hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
走査型ESR顕微鏡による非破壊コア分析法の開発

一方,掘削コア試料のESR年代測定を実施した結果,これまで報告されている1999年集集地震時における断層活動面とは別の断層面を高温熱水が通過した可能性が高いことが明らかになり,ESRによる磁化率計測と年代測定を組み合わせることにより,掘削コアから最新の断層活動面を特定できる可能性が示された。平成22年度は,まず前年度までに新たに作成したレーザー加熱及び放射温度計測装置の試運転を兼ねて,実際に野島断層ガウジや室戸岬斑レイ岩等を試料として加熱溶融及び温度計測を行った。その結果,加熱溶融及び温度計測を共に精度良く実施できることが確認できた。これにより,通常の電気炉による加熱では,試料全体を炉の中に入れて加熱するために,加熱後には試料がボロボロに破壊されてしまい,非破壊計測が出来なくなるという問題を解決することができた。また,加熱溶融後の試料をEPMAで分析した結果,Al,Ca,Ti,Naなどの特定の元素が溶融によって拡散・濃縮することが判明し,今後,台湾チェルンプ断層掘削コア試料等の天然の断層岩試料を用いて断層摩擦溶融現象を解明して行く上での指標を見つけることが出来た。次に,本研究計画の主要テーマである走査型ESR顕微鏡による二次元磁化率計測法の精度を調べるために,野島断層岩や斑レイ岩等の様々な磁化率を持つ岩石試料について,高分解能磁化率計(Bartington社製磁力計MS2及びMS2Eセンサー,感応範囲3.8mm×10.5mm,検出限界10^<-5>SI)を用いた計測結果との比較検討を行った。その結果,両者の結果は誤差範囲内で非常に良く一致することが確認できた。また,今回作成したESR顕微鏡では,0.25mm×0.25mmの高分解能で10^<-4>(SI)レベルの磁化率を十分に計測できることが確認できており,今後,反射あるいは偏光顕微鏡等による観察結果と比較・検討することが可能になった。一方,チェルンプ断層掘削コア試料を用いた研究としては,断層摩擦熱による断層ガウジの磁化で生成されるフェリ磁性共鳴(FMR)信号と断層摩擦熱により消滅するモンモリロナイト固有の四重信号に加えて,今回研究対象とした石英固有の空孔型信号であるE_1'中心が断層の最終活動時期を特定するのに役立つことを確認することができた。またビトリナイト反射率の計測については,チェルンプ断層掘削コア試料の研磨片を用いた計測が一部終了し,断層摩擦熱が上昇したと考えられる部分において反射率の上昇が確認できた他,南海トラフ地震発生帯掘削コア試料へも適用し,摩擦熱の上昇を検出することに成功している。平成23年度は,断層摩擦熱により断層岩中に生成するフェリ磁性共鳴(FMR)信号の磁気ソースを特定することを目的として,天然シデライト(FeCO_3)の真空加熱実験を実施し,ESR(電子スピン共鳴)解析及びXRD(X線回折)分析を行った。加熱時間を段階的に変化させた時に各加熱シデライト試料から得られるFMR信号のg値と吸収曲線及び一次微分曲線の線形から△H_<1/2>/△H_<pp>(半値幅/ピーク幅)比を求めた結果,圧力0.5Pa,温度350°Cの条件下で510分間加熱した時に得られるFMR信号(g=2.118-2.164,△H_<1/2>/△H_<pp>=1.475-1.600)が野島断層帯に分布するシュードタキライトから検出されるFMR信号(g=2.129-2.239,△H_<1/2>/△H_<pp>=1.423-1.487)に最も近く,△H_<1/2>/△H_<pp>比から野島シュードタキライトのFMR信号はローレンツ型とガウス型の中間型であることが判明した。
インフルエンザ菌性呼吸器感染症における抗リポオリゴ糖抗体の意義と細菌学的効果

成果:(1)慢性気道感染症患者におけるインフルエンザ菌繰り返し感染の解析菌株は実際に繰り返し感染を引き起こした臨床株より選択された。細菌外膜(OMP)、リホ多糖(Iipopolysaccharide)を抽出し、解析した。OMP、Iipopolysaccharideの抽出は既報のごとく施行される。すなわちOMPは破砕、超遠心を繰り返すことにより得られ、Iipopolysaccharideはジョンソン・べリ-の方法により獲得された。その結果短期間の間隔で急性憎悪を起こした株間では同一のOMPパターンを示しており同一株での繰り返し感染が示唆された。また一カ月以上の間隔での株においては違うOMPのパターンを示していた。(2)インフルエンザ菌繰り返し感染の患者における抗LPS抗体の測定各患者においてコントロール群に比較し、血清中の抗LPS抗体の高値が観察された。この様な繰り返し感染における高値の抗LPS抗体は同抗体では繰返し感染を阻止できない事を意味していると考えられた。(3)インフルエンザ菌のDNA解析(4)バングラディッシュにおけるインフルエンザ菌性肺炎の解析現在疫学的考察及び患者の血清抗LPS抗体価を測定中である。
高磁気異方性垂直磁化膜による半導体へのスピン注入

半導体へのスピン注入は、従来の半導体デバイスの多機能化に有用であるとされている。本研究では、半導体へのスピン注入源として応用するためにSi基板上への高磁気異方性垂直磁化薄膜の作製に取り組むとともに、材料としてのスピン依存伝導特性の解明に取り組んだ。その結果、界面の作製条件を最適化することで従来よりも高いトンネルスピン偏極率を得ることに成功した。また、Si単結晶基板上にL1_0規則相を有するMnGa薄膜の作製に成功した。本申請課題では、高磁気異方性垂直磁化薄膜を半導体中へのスピン偏極キャリア注入源として応用するために、Si単結晶基板を用いたL1_0規則相のMnGaのエピタキシャル薄膜の作製に取り組んだ。本年度はまず、昨年度より取り組んでいる、垂直磁化スピン偏極源のスピン注入効率増大のための研究を継続した。MnGa/Fe(またはCo)/MgO/CoFeBからなるトンネル接合(MTJ)に於いて、Fe、Co挿入層の膜厚の最適化を行った。その結果、いずれの挿入材料の場合も膜厚1.5 nmの場合にトンネル磁気抵抗比(TMR比;トンネルスピン分極率におおよそ比例する)が最大となることが明らかになった。また、Fe挿入層を用いたMTJのトンネル伝導特性を詳細に調べ、一つの要因として、MgO障壁層界面における非弾性散乱の低減がTMR比増大に寄与していることを示唆する結果を得ることに成功した。また、並行して昨年度開発したMn-Ga-Co合金薄膜を用いたMTJを作製し、トンネル磁気抵抗比の評価を行い、垂直磁化を示す組成領域では、理論予測とは異なり、Co添加によってMn-Gaを電極としたMTJと比較してTMR比が小さくなることが明らかになった。材料依存性については、今後詳細な追加検討が必要である。一方、Si(100)単結晶基板上へのMnGa薄膜成膜条件の最適化を行った。下地層にMg/MgO層を用い、Mn-Ga成膜時の基板温度を室温から500°Cまでの間で変化させ、X線回折法を用いて結晶構造を調査した。その結果、基板温度300°Cの場合に、L1_0規則相に起因する(001)回折線が確認された。一連の実験を通し、半導体へのスピン注入に利用可能な垂直磁気異方性薄膜の高スピン分極化のための指針を得るとともに、Si単結晶基板上にL1_0規則相を有するMn-Ga薄膜を作製することに成功した。本申請課題では高磁気異方性垂直磁化薄膜をSi等の半導体単結晶基板上にエピタキシャル製膜し、スピン偏極したキャリアを半導体中に注入することを目的とした。研究実施計画に基づき、単結晶Si基板上にL10規則層のMnGa薄膜のエピタキシャル成長を試みた。これまでのところ、垂直磁気異方性を有する薄膜は得られていない。一方、Mn-Ga系薄膜のスピン分極率の定量的評価のため、MnGa/Fe(又はCo)/MgO/CoFeBからなるトンネル接合の磁気抵抗効果についても研究を行った。その結果、MnGaとMgOの界面にFe又はCoを挿入することで、磁気抵抗変化率が5倍程度まで増大した。これは半導体へのスピン注入を行う際、Mn-Ga垂直磁化薄膜と半導体(又はトンネル障壁層)との界面にFe、Co等の挿入層を用いることで、スピン注入効率を増加させられることを示唆する成果である。さらに、界面層を必要としない高スピン分極材料の探索にも先行して取り組んだ。ここでは、理論計算によって高いスピン分極率が予見されている、MnGa合金にCoを添加したMn-Ga-Co_<x>に着目した。Mn-Ga-Co_<x>のエピタキシャル薄膜を、MgO(100)単結晶基板上に作製し、その結晶構造及び磁気特性、電気伝導特性のCo組成(x = 0 - 1)依存性を系統的に調査した。その結果、Co組成を増大させた場合、x = 0.5付近で結晶構造は立方晶から正方晶に変化し、Co添加によって電気抵抗率が増大することが明らかになった。得られた物性は理論計算結果に対して矛盾のない傾向を示している。MgO基板上ではあるが、良質なエピタキシャル薄膜が作製出来たことにより、今後、半導体上への製膜、スピン注入特性の評価に応用可能な新たな材料を見出すことに成功した。これまでの研究成果によって、Mn系垂直磁化薄膜の基礎的な磁気特性及びトンネル磁気抵抗特性についての知見は充分に蓄積されている。一連の成果は、半導体へのスピン注入効率を議論する際に、スピン分極率の見積もりに欠かせない情報である。しかしながら、半導体基板上への高磁気異方性を有するMnGa合金の製膜については、当初の計画から遅れているため、全体として達成度は、“やや遅れている"とした。今後は、Mn系材料について半導体基板上でのエピタキシャル薄膜の作製に注力する。

現状の課題は、Si基板の表面処理条件が最適化されていない点である。現在用いているフッ化水素酸を用いた基板処理条件を見直すとともに、超高真空中における基板表面のイオンビームエッチングといった異なる手法についても検討を行う。使用する半導体基板の変更についても状況を見極めながら検討する。材料についての知見は本年度の成果で十分に蓄積されているため、エピタキシャル膜の作製に成功し次第、電気伝導特性の評価を進め、Mn系垂直磁化薄膜の半導体へのスピン注入特性の評価を行う。該当なし。
やる気に関連する脳領域への非侵襲刺激が脊髄の可塑性に与える影響

本研究の最終的な目的は、患者のやる気を高めリハビリの効果を最大化する新たな方法を開発することにある。そのために、本応募研究ではやる気に関連する脳領域への微弱な直流電気刺激(tDCS)が脊髄神経回路の可塑性を高めるか否かを明らかにすることを目的とする。神経科学領域で既に確立された脊髄反射のオペラント条件付け学習を試験課題とし、その成績がtDCSを与えた群において促進するのかを検証した。その結果、三週間のオペラント条件付け課題の効果はtDCS群で高い傾向があった。さらに日内の短期学習に関してもtDCS群の学習効率が高い傾向が認められたが、いずれも被検者数を増やしさらに詳細を検証する必要がある。そのために、本研究ではやる気に関連する脳領域への微弱な直流電気刺激(tDCS)が脊髄神経回路の可塑性を高めるか否かを明らかにすることを目的とした。神経科学領域で既に確立された脊髄反射のオペラント条件付け学習を試験課題とし、その成績がtDCSを与えた群において促進するのかを検証する。この効果が実証されれば、ヒトにおいてやる気や意欲に関連する脳領域の活性化が脊髄神経回路の可塑性をも促進することが神経科学的に示されることになる。それは、脊髄損傷など中枢神経損傷後のリハビリにおいてやる気を効率的に高め、中枢神経再組織化を促進する新たなニューロリハビリテーションの創出につながると期待される。本年度は被験者6名に対し、脊髄反射(H反射)のオペラント条件付け学習実験を実施した。被験者の半数はtDCSを用いてやる気を高める脳領域を刺激し、もう半数については偽刺激を与えた。未だ被験者数が少ないため、統計検定はしていないが、効果を検出する脊髄反射の安定性が十分確保できなかった。そのため、脊髄反射の学習自体が十分には確認できない被験者もいた。脊髄反射を安定して導出する方法は感覚神経の電気刺激方法を検討するなどして改善する必要がある。次年度はこの点を改善するとともに、オペラント条件付けの方法も見直して修正するなどして学習実験を実施する予定である。平成28年度は脊髄反射学習課題のトレーニング効果をtDCS群とSham群とで比較し、tDCS群においてトレーニング効果が促進するのか否かを明らかにすることを目標とした。その結果、明確な効果を検出することはできなかった。しかし、方法上の課題が明確になるとともに、次年度の脳活動計測の予備実験を実施するなど準備はほぼ整った。以上を総合的に評価し、やや遅れているとの自己評価とした。平成29年度は、脊髄反射(H反射)振幅の増大学習課題の日内のトレーニング効果を、tDCS群と疑似刺激群で比較し、tDCS群でトレーニング効果が促進されるか否かを明らかにすることを目標とした。健常な被験者を対象とした。実験は二日間で行い、一日をtDCS、もう一日を疑似刺激とするクロスオーバーデザインを採用した。初めに20発H反射を誘発し、この平均振幅をベースラインとして設定した。その後75発×4セットの条件付けセッションを設けた。条件付けセッションでは、被験者はベースラインの振幅値よりも反射振幅が増大するように努力した。振幅値はセット毎に平均化し、ベースラインからの変化率を算出した。この変化率を日内のトレーニング効果の指標とし、両刺激群間で比較した。現状では被験者が少ないため統計検定はしていないが、疑似刺激群に比べて、tDCS群でH反射振幅の増大学習課題のトレーニング効果が促進される傾向が確認されている。両刺激群ともに、条件付け1セット目には、ベースラインに比べて振幅値が増大するが、疑似刺激群は条件付け2セット目以降、ベースラインに比べて振幅値が大きく低下する。一方、tDCS群は振幅値がベースラインに比べて増加、または維持されていた。この結果は、やる気に関連する脳部位へのtDCSがH反射学習のトレーニング効果を促進することを示唆している。この傾向がさらに多数の被験者でも確認され、やる気や意欲に関連する脳領域の活性化が、脊髄運動神経の可塑性をも高めることを神経科学的に初めて示す結果となることが期待される。

平成29年度はやる気に関連する脳領域へのtDCSが脊髄反射学習トレーニング時にいずれかの脳部位活動を変調するのかを明らかにすることを目標とする。健常な被検者を対象とする。1年目同様、被検者をtDCS群とSham群に分ける。1年目とは異なり、全ての脊髄反射トレーニングは臥位にて行う。これはMRI装置内でのトレーニングを可能とするためである。1年目と同様に12週間のトレーニングを行う。この期間中、ベースラインセッション初期(B1)、トレーニングセッション初期(C1)中期(C15)、終期(C30)、フォローアップ期(F1)の計4回H反射トレーニング中のfMRI撮像を行う。tDCSの有無、反射トレーニングの方向(反射振幅増大、減少)と脳活動部位の関係を明らかにする。リハビリテーション科学平成28年度は脊髄反射学習課題のトレーニング効果をtDCS群とSham群とで比較し、tDCS群においてトレーニング効果が促進するのか否かを明らかにすることを目標とした実験を実施した。そして翌年度の脳活動計測実験のための実験環境を整え予備実験を完了することを目標とした。しかし、被検者を当初の予定数集めることができず、その分の経費が執行されず残った。平成29年度は、健常な被検者20名を対象とし、1年目同様、被検者をtDCS群とSham群それぞれ10名ずつに分ける。tDCSの有無、反射トレーニングの方向(反射振幅増大、減少)と脳活動部位の関係を明らかにする実験を実施する。一年目に残余した分は被験者謝金として当該年度に執行する。
多様化する学習者を意識した先進技術を含むデジタル教科書用コンテンツの開発と検証

今年度の先進技術を含むデジタル教科書用コンテンツの開発は概ね順調に推移している。これまでに,オープンソースなLMS(Learning Management System)であるMoodleを元に,360度VRビュー(以下VRビュー)コンテンツをデジタル教科書に埋め込むためのオブジェクト(以下VRビューウィジェット)生成システムの開発に成功した。これにより,市販のVRビューを撮影可能なデジタルカメラで撮影したVRビュー静止画,およびVRビュー動画をWebブラウザーにドラッグ&ドロップするだけで,デジタル教科書に利用可能なVRビューウィジェットをダウンロードできる。これにより,VRに関する特殊なスキルを持たない教師でも,簡単にVRビューを用いたデジタル教科書を作成できる。これ以前に事前実験として,既存のVRビューサービスにコンテンツをアップロードし,該当コンテンツのURLを参照する方法を検討した。こうした事前実験では,デジタル教科書内のVRビューが,端末(この場合,iPad)のセンサーに反応することで,学習者は体を動かしながら学習するという,これまでに無い学習体験を提供することができた。一方で,既存のVRビューサービスを利用する方法で,画像表示のレスポンスが悪くなり,何よりもWi-fiなどの通信手段が不可欠になるという課題も確認できた。以上の事前実験をもとに開発したのが,上述のシステムである。これにより,VRビューコンテンツを表示する際には,ネットワークアクセスは不要となり,かつ,レスポンスに優れたVRビューの表示が可能となった。埋め込み型VRビューウィジェットを自動生成するシステムの作成と利用する目処がついたことから,研究は概ね順調に進捗していると考える。開発したシステムを活用し,今後は,VRビューウィジェットを内蔵したデジタル教科書の作成が可能となる。既に,博物館におけるガイド機能を内蔵したVRビューウィジェットを含むデジタルガイドブック「札幌国際大学博物館ガイドブック触って、観て、聴いて楽しむガイドブック」(水口幸哉&坂梨夏代)のオンライン出版にも成功した。これは,ガイドブックの形態をとったものであるが,その一方で,学習者への小問題機能を含むなど,デジタル教科書としての利用を意識した作りになっている。本デジタル教科書を用いて実際に行った実験では,このデジタルガイドブックを用いた利用者の展示物における知識の記憶が,デジタルガイドブックを用いずに博物館内を観覧した利用者と大きな差があったことが分かった。その一方で,Apple社のビュワーアプリである,Booksアプリのバージョンアップに伴う仕様変更により,デジタル教科書に埋め込んだVRビューコンテンツが端末のセンサーおよび,主導による操作ができなくなる,というエラーが発生した。このため,システムで使用しているライブラリを変更することで,手動による利用が可能となるように対応したが,いまだにセンサー対応は復旧していない。このことは,Apple社のサポートサイトにも告知済みである。このように,先進技術を含むデジタル教科書用コンテンツの開発は概ね順調に推移していると考える。一方で,教育において,重要な課題の一つが学習者のモチベーションがある。そこで,モチベーションに効果があると考えられる,マンガの活用を検討している。既に,次のような予備実験を行っている。この実験は,マンガの作成者がTA(Teaching Assistant)として授業を行なっている教室に入る。対象となる授業科目は,学生が授業に関する内容をコンピュータを用いて行う作業を伴うものである。マンガの作者は,学生の理解状況を見極めつつ,理解が不十分と感じた場合,講義内容に関するデジタルマンガ教材を,授業中,タブレット端末を使って作成する。これを授業中にポータルサイトにアップロードすることで,学生は,理解が不十分なまま作業をすることなく,学習モチベーションが高まることを期待している。一方で,作成したデジタルマンガは,再利用可能なリソースであることから,授業終了後,デジタル教科書に利用可能である。現在,デジタルマンガをどのような表現手法,すなわち本文を主体として,マンガは必要な時のみに利用可能にすることも可能であるなどについて実験を行なっている。今年度はこうした新たな先進技術を含むデジタル教科書用コンテンツの開発に加えて,実際の授業や学習への利用を検討し,その検証に向けた準備を行うことを考える。

既に,博物館におけるガイド機能を内蔵したVRビューウィジェットを含むデジタルガイドブック「札幌国際大学博物館ガイドブック触って、観て、聴いて楽しむガイドブック」(水口幸哉&坂梨夏代)のオンライン出版にも成功した。これは,ガイドブックの形態をとったものであるが,その一方で,学習者への小問題機能を含むなど,デジタル教科書としての利用を意識した作りになっている。本デジタル教科書を用いて実際に行った実験では,このデジタルガイドブックを用いた利用者の展示物における知識の記憶が,デジタルガイドブックを用いずに博物館内を観覧した利用者と大きな差があったことが分かった。その一方で,Apple社のビュワーアプリである,Booksアプリのバージョンアップに伴う仕様変更により,デジタル教科書に埋め込んだVRビューコンテンツが端末のセンサーおよび,主導による操作ができなくなる,というエラーが発生した。このため,システムで使用しているライブラリを変更することで,手動による利用が可能となるように対応したが,いまだにセンサー対応は復旧していない。このことは,Apple社のサポートサイトにも告知済みである。このように,先進技術を含むデジタル教科書用コンテンツの開発は概ね順調に推移していると考える。一方で,教育において,重要な課題の一つが学習者のモチベーションがある。そこで,モチベーションに効果があると考えられる,マンガの活用を検討している。既に,次のような予備実験を行っている。この実験は,マンガの作成者がTA(Teaching Assistant)として授業を行なっている教室に入る。対象となる授業科目は,学生が授業に関する内容をコンピュータを用いて行う作業を伴うものである。マンガの作者は,学生の理解状況を見極めつつ,理解が不十分と感じた場合,講義内容に関するデジタルマンガ教材を,授業中,タブレット端末を使って作成する。これを授業中にポータルサイトにアップロードすることで,学生は,理解が不十分なまま作業をすることなく,学習モチベーションが高まることを期待している。一方で,作成したデジタルマンガは,再利用可能なリソースであることから,授業終了後,デジタル教科書に利用可能である。現在,デジタルマンガをどのような表現手法,すなわち本文を主体として,マンガは必要な時のみに利用可能にすることも可能であるなどについて実験を行なっている。
強皮症における抗原特異的B細胞の役割

全身性強皮症(systemic sclerosis; SSc)は皮膚硬化と内臓諸臓器の線維化を主徴とする予後不良の自己免疫疾患であり、我が国の特定疾患(いわゆる難病)に指定されている。病態発生の機序は未だ不明瞭であり、更なる研究の発展と、新たな治療法の開発が急務である。今回申請者らはSScモデルマウスを用いて制御性B細胞の役割について検討した。その結果、制御性B細胞は抗原特異的な機序でSScにおける免疫異常を抑制することが示唆された。SScにおける新たな治療法の一つとして、制御性B細胞は有望であると考えられた。BLM誘発SScモデルをAIDノックアウトマウスと野生型マウスを用いて作成し、皮膚及び肺の線維化に対する治療効果を評価した。本研究ではAIDノックアウトマウスと野生型C57BL/6マウスを使用した。7-12週齢のマウスを以下の実験に用いた。BLM(日本化薬株式会社)をphosphate-buffer saline (PBS)に1 mg/mlとなるように溶解し、フィルター濾過後、剃毛したそれぞれのマウスの背部皮膚へ4週間にわたり27ゲージの注射針で300 μg(300 μl)を連日皮下投与した。コントロールとしてPBSのみをBLMと同様の方法で投与した。BLMを投与したマウス脾臓からビオチン化したtopo Iを標識として、抗原特異的なB細胞を抽出した。3T3細胞にCD154とB cell activation factorを遺伝子導入し、これをfeeder細胞として抽出した脾臓B細胞をIL-4及びIL-21存在下にて9日間培養することで抗原特異的制御性B細胞を作成した(Yoshizaki A et al, Nature 2012; 491(7423):264-8)。作成された細胞は、BLM誘発SScモデルマウスに対して2x10^6個、尾静脈より養子移入した。BLM誘発SScモデルマウスから背部皮膚と肺を採取し、ヘマトキシリン&エオジン染色とヴァンギーソン染色を行い、皮膚、真皮、皮下脂肪織の厚さを測定した。肺に関しては左中葉のランダムに選ばれた部分を100倍の拡大率で観察し、線維化の程度をAschcroftらの提唱するスコア法(Aschcroft T et al, J Clin Pathol 1988)で評価した。皮膚および肺へ浸潤する好中球の数を1検体中10箇所をランダムに選び測定した。トルイジンブルー染色によって肥満細胞を同定し、その数を好中球と同様に測定した。各解析についてそれぞれ最低10匹のマウスを用いた。現在その結果について解析中である。SScは、皮膚および内臓諸臓器の線維化を主徴とする膠原病であり、国の特定疾患(いわゆる難病)に指定されており、国民の健康を犯す重大な疾患である。内臓諸臓器の線維化として間質性肺炎を約60%の患者に認め、重症型の10年生存率は約60%とされており、新規治療法の開発が急務である。SScの病因は未だ解明されていないが、皮膚および内臓諸臓器の線維化は免疫機能が異常に亢進した結果もたらされると考えられているため、現在、免疫抑制薬を中心とした対症療法が行われている。しかし、このような免疫抑制薬には、大きな副作用を伴うため、たとえ疾患の改善がある程度見られたとしても、患者のQOLは著しく阻害されている。また、重症例では免疫抑制薬の投与にもかかわらず体幹の皮膚および内臓の硬化のために死亡することも多い。それゆえ、SScの病態生理の解明と、それに基づいた新規治療法の開発が切に望まれている。近年、研究代表者によってB細胞上のMHC class II (MHC II)とT細胞受容体(TCR)を介した抗原特異的反応が、インターロイキン(IL)-10などを介して自己免疫疾患の形成と進展に大きく関わることが示され、大きな注目を集めている(Yoshizaki A et al, Nature 2012; 491(7423):264-8)。そこで本研究ではSScモデルマウスを用いて、B細胞の抗原特異性がどのようにSScの病態に関与するかを明らかとし、新たな治療ターゲットの同定と、新規治療法の開発を行った。これまでB細胞の抗原特異性に注目したSScの病態解明は十分になされておらず、特に研究代表者によって開発されたtopo Iという明らかな自己抗原を用いたSScモデルは、本研究における適切な疾患モデルであり、これらの観点から極めて独創性の高い研究と言える。実験計画に記載されている行程をほぼ計画通りに遂行することが出来ている。

具体的には、平成26年度の研究事項としては、BLM誘発SScモデルの作成、抗原特異的制御性B細胞の作成、抗原特異的制御性B細胞の作成、組織学的評価(皮膚肥厚の測定、肺線維化のスコア化、浸潤好中球・肥満細胞数)などを挙げていたが、ほぼ全てを完了することができ、結果をまとめる状態となっている。今後も、継続して実験計画を遂行する予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。皮膚科学BLM誘発SScモデルマウスより得られた皮膚および肺におけるサイトカイン、細胞成長因子のmRNA発現をreal-time PCR法にて定量的に測定する。ELISA法による血清中サイトカイン濃度の検討としてBLM誘発SScモデルマウススの血清を採取し、-80°Cのフリーザーに凍結保存する。溶解した血清中の皮膚および肺において測定する予定であるインターフェロンγ、IL-4、IL-6、IL-10、IL-12、IL-13、IL-17、basicfibroblast growthfactor、platelet-derived growthfactor, transforming growthfactor-βなどについてELISAキット(DuoSet ELISA Development kit, R&D systems)を用いて産生量を検討する。それぞれのサンプルはduplicateで測定し、平均値を解析に使用する。血清中免疫グロブリン濃度の検討として、BLM誘発SScモデルマウスの血清を採取し、Bioscience社製免疫グロブリン測定キットを用いてELISA法にて各アイソタイプの免疫グロブリン量を測定する。自己抗体の検討として、BLM誘発SScモデルマウスから血清を採取し、Medical & Biological Laboratories社製のヒト抗topo I抗体、抗U1 RNP抗体、抗一本鎖DNA抗体、抗ヒストン抗体、抗二本鎖DNA抗体測定ELISAキットを用いて抗体価を測定する。このとき2次抗体として抗マウスIg抗体を使用する。
自分描画法〈SPM〉マニュアル作成－評価基準の策定

初年度は,3件の研究を実施した。まず過去収集したSPMに関する全資料を整理し,SPMは心理アセスメントまたは心理療法の道具としてどのような使い方が可能か,またその効果について,多様な視点から見直す作業に入った。この結果については,2年目も引き続き継続検討を行う予定である。2件目は「SPMの利用法に関する研究」として,公募で選ばれた北海道千歳リハビリテーション大学の学生24名(研究協力者)を対象とした臨床心理アセスメント事例研究である。24名は検者である筆者の講義を受けており,互いに熟知している間柄である。今回はSPMに関する情報をより多く集めより深く読み解くために,意図的にこのようなセッティングを整えた。全員が筆者の経験により選定された次の5つのアセスメントを体験した。それは,自家製の「思いに関するアンケート」「UPI健康調査票」「主要5因子性格検査(Big Five)」,人格全体像を把捉するための「バウムテスト」,自分自身の今の思いを理解するための「SPM」,SPMに対比するものとしての「箱庭制作」であった。研究協力者の侵襲度を考慮して,'Big Five'→'バウムテスト'→'SPM'→'箱庭制作'の順に実施した。この結果については,次年度開催(2019年6月6-9日)の心理臨床学会で発表する予定である。3件目は,過去のケースを対象とした事例研究論文の作成である。これについては「痺れを訴える脳血管障害を伴う成人患者における思いの変化-自分描画法を患者理解の手がかりとして」というタイトルで論文化を終え,「北海道千歳リハビリテーション科学」に掲載,公表される予定である(2019年6月WEBにて公表)。本年度取り組んだ2つの研究テーマのうち,1件目の自分描画法に関する過去収集した全資料の整理および分析については,完結するにはまだ時間を要し,引き続き研究2年目に継続されることがあげられる。2件目の研究協力者である大学生24名を対象とした臨床心理アセスメント事例研究についてはすでに結果が得られ,次年度心理臨床学会で報告する予定となっている。マニュアルを作成するにはまだ少々時間がかかることなどを考慮し,研究は「おおむね順調に進展している」と評価した。3つあげられる。1件目は「自分描画法に関する事例研究」である。すでに面接を終えた事例で,かつ倫理的配慮を整えたケースを対象として論文化を行う。論文「痺れを訴える脳血管障害を伴う成人患者における思いの変化-自分描画法を患者理解の手がかりとして」はすでに「北海道千歳リハビリテーション科学」にて,2019年6月にWEB公表される予定であるが,現在これに引き続き,日本心理臨床学会で報告した高齢者事例について,論文化を進めているところである。本事例については「心理臨床学研究」への投稿を予定している。2件目は自分描画法のマニュアル作成を行うために,全資料を再検討し全資料に共通している内容を抽出する作業に取り組む。3件目は一般成人および高齢者合わせて30名の自分描画資料を収集する。対象者には自分描画法のほかに質問紙法心理テスト(WHOQOL26)とバウムテストおよび箱庭制作を依頼する予定である。かなり大変な作業となると推測されるが,対象者の協力を得て,慎重に研究を進める予定である。3つあげられる。

1件目は「自分描画法に関する事例研究」である。すでに面接を終えた事例で,かつ倫理的配慮を整えたケースを対象として論文化を行う。論文「痺れを訴える脳血管障害を伴う成人患者における思いの変化-自分描画法を患者理解の手がかりとして」はすでに「北海道千歳リハビリテーション科学」にて,2019年6月にWEB公表される予定であるが,現在これに引き続き,日本心理臨床学会で報告した高齢者事例について,論文化を進めているところである。本事例については「心理臨床学研究」への投稿を予定している。2件目は自分描画法のマニュアル作成を行うために,全資料を再検討し全資料に共通している内容を抽出する作業に取り組む。3件目は一般成人および高齢者合わせて30名の自分描画資料を収集する。対象者には自分描画法のほかに質問紙法心理テスト(WHOQOL26)とバウムテストおよび箱庭制作を依頼する予定である。かなり大変な作業となると推測されるが,対象者の協力を得て,慎重に研究を進める予定である。
歩行機能回復を促進するためのリハビリテーション介護装置の開発研究

高齢化社会の到来とともに、脳や脊髄の器質的障害や骨関節障害により立位・歩行機能が損なわれた症例が次第に増加しつつある。それら症例に対し患者の立位・歩行機能を客観的に総合的に評価し、その障害度に応じて、患者自らが安全に行える立位・歩行訓練装置を開発すべく、これまでわれわれは高知工科大学の知能機能システム工学科との共同で歩行介助装置の開発を進めてきた。まず研究において、立位・歩行機能を客観的に総合的に評価した。すなわち理学療法士の歩行訓練介助時の手の動作と運動量解析をするために、三次元荷重変換器装置を試作し、患者の歩行時の筋力、推進力及び姿勢バランスを評価した。その結果、神経疾患、筋疾患や廃用性症候群等の疾患別の障害度によって、筋力、推進力や姿勢バランスに違いをとらえることができた。また患者が転倒する際、身体の前後・上下の荷重変換評価において特徴的なノッチがみられた。このシグナルを早期に検出し、歩行介助装置を用いた歩行時の転倒防止に利用できるものと思われた。そこでこれら歩行機能評価に基づき、高知工科大学の知能機能システム工学科との共同で歩行介助装置の開発を進め、歩行介助装置の1号機の製作を行った。第1号機の機能は、1.手動操作による自由走行可能2.予めプログラムしておけば、プログラムした毛色・スピードで走行可能)3.パウダーブレーキ・クラッチ操作により、スピード調節・方向転換機能あり4.圧センサーにより転倒を予見でき、5.外部パソコン(WINDOWS 98)と通信機能を有し、外部コンピューターにて走行を制御できるものである。今後第1号機を用いて臨床症例への安全性の向上および確保を目標に次回の科研期間内でさらなるインテリジェント機能を有する介護装置2号機を完成させたい。高齢化社会の到来とともに、脳や脊髄の器質的障害や骨関節障害による立位・歩行機能が損なわれた症例が次第に増加しつつある。それら症例に対し、まず立位・歩行機能を客観的に総合的に評価した。評価方法として理学療法士の歩行訓練介助時の手の動作と運動量解析をするために三次元荷重変換器装置を試作するとともに、今回購入した足底圧分布測定センサーとを用いて、患者の歩行時の1.筋力2.推進力3.姿勢バランスを評価した。三次元荷重変換器装置は患者の体格に合わせて、L・M・Sの3サイズの体幹のセミハード・コルセットを作り、第4腰椎部に荷重変換器装量を取り付け評価した。その結果疾患のタイプすなわち神経疾患・筋疾患・廃用性症候群等の違いや疾患の障害度によって上記13に違いをとらえることができた。。また患者が転倒する際、前後・上下の荷重変換評価において特徴的なノッチがみられた。このノッチを早期に検出できる機器を今後開発し、歩行介助装置を用いた歩行時の転倒防止に利用できるものと考えている。これら評価とともに、高知工科大学の知能機能システム工学科との共同で歩行介助装置の開発を進め、歩行介助装置の1号機の作成を行った。今回の第1号機の機能は、1.手動操作可能2.自動運転機能(予めプログラムした経路・スピードで走行可能)3.パウダーブレーキ・クラッチ操作により、スピード調節・方向転換機能あり4.外部パソコン(WINDOWS 95)と通信機能を有し、外部コンピューターにて走行を制御できるといったものである。今回の期間内(次年度)での研究では、この第1号機を用いて臨床応用を増やすとともに安全性の向上およびその確保を目標にインテリジェント機能を有する介護装置2号機を完成させたい。

それら症例に対し患者の立位・歩行機能を客観的に総合的に評価し、その障害度に応じて、患者自らが安全に行える立位・歩行訓練装置を開発すべく、これまでわれわれは高知工科大学の知能機能システム工学科との共同で歩行介助装置の開発を進めてきた。まず本研究において、立位・歩行機能を客観的に総合的に評価した。すなわち理学療法士の歩行訓練介助時の手の動作と運動量解析をするために、三次元荷重変換器装置を試作し、患者の歩行時の筋力、推進力及び姿勢バランスを評価した。その結果、神経疾患、筋疾患や廃用性症候群等の疾患別の障害度によって、筋力、推進力や姿勢バランスに違いをとらえることができた。また患者が転倒する際、身体の前後・上下の荷重変換評価において特徴的なノッチがみられた。このシグナルを早期に検出し、歩行介助装置を用いた歩行時の転倒防止に利用できるものと思われた。そこでこれら歩行機能評価に基づき、高知工科大学の知能機能システム工学科との共同で歩行介助装置の開発を進め、歩行介助装置の1号機の製作を行った。第1号機の機能は、1.手動操作による自由走行可能2.予めプログラムしておけば、プログラムした経路・スピードで走行可能)3.パウダーブレーキ・クラッチ操作により、スピード調節・方向転換機能あり4.圧センサーにより転倒を予見でき、5.外部パソコン(WlNDOWS 98)と通信機能を有し、外部コンピューターにて走行を制御できるものである。今後第l号機を用いて臨床症例への安全性の向上および確保を目標に次回の科研期間内でさらなるインテリジェント機能を有する介護装置2号機を完成させたい。
細胞内のＸ線トレーサーの動態をミクロンの解像力で観察するＲＩイメージング法の開発

鉄および亜鉛のような金属元素は、植物の成長および生命活動において重要な役割を果たす。植物中のこれらの金属元素の生体内観察は分子レベルでの新陳代謝メカニズムを解明し、品種改良および人工栽培に役にたつことが期待される。我々は、ピンホールカメラの原理とX線だけを放射するRIトレーサーの使用に基づいたミクロン3次元RIイメージングシステムを開発した。X線RIトレーサーとして鉄55線源を用いて、3次元RIイメージングに成功した。小松菜の新芽中の鉄55トレーサーの挙動を調べるのに本装置を応用した。鉄55の分布の時間変化を取得し、鉄55の投与後ある程度時間が経ってから葉への集積が顕著になることを発見した。本研究ではミクロンRIイメージング法とこの原理を元にしたイメージングシステムを開発する。平成23年度では、1)幾何的条件および機械的条件の検討、2)X線CCDカメラの性能評価、3)システム構成要素の基礎設計を行った。1)ミクロンの解像力には、X線CCDカメラ・ミクロンピンホールコリメータといった構成機器と測定対象の配置を適切に設定した上で、コリメータ(材質:W)の穴径/厚さで決定する視野範囲・バックグランドなどを最適化する必要がある。このため、システムを模擬したシミュレーションによる検討を行った。これにより、視野中心の感度はコリメート厚さに依存せず、また、視野範囲はほとんどの幾何配置条件において一定となることが分かった。これは、厚さによって視野が顕著に変化するとの予想に反したものである。同様にバックグランドを低く保つには厚さ1ないし2μmでは不十分との結果も得られており、前述の結果は厚さを5μm程度と穴径に比較して厚くすることの有効性を示したものである。2)X線CCD撮影画像の画素値には放射線によって誘起された電荷量のほか、暗電流ノイズ・読み出しノイズという不可避な雑音を含む。X線検出信号をこれらと分離するには十分なノイズ特性とエネルギー分解能が必要となる。鉄55線源を使用してエネルギースペクトルを取得して前述の信号/雑音の分離特性の調査を行ったところ、ノイズとX線が十分な分離を示すことが確認された。また、暗電流ノイズは露光時間に比例して増大するが、X線の統計量確保に必要な測定時間内ではほぼ影響しないことが分かった。3)コリメータとして有望な5μm程度のW膜は単体では形状を保つことはできない。このため、微細加工技術によって穴をあけたSi板上にW膜を形成する手法の基礎的な検討を行った。基板全面への蒸着膜形成は厚さや材質の観点から基板にそりを生じさせる可能性があり、このため穴周辺のみに蒸着を施すべきとの見解を得た。動植物の生体中の鉄などの金属元素は発育などに強く関与しており、それらの細胞中での動きが観察できれば、細胞レベルで且つ分子化学・遺伝子学的に解明できることが期待される。本研究では数ミクロンの空間分解能で検出が可能な数keVのX線を放出する核種をトレーサーとして、ピンホールカメラの原理およびX線CCDカメラを組み合わせた高空間分解能のミクロンRIイメージングシステムを開発する。平成25年度においては、開発の第2段階(前期)として以下の技術開発を行った。1)ピンホール金属膜の微小3次元駆動システムの開発:RIの三次元イメージングを達成するには、複数方向から画像を取得する必要がある。そこで、X線CCDカメラの受光面側にピンホール金属板をCCDカメラの受光面に水平に微小移動できる駆動ステージを製作し、ピンホール金属膜とCCDカメラの受光面との距離を微小変化できるように3次元駆動が可能な構造とした。2)深度情報解析アルゴリズムの開発:ピンホールから得られる画像は2次元画像である。鉄55の3次元分布を得るためには、深度方向の分布の情報を得る必要がある。そこで、ピンホールの位置を平行にずらして撮像し、丁度、両眼でものを見るような条件で測定し、これを解析することにより深度方向の分布を得る方法を考案した。これは、当初、考えていたML法を用いる方法より、はるかに簡単な方法である。3)ミクロンRI三次元イメージングシステムの製作と鉄55点線源による性能評価:微小3次元駆動システム、X線CCDカメラ、ピンホール金属膜及び全装置を制御するシステムの開発し、ミクロンRI三次元システムを製作した。鉄55の点線源によるRI三次元イメージングを行い、3次元画像を得ることに成功した。また、上記の研究に加えて、植物中の元素分析に関する研究を行った。動植物の生体中の鉄などの金属元素は発育などに強く関与しており、それらの細胞中での動きが観察できれば、細胞レベルで且つ分子化学・遺伝子学的にその役割が解明できることが期待される。

本研究ではこれらの研究分野の発展に寄与する数ミクロンの空間分解能で検出が可能な数keVのX線を放出する核種をトレーサーとして、ピンホールカメラの原理およびX線CCDカメラを組み合わせた高空間分解能のミクロンRIイメージングシステムを開発する。平成24年度においては開発第一段階(後期)の研究として、以下の技術開発を行った。1)ミクロンピンホールコリメータ金属膜の開発:ピンホールコリメータの材料としては、小さな厚み(数μm)でもX線に対して十分な遮蔽効果を持つ重金属が適している。一方で、このような金属薄膜は単体で構造を保てない。このため、半導体微細構造技術を応用して、支持体となるシリコンウエハ上に重金属膜を形成することで、ピンホールコリメータの製作を行った。膜材料として加工性と遮蔽性能を考慮したうえで金を採用した。さらに、支持体であるシリコンウエハにも異方性エッチングによってテーパーを持ったピンホールを形成することで、その上にメッキによって形成された厚さ4μmの金薄膜のピンホールに加えて遮蔽体の一部として機能させる設計とした。複数のピンホールの形成を行い、直径913μmのピンホールの製作に成功した。2)二次元イメージングシステムの開発: 1X線CCDカメラを使用したX線計測システム、2製作したピンホール、3これらを支持するゴニオステージシステム(測定幾何条件の調整用)を組み合わせることで二次元イメージングシステムの開発を行った。この性能を評価するため、Feー55線源を利用したイメージング実験を実施し、これによって、製作したピンホールコリメータが高分解能のイメージングに有効であることが確認された。動物物の生体中の鉄などの金属元素は発育などに強く関与しており、それらの細胞中での動きが観察できれば、細胞レベルで且つ分子化学・遺伝子学的に解明できることが期待される。本研究では、数ミクロンの空間分解能で検出が可能な数keVのX線を放出する核種(鉄55等)をトレーサーとして、ピンホールカメラの原理およびX線CCDカメラを組み合わせた高空間分解能のミクロンRIイメージングシステムを開発する。平成26年度においては、開発の第2段階(後期)として以下の研究を行った。1)RI管理区域内に、鉄55を含んだ溶液中で植物を生育できる人工気象器を導入した。2)ピンホール金属膜の微小3次元駆動システム、X線CCDカメラ、ピンホール金属膜及び全装置を制御するシステムからなるミクロンRI三次元イメージングシステムを低放射線環境下で使用可能にするために、本装置を納入できる容積を持つ遮蔽体で覆った容器を作成し、人工気象器に隣接して設置した。3)鉄55溶液を作成し、小松菜の種を水栽培し、鉄55を含んだ新芽試料を作成し、ミクロンRI三次元イメージングシステムで新芽中での鉄の分布とその動態測定を行った。感度を上げるために、空間分解能を約2mmにして観察した。鉄55は、投与してから10分後ではそれほど移行しないが、30分60分後に茎から葉にかけて急激的に移行することが観測された。26年度が最終年度であるため、記入しない。原子力学26年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度の研究目標は平成24年度に達成を目指す二次元イメージングシステムの製作とこれを用いた高解像力でのイメージングである。
MEGⅡ実験－究極感度ミュ－粒子稀崩壊探索で大統一理論に迫る

レプトンフレーバーを破るミュー粒子稀崩壊μ→eγを世界最高感度で探索するMEG II実験の開始に向けた準備を精力的に進めた。MEG実験に比べ大幅に性能を改善した各検出器は、イタリアで製作中の陽電子飛跡検出器を除いてすべて建設が終了し、コミッショニングを開始した。2017年末にはミュー粒子ビーム試験を行い、読み出しチャンネル数が限定された状態ではあったが、各検出器の性能評価、問題点の洗い出しに必要な各種データを取得した。性能改善の要である約4000個の新型光センサー(VUV-MPPC)を搭載した液体キセノン検出器は、ビームラインに設置して、立ち上げ作業を開始した。検出器に液体キセノンを充填後、キセノンの純化、光センサーの較正、ノイズ対策等、検出器の本格運転に向けた調整を行い、ミュー粒子ビーム試験では信号ガンマ線のエネルギーに近い50MeV程度の輻射崩壊ガンマ線の検出に成功した。陽電子タイミングカウンターについては、計512個の高速シンチレーションカウンターからなる検出器モジュールが上流下流とも完成し、スペクトロメータマグネットへの設置を行った。ミュー粒子ビーム試験で期待通りの30ps台の時間分解能が確認され、さらにレーザー較正装置を使った性能試験により高い安定性を有していることがわかった。探索感度のさらなる向上を目指して新たに設計・製作した輻射崩壊同定用カウンターは、下流側検出器をスペクトロメータマグネット内に設置して、液体キセノン検出器で検出された輻射崩壊ガンマ線に付随する低運動量陽電子が実際に検出できることを実証した。上流側検出器については追加導入に向け、ミューオンビームへの影響や検出器の放射線耐性の調査、検出効率の改善といった研究開発を進めた。イタリアグループが建設を進めている陽電子飛跡検出器は、アセンブリ作業中にチェンバーワイヤーが切れたため予定より遅れたが、2018年5月には完成した検出器をPSIに輸送して立ち上げ作業を開始する予定である。MEG実験の全データを解析して世界最高感度でμ→eγ崩壊事象を探索するという、本研究の目標の1つは既に達成されている。期待通りの実験感度が得られており、μ→eγ崩壊事象発見には至らなかったが、標準的な大統一理論模型など主要な新物理のモデルに対してこれまでに無い厳しい制限を課すものであり、世界の素粒子物理研究の動向に大きなインパクトを与えた。もう一つの目標であるMEG II実験については、新型データ収集回路(スイスグループ担当)、陽電子飛跡検出器(イタリアグループ担当)の開発・製作が遅れたため全体計画に遅れが生じたが、その間、その他の検出器の準備を効率的に進め、ほぼ予定通りに建設を完了して、実際にミュー粒子ビームを使った試験においてその性能を実証することができた。さらに、ノイズ対策のためのシールドケーブルの導入、効率的なデータ解析のためのストレージシステムの追加のために追加交付を受けるなどして、実験感度のさらなる改良、早期の実験開始に向けた取り組みも行っている。2018年5月には陽電子飛跡検出器が完成してPSIで立ち上げ作業を開始する予定である。一方、2017年度に既に完成して立ち上げ作業を行った液体キセノン検出器、陽電子タイミングカウンター、輻射崩壊同定カウンターについては、続けて放射線源とビームを用いて較正作業を行って本格運転に備える。2018年後半には、陽電子飛跡検出器を含む全ての検出器を用いて総合ミュー粒子ビーム試験(エンジニアリングラン)を開始する。分解能、安定性など検出器の性能評価、検出器間の相互較正などを行った後、準備が整い次第本格的なμ→eγ崩壊事象探索データの取得を開始する。23ヶ月のデータ取得でMEG実験の最終到達感度を上回り、前人未踏の感度領域に突入する見込みである。その後は常に発見の可能性があるため、期を逃さぬよう測定器を最善の状態で運用して安定したデータ取得を続けると共に、感度をより上げるため解析アルゴリズムにさらなる改良を加えていく。加速器の稼働スケジュールや同じビームエリアを使用する他の実験グループの動向に依存するが、約3年間のデータ取得で目標感度に到達することを目指す。MEG実験は、取得した全データを用いたμ→eγ崩壊探索解析が進められた。平成24-25年に取得した新しいデータを加えることにより探索データ量が二倍に増えることに加え、主要なバックグラウンドの一つである陽電子飛行中消滅(AIF)起源のガンマ線を同定する新しい解析を導入するなど解析手法の改善がなされ、最終的には5×10^<-13>の崩壊分岐比感度に到達する見込みである。新しいデータに関して実験中のミュー粒子停止ターゲットの位置に不定性があったことが判明したが、追加測量や新しい解析手法を導入することで影響を最小限に抑えることができた。現MEG実験を一桁上回る究極探索感度(4×10^<-14>)のアップグレード実験MEG IIは、改良型の新測定器の開発が順調に進められた。液体キセノン検出器については、浜松ホトニクスとの共同開発により要求性能を満たす新型半導体光センサー(VUV-MPPC)が完成した。プロトタイプ検出器用に600個の素子を製作、大量室温試験を行って素子の健全性を確認した後、プロトタイプ検出器に組み込み液体キセノン中での大量動作試験を行った。同時に実機用のセンサー4200個の量産も開始した。

陽電子タイミングカウンターについては、実機条件に近いプロトタイプカウンターを製作して、イタリア・フラスカティ研究所でビーム試験を行った後、さらにPSIにおいて、MEG II実験で予想される高計数環境下でのビーム試験を行い、目標とする時間分解能が達成可能であることを示した。またミュー粒子崩壊からの陽電子やレーザーを用いた時間較正方法の検討が進められた。ステレオワイヤーを採用した単一ボリュームの新型陽電子飛跡検出器については、イタリアグループが中心となって各種試験と実機建設に向けての準備が順調に行われた。また、日本グループが提案した輻射崩壊陽電子検出器を正式に実験に採用してさらに探索感度を高めることとし、建設に向け詳細設計の最適化、センサーの選定試験などが行われた。これらによりMEG II用新測定器の研究開発はほぼ終了し、建設に向けての準備が整ったことになる。MEG実験に関しては、取得した全データを用いたμ→eγ事象探索解析を進めた。陽電子飛跡再構成法の改善、陽電子飛行中消滅による背景ガンマ線の低減のための新アルゴリズムの開発など幾つかの解析手法の改良に取り組むと共に、平成24年、25年の新データ取得中に起こったミュー粒子停止ターゲットの予期せぬ変形に対する対処を行った。これらの課題への取り組みにより予定より遅れたものの、解析手法の最終チェックの後平成27年12月にブラインド領域を開け最終解析を行った。残念ながらμ→eγ事象の有意な兆候は見つからなかったが、以前の実験に比べ約30倍厳しい4.2×10^<-13>という崩壊分岐比上限値(90% C. L.)を得た。これによりμ→eγ事象の存在を予想する超対称大統一理論など有力な新しい物理に対してこれまでに無い厳しい制限を与えることとなった。このMEG実験の最終解析結果は国際会議(La Thuile 2016)で森が発表し、論文もまもなく公開予定である。(この結果についてはプレスリリースを出して記者会見を実施した。)並行して、探索感度を一桁向上したアップグレード実験MEG IIの準備も行った。本年度は昨年度までに開発が終了した各測定器の建設が精力的に進められた。液体キセノンガンマ線検出器については、重要な技術革新により性能が向上した新型光センサー(VUV-MPPC)を導入するため平成26年度に予定されていた研究の一部を平成27年度に繰り越して実施したが、技術革新導入後の光センサーの生産は順調に行われ、全数性能試験によりほぼ全てのセンサーが期待通りの性能を有することを確認した。光電子増倍管の再配置のための支持構造、冷凍機の増強など周辺装置の準備も順調に進めて、検出器への組み込み作業の準備が整った。陽電子タイミングカウンターについては、カウンターユニットの量産を開始し、平成27年秋には全体の1/4にあたる126個のカウンターユニットで構成される検出器の一部が完成し、これをスペクトロメータ電磁石COBRAに組み込んで、実際のミュー粒子ビームを用いた実地試験を行った。PSIグループが担当する新しい読出し電子回路に幾つかの問題が見つかったため十分な性能を実証することはできなかったが、他の実験装置とのメカニカルな整合性も含め、検出器の正常動作を確認することができた。新型陽電子飛跡検出器については、イタリアグループが中心となって建設が進められている。チャンバーガスシステム、ターゲットシステムを組み込んで一部ワイヤーが張られたモックアップ検出器を製作して、スペクトロメータ電磁石への組み込み試験を行った。