hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自然を丸ごと捉える高校化学の授業書作成り(II)

1、目的・方法高校化学における総合的な理科の学力が身に付くカリキュラム及び授業書の作成を目的とし、具体的な授業案とその方法論を演示実験も含めて詳細に記述した授業書を一時間ごとに作成する。本年度はそのうち「NO4、ヨーチンの化学」と「NO5、風船ガスの化学」の作成を目指した。2、成果「NO4、ヨーチンの化学」(前半)については冊子(約40ページ)にまとめて印刷し、各方面に配布することができた。パート1「ヨーチンの成分」ではイオンと分子の概念の導入・展開を記した。この中で、消毒薬のヨードチンキの火責めを通して、蒸発するもの分子、加熱しても残るものイオンという感覚的な区別からイオンと分子をイメージしやすいように展開した。また、各成分からヨーチンを調合することを通して、ヨウ素分子とヨウ化物イオンの違いも学べるように授業展開を工夫した。さらに、ヨウ素とビタミンCを使った時計反応を分子とイオンの相互変換という視点でアレンジした。その上で、生体内や地球をめぐるヨウ素元素の話もコラムにまとめた。それから、パート2「消毒の仕組み」については現在原稿に起こしている段階である。ここでは、酵母菌を使って赤チン、オキシドールなど消毒薬の作用機序にせまる実験を新たに開発した。さらに、赤チンから有機水銀の話、オキシドールから活性酸素の話をコラムにまとめている途上である。
通信制大学における効率的なメディアの利用に関する研究

メディアを用いた遠隔教育を行っている大学を対象とし、実際に遠隔教育に接している教員、職員、そして学生に聞き取り調査を行った結果、以下のことが明らかとなった。遠隔授業を実施する際、通常の対面授業と同じ授業の質を担保するために最も大きな問題となるのは授業者・学習者間の円滑なコミュニケーションの確立(双方向生の確保)、そして、学習者間コミュニケーションの確立である。そのためには、適切なメディア選択もさることながら、その運用についても配慮が必要である。従来の教育は対面授業を基礎としてきたために、教員、職員、そして学生さえも対面授業と同じ行動をとる傾向にあり、かつ同等の質的効果を求めている。このことこそが遠隔教育の成功を妨げる要因となる。「遠隔教育は対面授業とは異なる」という概念を各人が共有し、対面授業に近づけるような各人のわずかな工夫が遠隔教育の成功に結びつく。例えば、学生が授業に参加している認識を持たせるために、一人一人を見ることができるシステムを導入することも1つの解決策であるが、それが不可能な場合でも、電子メールを用いて授業外での対応を行うなどの方策は講じられる。集合型の遠隔授業であれば、名前で指名するという授業内での工夫もあれば、チューターを配置する等の制度面での対応も考えられる。遠隔授業の性質のすべてをメディア選択に負わせることなく、それを工夫して学生の学習意欲を喚起することが必要である。そのためには、「教員1」対「学生多数」という状況によって生ずる教職員の過度な負担を軽減する運営組織作りと費用面の援助もまた重要な要因といえる。遠隔教育は、日本では国民の生涯学習のニーズへの対応という側面が強いが、途上国においては若年層の教育機会の確保のための重要なツールとなり得る。今後の遠隔教育に関する国際教育援助について考えれば、ハードのみならず上記のソフト面の技術移転もまた重要と考えられる。実際にメディアを用いた遠隔教育を行っている大学を対象とし、その概要についての資料収集を行った。今年度は基礎的資料の収集と現場の意見の聴取に専念し、現時点で5校の通信制大学と2校の専門・各種学校を訪問して調査を行った。通信制大学の運営は、まず、教職員と学生との間を結ぶ教育メディアの選択によって、大学の色彩が規定される。テレビを使用すれば一斉授業の色彩が強く、インターネットを使用すれば個別授業の色彩が強くなる。運営面からは、昔の教室内の教授活動とは異なり、遠隔教育は多数の教職員及び学生が一度に同じメディアシステムを使用するために、運営開始時に教育メディアを一度選択すると、それを交換することは困難である。まずは教育目標を念頭に置き、教育メディアの選択を重視する必要がある。メディアの使用について聞き取り調査からは、当初の研究計画にあった主要な設備、機器等の施設設備の体制、利用学生数、人員、予算等の運営の体制とともに、学生の質も遠隔教育に大きな影響を与えているという意見を多くの関係者から得た。これらを詳細に分析する必要があるが、これについては来年度の課題としたい。また、教育現場での聞き取り調査からは、自らの組織が有しているメディアは所与のものと考えられているために他のメディアを考慮することがなく、他組織と比較して自組織の改善策を探るということの困難さが見て取れた。大学における遠隔教育を俯瞰し、メディア利用の際の長所と短所、問題点、すなわち何の要因がメディアの効率的利用という成功につながっているかを明らかにすることの必要性が確認された。来年度は、これらの調査結果を参考に、教育メディアに関するニーズ把握と適正度判断のための質問紙調査を行い、学生の立場から改善のための方策を探る。
「東アジアの海域交流と日本伝統文化の形成」調整班C01:文化交流研究部門

文化交流研究部門調整班は、専門分野の枠を超えた共同研究と相互討論によって、東アジア海域における文化交流の全体像を、多面的アプローチによって検討しうる枠組みを構築するために、本調整班を、寧波との海域交流の窓口となってきた博多に所在する九州州大学に置き、相手先の寧波から窓口となる博多及び九州各地の港町を中心として行われた文化交流を具体的に明らかにする観点とともに、日中間の交流を相対化し、多角的な海域文化交流の実態のなかで寧波のハブとしての機能を考察すべく、朝鮮の地勢的かつ文化的位置についても重点をおき、さまざまな研究活動を実践した。初年度にあたる平成17年度は、今後5年間における活動方針を確認し、研究計画班の代表者会議、調整班の会議、合同研究会の開催を企画した。また次年度の12月に文化交流研究部門が中心となって開催する国際シンポジウムの基本構想をまとめた。1)研究代表者会議の開催(9月13日14日)於九州大学文学部会議室。文化交流研究部門の計画研究班の代表者を集めて、平成17年度以降の研究遂行について協議するとともに、研究報告会を各年度の冒頭に開催するほか、研究部門内外の各計画研究班との積極的な研究交流の実施を確認した。また、従来の日中文化交流史の視界にとどまらず、朝鮮ルートや沖縄ルートを含めた多角的な視点から、海域交流圏を包摂する中国というシステムについて再検討し、また地中海世界の海域交流圏のシステムとの比較検討を行っていくことを研究方針として確認した。2)調整班会議の開催不定期ながら3回の調整班会議を行い、次年度の国際シンポジウムについて、2006年12月16日・17日の2日間、九州国立博物館を会場に、「寧波の美術から歴史を考える」をテーマとして開催する基本構想をまとめた。九州国立博物館の展示協力により、シンポジウムと展示とが同時並行する形態を実現する予定とし、すでに人選と交渉を開始した。3)合同研究会の開催3つの計画研究班「1116世紀の東アジア海域と寧波-博多関係」「中・近世朝鮮をめぐる東アジア交流と寧波」「寧波地域における日明交流の総合的研究」の主催で、2006年1月17日、文化交流研究部門のワークショップ「火器技術から見た東アジア海域史」を九州大学文学部会議室で開催した。報告5、総括コメント2、全体討論。1)調整班会議の開催不定期ながら、12月の国際シンポジウムの開催に向けた準備会議を3回開催した。また次年度以降の計画概要について協議し、2007年7月21日(土)、22日(日)の予定で、集中的なワークショップを九州大学で開催することを決定し、その準備にとりかかることにした。2)国際シンポジウムの開催平成18年12月16日(土)、17日(日)を会期として、国際シンポジウム「寧波の美術から海域交流を考える」を開催した。この国際シンポジウムは、美術作品を如何に歴史資料として活用するかという観点から、寧波をめぐる美術について、国内外の美術史、歴史、文学の領域を横断する国内外の研究者18名が、講演と報告、討論を行った。シンポジウム全体は、「第1セッション:入宋僧と寧波文化」と「第2セッション:入明使の視界」という二つのセッションによって構成し、第1セッションでは、寧波が明州・慶元府と呼ばれた南宋時代を中心に、先進的な仏教文化の移入に努めた入宋僧の活動から、当時の文化交流の実際を検討し、第2セッションでは、明時代を中心に、寧波を経由して北京を訪問した入明使の視界から、南宋時代とは異なる寧波という場の役割を考えることとした。また本シンポジウムでは、地域社会における学問拠点との連携、モノ資料の多角的な活用法の確立、学術的成果の社会への還元という3つの課題を実践するため、1)九州国立博物館との共同主催、2)シンポジウムに関わる文化財の展示、3)-般参会者の募集など、本研究ならではの新しい取り組みを具体的に実現することを企図した。とくに21件の展示品をとおして、シンポジウムと関連する美術作品の実物を会期中に観覧できたことは、言説空間とモノ空間との双方をシンポジウムという企画の中で立ち上げ、文化交流におけるモノの役割を具体的に認知する上で、大きな効果が認められた。なお、本シンポジウムの全容は、次年度において報告書の刊行をとおして開示する予定である。なお本国際シンポジウムについて、HPを立ち上げて情報を網羅した。1)調整班会議の開催不定期ながら3回の会議をとおして、文化交流研究部門の研究進行について各研究班の調整にあたり、また7月のワークショップ、1月の連続講座などの開催に向けた準備を行った。2)ワークショップの開催7月21日(土)、22日(日)の日程で、ワークショップを九州大学で開催し、5会場に分かれて集中的かつ活発な研究発表と議論を行ったほか、最終日に全員参加で総括した。参加者は127名できわめて盛況であった。3)連続講座の開催

1月4日から1月7日の4日間の日程で、「禅と美術」をテーマに、内外の研究者を講師に迎える連続講座を開催し、約50名の参加があった。大学院生や若手研究者を中心に参加を募り、三日間にわたる講義とディスカッションを通して、さまざまな観点から問題の所在について共有を図り、さらなる学問上の深化を目指すことを目的とした。3日目は、学術研究の一端を広く地域社会にも還元するねらいから、福岡市美術館に会場を移して公開講座とパネル・ディスカッションを行い、4日目は、日本における禅と美術の最初の接点でもあった博多周辺の禅宗寺院、九州国立博物館における「京都五山展」の見学を行った。本講座は、特定領域研究の重点項目である五山文化の研究とも聯動し、美術、文学、禅仏教の各方面から、多角的な分析が行われたことを特記する。4)シンポジウム報告書の編集昨年度の国際シンポジウム「寧波の美術から海域交流を考える」については、次年度7月の完成を目途に、編集作業を進めている.1)調整班会議の開催不定期ながら3回の会議をとおして、文化交流研究部門の研究進行について各研究班の調整にあたり、また文化交流調整部門の関係する重点項目のうち、『から船往来』の出版への研究成果公表について協力し、また五山文化への積極的参加を行うこととした。2)『から船往来』への協力(勉誠社、2009年予定)の出版の準備として、日中間の船による往来の中心となった舟山列島を巡検し、画像資料の蒐集にあたった。3)特別展覧会への研究協力静岡県立美術館における『朝鮮王朝の絵画と日本-宗達、大雅、若沖も学んだ隣国の美』展の開催にあたり、研究協力の一環として、中近世朝鮮班に寧波絵画班が協力してワークショップを開催し、討議を行った(2009年3月)。4)シンポジウム報告書の編集2007年度から繰り越した国際シンポジウム「寧波の美術から海域交流を考える」について継続的に編集作業をすすめ、論文12編、討論2編の14編からなる報告書『寧波の美術と海域交流』をまとめた。5)次年度計画の策定奈良国立博物館で開催される国際シンポジウムへの協力準備として、シンポジウムの主旨、開催形式、講演者・発表者の人選について協議した。1)国際ワークショップ「日本における寧波美術の受容」の開催2009年8月10日、京都泉涌寺にて開催。総括班主催の国際シンポジウム「舎利と羅漢」の参加者を中心にシンポジウム及び「聖地寧波展」から提起される問題点、今後の研究課題などについて協議を行い、寺院宝物の見学(清涼寺、大徳寺、泉涌寺)を行った。コメンテーター:ハオ・シェン(ボストン美術館)、ステファン・アリー(フリーア美術館)、陳韻如(台北国立故宮博物院)、渡辺雅子(メトロポリタン美術館)、リチャード・ビノグラード(スタンフォード大学)、司会:井手誠之輔(九州大学)、ユキオ・リピット(ハーバード大学)2)国際シンポジウム「《域外漢籍》の研究価値を考える」の開催2009年11月14日、古典文学班と共催し、同志社大学「寒梅館」にて開催。東アジアの「漢籍」をめぐる研究の可能性を考え、近年、中国において提唱されている「域外漢籍研究」について、その研究状況を確認し、あわせて日本国内で可能な研究活動、今後の日本研究者に求められている視点について討論した。発表者:蔡毅(南山大学)、金程宇(南京大学)
新規経口アルブミン製剤の設計と評価

本研究は,遺伝子組換え技術及びエマルション技術を駆使して, "新規経口アルブミン製剤"を開発することを目的として企図された.部位特異的変異法によりアルブミン変異体を作製し,小腸上皮細胞への透過性を評価した結果,ドメインIIIのアミノ酸を変異させたものが膜透過性は高く,かつ,それを用い調製したナノ粒子においても有意な透過性の増大が認められた.したがって,本手法により小腸上皮細胞への透過性に優れたHSA変異体ナノ粒子の作製が可能になるものと思われる.本研究は,遺伝子組換え技術及びエマルション技術を駆使して, "新規経口アルブミン製剤"を開発することを目的として企図された.部位特異的変異法によりアルブミン変異体を作製し,小腸上皮細胞への透過性を評価した結果,ドメインIIIのアミノ酸を変異させたものが膜透過性は高く,かつ,それを用い調製したナノ粒子においても有意な透過性の増大が認められた.したがって,本手法により小腸上皮細胞への透過性に優れたHSA変異体ナノ粒子の作製が可能になるものと思われる.本研究は,遺伝子組換え技術及びエマルション技術を駆使して,"新規経口アルブミン製剤"を開発することを目的として企図された.1)遺伝子組換え1残基置換アルブミン変異体の小腸上皮細胞における取り込み解析Yeast-E.coliのシャトルベクターpPIC9上にHSAcDNAを挿入し,部位特異的変異法により,薬物結合に重要なアミノ酸残基をアラニンへ1残基置換させた変異体5種類をPichia酵母により作製し,小腸上皮細胞への透過性を評価した.その結果,ドメインIとIIIのアミノ酸を変異させたもの(R410Aなど)が,若干ではあるが,膜透過性が亢進する傾向にあることが明らかとなった.2)新規生分解性合成高分子を用いたマイクロスフェアからの薬物放出挙動解析異なる分子量,分子量分布,組成を有する生分解性高分子(乳酸重合体(PLA),乳酸-グルコール酸重合体(PLGA),乳酸-ポリエチレングリコールブロック重合体(PLAPEG))15種を新規に合成し,そのマイクロスフェアを調製後,薬物放出挙動の解析を行った.その結果.分子量が100kDaと比較的大きいPLA-3と分子量が大きく,かつPEG組成比が4%と低いPLAPEG9604が,最も徐放性を示す優れた高分子であることが明らかとなった.今後,膜透過性に優れたアミノ酸残基の詳細な情報を得ることができれば,この徐放性に優れた合成高分子を用い,経口アルブミン製剤の開発が可能になるものと思われる.本研究は,遺伝子組換え技衛及びエマルション技衛を駆使して,"新規経口アルブミン製剤"を開発することを目的として企図された.1)遺伝子組換えアルブミン変異体を用いた,抗酸化アミノ酸残基の探索ヒト血清アルブミン(HSA)は内因性の抗酸化物質として認識されており,特に34位に唯一ブリーで存在するシステイン残基(Cys)及び構造上6つ存在するメチオニン残基(Met)がその作用を担うことが知られている.しかしながら,種々の活性酸素及び活性窒素に対して,それらアミノ酸残基がどの程度寄与しているか依然として不明であった。我々は,Yeast-E.coliのシャトルベクターpPIC9上にHSAcDNAを挿入し,部位特異的変異法により,Cys,Metをそれぞれ全てアラニンへ置換させた変異体,及び両種を全て置換させた変異体を用いて,種々の活性酸素種に対する抗酸化活性を測定した.その結果,Cysが全ての活性酸素種に対し,HSAが示す抗酸化能の50%以上に寄与すること,一方,Metは過酸化水素及びスーパーオキサイドに対して特異的に強い抗酸化作用を示すことが明らかとなった.今後,これら抗酸化アミノ酸残基の情報も考慮し,膜透過性に優れたHSA変異体を作製することが必要であると考えられた.2)統計学的手法を用いたHAS-マイクロスフェアの調製と評価数種類の生分解性高分子(乳酸重合体(PLA),乳酸-グリコール酸重合体(PLGA))を用いてHAS-マイクロスフェアを調製し,粒度分布,SEMを用いた粒子表面の観察,加えてin vitroにおけるアルブミンの放出特性などを検討した.その結果,分子量が比較的なPLAを用いることで,球形でかつ表面も非常に滑らかな粒子を得ることができ,かつHSA放出が遅くなることまで明らかとなった.現在,それら結果を基に,統計学的手法を用いて,製造条件の最適化を行っている.本研究は,遺伝子組換え技術及びエマルション技術を駆使して, “新規経口アルブミン製剤"を開発することを目的として企図された.本年は,部位特異的変異法を用い作製したアルブミン変異体(HSA mutant),及びコントロールとしてintactアルブミン(HSA)を用いて,脱溶媒和法に従い,ナノ粒子の調製を行った.実際には, 50-100 mg/mLの各アルブミン溶液にエタノールを持続滴下することで脱溶媒和し,超高圧乳化分散機Microfluidizerに適用し,処理を5回行う事で均一化を行った.その後, 8%グルタルアルデヒドを加え粒子を固化し,凍結乾燥することでナノ粒子を得た.粒子物性は粒子径・ゼータ電位の測定, colon-26細胞を用いた細胞毒性試験(MTTアッセイ),加えて, MDCK細胞を用いた透過性評価を行った.各ナノ粒子の平均粒子径は約300 nm,ゼータ電位は-5.1 mVであった.

どちらも澄明な分散液として安定しており,粒子の凝集を抑制するために十分な,ゼータ電位の値であったことが推察された. Colon-26細胞を用いた毒性試験の結果,両ナノ粒子自身による細胞毒性の影響は無いことが確認され,投与した際の生体への影響は極めて小さいことが示唆された.MDCK細胞を用いた結果, HSA mutantナノ粒子ではコントロールと比較し,有意な透過性の増大が認められ,小腸上皮細胞への透過性に優れたHSA変異体ナノ粒子が作製できた.今回調製したナノ粒子は比較的粒子径が大きく,透過性亢進には,その微細化が必須になるものと思われる.現在,今回の結果を基に,統計学的手法を用いて,微細化における製造条件の最適化を行っており,更に透過性の亢進したナノ粒子の設計が可能になると思われる.現在までに,消化管上皮細胞への透過性亢進が認められるようなアミノ酸残基の情報が徐々に集まっており,また.エマルション技術も確立しつつある.これらを基に,あと一年で研究昌的を達成できると考える.24年度が最終年度であるため、記入しない。これまで得られた情報を取りまとめ,員的を達成できるような多重変異アルブミン変異体を作製する.その後,ナノ粒子化し,マウス,ラットなどに対するin vitroの動物実験を進めていく予定である.24年度が最終年度であるため、記入しない。
肝発癌過程における組織肝幹細胞の役割

肝癌発生進展過程において癌幹細胞の存在が示唆されているが、その起源は明らかになっておらず、その由来が骨髄細胞なのか、肝幹細胞なのか、分化した肝細胞なのか不明のままである。本研究では申請者らが新しく樹立した、「肝幹・前駆細胞が恒常的に活性化されている遺伝子改変マウス」を活用し、肝癌発生過程における肝幹・前駆細胞の役割について検討することを目的としている。申請者は、細胞増殖に必要な分子の一つであるDNA damage binding protein1 (DDB1)に着目し、肝細胞特異的にDDB1を欠失するマウス(DDB1F/F;Alb-Cre+/+、以下DDB1マウス)を作成している。このDDB1マウスでは成熟肝細胞の自己増殖が障害され、その結果、肝再生を促進するために肝幹・前駆細胞の強い活性化が生じることを見出した。さらに、48週齢を経過したDDB1マウスには高率に肝癌が自然発生することも明らかとなった。この事実は、本マウスで活性化されている肝幹・前駆細胞が肝組織以外の臓器由来である可能性を強く示唆している。このマウスを用いて、肝癌がどの分化の過程の細胞に由来するのかを明らかにする目的で、GFP Tgマウスの骨髄細胞を単離し、レシピエントのDDB1マウスに骨髄移植を行った。この移植した骨髄細胞がDDB1マウスの肝臓に移行・生着し、肝再生・肝発癌に関与する過程を継時的に検討することが目的である。さらにGFP Tgマウスの肝組織より肝前駆細胞、成熟肝細胞をそれぞれ単離し、経皮的・経門脈的にDDB1マウスに移入した。これらのマウスを継時的に観察を行うことにより、肝腫瘍発生の表現型を確認後、それぞれで発生した肝癌腫瘍細胞におけるGFP陽性率を検討することにより、肝癌の腫瘍細胞が骨髄由来なのか、肝前駆細胞なのか、成熟肝細胞なのかを検証することが可能となる。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
直接点力測定型ピエゾ抵抗カンチレバーアレイバイオセンサーの開発

微小なカンチレバー(片持ちの梁)を利用したセンサーは、様々な分野での応用が期待されている。従来のレーザーを用いた読み取り方式における問題点(大型・高価・多チャンネル化が困難など)を克服可能なピエゾ抵抗型のカンチレバーの一番の問題点は、その感度の低さにあった。本研究では、網羅的な構造最適化を行うことで、ピエゾ抵抗カンチレバーセンサーの感度を飛躍的に高め、計算と実験の両面から実証することに成功した。直接点力測定方式のカンチレバーアレイセンサーを最適化するに当たって、様々なパラメータの相互依存性を与える解析解を、構造力学的に求める事に成功した。その中で、作製するに当たって最大の問題点となっていた伸縮バーを利用することなく、同等の感度が得られる革新的構造を見出した。有限要素解析法を用いてシミュレートした結果、サイズによっては従来型のピエゾ抵抗カンチレバーセンサーに比べて、数桁以上の感度の向上が期待できることが明らかになった。この新しい構造を持つピエゾ抵抗カンチレバーアレイセンサーチップを実際に作製することにも成功し、現在その感度の実証を試みている。また、これらの構造最適化・作製と並行して、ピエゾ抵抗カンチレバーアレイセンサーの測定システムを構築した。具体的には、機械的な振動ノイズを除去することが可能なアクティブ除振台上に、温度を精密制御することが可能な恒温器を設置した。さらに、ピエゾ抵抗カンチレバーアレイセンサーが構成するホイートストンブリッジからの信号を高いS/Nで増幅する8チャンネルのアンプを作製した。また、気体試料を自動的にセンサーチャンバーに注入することが可能なフローシステムを構築した。これらの一連の作業を制御することが可能なプログラムを作成し、実際にデータを取得することに成功した。以上のように、本研究で目指す、新たな測定原理に基づいた構造を持つピエゾ抵抗カンチレバーアレイセンサーのセンサーチップと測定システムの両方をほぼ完成させた。カンチレバーアレイセンサーは、多様な分子を、蛍光などの標識分子を用いることなく、リアルタイムで多チャンネル同時検出できるという特長をもっている。しかしながら、広く利用されているレーザー読み取り方式では、高い感度が得られる反面、装置が大型・複雑で、血液などの不透明溶媒での測定が不可能などの弱点があった。これらの問題を全て克服でき、応用への切り札として期待されているピエゾ抵抗型のカンチレバーセンサーの一番の弱点は、その感度の低さにあった。この感度の低さを克服するため、1986年ノーベル物理学賞受賞者のHeinrich Rohrer博士と、スイス連邦工科大学のMEMSチームと共同で、カンチレバーの常識を覆す革新的な構造最適化を行い、膜型表面応力センサー(Membrane-type Surface stress Sensor ; MSS)の開発に成功した。このMSSのプロトタイプを実際に作製し、実験を行った結果、従来のカンチレバー型のセンサーに比べ、20倍以上の感度の実証に成功した。これは既にレーザー読み取り方式のセンサーと同程度の感度であり、さらに、膜やブリッジ部分の大きさを少し変えるだけで、さらに数桁以上の超高感度化が可能であることも、有限要素解析により明らかになった。また、液中測定システムを構築し、細菌と抗生物質の相互作用の検出など、MSSのバイオセンサーとしての高い可能性を示す結果も得られた。MSSはカンチレバーセンサーと同様に、検体分子が吸着する際の立体反発などに起因する表面応力を測定しているため、ガス分子から生体分子までほとんどの種類の分子の測定が、空気中や溶液中など様々な環境で可能である。また、小型・簡便で、不透明溶媒でも測定可能であり、大量生産による低コスト化も期待できるため、医療・バイオ・環境・セキュリティーなど、様々な分野での広範な応用が期待される。
オセアニアにおける新たな開発援助としてのスポーツの活用可能性に関する研究

オセアニアにおいて途上国の人々が余暇活動を通じていかなる結びつきを展開し、それが彼らの生活にどのような影響を与えているのかを、スポーツ実践を介して象られる彼らのネットワークに着目しながら検討した。そして、在地の人々がいかにして彼らなりのソーシャル・キャピタルを形成し、自らの生活を安定化させようとしているのかについて、「雇用機会の確保」と「生活資源の獲得」という観点から明らかにした。2003年、国連総会において教育を普及、健康を増進、平和を構築する手段としてスポーツを重視し、各国の政府はそうしたスポーツのもつ可能性を積極的に活用するべきとの趣旨の決議が採択された。これに代表されるように、いわゆる「開発」のプロセスの中でスポーツを活用していこうとする潮流が現在起こりつつある。本研究ではそうしたスポーツ振興策に関する国際的動向を跡付けながら、オセアニア地域を中心に、新たな開発援助としてのスポーツの活用可能性について検討することを目的とする。南太平洋各国のスポーツ振興に大きな影響を及ぼすことになった「Pacific Sporting Needs Assessment(2004)」や関連資料を精査するとともに、マーシャル諸島にて実態調査を実施し、南太平洋のスポーツ振興の動向と各島嶼国のスポーツ状況のプロファイリングを行った。一連の研究から明らかになったのは以下の点である。【南太平洋のスポーツを振興する側(オーストラリア)のスポーツ政策の特徴について】●各国一様なスポーツ振興のあり方ではなく、より効率的なスポーツ振興のために、「Pacific Sporting Needs Assessment(2004)」を重視していること。また「Pacific Sporting Needs Assessment(2004)」の作成においては、オーストラリアのスポーツ行政の中核であるAustralia Sports Commissionに加えて、Department of Foreign Affairs and TradeやAusAIDといった各国際開発関係機関などが協力し、学際的な政策研究体制が構築され始めているということ。【スポーツ振興計画を受容する側(2007年度研究事例:マーシャル諸島)の特徴について】●近年、IOCに加入したものの、現地社会においてオリンピック委員会の存在は広く浸透しておらず、その役割は十分に機能していない状況にあること。またオーストラリアが主要なアクターとなっている周辺国の状況に比べて、コンパクト協定のもと、アメリカに依存する国家体制を反映してアメリカのスポーツ文化の影響が強いということ。以上の事項を明らかにできたことは、今後の研究を展開していく上で重要な基礎資料となった。オーストラリアやニュージーランドなど先進諸国のスポーツ政策の動向を整理しながら、近年、スポーツを開発のプロセスにおいて活用するという潮流が台頭している趨勢について検討した。とりわけオーストラリアのスポーツ政策の大きな特徴として、「ソーシャル・キャピタル」という概念が導入され始めたことが挙げられる。そして、このソーシャル・キャピタルが集積された社会への見取り図としてスポーツへの期待が高まり、スポーツ振興が国家的に展開されるという全体的なスポーツ政策の動向について跡付けた。地域活性化やコミュニティ開発のシンボルとして、開発のコンテクストにおける地歩を固めつつあるスポーツだが、スポーツ振興の意義がソーシャル・キャピタルと関係づけられて語られるようになってきた理由には、少なくとも以下のような政府の意向が存在する。1.小さな政府が指向されるなかで「政府の役割を補完するもの」としてスポーツ組織に期待を寄せているということ。2.数ヵ年で政策評価が下され、課題達成率が客観的に可視化される政策が優先されがちとなるなかで、実際に政府は国際競技力の向上を焦点化し、政策課題の達成度を可視化、スポーツ振興に対する政権の実行能力の可視化を求めるようになってきている。そうしたコンテクストにおいてソーシャル・キャピタルは、公的資金をスポーツに投入する建前として充分公平な表現を備えているため、国際競技力を高める施策に対する絶好の説明理由のひとつとなってきているということ。このように、スポーツとソーシャル・キャピタルとが結び付けられる背景には、「スポーツそのものの発展」とは異なる次元で政府の政治願望がまぎれこみ、時にきな臭い政治性を帯びながら、そこにはいくつもの検討すべき陥穽があるということを明らかにした。スポーツ政策や「ソーシャル・キャピタルとスポーツ」について、世界的に著名なラッセル・ホイやマシュー・ニコルソンなどとの研究交流を重ねながら、以下のような論点について明らかにすることができた。1.ソーシャル・キャピタルの議論が台頭してきた背景には、ひとつには新しい福祉国家への模索という先進諸国が抱える大きな政策課題があり、そのコンテクスト上で、スポーツクラブは、多元的で多様なコミュニティを社会的に統合するうえでの重要な場として捉えられてきているということ。2.ソーシャル・キャピタル論に先行し、個人や集団がどのようにして行為の目的を達成していくかを研究の中心に据えた社会学的実証研究として、グラノベッターやバート、リンなどに代表される社会的資源論を中心とする動員的なソーシャル・キャピタル論があり、それらを議論の下敷きにすることで、「開発」のコンテクストにおけるスポーツの新たな視角を提示できる可能性があること。3.ソーシャル・キャピタルの現場での活用を急ぐあまり、一時的な利益誘導によって組織化されるネットワークとは異なる次元で繰り広げられる、ドナー側の構想しえないネットワーク活用のあり方については、これまであまり検証されなかったという問題がある。

かかる問題認識のもと、プロジェクトの境界線で縁取られた外側の領域にて、在地の人々がいかなるネットワーク経路でリソースを獲得するのかを追跡することに、大きな研究意義が伏在する可能性があること。現在、彼らとの共同研究を基点に、国際的な研究フォーラムを展開する可能性も視野におけるほど研究ネットワークが構築されてきている。今後、本研究に関する研究トピックを長期的に精査していくことにより、日本におけるスポーツ政策研究の水準を大きく高めることができると期待できる。スポーツがいかなる情況の中でソーシャル・キャピタルを形成するのかについて検討した。スポーツ・プログラムを通じて社会の周縁に位置する人々の間に、いかなるソーシャル・キャピタルが構築されたのかという研究は、これまでも部分的に展開されてきたが、いずれの研究もプロジェクトを実施する前と実施した後の差異を比較することで有効性を測り、そのパースペクティブはあくまでプロジェクトの枠組みから離れることはなかった。本研究では、ソーシャル・キャピタルの現場での活用を急ぐあまり、これまであまり検証されなかったプロジェクトの境界線で縁取られた外側の領域を焦点化しながら、一時的な利益誘導によって組織化されるネットワークとは異なる次元で繰り広げられる、ドナー側の構想しえないネットワーク活用のあり方について南太平洋のヴァヌアツ共和国を事例に詳細に検討した。特別に誇れるような学歴や縁戚からの支援もなく、ことさら恵まれた雇用環境に置かれていなかった者が、いかなる経緯で雇用機会を獲得するのかについて、スポーツをめぐり築かれていく人々のネットワークから跡付けた。現地の暮らしの身近なところから間歇的に出現する、そうした特定のネットワークについては、これまでソーシャル・キャピタルの射程から主題化されることはなかったが、そこで醸成されるソーシャル・キャピタル(信頼・規範・互酬性・ネットワーク)が、彼らの生活にいかなる影響を与えているのかを焦点化しながら、現地の人々の生活戦略を水路づける特定の社会的メカニズムについて明らかにした。なお本研究の成果は、現在、国際ジャーナル誌に投稿中である。
消化管炎症におけるDNA損傷の役割の解析

本研究プロジェクトでは、腸炎においてDNA損傷応答が組織傷害を感知するセンサーとして働き、免疫、炎症細胞の活性化制御に関与しているという仮説を検証することを目的として研究を行った。前年度は、腸炎モデルにおいて局所でDNA切断を誘導するNOなどを産生するマクロファージやDNA切断によって局所でクラススイッチ組み換えを行っているB細胞や腸管に多数存在するIgA抗体産生細胞に着目し研究を行った。その結果、抗体産生細胞にMHC class IIやCD80,CD86などの補助分子の発現が発現し、抗原提示細胞の表現を示していることを発見した。また、腸管のIgA抗体産生細胞が、腸管における免疫制御受容体PD-1のリガンドであるPD-L1の主要な発現細胞であることを発見した。腸管のIgA抗体産生細胞は、通常の樹状細胞と比較して、活性化補助分子CD80,CD86の発現が低く、抑制性補助多子PD-L1の発現が高いことから、免疫反応の抑制や免疫寛容に関与する可能性が推測された。そこで、OVA特異的TCRトランスジェニックマウスのT細胞を用いて、in vitroで抗原提示細胞の抗原提示能を検討した。その結果、抗原提示細胞は、ナイーブT細胞に対する活性化能は低く、細胞増殖やIFN-・などの炎症性サイトカインの産生を誘導することは出来なかったが、経口免疫寛容を誘導すると考えられている腸管膜リンパ節樹状細胞と同様に、TGF-・依存的にFoxP陽性の制御性T細胞を誘導し、腸管恒常性維持に関与している可能性が示唆された。また、慢性腸炎によって腸管にIgG抗体産生細胞誘導されるモデル構築するために、慢性型DSS腸炎モデルを検討した。その結果、DSS腸炎を慢性化させることで、腸管に通常見られないIgG抗体産生細胞が見られ、特にTGF-・によって誘導されるIgG2b陽性細胞が誘導されることが分かった。これらの結果から、炎症時には異なるタイプの抗体産生細胞が関与していることが示唆され、今後、これらの細胞へのDNA修復応答の解析が必要である。
MRI-X線血管造影複合システムの開発:急性期脳梗塞治療への応用を中心に

平成13年度にMRI-X線複合システムを開発し、東大放射線科に設置した。システムは0.3Topen型MRI(日立)とX線DSAからなり、寝台が回転してMRIおよびX線透視・DSA装置の撮像、撮影部位に移動するものである。寝台はこのシステムのために新たに開発したものである。この寝台の開発により、患者自体は寝台から動くことなく、MRIとX線検査を受けることが可能となった。血管内手技とMRIの組み合わせとして、当院倫理委員会の承認を得て,まず血管腫の塞栓術、頭頚部癌の局所動注などの臨床応用を行い,良好な結果を得た。残念ながら,期間中に拡散強調像でモニターしつつ,血栓融解療法を行った症例はなかった.脳梗塞を専門とする施設でも,経動脈性の血栓融解療法の適応となる症例はまだ限られている,通常の検査における拡散強調像で血栓融解療法の適応にはならないが,発症数日の脳梗塞を検出しえること,癌の動注療法においてMRI-X線透視システムが有効に機能することは確認しえた.適当な症例があれば,拡散強調像でのリアルタイムのモニター下に血栓融解療法が可能な環境を開発しえたと考えている.平成13年度にMRI-X線複合システムを開発し、東大放射線科に設置した。残念ながら,期間中に拡散強調像でモニターしつつ,血栓融解療法を行った症例はなかった.脳梗塞を専門とする施設でも,経動脈性の血栓融解療法の適応となる症例はまだ限られている,通常の検査における拡散強調像で血栓融解療法の適応にはならないが,発症数日の脳梗塞を検出しえること,癌の動注療法においてMRI-X線透視システムが有効に機能することは確認しえた.適当な症例があれば,拡散強調像でのリアルタイムのモニター下に血栓融解療法が可能な環境を開発しえたと考えている.平成12年度にMRI-X線複合システムを開発し、東大放射線科に設置した。システムは0.3Topen型MRIとX線DSAからなり、寝台が回転してMRIおよびX線透視・DSA装置の撮像、撮影部位に移動するものである。現在、操作性、画像のひずみ、MRI,DSA相互へのノイズの影響についてさらに検討・改良を加えているが、システムとして使用可能であることは証明された。脳梗塞ではないが、すでに血管腫への臨床応用も開始された。MRIで脳梗塞の治療効果をモニターするのに必要なパルスシークエンス、MRIで血管内手技を行う上で必要なデバイスの開発なども、平行して行った。MRIで循環動態を観察可能な2D thick slice MRDSAを開発、報告した。MRIでの血管内手技についても、種々のデバイスを用いた実験を行い、報告した。また、急性期脳梗塞の観察に欠かせない、open MRIでの拡散強調像についても、EPI法、line scan法の2つの方法を開発し、すでに画像を得、現在画質の検討を行っている。この寝台の開発により、患者自体は寝台から動くことなく、MRIと刃線検査を受けることが可能となった。現在、血管内手技とMRIの組み合わせとして、血管腫の塞栓術、頭頚部癌の局所動注などの臨床応用が行われている。MRIで脳梗塞の治療効果をモニターするのに必要なパルスシークエンスの開発もほぼ完了した。MRIで循環動態を観察可能な2D thickslicc MRDSAは造影剤の至適注入濃度などについて検討し、報告した。また、急性期脳梗塞の観察に欠かせない、open MRIでの拡散強調像と潅流画像についても、EPI法を用いた撮像法を開発し、すでに画像を得、現在画質の検討を行っている。残念ながら,期間中に拡散強調像でモニターしつつ,血栓融解療法を行った症例はなかった.

脳梗塞を専門とする施設でも,経動脈性の血栓融解療法の適応となる症例はまだ限られている.通常の検査における拡散強調像で血栓融解療法の適応にはならないが,発症数日の脳梗塞を検出しえること,癌の動注療法においてMRI-X線透視システムが有効に機能することは確認しえた.適当な症例があれば,拡散強調像でのリアルタイムのモニター下に血栓融解療法が可能な環境を開発しえたと考えている.
タンデムロータ型インテリジェント風力発電ユニットの研究開発:最終章(実証試験)

前後段風車ロータと内外二重回転電機子からなる風力発電ユニットについて,好適な風車ロータ形状を提案した.また,二重巻線形誘導発電機を搭載して実風況下で実証試験を行い,低回転速度から同期回転速度まで最高効率運転が可能なことを確認するとともに,その電機的制御法を提示した.実用上問題となる騒音については,後段風車ロータが小径のため前段風車ロータ翼端渦の影響はなく,ブレード面上の境界層に基づく速度せん断層同士の干渉を抑制すればよいことが判明した.前後段風車ロータと内外二重回転電機子からなる風力発電ユニットについて,好適な風車ロータ形状を提案した.また,二重巻線形誘導発電機を搭載して実風況下で実証試験を行い,低回転速度から同期回転速度まで最高効率運転が可能なことを確認するとともに,その電機的制御法を提示した.実用上問題となる騒音については,後段風車ロータが小径のため前段風車ロータ翼端渦の影響はなく,ブレード面上の境界層に基づく速度せん断層同士の干渉を抑制すればよいことが判明した.風車ロータ開発:直径500mmのモデルが最高出力点付近で発生する前段ブレードハブ側(直径の50%以下)の回転トルクは,ティップ側の8%程度と極めて小さいことを確認した.そこで,前段風車ロータのブレードは,回転トルクにあまり寄与しない半径の小さいハブ側で極力抗力が小さい翼素を採用して無負荷を実現し(合力が軸方向),半径の小さいところでは仕事をせず風を通り抜かせ,後段風車ロータに上流側の風のエネルギーをそのまま受け渡すようにした.これに対する後段風車ロータのブレードは,前段風車ロータからの流れにマッチングするようにした.すなわち,ブレード全域で所望する回転トルクが得られるように反りを持つ翼型からなる翼索とし,前段風車ロータ径の外側に相当する領域では前段風車ロータからの旋回流に対して,内側に相当する領域では無旋回流れに対して,最高揚抗比を与える迎え角より幾分小さい迎え角となるように,半径方向に捻りを与えた.上述した前段ブレードを採用すると出力係数は向上する.前段ブレードは半径の小さいところで仕事をしない分,他の風車ロータと比較して幾分出力係数は低くなるが,それ以上に後段風車ロータの出力向上が目立ち,タンデムロータ型風力発電ユニットとしての出力は増加する.実証試験の準備:上述の風洞実験で開発した3枚のブレードからなる直径2mの前段風車ロータ,そのロータまわりの流れに基づいて設計された5枚のブレードからなる直径1.68m(好適前後段直径比)の後段風車ロータと,二重回転電機子方式二重巻線形誘導発電機を準備した.それらを高さ3mのタワー上に搭載した発電ユニット(アップウィンドウ型)を本学の屋上に設置し,フィールド試験を開始した.大径の前段風車ロータと小径の後段風車ロータが,固定子を持たない発電機の内外二重回転電機子を互いに駆動する,新たな風力発電ユニットモデルを用いた試験を遂行している.本モデルの風車ロータは,前後段ブレード枚数3枚,5枚,後段風車ロータ径2000mm,1680mmであり,二重回転電機子方式二重巻線形誘導発電機を駆動する.現段階で得られている成果は次の通りである.(1)試験フィールドの風況:本試験サイトでは2010年4月から2011年1月までは西風が卓越しており,風速の出現率分布は2m/sから5m/sが全体の約70%を占めており,発電に良好な風況とは言い難い.また,平均風速はレイリー分布で予測できる.(2)実証試験ユニットの適切な設置位置:本風力発電ユニットを市街地に設置することを想定し,実証試験ユニット周辺の建造物や樹木が風車ロータへの流入条件に与える影響を調べている.(3)発電特性に及ぼす励磁条件の影響:ランプ負荷が大きい方が,起動トルクが大きくなるためカットインは遅くなるが,起電力が増加するため,風速に対して回転速度が遅くても出力は高くなる(Fig8).また,入力電圧を高くすると誘起電圧も高くなるが,磁力が強くなる分,相対回転速度は遅くなるので誘起周波数は低くなるが高出力となるまた上記と並行して実用化に際して解決すべき問題の一つである空力騒音についても調べ,前段ブレードで発生した翼端渦が後段ブレードに流入することによる騒音を問題にする必要はなく,大規模な剥離による乱流や様々な渦の発生,境界層に基づく速度せん断層同士の干渉の影響が騒音要因であることを明らにしつつある大径の前段風車ロータと小径の後段風車ロータが,固定子を持たない発電機の内外二重回転電機子を互いに駆動する,新たな風力発電ユニットモデルを用いたフィールド試験を継続している.二重回転電機子方式二重巻線形誘導発電機の制御に着眼して得られた主な成果は次の通りである。(1)ランプ負荷が小さいほど,起動トルクが小さくて済むからカットイン風速は遅くなり,風速に対して相対回転速度が速くなる分,誘起電圧も高くなる.(2)しかし,負荷が小さいことは誘起電流が少ないことであり,出力は低くなる.(3)一方,負荷を同じに保って,励磁電圧を高くすると誘起電圧も高くなるが,回転電機子間の磁力が強くなる分,相対回転速度は遅くなるので誘起周波数は低くなるが,誘起電圧と誘起電流の増加により高出力となる.

(4)ランプ負荷と系統への誘起周波数を一定に保ち,低回転速度から同期回転速度まで最高出力運転をして,定格の誘電圧を達成するための,前後段風車ロータの回転速度,励磁電圧,励磁周波数を提示した.すなわち,励磁周波数を相対回転速度に反比例させ,励磁電圧は相対回転速度すなわち風速とともに増加させた後,ある程度相対回転速度が速くなった時点から低下させる.さらに,実用化に向けた課題解決にも着手した.(5)アップウィンド型風車ロータの向きについては,後段風車ロータ径に対して0.18後方,軸心から上方0.15のナセル位置で,30秒平均の風向で制御をすればよい.また,騒音低減については,(6)後段風車ロータが小径のため前段風車ロータ翼端渦の影響はなく,ブレード面上の境界層に基づく速度せん断層同士の干渉を抑制すればよい.また,(7)フィールド試験サイトを取り巻く建物と地形モデルについて,風況シミュレーションを行っている.
高機能高信頼多相型プログラミング言語の実現

本研究の目的は,多相型理論やプログラムの論理学的基礎等の研究で蓄積された概念や方式を応用し,高い相互運用可能性(inter-operability),外部資源の柔軟で安全なアクセス,堅牢かつ効率良いコンパイル方式の特徴をあわせ持ったプログラミング言語を実現する理論的基礎を確立することである.この目的の下に研究を行い以下のような成果をあげた.1.機械語コードのための証明論の完成.2.証明論に基づくJAVAバイトコードのアクセス制御のための型システムの理論の完成.従来動的に行われているスタック検証と同等の効果を,コンパイル時に型システムにょって行うことを可能にする新技術である.これまでに得られていた成果に,動的クラスローディングやオブジェクトの指定に関する種々の改良を加え,JAVAバイトコードのアクセス制御の理論を完成させた.この結果をまとめた論文は,平成17年11月にACM Transactions on Programming Languages and Systemsにaccept(採録決定)されている.本研究が目的は,多相型理論やプログラムの論理学的基礎等の研究で蓄積された概念や方式を応用し,高い相互運用可能性(inter-operability),外部資源の柔軟で安全なアクセス,堅牢かつ効率良いコンパイル方式の特徴をあわせ持ったプログラミング言語を実現する理論的基礎を確立することである。平成16年度は,以上の目的の下に,Krivine抽象機械の型理論とKrivine抽象機械へのコンパイル理論の構築を行った.Krivine抽象機械は,環境,Krivineスタック,ラムダ項からなる機械状態を変換する機械と見ることができる.環境は,通常の関数型言語の抽象機械と同様自由変数の値を保持する.Krivine抽象機械の最大の特徴は,環境に加えて,関数が使用される文脈を保持するKrivineスタックを用いる点にある.この機構により,関数の多重適用の際の不要なクロージャ生成が抑止され,関数型言語のより効率よいコードへのコンパイルが可能となる.Krivine抽象機械は,このように優れた特性を持つにも関わらず,その型の性質は解明されておらず,また,Krivine抽象機械コードへのコンパイルの型理論的性質も解明されていなかった.本研究では,これら2つの問題を共に解決し,Krivine抽象機械およびKrivine抽象機械コードへのコンパイルに対する型理論を確立した.これら成果は,2004年11月のプログラミング言語に関する国際会議(Asian Symposium on Programming Languages and Systems)にて発表した.以下の研究を実施した.本研究の目的は,多相型理論やプログラムの論理学的基礎等の研究で蓄積された概念や方式を応用し,高い相互運用可能性(inter-operability),外部資源の柔軟で安全なアクセス,堅牢かつ効率良いコンパイル方式の特徴をあわせ持ったプログラミング言語を実現する理論的基礎を確立することである.この目的の下に研究を行い以下のような成果をあげた.1.機械語コードのための証明論の完成.2.証明論に基づくJAVAバイトコードのアクセス制御のための型システムの理論の完成.従来動的に行われているスタック検証と同等の効果を,コンパイル時に型システムにょって行うことを可能にする新技術である.これまでに得られていた成果に,動的クラスローディングやオブジェクトの指定に関する種々の改良を加え,JAVAバイトコードのアクセス制御の理論を完成させた.この結果をまとめた論文は,平成17年11月にACM Transactions on Programming Languages and Systemsにaccept(採録決定)されている.
アキシコンレンズを用いた局所励起システムの開発

アキシコンレンズによる光学系で一番問題なのが光軸の調整の困難さである.そこで,まずは単一アキシコンレンズによる光学系の構築を行った.アキシコンレンズによる光学系の一番重要な点は頂点の精度である.頂点の精度が輪帯照明の精度に関わってくる.そこで,頂点の精度の影響を回避ために,レーザービーム径を拡大して入射することにした.レーザービーム径の拡大は,市販のビームエキスパンダ,2枚の凸レンズ,の二通りで行った.しかしながら,いずれもビームプロファイルが乱れて,理想の輪帯照明の構築には至らなかった.今後は,いかに理想的なビームプロファイルを維持した光学系を構築するかが課題となる.本申請の目的は,新しい照明システム,アキシコンレンズを用いた斜光照明システムを開発することにより,細胞の上面のごく一部のみを励起することが可能となる.分解能の高いビーズアッセイ法と組み合わせることにより,高分解能の回転・蛍光の同時観察が可能となり,べん毛モーターの回転方向転換メカニズムに迫ることが可能となる.この手法はバクテリアなどの原核生物のみならず,真核生物にも応用可能である.真核生物においては従来シート照明などの手法が用いられていたが,新しい照明システムを用いることにより照射深さを10分の1以下にすることが可能となり,劇的な背景光の減少につながり,S/Nの向上が期待できる.申請時においては,アキシコンレンズを用いたビームプロファイルを用いた手法を計画していた.現時点ではさらに,フラットトップレーザー,マスクを用いたプロファイルなど,様々なビームプロファイルを検討している.現時点では,直径1ミクロンの蛍光ビーズを用いて期待される蛍光の変化が計測できるかを検討中である.また,大腸菌の上部のみの局所励起のためには,オフセットを与えたビームを入射する必要がある.しかし光学的には照射ビームを若干斜めにする必要があり,その光学設計が複雑になる恐れがある.そこであえて菌体をオフセットした系による計測も試みている.この系では対象となる菌体が光学系の中心からオフセットされた状態となるため,視野から外れる恐れ,感度が減少する恐れがある.そこで,菌体だけではなく,サンプルからカメラに向かう光学系をオフセットすることにより,常時サンプルを後方光学系の中心に置くことができ,最適な光学系を実現することが可能となる.本申請は,新しい照明システム,アキシコンレンズを用いた斜光照明システムを開発することにより,細胞の上面のごく一部のみを励起することが可能になる.分解能の高いビーズアッセイ法と組み合わせることにより,高分解能の回転・蛍光の同時観察が可能となり,べん毛モーターの回転方向転換メカニズムの解明に迫ることが可能となる.当初には,新しい局所励起システムとして,アキシコンレンズを用いた光学系を利用することにより,細胞の上面の近傍のみの局所励起システムを提案した.しかし,その光学設計の難しさ,調整の微妙さを鑑みて,まずは,一般的な照明を用いてのテストを行った.しかし,普通のレーザーの強度プロファイルはガウス型となっているため,かすり照明としては適さない.そこで,ビーム系を広げ,中央部のみをマスクで投下させた光線を用いた.これにより,完全ではないがフラットトップ型の光線の作成に成功した.現在,この照明方法と,アキシコンレンズを用いた光学系とを平行して開発を行っている.かすり照明を作成する上で,いくつかの条件を見いだすことが必要となる.レーザービーム径,照射角度,ビーム平行度,菌体のと距離,などである.それぞれの条件が,相互に影響し合っているため,最適解をまだ見いだせていないが,今後最適な条件を見いだす予定である.当初の予定であったアキシコンレンズの使用は現在優先度を下げている.その理由は,その光学設計の難しさ,調整の微妙さなどである.そこでまずは,一般的な照明を用いてのテストを行った.しかし,普通のレーザーの強度プロファイルはガウス型となっているため,かすり照明としては適さない.そこで,ビーム系を広げ,中央部のみをマスクで投下させた光線を用いた.これにより,完全ではないがフラットトップ型の光線の作成に成功した.現在,この照明方法と,アキシコンレンズを用いた光学系とを平行して開発を行っている.かすり照明を作成する上で,いくつかの条件を見いだすことが必要となる.レーザービーム径,照射角度,ビーム平行度,菌体のと距離,などである.それぞれの条件が,相互に影響し合っているため,最適解をまだ見いだせていないが,今後最適な条件を見いだす予定である.アキシコンレンズによる光学系の構築の前に,一般的な斜光照明システムを用いてそのビームプロファイルが細胞の照明にどのように影響するかを検討した.この情報により,本申請の主たる目的であるアキシコンレンズを用いた照明系との比較が可能となり,その優位性を検定可能となる.まずはマスクを用いての照明系の構築を行った.しかし,エッジからの漏れ光によりバクテリアの上面のみの照明系の構築までは至らなかった.次に,アキシコンレンズによる光学系の構築を行った.アキシコンレンズによる光学系で一番問題なのが光軸の調整の困難さである.そこで,まずは単一アキシコンレンズによる光学系の構築を行った.アキシコンレンズによる光学系の一番重要な点は頂点の精度である.頂点の精度が輪帯照明の精度に関わってくる.