hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
無拘束型センサを用いた心拍・呼吸監視システムの開発

心拍数・呼吸数などの生体情報のモニタリングは,医療・スポーツ分野等では大変重要である.これまでの一般的な方法(体に電極やゲージバンドなどを取り付けて計測する)の問題点(肌のかぶれ,センサの外れ,装着による違和感等)を解消するために,無拘束でのモニタリングのためのセンサの開発を行ってきた.これまでの研究により,圧電フィルムを用いた無拘束センサにより一定程度の測定が可能であるという結果を得ている,本研究では、この無拘束型センサを応用して、心拍・呼吸の正確なモニタリングよりも、もし、心停止や呼吸停止により出力信号が無くなった場合、それをモニタ画面だけでなく音や光として出力させて付添い者や介護者がある程度その場から離れていても、異常を知らせるためのシステム開発を目的として実験を行った。本研究でのポイントは2つの部分で、一つは心肺運動の出力をキャッチするためのセンサ部とその信号を何らかの方法で可視的に表現する出力部である。センサ部に関しては、これまでの研究である程度結果を得ているアーチ型センサを改良してダブルアーチ型として使用した。初期のアーチ型の下側にも同形のアーチ型プラ板を固定して、感度の更なる向上を図り効果が得られた。出力部は、ADターミナルを介してPCに取り込み、プログラム制御により、外部出力ボックスに接続してそれに取り付けた、圧電ブザーとLEDを発光させて知らせるシステムとした。原理としては、異常のない状態では、モニタに周期的な三角波的な波形が出力されている。この場合、接続した外部出力ボックスの圧電ブザーもLEDも消えた状態である。もし、心停止や呼吸停止となり出力が下がった場合に、プログラムにより設定した閾値になった場合、スイッチが入り圧電ブザーとLEDが点灯して異常を知らせる事ができる。実験により、これらの外部ボックス、及びプログラムを作製して結果を確かめた。関数発生器によるテスト信号入力では、圧電ブザーもLEDも確実に出力させる事ができた。ただし、実際のセンサによる出力では、初期設定が安定せず、思うように出力させる事が難しかった。テスト信号による出力はできている事から、設定条件さえ安定させる事ができれば、異常を知らせるシステムを構築する事が可能であるという結果が得られた。
神経特異的ユビキチンリガーゼKspotによるシナプス制御

傍腫瘍性精神神経疾患を呈した患者の血清中に検出された自己抗体の標的分子として同定されたFbxo45は、N末端側にF-boxドメインをC末端側にSPRYドメインをもつF-box型ユビキチンリガーゼ群の新しいメンバーであり、神経系にのみ発現することが示された。ラット海馬神経細胞を用いた電気生理学的解析の結果、Fbxo45が成熟したシナプスで起こる神経伝達物質の放出に抑制的に作用することが示された。そこでシナプス前膜における神経伝達物質放出機構にFbxo45が機能的に関与する可能性を考え、網羅的に神経伝達物質放出調節因子との結合実験を行った。その結果、Fbxo45がMunc13-1と結合することが明らかになった。Fbxo45の強制発現によりMunc13-1のタンパク質レベルがFbxo45発現量依存的に減少し、さらに細胞内での半減期が顕著に短縮した。逆にFbxo45に対するsiRNAを導入したところ、Munc13-1の半減期が顕著に延長した。一方、Munc13-1と複合体を形成し神経伝達物質放出に関わるRIM1に対しては影響を与えなかった。これらの結果はFbxo45が高い基質特異性のもとに標的タンパク質を分解に導くことを示している。さらにFbxo45に対するsiRNAを培養神経細胞に導入したところ、mEPSC頻度の増加が観察された。以上の結果から、Fbxo45はシナプス前膜においてMunc13-1のタンパク質レベルを調節することにより、シナプス伝導の効率を制御していることが明らかになった。本症例に類似した病態を呈した症例22例を集め、その血清を用いてウェスタンブロット法により抗Fbxo45自己抗体を検出、抗体力価を測定し、自己抗体の産生と精神神経疾患との関連について疫学的に解析を行った。その結果、22症例中3例において高力価抗Fbxo45自己抗体が検出された。Kspot(Fbxo45は、N末端側にF-boxドメインをC末端側にSPRYドメインをもつF-box型ユビキチンリガーゼ群の新しいメンバーであり、神経系にのみ発現することが示されている。ラット海馬神経細胞において、シナプス形成後Fbxo45を強制発現させてAMPA受容体の微小興奮性シナプス後電流(mEPSC)を測定した結果、mEPSCの頻度が40%の減少を示した。Fbxo45が神経伝達物質の放出機構に関与する可能性を疑い、細胞外のCa^<2+>濃度を2mMから10mMに上昇させて実験したところ、Fbxo45強制発現によるmEPSC頻度の減少が観察されなくなった。これら結果は、成熟したシナプスで起こる神経伝達物質の放出に対してFbxo45が抑制的に作用していることを示唆している。一方、シナプス前膜において神経伝達物質の放出に関わるMunc13-1とFbxo45が結合することがわかった。Fbxo45の強制発現により、Munc13-1のタンパク質レベルがFbxo45発現量依存的に減少し、さらに細胞内での半減期が顕著に短縮した。次に、Fbxo45に対する2種類のsiRNAを作成しloss-of-function実験を行ったところ、Munc13-1の半減期が顕著に延長し、また同siRNAを神経細胞に導入したところ、mEPSC頻度の増加が観察された。以上の結果から、Fbxo45はMunc13-1に結合し、その分解を促進することによりシナプスにおける神経伝達物質の放出を抑制することが明らかになった。Fbxo45ノックアウトマウスは、呼吸困難により出生直後に死亡するが、詳細な組織学的解析により、このマウスでは横隔膜上の神経筋接合部のシナプス形成・分岐に異常があることがわかった。この結果から、Fbxo45が胎生期におけるシナプス形成にも関与することが示唆された。

本症例に類似した病態を呈した症例22例を集め、その血清を用いてウェスタンブロット法により抗Fbxo45自己抗体を検出、抗体力価を測定し、自己抗体の産生と精神神経疾患との関連について疫学的に解析を行った。その結果、22症例中3例において高力価抗Fbxo45自己抗体が検出された。
カビ細胞壁生合成酵素の阻害に基づく海洋無脊椎動物からの高選択的抗カビ化合物の探索

日本沿岸産海産無脊椎動物の抽出液から、抗カビ活性成分の単離および構造研究を行い、以下に示すような新規物質を単離した。1.新規ミカロライド類五ヶ所湾産の海綿Mycale sp.から抗カビ成分として3種の新規ミカロライド類を得た。それらの化学構造は各種スペクトルデータの解析から、30-hydroxymycalolide A、32-hydroxymycalolide A、および38-hydoroxymycalolide Bと決定した。五ヶ所湾産の海綿Acanthodendrilla sp.から10種の高度に水酸化されたステロールの硫酸エステルを得た。これらの化学構造は、各種スペクトルデータの解析から明らかにした。3.Rubroside類およびAurantoside類八丈島産の海綿Siliquariaspongia japonicaから11種のテトラミン酸と共役ポリエンを含む化合物rubrosaide類およびaurantoside類を単離し、それらの化学構造を、各種スペクトルデータおよび化学分解により明らかにした。抗カビ性スクリーニングの結果浮かび上がった日本沿岸産海産無脊椎動物の抽出液から、活性成分の単離および構造研究を行った。その結果、以下に示すような新規物質を単離しそれらの構造決定を行った。それらの化学構造は各種スペクトルデータの解析から、30-hydroxymlycalolide A、32-hydroxymycalolide A、および38-hydroxymycalolide Bと決定した。いずれも、既存のミカロライド類より高極性であった。また、種々の化学変換を検討した結果、NaBH4で還元した後に鹸化処理を施すとすべてのミカロライド類から同一物質が導かれたので、全ミカロライド系化合物の立体化学の関連づけを行うことができた。五ヶ所湾産の海綿Acanthodendrillasp.から10種の高度に水酸化されたステロールの硫酸エステルを得た。その結果、以下に示すような成果を挙げた。1.ミカロライド類の立体化学五ヶ所湾産の海綿Mycale sp.から抗カビ成分として得られたミカロライド類の立体化学を決定した。すなわち、科学分解により二つの6員環ラクトンを形成するフラグメントを得て、それらの相対立体配置を決定した。これ以外のフラグメントについては、2級水酸基をMTPAエステル化し、新モシャー法を適用することにより絶対立体配置を決定した。さらに、酸素分解で得られた別種のフラグメントの化学合成およびキラルカラムを用いるHPLC分析により、6種のmycalolide類すべての絶対立体配置を決定した。2.Rubroside類およびAurantoside類八丈島産の海綿Siliquariaspongia japonicaから11種のテトラミン酸を共役ポリエンを含む化合物rubroside類およびaurantoside類を単離し、それらの科学構造を、各種スペクトルデータおよび科学分解により明らかにした。
高齢者による小学校教育支援活動が子どもの心身の健康に及ぼす影響

高齢者による小学校教育支援活動が子どもと高齢者の心身の健康に及ぼす影響について明らかにすることを目的とした。調査分析の結果、以下の知見が得られた。「学校やクラスのルールを守る」といった規範意識に関わる得点が介入群において有意に高まっていた。また、介入群の不定愁訴の出現率が対照群のそれより有意に低かった。「教育支援活動」は60歳以上者の心身の健康に良い影響を与えていることが示唆された。担任の教師の「2年間にわたる高齢者による教育支援活動」に対する印象は良好であった。【目的】小学校教育支援活動(以下、教育支援活動)が高齢者と児童の心身の健康に及ぼす影響について明らかにする。ここでは、ベースライン時と開始から1.5ヶ月後の特徴について報告する。【対象と方法】介入群として、兵庫県姫路市のN小学校区に在住する60歳以上者(男3名、女3名)と同小学校に通学する1年生から3年生全員111名を選んだ。対照群として、同校区に在住する65歳以上者の62名と隣の校区であるJ小学校に通学する1年生から3年生全員219名を設定した。介入群の60歳以上者は小学校教育の支援者として、担任の教師の指示・指導のもと、週1日から3日小学校の種々の活動・授業に参加した。教育支援活動は2007年2月初旬から始まり、学年末の3月中旬にいったん終了した。調査内容として、小学生に対しては「家族関係」「学校生活」「友人との関係」「地域の大人との関係」等を調査した。高齢者に対しては「健康度自己評価」「自尊心尺度」「各種体力テスト(握力、開眼片足立ち時間、ファンクショナルリーチ、5m歩行時間等)」「日常生活動作能力(ADL)」「抑うつ尺度」等を選んだ。ベースライン時との比較において、経過期間が1.5ヶ月と短かったため、60歳以上者の介入群に対してのみグループインタビューを実施し、教育支援活動に対する意識調査を行った。【結果と考察】各質問項目に対するグループインタビューの回答結果をまとめると、教育支援活動が、参加した高齢者の「精神的満足感」や「社会的ネットワーク」の向上に結びついていたことが推察され、参加者の心理社会面に良い影響を与えていることが示唆された。【結論】今後、長期にわたって追跡をしていく予定であるが、60歳以上者にとって「教育支援活動」は心身に良い影響を与えうる可能性が示唆された。児童に及ぼす影響と合わせて、注意深く調査・検討をしていきたい。【目的と意義】小学校教育支援活動(教育支援活動)が中高齢者と児童の心身の健康に及ぼす影響について明らかにする。ここでは、児童に及ぼした影響について、1年間の追跡調査の結果から報告する。【対象と方法】介入群として、兵庫県姫路市内のA小学校1年生から3年生と新1年生の138名、コントロール群としてB小学校1年生から3年生と新1年生の242名、計380名を選んだ。中高齢者は介入群の校区に在住する60歳以上者であり、公募に応じた6名を選んだ。途中2名が病気により不参加となり、最終的に教育支援活動を継続できたのは4名であった。教育支援活動が児童へ及ぼす影響は、日本語版HealthyKidsSurvey(HKS)を選び、記名自記式アンケート調査法により明らかにした。調査は2007年2月と2008年1月に実施された。2008年1月は、森本による不定愁訴の14症状を調査項目に加えた。【結果と考察】1年生(現2年生、7.5ヶ月間の介入)において、「学校やクラスのルールを守る」の平均得点が介入群で有意に高くなり、コントロール群で有意に低くなっていた。新1年生(6ヶ月間の介入)においては2008年の比較のみであるが、介入群の方がコントロール群より「健康度自己評価」「心配してくれる大人がいる」「褒めてくれる大人がいる」「父母は応援してくれる」「自分の事で困った事が起きても自分で解決できる」「自身を持てることがたくさんある」「将来に向けて目標と計画を持っている」の8項目の平均得点が有意に高かった。不定愁訴出現率は、介入群の方がコントロール群より「お腹が痛くなる」「息苦しくなる」「朝しんどい」「頭が痛くなる」「目が疲れる」「肩が凝る」の6症状の出現率が有意に低かった。【結論】1年生(現2年生)においては、介入群の規範意識が有意に高まっていた。新1年生においては、介入群の方がコントロール群より児童の健康状態は良好であることが示唆された。【重要性】高齢者による教育支援活動は、児童の「規範意識」を高め、「不定愁訴の出現」を抑制することが示唆された。【目的と意義】小学校教育支援活動(教育支援活動)が中高齢者と児童の心身の健康に及ぼす影響について明らかにした。

【対象と方法】介入群として、兵庫県姫路市内のA小学校1年生から3年生と新1年生の138名、コントロール群としてB小学校1年生から3年生と新1年生の242名、計380名を選んだ。中高齢者は介入群の校区に在住する60歳以上者であり、公募に応じた6名を選んだ。途中1名が病気により不参加となり、2名が新規に参加した。最終的に教育支援活動を継続できたのは7名であった。教育支援活動が児童へ及ぼす影響は、「健康度自己評価」「学校生活」「友人関係」「親との関係」等について、記名自記式アンケート調査法により明らかにした。中高齢者に対しては「健康度自己評価」「自尊心尺度」「各種体力テスト(握力、開眼片足立ち時間、ファンクショナルリーチ、5m歩行時間等)」「日常生活動作能力(ADL)」「抑うつ尺度」等を調査した。調査は2007年2月、2008年1月、2009年2月に実施された。【結果と考察】1年生において、「学校やクラスのルールを守る」といった規範意識に関わる得点がコントロール群で有意に低下し、介入群では有意に高まっていた。新1年生において、介入群の不定愁訴の出現率がコントロール群のそれより有意に低かったことから、児童の健康状態は介入群の方がコントロール群より良好であることが示唆された。「教育支援活動」が、60歳以上者の心身の健康に良い影響を与えていることが示唆された。担任の先生の「1年間にわたる高齢者による教育支援活動」に対する印象は、良好であった。【結論】2年間にわたる高齢者による教育支援活動が、子どもの規範意識に良い影響を及ぼし、参加した高齢者ボランティアの心身の健康にも良い影響を及ぼしていることが示唆された。
自然対流に関する伝熱促進技術の開発

層流から乱流に至る自然対流境界層に関し、その本質的な伝熱特性を数値解析および実験により詳細に調査し、伝熱促進法を考察した。その結果、重力の方向に主流を付加すれば、境界層の乱流遷移が促進され、局所熱伝達率の高い値が境界層の広い範囲で維持されること、そして境界層内に分割した傾斜平板列を挿入することによって,乱流境界層および層流境界層のいずれについても、縦渦の発生に伴う極めて顕著な局所熱伝達率の向上が観察されることなど、従来困難とされてきた自然対流の伝熱促進が可能であることが明らかになった。自然対流は強制対流とは著しく異なる乱流特性を有しているため、伝熱面上に突起(フィン)を設けても、強制対流のように容易に伝熱促進を図ることができない。そこでまず、自然対流の乱流伝熱を支配する因子を特定するため、直接数値シミュレーションを行った。この境界層の流れ方向に僅かに主流を付加すると、境界層の遷移が遅れ乱流から層流に逆遷移すること、また重力方向(流れ方向とは逆)に主流を付加すると乱れが増幅されることがわかった。すなわち、境界層の外側の領域の特性変化によって境界層全体が支配されることが明らかになった。この研究成果については、学術門誌Int.J.Heat Mass Transferに公表した。したがって、境界層の外層を如何に制御するかが、伝熱促進の鍵となる。そして本研究では、空気のみならず水にも適用可能な普遍的な伝熱促進技術の開発を目指しているため、現有の実験装置を改良して、水の自然対流境界層に対する基本的な実験データ(これまで研究が殆ど行われていない)を取得した。この実験と数値シミュレーションによる解析結果から、特に乱流による熱輸送が空気の場合よりかなり劣化することが明らかになった。この研究成果の一部は、本年5月開催の第47回日本伝熱シンポジウム(北海道)で発表することになっている.また、9月に開催される第14回国際伝熱会議(米国)では、更に進んだ研究内容を公表する予定である(採択済)。これにより、水の乱流境界層に対する伝熱促進については、促進装置を構成する分割平板の形状、寸法および姿勢を空気とは異なるものにする必要が示唆された。現在、種々の伝熱促進装置を水の境界屑に挿入して実験を行い、伝熱促進に関わる熱流体運動の挙動を特定するとともに、その最適な形状、寸法および姿勢を検討している。速度計測については、PIV(粒子可視化流速計)と本研究申請で購入したLDV(レーザドップラー流速計)の結果と比較しつつ、その精度を検証している。強制対流とは異なる伝熱特性を有する空気の自然対流境界層に関し、伝熱面近くに隙間を設けた傾斜平板列を挿入することにより、熱伝達率の大幅な向上を見込めることがわかった。この伝熱促進の要因は、傾斜平板に沿う低温流体の伝熱面への侵入と傾斜平板の端面から発生する縦渦が伝熱面近傍の高温流体を周囲へ放出する相乗作用によるものである。熱電対およびLDV(レーザドップラー流速計)等を用いた実験結果については、数値解析結果と極めてよく一致し、その妥当性が確かめられた。この伝熱促進法は、通常のフィンを用いる方法よりも製作が容易で、かつより効果的であり、実用上電子機器等の自然冷却に極めて有用である。これらの実験および解析結果については、平成22年10月開催の日本機械学会熱工学コンファレンス(長岡)で発表し、日本機械学会論文集でも公表した。更に進んだ研究成果については、本年6月開催の第48回日本伝熱シンポジウム(岡山)で発表予定であり、学術専門誌Int.J.Heat Fluid Flowにも投稿中である。一方、作動物質が水である自然対流境界層についても、普遍的な伝熱促進技術の開発を目指して、現有の実験装置を改良して、系統的な実験データを取得するとともに数値解析を実施した。この実験と数値解析結果の一部は、既に平成22年5月開催の第47回日本伝熱シンポジウム(札幌)および平成22年8月開催第14回国際伝熱会議(米国、ワシントン)において公表した。水の自然対流境界層は、高プラントル数効果により速度場と温度場のスケールに差異を生じるため、乱れが存在するとしても、それによる熱輸送が空気の場合よりも相対的に減少する。したがって、伝熱促進を図るには、装置を構成する傾斜平板列の形状、寸法および姿勢を空気の場合とは異なるものにする必要がある。現在、種々の伝熱促進装置を水の境界層に挿入して実験を行い、PIV(粒子可視化流速計)とLDVを用いて速度計測を行いつつ、最も伝熱促進に有効な装置の形状、寸法および姿勢の特定を進めているところである。

これまで、強制対流とは異なる伝熱特性を有する空気の自然対流境界層に関し、伝熱面近くに隙間を設けた傾斜平板列を挿入することにより、熱伝達率の大幅な向上が見込めることが実験的に明らかになっている。そして、傾斜平板に沿う低温流体の伝熱面への侵入と傾斜平板の端面から発生する縦渦が伝熱面近傍の高温流体を周囲へ放出する相乗作用が、このような伝熱促進の主因になっていることが数値解析によって確認された。熱電対およびLDV(レーザドップラー流速計)等を用いた実験結果についても、数値解析結果の妥当性を示すことができた。この伝熱促進法は、通常のフィンを用いる方法よりも製作が容易で、かつより効果的であり、実用上電子機器等の自然冷却に極めて有用である。これらの実験および解析結果についでは、研究の進捗状況に応じて、これまで公表している。6月開催の第48回日本伝熱シンポジウム(岡山)では、傾斜平板を直接伝熱面に接触させ、フィンとしての効果を併せ持つ条件および伝熱面が波状面であるような場合の伝熱促進についても考察を加え、より進んだ研究成果を発表した。また、学術専門誌Int.J.Heat and Fluid Flowなどにも現在投稿中である。一方、作動物質が水である自然対流境界層についても、普遍的な伝熱促進技術の開発を目指して、現有の実験装置を改良して、系統的な実験データの取得を試みた。これまでにも、実験と数値解析結果の一部について、国際伝熱会議等で発表しているが、水の場合、高プラントル数効果により速度場と温度場のスケールに差異を生じるため、乱れによる熱輸送(乱流熱流束)も空気の場合より相対的に小さくなることが指摘されてきた(相互相関係数も小さくなる)。しかしながら、壁面熱流束から乱流熱流束に転化される熱エネルギーの割合は水と空気では殆ど変化なく、結果的に、水の方が壁面近傍の浮力効果が大きくなり、平均速度とそれに伴う速度乱れの増加が顕著になるものの、熱輸送に関しては、水と空気で本質的には差異がないことがわかった。このことについては、10月開催の日本機械学会熱工学コンファレンス2011(浜松)で公表した。
光格子における新しい量子相の大規模数値計算による探索

光格子において実現されてうる様々な量子相に関して,量子モンテカルロ法による数値シミュレーションを利用して,その実現可能性や基本的な性質を解明した.例えば,空間並進対称性とゲージ対称性がともに自発的にやぶれるとされる,超流動固体について,その実現条件を明らかにした.光格子において実現されてうる様々な量子相に関して,量子モンテカルロ法による数値シミュレーションを利用して,その実現可能性や基本的な性質を解明した.例えば,空間並進対称性とゲージ対称性がともに自発的にやぶれるとされる,超流動固体について,その実現条件を明らかにした.桂,川島,Kirillov, Korepin,田中は,AKLT状態について,エンタングルメントエントロピーを評価した.AKTL状態は量子ゆらぎのために秩序が抑制されたために生じる無秩序量子状態のひとつであり,量子効果が磁性体に本質的な影響を及ぼす典型例として知られている.また,エンタングルメントエントロピーは一般的には漠然と量子揺らぎと呼び習わされているものを定量的に表現した量であって,われわれの研究によって,AKLT状態のエンタングルメントエントロピーのシステムサイズ依存性が明らかになった.また,鈴木,富田,川島は,S=1/2のシャストリサザランド格子上の磁性体の量子モンテカルロシミュレーションを行い,DmB4などの物質で実験的に観測されている特徴的な磁化曲線の様相を明らかにした.とくに,飽和磁化のちょうど半分のところでスピン配列が安定化する「1/2プラトー」現象は,この系における長距離相互作用の結果であることを明らかにした.さらに,紙屋,川島,Batistaは,準2次元磁性体で,面間相互作用にフラストレーションのある場合,見かけ上の3次元磁性体としての振る舞いにかかわらず,実はそれらの物質で観測される臨界現象が非常に弱い一次転移である可能性を数値計算と繰り込み群による計算の両方のアプローチによって明らかにした.本研究課題においては,(1)ボーズ系,とくに多成分系の新しい現象(対超流動相,渦糸乖離転移に及ぼすトポロジカルチャージの非可換性効果,など)の解明と,そのための有限温度凝縮体のダイナミクスを扱う方法論の確立,(2)光格子で近い将来実現可能な有効スピンモデルで期待される新しい量子相転移(ネール相と磁気4重極相の間の脱閉じ込め転移など),(3)テンソル積ネットワーク法の改良とそれを用いた量子多体系の研究,を行う.(1)のボーズ系に関しては,多成分ボーズ系の大規模計算を実施し,とくに対超流動状態を含む相図を得た.また,光格子で実現されうる双2次相互作用を持った量子スピンモデルの臨界性質について検討した.平成23年度は,多成分ボーズ系の大規模計算を更に進め,相図をより広いパラメータ空間に拡張した.さらに,双極子相互作用の存在する場合の計算を進めて,双極子相互作用によってストライプ的に粒子が整列する相が安定化することを示した.また,ソフトコア系では,単純な余剰粒子描像では説明されない整合フィリングにおける超流動固体相が存在することを示した.トポロジカルチャージに関しては,通常のZ渦からの拡張として,Z2渦の存在する場合の統計力学モデルについてクラスタアルゴリズムを検討した.(2)の有効スピンモデルで期待される新しい量子相転移に関しては,モット相から空間回転対称性や並進対称性が破れた相への転移において,脱閉じ込め転移の機構が成立しているかどうかを確かめた.とくに,SU(N)JQモデルに関して,ダイマー秩序パラメータなどの計算を行い,脱閉じ込め転移のシナリオからの予想と比較した.(3)のテンソル積ネットワーク法に関しては,この方法を実際に利用して,三角格子量子スピン系,J1-J2モデルなどのフラストレートした量子スピン系における,非整合周期秩序相の存在範囲の概略を明らかにした.現実的な連続空間における超流動固体の存在については,いまだに確定的な結論がでていないが,周期的なポテンシャルのもとでの超流動固体状態については,その存在が確立されており,そのような場合のボーズガス系の研究は近年さかんに行われている.その理由は周期的ポテンシャルのもとでの超流動固体状態が連続空間系での超流動固体に関して,そのあるべき性質への予見を与えるだけでなく,光格子系や磁性体などにおいて,本質的に同等の現象が実現されている,あるいは実現されると期待されるからである.われわれは,周期ポテンシャル,とくに格子上で定義されたボーズ粒子系に関して,量子モンテカルロ法を用いたコンピュータシミュレーションによって,種々の量子相や量子相転移の様相を明らかにした.まず,双極子相互作用する2次元の格子系についてハードコア条件下,かつ双極子が2次元面に平行な場合について計算を行い,そのような系がストライプ的な空間構造を示すことを示した.また,ストライプ相と超流動相の間に圧縮率の非常に小さな相を発見した.第2に,3次元のソフトコア条件下では,従来のコンピュータシミュレーションでは見出されていなかった充填率がちょうど1/2のときの超流動固体相が存在することを発見した.このことは,超流動固体が固体形成成分と,超流動形成成分の2成分からなるという単純な理解では十分に把握されないことを示している.われわれはさらにこの計算を2次元の系にも拡張し,より量子揺らぎの効果が大きく超流動固体相の存在が観測しにくい2次元的な場合についても,やはり整合的充填率での超流動固体が存在しうることを立証した.この課題の目標は光格子系によって実現の可能性が高い新しい量子相を大規模数値計算によって解明,探索することである.そのために,ボーズ系におけるペア超流動相の様相や相図を明らかにすることに成功した.

さらに,当初の期待を越えて,通常の超流動固体で想定されていた余剰粒子描像では説明されない領域に超流動固体相を発見した.また,脱閉じ込め転移に関しても,その存在をほぼ確立することに成功し,より詳細な解析的理論との比較の段階に入っている.テンソル積ネットワーク法についても,方法論の有効性を立証し,従来法では計算できなかった領域の計算にも成功しつつある.24年度が最終年度であるため、記入しない。光格子系については,長距離相互作用系では,計算が収束するまでに長い時間がかかっており,拡張アンサンブル法の導入など,方法論上の更なる工夫によって,より信頼性の高い結果が得られるものと期待している.また,フェルミ粒子を含んだ場合などは,より根本的なレベルでの方法論上のブレイクスルーが必要であり,その可能性を検討したい.脱閉じ込め転移では,より大規模な計算が必要な段階に差し掛かりつつあるので,計算資源の確保やプログラムの更なる高度化が必要である.テンソル積ネットワーク法に関しては,より多様なネットワークの構造について計算を行う必要がある.24年度が最終年度であるため、記入しない。
食物繊維と胃粘液ムチンの相互作用の解明と胃粘膜機能増強への応用の検討

胃にはピロリ除菌後も胃がん発生母地となる腸上皮化生が持続する、慢性関節痛の鎮痛薬継続投与によって胃潰瘍が発生する等の問題があるが、胃の腺粘液はそれらを改善することが分かっている。本研究では、消化管の健康に有益な腺粘液を増やす水溶性食物繊維(SDF)を、SDFと胃粘液ムチンとの相互作用をViscometricに解析することで検索し、その結果を受け、SDFによる腺粘液産生促進作用の機序をNSAIDs誘発胃粘膜障害時の、胃粘液関連遺伝子や炎症関連遺伝子の発現から確認していく。
固体酸化物電気化学ドーピング法による酸化物セラミックスの機能デザイン

固体酸化物電気化学ドーピング法は固体電解質とドープ対象材料の固相界面に適当な電圧を印加することで、固体電解質中の金属イオンを電気化学的にドーピングする手法である。本法が固相界面を介したイオン注入であるため、この界面の接触面積を微小化することで固体内の目的部分だけにドーピングが可能、つまり局部選択的ドーピングが生じると考えられる。本研究ではビスマス系超伝導セラミックスへの局部選択的ドーピングを行い、印加する電流値などのドープ条件とドーパント分布状態との関係について詳細に検討した。固体電解質は金属イオン伝導性ベータアルミナと酸化物イオン伝導性イットリア安定化ジルコニアを用いた。ベータアルミナ微小電極を用いた超伝導セラミックスへの金属イオンドーピングでは、陰極側に使用する固体電解質の種類によってドープの可能性が大きく変化した。すなわち、陰極側に陽極同様にベータアルミナを用いた場合、対象材料内の電気的中性則を満足させるために、ドーピングと同時に対象材料を構成する何らかのカチオンが陰極側ベータアルミナへ移動する必要がある。しかし、固定化された結晶構造から金属イオンを引き抜くのは難しく、結果としてドーピングは起こらなかった。一方で、陰極側に酸化物イオン伝導体を使用すると金属イオンと酸化物イオンの同時注入により電気的中性を満足させるために、イオン脱離を要しない。従って後者を用いて超伝導セラミックスへの局部選択的ドーピングが起こることがわかった。材料内のドーパントの分布は固体電解質とセラミックスの微小界面を中心とした半球状に分布しており、この半球の径は電気量によって容易に数十から数百マイクロメートルの間で制御可能であった。以上、本手法の応用例としてセラミックスへの局部選択型金属イオン注入に成功した。この結果は一片の固体材料の局所機能性を制御できる可能性を示唆していると考えられる。本研究では主にバリスターである酸化亜鉛焼結体にビスマスの3価カチオンをドーピングすることを試みた。その結果、酸化ビスマス焼結体を陽極、陰極をナトリウムベータアルミナとして用いることにより、ビスマスカチオンだけを選択的にドーピングできることに成功した。3価のカチオンがドーピングできることは極めて困難なことであったが、本研究のようなSOEDシステムによりこれを可能にした。ビスマスは酸化亜鉛の粒界に存在しており、これによりバリスター特性が得られた。バリスター特性の中で、ブレークダウン電圧はドーピング量を増やすことにより制御できることが明らかになった。この量は流した電気量に比例しており、結局、このSOED法によってバリスター特性を自由に制御できることが判明した。陰極のナトリウムベータアルミナ中には亜鉛イオンが検出されたことから、この機構としては次のことが考えられた。まず陽極のナトリウムベータアルミナのナトリウムイオンが酸化ビスマスに入り、酸化ビスマスのビスマスイオンが酸化亜鉛にドープされる。酸化亜鉛中の亜鉛イオンが陰極のナトリウムベータアルミナに移動する。また、酸化ビスマスと酸化亜鉛を混合した材料から、ビスマスと鉛の同時ドーピングも行った。この結果、電圧を調整することにより、両イオンを同時にドーピングできることが判明した。この手法を用いて、今後、多機能集積型セラミックスを作製するつもりでいる。この場合には、先端をするどく尖らせたベータアルミナを両電極として用いながら、電解するつもりでいる。
位置選択的表面化学修飾のための微小化学描画装置

マイクロ・ナノスケールの表面化学修飾法として,フォト・ディップペンリソグラフィーやマイクロ流体を利用したものが知られている。これらは固体表面の機能化に用いられる。前二者は開放系の反応場で用いられるが,後者では溶液中での反応が可能であることから多くの注目を集めている。しかし,位置選択的微小化学修飾法は未だ報告がない。本研究では液体の微小流れを利用した位置選択的表面化学修飾のための化学ペンを開発した。本ペンは微小な層流を利用したもので,層流の重なり部分が化学反応部位となる。無機化学反応,高分子合成,電気化学,生化学試料の微小位置選択的化学修飾を初めて達成した。材料表面に,望みの分子構造を数μmの任意パターンで塗り分けて描画する新規微小描画ツールを開発する。材料表面に任意の微細化学パターニングが可能となれば,マイクロアレイ作製や有機エレクトロニクスの基盤的技術となる。しかしこのようなツールは未だにない。申請者は最近複数のキャピラリーチューブを束ねその端面を,溶媒中に浸した材料表面に近接させ,一方のキャピラリーから反応試薬を吐出し,他方から反応試薬と溶媒を吸引すると数十μmの分解能で表面化学修飾が可能なことを見いだした。又流路を工夫することにより更に小さな領域を選択的に化学修飾できることもわかった。本研究では新規微小化学描画装置を更に高度化し,材料表面に最小線幅数μmの化学描画を行うツールを開発する。27年度は以下のような研究を行った。まずマイクロ化学ペンを構成する内径200μm、外径350μmの石英製キャピラリーチューブの固定化方法を最適化した。これにより流量及びスポット形状の再現性が向上した。次に、最適化した化学ペンを用いて基板表面で銀鏡反応を起こし、銀線を描画した。ペン先端を塩化スズ(II)処理したガラス板に近接させることにより銀線による配線、文字描画が可能であった。反応場の形状を詳細に調べるため、一方からNBD-F溶液を、他方から牛血清アルブミン(BSA)溶液を、種々の流量で送液した。その結果試薬の吐出流量と、試薬の吸引流量比、ペン先端と材料表面との距離によりスポット形状、大きさが決定されることがわかった。更にコンピュータシミュレーションにより、種々の流量下での混合領域の形状を3次元的に可視化した。次に、描画できる最小線幅を確認するため、高分子溶液をノズルから吐出し、ガラス基板上に高分子構造体を構築した。種々の検討の結果、最小線幅約3μmの描画が可能であった。本研究で作製したマイクロ化学ペンは、溶液中の任意材料表面に化学反応を利用してパターニングするもので、これまでに全く例がない。本研究では化学ペンの作製・最適化、描画装置の作成、描画条件の最適化ができ、進捗状況としては極めて順調といえる。現在研究成果をNatureの姉妹紙であるAcientificReport誌に投稿しているが、出版された報告がいまだにないのが唯一の遅延点である。現在審査意見に従って修正し、再度投稿しているところである。材料表面の位置選択的に化学修飾を行う方法として,ディップペンリソグラフィー,フォトリソグラフィーなどがある。これらは材料表面に反応性試薬を塗布或いは自己組織化により修飾するものである。いずれの方法とも溶液中での化学反応を行うことはできない。また,溶液中で試薬を送達する手段として,プッシュプル型送達システムがあげられる。この方法では分解能は10100μm程度であるものの,反応を利用する表面化学修飾はできない。そこで我々は材料表面の任意の位置に微小位置選択的に任意の化学反応をおこし,μnmの分解能で描画するマイクロ化学ペンを開発した。化学ペンは内径250μmの石英製キャピラリー三本からなり,二本のキャピラリーから反応試薬を吐出し,残りの一本から試薬と溶媒を吸引する。キャピラリー開口部は,溶媒中に沈めた材料表面に近接させ,二本のキャピラリーから反応試薬を送液すると,試薬の拡散により重なり合う領域が生じる。これにより材料表面で化学反応を位置選択的に起こすことができる。作製した化学ペンを用いて,種々の微小化学描画を行った。陽イオン性高分子と陰イオン性高分子を反応させガラス基板表面に幅約20μm,長さ500μm以上の直線状高分子構造体を形成することができた。次に銀鏡反応を利用した金属銀による描画を行った。基板表面に3電極を構成する銀電極を描画し,サイクリックボルタムメトリーを行ったところ,通常の銀電極と同様のボルタモグラムを得ることができた。次にバイオフィルムに,オルトフタルアルデヒドと亜硫酸イオンをそれぞれ別々のノズルから吐出し,タンパク質の微小蛍光ドットパターンを作製した。描画線幅の更なる微小化を行ったところ約800nm線幅で高分子ワイヤを描画することに成功した。更にノズル孔径を小さくすると,銀鏡反応において約100 nmの銀ワイヤの描画ができることが確認された。

本ペンは微小な層流を利用したもので,層流の重なり部分が化学反応部位となる。無機化学反応,高分子合成,電気化学,生化学試料の微小位置選択的化学修飾を初めて達成した。現在までに3本ノズルからなるマイクロ化学ペンの最適化を完了した。本年度は基板上で高分子合成を行い、粘度、流量を最適化することにより1μm以下の線幅の描画を達成させたい。また、ペン先端と材料表面の距離を一定に保つため、吸引キャピラリーの圧力をモニタすることで距離を正確にモニタし、この信号をZステージにフィードバックすることにより距離を一定に保つ方法について検討する。また線描画の更なる再現性向上を目指し、4本ノズルからなるマイクロ化学ペンを作製、評価する。4本ノズルでは、そのうちの2本から試薬の吐出、残りの2本から試薬の吸引を行う。これにより高い再現性で化学反応で描いた線の描画が可能となる。更にマイクロ化学ペンの応用範囲の拡大を図る。即ち、高分子ゲルの合成とアクチュエータへの応用、温度応答性高分子の位置選択的固定化による溶液の透過性制御、有機合成反応によるセンサの開発など、種々の応用性について検討する。分析化学
HDLの動脈硬化における抗炎症効果の解明

近年の研究により、糖尿病、動脈硬化などのメタボリックシンドロームの中核をなす病態の本体が炎症性疾患であるとの理解が進展した。High Density Lipoprotein(HDL)は動脈硬化において非常に重要な役割を果たしており、その血中濃度は動脈硬化の進展と強い逆相関を示す。われわれはHDLにToll Like Receptor(TLRs)よりの自然炎症およびインフラマソームを介したIL-1の産生を抑制する効果があることを見出した。その分子メカニズムは炎症抑制性転写因子ATF3の転写亢進であることを示した。さらに、HDLの抗動脈硬化作用はATF3を介することを示した。近年の研究により、糖尿病、動脈硬化などのメタボリックシンドロームの中核をなす病態の本体が炎症性疾患であるとの理解が進展し、これらの炎症反応にIL-1活性化機構であるインフラマソームが関与していることが明らかとなった。われわれは予備的な実験において、HDLにToll Like Receptor(TLRs)よりの自然炎症およびインフラマソームを介したIL-1の産生を抑制する効果があることを見出した。計画(1) in vivoとin vitroにおけるHDLのTLRシグナルに対する抗炎症効果の検討。HDLによるTLRリガンド刺激炎症に対する抑制がCpGDNA-TLR9に限局するものではないことを検討する。(2) HDLによる抗炎症効果の分子機序についての解明(抑制性転写因子の同定・抑制性分子のゲノムワイドスクリーニング)。HDLの抗炎症効果の分子メカニズムを解明する。現時点では転写因子レベルでの炎症抑制を想定している。マイクロアレイと細胞ベースのレトロウイルスライブラリーを用いる。(3) HDLの作用点である抑制性転写因子の動脈硬化抑制の検討(1)(2)で同定されたHDLのエフェクター分子の欠失マウスを用いて、HDLの抗炎症効果が動脈硬化において役割を果たしているかマウスモデルを用いて検討する。結果(1) in vitroとin vivo双方において、TLR3,7,9リガンドにおいてHDLは抗炎症効果を示すことが明らかとなった。(2) HDL投与下において非投与下と変化をきたしたmRNAをゲノムワイド解析にて検討したところ、ATF3が抑制性遺伝子の候補として挙げられた。(3) ATF3欠失マウスにおいては、HDLによる抗炎症効果は認められず、動脈硬化も進展が認められ、以上の結果よHDLはATF3を誘導することにより抗炎症効果、抗動脈硬化作用を持つものと考えられた。免疫学
長鎖脂肪酸受容体 GPR40/FFAR1 を介した痛みの慢性化メカニズムの解明

慢性疼痛の患者の50%以上で認められる不安や抑うつ症状は、痛みの感受性増大・慢性化への関与が示唆されている。しかしながら、その詳細な機序は未だ不明な点が多い。本研究はストレスの反復暴露によって生じる痛みの慢性化機序の解明を目的に、長鎖脂肪酸受容体GPR40/FFAR1に着目し検討を行った。先行研究において、社会的敗北ストレスを反復暴露したマウスでは機械的痛覚過敏が持続することを示している。GPR40/FFAR1をストレス暴露期間に薬理学的に阻害することによって、ストレス暴露単独群と比較して痛みはさらに持続することを明らかとした。さらに、痛みおよび情動の制御に関与する脳にはGPR40/FFAR1の内因性リガンドとして知られる長鎖脂肪酸が豊富に分布していることから脂質イメージングを用いた画像解析を行い、ストレス暴露後に脳内の脂質動態が変動することを明らかとした。特に、n-3系脂肪酸の一種であるdocosahexaenoic acid (DHA)を欠乏させたマウスを用いた検討では、ストレス暴露に伴って生じるDHAの減少は、ストレス暴露後の不安や抑うつ様行動の増悪、機械的痛覚閾値の低下ならびに持続を惹起することが示された。またDHAの投与によって生体内のDHAを増加させることによって慢性化を抑制できること、この機序にはGPR40/FFAR1シグナルが関与している可能性をつきとめた。以上の検討から、ストレスにともなって生じる脳内脂質、特にDHAの動態変化が、標的受容体であるGPR40/FFAR1シグナル機構の機能低下を介して慢性疼痛形成に関与する可能性が示された。本研究は、脳内GPR40/FFAR1が新規慢性疼痛治療薬の候補受容体であることを同定し、本研究分野発展への貢献が期待できる。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
職務経験を糧とした若手勤労者の心理社会的成熟過程とレジリエンスの向上に関する研究

本研究の目的は、若手勤労者が入職後の日常的な職務経験によって学ぶことと、心理社会的な成熟およびレジリエンスの向上との関連を探索することを目的としている。今年度は、その準備として、特に若手勤労者に関するレジリエンス研究のレビューと、調査方法・内容の検討、対象者の検討を重点的に行った。文献レビューでは、レジリエンス研究を実施している近接領域の論文を検討した。最も多かったのは、小児期・青年期の発達や精神病理とレジリエンスの関連を検討したものであり、分野は精神医学・保健学系や福祉系で扱われていた。勤労者に関するレジリエンス研究は国内では看護職を対象とした調査が少数認められるにとどまり、海外の心理学系の研究が多く認められた。精神医学・保健学・社会福祉学等の人間科学系と、産業組織心理・経営学系とでは、レジリエンスの定義・概念枠組みが異なっていた。産業系では"逆境に遭ってもそれを乗り越えて離職せずに同じ組織にとどまる"ことをレジリエンスが高いとみなす一方、人間科学系では"環境との相互作用の中で自らを発展的に変容させていくこと"をレジリエンスが高いとみなす傾向があった。本研究では、離職という行動に含まれる当事者にとっての意味が重視されるべきと考えたため、人間科学系で用いられている定義に沿って質的な調査研究を実施することとした。対象は、国内外に共通して先行研究が認められる看護職と、国内の研究がまだ無い一般事務系の職員の両方と決定したが、最終的に年度内のフィールドの決定には至らなかった。次年度早々からフィールド調整に入り、下半期に調査を開始する予定である。
マクロファージ・Tリンパ球における植物ステロールおよびステロリンの役割と動脈硬化

ABCG5あるいはABCG8がコードするステロリンの遺伝子異常は動脈硬化惹起性の植物ステロール血症を発症させるが、それが植物ステロールの血中濃度上昇によるものなのか、ABCG5/ABCG8の遺伝子異常によるものなのか、あるいは他の因子によるものなのかは明らかではない。今回、動脈硬化発症・進展に関与するマクロファージ・Tリンパ球系細胞を用い、これら細胞におけるABCG5とABCG8の発現、植物ステロール負荷によるサイトカイン分泌を検討した。ヒト末梢血由来マクロファージ、マウス腹腔マクロファージ、マクロファージ系J774.A1細胞、RAW264.7細胞にて検討した結果、これらマクロファージ系細胞ではコレステロール:負荷、あるいはLXRアゴニストを用いた処理をしてもABCG5、ABCG8いずれも発現を認めなかった。J774.A1細胞、RAW264.7細胞を、シトステロール、カンペステロール、コレステロールを低濃度および高濃度存在下で培養し、さらにLPS添加・非添加の条件でIL-6およびTNF・の分泌を検討した。ステロール低濃度ではRAW細胞にてLPS刺激を加えた場合にシトステロールがサイトカイン分泌を軽度亢進させた。ステロール高濃度では、J774細胞・RAW264.7細胞ともにコレステロールが他のステロールおよびコントロールと比較してLPS存在・非存在いずれの場合にも著明にサイトカイン分泌を亢進させ、植物ステロールはLPS存在下でサイトカイン分泌を抑制した。動物実験施設のトラブルにより十分な動物検討はできなかったが、予備的検討ではアポE/ステロリンダブル欠損マウスはアポE単独欠損マウスと比較してコレステロールレベルは低い傾向にあり、IL-6やTNFαといったサイトカインも低い傾向を認めた。以上から、植物ステロール患者が動脈硬化を発症しやすいのは、マクロファージにおけるABCG5/8の遺伝子異常、あるいは植物ステロールが過剰に血中に存在してマクロファージに負荷をかけていることによるものではないことが考えられた。さらに、今回のABCG5遺伝子クローニングに際し、ABCG5は肝臓においては小腸とは異なったスプライシングを受けており、肝臓におけるステロリン1が小腸にステロリン1とは異なった機能を有している可能性が示唆された。1)ABCG5およびABCG8のcDNAクローニングヒト肝臓cDNAライブラリーから、PCR法にてABCG5およびABCG8のクローニングを行った。その結果、ABCG8に関しては比較的容易にcDNAのクローニングに成功したが、ABCG5に関しては5'末端近位部のPCRにて、目的の長さのPCR産物ができなかったため難渋した。様々な検討を加えた結果、肝臓においてはABCG5の5'末端近位部は小腸とは異なるスプライシングが行われていること、小腸で優位なsplicingは存在しないこと、を確認された。また、ABCG5の3'末端近位部においても、alternative splicingが存在していることを確認した。ABCG5 cDNAに関しては、これら4種類の型のcDNAを作成を現在終了する段階となっている。アポタンパクE欠損マウスとABCG5/8欠損マウスを入手後交配させ、ダブル欠損マウスを確立した。しかし、動物実験舎にてボイラー爆発という事故が生じたため、一時的にコロニー保持に努めざるを得ない状況であった。現在、コロニーを増やし、動脈硬化および脂質レベルの検討を開始している。

3)マクロファージにおけるABCG5/8発現およびサイトカイン分泌の検討正常ヒト末梢血由来マクロファージ、正常マウス腹腔マクロファージ、J774A1マクロファージ、およびRAW264.7マクロファージにて、ABCG5およびABCG8のcDNAの検討を行った結果、ABCG8に関しては発現が認められなかったが、ABCG5に関してはヒトマクロファージにおいてPCRにて検出された。また、植物ステロールをヒトマクロファージに負荷したが、現在のところIL-6に関しての相違は認めなかった。今後、条件を振ることにより更に検討を行う。(1)前年度に引き続き、ヒト肝臓特異的ABCG5 cDNA(以下hABCG5)、小腸ABCG5 cDNA(以下iABCG5)およびABCG8 cDNAのcDNAクローニングを行なった。前年度認めたABCG5の3'末端近位部のalternative splicingに関しては、意義ある遺伝子産物ができない配列であったため、クローニングは行なわなかった。これらcDNAからアデノウイルスベクターを作成・精製し、HepG2細胞に感染させ、目的遺伝子産物が産生されることをWestern blotで確認した。(2)前年度、ヒトマクロファージにおけるABCG5遺伝子発現を示唆したRT-PCRでのPCR産物は、PCRに伴うby-productであることが判明し、ヒトマクロファージにおいても(J774細胞、RAW264.7細胞、マウス腹腔マクロファージと同様に)ABCG5およびABCG8の発現は認めないことが明らかとなった。小腸にてABCG5/8発現を亢進させることが判明しているLXRアゴニストでマウス腹腔マクロファージを刺激しても、ABCG5/8の発現は認めなかった。(3)J774細胞、RAW264.7細胞を、シトステロール、カンペステロール、コレステロールを低濃度(16μM)および高濃度(160μM)存在下で培養し、さらにLPS添加・非添加の条件でIL-6およびTNFαの分泌を検討した。ステロール低濃度ではRAW細胞にてLPS刺激を加えた場合にシトステロールがサイトカイン分泌を軽度亢進させた。ステロール高濃度では、J774細胞・RAW264.7細胞ともにコレステロールが他のステロールおよびコントロールと比較してLPS存在・非存在いずれの場合にも著明にサイトカイン分泌を亢進させ、植物ステロールはLPS存在下でサイトカイン分泌を抑制した。(4)動物実験舎のトラブルにより十分な個体数での検討はできなかったが、通常食にて飼育したABCG5/8欠損マウスと野生型マウスの血中IL-6およびTNFαレベルには、大きな相違はなかった。以上より、ステロリンはマクロファージでは発現していないこと、正常ヒトおよび植物ステロール患者における血中植物ステロール濃度では通常ヒト血中濃度のコレステロールと比較して、マクロファージにおける炎症惹起性がはるかに弱いことが示唆された。
重力崩壊型超新星及びＧＲＢの可視近赤外線観測で探る大質量星の進化

本研究は、大質量星が進化の最後に起こす激しい爆発現象である「超新星」(特にIb/Ic型)と「GRB」の観測から、それぞれの物理機構に迫り、また両者の関連を探ることを目標としている。まず超新星については、かなた望遠鏡で観測した超新星のうちIb/Ic型の超新星で重要な天体は、2014年度では4つあり、2015年度でもいくつかあったが、今年度は2014年度で見つけた天体を更に詳細に調べる方針にした。SN 2014CというIb型の超新星は爆発から100日以上経過してから水素の輝線が強くなる特異な特徴を示した天体であるが、この特徴をもっとよく知るために2015年6月と12月に、ハワイにあるすばる望遠鏡で観測を行った。後期スペクトルが示す水素のラインは幅の違う2つの成分があることを示し、爆発から500日経過するとラインが非対称に変化した。これらからSN 2014Cは爆発時の放出物質が爆発前に放出していた物質と相互作用を起こしたと考えることができ、さらにその衝突の仕方が球対称から大きく外れていた可能性がある、と言える。この結果はアメリカで開かれた超新星に関する国際会議でも発表し、投稿論文としても準備中である。続いてGRBについては。HOWPolという装置が安定して稼働しており、いつでもGRBの偏光観測ができる状態を維持している。偏光観測できるGRBが起きる頻度としては平均的に1年に1個あるかないかだが、この1年ではサンプル数は増えなかった。現在Astrophysical Journalに投稿中のGRB 111228Aという天体の論文は、結果の妥当性や議論内容をより深くする改訂を行っている最中である。また、これまでに観測したサンプルから統計的な議論にも持ち込んでいる。これらの結果は国内の研究会や国際会議で発表した。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。まず超新星においては、すばる望遠鏡に出していたプロポーザルが採択されたので、かなた望遠鏡を用いて初期のデータを撮っている天体に対して、後期の観測を行った。このうち、例えばSN 2014CというIb型の超新星は、爆発によって吹き飛んだ物質が、星が爆発を起こす直前に放出していたと考えられる物質、もしくは爆発時に連星系を成していた伴星との相互作用を示唆する結果が得られた。また、光赤外大学間連携の枠組みに対し観測プロポーザルも提出済みで、明るいもしくは特異な天体が現れたときにはいつでも観測を呼びかけられる状態である。またGRBにおいては、これまでに撮れたGRBの偏光のデータを見直した。まず装置固有の器械偏光の特性や安定性を改めて確認し、このキャリブレーションを実際に偏光観測することのできたGRBに適用させた。このうち、GRB 111228Aについては偏光の時間変動を捉えることに成功しており、10%程度あった偏光度が一度無偏光になり、その後また変高度が大きくなっていく、そして無偏光の瞬間に偏光方位角が90度回転していることが判った。この結果はフランスでの国際会議等で発表し、またAstrophysical Journal Letter論文としても投稿済みである。超新星においては順調にデータを取得している段階である。中でもすばる望遠鏡で撮れたデータは非常に興味深い結果で、論文化を考えている。GRBについては論文投稿済みで現在は査読中である。次の論文もGRBの偏光で出すことを検討しており、現在議論中である。

これらの作業ペースは決して早いとはいえないが、着実に進んでいる。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。今後も同様にこれまでの研究を続けていくつもりである。現在査読中の論文が出版され次第、次のGRBの論文に本格的に取り掛かる予定である。これと並行して超新星のデータも議論を進める。