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戦前石川県下の公共性の議論形成と共同性確保に関する研究-経済保護事業を中心に-

戦前石川県下では今日に繋がる社会福祉の施設・団体・機関による事業が361事業の確認ができた。特に1920年代に98事業(27.1%)と1930年代に188事業(52.1%)が開設された。そして石川県郡部には187事業(51.8%)が、旧金沢市内には174事業(48.2%)が開設され、市内に集中して開設されていない点が明らかとなった。事業のなかで保育や託児に関する事業が107事業(29.6%)と労働者生活を支援する事業が112事業(31.0%)と労働者家族を支援する事業の拡がりが戦前から確認できた。戦前の石川県における公共性の議論形成と共同性確保には、経済保護事業の拡がりがあることが認められ、なかでも公設市場の設置に関しては行政の関与が大きく関わった点とその経緯を明らかにし社会事業史学会第40回大会において研究報告した。さらに戦前石川県下の社会福祉に関する施設・機関・団体について、公的史資料から361事業の事業名称、設立年月、所在地、設立主体を把握して大分類として「総合」「地域」「医療」「児童」「高齢者」「女性」「司法」「経済保護」「軍事援護」の9分類に分けたうえで、さらに各事業の性格から27の中分類に整理検討した。その成果は「解題戦前石川県下の社会福祉関連施設・団体・機関をめぐって」(小冊子全35頁)に纏めた。特に施設・団体・機関が石川県下のどの地域に開設されたかについては、大分類ならびに中分類毎に地図上に点を付して示しながら、さらには年別に施設・団体・機関の拡がりが鳥瞰的に把握できるようにデータベース化し、今後の利活用を踏まえて「戦前石川県下社会福祉関連施設・団体・機関地図資料集」(DVD版)にデジタルデータとして保存し、他方で出力紙データ『戦前石川県下社会福祉関連施設・団体・機関地図資料集』(全285頁)としても纏めた。戦前石川県下の現在の社会福祉に繋がる施設・団体・機関は、特に1920年代と1930年代に全体の約8割が開設され、なかでも公立によるものが36.0%、私立が6.1%、その他が57.9%である傾向がみられ、なかでも経済保護事業が31.0%、児童が35.5%の割合を占めており対象者を選別できない事業の拡がりが認められる点が明らかとなった。また石川県郡部の開設51.8%に対して旧金沢市内の開設は48.2%と地域の偏りも見られないなかで、広く多くの人々が利用する事業の拡がりは公共性と共同性を有する性格の事業である点を明らかにした。本研究は、近代社会と現代社会の段階的差異に着目しながら地方都市金沢を抱える石川県での社会事業の議論形成とその「公共」的性格を明らかにするためにその具体的展開として経済保護事業の検討を地域社会への設置過程から「共同性」の確保について明らかにするものである。今年度は経済保護事業の具体的展開としての宿泊救護5ヶ所を含んだ公私営住宅31ヶ所、公設市場9ヶ所、公設浴場22ヶ所、公益質屋14ヶ所、職業紹介23ヶ所の各事業の開設年と開設場所について確認した。なお同時に戦前石川県下の社会福祉関係の施設・団体・機関が367ヶ所開設されたことを確認し、それに占める経済保護事業99ヶ所の割合は27%にのぼることが判明した。なお従来から社会事業の展開については、その周知や拡大について経済保護事業の伸展の問題が指摘されていたが、石川県下でも経済保護事業の占める割合から同様の傾向にあることが明らかとなった。それら全367ヶ所の開設場所については、各施設間の位置関係を石川県下郡部と金沢市内で鳥瞰的に把握できるように図示化作業を行う基礎資料を作成した。経済保護事業の纏まった史資料がなくその具体的事業の展開を浮き彫りにするために地域新聞である『北國新聞』から各事業の議論や設置の是非、設置経過の記事について収集した。その結果、公私営住宅が先に事業展開され次いで公設市場の設置、そしてその事業の成果次第で他の事業にも経済保護事業が拡げられた傾向が読み取れた。特に、公設市場の設置については地域事情である物価高の問題に加え地方鉄道の抱える問題、国の政策としての影響の問題があることが輻輳的に加わり、北國新聞社主催の生活改善キャンペーンと相まって公設市場の開設に至ることが判明した。

経済保護事業については社会事業史研究だけでなく、近代日本史、財政史、経済史、市場史、都市史研究からの分析がありそれらの先行研究の成果の概括と石川県下の経済保護事業の開設年と開設場所の実態解明の報告、経済保護事業のなかでも特に公設市場の設置過程に着眼した議論形成について社会事業史学会第40回大会(於;日本女子大学)において研究成果報告を行い1年間の研究の取り組み内容について総括することになっている。また所属学会でこれから研究報告を発表申請できる年次大会においても公設市場以外の事業について設置過程を研究報告する予定で準備を進めている。なおそれらの学会口頭発表については、学会誌に論文投稿し研究成果を公表できるように準備を進めている。なお経済保護事業99ヶ所を含めた戦前石川県下の社会福祉関係の施設・団体・機関367ヶ所については、石川県下郡部と金沢市内の地図を作成しその領域別と開設年代別の図示化資料を編集し、解題とデータ一覧を付した資料集成として公刊予定である。特に研究の達成度として十分でなかった先行研究の民力涵養運動や関連する歴史分析の研究成果についてさらに収集し、本研究で取り組んでいる社会事業史からの歴史分析による研究課題についての成果をより明確化させる予定である。そのためにも所属学会や所属研究会において研究報告を行いながら、研究の進め方や歴史分析の手法について指導や助言を得る機会を設定していく。次年度使用額は千円未満であったため、ほぼ予定通りの研究遂行状況であった。次年度については、物品費のなかでは図書購入を予定し社会事業史研究だけでなく政治史、財政史、経済史、社会政策史、市場史といった周辺領域の研究成果をさらに収集し研究課題の明確を図る予定である。そして『北國新聞』の閲覧と収集のために石川県立図書館等での史資料の調査を行うための旅費を設定している。なお研究成果については東京や大阪、京都等を中心に開催されている学会や研究会において研究発表を行い、本研究課題に対する研究成果の明確化を図るとともに史資料の解釈や歴史分析の進め方について助言や指導の機会を得ることにしている。なお新しい史資料が発見された際にその閲覧や利用に加え、北國新聞等の膨大なデータ整理のための謝金・人件費を設定した。その他の項目については先行研究の論文収集と史資料の文献複写料および送料が必要である。そして史資料やそのデータ、研究成果を保存する記憶媒体の購入、さらには研究成果のひとつの柱となる仮題「戦前石川県下の社会福祉関係施設・団体・機関地図」を作成するための印刷製本費と、それを図書館や大学等の研究機関に発送するため費用を予定している。
数値宇宙論に基づく密度揺らぎの非線形進化

数値宇宙論の基盤構築の第一歩として、汎用の三次元の場の理論シミュレーターを開発し、宇宙の大規模構造の種である密度揺らぎの非線形進化、後天的な密度揺らぎの生成要因の一つである宇宙論的位相欠陥のシミュレーションを行ないました。特に後者については、宇宙ひも、ドメインウォールを中心に、重力波とアクシオンの動的生成率の計算から、超対称性理論への制限に関する問題まで、数値宇宙論の特性を生かして分野を横断した研究を行ないました。また、揺らぎの初期条件を作るためのボルツマンソルバーの開発も合わせて行い、修正重力理論については「スカラー重力」の働きについて、および観測からの制限に関する研究を行ないました。密度揺らぎの初期条件を構築するという目的で作成した、ダークマター・光子・バリオンの各揺らぎの共進化を記述するボルツマン方程式ソルバーについて、これをそれぞれの二次摂動まで取り扱えるように拡張した。この改良によって、初期条件を作成するという当初の目的を越えて、このコード単体でインフレーション起源の揺らぎが持つ原始的非ガウス性やプランク分布からのずれに関する研究などへの応用が可能となる。修正重力理論の一つであるf(R)重力理論との比較については、その準備研究に取りかかった。東京大学の樽家氏らとの共同研究に参加し、以前作成した摂動論に基づくコードを用いて、N体シミュレーションの結果からf(R)重力理論が持つモデルパラメータの推定に関する研究を開始した。この研究を踏まえて、本研究課題の有用性についても議論していく予定である。また、この修正重力理論の研究に関連して、一般相対性理論との整合性を保つために重要な「第五の力の理論的遮蔽機構」の一つであるVainshtein機構に関する考察を、シカゴ大学のHu氏らと共に行った。連星を想定し、それぞれに働くVainshtein機構が互いの周囲の重力場に対してどのように影響を及ぼし合うかという点に着目した。数値宇宙論の基盤構築という観点からは、他大学・他分野との連携が開始されたという点が特筆に値する。京都大学の大河内氏を始めとする素粒子理論のグループとの連携では、超対称標準模型において特定の状況下で実現される準安定な宇宙紐の挙動を考察した。特に、そのような宇宙紐同士の衝突によって生じる「真空状態の爆発的成長現象」について、私自身が作成した格子シミュレーションコードを用いてパラメータサーベイを行った。さらには、熊本大学、弘前大学、東京大学のグループとの連携で、I型宇宙紐と呼ばれる特殊な宇宙紐のネットワーク形成シミュレーションを行った。研究開始当初は、数値宇宙論の一つの体現として物質密度揺らぎの非線形進化を特に取り上げることとした。研究が進むに連れ、数値宇宙論の枠内において、様々な応用研究が可能であることが明らかになり、数値宇宙論という枠組みの意義とその可能性を探るため、宇宙論に関係する様々な研究分野の研究者らとも連携して研究を遂行してきた。その基盤となる「場の理論に基づく格子シミュレーションコード」の作成後は、応用として、宇宙初期における真空の相転移に伴って現れる「宇宙論スケールの位相欠陥」のネットワークの構造、およびそこから放出され、暗黒物質の候補となるアクシオンや重力波の研究を行った。特に最終年度は、Type-I宇宙ひもという特殊な宇宙ひものシミュレーションを行行ったことを踏まえて、物質密度揺らぎに影響を与える可能性のある宇宙ひもの物理的性質に迫る研究を行った。また、ドメインウォールと宇宙ひもの混合状態が現れる理論模型を用いて、放出される重力波のスペクトルを作成した。さらに、準安定な宇宙ひもの衝突から超対称性理論への制限ができる可能性についても議論した。物質密度揺らぎそのものの進化に関しては、数値宇宙論の枠組みで行うには避けては通れない「初期条件」の構築のための準備研究を行った。研究最終年度までに、各場の揺らぎの二次摂動までを取り入れたボルツマン方程式を解くための基盤コードが完成した。このボルツマンソルバーが完成すると、これまでには無いレベルでの宇宙マイクロ波背景放射の解析にも応用することができる。その応用性を鑑み、一度導出したボルツマン方程式の導出方法を根底から変更する作業に着手するため、研究最終年度末において、初期条件構築コードの実用化までには至っていない。また、こういった摂動論の枠組みの中で、密度揺らぎのパワースペクトルから、一般相対性理論からのずれを検出するための理論的枠組みも構築した。流体近似に基づいてLCDMモデルで揺らぎの非線形進化を追うためのコード(以下、流体コード)のプロトタイプが完成した。最初は差分法を用いたコードを作成したが、想定していた精度に到達できなかったため、コードを一から作り直し、発展を記述する中核部分を擬スペクトル法に変更した。さらに、流体コードの初期条件として用いるインフレーション起源の揺らぎを計算するため、ダークマター、光子、バリオンの各揺らぎの時間発展を記述するボルツマン方程式を解くコード(以下、ボルツマンコード)を作成した。

ただし、現状ではボルツマン方程式には揺らぎの1次のオーダーまでしか考慮していない。また数値宇宙論では揺らぎを幅広い視点から捕え、インフレーション以外の揺らぎの起源も取り扱う必要があると考えている。そこで、申請者自身が以前開発した汎用偏微分方程式解法コードを改良し、揺らぎの起源となりうるドメインウォールや宇宙ひもといった、初期宇宙に存在した場の位相欠陥の生成をシミュレートするコードを作成した。流体コードに関する中間的な成果発表を熊本や京都(内部向け)で行い、さらに修正重力理論に関する研究発表をポルトガルと青森で行った。初年度はほとんどの時間をコードの作成に使用したため、対外的な発表は限定的になっている。流体コードを用いた密度揺らぎの非線形進化の研究そのものについては、遅れが生じている。これは当初の想定にはなかった、ボルツマンコードの開発に大幅な時間が取られたためであるが、年度末にPlanck衛星による観測結果の公表などが予定されるなど、今後もこの種のボルツマンコードの有用性が非常に高いと判断したため、こちらを優先させた。また、数値宇宙論という考え方が徐々に浸透し始めた実感があり、それによる他大学・他分野との共同研究も実現させた。これによって、当該分野でこれまで立ち往生していた課題を解決しつつ、そこから新たな課題が生み出されるという循環が生まれ、本研究課題の根底に存在する数値宇宙論の基盤構築という点については、個々の課題の遅れを補うに余りあるほどの進展があったと確信している。申請当初に予定していた、LCDMモデルを対象としたコードは完成した。これを修正重力理論に適用するためにはコード内のポアソン方程式の部分を改良する必要があるが、コード全体からすると修正を必要とする部分はごく一部に限られるため、コードの中核部分はほぼ完成していると言える。さらに初期条件を与えるコードも実用可能な状態になっているため、当初の目標は達成した。当初の目的である密度揺らぎの非線形進化については、最終目標をLCDMモデルにおけるコード構築という点に変更する。当初予定していた修正重力理論への応用に関しては、その準備的研究に止めることにし、その分の時間を、数値宇宙論という大枠の考え方に立ち戻って、その有用性、適用可能性をより広い分野から探ることに充てることとする。特に、密度揺らぎのコードのベースとなっている格子シミュレーションコードの機能を拡充し、密度揺らぎや宇宙紐といったものだけでなく、重力波なども含んださらに広い応用が可能なものに進化させることを目指す。初期条件を与える線形ボルツマン方程式ソルバーに関しては、二次摂動までを取り入れたものに拡張する。これには大きな二つのメリットがある。一つは非ガウス性が混在した場合の初期条件を構築できることで、流体コードの適用対象をさらに広げることが可能になる。もう一つは、揺らぎの進化を記述するボルツマン方程式に二次摂動を取り入れること自体が、世界でもまだ成されていない大きな課題であり、かつPlanck衛星による観測と合わせて非常に重要視されているからである。
ソフトマテリアルを用いたパッド型ドラッグデリバリーシステム

本研究では以下の研究を行い,成果を得た.薬液タンクを兼ねた柔軟パッドの材料として,メチルポリシロキサン(PDMS)を選定した.また,感光性温度応答性ゲルを用いたマイクロバルブを設計,製作した.製作したパッド型DDSは,従来のマイクロポンプ型DDSに比べ,約1/10の低消費電力であることを実証した.提案したパッド型DDSの原理を確認するため,薬液タンクに想定する日常生活の接触圧力20 kPaを作用させ,そのときの投与量を計測した.計測結果から本DDSは,想定通りの繰り返し投与が可能であることを確認した.また1回の投与量はほぼ一定であり,投与時間は1分以内であることを確認した.本研究では,日常動作によるランダムな外力を駆動力とし,温度応答性ゲルを用いたマイクロバルブにより送液量と,そのタイミングの制御を可能とする全く新しいドラックデリバリーシステム(以下,DDS)の構築を目的とする.本DDSは,従来のDDSに比べ,以下のような特徴を有する.(1)小型の絆創膏程度の大きさ,柔軟性を有し,低価格で使い捨て可能.(2)マイクロニードルを含む経皮吸収型DDS以上の投与時間,投与量とその制御性.(3)マイクロポンプ型DDS以上の小型,柔軟,極低消費電力.上記目的を達成するために,本年度では以下の研究を行い,成果を得た.(1)パッド型DDSの基本設計1)薬液タンクを兼ねた柔軟パッドの容量,材質,柔軟性の検討:薬液タンクを兼ねた柔軟パッドの材料として,ポリエチレングリコールジアクリレートを選定し,その配合調整により,弾性を任意に調整し,設計通りの弾性,厚さを有する柔軟パッドを実現した.2)リザーバ容量と送液メンブレンの弾性の検討:,薬液としてインスリンを想定しリザーバ容量と送液メンブレンの弾性を決定した.3)温度応答性ゲルを用いたマイクロバルブの製作:本研究では,感光性温度応答性ゲルを用いることで,MEMSプロセスにより所定の流量を確保できるマイクロバルブを作製し,設計のための基礎データを得た.4)投薬用マイクロニードルの実現:注射針状のマイクロニードルを,マイクロバルブなどが高分子MEMSプロセスにより製作されたパッド部に一体的に製作する方法を検討し,ポリ乳酸を用いたプロセスを実現した.(2)高分子フィルム上に製作するプロセス設計PMMAの基板上にMEMSプロセスにより温度応答性ゲルを用いたマイクロバルブと流路を形成し,別途製作したポリエチレングリコールジアクリレート製送液メンブレンや薬液タンクを兼ねた柔軟パッドを接着する方式を検討した.研究では,日常動作によるランダムな外力を駆動力とし,温度応答性ゲルを用いたマイクロバルブにより送液量と,そのタイミングの制御を可能とする全く新しいドラックデリバリーシステム(以下,DDS)の構築を目的とする.本DDSは,従来のDDSに比べ,以下のような特徴を有する.(1)小型の絆創膏程度の大きさ,柔軟性を有し,低価格で使い捨て可能.(2)マイクロニードルを含む経皮吸収型DDS以上の投与時間,投与量とその制御性.(3)マイクロポンプ型DDS以上の小型,柔軟,極低消費電力.上記目的を達成するために,本研究では以下の研究を行い,成果を得た.(1)薬液タンクを兼ねた柔軟パッドの材料として,最終的にジメチルポリシロキサン(PDMS)を選定した.また,感光性温度応答性ゲルを用いることで,MEMSプロセスにより所定の流量を確保できるマイクロバルブを設計,製作し,能動型DDSとして,従来のマイクロポンプ型DDSに比べ,約1/10の低消費電力であることを実証した.(2)PMMAの基板上にMEMSプロセスにより温度応答性ゲルを用いたマイクロバルブとPDMSにて流路を形成し,別途製作したPDMS製送液メンブレンや薬液タンクを兼ねた柔軟パッドをプラズマ処理による接合技術により接合した.PDMSの破断が生じる圧力まで,剥離や漏れなどを生じることなく接合可能であることを確認した.(3)提案するパッド型ドラックデリバリーシステムの原理を確認するため,作製した受動型DDSの薬液タンクに想定する日常生活の接触圧力20 kPaを作用させ,そのときの投与量を計測した.計測結果から受動型DDSは,想定通りの繰り返し投与が可能であることを確認した.また1回の投与量はほぼ一定であり,投与時間は1分以内であることを確認した.本研究では以下の研究を行い,成果を得た.薬液タンクを兼ねた柔軟パッドの材料として,メチルポリシロキサン(PDMS)を選定した.また,感光性温度応答性ゲルを用いたマイクロバルブを設計,製作した.製作したパッド型DDSは,従来のマイクロポンプ型DDSに比べ,約1/10の低消費電力であることを実証した.提案したパッド型DDSの原理を確認するため,薬液タンクに想定する日常生活の接触圧力20 kPaを作用させ,そのときの投与量を計測した.計測結果から本DDSは,想定通りの繰り返し投与が可能であることを確認した.また1回の投与量はほぼ一定であり,投与時間は1分以内であることを確認した.(1)パッド型DDSの基本設計1)薬液タンクを兼ねた柔軟パッドの容量,材質,柔軟性の検討:柔軟パッドに必要な条件を満たす材料の候補として,ポリエチレングリコールジアクリレートを見出した.この材料は配合調整により,弾性を任意に調整することが可能であり,柔軟パッドや送液メンブレンを設計通りの弾性,厚さに製作することが可能となった.2)リザーバ容量と送液メンブレンの弾性の検討:リザーバ

容量は,薬液としてインスリンを想定しその容積を決定した.送液メンブレンにどの程度の剛性が適切であるかを,有限要素法を用いた構造体のシミュレーションにより決定し,送液メンブレンの弾性,厚さをどの程度に調整するか決定した.3)温度応答性ゲルを用いたマイクロバルブの製作:本研究では,感光性温度応答性ゲルを用いることで,MEMSプロセスにより,所定の流量を確保できるマイクロバルブを作製した.各種サイズのマイクロバルブを作製し,その流量特性,消費電力などを測定し,バルブとしての特性を明らかとし,設計のための基礎データを得た.4)投薬用マイクロニードルの実現:日常動作による外力を駆動力とした加圧により送り出された薬液を皮下に注入するための注射針状のマイクロニードルを,マイクロバルブなどが高分子MEMSプロセスにより製作されたパッド部に一体的に製作する方法を検討し,マイクロニードルの製作材料としては,生体適合性を材料であるポリ乳酸を用いたプロセスを実現した.(2)高分子フィルム上に製作するプロセス設計以上の検討により設計したパッド型DDSを,高分子フィルム上に製作するためのプロセスを検討した.具体的にはPMMAの基板上にMEMSプロセスにより温度応答性ゲルを用いたマイクロバルブと流路を形成し,別途製作したポリエチレングリコールジアクリレート製送液メンブレンや薬液タンクを兼ねた柔軟パッドを接着する方式を検討した.機械工学平成27年度は,以下の項目について研究を推進する.(1)製作プロセスのブラッシュアップと統合検討:平成26年度の検討で提案するパッド型ドラックデリバリーシステムの各部パーツの製作プロセスはほぼ完成したが,一部に接着などの組立工程が多く存在する.接着は液漏れなどパッドの不具合の原因となるため,型成形,キャスティングなどの技術を用いて各パーツを一体的に成形・結合するプロセスを検討する.(2)日常動作で安定的に薬液を送出するためのバルブ開閉タイミングの決定:提案するパッド型ドラックデリバリーシステムの原理を確認するため,温度応答性ゲルを用いたマイクロバルブや薬液タンクを兼ねた柔軟パッド,リザーバ,マイクロニードルを一体製作したパッド部と,制御用回路とその電池を別個に製作し接続する.制御回路の入出力信号はワイヤレスデータレコーダによりワイヤレスで記録する.これを用いて日常動作で安定的に薬液をリザーバに充填後,その薬液を,送液メンブレンを介した加圧によりマイクロニードルから皮下に注入する一連のプロセスを実現するため,マイクロバルブの適切な開閉タイミングと,その時間を被験者の協力を得て決定する.(2)タイマICの試作とボタン電池による動作確認:上記検討で決定したマイクロバルブの適切な開閉タイミングと,その時間をプログラミングしたタイマICを企業研究者の協力を得て実現し,ボタン電池と共にパッド部に実装する.吐出量測定用のダミー皮膚をパッド下面に装着し,ランダムな外力を利用しても,想定通りのタイミング,分量を吐出できているかを検証する.(3)研究の総括と今後の課題の抽出:最後に,研究の総括を行い,今後の課題について検討する.
フソバクテリウム・ネクロフォーラム咽頭炎の微生物学的及び臨床疫学的検討

研究期間に、咽頭炎群(44例)、非咽頭炎コントロール群(31例)、扁桃摘出群(32例)の症例を登録した。咽頭炎群でのF. necrophorum(FN菌)の頻度は3 (6.8%)(培養法)、6 (13.6%)(PCR)であり、コントロール群でのFN菌の頻度は1 (3.2%)(培養法)、2 (6.5%)(PCR)であり、統計学的有意差には至らなかった。リアルタイムPCR法による予測菌量は咽頭炎群にてコントロール群より優位に高く、またセンター基準とFN菌の検出頻度には相関が認められた。更に扁桃摘出群でのFN菌の頻度を扁桃摘出の適応によって分けて比較したがFN菌の検出頻度に有意な差を認めなかった。【背景】細菌性咽頭炎の原因としては、これまで主にA群溶血性レンサ球菌(溶連菌)が知られており、診断、治療も溶連菌をターゲットに行われてきた。近年、欧州よりフソバクテリウム・ネクロフォーラム(FN菌)が青壮年咽頭炎の起因菌として、溶連菌と同等以上に認められたという報告がなされた。これらの報告と国内の自験例から鑑みるに、本邦でも青壮年咽頭炎例の10%がFN菌を原因菌とすると推定される。FN菌咽頭炎は重篤合併症(レミエール症候群)を起こしうるため、適切な診断と治療が重要である。しかし、日本でのFN菌咽頭炎に関する知見は極めて乏しく、世界的にも臨床疫学的検討はなされていない。【目的】本研究ではFN菌咽頭炎の微生物学的・臨床疫学的検討を行い、臨床的に有用な疫学的知見や微生物学的特徴を明らかにし、適切な診断・治療法の発展に役立てることを目的としている。【対象・方法】1咽頭炎群、2扁桃周囲膿瘍もしくは扁桃摘出術群、3コントロール群の3群につき対象とする。得られた検体に関し微生物学的解析を行い、FN菌の検索を行う。検出されたフソバクテリウム・ネクロフォーラムの微生物学的解析及びフソバクテリウム・ネクロフォーラム咽頭炎の臨床疫学的解析について検討を行う。【2014年度の結果】倫理委員会認定及び研究体制の整備後、2014年10月より症例登録を開始した。2015年3月までの6ヶ月間にて咽頭炎群として計30例、扁桃摘出群として計17例、コントロール群として計10例の症例を登録した。培養検査において、咽頭炎群の2例(7%)、扁桃摘出群の5例(29%)、コントロール群の1例(10%)よりフソバクテリウム菌が検出された。2014年10月から2016年11月までの13ヶ月間に、咽頭炎群(44例)、非咽頭炎コントロール群(31例)、扁桃摘出群(32例)の症例を登録した。Fusobacterium necrophorum(FN菌)の頻度や臨床疫学的情報を培養及びPCRにて調べた。咽頭炎群でのFN菌の頻度は3 (6.8%)(培養法)、6 (13.6%)(PCR法)であり、コントロール群でのFN菌の頻度は1 (3.2%)(培養法)、2 (6.5%)(PCR法)であり、統計学的有意差には至らなかった。しかし、リアルタイムPCR法による予測菌量は咽頭炎群にてコントロール群より優位に高く、またセンター基準とFN菌の検出頻度には相関が認められた。更に扁桃摘出群でのFN菌の頻度を扁桃摘出の適応(感染性[再発性扁桃炎など]と非感染性[IgA腎症など])によって分けて比較したが、適応群間にて、FN菌の検出頻度に有意な差を認めなかった。結果の一部については第90回感染症学会総会にて発表した。今後英文査読誌に研究成果を発表する予定である。2014年度に予定していた症例登録、フソバクテリウム菌の培養同定、臨床情報の収集に関しては計画通りに進んでいる。当初2014年度に予定していた分子微生物学的解析及び薬剤感受性試験に関しては、検査効率及びコストの点から、2015年度にまとめて施行する予定とした。感染疫学今後の研究期間中も症例登録を継続する予定である。更に今年度はフソバクテリウム菌の薬剤感受性検査、菌量の定量的な評価も含めた分子微生物学的解析、臨床疫学的解析を予定している。検査効率及びコストの点から、当初2014年度に予定していた一部の微生物学的検査(薬剤感受性、分子微生物学的検査)を2015年度に施行することとしたため次年度使用額が生じた。

また、最終年度であり、研究成果発表に必要な費用についても計上した。フソバクテリウム菌の微生物学的解析に用いる消耗品(生化学実験試薬、細菌培養培地咽頭培養スワブ、微生物学検査試薬、微生物学検査実験器具)や学会での研究成果の発表のために必要な出張経費、及び論文発表の為の諸経費として使用予定である。
時空構造の拡張による素粒子の基礎理論の探究

オービフォールドを余剰空間として含む6次元ゲージ理論に基づいて3世代の物質粒子が統一的に記述される模型を多数構築した。一般的な超対称性ゲージ理論に基づいてD項の大きさに関する上限(不等式)を導出した。標準模型を超える物理の可能性として、テラスケールに新粒子が存在しプランクスケールで力の大統一が実現する模型を提案した。また、ヒッグス粒子の質量の量子補正に関する「2次発散の問題」に対して、有効的な場の量子論に究極の理論の特徴を反映させた解決法を提案した。本研究の目的は、時空構造の拡張(余剰次元の導入など)に基づいて素粒子の性質や法則を解明することにより標準模型を超える現実的な理論を発見し、宇宙の謎を解き明かすことである。研究計画の1つとして「余剰次元や未知の概念に基づいて素粒子の謎に迫る」を掲げた。標準理論に潜む謎として「なぜ、3世代の物質粒子が存在し、それらの間に質量の階層性や混合が存在するのか?」がある。3世代の物質粒子に関する謎に対しては、オービフォールドを余剰空間として含むSO(2N)ゲージ群を有する5次元のゲージ理論に基づいて3世代の物質粒子が統一的に理解される可能性(世代の統一模型)を指摘した。また、物質粒子の間の質量の階層性や混合に関する謎に対しては、リフシッツ型のゲージ理論に基づいてフロガット・ニールセン機構に似た機構を通じて質量の階層性や混合が生成されることを見つけた。研究計画の1つとして「余剰次元や未知の概念に基づいて宇宙の誕生・進化・構造に関する謎に挑む」を掲げた。前述のリフシッツ型のゲージ理論に基づき「高次元時空(=初期宇宙の構造)では時間と空間が異なるスケーリングを持っような時空構造をしていて、コンパクト化に伴い低エネルギーではローレンツ不変性が回復し標準模型あるいは超対称性標準模型が導出される」というシナリオを提示した。また、一般的な超対称性模型に基づいてD項の大きさに関する上限(不等式)を導出した。D項の大きさは超対称性の破れの形態や超対称性粒子の質量などと深くかかわるため、得られた結果の応用および拡張は興味深い。本研究の目的は、高次元時空に基づいて素粒子の性質や法則を解明することにより標準模型を超える現実的な理論を発見し、宇宙の謎を解き明かすことである。研究計画の1つとして「余剰空間を有する時空上で標準模型を超える現象論的に優位な模型の構築とその起源の探究」を掲げた。これに対して、オービフォールドを余剰空間として含むゲージ理論に基づいて、標準模型を超える物理として有望な超対称性とその破れの機構について時空構造の拡張という観点から探求を試みた。具体的には、「超対称性の破れの機構は何か」、「TeVスケールにおける超対称性の破れを如何にして実現するか」という問いかけに対して、従来、提案されていないような答えを与えることを目標とした。研究成果として余剰次元内に超対称性を極めて弱く破るようなエキゾチックなU(1)対称性を導入することにより,その力学的な整列を通して超対称性のソフトな破れが我々の4次元の世界に発現するような機構を具体的な模型と共に提案した。また、同様の機構を通して、ヒッグス粒子に関する超対称性を有する質量パラメータであるμパラメータも現象論的に有意な値で生成されることがわかった。導入されるU(1)対称性に「エキゾチック」という形容詞をつけたのはその特異な性質に起因する。それらを列挙すると「U(1)対称性の固有状態と余剰次元に関する境界条件の固有状態が同一ではない」「標準模型の粒子のスーパーパートナーはゼロでないU(1)チャージを有するが、標準模型の粒子は中性である」「スーパーパートナーのU(1)チャージの値は極めて小さい」などである。標準模型に潜む謎として「なぜ、3世代の物質粒子が存在するのか?」がある。この謎に対して、オービフォールドを余剰空間として含むSU(N)ゲージ群を有する6次元時空上のゲージ理論に基づいて、3世代の物質粒子が1個のディラックフェルミオンから生成される模型「世代の統一模型」が非常にたくさん存在する可能性があることを発見した。標準模型を超える物理の可能性として、テラスケールに新粒子が加わった状態で修正を受けた標準模型がプランクスケールまで有効であるという仮定の下で、プランクスケールで「超対称性」が復活するとともに「力の大統一」が実現するような模型を提案した。この模型は検証可能な予言を与えること、「余剰次元」の存在とも絡んでいることなどから興味深い。さらに、標準模型に潜む謎として「ヒッグス粒子の質量の起源と量子補正の下での安定性」がある。

究極の理論の特徴を有効的な場の量子論に反映させることにより、このような謎が解決するという期待の下で、標準模型の背後に「隠れた双対性」が存在すると仮定して、ヒッグス粒子の量子補正に現れる2次発散が見かけのものであることと量子補正の計算処方に関する提案を行った。本研究の目的は、高次元時空に基づいて素粒子の性質や法則を解明することにより標準模型を超える現実的な理論を発見し、宇宙の謎を解き明かすことである。研究計画の1つとして「余剰空間を有する時空上で標準模型を超える現象論的に優位な模型の構築とその起源の探究」を掲げた。これに対して、「オービフォールドを余剰次元として含む高次元のE6ゲージ対称性を有するゲージ理論に基づいて、標準模型の物質粒子がどのような形で導出されるか」という問いかけに対して、従来、提案されていないような答えを与えることを目標とした。研究成果として5次元および6次元時空上のE6ゲージ対称性に基づく大統一理論を出発点に取り、27次元表現の物質粒子から、余剰次元に関する境界条件を課した後に生き残る標準模型の物質粒子について分類を行った。さらに、その中で興味深いと思われるSU(5)×U(1)×U(1)ゲージ対称性を有する模型に関して、その特徴を調べ検証可能性について議論した。その結果、4次元時空の理論では実現しないような形で標準模型の物質粒子が導出される(より正確には、27次元表現の物質粒子の内、質量を獲得せずに電弱スケールまで生き残る)模型を見つけた。さらに、その模型が超対称性を有する場合、標準模型の粒子のスーパーパートナーの質量の間に模型固有の関係式が成立し、将来、スーパーパートナーが発見されそれらの質量が測定されたならば、それらを用いて模型の成否を検証できることがわかった。本研究の目的は時空構造の拡張(余剰次元の導入など)により標準理論を超える素粒子の基礎理論を発見し、素粒子や宇宙に関する謎を解き明かすことである。研究計画の1つとして「余剰空間を有する時空上で標準理論を超える現象論的に優位な模型の構築とその起源の探究」を掲げた。具体的には「なぜ、3世代の物質粒子が存在するのか?」という謎に関して、前年にオービフォールドを余剰空間として含むSU(N)ゲージ群を有する6次元ゲージ理論に基づいて3世代の物質粒子が統一的に理解される模型を多数発見した。今回、これらの模型の特徴の1つである「世代数は(標準理論のゲージ群を壊さないような)ウィルソンライン位相の選び方に依存しない」に注目し、その理由を理論的に探究した。その結果、これらの模型の背後に余剰次元に関する量子力学的な超対称性が潜んでいて、世代数をWitten indexの対応物として捉えることができた。研究計画の1つとして「余剰次元や未知の概念に基づいて宇宙の誕生・進化・構造に関する謎に挑む」を掲げた。具体的には「インフレーションの起源は何か?」という謎の解明に向けて、U(1)ゲージ場や重い質量を有するフェルミオン場を含む5次元の重力理論に基づいて理論に含まれる樹木レベルで質量ゼロの2種類のスカラー粒子(レィデオンとウィルソンライン位相)に関する有効ポテンシャルを導出し、その安定性を調べた。その結果、ポテンシャルが最小値を取る場の空間上でレィデオンとウィルソンライン位相が有限な真空期待値と質量を獲得することがわかった。
歯に特異的な遺伝子と常染色体性エナメル質形成不全症の関わりと遺伝子診断

歯の健康な日本人50人(男性28名,女性22名)の静脈血を,すでに承認を受けた大阪大学歯学部倫理委員会の規定に基づき採取し,ゲノムDNAの抽出を行った。歯に特異的で,エナメル質形成に重要と考えられているアメロブラスチン,エナメリン,エナメライシン遺伝子のうちアメロブラスチン遺伝子に関しては50人分全てのゲノムDNAに関してダイレクトシークエンスとPCR-SSCP(single-strand conformation polymorphism)法によってポリモルフィズムに関するデータの採取を完了し,解析を行った。その結果,日本人のアメロブラスチン遺伝子には現在までにデータが公開,されているスウェーデン人と重複したポリモルフィズムの他に,スウェーデン人には認められない新しいポリモルフィズムが存在することが明らかになった。これによって,日本人を中心としたアジア人におけるアメロブラスチン遺伝子のポリモルフィズムの検討は達成された。また,3人のエナメル形成不全症患者から静脈血の採取あるいは口腔粘膜のスワブを行い,ゲノムDNAの抽出後,現在,アメロブラスチン,エナメリン,エナメリシンに関してダイレクトシークエンスを行い,解析を行った。このうちの1人に核酸3塩基の欠失が認められたが,これは日本人に特有のポリモルフィズムと同様であった。現在までに,エナメル形成不全症の原因と推測できるような変異は確認されていない。これらの結果により,エナメル形成不全症の原因の探査には遺伝子の翻訳領域のみならず,プロモーター領域の探査も必要なことは示唆された。また,現在,原因遺伝子として注目されてきたカリクレイン4やDLX3などの検討も必要かもしれない。平成15年度には歯の健康な日本人50人(男性)の静脈血を,すでに承認を受けた大阪大学歯学部倫理委員会の規定に基づき採取し,ゲノムDNAの抽出を行った。アメロブラスチン,エナメリン,エナメリシンのうちアメロブラステンに関しては50人分全てのゲノムDNAに関してダイレクトシークエンスとPCR-SSCP(single-strand conformation polymorphism)法によってポリモルフィズムに関するデータの採取を完了し,解析を行った。その結果,日本人のアメロブラスチン遺伝子には現在までにデータが公開されているスウェーデン人には認められない新しいポリモルフィズムが存在することが明らかになった。これによって,日本人を中心としたアジア人におけるポリモルフィズムの検討は,アメロブラスチンに関してはほぼ達成されたもの思われる。また,本年度中に3人のエナメル形成不全症患者から静脈血の採取あるいは口腔粘膜のスワブを行い,ゲノムDNAの抽出後,現在,アメロブラスチン,エナメリン,エナメリシンに関してダイレクトシークエンスを行い,解析中である。このうちの2人に関してはアメロブラスチン,エナメリンが1人に関してはアメロブラスチンのコード領域の解析が終了したが,エナメル形成不全症の原因と推測できるような変異は確認されていない。今後,残っている遺伝子のコード領域を解析し,変異が見つけられない場合には,コード領域以外のプロモーターや非翻訳領域の解析を行う必要があるものと考える。歯に特異的で,エナメル質形成に重要と考えられているアメロブラスチン,エナメリン,エナメリシン遺伝子のうちアメロブラスチン遺伝子に関しては50人分全てのゲノムDNAに関してダイレクトシークエンスとPCR-SSCP(single-strand conformation polymorphism)法によってポリモルフィズムに関するデータの採取を完了し,解析を行った。その結果,日本人のアメロブラスチン遺伝子には現在までにデータが公開されているスウェーデン人と重複したポリモルフィズムの他に,スウェーデン人には認められない新しいポリモルフィズムが存在することが明らかになった。

このうちの1人に核酸3塩基の欠失が認められたが,これは日本人に特有のポリモルフィズムと同様であった。現在までに,エナメル形成不全症の原因と推測できるような変異は確認されていない。
昭和・平成書き言葉コーパスによる近現代日本語の実証的研究

日本語の実証的研究にとってコーパスは欠かせないものとなっているが、既存のコーパスでは昭和期以降の書き言葉のコーパスが不足しているため、明治から現代までの日本語の変化を通時的に研究することが困難である。そこで本研究では「昭和・平成書き言葉コーパス」を構築して、明治以降約150年の日本語の長期的な変化の研究を可能にする。そして、このコーパスを活用して、語彙・文法・表記・国語政策等の各分野においてコーパスにもとづいた実証的な研究を行う。また、新しい統計的な手法による言語変化のモデル化に取り組む。完成したコーパスは改正著作権法に従いインターネット上の検索サービスとして一般公開する。明治から現代までの日本語の書き言葉のコーパスを、既に完成している明治大正期および1976年以降についての両コーパスの間の、これまで空白であった昭和を中心とする期間のデータを埋めて完成させることを目指すものである。著作権法の壁が2018年の法律改正で取り払われたために、一般公開も可能となった。本コーパスの完成により日本語研究に資するところは甚大である。本チームも、語彙・文法・表記・国語政策等の各分野における現代日本語の形成を巡る実証的な研究や、言語変化の統計モデル化や計量的な手法による日本語史研究といった言語学における応用研究も計画している。研究成果であるコーパスを一般公開することで、さらに広範な人文科学全体への貢献も期待できる。
平面代数曲線の幾何

複素数体上の次数dの既約平面曲線C上の定数でない有理関数に対して,Cの非特異モデルから射影直線への正則写像が定義される.このような写像の写像度の最小値をCのゴナリティといい,Gで表すことにする.また,Cの特異点の最大重複度をνとするとき,Cを(d,ν)型とよぶ.簡単にわかるように,G≦d-νが成立する.研究代表者酒井は大河内正仁との共同研究において,等号G=d-νが成立するための二つの判定条件を得た(Tokyo J.Math.J.2004).しかし,多くの平面曲線について,等号が成立しないことも事実である.そこで,酒井は証明方法を改良してGの下からの評価式を2種類得ることに成功した.その成果を論文「Lower bounds for the gonality of singular plane curves」としてまとめ,現在投稿中である.研究代表者酒井はM.Saleemと(d,d-2)型既約平面曲線の分類に取り組み,有理曲線の場合にはクレモナ変換を用いた分類と構成のアルゴリズムに関する論文を発表した(Saitama Math.J.27,2005).現在,正種数の場合の分類結果について論文を準備している段階である.複素数体上の次数dの既約平面曲線C上の定数でない有理関数に対して,Cの非特異モデルから射影直線への正則写像が定義される.このような写像の写像度の最小値をCのゴナリティといい,Gで表すことにする.また,Cの特異点の最大重複度をνとするとき,Cを(d,ν)型とよぶ.簡単にわかるように,G≦d-νが成立する.研究代表者酒井は大河内正仁との共同研究において,等号G=d-νが成立するための二つの判定条件を得た(Tokyo J.Math.J.2004).しかし,多くの平面曲線について,等号が成立しないことも事実である.そこで,酒井は証明方法を改良してGの下からの評価式を2種類得ることに成功した.その成果を論文「Lower bounds for the gonality of singular plane curves」としてまとめ,現在投稿中である.研究代表者酒井はM.Saleemと(d,d-2)型既約平面曲線の分類に取り組み,有理曲線の場合にはクレモナ変換を用いた分類と構成のアルゴリズムに関する論文を発表した(Saitama Math.J.27,2005).現在,正種数の場合の分類結果について論文を準備している段階である.特異平面曲線のゴナリティに関する論文が完成し,近くTokyo J.Math.に掲載されることとなった(博士後期課程学生の大河内正仁氏との共著).特異平面曲線の次数と最大重複度の比がある不等式を満たせば,この平面曲線のゴナリティーはその次数と特異点の最大重複度の差に一致することを証明した.また,この判定法が有効ないくつかの例を構成した.証明は特異平面曲線の有理関数を射影平面の有理関数で表し,その有理関数の基底点と曲線の特異点を詳しく調べることによる.以前行った(d,d-2)型の次尖点有理曲線の分類結果を,任意の特異点を許す(d,d-2)型の特異平面有理曲線に拡張し,特異点の数値型を決定し,その構成法の帰納的なアルゴリズムを記述することに成功した.さらに,そのような有理曲線はクレモナ変換により,通常の直線に変換されることも証明した.また,対数的小平次元が1以下の(d,d-2)が平面曲線の分類を完成した.これらの成果は準備中の論文「Rational planecurves of type (d,d-2)」などに述べられる予定である.定期的に代数幾何講演会を開催して,来訪研究者と研究情報を交換した.特異平面曲線のゴナリティに関する論文がTokyo J.Math.に掲載された(博士後期課程学生の大河内正仁氏との共著).特異平面曲線の次数と最大重複度の比がある不等式を満たせば,この平面曲線のゴナリティーはその次数と特異点の最大重複度の差に一致することを証明した.また,この判定法が有効ないくつかの例を構成した.上記の条件が満たされない場合のゴナリティに関して,したからの評価式が成立することがわかり,現在詳しい分析を進めている.任意の特異点を許す(d,d-2)型の特異平面有理曲線に関して,特異点の数値型の分類,および構成法のアルゴリズムなどを記述した結果が近日中に雑誌Saitama Math.J.に論文「Rational plane curves of type(d,d-2)」として掲載されることになった(M.Saleem氏との共同研究).現在,これらの結果を正種数の(d,d-2)型の特異平面曲線について拡張する研究を続けている.すでに,楕円曲線の場合には特異点の数値型の分類は完成している.対数的小平次元が零である既約平面曲線の特異点の重複度列系の研究を進めている.この重複度列系の概念は既約でない曲線特異点の場合に導入した不変量で,この場合の研究に有効であることが判明した.定期的に代数幾何講演会を開催して,来訪研究者と研究情報を交換した.特異平面曲線のゴナリティに関する研究が進展した.射影特異平面曲線Cの定数でない有理関数ψはCの非特異モデルから射影直線への写像を定義する.その写像次数の最小値をゴナリティといい,Cの重要な不変量である.

ゴナリティの下からの有効な評価式を証明し,いくつかの応用例を示すことが出来た.特異平面曲線Cの次数をdとし,最大重複度をνとする.また,デルタ不変量をδとする.次に,2次関数Q(x)=x(x-d)+δ-νを定義し,q=Q([d/ν])とおく.昨年までの研究成果で,q≦0のとき,等号Gon(C)=d-νが成立する.今回,q>0のとき,評価式Gon(C)≧d-ν-qを証明した.次数2k+1のk^2個のノードのみを持つ平面曲線で,ゴナリティがkに一致する例を構成し,上記の不等式の有用性を示した.さらに,Cの特異点に関する不変量η,σを定義する.次に,非負整数qに対して,関数χ(η,σ,q)を定義する.このとき,d/ν>χ(η,σ,q)かつd/ν>σ-q/νならば,評価式Gon(C)≧d-ν-qが成立することを証明した.この第2の結果は上記の結果と互いに補完的であるので,利用価値が高い.定期的に代数幾何講演会を開催して,来訪研究者と研究情報を交換した.平面代数曲線の有理関数体に関する基礎的研究を進めた.とくに,重要な不変量であるゴナリティーについて研究した.従来から,一般な曲線の性質については,ブリル・ネーター理論等の一般論があり,かなりのことが理解できるのであるが,特殊な曲線の研究はそれ程なされていない.特異点を持つ平面代数曲線のゴナリティを決定するいくつかの判定法とゴナリティを下から評価する不等式に関する結果を論文「Lower bounds for the gonality of singular plane curves」としてまとめ,現在投稿中である.主な結果は以下に述べる2つの定理である.第一の結果を述べるために用語を導入する.d次平面曲線で,特異点の最大重複度がvであるものを(d, v)型曲線という.2次関数Q(x)=x(x-v)+d+δ-vを定義し,q=Q([d/v])とおく.また,ゴナリティを記号Gで表すことにする.定理I (d, v)型既約平面曲線Cについて,d/v≧2のとき,次が成立する.(1)q≦0であれば,G=d-vである.(2)q>0のときには,不等号G≧d-v-qが成立する.第2の結果には,特異点の重複度によって定義される不変量η,σと関数x_3(η,v, q)を用いる.定理II (d, v)型既約平面曲線Cについて,η≧4/vであれば,非負整数qに対して,d/v>x_3(η,v, q)およびd/v≧σ一q/vであれば,不等式G≧d-v-qが成立する.これらの結果によりゴナリティが計算できる例を構成することもできる.
農業生産組織における区域資源管理の諸方式とその地域性に関する調査研究

本研究は、生産組織のリ-ダ-層に対する聞取調査および関係指導機関に対するヒアリングを主たる手法として、対象区域としては、宮城、新潟、長野、京都、高知、山口等、東日本と西日本の両方を選択して行なった。そこで得られた知見は次の通りである。1.概して東日本では少数中核農家による生産組織化が多く、東山以西の西日本においては地域ぐるみ的な組織区の事例が多かった。それはなお少数の専業的農家が存在する地域と総兼業化的な地域の農業構造の相違を反映したものといえる。2.地域資源管理の点では、少数グル-プによる受託を展開している組織では、大規模化する程困難を露呈し、地権者農家への再委託等の試みもみられる,それに対して作業受託を中心にとりくむ組織では、地権者が水管理等を担当し、分業関係でうまく管理しているといえる。これらの地域では委託兼業農家の離農に対する強に危慎感がある。3.地域ぐるみで出発した組織においても、時間を経るにつれて、少数オペレ-タ層に生産集積が進み、地域ぐるみの外皮の内側で、組織内受委託から、組織の解散と賃貸借関係に移行するものが多い。その意味では生産組織は、必ずしも長期安定的な経営組織とはみなし難い。比較的継続性の高い組織は、中核的農家がおらず、兼業農家、主婦農家、高齢農家が中心となって運営している組織である.山口県熊毛町の下御農業構造改善組合をはじめ、このような組織が意外に強じんな生命力を有している点は、今回調査の新たな知見である.4.自家労賃意識や減価償却をきちんとするかどうかは、地域ぐるみ組織ほどあいまいであり、少数受託組織ほどきちんとしている.佐賀県などにおいても大勢が前者から後者に移りつつあるといえる。しかしそれはまた本研究のテ-マである地域資源管理問題をひきおこすことになる。
悪性脳腫瘍の選択的な可視化と治療を実現する近赤外光セラノスティクスナノ粒子

悪性脳腫瘍は、脳内深部に浸潤したがん細胞の観察が難しく、脳自体が極めて重要な器官であるために腫瘍の外科的切除にも限界があるため、完全な治癒が困難であることが深刻な問題となっている。そこで本研究では、非侵襲的に体内深部まで到達可能な近赤外(NIR)光を用いて、悪性脳腫瘍のみの選択的な治療(光操作)と診断を同時に行うことができる「セラノスティクス」技術を、世界で初めて創出することを目的としている。具体的には、新規に開発する「高分子修飾NIRセラノスティクスナノ粒子」を用いて、「悪性脳腫瘍のみに選択的に結合」し、NIR蛍光による「脳内深部のがん細胞のリアルタイムな可視化」とNIR光刺激(光操作)に応答した「腫瘍の治療」を行うことに取り組んでいる。今年度はまず、希土類イオン含有セラミックスナノ粒子の一種である、希土類含有NaYF4ナノ粒子の粒径を制御して合成することに取り組んだ。この結果、強いNIR蛍光を発する希土類含有NaYF4ナノ粒子を合成することに成功した。さらにこのナノ粒子を生理条件下で使用するために、生体機能性高分子をナノ粒子表面に導入した。また、光線力学療法を行うために、光増感剤を同時にナノ粒子表面に導入することにも取り組んだ。これらの検討から得られたナノ複合体は、生理条件下で高い分散安定性と蛍光特性、活性酸素産出能を示すことが明らかになった。次年度以降は、今年度に得られたナノ複合体をベースとして、実際に培養細胞や動物実験レベルでその機能性の評価を進めていく。今年度はまず、本研究の基盤材料となる希土類イオン含有NaYF4ナノ粒子の合成を進めた。熱分解法を用いて、イッテルビウム・エルビウム含有NaYF4ナノ粒子を合成した結果、平均粒径50 nm程度のナノ粒子を得ることに成功した。その後このナノ粒子表面に、ポリエチレングリコール(PEG)の側鎖に疎水性のブロック構造を有するポリマーと光増感剤を疎水性相互作用によって導入した。得られたナノ粒子は、生理条件下で高い分散安定性を示した。また、強いNIR蛍光を示すとともに、活性酸素を産出することも確認された。このため、今年度に得られたナノ粒子は、NIR光セラノスティクスに利用できると期待される。当初の予定どおりに希土類含有セラミックスナノ粒子の合成が完了したため、今後は培養細胞レベルでの評価を進め、その後、マウスを用いたin vivo実験を行う。