hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
人為的な細胞死誘導を通じたビャクダン培養細胞における心材成分の合成方法の確立

抽出成分の質的・量的変動と絡めて遺伝子発現態様の変化を解析する計画であったが、抽出成分の変化が認められないため、未だ実施できていない。上述のように、初年度として基本的な実験条件を確立し、当初に計画していたストレス因子の多くを検討し得たものの、抽出物の分析結果には未だ見るべきものがなく、遺伝子発現解析は手つかずであった。このような状況を鑑み、「研究の目的」の達成度は、「やや遅れている」に相当するものと自己評価している。今後は、これまでに未検討のストレス因子の効果を調べ、心材特異的成分の生成を誘導する処理条件がないか引き続き検討する。目的の心材特異的成分が生成しない場合であっても、抽出成分のパターンを大きく変動させる処理条件が見出された場合には詳細に検討する。一通りの処理結果が判明したところで、いくつかの条件に絞り込んで、抽出物及び遺伝子発現の経時的変化についても調べる予定である。抽出物の分析に関しては、抽出時に使用する溶媒や分析条件について再度検討する。遺伝子発現の解析に関しては、初年度には手つかずとなったため、今後早いうちに方法の詳細を検討する。専ら培養細胞を対象として研究を行う計画であったが、ストレス処理による抽出物の変動が全く認められない場合には、ビャクダン植物体の一部を使用した実験も検討する。具体的な材料としては成木の枝先、実生の幼植物等を想定している。ビャクダンの個体は研究代表者が所属する施設の温室内で栽培されており、上記材料は容易に入手できるため、培養細胞での実験と並行して植物体を用いた実験も実施することが可能である。遺伝子発現解析及び抽出物の分析の一部を東京で行うことを想定し、旅費を計上した。しかしながら、これまでのところ東京において実験を行う状況にはならず、旅費としては全く使用していない。また、遺伝子解析試薬、分析機器整備に関する費用を計上しながら、実験の進展が追い付かず、予定額を消化できていない。このため、平成24年度に遅れて使用予定の研究費が発生している。研究の進行に応じて、遺伝子解析試薬、分析機器に関する費用は順次消化していく予定である。また、平成23年度には機会がなかったものの、全体の計画では東京での実験機会が複数回あることを想定しており、旅費についても順次使用することになると考えている。平成23年度の計画が遅れ気味なことに伴って予算の消化も遅れているが、今後は作業を加速して、平成24年度分と併せて、当初計画を達成すべく適正に使用していく。
金属配位結合を利用した新しい薬物ターゲティング法による新生血管性眼疾患の治療

前年度、前々年度の2年間にわたる研究成果によって、薬物の新生血管部位へのターゲティングのための水溶性高分子にはデキストランが最適であることがわかった。そこで、デキストランにジエチレントリアミノペンタ酢酸(DTPA)をキレート残基として導入した。このDTPA導入デキストランを亜鉛の存在下、インターフェロン(IFN)-βと水溶液状態で混合した。これらの混合物を網膜に新生血管をもつウサギモデルに静脈内投与を行った。新生血管部位におけるIFNの蓄積量をELISAによって定量したところ、遊離IFNの静脈内投与に比較して、有意にIFN活性の高いことがわかった。このことは、金属配位結合を利用してデキストランと複合化させることにより、IFNを網膜下新生血管部位へターゲティングできることを示している。新生血管の状態を蛍光物質の血管からのもれを眼底カメラにより検出、定量化することにより調べた。その結果、複合体の投与により、蛍光物質のもれが抑制され、IFNの作用により新生血管が消失、治療効果が認められた。遊離IFN投与ではこのような治療効果は見られず、期待通りのIFNのターゲティング効果が実験的に確認、証明された。血管新生モデルをレーザー照射法あるいはbFGF徐放法の両方にて作製し、その両モデルについての治療実験を行ったが、いずれのモデルにおいても、金属配位結合法によるIFNのターゲティングによる有効な治療効果が認められた。本研究の目的は、加齢性黄斑変性症あるいは糖尿病網膜症などの疾患に対する薬物治療として、血管新生の抑制作用をもつ薬物、例えばIFNを新生血管へターゲティングするためのドラッグデリバリーシステム(DDS)を開発することである。方法としては、金属配位結合を利用することによって薬物を高分子と複合化させ、薬物を新生血管部位へターゲティングする。本年度では、薬物を修飾するための金属キレート残基をもつ水溶性高分子を作製した。用いた水溶性高分子はデキストランあるいはプルランである。これらの高分子とジエチレントリアミンペンタ酢酸(DTPA)無水物とをジメチルホルムアミド中で反応させることによって、金属キレートDTPA残基を導入した高分子を調製した。反応条件を変えることでDTPAの導入率を変化させることができた。血管新生抑制作用をもつIFNをDTPA残基導入デキストランあるいはプルランと亜鉛の存在下、混合することによってIFN-高分子複合体を作製した。溶液の混合前後の液体クロマトグラフィを測定したところ、金属イオンを介してIFNとDTPA残基導入高分子との間に複合体が出来ていることを確認した。予備的に、IFNと高分子との複合体を網膜に新生血管をもつモデルウサギに静脈内投与したところ、複合体が網膜の新生血管部位へ蓄積していることがわかった。遊離IFN投与の場合には、ほとんど新生血管部位への蓄積は見られなかった。本研究の目的は、加齢性黄斑変性症あるいは糖尿病網膜症などの疾患に対する薬物治療として、血管新生の抑制作用をもつ薬物、例えばインターフェロン(IFN)-βを新生血管ヘターゲディングするためのドラッグデリバリーシステム(DDS)を開発することである。方法としては、金属配位結合を利用することによって薬物を高分子と複合化させ、薬物を新生血管部位ヘターゲティングする。薬物(IFN)を修飾するための金属キレート残基をもつ水溶性高分子を作製した。これらの高分子とジエチレントリアミンペンタ酢酸(DTPA)、無水物とをジメチルホルムアミド中で反応させることによって、金属キレートDTPA残基を導入した高分子を調製した。スペルミン、スペルミジンなどをカルボジジイミダゾールを用いて水溶性高分子の水酸基と結合させ、それぞれのキレート残基を導入した高分子を調製した。反応試薬の添加量、反応時間などの反応条件を変えることで金属キレート残基の導入率を変化させることができた。血管新生抑制作用をもつIFNをキレート残基導入デキストランあるいはプルランと亜鉛の存在下、混合することによってIFN-高分子複合体を作製した。

溶液の混合前後の液体クロマトグラフィを測定したところ、,いずれの高分子誘導体においても、金属イオンを介してIFNと金属キレート残基導入高分子との間に複合体が出来ていることを確認した。予備的に、IFNと高分子との複合体を網膜に新生血管をもつモデルウサギに静脈内投与したところ、複合体が網膜の新生血管部位へ蓄積していることがわかった。遊離IFN投与の場合には、ほとんど新生血管部位への蓄積は見られなかった。これらのIFNと高分子との金属配位複合体をマウスの静脈内に投与した後の肝臓でのIFNの生物活性を調べた。その結果、スペルミンを導入した高分子誘導体が、もっとも高い活性を示した。前年度、前々年度の2年間にわたる研究の結果、新生血管部位への薬物のターゲティングのために用いるべき水溶性高分子はデキストランが最適であることがわかった。そこで、このデキストランにジエチレントリアミノペンタ酢酸(DTPA)をキレート残基として導入した。反応条件によって導入率をコントロールすることができた。得られたDTPA導入デキストランを亜鉛の存在下、インターフェロン(IFN)-βと水溶液状態で混合した。これらの混合物を網膜に新生血管をもつウサギモデルの静脈内に投与した後、新生血管部位におけるIFNの蓄積量をELISAによって定量した。その結果、デキストラン-亜鉛-IFNの水溶性混合物投与において、遊離IFNの静脈内投与に比較して、有意にIFN活性の高くなることがわかった。このことは、金属配位結合を利用してデキストランと複合化させることにより、IFNを網膜下新生血管部位へターゲティングできることを示している。蛍光物質の血管からのもれを眼底カメラにより検出することによって、新生血管の状態を定量化したところ、複合体の投与により、蛍光物質のもれが抑制され、IFNの作用により新生血管が消失、治療効果が認められた。遊離IFN投与ではこのような治療効果は見られず、期待通りの新生血管部位へのIFNのターゲティング効果が実験的に確認、証明された。レーザー照射法あるいはbFGF徐放化法の2つの方法にて血管新生モデルを作製し、その両モデルについての治療実験を行ったが、いずれのモデルにおいても、金属配位結合法によるIFNのターゲティングによる有効な治療効果が認められた。
腎疾患の進展におけるインテグリン細胞接着シグナリングの病態生理学的意義

種々の腎疾患において、成長因子の発現、糸球体高血圧と細胞外基質の異常産生は共に病態の進展に関与していることが知られているが、これらの相互関係は明らかではない。また、糸球体細胞外基質の増加が細胞接着シグナルを介し、腎炎の進展にどのような影響を与えるのかはほとんど知られていない。我々は成長因子(PDGF)、糸球体高血圧による細胞内シグナル伝達機構とインテグリンを介した細胞接着シグナリングの相互作用を調べ、さらに炎症性ケモカインの一種であるMCP-1の発現に与えるインテグリンの影響も検討した。Fibronectin単独刺激により、時間、濃度依存性にFAKとMEK/ERKのリン酸化が生じた。また圧力負荷やPDGF単独刺激によっても同様に一過性のFAK、MEK/ERKのリン酸化が生じた。さらにfibronectinとPDGF両者の同時刺激により、FAKおよびMEK/ERKの活性化は相乗的に増強した。Dominant-negative FAK (FRNK)の遺伝子導入により、fibronectinとPDGFによるERK活性化への相乗効果が抑制された。Fibronectin濃度依存性に一過性のFAKの活性化が生じると共に、MCP-1 mRNAの発現が増加した。Fibronectinのみならずlamininやtype I、III、IV collagenなどの細胞外基質による刺激でもMCP-1の発現が増加したが、インテグリンを介さない非特異的な細胞接着では増加しなかった。Dominant-negative FAKによりfibronectinによるFAKの活性化とMCP-1 mRNAの発現が抑制された。以上より、腎疾患での細胞外基質と成長因子の過剰発現は、インテグリン/MAP kinaseシグナル伝達経路の活性化を介して相乗的に腎炎の進展に関与している可能性が考えられた。Fibronectin単独刺激により、時間、濃度依存性にFAKのみならずMEK/ERKのリン酸化が生じた。また圧力負荷やPDGF単独刺激によっても同様に一過性のFAKおよびMEK/ERKのリン酸化が生じた。Dominant negative FAK(FRNK)の遺伝子導入により、fibronectinとPDGFによるERK活性化への相乗効果が抑制された。Fibronectinのみならずlamininやtype I、III、IV collagenなどの細胞外基質による刺激でもMCP-1の発現が増加したが、polylysineやconcanavalin Aなどのインテグリンを介さない非特異的な細胞接着では増加しなかった。
細胞アレイによる卵巣癌抗癌剤効果予測システムの構築と分子標的薬の探索

本研究では、上皮性卵巣癌の標準化学療法であるTC療法(CBDCA+PTX)の効果を予測できる遺伝子を決定した。上皮性卵巣癌で初回手術時に評価可能病変を認めた症例で、TC療法の効果を予測できる遺伝子をスクリーニングし、そのスクリーニングした遺伝子のうち155遺伝子によりsiRNAの設計をしトランスフェクションプレートを作成した。トランスフェクションプレート上で、TU-OS-4細胞を10000個を播種し、CDDP、PTX濃度を各13uM、45nMで48時間暴露してCell Counting Kit-8にてIC50を算出した。そしてTC療法細胞死阻害遺伝子およびTC療法細胞死誘導遺伝子を選別した。さらにトランスフェクションプレートを構成した155個の遺伝子により、カスタムアレイ(発現解析)を作成した。上皮性卵巣癌で初回手術時に評価可能病変を認めたTC療法を施行しCRであった症例6例NC/PDであった症例7例を新たに集積し、作成したカスタムアレイを施行し、各遺伝子の効果を予測できる精度を算出した。TC療法細胞死阻害遺伝子およびTC療法細胞死誘導遺伝子を選別した。TC療法でCRかNC/PDを判別できる精度を、各遺伝子毎にROC曲線を作成して検証したところ15遺伝子でROC曲線のAUC>0.7となった。【目的】細胞アレイにて、上皮性卵巣癌の標準化学療法であるcarboplatin(CBDCA)+paclitaxel(PTX)療法(TC療法)の感受性に関与する真のターゲット遺伝子を決定する。決定して遺伝子により、効果予測キット(オバリアンプリント)を作成して、同モデルに基づいた臨床試験を企画する。そして真のターゲットに対するリガンドをスクリーニングすることで、新規分子標的薬の開発に発展させる。【平成22年度の成果】これまで我々は初回手術後にTC療法を施行した上皮性卵巣癌の凍結組織を用いて、補助化学療法の効果を予測しうる205遺伝子を抽出している(Gynecol Oncol 2010)。本年度は、抽出した遺伝子がパラフィン包埋組織より抽出したRNAにても再現性が得られるか否かを検証した。すなわち最終的に臨床応用を考えた場合、凍結組織よりパラフィン包埋組織を利用したキットの方が汎用性があると考えられるからである。具体的には7例で、凍結組織およびパラフィン包埋組織よりRNAを抽出し、WT-Ovation Pico and FFPE Systems(Nugen社)で処理後、Agilent Genomic DNA Enzymatic Labeling Kit(Agilent社)にて標識し、ヒトHuman Whole Genome tipにてアレイ解析を実施した。候補遺伝子205個で、凍結組織とパラフィン包埋組織との相関性を検証した。その結果、相関係数は0.901と高い相関性が得られた。相関性が特に良好であった156遺伝子により細胞アレイを作成中である。【意義および重要性】今回の検討より、パラフィン包埋組織を用いた手法でも良好な結果が得られることが明らかになり、汎用性の高い効果予測モデルの開発が可能となった。2.当初は卵巣癌症例から採取した組織の初代培養細胞を使用する予定であったが、安定した培養条件および抗癌剤至濃度の設定が困難であるため、卵巣癌細胞株を使用することにした。すなわちまず卵巣癌細胞株KFを対象に、combination Index Method(Chou TC,1996)により細胞アレイでのカルボプラチンとパクリタキセルの至適濃度を検討した。まず、1)96穴プレートに0-3000個の細胞を培養し72時間でconfluentになる細胞数を検討したところ1000個が適切であった。次に2)96穴プレートに1000個、2000個を培養し、PTX 50uM100uMおよびCDDPでIC50(24時間)の濃度を決定した。なお測定キットとしてCell Counting Kit-8(細胞増殖/細胞毒性測定用試薬)を使用した。3.次にKF株を対象にCDDPおよびPTXの48時間でのIC50を算出したところ、それぞれ10uMおよび7.5nMであった。4.次にCDDP+PTXの併用時のIC50を算出したところ、それぞれの薬剤濃度は35%であった。

上皮性卵巣癌では、初回手術後、TC療法(CBDCA+PTX)が施行され、大半の症例では臨床的寛解が得られるが、その多くの症例は再発をきたす。本研究では、上皮性卵巣癌の標準化学療法であるTC療法の効果を予測できる遺伝子を決定した。上皮性卵巣癌で初回手術後に評価可能病変を認めTC療法を施行した24症例で、TC療法の効果を予測できる200遺伝子をスクリーニングし、そのスクリーニングした遺伝子のうち155遺伝子によりsiRNAの設計をしトランスフェクションプレートを作成した。トランスフェクションプレート上で、CDDP、PTXに耐性のTU-OS-4細胞を10000個を播種し、CDDP、PTX濃度を各13uM、45nMで48時間暴露してCell Counting Kit-8にてIC50を算出した。そしてTC療法細胞死阻害遺伝子およびTC療法細胞死誘導遺伝子を選別した。さらにトランスフェクションプレートを構成した155個の遺伝子により、カスタムアレイ(発現解析)を作成した。上皮性卵巣癌で初回手術時に評価可能病変を認めたTC療法を施行しCRであった症例6例NC/PDであった症例7例を新たに集積し、作成したカスタムアレイを施行し、各遺伝子の効果を予測できる精度を算出した。TC療法細胞死阻害遺伝子およびTC療法細胞死誘導遺伝子を選別した。TC療法でCRかNC/PDを判別できる精度を、各遺伝子毎にROC曲線を作成して検証したところ15遺伝子でROC曲線のAUC>0.7となった。(1)当初の計画では凍結組織にて実施予定であったが、汎用性を考えてパラフィン包埋組織での実施に変更した。(2)卵巣癌細胞株2種類で実施予定であるが、シスプラチンおよびパクリタキセルの療法に耐性で、また倍加時間が適度でCell Counting Kit-8でカウントできる細胞株を選択するのに時間を要している。24年度が最終年度であるため、記入しない。(1)シスプラチンおよびパクリタキセル両薬剤に耐性のKFrTXr株にても抗癌剤濃度を設定する。(2)選択した細胞2種類(KF,KFrTx)を対象に、すでに作成した細胞アレイ上で培養した場合のトランスフェクション効率を確認する。(3)選択した細胞2種類(KE,KFrTx)を対象に、細胞アレイを実施し、両薬剤の感受性が変化した遺伝子を選択する。(4)選別した遺伝子でカスタムアレイを作成し、新規の臨床検体を対象にvali dation assayを施行し、カスタムアレイのTC療法効果予測精度を算出する。
有機金属試薬のイミン類への付加反応における立体制御

βーラクタム系抗生物質は強い抗菌活性を示すことからその合成法については多くの研究がなされ光学活性なβーラクタムの一方の鏡像体のみを合成する手法については種々報告されている。不斉合成反応において従来開発されてきた手法は、一方の異性体のみを立体選択的に与えるものが多いが、不斉源としてアミノ酸など天然由来の物質で一方の対掌体しか入手できない物を用いる場合は、もう一方の対掌体の合成はできず、天然物合成に応用する場合には、立体配置を反転する変換が必要となる。同一の出発物質から二つの異性体を作り分ける制御が可能ならば、このような問題は解決できる。本研究では同一の光学活性イミンへのエステルエノラ-ドの付加反応において金属がヘテロ原子に対する独自の配位能力を有することを考慮し、エノラ-トの金属種を選択することによりβーラクタムの両鏡像体の任意の合成を検討した。出発物質である光学活性イミノ化合物はpーアニシジンと酒石酸から誘導した(4S,5S)ー2ーホルミルー2ーメチルー4,5ージ(メトキシメチル)ー1,3ージオキソランから合成したα,αージ置換酢酸エチルのエノラ-トを用いて反応させた場合βーラクタムの4位の立体選択性はリチウムエノラ-トでS体、チタンエノラ-トでR体のβーラクタムを得ることができた。さらに3位が無置換もしくはモノアルキル、スルフェニル、アミノ置換βーラクタムの合成では立体的に嵩高いtーフチルエステルを用いチタンエノラ-トの場合は4S体のみが選択的に得られ、亜鉛エノラ-トを用いた場合はジアステレオ選択性が逆転し、4位の立体配置が逆転した4R体が優先的に得られることを見いだした。上述したように用いる金属の配位機能を利用することにより、ジアステレオ面選択性を制御し、同一の出発物質から異なる絶対構造を有するβーラクタムの両体掌体を選択的に合成できる本手法は各種光学活性βークラタムの合成に広く活用できる手法である。
理論と観測から迫る大質量星形成

本研究課題では、大質量星の形成過程に理論・観測の両面から迫る。大質量星は、自身が放出する強烈な輻射と磁場駆動のアウトフローによる複合的なフィードバックを受けながら誕生する。しかし、両物理機構を整合的に考慮した研究は未だに行われていない。そこで本研究では輻射磁気流体シミュレーションにより、両フィードバックのもとでの大質量星形成の様子を理論的に明らかにしてゆく。同時に、最新のALMA望遠鏡による大質量原始星の観測提案・データ解析も進める。理論モデルと観測データの比較により、強烈な輻射と磁気駆動風のもとでの大質量星形成過程の解明を目指す。
Mg-Si系薄膜における静的および動的強度の結晶構造依存性に関する研究

ステンレス鋼材以上の優れた耐腐食性能を有するマグネシウムシリサイド(Mg_2Si)をスパッタ法によってマグネシウム合金表面に薄膜として形成し,素地合金の耐腐食性を向上させる際,薄膜形成過程における膜近傍における素地結晶粒の粗大・成長の有無を確認すると同時に,静的引張特性ならびに動的疲労強度への影響を解析した.先ず,複合ターゲットおよびSPS焼結ターゲットの違いによるスパッタ薄膜構造への影響を調査した結果,前者を用いることでMg-Si薄膜における非晶質化形成能が向上することを確認した.またAZ31およびAZ91合金をターゲットに用いた場合,Al含有量の多いAZ91合金において非晶質化能の向上を明らかとした.静的強度評価として,汎用マグネシウム(Mg)合金AZ31製引張試験片表面に非晶質および結晶構造を有するMg-Si薄膜を形成し,常温にて引張試験を行った.非晶質・結晶構造薄膜のいずれのスパッタ薄膜を付与した場合の引張強さ・破断伸びは,スパッタ皮膜を形成しない試験片と大差は無く,スパッタ過程での熱ダメージおよび表面拘束による機械的特性の低下は見られなかった.動的強度評価としてピンオンディスク式摩耗試験を用いて繰り返しヘルツ応力を付与した際,Mg合金製ディスク試験片の表面に作製したMg-Si薄膜とMg合金素地との界面剥離挙動を観察することで密着性を評価した.摩擦係数は非晶質化皮膜の方が安定しており,これは結晶構造皮膜の硬度が低く,その結果,相手材によるアブレッシブ摩耗の進行が顕著となったために摩擦係数の変動が生じた.また同試験においてMg-Si薄膜とMg素地との界面強度が十分に高いことが示唆されたとともに,薄膜のヤング率が素地のMg合金に比べて3倍程度大きいために僅か素地側へ移動した位置に最大ヘルツ応力が付与されたと考える.ステンレス鋼材以上の優れた耐腐食性能を有するマグネシウムシリサイド(Mg_2Si)をスパッタ法によってマグネシウム合金表面に薄膜として形成し,素地合金の耐腐食性を向上させる際,薄膜形成過程における膜近傍における素地結晶粒の粗大・成長の有無を確認すると同時に,静的引張特性ならびに動的疲労強度への影響を解析した.先ず,複合ターゲットおよびSPS焼結ターゲットの違いによるスパッタ薄膜構造への影響を調査した結果,前者を用いることでMg-Si薄膜における非晶質化形成能が向上することを確認した.またAZ31およびAZ91合金をターゲットに用いた場合,Al含有量の多いAZ91合金において非晶質化能の向上を明らかとした.静的強度評価として,汎用マグネシウム(Mg)合金AZ31製引張試験片表面に非晶質および結晶構造を有するMg-Si薄膜を形成し,常温にて引張試験を行った.非晶質・結晶構造薄膜のいずれのスパッタ薄膜を付与した場合の引張強さ・破断伸びは,スパッタ皮膜を形成しない試験片と大差は無く,スパッタ過程での熱ダメージおよび表面拘束による機械的特性の低下は見られなかった.動的強度評価としてピンオンディスク式摩耗試験を用いて繰り返しヘルツ応力を付与した際,Mg合金製ディスク試験片の表面に作製したMg-Si薄膜とMg合金素地との界面剥離挙動を観察することで密着性を評価した.摩擦係数は非晶質化皮膜の方が安定しており,これは結晶構造皮膜の硬度が低く,その結果,相手材によるアブレッシブ摩耗の進行が顕著となったために摩擦係数の変動が生じた.また同試験においてMg-Si薄膜とMg素地との界面強度が十分に高いことが示唆されたとともに,薄膜のヤング率が素地のMg合金に比べて3倍程度大きいために僅か素地側へ移動した位置に最大ヘルツ応力が付与されたと考える.チタン合金と同等の高い耐腐食性能を有するマグネシウムシリサイド(Mg_2Si)をスパッタ法によってマグネシウム合金表面に薄膜として形成し,素地合金の耐腐食性を向上させる際,薄膜形成過程における膜近傍における素地結晶粒の粗大・成長の有無を確認すると同時に,静的引張特性ならびに動的疲労強度への影響を解析する.本年度は,AZ31(Mg-3Al-1Zn-0.3Mn)汎用マグネシウム合金製引張試験片の表面にスパッタ法によりMg/Si複合ターゲットを用いてAr+30%H_2混合ガス雰囲気中において非晶質Mg-Si薄膜(膜厚700ナノメートル)を形成した際,界面近傍でのマグネシウム結晶粒の成長・粗大化を調査し,常温での引張り試験を行うことで特性低下への影響を評価した.スパッタ前の素地結晶粒の平均値は60μm程度であり,スパッタ後においてMg-Si薄膜界面での素地の結晶粒径は5562μmとスパッタ前と比較して顕著な粒成長は認められなかった.つまり,スパッタ過程で素地表面にアルゴンイオンが照射する際の発熱現象による結晶粒成長は生じなかった.また常温での引張り試験を行った結果,応力-歪曲線はスパッタ皮膜を形成しない試験片と大差は無く,引張強さ,耐力および破断伸びの低下が生じなかった.これは上記の結晶粒成長が抑制されていたことに加えて,スパッタ皮膜の表面が平滑であるために引張試験における応力集中が生じることがなかったと考える.さらに,試験後においてもMg-Si薄膜は試験片に残存しており,素地表面との高い密着性を有することが確認された.

チタン合金と同等の高い耐腐食性能を有するマグネシウムシリサイドをスパッタ法によってマグネシウム(Mg)合金表面に薄膜として形成し,素地合金の耐腐食性を向上させる際,薄膜形成過程における膜近傍における素地結晶粒の粗大・成長の有無を確認すると同時に,静的引張特性ならびに動的疲労強度への影響を解析する.昨年度は静的強度評価として,汎用Mg合金AZ31製引張試験片表面にMg-Si薄膜を形成し,常温にて引張試験を行った結果,スパッタ皮膜を形成しない試験片と大差は無く,引張強さ・破断伸びの低下が生じなかった.そこで本年度は,動的強度評価として大越式摩耗試験を用いて繰り返しヘルツ応力を付与した際のMg-Si薄膜と素地の界面剥離挙動を観察することで密着強度を評価した.なお,高温XRD結果を元に結晶化温度(430°C)を設定し,その温度近傍で熱処理(3.6ks)を施すことで結晶化皮膜を比較試料として準備した.また薄膜のヤング率を120GPa,膜厚を500700nmとした場合のMg合金素地と薄膜の界面近傍に最大ヘルツ応力が作用するように軸材側の直径を9.1510.85mm(3水準)に設定した.摩耗試験を連続1.8ks実施した後,Mg-Si薄膜試料側の断面を観察した結果,非結質および結晶化構造のいずれの薄膜においても素地との接合界面には亀裂は発生しておらず,Mg合金素地側に約38μm離れた位置に薄膜に並行に亀裂が不連続に存在していた.この結果よりMg-Si薄膜とMg素地との界面強度が十分に高いことが示唆されたとともに,薄膜のヤング率が素地のMg合金に比べて3倍程度大きいために僅か素地側へ移動した位置に最大ヘルツ応力が付与されたと考える.なお,結晶化皮膜においては膜の成長方向に対して平行に微細な亀裂が多数発生していた.これは柱状結晶の粒界近傍部に濃化したMg領域が微細亀裂を誘発したと考える.
情報化と芸術・都市

本班では、情報化を電子技術の高度化という観点から促え、19世紀以来、ほぼ1世紀を通じて電子的なテクノロジーが社会に様々な形態で浸透し、芸術やデザインから日常意識や生活表現に至るまでの文化のありようも変容させてきた過程を、歴史的な縦断面と比較社会論的な横断面から促え返そうとしてきた。このような観点から情報化と文化変容のかかわりを分析していこうとするとき、取り扱われるべき課題は広範囲にわたるが、我々がとくに焦点を当てようとしてきたのは次の2点である。第1に、我々が課題として取り組んだのは、こうした電子技術の高度化のなかでのデザインの変容という問題である。コンピュータ・テクノロジーの社会的普及に伴い、コンピュータ・ミュージックやコンピュータ・グラフィックスに代表される音響や画像のデザインはもちろん、衣服や家電製品から住居や自動車までのモノのデザインをも含め、現代のデザイン表現の変容について考察した。また、このようなデザインの現代的変容は、前世紀以来の複製技術の発展、とりわけ電子的な複製技術の発展に伴うデザインの変容過程のなかでどのように把握され得るのかについても分析を進めた。第2に、我々は、電子技術を国家や産業が利用するのではなく、社会が自らを組織化していくために使いこなしていくような可能性が、歴史的にどのようにして現れ、また現在、どのような形で存在しているのかを検討した。そのために我々は、一方ではパソコン通信やミニFMを使って市民的な活動をしている人々からのヒアリングを行い、他方では、そうした社会の自生的なネットワークが、これまで電子技術をどのように使いこなしてきたのかをメディア発展の歴史的な過程のなかで考えた。本年度は、平成3年度に行った聞き取り調査や関連データの分析を踏まえ、これを発展させる調査・研究活動を進めていった。すなわち、第1に、前年度にひきつづき、高度情報社会における都市や芸術・デザイン、生活表現に変容と問題点を、いくつかの典型的事例に関する現場の専門家への聞き取り調査を行うことを通して討議した。今年度は特に、以下の2点の重点が置かれた。(1)現代の情報化と芸術・デザインの変容を、歴史的な過程のなかで捉え返す作業として、19世紀末から電気情報テクノロジーの社会的浸透過程を音響と映像の両面から分析した。(2)同様の歴史的分析の一環として、わが国における1960年代から70年代にかけて芸術家と情報テクノロジーとの関わりを、当時の環境芸術をめぐる動きを分析することを通して明らかにした。第2に、コンピュータ技術がネットワーク化された形でデザインの現場に組み込まれていくなかで、企業におけるデザイン・プロセスがどのように変化しつつあるのかを、家電メーカー等の工場のデザイン現場を視察していくことによって調査した。第3に、(1)芸術、(2)デザイン、(3)映像、(4)生活表現という4つの主要研究テーマについて、それぞれ専門的なサブ研究グループでより個別的な文献調査とヒアリング、討議を行った。以上の3つのレベルの研究活動を通し、(a)電子テクノロジーによるデザイン過程及びデザイン美学の変容、(b)電子情報テクノロジーに社会的生成過程という2つのポイントに研究の焦点が絞られてきた。前者に関しては、本研究班のなかでも主として嶋田と柏木、生井が中心となって分析を発展させており、その成果のいくつかを論文として執筆している。また、後者に関しては、吉見および小林が中心となって分析を進めており、いくつかの成果を論文として執筆している。また、来年度に継続される以上の研究活動に加え、昨年度に行った研究活動とシンポジウムについてのとりまとめを行い、シンポジウムの成果を『思想』(岩波書店)の特集号として刊行しただけでなく、一部を成果報告書として刊行した。平成5年度は、これまで2年間の研究成果を展開させ、次のような活動を行なった。(1)前年度に引き続き、提起的な全体連絡会を開催するとともに、これまで専門家からの聞き取り調査や現場視察を、4つの表現諸領域を担当するメンバーと、それを支援する2つのサブ研究グループ(芸術:担当者・嶋田厚、デザイン:柏木博、映像:生井英考、生活表現:吉見俊哉、情報技術:小林信一、社会意識:石田佐恵子)に分けて、進めてきた。具体的には、ボイジャー・ジャパン、アスキー、テレビゲーム・ミュージアム・プロジェクト、多摩美術大学上野毛校デザイン学科といった情報化と表現文化に関連する組織の関係者に対する聞き取り、視察を行なうとともに、野々村文宏、神野由紀氏からも報告をしてもらった。(2)これまでの成果をまとめ、第5群3班の中間報告書を編集、刊行した。その一部については、年度末の総括班主催シンポジウム「メディア変容の現在と未来」で報告された。(3)本年度の作業によって、現代の表現文化領域がほぼ全体的に押さえられ、最終年度に向けての指針を固めることができた。

また、このようなデザインの現代的変容は、前世紀以来の複製技術の発展、とりわけ電子的な複製技術の発展に伴うデザインの変容過程のなかでどのように把握され得るのかについても分析を進めた。第2に、我々は、電子技術を国家や産業が利用するのではなく、社会が自らを組織化していくために使いこなしていくような可能性が、歴史的にどのようにして現れ、また現在、どのような形で存在しているのかを検討した。そのために我々は、一方ではパソコン通信やミニFMを使って市民的な活動をしている人々からのヒアリングを行い、他方では、そうした社会の自生的なネットワークが、これまで電子技術をどのように使いこなしてきたのかをメディア発展の歴史的な過程のなかで考えた。
冷熱発生用高効率気固系ケミカルヒートポンプの開発

水,メタノール,アンモニア,メチルアミンと塩化カルシウムの気固反応を利用すると6080°Cの低エクセルギー廃熱を用いて作動する冷房・冷凍用のヒートポンプを構成することができる.一般に,気固反応の進行は伝熱に支配されるので,ヒートポンプの高性能化にあたっては反応固体粒子層の伝熱機構を明らかにして適切な伝熱促進を図る必要がある.本研究では,固体反応物の熱物性値に焦点を当て,塩化カルシウムを中心に反応による各種固体反応物の体積,熱容量,熱伝導度の変化を検討した.メチルアミンのように反応性の強い気体と反応した固体の体積を溶媒置換法を用いて測定することは困難である.そこで,反応固体を入れた反応管中に不活性ガスを圧入し,その圧力を変化させて反応管の質量を測定し,置換された固体の体積を測定する方法を開発した.固体反応物のモル体積は付加モル数に比例して増加し,1モル付加当たりの水和物,アンモニア化物の体積増加は水や液体アンモニウムのモル体積の78割であった.一方,メタノール化物,メチルアミン化物の体積増加はメタノール,メテイルアミン液体のモル体積にほぼ等しくなった.熱容量については,特に水和塩について詳細に検討し,反応固体に関して化学構造に関する加成性と固体の原子熱容量を用いたNeumann-Koppの法則が適用できることを確かめた.また,反応管中の固体反応層に熱電対を挿入して半径方向の非定常温度分布を測定して反応層の有効熱伝導度を測定するシステムを開発し,円カルシウムのアンモニア化物,メチルアミン化物の有効熱伝導度を求めた.これら反応層の有効熱伝導度は無水塩化カルシウム層の有効熱伝導度の約1/2に減少した.これは反応によって反応層の空隙率が増加するだけでなく,固体反応物自体の熱伝導度が減少することを示唆している.水,メタノール,アンモニア,メチルアミンと塩化カルシウムの気固反応を利用すると6080°Cの低エクセルギー廃熱を用いて作動する冷房・冷凍用のヒートポンプを構成することができる.一般に,気固反応の進行は伝熱に支配されるので,ヒートポンプの高性能化にあたっては反応固体粒子層の伝熱機構を明らかにして適切な伝熱促進を図る必要がある.本研究では,固体反応物の熱物性値に焦点を当て,塩化カルシウムを中心に反応による各種固体反応物の体積,熱容量,熱伝導度の変化を検討した.メチルアミンのように反応性の強い気体と反応した固体の体積を溶媒置換法を用いて測定することは困難である.そこで,反応固体を入れた反応管中に不活性ガスを圧入し,その圧力を変化させて反応管の質量を測定し,置換された固体の体積を測定する方法を開発した.固体反応物のモル体積は付加モル数に比例して増加し,1モル付加当たりの水和物,アンモニア化物の体積増加は水や液体アンモニウムのモル体積の78割であった.一方,メタノール化物,メチルアミン化物の体積増加はメタノール,メテイルアミン液体のモル体積にほぼ等しくなった.熱容量については,特に水和塩について詳細に検討し,反応固体に関して化学構造に関する加成性と固体の原子熱容量を用いたNeumann-Koppの法則が適用できることを確かめた.また,反応管中の固体反応層に熱電対を挿入して半径方向の非定常温度分布を測定して反応層の有効熱伝導度を測定するシステムを開発し,円カルシウムのアンモニア化物,メチルアミン化物の有効熱伝導度を求めた.これら反応層の有効熱伝導度は無水塩化カルシウム層の有効熱伝導度の約1/2に減少した.これは反応によって反応層の空隙率が増加するだけでなく,固体反応物自体の熱伝導度が減少することを示唆している.
頂点作用素代数に付随するアソシエーションスキームの研究

平成29年度は重み1の空間が0であるS6級の頂点作用素代数(以下、VOA)の分類完成を目指す一環として次を行った。・共形デザインの観点からのS6級のVOAの調査。2つのイジング元が生成する二面体部分代数の構造を基にイジング元の組の集合に同値関係を入れる。イジング元の内積の情報は二面体部分代数の構造決定に役立ち、同値類による分割がASとなるか調べるとき有用である。V_{BW16}^+のイジング元の内積についてGriess-Lamの論文を参考に計算を進め、また山内氏の助言をいただくことで2A、2B、4A型の二面体部分代数を生成するイジング元の組の存在が確かめられた。今後は自己同型群の作用を用いて計算すべきイジング元の組を減らしつつ同値類による分割がASとなるか検証する。Sn級のVOAの最小共形重み空間は共形n-デザインとなるので共形デザインの研究は新たなS6級のVOAの探索や特定の中心電荷をもつS6級のVOAの非存在の証明につながり重要である。ある共形デザインとなるVOAはTuite-Vanの研究で導入された例外型VOAとなる。両氏の例外型VOAの議論ではモニックなモジュラー線形常微分方程式を扱うため、除外された中心電荷が存在する。今回の研究で例外型よりも高次の共形デザインとなるVOAを考察した結果、最小共形重みが3のときに中心電荷が-2で最小共形重み空間の次元が4となる場合が両氏の結果から除外されていることが判明した。これを基に調べた結果、triplet VOA W(p)がS∞級となることが分かり、これにより新たなS6級の例の発見となった。特にW(2)が上述したパラメータを持つVOAである。現在はW(p)についてS6級、共形デザインから特徴づけできるか調査中である。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は重み1の空間が0であるS6級の頂点作用素代数(以下、VOA)の分類完成を目指す一環として、既知の例に付随するアソシエーションスキームの構造(以下、AS)を明らかにすることが目的である。平成28年度は、階数16のBarnes-Wall格子から得られる格子型VOAの2つのイジング元の内積について計算した。2つのイジング元の生成する二面体部分代数から定まる同値関係による分割と、自己同型群の作用によるASを与える分割の関係を明らかにする際、イジング元の内積を計算することは有用である。この計算は現在進行形で行っている。また、S6級のVOAを分類するにあたり、S4級でありかつS6級でないVOAと、S6級のVOAとの違いを理解することが重要と考え、前者に該当する新たな具体例の探索も行った。具体的には中心電化が4/5の拡張可能σ型単純ヴィラソロ元について重み2の空間上の跡公式を適用し、S4級となる可能性のあるVOAの中心電化と重み2の空間の次元の組を、計算機等を利用し導出した。この計算から格子VOAの、位数3のfixed pointfreeな自己同型写像による固定部分VOAが2つ候補として挙がった。そのうち一方は階数12のCoxeter-Todd格子である。これらの格子は三元符号からA2格子を用いて得られるという共通する性質を持つ。現在は、二元符号とA1格子から得られる格子について研究されているKitazume-Kondo-Miyamotoの論文を参考に三元符号とA2格子から得られる格子の自己同型群についても計算中である。本研究で扱う格子型のVOAについてイジング元の内積を計算する際、ルート2倍のE8格子の埋め込まれ方が重要となる。本研究においてBarnes--Wall格子の場合に、その埋め込まれ方の理解が深まった。また新たな具体例の探索を、跡公式を応用し行い、候補として格子VOAの位数3のfixed pointfreeな自己同型写像による固定点VOAが2つ挙がった。島倉氏(東北大学)と共同研究で行った格子VOAの-1自己同型の持ち上げによる固定点VOAでS4級であるものの分類に現れた格子が二元符号とA1格子を用いて得られる格子であったことを考慮すると、今回、候補となったVOAがS4級となることも十分期待できる。

Sn級のVOAの最小共形重み空間は共形n-デザインとなるので共形デザインの研究は新たなS6級のVOAの探索や特定の中心電荷をもつS6級のVOAの非存在の証明につながり重要である。ある共形デザインとなるVOAはTuite-Vanの研究で導入された例外型VOAとなる。両氏の例外型VOAの議論ではモニックなモジュラー線形常微分方程式を扱うため、除外された中心電荷が存在する。今回の研究で例外型よりも高次の共形デザインとなるVOAを考察した結果、最小共形重みが3のときに中心電荷が-2で最小共形重み空間の次元が4となる場合が両氏の結果から除外されていることが判明した。これを基に調べた結果、triplet VOA W(p)がS∞級となることが分かり、これにより新たなS6級の例の発見となった。特にW(2)が上述したパラメータを持つVOAである。現在はW(p)についてS6級、共形デザインから特徴づけできるか調査中である。今後も、まずはBarnes--Wall格子に付随するVOAのイジング元の内積の計算を行い、またイジング元の集合上の自己同型群の作用も計算する。また三元符号とA2格子から得られる格子はTypeがA、B、Cと3種類の構成法があり、E8格子やリーチ格子などの組合せ論や整数論において重要な格子を実現させる。これらの自己同型群を三元符号とA2格子から得られる格子という観点から統一的に捉えることも重要と考え、これらの自己同型群についてもKitazume-Kondo-Miyamotoの論文を参考に計算する予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。
乾燥亀裂における破片形状と破壊過程の理論的研究

本研究の目的は、乾燥収縮亀裂パターンにおける破片の統計則を実験・シミュレーション・統計モデルを用いて理解することである。2017年度までに、(i)乾燥収縮破壊の統計モデルの開発、(ii)乾燥破壊実験の実施と得られたデータの解析、(iii)フェーズフィールド法に基づく乾燥破壊のシミュレーションモデルの開発を行なった。最終年度である2018年度は、研究(ii)および(iii)の高度化をそれぞれ実施した。研究(ii)については、実験で得られた乾燥収縮亀裂パターンの破片データを用いて、これまでに構築した理論で予測される統計分布と既往研究で提案されている統計分布をベイズ推論により比較した。その結果、本研究で得られた統計分布が既存の統計分布よりも実験データをよく再現することが分かった。また、研究(iii)においては、乾燥速度と弾性率場の不均一性を変えた網羅的なパラメータスタディを行ない、パターンとダイナミクスの定量化を試みた。これにより、本研究で開発したフェーズフィールドモデルが亀裂パターンを形成するには乾燥速度と弾性率場の不均一性パラメータに一定の関係があること、弾性場の発達と乾燥速度に依存して質的に異なるパターンが発現することが分かった。これらのの結果は、パターンの解析を詳細に解析することで、過去にその物質が経験した乾燥プロセスを読み取ることができることを示唆している。これらの研究成果は、国内外学会にて公表された。今後は本研究で得られた理論と実験データと統合する数理基盤技術を開発し、定量的なパラメータの推定を通して、破片の統計則およびそれの元となる破壊の素過程の解明を目指す。本年度は粉水混合ペーストなどの乾燥収縮破壊過程における破片形状依存性を統計的に扱う統計モデルの構築に着手した。まずは破片形状が破壊の素過程に及ぼす影響を調べるために、乾燥収縮する物体を粘弾性体でモデル化し、そのモデルを有限要素法計算を用いて破片サイズ・破片の短軸の長さと長軸の長さの比(アスペクト比)を網羅的に変えて詳細に調べた。結果として、アスペクト比と破片が破壊されるのに必要な閾値応力が関連付けられ、その閾値応力は第1近似として短軸長さと長軸長さの調和平均と破片サイズの積の関数で表現できることがわかった。この関係を用いて、乾燥収縮によって内部応力が増大していく過程に破片形状に依存した破壊の素過程を組み合わせることが可能になったことで、乾燥収縮破壊の第1近似統計モデルの構築に成功した。この統計モデルは、破片サイズ分布を平均サイズでスケーリングすると時間に依存しない不変分布が得られるという性質(動的スケーリング則)をもち、さらに動的スケーリング則が乾燥過程に依存せずに成立することを示唆した。また、これまであまり議論されていなかったアスペクト比の分布を計算することが可能になった。さらにこの統計モデルをスケーリング理論で解析することによって、この動的スケーリング則の成立やその乾燥過程普遍性は閾値応力と破片サイズの関係性のみで決定されおり、破片形状依存性の詳細には依らないことが明らかになった。当該年度では理論研究面で当初予想していなかった成果がでたため、理論研究は大きく進捗したが、実験的研究はやや遅れている。しかしながら研究課題全体の目的の達成という観点からはその遅れは許容範囲であると考えられる。昨年度は主に理論構築を推し進め、特に破片の形状に関する統計則についての統計モデルの構築を行なった。この統計モデルは破片の形状情報を破片が分割される過程へ考慮したモデルであり、これにより破片のアスペクト比に対する統計則を扱うことができるようになった。この研究成果は複数の国内学会および国際会議で発表された。それに引き続き今年度は、乾燥収縮過程において破片の形状がダイナミクスへ及ぼす影響を解析するために、フェーズフィールド法に基づいた乾燥収縮亀裂パターンを再現するシミュレーションモデルの開発を行なった。フェーズフィールド法はエネルギー原理に基づき亀裂を場のオーダーパラメータとして表すため、亀裂進展が計算に用いる空間格子に影響しない。このシミュレーションモデルによって、弾性場に依存した亀裂進展を自然に表現できるようになった。この研究成果は日本物理学会等で発表済みである。さらに、今年度は昨年度に引き続いて乾燥破壊実験を複数回実施し、多くの乾燥亀裂パターンの時間発展の写真データ、質量の時系列データを得ることができた。これらのデータの解析から、これまでの理論研究で予測されている統計則が定性的に成立していることが確認できた。この解析結果および、これまでの理論研究の結果は現在論文にまとめ、公表準備中である。乾燥収縮亀裂パターンの統計則の解明のため、今年度までに統計モデルの理論構築・シミュレーションモデル構築・実験データの収集を行なってきた。統計モデルに関しては理論が成熟し、当初想定していた以上に進捗した。また昨年度進捗が十分でなかった実験を多く行ない、多くの乾燥亀裂パターンの実験データを得ることができた。さらに、今年度から新規にシミュレーションモデルの開発を行ない、パラメータスタディが十分でないなど不完全な段階ではあるものの、乾燥収縮亀裂における統計則のより詳細な解析へ向けた準備を整えた。これらの状況と本研究課題全体の目的を鑑みると、今年度は昨年度に比べ大きく研究が進捗したと言える。

最終年度である2018年度は、研究(ii)および(iii)の高度化をそれぞれ実施した。研究(ii)については、実験で得られた乾燥収縮亀裂パターンの破片データを用いて、これまでに構築した理論で予測される統計分布と既往研究で提案されている統計分布をベイズ推論により比較した。その結果、本研究で得られた統計分布が既存の統計分布よりも実験データをよく再現することが分かった。また、研究(iii)においては、乾燥速度と弾性率場の不均一性を変えた網羅的なパラメータスタディを行ない、パターンとダイナミクスの定量化を試みた。これにより、本研究で開発したフェーズフィールドモデルが亀裂パターンを形成するには乾燥速度と弾性率場の不均一性パラメータに一定の関係があること、弾性場の発達と乾燥速度に依存して質的に異なるパターンが発現することが分かった。これらのの結果は、パターンの解析を詳細に解析することで、過去にその物質が経験した乾燥プロセスを読み取ることができることを示唆している。これらの研究成果は、国内外学会にて公表された。今後は本研究で得られた理論と実験データと統合する数理基盤技術を開発し、定量的なパラメータの推定を通して、破片の統計則およびそれの元となる破壊の素過程の解明を目指す。今後は研究目的である乾燥収縮破壊の破片形状の素過程の理解のため、これまでの理論研究に対して実験面からフィードバックを与える研究を実施したい。今年度までの進捗状況を鑑み、次年度は(i)統計モデルと実験データを統合した破片形状統計則のより詳しい解析、(ii)フェーズフィールド法に基づくシミュレーションモデルの高度化を行なう。研究(i)により、実験データに基づき統計モデルに含まれるモデルパラメータの推定を行なうことで、これまでの理論研究の妥当性を検証し、破片の統計則から直接観測できない物性パラメータの予測手法の開発の可能性を模索する。研究(ii)は、破片形状を仮定しないフェーズフィールドモデルを用いたシミュレーションにより、乾燥収縮亀裂のより詳細な解析を行ない、これまでに知られていない新規統計則の発見を目指す。実験的研究が研究計画よりやや遅れていることに起因して、それに関する物品の購入がなかったことがあげられる。また、初年度ということもあり、研究が発表水準に至らず、学会・研究会への参加回数が少なかったことも一因としてあげられる。(理由)当該年度は理論的研究に関する研究発表を行なうことができたが、実験的研究に関しては発表水準に至る結果が出始めた段階であるため、未だ研究発表には至っていないことから、旅費の計上が少なかったことが一因としてあげられる。(使用計画)次年度として請求した研究費と合わせた使用計としては、実験データの解析に用いる物品購入や論文出版のための経費、学会参加のための旅費に使用することを、などを計画している。
グルコースの腸管吸収動態と食品マトリックスとの相関解析

これまでに他グループによって大腸菌グルコース結合タンパク質(MglB)の末端に蛍光タンパク質であるCFPとYFPを結合したFRET(蛍光共鳴エネルギー移動)センサが作製されており、ヒト培養細胞を一過的に形質転換することによって細胞内グルコース濃度を定量的に計測できることが示された(Takanaga H et al, Biochim Biophys Acta, 2008, 1778, 1091)。このFRETセンサはグルコース濃度に鋭敏に反応してFRETを生じるため、細胞内でのグルコース濃度をリアルタイムに評価できる。一方、腸管上皮細胞におけるグルコース輸送担体Glut2は、細胞内グルコース濃度に応答して数分以内に発現が増減することが明らかとなっている。つまり、時間応答性の高いFRETセンサをCaco-2細胞に組み入れることにより、細胞外から取り込んだグルコース量をリアルタイムで定量できる。そこで平成25年度は、この発現ベクターを用いてグルコースセンサを安定発現するCaco-2細胞を取得することを目標とした。グルコース結合活性の異なる3種のFRETセンサをコードするpcDNA3.1FLIPglu-3.2mDelta13V、pcDNA3.1FLIPglu-600uDelta13V、pcDNA3.1FLIPglu-30uDelta13Vを制限酵素によって直鎖状にしたDNAを用いて未分化のCaco-2細胞を形質転換した。G418による選抜を実施するとともに蛍光顕微鏡によって発現および局在を確認することにより、各々のFRETセンサを細胞質に安定的に発現するCaco-2細胞を単離した。現在、これらの細胞の染色体に組み入れられたFRETセンサ遺伝子のコピー数を検定するとともに、mRNA発現量の多い株を選抜している。今後、得られた安定発現株を用いてグルコース吸収評価に適用する。
巨大基数公理としてのイデアルの研究

松原と筑波大数学系の塩谷助手はイデアルがある組合せ論的性質(cofinality=uniformity)を満たすときそのイデアルはどんなpositive setに制限してもprecipitousとはならない(nowhere precipitousとなっている)ことを証明した。これを使って良く知られいるP_Kλ上のイデアルであるbounded ideal I_Kλのnowhere precipitousnessを示した。また一般連続体仮説の下ではcof(λ)<Kの場合はP_Kλ上のnonstationary ideal NS_<Kλ>がnowhere precipitousであることを証明した。またこの結果とN.Goldringの結果によりNS_<Kλ>+がprecipitousであってNS_<Kλ>がではない集合論のモデルがsupercompact基数の存在を仮定すると強制法によって得られることがわっかた。Rado's Conjecture(RCと略)とは「すべてのnonspecial treeが濃度のnonspecialな部分集合を持つ」という予想である。ここでnonspecialとは可算個のantichainに分割できないことを意味する。TodorcevicはRCより多くの興味深い結果を導いた。松原はprecipitousをより強くしたsuperprecipitousという性質を定義し、その性質を持つP_<N_2>λ上のイデアルの存在よりRCを導いた。またsupercompact基数をN_2にLevy-collapseしたモデルではどんなλに対してもP_<N_2>λがsuperprecipitousなイデアルを持つことを証明した。