hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
集団遺伝解析に基づく外来ザリガニの管理手法の開発

特定外来生物シグナルザリガニ(Pacifastacus leniusculus)は、近年、急速に北海道や本州で分布を拡大している。本研究では、ミトコンドリアDNA解析(16SrRNA)に基づき、シグナルザリガニの起源、遺伝的変異、ならびに侵入先における分散パタンを明らかにした。その結果、1)国内のシグナルザリガニは複数起源由来のハプロタイプが混ざり合っていること、2)侵入集団は遺伝的多様性が高いこと、3)侵入集団は主に人為移植によって国内で分布を拡大していることが示された.また、シグナルザリガニに特異的な核DNAマイクロサテライト・マーカーを新規に5座開発し、これらを用いて、国内のシグナルザリガニの地域構造と遺伝的多様性を検討した。その結果、4)侵入集団は主に北海道、長野、滋賀の3クラスターに分かれること、5)北海道集団は長野、滋賀集団に比べ遺伝的多様性が高いこと、6)近年発見された利根川水系の集団は北海道由来であること、7)ミトコンドリアDNA解析で多型が認められなかった集団でも、核レベルでは十分に高い多様性を示すことが分かった。これらのマイクロサテライト・マーカーはシグナルザリガニの分布拡大パタンの解明や駆除ユニット設定の際に有用である。本研究では、特定外来生物シグナルザリガニ(ウチダザリガニ、タンカイザリガニ)を対象として、1)集団遺伝解析に有用なシグナルザリガニのマイクロサテライト・マーカーを58遺伝子座開発する、2)マイクロサテライト・マーカーに基づく集団遺伝解析から、日本全国のシグナルザリガニ侵入個体群の分布拡大パタンを明らかにする、3)国内外のシグナルザリガニ個体群の遺伝的特性データベースを作成する、4)釧路湿原の達古武湖を対象として、シグナルザリガニの駆除を有効に進めるための管理ユニット(駆除ユニット)の策定を行う。シグナルザリガニのゲノムを平滑末端制限酵素(Rsal、HaeIIIなど)で切断し、磁気ビーズ法により、繰り返し配列を含む断片を選んだ後、クローニングを経て塩基配列を解読した。その後、各配列に対してPCRプライマーの設計を行い、温度やゲノム濃度を変えてPCR増幅に最適な条件を探索した。PCR増幅ができたプライマーセットについては、蛍光プライマーによって標的領域を増幅し、ジェネティックアナライザー上で多型の有無を確認した。その結果、ゲノム由来の約500クローンより、マイクロサテライトマーカーが設計可能な31配列を得た。PCRでは11座で増幅が確認され、そのうち9座については蛍光PCRを行った。多型が確認できたものは1座(SMS1-3)で、多型が認められない座が3座あった。その他の座については、非特異的増幅などによって今までのところ対立遺伝子が確認できていない。今後、PCR増幅ができなかった配列に対して、再度プライマーを設計し増幅を試みる。また、PCRはできたものの、蛍光PCRは未確認の遺伝子座については、蛍光PCRと多型の確認を進める予定である。昨年度開発された特定外来生物シグナルザリガニのマイクロサテライト・マーカー5遺伝子座を用いて、北海道(3集団)、長野、滋賀の集団間で集団遺伝解析を行った.また,アメリカとカナダのグループと連携体制を組むことにより,在来生息域の標本の充実化を図った.今後,ミトコンドリアDNA解析とマイクロサテライトDNA解析の双方を通じて,シグナルザリガニの侵入域と在来息で集団遺伝解析を進める.これらをもとに,シグナルザリガニの分散や侵入に伴う遺伝的多様性の変化を明らかにする予定である.○連携研究者東京農業大学オホーツクキャンパス東典子,北海道大学創成研究機構小泉逸郎これまで外来種の侵入・分散経路および遺伝的多様性を調べるために、主にミトコンドリアDNAが分子マーカーとして用いられてきた。近年はマイクロサテライトのような核DNAによる解析も増えてきたが、双方を定量的に比較した研究はほとんどない。分子進化の速度の違いや繁殖形態の影響から、mtDNAレベルでの多様性が低くても核DNAでの多様性が高いことが十分に考えられる。このため、外来種の適切な管理のためには核・ミトコンドリア双方から検討する必要がある。今年度は、これまでに我々の研究グループが新規に開発した,特定外来生物シグナルザリガニ(Pacifastacus leniusculus)の5座の核DNAマイクロサテライトマーカーを用いて、国内のシグナルザリガニの地域構造と遺伝的多様性を検討した。

その結果、北海道・長野・滋賀の3クラスターで遺伝的な違いがあることがわかり、これはmtDNAの解析と一致した。また、北海道が長野・滋賀に比較して遺伝的多様性が高いことがわかった。さらに、近年発見された利根川水系の個体群が北海道由来であることも確認できた。なお、mtDNAで多型が認められなかった個体群でも、核レベルでは十分に高い多様性を示した。この相違は、分子進化の速さの違いとともに、繁殖形態の影響や侵入過程でオスとメスの有効集団サイズが異なることに由来する可能性も考えられる。今後、本種の繁殖および侵入形態の詳細な調査が望まれる。○連携研究者東京農業大学オホーツクキャンパス東典子
肝虚血再灌流障害後のbFGFの肝再生促進作用の解明とその臨床応用の実現

ラット70%部分肝温阻血再灌流モデルにおいて、阻血時間の別により0分(sham operation)、90分、180分の3群に分け、虚血とした障害肝と門脈血のバイパスに供した非障害肝の両者について肝組織中bFGFを二種の抗bFGFモノクローナル抗体を用いたsandwich enzyme immunoassay法により経時的に測定した。さらに抗bFGFモノクローナル抗体を用いた免疫組織化学的検討を施行した。組織障害の指標として、肝機能(GOT, GPT, TB)およびH.E染色による肝の病理組織所見の検討を行った。shamoperation群では、肝組織中のbFGFに有意な変化を認めず、開腹という侵襲だけでは、閉腹後の肝組織中のbFGFは変動しなかった。90分阻血では、障害肝、非障害肝ともに、再灌流後4日目、7日目にbFGFが増加する傾向を認めたものの有意は変動はなかった。組織学的には、再灌流後1日目にfocal necrosisを示した障害肝の組織増は、4日目ですでにcontrolと同様の像まで再生しており、bFGFと組織障害との間に明らかな相関は認められなかった。180分阻血では、再灌流後4日目の障害肝において正常肝、非障害肝に比して有意な肝組織中bFGFの増加が認められた。このときの肝機能の推移をみると再灌流後1日目に比して有意な改善が認められ、さらに再灌流後1日目に応範な壊死に陥った障害肝の組織像は4日目において著明な再生性変化を認め肝再生過程にあるものと考えられた。免疫組織染色による検討では、4日目の障害肝において再生肝周囲に浸潤した炎症細胞(主にマクロファージ)にbFGFの染色性が認められた。このことから、肝虚血再灌流障害後の再生修復過程にbFGFが障害肝において産生され、重要な役割をはたしている可能性が示唆された。
わが国における全国および地域ブロック別食塩摂取量の15年間の変化

国民栄養調査成績によると、わが国の食塩摂取量は1987年までは一貫して減少を続けてきたが、1988年から上昇に転じた。1985年に、「濾紙法」を用いて全国および地域ブロック別の食塩摂取傾向を測定したが、本研究の目的は、これと同じ方法で2000年の食塩摂取傾向を測定し、両者を比較することにより、15年間の食塩摂取傾向の変化を見ることである。結果は下記のとおりであった。1.1985年と2000年の年齢調整した1日当たりの尿中ナトリウム(Na),カリウム(K)、ナトリウム-カリウム比(Na/K)は全国平均でNaは162.3mEqから169.7mEqへ、Kは56.3mEqから62.3mEqへそれぞれ有意に上昇し、Na/Kは3.93mEq/mEqから3.47mEq/mEqへ有意に低下した。最高血圧は129.4mmHgから126.1mmHgへ、最低血圧は77.6mmHgから75.7mmHgへそれぞれ有意に低下した。2000年のNaは1985年の1.05倍で、国民栄養調査成績の1.02倍と類似していた。2.地域ブロック別では1985年から2000年にかけて、Na排泄量は北海道、東北、近畿IIで有意差がなく、南九州は有意に低下し、他の地域は有意に上昇した。K排泄量はすべての地域で上昇した。Na/Kは北海道、関東I、四国で有意差がなく、他の地域はすべて有意に低下した。3.地域ブロック別の血圧値は1985年から2000年にかけて、最高血圧は四国で有意差がなく、他の地域はすべて有意に低下した。最低血圧では北海道、北陸、近畿II、四国で変化がなく、他の地域は有意に低下した。4.1985年および2000年調査の採尿時期(月)別の市区町村数の分布はカイ二乗検定(独立性検定)の結果、7月に採尿した市区町村が最も多く、6月と8月がそれに次いで多いという分布で、1985年と2000年の採尿時期の分布に違いはみられなかった(x^2=10.0、df=12、p=0.619)。1985年に「濾紙法」を用いて全国および地域ブロック別の食塩およびカリウム摂取傾向を測定したが、本研究の目的は2000年の同摂取傾向を測定し、この15年間の変化を観察することである。先に、国民栄養調査成績に見られる1988年からの食塩摂取量の上昇は栄養価算定に使用された成分表の改定による見かけ上の増加ではないかとの見解を発表したが、食塩摂取量が上昇する前の1985年と2000年の値を比較することによって、先の見解の妥当性を検証する資料が得られる。13年度の目標は2000年の資料を得ることで、2000年2月から2001年2月の間に、都市部95,農村部87合計182市区町村から8898名の試料が得られた。

NaCl、Na/K、Mg/Cr、UN/Cr、最高、最低血圧は農村が都市より有意に高く、K、Ca/Mg、Ca/Crは有意差がなかった。NaClは全国平均値と比較して、東北、北陸、関東Iが有意に高く、近畿I、II、四国、北九州、南九州が有意に低かった。Kは関東II、北陸が有意に高く、近畿I、四国、南九州が有意に低かった。Na/Kは東北、関東Iが有意に高く、関東II、近畿II、北九州、南九州が有意に低かった。重回帰分析の結果、全国の場合、最高および最低血圧とNaCl、Ca/Crの間に正の関連がみられ、K、Mg/Crの間に負の関連がみられた。UN/Crは血圧と関連がみられなかった。14年度は本研究の目的である1985年と2000年の比較を全国、地域ブロック別に行う。比較する項目は1985年の資料に合わせ、NaCl、K、Na/K、最高血圧、最低血圧とする。国民栄養調査成績によると、わが国の食塩摂取量は1987年までは一貫して減少を続けてきたが、1988年から上昇に転じた。1985年に、「濾紙法」を用いて全国および地域ブロック別の食塩摂取傾向を測定したが、本研究の目的は、これと同じ方法で2000年の食塩摂取傾向を測定し、両者を比較することにより、15年間の食塩摂取傾向の変化を見ることである。結果は下記のとおりであった。1.1985年と2000年の年齢調整した1日当たりの尿中ナトリウム(Na),カリウム(K)、ナトリウム-カリウム比(Na/K)は全国平均でNaは162.3mEqから169.7mEqへ、Kは56.3mEqから62.3mEqへそれぞれ有意に上昇し、Na/Kは3.93mEq/mEqから3.47mEq/mEqへ有意に低下した。最高血圧は129.4mmHgから126.1mmHgへ、最低血圧は77.6mmHgから75.7mmHgへそれぞれ有意に低下した。2000年のNaは1985年の1.05倍で、国民栄養調査成績の1.02倍と類似していた。2.地域ブロック別では1985年から2000年にかけて、Na排泄量は北海道、東北、近畿IIで有意差がなく、南九州は有意に低下し、他の地域は有意に上昇した。K排泄量はすべての地域で上昇した。Na/Kは北海道、関東I、四国で有意差がなく、他の地域はすべて有意に低下した。3.地域ブロツク別の血圧値は1985年から2000年にかけて、最高血圧は四国で有意差がなく、他の地域はすべて有意に低下した。最低血圧では北海道、北陸、近畿II、四国で変化がなく、他の地域は有意に低下した。4.1985年および2000年調査の採尿時期(月)別の市区町村数の分布はカイ二乗検定(独立性検定)の結果、7月に採尿した市区町村が最も多く、6月と8月がそれに次いで多いという分布で、1985年と2000年の採尿時期の分布に違いはみられなかった(x^2=10.0、df=12、p=0.619)。
「組織文化」としての保育目標・内容観の転換に関する実践史的研究

ある自治体の公立保育所の全保育者が参加した研修会の記録を歴史的に分析し、この研修会が保育スキーマの創造的発展に果たした役割を解明した。その結果、1研修会を通して創造された保育のスキーマは、実践を発展させる契機であったが、制約する契機にもなった、2この研修会は、保育の「継続的な批判的検討,その再構成を導く学習組織」であった、3特に、保育者たちは、「問題児」の事例を他の園の保育者たちと一緒に検討することによって、新たな保育スキームが見通せるようになった、4また彼らは、その身体的かつ情緒的なケア労働の質を高めるとともに、その子たちを養護する「暖かい対人ネットワーク」を形成していったことがわかった。1.「組織文化」における『中心/周辺』論の検討を行うに当たって、1社会的排除と包摂、格差と平等をテーマにした国内外の福祉制度・実践研究に関する著作・論文の収集を継続し検討を行った。特に、近年の福祉哲学の研究の蓄積、たとえば本田哲郎・阿部志郎らの周縁的存在への視座(「小さくされた者」等)の意味、保育実践史研究にとっての方法論的な有効性について検討を深めた。2「組織文化」の発展と保育者の省察、協働性、同僚性等の観点から保育者の専門性に関する文献・論文を収集し検討した。3関連学会・研究会に参加し情報収集を行った。2.わが国の1970年代以降の「気になる子」の保育に焦点をあてて行った。つまり、「気になる子ども」とは、保育実践から「はみ出す」周辺的存在であり、その子ども理解の深まりが中心的な「保育」のあり方に変更を迫ったこと。それを可能にしたのは、自治体レベルの継続的な組織的研修であったことを明らかにした。その成果を学会誌に投稿し、掲載されることとなった。3.この研究の過程で、「周辺」化される子どもが抱える養護問題の解決が、1970年代以降のきわめて重要な「保育」問題となっていることに注目するに至った。このことは、教育と養護の相克(一体性ではなく)、教育的価値と「存在のケア」との葛藤、「条件なしに・・亨ける世話」と、年齢にふさわしい発達等の「目的や必要があって,といった条件つき」の教育との溝といった、保育の根底に関わる一連の問題群を提起したとも言える。これらの問題にアプローチするため、近年のアタッチメント研究、養護教諭の専門性に関する研究、ケアに関する哲学的人間学の探究などに学ぶ必要を感じ、関連文献等を収集し検討を行うとともに、その成果の一端を論稿にまとめた。1.「組織文化」研究における『中心/周辺』論という分析視点の有効性について文献的検討を行った。その際、1『制度と文化』(佐藤郁哉・山田真茂留,2010)等の「組織文化」論の系譜を概観し、「埋め込まれたエージェンシーのパラドクス」(Seo and Creed,2002)とその展開に関する国内外の研究を収集し検討を開始し、関連学会に参加し情報収集した。2福祉制度・実践研究における社会的排除と包摂、格差と平等について、国内外の研究(たとえば、岩田正美監修『リーディングス日本の社会福祉1;社会福祉とは何か』2011等)を収集し検討を始めた。3保育課程の編成とその評価・反省は、保育者の専門性と関わるので、Engestrom,Y. (2008)拡張による学習(山住勝広ほか,訳).新曜社.、Schon,D.A (2009)省察的実践とは何か-プロフェッショナルの行為と思考(柳沢昌一・三輪健二,監訳).鳳書房.(Schon,D.A. (1983) The Reflective Practitioner:How Professionals Think in Action.Basic Books.を収集し、保育者の省察と協働性、同僚性、学習組織、組織的研修等の観点から文献的な検討を行った。2.保育課程・指導計画研究における合意づくりの意義と可能性、視点と方法に関する近年の研究成果についても検討した。また、関連学会・研究会に参加し情報収集した。3.1970年代以降の「気になる子」に関する診断的・心理学的研究を歴史的に概観し、指導論・内容論との接点についての検討に着手した。4.保育課程に関する実践研究を積み上げている園・自治体をリサーチし、史料の有無を確認の上、収集(現地での写真記録・複写も含む)し整理した。必要に応じ聞き取り調査及び保育の観察・記録を作成した。

科研のテーマ(「組織文化」としての保育目標・内容観の転換に関する実践史的研究)に沿って行ってきた3年間の研究の1つの集約として、ある自治体の公立保育所の全保育者が参加した研修会の1970年代以降の史料を収集・分析し、この組織的研修会が保育スキーマの創造的発展に果たした役割を歴史的に検討した。その結果、1この研修会を通して創造された保育のスキーマ(年齢別保育目標・内容)は、実践を発展させる契機であったが、制約する契機にもなったこと、2しかし、この研修会が「継続的な批判的検討,その再構成を導く学習組織」であったことによって、いったん成立したスキーマからはみ出し「周辺化」する「気になる子」の事例の検討を通して、新たなスキーマを創造する可能性をもちえたこと、3この組織的研修会の参加した保育者たちは、その身体的かつ情緒的なケア労働の質を高めるという実践的課題にこたえ、「気になる子」を抱え込み養護する「暖かい対人ネットワーク」を形成していったこと、5また、この新たな保育スキーマの創造は、保育における養護の再定位、もしくは養護(「存在のケア」)と教育との「一体」性の再検討を要請することにもなるほどの重大な出来事であったこと、などを明らかにした。以上の成果を、論文(「保育スキーマの「継続的再構成」と組織的研修の役割に関する実践史的研究ーある自治体の公立保育所における年齢別保育目標・内容の形成過程に注目してー」)まとめ、『保育学研究』(第52巻第1号、日本保育学会)に採択・掲載された。この成果をさらに発展させるべく、実践史研究において未発見の組織的研修会の発掘とその史料収集を継続した。また、保育における養護(ケア)の再定位という新たな検討課題に切り込むべく、教育・福祉分野で近年注目されている養護・ケアの思想・理論とその実践(史)的展開にかかわる文献の収集・検討を開始した。乳幼児保育学この研究の主たる目的は、「組織文化」の枠組みからはみ出す「周辺」の子どもを保育に引き入れ、その「中心」的な保育目標・内容の問題性を照射し作り変えていくことによって可能であったのではないかということを歴史的に検討することであった。その際、周辺はなぜ作られるか、周辺は中心といかなる関係にあるか、といった分析視点の原理的検討を行う必要があった。本年度の研究を通して、近年の福祉哲学の研究の蓄積が示している周辺的存在(「小さくされた者」)は「世の光」であるという認識をうることができたことは貴重な成果であった。なぜなら、保育の「周辺」部におかれ「小さくされた」子どもは、その「中心」の意味を問い「保育」らしい保育のあり方を指し示す「光」であり、福祉としての保育実践史研究にとって、有効な視座を提供することが明らかになったからである。また、この視座に依拠して行った研究とその成果の公表を通して、保育の「周辺」におかれた子どもを保育の「光」とし、保育の目標・内容をくみかえていく実践的な試みは、保育者個人や園独自の努力だけでは難しく、自分(の園)の実践を相対化する組織的な研修体制(「組織の原理と価値に対する継続的な批判的検討とその再構成を支える学習組織」)が必要であるという仮説を検証することができた。また、この「学習組織」によって生み出された保育の目標・内容(スキーマ)は、実践を押さえ込み、硬直性をもたらす「保守的」な枠組みとして機能するが、「周辺」化する子どもの提起する問題にたいして開かれていることによって、保育を新たな「光」で照射することを可能にすることも明らかにすることができた。この研究の主たる目的は、「組織文化」の枠組みからはみ出す「周縁」部の子どもを保育に引き入れ、その「中心」的な保育目標・内容の問題性を照射し作り変えていくことによって可能であったのではないかということを歴史的に検討することであった。
加齢に伴う血管病変に対するアミノ酸トランスポーター標的療法の探索研究

アミノ酸トランスポーターLAT1は培養血管平滑筋細胞の増殖や生存に必須なだけでなく、生体においても頸動脈の血管障害後内膜肥厚の進展にも関わっていることがラット、マウスを用いた実験から明らかになった。そして血管平滑筋細胞に存在するLAT1をターゲットにして、LAT1の機能をブロックすることで血管病変の形成を抑えるという、動脈硬化治療の新たな方法の可能性が示唆された。1.ラット培養血管平滑筋細胞(RASMC)の増殖に対するLATの関与に関する検討:RASMCの培地にBCHを添加すると細胞増殖が抑制されることをこれまで示したが、その機序を明らかにするため、細胞周期に対するBCHの影響をFACS解析で検討した。その結果、S期の細胞数の割合は血清0.1%で0.3%、血清5%で6.9%、血清5%+BCH20mmol/Lで0.3%であり、S期の増殖期に移行する細胞の割合がBCH存在下(LAT1の抑制下)で顕著に抑制されることが明らかとなった。2.ラットの頸動脈におけるバルーン傷害後LAT1発現亢進に関する検討:ラットの頸動脈をバルーンで傷害することにより発現するLAT1蛋白をWestern blotで検討した結果、障害7日後14日後に最大となることを確認した。このことから、遺伝子レベル(傷害7日後で最大)だけでなく蛋白レベルでもLATIの発現が亢進することを明らかにした、3.血管障害後内膜肥厚に対するLATIの影響に関する(LAT1欠損マウスを用いた)検討:1114週齢のオスLATIヘテロ欠損マウス(10匹)び)大腿動脈にワイヤー障害を施すことによって内膜肥厚を誘発し、処置28日後saerificeし、血管内膜肥厚状態を対照マウス(C57BL/6,9匹)と比較した。現在までの定量的結果、ヘテロ欠損マウスと対照マウスの内膜・中膜肥厚比は各1.6±0.7、1.9±0.7であり、統計的有意差は認められないものの、LAT1ヘテロ欠損マウスで内膜肥厚が小さい傾向が認められた、今後、ポリエチレンカフ被覆についても検討を加える予定である。4.その他:ApoExLAT1ダブル欠損マウスは現在交配中、大脳皮質下慢性虚血病変マウスはモデルを作成中である。1.血管障害後内膜肥厚に対するLAT1の影響に関する、LAT1欠損マウスを用いた検討:1114週齢のオスLAT1ヘテロ欠損マウス(n=15)の大腿動脈にワイヤー障害を施すことによって内膜肥厚を誘発し、手術28日後の新生内膜肥厚の状態を対照マウス(n=23)と比較した。昨年度より例数を増やして検討した結果、内膜/中膜比はヘテロ欠損マウス:1,5±0.6、対照マウス:1.8±0.9であり、統計的に有意ではないがLAT1ヘテロ欠損マウスで新生内膜肥厚形成が小さい傾向がみられた。また、大腿動脈にカフ傷害術を行ったところ、ヘテロ欠損マウス、対照マウスの間で新生内膜肥厚の程度に明らかな有意差は認められなかった。引き続き症例数を増やして検討する予定である。2.ApoE欠損マウスの動脈硬化病変の形成過程でのLAT1の関与:ApoE-/-×LAT1+/-のダブル欠損マウスを作製した。本年度は基礎データとしてこのマウスの生理指標(体重、血圧、脈拍)を20,24,28,32週齢時に測定し、対照マウスとの比較を行った。また加齢に伴い形成される大動脈粥状硬化病変について、24、32週齢時での大動脈見開き標本を作製し、oil red O染色ののち定量をおこなった。今後さらに高週齢での大動脈粥状硬化巣の評価を行う予定である。また、今年度は新規LAT1特異的抗体を作製し、同抗体を用いて免疫染色によりLAT1発現の評価を行った。3.マウス大脳皮質下慢性虚血病変モデルの構築とその評価:マウスの両側頸動脈の周囲に微小コイルを巻き狭小化すると、低還流状態となり大脳白質が障害される。慢性低還流に伴う血液脳関門の傷害を確認するためにエバンスブルー染色によって評価を行った。しかしながら、本モデルでは傷害が強くないためか、血液脳関門に明らかな異常は見られなかった。次年度は脳の毛細血管分画を抽出するなど部位別に評価を行う予定である。1.血管平滑筋細胞に対するLAT1阻害剤の増殖抑制の機序の検討:培養血管平滑筋細胞にLAT1阻害剤BCHを添加すると細胞生存性が低下する。その機序を調べるため細胞周期タンパクの発現をWestern Blottingにて検討したが、本年度はBCH添加によって発現が変動する細胞周期タンパクを同定することができなかった。本年度は1年齢雄性マウスにおいて加齢に伴い形成される大動脈粥状硬化病変について検討した。大動脈見開き標本を作製し、oil red O染色ののち定量を行った。

大動脈面積に占める粥状動脈硬化病変が占める面積の割合は、対照であるApoE-/-×LAT1+/+マウス:60.5±7.4%に対し、ApoE-/-×LAT1+/-ダブル欠損マウス:45.2±9.7%と、ダブル欠損マウスにおいて有意に低値であった。3.血管障害後内膜肥厚に対するLAT1の影響に関する、LAT1欠損マウスを用いた検討:昨年度は1114週齢の雄性LAT1欠損マウスを用いて大腿動脈にワイヤー障害後の新生内膜肥厚を比較したが、本年度は同条件で大腿動脈にカフ傷害術を行った。新生内膜肥厚病変における内膜/中膜比はLAT1+/-マウス(n=18)、対照マウス(n=8)の間で有意差は認められなかった。4.マウス大脳皮質下慢性虚血病変モデルの構築とその評価:マウスの両側頸動脈の周囲に微小コイルを巻き狭小化すると、脳低還流状態となり大脳白質が障害される。本年度は慢性低還流に伴う脳の傷害を確認するため、脳ホモジネートを用いてELISAにて炎症マーカーの評価を行った。雄性C57BL/6マウスへのコイル装着術7日後には脳における各種炎症マーカーの発現が非障害脳にくらべ上昇していた。LAT1欠損マウスを多く得ることができたため、研究が進展した。また、ダブル欠損マウスについても繁殖が順調に行われ、長期観察が可能になった。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題はおおむね順調に進展しており、次年度も同様に進めていく予定である。
自己調整学習を越えて：生涯にわたって成長するための学習モデルの開発

本研究では,生涯にわたり成長をするために,自己調整学習(self-regulated learning: SRL)を越えたフレームワークとしての新しい学習モデルを開発することを目的とする.自律的学習方法と態度を育成するために, SRLが注目され,国内外で多くの研究および教育実践が行われているが, SRLは,基礎的な学習スキルを習得させるというリメディアル的要素が大きい.そのため, ICT活用教育,一生学び続ける生涯教育を真に享受するための自律性,継続性,創造性を, SRLをベースには育成することは難しい.また, 21世紀型スキルや教育のオープン化,インフォーマル学習などの新しい教育の動向に適応するには限界がある.本研究では,フォーマルとインフォーマルな状況で,能動的に学び続け,創造的でイノベーティブに行動する人材育成を可能にする新しい学習モデルの開発に挑戦する.本研究の成果として,現在の学習環境に適応した学習モデルを提案し,生涯学習を享受するための素養を育成するための方向性を示すことができると考える.平成30年度は,平成29年度に行った国際的教育研究機関(ibstpi)のコンピテンシー開発モデルフェーズ1(文献と実践のレビュー)と,抽出した学習の要素の関連性について,サーベイ調査と有識者レビューを行った.体系的に整理した.モデル開発にあたり,キャリアアダプタビリティ,キャリアレジリエンスなど学校教育だけでなく職場学習を意識し学習の意義づけを確認した.また,フォーマル教育だけでなくインフォーマルな場面でも活用できる汎用性を意識してモデル案を策定した.代表者が所属し,協力を要請している国際的教育研究機関(ibstpi)が組織改編を実施しているため,本研究への協力は最小限となった.しかし, ibstpi以外の国内外の有識者との意見交換を通し,生涯教育のための学習モデルの要素を整理することができた.そこで,研究全体としては,概ね順調に進んでいると考える.最終年度となる2019年度では,これまで整理してきた学習モデル案に対して,有識者を対象にオンラインサーベイを行い,その妥当性について検証する.また,ハイパフォーマーに対し,既存の学習アセスメントと本モデル案との関係を分析し,モデルの改善案を作成する.また,平成30年度で収集したデータを分析し,モデルの要素間の構造および既存の学習アセスメントとの関係性などを明らかにし,コンピテンシーおよびモデルを再構築する.さらに,国内外の有識者やハイパフォーマーにヒアリングを行い,新しい学習モデルの改訂と確定を行う.本研究の成果を広く公表するため,積極的に,国内外の学会等で発表し,積極的に研究成果の論文化を進める.本研究では,生涯にわたり成長をするために,自己調整学習(self-regulated learning: SRL)を越えたフレームワークとしての新しい学習モデルを開発することを目的とする.自律的学習方法と態度を育成するために, SRLが注目され,国内外で多くの研究および教育実践が行われているが, SRLは,基礎的な学習スキルを習得させるというリメディアル的要素が大きい.そのため, ICT活用教育,一生学び続ける生涯教育を真に享受するための自律性,継続性,創造性を, SRLをベースには育成することは難しい.また, 21世紀型スキルや教育のオープン化,インフォーマル学習などの新しい教育の動向に適応するには限界がある.本研究では,フォーマルとインフォーマルな状況で,能動的に学び続け,創造的でイノベーティブに行動する人材育成を可能にする新しい学習モデルの開発に挑戦する.本研究の成果として,現在の学習環境に適応した学習モデルを提案し,生涯学習を享受するための素養を育成するための方向性を示すことができると考える.平成29年度は,国際的教育研究機関(ibstpi)のコンピテンシー開発モデルフェーズ1(文献と実践のレビュー)を行った.フェーズ1として,学際的に広く文献調査を行った.新しい成人学習理論で課題となっているスピリチュアリティ,アイデンティティ形成,身体を使った学習や非西洋的視点も考慮した.また,人間性心理学や認識心理学など人間の根底にある欲求や動機などにも配慮した.さらに,ハイパフォーマーのインタビューを行い,新しい学習モデルに必要な要素を抽出した.フェーズ1の基礎調査で,調査を進めるうちに対象とする範囲を拡大したため,時間を要したが,オンラインサーベイの手法などについては調査済みのため,次のフェーズへはスムーズに進める見込みである.そのため,研究全体としては、概ね順調に進んでいると考える.本研究では,生涯にわたり成長をするために,自己調整学習(self-regulated learning: SRL)を越えたフレームワークとしての新しい学習モデルを開発することを目的とする.自律的学習方法と態度を育成するために, SRLが注目され,国内外で多くの研究および教育実践が行われているが, SRLは,基礎的な学習スキルを習得させるというリメディアル的要素が大きい.そのため, ICT活用教育,一生学び続ける生涯教育を真に享受するための自律性,継続性,創造性を, SRLをベースには育成することは難しい.また, 21世紀型スキルや教育のオープン化,インフォーマル学習などの新しい教育の動向に適応するには限界がある.本研究では,フォーマルとインフォーマルな状況で,能動的に学び続け,創造的でイノベーティブに行動する人材育成を可能にする新しい学習モデルの開発に挑戦する.本研究の成果として,現在の学習環境に適応した学習モデルを提案し,生涯学習を享受するための素養を育成するための方向性を示すことができると考える.平成30年度は,平成29年度に行った国際的教育研究機関(ibstpi)のコンピテンシー開発モデルフェーズ1(文献と実践のレビュー)と,抽出した学習の要素の関連性について,サーベイ調査と有識者レビューを行った.体系的に整理した.

モデル開発にあたり,キャリアアダプタビリティ,キャリアレジリエンスなど学校教育だけでなく職場学習を意識し学習の意義づけを確認した.また,フォーマル教育だけでなくインフォーマルな場面でも活用できる汎用性を意識してモデル案を策定した.代表者が所属し,協力を要請している国際的教育研究機関(ibstpi)が組織改編を実施しているため,本研究への協力は最小限となった.しかし, ibstpi以外の国内外の有識者との意見交換を通し,生涯教育のための学習モデルの要素を整理することができた.そこで,研究全体としては,概ね順調に進んでいると考える.平成30年度では,フェーズ1の結果をもとに、フェーズ2(コンピテンシーの同定と検証)として,コンピテンシーを同定し, ibstpi理事らの協力を得て専門家レビューを行い,内容妥当性を検討する.その後,改訂したコンピテンシーを検証するためにオンラインサーベイを利用する.フェーズ3(コンピテンシーの改訂と最終的な合意)を行う.コンピテンシーをもとに新しい学習モデルの構成要素を抽出し,新しいモデルのフレームワークを作成し,モデルを構築する.さらにコンピテンシーより, SRLの構成要素を参考にしながら,メタ認知を含む認知,情緒,行動,環境などの学習に関する要素を抽出する.フレームワーク作成のため,要素を系統化・系列化・構造化する.海外のオープン教育やオンライン教育の有識者にヒアリングを行い,方向性を確認する.最終年度となる2019年度では,これまで整理してきた学習モデル案に対して,有識者を対象にオンラインサーベイを行い,その妥当性について検証する.また,ハイパフォーマーに対し,既存の学習アセスメントと本モデル案との関係を分析し,モデルの改善案を作成する.また,平成30年度で収集したデータを分析し,モデルの要素間の構造および既存の学習アセスメントとの関係性などを明らかにし,コンピテンシーおよびモデルを再構築する.さらに,国内外の有識者やハイパフォーマーにヒアリングを行い,新しい学習モデルの改訂と確定を行う.本研究の成果を広く公表するため,積極的に,国内外の学会等で発表し,積極的に研究成果の論文化を進める.フェーズ1の調査規模が大きくなり予定していた以上に時間を要したため,フェーズ2用に確保していた予算を繰り越したため次年度使用額が生じた.平成30年度に継続してフェーズ2を行い,当初計画していた通り,サーベイや有識者インタビューなどに使用する.当初,データの成形のためにアルバイト雇用を予定していたが,データ成形の方法の効率化を図ったため,アルバイト雇用が不要となった.次年度は,検証対象を拡大する予定であるため,オンラインサーベイ実施にかかる諸費用として計上する予定である.
花期に関与する遺伝子を指標とした交雑起源種の種分化機構の解析

本研究は、モウセンゴケ、コモウセンゴケを両親種とする交雑起源種であるトウカイコモウセンゴケが種として固定する際に、どのような遺伝子発現の再編成が起ったかを明らかにすることを目的として行われた。トウカイニモウセンゴケは、近畿、東海、および北陸に分布している。本研究では、分布の北限から南限までを網羅するように、富山、石川、滋賀、愛知の各集団および、採集後温室・人工気象室で同一環境下で栽培した個体を用いて研究を行った。その結果、以下のことが明らかになった。1.トウカイコモウセンゴケの生活史特性トウカイコモウセンゴケは、開花時期に関しては全ての集団でほぼ一致して両親種の中間を示したが、開花時の葉の枚数は両親種に比べて同一地域の個体間での幅が大きかった。開花時の葉の枚数はコモウセンゴケ>トウカイコモウセンゴケ>モウセンゴケと開花が早いものほど多く、花期遺伝子の一つであるLFYによる一般的な表現型とは逆の結果が得られた。一方産生する種子の性質に関しては、愛知の集団以外は集団ごとに同じであったが、集団間では異なっていた。2.遺伝的解析葉緑体DNAの解析から、いずれの集団のトウカイコモウセンゴケも、モウセンゴケを父親、コモウセンゴケを母親として比較的最近生じたこと、また核DNA上のITS1-5.8S rDNA-ITS2領域、シングルコピー遺伝子として知られるatpG遺伝子の解析から、モウセンゴケには1種類、コモウセンゴケには2種類、トウカイコモウセンゴケにはモウセンゴケ各々と全く同じ3種類の配列が存在していることがわかった。また、RT-PCR法による発現解析から、トウカイコモウセンゴケでは両親種由来の3種類の遺伝子のうちのどの遺伝子が発現しているかが異なっている可能性が示唆された。今後、表現型の違いに直接関与する遺伝子を探索し発現を解析することにより、上記の可能性を検証する。本研究は、モウセンゴケ、コモウセンゴケという、花期の異なる2種を両親種とする交雑起源種でるトウカイコモウセンゴケが種として固定する際に、どのような遺伝子発現の再編成が起こったかを明らかにすることが目的である。本研究を始めるまでに、トウカイコモウセンゴケが両親種の花期を和にした長い花期を持つことがわかっていた。本年度は、まず、野外で生育している個体と、個体前年度までに野外から採集し温室内で栽培している個体について、1)春、最初の開花が見られた日付けとその時の葉の枚数、2)夏の休眠を経て秋に再び開花する個体について、秋、最初の開花が見られた日付けとその時の葉の枚数を調べた。さらに、前年度までに播種し温室内で栽培していた個体についても、最初の開花が見られた日付けとその時の葉の枚数を調べた。同一種内で地理的変異が起こっている可能性を考慮し、各々、中部・近畿から2ヶ所以上の地点を選び、上記の調査を行った。その結果、野外個体、温室で栽培している個体とも、開花時期は早い方から順にコモウセンゴケ、トウカイコモウセンゴケ、モウセンゴケであること、開花時の葉の枚数は、コモウセンゴケ>トウカイコモウセンゴケ>モウセンゴケとなっていることがわかった。

より早く開花する種の方が葉の枚数が多いことから、開花時期がLFYなどの花期遺伝子の発現の違いで左右されているのではない可能性を考慮し、冬期において3種の葉を観察したところ、コモウセンゴケは開花時と同じ枚数の葉を維持しているが、トウカイコモウセンゴケは外側の葉が枯れて葉の枚数が少なくなっていること、モウセンゴケは開花時と同じ枚数の休眠芽状の葉を持つことが明らかになった。また、両親種にくらべてトウカイコモウセンゴケは、同一地域での個体間で、開花時の葉の枚数の幅が大きいことが分かった。このことは、トウカイコモウセンゴケの中には、異なる遺伝子発現パターンを示す個体が存在する可能性を示唆している。本研究は、モウセンゴケ、コモウセンゴケという、花期の異なる2種を両親種とする交雑起源種であるトウカイコモウセンゴケが種として固定する際に、どのような遺伝子発現の再編成が起ったかを明らかにすることが目的である。本研究を始めるまでに、トウカイコモウセンゴケが両親種の花期を和にした長い花期を持つことが、昨年度までに、花序形成遺伝子であるLFYの表現型と関連づけられる開花時の葉の枚数が、モウセンゴケ、コモウセンゴケでは種によって一定していること、トウカイコモウセンゴケでは両親種の中間値となる地域、両親種の和となる広い変異を示す地域と、地域により異なる値を示すことが明らかになっていた。本年度は、このことを踏まえ、複数の地域のトウカイコモウセンゴケについて研究を行うこととした。北陸2カ所、東海1カ所、近畿1カ所の計4カ所から3種を採集し、室内で栽培するとともに野外での調査も行ったところ、その過程で、両親種モウセンゴケ、コモウセンゴケには、花期以外の生活史についても違いがみられることが明らかになった。モウセンゴケの花期は5-7月であり、種子はその後すぐに散布され休眠を経て翌年4-6月に発芽、さらに翌年の5月にはじめて開花した後枯れるという二年生の生活史を持つのに対し、コモウセンゴケの場合は花期は4-9月で、散布された種子は休眠することなくすぐに7-12月に発芽し、翌年の4月には開花した後枯れる、という越年生の生活史を持つことがわかった。一方、調査した4地点でのトウカイコモウセンゴケは、形態的特長、花期、花序数や開花様式に関しては両者の中間型または和であるのに対し、生活史は調査地点により、両親種各々と同じ型、中間の型と、異なる表現型を示すことが明らかになった。このことは、トウカイコモウセンゴケの起源が地点によって異なり、異なる遺伝子の再編成が起ったことを示唆していると考えられる。前年度までに、トウカイコモウセンゴケの生活史が、北陸2カ所、東海1カ所、近畿1カ所の計4カ所の集団で異なる傾向を示し、それが遺伝的に固定されているらしいことが明らかになっていた。本年度はこのことを踏まえ、トウカイコモウセンゴケの各集団ごとの遺伝子構成および遺伝子発現を比較した。その結果、葉緑体ゲノムの非コード領域の解析からは、トウカイコモウセンゴケはいずれの集団でもコモウセンゴケと100%同一の配列を持つこと、核ゲノムのITS領域及びatpG遺伝子の解析からは、コモウセンゴケが異質倍数態であり2種類の塩基配列を持つこと、トウカイコモウセンゴケは両親種であるモウセンゴケ由来の1種類、コモウセンゴケ由来の2種類の配列を併せ持つことが明らかになった。このことは、いずれの集団のトウカイコモクセンゴケも、モウセンゴケを父親、コモウセンゴケを母親としており、且つ成立してから塩基配列に変異が起るほどの時間が経過していないことを示している。また、花期遺伝子であるCOホモログ遺伝子を含む複数の遺伝子の発現解析から、トウカイコモクセンゴケでは、両親種由来の遺伝子の一方が個体ごとに異なる組み合わせで発現している可能性が示唆された。
アルカンのレーザ誘起による部位選択的気相反応

本年度は衝撃波管を用いた振動励起による反応選択性の変化の検討、部位選択的レーザ誘起に必要な赤外パルスレーザ光の発生に関する実験を行なった。15EA02:1)衝撃波管を用いた振動励起の実験:異なる部位(primary/secondary)を持つ最も単純なアルカンであるC_3H_8を用い、900-1200Kの温度領域で酸素原子との反応選択性を検討した。反応によって生成するi-C_3H_7(secondary引抜)は熱分解して水素原子とプロピレンを生成するのに対し、n-C_3H_7(primary引抜)は熱分解してCH_3ラジカルとエチレンを生成する為、生成する水素原子を原子共鳴吸収法によって定量することにより、反応部位の選択性を検討した。その結果、secondary部位の引抜きの分率は、950Kで2530%、1150Kで2025%となり、高温になる程減少する傾向があることがわかった。室温での分率50-60%と比較するとprimary部位のレーザ誘起振動励起温度1000K程度でも明確な違いがある事が予想された。2)赤外パルスレーザ光の発生:アルカンのC-H結合を選択的に励起する為に必要とされる赤外光をNd:YAGレーザの基本波(1064nm)と、色素レーザ光(810nm)を差周波混合する事によって発生させた。発生した中赤外光はメタンの吸収スペクトルの測定から3.18-3.43mumの波長掃引が確認され、線幅が1.1cm^<-1>であることが確認されたが、出力は0.1muJ程度であり、振動励起に十分な出力を得る為には更に改善を必要とすると考えられる。
画像工学的手法に基づいた歴史像イメージングに関する研究

歴史系博物館では様々な歴史資料を展示しているが,資料に関する深い理解を閲覧者に促すことができるような展示手法の構築は,歴史系博物館における重要な検討課題となっている.来館者に伝達すべき情報は多岐に及ぶが,歴史系博物館では,「歴史」を表象するための構成要素として資料を展示していると考えれば,閲覧者の方々が資料閲覧を通して「歴史」を想起することができるか,すなわち「歴史」を可視化することができるかが極めて重要である.本研究では,画像工学におけるイメージング手法とのアナロジに基づいて,歴史という被写体を閲覧者の意識の中に結像させるためのイメージングシステムの構築を目的とし,本年度では歴史資料間における多様な情報の活用手法について検討を行い,博物館における企画展示に実際に応用した.本年度では,博物館展示において来館者自らが歴史像をイメージすることをサポートするために,博物館において運用されているデジタルコンテンツのユーザビリティ改善に関する検討を行った.その検討に基づいて,利用者自らが能動的な操作によって情報を獲得するためのデジタルコンテンツを試作し,タッチパネルインターフェイスを有するPCにおいて試作デジタルコンテンツを運用した.このデジタルコンテンツの試作において,データベースと連動した画像提示手法を導入した.さらに,デジタルカメラとプロジェクタを利用した歴史資料の表示手法の検討を行い,その研究成果を国際学会において研究発表を行った.歴史系博物館では様々な歴史資料を展示しているが,資料に関する深い理解を閲覧者に促すことができるような展示手法の構築は,歴史系博物館における重要な検討課題となっている.来館者に伝達すべき情報は多岐に及ぶが,歴史系博物館では,「歴史」を表象するための構成要素として資料を展示していると考えれば,閲覧者の方々が資料閲覧を通して「歴史」を想起することができるか,すなわち「歴史」を可視化することができるかが極めて重要である.本研究では,画像工学におけるイメージング手法とのアナロジに基づいて,歴史という被写体を閲覧者の意識の中に結像させるためのイメージングシステムの構築を目的とし,本年度では歴史資料間における多様な情報の活用手法について検討を行い,博物館における企画展示に実際に応用した.本年度では,歴史資料として色彩情報と表面光沢情報に富む染織資料にまず着目し,関連情報として錦絵及びはぎれ等を使用した.歴史資料の有する情報を画像技術により取得するため,画像工学の分野での先行研究の中から偏角分光画像システムに着目し,実資料の撮影に適用した.それにより得られた画像から閲覧者に対して異なる照明方向や光源下における資料の見えの変化を予測するための環境を構築した.異なる資料が有する多様な情報を関連付けながら可視化する手段として,データプロジェクタを用いて歴史資料上に情報をオーバーラップして表示する手法,プロジェクタ光を資料照明として使用し,照明光が変化した際の資料の見えをシミュレーションする手法を実際の博物館展示に導入した.実証実験として行った博物館展示におけるアンケート調査の結果から,導入したプロトタイプシステムの有効性とともに新たな検討課題が見出された.今後の検討によって,多様な情報の活用手法と表現手法を改め,歴史像イメージングモデルとしての精度を改善していく予定である.歴史系博物館では様々な歴史資料を展示しているが,資料に関する深い理解を閲覧者に促すことができるような展示手法の構築は,歴史系博物館における重要な検討課題となっている.来館者に伝達すべき情報は多岐に及ぶが,歴史系博物館では,「歴史」を表象するための構成要素として資料を展示していると考えれば,閲覧者の方々が資料閲覧を通して「歴史」を想起することができるか,すなわち「歴史」を可視化することができるかが極めて重要である.本研究では,画像工学におけるイメージング手法とのアナロジに基づいて,歴史という被写体を閲覧者の意識の中に結像させるためのイメージングシステムの構築を目的とし,本年度では歴史資料間における多様な情報の活用手法について検討を行い,博物館における企画展示に実際に応用した.本年度では,博物館展示において来館者自らが歴史像をイメージすることをサポートするために,博物館において運用されているデジタルコンテンツのユーザビリティ改善に関する検討を行った.その検討に基づいて,利用者自らが能動的な操作によって情報を獲得するためのデジタルコンテンツを試作し,タッチパネルインターフェイスを有するPCにおいて試作デジタルコンテンツを運用した.このデジタルコンテンツの試作において,データベースと連動した画像提示手法を導入した.さらに,デジタルカメラとプロジェクタを利用した歴史資料の表示手法の検討を行い,その研究成果を国際学会において研究発表を行った.
不等4枚羽根インデューサの試作研究

H-IIロケット開発の成功に伴い我が国の技術も欧米と肩をならべるに至った.しかし,H-II,アリアンV,スペースシャトル改良型液体酸素,水素ターボポンプインデューサの開発過程において旋回キャビテーションの発生が相次いで認められ,これが高性能インデューサに共通の問題であることが認識されている.従来はもっぱら定常吸込性能の確保に着目してインデューサの設計がなされていたが,この様な状況下では基本設計の段階で旋回キャビテーションの防止,軽減に配慮する必要がある.本研究では不等4枚羽根インデューサを用いることにより旋回キャビテーションを防止,軽減する方法を理論的・実験的に検討した.(1)交互翼キャビテーション,旋回キャビテーションを理論的に扱った.まず交互翼キャビテーションは翼に固定した座標から見ると定常現象であることに着目し定常流れ解析を行った.その結果,特定の条件下では等長キャビテーションと交互翼キャビテーションの2つの解が存在することがわかった.次にこれらのキャビテーションの安定解析を行い,交互翼キャビテーション解が存在する範囲では交互翼キャビテーションが安定解であることがわかった.次に不等翼に対する解析を行い交互翼キャビテーション,旋回キャビテーションに対する安定性を調べた.(2)既存のLE-7液酸ターボポンプ用3枚羽根インデューサと同じ設計方針でほとんど同一の性能を持つ4枚羽根インデューサを製作し,キャビテーション試験を実施した.キャビテーション性能に対し前縁スウィープが大きく影響することが知られているので,これと同時にスウィープを持たないインデューサも製作・試験し,比較検討した.更にこの翼の前縁を切除し翼1枚おきに異なるスウィープを与えることにより不等性を与えた.その結果,スウィープが交互翼キャビテーション,旋回キャビテーションの抑制に効果があることがわかった.(3)実験的に得られた入口変動圧力波形をカオス解析し非線形的な挙動を調べた.(1)の理論解析はいずれも線形解析であり,また(2)の実験では主としてフーリエ解析のみを用いていたが,ここでは相図上のアトラクターを監視することで流動状況を知る手法の可能性を明らかにした.・大阪大学従来の3枚羽根インデューサの旋回キャビテーションの観察結果,解析結果をもとに不等4枚羽根インデューサを2個設計製作した。また来年度実施する実験に備えキャビテーションタンネルを改造した。・東北大学不等4枚羽根インデューサの設計資料を取得するため、通常の設計法に従って設計した3枚羽根,4枚羽根インデューサの性能解析を行った。結果,4枚羽根インデューサの揚程は3枚羽根インデューサに比べて若干低い値を示した。この原因は羽根表面における摩擦損失の増加にある。・東京大学気泡流解析のための基礎データ収集のため、位相ドップラー法を用いて水2相流中の微細気泡(200μm程度)の可視化実験を行った。また,上記流れを数値シミュレーションするための数学的モデルを検討した。H-IIロケット開発の成功に伴い我が国の技術も欧米と肩をならべるに至った.しかし,H-II,アリアンV,スペースシャトル改良型液体酸素,水素ターボポンプインデューサの開発過程において旋回キャビテーションの発生が相次いで認められ,これが高性能インデューサに共通の問題であることが認識されている.従来はもっぱら定常吸込性能の確保に着目してインデューサの設計がなされていたが,この様な状況下では基本設計の段階で旋回キャビテーションの防止,軽減に配慮する必要がある.本研究では不等4枚羽根インデューサを用いることにより旋回キャビテーションを防止,軽減する方法を理論的・実験的に検討した.(1)交互翼キャビテーション,旋回キャビテーションを理論的に扱った.まず交互翼キャビテーションは翼に固定した座標から見ると定常現象であることに着目し定常流れ解析を行った.その結果,特定の条件下では等長キャビテーションと交互翼キャビテーションの2つの解が存在することがわかった.次にこれらのキャビテーションの安定解析を行い,交互翼キャビテーション解が存在する範囲では交互翼キャビテーションが安定解であることがわかった.次に不等翼に対する解析を行い交互翼キャビテーション,旋回キャビテーションに対する安定性を調べた.(2)既存のLE-7液酸ターボポンプ用3枚羽根インデューサと同じ設計方針でほとんど同一の性能を持つ4枚羽根インデューサを製作し,キャビテーション試験を実施した.キャビテーション性能に対し前縁スウィープが大きく影響することが知られているので,これと同時にスウィープを持たないインデューサも製作・試験し,比較検討した.更にこの翼の前縁を切除し翼1枚おきに異なるスウィープを与えることにより不等性を与えた.その結果,スウィープが交互翼キャビテーション,旋回キャビテーションの抑制に効果があることがわかった.(3)実験的に得られた入口変動圧力波形をカオス解析し非線形的な挙動を調べた.(1)の理論解析はいずれも線形解析であり,また(2)の実験では主としてフーリエ解析のみを用いていたが,ここでは相図上のアトラクターを監視することで流動状況を知る手法の可能性を明らかにした.平成9年度研究実績(1)平成8年度製作したインデューサに合わせて既存試験装置を一部改造し、キャビテーション試験を実施した。(2)インデューサ前縁を後退翼化した4枚羽根インデューサには問題となる旋回キャビテーションは発生しなかった。このことから後退翼化が非定常キャビテーションの抑制に効果があることが分かった。(3)4枚羽根インデューサには交互翼インデューサが発生することが理論、実験から明らかとなった。

等長キャビテーションから交互キャビテーションへの遷移はキャビテーション長さがコードの約0.6-0.7倍となるときに起こることが分かった。(4)また不等長4枚羽根インデューサには、長い翼に長いキャビテーションが発生する場合と、短い翼に長いキャビテーションが発生場合の2種類の交互翼キャビテーションがあることが理論、実験から明らかとなった。これらの結果から不等長とする程度に設計的指針を得た。(5)レーザードップラー流速計によるインデューサ入口流れの計測から後退翼化したインデューサの逆流特性が明らかと成った。低流量では翼付近の逆流によって引き起こされる予旋回流れがキャビテーションの発生を抑制していることが分かった。