hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
回転流中に形成されるブンゼン火炎先端部の非定常挙動

実用燃焼器内に形成される乱流予混合火炎は乱流場に含まれる様々な渦や浮力の影響によって,曲率の変化を伴いながら変動している.乱流予混合火炎の局所的挙動を明らかにする際に,回転流を伴う火炎の動的挙動とその機構を明らかにすることは重要である.本研究では回転ブンゼン火炎先端部を対象に,慣性力,浮力,ルイス数効果が連成した火炎の動的挙動とその機構に関して実験的に検討を加えた.ルイス数Le>1の条件で,スワール数Sを増加させると,火炎先端部が曲率変化を伴って振動する周期振動火炎(S=1.04)が円錐火炎(S=0)から円錐台火炎(S=1.58)への移行する過程で形成された.周期振動火炎の振動機構の詳細を明らかにするために,振動の周波数及び振幅について検討を加えた.その結果,周波数はSの増加に伴って減少したが,これは遠心力の増加による軸方向流速の低下に起因する.振幅に関しては,周期振動火炎の形成に伴って非回転時の約5倍に増幅し,円錐台火炎の形成に伴って減衰した.この増幅はルイス数効果による燃焼強度の変動に起因することが示された.すなわち,振動を誘起させる浮力とルイス数効果による燃焼強度の変動が互いに融合した結果,周期振動火炎が形成されることが明らかとなった.Le>1の条件下でかつスワール数を一定に保ちながら(S=1.04),予混合気流の断面平均速度と周速度による慣性力を増加させると,周期振動火炎の挙動は周期運動から準周期運動を経て,カオス性を示唆する振動へ遷移していくことが明らかにされた.それぞれの火炎挙動に対する定性的な評価は,アトラクタの幾何形状によって評価することができ,定量化な評価は相関次元法によって得られた次元値から評価することができた.このことは,本研究で適用した時系列カオス解析が,非定常火炎の挙動を評価する際の指標の一つとしても有効な手法であることが示された.実用燃焼器内に形成される乱流予混合火炎は乱流場に含まれる様々な渦や浮力の影響によって,曲率の変化を伴いながら変動している.乱流予混合火炎の局所的挙動を明らかにする際に,回転流を伴う火炎の動的挙動とその機構を明らかにすることは重要である.本研究では回転ブンゼン火炎先端部を対象に,慣性力,浮力,ルイス数効果が連成した火炎の動的挙動とその機構に関して実験的に検討を加えた.ルイス数Le>1の条件で,スワール数Sを増加させると,火炎先端部が曲率変化を伴って振動する周期振動火炎(S=1.04)が円錐火炎(S=0)から円錐台火炎(S=1.58)への移行する過程で形成された.周期振動火炎の振動機構の詳細を明らかにするために,振動の周波数及び振幅について検討を加えた.その結果,周波数はSの増加に伴って減少したが,これは遠心力の増加による軸方向流速の低下に起因する.振幅に関しては,周期振動火炎の形成に伴って非回転時の約5倍に増幅し,円錐台火炎の形成に伴って減衰した.この増幅はルイス数効果による燃焼強度の変動に起因することが示された.すなわち,振動を誘起させる浮力とルイス数効果による燃焼強度の変動が互いに融合した結果,周期振動火炎が形成されることが明らかとなった.Le>1の条件下でかつスワール数を一定に保ちながら(S=1.04),予混合気流の断面平均速度と周速度による慣性力を増加させると,周期振動火炎の挙動は周期運動から準周期運動を経て,カオス性を示唆する振動へ遷移していくことが明らかにされた.それぞれの火炎挙動に対する定性的な評価は,アトラクタの幾何形状によって評価することができ,定量化な評価は相関次元法によって得られた次元値から評価することができた.このことは,本研究で適用した時系列カオス解析が,非定常火炎の挙動を評価する際の指標の一つとしても有効な手法であることが示された.回転流中に形成されるブンゼン火炎を対象に,火炎先端部の挙動について検討を加えた.燃料としてメタンを用いた.予混合気の流速が0.6m/sに場合には火炎先端部は周期的に変動する.予混合気流速を増加すると,火炎先端部の変動は徐々に周期性が崩れ,1.1m/sの場合には非周期的な振動挙動が見られる.本年度は,周期的変動,非周期的変動に対して以下の検討を行った.周期的変動に対しては,LIF(Laser Induced Florescence)法により,変動する火炎基部のOH濃度の測定を行った.その結果,火炎基部が燃焼ガスに正の曲率を有する場合と負の曲率を有する場合とでは,OH濃度が変化することが定性的に示された.しかしながら,LIF信号はきわめて微弱であり,複数の画像を加算し平均することによりS/N比を改善する必要があった.その結果,時系列的な変動を測定することはできなかった.来年度は,LIF信号強度の改善が重要な課題であると考えることができる.非周期的変動に対しては,レーザトモグラフィー法により,火炎面挙動を可視化し,その変動を高速度ビデオカメラにより記録した.記録された画像より火炎先端部の変動を時系列データとして定量化し,アトラクター,リアプノフ指数,相関次元を求め,カオス特性の視点から火炎先端部の変動特性について検討を加えた.その結果,周期的変動の場合と非周期的変動の場合とではカオス的特性に有意な差が見られ,非周期的変動の場合にはカオス的特性がみられた.

今後,カオス的特性をさらに明確にするために,サロゲート解析などを適用する必要がある.実用燃焼器内に形成される乱流予混合火炎は乱流場に含まれる様々な渦や浮力の影響によって,曲率の変化を伴いながら変動している.乱流予混合火炎の局所的挙動を明らかにする際に,回転流を伴う火炎の動的挙動とその機構を明らかにすることは重要である.本研究では回転ブンゼン火炎先端部を対象に,慣性力,浮力,ルイス数効果が連成した火炎の動的挙動とその機構に関して実験的に検討を加えた.ルイス数Le>1の条件で,スワール数Sを増加させると,火炎先端部が曲率変化を伴って振動する周期振動火炎(S=1.04)が円錐火炎(S=0)から円錐台火炎(3=1.58)への移行する過程で形成された.周期振動火炎の振動機構の詳細を明らかにするために,振動の周波数及び振幅について検討を加えた.その結果,周波数はSの増加に伴って減少したが,これは遠心力の増加による軸方向流速の低下に起因する.振幅に関しては,周期振動火炎の形成に伴って非回転時の約5倍に増幅し,円錐台火炎の形成に伴って減衰した.この増幅はルイス数効果による燃焼強度の変動に起因することが示された.すなわち,振動を誘起させる浮力とルイス数効果による燃焼強度の変動が互いに融合した結果,周期振動火炎が形成されることが明らかとなった.Le>1の条件下でかつスワール数を一定に保ちながら(S=1.04),予混合気流の断面平均速度と周速度による慣性力を増加させると,周期振動火炎の挙動は周期運動から準周期運動を経て,カオスを示唆する振動へ遷移していくことが明らかにされた.それぞれの火炎挙動に対する定性的な評価は,アトラクタの幾何形状によって評価することができ,定量化な評価は相関次元法によって得られた次元値から評価することができた.このことは,本研究で適用した時系列カオス解析が,非定常火炎の挙動を評価する際の指標の一つとしても有効な手法であることが示された.
耐震補強のための先端複合材料充填システムの開発

本研究では鉄筋コンクリート(RC)構造の耐震せん断補強のための一つの方法として、ステンレスの鋼網を多重に巻きたて、モルタルにより複合化する、フェロセメントによる補強方法を対象として、高性能のモルタル充填システムの開発などを目的としている。平成21年度はフェロセメントをRCはりのスターラップの代わりに用いたRC供試体を作成し、スターラップとフェロセメントの構造特性を比較解析した。その結果、フェロセメントはスターラップよりひび割れを広域平均化する結果が得られた。また、実験ではRCはり構造に対して、圧電アクチュエータを用いた診断方法を適用して、構造の振動応答を計測し、構造特性を確認した。さらに計測には加速計を用い、振動応答を周波数分析して、損傷位置の同定などを実施し、損傷がどのように進展するかについても検討した。本研究では鉄筋コンクリート(RC)構造の耐震補強のための一つの方法として、ステンレスの鋼網を多重に巻きたて、モルタルにより複合化する、フェロセメントによる補強方法を対象として、モルタル充填システムの開発などを目的としている。平成20年度はフェロセメント巻き立てによる補強を実施したRC供試体を作成し、補強前後の構造特性を解析した。実験では補強後の構造に対して、圧電アクチュエータを用いた診断方法を適用して、構造の振動応答を計測し、補強効果を確認した。計測には加速計を用い、振動応答を周波数分析して、補強効果がどのように表れるかを研究した。補強効果は初期の目的を達成する結果が得られた。
電子聴診器を使用した心雑音の可視化による心臓検診の改革

無害性雑音は病的因子の無い健康な小児に認める心雑音で、幼児期から学童期に聴取される心雑音で最も多い。無害性雑音は、特徴的雑音であるため専門医は聴診で鑑別できる。本研究は、電子聴診器で無害性雑音を収録し、雑音の特性を解析する。内容は、無害性雑音を構成する周波数を解析し、病的な心雑音の周波数構成とどのように異なるのかを解明する。以上の研究で、聴診で無害性雑音が鑑別できるようにする。本研究は、個人差のある聴診技術を専門家の耳と同様の効果にまで引き上げ、雑音を可視化することで検診の簡素化、医療費の削減につなげることができると考える。
古代ギリシアのエ-トスとCorpus Hippocraticum

『ヒポクラテス集成』を通して古代ギリシア社会のエ-トスの問題を考える研究を,主として歴史家トゥキュディデスとの対比を中心として多年継続して来た。「トゥキュディデスとヒポクラテス」ーその5(1991)は,この問題に関する1980年題の内外の研究動向をめぐって,私なりの総括と,これまでの自分の研究の反省を行ったものである。最近の研究は,いわば新しい懐疑主義の再生とみることができる。分析・比較の方法の細密化が,時として「木を見て森を見ない」先行学説への不毛な批判におちいることの危険を指摘したつもりである。しかし文化人類学等の複眼的視角から,社会における病の流行,とりわけ対人感染,免疫などの問題を考えるという,従来の私の研究ではあまり重視していなかった観点から刺激をうけた。とりわけ古代ギリシアでミアスマ(穢れ)とよばれた観念が,宗教的タブ-の領域のみならず,法・道徳思想の世界における罪と罰の問題とも深くかかわっていることを発見した。「トゥキュディデスとヒポクラテス」ーその6(1992)では,初心に帰って,トゥキュディデス第2巻のアテナイの大疫の記事を,『ヒポクラスス集成』と対比して考察し直したつもりである。この結果両者ともに,病の流行・感染・免疫をミアスマの観念と関連させることを,意図的に避けていることを指摘することができた。他方同時代の悲劇詩人の作品の中では,この観念は災悪の原因として,もっとも重大なものの一つとされている。この落差が何を意味するがを理解することが,古代ギリシア社会のエ-トスを考察するうえでの当面の研究の課題となることを確認した。近年古代研究に関する新しい潮流があらわれている。それはいわばかつての懐疑主義の1980年代版とでもいうべきもので、古典のテクストに関する分析,比較が微細化し,時としては「木を見て森を見ない」不毛な先行学説への批判の再現となる傾向なしとはしない。しかし紀元前5世紀のアテテイを中心とした思想世界をめぐる資料を読みすすめて行くうちに,病の流行,それに対する人々の対応,とりわけ対人感染や免疫についての解釈などの問題をとりあげるためには,文化人類学ー言教社会学的視点から立ち入った考察が必要であると考えるようになった。とりわけヒポクラテス医学とは異質の世界とされていた,アスリレピオス神(医療神)信仰の問題と,宗教的・法的・道徳的な汚染(ミアズマ)の問題が,当面の主要な関心事となった。前者は,古代末期に,キリスト教とならんで,ヨ-ロッパの宗教世界の覇を争そった神であり,その神域は数多く,また人々が参篭する聖地となった。そのうちエピダウロスの神域からは前世紀末に多くの砕片が発見され,その研究は今は新たな関心をよんでいる。後者に関しては,近年科学史の立場からのまとまった研究書が出たが,倫理思想の問題としては,まだ目ぼしい成果はあらわれていない。1990年8月「長野市民教養講座」で『古代ギリシアの選者』という題目での講演を依頼されたのを機会に,これまでの私の『ヒポリクラテス集成』の研究の暫定的な総括を試み,それをひとつの素材として,今後の研究の展望をひらく目的で記したのが,「山梨大学教育学部研究報告」(41号)に掲載した『トゥキュディデスとヒポクラテスーその5』であり,不完全ながら近年の研究史と,bibliographyを含んでいる。Corpus Hippocraticumを通して古代ギリシア社会のエ-トスの問題を考えるという研究を,歴史家トゥキュディデスとの対比を中心として多年継続して来た。「トゥキュディデスとヒポクラテス」ー

その5ー(1991)は、この問題に関連する1980年代の内外の研究動向をめぐって、私なりの総括と、これまでの自分の研究の反省を試みたものである。最近の研究のnew trendは,いわば新しいSceptisvrの流行とみることができる。分析・比較の細密化が,時として「木を見て森を見ない」先行学法への不毛な批判におちいることの危険を指摘したつもりである。しかし文化人類学等の複眼的視点から,病の流行,とりわけ対人惑染,免疫などの問題を考えるという,従来の私の研究ではあまり重視していなかった問題の所在に気がつくことができた。とりわけ古代ギリシアでミアスマ(穢れ)とよばれた観念が、宗教的タブ-の領域のみならず、法・道徳思想の世界における罪の問題とも深くかかわっていることを発見した。「トゥキュディデスとヒポクラテス」ーその6ー(1992)では、初心に帰って,トゥキュディデス第2巻のアテナイの大疫の記事を,Corpus Hippocraticumと対比して考察したつもりである。そして両者ともに、病の流行・感染・免疫をミアスマの観念と関連させることを意図的に避けていることを指摘することができた。他方同時代の悲劇詩人の作品の中では,この観念は災悪の原因としてもっとも重大なものの一つとされている。この落差が何を意味するかを理解することが、古代ギリシア社会のエ-トスを考察するうえでの当面の課題となることを確認した。
ジアリールエテン薄膜表面の光応答形態変化

光照射により可逆的に色変化を伴い分子構造変化を起こすジアリールエテンの結晶表面が可逆的な表面形状変化をする現象を研究してきた。表面に現れる凸凹の形状は、ジアリールエテンの閉環体および開環体の結晶形に由来するものであり、ジアリールエテン誘導体により異なることがわかった。またその表面形状は自己相似性であるフラクタルであった。温度を変えて形成した表面形状をフラクタル解析することにより、凸凹のサイズが0.01μmから45μmのスケール範囲でフラクタル次元が高いことが、超撥水性の発現に重要であることを見出した。トリメチルシリル基をもつジアリールエテンの結晶に紫外光を照射すると、結晶表面に無数のフィブリルが形成し、可視光を照射するとこれらが全て消失する現象を見出した。この現象は、結晶表面だけでなく、この化合物を金属、ガラス、プラスチック上にコートした膜の上においても観察することができた。フィブリルに覆われている時には、この表面上における水滴の接触角は163度と蓮の葉の上での水滴の接触角と同じとなり、光による超擾水現象の出現と消失が制御できることを確認した。SEMにより観察すると、ジアリールエテン固体表面のフィブリルは紫外線を照射しない限りは生成しないが、照射後は5分後には生成を始めており、20時間後には表面はフィブリルで覆われていた。可視光を照射すると、光強度にもよるが、数分でフィブリルが溶けるように消失していく過程がデジタルマイクロスコープで録画された。この現象は、相図を用いて説明できた。すなわち、このジアリールエテンの開環体と閉環体はそれぞれ約100°Cと140°Cの融点をもつが、共融点はわずか30°Cであった。紫外光をあてると表面組成が変わり、共融状態を経て、閉環体に特有な針状結晶がフィブリルとして観察されたものと考えられる。事実、低温では紫外光を照射してもフィブリルの成長は認められなかった。また、開環体と閉環体のX線構造解析と、フィブリルの粉末X線散乱の比較からフィブリルは閉環体によるものであることも確認できた。ジアリールエテンの結晶および薄膜表面に紫外光を照射することにより、表面が無数のフィブリルに覆われる現象を研究してきた。置換基を換えた誘導体を合成し、そのコーティング膜表面の紫外・可視光に対する変化の様子を温度・光照射時間を変えて観察した。紫外光を照射時間が長いと、より長いフィブリルが成長し、照射時間が短いとフィブリルの長さも短くなることが観測された。これは、紫外光照射により膜表面に生成する閉環体の量に依存するためと考えられる。また、紫外光照射後の保持温度が高くなると、それまでの細いフィブリルの中に太いフィブリルが混在するようになり、さらに温度を上昇させると太いフィブリルだけになることが確認された。これは、低温では結晶核発生の数が多いのに対し、温度が上昇すると結晶核の発生頻度が下がると共に、結晶の成長速度が増すことで説明できる。さらにジアリールエテン誘導体を変えて結晶の形状を観測すると、表面形状は、そのジアリールエテンの開環体と閉環体の結晶格子の形状と相関があることがわかった。すなわち、開環体、閉環体であれ結晶格子がx,y,z軸の長さがほぼ等しければ結晶は立方晶として成長し、光を照射した面は粒粒の結晶が覆う面となるが、x,y,z軸のどれか一つの長さが他の二辺より極端に短いと、その方向に結晶は選択的に成長した針状晶となり、表面は数多くのフィブリルで覆われることが判明した。紫外光・可視光を交互に照射して色が変わる現象をフォトクロミズムという。我々は、光によって色だけでなく単結晶または結晶薄膜表面の形状も可逆的に変化するジアリールエテンという1つのフォトクロミック化合物を研究対象にして、以下のことを明らかにした。I光照射により出現する薄膜表面形状は、結晶を構成するジアリールエテン分子の結晶構造に起因している。今までの針状結晶が光で発生する誘導体のトリメチルシリル基をフェニル基に置換すると、粒々の表面が生成した。これの結果、表面形状は結晶構造に由来することを今年度論文発表した。II光照射した後に発生する微結晶からなる表面はフラクタルであり、光照射後の保持温度によって異なるフラクタル次元の表面が現れる。III保持温度を上げることにより、表面に生えていた小さな針状結晶は、次に生えてくる大きな柱状結晶にオストワルドライプニングによって取り込まれていくのが確認できた。

IV温度を上げることで超撥水表面が発現するまでの時間が、30°Cでの15時間から、50°Cで1時間半にまで短縮できるが、それ以上の温度だと超撥水性が発現しないことも明らかにした。V温度を変えて成長した結晶表面をフラクタル解析することにより、凸凹のサイズが0.01μmから50μmのスケール範囲でフラクタル次元が高いことが必要であることが判明した。これは、蓮の葉などの自然界に存在する超撥水表面が0.1μm,10μmの2つのサイズの凸凹からなっているのと対応していると考えられ、自然の妙味を再確認した。
学術用語の解析と標準化方式の研究

1.科学技術用語集編纂:26分野の文部省学術用語集を中核とする科学技術用語集の編纂を行い,日-英科学技術用語辞書として利用可能とした.また同時に全用語の計算機可読可を行い,計算機によるキーワード変換用辞書としての機能を持たした.2.学術用語の解析:科学技術用語集に基づき,用語の統計的解析を行った.この結果多義性は平均1.4で英語から見ても日本語から見てもほぼ同じであることが分かった.また分野を限定することにより多義性が顕著に減少すること,専門の分化とともに用語の構成語数が増加し,英語では2語以上が全体の70%を占めていることが分かった.このことはデータベースにおける問合わせが, 1語のキーワードより2語以上のキーフレーズを用いることにより適合率の向上に大きく寄与することを示している.3.多言語シソーラス・システム開発:ユーザの入力したキーワードとデータベース中に格納されているデータの表現が言語の違いによって異なる場合検索が行えない.このような問題に対しては,複数言語間でのキーワード自動変換システム(多言語シソーラス)が有効である.この実現のためには複数用語のデータとその間の関連を含む多言語辞書が不可欠である.小型,ポータブルで低コストの大容量記憶媒体であるCD-ROM上に,日,英,独,仏,露,中,西,蘭8ヶ国の多言語辞書システムCD-WORDを実現した.CD-WORDは英語を中心とした8ヶ国語の約500万語が記録されている.またこのCD-WORDを用いた多言語シソーラス・システムの骨格となる辞書別検索機能,対訳別機能,同義語検索機能を実現した.4.学術用語の標準化:科学技術用語集を中心として,用語の記法,例えばハイフンの有無,略語の扱い,片仮名/平仮名の使い分け等に関する実用的基準を提示した.1.科学技術用語集編纂:26分野の文部省学術用語集を中核とする科学技術用語集の編纂を行い,日-英科学技術用語辞書として利用可能とした.また同時に全用語の計算機可読可を行い,計算機によるキーワード変換用辞書としての機能を持たした.2.学術用語の解析:科学技術用語集に基づき,用語の統計的解析を行った.この結果多義性は平均1.4で英語から見ても日本語から見てもほぼ同じであることが分かった.また分野を限定することにより多義性が顕著に減少すること,専門の分化とともに用語の構成語数が増加し,英語では2語以上が全体の70%を占めていることが分かった.このことはデータベースにおける問合わせが, 1語のキーワードより2語以上のキーフレーズを用いることにより適合率の向上に大きく寄与することを示している.3.多言語シソーラス・システム開発:ユーザの入力したキーワードとデータベース中に格納されているデータの表現が言語の違いによって異なる場合検索が行えない.このような問題に対しては,複数言語間でのキーワード自動変換システム(多言語シソーラス)が有効である.この実現のためには複数用語のデータとその間の関連を含む多言語辞書が不可欠である.小型,ポータブルで低コストの大容量記憶媒体であるCD-ROM上に,日,英,独,仏,露,中,西,蘭8ヶ国の多言語辞書システムCD-WORDを実現した.CD-WORDは英語を中心とした8ヶ国語の約500万語が記録されている.またこのCD-WORDを用いた多言語シソーラス・システムの骨格となる辞書別検索機能,対訳別機能,同義語検索機能を実現した.4.学術用語の標準化:科学技術用語集を中心として,用語の記法,例えばハイフンの有無,略語の扱い,片仮名/平仮名の使い分け等に関する実用的基準を提示した.1.学術用語の解析:従来入力していた学術用語集23分野に加え、鉱山治全と学術用語集には含まれていないが重要な分野の一つである情報処理の2分野を追加して解析を行った。多義性は全体の平均は1.4で英語から見ても、日本語から見てもほぼ同じであり、また分野を限定することにより多義性が減少すること、専門の分野とともに用語の構成語数が増加し、英語では2語以上が1語のものに対し70%で大部分を占めている。このことはデータベースにおける問合せが1部のキーワードより2部以上のキーフレーズを用いることにより適合率の向上に大きく寄与することを示している。またデータ、情報または図書の分、においてもキーフレーズにより精度の著るしい向上が予測され、実際にテストした結果もそうであった。2.学術用語の標準化の課題:標準化の観点から学術用語の現状を検討してみると、各分野毎にはある程度整理されているが、分野の異ると同一の概念が異る用語になっている例が非常に多いことが認められた。用語自体が異る場合、漢字,片仮名,ひらかなの字種の異りの場合、外来語の表記の異る場合、長音記号の異る場合、漢字は同一でも読みの異る場合など各種の問題があり、それぞれが歴史的背景、基準の違いなどによっているので分野を通しての整理は今後の大きな課題である。また用語の多義性も正確な表現、解釈の面から厄介な問題であるがこれは分野内でも整理が不十分であることが明らかとなった。3.学術用語集の応用:計算機可読化された学術用語集は種々の応用がある。本年は異る言語のデータベースへの多言語アクセスシステムへの応用を目標として、日-英-独の3言語間の相互変換のために用語をCD-ROMに収録した。2段索引方式によってパーソナルコンピュータでも高速にアクセス、表示できるシステムを設計し、PC9801上に実装した。

多言語シソーラスシステムの開発:データベースの国際的流通にともない使用されている用語が多種類にわたりまた問合せの際にも各種の表現が用いられるようになってきた。データーの記述および問合せにおいて正確さと効率向上のためには、標準化された用語の使用が望ましい。具体的には科学技術用データベースを対象として、主要言語として、日,英,独,仏,露,中,西,蘭8ケ国語を最終目的とした多言語シソーラスシステムの作成を行っている。本年度は特に日-英-独3ケ国語の科学技術用語に対するシソーラスの作成と、8言語シソーラスの試作を行なった。これらのシソーラスはいずれも、CD-ROMディスク上に記録され、パーソナルコンピュータで検索可能となっている。この結果大量辞書情報を容易に利用することが可能となり、多言語にわたるキーワード変換をコンパクトに実現でき、データベースの多言語アクセスを目標とするシステム開発に具体的な有効性を示しえたものと言える。学術用語の解析:従来入力されていた学術用語集23分野に加え、鉱山冶金と学術用語集には含まれていない重要分野の一つである情報処理の2分野の追加、あよびJIS用語辞典から基本・一般編と電気編の計算機可読化を行い、より詳細な統計的解析を行った。これらの解析の結果、いずれの言語においても分野を限定することにより用語の多義性が著しく減少することが分かったので、シソーラスとしては分野別分類記号を付加したものを作成している。また、専問の分化とともに用語の構成語数が増加し、英語では2語以上のものが1語のものに対し70%で大部分を占めていることが分かった。従ってキーワード変換においては、1語のキーワードより2語以上のキーフレーズを効率よく変換するシステムが重要であるので現在その方向でのシステム開発を行なっている。
地衣類の共生進化を引き起こした遺伝子を探す

地衣類より単離した共生菌と共生藻の急速凍結ディープエッチング法による微細構造観察を行った。地衣類ヒカゲウチキウメノキゴケは子嚢菌類Myelochroaleucotylizaと緑藻類Trebouxia sp.との共生体である。菌類は藻類と生活することによって脂肪酸を大量に生産し細胞外に放出する。脂肪酸はそこで結晶となり、その量は、野生においては、乾物量の実に数十パーセントにもおよぶ。しかし菌類のみの培養、或いは菌類と藻類との共存培養においても、菌類は、野生におけるがごとく脂肪酸を生産しない。今回我々は凍結技法を用いて地衣類の野生のもの、菌類と藻類を共存培養したもの、菌類および藻類をそれぞれ単独に培養したもの等を電子顕微鏡で観察し、脂肪酸分泌の量と菌類の細胞膜の構造に一定の関係があることを見いだした。培養した菌類と藻類が地衣体由来のものであることはrDNAのITS領域の塩基配列比較によって確認してある。藻類の細胞膜には酵母の細胞膜に観察されるような陥入部分が多数(やや規則的に)存在する。そしてそのE面には多数の膜内粒子が集合している。菌類の細胞膜にも同様の陥入部分が存在し、そのE面にも多数の膜内粒子が集合するのが一般的だが陥入そのものの形は千差万別である。横に長い物、十字架状の物、シャベル状の物などが存在する。しかも陥入の膜上における分布には全く規則性がなく、ダイナミックである。最も規模の大きな陥入が野生における大々的な結晶に隣接する菌類の細胞膜に、中等度の規模のものの分布が藻類と共存培養され僅かながらの結晶を生産している菌細胞の細胞膜に、そして膜内粒子を伴わない痕跡程度の陥入が、結晶の存在が全くない、菌類のみを培養した菌細胞の細胞膜上に認められた。1.地衣類ウチキウメノキゴケMyelochroa leucotylizaを野外から採集し、地衣体を乳鉢で粉砕し、寒天培地上で培養した。数ヶ月の培養後、こぶ状に隆起した地衣共生体の一部分で菌体のみから構成されている部分を単離し、共生菌単離培養株とした。共生藻類は、地衣体をスライドグラス上で押しつぶし、顕微鏡下で藻類のみを単離し、液体培養し、共生藻単離培養株とした。菌体は、PCRによりrDNAのスペーサー領域の塩基配列を地衣体と比較することにより、地衣体由来の菌であることを確認した。また、近縁種のrDNAの塩基配列を決定し、系統樹を構築した。このことで、確かに地衣体由来の菌であることがわかった。藻類は、外部形態により確認した。2.「1.」で単離した菌類、藻類を寒天培地上で共培養し、共生体をけいせいさせることに成功した。3.ウチキウメノキゴケの野外採集した地衣体、(1)で単離培養した共生菌と共生藻、(2)の共培養により形成された地衣体のそれぞれにおいて、超薄切片法、凍結レプリカ法による試料を作成し、透過型電子顕微鏡を用いた形態観察をするための予備実験を行い、固定条件、凍結条件、切片作成条件などを決定した。現在、これらの条件の下、共生菌、共生藻をそれぞれ単離したものと、共培養したときにどのような形態変化がおこるのか、また、野外から採集してきたウチキウメノキゴケの地衣体との形態比較を細胞レベルで観察中である。
原子力・放射線災害初動対応への船舶の活用（海からのアプローチ）に関する基礎研究

原子力発電所が発災した場合の緊急時放射線モニタリングのバックアップシステムとして、船舶を活用したシステムの提案に関するフィージビリティスタディを行った。まず、練習船を有する商船系大学・高専及び水産系学部にこのプロジェクトへ参画して頂くべくネットワーク作りを行った。また、深江丸関係者対象のレクチャー試行の結果、放射線研修プログラムの効果を検証できた。次に、船舶の放射線防護対策については、プルーム中放射能と船内線量率分布の定量的な関係を評価した。これは本研究課題の大きな成果のひとつである。最後に、船舶への搭載という条件を考慮した放射線測定器の選定を完了した。テーマ1(放射線防護対策手順の検討)では、船舶に放射線施設としての機能を付加するために必要な機器・機材のうち、放射線測定器一式と防護機器の一部の選定を行った。前者では、船外高感度モニター、船橋に設置する表示機付ポータブルモニター、船内各所の線量率を測定するシンチレーション式サーベイメータ、汚染検査用GMサーベイメータ、核種分析用電子冷却式半導体検出器、及び記録式個人線量計とした。また、平成28年3月に開催された日本原子力学会において本プロジェクトを紹介し、専門家としての参加を要請した。テーマ2(災害時の船舶運用システムの検討)では、大島商船高専チームが中心となり、広島商船高専、東京海洋大、鹿児島大を訪問し、本プロジェクトへの理解と船舶ネットワークへの参加を依頼した。また、大島商船高専において、高専生及び船舶職員に対する放射線レクチャーを試行した。また、発災したサイトに近接した場合、気体状・揮発性放射性核種を含むプルームの存在を仮定して、その形状(厚さ・広がり)や高さと船舶内各所における線量率との関係を、モンテカルロコードを用いて計算した。避難スペースとしては海面下となる機関制御室や居室が適していること、及び船橋については上部甲板に鉛シートを敷くことで約半分に低減できることを確認した。船舶ネットワークについては、海事・商船系大学・高専だけでなく、水産系大学へもアクセスした。また、搭載する測定器の選定も完了に近づいている。さらに、平成28年3月の神戸大学練習船深江丸の研究航海(神戸塩竃)に参加し、個人線量計やサーベイメータの動作確認も終了した。テーマ1(放射線防護対策手順の検討)では、船舶に放射線施設としての機能を付加するために必要な機器・機材の選定を目的とした。最終的に、船外モニターとしてNaIシンチレーション式、船橋に設置する表示機付ポータブルモニターは半導体式、空間線量率測定用兼核種分析用としてCeBr3シンチレーション式、汚染検査用としてGM式、及び個人線量計と半導体式を各々候補と結論付けた。テーマ2(災害時の船舶運用システムの検討)では、大島商船高専チームは他の4商船高専と、神戸大学は北海道大学と訪問・意見交換を行い船舶ネットワーク構築のための課題をまとめた。水産系大学所有の練習船は、長期航海を含めた出動日数が多く、本プロジェクトにおいてはこの点を考慮すべきであると判断した。また、神戸大学において、船舶コース選択学生及び船舶職員に対する放射線レクチャーを試行した。発災したサイトに上記の機器を搭載した海上基地としての船舶が近接する際には、その時点で放射性物質が放出されたと仮定してこれらを避けるような航路を選択することになるが、もし万一、揮発性放射性核種を含むプルームが近づいてきた場合を想定して、その形状(厚さ・広がり)や高さと船舶内各所における線量率との関係をモンテカルロコードを用いて計算した。また、最悪のケースとして、プルームに覆われた状況を想定して、外部被ばくと経口摂取による内部被ばくによる線量を各々計算した結果、後者は前者の千倍以上となることから、空調フィルターの設置や防護マスク装着などの対策が必要であることを確認した。通信基地としての機能の確認を行うこと、及び船舶と専門家の各々のネットワーク作りを推進するとともに、ウェブを通した登録システムの導入を図る。また、昨年度確認した測定器以外の機器を深江丸或いは大島丸に搭載して、海上での動作確認を行う予定である。最後に、2年間の検討の結果洗い出された課題とその解決案をまとめる。放射線安全サーベーメータは購入予定であったが、付加機能を持つ機種が発売予定であるという情報を得、購入を次年度に延ばす判断を行った。また、全国の船舶保有機関への説明訪問数が予定を下回ったため、旅費使用が少なかった。サーベイメータの基本的機能はほぼ満足しているので、決定次第購入する予定である。また、船舶保有機関への訪問に合わせて、近くに原発サイトがある場合には、自治体の防災担当者との意見交換を追加する予定である。
作物３D形態ベンチマークデータセットの構築による植物フェノタイピング研究の加速

植物フェノタイピング(plant phenotyping)による表現型データ収集の加速を目指す.表現型データの収集は労働集約的な場合が多く,多様性をもった農作物生産技術開発上のボトルネックとなっている.このボトルネック解消に向けて植物フェノタイピングへの取り組みが世界的に盛んになってきたが,各手法の定量的比較のための基盤となるベンチマークデータセットが殆ど存在しない.また,革新的な成果を挙げつつある深層学習などの成果を農作物生産の現場へも応用するには,分野に合わせた訓練データが必要である.本提案では,植物3次元形態データに注目し,データの収集とメタデータの付与をおこない,その基盤を整備する.植物フェノタイピング(plant phenotyping)による表現型データ収集の加速を目指す.表現型データの収集は労働集約的な場合が多く,多様性をもった農作物生産技術開発上のボトルネックとなっている.このボトルネック解消に向けて植物フェノタイピングへの取り組みが世界的に盛んになってきたが,各手法の定量的比較のための基盤となるベンチマークデータセットが殆ど存在しない.また,革新的な成果を挙げつつある深層学習などの成果を農作物生産の現場へも応用するには,分野に合わせた訓練データが必要である.本提案では,植物3次元形態データに注目し,データの収集とメタデータの付与をおこない,その基盤を整備する.
曲面上の曲線の交差に着目した写像類群の研究

曲面上の曲線の自己交差を測る演算であるトュラエフ余括弧積について研究した。特に、リー理論における柏原-ヴェルニュ問題とトュラエフ余括弧積の関係を明らかにした。その結果、テュラエフ余括弧積の形式性が証明され、写像類群のジョンソン準同型の理論への応用が得られた。一般デーンツイストと呼ばれる、曲面上の自己交差を持ちうる閉曲線に対するある代数的構成について研究した。特に、一般デーンツイストの幾何学的解釈を得ることを試み、あるホモロジーシリンダーが第一次近となるという結果を得た。平成26年度は、主に、曲面の基本群の「良い座標」である、シンプレクティック展開に対し、曲線の自己交叉の情報を反映した適切な条件が何であるかについて考察した。この考察の動機は、トュラエフ余括弧積の簡明なテンソル表示を得ることにある。得られた成果は以下のとおり。(1)求める条件の候補となるべきある条件を一つ与えた。現在のところ、この条件は代数的に与えられるもので、幾何学的な背景は不明である。(2)曲面が種数1で境界を1つ持つ場合、計算機を用いてその条件を満たすシンプレクティック展開が存在するかどうか調べた。その結果、次数10までは条件を満たす様に構成できることが分かった。(3)曲面が種数0で境界を3つ持つ場合を考察し、発散コサイクルと、シェドラーの余括弧積を比較した。前者は柏原-ヴェルニュ問題に関係し、後者はトュラエフ余括弧積の次数商に一致する。再び計算機を用いて、ある次数まではシェドラーの余括弧積が発散コサイクルから導出できることを確認した。この計算は、柏原-ヴェルニュ問題とトュラエフ余括弧積の関連を示唆する。なお、以上の研究は河澄響矢氏(東京大学)との研究協力により実施した。その他の研究について。3価ファットグラフ・スパインの、曲面のホモロジー群に値を持つ不変量について研究を開始した。アール類と呼ばれる、写像類群のねじれ係数コホモロジー類を表す二種類のコサイクルの差としてこの不変量は定まり、ある種の二次不変量である。不変量の表示公式、非自明性、スピン構造との関係などの結果が得られた。以上は論文を作成中である。曲面上の曲線の自己交差を測る演算であるトュラエフ余括弧積について、簡明なテンソル表示を得ることが本研究の大きな目標の一つである。平成27年度は、昨年度までの研究により示唆されていた、トュラエフ余括弧積と柏原-ヴェルニュ問題との関連について考察を行った。特に、シェドラーの余括弧積が発散コサイクルから導出されることを証明した。これは昨年度、計算機で部分的に確かめていたものを、全ての次数で証明したものである。次に、曲面上の曲線の交差に関係するテンソル計算のために、今まで用いていた計算機のプログラムの改良を行った。昨年度得ていた、シンプレクティック展開のある精密化の考察に使うことが目的である。平成27年度中にはプログラムの改良が終わらなかったが、次年度はこれを終えて実際の計算機実験に用いたいと考えている。(1)3価ファットグラフ・スパインの、曲面のホモロジー群に値を持つ不変量について、昨年度得られた結果に基づいて論文を執筆した。現在投稿中である。一方、この不変量をタイヒミュラー空間上の、曲面の実係数ホモロジー群に値を持つ関数として拡張しようといくつかの方法を試みたが、成功しなかった。(2)福原真二氏、河澄氏との研究協力により、ベルヌーイ数を二項係数を用いて表す公式を得た。論文を執筆し、現在投稿中である。これはクロネッカーが1883年に与えた公式の一般化になっている。我々の証明の興味深い点は背景にトポロジーがあることで、曲面上の曲線の自己交差に着目する。シェドラーの余括弧積が発散コサイクルから導出されることが分かったので、曲面の種数が0の場合にはトュラエフ余括弧積と柏原-ヴェルニュ問題の関係がいよいよ深まってきた。その意味で、研究は一歩づつ進んでいるとは言える。また、曲線の交差を考察した副産物としてベルヌーイ数に対する公式が得られたことは意外な成果であった。トュラエフ余括弧積の難しさは依然として変わらず、正種数の場合も含めた最終解決までにはもう少し時間がかかると思われる。本研究の大きな目標の一つは、曲面上の曲線の自己交差を測るトュラエフ余括弧積と呼ばれる演算について、簡明なテンソル表示を得ることである。平成28年度は、昨年度までの研究において見出された、トュラエフ余括弧積と柏原-ヴェルニュ問題との関係について大きな進展があった。具体的には、種数0の曲面については、柏原-ヴェルニュ問題の解を用いると、トュラエフ余括弧積のテンソル表示がシェドラーの余括弧積に一致するということが証明された。また、柏原-ヴェルニュ問題の二番目の条件(ある種のコバウンダリー条件)について、位相幾何学的な解釈が得られた。また、高種数の曲面に対する一般化が可能であることも判明した。種数0の場合については論文を投稿中であり、正種数の場合については論文を準備中である。

以上の研究は河澄響矢氏(東京大学), Anton Alekseev氏(ジュネーブ大学), Florian Naef氏(ジュネーブ大学)との研究協力により実施した。その他の研究について。(1)福原真二氏(津田塾大学)との研究協力により、カウフマン括弧積を用いて曲面上の曲線の自己交点数を評価する研究を行った。現在、論文を投稿中である。(2)Gwenael Massuyeau氏(ストラスブール大学)との研究協力により、一般デーンツイストと呼ばれる、曲面上の曲線に対する構成を幾何学的に理解するための試みを行った。具体的には、ホモロジーシリンダーと呼ばれる3次元におけるある構成により、一般デーンツイストのしかるべき意味での第一次近似が得られた。今年度はトュラエフ余括弧積のテンソル表示に関する問題について大きな進展を得ることができた。昨年度の状況から考えると望外の結果である。本研究の中心テーマはトュラエフ余括弧積と呼ばれる演算についての簡明なテンソル表示を得ることである。昨年度までの研究の結果、任意の境界付き曲面に対して解が得られることが判明していた。特に、この結果は高種数の曲面に対する柏原-ヴェルニュ問題を導入できることを示唆していた。平成29年度は、高種数についての結果を論文にまとめることに多くの時間を費やした。曲面のフレイミングの取り扱いを含めた技術的細部に思った以上の時間がかかったが、論文をほぼ完成することができた。また、ゴールドマン括弧積についても考察を行い、斜行的展開と呼ばれる曲面群の特別な座標について、ゴールドマン括弧積を用いた特徴付けができることを示した。これにより、高種数の柏原-ヴェルニュ問題を定義する二つの方程式に位相幾何学的な解釈を与え、一つの決着を付けることができた。以上の研究は河澄響矢氏(東京大学)、Anton Alekseev氏(ジュネーブ大学)、Florian Naef氏(ジュネーブ大学/マサチューセッツ工科大学)との研究協力により実施した。その他、平成29年度には、Gwenael Massuyeau氏(ストラスブール大学/ブルゴーニュ大学)との研究協力により、一般デーンツイストと呼ばれる、曲面上の曲線に対する構成を幾何学的に理解するための試みを続けた。2017年6月にはストラスブール大学にて、また2018年2月には東京においてMassuyeau氏との研究打ち合わせを行った。トュラエフ余括弧積の簡明なテンソル表示が得られたことは、研究期間全体を通じての大きな収穫であった。これにより、写像類群の研究にゴールドマン・トュラエフ・リー双代数を用いるアプローチの基礎が固まったと考えている。曲面上の曲線の自己交差を測る演算であるトュラエフ余括弧積について研究した。特に、リー理論における柏原-ヴェルニュ問題とトュラエフ余括弧積の関係を明らかにした。その結果、テュラエフ余括弧積の形式性が証明され、写像類群のジョンソン準同型の理論への応用が得られた。一般デーンツイストと呼ばれる、曲面上の自己交差を持ちうる閉曲線に対するある代数的構成について研究した。特に、一般デーンツイストの幾何学的解釈を得ることを試み、あるホモロジーシリンダーが第一次近となるという結果を得た。トュラエフ余括弧積のテンソル表示を得るための、計算機を用いた考察は区切りの良いところに達した。考察した条件の幾何学的な背景が不明な点には不満が残るが、有力な仮説であることははっきりしてきたと思う。そのため、研究はおおむね順調に進展していると考える。
デスモゾーム関連心筋症の分子病態解明と治療標的の同定

Desmoglein2(DSG2)のナンセンス変異をホモ接合体で有し、DSG2の発現が消失している若年発症拡張型心筋症症例から血液を採取し、初期化因子を発現するセンダイウイルスベクターをもちいて遺伝子導入をおこない、末梢血単核球の初期化を起こすことで患者由来iPS細胞を作成した。また、CRISPR/Cas9システムを用いて、上記の患者が持つ変異を修復したisogenic control細胞を作成した。作成した細胞の初期化の評価をおこなった後、心筋細胞の分化誘導をおこない、分化能の評価を行った。心筋細胞への分化効率は90%以上であった。分化誘導した心筋細胞からmRNA、タンパク質を抽出し、デスモゾーム関連遺伝子の発現を検討した。その結果、患者iPS由来心筋細胞でのデスモゾーム関連分子の発現は、isogenic control iPS細胞由来心筋細胞における発現と比較すると、大きな違いがあることが判明した。また、作成した心筋細胞におけるデスモゾーム関連分子の分布を検討するため、DSG2, DSC2などに対する免疫組織染色を行った。一方で、患者病態のより深い理解のため、患者の心筋生検におけるデスモゾーム関連分子の発現や分布を検討したところ、コントロールのデスモゾーム関連遺伝子に異常がない心筋症症例と比較して、発現や分布に大きな違いがあることを見出した。病態モデル構築に向けて、分化誘導した患者由来iPS細胞心筋細胞の細胞間接着の微細構造を電子顕微鏡にて観察し、デスモゾームの構造に異常があることを見出した。iPS細胞樹立後、解析を進めている中でiPS細胞の角型異常が発見され、再樹立を行った。また、isogenic control細胞の作製に難渋した。いずれも問題は解決済みである。当初の研究計画通りに推進する。患者由来iPS細胞由来心筋細胞を用いて、表現型の検討をおこなうとともにメカニズムの検討を進める。デスモゾーム異常による心筋症発症の機序を明らかにし、新たな治療ターゲットの同定を目指して検討を進める。本年度は、iPS細胞作製のやり直しが発生し、そのためもともと予定していたiPS細胞由来心筋細胞の組織化や表現型検討に遅れが生じ、その分の未使用額が発生した。次年度は、上記の遅れを取り戻すべく前年度実施予定計画で未実施分を急いで進めるとともに、本来計画で次年度に実施予定の研究も遅滞なく実施することにより本来予算と事前度使用額を合わせて使用する予定である。
分子ブロック法による多次元集合構造構築と多重機能

小さな分子が集まって集合体を形成し大切な働きをする現象は、分子進化のモデル過程であるとともに機能性物質の設計指針を与える。金属錯体を分子ブロックとして用いる集合構造構築法は、磁性体をはじめとする機能性物質の合成に有効である。特に、磁性源をもつ配位供与性および配位受容性をもつ2種類の金属錯体を分子ブロックとして用いる集合構造構築法は錯体磁性体の合成に有効であり、多様な集合構造ならびに多種類の磁性体が合成した。従来、磁性体の構築には、2種類の磁性源を混合して、(M(A)-M(B))nの交互配列を実現し磁性体を合成する手法が取られてきた。これとは異なる手法で単一の磁性源から[MnCN(salen)]の組成をもつ磁性体を合成した。また、凝集系物性のひとつである自然分晶を分子ブロック法により実現する方法を模索した。イミダゾール基を2つ含む五座キレ-ト銅(II)錯体は、紐状配位子の銅(II)イオンまわりの配置(右巻き又は左巻き)により光学異性体を与える。プロトンを一つ解離させると、分子間にイミダゾール-イミダゾレート基(NH・・・N)を介した水素結合が形成して1次元ジグザグ鎖状構造が生成する。イミダゾール基の2位に導入した置換基の立体障害が不斉識別を決定することを明らかにした。
科学系博物館におけるユニバーサルデザイン手法の開発と実践モデルの提案

平成30年度は本研究の初年度として以下の事項に取り組んだ。(1)展示学習理論構築:文献・資料の収集とデータベース整理および先進事例の実地調査:科学教育学関連や博物館学関連,ユニバーサルデザインの領域の図書・学術論文を収集,レビューし,本研究の基盤となる科学教育の観点から見た展示方法・展示学習及びコンテンツのためのユニバーサルな観点からの理論的枠組の検討を行なった。関連図書や学術論文に関する研究資料は,データベース化し,基礎資料の有効活用できるものにした。この観点からの業績は,江草(2018)を挙げることができる。また,先駆的な取り組みを行っている国内及び諸外国の研究機関・博物館を訪問し,文献資料や関係者のインタビュー資料を収集した。なお,本年度は,ドイツ・ベルリンの博物館群にける現地調査を実施した。(2)国立科学博物館等での予備調査:平成30年秋から冬にかけて,国立科学博物館における盲ろう者向けワークショップや聴覚障害者向けのデザインワークショップ,筑波技術大における実験的研究などからのデータを収集し,課題の整理と新しいガイドラインの探索及び学習保障方法の方向性について検討した。この調査結果は,2019年度のICOM-Kyotoで発表予定である。(3)学習保障ガイドラインの暫定的な策定及び展示手法の技術開発:(1)(2)に基づいて,国立科学博物館等における科学教育に固有な学習のための暫定的な展示手法とそのプロトタイプを開発した。評価は現在取り組んでいる。(4)研究成果発表・中間まとめ:以上の成果の一部は,日本科学教育学会第42回年会(信州大学),日本科学教育学会研究会、ヒューマンインタフェース学会研究会等において発表した。また,国際誌にも1編受理刊行されている。さらに,年度内には,国際会議向け(EdMedia2019,ESERA2019など)の論文を作成し,投稿し,採択されている。本研究の準備段階である初年度は,文献などによる理論的検討や,いくつかの予備調査を確実に実施することができた。また,そうした中から,さらに焦点を絞った展示支援の方法論について,新たに実証実験をする計画も進行中である。これは,豊橋市自然史博物館の全面協力により可能となっている。また,筑波技術大学においても同様な取り組みがスタートしている。研究成果についても,初年度には若干少ない投稿数であったが,年度末にICOM-Kyotoなどに集中的に投稿しており,現在その審査待ちである。2019年夏には,本科研メンバーによる日本科学教育学会(宇都宮)での自主課題研究を組織する予定であり,その他,国際会議にも採択が決まっており,成果発表も計画通りに進んでる。以上より,おおむね順調に進展していると判断する。進捗状況にも記載したように,本年度は,昨年度検討したユニバーサルな展示手法のガイドラインに基づく,(1)国立科学博物館における研究,(2)豊橋市自然史博物館での研究,(3)分担者による各大学におけると実験室的実験などを並行しながら研究を推進していく予定である。

以上より,おおむね順調に進展していると判断する。進捗状況にも記載したように,本年度は,昨年度検討したユニバーサルな展示手法のガイドラインに基づく,(1)国立科学博物館における研究,(2)豊橋市自然史博物館での研究,(3)分担者による各大学におけると実験室的実験などを並行しながら研究を推進していく予定である。
歯肉溝上皮下における毛細血管新生及び内皮細胞変動機序に関する形態学的研究

ゴールデンハムスター臼歯部歯肉の付着上皮内の毛細血管係蹄は、外来刺激に対して特異的に反応し、係蹄の新生、増殖を来たした。このように新生・変動を来たし易い係蹄の構造を検索した結果、次のような特徴が判明した。1Endothelial projectionは血液が流速と方向を変更し、新生時に血管芽の出現する先端部の細胞膜の約25%を占めている。2.管腔側細胞膜におけるFenestra部分の長さの占める割合と、核を除いた細胞質におけるVesiclの面積の占める割合は両者共に係蹄の最先端部を過ぎた先端部静脈脚に最も多く出現する。その割合はFenestrae1.2%、Vesicle3.1%で他の部位の約2倍であった。このことから先端部静脈脚での物質透過を行なうのに有利な条件を作り出していることが判明したので、トレーサーを用いて検索した。その結果Fenestrae近くの管腔の外側に最も多量のトレーサーの貯留が認められた。正常な血管では、トレーサー注入後15秒後に、トレーサーは管腔外に漏出しているが、実験群における新生毛細血管壁は、トレーサーの漏出速度が更に速やかとなり、15秒後には、上皮細胞間隙にまで浸入している。特にトレーサーの分子量の小さなものは、Vesicleより、Fenestraの直下に多量に漏出していることから、両者共に輸送にかかわっているが、Fenestraeの関与が大きいことが判明した。培養内皮細胞を用いた、内皮細胞の細胞骨格の分布・配列は、核周囲と細胞辺縁に沿って配列し、特にmicro filamentsは細胞の長軸方向に配列している。intermediate filamentsは核周辺部に特に多く分布している。増殖中の内皮細胞中には、細胞長軸に平行に走向するストレスファイバーが出現し、細胞の遊走性が強いことがうかがわれる。内皮細胞の増殖能力を抑制するプロタミンを与えると、micro filamentsが細胞内に高密度に増殖するが、決まった方向性は認められない。そこで細胞の遊走性が低下している。