hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
モット転移近傍の異常金属相-銅酸化物の異常金属相と高温超電導体-

本年度はこの異常金属相の成因及びそれと超伝導出現との関連をしらべる実験を(i)銅酸化物の高温物性の精密測定や(ii)La_<1-x+α>Sr_xVS_<3+α>(α0.17),BaCo_<1-x>Ni_xS_2やCaV_4O_9等,銅酸化物と同様にモット絶縁相にあるか,モット転移を有する2次元電子系物質の異常物性と銅酸化物のそれとの比較を通して行った。異常金属相がモット転移近傍の2次元系に共通して存在すること,それが磁気相関の成長に伴って出現すること,さらにはそれと矛盾するかに見えるスピンギャップ異常も同時にはじまる可能性が見えはじめた事等大きな進展があった。超伝導対称性については中性子磁気非弾性散乱,フォノン測定,STM/STSによる超伝導ギャップ研究,低温電子比熱の詳細な測定,NMRによる測定,非線型マイスナー効果,光学測定等多様な実験手段で研究され,d波それも(x^2-y^2)的対称性に収束した。これはおそらく異常金属相の特徴である磁気的相関とつながる超伝導発現機構が働いていることを示す。銅酸化物の異常金属相は,モット絶縁体相にドープされた正孔キャリア濃度pと温度TのT-p平面内において,T<T_0(p)(p【less than or equal】p_0,T(p_0)=0)の領域に明瞭に存在する。この異常金属相の形成と密接に結びついていると考えられる。本年度はこの異常相と"スピンギャップ"との関係を知るために厳密な意味での唯一の2次元スピンギャップ系であるCaV_4O_9の磁気励起スペクトルの特徴とその温度依存性とを詳しくしらべた。その結果,この系のスピンギャップ形式起源が解明されたばかりでなく,銅酸化物に対しても重要な情報が得られた。すなわちスピンギャップ温度としてよく知られた。T_<SG>(NMR 1/T_1Tが最大となる温度)より下ではじめてスピンギャップが形成されるわけでなく,もっと高い温度T_0から擬ギャップ形式がはじまっていると考えられることである。もっと直接的に言えば,T<T_0で現れる異常金属相自体がスピクギャップ形成(これはスピン-重項形式による)に伴ったものであり,さらにはそのスピン-重項の長距離秩序相が超伝導相である。T_cよりずっと高温側からのギャップ形成は光学測定や光電子分光によっても見られた。このように超伝導とスピンギャップとの関係が特に注目されるなかで,絶縁相がスピンギャップをもつ梯子型構造をもつ銅酸化物に正孔を注入して超伝導が本研究で見つかった。さらにはLa214系,Y123系の中性子散乱,NMR等を用いた詳細な研究により超伝導機構が磁気的なものであることを確認するデータが集積された。この他,1次元スピン系SrCuO_2の光電子分光によるスピン-電荷分離現象の観測,Sr_2RnO_4のNMR測定によるP波超伝導の可能性の指摘等がなされた。高温超伝導体の異常金属相は、モット絶縁相にドープされた正孔の濃度pと温度TのT-p平面において、T<T_0(p)(p≦P_0,T_0(p)=0)の限られた領域に存在する。これはHall係数や帯磁率の挙動からわかったことである。このp領域と超伝導の出現する領域との一致がこの相と超伝導相の密接な関係を端的に示すが、特にT_0以下の異常物性が超伝導相におけるものと同じ対称性をもった電子スピン-重項の形成、さらにはそれに伴った擬ギャップ形成によるものであることを示唆するいくつかの実験結果が発表されるに及んで、この相の概容が見えてきた。核磁気共鳴の実験結果から提出されていたいわゆる"スピンギャップ異常"の温度T_<SG>(T_c<T_<SG><T_OとT_Oの関係を含めたこの系の物性の解釈は次のようになる。
内皮即時型応答遺伝子の包括的な転写サイクル制御機構のシステム解析

血管内皮細胞に分化するときと分化した内皮細胞が活性化するときのエピゲノム変動を包括的に探索し、転写サイクルを解析した。まず未分化ES細胞がVEGF刺激を受けて内皮細胞に分化する際のwhole transcriptomeとヒストン修飾変化のChIP-seqデータをまとめ、内皮分化に必要な転写ネットワークと、必須転写因子において、転写のブレーキヒストンマークからアクセルヒストンマークにスイッチしていく原理を解明した。さらに必須転写因子をノックダウンすることで、内皮分化が妨げられるだけでなく、内皮分化系では認められない他系列分化に関与する因子が誘導され、分化システムが破綻することが判明した(NucleicAcids Research, 2017 In press)。一方、分化した内皮細胞がVEGF刺激を受けて血管新生促進の方向に活性化するシステムもwhole transcriptomeやヒストン修飾変化を時系列でもって動的変化を追跡したところ、血管新生に必須な急性期転写因子群の制御領域にはH3K4me3転写アクセルマークとH3K27me3転写ブレーキマークが共存するbivalent状態であること、エピゲノムレベルでのブレーキはPRC1, 2複合体が担っているが、VEGF刺激を受けて一過性に活性化する際には、内皮に特有なPRC1バリアントが血管新生転写因子の制御領域に15分後に集積し、PRC2の抑制能解除と転写アクセルマークH3K4me3の修飾を向上させるトリソラックス複合体のアダプター因子が集積してくること、この段階でPolIIの転写が行われるが、PRC1のconventionalタイプにその後引き継がれることで、再度H2AK119のユビキチン化が誘導され、転写がストップする新たな現象を見出した。28年度が最終年度であるため、記入しない。血管内皮細胞がVEGF刺激を受けて早期活性化し、転写サイクルシステムを動的に動かす仕組みを解明するため、時間分解能を上げたVEGF刺激0,5,15,60分での発現アレイとFAIRE-seqを追加した。VEGF刺激5分からクロマチン全体が変動し、急性期誘導遺伝子locusが活性化し、15分で元にもどることを見出した。さらにVEGF依存的な血管新生を主導する重要な後期転写因子群(ERG2/3, KLF4, NR4A1-3, ATF3)などの制御領域のエピゲノム動態をヒストン修飾酵素特異的抗体を用いたChIP-seqでゲノムワイドに捉え、その変化をChIP-qPCR法にてvalidateした。特にH3K27me3修飾が入ったまま、H3K4me3修飾がVEGF刺激で増えてBivalentになる仕組みを解き明かすため、H3K4me3修飾を入れるトリソラックス酵素群のアダプタータンパクPTIPがどうして上述した特定の重要転写因子群の制御領域に濃縮するのか、Egr3転写誘導に必須な転写因子NFAT, CREB, SRFとの相互作用を免疫沈降法で確認した。その結果PTIPのN末BRCTドメインにNFAT1が特異的に結合し、NFATと共に核内移行することでVEGFエピゲノムスイッチを引き起こす新たな機構を見出した。さらにH3K27me3修飾がありながら、転写が進む機構を解明するため、ポリコーム(PRC)2がこのBivalent修飾に必要かどうかEzH2やSuz12のノックダウンで調べたところ、他のポリコーム抑制領域を異なり、VEGF急性期転写制御にはPRC2が必要でノックダウンすると逆に転写が抑制される結果となった。そこで現在PRC2が結合する前のPRC1バリアントの結合可能性を調査しており、内皮において特有のPRC1バリアントが一過性に転写を促進するデータを精査しているところである。全てまとめて論文化する方針である。東京大学から熊本大学に異動のため、約半年実験が滞ったが、PRC2の役割やPRC1バリアントの存在に着目することが出来たこと、研究内容は転写制御と血管生物学に広がるため、内皮転写に詳しいUCSFのBrian Black博士と相談し、論文化に向けての話し合いが進んだことから、今年度の研究で当初の目標に近づくことができると判断した血管内皮細胞に分化するときと分化した内皮細胞が活性化するときのエピゲノム変動を包括的に探索し、転写サイクルを解析した。

一方、分化した内皮細胞がVEGF刺激を受けて血管新生促進の方向に活性化するシステムもwhole transcriptomeやヒストン修飾変化を時系列でもって動的変化を追跡したところ、血管新生に必須な急性期転写因子群の制御領域にはH3K4me3転写アクセルマークとH3K27me3転写ブレーキマークが共存するbivalent状態であること、エピゲノムレベルでのブレーキはPRC1, 2複合体が担っているが、VEGF刺激を受けて一過性に活性化する際には、内皮に特有なPRC1バリアントが血管新生転写因子の制御領域に15分後に集積し、PRC2の抑制能解除と転写アクセルマークH3K4me3の修飾を向上させるトリソラックス複合体のアダプター因子が集積してくること、この段階でPolIIの転写が行われるが、PRC1のconventionalタイプにその後引き継がれることで、再度H2AK119のユビキチン化が誘導され、転写がストップする新たな現象を見出した。PRC1バリアントがこの特定制御領域に近づく仕組みを明らかにし、これにより、PRC1がヒストンのユビキチン化を引き起こす間だけ転写が許される仕組みの解明に繋げたい。転写が終息するときに普遍型PRC1に置き換わる仕組みを明らかにするため、PRC1のコンポーネントPCGFの複数のsiRNAノックダウン実験から始める予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。
観光写真調査法による観光地魅力調査の革新

本研究では、Visitor-Employed Photographyや写真投影法といった写真を使った調査手法を改良し、観光地の魅力を測定する独自の調査手法である観光写真調査法(Travel Photo Method: TPM)を開発した。そして、TPMを用いた調査によって、(1)旅行者が観光地に対して抱く集合的・個別的イメージ、(2)出身国や訪問経験の違いによる魅力対象の相違、(3)写真に収められた観光経験の価値を明らかにした。本研究は、旅行者と居住者が撮影した写真の分析を通して観光地の魅力を明らかにすること、新しい調査手法としての観光写真調査法を確立することの2点を目的としている。平成26年度は、歴史観光地である奈良市と都市観光地である大阪市の宿泊施設において旅行者を対象とした観光写真調査を実施した。これまで、次のような観光写真調査法の利点と課題を見出した。まず、従来の写真調査法の分析では、第3者による撮影対象の分類が一般的であったが、撮影者自身に写真を分類してもらうことが有効であることが分かった。なぜならば、観光地の何が旅行者にとって魅力的であるのかを把握できるだけでなく、撮影対象に対する旅行者の意味づけを浮かび上がらせることができるからである。これによって、一つの観光資源が内包する複数の魅力や価値を見出すことができる。それぞれの観光資源がもつ魅力は単一ではなく、旅行者のとらえ方によって個人差があることが分かった。次に、個々の観光資源や観光経験を被写体とした1枚の写真からは把握しにくい魅力や価値があることも分かった。これに対しては、写真の分類結果を撮影者自身に俯瞰してもらい、その印象等を尋ねることで補完していくことを考えている。最後に、観光地の資源やそこでの経験に対するネガティブな評価は、観光写真には反映されにくいということも分かった。写真を撮影するという行為自体、被写体に対するポジティブな態度の表れである場合が多いため、観光地の魅力低下につながる対象や経験は把握しにくいのである。この点は、旅行者に写真撮影を依頼する際の教示を工夫するなどして対応していく予定である。本研究は、日本人旅行者、外国人旅行者、地元居住者が撮影した写真の分析を通して観光地の魅力を明らかにすること、そして新しい調査手法としての観光写真調査法を確立することの2点を目的としている。平成27年度の研究成果は、観光地の魅力認知に関するweb調査を実施したことと、歴史観光地である奈良市において観光写真調査を実施したことの2点に集約される。web調査は、観光地の魅力認知と個人の経県値(旅行履歴)との関連を明らかにすることを目的として行った。調査対象者は仙台・東京・名古屋・福岡に居住する20歳79歳の男女600名であった。主な質問内容は、6都県(青森・東京・石川・奈良・高知・鹿児島)のイメージと魅力度についてであった。調査の結果、1経県値による比較では、訪問経県者・全国経県者の方が観光地に固有なイメージ特性を高く評価する傾向にあること、2訪問経県者は未訪問者に比して魅力度を高く評価する傾向があること、3全国経県が少ない人は地理的な遠さによって魅力が低減することが明らかになった。奈良市での観光写真調査では、魅力的な観光資源が何であるのかを明らかにすることと、訪問経県の違いによって魅力を感じる対象はどのように異なるのかを明らかにすることを目的とした。調査対象者は、日本人旅行者25名、外国人旅行者50名、地元居住者7名の計82名であった。調査の結果、日本人とアジア系旅行者は鹿、自然、風景、消費に関する写真が多い一方、欧米人は寺院建築、仏像、オブジェの写真が多いことが分かった。また、訪問経県を積むことによって被写体は全景からモノへと移行していくことも示された。現在までの達成度を上記のように評価した理由は、次の通りである。奈良市で実施した観光写真調査では、日本人旅行者と外国人旅行者の両者がどのような対象を通して観光地の魅力を評価しているのかということや、出身国や過去の訪問経験回数の相違によって、魅力を感じる対象がどのように異なるのかを明らかにできたからである。また、前年度から実施を持ち越していた観光地の魅力に関するweb調査を実施できたことも順調な達成度の評価につながっている。本研究は、日本人旅行者と外国人旅行者、地元居住者が撮影した写真の分析を通して観光地の魅力を明らかにすること、新しい調査手法としての観光写真調査法を確立することの2点を目的とした。そこで見出された課題を踏まえ、観光写真調査法の手続きに改良を加えた。撮影者自身に写真を分類してもらうことによって、一つの観光資源が内包する複数の魅力や価値を見出すことができることが分かった。平成27年度は、奈良市において観光写真調査を実施した。魅力的な観光資源が何かを明らかにすることと、出身国や訪問経験の違いによって魅力を感じる対象はどのように異なるのかを明らかにすることを目的とした。分析の結果、日本人とアジア系旅行者は鹿、自然、風景、消費に関する写真が多い一方、欧米人は寺院建築、仏像、オブジェの写真が多いことが分かった。また、訪問経験を積むことによって魅力の対象が変化することや、被写体が全景からモノへと移行することが明らかになった。

これによって、観光写真調査法を個人が観光地に対して抱く集合的・個別的イメージ(魅力)および、個々の観光資源に付与された価値を把握することができる調査手法として確立させることができた。また、初年度と最終年度には、観光地の魅力評価に関するweb調査も実施した。調査対象者は各回600名であり、質問項目は観光地のイメージや魅力評価といった観光地側に関する項目と、個人の観光動機や放浪癖傾向、過去の旅行経験(経県値)といった旅行者側に関する項目で構成した。分析の結果、観光地のイメージは3因子構造であることや、旅行経験によって魅力評価の傾向が異なることが明らかになった。本研究では、Visitor-Employed Photographyや写真投影法といった写真を使った調査手法を改良し、観光地の魅力を測定する独自の調査手法である観光写真調査法(Travel Photo Method: TPM)を開発した。そして、TPMを用いた調査によって、(1)旅行者が観光地に対して抱く集合的・個別的イメージ、(2)出身国や訪問経験の違いによる魅力対象の相違、(3)写真に収められた観光経験の価値を明らかにした。現在までの達成度を上記のように評価した理由は、宿泊施設で実施している観光写真調査において、日本人旅行者の調査協力に比べて、これまで外国人旅行者の調査協力が十分に得られていないことと、平成26年度に予定していたweb調査の実施を次年度に持ち越したことによる。平成28年度は、前年度までで概ね確立できた観光写真調査法の手続きによって都市観光地を訪れた日本人旅行者、外国人旅行者を主な調査対象として観光写真調査を実施する予定である。社会心理学、観光心理学平成27年度は、観光写真調査と質問紙調査を同時に実施することで、個人の撮影傾向と質問紙で測定された観光地の魅力や満足度との関係を明らかにする。これによって、観光写真調査法だから把握できる魅力の側面を明らかにしていく。調査は、観光案内所を訪れた旅行者を対象に夏から秋にかけての実施を予定している。それに先だって、観光地の魅力を測定するための尺度作成を目的としたweb調査を実施する。当初の予定よりも調査協力者が少なくなり、謝礼の予算が余ったことによる。平成26年度に実施予定であったweb調査を次年度に持ち越したことによる。次年度の調査協力者の謝礼予算とする。前年度の繰り越しに次年度経費の一部を加え、web調査のための業務委託費とする。
価値共創の文脈で行われるマーケティング・リサーチの倫理的問題に関する研究

平成30年度の前半は,昨年度に行った文献レビューの結果を整理するとともに,Privacy Calculus Modelや個人情報提供に関わる知覚リスクなどに関連する研究の追加レビューを行った。文献レビューの結果から,近年のマーケティングリサーチの中核となっているスマートディバイスを基点としたリサーチでは,二者間関係(情報を収集する企業と情報を提供する消費者との関係)の文脈でなされる消費者同意がそこでの倫理問題の解決に十分機能し得ない点が確認された(これについては学会報告及び現在投稿中の論文において詳細を報告している)。また,こうしたスマートディバイスを含むさまざまなICT発展がマーケティング,そしてマーケティングリサーチに応用されることの倫理上の影響についても,サイボーグテクノロジーの影響という側面から考察を行った(これについては国際学会での報告を行っている)。同年度後半は,こうしたレビューの結果から研究仮説を抽出し,定量的調査を実施した。具体的には,1つ目のテーマとして,消費者が自分の個人情報を提供しようとする意図と消費者が企業の提案するプライバシーポリシーに同意するかどうかという同意行為とのギャップに注目し,リサーチ関連同意の付随性が不本意な同意を生み出すメカニズムについて検討を行った。もう1つは,消費者が個人情報の流出において知覚するリスクの種類について,犯罪被害,差別や偏見,恥ずかしさという3つのタイプを挙げ,そのいずれのタイプのリスクを重視しているのか,またそうしたリスク知覚はどのような媒介変数によって左右されるのかを検討した(これらの結果は,平成31年度に学会報告及び学術論文において詳述する予定である)。平成30年度に予定していた第1回目の調査も終了し,現在は収集したデータの解析作業中である。本年度内において,学会報告を5回行い(うち国際学会報告1回),また学術論文が3本(これ以外に現在審査待ち状態の論文が1本)掲載されたように,業績も順調に提出できている。平成31年度は,計画通り現在までの考察内容を振り返りつつ,研究枠組みの構築に向けた最終的な定量調査を実施し,その成果の報告を行っていく予定である。前半は,現在進行中の昨年度実施した調査データの解析を急ぐとともに,消費者の個人情報に対する意識やリサーチ活動への一般的態度,消費者による同意の性質といった点について,より明確な把握を行うための定性的な調査を実施する。こうした調査の結果を踏まえ,夏季休業期間中に最終的な定量調査を実施し,10月にはその結果に関する暫定的な結論を国内学会にて発表し,より広く意見を求める予定である。また,可能であればこれらの結果を早期にまとめて,当該年度中に学術論文として投稿したと考えている。なお,平成30年度より大学院(商学研究科)の専攻主任の任についている関係で,フィールドリサーチにかけられる時間がとりにくい状況であるが,平成31年度はうまくスケジュール調整を行い(就任1年が過ぎ,おおよそのスケジュール感が理解できたため),定量調査の結果の解釈に役立てていきたい。平成29年度は、文献研究と平成30年度に実施する実証的研究の準備作業を中心に行った。特に、助成事業初年度となる本年度は文献研究を中心に行った。探索した領域としては、マーケティング(特にサービス・ドミナント・ロジック及びマーケティング・リサーチの部分を中心に)研究、消費者行動研究、プライバシーとIoTに関する研究、個人情報保護法に関する研究、そしてヨーロッパのセンシティブ情報に関する研究などが主なものであった。こうした研究の結果、以下のような知見を得ることができた:1個人情報の収集や利用に対する認識が日本と欧州において異なっている部分があり、特に経済・資産状況に関わる個人情報と市民権に関わる個人情報に対して知覚されるセンシティビティに大きな差が見られる点、2IoTやポイント制度などがマーケティング・リサーチに応用されることで、消費者は半強制的に情報の収集と利用に同意せざるを得ない状況であり、マーケティング・リサーチ倫理の問題が喫緊の課題となってきている点など。また、平成29年度の後半には、次年度に本格的に実施する予定の実証的研究に向けた準備作業(少数の回答者に対する非構造的なヒアリング調査とアンケート調査)を実施した。大学生に対して、消費者として自らの買い物情報や製品利用情報を企業が収集・利用していくことについての意識をアンケート及びインタビューを併用する形式で調査した。当初の計画では、これを複数回行い、次年度実施予定のより大規模な調査に備える予定であったが、1回目の調査結果が予想以上にバラつきが多く、また想定していなかったような回答も多く得られたので、傾向性の把握に時間がかかってしまい、2回目以降の調査は次年度へ繰り越すこととなった。平成29年度の研究目標は、文献研究を通じて価値共創時代のマーケティング・リサーチにおける倫理的問題を理解すること、そして次年度に行う実証的研究の準備作業を行うことであった。一つ目の倫理的問題の理解という目標については順調な進展が見られた。文献研究は、CiNiiや学術文献データ・ベース(Web of Science)、あるいはGoogle scholarなどを利用しながらまずは包括的なサーベイを行い、各論文の引用からさらにサーベイ対象を広げていくという流れで、予定していた研究領域の文献研究を順調に進めている。また、情報倫理に関する専門家へのヒアリングを通じて、個人情報に関わる内外の参考文献や参考ホームページなども文献研究の対象に含めることができた。二つ目の次年度準備という目標についても、おおむね順調に進んでいる。しかし、1回目のプリテスト(少数の大学生に対するアンケート調査とインタビュー調査を混合した調査)で得られた回答が予想以上にばらつきがあり、一般的な傾向性を抽出する作業に多くの時間を費やしたこと、また予想外の回答に対する解釈や整理についても時間を費やしたことなどの理由から、準備作業として複数回の実施予定していたプリテストは、本年度、1回しか実施できなかった。

平成30年度の前半は,昨年度に行った文献レビューの結果を整理するとともに,Privacy Calculus Modelや個人情報提供に関わる知覚リスクなどに関連する研究の追加レビューを行った。文献レビューの結果から,近年のマーケティングリサーチの中核となっているスマートディバイスを基点としたリサーチでは,二者間関係(情報を収集する企業と情報を提供する消費者との関係)の文脈でなされる消費者同意がそこでの倫理問題の解決に十分機能し得ない点が確認された(これについては学会報告及び現在投稿中の論文において詳細を報告している)。また,こうしたスマートディバイスを含むさまざまなICT発展がマーケティング,そしてマーケティングリサーチに応用されることの倫理上の影響についても,サイボーグテクノロジーの影響という側面から考察を行った(これについては国際学会での報告を行っている)。同年度後半は,こうしたレビューの結果から研究仮説を抽出し,定量的調査を実施した。具体的には,1つ目のテーマとして,消費者が自分の個人情報を提供しようとする意図と消費者が企業の提案するプライバシーポリシーに同意するかどうかという同意行為とのギャップに注目し,リサーチ関連同意の付随性が不本意な同意を生み出すメカニズムについて検討を行った。もう1つは,消費者が個人情報の流出において知覚するリスクの種類について,犯罪被害,差別や偏見,恥ずかしさという3つのタイプを挙げ,そのいずれのタイプのリスクを重視しているのか,またそうしたリスク知覚はどのような媒介変数によって左右されるのかを検討した(これらの結果は,平成31年度に学会報告及び学術論文において詳述する予定である)。平成30年度に予定していた第1回目の調査も終了し,現在は収集したデータの解析作業中である。本年度内において,学会報告を5回行い(うち国際学会報告1回),また学術論文が3本(これ以外に現在審査待ち状態の論文が1本)掲載されたように,業績も順調に提出できている。本年度実施することのできなかった残りのプリテストに関しては、来年度の早い段階で実施し、まずは実証的研究の準備作業を完了する予定である。そのうえで、今後は、本年度に考察した価値共創におけるマーケティング・リサーチ倫理的問題の特徴を踏まえる形で、研究仮説の抽出と精緻化を行い、実証的研究へと展開していく予定である。具体的には、個人情報の第三者提供という状況に焦点を絞り、ネットワーク化された価値共創の中でのマーケティング・リサーチ倫理が分析可能な研究枠組みについていくつかの研究仮説を設定し、それらの経験的妥当性について検討を行う。また、IoTやウェアラブル製品などICTの発達による情報利用の新しい側面に関しても、文献研究等を引き続き行い、リサーチ倫理問題のより包括的な把握を試みていく。
生活環境に起因する肥満の増悪におけるケトン体利用経路の寄与に関する研究

生活環境が肥満の増悪に関わることは広く知られているが、近年電化製品等に含まれる臭化難燃剤が一因となることが報告された。我々が独自に単離したケトン体代謝酵素ーアセトアセチルCoA合成酵素(AACS)もまた肥満に関わる因子である。そこで、本酵素と臭化難燃剤などの生活環境に関連性がある可能性を鑑み、培養脂肪細胞を用いて遺伝子レベルで検討した。その結果、臭化難燃剤であるテトラブロモビスフェノールAが、主に未分化な脂肪細胞に対してAACSや脂質代謝酵素の遺伝子発現を誘導することなどを明らかにした。このことから、臭化難燃剤は脂肪組織の質的変化を促し、組織内でも細胞ごとにその毒性が異なる可能性が想起された。臭化難燃剤が、我々の見出した新規ケトン体代謝酵素、アセトアセチルCoA合成酵素(AACS)及びその利用経路に与える影響を明らかとするために、本年度の研究実施計画に基づき以下のような実験を行った。まず、複数の臭化難燃剤が脂肪細胞における脂質蓄積とAACSの遺伝子発現に与える影響を培養脂肪細胞3T3-L1およびST-13細胞を用いて検討した。対照として、脂質を蓄積しないマウス皮膚メラノーマ細胞であるB16F10細胞を用いた。その結果、本邦でも使用が許可されているテトラブロモビスフェノールA(TBBP-A)については、脂肪滴の質的・量的変化は認められず、AACSや脂質合成に関わる脂肪酸合成酵素(FAS)、アセチルCoA炭酸基付加酵素(ACC-1)、ケトン体のエネルギー利用酵素であるCoA転移酵素(SCOT)についても遺伝子発現に変動は認められなかった。一方、デカブロモジフェニルエーテル(DBDE)については、有意差はないが脂質蓄積量の上昇傾向がOil red-O染色により明らかとなった。その際の各種遺伝子発現はAACSの上昇傾向が認められたが、SCOTについては変動が認められなかった。脂質合成系の酵素については明確な発現変動は認められなかった。以上の結果は、臭化難燃剤のうち、本邦で使用されているTBBP-Aは肥満を増悪させるいわゆる肥満毒性は認められないが、DBDEについてはケトン体利用の亢進と脂質蓄積量の増加が進行する可能性を示しており、その種類によって肥満毒性が違うことが想起される。今後は、培養細胞及び肥満モデル動物における各種臭化難燃剤の検討を中心に実験を進める予定である。臭化難燃剤について、ポジティブコントロールとして使用する予定であった肥満を増悪することが既報であるヘキサブロモシクロデカン(HBCD)が、本邦で製造されていない輸入品であり、且つ海外でも製造規制品であることから受注生産に近い状況であり、その入手が本年度中に出来ない状況となった。これは昨今の欧州における国際状況に因る危険性の高い化学薬品の製造・輸出入の規制の厳格化によるものと代理店から説明を受けた。それに伴い、予定していたモデル動物を用いた実験やアレイ解析を延期し、入手可能なTBBP-AとDBDEについての培養細胞系の実験に変更を余儀なくされた。これらの件については、28年度は年度当初から入手の交渉が進んでいるので、28年度には比較対象の上で実験を遂行できる環境になる。臭化難燃剤が、我々の見出した新規ケトン体代謝酵素、アセトアセチルCoA合成酵素(AACS)と利用経路に与える影響を明らかとするために、以下のような実験を行った。まず、臭化難燃剤が脂肪細胞における脂質蓄積とAACSの遺伝子発現に与える影響を培養脂肪細胞3T3-L1およびST-13細胞を用いて検討した。対照として、マウスメラノーマ細胞であるB16F10細胞、白血病細胞株であるHL60、破骨細胞系であるRAW264を用いた。その結果、テトラブロモビスフェノールA(TBBP-A)については、成熟脂肪細胞ではAACSの遺伝子発現、脂肪滴の質的・量的変化は認められなかったが、未分化な脂肪芽細胞では、AACSの遺伝子発現が有意に上昇した。また、脂肪細胞の分化状態を褐色脂肪細胞傾向に向かわせるLSD-1についてもTBBP-Aによる発現誘導が認められた。その際脂肪細胞分化マーカ(PPARγ)は変動が認められなかった。対照として用いたB16F10細胞、RAW264細胞(M. Yamasaki et al., BBRC, 2016)およびHL60細胞(A. Sakai et al., BBA, 2017)では顕著な結果は認められなかった。また、アデノ随伴ウイルスベクターによるAACS発現抑制下での実験系(S. Hasegawa et al, FEBS Lett., 2017)だけでなく、CRISPR-Cas9系を用いたAACSノックアウトマウスを構築し、予備的な結果を得ている。以上の結果は、本邦で使用されている臭化難燃剤TBBP-Aは分化後の白色脂肪細胞には大きな影響を与えないが、未分化な細胞に対してはケトン体の基質利用を促し、脂肪細胞の質的変化を誘発する可能性を示唆しており、脂肪細胞の分化段階によって肥満毒性が違うことが想起される。

臭化難燃剤について、ポジティブコントロールとして使用する予定であった肥満を増悪することが既報であるヘキサブロモシクロデカン(HBCD)が、本邦で製造されていない輸入品であり、且つ海外でも製造機製品であることから受注生産に近い状況であり、昨今の欧州における国際状況に因る化学薬品の製造・輸出入の規制の厳格化とそれを受けて本学において培養細胞系で使用するに十分な量を購入・確保することが困難な状況となった。HBCDの件については、昨年度より厳しい状況であり、予定していたモデル動物を用いた実験やアレイ解析を入手可能なTBBP-AとDBDEについて実験系に変更する必要がでた。この件については、本年度に得られた未分化細胞特異的なTBBP-Aの結果から、TBBP-A投与でも食餌負荷などで既報のDBDEとは異なった新たな知見が得られると予想される。臭化難燃剤が、我々の見出した新規ケトン体代謝酵素ーアセトアセチルCoA合成酵素(AACS)に与える影響を明らかとするために、培養脂肪細胞(3T3-L1細胞, ST-13細胞)のAACSの遺伝子発現を検討した。その結果、テトラブロモビスフェノールA(TBBP-A)は、成熟脂肪細胞ではAACSの遺伝子発現に影響しなかったが、未分化な脂肪芽細胞では濃度・時間に依存的に発現を上昇させることが認められた。さらに、脂肪細胞の油滴形成に関わるペリリピンや油滴形成後に発現上昇するはずのアディポネクチン、褐色脂肪細胞分化に関わるLSD-1、ケトン体産生を促進するFGF-21などについてもTBBP-Aにより未分化な細胞でのみ遺伝子誘導されたが、脂肪細胞分化マーカ(PPARγ)は変動が認められなかった。一方で、対照として用いたNeuro-2a細胞およびHL60細胞では顕著な結果は認められなかった。また、アデノ随伴ウイルスによるAACS発現抑制実験(S. Hasegawa et al, BBRC, 2018)だけでなく、CRISPR-Cas9系を用いたAACSノックアウトマウスを構築した。その結果、AACSの全身的抑制は、肝臓のタンパク質プロセッシングに影響するという予備的なデータを得た(未発表)。さらに、ヒトにおいて小児脳症でAACS遺伝子の変異があることも見出しており(T.U.J. Bruun et al., Genet Med. 2018)、これらの組織でもTBBP-Aが影響を与えている可能性も考えられる。以上の結果は、本邦で使用されている臭化難燃剤TBBP-Aが未分化な脂肪細胞において異常な脂質ーケトン体代謝を促し、脂肪細胞の質的変化を誘発する可能性を示唆している。このことは同時に、TBBP-Aは脂肪細胞の分化段階によって肥満毒性が違う可能性も示唆している。生活環境が肥満の増悪に関わることは広く知られているが、近年電化製品等に含まれる臭化難燃剤が一因となることが報告された。我々が独自に単離したケトン体代謝酵素ーアセトアセチルCoA合成酵素(AACS)もまた肥満に関わる因子である。そこで、本酵素と臭化難燃剤などの生活環境に関連性がある可能性を鑑み、培養脂肪細胞を用いて遺伝子レベルで検討した。その結果、臭化難燃剤であるテトラブロモビスフェノールAが、主に未分化な脂肪細胞に対してAACSや脂質代謝酵素の遺伝子発現を誘導することなどを明らかにした。このことから、臭化難燃剤は脂肪組織の質的変化を促し、組織内でも細胞ごとにその毒性が異なる可能性が想起された。HBDC、またはその構造類似体を指標とし、培養細胞および肥満モデル動物を使った各種遺伝子発現への影響の検討を行う。ただし、国内生産品でない臭化難燃剤類は入手にかかる時間、使用できる量にかなりの制限があることから、一部実験について優先順位を変える。特に肥満モデル動物を用いる実験では、入手が容易であるTBBP-Aを用いた長期投与実験を新たに行う予定である。
かかわり合いの機器におけるオラリティの活用とその影響に関する実証的研究

支援機器や介護ロボットの分野で注目されている「relationship technology(かかわり合いの機器)」では、支援が必要な人々の心理的・精神的安定に深く影響を及ぼす可能性のある支援機器のあり方が新たな課題となっている。本研究ではこの干渉度合いを制御することで心地よい有用性と依存性のバランスを作り出せるのではないかと考え、利用者に福利をもたらし、人々の関係性に介在し人々の寛容さを最大限に引き出す、オラリティをベースとしたかかわり合いの機器の機能や要件を、実証的に明らかにすることを目的とする。
サイトメガロウイルス胎内感染の出生前診断および早期診断に関する研究

サイトメガロウイルス(CMV)の胎内感染、特に妊娠中の初感染による経胎盤感染では胎児、新生児に巨細胞封入体症(CID)として知られる頭蓋内石灰化などの症状が出現し、予後は不良なことが多い。近年、本邦においても成人女性、特に若年齢層のCMVに対する抗体保有率の低下が報告され、先天性CMV感染症の出生前診断、早期診断法の開発と有効で安全な治療法の確立が課題とさていれる。札幌市において出生した新生児7,995名中31名(0.39%)において尿から組織培養にてCMVが分離されたが、この内の28例は出生時無症状で3例は巨細胞封入体症(CID)にて新生児期に死亡した。6例の母親の妊娠10週および20週の血清さらには臍帯血血清を採取した。血清からはPCR法でCMV immediate early(IE)領域DNAの増幅を試み、ELISA法にて血清抗CMVlgG,IgM抗体価を測定した。また血清中の可溶性interleukin-2レセプター(sIL-2R)、interferon(IFN)-γ活性、IL-4、TNF-αなどのサイトカインをELISA法で測定した。CMV分離は、MRC-5細胞を用い、細胞変性効果(CPE)を観察するとともに、前初期抗原に対するモノクローナル抗体を用い、抗原陽性細胞を確認した。CMV胎内惑染患児6例の母親の妊娠10週および20週の血清で抗CMVIgG抗体価の有意な上昇は3例で認められ、特異的IgM抗体の上昇は1例で認めた。CMV IE DNAは妊娠中の血清よりは検出されなかったが、1例で新生児の臍帯血血清より検出された。IFN-γ活性は6例全例の妊娠中の血清より検出された。妊娠10週および20週での血清sIL-2R活性の上昇は4例で認めた。CMVの胎内感染の出生前診断の適応と信頼性に関しては論議が多い。妊娠中のCMVの初感染および再活性化による胎内感染の成立に際してはsIL-2RおよびIFN-γなどの血清サイトカイン値の変動も認められ、これらの活性の測定が診断に応用される可能性が示唆された。サイトメガロウイルス(CMV)は胎内感染および周産期感染の因子としては最も一般的なものであり、典型的なCMVの胎内感染、特に妊娠中の初感染による経胎盤感染では巨細胞封入体症(CID)として知られる症状が出現し、予後は不良なことが多い。胎内感染のスクリーニングおよび早期診断は胎児・新生児の予後において重要である。本研究においてはCMV胎内感染妊婦における血清中のサイトカインの変動およびウイルスゲノムの発現について検討するとともにこれらの出生前診断への応用の可能性に関して検討を加えた。札幌市内において分娩した妊婦の妊娠10週および20週の血清を保存した。これらの妊婦より出生した新生児の尿より組織培養にてCMVの分離を試みた。ウイルス尿の結果より先天性CMV感染患児と診断された児の臍帯血も採取した。現在までのところ新生児7,995名中先天性CMV感染症と診断されたものは31(0.39%)例でこの内の28例は出生時無症状であった。採取した血清清成分からPolymerase chain

reaction(PCR)法を用いてCMV IE DNAの検索を行い、抗CMV血清抗体価をあわせて測定した。また母親の血清中のsoluble IL-2 receptor(sIL-2R)、IL-4、TNF-α、IFN-γなどのサイトカイン値をELISA法を用いて測定した。CMV胎内感染患児6例の母親の妊娠10週および20週の血清で抗CMV lgG抗体価の有意な上昇は3例で認められた。特異的lgM抗体の上昇は1例でのみ認めた。CMV IE DNAは妊娠中の血清よりは検出されなかったが、1例で新生児の臍帯血血清より検出された。IFN-γ活性は6例全例の妊娠中の血清より検出された。妊娠10週および20週での血清sIL-2R活性の上昇は4例で認めた。以上の結果より、妊娠中のCMVの初感染および再活性化による胎内感染の成立に際してはsIL-2RおよびIFN-γなどの血清サイトカイン値の変動も認められることが明らかになった。サイトメガロウイルス(CMV)の胎内感染、特に妊娠中の初感染による経胎盤感染では胎児、新生児に巨細胞封入体症(CID)として知られる頭蓋内石灰化なとの症状が出現し、予後は不良なことが多い。近年、本邦においても成人女性、特に若年齢層のCMVに対する抗体保有率の低下が報告され、先天性CMV感染症の出生前診断、早期診断法の開発と有効で安全な治療法の確立が課題とさていれる。札幌市において出生した新生児7,995名中31名(0.39%)において尿から、組織培養にてCMVが分離されたが、この内の28例は出生時無症状で3例は巨細胞封入体症(CID)にて新生児期に死亡した。6例の母親の妊娠10週および20週の血清さらには臍帯血血清を採取した。血清からはPCR法でCMV immediate early(IE)領域DNAの増幅を試み、ELISA法にて血清抗CMV IgG,IgM抗体価を測定した。また血清中の可溶性interleukin-2レセプター(sIL-2R)、interferon(IFN)-γ活性、IL-4、TNF-αなどのサイトカインをELISA法で測定した。CMV分離は、MRC-5細胞を用い、細胞変性効果(CPE)を観察するとともに、前初期抗原に対するモノクローナル抗体を用い、抗原陽性細胞を確認した。CMV胎内感染患児6例の母親の妊娠10週および20週の血清で抗CMV IgG抗体価の有意な上昇は3例で認められ、特異的IgM抗体の上昇は1例で認めた。CMVの胎内感染の出生前診断の適応と信頼性に関しては論議が多い。妊娠中のCMVの初感染および再活性化による胎内感染の成立に際してはsIL-2RおよびIFN-γなどの血清サイトカイン値の変動も認められ、これらの活性の測定が診断に応用される可能性が示唆された。
デジタルホログラフィによるマイクロ三次元構造物の力学特性評価手法の開発

外部から加えられた微細振動の振幅分布を時間平均干渉縞として得ることによって,内部欠陥の有無の判別が可能であることを確認した.マイクロ構造物の変位分布・ひずみ分布を計測する小型計測手法として,複数の撮像素子によるひずみ分布計測システムにおけるキャリブレーション方法を提案して,その実験と評価を行った.複数の撮像素子による変位分布・ひずみ分布計測システムの構造設計を行い,小型撮像素子4個が配置された撮像ヘッド部の試作を行った.外部から加えられた微細振動の振幅分布を時間平均干渉縞として得ることによって,内部欠陥の有無の判別が可能であることを確認した.マイクロ構造物の変位分布・ひずみ分布を計測する小型計測手法として,複数の撮像素子によるひずみ分布計測システムにおけるキャリブレーション方法を提案して,その実験と評価を行った.複数の撮像素子による変位分布・ひずみ分布計測システムの構造設計を行い,小型撮像素子4個が配置された撮像ヘッド部の試作を行った.本年度は,デジタルホログラフィにおける三次元計測やキャリブレーション手法の基本原理を実験により確認し,さらにキャリブレーション手法の高速化,超音波の定在波振幅分布計測による欠陥検出手法の構築を行う予定であったが,三次元形状計測に関する研究項目は次年度に移動し,H22年度以降の計画を前倒しして,先に顕微鏡レンズを使わなくても拡大撮影ができる光学系の構築と振幅分布の計測を行うことによって内部欠陥を検出する手法,装置を小型化するための検討を行った.1.複数のレンズを組み合わせることで,顕微鏡レンズを用いなくても1ミリ程度の物体を拡大して撮影できることを確認した.2光束を用いた光学系によって,幅1ミリの片持ち梁の変位分布とひずみ分布を計測する実験を行い,それぞれ有意な結果を得ることができた.2.振幅分布の計測を行うことによって内部欠陥を検出する手法の検討を行った.内部に欠陥がある試験片を用いて実験を行ったところ,内部欠陥によって表面に生じる等振幅線に変化が生じ,それが再生像に現れることが確認できた.これによって,内部欠陥検出の可能性が示された.3.精度検定用として用いるミクロンメートルの平面度を持っ平面定盤については,別テーマで同様のものを製作したため,それを流用することにした.4.小型の光学系を製作するための基礎実験として,入射光を1つにしてカメラを複数台用いる手法を検討した.以上の結果によって,マイクロ構造物の変位分布・ひずみ分布の計測が実現可能であり,さらに,外部から振動を加えながら撮影することで,再生像として得られる等振幅線の変化から内部欠陥の検出が行えることを示すことができた.本年度は,提案手法を用いてマイクロ構造物の形状・変位・ひずみ分布が計測できるシステムを構築のための光学系と計測原理の構築を行った.マイクロ構造物の形状・変位・ひずみ分布計測を行う光学系の構築のためには,当初想定していた3個以上のレーザー光を複数方向から照射する方法には構造上の限界があることがわかった.そのために,光源は1個にして,撮像素子を複数個にする新しい手法を考案した.その原理について実験的に確認を行い,さらに改良することで撮像素子の数も減らすことができることを確認した.その他,今年度は次の研究を行った.なお,計画していたマイクロ荷重装置は,既存の小型荷重装置を改良することで流用することにした.1.複数撮像素子の光学系について検討を行った.その光学系を構築し,変位・ひずみ分布計測実験に適用することで,有効性を実験的に検証した.2.その改良を行い,撮像素子の数をさらに減らすことが可能であることを実験的に検証した.3.波長が安定しない半導体レーザーであっても精度よく位相シフトが可能となる小型の位相シフト機構を構築した.4.マイクロ構造物の三次元形状の計測実験を行った.5.マイクロ構造物に振動を加えるための手法をいくつか試した.圧電素子を用いる超音波プローブでは振幅が足りないために,電磁コイル式の加振方法を用いた.6.振幅を検出する時間平均干渉縞のノイズを減少させる手法について実験的に検証した.さらに,定量的に振幅分布を求めるための手法について実験的に検討を行った.昨年度までの研究成果によって,入射光を1本にして複数の撮像素子によってデジタルホログラフィによるひずみ分布計測が可能であることを確認した.本年度は,マイクロ三次元構造物に適用するために,複数の撮像素子によるひずみ分布計測システムの基礎構造設計を行い,それを実現するための撮像素子ヘッドの試作を行った.これにより,当初予定していたデジタル顕微鏡に組み込む必要はなくなったため,装置自体が簡単に構築できるようになった.すでに外部から加えられた微細振動の振幅分布によって,内部欠陥の有無の判別が可能であることの確認も昨年度までに完了しているため,本年度は,マイクロ構造物を計測するための装置試作に注力し,次の研究成果を得た.1.複数の撮像素子によるひずみ分布計測システムにおけるキャリブレーション方法を提案して,その実験と評価を行った.それにより,提案手法の有効性が確認できた.2.波長が安定しない半導体レーザーであっても精度よく位相シフトが可能となる小型の位相シフト機構の評価実験を行い,実際に利用可能であることを確認した.3.時間的に変動する物体の評価を行うために,位相シフトを行わないデジタルホログラフィの再生方法について検討し,ノイズを低減させる手法を組み合わせることによって,実用的に変位分布計測が可能であることを実験的に確認した.4.マイクロ三次元構造物に適用するために,複数の撮像素子による変位分布・ひずみ分布計測システムの構造設計を行った.

それを実現するため,小型のCMOS型撮像素子4個が配置された撮像ヘッド部と画像撮影用回路部分の試作を行った.4mm7mm角程度の微小領域が計測できる計測ヘッドの試作を行うことができた.
魚類の味覚および内臓感覚神経路-感覚系の全貌理解を目指して

キンギョを研究対象として、味覚神経回路を調査した。その結果、延髄から間脳を経て大脳にいたる味覚路の全貌が明らかとなった。また脳幹から大脳に直接いたる内臓感覚神経路の存在がティラピアにおいて明らかとなった。味覚系については、キンギョにおいて間脳の三次味覚核から終脳(大脳)にいたる神経回路が存在することを示唆するデータを得た。また三次味覚核が間脳内で形成する神経回路も明らかとなった。これらの成果によって、終脳における味覚領域を特定するための実験を本格的に開始するための土台が得られた。内臓感覚系については、キンギョの一次中枢へのトレーサー注入実験によって、間脳の複数の神経核に内臓感覚が到達することが明らかになった。キンギョの二次中枢について同様の実験を行なった結果、一次中枢を介する経路とほぼ同じ間脳領域に情報が伝えられることも判明した。間脳の内臓感覚到達部位の中には、さらに上位の終脳へ情報を伝えると予想される神経核もある。終脳への上行回路を特定するために必須の手がかりが得られた。ティラピアの内臓感覚中枢については、一次および二次神経核に関して当初予想を上回る進展がみられ、十分な成果が得られたのですでに論文を投稿し、受理されている。また、感覚神経路の全貌を理解するために、キンギョの体性感覚(触覚など)の神経路の調査も行い、間脳にいたる神経路が明らかになった。こちらについても論文を投稿し、すでにOnline版は出版された。脳アトラス作成に使用する脳切片は、剥がれ、破損、汚損などが1枚もあってはならない。脳全体の連続切片の作成を開始した。本研究は、研究代表者らが視覚、聴覚、側線感覚の中枢神経回路をすでに明らかとしているキンギョを主な研究対象として、味覚と内臓感覚の神経路を解明することにより、真骨魚類の感覚中枢神経回路の全貌を明らかにすることを目標としている。その土台となるキンギョの脳アトラスの作成も目指している。今年度は間脳の三次味覚核を経由した味覚が大脳のどこに到達するのかを明らかとした。三次味覚核が間脳内で形成する神経回路についてもより詳細なデータを得たので、現在これらの成果を報告すべく論文を作成中である。内臓感覚系については、今年度は間脳から大脳にいたる経路の調査を継続していたが、こちらについてはまだ十分な研究成果を得ていない。一方、間脳の内臓感覚神経核から延髄に下行する経路の詳細を明らかにした。この経路は、内臓感覚(と味覚)に基づいて、咽頭で行なわれる餌の選別を調節する機能を持つと考えられる。この成果についてもデータをまとめて論文を投稿した。キンギョの研究と並行して進めているティラピアの内臓感覚中枢回路については、一次および二次神経核の神経回路に関する成果をまとめた論文が発表された。また、神経路の全貌を理解するために味覚と内臓感覚以外の感覚神経路についても従来よりも詳細な調査を行なっていた。それらのうち、キンギョの体性感覚(触覚など)の神経路についての論文が発表された。脳アトラス作成に必要な脳切片は、剥がれ、破損、汚損などが1枚もあってはならない。今年度、脳アトラスにおける使用に堪える完成度の高い連続切片が作成できた。本研究は、研究代表者らが視覚、聴覚、側線感覚などの中枢神経回路をすでに明らかとしているキンギョを主な研究対象として、味覚と内臓感覚の神経路を解明することにより、真骨魚類の感覚中枢神経回路の全貌を明らかにすることを目標としている。3年間の実験研究によって、間脳の三次味覚核を経由した味覚が大脳のどこに到達するのかを明らかとするとともに、脳幹の二次味覚核から直接大脳に到達する神経回路が存在することが明らかとなった。今年度はこれらの研究成果をまとめて論文投稿を行いすでに受理されている(雑誌発表は平成24年8月頃の予定)。上記論文では、これまでに研究代表者らが報告してきた、視覚、聴覚、側線感覚、一般体性感覚に加えて、今回明らかとした味覚がキンギョ大脳のどのような領域に「表現されている」のか、すなわち大脳の感覚マップも報告している。内臓感覚系については、今年度は間脳から大脳にいたる経路の調査を継続したが、こちらについてはまだ十分な研究成果を得ていない。一方、間脳の内臓感覚神経核から延髄に下行する経路の詳細を論文として投稿していたが、若干のデータ解析の追加などの手直しを経たのち、学術雑誌に掲載された。キンギョの脳アトラス作成への使用に堪える完成度の高い連続切片が作成できたので、それらの写真撮影を行い現在論文作成中である。またニホンウナギの脳連続切片を作成し、組織構築に関する簡略な解析を実施し学会発表として報告した。
液体-気体2相型キセノン検出器による暗黒物質探索実験

検出器の性能を向上させるために以下の3つの改良を実験装置に施した。・検出器の電場を安定させるため、陽極のワイヤーの振動を抑制するような保護用のワイヤーを取り付けた。・光量収集を改善するために光電子増倍管とフッ化マグネシウム窓の間にKrytox(液体テフロン)を注入した。・キセノンの純度を向上するために純化装置をもう1基追加した。本実験と同様に2相型キセノン検出器を用いて先行した結果を出している米国グループの実験XENON10と同じ方法での実験および解析を試みた。すなわち、これまで使っていた直接蛍光の信号の代わりに比例蛍光の信号をトリガーとして用いることにより3次元位置検出器として作動させ、検出器の有感領域に制限を設けた(いわゆる自己遮蔽)。例えば、3cm厚の液体キセノンで自己遮蔽した場合(有感領域のキセノンは約5kg)、バックグラウンドを80%以上取り除くことができた。検出器に中性子(^<241>Am-Be)を照射し、中性子による反跳核の信号を観測した。γ線、β崩壊等による電子反跳による信号とキセノン原子核反跳の信号に対して、それぞれ直接蛍光と比例蛍光の比とエネルギーに対する相関を求めた。それを基に、約2日間の探索実験を行った結果、キセノン原子核反跳と見られる事象はわずかに1事象のみであった。以上より、本装置による探索実験を2か月以上の期間行えば、現在最も感度の良い実験結果を得ているXENON10と同等あるいはそれ以上の探索領域に到達が可能であることが分かった。前年度に組み上げた放射線シールド内に検出器を置き、単純なシンチレーターとして検出器を動作させ、放射線バックグランドの測定を行った。暗黒物質の存在領域と考えられる50keV以下の低エネルギー領域でのバックグラウンドが2event/kg/keV/day以下であることが分かった。この測定結果と各材質の放射性不純物の含有量をもとにシミュレーションにより求めたエネルギー分布を比較し、さらなる低バックグラウンド化を検討した。その結果、光電子増倍管のさらなる低バックグランド化を積極的に進める必要があることが分かった。現検出器のようにMgF2の窓越しに光電子増倍管を置くよりも、検出器内部に設置した方が検出器の感度を倍近く高くすることができ、これは将来、検出器の大型化を進めるためにも必要不可欠なことである。そのためには、光電子増倍管を液体キセノン中の-100°Cの低温下で使用することになるが、このような光電子増倍管の低温下での動作試験を行った。その結果、低温下での方が常温でよりも光電子増倍管の量子効率と増幅率共に10%以上向上することが分かった。本研究は、長期に渡り実験を継続するため、想定出来るあらゆる事故に対処出来るように安全装置を強化しておく必要がある。検出器本体及び断熱用真空容器に破裂板を装着し、それらが破れた場合はキセノンが速やかに回収用容器に流入し、冷却固化されるような装置を補強することにより万全の安全対策を施した。それに加え、実験中、研究分担者は大学院生を含め必ず1人以上神岡の施設に駐留することにより安全管理を徹底して行った。液体キセノンのシンチレーション光は175nmと真空紫外領域にあるため、光学的な接続は真空層を介して行っている。15kg検出器においては、光取り出し用のMgF2窓と光電子増倍管の間に真空層があり、そのためMgF2窓内側表面において約43°の臨界角でシンチレーション光は全反射してしまい光電子増倍管に到達しない。そのことが原因となって光の検出効率が悪くなっていた。この真空層を液体テフロン(Kryotox)で埋めることにより、真空紫外光が吸収されることなくかなりの全反射を抑えることが出来るようになった。結果として、光の収集効率は約2倍程度向上させることが出来るようになった。