hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
医学教育における採血・注射シミュレーターの開発

採血技術習得にシミュレータは不可欠であり、既存の製品は解剖学的構造や皮膚の接触感覚、弾力性の点で不完全であり、穿刺による消耗品の発生は経済的に練習機会を制約している。今回、樹脂を選定し穿刺による漏出を高分子吸収ポリマーを利用し耐久性を上げたシミュレータの作成を試みた。学生および研修医による使用感アンケートからは、皮膚の感触や穿刺感覚で6割以上が適切と評価した。構造的改良は今後も必要であるが、穿刺の耐久性および力覚において良好な結果を得たので報告する。目的は、医学教育における採血シミュレータの開発と評価である。昨年度、疑似血管の漏出防止について検討し樹脂特性と高分子吸収ポリマーの使用で漏出を防止の改善を確認した。25年度は、採血用シミュレータの人腕型に形成し、作成したシミュレータと既存のシミュレータとの使用感のアンケートを実施した。腕型シミュレータの作成:人骨格モデルに筋肉層としてシリコン樹脂+ウレタンスポンジを巻きつけたものに、漏出防止機能を持つ疑似血管を這わせ、その上に表皮層に相当するのシリコンカバー(厚み1-2mm)をかぶせた。筋肉層に、2mm押し込みに対する反発力12×10-1MPa程度、表皮層に2.5×10-1MPa程度のシリコンを用いた。表皮カバーは上腕から指先まで一体構造で皮膚様のしわを表現した。疑似血を供給するゴム管は筋肉層の内側を走行させ、手首で分岐し表層を這わせた。腕の内部構造は不完全充填のため、穿刺ミスは空気が入る構造である。製品アンケート:既存と作成シミュレータの皮膚の質感、穿刺感覚、製品としての使用感について、研修医(22人)、学生(29人)の協力を得て比較アンケートを行った。既存品には装着タイプ2製品、一体型1製品を用いた。人へ穿刺機会の多い研修医と機会の少ない学生からの評価は、見た目や皮膚の質感、単純な難易度を評価する学生に対し、穿刺感覚や血管の走行、皮下層の厚みを踏まえた穿刺の難易度を評価をする研修医の意見に差異が示された。特に研修医からは、皮膚や穿刺の現実性に厳しい評価を受けても、練習用の使用の評価には影響は少なかった。今回作成したシミュレータは、研修医からの皮膚感覚や穿刺感覚は高評価を受けたが、練習用の評価は他と差異がなく、利用不可や我慢して利用可能と評価した研修医からは空気流入の指摘があり、現実的でないことが評価を下げたと考察された。今後、内部構造の充填改良が必要である。24年度は、採血用シミュレーターの疑似血管の作成が課題であった。人に近い穿刺感覚をもつ柔軟な素材で引き張り強度による耐久性をもち、穿刺による疑似血液の漏出に対する耐久性の強化のための素材の選定を行っている。ベース素材としては、シリコン樹脂を基本として試験を行った。数社のシリコン樹脂を取り寄せ硬化させて卓上試験機FGS-TVにによる破裂試験、荷重検出試験をおこなった。柔軟性の高い樹脂は、荷重試験に対して人に近いDATAを示したが、耐久性の引き裂き強度が弱い傾向にあり、目的の適合性を欠いた結果となった。また穿刺による漏出に対しての耐久性を上げる目的で、樹脂に添加した高分子吸収ポリマー(SAP)実験では、住友精化の協力により3種のSAPを試験することが可能となった。穿刺による耐久性を上げるためには、高濃度比率の添加を必要とすることがわかり、対応した添加濃度では、荷重検出試験に対し、柔軟性が低下し、引き裂き強度に弱化が見られることが分かった。また、SAPとシリコン樹脂単体の硬度の種類の組み合わせによって、穿刺回数による疑似血液漏出に影響が大きいことが分かった。今回、疑似血管の鋳型を注文する費用の捻出が困難となったため、自作の鋳型を作成を試みた。予定外の工程であったため、試作を重ね易熱性樹脂により鋳型作成した。完成度は低いものの疑似血管の形状を作成することができた。SAP添加樹脂の疑似血管を作成し、採血針による穿刺回数と漏出耐久性の実験では、7-10%含有のものが漏出耐久性に優れることが分かったが、時間の経過で給水される樹脂の膨張で、内腔が塞栓を作ることがわかり、内皮膜の樹脂単体に外層にSAP含有樹脂の疑似血管二重構造を作成し、ほぼ良好な耐久性を示した。昨年度は、鋳型作成に時間を割いたため、疑似血管形状の作成法の確立に時間が必要であった。疑似血管の形状作成までは進行しているが、シミュレーター全体の形状作成までは達成されていない。24年度は現在までの達成度で述べたように、計画に若干の遅れが生じている。シミュレーターとしての形状の作成を行うためには、試作の疑似血管を形状作成の試作に利用するため、試験本数以上に必要であり(均一な量産化には至っていないため)、まずは疑似血管の試験可能な量の作成をする。

またシミュレーター用に形状試作し、試作シミュレーターと既存のシミュレーターでの耐久性のテスト、および採血経験者による使用感に関するアンケートを行う予定である。昨年度に形状作成に使用する予定であった費用等を25年度に繰越した。作成方法が確定した疑似血管の試作法で、疑似血管を作成するための費用と、シミュレーターとしての形状に作成するまでの費用、アンケートを行うための費用、学会参加費用などに利用予定である。
運動ニューロン疾患の病因に関する研究-脊髄運動ニューロンにおけるCholine acetyltransferase遺伝子発現調節機構の解析-

筋萎縮性側索硬化症を初めとする運動ニューロン疾患は脳脊髄のα運動ニューロンの選択的変性脱落を主体とし、本症の発症にはウイルス感染、外傷、DNA異常などの種々の仮説が考えられているが、その原因、病態は未だ不明である。α運動ニューロンを含むコリン作動性ニューロンにおいて特異的に発現するcholine-acetyltransferase(ChAT)は、acetylcholineの生合成酵素として、その代謝調節に重要な役割を演じている。今回、同ニューロンにおけるChAT遺伝子発現の解明を試みるとともに、同ニューロンに対して親和性を有すると考えられるポリオウイルスとの関連、また、retrograde axonal flowにより脊髄内に蓄積する金属因子としての水銀(Hg)の関連にも検討を加えた。ChAT酵素活性の測定法はSchrierらの方法に準じ、確立しSpraque-Dawleyラットの胎生1214日目および1618日目胎児脊髄のChAT活性を検討した。胎生12-14日目ラット胎児では0.41±0.27p moles/min脊髄、16-18日目胎児では0.86±0.62p moles/min脊髄と胎生期の成熟と一致したChAT活性の変化が明かとなった。このChAT活性にみられるコリン作動性ニューロンの成熟に関連するChAT遺伝子発現解明のために、DNAライブラリー作製、DNA抽出を行っているが、ラット胎生期における経時的変化の解析には至っていない。しかしながら、ChAT transcriptsの局在の検討にはradioactive methodに比してnon-radioactive methodがより良好な結果を示すことから、今後、コリン作動性ニューロン内の組織内分布形態の解析にはnon-radioactive methodが適しているという研究の方向性が示された。一方、コリン作動性ニューロンとポリオウイルスとの関連は北海道における1980年から1989年の10年間の運動ニューロン疾患患者とポリオが流行した1949年から1958年のポリオ患者との疫学的地域別検討を行った。上記対象期間中に389名の運動ニューロン疾患患者と2,171名のポリオ患者を確認し、その地域別別分布の相関性を検討したが、明らかな関連性は認めなかった。また、コリン作動性ニューロン蓄積し得る水銀濃度を筋萎縮性側索硬化症症例と健常人およびパーキンソン病などの他疾患からなる対照で頭髪、血液をサンプルとして解析し、筋萎縮性側索硬化症症例、対照各々の頭髪中水銀濃度は2.38±1.34ppm、2.50±1.29ppm、血漿中濃度が1.33±0.85ng/ml、2.11±1.07ng/mlで、筋萎縮性側索硬化症で低値を示す傾向を明らかにした。今後、他の金属因子についても検討していく。

今後、他の金属因子についても検討していく。Spraque-Dawleyラットの胎生12-14日目および16-18日目胎児脊髄のChAT活性の測定法を確立した。培養下胎生12-14日目ラット胎児で0.41 I 0.27p moles/min/脊髄、16-18日目胎児で0.86±0.62p moles/min/脊髄と胎生期によるChAT活性の変化を認めた。ChAT活性にみられるコリン作動性ニューロンの成熟に関与すると考えられるChAT遺伝子発現解明のために、DNAライブラリーを作製し、DNA摘出などを行ったが、その摘出などに時間がかかり、ラット胎児胎生期における経時的変化の解析などには至っていない。運動ニューロン疾患の発症に、環境因子の関与が推定されており、外的要因として金属暴露、運動不可を含めた要因の影響を含めて今後の運動ニューロンにおけるChAT mRNAの定量法、組織内分布形態の解析を行い、本症の解明をめざす。筋萎縮性側索硬化症を初めとする運動ニューロン疾患は脳脊髄のα運動ニューロンの選択的変性脱落を主体とし、本症の発症にはウイルス感染、外傷、DNA異常などの種々の仮説が考えられているが、その原因、病態は未だ不明である。α運動ニューロンを含むコリン作動性ニューロンにおいて特異的に発現するcholine-acetyltransferase(ChAT)は、acetylcholineの生合成酵素として、その代謝調節に重要な役割を演じている。今回、同ニューロンにおけるChAT遺伝子発現の解明を試みるとともに、同ニューロンに対して親和性を有すると考えられるポリオウイルスとの関連、また、retrograde axonal flowにより脊髄内に蓄積する金属因子としての水銀(Hg)の関連にも検討を加えた。一方、コリン作動性ニューロンとポリオウイルスとの関連は北海道における1980年から1989年の10年間の運動ニューロン疾患患者とポリオが流行した1949年から1958年のポリオ患者との疫学的地域別検討を行った。上記対象期間中に389名の運動ニューロン疾患患者と2,171名のポリオ患者を確認し、その地域別別分布の相関性を検討したが、明らかな関連性は認めなかった。また、コリン作動性ニューロンに蓄積し得る水銀濃度を筋萎縮性側索硬化症症例と健常人およびパーキンソン病などの他疾患からなる対照で頭髪、血液をサンプルとして解析し、筋萎縮性側索硬化症症例、対照各々の頭髪中水銀濃度は2.38±1.34ppm、2.50±1.29ppm、血漿中濃度が1.33±0.85ng/ml、2.11±1.07ng/mlで、筋萎縮性側索硬化症で低値を示す傾向を明らかにした。
徳川秀忠・徳川家光関係文書の基礎的研究

本研究は、徳川秀忠・徳川家光関係文書を収集し、その集めえた文書をデータベース化することを第一の目的とし、そこから当該期の将軍権力の歴史的特質と日本近世の政治機構・組織の形成過程を明らかにすることを次なる目的とした。まず、従来収集してきた徳川秀忠発給文書・徳川家光発給文書に加えて、未調査である東京大学史料編纂所所蔵の島津家文書、国立資料館所蔵の蜂須賀家文書、防府毛利博物館蔵の毛利家文書、土佐山内家宝物資料館蔵の山内家文書中の調査、さらに内閣文書所蔵の秀忠・家光関係文書の調査を行った。収集しえた文書は、秀忠案内書が1283点、家光案内書が814点、領知宛行状が2431点が主なものである。これらをデータベース化し、その過半を研究成果報告書に載せた。具体的な分析としては、第一に、家光の花押を据えた文書のうち将軍就任までの文書について検討を加え、元和6年から元和9年までの家光の花押の変遷を確定し、かつ花押の変遷が年号を付さない文書の年代推定の有力な手段であることを明らかにした。その成果は、「徳川家光花押文書の研究(上)」(『京都大学文学部紀要』38号)として発表した。第二に、徳川秀忠大御所時代の領知宛行状について、その発給者の確定、文書様式を検討し、この時期の領知宛行状の発給者は、将軍家光ではなく大御所秀忠であったことを確定した。その成果は、「徳川秀忠大御所時代の領知宛行状」(『日本歴史』寄稿中)として発表予定である。徳川秀忠・徳川家光関係文書を収集し、その集めえた文書をデータベイス化することを第一の目的とし、そこから当該期の将軍権力の歴史的特質と日本近世の政治機構・組織の形成過程を明らかにすることを次なる目標としている。本年度は、これまで集めえた徳川秀忠発給文書・徳川家光発給文書をパソコンに入力する作業を行い、秀忠・家光の武家宛ての領知宛行状と家光の御内書についてはほぼ入力を終えた。この過程で領知宛行状の発給主体が写の場合しばしば混乱のあることが判明した。また未調査である東京大学史料編纂所所蔵の島津家文書、国立資料館所蔵の蜂須賀家文書の調査、さらに内閣文庫所蔵の秀忠・家光関係文書の調査を行った。この他、史料目録類で関係史料の所在を確認した。具体的な分析としては、家光の花押の変遷の研究を行った。その結果、家光の花押は、父秀忠のものを手本としたものであり、元和六年の従三位権大納言に叙任以降に花押の使用がはじまり、その後、基本型を変えないが、天地の線、跳ね、線の膨らみなどに時期的に変化のあることを確認した。こうした変化が、家光文書の発給年の特定に利用できるか、現在検討中である。本研究は、徳川秀忠・徳川家光関係文書を収集し、その集めえた文書をデータベース化することを第一の目的とし、そこから当該期の将軍権力の歴史的特質と日本近世の政治機構・組織の形成過程を明らかにすることを次なる目的としている。本年度は、未調査であった防府毛利博物館蔵の毛利家文書、土佐山内家宝物資料館蔵の山内家文書中の徳川秀忠・徳川家光関係文書を調査・撮影し、昨年度作成した秀忠・家光の武家宛ての領知宛行状と家光の御内書のデータベースに補った。さらにこれまで収集した公家宛の領知宛行状、寺社宛の領知宛行状、禅僧への公帖などのデータベースを作成した。

具体的な分析としては、家光の花押を据えた文書のうち、将軍就任までの文書について検討を加え、元和6年から元和9年までの家光の花押の変遷を確定し、かつ花押の変遷が年号を付さない文書の年代推定の有力な手段であることを明らかにした。その成果は、「徳川家光花押文書の研究(上)」(『京都大学文学部紀要』38号)として発表予定である。本研究は、徳川秀忠・徳川家光関係文書を収集し、その集めえた文書をデータベース化することを第一の目的とし、そこから当該期の将軍権力の歴史的特質と日本近世の政治機構・組織の形成過程を明らかにすることを次なる目的としている。本年度は、データベースを完成するために、これまで調査してきた諸史料について確認調査と補充調査を行った。その成果は、研究成果報告書に収めた。また、具体的な分析として、徳川秀忠大御所時代の領知宛行状について、その発給者の確定、文書様式を検討し、この時期の領知宛行状の発給者は、将軍家光ではなく大御所秀忠であったことを確定した。その成果は、「徳川秀忠大御所時代の領知宛行状」(『日本歴史』寄稿中)として発表予定である。
超伝導機器冷媒としての液体水素冷却特性に関する研究

液体水素の熱伝達特性に関する物理現象の解明と超伝導応用機器への冷却設計指針を与えることを目的とし、液体水素熱流動特性試験装置の設計製作を行った.浸漬冷却および未臨界圧・超臨界圧での強制対流冷却について、温度・圧力・強制対流流速の種々の条件下において,特に限界熱流束に注目して圧力・サブクール度の影響を系統的に測定した。さらに,浸漬冷却試験では、BSCCOおよびMgB2超伝導線を発熱体として熱伝達特性を取得した。本研究では、種々の液体水素冷却超電導導体を想定し、これを使った超伝導応用機器の設計を行うための、液体水素の基本的な熱伝達特性を把握することを主たる目的とする。したがって、広範囲の圧力条件下でのサブクール液体水素の浸漬冷却および強制対流冷却特性に関して基礎データを収集する。平成20年度は、既存の液体窒素用強制対流熱伝達実験装置を用いて、液体水素と同様に超伝導導体の冷媒として重要な液体窒素について、超臨界圧までのサブクール液体窒素強制対流熱伝達実験を実施した。この成果については、国際応用超伝導学会論文誌(IEEE Transaction on Applied Supercondcutivity)に報告した。また、液体ヘリウムを用いた超臨界圧強制対流熱伝達実験を実施し、液温・圧力・流速をパラメータとした熱伝達特性データを測定し、国際低温工学会(International Cryogenic Engineering Conference)にて報告した。これらの実験で得た知見をもとに、実験手法の確認、液体水素を用いた実験への展開上の課題を抽出し、液体水素強制対流熱伝達特性のための実験手法を策定した。そして、液体水素の超臨界圧までの実験が可能で、安全性を考慮して遠隔バルブ操作・計測を実現した液体水素用強制対流熱伝達実験装置を設計・製作した。次年度以降は、製作した液体水素用強制対流熱伝達実験装置を用いて、発熱体を含んだ種々の大きさ・長さの円管流路や方形状流路を作成・設置し、広範囲な温度・圧力・流速の強制対流下での測定を実施する予定である。初年度は、既存の液体窒素用強制対流熱伝達実験装置を用いて、液体水素と同様に超伝導導体の冷媒として重要な液体窒素について、超臨界圧までのサブクール液体窒素強制対流熱伝達実験を実施した。この実験で得た知見をもとに液体水素強制対流熱伝達特性のための実験手法を策定し、超臨界圧までの実験を可能で、安全性を考慮して遠隔バルブ操作・計測を実現した液体水素用強制対流熱伝達実験装置を設計・製作した。昨年度は、製作した液体水素用強制対流熱伝達実験装置を用い、液体水素浸漬冷却実験として、液体水素中のマンガニン製平板発熱体からの定常・及び過渡熱伝達を、サブクール度、圧力、発熱率上昇速度などをパラメータとし、試験ヒータを指数関数状に緩やかに加熱することで対流から核沸騰、膜沸騰にいたる熱伝達特性を取得し、臨界熱流束の圧力及びサブクール温度依存性を評価するデーダを得た。核沸騰状態の熱伝達は圧力が大きいほど優れている。飽和沸騰臨界熱流束はKutateladzeの式でおおよそ記述されるが、実験結果は低圧力域で同式より高く、高圧域では低くなる。高圧域では、熱流束の増大で起こる水力的不安定性による臨界状態になる前に、発熱体表面が臨界温度に到達して気泡発生が一気に増加するのが一因と考えられる。強制対流試験では、LH2液送ラインの入口先端部にFRPブロックで断熱した試験円管流路を設置し、加圧圧送して液体水素を強制的に流した。非沸騰強制対流熱伝達は、Dittus Boelter式でほぼ記述され、膜沸騰直接遷移は観察されない。臨界熱流束は、流速が大きいほど、サブクール度が大きいほど大きいことが確認された。本研究は、これまで十分に行われていない液体水素の熱伝達特性に関する物理現象の解明と超伝導応用機器への冷却設計指針を与えることを目的とし、JAXA能代多目的実験場にて実施した。昨年度までに,液体水素熱流動実験装置を設計製作し,これを用いて昨年度実施した2回の試験で、液体水素の浸漬冷却(プール)および未臨界圧・超臨界圧での強制対流冷却について、圧力・サブクール度の影響を系統的に測定することができることを確認した。今年度実施した試験では、昨年度までに整備した実験装置を用い、試験発熱体を水平流路として重力の影響を検討する熱伝達実験を行った。この強制流動発生中に円管流路の一部に直流電流を流して加熱し、メインタンク圧力を0.4,0.7,1.1MPaとしサブクール温度(10K)を設定し、流速を変化(10m/s)させて、強制対流熱伝達特性を測定し、水平管路と垂直管路での相違を調べた。プール冷却試験については、マンガニン平板発熱体を用い発熱面を重力線に垂直にして対流から核沸騰、膜沸騰にいたる熱伝達特性を取得し、臨界熱流束の圧力及びサブクール温度依存性を評価するデータを得た。

同様の試験を発熱体をSUSに変更し発熱面をたてて実施し、重力線に対する発熱面の位置角度の影響を調べた。超電導材冷却を想定して、クエンチによる急な発熱に対する冷却特性を調べるため、発熱体加熱速度をパラメータとして過渡熱伝達特性を測定した。さらに、流路管径を3mm,6mmおよび9mmと変えて,強制対流熱伝達特性への管路径の影響を検討した。また、浸漬冷却試験体として超伝導線材(BSCCO,MgB2)を用い、過電流通電時の冷却特性を測定した。さらに,管径6mmの試験体の流路長を2倍(200mm)とし強制対流熱伝達特性への管路長さの影響を調査した。管径9mmの試験体は、垂直設置し重力の影響を調べた。浸漬冷却試験体として超伝導線材(MgB2)を用い、過電流通電時の冷却特性を測定した。さらに、熱伝達と流速の関係を利用した液体水素流速計の設計のための基礎データを測定した。
クレンチングが頭位ならびに姿勢に及ぼす影響

平成13年度から14年度に、クレンチングが頭位ならびに姿勢に及ぼす影響を明らかにするために、以下の研究を行った。まず、被験者として、正常有歯顎者8名を選択し、咬頭嵌合位、全歯列接触型スプリント装着時、片側(左側、右側)、臼歯部接触型スプリント装着時のそれぞれの咬合位で、5秒間のクレンチング(以下、VMCとする)を試行させ、VMC試行時および下顎安静時における頭位を磁気センサ式3次元空間計測装置によって、測定・記録した。また、左右側の閉口筋および胸鎖乳突筋の表面筋電図を記録し、筋電図積分値を算出し、分析を行った。なお、閉口筋および胸鎖乳突筋の筋活動の左右的バランスを表示する非対称性指数(以下AIとする)を算出した。その結果、クレンチング時には頚部が前屈すること、また、クレンチング時の咬合支持の左右的不均衡は閉口筋の筋活動の不均衡のみならず、頚部筋の筋活動の不均衡をもたらし、その結果、頚部の咬合支持側への側屈をもたらすことが明らかになった。このことは、咬合機能と頭位すなわち姿勢との密接な関連を示唆するものである。次いで、正常有歯顎者5名を被験者として選択し,随意最大等尺性運動である両側の握力測定を行わせ,咬筋,側頭筋前部および胸鎖乳突筋の筋電図,下顎運動,頭位,重心動揺を同時に記録した.その結果、(1)被験者は身体運動時にクレンチングの発現する群(Clenching group : 3名)と発現しない群(Non-clenching group : 2名)に分類できた。(2)身体運動時の頭位については,Clenching groupでは前屈する傾向が認められたが、Non-clenching groupでは一定の頭位変化は認められなかった.さらに、正常有歯顎者6名を被験者として、閉眼状態で直立姿勢をとらせ,振り子を用いて右側腸骨稜側面に8.82Jの衝撃荷重を負荷し、頭部動揺,重心動揺,左右咬筋および左右胸鎖乳突筋の筋活動を測定した。なお、咬合条件は、下顎安静時(以下,Rest時),軽度の噛みしめ時,中等度の噛みしめ時,意識的最大噛みしめ時とした。なお、クレンチング強度の規定には,聴覚的フィードバックシステムを用いた.その結果、頭部動揺については,全てのクレンチング時の頚部側屈角最大振幅,頚部回旋角最大振幅および頭部動揺軌跡長はRest時のそれに比べて有意に小さな値を示した(P<0.05).重心動揺については,全てのクレンンチング時の重心動揺軌跡長はRest時のそれに比べて有意に小さな値を示した(P<0.05).筋活動量については,クレンチング強度が大きくなるにつれて,胸鎖乳突筋の筋活動量が有意に増大した(P<0.05).以上の結果から,咬筋と側頭筋は胸鎖乳突筋と共同して,頭部の固定あるいは運動に関与していること、また、身体のバランスを乱すような外力の負荷に対して,クレンチングとこれに随伴する胸鎖乳突筋の筋活動が頭部の固定に関与し,頭部動揺を抑制するとともに,全身の重心動揺を抑制する役割を担っている可能性が示唆された.平成13年度から14年度に、クレンチングが頭位ならびに姿勢に及ぼす影響を明らかにするために、以下の研究を行った。

なお、咬合条件は、下顎安静時(以下,Rest時),軽度の噛みしめ時,中等度の噛みしめ時,意識的最大噛みしめ時とした。なお、クレンチング強度の規定には,聴覚的フィードバックシステムを用いた.その結果、頭部動揺については,全てのクレンチング時の頚部側屈角最大振幅,頚部回旋角最大振幅および頭部動揺軌跡長はRest時のそれに比べて有意に小さな値を示した(P<0.05).重心動揺については,全てのクレンンチング時の重心動揺軌跡長はRest時のそれに比べて有意に小さな値を示した(P<0.05).筋活動量については,クレンチング強度が大きくなるにつれて,胸鎖乳突筋の筋活動量が有意に増大した(P<0.05).以上の結果から,咬筋と側頭筋は胸鎖乳突筋と共同して,頭部の固定あるいは運動に関与していること、また、身体のバランスを乱すような外力の負荷に対して,クレンチングとこれに随伴する胸鎖乳突筋の筋活動が頭部の固定に関与し,頭部動揺を抑制するとともに,全身の重心動揺を抑制する役割を担っている可能性が示唆された.平成13年度は、クレンチングが頭位に及ぼす影響を明らかにするために、以下の研究を行った。被験者として、顎口腔系に異常を認めない個性正常咬合を有する男性8名を選択した。各被験者に対して、坐位で閉眼状態にて、咬頭嵌合位、全歯列接触型スプリント装着時、片側(左側、右側)、臼歯部接触型スプリント装着時のそれぞれの咬合位で、5秒間の随意最大噛みしめ(以下、VMCとする)を試行させた。VMC試行時および下顎安静時における頭位を磁気センサ式3次元空間計測装置により、測定・記録した。頭位は頚部前後屈角、頚部側屈角、頚部回旋角について、VMC開始2秒後から4秒後までの2秒間平均値を算出し、分析を行った。左右側の閉口筋(咬筋、側頭筋前部)および胸鎖乳突筋の表面筋電図を記録し、筋電図積分値(2秒後から4秒後までの区間)を算出し、分析を行った。なお、閉口筋および胸鎖乳突筋の筋活動の左右的バランスを表示する非対称性指数(左右側の筋活動積分値の差をその和で除した値。以下AIとする)を算出した。頚部前後屈角について分析した結果、下顎安静位に比較して、咬合支持条件に拘わらず頚部は前屈した。また、頚部側屈角について分析した結果、頚部が咬合支持側に側屈する結果が得られた。頚部回旋角については、被験者間に一定の傾向が認められなかった。さらに、スプリント装着におけるVMC試行時の閉口筋AI、胸鎖乳突筋AIおよび頚部側屈角の3項目について、相関関係を分析した結果、閉口筋AIと胸鎖乳突筋AIとの間(r=0.57、P<0.05)に、また、胸鎖乳突筋AIと頚部側屈角との間(r=0.43、P<0.05)に有意な相関が認められた。以上の結果から、クレンチング時には頚部が前屈すること、また、クレンチング時の咬合支持の左右的不均衡は閉口筋の筋活動の不均衡のみならず、頚部筋の筋活動の不均衡をもたらし、その結果、頚部の咬合支持側への側屈をもたらすことが明らかになった。このことは、咬合機能と頭位すなわち姿勢との密接な関連を示唆するものであり、さらに咬合異常と頭頚部筋群における筋症状の発現との関連性を裏付けるのものであると考える。まず、正常有歯顎者5名を被験者として選択し,随意最大等尺性運動である両側の握力測定を行わせ,咬筋,側頭筋前部および胸鎖乳突筋の筋電図,下顎運動,頭位,重心動揺を同時に記録した.その結果、(1)被験者は身体運動時にクレンチングの発現する群(Clenching group : 3名)と発現しない群(Non-clenching group : 2名)に分類できた.(2)身体運動時の頭位については,Clenching groupでは前屈する傾向が認められたが、Non-clenching groupでは一定の頭位変化は認められなかった.
上皮幹細胞を用いた自家培養口腔粘膜の短期間で高能率な作製法の開発

生後13日の新生児ラットから口腔粘膜(頬粘膜)を採取した。口腔粘膜上皮を粘膜固有層から分離するために、ディスパーゼ処理を施し、その後、ピンセットにて、上皮を慎重に剥離した。口腔粘膜固有層の組織片をαMEM中で十分に細切して、ストレーナーで、余分な組織を除去したのち、カルチャーディッシュに播種した。10%FBS添加αMEMにて、約80%程度のサブコンフルエントな状態にまで培養すると、酵素処理にて線維芽細胞を剥離し、6代まで継代培養した。増殖させた線維芽細胞を、コラーゲンゲル内で培養した。しかしながら、コラーゲンゲルを種々の厚さにして培養した場合、その厚みが増すと、3次元的な線維芽細胞の培養を行っている途中で、細胞の増殖が停滞・ときには細胞死が生じた。コラーゲンゲルの厚みの検討を現在行っているため、技術的に十分な培養口腔粘膜固有層の作製には至ってない。次に、分離した口腔粘膜上皮を用いて、上皮底面を機械的に擦り、上皮細胞を多く分離させた後、上皮細胞専用の無血清培地にて分離培養した。種々の表面抗原をマーカーにして、FACSにて、上皮幹細胞の単離に挑戦した。しかしながら、1度に採取できる上皮幹細胞の数が少ないためか、分離してきた細胞が組織幹細胞として、的確でなかったためか、上皮細胞が十分にシート状に培養できなかった。口腔上皮から分離した上皮細胞を、上述のコラーゲンの上で培養すると、シート状の培養上皮は作製可能であったが、23週間必要で、その大きさが小さいため、培養上皮シートの迅速かつ大量な作製を目指した本研究の目的には適していなかった。現在、上皮幹細胞のFACSによる分離・培養法を検討中である。人工口腔粘膜作製技術は、口蓋裂患者や腫瘍切除後の粘膜欠損に対する補填再建、そしてインプラント患者や義歯患者の歯槽粘膜の再建などへの応用のために、その向上が待たれる技術である。本研究の目的は人工の口腔粘膜移植片を作製し、現在の課題である質感、安定性操作性に問題なく、永久生着もでき、そして拘縮にも抵抗できる自家培養口腔粘膜を目標として、まず実験ラットを対象として短期間内に大量に作製できる培養法の確立にある。そして、この動物の培養法の確立は、最終目標であるヒト自家口腔粘膜の短期間、大量作製法の確立につながる。ラット頬粘膜より採取した上皮を含んだ組織片をdispase(合同酒精)にて処理し、4時間後に上皮を剥離した。その後、トリプシン処理により細胞を採取し、培養dish上に捲いた。単層にて早期にconfluentになるように、培養液の組成、数種の培養液を組み合わせや、それぞれの培養液を使用する期間、培養dishのコーティング処理などの条件を検討した。その結果Medium 154Sで安定した単層の細胞が得られるようになった。今後多層化した安定したシートの作製の条件を検討していく。一方、培養dishから上皮細胞のシートの回収には、これまで、ディスパーゼなどの酵素が用いられてきているが、この処理により細胞が侵襲を受けることが知られている。そこで我々は温度感受性高分子(ポリN-イソプロピルアクリルアミド)の上で培養を試みている。これは予め培養ディッシュの表面に高分子をコーティングしておき、その上で上皮細胞を37°Cにて培養、その後32°C以下では可溶性であるので培養上皮シートが溶液中に脱離してくる。本年度は単層のコロニー形成した細胞を得ることができたので、今後シート状の形成を試みていく。
中国沿岸から日本海への物質輸送過程解明に向けた東シナ海・黄海表層流変動の理解

本研究では、対馬暖流による東シナ海から日本海への物質輸送の現状把握と、東シナ海・日本海の表層流の時間変化特性を現場観測と人工衛星海面高度計データにより行った。東シナ海から日本海への物質輸送量の経年変化は大きく、その変化は東シナ海上での流動場の変化が大きく関係していることが明らかになった。また、衛星高度計データ解析により東シナ海、日本海南西部の表層流の変動特性を明らかにし、さらに、東シナ海・黄海の衛星高度計データの精度向上のための潮汐同化モデルの開発に成功した。2010年度は、2011年度に実施する海底設置式流速計による係留観測のための準備、潮汐・潮流モデルの開発、潮汐・潮流モデルに同化するための潮汐調和定数の算出を行った。2010年11月に海底設置式架台に水位計を搭載し、2011年度に係留を予定しているポイントとほぼ同じ水深の対馬海峡東水道において設置、回収作業のテストを行い、投入方法、回収方法の確認を行った。このテストにより海底設置架台の形状を改良しなければならないこと、架台の内部に回収のためのロープを搭載しなければならないことが明らかになり、2010年度内に改良、ロープの準備を完了した。潮汐潮流モデルに関しては、公開されている海底地形データからモデル地形を作成し、中国の海図をもとに中国沿岸、特に長江河口域の海底地形を改良、日本近海の潮汐モデルから得られた調和定数を境界条件として観測データを同化しないモデルを構築した。モデル結果を験潮所データと比較したところ、これまでの潮汐・潮流モデルと同程度の精度で潮汐を再現できた。中国沿岸の予報潮位と韓国沿岸の毎時の水位データから調和解析により、両国沿岸の16分潮の潮汐調和定数を計算した。日本沿岸については、潮汐調和定数表から計算対象領域のデータを整理した。また、1992年2010年までの海面高度計データを使い、2つの軌道が交差する点での16分潮の潮汐調和定数を算出した。本研究の中で開発する潮汐・潮流同化モデルと、そのモデルの計算値により潮汐成分を補正した衛星海面高度データの精度検証のため、5月中旬から7月中旬に東シナ海陸棚上の2点に水位計と流速計を設置し観測を実施した。観測海域は底曳き網漁が盛んな海域なため、2010年度に購入した海底設置架台に測器を搭載し観測を実施した。設置時に機器の不具合で小さなトラブルがあり、さらに回収時に切り離し装置の不具合により1台は回収、もう1台は2012年度に回収することとなった。回収できた係留系については欠測のない水位、流速データを取得でき、設置点での8分潮の潮汐と潮流の調和定数を算出できた。潮汐・潮流モデルに関しては、2010年度に構築した非同化モデルの改良を行い、験潮所データの同化実験を行った。大きな改良点としては、計算領域を2010年度より広くすることで東シナ海陸棚上への開境界の影響を減少させたことと、境界条件および各種パラメータを調整することにより韓国西岸の潮汐振幅が非常に大きい海域の再現性を向上できたことである。また、中国、韓国の験潮所データをモデルに同化したことで特に中国東岸の再現性を向上させることに成功した。衛星高度計データ解析としては、現状最も精度がよいとされる数値モデル結果により潮汐補正を行い、この衛星高度計データと漂流ブイデータから東シナ海の平均流速場を計算し、さらにその平均流速場と衛星高度計データとを組み合わせ1995年から2007年までの月平均海面流速場データセットを作成した。2011年度に回収できなかった係留系を回収後、2011年に引き続き、潮汐・潮流同化モデルと衛星海面高度計データの検証のため、東シナ海陸棚上と対馬海峡内に2ヶ月程度、水位計と流速計を海底設置架台に搭載し観測を実施した。設置・回収に関しては特に大きなトラブルはなく、データから8分潮の潮汐と潮流の調和定数を推算できた。潮汐・潮流モデルに験潮所データだけでなく、衛星高度計データから計算した水位情報も同化できるモデルを構築した。このモデル結果と観測値の比較から、これまで最も精度がよいとされていたモデルの誤差に比べ倍以上の精度で潮汐を再現できるようになった。特に主要4分潮の誤差は当初目的とした精度を満足するものであった。さらに、同化する衛星高度計データ数へのモデルの応答を調べ、軌道沿いに同化するデータを増やすよりも全体的に分散するように、そしてより正確なデータを同化することが必要であることを明らかにした。また、この潮汐・潮流同化モデルの結果を使い衛星海面高度計データの潮汐補正を行い1995年から2009年までの海面高度データセットを作成した。2011年度に作成した東シナ海の月平均流速場データの解析を実施した。

この解析結果から台湾暖流、黒潮の陸棚上への分岐、黒潮、東部東シナ海での黒潮分岐流が比較的安定して流れていることが分かった。さらに、時間変化に注目すると年周期の変動が最も卓越していることが明らかとなった。この年周期の変動は台湾北東海域と対馬海峡からそれぞれ伝播してくる渦度偏差で特徴付けられ、台湾北東海域を起源とするシグナルは100mの等深線に沿って黒潮の下流方向へ、対馬海峡を起源とするシグナルは100200mの等深線に沿って対馬暖流の上流方向へ伝播することが示された。予定していた東シナ海での2台の水位計、流速計の係留は成功したが機器のトラブルにより1台を回収できなく観測データ取得においては計画よりやや遅れている。しかし、潮汐潮流モデルの開発、衛星高度計データ解析は概ね予定通り実行できている。24年度が最終年度であるため、記入しない。引き続き潮汐・潮流同化モデルの開発を進め当初目的とした精度で潮汐を再現できるモデルにする。さらに、モデルに同化するデータの精度検証、観測データとの比較によりデータ同化手法の検討を行い、潮汐および潮流の再現精度を向上させる。本研究で構築したモデルの出力を使い衛星高度計の潮汐補正を行い、東シナ海陸棚上の表層流変動、特に季節変動を明らかにする。今年度回収できなかった海底設置式流速計を夏に予定されている航海で回収する。今回トラブルを起こした船上から信号を送るシステムの修理、動作確認を綿密に行い確実に機器を回収できるように準備を行う。
対称系と強双曲系

我々のとった研究計画,研究方法は概ね次のとうりであった.(i)対称化可能でない強双曲系はどのように特徴づけられるか.(ii)対称化可能な系の双曲摂動を研究する.(i)については以下の結果を得た.Lをm×mの一階偏微分方程式系とする.hでLの主シンボルの行列式を表わすとするとき,我々の得た結果は概略次のように述べられる:Lが強双曲系ならば,すべてのm-1次行列式印紙kに対しh+kに対するCauchy問題が適切となる.さらに考えている特性点zが包合的ならば,系が強双曲系となるためには,KerL (z) ∩ImL (z)={0}が必要である.このときLのKerLに沿ったテイラー展開は一次の項L_zから始まる.これはLをKerL上で近似するものでLの局所化と呼ばれる.さてzとwが各々系Lおよびその局所化L_zの特性点でさらに(z, w)が包合的ならば,Lが強双曲系であるためにはKerL_z (w) ∩ImL_z (w)={0}が必要である.(ii)については我々はまず,非退化特性点の概念を得た.zが非退化であるとはKerL (z) ∩ImL (z)={0}でL_zの次元が極大でさらにL_z (w)はすべてのwに対して対角化可能のときをいう.我々の得た主結果は双曲系は非退化特性点のまわりで対称化できるというものである.このことから非退化特性点の安定性が従う.すなわち,系に双曲摂動を加えても,非退化特性点は消えない.我々はこの研究をさらに推し進め次の結果を得た.Lをm×mの対称双曲系とする.今Lの次元がm (m+1)/2-m+2より大ならば,一般に,Lの双曲摂動は自明,即ち,摂動された系は再び対称化可能である.我々のとった研究計画,研究方法は概ね次のとうりであった.(i)対称化可能でない強双曲系はどのように特徴づけられるか.(ii)対称化可能な系の双曲摂動を研究する.(i)については以下の結果を得た.Lをm×mの一階偏微分方程式系とする.hでLの主シンボルの行列式を表わすとするとき,我々の得た結果は概略次のように述べられる:Lが強双曲系ならば,すべてのm-1次行列式印紙kに対しh+kに対するCauchy問題が適切となる.さらに考えている特性点zが包合的ならば,系が強双曲系となるためには,KerL (z) ∩ImL (z)={0}が必要である.このときLのKerLに沿ったテイラー展開は一次の項L_zから始まる.これはLをKerL上で近似するものでLの局所化と呼ばれる.さてzとwが各々系Lおよびその局所化L_zの特性点でさらに(z, w)が包合的ならば,Lが強双曲系であるためにはKerL_z (w) ∩ImL_z (w)={0}が必要である.(ii)については我々はまず,非退化特性点の概念を得た.zが非退化であるとはKerL (z) ∩ImL (z)={0}でL_zの次元が極大でさらにL_z (w)はすべてのwに対して対角化可能のときをいう.我々の得た主結果は双曲系は非退化特性点のまわりで対称化できるというものである.このことから非退化特性点の安定性が従う.すなわち,系に双曲摂動を加えても,非退化特性点は消えない.我々はこの研究をさらに推し進め次の結果を得た.Lをm×mの対称双曲系とする.今Lの次元がm (m+1)/2-m+2より大ならば,一般に,Lの双曲摂動は自明,即ち,摂動された系は再び対称化可能である.1.強双曲系の多重特性点で主シンボルの満たすべき条件はすでに知られているが、多重特性点の集合が包合的であるとき、主シンボルの局所化も同じ条件を満たすことを示した。即ち、特性点が包合的ならば、強双曲系のための必要条件は、局所化へと遺伝していく。2.変数係数の強双曲系の局所化は、定数係数の場合とは異なり、特性点が包合的であっても、必ずしも対角化可能でないことを例を挙げて示した。このことから、変数係数の強双曲系の構造は相当に複雑であることが推察される。3.包合的な特性点での局所化を更に詳しく研究した。この局所化の多重特性点が、余法束上の相対シンプレクティック形式に関して包合的ならば、この局所化は対角化可能であることを示した。即ち、局所化は包合的多重特性点で対角化可能でる。4.二次特性点において定義されていた、非退化という概念を一般の特性点にまで拡張した。この概念を使っていなかる系が滑らかに対称化可能であるか、という問題に関して、次の結果を得た:系の特性点が非退化でかつ局所化は対角化可能ならば、系はこの点の近くで滑らかに対称化可能である。

5.更に、局所化が対角化可能な非退化特性点は双曲摂動に対して安定であることを示し、この事実を利用して、F.Johnの古典的結果を拡張し、またその仕組を明らかにした。我々のとった研究計画,研究方法は概ね次のとうりであった.(i)対称化可能でない強双曲系はどのように特徴づけられるか.(ii)対称化可能な系の双曲摂動を研究する.(i)については以下の結果を得た.Lをm×mの一階偏微分方程式系とする.hでLの主シンボルの行列式を表わすとするとき,我々の得た結果は概略次のように述べられる:Lが強双曲系ならば,すべてのm-1次行列式因子kに対しh+kに対するCauchy問題が適切となる.さらに考えている特性点zが包合的ならば,系が強双曲系となるためには,KerL(z)∩ImL(z)={0}が必要である.このときLのKerLに沿ったテイラー展開は一次の項L_zから始まる.これはLをKerL上で近似するものでLの局所化と呼ばれる.さてzとωが各々系Lおよびその局所化L_zの特性点でさらに(z,ω)が包合的ならば,Lが強双曲系であるためにはKerL_z(ω)∩ImL_z(ω)={0}が必要である.(ii)については我々はまず,非退化特性点の概念を得た.zが非退化であるとはKerL(z)∩ImL(z)={0}でL_zの次元が極大でさらにL_z(ω)はすべてのωに対して対角化可能のときをいう.我々の得た主結果は双曲系は非退化特性点のまわりで対称化できるというものである.このことから非退化特性点の安定性が従う.すなわち,系に双曲摂動を加えても,非退化特性点は消えない.我々はこの研究をさらに推し進め次の結果を得た.Lをm×mの対称双曲系とする.今Lの次元がm(m+1)/2-m+2より大ならば,一般に,Lの双曲摂動は自明,即ち,摂動された系は再び対称化可能である.
分光学的手法及び計算科学による大気圧非平衡プラズマ－液相相互作用の研究

大気圧非平衡プラズマー液相相互作用を用いた応用研究が急速な広がりを見せているが、知見が不足していると感じられる界面現象に注力して研究に取り組んだ。電場の界面水分子構造への影響を調査するため、界面構造のみに活性な分光学的手法の一つである和周波発生分光に取り組んだ。測定対象界面はフッ化カルシウム/水溶液(pH3.8)界面とし、外部電場は界面垂直方向に印加した。四面体配位構造に起因すると考えられているピークは強い外部電場応答性を示し、比較的弱い電界によって水界面構造の配向性を制御できることを示した。更に、粒子計算によって、高エネルギー中性粒子による素過程も考慮に入れる必要性があることを示した。近年、バイオ応用、材料プロセス応用、環境応用など、大気圧非平衡プラズマー液相(主に水)相互作用を用いた応用研究が急速な広がりを見せており、更なる飛躍、継続的発展のためにも学術基盤の構築が必要である。本研究では、大気圧プラズマ領域、液相(水)領域、界面領域の3要素に対し、ラジカルの生成、輸送、反応過程に着目し、分光学的手法及び計算科学を用い素過程を明らかにしていく。素過程の理解をもたらすことで、経験的な応用技術改善・開発からの脱却を促し、戦略的応用技術改善・革新へと導く事を目的としている。当該年度には、プラズマー液相相互作用を行うためのプラズマ発生源の開発を行うとともに、可視レーザー及び赤外OPOレーザーの導入や、必要となる光学素子の導入・配置等、プラズマー水界面での和周波分光システムの構築を進めた。また、大気開放放電プラズマ中でのコヒーレントラマン散乱電界計測を通じ、大気開放雰囲気におけるプラズマ生成過程における残留電荷の強い影響を明らかにした。更に、水中でのラマン、蛍光分光を可能とするため、ナノ秒パルスレーザーと、高速イメージング分光を用いたシステムを構築し、バルク中の水分子由来のスペクトル測定に着手した。計算においては、プラズマから供給されるラジカルの水中化学反応における寄与を明確にするための反応速度計算コードの構築を行い、プラズマによる水中へのOH供給が、水中での化学反応に大きく寄与するといった知見を得た。近年、バイオ応用、材料プロセス応用、環境応用など、大気圧非平衡プラズマー液相相互作用を用いた応用研究が急速な広がりを見せており、更なる飛躍、継続的発展のためにも学術基盤の構築が必要である。本研究では、大気圧プラズマ領域、液相領域、界面領域の3要素に対し、素過程の理解をもたらすことで、経験的な応用技術改善・開発からの脱却を促し、戦略的応用技術改善・革新へと導く事を目的とし、特に知見が不足していると感じられる界面現象に注力して研究に取り組んだ。当該年度には、昨年度までに引き続き電界の水界面構造に対する効果に加え、大気圧プラズマから液相界面に照射する高エネルギー粒子の理解に取り組んだ。電場の界面水分子構造への影響を調査するため、界面構造のみに活性な分光学的手法の一つである和周波発生(SFG)分光に取り組んだ。SFG分光には可視レーザー(波長:532 nm)と波長可変赤外レーザー(波長:26003500 nm)を用いた。なお、測定対象界面はCaF2/水界面とした。外部電場は、水溶液中に接地電極を配置し、外部に配置した電極に電圧を印加することにより、界面垂直方向に印加した。水溶液のpHは3.8とした。四面体配位構造に起因すると考えられている3100cm-1付近のピークは強い外部電場応答性を示し、電界によって水表面構造の配向性を制御できるといった知見を得た。界面に照射する高エネルギー粒子に関し、HeおよびAr直流放電について中性粒子に関する運動も計算できる粒子計算コードを作成し計算を行った。高エネルギーイオンによるものよりも、高エネルギー中性粒子によってもたらされるエネルギーフラックスの方が大きい結果が得られ、プラズマー液相相互作用を考える際、高エネルギー中性粒子による素過程も考慮に入れる必要性があることを示した。本研究では、大気圧プラズマ領域、液相(水)領域、界面領域の3要素に対し、ラジカルの生成、輸送、反応過程に着目し、素過程の理解をもたらすことで、経験的な応用技術改善・開発からの脱却を促し、戦略的応用技術改善・革新へと導く事を目的としている。当該年度には、プラズマー液相相互作用の理解をもたらすため、プラズマが液相に影響を与える要素の中から電界に注目し、電界が水の表面構造に与える影響について、可視レーザー(532 nm)及び赤外OPOレーザー(2600-3300 nm)を用いた和周波分光システムを用いて調査した。

入射光が分子振動と共鳴するときに比較的強い和周波が生成される。界面における非等方性から界面における情報が選択的に得られ、そのスペクトルから界面構造が推測できる。pHおよび外部電界依存性から、外部電界によって水再表面構造の規則性が制御できるといった結果が得られた。また、誘電体との界面で自発的に生成する水の規則的構造は、外部電界の影響によって増強、緩和、反転させることが可能であり、反転に必要な外部電界のpH依存性は、誘電体表面における分極のpH依存性および規則構造を考慮することで説明できる可能性を示した。更に、水接触の大気圧非平衡プラズマに対する空間依存発光分光測定を行い、発光種の同定を行うとともに、水との相互作用による水分子由来のラジカル生成を確認した。また、水中でのラジカル計測や反応速度測定のためのラマン測定や吸収分光測定にも取り組んでおり、反応速度のpH依存性を明らかにするとともに、ラマン分光測定におけるシステム構築を完了させた。初年度においては、ほぼ予定通り実験装置の構築が行われ、計算においても、予定に近い形での進展が進めらてている。更に、当初の予定にはなかった、水中でのラマン分光や蛍光分光を追加できる形で研究が進展しており、当初の計画に対して、順調な進展が見られていると言える。25年度が最終年度であるため、記入しない。当該年度までに、発光分光によるプラズマ中のラジカル計測に取り組み、水との相互作用によるラジカル生成を確認した。また、和周波による水最表面の構造解析においては、電界の寄与による規則性の制御といった興味深い結果が得られており、プラズマー液相相互作用を用いた反応系に十分な知見を与える成果が得られている。更には、吸収分光測定や水中ラマン分光にも取り組んでおり、当初の計画に対して、順調な進展が見られていると言える。平成23年度に主に取り組んだ、界面における和周波分光、および反応計算コードの改良を進めるとともに、ラマン分光や蛍光分光などによる水中での分光を進める。大気圧プラズマ内でのラジカル計測も行い、目的とする大気圧非平衡プラズマー液相相互作用に関する素過程の理解を進める。平成24年度には、和周波分光において、水表面構造への電界の影響を中心に調査した。平成25年度には、電界影響による知見を更に深めるとともに、ラジカルによる影響、プラズマとの直接接触による上記2要素の相乗効果などを明らかにしていく。ラマン分光や吸収分光などによる水中での分光測定、発光分光を主体とした気相プラズマ中での測定を進め、更には計算手法による反応解析を進めることで、目的とする大気圧非平衡プラズマー液相相互作用に関する理解を進める。