hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
実時間センサ情報処理システムの研究

プログラマビリティを有するセンサノードの実現を目指し,SIMD型の超並列処理構造を持つ視覚センサであるビジョンチップを用いた実時間視覚処理システムの開発を行った.これは,研究代表者らが既に提案していたSIMDアレイ制御アーキテクチャに基づいて,最新のビジョンチップの構成に対して最適化されたシステムを,実際に開発したものである.本システムを用いることで,ビジョンチップの画素内の処理回路だけではなく,光検出器をもソフトウェアで制御することが可能となった.このようにして得られた視覚センシングにおけるプログラマビリティを積極的に利用して,入力光のアナログ-ディジタル変換の動作を制御して,任意の光検出特性を得るためのアルゴリズムを提案した.同アルゴリズムは,光検出器への参照電位入力と動作タイミングとの2者を同時に制御する点を特徴としており,実時間制約を考慮した最適なスケジューリングを行うことで,ノイズの影響を最小化することを可能としている.前述した視覚処理システムにこの手法を実装することで,同手法の有効性を実証した.また,このようにプログラマビリティを有するセンサを複数結合したセンサネットワークにおける,センサ情報処理アーキテクチャの基礎的検討を行った.ここでは,複数のセンサからネットワークを経由して到着するセンサ情報を,通信遅延の影響を明示的に考慮した形で評価することを目的とし,相互情報量を用いた定式化に基づくセンサ選択アルゴリズムを提案し,数値実験によりその有効性を確認した.プログラマビリティを有するセンサノードの実現を目指し,SIMD型の超並列処理構造を持つ視覚センサであるビジョンチップを用いた実時間視覚処理システムの開発を行った.これは,研究代表者らが既に提案していたSIMDアレイ制御アーキテクチャに基づいて,最新のビジョンチップの構成に対して最適化されたシステムを,実際に開発したものである.本システムを用いることで,ビジョンチップの画素内の処理回路だけではなく,光検出器をもソフトウェアで制御することが可能となった.このようにして得られた視覚センシングにおけるプログラマビリティを積極的に利用して,入力光のアナログ-ディジタル変換の動作を制御して,任意の光検出特性を得るためのアルゴリズムを提案した.同アルゴリズムは,光検出器への参照電位入力と動作タイミングとの2者を同時に制御する点を特徴としており,実時間制約を考慮した最適なスケジューリングを行うことで,ノイズの影響を最小化することを可能としている.前述した視覚処理システムにこの手法を実装することで,同手法の有効性を実証した.また,このようにプログラマビリティを有するセンサを複数結合したセンサネットワークにおける,センサ情報処理アーキテクチャの基礎的検討を行った.ここでは,複数のセンサからネットワークを経由して到着するセンサ情報を,通信遅延の影響を明示的に考慮した形で評価することを目的とし,相互情報量を用いた定式化に基づくセンサ選択アルゴリズムを提案し,数値実験によりその有効性を確認した.
宗教コミュニティにおける多言語使用：スタイルシフティングの視点から

本年度は多言語使用に関連する言語人類学および社会言語学における概念の議論におおいに進捗が見られた。まず、社会言語科学会において、言語社会学者、教育社会学者、応用言語学者、社会言語学者、語用論学者と共に、言語イデオロギーに関するワークショップを行った。このワークショップでは、日本の単一言語使用にまつわる人々の意識について論じた。このワークショップ発表では、多言語使用そのものを分析する際の、理論的枠組みについて、考察を進めることができた。また、同月には、日本南アジア学会にて、言語学者、文化人類学者、言語人類学者、社会言語学者の4名で、多言語使用に関するパネル発表を行い、言語と社会の関わりの分析の知見を通して、地域研究の分野においても貢献することができた。また、年度内に、2件の査読付きブックチャプター(英語による)を執筆した。1件目は、海外の研究者と共著で、東京の社会言語学的状況についての概説を執筆し、特に多言語使用に関しての記述を担当した。2件目では、単著で、日本におけるコードスイッチングやスタイル間の切り替えの研究を俯瞰した。2件とも、2017年内に発行される海外図書への掲載が確定している。補助期間を通じて積み重ねられた議論と人的ネットワークを生かし、補助期間終了後の2017年度および2018年度の国内・国際学会での、多言語使用に関するパネル発表が計画されている。今後ますます本テーマでの研究が進むことが見込まれる。28年度が最終年度であるため、記入しない。【1宗教コミュニティの中の成人と子どもー言語による社会化】本年度は、既にあるモスク教室内自然談話のより詳細な分析を進めたほか、首都圏内における在日パキスタン人主催のイベント3件、個人宅訪問、個人イベントにおいて調査を行なうことができた。分析の結果わかったことは、モスク教室の児童らによる日本語と「親世代の日本語」スタイルの切り替え(crossing)は、親世代と対等な立ち位置(positioning)に立つためのストラテジーであるだけでなく、親世代への挑戦や、親世代の権威との同調(alignment)としてのストラテジーであることがわかった。また、前者のストラテジーは、調査第I期に見られた一方、後者のストラテジーはその一年半後である調査第II期に見られ、児童の心理的発達と社会関係とのつながりが示唆される。【2在日パキスタン人の日本でのアイデンティティの構築】在日パキスタン人イベントでは、新たにパキスタン人児童のための教室を作ろうという言説が聞かれた。子ども世代も、そのためのスピーチ等を行なっていた。しかし、そうした子どもたちでも、家庭内でウルドゥー語を使用するのはわずかであった。パキスタン人児童のための教室開室という言説は過去にもあるが、本件がどのように議論され、発展するか、今後の継続調査が待たれる。一方で、20代の若者の中には、こうした行事に参加し、パキスタン人としての意識が強くありながらも、「グローバル人」と自らを呼ぶ人もいた。また、「パキスタン」という属性を保持する傾向の高さは、ウルドゥー語の流暢さや使用頻度とは関係がなかった。【3書き言葉・デジタルメディア:宗教アイデンティティの構築と維持】オンラインSNSでは、文字だけでなく、画像・「スタンプ」の使用が増えた。このことが、ウルドゥー語・アラビア語文字体系の使用頻度の減少を抑えていることがわかった。【国内の南アジア地域研究者との交流】日本南アジア学会博士論文発表会(2015年4月)、日本南アジア学会研究大会(2015年9月)において、在日パキスタン人児童の多言語使用および、これまでのフィールドワークから得られた言語・教育に関する意識に関して発表を行った。【国外における研究交流ー欧米】2015年6月国際学会Sociolinguistics of Globalizationでは、香港における南アジア系コミュニティに属する児童の言語使用に関する知見に関して議論した。また、日本における単一言語規範イデオロギーに関する研究発表を行った。アメリカ言語学会夏期講座にて、言語人類学ならびに社会言語学に関する議論を行うことができた。また、「ですます体」に関するポスター発表(査読無し)を行った(2015年7月)。【パキスタンにおけるフィールドワークおよび研究交流】2015年9月には、パキスタンにおいて在日パキスタン人宅でフィールドワークを行ったほか、イスラーマバード市内の2研究機関において、教員および大学院生に対して講演を行った。2015年10月には、第一回国際パキスタン言語学会にて研究発表を行った上、計画にあったパキスタンの社会言語学の第一人者であるターリク・ラフマン氏に会い、パキスタンにおける多言語状況に関して疑問点を明らかにすることができた。【研究成果の発表】2015年9月に、在日パキスタン人の言語接触に関する査読付論文が刊行された。2016年2月に、在日パキスタン人児童の多言語使用に関する単著が刊行された。2016年3月、在日パキスタン人児童のスタイルシフトとその宗教的アイデンティティの表出に関する発表を社会言語科学会研究大会において行った。【その他】在日パキスタン人関連イベント2件のビデオを収集することができた。また、言語人類学に関するネットワーク形成と、定期的な研究会の運営を行った。昨年に引き続き、複数の主要インフォーマントの国外転居により、当初の計画にあった言語規範に関する、複数人でのディスカッションのデータがとれなかった。この問題に関しては、研究代表者が国外転居先に赴き、単独での半構造化インタビューの形で情報を得ることによって補ったが、複数人のディスカッションによって生まれるダイナミクスを利用した情報量を得ることができなかった。

パキスタンの言語学会に赴いたが、現在、パキスタン内のコードスイッチングやスタイルシフト、または在外パキスタン人の動向に関心のある研究者がほとんどいないことがわかった。人文学への助成が減る中、言語学科の閉鎖危機といった課題に直面する中、英語教育または計算機言語学といった応用言語学に関する大規模で国際的な学術交流に関心があるようであった。そのため、先方にとっても魅力のあるような共同研究として、特別研究員としての課題の範囲を超えた、より大きな企画として計画をし直す必要性に迫られている。本年度は多言語使用に関連する言語人類学および社会言語学における概念の議論におおいに進捗が見られた。まず、社会言語科学会において、言語社会学者、教育社会学者、応用言語学者、社会言語学者、語用論学者と共に、言語イデオロギーに関するワークショップを行った。このワークショップでは、日本の単一言語使用にまつわる人々の意識について論じた。このワークショップ発表では、多言語使用そのものを分析する際の、理論的枠組みについて、考察を進めることができた。また、同月には、日本南アジア学会にて、言語学者、文化人類学者、言語人類学者、社会言語学者の4名で、多言語使用に関するパネル発表を行い、言語と社会の関わりの分析の知見を通して、地域研究の分野においても貢献することができた。また、年度内に、2件の査読付きブックチャプター(英語による)を執筆した。1件目は、海外の研究者と共著で、東京の社会言語学的状況についての概説を執筆し、特に多言語使用に関しての記述を担当した。2件目では、単著で、日本におけるコードスイッチングやスタイル間の切り替えの研究を俯瞰した。2件とも、2017年内に発行される海外図書への掲載が確定している。補助期間を通じて積み重ねられた議論と人的ネットワークを生かし、補助期間終了後の2017年度および2018年度の国内・国際学会での、多言語使用に関するパネル発表が計画されている。今後ますます本テーマでの研究が進むことが見込まれる。【雑誌論文】9月に国内誌『社会言語科学』の特集号「多言語社会日本の言語接触に関する実証研究」への投稿論文「モスク教室における在日パキスタン人児童のコードスイッチング」が採択され、発刊された。【国内研究発表】国際学会2件、国内学会1件、国内研究会1件にて研究発表を行なった。うち国際学会であるIUAES大会で発表した内容に関しては、国際誌の特集号への論文掲載の企画が進んでおり、その執筆に向けて打ち合わせが進んでいる。【国外研究発表】社会言語学で最も大きな学会のひとつであるSociolinguistic Symposium20において、南アジア系児童の世代間コミュニケーション、特にcrossing現象の時間的な変化に関する研究発表を行なった。現在、国際誌論文を執筆中である。
ニュ-ロキニン群神経ペプチドに対するアンタゴニストの開発

本研究の目的とするところは,哺乳動物由来のタヒキニン群神経ペプチドであるサブスタンスP(SP),ニュ-ロキニンA(NKA),ニュ-ロキニンB(NKB)に対する選択的拮抗ペプチドを開発することである。我々はこれまでこれら3種のペプチドの様々なアナロ-グを化学合成し,構造と活性の相関々係の検討を行ってきたが,その結果,SP選択性のNK-1レセプタ-のリガンドが,N端から5番目のアミノ酸がアミドを有するグルタミン,8番目が芳香族のフェニルアラニンであることを特徴とするのに対し,NKAならびにNKB選択性のリガンドは前者が遊離のカルボキシル基を有するアスパラギン酸で,後者は脂肪族のバリンであることを特徴とし,さらにNKAとNKBの違いはアスパラギン酸のC側が前者ではセリン,後者ではフェニルアラニンであることを明らかにした。これらの知見は,それぞれのペプチドに対する選択的アンタゴニストをデザイン創製する上できわめて示唆に富んだもであり,それら構造上の特異性を生かし,しかもこれまでの作られてきたアナロ-グを参考にして様々なペプチド誘導体の合成を行った。それらの中で,次のペプチド誘導体がわずかながら目的とする選択性を伴ったアンタゴニスト活性を有するものであった。Aanlog A-1はNKAとNKBに対して,またAnalog-2はSPに対して拮抗する傾向を示し,これらの誘導体を軸により選択性の高いアナロ-グを開発することに可能性が開けたたと考えている。5位をフェニルアラニンに置換したアナロ-グはNKB選択的であることが予想されたが,化学合成したこの誘導体はきわめて不溶性で薬理実験の供することが出来ず,さらに構造修飾を行う必要がある。平成元年度は予定したペプチド誘導体の化学合成が主たる研究となった。すなわち、C端側にーDーTrpーPheーDーTrpーDーTrpーMetーNH_2を、N端側にサブスタンスP、ニュ-ロキニンAおよびニュ-ロキニンB′のN端部を持ったアナロ-グを合成するわけであるが、トリプトファンを多く含むペプチドであり固相法での収率が悪いことも予想されることや、またとりあえずはC端側に共通構造をもつなどの点を考慮に入れて、液相法によって合成することにした。まずBocーDーTrpーMetーOMeを作り、NH_3/CH_3OH処理でBocーDーTrp・MetーNH_2とし、続いて一残基づつstepwiseに鎖長をのばして、BocーDーTrpPheーDーTrpーDーTrpーMetーNH_2とし、このペンタペプチドアミドのN側にさらにサブスタンスP、ニュ-ロキニンA、ニュ-ロキニンBのペンタペプチドないしテトラペプチド部分を結合させる方法を採用してペプチド誘導体の合成を行ってきた。他方、液相法によって合成したものとの同定ならびに予備的な生物検定を目的として、固相法によっても次に示すペプチドとその誘導体の合成を行った。液相法では前述の如くに合成を行い、目的とする鎖長をもった保護ペプチドができたら、Nー末端のBoc基を除去し、HF処理を行い側鎖の保護基を除き、最終的に高速液体クロマトグラフで精製した。現在までに15種のペプチド誘導体の合成を終え薬理試験を行っている。本研究の目的は,いわゆるニュ-ロキニン群神経ペプチドの三種のレセプタ-であるNKー1(サブスタンスP選択性),NKー2(ニュ-ロキニンA選択性)ならびにNKー3(ニュ-ロキニンB選択性)に特異的に拮抗作用を示すアンタゴニストをデザインして創製することである。我々はこれまでにアンタゴニスト活性を期待した30種を越えるペプチドアナロ-グを化学合成し,その薬理活性を検討してきた。その合成の基本的な方針は,nativeなそれぞれのペプチドが持つ特異性を十分に保持したアナロ-グを作ることで,またそのことが選択的な拮抗作用を持つペプチドのデザインに結び付くものと考えた。従って,我々が構造活性相関の研究で見い出した結果に基ずき,サブスタンスPの5位グルタミン,8位フェニアラニン,ニュ-ロキニンAの4位アスパラギン酸,5位セリン,7位バリン,さらにニュ-ロキニンBの4位アスパラギン酸,5位フェニルアラニン,7位バリンなど,それぞれのペプチドの構造特異性を保持させたDートリプトファン含有アナロ-グでアンタゴニスト活性を示すもののスクリ-ニングを意図して,種々のペプチド誘導体を合成した。それに合成ペプチドについて,ウサギ頸静脈,ウサギ肺動派,ラット肺門脈などそれぞれNKー1,NKー2,NKー3などのレセプタ-に特異性を示す平滑筋標品における挙動を比較検討した。さらに,従来活性相関の研究の過程で,合成アナロ-グのうちきわめて低い活性しか示さず,その以上の検討を行わなかったペプチド誘導体についても系統的にそのアンタゴニスト作用を調べる必要があると考え,特にC端側のアミノ酸が欠落した誘導体の調製をも行った。また、関連ペプチドとしてボンベシン群のアンタゴニストとして我々が開発した6位アラニン置換のGRPー10の性状についての検討を併せて行った。我々はこれまでこれら3種のペプチドの様々なアナロ-

グを化学合成し,構造と活性の相関々係の検討を行ってきたが,その結果,SP選択性のNK-1レセプタ-のリガンドが,N端から5番目のアミノ酸がアミドを有するグルタミン,8番目が芳香族のフェニルアラニンであることを特徴とするのに対し,NKAならびにNKB選択性のリガンドは前者が遊離のカルボキシル基を有するアスパラギン酸で,後者は脂肪族のバリンであることを特徴とし,さらにNKAとNKBの違いはアスパラギン酸のC側が前者ではセリン,後者ではフェニルアラニンであることを明らかにした。これらの知見は,それぞれのペプチドに対する選択的アンタゴニストをデザイン創製する上できわめて示唆に富んだもであり,それら構造上の特異性を生かし,しかもこれまでの作られてきたアナロ-グを参考にして様々なペプチド誘導体の合成を行った。それらの中で,次のペプチド誘導体がわずかながら目的とする選択性を伴ったアンタゴニスト活性を有するものであった。Aanlog A-1はNKAとNKBに対して,またAnalog-2はSPに対して拮抗する傾向を示し,これらの誘導体を軸により選択性の高いアナロ-グを開発することに可能性が開けたたと考えている。5位をフェニルアラニンに置換したアナロ-グはNKB選択的であることが予想されたが,化学合成したこの誘導体はきわめて不溶性で薬理実験の供することが出来ず,さらに構造修飾を行う必要がある。
新規錯体分子集合体“有機-遷移金属複合系電荷移動錯体"の合成とその電機構の解明

1.電導性有機-遷移金属複合系は新しい型の錯体分子集合体であり、最近申請者らにより合成されたジアミノグリオキシム金属錯体とTCNQとの電荷移動錯体[M(HDAG)(H_2DAG)]TCNQ(M=Ni,Pd,Pt)はその初めての例である。そこで、この錯体を最初のモデル物質として物質合成・物性研究を行なった。物性測定において良質の単結晶を用いることは必要不可欠であるので、拡散法・電解法等により良質の錯体単結晶を育成した。2.この錯体の単結晶を用いて、室温から極低温までの電気伝導度・光伝導・ゼ-ベック係数・ESR・磁化率の研究を行ない、キャリヤ-の種類・濃度、伝導電子の散乱機構等の輸送現象について明かにした。3.同じ錯体の単結晶において、赤外から可視、紫外域にいたる偏光反射スペクトルを測定した。結果を解析し、それらの電子構造と電荷移動励起状態の性質を明かにした。また赤外吸収分光・ラマン分光により、電子-プロトン結合に間するフォノンの知見を得た。4.申請者のこれまでの研究によっても明らかなように、錯体結晶において圧力は極めて強い外部摂動効果として働く。高圧力は、結晶格子定数・エネルギーバンド構造・電子-電子相互作用・電子-格子相互作用等を連続的に変化させることにより、固体物性を変えることが可能な手法である。そこで、上記の錯体の単結晶において高圧下での精度の高い測定を行ない、圧力印加による物性変化について電気的性質と光学的性質を中心に調べる。また圧力効果の検討は、物質設計の指針を得るためにも重要である。
血清高感度肺がんバイオマーカーの同定と新規治療標的分子の臨床応用

cDNAマイクロアレイデータより肺がんで高発現し、正常での発現がほとんどないタンパクURST1について、引き続き検討を進めた。URST1は、肺がん、口腔がん、乳がんのいずれにおいても、正常細胞、組織と比較し、がんで高頻度に発現上昇し、siRNAにてURST1を抑制するとがん細胞の増殖を抑制した。がん組織検体を用いて、免疫組織染色を行い、肺がん、口腔がん、乳がんのいずれにおいても重要な予後マーカーであることが確認された。また、URST1に対する阻害剤をがん細胞の培養上清に添加することで、がん細胞の増殖が有意に抑制され、治療薬として有望である。更にURST1は、M期の細胞分裂に深く関与していることが判明した。その他、KIF11も同様に、口腔がんで高発現し、がんの増殖への関与すること、阻害剤の添加によりがん細胞の増殖抑制効果を確認できたため、論文での報告をおこなった。引き続き臨床応用を進めている。その他にもURST4, 5, OASEP1のタンパクについても口腔がんで発現上昇し、がんの増殖に関与し、予後不良マーカーであることが判明した。一方、LASEP3については、肺がんで高発現し、がんの増殖に関与する分泌タンパクであり、肺がん患者の組織検体を用いて、免疫組織染色を行い、重要な予後マーカーであることを確認した。LASEP3は、血清マーカーとしても有用で非小細胞肺がんで61.8%、小細胞肺がんで62.6%の感度で、特異度は94.5%であった。高感度マーカーの探索として、肺がん組織、正常肺からmRNAを回収し、血清Exosome中のmRNA、タンパクや血中DNAの肺がん特異的遺伝子配列をDigital PCRなどで検出を進めている。肺がん患者20症例について、がん組織とエクソソーム中のURST1 mRNA濃度を同時に測定し、それぞれ相関し高頻度に検出されることが確認できた。肺癌で高頻度に発現上昇し、正常臓器での発現が低い蛋白LASEP1,LASEP3, URST1につき血清、予後マーカー、治療標的分子候補としての有用性を確認した。血清マーカーとしては、肺がん患者血清中のLASEP1, LASEP3は、健常者の血清と比較して有意に高値を示した。早期肺がんにおいても、高感度な血清マーカーであった。tissue microarrayによる検討では、非小細胞肺がん組織中のLASEP1,LASEP3, URST1の発現群は、非発現群より有意に予後不良であった。治療標的分子として、siRNAで遺伝子の発現を抑制すると、がん細胞の増殖が抑制された。LASEP1,LASEP3は、siRNAにて遺伝子発現を抑制するとSub G1期の細胞の割合が増加し、アポトーシスが誘導された。更に、siRNAを導入した細胞に対しGene chipを用い、がんの増殖に強く関与する下流遺伝子を同定し、PCRで発現を確認し、機能解析を進めた。URST1については、siRNAにて遺伝子の発現を抑制するとG2/M期の細胞の割合が増加し、細胞分裂に重要であることが判明した。URST1の機能を抑制する小分子阻害剤を添加すると、細胞増殖が抑制され、G2/M期の細胞が増加した。更に乳癌、口腔癌、悪性胸膜中皮腫のURST1は、正常組織と比較し、発現上昇しており、有望な候補であると考えられた。Liquid biopsyとして、肺がん患者血清中のcfDNA(cell free DNA)やエクソソーム中のRNA, DNAを採取して、癌特異的な遺伝子変異を血液中で同定する検討が進んでいる。今年度は、32例の患者血清からcfDNA,エクソソームを回収した。これらは、高感度なDigital PCRで検出して、血清EGFR遺伝子変異を一部検出できた。肺癌で高頻度に発現上昇し、正常臓器での発現が低い蛋白LASEP1,LASEP3やURST1につき血清、予後マーカー、また、治療標的分子候補としての有用性を確認した。siRNAでこれらの遺伝子の発現を抑制すると、がん細胞の増殖が抑制された。肺癌で発現上昇し、がんの増殖に関与する遺伝子を複数検出し、細胞周期や下流のシグナルを検討して、機能解析が進んでいる。一部の候補では、特異的に機能を抑制する小分子阻害剤を入手し、siRNAでの検討と同様に細胞増殖が抑制され、細胞分裂にどのように関わるかが判明した。これらの阻害剤については、臨床応用に向けた検討を進めている。更にURST1は、乳癌、口腔癌、悪性胸膜中皮腫においても、その対象を広げて、他臓器の腫瘍においても有望なマーカーを発見しつつある。Liquid biopsyとして、肺がん患者血清中のcfDNA(cell free DNA)やエクソソーム中のRNA, DNAを採取してDigital PCRでがん特異的な遺伝子変異を検出することを試みているが、昨年度も随時入手した血清(32例)で回収し、遺伝子変異の検出することは進んでおり、順調に進んでいると考えている。cDNAマイクロアレイを用いた探索:データより肺がんで発現が高く、正常での発現がほとんどないタンパクURST1タンパクについて、引き続き検討を進めた。URST1は、肺がん、口腔がん、悪性胸膜中皮腫、乳がんのいずれにおいても、正常細胞、組織と比較して、がんで高頻度に発現上昇を認め、siRNAにてURST1を抑制するとがん細胞の増殖を抑制した。がん患者の組織検体を用いて、免疫組織染色を行い、肺がん、口腔がん、乳がんのいずれにおいても重要な予後マーカーであることを確認した。

また、URST1に対する阻害剤を添加することで、がん細胞の増殖が有意に抑制され、治療薬として、臨床応用に向け有望である。更に機能解析でURST1は、Chromosome passenger proteinとの相互作用することで、M期の細胞の分裂に深く関与していることが判明した。引き続き、機能解析、臨床応用に向けて研究を進めている。その他、KIF11についても同様に、口腔がんで高発現し、がんの増殖への関与すること、阻害剤の添加によりがん細胞の増殖抑制効果を確認できたため、臨床応用に向けて進めている。一方、LASEP3については、肺がんで高発現し、がんの増殖に関与する分泌タンパクであり、肺がん患者の組織検体を用いて、免疫組織染色を行い、重要な予後マーカーであることを確認した。LASEP3は、血清マーカーとしても有用で非小細胞肺がんで61.8%、小細胞肺がんで62.6%の感度で、特異度は94.5%であった。高感度マーカー:肺がん組織、正常肺からmRNAを回収し、血清Exosome中のmRNAや血中DNAの肺がん特異的遺伝子配列をDigital PCRなどで検出を進めている。肺がん患者10-20症例について、がん組織とエクソソーム中のURST1 mRNA濃度を同時に測定し、それぞれ相関していることを確認できた。cDNAマイクロアレイを用いた探索:データより肺がんで発現が高く、正常での発現がほとんどないタンパクURST1タンパクについて、肺がん、口腔がん、悪性胸膜中皮腫、乳がんにおいて、正常細胞、組織と比較して、がんで高頻度に発現上昇を認め、siRNAにてURST1を抑制するとがん細胞の増殖を抑制した。免疫組織染色では、重要な予後マーカーであることが確認された。また、URST1に対する阻害剤により、がん細胞の増殖が優位に抑制され、治療薬として、臨床応用に向けて期待され、KIF11についても同様に、臨床応用に向けて進めており、一定の成果を得つつある。一方、LASEP3については、がんの増殖に関与する分泌タンパクであり、免疫組織染色を行い、重要な予後マーカーであり、血清診断マーカーとしても有用で、肺がんの60-70%を検出できた。機能解析に関してもAutocrine/paracrine的にがんの増殖に関与することが確認できており、更なる解析を進めていきたい。高感度マーカー:肺がん患者10-20症例について、がん組織とエクソソーム中のURST1 mRNA濃度を同時に測定し、相関していることが確認できた。血清、血漿Exosome中のmRNAの抽出、Digital PCRで検出系が確立され、一部の候補について、その有用性が確認できたため一定の成果は得られた。cDNAマイクロアレイデータより肺がんで高発現し、正常での発現がほとんどないタンパクURST1について、引き続き検討を進めた。URST1は、肺がん、口腔がん、乳がんのいずれにおいても、正常細胞、組織と比較し、がんで高頻度に発現上昇し、siRNAにてURST1を抑制するとがん細胞の増殖を抑制した。がん組織検体を用いて、免疫組織染色を行い、肺がん、口腔がん、乳がんのいずれにおいても重要な予後マーカーであることが確認された。
大容量蓄電池の実現を目指した電極界面構造の人工操作とイオン伝導特性の最適化

リチウムイオン電池の劣化要因である負極表面での電解液分解を電極界面の人工組織制御により回避し、大容量シリコン負極の実用化を目指す。薄膜技術を用いて精緻に制御された人工被膜を形成したシリコン負極の電気化学特性を調べることにより、負極特性の向上に有効な成分を明らかにする。その被膜成分を予め電極表面に構築することにより、長寿命なシリコン負極を実現する。
量子色力学における非平衡場のダイナミクスの研究

超相対論的原子核衝突を用いた高エネルギー物質およびQCD相図の研究が進展する状況において、QCD物質の非平衡過程の理解を目指す研究を行った。陽子-原子核衝突での粒子生成において、原子核内のグルーオン飽和効果の影響を定量的に評価した。時間発展について、グルーオン飽和状態の衝突から局所平衡化にいたる過程をビーム軸方向の膨張を取り入れつつ二粒子既約有効作用を用いて記述する運動方程式を定式化した。また、複素作用を持つ系の統計力学サンプリング手法として、複素ランジュバン方程式の方法とLefschetz thimble上のモンテカルロ法を模型に適用して、両者の利点と問題点を検討した。(A)原子核衝突初期のダイナミクス:原子核衝突初期のダイナミクスを探るために、いわゆるsmall-xグルーオン散乱からの重いクォーク対生成(J/psi, Dなど)を、陽子ー原子核衝突反応について数値評価し、RHICおよびLHCデータと比較・予言した。J/psi抑制の予言値は実験データに一致しなかったので、その物理的な要因を現在検討中である。また、原子核衝突初期のゲージ場ダイナミクスの数値計算を実行するためのGPGPUワークステーションを構築し、先行研究の追試計算を開始した。(B)有効作用汎関数を用いた非平衡揺らぎの時間発展:臨界点の存在に起因する非平衡揺らぎ成長のダイナミクスを2PI有効理論を用いて解析する。大きな進展はなかったが、国内外の研究者と議論を続けている。(B')有限密度QCDの符号問題:課題(B)に関連して、経路積分を用いた統計平均評価に符号問題が現れる場合の解決方法を探っている。一つは配位空間を実から複素空間に変形拡張するものであり、実スカラー場について、小さな格子サイズでの有効性を数値計算で実証した。もう一つは、配位空間を複素空間に拡張してランジュバン方程式を用いるものであり、カイラル行列模型を対象にして、数値解の検討と手法の改善を試みている。1)高エネルギー核子-原子核衝突におけるハドロンおよび重たいクォーク生成;高エネルギー反応に参与する原子核波動関数のソフトな成分はQCDの非線形性を反映したカラーグラス凝縮(CGC)の枠組みで記述される。通常のハドロンやクォークニウム生成におけるCGCの反映を定量的に解析し、LHC実験での検証可能性を明かにした。これは、原子核衝突の初期条件の理解に重要な情報を与える。2) SU(2)非可換ゲージ場のシミュレーションコードの整備と有効性の検討;CGCの与えるゲージ場配位が重イオン衝突の時間発展の初期条件となる。この初期条件では、電場だけでなく磁場にも大きな非摂動的な遮蔽効果が存在することが数値計算から明らかになった。磁場遮蔽の物理的機構の検討を行っている。続く時間発展シミュレーションのためにも、初期条件の理解は不可欠である。3)複素ランジュバン方程式による符号問題の取組;有限バリオン密度の格子QCDは符号問題のために従来の統計手法を摘要できない。複素ランジュバン方程式を用いる方法は、符号問題を解決するものとして注目されるが、数学的基礎づけと摘要範囲が曖昧である。この方法の理解に向けて、QCD同様に符号問題を持つカイラルランダム行列模型にランジュバン法を適用して(a)相転移点近傍で正しくないこと(b)その原因の一端を明かにし(c)その解決に向けた方策を提案した。4)ベクトル相互作用を含むNJL模型のボソンスペクトル関数:有効作用汎関数に基づく研究の準備として、ベクトル斥力型相互作用をもつ模型の、気液的臨界点で密度揺らぎスペクトルがソフト化して臨界揺らぎを含むことを確認した。低エネルギーモードの有効作用の解析には、このような運動を正確かつ統一的に内包することが不可欠である。(A)原子核衝突初期のダイナミクス:衝突初期に存在する強いゲージ場からの粒子対生成について、電場の存在が有限時間に限られる効果を解析的に評価し、摂動的振舞いから非摂動的振舞いへの移行条件を明らかにした。また、入射原子核(ハドロン)内のsmall-xグルーオンの飽和効果を取り入れた粒子生成の数値計算を発展させ、陽子陽子衝突事象のシミュレーション、陽子原子核衝突での重いクォーク生成に由来する電子分布の評価に進展があった。(B')有限密度QCDの符号問題:課題(B)の関連から、統計平均法に現れる符号問題に対して、配位空間を実から複素空間に拡張することによって問題を回避する二つの方法(Lefschetz thimbleの方法と複素ランジュバン方程式の方法)をフェルミオン系について検討した。ボソン系と異なって、配位空間に被積分関数のゼロ点が複数存在することが特徴である。このために、両手法ともに統計サンプルがゼロ点によって区分され、それらを正しく平均に加えることが必要になる。Thimbleの方法では数値計算が複雑になるものの理論的な扱いは明確だが、複素ランジュバン法ではおおまかに区分されたサンプルの正しい取り扱いが非自明である。この側面を簡単なフェルミオン模型を対象に検討した。量子色力学系(QCD)の有限温度密度相図を、第一原理的に決定するために有望な手法は、格子QCDを用いた統計力学計算である。しかし、有限バリオン密度を表す化学ポテンシャルを通して導入するとき、経路積分形式の非積分関数が複素数になってimportance samplingの技巧が利用できない(符号問題)。今年度は、多次元配位空間を複素数に拡張して最急降下経路を採るLefschetz thimbleの方法を、1次元Thirring模型という符号問題を含むフェルミオンの模型に適用して、解析を行った。

その結果、複数の最急降下経路が寄与する場合には、それぞれの寄与が複素位相を持ち、その間の相殺が相転移的振る舞いの再現に重要であることが明らかになった。また、優勢な一経路のみを採用するモンテカルロシミュレーションでは、相転移的な振る舞いの記述が不正確になることを確認した。重イオン衝突の初期状態の理解は事象全体を解明する上で極めて重要であり、現在の理論では、カラーグラス凝縮と呼ばれるグルーオン飽和状態とした記述が有力である。飽和効果の強さを反映する観測量として、陽子ー原子核衝突におけるチャームクォーク生成量が挙げられる。チャームを含むメソン生成を評価した、我々の先行研究を拡張して、レプトン崩壊からのレプトン収量に、グルーオン飽和効果がどの程度の強さで反映するか、を定量的に評価した。また、衝突初期の理解には、量子場に基づいた平衡場のシミュレーションが不可欠であると考えており、ビーム軸方向への膨張効果を取り込んだシミュレーションを準備中である。超相対論的原子核衝突を用いた高エネルギー物質およびQCD相図の研究が進展する状況において、QCD物質の非平衡過程の理解を目指す研究を行った。陽子-原子核衝突での粒子生成において、原子核内のグルーオン飽和効果の影響を定量的に評価した。時間発展について、グルーオン飽和状態の衝突から局所平衡化にいたる過程をビーム軸方向の膨張を取り入れつつ二粒子既約有効作用を用いて記述する運動方程式を定式化した。また、複素作用を持つ系の統計力学サンプリング手法として、複素ランジュバン方程式の方法とLefschetz thimble上のモンテカルロ法を模型に適用して、両者の利点と問題点を検討した。課題(B):QCD臨界点の動的揺らぎに関連する研究として課題(B')に取り組む中で、(B)に割く研究時間が想定以上に少なくなっているため。原子核理論(A)SU(2)ゲージ場シミュレーションに関する先行研究追試を完了させる。次に、我々の新しい観点として、ゲージ場と高エネルギー散乱粒子との相互作用が重イオン衝突事象の初期発展に与える影響を、理想化した設定で数値的に解析する。(B)研究期間の延長を受けて、有効作用汎関数を用いた臨界揺らぎのスペクトル、および非平衡揺らぎの時間発展の研究を、今年度の中心課題に据えて取り組む。課題(B)に関連する研究として課題(B')に取り組む中で、(B)に割く研究時間が想定以上に少なくなっているため。申請者の継続研究であり、当該研究に深く関連する「CGCからの重たいクォーク生成」の研究をまとめるために、想定以上の研究時間を割く必要があった。カラーグラス凝縮(CGC)状態は、衝突直後のゲージ場配位を決定するもので、時間発展の初期条件を与える点で重要である。また、数値計算用のGPUワークステーションの導入について、GPUボード開発元の機種更新時期と重なったため、導入を2013年度に延期した。研究の進捗状況に鑑み、数値計算用GPUボードの増設を延期したため。(A)数値計算環境は整っているので、先行研究追試の本格化に早急に取りかかる。SU
食用きのこ発酵乳に見いだしたDPP-4阻害ペプチドによる2型糖尿病の予防と改善

わが国の糖尿病患者数は急速に増加しており、高血糖の状態を放置すると網膜症・腎症・神経障害など重篤な合併症を引き起こすほか、特に高齢糖尿病患者は認知症をおこしやすく、少子高齢化社会において血糖値コントロールはより重要となる。申請者は牛乳をきのこで発酵させるという新たな技術で、発酵乳中に2型糖尿病治療薬のターゲットとされるDPP-4(Dipepeptidyl peptidase-4)に有効な阻害活性を見いだした。本研究では、発酵乳中の活性ペプチドの単離、ペプチド発酵生産技術の開発、酵素系の解明、生体内での効果を調査し、高血糖対象の新しい機能性食品素材として展開するための基盤技術を確立する。
新規公開株の価格形成・流動性と新規公開企業のガバナンス構造に関する研究

東証マザーズ、ジャスダック等、新たな市場部門の創設の影響について、日本の新規公開市場において大半を占めるマイクロキャップの成長性を市場創設目的の達成度を評価する尺度の一つと想定した。分析結果から、新規公開時の企業規模が50億円未満の銘柄については、上場後に時価総額が増加する傾向が示され、「小さく産んで大きく育てる」という視点からは、市場のねらいが一定程度達成されたと考えられる。だが、公開時の企業規模が大きくなるほど、上場後時価総額が新規公開時を下回る傾向もあわせて明らかになった。このことは、企業規模拡大やライフサイクルのピークを乗り越えての成長が難しいことを示唆している。また、新規公開株の初値の過熱現象と公開後の株価パフォーマンスについて、企業属性等も考慮した分析を行った。IPO件数や新規公開株のパフォーマンスには年により大きな変動があり、周期的なブームが生じやすいことが確認された。新規公開株の人気が高まった時期には、ファンダメンタルズに基づく価値を超える価格が上場直後に形成されやすいことが明らかになった。背景の一つとして、新規公開株の公募・売出を行う際の公開価格が低く抑えられやすい制度的要因が挙げられる。特に、投資家からの需要積み上げ(ブックビルディング)を行う際の参考価格帯である仮条件(下限価格上限価格の価格幅)は、設定後に修正されることがなく、人気を集めた銘柄が上場時に高騰しやすくなっている。上場時の過熱と長期パフォーマンス低迷は、時価総額が小さく、流動性が低い銘柄を多数生み出す一因とも考えられ、市場活性化を阻害している。なお、改善案の一つとしては、米国のように需要状況に応じた仮条件の修正を容易なものとし、公開価格をより適切な水準に設定可能とすることが挙げられる。その上で、上場基準、市場区分をより適切な形で見直すことが必要であると考えられる。本年度の研究では、新規公開株の初期収益率の計測、ならびに企業属性と新規公開株の価格形成について、主に新規公開時の企業規模と公開後の株式時価総額の関連を分析した。具体的には、まず初期収益率の計測をした上で、分布状況を確認した。次いで、公開価格に基づく時価総額を基準にして、公開後1年から5年の時価総額の推移を市場別に分析した。その結果、新規性・成長性に富む企業が相対的に多い東証マザーズ市場において、企業規模が小さいサンプル(公開時の時価総額50億円未満)に関しては、公開後1年4年の期間について新規公開時を上回る時価総額となった企業が過半であった。一方、企業規模が大きいサンプル(同、300億円以上)に関しては、全期間について新規公開時を下回る企業が過半を占めていた。なお、マザーズに次いでIPO件数の多い東証ジャスダック市場に関しても、おおむね同様の結果が得られた。上記の結果から、企業年齢・創業者年齢が相対的に若い小規模企業群の成長性が高いことが示唆される。加えて、小規模企業群においてはIPOによる資金調達環境改善の効果が顕著に表れている可能性も指摘できる。新興市場に関しては、本則市場に比べて質の悪化等の問題点も指摘されていたが、上記の意味で「小さく産んで大きく育てる」ことができているとするなら、マザーズを始めとする新興市場創設の目的は一定程度達成されたとも考えられる。ただし、米国における市場間競争や特徴の異なる市場の併存ではなく、東証一部を目指す通過点としての新興市場となっている可能性に留意する必要がある。新規公開株の初期収益率、公開後の株価パフォーマンス等についての計測、データセット作成は完了しており、企業規模や上場先市場をはじめとする様々な企業属性を切り口とした分析を実施中である。なお、本年度に実施予定であった株式所有の分散度と初期収益率の関係の分析は平成29年度に実施することとしたが、代わりに平成29年度に実施予定であった株主属性をふまえた分析を本年度に実施した。その結果、【研究実績の概要】で記載したように、企業規模と市場を切り口とした分析が新規公開株の価格形成に与える要因を明らかにする上で有効であり、株式所有の分散度や流動性と価格形成の関係についての分析など、残りの計画をより効率的に実施する上でも有用な結果が得られたと考えている。本年度は、新興市場と呼ばれる東証マザーズ、ジャスダック、ナスダック・ジャパン(その後、ヘラクレスと名称変更)をはじめとする新たな市場部門の創設の影響・効果、ならびに新規公開株の初値の過熱現象と公開後の株価パフォーマンスについて、企業属性も視野に入れつつ分析を行った。前者については、日本の新規公開市場において、大半を占めるマイクロキャップの成長性を市場創設の目的の達成度を評価する一つの尺度と想定した。分析結果から、新規公開時の企業規模が50億円未満の銘柄については、上場後に時価総額が増加する傾向が明らかとなった。いわば、「小さく産んで大きく育てる」という視点からは、市場のねらいが一定程度達成されたとの評価を行うことができる。比較的小規模な企業においては、IPOによって資本市場へのアクセスが可能となり、資金調達環境の改善を成長に活かしている可能性が示唆される。だが、公開時の企業規模が大きくなるほど、上場後の時価総額が新規公開時を下回る傾向もあわせて明らかになった。このことは、企業規模の拡大やライフサイクルのピークを乗り越えての成長が難しいことを表しているとも考えられる。後者に関しては、IPO件数や新規公開株のパフォーマンスには年により大きな変動があり、ある種のブームが周期的に生じやすいことが確認された。

新規公開株の人気が高まった時期には、ファンダメンタルズに基づく価値を超える価格が上場直後に形成されやすいことが明らかになった。その背景の一つとして、新規公開株の公募・売出を行う際の公開価格が低く抑えられやすい制度的要因を挙げることができる。特に、投資家からの需要積み上げ(ブックビルディング)を行う際の参考価格帯である仮条件(下限価格上限価格の価格幅)は、いったん設定された後は修正されることがなく、人気を集めた銘柄が上場時に高騰しやすいことにつながっていると考えられる。企業規模や上場先市場、ガバナンス構造等をはじめとする企業属性と新規公開株のパフォーマンス(新規公開株の初期収益率、公開後の株価パフォーマンス等についての計測)の関係については、概ね計画通り研究は進捗しており、中核的なデータセットの作成も完了している。また、新規公開プロセスにおける仮条件の決定方式が、新規公開株の価格形成に影響を与えている可能性も確認された。新規公開株の初期収益率、公開後の株価パフォーマンス等についての計測、データセット作成は完了しており、企業規模や上場先市場をはじめとする様々な企業属性を切り口とした分析を実施中である。なお、株式所有の分散度と初期収益率の関係の分析については、長期の株価パフォーマンスとの関連も含めて、包括的に平成30年度に実施することとしたが、代わりに平成30年度に実施予定であった望ましい新規公開制度に向けての検討を本年度から開始した。その結果、【研究実績の概要】で記載したように、新規公開株の価格形成における過熱現象を抑制する上で、新規公開プロセスにおける仮条件決定方式を改善することの必要性が示唆された。東証マザーズ、ジャスダック等、新たな市場部門の創設の影響について、日本の新規公開市場において大半を占めるマイクロキャップの成長性を市場創設目的の達成度を評価する尺度の一つと想定した。分析結果から、新規公開時の企業規模が50億円未満の銘柄については、上場後に時価総額が増加する傾向が示され、「小さく産んで大きく育てる」という視点からは、市場のねらいが一定程度達成されたと考えられる。だが、公開時の企業規模が大きくなるほど、上場後時価総額が新規公開時を下回る傾向もあわせて明らかになった。このことは、企業規模拡大やライフサイクルのピークを乗り越えての成長が難しいことを示唆している。また、新規公開株の初値の過熱現象と公開後の株価パフォーマンスについて、企業属性等も考慮した分析を行った。IPO件数や新規公開株のパフォーマンスには年により大きな変動があり、周期的なブームが生じやすいことが確認された。背景の一つとして、新規公開株の公募・売出を行う際の公開価格が低く抑えられやすい制度的要因が挙げられる。特に、投資家からの需要積み上げ(ブックビルディング)を行う際の参考価格帯である仮条件(下限価格上限価格の価格幅)は、設定後に修正されることがなく、人気を集めた銘柄が上場時に高騰しやすくなっている。上場時の過熱と長期パフォーマンス低迷は、時価総額が小さく、流動性が低い銘柄を多数生み出す一因とも考えられ、市場活性化を阻害している。
分光・磁気共鳴技術の融合による有機半導体デバイスのスピン物性発現機構の解明

有機半導体デバイスのスピン物性の発現機構を明らかにするために、半導体デバイス動作と分光技術の融合分光法に、磁気共鳴技術を新たに融合させた計測法の構築を目指した。実際に、ESR装置内にて分光信号を取り込むシステムを構築することに成功した。デバイス動作の分光信号のESR応答を確認するために、さまざまな工夫を凝らしたが、デバイス変調信号の信号確認には残念ながら至らなかった。原因としては、信号を与えるキャリア自体の量が少ないことであると結論付けた。近年有機半導体において巨大磁気抵抗効果が発見され、非常に注目を集めている。本申請の目的は、申請者が発展させた、半導体デバイス動作と分光技術の融合分光法に、磁気共鳴技術を新たに融合させることで、磁気抵抗効果を含めた有機半導体デバイスのスピン物性の発現機構を明らかし、さらに、その機能発現に内在する新規物理現象を探ることである。本年度は、ポリマー半導体におけるEL素子動作と分光実験の融合であるデバイス変調分光法の、ESR応答を観測するシステムの開発に重点を置いた。まずは、ESR装置内にて分光信号を取り込むシステムを構築することに成功した。そのESR応答の有無を確認するために、レーザー励起の光励起状態の分光信号におけるESR応答を確認した。その材料として、ポリマーLED材料として最も知られているMEH-PPVを用いた。結果として、実際に、光励起の分光信号がESRによって変化することを確認し、そのESRスペクトルの計測を実現させた。この手法は、過去に報告されたものであるが低温領域において観測例があるのみである。しかしながら今回、室温にて信号計測を実現させ、高感度検出システムの構築が行えた。一方で、実際に、そのEL素子に対するデバイス変調分光において、ESR応答の確認実験を行ったが、信号の計測には至らなかった。原因としては、恐らく試料が計測において劣化したことが挙げられる。そのため、23年度においては、より安定なポリマーEL材料において実験を進め、信号計測を実現させる。初年度は、ポリマー半導体におけるEL素子動作と分光実験の融合であるデバイス変調分光法の、ESR応答を観測するシステムの開発に重点を置いた。さらに23年度においては、デバイス変調信号のESR応答を確認するために、さまざまな工夫を凝らした。特に信号の検出系をアンプなどを含め最適化した。その効果は、レーザー励起の光励起状態の分光信号におけるESR応答から確認した限りでは数倍の感度向上として確認できた。しかしながら、デバイス変調信号の信号確認には残念ながら至らなかった。原因としては、感度自体は十分であったが、思った以上に、信号を与えるキャリア自体の量が少ないことであると結論付けた。
超低強度光・低エネルギー光による高効率フォトン・アップコンバージョンの実現

本年度は、申請書の通り、凝縮系において低励起光強度で駆動し、かつ大きなアンチストークスシフトを示す三重項-三重項消滅に基づくフォトン・アップコンバージョン(TTA-UC)の達成を目標と掲げて、次の三項目について研究を実施した。1.ハロゲン化鉛ペロブスカイトのナノ結晶について三重項増感機能を検討した。ハロゲン化セシウム鉛ペロブスカイトのナノ結晶を作製し、その表面を三重項アクセプターで化学修飾すると、ペロブスカイトからアクセプター分子への三重項エネルギー移動が起こり、TTA-UC発光が得られることを見出した。この成果は三次元構造を有したペロブスカイトを用いて三重項増感を達成したはじめての例であり、ペロブスカイトの励起状態について重要な知見を与えるものである。2.凝縮系における遅い分子拡散ならびに、ドナー分子とアクセプター分子の相分離現象を解決すべく、液晶性のアクセプターを開発し、エネルギーマイグレーションを用いたTTA-UCについて検討した。液晶中での三重項エネルギーマイグレーションを、過渡吸収測定および粉末X線回折測定より評価することで、従来未解明であったTTA-UCと分子構造秩序の間の関係を明らかにした。3.UC発光色のスイッチングという新たな機能発現に成功した。結晶ならびに過冷却固体で異なる発光波長を示す蛍光性シクロファンをアクセプター、重原子効果によって基底一重項から励起三重項への直接遷移が可能なOs錯体をドナーとして用いることにより、緑色と黄色のUC発光色を熱可逆的にスイッチングすることに成功した。この結果は、項間交差による励起エネルギー損失のないドナー分子と柔軟性を有するアクセプター分子の構造双安定性を結び付け、そのアンチストークスシフトを最大に活かすことにより初めて達成されたものであり、分子組織化に基づくTTA-UCに二波長変換という新しい局面を開いている。29年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は申請書の研究計画の通り、低励起光強度で稼働し、かつ大きなアンチストークスシフトを示す三重項-三重項消滅型フォトン・アップコンバージョン(TTA-UC)の達成に向けて研究を実施した。具体的には、ペロブスカイト構造を有する有機-無機ハイブリット材料を用いたTTA-UCについて検討を行った。近年、新たな発光材料としてペロブスカイト構造を有する有機-無機ハイブリット材料が注目されている。このペロブスカイトは、ストークスシフトが小さいことに加えて、有機分子の三重項を増感することが報告されていることから、TTA-UCにおいて有用な三重項ドナーとなり得る。まず、一般に用いられているハロゲン化鉛系のペロブスカイトであるCH3NH3PbI3をガラス基板上に作成し、アクセプター分子と組み合わせた。しかしながら、UC発光を得ることはできなかった。三重項エネルギー移動は電子交換機構であることから、ドナーとアクセプター間の距離は非常に近接している必要がある。一方でドロップキャスト法やスピンコート法などの従来の方法でペロブスカイトを作成した場合には、ペロブスカイトとアクセプターの相分離が起こるために、三重項エネルギー移動が起こりにくく、UC発光が得られなかったと考えられる。この問題の解決に向けて、ペロブスカイトの表面を長鎖アルキルアミンで被覆し、5 nm程度のナノ粒子化することで、有機溶媒への分散性を高め、アクセプターと均一に混合させた。しかしながら、この条件においてもTTA-UC発光が観測されなかった。ペロブスカイトの励起状態寿命は数nsと短く、このため三重項エネルギー移動が起こりにくかったと考えられる。この問題の解決に向けて、アクセプター分子によるペロブスカイトナノ粒子の表面修飾を行う予定である。現在まで、バルクのペロブスカイトの作成やナノ粒子化に成功している。ペロブスカイトからアクセプター分子への三重項エネルギー移動およびTTA-UC発光の観測までには至っていないが、ペロブスカイトナノ粒子のアクセプター分子による修飾によって三重項エネルギー移動を起こすことが可能であると考えられる。既にペロブスカイトとの結合部位を有したアクセプター分子の合成に成功しており、この分子を用いることによってペロブスカイトの表面にアクセプター分子を結合させることが可能であることを見出している。以上から、ペロブスカイトナノ粒子の作成条件の確立やアクセプター分子の合成など、本研究を行う上で時間を要する点については既に達成済みであり、本研究課題はおおむね順調に進展していると言える。本年度は前年度に引き続き、低励起光強度で駆動し、かつ大きなアンチストークスシフトを示す三重項-三重項消滅に基づくフォトン・アップコンバージョン(TTA-UC)の達成に向けて、研究を実施した。具体的には、ペロブスカイト構造を有する無機半導体材料を増感剤に用いたTTA-UCについて検討を行った。前年度では、バルク固体のペロブスカイトを用いていたが、この状態においては増感剤と発光体が相分離を起こし、三重項エネルギー移動が起こらないことが明らかとなった。そこで、ペロブスカイトの表面を長鎖アルキルリガンドで被覆し、5nm程度のナノ粒子として有機溶媒に分散させ、発光体と均一に混合した。さらに、ペロブスカイトナノ粒子への結合部位としてアミノ基を有する芳香族発色団を合成し、これをペロブスカイトナノ粒子表面に修飾した。これにより、ペロブスカイトナノ粒子から表面に固定された発色団を介して発光体への三重項エネルギー移動の促進を試みた。