hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
韓国を中心とした旧植民地所在の日本典籍に関する研究

1.前年度の調査、収集の継続(1)韓国(松野、研究協力者)平成12年9月4日9月7日、10月15日10月18日(1)国立中央図書館の旧総督府本の調査を続行。貴重書(日本書記など6点)を含む99点をマイクロフィルム等で収集。さらに調査済の100点の収集を申請中。(2)ソウル大学校図書館の旧京城帝大本のうち、調査済の合巻780点の収集を申請中。(2)台湾(松野・堀川・入口)平成12年9月17日9月21日(1)台湾大学図書館の旧台北帝大本の調査(書誌カード2,600点作成済)、100点の収集を申請中。(2)故宮博物院図書館蔵和本の調査、特に貴重な八代集などの5点を収集。2.新規予備調査(松野)平成13年1月5日1月10日中国東北部(旧満鉄関係)日本人残置本との関連で上海・杭州地区の予備調査を行った。(1)上海図書館:戦前の中国人による収集貴重本(光明皇后筆『文殊師利経』など巻子本)、和刻本漢籍、戦前日本人が残置したものを1949年にまとめて収蔵した残置本(和本・活字本)が大量に在り、今後の調査の必要性があることを確認した。(2)浙江図書館:旧文欄閣蔵四庫全書原本とともに、和刻本漢籍、日本人書入本漢籍が収蔵されている。全館の点検調査が必要である。(3)浙江大学日本文化研究所:中国全土の各図書館の和本所在情報が保管されており、当館との共同研究を進める合意ができた。本年度は2年計画の本研究の最終年度であり、可能な限り今までに構築した人的ネットワークを活用して調査、収集を行ったが、旧植民地所在の日本典籍の量が膨大なことと各地に散在しているため、全体像を把握するためには、長期間をかけた本格的な調査、収集の必要性を痛感した。旧植民地であった朝鮮半島,台湾にはそれぞれ旧帝国大学(京城,台北)があり,その附属図書館は教育のために体系的に多量の書籍が収集されている。また,両総督府図書館は,中央図書館の位置づけを持ち,やはり体系的な集書がなされていた。一方,旧関東州,満州地域では国策会社南満州鉄道(満鉄)の図書館が植民地政策のための「調査部」の活動のために厖大な書籍資料収集を行っていた。これら旧植民地に現存する日本書籍70万点は,貿易共に欧米諸国に存在する資料の10倍以上の規模で,個別の目録(完全なものではない。)以上の内容は判っていない。国文学研究資料館では,この20年来個別に折衝し,調査を行ってきたが,政治的理由により,調査はしばしば中断し,フィルム複写は全く許されなかった。一昨年から状況が好転し,平成11年度では次の如き成果を得た。1韓国国立中央図書館(旧総督府本)マイクロフィルム100点収集作業に入った。(今後毎年継続)ソウル大学図書館(旧京城帝大本)調査継続中,フィルム収集100点の協定成立。2台湾台湾大学図書館(旧台北帝大本)昭和60年,61年の調査を継承。フィルム収集100点の協定交渉中。故宮博物館文献院古活字本の調査,フィルム収集は交渉中。3中国大連市図書館(旧満鉄図書館本館)調査交渉中。

本年度は2年計画の本研究の最終年度であり、可能な限り今までに構築した人的ネットワークを活用して調査、収集を行ったが、旧植民地所在の日本典籍の量が膨大なことと各地に散在しているため、全体像を把握するためには、長期間をかけた本格的な調査、収集の必要性を痛感した。
多次元挙動パターンの高速自動抽出によるサイバー攻撃の検知に関する研究

1)SDN環境で模擬的にトラフィックデータ(攻撃データも含めて)を発生させ、収集・前処理を行った。これは今後の研究のベースになると考えられる。2)通常時挙動パターンの構成および自動抽出のためのアルゴリズムを考案し、それらを利用する場合の分散型攻撃に対する検知性能を模擬環境で実証した。これまでの提案は検知率が良いというメリットがあったことが分かったが、誤検知率が高いというデメリットもあった。挙動モードの定義に利用された特徴数を増やせば、誤検知率を抑えることができると考えられる。これはこれからの研究課題になった。3)分散型攻撃の有効検知のための必要な特徴を検討した。2)と3)は今後多次元挙動モードの定義および自動抽出に関する研究の基礎になる。関連する研究成果は次の3つの国際学術会議でFull Paperとして発表した(査読あり)。当初はトラフィックデータセットの収集と前処理を行い、挙動パターンの構成を考案し検知性能の確認を行うとの計画でした。上述の「研究実績の概要」から分かるように、おおむね順調に進展している。1)これまでの特徴選択に関する研究成果を更に検討することによって、多次元挙動モードの考案とそれの自動且つ高速的に抽出アルゴリズム、および性能実証まで本研究を進める。2)本研究での提案は伝統的なネットワークだけでなく、SDN環境およびIoT環境まで発展させる。当初は初年度にビッグデータになるトラフィックデータを高速処理するための計算サーバーの購入および物理的な実験用ネットワークの構築を行う予定でしたが、まず公開されたデータおよび研究室で持っているパソコンを利用し最初の提案の有効性を実証することにより、提案の改良策を含めて全体案を決めてから計算サーバーの購入および物理的なネットワーク環境の構築を行うことにした。
オン・デマンド型3Dカセット移植材による組織再生制御

高度組織欠損モデルを用いた研究の結果、FGF-2と人工的移植材の併用によって良好な組織再生が得られることが示された。またインプラント植立モデルを用いた研究の結果、FGF-2がインプラント周囲の骨再生を促進し、インプラントを早期に安定させることが明らかとなった。これらの結果から、オン・デマンド型3Dカセット移植材にFGF-2をシグナル分子として用いることで、良好な組織再生が促進されることが示唆された高度組織欠損モデルを用いた研究の結果、FGF-2と人工的移植材の併用によって良好な組織再生が得られることが示された。これらの結果から、オン・デマンド型3Dカセット移植材にFGF-2をシグナル分子として用いることで、良好な組織再生が促進されることが示唆された本年度はオン・デマンド型3Dカセット移植材の構築に必要とされる各構成要素の開発を行うとともに、これらの構成要素が組織再生に与える効果の検討を開始した。(1)理想的な最終治癒形態に則した形状を三次元的に付与した骨再生用足場材の作成を行なった。当初はこの足場材の基材としてβ-TCPの使用を予定していたが、次年度以降に実施予定のシグナル分子による組織再生制御研究において優位性を持つと考えられる多孔性HAp/ZrO_2compositeに基材を変更して足場材を作成した。(2)治癒に適した任意の形状で各種細胞を培養するための細胞培養用ディッシュを作成した。これを用いてフィブリンゲルを培養基材として1x10^6cell/wellのマウス由来間葉系幹細胞株を2日間三次元培養することで、均一な細胞配置を持つ厚さ約60μmの間葉系幹細胞シートを作成した。(3)マウス頭蓋骨に人工的骨欠損を作成し、上記の骨再生用足場材ならびに間葉系幹細胞シートを積層して移植した。そして現在、in vivoにおけるマルチレイヤー移植材の治癒に対する効果を、組織学的に解析中である。次年度は本年度の研究で確立された手法を用いて歯周組織を構成する各種細胞の三次元培養を行い、得られた細胞シートを積層して培養することで、異種細胞の重層培養が互いの細胞増殖・細胞外基質産生に及ぼす影響をin vitroで検討する。また、作成したマルチレイヤー移植材にシグナル分子を投与することで、移植材の生物活性を最適な状態に制御することを目的とした研究を行なう予定である。組織再生に用いる移植材の生物活性を、シグナル分子を用いて最適な状態に制御するための条件の検討を目的として、以下の実験を行った。すなわち、硬組織形成能を有するマウス歯根膜由来クローン(MPDL22)を10%FCS添加α-MEM培地にて培養し、種々の濃度のVEGFもしくはFGF-2を用いて単独で、もしくは両者を混合して刺激を行った際の増殖能の変化を、細胞増殖試薬(WST-1)を用いて比較検討した。また、石灰化誘導培地にて培養したMPDL22をVEGFで刺激した際の、骨形成に関与する各種mRNA発現の変化を検討した。さらにマウス血管内皮細胞の三次元培養を用い、種々の濃度のVEGFもしくはFGF-2を用いて単独で、もしくは混合して添加した際の、血管管腔形成に及ぼす影響を検討した。その結果、VEGFが低濃度のFGF-2と協調的に働いて細胞増殖に関与する一方で、高濃度のFGF-2が存在する条件ではその働きを抑制することが明らかとなった。また血管内皮細胞の血管管腔形成に際して、低濃度のVEGFが存在する条件下ではFGF-2の添加によって血管管腔形成が促進される一方で、高濃度のVEGFが存在する条件下では、FGF-2添加によって管腔形成が抑制される傾向があることが明らかとなった。さらにVEGFが細胞の石灰化に著明な影響を及ぼさないことが示された。これらの結果を基に、次年度はオン・デマンド型3Dカセット移植材の開発を目指し、骨再生足場材に細胞シートを積層したマルチレイヤー移植材を作製して動物モデルに作成した人工的骨欠損に移植するとともに、シグナル分子を用いた組織再生の再生プロセス制御を試みる予定である。1.歯周組織の再生制御において、シグナル分子としてFGF-2を用いる際の最適条件を検討するために、FGF-2が歯根膜由来細胞(MPDL22)の血管内皮細胞増殖因子(VEGF)産生と、その受容体発現に与える影響を検討した。その結果、FGF-2濃度依存的にVEGFのmRNA発現と、そのタンパクレベルでの産生の増加が認められることが明らかとなった。またVEGF受容体に関しては、FGF-2濃度依存的にVEGFR-1のmRNAの発現が誘導されることが明らかとなった。2.高度組織欠損モデルにおけるシグナル分子と人工的足場材の併用効果を検討するために、ビーグル犬に作成した高度組織欠損に対して、β-TCPに各種の濃度のFGF-2溶液を含浸した移植材を作成して移植し、組織再生効果を検討した。その結果、両者の併用によって、各々を単独で用いた場合よりも良好な組織再生が得られることが明らかとなった。3.FGF-2をシグナル分子として用いた組織再生制御の効果を検討するために、ビーグル犬に作成した組織欠損に対する二回法インプラント植立モデルを用い、フィクスチャの周囲に組織の充足率・充足速度を計測するためのチャンバーを付与したカスタムインプラントを作成して、シグナル分子による組織再生制御がインプラント周囲の組織再生に与える影響を組織学的に検討した。

その結果、FGF-2投与群では術後早期から新生骨梁面積と骨結合面長がともに有意に増加することが明らかとなった。またFGF-2投与群では、既存骨から離れた場所においても、獲得しうる骨結合面長が有意に高くなることが明らかとなった。この結果から,インプラント埋入時にFGF-2を投与することで早期の新生骨形成が促進され,初期固定が不良となるような高度骨欠損症例においても、良好な骨性結合が得られる可能性が示された。
クロイツフェルト・ヤコブ病の嗅球および嗅粘膜におけるプリオン蛋白沈着の検討

MM1型孤発性Creutzfeldt-Jakob病(CJD)11例の嗅球および嗅粘膜を検討した。嗅球では海綿状変化は目立たず、長期経過例でも神経細胞脱落は明らかでなかった。抗プリオン蛋白(PrP)抗体を用いた免疫染色では、嗅球にシナプス型PrP沈着を認め、特に糸球体、僧房細胞層、顆粒細胞層、前嗅核で強かった。嗅粘膜にもPrP沈着を認めた。PrPの沈着所見は短期経過例から長期経過例までほぼ同様に観察された。嗅球は病初期からPrP沈着が認められるものの、CJDの病変進展に対し抵抗性があると考えられた。5例で嗅球のウエスタンブロット解析を施行し、全例で1型PrPを示唆するバンドパターンが得られた。加齢医科学研究所および関連病院において平成27年度は8症例のクロイツフェルト・ヤコブ病の剖検を行った。全例で剖検時に嗅球および嗅粘膜病変を採取し、通常のホルマリン固定だけでなく、ウエスタンブロット解析に備えた凍結組織の保存も行った。これら8症例において古典的な神経病理学的手法を用いた嗅球および嗅粘膜病変の分布と程度、および免疫組織学的手法を用いた異常プリオン蛋白の沈着部位と程度の関連性を臨床所見や中枢神経系の他の領域の病理所見との対比検討も含めて詳細に検討中である。プリオン蛋白遺伝子変異およびコドン129多型、プリオン蛋白型との関連を加えた検討も併せて行っている。現時点までの検討では、肉眼的には長期経過例においてもクロイツフェルト・ヤコブ病の嗅球、嗅索の萎縮は明らかでない。神経病理学的には嗅球、嗅索においてグリオーシスと多数のアミロイド小体が観察されるが、海綿状変化は明らかでない。前嗅核の神経細胞はよく保たれており、嗅球の僧房細胞や顆粒細胞の減少も明らかでない。髄鞘の染色性は長期経過例でも保たれている。抗プリオン蛋白抗体を用いた免疫染色では微細顆粒状のシナプス型のプリオン蛋白沈着を認め、特に前嗅核、糸球体、僧房細胞層で強い。一部の症例では斑状のプリオン蛋白沈着も見られる。嗅球におけるプリオン蛋白の沈着は短期経過例から長期経過例までほぼ同様に観察されたが、神経細胞は長期経過例においても比較的保たれていた。これらの所見からの現時点での推測として、全経過と嗅球病変、嗅索病変の強度は相関していない印象である。嗅球は初期からクロイツフェルト・ヤコブ病の病理学的変化が認められるものの、病変の進行には抵抗性があると思われる。症例の蓄積は順調であり、当初の年間5例の蓄積目標を上回っている。プリオン感染対策、標本作製期間で時間を要しているが、古典的な神経病理学的手法による染色に加えて、抗プリオン蛋白抗体を用いた免疫染色も予定通り問題なく施行できている。今年度以降は病理学的検索、ウエスタンブロット解析、プリオン蛋白遺伝子解析も順調に進むことが予想される。加齢医科学研究所および関連病院において平成28年度は5例のクロイツフェルト・ヤコブ病の病理解剖をおこない、全例で嗅球、嗅索および嗅粘膜を採取した。通常の標本作成用のホルマリン固定に加えて、ウエスタンブロット解析用の凍結保存もおこなった。平成27年度に蓄積した8例と合わせて、合計13例において、古典的な神経病理学的手法を用いた嗅球、嗅索および嗅粘膜病変の分布と程度を検討している。また抗プリオン蛋白抗体を用いた免疫組織学的手法を用いて、異常プリオン蛋白の沈着部位の分布および沈着量も検討している。さらに、これらの検討結果と大脳新皮質や基底核、脳幹における病変の程度やプリオン蛋白沈着の程度との関連性についても比較検討している。プリオン蛋白遺伝子変異や遺伝子多型、プロテアーゼ抵抗性プリオン蛋白のウエスタンブロット解析によるプリオン蛋白型との関連についての検討も合わせておこなっている。現時点までの検討では長期経過例においても嗅球や嗅索の萎縮は高度にならないことが明らかとなった。神経病理学的には嗅球や嗅索においてグリオーシスや多数のアミロイド小体が観察されるが、海綿状変化は明らかでなかった。長期経過例でも嗅索内の前嗅核の神経細胞は保たれる傾向があり、嗅球内の僧房細胞や顆粒細胞、糸球体細胞の脱落も目立たない。髄鞘の染色性は長期経過例でも比較的保たれている。免疫染色では、微細顆粒状のプリオン蛋白沈着を認め、特に前嗅核、顆粒細胞層、顆粒細胞層、糸球体で強い。経過の短い症例から長期経過例までプリオン蛋白沈着はほぼ同様の分布と程度で観察され、長期経過例では一部に小型の斑状沈着を伴っていた。これらの結果から、嗅球や嗅索は発症早期からプリオン蛋白沈着を認めるものの病変の進行には抵抗を示すことが推測される。これらの病理所見は大脳新皮質の所見とは異なり、海馬や脳幹と類似の所見であると推測される。病理解剖の施行によるクロイツフェルト・ヤコブ病症例の蓄積、嗅球および嗅粘膜のサンプル収集は順調であり、当初予定の年間5例程度以上の病理学的解析が施行できている。標本作製も順調であり、古典的な神経病理学的手法による染色法だけでなく、抗プリオン蛋白抗体を用いた免疫染色も順調に施行している。プリオン蛋白の感染対策も含めて、これらの検索は特に問題なくおこなえている。

現時点までの検討結果を第21回日本神経感染症学会総会・学術大会(平成28年10月22日、金沢)において報告した。今後は嗅球におけるプロテアーゼ抵抗性プリオン蛋白のウエスタンブロット解析、各症例のプリオン蛋白遺伝子解析および多型解析との関連の検討も順次進める予定である。当研究所において病理学的検索を行い、クロイツフェルト・ヤコブ病(CJD)と確定診断された症例において、剖検時に嗅球、嗅索および嗅粘膜も採取できた例の蓄積は平成29年度末までに13例となった。プリオン蛋白(PrP)遺伝子変異解析および多型解析、大脳皮質のプロテアーゼ抵抗性PrPのウエスタンブロット解析も行い、MM1型孤発性CJDと分子遺伝学的に診断された10例について、嗅球、嗅索および嗅粘膜の抗PrP抗体を用いた免疫染色による検討に加えて、古典的な神経病理学的手法を用いた検討も行った。現時点までの病理学的検討において、全例で嗅球の糸球体の構造は保たれており、長期経過例でも僧房細胞や顆粒細胞の神経細胞脱落は明らかでなかった。嗅球と嗅索においてはグリオーシスと多数のアミロイド小体が観察されたが、海綿状変化は明らかでなかった。前嗅核の神経細胞は長期経過例でも保たれていた。免疫染色では、嗅球の灰白質に微細顆粒状のシナプス型PrP沈着を認め、特に糸球体、僧房細胞層、顆粒細胞層で強かった。長期経過例ではプラーク型PrP沈着も一部に認めた。嗅索では、前嗅核にシナプス型のPrP沈着が認められたが、髄鞘やアミロイド小体にPrPの染色性は明らかでなかった。嗅粘膜では粘膜上皮の一部にPrP陽性所見を認めた。これらのPrP沈着所見は、短期経過例から長期経過例までほぼ同様に観察された。凍結保存した嗅球および嗅粘膜のウエスタンブロット解析を5例で施行し、嗅球は全例で、嗅粘膜は2例で大脳皮質と同様の1型PrPを示唆するバンドパターンが得られた。嗅球の病理所見やPrP沈着所見は、海馬や辺縁系の所見と類似し、病初期からPrP沈着が認められるものの、CJDの病変進展に対し抵抗性があると考えられた。また、嗅球は嗅神経を介して嗅粘膜や外部と接しており、異常PrPが外部から感染した可能性が否定できない所見と思われた。MM1型孤発性Creutzfeldt-Jakob病(CJD)11例の嗅球および嗅粘膜を検討した。嗅球では海綿状変化は目立たず、長期経過例でも神経細胞脱落は明らかでなかった。抗プリオン蛋白(PrP)抗体を用いた免疫染色では、嗅球にシナプス型PrP沈着を認め、特に糸球体、僧房細胞層、顆粒細胞層、前嗅核で強かった。嗅粘膜にもPrP沈着を認めた。PrPの沈着所見は短期経過例から長期経過例までほぼ同様に観察された。嗅球は病初期からPrP沈着が認められるものの、CJDの病変進展に対し抵抗性があると考えられた。5例で嗅球のウエスタンブロット解析を施行し、全例で1型PrPを示唆するバンドパターンが得られた。本検討を推進するためにはプリオン病剖検脳の蓄積が必須であり、引き続き関連病院とも連携してプリオン病の剖検を積極的に行っていく予定である。今後は剖検で得たクロイツフェルト・ヤコブ病の嗅粘膜および嗅球の凍結組織を用いてプロテアーゼ抵抗性プリオン蛋白のウエスタン・ブロット解析を試みる。まず嗅粘膜および嗅球からプロテアーゼ抵抗性プリオン蛋白がウエスタン・ブロット法で検出可能かどうかを検討し、検出可能であればその分子量やバンドパターン、糖鎖比が他の中枢神経系(特に大脳皮質)のプロテアーゼ抵抗性プリオン蛋白のそれらのパターンと同一であるかどうかを検討する。
橋梁放射音の予測及び評価システムの構築に関する研究

橋梁放射音を全周波数領域において予測・評価するためには,現在の一般的な方法に加え,1)中・高周波数領域での局部振動等とそれに対応する音の解析方法の構築,2)対象周波数領域全ての音を人間の反応に基づき総合的に評価する方法の構築が必要であり,これらを本研究の対象としている.まず,1)については,近年問題視されている橋梁伸縮装置からの騒音解析手法検討のため,橋梁のモジュラー型伸縮装置を例とし,伸縮装置構造体の振動による放射音と,橋梁下の空間,特に伸縮装置下の空間の音響特性との関係について,解析的な検討を加えた.その結果,伸縮装置構造体の振動に起因する周辺環境への騒音特性は,構造体の振動特性と伸縮装置下の空間の音響特性との関係に依存することが明らかとなった.つぎに,2)については,昨年度に引き続き,被験者を用いた心理実験を実施し,純音の重ねあわせによる複合音に対する被験者の心理応答を測定した.この結果および昨年度の実験結果を用いて,既往の研究で構築されているラウドネスモデルの改良を試みた.その結果,ラウドネスモデルの考え方を用いることで,低周波領域の複合音に対する人間の心理応答を評価できる可能性が示せた.ただし,実験データに限りがあるため,今後も被験者実験を継続し,実験データを蓄積した上で,ラウドネスモデルに基づく評価法を改良する必要があると言える.なお,これまでの成果は,次年度以降に学術論文誌などに投稿する予定である.橋梁放射音を全周波数領域において予測・評価するためには,現在の一般的な方法に加え,1)中・高周波数領域での局部振動等とそれに対応する音の解析方法の構築,2)対象周波数領域全ての音を人間の反応に基づき総合的に評価する方法の構築が必要であり,これらを本研究の対象としている.まず,1)については,統計平均的方法である統計的エネルギー法の適用性を実験により検討した.本研究では,橋梁のモジュラー型伸縮装置を例とし,その実物大の試験体に対する打撃試験を実施して得た部材の振動及び音の測定データを用いて,適切なモデル化(要素分割及びパラメータ同定方法)に関して検討した.その結果,実験値とモデルによる推定値との間にある程度の整合性は得られたが,実験方法も含めモデル構築手法のさらなる改良の必要性が明らかとなった.つぎに,2)については,既往の研究で構築されているラウドネスモデルに基づく評価方法の妥当性について検討した.これにより,全周波数領域をカバーする評価方法の構築を目指している.具体的には,被験者を用いた心理実験を実施し,純音の重ねあわせによる複合音に対する被験者の心理応答を測定し,それとラウドネスモデルによる評価とを比較することで,評価法の妥当性を検討した.その結果,ラウドネスモデルは,測定された心理応答の定性的な傾向は評価できていることが確認されたが,定量的な評価に用いるには課題となる点を見出すこともできた.なお,本年度の成果は,次年度以降に学術論文誌などに投稿する予定である.橋梁放射音を全周波数領域において予測・評価するためには,現在の一般的な方法に加え,1)中・高周波数領域での局部振動等とそれに対応する音の解析方法の構築,2)対象周波数領域全ての音を人間の反応に基づき総合的に評価する方法の構築が必要であり,これらを本研究の対象としている.まず,1)については,近年問題視されている橋梁伸縮装置からの騒音解析手法検討のため,橋梁のモジュラー型伸縮装置を例とし,伸縮装置構造体の振動による放射音と,橋梁下の空間,特に伸縮装置下の空間の音響特性との関係について,解析的な検討を加えた.その結果,伸縮装置構造体の振動に起因する周辺環境への騒音特性は,構造体の振動特性と伸縮装置下の空間の音響特性との関係に依存することが明らかとなった.つぎに,2)については,昨年度に引き続き,被験者を用いた心理実験を実施し,純音の重ねあわせによる複合音に対する被験者の心理応答を測定した.この結果および昨年度の実験結果を用いて,既往の研究で構築されているラウドネスモデルの改良を試みた.その結果,ラウドネスモデルの考え方を用いることで,低周波領域の複合音に対する人間の心理応答を評価できる可能性が示せた.ただし,実験データに限りがあるため,今後も被験者実験を継続し,実験データを蓄積した上で,ラウドネスモデルに基づく評価法を改良する必要があると言える.なお,これまでの成果は,次年度以降に学術論文誌などに投稿する予定である.
固液界面現象の解明に資する原子間力顕微鏡による液中ナノレベル電位分布計測法の開発

絶縁体基板上での液中電位計測技術の開発:探針-電極間の間に印加された交流電圧が、電極上に配置された絶縁体を介することによって、実際に探針にかかる交流電界は減衰される。その減衰量を見積もる方法について検討した。ポテンショスタットで探針の電気化学ポテンシャルを制御すると、探針-基板間の電位差は、ケルビンプローブ顕微鏡法(KFM)と酷似した挙動が見られた。しかしながらKFMと異なり、交流電圧の周波数依存性があることや、探針側の電気化学ポテンシャル制御でしか起こらないことから、カンチレバーの表面応力に伴う現象であることがわかった。いくつかの仮定を考慮すれば、この手法で補正が可能であるが、適用範囲が大幅に制限される。今後は、有限要素法によるシミュレーションなどと併用して減衰率を検討したい。銅配線腐食評価への応用:電子線後方散乱回折法(EBSD)で方位を調べた銅配線の結晶粒のNaCl水溶液中における腐食について、構造と電位分布測定から結晶方位による違いを比較した結果、方位によって溶出速度が異なることがわかった。また、腐食の進行が遅くなるにつれて電位が低くなる様子も見られた。腐食は電極電位と大きな関係があることから、今後は測定値と電極電位との関連性について検討する。液中周波数変調AFM (FM-AFM)によるCaF2表面の原子スケール観察:本課題の予備的実験を兼ねて、液中FM-AFMを用いてCaF2/水界面の構造観察を行ったところ、結晶が溶解する溶液条件では、中性付近のpHでは、表面近傍のCaイオンと水溶液中のOHイオンが表面近傍で結合してカルシウムヒドロキソ錯体を形成して表面に吸着するのに対し、低いpHでは、表面近傍のプロトンが表面に吸着する様子が原子スケールではじめて観察された。また、過飽和溶液中では、表面が原子スケールで平坦性を保ちながら結晶成長していく様子が見られた。(抄録なし)本研究では、最近開発した液中での局所電位分布を計測することができるオープンループ電位顕微鏡(OL-EPM)の性能向上のために、以下のことに取り組んだ。1)空間分解能の改善:理論上、カンチレバーの共振周波数を高くすることで力検出感度が向上し、空間分解能が改善される。従来のものより1桁以上高い共振周波数をもつ小型カンチレバーを用いてCaCO_3表面の原子スケールでの3次元力分布計測を行ったところ、表面から離れた水和層まではっきりと可視化することに成功した。このことから、小型カンチレバーが空間分解能の改善に有効であることを実証できた。この結果は、液中FM-AFMのイメージングメカニズムの理解に関する海外の理論研究グループとの共同研究にも関係しており、IFの高い雑誌へ投稿する準備を進めている。2)絶縁体基板上での電位計測:従来は導電性基板上での計測しかできなかったが、数μmの厚さしかない絶縁体基板とポテンショスタットを利用した電位の値の新規補正技術を利用することで、絶縁体基板上での電位計測の可能性を見出した。この方法が確立すれば、マイカに固定された生体分子などの電位計測が可能になると期待される。3)産業分野への応用:ステンレスやCu微細配線は使用環境や製造過程において腐食することが知られている。OL-EPMを用いてそれらの液中電位分布計測を行い、腐食メカニズムとの関連性について評価した。その結果、腐食の起こりやすい箇所と電位分布に関連があることが分かった。また化粧品に使用される材料の物性評価にもOL-EPMを用い、予想されていた結果と近い結果が得られた。これらのことから、OL-EPMが様々な分野に応用できる可能性を示した。

今年度取り組んできた分解能向上や絶縁体状での計測といった課題に対しては、ある程度の見通しがついており、腐食などの応用研究も順調に進展しているため。小型カンチレバーの高分解能液中電位計測や、絶縁体基板上での電位計測法の確立、OL-EPMの応用など今年度に取り組んできた課題を引き続き継続して取り組む。また、探針に自己組織化膜を施し、安定かつ再現性の高い電位計測を行うことが可能かどうかについて検討する。(抄録なし)
非線形光学現象を応用した超高速光ファイバ伝送と光信号処理の研究

1.ファイバの非線形効果を利用した長距離超高速伝送に関して次の成果を得た。(1)高密度分散マネージメントソリトン(DDMS)周回伝送において、パルス間隔12.5Ps(伝送速度80Gb/s相当)のパルス対が間隔を変えずに7,000km以上の距離を伝搬することを実証した。(2)パルス問相互作用が原理的に生じない双峰ソリトンに関して、初期パラメタの変動に対する伝送特性の安定性の解析やWDM伝送への適用可能性の検討を行うとともに、双峰ソリトン周回伝送実験を行った。(3)2重周期型分散マネージメントと伝送制御を併用することによって、WDMソリトン伝送の周波数利用効率を上げることができることを数値計算によって示した。また、DDMS伝送方式を用いると、160Gb/sの速度において5,000kmを越える伝送が可能である一方、受信端における分散補償の有効性が低いことを明らかにした。2.ファイバの非線形効果を利用した光信号処理に関して次の成果を得た。(1)擬似80Gb/s周回伝送実験を行い、ファイバ中の自己位相変調効果を利用した2R信号再生器を周回ループ中に挿入することによって、無エラー伝送距離が300kmから1,000kmに増大することを示した。(2)ファイバ中の四光波混合の飽和を利用した振幅安定化器が、DPSK伝送における非線形位相雑音を抑制しBERを低下させることを10Gb/s周回伝送実験により明らかにした。(3)ファイバ中の自己位相変調効果によって変形したスペクトルを、アレイ導波路形回折格子を用いてスライスする構造の電力-パルス数変換法を提案し、2ビジトの全光AD変換が可能であることを示した。また、光スイッチ多段接続型の光DA変換法を提案し、原理確認実験を行った。(4)異なる波長の光ソリトンが衝突する際に生じる時間シフトを全光可変遅延線に応用する方法を提案し、原理確認実験を行った。・高速非線形パルス伝送のための分散マネージメント伝送路の設計と作成波長分割多重ソリトン伝送において、波長多重分離/同期振幅変調による波長チャネルごとの伝送制御が伝送劣化を抑圧し伝送距離や周波数利用効率を増すために有効であることを示した。特に、伝送路に2重周期型の分散マネージメントを用いるとチャネル間隔を狭くすることができることを示した。双峰ソリトンの初期値に対する安定性を数値シミュレーションにより調べた結果、安定性は伝送路パラメタに依存することが分かり、実験的検証には伝送路パラメタの最適化が必要であることを示した。また、双峰ソリトンを波長分割多重伝送に用いた場合の、パルス衝突に起因する時間位置ずれについて調べた。非ゼロ分散シフトファイバを組み合わせた20km長の分散マネージメント伝送路を作成して40Gbps周回伝送実験を行い、1,000km伝送後において符号誤り率10^<-7>以下を得た。分散フラットファイバを組み合わせた40km長の分散マネージメント伝送路を作成して12.5ps離れた2つの光パルスを周回伝送させた結果、分散マネージメントを高密度化することによってパルス間の相互作用が抑圧され、2,000km伝送後もパルス間隔が保存されることを確認した。高密度分散マネージメントソリトン伝送における分散スロープと伝送パルスの時間シフトの関係を求め、分散スロープが摂動とみなせない領域では時間シフトの主な要因は周波数シフトであることを示した。また、分散スロープが摂動とみなせる領域では分散波量と相互作用距離に相関関係があることを示した。・ファイバ中の非線形光学効果を利用した信号処理の理論と実験非線形光ループミラーを光スイッチとして用いた全光信号再生

器/波長変換器の特性解析を行った。ループ内を互いに逆方向に伝搬する制御光と被制御光の間に生ずる相互位相変調が信号再生特性に大きな影響を与え、光ネットワークへの応用上重要である縦続接続回数を制限する要因になることを明らかにした。同期変調器(または可飽和吸収素子)、高非線形ファイバ、および狭帯域光バンドパスフィルタからなる3R(または2R)型全光信号再生器において、高非線形ファイバの分散値や長さを適切に選ぶと、信号パルスの振幅、ゼロ状態の振幅、およびパルスのタイミング(3R型の場合)を安定化することができ、伝送路中の非線形性や偏波モード分散による信号波形歪みを抑圧できることを明らかにした。全光アナログ-デジタル変換デバイスについて、標本化と量子化を同時に行なう方法を提案するとともに、四光波混合を用いた標本化およびソリトン現象を用いた量子化の原理確認実験を行なった。・高速非線形パルス伝送のための分散マネージメント伝送路の設計と製作双峰ソリトンの考え方を拡張し、分散マネージメントソリトンには多峰ソリトンからなる系統が存在することを示した。また、双峰ソリトンの存在を実験的に検証するための実現可能な伝送路の設計を行ない、その伝送路への入射パルス対の発生実験を行なった。高密度分散マネージメント伝送路にエルビウム添加光ファイバ増幅器とラマン増幅を併用して、増幅器間隔100km、40Gbit/sの周回実験を行い、伝送距離2,600kmで符号誤り率10-9以下を得た。40Gbit/s分散マネージメントソリトン伝送において、スライディング周波数シフト制御を施すことで伝送距離が拡大することを実験で示した。偏光子を用いた分布型偏波モード分散補償の提案と解析を行った。高速・長距離の光ファイバ伝送において問題となるファイバの偏波モード分散を補償する方法として、透過信号電力が最大になるように制御された可回転偏光子を伝送路中に分布的に挿入する方法を考案し、その有効性を数値シミュレーションによって示した。・ファイバ中の非線形光学効果を利用した信号処理の理論と実験ファイバ中の自己位相変調効果を用いた光信号再生器の解析を行った。同期変調器、高非線形ファイバ、および狭帯域光バンドパスフィルタからなるファイバ型3R全光信号再生器に関して、正常分散ファイバ中のスペクトル拡散/切り出しを動作原理とするものと、異常分散ファイバを用いたソリトン制御効果を動作原理とするものの特性比較を行った。信号振幅の安定化については前者が、タイミング安定化については後者が、優れた性能を有することを示した。全光アナログ-デジタル変換デバイスについて、四光波混合を用いた標本化およびソリトン現象を用いた量子化操作の統合実験を行ない、その実現可能性を示した。また、スーパーコンティニューム光の発生実験を行ない、その出力特性が全光アナログ-ディジタル変換に応用可能であることを示した。正常分散ファイバ中のカー効果を利用した光RZ受信器が、光雑音で特性が制限される系においても受信感度が改善されることを実験で示した。
量子色力学の低エネルギー有効理論とハドロン構造の研究

量子色力学(QCD)の非摂動的性質を格子QCDモンテカルロシミュレーションに基づく数値的研究と、QCDの低エネルギー有効理論(双対Ginzburg-Landau (DGL)理論)による解析的研究の両者を相補的に行い、QCD真空における非摂動的な性質のエッセンスを考察した。(1)最大アーベリアンゲージ固定に基づくシミュレーションにより観測されているQCD真空の双対超伝導体的な性質に着目し、双対マイスナー効果によって出現するハドロン的フラックスチューブのブロファイル関数を格子QCDモンテカルロシミュレーションにより計算した。この計算で格子QCDで得られるフラックスチューブの構造はDGL理論の古典解と同じ構造をしていることが分かった。定量的な対応をみるためにはDGL理論において量子効果を取り入れる必要があることが分かった。ダイナミカルクォークの効果を取り入れた場合、有限温度の効果を取り入れた場合についても同様の計算を行っている。(2)格子QCDで観測されている、QCDの非摂動的な力に対するCasimirスケーリング則と呼ばれている現象に対し、DGL理論のフラックスチューブ解の観点から考察を行った。その結果、その現象はフラックスチューブの形成という観点で説明がつくことを示した。(3)DGL理論のフラックスチューブ解のストリング表示について研究した。フラックスチューブの有限の太さを考慮すると、非閉じ込め力がYukawa相互作用とCoulomb相互作用の競合した形で書けることを示した。(4)SU(N)ゲージ理論におけるDGL理論の枠組みを提唱し、ゲージ理論の群構造とフラックスチューブ解の関係に考察した。Bogomol' nyi極限(タイプIとIIの中間)で、Nが無限大の極限の場合、フラックスチューブのストリングテンションの比がCasimirスケーリング則に従うことが分かった。
ルヌーヴィエの実践哲学の構造とフランス自由主義の哲学

本研究は、19世紀フランスの哲学者シャルル・ルヌーヴィエ(Charles Renouvier, 18151903)の実践哲学の構造を明らかにし、また、その思想史上の意義を明らかにすることを目指した。日本では十分に知られていないルヌーヴィエであるが、人間の哲学的自由ならびに政治的自由を根底に置くその哲学は、フランス第三共和制の成立に、理論面から多きな寄与を与えたこと、ならびに、カント哲学のフランスへの流入とその改変において、大きな功績を果したことが明らかにされた。2009年度の本研究は、ルヌーヴィエのカテゴリー論ならびに、ルヌーヴィエが主宰した雑誌、Revue philosophiqueの収集と読解を中心に進められた。1)ルヌーヴィエのカテゴリー論については、彼の『論理学』『心理学』の読解を中心に遂行し、カントのカテゴリー論を換骨奪胎しつつ、自然科学・社会科学両面をカバーする形でのカテゴリー論が形成されるプロセスを追跡した。即ち、自然科学のみならず、社会的諸学をも統括するものとしてのカテゴリーというルヌーヴィエの理念を明らかにすると同時に、この理念の形成における実証主義の影響などにも考察を加えた。この成果は、2009年12月に開催された北海道哲学会の例会で発表され、来年度の同会の会誌に掲載されることとなっている。また、カントのカテゴリー論からデュルケムのカテゴリー論に至る流れの中に、ルヌーヴィエのカテゴリー論を位置づけ紹介することで、ルヌーヴィエのカテゴリー論の歴史的意義を明らかにした論考「シャルル・ルヌーヴィエカントとデュルケムの間で」が、『創文』第526号(2009年12月)に掲載された。2)ルヌーヴィエの時事的論考を読解することで、彼の理論哲学と社会哲学の関係を理解するために、彼が主宰した雑誌RevuePhilosophiqueの重要論文を読解した(本雑誌は、小樽商科大学図書館手塚文庫に所蔵)。これらの読解を通じて、上記の課題の研究を進めると同時に、ルヌーヴィエの未開社会論の重要性を巡る論考などをまとめることとなった。これらの成果は、2010年度以降に発表する諸論文に反映される予定である。2010年度の研究において、Renouvierの理論哲学研究においては、特にその因果論に注目し、カント主義との差異にも注目しつつ、Renouvierの因果論の射程を明らかにすることを試みた。また、実践哲学の研究においては、その道徳論の研究を進め、彼の「防御権」に注目することで一定の研究を進めると同時に、彼の道徳哲学の特徴を表わすいくつかの雑誌論文の翻訳を行った。これらは、2011年度末に出される本研究の報告書に掲載される予定である。2010年度は他にも、自らの哲学的方法論を構築するにあたってRenouvierのアンチノミー論を参考にした、Jean Wahlの諸著作の続解に積極的に取り組み、日本語では十分に紹介されていないJean Wahlの哲学の概括的な紹介の準備を行った。その成果の一端は、2010年12月11日に行われた北海道大学哲学会の、Wahlを巡るシンポジウムの企画と発表に現われている。また、このシンポジウムの成果は、2011年度8月に公刊される北海道大学哲学会機関誌『哲学』に掲載される予定である。また、モンペリエ大学図書館ルヌーヴィエ文庫に納められているルヌーヴィエ宛の書簡を続解した。この文庫には、Louis LiardやGabriel Tardeといった、19世紀末のフランスの多くの知識人がRenouvierに宛てた手紙が収められており、当時の知的風土、ならびにRenouvierが勝ち得ていた名声を明らかにするものとなっており、極めて興味深い。これらの手紙については、2011年度末に公にする研究報告書において、その姿を紹介することにしたいと考えている。2011年度の研究において、Renouvierの哲学史上の意義について、特にジャン・ヴァールとの比較において考察を行なった。アンチノミーの成立を理論理性の限界として捉えるカントとは異なり、ルヌーヴィエの哲学においては、無限を巡るアンチノミーがすべて否定されるわけだが(「有限主義」)、この立場がヴァールにおいては、実存範疇に関するアンチノミーの成立の拒否へと繋がっていることが明らかにされた。この姿勢は、ヴァールが師であるベルクソンから離反していく重要なポイントであり、ベルクソンの哲学の枠組みでは、「躊躇」「決意」といった実存的範疇が説明できない、というのが、ヴァールの考えである。これらの成果の一端は、2012年3月に公刊された北海道大学哲学会機関誌『哲学』に掲載された「ジャン・ヴァールの方法-その「相補性」を巡って」にまとめられている。また、研究の最終的なとりまとめとして、フランス国立図書館にて、19世紀のフランス自由主義哲学関連文献を閲覧した。

またこの滞在時には、パリ在住の研究者宮代康介氏(パリ大学哲学博士)と、トクヴィルがフランス自由仕儀に与えた影響、ならびに19世紀フランス自由主義についての現代の研究動向について教示を得た他、モンペリエ大学文学部准教授Vanessa Nurock氏と面談し、第三共和政期における連帯主義と現代の「ケアの倫理学」との類似性について示唆を受け、今後の共同研究に関して意見を交換した。
脳腫瘍に対する血管新生抑制療法の展開:新規治療法と抵抗性の克服

脳腫瘍に対する血管新生抑制療法の抵抗性の克服と、次世代の腫瘍血管内皮細胞を標的とした治療を提案した。1.血管新生抑制作用のある抗癌剤の効果:CPT-11を低用量持続性に投与することにより、通常用量の間歇的投与に比べて、体重減少という全身副作用がなく、腫瘍血管新生および低酸素領域の出現を抑制することによりグリオーマの増殖を抑制することができた。3.新規血管新生抑制療法の開発:ワクチン腫瘍内皮細胞ワクチンのグリオーマに対する効果をin vivoで検討した。腫瘍細胞単独ワクチンに比べて腫瘍内皮細胞を併用したワクチンで増殖抑制効果が強くみられた。I血管新生抑制療法の抵抗性の克服1)血管新生抑制作用のある抗癌剤、CPT-11を低用量持続性に投与することによるグリオーマの増殖抑制効果をin vivoで検討した。通常用量の間歇的投与に比べて、体重減少という全身副作用がなく、腫瘍血管新生および低酸素領域の出現を抑制することによりグリオーマの増殖を抑制することができた。このような低用量持続投与(metronomic treatment)は血管新生抑制療法の抵抗性の克服に大切な手法であり、結果は学術誌「J Neurooncol」に掲載された。2)抵抗性の標的としてケモカイン:SDF-1とその受容体CXCR7の重要性をグリオーマ組織での発現から評価し、結果の一部は学術誌「J Oncology」に掲載予定である。来年度の研究への重要な標的分子であることが明らかとなった。II新規血管新生抑制療法の開発腫瘍内皮細胞ワクチンのグリオーマに対する効果をin vivoで検討した。結果は「がん治療のあゆみ」に掲載された。腫瘍内皮細胞を単独でワクチンとして十分量準備することが困難であった。腫瘍内皮細胞の不死化、細胞株となった内皮細胞を用いるなどの工夫が来年度以降必要である。I.膠芽腫血管内皮細胞に特異的な遺伝子の同定:ヒト膠芽腫組織より分離培養した膠芽腫内皮細胞と正常血管内皮細胞の遺伝子の違いをマイクロアレイで調べ、膠芽腫内皮細胞に特に高発現する遺伝子として(1)jagged1,(2)PLXDC1を、胎生期に見られるVEGFRノックアウトマウスとワイルドタイプマウスでの遺伝子の違いをマイクロアレイで調べてノックアウトマウスで特に高発現する遺伝子として(3)PLVAP,(4)GPCR GPR116を同定した。これら(1)(4)に対する抗体により膠芽腫組織の腫瘍血管が特異的に染色されたことよりこれらは膠芽腫の特異的な血管新生因子と考えられた。来年度はこれらの分子の機能解析を行う。II.血管新生抑制療法の抵抗性の克服:VEGF中和抗体(bevacizumab)の治療によるグリオーマの再発モデルを作成した。SCIDマウスの脳内にヒトグリオーマ細胞を移植し、bevacizumabの投与を8週間連続すると脳内腫瘍はMMP9,SDF1の発現上昇とともに周囲への浸潤性を増すことを報告した(Brain Tumor Pathol 2010)。ヒト再発膠芽腫7例に対してBevaciuzmabの治療効果および再発様式をMRI画像による腫瘍の大きさだけでなく、腫瘍血流量をあらわすrCBVと腫瘍密度を表すADC値で明らかにし、脳神経外科学会総会シンポジウムで報告した。来年度はCXCR7をはじめ腫瘍血管内皮幹細胞を標的とした治療戦略を実験モデルで提唱すると同時に、bevacizumabによる治療抵抗性を克服するためのLMWHの臨床試験の提案を行なう。脳腫瘍に対する血管新生抑制療法は抵抗性の出現により、効果に限界がみられており、次世代の腫瘍血管内皮細胞を標的とした治療を提案し検証することを目的とした。.膠芽腫内皮細胞の遺伝子・機能解析から判明した膠芽腫内皮細胞を標的とした新規治療1.前年度までの研究で膠芽腫内皮細胞の標的としてjagged-1,PLXDC1を、VEGFRノックアウトマウスで高発現するVEGF以外の標的としてPLVAP,GPCR116を同定した。このうち、NOTCHシグナルに関係するjagged-1に注目し、ヒト脳腫瘍組織での局在を免疫組織化学で確かめた。jagged1は腫瘍辺縁部のglomeruloid状でない小血管内皮細胞に局在した。Jagged1に対するsiRNAを作成し、HUVEC(正常血管内皮細胞)に対して機能をノックダウンすると、HUVECの管腔形成能、遊走能が抑制され、jagged1は膠芽腫内皮細胞の良い標的であることが明らかにされた。2.膠芽腫血管新生を標的とした光線力学療法(PDT)の準備を行った。

腫瘍血管に特異的に発現するtissue factorを標的としたfVII-conjugated SnCe6を乳癌に対するPDTで用いているDr.Hu(Yale University、Br J Cancer2011)との膠芽腫モデルでの共同研究を開始した。U87グリオーマ細胞を脳に移植するマウスクラニアルウィンドウモデルで635nmのレーザーを照射し、血管新生抑制効果を検討中である。さらに膠芽腫血管への特異性を持たせたtarget PDT(t-PDT)を行なうために、膠芽腫内皮細胞の検索から判明したjagged-1をverteporfinに接合し、in vitroおよびin vivoでグリオーマに対するtarget PDTの効果を検証するための準備を行った。
ＭＥＭＳ／ＮＥＭＳ技術を用いたマイクロヒートパイプ複合基板の開発研究

マイクロヒートパイプ複合基板を開発することを目的とし,プラスチック平板の表面上に熱サイフォン式,ウイック式,自励振動式のヒートパイプを形成して,伝熱特性に関する実験を実施した.実験では,ヒートパイプの温度分布の経時変化を測定するとともに,内部の流動・伝熱現象を観察し,さらに,ヒートパイプの有効熱伝導率を評価した.実験結果から,プラスチック平板内における潜熱輸送の効果を確認した.初年度の研究成果を踏まえ,ポリカーボネート平板に毛細管式ヒートパイプと自励振動式ヒートパイプを形成し,伝熱特性に関する基礎実験を実施した.ここでは,ポリカーボネート平板の表面に溝を掘り,銅の薄板で密閉してヒートパイプを形成した.毛細管式ヒートパイプについては,10mm×10mmのヒートソースを対象とし,断面5.0mm×5.0mm,長さ100mmの直線状の熱輸送路を設け,内部にはウイックとしてポリエチレン粉体の親水性焼結体を設置した.一方,自励振動式ヒートパイプについては,30mm×10mmのヒートソースを対象とし,断面3.0mm×3.0mmの流路を長さ80mmの間で往復させ,ループ状の熱輸送路を形成した.いずれのヒートパイプも作動液には水を用いた.実験では,それぞれのヒートパイプについて,初年度に構築した実験装置を用いて加熱・冷却を行い,温度分布の経時変化を測定した.比較検討のため,ヒートパイプに作動液を封入しない場合についても同様に実験を行った.その結果,毛細管式と自励振動式の両ヒートパイプについて,熱輸送路内で作動液が相変化する様子を観察でき,潜熱輸送が行われていることを確認した.これらの熱輸送特性は加熱量や作動液封入量に依存するが,ヒートパイプの簡易モデルを用いて有効熱伝導率を評価すると,毛細管式ヒートパイプについては最大で575W/(m・K),自励振動式ヒートパイプについては最大で453W/(m・K)の性能が得られた.初年度および本年度の結果から,ヒートパイプの機構を形成することにより,電子基板のようなプラスチック平板にも,潜熱輸送の機能を持たせることが可能であるといえる.マイクロヒートパイプ複合基板を開発することを目的とし,プラスチック平板の表面上に熱サイフォン式,ウイック式,自励振動式のヒートパイプを形成して,伝熱特性に関する実験を実施した.実験では,ヒートパイプの温度分布の経時変化を測定するとともに,内部の流動・伝熱現象を観察し,さらに,ヒートパイプの有効熱伝導率を評価した.実験結果から,プラスチック平板内における潜熱輸送の効果を確認した.電子機器の冷却には,従来からヒートパイプが実用されている.一方,発熱量の増大によって,電子基板の伝熱促進も要求されている.本研究の目的は,電子基板に小さな溝を掘り,そこにヒートパイプを形成して潜熱輸送を行う“マイクロヒートパイプ複合基板"を開発することである.本年度は,第一段階として,電子基板と同様に熱伝導率が低いアクリル板を用い,その表面上に熱サイフォン式のヒートパイプを形成して,伝熱特性に関する基礎実験を実施した.まず,アクリル板の表面に断面5.0mm×5.0mmの溝を長さ120mm掘り,銅板で蓋をして熱サイフォン式のヒートパイプを形成した.作動液には水を用いた.次に,加熱・冷却実験を実施し,ヒートパイプの作動特性を評価した.実験条件として,冷却水温度を15°Cとし,加熱量を3.0W,6.0W,9.0W,作動液封入量を10%,20%,30%と変化させ,ヒートパイプの加熱部と冷却部ならびにこれらの間の断熱部の温度を熱電対で測定した.比較検討のため,ヒートパイプに作動液を封入しない場合についても同様に実験を行った.実験結果から,作動液の相変化による潜熱輸送の効果を確認することができた.すなわち,作動液を封入しない場合と比較すると,作動液を封入した場合,ヒートパイプの加熱部で作動液が蒸発・沸騰する様子を観察でき,加熱部と冷却部の温度差が大幅に小さくなることがわかった.また,加熱部と冷却部の温度差は加熱量のみならず作動液封入量にも依存しており,本実験範囲においては作動液封入量が10%のとき,温度差が最小となった.さらに,ヒートパイプの簡易数値モデルを構築し,有効熱伝導率を評価した.本ヒートパイプの有効熱伝導率は最大で1630W/(m・K)であり,銅の熱伝導率よりも非常に高い値を示すことがわかった.現在までに,アクリル板の表面上に熱サイフォン式のヒートパイプを形成し,伝熱特性に関する基礎実験を実施した.当初は,作動液の還流に微細構造体の毛細管力を利用する計画であったが,第一段階として潜熱輸送の効果を検証することを優先し,重力を利用して作動液を還流させる熱サイフォン式のヒートパイプを形成した.なお,本ヒートパイプは当初計画通り,数mmサイズの発熱体を冷却対象としたものである.ヒートパイプの製作,その伝熱特性を評価する実験装置の構築ならびに実験の実施を通して,ヒートパイプによる潜熱輸送の効果を確認することができた.また,ヒートパイプの数値モデルを構築し,その有効熱伝導率を評価した.なお,並行して微細構造体の形成に関する研究も進めており,本ヒートパイプに微細構造体を組み込む準備ができている.以上の研究進捗状況から,研究目的の達成度について「おおむね順調に進展している」と評価した.初年度の研究成果を踏まえ,毛細管力および自励振動を利用したマイクロヒートパイプ複合基板の開発研究を実施する.前者は数mmサイズの発熱体を,後者は数cmサイズの発熱体を冷却対象としたヒートパイプである.

ヒートパイプの製作後,加熱・冷却実験を実施して作動特性を評価する.初年度の段階で,加熱・冷却実験を実施する基本的な実験環境が整えられているため,これを利用する.温度分布の経時変化からヒートパイプの作動安定性を確かめ,加熱部と冷却部の温度差および伝熱量から,ヒートパイプの熱コンダクタンスを求める.さらに,熱コンダクタンスを大きくするよう,ヒートパイプの最適化を図り,ヒートパイプの無い通常の基板との比較検討,ならびに,本複合基板の有効熱伝導率についての検討も行う.最後に,毛細管力と自励振動を利用したマイクロヒートパイプ複合基板について,冷却対象の相違を踏まえた上で,両者の熱輸送特性を比較する.以上の研究成果をまとめ,公表する計画である.次年度使用額(B-A)は,デジタルマイクロスコープ(初年度購入物品)のスペックを絞り込むことにより生じたものである.今後,この研究費は温度測定装置の購入に充て,毛細管力と自励振動を利用したヒートパイプに関する研究を並行して進めることができるようにする計画である.また,翌年度分として請求した助成金については,当初計画通り,物品費(実験用消耗品の購入),旅費(国際会議での成果発表),人件費・謝金(実験補助)に使用する計画である.
未知の脳機能分子としての福山型先天性筋ジストロフィー遺伝子産物の同定と機能解析

福山型先天性筋ジストロフィー(FCMD)は,先天性筋ジストロフィーに,脳奇形を伴う常染色体性劣性遺伝疾患であり、日本に多く、悲惨な病気であるが、本態はほとんどわかっていない。申請者らは本症の遺伝子が第9番染色体長腕31-33領域に存在することを報告してきた。本研究では、本症の病態解明ならびに未知の脳機能分子の発見へむけて、第9番染色体長腕31のごく狭い領域に絞りこまれたFCMD原因遺伝子を単離し、遺伝子産物を同定し、その機能を追求することを目的としている。当該年度は、1.連鎖不平衡マッピングによりFCMD遺伝子はD9S2107を含んだ約100kb以下の領域に存在する可能性を報告したが、今回この周辺のコスミドコンティグとEcoRI制限地図を作製した。2.新たにE6、J7のマーカーを単離し、D9S2105、D9S2107と組み合わせてハプロタイプを調べたところ、創始者ハプロタイプを示すFCMD染色体は80%、患者の95%がこのハプロタイプのホモまたはヘテロであった。それ以外にあと数本のFCMDハプロタイプが同定され、日本のFCMD変異は、数回起きたものと考えた。このハプロタイプは正常染色体には見い出されていない。創始者ハプロタイプを不完全に持つFCMD染色体の解析から、遺伝子はE6から動原体側のごく近い所に存在すると予想した。3.さらにこの予想した所に、患者DNAのほとんどが約3kbの「挿入」を示すプローブを見い出した。この挿入はFCMD染色体138本中120本(86%)に認められ、ハプロタイプによる創始者染色体に一致した。一方、無関係な正常人では、この挿入は88人中1人にヘテロで認められたのみで、日本人のFCMD保因者頻度によく一致していた。この挿入はFCMDの原因自体に密接に関与している可能性があるとともに、診断にも使用できる。