hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
黄色ブドウ球菌の二成分性血球崩壊毒素γ-ヘモリジンの血球崩壊メカニズムの解明

(1) γヘモリジン各成分の機能領域の解明申請者らは、γ-ヘモリジンはLukF,HγIIの順に赤血球に結合し、その結果膜孔を形成して細胞を崩壊することを見いだした。さらに各成分の機能領域について、以下のことを明らかにした。(1) LukF成分:申請者らは、γ-ヘモリジン、ロイコシジンファミリーに属する、3種類のF成分を取得した。これらはいずれもHγIIとともに赤血球崩壊活性を示すが、活性の強さが異なっていた。これら成分のキメラタンパク質を作成し、さらに点変異体の解析を行った。そしてTyr^<71>残基がγヘモリジン活性に必須であることを示唆する結果を得た。また、γ-ヘモリジシ活性にLukFのN-末端のLeu^<18>Tyr^<19>Lys^<20>の領域が必要であることを見いだした。(2) HγII成分:申請者らは、γ-ヘモリジン活性に必須な2つの領域、Lys^<23->lle^<27>及びArg^<217>を決定した。そしてこれらの領域のアミノ酸を他のアミノ酸に置換した変異体は、赤血球への結合能を失い、その結果膜孔を形成せず、崩壊に至らないことを見いだした。(2)赤血球膜上におけるγ-ヘモリジンの各成分の結合に必須な物質の同定赤血球膜上おける両成分のレセプターは現在までのところ同定されていない。γヘモリジンによる赤血球の崩壊には赤血球膜上のタンパク質の存在が必須であることはすでに明らかにしており、現在さらに追究中である。(3)毒素成分遺伝子を有する新規ファージ、φPVLの発見申請者らは、S.aureus P83株においてγ-へモリジン、ロイコシジンファミリーに属するPanton-Valentine型ロイコシジン(PVL)の遺伝子1ukS-lukFと同様のオペロンを構成していることを見いだした。さらにS.aureus V8株からPVL遺伝子をゲノム上のコードする新規の溶原化ファージφPVLを発見し、ファージ遺伝子の全配列を決定して、二成分性毒素がファージ変換されうることを世界で初めて発見した。φPVLはV8株ゲノム上の725アミノ酸からなる未知のタンパク質をコードするORFのC-末端に溶原化していた。また、P83株においてもPVLは溶原化したφPVL関連ファージのコードされているが、新規のinsertion sequenceのよるattachment配列の分断により、ファージとして誘導されないことを発見した。1.赤血球膜上におけるγ-ヘモリジンの各成分の結合に必須な物質の同定(1)F成分:赤血球膜の脂質を抽出し作成した人工膜を用い、F成分の結合性を検討したが、脂質のみでは結合は見られなかった。また、ウェストウェスタン法による膜タンパク質との結合実験では、有意な膜タンパク質を特定することはできていない。一方、申請者らはγ-ヘモリジン、ロイコシジンファミリーに属する、3種類のF成分を取得している。これらはいずれもHγIIとともに赤血球崩壊活性を示すが、活性の強さが異なっている。現在それぞれの一次配列の差異と赤血球に対する結合性、及び活性との関係を解析中である。その結果から、赤血球との結合性に関与している最小領域を明らかにし、さらに、血球上の因子の特定を行う。(2)HγII成分:因子は特定できていない。現在、上記のF成分の解析を進め、F成分の構造中におけるHγII成分と直接作用しうる領域の有無の解析を進めている。さらにF成分の各機能ドメインの解析から、F成分の結合により赤血球表面へのHγII成分の結合を可能にしうる最小領域を解析し、F成分結合後に赤血球表面に提示されているHγIIのレセプターを追究する。2.毒素成分遺伝子を有する新規ファージの発見申請者らは、γ-ヘモリジン、ロイコシジンファミリーに属するPanton-Valentine型ロイコシジンの遺伝子が、S. aureus V8株において、新規の溶原化ファージのゲノム上にコードされていることを世界で初めて発見した。そして、ファージ遺伝子の全配列を決定し、染色体DNAに溶原化した状態で存在することを確認した。現在、溶原位置の特定を行っている。

そしてこれらの領域のアミノ酸を他のアミノ酸に置換した変異体は、赤血球への結合能を失い、その結果膜孔を形成せず、崩壊に至らないことを見いだした。(2)赤血球膜上におけるγ-ヘモリジンの各成分の結合に必須な物質の同定赤血球膜上おける両成分のレセプターは現在までのところ同定されていない。γヘモリジンによる赤血球の崩壊には赤血球膜上のタンパク質の存在が必須であることはすでに明らかにしており、現在さらに追究中である。(3)毒素成分遺伝子を有する新規ファージ、φPVLの発見申請者らは、S.aureus P83株においてγ-へモリジン、ロイコシジンファミリーに属するPanton-Valentine型ロイコシジン(PVL)の遺伝子1ukS-lukFと同様のオペロンを構成していることを見いだした。さらにS.aureus V8株からPVL遺伝子をゲノム上のコードする新規の溶原化ファージφPVLを発見し、ファージ遺伝子の全配列を決定して、二成分性毒素がファージ変換されうることを世界で初めて発見した。φPVLはV8株ゲノム上の725アミノ酸からなる未知のタンパク質をコードするORFのC-末端に溶原化していた。また、P83株においてもPVLは溶原化したφPVL関連ファージのコードされているが、新規のinsertion sequenceのよるattachment配列の分断により、ファージとして誘導されないことを発見した。
顎骨腫瘍及び嚢胞の顎骨吸収分子メカニズムの解明

口腔外科領域で最も頻度の髙い疾患である顎骨嚢胞の増大と骨吸収の機序としては、古くから提唱されている嚢胞裏層上皮細胞の増殖と嚢胞内容液による圧迫性骨吸収が受け入れられているにすぎず、破骨細胞の活性化やその関与については検討されていないのが現状である。本研究では、顎骨腫瘍、嚢胞による顎骨吸収の分子メカニズムを明らかにするのが目的である。そのために嚢胞上皮細胞と間質線維芽細胞の相互作用に焦点をあて、特に、嚢胞の上皮細胞が産生するサイトカインによる間質線維芽細胞での破骨細胞活性化因子RANKL発現調節機構と、そのサイトカインによる破骨細胞分化誘導の直接的作用を明らかにしようとした。臨床的に比較的多く認められる顎骨嚢胞のうち特に含歯性嚢胞、角化嚢胞性歯原性腫瘍、エナメル上皮腫に着目して検討を行うこととした。岡山大学倫理委員会での承認を得て患者より病変の組織検体の採取を継続して行った顎骨嚢胞上皮細胞が産生するサイトカイン、特にTGF-βに焦点を絞り、またその他のサイトカインとしてIL-1、IL-6やTNF-αなども顎骨腫瘍・嚢胞内容液中に含まれているという報告があり、顎骨腫瘍・嚢胞の増大にTGF-βを中心として各サイトカインが顎骨吸収に対しどのように影響しているのか、そしてそのメカニズムを明らかにすることを目的とした研究をすすめる予定であった。予備実験では歯原性腫瘍間質線維芽細胞においてIL-1αおよびTGF-βはそれぞれRANKL発現を促進させ、TGF-β刺激はIL-1αによるNFκB活性化を増強し、COX2産生、PGE2合成を促進する間接作用と、RANKL転写開始点上流のAP-1結合領域を介した直接作用の2つによってRANKL発現を促進させる、という傾向は得ているものの、研究開始1年目で退職することになりそれ以上の明らかな成果は得られていない。
神経障害性疼痛における下行性抑制系の経時的変化と抗うつ薬の鎮痛効力の比較

5-HT/NA再取り込み阻害薬ミルナシプラン、選択的5-HT再取り込み阻害薬パロキセチン、選択的NA再取り込み阻害薬マプロチリンを静脈内投与し、脊髄後角でのNA/5-HTの変化と痛覚過敏抑制作用との関係を検討した。全ての薬剤が、ラット神経障害性疼痛モデル(spinal nerve ligation: SNL)の痛覚過敏を抑制し、脊髄後角でのNA/5-HT (特にNA)の上昇が、痛覚過敏抑制作用に強く関与していることが示された。神経損傷後の2週間では下行性抑制系は活性化しており、抗うつ薬は脊髄後角での再取り込み抑制によってさらにNA/5-HTを増加させ、神経障害性疼痛を抑制することが示唆された。抗うつ薬が神経障害性疼痛を抑制する機序は、シナプス間隙でモノアミンの再取り込みを阻害し、下行性抑制系を活性化させることによると考えられている。下行性抑制系には青斑核から脊髄後角に投射するノルアドレナリン(NA)作動性と、延髄吻側腹内側核群から脊髄後角に至るセロトニン(5-HT)作動性の2つの経路が知られている。抗うつ薬の投与によってこれらの経路が脊髄後角でどのように働いているのかは不明である。行動実験で5-HT/NA再取り込み阻害薬(serotonin-noradorenalin-reuptake inhibitor: SNRI)であるミルナシプランを全身投与すると、SNLモデルの痛覚過敏は抑制できたが、正常ラットにおいては鎮痛作用が認められなかった。同様の実験をパロキセチン、マプロチリンで行った。全ての薬剤が、ラット神経障害性疼痛モデル(spinal nerve ligation: SNL)の痛覚過敏を抑制した。脊髄後角でのNA/5-HT (特にNA次に脊髄腰膨大部のホモジェネートを作成しNA/5-HT量を測定したところ、SNL作成後2週間では正常ラットに比べてNAが増加していた。SNRIを静脈内投与し脊髄後角でのNA/5-HTの変化を、正常ラットとSNLラットで比較した。SNRIを30分間隔で1-3-10-30 mg/kgと投与してcumulative dose-response curveを作成すると、SNLラットでは正常ラットより多くのNAの増加が認められたが5-HTは変化がなかった。これらの結果から神経障害性疼痛に対する抗うつ薬の鎮痛効果は、主に脊髄でNAの上昇が、痛覚過敏抑制作用に強く関与していることが示された。ラットの神経障害性疼痛モデルを用いて、神経損傷後の下行性抑制系の継時的変化を検討するを達成するために、腰部脊髄背側のホモジェネートサンプルを用いたNA/5-HT測定を行った。神経症障害性疼痛モデル作成後1、2、4、8、12、16週に痛覚過敏の発現をpaw pressureテストで確認した後、腰部脊髄背側を取り出し、ホモジェネートサンプルのNA/5-HTを測定を行った。ノルアドレナリン、ドーパミンは2週後に上昇し、以後漸減していくのが認められた。セロトニンとその代謝産物である5-HIAAは若干の減少があったが有意差はなく、大きな変動はないものと考えられた。以上のことから、神経障害性疼痛において下行性抑制系が代償性に亢進していると仮定するとその主な働きはノルアドレナリンとドーパミンが担っておりセロトニン系はあまり関与していない可能性がある。または、セロトニンの機能が神経障害性疼痛時には変化しており通常の機能とは異なる働きをしているとも考えられた。行動実験で5-HT/NA再取り込み阻害薬(serotonin-noradorenalin-reuptake inhibitor:SNRI)であるミルナシプランを全身投与すると、SNLモデルの痛覚過敏は抑制できたが、正常ラットにおいては鎮痛作用が認められなかった。全ての薬剤が、ラット神経障害性疼痛モデル(spinal nerve ligation:SNL)の痛覚過敏を抑制した。

脊髄後角でのNA/5-HT(特にNA次に脊髄腰膨大部のホモジェネートを作成しNA/5-HT量を測定したところ、SNL作成後2週間では正常ラットに比べてNAが増加していた。SNRIを静脈内投与し脊髄後角でのNA/5-HTの変化を、正常ラットとSNLラットで比較した。SNRIを30分間隔で1-3-10-30mg/kgと投与してcumulative dose-response curveを作成すると、SNLラットでは正常ラットより多くのNAの増加が認められたが5-HTは変化がなかった。これらの結果から神経障害性疼痛に対する抗うつ薬の鎮痛効果は、主に脊髄でNAの上昇が、痛覚過敏抑制作用に強く関与していることが示された。神経損傷後の2週間では下行性抑制系は活性化しており、抗うつ薬は脊髄後角での再取り込み抑制によってさらにNA/5-HTを増加させ、神経障害性疼痛を抑制することが示唆された。医歯薬学6項目の目標のうち、5項目は達成できており、残りも進行中であるため。計画通り、ラットの神経障害性疼痛モデルを用いて、神経損傷後の下行性抑制系の継時的変化を検討するために、腰部脊髄背側のホモジェネートサンプルを用いたNA/5-HT測定を行った。微量な試料の測定であり、また、モデルラットの育成にも時間がかかるため器械の操作法も含め実験手技の確立に数か月を要したが、大きなトラブルもなくおおむね順調に測定が可能であった。継続して行っていく。当初の研究計画に準じて進めていく予定である。現在モデル作成後1.2.4週のラットの実験は順調であるが、8,16週後であるとラットの成育の問題が出てくると予想され、研究に必要な数が揃うのに時間がかかると思われる。また、検体数が増えるほど器械のメンテナンスが必要になってくるのでそちらのセッテイングを確認しながら引き続き研究を行っていく。基本的には現在までの流れとは概ね一緒である。翌年度分に使用するため実験用具・薬品・動物などの消耗品予定通り実験動物・試薬・器械の部品・消耗品等に使用する予定である。平成24年度の研究費はわずかに未使用額が生じたため、平成25年度の研究費とあわせ、主に実験動物・試薬等購入に使用する予定である。
生体防御機構における肝の意義とその賦活化に関する研究

(1)貪食性、オプソニン活性、活性酸素産生能を中心にした肝マクロファージの機能と病的状態におけるその変動形態。高度肝硬変において肝マクロファージの貪食能、活性酸素産生能は著明に低下、閉塞性黄疸では、活性酸素産生は亢進、激症肝炎モデルでは貪食能、オプソニン活性低下等の成績が得られた。即ち、肝マクロファージの変動形態は一様ではなく肝障害の種類と程度に応じた変動を示すことが明らかになった。(2)(4)肝マクロファージの抗腫瘍活性の誘導、増強とBRMの効果。無処置ラットの肝マクロファージにおいても、種々の腫瘍細胞(K562、YACー1、P815)に対してin vitroにおいて、軽度の抗腫瘍活性を有した。この抗腫瘍活性はBRM(OK432、IL_2、LPS、IFN〓)のin vivo,in vitro投与により有意に増強した。又、マクロファージをin vivoで抑制することにより、肝への移植腫瘍の増殖度が高まる成績が得られつつある。又、BRMは抗腫瘍活性をも有する各種サイトカイン(TNF、IL_1)やO_2^-の産生を亢進することも明らかになった。(3)肝マクロファージのChemical mediator産生能。肝マクロファージがO_2^-、プロスタグランディンE_2、インターロイキン1、TNFの産生能を有することがin vitroにおいて確認されたが、この産生は病態肝において著明に変動することが示された。即ち、肝硬変におけるIL_1の上昇、PGE_2、O^2^-、TNFの低下、閉塞性黄疸におけるPGE_2の上昇等である。これが肝の諸病態と如何に関連するかにつき検討中である。(5)活性化肝マクロファージの肝細胞に対する障害作用。敗血症において肝障害が生ずる現象は臨床的に知られており、本動物実験においても腹膜炎ラットで明らかな肝障害が生じた。このときの肝マクロファージのO^2^-、TNF、PGE_2、IL_1の産生は著明に亢進していた。そして、この活性化肝マクロファージと肝細胞とのCo-culture、或いは肝マクロファージの上清移入により、肝細胞の蛋白合成が抑制されることが明らかとなり、肝障害発生における肝マクロファージの関与が示された。
コンクリートの長期耐久性評価と暴露環境モニタリングシステムの構築

本研究課題では,コンクリート構造物の長期的な耐久性評価をなし得る暴露環境モニタリングシステムの構築を目指し,コンクリート構造物の近傍で気象情報観測が可能な装置により,コンクリートの耐久性に密接に関連する気象情報を取得して,各地域間で相互比較が可能なデータを整備することを第1の目的とした.なお,使用材料,配合,形状等を全て統一した共通コンクリート試験体による暴露実験は,2003年度より実施を開始しているので,気象情報とコンクリートの物性値との関係から,コンクリート構造物の長期耐久性評価を行うことを第2の目的とした.また,データとりまとめにあたっては,最終的には装置の構築は行わず,AMeDASによる気温・湿度情報に基づき,コンクリート供試体の暴露箇所における気象外力作用を評価することとした.本研究課題を通じて得られた主な成果は以下の通りである.1)日本各地の気温・湿度条件を整理した結果,コンクリートの長期耐久性に影響を及ぼし得る気象条件としては,平均気温・湿度のほか,年間を通じて生じる変動の幅や積算温度,積算降雨量などが考えられることが明らかとなった.2)5年間にわたる気象作用の影響を受けたコンクリート供試体の基礎物性を整理した結果,圧縮強度よりも中性化深さなどの耐久性指標の方が,気象作用の影響を受けやすいことが明らかとなった.本研究課題では,コンクリート構造物の長期的な耐久性評価をなし得る暴露環境モニタリングシステムの構築を目指し,コンクリート構造物の近傍で気象情報観測が可能な装置により,コンクリートの耐久性に密接に関連する気象情報を取得して,各地域間で相互比較が可能なデータを整備することを第1の目的とした.なお,使用材料,配合,形状等を全て統一した共通コンクリート試験体による暴露実験は,2003年度より実施を開始しているので,気象情報とコンクリートの物性値との関係から,コンクリート構造物の長期耐久性評価を行うことを第2の目的とした.また,データとりまとめにあたっては,最終的には装置の構築は行わず,AMeDASによる気温・湿度情報に基づき,コンクリート供試体の暴露箇所における気象外力作用を評価することとした.本研究課題を通じて得られた主な成果は以下の通りである.1)日本各地の気温・湿度条件を整理した結果,コンクリートの長期耐久性に影響を及ぼし得る気象条件としては,平均気温・湿度のほか,年間を通じて生じる変動の幅や積算温度,積算降雨量などが考えられることが明らかとなった.2)5年間にわたる気象作用の影響を受けたコンクリート供試体の基礎物性を整理した結果,圧縮強度よりも中性化深さなどの耐久性指標の方が,気象作用の影響を受けやすいことが明らかとなった.本研究課題では,コンクリート構造物の長期的な耐久性評価をなし得る暴露環境モニタリングシステムの構築を目指し,コンクリート構造物の近傍で気象情報観測が可能な装置により,コンクリートの耐久性に密接に関連する気象情報を取得して,各地域間で相互比較が可能なデータを整備することを第1の目的とした.なお,使用材料,配合,形状等を全て統一した共通コンクリート試験体による暴露実験は,2003年度より実施を開始しているので,気象情報とコンクリートの物性値との関係から,コンクリート構造物の長期耐久性評価を行なうことを第2の目的とした.平成18年度においては,各地域相互でのデータ比較が可能な暴露環境モニタリングシステムを整備し,長期耐久性の評価実験を実施している供試体設置場所に気象観測装置を設置するとともに,環境条件の継続的な計測を実施し,集積データをAMeDASなどの既存の気象データと比較して,コンクリート構造物の局所的な環境条件と既存気象データとの関連性について検討を行う.また,これまでに実施してきたコンクリート共通供試体の暴露実験を継続し,所定期間を経過した供試体を回収して,耐久性に関する物性データを取得するための実験を実施した.コンクリート共通供試体の各暴露場所に,観測用センサ群を組み込んだ観測局を設置し,各地点の研究分担者らが拠点監視局を通じてデータを取得する.なお,観測項目はコンクリートの耐久性に密接に関連する温度,湿度,降雨量,コンクリート内部温度を基本とし,耐久性を検討する際に重要となる項目である降雨のpH,飛来塩分量,については,センサの開発も含めて,今後の課題としたい.暴露環境モニタリングシステムの構築にあたっては,現在,独立行政法人土木研究所(茨城県つくば市,所内に2地点),独立行政法人港湾空港技術研究所(神奈川県横須賀市),北海道大学,新潟大学,東北大学,琉球大学(合計7地点)において観測局,監視局を試験的に設置しており,本課題で申請する装置はこれらと同様のものである.

なお,観測装置の設置については,上記の7地点を常設観測場所とするが,気象情報が1年ごとで極端に変化しないことを考慮し,本課題で申請する装置の個数は,各地方(中部,関西,中・四国,九州)で各1個,合計4個とし,1年間の観測した後に順次移設することで対応することとした.今年度は,岡山大学,九州大学,鹿児島大学に観測システムを設置し,現在,観測を継続中である.本研究課題では,コンクリート構造物の長期的な耐久性評価をなし得る暴露環境モニタリングシステムの構築を目指し,コンクリート構造物の近傍で気象情報観測が可能な装置により,コンクリートの耐久性に密接に関連する気象情報を取得して,各地域間で相互比較が可能なデータを整備することを目的とした.暴露環境モニタリングシステムによって得られる気象情報に関しては,札幌(北海道大学),仙台(東北大学),つくば(独立行政法人土木研究所),久里浜(独立行政法人港湾空港技術研究所)および岡山(岡山大学)にてデータを取得中である.また,コンクリート共通試験体による暴露実験については,本年10月に暴露材齢5年となるため,この時期に供試体を回収し,耐久性に関わる諸物性の測定・分析を実施する予定である.なお,実験結果等のデータベースの構築ならびにwebでの公開については,これらのデータが集約した段階で実施する予定である.本研究課題を通じて、以下の結論を得た.(1)気象観測拠点を土木研究所内(茨城県つくば市)と港湾空港技術研究所内(神奈川県横須賀市)に設置し,両観測地点の気象条件を比較し,コンクリートの物性調査結果と併せて考察した.その結果,港湾空港技術研究所内の観測地点と比較して,土木研究所内の観測地点の方が夏期の最高気温も高く,冬期の最低気温も低い.すなわち,コンクリートの物性に何らかの影響を及ぼすと考えられる気温の上下差は,港湾空港技術研究所よりも土木研究所の方が過酷であることが判明した.(2)供試体設置場所の環境条件と,コンクリートの圧縮強度の結果と関連付けると,気温差の激しい土木研究所内の観測地点のでは水セメント比の違いによるコンクリートの圧縮強度の変化が大きくなり,気温の上下差の少ない港湾空港技術研究所内の観測地点の方が圧縮強度に及ぼす水セメント比の違いの差が少なかった.
鉄－水素系合金の高圧下融解実験による地球コア組成の検討

本研究の目的は、「水素」が地球中心核の主要な軽元素であるかを検証することにある。地球中心核に存在する水素の量を制約することは、水素のもととなる「水」の初期地球での存在量を決定する上で不可欠である。本研究で得られる成果は、地球の起源物質や形成過程の理解をより深めうる。しかし、その重要性にもかかわらず、地球中心核を模擬した「鉄-水素系」の超高圧・高温実験の先行研究は限られている。本研究課題では、A)レーザー加熱式ダイヤモンドアンビルセルにより、鉄-水素系の超高圧・高温実験を可能にする技術を確立すること、B)その技術を用い、各圧力・温度・水素量における鉄-水素系の状態図を明らかにすること、C)水素に不飽和な鉄-水素合金の密度・圧力関係(状態方程式)を高圧まで明らかにすること、の実現を目指している。平成29年度にA)、B)の研究テーマは達成された。今年度は、C)のテーマについて、x0.3の鉄-水素合金の合成に成功した。今後は、異なる水素量の鉄-水素合金を合成し、圧縮挙動と地震波観測結果を比較することで地球中心核の水素量を制約したい。また、当初の研究課題に加え、今年度は、D)地球中心核の形成温度・圧力下における水素のメタル-シリケート間の分配比を明らかにする実験を行った。これは、初期地球のマグマオーシャン深部において、金属(中心核の物質)とシリケイトメルト(マントルの物質)の間で、水素がどのような比率で分配されるかを理解するためのものである。その結果、2018年に相次いで出された先行研究とは異なり、地球の初期物質に水が存在すれば、その多くは水素として中心核に取り込まれることを明らかにした。本研究の成果は、今後、地球中心核の水素存在量や、地球の初期物質を議論するうえでの重要な基礎データとなるであろう。申請時の計画であった、A)レーザー加熱式ダイヤモンドアンビルセルにより、鉄-水素系の超高圧・高温実験を可能にする技術を確立すること、B)その技術を用い各圧力・温度・水素量における鉄-水素系の状態図を明らかにすること、C)水素に不飽和な鉄-水素合金の密度・圧力関係(状態方程式)を高圧まで明らかにすること、の三点について、ほとんどの技術開発・実験が完了し、実現の目処がたった。国際学会(AGU 2018:優秀発表賞を受賞)での発表を経て、現在論文の投稿用意中である。今年度はさらに、新しく研究課題として加えた、D)地球中心核の形成温度圧力条件下での、水素のメタル-シリケート間の分配比を明らかにするための実験について、その多くを終えることができた。以上により、おおむね順調に進展していると判断した。平成30年度の成果を踏まえ、令和元年度に取り組むのは、次の2点である:1、研究成果の国際学術研究誌への投稿、2、高圧下でのFe-H系の状態方程式(Equation of state)の構築。1、については、現在、筆頭著者として2本の論文を投稿用意中である。2、については、現在すでに合成出来ている、水素量x0.3、x1.0の鉄-水素合金に加え、他の化学組成の鉄-水素合金の合成を目指す。実験系内部の水素量を一定にする技術を改良し、今後の鉄-水素系の高温・高圧実験に資する基礎技術をまとめる。水素量が鉄-水素合金の圧縮挙動や磁性に与える影響を考察し、本年度中の投稿を目指す。水素は地球中心核の軽元素か?その仮説の検証を目指し、Fe-H二成分系の超高圧・高温実験を行うのが、本研究の目的である。近年の惑星形成理論と地球化学的研究から、地球形成初期に多量の水が地球にもたらされた可能性が示唆されている。それらの水は分解し、コアーマントル分離プロセスを経て、水素が地球中心核に取り込まれたと考えられる。しかし、Fe-H系の先行研究は、実験の困難さのため数が少なく、仮説の検証は出来ていない。申請者は今年度、1、ダイヤモンドアンビルセル(DAC)を用いたFe-H二成分系の実験手法開発を行い、2、各圧力・温度・水素量におけるFe-H系の相関係を決定した。【1、技術開発について】DACを使用したFe-H系の実験には、既知の問題として、ダイヤモンドへ水素が侵入して割る点、水素に不飽和(H/Fe比が0.6程度)なFe-H合金を合成できない点、水素源等からのコンタミネーションが起きやすい点、が挙げられていた。申請者は、その三点について、ダイヤモンド表面の水素侵入防止膜の改良、試料室・ガスケット構造の改良、鉄水素化物の合成条件の調整により解決した。現在、130万気圧、2500 Kに到達しており、今後、地球中心核条件での実験を目指している。【2、Fe-H系の高温高圧下相関係について】開発した手法を用い、130万気圧、2000KまでのFe-H系の相関係を決定した。これまで考えられてきたdhcp FeHxではなくfcc FeHxの安定領域が広く存在すること、水素量が小さい領域ではhcp FeHxが安定となり、水素があるとしても内核物質はhcp構造である可能性が高いこと、fcc FeHxとhcp FeHxの間に共融点(または反応点)が存在すること、の三点が本研究で明らかになった。

本成果は国際科学研究誌へ投稿準備中であり、また、平成29年度に開催された国際学会にて口頭発表した。平成29年度の成果として、Fe-H二成分系の実験手順を確立できた点、超高圧・高温下でのFe-H系の構造を明らかにできた点の二点が挙げられる。特に前者は、本研究課題の基盤となる重要な手法開発であり、今後二年間の研究の見通しがたったという点で大きな進捗であると考える。また、技術開発との相性から、平成30年度に予定していたテーマである「状態図の構築」を平成29年度に前倒しして実施し、Fe-H系の超高温・高圧下での相構造を明らかにした。該当する成果については、国際学会(HPMPS-9)にて口頭発表、国内学会にてポスター発表を行った(後者の発表に関して優秀賞を受賞)。以上により、おおむね順調に進展していると判断した。本研究の目的は、「水素」が地球中心核の主要な軽元素であるかを検証することにある。地球中心核に存在する水素の量を制約することは、水素のもととなる「水」の初期地球での存在量を決定する上で不可欠である。本研究で得られる成果は、地球の起源物質や形成過程の理解をより深めうる。しかし、その重要性にもかかわらず、地球中心核を模擬した「鉄-水素系」の超高圧・高温実験の先行研究は限られている。本研究課題では、A)レーザー加熱式ダイヤモンドアンビルセルにより、鉄-水素系の超高圧・高温実験を可能にする技術を確立すること、B)その技術を用い、各圧力・温度・水素量における鉄-水素系の状態図を明らかにすること、C)水素に不飽和な鉄-水素合金の密度・圧力関係(状態方程式)を高圧まで明らかにすること、の実現を目指している。平成29年度にA)、B)の研究テーマは達成された。今年度は、C)のテーマについて、x0.3の鉄-水素合金の合成に成功した。今後は、異なる水素量の鉄-水素合金を合成し、圧縮挙動と地震波観測結果を比較することで地球中心核の水素量を制約したい。また、当初の研究課題に加え、今年度は、D)地球中心核の形成温度・圧力下における水素のメタル-シリケート間の分配比を明らかにする実験を行った。これは、初期地球のマグマオーシャン深部において、金属(中心核の物質)とシリケイトメルト(マントルの物質)の間で、水素がどのような比率で分配されるかを理解するためのものである。その結果、2018年に相次いで出された先行研究とは異なり、地球の初期物質に水が存在すれば、その多くは水素として中心核に取り込まれることを明らかにした。本研究の成果は、今後、地球中心核の水素存在量や、地球の初期物質を議論するうえでの重要な基礎データとなるであろう。申請時の計画であった、A)レーザー加熱式ダイヤモンドアンビルセルにより、鉄-水素系の超高圧・高温実験を可能にする技術を確立すること、B)その技術を用い各圧力・温度・水素量における鉄-水素系の状態図を明らかにすること、C)水素に不飽和な鉄-水素合金の密度・圧力関係(状態方程式)を高圧まで明らかにすること、の三点について、ほとんどの技術開発・実験が完了し、実現の目処がたった。国際学会(AGU 2018:優秀発表賞を受賞)での発表を経て、現在論文の投稿用意中である。今年度はさらに、新しく研究課題として加えた、D)地球中心核の形成温度圧力条件下での、水素のメタル-シリケート間の分配比を明らかにするための実験について、その多くを終えることができた。
地域貢献型ベンチャーの創出に影響を及ぼす、起業家による主観的要因の再検討

本研究の目的は、起業家が起業機会の認識において、起業意図や行為を正統化するメカニズムに着眼することにより、事業機会の発見と認識のプロセスについて再検討することである。起業家が起業機会において認識する正統性は認知的行為であると理解できる。起業家の正統性の認知は、起業家が埋め込まれている文脈の影響を受けて、自らの行為に独自の意味づけを行う。調査では、起業家がどのような認知的プロセスを経て事業機会を認識し、自らの意図と行為を正統化しているのかについて検討する。その際に、既存の制度に対抗するために制度的プレッシャーに戦略的に対応したり、自らが埋め込まれている文脈において意図と行為を社会的に構成していくことにより、起業家は事業機会を認識し、認知的正統性を獲得していると推察された。本研究における理論的検討では、分析フレームとして制度的アプローチ(特に、新制度派組織理論)と社会構成主義を検討してきた。その結果、本研究の成果として参照することができる、制度的起業家研究における社会的起業家の役割について言及している著書(単著)1冊を出版することができた。結論として、制度的起業家は、既存の制度に対抗するために新しい制度そのものを創出したり、自らが埋め込まれている文脈において意図や行為を社会的に構成していることが分かった。その後の研究においては、社会的起業家に関して利用できる資料の収集を行ってきた。全国紙四紙の新聞記事データベースを利用し、社会的起業家に関連するキーワード検索を行った結果、合計で2074件の記事を検索し、データベース化した。今後の課題として、テキストマイニング技術により内容分析し、制度的文脈に埋め込まれている社会的起業家の意図や行為について解析することや、社会的起業家の正統性の認知が事業機会の認識に及ぼす影響をモデル化することが考えられる。本研究では、起業家が事業機会の認識において、どのように自らの意図や行為を正統化しているのかについて、主として制度的起業家における起業意図や行為に着眼して、事業機会の発見と認識のプロセスを検討する。起業家が起業機会において認識する正統性は、認知的行為であると理解できる。起業家の正統性の認知は、起業家が埋め込まれている歴史的・社会的・文化的文脈の影響を受けて、起業という行為に独自の意味づけを行う。調査では、起業家がどのような認知的プロセスを経て、事業機会を発見し、自らの意図と行為を正統化しているのかについて検討する。その際に、既存の制度に対抗するために制度的プレッシャーに戦略的に対応したり、自らが埋め込まれている文脈において意図と行為を社会的に構成していくことにより、起業家は事業機会を認識し、認知的正統性を獲得していくのではないかと推察される。以上を踏まえて、本研究では、起業家による主観的な正統性の認知に着眼し、制度的起業家による事業機会の認識は、起業家が埋め込まれている歴史的・社会的・文化的文脈に強く影響を受けてるという仮説を実証する。本研究では、制度的アプローチと社会構成主義という分析フレームにより、起業家による事業機会の認識と、意図と行為の認知的正統性の獲得のプロセスを検討する。具体的には、制度的起業家(特に、社会的起業家)に着眼して、彼らの意図や行為について公表され、利用可能な資料を収集する。資料は、テキストマイニング技術により内容分析を行い、起業家が埋め込まれている文脈において意図と行為を読み取り、解釈、意味づけを行うことにより、どのようなプロセスで起業家は事業機会を認識し、認知的正統性を獲得しているのかを考察する。本研究の目的は、起業家による主観的な「正統性の認知」に着眼し、起業家活動における事業機会の認識は、技術的要因よりも制度的要因、すなわち、起業家が埋め込まれている社会的文脈における歴史的・社会的・文化的要因に強く規定されているという仮説を検証することである。

平成23年度の研究課題として、起業家が直面する制度的要因を整理し、それらが制度的環境として起業家活動に及ぼす影響について検討した。また、平成23年度の研究実施計画としては、起業家の主観的な認知に影響を及ぼす制度的要因を検討するための資料収集により、上記課題に取り組んだ。具体的には、先行研究となる文献・資料収集、制度的要因が起業機会の認識を強く規定していると考えられる社会的起業家に関する資料収集を中心に行った。研究成果として、先行研究の整理により、制度的環境における社会的・文化的要因が、起業家の主観的な認知に及ぼす影響について検討した。特に、本研究では、制度的企業家研究における中心命題となっている「埋め込まれたエージェンシーのパラドクス」について再検討した。結論として、起業家は制度的プレッシャーに対抗しながら、新たな「制度そのもの」を創造することにより制度的環境に適応していた。そのために、既存の制度的枠組や構造に強く規定されながらも、戦略的に対応し、新たな制度を社会的に構成していくことが考察された。起業家は既存の構造や社会的文脈に埋め込まれることにより、資源を獲得したり、起業機会を創出したりすることができる。制度的環境は、制約としても資源としても捉えることができるが、その要因として起業家の主観的な認知が影響を及ぼしていることが推察された。本研究の成果は、起業家と制度との関係について、特定の分析枠組により質的に考察する可能性を示したという意味において、制度的企業家研究に対する意義があると思われる。本研究における理論的検討では、分析フレームとして制度的アプローチ(特に、新制度派組織理論)と社会構成主義を検討してきた。その結果、本研究の成果として参照することができる、制度的起業家研究における社会的起業家の役割について言及している著書を出版することができた。結論として、制度的起業家は、既存の制度に対抗するために新しい制度そのものを創出したり、自らが埋め込まれている文脈において意図や行為を社会的に構成していることが分かった。研究目的における具体的な方法として、現在は、制度的企業家に関する言説、意図や行為について公表され、利用できる資料データの収集を行ってきた。また、テキストマイニング技術により起業家の意図や行為について読み取り、意味づけ、解釈するという内容分析については分析中であり、具体的な成果として公表するには至っていない。この点は、今後の研究により推進し、起業家による事業機会に認識プロセスや認知的正統性の獲得プロセスについて考察していく予定である。本研究の目的である、起業家の主観的で認知的な要因が、起業家活動における事業機会の認識に及ぼす影響の検討について、先行研究となる文献・資料収集により分析枠組を構築した。結果的に、「埋め込まれたエージェンシーのパラドクス」という中心命題に対して、制度的企業家研究の視座より起業家と制度との関係について質的に考察するための分析枠組を検討できた。
冬虫夏草菌を用いての害虫防除を目的とした基礎的研究

本年度も害虫防除への使用が期待できる冬虫夏草菌の探索を行った。その結果、新たに採取された冬虫夏草菌において、同翅亜目昆虫の幼虫に寄生し発育も比較的迅速で分生子および酵母様細胞を頻繁に形成する特殊な形質を持つ菌が見つかった事から、形態および遺伝子のITS領域を決定などの精査、記載を行った。カメムシタケにおいては北海道以外の本州数箇所より採取を行い、寄主の種ごとに供試菌株を分け、寄主の種に因り遺伝子に差異が見られるかどうか、rDNAのITS領域におけるシーケンシングにより検討を行った。その結果、ヘリカメムシ科のカメムシに寄生を行っていたカメムシタケは他科のカメムシに寄生を行っていたものと別のクラスターを形成した。Kimura 2parameter modelによる遺伝的距離は0.09以上となり、別種並みの遺伝的距離となった。また、ヘリカメムシ科に寄生を行っていたものは、GenBank登録の海外産のものと遺伝的に近く他科カメムシに寄生していた日本産のものとは別クラスターを形成したことから、ヘリカメムシ科以外のカメムシに寄生を行う日本産カメムシタケは固有種である可能性も示唆された。現在、子嚢果、子嚢、子嚢二次胞子などの部位における形態的特徴の相違の検討を行っているところである。この結果より、現段階ではダイズなどを加害するヘリカメムシ科の防除に用いられる系統とピーチ、ヨウナシなどを加害するカメムシを寄主にもつカメムシタケの系統に辿伝的には分かれる結果となった。そこで防除担体として使用した際により良い散布方法などを調べるのに役立つ自然界での生態知見を得る場合や散布した際の消長、拡散度などを土壌中などから簡便に検出できるような特異的マーカーの作成を行った。マーカーはPCR法に用いるプライマーとし、1つはヘリカメムシ科に寄生するカメムシタケも含めて特異的に増幅できる配列、もう1つは他科カメムシに寄生を行うカメムシタケのみを特異的に増幅できる配列で作成を行なった。本年度においては、道内各地において冬虫夏草菌の採取を行った。正確な同定はこれからであるが、形態的にはアワフキムシタケ、エニワセミタケ、ツキヌキハチタケ、ハチタケ、トガリスズメバチタケなどが採取された。これら冬虫夏草菌はSasaki et al.(2004)の表面殺菌法により分離を行い、分離に成功した。ツキヌキハチタケやエニワセミタケは分類が確立していないため、今後検討を行う予定である。また、コガネムシ幼虫に寄生を行う未同定の冬虫夏草菌が採取されたため、形態観察および分子生物学的手法による同定を行ったところ、Beauveria brongniartiiの子実体であることが判明した。本子実体は国内の野外において発生採取された記録がなかったため、野外採取の初めての記録として論文を作成、現在投稿中である。カメムシタケについては、昨年数多く採取されたため、それらを用い再分類の可能性も含めた冬虫夏草菌の寄主特異性の確認を行った。寄主は9種のカメムシに分類された。カメムシの寄主の種毎にカメムシタケ子実体を3個体ないし1個体を形態観察および5.8S rDNA塩基配列の比較解析に供した。その結果、すべての個体が、形態観察において微細構造はほぼ同様のサイズであり、塩基配列比較においては完全一致を示した。しかしながら、GenBank登録のカメムシタケの同領域の配列を比較したところ、100%相同から86%相同までだいぶとバラエティが見られた。とこのことから、本試験に供試したカメムシタケはspecies complexではない完全な1種であり、少なくとも9種のカメムシを寄主とすることが判明し、寄主やその形態はわからないが遺伝的には大分と異なる種内変異が存在していることが明らかとなった。本試験も現在論文を作成し投稿中である。

そこで防除担体として使用した際により良い散布方法などを調べるのに役立つ自然界での生態知見を得る場合や散布した際の消長、拡散度などを土壌中などから簡便に検出できるような特異的マーカーの作成を行った。マーカーはPCR法に用いるプライマーとし、1つはヘリカメムシ科に寄生するカメムシタケも含めて特異的に増幅できる配列、もう1つは他科カメムシに寄生を行うカメムシタケのみを特異的に増幅できる配列で作成を行なった。
個別実患者の動脈瘤壁拡張予測モデル構築手法の開発

本研究では,個別の実患者動脈瘤壁に生じた成長ひずみを予測する現象論的シミュレーション手法を提案し,患者の継時的診断結果から動脈瘤拡張シミュレーションのための現象論的発展式を導出する.この発展式により動脈瘤拡張予測手法を構築する.実患者の診断において瘤の拡張予測を可能にし,動脈瘤診断における予測診断を実現することを目指す.2018年度は,LS-DYNAがサポートするエアバッグ要素を利用し,円筒シェル有限要素モデルを実患者動脈瘤形状まで拡張する手法について検討した.その結果,円筒シェルモデルを動脈瘤形状に沿って膨らませることはできたが,動脈瘤全体の形状を再現するにはエアバッグ要素の配置や特性をモデルごとにかなりチューニングする必要があることがわかった.そのため,継時的に変化していく動脈瘤形状を,同じ円筒モデルと境界条件により再現し,病変過程を追うことが容易でないことがわかった.次に,エアバッグ要素を介さず,十分に柔らかい弾性特性を与えた円筒シェルに内圧を負荷し,実患者動脈瘤形状を再現する手法を試みた.その結果,動脈瘤の継時的な形状変化に追随しながら,実形状動脈瘤モデルを構築することができた.このとき,円筒シェルの初期形状,配置を一定にすることで,円筒シェル有限要素モデルの節点をマーカとし,局所の変形速度テンソルを同定することができた.これにより動脈瘤局所での拡張状態の評価が可能であることが示された.さらに,一連の継続的な検診で得られた同一患者の動脈瘤画像を用い,ある時点で得られた各節点の移動速度から,その次の検診時での節点位置の予測を試みた.今回は予測診断に十分な精度の結果を得られなかったが,有限要素モデルの節点数の改善,医用画像からの動脈瘤外形状の高精度な抽出方法の検討等により,予測診断精度の向上を目指す.当初考案したアイディアに沿って,動脈瘤実形状有限要素モデルを,円筒シェル有限要素モデルを動脈瘤実形状に対して投影的に拡張させることで再現できることを示せた.また,有限要素モデルの節点をマーカとして,すなわち節点移動速度とそれより算出される変形速度テンソルを求め,局所的な変形を定量的に評価する指標を得ることができた.線形弾性体を拡張することで,同じ初期形状有限要素モデルを異なる日時の検診で得られた動脈瘤形状へ投影を行えば,節点座標を物質点マーカとして扱うことができる.これらの成果については概ね計画どおりに進行している.シミュレーション手法の一部については,当初案からの変更が必要であった.円筒シェル有限要素モデルを動脈瘤実形状モデルに対して投影的に拡張させる手法として,当初考えていたエアバッグ要素を使用せず,十分に柔らかい弾性円筒シェルに直接内圧負荷する方法を採用することとした.この変更は,エアバッグ要素を使って円筒シェルモデルを動脈瘤形状に沿って膨らませることはできたが,動脈瘤全体の形状を再現するにはエアバッグ要素の配置や特性をモデルごとにかなりチューニングする必要があることがわかったことによる.また,予測診断への適用性検討に用いるため連携研究者から提供を受けた医用画像データは,血管造影により得られたものであるため,動脈瘤内壁形状であった.この内壁形状は実際に血流がある領域を意味しており,動脈瘤壁内壁に生じる壁在血栓のさらに内側である可能性がある.検証用画像データでは動脈瘤最大径は拡張し続ける一方,局所的には縮小する箇所もあり,壁在血栓が動脈瘤内壁側に肥厚していることも考えられる.壁在血栓は動脈瘤壁の構造要素として機能するものではなく,動脈瘤破裂のリスク評価には正しく動脈瘤壁を再現する必要がある.そのため,医用画像からの動脈瘤外形状を高精度に抽出する方法を検討する必要がある.動脈瘤の局所的拡張予測には,変形速度テンソルよりも物質点マーカの移動自体を予測できた方が活用しやすい可能性がある.今後は,動脈瘤形状に投影した有限要素モデルの全節点について,次時点での予測位置を算出し,これを可視化する方法を検討する.また,動脈瘤外壁形状を医用画像から高精度に抽出する方法を検討し直し,提案手法により動脈瘤拡張予測診断ができることを実証する.広く用いられている医用画像データのビューワもしくは画像処理ソフトでは,コントラストがはっきりした動脈瘤内壁境界の抽出は比較的簡単であるが,コントラストがはっきりしない外壁境界の抽出には手作業が必要となる.臨床的な予測診断においては,この手作業の手間をかけることは現実的でないため,より効率的かつ高精度な動脈瘤外壁形状抽出手法を検討する必要がある.現在までのところ,動脈瘤実形状に投影する円筒シェル有限要素モデルは等方線形弾性体としている.すなわち,動脈瘤拡張が等方的に生じると仮定していることになる.血管壁は構造上,明らかに横等方もしくは直交異方的な内部構造を持つこと,血管壁変性は動脈壁組織の結合の変化や,円周方向に配向した中膜平滑筋組織の菲薄化であることから,病変進行が等方的に生じるものではないことが推測できる.本研究が提案する動脈瘤拡張予測シミュレーションにおいて,異方的な病変進行は投影させる円筒シェル有限要素モデルの異方性や非線形弾性特性により表現できる可能性がある.今後は,等方弾性体と直交異方弾性体,非線形弾性体の予測結果の比較を行い,より妥当な予測結果を与えるシミュレーションモデル構築手法を検討する.本研究では,個別の実患者動脈瘤壁に生じた成長ひずみを予測する現象論的シミュレーション手法を提案し,患者の継時的診断結果から動脈瘤拡張シミュレーションのための現象論的発展式を導出する.

この発展式により動脈瘤拡張予測手法を構築する.実患者の診断において瘤の拡張予測を可能にし,動脈瘤診断における予測診断を実現することを目指す.2018年度は,LS-DYNAがサポートするエアバッグ要素を利用し,円筒シェル有限要素モデルを実患者動脈瘤形状まで拡張する手法について検討した.その結果,円筒シェルモデルを動脈瘤形状に沿って膨らませることはできたが,動脈瘤全体の形状を再現するにはエアバッグ要素の配置や特性をモデルごとにかなりチューニングする必要があることがわかった.そのため,継時的に変化していく動脈瘤形状を,同じ円筒モデルと境界条件により再現し,病変過程を追うことが容易でないことがわかった.次に,エアバッグ要素を介さず,十分に柔らかい弾性特性を与えた円筒シェルに内圧を負荷し,実患者動脈瘤形状を再現する手法を試みた.その結果,動脈瘤の継時的な形状変化に追随しながら,実形状動脈瘤モデルを構築することができた.このとき,円筒シェルの初期形状,配置を一定にすることで,円筒シェル有限要素モデルの節点をマーカとし,局所の変形速度テンソルを同定することができた.これにより動脈瘤局所での拡張状態の評価が可能であることが示された.さらに,一連の継続的な検診で得られた同一患者の動脈瘤画像を用い,ある時点で得られた各節点の移動速度から,その次の検診時での節点位置の予測を試みた.今回は予測診断に十分な精度の結果を得られなかったが,有限要素モデルの節点数の改善,医用画像からの動脈瘤外形状の高精度な抽出方法の検討等により,予測診断精度の向上を目指す.当初考案したアイディアに沿って,動脈瘤実形状有限要素モデルを,円筒シェル有限要素モデルを動脈瘤実形状に対して投影的に拡張させることで再現できることを示せた.また,有限要素モデルの節点をマーカとして,すなわち節点移動速度とそれより算出される変形速度テンソルを求め,局所的な変形を定量的に評価する指標を得ることができた.線形弾性体を拡張することで,同じ初期形状有限要素モデルを異なる日時の検診で得られた動脈瘤形状へ投影を行えば,節点座標を物質点マーカとして扱うことができる.これらの成果については概ね計画どおりに進行している.シミュレーション手法の一部については,当初案からの変更が必要であった.円筒シェル有限要素モデルを動脈瘤実形状モデルに対して投影的に拡張させる手法として,当初考えていたエアバッグ要素を使用せず,十分に柔らかい弾性円筒シェルに直接内圧負荷する方法を採用することとした.この変更は,エアバッグ要素を使って円筒シェルモデルを動脈瘤形状に沿って膨らませることはできたが,動脈瘤全体の形状を再現するにはエアバッグ要素の配置や特性をモデルごとにかなりチューニングする必要があることがわかったことによる.また,予測診断への適用性検討に用いるため連携研究者から提供を受けた医用画像データは,血管造影により得られたものであるため,動脈瘤内壁形状であった.この内壁形状は実際に血流がある領域を意味しており,動脈瘤壁内壁に生じる壁在血栓のさらに内側である可能性がある.検証用画像データでは動脈瘤最大径は拡張し続ける一方,局所的には縮小する箇所もあり,壁在血栓が動脈瘤内壁側に肥厚していることも考えられる.壁在血栓は動脈瘤壁の構造要素として機能するものではなく,動脈瘤破裂のリスク評価には正しく動脈瘤壁を再現する必要がある.そのため,医用画像からの動脈瘤外形状を高精度に抽出する方法を検討する必要がある.
不安定核の集団運に関する理論的研究

平均場理論と相互作用するボソン模型(IBM)の関連性という観点から、中重核の4重極集団運動を研究した。平均場理論では原子核の内部固有状態の物理量を計算できるが、励起状態のエネルギーと波動関数を計算するのは一般に難しい。一方IBMは励起状態の物理量をうまく記述できるが現象論的である。そこで、平均場理論から出発してIBMハミルトニアンを導く方法を近年開発した.4重極集団運動に関わる相互作用強度は、核子系からIBM系へのポテンシャルエネルギー面の写像によって導出する。まず、有限レンジのGogny型密度汎関数を用いて、白金近傍の広い範囲の重い原子核に適用した結果、実験で示唆される、4重極変形した原子核の持つ対称性とそれらの間の遷移「形状相転移」をほぼ再現した。さらに、回転に対する核子系のレスポンスをIBM系に写像する方法を考察した。従来のIBMでは現象論的にしか扱われなかった回転の質量:項(LL項)に注目して、平均場理論とIBMの両方でクランキング模型を用いて慣性モーメントを計算し、両者で等しくなるようにLL項のパラメータの値を微視的に決定した。強く軸対称変形した原子核においてイラスト状態のエネルギーを正確に再現することが出来た。相対論的平均場模型(RMF)の有効相互作用に基づいて、集団運動ハミルトニアンとIBMのハミルトニアンを導き、両者の励起状態の性質を比べ、前者における質量項の扱いや後者でのボソン三体力の必要性など、問題点を明らかにした。非相対論的なSkyrme力やRMFの相互作用などの微視的な自由度から出発して非軸対称変形した原子核の構造を調べた。ほぼ全ての非軸対称核は、従来知られてきたガンマ不安定な描像でもrigid triaxialの描像のどちらでもなくちょうどその中間であるという、経験的に知られた系統的性質を再現した。また、この性質を説明するのにボソンの三体力をIBMに導入する必要がある事を示した。研究が当初の予定より捗ったため。応用範囲を広げる。モデルの拡張など平均場理論と相互作用するボソン模型(IBM)の関連性という観点から、中重核の4重極集団運動を研究した。そこで、両者の利点を生かす形で、平均場理論から出発してIBMハミルトニアンの相互作用強度を導出する方法を近年開発した.4重極集団運動に関わる相互作用強度は、核子系からIBM系へのポテンシャルエネルギー面の写像によって導出する。この方法を広い範囲の偶々核に適用した結果、実験で示唆される、4重極変形した原子核の持つ対称性とそれらの間の遷移「形の相転移」をほぼ再現した。また、結合エネルギーに含まれる量子揺らぎの寄与を系統的に調べ、それが球形核から変形核への遷移状態で最も顕著である事を示した。これは、IBMハミルトニアンの対角化によって平均場を越えた相関が正しく取り込まれる事を裏付けている。従来のIBMでは現象論的にしか扱われなかった回転の質量項(LL項)に注目して、平均場理論とIBMの両方でクランキング模型を用いて慣性モーメント(moment of inertia;MOI)を計算し、後者のMOIが前者を再現しうるようにLL項のパラメータの値を微視的に決定した。いくつかのケースでこの方法を応用したが、LL項にはSm(サマリウム)同位体などの強く軸対称変形した原子核においてイラスト状態のエネルギーを大きく下げる効果がある一方、Ba(バリウム)同位体などのガンマ不安定核ではその寄与が小さいことを示した。特に重要な結果として、強く変形したSm・Gd(ガドリニウム)同位体の回転バンドの実験値を正確に再現できた事などが挙げられる。有限レンジのGogny型密度汎関数を用いて、白金近傍の広い範囲の重い原子核に適用した結果、実験で示唆される、4重極変形した原子核の持つ対称性とそれらの間の遷移「形状相転移」をほぼ再現した。従来のIBMでは現象論的にしか扱われなかった回転の質量項(LL項)に注目して、平均場理論とIBMの両方でクランキング模型を用いて慣性モーメントを計算し、両者で等しくなるようにLL項のパラメータの値を微視的に決定した。