hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
一票の平等に関する統合的研究

また、実証分析においてはパラメタライズされ分離可能性をも持つα-divergenceを使って79カ国の定数配分と区割りの評価を行っている。理論的研究は、その成功に保証がないことから、まずは実証的分析の準備を初年度の当初計画の中心においていたが、6/14の同志社大学における日本経済学会、2/6のThe 11th Irvine-Japan Conference of Public Policyおよびそれを機会に研究交流の場を設けていただいたGrofman教授、Saari教授との討論などから、一応の完成を見、海外査読誌に投稿できている。まだacceptには至っていないが、当初提出された研究計画・方法(概要)の中核部分である「具体的な“解"をORの力を借りて求め」のところは、3/24の日本OR学会「公共的社会システムとOR部会」にお招きいただいたことからも、それなりにお認めいただけるものになっていると考えている。実証的論文は国際比較データに依拠しているわけで、データセットにその完成度が依拠するわけだが、3/13のPublic Choice Societyで報告を行い、5/17の日本選挙学会でも報告を行うことができるレベルにはなっている。Public Choice Societyでは、昨年の理論編のご理解をいただけなかった高名な研究者の方が肯きながら聞いて下さって上に、時間を守るゲルマン系の報告者が多いセッションだったせいか、時間が正確に残り、フロアからGrofman教授の応援演説までいただき嬉しかった。まだデータ的に不十分なところもあるわけだが、強力な共同研究者を得られたこともあり、最終年度に残した研究費による人海戦術で、行けるところまで行って論文という形にまとめたいと考えている。政治学理論的基礎付けを成す論文に関しては、一応の完成を見て、海外査読誌に投稿中であり、実証分析の論文はデータ等の整理収集で苦戦をしているが、強力な共同研究者を得たこともあり、今後は実証分析の論文に対して残る研究費を注ぎ込んで、今年度一気に結果を得ようと考えている。(国際比較データなので、適当な段階での論文作成を行いつつデータセット作成を行っているわけだが、時間と、人海戦術を支える研究費によるところもあるので、限界生産力は逓減せざるを得ないが、やれるところまで突き進めたいと考えている。)数理的な学術論文としては一応の完成を見ている理論編ではあるが、2/6のThe 11th Irvine-Japan Conference of Public Policyでの現実政策にコミットされているようなタイプの先生方からのコメントが芳しくなかったこともあり、この先、一般社会への還元も考えていきたいと考えている。
増殖型レトロウイルスを用いた遺伝子治療を応用した膵癌の新規治療戦略

5FUならびにRRVシステムが腫瘍微小環境に与える変化を解析した。PBF投与と比較し、5FUでは、GM-CSF, IL6, TNFαが上昇し、RRVシステムでも同様の傾向がみられた。免疫系が保存されたマウス膵癌同所移植モデル(orthotopic tumor model)を用い、RRVシステムによる治療群と5FU投与による治療群において、血中と腫瘍微小環境を評価した。CTL assayを施行し、細胞障害性リンパ球(CD4,CD8)はRRVシステムによる治療群で増加する傾向が示された。腫瘍切片の免疫染色ではRRVシステムによる治療群で免疫記憶細胞(CD45O, CD45RA)の免疫記憶細胞(CD45O, CD45RA)の腫瘍内増殖が観察されたが、抑制性免疫細胞(Treg,MDSC)、に変化はなかった。長期間の免疫記憶状態を定量的に評価する目的で、マウス膵癌orthotopic tumor modelを作成した。現在、経時的なセントラルメモリーT細胞やエフェクターメモリーT細胞の変化を解析し、ELISPOTアッセイを用いたIFN-ganma産生細胞の変化を検証している。またxCELLigenceリアルタイム細胞解析による免疫細胞の変化を検証している。経時的にデータ解析を開始したところで、今後結果を集積する予定である。K-RASを不活性化する新規RRVシステムの開発に関して、RRVにDominant negative RAS変異体(N116Y/C-del2)を搭載した治療実験を行うため、DN-RAS(N116Y)プラスミドを作成し、サブクローニングを施行した。RRVシステムでのウイルス産生のためHEC293T細胞にトランスフェクションし、N116Yの産生能を評価したが、十分なウイルス量を得られなかった。K-RASを不活性化する新規RRVシステムの開発に関しては、N116Y/C-del2によるHost cellへの作用(細胞障害)によるウイルス産生量の低下に起因すると考えられ、Host cellの変更が必要であるが、もともと次年度に行う実験を先んじて施行している経緯もあり、実験全体の進捗は順調と考える。(1)長期間の免疫記憶状態における定量的に評価を継続し、結果をまとめる。(3)K-RASを不活性化する新規RRVシステムの開発については、十分なウイルス量を得られなかったことから、Host cellを検討し、至適なウイルス産生細胞を検索する。またRRVシステムに代わる、on off switchを持つシステムへの導入を検討する。
中間バンド型Ｇｅ量子ドット太陽電池の実現に向けた量子ドットの形成・積層

本研究では、カーボン(C)媒介を利用したGe量子ドット(QD)の形成と、Si1-xCx歪補償層導入による歪フリー積層を実現し、高効率中間バンド型Ge QD太陽電池形成の基盤技術を確立する。本年度は2年計画の最終年度として、C媒介とSi1-xCx歪補償層を利用した歪フリーGe QD積層について検討した。1.Si1-xCxスペーサ上のQD形成において、QD/Si1-xCxスペーサ界面に0.25原子層以上のCを媒介することで、1層目のQDとほぼ同じ粒径のQDをSi1-xCxスペーサ上に形成できることを見出し、QDがVolmer-Weberモードで成長した孤立ドットであることを明らかにした。また、QD形成機構の解析に、ケルビンプローブ顕微法と低角入射インプレーンX線回折法を導入し、Si1-xCxスペーサ表面の圧縮歪によるGe/Si1-xCx界面の格子不整合の増大により、C媒介によるQD縮小効果が増大することを解明した。2.積層構造の形成において、C含有量=1.5 at.%のSi1-xCx歪補償スペーサを利用して、QD/スペーサの積層ペア毎にQD内の圧縮応力を緩和することによって、多重積層により生じるQDの肥大化を抑制し、歪フリーで多重積層できることを実証した。これらは、混晶組成の自由度が小さいIV族系半導体において、QDとSi1-xCxスペーサを組合せて歪制御することによって、III-VもしくはII-VI族系半導体と同様に、QDを必要に応じて積層できることを示した重要な成果である。これらの結果は、中間バンド型Ge QD太陽電池を形成するための基盤技術だけなく、高効率発光素子の形成にも応用が期待できる。本研究で確立したC媒介と歪補償に基づくGe QD積層法は、中間バンド型Ge QD太陽電池形成の基盤技術であり、今後、これらの知見が十二分に活かせると考えている。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、カーボン(C)を利用したC-Si/C-Ge結合制御によるGe量子ドット(QD)の形成と、Si1-xCx歪み補償層導入による歪みフリー積層を実現し、高効率中間バンド型Ge QD太陽電池を実現する。本年度は2年計画の初年度として、C反応制御によるGe QDの形成と歪みフリー積層に向けたSi1-xCx中間層/Ge QDの形成について検討した。C-Si反応による表面再構成を用いたGe QD形成において、C堆積量によりGe QDの成長モードが遷移することを見出した。C堆積量が0.5 ML以下では、VWモードのGe QDが形成されるのに対し、C堆積量>0.5MLでは成長モードがSKモードに遷移し、さらにC堆積量>2 MLで、成長モードが再びVWモードに遷移した。この成長モード遷移のうち、VWモードからSKモードに変化する要因は、Ge/Si界面付近の未反応Cの残存とGeドット内のC-Ge結合形成による界面エネルギーの低下に起因しており、一方SKモードからVWモードに変化する要因は、過剰なCの堆積により形成したC-C(sp2)結合による表面エネルギーの減少に起因することを解明した。Ge QD上のSi1-xCx歪み補償中間層の形成において、C組成を0 at.%から1.5 at.%に増加させることで、Ge QDの面内緩和率が40%から90%に増加し、Ge QDに印加される圧縮歪みが緩和されることを明らかにした。Si1-xCx導入によりGe QDの歪みが緩和した要因は、Ge QD間のSi露出面に堆積したSi1-xCx層からGe QDへ伸長歪みが印加されるためであることを明らかにした。これらの結果は、来年度以降に実施するGe QD/Si1-xCx中間層の積層形成と多重積層Ge QDによる中間バンド形成のための基盤技術であり、これらの知見が十二分に活かせると考えている。当初の予定通りC反応制御によるGe量子ドット形成とSi1-xCx中間層導入による歪みフリー積層を検討し、C-Si反応による表面再構成を用いたGe量子ドット形成において、C堆積量によりGe量子ドットの成長モードが遷移することを見出し、Ge量子ドット径を孤立キャリア閉じ込め可能な9.5 nmに縮小できた。また、Ge量子ドット上のSi1-xCx歪み補償中間層形成において、C組成1.5 at.%で、Ge量子ドットに印加される圧縮歪みの緩和を確認している。これらの結果は、Ge量子ドット/Si1-xCx中間層の多重積層による中間バンド型太陽電池形成の基盤技術であり、以上の事から、当初目的としたGe量子ドット形成とSi1-xCx歪み補償中間層形成において、十分な研究成果を達成している。

また、QD形成機構の解析に、ケルビンプローブ顕微法と低角入射インプレーンX線回折法を導入し、Si1-xCxスペーサ表面の圧縮歪によるGe/Si1-xCx界面の格子不整合の増大により、C媒介によるQD縮小効果が増大することを解明した。2.積層構造の形成において、C含有量=1.5 at.%のSi1-xCx歪補償スペーサを利用して、QD/スペーサの積層ペア毎にQD内の圧縮応力を緩和することによって、多重積層により生じるQDの肥大化を抑制し、歪フリーで多重積層できることを実証した。これらは、混晶組成の自由度が小さいIV族系半導体において、QDとSi1-xCxスペーサを組合せて歪制御することによって、III-VもしくはII-VI族系半導体と同様に、QDを必要に応じて積層できることを示した重要な成果である。これらの結果は、中間バンド型Ge QD太陽電池を形成するための基盤技術だけなく、高効率発光素子の形成にも応用が期待できる。本研究で確立したC媒介と歪補償に基づくGe QD積層法は、中間バンド型Ge QD太陽電池形成の基盤技術であり、今後、これらの知見が十二分に活かせると考えている。Ge量子ドット(QD)太陽電池の受光効率向上に向けて、Ge QD/Si1-xCx中間層の積層形成と、多重積層Ge QDによる中間バンドの形成を検討する。多重積層GeQDによる中間バンドの形成では、QDを積層し、Si1-xCx層導入によるQDの垂直配列性や貫通転位、近接多重積層への効果を明らかにし、歪みフリー積層を実現する。その後、QDを10-50多重積層し、中間バンド型Ge QD太陽電池を試作する。バンド間キャリア遷移や量子化準位、発光波長シフトなどを評価し、3次元超格子構造によるミニバンド形成を確認する。また、キャリアの寿命や走行過程および活性層の内部電界と、量子効率の関係を解析し、これらの結果を試料作製にフィードバックし、変換効率の向上を図る。29年度が最終年度であるため、記入しない。
ヘッジホッグシグナルによる中耳・外耳発生制御機構

中耳・外耳奇形は頻度の高い先天奇形であるが、その原因遺伝子はわかっていないものが多い。ヘッジホッグシグナルは発生期の形態形成に重要な役割を果たし、その異常は様々な先天異常の発症に関わることが報告されている。ヘッジホッグシグナル経路を構成する遺伝子を欠くノックアウトマウスでは脳、骨、消化管、肺の形成異常を来たす事が知られており、近年ヘッジホッグシグナル経路は体性幹細胞の制御にも関わることが指摘されており、発生期だけでなく、成体組織の維持や再生にも関与している事が分かってきている。ヘッジホッグシグナルと中耳・外耳奇形との関連は明らかになっていないが、我々はヘッジホッグシグナルが中耳・外耳の発生にも関与しているのではと考え、ヘッジホッグシグナルの中耳・外耳形成における役割を明らかにすることを目的として、中耳・外耳でヘッジホッグシグナルが過剰発現するトランスジェニックマウスを作成した。その中耳・外耳の変異を解析したところ、正常マウスに比べ外耳が拡大している所見を認め、ヘッジホッグシグナルが外耳の発生に関与している事が明らかとなった。ヘッジホッグシグナルは発生期の形態形成に重要な役割を果たし、その異常は様々な先天異常の発症に関わることが報告されているが、中耳・外耳奇形との関連は明らかになっていない。本研究はヘッジホッグシグナルの中耳・外耳形成における役割を明らかにすることをために、中耳・外耳でヘッジホッグシグナルが特異的に欠失するコンディショナルノックアウトマウスおよびヘッジホッグシグナルが過剰発現するトランスジェニックマウスを作成して中耳・外耳の変異を解析することを目的としている。Emx2は脳・嗅上皮・内耳・腎尿路系などに発現するホメオボックス遺伝子であり、Emx2 (Cre)マウスは原理的にEmx2 (Cre)が発現している特定の領域でヘッジホッグシグナルが持続発現するようにデザインされたものである。平成22年度の研究においてEmx2(+/Cre)マウスのCre発現活性を解析したところ、中耳発生に関わる第一・第二鯉弓にその活性が認められ、また、発生が進むと中耳の一部、外耳道・耳介に認められることが明らかとなった。第一・第二鯉弓は中耳・外耳の発生原基として大きく関わっていることがすでに知られている。平成22年度に解析したEmx2(+/Cre)マウスとRosa26SmoM2を交配させてEmx2(+/Cre) ; Rosa26SmoM2マウスを作成すれば、中耳・外耳発生に関わる第一・第二鯉弓に限局してヘッジホッグシグナルが発現し続けることが期待できる。平成23年度にはEmx2(+/Cre) ; Rosa26SmoM2マウスを作成しヘッジホッグシグナル過剰発現の中耳・外耳発生への影響を解析する予定であるが、平成22年度の実験によりその基礎となるデータを得ることが出来た。中耳、特に耳小骨奇形は伝音性難聴による先天難聴の原因となり言語の発達に影響を及ぼすが、その奇形発生メカニズムは十分にわかっていない。ヘッジホッグシグナル伝達経路は、発生における形態形成や発癌といった生理的・病的な生命現象において重要な役割を演じていることが明らかとなっている。ヘッジホッグシグナル経路は分泌型タンパク質であるソニックヘッジホッグ(Shh)がPatched-1(PTCH1)と呼ばれる受容体に結合することから始まる。ShhとPTCH1の結合によって、Shh受容体複合体のコンポーネントであるSmoothened(Smo)の抑制がはずれ、Gli転写因子を介して様々な標的遺伝子の転写が活性化され生理機能を発揮する。中耳・外耳発生におけるソニックヘッジホッグシグナル過剰発現の影響を調べるため、Emx2(+/Cre);Rosa26SmoM2トランスジェニックマウスを作成し、中耳・外耳を解析した。Emx2は脳・嗅上皮・内耳などに発現するホメオボックス遺伝子であり、このマウスは原理的にEmx2(Cre)が発現している特定の領域でヘッジホッグシグナルが持続発現するようにデザインされたものである。まずEmx2(+/Cre)

マウスのCre発現活性を解析したところ中耳発生に関わる第一・第二鰓弓にその活性が認められ、また、発生が進むと中耳の一部、外耳道・耳介に認められた。Emx2(+/Cre)とRosa26SmoM2を交配させたEmx2(+/Cre);Rosa26SmoM2マウスは中耳・外耳発生に関わる第一・第二鰓弓でヘッジホッグシグナルが発現し続けるものであることがわかった。そこでヘッジホッグシグナル過剰発現の中耳・外耳発生への影響を確認するためこのEmx2(+/Cre);Rosa26SmoM2マウスの表現型を調べたところ、正常胎仔に比べ耳介が拡大していることが明らかとなった。
胚性幹細胞を用いた成長ホルモン(GH)産生細胞への分化誘導の試み

昨年度に引き続き候補遺伝子を遺伝子導入して樹立したstable cell lineを用いて、未分化なES細胞からGH産生細胞へと分化誘導することを主な目的として行った。次に分化した細胞を抗GH抗体を用いて免疫染色を行った。その結果、Ptx1ではごく少数の陽性細胞を検出することが出来たが、Pit1においては全体のおよそ20%の細胞がGH陽性細胞に分化していた。Tetracycline(Tet)による転写因子発現の制御の検討の結果、早い時期にしかも短期間に発現させたものがGH産生細胞へ効率よく分化誘導することが示唆された。これらの成果は第4回日本再生医療学会にて発表を行った。また、ステロイドを培地に添加することにより分化誘導への影響を検討した。ES細胞の分化誘導と同時にデキサメタゾン(DEX)を培地中に添加し、その誘導能を上記と同様の方法で検討した。その結果、DEXを添加した方が添加しなかったものと比較して分化誘導は促進されたが、その能力は微弱であった。本研究の課題に関して、マウスES細胞を用いて下垂体細胞特にGH産生細胞へと分化誘導することを試み、転写因子を遺伝子導入することでWTと比較して効率的に誘導すること可能であった。また、導入した遺伝子の発現をTetによって調節するシステムを作製することにより、その発現期間を調節することも重要であるとの知見を得ることもできた。・転写因子遺伝子のクローニングと遺伝子導入用ベクターへのサブクローニングマウス胎仔のcDNAライブラリーをテンプレートとして、PCRによりPtx1,Pit1をそれぞれ増幅しクローニングした後シークエンスを確認した。具体的には両端にattB siteを付加するようにそれぞれ候補遺伝子に特異的なプライマーをデザインし、PCR法にて増幅した。これをInvitrogen社のGatewayテクノロジーによりCMVプロモーターを有するほ乳類発現ベクターpTRex-DEST-31(G418耐性)にサブクローニングした。・テトラサイクリン添加誘導による発現調節可能なES細胞のクローニングあらかじめテトラサイクリン発現調節用のベクター(zeocin耐性)を導入したES細胞に上記のコンストラクトをリン酸カルシウム法にてトランスフェクトし、白血病抑制因子(Leukemia inhibitory factor:LIF)を添加した高グルコースD-MEM培地、G418存在下でpositive selectionを行った。その結果、未分化なPit1およびPtx1導入ES細胞をstablecell lineとして各数クローンずつ樹立できた。さらにそれぞれのcloneをテトラサイクリン存在下で目的のタンパク発現を誘導した後、Western blottingにより発現量をチェックし、発現量の高いcell lineを以降の実験に使用した。・ES細胞の分化誘導の検討上記のようにクローニングしたcell lineを用いて様々な条件下で分化誘導をかけた細胞をRT-PCRにより発現している各段階のマーカーをmRNAレベルで検出する。また同時に分化した細胞をマーカーの抗体を用いて免疫染色する。来年度以降はこれらを指標として目的遺伝子の発現時期及び発現量の調整、さらには増殖因子などの培養条件を検討し、最適な条件を検討していく予定である。本年度は昨年度に引き続き候補遺伝子を遺伝子導入して樹立したstable cell lineを用いて、未分化なES細胞からGH産生細胞へと分化誘導することを主な目的として行った。・テトラサイクリン添加誘導による発現調節可能なES細胞のクローニングあらかじめテトラサイクリン発現調節用のベクター(zeocin耐性)を導入したES細胞に上記のコンストラクトをリン酸カルシウム法にてトランスフェクトし、白血病抑制因子(Leukemia inhibitory factor : LIF)を添加した高グルコースD-MEM培地、G418存在下でpositive selectionを行った。その結果、Pit1およびPtx1導入ES細胞をstablecell lineとして各数クローンずつ樹立することができた。さらにそれぞれのクローンをテトラサイクリン存在下で目的タンパクの発現を誘導した後、Western blottingにより発現量をチェックし、発現量の高いcell lineを以降の実験に使用した。・ES細胞の分化誘導の検討上記のようにクローニングしたcell lineを用いて様々な条件下で分化誘導をかけた細胞をRT-PCRにより発現している各段階のマーカーをmRNAレベルで検出した。その結果、Day 6のPtx1,Pit1導入ES細胞のどちらにおいてもWTと比較してProp1の発現が増強していた。また、GHの発現はWTではその発現は検出できなかったが、Ptx1導入ES細胞でわずかに、Pit1導入ES細胞でその発現が明確に検出することが出来た。またThyroid系の細胞のマーカーにおいても同様にWT, Ptx1と比較して強くPit1導入ES細胞に発現が認められた。次に分化した細胞をanti-GH抗体を用いて免疫染色を行った。Tetracyclineによる転写因子発現の制御の検討の結果、早い時期にしかも短期間に発現させたものがGH産生細胞へ効率よく分化誘導することが示唆された。これらの成果は第4回日本再生医療学会ワークショップにて発表を行った。来年度はGH以外のマーカーをチェックするとともにステロイドなどを添加した場合など培養条件を検討し、更には分化した細胞の機能を検討していく予定である。

その結果、Ptx1ではごく少数の陽性細胞を検出することが出来たが、Pit1においては全体のおよそ20%の細胞がGH陽性細胞に分化していた。Tetracycline(Tet)による転写因子発現の制御の検討の結果、早い時期にしかも短期間に発現させたものがGH産生細胞へ効率よく分化誘導することが示唆された。これらの成果は第4回日本再生医療学会にて発表を行った。また、ステロイドを培地に添加することにより分化誘導への影響を検討した。ES細胞の分化誘導と同時にデキサメタゾン(DEX)を培地中に添加し、その誘導能を上記と同様の方法で検討した。その結果、DEXを添加した方が添加しなかったものと比較して分化誘導は促進されたが、その能力は微弱であった。本研究の課題に関して、マウスES細胞を用いて下垂体細胞特にGH産生細胞へと分化誘導することを試み、転写因子を遺伝子導入することでWTと比較して効率的に誘導すること可能であった。また、導入した遺伝子の発現をTetによって調節するシステムを作製することにより、その発現期間を調節することも重要であるとの知見を得ることもできた。
特異性を持つ非線形積分方程式に対する解の数値的検証法の研究

本研究で対象とした積分方程式と同値な常微分方程式に対する解の存在を検証する手法の開発を行った.そのために必要な線形楕円型作用素の可逆性とその作用素ノルムの評価を得る方法の改善に成功した.さらに,作用素に摂動を加え,逐次逆作用素ノルムを評価する方法を開発した.しかし,本摂動法を用いても目標としていた特異性を持つ常微分作用素には到達する事ができなかった.その他にも射撃法と呼ばれる,初期値問題を解く手法を用いて境界値問題を解く手法により,特異性を持つ常微分方程式の解を検証する方法も試みた.その際必要となる,初期値問題の解を検証する新しい方法の開発に成功した.1.常微分方程式系の初期値問題に対する有限要素法の安定性解析に取り組んだ.この問題に対し,最も単純なGalerkin法に基づく有限要素法では近似解の安定性がないという興味深い結果を得た.これは有限要素法を使って常微分方程式を解く際に重要な知見となると思われたため,論文として公表した.また,常微分方程式系の初期値問題に対しPetrov-Galerkin法に基づく有限要素法の提案を行った.提案手法では近似解の安定性および収束性が保証され,特に定量的な誤差評価が得られる事が特徴である.このような定量的な誤差評価は中尾充宏教授によって提案された精度保証付き数値計算の理論において必須となる.本結果により,非線形常微分方程式系の初期値問題の解に対する精度保証付き数値計算法の構築が可能であると予想される.2.FusedMultiply-Add (FMA)と呼ばれる,積和演算命令を用いた並列化区間演算ライブラリの開発に取り組んだ.微分方程式や積分方程式の解を検証する際に,区間演算と呼ばれる計算手法が必要となる.区間演算の計算量は近似計算の数倍になるため,解の存在検証プログラムにおいてほとんどの計算時間が区間演算に費やされる.しかし,現在公開されている区間演算ライブラリはいずれも逐次計算を前提としており,現在の計算機環境に合った物とは言い難い.よって,本区間演算ライブラリでは並列計算およびFMAを用いて高速な区間演算の実現を目指した物となっている.また,区間演算には丸め誤差の積み重ねによる区間拡大がしばしば問題となる.この問題を克服する為には,本質的には,計算精度を上げるしか無い.本ライブラリでは倍倍精度演算を用いた高速な擬似四倍精度区間演算の他,藤原宏志先生らと共同で多倍長区間演算にも対応する予定である.1.非線形常微分方程式系の初期値問題の解に対する精度保証付き数値計算法の構築に取り組んだ.常微分方程式系の解に対する既存の精度保証付き数値計算法はTaylor展開法やPicardの逐次近似法に基づいており,離散変数法,例えばRunge-Kutta法と比べて多くのメモリが必要となる.これに対して提案手法では離散変数法で求めた近似解に対する誤差限界を求める事が出来るのが特徴である.離散変数法は常微分方程式の数値計算で最も良く使われる方法であり,これまでに数多くのアルゴリズムが提案されてきた.本精度保証付き数値計算法はこれらのアルゴリズムをそのまま利用出来る点が特徴である.2.本研究で対象とする特異性を持つ積分方程式はそれと同値な特異性を持つ常微分方程式が存在する.この常微分方程式は2階楕円型境界値問題となる.この方程式の解の存在を検証するためにはまず線形化逆作用素の存在を検証するのが有利となる.この手法は従来から知られている方法だが,従来手法と同程度の効率的で精度の良い評価方法を提案した.これにより,従来より誤差限界が小さな解の検証が出来ると期待される.3.積和演算命令を用いた並列化区間演算ライブラリの開発に取り組んだ.微分方程式や積分方程式の解を検証する際に区間演算と呼ばれる計算手法が必須となるが,区間演算の計算量は近似計算の数倍になるため,実用的な区間演算ライブラリにするためには計算機環境毎に最適化が必要となる.本区間演算ライブラリでは区間密行列に対する線形代数計算を行う事を目標としており,キャッシュメモリを有効に使えるブロックアルゴリズムを採用している.計算精度については倍倍精度演算を用いた高速な擬似四倍精度区間演算の他,藤原宏志先生らと共同で多倍長区間演算にも対応する予定である.本研究で対象とした積分方程式と同値な常微分方程式に対する解の存在を検証する手法の開発を行った.そのために必要な線形楕円型作用素の可逆性とその作用素ノルムの評価を得る方法の改善に成功した.さらに,作用素に摂動を加え,逐次逆作用素ノルムを評価する方法を開発した.しかし,本摂動法を用いても目標としていた特異性を持つ常微分作用素には到達する事ができなかった.その他にも射撃法と呼ばれる,初期値問題を解く手法を用いて境界値問題を解く手法により,特異性を持つ常微分方程式の解を検証する方法も試みた.その際必要となる,初期値問題の解を検証する新しい方法の開発に成功した.(1)非線形積分方程式の線形化作用素に対する作用素ノルムの定量的な評価方法の開発に取り組んだ.線形化作用素の作用素ノルムを利用して,非線形楕円型方程式の解の存在を検証する手法は1992年にMichael Plum教授によって提案され,2005年に中尾充宏教授らによってその効率化が果たされている.この検証手法は厳密解の検証精度,数値計算速度共に良好な成果を上げており,現在最も注目すべき検証手法の一つとなっている.

従って,線形化作用素に対する作用素ノルムの定量的な評価を得る事は,非線形方程式の解を検証する際の第一歩となる.今年度は主に非線形常微分方程式系の線形化作用素に対する逆作用素(積分作用素)の作用素ノルムの定量的な評価方法の開発に取り組み,新たな評価方法の提案を行った.また,提案手法は従来手法よりも精度が良く,非線形方程式の解の検証に適用できうる物であると期待される.(2)並列化区間演算ライブラリの開発に取り組んだ.微分方程式や積分方程式の解を検証する際に,区間演算と呼ばれる計算手法が必要となる.区間演算の計算量は近似計算の数倍になるため,解の存在検証プログラムにおいてほとんどの計算時間が区間演算に費やされる.しかし,現在公開されている区間演算ライブラリはいずれも逐次計算を前提としており,現在の計算機環境に合った物とは言い難い.よって,新たに並列化区間演算ライブラリの開発に取り組んだ.また,区間演算には丸め誤差の積み重ねによる区間拡大がしばしば問題となる.この問題を克服する為には,本質的には,計算精度を上げるしか無い.そこで,藤原宏志先生らと共同で,多倍長区間演算にも対応する予定である.(1)本研究で対象とする特異性を持つ積分方程式はそれと同値な特異性を持つ常微分方程式が存在する.当初計画していた二重指数型数値積分公式を用いた積分方程式の解の検証方法は,同様の研究を行っている研究者が国内に居る事がわかり,研究対象を常微分方程式に変更した.線形楕円型作用素の可逆性とその評価はこれまでにも知られているが,それを精査する事で逆作用素の若干の評価の改善に成功した.また,これを元に楕円型作用素に摂動を加えた楕円型作用素の評価を得る手法を考案した.これはラプラシアンのような可逆性や逆作用素ノルムが既知の作用素から徐々に摂動を加えて行き,所望の楕円型作用素に対する可逆性とその評価を得るものである.現在では特異性の現れない所までの摂動に対しては上手く機能している.この事実から通常用いられるの関数空間には本研究で対象となる微分方程式の解が存在しない可能性がある.これに対応する為には例えば重み付き関数空間で解を探す必要があるが,この空間は楕円型作用素の理論では扱えず,従来の精度保証付き数値計算の理論が適用できない.本研究で対象とした最高階微分に特異性が入った微分方程式を扱うためには精度保証付き数値計算の理論の基礎的な部分から構築し直す必要がある事がわかった.(2)線形放物型作用素の逆作用素に対する評価方法に取り組んだ.また,その評価を用いた非線形放物型初期境界値問題の解に対する精度保証付き数値計算法の構築に取り組んだ.従来手法は放物型作用素を半離散化した常微分作用素に対する可逆性を検証していたが,この常微分作用素は固い方程式となるため,効率が悪かった.これに対し,提案手法では放物型作用素に対する離散化誤差評価を用いる事で従来手法よりも効率的な評価が可能となった.本研究成果は論文として公表した.数値解析本研究では岡山・松尾・杉原らによる二重指数関数型数値積分公式の誤差評価を用いて,非線形積分方程式の解の存在を検証する理論を構築する予定であった.しかし,国内の研究集会において全く同じ方針の研究を行っている発表があった.そこで本研究では積分核を使った特異性を持つ積分方程式だけではなく,これと同値な特異性を持つ微分方程式に対する解の存在を検証する方針も視野に入れて研究を続けている.
視覚詩とデジタル詩における言語性と造形性の関係の記号論的分析

本研究は、視覚詩とデジタル詩における作品の構造分析を行うものである。今年度は、オーストリアでの研究滞在中に得られた成果を日本に持ち帰り、日本で研究を続けた。今年度の研究課題は、具体的に以下の2点であった:(1)デジタル詩の作品において重要な機能を果たしているとみられる文脈の交差の解明(2)視覚詩とデジタル詩を対象に行った本研究と他の隣接する芸術表現の関連など、本研究の位置付け。視覚詩とデジタル詩は、ともに造形表現と言語表現を融合的に用いる、言葉を用いた新しい表現形態である。アナログメディアを用いた視覚詩が流行したのが1950年代から60年代で、デジタル詩は、コンピューター技術開発が進んだ70年代に「視覚詩の発展形」として制作され始め、インターネットの普及が進んだ2000年代に新たな展開をみせた。視覚詩やデジタル詩をめぐっては、後者は前者の単なる発展形であるのか、もしくは全く新しい要素を呈示しているのかという議論がなされてきた。造形表現と言語表現の交差に関しては、類像性を基にその関係性(一致・不一致)によって解釈を成立させるという技法が同じであり、デジタル詩を視覚詩の発展形とみることには正当性がある。しかし、インターネット等のネットワーク技術の進んだ近年のデジタル詩においては、視覚詩では問題とされてこなかった文脈の交差という要素が強調されることが多く、この意味ではデジタル詩は視覚詩とは異なる表現形態であるとも言える。しかし、ここで言う文脈の交差という手法自体は新しいものではなく、美術や文学の研究の中で「インターテクスト」等のキーワードを用いて既に語られてきた。つまり、デジタル詩は、造形・言語表現の融合と文脈の融合という二つの(近)現代の芸術手法が合わさったものだと考えられるということが明らかになった。当初の計画が研究を進めていく過程で変化している:アナログの視覚詩とデジタル詩という二つの対象の接点を明らかにするために、造形情報と言語情報のまじわりだけではなく、文脈情報の複数化について分析が必要であり、当初の計画よりも分析対象を広げて研究を進めた。これまでの研究では、メディアや文脈情報の複数化という表現手法において、異なる要素を融合的に用いるという点で類似傾向が認められることを明らかにしてきたが、今後は類似点に加え相違点についても詳しくみていく必要がある。1、日独具体詩の比較研究をまとめた論文は、アルファベットと漢字という異なる文字を用いる日本語とドイツ語の具体詩の成立背景と個々の作品を分析し、手法(言葉の意味と視覚的な構成の一致とずれなど)に認められる相違点と類似点を指摘するもので、ウィーン応用美術大学発行の論文集「UNI*VERS」に掲載された。アルファベットの具体詩を認知言語学の概念融合理諭によって分析した論文は、日本認知言語学会論文集第9巻に掲載された。2、視覚詩作品の技法を類型し、使用される概念メタファーを分析するため、(1)パウル・クレーの作品「Einst dem Grau der Nacht enttaucht」において用いられている手法の詳細な記述(色彩、音声、構造とテクスト内容の一致など)と、(2)ハインツ・ガップマイヤーの作品約千点の構造の分類を行った。この分析は、2009年9月にスペインのアコルーニャで開催された第10回国際記号論学会で発表した。3、20世紀以降の新しいテクスト表現とは、ダダイストの詩、具体詩、デジタルポエトリーなど、元来の意味での「文学」の形態に当てはまらないような言語表現のことで、用いられる手法に従って、作品を(1)インターメディアの作品、(2)アルゴリズムとしての作品、(3)コミュニケーション・エンターテイメントとしての作品、(4)メタ文学としての作品に分類し、それぞれの特徴を分析した。いずれの作品群においても、鑑賞者の積極的な関与が問題とされている。コミュニケーションとしての作品の一例として、2009年4月にウィーンで開催された「Amateure im Web 2.0 : Medien,Praktiken,Technologien(Web2.0におけるアマチュア:メディア、実践、技術)」という学際的会議において、日本の携帯小説について口頭発表を行った。前年度までの研究では、言語表現と造形表現(主に、絵や図などの視覚的表現)が視覚詩やデジタル詩の作品においてどのように組み合わされているのかを明らかにするために、両者の組み合わされ方を分析してきた。そして、視覚詩やデジタル詩などの20世紀以降の実験詩の作品では、言語表現と造形表現のそれぞれの意味ではなく、両者が組み合わされることによって新たに創出される意味が作品全体の意味として認知されていることを示してきた。これまでの研究で、組み合わせの効果を際立たせるために作家によって用いられる演出手法には二種類あることが明らかになっている。すなわち、それぞれのメディアの表現内容(言葉の意味と絵や図などの意味)を一致させるか、対比させるのだ。今年度は、複数のメディア表現の組み合わせについて得られたこれまでの分析結果を応用し、視覚詩やデジタル詩の作品で重要な役割を果たす、別の種類の組み合わせの分析に取り組んだ。一つの作品内で作り手や文脈の異なる素材がどのように組み合わさるか、という素材の組み合わせの分析である。異なる出自を持つ素材の組み合わせとは創作活動一般に認められるもので、「引用」や「インターテクスト」といった芸術・文学の重要概念と接続する。今年度の研究では、複数の素材を組み合わせる場合にも、複数のメディア表現を組み合わせる場合と同様に、一致と対比という組み合わせ効果の二方向性が認められること、そしてその具体的な演出の方策は異なることを明らかにした。

今年度は、オーストリアでの研究滞在中に得られた成果を日本に持ち帰り、日本で研究を続けた。今年度の研究課題は、具体的に以下の2点であった:(1)デジタル詩の作品において重要な機能を果たしているとみられる文脈の交差の解明(2)視覚詩とデジタル詩を対象に行った本研究と他の隣接する芸術表現の関連など、本研究の位置付け。視覚詩とデジタル詩は、ともに造形表現と言語表現を融合的に用いる、言葉を用いた新しい表現形態である。アナログメディアを用いた視覚詩が流行したのが1950年代から60年代で、デジタル詩は、コンピューター技術開発が進んだ70年代に「視覚詩の発展形」として制作され始め、インターネットの普及が進んだ2000年代に新たな展開をみせた。視覚詩やデジタル詩をめぐっては、後者は前者の単なる発展形であるのか、もしくは全く新しい要素を呈示しているのかという議論がなされてきた。造形表現と言語表現の交差に関しては、類像性を基にその関係性(一致・不一致)によって解釈を成立させるという技法が同じであり、デジタル詩を視覚詩の発展形とみることには正当性がある。しかし、インターネット等のネットワーク技術の進んだ近年のデジタル詩においては、視覚詩では問題とされてこなかった文脈の交差という要素が強調されることが多く、この意味ではデジタル詩は視覚詩とは異なる表現形態であるとも言える。しかし、ここで言う文脈の交差という手法自体は新しいものではなく、美術や文学の研究の中で「インターテクスト」等のキーワードを用いて既に語られてきた。つまり、デジタル詩は、造形・言語表現の融合と文脈の融合という二つの(近)現代の芸術手法が合わさったものだと考えられるということが明らかになった。当初の計画が研究を進めていく過程で変化している:アナログの視覚詩とデジタル詩という二つの対象の接点を明らかにするために、造形情報と言語情報のまじわりだけではなく、文脈情報の複数化について分析が必要であり、当初の計画よりも分析対象を広げて研究を進めた。これまでの研究では、メディアや文脈情報の複数化という表現手法において、異なる要素を融合的に用いるという点で類似傾向が認められることを明らかにしてきたが、今後は類似点に加え相違点についても詳しくみていく必要がある。
心房細動に対するカテーテル治療後の洞調律維持・心機能改善に寄与する因子の検討

近年、心房細動に対するカテーテル治療技術が向上し、洞調律復帰率が高まっているが、その洞調律復帰・維持率は、未だ60%前後と満足できるものではない。左房機能が保たれていることは洞調律維持の鍵であり、治療後の左室機能改善は良好な長期予後につながる可能性があるが、信頼性の高い治療成功の予測因子は、未だ明らかでない。症状改善が主たる目的であったカテーテル治療に、予後改善効果が期待されており、本研究では、これまで報告されている予測因子に、カテ先マノメーターで計測した心内圧データから抽出する左房・左室機能指標を加え、心房細動に対するカテーテル治療成功の予測因子を検討する。
脳下垂体ホルモンの起原と進化:無顎類ホルモン遺伝子の同定

本研究は、脊椎動物の成長、適応と繁殖の調節機構の起源と進化を考察するために、脊椎動物の初期に出現した無顎類ヤツメウナギの脳・脳下垂体ホルモンおよび受容体を同定することを目的とした。1.脳下垂体ホルモン(1)ウミヤツメの脳下垂体から有顎類の濾胞刺激ホルモン(FSH)と黄体形成ホルモン<LH)β鎖に対して同等の相同率を示す生殖腺刺激ホルモン(GTH)β鎖を同定した。GTH産生細胞は脳下垂体の前葉基部腹側部に局在し、GTHβmRNAの発現は生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)により増加することを明らかにした。これらの結果から、無顎類には1種類のGTHしか存在せず、GTH遺伝子が無顎類から有顎類への進化の過程で重複し、FSHとLHに分化したと推定した(2)ウミヤツメのGTHβ鎖遺伝子、成長ホルモン(GH)遺伝子、プロオピオコルチン(POC)遺伝子およびプロオピオメラノトロピン(POM)遺伝子の構造を決定した。(3)フクロヤツメとミナミヤツメにもウミヤツメと同様に、POCとPOM遺伝子が存在ことを明らかにした。これらのことから、両遺伝子はヤツメウナギ類の祖先動物で遺伝子重複によって生じたのち、ヤツメウナギ類に普遍的に継承されたものと推定した。2.糖タンパク質ホルモン受容体ウミヤツメの生殖腺からGTH受容体およびTSH受容体に構造が類似する2種類の受容体cDNAをクローニングし、これら受容体が生殖腺および甲状腺で発現していることを明らかにした。これらの結果は、ウミヤツメにはGTHとTSHの2種類の糖タンパク質ホルモンが存在することを示唆する。3.脳ホルモン(1)ウミヤツメの脳から2種類のプロラクチン放出ペプチドホモログ(RFa-AとB)を単離し、RFa-B cDNAをクローニングした。これらのペプチドは視床下部のみならず脳下垂体中葉で産生され、脳下垂体のGHおよびPOM mRNAの発現を抑制することを明らかにした。(2)3科8種のヤツメウナギのGnRH-III cDNAをクローニングした。これらはアミノ酸配列の相同性に基づいて3グループに大別され、その内容は従来の系統分類に符合した。1.ウミヤツメ脳下垂体ホルモン遺伝子のクローニングウミヤツメのゲノムDNAから成長ホルモン、およびプロオピオコルチン(POMC)ファミリーのプロオピオコルチン(POC)とプロオピオメラノトロピン(POM)の各遺伝子を増幅し、塩基配列を決定した。成長ホルモン遺伝子はコイ目とナマズ目(6エキソン5イントロン型)を除く他の脊椎動物と同様に5エキソン4イントロン型であり、上流にはPit-1応答配列を有する。POC遺伝子とPOM遺伝子は四肢動物POMCと同様に3エキソン2イントロン型である。POC遺伝子の上流にはPit-1、Ptx1、および1/2GREなどが、またPOM遺伝子の上流にはPit-1、Ptx1の他にnGREやCREなどが存在する。2.フクロヤツメ脳下垂体ホルモン遺伝子のクローニングフクロヤツメ脳下垂体からプライマーを除いて136塩基からなり45アミノ酸残基をコードするcDNA断片をクローン化した。その翻訳アミノ酸配列はウミヤツメ成長ホルモンの118位から162位に相当した。

1残基のギャップを含め、140塩基中115塩基が、また、45アミノ酸残基中35アミノ酸残基が相同であった。3.生殖腺刺激ホルモンcDNAのクローニングウミヤツメの脳下垂体cDNAライブラリーから得た2208個のクローンのcDNAの塩基配列を解析し、翻訳アミノ酸配列について相同性検索を行った。その結果、292クローンの配列が脳下垂体ホルモンと一致した。そのうち、3クローンの配列が、黄体形成ホルモンβサブユニット(LHβ)に高い相同性を示した。このcDNAは1604塩基からなり、147アミノ酸残基をコードしていた。翻訳アミノ酸配列は、既知のLHβに対して38%50%、またFSHβに対して29%37%の相同率を示し、12個のシステイン残基は保存されていた。そこで、これをウミヤツメのLHβと同定した1.ウミヤツメ脳下垂体cDNAライブラリーからプロラクチン放出ホルモン(PrRP)ホモログをコードするクローンを得た。このcDNAは1399塩基からなり142アミノ酸残基をコードする。このmRNAは脳と脳下垂体で発現し、発現レベルは脳の方が高かった。一方、脳からは2種類のPrRPホモログ(AとB)を単離した。AとBは、それぞれ、25と20アミノ酸残基からなり、Bは上記演繹アミノ酸配列の48-67位に相当した。しかし、Aに相当する配列は含まれていないので、別の遺伝子に由来すると考えられる。2.3科8種のヤツメウナギから生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)-III cDNAをクローニングした。これらはアミノ酸配列により3グループに分類された。その内容は従来の系統分類に符合した。3.産卵のために遡上したウミヤツメ(各7尾)に5、50,100ng/g体重のGnRH-IIIを24時間間隔で2回注射し、脳下垂体のβ-アクチンmRNAを対照として生殖腺刺激ホルモンβと成長ホルモンmRNAレベルをPCRで定量した。両ホルモンのmRNAの発現がGnRH-IIIにより促進されることを証明した。4.メラニン凝集ホルモン(MCH)は我々がサケで発見した視床下部ホルモンである。哺乳類では摂食を促進することから、注目を集めている。魚類でも哺乳類と同様の作用を有することを証明した。5.ヤツメウナギの成長ホルモン(GH)とその遺伝子の同定と分子系統樹の作成、インスリン様成長因子を介する成長促進作用の証明により、GHは無脊椎動物に起源すると考察した。そこで、サケGHをエゾアワビに投与し、その成長が促進されることを確認した。GHホモログcDNA断片をアワビの組織からクローニングした。得られたcDNA断片は魚類GH cDNAに対して高い相同性を示した。1.ウミヤツメの生殖腺刺激ホルモン(GTH)の産生部位、生物活性と遺伝子の構造(1)ウミヤツメGTHβ鎖ペプチド抗体を用いた免疫組織染色およびRNAプローブを用いたin situハイブリダイゼーションにより、GTH産生細胞がウミヤツメ脳下垂体の前葉基部腹側部に局在することを明らかにした。(2)遡上したウミヤツメにGnRH-IおよびIIIを24時間毎に2回注射すると、両ホルモンが脳下垂体のGTHβ鎖のみならず成長ホルモン(GH)の発現レベルを用量依存的に増加させることを明らかにした。
平面/非平面巨大π共役分子のナノ相分離を戦略とする電子活性ソフトマテリアルの設計

近年有機化合物によるエレクトロニクス材料の開発が盛んである。これは、これまでの半導体シリコンには無い、安価な製造コストや容易な構造改変による機能のチューニング、溶液プロセスの利用などの特徴があるからである。そのような化合物として多環式芳香族が利用されるが、本研究ではポルフィリン環が複数縮環した「完全縮環ポルフィリン」をモチーフとして、新規液晶性有機半導体の合成及び物性の検討を行った。結果として(1)側鎖デザインによりp-型とn-型が入れ替わる液晶性有機半導体の開発、(2)可視領域全域に渡る吸収帯を持つ液晶性有機半導体の開発に成功した。多環式芳香族化合物は、発達したπ共役系に起因する特異な電子・光学的物性を示すことが知られており、これらが次世代のプラスチックエレクトロニクス材料の中心に位置することは論を待たない。本研究では、平面性/非平面性巨大π共役分子のナノ相分離という新しい概念のもと、巨大多環式芳香族化合物の集合様式を精密にデザインし、従来にはない階層性と機能性を有する新たな電子活性ソフトマテリアル群を創製することをめざす。具体的には、外場応答性を有する液晶材料の創成を目指し、ソフト電子デバイスのデザインへの確固たる足がかりを築く。研究初年度である本年度は、巨大π共役分子の平面性に着目して、二つの分子デザインを確立した。一つ目は、完全縮環ポルフィリンを基体とする巨大平面液晶性分子である。没食子酸を基体とする側鎖の親水性・疎水性の違いや中心金属の違いにより、完全縮環ポルフィリンがカラム状に積層した構造を単位とする、多彩な液晶分子ライブラリを構築しうることが明らかとなった。二つ目はコランニュレンと呼ばれるフラーレンの部分構造を基体とした巨大非平面液晶性分子である。コランニュレンは曲面を持つ巨大多環式芳香族化合物である。お椀構造であるコランニュレンが積層した一次元カラムは、カラム長軸方向に異方性を有するため、外部刺激によりお椀の反転を制御し、カラムの電場応答性が期待できる。没食子酸とアミド部位を有する側鎖を取り付けたコランニュレン化合物が液晶状態にてヘキサゴナルカラムを形成し、電場に応答してカラムが電極に対し垂直に配向する現象を見出した。この配向は電場印可終了後も持続した。巨大多環式芳香族化合物ライブラリーの構築に時間を要し、液晶物性評価並びに材料評価の開始時期が遅れたが、これは、本研究課題にて開発した液晶性完全縮環ポルフィリンの関連物質として、ポルフィリン環同士のスタックを強めることを目的とした新化合物を合成したためである。具体的には、同一の完全縮環ポルフィリン核に、メゾ位に、長鎖を有する没食子酸部位をアルキル鎖にて直接取り付けた化合物である。意外にもこの化合物が基板に対しホメオトロピック配向することを発見した。ホメオトロピック配向は有機薄膜太陽電池素子開発のための好ましい性質である。さらに、縮環ポルフィリンの中心金属に依存して配向性に影響が出ることを明らかにした。すなわち、透明点が高く安定なπスタック集合体を与える縮環金属ポルフィリンはホメオトロピック配向を与えにくく、透明点が比較的低い金属縮環ポルフィリンは、ホメオトロピック配向を与えやすい事がわかった。例えば、縮環亜鉛ポルフィリンは比較的平面性が高く、従って、πスタックが強いためにバルク中での分子集合が優先し、ホメオトロピック配向を与えない。一方、縮環ニッケルポルフィリンは、ポルフィリン平面が湾曲しており、πスタックが弱いため、基盤との相互作用が比較的強く、基盤表面での核形成が優先され、その後の分子集合を経てホメオトロピック配向が実現されたと考えられる。金属の違いがπスタックの強さに影響し、集合体のマクロな配向様式に決定的な影響を与えていることがわかった。多環式芳香族化合物は、発達したπ共役系に起因する特異な電子・光物性を示す事が知られており、これら次世代のプラスチックエレクトロニクス材料の中心に位置する事は論を待たない。本研究では、平面性/非平面性巨大π共役分子のナノ相分離という新しい概念のもと、巨大多環式芳香族化合物の集合様式を精密にデザインし、従来にはない階層性と機能性を有する新たな電子活性ソフトマテリアル群を創製することを目指す。具体的には、ポルフィリンを基盤骨格とした新たな液晶性材料の創成をめざし、ソフト電子デバイスのデザインへの確固たる足がかりを築く。これまでの有機薄膜太陽電池材料で、太陽光の大きな部分を占める近赤外領域の光を吸収できる分子はほとんど知られていない。近赤外も含む可視領域全体に渡る光吸収材料を目指し、縮環ポルフィリン2量体から5量体をコアとする液晶分子を合成した。その結果、全ての分子はオブリークカラムナー液晶相を示した。

さらに、可視領域全域の光を吸収するのみならず、特に縮環5量体に関しては吸収端が2500nmを越え、狙い通り近赤外領域の光も吸収することが明らかとなった。これらの液晶性材料は、ホール輸送材料として働くことを確認しており、最大で2.4 x 10-2 cm/Vsの移動度を有する。驚くべき事に、縮環2量体から5量体は形が大きく異なるにもかかわらず、互いに相分離することなく、移動度も犠牲にすることなく混合することが明らかとなった。24年度が最終年度であるため、記入しない。