hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大人と子供における音声知覚の単位と文字読解の単位の解明-視線動向分析-

(1)日本人の場合、大学生と小学生の発達段階に関わらず、英語の知覚・産出・読みはモーラを単位としている。(2)モーラに基づく母語の影響は、アクセント表示の工夫や音声・文字の同時提示などの訓練により、音節分節に変換・改善しうる。小学生の場合、英語学習経験が有効に作用する。本研究の知見は、早期英語教育の教材作成に大いに貢献できると考える。日本人は、英単語を知覚する際、日本語のモーラ(CV、子音+母音)の音節構造の影響を受け、日本語的なモーラ単位で知覚し、それが真の英語音習得の障害となっている可能性がある。本研究の目的は、「文字認識単位」から「音声知覚単位」をつなぐ仕組みの側面を解明することにある。本年度は、日本語母語話者が困難とする「音節読み」のメカニズムを解明することにあった。パイロット実験として、大学生を対象に、モデル音声とともに英単語を読むときに、音節かモーラかどちらで分節して読んでいるかを、アイカメラ(EMR-AT VOXER)を用い、視線行動の面から明らかにした。停留点移動経路、停留時間を分析した。また、音節学習を促進する3種類の異なったストレス表示を提示するE-learning教材を学習した結果、ピッチ情報を簡略化し山型のストレス表示に対して、学習者の視線の停留時間が長いことが明らかにされた。これにより、ピッチ情報を簡略化した山型のストレス表示が音節学習に影響を与える可能性が示唆されたといえる。英語音声の知覚・産出において、母語話者は音節を単位とするのに対し、日本人は母語である日本語の音節構造、即ちモーラ(CV、子音+母音)を単位とするため、英語習得が阻害される(西尾、2007)。本研究の最終目的は、この問題を、音声の知覚・産出・文字認識の3つの過程において、音声と視線行動の両面から分析し、その解決をはかるe-learning教材を開発することにある。20年度は、下記の実験を行い、結果をまとめた。1.音声の知覚に関して、オンラインとオフラインの実験を行った。両実験において、日本人学習者は、英語音声をモーラで知覚していることが確認できた。これにより「意識的・無意識的」知覚単位のメカニズムが明らかになった。2.英語母語話者と日本語母語話者の文字・音声の認識を調べた。その結果、次の点が明らかになった。(1)英語母語話者は、文字を音節あるいは単語で認識し、音声を音節で知覚・産出する。しかし、(2)日本語母語話者は、文字をモーラあるいは音素で認識し、音声もモーラで知覚・産出する。3.発達段階(大人と子供)に応じた学習教材を作成し、その効果を調べた。(1)大学生実験:音節習得を促進するアクセント表示を考案し、E-learning教材として提示したところ、発音および視線行動の単位が、モーラから音節に変化した(西尾・宮本, 2008 ; Nishib, Miyamotb, & Racine, 2008)。(2)小学生実験:英語未学習者に対し、文字と同時にモデル音声を提示する訓練後に、知覚と産出(発音)を調べた。その結果、産出では母音挿入の減少がみられた。知覚(視線行動)においても、音節単位が確認できた。集約すると、(1)日本人の場合、発達段階に関わらず、英語の知覚、産出・読みはモーラを単位としている。(1)モーラに基づく母語のnegative transferは、アクセント表示の工夫や音声・文字の同時提示などの訓練により、音節分節に変換・改善しうる。
エコトーンの能力を活用した水系からの温室効果ガス発生の抑制

エコトーンの典型例として人為的起源により硝酸態窒素の汚染を受けている地下水が自然に湧出している水田地域を対象にして、現場調査と現場試料を用いたバッチ実験によって温室効果ガスである亜酸化窒素の生成と分解を調べた。この地域では至るところで湧水が見られており、それは生活排水の汚染を受けている小河川F川に流入する。湧水、F川の水とも硝酸態窒素が20mg/l程度で、飲料水の水質基準を大きく上回る硝酸態窒素が含まれていた。TOCは湧水よりも河川水の方で高く、河川が汚濁していることを示している。亜酸化窒素は場所による違いがあるが、自然大気との平衡濃度に比較して100倍程度高くなっている。注目されるのは河川水の方がかなり高い亜酸化窒素濃度を示している点であり、このことは河川水中で脱窒反応に伴って亜酸化窒素は生成していることを示唆している。また、単に水が湧き流れている場所でなく、ヨシの根元で湧水が起きているような場所では亜酸化窒素濃度がかなり低くなっている。次に、現場の土壌を採取し、現場の水と有機物源としてグルコースを混合したバッチ実験を行った。土壌を含む場合は、有機物を添加しなくてもある程度の脱窒反応が起きた。そしてその途中で80μg/lの亜酸化窒素が発生してしまうこと、また有機物不足の場合には残存した亜酸化窒素がなかなか消失しないことが観察された。次に、河川水を用いて25°Cでバッチを行った。河川水に何も添加せず無酸素状態に保った場合、脱窒はあまり進行しないが、800μg/lにも及ぶ亜酸化窒素の発生が見られた。このことは、この河川で脱窒に伴って亜酸化窒素が発生していることを強く示唆している。
多極子遍歴系に対する計算物理学手法の開発: 多軌道クラスター型動的平均場近似

昨年度に続き、5dパイロクロア酸化物Cd2Os2O7の低温物性の解明に取り組んだ。特に準粒子バンド構造を動的平均場近似に基づき解析することで、実験との比較を行った。YBaCuFeO5においてみられる非従来型のマルチフェロ相の微視的理論を構築した。一方、相互作用展開に基づく連続量子モンテカルロ法のC++コードを開発した。ALPSCoreライブラリの上で構築されたコードであり、多軌道クラスター型の量子不純物問題に対応している。開発結果は、以下のURLにて、GPLv3ライセンスに基づいて配布されるオープンソースコードとして既に公開されている。今後、計算アルゴリズムの詳細、使用法をまとめた論文を投稿予定である。また、多軌道系に対する動的平均場近似法の計算コストなどの問題を解決するため、最新のデータ科学を計算物理学へ応用する試みを行った。特にスパースモデリングと呼ばれる手法を、量子モンテカルロデータの解析接続に応用する新しい手法を開発した。また、温度グリーン関数の虚時間依存性をコンパクトに記述する物理的な基底の開発した。以上の手法は、上記で述べたソフトウェアへ導入される予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。多軌道効果が重要な役割を担っているd遷移金属化合物の理論計算を行った。特に、5dパイロクロア酸化物Y2Os2O7に着目した。この系は、電子数をカウントすることで、バンド絶縁体が基底状態であることが、単純には期待される。しかし、実験的には、磁気感受率の温度依存性ががキュリー・ワイス則に従う絶縁体であることが発見された。密度汎関数理論+動的平均場近似法、全対角化、の相補的な2つの計算手法から電子状態をしらべた結果、この新奇な絶縁相は、局所的な相関効果では説明できないものであることが分かった。特に、最近接原子間の斥力相互作用の重要性を見いだした。さらに、LiV2O4における重い電子挙動の起源を、密度汎関数理論+動的平均場近似法から調べた。過去20年、その起源が謎であった重い電子挙動は、バンド幅が顕著に異なる多軌道系特有の現象であることが明らかになった。以上の成果をまとめた論文の執筆中である。一方、新展開として、近年5dパイロクロア酸化物Cd2Os2O7において、従来のバンド計算とは矛盾するような準粒子バンドが最新の角度分解光電子分解法の計測で観測された。東大物性研究所の研究グループから実験データの提供を受けると共に、共同研究を2017年1月から開始したところである。現段階において、本物質において観測されている低温磁気構造が密度汎関数理論+動的平均場近似法で再現できることが確認されている。準粒子バンドの解析が今後の課題である。研究自体は、当初の計画通り進展している。2つの物質に関して、出版に値する成果が得られ、現在論文を執筆中の段階である。特にLiV2O4の重い電子挙動は物性科学における大きな謎の一つであり、最新の計算物理学から新しい知見を得られたことが評価できる。これまでに得られた成果を出版論文としてまとめると共に、実験家と協力した他の物質の研究を進める。特に、5dパイロクロア酸化物の低温準粒子状態の実験データを実験研究者から提供されており、共同研究を進める。
CCR4陽性Tregに着目した前立腺癌に対する免疫治療確立に関する研究

まず、前立腺組織内のCCR4陽性制御性T細胞の浸潤の評価について前立腺全摘標本を用い、改めて確認を行った。全摘標本についての評価では、前立腺組織内におけるCCR4陽性制御性T細胞の局在は、腫瘍自体の内部にはほとんど存在せず、腫瘍の周辺領域に局所的に浸潤している、という評価であった。これについて、数カ所のSPOT内の細胞数をカウントして、様々な要素と比較したが、Greason scoreとの、あまり強固でない関連性を認めたものの、腫瘍の局在が局所的で有り、SPOTごとの細胞数のばらつきが多く、その他の臨床的なバイオマーカーや予後と関連して評価することは困難であった(これについては前立腺全摘を受けるような患者がそもそも予後良好な集団であることも関連していると思われる)。このことから、あらためて前立腺生検標本で細胞数を評価することについては一定の有用性があるのではないかと考えられた。そのような流れから、前立腺生検を行った後に内分泌療法を行っている患者の生検時の検体を用いて免疫組織学的染色を行い、その組織内における細胞数と、臨床的バイオマーカー(PSA, Greason score,臨床病期など)との関連を確認したり、細胞数と予後(全生存期間、無増悪生存期間)についての検討を行ったりした。これに関しては、現在論文にまとめ、投稿済みであるが諸所の内容についてreviseを要しており、これらについての対応策を協議、実行しているというのが、現状における研究実績である。論文化を予定しているため、具体的な数値などについては省略した。前立腺全摘標本および、前立腺生検標本に対する免疫組織学的染色の施行とその評価については概ね順調に進行しており、まずはこれについて一旦の論文化を予定しており、それについて優先して先に進めていく計画としている。そのため、動物実験の施行を目的としたマウス皮下腫瘍モデルの確立などに関しては、現時点であまり着手しておらず、研究の進行としてはやや遅れていると言わざるを得ない。しかしながら、論文の作成については比較的順調に経過している。まずは、現状の前立腺全摘標本及び前立腺生検標本に対する免疫組織学的染色と臨床的なバイオマーカーや予後との関連についての検討についての論文の作成について先に進めていくが、それと並行して、前立腺癌細胞株の扱いや、どの株を用いるか、などについての検討を進めるほか、マウス皮下腫瘍モデルの確立を目的としたNOGマウスに関しての情報収集や、扱いについての検討を進める。今回は本研究施設内の既に用意されている薬剤を用いて研究を行ったため、物品費について予想を下回る使用額であったことが要因であると考えます。
アミロイドβ42凝集体のターン構造をエピトープとしたワクチン療法の開発

アルツハイマー病因ペプチドであるβアミロイド(Aβ42)は、凝集することによって神経細胞毒性を示す。Aβ42の神経細胞毒性の少なくとも一部は、酸化ストレスによるものであることが明らかになっている。本研究代表者らが提唱したAβ42の新しい凝集モデルは、22位および23位におけるターン構造を特徴とするものであるが、本モデルはAβ42のラジカル化を介した神経細胞毒性の発現機構と密接に関連しているものと考えられる。本研究では、Aβ42の毒性発現におけるターン形成の意義を明らかにする目的で、22位における各種Aβ42変異体5種のラジカルおよびH_2O_2の産生量を調べた。各種変異体のH_2O_2産生能は、比色定量法で、ラジカル産生能は、スピントラップ剤(PBN)を用いた電子スピン共鳴法(ESR)法で評価した。その結果、22位付近でターンを形成しやすい配列をもつ変異体[Dutch(E22Q)、Italian(E22K)、E22G(Arctic)、E22P]は、野生型よりも数倍高いH_2O_2およびラジカル産生能を示すとともに、PC12細胞に対する神経細胞毒性も野生型より約10倍高かった。Aβ42の細胞毒性は、10位のチロシン残基(Tyr-10)および35位のメチオニン残基(Met-35)のラジカル化と密接に関係していることから、本結果は22位付近のターン形成によるTyr-10とMet-35との相互作用(Try-10のフェノキシラジカルによるMet-35の酸化反応)が、Aβ42のラジカル産生能において重要であることを強く示唆している。22位付近におけるターン形成が、Aβ42の`病的なコンホメーション'を誘導する可能性がきわめて高いことから、本ターン構造をエピトープとした抗体の作製を現在進めている。
Ni-Al基系B2規則相の相分離に関する研究

Ni-Al系及びCu-Al系には、bcc相が広い範囲で存在するが、NiAl-Cu_3Alの擬2元系には、bccc相同士の2相分離が報告されている。本研究では、Ni-Al-Cu系のCu側の状態図を実験的に明らかにするとともにNiAl-Cu_3Al擬2元系に現れるbcc相同士の2相分離を詳細に調査し、この2相分離の生成原因について解明することを目的とする。実験の結果、以下の点を明らかにした。(1)状態図の決定:fcc-alpha相、bcc-beta相、gamma相及びNiAl-beta相について、700°Cの相平衡を明らかにした。この結果、すでに報告されているようなNiAl-Cu_3Al擬2元系上におけるbcc相内の2相分離の存在が確認された。(2)bcc相内の2相分離:NiAl-Cu_3Al擬2元系上におけるbcc相内の2相分離についてDSCによる解析も行った。また、構成相を明確にするために高温ステージによるTEMその場観察を行った。その結果、この相分離がB2相同士で生じていることを明らかにした。(3)熱力学的解析:このB2相同士の相分離の原因を解明するため、CuがNi、Al両サイトに入ると仮定した副格子モデル(Ni,Cu)(Al,Cu)により、モデル計算をおこなった。その結果、たとえ基本2元系に相分離が存在せずとも、NiAl相が極めて熱力学的に安定である場合、3元系に島状2相分離が現れることが分った。
比較の手法によるイスラ-ムの都市性の総合的研究.評価作業

本重点領域研究は百数十名の研究者が参加した膨大な研究会であるが、特にイスラムに関する研究に携わる者のほかに,従来イスラムに関係のなかった多くの研究者を,それぞれの専門分野によって共同研究の形で加えていることが特色となっている。イスラムの研究者も他の分野の研究者も,この重点領域研究を通じて互いに刺戦し合い,従来とは違った広い視野でもつて貴重な成果をあげてきたことは大いに評価できる。この共同研究の方法が,都市性のみならず将来のイスラム全般の研究をさらに広い中東の地域研究の方向と方法を示唆するものと考えられる。評価作業班としては,各班の研究会に積極的に参加し、可能な範囲で助言と問題の提言を行なってきた。特に2つの提言を進めてきたが,その1つはヨ-ロッパの学者による「イスラム都市の研究史」を整理・検討することの必要性であった。イスラムが宗教・文化の綜合体としてどのような都市的性格を持つのかという問題は,さらに将来の研究課題として残るものであるが,とりあえずイスラム都市の特色そのものの研究から始めるよう提言した。この「イスラム都市の研究史」は近日中に刊行される予定である。第2の問題は,前記の研究過程から生じたもので,ムスリム自身がイスラム都市をどのように考えているかということであった。この研究作業の1つとしてアラブ人研究者ベシ-ム・セリム・ハキ-ム氏の「イスラム都市」(1986)が去年の12月に佐藤次高監訳で出版された。この書の特色は,イスラム都市がイスラム法をガイドラインとして町づくりされていることを指摘したことである。しかし,イスラム法上の街路や家屋の規定が,現実に効力をもっていたか否かについては,さらに実証的検討が必要である。今後の研究に待つところが大きい。
学校組合立実業補習学校の設立と変容に関する研究

30年度は、三重県および愛知県下の資料整理ならびに論理分析に着手した。昨年度から取り組んできた三重県阿山高等公民学校の校務日誌の翻刻が完了した。昭和17年から20年にわたる校務日誌の翻刻により、戦時下の青年学校の学校運営と教育実践の実態を分析することが可能となった。青年学校となってからの動向について論理分析を進めている。愛知県下については、東加茂郡で設立された松平公民学校の関連資料を分析を行い、その成果をまとめつつある。松平公民学校は1933(昭和8)年に発足した昼間通年制の農業補習学校である。松平村は、同校設立の際、村内のすべての高等小学校ならびに実業補習学校を廃止した。しかし、青年学校に転換後、村内世論の高まりによっ再び高等小学校が復活するなど、実業教育と普通教育をめぐる興味深い史実が判明した。また、西加茂郡挙母町でも町内の補習学校の統合に際し、高等小学校の廃止が試みられるなど、初等後教育機関をめぐる地域的葛藤が顕在化していたことが明らかになった。これらの研究成果をもとに、31年度に学会報告を行うとともに、論文を執筆する予定である。加えて、三重県阿山高等公民学校ならびに松平公民学校や西加茂郡の挙母農業公民学校の資料分析を進めた結果、碧南国民学校の影響が少なくないことが明らかになりつつある。そこで、碧南国民学校の分析に取り組むため、関連資料の収集を進めている。さらに、30年度は長野県の実業補習学校の資料収集に着手した。松本市文書館や長野県立歴史館にて資料収集を実施した。また兵庫県についても資料の所在を確認することに努めた。三重県阿山高等公民学校の校務日誌の翻刻が完了し、青年学校に転換後の同校の学校運営ならびに教育実践の実態を分析することが可能になった。30年度は、愛知県下における実業補習学校の整理・分析を集中して行った。その結果、1920年代以降の東加茂郡ならびに西加茂郡における実業補習学校の動向と初等後教育機関をめぐる地域的葛藤を明らかにすることができた。また、碧南国民学校が与えた影響が少なくないことが明らかになってきたため、碧南国民学校を検討するために関連資料の収集を進めている。さらに、30年度は、長野県における学校組合立実業補習学校の資料収集に着手した。しかし、未だまとまった資料を収集するまでには至っていないため、さらなる資料調査が必要となる。31年度は、三重県阿山高等公民学校の校務日誌の分析を進め、その結果を研究成果としてまとめていきたい。また、愛知県松平公民学校についての研究成果を論文にまとめる予定である。さらに、碧南国民学校の資料収集を進め、その設立過程や愛知県下で果たした役割について整理分析を行いたい。同時並行で、長野県の資料調査を実施し、資料収集に努めたい。しかし、育児の傍ら遠方の資料調査を実施することが困難な状況にあるため、兵庫県、鹿児島県などについては資料の所在を確認するに努め、三重県・愛知県・長野県を中心に論理分析を進めることとしたい。三重県と愛知県、長野県のそれぞれの地域の社会・産業構造、教育諸機関のありようについて整理するとともに、地域間の比較分析を行い、地域的特色についての検討を始めたい。28年度は、資料調査および収集と資料整理を主に実施した。資料収集については、愛知県と三重県を中心に行った。加えて青年教育ならびに実業教育の見地から千葉県、滋賀県についても調査を実施した。愛知県については、愛知県碧南郡以外に西加茂郡、東加茂郡に設置された公民学校関係の資料を収集した。三重県については、すでに収集している三重県阿山高等公民学校関連資料の整理に着手するとともに、三重県下の中等教育機関のありようについても整理、分析を行った。その他、新たに千葉県ならびに滋賀県における青年教育や実業補習学校および中等教育諸機関に関する調査を実施し、資料収集を行った。先行研究の解読については、実業補習学校史をはじめ実業教育史、青年教育史、農業教育史などの関連論文や書籍を収集して解読を進めた。また、各府県の自治体史や教育史などから各地域の特色や教育諸機関の展開を整理した。先行研究を整理する中で、1920年代以降の学校組合立実業補習学校に着目した研究が少ないことが判明した。また、農業教育史の見地から、実業学校令や青年訓練所、青年学校令などの教育法制度との関連だけではなく、昭和初期に農山漁村経済更生運動の一環として展開された農民道場および塾風教育との関連においても検討していく必要があることが明らかになった。29年度は、引き続き、資料の収集と整理に努めるとともに、研究成果発表に向けた論理分析にも着手していきたい。今年度は当初の予定どおり、三重県と愛知県の資料調査と資料整理に着手し、新資料の発掘に努めた。先行研究に関しても、実業補習学校史をはじめ農業教育史にまで目配りすることによって、従来の研究における成果と課題を整理し、研究の方向性や分析枠組みについての指針を得ることができた。しかし、28年度12月から産休・育休を取得したため、当初予定していた研究活動の継続が困難になった。29年度は育児休業を取得したため、研究活動を一時中断せざるをえなかった。しかし、職場復帰に伴い、10月より研究活動を再開することができた。研究活動再開後は、三重県阿山高等公民学校の関連資料ならびに愛知県下の公民学校関連資料の整理を中心に行なった。前者については、青年学校に転換後の三重県阿山高等公民学校の学校日誌の翻刻に着手した。

社会的要請の変化に伴って教育内容や取り組みに変容がみられるなど、公立青年学校三重県阿山高等公民学校となった後の教育の内実を明らかにするための手がかりを得ることができつつある。後者については、愛知県碧南国民学校の学校要覧の翻刻を行なった。三重県阿山高等公民学校の設立時に同校の学則が参照されており、比較考察する上で重要な資料となる。また、愛知県の松平村役場資料から、同村では1933年に高等小学校を廃止して昼間通年制の実業補習学校すなわち松平公民学校に転換した事例を発見するなど、実業補習学校をめぐって興味深い動向が存在することを確認することができた。また、29年度は、三重県と滋賀県における中等教育諸機関の動向についても整理・分析を行ない、その結果を論文としてまとめた。両県における地域的特質をふまえながら中等教育諸機関のありようを明らかにすることができた。30年度は、上述した愛知県下の学校組合立実業補習学校の動向を整理し、分析を進めるととともに、その結果を研究成果としてまとめる予定である。29年度は、育児休業の取得に伴い研究活動を一時中断した。そのため、当初の計画から遅れることとなった。およそ10ヶ月に渡って研究を中断せざるをえなかったため、研究計画の見直しを行い、研究期間を一年間延長することとした。研究再開後は、見直した研究計画に沿って、三重県ならびに愛知県の公民学校関連資料を中心に整理・分析を進めた。上述したように、三重県では、青年学校に転換後の三重県阿山公民学校の日誌の翻刻に取り組み、教育内容と取り組みがどのように変容したのかを分析するための手がかりを得ることができつつある。また、愛知県についても、学校組合立による実業補習学校の事例をいくつか見出すことができ、資料整理と分析に着手しつつある。30年度は、三重県および愛知県下の資料整理ならびに論理分析に着手した。昨年度から取り組んできた三重県阿山高等公民学校の校務日誌の翻刻が完了した。昭和17年から20年にわたる校務日誌の翻刻により、戦時下の青年学校の学校運営と教育実践の実態を分析することが可能となった。青年学校となってからの動向について論理分析を進めている。愛知県下については、東加茂郡で設立された松平公民学校の関連資料を分析を行い、その成果をまとめつつある。松平公民学校は1933(昭和8)年に発足した昼間通年制の農業補習学校である。松平村は、同校設立の際、村内のすべての高等小学校ならびに実業補習学校を廃止した。しかし、青年学校に転換後、村内世論の高まりによっ再び高等小学校が復活するなど、実業教育と普通教育をめぐる興味深い史実が判明した。また、西加茂郡挙母町でも町内の補習学校の統合に際し、高等小学校の廃止が試みられるなど、初等後教育機関をめぐる地域的葛藤が顕在化していたことが明らかになった。これらの研究成果をもとに、31年度に学会報告を行うとともに、論文を執筆する予定である。加えて、三重県阿山高等公民学校ならびに松平公民学校や西加茂郡の挙母農業公民学校の資料分析を進めた結果、碧南国民学校の影響が少なくないことが明らかになりつつある。そこで、碧南国民学校の分析に取り組むため、関連資料の収集を進めている。
血管腫の発生における責任遺伝子の検索

平成15年度に既に発見、報告されているRASA1遺伝子に関して、日本入の最大家系例では白人家系と同じmutationが確認できなかったことから、臨床症状の再検討を複数の形成外科医と行い、genomic DNAに関しても再度full sequenceを行ったが、やはりmutationは確認できなかった。Physical Mappingで日本人の最大家系例における変異遺伝子の局在部位は5q11-23に一致していたため、この範囲で候補となる遺伝子をRASA1以外に挙げるべく海外の共同研究者と相談したが、白人家系例においてもheterozygous inactivating mutationが見られた家系は14家系中6家系だけであったので、RASA1以外の遺伝子の検索は残る白人の家系を含めて海外の共同研究者が行うことになった。われわれは研究の主眼を白人家系に認められたRASA1遺伝子のmutationの有無を日本人の小家系や弧発例において確認する作業に移行した。この段階で弧発例において単純性血管腫はsomatic mutationである可能性が高いことから、患部組織の採取を開始することにした。さらに市販されていないRASA1遺伝子の抗体を探す作業も海外の共同研究者を通じて同時に行った。患部組織の採取に関しては昭和大学の倫理委員会の審査を受け、3省合同の指針に沿うような条件下で実際の採取を行い、現在検体数は順調に増加している。抗体を入手する作業は現在も進行中であり、入手次第組織の免疫染色とRT-PCRを施行する予定である。苺状血管腫に関してはPhysical Mapping継続中であるが、LOD scoreが3以上になる部分が現時点でも発見できず、引き続き検索していく予定である。単純性血管腫の家系例のPhysical Mappingの結果より5番染色体長腕の5q11-23の範囲に責任遺伝子が存在している事が判明していたので、海外の共同研究者と相談し、同部に存在している遺伝子の中から血管形成に関連があると思われるMEF2CとRASA1とEDIL3を候補遺伝子として挙げて、個々の遺伝子に対して検索を行った。海外の共同研究者の所有する白人の家系例とわれわれの所有する日本人家系例を合わせて17家系例が検索の対象となったが、MEF2Cに関しては共通の変異が見られず、次にRASA1の検索を行った。RASA1のexonは25個あり、27セットのプライマーを用いてgenomic DNAをfull sequenceし、その結果から17家系中6家系においてRASA1遺伝子のheterozygousinactivating motationが発見されたが、この6家族はすべて白人家系であり、Physical Mappingにおいて変異遺伝子の局在部位が5q11-23に一致していた日本人の最大家系例においてはRASA1遺伝子の変異と臨床症状が一致しなかった。そこで臨床症状の再検討を加えたり、sequenceのやり直し等を行ったがやはり一致せず、日本人の家系例では責任遺伝子が異なることが示唆された。RASA1遺伝子の変異に関しては報告(裏面参照)されたが、われわれの日本人家系例に関しては現在他の候補遺伝子を検索中である。苺血管腫の家系例に関しては候補となっている5番染色体を含めて全染色体のPhysical Mappingの最中であるが、現在のところLOD scoreが3以上になる部位は発見されておらず、引き続き検索を行っていく予定である。平成15年度に既に発見、報告されているRASA1遺伝子に関して、日本人の最大家系例では白人家系と同じmutationが確認できなかったことから、臨床症状の再検討を複数の形成外科医と行い、genomic DNAに関しても再度full sequenceを行ったが、やはりmutationは確認できなかった。

われわれは研究の主眼を白人家系に認められたRASA1遺伝子のmutationの有無を日本人の小家系や弧発例において確認する作業に移行した。この段階で弧発例において単純性血管腫はsomatic mutationである可能性が高いことから、患部組織の採取を開始することにした。さらに市販されていないRASA1遺伝子の抗体を探す作業も海外の共同研究者を通じて同時に行った。患部組織の採取に関しては昭和大学の倫理委員会の審査を受け、3省合同の指針に沿うような条件下で実際の採取を行い、現在検体数は順調に増加している。抗体を入手する作業は現在も進行中であり、入手次第組織の免疫染色とRT-PCRを施行する予定である。苺状血管腫に関してはPhysical Mapping継続中であるが、LOD scoreが3以上になる部分が現時点でも発見できず、引き続き検索していく予定である。
ダイバータ領域励起水素分子の高エネルギーイオンによる生成消滅ダイナミクスの解明

気体を電離させた状態がプラズマであり、電離の逆過程を再結合と呼ぶ。磁場閉じ込め核融合プラズマには積極的に再結合過程を誘起してプラズマから気体へ戻すダイバータ領域が存在する。本研究ではダイバータ領域に流入する高エネルギーイオンが再結合過程に及ぼす影響を調査した。プラズマ実験装置にイオンビーム入射装置を組み合わせることで、実験条件の制御が容易な模擬環境の構築に成功した。これにより高エネルギーイオンの密度増加に伴い再結合過程に特徴的な励起状態の密度が減少することを実験的に初めて明らかにした。励起状態の生成・消滅過程に高エネルギーイオンの影響を取り込んだモデルを構築し、定性的に実験結果を説明した。ダイバータ領域に流入する高エネルギーイオンが非接触ダイバータ形成に重要な再結合過程に与える影響を解明するための研究を遂行し、高エネルギーイオンによる励起状態水素分子の生成消滅を評価するための研究基盤となる以下の成果を得た。(1)ビーム入射装置と直線型高密度プラズマ源DT-ALPHAを組み合わせた実験を行い、ヘリウム再結合プラズマ中へのヘリウムイオンビーム入射に伴うプラズマの応答を観測することに成功した。(2) DT-ALPHA装置において高密度水素プラズマ生成を行うため、電子密度の外部磁場強度依存性を系統的な実験により明らかにした。低域混成共鳴周波数の磁場強度依存性及び電子密度依存性に着目することで高密度プラズマ生成に適した実験条件を設定できることを見出した。(3)プラズマの沿磁力線方向の流速を画像診断より評価する手法を開発し、電気的計測法との比較で良い一致を得た。これによりプラズマに対する同種の高エネルギーイオンの影響を記述する一次元モデルと実験結果の比較が可能になった。(4)陽子ビームの選択入射と分子イオン遮断のためのExBフィルターの概念設計を行い、エネルギー10keVのビームに対して、磁場強度0.01Tおよび電場強度100V/cm程度を印加することで十分機能するフィルターの寸法を決定した。(5)再結合プラズマの維持に電子温度だけでなくイオン温度も重要なパラメータとなり得ることを指摘し、イオン温度計測に着手した。ドップラー分光法によるイオン温度計測に成功し、電離進行プラズマ条件で約1eVであることを明らかにした。(6)水素プラズマ中の分子スペクトルを高波長分解能の分光器を用いて測定し、600-640nm付近に存在するスペクトルの同定を行った。得られたFulcher帯の発光強度から水素分子振動励起状態の占有密度分布を推定した。(1)水素プラズマ中の分子スペクトルを高波長分解能の分光器を用いて測定し、Fulcher帯の発光強度から水素分子の振動・回転温度を得た。更に、これらのガス圧力依存性を取得した。(2)陽子ビームの選択入射のために、固体表面から陽子のみを発生させ加速する方法の検討を行った。加速の原理検証のために、高密度プラズマ源を整備し、プラズマ生成実験および電子温度・密度計測を行った。(3)高エネルギーイオンと再結合プラズマの相互作用の反応素過程を検討し、高エネルギーイオンの影響を包含した衝突輻射モデルを構築した。(4)プラズマ中でビーム電流を計測するためのエネルギー弁別型ファラデーカップを設計製作し、動作試験を開始した。(5)高エネルギーイオンビームの入射の有無で線スペクトル強度を比較する実験を行い、ビーム入射に伴う線スペクトル強度減少を観測した。研究実施計画に従い、おおむね順調に研究を遂行している。微弱なため計測には長時間露光が見込まれていた分子線の発光強度について、比較的十分な光量を得られることが実験結果により明らかとなった。そのため、装置の大幅な改修を行うことなく、発光強度の二次ガス圧力依存性を取得する実験に着手することができ、得られた分子線強度を解析している。当初想定していた高エネルギーイオンと再結合プラズマの反応素過程に加えて他の素過程も考慮することが、実験と理論モデルの整合に重要となる可能性があることが、研究の進展とともに明らかになってきた。そこで、重要な素過程の断面積収集を行い、衝突輻射モデルへの高エネルギーイオン衝突を組み込む拡張において、これらの素過程も考慮した。本研究は、ダイバータ領域に流入する高エネルギーイオンが、非接触ダイバータ形成に重要な再結合過程に与える影響を解明することを目的に実施した。研究期間全体を通して、高エネルギーイオンと再結合プラズマの共存環境を実験で実現するとともに、励起水素分子密度を計測した。これまで評価が困難であった高エネルギーイオンによる励起状態原子の生成消滅を定量的に評価するモデルを構築し実験との比較を行った。最終年度には次のような成果を得た。まず、水素プラズマ中の分子スペクトルの発光強度から水素分子の振動・回転温度を計測することで、分子が関与する再結合過程が特定の条件の水素プラズマでは効いていることを見出した。次いで、エネルギー弁別型ファラデーカップを開発し、プラズマ中の高エネルギーイオン粒子束を直接測定した。これにより従来の手法で課題であった高エネルギーイオンの影響の定量評価における曖昧さを低減した。また、陽子ビームの入射手法の一つである固体表面から陽子のみ加速させる方法を実験実証するための高密度プラズマ源を整備するとともに、別の手法としてフィルターにより他のイオンビームと弁別する場合の軌道を数値計算により検討した。

高エネルギーイオンビームの粒子束を変化させる実験を行い、高エネルギーイオン粒子束の増加に比例して再結合に特徴的な線スペクトル強度が減少することを実験的に世界で初めて明らかにした。前年度構築した高エネルギーイオンの影響を包含した衝突輻射モデルを発展させ、実験とモデル計算の比較を行った。高エネルギーイオン粒子束の増加に比例して減少する占有密度(発光強度)の成分を見出し、予想していたように影響が再結合に特徴的な線スペクトルに現れることを示した。一方で実験結果とは比例係数が一致しないことも発見し、その理由を解明すべく新たな研究を展開する計画である。気体を電離させた状態がプラズマであり、電離の逆過程を再結合と呼ぶ。磁場閉じ込め核融合プラズマには積極的に再結合過程を誘起してプラズマから気体へ戻すダイバータ領域が存在する。本研究ではダイバータ領域に流入する高エネルギーイオンが再結合過程に及ぼす影響を調査した。プラズマ実験装置にイオンビーム入射装置を組み合わせることで、実験条件の制御が容易な模擬環境の構築に成功した。これにより高エネルギーイオンの密度増加に伴い再結合過程に特徴的な励起状態の密度が減少することを実験的に初めて明らかにした。励起状態の生成・消滅過程に高エネルギーイオンの影響を取り込んだモデルを構築し、定性的に実験結果を説明した。本年度の研究実施計画に従い、おおむね順調に研究を遂行した。実験を進めていく過程で、プラズマ流速やイオン温度など、高エネルギーイオンが再結合過程に与える影響を解明する上で従来あまり重視されなかったパラメータが重要となる場合が存在することが明らかになった。そこで、本年度実施の計画であった陽子ビームの選択入射のためのフィルター開発を概念設計まで完了させた段階で、プラズマ流速やイオン温度の計測法開発や計測機器の整備を行った。計測機器の整備により、次年度以降の計画であった、水素分子線スペクトルの計測にも着手できている。概ね研究実施計画に従って研究を推進していくことが適当であると考えている。動作試験を行っているエネルギー弁別型ファラデーカップについて、より広範囲のプラズマ条件で動作可能とするために、いくつかの要素について開発研究を行う。これをプラズマ中での高エネルギーイオンビーム電流モニターとすることで、ビームエネルギー・ビーム密度を系統的に変化させた実験を行う。プラズマ科学概ね次年度の研究実施計画に従い研究を推進することが適当であると考えている。本年度の研究の過程で判明した新たに計測が必要となる実験パラメータへの準備対応は、本年度にほぼ完了している。陽子ビームの選択入射に関してはフィルターを用いる方法と並行して、固体表面から陽子のみを発生させ加速する方法の検討も行う。前者の課題は狭く短いビームダクト内で十分な性能を発揮するための工学設計であり、ビーム電流モニターを増設して既存のディフレクターによる予備実験を行って対応する計画である。後者の課題は陽子加速の原理検証にあり、前述のビーム電流モニターを応用して原理検証実験を行って対応する計画である。
胃悪性リンパ腫の免疫組織学的、分子病理学的研究

浜松医科大学付属病院病院病理部にて過去5年間の胃原発悪性リンパ腫手術症例9例を抽出した。手術材料へマトキシリン-エオシン染色全切片の再検討をおこない、腫瘍部(腫瘍細胞の浸潤が最も強い部位、腫瘍細胞の量が最も多いと思われる部位)と非腫瘍部(腫瘍部の近傍で腫瘍細胞の浸潤が認められない部位)の最適標本を選択、免疫染色ABC法にて抗ヒトB細胞抗体(L-26、MB-1)並びにT細胞抗体(UCHL-1、MT-1)染色を行い、悪性リンパ腫の詳細な病型診断、免疫組織学的検討をおこなった。同時に同部位のDNA抽出用の切片を作成した。現在、新規症例、さらにさかのぼって過去の手術症例を抽出、再検討している。同様の検討を他の研究協力施設(県西部浜松医療センター、富士宮市立総合病院、磐田市立総合病院など)の症例についておこなっている。
ヒラメにおける水酸化PCBsの体内挙動と生体影響に関する研究

ポリ塩化ビフェニル(PCBs)の代謝物である水酸化PCBs(OH-PCBs)はPCBsと同様に環境中に偏在している。OH-PCBsの毒性影響として甲状腺ホルモンに対する拮抗作用が知られているが,同影響はin vitroで確認されているのみであり, in vivoでの生体影響はほとんど明らかにされていない。OH-PCBsは母体より次世代へと移行することが知られており,移行したOH-PCBsが化学物質暴露に対して最も敏感な初期胚に対して何らかの影響を及ぼすことが推測される。特に,甲状腺ホルモンは発生期における脳神経系の形成に重要な役割を担っていることから, OH-PCBsによる神経形成への影響が懸念される。したがって,本研究ではヒラメ胚を対象としてOH-PCBsが神経形成に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。受精後24時間が経過したヒラメ初期胚に対して4-hydroxy-2',3, 5, 5'-tetrachlorobiphenyl(4-OH-TCB)を1, 10, 100 ppbの濃度で暴露し,ふ化するまで15°Cで飼育した。ふ化したヒラメ仔魚をホルマリンにて固定し,抗α-tubulin抗体を用いて末梢神経を免疫染色し,共焦点レーザー顕微鏡にて観察した。その結果,受精後90時間(64時間暴露)の全ての4-OH-TCB暴露濃度区の個体において,頭部顔面領域を支配する末梢神経である側線神経と三叉神経の形成異常が引き起こされた。典型的な影響として,神経束形成阻害による末梢神経軸索の網状化や,非特異的な伸長による軸索投射部位の異常が観察された。一方で,脊髄神経には顕著な影響は観察されなかった。これらのことから, 4-OH-TCBはヒラメの頭部神経の形成に対して重篤な影響を及ぼすことが明らかとなった。また, 1 ppb区においても顕著な影響が観察されたことから, 4-OH, TCBはpptレベルの極低濃度であってもヒラメの神経形成に影響を及ぼす可能性があり,今後最小作用濃度や無作用濃度を明らかにし,環境中でのリスクを評価する必要がある。ポリ塩化ビフェニル(PCB)の代謝物である水酸化PCB (OH-PCB)はPCBと同様に環境中に遍在している。OH-PCBの毒性影響として甲状腺ホルモンに対する拮抗作用が知られているが,同影響はin vitroで確認されているのみであり,in vivoでの影響はほとんど明らかにされていない。OH-PCBは母体より次世代へと移行することが知られており,移行したOH-PCBが化学物質暴露に対して最も敏感な初期胚に対して何らかの影響を及ぼすことが推測される。前年度までに4-hydroxy-2',3,5,5'-tetrachlorobiphenyl (4-OH-TCB)を1100ppbの濃度でヒラメの胚に暴露したところ,頭部顔面領域を支配する末梢神経である側線神経と三叉神経の形態異常が引き起こされることが明らかとなった。今年度は,さらに低濃度域での影響を明らかにするために,0.01,0.1,1,10ppbの4-OH-TCBをヒラメの初期胚(受精後24時間)に暴露し,ふ化仔魚(受精後118時間)における末梢神経形成への影響を観察した。また,神経形成異常の原因を探るべく末梢神経伸長のガイダンス因子(Sema3a)のmRNA発現部位の変化をin situ hybridizationにより明らかにした。本試験の結果,4-OH-TCBは0.0110ppbの濃度範囲においてふ化率や奇形率には影響を及ぼさない一方で,0.1ppb以上の濃度区においてヒラメの頭部,特に眼球の背側の神経線維が網目状に無秩序に走行する形態異常を引き起こした。このことから,4-OH-TCBは外部形態には影響を及ぼさない濃度であっても末梢神経形成には影響を与えることが明らかとなり,最小作用濃度は0.1ppb,最大無作用濃度は0.01ppbであった。神経軸索の伸長に関わるガイダンス因子であるSema3aは通常特定の部位のみで発現し,発生中の神経線維はそれを避けるように伸長することによりまとまった神経束を形成する。しかしながら,4-OH-TCBの暴露によりSema3aの発現・非発現部位の塊界が不明瞭となっており,このことが神経線維の脱束性および無秩序な走行の一因である可能性が示唆された。本研究はOH-PCBが神経系の形成に悪影響を及ぼすことをin vivoで初めて明らかにしたものである。
書字運動における暗黙知と個人性の因果性解析

本研究は,書字動作における「暗黙知の明示化」と「暗黙知と個人性との関連性の明示化」が目的である.腕の筋電位データや電子タブレットデータの計測を行い,複数時系列間の協調関係を発見する実験を行った.筋電データと電子タブレットデータ間の分析では,同期ずれ等の問題が発生し有益な結果は得られなかった.電子タブレットデータのみの分析では,筆圧と高度間の%RECやY軸と筆圧間の%DET,X軸とY軸間の%DETにおいて,本人と他人の判別が可能である(t検定において有意な差がある)ことが分かった.本研究は,書字動作における「暗黙知の明示化」と「暗黙知と個人性との関連性の明示化」が目的である.腕の筋電位データや電子タブレットデータの計測を行い,複数時系列間の協調関係を発見する実験を行った.筋電データと電子タブレットデータ間の分析では,同期ずれ等の問題が発生し有益な結果は得られなかった.電子タブレットデータのみの分析では,筆圧と高度間の%RECやY軸と筆圧間の%DET,X軸とY軸間の%DETにおいて,本人と他人の判別が可能である(t検定において有意な差がある)ことが分かった.本研究は,書字動作における「暗黙知の明示化」と「暗黙知と個人性との関連性の明示化」が目的である.本研究における暗黙知とは,腕・首などの筋電位データ,着座時の圧力データ,筆跡文字軌道,筆圧,筆速などのデータ間に見出される協調的因果関係のことを指し,個人性とは,本人と他人を判別することができる特徴や知識の集合のことを指す.研究期間内に達成することは,(1)どのデータとどのデータに協調関係があるのか明らかにする,(2)協調関係を具体的に知識化する,(3)協調関係に個人性はあるのか明らかにする,の3点である.上記3点の達成を目指し,腕・首などの筋電位データ,着座時の圧力データ,筆跡文字軌道,筆圧,筆速,筆記具の傾きなどの計測を行い,複数時系列間の協調関係を発見する実験を行っている.現在までに達成した事項および新たに明らかとなった問題等は以下の点である.1.データ計測からルール化までの枠組み(プログラムの作成から解析ツールの使用法のノウハウまで)を構築し,小規模ながら実際に解析を行っている.2.筋電データと電子タブレットデータ間の協調関係分析は,同期ずれ等の新たな問題の発生(同期ユニット等の備品追加購入の必要性)があり,現状の予算内では限界があることがわかった.3.筋電データ間,電子タブレットデータ間のように同期ずれが問題とならないデータ間では,個人と他人を判別することができる可能性を発見することができている.4.着座時の圧力データの分析では,着座時の活動内容に応じた安定状態と非安定(活動)状態が存在し,k-means法などのクラスタリング技術を応用したアルゴリズムによってそれらの区間を分節化することができることがわかった.書字における着座状態の変化等の検出に利用できると考えられる.本研究は,書字動作における「暗黙知の明示化」と「暗黙知と個人性との関連性の明示化」が目的である.本研究における暗黙知とは,腕・首などの筋電位データ,着座時の圧力データ,筆跡文字軌道,筆圧,筆速などのデータ間に見出される協調的因果関係のことを指し,個人性とは,本人と他人を判別することができる特徴や知識の集合のことを指す.研究期間内に達成することは,(1)どのデータとどのデータに協調関係があるのか明らかにする,(2)協調関係を具体的に知識化する,(3)協調関係に個人性はあるのか明らかにする,の3点である.上記3点の達成を目指し,腕・首などの筋電位データ,着座時の圧力データ,筆跡文字軌道,筆圧,筆速,筆記具の傾きなどの計測を行い,複数時系列間の協調関係を発見する実験を行っている.今年度に達成した事項および新たに明らかとなった問題等は以下の点である.1.応用上のメリットを鑑み,電子タブレットデータを用いて書字データ間の因果関係の定量化およびその定量における個人性検出の可能性について検証した.2.定量化法としてRQA法を用い,定量として%RECを用いた実験の結果,筆圧時系列と高度時系列間において,本人と他人の区別ができる可能性がある(t検定において有意な差がある)ことが分かった。3.また,別のベンチマークデータを用いた実験ではY軸筆跡軌道時系列と筆圧,X軸とY軸の筆跡軌道時系列間において個人差が見出された,すなわち,書かれる文字やデータによって個人性が含まれる関係性が異なることがわかった.
格子上の位相荷の不定性とクォーク質量の定義

今年度は、主に位相感受率の計算に関する情報収集を行った。4次元のヤング=ミルズ理論だけでなく、よく似た理論である2次元のCP(N-1)模型まで調査の範囲を広げて詳しく調べた。その結果、2次元のCP(1)の連続理論では、小さなインスタントンが大きなものよりも経路積分により大きな寄与を与えることがこれまでの研究から分かっているが、それに対応し格子上でも連続極限に近づく(つまり格子間隔が小さくなる)につれて主要な寄与をするインスタントンの大きさも小さくなり、最終的にsingularな点のインスタントンが重要となり、その結果物理量と考えられている位相感受率が連続極限で紫外発散する可能性があることが分かった。ただ、文献をみる限りでは位相荷の定義や測定方法に依って発散の仕方が指数函数的であったり対数的であるという違いが現れるようである。このことは4次元SU(N)理論で特にNが小さいとき同様な不定性が生じる可能性があることを示唆しており、精密測定の段階では問題となりうることが分かった。ところで、格子上では位相荷密度を計算することができる。非常にコストがかかるためあまり盛んに調べられてきていないが、SU(N)またはCP(N-1)における密度の空間分布が局所的というよりはスパゲッティ的であることを示唆する文献があった。もしこれが本当ならこれまでのgradient flowと位相荷の関係を再検討する必要がある。一方、4次元SU(2)ヤング=ミルズ理論の格子配位を実際に生成し、位相感受率やb_2,b_4といった量の決定についての数値シミュレーションを行った。まだ統計が少ないため、確定的なことは言えないが、測定方法に依って連続極限が変わる可能性を示唆しており、より正しい決定方法を確立するため現在も研究を行っている。位相荷密度の空間分布が局所的でないようであることは予想外であったが、それはそれとしてなぜそうなのかを調べることは有用である。計画を変更しない範囲でこちらについても研究したい。平成30年度に予定通り計算サーバーを購入し、数値シミュレーションを開始している。また、筑波大学のスパコン共同利用にも応募し多少の計算時間を確保することができた。これらを用いて、格子上での位相荷の様々定義を系統的に調べ不定性と連続極限の相関を可能な限り解析的に明確にしたいと考えている。また上述の位相荷密度の空間分布についても詳しく調べ、背後にあるダイナミクスを解明したい。ヤン=ミルズ理論の真空の理解が進んだら、いよいよクォークを導入し、クォーク質量への加算的な繰り込みとインスタントンの関係を明らかにする研究を進める予定である。次年度使用額は物品購入および旅費の一部に充当する。
インフルエンザウィルスを標的としたシアリル糖鎖含有ケイ素デンドリマーの合成研究

インフルエンザウィルスは、宿主のシアル酸を含む糖鎖を受容体として認識し特異的に結合するヘマグルチニンタンパク質と自らの受容体を破壊するシアリダーゼを併せもつ極めてユニークなウィルスである。このウィルスによる感染は、3量体として分布しているヘマグルチニンによる宿主のシアリル化糖鎖への結合によって引き起こされる。すなわち、この初期段階のヘマグルチニンと宿主細胞との結合を効果的に阻害する化合物が存在するれば、未然に感染を阻止できると期待した。本研究において、目的とした化合物は、上述の多価型受容体に効果的に結合することが期待できる表層にシアリルラクトースを有したデンドリマー型の化合物群を選定し、以下のことを中心に合成と評価を行った。★糖鎖構造を担持するためのコアとなる有機ケイ素デンドリマーを世代と形状に着目して系統的に合成した。(投稿準備中)★これまで我々が利用してきた液体アンモニア中でのワンポット結合反応が、種々の官能基を有する単糖由来の糖鎖誘導体と有機ケイ素デンドリマーとの結合反応についても展開可能であることを見出した。(Carbohydrate Res.誌に掲載済み)★シアリルラクトース誘導体を化学合成し、新規な結合法によりデンドリマーコアへの導入を行なった。(Tetrahedron Lett.誌に掲載済み)我々が合成した化合物は、糖鎖の個数が増えるに従い抗インフルエンザウィルス活性が高まる結果を示し、これまで極めて合成例の少ない正確な分子量を有する多価型糖鎖リガンドの有効性を示した。すなわち、この初期段階のヘマグルチニンと宿主細胞との結合を阻害する化合物の合成を行った。目的とした化合物は、上述の多価型受容体に効果的に結合することが期待できるデンドリマー構造の化合物群を選定した。初年度は、以下のことを中心に合成と評価を行った。(Carbohydrate Res.誌に掲載済み)★デンドリマーコアへの導入のための前駆体となるシアリルラクトース誘導体を化学合成した。(投稿準備中)我々の合成戦略は、原料を厳密に選定することにより、これまで極めて合成例の少ない正確な分子量を有する多価型糖鎖リガンドの分子形態を系統的に整えていくユニークな手法であり、次年度以降の展開が期待できる。
超臨界二酸化炭素染色による屈折率傾斜光増幅ファイバーの創製

本研究では、ポリマー光ファイバー(POF)増幅器の新規な創製法の確立を目的に、従来のようにファイバー形成時に色素を導入するのではなく、ファイバーの後処理工程において屈折率傾斜と色素導入を行う調製法として、超臨界二酸化炭素を使用した処理工程について検討した。まず、取り扱いの簡易な素材として、ポリエステル(PET)あるいはポリプロピレン(PP)などの合成繊維布帛を選択し、染色の最適化を行うことで、POF染色への予備実験とした。超臨界二酸化炭素を用いたPETおよびPP布の染色においては、染料の種類、染色温度、時間、減圧速度等の染色速度への影響を検討した。また、染料の超臨界二酸化炭素中への溶解度、PETおよびPPの超臨界二酸化炭素中での膨潤度も測定し、染色速度との関係を明らかにした。次に、有機色素としてローダミン6Gを選択し、ポリエステルおよびポリプロピレン布帛で得られた結果を元に、光ファイバー内への色素導入の最適条件を検討した。結果、POFの外観は処理条件に大きく影響し、高温度、高圧力および速い減圧速度ではPOFが発泡あるいは変形する傾向が見られた。また、色素注入の際に、種々のエントレーナーの添加効果を調べたところ、メタノールを添加することで色素の導入量が高くなることを見出した。ローダミン6Gを導入したPOFの光物性を調べたところ、内部に染着した色素の発光が見られ、有機色素レーザーおよび増幅器への応用が示唆された。1)超臨界二酸化炭素を媒体とする光ファイバー材料への色素の注入:光ファイバーの材料となり得る高分子ファイバーとしてフッ素系、アクリル系およびポリエステルのガット糸について増感機能を有する色素(オーラミン8G、ポルフィリン)の超臨界流体を媒体とする染色を行った。温度(35120°C)と圧力(1025MPa)を変え色素の注入を行った。ポリエステル繊維では用いた大抵の色素が分解することなく安定に、ファイバー内に拡散・固定できた。拡散は単純Fick則に従って拡散することを顕微分光光度計を用いて観測した。また、拡散係数には濃度依存性はないことが分かった。フッ素系高分子では色素の親和性が低かったが、温度を高めることで十分な量が注入できた。アクリルファイバーは高分子そのもののガラス転位温度が低く、50°C以上では明らかにファイバーの構造変形が生じたが、3540°Cではほぼ必要量の色素が注入できた。今後はモディファイヤー添加の効果を検討する。2)超臨界流体中でのファイバーの構造変化:ポリエステルでは超臨界処理中に結晶化が進行したが、これは予め熱処理することで防止できることが分かった。これに対し、本来非晶性のフッ素系高分子、アクリルファイバーでは結晶化度の変化はなかったが、後者では特に変形が生じた。温度の上昇に伴う変形(構造変化)には十分配慮が必要で今後さらに詰める必要がある。3)屈折率調整用ポリマーのファイバー内への注入:超臨界二酸化炭素流体の注入による屈折率の傾斜を期待したが、この効果は小さかったので、新たに超臨界に溶解させた高分子(主にフッ素系高分子)をファイバー内への注入を行った。予備実験の結果、ポリエステルファイバーに対してはシリコンやポリエチレングリコールが注入でき、屈折率に傾斜を持たせることが可能であることを確かめた。4)光増感機能評価装置の組み立て:市販の高出カレーザーダイオード(LDF-80502TC)および高出レーザーダイオード駆動電源(DPS-3500TC)を組み合わせ、光増感機能測定装置を組み立てた。超臨界二酸化炭素を用いたPETおとびPP布の染色においては、染料の種類、染色温度、時間、減圧速度等の染色速度への影響を検討した。