hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ウランバートル周辺居住区における街路空間の調査と住民との協働観測による問題の共有

ウランバートル市のゲル地区において、4ヶ所合計730戸の住民から街路空間と近隣関係に関するアンケート調査を実施した。分析の結果、住民の居住歴、居住形態、当該地区の成立時期に応じて住民の地域に関する知識、協力行動、地域への愛着に差異が見られた。ゲル地区は一般に住民関係が希薄でコミュニティの基盤が脆弱とされるが、地域により住民の近隣関係や公共空間への関与に多様性があることが示された。本研究の成果は、学術論文・報告として発表するとともに、モンゴルにおいて市民向けの書籍、講演を実施するなど、研究成果の調査対象地域への還元につとめた。社会主義体制崩壊後、モンゴル・ウランバートルでは地方からの遊牧民の流入などにより市街地周辺の居住区(ゲル地区)が急速に拡大している。本研究は、ゲル地区における住民の街路利用や街路に対する意識を調査することで、住民の視点にたったコミュニティ空間の可能性を検討するものである。本年度においては、政府・国際機関によるゲル地区の都市開発に関する資料調査を行い、近年のウランバートルの開発が従来のトップダウン式のものから住民の意思決定を重視したボトムアップ式のものに移行しつつあることを明らかにした。この際、住民の意思決定に際しては、40戸から80戸程度で構成される「通り」が住民の組織化の単位として考えられていることが明らかになった。さらに、2015年2月25日から2015年3月13日の期間でモンゴル・ウランバートルにおいて現地調査を行った。この期間中、ゲル地区における家庭の土地利用ならびに街路管理に関する聞き取り調査を実施し、社会主義時代のゲル地区においては居住地の共同利用(主に移動式住居を利用した割り込み居住)が相互扶助的に行われていたこと、社会主義体制崩壊後においてはこうした居住地の共同利用の相手が親族に限定されたり、有償化されるなどの変化が現れていることが明らかになった。また研究発表としては、『環境心理学研究』において、モンゴルの遊牧における固有の共有空間のありかたについての共著論文を発表し、移動に基づく非固定的な境界と柔軟なメンバーシップを特徴とするモンゴルの牧地という共有空間と、政策としてのコミュニティ開発が要請する固定した境界とメンバーシップの理念が大きく異なることを指摘した。モンゴル固有の共有空間に関する以上の理論的検討は、ゲル地区の共有空間としての街路への視角を大きく広げるものである。ウランバートル市の最古のゲル地区の一つガンダンにおいて330人の住民から街路関係と近隣関係に関するアンケート調査ならびに複数戸からのインタビュー調査を実施した。ガンダンでは近年街路改善計画が進められており、そのために住民の協力・組織化による各戸の土地供出と街路の拡大が要請されている。調査の結果、同地区では市場経済化後、高騰する地価の影響により住民の流動性が高まるとともに近隣関係が疎遠化しており、敷地の不法拡大による街路の狭小化や廃棄物の街路への投棄による街路環境の悪化に対して住民が大きな不満を有していることが明らかになった。さらに、住民説明会の実施には住民の土地供出意志の形成に一定の効果があることが明らかになり、住民組織形成への行政の介入の有効性が示唆された。本調査の成果の一部は、坂本剛(名古屋産業大学)、滝口良、Zorig Tuya(有限会社New Urbanism)、井澗裕(北海道大学)によりポスター発表「ゲル地区再開発計画における社会関係資本の機能と形成:行政の介入による社会関係資本の形成に注目して」(日本社会心理学会第56回大会)として公表された。現在、さらに分析を進めて論文としての発表を準備中である。モンゴルにおいて現地調査を実施する過程でNGO組織"Ger Community Mapping Center"と情報交換をする機会を得ることができた。同組織はゲル地区の各地で住民によるコミュニティ・マッピングを行う組織であり、住民との協働観測を通じた地域情報のGIS分析を行う本研究にとって非常に有益な情報の提供元となることが期待できる。同組織より本研究計画への全面的な協力をとりつけることができたため、今後は同組織の協力のもとでガンダンとの比較可能な複数のゲル地区において調査を実施する予定。本研究が実施したガンダンにおける街路空間と近隣関係に関するアンケート調査およびインタビュー調査は、住民の居住歴・土地権利が街路空間への認識や近隣関係に与える影響を測定するうえで非常に有益なデータとなった。この調査をベースに複数の地域を比較対照することで、ゲル地区の公共空間と社会関係を規定する要因が明らかにすることができる。モンゴルにおける都市開発や住民組織に関わる組織との連携により、ゲル地区に関して単独の調査では得られない広範な情報を得ることができた。また、滝口の発案によりモンゴルのゲル地区を研究する複数分野の専門家からなる学際的な研究会を組織した。今後、同研究会を通じた情報交換や共同調査により、本研究の課題であるゲル地区における住民の協働と地域の改善に向けたより総合的な取り組みが期待できる。ウランバートル市北部のゲル地区において3ヶ所合計300人の住民から街路関係と近隣関係に関するアンケート調査を実施した。1900年代から続く地区と2000年代に移民の流入により形成された地区を対象とし、近隣関係及び都市開発に関わる認識・実践のアンケート結果の分析を地図上にまとめる作業を行なった。本調査の成果の一部は、1.(研究論文)滝口良・坂本剛・井澗裕「モンゴル・ウランバートルのゲル地区における住まいの変容と継承」(住総研研究論文集

No.43、印刷中)、2.(研究発表)研究会議「モンゴルの都市居住における住まいと近隣の空間構造」(東北大学アジア研究センター)を組織、研究会議の取りまとめを行うとともに、自身も「ウランバートルにおける都市居住管理の変遷」を発表。また研究成果の現地へのアウトリーチ活動として3.(研究発表)「ゲル地区:発展か、建設か?」(名古屋大学サイエンス&カルチャートークinモンゴリア(名古屋大学アジアサテライトキャンパス(モンゴル))、4.(一般書)『ゲル地区の発展とコミュニティ』をそれぞれモンゴル語で発表した。1.本研究が実施した300戸の調査は住民の居住歴と近隣関係及び都市開発に関わる認識と実践に与える影響を検討する上で有益なデータとなった。ゲル地区における複数の地域の比較対照分析により、ゲル地区の社会関係と公共性を規定する要因が明らかになる見込み。2.昨年度より組織したゲル地区を研究する複数分野の専門家からなる研究会による公開型研究会議「モンゴルの都市居住における住まいと近隣の空間構造」を東北大学東北アジア研究センターにて実施した。3.これまでの研究調査の一部を学術論文・学会発表により公開するとともに、研究成果を広く一般市民に紹介する書籍を現地語で出版するなど、ゲル地区開発に関するウランバートル市民の関心を高めるアウトリーチ活動にも取り組んだ。ウランバートル市北部のゲル地区において、2017年8月10日から9月10日の調査期間で計100名の住民から街路関係と近隣関係に関するアンケート調査を実施し、アンケート結果の取りまとめ、地図上へのプロット作業を実施した。過去年度の調査と合わせ計730戸のアンケート調査結果をつきあわせ、街路に対する認識ならびに街路における行動の比較分析を実施した。ここから、移住者の地区であり一般に隣人関係が弱くコミュニティの基盤が脆弱とされるゲル地区であるが、その隣人関係・街路への関心には地域ごとの多様性が示された。なお本調査の実施にあたっては、2017年度にアウトリーチ活動として参加したゲル地区に関する野外展覧会「Tale of Two Cities: Outdoor Exhibition in the Ger Area of Ulaanbaatar」で協力したゲル地区住民の協力が得られた。本研究の成果の一部を1.(研究発表)研究会議「ウランバートル・ゲル地区における住まいの複層的調査を通じた都市環境問題解決方策の提言」(東北大学アジア研究センター)において「分断する都市:ゲル地区管理の歴史比較」として発表。2.昨年度印刷中となっていた(研究論文)滝口良、坂本剛、井潤裕「モンゴル・ウランバートルのゲル地区における住まいの変容と継承:都市定住に適応する遊牧の住文化に着目して」(『住総研研究論文集』43:173-184)が出版。1.のシンポジウムの本研究を通じて、ゲル地区を研究する異なる分野の専門家からなる研究グループを組織している。同研究グループによるゲル地区の居住とコミュニティを主題とする共著本の2018年度中の出版を準備中。
微小管結合タンパクOrbitによる細胞分裂と減数分裂および細胞分化の制御

我々がショウジョウバエから見い出したOrbitは、分子量165kDの微小管結合タンパクである。これが欠損した突然変異体では、著しい染色体の倍数化がおきる。また哺乳類のorthologは、微小管の+端においてCLIP170と結合して微小管の安定性を制御する。チューブリン-GFPを使ってM期の微小管構築をリアルタイム観察した結果、変異体ではアンチパラレルな微小管を束ねる過程に欠損があることを見い出した。新たにそのプロモーター領域にDNAの変異があり、生殖系列でとくに発現量が低下しているhypomorph型変異を分離した。ホモ個体は成虫まで生存できるが、両性とも不妊となる。この雄の減数分裂では体細胞分裂の場合と同様な染色体分配の異常がみられ、細胞質分裂も欠損することを見い出した。これは分裂後期に特徴的なcentral spindleの束が形成されず、その結果収縮環が作られないことによると推測された。体細胞でも細胞質分裂の欠損が観察された。また卵形成の過程において、Orbitタンパクの細胞内局在と変異体の卵巣を調べた結果、Orbitは生殖細胞の形成過程における細胞分裂と減数分裂の進行に必須であり、M期微小管およびfusomeの構築に深く関与することが示された。変異体では、卵母細胞の分化が阻害される。減数分裂終了後、正常な卵室内では卵母細胞内の微小管集合中心を起点とした微小管ネットワークが構築されるが、変異体ではこれができず、BicDなどの卵母細胞の分化に必要なタンパクが卵室内を輸送されないことが示された。Orbitは細胞分裂および減数分裂期における染色体の分配や細胞質分裂の開始あるい間期における細胞内物質輸送に必要な微小管構造の形成を制御している。
ヘテロエピタキシャルダイヤモンド電界効果トランジスタを利用した耐環境バイオセンサ

本研究では,電気化学的に耐久性のある水素終端ダイヤモンド表面上に,イオン感応性FET(ISFET)を形成し,これをバイオセンサーのトランスデューサとして機能させ,従来のSi MOSFETと比較し,より堅牢なセンサーの試作検討を3ヵ年にて行った.1.解質溶液をゲートとしたFETを水素終端ダイヤモンド表面上に作製した.このFETのゲート部は,ダイヤモンド水素終端表面を直接電解質水溶液にさらしたもので,溶液とソースの電位差がゲートバイアスとなる.半導体表面を直接液体電解質にさらした構造のFETとしては世界ではじめてのもので,従来のISFETよりも高い電流駆動能力が得られる.2.作製された電解質ゲートFETは,ホモエピタキシャルダイヤモンドやヘテロエピタキシャルダイヤモンドのみならず,成膜が容易な多結晶ダイヤモンドでも,理想的な静特性をしめした.3.作製されたFETは,完全なピンチオフとドレイン電流の飽和を示し,オフ時の漏れ電流が極めて少なく,オンオフの電流比が4桁以上ある.さらに、pH1からpH14まで上記の特性で安定に動作した.4.閾値電圧の溶液pH依存性を調査した結果,閾値電圧は電解質のpHに対してネルンスト応答せず,一定の閾値電圧をとることがわかった.これにより、pHに依存しない表面の上に所望の感応基を設けることが出来る.5.一方,Cl^-イオン濃度に関しては,濃度が1桁変化するごとにしきい値電圧が30-60mV変化することがわかった.1Mol/Lから10^<-6>Mol/Lの範囲でCl^-イオン濃度の検出が行えることがわかり,Cl^-感応性FETとしての応用が期待される.以上,耐環境バイオセンサーの基礎デバイスであるダイヤモンド電解質溶液ゲートFETを世界で最初に開発し,過酷な環境での動作確認,さらに微量塩素イオンの検出に成功した.本研究では,電気化学的に耐久性のある水素終端ダイヤモンド表面上に,イオン感応性FET(ISFET)を形成し,これをバイオセンサーのトランスデューサとして機能させ,従来のSi MOSFETと比較し,より堅牢なセンサーの試作検討を3ヵ年にて行った.1.解質溶液をゲートとしたFETを水素終端ダイヤモンド表面上に作製した.このFETのゲート部は,ダイヤモンド水素終端表面を直接電解質水溶液にさらしたもので,溶液とソースの電位差がゲートバイアスとなる.半導体表面を直接液体電解質にさらした構造のFETとしては世界ではじめてのもので,従来のISFETよりも高い電流駆動能力が得られる.2.作製された電解質ゲートFETは,ホモエピタキシャルダイヤモンドやヘテロエピタキシャルダイヤモンドのみならず,成膜が容易な多結晶ダイヤモンドでも,理想的な静特性をしめした.3.作製されたFETは,完全なピンチオフとドレイン電流の飽和を示し,オフ時の漏れ電流が極めて少なく,オンオフの電流比が4桁以上ある.さらに、pH1からpH14まで上記の特性で安定に動作した.4.閾値電圧の溶液pH依存性を調査した結果,閾値電圧は電解質のpHに対してネルンスト応答せず,一定の閾値電圧をとることがわかった.これにより、pHに依存しない表面の上に所望の感応基を設けることが出来る.5.一方,Cl^-イオン濃度に関しては,濃度が1桁変化するごとにしきい値電圧が30-60mV変化することがわかった.1Mol/Lから10^<-6>Mol/Lの範囲でCl^-イオン濃度の検出が行えることがわかり,Cl^-感応性FETとしての応用が期待される.以上,耐環境バイオセンサーの基礎デバイスであるダイヤモンド電解質溶液ゲートFETを世界で最初に開発し,過酷な環境での動作確認,さらに微量塩素イオンの検出に成功した.1.ダイヤモンドヘテロエピタキシャル成長層でのMESFETヘテロエピタキシャル成長層上に金属半導体電界効果トランジスタ(MESFET)を作成した。ゲート長5μmで相互コンダクタンス7-8mS/mmと同ゲート長のダイヤモンドホモエピタキシャル成長層やシリコンMOSFETと同等レベルであり、これにより感度の高いイオン感応性FET(ISFET)が作成される可能性が得られた。2.デバイスシミュレーションによるダイヤモンドFETの動作解析ドリフト・拡散モデルによるFETシミュレーションにより、表面p型伝導層のアクセプター分布が1nm以下の拡散長を有する極めて浅いものであることが理解され、イオン感応性の高いチャネル構造になっていることがわかった。表面研磨により平坦化された多結晶ダイヤモンド表面におけるp型表面伝導層をチャネルとして、ゲート長8μmで相互コンダクタンス1mS/mmが得られている。この値はゲート幅を大きく取れるセンサーには十分なトランジスタ性能であり、大型ウェーハが得られる安価な多結晶ダイヤモンド基板において、使い捨てが要求されるバイオセンサーに必要なFETが作製可能なことが示され、工業化へのよい見通しを得ることができた。4.ダイヤモンド表面上でのISFETの製作ダイヤモンド表面p型伝導層を使用したISFET構造作製のためのプロセス技術を検討した。ここで、重要なのはイオン感応膜となる絶縁層をダイヤモンド表面の水素終端構造を維持したまま作製する成膜技術である。現在、MOSFET作製にはSiOの真空蒸着によるSiOx膜を利用しているが、ボイド等の存在により、液体の浸透に対する稠密性が不十分であり、稠密性の高い感応膜として、還元性雰囲気でのプラズマ・シリコンナイトライド膜あるいは炭化水素膜を検討している。1.ダイヤモンドー電解液界面の電気特性およびそのpH依存性水素終端ホモエピタキシャルダイヤモンドおよび水素終端多結晶ダイヤモンドと電解液との界面特性では、フェルミレベルと電解液との酸化還元電位が一致するように電気化学平衡が成り立つ。

このため、p型である水素終端ダイヤモンドー電解液界面では明瞭な整流性が観声された。これは、ショットキー障壁の形成を意味し、障壁高さが電解液のpH依存性を持つことを確認した。液体中での整流現象は、ダイヤモンドでは初めての成果であるとともに、Si等の半導体でも観測されている例が非常に少ない。2.水素終端ダイヤモンドを用いたMES型ISFET多結晶ダイヤモンドのp型表面伝導層をチャネルとして中性りん酸塩pH緩衝液中のFETはゲート電位(酸化還元電位)によりドレイン電流が制御されることが確認された。この場合、ゲート長1mmでゲート幅15mmであり、開口したダイヤモンド表面と電解液との接触部がゲートなっている構造である。相互コンダクタンスは0.4mS/mmであった。ダイヤモンドでは初めてのISFETの動作である。今後防水加工を施した数ミクロンのゲート長を持つISFETを作製する予定である。3. pHセンサーならびにバイオセンサーへの発展上記1,2の結果から、ダイヤモンド中の空乏層幅は電解液の酸化還元電位により変化すること。つまり酸化還元電位をドレイン電流の変化として検知し、イオン濃度を測定することが可能であることがわかり、ダイヤモンドがpHセンサーおよびバイオセンサーとして機能する可能性が極めて高くなった。本研究では、電気化学的に耐久性のある水素終端ダイヤモンド表面上にISFETを形成し、これをバイオセンサのトランスデューサとして機能させ、従来のSi ISSFETと比較し、より堅牢なセンサーの試作検討を行うことを目的とする。そこで、ISFETの基本となるデバイスとして、電解質溶液ゲートFETを水素終端ダイヤモンド表面上に作製した。このFETのゲート部は、ダイヤモンド水素終端表面を直接電解質水溶液に曝したもので、溶液とソースの電位差がゲートバイアスとなる。作製されたFETは、ホモエピタキシャルダイヤモンドやヘテロエピタキシャルダイヤモンド基板をもちいた場合のみならず、より成膜が容易な多結晶ダイヤモンド基板をもちいた場合でも、理想的かつ興味深い特性を示した。具体的には以下の成果が得られた。1.電解質溶液ゲートFETの動作電圧範囲を決定するため、水素終端多結晶ダイヤモンド薄膜のサイクリックポルタモグラムを測定した。その結果、水素終端多結晶ダイヤモンド電極での電位窓は約3Vと、通常の金属電極に比較して極めて大きな値をとることがわかった。2.電解質溶液ゲートFETを実際に作製し、その静特性を測定した。その結果作製されたFETは、完全なチャネルのピンチオフとドレイン電流の飽和を示し、理想的なFET動作が得られた。また、このFETはオフ時の漏れ電流が極めて少なく、低消費電力デバイスとして期待できる。3.さらに、電解質溶液ゲートFETの閾値電圧の溶液pH依存性を調査した結果、閾値電圧は溶液のpHに対してネルンスト応答せず、一定の値をとることがわかった。この特筆すべき特徴から、このFETは参照用FETなど様々な応用が考えられる。
多項式を用いた二次元パターンの表現とその応用

本研究課題では、多項式を用いた画像照合による物体探索法について検討している。本年度は、物体探索システムのプロトタイプの構築および実際の物体探索への応用システムの構築を主に行なった。1.物体探索システムのプロトタイプの構築前年度までに検討し、開発したアルゴリズムをもとに、カメラと組み合わせて物体探索システムのプロトタイプを構築した。USB接続によるカメラを用い、ノートパソコン上に実時間で物体探索を行なうことのできるプロトタイプシステムを構築した。本システムは、本研究課題による成果を今後様々な分野へ応用することを検討していく上で重要である。2.応用分野の検討本研究課題により開発した物体探索法の特性を考慮し、応用分野を検討した。本探索法は、比較的単純な形状でありながら画像中での大きさが不明な物体を探索することを最も得意とする。本探索法の応用先として画像を用いた高度道路交通システムを検討し、交通信号の自動検出・認識システムを構築した。評価のための画像や映像を収集し、性能評価を引き続き行なっていく予定である。3.幾何学的変形を許容する探索法の検討3次元空間中の物体をカメラで撮影した場合、回転、拡大・縮小、アフィン変換、射影変換といった様々な幾何学的変換を受ける可能性がある。これらは後ろのものほど自由度が高く、対応することが困難である。本探索法を様々な幾何学的変換に対応する手法を検討し、実験を行なった。この検討も引き続き行なっていく予定である。本年度は、画像パターンの表現に適した直交多項式を検討し、画像パターンが与えられたときにそれを近似する直交多項式を高速に求める方法について検討した。また、直交多項式によるパターン表現の画像パターン認識への応用について検討した。具体的な実施内容は下記の通りである。1.直交多項式を用いたパターンの表現法の開発直交多項式には様々な種類があり、重み関数や定義域が異なる。パターンを表現することを目的とした場合に、扱いやすさ、近似精度、処理時間等を考慮して適切な直交多項式について検討した。その結果、定義域が無限区間のものは近似精度が悪く本研究の目的として用いることは困難であることが分かった。定義域が有限区間のルジャンドル多項式やチェビシェフ多項式が本研究の目的には適していることが分かり、これらを用いた場合にパターンを近似する手法について検討した。その結果、画像との内積を用いてパターンを近似することで実用上十分な処理時間での近似が実現できることが確認された。2.直交多項式を用いた画像パターン認識アルゴリズムの応用多項式を用いて任意の位置・サイズにおける画像とのテンプレートマッチングを高速に実現する手法を開発した。また、検討したパターン表現法を用いた、画像パターン認識の具体的なアプリケーションについて検討した。その結果、画像中の交通信号や交通標識を探索する目的として用いることができることが分かり、多項式を用いた画像の表現によって高速な探索を実現する手法を開発した。
イオンダイナミクスが誘起する有機無機ペロブスカイトの単一粒子発光スイッチング

有機鉛ハロゲン化物ペロブスカイトにおけるハロゲン交換反応を制御するために、交換反応に用いるハロゲン化物塩の検討を行った。溶媒中で進行するハロゲン交換反応は、ペロブスカイトとハロゲン化物塩の間でハロゲンイオンが交換することで進行する。この時、ハロゲン化物塩におけるハロゲンイオンとカウンターカチオンの親和性によって交換反応の速度に違いが生じることが予想される。そこで、ハードソフト酸塩基則に従い、ハロゲンイオンとの親和性が異なるカウンターカチオンからなる塩を用いて交換反応を行った。ヨウ素体のペロブスカイトナノ粒子の分散液にハロゲン化アンモニウム塩を加え、発光スペクトルのピークシフトから交換反応の速度を解析した結果、ソフトな塩基であるヨウ素イオンとの親和性が高くなるほど、交換反応の速度が速くなることが分かった。固体のイオン交換反応において、ハードソフト酸塩基則が適用できることが明らかになり、カチオンとの親和性によって、ペロブスカイトのみならず、固体のイオン交換反応を制御できることが分かった。次に、ハロゲン交換反応に伴う結晶構造の相転移を明らかにするために、蛍光顕微鏡を用いた単一粒子発光観測を行った。ヨウ素体のナノ粒子に臭素イオンを反応させると、ヨウ素体の発光が減少した後に、臭素体の発光が一段階で急激に表れることが分かった。また、ヨウ素体の発光が消えて臭素体の発光が現れるまでの間、発光を示さない暗状態が観測された。これは、交換反応の途中で、欠陥が多い中間状態が過渡的に生成し、臭素体の結晶構造に転移する瞬間に臭素体の発光が観測されたと考えられる。この発光を示さない中間状態は、これまでに報告された例はなく、単一粒子発光観測でしか観測できないものである。イオンの交換、拡散によって中間状態が生成し、光機能を著しく低下させることが分かった。単一粒子発光観測によって、有機鉛ハロゲン化物ペロブスカイトにおける交換反応をその場観察し、イオンの交換、拡散に伴う発光挙動の観測に成功した。また、交換反応を制御するための重要な知見を得ることができた。単一粒子発光観測でしか観測できない現象を明らかにすることができたが、交換反応の条件検討、および蛍光顕微鏡下で観察するためのフローシステムの構築に想定以上の時間を要した。以上より、おおむね順調に進展していると判断する。交換反応を蛍光顕微鏡下で観測するための反応条件、フローシステム、および測定システムの構築に成功した。今後は、単一粒子発光観測で明らかになった暗状態の結晶構造を明らかにする。また、暗状態の温度依存性を調べることで、結晶構造変化の熱力学的安定性を明らかにし、イオンダイナミクスとの関係性を明らかにする。
線維芽細胞由来プロスタサイクリン産生刺激因子の分離・精製

培養血管内皮細胞におけるプロスタサイクリン(PGI_2)産生を刺激する新規な生理活性ペプチド因子(PSF)を,正常ヒト二倍体線維芽細胞の培養上清(CM)より同定,精製し,そのクローニングに成功した。まず,CMを濃縮透析後,蛋白質終濃度1mg/mlに調整した。さらに,高速液体クロマトグラフィーによりDEAE-5PW. Heparin-5PW. Protein-Pak300の3段階のカラムを用い,各分画の生物学的PGI_2産生刺激活性を指標に精製を行なった。最終的にIGF-1 affinityカラムを作製,使用して精製が完了した。PSFは,SDS-PAGE電気泳動にて31kDaの単一バンドを示し,蛋白濃度25ng/mlにおいてCMの約8000倍の最大刺激活性を認めた。次に,精製PSFをトリプシン処理して得られたペプチド断片のアミノ酸配列を決定し,その配列からPCR用プライマーを作製した。Poly (A)-RNAを鋳型にRT-PCRを行ないoligo-nu-cleotideのDNA配列からスクリーニング用プライマーを合成しoligo (dt) -primed cDNA libraryをスクリーニングした。その結果2個の陽性クローンを得たが開始コドンを含まなかった為,そのcDNAのPvull/Smal断片をプローブとしてrandom-primed cDNA libraryをplaque hybridization法にてスクリーニングし,PSFのクローニングに成功した。一方,新たに作製したPSFのcDNAプローブを用い,Northern blot法による解析よりPSFはラットの脳,肺,肝臓,腎臓,骨格筋,脂肪などの各臓器に広く発現し,とくに血管の豊富な肺と腎臓にその発現の著明なことが判明した。また,培養細胞における検討でも血管壁構成細胞である血管内皮細胞と血管平滑細胞をはじめ皮膚線維芽細胞にPSFの発現を認めた。さらに,抗PSF抗体を用いた免疫組織学的検討では,各組織の動脈中膜平滑細胞と血管壁内皮細胞にPSFの特異的な染色性が確認された。これらの成績から,PSFは血管壁に局在し,血管壁局所においてパラクリン的,あるいはオートクリン的に作用して血管内皮細胞からのPGI_2産生を刺激することが推定された。線維芽細胞由来プロスタサイクリン(PGI_2)産生刺激因子(PSF)の分離、精製:我々は培養ウシ血管内皮細胞を用い、培養液中に産生されたPGI_2の安定代謝産物6-keto-PGF_1αをRIAにて測定することにより、PGI_2産生刺激活性の生物学的測定系を確立している。この測定系を用いて、ヒト線維芽細胞由来PSFの分離、精製に成功した。線維芽細胞培養上清(CM)を膜濃縮し、HPLCにより順次精製した。まず、DEAE-5PW陰イオン交換カラムで、PGI_2産生刺激活性分画を分離し、次にHEPARIN-5PWアフィニティーカラムに吸着し、溶出させた。以後、活性分画を用い、同様にPROTEIN-PAK300ゲル瀘過カラム、IGF-アフィニティカラム、C_4-逆相カラムを順次用いて分離、精製した。この段階において、PSFはSDS-PAGE上分子量約30KDaの単一蛋白因子として精製された。このPSFの分離、精製の過程において、精製度は約8000倍、活性収率は約28%であった。そこで、精製試料のアミノ酸シークエンスを決定し、線維芽細胞のcDNAライブラリーよりクローニングをおこなった。PSFのcDNAの塩基配列及び一次構造を決定した。PSFは既存の蛋白と相同性がなく、新規の蛋白性生理活性因子であることが判明した。また、PSFはウシ大動脈血管内皮細胞と同様にヒト臍帯静脈血管内皮細胞においてもPGI_2産生刺激活性を有することも証明した。しかし、PSFはヒト洗浄血小板のトロンボキサンA_2産生に対しては全く作用を持たないことも確認された。今後は、cDNAプローブを用いて、ヒトの各臓器におけるPSFの発現の差異をノザンブロッティング法にて検討を進める。さらに、抗PSFポリクローナル抗体を作成しており、生体でのPSF濃度測定系も確立している。

その結果2個の陽性クローンを得たが開始コドンを含まなかった為,そのcDNAのPvull/Smal断片をプローブとしてrandom-primed cDNA libraryをplaque hybridization法にてスクリーニングし,PSFのクローニングに成功した。一方,新たに作製したPSFのcDNAプローブを用い,Northern blot法による解析よりPSFはラットの脳,肺,肝臓,腎臓,骨格筋,脂肪などの各臓器に広く発現し,とくに血管の豊富な肺と腎臓にその発現の著明なことが判明した。また,培養細胞における検討でも血管壁構成細胞である血管内皮細胞と血管平滑細胞をはじめ皮膚線維芽細胞にPSFの発現を認めた。さらに,抗PSF抗体を用いた免疫組織学的検討では,各組織の動脈中膜平滑細胞と血管壁内皮細胞にPSFの特異的な染色性が確認された。これらの成績から,PSFは血管壁に局在し,血管壁局所においてパラクリン的,あるいはオートクリン的に作用して血管内皮細胞からのPGI_2産生を刺激することが推定された。我々は培養ウシ血管内皮細胞を用い、培養液中に産生されたプロスタサイクリン(PGI_2)の安定代謝産物6-keto-PGF_1alphaをRIAにて測定することにより、PGI_2産生刺激活性の生物学的測定系を確立している。この測定系を利用して、ヒト線維芽細胞由来プロスタサイクリン産生刺激因子(PSF)の分離、精製を行なった。線維芽細胞培養上清(CM)試料を用いてHPLCにより精製した。DEAE-5PW陰イオン交換カラム、HEPARIN-5PW、PROTEIN-PAK300ゲル濾過カラム、IGF-アフィニティカラム、C_4-逆相カラムを順次用いることにより、SDS-PAGE上分子量約30KDaの単一蛋白因子として精製した。そこで、精製試料のアミノ酸シークエンスを決定し、線維芽細胞のcDNAライブラリーより遺伝子クローニングを行い、PSFのcDNAの塩基配列及び一次構造を決定した。現在、COS細胞を用いて、レコンビナントPSFの発現実験を鋭意に実行中である。さらに、cDNAプローブを用いて、ラットの各臓器におけるPSFの発現をノザンブロッティング法にて検討したところ、肺、腎に強い発現を認めた。また、肝、心、骨格筋、脂肪にも発現が認められた。興味ある所見として、血管壁細胞、特に血管平滑筋細胞(SMC)、血管内皮細胞(EC)にも強い発現を認めた。一方、抗PSFポリクローナル抗体を作成し、ヒトの各臓器の免疫組織染色を行なったところ、小血管壁のSMC、ECに特異的な染色性を認めた。また、この抗PSF抗体を用いて、ウェスタンブロッティング法にても検討したところ、EC及びSMCの培養上清中にもPSFの存在を確認した。また、ヒト血清及び血漿をヘパリンカラムで精製後、ウェスタンブロッティング法で検討すると、ヒト血清中にもPSFが存在することが判明した。そこで、血中のPSF濃度をELISA法にて測定したが感度以下であり、将来臨床で応用出来るように、現在高感度測定系を改良中である。我々が発見した新規な生理活性因子、プロスタサイクリン(PGI_2)産生刺激因子(PSF)の組織内分布を明らかにした。PSFのcDNAプローブを用い、ラットの各臓器におけるPSF mRNAの発現をノザンブロット法にて検討した。
キセノンの中枢神経作用に関する神経生理学的及び神経化学的研究

本研究の目的は、麻酔効果を持つ希ガス、キセノン(Xe)の中枢神経作用を、現在広く用いられている麻酔ガス亜酸化窒素(N2O)と比較して明らかにすることである。脳波、中脳網様体多要素神経活動(Reticular Multi-Unit Activity:R-MUA)、体性感覚誘発電位(SEP)に及ぼす影響を成ネコ9匹を用いて、セボフルラン(Sev)の基礎麻酔下に検討した。大脳皮質の脳波は、2%Sev麻酔下では、Xe吸入により律動性徐波を示し、Xe吸入3060分後には高振幅鋭波の群発と低振幅徐波が混在するようになった。N2O吸入では低振幅化した。5%Sev麻酔下では、XeもN2Oも高振幅棘波の発生頻度を増加させた。R-MUAは、2%Sev麻酔下で、Xeによって最初にやや増加し、後に減少する傾向を示した。5%Sev麻酔下では、Xeによって常に増加した。一方、N2Oは2%Sev麻酔下でも5%Sev麻酔下でもR-MUAを常に増加させた。XeはN2Oより強くSEPの振幅を抑制した。XeはSEPの潜時を延長させたが、N2Oは変化させなかった。脊髄後角ニューロンの侵害性機械的刺激による反応に及ぼす影響を成ネコ11匹を用いてウレタンクロラロースの基礎麻酔下に検討した。広作動域ニューロン11個の内、Xe及びN2Oによって抑制されたものは6、N2Oのみ有効が2、Xeのみ有効が1、両者とも無効が2であった。両者によって抑制された6個のニューロンにおいて、その程度にはXeとN2Oの間に有意差は認められなかった。以上の結果より、XeはN2Oと同様に脳の背景電気活動に関しては興奮性の作用を有するが、感覚刺激に対する脳の反応性に対しては抑制性の作用を有し、その抑制作用はN2Oより強力であることが明らかとなった。脊髄後角ニューロンの侵害刺激に対する抑制効果に関してはXeとN2Oの間で差は認められなかった。本年度はキセノンがネコ脊髄後角ニューロンの機械的刺激による反応に及ぼす影響を検討し、笑気と比較した。成ネコ11匹を用いてウレタン・クロラロース麻酔下に腰椎椎弓切除術を行い、脊髄表面を露出させた。3mMKClを充填したガラス電極を刺入し、単一ニューロンの細胞外記録を行った。ニューロンは後肢に触刺激を加えつつ、オシロスコープの観察及びスピーカーからの反応音によって電極刺入の深さを決定し、記録した。記録されたニューロンにプラシによる触刺激、有鉤ピンセットで皮膚をつまむピンチ刺激及び熱刺激を加えることによってその性質を決定した。すなわちこれら全ての刺激に反応し、且つ反応の大きさが刺激強度に応じて増大するものを広作動域(WDR)ニューロンとみなした。WDRニューロンであると判定されたもの11個につき以下の検討を行った。100%酸素を吸入させ、ピンチ刺激(10秒間)に対する反応を5分おきに記録した。その後70%Xeまたは70%笑気を20分間吸入させた後やはり5分おきにピンチ刺激に対する反応を記録した。反応が吸入前と比較して20%以上減少したものを抑制ありと判断した。11個のWDRニューロンの内、Xe及び笑気の両者によって抑制されたものは6、笑気のみ有効が2、Xeのみ有効が1、両者とも無効が2であった。両者によって抑制された6個のニューロンにおいてその抑制の程度にはXeと笑気の間に有意差は認められなかった。従来Xeの麻酔効力は笑気よりも強いとされてきたが、本年度の研究では脊髄後角ニューロンの侵害刺激に対する抑制効果に関してはXeと笑気の間で差は認められず、Xeと笑気の間の麻酔効力の差はより上位の中枢に対する効果の差に起因している可能性が示唆された。来年度は脳波、中脳網様体多ニューロン活動、体性感覚誘発電位等を指標としてより上位中枢に対するXeの作用を検討し、笑気と比較する予定である。脊髄後角ニューロンの侵害性機械的刺激による反応に及ぼす影響を成ネコ

11匹を用いてウレタンクロラロースの基礎麻酔下に検討した。広作動域ニューロン11個の内、Xe及びN2Oによって抑制されたものは6、N2Oのみ有効が2、Xeのみ有効が1、両者とも無効が2であった。両者によって抑制された6個のニューロンにおいて、その程度にはXeとN2Oの間に有意差は認められなかった。以上の結果より、XeはN2Oと同様に脳の背景電気活動に関しては興奮性の作用を有するが、感覚刺激に対する脳の反応性に対しては抑制性の作用を有し、その抑制作用はN2Oより強力であることが明らかとなった。脊髄後角ニューロンの侵害刺激に対する抑制効果に関してはXeとN2Oの間で差は認められなかった。本年度はキセノン(Xe)が脳波、中脳網様体多要素電気活動(Reticular Multi-Unit Activity:R-MUA)、体性感覚誘発電位(SEP)に及ぼす影響を検討し、亜酸化窒素(N2O)と比較した。成ネコ9匹を用いて、ペントバルビタール麻酔下に脳波、R-MUA、およびSEPを記録するための電極を植え込んだ。電極植え込みから4週間以上あとに、2%または5%のセボフルラン麻酔、筋弛緩薬投与下に実験を行った。基礎のセボフルラン麻酔(100%酸素)の脳波およびR-MUAを20分間記録した後、100%酸素から70%Xeまたは70%N2Oと30%酸素に変えて120分間の脳波およびR-MUAを記録した。その後再び100%酸素として、脳波およびR-MUAが回復したことを確認した。大脳皮質の脳波は、2%セボフルラン麻酔下では、Xe吸入により律動性徐波を示し、Xe吸入3060分後には高振幅鋭波の群発と低振幅徐波が混在するようになった。N2O吸入では低振幅化した。5%セボフルラン麻酔下では、XeもN2Oも高振幅棘波の発生頻度を増加させた。R-MUAは、2%セボフルラン麻酔下で、Xeによって最初にやや増加し、後に減少する傾向を示した。5%セボフルラン麻酔下では、Xeによって常に増加した。一方、N2Oは2%セボフルラン麻酔下でも5%セボフルラン麻酔下でもR-MUAを常に増加させた。2%セボフルラン麻酔下でネコ前肢の撓骨神経を電気刺激し、大脳皮質感覚運動野からSEPを記録した。XeはN2Oより強くSEPの振幅を抑制した。XeはSEPの潜時を延長させたが、N2Oは変化させなかった。
TNF-αとClaudin-1を分子標的とした新規胃癌腹膜播種性転移治療法の開発

近年、TNF-αが癌組織自体により生産され、内因性の腫瘍プロモーターとして機能することが解明されつつある。本研究では、"Claudin-1はTNF-αによる胃癌腹膜転移進展シグナルにおけるメディエーターとして機能する"という実験仮説の検証を行った。胃癌細胞株(MKN28、MKN45)をTNF-α処理したところ、Claudin-1の発現レベルが上昇した。Claudin-1 siRNAを導入したMKN28において、TNF-α処理後のClaudin-1発現増強効果が抑制された。TNF-α処理、Claudin-1 siRNA導入の有無別に、DNAマイクロアレイによる網羅的解析を試みたところ、TNF-αにより発現変化した遺伝子のうち約70%が、Claudin-1のノックダウンにより抑制された。また、microRNAマイクロアレイを行ったところ、TNF-αにより発現変化したmicroRNAのうち約87%が、Claudin-1のノックダウンにより抑制された。また、Claudin-1 siRNA導入細胞における、細胞増殖抑制効果、アポトーシス増強効果、細胞遊走・浸潤能抑制効果を見出した。DNAマイクロアレイの結果をPathway解析したところ、MMP7、TGFBR1、TNFSF10を含むCellular movement networkがClaudin-1に関連したトップネットワークとして抽出された。これらの結果より、Claudin-1が単なる密着結合蛋白としてではなく、TNF-αによる腫瘍活性化シグナルを伝達するメディエーターとして機能することが明らかになった。平成22年度は、ヒト胃癌細胞株においてTNF-αによるClaudin-1発現制御機構が存在するかどうかを検討し、さらに、TNF-αによるClaudin-1を介する遊走能制御の解明を試みた。胃癌細胞株(MKN28、MKN45)を用い、Claudin-1の蛋白発現レベルをウェスタンブロット法で解析すると、培養時間・細胞密度の増加に伴い、Claudin-1の発現レベルが増強されることが確認された。これらの細胞をTNF-α処理し、ウェスタンブロット法で解析したところ、Claudin-1の蛋白発現レベルの増強が確認された。一方、他のEMT・MET関連マーカーである、E-CadherinやVimentinの蛋白発現レベルは、TNF-α処理により影響を受けなかった。また、両細胞株において、TNF-α処理後のClaudin-1 mRNA発現レベルを定量的RT-PCRにより解析したところ、Claudin-1の発現レベルの増強が認められた。さらに、創傷治癒アッセイによる細胞遊走能解析により、TNF-α処理により、両細胞株の細胞遊走能が増強されることが明らかとなった。我々は以前より、肺癌細胞株において、Claudin-1が単なる密着結合蛋白としてではなく、TNF-αによる腫瘍活性化シグナルを伝達するメディエーターとして機能することを明らかにしてきた(現在投稿中)。平成22年度の解析結果により、Claudin-1が胃癌細胞株においても同様に、TNF-αシグナルを仲介・制御する可能性が強く示唆された。今後、抗ヒトTNF-α抗体(Infliximab)とClaudin-1 siRNAを用い、胃癌細胞における細胞遊走・浸潤能への影響をさらに解析していく。また、マウス胃癌腹膜転移モデルを用い、抗ヒトTNF-α抗体、Claudin-1 siRNAの播種性進展抑制効果を検討していく予定である。TNF-α・Claudin-1経路により制御される遺伝子を解明するため、TNF-α処理の有無別、Claudin-1 siRNA導入の有無別にMKN28をサンプリングし、DNAマイクロアレイによる網羅的解析を試みた。TNF-α処理によりmRNA発現レベルが変化した遺伝子は、control/ Claudin-1 siRNA導入細胞で932/789種であった。両者を詳細に解析すると、TNF-αにより発現変化した遺伝子のうち約70%が、Claudin-1のノックダウンにより抑制されることが明らかとなった。また、同条件でmicroRNAマイクロアレイを行ったところ、TNF-α処理により変化したmicroRNAは、control/ Claudin-1 siRNA

導入細胞で378/191種であった。TNF-αにより発現変化したmicroRNAのうち約87%が、Claudin-1のノックダウンにより抑制された。これらDNA・microRNAマイクロアレイの結果より、TNF-αシグナル伝達におけるメディエーターとしてのClaudin-1の機能を解明するとともに、同経路により多くのmRNA・microRNA発現が制御されていることが示された。また、Claudin-1 siRNA導入細胞における、細胞増殖・細胞浸潤抑制効果、アポトーシス増強効果を新たに見出した。DNAマイクロアレイの結果をPathway解析したところ、MMP7、TGFBR1、TNFSF10を含む経路がClaudin-1に関連したトップネットワークの一つとして抽出された。これらの成果は既に学会で発表し英文論文としてまとめている。また同時に、肺癌細胞株を用いた基礎的解析を行い、Claudin-1がTNF-αによる腫瘍活性化シグナルを伝達するメディエーターとして機能することを明らかにした(PLoS ONE. 2012)。当初の研究計画のうち、ヒト胃癌細胞株におけるTNF-αによるClaudin-1発現制御機構の有無の検討、TNF-αによるClaudin-1を介するヒト胃癌細胞株遊走・浸潤制御機構の存在の確認はすでに終了している。また、TNF-α・Claudin-1経路に制御される遺伝子を解明するため、microarrayによる網羅的解析が現在進行中であり、研究目的はおおむね順調に進展しているものと考える。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後、ヒト胃癌細胞株におけるTNF-α・Claudin-1経路による細胞浸潤関連遺伝子制御機構の解明を行う。また、ヒト胃癌組織におけるTNF-α、TNFR-1、Claudin-1発現レベルの解析と、臨床病理学的因子との相関性の検討を行う。さらに、マウス腹膜転移モデルにおける、抗ヒトTNF-α抗体(Infliximab)、Claudin-1 siRNAの播種性進展抑制効果の検討を行う予定である。
量子性媒体中における化学反応ダイナミックスの分光学的研究

量子固体の一つとして知られる固体水素中に捕捉した分子の光学遷移の線幅は気相に比べても2桁以上狭いため、固体内の分子の運動状態・分子間相互作用・反応動力学についての高分解能分光による詳細な研究ができる。本研究ではこの固体水素の高分解能特性を生かして、量子凝縮相中の分子の励起状態の緩和過程や化学反応性を高分解能振動回転分光により調べ、溶媒の量子性が緩和や反応などのダイナミックスにおよぼす効果を微視的な観点から解明する事を目的とした。その結果以下のような成果を得た。(1)量子性媒質中での電子・振動励起状態の緩和。固体水素中に捕捉した分子の振動位相緩和の温度依存性がT^4に比例していることを明らかにし、古典的媒質のT^7依存性とは本質的に異なる結果を得た。また、量子固体中の分子の核スピン緩和に関して分子内のスピン-回転相互作用と、まわりの結晶との回転-格子(1光子)相互作用によって引き起こされていることを示した。(2)量子性媒質中で電荷。固体水素中における電子、正電荷の存在形態を明らかにするため、放射線照射した固体水素の赤外吸収スペクトルを測定・解析し、生成したイオンの電場によって誘起された、線幅が約60MHzと非常に細い吸収線を多数観測した。(3)トンネル反応に及ぼす量子効果。固体パラ水素中に捕捉したラジカルが関与するX+H_2→XH+H型のトンネル反応過程について赤外分光で直接観側を行った。その結果、ゼロ点振動エネルギーのわずかな違いがトンネル反応速度に大きな影響を及ぼすことを示した。またトンネル反応速度の振動量子数依存性も明らかにした。水素分子が固体になった固体水素では高分解能分光が可能である。本研究ではこの水素の高分解能特性を生かし、水素分子の固体及び液体中の分子の励起状態の緩和およびその中で進行する化学反応を光を用いて調べることにより、溶媒の量子性が反応や緩和などのダイナミックスにおよぼす効果を明らかにする事を目的としている。本年度は以下のような成果を得た。(a)水素中のメタンの振動回転線幅の特異的な温度依存性。詳細な実験の結果、メタン分子の振動回転線の線幅が温度に対して非常に敏感に変化することが明らかとなった。例えば、CD4のV_4遷移では温度が上がるにつれて線幅が可逆的に広がり、4Kから8Kに昇温したときの線幅のひろがりはほぼ20倍にも達する。水素のデバイ温度は100Kであることから、この変化は従来考えられていたフォノンの分布の変化では説明できない。今回の結果は、媒質の量子性が顕著に現れた結果であると考えられる。(b)トンネル反応に及ぼす媒質の量子効果。固体バラ水素中に捕捉したフリーラジカルなどの不安定分子は、まわりの水素分子とX+H_2→XH+Hなどの反応をおこす。系が極低温であることからこの反応過程を解析することによって、化学反応におけるトンネル効果の寄与の詳細な研究ができる。重水素化メチルラジカルCD_3を捕捉した場合、CD_3が水素分子と5Kの極低温で反応し、CD_3Hが生成することが明らかになった。この反応の活性化エネルギーは約13Kcal/molであることから純トンネル反応であることは明らかである。そこで現在、1K以下にまで試料温度を下げられるクライオスタットを製作中であり、これを用いて反応速度の温度変化の詳細な観測を行い、媒質の揺らぎが反応に及ぼす影響を詳細に明らかしていく予定である。

本研究ではこの水素の高分解能特性を生かし、水素分子の固体及び液体中の分子の励起状態の緩和およびその中で進行する化学反応を光を用いて調べることにより、溶媒の量子性が反応や緩和などのダイナミックスにおよぼす効果を明らかにする事を目的としている。本年度は以下のような成果を得た。(1)トンネル反応に及ぼす媒質の量子効果。固体パラ水素中に捕捉したフリーラジカルなどの不安定分子は、まわりの水素分子とX+H_2→XH+Hなどの反応をおこす。系が極低温であることからこの反応過程を解析することによって、化学反応におけるトンネル効果の寄与の詳細な研究ができる。実際にメチルラジカルが水素分子と反応してメタンになる反応について、部分重水素化したメチルラジカルの反応速度を比較することにより、分子の量子レベルがトンネル効果に及ぼす影響を明らかにした。(2)振動励起状態の緩和機構について。水素中のメタンの振動回転線幅な温度依存性を観測することにより、緩和過程の詳細を検討した。その結果、4K付近では位相緩和が支配的であるが、その温度依存性はT^4程度であり、理論的に予測されているT^7依存性とは異なることが明らかになった。これは、媒質の量子性が顕著に現れた結果であると考えられる。(3)固体中の電荷について。固体水素中の電荷を生成し、その存在形態を明らかにするために、固体水素に放射線照射してイオンの生成を試みた。その結果、固体の格子欠陥や不純物の存在によって負電荷の存在形態が劇的に変化することを明らかに本研究の目的は、化学反応に於て量子効果によって生ずる「反応のダイナミックスの新しい局面」を切り開くために、固体パラ水素という量子性のある媒質を溶媒に用いた化学反応の研究を展開することにある。具体的には(1)量子効果(トンネル効果)による反応の直接検出、および(2)エネルギー準位の量子性や非調和性あるいは溶媒の再配置の効果などについて媒質の量子性が反応のダイナミックスに及ぼす影響を解明すること、を目指して研究を進めた。メチルラジカルが水素分子と反応してメタンになる反応について詳細な実験を行ったところ、トンネルにより減少するラジカルの時間依存性が簡単な指数関数ではないことが明らかになった。これはトンネル反応における多次元性が影響していると考えられ、現在さらに実験データーをより詳細なものにしているとともに、理論計算による解析を行っている。水素中のメタンの振動回転線幅の温度依存性を観測し、純位相緩和について検討を行った。線幅の温度依存性が温度のべき乗的な振る舞いをすることが明らかとなり、緩和がフォノン全体で起きていることを示した。現在、これまで得られている振動回転遷移の線形・線幅の温度・圧力依存性などのデーターをもとに、緩和のダイナミックスにおよぼす媒質の量子性や非調和性あるいは溶媒の再配置の効果の影響に関する定量的な解析を行っている。
宇宙茶室2-微小重力空間における"柔"環境デザイン-

研究は、17年度におこなった風土性、生態学的アプローチ、文化的視点、そしてμGにおける柔素材検討、μG環境での人体姿勢という5つの視座を、ISS(国際宇宙ステーション)の諸条件に照らし、3つの日本的な間(MA)の概念に収斂し展開している。第一点は、居住空間MAの概念であり、狭小限定空間や閉鎖系住居等の分析をしている。また第二点の生活時間MAの概念では、宇宙時間の変則性から仮想されるライフサイクルのありようが検討された。そして第三点の動作空問MAの概念においては、天地左右を暖昧にする浮遊の姿勢に関する展開が試みられている。研究指針はこれらの概念を総合的に相関させ、日本古来の茶室の要素を分析、新たなる居住のありようを宇宙茶室としてコンセプト化している。これを受けて18年度におこなった研究課題の微小重力空間における"柔"環境デザインは、ISS(国際宇宙ステーション)日本モジュールの1/10縮小コンセプトモデルを結論として提案している。モデルは現在建設中のモジュール条件から、直径4m×長さ10mのシリンダー空間を前提に、8名のクルーが長期滞在においてシェアする居住空間(物理的茶室のディメンションをもつプライベートスペース)と、共用を前提とした宇宙茶室(精神的茶室の機能が付加されたパブリックスペース)の合体により構成されている。特に微小重力下における浮遊というテーマは、既成概念を超えて、空間における人間の所作にっいて考察する必用があり、これに関連して宇宙環境における外部のない内部空間を構成する接触面のサーフェイスやテクスチュアのありようが考察された。また床-壁-天井という地球と異なる宇宙での居住環境は、必然的に素材のみならず、媒質(光/空気/音等)との関連性で考察する好機として、デザインの新たなる指標を予感させるものとなった。結果、微小重力下における人間行動と空問のありようから、BIRDHOUSE(鳥の巣)として応用デザインした止まり木的装置へと発展試作、微小重力下で使用することを想定しつつ、体感できるフルスケールモデルの制作も合わせておこなっている。研究成果は、コンセプトデザインモデルとしての提案が主となっているが、研究成果は、地球上の茶室の本来の意味や機能を再検証し、汎人間的な視点から、身体観、及び宇宙観の風土的背景を検討しつつ、宇宙文化のありようを問う考察が加えられている。本年度は、主テーマを分析研究する5つの視点のうち、μGにおける"柔"環境のための柔素材によるサーフェイスとテクスチュア、及び、静態姿勢のありように照準したアイデア展開とラフモデル検討を行なっている。研究課題の最終回答は、ISS(国際宇宙ステーション)日本モジュールの1/10空間-装置コンセプトモデル提案であり、茶室の構成要素と、この中での所作のありようを、浮遊と静態という関連性で分析している。さらに浮遊という姿勢から想像される空間内面との接触に着目し、これを常とするサーフェイスとテクスチュアのありようを、素材のみならず媒質(光/空気/音等)との関連性で考察している。