hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
励起子ダイナミクスの高度利用による光エネルギー変換反応系の構築

本研究では有機ナノ構造体の励起子ダイナミクスの特徴を明らかにし、酸化物半導体への界面電子注入反応を高い効率で実現する反応場を実現することを目指して研究を進めてきた。具体的には酸化チタン上に芳香族有機分子の微結晶の析出、色素分子のナノ構造体形成について検討を行った。有機結晶については励起子ダイナミクス、特に励起子分裂過程を調べるために蛍光の磁場効果を調べ、さらに微結晶の励起によって酸化チタンへ電子が注入されることを過渡吸収分光により明らかにした。注入された電子が親イオンに戻る再結合過程については反応速度の温度依存性を調べることで電子の動きの特徴を明らかにした。本年度は、基本的な試料の作製技術と計測技術の確立を行った。試料調製については、溶液滴下蒸発法による結晶成長・自己組織化を利用する方法を検討し、酸化チタンナノ微粒子膜中にペリレン微粒子を成長させた。評価は吸収分光、蛍光スペクトル・寿命測定によって行い、ペリレンニ量体が形成している事からα型の結晶構造を有する微粒子が生成している事がわかった。蛍光寿命は単結晶に比べ、非常に速くなっており、効率の良い消光反応が起こっていることがわかった。これはおそらく酸化チタンへの電子注入反応による消光であると考えている。電子注入過程の定量的な評価、メカニズムの解明に向けては、有機ナノ微粒子から酸化チタンナノ微粒子膜への電子注入過程を調べる必要があり、過渡吸収分光の時間分解マイクロ波電導度法の高度化をすすめた。過渡吸収分光ではあらたに温度変化を計測できる光学系を構築し、予備的な測定を行った。特に電荷再結合反応の温度依存性からドナーとアクセプター界面の電子状態やナノ構造が重要な役割をしている事が明らかとなってきており、有機微粒子系においても界面に注目して研究を進める指針が得られた。また、時間分解マイクロ波電導度法については、酸素除去雰囲気での計測を可能とする試料セルの設計と作製を行った。また、高い励起状態が二つの励起子に分裂する過程(Fission:M^**→M^*+M^*)について、その機構を知るために、発光の磁場効果を計測できる光学配置を構築し、アントラセン結晶における既知の磁場効果によって性能を評価した。磁場効果の大きさ、スペクトル形状について定量的な一致があり、十分な測定性能が実証された。そこでFission過程が起こる可能性の高いいくつかの芳香族有機結晶において磁場効果の探索を行ったところ、いくつかの結晶で同様の大きな磁場効果が観測された。酸化チタンナノ微粒子膜にペリレン系材料を析出させた試料において、光励起によって電子注入が起こっている場合には酸化チタン中に伝導電子が発生する。電子注入のメカニズムを知るためには電荷分離の効率、つまり反応収率を定量的に評価することが重要である。そこで、生成する伝導電子を時間分解マイクロ波電導度法によって検出し、生成電子量を定量的に評価し、電子注入効率を見積もる実験手法を確立した。具体的には光励起によって電荷分離が生じ、酸化チタン中に伝導電子が生成する。試料にマイクロ波を照射すると、その電場によって伝導電子の強制的な運動が誘起され、最終的にマイクロ波のエネルギー吸収が誘発される。マイクロ秒の時間領域で起こる再結合よりも速い時間分解計測を行うことで、電子の生成量と再結合速度を決定することができる。まず、酸化チタンナノ微粒子膜に各種色素を吸着させた試料においては定量的な評価が可能であることを示すことができた。さらにペリレン系材料を酸化チタン上に析出させた試料においても、弱い信号強度ながらペリレンの励起によって酸化チタン中に電子が生成することを見いだした。ペリレン系以外の分子種についての検討も始めた。酸化チタンナノ微粒子膜中での結晶化において、フェニルキサンテン系色素の会合について調べるために、予備的な検討を行った。具体的には分子会合状態と吸収スペクトルの相関について詳細に検討するために、高感度吸収分光装置を用いてスピンコート膜の吸収スペクトルの分子密度依存性を計測する手法を確立した。色素の密度とともに吸収スペクトルが大きく変化することを見いだし、量子力学的な観点から解析をすすめることで、色素の会合状態について多くの情報が得られることを明らかにした。この手法は様々な分子に適用可能であり、酸化チタンナノ微粒子膜中での結晶化機構を詳細に調べるために有用であることを示すことができた。ペリレン系以外の材料として、ポリアセン系分子に注目した。これらの物質の高純度試料を得るためにアルゴン気流下での昇華精製の装置を自作した。条件の最適化により、精製だけではなく、単結晶試料の作成も可能となった。ビオラントレン、ルブレン、テトラセンの高純度単結晶試料を得た。また、ペリレンにおいては通常とは異なる結晶多形品(ベータ型)を得ることに成功した。

フェニルキサンテン系色素(エオシンなど)の会合体形成に注目し、酸化チタンナノ結晶膜への吸着、会合特性を詳細に調べた。エオシンにおいて、吸着時の条件を変えることで異なる会合体の形成を見出した。また吸着挙動が溶媒で大きく変化することを見出し、会合体構造の制御の可能性につながる結果を得た。これらの結果をまとめた成果を発表した。励起子分裂過程は外部磁場の影響を受けることが知られている。そこで様々な励起波長で高い感度で蛍光の磁場効果を計測できる装置を構築した。上記のポリアセン単結晶において磁場効果の有無、つまり励起子分裂過程について系統的に調べた。ルブレンでは大きな磁場効果が得られたため、類似化合物での探索を行ったが、大きな磁場効果を示す物質は見出されなかった。太陽電池への応用可能性を考えるため、酸化チタンナノ結晶膜にポリアセン粒子を分散吸着させた基板を用いて、実際に色素増感型太陽電池を構築した。性能は非常に低いものの、太陽電池として動作することが確認された。これは有機ナノ微粒子が酸化チタンに電子を注入する反応が起こっていることの直接的な証拠である。特に励起子分裂を効率よく生じるルブレンが比較的高い性能を示すことを見出したことは興味深い。2年間の研究において、計画していた実験手法、時間分解光・マイクロ波電導度法、発光の磁場効果、を確立できた。また試料の作成においても十分な進展があり、おおむね順調な進展と考えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度となり、これまで開発した実験手法を十分に生かした研究を展開する予定である。特に電子注入効率の評価を中心に新しい光エネルギー変換反応系の提案を目指す。発光の磁場効果が重要な知見を与えることがわかってきたため、当初の予定にはなかった時間分解蛍光分光法と磁場効果を組み合わせる計測を検討中である。
学生の周手術期看護の知識・技術に応じたステージ変容モデルを用いた教育的介入

本研究ではこれまでのシミュレータ教材を用いた看護技術演習に加え,タブレット型多機能端末を併用した学習方法による教育介入プログラムの開発と評価を通して,シミュレータ教材とタブレット型多機能端末の組み合わせによる実習前技術教育の有用性を明らかにすることである.第1フェイズでは術後管理技術項目の決定と教育教材の検討を行う。第2フェイズでは、シミュレータ教材のみを用いた従来教育群の評価を行う。第3フェイズでは、シミュレータ教材とタブレット型多機能端末を併用した術後管理技術学習プログラムの適応とその効果の検討を行う。シミュレーター教材の環境整備および、タブレット型多機能端末を用いた学内演習の実施の準備を行った。1当大学の看護学生を対象として各教育教材による演習を導入し実施した。2各教育教材による看護技術演習の習得状況の評価を行った。学生の周手術期看護技術習得状況の評価と実習への有用性の検討を行った。また教育的介入の効果評価と教育方法の構築を検討した。1急性期看護技術、周手術期看護技術として習得が必要な看護技術項目の実施を行い、どの技術項目の学習効果が高かったかを調査する。2学生の患者の状態変化への予測性が高まった看護技術を調査し、実習での実施状況との関連について考える。タブレット型多機能端末を用いた学習方法として使用するDVDの作成を行った。またタブレットを用いた学習に対する、学生の習得度評価の指標について検討した。今年度までの実施状況を学術雑誌に投稿した。本研究の目的は、これまで取り組んできたシミュレータ教育を更に発展させ、タブレット型多機能端末での知識・技術の確認や模擬患者との対話を含んだ看護技術の提供による教育を組み合わせ、学生のレディネスに合わせた働きかけを行うためのステージ変容モデルを用いた看護技術習得に対する教育的介入を行うことである。平成24年度は第1段階として急性期看護、周手術期看護として学習が必要とされる看護技術項目を先行文献から抽出した。周手術期看護、急性期看護に関する構成概念についても文献による定義を行った。「急性期看護」「周手術期看護」「救命救急看護」「急変時対応」といった急性期看護における看護技術項目を検討し、先行研究も踏まえて基礎教育課程において習得が必要な急性期看護技術項目を検討した。その結果学生が臨地実習で必要とする「術後観察」についての看護技術項目を20項目設定することができた。第2段階としては、臨地実習で学生が患者の状態変化を予測することが難しい看護技術項目について、看護学生への予備調査として、成人急性期看護実習を実施した看護学生を対象に調査を行った。その結果、臨地実習場面で患者への実践が難しかった看護技術が明らかになった。これらの結果を踏まえて、学生の看護技術の習得度向上させるための取り組みとして、学内でのシミュレーター教材での学習内容を精選し、学生が繰り返し確認しながら学習できるよう「術後観察」場面のDVDの作成を行った。DVDは看護技術の手順だけでなく、なぜその看護技術を患者に実施するのか根拠を理解できるよう作成した。また学生が自己学習できるよう、適宜質問項目を設定し学生に考えることを促す工夫を行った。年度途中より、産前産後休暇および育児休暇取得のため、上記以降の研究を中断した。本研究の目的は,タブレット端末を用いた実習前看護演習を実施することで、学生の実習に対する準備性を支援し、術後管理技術の知識と技術の習得と、術後管理技術を用いた実習成果の実態を明らかにすることである。研究対象者は看護大学生3年生で成人急性期・リハビリテーション期実習履修者57名であった。タブレット端末を用いた実習前看護演習の実施方法は,1タブレットを用いた自己学習2自己学習を踏まえた演習での技術の実施3実施の振り返りと記録である。タブレットを用いた自己学習では、術後患者の観察に必要となる一連の「術後管理技術」について1520分程度のコンテンツを作成し、端末ごと1名1台ずつ学生に貸し出した。結果は、タブレットによる自己学習として自宅での視聴回数は平均9.7回±5.3回、2回23回(minmax)であった。タブレットによる事前学習により「術後患者のイメージが持てた」、「自分が実施する行動の予測ができた」と8割以上の学生が回答していた。また、タブレットを用いることで「関心を持って取り組めた」、「術後管理技術に対する理解が深まった」と8割以上の学生が回答していた。「術後管理技術」の実施状況は、学生自己評価で平均97.4±12.6点(120点満点中)で、「できた」「だいたいできた」と回答したものが多かった。自己学習としてのタブレット視聴回数については個人差があるものの、多くの学生の予測性や準備性は高められたと考える。また学生の周手術期看護に対する興味を刺激し、学習の動機付けに貢献できる方法であると考えられた。成人看護学当初の計画は2年間での終了を目指していたが、途中育児休業を取得したための計画実施状況の変更である。育児休業期間を考慮すれば、当初の計画通り進行していると考える。

これまで取り組んできたシミュレータ教育を更に発展させ、タブレット型多機能端末での知識・技術の確認や模擬患者との対話を含んだ看護技術の提供による教育を組み合わせ、学生のレディネスに合わせた働きかけを行うためのステージ変容モデルを用いた看護技術習得に対する教育的介入を行うことが目的である。そのための取り組みとして、習得すべき看護技術項目の検討ができた。またタブレット型多機能端末での知識・技術の学習をするためのDVD教材を作成することができた。新たに作成したDVD教材を学生に提供し、看護技術の習得についての効果を検証することができた。新たに作成したDVDについては効果の調査を実施し、修正をおこなったが育児休暇のため中断しているが、当初の計画に沿っておおむね進行していると言える。今後は、これまでのシミュレータ教材のみの学内演習との比較を行い、新たにタブレット型多機能端末を組み入れた本研究の有効性を確認する。1各教育教材で提供する内容と看護技術項目の見直し。2成果報告として看護教育に関連する学会への発表と学術雑誌への投稿を行う。育児休暇取得中のため、中断している。育児休業で研究中断していたため。タブレット型多機能端末の購入および、搭載するための教育教材作成にかかる費用を見込んでいる。
無細胞DNA修復系を用いたクロマチン構造に特異的な修復機構の解析

1.SV40のミニ染色体を用いた無細胞修復系の分画、再構成哺乳類細胞のDNA修復機構を解析するために、紫外線照射したSV40ミニ染色体を鋳型とする無細胞修復系を用い、細胞抽出液の分画、再構成を試みた。その結果、ホスホセルロースカラムにより分画した3つの画分の全てが修復反応に必要であり、全てにDNA修復因子が含まれていることがわかった。さらに、これらの画分について、ヒトの修復欠損株である色素性乾皮症(XP)細胞抽出液の欠損を相補する活性を検出した。2.クロマチンDNAの修復に必要な因子の同定無細胞修復系の分画、再構成の過程で、XP細胞抽出液の欠損を相補する活性を検出することができたので、まず、これらの因子を同定することを試みた。その結果、XP-C群について、その欠損を相補する因子をほぼ完全に精製することに成功した。XP-C群の欠損を相補する因子(XPCC)は、SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動上、125KDaと58KDaの2つのポリペプチドの複合体であることを明らかにした。DNA修復系におけるユビキチン系の関与当研究室で得られたマウスFM3A細胞のユビキチン活性化酵素に変異をもつ温度感受性変異株を用いて修復におけるユビキチン系の関与について調べるために、まず、親株であるFM3A細胞抽出液を調製して反応を行わせた。その結果、ヒトの細胞抽出液ばかりでなくマウスの細胞抽出液の反応も検出できることがわかった。
２型糖尿病ラットモデルの勃起機能障害に対する有酸素運動の影響に関する研究

報告した運動プロトコルに従って、2型糖尿病モデルであるGKラットとコントロールラットの運動実験を行った。最初にラット用強制回転ゲージホイールを使用して過度な負荷のない適切な運動強度を確定するための予備実験を行った。まず12週齢の雄Goto-Kakizaki(GK)ラットを使用して適切な運動速度の検討を行い、同ラットは6m/minで適度に運動することが判明した。さらにトータル1時間の運動負荷を以下の3種類の運動負荷パターンに分けて、実際の走行を検討した。パターン1:30分間×2セット、10分インターバル、パターン2:20分間×3セット、5分インターバル、パターン3:60分間×1セット、インターバルなし。以上の3パターンの運動負荷を与えてみて、ラットがホイールから脱落したり、走行を中止してしまう動作を観察し、適度に走行するパターンを確認した。その結果、1時間(20分間×3セット、5分インターバル)の有酸素運動を週3回行う事がラットを適度に運動させるためには過度な負荷がなく適切であると判断した。運動開始10週目においてバイオアッセイを行い、性機能の評価を行なった。以下はその詳細である。ラットの頸部にトータル2ccで調整した100 μg/kgのアポモルフィンを皮下注射で投与、10分間ケージの中に安静にし、その後床がアクリル板になったケージに移動して、Webカメラでラットの陰茎の勃起回数と欠伸の回数を30分間にわたり計測した。欠伸はアポモルフィンのコントロール行動として計測を行っている。その結果、運動開始12週目で、GKラットにおいては体重コントロールや血糖値改善効果を認めた。しかし、Webカメラによるバイオアッセイは明らかな勃起回数の改善を認めなかった。糖尿病は勃起障害(Erectile dysfunction: ED)の重要な危険因子で、糖尿病患者の半数以上が難治性のEDを合併している。しかし、糖尿病の95%を占める2型糖尿病のラットモデルを用いた基礎的検討は殆ど行われていない。また運動療法は糖尿病を含めた生活習慣病の基本的な治療法であるが、それが勃起機能に与える影響に関する研究は限られている。本研究は2型糖尿病ラットに運動負荷をかけ、全身状態や勃起機能がどのように変化するかを観察する目的で策定した。具体的には、有酸素運動が勃起障害の発生予防に有用か否かを生理学的、および分子生物学的に同時に解析していくことを目標としている。まず我々は今回新規に購入したラット用強制回転ゲージホイールを使用して、過度な負荷のない適切な運動強度を確定するための予備実験を行った。まずテスト用の12週齢の雄SDラットを使用して適切な運動速度の検討を行った。その結果、同ラットは6m/minで適度に運動することが判明した。さらに以下の4種類の運動負荷に分けて、実際の走行を検討した。#1:2時間(1時間×2セット、5分インターバル)、♯2:1時間(30分間×2セット、5分インターバル)、♯3: 1時間(20分間×3セット、5分インターバル)、♯4:1時間半(30分間×3セット、5分インターバル)。その結果、♯3による1時間の有酸素運動を週3回行う事がラットを適度に運動させるためには過度な負荷がなく適切であると判断した。機器の購入に時間を要したため、前述の実験を開始する時期が遅れた。昨年報告した運動プロトコルに従って、2型糖尿病モデルであるGKラットとコントロールラットの運動実験を行った。ラットの頸部にトータル2ccで調整した100 μg/kgのアポモルフィンを皮下注射で投与、10分間ケージの中に安静にし、その後床がアクリル板になったケージに移動して、Webカメラでラットの陰茎の勃起回数を30分間にわたり計測した。運動開始12週目ではGKラットにおいては体重コントロールや血糖値改善効果を認めた。途中で退職、移動等の人員削減があったため。

パターン1:30分間×2セット、10分インターバル、パターン2:20分間×3セット、5分インターバル、パターン3:60分間×1セット、インターバルなし。以上の3パターンの運動負荷を与えてみて、ラットがホイールから脱落したり、走行を中止してしまう動作を観察し、適度に走行するパターンを確認した。その結果、1時間(20分間×3セット、5分インターバル)の有酸素運動を週3回行う事がラットを適度に運動させるためには過度な負荷がなく適切であると判断した。運動開始10週目においてバイオアッセイを行い、性機能の評価を行なった。以下はその詳細である。ラットの頸部にトータル2ccで調整した100 μg/kgのアポモルフィンを皮下注射で投与、10分間ケージの中に安静にし、その後床がアクリル板になったケージに移動して、Webカメラでラットの陰茎の勃起回数と欠伸の回数を30分間にわたり計測した。欠伸はアポモルフィンのコントロール行動として計測を行っている。その結果、運動開始12週目で、GKラットにおいては体重コントロールや血糖値改善効果を認めた。しかし、Webカメラによるバイオアッセイは明らかな勃起回数の改善を認めなかった。途中で退職、移動等の人員削減があったため。報告した運動プロトコルに従って、2型糖尿病モデルであるGKラットとコントロールラットの運動実験を行った。最初にラット用強制回転ゲージホイールを使用して過度な負荷のない適切な運動強度を確定するための予備実験を行った。まず12週齢の雄Goto-Kakizaki(GK)ラットを使用して適切な運動速度の検討を行い、同ラットは6m/minで適度に運動することが判明した。さらにトータル1時間の運動負荷を以下の3種類の運動負荷パターンに分けて、実際の走行を検討した。今後は2型糖尿病ラットとコントロールラットを用いて有酸素運動を2カ月間行い、その影響について検討していく予定である。今後は採取した検体をもとに、分子生物学的評価を行なっていく予定である。
ユビキチンリガーゼb-TrCPの生殖細胞系譜における恒常性維持機構の解明

精原細胞特異的ss-TrCP欠失マウス(Stra8-Cre)では、精巣が縮小し、重量はコントロールマウスの30%にまで減少しており、形態学的には精巣に空洞化が認められた。一方、セルトリ細胞特異的ss-TrCP欠失マウス(Amh-Cre)では、精巣の重量や形態にはほとんど影響は認められなかった。この結果は、精子形成過程においてss-TrCPはセルトリ細胞ではなく精原細胞において重要な機能を担い、正常な生殖細胞の発生・分化に必要であることを示唆している。タンパク質分解機構の中でも、ユビキチン-プロテアソーム系は基質特異的にタンパク質を分解する。この基質特異性を決定しているのはユビキチンリガーゼである。ユビキチンリガーゼの中でも特にβ-TrCPに着目した。β-TrCPにはβ-TrCP1とβ-TrCP2の二つの相同分子の存在が知られており、アミノ酸や結晶構造は相同的で、両者は類似した機能を有していると考えられている。しかし、β-TrCP1ノックアウト(KO)マウスは正常に発生するのに対し、β-TrCP2 KOマウスは胎生致死となる。このことは2つの相同分子が機能的に異なることを意味している。既に作製されたβ-TrCP KOマウスは不妊傾向を示すことから、β-TrCPは雄性生殖細胞系譜の発生・分化において重要な機能を果たすことが示唆されているが、その詳細は明らかにされていない。雄性生殖細胞系譜におけるユビキチンリガーゼβ-TrCPの機能解析を行うため、β-TrCP2コンディショナルKO(CKO)マウスならびにβ-TrCP1 KO・β-TrCP2 CKOマウスと3種類の生殖細胞特異的かつ発生時期特異的なCre-recombinase発現マウスとを交配し、解析個体を得ることを目指した。β-TrCP2 CKOマウスならびにβ-TrCP1 KO・β-TrCP2 CKOマウスの作製に成功し、十分なマウス個体を得ているが、雄性生殖細胞系譜でβ-TrCPを欠失したマウス個体は未だ得ることができていない。また、精子幹細胞能を試験管内で評価するためにはGerm Stem(GS)細胞を樹立する必要がある。しかし、129系統では樹立が難しいため、GS細胞の樹立が報告されているDBA/2マウスとの交配を行い、GS細胞作製用の個体を得、GS細胞樹立に着手している。ユビキチンリガーゼの1つであるβ-TrCP欠損マウスは不妊傾向を示すがその詳細は明らかにされていない。雄性生殖細胞系譜におけるβ-TrCPの機能解析を行うため、β-TrCP2コンディショナルKO(CKO)マウスならびにβ-TrCP1 KO・β・TrCP2 CKOマウスと3種類の生殖細胞特異的かつ発生時期特異的なCre-recombinase発現マウスと交配し、そのうち2種類のCre-recombinase発現マウスの系統で解析個体を得ることができた。β-TrCP KOマウスで見られた不妊がセルトリ細胞の機能不全によって引き起こされているか明らかにするためセルトリ細胞特異的にCre-recombinaseを発現するAmh-Creマウスの解析を行ったところ、コントロールに比べβ-TrCP1 KO・β-TrCP2 CKOマウスの精巣の重量はほぼ同程度であり、HE染色による形態学的解析からも大きな異常は観察されなかった。しかし、生後3日目から精母細胞でCre-recombinaseを発現するStra8-Creマウスでは、β-TrCP1 KO・β-TrCP2 CKOマウスの精巣の重量がコントロールの30%程度にまで減少しており、大きさも非常に縮小していた。組織学的な解析では、本来精子がいる領域が空洞化していた。一部には正常の形態を示す精巣もあったが、これはCre-recombinaseによるノックアウト効率を反映していると推察された。これらの結果はユビキチンリガーゼβ-TrCPがセルトリ細胞ではなく精母細胞から精子への分化過程において標的基質を分解することが正常な生殖細胞の発生に必要であることを示唆している。
偏微分方程式系に対する解の一意接続定理とその応用

研究代表者大鍛治は、1階楕円型システムの内、数理物理学における重要な方程式であるディラック方程式およびその一般化であるディラック型方程式について、固有値の非存在、スペクトルの絶対連続性、レゾナンス等の種々のスペクトル問題について考察した。さらに、ディラック型作用素の非相対論的極限についても考察を行った。また、ある2次元非コンパクトリーマン多様体上のディラック作用素のスペクトルがガウス曲率の符号に依存しないという興味深い結果を得た。まず固有値の非存在については、ミュンヘン大学のH.Kalf氏、研究分担者の山田修宣氏と共同研究を行い、無限遠で発散するポテンシャルを持つ場合に、ディラック作用素が固有値を持たないための非常に優れた十分条件を求めた。さらに、大鍛治は、このようにポテンシャルが無限遠で発散する場合について、ディラック作用素に対する極限吸収原理を示し、そのスペクトルが絶対連続であることを明らかにした。これらの結果から、ポテンシャルが発散するとき、ディラック型作用素は固有値を持たないことがわかるが、一方、光速が無限大になる時、その極限作用素となるシュレディンガー型作用素は固有値を持つことが知られている。この現象の本質を明らかにするため、ディラック型作用素はレゾナンスを持つこと、さらに、光速が無限大になる時(非相対論的極限)、これらのレゾナンスが先のシュレディンガー型作用素の固有値に収束することを示した。一方、ある2次元非コンパクトリーマン多様体上のラプラス・ベルトラミ作用素のスペクトル集合は、その多様体のガウス曲率の正負に応じて劇的に変化することが知られている。これにたいして、大鍛治はこのようなリーマン多様体上のディラック作用素について考察し、先のラプラス・ベルトラミ作用素の結果とは異なり、ガウス曲率の正負にかかわらず、常にスペクトルは実数全体で連続スペクトルのみであることを示した。研究分担者山田は、生駒真氏との共同研究において、Aharonov-Bohm磁場を持つディラック作用素の一意接続定理を示すことに成功した。また、伊藤氏との共同研究において、遠方で発散するポテンシャルをもつDirac作用素の非相対論的極限におけるスペクトル集中についてK.Veselicの論文(Glasnik Mat.4,1969)の結果を拡張した。まず固有値の非存在については、ミュンヘン大学のH.Kalf氏、研究分担者の山田修宣氏と共同研究を行い、その結果無限遠で発散するポテンシャルを持つ場合に、Dirac作用素が固有値を持たないための非常に優れた十分条件を求めることができた。この証明の過程において、virial定理に基づくある重み付きのL-2不等式を導き、証明の最終段階では、従前に得られていた解の一意接続性が重要な役割を果たした。さらに研究代表者大鍛治は、Dirac作用素の変数係数版にあたる、いわゆるDirac型作用素についても、先の共同研究の結果を拡張することに成功した。この結果の証明の最終段階では、新たに確立したDirac型作用素に対する強一意接続性定理をもちいた。

また、研究代表者大鍛治は、ポテンシャルが無限遠で発散する場合について、ディラック作用素に対する極限吸収原理を示し、そのスペクトルが絶対連続であることを明らかにした。先の結果より、ポテンシャルが発散するとき、ディラック型作用素は固有値を持たないことがわかるが、一方、光速が無限大になる時、その極限作用素となるシュレディンガー型作用素は固有値を持つことが知られている。この現象の本質を明らかにするため、ディラック型作用素はレゾナンスを持つこと、さらに、光速が無限大になる時(非相対論的極限)、これらのレゾナンスが先のシュレディンガー型作用素の固有値に収束することを示した。また山田氏は、生駒真氏との共同研究において、Aharonov-Bohm磁場を持つディラック作用素の一意接続定理を示すことに成功した。研究代表者大鍛治は、1階楕円型システムの内、数理物理学における重要な方程式であるディラック方程式およびその一般化であるディラック型方程式について、固有値の非存在、スペクトルの絶対連続性、レゾナンス等の種々のスペクトル問題について考察した。さらに、ディラック型作用素の非相対論的極限についても考察を行った。また、ある2次元非コンパクトリーマン多様体上のディラック作用素のスペクトルがガウス曲率の符号に依存しないという興味深い結果を得た。まず固有値の非存在については、ミュンヘン大学のH.Kalf氏、研究分担者の山田修宣氏と共同研究を行い、無限遠で発散するポテンシャルを持つ場合に、ディラック作用素が固有値を持たないための非常に優れた十分条件を求めた。さらに、大鍛治は、このようにポテンシャルが無限遠で発散する場合について、ディラック作用素に対する極限吸収原理を示し、そのスペクトルが絶対連続であることを明らかにした。これらの結果から、ポテンシャルが発散するとき、ディラック型作用素は固有値を持たないことがわかるが、一方、光速が無限大になる時、その極限作用素となるシュレディンガー型作用素は固有値を持つことが知られている。一方、ある2次元非コンパクトリーマン多様体上のラプラス・ベルトラミ作用素のスペクトル集合は、その多様体のガウス曲率の正負に応じて劇的に変化することが知られている。これにたいして、大鍛治はこのようなリーマン多様体上のディラック作用素について考察し、先のラプラス・ベルトラミ作用素の結果とは異なり、ガウス曲率の正負にかかわらず、常にスペクトルは実数全体で連続スペクトルのみであることを示した。研究分担者山田は、生駒真氏との共同研究において、Aharollov-Bohm磁場を持つディラック作用素の一意接続定理を示すことに成功した。また、伊藤氏との共同研究において、遠方で発散するポテンシャルをもつDirac作用素の非相対論的極限におけるスペクトル集中についてK.Veselicの論文(Glasnik Mat.4,1969)の結果を拡張した。
天然ポリイソプレンの構造解析と生合成機構の研究

天然ゴムの構造と生合成機構を調べるモデル系として、チチタケ属のキノコガラテックス状で産出する低分子量ポリイソプレンについて構造解析を行った。チチタケ属のキノコ10種について、ポリイソプレン含有率、分子量と分子量分布、末端基からの配列構造を求めた。ポリマ-含有率が約3%(対乾燥子実体)と高いチチタケ(Lactarius volemus)については、発生直後のもの、成熟したもの、老化したものに分類して調査した。L、volemus子実体からラテックスとして得たポリイソプレンは、ジメチルアリル末端、トランスイソプレン単位2個,シスイソプレン単位110個、不飽和脂肪酸エステル又は水酸基末端(約1対1)の順に配列した構造であることを決定した。子実体が成熟すると、シスイソプレン単位数が増加し、重合度は200300程度まで上昇した。この間に、開始と停止の両末端基は何らかの化学反応を受けて次第に構造変化することを見出した。老化した子実体では更にトランスイソプレン単位数も減少することが認められた。ポリマ-含有率が低い他のチチタケ属子実体では、上述の両末端基が全く検出されないもの、両末端もトランスイソプレン単位も検出されないものに分類された。以上の構造から、ポリイソプレの生合成は、ジメチルアリルピロリン酸から出発し、イソペンテニルピロリン酸が2回トランスイソプレン単位として縮合し、次に約100300個シスイソプレン単位として縮合するプロセスであることがわかった。重合の停止は生長末端と脂肪酸との反応によるエステル化であり、これは重合の初期から起こっていることが確かめられた。これらの結果から、ヘビヤ樹の生産する天然ゴムの場合には同様なプロセスで重合が進み、樹木中にラテックスとして保存されている間に末端基から構造変化するものと推定された。なお、古糸の培養から、チチタケのポリイソプレン合成は子実体中でのみ起こることが明らかとなった。
トランスナショナル社会空間と雇用不安:縁辺的労働市場におけるブラジル人の労働

平成18年度には引き続き調査を行い、愛知県(名古屋市、豊田市)、三重県津市、神奈川県川崎市でフィールドワークを展開した。おもな研究対象は、ブラジル人・ペルー人労働者、労働組合、職業安定所、請負業者、支援団体などであった。今年度は特に執筆活動に力を入れた。論文ウラノ・エジソン・ヨシアキ「アウトソーシング市場の再編と在日ブラジル人の移住過程」、『労働法律旬報』1635号、2006年11月10日学会・研究会報告「ラテンアメリカ人労働者の組織化-神奈川シティユニオンを事例に」、国際労働研究センター定例研究会、法政大学市ヶ谷校舎、2006年7月22日。他、日系外国人「デカセギ」現象二〇年、月刊オルタ、2006年11月号平成17年度には、愛知県(刈谷市、豊田市、小牧市等)で、フィールドワークを展開した。対象は、職業安定所、請負業者、ブラジル人労働者とその家族、エスニック・ビジネス経営者、労働組合などであった。他方、2005年8月、9月にはブラジル、サンパウロ州、パラナ州(ロンドリナ市、グアイラ市、マリンガ市)でフィールドワークを展開した。日本への移住経験をもつ日系人家族、斡旋業者などに面接した。こうした実態調査の中間結果を以下の国際学会で報告した。他(参照次ページ)平成18年度には、補足調査と雑誌論文投稿を中心に執筆活動、研究計画を実施する。他、日系外国人「デカセギ」現象二〇年、月刊オルタ、2006年11月号
腎におけるプリン2受容体に対する特異的作動薬および拮抗薬の開発に関する基礎的研究

平成8年度10年度の本研究によって、以下の結果を得た。ATP受容体のネフロン内局在およびそのsubtypeを決定する目的で、単離ネフロン分節を用いた細胞内Ca濃度の解析をおこなった。その結果、ATPの添加により、糸状体、近位尿細管および集合尿細管において細胞内Ca濃度の上昇が観察され、さらにATPanalogを用いた検討から、これらのATP受容体がP2Y1およびP2Y2であることを明らかにした。また、ATPの添加によってATP受容体の刺激をおこなった後には、AVPやANGIIによる細胞内Ca濃度の上昇が観察されず、ATP受容体がこうしたペプチドホルモンの腎への作用を調節している可能性が示唆された。また、我々がすでに株化することに成功していたSV40T antigen transgenic mouse由来近位尿細管S1細胞およびOMCT細胞がP2XおよびP2Y受容体mRNAを発現していることを示し、ATPおよびanalog添加による細胞内Ca濃度の上昇も観察した。この結果は我々の樹立したS1およびOMCT細胞がATP受容体研究の良いツールとなることを示す。さらに、ラット培養メサンジウム細胞を用いた解析により、P2YおよびP2X受容体のmRNAの発現およびagonist添加による細胞内Ca濃度の上昇も確認した。ATP受容体刺激によるミオシン軽鎖リン酸化は認められなかった。現在、ATP受容体による生理機能のさらなる追及として、我々が単離した有機アニオントランスポーターOAT_s(organic anion transporters)の機能調節についての研究を計画している。以上、この3年間の追求により、ATP受容体の腎臓内分布および生理機能の一端を明らかにすることができた。本研究により未知の部分が多かった腎臓でのATP受容体研究に新たな局面が開かれたと考えている。実体顕微鏡下で単離した尿細管の各分節を用いて、細胞外ATPによる細胞内カルシウム濃度([Ca^<2+>]i)を測定し、ATPreceptorの局在およびそのsubtypeを決定した。細胞外ATPによる[Ca^<2+>]iの上昇は糸球体、近位尿細管S1、皮質部集合管(CCD)および髄質外層集合管(OMCD)で観察され、OMCDの上昇が最も大きかった。OMCDおよびCCDでの[Ca^<2+>]iの上昇は2相性で、ATP添加により急峻な[Ca^<2+>]iの上昇とそれに続く持続相が観察された。糸球体およびS1ではこの持続相は見られなかった。OMCD潅流液よりCa^<2+>を除くと、ATP添加による初期の[Ca^<2+>]iの上昇は約30%減弱し、持続相は消失した。ATPによる[Ca^<2+>]iの上昇にphospholipase C(PLC)が関与しているか否かを知るために、PLCのinhibitorであるneomycinを前投与したところ[Ca^<2+>]iの上昇は抑制された。ATPとそのanalogおよびmetaboliteを用いた実験より、S1に存在するpurinoreceptorはP_<2Y>、OMCDに存在するのはP_<2Y>あるいはP_<2U>であると結論された。興味深いことに、vasopressin,angiotensin II,endothelin I,bradykinin等による尿細管細胞の[Ca^<2+>]i上昇がATPによる前処置で消失した(purinoreceptorを介したdesensitization effect)。この結果は、尿細管に対するこれらのhormoneの作用をATPが調節しているという可能性を示唆するものである。本年は、昨年の成果を踏まえ1)既に単離されているP_2 purinoreceptorの中で、腎に存在することが知られているP_2Y_2およびP_2X_4 purinoreceptorのマウスネフロン内分布および、2)ラット培養

メサンジウム細胞のP_2 purinoreceptorの解析を行った。1)マウスネフロン内分布2)ラット培養メサンジウム細胞の解析i)ラット培養メサンジウム細胞にはP_2Y_1、P_2Y_2およびP_2X_4 purinoreceptor mRNA発現が認められた。本年度は、これまでの2年間におこなってきたATP receptorによる生理・薬理機能の調節因子のひとつとして、近位尿細管での有機アニオン輸送との関連について検討した。本研究代表者は、ATP受容体の解析とともに、尿細管における物質輸送についても検討を続けていたが、1997年に有機アニオントランスポーター(OATl)のクローニングに成功した(J.Biol.Chem.272 18526-18529,1997)。OAT1は腎臓よりの種々の有機アニオン(アニオン性薬物、尿酸、プロスタグランジン、サイクリックヌクレオチド等)の排泄に中心的な役割を果たし、生体異物の重要な排泄経路となっている。OAT1の塩基配列中にはPKC燐酸化推定部位が存在し、PKC介したregulationを受けている可能性がある。即ち、腎内ATP receptorを介して細胞内Caが上昇し、PKC介した経路でOAT1がその輸送能の調節を受けることが想定される。本年度の研究により1.OAT1は近位尿細管の基底側膜に存在することを確認した(ATP受容体が近位尿細管に存在することは既に我々は一昨年に報告した)。2.OAT1を近尿細管由来細胞に発現させ、各種PKC刺激薬および阻害薬を用いた実験によりOATlはPKCにより負の調節を受けていることが示唆された。以上の結果は、近位尿細管のATP受容体の生理機能の一つとして、腎臓よりの異物排泄の制御という機構を示すのもである。
STEM系教師及び大学教員のための教師教育プログラムに関するグランドデザイン研究

本年度は、STEM教育及びその教師教育に関する原理・方法に関する理論的研究として、(1)教師教育者の定義、役割及び彼らの養成プログラムの必要性、(2)これからの時代に求められるSTEM系教師の資質・能力、(3)STEM教育を効果的に実施する方法、等について検討した。その結果、(1)に関しては、世界的な動向を視野に入れながら、教育改革の策定や実施にコミットするSTEM系の教師教育者の養成教育プログラムを策定する必要があることを指摘した。(2)に関しては、STEM系教育の授業研究について、教師知識や教師文化の視座から、教師知識に関する理論を授業研究の分析に適用することが可能であることなどを指摘した。(3)に関しては、エンジニアリングの活動には、欧米諸国と日本における捉え方に相違があり、その相違点を踏まえた上で、技術教育と理科、数学との接点について考える必要があることを明らかにした。この他に、幼稚園や小学校段階におけるSTEM教育の重要性が示唆された。実践的研究に関しては、STEM系教師の資質向上を目指した育成プログラム(教材開発とそれを用いた学習活動)として、科学的探究活動を計画・試行した。まず、地衣類の遺伝的多様性や環境適応性の解明に取り組む活動を計画し、試行的に大学院生に取り組ませた。また、観察・記録装置の原理の理解と応用を念頭に、簡易的な装置を開発した。さらに、光エネルギー・医薬品・水分析・酵素反応・バイオマスなど、人間生活に関わる素材を探究する化学教材と学習活動を新たに開発し、教員研修や高等学校出張講義及び大学・大学院教員養成課程における試行的実践を通じて,それらの効果検証を行った。平成31年度実施する予定であった大学院生を対象にしたsummer schoolを前年度に前倒して変更し、大学院生を主対象としたPhDプログラムに関する国際セミナーと教師教育者を養成する大学院で使用することを想定している英語のテキスト作成のための国際ワークショップを開催した。また、2014年度に作成した教員志望の学部生を対象とする理科教育法のテキストを、大学院でも使用できるように改訂作業を行っている。加えて、大学院生を対象にした教材開発を行い、大学院で試行的実践を行っている。得られた成果に関しては、国内外の学会で発表を行った。2019年度は、研究目的等に従い、これまでの研究を継続しながら発展させる。本研究に関する成果の発表と今後の研究の指針を再確認するため、全国大会等において課題研究発表を行う。また、研究成果をより広く国内ばかりではなく海外にも発信するために、海外での学会で発表したり論文投稿を目指す。理論的研究として、STEM教育に関する原理・方法に関し、エンジニアリングの活動に焦点を当て、理科、数学、技術の関係性について調査した。その結果、エンジニアリングの活動には,欧米諸国と日本における捉え方に相違があり、その相違点を踏まえた上で、技術教育と理科、数学との接点について考える必要があることが明らかとなった。また、アメリカ合衆国に着目し、STEM教育の現状について分析を行った。その結果、STEMを科学や数学と同一の領域として捉える見方や、科学・技術・エンジニアリング・数学を統合したものとして捉える見方など、多様なSTEM教育の在り様が提唱されていることが明らかとなった。加えて、STEM教育に関する資料について、教育委員会指導主事らと共有し、STEM系教員の研修について検討した。その結果、大学と教育委員会、教育センター等の研修機関が連携・協力することにより、STEM教材の開発やそれを用いた指導に関する研修の実施可能性が明らかになった。この他、歴史的・比較教育学的視点から教科の本質やカリキュラム構成等の研究成果を公表した。STEM教育の教材開発に関して、地学領域では、数学教育学専門の教員と協働で簡単な数学を用いて日食現象を説明するとともに、日食の発生周期を予測する教材の開発を試行した。化学領域では、現代的な化学教材とそれらを活用する学習活動の開発を進め、酸化還元・有機化学・天然資源に関する教材・指導法の実例を検討し公表した。加えて、大学院における新しい教員養成プログラムの試行として、デバイスを活用した双方向授業を立案した模擬授業とその教育効果を検証する研究を計画した。生物領域における教材の開発では、生物学的な研究アプローチにおける基本的手法を踏襲し、特に「観察」、「計測」、「記録」の際の各種実験装置や実験操作の原理を掘り下げることでSTEM教育との関連性を見いだした。初年度でもあり、各班における研究計画の整理と資料収集をしながら、その成果の一部を、国内外の学会において公表(口頭発表やポスター発表)している。加えて、関連する、あるいは本研究の基礎となる研究の成果の一部も国内外の雑誌に投稿し、掲載されている。

実践的研究に関しては、STEM系教師の資質向上を目指した育成プログラム(教材開発とそれを用いた学習活動)として、科学的探究活動を計画・試行した。まず、地衣類の遺伝的多様性や環境適応性の解明に取り組む活動を計画し、試行的に大学院生に取り組ませた。また、観察・記録装置の原理の理解と応用を念頭に、簡易的な装置を開発した。さらに、光エネルギー・医薬品・水分析・酵素反応・バイオマスなど、人間生活に関わる素材を探究する化学教材と学習活動を新たに開発し、教員研修や高等学校出張講義及び大学・大学院教員養成課程における試行的実践を通じて,それらの効果検証を行った。平成31年度実施する予定であった大学院生を対象にしたsummer schoolを前年度に前倒して変更し、大学院生を主対象としたPhDプログラムに関する国際セミナーと教師教育者を養成する大学院で使用することを想定している英語のテキスト作成のための国際ワークショップを開催した。また、2014年度に作成した教員志望の学部生を対象とする理科教育法のテキストを、大学院でも使用できるように改訂作業を行っている。加えて、大学院生を対象にした教材開発を行い、大学院で試行的実践を行っている。得られた成果に関しては、国内外の学会で発表を行った。各班それぞれの研究を継続しながら、各班の成果を統合し、具体的なカリキュラム開発等を試みる。また、その成果を積極的に、国内外の学会で発表し、他者からの意見を得て、研究に反映させる。大学院生のためのsummer schoolに関しては、研究期間全体の配分予算額の関係から本年度に前倒しをし、本年度後半以降に海外の研究者を招聘して、summer schoolの取り組み方を検討し、試行的なセミナーを検討する。併せて、海外の研究者から、本研究への意見を得て、今後の研究計画に反映させる。2019年度は、研究目的等に従い、これまでの研究を継続しながら発展させる。本研究に関する成果の発表と今後の研究の指針を再確認するため、全国大会等において課題研究発表を行う。また、研究成果をより広く国内ばかりではなく海外にも発信するために、海外での学会で発表したり論文投稿を目指す。
磁界共鳴によるユビキタスエネルギー社会の実現に向けた研究

本研究は『磁界共鳴によるユビキタスエネルギー社会の実現に向けた研究』と題し、主にN対N給電システムにフォーカスし包括的な研究を4カ年かけて行い、次の成果が得られた。(1)複数給電使用時の効率向上現象の解明,(2)クロスカップリングキャンセリング法,(3)2次側単独での効率と所望電力同時実現,(4)ロバストなワイヤレス電力伝送システム構築,(5)磁界共鳴と電磁誘導の統一理論の構築,(6)漏洩電磁波抑制上記以外にも多くの成果が得られ、本課題を通して大きな成果をあげることができ、本課題の目的を達成できたといえる。本研究は『磁界共鳴によるユビキタスエネルギー社会の実現に向けた研究』と題し,磁界共鳴によるワイヤレス給電の包括的な研究を4ヶ年かけて行なうことである。今後の社会の発展とワイヤレス給電の発展を考えると,いつでもどこでも電力の融通が出来るユビキタスエネルギー社会が到来することは必然である。ユビキタスエネルギー社会では,いつでもどこでも情報のやりとりができるユビキタス社会同様に,エネルギーをいつでもどこでもワイヤレスで享受できる社会である。このユビキタスエネルギー社会では,ワイヤレス給電の適応先は,送電・受電・中継コイルが入り交じった,多対多(以下,N対N)の磁界共鳴型ワイヤレス給電システムになっていく。しかしながら,N対N給電システムに適応できる理論の不足が否めない。そこで、初年度となる平成25年度は、N対N給電システムの総合効率高効率化理論の確立を目指した。磁界共鳴のコイルは,ある特定の条件を満たすと,1対1より,1対Nもしくは,N対Nの方が総合効率を向上させる事ができるという現象について研究を行い,その現象の特定を行った上で,定式化を行い,最適化理論の構築に成功した。これにより、複数給電は,1対1に比べても,よりこのワイヤレス給電システムに適していることを明らかにできた。更に、複数給電が行われる領域で多発するクロスカップリングについては、効率低下の原因とされており、問題視されてきたが、現象の把握に始まり、その抑制法についての一つの道筋を示すことが出来た。このテーマは非常に重要なため、平成26年度には完成させる。そこで、2年目となる平成26年度は、N対N給電システム共振器理論ベースの設計論の構築、外乱オブザーバを用いたN対N大規模給電システムの協調制御、クロスカップリングキャンセリング法、高Qコイルによる大エアギャップについて研究を行った。完遂したのはクロスカップリングキャンセリング法のみであるが、他の3つについても大きく前進した。特に、外乱オブザーバを用いた制御方式は、それ自体も非常に強力な方法であるが、この研究を進めるにつれ、従来は2つの外乱を個別に対処する必要があったが、外乱を1つにまとめることが可能な条件が判明しつつあり、つまり、原理的にも面白い条件を見つけることが出来た。これ以外にも、従来の常識では考えられなかった、電源側での効率制御が可能であることなどの知見が得られた。そこで、3年目となる平成27年度は、磁界共鳴と電磁誘導の統一理論の構築、送電側と受電側の独立制御、2次側のみにおける効率と所望電力の実現について研究を行った。全ての研究において完遂することができた。磁界共鳴と電磁誘導の統一理論は長年出したかった論文であり、論文誌への掲載は感無量である。また、送電側と受電側の独立制御も長年やりたかったことである。そして、最後の2次側のみにおける効率と所望電力の実現に関しては、従来では不可能とされていた事であり、世界的にも大発見となる。この技術は、1次側がどの様な電源であっても、2次側で効率も電力も制御できる。そのため、ユビキタスエネルギー社会には非常に強力な技術なる。非常に順調に研究は進んでいる。当初の計画の目標は高く掲げていたにもかかわらず、完遂することが出来た。

(1)当初の計画以上とはいわないが、十分な成果を上げることが出来た。磁界共鳴と電磁誘導の統一理論の構築は、論文誌に掲載され、送電側と受電側の独立制御も一部が論文誌に掲載予定である。そして、2次側のみにおける効率と所望電力の実現に関しては、国際会議で発表済みであり、また、特許も出願中である。この技術は、複数の負荷へ給電する際に、つまり、ユビキタスエネルギー社会におけるワイヤレス電力伝送技術としても非常に強力な技術である。現在本技術の発展版も現在研究中である。本研究は『磁界共鳴によるユビキタスエネルギー社会の実現に向けた研究』と題し,磁界共鳴によるワイヤレス給電の包括的な研究を4ヶ年かけて行なうことである。最終年度の平成28年は,下記、1),2)の研究に注力した。1)主磁束から見た磁界共鳴の理論構築:磁界共鳴は大きなエアギャップにおいて高効率かつ大電力を実現できる唯一の方式である。その理由として、1次側と2次側の共振周波数を同じにすると、音叉のごとく共振周波数においてエネルギーが伝わるという説明がされてきた。申請者は以前に本現象をいち早く等価回路で示し、また、磁界共鳴と電磁誘導の統一理論を報告した。それにより、電磁誘導の一条件が磁界共鳴として動作できることを明確に示した。一方で、ワイヤレス電力伝送は磁界での結合であるにもかかわらず、磁束の議論がされて来なかった。そこで、最終年度には、磁束がどの様にこの磁界共鳴に寄与しているのかを明確にし、そのメカニズムについて解明した。2)ワイヤレスミニシステム:ワイヤレス電力伝送を用いてユビキタスエネルギー社会が来ると申請者は唱えているが、多くの人は技術者ではないので、実物をわかりやすい形で示さないと、申請者がイメージしているビジョンを共有することは困難である。そのため、最終年度は、広く多くの人に、『磁界共鳴によるユビキタスエネルギー社会の実現に向けた研究』を理解してもらう必要があったので、そこで、ワイヤレスミニシステムを構築し、その実現可能性について広く示すことを行った。上記以外にも、400頁に及ぶ日本初の磁界共鳴の専門書を世に出すことにも成功した。このことは、多くの人に本課題の重要性を認識してもらえるきっかけになると信じている。本研究は『磁界共鳴によるユビキタスエネルギー社会の実現に向けた研究』と題し、主にN対N給電システムにフォーカスし包括的な研究を4カ年かけて行い、次の成果が得られた。(1)複数給電使用時の効率向上現象の解明,(2)クロスカップリングキャンセリング法,(3)2次側単独での効率と所望電力同時実現,(4)ロバストなワイヤレス電力伝送システム構築,(5)磁界共鳴と電磁誘導の統一理論の構築,(6)漏洩電磁波抑制上記以外にも多くの成果が得られ、本課題を通して大きな成果をあげることができ、本課題の目的を達成できたといえる。先にも述べたが、本研究は『磁界共鳴によるユビキタスエネルギー社会の実現に向けた研究』であり、かつ、N対N給電システムの実現が主要な目的である。2年目は、N対N給電システム共振器理論ベースの設計論の構築、外乱オブザーバを用いたN対N大規模給電システムの協調制御、クロスカップリングキャンセリング法、高Qコイルによる大エアギャップについて研究を行った。