hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
スポーツ体質と競技成績との相関によるトレーニング開発プログラム

短距離選手は脚屈曲(膝)に必要な筋群が発達し、競技成績が秀れている者ほど股関節伸展に関するハムストリングの発達がみられた。安静時、運動中、回復時の尿中カテコールアミンやbetaエンドロフィンの分泌量を定量化し、非迷走神経亢進症や交感神経興奮型を同定した。またドーパミンの分泌量が多い(安静時)者ほど非エリート、スポーツ体質と考えられた。脚伸展パワーは末梢筋群のウェイト、トレーニングよって短期間に養成できる可能性を知った。他方、サッカーやバスケットボール選手の全身持久力型は最大酸素摂取量に平均58ml/kg/minを示し、7種目のサ-キット、トレーニングやインターバル、トレーニングによってその体力向上が期待された。また両グループの選手達は安静時の心電図R、R間隔変動は大きく、運動時には著明に小さくなた。こうした差も考えられた。スポーツ体質と考えられる競技者に対して、ランプ.モードの負荷方法を通用し、自転車型エルゴメーターによってトレーニング.メニュープログラムを構成した。健康、体力診断システム(トータル、ハードウェア、ソフトフェア)、送動処方のシステム(システム、フロー、基本プログラムシート、測定項目と判定要素)、出力シート案、筋力アップ用のウェイト、トレーニング16種目、サ-キット、トレーニングが2種類、器具の有無によるパワートレーニング(器具有の場合は16種目)などについて解説し、現場において使い易いように配慮した。これらは1冊のマニュアルとして作成した。一流競技選手ー陸上競技の長距離選手と長距離選手,水泳競技の自由型種目選手ー15名について平成3年度の競技成績をまとめ、ランク(順位化)を行なった。その後実験室において運動負荷試験を実施した。この運動負荷内容は競技種目ごとに異なり、陸上競技は速度・競技距離・ペ-スをアイソパワ-・エルゴメ-タ(自転車)によってシミュレ-トし、水泳競技はスイミング・ミル(流れるプ-ル)によって流速・水泳距離(時間)をプログラム化した。運動負荷の前後において、静脈血(上腕橈骨側静脈)を採血し、同時に呼気ガス分析(V^^`O_2,V^^`CO_2,V^^°E,Rなど),心静図(HR,ST降下など),血圧値(SBP.DBP),主動筋の筋電図(IEMG,REMG)を記録した。その結果、上位ランクの陸上競技選手は一定負荷量に対してて少ない心拍出量(PO_2とPCO_2の割合)を示し、血清クレアチンキナ-ゼ(CK)が70U/l(OliverーPosalki変法)と夛かった。そして長距離選手全員が安静中の“運動性不整脈"を示した。水泳の日本記録保持者は運動後のアドレナリン量(平均200μg/dl)が夛く、交感神経の興奮が高まっていた。また運動中の収縮期血圧値(平均して140mmHg)は低く押さえられ、HDLコレステロ-ル値も70mg/dlと高く、LDL(β・リポタンパク質)は180mg/dlと低かった。上位にランクされた選手は運動負荷後の酸素負債量は6200mlと少なく、V^^`O_2maxは平均して75ml/kg/minと大きかった。下位ランクの選手は8050mlの負債量を示し、60ml/kg/minのV^^`O_2mexを示し、両群において統計上の差が得られた。短距離の選手の競技成績は先天的な体質が左右し、長距離選手は後天的なトレ-ニング内容が影響すると考えられる。競技成績向上のためにはエリ-ト選手用体質をもつ者の発堀と種目別のトレ-ニング・プログラムとシミュレ-ション練習が必要であろう。陸上競技の短距離選手、長距離選手、バスケットボールのフォワード選手、サッカーのフォワード選手を35名集め、サイベックスマシンによって、脚伸展力、脚伸展持久力、膝関節角変位、下腿長、大腿長を調べた。さらに自転車エルゴメータ,(BFS)によって競技内容をシミュレートした可変負荷法によって、瞬時心拍数、酸素摂取量、炭酸ガス排出量を調べた。

陸上競技選手8名については尿中カテコールアミン、血奨キニンを調べた。そしてランプ負荷法によって大腿直筋群から表面筋電図を求め、筋放電スペクトルを描き、運動単位を同定した。これらのデータから、短距離選手は脚屈曲に必要な筋群が発達し、競技成績が秀れている者ほど脚伸展のハムストリングなどの伸筋群が発達していた。脚伸展パワーはトレーニング・プログラム上重要な因子であった。サッカーとバスケットボール選手は最大酸素摂取量が平均して58ml/kgあり、持久力に優れていた。そして心電図R・R間隔変動は少なくなり、交感神経の亢奮が裏付けられた。彼等のトレーニングには、送動負荷器(エルゴメータ)を用いて,ゲーム中の負荷と同称の強度で、長時間(30分以上)運動する処方箋が期待される。競技成績が低い者ほどカテコールアミン、特にノルアドレナリンの分泌量が夛く、223μg/dにも違ってた。他競技成績の高い者は105μg/dを示し、血管収縮レベルと副腎刺激度が異なった。トレーニングにおいては試合と同称なゲームを支え、(負荷付き)、試合時の緊張感を緩和する方法が推められる。競技成績はトレーニングによって増進する因子は大きく、競技スキルの向上に役立つVDTの刺激法が望ましい。基礎体力はスポーツ体質と関係が深く、各種の競技に適したエリートを発堀し、養成する必要がある。基礎体力の上に競技体力の向上がみられるので、競技別の負荷プログラムを作成し、屋内でトレーニングする必要があろう。
中国レアアース産業の政策転換とその実施状況に関する調査研究

2006年頃から中国のレアアース輸出政策が変わり、それまでの輸出促進から輸出制限の方向へ転換した。輸出割り当ての導入や輸出課税などがそれである。しかしその実施状況は必ずしも順調とは言えず、たとえば生産総量の制限は守られず、企業の再編は進まず、密輸が横行するなど、政策の目標が達成されていない。その背景には地方政府の横割り、企業の競争環境、法的秩序の未確立などがあるといわれる。また最大の輸出先である日本企業の対応、例えば輸入先の分散、リサイクルおよび代替材料の開発などの効果もあると考えられる。本研究はまず中国のレアアース政策転換の背景・内容及びその狙いを分析し、次に南北二大鉱山への現地調査を通じてそのような政策の実施状況を考察したうえで、その達成度と問題点を明らかにし、最後にそれが日本企業に与える影響とその対応策について検討することを目的にしている。平成23年度は日本国内で開催された関連の学会、研究会、また中国で開催された関連のシンポジュウムに出席し、最新情報の収集に努めた。と同時に新聞、雑誌、ウェブサイトからレアアース関連の情報を収集し、整理した。現在、中国以外の地域でのレアアースの生産状況、日本におけるレアアース代替材料開発の進展、リサイクルによるレアアースの回収、中国におけるレアアース企業の統合再編、応用産業への参入などに関する最新情報に対する分析を行っている。また日本国内では業界主要企業関係者、中国では軽希土類を産出する内モンゴルの包頭市を中心に聞き取り調査を行った。とくに包頭市が進めている企業買収と統合に関する情報を仕入れることができた。また日本と中国におけるレアアース産業の発展特徴を探るため、1988年以降毎年開催してきた日中レアアース交流会の文献資料を閲覧し、分析している。その資料が1990年代中頃、中国レアアース政策転換の背景を理解するために有用と考えられる。日本国内において関連の企業や業界団体に聞き取り調査を行い、レアアースの確保、原料代替およびリサイクルの実態を調べた。他方、中国において関連のフォーラムに出席し、中国国内レアアース産業の政策(合併再編、環境基準、取引所設立、密輸の取り締まりなど)状況や効果等に関する情報を収集した。それを踏まえて、下記の学会において研究成果を発表した。1)中国経済学会全国大会、2013年6月23日、京都大学「中国レアアース輸出政策の推移とその帰結」、『中国経済学会第12回全国大会研究報告要旨集』15ー18頁2)日本経営史学会全国大会、2013年10月26日、龍谷大学、「日中レアアース会議の開催に至った経緯について」『経営史学会第49回全国大会報告要旨集』28ー29頁。3)「アジアのレアアース問題と日中協力」、国際アジア共同体学会第7回学術研究大会(2013年11月2日)、「レアアース産業と総合商社」経営史学会中部ワークショップ12月14日愛知大学、「レアアースをめぐる中国の政策と日本の対策」政治経済学・経済史学近畿部会、2014年3月29日京都大学レアアース産業に対する中国政府の政策は1990年代中頃を境に大きく転換した。即ち、外貨獲得のための輸出拡張政策から、資源輸出抑制策の導入、企業再編による産業集中化の促進、高付加価値製品への参画など、産業高度化の方向へ舵を切ったのである。本研究はまずこのような政策転換の背景・内容及びその狙いを分析し、次に南北二大鉱山への現地調査を通じてそのような政策の実施状況を考察したうえで、その達成度と問題点を明らかにし、最後にそれが日本企業に与える影響とその対応策について検討することを目的とする。今年度は主に日本側の資料調査と中国側の資料調査を中心に研究を行った。日本側の資料収集については独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構の図書館を利用して関連業界誌を中心に閲覧・複写し、また業界企業の担当者に対する聞き取り調査を実施した。一方、中国側の資料収集については中国業界紙や年鑑類の収集、また業界企業を対象とするシンポジュウムへの参加によって行われてきた。研究代表者は8月包頭で開催される国際レアアースフォーラム、また3月成都で開催される希土研究会にそれぞれ参加し、最新の情報を精力的に収集してきた。共同研究なので、三人は学会等の機会を利用して研究会の開催(明治大学)、企業担当者や業界団体へのインタヴューを実施し、レアアースユーザーの経営状況を調べたほか、個別にそれぞれの担当課題の調査研究についても従事した。また25年度の学会発表に向けて諸準備に取り組んだ。2010年末から2012年3月まで、レアアース価格は暴騰暴落を経験してきた。その背後には中国政府の政策、産業現場の動き、需要側の動向、日本の対応など多くの要素が絡まれている。このような状況の中で多くのホットな情報が得られ、研究に大変良い環境に恵まれている。

25年度が最終年度であるため、記入しない。中国のレアアース政策に関するこの研究は敏感な政治問題になっているだけに慎重に進める必要があったが、実際思った以上に情報の収集が進み、研究に必要な日本語、中国語の文献の入手ができた。また当初の研究計画の中になかった日中レアアース交流会議に関する資料の入手やレアアースの応用分野である希土類磁石産業の日中比較という新しいテーマの発見など、予想外の成果も相次いだ。平成24年度は予定通り中国南方での現地調査のほか、国内外のシンポジュームや研究会に出席し、また関連の企業への聞き取り調査を行うことになっている。レアアース原材料だけでなく、それを加工・利用した関連産業の動向について掘り下げて中国レアアース産業政策の転換及びその実施状況が及ぼした結果について考察していきたい。今年度は複数の学会で研究発表を行い、またこの研究を進化させるために次年度の科研費の申請を考えている。
クロスナ層の多角的分析と３次元地質モデリングによる瀬戸内島嶼部の海岸利用史の解明

最終年度は、まず本科研の主要な対象である上島町宮ノ浦遺跡の調査および分析を行った。愛媛大学と上島町教育委員会が共同発掘調査をしている宮ノ浦遺跡は、2018年度で第8次調査となった。本科研もひきつづき、これに参画し、地形環境の復元およびクロスナ層の分析を担っている。昨年度課題であった浜堤と浜堤上のクロスナ層の形成メカニズム解明のために、薄片観察分析を導入し、同遺跡の土壌サンプルを分析した。薄片観察分析では、堆積層の基本的な組成物とその粒子構造を把握することできた。明確な風成堆積層が見つからなかったが、これは風成による寄与が低く明瞭な層を残していないと解釈することができる。遺跡I区30トレンチやII区5トレンチでの薄片観察分析では、黒色腐食層(クロスナ層)のうち、自然営為の痕跡がなく、おそらく人為的な攪乱を受けた粒子構造をもつ層があることが分かった。いわゆる人口クロスナ層と自然クロスナ層の相違の一端を明らかにするにいたった。また、遺跡I区の発掘調査が基本的に終了したことから、I区23か所のトレンチから得られた古墳時代層のデータ等から、格子数東西301本、南北211本、解像度1mの古墳時代層の地形面のDEMを作成し、古地形環境の復元とその可視化を実現した。さらに、STL形式モデル(着色なし)とOBJ形式モデル(標高情報を着色,等高線,トレンチデータ記載)に変換し、両モデルを3Dプリンタで出力した。これを発掘調査報告会等で展示・解説し、地域社会への調査研究成果の還元に活用した。1年目は、本研究の主要な対象である宮ノ浦遺跡の調査および分析を主に行った。宮ノ浦遺跡は、愛媛大学と上島町が共同で発掘調査を実施しており、これまでに6次の調査を行っている。第6次調査では、本研究も海岸地形の形成とその利用に関わる調査や分析を担った。目的1に掲げるクロスナ層の理解を遂行するために、宮ノ浦遺跡第15トレンチ検出のクロスナ層の観察およびサンプリングによる各種分析を行った。各種分析では、粒度分析、C14年代測定、花粉分析、珪藻分析を計画し、後者二つでは対象試料が検出されなかった。前者二つでは良好な結果が出た。それにより、これまで宮ノ浦遺跡の立地は海岸砂丘上と考えていたが、粒度分析から浜堤であることが明確になった。これにより、砂丘ではなく浜堤の形成と浜堤上に形成されるクロスナ層の関係を解明する必要が出てきたことは従来にない観点となった。クロスナ層の形成メカニズムそのものの研究についても、気候変動との関係では説明できないことから、研究課題として指摘できるところとなった。目的2に掲げる地下構造の理解では、宮ノ浦遺跡のこれまでの調査(断面図)を整理し、3次元地質モデリングのための基礎データを整える作業を行った。さらに国土地理院発行の基盤地図情報5mメッシュ(標高)を用いて、宮ノ浦遺跡を含む3次元地形図(精度5m)を作成した。その精度を向上させるために,Noumi(2003)のRIPE法を用いて実測地形図から0.5m精度の3次元地形図作成を試みている。本研究の大きな目的であるクロスナ層の解明の基礎研究にあたる、クロスナ層の各種分析は順調に進んでいる。今年度の分析結果は、従来の海岸砂丘とクロスナ層形成に関わる見解とは異なるものであり、浜堤上クロスナ層形成メカニズムについては新たな研究課題として浮上した。このことは、瀬戸内海島嶼部の海岸利用に新たな視点を投じるものになる。また、宮ノ浦遺跡の現地調査では海岸地形の変化に関する基礎データを得られたことは考古学のみならず地質学などの分野とも今後さらに協働すべき課題を出すことができる。2年目は、まず本科研の主要な対象である上島町宮ノ浦遺跡の調査および分析をひきつづき行った。愛媛大学と上島町教育委員会が共同発掘調査をしている宮ノ浦遺跡は、2017年度で第7次となった。本科研もこれに参画し、地形環境の復元およびクロスナ層の分析を担っている。第7次調査では東側の浜堤にまで調査区(II区)を広げて、トレンチ調査を実施した。今回も目的1のクロスナ層の解明のため、II区のクロスナ層およびその上下層からサンプリングして、土壌分析、粒度分析、C14年代測定、花粉・珪藻分析の各種分析をした。II区のクロスナ層は、I区(これまでの調査区・第16次調査)と類似した分析結果を示しているが、クロスナ層はひとつしかなく、また時期も完全に一致はしない。ひとつの海岸でも場所によってクロスナ層の形成が異なることが明らかになった。また、これまでの分析結果を所収した発掘調査報告書『宮ノ浦遺跡IIIー第6次・第7次発掘調査報告ー』を刊行した。目的2の地下構造の理解と3次元可視化については、これまでの遺跡トレンチ調査によって得られた8地点でのクロスナ層とそれより新しい層との境界面を推定するため、境界深度をトレンチ図より計測してデータベースに入力した。現在は、データベースによる岩層・土質対比をおこない境界面のDEM(デジタル標高モデル)の推定をおこなっている。すでに作成した地形面のDEMと境界面のDEMをGIS(地理情報システム)に入力し、3次元地質モデルを構築・可視化する予定である。

本科研の大きな目的であるクロスナ層の解明は、2年間の調査における良好なサンプル採取とその分析もあって、順調に進んでいる。今年度の分析結果は、浜堤と浜堤上のクロスナ層の形成メカニズムの研究に重要なデータを提供した。また、『宮ノ浦遺跡IIIー第6次・第7次発掘調査報告ー』に、これまでの分析結果を掲載し、それを基にした浜堤の形成とクロスナ層に関わる初歩的分析の成果を論じるにいたった。また、宮ノ浦遺跡の調査区土層断面図もすべて出そろったことで、3次元地質モデルに必要なデータも整い、最終年度に向けたモデルリングが可能となった。最終年度は、まず本科研の主要な対象である上島町宮ノ浦遺跡の調査および分析を行った。愛媛大学と上島町教育委員会が共同発掘調査をしている宮ノ浦遺跡は、2018年度で第8次調査となった。本科研もひきつづき、これに参画し、地形環境の復元およびクロスナ層の分析を担っている。昨年度課題であった浜堤と浜堤上のクロスナ層の形成メカニズム解明のために、薄片観察分析を導入し、同遺跡の土壌サンプルを分析した。薄片観察分析では、堆積層の基本的な組成物とその粒子構造を把握することできた。明確な風成堆積層が見つからなかったが、これは風成による寄与が低く明瞭な層を残していないと解釈することができる。遺跡I区30トレンチやII区5トレンチでの薄片観察分析では、黒色腐食層(クロスナ層)のうち、自然営為の痕跡がなく、おそらく人為的な攪乱を受けた粒子構造をもつ層があることが分かった。いわゆる人口クロスナ層と自然クロスナ層の相違の一端を明らかにするにいたった。また、遺跡I区の発掘調査が基本的に終了したことから、I区23か所のトレンチから得られた古墳時代層のデータ等から、格子数東西301本、南北211本、解像度1mの古墳時代層の地形面のDEMを作成し、古地形環境の復元とその可視化を実現した。さらに、STL形式モデル(着色なし)とOBJ形式モデル(標高情報を着色,等高線,トレンチデータ記載)に変換し、両モデルを3Dプリンタで出力した。これを発掘調査報告会等で展示・解説し、地域社会への調査研究成果の還元に活用した。ひきつづき宮ノ浦遺跡のクロスナ層試料のサンプリングと各種分析を実施する。分析結果は、従来の砂丘に形成するクロスナ層に関する調査研究と比較検討する必要が出てきた。瀬戸内海島嶼地域の沿岸と遺跡に関するこれまでの研究や、現在実施中の発掘調査との現地情報交換を得ながら、クロスナ層の解明に当たる。同時に3次元地質モデリングのためのデータも得るような発掘調査とモデリング解析を進める。次年度も宮ノ浦遺跡に関わる分析は継続して実施する。まず今年度サンプリングしたクロスナ層の試料のうち、さらに粒度分析とC14年代測定を行うための経費、および次年度の発掘調査時にサンプリング予定のクロスナ層試料の各種分析費用を計上している。また、これに関わる現地調査の旅費や分析結果の研究討議や3次元復元に関わる研究討議の開催のための旅費を合わせて計上している。本科研成果としてクロスナ層の初歩的見解を明らかにする。浜堤におけるクロスナ層の解明の必要性は、本科研で新たに明らかになった課題であり、考古学的にも地質学的にも意義は大きい。そのためにも、今夏においても引き続きサンプリングと分析を行うことでデータの量を増やしておきたい。考古調査との協業による3次元地質モデリングでも、クロスナ層の3次元的な様相を把握することが可能となり、先の分析結果と統合しながら検討を行う。
超音波による鼓膜物性値および鼓膜厚の測定手法の開発とその診断への応用

我々はこれまで、主に耳小骨連鎖離断・固着の診断を目的とする診断装置MIDDLE EARANALYSER(MEA)の開発を行ってきた。しかし、従来型インピーダンスメータ同様外耳道に挿入したプローブで測定するため、測定結果に及ぼす鼓膜の影響が大きく、アテレクタシスや鼓膜が薄い場合にはMEAによる耳小骨連鎖異常の診断は難しい。そこで本研究では、超音波を利用した、鼓膜物性値および厚さの測定手法を開発し、鼓膜物性値および厚さを定量的に測定することを試みる。これまでに1.外耳道に挿入できる超小型センサを試作し、内視鏡付きのマニピュレータ、カメラおよびモニタを組み合わせることにより、外耳道内を観察しながらセンサを自在に動かし、測定が行えるシステムを構築した。2.物性の異なる境界面での、超音波の反射と透過の割合を求めることができる、インピーダンス理論を適用し、システムの出力に対する式の導出を試みた。その結果、鼓膜密度を既知とすることで、鼓膜の厚さおよびヤング率を求めることが理論上可能であることが明かとなった。今後の計画1.構築したシステムを用いて、人工中耳モデル、側頭骨標本、正常者および鼓膜疾患例を測定する。2.測定および数値計算結果より、鼓膜物性値および厚さの定量的測定可能性について検討する。
南半球のカレイ目ダルマガレイ科魚類の多様性と分散経路に関する研究

南半球のダルマガレイ科魚類の種の多様性とその分散の経路を明らかにする目的で、サンゴ海、オーストラリアやニュージーランド周辺海域から集められた約3,000個体の本科魚類を雌雄差、老幼差などを考慮して、コンピューターで分析し、分類学的研究を行い、次のような結果を得た。本海域には本科魚類はイトヒキガンゾウビラメTaeniopsetta属1種、ミツメダルマガレイGrammatobothus属1種、ホシダルマガレイBothus属2種、コウベダルマガレイGrossorhombus属1種、ヤリガレイLaeops属1種、ヒナダルマガレイJaponolaeops属1種、ヤツメダルマガレイTosarhombus属3種、ダルマガレイEngyprosopon属10種、イイジマダルマガレイPsettina属3種、ナガダルマガレイArnoglossus属10種、スミレガレイParabothus属3種およびセイテンビラメAsterorhombus属3種の12属39種分布している。そのうち、14種が未記載種であり、次の10種、Engyprosopon bellonaensis, E.septempes,E.rostratum,E.longipterum,E.raoulensis,Tosarhombus necaledonicus,T.longimanus,T.brevis,Parabothus filipesおよびArnoglossus micrommatusは新種として記載し公表された。他の未記載種は投稿中または投稿準備中である。Arnoglossus bleekeriおよびPsettina variegatusは原記載以後初めて記録され、T.ocellata,Bothus myriaster, C.kanekonis,L.kitaharae,J.dentatus,E.grandisquamus,E.xystrias,E.maldivensis,E.hureaui,Parabothus kiensis,P.coactatus,Psettina iijimae, P.variegatus,Arnoglossus macrolophusおよびA.tenuisの15種は南半球から初記録である。本研究で南半球の本科魚類相を初めて明らかにしたが、属レベルでは北半球のものと100%、種レベルでは約50%が共通し、本科魚類に関しては両半球間に明瞭な障壁は認められない。本科魚類は底生魚であるが、浮遊性仔魚によって分散することと関係している。南半球のサンゴ海及びオーストラリアとニュージランドの周辺海域から採集された約3000個体を種分けし、さらに雌雄別、成長別に区分けした。このうちダルマガレイ属(Engyprosopon)、ヤツメダルマガレイ属(Tosarhombus)及びスミレガレイ属(Parabothus)について計測を完了し、コンピュータのデータベースに入力し、分析をおこなった。1.ダルマガレイ属:ニュージランドのRaoul Island及びNorfolk Islandから得られた17個体の標本が未記載種であることが判明し、新種Engyprosopon raoulensisとして記載し、公表した。本種は雌雄とも短い胸鰭をもつこと、有孔側線鱗数が多いことなどの特徴で近縁種と区別できる。本種は吻棘有無、両眼間隔幅、無眼側の色素に顕著な雌雄差が発現することを明らかにした。両眼間隔幅の成長に伴う変化を雌雄別に明らかにした。この種は本属魚類の南限の記録である。2.ヤツメダルマガレイ属:サンゴ

海から3種の生息が確認された。そのうちT.neocaledonicus以外の2種は未記載種であり、新種として記載された。この中でこれら3種の雌雄差及び成長に伴う雌雄差の変化を明らかにした。3.スミレガレイ属:サンゴ海から3種の生息が確認された。そのうちの1種は未記載種であり、新種として記載された。トサダルマガレイ属の3種及びスミレガレイ属の3種は論文にされ、目下MUSORSTOM Vol.20に投稿中である。南半球から採採集され、種分けされた個体のうち、ナガダルマガレイ属Arnoglossusについて計測を完了し、コンピュータのデーターベースに入力した。それに基づいて分類学的研究を行い、次のような結果を得た。1.南半球のナガダルマガレイ属魚類は17種に分類された。2.オーストラリアの南西海域から採集された10個体の標本は未記載種であることが判明したので、新種として記載し、Ichthyological Researchに印刷中である。本種は鰓耙の後縁に鋸歯が発達すること、眼が小さいこと、口が小さいこと、側線鱗線が少ないことなどの特徴を持つことで近縁種と明瞭に区別される。3.ナガダルマガレイに対して長い間Arnoglossus tenuisの学名が使用されていたが、多くの個体の計数形質の分析の結果、A. aspilusと区別が出来ないことが判明した。よって、本種に対しA. aspilusの学名を適用するのが妥当であるとの結論に達した。4.ニテンナガダルマガレイに対し、長い間A. tapeinosomaの学名が使用されていた。模式標本との比較研究の結果、全くの別種のA. macrolophusであることが判明したので、この結果をIchthyologcal Researchに公表した。5. A. fisoniとA. aspilos praeteritusは尾鰭骨格の調査の結果、これらは本属魚類に該当せず、セイテンビラメ類Asterorchombsに移すのが妥当であるという結論に到達した。この結果は近く公表の予定である。南半球から採集され、種分けを完了した残りの属に含まれる個体について、コンピューターに測定値を入力し、分析して分類学的研究を行った。1.ナガダルマガレイ属Arnoglossusでは8種が認められ、そのうち3種は新種であることが明らかになった。1新種についてはArnoglossus micromatusとしてIchthyological Researchにすでに公表した。2新種を含む残りの7種については原稿を完成し、MUSORSTOMに投稿中である。この結果はヌメア(ニューカレドニア)で開催された第5回インド-太平洋魚類学会のカレイ目魚類シンポジウムで口頭発表した。
プロテオーム解析による乳癌の５－ＦＵ耐性機構の解明とその応用

5FU耐性大腸癌細胞株に対するプロテオーム解析にて5FU耐性に関与する候補タンパク質(HP27、Prohibitin、TFAM)を同定した。乳癌患者血清を用いてHP27と病変の増悪との関連を検討し、正の相関を認めた。Prohibitin、TFAMに関しては、再現性が得られず検討を中止した。タキサン耐性乳癌細胞株に対してもプロテオーム解析をおこない、数種の候補タンパク質を同定した。我々はこれまでに抗癌剤の獲得耐性に着目し、二次元電気泳動の手法を用いてプロテオーム解析をおこない、抗癌剤耐性に関与すると思われるタンパク質を同定、その機能解析をおこなっている。今回は5-FU系抗癌剤に着目し、その耐性獲得との関与が疑われるタンパク質を同定し、そのタンパク質に関してsiRNAの手法を用いて、薬剤感受性の変化を検討している。具体的には大腸癌細胞株を用いて候補タンパクを同定した。その中の一つであるHP27に関してはsiRNAの手法にて薬剤感受性が変化することを確認している。一方ProhibitinやTFAMといったタンパク質も候補タンパク質として同定したが、これらに関してはその再現性に若干の問題が生じたため、現在同定方法について検討中である。また、候補タンパク質が耐性獲得マーカーとして応用できるかを患者血清を用いて検討するため、5-FU系経口抗癌剤投与中の再発乳癌患者を対象に、現在、治療開始時点より、病状の増悪や副作用による治療終了時点まで、定期的に血清を採取し、保管している。上記候補タンパク質のうちHSP27に関しては、ELISA法を用いて血清中濃度と臨床病状を比較検討している。まだ少数例での検討であり、現在サンプルの採取、測定を継続している。このほか、パクリタキセル耐性の乳癌細胞株(MCF-7)に関しても、二次元電気泳動によるプロテオミクス解析をおこなっており、感受性株と耐性株との比較検討にて複数の候補タンパク質を同定した。これらについても現在検討を行っている。これまでにわれわれは、5-FU系薬剤に着目し、二次元電気泳動の手法を用いて、抗癌剤耐性のプロテオーム解析をおこない、5-FU感受性の低下との関連が考えられる蛋白質を見出してきた。今回、その中の2つ(TFAMとProhibitin)に注目し、乳癌、大腸癌、胃癌などの各種癌細胞株を用いて、タンパク質の発現程度をウェスタンブロット法にて検討した。しかしながら、再現性が不良なため、現在細胞株からのタンパク抽出法や各種抗体について再検討を行っており、妥当性の検証を継続する予定である。さらに、検証が得られた候補タンパク質に関して、siRNAの手法を用いて、薬剤感受性の変化を検討する予定である。また、候補蛋白質が耐性獲得マーカーとして応用できるかを患者血清を用いて検討するため、5-FU系経口抗癌剤投与中の再発乳癌患者を対象に、現在、治療開始時点より、病状の増悪や副作用による治療終了時点まで、定期的に血清を採取し、保管している。今後、上記検討により得られた候補タンパク質について血清中濃度と臨床病状を比較検討していく。こららの内の多くはアポトーシス関連タンパク質であり、フローサイトメトリーにてアポトーシスの状況を検討している。我々はこれまでに抗癌剤の獲得耐性に着目し、二次元電気泳動の手法を用いてプロテオーム解析を行い、抗癌剤耐性に関与すると思われるタンパク質を同定、その機能解析を行っている。具体的には大腸癌細胞株を用いて候補タンパク質を同定した。候補タンパク質の一つであるHP27に関してはsiRNAの手法にて薬剤感受性が変化することを確認した。またHP27に関して、耐性獲得マーカーとして応用できるかを患者血性を用いて検討するため、5-FU系経口抗癌剤投与中の再発乳癌患者を対象に、定期的に血性を採取し、ELISA法を用いて、血性中濃度と治療効果とを比較検討した。結果としては、若干の傾向がみられたものの、少数例での検討でもあり、現在のところその意義は見いだせていない。またプロテオーム解析にて、別の候補タンパク質としてProhibitinとTFAMを見出した。これに関しても、上記HP27と同様に検討を進めていく予定であったが、電気泳動法の結果の再現性に問題があり、最終年度も、様々に条件を調整し再現性の向上に努めるも、改善せず、その後の検討を中止した。このほか、タキサン系抗癌剤であるパクリタキセル耐性乳癌細胞株を入手し、プロテオーム解析をおこなった。結果、アポトーシスや細胞周期に関するいくつかのタンパク質が候補タンパク質として見出されたが、これについても再現性について再度検討中である。

化学療法耐性これまでにわれわれは、5-FU系薬剤に着目し、二次元電気泳動の手法を用いて、抗癌剤耐性のプロテオーム解析をおこない、5-FU感受性の低下との関連が考えられるタンパク質を見出してきた。今回それら候補タンパク質について、乳癌、大腸癌、胃癌などの各種癌細胞株を用いて検討しており、また5-FU系経口抗癌剤投与中の再発乳癌患者を対象に、現在、治療開始時点より、病状の増悪や副作用による治療終了時点まで、定期的に血清を採取し、保管している。まだ少数例での検討であり、現在サンプルの採取、測定を継続している。これまでにわれわれは、5-FU系薬剤に着目し、二次元電気泳動の手法を用いて、抗癌剤耐性のプロテオーム解析をおこない、5-FU感受性の低下との関連が考えられる蛋白質を見出してきた。今回、その中の2つ(TFAMとProhibitin)に注目し、乳癌、大腸癌、胃癌などの各種癌細胞株を用いて、タンパク質の発現程度をウェスタンブロット法にて検討した。しかしながら、再現性が不良なため、現在細胞株からのタンパク抽出法や各種抗体について再検討を行っており、当初の実施計画より多少の遅れを生じている。今後妥当性の検証を継続する予定である。検証が得られた候補タンパク質に関して、siRNAの手法を用いて、引き続き薬剤感受性の変化を検討する予定である。また、候補蛋白質が耐性獲得マーカーとして応用できるかを患者血清を用いて検討するため、5-FU系経口抗癌剤投与中の再発乳癌患者を対象に、現在、治療開始時点より、病状の増悪や副作用による治療終了時点まで、定期的に血清を採取し、保管している。今後、上記検討により得られた候補タンパク質について血清中濃度と臨床病状を比較検討していく。このほか、パクリタキセル耐性の乳癌細胞株(MCF-7)に関しても、二次元電気泳動によるプロテオミクス解析をおこなっており、感受性株と耐性株との比較検討にて複数の候補タンパク質を同定した。これら候補タンパク質の検討も継続していく。検証が得られた候補タンパク質に関して、siRNAの手法を用いて、薬剤感受性の変化を検討する予定である。こららの内の多くはアポトーシス関連タンパク質であり、フローサイトメトリーにてアポトーシスの状況を検討している。当初の研究計画に加え、本年度の計画に遅れを生じた、候補タンパク質の妥当性の検証およびsiRNAの手法を用いた薬剤感受性の変化の検討に関する費用に充てる。
種々なるGrowth factorを応用した歯周組織再建に関する総合的研究

1.rhBMPを用いた歯周組織再建法の検討牛骨より抽出したBMPとrhBMP-2とでは,歯周組織に対する反応が異なることが明らかとなった。そこで臨床応用を考え,免疫学的に問題が少なく骨形成能も高いrhBMP-2を中心に歯周組織細胞を用いた研究,および担体に免疫学的に副作用のないポリ乳酸グリコール酸ゼラチン複合体(PGS)を用い動物実験を行った。その結果,rhBMP-2は歯根膜細胞の石灰化能を高めること,PGSを担体として骨欠損を伴う歯周病の治療に用いた場合,歯槽骨のほかセメント質と歯根膜も再生可能であること,中高齢ラットでも骨再生能が著しく増加することが明らかとなった。PDGF,IGF,TGF-β,b-FGFが歯周組織細胞へ与える影響検討した結果,PDGF-BBは歯根膜細胞の増殖を促進する作用があり,イヌを用いた実験では歯根再植時に用いると根と骨の癒着を防ぐことが示された。IGFとb-FGFは歯根膜細胞の増殖を促進すること,TGF-βは歯肉線維芽細胞を増殖させること,さらにこれらの因子の併用により細胞増殖が増加することが明らかとなった。3.象牙質や歯周組織に含まれる新しいGrowth factorの検討象牙質,セメント質,再生途中の組織に含まれるgrowth factorを検討した結果,象牙質中の非コラーゲン蛋白は骨原性細胞や骨芽細胞の増殖を抑制するが,TGF-βを含み骨芽細胞に作用すると考えられた。セメント質にはセメント質由来増殖因子(CGF)が存在し,歯槽骨細胞を増殖させることが明らかとなった。再生途中の歯周組織には骨やセメント質の再生能が認められた。4.まとめと今後の研究課題1.rhBMPを用いた歯周組織再建法の検討牛骨より抽出したBMPとrhBMP-2とでは,歯周組織に対する反応が異なることが明らかとなった。4.まとめと今後の研究課題歯周組織再生に関与する種々のGrowth factorの有効性と作用機序を明確にする目的で実験を行い,次の成果が得られた。1.rhBMPを用いた歯周組織再生法の検討(1)ネコにコラーゲン膜(FCM1)とポリ乳酸ゼラチン複合体(PGS)を担体として移植し,rhBMP-2の適切な濃度を調べた結果,FCM1は1mgあたり1μg,PGSは3mm3あたり1μgが適切で,前臼歯にIII級根分岐部病変を作り移植した結果,12週で両群とも歯槽骨,セメント質,歯根膜の再生を認めた。(2)ビ-グル犬6頭の下顎臼歯に歯周炎を起こして根半分まで骨を吸収し分岐部病変を作り,rhBMP-2とPGSを移植した結果,PGSのみ移植に比べ骨,セメント質,歯根膜の再生が認められた。(3)サル2頭の下顎大臼歯にIII度の根分岐部病変をつくり,PGSを担体としてrhBMP-2を移植した結果,12週後に骨とセメント質の再生が認められた。以上の3つの実験によりrhBMP-2はPGSを担体として根分岐部病変の再生療法に有効であることが示唆された。(1)培養ヒト歯根膜細胞にlGF-1とPDGFを単独あるいは併用した結果,併用により増殖と分化が促進した。(2)培養HPLCにIGF-1,PDGF,b-FGFを添加した結果,いずれも増殖傾向を示し,とくにb-FGF1μg/ml以上の濃度でIGF-1(10μg/ml)と併用すると促進された。(3)ラットのフラップ手術部にTGF-β1を滴下した結果,歯肉線維芽細胞の増殖,血管増生を導くことが示された。(4)FCFを培養ラット骨髄細胞に添加すると骨芽細胞への分化が早まることが示された。

3.象牙質や歯周組織に含まれる新しいGrowth factorの検討(1)牛の象牙質抽出の非コラーゲン蛋白は,骨原性細胞や骨芽細胞の増殖分化を抑制することが示された。(2)ラット歯槽骨の再生途中組織中に発現しているmRNAを回収し,一本鎖cDNAを作成できた。(3)イヌの人工的骨欠損部にGTR法を行い,ビスワォスフォネートを投与すると骨再生を促進することが示された。歯周組織再生に関与する種々のGrowth factorの有効性と作用機序を明確にする目的で実験を行い,次の成果が得られた。1. rhBMPを用いた歯周組織再生法の検討(1) rhBMP-2の骨形成能への加齢の影響を知る目的で,10,30,70週齢ラットの口蓋にBMPを移植した結果,新生骨量は10週齢ラットでは無論のこと,30,70週齢でも有意に増加した。しかし骨の増加量は高齢になるほど少なかった。(2)ルートプレーニングと酸処理根面にrhBMP-2を直接応用した場合の歯周組織反応を知る目的で,ビーグル犬の臼歯に骨欠損を伴う歯周炎を誘発し,Flap手術を行って根面処理後塗布した結果,BMP塗布群では骨再生が著明であったが,根吸収や骨性癒着も観察された。(3)ネコの自発発症歯周炎にPGSを担体としてrhBMP-2を応用した結果,骨再生が認められたが,比較的少なく,人工的骨欠損の実験時よりBMP量を多くする必要があると判定された。(4)ビーグル犬に根分岐部病変(LindheIII度)を作り,PGSを担体としてrhBMP-2を移植した結果,新生骨量と歯周組織の付着量は多かったが,骨性癒着が観察され,対策が必要である。(5)チタンインプラント周囲炎の治療にBMPを応用する目的でサル臼歯にインプラントを行って,周囲炎を誘発した後,フラップ手術を行ってBMPを移植した結果,骨の再生とインプラント面との直接接合が観察された。(1) PDGF-BBの歯根膜再生に対する影響を知る目的で,イヌ(6頭)の歯(48本)を抜去し,幅3mmの歯根膜損傷部を作ってPDGFを塗布して再植した結果,塗布しなかった群に比べ歯根膜の再生が多く骨性癒着を防ぐことができることが明かとなった。(2)ヒトの歯肉と歯根膜細胞を培養しPDGF-BBを加えると,EGFやHE-EGFよりも細胞増殖活性は高くなった。(3) TGF-βを培地に加えてALP陽性歯肉線維芽細胞に対する応答を調べた結果,この細胞は結合組織を修復する能力を有していた。(4) TGF-βをラットの口蓋側に骨欠損を作って滴下した結果,歯周組織の創傷治癒の早期に影響することが示された。3.象牙質や歯周組織に含まれる新しいGrowth factorの検討(1)牛象牙質抽出の非コラーゲン蛋白にはTGF-βが約6.6ng/mgの濃度で含まれ,これが骨芽細胞系細胞に作用する主体であることが明かとなった。(2)セメント質抽出の増殖因子(CGF)を牛セメント質から精製しアミノ酸配列の決定を試み,87%のホモロジーを有する配列を得た。1.rhBMPを用いた歯周組織再生法の検討(1)rhBMP-2はHPLCを骨芽細胞に分化させるが,炎症性サイトカインにより影響を受ける。(2)rhBMP-2を脱灰処理した象牙質に作用させた後,その上でHPLCを培養すると,HPLCの増殖は著明ではないが,ALP活性は著しく増加した。(3)イヌに開窓状骨欠損を作り,セメント質,歯根膜を除去した後,PGSを担体にrhBMP-2を移植した結果,歯槽骨,歯根膜,セメント質の再生が見られ,骨性癒着はなく,根面吸収も少なかった。
人間は人工神となりうるか？―フロイトとカフカのアントロポロギー

近代以降の新しい「人間像」構築へのフロイトとカフカによる影響を、自分自身の身体に内在する「他者性」をキーワードに精神医学的、文学的、病跡学的な見地から総合して探る人間学的考察を行なった。世界には<身体>が先立ち、その認識には心が投影されるというフロイトの説は、カフカの世界認識と重なる。人間の精神と身体を無定形の複合体と捉える彼らの思索の源を探り、フロイトはそれをどのように証明するか、カフカはいかに文学として描出したか、人間が「人工神」となることの不可能性を解く試みだった。期間内に査読付論文1本、著書3冊(うち2冊研究叢書)、学会発表3回(うち1回招待講演)を通じて成果を公表することができた。研究代表者山尾は2013年8月にウィーンのフロイト博物館へ資料収集および写真撮影に赴き、現地の研究員にインタヴューを行った。その成果を2013年9月に北海道大学で行われた日本独文学会のシンポジウムにて、「世界の破れ目と回帰する〈身体〉ーフロイトとカフカにまつわるアントロポロギー」というタイトルで発表を行った。その際にフロイト博物館で撮影した写真等をパワーポイントのスライドに使用した。同シンポジウムで共同研究者の土屋勝彦は司会を務め、現代においてフロイトをドイツ文学の側から改めて考察する意義を述べて、質疑と議論のまとめに貢献した。本シンポジウムの成果を研究叢書としてまとめて、土屋氏は全体の序文の執筆を担当した。また山尾は2013年度に愛知工業大学紀要論文に、「カフカの『あるアカデミーへの報告』から読む人間像ーロートペーターのミミクリの破綻と権力の複製性」を発表した。交付申請書に記載した研究実施計画書と照らし合わせて2013年度の研究を総括すると、「平成25年度の研究実施計画書」の欄に記載した3つの研究目標のうち、「2.フロイトとカフカの身体観、人間像の共通性の確認」と「3.抑圧された〈身体〉の回帰の検証」は考察および実証することができ、まもなく発行される研究叢書にて確認することができる。しかし、3つの研究目標のうちのひとつめの目標である、「1.フロイトとカフカ以前の身体観、人間像の系譜を明らかにする」という目標は前年度中に達成することができなかった。この目標は2014年度に引き継ぎたい。平成25年度の研究で集めたフロイトとカフカの疾病データを基に、彼らの抱えていた病いが、他者や外界への洞察にどのように役立てられたかを論じた。痛みや病気が、創造活動や外界の認知にどのように作用するかの分析を目的とした。カフカのテクストに散見される離人感は、神経症や統合失調症の初期症状として現れることの多い症状である。それが文学として描出される形式を探っていくと、症状によって分断されたカフカと世界との統合感は、身体的な「痛み」が媒介となって復元されたことが分かる。離人症に悩む人々は現代において少なくなく、離人症のテクストによる描出形式を探ることは、この病気を文学的側面から知る上で有効な手法であったといえる。本年度は特にカフカのスケッチにおける〈歪み〉に着目し、描かれた身体の歪みが、作家のテクストにおける身体像の歪みとどのように関連づけることが可能であるかを探った。カフカは身体に内在する「病い」という他者性を意識することで<自ら>を知り、外在する他者としての「人間」を理解した。それは他者性を受容し、共感するということがなくては不可能な作業だといえる。この洞察における「共感性」が、現代における「人的資源」として活用されることを望む「わたし」自身によって疎隔される「わたし」や、高度の医療によって分節化される本来的な身体といった、いまに生きるわれわれの<身体>に外在し、同時に内在もしている他者性にまつわるディスクールの問題点の理解と解決に応用可能であることを明らかにすることが本研究の最大の目的だった。ドイツ文学平成25年度の研究実施計画に掲げた3つの目標のうち、2つを達成しており、また平成26年度分の研究計画に掲げた目標も目下順調に研究中であることから、進展状況は良好であるといえよう。引き続き共同研究者土屋氏と連携をとりつつ、交付申請書に記載した研究実施計画書に記した「平成26年度の研究実施計画」に基づいて研究を進めていく。山尾は今年度は、麗澤大学にて催される日本独文学会のシンポジウムに参加する予定であり、そこでは図画表象に表れるカフカの人間像、身体観を発表する計画になっており、これも研究叢書が発行される予定である。

これは当初の研究計画にはなかったことだが、本研究課題におけるカフカの身体観と人間像にまつわる研究を深める上で十分に役立つことが予想される。研究分担者土屋に支給された費用は資料収集、インタヴューなどに使用するには不十分であったため、平成26年度に繰り越して国内外の研究会参加に使用したく、この結果となった。国内外で行われる研究会や学会で発表を行うために使用したく、計画中である。
量子ナノ構造を用いる低消費電力・高機能単一波長半導体レーザの研究

本研究は、歪補償量子ナノ構造の微細化・高品質化および高密度化を推進して、量子ナノ構造を用いた高性能・高機能な光通信用半導体レーザの実現を目的として行われた。おもな実績は下記のとおりである。(1)電子線露光、低損傷・微細ドライエッチング技術を駆使し、活性層分離型5層量子線幅DFBレーザを作製し、量子細線幅30nm、ストライプ幅3.4μm、共振器長350μmの素子において、室温連続動作におけるしきい値電流2.1mA、副モード抑圧比50dBを実現した。(2)活性層分離型DFBレーザの低しきい値・高効率動作を目的として、活性DFB領域と受動DBR領域からなる異なる量子細線状活性層を有する分布反射型(DR)レーザを作製し、低しきい値動作ではしきい値電流1.2mA、高効率動作では前端面より外部微分量子効率36%を実現した。そして回折格子形成時のエッチング深さを従来の120nmから180nmに変更し、屈折率結合係数を約50%高めたDRレーザを作製した。その結果、室温・CW駆動条件下で、しきい値電流0.8mA(しきい値電流密度180A/cm^2)、外部微分量子効率20%、しきい値電流の2倍の注入電流において副モード抑圧比(SMSR)41dBの良好な低しきい値動作、単一モード特性を実現した。(3)室温以上の高温領域におけるしきい値電流上昇の抑制・完全単一モード動作を実現するため、室温におけるブラッグ波長をELピーク波長の長波長側に54nmのチューニングを施した歪補償多層活性層分離型DFBレーザを作製した。室温において横高次モードやFPモードでの発振は観測されず、しきい値の2倍の注入電流において副モード抑圧比51dBの良好な単一モード動作が確認された。10°Cから85°Cの温度範囲において、モード跳びは観測されておらず、しきい値電流は50°Cにおいて最小値5.4mAをとる温度依存性が得られた。この温度範囲でのしきい値電流密度の温度変化は±19%、外部微分量子効率の低下は24%と大幅な温度安定化を実現した。本研究では、われわれが提案した歪補償量子ナノ構造の微細化・高品質化および高密度化を推進して、量子閉じ込め効果に起因する高性能量子ナノ構造を実現し、現状の歪量子井戸構造半導体レーザを凌駕する高性能半導体レーザを実現することを目的としている。本年度の実績は、以下の通りである。(1)電子線リソグラフィー、メタンと水素の混合ガスによるドライエッチングと2回の有機金属気相成長法によって、活性層分離型量子細線DFBレーザを作製し、量子細線幅24nm、ストライプ幅3.0μm、共振器長330μmの素子において、しきい値電流2.7mAが室温連続動作下で得られ、副モード抑圧比51dBを得た。またこのレーザは量子薄膜レーザと同等の自然放出光効率を得られたため、埋込再成長界面における非発光再結合電流は抑制されていることを明らかにした。(2)多層量子細線構造における膜厚方向ゆらぎの低減のため、単層量子細線DFBレーザを作製した。

断面構造観察により、細線幅ゆらぎが多層から単層にすることで18%から8.7%と低減した。また作製した素子のしきい値電流密度は155A/cm^2と低しきい値動作を確認した。(3)量子細線DFBレーザにおいてしきい値電流の温度依存性を抑制するためにブラッグ波長デチューニングを行った。細線幅37nm、DFB周期247.5nmの素子において、293K353Kにおけるしきい値電流および外部微分量子効率の特性温度はそれぞれ95K、243Kとなった。これらはデチューニング無しの素子の1.6倍、3倍である。(4)量子細線は双極子モーメントの大きさが方向によって異なることが知られており、量子細線(周期100nm、細線幅35nm)が共振器に対して、垂直方向と平行方向に配置した2種類の素子を作製して利得の差異を調べた。その結果、利得の電流密度変化量は垂直方向に配置したレーザの方が約5倍大きくなることを観測した。(5)DFBレーザの高効率動作を目指して、量子細線を受動DBR領域として用いる分布反射型レーザの作製を行った。この素子はストライプ幅4.4μm、活性領域長300μm、受動領域長210μmにおいて、しきい値電流2.5mAで室温連続動作を実現した。また外部微分量子効率は36%、前後出力比66というこのレーザ特有の非対称出力特性も得られた。そして、副モード抑圧比54dBと良好な単一モード特性も観測された。λ/8位相シフトを導入した素子において、1.2mAの低しきい値動作を実現した。本研究では、われわれが提案した歪補償量子ナノ構造の微細化・高品質化および高密度化を推進して、量子閉じ込め効果に起因する高性能量子ナノ構造を実現し、現状の歪量子井戸構造半導体レーザを凌駕する高性能半導体レーザを実現することを目的としている。本年度の実績は、以下の通りである。(1)電子線リソグラフィー、メタンと水素の混合ガスによる低損傷ドライエッチングと2回の有機金属気相成長法によって、活性層分離型5層量子細線DFBレーザを作製し、量子細線幅30nm、ストライプ幅3.4μm、共振器長350μmの素子において、室温連続動作におけるしきい値電流2.1mA、副モード抑圧比50dBを得た。5層構造でありながら、しきい値電流密度を176A/cm^2まで低減することに成功した。(2)量子細線DFBレーザのしきい値電流の温度依存性を抑制するためにブラッグ波長デチューニングを行った結果、細線幅37nm、DFB周期247.5nmの素子において、293K353Kにおけるしきい値電流および外部微分量子効率の特性温度はそれぞれ95K、243Kとなった。(3)さらに、デチューニング量を増加することにより、50°Cで最もしきい値電流が低く、10°Cから85°Cの間でのしきい値電流の変動量が±19%、微分量子効率の変動量が24%と温度依存性の少ないDFBレーザの実現に成功した。(4)DFBレーザの高効率動作を目指して、量子細線を受動DBR領域として用いる分布反射型レーザの作製を行った。この素子はストライプ幅2.1μm、活性領域長210μm、受動領域長600μmにおいて、しきい値電流0.8mAで室温連続動作を実現した。さらに、活性層を狭い細線幅に加工し、量子閉じ込め効果によって遷移波長を制御することによる光変調器の集積化に成功した。(5)集積回路内の光インタコネクションを目指した超低消費電力レーザとして、半導体薄膜DFBレーザを試作し、光励起室温連続動作化で0.34mWの低しきい値動作を実現すると共に、半導体コア層を屈折率の温度係数が負となるBCBをクラッド層として用いることにより、発振波長の温度依存性を従来の半導体レーザの1/5に低減することに成功した。
ホローコーン照明による回転非対称収差除去法の開発

本研究は、焦点位置変調能動型画像処理法にホローコーン照明法を併用することで非回転収差である非点収差とコマ収差を除去し、完全な無収差観察を実現することを目的として2年計画で行われた。これまでに得られた成果を以下に列記する。(1)焦点位置変調能動型画像処理法により、回転対称収差である球面収差の除去に関する応用論文を3編、実時間処理に関する論文を3編作成した。(2)この方法を生物無染色試料の観察に応用し、緑膿菌鞭毛の無染色位相像観察に成功した。(投稿論文1編)今後さらに応用を広げて生体試料の無染色高コントラスト像観察法を確立したい。(3)ホローコーン照明を併用した焦点位置変調能動型画像処理により、従来より高分解能で球面収差が除去できることを確認した。(投稿論文2編、特許出願中)(4)ホローコーン照明法と画像シフトを伴う複数枚画像積分処理により、非点収差が近似的に補正できることを確認した。(論文審査中)(5)光学顕微鏡を用いて非点収差とコマ収差の分離抽出に成功、併せてフーリエ面での位相フィルタリング処理により完全無収差像を得ることに成功した。(論文を執筆中)本研究では焦点位置変調能動型画像処理法にホローコーン照明法を併用することで非回転収差である非点収差とコマ収差を除去し、完全な無収差観察を実現することを目的としている。2年計画で研究を進めているが、これまでに得られた成果を以下に列記する。今後さらに応用を広げて生体試料の無染色高コントラスト像観察法を確立したい。(特許出願中、現在2編の論文を執筆中)(4)ホローコーン照明法と画像シフトを伴う複数枚画像積分処理により、非点収差が近似的に補正できることを確認した。(論文を執筆中)(5)光学顕微鏡を用いて非点収差とコマ収差の分離抽出に成功、併せてフーリエ面での位相フィルタリング処理により完全無収差像を得ることに成功した。(論文を執筆中)本研究は、焦点位置変調能動型画像処理法にホローコーン照明法を併用することで非回転収差である非点収差とコマ収差を除去し、完全な無収差観察を実現することを目的として2年計画で行われた。(論文を執筆中)