hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肝疾患における鉄の肝細胞障害の機序と対策に関する研究-フリーラジカルの関与

また、apoptosisの出現頻度をTUNEL(terminal deoxynucleotidyltransferase-mediated dUTP nick and labeling)法により検討したが、個体差による、変動が大きく、瀉血群で陽性反応が多い傾向を示したが有意差はみられなかった。肝癌の発生率に関しては、継続飼育中に瀉血、採血中の事故による死亡もしばしばみられ、実験個体数を増やして、経過観察を継続中であり、数カ月以内に結果が得られる予定である。
低分子化合物による分子モーターEg5の作動機構及び阻害機構の研究

細胞分裂装置である紡錘体の形成には、キネシン様モータータンパク質Eg5が必須で、Eg5の機能阻害により細胞分裂が中断してしまう重要な分子モータータンパク質である。紡錘体形成の仕組みの理解には、Eg5が引き起こす微小管のふるまいを3次元空間で詳細に調べる必要があるが、通常の顕微鏡では2次元平面での振る舞いしか観察することができない。そこで微小管に結合した微小な量子ドットを3次元で観察できる顕微鏡を開発し、今回3次元空間でEg5によって駆動される微小管の運動を動画として捉えることに成功した。細胞分裂のM期特異的に機能するモータータンパク質[Eg5]は、そのM期特異性から、細胞周期進行を阻害する低分子化合物の標的分子として注目され、複数の天然・合成化合物が発見・同定されているが、詳細な阻害の分子機構はいまだ不明である。そこで本研究では、本年度において、ATP駆動性の分子モーターEg5の基本的運動能の解明を試み、複数のEg5のモータードメインが協同して力を発生し微小管を滑り運動させる際に、微小管を回転をもさせることを世界で始めて見出し、そのコークスクリュー様の運動を顕微鏡下で直接可視化することに成功した。Eg5分子による微小管の滑り回転運動の様子をイメージングした顕微鏡システムは、特殊なプリズムを通して撮影された一枚のビデオ画像から、対象となる物体の位置情報を3次元的に時間とともに追跡でき、原理的に単純で画期的な顕微鏡システムである。本年度は特に以下の点で改良を行った。1)光源を小さなマーカー(Qdot)の励起により有効なキセノンランプに変えた。これによりプローブの光強度を増し、かつ、安定性・再現性を高めた。2)励起光をファイバーから照射した。これによりノイズとなるレーザー本体を除振台から取り除き、位置精度を増す。3)ステージのz方向のドリフトを取り除くためにperfect focus system(ニコン社)を導入し、z方向のナノメートル計測を長時間可能とした。本研究において改良された3次元位置検出顕微鏡システムは、微小管の回転運動の観察により、ナノメートルの精度で3次元測定できることが実証され、さまざまな分子の3次元運動のイメージングに有効であると考えられる。細胞分裂期に特異的に機能するキネシン様モータータンパク質[Eg5]は、その分裂期特異性から、細胞周期の進行を阻害する低分子化合物の標的分子として注目され、複数の天然・合成化合物が発見・同定されている。しかしながら、Eg5の詳細な運動の分子機構及び、低分子化合物によるEg5の運動の阻害機構はいまだ不明である。本研究代表者は、昨年度に、ATP駆動性の分子モーターEg5のモータードメインが、微小管をすべり回転運動(コークスクリュー運動)させることを、微粒子の位置を高精度かつ3次元で測定できる顕微鏡を用いて報告した。本年度は、研究計画で述べた2つの項目において進展があった。(1)Eg5の基本的運動能の定量的な計測と、(2)低分子化合物によるEg5の運動阻害、特に回転運動に対する効果の定量を行った。(1)では、キネシンのモータードメインによる微小管のコークスクリュー運動のピッチ(微小管が1回転毎に直進する距離)は、溶液中のATP濃度や塩濃度、微小管の長さなどによらずほぼ一定であることが分かり、微小管を直進させる速度と回転させる速度の比がよく保存されていることが分かった。このことから、分子モーターキネシンの運動メカニズムを詳細に理解するには、直進方向の運動機構のみならず、回転方向への運動機構を含めて検討する必要があることが示唆された。(2)では、Eg5に対する低分子化合物の阻害は、直進方向への運動よりも、回転方向への運動に対する効果の方が強い傾向が見られた。さらに、低分子化合物によるEg5の力発生の阻害効果を直接定量するために、光ピンセット法を利用した破断力測定装置を構築している。
神経回路とシナプスの動作機構を調べるための光遺伝学的ツールの開発

研究目的:脳神経細胞はネットワークを形成しており、神経細胞上には数千個のシナプスが存在している。もし、その応答を観察することができれば神経細胞ネットワークや細胞活性化の仕組みの解明ができる。そこで、個々のシナプスを時空間的に自在に活性化(長期増強)するための光遺伝学的プローブを開発し、神経細胞が応答する際の必要なシナプスからの入力パターンを明らかにする。研究方法:光(レーザー光)によってミリ秒レベルとマイクロメートルレベルの高時空間分解能でシナプス長期増強を誘発することが可能なCaMKIIシグナル分子(photo-activatable CaMKII, paCaMKII)を遺伝子工学的に開発することにした。CaMKIIは神経細胞の全タンパク質の数パーセントを占め、シナプス長期増強にとって必須のタンパク質である。そこで、CaMKIIに植物由来の光応答性ドメイン(LOV2)を挿入し、さらに様々なリンカー挿入や変異を導入した変異体を作製、2光子蛍光寿命イメージング顕微鏡法(2-photon fluorescence lifetime imaging microscopy : 2pFLIM)による蛍光共鳴エネルギー移動測定(FRET)によってスクリーニングすることによってpaCaMKIIを作製する。この分子はCaMKIIの制御ドメインとキナーゼの間に青色光により構造変化するLOV2ドメインを遺伝子改変により挿入したものである。また、光照射によって個々のシナプスに長期増強を引き起こすことができるかどうかを神経細胞上のシナプスでpaCaMKIIを2光子励起することで確認した。研究成果:この一年で800以上ものDNAコンストラクトを作製し、2pFILMを用いて、スクリーニングした結果、CaMKIIを光照射により活性化し、シナプス部位の体積が増大するのを確認した。paCaMKIIは青色光照射後ミリ秒程度で分子が開状態になりキナーゼ活性が上昇した。
マルチフォールトモデルを対象としたLSIのテストに関する研究

LSIの設計製造技術の進歩に伴い,製造不良による故障時のLSIの動作が多様化し,接続不良やタイミングに影響する遅延故障,クロストーク故障などが問題視されている.本研究では,これらの異なるモデルで表現される複数のタイプの故障を検出するため,縮退故障用のテストパターンの欠陥検出率向上手法,遅延故障に対する高品質テスト生成手法,故障診断手法,および,これらの手法の基盤となる要素技術の開発を行った.具体的には,以下の5項目について研究を行い,それぞれ以下に示す成果をあげた.(1)縮退故障用テストパターンのブリッジ故障検出率向上の研究成果:与えられた縮退故障検出用テストパターンに含まれるドントケアビットを識別し,ドントケアにブリッジ故障を検出する値を割り当てる手法を開発した.(2)テストパターン中のドントケア判定の研究成果:テストパターン中のビットを従来より高精度に見つける手法を開発した.その応用として,ドントケア判定に基づくテストパターン変換をテスト圧縮に利用し,スキャン設計によりテスト容易化された回路のテストデータ量・テスト時間削減方法を提案した.(3)遅延故障に対する高品質テストの研究成果:パス遅延故障と遷移遅延故障を対象に少ないパターン数で高品質なテストパターンを生成する手法を開発した.(4)X故障モデルによる故障診断の研究成果:様々な故障モデルを包含して扱えるX故障モデルを用いたper-test故障診断手法を開発した.(5)高速故障シミュレーション手法の研究成果:コンパイル方式とイベントドリブン方式のシミュレーション手法を統合し,双方の利点を生かした高速故障シミュレータを開発した.LSIの設計製造技術の進歩に伴い,製造不良による故障時のLSIの動作が多様化し,接続不良やタイミングに影響する遅延故障,クロストーク故障などが問題視されている.本研究では,これらの異なるモデルで表現される複数のタイプの故障を検出するため,縮退故障用のテストパターンの欠陥検出率向上手法,遅延故障に対する高品質テスト生成手法,故障診断手法,および,これらの手法の基盤となる要素技術の開発を行った.具体的には,以下の5項目について研究を行い,それぞれ以下に示す成果をあげた.(1)縮退故障用テストパターンのブリッジ故障検出率向上の研究成果:与えられた縮退故障検出用テストパターンに含まれるドントケアビットを識別し,ドントケアにブリッジ故障を検出する値を割り当てる手法を開発した.(2)テストパターン中のドントケア判定の研究成果:テストパターン中のビットを従来より高精度に見つける手法を開発した.その応用として,ドントケア判定に基づくテストパターン変換をテスト圧縮に利用し,スキャン設計によりテスト容易化された回路のテストデータ量・テスト時間削減方法を提案した.(3)遅延故障に対する高品質テストの研究成果:パス遅延故障と遷移遅延故障を対象に少ないパターン数で高品質なテストパターンを生成する手法を開発した.(4)X故障モデルによる故障診断の研究成果:様々な故障モデルを包含して扱えるX故障モデルを用いたper-test故障診断手法を開発した.(5)高速故障シミュレーション手法の研究成果:コンパイル方式とイベントドリブン方式のシミュレーション手法を統合し,双方の利点を生かした高速故障シミュレータを開発した.本研究では,論理LSIにおいて,異なるモデルで表現される複数のタイプの欠陥をテストするため,縮退故障のN回検出テストによる新しいテスト生成手法及び故障診断手法について研究を行った.平成16年度は,まず,縮退故障検出用に生成されたテストパターンのブリッジ故障検出に対する有効性について,N回検出テストのテストパターン数とブリッジ故障検出率の関係を実験的に究明した.テスト圧縮は1回検出テストのブリッジ故障検出能力を高めるために有効であるが,圧縮を強力に行うと,テストパターン数削減の弊害により,ブリッジ故障検出率が低下することを確かめた.また,N回検出テストのテスト生成手法として,与えられた縮退故障のN回検出テストパターンをブリッジ故障検出能力の高いテストパターンに変更する手法を開発した.その手法では,与えられたパターンに含まれるドントケアビットを識別し,ドントケアビットにブリッジ故障を検出する値を割り当てる手順を用いた.N回検出テストパターンは,ブリッジ故障検出に有用であるが,開発した手法により,その効果をより高めることに成功した.さらに,故障がある回路の故障位置指摘手法として,X故障モデルを用いたper-test故障診断手法を開発した.X故障モデルは,縮退故障のみならず,ブリッジ故障やオープン故障など,複雑な論理動作を生じる欠陥を包括しており,汎用的な故障モデルである.本研究では,複数の不定値を扱うために,X挿入,X伝搬,X分解といった処理を伴う故障シミュレーション手法を開発し,その故障シミュレータをもとに,様々な故障モデルに対しても正確な診断が可能な故障診断法を確立した.提案手法は,故障シミュレーションの計算時間が多大なため,その削減法が今後の課題としてあげられる.平成17年度の研究では,単一縮退故障を対象に生成されたテストパターンのブリッジ故障検出能力向上手法を提案した.本手法は,与えられたテストパターンに潜在的に含まれるドントケアに着目し,テスト生成の動的圧縮を伴うテストパターン変換を用いた.テストパターン変換は,テストパターン中のドントケア判定と,ドントケアへの論理値割り当てによって構成される.したがって,テストパターン数を増加させず,縮退故障検出率も低下させないでブリッジ故障に対する検出率を向上させることができる.ISCASベンチマーク回路に対する実験では,提案手法が縮退故障用テストパターンでのブリッジ故障検出率を向上できることを示した.

さらに,ブリッジ故障に対する検出率向上効果を最大限にいかすため,ある入力ベクトルから内部信号値を正当化する最小キューブ抽出手法を提案した.正当化する信号値が一つの場合を基に,複数の信号線を同時に正当化する最小キューブ抽出手法へ拡張した.複数信号値を正当化する場合は,正当化可能なすべてのキューブをBDDで表現し,キューブ抽出問題をBDD上での最短路間題に帰着させた.提案手法は,テストベクトルの特定ビット数が最小であるテストキューブを求めるため,テストパターンの品質向上の他,例えばテストデータコンプレッションの効果を高めるのに有効である.また,論理回路のタイミング動作に影響するパス遅延故障に対応するための,テストパターン圧縮手法を提案した.テスト対象となる長いパスは,プロセス変動やノイズの影響で実際に製造された回路では長いパスにならない可能性があるが,提案手法は,テスト対象にはならなかったが実際には長いパスの故障を検出する可能性を高めることができる.実験では,提案手法が非対象の長いパスの故障を多く検出するコンパクトなテスト集合を効率的に生成できることを示した.縮退故障に対するテストパターンをブリッジ故障検出能力の高いテストパターンに変更するテスト生成手法の研究を行った.昨年度まで成果であったANDブリッジ,ORブリッジ故障に加え,4方向ブリッジ故障も対象にすることで,より欠陥検出力の高いテストパターンの生成を目標にした.これらの成果をまとめ,電子情報通信学会英文論文誌に投稿した.また,DSM技術の進歩により重要性が増している遅延故障テストに関連して,各故障を複数回検出するN回検出テストパターンについての研究を行った.N回検出用テストパターンで行う遷移遅延テストは,テストパターン数が増加するため,テストコストの増加が問題となる.その解決策として,本研究では,遷移遅延故障用N回検出テストパターンのドントケア判定を行う手法を提案し,ベンチマーク回路により有効性を示した.また,縮退故障以外の論理故障を扱うことのできるPer-Test故障診断手法についても研究を行った.(1)ビアを考慮した拡張X故障モデル,(2)閾値電圧の順序関係を考慮した論理値組合せ発生確率を考慮した故障診断手法を実装し.実験によって提案手法の有効性を示した.さらに,テスト生成や故障診断の処理性能を高めることを目的に,論理回路の故障シミュレーションの高速化手法について研究を行った.開発した手法では,ファンアウトフリー部分回路の出力を計算する論理式をプログラムの関数として記述し、シミュレーション時の論理値の計算にはあらかじめ記述した関数を用い、ファンアウトフリー部分回路の出力値をコンパイル方式により導出した.実験では,提案手法により故障シミュレーション時間を従来より5060%削減できることが確認出来た.この成果は,9月に開催された国際会議で発表した.
カーボンナノチューブの螺旋度に依存した物性探索

1.カーボンナノチューブの共鳴ラマン効果を米国MITの共同研究者とともにおこなった。方向をそろえた多層ナノチューブおよび単層ナノチューブの角度分解強度依存性の実験を測定し、総合的な理論的な解析を行った。特に分極効果と対称性の関係に関して実験事実と良い一致をし、成果をPhys.Rev.Lett.に2編発表した。2.単層ナノチューブの螺旋度(n,m)の値を、共鳴マイクロラマン効果の実験を解析し得ることに成功した。この研究で、1本のナノチューブのラマン効果の実験ができることがわかり、ラマン効果の実験がナノチューブの構造解析に有効であることが証明された。この成果も、Phys.Rev.Lett.に1編発表した。3.カーボンナノチューブの状態密度の発散点が、磁場によって変化することを、いろいろな螺旋度で示して、理論的な裏付けを行った。この成果をPbys.Rev.Bに1編発表した。磁気光学効果が観測されることを予想している。1.カーボンナノチューブの輸送現象に関して、螺旋度に依存した輸送係数を計算するプログラムを作成した。量子輸送チャンネルの螺旋度依存性を求めた。2.多層カーボンナノチューブの構造を調べる為に、オーダN法(原子数に比例した計算手法)のプログラムを開発し、層間の構造を調べた。ボルトとナットの関係のような特異なポテンシャル障壁が特定のカイラリテイの組合わせで存在することがわかった。3.カーボンナノチューブの状態密度の発散点が、金属チューブの場合のみ分裂すること、またその理由がフェルミ面の形状効果であることを説明した。4.カーボンナノチューブの共鳴ラマン効果に関して、総合的な解析を行い、特に分極効果に関して実験事実を解析し、正確な理論的な裏付が出来た。特に分極効果と対称性の関係に関して実験事実と良い一致をし、成果をPhys.Rev.Lettに2編発表した。この成果をPhys.Rev.Bに1編発表した。
第三周期典型元素を含む核置換ポルフィリンの構造と物性に関する研究

本研究は、理論家と実験家が協力し、第三周期典型元素を含む核置換ポルフィリンの化学を分子理論という立場から体系化し、新規化学事象の解明を行うことを目的としている。本年度は、コアのリン原子がオキソ化されたポルフィリンおよびホスファポルフィリンから得られた金属錯体の芳香族性に関して実験・理論両面から検討を加え、参照化合物との比較から芳香族性・反芳香族性を定量的に評価した。1.コアのリン原子がオキソ化されたホスファポルフィリンの芳香族性については、P, S, N_2型18πホスファポルフィリンと過酸化水素との反応により得られる20πポルフィリン(イソフロリン)の芳香族性を、NMRで観測される環電流効果、および、密度汎関数により計算されるNICS値により評価した。その結果、P, S, N_2型18πホスファポルフィリンは高い芳香族性を有すること、一方、20πポルフィリンは予想に反して弱い反芳香族性を有することがわかった。弱い反芳香族性の原因には、大きく歪んだ、堅固なπ系が考えられる。2.ホスファポルフィリン金属錯体の芳香族性については、18πホスファポルフィリンの錯形成により得られる18πロジウムポルフィリンおよび20πパラジウムイソフロリンの芳香族性を、同様の手法により評価した。これらの錯体では金属中心の配位形態に合わせてπ平面が柔軟に歪むため、18πロジウムポルフィリンの芳香族性は対応するフリーベース体の芳香族性に比べてやや小さくなり、20πパラジウムイソフロリンは、20π系を持つにもかかわらず、弱い反芳香族性しか示さなかった。ただし、中心金属としてマグネシウムを導入すると20πポルフィリン錯体の反芳香族性が向上するという結果も得ており、錯体のパラメータ(π系の電子状態、中心金属の酸化数や配位数など)が核置換ポルフィリンの芳香族性に与える影響を系統的に解明するための基礎的知見を得た。本年度、実験面に関しては、リンと硫黄を含む核置換ポルフィリンの錯形成挙動を系統的に調べた。その結果、P, S, N2型ポルフィリンと0価のパラジウムとの間で酸化一還元を伴う錯形成が進行し、パラジウムーイソフロリン錯体が定量的に得られることを見いだした。本錯体は、空気中で安定な核置換イソフロリン錯体の初めての合成例である。0価のニッケルや白金を用いた場合にも同様の錯形成が進行し、対応するイソフロリン錯体が得られる。パラジウム錯体では結晶構造解析にも成功し、π系が大きく歪んでいることが明らかになった。また、各種NMR測定により、いずれのP, S, N2-イソフロリン錯体も20π構造を持つにもかかわらず非芳香族性を示すことが明らかとなった。このような特異な反応性や芳香族性は通常のポルフィリンやS2, N2型ポルフィリンでは認められないことから、リンによる核置換効果がポルフィリンの化学性に大きな摂動を与えることが確認できた。また、理論面では、フリーベースのポルフィリンを基にNH基をPPh、S等で置換したモデルについて、構造、芳香族性、励起スペクトルの計算を行った。構造については、NH基を硫黄や酸素で置換したものについては平面構造を維持する一方で、リンで置換したものについては環の平面構造が歪むという結果を得た。芳香族性は、リン置換することによって減少するが、環の歪みにもかかわらず大きく、18π電子の芳香族性は保たれることを示した。励起スペクトルについては、共役系が保たれることからリン置換による大きな変化はないが長波長側へのシフトがみられること、また、電子効果と構造の効果の分離により、リン置換による電子的な効果が大きいことを明らかにした。

ただし、中心金属としてマグネシウムを導入すると20πポルフィリン錯体の反芳香族性が向上するという結果も得ており、錯体のパラメータ(π系の電子状態、中心金属の酸化数や配位数など)が核置換ポルフィリンの芳香族性に与える影響を系統的に解明するための基礎的知見を得た。
日次マーケティングデータに基づく家計消費・労働供給の分析

本研究プロジェクトにより(1)ホームスキャンデータが家計消費行動分析により有用な情報を含んでおり、特に年間の総消費支出に関しては通常のパネルデータでは観察されない強力な平滑化が観察されること、(2)同一商品であっても、家計による購i買価格は大きく異なり、特に高齢世帯ほど週末の特売での購入頻度が小さく、結果として高い物価に直面していること、(3)主婦がフルタイムで働いている場合、東日本大震災直後の物不足時に十分な購買が出来なかったこと、(4)男性の雇用形態が正規から非正規に変化した場合、消費支出が急激に低下すること、が明らかとなった。プロジェクト初年度にあたる2009年度は、(1)2004年1月から2006年末までの日次マーケティングデータのRawデータの入手、(2)家計調査および全国消費実態調査の個票データの入手、(3)マーケティング会社のセキュリティ基準を満たすVPNを用いたネットワーク分析環境の構築、(4)イギリスのマーケティングデータ分析グループとの研究交流、(5)マーケティングデータと家計調査の個票データとの比較を通じた、Homescanによる消費支出の特徴の整理、(6)大阪大学や北海道大学等の研究者を含めた研究体制構築、の六点を行った。特に、重要な結果は阿部(2010)「Homescanによる家計消費データの特徴」でまとめた(5)である。Homescanによる消費支出データは家計簿によるデータと比較し、イギリスにおける先行研究と同様に、25%から30%程度、家計簿ベースのデータと比較し水準は低いが、支出の年齢や就業状態等への依存パターンや変動係数は家計簿ベースのデータとほぼ同じであることが明らかになった。また、時系列情報を利用した分析では、(1)支出の季節性変動パターンは家計間で大きく異なること、および(2)月次支出データの変動は恒常所得モデルが想定しているよりも大きいが、年次支出データは非常に安定しており、恒常所得モデルと整合的な性質を有することが判明した。2009年の9月に開催した国際コンファレンスでは、イギリスと日本のHomescanデータの比較が議論され、日本家計の購入頻度がイギリスに比べ高いこと、その理由として日本では女性配偶者の正規雇用率が低く、無職率が非常に高いこと、スーパー等での特売頻度が高いこと等が指摘され、日英間の消費行動の相違点が明確となった。平成21年度に引き続き、インテージ社提供によるHomescanデータに基づく分析を中心に研究を行った。Homescanデータを、標準的な家計消費データである総務省家計調査の個票データや慶應義塾パネルデータと比較し、その基本的性質を明らかにした分析は、阿部・新関(2010)にまとめられロンドン等でセミナーを行い、『経済研究』に掲載された。また、Homescanを用いた高頻度長期パネルデータ分析も取り入れた現時点での家計消費分析のフロンティアをカバーした本を執筆し、阿部(2011)として、岩波書店より出版された。研究体制では、大阪大学を中心とする分析チームが新たに結成され、主に家計内生産と購買行動の分析が行われている。平成21年度からの分析上の進展に関しては、家計間でインフレ率や物価水準がどの程度異なるか、それらが年齢や所得・購入頻度とどのような関係にあるかを中心に分析した。その結果、アメリカの先行研究と異なり、年齢や所得による物価変化率の家計間格差は日本ではそれほど大きくはないことがわかった。また、商品購入頻度と家計間価格水準格差の関係を調べたところ、購入頻度が高い家計ほど同一商品をより安い価格で購入しているという結果を得たが、その程度はアメリカのHomescanよりも遥かに小さいものであった。一方、英国のHomescanでは我々とほぼ同様の結果が得られている。各国により、家計の購買パターンやスーパーマーケットにおける特売戦略は大きく異なることが知られている。物価と年齢や所得の関係が各国で大きく異なる理由として、上記のような商慣行の違いがどの程度重要であるのか、諸外国の研究チームと共同で分析を進める。この成果の一部は、2011年度に計画されている国際コンファレンスで発表される予定である。2011年度は、2010年度に引き続き家計別物価指数の構築とその決定要因の分析を行なった。アメリカやイギリスの先行研究と同様に、日本においても家計間で物価水準やインフレ率に大きな差があることが確認されたが、その決定要因としては、アメリカの先行研究結果と異なり、年齢や所得による影響は統計的に有意ではあるものの、決してその程度は大きなものではなく、むしろ、家計が特売を利用するか否かにより大きく左右されるという結果を得た。この結果はイギリスの先行研究とほぼ同様の結果となっている。家計別物価水準の分析結果はAbe and Shiotani(2012)として、また家計別インフレーションに関する分析結果は阿部・塩谷(2011)にまとめてある。また、2011年3月11日に発生した東日本大震災直後、主に東日本で生じたモノ不足に関してインテージ社との協力のもと研究グループを組織し分析を行なった。

震災直後、首都圏においてトイレットペーパーや米、インスタントヌードル、水等多くの財が品不足となったが、商品価格の上昇は限定的であり、結果として超過需要が発生し、多くの家計にとり商品の購入が困難な事態となった。本研究グループは、震災直後のHomescanデータを用い、震災直後の物価の動きとモノ不足の程度を定量化し、家計属性により商品の入手しやすさが大きく異なっていたことを示した。これらの分析結果は、2012年3月に開催した国際コンファレンス"Consumption and Prices:Investigation of Homescan Data"において、報告された。なお、この国際コンファレンスには、欧米よりHomescanを用いた分析を行なっている多くの研究者が参加し、世界的にもユニークなHomescanに特化したコンファレンスとなった。本プロジェクトの最終年度では今までの研究で課題として残っていた、(1)家計が直面する物価水準指標の作成、(2)家計消費と労働供給を同時に説明する構造モデルの構築とパネルデータを用いたカリブレーション、及び(3)東日本大震災直後の全国における物価動向の研究を主に行なった。(1)の成果としては、家計間物価指数の指標として、Geary-Khamis (GK)指標が有効であることを明らかにした。欧米の研究で用いられているバーシェタイプのAguiar and Hurst (AH)指標は、日本の家計データでは変動の大きさも、家計属性変数との相関も小さいが、国際間の所得比較でよく用いられるGK指標は、家計毎に標準的な物価指標を計算することで、ホームスキャンデータに不可欠な多くの欠損情報を補完することで、AH指標よりも多くの情報を含む。その結果、日本老年家計は週末の買い物が少なく、週末の特売を利用する機会が減り、若年家計に比べてより高い物価に直面していること等が判明した。(2)の成果としては、21世紀縦断調査を用い、若年層が正規雇用から非正規雇用、失業に陥るリスクをマルコフチェーンで近似した上で、予期せざる雇用形態の変化が若年層の生涯消費をどの程度低下させるかを検証した。パネルデータによる実証分析では、正規から非正規に変化すると、生涯消費は17%程度低下する。予備的貯蓄モデルに基づく動学モデルでは、ほぼこの結果を再現することが可能である。非正規雇用者は正規雇用者に比べ、1)低い賃金、2)高い失職確率、3)高い賃金変動、に直面しているが、構造モデルによる分析では、特に重要なのは賃金の差であった。最後の(3)の成果としては、特売の重要性が明らかとなった。具体的には、東日本大震災後、首都圏では深刻な物不足に陥ったが、公式統計では物価水準の上昇がほとんど観察されない。しかしながら、これは公式統計が特売の変化を反映しないことが一員であり、POSデータに基づく分析では、震災後顕著に特売頻度が低下し、実質的な価格が上昇したことが判明した。平成24年度は、平成23年度に引き続き、スキャナーデータに基づく家計物価指数の構築とその決定要因の分析、震災後の首都圏における価格変化の分析を行った。
農家経済の構造特性の日中国際比較分析-ミクロデータによる-

1)農家経済調査・農産物生産費調査は国毎に農家経済を捉える農家経済把握理論枠組みが異なる。日本と中国のこの理論枠組みとそれに従う変数概念構造の差を明らかにし、国際比較研究を行うための共通の理論枠組みを構築し、それを基礎に両国の大量の個票データの組替え・データインプット・分析の手法を確立した。2)農家経済調査・農業センサス・生産費調査の集計平均データではなくて個票データを使用することの第1の意義は、個々の農家の諸特性別の経済行動がミクロ経済行動理論により適合した状態で分析でき、その結果既存の農家経済行動理論を検証し、発展させることができた。共通の理論枠組みによりデータ・ベース化された日本の農家経済個票データと中国の精密集計データを使用して国際比較の視点から、中国の沿海部と内陸部および日本の大都市近郊、平地農村、中山間の特定地域を取り上げ、プライマル・アプローチや双対法による農家の生産行動分析、消費行動分析、投資行動分析を行いそれら行動の地域的特性とその時間的変化を明らかにした。3)平成8年度は農水省の集計データを利用した日本農家の生産、消費、財務管理行動の計量分析を行った。平成9年度では領域代表班を通じ日本農水省より、統計法の目的外使用の手続きにより、日本の大都市近郊、平地農村、中山間の特定地域に対する農家経済調査・農業センサス、生産費調査の1985、90、91各年の個票データを入手し分析した。中国の国家統計局の集計データにより農家の生産活動に関する計量予備分析も実施した。4)近い将来中国農業部の農家経済パネル調査の個票データを入手し分析を行う計画である。
基質の性状とそれに制御されるmiRNAを用いた統合的な卵子胚培養システムの開発

卵子や胚の培養は生殖工学や生殖医療の基盤技術である。これらの技術は硬いシャーレ上での培養から得た知見を集約したものであり、現行の培養技術では、体内から回収した卵や胚と同等のものは作成できない。一方、体内環境には、大量の支持細胞、柔軟な基質そして体液に溶けた生理活性物質やエクソソームがある。申請者は安全で簡便に調整できる植物由来の多糖類を用いて柔らかい基質を作製し、この新基質を用いて、細胞の性状変化を誘起し、これに応じて分泌されるエキソソームmiRNAを調べ、基質と培養環境を含む統合的な新培養システムを開発する。
タンパク質イオンの残基選択的断片化反応とトップダウンプロテオミクスへの応用

タンパク質消化ペプチド混合物の質量分析に基づくプロテオミクス解析に、フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴型質量分析装置のイオン源部に付属する六重極イオンリザーバーを用いた断片化法が有効であることを実証した。既存プロテオミクス方法論の限界を打破しうるタンパク質の消化を伴わないトップダウンプロテオミクスの実用化に向けては、質量分析装置内での断片化の反応効率と選択性の向上が鍵となる。ユビキチンの六重極イオンリザーバー内蓄積に伴う時間依存的断片化(多重極蓄積支援解離)の残基選択性について精査したところ、特定の条件下ではアスパラギン酸残基のカルボキシ末端側での断片化に選択性が認められ、また、80%以上という非常に高い変換率で前駆イオンから選択的断片を生じさせることが可能であることを見出した。反応条件の詳細な検討を可能にするため、ナノスプレイエミッターの保持機構を自動メカニカルステージに置き換え、質量分析装置の測定パルス制御プログラムから生成するTTL信号を自動メカニカルステージの制御信号へと変換するプログラムを作成し、質量分析装置内へのイオンの導入を測定パルス系列に同期させて制御することを可能とした。この、改良型の反応デバイスを用い、結合開裂のエネルギー閾値について良く調べられている温度計分子の断片化について検討し、多重極蓄積支援解離におけるイオンの活性化について解析した。その結果、本法を用いると、0.4eV程度の活性化エネルギー差を識別して、閾値の低い経路の生成物を選択的かつ定量的に生成できることが示された。一方、既存プロテオミクス方法論の限界を打破しうるタンパク質の消化を伴わないトップダウンプロテオミクスの実用化に向けては、質量分析装置内での断片化の反応効率と選択性の向上が鍵となる。予検討として、先ずモデルタンパク質であるユビキチンの六重極イオンリザーバー内蓄積に伴う時間依存的断片化(多重極蓄積支援解離)の残基選択性について精査したところ、特定の条件下ではアスパラギン酸残基のカルボキシ末端側での断片化に選択性が認められ、また、86%以上という非常に高い変換率で前駆イオンから選択的断片を生じさせることが可能であることを見出した。しかしながら、既存の装置では、断片化反応の間も試料タンパク質分子のイオン化に用いるナノスプレイエミソターから六重極イオンリザーバー内にイオンが流入し続けるので、反応条件の制御や、選択性が達成される条件の詳細な検討が困難であった。そこで、反応条件の詳細な検討を可能にするため、反応デバイスの改良を行った。即ち、ナノスプレイエミッターの保持機構を自動メカニカルステージに置き換え、質量分析装置の測定パルス制御プログラムから生成するTTL信号を自動メカニカルステージの制御信号へと変換するプログラムを作成し、質量分析装置内へのイオンの導入を測定パルス系列に同期させて制御することを可能とした。
社会保障費適正化に向けた「ぴんぴんころり」の個人・地域環境要因に関する実証研究

予定していたA県B市、C県16市町村、D県14市町村のうち、A県B市のみ分析が可能な状態で2018年度末までにデータを得ることができた。他市町村の進捗については、「現在までの進捗状況」の欄に記載する。現時点では、A県B市の2006年以降の縦断データを用いて13年間の要介護度の変遷の分析を開始した。潜在クラスター分析により、要介護度の変遷はおおむね3グループに分類することができ、「ぴんぴんころり(=重度な要介護度を介さずに死亡)」グループ、「中等度要介護度で死亡」グループ、「重度要介護度で死亡」グループが見出された。今後、結果の3-13年前のベースライン背景データと結合し、それぞれのグループに至る背景要因の分析を行っていく。C県16市町村については、年度末にようやくデータは取得できたものの、個人レベルの分析をするための突合キーがなく、地域レベルの分析にとどまっている。結果は、自治体により介護費用や医療費のばらつきがあること、糖尿や高血圧を示唆する健診データに集団として差があることまではわかっている。今回データ取得にご協力をいただいた自治体にフィードバックをしていくため、地域の特性や社会参加状況、人々の行動様式などを説明変数として追加分析を行う予定である。D県については、後期高齢者分のデータの調整などに時間を要し、未だデータを手に入れられていない状況である。引き続き調整を続け、地域性の有無や比較分析を進める予定である。2017年度末から、C県庁の国保担当者、分析を希望された16市町村の担当者の方々、D県の市町村国保担当課長、後期高齢担当課長、介護担当課長、国保連合会、A県B市の方々とそれぞれ協力をしながら国保データベースと日常生活圏域・介護予防ニーズ調査のデータの経年データの確保に向けて調整を行ってきた。2018年度末までにC県、A県B市のデータを確保することができたものの、D県については、一部調整が難航し、2019年度にデータ確保の流れとなった。C県についてもデータの確保に1年の歳月を要した理由は、介護、医療、保健すべての部署の合意も必要であったこと、データ抽出に新たな工数を要する可能性があり、県や関連機関との調整に時間を要したことなどが挙げられる。先行して確保できたデータが分析できる状態になったのは3月半ばであったため、まだ結果は限られているが、分析の結果から、各自治体レベル、小地域レベルで医療費、介護費用や糖尿病の有病率に勾配があることが分かってきている。また、要介護度の変遷については、主に3グループに分類され、それぞれのグループに分類される背景要因とのデータ結合が済み次第、「ぴんぴんころり(=より重度な要介護状態にならずに死を迎える)」の要因を分析していきたいと考えている。2019年度については、研究代表者が産休・育休確保予定のため、復帰でき次第研究・分析を進める予定である。データ確保については、先方の予定もあるため同研究室や共同研究者のご協力を得て、以下のように進める予定である。2019年度中にC県のデータのクリーニング、D県のデータの確保を行うべく、今後も各所と調整を行う。C県については、今年度7月頃をめどにクリーニングを終え、D県については早くて9月頃にデータが確保できるよう各所と調整をする予定である。並行して、研究期間中に結果を出すため、A県B市については、個人レベルで問題なく分析ができ、使用できるデータの年数も最も長いため、引き続き分析を進める予定である。

2018年度末までにC県、A県B市のデータを確保することができたものの、D県については、一部調整が難航し、2019年度にデータ確保の流れとなった。C県についてもデータの確保に1年の歳月を要した理由は、介護、医療、保健すべての部署の合意も必要であったこと、データ抽出に新たな工数を要する可能性があり、県や関連機関との調整に時間を要したことなどが挙げられる。先行して確保できたデータが分析できる状態になったのは3月半ばであったため、まだ結果は限られているが、分析の結果から、各自治体レベル、小地域レベルで医療費、介護費用や糖尿病の有病率に勾配があることが分かってきている。また、要介護度の変遷については、主に3グループに分類され、それぞれのグループに分類される背景要因とのデータ結合が済み次第、「ぴんぴんころり(=より重度な要介護状態にならずに死を迎える)」の要因を分析していきたいと考えている。2019年度については、研究代表者が産休・育休確保予定のため、復帰でき次第研究・分析を進める予定である。データ確保については、先方の予定もあるため同研究室や共同研究者のご協力を得て、以下のように進める予定である。2019年度中にC県のデータのクリーニング、D県のデータの確保を行うべく、今後も各所と調整を行う。C県については、今年度7月頃をめどにクリーニングを終え、D県については早くて9月頃にデータが確保できるよう各所と調整をする予定である。並行して、研究期間中に結果を出すため、A県B市については、個人レベルで問題なく分析ができ、使用できるデータの年数も最も長いため、引き続き分析を進める予定である。
歯胚形成遺伝子の選定と遺伝子導入による歯胚再生

昨年度の本研究によって樹立した不死化歯乳頭細胞株(PA-1)に対するデキサメタソン(Dex)、ビタミンD3(VitD3)、スタチン(Stat)あるいはBMP2の作用を検討したところ、Dex、VitD3はPA-1のアルカリフォスファターゼ活性を上昇させたが、Stat、BMP2に対して全く反応しなかった。歯乳頭由来初代培養細胞はin vitroにおいて石灰化結節を形成するが、不死化細胞PA-1では上記の各種因子を作用させても石灰化結節を形成することはなかった。そこで、強力な骨芽細胞、象牙芽細胞分化誘導因子であるBMP4遺伝子を導入し、石灰化能の回復を試みた。PA-1に対する効率的遺伝子導入法を検討するため、超音波導入法、リポフェクション法、磁力遺伝子導入法を用いGFP発現プラスミドを導入した。その結果、磁力遺伝子導入法がPA-1に対し最も効率よく遺伝子を導入することが分かった。そこで、昨年度ヒト歯髄よりクローニングしたBMP4プラスミドをこの方法でPA-1に導入した。遺伝子導入をした細胞は薬剤耐性マーカーにより14クローンを選別した。このクローンから最もBMP4遺伝子の発現が高いものをreal time PCRを用い選別し、その後に実験に用いた。この遺伝子導入をした細胞はアルカリフォスファターゼやBMP4遺伝子の発現が上昇しているものの、in vitroで石灰化結節を形成することはなかった。また、ポリグリコール酸を担体としてこの細胞を播種し、ヌードマウス腎皮膜下に移植したが、硬組織の形成は見られなかった。PA-1はその遺伝子発現様式から歯乳頭細胞の性質を良く保存しているが、最も歯乳頭細胞に特徴的と言える性質である石灰可能を失っていた。また、この性質はBMP4遺伝子を導入することによっても回復することはなかった。患者の同意を得たもとに得られた、鐘状器の歯胚から歯乳頭、また、完成歯から歯髄、歯根膜、さらに口腔粘膜上皮から遊走してきた細胞をそれぞれ2、3回継代培養後、ヒトテロメラーゼ逆転写酵素発現ベクターをHPV16あるいはSV40のベクターと共に導入することによって、細胞の不死化に成功した。現在まで、20代以上の継代を行っても増殖能を失うことはない。さらに、それぞれの細胞株についてRT-PCRによって、Dentin Sialo Phospho Protein(DSPP)、Alkaline Phosphatase(ALP)やOsteocalcin(OC)などの象牙質、骨の分化マーカーの発現、およびin vitroでの石灰化能、ALP活性を検討したが、歯乳頭および歯随由来の細胞で、DSPP、ALPの発現が確認できた。また、歯根膜由来の細胞にはALPの発現を認めた。しかし、これらの細胞はタンパクレベルでのALPの発現は非常に低く、in vitroでの石灰化結節形成は認められなかった。さらに、この細胞をポリ乳酸、三リン酸カルシウムを足場とした移植実験を行ったが、in vivoでも硬組織形成は認められなかった。さらに、これらの細胞はrhBMP-2にも全く反応しなかった。一方、ウシ歯胚から得られた歯乳頭細胞の初代培養細胞を移植すると、幼弱な骨様組織の形成を認めた。このことは、ヒト由来の細胞を不死化することにより、BMPに対する応答性を失うなど、なんらかの形質転換が起こり、石灰化能を失ったものと思われる。一方、ヒト歯髄から得られたcDNAをテンプレートにPCRによってBMP-4遺伝子をクローニングし、発現プラスミドコンストラクトを作製することができた。今後、ヒト歯胚由来の細胞に、このBMP遺伝子を導入し、象牙質あるいは骨の形成能を回復しうるか確認する。
バイオマスガス化ガス駆動燃料電池用高ロバスト燃料極の創成と耐タール特性

バイオマスガス化ガス中に微量含まれるタールと呼ばれる芳香族系炭化水素不純物に対して耐性を持つ電極(燃料極)の研究を行い、不純物に耐性を持ちながら、なおかつ発電性能の向上をもたらす電極触媒を明らかにすることが出来た。本研究では電極触媒としてNi-Cu合金触媒、Ni-Fe合金触媒、及びNi-CeO2複合触媒の3種類の検討を行った。Ni-CeO2複合触媒は、セリウムモル比が10 mol%の時に、炭素の析出を抑制しながら、Niのみを電極触媒として使用した時に比べ過電圧が低下・発電出力が増加することがわかった。つまり、同電極触媒がバイオマスガス化燃料電池発電用電極触媒として最適であることがわかった。当初の計画では、初年度に含浸法、または共沈法により多元合金電極触媒燃料極を作成することを想定していたが、発電時に電極触媒のシンタリングによる粒成長があり、期待していた電極を製造することができなかった。そこで、今年度(2年目)は、初めに多元合金粒子を製造した上で、既存の電極作成法と同様の方法により電極を作成し、その性能評価を行うこととした。多元合金電極としてニッケル銅合金を選んだ。合金粒子の製造はグリシン硝酸塩燃焼法により作成した。グリシン硝酸塩燃焼法によるニッケル銅合金製造の最適条件を選定したところ、操作条件の一つであるグリシン・硝酸塩比はニッケルと銅の比率により異なり、それらはニッケル銅合金粒子の収率に影響を及ぼした。具体的には、Ni:Cu=4:1の時にはグリシン・硝酸塩比が1付近、Ni:Cu=1:4の時には2以上が適当であることがわかった。最適条件で作成したニッケル銅合金を水素雰囲気化で還元処理した後にXRDにより構造解析を行い、ICDDカードと比較を行ったところ、所定のニッケル・銅比率の合金が形成できていることが確認できた。これらの粒子を用いて、ニッケル銅合金粒子の炭化水素への暴露実験を行い、耐炭素析出性能の評価を行ったところ、900°C、水蒸気比1の条件で、Ni, Ni0.8Cu0.2, Ni0.5Cu0.5の合金粒子では繊維上の炭素析出物が観察されたが、Ni0.2Cu0.8及びCuの粒子では炭素析出物は観察されなかった。つまり、銅の含有量が増加することにより炭素析出を抑制することができた。本研究では模擬タールとしてトルエンを用いたが、本実験のように炭素源としてトルエンを用いた場合と、既往研究にあったような炭素源として一酸化炭素を用いている場合ではニッケル銅粒子の耐炭素析出性能に違いが見られることがわかった。本研究の目的は、燃料電池の燃料ガス中に含まれる炭化水素系不純物に対して耐性をもつ燃料極の開発である。炭化水素系不純物の混入が原因となる燃料極劣化メカニズムには「メタルダスティングコロージョン」と呼ばれる遷移金属の炭素腐食と電極上への「炭化物の析出」がある。本研究では特にこのメタルダスティングコロージョンに対する燃料極の耐性を高めることが目的である。特に本研究では耐性を上げるために2つの手法を採用することとした。一つは、燃料電池燃料極近傍での炭化水素の内部改質反応速度向上を目的とした、電極触媒ニッケルの微粒化による活性点数の増加である。もう一つが、ニッケルと機能性材料との合金化によるメタルダスティングコロージョン耐性の強化である。平成24年度は前者の電極触媒の微粒子化を目的として、含浸法による電極作成方法に関する検討を行った。この方法は、予め電解質のみで作成した多孔体燃料極に対して硝酸ニッケル水溶液を滴下することで作成するものである。はじめ、電解質のみで作成する多孔体燃料極がひび割れ、収縮等の問題が発生し、その検討を始めるところからスタートした。乾燥時間、昇温速度、焼成時間、電解質ペーストの塗布タイミング等を試行錯誤した結果、ひび割れの程度を最小にする条件を明らかにすることができた。その上で、硝酸ニッケル水溶液を滴下することで金属を含浸させることとした。共沈法による検討も行ったが、共沈法では金属が多孔体電極内部に拡散しないことがわかり、含浸法を採用した。含浸法では電極内部まで金属を拡散させることは可能であったが、既存の方法によるニッケル濃度ほどまで高めることはできなかった。また、上記の方法で作成した電極であるが、電極作成時はニッケルを微粒子化できていたが、900°C還元雰囲気ではシンタリングによるニッケル粒子の成長が生じることがわかった。昨年度に行ったNi-Cu合金電極触媒は炭素析出耐性には優れた性能を示したが、高温還元雰囲気下にて銅の一部が揮発・消失するため、電極作成・焼成時や発電実験中にも徐々に銅が消失することがわかった。そのため、今年度は銅以外の機能性材料との合金化・複合化による耐炭素析出性能の評価及び発電性能の評価を行った。

ニッケルをセリアと複合化した電極触媒を900°C、水蒸気比1.2の条件で4100ppmのトルエン+水素バランス雰囲気下で炭素析出耐性を評価したところ、セリアをわずかでも添加した試料には炭素析出がみられないことがわかった。これはセリアが水蒸気により酸化され、一方、水素や炭素により還元されるRedox反応が生じることによる影響だと考えられる。ニッケルセリア複合電極触媒を用いた燃料電池の発電性能を評価したところ、セリア/ニッケル比の上昇に伴い過電圧が低下した。ただし、セリア添加量10 mol%を極大値として、それ以上添加すると逆に過電圧が増加した。NiOのみとNiO-CeO2コンポジットのTPRを比較すると、NiO-CeO2の還元温度は低温側にシフトしており、CeO2はNiOとの間に相互作用を引き起こしていることがわかった。このことから、CeO2はニッケルへの水素吸着や水素の解離を助ける効果があり、そのことが性能向上に影響を及ぼしたものと考えられる。一方、添加量の増加とともに過電圧が増加したのはセリアのSMSI=Strong metal support interactionにより、セリアがNi粒子を覆い、有効な活性点数が減少したためではないかと考えられる。以上のことから、バイオマスガス化ガス駆動燃料電池の電極触媒材料として最も可能性が高いものとしてNi-CeO2コンポジットだと考えられ、その中でもNi/CeO2=1/9のものが最適であることがわかった。エネルギー工学初年度は、発電実験までは辿り着いたものの、シンタリング及び粒成長の問題があり、方針変更をする必要があった。今年度(2年目)は当初の研究計画から変更があったものの、ニッケル銅粒子の合成・評価、耐炭素析出性能の評価、さらには発電実験の評価の一部まで到達し、当初の目標に対して、若干ではあるが期待を上回る達成度となった。当初の計画に対する到達度は90%程度ではあったが、含浸法による電極作成では予見できなかった問題が生じることがわかった。1点目は電解質のみで作成する多孔体燃料極担体の構造欠陥であり、2点目は微粒子化したニッケルのシンタリングによる成長である。電極触媒担体の構造欠陥は作成条件の最適化により、当初よりは減少させることができたが、完全に無くすことは困難であった。また、シンタリングは結果としてニッケル粒子径を1μm程度まで増加させてしまうために、結果として微粒子化が達成できていないことがわかった。このニッケルのシンタリングは滴下する硝酸ニッケル水溶液の濃度や滴下回数を制御しても生じることがわかった。以上のことから、本法によるニッケル粒子の微粒子化は当初期待した性能を発揮することができないことがわかった。このような観点から、タールに対して耐性をもつ電極の作成との観点からは達成度がやや遅れ気味の状態にある。昨年度までは、機能性合金としてニッケル銅合金に的を絞り評価を行って来た。ニッケル銅合金は理論面だけでなく、実験的にも炭素析出耐性があることが確認できた。しかし、熱に対する耐久性が低く、電極製造時や発電時の温度が融点より低い温度であったとしても銅成分の消失が生じることがわかった。
極低エネルギー励起核Th-229の光励起への挑戦

質量数229のトリウム同位体(Th-229)の第一励起状態(Th-229m)はこれまで知られている中でも最も低い励起エネルギー(約7.8 eV)を持つ核異性体である。近年,30年間誰も成功しなかった,Th-229mの直接検出に成功したという報告がついになされた。しかしながら、現在までに“原子核時計"構築の条件であるTh-229mの光励起が成功したという報告は未だなされていない。本申請課題ではTh-229gの光励起によるTh-229m製造法を確立して,確かなTh-229m検出法によりその存在を確認する。それによりTh-229mの光励起条件を世界に先駆けて詳細に研究し,次世代"原子核"時計への道を開拓する。本申請課題はTh-229の光励起実験を行うための照射試料を決定するため,真空紫外照射装置の製作,非放射性物質を用いた照射分光試験,Th-228等の模擬試料を用いた試験を経て,Th-229を用いた本実験を行う予定である。本年度は真空紫外照射装置の製作,及び多量のTh-232試料からTh-228の親核種であるRa-228を分離精製するための予備実験を行った。真空紫外照射装置は真空チャンバーに真空紫外光源と真空紫外分光装置を備えており,試料を照射しながら分光分析できるようになっている。現在,設計・製作が終わり性能試験を行っているところである。また,Th-228模擬試料を得るために数グラムのTh-232を用いてRa分離手法の検討を行い,Raが高収率で得られる手法を開発した。今後は更に手法を改良し,最終的には数百グラムのTh-232を用いてRa-228を入手するつもりである。本申請課題はTh-229の光励起実験を行うための照射試料を決定するため,真空紫外照射装置を用いて,非放射性物質を用いた照射分光試験,Th-228等の模擬試料を用いた試験を経て,Th-229を用いた本実験を行う予定である。本年度は照射テストに必要な真空紫外照射装置の製作を行った。順調にいけば来年度前半に非放射性物質を用いた照射分光試験を実施できる。また,模擬試料を作成するために必要なTh-228をTh-232から分離する手法の開発も進んでいる。Th-229自体が強いα放射能を持っているために,α線による分光実験への影響を確かめる必要がある。そのため,同じく強いα放射体であり,入手しやすいトリウム同位体であるTh-228を用いて予備実験を行う。今年度は数グラムのTh-232からTh-228の予備分離を行い,Raが高収率で得られる手法を開発した。まだ,放射線防護の観点から手法の改良は必要であるが,来年度後半には目的量のRa-228試料が得られる予定である。以上から,計画は概ね順調に進展していると考えられる。来年度前半には真空紫外照射装置の性能評価を行い,非放射性物質を用いた照射分光試験を行う予定である。Th-229光励起・脱励起に関わる光エネルギーは7-10 eVの真空紫外領域であり,この領域のバックグラウンドを詳細に調べる。必要ならば少量のTh-232を導入した試料を作成し,その分光分析を行う。また,Th-229自体が強いα放射能を持っているために,α線による分光実験への影響を確かめる必要がある。さらに,Th-229試料の更なる入手を行う予定である。当研究グループはTh-229を数十μg所有しているが,Th-229量を増量すれば作成できる励起試料も多くなる。今年度は原子力研究開発機構から数グラムのU-233の提供を受けて,東北大学に輸送した。ここから娘核種であるTh-229を分離して,研究に用いるTh-229試料を作成する予定である。