hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞系譜による神経細胞の個性化と回路形成

脳は回路特性や生理学的特性の異なる多数の神経細胞によって構成されており、並列分散的で高度な情報処理を行っている。近年我々は発生期のエピジェネティック修飾が神経細胞の個性化や回路形成に関与することを世界に先駆けて明らかにした(Toyoda et al., 2014, Neuron; Tarusawa,...Toyoda et al., 2016, BMC Biol)。しかしながら、高次脳機能との関連性についてはあまり理解が進んでいない。そこで、Aldolase C/Zebrin II遺伝子の下流にtdTomatoを挿入したノックインマウス(Tsutsumi et al., 2015, J Neurosci.)を用いることで、小脳プルキンエ細胞に着目し、細胞系譜と局所回路、投射先との関連性についての解析を試みた。昨年度に引き続き、標識遺伝子導入後すでに単離したクローンES細胞株を用いてキメラマウスの作製を行い、行動課題中のプルキンエ細胞の活動および微帯構造との関連性について2光子顕微鏡を用いたカルシウムイメージングを行った。しかしながら、ES細胞の寄与率が高い個体が得られず、CRISPR/Cas9システムを用いた手法についても検討したものの、最終年度であり時間的な余裕がなかったことから保留することとした。また、マウスで得られた知見をヒトにおいて検証するために、双生児を対象に、機能的磁気共鳴画像法(fMRI)による自然な知覚・認知条件下の脳活動計測についても実施した。被験者を新たにリクルートすることで、これまでに一卵性、二卵性双生児を各20組程度調べたところ、高次認知に関わる領域が強く遺伝的影響を受けている結果を得たため、学会やシンポジウム等で発表を行った。今後はゲノム、エピゲノム情報との関連性を調べることで、個性的な脳機能をもたらす神経基盤の解明を進める予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。近年我々は発生期のエピジェネティック修飾が神経細胞の個性化や回路形成に関与することを世界に先駆けて明らかにしたが(Toyoda et al., 2014, Neuron)、細胞系譜や誕生日との関連性や高次の脳機能への関与についてはあまり理解が進んでいない。そこで本研究では細胞系譜と局所回路、投射先との関連性について理解することを目的とした。まず、小脳の微帯構造と細胞系譜の両方を可視化するために、すでに樹立済みであるAldolase C-tdTomatoノックイン胚性幹細胞(ES細胞)にECFP遺伝子を導入し、クローンの単離を行った。その後、Aldolase C-tdTomatoのヘテロマウスの胚盤胞にES細胞を注入することでキメラマウスの作製を行った。今後は生理学的な解析を進める予定である。キメラマウスの作製はほぼ完了しており、行動課題中における2光子イメージング解析が遂行可能な状況が整いつつある。また、ゲノム編集技術を用いた神経活動の操作についても計画が進行している。まず、小脳の微帯構造と細胞系譜の両方を可視化するために、すでに樹立済みであるAldolase C-tdTomatoノックイン胚性幹細胞(ES細胞)にECFP遺伝子を導入し、Aldolase C-tdTomatoのヘテロマウスの胚盤胞に注入することでキメラマウスの作製を行った。その後、生後マウスの脳に対して、アデノ随伴ウィルスベクターによるCa2+指示タンパク質の導入を行い、2光子顕微鏡を用いた細胞系譜の同定と神経活動の計測を試みた。また、大脳皮質の局所回路形成における細胞系譜の関与を明らかにすることを目的として、発生期におけるエピジェネティック制御因子や多様化細胞接着分子プロトカドヘリンを欠損したiPS細胞株の樹立とキメラマウスの作製を行うことで、細胞系譜依存的な双方向性シナプス結合に関わる分子機構の発見に貢献した(Tarusawa et al., 2016, BMC Biol)。さらに、ヒト脳機能の個性における細胞系譜や遺伝要因について明らかにすることを目的に、双子を対象とした脳機能イメージング研究を大阪大学及び情報通信研究機構脳情報通信融合研究センターとの共同研究として実施した。大脳皮質の神経回路形成における細胞系譜の役割については論文発表を行った(Tarusawa et al. 2016)。小脳については、得られたマウスの生体脳に対してウイルスの注入を行い、同一系譜の細胞の活動および微帯構造との関連性について2光子顕微鏡を用いた解析を試みた。現在までに10匹以上の生後マウスを得られているが、ECFP陽性のES細胞由来の神経細胞を確認することができず、また、得られる産仔数もあまり多くはならなかったため、胚操作過程もしくは遺伝子導入したES細胞の状態があまり良くないことが原因である可能性が示唆された。

ヒトの脳機能イメージングについては、一卵性双生児14組、二卵性双生児7組に対して自然動画視聴中の脳活動をfMRI計測し、遺伝的寄与の高い領域を示唆させる予備的な結果を得た。脳は回路特性や生理学的特性の異なる多数の神経細胞によって構成されており、並列分散的で高度な情報処理を行っている。近年我々は発生期のエピジェネティック修飾が神経細胞の個性化や回路形成に関与することを世界に先駆けて明らかにした(Toyoda et al., 2014, Neuron; Tarusawa,...Toyoda et al., 2016, BMC Biol)。しかしながら、高次脳機能との関連性についてはあまり理解が進んでいない。そこで、Aldolase C/Zebrin II遺伝子の下流にtdTomatoを挿入したノックインマウス(Tsutsumi et al., 2015, J Neurosci.)を用いることで、小脳プルキンエ細胞に着目し、細胞系譜と局所回路、投射先との関連性についての解析を試みた。昨年度に引き続き、標識遺伝子導入後すでに単離したクローンES細胞株を用いてキメラマウスの作製を行い、行動課題中のプルキンエ細胞の活動および微帯構造との関連性について2光子顕微鏡を用いたカルシウムイメージングを行った。しかしながら、ES細胞の寄与率が高い個体が得られず、CRISPR/Cas9システムを用いた手法についても検討したものの、最終年度であり時間的な余裕がなかったことから保留することとした。また、マウスで得られた知見をヒトにおいて検証するために、双生児を対象に、機能的磁気共鳴画像法(fMRI)による自然な知覚・認知条件下の脳活動計測についても実施した。被験者を新たにリクルートすることで、これまでに一卵性、二卵性双生児を各20組程度調べたところ、高次認知に関わる領域が強く遺伝的影響を受けている結果を得たため、学会やシンポジウム等で発表を行った。今後はゲノム、エピゲノム情報との関連性を調べることで、個性的な脳機能をもたらす神経基盤の解明を進める予定である。今後は生後のマウスに対して行動学習の課題をさせ、その時の神経細胞における同一系譜の細胞の活動および微帯構造(誕生日)との関連性について2光子顕微鏡を用いて解析する予定である。また、オプトジェネティクスやゲノム編集技術を導入することで、大脳皮質などとの領域間における細胞同士の関係性についても解析する。また、ヒトの高次脳機能における遺伝要因についても解析可能か検証することを試みる。得られた結果は適宜取りまとめ、学会や論文にて発表を行う。マウス大脳皮質・小脳に関しては、子宮内エレクトロポレーション法やウイルスを用いた遺伝子導入による細胞標識を行う等の代替策について検討を行う。ヒトについては被験者数を増やしてより定量的な解析を行う。29年度が最終年度であるため、記入しない。
象牙質への接着におけるコラーゲン-生体親和性高分子相互作用の寄与に関する研究

従来グラスアイオノマーセメントの象牙質への作用機構は、セメントの高分子酸成分が歯質のヒドロキシアパタイト表面に露出したカルシウムイオンと静電的に結合するとして説明されてきた。一方、異種高分子間の相互作用が多くの系で報告されており、象牙質に多量に含まれるコラーゲンとグラスアイオノマーセメント中の高分子酸の相互作用の可能性も高いといえる。本研究に先立つ実験より、ピレンでラベルされたポリアクリル酸(PAA)の形態変化を蛍光分光法により解析するという手法で、低pH条件下でPAAが水溶性I型コラーゲンと結合的な相互作用をすることが示唆されている。そこで本課題では両高分子の相互作用の存在を証明するための多角的な実験を計画し、以下の結果を得た。1.本来酸性でのみ可溶のウシ皮膚コラーゲン(CSC)(I型)をコハク酸で修飾し(SCSC)、広いpH範囲で安定に溶存する水溶性コラーゲンを調製した。2.濁度滴定により、SCSCの等電点がpH4.5付近であることを見いだした。3. PAAがカルシウムイオンと結合する性質に注目し、SCSC溶液に既知濃度のPAAを添加し、SCSCに結合できないと思われる過剰のPAAをカルシウムイオンで逆滴定することで、pH3におけるPAAのSCSCへの結合量を見積もることに成功した。4.示差走査熱量測定により、pH3においてはSCSCの変性温度がPAAの濃度とともに上昇する性質を見いだした。5.電気泳動光散乱測定から得られる電気泳動移動度より、各高分子の電荷を見積もったところ、pH3ではPAAは負、SCSCは正の電荷を持つことが明らかとなった。両高分子間の相互作用はpH7または添加塩存在下では見いだされなかったことがら、PAAとSCSCの相互作用は静電引力によるものであると結論された。以上の結果から、グラスアイオノマーセメントによる象牙質への接着機構には高分子酸とコラーゲンの相互作用が関与していると考えられる。象牙質のI型コラーゲンと接着剤高分子成分であるポリアクリル酸の相互作用に関する基礎的知見を得るにあたり、コラーゲンには水溶性のウシ皮膚コラーゲン(I型)を用いた。このコラーゲンは酸性でのみ可溶であるが、より広いpH範囲で両高分子の相互作用を調べる必要があるため、その塩基性残基が正電荷を持つ高pHで無水コハク酸を作用させて、酸性から中性にわたって可溶であるコハク酸化したコラーゲンを得た。等電点等の基本物性については現在調査中である。グラスアイオノマーセメントではポリアクリル酸がカルシウムイオン等によって架橋することで硬化が進行するが、この反応が定量的であればカルシウムイオン滴定によりポリアクリル酸を定量することが可能である。そこでイオンメータと自動ビュレットを組み合わせた自動滴定装置を製作し、コラーゲン共存下で遊離のポリアクリル酸を逆定量して、これからコラーゲンに結合したポリアクリル酸の量を見積もることを試みた。その結果、コハク酸化したコラーゲンに対してはカルシウムイオンはほとんど結合しないこと、酸性条件下でコラーゲンと共存するとき明らかに遊離ポリアクリル酸量が減少しコラーゲンとの結合が示唆されること、両高分子の濃度の組み合わせによってはある濃度以上でゲル状の不溶物が現れることなどの知見が得られた。この系について次年度引き続き、pHも含めて系統的に条件を変えて滴定を行い定量的な解析を行うこと、DSCやCDなどの方法によりポリアクリル酸との相互作用に伴うコラーゲンの状態変化を調べることなどを予定している。
培養滑膜幹細胞の画像解析および形態から得られる情報と生物学的情報の統合解析

本研究では、滑膜幹細胞の培養位相差像における細胞形態情報と、増殖性・分化能・遺伝子発現プロファイルなどの細胞生物学的な解析結果を統合したデータベースを構築し、再生医療技術の実用化における製造の安定性向上を試みることである。機械学習や深層学習といった手法を用いることで、培養士の経験と勘に依存していた製造工程管理を簡便にし、再生医療等製品の製造コスト削減を目指す。本研究では、申請者が独自に開発した画像解析技術、新たに本研究課題で取得する細胞形態に関するデータ、特性などの細胞生物学的な解析結果を統合し解析することで、主要な因子を探索する。
高地肺水腫における内皮型一酸化窒素合成酵素遺伝子のシークエンス解析による病態解明

本研究では、高地肺水腫の既往者と健常者について内皮型一酸化窒素合成酵素遺伝子(NOS3遺伝子)の解析を行い、高地肺水腫の発症の機序の解明を目指した。患者群と、非発症者群のそれぞれ4検体につき、NOS3遺伝子のエクソン解析を行った。その結果、missense mutationがある3つの単塩基多型(SNPs)(rs143324164、rs1799983、rs79467411)のうち、rs1799983、rs79467411の患者群でのみヘテロ接合体を認めた。よってこれらのSNPs変異が高地肺水腫発症に関与している可能性が示された。平成27年度は、次世代シークエンサーによる解析を行う前段階の準備を行った。まず、遺伝子検体の抽出および解析のための準備をおこなった。採取・保存してある高地肺水腫発症者および非発症者の血液検体については、QuickGene-800(富士フィルム)を用いて遺伝子の抽出を行った。またこれまでの集積した検体についても確認を行い、新たな遺伝子抽出が必要な検体や、まだ遺伝子抽出をしていない血液検体にについて、QuickGene-800を用いて遺伝子の抽出を行った。一部の古い検体についてはQuickGene-800による抽出が困難であったためフェノール法による抽出を行った。こうして新規に抽出した遺伝子検体とすでに遺伝子抽出を終えている検体の濃度を確認するとともに、次世代シークエンサー解析のために、至適濃度となるよう濃度調整などをおこない、ほぼ終了している。また、その次の段階である次世代シークエンサーによる遺伝子配列の決定について、遺伝子解析に必要な試薬などについては、解析の最初の段階であるライブラリ作成やその次の段階に必要なものについての購入を行った。NOS3遺伝子のライブラリの作成に必要な、プライマーの設計をPrimer3を用いて行い、作成を業者に依頼し、購入済みである。現在Ion Xpress Plus Fragment Library Kit(Life Technology)や設計したプライマーなどを用いてライブラリー作成を開始している。遺伝子検体の準備に予想より時間がかかっており、当初の予定では次世代シークエンサーによる解析を行っている予定であったが、その前段階であるライブラリ作成までしか、実験が進んでいないため、やや遅れていると評価した。平成28年度は、前年度に引き続き次世代シークエンサーによる解析を行う準備を行った。前年度に遺伝子抽出を行う事ができなかった高地肺水腫発症者群および非発症者群の検体について、QuickGene-800(富士フィルム)による遺伝子抽出を行った。また、一部の古い血液検体については、フェノール法による遺伝子の抽出を行った。次にこれらの今回追加で抽出した遺伝子検体および昨年度中に抽出を終えている遺伝子検体について、次世代シークエンサーによる遺伝子解析に必要なライブラリを作成するために、PCRを行うための濃度調整を行ない、これらの作業は終了した。次の段階である次世代シークエンサーによる遺伝子解析について、遺伝子解析に必要な試薬などについては、昨年度に引き続き、購入を行なった。次世代シークエンサーによる解析の最初の段階であるライブラリ作成に必要なPCRプローブについては、NOS3遺伝子の情報をNCBIのデータベースより入手した後、その情報を元にPrimer3による設計を行い、業者に発注し、購入済みである。次に、ライブラリ作成のためのPCRをIon Xpress Plus Fragment Library Kit (Life Technology)を用いて施行したが、従来の当科で行ってきたPCR法では多くの検体ではライブラリ作成がうまくできなかったため、現在別の方法でのPCRによるライブラリ作成を検討・実験中である。一部の検体では従来の方法でPCRを行い、ライブラリ作成に成功した。それらの検体については、エマルジョンPCRによりテンプレートを作成し、Ion Torrent Ion TGMシステムを用いて、遺伝子配列の決定を行ったしかし、解析を終了できた検体はまだ少数であり、遺伝子の遺伝的差異やエクソン解析などは行っていない。一部の遺伝子検体については次世代シークエンサによる解析を行ったが、統計的な解析を行うにはまだ不十分な検体数である。他の一部の遺伝子ではライブラリ作成の段階において、従来のPCR法ではうまくいかなかったところがあり、他の方法を試行中である。平成29年度は、前年度に引き続き次世代シークエンサーによる解析を行う準備をおこなうとともに、次世代シークエンサーによる解析を一部で行うと共に、さらに一部の検体で先行してエクソン解析を行った。平成29年度に新たに得た高地肺水腫発症者群および非発症者群の検体についてQuickGene-800(富士フィルム)による遺伝子抽出を行った。また、新規に得られた遺伝子検体および昨年度中に抽出を終えている遺伝子検体について、次世代シークエンサーによる遺伝子解析に必要なライブラリを作成するために、PCRを行うための濃度調整を追加して行ない、これらの作業は終了した。次に、次世代シークエンサーによる解析の最初の段階であるライブラリ作成のためのPCRを行ったが、一部でPCRがうまくいかず、追加のPCRプローブを設計し、業者に発注を行ない、現在PCRを継続中である。それらの検体については、エマルジョンPCRによりテンプレートを作成し、Ion Torrent Ion TGMシステムを用いて、遺伝子配列の決定を行った。

先にのべた追加のプローブによるPCRを行い、Ion Torrent Ion TGMシステムによる解析を行った時点でまとめて解析を行う予定である。また、一部の検体については、以前当科で行った研究における臨床データとの比較を行うため、先行してエクソン解析を行い、その結果の解析を試行中である。本研究では、高地肺水腫の既往者と健常者について内皮型一酸化窒素合成酵素遺伝子(NOS3遺伝子)の解析を行い、高地肺水腫の発症の機序の解明を目指した。患者群と、非発症者群のそれぞれ4検体につき、NOS3遺伝子のエクソン解析を行った。その結果、missense mutationがある3つの単塩基多型(SNPs)(rs143324164、rs1799983、rs79467411)のうち、rs1799983、rs79467411の患者群でのみヘテロ接合体を認めた。よってこれらのSNPs変異が高地肺水腫発症に関与している可能性が示された。遺伝子検体の準備は終了している。また、解析に必要な試薬については前半部分についてはすでに購入を終了しており、今後ライブラリの作成を行った後、解析を順次行っていく予定である。遺伝子解析に関しては8月までに終了の見通しであり、以降構造解析などを順次おこなっていき、平成28年度中に実験を終了する予定であり、平成29年度以降発表・論文執筆を行う予定である。PCRが施行できた検体については今後も次世代シークエンサによる解析を引き続き行っていく。また、PCR法の検体についてはPCRの条件、プライマーなどを調整を行い、PCRが成功した時点で、次世代シークエンサーによる解析を行っていく予定である。呼吸器内科ライブラリ作成に必要なPCRを行う段階で、多くの検体でPCR法の再検討を行っている影響で、研究計画に遅れが生じている。その影響で本来の予定である次世代シークエンサー解析が行えていない検体が多く、そのための試薬の追加購入などの計画が遅れているため、次年度使用額が生じた。次年度使用額は平成29年度請求額を合わせて、PCRの再検討終了後ただちに次世代シークエンサーによる解析に使用すると共に、解析により得られた成果の学会発表、論文発表に使う予定である。
親-成人子間の同居・援助が変化する中での相続の実態についての実証的研究

1現代日本における相続について、量的調査の分析を行った。多変量解析によって、規範要因(都市化や文化的規範にもとづく地域による差、学歴による差、きょうだい数やきょうだい順位による差、個人の規範意識による差)、資源要因(職業・収入などの社会階層による差)、状況要因(親との地理的距離による差、介護など援助の有無による差)などをコントロールしても、少額の金融資産については男女差が小さく女性でも相続経験がある人が多いが、住居・土地など不動産などには男女差が大きく男性の方がより相続経験がある人が多い傾向が見られた。父系規範は、ある人が多い側面では弱まっているが、他の側面(住居など不動産)では維持されており、多次元的な傾向を示していることがわかった。2現代日本における相続について、インタビュー調査の再分析を行った。男性では配偶者・子などに介護してもらい、子たちに相続させたいという意識が多い傾向が見られた。一方、女性は介護は公的サービスを利用し、その費用は自分たち夫婦の財産でまかない、それが余ったら相続は子に平等に相続させたいという意識が多い傾向が見られた。3同居・援助・相続など世代関係についてこれまでに行った研究結果を、英文に翻訳し、2つの国際学会、それに加えて海外・国内の研究者が集まった研究会で報告し、情報交換を行った。その結果、東アジア諸国には、親族関係について共通点もあるが、相違点もあり、今後の比較研究やその結果の国際発信をするための人的ネットワークを得ることができた。近年、福祉ニーズの増改と公的財源の不足を背景に、高齢者についても公的援助と家族・・・。しかし近年、「成人子世代の性別分業」の変化を背景に、「親ー成人子間の同居・援助」に変化が起こっていると言われている。この変化は「相続」にどのような影響を及ぼしているか。このような問題意識のもと、以下の研究を行った。1)「成人子世代の性別分業」の変化について、東アジアの資本主義社会の中で対照的な雇用システムを持つ日本と台湾に注目して、比較分析を行った。分析したデータは「社会階層と社会移動調査(SSM)2005」(日本5742ケース、台湾5379ケース)である分析は終了し、雇用流動化の下、日本においては男性稼ぎ主型雇用システムが弱まり性別分業に質的な変化が見られたが、台湾においてはもともと人的資本重視の雇用システムだったため、性別分業が質的に変化する傾向は見られないことがわかった。この結果をもとに英語の論文を作成中である。2)「親ー成人子間の同居・援助」の変化について、日本について分析を行った。分析したデータは「全国家族調査(NFRJ)2008」(5203ケース)である。父系重視の傾向が弱まり、妻方親との同居傾向や、子から親への援助における夫婦の個人化が見られた。この結果をもとに、国際学会で報告し、論文を学術雑誌に発表し、さらに本(単著)の原稿を書いた。本は平成29年度中に出版予定である。3)「親ー成人子間の同居」について、日本と台湾について比較分析を行った。用いたデータはEast Asian Social Survey 2006(日本2130ケース、台湾2102ケース)である。日本では片親が亡くなった後の途中同居が多いため、父と母では同居のあり方が異なるが、台湾ではこのような傾向は弱かった。これらの結果をもとに、英文の論文を作成する予定である。「成人子世代の性別分業の変化についての日本と台湾の比較」「親ー成人子間の同居についての日本と台湾の比較」「日本における親ー成人子間の同居・援助の変化」という3種類の分析、学会発表、日本語の論文と本(単著)の執筆を、完了することができたが、このうち本(単著)を書くのに非常に時間がかかった。そのため、英語の論文の作成と、相続についての新しい文献のレビューを、十分に行うことができなかった。近年、高齢化に伴い福祉ニーズが増大する一方、「介護の再家族化」(軽度の介護ニーズは家族にゆだねる)が進みつつある。同時に、成人子世代の性別分業が変化している。これらを背景に、私的な世代関係(たとえば親ー成人子間の同居・援助と相続)がどのように変化しているかについて、以下の研究を行った。1)成人子世代の性別分業の変化:東アジアの資本主義社会の中で対照的な雇用システムを持つ日本と台湾に注目し「2005年社会階層と社会移動全国調査(SSM)」を分析した。主な知見は、雇用流動化の下、日本においては男性稼ぎ主型雇用システムが弱まり性別分業に質的な変化が見られたが、台湾においてはもともと人的資本重視の雇用システムだったため、性別分業の質的変化は見られない、などである。これをもとに英語の論文を作成した。2)親ー成人子間の同居・援助:「2008年全国家族調査(NFRJ)」を分析し、さらに他の研究者からのコメントに対応して、追加の資料収集や、より複雑なモデルでの再分析をした。

主な知見は、1父系優位が弱まり、実際的必要がある場合は、父系規範にもかかわらず、妻方親との同居が選択されている、2親が死別などで無配偶の場合、父との同居と母との同居では規定要因が異なり、父との同居は、父系規範に従う同居など父の権威が保たれやすいのに対し、母との同居は、資源の乏しい母を援助するための同居など母の権威が保たれにくい、3子から親・義親への援助においては、夫婦一体ではなく、夫と妻のそれぞれが自分の親をより多く援助するという夫婦の個人化が見られる、などである。これを著書として出版した。3)相続の変化:海外の先行研究をレビューした。さらに男女の相続経験の違いについて自身が行った調査データの基礎分析を行った。その結果、少額の金融資産などについては男女差が小さくなっているが、不動産などは男女差があることがわかった。今年度の目標とした、以下のことは完了することができた。1「成人子世代の性別分業の変化についての日本と台湾の比較」についての英語論文の作成、2「日本における親ー成人子間の同居・援助」についての著書の執筆、3「現代日本における相続」についての文献レビューと、調査データの基礎分析。しかし、「日本における親ー成人子間の同居・援助」については、英語で論文・著書を執筆することを目標にしていた(それによって、日本とは異なる親族文化に精通した海外の研究者と意見交換を行い、国際比較によって研究をグローバルな視野で発展・発信することをめざす)。しかし、日本語での執筆に非常に時間がかかった(その理由は、学会や研究会で研究発表をしたところ、他の研究者から非常に有用なコメントをいただいたが、そのコメントに対応するため、追加の資料収集、より複雑な統計モデルを用いた分析、さらにその結果を説明するための新しい解釈や論理の構築を行った。こうした研究の再構築の作業に多くの時間が必要だったからである)。これらの作業は今年度中に無事完了したが、この結果をもとにした英語による論文・著書の執筆は、翻訳作業も含めて、現在進行中である。1現代日本における相続について、量的調査の分析を行った。多変量解析によって、規範要因(都市化や文化的規範にもとづく地域による差、学歴による差、きょうだい数やきょうだい順位による差、個人の規範意識による差)、資源要因(職業・収入などの社会階層による差)、状況要因(親との地理的距離による差、介護など援助の有無による差)などをコントロールしても、少額の金融資産については男女差が小さく女性でも相続経験がある人が多いが、住居・土地など不動産などには男女差が大きく男性の方がより相続経験がある人が多い傾向が見られた。父系規範は、ある人が多い側面では弱まっているが、他の側面(住居など不動産)では維持されており、多次元的な傾向を示していることがわかった。2現代日本における相続について、インタビュー調査の再分析を行った。男性では配偶者・子などに介護してもらい、子たちに相続させたいという意識が多い傾向が見られた。一方、女性は介護は公的サービスを利用し、その費用は自分たち夫婦の財産でまかない、それが余ったら相続は子に平等に相続させたいという意識が多い傾向が見られた。3同居・援助・相続など世代関係についてこれまでに行った研究結果を、英文に翻訳し、2つの国際学会、それに加えて海外・国内の研究者が集まった研究会で報告し、情報交換を行った。その結果、東アジア諸国には、親族関係について共通点もあるが、相違点もあり、今後の比較研究やその結果の国際発信をするための人的ネットワークを得ることができた。次年度においては次のような研究を行うことを目標とする。・今年度の分析結果をもとに、「成人子世代の性別分業の変化についての日本と台湾の比較」と「親ー成人子間の同居についての日本と台湾の比較」について、英語の論文を仕上げる。・相続についての新しい文献のレビューを続ける。・相続についての基礎分析を行う。
北米及びカリブ海地域におけるツーリズムに対するコロニアリズムの影響と推移

本研究は、北米(アメリカ合衆国およびカナダ)・カリブ海地域の現代ツーリズムに対するネオコロニアリズムの影響と推移を辿るものである。三名の研究者は、各々が研究対象国での現地調査を行った上で、各国地域にみられるこれまでの植民地政策の、文化的・社会的及び政治的影響について文献実証的に確認した。また現代のツーリズムが、こうした植民地政策の影響をいわば歴史的遺産として引き継ぐ形で商業化されていることを確認し、旧宗主国と旧植民地との経済的及び政治的不均衡を再生産するシステムであることを批判的に検証した。本研究は、カナダ、アメリカ合衆国およびカリブ海諸国におけるツーリズムの展開に関するネオコロニアリズムの問題について、文献実証的に批判的検証を加えることを目的とし、3年間の研究機関を想定して、研究代表者である中京大学教授・森有礼および2名の研究分担者(同大学教授・クリストファー・アームストロング及び同大学准教授・杉浦清文)との共同研究をすすめるものである。平成26年度においては、必要な基礎資料の収集、及び現地調査を中心として、基礎研究と関連分野の調査に関わる企画も立案・開催した。具体的には、研究代表者である森は、平成26年7月にアメリカ合衆国ミシシッピ州で開催された「フォークナーとヨクナパトーファ会議2014」に出席し、当該分野の研究の最先端の知見を収集するとともに、同大学図書館などで文献資料の収集を行った。また本研究の関連企画として、学外の研究者(信州大学教授・杉野健太郎氏、関西学院大学教授・塚田幸光氏、金沢大学准教授・小原文衛氏)に研究協力を仰ぎ、平成26年10月に共同講演企画「ツーリズムと映画」を開催した。同企画はその後第2回研究会として同年12月に「路と異界の英米文学」の開催につながった。併せて平成27年3月には二件の国内の関連研究会・講演会にも出席し、情報の収集と意見の交換を行った。研究分担者であるアームストロングは、平成26年8月にカナダ国ニューブランズウィックのニューブランズウィック大学を一か月にわたって訪問し、当該研究分野に関する文献調査と資料収集を行った。また杉浦と共に、森が主企画者である「ツーリズムと映画」にもフロアパネリストとして参加し、意見交換と情報収集を行った。本研究は、カナダ、アメリカ合衆国およびカリブ海諸国におけるツーリズムの展開に関するネオコロニアリズムの問題について、文献実証的に批判的検証を行うもので、3年間の研究期間を想定し、研究代表者である中京大教授・森有礼および2名の研究分担者(同大教授・クリストファー・アームストロングおよび同大准教授・杉浦清文)からなる。本研究は、3名の研究者が共同相互に基礎研究を行い、その成果に基づいて共同研究企画を開催する予定であった。平成27年度は、昨年度に実施できていなかった杉浦担当の現地調査と資料収集が実施され、昨年度実施調査を行った森・アームストロングとの共同研究発表を実施することができた。また、同研究の成果測定のため、外部から優れた研究者を招聘し、特別講演・ラウンドテーブルを行い、研究内容の精査および意見交換も実施することができた。これは昨年度末に企画していた「大西洋ツーリズム」に関する講演企画を発展的に展開・再構成したものであり、名古屋大学大学院国際言語文化研究科の協力を得て、共同開催の形で実現することとなった。また昨年度の森の研究成果報告論文に加えて、今年度はアームストロング、杉浦も同様の成果報告論文をとりまとめることとなり、研究中途での成果達成を具体的な形として提示することもできた。こうした成果から判断して、研究計画はおおむね順調に進展していると判断できる。本研究は、カナダ、アメリカ及びカリブ海諸国におけるツーリズムに関するネオコロニアリズムについて、文献実証的に批判的検証を行うもので、研究代表者である中京大学教授・森有礼及び二名の研究分担者(同大教授・クリストファー・アームストロング及び同大准教授・杉浦清文)が行う共同研究である。最終年度である平成28年度は、以下の研究成果を挙げた。5月にはアームストロングがカナダのマウントアリソン大学で1件、9月には杉浦及び森が松山大学で2件、森が中京大学で1件、10月には森が富山駅前いきいきKAN会議室1件、12月には杉浦が名古屋大学で1件、研究発表を行った。10月には杉浦と森が富山大学で国内シンポジウム「THE DEAD WALK!ーゾンビと映画/文学のクロスオーバー」で、2017年3月にはアームストロングと森が名古屋大学で国際シンポジウム"'Walls' in Anglo-American Literature and Culture"(名古屋大学と共催)で、それぞれパネリストとして発題した(杉浦は後者のパネルのコーディネータ担当)。12月には森が中京大学でシンポジウム「20世紀アメリカ文学の新しい古典を読む」(年度アメリカ文学古典研究会「語りと物語の逍遥ーアメリカ古典想像の旅」特別講演会「文学研究と『私』」と併催)でコメンテーターを務めた。また2017年4月には愛知大学で、アームストロング、杉浦、森がシンポジウム「ふるさとから遠く離れてー「アメリカ」文学における旅と異郷の物語ー」でパネリストとして発題した(森はこのパネルの司会を兼ねた)。なおアームストロングは同5月にRyerson大学で研究発表1件を行う予定である。またアームストロングは論文1本、書評1本、杉浦は研究ノート1本、森は論文1本を書いた。また同三名が中心となり、2017年度に成果報告のアンソロジーを出版予定である。

三名の研究者は、各々が研究対象国での現地調査を行った上で、各国地域にみられるこれまでの植民地政策の、文化的・社会的及び政治的影響について文献実証的に確認した。また現代のツーリズムが、こうした植民地政策の影響をいわば歴史的遺産として引き継ぐ形で商業化されていることを確認し、旧宗主国と旧植民地との経済的及び政治的不均衡を再生産するシステムであることを批判的に検証した。本研究は、3名の共同研究者が相互に基礎研究を行い、その成果に基づいて共同研究企画を開催する予定であった。平成26年度はそのために研究者ごとの基礎研究のための調査を進めるため、それぞれの担当地域を訪問し、現地調査と資料収集を行う予定であった。これに対し、森は現地調査と資料収集および基礎研究のための研究企画を開催した。またアームストロングは現地調査と資料収集を行った。一方杉浦は諸般の事情により、基礎研究のための現地調査開始時期を平成27年度に変更し、関連文献調査を先行させる形となった。本研究は各研究員の現地調査の成果を持ち寄って共同研究企画を行う予定であったため、共同研究企画の開催時期が平成27年度後半期以降にずれ込む形となったため、現時点での進捗度は、所期の達成計画から見て、やや遅れていると判断する。本研究は、平成28年度に共同研究者の個別調査を取りまとめ、さらに外部の研究協力者の援助を得たうえで、最終成果報告のためのシンポジウムおよび講演会を開催する予定である。現時点では、前者を平成28年度秋までに、後者を同年度末に、それぞれ開催する予定でスケジュールを調整中である。また、こうした外部研究協力者との共同研究成果を、新たに成果物として刊行すべく、出版助成などの獲得に向けた企画を検討・実施する予定である。20世紀アメリカ南部文学本研究は、平成27年度に共同研究者の個別調査を持ち寄って、国内での予備的な研究発表を行う予定である。同年度中には各研究者の現地調査がいったん終了するものと予想されるため、共同研究者の発題による北米及び中米地域を中心とした「大西洋ツーリズム」の講演企画を予定している。また平成27年度以降、上記講演企画の成果に基づいて、国内外の関連分野の研究者を招聘し、シンポジウムを開催する予定である(当初案としては平成28年度実施予定)。こうした研究発表成果を共同研究者が中心となってとりまとめ、成果物として刊行する予定である。ただし、そのために出版助成などの獲得を現在新たに検討中である。平成27年度の使用額に2,682円分の残額(未執行額)が生じたが、これは研究者3名の予算執行に際して、必要な研究図書等を購入した際に、当該予算額に当たる金額の図書が含まれていなかったためである。年度末の時点で、購入目的の変更を意図していなかったため、その金額が未執行となった。平成26年度予算のうち、次年度使用額330,728円が生じたのは、主として研究協力者である杉浦清文准教授の海外現地調査の実施時期変更によるものである。杉浦氏は諸般の事情により、海外現地調査を平成27年度に実施することに変更し、平成26年8月に予定していた調査計画を変更した。
顕微高速分光法を利用した超高圧条件下における地球惑星物質の熱物性測定技術の開発

年計画の最終年度のあたる本年度は、昨年度、設計・導入した熱物性測定システムの試験と改良を進めた。EOモジュレータを用いて正弦関数的に時間変化させたDPSSレーザー(波長532nm)を照射することで微小試料・加熱を行い、その応答としての試料温度の時間変化の測定を試みた。加熱用のDPSSレーザーと同時に出力一定の半導体レーザー(波長635nm)を照射して、試料による反射の様子を測定したところ、加熱用レーザーの時間変化に対して反射率の時間変化が遅れることが観測された。この遅れから、試料の熱拡散率を見積もったところ、概ね妥当な値を得ることができた。上記の試験は、超高圧発生用のダイヤモンドアンビル装置との組み合わせによる使用を念頭において設計した顕微光学系を用いて実施されたものである。しかしながら、ダイヤモンドアンビル装置外の常圧の試料を対象として実施されたものであり、今後、目的とする超高圧条件下におけるその場測定を成功させるためには、試料からアンビルヘの熱の流れをどのように低減(あるいはコントロール)するかという問題を解決する必要がある。研究代表者の研究室で開発を進めてきた立方晶窒化ホウ素製のガスケットは、超高圧実験における試料室の容積を増大させるのに極めて有効であり、熱の逃げを大幅に低減すると期待される。立方晶窒化ホウ素ガスケットを用いて試験と改良をさちに進めることで、この1-2年の内に、地球深部物質に対する超高圧下その場熱物性測定を成功させたいと考えている。2年計画の初年度にあたる本年度は、超高圧下その場「熱物性」測定のための準備と基礎技術の開発を行った。本研究では、出力が正弦関数的に時間変化するレーザー光を試料に照射し、その応答としての試料温度の時間変化を測定することで、熱物性の情報を引き出すことを計画している。現在までに、アルゴンイオンレーザー用のEOモジュレータを導入して、正弦関数的に時間変化する光を試料に照射するための準備を整えた。一方、現在までのところ、試料温度の時間変化を測定するための準備は十分ではない。早急に準備する予定である。超高圧下での測定を高精度で実施するためには、試料容積を増大させることが重要である。これを実現するために立方晶窒化ホウ素の砥粒を利用した新しいガスケットをダイヤモンドアンビル装置用に開発した。新しいガスケットを用いることで、従来の金属ガスケットの場合の数倍の試料容積を超高圧条件下で確保することが可能になった。本研究の主題とは異なるが、新しいガスケットを用いることで、二酸化ケイ素ガラスのX線回折測定を100万気圧領域まで実施することに成功した。本研究で目指している「熱物性」測定は、二酸化ケイ素ガラスのX線回折測定と同様に技術的に極めて難しいため、試料容積を増大させることに成功したことの意義は大きい。次年度は、まず、試料温度の時間変化を測定するために必要な機器を導入し、大気圧下の微小試料に対して「熱物性」測定を成功させる必要がある。その後、新しいガスケットも利用することで、地球惑星深部物質に対する超高圧下その場「熱物性」測定を成功させたいと考えている。
グリア細胞による神経細胞・回路の機能制御

線虫C. elegansのAmphid sheath (AMsh)グリア細胞は頭部のニューロンを取り囲むように配置するが、老化した線虫個体ではAMshグリア細胞に空胞化や枝分かれといった形態異常が見られることがわかった。また、老化個体では温度走性行動に異常が見られることを我々は既に見出していたが、温度受容ニューロンAFD感覚末端の微絨毛構造や、AFDの温度に対する応答も個体の老化に伴って異常が見られることを新たに見出した。一方で、グアニル酸環状化酵素(Guanylyl Cyclase (GCY))GCY-8はAFDのみに発現し、AFDの温度受容に重要であるが、GCY-8を欠損した変異株では、老化に伴うAFDの形態異常や温度走性異常が緩和された。AMshグリアはGCY-8を抑制することでAFDの形態維持に寄与することが報告されているので(Singhvi et al., Cell, 2016)、我々が見出した結果は、老化に伴ってまずAMshグリアが異常となり、その結果GCY-8の抑制が解除されてAFDの形態が異常となり、AFDの温度応答性も異常となって、最終的に温度走性行動に異常をもたらすという可能性を示唆する。線虫のグリアはニューロンの生存には不要なので、線虫はグリアによる神経系の機能制御を解析するのに有利な実験系である。本研究成果によって、ニューロンとグリアの機能的相互作用が老化に伴ってどのように変化するかを、線虫を用いて解析する実験系が確立された。29年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画を遂行するために、光遺伝学的解析へ向けた線虫系統の作成を進め、R-CaMP2を発現させた線虫株を作成し、それらの株を用いて、感覚神経細胞、介在神経細胞の同時計測に成功した。R-CaMP2によるカルシウム計測はこれまで広く用いられているGCaMP系統に比べてSN比が低い点が欠点であったが、照明やカメラの調整により充分な計測が実施できることを確認した。これにより青色光をチャネルロドプシン専用に用いることが可能となり、光遺伝学を用いた神経・グリア細胞の機能解析に向けての技術基盤が整備された。また、これまでに得られている、グリア細胞で機能するK+/Cl- cotransporter (KCC-3)の異常変異体と、遺伝的にグリア細胞を破壊した系統について、行動解析を行った。その結果、両者に共通してReversal turnと呼ばれる特徴的な行動要素が影響していることが示唆された。興味深いことに、このReversal turnの異常は、健常野生型個体が、加齢により増加する行動異常であることも示唆された。健常野生型個体は、加齢により、感覚末端の微絨毛構造の変化という形態異常も増加するが、グリア細胞を破壊した株も同様の異常を示す。したがって、加齢による影響が、グリア細胞の機能異常を通して神経細胞の形状や機能に影響を与えていることが示唆された。加齢による神経細胞やグリア細胞の機能解析が進められた例はこれまでほとんど報告されていないため、本研究成果により、新たな実験系の確立と、それによる新しい知見を得ることが期待できる。蛍光プローブを用いたカルシウムイメージングやハイスループット行動実験解析システムを用いることで、グリア-神経細胞間の相互作用や、その行動制御への影響と、生理学的な意味をつなげた総合的な研究が進められることも期待できる。チャネルロドプシンと青色光を用いた光遺伝学的解析を実施するため、緑色光で励起し、赤色蛍光により計測するカルシウムプローブであるR-CaMP2発現株の作成と、それによるカルシウムイメージングを実施した。感覚神経細胞であるAFDと、介在神経細胞であるAIYにR-CaMP2を発現させ、特定の温度刺激に対する蛍光変化の同時計測に成功した。カルシウムイメージングの蛍光測定に対する影響を最小限に抑えた光遺伝学解析が可能になったことにより、グリア神経細胞間の機能的な解析の基盤が整備された。また、これまでに得られたAMsh glia細胞で発現・機能するK+/Cl- cotransporter KCC-3の機能欠失変異体の行動解析を詳細に進めるため、行動要素を詳細かつハイスループットに解析できるMulti worm trackerを用いて、KCC-3機能欠損の影響を受ける行動要素を解析した。さらにAMshグリア細胞をジフテリア毒素により破壊させた個体の行動要素もMulti worm trackerで詳細に解析し、それぞれReversal turnの発生頻度が上昇していることが分かった。グリア細胞の影響が最終的な行動要素の制御として、Reversal turnを制御している可能性が考えられ、これに関わる介在神経細胞の活動制御に関わる可能性も考えられる。線虫の感覚神経細胞はAMshグリア細胞に囲まれており、神経-グリア細胞間で様々な相互作用が行われていることが予想されている。このAMshグリア細胞が破壊されると感覚末端の微絨毛構造が失われることが知られていたが、最近、加齢によってもこの微絨毛構造が失われることが報告された。そこで加齢個体において行動を計測したところ、野生型健常個体が加齢した際にReversal turnの発生頻度が上昇していることが分かった。

また、老化個体では温度走性行動に異常が見られることを我々は既に見出していたが、温度受容ニューロンAFD感覚末端の微絨毛構造や、AFDの温度に対する応答も個体の老化に伴って異常が見られることを新たに見出した。一方で、グアニル酸環状化酵素(Guanylyl Cyclase (GCY))GCY-8はAFDのみに発現し、AFDの温度受容に重要であるが、GCY-8を欠損した変異株では、老化に伴うAFDの形態異常や温度走性異常が緩和された。AMshグリアはGCY-8を抑制することでAFDの形態維持に寄与することが報告されているので(Singhvi et al., Cell, 2016)、我々が見出した結果は、老化に伴ってまずAMshグリアが異常となり、その結果GCY-8の抑制が解除されてAFDの形態が異常となり、AFDの温度応答性も異常となって、最終的に温度走性行動に異常をもたらすという可能性を示唆する。線虫のグリアはニューロンの生存には不要なので、線虫はグリアによる神経系の機能制御を解析するのに有利な実験系である。本研究成果によって、ニューロンとグリアの機能的相互作用が老化に伴ってどのように変化するかを、線虫を用いて解析する実験系が確立された。数百個体を同時に解析するハイスループット実験系であるMulti worm trackerよる行動要素の詳細な解析から、行動要素のうちReversal turnにグリア細胞の影響が強いことが示唆されたため、同様の詳細な行動解析をさらに進め、蛍光カルシウムプローブを用いた神経活動の計測とともに機能解析を進める。同時に、これまでに樹立した緑色光により励起されるR-CaMP2を用いた計測と合わせて、青色光を用いたチャネルロドプシンによる活動制御実験を進める。さらに、制御されている行動要素として可能性の高いReversal turnに関連の強い神経細胞であるAIY介在神経細胞やRIA介在神経細胞の活動計測を進める。CEPshグリア細胞はAIY神経細胞やRIA神経細胞に接しているため、CEPshグリア神経細胞が破壊された系統を用いてこれら介在神経細胞の活動計測を進めることで、感覚神経細胞周辺のグリア細胞の機能と、介在神経細胞周辺のグリア細胞の機能比較を進める。また加齢による影響との関連性が示唆されたため、加齢による神経細胞の形態異常、機能異常とグリア細胞の破壊による神経細胞の形態、機能異常を比較することで、自然な状態におけるグリア細胞の健常性が、機能や形態にどのように影響を与えているかも視野にいれて研究を進める。加齢による行動表現型の変化とAMshグリア細胞を破壊した系統の行動要素の変化には共通点があることから、AMshグリア細胞が直接的に神経活動を制御している可能性の高い感覚神経細胞AFDについて、高齢個体における神経活動の計測も視野にいれる。29年度が最終年度であるため、記入しない。
孤立波によるプラズマ中微粒子のデジタル輸送

ナノ粒子含有薄膜作製のための微粒子プラズマを用いた新規ボトムアッププロセスの開発を行った.その結果,以下の3つの成果を得た.1)プラズマ中微粒子発生にともない,プラズマパラメータの変化に起因したAr準安定粒子数密度の急激な増大を見いだした.また,微粒子群中において空洞構造を観測し,その形成メカニズムを明らかにした.2)微粒子浮上領域にパルス的に電界を印加することにより,プラズマ中微粒子群の長距離輸送(1 cm以上)に成功した.3)プラズマ中で微粒子を生成し,基板に輸送する新規プラズマプロセスにより,粒径6-11 nmの結晶Siナノ粒子を含有する薄膜の堆積に成功した.本研究では外部パルス信号印加により、プラズマ中微粒子をデジタル的に精密輸送する革新的技術を開発する。具体的には、孤立波への帯電微粒子のトラップを実現し、孤立波励起数によりデジタル的に微粒子の輸送距離を制御する。今回、シース電界をパルス的に変化させることにより、プラズマ中帯電微粒子群の輸送制御に成功した。シース電界の制御は、RF電極に13.56 MHzと27 MHzの周波数のRF高周波電圧を重畳して印加し、その2周波間の位相を制御することで行った。位相差をパルス的に変化させることにより、パルス的にシース電界強度を変化させた。位相差変化量を増大させるに従い、帯電微粒子のプラズマ中移動距離は増大し、パルス電界による微粒子輸送制御に成功した。この手法により、帯電微粒子群を、10 mm以上離れた下部シース領域から上部領域シース領域へと大きく輸送することに成功した。この結果は、パルス電界によるプラズマ中帯電微粒子群の基板輸送の可能性を示唆しており、微粒子膜堆積プロセスに応用可能と考えられる。また、実際にナノ粒子をプラズマ中で生成・輸送し、ナノ粒子膜の堆積を行った。ナノ粒子含有薄膜作製のための微粒子プラズマを用いた新規ボトムアッププロセスの開発を行った.その結果,以下の3つの成果を得た.1)プラズマ中微粒子発生にともない,プラズマパラメータの変化に起因したAr準安定粒子数密度の急激な増大を見いだした.また,微粒子群中において空洞構造を観測し,その形成メカニズムを明らかにした.2)微粒子浮上領域にパルス的に電界を印加することにより,プラズマ中微粒子群の長距離輸送(1 cm以上)に成功した.3)プラズマ中で微粒子を生成し,基板に輸送する新規プラズマプロセスにより,粒径6-11 nmの結晶Siナノ粒子を含有する薄膜の堆積に成功した.本研究では外部パルス信号印加により,プラズマ中微粒子をデジタル的に精密輸送する革新的技術を開発する.具体的には,孤立波への帯電微粒子のトラップを実現し,孤立波励起数によりデジタル的に微粒子の輸送距離を制御する.本年度は孤立波励起プラズマ生成装置と微粒子観測システムを構築した.その結果,反応性ガスを用いて時空間的にほぼ均一な微粒子プラズマの生成に成功した.具体的には,Ar (40sccm)で希釈したDM-DMOS (Si(CH3)2(OCH3)2)を00.33sccm供給し,反応性放電プラズマを生成した.プラズマ中で発生した微粒子の挙動を観察するため,YAGレーザー光(波長532 nm)を入射し,微粒子群による散乱光強度をCCDカメラで測定した.またAr1s5準安定粒子密度を,レーザー吸収分光法(772.37 nm)により測定した.その結果,以下の事柄が明らかになった.1)微粒子発生にともない,Ar1s5準安定粒子密度が急激に増大し,微粒子の発生がプラズマパラメータを大きく変化させることを明らかにした.2)微粒子粒径がしきい値を超えると,微粒子群中にボイド構造が発生することを明らかにした.この発生メカニズムを解明するために,微粒子プラズマ挙動に関するMDシミュレーション解析を行った.微粒子に作用する力としてイオン流に起因するイオン抗力を考慮した結果,実験で観測されるような微粒子群ボイド構造がよく再現され,微粒子に作用するイオン抗力が,微粒子輸送,並びに微粒子群構造形成に大きく寄与することが明らになった.本研究では外部パルス信号印加により,プラズマ中微粒子をデジタル的に精密輸送すること,また,この輸送技術を用いてナノ粒子膜の堆積を行うことを研究の2本柱としている.この目標に対して本年度は,反応性ガスを用いて,空間的にほぼ均一な微粒子プラズマの生成に成功し,微粒子観測システムを構築した.この反応性微粒子プラズマ生成装置を用いることで,ナノ粒子の生成,並びにナノ粒子膜の堆積が可能である.微粒子輸送を目的とした外部電場印加実験もすでに開始しており,本研究はおおむね順調に進展している.来年度は,帯電微粒子の輸送制御を行い,ナノ粒子膜堆積を実証する予定である.プラズマ中孤立波励起による微粒子の輸送制御を実現するために,平成25年度は以下の3項目について研究を行う.1)孤立波揺動電場による帯電微粒子輸送に関する実験:平成24年度に構築した微粒子プラズマ実験装置を用いて,微粒子プラズマ中に孤立波を励起し,帯電微粒子の挙動をCCDカメラで観測する.具体的には,プラズマパラメータ,孤立波励起数,微粒子粒径をパラメータとしてパルス的外部電界による微粒子輸送を実現する.

2)反応性プラズマを用いたナノ粒子輸送とナノ粒子薄膜の堆積に関する実験:平成24年度に構築した反応性プラズマ生成装置を用いて,ナノ粒子を生成し,ナノ微粒子ブロックを電界を用いて基板に輸送し,ナノ粒子薄膜の堆積を実証する.負に帯電したナノ微粒子ブロックを基板に加速入射させるため,基板に正バイスを印加する等の工夫を行い,高速ナノ粒子膜堆積を実現する.3)微粒子挙動に関する計算機シミュレーション解析:生成24年度に構築した微粒子プラズマMDシミュレーションコードを用いて,外部電場による帯電微粒子輸送に関するシミュレーションを行う.具体的には,微粒子間静電気力,外部静電気力,イオン抗力,ガス摩擦力を考慮し,微粒子挙動の計算を行う.その知見を微粒子輸送実験にフィードバックする.【直接経費80万円の使用計画】微粒子プラズマ生成装置真空部品代として13万円,微粒子レーザー計測光学部品代として20万円,放電ガス代として5万円,微粒子MDシミュレーション用PC代として12万円を計上する.また,成果報告のための学会参加のための旅費を20万円,その他(学会参加費等)として10万円を計上する.