hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
成長期における動脈スティフネスの変化

第二次性徴期の子どもを対象に,成長と動脈硬化度の関連性を検討した。横断的及び縦断的検討により,男子は成人と同様に加齢に伴い動脈硬化度は増加することがわかった。一方で成人の結果と反して,男子より女子の方が高い値を示した。不定愁訴や性ホルモンの分泌量,運動能力は,子どもの動脈硬化度へ及ぼす影響は小さいことがわかった。子どもは,十分な血管の柔らかさによって,これらが循環器系に及ぼす影響を緩和している可能性を示した。血管は加齢とともに硬化する。この加齢による動脈硬化は、中高齢者では心疾患や脳卒中などの生活習慣病の危険因子である。今まで、動脈硬化は成人期以降に起こると考えられていたため、子どもを対象とした動脈硬化に関する報告はほとんどない。成長期の中でも特に第二次性徴期には、身体的、内分泌的、精神的に特徴的な変化が生じる。そこで本研究は、発育・発達に関連した動脈硬化度の変化を明らかにすることを目的としている。本年度は,精神面(思春期特有の不定愁訴)及び運動能力と動脈硬化度の関連性を明らかにした。成人では,メンタルストレスによる血圧の上昇は,高血圧や心血管イベントと相関があることがわかっている。先行研究では小中学生の80%以上が何らかの不定愁訴の症状があり,そのうち半数は3個以上の症状を持っていると報告している。そこで,思春期においても不定愁訴の訴えと血圧及び動脈硬化度に関連性があると仮説立て検証した。小学6年生から中学3年生の321名を対象に調査したところ、第二次性徴期の子どもでは、不定愁訴の訴えと動脈硬化度及び血圧の関連性は低い可能性を示した。この結果は、第二次性徴期の子どもでは、十分な血管の柔らかさが不定愁訴の訴えによる循環器系に及ぼす影響を緩和さえている可能性を示唆している。一方体力面では,成人を対象に,全身持久力と動脈硬化との関連は数多くの知見があり、柔軟性と動脈硬化と関連しているとの報告もある。そこで、中学生72名を対象に動脈硬化度と柔軟性、握力との関係を調べた。男女ともに動脈硬化度と柔軟性、握力に相関関係は無かった。中学生においては、柔軟性及び握力が動脈硬化度に及ぼす影響は低いことが示唆された。本年度までに研究遂行のためのデータ収集をすることができた。今後は、身体的及内分泌的な変化と動脈硬化度との関係を検討していく予定である。本研究は,二次性徴中の子どもを対象に,動脈硬化度の指標であるbaPWVを用いて,成長と動脈硬化度の関連性を明らかにすることを目的としている。本年度も引き続き,中学生を対象にbaPWVの測定等を行い,横断的及び縦断的に必要なデータの収集を行った。本年度は二次性徴の特徴的な変化である,性ホルモン分泌量の増加及び身体の発育と動脈硬化度の関連を調べた。女性ホルモンのエストロゲンは,血管の拡張・弛緩作用があり,そのため成人女性は,閉経まで男性よりbaPWVが低値を示すと考えられている。そこで,中学生を対象に,性ホルモンの分泌量がbaPWVに及ぼす影響を検討した。男子のbaPWVとエストロゲンに有意な正の相関関係を示したが,女子のbaPWVとエストロゲンには相関を示さなかった。男女ともbaPWVとテストステロンに相関はなかった。このことから,性ホルモンが二次性徴中のbaPWVに及ぼす影響は小さいことが示唆された。次に,身体発育がbaPWVに及ぼす影響を検討した。男子では学年があがるごとに身長及び体重,baPWVは増加した。女子では身長体重は増加するが,baPWVは変化を示さなかった。男女で比較すると,女子のbaPWVは男子より有意に高値を示した。男子では,体重とbaPWVに有意な正の相関関係を示した。さらに中学生のbaPWVを縦断的に検討したところ,男子ではbaPWVの変化率と身長の変化率に負の相関関係があった。これらの結果から,性ホルモンは二次性徴中の子どものbaPWVへの影響は小さく,baPWVは加齢に伴い増加するが,これは発育発達に伴う生理的増加であることが示唆され,身体発育時期と循環器の発達の変化時期にはずれがあることが予測される。一方,成人と異なり女子のbaPWVが男子より高値を示したことは,第二次性徴発現時期のずれが影響していると考える。本年度までに,横断的に第二次性徴期の子どもの動脈硬化度を,身長及び体重などの身体面,アンケート調査を用いて不定愁訴を指標とした精神面,エストロゲン及びテストステロンを指標とした内分泌面から評価するのに十分な測定データを収集することができたと考える。今後は、得られたデータの分析及び解析を行い、結果を公表していく予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後は,身体面及び内分泌面と動脈スティフネスの関連性についてまとめ,学会及び論文発表を行う予定である。さらに研究を発展させるため,縦断的評価ができるよう,データの収集を行う予定である。これらの結果をもとに、子どもから生涯を通じて行う生活習慣病予防対策や、子どもから派生する家族全体の健康づくりが推進できるよう、子ども及びその保護者向けに生活習慣病予防のための啓発リーフレットを作成する予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。
微分可能性に関連する集合の構造

第一の問題は、ユークリッド空間の閉集合上の関数がユークリッド空間上の滑らかな関数に拡張できるための条件を問うWhitney1934の問題の解決であった。これについて、Fourier研究所の発行する雑誌掲載の論文で部分的結果を得た。つまりユークリッド空間の代数的真部分集合に含まれない自己相似集合の高階接空間は全空間の高階接空間と一致し、その結果Bierstone-Milman-Pawkuckiの予想が成立して、この場合についてはWhitneyの問題に適切な解決が得られた。その後FeffermanのAnnals of Mathematicsの2007の論文でこの予想を含め問題は完全に解決されてしまった。そこでわれわれは高階接空間の構造そのものに重点を移し、研究を続けている。その結果、滑らかな関数の研究には補間法的な理論が重要であることが判明したので、その学習を行い、現在得られている結果をまとめる論文Introduction to algebraictheory of multivariate interpolationにまとめ裏面の書籍としてとして出版した。第二の問題は、関数のTaylor展開が部分集合上の値で制御されるために、その部分集合の満たすべき条件を調べる問題であった。上述のFourier研究所の雑誌で解決を行った。これはSpallekの1977年の論文や、代表者のRIMSの雑誌1985年掲載論文以来の発展である。微分可能関数の閉集合上の振る舞いを扱うときは補間法が重要となる.本年度はそのためにラグランジュの補間法の多変数化の会得に力を入れた.多くの文献とインターネット検索によって,この間題にはいろいろな流れがあることがわかった.補間法そのものを追及していた人たちのほかに,Macauleyに始まりGoebnerを経由する代数の流れがあり、またホロノミックな定数係数偏微分方程式系の流れである.これらは近年盛んな計算代数にもつながっている.本年は代表者が不案内なこれらの成果を見極め,学習することを行った.それによると多変数の補間法は,1990年代で完成していることがわかった.したがってこれらに関してはオリジナルな成果は得られなかった.しかし研究者の流儀によって文献やWEB資料は分岐し見通しが大変悪いので,今サーベイを作成中である.本年完成したのは,この課題の出発点である「Restrictins...」である.これは閉集合上で定義された関数が,滑らかな拡張を持つための条件を問う,1934年のWhitneyの問題に関連している.これは当初のわずかの結果を除いて,まったく進展しなかったが,2004年にBieastone-Milman-Pawluckiが高階接空間を定義し,問題の一部分を解決し,一つの予想を立てた.代表者の論文は彼らの結果の一つを拡張するものである.これによると古典的なフラクタル集合に対して,BMPの予想が正しいことがわかる.Whitney 1934はR^nの閉集合上の函数がどのような条件を満たせばC^r級の函数に拡張できるかを問うた.BMP:=Biearstone-Milman-Pawlucki 2003は『集合の高階接空間』の概念を導入し,これがWhitneyの問題の解決に役立つという予想を立てた.我々はこの予想を足がかりにWhitneyの問題を攻略している.本年度はこの高階接空間の代数的特徴づけを行った。つまりこの高階接空間はディラックのデルタの高階微分の線形空間として表されるが、これを全表象の線形空間として表したとき微分に関して閉じていることがわかった。またこの問題は補間法との関係も深く、代表者はこの3年間ほど多変数補間法を絡めて研究中である。この間に修めた知識は、代数解析学やグレブナー基底などに関連するものである。滑らかな函数の研究に限らず、広範な分野に有用であると考えられるので、各地で講演を行った。この方面は、ごく少数とはいえ、上記3名に加えてFields賞受賞のC.Feffermanが急速に研究を進めており、先頭に出ることは容易ではない。さらにこれらを包括するもう少し大きな視点で、滑らかな写像に関する概論を9月にオーストラリアの研究会で話したので、そのまとめを現在執筆中である。

第一の目標は、ユークリッド空間の閉集合上の関数が、ユークリッド空間上の滑らかな関数に拡張できるための条件を問うWhitney 1934の問題の解決であった。しかしこの問題は、FeffermanによってAnnals of Mathematicsの2007の論文で解決されてしまった。そこで高階接空間の構造そのものに重点を移し、研究を続けている。
大麦と米の混炊における大麦内在性酵素の動態解析

本研究は,大麦の内在性デンプン分解酵素β-アミラーゼに注目し,米と混炊する麦飯において米粒に付着する大麦β-アミラーゼの米粒内局在等をイムノブロットや免疫染色法を用いて明らかにし,麦飯の炊飯における糖生成機構について有用なデータを蓄積するとともに,従来困難とされている酵素局在や挙動を解析し得る実験手法を提案することを目的とした。麦飯の炊飯過程において60°Cまでの所定の温度で米,大麦,炊飯液を分離して検討したところ,浸漬中に溶出したβ-アミラーゼが米に付着していたこと,40°Cで最も多く付着していたことなどが明らかとなった。米との混炊に用いる大麦試料を決定するため,種々の大麦品種および搗精度の異なる大麦を用いて麦飯を調製し,官能評価を行った。これにより,官能的に受け入れられると評価されたモッチリボシの75%搗精品を日本晴に50%混炊して麦飯の調製を行う事と決定した。また,このモッチリボシは成分組成や炊飯特性について明らかにされていない部分があるため,試料の基本情報となるこれらについての分析を行い試料特性を把握した。米と大麦はそれぞれ炊飯に適した加水率が異なり,これが混炊時のできあがりの食感に影響を与える。先行研究で示されていた加水率(大麦重量に対して2.2倍量)が官能評価により好ましくない事が明らかになったため,新たに本研究で使用する試料に対する最適な加水率を決定し(大麦重量に対して1.8倍量),続く混炊条件に用いる事とした。米と大麦の混炊時に起こる酵素の挙動を捉えるため,大麦βーアミラーゼから作成したβーアミラーゼ抗体を混炊中に取り出した日本晴に反応させて,酵素が大麦内から溶出し米粒へと移動しているかどうかを免疫染色法により検討することとした。そのため観察に用いる米粒切片の作製条件の検討を詳細に行った。試料米および試料大麦を浸漬した後に加熱を開始し,所定の温度に達した時点で取り出して粒と液体を分離させ,粒を包埋した凍結ブロックを作成し,凍結ミクロトームにより薄切した。これまで米粒からの切片作製は米粒の組織が強固であるなどの理由から困難とされてきたが,本研究により試料の固定条件や切削時の条件を詳細に検討した結果,免疫染色に使用可能な米粒切片の作製方法を確立した。米と大麦の混炊を行い,大麦のβーアミラーゼの炊飯中の挙動を調べ,米と大麦の混炊における糖生成のメカニズム解明を行った。糖生成に関わる酵素の挙動を把握するため,研究に用いたモチ大麦(モッチリボシ)の内在性デンプン分解酵素について,デンプン加水分解活性およびβーアミラーゼ活性を測定したところ,デンプンか水分解活性は60°Cで最高活性を示し,70°Cで急激に低下した。βーアミラーゼ活性の測定結果からは,5060°Cでマルトースの生成が増大することが明らかとなった。これらの結果より,炊飯過程においては,酵素の活性が高くデンプンの糊化も進む60°C付近で糖生成が活発に行われる事が示唆された。また,ウルチ大麦とモチ大麦のβーアミラーゼ活性を比較したところ,モチ大麦の方が活性が高かったことから,米との混炊による相互作用の影響がモチ大麦で大きい事が考えられた。また,大麦βーアミラーゼの炊飯中の挙動を明らかにするため,所定の温度に達した時点で酵素が米粒,麦粒,炊飯液の何処に存在するかをウエスタンブロット法を用いて調べた。この結果,20°C,1時間の浸漬中に大麦のβーアミラーゼは炊飯液中に溶出して米粒内に移動し,加熱後40°Cまでは米粒内に留まるが60°Cに達すると大部分が炊飯液中に溶出することが明らかとなった。以上の結果を踏まえ,混炊による糖生成量増加の効果を詳細に明らかにするため,炊飯過程中の液と粒の糖量測定を行ったところ,混炊することによって,大麦のβーアミラーゼがマルトースを生成し,米のαーグルコシダーゼがマルトースを分解し,グルコースを生成するという酵素の相互作用が確認された。これにより,米や大麦の単独炊飯に比べて混炊飯は糖量が増加することが示された。これまでの研究で,大麦と米を混炊した麦飯の炊飯過程における酵素の相互作用が示唆されており大麦のアミラーゼ類が米のα-グルコシダーゼの働きを間接的に促進していると考えられている。大麦は未発芽種子にもβ-アミラーゼを多く含み,還元糖生成活性が高いことが明らかになっているが大麦のβ-アミラーゼが炊飯中にどのような挙動を示し,米デンプンの分解を行っているかは明らかにされていない。そこで大麦と米の混炊時におけるβ-アミラーゼの挙動を明らかにし,大麦と米の酵素作用のメカニズムを解明することとした。米と大麦混炊時の120°C浸漬後,2炊飯中40°C,360°C時点で粒を取り出し,米・大麦の粒および液から粗酵素液を抽出し,イムノブロットによりβ-アミラーゼの挙動を調べた結果,20°C浸漬後の時点で大麦β-アミラーゼは炊飯液と米粒内の双方に存在していることを認め,温度が上昇しても米粒内に残っていることが確認できた。

イムノブロットと同様に123の時点で取り出した米粒においてβ-アミラーゼの局在をより詳細に調べるために免疫染色法を行った。その結果,20°C浸漬後では粒の外側に染色が見られ,浸漬によって大麦のβ-アミラーゼが米粒表面部分まで浸入すること,40°Cおよび60°C時点では米粒の内部にも存在していることが明らかとなった。このことから,20°Cの浸漬によってすでに大麦β-アミラーゼは米粒内に移動し,温度上昇によってさらに内部に移動し,糖生成に関与していることが示唆された。さらに,麦飯の炊飯における糖生成量を測定した結果,米と大麦の混炊により単独炊飯よりも糖の増加が確認できたことから,米と大麦に含まれる酵素の相互作用が起きたことが考えられた。また,温度上昇時に40°Cまたは60°Cで一定時間保持することで通常炊飯よりも糖量が増加し,酵素の至適活性温度帯での保持が酵素活性に明らかに影響することを確認した。本研究は,大麦の内在性デンプン分解酵素β-アミラーゼに注目し,米と混炊する麦飯において米粒に付着する大麦β-アミラーゼの米粒内局在等をイムノブロットや免疫染色法を用いて明らかにし,麦飯の炊飯における糖生成機構について有用なデータを蓄積するとともに,従来困難とされている酵素局在や挙動を解析し得る実験手法を提案することを目的とした。麦飯の炊飯過程において60°Cまでの所定の温度で米,大麦,炊飯液を分離して検討したところ,浸漬中に溶出したβ-アミラーゼが米に付着していたこと,40°Cで最も多く付着していたことなどが明らかとなった。大麦と米の混炊である麦飯において,大麦のβーアミラーゼに注目して糖生成のメカニズムを詳細に解析するという目的に対し,種々の手法を用いてデータを得る事ができ,新規知見の蓄積がなされた。特に,炊飯中の酵素の移動を捉え,これと合わせて糖生成量を測定した事により,多角的な視点からの考察を行うことができ,研究の深化につながった。今後,食味への影響について研究する上で非常に有用な成果が示せたものと考えられる。調理科学これまでの研究では食味に影響すると考えられ得る糖生成に注目し,その生成メカニズムや種々の条件下での酵素の挙動等について解析を進めてきた。今後は,これらの糖生成が人間の食味にどのような影響を与えるかについて注目し,官能的により好ましいとされる麦飯の炊飯条件の検討を行うことを計画している。このため,種々の炊飯条件により調製した麦飯を試料として官能評価をおこなうこととする。加えて,粒内に存在する酵素の局在をより詳細に把握するための解析を進め,その研究手法も合わせて新規知見の蓄積を行う。糖生成のメカニズムを詳細に把握した上で麦飯の食味との関係を明らかにする事が可能となれば,今後の大麦の利用拡充に寄与する事が期待される。大麦試料の決定に際し,当初予定していた品種に加えて新たに種々の品種や搗精度のものから最適な試料を選択することとし,複数回の官能評価を行った。決定した試料(モッチリボシ,75%搗精)については試料特性に関する基礎的なデータが蓄積されていなかったため,一般成分測定や炊飯特性の分析等を行う実験を追加した。研究を遂行する上で必要不可欠な実験であり,これにより基礎的かつ重要なデータが蓄積された。酵素の挙動を視覚的に捉えるための免疫染色法による解析については,これまで作製が困難とされていた米粒からの切片作製の条件設定を確立するために種々の実験を行った。試料のPFA固定時の温度や時間,固定液の組成,凍結ブロック作製に用いる包埋剤の種類,切削時の温度等,各段階での検討を重ね,最適な条件を見いだした。
パラミクソウイルスの自然免疫回避機構

1、センダイウイルス(SeV)C蛋白質の単独発現細胞を樹立した。SeVのインターフェロン(IFN)シグナル伝達阻害機構の主役は、C蛋白質であり、C蛋白質以外のウイルス蛋白質は必須でないことを確認した。2、IFNが細胞膜上のレセプターに結合するとチロシンリン酸(pY)化を通してSTATsが活性化される。感染初期には、IFN-α/β、IFN-_γどちらの刺激に対してもSTATsのpY化が抑制されていた。このpY化抑制は感染初期に重要な役割を果たしていると考えられた。一方、IFNにより感染細胞を持続的に刺激すると、添加後数時間からpY-STATsレベルの上昇がみられ、その後pY-STATsが長時間検出される。通常、非感染細胞では、脱リン酸化過程が働き、pY-STATsのレベルの上昇は一過性で数時間後には消失する。このpY-STATs蓄積現象の解析から、感染細胞ではSTATの脱リン酸化過程が阻害されていることを明らかにした。感染中期には、IFN-_αに対するSTATsのpY化抑制が解除されること、さらに、IFNγに対しては解除はないものの、リークが存在することから、STATsリン酸化過程の下流に、より本質的な阻害機構が存在することが明らかとなった。SeV感染によるセリンリン酸化抑制によって、IFNシグナル伝達の阻害を説明することはできなかった。リン酸化に対するSeVのこれらの影響は、すべてC蛋白質の機能であった。3、感染細胞extract中のStat1やpY-Stat1は低塩濃度のbufferの中で高分子複合体になる。この高分子複合体形成に関わるウイルス因子がC蛋白質であることを明らかにした。下流の第2の阻害機構と脱リン酸化抑制現象、そしてこの高分子複合体形成との間には、密接な関係があることが示唆された。
日露関係における対立から協調への転換についての総合的研究

日露戦争後、日露両国が対立から協調へと転換した理由について、次の様なことを実証した。第1に、日露戦争後、満州市場で米国との対立、ヨーロッパ情勢の緊迫化という国際関係の重要な変容の下で、林外相とイズヴォルスキー外相が、両国の国益を防御、増進するために、日露協商の成立のために力を尽くしたことである。第2に、当時のロシア新聞での対日外交政策に関する議論がロシア政治体制の民主化を促進したこと、またロシア人は新聞等の報道によって、日本社会との共通点を見出し、これまでの対日イメージを改めることになったことである。日露戦争から第1次世界大戦の間における日露関係の対立から協調への外交関係の大きな変容について、日露、英露、日米、露米関係などの国際的視点から調査する。日本、ロシア、イギリス、アメリカの国立公文書館、外交資料館、新聞資料などの資料収集を行う。今年度は、4年間の研究の初年度であり、研究の基礎部分が中心となった。寺本は、国内では外務省外交史料館で第1、2回日露協商の時期の日露関係を調査し、1907年の時期、ロシアのイズヴォルスキー外相が日本の対露再戦を非常に警戒し、日本との協調を強く望んでいたこと、1910年では日米関係が日露関係に影を落とし始めたことを明らかにした。国外では、イギリス国立公文書館を訪問し、英露間の外交電信の中で、林董外相の外交交渉での率直さ、穏やかさが指摘されていたこと、またイギリス側外交資料でもイズヴォルスキー外相が日本を強く警戒し、英露関係も日露関係に左右されることを明言していたことや、ロシアの同盟国フランスにも日本に圧力をかけることを要請していたことなど、日露対立から接近についての重要な外交資料を収集できた。ミハイロバは、ロシア・サンクトペテルブルでロシア国民図書館、科学アカデミー図書館における資料収集、特に1906年-1907年の時期の"Novoe vremia"新聞に掲載した日露関係に関する記事を収集した。また、同時期の日本国会図書館所有の『東京日日』(『毎日』)、『時事新報』のマイクロフィルムを購入、収集した。そして、京都大学図書館で1906年『大阪毎日新聞』に掲載したロシア、日露関係に関する記事、特に高石眞五郎の執筆(明治39年1月8月ロシア特派員)を収集し、日露関係の世論形成に関する重要資料を収集した。研究協力者トルストグゾフは、ロシア帝国外交資料館に保存されている史料を調査し、オピシ470ジェーラ184(1906),81,112,127,172a,211(1907)と132(1908)を検討した。このオピシには在日ロシア駐露公使パフメテフの外務省への報告が集まっていたが、その中で、在ロシア英国大使ニコルソンの1907年報告書を発見し、調査した。主に日露協商と日露漁業などの協定締結に対する日本、ヨーロッパ、ロシアの評価と反応に注目した。そして協定調印後の日露関係と諸外国の行動をも検討した。日本では、The Japan Times(1907年8月まで)の複写を実施した。今後は、これらの資料分析を一層深化させ、またさらに多方面の資料収集を行う予定である。本研究は、日露戦争後から第1次世界大戦の時期までの日露関係の変容を対象とし、それを外交や世論などの動向から分析しようとするものである。寺本は、イギリス国立公文書館において、この時期後半期の日露、日英、英露、日米関係などの多角的な外交関係を調査した。それによれば、日本は日英同盟の存在意義を再評価しつつ、同時に日英、日米関係が冷却化していることを認識し、そうであればそうであるほど日露関係を深めようとする動きを強め、また日米戦争の際はイギリスの支援は不可能であることも強く意識し、このことも日本がロシアと提携関係を深める原因になったこと、それをイギリスやロシアが鋭敏に観察していたことが資料により明らかにできた。イギリスもロシアも、日本の当時の主要な新聞の外交関係に関する論調を綿密に調査していたことも判明し、このころすでに政府といえども世論の動向を無視できない情熱にあったことが窺えた。ミハイロバは、この時期の日露間における世論の動きについて、両国の新聞を丹念に調べた。それによれは、この時期、日露関係を動かした要因の一つに新聞に代表されるメディアがあった。『ノーヴォエ・ヴレーミャ』は戦争前と同じように極東におけるロシアの利権確立を重視した。また、それとは違い、『レーチ』は,戦争後の新しい勢力バランスを認めた。その議論は,政府に交渉の過程を説明することを余儀無くさせたことを明らかにした。

1906-1907年にロシアは日本だけではなく、イギリスとフランスとも交渉を行い、協定を締結したが、日本との交渉のみが世論の対象になった。1908年2月28日、ロシア歴史上初めて外交政策問題はロシアの国会であるドゥーマの審議事項になり、ロシア史上はじめて世論に配慮して外交政策が遂行されたことを資料により実証した。トルストグソフは、この時期の日露関係と連動する日米関係の動きを示す高平・ルート協定についてロシア側がいかに見ていたかを調査した。当時険悪化していた日米関係の調整が行われたことを観察しつつ、それがロシアをして日露関係の緊密化に向かわせた一因にもなったことを分析した。以上のように、この時期、日露関係が対立から協調へと向かうに至ったかを経緯について、有意義な調査を進めることができ、外交関係の重要性を確認しつつ、新聞等のメディアの動きも重要な役割を果たしていたことを実証できたことは大きな成果と重要性を持った。平成22年度の研究は、日本、ロシア、イギリスの国立公文書館に加え、アメリカの国立公文書館も訪問し、日露戦争期から第1次世界大戦期までの日露関係の変容を中心に、日英、日米、米露外交関係をも調査した。外交関係では、イギリス国立文書館で、日英同盟の強化が日露間の接近を促したこと、ロシア側で日露間の接近を強く希望し、その意向はイギリス側にも伝えられ、英露協商交渉の成立の前提として日露協商の成立が考えられること、また、フランスに対しても、日本のパリでの公債募集について日露関係の改善、協商成立が条件とされるなどなどが外交文書で判明した。また、アメリカ国立公文書館でも、当時のアメリカ政府が満州での日露間の力のバランスの変化や日本の排他的な政策を注視していたことなどが確認できた。また、ロシア帝国外交史料館で保管され、これまで未公開だった外交資料の中で、在日ロシア駐露公使バフメーテフとロシア外務省との報告内容、つまりラムスドルフやイズヴォルスキーなどのロシア外相の対日接近政策などが指示されていたことなどが判明した。ロシア関係では、アメリカ国立公文書館でも、米国国務長官は、アメリカが強い関与を持とうとしていた満州市場を日露両国が分割するのでないかという懸念から、日露協商の秘密条項の存在に強い関心を持っていたことを確認した。また、日露関係をもっと広い文脈から検討するために、当時のマス・メディア、世論を分析した。マス・メディア、世論が外交に与えた影響では、当時のロシアの新聞などを丹念に調査した結果、日露交渉の展開についてロシアの新聞間の論争が大きな影響力を持ち、外交政策問題がロシア国会ドゥーマの審議事項になり、世論に配慮する形で外交政策が決定されることになったこと、さらに日露交渉が新聞に掲載されることによって、日本という国自体にも関心が向けられ、これまで「エキゾチックな日本」「敵対的な日本」というイメージが薄められ、同等な国としてみることを可能にしたことが判明した。このように、研究対象時期に於いて、日露関係の変容を両国の外交、両国を取り巻く国際関係、マス・メディア、世論という側面から、分析、検討を加えた。今年度の本研究では、これまでの4年間の研究のまとめと課題を探ることに重点を置いた。研究の成果については、次のとおりである。
キラル物理学に基づく特異な結合効果の発現を目指す高度な秩序高分子膜の創製と応用

キラル高分子結晶が示す旋光性や圧電性の結晶光学的評価とそれに基づく開発指針を得る実験を強力に進めた.I)キラル高分子試料II)キラル高分子結晶が秘める機能性を引き出す構造制御法の追究短時間で巨大な力を与えることで,キラル高分子膜の構造制御を行う方法を確立し,PLLA, PBLGを用い構造制御を行った.更に,PBLGは側鎖に磁場に応答しやすい芳香環を持つので,圧力場のほかに,磁場を印加することで,精緻な構造制御体を作成することを試みた.特に10T以上の超伝導磁石の利用を考え,ヒータを用いない温度制御,溶媒雰囲気の高精度制御の実現を計った.III)ずり型逆圧電性評価装置の確立とその圧電性の評価IV)ナノスケールでの結晶光学的評価開発を進めてきた高分子膜用の高分解能複屈折旋光測定装置の完成をみた.この装置を使うことでPLLAとポリメチルメタアクリレートのブレンド膜を延伸し,十分な実用力学強度を持つ,分子鎖が配向しているにもかかわらず,複屈折値が非常に小さい透明フィルムを具現化した.本ブレンド膜は透明でありモバイル機の表示部に利用できる可能性がある.キラル高分子結晶が示す旋光性や圧電性の結晶光学的評価とそれに基づく開発指針を得る実験を強力に進めた.I)キラル高分子試料II)キラル高分子結晶が秘める機能性を引き出す構造制御法の追究短時間で巨大な力を与えることで,キラル高分子膜の構造制御を行う方法を確立し,PLLA, PBLGを用い構造制御を行った.更に,PBLGは側鎖に磁場に応答しやすい芳香環を持つので,圧力場のほかに,磁場を印加することで,精緻な構造制御体を作成することを試みた.特に10T以上の超伝導磁石の利用を考え,ヒータを用いない温度制御,溶媒雰囲気の高精度制御の実現を計った.III)ずり型逆圧電性評価装置の確立とその圧電性の評価IV)ナノスケールでの結晶光学的評価開発を進めてきた高分子膜用の高分解能複屈折旋光測定装置の完成をみた.この装置を使うことでPLLAとポリメチルメタアクリレートのブレンド膜を延伸し,十分な実用力学強度を持つ,分子鎖が配向しているにもかかわらず,複屈折値が非常に小さい透明フィルムを具現化した.本ブレンド膜は透明でありモバイル機の表示部に利用できる可能性がある.本年度は,キラル高分子結晶が示す旋光性や圧電性の結晶光学的評価とそれに基づく開発指針を得る実験に必要な純粋なキラル高分子試料,薄膜作成装置,構造観察装置,ずり圧電評価装置の開発を進めた.以下に概要を示す.I)キラル高分子試料の準備対象とする高分子をL型ポリ乳酸(PLLA)に絞り準備を進めた.光学異性体(D体)の量を0.001%-1%,分子量を700050万と,大きく変化させたPLLAを12種類準備した.このPLLAを用い,以下の評価試料を作成することにした.II)キラル高分子結晶が秘める機能性を引き出す構造制御法の追究短時間で巨大な力を与えることで,PLLA膜の構造制御を試みた.具体的には,コンプレッサでは不可能なパルス型高圧力波を作る装置を,非線形技術を応用し,試作した.その結果,立ち上がり0.1秒,待機0.4秒,100MPaの圧力波を試料に加えることができるようになった.残念ながら,当初の目標であった,立ち上がり0.01秒,待機1.0秒,550MPaの圧力波は,計算上可能であるにも関わらず,実現していない.これは,現在コンプレッサから金型部までの長さが約70cmと長いため,圧力ロスが発生していることが原因とわかった.現在これを50cm以内にする改造中である.III)ずり型逆圧電性評価装置の確立とその圧電性の評価ずり型逆圧電性により駆動した試料の様子を,顕微鏡下で,CCD動画取り込み,評価装置を開発した.高空間分解能化,高速取り込み化のために,試料に印加する周期と同期をとれるように,新たに回路を設計した.これにより大きな変位を起こしたfiberのスナップショットを間違いなくとりこめるようになった.D体量を0.01%,分子量30万のPLLAを高速紡糸により,fiberとした.得られたfiber径150μmのPLLAを用いて,最大変位量300μmを実現することができた.そしてこれをもとにbiologicalなtweezerを実現できる可能性を見出した.この研究成果は強誘電体の国際会議(Cambridge, UK)で発表したが,多くの反響を得た.IV)ナノスケールでの結晶光学的評価最近開発が進んでいる「近接場光学」の測定法を取りいれる第一歩として,高分子膜用の近接場光学顕微鏡の仮設装置を試作した.分解能はまだ十分とは言えないが,PLLAとポリメチルメタアクリレートのブレンド膜をこれで観察した.その結果,通常の偏光顕微鏡では確認しえない大きさのブレンド構造を観測できる可能性を見出した.若干予定より遅れているものも見られるが,概ね当初の目標どおりのものが得られている.H16年度はこれらをもとに強力に実験を推し進める予定である.本年度は,最終年度として,キラル高分子結晶が示す旋光性や圧電性の結晶光学的評価とそれに基づく開発指針を得る実験を強力に進めた.以下に概要を示す.I)

キラル高分子試料昨年度は,対象とするキラル高分子をL型ポリ乳酸(PLLA)に絞っていたが,本年度はPLLAに対して側鎖が大きいpoly-γ-benzyl-L-glutamate (PBLG)を用意し,結合効果における側鎖の影響を検討することにした.PLLAとPBLGを主な試料として用いることにした.II)キラル高分子結晶が秘める機能性を引き出す構造制御法の追究短時間で巨大な力を与えることで,キラル高分子膜の構造制御を行う方法を追及した.前年度判明した圧力ロスを改善した.また,側鎖に磁場に応答しやすい芳香環を持つPBLGの構造制御の手段として,圧力場に加えて,磁場を印加することを実現するための実験装置の試作もあわせて行った.特に10T以上の超伝導磁石の利用を考え,ヒータを用いない温度制御,溶媒雰囲気の制御に注力した.III)ずり型逆圧電性評価装置の確立とその圧電性の評価IV)ナノスケールでの結晶光学的評価最近開発を進めてきた高分子膜用の高分解能複屈折旋光測定装置の完成をみた.この装置を使うことでPLLAとポリメチルメタアクリレートのブレンド膜を延伸し,十分な実用力学強度を持つ,分子鎖が配向しているにもかかわらず,複屈折値が非常に小さい透明フィルムを具現化した.本ブレンド膜は透明でありモバイル機の表示部に利用できる可能性があり,注目を集めた.
遺伝子変異ラットを用いた新しいレプチン作用解析系の確立

ENU法にてレプチン欠損Lep^<mkyo>/ Lep^<mkyo>ラット、セイピン欠損ラットを開発、解析した。またob/obマウスと比較してPPARγの発現、TZDによる肝臓の脂肪蓄積やPPARγ発現の変化がマウスとラットで異なることが明らかになった。マウスラット共通に肝臓においてレプチンにより制御されている8遺伝子をマイクロアレイ法により同定した。セイピン欠損ラットでは精巣萎縮および精子形成不全を、空間作業記憶の低下、脳重量の低下を認めることを見出した。レプチンは脂肪細胞から分泌されるホルモンであり、エネルギーバランスの改善を作用機序とする新たな治療薬として期待される。病態モデル動物としてマウスが多く用いられてきたが種族差が存在し、ヒトの代謝調節機構解明にはマウスを用いた研究のみでは不十分である。我々はN-エチル-N-ニトロソウレア(ENU)による突然変異ラット群Kyoto University Rat Mutant Archive(KURMA)から効率的に標的遺伝子変異を選択、個体復元する方法を用いてob/obマウスのアミノ酸変異R105Xより上流である92番目のアミノ酸にQ→X変異を有するレプチン欠損ラット(F344Lep^<mkyo>/Lep^<mkyo>ラット)を開発した.このラットの血中レプチン濃度は測定感度以下でありのob/obマウスと同様にLep^<mkyo>/Lep^<mkyo>ラットは著明な肥満、インスリン抵抗性を伴う糖代謝異常、脂質代謝異常、脂肪肝を認めた。肝臓における遺伝子発現をマイクロアレイにより検討したところ、糖新生、解糖系、脂肪合成関連遺伝子発現の変動はマウスとラットで同じ傾向であること確認されたが、脂肪酸β酸化関連遺伝子発現はob/obマウスで亢進を認める一方ラットでは亢進が認められなかった。Lep^<mkyo>/Lep^<mkyo>ラットはレプチンの種族差を超えたエネルギー代謝調節作用を検討する上で有用なモデルであると考えられる。一方、生下時からの脂肪蓄積不全により糖尿病、脂質異常症、脂肪肝などの代謝異常を認める先天性全身性脂肪萎縮症はレブチン補充療法により代謝異常の改善を認める疾患である。しかし、その主要病因遺伝子であるセイピン遺伝子の機能については未解明な点が多い。我々は同様の方法にて60番日のアミノ酸にL→X変異を有するセイピン欠損ラットを作成し、全身の白色脂肪細胞の著明な萎縮、褐色脂肪細胞の残存などを明らかにした。またセイピン欠損ラットから胎児線維芽細胞培養系を確立し、脂肪分化誘導を試み、脂肪分化障害の機序の解析をすすめている。ヒトの脂肪肝に対するチアゾリジン系薬物(TZD)投与の脂肪肝改善作用が報告されているがその機序については不明である。我々はN-エチル-N-ニトロソウレア(ENU)による突然変異ラット群から得られたレプチン欠損ラット(F344Lep^<mkyo>/Lep^<mkyo>ラット)がob/obマウスとほぼ同等な強い脂肪肝を呈するにもかかわらず脂質合成や脂肪分化に重要な核内転写因子であるPPARγのアンタゴニストであるTZDのロシグリタゾン、ピオグリタゾン投与によりLep^<mkyo>/Lep^<mkyo>ラットでは脂肪肝の改善を認める一方、ob/obマウスでは脂肪肝の増悪が起こることを見出した。またob/obマウスではTZD投与前からすでに肝臓のPPARγの発現が上昇しており、TZD投与によりさらに増加するが、Lep^<mkyo>/Lep^<mkyo>ラットでは肝臓のPPARγの発現は低いままであること、TZD投与により筋肉内中性脂肪濃度、脂肪分布の変化がラットとマウスで異なることを明らかにした。このラットモデルはヒトの脂肪肝に対するTZD投与の効果に類似することから、我々はこのラットがレプチン投与可能なレプチン作用系解析に有用なモデルであることを明らかにした。(2)セイピン遺伝子変異ラットの開発、確立と代謝解析、中枢神経系の解析我々は同様の方法にて先天性脂肪萎縮症の原因遺伝子のうち、我が国で最も頻度の高いセイピン遺伝子の20番目のアミノ酸にL→X変異を有するセイピン欠損ラットを作成し、全身の白色脂肪細胞の著明な萎縮、褐色脂肪細胞の残存などを明らかにした。セイピン欠損ラットの胎児線維芽細胞の脂肪細胞への分化誘導実験にて初期は脂肪分化能を有するものの後期において脂肪蓄積能が失われることを見出し、現在この解析を進めている。また、セイピン欠損ラットにおいて精巣萎縮および精子形成不全を認めること、空間作業記憶の低下を認めることを見出した。現在このモデルを用いてセイピンの機能解析を進めている。代謝機能においては特にヒトとマウスでは種族差が存在し、ヒトの代謝調節機構解明の用いる動物モデルとして複数の動物種を用いることが望ましい。遺伝子変異原性を有するENUを用いてこれまで我々はレプチン欠損Lep mkyo / Lep mkyoラット、セイピン欠損ラット、PPARγ遺伝子変異ラットを作成、解析を行ってきた。

レプチン欠損Lep mkyo /Lep mkyoラットは著明な肥満、インスリン抵抗性を伴う糖代謝異常、脂質代謝異常、脂肪肝を認めた。遺伝的にレプチンを欠損するLep ob /Lep obマウスと比較して、また、レプチン投与によって慢性変化を来す前の比較的早期の肝臓の遺伝子発現をマイクロアレイにより比較することにより、レプチンによって発現変化を生じる遺伝子を8個同定した。これらの解析を現在すすめている。さらに、セイピン欠損ラットにおいては全身の脂肪組織の著明な萎縮の他に、空間作業記憶の低下、精巣機能の低下を認めた。精子形成の段階の進行とともにセイピン遺伝子の発現が亢進し、精子形成におけるセイピン遺伝子の役割を明らかにした。また、ヒトのセイピン異常による先天性全身性脂肪萎縮症において表現型が認められているもののメカニズムが明らかにされていない点について、野生型ラットの脳におけるセイピン遺伝子の発現をIn situ hybridazationにて確認し、セイピン遺伝子欠損ラットの脳は野生型と比較して重量が少なく神経細胞数も減少していることを明らかにした。またセイピン欠損ラットから胎児線維芽細胞培養系を確立し、脂肪分化誘導を試み、脂肪分化障害の機序の解析を進めている。これまでレプチン欠損ラットを用いて、レプチンの糖代謝調節機序の解析を行ってきた。また、同様の方法から先天性脂肪萎縮症の原因遺伝子のうち、我が国で最も頻度の高いセイピン遺伝子変異ラットの開発を行い、セイピンの機能解析を進め、ヒトの病態モデルとして有用であることを見出しているから。24年度が最終年度であるため、記入しない。セイピン遺伝子変異ラットから得られた胎児線維化細胞にみられる脂肪分化障害がセイピンの脂肪分解制御機構の破綻の関与を示唆する所見が得られている。今後、脂肪分化障害機序を明らかにし、脂肪分解制御機構を制御する方法をセイピン遺伝子変異ラットを用いて検討し、脂肪萎縮症における原因治療である脂肪蓄積能の回復を目指し、代謝異常の回復に関して検討を行う。さらに、同様の方法で最近得られた先天性脂肪萎縮症のもう一つの原因遺伝子であるPPARγ遺伝子変異ラットの解析をすすめる。
重力場方程式の厳密解及び近似解と天体物理への応用

パルサー(回転中性子星)の内部構造を調べるのにEinstein方程式を解く必要があるが、方程式の非線形性のため厳密解を求めることが困難である。ある種の仮定を用いるとなんらかの解が求められることが期待され、その後、その解の汎用性を調べるという手法が考えられる。Zsigrai(外国人特別研究員)はEinstein方程式の厳密解を解析的に求める研究を進めた。ニュートン重力のもとでは、星の自転のために回転楕円体の形状をした静水圧平衡解がよく知られている。一般相対論でも同様の形状を予め仮定して、静水圧平衡の星の構造を求める定式化を行った。そのために、一般相対論における回転楕円体の定義を明確にした。その後、形状を特徴づける計量の角度部分がある種の関数形であると仮定して、動径方向の係数を決める非線型な連立微分方程式系を得た。どのような解が再現できるかは微分方程式系を数値計算により解く必要があるが、通常の偏微分方程式系よりはるかに解きやすくなっている。今年度はこの結果をまとめ学術雑誌に投稿するとともに、海外を含めて数回の研究発表を行った。小嶌(受け入れ研究者)は一般相対論の摂動的な取り組みで、近似解を中心に研究を進めた。特に、今年度は回転中性子星が外部の電磁場におよぼす一般相対論的効果を系統的に研究した。これまでは、電磁場を記述するマックスウェル方程式において、回転速度の2次以上を無視するという近似が採用されていたが、それを緩め、定常な電磁場を導出する、ひとつの定式化を得た。その有用性等を現在検討中である。
三叉神経脊髄路核における一次知覚ニューロンの終末と介在ニューロンのシナプス関係

未固定の脊髄または延髄を取り出して、それらを500μmの厚さに横断薄切し、培養液を含むchamber内で一定期間(14時間)脊髄を生かした状態で、後根または三叉神経内の痛みを感じる神経を電極で刺激し、それに応答する後角表層内のニューロンを電気生理学的に同定するのが本研究の目的である。取り出した組織を生存させて、上記の電気生理学的実験を遂行するためには、O_2(95%)とCO_2(5%)の混合ガスをchamber内に灌流させる必要がある。そこで今年度は混合ガスを含む培養液を一定の速度で灌流させるオープンパーフュージョン・マイクロインキュベータ(ショーシンPDMI-2)を設置した。従って、取り出し、薄切した脊髄片を一定の温度(37°C)に保ったchamber内で、一定の流速でO_2とCO_2を含む培養液を灌流するという理想的な条件下で実験を遂行することが初めて可能となった。しかし、はっきりとした原因は不明であるが、いまだ膠様質内の介在ニューロンにガラス電極を刺入して静止電位を得ることができないでいる。おそらく脊髄を取り出して、chamberに固定するまでに細胞が死んでいるのではないかと想像され、短時間(20分以内)に脊髄片をchamberにセットできるように実験手技に習熟しなくてはならない。介在ニューロンの静止電位を得るようになることがこの研究のかなめであり、そこを突破できれば前に進めることができると思われる。その手ごたえを感じつつあるというのが現段階の状況である。そういうことで、学会発表や論文にするなどの成果を得るに至っていないが、この間の関連する論文を研究発表欄に記載する。まがりなりにもこの期間で一応電気生理学的実験を行うことのできる環境は整ったので、引き続き痛みの伝達機構を解明するためにこの研究を続けていくつもりである。今年度(平成10年度)の目標である電気生理測定ユニットの設置を達成できた。位相差顕微鏡にマイクロマニュピレータを取り付けることによって顕微操作が可能となった。ガラス電極を動物の延髄の後角膠様質に刺入し、一次知覚ニューロンの刺激に応答する介在ニューロンの同定が可能となった。初めての電気生理学的実験なので、ガラス電極作製器で使用可能なガラス電極の作製に習熟するのに時間を要した。細胞レベルでの電気生理学的実験の分野で経験豊富な研究者の協力を得て、本来の目的である脊髄や三叉神経脊髄路核の後角膠様質内にある侵害受容性一次知覚ニューロンの刺激に応答する介在ニューロンを調べる実験を行なった。動物を灌流固定し、三叉神経をつけたまま延髄を採り出し、その切片を作製して顕微鏡下にセットし、侵害刺激に相当する電気刺激を三叉神経に与え、一方、後角に刺入した電極で、刺激に特異的に反応する介在ニューロンを同定した。まだ実験に慣れないために刺激に応答する介在ニューロンの反応にどうしてもノイズが発生し、これを除去し、はっきりした介在ニューロンの同定に向けて実験を続行中である。昨年度〔平成10年度〕は電気生理測定ユニットを設置し、位相差顕微鏡にマイクロマニピュレーターを取り付けることによって電気生理的実験が可能となった。また、ガラス電極作製装置により精巧なガラス電極を作製することが可能となった。マウスの延髄を三叉神経をつけたまま取り出し、in vitroで三叉神経の侵害刺激に応じる三叉神経脊髄路核の膠様質内ニューロンの同定が可能となった。しかし、まだ学会等で発表する程、実験結果について確信を持つに至らなかった。

今年度は実験結果の曖昧さをなくすなめに、さらにin vitroでの実験を続行せざるを得なかった。いろいろ実験方法に改善を加え、なんとか侵害刺激に応答するニューロンを同定することができた。さらに、そうしたニューロンの突起の広がりをiontophoresis法により調べることが可能となった。こうした手法にまだ習熟したといえる段階ではないので、実験手技に改良を加え、確実なデータを得たいと計画を立案している。この実験の最低限の要求である三叉神経の侵害刺激に応じる後角膠様質内ニューロンの同定に現在取り組んでいるが、初めて着手する実験系であるためかなり苦労しているというのが実状である。これをなんとか突破し、さらにそうした侵害刺激に応じるニューロンと侵害刺激を伝える一次知覚ニューロンの中枢性終末との間のシナプス関係を、侵害受容性一次知覚ニューロンに特異的に含まれる伝達物質の抗体を用いて、免疫組織化学的に明らかにする実験を計画中である。未固定の脊髄または延髄を取り出して、それらを数mmの厚さに薄切し、培養液を含むchamber内で一定期間(半日以上)器官(組織)を生かした状態で、後根または三叉神経内の痛みを感じる神経を電極で刺激し、それに応答する後角表層内のニューロンを電気生理学的に同定するのが本研究の目的である。そのため昨年度(平成12年度)はchamber内を一定の温度(体温)に保つために温度コントローラー(TC202)を設置した。また、三叉神経と後根の刺激に必要な電極を操作するために必要なマニピュレーターを新たに設置した。取り出した組織を生存させて、上記の電気生理学的実験を遂行するためには、さらに一定の混合比のO2とCO2をchamber内に灌流させる必要がある。そこで今年度はガスを一定の速度で灌流させるパーフュージョン・マイクロインキュベータ(ショーシンEMPDM1-2)を設置する予定である。現在、ガスをchamber内に流入しない状態で実験を行いつつあるが、組織を生かした状態で実験できればより信頼性の高いデータが得られるものと考えられる。電気生理学的実験は不慣れなために、必要な環境を整備するために多大な時間を要した。来年度はほぼ環境設定が完了する予定なので、短期間だが、本格的に痛みに応じる後角ニューロンを明らかにしたいと思っている。現在、学会発表や論文にするなどの成果を得るに至っていないが、この間の関連する論文を研究発表欄に記載する。未固定の脊髄または延髄を取り出して、それらを500μmの厚さに横断薄切し、培養液を含むchamber内で一定期間(14時間)脊髄を生かした状態で、後根または三叉神経内の痛みを感じる神経を電極で刺激し、それに応答する後角表層内のニューロンを電気生理学的に同定するのが本研究の目的である。取り出した組織を生存させて、上記の電気生理学的実験を遂行するためには、O_2(95%)とCO_2(5%)の混合ガスを含む培養液をchamber内に灌流させる必要がある。そこで今年度は一定の速度で培養液を灌流させるパーフュージョン・マイクロインキュベータ(ショーシンPDMI-2)を設置した。従って、取り出し、薄切した脊髄片を一定の温度(37°C)に保ったchamber内で、一定の流速でO_2とCO_2を含む培養液を灌流するという理想的な条件下で実験を遂行することが可能となった。しかし、はっきりとした原因は不明であるが、いまだ膠様内の介在ニューロンにガラス電極を刺入して静止電位を得ることができないでいる。
四角穴パターンを有するダンパシールにおける穴形状パラメータの最適化

本研究はポンプの高効率化,高安定性に寄与する液膜シールの開発を目的として,しゅう動面に四角穴パターンを有するシールを対象に,穴形状パラメータが静特性(漏れ特性)および動特性(振動特性)に及ぼす影響を解析した.穴形状パラメータとして穴断面積,穴数,穴部総面積一定のもとでの穴断面積と穴数の組み合わせの3通りを考慮した.その結果,小さな断面積の穴を多数設けることにより,漏れ流量の低減,ふれまわり周波数比WFR(不安定振動を引き起こすふれまわり速度の範囲)の低減とWFRに及ぼすシール入口旋回流速度の影響を小さくすることが可能となり,ポンプの効率と安定性に貢献することが明らかになった.本研究はポンプの高効率化,高安定性に寄与する液膜シールの開発を目的として,しゅう動面に四角穴パターンを有するダンパシールを対象に,穴形状パラメータ(穴寸法,穴数,穴の配置)が静特性(漏れ流量)および動特性(動的流体力,動特性係数)に及ぼす影響を理論的,実験的に解析するものである.平成24年度の研究実績は以下の通りである.1.四角穴シールの静および動特性に関する数値計算(1)解析条件の拡大:従来解析困難であった解析条件(運転条件,シール形状など)を拡大するため,運動方程式の離散値化の再チェックし,シール流入端に風上差分を新たに導入した.その結果,解析可能な条件が広がった.(2)計算精度の向上:収束判定条件(特に圧力)を厳しく取ることにより,動特性係数の解の精度向上させた(正方向,負方向に変動を与えたときの解の不一致程度を小さくした).(3)四角穴の寸法,数が,静特性(漏れ流量,静的液膜反力)および動特性(動特性係数,ふれまわり周波数比(不安定振動を引き起こすふれまわり速度の範囲))に及ぼす影響を調べた.その結果,四角穴の数,深さが大きくなると漏れ流量が減少し,入口旋回流速度がふれまわり周波数比に及ぼす影響は小さくなることが明らかになった.2.四角穴シールの実験(1)実験装置の改修ダ:シールすきま等の寸法精度向上をはかるため,シール外周部とシール保持部(ハウジング)を再加工した.配管系を改修し管路の損失等を低減した.(2)測定系の改良:実験中のデータ処理の自動化を促進するため,データ処理プログラム(Labview)に改良を加えた.またふれまわり周波数の測定を正確にするため,ふれまわり運動に同期するパルス信号導入システムを構築した.(3)静及び動特性実験:平行環状シールと四角穴シール(1種類)の漏れ流量,動的流体力を測定し,動特性係数を算出した.本研究はポンプの高効率化,高安定性に寄与する液膜シールの開発を目的として,しゅう動面に四角穴パターンを有するダンパシールを対象に,穴形状パラメータが静特性(漏れ流量)および動特性(動特性係数,ふれまわり周波数比)に及ぼす影響を解析した.3年の研究期間の最終年度にあたる平成25年度の研究実績は以下の通りである.四角穴の穴形状パラメータ(穴断面積,穴数,穴部総面積一定のもとでの穴断面積と穴数の組み合わせ)が静および動特性に及ぼす影響を明らかにした.結果を要約すると(1)漏れ流量Q:穴数一定のもとで穴断面積(穴寸法)を変えた場合[パターンNo.1]および穴断面積一定のもとで穴数を変えた場合[パターンNo.2]は,Qに及ぼす影響は小さい.一方,穴部総面積一定のもとで穴数と穴断面積の組み合わせを変化させた場合[パターンNo.3]は穴断面積が小さく穴数が多くなるとQは減少する.(2)動特性主対角減衰係数Cm(ふれ回り運動を抑制する指標),連成ばね係数Kc(ふれ回り運動を促進する指標):CmはパターンNo.1,No.2では変化しないがパターンNo.3で穴断面積が小さく穴数が多くなると増加する.一方,パターンNo.1で穴断面積が大きい場合,パターンNo.2で穴数が多い場合,パターンNo.3で穴断面積が小さく穴数が多い場合,Kcの大きさは減少するとともにシール流入端の入口旋回流速度(α)がKcに及ぼす影響が定量的に小さくなる. (3)ふれまわり周波数比WFR(不安定振動を引き起こすふれまわり速度の範囲):Kcの場合と同様に,パターンNo.1で穴断面積が大きい場合,パターンNo.2で穴数が多い場合,パターンNo.3で穴断面積が小さく穴数が多い場合,WFRは小さくなるとともに,αがWFRに及ぼす影響が定量的に小さくなり,ふれ回り運動を抑制する点からロータの安定性が向上する.本研究はポンプの高効率化,高安定性に寄与する液膜シールの開発を目的として,しゅう動面に四角穴パターンを有するシールを対象に,穴形状パラメータが静特性(漏れ特性)および動特性(振動特性)に及ぼす影響を解析した.穴形状パラメータとして穴断面積,穴数,穴部総面積一定のもとでの穴断面積と穴数の組み合わせの3通りを考慮した.その結果,小さな断面積の穴を多数設けることにより,漏れ流量の低減,ふれまわり周波数比WFR(不安定振動を引き起こすふれまわり速度の範囲)の低減とWFRに及ぼすシール入口旋回流速度の影響を小さくすることが可能となり,ポンプの効率と安定性に貢献することが明らかになった.