hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
仮想基準点方式GPSを援用した画像計測による斜面などの変位検知法の開発

この研究は平成16年から平成18年の3年間で,長大斜面の変位を写真計測法と網型GPSを使って検知する技術を開発するものである.長大斜面を常時観測するには粗くても簡便かつ迅速な観測法が必要である.変位の観測には通常は3次元座標が分かっている絶対基準点を仮定する.しかし実際にはこれを現地に設置するのは難しい.そこで最近実用化されたリアルタイム網型GPSを使って,絶対基準点をローカルに作ることができるかを周辺技術とあわせて研究した.主たる成果は次のようである.1.網型GPSの安定性一基準局として電子基準点を使い,リアルタイム網型GPSの安定性を1年以上に渡って実験した.野外実験では有望な結果を得たが,一方で電子基準点に有意の誤差があることが疑われた.このため3年目は写真計測のシミュレーターを開発し,これによって受信機の位置と撮影の形態,計測精度の関係を調べた.2.写真計測を使った変位計測の網設計-必要な変位検知力を与える写真計測の網の強さを設計する数学的手続きを導いた.網の強さを精度,感度,信頼性の観点から評価して定式化し,モデル実験で評価式が妥当であることを確認した.3.変位位置を検知するための検定法-斜面に設置した多数のターゲットのどれが動いたかを検知する仮説検定式を導いた.検定の妥当性をモデル実験で示した.4.画像処理に関する研究-野外の写真計測に伴う2つの問題を扱った.(1)計測を劣化させる不良ターゲット像を自動で検知する方法を研究した.(2)データ量を減らすため,JPEG形式で精度が劣化しない圧縮範囲を調べた.5.写真計測の応用-写真計測をコンクリート梁の載荷試験での変位計測に応用した.また原子力再処理プラントでの機器およびパイプの取替え業務に応用した.この研究は平成16年から平成18年の3年間で,長大斜面の変位を写真計測法と網型GPSを使って検知する技術を開発するものである.長大斜面を常時観測するには粗くても簡便かつ迅速な観測法が必要である.変位の観測には通常は3次元座標が分かっている絶対基準点を仮定する.しかし実際にはこれを現地に設置するのは難しい.そこで最近実用化されたリアルタイム網型GPSを使って,絶対基準点をローカルに作ることができるかを周辺技術とあわせて研究した.主たる成果は次のようである.1.網型GPSの安定性一基準局として電子基準点を使い,リアルタイム網型GPSの安定性を1年以上に渡って実験した.野外実験では有望な結果を得たが,一方で電子基準点に有意の誤差があることが疑われた.このため3年目は写真計測のシミュレーターを開発し,これによって受信機の位置と撮影の形態,計測精度の関係を調べた.2.写真計測を使った変位計測の網設計-必要な変位検知力を与える写真計測の網の強さを設計する数学的手続きを導いた.網の強さを精度,感度,信頼性の観点から評価して定式化し,モデル実験で評価式が妥当であることを確認した.3.変位位置を検知するための検定法-斜面に設置した多数のターゲットのどれが動いたかを検知する仮説検定式を導いた.検定の妥当性をモデル実験で示した.4.画像処理に関する研究-野外の写真計測に伴う2つの問題を扱った.(1)計測を劣化させる不良ターゲット像を自動で検知する方法を研究した.(2)データ量を減らすため,JPEG形式で精度が劣化しない圧縮範囲を調べた.5.写真計測の応用-写真計測をコンクリート梁の載荷試験での変位計測に応用した.また原子力再処理プラントでの機器およびパイプの取替え業務に応用した.この研究は平成16年からの3年計画で長大斜面の変位検知をネットワーク型GPS測量とディジタルカメラを使った画像計測を融合することで実用化しようとするものである.16年度はネットワーク型GPSの機能と性能を学ぶところから出発した.これはわれわれがこれまで画像計測技術を研究してきたものの,GPSについての経験が不足していたためである.とくにネットワーク型GPSは日本に導入されて7年であり,実用となったのはここ2年程度である.研究費でGPSレシーバ1台とPCを購入して,関係会社の援助を受けてドイツGeo++社のFKP方式のソフトウェアで性能調査を行った.本格的な試験にはレシーバが5,6台必要なため,これは17年度に実施することにして,16年度は国土地理院の電子基準点の受信データを利用した.5点の電子基準点のデータを関係測量会社の解析センターで処理してこれを携帯電話経由で,GPS受信機に送り,その座標の精度と安定性を調べた.成果は発表準備中である.一方画像計測による変位検知技術は基本的にできあがっているが,能率的な仮説検定の方法とカメラ校正の方法を発展させること,GPS観測点の座標系と画像座標系の接続の方法を解決すること,遠方観測の技術を解決することが残っている課題である.16年度は斜面模型と実際のトンネル斜面を使って変位検知の精度と安定性を調べた.また平面基準点場を使った高速で容易なカメラ校正の方法を開発した.さらにこれまでに進めていた仮説検定の方法をより精密で理論的破綻のない形に発展させた.前2者はすでに国際会議に発表し,仮説検定の方法については現在一部が掲載準備中,続く一部が発表準備中である.

この研究は平成16年からの3年計画で長大斜面の変位検知を網型GPS測量とディジタルカメラを使った画像計測を融合することで実用化しようとするものである.17年度は,ネットワーク型GPS測量の性能を調査し,画像計測技術との具体的な結合を実現することが目標である.研究の途中で,解決を先に必要とする問題が起きたため、当初予定の研究は進行が遅れていて,最終年度にずれ込まざるを得なくなった.主たる成果は次のようである.1.FKP方式ネットワーク型GPSの安定性-この研究では、網型GPSの基準局として,今後国土地理院の電子基準点を使うことを前提にしているが、電子基準点自体の精度が公式にはっきりしておらず、まとまった資料も発表されていない.そこで研究計画には当初無かったが,FKP方式の国土地理院認定業者の協力を得て,実験をおこなった。(1)電子基準点の日々座標値と公式座標値の比較を半年おこない,平面方向は5mm程度、高さ方向では20mmの系統誤差があることがわかった.(2)東京湾周辺の電子基準点を基準局として,私設局での座標調整値の変動を50日間にわたって観測したところ,平面8mm高さ24mmの誤差を得た.(3)東京湾内に移動局を作り,1時間網型GPSで観測したところ,高さ方向の標準偏差は10mmであり、(2),(3)から,高さ方向の安定性には時間変動を吸収するモデル化が十分でないことがわかった.2.画像計測の安定化と計測の効率化-現場での計測には画像計測の計測効率を上げる必要が起きて,以下の研究をおこない発表した.(1)画像圧縮が計測精度にどのように影響するかを調べ,JPEG高画質圧縮であれば,精度の劣化が無いことを示した.(2)高能率のカメラ校正法を開発した.(3)不良のターゲット像を取り除く画像処理手法を示した.本来の予定した研究の成果は次のようである.1.GPS網と画像計測網の同時調整の研究-数学的には完成しているが,上記のように電子基準点自体の安定性がまだ十分でないことがわかったこと,福山周辺部での電子基準点データを使う費用が別に発生すること等の問題が起きた.現在は基準点をローカルに作り,従来のRTK-GPSでの計測値をこれに代えて実験している.下記の3.とあわせて発表する.また現場に近寄れない環境での観測のため,ビデオセオドライトを開発して発表した.2.変位検知網の最適設計-変位が起きたかどうかをターゲットごとに高速に検定する数学的方法は開発が終了し,発表準備を進めている.ターゲットが密に多数配置されているときに、有用な方法である.3.実用的な治具の開発-画像計測の基準点とGPS受信機の座標系をつなぐため,写真の標定用デバイスを改良して,撮影と同時に受信機の位置が容易に計算できるようにした。現在資料整理中であるが,今後さらに改良をする予定である.この研究は平成16年からの3年間で,長大斜面の変位を写真計測法と網型GPSを使って検知する技術を開発するものである.長大斜面を常時観測するには粗くても簡便で迅速な観測法が必要である.このために最近ヨーロッパで実用化されたリアルタイム網型GPSを使って,絶対基準点をローカルに作り,写真計測に組み込むことが眼目である.平成18年度はその最終年度であり,総括の年であるが,共同研究者が他所に移ったため研究全体が遅れ,実質の研究年度を引きずった.平成18年度に行った研究活動と成果は次のとおりである.
米微粉の理化学的性質と調理・加工特性との関係性

多様な米粉製品の開発とその品質改善をはかることを目的として、米の微粉化による理化学的性質および調理・加工特性の改変について検討した。その結果は次の通りである。ジェット気流粉砕機の回転数を変換することにより、平均粒径40μm,20μm,5μm,2.5μmの米微粉試料を得た。その理化学的性質については、粗蛋白質、粗灰分、脂質、アミロース量、白色度に違いはみられなかったが、粒径が小さくなるほど水分量が減少した。また、米の微粉化の進行により、澱粉損傷度の増大、膨潤率の上昇がみられ、ビスコグラフによると、糊化開始温度の低下、最高粘度の減少が認められた。調理・加工特性として、生地形成性をみると、粒径が小さいほど硬く、粘りのある生地が形成された。特に2.5μmの米微粉は加水量200%においてもなめらかな生地を形成することができた。ゲル特性・ぺースト特性では、濃度が高いほど硬さ・粘性は大きくなるが、全体として粒径が小さいほど粘りが減少した。また、微粉の特徴としては、ゲル・ぺーストの硬さの経時的変化が小さく、糊化度の経時的低下も僅少であることがあげられる。ゲル・ぺーストの色調では、b^*値において粒径間に顕著な差異が認められ、粒径が小さくなるほど黄色味が強くなることが示された。一方、米微粉の場合、米粉+水+膨化剤の単純系ではスポンジ状を呈することは困難であり、米微粉の膨化特性については今後の課題が残された。製品化にむけて、副材料を加えた午乳ゲルについて検討した結果、米微粉5μmにおいて、離水のみられない安定したゲルを得ることができた。官能検査から、ゲル製品の受容性には個人差があること、ゲル製品の総合(おいしさ)評価には甘味とテクスチャー評価の寄与率が高いことが示唆された。今後、米微粉の理化学的性質を生かして、低濃度のゲル状製品やぺースト状製品の開発が期待される。多様な米粉製品の開発とその品質改善をはかることを目的として、今年度は、米の微粉化による理化学的性質および調理・加工特性の改変について検討した。1.ジェット気流粉砕機の回転数を変換することにより、平均粒径40μm、20μm、5μm、2.5μmの米微粉試料を得た。その理化学的性質については、粗灰分、脂質、アミロース量、白色度に違いはみられなかったが、粒径が小さくなるほど水分量、粗蛋白質量が減少した。また、米の微粉化の進行により、澱粉損傷度の増大、膨潤率の上昇、糊化開始温度の低下が認められた。2.調理・加工特性として、粉+水系(粒径;水準4、加水量;水準14)による生地形成性をみると、粒径が小さいほど硬く、粘りのある生地が形成された。また、加水量の増加に伴い硬さ・粘性は減少するが、粒径が小さいほどその値の減少度が緩やかになり、特に2.5μmの米微粉は加水量200%においてもなめらかな生地を形成することができた。

粉+水+熱系によるゲル特性をみると、ゲル濃度が高いほどゲルの硬さ・粘性は大きくなり、粒径が大きいほど粘りが増大した。ゲルの色調では、b^*値において粒径間に顕著な差異が認められ、粒径が小さくなるほど黄色味が希薄になることが示された。また、2.5μmの低濃度ゲルには気泡性が認められた。以上より、平均粒径5μm、2.5μmの米微粉は、損傷澱粉の割合が高く吸水性が大きいことから、クリーム状・液状の生地調製にも適合し、特に低濃度における製品のテクスチャー改変に有用であるといえる。今後は、米微粉の膨化特性の検討を継続的に行うとともに、再構成米粉の諸特性を解明し、粒径別米粉の各種製品への用途適性について予測を試みる。多様な米粉製品の開発とその品質改善をはかることを目的として、米の微粉化による調理・加工特性の改変について検討した。今年度は、米微粉の理化学的性質をふまえ、米微粉の糊化特性、膨化特性、ペースト特性に関する基礎実験、ゲル特性に関する加工実験を行った。その結果は次の通りである。1.ビスコグラフにより米微粉の糊化特性(水準4;80μm、40μm、20μm、5μm)をみると、粒径が小さくなるほど、糊化開始温度が低くなり、最高粘度および最低粘度は低い値を示した。2.膨化特性(水準2;80μm、5μm)をみると、加水量にかかわらず、5μmより80μmの方が、蒸しパンの膨化率や気孔率が高く、内部気孔も多く観察された。テクスチュログラム特性では、粒径と加水量に交互作用がみられたが、生地の硬さを等しくした場合、5μmより80μmの方が、硬さの値が大きく粘りの値が小さかった。米粉+水+膨化剤の単純系では、5μmの場合、発生した気孔を十分に取り込み骨格を形成することは困難であり、スポンジ状を呈することはできなかった。米微粉の随伴空気量には粒径間に有意差は認められず、粒径の構造、生地の粘着性、糊化開始温度などが膨化特性に影響を与えていると考えられる。3.ペースト特性(水準2;80μm、5μm)では、粘度において粒径間に有意差が認められ、濃度4%以上では80μmの方が大きいが、濃度3%以下になると5μmの方が大きくなった。また、微粉5μmの特徴として、硬さの経時的変化が小さく、糊化度の経時的低下も僅少であることがあげられる。4.副材料を加えたゲル製品について検討した結果、米微粉5μmにおいて、離水のみられない米粉+牛乳+砂糖の安定したゲルを得ることができた。官能検査から、ゲル製品の受容性には個人差があること、ゲル製品の総合(おいしさ)評価には甘味とテクスチャー評価の寄与率が高いことが示唆された。
先天性心疾患動物モデルにおけるアポトーシスシグナル伝達経路と幹細胞動態の解析

先天性心疾患児の循環動態上で特徴的な低酸素と容量負荷動物モデルを作成し、心筋組織の形態変化(心肥大、apoptosis)と生化学的変化(apoptosisのsignal pathway)について検討してきた。方法としては、それぞれの負荷終了後心筋組織を採取し、1)心筋apoptosisを評価する目的でTUNEL染色、2)アポトーシスのsignal pathwayを解析する目的で、FasL、casoase9、ASK1の心筋のウエスタンブロット、3)さらにその上流のsignalを解析する目的で、小胞体ストレスのマーカーであるCHOPのRT-PCRを施行した。結果は、1)低酸素負荷群のTUNEL陽性率(0.13±0.017%)は、無処置対照群(0.079±0.030%)と比較して有意に高値であり、容量負荷群のTUNEL陽性率(0.25±0.059%)は、シャムope群(0.075±0.014%)と比較して有意に高値だった。2)心筋を用いたウエスタンブロットでは、FasLについては無処置対照群と低酸素群、シャム群と容量負荷群とで有意差を認めなかった。しかしcaspase9およびASK1については無処置群よりも低酸素群、シャム群よりも容量負荷群でそれぞれ有意な亢進を認めた。3)CHOPのRT-PCRでは、無処置群と比較して低酸素群において有意な亢進を認めた。以上より、低酸素および容量負荷は心筋細胞においてASK1を介するapoptosisを誘導し、ASK1の上流のsignalについてその詳細は今後解析を進める予定だが、低酸素負荷については小胞体ストレスが関与していることが分かった。心筋apoptosisに関連した遺伝子の変動を検索する目的で、低酸素および容量負荷心筋組織を用いてDNAマイクロアレイによる遺伝子検索を施行したが、低酸素、容量負荷群でそれぞれ亢進している遺伝子(FOS gene)がみつかった。【研究の目的】本研究では、低酸素、容量負荷、圧負荷など様々な原因により生じる小児期の心不全の細胞分子生物学的な病態をより正確に把握することを目標として、先天性心疾患の動物モデルを作製する。先天性心疾患に特徴的なチアノーゼ(低酸素)と容量負荷(シャント)の幼若動物モデルを作製し、1)心筋細胞のapoptosis動態、2)signal伝達機構のメカニズム、3)心筋細胞の再生と幹細胞動態について詳細な検討を行う。この結果、心移植にかわる慢性心不全の治療法として、心筋細胞移植や心筋組織移植などの再生治療が可能になると考える。【研究実施計画】先天性心疾患児モデルとしてチアノーゼモデル(10%の低酸素)と容量負荷モデル(腹腔内でシャントを作成)を作成し、心筋組織の形態変化(肥大、apoptosis)と生化学的変化(apoptosisのsignal pathway)を検討した。方法として、それぞれの負荷終了後心筋組織を採取し、1)心筋apoptosisを評価する目的でTUNEL染色、2)apoptosisのsignal pathwayを解析する目的で、FasL、casoase9、ASK1の心筋のウエスタンブロット、3)さらにその上流のsignalを解析する目的で、小胞体ストレスのマーカーであるCHOPのRT-PCRを施行した。結果としては、1)低酸素負荷群のTUNEL陽性率(0.13±0.017%)は、無処置対照群(0.079±0.030%)と比較して有意に高値であり、容量負荷群のTUNEL陽性率(0.25±0.059%)は、シャムope群(0.075±0.014%)と比1鮫して有意に高値でった。

2)心筋を用いたウエスタンブロットでは、FasLについては無処置対照群と低酸素群、シャム群と容量負荷群とで有意差を認めなかった。しかしcaspase9およびASK1については無処置群よりも低酸素群、シャム群よりも容量負荷群でそれぞれ有意な亢進を認めた。3)CHOPのRT-PCRでは、無処置群と比較して低酸素群において有意な亢進を認めた。以上より、低酸素および容量負荷は心筋細胞においてASK1を介するapoptosisを誘導し、ASK1の上流のsignalについてその詳細は現在解析中だが、低酸素負荷については小胞体ストレスが関与していることが分かった。先天性心疾患児の循環動態上で特徴的な低酸素と容量負荷動物モデルを作成し、心筋組織の形態変化(心肥大、apoptosis)と生化学的変化(apoptosisのsignal pathway)について検討してきた。方法としては、それぞれの負荷終了後心筋組織を採取し、1)心筋apoptosisを評価する目的でTUNEL染色、2)アポトーシスのsignal pathwayを解析する目的で、FasL、casoase9、ASK1の心筋のウエスタンブロット、3)さらにその上流のsignalを解析する目的で、小胞体ストレスのマーカーであるCHOPのRT-PCRを施行した。結果は、1)低酸素負荷群のTUNEL陽性率(0.13±0.017%)は、無処置対照群(0.079±0.030%)と比較して有意に高値であり、容量負荷群のTUNEL陽性率(0.25±0.059%)は、シャムope群(0.075±0.014%)と比較して有意に高値だった。3) CHOPのRT-PCRでは、無処置群と比較して低酸素群において有意な亢進を認めた。心筋apoptosisに関連した遺伝子の変動を検索する目的で、低酸素および容量負荷心筋組織を用いてDNAマイクロアレイによる遺伝子検索を施行したが、低酸素、容量負荷群でそれぞれ亢進している遺伝子がみつかった。
口腔癌関連ｍｉｃｒｏＲＮＡの発現機能解析と臨床応用

本研究ではmiR-1289の口腔癌組織における発現とヒト口腔癌細胞に対する抗腫瘍効果を検討した。口腔癌組織では腫瘍部におけるmiR-1289の発現量は正常部と比較して有意に発現低下していた。また、合成miR-1289はヒト口腔癌細胞の増殖をin vitroおよびin vivoにおいて著明に抑制した。さらに、miR-1289の抗腫瘍効果を支持する標的遺伝子としてmagnesium transporter 1 (MAGT1)を同定した。以上の結果より、口腔扁平上皮癌においてmiR-1289が新規の癌抑制型microRNAとして機能している可能性が示唆された。近年、種々の癌においてその悪性形質に関与するmicroRNA(miRNA)が明らかにされている。そこで、本研究ではヒト口腔癌細胞の増殖に関与するmiRNAを探索した。ヒトmiRNA knockdownおよびoverexpression libraryをヒト口腔癌細胞に導入し、その細胞増殖活性を評価した。次に、細胞増殖に影響を与えるmiRNAの口腔癌組織における発現量をRT-PCR法にて定量し、さらにマイクロアレイ解析とIngenuity Pathway Analysisを用いて標的遺伝子を探索した。ヒトmiRNA918種類に対するアンチセンスオリゴヌクレオチドを用いた網羅的機能阻害解析では、ヒト口腔癌細胞の増殖を支持するmiRNAとしてmiR-361-3PとmiR-133a/bを同定した.特に、miR-361-3pは正常口腔粘膜と比較して口腔扁平上皮癌組織において発現亢進が認められ、その標的遺伝子としてodd-skipped related 2を同定した。一方、ヒトmiRNA 1,000種類の模倣型合成miRNAを用いた網羅的過剰発現解析では、ヒト口腔癌細胞の増殖を抑制するmiRNAとしてmiR-629*とmiR-1289を同定した。これらmiRNAに対するアンチセンスオリゴヌクレオチドおよび模倣型合成miRNAは、口腔癌患者由来初代培養細胞に対しても著明な増殖抑制効果を示した。以上の結果は、ヒト口腔癌細胞の増殖を制御するmiRNAは存在し、これらは口腔癌の診断や治療に応用できる可能性を有している。MicroRNA (miRNA)は約22塩基からなる小分子RNAで、標的mRNAに結合することでその蛋白質発現を阻害する。近年、種々の悪性腫瘍において癌遺伝子的な性質を有するoncogenic miRNA (OncomiR)と癌抑制遺伝子様の機能を発揮するtumor suppressive miRNA (TS-miR)の存在が報告されている。さらに、ヒト体液中からmiRNAが検出できることから有用なバイオマーカー候補としても注目されている。そこで、われわれは口腔癌の診断および治療に有用となるmiRNAを探索した。まず、ヒト口腔扁平上皮癌細胞を用いてヒトmiRNAの網羅的機能解析を行った。ヒトmiRNA 918種類に対するアンチセンスオリゴヌクレオチドを用いた網羅的機能阻害解析では、口腔扁平上皮癌細胞の増殖を支持するmiRNAを14種類同定した。一方、ヒトmiRNA 1,000種類の模倣型合成miRNAを用いた網羅的過剰発現解析では、口腔扁平上皮癌細胞の増殖を抑制するmiRNAを16種類同定した。つづいて、口腔扁平上皮癌患者の血清および唾液よりmiRNAを抽出し、マイクロアレイによる網羅的発現解析を行った。健常者と比較して癌患者の血清では2種類のmiRNAの存在量が上昇しており、12種類が低下していた。また、唾液では癌患者において20種類のmiRNAの存在量の低下が認められた。以上の結果は、ヒト口腔癌細胞の増殖を制御するOncomiRやTS-miR、そして口腔癌患者の体液中で特異的に変動するmiRNAが存在することを示唆している。ヒトmiRNA 918種類に対するアンチセンスオリゴヌクレオチドを用いた網羅的機能阻害解析では、口腔扁平上皮癌細胞の増殖を支持するmiRNAを14種類同定し、その中でもmiR-361-3p、miR-133a/bの機能阻害は著明な細胞増殖抑制効果を示した。一方、ヒトmiRNA 1,000種類の模倣型合成miRNAを用いた網羅的過剰発現解析では、口腔扁平上皮癌細胞の増殖を抑制するmiRNAを17種類同定し、特にmiR-629、miR-1289の増殖抑制効果は著明であった。

つづいて、口腔扁平上皮癌患者の血清および唾液よりmiRNAを抽出し、マイクロアレイによる網羅的発現解析を行った。健常者と比較して癌患者の血清では2種類のmiRNAの存在量が上昇しており、12種類が低下していた。また、唾液では癌患者において20種類のmiRNAの存在量の低下が認められた。以上の結果より、ヒト口腔癌細胞の増殖を制御するOncomiRやTS-miR、そして口腔癌患者の体液中で特異的に変動するmiRNAが存在することが示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。口腔外科学26年度が最終年度であるため、記入しない。ヒト口腔癌細胞ヌードマウス背部皮下移植腫瘍に対するmiRNAアンチセンスオリゴヌクレオチドの抗腫瘍効果が確認できない。合成miRNAやsiRNA同様に何らかの送達担体が必要である。アテロコラーゲンおよびリポソームを担体として用いる予定である。ヒト口腔癌細胞ヌードマウス背部皮下移植腫瘍に対するmiRNAアンチセンスオリゴヌクレオチドおよび模倣型合成miRNAの抗腫瘍効果が確認できていない。生体へのこれら合成核酸の投与においては何らかの送達担体が必要である。miRNAアンチセンスオリゴヌクレオチドおよび合成miRNAを生体内腫瘍に選択的に送達可能な担体を検討する。また、miRNAの網羅的発現解析に次世代シーケンサーを用いる予定である。具体的には、核酸結合ペプチドの有用性について評価する。われわれが今までに同定している全ての口腔癌関連miRNA(63種類)のヒト血清および唾液中の存在量をリアルタイム定量化RT-PCR法にて定量する。miRNAアンチセンスオリゴヌクレオチドおよび合成miRNAを生体内腫瘍に選択的に送達可能な担体を検討するための実験動物を本年度使用しなかったため。生体内送達媒体としての核酸結合ペプチドの有用性について評価するための動物実験に用いる。
動物遺存体に残された解体痕跡の基礎的研究

本研究では、北海道におけるエゾシカ猟やモンゴルにおける遊牧民の家畜利用を対象として、「動物資源利用に関わる人間活動」と「その結果として動物骨に残される痕跡」を調査した。そして、解体によって骨に残された痕跡の位置や形状を客観的なデータとして記載した。そこから、解体痕跡と利用目的・解体方法の相関関係を明らかにして、遺跡出土の動物遺存体に残された解体痕跡から、動物資源利用の多様な実態を具体的に論じる方法論を検討した。本研究の目的は「動物遺存体に残された解体痕跡から、動物資源利用の多様性を明らかにする方法論の確立」である。そのために、人間活動と残された痕跡を共に観察できる資料を材料として、(1)残された痕跡の位置や形状を客観的なデータとして記載する方法論を確立し、(2)その解体痕跡と利用目的・解体方法の相関関係を明らかにし、動物資源利用の実態を具体的に論じていく。初年度である今年度は、北海道広尾郡大樹町においてエゾジカ猟に帯同して、エゾシカの狩猟調査を行った。そして狩猟されたエゾシカの解体行動を調査して、獲物の解体方法を記録した。また、解体の結果残された痕跡を検討するために、解体されたエゾジカ残滓から骨格標本を作製した。作製にあたってはエゾシカ残滓を煮沸し、流水下で除肉した。その後2週間程度風乾し、晒骨標本とした。以上の作業により、観察した解体行動と骨に残された解体痕跡の相関関係を明らかにした。さらに、自らも動物解体を行なった上で、骨格標本を製作して解体痕跡を観察し、解体行動と痕跡の相関関係を把握した。解体痕跡と動物の骨格・筋肉・腱などの解剖学的所見を組み合わすことにより、動物解体の目的を具体的に議論することが可能となった。研究成果の一部は、2008年11月8日に開催された考古学協会のシンポジウム「農耕社会の民族考古学」(愛知・南山大学)、2008年11月29-30日に開催された動物考古学研究集会(島根・島根県埋蔵文化財調査センター)において発表した。本研究の目的は、遺跡から出土する動物遺存体に残された痕跡から動物資源利用の多様な実態を論じる方法論を確立することである。今年度は、モンゴルのザブハン県において、民族考古学調査を実施した。本調査地では、現在も多様な動物資源利用を行っており、肉や内臓を食料にするだけでなく、毛や皮、骨、糞なども様々な資源として利用している。この点が、考古学において過去の多様な物資源利用を明らかにするモデルとして有効となる。本研究では遊牧民に帯同して、動物資源利用に関する参与観察と聞き取り調査を行なった。ヒツジやヤギなどの家畜を対象とし「捕獲段階」、「解体段階」、「利用段階」、「廃棄段階」、「廃棄後段階」において、遺物や遺構が形成される可能性を検討した。それぞれの段階で「動物資源利用に関わる人間行動」と動物遺存体が形成される過程」の対応関係を把握し、人間活動の結果として残された「痕跡」を動物考古学的方法で分析、記載した。例えば、解体段階ではオルルフと呼ばれる解体方法を観察し、どのような痕跡が骨に残されるのかを観察・記載した。廃棄後段階では、住居周辺に50m×50mの調査区を6ヶ所設定して、廃棄された動物骨を採集して分布状況を把握するとともに、動物考古学の方法により分析・記載した。分析は、食料や道具素材などの資源として利用された動物だけでなく、祭祀として用いられた動物や自然死した動物も対象としている。本研究により、過去の動物資源利用を解釈するためのモデルとなる有効な知見を得た。また、現在のモンゴル遊牧民における動物資源利用を、動物考古学的な視点や手法で記録することができた。研究成果の一部は、2009年12月19-20日に開催された動物考古学研究集会(茨城・ミュージアムパーク茨城県自然博物館)において発表した。
視床下部室傍核のＰＰＡＲγによる副腎髄質からのカテコラミン分泌機構の解析

急性拘束負荷(RS)によるラット血中カテコラミン増加は、RS負荷中の5%ブドウ糖持続的静脈内投与によって抑制されるが、PPAR γantagonist (GW9662)の腹腔内前投与は、5%ブドウ糖持続的静脈内投与による抑制効果を妨げた。RSは時間経過(06時間)とともに、ラット視床下部室傍核のpreautonomic neuronの存在するdorsal partおよびventral partにおけるPPARγ発現を増大させた。以上の実験成績から、視床下部室傍核のpreautonomic neuronのPPARγが副腎髄質からのカテコラミン分泌調節に関与する可能性が示唆された。ストレス応答の異常あるいは破綻が、うつ病・不安障害・自律神経機能障害をはじめとするストレス関連疾患の発症に関与すると推測されている。視床下部室傍核はストレス応答の制御中枢の一つであり、副腎髄質からのカテコラミン分泌を調節することによって、脳神経細胞へのブドウ糖取り込みにも関与すると考えられている。我々は麻酔ラットの視床下部室傍核において産生されるトロンボキサンA2 (TxA2)が、副腎髄質からのカテコラミン分泌を促進し、ストレス応答の脳内メディエーターとして作用していることを明らかにしてきた。しかし、視床下部室傍核で産生されるTxA2の脳神経細胞へのブドウ糖取り込み調節における詳細な役割については明らかではない。急性拘束ストレスラット(±5%ブドウ糖静脈内投与:ストレス負荷後0、2、4、6時間)の視床下部をブロックとして取り出し、(1)TxA2の組織含量の定量(2)タンパク質抽出液を調製し、COX1,2、TxS、NF kappa B、PPAR γのタンパク質レベルの変化をWestern blotにより解析し、いずれのファクターも増加する方向で、一定の傾向を認めたが、視床下部の摘出にバラツキがあり、相当数のNを増やすための実験を計画中である。我々はシクロオキシゲナーゼ阻害薬の脳内前処置によってカテコラミン分泌が抑制されるという実験成績をもとに、麻酔ラットの視床下部室傍核において産生されるトロンボキサンA2が、副腎髄質からのカテコラミン分泌を促進し、ストレス応答の脳内メディエーターとして作用していることを明らかにしてきたが、視床下部室傍核におけるトロンボキサンA2産生調節と脳神経細胞へのブドウ糖取り込み調節の相互作用についての詳細は明らかではない。PPARγは末梢組織におけるブドウ糖代謝を調節する転写因子としてよく知られているが、ごく最近ラット大脳皮質切片のブドウ糖代謝にも関与することが明らかにされ、さらに急性拘束ストレスによって、ラット大脳皮質のPPARγ発現が増加し、腹腔内投与したPPARγ刺激薬は、急性拘束ストレス負荷したラットの大脳皮質から調製したシナプトソームへのブドウ糖取り込み低下を抑制すると報告されている。急性拘束ストレスによる血中カテコラミン増加は血中ブドウ糖を増加させることから、我々は、逆に5%ブドウ糖を持続的に静脈内投与して急性拘束ストレスを負荷したところ、5%ブドウ糖の持続的静脈内投与は急性拘束ストレスによる血中カテコラミン増加を抑制するという実験成績を得た。今年度は急性拘束ストレス負荷による血中カテコラミンおよび血糖値の経時的な変化を測定し、5%ブドウ糖の持続的静脈内投与の影響も調べ、n=56の実験成績が再現性よく得られた。視床下部室傍核はストレス応答の制御中枢の一つであり、副腎髄質からのカテコラミン分泌の調節に関与すると考えられている。さらに急性拘束ストレスラット視床下部室傍核のpresympathetic neuronにおいて、TxA2産生の律速酵素であるCOX1、COX2発現が増加することを見いだした。ごく最近他グループから急性拘束ストレスによってラット大脳皮質PPAR γ発現が増加することが報告されたことから、COX1、COX2発現とPPARγは密接な関係にあると予想される。そこで急性拘束ストレスラットの視床下部室傍核におけるPPARγの局在を免疫組織化学法により形態学的に解析した。急性拘束ストレスを負荷し、PPARγ発現の時間経過を観察した。0負荷2時間後までは視床下部室傍核のいずれの領域にもPPARγ発現を認めなかったが、負荷3時間後に視床下部室傍核のpresympathetic neuronが局在する主にdorsal cap領域において、PPARγ発現陽性細胞を認めるようになった。

これら陽性細胞におけるPPARγの細胞内局在が、細胞質内もしくは核内かについては明らかにできなかった。一方、対照群においては、時間経過を通じて、PPARγ発現は認めなかった。以上の実験成績から、視床下部室傍核のpresympathetic neuronにおけるPPARγが、急性拘束ストレス負荷によるCOX1、COX2発現に何らかの生理学的役割を果たしている可能性が示唆された。神経科学、特に視床下部室傍核における交感神経系の中枢制御機構今期は異動先で新たに立ち上げた実験系による実験成績の再現性が確認できたことから、概ね順調に進行したと考えている。またLC/MSによるダイアリシスサンプル中のプロスタノイド一斉分析の系も可能となり、実験手技に幅が増えた。研究代表者は2011年4月に現所属機関に異動してきたため、それまでに前任地で行ってきた予備実験についても、血中カテコラミン測定系を含めて全く新たな実験系を立ち上げる必要があり、かつ実験成績の再現性を一つ一つ確認する作業に時間がかかったことは、実験計画の進捗状況に少なからず影響を及ぼしたと考えている。しかし、二年目の夏期に実験室の改修も終了し、計画を実行する上で必須の実験機器もほぼ揃ったので今後は予定にそった形で実験を遂行できると考えている。なお、現所属機関にはLC/MS/MSが完備されており、パンチアウトした視床下部室傍核中のトロンボキサンA2の定量には当初予定していたELISA法ではなく、LC/MS/MSを用いた分析も可能であることがわかった。最近我々は急性拘束ストレスラット視床下部室傍核のpresympathetic neuronにおいて、COX1、COX2および誘導型一酸化窒素合成酵素(iNOS)発現が増加することを見いだし、COX1、COX2およびiNOSが急性拘束ストレスによる交感神経活性化に関与することを報告した。これらの酵素発現とPPARγは密接な関係にあると予想される。そこで急性拘束ストレスラットの視床下部室傍核におけるPPARγの局在を免疫組織化学法により形態学的に解析する。ニューロンの標識としてNeuNを、アストログリアの標識としてGFAPを使用し、PPARγとの二重染色を行う。さらに、これらの標識された細胞におけるTxS発現を検討する。また、Western blotの予備実験で、拘束ストレス(RS)によって、PPARγが経時的に核内へ移行することを見いだしており、PPARγの核および細胞質の局在の経時的変化もあわせて検討する。ブドウ糖は脳神経細胞のほぼ唯一のエネルギー源であり、その供給は脳内貯蔵グリコーゲンの分解/合成によって制御されていると考えられている。しかしグリコーゲン合成酵素は脳内でも検出されているが、拘束ストレスによる影響はほとんど知られていない。そこで、まず無拘束ラットの視床下部室傍核における神経細胞あるいはアストログリア(あるいはミクログリア)のグリコーゲン貯蔵レベルをPAS染色で調べ、次に拘束ストレスによる影響を検討する。グリコーゲン合成酵素の発現動態もあわせて検討する。
個体の遺伝子型は生涯を通じて不変であるが、DNAのメチル化やヒストン修飾などのエピジェネティック修飾は年齢とともに変わることがシロアリを含めた様々な生物で知られている。親の年齢依存的なエピジェネティック修飾が子のカースト決定に影響するという我々の仮説を検証するため、異なる年齢の雌雄を組み合わせ、それらの子のカースト運命を比較した。創設1年目の女王に対して、創設1年目の王と成熟巣由来の王(推定30歳以上)をそれぞれ交配させ、得られた子のカースト運命を比較したところ、前者の交配では雌雄ともにニンフになる個体は現れず、一方後者の交配では雌のニンフになる個体が現れた(P<0.05,フィッシャーの正確確率検定)。また、高齢王に、創設1年目の女王と成熟巣由来の老齢女王を、それぞれ交配させたところ、前者の交配の方が後者に比べてニンフになる雌個体が有意に多かった。これらの結果から、生殖虫の年齢の組み合わせの違いによって子のカースト運命が変わることが明らかになり、遺伝的要因ではなくエピジェネティックな効果がカースト決定に関与していることを直接的に示すものである。。また、亜社会性の祖先状態から真社会性の生活様式が起源するプロセスにおいてゲノムインプリンティングが不可欠であることを数理シミュレーションにより示すことができた。本モデルはシロアリだけでなく、様々な二倍体生物の真社会性起源に適用できる。一夫一妻の亜社会性生物から真社会性が起源するための必要条件を理論的に示すことが出来た。子のカースト決定に対する親の年齢の効果について実験的に示すことに成功した。また、ゲノムインプリンティングによる真社会性の起源モデルも当初の予定よりも早く完成させることが出来た。親の年齢によって子のカースト運命が変わることを示すことが出来たので、本年度はその具体的な要因ついて解析を進める。具体的には加齢に伴う雄の精子のメチル化を定量し、子のカースト分化への影響との関連を明らかにする。また、オスの羽アリに対してDNMT3をターゲットとしたRNAiを行い、子のカースト分化に対する効果を調べる。。
聞き手モデルに基づく能動的音声合成に関する研究

コンピュータを用いて音声を人工的に生成する音声合成技術は、音声コミュニケーション支援のために広く研究されている。本研究課題では、人間の音声知覚を統計的にモデル化し、多様な音声を自在に生成・制御可能な音声合成技術の実現を目的とする。具体的には、所望の合成音声を生成するために、音声合成に対する補助的な入力(例えば、音声の話者を表す特徴量)を利用者が探索的に与える必要があったという従来技術の問題点を解決する。このような技術は、音声バーチャルリアリティによる身体的制約を超えた自己表現の拡張や、実際に利用される環境に適応可能な音声合成技術の実現に応用できると考える。今年度は特に、1変換元・変換先話者の多様性を考慮した声質変換技術のための統計モデリング法と2利用者の主観的印象を考慮した音声合成技術のための話者ベクトル空間構築法の2つに取り組んだ。1では、深層学習に基づく音声認識・話者認証モデルを統合した声質変換技術を提案し、従来法と比較して変換音声の品質が有意に改善し、かつ、学習データに含まれない未知話者の音声も変換可能な技術を実現した。2では、クラウドソーシングによる大規模主観スコアリングを実施し、多数の評価者の主観的話者間類似度に基づく話者ベクトル空間を構築するためのアルゴリズムを提案し、従来手法と比較して、提案手法は主観的話者間類似度と強い相関を持つ話者ベクトルを学習可能であることを示した。研究課題遂行1年目にして、近年盛んに研究されている深層学習に基づく統計的声質変換において、従来手法よりも高品質な変換音声を生成でき、かつ学習に用いられなかった話者対も変換可能となる画期的な手法を提案している。この成果は、音声・音響信号処理分野のトップカンファレンスであるIEEE ICASSP 2018に採録されており、さらに公益財団法人NEC C&C財団の平成30年度前期国際会議論文発表者助成対象論文の中から選ばれた3件に授与されるC&C若手優秀論文賞と、電子情報通信学会の平成29年度音声研究会研究奨励賞を受賞していることから、その学術的な重要性が非常に高く評価されていることがわかる。同研究成果は、音声信号処理分野の有力な論文誌であるSpeech Communicationに投稿している。また、従来の統計的声質変換・音声合成技術においてこれまでに着手されていなかった「聞き手の印象を考慮した統計的モデリング」のためのアルゴリズムも提案し、従来手法と比較して聞き手の印象と強い相関を持つ特徴量が得られることを実験的に示した。この成果は、3年に1度開催され、音声合成分野の著名な研究者が集う国際会議Speech Synthesis Workshop 2019に投稿予定である。以上より、研究課題遂行1年目にして、期待以上の研究の進展があったと考える。次年度は、今年度で取り組んだ内容を統合し、声質変換における提案手法の有効性を検証する。さらに、利用者からのフィードバックに基づき最適な話者ベクトルを予測するアルゴリズムも提案する。

以上より、研究課題遂行1年目にして、期待以上の研究の進展があったと考える。次年度は、今年度で取り組んだ内容を統合し、声質変換における提案手法の有効性を検証する。さらに、利用者からのフィードバックに基づき最適な話者ベクトルを予測するアルゴリズムも提案する。
配置転換した看護師の「強み」を引き出すキャリアマネジメントプログラムの開発

配置転換した看護師は、どのような場においても自らの強みを自覚し、それを発揮できるような支援が必要である。本研究では、配置転換した看護師への教育担当者のためのキャリアマネジメントプログラムを開発することを目的とする。先行研究および看護師への教育担当者への質問紙調査をもとに、プログラム試案を作成し、配置転換した看護師への教育担当者を対象にプログラムを試行し、アウトカム指標として既存尺度や面接調査などによって評価する計画としている。平成29年度は、配置転換した看護師への実態把握をするための質問紙を作成した。平成26年度28年度基盤研究(C)で得られた成果をもとに質問項目を選定し、本研究対象である配置転換した看護師への教育担当者に対する質問調査の項目として採用するために、その内容および表現を共同研究者と検討し、調査の実現可能性に向けて表現等を修正した。平成30年度は、先行研究の成果を学会誌に投稿した際に、質問紙を構成するカテゴリー、サブカテゴリーの見直しを行い、配置転換した看護師への教育担当者が回答しやすい内容と表現であるかを専門家会議において共同研究者と検討し、質問項目を精選し、調査用紙のさらなる洗練を行った。その結果、現時点では31項目から構成される質問紙となり、今後微調整を行う予定である。また、その質問項目との関連をみるための既存尺度の確認や個人属性の項目確認を行い、質問調査用紙全体のレイアウトなどもあわせて検討し調査実施の準備を行った。配置転換した看護師への教育担当者の現状把握として、質問紙調査を実施するために、質問項目を検討することはできたが、その質問項目作成の基盤となった先行研究の成果を学会誌に投稿した際、査読者からの指摘により、項目を構成するカテゴリー、サブカテゴリーの見直しをすることとなった。その結果をふまえて、再度質問項目の精選を行ったことと、研究者の健康上の理由により、研究を一時中断せざるを得ない状況であったため、遅れている。配置転換した看護師への教育担当者への質問紙調査を実施し分析する。効果的な回収を得るために、調査対象の選定を吟味する。先行研究および看護師の教育担当者への質問紙調査をもとにプログラム試案を作成し、配置転換した看護師への教育担当者を対象にプログラムを試行し、アウトカム指標として既存尺度や聞き取り調査などによって評価する。平成29年度は、配置転換した看護師への教育担当者の現状把握をするための質問紙の作成を行った。まず、平成26年度28年度基盤研究(C)で得られた成果をもとに質問項目を選定した。先行研究における対象は、混合病棟の小児看護初心者の教育担当者であったため、本研究での対象である配置転換した看護師への教育担当者に対する質問調査の項目として採用するために、その内容や表現等を共同研究者らと吟味し、適切な質問内容と表現に修正した。並行して、人材育成に関する文献検討を行い、さらに質問項目の精選を行った。計画の段階で、同時に調査することにしていた既存尺度との関連についても再度共同研究者らと検討した。回答方法、回答に要する時間など研究協力者の負担やわかりやすさをプレテストによって確認し、調査用紙を完成させた。また、4年間の研究計画についても再確認したうえで所属機関の研究倫理審査委員会に提出し、承認を得た(研究実施許可番号2017N-021)。配置転換した看護師への教育担当者の現状把握として、質問紙調査を行う予定であった。その調査に用いる質問項目は、研究代表者らの平成26年度28年度基盤研究(C)で得られた成果をもとに、本研究に適用できる表現や内容を考慮して選定した。また、その他の調査内容についても再度確認を行い、質問項目の選定と検討に予定以上の時間を要したため、当初の予定よりやや遅れている。

配置転換した看護師への教育担当者の現状把握として、質問紙調査を実施するために、質問項目を検討することはできたが、その質問項目作成の基盤となった先行研究の成果を学会誌に投稿した際、査読者からの指摘により、項目を構成するカテゴリー、サブカテゴリーの見直しをすることとなった。その結果をふまえて、再度質問項目の精選を行ったことと、研究者の健康上の理由により、研究を一時中断せざるを得ない状況であったため、遅れている。調査用紙は完成し、研究倫理審査委員会の承認も受けているため、調査対象の選定を行い、実際の調査に着手する予定である。研究目的達成に向けて効果的な回収が課題であるため、調査対象の選定方法を再度確認する。配置転換した看護師への教育担当者への質問紙調査を実施し分析する。効果的な回収を得るために、調査対象の選定を吟味する。(理由)平成29年度に計画していた質問紙調査の実施が遅れたため、調査にかかる費用を繰り越した。(使用計画)質問紙調査の実施にかかる印刷費、郵送費として使用(理由)平成30年度に計画していた配置転換した看護師への教育担当者への質問紙調査が遅れたため、調査にかかる費用を繰り越した。(使用計画)質問紙調査の実施にかかる費用、印刷費、郵送費として使用する
近接場光による電気双極子禁制遷移の振動子強度増大効果の研究

1.微小スリット列で生成される近接場光による電気双極子禁制遷移の効率増大の評価本研究で開発してきた微小スリット列における光伝播・近接場光生成をシミュレーションする電磁場計算プログラムと、そのプラグラムから出力される電磁場分布より電気四重極子遷移と磁気双極子遷移の効率を求めるプログラムを用いて、本年度は、ガラス基板上の金薄膜微小スリット列による近接場光の生成と、その中での電気四重極子遷移と磁気双極子遷移の効率増大のメカニズムについて調べた。その結果、スリットに垂直な偏光の光を入射した場合に、電気四重極子遷移ではスリット端における電場増強とともに大きな電場勾配がその効率増大に大きく寄与する一方、磁気双極子遷移にはそのような効果は見られないことが分かった。ただし、その定量性においてはスリット端における電磁場の計算精度が重要である。また、具体的な実験を念頭に、亜酸化銅基板に金薄膜微小スリット列を付けたモデルについて同様の計算・考察を行った。2.微小スリット列を通した亜酸化銅励起子の電気四重極子遷移発光スペクトルの観測1.での計算結果の妥当性を調べるため、亜酸化銅基板上に金薄膜微小スリット列を作成し、微小スリット列を通した亜酸化銅励起子の発光スペクトルを観測した。励起子による電気四重極子遷移と電気双極子遷移の発光の同時観測が可能であることを確認した。電気四重極子遷移発光固有の振る舞いは今のところ検出出来ていないが、発光強度の偏光依存性およびスリット周期依存性が観測された。3.酸素分子の磁気双極子遷移観測酸素の磁気双極子遷移観測のため、半導体レーザーを用いた分光システムを構築した。さらに、その高感度化を図るため、軸外し光共振器の多重反射を用いた吸収スペクトル計測法を試みた。十分なスペクトル分解能で計測可能であること、多重反射により感度が向上することを確認した。全反射に伴う近接場光に対して定式化し実験的に実証したセシウム原子の電気双極子禁制遷移(電気四重極子遷移)の振動子強度増強効果を、酸素分子を用いてまだ観測例のないもう一つの電気双極子禁制遷移である磁気双極子遷移について実証すべく、以下の準備を進めた。1.760nm(酸素分子の磁気双極子遷移)帯の半導体レーザーの導入し、大気中酸素の光学計測の予備実験を行った。その結果を用いて減衰全反射分光法での酸素分子検出に必要な条件を評価した。2.検出感度を上げるため減衰全反射分光法と多重反射を組み合わせる光学システムの設計を進めた。3.空気中の酸素の影響をさけるため、計測光学系すべてを窒素パージする実験システムを設計し、設置した。より一般的な近接場光による電気双極子禁制遷移の振動子強度増強およびその制御をめざし、以下の研究を行った。1.FDTD法(Finite Difference Time Domain method)を用いた電磁場シミュレーションプログラムを作成し、基板上ナノ構造を有する金属薄膜を用いてどのように効率的に近接場光を生成できるかシミュレーションを進めた。2.全反射の近接場光に対して行った電気四重極子遷移の定式化を発展させ、数値計算した電磁場分布から原子の(s-d)電気四重極子遷移の効率および振動子強度を求める計算手法を構築した。3.その結果を用いて電気四重極子遷移の振動子強度増強に最適なナノ構造金薄膜の形状を検討した。4.ガラス基板上ナノ構造金薄膜の試作を企業の協力のもと行い、出来たナノ構造をSEM観測した。1.減衰全反射スペクトルにおける光学応答が近接場光に与える影響の検出

光学禁制遷移を計測する場合、一般に高密度の原子蒸気等を利用する必要があり、比較のため計測する電気双極子遷移線は大きな光学的厚さを持つことになる。通常、全反射等で生成される近接場光は観測対象による光学応答に影響を受けない、という近似が用いられており、そのような大きな光学応答が近接場光に与える影響について十分な理解がなされていなかった。我々は、高密度のルビジウム蒸気のD線の減衰全反射スペクトルを高精度に計測し、蒸気の光学応答が近接場光に与える影響を考慮することでそのスペクトルを再現できることを見出した。2.酸素分子の磁気双極子遷移観測本研究で整備を進めた酸素の磁気双極子遷移観測システムを用いて、窒素パージ中の酸素分子スペクトルの計測を行い、検出感度を評価した。得られたデータの基づき全反射減衰スペクトルを計算した。多重反射を用いた計測の高感度化のため、レーザー光の周波数掃引に追従する光共振器の制御システムを構築した。3.微小スリットアレイで生成される近接場光による電気双極子禁制遷移の効率増大の評価作成したFDTD法(Finite Difference Time Domain method)電磁場シミュレーションプログラムを用いて、微小スリットアレイにおける光伝播・近接場光生成のシミュレーションを進めた。さらに、数値計算した電磁場分布から電気四重極子遷移と磁気双極子遷移の効率を求め、効率増強に最適なスリット周期を評価した。電気四重極子遷移に対しては、表面プラズモン励起の効果が見られること、スリットエッジ近傍に局在する電場の寄与が大きいため数値計算の精度が効率の定量的評価に大きな影響を与えること、などが分かった。金薄膜による微小スリットアレイを企業の協力のもと作成し、微小スリットアレイを通した亜酸化銅1s励起子の電気四重極子遷移発光の観測を試みた。1.微小スリット列で生成される近接場光による電気双極子禁制遷移の効率増大の評価本研究で開発してきた微小スリット列における光伝播・近接場光生成をシミュレーションする電磁場計算プログラムと、そのプラグラムから出力される電磁場分布より電気四重極子遷移と磁気双極子遷移の効率を求めるプログラムを用いて、本年度は、ガラス基板上の金薄膜微小スリット列による近接場光の生成と、その中での電気四重極子遷移と磁気双極子遷移の効率増大のメカニズムについて調べた。その結果、スリットに垂直な偏光の光を入射した場合に、電気四重極子遷移ではスリット端における電場増強とともに大きな電場勾配がその効率増大に大きく寄与する一方、磁気双極子遷移にはそのような効果は見られないことが分かった。ただし、その定量性においてはスリット端における電磁場の計算精度が重要である。また、具体的な実験を念頭に、亜酸化銅基板に金薄膜微小スリット列を付けたモデルについて同様の計算・考察を行った。2.微小スリット列を通した亜酸化銅励起子の電気四重極子遷移発光スペクトルの観測1.での計算結果の妥当性を調べるため、亜酸化銅基板上に金薄膜微小スリット列を作成し、微小スリット列を通した亜酸化銅励起子の発光スペクトルを観測した。励起子による電気四重極子遷移と電気双極子遷移の発光の同時観測が可能であることを確認した。電気四重極子遷移発光固有の振る舞いは検出出来なかったが、発光強度の偏光依存性およびスリット周期依存性が観測された。3.酸素分子の磁気双極子遷移観測の高感度化