGF, VEGF, TGF-β、EGF、bFGFなどであるが、これらのサイトカインが局所の細胞や組織に作用して、細胞増殖や組織再生が得られる治療である。つまり、サイトカインが主役であり、血小板や赤血球、白血球は治療に必須ではない。むしろ通常のPRPの調製では、これらの血球成分を常に含むため「細胞治療(cell therapy)」と見なされ、再生医療等安全性確保法の対象となっている。今年度は、昨年検討を始めたトレビーノフィルターでのPRP濾過を検討し、さらに効率的なサイトカイン抽出が可能かを検討した。トレビーノフィルターは、0.1ミクロンの超微細な孔が開いた多層構造中空糸フィルターである。この直径であると大腸菌やクリプトスポリジウム原虫より小さく、鉄錆や一般細菌、原虫類などミクロレベルの汚染を排除でき、生体への応用が理想的となる。この実際的検討を行った。実際的には、トレビーノフィルターでの従来法のPRP調製法を適用すると、高度にゲル化を生じる。このことは高濃度のサイトカインを包含する活性化PRPを調製したことを示すが、フィルター通過が容易に進まないと調製法としては汎用性に難しい問題となる。この点での問題解決を要し、現在のトレビーノフィルター以外のフィルターの検討、活性化に伴うゲル化の検討を行う必要がある。次年度へのテーマとして情報を収集して、検討を進める予定である。フィルター実験を開始した。無細胞多血小板血漿の調製に0.1ミクロン径の孔を持つトレビーノフィルターを用いて種々の活性化条件で無細胞PRP調製を行った。各種のPRPを調製してこのフィルターを通したが、活性化によるゲル化を生じるが、この高度の粘稠性によって目詰まりして抽出作業が滞ることがしばしば生じた。特に活性化による強いゲル化を生じた場合に頻度が高かった。これに対しての改善策として、多種のフィルターでの検討を試みた。多血小板血漿(PRP)は、血小板を濃縮した血漿液であるが、PRP療法を進める上で、実際に有効性を発揮しているのは、多種の細胞成長因子である。これは、血小板を強制的に活性化させることで、血小板内のα顆粒の中から多種多量の細胞増殖因子(サイトカイン)が放出されることを応用している。実際には、PDGF, TGF-β, EGF, VEGF, FGF-2などである。これらのサイトカインを目的の細胞、組織部分に付与することで、細胞増殖、組織修復がなされる。

活性化PRPのフィルター濾過、活性化PRP溶解液、遠心活性化PRP、対照として活性化PRPの3者、さらに溶解条件での検討を行い、実際のPRP療法に寄与できるかの検討を進めた。ゲル化がなされたPRPでは、細目のフィルターでは目詰まりした。さらにゲル化PRPの5倍希釈以上では、フィルター使用で、対照と同等のサイトカインを回収することが可能であり、フィルターによる"無細胞PRP"が有効に使用できる簡便法に発展できる可能性が示唆された。実際の臨床では、再生医療法の対象とならない無細胞PRPが応用できる可能性を導いたと言える。今年度の検討によって、フィルター使用の簡便性と、再生医療法の現実的制約の対象とならない無細胞PRPの検証ができたこととなり、広く臨床応用でき有効性も確保された無細胞PRPの実現に寄与するものと考えられる。一方、溶解されより多量となった無細胞PRPの使用に一部臨床応用での制限も生じることも想定され、今後も引き続きの検討も必要と考えられる。多血小板血漿(PRP)とは、血小板が濃縮された血漿液である。血小板を活性化すると血小板内から放出される多種多量のサイトカインを得ることができる。これを皮膚潰瘍やその他の再生医療としての臨床応用が始められている。しかし、このPRP療法は細胞治療に分類されるが、これを回避し、有効性を持つ無細胞PRPを調製できることを検証し、実際の実験検討を行う本研究をめざした。検討の結果、活性化したゲル化PRPで、細胞成分をフィルターを用いて細胞成分を除去すると、しばしば目詰まりを生じ、常に無細胞PRPを得ることができなかった。ゲル化PRPを5倍希釈すると、フィルターを通し無細胞PRPを得ることができた。無細胞多血小板血漿を得るフィルターの選択ができたので、試作フィルターも仕上がっている。H28年度早々から実験をすぐに開始する。ただし、活性化多血小板血漿はゲル化するため、目詰まりが問題となる可能性があり、これを回避できるかが次年度の大きな課題である。活性化剤の条件付けを行い、自己トロンビン、カルシウムを同時、一方のみを使って、トライアルをすすめることしている。これによって、フィルターの適性をも検討する。また、濾過された多血小板血漿を力か等の検討に入る。PRPが活性化されてゲル化することは、サイトカイン放出と保持に有意義かつ有効なことであるが、一方高度に粘稠なゲルによる目詰まりによって抽出が難しいことは、実際面でPRPを使えないことを意味する。各種条件設定を行い、多種のフィルターの検討、ゲル化の検討を行うことで最適な無細胞PRP調製を可能とすることが出来ると考えるため、この大きな2点の条件設定を種々組み合わせた検討を進めることとする。形成外科学、美容外科学、再生医療学H27年度は、無細胞多血小板血漿を作成することを当初の方針としていたが、このフィルター選択に時間を要した。年度最終に該当のフィルターを探し当てることが出来た。その結果比較のためのサイトカインなどの研究段階に至らなかったために、経費の余剰を生じた。しかし、フィルター選択が叶ったため、H28年度早々より、フィルター濾過を進めることができる。残余繰り越し分は、ここで使用することが本来的な順であり、順次成果を上げるように進めていく。当初計画したトレビーノフィルターでの無細胞化を進めてきたが、高度のゲル化による粘稠性によって抽出、調製が難しい実情が出てきた。
加速器中性子を用いた核医学診断用99Mo/99Tc製造

目的:半減期6時間の^<99m>Tcは核医学診断用に多用されており、その親核^<99>Moは欧米の経年化した原子炉で生成され、我国はそれを輸入している。しかし、経年化のため事故が多発、^<99>Moの安定確保を如何に図るかは問題である。我々は、加速器中性子を用い^<100>Mo(n,2n)^<99>Mo反応で^<99>Mo(^<99m>Tc)を製造する新方法を提案した。研究成果:高濃縮^<100>Moに14MeVの加速器中性子を照射し、その断面積が既知の^<92>Nbを同時生成して、上記断面積測定を行い1.43バーンの値を得た。又、同時製造される不純物放射性物質は、^<100>Mo(n,4He)^<97>Zr反応による半減期16.9時間の^<97>Zrとそのベータ崩壊産物である^<97>Nbのみである事を明らかにした。以上より、^<99>Moが加速器中性子を用い相当量製造できる事、^<99>Moから^<99m>Tcを分離抽出する作業が、生成される不要放射性廃棄物が微量であるのでコンパクトな施設で行える事、高価な^<100>Moの再利用が可能である事を明らかにできた。又、^<99m>Tcと標的^<100>Moの分離法については、Moの保持能力の高いポリ塩化ジルコニウム(PZC)を用いる方法と昇華法の検討を行った。^<100>Moを再利用する事、短時間で分離できる事、価格が安い事等から昇華法を採用する事にした。予備結果として、^<99m>Tcが十分な核純度を有することを確認した。更に、高強度の14MeV高速中性子生成法を検討した。三重水素標的に重陽子を照射する方法及び炭素・ベリリウム標的に重陽子を照射する方法を検討し、将来的に安定・安心して使用できる標的として炭素を採用する事にした。
ADVASEALのsealing効果と創傷治癒に関する基礎的実験

前年度の実験にてアドバシールの塗布によって腸閉塞を起こしたラットや胃壁の伸展不良がみられたラットがみられた。ことからアドバシール塗布の際に切開部の周囲をガーゼで被い塗布面が2×1.5cm以内の広さになるようにしアドバシールの量も1ml以下の少量で薄く塗布するように使用方法を変更および統一し、前年度と同様に術後4日目、7日目、28日目でbursting pressure(以下、BP)の測定や縫合部の病理学的検索を行った。その結果、腸閉塞などの合併症はみられなかった。しかし、創傷治癒に関する結果は同様で、アドバシールは術後早期では切開創の強化に有効であったが、7日目になると逆にコントロール群より悪くなったという結果になった。その上、病理学的観察でも、7日目には縫合部が完全に離開して、縫合部周囲が壊死を起こしている症例がみられた。また、28日目では一部がまだ吸収されずに縫合部周囲に残っていた。そこで、実験内容を変更し、アドバシールを手術によりラットの皮下に約1ml注入し、組織への吸収をみる実験を行った。その結果、28日後も3例全例でアドバシールが皮下に残存し、1例が感染を合併した。以上より、ADVASEALは消化管に対するsealing効果はないと判断された。また、製剤そのものの検討(組織吸収時間がもう少し早くなるようにする)は製剤の入手の都合で行えなかった。よって本実験は、腎不全モデルを使って更に続行する予定であったが、ADVASEALの消化管への使用は困難と思われたため、途中で中断となった。はじめに、ラットの胃切開モデルを作成した。Wister ratを麻酔し、約5cmの正中切開で開腹し、胃の前面の約1cmを切開し、5.0バイクリルで3針全層一層の結節縫合を行いモデルを完成させた。術後2日目、4日目、7日目に再開腹し内圧測定を行った(それぞれ3匹ずつのratを利用した)。切開創に何もしていないコントロール群では術後2日目bursting pressure(以下、BP)が平均(以下数値は全て平均値)12.3mmHg(注入量3.3ml)、4日目42mmHg(注入量4.3ml)、7日目110mmHg(注入量23ml)であった。次にアドバシールを使用したモデルを作成し同様に実験を行った。アドバシールは胃切開創の縫合後約2mlを塗布し作成した。術後2日目は、BP47mmHg(注入量6.7ml)、4日目64.7mmHg(7.7ml)、7日目63.3(8ml)であった。また、アドバシール使用群で1例が腹腔内の感染で経過観察中に死亡した。以上より、アドバシールは術後早期では切開創の強化に有効であったが、7日目になると逆にコントロール群より悪くなったという結果になった。また、肉眼所見ではアドバシールによる腸管の癒着と胃壁に広範囲に塗布した時に胃壁の伸展不良がみられた。このことは7日目のburstまでの注入量の大きな差からも証明された。上記の結果に基づき、病理学的観察を術後4日目、7日目、28日目でそれぞれ3匹のratを用いて行った。アドバシール使用群では4日目の創部は治癒傾向にあるが7日目には縫合部が完全に離開して、一部に壊死を起している症例がみられ、28日目では一部がまだ吸収されずに残っていた。以上より、小動物でのアドバシールの塗布の方法や製剤そのものの検討(組織吸収時間がもう少し早くなるようにする)を行っているところである。
多彩な反応性を保持するがん特異的キメラ抗原受容体レパトアの作成

抗体を改変する技術の進歩に伴って、免疫療法はがんに対する新たな治療法として確立された。本研究課題では、がん細胞に特異的に発現するNY-ESO-1をモデル抗原として、改変抗体療法の治療効果に大きく影響する一本鎖抗体(scFv)に着目する。そして、我々独自の技術により、様々な標的結合性を保持するがん特異的scFvレパトアを作製する。ヒト免疫細胞を用いたトランスレーショナルリサーチを実施し、改変抗体療法に最も適したscFvを選択して、臨床応用に繋げる。上述の通り、我々はA2/NY-ESO-1_157特異的キメラ抗原受容体(3M4E5-CAR)をモデルとして、scFv可変領域遺伝子の片方をヒト免疫グロブリン可変領域遺伝子ライブラリーに置換することで、新たにA2/NY-ESO-1_157特異的重鎖可変領域遺伝子であるH1を同定した。このことは、我々の研究計画が実行可能であることを裏付けるものであり、その意義は極めて大きいものであると考えられる。また、本研究課題全体における進捗状況としても、予定した計画に準じて実施し研究成果を得ており、2017年度の研究計画についても十分に実施可能なものである。従って現在までの進捗状況に滞りはなく、概ね順調に進展していると判断した。血液内科学、腫瘍免疫学これまでに得られた研究成果を基にして、さらに研究を発展させる。まず複数のドナーより健常人/患者B細胞を回収し、ドナー毎に免疫グロブリン可変領域遺伝子ライブラリーを作成して、CARライブラリーの拡大を図る。同時に、新たに同定した重鎖可変領域遺伝子であるH1を固定して、軽鎖可変領域ライブラリーより新たな軽鎖遺伝子を複数同定することで、全く新しいA2/NY-ESO-1_157特異的CARの同定に繋げる。さらに、新たに同定できたA2/NY-ESO-1_157特異的CARを、内在性TCR遺伝子を欠損するJurkat76細胞株にそれぞれ別個に遺伝子導入する。A2/NY-ESO-1_157テトラマーとIL-2 ELISA法とを利用して、単一クローンとしての標的特異性を詳細に解析する。また、NY-ESO-1_157ペプチドのアミノ酸配列の一部をアラニンに置換して、同定したA2/NY-ESO-1_157特異的CARが認識しうる類似ペプチドの探索を行い、正常細胞に対する潜在的交差反応性にも配慮することで安全性の担保に務める。このような解析を通して、臨床応用に最適なA2/NY-ESO-1_157特異的CAR遺伝子の同定に繋げることを目標とする。さらに本研究で得られた知見を、別の抗原特異的CARにも発展的に応用する。具体的には、現在難治性B細胞性腫瘍で臨床試験が進められているCD19特異的CAR (FMC63-CAR)を利用する。scFv配列内可変領域遺伝子の片方を同様にヒト免疫グロブリン可変領域遺伝子ライブラリーに置換して、新たなヒト型CD19-CARの同定に繋げて、本研究課題の汎用性を確認したい。
難治性喘息におけるMMPの役割の解明

重症の気管支喘息の気道ではリモデリングと呼ばれる気道構造の不可逆的変化が生じている。喘息の気道ではマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)が増加し気道構造の破壊と修復が繰り返されることでリモデリング形成に関与することが知られている。そこで、本研究ではMMPの主要な産生細胞である肺線維芽細胞を用いてMMPの産生に関わる因子について検討した。その結果、強力な活性窒素種であるパーオキシナイトライトやウイルス感染の際に重要なtoll様受容体(TLR)3の活性化がMMPの産生を促進することを見出した。難治性喘息患者数は全喘息患者の5-10%を占め、難治性喘息の病態解明は医学的意義はもとより、医療資源抑制への貢献という点で重要な研究課題である。本研究の目的は肺の構成細胞である肺線維芽細胞と気道上皮細胞に着目し、酸化・窒素化ストレスやTLR3の活性化とMMPやTIMPの産生との関わりやそのメカニズムの解明、さらには窒素化ストレスと難治性喘息におけるMMP/TIMPバランスの不均衡との関連の解明を目的とする。平成22年度はパーオキシナイトライトと肺線維芽細胞を用いて以下の検討を行った。1)MMP-2,MMP-9の活性化に与える影響(ザイモグラフィー)パーオキシナイトライトは肺線維芽細胞からのMMP-2,MMP-9の分泌、活性化を促進した。2)MMP活性化のメカニズムの検討パーオキシナイトライトはNF-kBの核内移行を促進することをウェスタンブロッティングと蛍光免疫染色にて確認した。またプロテアソーム阻害剤であるMG132は、パーオキシナイトライトによるMMPの活性化作用は抑制された。3)ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)2活性の検討慢性閉塞性肺疾患などでみられるステロイド抵抗性はHDAC2活性の低下が関与していることが報告されている。難治性喘息のステロイド抵抗性のメカニズムを検討するためパーオキシナイトライトによるHDAC2活性の変化を検討したところ、パーオキシナイトライトは肺線維芽細胞におけるHDAC2の発現を低下させた。またHDAC2活性を促進する働きがあることが報告されているテオフィリンを前投与しておくと、パーオキシナイトライトのMMP-2とMMP-9の活性化作用が抑制された。以上より窒素化ストレスがNF-κBの活性化やHDAC2活性を低下させることでMMPの活性化を促進し喘息の難治化に関与する可能性が示唆された。平成23年度も昨年に引き続き、強力な窒素関連化合物であるパーオキシナイトライトと肺線維芽細胞を用いて、リモデリングに与える影響について検討し、パーオキシナイトライトにより肺線維芽細胞からのMMP-2/9の活性化がNF-κBの経路を介して、促進されることを示した。またパーオキシナイトライトによりヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)2活性が低下し、HDAC2活性を促進する作用を持つテオフィリンの投与により、パーオキシナイトライトのMMP分泌促進作用が抑制されたことを示した。平成24年度はさらにパーオキシナイトライトのMMP活性化経路の詳細を検討し、下記の結果が得られた。1)TGF-β1はリモデリングの形成に重要なメディエーターであるが、パーオキシナイトライトにより肺線維芽細胞からのTGF-β1の分泌が促進された。2)NF-κB阻害薬であるMGI32を前処置しておくことで、パーオキシナイトライトによる肺線維芽細胞からのTGF-β1分泌促進作用が抑制された。3)TGF-βの中和抗体を前処置しておくことで、パーオキシナイトライトによる肺線維芽細胞におけるMMP-2/9の活性化促進作用が抑制された。4)テオフィリンの投与にてパーオキシナイトライトによる肺線維芽細胞からのTGF-β1分泌促進作用が抑制された。以上より窒素化ストレスがNF-κBとTGF-β1の経路を介してMMPの活性化を促進すること、テオフィリンがリモデリングの抑制効果を持つことを示し、喘息の難治化のメカニズムの解明や治療に応用できる可能性が示唆された。さらに、NF-κBとIRF-3の関与についても検討した。poly (I:C)はNF-κBの核内移行を促進し、NF-κB阻害剤によりpoly (I:C)によるMMPの発現亢進が抑制された。

またpoly (I:C)はIRF-3の核内移行も促進し、IRF-3のノックダウンによりpoly (I:C)によるMMP産生及び活性化促進作用が抑制された。同様に、これらの転写因子を阻害することで、poly (I:C)によるiNOSの発現も抑制された。以上より、TLR3の活性化がiNOSの発現を介して肺線維芽細胞におけるMMPの分泌・活性化を促進することが示された。さらにMMPの発現はNF-κBとIRF-3を介することもが示された。これらのシグナリングを制御することでウイルス感染による肺構造の破壊とそれに引き続く呼吸機能の低下を抑制できる可能性が示唆された。お以上の研究成果を論文として英文学術誌へ投稿準備中である。肺の構成細胞である線維芽細胞を用いて、窒素化ストレスと難治性喘息の関わりについて、リモデリングの観点から、in vitroの実験系で、その関連性を示すことができ、さらに治療の可能性についても示すことができ、おおむね順調に進展していると考える。24年度が最終年度であるため、記入しない。喘息の難治化については、今後喫煙やウイルス感染による増悪の観点から、それらのリモデリングに与える影響を検討する予定である。具体的には線維芽細胞を用いて、たばこ抽出液やtoll like receptor 3のリガンドであるpoly I:Cを曝露することにより、MMPの分泌や活性化に与える影響を検討する。その他の因子の可能性についても検討する。また窒素化ストレスがリモデリングに与える影響については示すことができたが、窒素関連化合物の産生経路についてもできれば検討したいと考えている。これについてはNOの合成酵素である誘導型NO合成酵素(iNOS)の発現を線維穿細胞や気道上皮細胞などで、上述した刺激系で検討する予定である。iNOSとMMPの分泌や活性化との関連の有無についても検討を行う予定である。
小児期の視覚・体性感覚・前庭入力が直立姿勢制御能の発達に果たす役割について

直立姿勢に水平移動刺激を加えた際、重心動揺検査やEquiTestでは立ち直り反射として台の移動とは反体側への急峻な立ち直り反応を認めることが報告されている。しかしこの立ち直り反応の起源については未だ明らかにされていない。そこで今回我々は水平移動刺激装置(新潟通信機製)を新たに開発し、起立台上に重心動揺計(第一医科製)を設置して水平刺激を加えた際の重心の変化を測定した。同時に被検者の頭部には加速度計(日本キスラー社製)を装着して頭部動揺の変化を測定し、データ取り込みプログラム(電機計測販売製)にてサンプリング周波数100Hzで解析した。刺激条件は加速時間50msec、移動速度5,10,20,30cm/sec(立ち上がり平均加速度100,200,400,600cm/sec^2)の4種類とした。健常成人被検者8名に対し、開眼直立(開脚閉定位)で前後、左右水平移動を負荷した。水平移動により、重心動揺はまず小さな振幅で移動とは反対方向へ変位し、続いて急峻な立ち上がりを持つ大きな変位を認めた。平均加速度が大きくなるとこの急峻な立ち直り反応潜時は約0.14secから0.11secへ短くなった。頭部加速度は刺激開始後移動方向とは反対の第一の小さな加速度変化を認め、続いて移動方向への大きな加速度変化を認めた。第一の頭部加速度変化の潜時は、平均移動加速度が大きくなっても0.050.07secとほぼ一定であった。急峻な立ち直り反応の起源については明らかではないが、加速度が大きくなると立ち直り潜時は短くなるのに対し、第一の頭部加速度潜時は一定であるため、刺激量(加速度)に対する身体立ち直り反応は主に下肢で調節されていると推察された。身体の体平衡機能を評価する場合、従来より静的体平衡検査として重心動揺検査、動的体平衡検査としてEqui Testsystemなどが用いられてきた。しかしながら刺激負荷時の姿勢制御機構を評価する場合、体重心の変化と姿勢安定化のための身体各部位の変化を同時に解析することが重要と思われる。そこで姿勢制御、特に起立台水平移動刺激時の立ち直り反応の速さと強さ、並びに身体各部位の変化について3次元的な解析を行うため以下のシステムを構築した。水平移動刺激装置(新潟通信機製:新規開発)は、外径寸法が縦横920×920mm、高さ950mm、重量約40kgで取手が装着されており可搬型となっている。また起立台上に1台或いは2台の重心動揺計の設置及び取り外しを可能とした。水平移動の刺激条件は移動速度(mm/sec)50,100,200,300の4種類、移動距離(mm)10,50,100,150の4種類、立ち上がり加速度(mm/sec^2)50,200の2種類、移動方式は単発と往復の2種類で、計64種類の刺激条件の設定が可能である。被検者が重心動揺計上に直立姿勢を保持し、水平移動刺激を加えた時の検査データがAD変換ユニットを介してパソコンに取り込まれた。また同時に身体各部位に反射マーカーをつけて、小型赤外線CCDカメラにて撮影して解析用VTRに収録後、ビデオ動作解析システムであるFrame-DIASシステム(電機計測販売社製)を用いてビデオ画像を専用画像処理ボードに取り込み、パソコン上で計測点の動きを解析した。以上のシステムを構築し、正常被検者に対して水平移動刺激装置を用いた際の姿勢制御機構を経時的な変化として評価した。
In situ PCRを用いた病理組織標本におけるウイルスの検出

In situ PCR法は、組織切片上で特定の遺伝子を増幅し、その反応産物を切片上で検出する方法である。我々は、今回の研究において、本来の目的であるヒトの病理組織材料を用いるまえに、基礎的な反応条件を検討するため、ラット肝を用いin situ PCRを行った。我々は、ラットのアルブミン遺伝子に注目し、アルブミン遺伝子内に欠損のある無アルブミンラットと正常ラットの間でin situ PCRによる遺伝子型の差異の検出を試みた。無アルブミンラットと正常ラット間で遺伝子配列の異なる部分に各々のPCR primerを設定し、in situ PCRを行ったところ、無アルブミンラット・正常ラットそれぞれ固有の配列を認識するprimerでのみ反応が成立し、遺伝子型の差異を鑑別することができた。しかも、アルブミン遺伝子は1細胞あたり1対しか存在しないが、我々の系ではそれに対応する2つのdot状のsignalが切片上で得られ、single copyの遺伝子を検出することが可能と考えられた。さらに、無アルブミンラットの肝臓に正常ラット肝細胞を移植し、移植肝細胞にアルブミンに対する免疫染色とin situ PCRの双方で検出した結果、両者の一致が確認された。一方、ヒト病理組織標本においては、現在イムノグロブリン遺伝子のprimerを用いて反応条件を検討中であるが、16枚を一度に処理可能とされたin situ PCR用サーマルコントローラの反応条件が、反応装置内のウェルの場所毎に必ずしも一定とはいえないことがわかり、大量検体の処理の段階での問題が現在なお解決されていない。
ソーシャル・キャピタルと心的外傷後ストレス障害の回復に関するマルチレベル分析

スマトラ沖地震による津波に被災したスリランカ南部において行った調査により、家族や友人・知人の死亡、家族や本人の負傷、家屋や家財の被害、生計の喪失、年齢、性別、主観的健康感といった要因とGHQ-12項目得点、IES-R得点との間に関連がみられた。津波による被災体験や被災時の状況が、心的外傷後ストレス障害をはじめとする精神的健康状態に影響することが示唆された。本研究の目的は、津波に被災したスリランカ南部のMatara地域において疫学調査を行い、地域のソーシャル・キャピタルが心的外傷後ストレス障害の発症と回復に与える影響について明かにすることである。本年度は下記のことを行った。1.現地研究協力者との研究打ち合わせ2009年10月にスリランカを訪問し、ルフナ大学社会科学部のSarath Amarasinghe教授を中心とする現地の研究グループと調査対象地域、対象者数、調査時期について研究打ち合わせを行った。また調査に用いる質問紙の内容について議論した。2.質問紙の開発3.対象地域の被災状況の調査対象地域であるスリランカ南部のMatara地域は津波の被害により1,547人が亡くなった。また同地域の主要産業である漁業、観光業も甚大な被害を受け、経済的に苦しい生活を送っている人も多い。Sarath Amarasinghe教授らが行った調査報告書をもとに、対象地域の地区別死亡者数、負傷者数、避難生活者数と人口に占める割合および社会経済状況について分析を行った。本研究の目的は、津波に被災したスリランカ南部のMatara地域において疫学調査を行い、地域のソーシャル・キャピタルが心的外傷後ストレス障害の発症と回復に与える影響について明らかにすることである。津波の被災体験は、特に高齢者に対して大きな精神的影響を与えることが懸念されている。本年度は、Matara地域に住む60歳以上の高齢者90人(男43人、女47人)を対象に、被災体験や被災状況と心的外傷後ストレス障害の関連を分析した。心的外傷後ストレス障害の評価にはImpact of Event Scale改訂版(IES-R)を用いた。その結果、津波被災時に家にいた人、死者や負傷者を目撃した人、避難が遅れた人、家族や友人が負傷した人、本人が負傷した人、子どもや配偶者または家族を失った人、家族が行方不明になった人、津波により生計を失った人でIES-Rスコアが有意に高く、津波の被災体験が高齢者の精神的健康状態に影響を及ぼすことが示唆された(Nomura et al.,2010)。現在は、地域における社会的サポートや社会的ネットワーク、住民相互の信頼感や助け合いの規範といったソーシャル・キャピタルが心的外傷後ストレス障害の発症や回復に及ぼす影響について分析を行っている。2010年7月と10月にスリランカを訪問し、ルフナ大学人間社会科学部のSarath Amarasinghe教授を中心とする現地の研究グループと研究に関する打ち合わせを行った。スマトラ沖地震による津波に被災したスリランカ南部マータラ県において、質問紙を用いた調査を行うことにより、心的外傷後ストレス障害の発症に影響を及ぼす要因を明らかにすることを、本研究の目的とする。調査対象者数は合計で501人(男237人、女264人)、対象者の平均年齢は41.3歳(標準偏差19.6歳)であった。心的外傷後ストレス障害の評価にはImpact of Event Scale-Revised (IES-R)質問紙を、精神的健康状態の評価にはGeneral Health Questionnaire (GHQ)12項目質問紙を用いた。被災体験と心的外傷後ストレス障害との関連については、津波により家族を亡くした人、友人・知人を亡くした人、家族がけがをした人、本人がけがをした人、家財の一部を失った人、家屋に被害を受けた人、生計を失った人において、IES-R得点の中央値が有意に高かった。また対象者の属性と心的外傷後ストレス障害との関連では、女性は男性に比べIES-R得点の中央値が有意に高く、年齢が50歳以上の人は29歳以下および30-49歳の人に比べIES-R得点の中央値が有意に低かった。主観的健康感とIES-R得点の間に有意な関連はみられなかった。被災体験と精神的健康状態との関連についても、津波により友人・知人を亡くした人、家族がけがをした人、本人がけがをした人、家屋に被害を受けた人、生計を失った人において、GHQ-12高得点者の割合が統計的に有意に高かった。本研究の結果より、津波による被災体験や被災時の状況が、心的外傷後ストレス障害をはじめとする精神的健康状態に影響することが示唆された。
全固体電池材料の無粒界単結晶薄膜作製によるLiイオン伝導研究

全固体Liイオン電池の超高出力化を最終目標として、単一薄膜中に粒界のないバルク単結晶品質の一枚板の電池材料薄膜を形成する。これまでに、集電体にもなるNb:SrTiO3単結晶基板の(111)面の微傾斜基板(傾斜方向:[011])上にLiCoO2をエピタキシャル成長すると、c軸に配向しつつステップフロー成長によって柱状成長が抑えられた薄膜がえられ、その上に非晶質Li3PO4薄膜、金属Li膜を形成して作製した薄膜電池は低電流での充放電では良好に動作するが電流値を上げると容量が減少する、低出力の電池となることがわかった。微傾斜基板を用いずに柱状成長したc軸配向膜よりも出力特性が劣っていることからLiCoO2結晶のc軸方向にはLiが伝導しにくいことを実電池で示したものだが、裏を返せばLiCoO2結晶のab面内にはLi伝導しやすいことを強く示唆している。LiCoO2のab面を垂直に立てた(110)配向膜が最も高出力になる可能性が高いが、現状ではどのような基板を用いても(110)配向膜は作製できておらず、現状ではNb:SrTiO3の(100)面上に形成したLiCoO2の(104)配向膜がab面の最も立った配向であるが、Nb:SrTO3の(100)微傾斜基板(傾斜方向:[011])を用いても、LiCoO2結晶のc軸方向は揃えられるものの柱状成長は避けられていなかった。Sr/Ru比を制御して格子定数をLiCoO2に合わせたSrRuO3バッファー層の導入を予定していたが、その前にLiCoO2の成長条件としてLi/Co比に加えて酸素欠損量と成長速度の低減により結晶性をさらに向上させたところ、柱状成長した100nm程の厚さのLiCoO2(104)配向膜でも1000C充電、10000C放電が可能な非常に高出力な薄膜電池が作製できた。これまで、活物質や固体電解質などの個々の電池材料の高品質薄膜化を主眼に研究を遂行してきたが、異種材料同士のヘテロエピタキシャル界面を形成すると、上部に形成されるエピタキシャル薄膜が下地の影響を強く受け、それが原因で上部の電池材料薄膜そのものの性質がかき消される可能性が明らかとなり、ヘテロ界面の諸現象を解明するにはホモ界面の問題解決が前提であることがわかった。活物質は全固体電池の出力を律速しうるため、まずはLiCoO2の無粒界単結晶薄膜化に取り組み、層状岩塩構造をもつ2次元活物質の潜在能力を見極めるとともに、その結果を踏まえて高出力モデル電池を形成する。初年度は、計画していた電子伝導性SrRuO3緩衝層を用いず、集電体単結晶基板Nb:SrTiO3単結晶の微傾斜面を用いた。既に面内[011]方向に傾斜した(100)面上にLiCoO2薄膜を成長させることで(104)配向LiCoO2薄膜のc軸が1方向にそろうが、格子不整合により柱状成長し一枚板の単結晶とはならず、電池動作も微傾斜していない基板を用いたときと変わらないことを報告済みだが、[011]方向傾斜(111)面上に成長したc軸配向LiCoO2薄膜を用いた薄膜電池の内部抵抗が傾斜していない基板の場合と比べ非常に高いことがわかった。LiCoO2薄膜表面には傾斜方向に垂直なステップ&テラスが観測されることから、ステップフロー成長していることが示唆され、柱状成長していない可能性がある。LiCoO2は層状構造で、その晶癖からab面方向の成長が速いためステップフローにより柱状成長せずに1枚板の単結晶になっている可能性がある。一枚板のLiCoO2単結晶薄膜でc軸方向にはLiイオンが流れないことが証明できそうである。予定していたSrRuO3緩衝層を用いずにNb:SrTiO3(100)面微傾斜基板を用いることで一枚板の単結晶LiCoO2薄膜ができる可能性を見いたした。今後他の配向薄膜のためにSrRuO3緩衝層が必要になるが、まずはc軸配向単結晶薄膜ができていることの確認とその特性の詳細な評価を行う。高出力化の観点では逆方向であるが、一枚板の単結晶薄膜が得られたこと、そのc軸方向にはLiが動かないことがわかれば学術的にも重要な知見が得られたことになる。これまで、活物質や固体電解質などの個々の電池材料の高品質薄膜化を主眼に研究を遂行してきた。しかし、異種材料同士のヘテロエピタキシャル界面を形成すると、上部に形成されるエピタキシャル薄膜が下地の影響を強く受け、それが原因で上部の電池材料薄膜そのものの性質がかき消される可能性が明らかとなり、ヘテロ界面の諸現象を解明するにはホモ界面の問題解決が前提であることがわかった。

活物質は全固体電池の出力を律速しうるため、まずはLiCoO2の無粒界単結晶薄膜化に取り組み、層状岩塩構造をもつ2次元活物質の潜在能力を見極めるとともに、その結果を踏まえて高出力モデル電池を形成する。昨年度に、集電体単結晶基板としてNb:SrTiO3(111)微傾斜基板を用いるとc軸配向LiCoO2薄膜が恐らくステップフロー成長することで粒界が減り、Li3PO4固体電解質薄膜とLi蒸着膜で作製した薄膜電池は高抵抗になることがわかったが、これは以前明らかにしていたNb:SrTiO3 (100)基板上の(104)配向LiCoO2では微傾斜の効果がほとんどないのとは対照的であった。これはLiイオンがc軸方向には動きにくいことを示しており、逆に考えれば粒界でのLiイオン伝導は単結晶LiCoO2のc軸方向よりも高いことがわかる。そこで、本年度はPt多結晶基板、およびSi基板上に蒸着したA上(いずれも多結晶)にLiCoO2薄膜を形成し電池を組んだ結果、非常に低抵抗な電池となることがわかった。LiCoO2のab面内と粒界でどちらの方がLiイオン伝導度が高いかは現時点ではわからないが、低抵抗(大出力)な電池を作製する方法として粒界を利用するのも有効であることが明らかとなった。今回も予定していたSrRuO3緩衝層は用いていないが、低抵抗・大出力な電池を作製する上で多結晶中に含まれる粒界でLiイオンは高速に移動できることが明らかとなった。一枚板の単結晶を作る場合にはLi伝導方向であるab面にLiがアクセスできるよう、積層型薄膜電池であればab面を立てることが重要となるが、果たして単結晶化した場合と、多結晶で粒界を多く含む場合とでどちらが低抵抗化に有効なのかはまだ明らかとなっていない。全固体Liイオン電池の超高出力化を最終目標として、単一薄膜中に粒界のないバルク単結晶品質の一枚板の電池材料薄膜を形成する。これまでに、集電体にもなるNb:SrTiO3単結晶基板の(111)面の微傾斜基板(傾斜方向:[011])上にLiCoO2をエピタキシャル成長すると、c軸に配向しつつステップフロー成長によって柱状成長が抑えられた薄膜がえられ、その上に非晶質Li3PO4薄膜、金属Li膜を形成して作製した薄膜電池は低電流での充放電では良好に動作するが電流値を上げると容量が減少する、低出力の電池となることがわかった。微傾斜基板を用いずに柱状成長したc軸配向膜よりも出力特性が劣っていることからLiCoO2結晶のc軸方向にはLiが伝導しにくいことを実電池で示したものだが、裏を返せばLiCoO2結晶のab面内にはLi伝導しやすいことを強く示唆している。LiCoO2のab面を垂直に立てた(110)配向膜が最も高出力になる可能性が高いが、現状ではどのような基板を用いても(110)配向膜は作製できておらず、現状ではNb:SrTiO3の(100)面上に形成したLiCoO2の(104)配向膜がab面の最も立った配向であるが、Nb:SrTO3の(100)微傾斜基板(傾斜方向:[011])を用いても、LiCoO2結晶のc軸方向は揃えられるものの柱状成長は避けられていなかった。Sr/Ru比を制御して格子定数をLiCoO2に合わせたSrRuO3バッファー層の導入を予定していたが、その前にLiCoO2の成長条件としてLi/Co比に加えて酸素欠損量と成長速度の低減により結晶性をさらに向上させたところ、柱状成長した100nm程の厚さのLiCoO2(104)配向膜でも1000C充電、10000C放電が可能な非常に高出力な薄膜電池が作製できた。引き続きNb:SrTiO3(100)面微傾斜基板の傾斜角、傾斜方位依存性について明らかにするとともに、真に1枚板となっているかの確認作業を行う。次に、SrRuO3緩衝層を用いて、(110)配向、もしくは(104)配向のLiCoO2薄膜で1枚板のLiCoO2薄膜の作製を試みる。今回、LiCoO2同士のホモ界面である粒界におけるLiイオン伝導度は低くないことがわかった。