hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
局所及び多様体上のマルチンゲールの大域的性質の研究

厚地は次のような大きく分けて3つの成果を得た。1.必ずしもプロパーにはめ込まれていない有限型極小曲面に対して、射影体積が有限ならば、全曲率が有限になることを示した。この結果においては、極小曲面上のブラウン運動が、はめ込まれた空間でマルチンゲールになっていることが使われる。また、1次元局所マルチンゲールの性質を利用して得られるδ-劣調和関数の対数微分の補題が有効に使われている。2.多様体の放物性(多様体上の標準的な拡散過程の再帰性)をδ-劣調和関数を用いて特徴付けた。この特徴づけを用いて、放物的多様体からカルタン-アダマール多様体へのエネルギー有限な細調和写像のLiouville型定理を導いた。ここには、1次元局所マルチンゲールの性質とブラウン運動の調和写像による像として得られる多様体上のマルチンゲールの性質が使われている。3.部分多様体上のブラウン運動の性質を調べることにより、C^n内の複素部分多様体上の有理型関数に対するネヴァンリンナ理論の第2主定理を与えた。小谷は、局所マルチンゲールの基本的な結果として、1次元拡散過程がマルチンゲールになる必要十分条件を求めた。竹腰は、完備リーマン多様体上の非定数劣調和関数のL^p-積分の発散条件をその関数の測地球上のL^p-積分の発散条件に置き換えて研究し、その応用として完備リーマン多様体の放物性に関する判定条件、調和写像に関するLiouville型定理、非正なスカラー曲率をもつ完備計量の共形変換の等長性に関する結果を計量のリッチ曲率の条件に依存しない形で導いた。また完備リーマン多様体間のp-調和写像のL^p-エネルギー積分の評価についても以前の結果を精密化した。鈴木は、ランダム媒質の中の拡散過程、特に片側Brownポテンシャルをもつ拡散過程の長時間後の漸近挙動について考察を行った。リーマン多様体上の二つの劣調和関数で表される関数はδ-劣調和関数と呼ばれる。これには、符号付測度が対応するが、厚地は、リーマン多様体上のブラウン運動が再帰的であることと、任意の有界なδ-劣調和関数の符号付測度の全測度が零になることとは同値であることを示した。これは、申請された研究課題である多様体上のマルチンゲールの大域的挙動を考察することにより得られたものである。これを用いて、δ-劣調和関数のリュービル型定理や、再帰的なブラウン運動を有する多様体からアダマール多様体への調和写像に関するリュービル型定理を示した。また、ディリクレ積分が有限であるδ-劣調和関数についても、多様体が再帰的なブラウン運動を持っならば、対応する符号付測度の全測度が零になることを示した。これより、ディリクレ積分が有限であるδ-劣調和関数や調和写像に関するリュービル型定理を示すことができた。田村は、次元Levy過程に対するいわゆるWiener-Hopf分解には色々のタイプがあるが、ここでは特に最大値過程に関連したPecherskii-Rogozinの結果を多次元のLevy過程に拡張した。鈴木は、数直線上の負の部分の媒質としてブラウン運動を正の部分には媒質はない場合を考え、このようなランダム媒質の中を動く拡散過程の長時間後の漸近挙動について考察を行なった。平成13年度の研究で、リーマン多様体上のブラウン運動の再帰性とδ-劣調和関数に付随するリース測度の関係についての結果を得たが、本年度はこれを発展させて、このリース測度が容量零の集合に台を持たない条件についても考察した。これは本研究課題の局所マルチン

ゲールの性質を考察することにより、得られたものである。また、極小部分多様体上のマルチンゲールを調べることにより、その上の有理形関数に対するネヴァンリンナの第2主定理を得た。小谷は、1次元拡散過程がマルチンゲールになるための必要十分条件を、拡散過程を決めるスピード速度に関する条件として与えた。これにより1次元拡散過程の場合のこの問題は解決されたといってよい。1次元の場合は、一般のマルチンゲールの場合で2次変分を決める解析的情報との関係の研究が残っている。拡散過程の揖合でも多次元の場合は、来年度に引き続き研究されるべき問題である。小谷の結果を受け、厚地はこのような拡張と関数論への応用を考察中である。鈴木は、ランダム媒質の中の拡散過程、特に片側Brownポテンシャルをもつ拡散過程の長時間後の漸近挙動について考察を行った。昨年度の研究からの継続で、多様体上のマルチンゲールや多様体上の関数と拡散過程の合成によって得られる局所マルチンゲールの性質の研究と、関数論や微分幾何学的対象への応用の道を探った。前年度までにリーマン多様体上のブラウン運動の性質を元にδ-劣調和関数の性質について調べたが、これを応用して極小曲面の全曲率の有限性と、ブラウウン運動の再帰性、射影体積の有限性の関係について調べた。今までの研究ではプロパーにはめ込まれた極小曲面のみが扱われてきたが、我々の確率論的方法により、プロパーにはめ込まれているとは限らない有限な射影体積を持つ確率的完備な極小曲面は、有限な全曲率を持つことを証明した。δ-劣調和関数の研究については、今年度はこれを点付きディリクレ空間の範疇に拡張し、より一般の拡散過程に付随するδ-L-劣調和関数についても扱えるようにした。さらに、これをL-細調和写像に関するリューヴィル型定理に応用した。また、竹腰は、完備リーマン多様体上の非定数劣調和関数のL^p-積分の発散条件をその関数の測地球上L^p-積分の発散条件に置き換えて研究し、その応用として完備リーマン多様体の放物性に関する判定条件、調和写像に関するリューヴィル型定理、非正なスカラー曲率をもつ完備計量の共形変換の等長性に関する結果を計量のリッチ曲率の条件に依存しない形で導いた。また完備リーマン多様体間のp-調和写像のL^p-エネルギー積分の評価についても以前の結果を精密化した。鈴木は、片側Brownポテンシャルをもつ拡散過程の漸近挙動について考察し、河津-鈴木-田中(2001)の結果よりも詳しく簡明な結果を得た。さらに、この拡散過程の最大値過程の漸近挙動についても解析を行った。
Ni2+イオンの口腔癌治療薬への応用に関する研究

IL-8は、悪性腫瘍の進行におけて重要な役割を示唆している。Ni化合物は、発がん性物質として認識されているが、IL-8との関連には不明な点が多い。口腔扁平上皮癌細胞株を用いて自発的なIL-8の分泌に対するNi2+イオンの効果を検討した結果、Ni2+イオンは、用量および時間依存的にIL-8分泌を阻害することが示した。IL-8発現はNF-κBに大きく依存していて、p50の分子のN末端部分におけるヒスチジンのクラスタが結合に必要であることを示した。Niイオンを口腔扁平上皮癌由来の培養細胞HSC3に作用させることにより、HSC3が恒常的に分泌しているIL-8の産生を抑制することを実験的に確認した。そこでこの現象がHSC3特異的変化であるか否かを検証する目的で、この他の細胞株(HSC2、Ca9-22)を用いて同様の実験を行なったところ、程度の差はあるものの抑制効果が認められたことから細胞特異的な効果ではないことが解った。Niイオンの濃度と作用時間を様々に変えて行った実験から、その効果が濃度および時間依存的に増強することが解った。さらに、HSC3を抗TLR4抗体およびclass matchedcontrol抗体にて前培養し、Niイオンの存在下でさらに培養させた実験では、抗TLR4抗体を用いた系ではIL-8の産生は抑制されなかった。HSC3におけるIL-8の自発的産生はIL-8発現に極めて重要な役割を果たす転写因子NF-κBが恒常的に活性化しているためと考えられる。そこでNF-κKB特異的阻害剤を用い、HSC3におけるIL-8の分泌について検証したところ、IL-8の分泌が抑制され、HSC3のIL-8の自発的産生はNF-κKBの活性に起因していることが分かった。NiイオンがNF-κB活性にどのような影響を及ぼすかということに関してlucifbrase assayにより検索した結果、Niイオンは刺激の1時間後にNF-κBの活性を阻害することが判明した。これらの結果から、NiイオンがTLR4を介してNF-κB活性を阻害しIL-8の分泌を抑制する効果を持っていることが確認された。HSC3細胞におけるIL-8の自発的産生は転写因子NF-κBが恒常的に活性化しているためと考えられる。そこでNiイオンがNF-κB活性にどのような影響を及ぼすかということに関してluciferase assayにより検索した結果、NiイオンはNF-κBの活性を阻害することが判明した。また、NiイオンのNF-κB活性の減弱のメカニズムについて、Western blot法により検索した結果、NF-κBのサブユニットp65のリン酸化には、Niイオンの影響は見られなかったがp50では大幅なリン酸化の抑制が見られた。さらに、Dpn I法を用いた遺伝子組み換え実験において、Niイオンの結合には、N末端から、108,110, 112番目のヒスチジンが強く関連していることが示唆された。Niイオンはグラム陰性菌の菌体外多糖であるlipopolysaccharide (LPS)のレセプターであるTLR4の細胞外領域に結合することが報告されている。TLR4のNiイオンの効果への関与についてNiイオンのIL-8産生抑制効果がTLR4を介するものであるか否かを検討する目的で、HSC3細胞を抗TLR4抗体またはコントロール抗体で前処理し、Niイオンの効果がどのような影響を受けるかということについて検討した結果、両者においてIL-8の分泌に差はみられなかった。。さらに、TLR4の発現をsmall interfering RNA (siRNA)をtranasfectionすることにより抑制し、この状態におけるNiイオンのIL-8産生抑制効果について検索しても顕著な差は認められなかった。この結果よりNiイオンによるIL-8産生抑制効果にはTLR4を介さない独立したプロセスの存在が示唆された。平成23年度の基礎的研究により、Niイオンがヒト口腔扁平上皮癌細胞HSC3の恒常的に分泌しているIL-8の産生を抑制することを実験的に確認し、そのシグナル伝達のメカニズムの一部を解明した。以上のことから、おおむね実験計画通りであるため。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度の基礎的な研究によって、Niイオンが口腔扁平上皮癌由来の恒常的に分泌しているIL-8の産生を抑制することを実験的に確認した。この結果に基づき、Niイオンを口腔癌の治療薬として活用しうる可能性について、マウスに腫瘍細胞を接種させた実験モデルを用いて、生体内におけるNiイオンの腫瘍細胞の転移への影響を観察する予定である。
高立体規則制御されたポリオレフィン材料の新たな展開

高分子結晶は低分子の結晶構造とは異なり様々な距離スケールの構造を示す階層構造からなる。結晶格子はエックス線により構造解析されるが、高分子鎖が折りたたまれ形成するラメラ構造内部の高分子の分子鎖配列に関しては十分な知見が得られていない。バルクな結晶中における高分子鎖の構造はエックス線でしから得られていないのが現状あり、他の手法により、エックス線以上の精度のデータは得られていないのが現状である。本研究では近年の装置の高度化や手法の発展により、測定方法として目覚しい進歩を遂げている固体NMR法を用いることにより高分子結晶の構造の乱れを再検討した。イソタクチックポリプロピレンのα型は結晶化温度によりパッキング構造が整然としたα_2型構造をとることが知られている。結晶化温度や時間の関数としてエックス線によりα_1試料とα_2試料を作成した。作製した試料の固体高分解能NMRスペクトルを測定した。検出期のデカップリング強度を検出期の限界である110kHzまで引き上げて観測することによりα_1のNMR信号として、非対称であり連続的な線形を観測した。更に、極低温度において二次元INADEQUATE法を適用することにより、同位体ラベルすることなく、化学結合を介した^<13>C-^<13>C相関スペクトルを観測することに成功した。この方法により一次元スペクトルでは連続的な一本のシグナルが多数のよりシャープなNMR信号の重ねあわせにより構成されていることが明らかになった。この結果は、エックス線により提案されているパッキングの乱れた構造を示唆している。更にα2試料の固体高分解能スペクトルでは、幅広なα_1構造を示す線形により先鋭化したα_2由来のシグナルが重なっていることを見出した。固体NMRの線形解析により得られたα_2の比率は55%程度であることが明らかになった。この値はエックス線構造解析により得られる100%という数字とは大きく異なる結果である。この結果はα_1構造の集合体の大きさが小さく、エックス線では観測できていないためと考えられる。α_2 rich試料の二次元INADEQUATEスペクトルを測定し、^<13>C-^<13>C相関スペクトルを得ることに成功した。α_1型の結果と比較すると、α_2型に相当するシグナルの化学シフトがα_1型の結果と異なることが明らかになった。この事実はα_2型の構造がα_1型の構造とは異なる構造を示唆する。昨年度に引き続きisotactic-poly(3-methyl-1-butene)(iP3M1B)の合成条件の最適化を行った。具体的にはメタロセン触媒の一つであるrac-ethylenebis(1-indenyl)ZrCl_2と助触媒にmethylaluminoxane(MAO)を用いて、合成時間、モノマー濃度、合成温度をパラメーターとして実験を行い、非常に高い融点(T_m=576K)を示すisotactic-poly(3-methyl-1-butene)の合成に高収率(98%)で成功した。この高分子は不溶性であり、これまでに微細構造は報告されていない。583K以上の高温においてiP3M1Bの溶融状態における固体MAS高分解能NMRスペクトルの測定に成功した。そして立体規則性や不均一構造の定量評価に成功し、微細構造と融点との関係を明らかにした。更に固体状態の結晶構造を固体NMRの二次元INADEQUATE技術を用いて検討した。その結果、それぞれの炭素シグナルの環境は磁気的環境の異なる8種類からなることを示した。得られた多重分裂シグナルは結晶の分子鎖のパッキングにおいて分子鎖の配列に上下方向の乱れによると結論した。更に、CODEX法により同位体ラベルを施すことなく、結晶領域の分子鎖が大きな振幅運動の分子鎖ダイナミクスを示すことを明らかにした。このミクロダイナミクスは高分子の力学緩和特性に密接に関連しており、力学特性を分子レベルで説明することに成功した。更に圧延することにより10倍程度の延伸に成功した。融点近傍で長時間アニーリングすることにより融点が更に10K上昇することを見出した。今後、融点上昇と構造との因果関係を散乱実験や固体NMR計測により明らかにする。

この方法により一次元スペクトルでは連続的な一本のシグナルが多数のよりシャープなNMR信号の重ねあわせにより構成されていることが明らかになった。この結果は、エックス線により提案されているパッキングの乱れた構造を示唆している。更にα2試料の固体高分解能スペクトルでは、幅広なα_1構造を示す線形により先鋭化したα_2由来のシグナルが重なっていることを見出した。固体NMRの線形解析により得られたα_2の比率は55%程度であることが明らかになった。この値はエックス線構造解析により得られる100%という数字とは大きく異なる結果である。この結果はα_1構造の集合体の大きさが小さく、エックス線では観測できていないためと考えられる。α_2 rich試料の二次元INADEQUATEスペクトルを測定し、^<13>C-^<13>C相関スペクトルを得ることに成功した。α_1型の結果と比較すると、α_2型に相当するシグナルの化学シフトがα_1型の結果と異なることが明らかになった。この事実はα_2型の構造がα_1型の構造とは異なる構造を示唆する。
トリチウム回収用金属ゲッターの不純物耐性増強のための表面処理の研究

ジルコニウム合金ゲッターには、核融合炉燃料サイクルにおけるトリチウムの分離、精製、貯蔵の中心的役割が要求されている。著者はZrやZrNi,ZrCo,ZrV_2等の合金粒子充填層によって充填塔の出口トリチウム分圧を科学技術庁が定める放射性同位元素管理濃度以下まで回収できることを過去に見いだした。しかし、合金はいったん高濃度の酵素、窒素、水蒸気、一酸化炭素のいずれかを含むガスに触れると吸蔵能力の大部分を損なう欠点がある。そこで吸蔵メカニズムに関する過去の研究成果を再検討し、合金本来の吸蔵性能を保ったまま、不純物の内部侵入を防ぐため、平成10年(初年度)に、トリチウム吸蔵材料として最も有望なZr_2Fe合金表面にアルカリ処理、無電解Pd被覆処理、無電解Cu被覆処理によって不純物耐性を向上させることをねらい、不純物雰囲気における水素と重水素吸蔵性能への表面処理の効果を実験的に求めた。その結果、上の三つの処理法のうち、NaOH表面処理が未処理のZr_2Feの水素吸蔵速度を常温で約10倍も高めることが分かり、その効果は、少なくとも8回の水素吸蔵脱離サイクルで変化せず、微量の酸素と大量の窒素中に含まれる水素同位体を常温で測定限度の1ppm以下まで回収でき、核融合炉の燃料サイクルにおけるトリチウム貯蔵に有望であることを明らかにした。11年度(最終年度)では、核融合炉排ガス中で特に回収の必要なメタンと水蒸気分解のためZr(Mn_<0.5>Fe_<0.5>)_2充填層の研究をおこない、350°Cにおけるトリチウム水蒸気分解と650°Cにおけるトリチウム化メタンの完全分解を他に先駆けて明らかにし、Zr(Mn_<0.5>Fe_<0.5>)_2がトリチウム精製材料に有望であることを明らかにした。以上の結果を核融合技術や水素エネルギーに関する国際学会で発表し、論文にも掲載し、成果報告書としてまとめた。しかし、合金はいったん高濃度の酸素、窒素、水蒸気、一酸化炭素のいずれかを含むガスに触れると吸蔵能力の大部分を損なう欠点も判明した。そこで吸蔵メカニズムに関する過去の研究成果を検討し、合金本来の吸蔵性能を保ったまま、不純物の内部侵入を妨ぐため、合金表面にアルカリ処理、無電解Pd被覆処理、無電解Cu被覆処理によって不純物耐性を向上させることをねらい、平成10、11年度にわたる研究を計画した。初年度では、充填層内のその場で表面処理するための実験装置を製作し、不純物雰囲気における水素と重水素吸蔵性能への表面処理の効果を実験的に求めた。その結果、上の三つの処理法のうち、NaOH表面処理が未処理のZr_2Feの水素吸蔵速度を常温で約10倍も高めることが分かった。反応速度の増強は特に粒子表面における水素解離反応を促進していることが実験値と計算値の比較から分かった。その効果は、少なくとも8回の水素吸蔵脱離サイクルで変化せず、微量の酸素と大量の窒素中に含まれる水素同位体を常温で測定限度の1ppm以下まで回収でき、核融合炉の燃料サイクルにおけるトリチウム回収に有効であることが分かり、この結果をFus.Eng.Des.誌に投稿し掲載された。

次年度では、トリチウムのデータを収集し、合金を表面分析し、得られた成果をトリチウム関連の国際学会で発表する予定である。ジルコニウム合金ゲッターには、核融合炉燃料サイクルにおけるトリチウムの分離、精製、貯蔵の中心的役割が要求されている.著者はZrやZrNi,ZrCO,ZrV_2等の合金粒子充填層によって充填塔の出ロトリチウム分圧を科学技術庁が定める放射性同位元素管理濃度以下まで回収できることを過去に見いだした。しかし、合金はいったん高濃度の酸素、窒素、水蒸気、一酸化炭素のいずれかを含むガスに触れると吸蔵能力の大部分を損なう欠点も判明した.そこで吸蔵メカニズムに関する過去の研究成果を検討し、合金本来の吸蔵性能を保ったまま、不純物の内部侵入を妨ぐため、平成10年(初年度)には、トリチウム吸蔵材料として最も有望なZr_2Fe合金表面にアルカリ処理、無電解Pd被覆処理、無電解Cu被覆処理によって不純物耐性を向上させることをねらい、不純物雰囲気における水素と重水素吸蔵性能への表面処理の効果を実験的に求めた。その結果、上の三つの処理法のうち、NaOH表面処理が未処理のZr_2Feの水素吸蔵速度を常温で約10倍も高めることが分かり、その効果は、少なくとも8回の水素吸蔵脱離サイクルで変化せず、微量の酸素と大量の窒素中に含まれる水素同位体を常温で測定限度の1ppm以下まで回収でき、核融合炉の燃料サイクルにおけるトリチウム貯蔵に有望であることを明らかにした。本年度(最終年度)では、核融合炉排ガス中で特に回収の必要なメタンと水蒸気分解のためZr(Mn_<0.5>Fe_<0.5>)_2充填層の研究をおこない、350°Cにおけるトリチウム水蒸気分解と650°Cにおけるトリチウム化メタンの完全分解を他に先駆けて明らかにし、Zr(Mn_<0.5>Fe_<0.5>)_2がトリチウム精製材料に有望であることをイタリアで開かれた核融合技術の国際学会、韓国の水素エネルギに関する国際会議で発表し、論文にも掲載した。
統計的マッチングの理論と消費行動分析への応用

ミクロデータを分析する際、異なった統計調査ないし業務記録の持つ情報を結合することにより、有効な分析が可能となる。複数のファイルに含まれる類似の個体同士を結合する方法は統計的照合と呼ばれ、これまでにもアメリカを中心としていくつかの例があるが、その理論的根拠に関しては必ずしも共通の理解があるわけではない。今回の研究では、どのような状況であれば統計的照合によるファイルの結合によって有効な分析が可能となるかを理論的に論じ、実際のデータを照合する方法について検討した。さらに、このようにして作成されたミクロデータファイルを利用して初めて可能となる分析を明確にするために、現実的に意味のある経済問題の定式化と、過去の分析事例の検討を実施した。具体的には、総務省の家計調査データを利用して時系列的に照合したデータファイルを構築することを検討した。これを用いて初めて可能となる分析手法を検討するとともに、ミクロデータ分析上の課題を明らかにするために、総務省の全国消費実態調査を素材とした実証分析と、関連する理論的な問題を整理した。特に、ライフサイクル仮説等の消費行動仮説の検討に関する理論的・実際的問題、子どもコストや教育コストなど私的負担と便益の変化の問題について分析を実施するとともに理論的な整理を行っている。ミクロデータを分析する際,異なった統計調査ないし業務記録の持つ情報を結合することにより,有効な分析ができる.複数のファイルに含まれる類似の世帯同士を結合する方法は統計的照合と呼ばれ,これまでにもアメリカを中心としていくつかの例があるが,その理論的根拠に関しては必ずしも共通の理解があるわけではない.今年度の研究では,どのような状況であれば統計的照合によるファイルの結合によって有効な分析が可能となるかを理論的に論じ,さらに実際のデータに基づく実験によってその有効性を確認した.具体的には総務庁統計局の家計調査と貯蓄動向調査を利用して,さまざまな手法による統計的照合の結果を正しいファイルである完全照合結果と比較することにより,どのような情報に基づく統計的マッチングが有効であるかを確認することができた.特に,これまでの研究において,統計的マッチングが成功するための基本的な性質とされてきた「マッチングキー変数が与えられたときの異なるファイルの変数間の条件つき独立性」の持つ意味と限界とを明らかにした.照合の精度を比較するため,完全照合ファイルについていくつかの経済モデルを分析したが,その中で「子どもコストの推計」を行なった.子どもコストは,教育費など直接のコストだけではなく,財や時間の消費の変化を含めたものとして,さらにはライフサイクルを見通しての長期的なものとしてもとらえるべきであり,また社会的負担と給付,私的負担と便益の変化を勘案して,子ども需要の推計を行うことも必要であるが,今年度はエンゲル関数を用いた短期的な子どもコストの推計を中心に実施した.ミクロデータを分析する際,異なった統計調査ないし業務記録の持つ情報を結合することにより,有効な分析ができる.複数のファイルに含まれる類似の世帯同士を結合する方法は統計的照合と呼ばれ,これまでにもアメリカを中心としていくつかの例があるが,その理論的根拠に関しては必ずしも共通の理解があるわけではない.昨年度の研究では,どのような状況であれば統計的照合によるファイルの結合によって有効な分析が可能となるかを理論的に論じ,さらに実際のデータに基づく実験によってその有効性を確認した.具体的には総務庁統計局の家計調査と貯蓄動向調査を利用して,さまざまな手法による統計的照合の結果を正しいファイルである完全照合結果と比較することにより,どのような情報に基づく統計的マッチングが有効であるかを確認することができた.今年度は,作成されたファイルの有効性を確認するために,現実的に意味のある経済問題の定式化と分析事例の検討を研究の中心的課題として取り組んだ.具体的には,ライフサイクル仮説等の消費行動仮説の検討,長期的消費行動,社会的負担と消費行動,私的負担と便益の変化などの問題について,月1,2回の研究会を定期的に開催することによって検討した.これらの問題を分析するために必要なデータをどのようにして構築するかという視点が,基本的な課題である.

ミクロデータを分析する際,異なった統計調査ないし業務記録の持つ情報を結合することにより,有効な分析が可能となる.複数のファイルに含まれる類似の個体同士を結合する方法は統計的照合と呼ばれ,これまでにもアメリカを中心としていくつかの例があるが,その理論的根拠に関しては必ずしも共通の理解があるわけではない.昨年度までの研究では,どのような状況であれば統計的照合によるファイルの結合によって有効な分析が可能となるかを理論的に論じ,さらに実際のデータに基づく実験によってその有効性を確認した.具体的には総務庁統計局の家計調査と貯蓄動向調査を利用して,さまざまな手法による統計的照合の結果を正しいファイルである完全照合結果と比較することにより,どのような情報に葦づく統計的マッチングが有効であるかを確認することができた.今年度は,作成されたファイルの有効性を確認するために,現実的に意味のある経済問題の定式化と分析事例の検討を研究の中心的課題として取り組んだ.具体的には,ライフサイクル仮説等の消費行動仮説の検討,長期的消費行動,社会的負担と消費行動,子どもコストや教育コストなど私的負担と便益の変化の問題について,分析するために必要なデータをどのようにして構築できるかという視点から検討した.
老化によるパーキンソン病iPS細胞由来ドパミン神経異常発現機序の解明

パーキンソン病は加齢により発症率が上昇することから、加齢がパーキンソン病発症の大きな要因の一つと考えられているが、その病態機序は不明である。本研究では遺伝性パーキンソン病患者由来iPS細胞および孤発性パーキンソン病患者由来iPS細胞をドパミン神経細胞に分化誘導したパーキンソン病モデルドパミン神経細胞と、独自に見いだした老化促進剤を用いることによる老化モデルを組み合わせて、パーキンソン病の病態を再現することで、パーキンソン病発症における患者ドパミン神経細胞での老化の関与とそのメカニズムを解明することを目的とする。本研究を完遂することで、パーキンソン病の発症機序の一端を明らかにし、さらには新たなパーキンソン病治療ターゲットを示すことができる可能性がある。既に樹立済みの複数の遺伝性パーキンソン病患者iPS細胞からドパミン神経細胞を誘導し、老化促進剤による異常表現型の違いを検討した。その結果、PARK4遺伝子異常(αシヌクレインのduplication)をもつドパミン神経細胞内において、これまでは長期間の培養を行っても再現が困難であったαシヌクレインの細胞質内凝集を、短期間の培養で確認することができた。反対の作用を示すと思われるSIRT1活性化については、培地内のNAD+の調整が必要であるが培地作製の問題から実現できなかった。また、孤発性パーキンソン病iPS細胞については、まず4例の孤発性パーキンソン病患者由来ドーパミン神経細胞において、老化促進剤なしでミトコンドリア異常を来すことを見いだすことができた。今後検体数を増やし、老化促進剤による変化を検討する予定である。遺伝性パーキンソン病患者iPS細胞由来ドパミン神経細胞における老化促進剤の効果を評価し、PARK4患者由来ドパミン神経細胞においてこれまで再現が困難であったαシヌクレインの細胞質内凝集を、老化促進剤により短期間の培養で確認することができた。老化抑制作用を示すことが期待されたSIRT1活性化は技術的な問題で結果的に評価が困難であったが、2018年度に予定していた遺伝性パーキンソン病患者由来ドパミン神経における老化促進剤による表現型の変化を評価し、ポジティブな結果を得ることができたことから、概ね順調に進展していると考える。遺伝性パーキンソン病患者由来ドパミン神経細胞における老化促進剤の影響の評価を終えたため、今後予定通り孤発性パーキンソン病患者由来ドーパミン神経細胞における老化促進剤による効果を検討する。並行して老化促進機序の解明も検討するが、iPS細胞由来神経細胞のみでの検討ではサンプル調整などが困難なところもあり、老化促進メカニズム解明については線維芽細胞や培養細胞の使用も検討する。

本研究計画では、2018年度に数例の遺伝性パーキンソン病患者由来ドパミン神経細胞を用いた評価を行い、その結果を基に2019年度には多数例の孤発性パーキンソン病患者由来ドパミン神経細胞を用いた評価を行う予定としている。その為2019年度は2018年度に比べて扱う検体数が多く費用がかかるため、次年度使用額が生じている。また2019年度には国際学会での発表も予定しており、そのための費用も必要である。
児童生徒の通学形態が心身機能および身体活動に及ぼす影響

本研究では、通学形態が心身機能や身体活動を含めた日常の生活行動とどのような関連があるのかという点について検討を行うことを目的とした。東海地区山間部の小規模公立小学校の児童46年生59名を対象として、通学形態、心身機能および生活行動に関する質問紙調査、生化学指標の測定および1週間に亘る身体活動量の連続測定を実施した。その結果、日常的な気分・心身症状の程度や生活行動を含めた身体活動の増減は通学形態と関連があることが示唆された。本年度に実施した調査概要は、以下の通りである。(1)調査対象児童、保護者、教員からの同意・協力が得られた東海地区の小学校2校(小学生46年生)を調査対象とした。いずれも山間部における小規模校であった。(2)調査内容・測定項目通学条件、心身機能および生活時間に関しては、(1)通学形態(距離、時間、方法、通学経路などの交通環境)、(2)自覚的心身症状、(3)学校生活、(4)自宅での生活(塾・習い事、学習状況など)の各項目について、質問紙調査を実施した。身体活動については、腰部装着型加速度モニターを用いて1週間測定した。生化学指標については、登校時および4時間目終了時における唾液中のコルチゾールとクロモグラニンAを測定した。(3)調査結果学校生活(勉強、成績、友達関係など)に関するストレスや学校生活中の気分は、通学中の負担感と有意に関連がみられた。通学時間や通学中の徒歩時間が長くなると、通学環境に伴う負担感が増加する一方で、腹痛や頭痛などの身体症状の訴えは有意に減少する傾向がみられた。通学時間が長いほど、登校時におけるコルチゾールは低値であることが示された。(1)調査対象児童、保護者、教員からの同意・協力が得られた東海地区山間部の小学校(小規模校)の小学46年生を調査対象とした。(2)調査内容(1)通学形態(距離、時間、方法、通学経路などの交通環境)、(2)自覚的心身症状、(3)学校生活、(4)自宅での生活(塾・習い事、学習状況など)の各項目について質問紙調査を実施した。(3)調査結果通学条件のうち、通学時間や通学時の徒歩時間の長さは通学環境ストレスや睡眠時間と有意な関連がみられ、通学時間や徒歩時間が長くなるほどストレスは増加し、徒歩時間が長いほど平日の睡眠時間が短縮する傾向がみられた。徒歩時間や通学距離の長さは日常の身体活動の増減と有意な関連がみられ、徒歩時間が長いほど身体活動度は高い一方、通学距離が長いほど身体活動度は低減した。登校直後のクロモグラニンA(タンパク補正後)は、自覚的心身症状や学校生活に関するストレスとは有意な関連はみられなかった。登校直後のコルチゾールは通学時間や通学距離が短いほど高値であった。以上の結果より、通学形態の差異は自覚的心身症状や身体活動と関連があることが示唆された。本年度に実施した研究概要は以下の通りである。(1)研究対象:対象校は東海地区山間部の複式学級を設置している小規模公立小学校3校であった。児童、保護者からの本研究への同意・協力が得られた46年生59名を対象とした。対象者のうち、通学距離が現行基準(4km以内)を超える児童は17%(10名)であった。(2)研究方法:通学条件(距離、時間、方法、通学環境)、自覚的心身症状、学校生活・自宅での生活(塾・習い事、学習状況)、運動習慣および体力の自己評価、体力・運動能力テスト結果の各項目について質問紙調査を実施した。ストレスの客観的評価指標として唾液中のコルチゾールおよびクロモグラニンAを2回(登校直後と4時間目終了直後)測定した。身体活動量については、腰部装着型加速度モニターを用いて、休日を含む1週間の歩数、消費量、運動強度を連続記録した。(3)研究結果:昨年度までの研究成果をふまえ、通学距離を考慮した各指標間の関連性について検討した。通学時間や通学中の徒歩時間の長さは通学環境ストレス、活動意欲、身体症状や気分と有意な関連がみられ、所要時間が長くなるほど通学環境ストレスの増加や活動意欲の低下が示された。一方、腹痛などの身体症状やネガティブな気分の訴えは減少する傾向がみられた。通学時間や通学中の徒歩時間と登校日の運動量、歩数、低中程度の運動強度の活動には有意な関連がみられ、所要時間が長くなるほど日中の身体活動量は増加した。一方休日では、通学中の徒歩時間が長いほど日中の身体活動度(運動量、低中程度の運動強度など)は低減する様子がみられた。以上の結果より、日常的な気分・心身症状や生活行動を含めた身体活動の増減は通学形態と関連があることが示唆された。
ウマの骨折に対する生体組織工学を用いた再生医療に関する研究

本研究はウマの骨疾患に対するLocking compression plate(以下、LCP)ならびに生体組織工学の効果の評価のために下記の4項目の検討を実施する。積極的な研究遂行を通じて4番項目まで検討を終了した。結果は、国内外の学会で発表し、国際学術誌に掲載した。1.ウマの骨欠損モデルに対する幹細胞ならびにBMP-2の用量の影響の検討:この研究により、幹細胞混合BMP-2含浸スポンジの骨再生効に対する有用性が確認された。また、幹細胞数の増加に伴った骨再生の違いは認られず、BMP-2濃度の増加に伴った骨再生促進効果が認められた。今後、馬の骨欠損に対する幹細胞混合骨形成蛋白-2含浸スポンジの応用が期待された。2.ウマの近位指節間関節固定術におけるLCPならびに幹細胞混合BMP-2含浸スポンジの検討:この研究により、LCPと生体組織工学の組み合わせがウマの早期骨癒合を促進することを明らかにした。今後、ウマの骨折治療におけるLCPと生体組織工学の組み合わせの臨床応用が期待された。3.幹細胞培養におけるFBSの代替物質として同種異系PRPに関するin vitroの検討:この研究により、ウマ血小板溶解液はウシ胎児血清に見られるような倫理的・科学的問題および安全性に関わる問題がなく、ウマ間葉系幹細胞の培養に有用であると考えられた。4.骨・関節損傷症例に対するLCPならびに幹細胞混合BMP-2含浸スポンジの適用検討:この研究により、LCPならびに幹細胞混合BMP-2含浸スポンジの骨および骨軟骨組織再生促進効果及びLCPの優れた固定力が証明された。今後,ウマの骨折治療における生体組織工学およびLCPの積極的な臨床応用が期待される。26年度が最終年度であるため、記入しない。1年目の計画は、1番と2番の項目の検討であったが、積極的な研究遂行を通じて3番項目まで検討を終了した。1番、2番ならびに3番の結果は、国内外の学会で発表し、国際学術誌に掲載した。1.ウマの骨欠損モデルに対する幹細胞ならびにBMP-2の用量の影響の検討:ウマの第3中足骨に骨欠損を作成し、様々な濃度の幹細胞およびBMP-2含浸スポンジを移植した。この研究により、幹細胞混合BMP-2含浸スポンジの骨再生効に対する有用性が確認された。今後、馬の骨欠損に対する幹細胞混合骨形成蛋白-2含浸ポンジの応用が期待された。2.ウマの近位指節間関節固定術におけるLCPならびに幹細胞混合BMP-2含浸スポンジの検討:ウマの近位指節間関節にLCPを用いた関節固定術を実施し、幹細胞混合BMP-2含浸スポンジを移植した。この研究により、LCPと生体組織工学の組み合わせがウマの早期骨癒合を促進することを明らかにした。3,幹細胞培養におけるFBSの代替物質として同種異系PRPに関するin vitroの検討:ウマの胸骨から骨髄液を採集して、ウマ血小板溶解液あるいはウシ胎児血清を含む培養液中に混和し、10日間培養を行った後、幹細胞の増殖および特性を分析した。この研究により、ウマ血小板溶解液はウシ胎児血清に見られるような倫理的・科学的問題および安全性に関わる問題がなく、ウマ間葉系幹細胞の培養に有用であると考えられた。4.骨・関節損傷症例に対するLCPならびに幹細胞混合BMP-2含浸スポンジの適用検討:LCPならびに幹細胞混合BMP-2含浸スポンジを実際臨床例へ適用する。(検討中)本研究はウマの骨疾患に対するLocking compression plate(以下、LCP)ならびに生体組織工学の効果の評価のために下記の4項目の検討を実施する。4.骨・関節損傷症例に対するLCPならびに幹細胞混合BMP-

2含浸スポンジの適用検討:この研究により、LCPならびに幹細胞混合BMP-2含浸スポンジの骨および骨軟骨組織再生促進効果及びLCPの優れた固定力が証明された。今後,ウマの骨折治療における生体組織工学およびLCPの積極的な臨床応用が期待される。26年度が最終年度であるため、記入しない。1年目の計画を迅速に完了したため、2年目の計画を迅速に進めている。in vivoおよびin vitroの研究を完了して、国内外の学会で発表し、国際学術誌に掲載した。現在は、LCPならびに幹細胞混合BMP-2含浸スポンジの臨床適用を検討している。1年目までに得られた結果をもとに臨床例におけるLCPならびに幹細胞混合BMP-2含浸スポンジ適用の有用性を評価する。1症例は骨折、脱臼などの骨・関節の固定と骨再生に必要な症例を選択する。2症例は20例以上を確保する。3臨床滴用に伴う問題点を見つけて改善する。4結果を整理・分析し、論文・学会などで発表する。
ナノグラニュラー薄膜の構造制御による複合機能性材料の開発

平成30年度は磁性金属としてFeCo合金、絶縁層としてMgFを用い、FeCoの組成が異なる層を交互に積層したナノグラニュラー薄膜を作製し、その高周波誘電特性を測定した。FeCo組成が約20at.%の絶縁性が高く緩和時間が長い低誘電率層(比誘電率30@1MHz, 18@1GHz)と、FeCo組成が約30at.%の緩和時間が短くTMR効果とTMD効果の両方が確認される高誘電率層(比誘電率37@1MHz, 27@1GHz)を、積層数を変えて交互に積層した薄膜を解析した結果、ナノグラニュラー薄膜の膜厚を一定として積層数を2層→20層→50層と増加させるに従い、すべての周波数帯域において比誘電率が増加することが確認された。比誘電率の周波数特性は、2層積層試料が38(@1MHz)から16(@1GHz)、20層試料が50から20、50層試料が54から25となり、積層数の増加によって比誘電率が高くなることが確認された。積層化により低い周波数帯域の誘電率は高誘電率層よりも高くなり、高い周波数帯域では高誘電率層より低く、特に2層積層試料は低誘電率層よりも低い値となっている。積層化によって比誘電率が高くなることは、トンネル伝導に起因した電気分極が多く生成されていることを意味し、周波数の増加に伴う誘電率の減少が大きいことは誘電緩和が狭い周波数帯域で発生していることを示唆している。以上の結果は、Debye-Frorichモデルにおける誘電緩和強度であるΔεが大きくなり、緩和時間の分布を示すβ(大きいほど分布が狭くなる)が増加していることと対応している。Δεの増加は積層界面における電気分極の形成が寄与していると推測できるが、βの増加の原因は現段階では不明である。今後、構造解析などを行うことにより詳細な原因を明らかにする予定。積層化による比誘電率の増加など、TMD効果とTMR効果を組み合わせることによると思われる特異な現象の発現は確認されたが、その原因解析が十分に進んでいないため今期解析を行った積層薄膜の微細構造観察を行うことにより、薄膜構造とTMD/TMR効果の周波数特性の関係を明らかとする。上記結果を踏まえ、薄膜構造の最適化を行い、高周波電気特性の磁界による制御を試みる。平成29年度は、磁性金属として磁化の大きいFeCo、絶縁層としてバンドギャップが大きく高い絶縁性が期待できるMgFを用いたナノグラニュラー薄膜において、磁性金属組成の変化によりトンネル型磁気誘電(TMD)効果とトンネル型磁気抵抗(TMR)効果がどのように発現するのかを解析した。FeCo組成が10at.%から35at.%の領域ではTMD効果が確認され、FeCo組成の増加に応じて誘電率が増加し、誘電緩和時間が減少することを確認した。TMD効果が確認される周波数帯域は、誘電緩和時間の減少に応じてそのピーク周波数が高周波側にシフトすることが観察された。FeCo組成が25at.%以上の領域では、絶縁性の低下とともにTMR効果が確認されるようになり、磁性金属組成の増加に応じて抵抗変化率が高くなることが確認された。(FeCo組成25-35at.%の範囲では、TMR効果とTMD効果がともに観測される)以上の結果から、TMD効果とTMR効果の特性が遷移する境界はFeCo組成30at.%付近に存在しており、それぞれの効果を示す組成の薄膜を交互に積層させることにより、TMD-TMR効果を組み合わせた新しい電気伝導特性を発現させることが可能であることが分かる。また、TMD効果の誘電緩和時間が磁性金属組成に応じて変化することから、異なる磁性金属組成を有するTMD効果薄膜を積層することにより、その界面近傍において2つの異なる誘電緩和時間を有する電気分極が形成される。この場合、誘電率の周波数特性において一般的な緩和モデルとは異なる挙動を示すことに加え、TMD効果の周波数特性においても単純な2つのピークの組み合わせとは異なる挙動を示すことが期待される。所属機関の移転作業に伴い、ナノグラニュラー薄膜の作製、および上部・下部の電極の形成ができない期間が約半年(8月から翌1月まで)ほど存在し、測定試料の作製ができなくなったため平成30年度は磁性金属としてFeCo合金、絶縁層としてMgFを用い、FeCoの組成が異なる層を交互に積層したナノグラニュラー薄膜を作製し、その高周波誘電特性を測定した。

積層化により低い周波数帯域の誘電率は高誘電率層よりも高くなり、高い周波数帯域では高誘電率層より低く、特に2層積層試料は低誘電率層よりも低い値となっている。積層化によって比誘電率が高くなることは、トンネル伝導に起因した電気分極が多く生成されていることを意味し、周波数の増加に伴う誘電率の減少が大きいことは誘電緩和が狭い周波数帯域で発生していることを示唆している。以上の結果は、Debye-Frorichモデルにおける誘電緩和強度であるΔεが大きくなり、緩和時間の分布を示すβ(大きいほど分布が狭くなる)が増加していることと対応している。Δεの増加は積層界面における電気分極の形成が寄与していると推測できるが、βの増加の原因は現段階では不明である。今後、構造解析などを行うことにより詳細な原因を明らかにする予定。積層化による比誘電率の増加など、TMD効果とTMR効果を組み合わせることによると思われる特異な現象の発現は確認されたが、その原因解析が十分に進んでいないため今季設計した薄膜試料構造に基づき、薄膜試料を作製し、高周波電気測定および微細構造観察を行うことにより、薄膜構造とTMD/TMR効果の周波数特性の関係を明らかとする。上記結果を踏まえ、薄膜構造の最適化を行い、高周波電気特性の磁界による制御を試みる。今期解析を行った積層薄膜の微細構造観察を行うことにより、薄膜構造とTMD/TMR効果の周波数特性の関係を明らかとする。
新規損失材料探査のための透磁率・誘電率測定法の液体／半固体／磁性配向材料への拡張

二年度目においては磁性材料評価の一例としてMn-Znソフトフェライト磁性粉の評価を行った.試作した樹脂容器に磁性粉をタッピングして充填し,充填率50%前後の磁性粉体そのものの比透磁率を測定することに成功した.また,材料定数算出アルゴリズムを樹脂容器内の磁性複合材料の測定に適用した.複合材料作製には磁性体の体積割合が複合材料透磁率に与える影響が顕著であることから,本予算で購入した脱泡・撹拌装置を用いた.また,無配向の標準サンプルの他に,環状試験体円周方向への磁場配向を施したサンプルも作製し評価した.その結果,2GHz以下において磁場配向されたサンプルが標準サンプルに対し高い比透磁率を示すことが明らかとなり,本測定法における目的の1つを達成した.材料定数算出アルゴリズムに関して,FDTD法を用いた電磁波シミュレーションを実行し,その結果からも本推定手法の精度検証を行った。同軸管内に被測定材料充填済み環状型容器を配置し,同軸管端部に高周波電圧を印加することで電磁波を伝播させ,そのシミュレーション結果から同軸管両端位置でのSパラメータを求めた。今回,4種類の被測定材料(空気,容器と同じ誘電率を有する樹脂,磁性材料,水)を充填したと仮定し,得られたSパラメータに前年度検討したアルゴリズムを適用した.その結果,誘電率・透磁率が比較的小さい材料(空気,容器と同じ誘電率を有する樹脂,磁性材料)においては誘電率・透磁率推定結果が計算条件として与えた誘電率・透磁率と誤差が小さかったものの,比誘電率が80と比較的高い水については推定結果が一致しなかった.これについては,TEMモードを前提とした推定アルゴリズムであることが原因として考えられる.前年度構築した推定アルゴリズムを磁性材料に適用したところ,過去の測定例と概ね一致する結果を得た.また,当初予定していた磁場配向実験においても,標準サンプルに対して比透磁率で明確な差が見られたことから,少量サンプルの磁場配向試験方法として本手法の有効性を示すことができたと考えている.加えて,当初予定していたFDTD法による電磁波解析からの精度検証も実施することができた.ただし,水に代表される比較的誘電率が高い材料についてはまだ測定誤差が大きいため,この点については引き続き検証を進めていく.全体として概ね順調に進展しているものと判断される。最終年度の実験計画の大きな変更はないが,昨年度の結果を受けて,高誘電材料の測定誤差低減を目的とした高次モードでの伝搬を加味した推定アルゴリズムへの改良に着手する.最終年度においては液体(水),半固体物質(寒天)の測定に加え,ショ糖水溶液,クエン酸水の評価も行う予定である.この知見を次期研究として考えている農作物評価へと展開させる予定である.初年度においては高周波回路理論に基づく被測定材料の材料定数算出アルゴリズムを構築し,誘電率・透磁率が既知の材料(空気)の測定による測定精度の確認とその向上に注力した。まず,同軸管内に挿入した被測定材料充填済み環状型容器全体の散乱行列(S行列)をベクトルネットワークアナライザを用いて測定した。環状型容器全体は「外側樹脂円筒部」,「蓋部と底部に挟まれた被測定材料」,「内側樹脂円筒部」の円筒三層構造と等価であると考えると,各部分の二端子対網の直列接続に置き換えることができることから,全体のインピーダンス行列(Z行列)は各部分のZ行列の和となる関係に,樹脂誘電率を代入して,「蓋部と底部に挟まれた被測定材料部分」の成分を算出した。続いてこの部分を,「蓋部」,「被測定材料部」,「底部」の平面三層構造と等価とみなすと,各部分の二端子対網の縦続接続に置き換えが可能となることから,回路全体の転送行列(T行列)に対し蓋部と底部のT行列の逆行列を両辺より乗ずるディエンベディング操作を施すことにより,被測定材料部分のみのT行列(その後の変換によりS行列)を求めた。最後に,このS行列にニコルソン・ロス法を適用することで材料定数を求めた。ベクトルネットワークアナライザの制御と得られたSパラメータから上記アルゴリズムによる誘電率・透磁率算出の一連の流れをmatlabと関連ツールボックスを使用することで実現した。空気の測定を行ったところ,10%程度の誤差が認められ,その原因として蓋部ー容器部間の接着層(もしくは空隙)が理由となっている可能性が高いと考えられたが,測定時の相対湿度による樹脂誘電率の増減を補正することで,比較的高精度な測定が実現できることを確認した。本研究の目的達成のためには,アルゴリズムの構築,ネットワークアナライザを用いた測定系構築,測定精度の評価を行うことが必須である。当初の計画通り,本年度までにこれらをすべて実施することができ,一定の知見を得ることができたため,本研究は全体として概ね順調に進展しているものと判断される。二年度目においては磁性材料評価の一例としてMn-Znソフトフェライト磁性粉の評価を行った.試作した樹脂容器に磁性粉をタッピングして充填し,充填率50%前後の磁性粉体そのものの比透磁率を測定することに成功した.また,材料定数算出アルゴリズムを樹脂容器内の磁性複合材料の測定に適用した.複合材料作製には磁性体の体積割合が複合材料透磁率に与える影響が顕著であることから,本予算で購入した脱泡・撹拌装置を用いた.また,無配向の標準サンプルの他に,環状試験体円周方向への磁場配向を施したサンプルも作製し評価した.

その結果,2GHz以下において磁場配向されたサンプルが標準サンプルに対し高い比透磁率を示すことが明らかとなり,本測定法における目的の1つを達成した.材料定数算出アルゴリズムに関して,FDTD法を用いた電磁波シミュレーションを実行し,その結果からも本推定手法の精度検証を行った。同軸管内に被測定材料充填済み環状型容器を配置し,同軸管端部に高周波電圧を印加することで電磁波を伝播させ,そのシミュレーション結果から同軸管両端位置でのSパラメータを求めた。今回,4種類の被測定材料(空気,容器と同じ誘電率を有する樹脂,磁性材料,水)を充填したと仮定し,得られたSパラメータに前年度検討したアルゴリズムを適用した.その結果,誘電率・透磁率が比較的小さい材料(空気,容器と同じ誘電率を有する樹脂,磁性材料)においては誘電率・透磁率推定結果が計算条件として与えた誘電率・透磁率と誤差が小さかったものの,比誘電率が80と比較的高い水については推定結果が一致しなかった.これについては,TEMモードを前提とした推定アルゴリズムであることが原因として考えられる.前年度構築した推定アルゴリズムを磁性材料に適用したところ,過去の測定例と概ね一致する結果を得た.また,当初予定していた磁場配向実験においても,標準サンプルに対して比透磁率で明確な差が見られたことから,少量サンプルの磁場配向試験方法として本手法の有効性を示すことができたと考えている.加えて,当初予定していたFDTD法による電磁波解析からの精度検証も実施することができた.ただし,水に代表される比較的誘電率が高い材料についてはまだ測定誤差が大きいため,この点については引き続き検証を進めていく.全体として概ね順調に進展しているものと判断される。前年度確立した材料定数算出アルゴリズムに関して,FDTD法を用いた電磁波シミュレーションの実行結果からも検証を行う。同軸管内に被測定材料充填済み環状型容器を配置し,同軸管端部に高周波電圧を印加することで電磁波を伝播させ,同軸管両端位置でのSパラメータをシミュレータで求める。この結果に前年度に検討したアルゴリズムを適用することで,被測定材料の材料定数を得るが,シミュレーションで設定した材料定数が高精度で得られるかどうかを,110GHzの周波数に対して検証する。また,外部磁界印加方法により,磁性複合材料の環状試験体円周方向への磁気配向を試みる。同軸管内TEMモードでの磁界方向は円周方向であり,同方向への配向付与が高周波帯における透磁率向上に寄与するものと期待される。本実験で作製する磁性複合材料においては,磁性体の体積割合が複合材料透磁率に与える影響が顕著であるため,母材となる樹脂と磁性粉のみで構成されることが正確な結果を得る必要条件となる。これを実現するためには材料を撹拌する際に十分に気泡を除去するための脱泡機能を有する撹拌装置が必要であるが,これについては本申請予算で購入済みであり,一部実験を既に開始している。現在のところ,大きな問題は無く,計画の変更などもない。最終年度の実験計画の大きな変更はないが,昨年度の結果を受けて,高誘電材料の測定誤差低減を目的とした高次モードでの伝搬を加味した推定アルゴリズムへの改良に着手する.最終年度においては液体(水),半固体物質(寒天)の測定に加え,ショ糖水溶液,クエン酸水の評価も行う予定である.この知見を次期研究として考えている農作物評価へと展開させる予定である.残額は少額である。平成30年度は計画通り研究を実施していく。
低酸素環境下における口腔内好中球の代謝動態

ヒト口腔内白血球の簡便な単離法を確立し、その活性酸素の産生の量と質を解析し、口腔内白血球が刺激物非依存性に活性酸素を産生していること、さらにその活性酸素分子種はOCL-が主体であることを明かにした。また、末梢血好中球が腫瘍壊死因子(TNF-α)や顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)などによりprimingされた際に並行して起こるチロシンリン酸化が未刺激の口腔内好中球にも検出され、自発性の活性酸素産生がgenisteinやherbimycin Aなどのチロシンキナーゼ阻害剤で抑制されるが、H-7やcalphostin CなどのC-キナーゼ阻害剤では抑制されないことを明らかにした。さらに活性化に関わるチロシンリン酸化酵素がsrcファミリーのlynおよびSykであることを明らかとした。また、細胞を低酸素下に培養するとスーパーオキシド産生は低下し、NO産生が主になることが判明した。さらに基質となる115kDa蛋白質がc-Cblであることも明らかにした。これにより本細胞が口腔内で常に活性酸素を産生することにより、生体防御作用を発現していることが示唆された。さらに、口腔内好中球からは無刺激で一酸化窒素(NO)産生が認められた。解析の結果、この産生には誘導型NO産生酵素(iNOS)の発現によることが明らかとなった。また、口腔内好中球は、口腔滲出時に口腔内に活性酵素の代謝制御物質などが存在すると影響を受けるが、これが口腔内の防御系にどの様な意義を有するかを解析した結果、お茶に含まれるポリフェノール類のカテキンやタ-メリックに含まれるクルクミンは、自発性活性酸素産生を低濃度で抑制することが明らかとなった。しかも、本抑制作用は、チロシンリン酸化酵素に依存しており、これまで報告されているラジカルスカベンジ作用やC-キナーゼの作用は弱いことが明らかとなった。口腔内好中球は末梢血好中球に比べて短時間でDNA fragmentationを起こすことが示された。大気下では口腔内好中球は末梢血好中球に比べて短時間でDNA fragmentationを起こすが、低酸素環境下ではその寿命が延長することが判明した。本細胞死にも酸化ストレスが関与していることが判明し、アスコルビン酸やグルタチオンやシステインといったSH化合物の添加により細胞死が抑制されることが判明した。