hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
In situ計測用新規分子認識素子の合成と表面の機能化

一方、チオール修飾シクロデキストリンによる金電極表面の修飾も実施し、修飾金電極の電気化学応答について検討した。ボルタンメトリーによる測定から、チオール修飾シクロデキストリンは電極表面にほぼ単分子状態で固定されており、界面において分子認識機能を保持していることが推定された。分子認識機能を電気化学信号として読み出すことにも一部成功した。以上のように、本研究は順調に進展しており、今後は(1)分子認識過程の定量的評価、および(2)分子認識素子の改良合成を実施する予定である。前年度合成した、光応答性分子認識素子としての2本鎖側鎖を有する両親媒性アゾベンゼン誘導体による表面修飾方法と表面での機能について詳細な検討を行った。これらのアゾベンゼン類は水面上では良好な単分子膜を形成することができた。この単分子膜を用いて、LB法により固体表面を修飾する方法を検討した。20-25ダインの表面圧でLB膜とすると、表面修飾率(累積比)が0.5-0.7程度となり満足できる表面修飾ができなかった。一方、30ダインの表面圧でLB膜とすると累積比がほぼ1となり、良好な表面修飾が可能であった。また、これらのLB膜は疎水化ガラス表面に強固に結合し、表面修飾物質として好ましい性質を示した。前年度の報告にも一部は述べたが、これらのアゾベンゼン誘導体はLB膜中で、対応する1本鎖側鎖化合物よりも優れた光応答性を示した。これは、2本鎖を有するためにLB膜中でアゾベンゼン近傍に自由空間が存在することに起因するものと考えられる。また、このアゾベンゼン誘導体で電極表面を修飾し、電極反応の光スイッチングの可能性を検討している。さらに、これらの化合物にクラウンエーテルを導入する合成的試みも行っている。一方、金電極表面を修飾するためのチオール修飾シクロデキストリンの改良合成と表面修飾も検討し、ボルタンメトリー、水晶振動子ミクロバランス、原子間力顕微鏡などの測定を実施した。シクロデキストリンの分子認識(選択的分子包接作用)に伴い、電気化学応答(電流値)が変化することが示された。今後、化学修飾された表面の詳細な構造解析を実施することが必要であると思われる。
回転成層乱流中の渦動力学と輸送・混合現象の解明-乱流渦-波動モデルの開発-

1.CASL法に基づく直接数値計算によって構築された楕円体渦間の相互作用データベースから、準地衡風楕円体モーメント近似モデルが太い渦の挙動を精度よく捉らえることを確認した。また、同じデータベースから渦構造の不安定化や合体現象などの後に新たに出現する渦構造の特徴を規定するリセット法則を抽出した。2.準地衡風楕円体モーメント近似モデルには、細長い異符合渦間(渦対)の相互作用を計算する場合に偽の特異性を示す欠陥があった。その原因は近接する渦間の相互作用エネルギーを計算する積分を近似的に評価する際に、2次モーメントまでの近似では精度が著しく悪化することにあるが判明した。それを改良するために、相互作用エネルギー積分を離散点近似(ガウス積分)で評価する改良モデルを開発した。その際、余分なカシミール変数を排除して、幾何学的な意味の明確な変数のみを用いる準正準形式を提案した。前述のデータベースとの比較で、改良された楕円体渦モデルが細長い渦間の相互作用をも精度高く捉えることが検証された。3.改良楕円体渦モデルに不安定化や合体などの散逸現象モデルを加味して、擬似乱流計算を実行することが可能となった。4.回転成層乱流の直接数値計算結果と線形RDT理論を比較し、線形近似で渦運動と波動運動を分離して、それぞれの特徴を解明した。5.秩序渦構造近傍におけるスカラー輸送現象をメルニコフの方法を用いて理論的に調べ、ラグランジカオスの存在を示した。弱い水平ストレインや鉛直シアー場でもスカラー量の輸送・混合が起こる可能性を示した。1.直接数値計算(CASL法)によって、3つの散逸過程:楕円体渦の不安定化、同符号楕円体渦の合体、異符号楕円体渦の合体現象を再現し、エネルギー・エンストロフィー・角運動量散逸や散逸過程終了後に残る楕円体渦の性質のデータベースを構築した。2.球渦間の相互作用のデータベースから散逸過程後の決定論的なリセット法則を確立した。3.準地衡風wire渦モデルを離散点近似によって改良し、異符号渦対に見られた特異現象を回避するモデルを構築した。4.多重回転楕円体渦解(厳密解)を求め、2重回転楕円体渦解の線形安定性を調べた。共鳴型の不安定性により鉛直2重回転楕円体渦解の多くが不安定であることを示した。5.単一楕円体渦周辺の局所的な物質輸送現象を理論的に調べ、Melnikovの方法でホモクリニック軌道やヘテロクリニック軌道周辺のラグランジカオスが存在することを示し、また数値計算によって水平ストレイン場や鉛直シヤー場が物質輸送に及ぼす影響を評価した。1.CASL法に基づく直接数値計算によって構築された楕円体渦間の相互作用データベースから、昨年度に開発した準地衡風楕円体モーメント近似モデルが太い渦の挙動を精度よく捉えることを確認した。2.準地衡風楕円体モーメント近似モデルは、細長い異符号渦間(渦対)の相互作用を計算する場合に偽の特異性を示す欠陥があった。その欠陥の原因を明らかにし、楕円体渦モデルの改良を行った。近接する渦間の相互作用エネルギーを計算する積分を近似的に評価する際に、2次モーメントまでの近似では精度が著しく悪化することが判明した。特に、余分なカシミール変数を排除して、幾何学的な意味の明確な変数のみを用いる準正準形式を提案した。

現在、乱流統計量等の詳細な解析を進めている。4.回転成層乱流の直接数値計算結果と線形RDT理論を比較し、線形近似で渦運動と波動運動を分離して、それぞれの特徴を解明した。5.秩序渦構造近傍におけるスカラー輸送現象をメルニコフの方法を用いて理論的に調べ、ラグランジカオスの存在を示した。弱い水平ストレインや鉛直シアー場でもスカラー量の輸送・混合が起こる可能性を示した。
用途別超音波造影剤の開発と臨床応用評価

目的は経静脈投与により左心系が造影される造影剤の開発である.特に左心腔のみならず,心筋潅流の評価が可能な造影剤開発が最終目標である.一般に末梢静脈より投与された超音波造影剤は循環中に希釈されるため,左心系で十分な造影効果を得るためには,循環途中での微小気泡の消失を阻止する必要がある.それ故,その基剤となる薬剤としては,難溶性で,微小気泡化させた後の寿命が長いと予想される弗素化合物を用いた.今回の検討ではドデカフルオロペンタンを用いた.微小気泡化する手段として,単純なマイクロフィルターを介する方法,注入用注射筒をポッピングする方法,さらに既に我々が開発した手法(平成3年度科学研究費補助による)の超音波撹拌法を用いた.これによると,210ミクロンの大きさの微小気泡が多数生成されていることが顕微鏡下の検討で分かった.これを用い,イヌを対象として静脈内投与すると右心系のみならず左心腔までが明瞭に造影され,その持続時間も従来我々が作成してきた超音波撹拌ヒトアルブミンを用いた超音波造影剤よりも著しく長く,臨床的価値が高いと予想された.さらに,本造影剤により心筋にも染影が見られ,心筋潅流状態の評価にも用いうることが示されれた.なお,作成方法による微小気泡の濃度,粒径分布,さらに本剤による血行動態作用などにも検討を加えた.超音波造影剤の開発に当たって,今年度は経静脈投与による造影剤を対象とした.一般に末梢静脈より投与された超音波造影剤は循環中に希釈されるため,左心系で十分な造影効果を得るためには,循環途中で微小気泡の消失を阻止する必要がある.それ故,その基剤となる薬剤としては,難溶性で,微小気泡化させた後の寿命が長いと予想される弗素化合物を用いた.今回の検討では既に医療用に用いられている6フッ化硫黄とドデカフルオロペンタンを用いた.微小気泡化する手段として,既に我々が開発した手法(平成3年度科学研究費補助による)の超音波攪拌法を用いた.これによると,210ミクロンの大きさの微小気泡が多数生成されていることが顕微鏡下の検討で分かった.これを用い,イヌを対象として静脈内投与すると右心系のみならず左心腔までが明瞭に造影され,その持続時間も従来我々が作成してきた超音波攪拌ヒトアルブミンを用いた超音波造影剤よりも著しく長く,臨床的価値が高いと予想された.さらに,本造影剤により心筋にも染影が見られ,心筋潅流状態の評価にも用いうることが示された.なお,作成方法による微小気泡の濃度,粒径分布,さらに本剤による血行動態作用などは現在検討中である.目的は経静脈投与により左心系が造影される造影剤の開発である.特に左心腔のみならず,心筋潅流の評価が可能な造影剤開発が最終目標である.一般に末梢静脈より投与された超音波造影剤は循環中に希釈されるため,左心系で十分な造影効果を得るためには,循環途中での微小気泡の消失を阻止する必要がある.それ故,その基剤となる薬剤としては,難溶性で,微小気泡化させた後の寿命が長いと予想される弗素化合物を用いた.今回の検討ではドデカフルオロペンタンを用いた.微小気泡化する手段として,単純なマイクロフィルターを介する方法,注入用注射筒をポッピングする方法,さらに既に我々が開発した手法(平成3年度科学研究費補助による)の超音波撹拌法を用いた.これによると,210ミクロンの大きさの微小気泡が多数生成されていることが顕微鏡下の検討で分かった.これを用い,イヌを対象として静脈内投与すると右心系のみならず左心腔までが明瞭に造影され,その持続時間も従来我々が作成してきた超音波撹拌ヒトアルブミンを用いた超音波造影剤よりも著しく長く,臨床的価値が高いと予想された.さらに,本造影剤により心筋にも染影が見られ,心筋潅流状態の評価にも用いうることが示されれた.なお,作成方法による微小気泡の濃度,粒径分布,さらに本剤による血行動態作用などにも検討を加えた.目的は経静脈投与により左心系が造影される造影剤の開発である.特に左心腔のみならず,心筋潅流の評価が可能な造影剤開発が最終目標である.一般に末梢静脈より投与された超音波造影剤は循環中に希釈されるため,左心系で十分な造影効果を得るためには,循環途中での微小気泡の消失を阻止する必要がある.それ故,その基剤となる薬剤としては,難溶性で,微小気泡化させた後の寿命が長いと予想される弗素化合物を用いた.今回の検討ではドデカフルオロペンタンを用いた.微小気泡化する手段として,単純なマイクロフィルターを介する方法,注入用注射筒をポッピングする方法,さらに既に我々が開発した手法(平成3年度科学研究費補助による)の超音波撹拌法を用いた.これによると,210ミクロンの大きさの微小気泡が多数生成されていることが顕微鏡下の検討で分かった.

これを用い,イヌを対象として静脈内投与すると右心系のみならず左心腔までが明瞭に造影され,その持続時間も従来我々が作成してきた超音波撹拌ヒトアルブミンを用いた超音波造影剤よりも著しく長く,臨床的価値が高いと予想された.さらに,本造影剤により心筋にも染影が見られ,心筋潅流状態の評価にも用いうることが示された.なお,作成方法による微小気泡の濃度,粒径分布,さらに本剤による血行動態作用などにも検討を加えた.
衝撃砕波力による直立構造物の破壊機構とその算定モデルに関する研究

砕波の衝突によって引き起こされる直立構造物の主要な破壊形態として,滑り・転倒などの提体移動によるもの,衝撃波圧の局所集中による部材せん断破壊,および壁部材の変形を伴う繰り返し疲労破壊の3形態があげられる.これまでの砕波衝撃波圧と波力の殆どの研究は,直立壁体を剛体として取り扱ってきた.本研究では,砕波衝突により壁体が弾性変形することによって衝撃波圧特性がどの様に変化し,また壁体変形がどの様な砕波荷重条件の下で発生するかを,模型実験によって検討した.壁体の弾性変形により衝撃波圧(波力)特性に,衝撃波圧の低減とその作用時間が増大するなどの変化が生ずることが認められたが,基本的な特性は剛壁体の場合と殆ど変わらないことが確認された.そこで,壁体への作用衝撃波圧と波力は剛壁体の場合とし,その載荷によって壁体の弾性変形が最大となる条件の検討を行った.その結果,最大波力だけでなく,衝突時の壁面前面水深の効果を考慮した壁体の固有振動周期と最大波力の作用時間とがほぼ一致する.荷重条件であることが見い出された.一方,壁体の局所せん断破壊を発生する最大衝撃波圧は静水面直下付近に発生し,その発生確率は対数正規分布により記述しうることが明らかとなった.局所的せん断破壊と壁体弾性変形破壊をもたらす砕波衝撃波力の特性は,単発型と減衰振動型とに分けられ,その発生機構の特徴は衝突時に波面と壁面間に封入される空気塊量である.そこで,砕波衝撃波力のモデル化のために,最大衝撃波圧の鉛直分布とその発生確率,および封入空気量との結合確率など衝撃波力の変動性に関係する統計諸量の変動特性が解明された.砕波の衝突によって引き起こされる直立構造物の主要な破壊形態として,滑り・転倒などの提体移動によるもの,衝撃波圧の局所集中による部材せん断破壊,および壁部材の変形を伴う繰り返し疲労破壊の3形態があげられる.これまでの砕波衝撃波圧と波力の殆どの研究は,直立壁体を剛体として取り扱ってきた.本研究では,砕波衝突により壁体が弾性変形することによって衝撃波圧特性がどの様に変化し,また壁体変形がどの様な砕波荷重条件の下で発生するかを,模型実験によって検討した.壁体の弾性変形により衝撃波圧(波力)特性に,衝撃波圧の低減とその作用時間が増大するなどの変化が生ずることが認められたが,基本的な特性は剛壁体の場合と殆ど変わらないことが確認された.そこで,壁体への作用衝撃波圧と波力は剛壁体の場合とし,その載荷によって壁体の弾性変形が最大となる条件の検討を行った.その結果,最大波力だけでなく,衝突時の壁面前面水深の効果を考慮した壁体の固有振動周期と最大波力の作用時間とがほぼ一致する.荷重条件であることが見い出された.一方,壁体の局所せん断破壊を発生する最大衝撃波圧は静水面直下付近に発生し,その発生確率は対数正規分布により記述しうることが明らかとなった.局所的せん断破壊と壁体弾性変形破壊をもたらす砕波衝撃波力の特性は,単発型と減衰振動型とに分けられ,その発生機構の特徴は衝突時に波面と壁面間に封入される空気塊量である.そこで,砕波衝撃波力のモデル化のために,最大衝撃波圧の鉛直分布とその発生確率,および封入空気量との結合確率など衝撃波力の変動性に関係する統計諸量の変動特性が解明された.衝撃波力の作用により直立構造物がどの様な挙動を示すかを検討するため、構造物部材としての壁面の変形に着目して実験を行った。変形する直立壁に作用する衝撃波圧(波力)の基本的特性は剛壁体の場合とほとんど同じであるが、衝撃波力の立ち上がり時間が壁体の固有振動周期と同程度以上となると、作用波力が若干増大する。また、壁体変形と作用波力との関係から、最大変形は単発型衝撃波力より低い減衰振動型波力で、波力の立ち上がり時間と壁体の固有振動周期とがほぼ一致する条件、すなわち共振条件のもとで発生することが明かとなった。この結果は、堤体破壊過程を考える場合には、最大作用波力よりも波力の力積が大きい衝突条件を、構造物設計条件とすべきであにという極めて重要な知見で、これまでの研究では明確に指摘されていない事柄である。先に述べたように、作用波圧(波力)特性は砕波の衝突条件に支配され、剛壁体の場合と同一であることを考慮して、モデル波力として衝撃波力の変動性を取り込んだものを確定する必要がある。そこで、波圧、波力、衝突時に連行される空気塊形状などの発生確立分布特性を検討し、それらが対数正規分布関数で記述できることが明かとなった。平成6年度の研究は、前年度の実験結果を踏まえて直立堤体模型を改造して、より実際の衝突条件に近い状況の下で堤体破壊の実験を行う予定である。直立構造物に作用する波圧(波力)特性が,作用壁面の僅かな変形によって若干変化することが前年度までの研究によって明らかとなったが,構造物設計と言った工学的理由から波圧は剛壁体に作用するとして,また壁体変位変動は壁体を弾性体として評価することを,本年度の研究方針として直立壁模型を作成して実験を行った.測定波圧時間記録の鉛直分布から波力とその作用位置,最大波力までの立ち上がり時間と波力力積を算定した.また壁面変動加速度記録から壁体変位を算定した.

これらの実験結果より,最大波力だけでなくその作用時間,すなわち立ち上がり時間が壁面前面水位を考慮した壁体の固有振動周期とほぼ一致する波力の荷重条件の下で,壁体変位振幅が最大となることが確認された.このような波力荷重は,砕波衝突時に波面と壁面間に空気塊が封入されて発生する減衰振動型波力の作用時に認められることが明確となった.実験結果の妥当性を確認し,また評価モデルを確立する事を目的に,測定波力データを入力として有限要素法による弾性板の応答解析計算を行っている.壁体の局所破壊を発生させる衝撃性最大波圧の発生確率密度は対数正規分布であり,鉛直分布特性として静水面直下付近で発生波力と頻度が最大となることが確認された.直立堤体の破壊をもたらす衝撃波圧と波力のモデル化に際しては,入射波の砕波諸量と同時に封入空気量とその形状に対しても,最大衝撃波力との結合確立によって検討した.その結果,堤体の局所破壊につながる単発型衝撃波力の発生頻度は,壁体の疲労破壊に関係する減衰振動型に較べて低いことが判明した.以上の研究結果から,発生確率の高い直立堤体構造部材の局所破壊過程として,壁体に疲労破壊をもたらす減衰型波力の載荷条件を堤体設計に取り組む必要があることが指摘された.
アリール炭化水素受容体の食事性リガンドの分子制御機構と体内動態の解明

本研究は、食事性AhRリガンドであるフラボノイド類のうち、フラボン、フラボノール、フラバノン、カテキンの各サブクラスから数種の化合物を選定し、これらの化合物がAhRの活性化に関わる事象に対する影響と、投与形態がその体内動態に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。その結果、1.フラボン、フラボノール、フラバノンに属する化合物はAhRとアゴニストとの結合を競合的に阻害するのに対して、カテキンは阻害しないことが分かった。2.培養肝細胞においてダイオキシン類が誘導するAhRの核内移行に対しては、フラボンとフラボノールに属する化合物がこれを阻害した。3.(-)-エピガロカテキン-3-ガレート(EGCg)のみを投与したときの総EGCgが43nMであったのに対して、GTEを投与したときの総EGCgが427nMであった。同じ動物個体から得た血清を用いてマウス肝腫瘍由来Hepa-1c1c7細胞に処理したところ、4.2,3,7,8-四塩化ジベンゾ-p-ジオキシンによって誘導されるシトクロームP450 1A1の発現を有意に抑制した。ダイオキシン毒性発現の初発段階を担うアリール炭化水素受容体(AhR)の食事性リガンドを探索し、その作用機構および体内動態を解明することは、食の安全性確保の観点からも重要である。本研究は、AhRの食事性リガンドの分子制御機構を解明するために、食事性リガンドであるフラボノイド類のうち、フラボン、フラボノール、フラバノン、カテキンの各サブクラスから数種の化合物を選定し、これらの化合物がAhRの活性化に関わる事象に対する影響を明らかにすることを目的とした。その結果、1.AhRのアゴニストである[3H]3-メチルコランスレンとAhRとの結合に対して、フラボン、フラボノール、フラバノンに属する化合物はこれを競合的に阻害するのに対して、カテキンは阻害しないことが分かった。また、表面プラズモン共鳴測定装置を用いて、ラット肝臓細胞質画分より粗精製したAhR複合体とフラボノイドとの相互作用を検出した。さらに、フラボノイドのAhR複合体結合部位を解明するため、AhR複合体構成タンパク質の大腸菌内での発現精製を試みた。その結果、3.マウスAhRを大腸菌内で発現精製した場合、リガンド非依存的にDNA結合能を示したことから、リガンド応答に関わる機能が欠如していることが示唆きれた。現在、バキュロウィルス/昆虫細胞を用いたマウスAhRの発現系の構築を進めている。AhRの食事性リガンドであるフラボノイドのうち、カテキンに注目し、その投与形態の違いが体内動態に及ぼす影響を解明することを試みた。(-)-エピガロカテキン-3-ガレート(EGCg)を75mg/kg体重、または同量のEGCgを含む緑茶抽出物(GTE)を454mg/kg体重となるようラットに投与し、1時間後の血中カテキンをLC-MS/MSにより定量した。その結果、EGCgのみを投与したときの総EGCgが43nMであったのに対して、GTEを投与したときの総EGCgが427nMであり、同量のEGCgを投与したにも関わらずGTE投与群で約10倍のEGCgが血中に検出された。このことは、EGCgを化合物単体で投与するより他のカテキン類との混合物として投与したときの方がその吸収率が高くなることを示している。GTE投与群では、GTE中の含量が比較的低かったのにも関わらず、(-)-エピガロカテキン及び(-)-エピカテキンが血中にそれぞれ3.4及び1.7μM検出されたことから、これらの化合物はEGCgより吸収されやすいことを示唆している。

また、同じ動物個体から得た血清を用いてマウス肝腫瘍由来Hepa-1c1c7細胞に処理したところ、2, 3, 7, 8-四塩化ジベンゾ-p-ジオキシンによって誘導されるシトクロームP450 1A1の発現を有意に抑制した。
就業中および睡眠中の脳波活動の記録・処理システムの開発

人間の意識水準や精神活動の客観的な計測のために,人間の脳の表面からの脳波活動がきわめて重要な情報を含んでいる.本研究ではまず,従来の脳波処理のための問題点をとりあげ,計算機向きの処理方式の確立を目的とし情報処理における基礎的な検討を行って来た.脳波活動は電気的にはアナログ量の時間変化で表わされるが,脳波活動を反映する周波数帯域の特徴的な波形としてとらえることが重要と見た.このため,新しい脳波波形のコンピュータ認識法(波形認識法)を提案し,この方法を用いて高速な脳波処理を行って来た.特に一晩の終夜脳波では,データ数が膨大となるため,情報論のサンプリング定理を基礎として,波形補間関数を導入し,その上で波形のピークとボトム値を計測する方法を提案し,脳波処理にきわめて有効であることを明らかにした.これらの研究は研究代表者の学会誌論文の主体を測る「生体信号の計測・処理ソフトフェア」にはじまり,「脳波分析における波形認識法の検討」,「終夜睡眠脳波における睡眠紡錘波の特徴抽出」,「睡眠紡錘波の周波数解析における計測手法の検討」,「A Method of lnterpolation for Sleep Spindle」等に研究成果を述べている.次に脳波活動の生成が非線形的であることを明らかにする研究を行なうため,鯉の小脳から電気刺激による応答をとり出す実験を行った.ここでは電気的活動にダイポールモデルをあてはめ非線形成分について検討を行った.さらに脳波活動の非線形処理を特徴づけるため,システム論から見た非線形処理方法論を確立することである.本研究では生体系ブラックボックスがいかなる線形性と非線形性の組み合せから構成されるという,同定の方法論を,あらたに提案した.また生体の非線形性をコンピュータと対話により明らかにする方法論を新たに提案し,これを学会論文誌「非線形系設計支援システムとシミュレーション」に掲載した.しかし統合処理の問題も今後検討を加える.人間の意識水準や精神活動の客観的な計測のために,人間の脳の表面からの脳波活動がきわめて重要な情報を含んでいる.本研究ではまず,従来の脳波処理のための問題点をとりあげ,計算機向きの処理方式の確立を目的とし情報処理における基礎的な検討を行って来た.脳波活動は電気的にはアナログ量の時間変化で表わされるが,脳波活動を反映する周波数帯域の特徴的な波形としてとらえることが重要と見た.このため,新しい脳波波形のコンピュータ認識法(波形認識法)を提案し,この方法を用いて高速な脳波処理を行って来た.特に一晩の終夜脳波では,データ数が膨大となるため,情報論のサンプリング定理を基礎として,波形補間関数を導入し,その上で波形のピークとボトム値を計測する方法を提案し,脳波処理にきわめて有効であることを明らかにした.これらの研究は研究代表者の学会誌論文の主体を測る「生体信号の計測・処理ソフトフェア」にはじまり,「脳波分析における波形認識法の検討」,「終夜睡眠脳波における睡眠紡錘波の特徴抽出」,「睡眠紡錘波の周波数解析における計測手法の検討」,「A Method of lnterpolation for Sleep Spindle」等に研究成果を述べている.次に脳波活動の生成が非線形的であることを明らかにする研究を行なうため,鯉の小脳から電気刺激による応答をとり出す実験を行った.ここでは電気的活動にダイポールモデルをあてはめ非線形成分について検討を行った.さらに脳波活動の非線形処理を特徴づけるため,システム論から見た非線形処理方法論を確立することである.本研究では生体系ブラックボックスがいかなる線形性と非線形性の組み合せから構成されるという,同定の方法論を,あらたに提案した.また生体の非線形性をコンピュータと対話により明らかにする方法論を新たに提案し,これを学会論文誌「非線形系設計支援システムとシミュレーション」に掲載した.しかし統合処理の問題も今後検討を加える.就業中および睡眠中の作業中の疲れや精神状態および客観的モニターとして脳波活動を収集し、自動解析処理を行う新しい収集および自動解析処理装置の開発を目的とする。このため脳波活動の収集のための前置増巾器の開発を進めて来たが、本研究グループの分担研究者の久野らが増巾器のIC化の改良を進めて来た。さらに就業中および睡眠中の脳波データは長時間にわたる膨大なデータとなるため、我々はデータ圧縮について基本的な考察を加え新しい処理方式を提案した。脳波処理の方法としては、従来医師および脳波解読の専門家が用いる藤森法があり、これをコンピュータ処理した波形認識法を取り上げた。この波形認識法で波の計測の際の認知基準による判定の処理手法のアルゴリズムを明確にし、これをフローチャートとして示した。次に従来の波形認識法では波形のボトムを基準とした波の計測しか行っていない。しかし、実際の脳波においては波の方向性があると考えられるため、本研究では波形認識法の方向性のある波形への適用について、ピークからも波形を計測するダブル・スタンダード法という新しい方法の提案をし、誘発脳波処理にも極めて有効であることを示した。さらに、従来の波形認識法では脳波を1KHzサンプリングと決めており、長時間のデータでは膨大となる。そこで本研究ではシャノンのサンプリング定理に基づいてアナログ信号の復元について考えた。ここで新たにデータの補間関数を導入し、700Hzサンプリングに適用した。この方法で従来の脳波のピークとボトムの検出について詳しく比較検討したところ、実用上問題ないと思われる結果を得た。

次年度の計画として、就業中のデータおよび睡眠中のデータに、開発し改良中の脳波前置増巾器を用いて新しい脳波活動の知見を加えることである。本研究は以上のように脳波処理のハードとソフトの両面から検討中である。
写像の特異点理論の低次元トポロジー的研究

微分可能写像の特異点理論を用いて微分トポロジーを研究することを目標にし、多岐にわたる題材を扱った。まず、多様体間のはめ込み(=特異点を持たない写像)理論の幾何学的様相を、主に特異点理論を用いて研究し、2本の論文を海外の雑誌に公表した。また、折り目写像(=最もマイルドな特異点のみを持つ微分可能写像)についても研究を行い、2本の論文を海外の雑誌に公表した。うち1本は代数トポロジーとの関係を念頭にした研究で、少し変わっている。さらに、古典的結び目図式の種数に関する研究を行い、1本の論文を海外の雑誌に公表したほか、曲面結び目についての共同研究を始めた。微分可能写像の特異点理論を用いて、多様体のトポロジー(または微分トポロジー)を研究することを目標にしてさまざまな題材を扱った。まず、多様体間のなめらかな埋め込み・はめ込み理論の幾何学的様相を研究した:2次元球面から4次元空間への自己横断的なはめ込みfであって、n個の横断的2重点を持つものを考える。fの法バンドルはオイラー類が2nの2次元円盤ベンドルであるから、その同伴束はオイラー類が2nのサークルバンドルである。すなわち、レンズ空間L(2n, 1)から4次元空間へのはめ込みが得られることになる。このはめ込みにさらに3次元球面からの普遍2n重被覆を合成すると、3次元球面から4次元空間へのはめ込みFが得られる。このはめ込みFが表す正則ホモトピー類とボルディズム類をnの式として表現することに成功したTobias Ekholm氏(スウェーデン)と共同研究を論文にまとめ、ロンドン数学会のジャーナルに公表した。また、n次元多様体から(n+1)空間への折り目写像のコボルディズム類がなず群は自然に球面のn次安定ホモトピー群と同一視されることが知られているが、球面の安定ホモトピー群の中に自然に定義される合成と戸弧積に対応する、折り目写像の中の幾何的操作について、平戸良弘氏(長野工業高等専門学校)と共同で研究し、共著論文としてプレプリントにまとめた。さらに、7次元多様体の余次元1のはめ込みがなすコボルディズム群について研究し、与えられたはめ込みに対して、特異点を持つ写像によるその拡張の特異点情報から、コボルディズム類を読み取れることを明らかにし、単著論文としてプレプリントにまとめた。微分可能写像の特異点理論を用いて、多様体のトポロジー(あるいは微分トポロジー)を研究した。その中で、高次元トポロジーの道具と低次元トポロジーの精神の良い部分を取り、さらに微分トポロジーと代数的トポロジーの融合を目指すことを目的とした。2次元球面から4次元ユークリッド空間への自己横断的なはめ込みfで、2重点をn個持つものを考える。fの法バンドルはオイラー類2nの2次元円盤バンドルであるから、その同伴東はオイラー類2nの円周バンドルである。すなわちレンズ空間L(2n,1)から4次元空間へのはめ込みが得られる。さらにこれに3次元球面からの普遍2n重被覆を合成すると、3次元球面から4次元空間へのはめ込みFが得られる。このFの正則ホモトピー類とボルディズム類を決定し、スウェーデンのTobias Ekholmとの共著論文として田版した。n次元多様体からn次元空間への折り目写像のボルディズム群は球面のn次安定ホモトピー群に同型である。安定ホモトピー群に定義される合成および戸田括弧積に対応する、折り目写像の操作を幾何的に定義した。これにいくつかの考察を加え、長野工業高等専門学校の平戸良弘氏との共著論文として田版した。有向7次元多様体から8次元空間へのはめ込みのボルディズム類を、そのはめ込みを有向コンパクト8次元多様体からのジェネリック写像に拡張する際に現れる特異点の情報から読み取る公式を与えた。これを論文にまとめ提出し、受理された。この論文はThom多項式の相対版を定式化する試みを少し含んでいる。古典的結び目の図式に対して、その種数を減らすある変形を定義し、考察した。主要なアイディアはTuraevが近年導入したknotoidから来ているが、主定理の証明には仮想結び目を用いた議論が必要となった。信州大学の大黒顕司氏と境圭一氏との共著論文として提出し、受理された。

2次元球面から4次元ユークリッド空間への自己横断的なはめ込みから作られれる、3次元球面から4次元空間へのはめ込みの族を定義し、各はめ込みの正則ホモトピー類とボルディズム類を決定した。スウェーデンのTobias Ekholmとの共著論文として出版した。n次元多様体からn次元空間への折り目写像のボルディズム群は球面のn次安定ホモトピー群に同型である。安定ホモトピー群に定義される合成および戸田括弧積に対応する、折り目写像の操作を幾何的に定義した。これにいくつかの考察を加え、長野工業高等専門学校の平戸良弘氏との共著論文として出版した。有向7次元多様体から8次元空間へのはめ込みのボルディズム類を、そのはめ込みを有向コンパクト8次元多様体からのジェネリック写像に拡張する際に現れる特異点の情報から読み取る公式を与えた。これを論文にまとめ単著論文として出版した。この論文はThom多項式の相対版を定式化する試みを少し含んでいる。古典的結び目の図式に対して、その種数を減らすある変形を定義し、考察した。主定理の証明には仮想結び目を用いた議論が必要となった。信州大学の大黒顕司氏と境圭一氏との共著論文として出版した。九州大学大学院の佐伯修氏との共同研究として、多様体からユークリッド空間へのスペシャルジェネリック写像がはめ込み・埋め込みに持ち上がるための条件を研究し、値域が1次元または2次元の場合に包括的な結果を得た。証明中で用いたテクニックには、エキゾチック球面の群、inertia群、Schottky群などが顔を出した。共著論文として出版した。微分可能写像の特異点理論を用いて、多様体のトポロジーを研究した。高次元トポロジーと低次元トポロジー、微分トポロジーと代数的トポロジーを行き来する研究を目指した。これにいくつかの考察を加え、長野工業高等専門学校の平戸良弘氏との共著論文としてまとめたものが、Fundamenta Mathematicae 216 (2012)に掲載された。これを論文にまとめたものが、Mathematische Zeitschrift 272 (2012)に掲載された。主要なアイディアはTuraevが近年導入したknotoidから来ているが、主定理の証明には仮想結び目を用いた議論が必要となった。これを信州大学の大黒顕司氏と境圭一氏との共著論文としてまとめたものの、Indiana University Mathematics Journal 61 (2012)への掲載が決定している。そのほか、スペシャルジェネリック写像のはめ込みへの持ち上げについて、九州大学の佐伯修氏との共同研究を始めた。また、Bulletin of the London Mathematical Society 43 (2011)に掲載されたTobias Ekholmとの共著論文の結果を一般化する試みを企てている。高次元トポロジーと低次元
高強度テラヘルツ磁場を用いた高速磁性相転移ダイナミクスの研究

本課題の目的は、テラヘルツ(THz=10^12 Hz)帯域の高周波磁気応答を示す反強磁性スピン系において、THzパルス磁場によるコヒーレント磁化駆動を行い、磁性相転移に至る極端非平衡状態でのスピンダイナミクスを解明することにある。平成28年度は、磁性鉄酸化物における磁化運動の非線形性特性の定量的評価を行うとともに、新たに高強度広帯域テラヘルツパルス光源を開発した。ホルミウムフェライトにおける擬反強磁性モード(共鳴周波数0.6 THz)を、微小共振器により増強したTHz磁場で駆動し、これに伴う磁化変化を時間分解MOKEで測定した。この結果、大振幅励起時には共鳴周波数のシフトとともに、高い減衰レートの増加を示すことが明らかになった。この結果を踏まえ、より高周波帯に位置する磁気モード励起による高効率磁化駆動を行うため、10 THz中心の高強度THzパルス光源を開発した。波長1.6 umのOPCPA近赤外パルス光源と、高い非線形光学係数を持つDAST有機結晶を組み合わせることで、パルス幅100 fs、電場尖頭値2 MV/cmに達する高強度広帯域テラヘルツパルスの発生に成功した。本研究で確立したTHz光発生技術は、高い電場尖頭値に加え、従来の有機非線形結晶を用いたパルス光源に比べ、非常に広い帯域(130THz)をカバーしており、瞬間的な電磁場印加により発現する新奇非線形物理の研究に資するものと期待できる。
新生児における痛みに対する甘味による鎮痛効果を明らかにする研究

本研究の目的はヒト新生児を対象に、採血に伴う痛みに対して海外で行われている甘味を用いた疼痛緩和手段が本邦の新生児での同様の効果が期待できるか否かを解明することであった。実験では正期産新生児を対象に、先天性代謝異常検査に伴う採血時痛に対する味覚刺激の有用性について検証を行なった。研究では、まず非侵襲的に痛覚反応を評価できる精神性発汗に着目し、新生児での研究に用いるために測定手技及びプローブの改良について検討した。次に、非侵襲的に採取可能な唾液検体に関しても吟味し、唾液中クロモグラニンAによる痛覚反応の応用について検討した。これらの検討を経て、正期産新生児を対象に踵採血時の痛み反応に対する味覚刺激の効果を検証した。本研究の実施によって本邦における新生児での痛みの評価及び味覚刺激に関する基礎的知見を得ることができた。実験では正期産新生児を対象に、先天性代謝異常検査(ガスリー採血)に伴う採血時痛に対する味覚刺激の有用性について検証を行なった。また、本研究を行う上でいくつかの技術的及び予備的検討を行なった。まず、新生児が感じている痛みを客観的に評価するために、精神性発汗に着目して新生児用にプローブの小型改良と測定手技について検討を行った。次に、採血時の新生児の痛みに対する発汗反応は成人に比べて小さいものの、痛みの発生に応じて微量ながら反応する児が多いことを見出した。また、発汗反応から、効率的に血液を採取するために踵部分を搾る行為は、その後の発汗が遷延した児もいたことから、こうした行為は痛みの増強をまねく可能性が示唆された。同様に、新生児の痛み反応を非侵襲的に採取及び評価可能な、唾液中クロモグラニンAに着目して指標に採用可能かを検討した。しかし、スワブを用いて口腔内を拭うことで唾液は採取できるが、得られる検体量は極めて少量であった。また、解析結果を得るためには概ね150μL以上の唾液検体が必要であると判断した。その上で、採血時痛に対する味覚刺激の効果を新生児で検証した結果、有意差までは認めないが痛みに伴う啼泣潜時は甘味シロップを与えた群では他に比べて短縮した。以上から、本研究の実施によって本邦における新生児での痛みの評価及び味覚刺激に関する基礎的知見を得ることができた。本研究の目的は新生児を対象に穿刺痛に対して蔗糖の甘味刺激がどの程度鎮痛に寄与するかを解明することである。そのため、この甘味による鎮痛手段の有用性を明らかにするために、痛覚刺激に対する精神性発汗を中心に、より客観視できる評価指標を揃えることによって臨床研究への予備的検討をかさねた。まず、新生児の精神性発汗量の変動を適切に測定するために、測定用プローブを改良した。次いで、既出文献の研究結果を再度見直し、新生児を対象にした実験における有用な指標についても再度検討した。その上で、精神性発汗に加えて唾液中ストレス物質などの生理的指標を新生児の負担にならないように十分に配慮しながら、従来用いられている表情スケールによる評価も交えて評価するように研究を入念に計画し、現在は実験直前の最終調整の段階にある。尚、文献検討した内容については、平成24年度に国内で行われる看護系学会で発表予定(演題採択済み)である。新生児を対象におこなう研究であることから主観的評価が難しいことから、痛み反応を客観的に評価できる指標について検討を重ねてきた。その上で、本研究では刺痛時の精神性発汗を痛み反応の主要指標の1つに設定した。しかしながら、新生児の手掌は発汗量を測定するプローブよりも想像以上に小さく、その改良と実験中の皮膚への密着を徹底させる工夫の必要があったことから時間を要した。ただし、現在までにプローブ自体を小型化でき、また実験中に用いるバンドも装着シールで改良できた。今年度はプローブの改良の必要性等で時間を要してしまい、研究の進捗がやや遅れた。それに伴い、計画全体を見直し、当初予定していた執行計画にも影響が出たことから、当該年度の予算の一部を翌年度に執行することとなった。そのため、平成24年度についてはデータ収集を急ぐとともに、成果の取りまとめについても精力的におこなっていきたい。次年度は関連医療施設でのデータ収集を中心に研究を展開していく。その上で、平成24年度からは助産師として数多くの新生児への対応経験を有している研究者に、研究分担者(1名)として本研究に加わっていただく。
糖尿病合併症の早期マーカーに対する臨床現場即時検査法の開発

近年、社会環境や生活習慣の変化により世界の糖尿病人口は爆発的に増加している。自覚症状が乏しいまま糖尿病合併症を発症し重症化すると、失明や透析治療が必要となり、生活の質の低下を招く。疫学的研究によると、合併症を有す糖尿病患者において血中プロレニン濃度が24倍上昇すること、さらに血中プロレニン濃度が高いとその約5年後に微量アルブミン尿や網膜症の発症率が高いことが報告されている。本研究の目標は、糖尿病合併症を予見する早期マーカー「プロレニン」に対する臨床現場即時検査法の開発である。プロレニンは、血圧調節酵素レニンの前駆体タンパク質で、プロセグメントが酵素レニンの活性部位を覆い不活性状態になっている。検査法開発にはプロレニンを認識する2種類の抗体が必要である。昨年度はプロセグメント部分を認識する2種類の抗体を同定し、臨床現場即時検査に利用されているイムノクロマト法を実施した。しかし、血中プロレニンを検出できる検出感度を得ることができなかった。そこで今年度は、検出感度の向上を目指し、プロレニンを認識する抗体の組み合わせを再検討し、上記の2種類の抗体に加え、「プロセグメント部分対レニン本体部分」の組み合わせを見出した。さらに、臨床現場即時検査法として近年開発された電気化学イムノセンサーを導入した。その結果、検出限界はイムノクロマト法では500 ng/mL、電気化学イムノセンサーでは350 ng/mLであった。糖尿病合併症患者の血中プロレニン濃度は200400 pg/mLであることから、検出感度の上昇が望まれる。さらに今年度は、組換え型レニン基質を用い酵素活性に基づきレニン濃度を定量する手法を確立した。糖尿病は、血中グルコース濃度の上昇状態が長期継続する病気である。糖尿病が進行し、網膜症や腎症などの血管障害に起因する合併症を併発すると、患者は長期療法を余儀なくされる。合併症になる可能性を事前に予見できれば、悪化の前に効果的な治療法を施すことが可能となり、健康と生活の質の向上に貢献できる。そこで本研究は、糖尿病合併症を予見する早期マーカー「プロレニン」に対する臨床現場即時検査法を開発することを目標とした。プロレニンとは、血圧調節酵素レニンの前駆体タンパク質で、プロセグメントが酵素の触媒残基を覆い不活性状態になっている。今年度は、検査法開発の鍵となる、プロレニンを認識する抗体を探索した。抗体として、プロセグメントの一部を抗原とした抗ペプチド抗体7種類、レニンの一部を抗原とした抗ペプチド抗体12種類および抗レニンポリクローナル抗体1種類に対しIgG粗画分をそれぞれ調製した。加えて、チャイニーズハムスター卵巣細胞で生産した組換え型プロレニンの精製標品を調製した。そして、各抗体とプロレニンとの結合を、ドットブロット、ウェスタンブロット、バイオレイヤー干渉法を用いて解析した。その結果、プロセグメントに結合するペプチド抗体(第1抗体)の候補を1種類、プロレニン上の別の箇所に結合する抗体(第2抗体)の候補を見いだした。これらの抗体は、プロレニンに対する臨床現場即時検査法の開発に貢献できる。一方、プロレニンは保存状態によってはプロセグメントが開いた構造を取って活性化することが知られている。今年度、プロレニンの構造状態をモニターするために必要なレニン基質(アンジオテンシノーゲン)を生産する方法を確立し、論文として公表した。プロレニンに結合する候補抗体を見いだした事は大きな進展であるが、当初予定していた抗体への蛍光標識あるいは金コロイド標識は未着手である。本研究の目標は、糖尿病合併症を予見する早期マーカー「プロレニン」に対する臨床現場即時検査法を開発である。検査法開発にはプロレニンを認識する少なくとも2種類の抗体が必要であるが、今年度は、昨年度に検討した抗体結合性を酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)にて詳細に解析した。抗体として、プロセグメントの一部を抗原とした抗ペプチド抗体7種類、レニンの一部を抗原とした抗ペプチド抗体12種類および抗レニンポリクローナル抗体1種類を用いた。8段階の濃度に調製した組換え型プロレニンの精製標品に対して、ELISAによって抗原抗体結合性の濃度依存性を詳細に解析した。その結果、プロセグメントに結合するペプチド抗体(第1抗体)の候補4種類、プロレニン上の別の箇所に結合する抗体(第2抗体)の候補2種類を得た。さらに、これまでの知見(J. Biol. Chem. 278, 22217-22222)を踏まえ、プロセグメントの構造開閉状態に応じた抗体選択の着想を得た。一方、抗原となるプロレニンの活性化状態(具体的にはプロセグメントの構造開閉状態)をモニターするために必要なレニン基質(アンジオテンシノーゲン)を生産する方法を改良した。その基礎となる技術について学会で発表した。原理的に臨床現場即時検査法に近いELISAを用いて、プロレニンに結合する候補抗体を見いだした点は大きな進展であるが、当初予定していた臨床現場即時検査法(イムノクロマト法)の実装は未着手である。近年、世界の糖尿病人口は爆発的に増加し、2017年時点で4億2,500万人に達したと報告されている。自覚症状が乏しいまま糖尿病が進行し合併症を併発すると、患者は失明や透析を余儀なくされる。

本研究の目標は、糖尿病合併症を予見する早期マーカー「プロレニン」に対する臨床現場即時検査法の開発である。プロレニンは、血圧調節酵素レニンの前駆体タンパク質で、プロセグメントが酵素の触媒残基を覆い不活性状態になっている。検査法開発にはプロレニンを認識する少なくとも2種類の抗体が必要である。昨年度(平成28年度)は、酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)にてプロレニンに対する抗体の結合性を解析し、プロセグメントに結合するペプチド抗体(第1抗体)の候補4種類、プロレニン上の別の箇所に結合する抗体(第2抗体)の候補2種類を得た。この結果について学会で発表した。今年度(平成29年度)は、これらの抗体群から選んだ2種類の抗体を組み合わせプロレニンを挟み込むサンドイッチELISAを構築した。その結果、プロセグメントに結合する抗体(精製済み)を2つ組み合わせた際に、適切な検量線を描くことができた。我々は臨床現場即時検査法としてイムノクロマト法を採用し、今年度、トレーニングコースを受講した。その経験を踏まえ、今回見いだした上記の抗体を用いて、金コロイド標識を用いたイムノクロマト法(ハーフ・ストリップ方式)を検討した。その結果、検出感度1 μg/mLにてプロレニンを検出した。一方、抗原となるプロレニンの活性化状態をモニターするために必要なレニン基質(アンジオテンシノーゲン)について、その立体構造を決定するために結晶化条件をスクリーニングを行い、結晶を取得した。今年度、臨床現場即時検査法(イムノクロマト法)の試作品を作ることができた点は大きな進展である。しかし、現時点で得られている検出感度では血中プロレニンを測定することは難しく、当初予定していたイムノクロマト法の実装にまでは至っていない。近年、社会環境や生活習慣の変化により世界の糖尿病人口は爆発的に増加している。自覚症状が乏しいまま糖尿病合併症を発症し重症化すると、失明や透析治療が必要となり、生活の質の低下を招く。疫学的研究によると、合併症を有す糖尿病患者において血中プロレニン濃度が24倍上昇すること、さらに血中プロレニン濃度が高いとその約5年後に微量アルブミン尿や網膜症の発症率が高いことが報告されている。プロレニンは、血圧調節酵素レニンの前駆体タンパク質で、プロセグメントが酵素レニンの活性部位を覆い不活性状態になっている。検査法開発にはプロレニンを認識する2種類の抗体が必要である。昨年度はプロセグメント部分を認識する2種類の抗体を同定し、臨床現場即時検査に利用されているイムノクロマト法を実施した。しかし、血中プロレニンを検出できる検出感度を得ることができなかった。そこで今年度は、検出感度の向上を目指し、プロレニンを認識する抗体の組み合わせを再検討し、上記の2種類の抗体に加え、「プロセグメント部分対レニン本体部分」の組み合わせを見出した。さらに、臨床現場即時検査法として近年開発された電気化学イムノセンサーを導入した。その結果、検出限界はイムノクロマト法では500 ng/mL、電気化学イムノセンサーでは350 ng/mLであった。
近世瀬戸内の渡海船の研究―その存在形態と商品流通・旅客輸送に果たした役割の解明―

本研究では近世瀬戸内の諸湊を本拠地として瀬戸内および九州・山陰において活躍した小型の貨客船「渡海船」に関し、諸地誌の記事や岡山大学附属図書館池田家文庫の船手の海運関係史料、寛文7年(1667)の海辺巡見使関連の「西国海辺巡見記」などの史料を収集し、瀬戸内の千をこえる浦と渡海船の状況についてデータベースを作成した。データベースは本研究の報告書として発行した『近世の瀬戸内の湊と渡海船』(2015年4月)に収録した。渡海船の本拠地の多くが片浜・川湊で干潟化したことから、渡海船は200石以下で数十石の小船も多いが、江戸後期に増加し貨客船として瀬戸内の商品流通や旅行の隆盛を支えたことを解明した。平成23年度に引き続き、瀬戸内沿岸の自治体史・史料集・史料目録による検索と複写による史料収集をおこなった。また平成23年度の文献調査により選定した瀬戸内各地の史料所蔵機関のうち、広島県立公文書館・同図書館、愛媛県立図書館、大阪府歴史博物館で史料調査を行い、渡海船および湊関係の文献史料や古文書の撮影をおこなった。それを分析して、瀬戸内沿岸の湊と渡海船の状況についてデータベースを作成中である。また幕府海辺巡検使の史料や、絵図・海図、道中記・旅行記などから、瀬戸内沿岸の湊と現在の地形との照合や航路の確認を行っている。交付申請書の研究実施計画に従って、瀬戸内地域の瀬戸内地域の渡海船の状況について、主として文献史料を基づいて調査・収集した。特に、寛文7年(1667)に将軍家綱が実施した海辺巡見使関連の記録である「海瀕舟行図」などの絵図、「西國海辺巡見記」「西海巡見」といった写本に注目し、東京の国文学研究資料館や神戸市立中央図書館で調査を行い、その成果をもとに「江戸前期瀬戸内東部の湊について」(『愛知学院大学文学部紀要』43号、2013年)という論文を執筆した。この論文には、寛文海辺巡見使に随行した大坂船手役人の衣斐蓋子の記録した、瀬戸内東部の諸湊の状況を示す一覧表を付録として付けている。論文で明らかにしたように公的な性格のものではなく、船手としての私的な関心から記されたものであるが、江戸前期の瀬戸内地域の湊の状況や渡海船の分布など多面的に知りうる史料であり、今後の瀬戸内地域の渡海船に関するデータベースの中核が作成できた。一方、今年計画していた徳島・山口・高知などの現地調査は、文献調査が進まず、実施することができなかったために、今年度実施する必要がある。そのため、報告書の作成が遅れ、研究計画を1年延長して完成することにした。交付申請書に記した計画に基づき、瀬戸内の渡海船に関する自治体史や史料集などの文献・史料の所在調査を行った。文献調査では、住田正一編『海事史料叢書』(巌松堂書店、19291930年)や瀬戸内沿岸の自治体史を調査した。またそれに基づき、関西大学付属図書館・大阪市立大学付属図書館・東京の国文学研究資料館所管の海運関係史料、都立中央図書館近藤文庫、岡山大学付属図書館池田家文庫、香川県立ミュージアム丸亀湊船問屋大坂屋の経営帳簿、九州大学記録資料館九州文化史資料部門備中淺口郡乙島村守屋家文書の調査・撮影を行った。それにより江戸時代から明治期にかけての瀬戸内の状況を示す絵図・海図、道中案内記、難破の際の浦手形、船問屋の経営帳簿、藩政史料など幅広い史料を集めて、瀬戸内の主要な航路と湊の位置を確認し、渡海船の数と規模についてデータペース化を進めることができた。その過程で、渡海船の有利性は、近世後期の瀬戸内の諸湊の土砂堆積状況のもとで、大坂川口などに直接侵入しえる渡海船の有利性を明らかにしえたことは意義がある。また「川魚の消費と流通-大坂川魚問屋文書を中心に-」(『甲子園大学紀要』39号、2012年3月)という論文を執筆・刊行し、そのなかで児島湾などの渡海船の活動が大阪問屋の商圏拡大と密接に関係していることを明らかにした。今年度は最終年度であるため、追加の調査を行うと同時に、成果のとりまとめを行い、報告書『近世の瀬戸内の湊と渡海船』を執筆・刊行した。その内容は、2014年に発表した論文「江戸前期瀬戸内東部の湊について」(『愛知学院大学文学部紀要』第四三号)の内容を瀬戸内全域に展開し、瀬戸内の浦の状況と渡海船の状況について論じたものである。瀬戸内の浦々の状況を、片浜・川湊・湊・洲・瀨戸などに分類し、六割がなだらかな海岸線である片浜で湊としては不利なこと、しかも片浜・川湊の多くが干潟化の問題を抱えていたことを明らかにした。

こうした浅い湊を本拠とする渡海船は200石以下の小型船で、数十石のものも珍しくない。渡海船は瀬戸内を中心にその周辺海域において製塩や瓦製造などの燃料となる薪・松葉、穀物などの買積み活動を行い、年貢米の大坂回漕を担った。また江戸後期の庶民の金毘羅参詣などの客船として季節的に活躍した。近世後期には北前船や伊勢湾の船の参入による瀬戸内の商品流通の活発化を補完した重要な意義があり、海運史研究を渡海船から見直すことが可能である。江戸後期には瀬戸内地域で大廻船の数は減少するが、渡海船は増加した。また浦の機能は本来こうした渡海船などが潮待・風待のため船掛かりすることが最重要であったが、江戸後期には一定期間船着して商事・交易を行う場所として意識され、築港事業が行われるようになった。この点に関しては今後石積波戸の技術的側面も含めて研究を進めたい。本報告書には、寛文7年(1667)に行われた幕府の海辺巡見使派遣の関連史料「西国海辺巡見記」掲載の浦をリスト化したものに地誌により渡海船の情報を加えた浦々表と、湊の位置を「海瀕舟行図」上に比定した浦々図を付した。今後の瀬戸内の開運研究に寄与するものと期待している。この浦々表についてはHP上にデータベースとして公開する予定で現在準備を進めている。日本近世史瀬戸内沿岸の史料所蔵機関への調査はおおむね順調であるが、渡海船の所在や湊の状況に関する自治体史や史料集などの文献調査が少し遅れている。これは主として平成24年4月に兵庫県にある甲子園大学から中部地域の愛知学院大学に異動したために、甲子園大学に備えていた海運関係の文献や大阪・兵庫の図書館等の書籍類を利用できなくなったためである。また瀬戸内沿岸から離れたために、調査が難しくなった。その結果、現在のところ当研究による業績の公開ができていない。今年度は文献の収集と調査を最優先で行い、報告書の作成を第一にしたいと考えている。平成24年4月に兵庫県にある甲子園大学から中部地域の愛知学院大学に異動したために、甲子園大学で備えていた海運関係の文献や大阪府・兵庫県の図書館等の書籍等を利用できなくなった。また瀬戸内沿岸から離れたために調査が難しくなった。この点はなかなか改善が難しいが、書籍の購入や遠隔地複写の利用により対応しつつある。また昨年度は寛文海辺巡見使関連の史料整理と分析、論文執筆に集中したため、予定していた高知・山口・徳島県の現地調査ができなかった。全体として、十分な報告書作成ができないと考えられたため、研究計画の1年延長を申請し許可された。本研究の目的は、近世瀬戸内の諸湊を本拠地として瀬戸内および九州・山陰において活躍した200石積以下の小型の貨客船である「渡海船」に関する史料収集と基礎的分析を行い、それが担った「ものと人」の動きを近世後期の社会に変容をもたらしたものとして複合的に捉えることである。「渡海船」は瀬戸内では最も一般的な船であるにも関わらず、大型の廻船と比較すると研究が乏しい。そのため基礎的な史料の確認が何より重要であり、そのことは交付申請書でも指摘した。これについては今年度の文献調査で史料の所在状況の確認作業を進めたが、まだ完了したとはいえない。しかし今後調査すべき史料群を選定することができた他、交付申請書では平成24年度に予定していた岡山大学付属図書館の岡山藩政文書池田文庫に含まれる海運史料については、前倒しでほぼ調査を完了した。こうしたことから研究初年度の目的はおおむね達成することができたと考える。今年度は最終年度であるため、治体史や史料集などの文献の収集を最優先として、徳島・山口・高知などまだ調査が完了していない地域での史料調査を行う。