hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
相互作用のある複合断層系の動的挙動の解析と強震動予測

破壊がさらに成長すると、その前方に副亀裂を励起する可能性が高くなる。数値シミュレーションによると、多くの副亀裂が励起された場合、その内の限られたものだけが成長を続けることがわかった。さらに、副亀裂群の励起が局所的な領域で起きれば強い加速度波が放射されることもわかった。強震動の発生機構を「相互作用のある複合断層系」という視点から、理論および観測の面から研究を行った。なお、1995年兵庫県南部地震では、実際に複数の活断層が活動し、複合断層系として震源破壊を理解する重要性が広く認識された。理論面から、まず、二次元問題において相互作用のある平行な複合断層系の数学的解析手法の開発を完成した。これを用いて、亀裂が密分布する断層帯内での地震の破壊の初まりについて詳細なシミュレーションを実行した。これにより、次のようなこと明らかになった。破壊のごく初めりでは、面外亀裂間の相互作用が卓越しているため、破壊の成長はきわめてゆっくりとしたものである。しかし、成長を続けるうちに徐々に面内亀裂間の相互作用が卓越するようになり、急激に高速成長に転ずる。この破壊により放射される弾性波を計算すると、破壊が高速成長に転ずる時にたいへん大きな強震動が放射されることがわかる。これは、浅い大地震の観測から梅田が確認したブライトスポットフェイズに相当し、観測結果をたいへん良く説明する。これから、浅い大地震ブライトスポット形成は、相互作用のパターンの急変として理解される。観測およびデータ解析面からは、浅い大地震について広帯域記録など精度の良い地震記録の収集蓄積を行い、地震マグニチュードと地震波立ち上がりから測ったブライトスポットフェイズの到着時間の間に強い相関があり、梅田の提案した経験式の妥当性が再確認された。さらに、1995年兵庫県南部地震についてブライトスポットの位置を見積もり、複合断層系との関係を明らかにした。
感染性角膜潰瘍発症の分子機序に基づいた新たな治療薬の開発

角膜実質のコラーゲン分解は、角膜潰瘍形成に寄与している。さらに、角膜実質のresident細胞である角膜線維芽細胞がその中心的な役割を果たす。眼組織でのリモデリングにSex-hormoneの関与が示唆されてきた。そこで我々は角膜線維芽細胞を用いSex-hormoneによる細胞外マトリックスであるコラーゲン(Col)の分解への作用を検討した。女性ホルモンのEstrogen,progesteroneは、Col分解を濃度依存性に抑制した。これらはIL-1βによるMMP-1,-2,-3,-9の発現、活性の亢進を濃度依存性に抑制し、MAPK経路のp38MAPKのリン酸化を有意に抑制した。感染性角膜潰瘍は,頻度が多くたとえ治癒してもしばしば角膜実質に永続的な混濁をきたし,著しい視力障害をきたすことがある.感染性角膜潰瘍は,感染初期なら抗菌剤による治療が容易であるが,ある程度進行した角膜潰瘍ではすぐには治癒にいたらず,さらに進行する例をしばしば臨床の場でみかける.このことは,病原微生物の死滅のみでは角膜潰瘍形成は十分に阻害できないことを意味する.本研究の目的は,角膜潰瘍の病態解明を行い,より特異的な治療法を模索検討し,新規治療薬を開発することである.感染性角膜潰瘍の病態を考える上で,病原微生物による直接的な経路,角膜線維芽細胞を介する経路,浸潤してきた好中球を介する経路の関与を明らかにしてきた.中でも角膜線維芽細胞がサイトカイン,ケモカイン,接着分子,MMPsなど因子の発現,分泌を行い,角膜潰瘍の本態であるコラーゲン分解の中心的役割を果たす.本研究にてコラーゲン分解を検出する角膜線維芽細胞のI型コラーゲン三次元培養系において,女性ホルモンのエストロゲン,プロゲステロンがコラーゲン分解を有意に抑制することを明らかにした.一方で男性ホルモンのテストステロンには抑制作用は認められなかった.また,エストロゲン,プロゲステロンは、MMP-1,2,3及び9の発現、活性化を抑制した.これら女性ホルモンの作用するシグナル伝達経路を検討し,JNKを介する経路がその標的となっていることを明らかにした.エストロゲン,プロゲステロンの細胞増殖性および細胞毒性について検討したが,有効濃度で明らかな作用は認められなかった.これまでの研究で,性ホルモンについては免疫抑制作用は強くないことが明らかになっている.それ故、感染性角膜潰瘍の治療を考える上で感染病巣での免疫抑制することなく,特異的に実質コラーゲン分解のみを抑制する新しい薬剤のひとつとして有望であると考えている.臨床上頻度が多い感染性角膜潰瘍は,治癒後もしばしば角膜実質に永続的な混濁をきたし,著しい視力障害をきたすことがある.感染初期では、感染性角膜潰瘍は抗菌剤による治療が効果をきたすことがあるが,進行した角膜潰瘍においては抗菌剤ではすぐには治癒にいたらず,さらなる病状の進行をきたすことがある.これらのことから,角膜潰瘍形成は病原微生物の死滅のみでは十分に阻害できないことを意味する.本研究の目的は,角膜潰瘍の病態解明を行い,より特異的な治療法を模索検討し,新規治療薬を開発することである.感染性角膜潰瘍の病態を考える上で,病原微生物による直接的な経路,角膜線維芽細胞を介する経路,浸潤してきた好中球を介する経路の関与を明らかにしてきた.中でもresident細胞である角膜線維芽細胞は,サイトカイン,ケモカイン,接着分子およびMMPsなど発現分泌をきたし,角膜潰瘍の本態であるコラーゲン分解の中心的役割を果たす.本研究にて角膜線維芽細胞のI型コラーゲン三次元培養系において,女性ホルモンのエストロゲン,プロゲステロンがコラーゲン分解を有意に抑制することを明らかにした.一方で男性ホルモンのテストステロンには抑制作用は認められなかった.また,エストロゲン,プロゲステロンは、MMP-1,2,3及び9の発現、活性化を抑制した.これら女性ホルモンの作用するシグナル伝達経路を検討し,p38MAPKを介する経路がその標的となっていることを明らかにした.これまでの研究で,性ホルモンについては免疫抑制作用は強くないことが明らかになっている.それ故、感染性角膜潰瘍の治療を考える上で感染病巣での免疫抑制することなく,特異的に実質コラーゲン分解のみを抑制する新しい薬剤のひとつとして有望であると考えている.角膜実質のコラーゲン分解は、角膜潰瘍形成に寄与している。角膜は,良好な視機能を得るためその透明性維持が非常に重要であり,主に角膜実質に依存している.角膜実質は,感染症や外傷などで上皮障害に引き続き障害を受け,しばしば永続的な混濁をきたし視力に著しい障害を起こす.実質障害の中でも感染性角膜潰瘍は最も頻度が多く,悪化すれば失明の危険性もある.

角膜潰瘍は,角膜実質を構成するI型コラーゲン(Col)の過剰分解がその本態である.これまで感染巣に集簇している病原微生物が,Col分解酵素を分泌し,実質融解を助長していると考えられていた.しかしながら臨床的に抗菌薬にて病原微生物が死滅している状態でも角膜潰瘍が進行することを認めることから,病原微生物に加え,浸潤してきた炎症細胞及び病巣周辺に存在する角膜実質細胞が実質Col分解に大きく寄与していると考えた.そこでin vivoでの角膜実質を模倣し,I型Col内で角膜実質細胞を培養する三次元培養系を確立した.この実験系に炎症,感染で遊走浸潤した好中球を加え共培養するとコラーゲン分解が亢進した.このCol分解に好中球より分泌されたIL-1βが重要な働きをしており,角膜実質細胞に作用してCol分解に関与する蛋白分解酵素のMMPsの発現亢進を促進していた.続いて,この実験系でCol分解を抑制する薬剤のスクリーニングを行い,副腎皮質ステロイド薬がMMPsの発現を抑制し,このCol分解を抑制することが明らかとなった.しかしながら,感染症の治療という観点から考えると副腎ステロイド薬は生体の免疫機構を抑制し,逆に感染の増悪を促してしまう.それ故,臨床での感染性角膜潰瘍への使用は慎重にならざるをえない.さらに、候補化合物のスクリーニングを行い、新たな化合物を同定した.この化合物は、MMPの発現,活性化を抑制することが明らかとなった.今後さらにin vivoモデルなどを使用し,生物学的な作用を解明していく予定である.角膜線維芽細胞のI型コラーゲン三次元培養系を用いて,In vitroでのコラーゲン分解抑制作用のある化合物をスクリーニングし,女性ホルモンのエストロゲン,プロゲステロンがコラーゲン分解抑制作用があることが明らかになった.これら化合物は,免疫抑制作用が弱く,感染性病巣に対して用いることが可能となる可能性が非常に高いため,当初の目的である化合物の同定がなされたと思われる.感染性角膜潰瘍治療薬を見出すことを最終目的としており,現時点で新たな候補化合物が見つかってきている.ステロイド骨格を有する化合物並びにレチノイン酸誘導体の二つが,in vitroでの,コラーゲン分解の抑制並びにMMPの活性化,発現の抑制を有意にきたした.このことは,角膜潰瘍の病態が,角膜実質コラーゲンの融解に寄ることから考えると、in vitroの実験結果ではあるが,これらの化合物はin vivoでの角膜潰瘍治療薬となりうる可能性が十分あると考えられる.今後は,in vivoでの角膜潰瘍モデルを作出し,更にこれら化合物の生物活性を検討する必要があるが,現時点では候補化合物が見つかってきたことから最初の大きな目的は達成されたと思われる.In vitroでの結果から,女性ホルモンのエストロゲン,プロゲステロンが感染性角膜潰瘍の治療薬として期待できると思われる.そこで,同定されたコラーゲン分解抑制作用のあるエストロゲン,プロゲステロンのin vivoでの角膜潰瘍形成モデルに対する作用を検討する.ウサギ角膜実質にLPSをinjectし角膜炎,角膜潰瘍を誘導する動物モデルを使用しこれら化合物を点眼あるいは内服投与でその作用を検討する.最終的に臨床応用へ進めて行きたいと考えている.
微動の水平/上下スペクトル比を用いた不規則地下構造のインバージョンに関する研究

主要都市が形成されている堆積盆地における強地震動予測には,精度の良い地下構造(不規則基盤面形状)推定が必要である。本研究において,堆積盆地の2次元不規則基盤面形状を推定するため,長周期(110秒)微動の水平/上下(H/V)スペクトル比の逆解析手法が提案された。本手法のメリットは,これまで一般的に利用されてきた微動記録を用いた地下構造推定において仮定されている平行成層構造モデルに基づかないため,盆地端部や伏在断層部のような基盤面形状の変化が急峻な領域においても精度良く推定できる可能性がある点にある。逆解析は,遺伝的アルゴリズムに基づいて行われている。一方,観測H/Vの再現手法として,有限要素モデルへ側方からレイリー波が入射する問題を扱っている。ターゲットとなるモデルを予め設定し,当該モデルにおける地表複数点のH/Vスペクトルを観測結果と見なした。深度の関数として堆積層の媒質パラメターを設定し,基盤深度に空間変動を与えることにより不規則基盤面形状と媒質不均質性を持つ盆地構造を表現した。探索される地下構造の高分解能化と探索の効率化を行うため,媒質のグリッドサイズの階層化(正方形の単位グリッドサイズは0.6,0.3,0.15kmの3階層)と水平方向へ盆地構造を分割するサブモデル化を逆解析に取り込んだ。これらの結果,効率的に精度(高分解能)良くターゲットとなる盆地基盤面形状を探索することができた。本提案手法を今後,実サイトへ適用するにあたり,1)3次元盆地構造の影響を数値実験に基づき検証すること,2)観測記録に含まれるノイズの影響を確認しておくことが必要と考えられる。微動H/V比を用いた不規則地下構造推定のためのインバージョン手法に関する基礎的研究を数値実験に基づいて行った。インバージョンに用いる観測方程式は、観測と2次元数値シミュレーションによるH/V比ができるだけ一致するような式として与えられる。ここで地層境界面形状が未知数として与えられ、この方程式をできるだけ満足する地層境界面深度分布がインバージョンによって求められる。方程式の解は、観測とシミュレーションによるH/V比の周波数積分値の残差が最小となるように求められる。一般的に残差場が非線形かつ多峰性の問題となるため、大局的な解の探索が可能で、また微係数の計算を必要としない遺伝的アルゴリズム(GA)を用いた。次年度以降の実観測データを用いる前に、当年度は単純な2層媒質について単一観測点から盆地端部形状を推定する手法の開発を行った。また、GAを複数のCPU(クラスター型計算機)で並列実行できる分散型GAに拡張した。それらの結果、通常のGAに比べてより大局的な解の探索ができた。また、解の探索時間も短く出来ることが分かった。一方、本手法を今後、実サイト(北摂エリア)へ適用する際、その推定精度を検証するために必要な同エリアにおける地震観測データの収集のため、独自に実施している地震観測点のメンテナンスを実施した。これらの成果の発表会や観測点現場へ赴くための旅費を使用した。また、地震計の維持管理および上記インバージョン作業に伴うコンピュータ周辺機器等の購入を行った。今年度は,インバージョンに使用した遺伝的アルゴリズム(GA)において諸パラメター(保存戦略手法,交叉率,突然変異確率など)の最適な値を計算機による実験に基づいて設定した。さらに,並列計算機に適した並列化のアルゴリズムを導入し,数値計算の高速化をはかった。解の探索効率を高めるため,盆地構造のサブモデル化と空間分解能を表すグリッドサイズに関する階層化モデルを導入した。これらに基づき,計算機内において,伏在断層を含む任意形状を有する不規則境界面を持つ堆積盆地モデルに対し,境界面形状のインバージョンを複数の地表観測点HV比に対して行った。その結果,次のことが分かった。

幅約30km,最大深度2.4kmの堆積盆地において0.15kmの空間分解能を持つ基盤面形状をGAを用いて効率的に探索することができた。また,観測点数を多くすることにより解の収束速度が速くなるが,対象周波数範囲における最小波長の半分程度の観測点スパン以下であれば,収束速度に違いがないことが分かった。今後の実用化に向けての課題として,(1)堆積層内における速度構造変化を考慮したコード化,(2)3次元構造のH/Vスペクトルへの影響,(3)観測に含まれる誤差の影響などについて検討しておく必要がある。これらについては,最終年度である来年度に検討を行う予定である。昨年度と今年度2年間の成果として,建築学会構造系論文集へ投稿を行い,採択が決定した。2006年5月号にて掲載の予定である。昨年度までの2年間において、2次元面内問題として長周期微動の水平/上下動スペクトル比を用いた不規則基盤面形状推定のためのインバージョン手法を2層の地下構造モデルに関して確立することができた。今年度は、提案インバージョン手法をより現実的な地下構造を扱うため、堆積層内における媒質の速度構造が変化するモデルへの拡張を行った。堆積層を多層モデル化し、それら中間層境界面深度を基盤面同様、探索空間に加えた場合、優良な最適解を得るには2層構造モデルに比べより多くの計算量を必要とする。そこで堆積層を深度の関数等として、基盤面深度とは独立に与えることにより2層構造モデルと同程度の効率で最適解を得ることができることが分かった。さらに、逆解析において設定される初期パラメターも2層媒質の場合と同様の値を用いることで、同じ計算効率で最適解が得られることも分かった。実際の地下構造は3次元であるので本手法で扱った2次元問題と3次元不規則構造による水平/上下動スペクトル比の比較および実観測記録における3次元構造の影響の調査を行っておく必要がある。実観測記録については既に、大阪平野を主として多くの測線で得られている。今年度において本研究課題は終了するが、得られた成果を基に次年度以降これらの問題について検討して行く予定である。今年度は最終年度となるので、過去3年間の研究成果を論文3件、口頭発表(梗概付き)4件にて公表を行った。
シリカナノ粒子のアンカー効果を利用した安全で安心な難燃剤と光安定剤の創製

シリカナノ粒子表面へ難燃剤や紫外線吸収剤などの高分子添加剤の固定化について検討した。その結果、シリカ表面へハロゲン系難燃剤やリン系難燃剤が固定化できることを見出した。また、これらの難燃剤を固定化したシリカはエポキシ樹脂の難燃剤として作用することが分かった。また、シリカ表面への光安定剤が固定化にも成功した。さらに、遊離の難燃剤や光安定剤を添加したエポキシ樹脂からは、これらの添加剤が容易に溶出するのに対して、難燃剤や光安定剤を固定化したシリカを添加したエポキシ樹脂からの添加剤の溶出はほとんど認められなかった。本年度は、シリカナノ粒子表面への難燃剤の固定化と、この様なシリカを複合化したエポキシ樹脂の難燃性について検討した。まず、シリカ表面のシラノール基をシランカップリング剤で処理することにより、粒子表面ヘアミノ基を導入した。ついで溶媒を用いない乾式系において、シリカ表面のアミノ基へのアクリル酸メチルのマイケル付加反応と、エチレンジアミンによるアミド化を繰り返すことにより、粒子表面ヘポリアミドアミンをグラフトした。粒子表面へのポリアミドアミンのグラフト率は5090%、末端アミノ基量は、2.65.9mmol/gであった。つぎに、シリカ表面へグラフトしたポリアミドアミン末端のアミノ基と難燃剤ポリ(テトラブロモビスフェノールA)グリシジルエーテル(PTBBA)のエポキシ基との反応により、シリカ表面へPTBBAを固定化した。なお、シリカナノ粒子表面へのPTBBAの固定化の確認は、元素分析、FT-IR、TGA、および熱分解GC-MSにより行った。その結果、この様な方法で、シリカナノ粒子表面へPTBBAが固定化できることが分かった。また、PTBBAを固定化したシリカはエポキシ樹脂中へ容易に、しかも均一に分散することが分かった。そこで、PTBBAを固定化したシリカを充填したエポキシ樹脂板を作製し、その難燃性を未処理のシリカや固定化しないPTBBAを添加したエポキシ樹脂の難燃性を酸素指数により評価した。その結果、添加するPTBBAの量が同じでも、PTBBAを固定化したシリカを添加したエポキシ樹脂の難燃性が大きくなることが分かった。また、遊離のPTBBAを添加したエポキシ樹脂からは、PTBBAが容易に溶出するのに対して、PTBBAを固定化したシリカを添加したエポキシ樹脂からのPTBBAの溶出はほとんど認められなかった。したがって、シリカナノ粒子がエポキシ樹脂中で有効なアンカーとして作用することが明らかとなった。昨年度はシリカナノ粒子表面へのハロゲン系難燃剤の固定化法を確立した。そこで、本年度は、シリカナノ粒子表面への環境負荷の少ないリン系難燃剤の固定化と、この様なシリカを複合化したエポキシ樹脂の難燃性について検討した。シリカナノ粒子表面へのリン系難燃剤の固定化は以下のように行った。ついで、シリカ表面へ導入したアミノ基とヘキサクロロトリホスファゼンとの反応により、粒子表面ヘクロロシクロフォスファゼン(PH)基を導入した。さらに、粒子表面のPH基とリン系難燃剤のビス(4-アミノフェノキシ)フェニルフォスフィンオキサイド(BAPPO)のアミノ基との反応による、粒子表面へのBAPPOの固定化について検討した。なお、シリカナノ粒子表面へのBAPPOの固定化の確認は、元素分析、FT-IR、TGA、および熱分解GC-MSにより行った。その結果、上記の方法で、シリカナノ粒子表面へBAPPOが固定化できることが分かった。また、BAPPOを固定化したシリカはエポキシ樹脂中へ容易に、しかも均一に分散することが分かった。そこで、BAPPOを固定化したシリカを充填したエポキシ樹脂板を作製し、その難燃性を未処理のシリカや固定化しないBAPPOを添加したエポキシ樹脂の難燃性を酸素指数により評価した。その結果、添加するBAPPOの量が同じでも、BAPPOを固定化したシリカを添加したエポキシ樹脂の難燃性の方が大きくなることが分かった。また、遊離のBAPPOを添加したエポキシ樹脂からは、BAPPOが容易に溶出するのに対して、BAPPOを固定化したシリカを添加したエポキシ樹脂からのBAPPOの溶出はほとんど認められなかった。本年度は(1)二つの方法によるシリカナノ粒子表面への光安定剤の固定化と、(2)光安定剤固定化シリカの紫外線吸収能力、及び光安定剤固定化シリカを充填したエポキシ樹脂からの光安定剤の溶出特性について検討した。研究成果の概要は以下のとおりである。

(1)シリカナノ粒子表面へグラフトした多分岐ポリアミドアミングラフト鎖末端のアミノ基をイソシアナート基へ変換し、ついで光安定剤(2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン)を反応させると、粒子表面へ光安定剤が固定化できることが分かった。(2)ペンダントにイソシアナート基を持つポリマーをグラフトしたシリカに光安定剤を反応させることによっても粒子表面へ光安定剤が固定化できることが分かった。(3)光安定剤を固定化したシリカは紫外線吸収性を示すことを明らかにした。また、光安定剤を固定化したシリカはエポキシ樹脂などの各種樹脂中へ均一に分散することが分かった。(4)遊離の光安定剤を添加したエポキシ樹脂からは、水中へ光安定剤が短時間の内に容易に溶出するのに対して、光安定剤を固定化したシリカを添加したエポキシ樹脂からの光安定剤の溶出はほとんど認められなかった。したがって、シリカナノ粒子がエポキシ樹脂中で有効なアンカーとして作用することが明らかとなった。(5)遊離の光安定剤を添加すると、エポキシ樹脂のガラス転移温度が低下するのに対しいて、光安定剤を固定化したシリカを添加しても、エポキシ樹脂のガラス転移温度の低下はほとんど認められなかった。したがって、シリカナノ粒子表面への光安定剤の固定化は新規高分子材料開発に当たって、非常に有効な手段となることが実証された。
夏季モンスーンのオンセットの変動機構と予測可能性に関する研究

大気海洋結合モデルならびに衛星リモートセンシングデータ等の観測データを併用して、夏季モンスーンのオンセット変動機構の重要な鍵となる大気海洋相互作用及び大気陸面相互作用のプロセスを調査した。標高改変実験からは亜熱帯前線帯の維持のメカニズム、植生改変実験からは降水量の集中化と大気海洋相互作用の重要性が新たに見出された。また、オンセット現象と雷活動との相互関係、夏季東アジモンスーン降雨帯の強化をもたらす台風の遠隔強制やモンスーン間のテレコネクションのプロセスも明らかになった。大循環モデルにおいて山岳標高改変実験を実施し,南米大陸の大規模山岳が南米モンスーンや南大西洋収束帯(SACZ)の形成等にどのような役割を果たしているのかを調査した.その結果,大規模山岳の存在は,モンスーンの降雨帯を高緯度側ヘシフトさせ,その移動に伴い対流圏下層ではアンデス山脈からブラジル高原南方にかけて広範囲にわたる低気圧性循環を生じさせる.一方で,対流圏上層ではアンデス山脈上で高気圧性循環,その東の南大西洋上で低気圧性循環,高気圧性循環の形成にも関与している.南大西洋上の順圧構造をもつ高気圧偏差とモンスーン域下層の低気圧偏差の共存が,下層の水蒸気収束を通してSACZの形成に寄与していると考えられる.アンデス山脈の存在が,周辺の積雲対流活動を活発化させることで対流圏上層に新たな熱源を生み出し,定在ロスビー波の伝播により,高気圧偏差が定常的に誘引された可能性があげられる.一方,高解像度(T213)大気海洋結合モデルを用いたインドシナ半島の植生改変実験(樹林→麦畑)を行った結果,インドシナ半島では東部で降水量増加,西部で減少する東西非対称の分布がみられる.地表面気温の高温化に伴い地表面気圧も低下し,ベンガル湾からインドシナ半島にかけてモンスーン西風が強まる一方,南シナ海上では海陰間で,東西気圧傾度が大きくなり南風成分が強化される.両者による下層の水蒸気収束と森林伐採による地表面粗度の減少が降水量の東西非対称偏差の一因であると考えられる.海上風速の変化はSSTにも変化を及ぼし,ベンガル湾南部と南シナ海の沿岸域でSSTの低下が生じている.ベンガル湾南部からマレー半島にかけては主に蒸発冷却,南シナ海沿岸域は主に沿岸湧昇の活発化がSSTの低下に寄与している.海面からの蒸発量増加に伴う水蒸気輸送により,半島東部での水蒸気収束をさらに促進していると考えられる.熱帯降雨観測衛星に搭載された雷観測装置のデータを用いて、夏季インド・東南アジアモンスーンのオンセット前後の雷活動を調査した。バングラデシュなどの陸上地域では、顕熱加熱が主導的な役割を果たすプレオンセット循環が卓越している時に、雷活動が活発化し、下層の相当温位差で定義された対流不安定指標の大小と良い対応が見出された。ベンガル湾や南ジナ海などの海上では、むしろ潜熱加熱が主導的なオンセット循環が卓越する時期と対応して、雷活動が活発化する傾向にある。また、雷活動の地域性を詳しく調べたところ、地域によってはプレオンセット期の雷活動とオンセット後のモンスーン前半期の降水量と良い対応関係があることがわかった。今後事例数を増やして詳細な解析が必要である。夏季東アジアモンスーンの変動特性とそのメカニズムについても解析を行った。台風熱源が遠隔伝播パターンを励起することで,日本東方において高気圧が発達し,台風に伴う低圧部との間で東西気圧傾度が強化される.その結果として,低緯度域からの暖湿気流が促進され,太平洋沿岸地域で大雨が生じやすくなる.台風が日本から遠く離れた海域にあっても,台風が南からの水蒸気供給を促すことで,梅雨前線や秋雨前線を活発化させるという説明を天気解説としてよく聞くが,南からの水蒸気供給という現象に,実は台風が遠隔伝播パターンの励起を通して日本東方の高気圧を遠隔的に強化するという重要なプロセスが隠されていることが明らかになった。夏季東アジアモンスーンのオンセットと変動に関連するテレコネクションパターンを調査した結果、2種類のEJパターン(EJタイプ1とEJタイプ2)のうち、オホーツク海高気圧の変動を良く説明する正のEJタイプ2 (EJ2^+)と負のPJ (PJ^-)が複合すると、東アジア地域の対流圏中層の高度場に顕著な三極構造(オホーツク海とフィリピン北方の北西太平洋に正偏差、日本に負偏差)が出現する。EJ2^+とPJ^-のテレコネクションの複合効果は、東アジア北東部において単独のテレコネクションよりも大きな地上気温の低下をもたらしており、夏季東アジアモンスーン循環に実質的な影響を与えていることが見出された。また、LF成分のテレコネクションの複合によって、日本周辺海域において明瞭な海面水温の低下が生じている。LF-EJ2^+パターンとLF-PJ^-パターンは共に1980年以降、頻繁に出現する傾向があり、結果として、LF成分でのテレコネクションの複合事例が過去20年間で増加した可能性がある。特に日本における、降水量増加を伴う極端な冷夏(例えば、1993年、2003年)はしばしばそのようなLF成分の複合によって生じている。

また、夏季アジアモンスーンの季節進行における段階的なオンセットのプロセスを大気海洋結合大循環モデルで調べた結果、東南アジアの5月中旬のオンセットは広域の温度コントラストの反転が主要素であること、対照的に、6月中旬のオンセットではSST効果は対流活動の活発化に対し負のフィードバック効果として働いていることが明らかになった。
3次元シミュレーションを用いた関節鏡ナビゲーションシステムの開発

肘関節鏡手術において3次元動態解析法と3次元手術シミュレーション、ナビゲーションシステムを融合し、既存のナビゲーションシステムと同期可能な手術シミュレーションシステムを開発した。術前シミュレーションで病変部位の3次元形状を描出し、ナビゲーションシステムに入力することにより、術中にナビゲーションモニターで病変部位を3次元的に視覚化できる機能を開発した。臨床応用に向けて変形性肘関節症の樹脂製3次元骨モデルを作成し、ナビゲーションシステムにおける肘関節の3次元空間位置認識精度を評価した。模擬骨を用いて、精度評価を行い、上腕骨は0.96mm、尺骨は0.85mm未満の表示精度を確立することができた。変形性肘関節症に対する、標準的な治療は観血的もしくは関節鏡を用いて関節運動を障害している骨棘の切除が行われる。しかし、肘関節鏡は難易度の高い手術であり整形外科で上肢を専門とする医師でも一部のエキスパートのみが行える手術である。また、熟練した術者であっても2次元画像に基づいた治療計画やマニュアル操作による手術などの従来技術に頼った治療方法では、的確に骨棘を切除することは困難で骨棘の切除不足による可動域制限の残存や不適切な切除による術後関節症の再発、悪化など、その治療成績には限界があった。そこで3次元動態解析法と最新の3次元手術シミュレーション、ナビゲーションシステムを融合した新規の治療法の確立を目指し研究を進めてきた。H27年度の開発予定であった手術シミュレーション機能である、変形性肘関節症の正常関節形態を予測するプログラムの開発を行った。上腕骨の正常部位の3次元データを元に、本来の肘関節の正常形状を推定するアルゴリズムを確立した。これにより、病的肘関節の骨棘切除部位を推定することが可能となった。ナビゲーション機能においては、術前のシミュレーションデータとナビゲーションシステムを同期することができるプログラムを開発した。シミュレーションで同定した病変部位をモニターで視覚化し、術者の操作部位と切除された部位をリアルタイムに表示することが可能となった。また、過去の変形性肘関節症のCTデータから3Dプリンターを用いて2色形成骨モデルを作成し、ナビゲーションと関節鏡を用いて模擬手術を行った。さらに臨床応用のトライアルとして2色形成モデルを実際の手術野に持ち込み手術支援材料として使用し、手術時間、術後レントゲン、術後関節可動域などの臨床症状の改善度を評価し有用性を評価し、良好な術後成績がえられた。変形性肘関節症に対する骨棘切除の手術シミュレーション法の開発において、27年度に開発予定であった、患者個々の正常部分から本来の肘関節の形状を推定するプログラムを開発することができた。本技術により、病的骨棘を画像上で抽出することが可能となる。また、手術シミュレーションソフトからナビゲーションシステムに変換するためのプログラムも予定通り開発し、手術シミュレーションで同定した病変部分をナビゲーションシステムに表示することが可能となった。変形性肘関節症の3次元骨モデルを用いた模擬手術を行い、手術シミュレーションとナビゲーションを用いた手術操作が可能であるかを実験中である。実臨床においては、病変部分を視覚的に確認できる、手術支援2色成形3次元骨モデルを3次元プリンターで製造し、プレリミナリーに術中に持ち込んで、術者が手術の参考として用いて手術を行った。手術時間、術後の関節可動域、病変切除の正確性を評価した。引き続きデータを収集し、最終的には本技術との比較検討を行う予定である。平成27年度までに既存のナビゲーションシステムと同期可能な手術シミュレーションシステムを開発し、術中に術者がナビゲーションモニターで病変部位を3次元的に視覚化できる機能を開発した。平成28年度は、模擬骨を用いて、3次元手術シミュレーションシステムの精度検証を行った。変形性肘関節症のCTデータか樹脂製の3次元骨モデルを作成し、ナビゲーションシステムが正確に3次元骨モデルの位置関係を認識できているかを評価した。3次元骨モデルの空位位置を正確に評価できなければ、病変部位を表示するナビゲーションにも誤差が生じるため、ナビゲーションシステムで一般的に許容されている1°、1mm未満の精度を目指した。骨モデルの3次元空間位置を認識させる初期位置合わせの点の組合せを繰り返し評価し、上腕骨で1mm、1°未満の精度を確立することができた。また、実際の臨床では病変部を実際に描出した2色形成3次元骨モデルを術野に持ち込み手術支援材料として使用し、術後の関節可動域の改善度を引き続き評価し、良好な結果を得た。変形性肘関節症に対する骨棘切除の手術シミュレーション法の開発において、前年度までに病変部を描出する基本プログラムとナビゲーションシステムと同期させるプログラムを予定通り開発した。平成28年度は、前年度までに開発したプログラムの精度調査に着手した。変形性肘関節症の樹脂製3次元骨モデルを作成し、ナビゲーションシステムにおける肘関節の3次元空間位置認識精度を評価した。ナビゲーションシステムは主として股関節、膝関節、脊椎などの大関節に使用され、研究が進んでいるが、肘関節における精度は明らかにされていない。

まず、精度を向上させるための初期位置合わせのためのポイント検索を繰り返し行った。実際の関節鏡の手術を想定し、初期位置合わせで取得できるポイントを関節周囲および、上腕骨中央部に設定した。上腕骨では1°、1mm未満の精度を獲得できるポイントを設定することができた。尺骨は骨形状の特性のため、やや精度は落ちるが2°、1mm未満の精度を獲得することができた。今後さらに精度を向上させるためのポイント検索を行う予定である。さらに、病変部を切除する模擬手術を施行し、シミュレーションと術後の模擬骨を比較することにより手術の精度も評価する予定である。実臨床においては、平成27年度に引き続き、病変部分を視覚的に確認できる、手術支援2色成形3次元骨モデルを3次元プリンターで製造し、プレリミナリーに術中に持ち込んで、術者が手術の参考として用いて手術を行った。手術時間、術後の関節可動域、病変切除の正確性を評価した。引き続きデータを収集し、最終的には本技術との比較検討を行う予定である。変形性肘関節症に対する、標準的な治療は観血的もしくは侵襲の少ない関節鏡を用いの骨棘の切除が行われる。しかし、肘関節鏡は、熟練した術者であっても2次元画像に基づいた治療計画やマニュアル操作による手術などの従来技術に頼った治療方法では、的確に骨棘を切除することは困難で、その治療成績には限界があった。そこで3次元動態解析法と最新の3次元手術シミュレーション、ナビゲーションシステムを融合した新規の治療法の確立を目指し研究を進めてきた。平成28年度までに既存のナビゲーションシステムと同期可能な手術シミュレーションシステムを開発し、術中に術者がナビゲーションモニターで病変部位を3次元的に視覚化できる機能を開発した。また、模擬骨を用いて、3次元手術シミュレーションシステムの精度検証を行った。骨棘を切除するバーが的確に病変部にリアルタイムに表示できるように設定し、変形性肘関節症のCTデータから作成した樹脂製の3次元骨モデルを用いて、ナビゲーションシステムが正確に3次元骨モデルの位置関係を認識できているかを評価した。繰り返し、plotする点の組み合わせを評価することにより上腕骨において1mm未満の精度を確立することができた。平成29年度は、これまで精度が確立できなかった尺骨の精度を向上させるために、関節外のplot点も含めて位置合わせを行うことと、基準となるtracker位置の決定を行った。尺骨に対する精度が1mm未満を達成できるように、これらの位置決定を行い、上腕骨は0.96mm、尺骨は0.85mm未満の精度を確立することができた。これらの成果を英文雑誌に投稿中である。今後、臨床応用に向けて、死体骨もしくは動物骨を用いて実際の手術の精度を確認する予定である。
神経細胞の虚血耐性獲得へのストレスタンパク質,プロトオンコジーン遺伝子発現の関与-アセチオンスオリゴ法によるin vivo脳での遺伝子発現の制御を通して-

我々はこれまで砂ネズミ一過性重度前脳虚血モデルを用いて、虚血耐性の検討を行ってきたが、本研究では最初にヒトの脳梗塞に近い病態を有するとされる砂ネズミ片側脳半球中等度虚血モデルを用いて、あらかじめ神経細胞にHSP72を誘導しうる程度の非致死的虚血負荷を加えておくことにより、その後に本来組織障害を引き起こす重度の虚血侵襲に対して抵抗性を有するようになることを明らかにした。次に非致死的虚血負荷の反復処置により虚血耐性が増強することを明らかにした。しかし反復虚血負荷により耐性が増強される条件下でのHSP72の組織含有量には変化がなかった。また脳保護薬(塩酸ビフェメラン)の投与によっても虚血耐性が増強されるが、やはりHSP72の組織含有量には差がなかった。最後に虚血耐性誘導時の虚血侵襲に対するエネルギー代謝について近赤外光スペクトラムによる解析を行ったところ、虚血耐性を誘導された条件下ではミトコンドリアの酸素代謝の改善がみられることが明らかになった。以上の結果から、虚血耐性はヒトの脳梗塞に近い病態でもみられうること、虚血耐性へのHSP72の関与はありうるがHSP72の誘導単独では虚血耐性現象の全てを説明できず、他のストレスタンパク質をはじめとした遺伝子の関与があることや、虚血耐性誘導時にはエネルギー代謝の面でも変化がみられる事が明らかになった。代謝ストレスに対する細胞応答現象は各種の細胞に見られる普遍的な現象であり,神経細胞においても予め非致死的な虚血負荷を加えておくことにより,本来致死的な虚血侵襲に対する抵抗性が増強される虚血耐性現象が明らかになっている.本研究ではヒトの脳梗塞に近いモデルと考えられる砂ネズミ一側脳半球虚血モデルでの虚血耐性現象の発現を明らかとし,その際にストレス蛋白質の一つである熱ショック蛋白質72の産生が見られることを明らかにした.脳循環代謝改善剤である塩酸ビフェメランの投与により虚血耐性現象が増強するものの熱ショック蛋白質72の組織含有量には差が見られないことから,熱ショック蛋白質72単独では虚血耐性を説明しえないことが示された.本研究の結果から,ヒトの脳梗塞においても,虚血耐性現象が存在する可能性が示され,虚血耐性の分子メカニズムの解明が臨床的に還元されうるものと考えられた.我々はこれまで砂ネズミ一過性重度前脳虚血モデルを用いて、虚血耐性の検討を行ってきたが、本研究では最初にヒトの脳梗塞に近い病態を有するとされる砂ネズミ片側脳半球中等度虚血モデルを用いて、あらかじめ神経細胞にHSP72を誘導しうる程度の非致死的虚血負荷を加えておくことにより、その後に本来組織障害を引き起こす重度の虚血侵襲に対して抵抗性を有するようになることを明らかにした。
大規模パ-コレ-ション系の動力学、特にフラクトン励起の強局在に関する実証的研究

パ-コレ-ション系に励起されたスカラ-・フラクトンの基本的性質を解明するために、いくつかの数値実験が行われた。巨大なシステムを取り扱う必要性から、我々は新しい計算のアルゴリズムとス-パ-コンピュ-タ-を用いてシミュレ-ションを行った。まず、2次元および3次元におけるフラクトン励起の状態密度を求めた。その結果、フラクトン励起を特徴付けるフラクトン次元d_2は、いずれの場合も4/3に極めて近く、AlexanderとOrbachによる予想が確認された。パ-コレ-ション系の相関長ξ_Pよりも長波長の励起に対しては、状態密度はDebve理論にしたがうことが分かった(フォノン領域)。また、フォノンとフラクトンのクロスオ-バ-領域において、状態密度は滑らかであり、有効媒質近似により予想されたような特別なsteepnessは見られなかった。さらに、本研究では2次元パ-コレ-ション・クラスタ-上に単一のフラクトンを励起し、そのモ-ド・パタ-ンを視覚的に明らかにした。この結果から、フラクトンは空間的に強く局在したモ-ドであることが明らかとなった。その局在の様子は、局在中心(中心はどこに定義されるべきかはともかくとして)からはるかに遠いところにおいてさえも、中心対称性を持たない。これは、臨界濃度にあるパ-コレ-ション・クラスタ-が無限に長い相関長を持つためである。また、これらのフラクトン波動関数の集合平均を考え、平均的な局在パタ-ンを評価した。その結果、局在の強さを示す指数d_φは既存の理論が予想する値よりも遙かに大きな値2.3±0.1をとることが分かった。フクラトンが関与する物理現象を理解する際に重要なのは局在の指数d_φではなく、例えば、〓φ_<fr>やdivφ_<fr>等の量の集合平均が振動数やパ-コレ-ション濃度によってどう振舞うかであることが計算機上で始めて実証された。
超偏極129Xe-NMRを用いた細孔構造の発達メカニズムの解明

炭素系材料では多様な因子がピーク位置に影響を及ぼすため適用が困難であった129Xe-固体NMR法について、細孔径・表面官能基・表面構造などの個々の因子のNMRピークへの影響を個別に見積もることで、129Xe-固体NMR法の細孔評価法としての特性を明らかにした。これにより、従来の77 K窒素吸着測定のみでは不充分であった細孔構造およびその発達メカニズムの多角的検討に適用できる可能性を見出した。本研究は、炭素材料の細孔構造およびその発達過程を超偏極^<129>Xeをプローブとした固体NMR測定によって評価し、マイクロドメイン細孔構造モデルの妥当性を実験から検証して細孔構造の発達メカニズムを解明することを目的としている。本年度は、まず賦活度が異なる活性炭素繊維シリーズについて、Xeガス圧力を変化させながら超偏極^<129>Xe-NMR測定を行った。その結果、細孔径が小さい試料においては2つの吸着^<129>Xe由来のNMRピークが観察されたが、賦活が進んだ細孔径が大きい試料では1つのピークが観察された。また、細孔径の大小にかかわらず、Xeガス圧の増加と共に吸着^<129>XeのNMRピークが低磁場にシフトし、そのシフトはほぼ対数関係で近似できることが分かった。吸着したXe分子同士の相互作用による低磁場シフトと解釈されるため、Xe吸着等温線との相関を検討する。続いて、制御された表面構造を持つ炭素ナノ繊維を調製し、超偏極^<129>Xe-NMR測定を行った。その結果、炭素ナノ繊維の成長触媒が含まれる場合は、その常磁性作用が^<129>Xeの超偏極状態を急速に緩和するため、NMR信号強度が非常に弱くなるものの、吸着していないフリーのXe由来のピークより低磁場側に、ブロードな吸着ピークを与えることが分かった。また、2800°C処理によって黒鉛化度を上げ、金属触媒を除去した場合、更にブロードな吸着ピークが低磁場側に観察されており、吸着した^<129>Xeの化学シフトが炭素材料表面のラフネスに依存することが示唆された。これらの結果は、平成23年度に実施する前駆体や賦活処理法が異なる炭素材料を用いた超偏極^<129>Xe-NMR測定の解釈のための基礎的知見となる。本研究は、表面構造や特性、細孔構造が異なる多様な炭素材料、特に細孔性炭素材料に対して、超偏極^<129>Xeをプローブとした固体NMR測定によって、提案している細孔構造モデルおよびその発達メカニズムを実験的に検証することを目的とした。本研究によって明らかとなった主な結果を示す。1.活性炭細孔内においては、^<129>Xeガスの超偏極状態は気相と比べてはるかに速く緩和した。そのため、細孔構造解析では超偏極^<129>Xeガスよりも、熱平衡^<129>Xeガスをプローブとして用いる方が適している。2.シリカ系材料と同様に、細孔性炭素材料においても細孔径とNMR化学シフトとの良い相関が見られた(細孔径が小さいほど低磁場へシフト)が、その相関関係はシリカ系材料とは異なる曲線を示した。3.賦活度の違いにより、NMRピークの広がりが変化した。4.同じ細孔径において、円筒状細孔内に吸着した^<129>Xeガスはスリット状細孔内と比べ、より低磁場でNMRピークを示した。5.ヘテロ元素含有表面官能基もNMR化学シフトに影響を及ぼすが、その影響は細孔径によるものと比べ一桁程度小さかった。6.グラフェンエッヂ表面とベーサル面の差異もNMR化学シフトに影響し、その程度は表面官能基程度であった。以上の知見によって、炭素系細孔性材料では多様な因子がピーク位置に影響を及ぼすため適応が困難であった^<129>Xe-NMR法について、個々の因子のNMRピークへの影響を定量的に見積もることが可能となった。これにより、従来の77K窒素吸着測定のみでは不充分であった細孔構造モデルおよびその発達メカニズムを多角的に評価できるようになったことは重要な成果と考える。
「多文化共生」のための教育と外国人保護者の果たす役割-奈良の事例を通して-

奈良県下の在日コリアンたちが1992年、「奈良・外国人保護者の会」を結成した。その後、15年間、活動が継続されている。保護者たちへのインタビューから下記のことが明らかになった。(1)保護者の組織化を通して保護者自身がエンパワーメントされ、その自信が子どもたちに伝わっていった。夏季キャンプや朝鮮文化発表会を通して、子どもたちは、自然な形で自分の民族、文化と出会った。そのような地道な活動が15年間も継続された事実を記録した。(2)「保護者の会」の主要な取り組みの一つが、夏季のオリニ(子ども)キャンプである。そこで、子どもたちは同じ立場の「仲間」に出会う、そして、民族的誇りを持って生きている上級生に出会い、そのような上級生が、彼らの「ロールモデル」となって、民族的なアイデンティティが育成されていることが明らかになった。(3)保護者の会のキャンプでは民族講師が重要な役割を果たしている。ハングルや民族音楽を教える青年たちであり、高校生たちにとって、一種のロールモデルである。民族講師たちも、子どもと一緒にキャンプに参加する保護者に対して尊敬の念を抱き、ロールモデルにしている。「子どもの民族教育に熱心な、あのような家庭を築きたい」というもので、キャンプではロールモデルの循環が行われている。(4)教師と連携した「保護者の会」の活動は、民族的なマイノリティの子どもたちアイデンティの育成には、非常に意義があり、今後中国人など、ニューカマーの子どもたちの教育にも、ヒントを与えている。在日コリアンの2世を中心として設立された「奈良・外国人保護者の会」も本年(2007年)で、15年目を迎え、さまざまな活動を展開している。今夏には、創立15周年記念シンポジウムを開催予定で、申請者の田渕がコーディネーターを勤めることになっている。シンポジストニは、「保護者の会」に設立当初から関わった鄭順子、彼らに寄り添ってきた教師の大久保佳代、在日韓国人民族団体の民族教師、奈良県教育委員会関係者である。多面的な側面から15年間の取り組みが総括されるものと期待している。申請者は、そのシンポジウムに向けての準備を行ったことが、本年度の大きな実績であった。「奈良・外国人保護者の会」の主要な活動の一つは、子どもたちを仲間に出会わせるための「サマーキャンプ」である。もう一つは、自分たちの民族文化を地域社会に向かって発信する文化祭「ウリ・フェスタ」である。本年度の調査は、下記の三つのグループへの構造的なインタビュー調査を行ったことである。いずれも、今夏のシンポジストの候補者である。三っのグループのメンバーは下記の通りである。インタビューしたテープを文字起こしも既に終えている。一つは、組織の設立に関わった、李和子、鄭順子氏の二人の保護者。二つは、「保護者の会」の設立以来、その活動を支えてきた、大久保佳代、福沢康之氏の二人の教師。三つは、「保護者の会」の活動に子どもとして関わり、成長して現在大学生である金亜民氏と社会人になってすでに働いている趙三珍氏。以上のように、当事者である保護者、それを見守ってきた教師、活動の中で育ってきた子どもたちの意見を聞き取り、民族的アイデンティティの育成に「保護者の会」の活動がどのような役割を果たしたか、多面的に捉えた。本年度は、次の3点を重点的に研究した。一つは、「奈良県外国人保護者の会」の活動を振り返ったシンポジウムを開催して、申請者がコーディネーターになって、過去どのような思いで運動に関わってきたかを語り合った。そして討議を通して、民族的アイデンティティの育成には、同じ民族の子どもたちの出会いの場が必要であること、またアイデンティティの対象になるようなロールモデルが必要であることを確認した。なお、その詳細な討議のテープおこしを行い、記録に留めた。その二つは、運動に関わった関係者への聞き取り調査を行い、各自の想いをテープにとり、それを記録に留めた。

彼らの世代が民族的自覚を持ったのは、いずれも「チューセン!、チョーセン!」という被差別体験であったことが共通していた。そのような想いを子どもたちにさせたくない一念で関わってきたのも共通していた。その三つは、戦前生まれと、戦後生まれの当事者のライフヒストリーを聞き取り、約10年間のタイムラグがあるものの、強烈な被差別体験があったことを具体的な「語り」として記録に留めた。
テロメア長に着目した若年者の自殺リスクマーカーの開発

自殺の早期発見・予防には、バイオマーカーの確立と生物学的病態機序の解明が不可欠である。特に若年者の高い自殺率に大学生世代の自殺問題が占める割合は非常に大きい。我々は世界最大規模の自殺者血液試料を有する強みを生かして「日本人若年自殺者において末梢血テロメア長が顕著に短縮している」ことを見出した。本研究において自殺ハイリスク学生の末梢血テロメア長を測定し、自殺念慮・抑うつ・ストレス反応の評価スコアの推移や自殺企図の有無との関連、同年代の健康な学生のテロメア長を対照とした比較解析を行うことで、末梢血テロメア長が自殺リスクのバイオマーカーとして有用かどうかを検討し、最終的にはそのデータを元に、若年者の自殺予防に有用な世界初のバイオマーカーを簡便かつ非侵襲的に採取可能な末梢血サンプルでの測定というパッケージにて確立することを目指している。H30年度は、自殺ハイリスク学生の中で本人の研究同意が得られた学生に対し、末梢血テロメア長測定及び自殺企図の有無の確認、HAMD17(抑うつ)・SRS18(ストレス反応)・コロンビア自殺スケール(C-SSRS)といった心理学的検査の施行を行った。テロメア長の測定にはテロメアとシングルコピー遺伝子のプライマーを用いて定量PCRを行い、テロメア/シングルコピー遺伝子(T/S)比を算出する手法を用いた。またテロメア動態とも関連があるとされるミトコンドリアDNAコピー数や長寿遺伝子Sirtuin1の遺伝子多型についても併せてジェノタイピング・統計学的解析を行なった。研究同意が得られた学生に対し、予定通りに、末梢血を採血し臨床検体でのテロメア動態の測定、自殺企図の有無の確認、HAMD17(抑うつ)・SRS18(ストレス反応)・コロンビア自殺スケール(C-SSRS)といった心理学的検査の施行、生活歴(喫煙・飲酒・睡眠時間など)の聴取を行い、プロトコールの確立を達成できた。次年度も同様のプロトコールを適用しながらサンプル数を増やす予定である。H31年度も引き続き新入生健康診断時に行うUniversity Personality Inventory(UPI)という自己記入式の健康調査票で抽出した自殺ハイリスク学生の中で本人の研究同意が得られた学生に対し、末梢血テロメア長測定及び自殺企図の有無の確認、HAMD17(抑うつ)・SRS18(ストレス反応)・コロンビア自殺スケール(C-SSRS)といった心理学的検査の施行を行う。そして蓄積された各学生の末梢血テロメア長・心理学的検査のデータを用いて、自殺念慮・抑うつ・ストレス反応のスコアと末梢血テロメア長に相関があるか、フォロー開始時の末梢血テロメア長がその後の自殺企図の有無を予測できるかについて、統計学的解析を行う。
粘土・金属錯体ハイブリッド膜修飾電極による光エネルギー変換

代表者らはこれまで、粘土鉱物を用いて粘土の単一層膜と両親媒性Ru(II)錯体とのハイブリッド膜を形成する方法について研究を行なってきた。本年度ではこの方法を発展させて,粘土鉱物の表面を利用した金属錯体の集積を行い、それを光エネルギー変換に利用した。ラングミュア・ブロジェット法によるハイブリッド化では、規則的目構造を有する粘土面上で目的分子を規則配列させる。このようにして得られた粘土・金属錯体ハイブリッド膜を用いて、光エネルギーから電気的エネルギーへの変換(光化学電池)に応用した。具体的には、両親媒性の金属錯体を合成してそのラングミュア(単分子)膜を粘土の水分散液上に形成させ、下層における粘土鉱物粒子が単分子膜に吸着する過程をブルースター角顕微鏡を用いたその場観察によって追跡した。得られたハイブリッド膜をマイカ上に積層して原子間力顕微鏡によって表面構造を調べたところ、粘土単一層がモザイク状に集まった構造を持っていることが解った。この粘土・金属錯体ハイブリッド膜をITO電極基板上に積層し、光化学電極用の修飾電極とした。修飾電極を製作した。Os(II)錯体を1層累積したITO電極のサイクリックボルタモグラムでは、Os(II)/Os(II)による可逆的な酸化還元ピークが見られた。Os(II)錯体と粘土とのハイブリッド膜で修飾した電極は、フェノールの酸化反応のメディエーターとして働くことが見いだされた。そこで、キラルなフェノールとして1、1'-ビナフトールを用い、電解酸化の立体選択性について調べた結果、キラル識別効果が見いだされた。修飾電極を製作した。
バーチャル知識ネットワークによる事業創出メカニズムの日米欧比較分析

本研究は、事業創出のためのバーチャル知識ネットワークによる相互経験の補完と触発のメカニズムの解明とその効率的な活用の方策を明らかにすることを目的とした。ここで、事業創出をめざす知識ネットワークとは、ベンチャー企業家らが参加して相互支援を行う企業家ネットワークだけでなく、学生・市民ネットワーク、大学・研究所・地域ネットワーク、共同受注ネットワークなどを含む重層的で包括的なネットワークを意味する。初年度(平成12年度)には、事業創出を目指す知識ネットワークに対して「バーチャル」を切り口に包括的・重層的接近を行い、理論的仮説の構築とその実証の準備をおこなった。具体的には、キックオフ討論と位置づけた海外共同研究者を交えたシンポジウムを実施した。第2年度(平成13年度)は、事業創出に関連する様々な知識ネットワークの機能に対するインターネット(バーチャルネットワーク)の効用と限界、その強み弱みを明らかにした。そのために、方法論的には、統計解析・システムダイナミクス等の既存の方法論だけでなく、ハイパー・ゲーミングシミュレーションなどの手法も用いた。最終年度(平成14年度)では、その最終的な目標である「新規事業創出を支援するバーチャル知識ネットワークを有効に機能させるためにどのようにすべきか」という命題に対し重層的にアプローチし、当初の目的を達成する形でその成果を取り纏めた。これらの研究成果は、学術雑誌・学会発表・シンポジウム等に公表した。従来の新規事業創出支援の研究の多くは、企業家ネットワークや大学における起業家育成教育などの分析、ベンチャーキャピタルあるいはエンジェルによるベンチャー企業に対する経営管理指導に注目するものが多い。それに対し、本研究は、日米欧比較をベースに我が国の固有の文化的・経済的状況を考慮した、事業創出のために、特に大学、学生ベンチャー、ベンチャー企業家の連携を中心に、インターネットを活用したバーチャル知識ネットワークを用いる処方箋を得ることを目指している。今年度は、事業創出のためのバーチャル知識ネットワークによる相互経験の補完と触発のメカニズムの解明とその効率的な活用の方策について検討した。具体的な成果としては、まず、事業創出を目指す知識ネットワークに対し、インターネットをベースにした「バーチャル」を切り口に、包括的・重層的接近のための準備を行った。(これに基づき、次年度において事業創出に関連する様々な知識ネットワークの機能に対するインターネットの効用と限界、その強み弱みを明らかにする予定である。)同時に、日米欧においてバーチャル知識ネットワークがどのように事業創出に貢献しているかについて実証的な裏付けを行い、特に、大学生と大学のネットワークに注目した。これらにより、今後どのような状況にどのような仕組みのバーチャル知識ネットワークが有効なのかを、統計的解析やシステムダイナミクスを用いて分析し、シミュレーションも用いながら、我が国固有の文化・価値観を考慮したバーチャル知識ネットワークの活用を処方箋として提案する予定である。本研究は、事業創出のためのバーチャル知識ネットワークによる相互経験の補完と触発のメカニズムの解明とその効率的な活用の方策を明らかにすることを目的とする。初年度には、事業創出を目指す知識ネットワークに対するインターネットをベースに「バーチャル」を切り口に包括的・重層的接近を行い、理論的仮説の構築とその実証の準備をした。今年度は、事業創出に関連する様々な知識ネットワークの機能に対するインターネットの効用と限界、その強み弱みを明らかにした。これにより、最終的な目標である「新規事業創出を支援するバーチャル知識ネットワークを有効に機能させるためにどのようにすべきか」という命題に対する処方箋が描けるはずである。