hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
スキルス胃癌の病態と治療抵抗性の克服－癌幹細胞を標的として－

幹細胞は膜転成分に対する接着能が有意に亢進していた。癌幹細胞は接着分子CD44H、α3β1-integrin、α5β1-integrinが高発現し、マウス腹膜転移形成能が有意に亢進していた。3抗癌剤耐性能の解析:スキルス胃癌幹細胞の抗癌剤IC50値はOCUM-2Mに比べirinotecanで7.9倍、oxaliplatinで2.7倍、taxolで2倍高値であった。幹細胞シグナル抑制剤であるc-Met阻害剤は、癌幹細胞のirinotecanのIC50値を低下させた。c-Met阻害剤はUGT1A1およびABCトランスポーター発現を抑制した。また、c-Met阻害剤は癌幹細胞の細胞周期M, G2を増加させ、irinotecanの感受性を亢進させた。以上のことから、スキルス胃癌には癌幹細胞が存在し、癌幹細胞は抗癌剤irinotecan耐性に関与し、c-Met阻害剤はその耐性治療薬として有効と考えられた。また、癌幹細胞がスキルス胃癌腹膜播種形成に重要で、接着分子CD44やintegrinの関与が示唆された。Met阻害剤はOCUM-2M/SPのbcl-2とMDR1のmRNA発現を抑制した。SU11274は、癌幹細胞の抗癌剤耐性関連遺伝子を抑制し、SN38治療の併用剤として有効であることが明らかになった。25年度が最終年度であるため、記入しない。スキルス胃癌幹細胞は転移能や抗癌剤耐性能が亢進していること、またその機序として接着分子や代謝酵素・トランスポーター発現が影響していることが解明出来た。癌幹細胞と間質細胞との相互作用を検討し、抗癌剤感受性への影響を検討する。スキルス胃癌幹細胞と間質細胞との相互作用の観点からも、この腹膜転移能や抗癌剤耐性能を検討し、治療法の開発を行う。
大都市圏におけるオキシダントの光化学的制御戦略に関する研究

オゾンの光化学を支配する前駆気体(NO_x,HNO3,PANなどの濃窒素酸化物、炭化水素類、CO)、OH,HO_2ラジカル類、化学反応に関与する太陽放射スペクトルを高精度で測定する装置を開発した。それらを用いた総合観測を2003年から2005年にかけて、異なった季節で行った。特に04年の7-8月には東京の駒場の東大キャンパス及び埼玉県の騎西市の環境科学国際センターの2点で集中的に実施した。また同時に質量分析計などによるエアロゾルの粒径別の化学組成の測定も行われた。朝の時間帯に東京から輸送された空気塊が午後埼玉県に達することから、これら2点での観測は、空気塊中に起きる反応を調べる上で理想的である。高気圧に覆われ、海陸風循環の発達した8月中旬に、高濃度オゾン域が13:00頃、東京北部に発生し、海風により埼玉県へと輸送されながらさらにオゾン濃度が高くなることが観測された。窒素酸化物が酸化されながらオゾンを生成するなど、鍵となる化学過程が初めて観測された。また高濃度オゾンの生成に伴い、有機エアロゾルも効率的に生成されることも初めて観測されるなど、エアロゾルの生成とオゾン化学との相互作用に関する画期的な知見が得られた。輸送過程と光化学過程を組み込んだ3次元モデルの開発を行った。海陸風循環による大気の流れを地上観測データと比較し、流れ場の計算が高精度で行われることを確かめた。このモデルは極めて高精度で、関東域の高濃度オゾンを再現できた。また、計算されたオゾンの前駆気体も観測値を良く再現できた。このモデルを用いて、オゾン生成は正午付近の2-3時間の間に生成していることなど、詳細な化学過程を調べることができた。オゾン生成には、朝のラッシュ時に放出される窒素酸化物が重要な役割を果たすことが示された。都市大気中におけるオゾンの正味の生成速度を見積もるためにOH, HO2, RO2, NOおよび0(1D)(紫外線強度)の濃度を精密に測定しなければならない。またNOxの生成、消滅を決める上でPAN濃度の測定が不可欠である。そのために、これらの成分の同時測定と、それらの化学過程をモデル化するための準備をなった。1)測定器類の整備:化学発光法とレーザー誘起蛍光法による大気中のNO2濃度の同時観測を行った。この結果地上では両者は10%程度の範囲で良く一致することが分かった。またガスクロマトグラフ法(GC法)、ガスクロマトグラフ-質量分析法(GC-MS法)、及び陽子移動反応型質量分析法(PTR-MS)による大気中のPANの同時比較観測を行った。PTR-MS法では他の2つの方法に比べ系統的に低くなっているので今後の検討が必要である。さらに、GC-MS法、PTR-MSによる大気中のVOCの同時比較観測を実施した。お互いの精度評価のための解析を行いつつある。オゾン、NO2、亜硝酸、アルデヒドおよび過酸化物の光分解速度定数の測定を行うために、紫外分光光度放射計を導入した。また化学イオン化質量分析法による硝酸測定装置の開発も行った。現在測定器の感度約1Hz/pptv、バックグラウンドは200Hz程度なので10秒平均で20pptv程度の検出感度を持つことになる。2)局所光化学モデルの開発:オゾンを中心とした光化学過程を組み込んだボックスモデルの開発に着手した。試みに、既存の航空機観測データを用いてこのモデルによりオゾンの生成速度を計算した。

3)予備観測:東大先端研において、既に整備された測定機(CO, CO2, O3, NOx,SO2,気象要素)により予備的測定を行った。この結果、規則的な日変化、高低気圧の通過に伴う顕著な変動が観測された。都市大気中におけるオゾンの正味の生成速度を見積もるためにOH, HO_2, RO_2, NOおよび0(^1D)(紫外線強度)の濃度を精密に測定しなければならない。またNO_xの生成、消滅を決める上でPAN濃度の測定が不可欠である。そのために、これらの成分の同時測定と、それらの化学過程をモデル化するための準備を行った。1)測定器類の整備:波長分解能の高い紫外分光光度放射計と、これまで用いてきたフィルター放射計との同時比較観測を11-2月に行った。O(^1D)を生成するオゾンの紫外部での光解離係数を高精度で測定することはこれまで困難であった。このspectro-radiometerは特に紫外部での迷光が少なく、この測定に適している。この方法により、極めて高精度のオゾンの紫外部での光解離係数の連続測定をおこなっている。2)オゾンの光化学を支配する前駆気体(窒素酸化物、炭化水素類、CO)の総合観測を03年の4-5月、7-8月、10月、04年の1-2月に東京大学先端科学技術研究センター内で実施した。これらの観測では、NO_x, HNO_3、エアロゾル状のNO_3^-イオンの同時観測がおこなわれ、NO_xから硝酸への気相反応による変換過程についての詳しい情報が得られた。また硝酸からNO_3^-イオンヘの変換過程も詳細に調べられた。この変換には、温度、湿度が重要なパラメーターであることが確認できた。3)3次元光化学輸送モデルの開発:オゾンを中心とした光化学過程を組み込んだボックスモデルの開発に着手した。海陸風循環による大気の流れを地上観測データと比較し、流れ場の計算の精度を確かめつつある。今後、化学反応を組み込んだモデルを構築し、測定された化学組成の時間・空間変動との詳しい比較を行う予定である。オゾンの光化学を支配する前駆気体(NO_x、HN03,PANなどの濃窒素酸化物、炭化水素類、CO)、OH, HO_2ラジカル類、化学反応に関与する太陽放射スペクトルの総合観測を04年の7-8月に東京の駒場の東大キャンパス及び埼玉県の騎西市の環境科学国際センターの2点で集中的に実施した。また同時に質量分析計などによるエアロゾルの粒径別の化学組成の測定も行われた。朝の時間帯に東京から輸送された空気塊が午後埼玉県に達することから、これら2点での観測は、空気塊中に起きる皮応を調べる上で理想的である。高気圧に覆われ、海陸風循環の発達した8月中旬に、高濃度オゾン域が13:00頃、東京北部に発生し、海風により埼玉県へと輸送されながらさらにオゾン濃度が高くなることが観測された。窒素酸化物が酸化されながらオゾンを生成するなど、鍵となる化学過程が初めて観測された。また高濃度オゾンの生成に伴い、有機エアロゾルも効率的に生成されることも初めて観測されるなど、エアロゾルの生成とオゾン化学との相互作用に関する画期的な知見が得られた。輸送過程と光化学過程を組み込んだ3次元モデルの開発を行った。海陸風循環による大気の流れを地上観測データと比較し、流れ場の計算が高精度で行われることを確かめた。このモデルは極めて高精度で、関東域の高濃度オゾンを再現できた。また、計算されたオゾンの前駆気体も観測値を良く再現できた。
ＮＯＧマウスを用いた抗アクアポリン４抗体産生モデルの作製

本研究の目的は自己免疫性疾患患者細胞を用いてヒト自己抗体産生動物モデルを作製することである。MHC ClassI&II Double Knockout NOGマウスへヒト末梢血リンパ球またはヒトB細胞を移入した。2ヶ月後のマウス脾臓内ではヒトB細胞の生存も確認できなかった。血中でも同様の結果であった。NOGマウス生体内においてヒトB細胞が生存するには、ヒトT細胞からのヘルプが必要であり、かつT細胞が異常に活性化しない事も必要である事が示唆された。NOGマウス体内でのヒトB細胞生存を誘導させる工夫を試したものの、生存を誘導することはできなかった。H24年度にはMHC ClassI&II Double Knockout NOGマウスへヒト末梢血リンパ球(peripheral blood mononuclear cell,以下PBMC)またはヒトB細胞を移入し、2ヶ月後におけるマウス生体内B細胞割合を確認した。2ヶ月後のマウス脾臓内ではヒトT細胞の異常増殖は見られなかったが、ヒトB細胞の生存も確認できなかった。H24年度の研究結果より、NOGマウス生体内においてヒトB細胞が生存するには、ヒトT細胞からのヘルプが必要であり、かつT細胞が異常に活性化しない事も必要である事が示唆された。ヘルパーT細胞が産生するB細胞刺激因子のリコンビナント蛋白を経時的に投与し、生体内濃度を維持する方法にてヒトPBMCまたはB細胞の生存を誘導することとした。H25年度(最終年度)の研究実績は以下の通りである。1上記マウス体内の非特異的抗体が抗AQP4抗体にて染色されないことを確認した。2患者PBMCを上記マウスに移入し、同時にヒトIL-6, BAFF, IL-6とBAFFをマウス体内に注入し、ヒトB細胞の生存と分化、抗体産生の促進を試みた。PBMC移入後4週間後のマウス血漿中に抗AQP4抗体は確認されなかった。マウス血中のヒトリンパ球は確認されなかった。3患者B細胞を上記マウスに移入し、同時にヒトIL-6, BAFF, IL-6とBAFFをマウス体内に注入し、ヒトB細胞の生存と分化、抗体産生の促進を試みた。B細胞移入後4週間後のマウス血漿中に抗AQP4抗体は確認されなかった。4患者および正常人のPBMCを移入した上記マウス血中のヒトサイトカイン濃度の動態の検討をBio Plexサスペンションアレイシステムを用いて行う予定であった。しかし血清が採取できず、実験は行わなかった。健康人より採取した末梢血リンパ球を重度免疫不全マウスであるNOGマウス(NOD/SCIDγc null mouse)へ移入し、2週後にマウス脾臓においてヒトT細胞およびB細胞を検出できた。ELISAにてマウス血中のヒトIgMおよびIgGを確認できた。移入4週以降よりマウス血中でヒトT細胞が高度に増殖し、ヒトB細胞が確認されなかった。加えて外見的にも立毛や体温低下といった典型的な移植片対宿主病(graft-versus-host disease,以下GVHD)様の所見も確認された。原因としてNOGマウスのMHS ClassIおよびClassIIはマウス由来であるため移入したヒト細胞側から見ると異種となる。そのため免疫(拒絶)反応が惹起され、GVHD様の症状を呈したと推察した。2次に、GVHD様症状を避けるためにMHC ClassI&II Double Knockout NOGマウスを用いた実験を行った。本マウスへヒトPBMCまたはヒトB細胞を移入し、2ヶ月後におけるマウス生体内B細胞割合を確認した。2ヶ月後のマウス脾臓内ではヒトT細胞の異常増殖は見られなかったが、ヒトB細胞の生存も確認できなかった血中でも同様の結果であった。原因としてT細胞の活性化が抑制されたことにより、B細胞生存に必要な因子が減少したと推測した。1.NOGマウスへのヒトPBMCの生着およびIgG産生誘導を計画したが、GVHDの発症のため実験遂行が不可能であった。2. NOGマウスでの抗AQP4抗体産生誘導は、1.の実験が不可能であったため施行しなかった。

今後の実験の方針としては、ヒトIL-4,5,6,13といったヘルパーT細胞が産生する、B細胞刺激因子を自発的に産生するトランスジェニックNOGマウスを使用する可能性が考えられる。トランスジェニックマウス作製までの時間を勘案すると、代替案として上記サイトカインのリコンビナント蛋白を経時的に投与し、生体内濃度を維持する方法も可能である。本年度研究により、移入したヒトB細胞の生着には問題ない事が確認できた。よって、今後は生着した細胞を生存させる事に主眼を絞った研究を行う方針である。次年度使用額は、当初計画していた患者PBMCを用いたマウス移入実験とマウス血中のサイトカイン・ケモカイン動態の変化の検討を次年度に延期することによって生じたものであり、マウス購入およびBio Plexサスペンションアレイシステムを使用した実験に必要な経費として平成25年度請求額と合わせて使用する予定である。
適応性御手法による減速機構動特性を考慮したサーボモータ電流フィードバック制御

直流サーボモータの高速化,高精度化を目的とし,サーボ系の電流フィードバック制御に適応制御手法を用いたサーボ制御手法の研究を行った.すなわち,減速機構等の動特性を同定し,サーボ系電流制御フィードバックゲインを適応させ,摩擦等の外乱を補償する適応同定則,適応制御則の検討,開発を行った.また,サーボ実験装置の試作をおこない,同定則,制御則の実験的検討をおこない良好な結果を得た.主な研究成果は以下の通りである.1.リャプノフ法適応同定則に,非線計項を付加した離散時間型同定則,リレー要素を用いた連続時間型同定則を提案した.いずれも,高速かつ収束性が改良されており,電流制御に適した同定則である.2.適応制御系の安定性証明方法を考案し,前項の適応同定則を用いた適応制御系の安定性の検討にこの証明方法を用い,その安定条件を得た.3.サーボ系等の非線計動特性を有する系に対し,加速度信号を用いないパラメータ同定手法を考案し, 6自由どマニピュレータ実験装置に対しパラメータ同定実験を行った.4.減速機構内の摩擦外乱を推定するための周期性外乱推定オブザーバの構成法を提案した.このオブザーバには外乱周波数を推定する適応同定則を用いた.さらに,試作したサーボ実験装置で,摩擦外乱推定実験を行った.5.リレー方式適応同定則を用い外乱ロバスト適応制御則を考案し, 6自由度マニピュレータ実験装置によりオンライン制御実験を行った.6.サーボ系の減速機構動特性には摩擦などの非線計項を有しているが,パラメータ概略値を用いて,非線計項の補償を行い,パラメータ誤差に伴う制御偏差を外乱とみなして非干渉適応制御を行う構造の簡単な制御方式を提案し, 6自由度マニピュレータ実験装置によって,オンライン制御実験を行い良好な制御結果を得た.直流サーボモータの高速化,高精度化を目的とし,サーボ系の電流フィードバック制御に適応制御手法を用いたサーボ制御手法の研究を行った.すなわち,減速機構等の動特性を同定し,サーボ系電流制御フィードバックゲインを適応させ,摩擦等の外乱を補償する適応同定則,適応制御則の検討,開発を行った.また,サーボ実験装置の試作をおこない,同定則,制御則の実験的検討をおこない良好な結果を得た.主な研究成果は以下の通りである.1.リャプノフ法適応同定則に,非線計項を付加した離散時間型同定則,リレー要素を用いた連続時間型同定則を提案した.いずれも,高速かつ収束性が改良されており,電流制御に適した同定則である.2.適応制御系の安定性証明方法を考案し,前項の適応同定則を用いた適応制御系の安定性の検討にこの証明方法を用い,その安定条件を得た.3.サーボ系等の非線計動特性を有する系に対し,加速度信号を用いないパラメータ同定手法を考案し, 6自由どマニピュレータ実験装置に対しパラメータ同定実験を行った.4.減速機構内の摩擦外乱を推定するための周期性外乱推定オブザーバの構成法を提案した.このオブザーバには外乱周波数を推定する適応同定則を用いた.さらに,試作したサーボ実験装置で,摩擦外乱推定実験を行った.5.リレー方式適応同定則を用い外乱ロバスト適応制御則を考案し, 6自由度マニピュレータ実験装置によりオンライン制御実験を行った.6.サーボ系の減速機構動特性には摩擦などの非線計項を有しているが,パラメータ概略値を用いて,非線計項の補償を行い,パラメータ誤差に伴う制御偏差を外乱とみなして非干渉適応制御を行う構造の簡単な制御方式を提案し, 6自由度マニピュレータ実験装置によって,オンライン制御実験を行い良好な制御結果を得た.本研究では、直流サーボモータの高速化、高精度化を目的とし、電流フィードバック制御に適応制御手法をもちいたサーボ技術を2ケ年計画で開発する。61年度においては、電流フィードバックループにおいて、そのゲインをサーボ系の動的な特性に対して適応させ、摩擦の影響などを補償して高速化、高精度化をはかるために用いる適応同定則、適応制御則の開発をおこない、また、サーボ実験装置の試作に着手した。すなわち、1.計算時間の短いリヤプノフ法適応同定則に非線形項を付加して収束性を改善した、サーボ装置に適した離散時間型適応同定則を開発した。2.前項と同じリヤプノフ法適応同定則に、リレー要素を用い、やはり収束性を改善した連続時間型適応同定則を提案した。3.マニピュレータ、サーボ系等の非線形動特性を有するシステムに対し加速度信号を用いないで、パラメータを同定する手法を提案し、ミニコンピュータとオンライン接続された既設の適応サーボ実験装置に対し、パラメータ同定実験をおこなった。4.サーボ系の摩擦外乱等を補償するリレー方式による外乱ロバストな適応制御則を開発し、やはり、既設の適応サーボ実験装置によって、オンライン制御実験をおこなった。5.あらたにマイクロコンピュータを用いたサーボ実験装置を試作するため、パーソナルコンピュータ,ワンボードマイコン,サーボモータ等を購入し、その試作に着手した。
ピンナトキシンAの全合成研究

沖縄産の二枚貝イワカワハゴロモガイpinna murikataから単離されたピナトキシンはタイラギ貝食中毒の原因物質と考えられる有毒物質である。今までにない新規骨格をもち、テトロドトキシンと同等の強い毒性が確認されている。カルシウムイオンチャネル活性化作用が報告されたものの詳細な生理作用は不明である。私は海産毒の化学構造と生理活性に注目して全合成研究を開始した。ピナトキシン及びその誘導体の供給により詳細な生理作用を明らかにすると同時に特異的イオンチャネル活性化・阻害作用を有する新規有機化合物の創出を狙いとし,生理活性発現の部分構造解明を考慮にいれ,特徴的な部分構造(BCD環部・AGEF環部)を別々に合成した後、それらを連結させる計画で全合成研究を進めている。3環性スピロケタール(BCD環部)部の合成は触媒的不斉エポキシ化・ジヒドロキシル化を経て,高選択的・効率的に達成した。生理活性発現に最も重要と思われるイミン部を含むAGEF環部合成にあたって,困難と予想される4級不斉炭素を含むG環部の立体選択的な構築を目指し,2つのルート(分子内ディールス・アルダールートおよび分子内アルキル化ルート)を検討した。分子内ディールス・アルダー反応により4級不斉炭素の立体制御はできたものの,1つの不斉中心が逆となり,これを反転する必要が生じた。しかしながら,もう1つのルート分子内アルキル化反応は連続する不斉中心を完全に制御し,目的とするG環部の合成に成功した。現在,AGEF環部の合成,BCD環部とのカップリングを検討中である。沖縄産の二枚貝イワカワハゴロモガイpinna murikataから単離されたピンナトキシンAは、1996年に絶対立体配置を除いた化学構造が決定され、今までにない新規骨格をもち、テトロドトキシンと同等の強い毒性が確認された。中国の研究者によってカルシウムイオンチャネル活性化作用があることは報告されたものの、極微量しか採取できないために詳細な生理作用の解析の研究がなかなか進展していないのが現状である。私は有毒物質の化学構造と生理活性に注目して全合成研究を開始した。多不斉中心、多官能性さらに隣接した環内にイミニウムイオンとカルボン酸イオンを持つ両性イオン分子、新規6, 5, 6ビススピロケタール、7員環イミンを含む大環状炭素骨格(26員環)がピンナトキシンAの構造上の大きな特徴である。各特徴的な構造を別途合成した後、それらを連結させる計画で全合成研究を進めている。今年度、部分構造の新規6, 5, 6ビススピロケタール部(BCD環)の立体選択的合成に成功し、雑誌に発表した。不斉エポキシ化、不斉ジヒドロキシル化を利用して、効率よく不斉中心を導入し、合成したBCD環の立体構造をX線結晶解析によって決定した。さらに、BCD環の酸性条件下での異性化を検討し、可能な4つの異性体のうち、2つの異性体の間でのみ平衡が存在することを明らかにした。残るフラグメントは、G環部を除き、A, E, F環部の立体選択的合成に成功し、現在、各フラグメントの連結およびG環部の構築の検討を行っている。
専門用語における新語の寿命を予測するモデルの構築

本研究は,専門分野に現れた新語の中から,その分野で重要な語として一定の寿命を享受する語を,自動的に特定する手法・モデルの開発を目指すものである。そのような目的のもと,昨年度は英語学術雑誌の本文データを整備したが,本年度はそれらデータに基づく調査結果を集計した。まず専門分野において重要な語として4つのタイプを考えた。即ち,(1)よく用いられ頻度が高い語,(2)文献のトピックになりやすい語,(3)その分野の中心的な概念を表す語から構成される語,(4)特定の文脈に限って現れる語,の4つである。分析ではまず先述の本文データを,発表期間の観点から新旧2つに分け,新旧が重なる期間に初出した語を新語とみなした。そして後半期間において上記4つの特徴を持つ語を,前半期間のデータから予測可能とする手法の開発に取り組んだ。4つの特徴を数値化する尺度としてはそれぞれ,頻度,TFIDF,専門用語抽出研究におけるNakagawaの尺度,同じくHisamitsuの尺度,を用いた。その結果,頻度が高くなる複合語は,前半期間において語構成要素同士の共起度が,初出時にかけて徐々に増加すること,前半期間におけるHisamitsuの値が有意に高いことが判明した。(2)のTFIDFが後半期間に高くなる語は,(1)とも重なるが,前半期間におけるHisamitsuの値が高く,特定の文脈で出現する傾向が強いことが判明した。(3)のNakagawaの値が後半期間に高くなる語は,前半期間における値も既に高いこと,また(4)のHisamitsuの値が後半期間に高くなる語は,前半期間におけるNakagawaの値が有意に低いこと,即ち,初出時は結合力(生産性)の低い語構成要素で作られていることが判明した。複合語の語構成要素に注目すると,高頻度のヘッドと,頻度を増している修飾語という組合せの語が,後半期間において頻度を増すことなどが明らかとなった。本研究は,専門分野に現れた新語の中から,専門用語として普及する語を自動的に特定する手法・モデルの開発を目指すものである。そのような目的のもと本年度は,(1)英語の学術雑誌と会議録の本文を,扱いやすいテキストデータとして整備する作業を重点的に行った。本研究は時系列的な計量言語学研究を目指すものであるが,それに適したデータは現在少ない為,上記の作業が必要であった。その結果,Journal of the American Society for Information Science and TechnologyとSIGIRの会議録に含まれる論文,それぞれ1025個,712個をテキスト形式で整備した。(2)語形成にはいくつかのタイプがあるが,本年度は2つの名詞の複合によって生み出された語を調査対象新語とした。また専門用語として普及する,寿命を保つとはどういうことかについて考察を深め,分野においてよく用いられる語,専門的な概念と結びついた語などいくつかの分類可能なタイプを考えた。(3)そして新語の中からそれぞれのタイプに成長する語の自動特定を目指し,これまで提案されてきた専門用語自動抽出手法のいくつかを適用し,有効性を検証した。その結果,概念と結びついた語になる新語の特定にはTFIDFの利用が効果的であること,よく用いられる語の特定には,語構成要素の名詞の出現頻度と共起頻度及び両者の増加率への着目が効果的であることが確認された。
近代イギリスの地方都市における行政改革と公共政策

本研究は、近代イギリスにおける行政改革の実践と公共政策の策定の過程に迫るために、救貧社と呼ばれる救貧行政を実践する組織を研究対象にしている。(1)昨年度につづき本年度も、都市の行政制度の抜本的な改革や都市住民の行政に対する期待の変容がみられた18世紀の最末期から19世紀前半期の救貧社の活動について検討した。その際、地方都市エクセタとノリッジを事例として取りあげた。(2)また、都市の政治社会における「公=おおやけ」の観念を明らかにするために、都市支配層=都市エリートによる社会改良活動に着目し、その思想的背景と社会的意味を探った。(3)さらに、同時期のロンドンの社会文化的な状況についての研究を本格的に検討し、比較の視点を得るための材料を集めた。本年度の研究実績は、以下の3点にまとめられる。1.資料(史料)の収集(1)国内:救貧法関係の研究文献および史料の収集。18世紀ロンドンの社会文化史関連文献の収集。(2)国外:8月後半に実施したイギリス(オックスフォード、ロンドン)での調査を通じて、救貧社の活動にかかわる史料を収集。2.中間的成果の発表「日本西洋史学会第55回大会」(2005年5月、於神戸大学)において企画された「小シンポジウム近代イギリスにおける公共圏」で、問題提起者の一人として口頭報告をおこなった。ここでは、近代イギリスにおいて「公=おおやけ」の問題がどのように捉えられていたのか、またこの問題がこれまでどのように研究されてきたのかを振り返った。これは、救貧社の活動、さらには近代イギリスの行政改革と公共政策の関係を広い歴史的な文脈のなかに置いて再検討することに連なっている。3.成果の公表(「11.研究発表」欄を参照)。これまでのところ、史資料の収集はほぼ順調に進んでいる。研究成果については、中間的な成果を順次口頭報告のかたちで提示し、これに対する批判とコメントを求めている段階にある。今後、これらの報告で提示した研究成果の完成度をさらに高め、活字として発表していくことが課題である。本研究は、近代イギリスにおける公共政策の実践過程に迫るために、救貧社と呼ばれる半官半民の組織を研究の対象としている。とりわけ、都市行政の制度的枠組みや人々の行政に対する期待と対応が大きく旋回し、近代的な納税者意識と住民自治の萌芽的な発展がみられた19世紀における救貧社の活動について、地方都市(ノリッジとエクセタ)の場合を取りあげて明らかにすることに取り組むものである。1.資料(史料)の収集(a.国内における文献の調査収集:19世紀救貧法関係の史料集、およびその他の研究文献。b.3月後半に実施したイギリスでの調査を通じて救貧社の活動と新救貧法の制定にかかわる史料を収集:1834年の新救貧法制定と救貧社との関係を示す新聞資料など)。2.展望の提示(12月に名古屋工業大学にて開催された「近代公共圏研究会」における口頭報告で、18世紀末から19世紀初めの救貧社の活動を地方都市ノリッジの労役所改革をめぐる係争問題に着目して検討。報告後の討論を通じて今後の研究の方向性を確認。)3.成果の公表(「11.研究発表」欄を参照)。上記のように、これまでの研究を引き継ぐかたちで16年度以降に向けて研究の方向性を示し、初年度として一定の成果を上げることが出来た。ただし、本年度は科学研究費補助金の交付内定が10月であったため、実質的な研究期間が年度後半の半年に限られた。そのため、独自の研究成果の公表という点では必ずしも十分ではなかった。収集した資料の分析とこれにもとづく成果の公表は、課題として来年度以降に持ち越されている。本年度はとりわけ、都市の行政制度の抜本的な改革が行われ、これと並行して住民の行政への期待が大きく変化した18世紀の最末期から19世紀前半期という時代における救貧社の活動について、地方都市のケースを取りあげて上記の問題を明らかにすることに取り組んだ。1.資料(史料)の収集(1)国内:19世紀救貧法関係の研究文献および史料の収集。(2)国外:8月後半から9月に実施したイギリス(オックスフォード、ロンドン、ノリッジ)での調査を通じて、救貧社の活動にかかわる史料を収集(a.地方都市ノリッジの救貧社の執行役員の著作、書簡など。b.1834年の新救貧法制定と救貧社との関係を示すパンフレットや新聞資料など)。2.中間的成果の発表9月に国際文化会館にて開催された「2004年渋沢国際儒教セミナー比較視野のなかの社会公益事業」における口頭報告で、近世イギリスにおける慈善や貧民救済をめぐる状況を整理して提示した。11月には東京大学において開催された史学会第102回大会で報告した。ここではノリッジの救貧社の執行役員の生涯と活動についてのまとめを提示した。予定研究期間の半分を経過したが、資料の収集はほぼ順調に進んでいる。

研究成果の公表については、中間的な報告として順次口頭で発表をおこなっている段階であり、今後はこれらの口頭報告の内容の完成度を高めて活字化していくことが課題となる。本研究は、近代イギリスにおける行政改革の実践と公共政策の策定の過程に迫るために、救貧社と呼ばれる救貧行政を実践する組織を研究対象にしている。(1)昨年度につづき本年度も、都市の行政制度の抜本的な改革や都市住民の行政に対する期待の変容がみられた18世紀の最末期から19世紀前半期の救貧社の活動について検討した。その際、地方都市エクセタとノリッジを事例として取りあげた。(2)また、都市の政治社会における「公=おおやけ」の観念を明らかにするために、都市支配層=都市エリートによる社会改良活動に着目し、その思想的背景と社会的意味を探った。(3)さらに、同時期のロンドンの社会文化的な状況についての研究を本格的に検討し、比較の視点を得るための材料を集めた。本年度の研究実績は、以下の3点にまとめられる。1.資料(史料)の収集(1)国内:救貧法関係の研究文献および史料の収集。18世紀ロンドンの社会文化史関連文献の収集。(2)国外:8月後半に実施したイギリス(オックスフォード、ロンドン)での調査を通じて、救貧社の活動にかかわる史料を収集。2.中間的成果の発表「日本西洋史学会第55回大会」(2005年5月、於神戸大学)において企画された「小シンポジウム近代イギリスにおける公共圏」で、問題提起者の一人として口頭報告をおこなった。ここでは、近代イギリスにおいて「公=おおやけ」の問題がどのように捉えられていたのか、またこの問題がこれまでどのように研究されてきたのかを振り返った。これは、救貧社の活動、さらには近代イギリスの行政改革と公共政策の関係を広い歴史的な文脈のなかに置いて再検討することに連なっている。3.成果の公表(「11.研究発表」欄を参照)。これまでのところ、史資料の収集はほぼ順調に進んでいる。研究成果については、中間的な成果を順次口頭報告のかたちで提示し、これに対する批判とコメントを求めている段階にある。今後、これらの報告で提示した研究成果の完成度をさらに高め、活字として発表していくことが課題である。
原子吸光光度法・非等温等圧法の組合せによる合金中希薄成分の活量測定

非等温等圧セルの透光窓と試料部分の温度をそれぞれ独立に高精度で制御しうる電気炉をいくつか作製し、その特性を確認した。また原子吸光光度法と非等温等圧法の組合せを適用しうる合金系の選定基準を明らかにし、選定に必要となる純元素飽和蒸気の吸光度デ-タを集めた。非等温等圧法に関わる作業と平行して等温等圧セルを用いる活量測定を実行し、InーSb系(1100K)、GaーSb系(1100K)、SbーPb系(1130K)、PbーAu系(1130K)、BiーPb系(833K)、InーPb系(1110K)、およびGaーPb系(1120K)の各溶融合金について成分活量を全組成域で測定した。結果の一部は次のように学会で口頭発表した:1.尹・中澤・阿座上、"原子吸光光度法による溶融合金の熱力学的研究(I)ー溶融GaーPb、InーPb系合金の活量ー"大韓金属学会、1989.10.28、2.尹・中澤・阿座上、"原子吸光光度法による溶融合金の熱力学的研究(II)ー溶融BiーPb、SbーPb系合金の活量"、大韓金属学会、1989.10.28、3.尹・中澤・阿座上、"原子吸光光度法によるGaーSb系およびInーSb系の活量測定"、日本金属学会、1990.4.4(予定).また吸光度測定におけるバックグラウンド吸収に関して試験を行い、光源と分光器の間に屈折率の大きな石英ガラスセルを置く場合には焦点位置の移動に関して配慮が必要であることを明らかにし、注目する単原子分子による正味吸光度を求めるために補正板を使用する新しい方法を考案しその有効性を確認した。仕様の異なる原子吸光光度計を2台購入する一方、試料温度を制御するための電気炉を製作し、試料蒸気の吸光度を測定するセルを準備し、予備的・基本的な測定を開始した。石英製吸収セル加熱用の電気炉として日本ジャーレルアッシュAA-782型原子吸光光度計と組み合わせるものを2種類製作した。一方の電気炉は非等温等圧型セルを加熱するためのものであり、合金試料温度を450K650K、透光窓温度を900K1100Kの範囲で両者独立に精密制御しうるようにした。もう一方の電気炉は等温等に圧型セルを加熱するためのものであり、合金試料および透光窓を700K1100Kの温度に精密に制御しうるものにした。試料温度および透光窓温度の測定・制御システムを構築ののち、まず等温等圧セルを用いて純粋鉛を標準資料に選び、鉛蒸気が示す吸光度を試料温度の関数として測定し、吸光度の温度依存生から蒸発熱を算出してみた。等温等圧型セルを用いて求めた鉛の蒸発熱は文献記載の確定値と比べると若干低く、非等温圧型セル採用の意義を再確認する結果となった。引続き現在まで、光度計のダイナミックレンジを定め、吸光セルのバックグラウンド吸収をより正確に決定しうる条件を探す作業を進めてきた。平成元年度は非等温圧法による合金中希薄成分の活量測定を、日本ジャーレルアッシュAA-782型原子吸光光度計を用いて本格的に行う。

また、水素化容易な元素を含有する合金と平衡する蒸気をいったんArで搬出し、直後にH_2を合流させて非凝縮生としたガスを透光窓に導く方式による活量測定を日立180-30型原子吸光光度計を用いて行う。原子吸光分光光度法を非等温等圧セルと組合せ検量線を作成してから合金上の単原子分子濃度を決定する方法を合金系の活量測定に実際に適用しようとした。具体的には非等温等圧セルの透光窓と試料部分の温度をそれぞれ独立に高精度で制御しうる電気炉をいくつか作製し、その特性を確認した。また非等温等圧法との組合せを適用しうる合金系の選定基準を明らかにし、選定に必要となる純元素飽和蒸気の吸光度デ-タを集めた。非等温等圧法に関わる作業と平行して等温等圧セルを用いる活量測定を実行し、In-Sb系(1100K)、Ga-Sb系(1100K)、Sb-Pb系(1130K)、Pb-Au系(1130K)、Bi-Pb系(833K)、In-Pb系(1110K)、およびGa-Pb系(1120K)の各溶融合金について成分活量を全組成域で測定した。結果の一部は次のように学会で口頭発表した:1)尹・中澤・阿座上,“原子吸光光度法による溶融合金の熱力学的研究(I)-溶融Ga-Pb、In-Pb系合金の活量-"、大韓金属学会、1989.10.28、2)尹・中澤・阿座上、“原子吸光光度法による溶融合金の熱力学的研究(II)-溶融Bi-Pb、Sb-Pb系合金の活量-"大韓金属学会、1989.10.28、3)尹・中澤・阿座上,“原子吸光光度法によるGa-Sb系およびIn-Sb系の活量測定"、日本金属学会、1990.4.4(予定)。また吸光度測定におけるバックグラウンド吸収に関して試験を行い、光源と分光器の間に屈折率の大きな石英ガラスセルを置く場合には焦点位置の移動に関して配慮が必要であることを明らかにし、注目する単原子分子による正味の吸光度を求めるために補正板を使用する新しい方法を考案しその有効性を確認した。
ヒトがん幹細胞の放射線感受性と低酸素影響

近年、多くの腫瘍で幹細胞様の挙動を示す「がん幹細胞」の存在が明らかになってきた。本研究の目的は、神経膠芽腫における「がん幹細胞」を同定し、放射線感受性ならびにその特性を明らかにすることである。その結果、腫瘍細胞の培養環境の変化により一部の細胞群が「がん幹細胞」に特徴的な様相を示すこと、それらの細胞群は放射線に対して抵抗性であることが示された。また、これらの細胞群はX線よりも重粒子線に対しては感受性が高かったことも示された。幹細胞用培地を利用して幹細胞マーカー陽性細胞を単離する方法について検討した。近年、複数の研究室(Griguer,CE et. al., PhOS one, 2007等)が、脳腫瘍に由来する細胞株を幹細胞用培地によって培養することにより幹細胞マーカー陽性細胞の集団を増加させることに成功している。そこで、文献に記載されていた複数の脳腫瘍細胞(u87mg、u251、A172細胞)について、幹細胞用培地を用いたマーカー陽性細胞の獲得を検討した。u87mg、u251細胞で明確な陽性細胞集団を得ることが出来なかったが、我々はA172細胞においてこれを達成した。培養条件を詳細に検討した結果、培養系の約半数の陽性細胞集団の出現が見込め、磁性ビーズによる単離も可能であることが明らかになった。これらのA172細胞より単離したCD133陽性細胞の集団と非陽性集団に対して、γH2AXのfociを指標とした放射線誘発DNA損傷の修復能を比較した。具体的には、X線(5Gy)を照射した後、両者を直ちに幹細胞用培地中で6時間培養した。細胞を回収して核のγH2AXを免疫染色し、これを蛍光顕微鏡にて観察した。一群にっき、最低100個以上の細胞について1細胞あたりのγH2AXのfoci数をカウントした。その結果、照射後6時間の経過で、foci数が10以上の細胞は陰性細胞において50%前後存在していたのに対し、陽性細胞においては10%前後と有意に減少した。また、細胞ごとのfoci数の分布を調べたところ、陰性細胞における1細胞あたりのfoci数の中央値は4.00であったのに対して陽性細胞の中央値は1.77であった。今後この実験手法を用いて、CD133陽性細胞と陰性または全体の細胞との放射線感受性の相違をX線と重粒子線で比較することができる。今後、生存率についても検討を行う予定である。近年、複数の研究室(Griguer, CE et. al., PLOS one, 2007等)が、脳腫瘍に由来する細胞株を幹細胞用培地によって培養することにより幹細胞マーカー陽性細胞の集団を増加させることに成功している。そこで、文献に記載されていた複数の脳腫瘍細胞(u87mg、u251、A172細胞)について、幹細胞用培地を用いたマーカー陽性細胞の獲得を検討したが、複数の脳腫瘍細胞を使用した結果、明確な陽性細胞集団を得ることが出来なかった。然し、我々はA172細胞において一定の条件下で幹細胞の特徴であるneurospehreを形成する細胞群を発見したことから、これを持ってがん幹細胞とした。これらのA172細胞より単離したneurosphere集団と非がん幹細胞集団に対して、γH2AXのfociを指標とした放射線誘発DNA損傷の修復能を比較した。具体的には、X線(2Gy)を照射した後、両者を直ちに幹細胞用培地中で6時間培養した。一群につき、最低100個以上の細胞について1細胞あたりのγH2AXのfoci数をカウントした。その結果、照射後6時間の経過で、foci数が10以上の細胞は非がん幹細胞において50%前後存在していたのに対し、neurosphere細胞においては10%前後と有意に減少した。また、細胞ごとのfoci数の分布を調べたところ、非がん幹細胞における1細胞あたりのfoci数の中央値は4.00であったのに対してがん幹細胞の中央値は1.77であった。また、生存率についても調べた結果、X線、重粒子線のいずれにおいてもneurosphere細胞が抵抗性を示した。
マルチスケールシミュレーション法の開発とカーボン系ナノ材料への適用

本年度は、以下のような研究を実施し、新しい知見を得た。(1)新しいマルチスケールシミュレーション法の開発分子動力学法(MD)による原子モデルと有限要素法(FEM)で表された連続体モデルを接続する新しいMD/FEMハイブリッド手法を、Andersenにより提唱された圧力一定MDの方法を拡張することにより導き出した。弾性連続体と粒子系から成るハイブリッドモデルを導入し、弾性連続体の有限要素の自由度をハイブリッドモデルのラグランジュ関数に組み込んだ.このハイブリッド手法の有効性を確認するため,本年度は、5-7-7-5欠陥を含むアームチェア型単層カーボンナノチューブの両端に引張り力を加えたときのカーボンナノチューブの破壊現象に、このMD/FEMハイブリッド手法を適用し、チューブが破断する前後の格子欠陥周辺の原子配置の時間変化を詳しく調べることができることを示した。(2)グラフェンにおける点欠陥周辺の構造緩和グラフェンから炭素原子を1個取り除いて点欠陥を作ると、点欠陥のまわりに3本のダングリングボンド(3DB)ができる。この構造はエネルギー的に不安定なので、2本のダングリングボンドが結合して、5角形と9角形を形成して、5-1DB欠陥へと構造緩和することが予想される。我々は、第一原理・古典ハイブリッドMD法を用いて、この構造緩和が温度上昇に伴ってどのように起こるかを調べた。本年度は、以下のような研究を実施し、多くの新しい知見を得た。(1)新しいマルチスケールシミュレこション法の開発分子動力学法(MD)による原子モデルと有限要素法(FEM)で表された連続体モデルを接続する新しいMD/FEMハイブリッド手法を開発した。このハイブリッド手法の有効性を確認するため,アルゴン粒子系と1次元バネから構成される一次元ハイブリッドモデルに適用し、(i)新手法では連続体と粒子系のダイナミクスを同時に記述でき、その両者の相互作用を明確に表現することができる、(ii)小規模な粒子系を含むハイブリッドモデルの計算だけで、大規模粒子系の計算に相当する結果を得ることできることなどを示した。(2)水素吸蔵ナノ構造化グラファイトからの水素脱離の微視的機構第一原理・古典ハイブリッドMDシミュレーションにより、ナノ構造化グラファイトからの水素脱離過程を詳細に調べ、ナノ構造化グラファイトの再結晶化が水素分子形成・脱離のきっかけとなることを示した(3)カーボンナノチューブの融点の半径依存性単層カーボンナノチューブの熱的不安定性('融解'と呼ぶ)をチューブの半径の関数として古典分子動力学シミュレーションにより環境依存型相互作用ポテンシャルを用いて調べ、カーボンナノチューブの融点が半径の減少とともに1/(半径)^2で減少することをはじめて明らかにした。この融点の半径依存性の起源は、チューブ半径の減少にともない、sp^2結合がひずんで結合が弱くなるため、ひずみエネルギーが1/(半径)^2で増加し、相対的にエネルギー的に不安定になるためであることを解明した。
III-V CMOSフォトニクスによる光電子融合集積回路基盤技術の構築

本研究を通じて、III-V CMOSフォトニクス・プラットフォーム上に能動・受動素子を自在に集積するためのプロセス技術を確立することに成功した。これによりキャリア注入型光変調器等をIII-V-OI基板上で実証することに成功した。またInGaAs MOSトランジスタの一体集積にも世界で初めて成功するなど、光電子集積回路の基盤技術を確立した。また自由キャリア効果を使った光変調器の研究過程で、ハイブリッドMOS型光変調器構造を考案し、世界最高レベルの光位相変調効率を実現するに至った。III-V on SiCプラットフォームの考案にも繋がるなど、当初の想定以上の成果が得られた。III-V-OIウェハ上で各種光デバイス・電子デバイスを作製するためのCMOS整合プロセス技術の研究を進めた。III-V-OIウェハ形成後に種々のプロセスによるデバイスを作製するためには、高温での熱処理が必要となる。そこで、加熱前後における貼り合せ基板のPL強度を測定することで、III-V層の結晶性の評価を進めた。その結果、加熱時の上部キャップ層であるAl2O3膜を加熱後に一旦除去して、再度堆積することで、PL強度が回復することが分かった。この結果から、加熱時のAl2O3/InP界面の劣化がPL強度の低下の原因になっていることを明らかにした。さらに、貼り合せ界面におけるA2O3挿入層をSiO2に変えることで、600度の加熱時でもほとんどPL強度が低下しないことを明らかにした。これにより、高耐熱性III-V-OIウェハの作製に成功した。能動・受動集積化を実現するための、量子井戸インターミキシングの研究も進めた。薄層III-V-OI層に対して、3 keV以下の低エネルギーでPイオンを注入することで、PL発光スペクトルの半値幅を劣化させることなく、ミキシング可能であることを明らかにした。これにより100 nm以上のPLシフトをもつIII-V-OI基板の作製に成功した。InGaAs受光器に関しては、暗電流の起源が表面リーク電流をあることを明らかにした。この結果、InAlAs表面パッシベーションによるMSM InGaAsPDの暗電流を大幅に低減することに成功した。III-V-OIウェハ加熱時に発生するボイドの抑制手法の研究を進めた。ボイドは貼り合わせ界面から発生する水起因のデガスが要因と考えられる。このことから、III-V層を貼り合わせ後、パターニングをしてガスが抜けるためのトレンチを形成した。幅や間隔の異なるトレンチを形成して、ボイドの発生密度を調べたところ、トレンチの間隔を50umにすることでボイド密度を1/100以上低減可能であることが分かった。また低抵抗接合形成プロセスの研究も進めた。InGaAsP上にNiを堆積後、アニールすることでNi-InGaAsP合金が形成されて、i-InGaAsP層に対しても良好なオーミック接触が実現可能であることを見出した。これにより、イオン注入を用いずn+-InGaAsP層に相当する合金層が低温で形成可能となった。SOGからのZn拡散プロセスと組み合わせることで、イオン注入を用いず500度以下のプロセス温度で低抵抗PIN接合の形成に成功した。導波路型InGaAs受光器に関しては、グレーティングカプラとの一体集積化を進めた。EB描画を用いることで、設計通りのグレーティングカプラの作製に成功し、III-V-OI基板上で初めて、InGaAs受光器との集積化に成功した。InAlAs層をコンタクトメタルとの間に挿入することで、暗電流の大幅な低減にも成功した。量子井戸インターミキシングを用いたアクティブ・パッシブ集積化技術の研究も進めた。これまでに研究により、3keV以下の注入エネルギーでリン原子をイオン注入することで、薄膜III-V層においても100nm以上のバンドギャップ波長シフトが得られることを明らかにした。同様の手法をIII-V-OI基板に適用し、同様に100nm以上の波長シフトを得ることに成功した。また空乏型変調器の理論検討も進め、Siと比較して変調効率を4倍向上可能であることを明らかにした。III-V-OIウェハのボイド抑制手法が明確になると同時に、低温プロセスで低抵抗PIN接合をIII-V-OIウェハ上に形成可能となった。これにより効率の高いキャリア注入光素子の作製が可能となった。InGaAs受光器はグレーティングカプラとの一体集積に成功して、集積度向上に向けた研究が進展しつつある。またアクティブ・パッシブ集積可能なプロセスも確立されつつある。また空乏型光変調器の研究も進めて、極めて有望であることが数値計算で明らかになった。当初の計画に沿って、順調に研究は進展していると考えられる。III-V層をSi基板上に貼り合わせたIII-V on insulator (III-V-OI)基板を加熱した際に発生するボイドの抑制手法の研究を進めた。貼り合わせ界面となるAl2O3を堆積後、500°C600°Cで加熱してデガスすることでボイドを抑制可能であることを明らかにした。また貼り合わせ界面にHfO2とAl2O3の複層膜を用いることで更にボイド発生を抑制できることを実証した。SOGを用いたZn拡散によるp+層形成プロセスにおていは、導波路脇への拡散においては熱応力によりIII-V層が剥離することが分かった。熱応力を低減するため、SOG層の薄層化、拡散温度低減などの拡散条件を最適化した結果、導波路端から500nm程度の距離においてもZn拡散可能であることを見出した。

この結果、Si素子と同程度にPIN接合の抵抗を低減することに成功し、より大きな電流の注入が可能となった。これらの成果を用いることで、キャリア注入型吸収光変調器の動作実証に成功した。ホールによる大きなキャリア吸収を用いることでSi素子を上回る変調効率を実現した。キャリア注入型マッハ・ツェンダー光変調器と駆動用InGaAs MOSトランジスタの一体集積の研究も進めた。光素子層の上のトランジスタ層を積層した構造を採用し、貼り合わせ前アニール、Zn拡散およびNi合金化によるPIN接合形成およびトランジスタ・ソース/ドレインの同時形成など、本課題で研究を進めた素子形成プロセスを用いることで素子作製に成功した。キャリア注入による効率的な位相変調動作を実証すると共に、一体集積したInGaAs MOSトランジスタのオン電流により直接、光変調器を駆動することに世界で初めて成功した。Zn拡散とNi合金化プロセスにより低温で低抵抗PIN接合を貼り合わせIII-V-OI基板上に形成するプロセスをほぼ確立した。これによりキャリア注入型素子を作製可能になるとともに、吸収変調や位相変調素子を実証した。また駆動用InGaAs MOSトランジスタの一体集積も実証するなど、本課題で提唱する光電子融合集積回路の実現可能性を実証することに成功し、当初の計画よりも研究が進展した。貼り合わせIII-V on insulator基板上に形成した光導波路にPN接合を設けた空乏型光変調器の作製プロセスの検討を進めた。光導波路メサ中に自在にPN接合を形成するために、Mgイオン注入の研究を進めた。InGaAsP中にMgイオン注入後、600度程度の加熱によりMgイオンを活性化可能であり、良好なPN接合が形成可能であることを明らかにした。これにより空乏型InGaAsP光変調器が作製可能であることを明らかにした。またInP基板口径に左右されずに基板を大口径化可能とするために、アモルファスシリコン光導波路との突合せ接続した素子構造を新たに考案した。このために必要なアモルファスシリコン光導波路の形成プロセスの研究を進めた。堆積条件やエッチングプロセスを最適化することで結晶シリコンと遜色のない光導波路が実現可能であることを明らかにした。また良好な突合せ接続を実現するためにInGaAsメサ側壁を傾斜させるエッチング技術の検討を進めた。また実現を目指す受光器構造を数値計算により解析し、極めて低消費電力で動作であることを明らかにした。また、シリコン上にn型InGaAsP薄膜を貼り合わせたハイブリッドMOSキャパシタ構造を用いた光変調器を新たに提唱した。貼り合わせInGaAsP界面に蓄積する電子による屈折率変化を用いた光変調に初めて成功した。これによりシリコン光変調器と比較して変調効率を10倍以上改善することに成功した。また、同時に変調時の光損失も10分の1に低減することを実証した。変調効率改善と損失低減により、50Gbpsを超える変調時のおいても良好な光出力信号が得られることを明らかにした。