hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
慢性閉塞性肺疾患に対する肺再生治療の基盤構築

これまでの研究期間内に、twistによるEMT誘導効果を検討することにより、2011年Mol Carcinogに仮説を実証して報告した(2012 vol51 p400-410 doi: 10.1002/mc.20802.)。また、遷延化低酸素でEMTに合致するSP-D抑制について、2012年Am J Physiology-Lungに報告しており(2012 In press)、期間内に研究計画を概ね達成していると考える。我々は肺再生をもたらす微小環境の役割を詳細に検討するために、薬剤誘導調節型遺伝子発現システムを用いて、HIF1αおよびHIF2αなどの発現による幹細胞誘導、および、EMT発現誘導のメカニズムを明らかにしようと試みている。また、PTEN分子がEMT誘導を適切に制御するための分子機序の解明を開始している。これらから得られる知見は肺再生を適切に制御する上で重要な知見となると考えており、薬剤調節型PTEN発現安定型肺上皮細胞の樹立を進めている。これらの細胞を用いて遷延化低酸素暴露刺激でのPTEN制御効果を検討するとともに、すでに作成が完了している幹細胞誘導遺伝子発現細胞株を用いて、HIF1α, HIF2α, PTEN遺伝子などの影響を検討することで肺上皮再生を調節する機序を解明する計画である。肺再生メカニズムをin vivo modelで証明するために、ウイルス発現ベクターおよび関連遺伝子改変マウスを作成もしくは購入する予定である。
垂直薄膜励起による原子偏極の解明

傾斜薄膜による原子偏極を得る方法はビーム薄膜分光学の大きな分野であり、原子物理、原子核物理研究に数多く利用されている。偏極発生機構の物理的原因は数多くの研究にも関わらず未だに明らかでない。一方、薄膜を垂直に置いたときでも磁場を印加した場合、水素様イオンでは偏極が起こることを我々は初めて観測した。この偏極現象は、垂直薄膜による励起時にはビームイオンは整列しているが配向(偏極)していないが、印加磁場中を通過する際に感じるmotionalvxB電場によるStark効果のために整列が配向(偏極)へと移行するモデルで説明できると考えられる。そこでvx電場に対応する純電場を発生させ磁場と同一の測定を行う事とした東京工業大学ヴァンデグラフ加速器からの0.5MeVHeビームを使用し、1)平行平板電極による一様電場、2)帯電を防ぐために薄膜を接地させなければならないという特異点を持つがvxB電場に対応する純電場、3)一方の磁極を中空にして使用した一様磁場、中を通過する際の468.6nmHeII光を光学系により測定し左右円偏光強度差を表すストークスパラメータS/Iを測定した。その結果、1)一様な電場を通過する際のS/Iは0であり偏極は認められなかった。2)vxBに対応する電場では偏極は認められたが対応する磁場のときの値の1/2程度であった。3)一様磁場でのS/Iは小さく、変化する磁場を通過するにときには顕著に認められたS/Iの時間発展ははっきりとは認められなかった。これらの結果より1)本偏極はStrak効果のみでは説明できず、2)薄膜励起時における効果も考慮する必要があると思われるが、現在結論を出す段階に至っていない。幸い光電子増倍管等の消耗品を含め測定系は完成したので、今後精力的に研究を行い本偏極の解明を進めていく予定である。
大豆イソフラボンの生殖内分泌系への作用

古来より日本人はイソフラボンを多く含む食品を摂取しており、そのため欧米人に比べ更年期障害、虚血性心疾患、乳ガン、前立腺ガンなどの罹患率が低いとする疫学調査の結果がある。しかし、一方で、大豆イソフラボンは弱いながらもエストロゲンと同様の作用を持ち、植物由来のエストロゲン様物質として内分泌撹乱物質の一種に分類されている。植物性エストロゲン様物質は、代謝されやすいこと、進化の過程で適応してきたことなどから内分泌撹乱物質としての作用は弱いと推察されるが、ヒトを含む霊長類での知見はなく、外因性の内分泌撹乱物質と共存した場合の影響も全く調べられていない。本研究は、エストロゲン作用により生殖のメカニズムが大きく変化する新生児期、性成熟期および閉経周辺期に着目し、生理学的にヒトに最も近い実験動物であるサルを用いて、これらの大豆イソフラボンが、生殖内分泌系にどのように関与しているのかを、内分泌学的、行動学的に調べ、これらの食品の安全性を確認することを目的とする。当研究所飼育のサルのうち、成熟期のメスザルおよび閉経周辺期のメスザルに大豆イソフラボンを投与し、その後の血中生殖関連ホルモン動態を調べた。また、メスザルをTimed Mating法により交配し、得られた妊娠ザルに大豆イソフラボン投与を行い、出産した新生児を安楽殺し、脳、生殖腺を採取し、肉眼的観察および組織像の観察、エストロゲン受容体(ER)α、β陽性細胞の局在の検討をおこなった。これらの結果、イソフラボン投与をおこなった成熟期のメスザルの血中エストロゲン値は変化がなかったが、閉経周辺期のメスザルではイソフラボン投与により、血中エストロゲン値が上昇することが分かった。また、対照群、投与群共に免疫組織化学法によるエストロゲン受容体(ER)α、β陽性細胞が新生児視床下部に観察されたが、有意な差は見られなかった。昨今、大豆イソフラボンの効果がマスコミ等で大々的に喧伝され、栄養食品から菓子類に至るまで様々な種類のイソフラボン含有食料品が販売されている。古来より我々日本人はイソフラボンを多く含む食品を摂取しており、そのため日本人は欧米人に比べ更年期障害、虚血性心疾患、乳ガン、前立腺ガンなどの罹患率が低いとする疫学調査の結果から、この大豆食品ブームが起こったといえる。しかし、一方で、大豆イソフラボンは弱いながらも女性ホルモンであるエストロゲンと同様の作用を持ち、植物由来のエストロゲン様物質として内分泌撹乱物質の一種に分類されている。そしてこれまでに、マメ科植物によるヒツジの繁殖障害やラットの排卵抑制、膣上皮の増殖など、内因性のエストロゲンの生合成、代謝に影響を及ぼすことが知られている。これら植物性エストロゲン様物質は、代謝されやすいこと、進化の過程で適応してきたことなどから内分泌撹乱物質としての作用は弱いと推察されるが、ヒトを含む霊長類での知見はなく、外因性の内分泌撹乱物質と共存した場合の影響も全く調べられていない。

本年度は、当研究所屋内個別ケージ飼育のサルをTimed Mating法により交配し、得られた妊娠ザルを2つのグループに分け、一方は妊娠ザルに大豆イソフラボン投与を行い、他方は対照群として出産した新生児を安楽殺し、脳、生殖腺を採取し、下記実験をおこなっている。(1)肉眼的観察および固定標本を作製し、HE染色による組織像の観察。(2)組織中エストロゲン含量の測定。(3)エストロゲン受容体(ER)α、β、アンドロゲン受容体(AR)陽性細胞の局在を検討。(4)ステロイド転換酵素のアロマターゼおよび5αリダクターゼの発現領域を検討。これまでのところ、対照群、投与群共に免疫組織化学法によるエストロゲン受容体(ER)α、β、アンドロゲン受容体(AR)陽性ニューロンが新生児視床下部などに観察されている。サルの妊娠期間は約六ヶ月と長期にわたるため、現在未だ妊娠継続中のサルがおり、これらがすべて出産し、新生児が得られた後に比較を行う予定である。昨今、大豆イソフラボンの効果がマスコミ等で大々的に喧伝され、栄養食品から菓子類に至るまで様々な種類のイソフラボン含有食料品が販売されている。古来より我々日本人はイソフラボンを多く含む食品を摂取しており、そのため日本人は欧米人に比べ更年期障害、虚血性心疾患、乳ガン、前立腺ガンなどの罹患率が低いとする疫学調査の結果から、この大豆食品ブームが起こったといえる。しかし、一方で、大豆イソフラボンは弱いながらも女性ホルモンであるエストロゲンと同様の作用を持ち、植物由来のエストロゲン様物質として内分泌撹乱物質の一種に分類されている。そしてこれまでに、マメ科植物によるヒツジの繁殖障害やラットの排卵抑制、膣上皮の増殖など、内因性のエストロゲンの生合成、代謝に影響を及ぼすことが知られている。これら植物性エストロゲン様物質は、代謝されやすいこと、進化の過程で適応してきたことなどから内分泌撹乱物質としての作用は弱いと推察されるが、ヒトを含む霊長類での知見はなく、外因性の内分泌撹乱物質と共存した場合の影響も全く調べられていない。本研究は、エストロゲン作用により生殖のメカニズムが大きく変化する新生児期、性成熟期および閉経周辺期に着目し、生理学的にヒトに最も近い実験動物であるサルを用いて、これらの大豆イソフラボンが、生殖内分泌系にどのように関与しているのかを、内分泌学的、行動学的に調べ、これらの食品の安全性を確認することを目的とする。(3)エストロゲン受容体(ER)α、β、アンドロゲン受容体(AR)陽性細胞の局在検討。本年度は妊娠ザルの例数を追加して実験を行っている。これらがすべて出産し、新生児が得られた後に比較検討しまとめをおこなう。古来より日本人はイソフラボンを多く含む食品を摂取しており、そのため欧米人に比べ更年期障害、虚血性心疾患、乳ガン、前立腺ガンなどの罹患率が低いとする疫学調査の結果がある。
文学を通じて見る中華民国期における軍隊の存在感と影響力についての研究

科研費にて購入した中華民国期の軍閥に関する図書に順次、目を通す一方で、授業や学内業務等の負担が比較的軽い夏季に、四川作家を代表する一人である周文の小説作品を精読した。その中で代表作の一つとみなされている中篇小説『在白森鎮』(『白森鎮にて』)に着目して、軍閥とつながりをもつ地方政府の長などがどのような人物として描写されているか、軍閥がその人物の考え方や行動に対してどのような影響力をもっていたのかについて、考察を行い、『老獪と樸鈍ー周文『在白森鎮』の四川人ー』(2019年1月刊行)と題する論考にまとめた。『在白森鎮』は、四川省西南部にある県の県長と分県長の角逐を描いた小説であるが、これら二人の為政者はそれぞれが軍閥の幹部とのつながりを持っていて、それを恃んで陰険な争いを繰り広げている。周文は彼らの間に、軍部から派遣されてきた若く未熟な服務員を配して、服務員の純樸にして鈍感な形象との対比によって、二人の為政者の老獪さをより際立たせる手法を用いていること、および二人の為政者が直接手を下すのではなく、互いに服務員を動かして相手を失脚させようと目論む老獪さを、四川作家に共通する諷刺の筆法をもって叙述していることを論証した。上記の他に、2018年8月25日には、現代中国研究会(京都)において、「「抓壮丁」ー文学にみる兵士補充の方法ー」と題して研究発表を行った。この発表では、四川作家李劼人の小説や回想文にあらわれる民国初期の軍閥の兵士徴発を中心として、同じく沙汀の小説にあらわれる民国後期の兵士徴発との相違から、軍閥の置かれた状況の変化について報告をした。本研究の前提となる軍閥関連書籍の購入が順調に行えていて、本研究を論文にまとめるための準備が進んでいる。また、資料を読み込む作業も予定通り進んでいて、夏季には、周文の作品をとりあげた論文『老獪と樸鈍ー周文『在白森鎮』の四川人』を執筆して、2019年1月に刊行することができた。さらに研究発表についても、やはり夏季に現代中国研究会(京都)の公開研究会の場において、李劼人や沙汀の作品に基づいて四川軍閥の兵士補充の方法の変化について報告して他の研究者からいくつかの貴重な示唆を得ることができた。2018年度は、周文の小説にみられる軍閥の存在感と影響力について検討を進めたが、2019年度については、当初の予定通り、資料の精読、すなわち周文も含む四川作家の小説や回想文に対する読みを深め、あわせて歴史的な角度から軍閥を叙述している各種の史料を読み込んでいくとともに、とりわけ周文以外の四川作家がその作品の中で軍閥をどのようにとらえて叙述を行っているかに注目して、関連する文献を整理して、その成果を研究発表の形であらわすともに、論考としてまとめることができるように検討を進めていく予定である。

さらに研究発表についても、やはり夏季に現代中国研究会(京都)の公開研究会の場において、李劼人や沙汀の作品に基づいて四川軍閥の兵士補充の方法の変化について報告して他の研究者からいくつかの貴重な示唆を得ることができた。2018年度は、周文の小説にみられる軍閥の存在感と影響力について検討を進めたが、2019年度については、当初の予定通り、資料の精読、すなわち周文も含む四川作家の小説や回想文に対する読みを深め、あわせて歴史的な角度から軍閥を叙述している各種の史料を読み込んでいくとともに、とりわけ周文以外の四川作家がその作品の中で軍閥をどのようにとらえて叙述を行っているかに注目して、関連する文献を整理して、その成果を研究発表の形であらわすともに、論考としてまとめることができるように検討を進めていく予定である。書籍の購入および研究発表や資料収集等の出張が当初の予定よりもわずかに少なめであった分だけ、初年度は4万余円の次年度使用額が生じたが、2019年度以降は若干金額が少なくなることもあって、このペースで引き続いて資料購入と研究発表等を行っていけば助成金の支出も順調に進むものと考えている。
高エネルギー粒子線の物質内挙動と輸送現象に関する研究

本研究は高エネルギー荷電粒子が核反応により生成する2次粒子、特に中性子の物質中での挙動を国内におけるこの分野の専門家を集めて総合的に解明したものである。平成5年度から7年度にわたって東京大学原子核研究所(INS)、東北大学サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター(CYRIC)、原研高崎研究所(TIARA)の3つのサイクロトロン及び理研リングサイクロトロン(RIKEN)にLi(p,n)反応を用いた準単色中性子場を開発し、その中性子を用いて様々な実験を行うと共に、TIARAのサイクロトロン及び放射線医学総合研究所の重イオンシンクロトロン(HIMAC)からの荷電粒子を用いて生成2次粒子の測定を行ってきた。実験及び成果の概要は次の通りである。(1)INSとCYRICに20-40MeV、TIARAに40-90MeV、RIKENに80-210MeVの準単色中性子場を生成し、その場の単色ピークフルエンスの絶対値及び中性子エネルギースペクトルを値付けした。(2)この場を用いて様々な中性子検出器や、線量計の応答関数や検出効率を求めた。また新しく開発した中性子検出器の特性評価も行った。(3)20-210MeVの領域の中性子放射化断面積、中性子核反応による荷電粒子生成断面積、2次中性子及びガンマ線生成断面積などを測定した。(4)20-70MeVの領域の中性子の鉄、コンクリート、ポリエチレン遮蔽体透過実験を行うと共に迷路からの漏洩線の測定を行い、計算値と比較した。(5)核子当り数10MeV及び数100MeVの荷電粒子(陽子、炭素イオン)を厚いターゲットに当てて発生する2次粒子、特に中性子の角度依存エネルギースペクトルを測定し、計算値と比較した。本研究で開発した準単色中性子場は、世界中に他に例を見ない標準となる場で諸外国からも使用の希望がいくつか寄せられている。またこの場を用いて求めた断面積や遮蔽データは世界で初めてのもので、ベンチマークデータとして広く利用されつつある。次の各加速器施設での研究実績の概要を述べる。(1)東北大学サイクロトロン陽子35MeV,^3Me 65MeVをLi,Beターゲットに当てて準単色及び白色中性子を発生させ、TOF法を用いて種々の中性子検出器のエネルギー応答特性を測定すると共に、鉄・コンクリート透過実験や鉄・アルミニウムからの中性子生成ガンマ線の測定が行われた。(2)東京大学原子核研究所サイクロトロン陽子20,25,30,35,40MeVをLiターゲットに当てて、それぞれ17.9,22.0,27.6,32.7,38.1MeVの準単色中性子を発生させ、23種に及ぶ天然または濃縮同位体試料に入射して、中性子放射化断面積を測定した。得られた放射化断面積としては全部で30種類になった。これらのほとんどは今までに全く実験値の存在しないものである。(3)原子力研究所高崎研サイクロトロン43及び67MeVの陽子をLiターゲットに当て40.5及び64.5MeVの準単色中性子を発生させ、それを用いた中性子検出器の応答関数の測定、C,Al,Bi,Cuなどの中性子放射化断面積の測定、鉄・コンクリートの透過実験、水ファントム内における中性子線量分布の測定、中性子によるC(n,p),C(n,d)反応断面積と生成荷電粒子スペクトルの測定など多くの実験が開始された。67MeVの陽子をCuターゲットに当てて連続スペクトルを持つ中性子を発生し、発生室内における中性子束の分布とその室につながる迷路中での分布を様々の中性子検出器を用いて測定した。

220MeV^<12>CイオンをC,Fe,Zrの各ターゲットに入射し、生成される中性子のエネルギー角度二重微分生成量を測定した。これらの研究成果の一部は1994年4月及び5月にアメリカで開催される放射線遮蔽国際会議及び核データ国際会議で報告する予定である。本年度は2年目であり、実施計画に従って下記のような成果が得られた。1)軽イオン入射による中性子生成のエネルギー・角度分布の測定原研高崎研究所のAVFサイクロトロンを用いて陽子70MeV及びC^<5+>イオン220MeVの加速ビームをC,Zrなどの厚いターゲットに入射し、それから生成される2次中性子の角度、エネルギー分布を有機液体シンチレータを用いてTOFにより測定した。精度のよい結果が得られたので近く論文としてまとめる予定である。2)中性子に捕獲γ線及び荷電粒子生成断面積の測定東北大学サイクロトロン・RIセンターのAVFサイクロトロンにおいて35MeV陽子をBeターゲットに当てて発生した中性子を用いて鉄の中性子捕獲反応断面積を測定し、既に論文として公表した。また高崎研のサイクロトロンで70MeV陽子の^7Li(p,n)反応で生成した準単色中性子ビームを用いてC(n,p)及びC(n,d)反応の角度、エネルギー二重微分断面積を測定し、計算値と比較しその精度を検討した。他のエネルギーについても今後測定を行っていく予定である。3)中性子による放射化断面積の測定東大核研及び原研高崎研のAVFサイクロトロンを用いて、2040及び4090MeV陽子の^7Li(p,n)反応で生成した準単色中性子ビームによる種々の物質の放射化断面積を測定した。さらに理研リングサイクロトロンを用いて80135MeV陽子の^7Li(p,n)反応生成中性子ビームによりC,Al,Cu,Biの放射化断面積を測定している。この内2040MeVの領域のデータは既に解析が終了しその一部は近く論文として公表される。その他のデータは現在解析中である。4)中性子の物質透過及びダクトストリーミングの測定高崎研サイクロトロンを用いて、45,70MeV陽子の^7Li(p,n)反応生成中性子によるコンクリート及び鉄透過実験を行った。この結果は既に国際会議で発表したが、論文として公表の予定である。また迷路漏洩中性子分布の測定も行っており、現在結果を整理中である。本研究は高エネルギー荷電粒子が核反応により生成する2次粒子、特に中性子の物質中での挙動を国内におけるこの分野の専門家を集めて総合的に解明したものである。平成5年度から7年度にわたって東京大学原子核研究所(INS)、東北大学サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター(CYRIC)、原研高崎研究所(TIARA)の3つのサイクロトロン及び理研リングサイクロトロン(RIKEN)にLi(p,n)反応を用いた準単色中性子場を開発し、その中性子を用いて様々な実験を行うと共に、TIARAのサイクロトロン及び放射線医学総合研究所の重イオンシンクロトロン(HIMAC)からの荷電粒子を用いて生成2次粒子の測定を行ってきた。本年度における研究及概要と成果は次の通りである。
能動的クロライドホメオスタシス仮説にもとづく三叉神経痛メカニズムへのアプローチ

1.三叉神経痛モデルにおける異常神経回路の光生理学的機能評価:モデル作成の際に眼窩下神経の結紮部位にDiIを取り込ませ、傷害線維を蛍光標識し、眼窩下神経の走行に沿った脳幹水平断スライス標本を作製し、脊髄路核尾部の一次感覚線維を同定した。水平断脳幹スライス標本を作製し、膜電位感受性色素JPW1114を細胞膜に吸着させ、膜電位光学測定を行った。一次知覚神経の電気刺激による脊髄路核のシナプス後電位と活動電位の空間伝播を2次元的に可視化し、傷害側での興奮伝播の拡大と、bicucullineによる抑制を確認し、二次ニューロンでのGABA作用逆転による過剰興奮神経回路の形成を証明した。Ca^<2+>-free溶液で還流し、シナプス前線維の興奮のみを記録して、bicucullineやbumetanideによる作用を確認して、介在GABAニューロンを介したprimary afferent depolarizationが一次神経終末でのシナプス前抑制に寄与することを示した。傷害側では一次神経終末でもNKCC1増加による[Cl^-]_i上昇によりGABAがCl^-流出による興奮を惹起し、シナプス前促進に転じていると思われた。2.三叉神経節におけるGABAによる痛覚モデュレーションの証明にむけた試み:三叉神経脊髄路核中継ニューロンでの上記の変化に加え、さらに一次感覚ニューロンの神経節細胞体でもNKCC1が増加していた。感覚線維の電気刺激で三叉神経節内でGABAが放出されることをGABAイメージング法で証明した。すなわち、三叉神経節細胞が合成するGABAによるautocrine/paracrine作用で痛覚伝導が促進され、アロディニアに関与するとの仮説と矛盾しない結果であった。1.三叉神経痛(痛覚過敏・アロディニア)モデル動物の作成と行動学的評価:[福田]口腔内からのアプローチによって、右の三叉神経の第II枝の感覚神経の末梢部位(眼窩下神経)を組織反応性の強い吸収糸で圧迫結紮し片側の三叉神経線維の圧迫傷害モデルを作製した。von Freyfilamentによる顎顔面領域への刺激に対する引っ込み反射(痛覚の指標)の閾値と触刺激(0.4g)に対する行動評価による痛覚スコアを傷害側と健常側で比較して、各々痛覚過敏とアロディニア(触刺激による痛覚反応)を判定した。これらの評価を術前1週から術後4週まで毎週1回行った。痛覚過敏とアロディニアは術後1-3週間持続したが、4週後には回復した。2.三叉神経痛モデルにおけるKCC2とNKCC1 mRNAの発現変化:[熊田、福田]1.で作製した三叉神経痛モデルの脊髄路核尾部と神経節でのKCC2とNKCC1のmRNA発現の変化を術後1-4週にin situ hybridization法を用いて半定量した。KCC2の発現は脊髄路核内の中継ニューロンで、痛覚閾値の低下や痛覚スコアの増加の時間的経過と良く一致して傷害側で術後1-3週の間低下し、4週後には回復した。従来の我々の報告どおり、KCC2の神経節での発現は認められなかった。NKCC1の発現は脊髄路核尾部では変化無く、傷害側の三叉神経節の一次ニューロンで時間的経過と一致して増加していた。細胞体の直径による神経節細胞の分類ではAβとC線維の細胞体でNKCC1発現が増加していた。1.三叉神経痛モデルにおけるKCC2とNKCC1 mRNAの発現変化:[熊田、福田]右の三叉神経第II枝の感覚神経の末梢部位(眼窩下神経)を、組織反応性の強い吸収糸で圧迫結紮して作製した三叉神経痛モデルを用い、前年度に引き続き、脊髄路核尾部と神経節でのKCC2とNKCC1のmRNA発現の変化を、行動評価を行った直後(術後1-4週)にin situ hybridization法を用いて半定量(銀粒子数/放射線感光シグナル強度)した。アロディニア、痛覚過敏に一致して傷害側の脊髄路核尾部でKCC2の発現が統計学的有意差をもって低下し、神経節ではC線維とAβ線維の感覚神経細胞体でNKCC1の発現が統計学的有意差をもって増加することを確認した。2.三叉神経痛モデルにおけるKCC2とNKCC1蛋白の発現変化:[古川、福田]三叉神経痛モデルの脊髄路核尾部でのKCC2の蛋白局在の変化を、行動評価を行った直後(術後1-4週)に細胞質蛋白のNeuNに対する抗体と抗KCC2抗体で2重染色し、共焦点顕微鏡を用いて解析した。アロディニア、痛覚過敏に一致して傷害側の脊髄路核尾部の中継細胞で、膜に局在するKCC2蛋白が減少した。中継ニューロンへの一次感覚線維終末におけるシナプス前作用(primary afferent depolarization)にNKCC1が関与する可能性を検討するため、さらに、一次感覚ニューロン特異蛋白のperipherinに対する抗体と抗NKCC1抗体による2重染色を行って、脊髄路核尾部の一次感覚線維終末でのNKCC1の変化を検討したが、抗体の特異性・感度が十分でなく、結論は出なかった。別の抗体を使用する必要があると判断した。しかし、神経節ではmRNAの結果と一致して、C線維とAβ線維の感覚神経細胞体でNKCC1蛋白の発現が増加していた。

1.三叉神経痛モデルにおける異常神経回路の光生理学的機能評価:モデル作成の際に眼窩下神経の結紮部位にDiIを取り込ませ、傷害線維を蛍光標識し、眼窩下神経の走行に沿った脳幹水平断スライス標本を作製し、脊髄路核尾部の一次感覚線維を同定した。水平断脳幹スライス標本を作製し、膜電位感受性色素JPW1114を細胞膜に吸着させ、膜電位光学測定を行った。一次知覚神経の電気刺激による脊髄路核のシナプス後電位と活動電位の空間伝播を2次元的に可視化し、傷害側での興奮伝播の拡大と、bicucullineによる抑制を確認し、二次ニューロンでのGABA作用逆転による過剰興奮神経回路の形成を証明した。Ca^<2+>-free溶液で還流し、シナプス前線維の興奮のみを記録して、bicucullineやbumetanideによる作用を確認して、介在GABAニューロンを介したprimary afferent depolarizationが一次神経終末でのシナプス前抑制に寄与することを示した。傷害側では一次神経終末でもNKCC1増加による[Cl^-]_i上昇によりGABAがCl^-流出による興奮を惹起し、シナプス前促進に転じていると思われた。2.三叉神経節におけるGABAによる痛覚モデュレーションの証明にむけた試み:三叉神経脊髄路核中継ニューロンでの上記の変化に加え、さらに一次感覚ニューロンの神経節細胞体でもNKCC1が増加していた。感覚線維の電気刺激で三叉神経節内でGABAが放出されることをGABAイメージング法で証明した。すなわち、三叉神経節細胞が合成するGABAによるautocrine/paracrine作用で痛覚伝導が促進され、アロディニアに関与するとの仮説と矛盾しない結果であった。
震後の道路閉塞を考慮した地方中核都市における既設道路橋の地震防災上の重要度評価

本研究は,既設道路橋の耐震補強優先順位の決定法に関する基礎的な研究として,震後の道路閉塞の予測手法について検討するとともに,それを考慮したより合理的な既設道路橋の地震防災上の重要度評価システムの構築を試みたものである.まず,1995年兵庫県南部地震時の神戸市長田区の建物倒壊による道路閉塞状況(閉塞率32.5%)ならびに各道路区間(リンク)の属性(車道幅員,歩道幅員,リンクの向き,沿道建物数,沿道建物全壊率)を,住宅地図,災害現況図,阪神淡路大震災航空写真集等から目視により調査し,道路閉塞の有無を目的変数,各リンク属性を説明変数としてマハラノビスの距離による判別分析を行った結果,判別的中率は86%であり比較的精度がよいことが分かった.また,各説明変数の判別的中率への寄与度は,沿道建物全壊率が最も高く,リンクの向きと沿道建物数は比較的低いことが分かった.次に,この道路閉塞の判別式を既存の「既設道路橋の地震防災上の重要度評価システム」に組込み,道路閉塞を考慮したネットワーク解析に基づく重要度評価が可能なシステムに拡張した.この評価システムの妥当性を検討するために,長田区と同様に比較的古い木造建物が多い徳島市中心部を対象とし,中央構造線の徳島県における東半分(約50km)を震源とする直下型の想定地震(M7.7)に対する既設道路橋の地震防災上の重要度評価を行った.この場合の徳島市の平均建物全壊率は約46%(地震被害想定支援マニュアル),また,評価対象とした中心部の道路閉塞率は11.5%と推定された.この道路閉塞を考慮したネットワーク解析の結果,既設道路橋の地震防災上の重要度に及ぼす道路閉塞の影響は比較的大きいことが分かった.今後,同時補強橋梁数を任意に設定し得るようにシステムを拡張する必要がある.本研究は,既設道路橋の耐震補強優先順位の決定法に関する基礎的な研究として,震後の道路閉塞の予測手法について検討するとともに,それを考慮したより合理的な既設道路橋の地震防災上の重要度評価システムの構築を試みたものである.まず,1995年兵庫県南部地震時の神戸市長田区の建物倒壊による道路閉塞状況(閉塞率32.5%)ならびに各道路区間(リンク)の属性(車道幅員,歩道幅員,リンクの向き,沿道建物数,沿道建物全壊率)を,住宅地図,災害現況図,阪神淡路大震災航空写真集等から目視により調査し,道路閉塞の有無を目的変数,各リンク属性を説明変数としてマハラノビスの距離による判別分析を行った結果,判別的中率は86%であり比較的精度がよいことが分かった.また,各説明変数の判別的中率への寄与度は,沿道建物全壊率が最も高く,リンクの向きと沿道建物数は比較的低いことが分かった.次に,この道路閉塞の判別式を既存の「既設道路橋の地震防災上の重要度評価システム」に組込み,道路閉塞を考慮したネットワーク解析に基づく重要度評価が可能なシステムに拡張した.この評価システムの妥当性を検討するために,長田区と同様に比較的古い木造建物が多い徳島市中心部を対象とし,中央構造線の徳島県における東半分(約50km)を震源とする直下型の想定地震(M7.7)に対する既設道路橋の地震防災上の重要度評価を行った.この場合の徳島市の平均建物全壊率は約46%(地震被害想定支援マニュアル),また,評価対象とした中心部の道路閉塞率は11.5%と推定された.この道路閉塞を考慮したネットワーク解析の結果,既設道路橋の地震防災上の重要度に及ぼす道路閉塞の影響は比較的大きいことが分かった.今後,同時補強橋梁数を任意に設定し得るようにシステムを拡張する必要がある.1995年兵庫県南部地震直後の神戸市長田区の建物倒壊による道路閉塞状況(閉塞率32.5%)ならびに各道路区間(リンク)の属性(車道幅員,歩道幅員,リンクの向き,沿道建物数,沿道建物全壊率)を,住宅地図,阪神淡路大震災航空写真集,災害現況図等をもとに調査し,道路閉塞の有無を目的変数,リンク特性を説明変数としてマハラノビスの距離による判別分析を行った.その結果,神戸市長田区の道路閉塞の判別的中率は86%であり,それに及ぼす沿道建物全壊率の影響が最も大きく,リンクの向きと沿道建物数の影響は比較的小さいこと等が分かった.また,全リンクの沿道建物全壊率を同一と仮定した場合(平均建物全壊率),それが約4050%の範囲で道路閉塞率(閉塞リンク数/全リンク数)は急激に増大するものの,80%を越すと閉塞率の増分は小さくなり,平均建物全壊率100%での道路閉塞率は約68%であった.長田区のデータより求めた判別分析式の適用例として,長田区と同様に比較的古い木造建物が多い徳島市中心部の道路閉塞予測を,中央構造線の徳島県における東半分(約50km)を震源とするM7.7のシナリオ地震に対して行った.このシナリオ地震に対する徳島市の平均建物全壊率は地震被害想定支援マニュアル(内閣府防災部門)より約46%と推定され,これを用いた判別分析の結果,徳島市中心部の道路閉塞率は11.5%と推定された.また,平均建物全壊率と道路閉塞率との関係は長田区の場合と類似な傾向を示しており,平均沿道建物全壊率の増大に伴い道路閉塞率は約65%に漸近することが明らかとなった.

本研究は,既設道路橋の耐震補強優先順位の決定法に関する基礎的な研究として,震後の道路閉塞の予測手法について検討するとともに,それを考慮したより合理的な既設道路橋の地震防災上の重要度評価システムの構築を試みたものである.まず,1995年兵庫県南部地震時の神戸市長田区の建物倒壊による道路閉塞状況(閉塞率32.5%)ならびに各道路区間(リンク)の属性(車道幅員,歩道幅員,リンクの向き,沿道建物数,沿道建物全壊率)を,住宅地図,災害現況図,阪神淡路大震災航空写真集等から目視により調査し,道路閉塞の有無を目的変数,各リンク属性を説明変数としてマハラノビスの距離による判別分析を行った結果,判別的中率は86%であり比較的精度がよいことが分かった.また,各説明変数の判別的中率への寄与度は,沿道建物全壊率が最も高く,リンクの向きと沿道建物数は比較的低いことが分かった.次に,この道路閉塞の判別式を既存の「既設道路橋の地震防災上の重要度評価システム」に組込み,道路閉塞を考慮したネットワーク解析に基づく重要度評価が可能なシステムに拡張した.この評価システムの妥当性を検討するために,長田区と同様に比較的古い木造建物が多い徳島市中心部を対象とし,中央構造線の徳島県における東半分(約50km)を震源とする直下型の想定地震(M7.7)に対する既設道路橋の地震防災上の重要度評価を行った.この場合の徳島市の平均建物全壊率は約46%(地震被害想定支援マニュアル),また,評価対象とした中心部の道路閉塞率は11.5%と推定された.この道路閉塞を考慮したネットワーク解析の結果,既設道路橋の地震防災上の重要度に及ぼす道路閉塞の影響は比較的大きいことが分かった.今後,同時補強橋梁数を任意に設定し得るようにシステムを拡張する必要がある.
大学の国際化と宗教的多様性に関わる比較調査研究-ムスリム学生を中心として-

本研究は、日本、カナダ、イギリス、フランスの大学における宗教的多様性への配慮に関わる取り組みの現状と課題について国際比較調査研究を行い、改善のための方策を導き出し、日本の大学の国際化に寄与することを目的としたアクションリサーチを実践する。先行研究には、日本のみ、もしくは日本とオーストラリアの二国間の研究にとどまるものがみられるが、本研究は、日本、カナダ、イギリス、フランスを対象とする。また、ほとんどの先行研究はムスリム学生と国際担当教職員に焦点をあてているが、本研究はそれに加え、欧米出身の外国人学生、また日本人学生も調査対象とする。さらにキリスト教やユダヤ教等、他の宗教も視野に入れる。
PETにおける悪性腫瘍の診断C-11 acetateの検討

前立腺癌を対象としたC-11 acetateの臨床的有用性の検討は前立腺癌5例を追加し、昨年度とあわせ前立腺癌17例となった。また、FDG PETとの比較に加え、骨転移に対する検出能について骨シンチグラフィと比較検討した。C-11 acetateを用いたPET検査では、C-11acetateの尿中排泄はほとんどみられず、前立腺癌17例全例が異常集積として陽性描出された。C-11 acetateは投与後すみやかに癌の取り込まれ、数分でプラトーに達した。また、リンパ節転移、骨転移巣にも著名な集積がみられ、骨転移27病変中23病変を検出可能であった。一方、F-18 FDGを用いたPET検査では、17例中5例では異常集積がみられず、陽性描出できなにかった。また、病巣への集積程度もC-11 acetateの方がより高い傾向であった。また、検出できた骨転移巣は17病変に留まった。C-11 acetateを用いたPET検査は従来の検査薬剤であるF-18 FDGに比べて、前立腺癌および骨転移に対して高い検出能を持ち、検査時間も短く、かつ煩雑な膀胱洗浄も不要であり、高い臨床的有用性が示唆された。さらに、acetateの腫瘍への集積機序を培養細胞とC-14 acetateおよびH-3 thymidineを用いて検討した。C-14はおもにposphatidylcholineおよび中性脂肪に存在し、細胞の増殖能と良好な相関を認めた。従って、acetateの腫瘍への集積は、acetateの同化経路によるもので、腫瘍の成長を反映しており、C-11 acetateを用いたPET検査が、腫瘍の増殖能を評価するのに適していることが示唆された。前立腺癌12例を対象としてC-11 acetateの臨床的有用性の検討を行った。C-11 acetateを185-370 MBq静脈内投与直後からポジトロンカメラを用いて20分間連続的に撮像した。さらに転移巣検索を目的として頭部より大腿部を約20分間で撮像した。1週間以内にF-18FDGを用いてPET検査を行い、C-11 acetateの結果と比較検討した。なお、F-18 FDGを用いたPET検査は尿中に排せつされたF-18 FDGを取り除くために、約1時間の撮像時に持続的に膀胱洗浄を行った。C-11 acetateを用いたPET検査では、C-11 acetateの尿中排泄はほとんどみられず、前立腺癌12例全例が異常集積として陽性描出された。C-11 acetateは投与後すみやかに癌に取り込まれ、数分でプラトーに達した。また、原発巣のみならずリンパ節および骨転移巣にも著明な集積がみられた。一方、F-18 FDGを用いたPET検査では、12例中4例では異常集積がみられず、陽性描出できなかった。C-11 acetateを用いたPET検査は従来の検査薬剤であるF-18 FDGに比べて、前立腺癌に対して高い検出能を持ち、検査時間も短く、かつ煩雑な膀胱洗浄も不要であり、高い臨床的有用性が示唆された。平成11度は、前立腺癌に対して継続して検討を行い、症例数を増やすと共に、C-11 acetateの癌への集積への血流の影響を検討するために、O-15 H_2Oを用いたPET検査を合わせて行い、さらに集積機序の解明を目的として、培養細胞を用いた基礎的検討を行う予定である。また、FDG PETとの比較に加え。骨転移に対する検出能について骨シンチグラフィと比較検討した。

C-11 acetateを用いたPET検査では、C-11 acetateの尿中排泄はほとんどみられず、前立腺癌17例全例が異常集積として陽性描出された。C-11 acetateは投与後すみやかに癌に取り込まれ、数分でプラトーに達した。また、リンパ節転移、骨転移巣にも著明な集積がみられ、骨転移27病変中23病変を検出可能であった。一方、F-18 FDGを用いたPET検査では、17例中5例では異常集積がみられず、陽性描出できなかった。また、病巣への集積程度もC-11 acetateの方がより高い傾向であった。また、検出できた骨転移巣は17病変に留まった。C-11 acetateを用いたPET検査は従来の検査薬剤であるF-18 FDGに比べて、前立腺癌および骨転移に対して高い検出能を持ち、検査時間も短く、かつ煩雑な膀胱洗浄も不要であり、高い臨床的有用性が示唆された。さらに、acetateの腫瘍への集積機序を培養細胞とC-14 acetateおよびH-3 thymidineを用いて検討した。C-14はおもにposphatidylcholineおよび中性脂肪に存在し、細胞の増殖能と良好な相関を認めた。従って、acetateの腫瘍への集積は、acetateの同化経路によるもので、腫瘍の成長を反映しており、C-11 acetateを用いたPET検査が、腫瘍の増殖能を評価するのに適していることが示唆された。
珪素・二酸化珪素の免疫担当細胞に及ぼす影響

珪素は、地殻構成元素の中で最多の物質で、珪素の酸化物である二酸化珪素(結晶型)である遊離珪酸(Q)は職業的曝露によって珪肺とよばれる肺の線維症をおこす。その機序には、珪素の持つ免疫系に及ぼす影響が示唆されている。それらを明らかにするために、in vitroにZ、Qが肺胞マクロファ-ジ(AM)に対する細胞障害性の程度、AM及び脾臓マクロファ-ジ(SM)からのインタ-ロイキン1(ILl)遊離に及ぼす影響、脾臓球(SL)のレクチン刺激による増殖に及ぼす影響を調べた。コントロ-ルとして、生物学的に不活性な二酸化チタニウム粒子(T)、また、二酸化珪素をそれぞれ7%、1%ずつ含む炭抗粉麈粒子(Li、A)をラットをモデルとする実験系に供した。Tは、AMを障害しなかったが、Qは、AMをある濃度で濃度依存性に障害した。L,AならびにTは、濃度依存性に、AMからのILl遊離を促進した。一方、Qは、それらほどは、AMからのILl遊離を高く起こさず、むしろ、それよりも低い濃度で、AMらの有意に高いILl遊離をもたらした。これは、高い濃度では、QのAMに対する細胞障害性が高進するためと思われた。Qは、濃度依存性にSLのレクチン刺激による増殖を高度に促進した。遊離珪酸を7%含むLも、Qほどではないが、有意にSPの増殖を促進した。AとTは、濃度依存的にShにレクチン刺激による増殖を抑制した。SL中のプラスチック付着細胞,SM)は、Qと共に培養された時に、有意に高いILl遊離をすることから、QによるSLの増殖促進には、SMからのILl遊離が関与していることが示唆された。AMは、外界と肺上皮の1、界に位置しており、免疫と炎症の調節であるILl遊離を介して重要な役割を果していることが示された。肺から脾臓に運ばれて、Qの起こす免疫作用も注目すべきである。
絶縁体細管の内壁帯電を利用した集束荷電粒子ビーム生成装置の開発

マイクロメートルやナノメートルオーダー径の量子ビームを生成するために、長さ数cmでビーム出射口がサブμmφから100μmφのガラス細管を用いて荷電粒子ビームを集束し照射する装置を開発した。keVエネルギー多価イオンビームではμmサイズで数1,000 cpsの出射強度を達成し、MeVエネルギーでは、いくつかの生物実験(HeLa細胞、大腸菌、メダカ胚)に全く新しいミクロンオーダーのピンポイント改質ツールとして導入することができた。「ガラスキャピラリー」と呼ばれる長さ数cm程度のテーパーの付いたガラス細管を用いて荷電粒子ビームを集束させることで、ナノメートルオーダー径の量子ビームが容易に生成できる。本研究は、初期投資額の圧縮、照射のしやすさ、さらにサンプル条件の自由度向上を長所として、量子ビームの応用範囲の拡大を目的としており、次の2種類の集束装置の開発を行なう。(1)数100V20kV加速の集束多価イオンビームで改質を行なう表面微細加工装置:キャピラリーを真空内ビームライン上に精度よくマウントするためのゴニオメータを設計および製作をした。照射線量の評価では、多価イオン衝突による生成2次電子を検出することで衝突個数を計数する。バックグラウンドとして、一次ビームがキャピラリー入口のマスクで大量の2次電子を生成してしまうが、サプレッサーおよび遮蔽板で、実用的なバックグラウンドレートである毎秒約1個以下まで抑制できた。これにより照射線量を正しく評価することが可能となった。サンプルとしてHOPGなどのグラファイトを用いると照射痕として直径約1nmの隆起(ナノドット)が生成される。1月現在、このナノドットを高密度で生成させ表面改質を行ない、ピエゾステージを用いて描画する準備を行なっている。(2)更に高い運動エネルギーのH、Heイオンを生細胞内小器官に照射するための、フタ付キャピラリーによる細胞照射用集束ビーム出射装置:我々が開発したキャピラリー出口のフタはガラス製であったので、当初は液体シンチレータへの照射により照射線量の可視化および定量化を予定していたが、プラスチックシンチ製フタを考案し、リアルタイム線量評価を示した。生細胞に負担の少ないブタ材にするため、原材料形状や製法を検討した。試作品はフタ厚5μmで、大気圧にも耐え、ビーム強度の変動も市販の顕微鏡用CCDで可視化できることを確認した。本研究は、初期投資額の圧縮、照射のしやすさ、さらにサンプル条件の自由度向上を長所として、量子ビームの応用範囲の拡大を目的としており、次の(1)および(2)の装置の開発を行なっている。(1)数100V20kV加速の集束多価イオンビーム表面微細加工装置のための集束特性:生成された集束ビームの強度を上げるため、(A)キャピラリー材質、(B)形状、および(C)電極位置の最適化を行った。特に形状については極細のキャピラリーの曲線的形状の測定法が存在しなかったため、測定法そのものを考案し、キャピラリー作製時のパラメータと形状との相関を得た。これをもとに安定なビーム通過が確認され、国際会議及び誌上にて発表した。その一方で、1mm100μmオーダーの径をもつマクロなテーパー付ガラス管での実験も開始した。これにより、nA以上の強度を持つビームを絶縁体管で偏向、集束させる道を開いた。この電流レンジではガラスが可逆的交互に絶縁体-導体の振る舞いを示すデータが得られたため、より精密な解析を行っている。(2)更に高い運動エネルギーのH、Heイオンを生細胞内小器官に照射するための、フタ付キャピラリーによる細胞照射用集束ビーム出射装置:ガラス製のブタをキャピラリー先端に付けることが主流であったが、プラスチックシンチレータ、あるいは、ポリ塩化ビニリデン製のブタを考案し、それぞれ、75μmφ、800μmφのビーム出口径を実現した。これにより液相中への大電流照射が可能になり、照射ポイントからの散乱2次粒子(光子)を高いレートで測定できるようにもなった。また、フタの作製時間は12日であったが、本方法では10分程度と大幅に短縮された。「ガラスキャピラリー」と呼ばれる長さが数cm程度でテーパーの付いたガラス細管を用いて荷電粒子ビームを集束させ、ナノメートルオーダー径の量子ビームが容易に生成できる装置を開発している。今年度は、次の(1)および(2)に関する開発を行なった。(1)数100V10kV加速(低速と呼ぶ)の集束多価イオンビーム表面微細加工装置のための集束性能:このエネルギー領域ではビームはガラスキャピラリーのチャージアップによってガイドされる。

チャージアップが十分に大きくなるとガラスという大きな抵抗を持つ絶縁体でもresistive switchingと呼ばれる現象が起こり速やかな放電がおこる可能性を見出した。一方、チャージアップはビーム自身がガラスキャピラリー内壁に衝突することによって起こるが、キャピラリーに分割電極を取り付け、それぞれの電極に独立に電圧を印加することで衝突頻度を変化させ、キャピラリーを通過する電流値が制御できることを示した。また、ガラスを経由するleak currentを場所依存で測定できる多チャンネル電流アンプも導入した。これらをもとに、当初の目的通り、低速多価イオンマイクロビームの取り出し電流を増加させることに成功し、また、希望する出口径を持つ先端部だけを取り外し可能にして使い勝手も向上させた。(2)更に高い運動エネルギーのH、Heイオンを生細胞内小器官に照射するための、フタ付キャピラリーによる細胞照射用集束ビーム出射装置:今まで数MeVイオンでは非常に困難であった、細胞への照射イオンを1個単位で計数する装置を中心に研究開発を行った。キャピラリーから出射する直前(=細胞に照射する直前)に各イオンは必ずフタを通過する。そこでフタをシンチレータに置き換え、生物学実験の環境を壊すことなく顕微鏡経由でシンチレーション光を集める装置を開発し、イオン1個単位で計数が可能であることを示した。
先進的プログラム構築方法論に支えられた高機能な3D印刷造形技術の開拓

初年度は,熱可塑性樹脂を用いた積層型3D印刷による高機能造形物実現のための基礎固めを目標に,以下の研究開発(一部準備作業を含む)を実施した。(1) 3Dプリンタ,樹脂素材,スライサの特性理解:開発する技術の再現性の担保のためには,ハードウェア,材料,ソフトウェアの三者それぞれについて利用経験を積み,特性ないし癖を把握してノウハウを蓄積することが重要である。そこで,現有の3Dプリンタ1機種3台に加えて2機種4台を新たに導入し組み立てるとともに,数種類のスライサソフトウェアと多様な材料で多くの印刷実験を行った。またこれを通じて,素材および造形物の強度,サポート材なしの印刷におけるブリッジ耐性やオーバーハング耐性などについての検討を進めた。これを通じて,目標として掲げていた「適切な部材組合せに必要な0.05mm前後の寸法精度の安定確保」の見通しを得た。(2)機能部品の設計技術: 3D印刷の部品化概念の開拓の第一歩として,梁のような細長い部品を強固に相互接続する方法の実験的検討を進めた。日本の伝統建築に見られる継手の中から,主に追掛け大栓継ぎと尻掛け継ぎの超小型版について試作を重ね,断面が3mm×6mm程度の部材でも十分強固に接続できる見通しを得た。また,3D積層印刷による弾性機能実現にとって有利な形状とは言えないコイルばねの印刷について,実用性確認のための基礎実験を重ねた。研究代表者自身による上記の実験に加え,機械工学を専門とする研究協力者および大学院生との定期的な会合を設け,通常の積層にとどまらないさまざまな技法について検討および情報交換を行った。また3D印刷の展示会の参加等を通じて最新技術の調査を行った。7月からの研究は実験設備の導入,組み立て,整備から始まったため,実質的な研究期間は限られていたが,その中で機械と材料についての知見とノウハウの蓄積を進めることを最優先に研究を進めた。現場的な観点からの経験は深まったが,これを工学につなげるのはこれからである。当初想定していなかった知見として,既存の数種類のスライサソフトウェアの機能とその限界を知ることができた。つまり,通常のスライサは多様なパラメタ設定が可能であるが,3Dプリンタの制御を自由にプログラムすることはできない。このことから,高度な3D印刷のためのソフトウェア開発は,印刷物表現の標準形式であるSTLではなく,3Dプリンタの制御言語であるGコードをインタフェースとして進める必要があるとの知見を得た。当初の研究計画のとおり,機能部品の設計技術よび部品の組合せ技術を中心とした研究開発を進めるが,以下の点に留意する。1.第一年度に得られた上記の知見に基づき,ソフトウェアについては,低レイヤすなわちGコードレベルの技術の調査および開拓を優先させる。2. 2次元印刷をZ軸方向にヘッドを単調移動させながら繰り返すという従来手法とらわれずに,真の3次元印刷技術の可能性の探求に着手する。3.ソフトウェア技術の開拓を行いつつ,得られた知見のデータベースの作成にも取り組む。

1.第一年度に得られた上記の知見に基づき,ソフトウェアについては,低レイヤすなわちGコードレベルの技術の調査および開拓を優先させる。2. 2次元印刷をZ軸方向にヘッドを単調移動させながら繰り返すという従来手法とらわれずに,真の3次元印刷技術の可能性の探求に着手する。3.ソフトウェア技術の開拓を行いつつ,得られた知見のデータベースの作成にも取り組む。コンピュータおよび旅費が当初の計画を下回った。次年度使用額については,主に当初計画時点で未発表もしくは検討対象外であった新たなデルタ型プリンタの導入にあてる。
非アルキメデス幾何と代数力学系とその周辺

代数幾何の基本的な定理に,種数gの射影代数曲線Xとその上の直線束Lに対して,Lの次数が2g + 1上であれば,Lの大域切断によってXを射影空間に埋め込めるというものがある.また,その高次元化に随半束の大域切断を考えるものがある.本研究では,この古典的な定理の非アルキメデス幾何における類似を,京都大学の山木壱彦氏と共同で進めた.すなわち,非アルキメデス体上の種数g ≧2の射影代数曲線Xとその上の直線束Lに対し,Xの解析化空間の中にあるスケルトンが,Lの次数が3g-1以上であれば,大域切断によって整構造を保ったままトロピカル射影空間に埋め込めること(忠実トロピカル化)を示した.また随半束の大域切断を用いた高次元化も考え,代数幾何の藤田予想と関連していることを示した.平成29年度には,この方向で,トロピカル多様体上の直線束の正値性の概念について研究を進めた.また,力学系において,アフィン平面の自己同形写像にへノン写像とよばれる重要なクラスがある.本研究では,台湾のLiang-Chung Hsia氏と共同で,へノン写像の族を考え族の代数・数論的な性質を,unlikely intersectionの観点から調べた.この研究については,平成29年度の11月に行われたBIRS Workshop on Arithmetic and Complex Dynamicsで講演する機会を頂いた.また,Q-代数上に定義されたアフィン平面の2次の三角自己同形写像の逆写像の次数についての研究を行った.さらに,京都大学の吉川謙一氏と向井茂氏とボチャーズのΦ関数と終結式およびボチャーズのΦ関数と楕円j関数との関係について共同研究をするという機会に恵まれた.代数曲線の古典的な結果に以下がある.種数がgの非特異射影曲線X上の直線束Lに対して,Lの次数が2g + 1以上であれば,Lの大域切断によって,Xを射影空間に埋め込むことができる.この古典的な結果の非アルキメデス的な類似の研究を,山木壱彦氏と共同で進めた.Kを代数閉な非アルキメデス付値体とし,XはK上で定義されているとする.このとき,ベルコビッチの意味でのXの解析化を考え,その中にスケルトンを任意にとる.このとき,Lの大域切断によって,スケルトンが忠実にトロピカル射影空間に埋め込めるかどうかを調べた.この内容を,東大数理で2016年1月に行われた研究集会"Arithmetic and Algebraic Geometry 2016"で講演する機会に恵まれた.現在,論文として取りまとめ中である.また,代数・数論力学系に関して,米国ブラウン大学で2015年8月に行われた,Silverman教授の還暦記念集会で,plenary speakerとして講演するという栄誉にあずかった.研究集会の企画に関しては,京大数理研の合宿型セミナーとして2015年9月に行われた「アラケロフ幾何とその周辺」のlocal organizersの一員を務めた.また,2016年3月に京都大学で行われた研究集会「Tropical Geometry and Related Topics」のorganizersの一員を務めた.いずれの研究集会も,海外から関連分野の代表的な数学者の参加を得ることができ,非常に良い研究集会となった.2015年に同志社大学に移り,さまざまな業務の中で,どうやって研究時間を確保するかが課題ではあるものの,研究実績の概要に述べたように,忠実トロピカル化に関する研究が進展しているため.代数曲線の古典的な結果に以下がある.種数がgの非特異射影曲線XとX上の直線束Lに対して,Lの次数が2g + 1以上であれば,Lの大域切断によってXを射影空間に埋め込むことができる.この古典的な結果の非アルキメデス的な類似の研究を,山木壱彦氏と共同で進め,2つのプレプリントとしてArxivにアップロードすることができた(arxiv:1612.01098, 1612.01099).曲線の場合をおおまかに述べると,種数がg (ただし,gは2以上)の非特異射影曲線XとX上の直線束Lに対して,Lの次数が3g - 1以上であれば,Lの大域切断によってXに付随する解析多様体(ベルコビッチ曲線)の任意のスケルトンが整数構造を保ったまま,トロピカル射影空間に埋め込むことができるという結果である.一般次元の場合は,豊富な直線束のadjoint直線束の大域切断によって,良いスケルトンの整数構造を保つ埋め込める条件を藤田予想と関連させて与えた.Payne氏との議論によって,曲線の場合の我々の結果から,トロピカル化の極限がベルコビッチ空間になるというPayne氏の結果の次数をおさえる版が示せるという予想外の応用も得られ,曲線のプレプリントは85ページと大部のものになった.