hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
鳥類の鳴き声を題材としたロボット聴覚技術のマルチスケール行動生態観測への応用

本課題はマイクアレイを用いて音を聞き分けるロボット聴覚技術を活用して,「個体・集団・音風景」という時間・空間スケールの異なる鳥類生態の観測に革新的な貢献をもたらすことを目的とする.具体的には,国内のロボット聴覚研究者・生態学者が,米国の保護区の草原や森林,アジアの熱帯林等に出向き,現地の研究グループと協同して録音調査を行う.二次元音源定位による個体レベルの行動観測から,多個体のなわばり同定・鳴き声分類と特徴抽出,長時間・広範囲のマクロレベルの音景観多様性指標の抽出を行うことを通し,マルチスケールの生態情報の抽出を可能とするシステム開発と検討を行う.本課題はマイクアレイを用いて音を聞き分けるロボット聴覚技術を活用して,「個体・集団・音風景」という時間・空間スケールの異なる鳥類生態の観測に革新的な貢献をもたらすことを目的とする.具体的には,国内のロボット聴覚研究者・生態学者が,米国の保護区の草原や森林,アジアの熱帯林等に出向き,現地の研究グループと協同して録音調査を行う.二次元音源定位による個体レベルの行動観測から,多個体のなわばり同定・鳴き声分類と特徴抽出,長時間・広範囲のマクロレベルの音景観多様性指標の抽出を行うことを通し,マルチスケールの生態情報の抽出を可能とするシステム開発と検討を行う.
二次元色彩化によるゲノムデータベースの解析

・ヒト21番染色体中のタンデムリピートの解析:ヒト21番染色体中のタンデムリピートの解析を行い、28Mbセグメント中に30塩基長以上の周期をもつタンデムリピートを約300ヶ所同定した。見つかったうちで最も長い周期は639塩基であった。全体に渡る分布では、ある領域に集中する傾向が見られるとともに、かなりの長さに渡ってタンデムリピートが存在しない領域が見られた。・多くの細菌ゲノム中のタンデムリピートの探索:弘前大学の清水俊夫教授との共同研究により、大腸菌以外の細菌についても探索を行い、多くの知見を得た。特に一部の細菌ゲノムでは、非常に多くのタンデムリピートの存在が明らかとなった。また、ピロリ菌の一つのゲノムでは、大きなinverted repeatsの存在が明らかとなった。・他の探索手法との比較:Bensonの開発したタンデムリピート探索法との比較により、二次元色彩化でのみ発見できるタンデムリピートの存在を確認した。ヒト21番染色体のRepeatMaskerによる反復配列の解析結果と比較し、多くのタンデムリピートが二次元色彩化でのみ見出される事を確認した(二次元色彩化により発見されたタンデムリピートのうち約40%がRepeatMaskerでは発見されていない)。
再生医療用ナノブラシ固定化細胞培養基盤の調整と幹細胞保持並びに培養

親水性セグメント-疎水性セグメント-親水性セグメントよりなる三元共重合体は、親水性ドメイン並びに疎水性ドメインを有する温度応答性高分子である。一般に、親疎水性ドメインを有する表面は、単に親水性の表面より生体適合性が優れていることが報告されている。しかしながら、表面基板の縦方向に親疎水性ドメインを有する生体適合性材料は、これまで研究されてこなかった。本申請研究は、様々なセグメント長(分子量)並びに様々な親疎水性量比を有する親疎水三元共重合体(プルロニック)を表面反応により細胞培養基板上に固定化することにより、ナノブラシ状親疎水三元共重合体固定化細胞培養基板(ナノブラシ固定化細胞培養基板)を調製した。いかなる分子設計の親疎水三元共重合体を用いてナノブラシ固定化細胞培養基板を調製するのが、造血幹細胞の保持・培養に適しているかを検討することが本申請研究の第1の目的とした。親疎水三元共重合体の温度応答性を利用して、ナノブラシ固定化細胞培養基板上に培養した細胞の剥離操作に、従来のトリプシン処理ではなく、細胞培養基板温度を低温にさせるのみで細胞剥離を効率良く行うことの実証と細胞剥離のための最適なナノブラシ固定化細胞培養基板の調製を第2の目的とした。親水性部位が70%有し、分子量が1万の三元共重合体を適度な密度で固定化させた基板上において、最も造血幹細胞の保持・培養に優れていた。高密度のナノブラシ固定化細胞培養基板上での造血幹細胞の保持・培養は、適しておらず、最適なナノブラシ固定化密度の存在が本研究で明らかとなった。様々な細胞外マトリックス(ジェラチン、コラーゲン、ラミニン、ビトロネクチン、フィブロネクチン、マトリゲル)をポリスチレン製基板上に共有結合並びにコーティング法にて固定化させた。いずれの基板上に間葉系幹細胞を培養しても、間葉系幹細胞の表面マーカーの発現率に、顕著な違いは見られなかった。ジェラチン並びにビトロネクチンをコーティングした細胞培養基板上では、骨芽細胞への分化は促進されたが、様々な細胞外マトリックスを共有結合で固定化させた基板上では、骨芽細胞への分化は促進されなかった。一方、様々な細胞外マトリックスを共有結合で固定化させた基板上では、神経細胞への分化が促進されていた。特に、マトリゲル固定化基板並びにラミニン固定化基板で顕著であった。さらに、プルロニックを細胞外マトリックスとともに固定化させた基板では、細胞培養液を4度に低下させることにより、間葉系幹細胞の細胞剥離を引き起こすことが可能であった。再生医療用ナノブラシ固定化細胞培養基盤の調製と幹細胞保持並びに培養の基礎研究を行った。

本年度は、特に、ナノブラシ固定化細胞培養基板の調製とキャラクタリゼーションを主に行った。具体的には、A)ナノブラシ固定化細胞培養基板の調製:親水-疎水-親水性セグメントよりなる親疎水三元共重合体として、ポリエチレンオシドーポリプロピレンオキシドーポリエチレンオキシドよりなるプルロニックを選択した。本研究で用いた様々なセグメント長並びに親疎水性比を有する親疎水三元共重合体(ナノブラシ)の組成比と分子量を検討した。プルロニック、ポリエチレンオシド並びにポリプロピレンオキシド(ナノブラシ)を細胞培養フラスコに固定化(ナノブラシ固定化細胞培養基板の調製)させることに成功した。B)ナノブラシ固定化細胞培養基板のキャラクタリゼーション:上記で調製したナノブラシ固定化細胞培養基板の表面分析を、マイクロBCA、赤外分光光度計(ATR法)、X線光電子分析装置を用いて行い、ナノブラシの定性分析並びにナノブラシ表面密度の定量を行った。さらに、上記で調製したナノブラシ固定化細胞培養基板の水に対する接触角を計測して、接触角の温度依存性を検討した。ナノブラシ表面密度の増加と共に、低温での接触角は著しく減少(親水性化)することを明らかとした。C)ナノブラシ固定化細胞培養基板上での造血幹細胞保持並びに培養:セグメント鎖(分子量)並びに表面固定化量の異なるナノセグメントが固定化されたナノブラシ固定化細胞培養フラスコ中に臍帯血を挿入して、4度と20度並びに37度の各温度での臍帯血の保持を検討した。市販のバイオイナートデッシュと比べると、本研究で作成したナノブラシ固定化細胞培養基板は、造血幹細胞を長期に渡り保持することが可能であることが明らかとなった。再生医療用ナノブラシ固定化細胞培養基盤の調製と幹細胞保持並びに培養の基礎研究を行った。具体的にはA)ナノブラシ固定化細胞培養基板の調製親水-疎水-親水性セグメントよりなる親疎水三元共重合体として、ポリエチレンオシドーポリプロピレンオキシドーポリエチレンオキシドよりなるプルロニックを選択した。B)ナノブラシ固定化細胞培養基板のキャラクタリゼーション上記で調製したナノブラシ固定化細胞培養基板の表面分析を、マイクロBCA、赤外分光光度計(ATR法)、X線光電子分析装置を用いて行い、ナノブラシの定性分析並びにナノブラシ表面密度の定量を行った。C)ナノブラシ固定化細胞培養基板上での造血幹細胞保持並びに培養セグメント鎖(分子量)並びに表面固定化量の異なるナノセグメントが固定化されたナノブラシ固定化細胞培養フラスコ中に臍帯血を挿入して、4度と20度並びに37度の各温度での臍帯血の保持を検討した。D)ナノブラシ固定化細胞培養基板上での大腸癌細胞の培養ナノブラシ固定化細胞培養基板上に大腸癌細胞を培養すると、癌幹細胞(cancer-initiating cells)を排除できることが明らかとなった。親水性セグメント-
ガロワ表現の幾何的研究

ひきつづき、正標数のスムーズな多様体上のl進層の特性サイクルを研究した.特性サイクルは分岐で定まることが知られているが、曲線への制限の特性サイクルで定まることを示した.論文は未完成である.加藤和也氏,Isabel Leal氏との共著論文で,離散付値体のガロワ群の1次指標のrefined Swan導手の精密化を構成した.この論文は現在投稿中である.離散付値体のガロワ群の分岐群のフィルトレーションの定義は,アーベル商については,加藤氏によるコホモロジー的なものとAbbesと私による幾何的なものの2つがある.等標数の場合にはこの2つが一致することは知られていたが,混標数の場合にも一致する加藤氏との共著論文を作成中である.9月には東京大学で数論幾何に関する一週間の国際研究集会を主催した.共同主催者のAbbes氏のほか海外から13名の講演者を招聘する大規模な集会で,分岐やp進コホモロジーの最近の進展に関する講演が行われた.このほか11月と1月に東京大学で行われた代数幾何の研究集会でも海外からの講演者を招聘した。とくにIllusieパリ南大学名誉教授には、この機会に1ヶ月にわたり滞在してもらい、その間数論幾何のさまざまな問題について議論を重ねた.このほか5月の京都、6月のパリ、10月のフランス・リュミニー、11月の仙台、9月のニセコ、12月の函館と京都、2月の鹿児島で行われた数論幾何に関係する国際研究集会に参加し,その多くで特性サイクルに関する研究成果を発表した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。正標数の代数多様体上のエタール層に対し、特性サイクルが余接束上に定義され、消失輪体に対するミルナー公式や、オイラー数に関する指数公式をみたすと期待される。代数曲面に関してはこれが無条件に成立することを証明し、これに関する論文を完成して発表した。さらにこれの高次元化を研究した。まず、特性サイクルの台にあたる特異台が余接束の閉部分集合として存在するという仮定のもとで、特性サイクルの存在を証明した。余接束の錐的な閉集合に関して非特性的な射の概念を導入し、非特性的な射が局所非輪状性をみたすものとして、特異台を定義する。代数曲線への射の孤立特性点でのミルナー公式をみたす唯一のものとして特性サイクルが存在することを証明した。さらに代数曲線上のエタール層の指数公式であるグロタンディーク・オッグ・シャファレヴィッチの公式を帰納的に適用することにより、一般次元の代数多様体上のエタール層についても、オイラー数を特性サイクルと余接束の零切断との交点数として表す指数公式を証明した。証明には、射影空間への埋め込みで定まる局所ラドン変換とその拡張を用いる。局所ラドン変換の構成や、証明で重要なドリーニュ・ローモンによるスワン導手の連続性の応用では、一般の底スキーム上の消失輪体の理論が有効である。証明の重要な段階として、消失輪体の不変量が代数曲線への射の微小な変形で不変であるという性質を証明する。6月には玉原で数論幾何の研究集会を行った。9月にはIHESに滞在し研究を進めた。このほかEsnault氏、Scholze氏、Illusie氏らの数論幾何、代数幾何の研究者を海外から招聘し、研究打ち合わせを行った。l進層の特性サイクルの研究に大きな進展があった。Beilinson氏が、正標数の体上スムーズな多様体上の一般の層について、その特異台の存在と、特異台のすべての既約成分の次元が多様体の次元と一致することを証明した。このことがわかれば、一般の層の特性サイクルの存在が示せることがわかっていたので、特性サイクルに関する論文を発表した。適切に横断的な射によるひきもどしに関する関手性とオイラー・ポワンカレ標数に関する指数公式などの基本的な性質も論文中で証明した。また、Beilinson氏に、特性サイクルの係数の整数性の証明を教わったので、これも論文に収めた。このほか、余接束の射影完備化内での特性サイクルの閉包のサイクル類として特性類が定義できることも論文に書いた。このほか、積多様体での、各成分上の層のひきもどしのテンソル積の特性サイクルが、各成分の特性サイクルの積と一致することも証明し、論文として発表した。これはIllusie氏によるThom-Sebastiani公式の応用であり、特別な場合としてスムーズな射によるひきもどしと特性サイクルの整合性を含む。この性質は、指数公式の証明の中でも使われる。また、特性サイクルと固有射による順像との整合性に関する予想も定式化し、曲面から曲線への射については証明した。アメリカ・ユタ大学で行われた代数幾何の研究集会に参加し、上記の特性サイクルの理論について講演した。このほか科研費によるものではなかったが、フランスで主催した数論幾何の研究集会等でも講演した。代数幾何に造詣の深いCatanese教授を招へいし、主催する高木レクチャーで小平ファイブレーションに関する講演をしてもらった。玉原で有限体上の多様体のl進層の有限性をテーマとする数論幾何の研究集会を主催した。数論幾何が専門のポスドクを1名雇用した。特性サイクルを多様体の次元や層に関する条件なしに一般に定義し、その基本的な性質を証明できたことは非常に大きな成果である。

前年度に正標数の完全体上スムーズな多様体上の一般の層に対し特性サイクルが定義されることを証明したので、今年度はそれをうけて特性サイクルの性質を研究した。まず、特性サイクルが層の暴分岐だけで定まることを証明した。Beilinson氏の示唆をうけて、2つの層の暴分岐が等しいことを、コンパクト化の各点での惰性群の位数がp巾の群に対し、その作用の不変部分の次元が等しいこととして定義した。このことから、オイラー・ポワンカレ標数が等しいことが従うことを示し、さらにそれを使って特性サイクルが一致することを導いた。この結果は谷田川氏との共著論文として発表予定である。特性類と固有射による順像との整合性を研究した。特異台の順像の次元が射の行き先の多様体の次元と一致するという仮定のもとで、特性サイクルの順像との整合性を証明した。行き先が曲線の場合が基本的であり、この場合には導手公式にあたる。特に定数層の場合には、Bloch氏が80年代に定式化した予想の幾何的な場合を証明した。行き先が曲線の場合には、局所非輪状性やそれを導く性質である特異台横断性について、安定還元定理を証明した。これと前年度に証明した指数定理を組み合わせることにより、導手公式を導いた。この結果については論文を準備中である。5月に函館、6月に韓国ソウル、7月に台北で行われた数論幾何の国際研究集会で特性サイクルの理論について講演した。また、9月に関西大学で行われた日本数学会総合分科会の特別講演でも成果を発表した。6月にはK3曲面のTate予想をテーマとする数論幾何の研究集会を主催した。保型表現の世界的な権威であるNgo氏を、主催する高木レクチャーに招へいしラングランズ関手性に関する講演をしてもらった。数論幾何が専門のポスドクを1名雇用した。固有順像との整合性について、特異台の順像の次元に関する条件があるとはいえ、証明できたのは大きな成果である。Bloch氏が80年代に提出した予想を幾何的な場合に証明できたのは、この理論の価値を示すものである。ひきつづき、正標数のスムーズな多様体上のl進層の特性サイクルを研究した.特性サイクルは分岐で定まることが知られているが、曲線への制限の特性サイクルで定まることを示した.論文は未完成である.加藤和也氏,Isabel Leal氏との共著論文で,離散付値体のガロワ群の1次指標のrefined Swan導手の精密化を構成した.この論文は現在投稿中である.離散付値体のガロワ群の分岐群のフィルトレーションの定義は,アーベル商については,加藤氏によるコホモロジー的なものとAbbesと私による幾何的なものの2つがある.等標数の場合にはこの2つが一致することは知られていたが,混標数の場合にも一致する加藤氏との共著論文を作成中である.9月には東京大学で数論幾何に関する一週間の国際研究集会を主催した.共同主催者のAbbes氏のほか海外から13名の講演者を招聘する大規模な集会で,分岐やp進コホモロジーの最近の進展に関する講演が行われた.このほか11月と1月に東京大学で行われた代数幾何の研究集会でも海外からの講演者を招聘した。とくにIllusieパリ南大学名誉教授には、この機会に1ヶ月にわたり滞在してもらい、その間数論幾何のさまざまな問題について議論を重ねた.
個体間コミュニケーション生後発達に関わる機能的神経ネットワークの解明

個体間コミュニケーション生後発達に関わる脳機構を明らかにするため、ヒトに類似する社会性を備えるコモンマーモセットを用いて、社会行動評価および陽電子断層撮影(PET)を用いた脳画像解析を行った。生後早期の乏しい社会的環境は同種への接近行動の減少と同時にセロトニン神経伝達の減少を引き起こすが、その後の適切な環境により回復可能であった。同種音声受容に係る脳活動部位から、音声による個体識別能力とともに音声の組み合わせによって異なる文脈を伝えていることが分かった。また、新規セロトニン1A受容体アゴニストPETトレーサーの開発と評価を行い、社会行動個体差との関連性の調査に適していることを明らかにした。本研究では、生後の社会的環境が個体間コミュニケーション能力の発達に及ぼす影響を明らかにするために、非ヒト霊長類コモンマーモセットを用いて、以下の項目で実験を行う。1.脳機能イメージングと行動および音声データを用いた多変量解析、2.機能的神経ネットワーク解析、3.特定領域をターゲットとした介入実験による因果関係の証明平成25年度は、1および2の一部について以下の実験および解析を行った。1.【方法】養育環境(親哺育/人工哺育)、6月齢以降の社会的環境(集団飼育/個別飼育)の異なる条件で、コモンマーモセットのコミュニケーション障害モデル動物を作出した。幼少期(3月齢)、若年期(6月齢)および成熟期(2ー4年齢)において、同年齢同性同種個体同士の対峙場面における行動と音声を測定した。また、若年期および成熟期において、セロトニントランスポーター(SERT)選択的トレーサーを用いたPET実験を行った。【結果】人工哺育個体は社会的接近行動が幼少期、若年期において減少していたが、成熟期において回復した。個別飼育の人工哺育個体では、回復しなかった。PET実験では、人工哺育個体は若年期において中脳、視床、小脳半球におけるSERT結合が有意に減少していたが、この減少は成熟期において回復した。個別飼育の人工哺育個体では、内側前頭皮質、後帯状回におけるSERT結合が減少傾向にあり、これらは、SERT結合が社会的接近行動スコアと関連する部位と一致していた。2.【方法】15O-H2Oを用いた無麻酔下安静時脳血流測定のためのPET撮像システムを構築した。成熟期マーモセット2頭分のデータは標準脳にノーマライズ後、FSLの解析ツールMELODICを用いたICA解析を行った。【結果】延べ2頭6実験日分のデータ中51スキャンデータを使用し、デフォルトモードネットワークを含む3コンポーネントを抽出できた。本研究では、生後の社会的環境が個体間コミュニケーション能力の発達に及ぼす影響を明らかにするために、非ヒト霊長類コモンマーモセットを用いて、以下の実験を行う。1.脳機能イメージングと行動および音声データを用いた多変量解析、2.機能的神経ネットワーク解析、3.特定領域をターゲットとした介入実験による因果関係の証明。平成26年度はそれぞれの項目で以下を実施した。1.行動実験に関しては、養育環境(親哺育/人工哺育)、6月齢以降の社会的環境(集団飼育/個別飼育)の異なる条件で、コモンマーモセットのコミュニケーション障害モデル動物を作成し、各群において同種個体隣接する場面でのオペラント学習行動を測定するための装置を開発した。現在オペラント箱を移動箱として用いたBOXトレーニングを実施し実験条件への馴化が終了した。この後同種個体隣接場面における学習効率、接近行動(トラッキング)、自由行動下にテレメトリーシステムにて血圧測定を行う予定である。PET実験に関しては、セロトニントランスポーター(SERT)に加えて、新規セロトニン1A受容体アゴニストPETトレーサー[18F]F13714を用いた覚醒下PET実験を行い、基礎検討としてイソフルラン麻酔下実験と比較した。その結果イソフルラン麻酔下では海馬における結合能が上昇することが明らかとなった。2.無麻酔下安静時fMRI撮像のため専用のMRIコイルを装着できる固定器を作成した。固定器への馴化の後、撮像検討に入る予定である。3.組換えウイルスベクター二重感染を用いた受容体-チャンネルシステムによる回路特異的神経活動操作(DREADD)を行うため計画書申請を行った(申請中)。本研究では、生後の社会的環境が個体間コミュニケーション能力の発達に及ぼす影響を明らかにするために、非ヒト霊長類コモンマーモセットを用いて、以下の項目で実験を行い結果を得た。1.PET脳機能イメージングと行動指標を用いた多変量解析:行動実験に関しては、養育環境の異なる条件でコモンマーモセットのコミュニケーション障害モデル動物を作成し、社会行動の減少を確認した。具体的には、同種個体が隣接する場面での接近行動(トラッキング)およびオンライン血圧測定に成功し、社会的文脈に応じた定量的な変化をとらえた。PETイメージングについては、新規セロトニン1A受容体アゴニストPETトレーサー[18F]F13714と従来広く用いられているアゴニストトレーサー[18F]MPPFについて、覚醒下およびイソフルラン麻酔下にPET実験を行い結合活性分布を比較した。その結果、マーモセット脳内[18F]F13714の結合活性の分布は[18F]MPPFとよく似たパターンを示したが、特に扁桃体や海馬において低く、大きな個体差を示した。覚醒とイソフルラン麻酔間の値において結合活性分布の再現性は極めて高かった。

アゴニストトレーサーである[18F]F13714の結合は、Gタンパク質共役受容体であるセロトニン1A受容体の高親和性結合部位のみを認識している可能性がある。[18F]F13714結合活性分布は機能的側面を反映し、社会行動個体差との関連性の調査に適していることが示唆された。2.MRI機能的神経ネットワーク解析:無麻酔下安静時fMRI撮像のため専用のMRIコイルの開発中に、データ内に高いノイズが生じたためコイル制作をやり直した。その結果、試験撮像において高い解像度で撮影が可能となった。コモンマーモセットを用いた社会行動指標については、同種個体へ接近時間や社会的文脈による自律神経系の変動を定量的に測定し、環境要因によるコミュニケーション障害モデル動物における変化をとらえることに成功した。社会行動に係る神経機構解明のために、新規セロトニン1A受容体アゴニストPETトレーサーを用いてマーモセットPET実験を行い基礎的検討を進めたが、コミュニケーション障害モデル動物に適用するまでに至っていない。機能的神経ネットワーク解析については、マーモセットに特化したコイル作成と条件検討が遅れたが高解像度MRI実験を行う準備は整ってきた。当初計画していた特定領域をターゲットとした介入実験は遺伝子操作実験の準備段階にとどまっている。本研究では、生後の社会的環境が個体間コミュニケーション能力の発達に及ぼす影響を明らかにするために、ヒトに良く似た協調的な社会性と音声コミュニケーション能力をもつ非ヒト霊長類コモンマーモセットを用いて、以下の項目で実験を行った。I.PETイメージングと行動および音声データを用いた多変量解析:養育環境の異なる条件を用いて作成したコミュニケーション障害モデル動物におけるセロトニントランスポーター結合活性の減少は社会性神経ネットワークと呼ばれる脳皮質領域に広がっていた。また、18F-FDG-PETを用いて、同種音声フィードバック刺激による生体脳代謝マッピングを行った。マーモセットが鳴き交わしの際に発するphee callを用いて、同一個体から発せられる一連の音刺激再生時の脳活性化領域を調べたところ、認知・情動に係る脳領域の活性化と機能的結合性性の増大が明らかとなったII.MRI機能的神経ネットワーク解析:安静時fMRI撮像のための、動物の麻酔管理、装置および解析パラメーターの最適化を進めた。無麻酔下fMRI撮像コイルの制作と評価を行った。個体間コミュニケーション生後発達に関わる脳機構を明らかにするため、ヒトに類似する社会性を備えるコモンマーモセットを用いて、社会行動評価および陽電子断層撮影(PET)を用いた脳画像解析を行った。生後早期の乏しい社会的環境は同種への接近行動の減少と同時にセロトニン神経伝達の減少を引き起こすが、その後の適切な環境により回復可能であった。同種音声受容に係る脳活動部位から、音声による個体識別能力とともに音声の組み合わせによって異なる文脈を伝えていることが分かった。また、新規セロトニン1A受容体アゴニストPETトレーサーの開発と評価を行い、社会行動個体差との関連性の調査に適していることを明らかにした。
日本住宅における神の座と仏の座に関する研究

○本研究の目的これまでの研究により、日本の住宅は宗教によりその内部の構成が変化するというよりは、宗教を住宅内部に習俗化し「習俗という意味で同型空間を形づくろうとしていることをつきとめた。このことを、日本的宗教性が更にはっきりしている2つの町村を対象に、追究を深める。○調査の実施上述の研究対象として選ばれた町村は、次のようである。D島根県大原郡大東町、小河内・引那岐集落住宅45戸(神行事、8月11月)Y石川県鳳至郡柳田村、黒川・十郎原の集落住宅60戸(佛行事、7月10月)○分析とまとめ柳田村は概略のまとめが進み学内発表が行なわれたが、その本格的まとめ及び大東町のまとめは目下進められている。この研究で判明した事項は、次の1.2.3/柳田村、4.5/大東町、のようである。1.チャノマは「契約の間といわれ、神棚の上の神様の前での客との契約・間柄確認の儀が行なわれる場である。その際"茶"が供されるが、この部屋が"茶の間"といわれる所以・意義の一つが明白になったと言える。2.ブツマがザシキの裏につくられ、佛事はこの部屋を中心に行なわれる。葬儀の時は、ザシキに祭壇が設けられ、客は表・家人は内に並ぶ。3.正月はザシキで、田の神祭のナオライもザシキで行なわれる。4.ザシキの床脇に神棚とその下に佛壇を設け、神事・佛事を行なう。2.の柳田村の場合と異なりこゝ大東町では"佛間"に当るものはない。5.チャノマ(ダイドコロ)が1.と同位置にあり、惠比須様・大黒様をまつっているが、契約等の事はこゝ大東町では行なわないと言っている。以上、住宅に"神の座""佛の座"を設け、それを用いて行なう神事・佛事を通して人の集合(イエ・ムラ・シンルイ)が計られている事が分かる。○結果の公表裏面の11.欄に示すようなものを主軸にし、民族学会や社会学会等にも発表して行く予定である。
代謝変化によるストレス誘導性転写機構の調節

昨年度までに、代謝変化が糖・脂質代謝ホメオスタシスを担うATF1のリン酸化調節を介してHSF1転写複合体形成を調節し、熱ショック応答の転写誘導および回復時の減衰を制御することを明らかにした。今年度は、ポリADPリボシル化(PAR化)によるHSPの転写制御機構の解明に焦点を絞って研究を進めた。これまでにHSF1、PARP1、PARP13がそれぞれ直接結合して三者複合体を形成すること、非ストレス条件下でHSP70プロモーターへ結合するHSF1が、PARP13を介してPRPA1を安定に引き寄せることを明らかにしている。1. HSF1-PARP13-PARP1複合体の形成と解離:熱ストレスを含む蛋白質毒性ストレスは、PARP1の自己PAR化を導き、3者複合体は解離することが分った。2.ポリADPリボシル化によるクロマチン構造の調節機構:熱ストレスによって自己PAR化されたPARP1はHSP70プロモーターから解離し、同時に下流のHSP70遺伝子領域へ一過性に再分布することが分った。HSF1ノックダウンあるいはPARP13と相互作用しないHSF1へ置換すると、熱ストレスによるPARP1の再分布を認めず、クロマチンの弛緩もわずかであった。3.抗ウイルス因子として知られるPRPP13のRNA結合能の必要性:RNA結合能を持たないPARP13変異体へ置換しても、HSF1-PARP13-PARP1複合体形成に影響を与えなかった。4. HSF1-PARP13-PARP1の三者複合体が発現を調節する遺伝子群の同定:調べた5種類の細胞全てにおいて、この複合体がHSP70の誘導を促進した。さらに、HeLa細胞において、一群のHSP(HSP110、HSP90、HSP70、HSP40、HSP27)の熱ストレスによる顕著な誘導にこの複合体が必要であることが明らかとなった。27年度が最終年度であるため、記入しない。熱ショック応答は細胞の適応機構であり、熱ショック因子(HSF)によって転写レベルで調節される。哺乳動物細胞のHSF群は、蛋白質フォールディングを助けるHSP等の発現を介して蛋白質ホメオスタシスの維持に重要な役割を担い、老化や蛋白質ミスフォールド病の進行を抑制する。近年、蛋白質ホメオスタシスは代謝ホメオスタシスと密接な関連があることが示唆されてきた。申請者らは、糖・脂質代謝ホメオスタシスを担う転写因子ATF1がHSF1と複合体を形成してHSPの転写を修飾することを見いだした。この分子機構をさらに解明することで、代謝変化が転写環境の構築に働きかける作用を解明した。ATF1はHSF1のDNA結合ドメインと相互作用して、熱ストレスに曝された細胞のHSP70プロモーター上でHSF1転写複合体の構成因子となる。カゼインキナーゼによるATF1-Ser36/41の構成的なリン酸化はHSF1との相互作用に必要であった。このHSF1-ATF1複合体は、クロマチン再構成複合体の構成因子BRG1のリクルートを促すことでHSP70の熱誘導を促進した。一方、熱ストレスやプロテアソーム阻害剤処理、あるいは代謝シグナルを模倣するフォルスコリン処理によりATF1-Ser63のリン酸化が亢進した。その結果、HSF1転写複合体へp300/CBPが引き寄せられ、ストレスからの回復期にHSF1がアセチル化されてHSF1活性の減弱が促進された。ChIP-seq法を用いた網羅的ゲノム解析により、HSF1結合領域の少なくとも30%にATF1も結合していた。さらに、HSF1-ATF1複合体は熱ストレス時や回復期の熱ストレス感受性に大きな効果を示すことも分った。以上の結果は、代謝変化がHSF1転写複合体形成と熱ストレス耐性に重要な役割を担うことを示す。

4. HSF1-PARP13-PARP1の三者複合体が発現を調節する遺伝子群の同定:調べた5種類の細胞全てにおいて、この複合体がHSP70の誘導を促進した。さらに、HeLa細胞において、一群のHSP(HSP110、HSP90、HSP70、HSP40、HSP27)の熱ストレスによる顕著な誘導にこの複合体が必要であることが明らかとなった。今年度は、糖・脂質代謝ホメオスタシスを担う転写因子ATF1がHSF1と複合体を形成することを糸口として、その分子機構をさらに解明することで、代謝変化が転写環境の構築に働きかける作用を解明した。その成果を論文発表した(Takii et al. Mol. Cell. Biol. 35, 11-25, 2015)。27年度が最終年度であるため、記入しない。申請者らは、核酸代謝産物NAD+に依存的なポリADPリボシル化酵素PARP群がHSF1を介してHSPの転写調節を担うことを見いだしている。今後は、この分子機構をさらに解明することで、代謝変化が転写環境の構築に働きかける作用を解明する。
口腔内慢性疼痛および口腔不定愁訴を有する高齢者での鍼通電の唾液分泌量に対する影響

高齢者の増加にともない口苦感等の口腔内不定愁訴や口腔領域の慢性疼痛性疾患を有する患者は増加しつつある。鍼通電は,疼痛治療に多く用いられているが,治療後の口腔内診査で唾液量の増加がみられることがあり,同時に疼痛や口苦感の緩和も観察されることがある。そこで、鍼通電の疼痛緩和作用と唾液分泌に対する作用の関連を予想し、健常者および口腔内不定愁訴を有する患者で鍼通電前後での唾液分泌量の差を検討した。対象は,健常若年者群および味覚異常を有する高齢患者とした。両群において鍼通電前後の唾液分泌量(若年者群では安静時量と機能時量、高齢患者では安静時量)を測定した。安静時量は,歯科用ロールワッテを用い唾液腺開口部に5分間留置し,重量法にて行なった。機能時量は,ガムテストを3分間行い,重量法にて測定した。鍼は,左右大迎および左右迎香に刺入し、通電は2Hz,20分とした。高齢患者では,鍼通電前後の不定愁訴などの自覚的症状の程度を調査した。また、若年者群および高齢患者で電気味覚計を用い鍼通電前後の味覚閾値を測定した。若年者群10名(男性7名、女性3名、年齢26±1.9歳(Mean±SD))での、安静時唾液量は鍼通電前後でそれぞれ0.43±0.22g/min、0.48±0.25g/minであり、変化は認められなかった。機能時唾液量は、2.78±0.83g/minから3.40±1.44g/minと増加していた。高齢患者は味覚異常を有する患者(77歳女性)1名で3回測定を行ったが、安静時唾液量は0.13±0.06g/minから0.07±0.02g/minと鍼通電後にむしろ減少する傾向がみられたが、患者の自覚症状は毎回、軽度改善が認められた。味覚閾値は、若年者群、高齢患者とも鍼通電前後で大きな変化は認められなかった。味覚異常を呈するこの高齢患者では、若年者群に比べ明らかに高い味覚閾値を呈した。今回の研究では、健常若年者群での機能時唾液量の増加の機序はあきらかでなかった。また、高齢患者に関しては、今後さらに研究を進める必要があるが、唾液分泌以外の機序も鍼通電の症状緩和作用に関与していると予測された。
色収差のない結像型X線顕微鏡の開発と顕微分光への応用

結像型硬X線顕微鏡は,高分解能観察・顕微分光・リアルタイム観察への応用が可能であるという点で様々な分野への応用が期待されている.しかし,色収差なし・波面収差なし・コマ収差なしであるX線結像光学系が存在せず,その応用範囲は限られていた.本研究では,4枚の全反射ミラーを用いることでこれらを解決した.SPring-8にて開発したX線顕微鏡の性能を評価したところ,50nmの空間分解能を達成した.本性能は色収差がない顕微鏡としては世界最小である.さらに,結像型顕微XAFS分析システムと結像型蛍光X線顕微鏡を構築した.試料の構造だけでなく,化学状態や元素識別も可能となった.本研究では,長時間にわたって結像システムの性能を安定に保つことができる一体型ミラーシステムの開発を進め,これによってXAFSイメージングや蛍光X線イメージングへの応用を目指している.本年度は,1一体型ミラーの開発,2一体型ミラーの白金コーティング,3結像性能の評価,4フィルターの設計を行った.1では,合成石英基板に2枚の反射面を持つ一体型ミラーを作製した.粗加工を工夫することで効率的に作製することができた.既存干渉計によって形状を評価したところ2nmの形状精度を達成した.2では,マグネトロンスパッタによって白金を製膜した.有効領域だけに製膜できるようにマスクを導入した.均一な100nm厚のコーティングを行うことができた.3では,SPring-8にて吸収コントラストの拡大結像実験を行った.10keVのX線を用いたところ,100nmの空間分解(レーリー分解能)を達成した.本実験は予備実験であるため,来年度に本実験を実施し,本格的に分解能を評価する.4では,計算によってさまざまなフィルターを設計した.有望ないくつかのフィルターは実際に作製し,耐久性や表面粗さを調べた.フィルターの検討は今後も続けていく.本研究では,長時間にわたって結像システムの性能を安定に保つことができる一体型ミラーシステムの開発を進め,これによってXAFSイメージングや蛍光X線イメージングへの応用を目指している.本年度は,1顕微鏡システムの構築と改良・測定プログラム開発,2結像性能の評価,3XAFSイメージングの実施,4蛍光X線結像の予備テストを行った.1では,昨年度の実験で問題のあった顕微鏡部品の改良を進めながら顕微鏡システムを完成させた.また,顕微鏡撮像を自動化するための測定プログラムの開発を行った.2では,SPring-8にて,結像特性評価を行った.50nmのテストチャートを解像することに成功した.色収差の評価を行ったところ,8-12keVにおいて色収差なしを確認した.長期安定性を評価したところ,21時間以上にわたってこの性能を維持することができた.これによって,開発した顕微鏡システムは,高分解能でありかつ実用性も兼ね備えていることを実証できた.3では,サブミクロン粒径の微粒子試料に対して,XAFSイメージングを実施した.個々のピクセルでXAFSスペクトルを取得しながら試料像を結像することができた.また,吸収端の違いでZn,W,WCの識別をすることができた.4では,蛍光X線結像の予備実験を行った.Cuメッシュを試料とし,その蛍光X線を結像したところ,試料像を取得することができた.また,明瞭な蛍光X線スペクトルを得ることができた.得られた知見から,蛍光X線結像の実現可能性を示すことができ,次年度以降の本格的な実験に移行することが可能であると結論づけた.本年度において,本顕微鏡の設計値である50nmの空間分解能を達成した.これは色収差がないX線顕微鏡では世界初である.また,その性能は長期間にわたって維持され,予想以上の安定性を示した.XAFSイメージングも実施し,高い空間分解能を維持しながらXAFS分析を実施することができた.蛍光X線結像においては,来年度の実験の予備実験を成功させ,本実験に向けて必要な情報を取得できている.本研究では,長時間にわたって結像システムの性能を安定に保つことができる一体型ミラーシステムの開発を進め,これによってXAFSイメージングや蛍光X線イメージングへの応用を目指している.本年度は,1蛍光X線結像システムの開発とデモ実験,2高分解能X線カメラを使ったコンパクト結像システムのデモ実験,3新規結像光学系の提案を行った.1では,昨年度の予備実験を受けて,最適化された蛍光X線結像システムをSPring-8にて開発した.これを用いてテストパターンや微粒子試料の元素分布の可視化を行った.テストパターンの観察の結果,500nmの空間分解能を達成した.これは蛍光X線結像イメージングの中では世界最高の分解能である.様々な元素からなる微粒子試料を観察したところ,蛍光X線をフォトンカウンティング条件下でうまく検出できた.これを再構成することで,カラーのX線画像(つまり元素分布)を作成することができた.2では,分解能1000500nmを持つX線カメラを導入することで,約6mという比較的コンパクトなX線結像システムを開発した.明視野像では50nmの構造を明瞭に可視化することができた.XAFSイメージングでも同様に高分解能な測定を実施することができた.3では,凹面鏡と凸面鏡を組み合わせた新規結像光学系を提案した.拡大倍率を大きく向上させることができる.将来の非常にコンパクトな顕微鏡システムを開発することが可能となった.結像型硬X線顕微鏡は,高分解能観察・顕微分光・リアルタイム観察への応用が可能であるという点で様々な分野への応用が期待されている.

しかし,色収差なし・波面収差なし・コマ収差なしであるX線結像光学系が存在せず,その応用範囲は限られていた.本研究では,4枚の全反射ミラーを用いることでこれらを解決した.SPring-8にて開発したX線顕微鏡の性能を評価したところ,50nmの空間分解能を達成した.本性能は色収差がない顕微鏡としては世界最小である.さらに,結像型顕微XAFS分析システムと結像型蛍光X線顕微鏡を構築した.試料の構造だけでなく,化学状態や元素識別も可能となった.一体型ミラーの作製に成功し,予備実験で100nmの空間分解能を達成することができた.次年度以降は,蛍光X線結像実験を本格的に実施していく.蛍光X線結像用のハードウエアの最適化を進める.最終的には,実サンプルを測定するなどのデモ実験を行う.28年度が最終年度であるため、記入しない。X線光学研究計画通り着実に推進していく.今後,照明光学系の構築と顕微鏡システムの開発を行う.これを使って試料観察やスペクトロスコピーへの応用に進んでいく.X線顕微鏡のハードウエア開発が予想以上にうまくいったため,部品作製の試行錯誤がなく,開発費を節約できた.28年度が最終年度であるため、記入しない。実験用消耗品を当初想定していたよりも安い金額で購入することができたため.蛍光X線結像実験のために,顕微鏡システムの最適化を行う予定である.そのための改造費として本予算を使用する.28年度が最終年度であるため、記入しない。来年度の実験用消耗品費として使用する.28年度が最終年度であるため、記入しない。
視覚障害ベースの盲聾者用コミュニケーションシステム

本年度は,本研究にて提案する,視覚障害をベースとする盲聾者を対象としたコミュニケーションシステムを国際学会にて提案発表するとともに,評価実験と改良プラン作成を行なった.システムはインターネットチャットを基本とするもので,盲聾者自身の発言と,相手の発言をリアルタイムで2行分の点字出力デバイスへ表示する点が主な特徴である.点字出力の制御には,スクリーンリーダを利用するのが一般的だが,盲聾者自身の発言と相手の発言を同時に出力するのは既存のチャットソフトではできない.そこで,1つの端末で2つの点字出力を得るために,仮想コンピュータをオペレーティングシステム内に構築し,2組のオペレーティングシステムとスクリーンリーダ,チャットソフトを1つの端末で利用するシステムを考案している.この提案システムと予想される効果について,障害補償技術に関する国際学会ICCHP2006にて報告した.そして,製作したシステムの評価実験として,点字を日常的に利用する視覚障害者を被験者とするチャットを行なった.チャットは視覚障害者,実験者,もう1名の被験者の3名1組で行ない,テーマを決めた話し合いのログを取った.比較対象として,1行表示のチャットシステムでも同様の実験を行なった.これらの実験を2組のメンバーに対して実施し,得られたログから,提案するシステムでは,単位時間当たりの発言数が多いことや,話の流れによって発言を修正してから送信する様子などが観察され,通常のチャット端末と比較して実用性があることが確認された.また,実験に参加した視覚障害者らの意見から,相手の発言を2行分出力するシステムデザインの方がより実用性があることなどが分かり,それをもとに改良プランの作成を行なった.視覚障害をベースとする盲聾者を対象とした,コミュニケーションシステムの試作を行なった.対象者の特性から,システムは点字を利用するものとした.また従来の盲聾者研究にあるような一対一のコミュニケーション支援ではなく,一対多の支援に拡張できるよう,インターネットチャットを基本とするシステムを構築した.本研究で試作するシステムの特徴は,盲聾者自身の発言と,相手の発言とをリアルタイムで同時に別の点字出力デバイスで表示する点である。この出力デバイスとして,当初は点図ディスプレイに利用される部品の利用を予定していたが,予備調査から等間隔で点を表示する点図ディスプレイは点字の表示・読み取りに適していないこと,構成部品の価格が高額になり予算を上回ることが分かったため,点字用ディスプレイを2列用いる方法に変更した.そして点字出力の制御には,スクリーンリーダーを利用するのが一般的だが,盲聾者自身の発言と相手の発言を同時に出力するのは既存のチャットソフトではできないため,チャットソフトウェアを独自に開発した.そして,1つの端末で2つの音声出力を得るために,仮想コンピュータをオペレーティングシステム内に構築し,2組のオペレーティングシステムとスクリーンリーダー,チャットソフトを1つの端末で利用するシステムを考案した.製作したシステムは,当初予定した要件を満たす動作をすることが確認されたが,被験者を用いた実験はまだ行なっていない.次年度は,本システムを用いた評価実験を行うとともに,国内外において提案システムの発表を積極的に行なう予定である.本年度は,本研究にて提案する,視覚障害をベースとする盲聾者を対象としたコミュニケーションシステムを国際学会にて提案発表するとともに,評価実験と改良プラン作成を行なった.システムはインターネットチャットを基本とするもので,盲聾者自身の発言と,相手の発言をリアルタイムで2行分の点字出力デバイスへ表示する点が主な特徴である.点字出力の制御には,スクリーンリーダを利用するのが一般的だが,盲聾者自身の発言と相手の発言を同時に出力するのは既存のチャットソフトではできない.そこで,1つの端末で2つの点字出力を得るために,仮想コンピュータをオペレーティングシステム内に構築し,2組のオペレーティングシステムとスクリーンリーダ,チャットソフトを1つの端末で利用するシステムを考案している.この提案システムと予想される効果について,障害補償技術に関する国際学会ICCHP2006にて報告した.そして,製作したシステムの評価実験として,点字を日常的に利用する視覚障害者を被験者とするチャットを行なった.チャットは視覚障害者,実験者,もう1名の被験者の3名1組で行ない,テーマを決めた話し合いのログを取った.比較対象として,1行表示のチャットシステムでも同様の実験を行なった.これらの実験を2組のメンバーに対して実施し,得られたログから,提案するシステムでは,単位時間当たりの発言数が多いことや,話の流れによって発言を修正してから送信する様子などが観察され,通常のチャット端末と比較して実用性があることが確認された.また,実験に参加した視覚障害者らの意見から,相手の発言を2行分出力するシステムデザインの方がより実用性があることなどが分かり,それをもとに改良プランの作成を行なった.
光合成の酸素パラドクスを統御する低酸素センサー転写制御タンパク質の作動原理

CnfRは窒素固定性シアノバクテリアに普遍的に分布し、窒素固定遺伝子群の転写を活性化するマスターレギュレーターである。これまでに私たちの研究から、CnfRは、低酸素と窒素枯渇という窒素固定に必要とされる2つの要因を感知統合し、活性化型に変換され、nifBおよびnifP上流のcisエレメントを認識し転写を誘導することが明らかとなってきた。今年度は、低酸素感知とDNA結合に焦点を絞り、CnfRの生化学的解析を行った。N末端にStrep-tagを連結した融合タンパク質として大腸菌で大量発現、Strep-tagによるアフィニティ精製を試みたが、アフィニティ精製直後速やかに凝集し沈殿してしまうという性質を示したため、精製タンパク質をもちいたDNA結合等の実験は難航した。C末端にHis-tagを連結するpETベクターに切り替えて、精製を1M NaCl存在下で行ったところ、沈殿形成が抑制された。この融合タンパク質CnfR-Hisは、好気・嫌気条件によらず茶褐色を呈し、鉄硫黄クラスターを保持することを示唆する吸収スペクトルを示した。また、好気条件での精製標品へのジチオナイト添加もしくは嫌気条件での精製標品の好気条件への曝露により、特徴的な吸収スペクトル変化を示した。昨年度特定したcis配列に対応するDNA断片との結合をゲルシフトアッセイで評価した。その結果、嫌気・好気いずれの条件においてもこのDNA断片と特異的な結合シグナルが観察された。また、cis断片に含まれる隣接する2つのモチーフからなるより短いDNA断片との結合を評価したところ、嫌気と好気で移動度の異なる2つのシグナルの量比に明瞭な違いが認められた。これらの結果から、CnfRは酸素レベルに応じて鉄硫黄クラスターの酸化還元を介してCnfR-DNA複合体が構造変化を起こすことが初めて示唆された。28年度が最終年度であるため、記入しない。CnfRはシアノバクテリアの窒素固定遺伝子群の転写を活性化するマスターレギュレーターであり、低酸素と窒素欠乏という2つの環境情報を統合して活性化されると推察される。非窒素固定性シアノバクテリアSynechocystis sp. PCC 6803を活用し、CnfRが作用するcisエレメントの同定を試みた。CnfRが作用するnifBプロモーター1223bpにレポーター遺伝子(luxAB)を連結し、cnfR遺伝子を構成的プロモーターで発現するように作成したDNA断片を、Synechocystis sp. PCC 6803のゲノム中立部位に導入し、窒素枯渇・低酸素条件でのルシフェラーゼ活性を生物発光により評価した。その結果、転写開始点を基点として、-76 bpに位置するGAGTAモチーフ(モチーフIX)、-198から-111にわたる88bp(配列の特徴からモチーフI-VIIIに分割)がcisエレメントを構成しており、このうちIXを含む6つのモチーフ(III, IV, VI, VII, VIII, IX)が転写活性化に必須であることがわかった。これらのモチーフは窒素固定性シアノバクテリアのnifプロモーターに完全に保存されている。CnfRによって認識されるnifプロモーターのcisエレメントを同定することができた。一方、CnfRの大腸菌での発現系については、CnfRを精製すると直ちに凝集し沈殿を生じるという性質を示したため、蛍光偏光法によるDNA結合の評価には至っていない。CnfRとcisエレメントとの結合を定量的に評価するため、全長の精製CnfRタンパク質を用いる戦略を見直し、ドメイン単位で短縮したタンパク質発現系により、DNA結合ドメインをもつ一連の短縮タンパク質によってDNA結合を評価する系を確立する。

またChlRについてもタンパク質発現系を構築し、chlAIIプロモーターとの結合について検討する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
シンチレーションバルーンを用いた世界最高感度でのマヨナラニュートリノ探索

カムランド禅実験は,ニュートリノを伴わない二重ベータ崩壊(0n2b)探索において世界最高感度を達成しており,これまでにニュートリノのマヨラナ有効質量の縮退構造領域のほとんどを排除することに成功している.これからはさらなる感度向上をすることでいくつかの理論予測モデルの検証を行うことが目的となるが,そのためには検出容器であるナイロン製バルーンの大型化と低放射能化が不可欠である.スーパークリーンルーム内において様々な工夫を凝らすことにより,新しく徹底的に低放射能化されたバルーンを完成させることができた.当初の研究計画に比べると少し遅れているが,これから新しく制作したバルーンをカムランドへインストールし実験開始をすることで,最高感度を更新しさらなる物理探索を行う.また,液体シンチレータに耐性を持つフィルム状シンチレータ(素材としてはポリエチレンナフタレートを想定)の研究開発については,波形弁別による粒子識別が可能であるという見通しが立った.さらにその薄膜化された素材形状のおかげでシンチレーション光とチェレンコフ光が見分けられる可能性について示唆した.ポリエチレンナフタレートフィルム同士の熱溶着についても技術確立と平行し,硬質容器形状での導入も検討している.将来的にナイロン製バルーンの代わりにこれを導入することによって,現在のカムランド禅実験における最も主要な背景事象とであるウラン系列の放射線不純物を99%除去できる見込みである.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。KamLAND-Zen次期フェーズのため、コラボレーターと協力して136Xeをおよそ630kg蒸留純化した。引き続き2年目もこれを継続して行い、合計約750kg程度の136Xeを用いて世界最多クラスの崩壊核量で0νββ崩壊探索をする予定である。現行フェーズで使用していたナイロン製ミニバルーンを2015年12月23日に無傷で引き抜くことに成功し、液体シンチレータに長時間浸った状態の溶着線や釣りベルト形状などの状態を確認することができた。発光性バルーン導入のため、液体シンチレータに溶解させる波長変換剤であるbis-MSBの含有放射性不純物量は、想定していたよりも多かった。そのため、液体シンチレータの純化方法はKamLANDで確立しているが、bis-MSB自体の純化方法もしくはbis-MSB入液体シンチレータの純化方法を考案する必要がでてきた。PolyEthyleneNapthalateフィルムサンプルについて、特注熱溶着機にて直径80cmの実験室サイズでのテストバルーン作成をすることに成功した。これによってナイロン樹脂以外でも熱溶着によってバルーン形状に製作できることが確立され、機械的性質の観点でもKamLAND-Zenでの使用実現性が高まった。その溶着線上における強度およびガスのリーク量についても許容範囲内に収まっていたが、透過率としてはやや低いものであった。また素材に含有する放射性不純物量もクリティカルな問題では無いと予想される量ではあるが、よりきれいなものであることが望ましい。今後はロットや会社、製造方法等が異なるサンプルを取り寄せ、実用のための最終選定を精密に行う必要がある。テスト作成したバルーンに関してはこれから水張り試験等の破壊試験を行い、バルーン形状での強度や限界点についても評価する予定である。PolyethyleneNapthalateの選定が煮詰まってはいないが、それ以外については当初の研究計画通りに順調に進んでいる。136Xe純化に関してはすでに630kg純化が終了して予定より早まっており、また現行フェーズのミニバルーンを無傷で手に入れられたことは、今後のバルーン作成に関する大きな資料になる。2015年末まで走ったKamLAND-Zen 400は最も厳しい制限をつけた.次期フェーズとなるKamLAND-Zen 800では長年用いられてきた信頼性と開発手法の確立から,発光性バルーンではなくナイロン製バルーンのインストールが決まった.ナイロン製ミニバルーンの含有放射性不純物は,超音波洗浄によってO(10^-12)g/gにまで低減されるが,バルーン形状への加工時に汚れてしまう.これはZen400でのインストール前後のバルーンに含まれる放射性不純物量から明らかになっており,本年度の新ミニバルーンでは超音波洗浄直後の純度を維持したまま製作することを第一目標に置き、クリーンルームの環境維持のための極低放射能化技術の確立を行った.2016年夏に新ミニバルーンのインストールに成功し,その背景事象測定の結果から,超音波洗浄直後のICP-MS分析値と誤差範囲内で一致することが確かめられた.2016年秋にインストールした新ミニバルーンにリークが発見されたため,新ミニバルーンの引き抜き&原因究明を行った.現在はその対策を施しており,再作製することで本年度中に再開する見込みとなっている.発光性能をもったバルーンなどを用いた解析的除去法を向上させることも将来的には不可欠になる.ただし,今回のナイロン製ミニバルーンでさえ溶着不備が見つかったばかりか,補修にもかなり苦労したのが現状である.ここでポリエチレン樹脂は熱溶着しにくく(一般にできないと言われているが,パラメータによってはできることを明らかにした),さらに接着剤による補修もしにくい(一般にできないと言われているが,接着可能なものを見出した).そのため,ポリエチレン樹脂におけるバルーン形状整形方法は現行のナイロン製ミニバルーンと同様のものに限らずに確立していく必要があることがわかった.2016年秋にスタート予定であったKamLAND-Zen800だが,新ミニバルーンインストール後にリークが発見されたためにXeを溶かし込む前に引き上げた.液体シンチレータにまみれた状態のバルーンをリーク補修するのは非常に難しく,また洗浄することが不可能である.