hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
UHF帯TV放送波を用いたヒト検知システムの高性能化に関する研究

ただし,SFN環境のような複数の放送局からTV放送波が受信されている環境では,RSSIのみでは,ヒトによる変動が小さいことがわかった.しかしながら,SFN環境では,CNRやBERはヒトによる影響が確認でき,RSSIのみならず,CNRやBERを同時にモニターすることで,ディジタルTV放送波の受信環境においても,高感度にヒトを検知できることを明らかにした.また市販の地上ディジタル放送波のチューナを用いたヒト検知システムの開発も並行して行ってきており,WindowsアプリケーションとしてCNRやBERを取得し,ヒト検知制御が行えるシステムをPC上に実装することを行ってきた.
ヒトパピローマウイルス後期遺伝子の酵母及び他の真核細胞内での発現

2)HPV後期遺伝子(L_2)のCOS-1細胞内での発現:HPX6L_2ORFを含むAccI-AccIフラグメント(約34Kbp)をPSVLベクターのXhoI部位に挿入しSV40プロモーター調節下にCOS-1細胞内で発現させた。精製した抗L_2/β-gal抗体を用いたウェスターンブロット法により60K及び45Kの2本のバンドを認めた。このうちS60K蛋白質は完全型のZ_2蛋白質でL_2ORFのコード能(52-54K)を考慮し糖蛋白質であることが推定された。さらにL_2ORFのAccI-BanHl領域をβ-galとの融合蛋白質としてCOS-1細胞内で発現させるとこの融合蛋白質はβ-gal活性を有すること、また主として細胞質に局在することが分かった。この事実よりL_2蛋白質への核内への移行にはBanHl下流を含む領域が関与すると推定された。3)上記ペプチドAを用いたELISA法を開発し尖圭コンジローマ及び子宮頚部異形成症発症患者の血清中に抗HPV抗体があるか否かを検討したが全ての症例において陰性であった。この結果から抗体検出いは他の領域か15ペプチッド以上の大きなペプチッドの使用を考えるべきである。1.ヒトパピローマウイルス16型(HpV-16)の後期遺伝子(L_1ORF)を大腸菌内及び酵母内で発現させるベクターを構築した.pYT-20はL_1ORFのDdeI-SphIフラグメント(約1.8K)の5 ́末端にNcoIリンカーを結合しpKK233-2に挿入.またpYT-25はDdeI-PstIフラグメント(約0.62K)にβ-ガラクトシダーゼ遺伝子を結合し構築した.またpAM-16L_1はpYT-20のL_1遺伝子を含むNcoI-HindIIIフラグメントとXhoIリンカーを結合し酵母内発現ベクターとして構築した.pYT-20, pYT-25は大腸菌内でL_1蛋白質の一部を産生させその蛋白質はHpV6b-L_1蛋白質に対する抗体及びウシパピローマウイルス(BpV)に対する抗体交差反応性を示した.またpAM-16L_1を用いて酵母AH22株及びpho80株の形質転換を行った.2.HpV6b上のL_1ORF上のパピローマウイルス共通抗原コード領域を検索する目的でL_1ORF 5 ́末端側, 3 ́末端側を大腸菌内で発現させ抗体を作成.両抗体はヒト尖圭コンジローマ組織中のHpV6bL_1蛋白質及びBpVのL_1蛋白質と交差反応性を示したが大腸菌で発現したHpV-16L_1蛋白質とは交差反応性が低く酵母及び動物細胞内で発現したHpV-16L_1蛋白質との交差反応性を調べる必要があることが分った.3.HpV-6bのL_1/β-gal蛋白質を抗原としたウエスターンブロッティングによるHpV感染者血清中のHpV特異的抗体の検索を行った結果,非特異的バンドの出現によりHpV特異的抗体の検出は出来なかった.この原因は大腸菌内で発現させたHpV抗原の抗原性が弱いためと考えられ,今後は酵母内,動物細胞内で発現させたHpVL_1抗原を用い子宮頚癌患者血清を含むHpV感染者血清中のHpV抗体の検出を行うことが重要であると考える.2)HPV後期遺伝子(L_2)のCOS-1細胞内での発現:HPX6L_2ORFを含むAccI-AccIフラグメント(約34Kbp)をPSVLベクターのXhoI部位に挿入しSV40プロモーター調節下にCOS-1細胞内で発現させた。
近世大坂の都市社会史的研究-蔵屋敷・町人地・新地-

本研究は、次の二つの視点から近世大坂を総合的に把握することを目的とした。第一には、都市社会史研究を軸として、大坂についての経済史・文化史(国文学)・法制史・建築史・考古学などの研究蓄積との架橋をはかることである。第二には、難波宮から現代大阪までの都市としての通時的展開の中で、近世大坂を総体的に位置付けることである。以上の目的に沿って、町触や蔵屋敷(広島・長州藩)、新地(小林家文書)、あるいは株仲間などに関する史料を調査・収集し、また大阪市立大学学術情報総合センター所蔵の大坂の商家関係史料(鍵屋茂兵衛文書・名田屋清兵衛文書・絵具屋文書・笠井家文書)の整理を行った。本研究グループを中心に近世大坂研究会を組織して研究を進めてきたが、特に昨年3月に開催したシンポジウム「近世大坂の都市空間と社会構造」をベースに、大坂の都市史研究の成果を論集として取りまとめた。そこでは、都市空間(考古学から町家空間の18世紀の大きな変化、建築史から広域の集住構造の復元、蔵屋敷の社会=空間構造)、芸能興行(説教と浄瑠璃の芸能者集団)、株仲間(流通に関わる薬種仲買仲間・箱館産物会所[松前問屋]・酒造仲間と都市生活に関わる家請人仲間)の3方向から、大坂の都市社会構造を解明している。これにより、主に第一の研究目的については大きな成果を得られたと考えている。第二の目的については、2000年度の近世大坂研究会で重点を置いてやってきており、成果を上げつつある。こちらについても、近年中に論集として取りまとめたいと考えている。<史料の調査・整理>以前から着手していた鍵屋茂兵衛文書(大阪市立大学学術情報総合センター所蔵)4000点余りの整理を終了し、名田屋清兵衛文書(同所蔵)1000点程の調査・整理も今年度中に終了のメドがついた。鍵屋は薬種仲買仲間の有力メンバーであり、名田屋は酒造仲間の大行司を歴任する家であり、これらの史料により、大坂の株仲間と町人社会に関する新たな解明が可能となる条件が進展した。藩政史料に含まれる蔵屋敷関連史料の収集の第一歩として、今年度は山口県文書館所蔵の長州藩関係、広島市立中央図書館所蔵の広島藩関係の史料調査を実施した。酒造家名田屋の史料中には、酒造米購入の関係で各藩蔵屋敷関連の史料も含まれており、これらを合わせると蔵屋敷を多面的に考察することが可能である。学術情報総合センターと共同して大坂町触の全文データベースの構築に着手した。また、これまで未発掘の町触を豊富に含む「せん年より御ふれふみ」の刊行を展望して、史料全文の翻刻の作業を開始し、ほぼ400枚分ほどの原稿を蓄積した。<研究の組織>98年8月に、研究計画と運営のための会議をもち、分担者を中心に、それ以外の大坂を研究している人にも参加を認める形で「近世大坂研究会」を組織する方針を決め、これまで3回開催した。各回とも、諸分野の研究状況を検討する報告と、史料分析に基ずく報告の組み合わせで行い、これまでに都市史、建築史、法制史の分野における研究状況の把握を進めてきた。また大坂の非人、薬種仲買商と唐薬間屋、酒造家と酒造仲間、天王寺牛市、町奉行所支配と蔵屋敷などのテーマについて史料調査との関連で研究を蓄積した。<史料の調査・整理>昨年から着手していた名田屋清兵衛文書(大阪市立大学学術情報総合センター所蔵)1000点余りの整理を終了し、絵具屋文書(同所蔵・100点程)・笠井家文書(同所蔵・1000点以上、総数未確定)の調査・整理に着手し、前者は終了した。

昨年度終了した鍵屋(薬種仲買)をも併せて、名田屋(酒造)・絵具屋(薬種)・笠井家(江戸店をもつ伊勢商人)など多様な史料により、大坂の町人社会と商業に関する新たな解明が可能となる条件が進展した。藩政史料に含まれる蔵屋敷関連史料として山口県文書館所蔵の長州藩関係史料の収集・分析を行った。また大坂町奉行公用人を何回も勤めた野々村家文書(東京大学史料編纂所蔵)の概要調査を実施した。学術情報総合センターと共同して大坂町触の全文データベースの構築を継続した。また、これまで未発掘の町触を豊富に含む「せん年より御ふれふみ」の刊行を展望して、史料全文の翻刻(ほぼ600枚分ほど)の作業を終了し、内容の検討にはいった。<研究の組織>昨年度から、分担者を中心に、それ以外の大坂を研究している人にも参加を認める形で「近世大坂研究会」を組織してきたが、今年度4回開催した。各回とも、諸分野の研究状況を検討する報告と、史料分析に基ずく報告の組み合わせで行い、これまでに文化史、考古学分野における研究状況の把握を進めてきた。これらを踏まえ、3月1819日にシンポジウム「近世大坂の都市空間と社会構造」(問題提起・報告6本・コメント3本)を公開で開催し、中間的な集約を行った。<史料の調査・整理>昨年度から着手していた笠井家文書(大阪市立大学学術情報総合センター所蔵)1500点余りの整理を終了した。また、東京大学法制史資料室・大阪市立博物館・大阪市立中央図書館などの所蔵する大坂関係史料をマイクロフィルムにより収集した。その中には、町奉行所などの諸役職の動向を把握しうる「役録」群、今年度重点を置いた新地に関わる御池通五・六丁目関係の史料や湯屋・煮売屋など煮関する史料、あるいは新町遊郭内の個別町(九軒町)に関わる史料、諸種の株仲間定書などが含まれている。昨年度までに調査・収集した諸藩の蔵屋敷関係史料、酒造家や薬種仲買などの商家文書とあわせて、大坂の都市社会の分節構造を総合的に把握することを可能にする条件が進展した。また、これまで未発掘の町触を含む「せん年より御ふれふみ」の刊行に向けた準備を進めている(パソコンへの入力はほぼ終了)。<研究の組織>今年度も、分担者を中心に、その他の大坂の研究者にも参加してもらう形式の「近世大坂研究会」を継続し、5回開催した。昨年度まで、都市史、建築史、法制史、文化史など諸分野の研究交流を軸にしてきたが、今年度は、古代(難波宮)から現代までの時間軸の中で大坂を考える視点をもう一つの柱とした。また、昨年度に行ったシンポジウム「近世大坂の都市空間と社会構造」の報告(6本)をベースに、新たに6本の論考を加え、『近世大坂の都市空間と社会構造』(2001年2月刊)を取りまとめた。これが3カ年間の共同研究のひとつの集約点である。
リハビリテーションのための「やる気」の神経回路

本研究の目的は、“やる気"に関わる腹側被蓋野-側坐核の神経メカニズムを明らかにし、この“やる気の回路"を強化することで機能回復を効率的に促進する新たなニューロリハビリテーション法を提案することである。本年度は、昨年度開発したラットの覚醒下同時計測MRIを用いて、腹側被蓋野と側坐核を連絡する内側前脳束の電気刺激時の脳活動計測を開始した。さらにMRIボア内で脳刺激中の動物の行動を視覚的に評価するための光ファイバーを用いた近赤外の内視鏡システムや細胞活動電位を評価するためのMRIコンパーチブル電極の開発を進めた。本研究を実施する上で新たな実験系の構築が必要である。今年度はそれらを1つずつセットアップし、開発した技術やその手法によって得られた知見をまとめ論文化している。このように着実に研究目的に向かって実験が進んでおり、順調に進んでいると判断した。引き続き、研究協力者との定期的なグループミーティグにおいて緊密にディスカッションしなから研究計画に沿って実験を進めて行く。本年度は、覚醒下においてラットの同時計測MRIを実施すべく、非金属材料を用いた頭部固定具を開発し、頭部拘束および雑音環境への馴化法を確立した。初年度はそれらを1つずつセットアップし、開発した技術やその手法によって得られた知見をまとめ論文化している。
遺伝マ-カ-とDNA塩基配列の多形性を利用した本態性高血圧の遺伝・環境解析

脳卒中易発症高血圧自然発症ラット(SHRSP)と対照のウィスタ-京都ラット(WKY)を生後5週齢より脳卒中が発症する6ヶ月後まで長期間飼育し、血清脂質を中心に、カリクレイン、カテコ-ルアミンアミノ酸等の生化学値の加齢変化について検討した。SHRSPにおいては、生後5週齢以降の血圧の上昇等から、血清総コレステロ-ル濃度(Ch)、その分画であるVLDL-、LDL-、HDLCh、更にリン脂質等が、WKYとは異なる推移をみせ、脂質代謝に遺伝的な異常が存在することが確認された。その他、SHRSPでは、カテコ-ルアミン、カリクレイン等の血圧調節因子の尿中排泄量の増加、Naの貯留も認められ、高血圧発症における交感神経系、体液因子の関与も示唆された。疫学研究で指摘されているタウリン等の含硫アミノ酸尿中排泄量の変化も本実験で観察された。SHRSPのCh代謝に関与するアポ蛋白B-100のDNA解析もサザンブロティング法により行った。14種類の制限酵素で両ラットのDNAを切断し、7つのヒトアポ蛋白BcDNAをプロ-ブとして用い検討した。両ラットのRFLPに有意な差はなく、SHRSPにおける使用した制限酵素の切断部位の塩基配列の変異は認められなかった。さらに、両ラットのアポ蛋白Bの遺伝子構成において大きな欠損も検出されなかった。しかし、用いた制限酵素の切断部位以外の塩基配列の変異また遺伝子構成の変化が存在する可能性は否定できない。従って、異常の可能性を含めて、他の制限酵素を用いたサザンブロティング法、およびシ-クエンスにつき検討している。アポ蛋白Bの発現調節が行われていると考えられる5'上流領域における解析も同様である。本年度は,次年度以降に予定されている本態性高血圧の遺伝要因の解析に先立ち,遺伝子分析方法の開発に関する基礎的研究と高血圧モデルラットを用い,裏付けとなる生化学的特性について検討した.遺伝要因は,本研究では脂質代謝に関与するリポ蛋白遺伝子領域の解析を主に行う予定である.これに用いるDNA塩基配列の多型性を利用するSouthernハイブリダイゼイション法は,既に方法全体の技術検討を終えている.また,アポリポ蛋白Bー100を検出する為のプローブの作成および宿主のDNAを種々に長さの切断する制限酵素の選択を完了することが出来た.生化学的特性については,脳卒中易発症性高血圧自然発症ラット(SHRSP)と対照である正常血圧のウィスター京都ラット(WKY)の脂質代謝を初めとした生化学値の相違について,生後より6ヵ月にわたる長期実験を行った.その結果, SHRーSPはWKYと比較して,血清脂質で総コレステロール(Ch)値が観察した生後1ヵ月齢から6ヵ月齢まで有意に低く推移した.低血清Ch,高血圧者に脳卒中(特に脳出血)発生率が高いという疫学的知見と一致をみている.更に,分画中VLDLおよびHDLーChの占める割合が高い等種々の注目される特徴も認められ, SHRーSPにおいては脂質代謝系に遺伝的な異常があることを度認した.また,カテコールアミン・カリクレイン等の血圧調節因子も,生後1ヵ月から尿中排泄量の増加をきたし,同時にNa貯留もみられた.高血圧発症機序における交感神経系,また体液性因子の関与が示唆される.その他,タウリン等含硫アミノ酸を含め23種類のアミノ酸尿中排泄量の動向も観察しており,現在結果につき解析中である,この様に次年度以降の高血圧の遺伝解析に対し非常に興味ある生化学的成績を得ている.本年度は、昨年度明らかにした脳卒中易発症性高血圧自然発症ラット(SHR-SP)における血清総およびLDLコレステロール濃度が低く、HDLコレステロールの占める割合が高い等の脂質代謝異常が、アポ蛋白遺伝子の構造変化により発現されているのではないかという観点から、特にアポ蛋白Βに焦点を当て検討してきている。遺伝子の解析は、DNA塩基配列の多型性を利用するSoathevnハイブリダイゼイション法により検索する予定て、既に実験技術的な検討は終えている。

また、この方法に用いるプローブ作成が本年度の大きな目標の一つであったが、ヒトの14,000塩基対あるアポΒ遺伝子の全領域をカバーした、プローブとして利用できる6つのcD.NAを用意することができた。ヒトにおいては、アポΒ遺伝子全体のごく一部の3'末端のLDL受容体に関する領域のプローブを用いた報告がほとんどであるだけに、全領域をカバーしたプローブを獲得した意義は非常に大きい。現在、5'末端1から1360塩基対までの転写のプロモーターが存在する領域のプローブを用いて、SHR-SPおよび対照であるWKYのDNAを各種制限酵素により切断し、スクリーニングを行っている。使用する制限酵素もEcoRI、XbaI等、10種類ほど選択を終えた。来年度には、SHR-SPにおけるアポΒDNAの構造変化について既略報告することができよう。他のアポ蛋白AI/CIIIのDNA解析についても、プローブの作成段階にある。SHR-SPの血圧上昇が始まる生後1カ月齢前後の脂質代謝の状態も現在検討を行っている。これにより、遺伝、脂質代謝、高血圧について、発症開始期における関連を一層明確にし得るものと思われる。低血圧自然発症ラットの開発も、まだ確立は出来ないが、交配を重ねて引き続き行っている。本年度は、脳卒中易発症高血圧自然発症ラット(SHRSP)の高血圧が確立する前、生後5週齢より生後7週齢までの血清脂質の動向を検討した。血圧値は、生後5週齢ではSHRSPとその対照の正常血圧ウィスタ-京都ラット(WKY)との間に有意な差はみられない。生後5週齢以降からSHRSPの血圧が上昇し始め、7週齢では有意な差が認められる様になる。血清中の総コレステロ-ル(Ch)、その分画であるVLDL-Ch、LDL、HDL-Chは5週齢で、既にSHRSPが高い。しかし、7週齢では、これらの血清Chの濃度は、逆に、WKYの方が有意に高値を示すようになる。その他、リン脂質等も同様の動向を示した。このようにSHRSPにおいては、血圧が上昇していく段階で血清脂質代謝の変化が認められた。併行してSHRSPとWKYのアポ蛋白B-100のゲノムDNAの遺伝子解析も行った。両ラットの肝よりゲノムDNAを調製し、14種類の6塩基認識を主とした制限酵素により、両ラットのDNAを切断した。プロ-ブは、7つの5'末端から3'末端まで14,619塩基全てを含んだヒトアポ蛋白BcDNAを用いた。それぞれのcDNA領域に対応するラットのDNA上の変異について、サザンブロッティング法により検討した。その結果、いずれの制限酵素を用いても、両ラットのRFLPに有意な差はみられなかった。従って、用いた制限酵素の切断部位におけるDNAの変異および大きな欠損は存在しない可能性が示された。低血圧自然発症ラット作製の為の選択交配は昨年に引き続き行われているが、なお世代を追う必要がある。
ガロアの逆問題を背景とする不変体有理性問題の研究

ガロアの逆問題への1つのアプローチとして、有理関数体上への有限群の作用による不変体の有理性を考察する問題がEmmy Noetherにより提唱された。種々の研究手法により詳細な研究が行われているが、一般にはNoether問題は現在も未解決である。本研究課題の目的は、有理関数体への純単項作用による不変体の有理性問題を中心に、独自の手法である“共役類ずらし"の手法も駆使しながら、Noether問題に寄与することである。ほぼ計画していた通りに進行している。Kang, Ming-Chang氏、星明考氏、山崎愛一氏との共著論文も執筆中である。現在順調に進展しているので、今後もこの方向で継続して研究を進める。Kang, Ming-Chang氏、星明考氏、山崎愛一氏のグループとの共同研究も継続し、研究成果の応用も目指す。本研究課題の目的は、有理関数体への準単項作用による不変体の有理性問題を中心に、独自の手法である“共役類ずらし"の手法も駆使しながら、Noether問題の研究に寄与することである。ほぼ計画通りの内容を実行できた。3次元の準単項作用の有理性問題の論文は学術雑誌に投稿し、現在査読を受けている。また2次元の場合の仮定を緩める研究は概ね順調で、論文にまとまりつつある。2次元の場合に条件を緩めて一般化する研究が順調に進んでいる。平成29年度も、前年度までからの継続で、自身の論文“Rationality problem for purely monomial group actions"(Pacific Journal of Mathematics 253巻(2011))の手法をいろいろな場合に適用し、手法を整備拡張する可能性を研究した。この研究に関連するいくつかの成果について、日本数学会秋季総合分科会、大分熊本整数論研究集会、新潟代数セミナー、早稲田整数論研究集会において口頭発表を行った。現在までの研究成果について学会発表を行った。星明考氏との共著論文の出版が決定した。Kang,Ming-Chang氏、星明考氏、山崎愛一氏との共著論文も執筆中である。現在おおむね順調に進展しているので、今後もこの方向で継続する。台湾大学のMingchang Kang氏、京都大学の山崎愛一氏、新潟大学の星明考氏との共同研究は、今後の研究を更に進展させると考えられる。現在順調に進んでいるので、今後もこの方向で継続して研究を進める。台湾大学のMingchang Kang氏、京都大学の山崎愛一氏、新潟大学の星明考氏らのグループとの共同研究により、研究結果の応用を目指す。Kang,Ming-Chang氏、星明考氏、山崎愛一氏らのグループとの共同研究を継続し、研究成果の応用も考察する。大学の業務の影響で、予定していた海外出張をキャンセルせざるを得なかった。諸事情により、予定していた海外出張をキャンセルせざるを得なかった。研究自体は問題無く進行しているので、次年度の出張旅費として有効に活用する予定である。研究自体は問題無く進展しているので、次年度の出張旅費として有効に使用する。
クラスターイオンビームによる有機高分子材料への生体活性の付与

シリコーンゴムあるいはポリエチレン基板に酸素クラスター・モノマー混合(O_2CM)イオンビームを種々の条件で照射し、その後、塩化カルシウム水溶液に浸漬した。このようにして得られた基板のアパタイト形成能をヒトの体液の1.5倍の無機イオン濃度を有する擬似体液中で評価した。O_2CMイオンビーム照射により、基板の親水性が著しく向上した。未照射基板はアパタイトを形成しなかったが、照射基板はアパタイトを形成した。このことは、O_2CMイオンビーム照射がシリコーン基板にアパタイト形成能を付与するのに有効であることを示している。ポリエチレンテレフタラートなどの高分子材料に優れた生体活性(アパタイト形成能)を付与できれば、同材料は生体内で骨と安定に結合する人工靭帯等として有用である。本研究では、種々のクラスターイオンを種々の高分子基板に照射することにより、クラスターイオンビーム照射による高分子の表面構造変化を明らかにし、さらにクラスターイオンビーム照射基板のアパタイト形成能を調べることを目的とする。平成19年度は、定量的・基礎的に実験を行うため、種々の条件(加速電圧39kV、ドーズ量1×10∧<15>ions/cm∧2)で酸素(O_2)クラスター、O_2モノマーあるいはO_2クラスター・モノマー混合イオンビームをポリエチレン(PE)基板に照射した。得られた試料の親水性を接触角測定により評価し、同試料の表面構造変化をX線光電子分光法により調べた。さらにこのようにして得られた試料をヒトの体液の約1.5倍の無機イオン濃度を有する擬似体液(15SBF、pH7.40、36.5°C)に浸漬することにより、試料のアパタイト形成能を評価した。その結果、O_2クラスターあるいはO_2モノマーイオンビームのみを照射したPE基板では、基板の親水性はやや向上しただけだったのに対し、O_2クラスター・モノマー混合イオンビームを照射したPE基板では、親水性は著しく向上し、水との接触角は約100°から約10°にまで低下した。また、未照射PE基板は1.5SBF中に7日間浸漬されてもその表面にアパタイトを形成しなかったのに対し、O_2クラスター・モノマー混合イオンビームを照射したPE基板はアパタイトを形成した。また、アパタイト形成能は、加速電圧6kVのときに最も高くなった。以上より、適度な条件でO_2クラスター・モノマー混合イオンビームを照射すれば、高分子材料にアパタイト形成能を付与できることが明らかとなった。平成20年度は、平成19年度の知見に基づき、酸素(O_2)クラスター・モノマー混合イオンビームを種々の条件(加速電圧39kV、ドーズ量1×10^<14>2.5×10^<15>ions/cm^2)下でシリコーンゴム基板に照射した。このようにして得られた試料をヒトの体液の約1.5倍の無機イオン濃度を有する擬似体液(1.5SBF、pH7.40、36.5°C)に浸漬することにより、試料のアパタイト形成能を評価した。その結果、何れの条件のイオンビーム照射によっても、基板の親水性は著しく向上し、純水との接触角は約100°から約10°にまで低下した。また、イオンビーム照射により、基板表面に酸化ケイ素(SiO_x)クラスターが形成されていることが分かった。未照射基板は1.5SBF中に7日間浸漬されてもその表面にアパタイトを形成しなかったのに対し、イオンビーム照射した基板はアパタイトを形成した。また、アパタイト形成能は、加速電圧7kV、ドーズ量1×10^<15>ions/cm^2のときに最も高くなった。基板のアパタイト形成能は、基板表面に形成されたSiO_xクラスターあるいはSi-OH基の量(あるいは特定の構造)に関係付けられると推察された。以上より、適度な条件でO_2クラスター・モノマー混合イオンビームを照射すれば、シリコーンゴムにアパタイト形成能を付与できることが明らかとなった。ポリエチレンテレフタラートやシリコーンゴムなどの高分子材料に優れた生体活性(アパタイト形成能)を付与できれば、同材料は生体内で骨と安定に結合する人工靭帯等として有用である。

本研究では、種々のクラスターイオンを種々の高分子基板に照射することにより、クラスターイオンビーム照射による高分子の表面構造変化を明らかにし、さらにクラスターイオンビーム照射基板のアパタイト形成能を調べることを目的とする。平成21年度は、平成19および20年度の知見に基づき、シリコーンゴムに種々のイオンビーム、すなわち酸素モノマー、酸素クラスター・モノマー、アルゴンモノマーあるいはアルゴンクラスター・モノマーイオンビームを照射した。加速電圧は7kV、ドーズ量は1×10^<15>ions/cm^2と一定とした。得られた試料の親水性を接触角測定により評価し、同試料の表面構造変化をX線光電子分光法により調べた。このようにして得られた試料をヒトの体液の約1.5倍の無機イオン濃度を有する擬似体液(1.5SBF、pH7.40、36.5°C)に浸漬することにより、試料のアパタイト形成能を評価した。その結果、酸素クラスター・モノマーあるいはアルゴンクラスター・モノマーイオンビーム照射の場合に、基板の親水性は著しく向上し、純水との接触角は約100°から約10°にまで低下した。また、イオンビーム照射により、基板表面に酸化ケイ素(SiO_x)クラスターが形成されていることが分かった。未照射の基板、酸素モノマーあるいはアルゴンモノマーイオンビームを照射した基板は擬似体液中に7日間浸漬されてもその表面にアパタイトを形成しなかったのに対し、酸素クラスター・モノマーイオンビームあるいはアルゴンクラスター・モノマーを照射した基板はアパタイトを形成した。また、アパタイト形成能は、酸素クラスター・モノマーイオンビーム照射の場合に最も高くなった。
結核菌生菌の宿主細胞傷害活性に関するIL-1レセプター関連シグナルの解析

申請者らは、毒力の異なるヒト・ウシ・トリ型の結核菌をヒト肺由来線維芽細胞株MRC-5,-9に感染させると、菌の毒力に応じて細胞傷害活性が認められることを見いだした(J.Interferon Cytokine Res., 2001, Antimicrob.Agents Chemother., 2002,2005))。本研究では、細胞傷害活性の機構を探索する上で、毒力の異なる菌株を用いて、その遺伝学的背景と生化学的、免疫的な違いについて検討を行った。BCG亜株と親株のウシ型結核菌Mycobacteriumbovis、ヒト型結核菌Mycobacteriumtuberculosisについて、NOストレスにおける感受性について検討した。加えて、宿主細胞に対する自然免疫の誘導活性に与える影響を検討するために、宿主細胞からのNO産生誘導能、サイトカイン・ケモカイン誘導能について検討した。M.tuberculosis、M.bovisはBCG亜株と比べて耐性であり、病原性と関連していた。NOストレス、酸化ストレス耐性に関与している(ahpC, noxR1, noxR3)について遺伝子配列に変異は認められなかったことから、他の遺伝子や因子が関与していることが示唆された。NO産生誘導能はPasture研究所からの分与時期が早い早期分与株に強い傾向が見られ、細胞壁構成成分のミコール酸の組成が関与していることが明らかとなった。A549からのinterleukin 6(IL-6)、IL-8の産生を検討したところIL-6の産生誘導能はTokyo株、Danish株で誘導がかからなかった。IL-8については初期分与株の方が高い傾向が見られた。このように、生化学的な活性とin vitroでの生物学的な特徴、さらには宿主細胞内での生存能に相関が認められなかった。また、申請者らは、400以上の化合物の中から抗菌活性を示す新規化合物を得た。本化合物は難治性である非結核性抗酸菌や多剤耐性黄色ブドウ球菌に対しても抗菌活性を示した。また、25例の多剤耐性結核患者と21例の薬剤感受性結核患者の臨床分離株を用いて本化合物の抗菌活性を検討したところ、薬剤感受性、耐性菌に対して同値のMIC(数μg/ml)を得た(Bioorg Med Chem Lett., 2007)。本化合物は多剤耐性菌に対応する新規抗結核薬のリード化合物としてとして有望である。結核菌の病原性機構を探索する目的で、結核菌(ヒト型、ウシ型)やBCGワクチン株の遺伝的な違いと生物学的な表現型の違いについて比較検討を行った。本年度は12のBCG亜株について宿主細胞から放出される殺菌分子である一酸化窒素(NO)に対する感受性の検討と、ヒト肺胞上皮細胞株A549を用いた宿主細胞内での生存能について検討した。さらに、14亜株の生化学的な特徴(硝酸塩還元能試験、ナイアシン試験、ウレアーゼ試験、カタラーゼ試験等)の違いについても検討をおこなった。BCG亜株には亜硝酸ナトリウムを含む培地では増殖が抑制されるNO感受性株とNO耐性株が存在していた。硝酸塩還元能はPhipps株だけ陽性となり、NO感受性との関連は認められなかった。

また、カタラーゼ活性についてBCG株は全て低かった。ナイアシンテストは微陽性となる株があった。ウレアーゼ試験は総て陽性であった。感染16時間目と3日目のA549細胞内の菌数を比較したところ、3日目でも菌数が減らない株と、3日目に大きく菌数が減少する株が存在した。興味深いことに、in vitroでのNO感受性と宿主細胞内での生存能に相関が見られなかったことから、宿主細胞内での生存能はNOによる殺菌機構からの逃避ではないことが示唆された。現在、阻害剤を用いてNOの役割を検討中である。生化学的な特徴と宿主細胞内での生存能についても相関性が認められないことから、何らかの因子が感染の維持に重要であることが強く示唆された。一方、BCG単独、もしくはサイトカン(インターロイキン1(IL-1)や腫瘍壊死因子(TNF-α)との共刺激によるA549細胞からのNO産生を調べたところ、サイトカン共刺激時に相乗効果の見られる株が存在した。これらの株は強いアジュバント活性を持つことが期待された。本研究の成果はBCGワクチンの再評価における基礎的な知見を与えるものである。平成18年度は12のBCG亜株と親株のウシ型結核菌Mycobacterium bovis、ヒト型結核菌Mycobacteriumtuberculosisについて、NOストレスにおける感受性について検討した。加えて、宿主細胞に対する自然免疫の誘導活性に与える影響を検討するために、宿主細胞からのNO産生誘導能旨、サイトカイン・ケモカイン誘導能について検討を行った。各種ストレスに対して、M.tuberculosis、M.bovisはBCG亜株と比べて耐性であり、病原性と関連している結果となった。NOストレス、酸化ストレス耐性に関与していると報告されている遺伝子(ahpC, noxR1, noxR3)について遺伝子配列に変異は認められなかったことから、他の遺伝子や因子が関与していることが示唆された。NO産生誘導能はPasture研究所からの分与時期が早い早期分与株に強い傾向が見られ、細胞壁構成成分のミコール酸の組成が関与していることが明らかとなった。A549からのinterleukin6(IL-6)、IL-8の産生を検討したところIL-6の産生誘導能はTokyo株、Danish株で誘導がかからなかった。IL-8については初期分与株の方が高い傾向が見られた。このように、生化学的な活性とin vitroでの生物学的な特徴、さらには宿主細胞内での生存能に相関が認められなかった。このように、Pasture研から分与時期が早い株はM.bovisに近いin vitroでの生物学的特徴を持っことが示された。生物学的特徴がM.bovisと近いTokyo株はワクチンとして副作用が少ないことから、この2株の病原性の違いについて、動物実験を用いた実験系でさらに詳細に研究することにより、結核菌の病原性とBCGワクチンの有効性に問題の解答を与えるものであることが予想される。
視覚から聴覚系へのフィードバック機構に基づく発話解析手法の構築

口元の動きと音声の時間同期構造に注目した、新たな発話解析手法を構築した。本手法は、力学系と離散事象系を統合した数理モデルであるハイブリッドシステムを用いることで、カメラとマイクロフォンにより得られる信号をそれぞれ分節化して表現したうえで、両信号間の詳細な時間同期構造モデルを統計的に学習するという特徴を持つ。このモデルを用いることで、「口元の動きから音声」という信号生成機構を実現でき、非定常雑音環境下での高精度な音声分離・推定を可能とした。複数話者の同時発話や非定常雑音が生じる状況において,機械による音声対話や対話分析・支援を行うには,(A)話者位置同定,(B)発話区間同定,(C)発話分離という要素技術が不可欠である,本研究では,これらを高精度に実現することを目的として,口元の動きと音声との時間同期構造に注目した,新たな発話解析手法の構築を目指す.本手法は,微分(差分)方程式系と離散事象系とを統合したハイブリッドシステムを用いることで,カメラとマイクロフォンにより得られる信号をそれぞれ分節化して表現し,両信号間の詳細な時間同期構造モデルを統計的に学習するという特徴を持つ.このモデルを用いることで,従来のリップシンクのような「音声から口元の動き」とは逆向きの,「口元の動きから音声」という信号生成機構を実現でき,高精度な音声分離・推定につながることが期待できる.21年度は,雑音環境下での頑健な音声推定に焦点を絞り,下記の研究を行った.1.ハイブリッドシステムに基づく音声・口唇運動のモデル化:Active Appearance Modelと呼ばれる手法を応用することで映像中の口唇位置を追跡し,口元の見えに基づく特徴を安定に抽出する手法を開発した,一方,音声からはスペクトル包絡を抽出することで,映像・音声の特徴系列それぞれを,複数の線形システムの切り替わりからなるようなハイブリッドシステムとしてモデル化することが可能となった.2.口唇運動からの高精度な音声推定法:1により抽出される分節点(線形システムの切り替わる時点)の時間関係に基づいて,口唇運動-音声間のタイミング構造モデルをあらかじめ低雑音環境下で学習する.これを利用することで,雑音環境下で新たに観測された発話時の口唇運動から,それに合った音声特徴系列の複数候補を,拡張Viterbiアルゴリズムに基づいて推定する手法を開発した.複数話者の同時発話や非定常雑音が生じる状況において、機械による音声対話や対話分析・支援を行うには、話者位置同定、発話区間同定、発話分離という要素技術が不可欠である。本研究では、これらを高精度に実現するための基盤技術を開発することを目的として、口元の動きと音声との時間同期構造に注目した、新たな発話解析手法の構築を目指す。本手法は、微分(差分)方程式系と離散事象系とを統合したハイブリッドシステムを用いることで、カメラとマイクロフォンにより得られる信号をそれぞれ分節化して表現し、両信号間の詳細な時間同期構造モデルを統計的に学習するという特徴を持つ。このモデルを用いることで、従来のリップシンクのような「音声から口元の動き」とは逆向きの、「口元の動きから音声」という信号生成機構を実現でき、高精度な音声分離・推定につながることが期待できる。22年度は、21年度に開発した手法を基礎にしながら、非定常雑音環境における発話音声推定手法を開発した。従来、パーティクルフィルタに基づく非定常雑音の追跡手法が提案されているが、信号対雑音比が小さい場合は、実際の発話音声に十分近く、かつ時間的に変化できるような事前分布を与える必要があることから、大きな非定常雑音が存在する状況での利用は難しい。そこで本研究では、撮影された口元の映像に対して、あらかじめ学習されたハイブリッドシステムと時間同期構造モデルを用いることで、「口元の動きと矛盾せず、かつ動的に変化するようなクリーン音声の事前分布系列」の生成を実現し、この分布を用いてパーティクルフィルタに基づく雑音追跡を行うことで、信号対雑音比が非常に小さい場合においても、高精度に発話音声の特徴系列を推定することを可能とした。
象牙質/歯髄複合体の免疫防御機構-樹状細胞の多様性と動態の免疫組織化学的解析-

本研究では歯髄疾患、およびその継発疾患である根尖性歯周組織疾患の病変部を試料として、各種樹状細胞亜群や補助シグナル分子発現細胞の超微形態学的・免疫細胞化学的検索を行い、以下の所見を得た。1.ラット臼歯に露髄開放により誘発した実験的歯髄炎あるいは根尖性歯周炎の病変部に存在する樹状細胞の挙動を、特にMHC class II分子、CD11c,CD86およびOX62(抗ラット樹状細胞亜群)発現細胞に着目しながら、光顕、電顕免疫組織化学的に検討した。その結果、正常な歯根膜や誘発された根尖病変部ではCD11cとOX62への反応性から樹状細胞が二群に大別可能であることを確認するとともに、両者が起源・成熟段階・さらには機能的に異なる群を形成している可能性を見出した。また、CD86陽性細胞は、病変内でMHC class II分子発現細胞の約10%の比率で存在するとともに神経線維にしばしば近接して分布しており、成熟樹状細胞と神経系との相互作用が病変形成を修飾している可能性が示唆された。さらに歯髄の創傷治癒過程での樹状細胞の挙動・役割を追究するため、MTAによる直接覆髄モデルを確立し、新生被蓋硬組織形成による治癒が確実に生じることを見いだすとともに、その初期過程で創傷部近傍に樹状細胞様細胞が集積することを確認した。2.ヒト根尖性歯周炎組織では、HLA-DR陽性の樹状細胞はリンパ球高密度領域に主として分布することを光顕、電顕免疫組織化学的に確認した。さらに、同領域では樹状細胞におけるCD83,CD86発現およびTリンパ球におけるCD28発現が亢進していることが、レーザーマイクロダイセクション法で採取した細胞のRT-PCR解析から見いだした。従って、樹状細胞が同部で抗原提示細胞としてTリンパ球活性化に関与する可能性が示唆された。本研究は、象牙質/歯髄複合体という特異な環境下に存在する樹状細胞の多様性の免疫組織化学的を通じて、これらの細胞の歯髄疾患病態進行過程への関与の実態を追及しようとするものである。本年度はラットの正常歯髄、炎症歯髄あるいは歯髄疾患の継発疾患である根尖性歯周炎の病変部を試料として、下記の検索を行った。1.各種樹状細胞亜群の超微形態学的・免疫細胞化学的検索2.樹状細胞の局在・密度と病態との関連の検討3.補助シグナル分子発現細胞と病態との関連の検討その結果、以下の所見を得た。1.各種樹状細胞マーカー(OX6,ED1,CD11c,OX62)の光顕、電顕免疫組織化学的検索法を概ね確立した。2.露髄開放により惹起させた実験的歯髄炎あるいは根尖性歯周炎の病変部に存在する樹状細胞の挙動を、特にCD11c発現細胞に着目しながら、上記の手法を用いて免疫組織化学的に検討した。その結果、CD11cが他の樹状細胞マーカー(ED1,OX6)と比較して効率に樹状細胞を標識する特異性の高いマーカーであることを確認するとともに、樹状細胞がこれらのマーカーの発現様式や超微形態の上から数種の亜群に分類されることを見出した。3.ラット臼歯への半導体レーザー照射後の歯髄の反応を免疫組織化学的に検索し、heat shock protein(HSP)-25が新たに分化した象牙芽細胞の有用なマーカーであることを確認するとともに、HSP-25陽性象牙芽細胞の出現に先立ちOX6陽性の樹状細胞様細胞が照射部近傍に集積することを見出した。

本研究は、象牙質/歯髄複合体という特異な環境下に存在する樹状細胞の多様性の免疫組織化学的を通じて、これらの細胞の歯髄疾患病態進行過程への関与の実態を追究しようとするものである。本年度はラットの正常歯髄、炎症歯髄あるいは歯髄疾患の継発疾患である根尖性歯周炎の病変部を試料として、下記の検索を行った。1.各種樹状細胞亜群の超微形態学的・免疫細胞化学的検索2.樹状細胞の局在・密度と病態との関連の検討3.補助シグナル分子発現細胞と病態との関連の検討その結果、以下の所見を得た。1.露髄開放により惹起させた実験的歯髄炎あるいは根尖性歯周炎の病変部に存在する樹状細胞の挙動を、特にOX6(抗MHC class II分子)、【approximately equal】、およびOX62(抗ラット樹状細胞亜群)発現細胞に着目しながら、光顕、電顕免疫組織化学的に検討した。その結果、超微形態上の特徴および上記マーカーへの反応性から、樹状細胞が主としてCD11cに陽性反応を示すtype I、およびOX62に陽性反応を示すtype IIの二群に大別可能であることを確認するとともに、両者が起源・成熟段階・さらには機能的に異なる亜群を形成している可能性を見出した。2.樹状細胞マーカーであるCD86の光顕、電顕免疫組織化学的検索法を概ね確立し、正常な歯根膜や上記の方法で誘発した根尖性歯周炎の病変部に存在する樹状細胞の一部がCD86陽性を示すことを光顕、電顕免疫組織化学的に見いだした.CD86陽性細胞は、病変の拡大が概ね終息した誘発28日後ではOX6陽性細胞のおよそ10%の比率で存在しており、PGP9.5陽性の神経線維にしばしば近接して分布した。従って、CD86陽性の成熟樹状細胞と神経系との相互作用が病変形成を修飾している可能性が示唆された。本研究は、象牙質/歯髄複合体という特異な環境下に存在する樹状細胞の多様性に関する免疫組織化学的検索を通じて、これらの細胞の歯髄疾患およびその継発症である根尖性歯周組織疾患の病態進行過程への関与の実態を追究しようとするものである。本年度は、ラット臼歯に誘発した実験的歯髄炎および根尖性歯周炎、あるいは臨床的に採取されたヒト根尖性歯周炎組織を検索対象として、下記の検討を行った。1.歯髄の創傷治癒過程での樹状細胞の挙動・役割を追究するため、MTAによる直接覆髄モデルを確立し、新生被蓋硬組織形成による治癒が確実に生じることを見いだすとともに、その初期過程で新生象牙芽細胞様細胞の出現に先立ち、創傷部近傍に樹状細胞様細胞が集積することを確認した。2.ヒト根尖性歯周炎組織では、HLA-DR陽性の樹状細胞はリンパ球高密度領域に主として分布することを光顕、電顕免疫組織化学的に確認した。さらに、同領域では樹状細胞におけるCD83,CD86発現およびTリンパ球におけるCD28発現が亢進していることが、レーザーマイクロダイセクション法で採取した細胞のRT-PCR解析から見いだした。従って、樹状細胞が同部で抗原提示細胞としてTリンパ球活性化に関与する可能性が示唆された。
早期治療介入のための新しいEBV関連リンパ増殖性疾患診断指標の確立

EBV-HLHは著しい高サイトカイン血症と血球減少を特徴とし、急激な全身状態の悪化によりしばしば致死的経過をたどる。数時間の治療の遅れが不可逆的な臓器傷害を惹起することから、超早期の診断と治療的介入が必須の、救急疾患である。その本態が主としてCD8^+T細胞への選択的EBV感染と、感染クローンの強い活性化、選択的増殖であることは我々がすでに明らかにしている。したがってその診断にはTCR構造解析により特定のCD8^+T細胞クローンへのEBV感染を証明することが重要となる。しかし、このような高度に特殊な解析が可能な医療機関は多くなく、代替となるより簡便な検査法の開発が必要とされる。本研究ではEBV-HLH症例においてEBVが感染するCD8^+T細胞クローンの特徴について、特にその表面抗原発現プロフィールと、サイトカイン産生プロフィールを中心に解析した。さらにその結果をもとにして、簡便で迅速な診断プロトコールの提示を試みた。EBV-HLHではほぼ例外なく、特定のTCR Vβを発現するCD8^+T細胞にEBVが感染、CDR3サイズ分布解析によりそれらの細胞がクローン性増殖を示すことが明らかにされた。さらに、異常クローンはHLA-DR強陽性、CD5陰性の特徴を示した。その後の検討では、FHL2を背景としたEBV-HLHの場合はB細胞にEBVが感染、多クローン性にCD5陰性CD8^+T細胞が増殖することも明らかにされ、診断の際に留意すべきであると考えられた。今年度に得られた成果は以下の通りである。EBV-HLHではCD8+T細胞の単一クローンにEBVが感染、同一クローンの選択的活性化と増殖が起こることが確認された。感染細胞の「単クローン性」の確認は、flowcytometry法によるTCR Vβ鎖発現の多様性解析、ならびにTCR Vβ鎖のCDR3サイズ分布解析により行った。選択的EBV感染は、IMag beads法により単離したリンパ球亜群についてEBER-1 in situ hybridization法による感染細胞同定により行った。さらに重要な知見は、これらの感染細胞が例外なくCD5抗原発現を低下、ないし欠如していたことである。CD5抗原発現の特徴は、強いHLA-DR発現とともにEBV-HLHにおけるEBV感染細胞の特徴であり、このような細胞集団の同定がEBV-HLH早期診断や治療反応性評価の指標となることが示唆された。これらの事実は、すでに論文に受理されている。EBV-HLHにおける強い炎症反応と血球貪食の発症機構を明らかにするために、EBV-HLH急性期ならびに回復期における血清サイトカインプロフィールを解析した。その結果、急性期においては他の血球貪食症候群と同様、IL-6、neopterin、IL-18などが増加していることが示された。一方で、回復期のプロフィールはHLHの発症要因となる基本病態により差がある可能性が示唆されている。例えば、全身型若年性特発性関節炎のような病態では、急性炎症病態が終息しても、IL-18の高値のみが遷延するが、EBV-HLHでは全てのサイトカインはほぼ一様に正常化する。これらの違いはHLHを発症するに至る病態の違いを反映していると考えられ、その詳細は現在解析中である。この成果の一部も現在論文が受理されている。さらに、CD5抗原発現の低下は、強いHLA-DR発現とともにEBV-HLHにおけるEBV感染細胞の特徴であり、このような細胞集団の同定がEBV-HLH早期診断や治療反応性評価の指標となることが示唆された。これらの事実は、すでに論文として発表された。2) FHL2におけるEBV感染とCD5発現の低下

;EBV-HLHの病態解析の過程で、perforin欠損によるキラー活性障害を示す症例では、EBV初感染に伴い異常なT細胞活性化と高サイトカイン血症、血球食食症候群を発症することが明らかにされた。これらの成果については現在論文作成中である。3)キラーT細胞への選択的EBV感染と遷延性肝機能障害の発症病態;EBV-HLHと類似の病態を示す症例の中に、主としてキラー活性を示す細胞へのEBV感染が特徴的な臨床像を示すことが明らかとなった。このような症例の病態についての解析が進行中である。今年度に得られた成果は以下の通りである。1)FHL2におけるEBV感染とCD5発現の低下;EBV-HLHの病態解析の過程で、perforin欠損によるキラー活性障害を示す症例では、EBV初感染に伴い異常なT細胞活性化と高サイトカイン血症、血球貪食症候群を発症することが明らかにされた。また、FHL2以外のFHL症例におけるCD5発現の特徴について検索中である。2)キラーT細胞への選択的EBV感染と遷延性肝機能障害の発症病態;EBV-HLHと類似の病態を示す症例の中に、主としてキラー活性を示す細胞へのEBV感染が特徴的な臨床像を示すことが明らかとなった。3)XLPならびにXIAP欠損症におけるEBV-HLHの病態;XLPやXIAPなど、NK活性の低下を伴う原発性免疫不全症におけるEBV-HLHでは、(1)通常のEBV-HLHと異なり感染標的細胞がB細胞であること、(2)NK活性の低下が二次的な高サイトカイン血症を惹起すること、(3)このような病態においては、rituximabなど、B細胞を標的とした治療が有効である可能性を示した。
次世代HMDのための1000volume/s超高速体積ディスプレイの開発

本研究は,1000Hzの高速な周波数で映像更新可能な体積表示型三次元ディスプレイを構築することで,人間の焦点調節と整合し,かつ動的な現実世界と時間的にも幾何学的にも整合した映像提示を可能にする原理を創出することを目的としている.2018年度は,特に単眼における高速体積表示の原理確認と光学系構築を中心に行った.(2018-1)本研究に要求される高速性はないが扱いが容易な市販の液体可変焦点レンズを用いて簡易型体積表示光学系を構築した.構築した光学系について,模擬眼カメラで提示される像位置を計測し,想定されている像提示位置の奥行変化を得られることを確認した.また,次に人間の眼で認識される像の奥行き位置を計測し,こちらも奥行変化が得られることを確認した.(2018-2)次に,共振型の可変焦点レンズであるTAGレンズを用いて,高速体積表示原理検証用光学系を構築した.TAGレンズは約69kHzで焦点距離が振動するため,そのままでは特定の焦点距離での像提示ができない.そこで,LEDを焦点距離の振動に同期させて特定のタイミングで短時間光らせることで,特定の焦点距離での像提示を可能とした.この系について,(2018-1)で構築した模擬眼カメラで提示される像位置を計測し,提示位置の奥行変化を得られることを確認した.(2018-3)(2018-2)で構築した光学系に組み合わせるためのDMDを導入し,高速な提示像切替と提示像制御が可能であることを確認した.(2018-4)DMDの提示像をLEDで短時間照明することで特定焦点位置での像提示が可能となるが,この際にDMDの提示面に一様な明るさで照明する必要があるため,LEDによる一様照明系を構築し,その一様性を実験から確認した.当初予定した計画にほぼ沿った内容の実験結果を得ており,おおむね順調に進展している.なお,今のところ外部発表がないが,特許出願を考慮して意図的に控えているものであり,研究の進展に問題はない.これまで動作原理を確認した高速体積表示原理検証用光学系にDMDを組み合わせ,提示像の高速切り替えと複数焦点面の高速提示動作を組み合わせた超高速体積ディスプレイを構築し,評価実験を行う.問題なければ,超高速体積ディスプレイをもう一組構築し,焦点調節ならびに輻輳と整合する超高速ヘッドマウントディスプレイ原理の検証を行う.また,当該原理に関する知的財産権の獲得を目指す.本研究は,1000Hzの高速な周波数で映像更新可能な体積表示型三次元ディスプレイを構築することで,人間の焦点調節と整合し,かつ動的な現実世界と時間的にも幾何学的にも整合した映像提示を可能にする原理を創出することを目的としている.2018年度は,特に単眼における高速体積表示の原理確認と光学系構築を中心に行った.(2018-1)本研究に要求される高速性はないが扱いが容易な市販の液体可変焦点レンズを用いて簡易型体積表示光学系を構築した.構築した光学系について,模擬眼カメラで提示される像位置を計測し,想定されている像提示位置の奥行変化を得られることを確認した.また,次に人間の眼で認識される像の奥行き位置を計測し,こちらも奥行変化が得られることを確認した.(2018-2)次に,共振型の可変焦点レンズであるTAGレンズを用いて,高速体積表示原理検証用光学系を構築した.TAGレンズは約69kHzで焦点距離が振動するため,そのままでは特定の焦点距離での像提示ができない.そこで,LEDを焦点距離の振動に同期させて特定のタイミングで短時間光らせることで,特定の焦点距離での像提示を可能とした.この系について,(2018-1)で構築した模擬眼カメラで提示される像位置を計測し,提示位置の奥行変化を得られることを確認した.(2018-3)(2018-2)で構築した光学系に組み合わせるためのDMDを導入し,高速な提示像切替と提示像制御が可能であることを確認した.(2018-4)DMDの提示像をLEDで短時間照明することで特定焦点位置での像提示が可能となるが,この際にDMDの提示面に一様な明るさで照明する必要があるため,LEDによる一様照明系を構築し,その一様性を実験から確認した.当初予定した計画にほぼ沿った内容の実験結果を得ており,おおむね順調に進展している.なお,今のところ外部発表がないが,特許出願を考慮して意図的に控えているものであり,研究の進展に問題はない.これまで動作原理を確認した高速体積表示原理検証用光学系にDMDを組み合わせ,提示像の高速切り替えと複数焦点面の高速提示動作を組み合わせた超高速体積ディスプレイを構築し,評価実験を行う.問題なければ,超高速体積ディスプレイをもう一組構築し,焦点調節ならびに輻輳と整合する超高速ヘッドマウントディスプレイ原理の検証を行う.また,当該原理に関する知的財産権の獲得を目指す.