hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒト3次元組織体モデルを用いた口腔癌の浸潤・転移機構の解析

(1)口腔扁平上皮癌株から複数の高転移能株を作成し、in vivoでのリンパ節転移能及びin vitroでの遊走能、浸潤能を解析した。ヒト口腔扁平上皮癌由来細胞株SAS及びHSC-3に緑色蛍光タンパク質(GFP)発現ベクターを導入したSAS-GFPとHSC-GFPをマウス舌に接種し,リンパ節転移形成後,再びin vitroに分離するin vivo selectionを繰り返すことにより,高転移能株SAS-LM8、HSC-LM3を獲得した。これらの高転移能株においてin vivoでのマウスの頸部リンパ節転移実験、in vitroでの遊走能、浸潤能解析を行い、生物学的特性を解析した。(2)新しいヒト3次元生体組織モデルを作成し、口腔扁平上皮癌の浸潤能を解析した。フィブロネクチン(F)とゼラチン(G)を交互積層法によりナノレベルでコートした細胞を立体的に培養し、3次元組織体モデルの開発を行った。細胞集積法を用いて,下底に0.4 &micro;mの小孔を有するメンブレンが張られた24 wellカルチャープレートのインサート内に,正常ヒト皮膚線維芽細胞(NHDF)10層にヒト皮膚リンパ管内皮細胞(HDLEC)1層をサンドイッチした構造,即ちNHDF:HDLE:NHDFを5:1:5で有する三次元組織体を構築した。すなわち、リンパ管網(及び血管網)を有するヒト3次元真皮組織体モデルを作成した。この組織体上にヒト口腔癌細胞を播種し、下底まで癌細胞が遊走・浸潤し到達する過程を観察した。この3次元生体組織モデルを用いた、癌細胞の浸潤解析の結果は、in vivo及び従来の2次元培養に基づく遊走・浸潤能の解析法と矛盾せず、癌細胞が遊走・浸潤する過程を明視化することができた。この結果、ヒト3次元組織モデルが、in vivoに近い、癌細胞の浸潤過程を解析する有用なモデルとなりうることを示すことができた。(3)口腔扁平上皮組織の作成を行った。さらに、ヒト3次元真皮組織体モデルの上に、ヒトケラチノサイトを播種、培養し、ヒト3次元口腔粘膜モデルを作製することに成功した。これまで、口腔癌細胞の浸潤・転移に関するシグナル伝達経路の解析を進めてきた。それらの成果を基に、高転移株を複数種確立し、解析を進めた。研究期間中に何をどこまで明らかにしようとしたか"という目標設定に対して検討した。(1)高転移能株を複数の口腔扁平上皮癌株で作成し、in vivoでのリンパ節転移能及びin vitroでの遊走能、浸潤能を解析する。遊走、浸潤に関連するWntシグナル経路の因子を同定する。(2)新しいヒト3次元生体組織モデルを用いて、口腔扁平上皮癌の転移能・浸潤能の解析し、浸潤過程におけるタンパク質発現、遺伝子発現を同定する。3次元生体組織モデルにおいて、より生体に近いリンパ管、血管ネットワークを構築する。それにより、癌細胞がリンパ管や血管に浸潤する過程を解析する。(3)ヒト3次元口腔扁平上皮組織の作成を行う。(1)に関しては当初の目的をほぼ達成した。(2)(3)の研究は現在進行中であり、その成果は学術論文として公開することができた。(1)ヒト3次元組織体モデル上に癌細胞を播種し、下底まで癌細胞が遊走・浸潤し到達する効率を測定すると同時に浸潤する過程において時期特異的に発言するタンパク質、遺伝子を同定する。(1)において、高転移能株において有意に発現の差を認めたWntシグナル経路関連因子等について、3次元生体組織モデルの浸潤途中の組織標本を作成し、その発現を解析することによって、生体における浸潤過程で発現機能する因子を同定する。(2)ヒト3次元生体組織モデル中に、ヒト皮膚リンパ管内皮細胞(HDLEC)やヒト血管内皮細胞(HUVEC)等を培養し、管腔形成させたリンパ管或いは血管ネットワークを作成する。より生体に近い管腔構造を有し、長く分枝したネットワークを開発する。(3)ヒト3次元口腔扁平上皮組織の作成を改善し、疾患モデルとした臨床応用を目指す。すなわち、リンパ管網(及び血管網)を有するヒト

3次元真皮組織体モデルを作成した。この組織体上にヒト口腔癌細胞を播種し、下底まで癌細胞が遊走・浸潤し到達する過程を観察した。この3次元生体組織モデルを用いた、癌細胞の浸潤解析の結果は、in vivo及び従来の2次元培養に基づく遊走・浸潤能の解析法と矛盾せず、癌細胞が遊走・浸潤する過程を明視化することができた。この結果、ヒト3次元組織モデルが、in vivoに近い、癌細胞の浸潤過程を解析する有用なモデルとなりうることを示すことができた。これまで、口腔癌細胞の浸潤・転移に関するシグナル伝達経路の解析を進めてきた。それらの成果を基に、高転移株を複数種確立し、解析を進めた。研究期間中に何をどこまで明らかにしようとしたか"という目標設定に対して検討した。(1)高転移能株を複数の口腔扁平上皮癌株で作成し、in vivoでのリンパ節転移能及びin vitroでの遊走能、浸潤能を解析する。遊走、浸潤に関連するWntシグナル経路の因子を同定する。(2)新しいヒト3次元生体組織モデルを用いて、口腔扁平上皮癌の転移能・浸潤能の解析し、浸潤過程におけるタンパク質発現、遺伝子発現を同定する。3次元生体組織モデルにおいて、より生体に近いリンパ管、血管ネットワークを構築する。それにより、癌細胞がリンパ管や血管に浸潤する過程を解析する。(1)に関しては当初の目的をほぼ達成した。(2)(3)の研究は現在進行中であり、その成果は学術論文として公開することができた。(1)口腔扁平上皮癌株から複数の高転移能株を作成し、in vivoでのリンパ節転移能及びin vitroでの遊走能、浸潤能を解析した。ヒト口腔扁平上皮癌由来細胞株SAS及びHSC-3に緑色蛍光タンパク質(GFP)発現ベクターを導入したSAS-GFPとHSC-GFPをマウス舌に接種し,リンパ節転移形成後,再びin vitroに分離するin vivo selectionを繰り返すことにより,高転移能株SAS-LM8、HSC-LM3を獲得した。これらの高転移能株においてin vivoでのマウスの頸部リンパ節転移実験、in vitroでの遊走能、浸潤能解析を行い、生物学的特性を解析した。(2)新しいヒト3次元生体組織モデルを作成し、口腔扁平上皮癌の浸潤能を解析した。フィブロネクチン(F)とゼラチン(G)を交互積層法によりナノレベルでコートした細胞を立体的に培養し、3次元組織体モデルの開発を行った。細胞集積法を用いて,下底に0.4 &micro;mの小孔を有するメンブレンが張られた24 wellカルチャープレートのインサート内に,正常ヒト皮膚線維芽細胞(NHDF)10層にヒト皮膚リンパ管内皮細胞(HDLEC)1層をサンドイッチした構造,即ちNHDF:HDLE:NHDFを5:1:5で有する三次元組織体を構築した。すなわち、リンパ管網(及び血管網)を有するヒト3次元真皮組織体モデルを作成した。
難治性アレルギー疾患の遷延化機構の解明と治療薬の開発

難治性アレルギー疾患の遷延化機構への好酸球浸潤の関与を明らかにする目的で、アレルギー性鼻炎モデル及びラット腹腔肥満細胞を用いて実験を行い、以下の結果を得た。感作肥満細胞に抗原刺激を行うと、MIP-1α、IL-6、MCP-1のmRNAの経時的発現が観察された。MIP-1αおよびIL-6mRNAの発現は、カタラーゼの共存により減弱した。過酸化水素を単独で作用させた際にも同様のmRNAの発現が観察された。モルモット鼻粘膜にhistamineを点鼻すると、24時間後に最大となる好酸球浸潤が観察された。この好酸球浸潤の時間経過は、抗原-抗体反応によるものと同様であった。またこの浸潤は、histamine H1拮抗薬エバスチンの前処置により抑制された。このことから、好酸球浸潤に即時相で関与しているhistamineが関与している可能性が示唆された。次に、Wistar系雄性ラットを用い、BNラットにOvalbuminで能動感作することにより得られた抗血清を点鼻し、受動感作を行った。感作6時間後、抗原を2分間吸入させ、その後1時間、3時間、6時間、12時間放置したのち断頭し、鼻粘膜を採取し、採取した組織からmRNAを精製し、ケモカインであるMIP-1α、Eotaxin、RANTES、MCP-1のprimerを用いてRT-PCR法を行い、各々のmRNAの発現変化を検討した。その結果、MIP-1αのmRNAは無感作、感作とも発現が認められなかったが、EotaxinのmRNAは無感作時から発現し、感作により発現が増強した。RANTES、MCP-1のmRNAは、感作による変化はなく、恒常的に発現していた。感作動物に抗原刺激を行うと、MIP-1αのmRNAは抗原刺激1時間で強い発現が認められ、3時間、6時間と時間経過に従って弱くなり、12時間後に再び1時間後と同様の発現が観察された。しかし、EotaxinのmRNAは、抗原刺激による時間変化は認められなかった。受動感作ラット鼻腔内を加温した生理食塩水で灌流した際に得られた灌流液に回収されたリンパ球を分類すると、抗原刺激によりCD3陽性の細胞、すなわちTリンパ球が有意に増加していることが明らかになった。さらに分類すると、このTリンパ球はCD4陰性でγδTCR陰性であることが明らかになった。1感作肥満細胞に抗原刺激を行うと,MIP-1α、IL-6、MCP-1のmRNAの経時的発現が観察された。MIP-1αおよびIL-6 mRNAの発現は、カタラーゼの共存により減弱した。過酸化水素単独で作用させた際にも同様のmRNAの発現が観察された。2過酸化水素をラット胸部大動脈の内皮を除去したリング状標本に作用させると、濃度依存的な収縮が誘発された。この収縮は、ジチオスレイトールおよびゲニステインにより用量依存的に抑制された。

このことから、過酸化水素はEGF受容体のシステイン残基のジスルフィド結合形成が関与している可能性が示唆された。3モルモット鼻粘膜にhistamineを点鼻すると、24時間後に最大となる好酸球浸潤が観察された。この好酸球浸潤の時間経過は、抗原-抗体反応によるものと同様であった。またこの浸潤は、histamine H1拮抗薬エバスチンの前処置により抑制された。4虚血5分により心臓においてHDC mRNAの発現上昇が観察された。また同時刻にNF-κB、NF-IL6、C/EBP、GATA-1などの転写調節因子が核内に移行した。これらの転写因子はHDCのpromotor領域に認識配列が存在することが既に判っているので、これらの転写因子が虚血により産生された活性酸素種により活性化され、HDCの転写制御を行った可能性が示唆された。また、NF-κBのmRNAの発現は、虚血5分より上昇傾向にあり、NF-κBのpromotor領域にNF-κBの認識配列が存在することより、NF-κBが活性化するとオートクライン機構が働き、NF-κB自身が誘導を受ける可能性が示唆された。1 Wistar系雄性ラットを用い、BNラットにOvalbuminで能動感作することにより得られた抗血清を点鼻し、受動感作を行い、感作6時間後、抗原を2分間吸入させ、その後1時間、3時間、6時間、12時間放置したのち断頭し、鼻粘膜を採取した。採取した組織からmRNAを精製し、ケモカインであるMIP-1α、Eotaxin、RANTES、MCP-1のprimerを用いてRT-PCR法を行い、各々のmRNAの発現変化を検討した。その結果、MIP-1αのmRNAは無感作、感作とも発現が認められなかったが、EotaxinのmRNAは無感作時から発現し、感作により発現が増強した。RANTES、MCP-1のmRNAは、感作による変化はなく、恒常的に発現していた。2感作動物に抗原刺激を行うと、MIP-1αのmRNAは抗原刺激1時間で強い発現が認められ、3時間、6時間と時間経過に従って弱くなり、12時間後に再び1時間後と同様の発現が観察された。しかし、EotaxinのmRNAは、抗原刺激による時間変化は認められなかった。3受動感作ラット鼻腔内を加温した生理食塩水で灌流した際に得られた灌流液に回収されたリンパ球を分類すると、抗原刺激によりCD3陽性の細胞、すなわちTリンパ球が有意に増加していることが明らかになった。さらに分類すると、このTリンパ球はCD4陰性でγδTCR陰性であることが明らかになった。
蛋白質老化におけるRab活性制御の分子機構の解析

低分子量Gタンパク質Rabは小胞輸送(膜輸送)の普遍的制御因子であり、その名前の由来通り、特に脳組織での発現が高い。これまでRabやその制御因子の変異により20種類を超えるヒトやマウスの遺伝病が報告されており、その多くが神経疾患の症状を呈する。しかし、これらの分子がどのような小胞輸送経路に関与し、神経機能を制御しているかは未だ不明な点が多い。本研究では、筋萎縮性側索硬化症(ALS)の原因遺伝子産物の一つであるALS2が、Rab活性化に関わるVps9ドメインを含むことに着目し、ALS2の基質Rabの同定と神経機能におけるRab活性化の意義の解明を目指した。これまでの解析で、ALS2が既知の基質であるRab5に加え、Rab17の活性化にも関与することを明らかにし、それらのノックダウンにより海馬神経細胞の神経突起の伸長や形態形成が阻害されることを見出している。また、ALS2と候補Rabのノックアウト細胞株の作製にも取り組み、Rab5が細胞の増殖・生存に必須であることを明らかにした。ALS2をノックアウトしたSH-SY5Y細胞(ヒト神経芽細胞腫)では増殖能が著しく損なわれたが、HeLa細胞のノックアウトでは特に影響が見られなかったことから、ALS2は特定の細胞種(例えば、特定の神経細胞)でRab5の活性化を通して細胞外からの物質の取り込み(マクロピノサイトーシスなど)に関与し、細胞の生存に必須の役割を果たすことが強く示唆される。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。小胞輸送の普遍的制御因子である低分子量G蛋白質Rabは、その名前の由来通り、特に脳組織での発現が高い。これまでRabそのものやその制御因子の変異により20種類を超えるヒトやマウスの遺伝病が報告されており、その多くが神経疾患の症状を呈する。本研究では、筋萎縮性側索硬化症(ALS)及び前頭側頭型認知症(FTD)の原因遺伝子産物として知られるC9ORF72がRabの制御に関わるDENN様ドメインを含むことに着目し、C9ORF72とRabとの機能的相互作用を明らかにすることを目的としている。本年度は、ヒトに存在する全てのRabサブファミリー(約40種類)とC9ORF72との結合をGST pull-down法及び免疫沈降法により網羅的に検討し、C9ORF72に結合する候補Rabの探索を行った。その結果、パーキンソン病との関連性が示唆されているRab7L1(別名Rab29)と最も強く結合することが明らかとなった。また、C9ORF72とRab7L1の結合はGTP依存的で、C9ORF72がRab7L1のエフェクター分子として機能するものと考えられた。さらに、SH-SY5Y細胞を用いた内在性のRab7L1のノックダウンにより、C9ALS/FTDの患者由来のiPS細胞において観察されたエキソソームの放出能の低下、並びにトランスゴルジ網からの輸送異常と同じ症状が再現された。以上の結果から、C9ORF72とRab7L1を介する小胞輸送経路の破綻が病態発症と密接に関連する可能性が示唆された。当初の予定通り、ALS/FTDの原因遺伝子産物であるC9ORF72とRabとの結合を網羅的に検討し、C9ORF72がRab7L1のエフェクター候補分子であること、また、両者がエキソソームの輸送やトランスゴルジ網からの小胞輸送経路に関与することを突き止めた。ゲノム編集技術を用いてALSの原因遺伝子産物として知られるC9ORF72やALS2のノックアウト(KO)細胞株を作製し、それらが関与する小胞輸送経路の同定とその機能解析を進めて行きたい。
微粒子の生成と化学反応の制御を目的とした高温・高圧衝撃波の利用に関する研究

本研究では高温・高圧衝撃波を用いて(超)微粒子の生成や化学反応による材料合成をおこなう方法を提案し,衝撃波現象の計測から合成法の基礎情報を得ることを目的とした.当初の計画では,ルビーレーザを集光して短時間のマイクロ衝撃波を発生させる予定であったが,現有のものでは所要のパワーが得られず,そのかわりにレーザ光の千倍以上のエネルギーを持つ衝撃電流源(10KV, 100μF)を製作し,導線爆発によって衝撃波発生をおこなうよう計画を変更した.丈夫でガスの置換等も行える試験容器を製作してその中で導線の種類,長さ,雰囲気等を変えて爆発実験を行い,衝撃波が充分な強度を持つことを確認した.衝撃波伝播履歴を電気的に計測し,導線から数+mmの範囲で伝播速度約2Km/s,波面圧力約50気圧の値を得た.またレーザ影写真の撮影から,波面のすぐ後方に導線の微粒子とみられる雲状のものを観測し,実験後に電極から垂れ下がっている大量のすすの生成の核となることを推定できた.またすすの生成過程も数駒のレーザ写真から明らかになった.つぎに,同じ過程について分光写真計測を行った.時間分解の分光写真を撮影するため数+Jのパルス電流源を製作し,大きなベルデ定数を持つガラスのファラデー効果により半値幅2μsの高速光シャッターを実現した.銀線等を用いた試験から爆発後の微粒子生成がかなり早い時期に起こるなどの有用な知見が得られた.最後に気体中衝撃波を微粉体中へ入射させる試験をおこなった.入射衝撃波面速度,および粉体・気体境界面速度の同時測定をおこない,微粉体の圧網状態などを明らかにした.以上,微粒子生成等への衝撃波の利用について基本的な多くの知見が得られ,その可能性,有効性が示された.本研究では高温・高圧衝撃波を用いて(超)微粒子の生成や化学反応による材料合成をおこなう方法を提案し,衝撃波現象の計測から合成法の基礎情報を得ることを目的とした.当初の計画では,ルビーレーザを集光して短時間のマイクロ衝撃波を発生させる予定であったが,現有のものでは所要のパワーが得られず,そのかわりにレーザ光の千倍以上のエネルギーを持つ衝撃電流源(10KV, 100μF)を製作し,導線爆発によって衝撃波発生をおこなうよう計画を変更した.丈夫でガスの置換等も行える試験容器を製作してその中で導線の種類,長さ,雰囲気等を変えて爆発実験を行い,衝撃波が充分な強度を持つことを確認した.衝撃波伝播履歴を電気的に計測し,導線から数+mmの範囲で伝播速度約2Km/s,波面圧力約50気圧の値を得た.またレーザ影写真の撮影から,波面のすぐ後方に導線の微粒子とみられる雲状のものを観測し,実験後に電極から垂れ下がっている大量のすすの生成の核となることを推定できた.またすすの生成過程も数駒のレーザ写真から明らかになった.つぎに,同じ過程について分光写真計測を行った.時間分解の分光写真を撮影するため数+Jのパルス電流源を製作し,大きなベルデ定数を持つガラスのファラデー効果により半値幅2μsの高速光シャッターを実現した.銀線等を用いた試験から爆発後の微粒子生成がかなり早い時期に起こるなどの有用な知見が得られた.最後に気体中衝撃波を微粉体中へ入射させる試験をおこなった.入射衝撃波面速度,および粉体・気体境界面速度の同時測定をおこない,微粉体の圧網状態などを明らかにした.以上,微粒子生成等への衝撃波の利用について基本的な多くの知見が得られ,その可能性,有効性が示された.衝撃波による高温状態の持続時間などの制御による超微粒子生成と化学反応に関する基本的な知見を得ることを目的としたいくつかの試験を行った。まず全ネメルギー1Jのジャイアントパルスルビーレーザ光を集光し、金属薄膜、細線、微粉体等に照射すると、粒子の飛散、蒸発等を伴った圧力波の発生が確認された。特に微粉体については、直接照射した部分から蒸発気化による煙が観測された。以上の実験では、ルビーレーザの発光履歴、衝撃波面の発光を高速受光素子で捉えた。但し、生じる衝撃波の減衰が早過ぎ、照射点の周囲まで微粒化されたかどうか確認できなかった。このため、強い衝撃波を発生でき、かつ金属微粒子も同時に生成する方法として、衝撃大電流による金属細線の爆発を用いるように計画を変更した。制御が容易でコンパクトな電源を設計製作した。低インダクタンスコンデンサを2基直列接続して用い、充電制御系、トリガー回路、3点ギャップスイッチ等すべて自作した。出力短絡条件での電流履歴の測定結果から電源の仕様を周めると、容量C=50μF、最大充電エネルギー2.5kJ、振動周期T【=!】95μs、等価低抗R=81mΩ、出力用ケーブルも含めた等価インダクタンスL=4.2μHであった。次に、0.15mm径の銅線を用いた導線爆発実験をおこなった。銅線の長さ約11cm及び3cmのものについて試験した。その結果、長さ11cmのものでは、通電後約20μsで電流は殆んど停止し、コンデンサに電圧が残留するのに対し、3cm長の線を用いる場合、強い導線爆発を示す電流波形が得られ、電圧も残留しない。この場合には、強い衝撃波が発生しているものと考えられる。以上のことから、製作した電源は、次年度の研究に充分役立つことが確認された。
マルチウェーブレットによる超局所フィルタリング

ウェーブレット解析の特徴は,ディジタルフィルタリングという数値計算により,信号や画像などの自然界に存在する各種のデータを少ない情報で効率よく近似できることと,とりわけデータの特異点の検出に優れていることである.一方,擬微分作用素と共に発展した超局所解析は,局所フーリエ解析とも言える手法であり,偏微分方程式の解の特異性の伝搬などの解析に有効であった.この2種類の解析の発想は同じであるが,違いは超局所解析が偏微分方程式の解であることを使っていることと数値計算が使われていないことである.こういった現状をふまえ,本研究課題は,ウェーブレット解析のディジタルフィルタリングという数値解析による超局所解析を目的とし,その結果として,以下の成果を得た.研究初年度には理論的部分(1),(2)を主として行い,次年度には数値解析的部分(3),(4)を行った.(1)超局所解析のできる多次元のマルチウェーブレットを構成した.(2)この多次元マルチウェーブレットによるフィルタリングのアルゴリズムを設計した.(3)このアルゴリズムによる超局所フィルタリングを画像処理等に適用した.(4)超局所フィルタリングが超局所成分を分離できるかどうかを検証した.(5)日本の研究者のみならず,カナダ,ドイツ,中国,アメリカ,インド等の研究者たちともレビューを受けたり共同研究をするなどの研究交流を行った.ウェーブレット解析の特徴は,ディジタルフィルタリングという数値計算により,信号や画像などの自然界に存在する各種のデータを少ない情報で効率よく近似できることと,とりわけデータの特異点の検出に優れていることである.一方,擬微分作用素と共に発展した超局所解析は,局所フーリエ解析とも言える手法であり,偏微分方程式の解の特異性の伝搬などの解析に有効であった.この2種類の解析の発想は同じであるが,違いは超局所解析が偏微分方程式の解であることを使っていることと数値計算が使われていないことである.こういった現状をふまえ,本研究課題は,ウェーブレット解析のディジタルフィルタリングという数値解析による超局所解析を目的とし,その結果として,以下の成果を得た.研究初年度には理論的部分(1),(2)を主として行い,次年度には数値解析的部分(3),(4)を行った.(1)超局所解析のできる多次元のマルチウェーブレットを構成した.(2)この多次元マルチウェーブレットによるフィルタリングのアルゴリズムを設計した.(3)このアルゴリズムによる超局所フィルタリングを画像処理等に適用した.(4)超局所フィルタリングが超局所成分を分離できるかどうかを検証した.(5)日本の研究者のみならず,カナダ,ドイツ,中国,アメリカ,インド等の研究者たちともレビューを受けたり共同研究をするなどの研究交流を行った.ルベーグ空間L^2(R)は,古典的ハーディ空間H^2(R_-)とH^2(R_+)の直和であることに注意し,それぞれの古典的ハーディ空間で正規直交ウェーブレットを構成することにより,ルベーグ空間L^2(R)における正規直交多重ウェーブレットを構成した.それぞれの古典的ハーディ空間への射影は,ある意味でルベーグ空間L^2(R)の元の解析接続できる方向による分解を与えるから,これは,ルベーグ空間L^2(R)の元の超局所解析的分解を与える正規直交基底を構成したことになる.この分解が1変数の佐藤の超関数に関係することに注目し,多変数の佐藤の超関数の枠組みを使って一般化することにより,多次元のルベーグ空間L^2(R^n)の超局所解析的分解を与える正規直交基底を構成した.さらに,画像処理への応用を考え,アルゴリズムを提案し,具体的な応用例も検討した.この結果は,Computes Math.Applic.に投稿し,受理された.また,科研費補助金を使ってこれらの数値計算に必要となる科学技術計算言語Matlabを導入したが,このMatlabで使われている微分方程式ソルバーのアルゴリズムついて研究し,アルゴリズムの改善の可能性について議論した論文をComputers Math.Applic.に投稿し,受理された.ウェーブレット解析の特徴は,ディジタルフィルタリングという数値計算により,信号や画像などの自然界に存在する各種のデータを少ない情報で効率よく近似できることと,とりわけデータの特異点の検出に優れていることである.一方,擬微分作用素と共に発展した超局所解析は,局所フーリエ解析とも言える手法であり,偏微分方程式の解の特異性の伝搬などの解析に有効であった.この2種類の解析の発想は同じであるが,違いは超局所解析が偏微分方程式の解であることを使っていることと数値計算が使われていないことである.こういった現状をふまえ,本研究課題は,ウェーブレット解析のディジタルフィルタリングという数値解析による超局所解析を目的とし,その結果として,以下の成果を得た.11年度には理論的部分(1),(2)を主として行い,12度には数値解析的部分(3),(4)を行った.(1)超局所解析のできる多次元のマルチウェーブレットを構成した.このマルチウェーブレットによる正規直交基底と古典的ハーディ空間や超関数の正則関数表示と関連性を研究した.(2)この多次元マルチウェーブレットによるフィルタリングのアルゴリズムを設計した.また,前処理に必要なプレフィルタリングも設計した.(3)このアルゴリズムによる超局所フィルタリングを画像処理等に適用した.(4)超局所フィルタリングが超局所成分を分離できるかどうかを検証した.関数(超関数)を画像として描くことなどを試みることにより,ある程度効果があることが判明した.(5)日本の研究者のみならず,カナダ,ドイツ,中国,アメリカ,インド等の研究者たちともレビューを受けたり共同研究をするなどの研究交流を行った.
正確なスピン描像に基づいた縮退系の新規電子状態理論の開発と応用

結合解離・反応遷移状態・遷移金属を含む化合物などにおける多配置の電子状態は、通常のHartree-Fockに根ざした電子相関手法では取扱いが困難である。このような多配置性を低い計算コストで実現する波動関数理論として電子スピン反転法(SF法)やスピン対称性の破れを利用するUHF法があるが、これらの波動関数は正しいスピン状態を保持しない。そこで本研究の目的は、スピン射影を組み合わせることで汎用的な手法として開発しこれを広く適用することにある。平成30年度は、スピン反転一電子励起による配置間相互作用(SF-CIS)にスピン射影を行うSF-ECIS及び通常のECISについて、これらに用いられる分子軌道とCI係数を効率的に同時に最適化するため、二階微分行列を導出、実装した。これにより基底状態のエネルギーは大きく改善されたが、本手法では基底状態に強くバイアスがかかった最適化になるため、励起エネルギーが大幅に過大評価されることが確認された。そこで基底状態と価電子励起状態に重みを付けて状態平均を取りつつ同時最適化を行うことで、励起エネルギーを大きく改善されることに成功した。またこれにより、円錐交差を予測できることを示した。また、動的電子相関を記述するため、SUHFを出発点とした摂動論をいくつか開発した。また、前年度開発したECCSDにおいて、高度化の進捗があった。ECCSDでは過完備の非線形方程式と解くため、方程式を満たす解が無限に存在する。物理的意味を持つ解を得るために大規模固有値問題を解かなければならないが、これを避けるために反復的にヌル空間を取り除く手法を開発し、ECCSDの適用範囲が大きく広がった。遷移金属錯体[Fe2S2(SCH3)4]2-に適用し、スピン状態のエネルギー分裂を高精度に理論予測することに成功した。いずれの手法においても実用可能な状態まで実装が完了しているが、ECISからの摂動論や乱雑位相近似は未実装である。応用計算においては多核マンガンクラスターの解析には到達していないものの、Hartree-Fock法から出発する一般的な手法では計算が破綻するマンガン分子(Mn2)や、より複雑な遷移金属錯体([Fe2S2(SCH3)4]2-)について高精度に計算を行うことができており、全体としてはおおむね順調に進展していると考える。CI係数と軌道最適化を同時に行うSF-ECISやECISでは、基底状態と励起状態を同じ重みで求めることにより円錐交差を記述できることが確認できたため、最終年度は摂動効果を入れたより高精度な計算手法の確認、またこれを用いた応用計算を行う予定である。SUHFからの摂動論は発散してしまうものも見受けられた上、円錐交差など複数状態間の計算では各状態の摂動後に対角化問題に帰着する必要があると考えられる。今後はこれらについても研究を進める。平成29年度は、スピン反転一電子励起にスピン射影を行うSF-ECISにさらにスピン反転もしくは保存一電子励起を組み込むことで、電子同士の動的な衝突に由来する電子相関効果を記述するDSF-ECISD及びSF-ECISDを開発し、プログラム実装した。これを用いて一重項-三重項分裂の計算を行なった所、SFを考慮しないECISDとほぼ同じ高精度の結果が得られることが分かった。一つの状態のみを記述出来るECISDと異なり、SF-ECISDは複数の電子状態が得られるため、その高い有用性が判明した。また、SFを伴わないUHF法からの多配置-単状態理論であるECCSDを導出・実装した。また、計算コストと精度の兼ね合いから、SF-ECISを参照にとる摂動論や乱雑位相近似によって動的電子相関を記述することを計画している。そこでこれらの理論で必要となる、SF-ECISからの一電子・二電子励起で現れる行列要素を解析的に導出、プログラム実装した。また、SF-ECISのエネルギーは軌道の最適化によって大きく改善されることが分かり、電子相関を記述する上で用いる軌道が非常に重要な役割を持つこととも明らかになった。初年度に計画していたSF-ECISD法・DSF-ECISD法の実装は終了し、計算プログラムパッケージGELLANを用いて現在実用的に使用することが可能である。摂動論の実装については、エネルギー評価に必要な行列要素の導出・実装が最も困難を極める過程であるが、初年度でこれを終えた。また、初年度以降実施として計画されていた、SF-ECISD及びDSF-ECISDに対する構造最適化法・応答電子密度法は、既存のECISDのものとの類似性から、摂動論に移行するより先にこちらを優先実施することで滞りなく開発することに成功した。このため、計画と実施内容に前後があったものの、全体としてはおおむね順調に進展していると考える。

このような多配置性を低い計算コストで実現する波動関数理論として電子スピン反転法(SF法)やスピン対称性の破れを利用するUHF法があるが、これらの波動関数は正しいスピン状態を保持しない。そこで本研究の目的は、スピン射影を組み合わせることで汎用的な手法として開発しこれを広く適用することにある。平成30年度は、スピン反転一電子励起による配置間相互作用(SF-CIS)にスピン射影を行うSF-ECIS及び通常のECISについて、これらに用いられる分子軌道とCI係数を効率的に同時に最適化するため、二階微分行列を導出、実装した。これにより基底状態のエネルギーは大きく改善されたが、本手法では基底状態に強くバイアスがかかった最適化になるため、励起エネルギーが大幅に過大評価されることが確認された。そこで基底状態と価電子励起状態に重みを付けて状態平均を取りつつ同時最適化を行うことで、励起エネルギーを大きく改善されることに成功した。またこれにより、円錐交差を予測できることを示した。また、動的電子相関を記述するため、SUHFを出発点とした摂動論をいくつか開発した。また、前年度開発したECCSDにおいて、高度化の進捗があった。ECCSDでは過完備の非線形方程式と解くため、方程式を満たす解が無限に存在する。物理的意味を持つ解を得るために大規模固有値問題を解かなければならないが、これを避けるために反復的にヌル空間を取り除く手法を開発し、ECCSDの適用範囲が大きく広がった。遷移金属錯体[Fe2S2(SCH3)4]2-に適用し、スピン状態のエネルギー分裂を高精度に理論予測することに成功した。いずれの手法においても実用可能な状態まで実装が完了しているが、ECISからの摂動論や乱雑位相近似は未実装である。応用計算においては多核マンガンクラスターの解析には到達していないものの、Hartree-Fock法から出発する一般的な手法では計算が破綻するマンガン分子(Mn2)や、より複雑な遷移金属錯体([Fe2S2(SCH3)4]2-)について高精度に計算を行うことができており、全体としてはおおむね順調に進展していると考える。SF-ECISに対する摂動論について必要な行列要素は、ヘシアン行列や乱雑位相近似の構成要素でもある。一方で初年度の研究成果によって、参照状態としてのSF-ECISにおける軌道最適化の重要性が示唆されている。そこでまず初年度に導出・実装されたヘシアン行列を用いて信頼性の高い軌道最適化のプログラムを作成することが必要である。また、摂動論ではハミルトニアン分割の任意性が介入してくるため、SFを伴わないスピン射影において種々のハミルトニアン分割の有効性を検討する。また摂動論と類似しているが任意性がない乱雑位相近似を定式化・実装し、従来法との比較を図る。これら新規手法の精度検証を通して、構造最適化法・応答電子密度の開発を行い、多核マンガンクラスターの応用計算に移行していく。CI係数と軌道最適化を同時に行うSF-ECISやECISでは、基底状態と励起状態を同じ重みで求めることにより円錐交差を記述できることが確認できたため、最終年度は摂動効果を入れたより高精度な計算手法の確認、またこれを用いた応用計算を行う予定である。
災害時の住民避難促進方策に関する国際比較研究

洪水発生時における住民の緊急避難の促進方策について,先進国と開発途上国との国際比較研究(日本とタイ)を行った.その結果,タイでは未だ「盗難リスクへの社会不安」といった心理的要因が根強く存在し,このことが住民の事前避難行動を躊躇させ,むしろ積極的な自宅滞在行動が促進される構造となっていることが示唆された.日本の調査結果にてこのような顕著な傾向を見出すことは困難であった.これらを捉えるならば,「避難しない」という行動形態の原因を単に「危機意識の低さ」に求めるような従来研究の主流的考え方は,少なくとも発展途上国を対象とした議論においてはもはや短絡的であると言わざるを得ないと考えられる.本研究では,洪水発生時における人的被害の軽減を目的とした住民の緊急避難の促進方策について,先進諸国と開発途上国との国際比較研究(日本とタイ)を行った.その結果,主として以下のような検証仮説について,日本およびタイ・バンコクにおいて最終年度に実施した調査により確証を得るに至った.まず,開発途上国における住民避難の促進要因および阻害要因については,先進諸国におけるものとは様相を異にする側面が存在する様が確認された.すなわち,開発途上国においては,自宅を離れて避難を行うことは半ば「家屋・家財などの私財を盗難のリスクに曝すこと」に等しいという側面があり,このような盗難リスクへの社会不安の払拭が図られない限りは,より迅速な避難行動は望むべくないという傾向が示唆された.さらには,災害の発生により私財を失うということは,その後の生計の不安につながることは先進諸国と同様ではあるものの,生計再建の支援・保証に関する社会システムへの信頼度という観点では先進諸国と開発途上国とでは大きく異なり,開発途上国におけるそれは半ば“死"を意味すると言っても過言ではないという側面が示唆された.このような知見を踏まえるならば,先進諸国のみを対象とした従来研究における示唆は,言わば「盗難リスクへの社会不安」や「災害後における生計再建の支援保証に関する社会システムへの信頼」といった要因は既にある程度まで改善された状況下でのものであるとも捉え直すことが出来よう.とりわけこのような物的被害に関する心的ダメージが人的被害(自らの命を失うこと)と等価ないしはそれよりも卓越するような状況が開発途上国を中心として広く存在するとするならば,もはや「避難しない」という行動形態の原因を単に「危機意識の低さ」に求めるような従来研究の主流的考え方は短絡的であると言わざるを得ず,再検討を迫られることとなろう.洪水発生時における住民の緊急避難の促進方策について,先進国と開発途上国との国際比較研究(日本とタイ)を行った.その結果,タイでは未だ「盗難リスクへの社会不安」といった心理的要因が根強く存在し,このことが住民の事前避難行動を躊躇させ,むしろ積極的な自宅滞在行動が促進される構造となっていることが示唆された.日本の調査結果にてこのような顕著な傾向を見出すことは困難であった.これらを捉えるならば,「避難しない」という行動形態の原因を単に「危機意識の低さ」に求めるような従来研究の主流的考え方は,少なくとも発展途上国を対象とした議論においてはもはや短絡的であると言わざるを得ないと考えられる.本研究課題は、洪水発生時における人的被害の軽減を目的に、住民の緊急避難の促進方策について、主として「住民のいまがそのときとは思えない心理特性を背景とした、曖昧で不安の状況を回避するための情報収集行動」ならびに「盗難リスク等への社会不安や災害後における生計再建の支援保証に関する社会システムへの信頼」といった、従来研究では統一的に取り扱われ難かった要因を明示的に考慮したうえでの検討を行うものである。とりわけ後者の要因を検討するには、先進諸国と開発途上国との国際比較研究が重要との認識のもと、そのケーススタディとして日本とタイの比較研究を行うものである。このうち平成24年度においては、下記についての検討等を実施した。1.住民避難に至る心理プロセスにおける影響要因の整理:既存研究をレビューするとともに、想定され得る影響要因についてロジットモデルとして記述することを試みた。2.住民避難問題に関する客観的状況の把握:本研究では、日本(先進国)とタイ(途上国)を主に対象とする。具体の都市については、開発途上国としては2011年10月の洪水の被災地でもあるバンコクを念頭に置いている。一方、日本については、河川洪水による浸水被害が想定される地域を予定しており、洪水ハザードマップが公表されている地域において実施することを考えている。3.タイ(バンコク)における洪水被害の現地踏査:平成24年度においては、バンコクの現地に出向き、2011年10月以降の洪水被害の実態についての基礎的情報を収集すべく、関係者とのヒアリングおよび打ち合わせを行った。4.意識調査方法の検討:平成24年度における検討事項を踏まえ、アンケート調査票の内容のみならず,その配布方法・回収方法について、各国の実情を踏まえて検討を行ったうえで実施する。申請時に予定していた4項目については、下記の通り概ね予定通りに進行されている。1.住民避難に至る心理プロセスにおける影響要因の整理:住民避難に至る心理プロセスに影響をもたらす要因を実態に即したかたちで把握するためには、既存研究における多くの知見の蓄積があると同時に、それのみでは必ずしも十分ではないことが想定される。したがって、まず、これらの要因の影響の仕方について、国内外の既存研究をレビューするとともに、想定され得る影響要因についてロジットモデルとして記述することを試みた。2.住民避難問題に関する客観的状況の把握:本研究では、日本(先進国)とタイ(開発途上国)を主に対象とする。

具体の都市については、開発途上国としては2011年10月の洪水の被災地でもあるバンコクを念頭に置いている。一方、日本については、河川洪水による浸水被害が想定される地域を予定しており、洪水ハザードマップが公表されている地域において実施することを考えている。次年度において実施する調査の対象地域については、次年度内に発生した洪水被害の発生状況をも踏まえて選定を行う。3.タイ(バンコク)における洪水被害の現地踏査:上記2にも関連するが、具体の被害実態を把握したうえで、アンケート調査は設計されることが肝要である。したがって、平成24年度においては、バンコクの現地に出向き、2011年10月以降の洪水被害の実態についての基礎的情報を収集すべく、関係者とのヒアリングおよび打ち合わせを行った。4.意識調査方法の検討:平成24年度における検討事項を踏まえ、アンケート調査票の内容のみならず,その配布方法・回収方法について、各国の実情を踏まえて検討を行ったうえで実施する。なお、本年度に予定していたプレ調査の実施には至っていないため、これについては次年度に実施する。平成25年度においては、下記事項に関する検討等を行う。1.本調査の実施:前年度で予定していたプレ調査が実施できていなかったので、その必要性の判断も含めて今年度に実施する。そこでの検証作業を経た上で、両対象地域の住民アンケート調査を実施する。2.住民避難に至る心理プロセスのモデル化の分析:以上のようにして得られた住民のアンケートデータに基づき、前年度にて検討を加えた方針に則り、住民避難に至る心理プロセスの要因分析やモデル化を行う。無論、ここにおいて、当初は想定していなかった要因や影響などが発見された場合には、それに応じたモデル化を行うこととなる。むしろ、そのような事態は、ハプニングというよりも発見であり、より実態に即した検討を可能にするものである。以上のようなプロセスを経て、議論を先進諸国に限定しない、一般論としての災害発生時における住民の避難行動意思決定モデルの構築を試みるとともに、このような行動モデルのパラメータ推定を介して、種々の直接的・間接的な住民避難誘導方策がどれ程の人的被害の軽減化に繋がり得るのかの定量的評価を行う.平成24年度に予定していたプレ調査の実施を次年度に見送ったことが、次年度使用額が生じた主な理由である。これは、平成24年度内のタイ・バンコクでの現地打ち合わせの中での、アンケート調査の実施方法についての関係者とのディスカッションを踏まえてのものである。このほかに平成25年度においては、本調査の実施に関する諸経費とタイ・バンコクへの渡航費などを計上している。
抗体産生制御によるアレルギー疾患治療の基礎的検討

気管支喘息などの小児アレルギー疾患では、ダニなどのアレルゲンに対するIgE抗体の産生亢進が重要な役割を果たしている。アレルゲンに対する特異IgE抗体の産生を人為的に制御することによるアレルギー疾患治療の可能性について、B細胞レベル、T細胞レベルでの基礎的研究を行い、以下の成果を得た。1.表面免疫グロブリンを介する抗原シグナルは単独ではB細胞をアポトーシスにより死滅させる。このB細胞死はB細胞上に発現されるCD40分子と活性化T細胞上に発現されるCD40リガンド分子とが反応することにより阻害されるが、この過程には細胞接着分子LFA-1/ICAM-1システムが活性化されて起こるB細胞同士または他の免疫細胞との細胞接着が関与していることを明らかにした。2.共通γ鎖を欠くX染色体連鎖重症復合免疫不全症患者由来B細胞株にIL-7レセプターα鎖を遺伝子導入した細胞株を作製し、IL-7レセプターを介するシグナル伝達における共通γ鎖の役割の解析を可能にした。3.活性化T細胞は抗原レセプターの架橋によりFas/Fasリガンド系が作動して死滅する。この細胞死はマクロファージとの細胞接着により阻害されるが、この機序はFas/Fasリガンド系を介する細胞死のシグナル伝達が阻害されることによることが示唆された。4.ナイーブヘルパーT細胞からのIgE産生を誘導するTh2ヘルパーT細胞の選択的分化には、抗原提示細胞であるマクロファージが活性化されたときに産生するプロスタグランディンE2がIL-4と共に重要な役割を果たすことを明らかにした。また、IL-7も抗原刺激なしにナイーブヘルパーT細胞の増殖・活性化とIL-4産生能を誘導しうることを明らかにした。これらの研究成果は人為的な抗体産生制御によるアレルギー疾患治療の研究にとって有用な知見であった。抗体産生を人為的に制御することによりアレルギー疾患を治療する可能性を明らかにするために、(A)T細胞抗原受容器を介する刺激によるT細胞死およびその制御、(B)B細胞抗原受容器を介する刺激によるB細胞死におけるIL-7レセプターを介する刺激の役割、について検討した。研究(A)では、(1)活性化されたヒト抹消血T細胞はT細胞抗原受容器を介する刺激によりFAS-FASリガンド依存的に細胞死を来すこと、(2)このT細胞死はマクロファージとの細胞接触により抑制されること、(3)マクロファージによるT細胞死の抑制作用はFASやFASリガンドの発現低下によるのではなく、FAS-FASリガンドの反応後の細胞内シグナル伝達の変化によると考えられることが明らかとなった。研究(B)では、(1)EBウイルス形質転換ヒトB細胞株にIL-7レセプター遺伝子を導入することに成功し、(2)この遺伝子導入により機能的なIL-7レセプターが細胞表面に発現されること、(3)このIL-7レセプターを介する刺激により、細胞内シグナル伝達分子Jak-1,Jak-3のチロシンリン酸化や細胞接着分子の発現増加が認められることが明らかとなり、B細胞の抗原レセプターを介する細胞死のシグナル伝達にIL-7レセプターを介するシグナルがどのような役割を果たすかを検討する来年度の基盤が確立された。これらの研究結果は、抗原特異的なBリンパ球やTリンパ球の増殖・活性化・細胞死を人為的に調節するための研究に重要な知見を与えるものであった。

アレルゲンに対する特異IgE抗体の産生を人為的に制御することによるアレルギー疾患治療の可能性について、B細胞レベル、T細胞レベルでの基礎的研究を行い、8年度は下記1から3まで、9年度は下記4、5の研究成果を得た。1.表面免疫グロブリンを介する抗原シグナルの単独刺激によるB細胞アポトーシスは、B細胞上に発現されるCD40分子と活性化T細胞上に発現されるCD40リガンド分子とが反応し、細胞接着分子LFA-1/ICAM-1システムが活性化されて起こるB細胞同士または他の免疫細胞との細胞接着することにより阻害される。2.共通γ鎖を欠くX染色体連鎖重症複合免疫不全症患者由来B細胞株にIL-7レセプターα鎖を遺伝子導入した細胞株を作製し、IL-7レセプターを介するシグナル伝達における共通γ鎖の役割の解析を可能にした。3.活性化T細胞は抗原レセプターの架橋によFas/Fasリガンド系が作動して死滅する。この細胞死はマクロファージとの細胞接着により細胞死のシグナル伝達が阻害されることにより阻害される。4.ナイーブヘルパーT細胞からのIgE産生を誘導するTh2ヘルパーT細胞の選択的分化には、抗原提示細胞であるマクロファージが活性化されたときに産生するプロスタグランディンE2がIL-4と共に重要な役割を果たす。5.IL-7は抗原刺激なしにナイーブヘルパーT細胞の増殖とIL-4、ガンマインターフェロン産生能を誘導しうる。これらの研究成果は人為的な抗体産生制御によるアレルギー疾患治療の研究にとって有用な知見であった。
次世代天体観測用大ストローク多素子MEMSデフォーマブルミラー

1.引き続き,ストロークを大きくするため,新構造の設計及び製作を行ったa)DMのストロークを大きくするため,ミラーメンブレンと電極の間の空気層の厚さ(エアギャップ)を大きくする必要がある.そこで,ミラーの支持構造を改良し,電極ギャップを60μmに大きくできるように新構造を設計した.b)新構造に対し新しい製作プロセスを提案し,製作を行った. 2枚のSOIウエハの接合技術を用いて2μm厚さの薄膜ミラーの製作に成功した.2.今までミラーの初期変位を小さく抑えられない原因を究明し,新しい支持構造を考案し実証した.a)今まで製作したミラーの初期変位が1mm角のミラーメンブレンでPV(ピークバレー)値は2μmである.この変位を小さくするため,ミラーの周辺にばね支持を設計し再製作した.b)再製作したミラーの初期変位が1mm角のメンブレンでPV値は0.4μmとなっており,周辺にばね支持のないミラーより初期変位を四分の一まで低減させた.c)再製作したミラーの表面形状を測定したところ,周辺支持を2重を設けることで,初期変位が50nmまで抑えられることを発見した。これを利用して,さらにミラーの初期変位を低減させられると考える.3.製作したDMの全体評価を行ったa)新しい構造を持つミラーのエアギャップは50μmとなっており,今までのミラーのエアギャップの値を三倍向上した.b)ミラー表面の静的変形形状を測定し,ストロークを確認した. 200Vで0.2μmの変位が得られた.本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。1.デフォーマブルミラー(Deformable mirror : DM)の製作プロセス安定性を向上した現在のMEMS試作施設の実験で最適なプロセスの条件だしを行い, 64素子DMのプロトタイプを製作した.プロセスの安定性を考え,プロセスを最適化した:(1)接合プロセスに金とシリコンの共晶化接合を採用した.金とシリコンの共晶化反応で合金が生成され,高い強度が実現できた;(2)接合パッドは直径35μmの円状パッドで,接合面積は極めて小さいため,接合の条件だしを行った;(3)薄膜構造が基板に付着する問題に対し,リリースプロセスにおいてすべてドライ・エッチングを採用した.2.製作したDMの全体評価を行った(1)ウエハの張り合わせの製作方法により約20μmのギャップを実現できた.また,残留応力によりミラーは凸形状になり,全体のピークバレー値がおおよそ2μmである;(2)ミラー表面の静的変形形状を測定し,ストロークを確認した.110Vで7μmの変位が得られた.既存の連続メンブレンDMに比べて大きいストロークが得られた, ;(3)ミラー表面の動的変形形状の測定を行い,周波数応答特性を調べた.DMの反応時間は1.1msであるため,天体望遠鏡補償光学系に適用できる.3.ストロークを大きくするため,新構造の設計及び製作を行った(1)DMのストロークを大きくするため,ミラーの支持構造を改良し,電極ギャップを80μmに大きくできるように新構造を提案した.(2)有限要素法を用い,要求されるDMの静特性に達成できるように構造設計を行った.(2)新構造にたいし新しい製作プロセスを提案し,製作を行った.何度の試作によりプロセスを改良し, 4mm角の自立薄膜ミラーの製作に成功した.1.引き続き,ストロークを大きくするため,新構造の設計及び製作を行ったa)DMのストロークを大きくするため,ミラーメンブレンと電極の間の空気層の厚さ(エアギャップ)を大きくする必要がある.そこで,ミラーの支持構造を改良し,電極ギャップを60μmに大きくできるように新構造を設計した.b)新構造に対し新しい製作プロセスを提案し,製作を行った. 2枚のSOIウエハの接合技術を用いて2μm厚さの薄膜ミラーの製作に成功した.2.今までミラーの初期変位を小さく抑えられない原因を究明し,新しい支持構造を考案し実証した.a)今まで製作したミラーの初期変位が1mm角のミラーメンブレンでPV(ピークバレー)値は2μmである.この変位を小さくするため,ミラーの周辺にばね支持を設計し再製作した.b)再製作したミラーの初期変位が1mm角のメンブレンでPV値は0.4μmとなっており,周辺にばね支持のないミラーより初期変位を四分の一まで低減させた.c)再製作したミラーの表面形状を測定したところ,周辺支持を2重を設けることで,初期変位が50nmまで抑えられることを発見した。当初の計画通り、DM製作プロセス安定性の向上し,製作したDMの全体評価を行ったため.ストロークを大きくするため,新構造の設計及び製作を行ったが,機械構造と配線同時に製作できなかったため、製作プロセスを見直しする必要がある.試作により新構造の製作プロセスを確立し, 8×8=64素子のDMを製作する予定である。
昭和恐慌期・戦時体制期における村落と農民支配に関する実証的研究

庄内地方における産業組合運動について、次の諸点を明らかにした。第一に、大正末期以降の小作争議の性格をこえ、地主勢力に対決するだけの運動の水準に達していた。第二に、産組運動は、加藤完治に指導された、山木武夫らの指導を索引力とし、それは耕作農民の立場での徹底した実利主義に特徴をもっていた。第三に、産組運動は、農本主義にみられる「下から」の運動という契機を出発点としながら、農村の変化と自作農創設維持という国策のなかにキャナライズされ、国策そって地主勢力と対決することになる。それを支えたのも、加藤完治らの農本主義であった。また、庄内地方の支配勢力としての旧「荘内藩勢力」は、地主勢力とともに産業組合運動と対決することとなる。その旧「荘内藩勢力」(「御家禄派」)を精神的推進力として、教学思想を持つとともに、菅原兵治や長南七右衛門らの農本主義を取り込んでいった。これまた耕作農民の運動といった性格を取り入れ、変容をとげつつ、ついに産業組合にまで浸透することになる。「対立」から「融合」へ、そして「動員」へと変質する。本研究は、以上の諸点を明らかにしたといえよう。(1)昭和恐慌期・戦時体制期に産業組合運動が農本主義を母体として展開した実態、(2)農本主義をイデオロギー的な支えとした産組運動が地主勢力に対抗した実態、(3)国策展開による、産組運動・農本主義における体質が変わって行く実態、(4)以上の過程において庄内地方の村落と農民生活が変化した実態本研究は、山形県庄内地方をフィールドとして、以上の実態を解明することを目的としている。「研究計画・方法」にもとづき、平成6年度をとおして以下の調査・研究を実施してきた。(1)山形県旧新堀村を調査対象地とし、現地において古老からの聞き取り調査を実施し、(2)昭和恐慌期・戦時体制期における農本主義と産組資料の収集と検討を行い、(3)「山形県自治講習所」における加藤完治関連の資料を収集し、(4)新堀村役場資料、産業組合資料、農本主義的農民団体資料、旧庄内藩主勢力資料、及び部落文書等を収集し、関連する聞き取りを実施し、(5)研究会を開き、収集資料と聞き取りの整理を行い、研究の到達点を明らかにするよう努めた。現在、収集し、聞き取りによって得たデータの解析をさらに行いつつあり、また平成7年度における各人の論文執筆テーマそくした重点的な調査と執筆に備えつつある。研究計画にもとづく着実な調査研究を行ってきた、ということができるであろう。(1)対象地(酒田市旧新堀村)調査の調査と資料収集、(2)論文執筆の主要テーマの決定とそれに対応した重点的調査、(3)資料の複写および整理、(4)研究会開催・報告書作成。以上が今年度当初の計画であった。(1)については、農本主義が国策との関連で変質を、茨城県内原・友部両町の資料によって明らかにしようとした。(2回の茨城県調査)。また、「山形県自治講習所」資料の収集を前年度につづいて実施した。(2)および(4)については、研究会を2回開催し、各人のテーマを決めた。御家禄派による諸運動(松ケ丘開墾等)、新堀村産組運動、鳥海農民道場、加藤完治論および「山形県自治講習所」等の分担を決め、東北社会学会大会で研究成果を報告した。(3)については、資料収集と整理はかなりすすんだ。しかし、未だ不十分な諸点が残されている。以上、収集し、聞き取りによって得たデータの解析にもとづき、学会発表を行い、研究成果の公表の基盤を築いた。若干の資料の補充とデータの分析をさらにすすめ、平成8年内に研究成果報告書を取りまとめる予定である。