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自己制御に関する社会心理学的研究

本研究は、制御焦点理論をさらに発展させることを志し、統制する認知過程と感情過程の相互作用に着目し、そのメカニズムを解明することを目標とした.およそすべての生体は、接近・回避によって自己制御し、適応を実現する.自己制御は、単に意思の力である方向に向けて行動を起こすまたは抑制するだけではなく、一連の段階からなる複合的なシステムである.本研究では、目標の設定の仕方すなわち目標フレーミング(損失回避を目標とするかvs.利得接近を目標とするか)によって、まず感情体験が異なり、前者は安心-焦燥感情を、後者は歓喜-安堵をそれぞれ生起させることを実験的手法により見いだした.また、より日常的な社会的相互作用状況において、一般的対人的態度という人格要因が対人関係における目標フレーミング、すなわち他者への接近・回避の枠組みとして機能し対人的状況におけるある等質の刺激であるところの相互作用相手が発したことば(からかい)に対して、枠組みに対応した異なる意味を抽出し、その結果異なる感情が生起することをも明らかにした.つまり、対人関係を回避する態度の持ち主は、そのことばに自分に対する負の感情の存在を感知し、否定的感情を経験する.これは、非社会的な状況での研究結果と方向が同じで、自己制御における人格要因の関与を明らかにしたものと解釈できる.したがって、異なる目標フレーミングが異なる動機づけシステムを起動させ,その動機づけが異なる感情・認知・行動を導くことを妥当性・普遍性のあるものとして明らかにし、感情を介した適応システムのメカニズムの基盤の一端を解明できた.本研究は、制御焦点理論をさらに発展させることを志し、統制する認知過程と感情過程の相互作用に着目し、そのメカニズムを解明することを目標とした.およそすべての生体は、接近・回避によって自己制御し、適応を実現する.自己制御は、単に意思の力である方向に向けて行動を起こすまたは抑制するだけではなく、一連の段階からなる複合的なシステムである.本研究では、目標の設定の仕方すなわち目標フレーミング(損失回避を目標とするかvs.利得接近を目標とするか)によって、まず感情体験が異なり、前者は安心-焦燥感情を、後者は歓喜-安堵をそれぞれ生起させることを実験的手法により見いだした.また、より日常的な社会的相互作用状況において、一般的対人的態度という人格要因が対人関係における目標フレーミング、すなわち他者への接近・回避の枠組みとして機能し対人的状況におけるある等質の刺激であるところの相互作用相手が発したことば(からかい)に対して、枠組みに対応した異なる意味を抽出し、その結果異なる感情が生起することをも明らかにした.つまり、対人関係を回避する態度の持ち主は、そのことばに自分に対する負の感情の存在を感知し、否定的感情を経験する.これは、非社会的な状況での研究結果と方向が同じで、自己制御における人格要因の関与を明らかにしたものと解釈できる.したがって、異なる目標フレーミングが異なる動機づけシステムを起動させ,その動機づけが異なる感情・認知・行動を導くことを妥当性・普遍性のあるものとして明らかにし、感情を介した適応システムのメカニズムの基盤の一端を解明できた.『自己制御の社会心理学的研究』の初年度の今年度は、自己制御に関する理論的枠組みを仮説的構築することから研究を開始した。先行研究を概観し、自己制御ないし自己統制の成否は意志の強さや誘因の強さによってのみ規定されるのではなく、制御を実行するための資源(制御資源)量の影響を受けることを見いだした。では、制御資源の量が自己制御の必要十分条件と言えるか?我々研究班はまず、制御資源の他に自己制御の目標達成後の感情(例:後悔)について予期が関連するのではないかという仮説を立て、実験によってこれを検討した。すなわち、制御資源量とならんで、自己統制行動実行後に経験するだろうと思われる感情の予期を操作し、食行動統制に与える効果を検討した。その結果、制御資源が十分にある場合は、短期的ポジティブ感情・長期的ネガティブ感情のいずれがプライムされても自己統制は成功し、食は抑制された。他方、制御資源が乏しい場合は、喚起される感情のタイプによって自己統制の成否が分かれた。これとは別に、嗜好追求行動を抑制しようとすると制御資源が奪われるため、他の行動の遂行に対して妨害要因として働くかを、主観的時間を測度として検討した。具体的には、喫煙欲求のある状態で喫煙抑制を求められる喫煙者は、欲求をプライムされない喫煙者に比べて、課題作業に従事する時間を主観的に長く感じるか否かを検討したところ、課題に同じ時間従事したにもかかわらず、予測とは反対に、自己統制をより強く求められる喫煙者は他方よりも主観的時間を短く感じていたことが判明した。これらの結果はともに、先行研究の指摘どおり、自己統制においては制御資源が重要な規定因であることを改めて確認するものであると同時に、統制行動の遂行前あるいは遂行中の感情が関与している可能性を新たに示唆するものと考えられる。来年度は、これらの結果を再現し、さらに堅固なものとすることを計画している。『自己制御に関する社会心理学的研究』の2年次である今年度は、初年度の理論的検討の上に、研究を開始した.自己制御ないし自己統制の成否は意思の強さや誘因の強さによってのみ規定されるのではなく、制御を実行するための資源(制御資源)量の影響を受けることが指摘されている.そこで、実験的検討として、日常的に食行動を統制(いわゆるダイエット)している参加者を対象に、思考抑制の操作によって制御資源を減衰させた群と、そのような操作をおこなわない統制群を設け、いくつかの質問に回答を求め、その後謝礼としてノートと菓子のいずれかを選択させた.その結果、制御資源減衰群では、統制群よりも菓子の選択率が高かった.

つまり、制御資源が減衰した状態では、日頃から控えようと制御しているはずの食行動の制御に失敗する傾向のあることが確認された.次に、自己制御においては、「快への接近」と「不快の回避」とが区別され(Higgins,1998)、それぞれ異なる動機づけシステムが対応していると考えられており、前者は促進焦点、後者は防衛焦点と名づけられている.もし、そのような動機づけシステムが、社会の中で獲得される価値観と関係があるとするなら、前者は積極的に事を成し遂げようとする相互独立的あるいは自立的個人の価値と、他方後者は失敗を回避し失点を少なく留めようとする相互協調的な個人の価値と関連すると考えられる.大学生を対象に、制御焦点、相互独立・協調的自己観尺度、及び喜びや落胆などの報酬感情について質問紙調査を実施した.その結果、感情体験は制御焦点によって規定されることが明らかになった.ここから、価値観によって異なる感情体験は、制御焦点によって媒介されている可能性が示唆された.最終年度である来年度は、これらの結果をさらに発展させ、より強い主張ができるような知見をみいだしたい.本研究は、制御焦点理論をさらに発展させることを志し、統制する認知過程と感情過程の相互作用に着目し、そのメカニズムを解明することを目標とした.およそすべての生体は、接近・回避によって自己制御し、適応を実現する.自已制御は、単に意思の力である方向に向けて行動を起こすまたは抑制するだけではなく、一連の段階からなる複合的なシステムである.本研究では、目標の設定の仕方すなわち目標フレーミング(損失回避を目標とするかvs.利得接近を目標とするか)によって、まず感情体験が異なり、前者は安心-焦燥感情を、後者は歓喜一安堵をそれぞれ生起させることを実験的手法により見いだした.また、より日常的な社会的相互作用状況において、一般的対人的態度という人格要因が対人関係における目標フレーミング、すなわち他者への接近・回避の枠組みとして機能し対人的状況におけるある等質の刺激であるところの相互作用相手が発したことば(からかい)に対して、枠組みに対応した異なる意味を抽出し、その結果異なる感情が生起することをも明らかにした.つまり、対人関係を回避する態度の持ち主は、そのことばに自分に対する負の感情の存在を感知し、否定的感情を経験する.これは、非社会的な状況での研究結果と方向が同じで、自己制御における人格要因の関与を明らかにしたものと解釈できる.したがって、異なる目標フレーミングが異なる動機づけシステムを起動させ,その動機づけが異なる感情・認知・行動を導くことを妥当性・普遍性のあるものとして明らかにし、感情を介した適応システムのメカニズムの基盤の一端を解明できた.
新規レドックス関連蛍光プローブを用いた頭頸部癌における酸化ストレス耐性機構の解明

前年度得られた知見をもとに、グルタチオンを分解し細胞内に取り込み再利用するための酵素であり、細胞内グルタチオン代謝に重要な役割を担っているGGT(γ-glutamyltranspeptidase)活性と頭頸部癌につき研究を進めた。頭頸部扁平上皮癌由来の培養細胞数種類及び正常細胞を用いてGGTのsubtypeのうち最もメジャーなsubtypeであるGGT1の発現をRT-PCRにて調べるとともに、GGT活性検出蛍光プローブであるgGlu-HMRGによる蛍光イメージングを行った。結果、数種類の癌細胞において正常細胞よりGGT1の発現が亢進しており、GGT1の発現量とイメージングにおいて観察された蛍光強度との間には相関が見られた。またイメージングによって最も強い蛍光が観察された細胞株において、昨年度頭頸部癌切除検体から抽出したRNAを用いて行った発現解析において亢進していたsignal pathwayが、その経路上にある遺伝子変異によって亢進していることを見出した。これはすなわち臨床検体と細胞実験の結果が一致した知見が得られ、かつそのpathwayの亢進がGGT活性を通じて蛍光イメージングで可視化できるという重要な意義を持つことを示唆すると考えられる。現在この関連についてさらなる解析を行っているとともに、過去の頭頸部癌症例におけるGGT1の発現を免疫染色にて検討し、臨床学的特徴や治療成績との関連を解析を進めている。当初予定していたGSH感受性プローブを用いた酸化ストレス耐性機構の解明というテーマからはやや外れているが、GSH代謝に重要なredox関連酵素であるGGTと頭頸部癌との関連に関して重要な知見が得られている。最終年度は今までの解析結果をまとめるとともに、GGTと細胞内GSH濃度や酸化ストレス耐性に関しても実験、解析を行う予定である。当初の予定では頭頸部癌由来の細胞株を用いてのGSH,CysSSHの定量などの実験を行う予定であったが、実験設備の関係で先に頭頸部癌切除検体における蛍光プローブによるイメージング実験を中心に行った。開発したGSHおよびCysSSH感受性プローブによるin vivoがんイメージングは検出機械の最適化などの問題で十分な成果が上がらなかったが、GSH代謝に重要とされるGGT(γ-glutamyltranspeptidase)活性の検出プローブgGlu-HMRGによるイメージングを行い、15例中7例でがん特異的な蛍光上昇を検出しえた。このことより全例ではないが頭頸部癌においてもGGT活性が更新している症例が一定数存在することが明らかとなった。また別に凍結保存していた下咽頭癌切除検体からRNAを抽出し発現解析を行ったところ約半数にGGT1(GGTのなかで主要なsubtypeとされている)の発現上昇が認められた。GGT1の発現上昇の有無で2群に分けてPathway解析を行ったところ、GGT1の発言が更新している群においては糖代謝や酸化ストレスに関連した経路の亢進や遺伝子の発現上昇が認められた。がん細胞における糖代謝の亢進はWarburg効果として知られており、これにより産生されるNADPHによる還元作用によりGSHやCysSSHといった抗酸化剤が高濃度に維持されていると考えられている。ここまでの研究によりGGT1を介したGSH代謝が糖代謝を通じて酸化ストレス耐性に関与していると考えられ、GGT1が頭頸部癌の酸化ストレス体制維持に関して重要なターゲットとなりうることが示唆された。細胞実験および動物実験に用いる研究設備、顕微鏡などの問題で当初予定していた細胞実験、さらにはがんモデルマウスを用いての実験計画に遅れが生じたが、その分がん切除検体を用いた実験を進めることができ、重要な知見を得ることができた。本年度は設備がほぼ整っているため当初初年度に予定されていた細胞実験を開始する予定である。また昨年度得られたデータを基に切除癌検体における酸化ストレス耐性維持機構の解明も進めていく予定である。

最終年度は今までの解析結果をまとめるとともに、GGTと細胞内GSH濃度や酸化ストレス耐性に関しても実験、解析を行う予定である。研究計画の変更により、細胞実験や動物実験に必要な試薬、物品費の購入額が予定よりも減少したため次年度使用額が生じた。今後これらの実験を行う計画であり翌年度分と合わせて使用予定である。今年度はデータをまとめるため実験量も多く、学会発表や論文化も予定しており必要額の増加が予想されるため、今年度支給額と合わせて使用予定である。
野外株の遺伝子解析によるポリオウイルスの生態学

ポリオウイルスは代表的なエンテロウイルスであり、経口感染によりヒトからヒトへと伝播する。そしてヒトのみが唯一の感受性自然宿主である。糞口感染が日常的におこらないような衛生状態が恒常的に保たれれば、ポリオの伝播は次第に絶ち切られ、ポリオという疾患は消滅するはずである。一気にポリオを根絶する為には、更に強力な免疫計画とサーベイランスが必要であり、この目的をもって世界レベルの根絶計画がWHOの強力な指導のもとにスタートした。我が国の属する西太平洋地域では野生株ポリオウイルスは激減しているが、本研究は最後までウイルスが残っているベトナムをその対象領域として、野生株ポリオウイルスが弱毒性ワクチン株に置き換えられてゆく最後の過程を検証することにある。1997年、ベトナムでは1例、隣国のカンボジアでは8例の野生株が分離された。これらは現地で急性弛緩性マヒ(Acute Flaccid Paralysis:AFP)を生じた小児の糞便検体が当研究室に送付され、ウイルス分離、同定、型内鑑別が行われたものである。そしてこれらの分離株のVP-1領域の塩基配列を決定し、これまで周囲で分離されていた野生株と比較した。その結果、インドシナ半島で複数存在していた株のうちの一つのみが残っていることがわかった。北ベトナムでAFP例から分離されたウイルスは、ここ2年間、すべてワクチン由来株であったが、この1年はワクチン株の分離も減少している。一方、南ベトナムの国家ラボで得られた成績と日本のラボでの成績には、一部不一致がみられた。その問題点を解決する手段として、野本らにより樹立されたポリオウイルスのレセプターを発現しているマウス細胞株(Lα細胞)を用いた、ポリオウイルス選択的なウイルス分離が提唱され、実行されつつある。かくして、1997年3月19日のカンボジアの1例を最後として、野生株は分離されておらず、これが最後の例となるか、更なる強力な監視が必要である。地球レベルのポリオ根絶計画が着々と進行し、わが国が属している西太平洋地域でも野生株によるポリオマヒ患者の数は激減している。1996年においては、わずか18例からポリオウイルスが分離された(カンボジア15,ベトナム2,ラオス1)。これらの分離株の遺伝子のVP-1領域をPCRで増幅し、制限酵素の切断パターンを見た。更にこの領域の塩基配列を決定して、株の由来を決めた。インドシナ地域ではこれまでいくつかの株が分離されていたが、1996年の分離株はいずれもI型で、しかもgroup Bに属するひとつの株であることがわかった。これらは主として、メコンのデルタ領域に限局して発症していた。ここ数年、もはやII型、III型のポリオウイルス野生株は検出されない。中国でマヒをおこした患者からその性状を詳しく調べた。ポリオウイルスを分離したところ、VP-1領域はワクチン株でありながらウイルスのポリメラーゼをコードする領域は野生株であるリコンビナントであった。又、更に5 ́末端の非翻訳領域で525番目のヌクレオチドがUからCへと変換しているものもあった。中国では1995年以来、固有の野生株は消滅したと考えられ、1995年及び1996年にマヒ患者から検出された株は国境を越えたミャンマーからの輸入株と考えられている。野生株がワクチン株に置き換えられる過程でおこる変異や組換えについても詳しく調べる必要が指摘された。このような解析は未だ現在、野生株の残っているインドシナ地域の分離株ではなされていない。

今後の課題は、ワクチン株と野生株の組換え体をできるだけ数多く調べ、その病原性を調べると共に、このような組換え体を効率よく検出するシステムを作り上げ、根絶計画におけるウイルスサーベイランスの質を向上させることである。ポリオウイルスは代表的なエンテロウイルスであり、経口感染によりヒトからヒトへと伝播する。そしてヒトのみが唯一の感受性自然宿主である。糞口感染が日常的におこらないような衛生状態が保たれれば、ポリオの伝播は次第に絶ち切られ、ポリオという疾患は消滅するはずである。一気にポリオを根絶する為には、更に強力な免疫計画とサーベイランスが必要であり、この目的をもって世界レベルの根絶計画がWHOの強力な指導のもとにスタートした。本研究は、ベトナムをその対象領域として、野生株ポリオウイルスが弱毒性ワクチン株に置き換えられてゆく最後の過程を検証することにある。1997年、ベトナムでは1例、隣国のカンボジアで8例の野生株が分離された。これらは現地で急性弛緩性マヒ(Acute Flaccid Paralysis:AFP)を生じた小児の糞便検体が当研究室に送付され、ウイルス分離、同定、型内鑑別が行われたものである。そしてこれらの分離株のVP-1領域の塩基配列を決定し、これまで周囲で分離されていた野生株と比較した。その結果、インドシナ半島で複数存在していた株のうち一つのみが残っていることがわかった。北ベトナムでAFP例から分離されたウイルスは、ここ2年間、すべてワクチン由来株であったが、この1年はワクチン株の分離も減少している。一方、南ベトナムの国家ラボで得られた成績と日本のラボでの成績には、一部不一致がみられた。その問題点を解決する手段として、野本らにより樹立されたポリオウイルスのレセプターを発現しているマウス細胞株(Lα細胞)を用いた、ポリオウイルス選択的なウイルス分離が提唱され、実行されつつある。かくして、1997年3月19日のカンボジアの1例を最後として、野生株は分離されておらず、これが最後の例となるか、更なる強力な監視が必要である。
北東アジア冷戦史の研究

本年度は、2年にわたるプロジェクトの最終年、平成16-17年の前プロジェクトから数えて4年にわたったアジア冷戦研究の全般的総括の年に当たり、アジア冷戦という本企画の概念的定義と、研究史的中間総括が目的であった。特にロシア史料を中心にアジアでの冷戦を再構成するという本企画は、ロシア=ソ連外交を通じて東欧史、そして米ソ関係といった東西冷戦全般の相互関係、といった次元に広がっていった。平成17年までの研究は、アジア、特に北朝鮮での内政的観点からみた個人崇拝問題に関心があったが、本年度公表した仕事は、この数年北朝鮮と冷戦との関連の研究であるが、その対外的側面、とりわけ、東西冷戦の相互関係に関心を移している。なかでも1956年の朝鮮民主主義人民共和国の個人崇拝問題が、1956年のソ連でのスターリン批判、そして秋のハンガリーやポーランドでの東欧革命と深く絡んでおり、10月末に深刻化する東欧の民主化が、1956年9月までもっていたソ連と中国の北朝鮮問題への関心を奪い、結果的に金日成体制の個人崇拝を助長したという東西冷戦の逆説的位相を示していることを指摘したものである。このことにより今後の研究の足がかりが得られた。本プロジェクトは、平成18年度においては5回の研究会開催を含め、有益な研究活動を展開することが出来た。このことは、何よりも招請された研究者に例示されている。ゲスト研究者としてお招きしたのは、カリフルニア大学サンタバーバラ校の教授で、日本降伏をめぐる米ソ関係をかいて(『暗闘』)、昨年度吉野作造賞等を得た長谷川毅氏、カナダのウォータールー大学の教授で、サンフランシスコ条約についての国際的業績を書いた原喜美恵氏、また中国での野坂参造の活動を研究した中国社会科学院の日本研究者劉康平氏をはじめとした世界レベルの研究者を招き、交流することが出来た。また下斗米は七月に『モスクワと金日成』と題する研究を岩波書店から上梓した。同書は、早速韓国語訳、そして中国語訳の話が進行中である。これをふくめて、下斗米は韓国での研究会に、韓国国際政治学会での発表をふくめ二度報告し、また米国のコーネル大学での「歯と唇(中国と北朝鮮)関係」の九月シンポジュームに報告のため参加し、また英国オクスフォード大ユニバーシティ・カレッジでの研究交流、一一月中国での六者協議関連会議、そしてロシア、モスクワでの日ソ国交回復五〇周年関連記念行事に関与した。五〇周年と関連して、『法学志林』に一九五六年の鳩山首相訪ソに関するソ連共産党史料を紹介、これは共同通信や朝日新聞紙上でとり上げられた。また三月にはカリフォルニア大のサンタバーバラ校で、一九七三-九一年のアジア冷戦に関する研究会に参加、この間の日ソ関係について報告した。これを含め英文三本や和文数本の論文執筆を行った。また中国の冷戦研究の第一人者沈志華教授との交流も継続した。小生が主催するアジア冷戦研究会には、ロシア、中国、カザフスタン、アゼルバイジャン、韓国、台湾、米国などの若手研究者が恒に蝟集し、日本人研究者との交流の結節点となっている。さらには、北大スラブ研究センター、特にデービット・ウルフ氏、早稲田大毛里和子氏、田中孝彦(旧一橋大)、琉球大の金成浩氏といった日本の代表的冷戦研究者との交流も進めている。本年度は,2年にわたるプロジェクトの最終年,平成16-17年の前プロジェクトから数えて4年にわたったアジア冷戦研究の全般的総括の年に当たり,アジア冷戦という本企画の概念的定義と,研究史的中間総括が目的であった。特にロシア史料を中心にアジアでの冷戦を再構成するという本企画は,ロシア=ソ連外交を通じて東欧史,そして米ソ関係といった東西冷戦全般の相互関係,といった次元に広がっていった。平成17年までの研究は,アジア,特に北朝鮮での内政的観点からみた個人崇拝問題に関心があったが,本年度公表した仕事は,この数年北朝鮮と冷戦との関連の研究であるが,その対外的側面,とりわけ,東西冷戦の相互関係に関心を移している。

なかでも1956年の朝鮮民主主義人民共和国の個人崇拝問題が,1956年のソ連でのスターリン批判,そして秋のハンガリーやポーランドでの東欧革命と深く絡んでおり,10月末に深刻化する東欧の民主化が,1956年9月までもっていたソ連と中国の北朝鮮問題への関心を奪い,結果的に金日成体制の個人崇拝を助長したという東西冷戦の逆説的位相を示していることを指摘したものである。このことにより今後の研究の足がかりが得られた。
prufer整環及びSemi-hereditary整環の総合的研究

Prufer整環及びSemi-hereditary整環は非可換Noether環の中で非常に重要であるDedekind整環及びHereditary整環のNon-Noether環への一般化である。特に、次の2つの点で非常に重要である:(1)これらの整環は無限次元整数論を含んでいる(2)これらの整環は非可換付値環の大域理論である。平成13年平成16年の4年間で下記の4つのプロジェクトの研究を行った:3.Ore extensionsの中の非可換付値環の状況を調べ、新しい付値環を見つけることができた。研究実績は次の3つに分類される。(1)中心上有限次元単純環の中のsemi-hereditary整環の極大イデアルの構造を分類することが出来た。この分類を用いて、semi-hereditary整環のoverringsの構造及び個数を調べることが出来た。(2)Dubrovin付値環の中のprimary idealsが、prime segmentsの概念を用いて、5つのタイプに分類できることを示した。(3)体上の歪多項式環の中で体にlying overするすべてのtotal付値環を見つけることが出来た。また、それらの共通部分がduo ringsになることも示すことが出来た。研究実績は次の3つである:今後の研究の展開に関する計画:Ore extension K(X,σ,δ)中のすべてのvaluation ringsを見つけ出すことが最終目標である。しかし、これは非常に難しい問題である。従って、平成15年度は下記の2つに焦点を絞り研究を進める予定である。研究実績は次の4つである。2.Brungs-Toenerにより発見されたOre Extensionsの中のTotal Valuation Ringsの構造をより詳しく与えることが出来た。特に、それがInvariant Valuation Ringになる必要かつ十分条件を与えることが出来た。3.Dubrovin Valuation Ringsの中の両側イデアルの構造を、Primary Ideals及びNormalizing Elementsを用いて,決定することが出来た。4.Crossed Product AlgebrasがDubrovin Valuation Ringである場合、それがTamely Ramified, Defectlessになるための必要かつ十分条件を与えることが出来た。研究実績は下記の4つである:3.Ore extensionsの中の非可換付値環の状況を調べ、新しい付値環を見つけることができた。
触媒的カルベン交換を利用した高活性後周期遷移金属カルベン錯体の創製

我々は,面不斉二核α,β-不飽和カルペン錯体とアルキン及び量論量のNi(cod)2存在下で反応を行うと,二核面不斉ヘプタトリェンジクロム錯体を高い選択性で得ることに成功した。生成した環化付加体にはアレーンクロム錯体とヘプタトリェンクロム錯体にもとづく2つの面不斉が存在する。そこで,それぞれの面不斉に由来する立体選択的な変換反応をおこなった。まず,アレーンクロム錯体側の面不斉を利用し,面不斉二核錯体に対して,TMSプロパルギルリチウムを作用させたところ,メトキシ基のメタ位に,かつクロムトリカルボニルのexo側から位置及び立体選択的に求核付加が進行し,続いてアリルブロマイドで捕捉すると,トランスに両置換基が導入されることで,新たに生成する2つの中心不斉が制御された単一の付加体を得ることができた。さらに,分子内に存在するこれらの多重結合を足がかりにPauson-Khane反応を行うと,さらに新たに生じる1つの不斉点が制御されたジケトンを単一のジアステレオマーとして得ることができた。一方,ヘプタトリェン環の面不斉を利用した立体選択的な光環化反応の検討を行った。そこで,この二核錯体に対して,アクリル酸メチルを光照射下反応させると,ヘプタトリェン環に配位したCr(CO)_3を足がかりに同じ側から[6+2]型の光環化反応が位置及び立体選択的に進行し,生成物を単一のジアステレオマーとして得ることに成功した。
チェレンコフ型SHG青色レーザー光ビームの回折限界への微細集光

放物筒面鏡によるコリメート光学系を用いてチェレンコフ型SHG青色レーザー光ビームの回折限界への微細集光ができることを解析で明らかにした。そして、コストなどの要素を考えて、放物筒面鏡の代わりに、円筒面鏡を使って精密な実験を行い円弧状のチェレンコフ型青色光をコリメートすることに成功した。SHG素子異方性の影響は円筒面鏡をあおることにより補正できることと、コリメート筒面鏡位置決め誤差の許容量が大きいことを実証した。さらに、そのコリメートしたビームを対物レンズで集光した結果、集光ビームのコリメート方向での半値幅は0.72mum以下であった。また、本研究を通して、(全ての光学系に存在する)戻り光による光源半導体レーザのモードホッピングがどれほど微細集光に影響を及ぼすかを定量的に評価し、有意義なデータが得られた。
液体キセノンシンチレータの赤外発光の研究

液体キセノンシンチレータについて,真空紫外領域に加え波長が1,700 nm以下の近赤外領域でも発光スペクトルを測定した。液体キセノンは放射線源からのガンマ線で励起し,真空紫外領域の発光と同期する近赤外領域の光子を光電子増倍管と分光器を用いて測定した。結果として,波長が1,300 nm付近で従来に報告されていた発光は認められなかったが,700-1,100 nmの波長領域で未報告の有意な発光を新たに確認した。その近赤外領域の総光子数は真空紫外領域の光子数の17±5 %だった。この近赤外発光は,キセノン原子の励起準位間の遷移によるものと考えて辻褄が合う。初年度は,本研究で必須の基本技術となる,微弱な近赤外光を高いSN比で測光する技術の確立に着手し,既存の実験系に,新たに近赤外領域用の分光器と光電子増倍管を導入した。近赤外領域用の分光器については,実験系の応答の波長依存性を確実に校正するため,既存の真空紫外領域用分光器と波長範囲および分解能が重なる様に注意深く仕様を決定した。その結果,長波長側は1.7μmまでの近赤外光に対して,設定により0.2-60nmという分解能での分光が可能になった。あわせて,制御用のPCソフトウェアの拡張を行ない,新たに導入した分光器についても既存の分光器同様にPCプログラムによる制御ができるように改良した。近赤外領域用の光電子増倍管については,対応波長が950nm-1.7μmの近赤外光のフォトンカウンティングが可能な光電子増倍管モジュールと共に,対応波長が185nmの近紫外光から1,010nmの近赤外光まで測光出来る光電子増倍管も選定し導入したことで,幅広い波長領域でフォトンカウンティングが出来るようになった。なお,前者の光電子増倍管モジュールについては,高効率な光学系を構築する上で必須となる,分光器の出射スリットからの分光光を確実に導くためのレンズ付き接続アダプタも導入した。光学系については,赤外領域での校正に必要な試験光源として,LEDを用いた低コストな高速パルス光源の試作も行なった。結果として,およそ10nsのパルス幅の光源を作成することができた。その他,キセノンガス系については,キセノンの純度を高めて実験系に導入し高純度を維持して繰り返し使用するため,ガスハンドリングシステムの改良案を検討して設計を概ね完了した。また,データ取得用回路系において,経年変化により性能が落ちていたNIMモジュールの一部更新を行なった。2年目は最初に,初年度に完了出来なかった光学系の構築の残りと,改良したキセノンガス系の構築,そして,励起線源の強化を行なった。光学系については,本研究で必須である微弱な赤外光を高いSN比で測光するための近赤外用の分光器と光電子増倍管について,基準光源を用いた測光試験を行い,当初の計画通りの基本性能を確認した。さらに,液体キセノンを真空槽内の光学セル内に貯めた状態で真空紫外領域での測光系と近赤外領域での測光系を切り替えられる広波長領域での測光のための改良された光学系を考案し構築を行なった。キセノンガス系については,キセノン用の既存の純化装置に加えて新規の純化装置を追加導入した他,停電などの非常時に懸念される液体キセノンの気化による圧力上昇に備えて,ガスの自動退避系を導入した。さらに,励起用の放射線源として,約2MBqの強度の137Csと57Coのγ線源を新規に導入し,従来よりもシンチレーションの発生頻度を飛躍的に高めて,データの高い取得効率を可能にした。以上の準備に続いて,気体キセノンと液体キセノンについてγ線での励起による近赤外領域における測光試験を開始した。詳細な解析と評価は終わっていないが,これまでに,気体キセノンについては低密度ゆえの低光量によりシンチレーションの信号のSN比がまだ十分に高くないため,また,液体キセノンについては見込み通りにシンチレーションの信号を捉えたものの,いずれも現在までに近赤外の有意な発光を検出していない。これらの測定は感度を上げて次年度に継続する。一方,本年度の後半になって近赤外領域用の光電子増倍管について購入品よりも約1/50の低ノイズ化を実現した改良品が発表されたので,より高感度の測定を目指すために改良品への置換えを検討している。その他,従来に行なった真空紫外領域における発光特性に関する研究結果を,国際雑誌に報告した。3年目は最初に,液体キセノンを真空槽内の光学セルに溜めたまま複数の分光器と光センサーを速やかに切り替えられるように光学系の改造を行なった。続いて,シンチレーションの発生を把握するために真空槽内に設置した光電子増倍管と,分光器を通した分光光の光子計測を行なう光電子増倍管の時間校正を行なった。この際,当初は紫外パルスレーザーと近赤外パルスレーザーを同期させて用いる手法を試みたものの,近赤外光用の光電子増倍管の仕様において製造会社が提供したカタログに誤りがあったため,急遽計画を変更して多少時間精度の劣るキセノンフラッシュランプを用いた方法を用いることとした。また,近赤外領域から真空紫外領域までの広い波長領域で切れ目なく,実験系の光検出効率を評価した。

ここにおいては,当初の予定通り,紫外から近赤外まで広い波長領域にスペクトルを有するキセノンフラッシュランプの発光を利用し,光子計測を行なう各光電子増倍管の仕様を参考にして求めることが出来た。以上の準備に続いて,液体キセノンについて,真空紫外領域から近赤外領域にかけての広い波長領域で,発光スペクトルの初期の測定を行なった。その結果,700-1,100 nmの近赤外領域において,既知の真空紫外領域の発光の約1/6に達する有意な発光を確認した。この領域の発光は先行研究で報告されたことがない新しい知見である。以上の結果は,研究の方向性を含め今後の予定とともに,年度末に開催された日本物理学会において発表した。これまでに,液体キセノンについて,真空紫外領域から近赤外領域までの広い波長領域において,発光スペクトルの初期の測定をほぼ当初の計画通りに行なうことが出来た。そして,先行研究の報告とは異なる波長域ではあるが,近赤外領域において有意な発光の信号を捉えることにも成功したため,順調に進展していると考えている。最終年度は最初に,実験装置の最適化を念頭において,前年度に明らかにした液体キセノンの700-1,100nmにおける近赤外発光の考え得る発光機構について研究を行なった。そして,その機構として,キセノン原子の励起状態間の遷移に伴う発光である可能性に到達した。当該の遷移に基底状態が関与しなければ液体キセノンの自己吸収が無視出来ることになり,近赤外領域における液体キセノンの高い透過率をよく説明出来る。実際に,米国のNISTが公開しているキセノン原子もしくはイオンの発光スペクトルのデータベースにおいて近赤外領域の発光が記載されていることを確認した。続いて,近赤外発光に関する上記の仮説を確かめる参考にするため,真空紫外領域から近赤外領域まで広範囲な波長領域で,液体キセノンと類似の機構で発光することが期待される石英窓のキセノンフラッシュランプモジュールと真空装置アダプタの開発と導入を行ない,実際に同フラッシュランプの発光スペクトルを測定して,近赤外領域を含む広い波長領域で原子起源の発光の特徴を得た。その結果,真空紫外領域を含む広い波長領域で,放射線検出器として良く知られるエキシマ起源の発光に加えて,原子起源と考えられる発光も一定程度見られることと,その発光の時間応答特性が波長によって変化し,場合によっては励起から遅れた遅延発光を伴うことも見出した。したがって,近赤外領域の発光スペクトルを良く理解するためには,個々の発光波長毎に当該波長における発光時間特性を事前に十分に明らかにしてから発光強度を求めることが必要であることが明らかになった。このことは当初は想定していなかったので,今後に近赤外発光を精度良く行なうため,新たな指針を立てることになった。以上の最新の知見は,まとめられたものから,本研究の後に続けて進めるべき研究の方向性と共に,2回の日本物理学会において発表した。液体キセノンシンチレータについて,真空紫外領域に加え波長が1,700 nm以下の近赤外領域でも発光スペクトルを測定した。液体キセノンは放射線源からのガンマ線で励起し,真空紫外領域の発光と同期する近赤外領域の光子を光電子増倍管と分光器を用いて測定した。結果として,波長が1,300 nm付近で従来に報告されていた発光は認められなかったが,700-1,100 nmの波長領域で未報告の有意な発光を新たに確認した。その近赤外領域の総光子数は真空紫外領域の光子数の17±5 %だった。この近赤外発光は,キセノン原子の励起準位間の遷移によるものと考えて辻褄が合う。初年度の遅れを挽回し,実験の準備を進めて気体と液体のキセノンについて赤外光の測光試験を開始することが出来て,今年度の目標をおおよそ達成した。
メタボリックシンドロームにおける腎障害とVaspinの意義

我々はこれまでにアディポカインであるvaspinを同定し、vaspinが脂肪細胞から血中へ分泌され、インスリン抵抗性や肥満・脂肪肝、動脈硬化を抑制することを明らかにした。本研究では肥満や糖尿病の病態におけるvaspinの腎臓への作用と機序について検討した。Vaspinトランスジェニック(Tg)およびノックアウト(Vaspin-/-)、野生型マウスを用いて、ストレプトゾトシンで糖尿病を誘発、また高脂肪高蔗糖食で肥満糖尿病モデルを作成し、腎病変について検討した。いずれのモデルにおいても、vapsinは尿細管細胞障害を抑制することが示唆された。我々が発見したアディポカインであるvaspinは、脂肪細胞から血中に分泌され、様々な臓器に作用すると考えられる。メタボリックシンドロームの基盤には小胞体ストレスが重要であることが明らかとなっているが、これまでに我々は「vaspinが、小胞体ストレスによって細胞表面に発現したGRP78のリガンドとして作用し、細胞外から小胞体ストレスを軽減する」ことを明らかにした。本研究ではこれまでの研究を発展させて、糖尿病やメタボリックシンドロームに関連した腎障害に対するvaspinの治療効果を証明し、その機序を解明したい。また、腎細胞における細胞表面GRP78のアンカー蛋白の同定とシグナル解明を行う予定である。GRP78は尿細管に高発現していることから、主に尿細管細胞に注目して、まず尿細管病変におけるvaspinの作用について検討を行う。8週齢のVaspinトランスジェニック(Tg)マウス、Vaspin+/+マウス、Vaspin-/-マウスにストレプトゾトシン(STZ)で糖尿病を誘発し、25週齢まで観察した。STZ誘発糖尿病Vaspin+/+マウス腎臓では、尿細管腔の拡大・尿細管上皮細胞の菲薄化・間質の線維化を認め、Tgマウスではこれが軽減し、Vaspin-/-マウスでは増悪を認めた。TUNEL染色を行うと、Tg, Vaspin+/+, Vaspin-/-の順にTUNEL陽性アポトーシス細胞の増加、またウエスタンブロットによるBax発現の増強を認めた。免疫組織染色では、STZ誘発糖尿病マウス腎臓におけるGRP78発現の上昇は軽度であり、群間の有意な差を認めなかった。我々が発見したアディポカインVaspinは脂肪細胞から血中へ分泌され、インスリン抵抗性や肥満・脂肪肝・動脈硬化を抑制することをこれまでに明らかにした。本研究では腎臓への作用を解明することを目的とする。平成26年度は、Vaspinトランスジェニック・ノックアウトマウスを用いてストレプトゾトシンで糖尿病を誘発して腎病変について検討し、Vaspinが尿細管アポトーシスを抑制し、間質線維化を抑制することを明らかにした。本年度(平成27年度)は、Vaspinトランスジェニク・ノックアウトマウスを高脂肪高蔗糖食(HFHS)で飼育し、腎病変について検討した。HFHS飼育Vaspin-/-マウスでは近位尿細管に著しい空胞形成が観察され、電顕・免疫染色の結果ライソゾームの拡大・増加と考えられた。肝臓において既にVaspinは小胞体ストレスを抑制することを報告したが、HFHS飼育マウスの腎臓においても、vaspinはeIF2αリン酸化など小胞体ストレス関連分子の発現を抑制し、さらにBax発現も抑制した。TUNEL染色を行うと、HFHS飼育Vapsin-/-マウスではTUNEL陽性アポトーシス細胞が有意に増加していた。さらに培養近位尿細管細胞(HK2細胞)を用いた検討では、小胞体ストレス誘導物質tunicamycinによるGRP78, eIF2αリン酸化、CHOP、Baxの発現亢進を、vaspinは抑制した。これらのことからvaspinは高脂肪高蔗糖食飼育マウスの腎臓においても、尿細管アポトーシスを抑制することが示唆された。平成27年度の研究計画としていた(1)HF飼育マウス腎臓におけるvaspin作用の検討、(2)培養近位尿細管細胞を用いたVaspin作用の検討を行った。その結果、vaspinは高脂肪高蔗糖食により惹起される小胞体ストレスが関連した肥満糖尿病の腎病変を抑制することを示した。とくにvaspinは、近位尿細管細胞における小胞体ストレスに関連したアポトーシスの抑制を有することが明らかとなった。我々はこれまでにアディポカインvaspinを同定し、vaspinが脂肪細胞から血中へ分泌され、インスリン抵抗性や肥満・脂肪肝・動脈硬化を抑制することを明らかにした。Vaspinトランスジェニック(Tg)およびノックアウト(Vaspin-/-)マウスを用いてストレプトゾトシン(STZ)で糖尿病を誘発し、腎病変を検討した。STZにより野生型マウスでは尿細管の菲薄化・尿細管腔の拡大が認められるが、Vaspin Tgマウスではこれらの変化が軽減しVaspin-/-マウスでは増強した。次にVaspin Tg, Vaspin-/-マウスを30週齢まで高脂肪高蔗糖(HFHS)食で飼育し腎臓について検討した。HFHS食で飼育したvaspin-/-マウスの近位尿細管に著しい空胞形成を認め、電顕および免疫染色でライソゾームの拡大と考えられた。Vaspi Tgマウスでは空胞形成の軽減を認めた。

小胞体ストレス関連分子の発現がvaspin-/-マウスで亢進し、Vaspin Tgマウスで軽減した。培養近位尿細管(HK2)細胞を用いてtunicamycinを添加すると、小胞体ストレス誘導性アポトーシスが誘導されるが、vaspin蛋白添加によりアポトーシスが抑制された。STZ誘発糖尿病モデル、HFHS飼育マウスの腎臓のTUNEL染色においても、vaspin-/-マウスでは近位尿細管アポトーシスが増加し、Vaspin Tgマウスでは抑制されていた。我々はこれまでにアディポカインであるvaspinを同定し、vaspinが脂肪細胞から血中へ分泌され、インスリン抵抗性や肥満・脂肪肝、動脈硬化を抑制することを明らかにした。本研究では肥満や糖尿病の病態におけるvaspinの腎臓への作用と機序について検討した。Vaspinトランスジェニック(Tg)およびノックアウト(Vaspin-/-)、野生型マウスを用いて、ストレプトゾトシンで糖尿病を誘発、また高脂肪高蔗糖食で肥満糖尿病モデルを作成し、腎病変について検討した。いずれのモデルにおいても、vapsinは尿細管細胞障害を抑制することが示唆された。平成26年度の研究計画として予定していた(1)STZ誘発糖尿病マウス腎臓におけるvaspinの作用の検討、(2)アルブミン負荷マウス腎臓におけるvaspinの作用の検討を行った。糖尿病マウスおよびアルブミン負荷マウスの腎組織の形態学的観察により、vaspinが腎病変を改善することを明らかにした。また、尿細管細胞のアポトーシスや、小胞体ストレス関連分子の変化について検討した。平成28年度は、尿細管・糸球体構成細胞の細胞膜表面のGRP78アンカー蛋白の同定とシグナル伝達の解明を行う。培養近位尿細管細胞(HK2)細胞を用いた免疫沈降による検討では、vaspinとGRP78の結合を示唆する結果を得ている。さらにGRP78を介したvaspinの分子作用メカニズムを解明する。代謝・糖尿病・腎臓平成27年度は、高脂肪高蔗糖(HF)食飼育マウス腎臓におけるvaspinの作用について検討し、さらに培養近位尿細管細胞を用いたvaspinの作用の検討を行う。予備実験では、HF食飼育Vaspin-/-マウス腎臓では、近位尿細管の空胞変性を認めた。この尿細管細胞の空胞について、電顕やOil Red O染色などで詳細に検討する。また、小胞体ストレス誘導物質tunicamycinを投与すると、近位尿細管の空胞変性やアポトーシスが出現することが報告されていることから、Tgマウス、Vaspin+/+, Vaspin-/-マウスにtunicamycinを投与して、尿細管の空胞変性について検討する。また腎皮質蛋白を抽出し、ウエスタンブロットで、小胞体ストレス関連分子(eIF2α、IRE1α、PERK、GRP78など)の発現を検討する。さらに組織TUNEL染色やGRP78の免疫組織染色を行う。
宇宙などの微小重力環境に於けるInGaSb化合物半導体の溶解と結晶化に関する研究

地上では得られない標準・基準物質としての超高品質III-V族半導体単結晶の成長実験を宇宙ステーションで遂行するための地上予備実験と数値解析を行った。1.中国回収衛星内の微小重力環境下では、溶解領域内のGa濃度分布は結晶径方向にほぼ均一であった。また、固液界面形状は結晶径方向にほぼ平坦であった。地上の重力場では、溶解領域内の上部に密度の小さなGaSb高濃度領域、下部に密度の大きなInSb高濃度領域が存在し、径方向に大きな濃度差が生じていた。従って、溶液内は濃度差起因による自然対流が支配的であった。2.落下塔を利用して、自由空間のある試料で、InGaSb結晶が成長する様子を高速ビデオでその場観察した結果、半球の結晶が成長することや、温度が低下するにつれて、In組成比の高い突起物が形成されることが明らかとなった。3.航空機実験を利用した微小重力実験試料には大きな針状結晶が存在しているのに対して、地上実験試料の方には非常に小さな針状結晶が多数存在していることが分かった。微小重力環境下では地上に比べて熱対流が小さくなるために熱輸送が小さくなり、初期に形成された針状結晶に対して周囲の融液からの原料の供給が続いて、結晶がさらに成長するためであると考えられる。4.均一組成比のInGaSb結晶成長条件を調べるために、GaSb/InSb/GaSbサンドイッチ構造試料を用いて一方向性凝固法による地上実験を行った。重力に対して、平行配置、垂直配置および傾斜配置の電気炉内で実験を行い、重力方向が溶解と成長に及ぼす効果を調べた。その結果(1)垂直配置では固液界面形状は重力方向に対し、垂直になるが、傾斜型配置と水平配置の場合には、固液界面形状が重力方向に末広がりの形状になること、(2)In組成比の均一な領域は、垂直配置と傾斜配置で約6mm得られた。5.In組成比の均一領域を長くするための最適条件は、種結晶温度648°C、昇温速度20°C/min、保持時間20時間、冷却速度0.5°C/min、電気炉の温度勾配を10°C/cmであった。6.マランゴニ対流の有無や重力レベルの関数として溶液内の対流、温度分布、濃度分布を数値解析した。本実験系では、重力レベルが10^<-5>G以下になれば、拡散律速で物質が輸送されることが示された。また、マランゴニ対流がある場合固液界面形状が凹状になること、重力変動の周波数が低い程溶液対流、濃度分布への影響が大きいことがわかった。宇宙などの微小重力環境に於けるInGaSb

化合物半導体の溶解と結晶化に関する知見を得るために、航空機と落下塔を利用した微小重力環境下の実験、InGaSb結晶成長の地上予備実験、マランゴニ対流や重力変動が溶液内対流や濃度分布に及ぼす効果の数値解析を行った。1.航空機実験と地上実験の比較から、微小重力環境下では地上と比べて大きなInGaSb結晶を成長できることや、電気炉の温度が重力レベルによって変化することがわかった。2.均一組成比のInGaSb結晶成長条件を調べるために、GaSb/InSb/GaSbサンドイッチ構造試料を用いて一方向性凝固法による地上実験を行った。種結晶温度648°C、昇温速度20°C/min、保持時間40時間、冷却速度0.5°C/minの時、電気炉の温度勾配を1.3°C/cmから9.8°C/cmまで変化させた結果、温度勾配が高い程、In組成比の均一な領域が長くなった。3.マランゴニ対流の有無や重力レベルの関数として溶液内の対流、温度、濃度分布を数値解析した結果、(1)マランゴニ対流がある場合固液界面形状が凹状になること、(2)重力レベルが低い程、流れベクトルが小さくなり、濃度分布が拡散律速に近づくこと、(3)重力変動の周波数が低い程溶液対流、濃度分布への影響が大きいことがわかった。宇宙などの微小重力環境に於けるInGaSb化合物半導体の溶解と結晶化に関する知見を得るために、昨年度実施した航空機と落下塔を利用した微小重力環境下実験試料の解析を行った。また、InGaSb結晶成長の地上予備実験では、温度勾配をさらに大きくし、均一組成のInGaSb結晶成長条件を調べた。数値解析では、三次元モデルを用いて、マランゴニ対流が溶液内対流や濃度分布に及ぼす効果を解析した。1.落下塔実験から、微小重力環境下では、地上と比べて、GaSbとInSbの溶解速度が速くなることが分かった。これは、微小重力下では熱対流が小さくなるため、熱輸送が遅くなり、結晶の溶解が促進されたためであった。2.落下塔を利用して、自由空間のある試料で、InGaSb結晶が成長する様子を高速ビデオでその場観察した。その結果、半球の結晶が成長することや、温度が低下するにつれて、In組成比の高い突起物が形成されることがわかった。3.均一組成比のInGaSb結晶成長条件を調べるために、GaSb/InSb/GaSbサンドイッチ構造試料を用いて一方向性凝固法による地上実験を行った。種結晶温度648°C、昇温速度20°C/min、保持時間40時間、冷却速度0.5°C/minの時、電気炉の温度勾配を20°C/cmまで大きくした場合、InGaSb結晶の組成比が成長につれて低くなった。昨年度の結果を考慮すると、アンプルを移動させない場合には、10°C/cmの温度勾配が最適であることがわかった。4.マランゴニ対流の有無や重力レベルの関数として溶液内の対流、温度分布、濃度分布を数値解析した結果、マランゴニ対流がある場合、流れに振動が発生することが明らかとなった。これは、濃度差対流の向きとマランゴニ対流の向きが反対方向であるため、流れの相互作用が起こるためであった。5.垂直型の電気炉を作成し、温度分布の最適化をはかった。今後の課題として、宇宙実験において均一組成のInGaSb単結晶を成長させるための最適条件を調べることである。地上では得られない標準・基準物質としての超高品質III-V族半導体単結晶の成長実験を宇宙ステーションで遂行するための地上予備実験を遂行した。また、溶液対流の数値解析を行い、3年間の研究を総括した。1.均一組成比のInGaSb結晶成長条件を調べるために、GaSb/InSb/GaSbサンドイッチ構造試料を用いて一方向性凝固法による地上実験を行った。
CARSによる非侵襲血糖計測技術の研究

既設設備(レーザー、OPO、分光器)を活用し、近赤外励起ラマン分光の基本的計測・解析系を開発した。これにより、グルコース水溶液のアンチストークスラマン光を分光計測し、グルコース水溶液の濃度変化に対し、C-O伸縮振動モードに対応した950nm帯(1100cm^<-1>1200cm^<-1>)アンチストークス光強度が比例することを確認した。またグルコース粉末試料からのコヒーレントアンチストークス光を計測し、コヒーレントアンチストークス信号が励起光強度に対し2乗特性を示すことを確認した。1μm近赤外光励起によるグルコース水溶液からのストークスラマン信号およびアンチストークスラマン信号を検出するための、励起光学系および回転楕円体集光光学系から構成されるラマン励起測定部を設計・試作した。また集光した信号光を既存分光器へ導入する導光部を設計・試作した。さらに近赤外光を効率的に検出するため、低雑音InGaAs検出器を導入し既存ロックインアンプによる高感度検出部を設計試作した。ラマン分光計測を自動化するために分光器駆動系およびロックインアンプ検出系をPC制御するためのインターフェースおよび制御プログラムを設計・試作した。試作した上記各機能部を定盤上でアライメント設置するために、IRビュアーを導入した。これにより既存Nd : YAG Q-SWレーザーを励起光とした、グルコース水溶液のラマン信号評価系を構築し、現在その性能評価中である。研究初年度において、本グラントの活用により、既存設備を活用したラマン信号励起検出系の基本部分を整備できた。構築したラマン信号励起検出系の性能評価を継続し、次年度のCARS信号検出・評価へ繋げていく。H22年度に設計・試作した近赤外光励起ラマン測定・解析部の調整・アライメント法を策定し、測定系の評価後、グルコース水溶液を試料とし、ラマン散乱光の分光計測を実施した。その結果、グルコースの骨格振動モードに対応した1000nm帯(440450cm-1)、およびC-0伸縮振動モードに対応した950nm帯(11001200cm-1)のスペクトル計測に成功した。次にグルコース水溶液の濃度を変化(501800mg/dl)させて、グルコース水溶液の濃度変化に対する、グルコース分子のC-0伸縮振動モードに対応したスペクトル成分の変化を評価した。その結果、グルコース濃度変化に対しアンチストークス光強度が直線性を保持しているを確認した。次に既設のn秒Q-SW Nd:YAGレーザーとそのTHGを励起光としたOPO(Optical Parametric Oscillator)を用いたCARS実験系を構築した。Q-SW Nd:YAG/THGレーザーから基本波1064nm光を取り出しCARS励起のポンプ光とした。またNd:YAG/THG励起のOPOからアイドラー光として1210nm光を取り出しストークス光とした。ポンプ光とストークス光は光遅延器の調整によりタイミングを合わせる。このCARS実験システムにおいて、ポンプ光パルスのエネルギーを変化させた時のグルコース粉末試料からのCARS信号強度を測定した。その結果、励起レーザーエネルギーの変化(1050mJ/P)に対しコヒーレントアンチストークス光強度が2乗特性を示していることが確認できた。コヒーレントアンチストークス光強度は励起レーザーパルス光とストークスパルス光のタイミングに非常に鋭敏であるのは当然であるが、S/Nがパルスタイミングに対しても信号強度以上に鋭敏であることが確認できた。この現象はCARS信号のS/Nが非共鳴過程に律速されることを考えると、新たなCARS信号の高S/N計測の可能性を示唆しており興味深い。本研究グラントにより、既設設備(レーザ、OPO、分光器)を活用し、ラマン分光の基本的計測・解析系を開発・整備が進展した。今後は基本的計測・解析系の高性能化とそれを用いた新規な高S/N計測法の開発へ展開していく予定である。