hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
郵送・インターネットによる実験的な職歴調査の実施

調査環境の変化の中で、より効率的でより経済的な方法を採用し、なおかつデータ精度を低下させないために事前に技術や知識・ノウハウを構築しておくこと、これが本課題の目標である。当初の計画では、23年度は文献調査と資料収集、24年度に調査実施、25年度は調査結果の分析とまとめ、学会などでの公表にあてるとしていた。24年度が終了した時点での進捗はおおむね予定通りであり、調査は順調に実施され、目立ったミスもなく完了した。なお、調査の実施が予定より23か月ほど遅れ、そのために当初の予定では24年度のうちに完了しているはずのデータ化作業(コーディングおよび入力)が、25年度の4月に持ち越しとなっている。これは、主に標本抽出の台帳が住民基本台帳から選挙人名簿に変更となったために、年末に急に全国衆議院選挙が実施されたことで、調査実施を2ヶ月ほど遅らせざるを得なくなるという事態が生じたためである。25年4月の現時点で、この遅れはおおむね取り返しつつあり、近日中にデータ化作業が完了する予定である。経費的な問題に関しては、調査地点の各関係機関の協力を得て標本抽出台帳に選挙人名簿を利用したことで、総額にして30万円ほどの閲覧料を節約できた。反面でインターネット調査のシステム管理およびデータの変換作業等に使用する機材に、予想よりも多めの出費を要した。したがって全体としては、予算の執行はほぼ予定通りとなっている。当初の計画では、23年度は文献調査と資料収集および調査実施の準備にあてられており、24年度に調査実施、25年度はその成果をまとめ学会などで報告するとしていた。23年度が終了した時点での進捗は、ほぼ予定通りと言えるが、いくつか予想外の事態が生じ、対応に追われている。第一は本課題の参加者3名のうち2名が所属機関を異動したことであり、これにより調査地の選定や各調査地点での配布数を見直す必要が生じた。第二には23年度の間に急速にタブレット端末が普及したことで、タブレット端末からの回答を想定してウェブ調査のインターフェースを調整する必要が生じたことである。ただし、これらの事態は研究の進捗に深刻な影響を及ぼすようなものではなく、調査の実施は当初の計画通り24年度秋に行う予定である。24年度に実施した調査のうち、郵送による回収分については25年5月までにデータ化が完了し、データ分析作業を始める予定である。インターネット回答の部分については、技術的理由からデータ化に多少の時間を要する見込みであり、データ分析に着手できるのが6月ごろと予想している。夏以降は、本課題参加者同士の報告会を重ね、秋以降の各所属学会などでの成果報告および論文執筆作業を進める。24年度は当初の計画通り、郵送およびウェブ調査の実施を行う。調査地点は函館・青森・秋田・奈良および奈良近郊の一市を予定しており、5月以降、各自治体への協力要請を行う。ウェブ調査の技術的な問題(ユーザーインターフェースの調整)については、ほぼ目途が立っており、秋口の調査実施には十分間に合うと予想される。
プロトプラスト培養を利用したカキの形質転換体作出に関する基礎的研究

カキの形質転換体の作出方法としてエレクトロポレーションによる直接遺伝子導入法を用いた.供試材料には`次郎'のカルスより単離したプロトプラストを用い,レ-ポーター遺伝子としてGUS遺伝子を導入した.この際,遺伝子導入の最適条件をエレクトロポレーション24時間後の一過性発現を調査するトランジェントアッセイにより検討した.検討項目としてプロトプラスト懸濁液中の塩化カルシウム濃度,プラスミド添加濃度,印加電圧,キャパシタンス,及びエレクトロポレーション前の温度処理効果を調査し,それぞれ最適条件を得ると同時に至適タイムコンスタントが明らかになった.またトランジェントアッセイと同時にエレクトロポレーション直後の細胞生存率をFDA染色によって調べ,GUS活性に生存率を加味することでカキにおける遺伝子導入の最適条件を決定することができた.この条件で処理したプロトプラストをアガロースビーズ培養した場合,無処理区に比べ生育が著しく劣ったため,ナ-ス培養(無処理区のアガロースブロックを使用)を試み,良好な結果が得られている.今後これらの培養を続け,形質転換カルスを選抜し,植物体再生を試みる予定である。
超分子を用いた電子/イオン変換人工膜システムの創製

本研究では、分子認識部位とアクチュエータ部位を持つ人工膜システムとその協調による、生体機能に見られるような高度な機能を持った人工膜システムの開発を目的としている。昨年度、本研究にて取り組んでいる人工膜システムが浸透圧及び浸透圧流束制御機能を有することを明らかにした。本年度は、この静水圧流束制御機能と浸透圧制御機能を、Teorell振動子を参考にして細管フィードバックを用いて協調させ、新たな振動子系を構築して実験により実証した。さらに非平衡熱力学の輸送方程式と、Hodgkin-Huxsley方程式に代表される遅れ時間方程式からなる数理モデルを構築してRunge-Kutta法により数値解を求め、計算結果と実験を比較した。数理モデルを用いた考察により、非線形振動に必須な自触媒効果が、輸送係数の膜厚依存性の違いによって生じることを明らかにした。以上の現象は超分子系を他の系に拡張しても成立する普遍的な知見であり、生命と人工材料の隔たりを埋める大きな一歩であり、今後さまざまな工学的応用が期待される。本年度は、本研究にて取り組んでいる人工膜システムが(1)分子認識により透過物質の分子量制御を行うことが可能であること^<(1)>、また(2)アクチュエータ部位のハイドロゲルの相転移前後での相転移熱量変化着目した分子認識により透過性を制御するメカニズムの解明^<(2)>、を行った。さらに生体機能の高度な機能の源泉システムの非線形に根差していることに注目し^<(3)>、生体がサーカディアンリズム等の自律的なリズム形成を行うと同様に、本研究の人工膜システムが濃度勾配、圧力勾配等が存在するエネルギー非平衡場に置いた時に期待される、自律的な透過現象のリズミカルな制御^<(4,5)>について精力的な研究を行った。以上は下記の場において成果の公表を行った。(3)伊藤大知化学工学2002,67,186(4)伊藤大知、山口猛央、中尾真一化学工学会第35回秋季大会要旨(2002)(5)伊藤大知、山口猛央化学工学会第68回年会要旨(2003)本研究では、分子認識部位とアクチュエータ部位を持つ人工膜システムとその協調による、生体機能に見られるような高度な機能を持った人工膜システムの開発を目的としている。本年度は、本研究にて取り組んでいる人工膜システムが(1)浸透圧及び浸透圧流束制御機能を有すること、また(2)薬物の拡散速度の制御性能を有することを見出すとともに(3)本人工膜システムのアクチュエータとなっている分子認識ポリマーの応答メカニズムを低温DSC、Raman散乱法を用いて詳細に検討した。その結果、本研究のゲート膜がBa^<2+>イオンにのみ応答して浸透圧を発生すること。またイオンをシグナルとして第2の添加物質の濃度勾配でも浸透圧を発生することを確認した。またゲート膜がBa^<2+>イオンにのみ応答してビタミンB12などのモデル薬物の拡散性を制御することを確認した。このときグラフト重合量を制御することによって膜構造を制御し、拡散速度が制御できることを示した。さらに、低温DSC測定からクラウンエーテルレセプターがイオン補足する際に水分子を約80個保持し、大きな水クラスターを形成することを確認した。さらに生体機能の高度な機能の源泉はシステムの非線形に根差していることに注目し、生体がサーカディアンリズム等の自律的なリズム形成を行うと同様に、本研究の人工膜システムが濃度勾配、圧力勾配等が存在するエネルギー非平衡場に置いた時に期待される、自律的な透過現象のリズミカルな制御について引き続き精力的な研究を行った。
前立腺癌のホルモン抵抗性獲得の分子機構の解明とオーダーメイド医療への応用

神経内分泌分化などの前立腺癌の進行における意義について検討した。またDNA Microarrayを用いて,前立腺における発現を検索し,gene expression profileを調べて報告した。前立腺癌の生検における予測陽性率を計算するノモグラムを作成し,国内外での他のノモグラムと比較検討した。前立腺全摘除術施行前後のアンドロゲンをふくめたステロイドホルモン環境について検討した。さらに再燃前立腺癌患者から経時的に採取した血清から,ホルモン不応性に伴って増加する蛋白を抽出した。前立腺癌のホルモン抵抗性獲得の分子機構の解明と,その臨床応用を前提とした解析について,基礎的および臨床的解析を行ない,以下のような成果を得た。1.proteinchip systemを用いて表面増強型レーザー脱離/イオン化飛行時間型質量分析装置(SELDI-TOF MS, Ciphergen社製)にて,ホルモン抵抗性獲得過程において発現増強する血清蛋白の同定とその機能解析をおこなった。具体的には,経時的に採取された転移性前立腺癌患者の血清を用いて,治療前と治療開始後(奏功期・治療不応初期・中期・後期)の5点の血清を解析に使用した。6640Daのピークをもつ蛋白質を同定し,アミノ酸配列の決定を行なった。2.ホルモン療法への反応性や予後についての遺伝子多型の解析として,転移性前立腺癌患者における13種類の遺伝子多型について解析を施行した。IGF-IやCYP 19の遺伝子多型が重要であることを見出した。3.ホルモン依存性喪失過程における神経内分泌分化の関与の解析として,神経内分泌分化マーカーであるクロモグラニンAおよびNSEの組織中・血清中の発現の相関について解析した。その結果,クロモグラニンAが組織、血清間でもっとも相関を認め,神経内分泌分化マーカーとして最も優れたものと考えられた。全国12施設における,初回ホルモン療法(MaXimum androgen blockade)再燃例でのアンチアンドロゲン交替療法の効果と意義について臨床的解析をおこなった。その結果,二次ホルモン療法としてアンチアンドロゲン交替療法の反応性が,進行性前立腺癌患者の予後因子となることが示唆された。comparative genomic hybridizationを用いて,前立腺全摘除術で得られた前立腺癌の病理学的病期の予測の可否について検討した。第8染色体のdeletionの有用性などが明らかとなった。神経内分泌分化の前立腺癌のホルモン療法中の進行における意義について,免疫学的組織染色と,血清マーカーの相関について検討した。クロモグラニンAとN S Eでは異なった臨床的意義を有すること,特に血清でのクロモグラニンAが重要であることが示された。重粒子線治療にホルモン療法が施行された前立腺癌患者群における,放射線の副作用とホルモン療法の相関について検討し,さらにそのQ O Lへの影響も検討した。初回M A B療法抵抗性となった再燃前立腺癌患者へのアンチアンドロゲン交替療法の背景・有効性やその後の治療成績への影響を多数例で解析した。前立腺全摘除術施行前後のアンドロゲンをふくめたステロイドホルモン環境について検討し,術後にテストステロンの回復・上昇のあることを報告した。これは,前立腺癌の腫瘍細胞自体が,ステロイド抑制因子を分泌している可能性を示唆しているものと考えられた。前立腺癌の進行に関与することが報告されているIGF-Iについて,抑制することで,今後治療薬としての可能性を報告した。再燃前立腺癌患者の血清から増加蛋白を抽出し,その機能を解析した。・神経内分泌分化の前立腺癌のホルモン療法中の進行における意義について,免疫学的組織染色と,血清マーカーの相関について検討した。・Microarrayを用いて,前立腺正常組織・肥大症組織・癌組織における発現を検索し,gene expression profileを調べて報告した。・前立腺癌の生検における予測陽性率を計算する,各種臨床因子を重さづけしたノモグラムを作成し,国内外での他のノモグラムとexternal validationして比較検討した。・前立腺全摘除術施行前後のアンドロゲンをふくめたステロイドホルモン環境について検討し,術後にテストステロンの回復・上昇のあることを報告した。また,各病期における血清テストステロン値の臨床的意義について報告した。・前立腺癌の進行に関与することが報告されているIGF-Iについて,抑制することで,今後治療薬としての可能性を報告した。
GaAsの分子層成長とその不純物添加技術に関する研究

研究代表者等が世界に先駆けて開発したGaAsの分子層成長(原子層成長)において、TEG(トリエチルガリウム)とAsH_3を用いた表面反応過程の追求およびその制御方法を検討した。本方法を用いて自己停止機構を伴う結晶成長条件を実現し、さらに同方法における不純物添加法を検討した。(AsH_3導入)-(AsH_3排気)-(TEG導入)-(TEG排気)を1サイクルとする自己停止成長条件において、不純物ガス(DETeおよびDESe)を導入するタイミングを選ぶことにより、不純物分子の吸着・反応を制御できたが、不純物添加量があるレベル以上では、成長膜厚が50%程度抑制されるという現象を見出した。不純物添加により成長抑制されるメカニズムを調べるため、不純物添加成長1サイクルに引き続き、ノンドープ成長を数回行う成長モードを取り入れ、ノンドープの成長回数と成長膜厚およびキャリア密度の関係を調べた。不純物添加される1サイクルにおける不純物添加量によって、成長膜厚が1分子層に回復するのに要するノンドープ成長サイクルが異なることから、成長膜中の電子密度によって成長速度が決定されるという現象を見出した。すなわち、過剰に不純物が導入されたものでは、この回復が非常に遅く、回復に至るには10サイクル以上のノンドープ成長サイクルを要することがわかった。本研究により、自己停止機構に基づくTEG-AsH_3によるGaAsの分子層成長を270°Cという低温で実現し、同温度における不純物添加を実現した。また不純物添加時における成長抑制効果を見出すとともに、これを制御すべく不純物添加成長1サイクルに引き続き、ノンドープ成長を数回行う成長モードを実施し、不純物添加を伴う成長機構の解明と膜厚制御性の向上を実現した。これによって、ナノメートル構造を有する急峻な不純物プロファイルを作製するための技術を創出できた。研究代表者等が世界に先駆けて開発したGaAsの分子層成長(原子層成長)において、TEG(トリエチルガリウム)とAsH_3を用いた成長では高純度の成長膜が得られるものの自己停止成長は見出されていなかった。本年度の研究では、TEG(トリエチルガリウム)とAsH_3を用いた表面反応過程の追求およびその制御方法を検討し、自己停止を実現するための成長条件を見出すことに成功した。表面反応過程に関しては、TEG-AsH_3システムにおけるGaAs(100)表面でのTEG導入および排気時の反応速度、AsH_3導入および排気時における表面反応等に及ぼす各種成長パラメータの影響について、走査型プローブ顕微鏡(本研究経費により平成13年度取得)を用い、成長表面の原子レベルでの平坦性評価および2次元成長・成長核形成の観察等の観点から検討を行った。この結果、自己停止機構を阻害する要因の一つはGaが露出した成長表面上でのTEGの分解反応が促進される現象によることをつきとめた。自己停止成長を実現するためには、Ga-エチルおよびAs-水素の吸着状態を確保することが必須であり、このためにTEGおよびAsH_3ガスを従来よりもはるかに高速導入・排気する必要があった。この条件を適用し高純度のGaAs成長膜を低温成長(270°C)で1分子層毎に成長させることが可能になった。さらにこの技術を半導体素子製造技術に応用するため、TEG-AsH_3システムによる自己停止機構に基づく不純物添加法の検討を行った。(AsH_3導入)-(AsH_3排気)-(TEG導入)-(TEG排気)を

1サィクルとする自己停止成長条件において、不純物ガス(DETeおよびDESe)を導入するタイミングを選ぶことにより、不純物分子の吸着・反応を制御できることがわかった。平成14年度の研究課題である「不純物添加機構の解明と制御」へ向けての研究に着手した。研究代表者等が世界に先駆けて開発したGaAsの分子層成長(原子層成長)において、TEG(トリエチルガリウム)とAsH_3を用いた成長では高純度の成長膜が得られるものの自己停止成長は見出されていなかった。本年度の研究では、TEG(トリエチルガリウム)とAsH_3を用いた表面反応過程の追求およびその制御方法を検討し、自己停止機構を伴う結晶成長条件を実現し、さらに同方法における不純物添加法を検討した。(AsH_3導入)-(AsH_3排気)-(TEG導入)-(TEG排気)を1サイクルとする自己停止成長条件において、不純物ガス(DETeおよびDESe)を導入するタイミングを選ぶことにより、不純物分子の吸着・反応を制御できることがわかった。不純物添加により成長膜厚が6割近く阻害され、不純物による最表面の電子状態あるいは(自由)電子による吸着種の反応抑制などの効果を確認した。さらに成長阻害されるメカニズムを調べるためにドープ表面にノンドープ成長を数回行う成長モードを取り入れ、ノンドープの成長回数の増加によりキャリア密度が減少し、成長膜厚が(1分子層に)回復することがわった。ただし過剰に不純物が導入されたものでは、この回復が見られなかった。この条件を適用し不純物添加制御されたGaAs成長膜を低温成長(270°C)で1分子層毎に成長させることが可能になった。表面反応過程に関しては、走査型プローブ顕微鏡(本研究経費により平成13年度取得)を用い、成長表面の原子レベルでの平坦性評価および2次元成長・成長核形成の観察等の観点から検討を継続した。平成15年度の研究課題である「不純物添加機構の解明と制御」へ向けての研究に着手するとともに、電子デバイス作成の基礎技術としても検討を開始した。研究代表者等が世界に先駆けて開発したGaAsの分子層成長(原子層成長)において、TEG(トリエチルガリウム)とAsH_3を用いた表面反応過程の追求およびその制御方法を検討した。本方法を用いて自己停止機構を伴う結晶成長条件を実現し、さらに同方法における不純物添加法を検討した。(AsH_3導入)-(AsH_3排気)-(TEG導入)-(TEG排気)を1サイクルとする自己停止成長条件において、不純物ガス(DETeおよびDESe)を導入するタイミングを選ぶことにより、木純物分子の吸着・反応を制御できたが、不純物添加量があるレベル以上では、成長膜厚が50%程度抑制されるという現象を見出した。不純物添加により成長抑制されるメカニズを調べるため、不純物添加成長1サイクルに引き続き、ノンドープ成長を数回行う成長モードを取り入れ、ノンドープの成長回数と成長膜厚およびキャリア密度の関係を調べた。不純物添加される
高等植物の栄養要求性突然変異体を利用した遺伝子導入系の確立

大腸菌ビタミンBCC1DD生合成酵素(OOthiBWWーPP,チアミンリン酸ホスホリラ-ゼ)遺伝子の塩基配列を決定し,転写調節領域,アミノ酸配列を確定した。大腸菌転写調節領域を欠失させ植物の転写調節因子となるカリフラワ-モザイクウイルス35SRNAプロモ-タ-と結合させたプラスミドを構築した。このプラスミドを持つアグロバクタ-をシロイスナズナ栄養要求性すなわちビタミンBCC1DD要求性変異体外植片に感染させた。まずプラスミドの持つハイグロマイシン抵杭性遺伝子で週択するため,培地にビタミンBCC1DDを添加してハイグロマイシン抵杭性カルス,シュ-トを再生させた。植物体にまで再生し,ハイグロマイシン抵杭性遺伝子導入体を確立した。この導入当代(TCC1DD)植物を自殖して種子を得マンのた世代でビタミンBCC1DD生合成酵素の存在を調べた。TCC2DD世代種子をビタミンBCC1DDのない培地に蒔いたら約3/1の個性はビタミンBCC1DD欠乏損を示さなかった。すなわち植物用プロモ-タ-に結合した大腸菌OOthiBWWーPP遺伝子により,シロイマナズナ変異体がビタミンBCC1DD非依存性に戻ったことが示された。この導入体の増殖を詳細に測定した,ビタミンBCC1DD添加培地で増殖した個体と比較して最終的な増殖は劣っていて,ビタミンBCC1DD添加で完全に回復することが示された。このように,大腸菌OOthiBWWーPP遺伝子は,シロイマナズナOOthiBWWーPP変異体を相補するが示された。その相補能は,完全でないことも示された。今後,OOthiBWWーPPを栄養要性を相補するマ-カ-として,種々の培養条件で利用可能性について検討する。本年度は、シロイヌナズナth-1変異体を相補する大腸菌thiBプラスミドを植物導入用に改良する作業を行なった。1.そのためにまず、thiB,C領域を持つDNA断片の塩基配列を確定した。thiCは、579塩基対、thiBは、459塩基対からなり、thiCの終止コドンと1塩基重複して、thiBが始まる。thiC-thiBの順に転写される典型的なオペロン様構造を持つので、thiCの上流をCAT(クロラムフェニコ-ルアセチル化酵素)遺伝子に結合した。その融合体の転写調節により、オペロンの存在を示した。2.大腸菌thiB遺伝子を植物に導入するには、発現部位(プロモ-タ-)を植物用に変えなければならない。そのため導入するDNAのデザインとして、thiBのみを持つもの、thiC-thiBのままオペロンとして持つものを計画した。まず、タンパク質をコ-ドしない、5^1、及び3^1側DNA領域を欠失させることにした。多くの欠失体をエキソヌクレア-ゼV消化により得、塩基配列の解析を行った。それらの中に、コ-ド領域のみに近いものが存在した。これらを用いて、植物に導入するプラスミドを構築した。3.発現調節領域についても検討を加え、最適な配列をさがす努力を行った。大腸菌ビタミンB_1生合成酵素(<thiB>___ー,チアミンリン酸ホスホリラ-ゼ)遺伝子の塩基配列を決定し,転写調節領域,アミノ酸配列を確定した。このプラスミドを持つアグロバクタ-をシロイヌナズナ栄養要求性すなわちビタミンB_1要求性変異体外植片に感染させた。

まずプラスミドの持つハイグロマイシン抵抗性遺伝子で選択するため,培地にビタミンB_1を添加してハイグロマイシン抵抗性カルス,シュ-トを再生させた。植物体にまで再生し,ハイグロマイシン抵抗性遺伝子導入体を確立した。この導入当代(T_1)植物を自殖して種子を得てこのT_2世代でビタミンB_1生合成酵素の存在を調べた。T_2世代種子をビタミンB_1のない培地に蒔いたら約3/4の個体はビタミンB_1欠乏欠損を示さなかった。すなわち植物用プロモ-タ-に結合した大腸菌<thiB>___ー遺伝子により,シロイヌナズナ変異体がビタミンB_1非依存性に戻ったことが示された。この導入体の増殖を詳細に測定した。ビタミンB_1添加培地で増殖した個体と比較して最終的な増殖は劣っていて,ビタミンB_1添加で完全に回復することが示された。このように,大腸菌<ThiB>___ー遺伝子は,シロイヌナズナ<th-1>___ー変異体を相補するが示された。その相補能は,完全でないことも示された。今後,<thiB>___ーを栄養要求性を相補するマ-カ-として,種々の培養条件で利用可能性について検討する。
日・英語文法獲得過程における普遍文法と経験の相互作用に関する研究

本年度は、動詞su/si/s-(以下suと省略)を含む構文(1)(3)の詳細な統語・意味・形態・音韻分析を行ない、下記の結論を得た。(1)VN文:a.警察がその事件を調査した。b.ライトが点滅している。c.私は彼の発言に驚愕した。(2)"VN名詞句+軽動詞su"構文:警察がその事件の調査をした。(3)"副詞+軽動詞su"構文:a.ライトがピカピカしている。b.私は彼の発言にびっくりした。1.これまで一般的に名詞であると考えられてきたverbal noun(VN)と呼ばれるクラスの語彙(e.g.調査,研究)は、実は動詞である。(1)はそのVNを主動詞とする文であり、普通の動詞を主動詞とする文(「警察がその事件を調べた。」)と全く同じ統語構造を持つ。VNと普通動詞の違いは、前者が自由形態素(単独でprosodic word(PW)を形成しなければならない)であるのに対して、後者が拘束形態素(単独ではPWを形成できない)であることである。これら2種類の動詞の、この音韻的性質の違いにより、普通動詞が使われる環境で代わりにVNを用いると、VNの直後にsu挿入が要求される。このsuは、音韻構造を整えるために挿入される統語・意味的には空虚な動詞(dummy verb)である。2.(2)は、軽動詞suを主動詞とし、そのsuをVN名詞句が修飾することにより一種の複合述語が形成される構文である。従って(1)と(2)は基底構造を共有する関係にはない。3.(3)は表面の形は(1)に近いが、実は(2)と同じ軽動詞構文である。主動詞は軽動詞suであり、そのsuをオノマトペ副詞が修飾している。(2)が主語にAgentを必要とするのに対して(3)が必要とせず、(2)ではsuの修飾語句が格を付与されるのに対して(3)でされないのは、suの外にある空動詞の性質による。4.これらの習得過程解明には発話記録の分析だけでなく、幼児の音韻知識を調べる実験が必要である。
膵癌に併発する血栓塞栓症発症に関わる液性因子の解明

血栓塞栓症は担癌患者でよくみられる合併症であるが、膵癌は癌の中でも血栓塞栓症の頻度の高い癌である。本研究では、膵癌による血栓塞栓症発症の病態生理の解明のために、自身の臨床的な知見を背景にして、膵癌細胞が分泌するexosomeなどの液性因子が血管内皮細胞の凝固線溶因子の発現に何らかの影響を及ぼしているのではないかとの仮説をたててそれを検証する。膵癌細胞株の上清からのexosome、あるいは膵癌自然発症遺伝子改変マウスの血清中のexosomeを用いて、血管内皮細胞での凝固線溶因子の発現・活性化の変化を検討し、その責任分子を分子生物学的に同定することで発症機序の解明をめざす。
超希薄予混合自着火機関の燃料組成に関する研究

超希薄予混合気自着火機関の燃料組成に関する以下の事を検討した。1)燃料組成に関し、複合化する前に、候補となる燃料のを特性を実機関を用いて調べた。2)候補とした燃料はDMEである。実験の結果容易に自着火する事、無煙燃焼する事、排出HC量が少ない反面、NOx排出量が多いことが明らかになった。3)次にDMEの特性を使い、C3H8とのブレンド燃料で機関を運転した。その結果、DMEのブレンド割合で自着火時期を制御出来る事を明らかにした。この際、筒内噴射であるが、軽油運転と同等の機関性能、無煙燃焼、低HC燃焼を確認した。ここでの問題もNOx排出量の増加であった。4) DMEあるいはDMEブレンド燃料を希薄化すると自着火温度は高くなる。そこで以下の新しいアイデアを検討した。5)すなわち自着火時期制御を活性化空気で行う事である。活性化空気すなわちオゾン化された空気は、オゾンの強力な酸化作用で燃料の一部を分解する。これは吸気の温度増加、過給、シリンダ内残留ガス増加と同等の働きをすると予測される。そこで(1)基本的な燃料の燃焼速度を計測しオゾン添加の燃焼速度へ及ぼす影響も検討した。同時に(2)オゾンの燃料分解に関与する詳細を検討するため、数値計算を試みた。6)実験の結果、空気中のオゾンを10000ppmにすると燃焼速度は約10%増加する事を確認した。7)数値計算ではオゾン添加した空気と燃料の自着火までの時間はオゾン濃度に高くなると短くなることが分かった。また燃焼温度の上昇割合から燃焼速度を見積もると、燃焼速度も増加し、5)の結論を確認した。超希薄予混合気自着火燃焼を実現させる新たな燃料として、ジメチル・エーテル(Dimethyl Ether,CH3OCH3以降DMEと略記す)に着目し、その基本的な(1)燃焼特性値の計測、(2)実際の圧縮点火機関を用いて希薄予混合自着火の限界の計測及び(3)CHEMIKINで計算する上で不可欠な燃焼機構の調査を行った。(1)バ-ナ法で測定したDMEの燃焼速度はCH4とほぼ同等である。この際、超希薄予混合気燃焼を達成させるに活性化空気の利用を計画している。そこでDMEの予混合気にO3を約1万PPM添加して燃焼速度を計測したところ、約50%の増加が得られた。この値はCH4の予混合気に同濃度のO3を添加した時の値の5倍であり、DME+αなる燃料の自着火時期制御の可能性が見出された。(2)DMEの特質を利用しDME+αで圧縮点火機関の運転し、機関性能、燃焼及び排出ガス特性を検討した。その結果DMEの割合(すなわちαの割合)で自着火時期の制御が可能な事、無煙燃焼である事、低THC排出である事、NOx濃度の低減は得られない事を明らかにした。これらは超希薄予混合自着火を実現させるため噴射開始時期の大幅進角及び活性化空気による自着火時期制御の見通しが得られた。(3)DMEの自着火時期を制御するO3濃度及び自着火前の中間生成物CH3の変化を数値計算で予測するためDMEが関連する素反応について検討を加えた。現在、信頼すべき素反応をもとにCHEMIKINを用いて計算を行っている。

実験の結果容易に自着火する事、無煙燃焼する事、排出HC量が少ない反面、NOx排出量が多いことが明らかになった。3)次にDMEの特性を使い、C3H8とのブレンド燃料で機関を運転した。その結果、DMEのブレンド割合で自着火時期を制御出来る事を明らかにした。この際、筒内噴射であるが、軽油運転と同等の機関性能、無煙燃焼、低HC燃焼を確認した。ここでの問題もNOx排出量の増加であった。4) DMEあるいはDMEブレンド燃料を希薄化すると自着火温度は高くなる。そこで以下の新しいアイデアを検討した。5)すなわち自着火時期制御を活性化空気で行う事である。活性化空気すなわちオゾン化された空気は、オゾンの強力な酸化作用で燃料の一部を分解する。これは吸気の温度増加、過給、シリンダ内残留ガス増加と同等の働きをすると予測される。そこで(1)基本的な燃料の燃焼速度を計測しオゾン添加の燃焼速度へ及ぼす影響も検討した。同時に(2)オゾンの燃料分解に関与する詳細を検討するため、数値計算を試みた。6)実験の結果、空気中のオゾンを10000ppmにすると燃焼速度は約10%増加する事を確認した。7)数値計算ではオゾン添加した空気と燃料の自着火までの時間はオゾン濃度に高くなると短くなることが分かった。また燃焼温度の上昇割合から燃焼速度を見積もると、燃焼速度も増加し、5)の結論を確認した。
非小細胞肺癌の病態における癌関連肺線維芽細胞の役割

非小細胞肺癌の手術症例より、癌関連線維芽細胞(CAF)の分離培養を行いCAFの生理活性機能を行った。CAFの遊走及びコラーゲンゲルの収縮を促進した。非小細胞肺癌間質内のCAFは、a-SMA陽性の筋線維芽細胞を多く含む活性化した線維芽細胞で構成されていた。肺癌細胞との共存下では、より活性化された筋線維芽細胞となり癌の進展に重要な役割を担っていると考えられた。非小細胞肺癌間質内の癌関連線維芽細胞は、a-SMA陽性の筋線維芽細胞を多く含む活性化した線維芽細胞で構成されていた。癌関連線維芽細胞は、癌細胞との連携のもと、癌進展において重要な役割を担うことが考えられた。非小細胞肺癌手術肺組織(n=6)の正常肺組織(Control)及び癌部位(CAF)より肺線維芽細胞の分離培養を行った。肺線維芽細胞を用いた3次元Type Iコラーゲンゲルマトリックス法によりコラーゲンゲルの収縮の程度を測定した。また、非小細胞肺癌上皮系細胞株(A549)との共培養下においてもコラーゲンゲルの収縮の程度を測定した。a-SMAなどのの発現量をWestern-Blotting法で測定した。コラーゲンゲルでの3次元培養環境下では、CAFは、より著明にゲルの収縮を促進した。[Control; 71.1 ±13.0%, CAF; 51.7 ±17.0 %: p<0.05]。A549細胞との共培養下では、CAFは、Control群と比較してさらにゲルの収縮を促進した[p<0.01]。CAFは、a-SMAの発現量がより増加しており、コラーゲンゲル内のCAFにおいても、Control群と比較してa-SMAの発現量がより増加していた。また、A549細胞との共培養下では、CAFは、さらにa-SMAの発現量が増強した[p<0.05]。CAFとの共培養系でA549がEMTを誘導されたことを確認したが癌幹細胞のマーカーの発現は認めなかった。非小細胞肺癌の手術症例より、手術肺検体から、同一肺葉内において、非癌部(C: Control)、およびCAF群として癌と正常組織の境界部(B: Border)、癌部(T: tumor)、より、それぞれ組織を切り出し肺線維芽細胞の分離培養を行う。尚、腫瘍部位に隣接する境界部も含め非癌部以外の肺線維芽細胞をCAFと定義した。上記3群間での肺線維芽細胞Ex vivoにおける生理機能解析の比較検討を行った。非癌部の肺線維芽細胞と比較して境界部及び癌部Fの肺線維芽胞の生理活性機能を特に肺線維芽細胞の遊走能(1)3次元collagen gel contraction assay法(2)増殖能(3)に着目しin Vitroによる機能解析を主に行い以下の結果を得た。CAFの遊走がより亢進しより著明にゲルの収縮を促進した。増殖能には差は認めなかった。A549細胞との共培養下では、CAFは、Control群と比較してさらにゲルの収縮を促進した。CAFは、a-SMAの発現量がより増加していた。CAFは肺癌細胞との共存下では、より活性化された筋線維芽細胞となり癌の進展に重要な役割を担っていると考えられた。また、CAFが肺癌上皮細胞の遊走およびEMTを刺激する事をCAFの培養上清液を用いて証明した。また、Controlを対象としてCAFのCAGE解析による転写活性解析を網羅的に行いCAF特異的なマーカーの同定を行っている。考察:非小細胞肺癌間質内の癌関連線維芽細胞は、a-SMA陽性の筋線維芽細胞を多く含む活性化した線維芽細胞で構成されていた。

上記3群間で生理機能解析の比較検討を行った。非癌部の肺線維芽細胞と比較して境界部及び癌部Fの肺線維芽胞の生理活性機能を特に肺線維芽細胞の遊走能(1)3次元collagen gelcontraction assay法(2)増殖能(3)に着目し以下の結果を得た。1. chemotaxis assay :CAFの遊走がより亢進し、その程度が臨床病期を反映している可能性を示した。2.TypeI collagen Gel assay:コラーゲンゲルでの3次元培養環境下では、CAFは、より著明にゲルの収縮を促進した。A549細胞との共培養下では、CAFは、Control群と比較してさらにゲルの収縮を促進した。CAFは、a-SMAの発現量がより増加しており、コラーゲンゲル内のCAFにおいても、Control群と比較してa-SMAの発現量がより増加していた。また、A549細胞との共培養下では、CAFは、さらにa-SMAの発現量が増強した。3.CAFが肺癌上皮細胞の遊走およびEMTを刺激する事をCAFの培養上清液を用いて証明した。考察:非小細胞肺癌間質内の癌関連線維芽細胞は、a-SMA陽性の筋線維芽細胞を多く含む活性化した線維芽細胞で構成されていた。癌関連線維芽細胞は、癌細胞との連携のもと、癌進展において重要な役割を担うことが考えられた。本年度は癌細胞とCAFとの相互作用を主に着目して解析を進めている。CAFは癌細胞の遊走、EMTを誘導し多面的な作用を通して癌進展、抗癌剤耐性化を誘導していることを確認した。また癌細胞もCAFの分化を促進し活性化を誘導しており癌細胞と癌間質のCAFは密接に関連していることを確認した。また解析症例も増えており一定の現象の確認を行った。呼吸器外科チームとの連携もスムーズであり患者サンプルは20例と十分に得られており将来の更なる解析のために用いるサンプルストックの保存も順調に行われている。CAFの生理機能解析の結果では統計学的にも有意な差が得られており、今後のメカニズムの解析をすすめる上でも有利な実験結果となっている。CAFの網羅的な遺伝子解析をCAGE法を用いて解析し、CAF特異的な分子、制御因子の同定を行う。標的因子の遺伝子発現制御を強制発現ベクターやKnock downなどの系を用い機能解析を行う。また患者背景主に臨床情報とCAFの生理機能解析(遊走、コラーゲンゲル解析)の相関を検討しCAFからの臨床的バイオマーカーの検討を行う。今後の研究計画と予測される成果としては、肺線維芽細胞の遊走能、Type Icollagenゲルの収縮能、増殖能のメカニズムの解明に加え、癌細胞との相互作用の機序、CAFを介する抗癌剤感受性や耐性機所の解明その他の様々な生理機能解析へも展開していく。標的因子の遺伝子発現制御を強制発現ベクターやKnock downの作成に用いる費用およびSiRNA、抗体などの購入に主に使用する予定である。またCAFの産生する制御因子を蛋白レベル、転写レベルで検討する。CAFから産生される様々な制御因子、またCAFの関与するシグナル、RNA,蛋白発現の網羅的解析を健常部位の線維芽細胞との比較で外部委託での測定を検討している。
南西諸島のドップラーレーダーを用いた台風強度の推定

本研究は、南西諸島で運用されるドップラーレーダーを用いて、台風の中心近くにおける風速分布と中心気圧を、510分間隔で精度良く推定する手法を確立することを目的とする。28事例の台風について強度を推定し、気象庁ベストトラックデータと比較したところ、全体として整合する結果を得たが、相違が顕著な事例があることもわかった。2016年には台風15号が石垣島を通過する際に急速に発達する様子を捉えることに成功した。この推定手法を用いることで、将来的には精度の高い強度の情報を台風の接近前に提供することができると考えられる。本研究では南西諸島で運用されている気象ドップラーレーダーを用いて台風の中心近くにおける風速分布と中心気圧の推定を行うことである。平成25年度においては、過去に南西諸島を通過した台風の事例に関するデータの収集を行うとともに、台風強度の推定を行うプログラムの整備や、計算を行うサーバーの導入を計画した。過去の事例については、2012年8-9月に沖縄島を通過した台風15,16,17号について、ドップラーレーダーやウインドプロファイラー、そして地上気象などの各種データの収集を行った。強度推定を行うプログラムについて、当初は米国の研究協力者から提供を受けることを計画していたが、連携研究者との相談の結果、将来的な改良や独自発展の可能性を持たせるため、プログラムを新たに作成することになった。プログラムの動作確認や検証を行い、問題無く動作することを確認した。過去の事例について解析した結果、強度の推定精度は事例ごとに大きく異なることがわかった。台風中心の眼が小さく広い範囲で降雨がある台風では、ドップラー速度データの取得範囲が広いため、推定した風速の精度が良かった。一方、眼が大きい台風や、温帯低気圧化が始まり乾燥空気の貫入によって降雨範囲が減少した事例では、風速の推定精度が悪くなった。今後は精度が悪い事例について、精度を上げるためのデータの品質向上(ノイズの除去や信号処理のエラーの除去など)について検討する必要がある。以上の成果について、国内の研究会や学会において発表を行った。本研究の目的は、南西諸島で運用されている気象ドップラーレーダーを用いて台風の中心近くにおける風速分布と中心気圧の推定を行うことである。平成26年度にはプログラムの精度検証や、沖縄島の周辺を通過した台風の強度推定を行い、気象庁の推定値(ベストトラックデータ)との比較を行った。強度推定を行うプログラムについて、当初は米国の研究協力者から提供を受けることを計画していたが、連携研究者との相談の結果、将来的な改良や独自発展の可能性を持たせるため、プログラムを新たに作成することになり、平成25年度中に作成し、平成26年度には精度の評価を行った。強度の推定には台風の中心位置を精度良く求めることが重要で、レーダーで取得した極座標の生データから直交座標へ内挿処理をすることにより生じる中心位置の誤差が、強度推定にどの程度の誤差を与えるかについて、数値モデルの出力結果を用いて検証を行った。その結果、降雨エコーの取得範囲が広い場合は大きな問題にはならないが、乾燥空気の貫入によって降雨エコーの取得範囲が減少する場合は中心位置の推定誤差が大きくなることがわかった。実際の観測データを用いた強度推定については、2008年2014年の期間に取得された21事例に対して行った。事例全体ではベストトラックデータと概ね整合する推定値が得られたが、事例によっては大きく異なる場合があった。この不整合については、ベストトラックデータが必ずしも正確ではない場合があるため、複数台のレーダーによる解析などで今後詳しい検証を行う必要がある。また、精度を上げるためのデータの品質向上(ノイズの除去や信号処理のエラーの除去など)についてもさらに検討する必要がある。以上の成果について、国内外の研究会や学会において発表を行うとともに、強度推定プログラムの技術的な課題について、米国の研究協力者と意見交換を行った。平成25年度には強度推定プログラムの作成、計算サーバーの導入、観測データの収集を行った。平成26年度には2008-2014年に取得された台風21事例を用いて強度推定を行い、気象庁ベストトラックデータと比較して精度の検証を行った。最終年度である27年度には、これらの成果をまとめて論文を執筆するとともに、研究期間中に取得された新たな台風の事例に対し強度の推定を行った。計画当初はプログラムを米国の研究協力者から提供してもらう予定であったが、連携研究者との協議の結果、将来的な改良や独自発展の可能性をもたせるためプログラムを独自で作成した。ベストトラックとの比較では、全体として整合する結果を得たが、個々の事例では相違が顕著な場合もあることがわかった。この内容は米国気象学会の雑誌に掲載された。平成27年度に特筆されることは、先島諸島を通過し石垣島に被害をもたらした平成27年台風第15号について、島へ接近する前後において中心気圧が30hPaも低下する急速な発達があったことを強度の推定から明らかにしたことである。このような急速な発達は、衛星を用いた推定方法では捉えることが難しいが、5分間隔で観測を行う気象レーダーを用いることで推定が可能になる。将来的にリアルタイムで実施できれば防災上有益な情報を提供できることになると考えられる。この結果については報道発表を行うとともに、現在論文を執筆中である。

本研究では当初の目的を達成し予想以上の成果を得ることが出来たが、リアルタイムでの動作や精度検証に課題が残り、これらの点は新たな科研費(基盤B, 16H04053)の枠組みで継続して取り組む予定である。本研究は、南西諸島で運用されるドップラーレーダーを用いて、台風の中心近くにおける風速分布と中心気圧を、510分間隔で精度良く推定する手法を確立することを目的とする。28事例の台風について強度を推定し、気象庁ベストトラックデータと比較したところ、全体として整合する結果を得たが、相違が顕著な事例があることもわかった。2016年には台風15号が石垣島を通過する際に急速に発達する様子を捉えることに成功した。この推定手法を用いることで、将来的には精度の高い強度の情報を台風の接近前に提供することができると考えられる。独自に作成したプログラムの動作確認と誤差の評価を実施することができた。また、過去の台風に関する強度推定については合計21事例に対して行い、ベストトラックとの比較により概ね良い精度で推定が出来ることを確認することが出来た。このため当初の計画に対し概ね順調に進んでいるといえる。一方で、推定強度がベストトラックと大きく異なる事例がある点については、今後複数台のレーダーを用いた精度の良い(ただし計算領域が狭い)風速場の推定によって検証する必要がある。また、現業での利用を目指したデータ処理の自動化についても検討すべき課題の一つである。気象学本年度の研究が概ね順調に進展したので、平成27年度には論文の執筆と学会での発表を行う計画である。推定強度がベストトラックと大きく異なる事例がある点については、今後複数台のレーダーを用いた風速場の推定によって検証を行う予定である。また、平成27年度中に新たな事例が得られる場合はその解析も行う予定である。また、データ処理と強度推定の自動化を行うことも平行して行う予定である。本年度に計画していたデータ収集、プログラムの動作確認、過去の台風に関する事例解析については概ね計画通り進めることが出来た。プログラムについて、提供を受けるのではなく独自に作成して将来的な改良や独自開発をしやすい環境を整えることができた点は、将来的に気象現業での利用を目指す上で有利になると考えられ、この点が当初の計画以上に進展したといえる。収集した観測データと解析結果の保存のために増設用のハードディスクを購入する計画であったが、前年度に購入したサーバーの容量が十分であったため、本年度の購入を見合わせた。本年度の研究が予想以上に進展できたことにより、平成26年度に計画されている研究内容を予定通り進めることが出来ると予想される。また、平成25年度には沖縄島内に新たに2台の研究用ドップラーレーダーが整備され、推定した風速の精度検証に威力を発揮するデュアルドップラー観測の範囲が広がったため、今年度以降に通過する台風については、さらに精度の良い検証データが得られることが予想される。次年度は観測データや解析結果の他に、論文の執筆や発表資料の作成に使用するデータの保存が必要になるため、バックアップ用のハードディスクを購入する計画である。
卵巣癌転移抑制効果を発揮するバンドエイド型短鎖ペプチドの試作と実証実験

従来のペプチド薬はuPARの鍵穴に正確にはまり込む長鎖のペプチドを設計・試作してきた。我々はuPAR分子表面のGlu36、Glu134、Glu135をフックとして結合し、鍵穴に入り込まずにバンドエイドのように表面を覆い、uPAとuPARの結合を効率的に阻害する機能的短鎖ペプチドを分子シミュレーション法で設計した。KG6-GluからKG10-Gluまでの5種類のペプチドを合成し精製した。これらのペプチドを、卵巣癌培養細胞株(KOC7cを含んだ3種類)への添加実験を行い、増殖能、遊走能、浸潤能、薬剤耐性および毒性などの影響を確認した結果、KG9-Gluが選定された。癌細胞の増殖・浸潤転移にはタンパク分解酵素を含む様々な因子が関与している。urokinase-type plasminogen activator (uPA)と癌細胞に発現しているuPA receptor (uPAR)の結合が癌増殖や浸潤転移を引き起こすため、uPA(鍵)とuPAR(鍵穴)の結合を阻害する低分子化合物が試作されている。本課題は、uPARの鍵穴にはまり込む長鎖ペプチドの設計・試作ではなく、ポケットの表面を覆うバンドエンド型の短鎖ペプチドを分子シミュレーションによりすでに設計したものを試作・改良して、in vitro浸潤抑制実験と担癌動物実験による前臨床試験を実施し、毒性のない最適ペプチドを提供することである。そのため、1.すでに試作した第1世代ペプチドKG5-Gluを用いた担癌動物による癌転移抑制実験、2.関連ペプチド(n=6, 7, 8, 9, 10の骨格を有するペプチド)の合成試作、3.関連ペプチドによるin vitro浸潤抑制実験、担癌動物による癌転移抑制実験を行った。平成27年度は以下の3点を目標にした。1.すでに試作した第1世代ペプチドKG5-Gluを用いた担癌動物による癌転移抑制実験、2.関連ペプチド(n=6, 7, 8, 9, 10の骨格を有するペプチド)の合成試作、3.関連ペプチドによるin vitro浸潤抑制実験、担癌動物による癌転移抑制実験を行った。平成27年度に実施する実験は完了し論文作成を行っているところである。uPAR過剰発現卵巣癌細胞を用いた確認実験卵巣癌培養細胞株(KOC7cを含んだ3種類)に対して、uPAR遺伝子の一過性導入及び恒久的過剰発現株を作成し第2世代ペプチドの効果を確認する。当教室では遺伝子導入培養細胞実験は多数行っており、uPAR過剰発現株を用いて増殖能、遊走能、浸潤能、薬剤耐性および毒性の影響を確認した。その結果、in vitroでKG9-Gluの浸潤抑制効果を確認できた。Flow cytometryを用いてFITC-uPAがこれらの変異uPAR過剰発現卵巣癌細胞株に結合できないことを確認できた。第2世代ペプチドはこれらの変異uPAR過剰発現卵巣癌細胞株においても、浸潤・転移抑制効果を持つことを評価する。これにより、鍵穴の変異が起こっても第2世代ペプチドが有効であるかどうか現在確認中である。次に第2世代ペプチドはuPAR(鍵穴)の表面を塞ぐために、Glu36、Glu134、Glu135のフックを利用する。そこで、これら3つのアミノ酸をAlaに変更し、第2世代ペプチドが結合できない変異型uPARを強制発現させた株を作成した。上記と同様に、Flow cytometryおよび変異uPAR過剰発現卵巣癌細胞株において、浸潤・転移抑制効果が消失することを実証実験により確認した。毒性試験第2世代ペプチドの毒性試験を実施するため、採血及び組織学的検査を行い、血液毒性や組織学的毒性を評価する。新規ペプチドの薬理学的安全性試験のために、毒性基礎試験等の関連初期安全性試験を実施し、その薬効・安全性・薬物動態・物性を総合的に評価するため、(1)構造活性/毒性相関評価(薬理・毒性・薬物動態データ)、(2)薬理作用と毒作用のバランス(薬物動態評価を含めて)から薬効・安全性評価を行っているところである。最適な第2世代ペプチドの選択と改良、最適な第2世代ペプチドによるin vitro浸潤抑制実験、担癌動物による癌転移抑制実験、毒性試験を行う予定である。婦人科腫瘍
孤立系ミュオン原子のラジカル反応に関する研究

本研究では、未だ単離された報告の無いミュオン原子を単離し、その化学反応を観察することで、化学種としてのミュオン原子の可能性を切り開くことを最終目的にしている。そのために、本研究では、1)PTFEターゲットでのミュオン原子生成、2)電磁相互作用によるミュオン原子の分離、3)分離後のミュオン原子ビームの最適化、4)ミュオン原子ビームの利用と順を追って研究を進めていく。平成27年度までは、PTFEからミュオン原子をビームとして取り出す装置を開発、その評価・最適化を行い、ミュオンF原子イオンを検出するのに十分な分解能を持っていることを示すことができた。平成28年度は、開発した装置を用いて、J-PARCのミュオンビームを用いた性能評価を行った。ミュオンビーム照射により生成する様々な粒子がノイズとして観測されたが、静電場によるビーム偏向システムを組み込みなど、装置の改造を行うことで大幅に低下させられることがわかった。すでに述べたように、装置としては十分な性能を持っていることがわかっているが、ノイズ、シグナルの問題などにより、これまで実施したミュオンビーム実験ではミュオン原子の検出には至らなかった。その原因としては、ミュオンビーム強度が足りていないこと、そして、ターゲットからのミュオン原子発生機構に不確かさがあることが考えられる。発生機構については、実験だけでなく理論的なアプローチが、課題解決のために必要だと考えている。研究実務以外では、学会発表を4件(国内3件、海外1件)行った。また、2件の受賞があった。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、未だ単離された報告の無いミュオン原子を単離し、その化学反応を観察することで、化学種としてのミュオン原子の可能性を切り開くことを目的にしている。そのために、本研究では、1)PTFEターゲットでのミュオン原子生成、2)電磁相互作用によるミュオン原子の分離、3)分離後のミュオン原子ビームの強度確認、4)気体固化ターゲットでのミュオン原子ビーム生成、5)ミュオン原子ビームの利用と順を追って研究を進めていく。平成26年度は、PTFEターゲットからミュオン原子を生成し、2段加速式TOF型質量分析計[W.C. Wiley, I.H. Mclaren, The Review of Scientific Instruments 26 (1955) 1150]の原理を用いてミュオンF原子イオンを単離する装置の開発を行った。装置は主に、真空チェンバー、ミュオン原子イオン発生用ターゲットおよび加速用電極、検出器(マイクロチャネルプレート)の3つから成る。3月現在、加速器実験に向けて、装置全体、そして実験条件の調整を行っている。また、同じ3月には、原子力機構が開発した粒子輸送シミュレーションPHITSの講習を受講した。次年度は実機での調整に加えシミュレーションによる条件探索も実施していく。平成26年度、加速器施設J-PARCに本装置を用いた実験のプロポーザルを提出し、2日間のビームタイムを許可された。平成27年度前半に加速器実験を行い、上記項目の13までを確認する予定である。研究実務以外では、投稿論文が1件受理された。また、学会発表を3件(国内学会1件、国際学会2件)行った。平成27年度は、昨年度開発した装置(ミュオン原子TOF実験装置)の試運転および性能評価を行った。装置は真空チェンバー、ミュオン原子イオン発生用ターゲットおよび加速用電極、検出器(MCP)の3つから構成され、PTFEターゲットからミュオン原子を生成し、TOF型質量分析計の原理を用いてミュオンF原子イオンを単離することを目的としている。Figure 1に装置の概要を示す。本装置で加速器実験を行う前に、予備実験として、本装置を用いてレーザーアブレーションによる金属板からのイオン発生・加速実験を行い、TOFスペクトルを取得した。Figure 2にターゲットに銅板を用いたときの結果を示す。結果からは39Kと41K、63Cuと65Cuが天然の同位体存在比で検出でき、装置が正常に動作することを確認できた。また、ピークの半値幅より求めた質量分解能は、R=300程度と目標の191を上回ることが確認できた。平成26年度に引き続き平成27年度も、ビームタイムとして加速器施設J-PARCでの実験を2日間許可された。本年は6月にPTFEターゲット、10月以降に気体固化ターゲットを用いた実験をJ-PARCにて行い、上記項目の14を確認する。そして、ミュオン原子ビームの利用について道筋を立てる予定である。加速器施設の都合により、前年度申請した課題は延期され、今年度に実施することとなった。装置の調整は既に終了しており、いつでも加速器実験に臨むことができる。レーザーアブレーションによる金属板表面からのイオン発生・加速実験においても、同位体を天然の存在比通りに検出することができた。質量分解能についても、R=300と、要求値であるR=191を上回る分解能を確認できた。