hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
代数体に対するボスト・コンヌ型のＣ＊力学系について

Bost-Connes系に関する研究の一環として,昨年度に引き続き分類問題に焦点を当てて取り組んだ.Bost-Connes系は代数体に付随して定義されるC*-力学系であり,数論と関係がある.その分類問題とは,2つの代数体に付随するBost-Connes系がC*-力学系として同型だったとき,もとの体は同型であるかという問題である.昨年度までの研究によってBost-Connes C*-環の原始イデアル空間が決定され,極大な原始イデアルが狭義類数の情報を持っているということが明らかになっていた.今回はそれを利用し,二番目に極大なイデアルに着目してそこから不変量を取り出すというアプローチで研究に取り組んだ.二番目に極大な原始イデアルたちは元の体の有限素点と対応しており,それらに関する情報は対応する商部分環のK-群を見ることで,取り出すことができる.そして,それらを総合することで体のゼータ関数が復元できるということが分かった.これまで,Laca-Larsen-NeshveyevのKMS分類定理によって,体のゼータ関数はBost-Connes系の不変量であることが知られていた.今回の研究は,実数体の作用を無視したBost-Connes C*-環それ自体の不変量としてゼータ関数が取り出せることを示している.この結果を論文にまとめ,また昨年度の原始イデアル空間の結果と合わせて博士論文としてまとめた.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。標数0の局所体に対するボスト・コンヌ系を定義して基本的な性質を調べた.ボスト・コンヌ系は類体論との関係を持つC*-力学系であり, BostとConnesによって1995年に最初に定義されたのち,多くの研究者の手によって一般の代数体に拡張されたが,本研究ではそれを局所体に拡張した.大域類体論は局所類体論を通じて証明されるように,局所体に対する研究を通じて大域体の性質が調べられることが数論の世界では往々にしてありうる.局所体に対するボスト・コンヌ系を適切にセッティングすることによって,そのアナロジーをボスト・コンヌ系の世界に持ち込もうというのが,局所-ボスト・コンヌ系を定義した動機である.したがって局所-ボスト・コンヌ系自体を調べるだけではなく,局所-ボスト・コンヌ系と大域-ボスト・コンヌ系の関係を調べることが重要であると考えている.それ自体はやさしい問題ではなく,そもそも適切に関係づけること自体が重要な問題であると考えているが,本年度ではより基礎的な,局所-ボスト・コンヌ系それ自体に関する性質に関して主に調べた.その結果, KMS状態の対称性や代数的部分環の存在など,期待されるべき部分に関しては局所-ボスト・コンヌ系は代数体のときと同様の振る舞いが見られるが,代数体の場合に起こる相転移現象が局所体の場合では起こらないなど,局所体に特徴的な現象も見られることがわかった.これまでに得られた成果はオスロ大学での講演で発表している.Bost-Connes系の分類問題に取り組んだ.Bost-Connessystemは代数体に付随して定義される$C*$-力学系であり,類体論と関係がある.最初有理数体に対して定義されたBost-Connes系の任意の代数体に対する一般化は長らく未解決であったが, Neshveyevらの研究により近年解かれた.一般化問題に終止符が打たれたことによって,今後の興味は一般化からBost-Connes系それ自体に対する研究に移ってくるであろうと思われる.その一環として,どちらかと言えばC*-環論寄りの視点から,私は分類問題に取り組んだ.分類問題とは, 2つの代数体に付随するBost-Connes系がC^*-力学系として同型だったとき,もとの体は同型であるかという問題である.この問題の難しいところは, C*-環論における主要な分類定理は核型単純環に対するものであり,非単純環であるBost-Connes系に対しては主要な分類定理を適用できないことにある.Bost-Connes分類問題はCornelissen-Marcolliによって部分的に研究された.彼らの手法は$C^*$-環の同型から力学系を復元しようというアプローチで, Bost-Connes系の基になる力学系がどれほど類体論の情報を保存しているかについて一定の成果を上げたが,環の同型から力学系を復元する最も難しい部分は乗り越えられず,結果的には分類問題の意にそぐわない形で終わってしまったといえる.私は今回,力学系を復元するアプローチから切り替えて,表現論的な手法で体$K$の狭義類数が同様に不変量になっていることを示した.私が証明したのは, Bost-Connes C*-環は狭義類数次元の既約表現を持つがそれ以外の有限次元表現を持たないということである.Bost-Connes系についてこれまで知られている最も良い不変量は, Laca-Larsen-NeshveyevによるKMS状態分類定理の帰結として得られるDedekind zeta関数である.狭義類数はゼータ関数とは独立な不変量であることが分かっており,その意味で今回の結果は,完全分類には程遠いにせよ,新たな分類定理であるといえる.その他,具体的な表現の構成や,今回の表現の分類結果とKMS分類定理の関係を明らかにして併せて論文にまとめた.Bost-Connes系に関する研究の一環として,昨年度に引き続き分類問題に焦点を当てて取り組んだ.Bost-Connes系は代数体に付随して定義されるC*-力学系であり,数論と関係がある.

その分類問題とは,2つの代数体に付随するBost-Connes系がC*-力学系として同型だったとき,もとの体は同型であるかという問題である.昨年度までの研究によってBost-Connes C*-環の原始イデアル空間が決定され,極大な原始イデアルが狭義類数の情報を持っているということが明らかになっていた.今回はそれを利用し,二番目に極大なイデアルに着目してそこから不変量を取り出すというアプローチで研究に取り組んだ.二番目に極大な原始イデアルたちは元の体の有限素点と対応しており,それらに関する情報は対応する商部分環のK-群を見ることで,取り出すことができる.そして,それらを総合することで体のゼータ関数が復元できるということが分かった.これまで,Laca-Larsen-NeshveyevのKMS分類定理によって,体のゼータ関数はBost-Connes系の不変量であることが知られていた.今回の研究は,実数体の作用を無視したBost-Connes C*-環それ自体の不変量としてゼータ関数が取り出せることを示している.この結果を論文にまとめ,また昨年度の原始イデアル空間の結果と合わせて博士論文としてまとめた.本年度得られた結果はLaca-RaeburnのBost-Connes系に対する古い研究結果を参考にしており,初年度に様々な論文に目を通していた成果が反映されているといえる。ある程度の結果をまとめて論文にすることができたため, 2年度目における目標は概ね達成できたと思われる.27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度得られた結果は有限次元表現のみに着目している.一方でKMS分類定理は忠実な既約表現に着目しているが,忠実でない無限次元表現も,体が有理数体でも虚二次体でもない場合には膨大に存在する可能性があることが,副次的な結果としてわかっている.そのため,表現論的な手法を推し進めて今回の結果を改良できる可能性がある.また,この手法では完全分類は難しいが, Cornelissen-Marcolliの手法を改良することで完全分類ができる可能性があるため,こちらの手法についても検討したいと思う.ボスト・コンヌ系に関する主要な論文を読み, Sergey Neshveyev氏らボスト・コンヌ系の主要な研究者との交流を持つことができ,また代数体と局所体との関係に着目して研究を進めることができたため,初年度における同標は概ね達成できたと思われる.27年度が最終年度であるため、記入しない。上記Webサイトは近日中に移行予定局所体のボスト・コンヌ系と代数体に対するそれとの関係を調べることが重要だと考える.特に,代数体の場合の相転移現象を局所体を通じて考察したいと考えている.ごく部分的には調べられたが,不十分であり,継続して取り組む予定である.
社会経済学のコンフィギュレーションにかんする理論構築研究

平成17年度は本研究プロジェクトの最終年度にあたった。したがって、いくつかの課題に絞り込んで、研究発表、研究交流、および外部からの研究者招聘による研究会を開催した。まず第1は、社会経済学に関する新しいテキストの検討作業である。これについては、アメリカにおける最新のテキスト(Samuel Bowles, Richard Edwards, Frank Roosevelt, Understanding Capitalism, 3^<rd> edition, 2005. Neva Goodwin, Julie Nelson, Frank Ackerman, Thomas Weisskopf, Microeconomics in Context, 2005.)をとりあげて、主としてアメリカ・ラディカル派エコノミストによる新しい社会経済学の試みについて検討した。第2には、上の課題と関わって、現代資本主義論の体系化に関する検討作業を行った。これについてはまず、主に日本のマルクス経済学における現代資本主義論の諸類型を比較し、それらのテキスト等について検討した。また、現代資本主義論の主要項目に関わる内容を深めるために、フランス人研究者Dumenil氏を招聘して主としてヨーロッパと資本主義のグローバリゼーションについての研究会を開催し、経営学部から山崎敏夫氏による「現代経営学の再構築」に関する研究発表を行い、さらに菊池浩之氏(日本総研)による「銀行再編と六大企業集団の行方」についてご報告をいただき研究会を開催した。第3は、国際経済および世界経済に関するグループからの研究報告である。これには、松本朗「変動相場制の調整機能再考」、田中宏「EU加盟と移行経済の類型化」、西口清勝「東アジアにおける地域主義の台頭とAFTAの新展開」などがあげることができる。古典派経済学以来のPolitical Economyは、現在、各潮流や諸学派がそれぞれ何を明らかにし、どのような理論枠組みのschoolであったかを示し、それによりそれぞれの学派の「配置図(あるいは立体的な配列:configuration)」を描くことによって、21世紀における社会経済学の新しい理論構築と転換(transformation)をはかる必要がある。これがわれわれの立てた研究課題である。初年度は、各分野の研究分担者から、それぞれの分野の研究対象領域における研究状況や課題について報告をうけ、分担者外からKang-Kook Lee(立命館大学助教授)氏を招きCurrent State of Political Economy Research in Korea and Americaというタイトルで発表をうけ、その都度、議論を行った。また、それぞれの分野で現在の日本と世界の経済が当面する問題を解説しながら、社会経済学の新しい理論へと誘う新たな入門書を刊行した。(角田修一編『社会経済学入門』大月書店、2003年9月刊行)こうした共同の研究および作業の積み重ねの結果、分担者の間には次のような点でほぼ共通理解が得られてきた。1つは、経済をおおう新しい波についての理解である。それは、(1)経済のグローバル化が世界大の競争を加速させている結果として、世界的な寡占(独占)状況が進展していること、(2)技術革新の新しい波の結果として、人間性と諸能力における新しい質が求められていること、(3)経済における国際的な規模での民主的な規制あるいは規制の再構築の必要性が高まっていること、の3つに集約できる。2つめには21世紀型経済体制の課題として4つのものがある。それは、(1)グローバルな新たな覇権に対抗する平和的な経済協力をすすめる課題、(2)安全・安心経済の構築という課題、(3)環境保全型経済の構築の課題、(4)人間性とアイデンティティの危機を克服し人間力を再生・復活する(人間開発=定常型経済)構築の課題、の4つである。以上の現状と課題に関する共通理解は、各分野をこえて、今後、Political Economyの各潮流・学派の位置を明確にしていく際の基準になるものと思われる。2004年度は、社会的市民としての個人を軸とする、環境、コミュニケーション、調整、人間発達などをキイワードとする21世紀の新しい社会経済学の構築にむけて、その中心となる諸概念あるいは理念のよりいっそうの明確化にむけ、さらに研究の共同化をはかっていく予定である。

社会経済学(political economy)の現代における理論的課題は多様であるが、その1つの焦点は、経済体制の比較における理論的基準にあるといってよいであろう。かつてのような資本主義対社会主義という体制比較だけでなく、同じ資本主義経済体制における各国の経済制度や具体的な機能の仕方の相違をどのように把握するかという問題である。そのためには、経済を社会や政治あるいは文化との関係において、どのように把握するかという問題を解いておかねばならない。また、諸国間の国際経済、たとえば貿易が各国内の経済体制とどのように関わるのか理論的課題を解いておかねばならない。社会経済学研究会に組織された本プロジェクトでは、2年目にあたる2004年度に、主としてこうした理論課題についての構築をめざして、国際経済あるいは比較経済体制論さらに「国家独占資本主義論」をとりあげた。主な実績はつぎのようなものである。(1)国際価値論の現状について、大阪市大名誉教授の中川信義氏を外部から招きセミナーを開催。(2)比較経済体制論の現状について、主として東欧における移行経済の研究からその理論的基軸をコンフィギュレーションにおく研究発表(田中宏氏)。(3)各国に大きな影響を及ぼしている現代の資本である多国籍企業の研究から、クラスター形成を基軸にする研究発表(田中祐二氏)。(4)マルクス経済学における国家独占資本主義論と帝国主義論の有効性についての研究発表(田中宏道氏)。平成17年度は本研究プロジェクトの最終年度にあたったので、いくつかの課題に絞り込んで、研究発表、交流および外部から研究者を招聘して研究会を行った。まず1つ目は、新しい社会経済学テキストの検討であり、アメリカにおける最新のテキストの紹介と検討を行ったうえで、現代資本主義論に関するテキストの内容や構成について何度か研究会を開催した。これに関連して、フランス人研究者Dumenil氏の招聘、経営学部教授山崎敏夫氏の「現代経営学の再構築」についての研究報告と書評研究会、菊池浩之氏(日本総研)「銀行再編と六大企業集団の行方」など、外部からのゲストによる研究会を開催し、現代資本主義論の諸類型に関する検討やテキストの構想について研究会を重ねた。2つ目は、国際経済および世界経済に関するグループからの報告その他である。松本朗「変動相場制の調整機能を再考する」、田中宏「EU加盟と移行経済の類型化」、西口清勝「東アジアにおける地域主義の台頭とAFTAの新展開」、などの研究発表があった。
標的遺伝子ノックダウンによる霊長類ヒト疾患モデルの作出

コモンマーモセットは霊長類で唯一導入遺伝子が次世代へ伝達する遺伝子改変個体の作出が可能であるが、より多くの疾患モデル作製のためには機能欠損型の遺伝子改変マーモセットの作出が求められる。本研究は、機能欠損型の遺伝子改変マーモセットの作出技術基盤を構築した。1.マーモセットINSR遺伝子のクローニングおよび塩基配列の決定shRNA発現ベクターを構築するために,マーモセットES細胞よりcDNAを作成し,RACE-PCRを用いてマーモセットINSR遺伝子cDNA全長のクローニングを行い、約5kbの全塩基配列を決定した。遺伝子改変個体作出後のRNA干渉の評価としてウエスタンブロット解析が必要となるため、そのポジティブコントロールとして大腸菌発現ベクターを作成し、組み換えマーモセットINSRタンパク質の発現を試みているが、組み換えマーモセットINSRタンパク質の発現は認められていない。INSRタンパク質の大きさが161kDaであることから、大腸菌発現限界を超えている可能性も考えられるので、今後は真核細胞でのタンパク発現も試み、詳細な条件検討を行った上でウエスタンブロットの条件を確立する。2.マーモセットINSRshRNA発現ベクターの構築および評価shRNA配列は標的塩基配列によりRNA干渉の効率が異なるため,これまでに得られたマーモセットINSRの塩基配列よりshRNAを複数デザインしている。RNA干渉を定量的に評価できるDual-Luciferase Reporter Assayシステムを用いるためにはINSRを接合したホタルルシフェラーゼレポーターを発現させるpGL3-Control Vector,ウミシイタケルシフェラーゼレポーターを発現させるpRL-TK Vector, shRNAを発現させるFH1tUTGの3つが必要となる。pGL3-Control VectorとpRL-TK Vectorはすでに作成済みであり、今後現在デザインしているshRNAをFH1tUTGに導入し、Dual-Lucibrase Reporter Assayで最も効率よくRNA干渉するベクターを選別する。選別したベクターをもとにレンチウイルスベクターを作成して受精卵へ導入し、遺伝子改変個体の作出を試みる。1、マーモセットINSRshRNA発現ベクターの構築および評価インスリンレセプター(INSR)はexon11の選択的スプライシングにより2種類のアイソフォーム、IR-A、IR-Bが存在する。2つのアイソフォームの局在比率には組織特異性があり、完全なINSRノックダウン個体を作出するにはexon11を同定し、アイソフォーム間で共通配列をノックダウン標的配列とする必要がある。22年度までにマーモセットES細胞からIR-Bのクローニングとシークエンスを終えている。23年度には新たに脳、肝臓、骨格筋よりcDNAを作成しINSRをクローニングした。肝臓から得られたクローンはIR-Bのみであったが、脳と骨格筋よりIR-A、IR-Bが得られ、マーモセットINSRのexon11を同定した。INSRのexon11を除いた配列でshRNAをデザインし、発現ベクターのインサートを作製した。2、マーモセットINSR特異的shRNA発現ベクター導入マーモセット作出shRNA発現ベクター導入マーモセット作出の為、新施設移転後に動物の性周期の安定化、胚培養の条件設定を行った。また、外科処置時のマーモセットへの導入麻酔法の検討を行った。これまで使用していたケタミンは、覚醒が遅いなどの問題があった。そこで、その代替としてメデトミジン、ミダゾラム、ブトルファノールの鎮静・鎮痛薬の3剤混合投与を検討した結果、従来法よりも安定した麻酔状態が得られたうえ、術後の速やかな覚醒が得られた。3、マーモセットINSRウェスタンブロット解析の条件設定最もノックダウン効率のよいshRNA標的配列を選定する為に、タンパクレベルでノックダウンを評価できるウェスタンブロットの条件設定を行った。INSRを発現しているマーモセット肝実質培養細胞を用いて7種類の抗体でウェスタンブロットを行い、1種類のみマーモセットINSRに交差する抗体を確認した。遺伝子改変動物作製後に組織におけるノックダウン評価にもウェスタンブロットを用いる為、肝臓、脳、骨格筋、膵臓の組織由来タンパクでウェスタンブロットを行い、それぞれINSRの発現を確認した。1.マーモセットINSR shRNA発現ベクターの構築および評価22年度までに解読したマーモセットINSR塩基配列のAlternative exonであるexon11以外の6か所にshRNAターゲット配列を選定し、GFPをレポーターとしたDoxycycline (Dox)誘導型shRNA発現レンチウイルスベクターを6種類作製した。作製したベクターをINSRの発現するマーモセット肝臓培養細胞に感染させ、shRNA発現ベクター導入細胞株を作製した。その後、各細胞株をDox添加区と非添加区にて培養し、タンパクを抽出後Western blottingによりINSRの発現を検出した。6種類のshRNA発現ベクター導入細胞株のうち5種類でINSRのKnock Down ( KD )が見られ、Dox非添加区と比較し、それぞれ38%, 45%, 73%, 56%, 42%の発現抑制が認められた。以上より、73%とマーモセットINSRに対して最も高いKD率を示したshRNA発現ベクターを個体作成用として選定した。2.マーモセットINSR特異的shRNA発現ベクター導入マーモセット作出上記で選定したshRNA発現レンチ

ウイルスベクターを受精卵に注入し、5日間の培養後、レポーター遺伝子GFPを発現した8細胞期以降胚を選別して移植した。本方法は、8細胞期以降のゲノミックアクチベーションが起こった胚においてレポーター遺伝子の発現を確認することで、外来遺伝子の宿主ゲノムへの導入の有無を選別し移植できるため、作出される産仔のほぼ100%がトランスジェニック個体となる。これまでにshRNA発現ベクター導入胚27個を11個体のレシピエントに移植し、2個体の妊娠が確認された。1個体は早期に流産してしまったものの、現在1個体が妊娠継続中であり、心拍も確認している。1.マーモセットINSRを標的としたshRNA発現ベクターの構築および評価:昨年度新たに作製した標的配列の異なる2つのshRNA発現ベクターにおいて、これまで使用していたshRNA発現ベクターと同程度のノックダウンを確認した。また、妊娠率にウイルスベクター液のロット差があったことからウイルスベクター液の質が胚毒性に関与していると考え、ウイルスベクター作製を生理学研究所のウイルスベクター開発室に依頼し、精製度の高いレンチウイルスベクターを準備した。2.INSR特異的shRNA発現ベクター導入マーモセット個体作出:新たに作製したshRNA発現レンチウイルスベクターを受精卵に注入し、レポーター遺伝子であるGFP陽性胚83個を35匹の仮親に移殖し、産仔2匹を得た。レンチウイルスベクター改良前後での妊娠率に差はなかったが、注入するウイルスベクターの力価10,000,000,000cells/ml以上では強い胚毒性が示された。また、昨年度より実施していた発生能の高い自然交配卵へのウイルスベクター注入では、10個の胚を7匹の仮親に移殖し、1匹のTg個体を得ている。3.得られた産仔の導入遺伝子の解析:今年度得られた個体は合計3匹であり、2匹はRT-PCRとFACS解析によりTg個体であることが示され、残り1匹は解析中である。現在まで生きている個体は導入遺伝子の発現がモザイクであり、皮膚由来の培養細胞では約6割が導入遺伝子を発現していた。この細胞においてもINSRがノックダウンされる事がウエスタンブロット解析により示された。4.Dox投与による耐糖性の誘導の評価およびII型糖尿病モデルとしての評価:現在まで生存しているfounder個体は、繁殖によりF1世代を獲得するため、この個体での糖尿病誘導の解析は行っていない。今後F1を作製し、F1においてII型糖尿病モデルとしての有効性を評価する。26年度が最終年度であるため、記入しない。発生学、幹細胞学、繁殖生理学
ミトコンドリア脳筋症の治療に関する基礎的検討

はじめに:ミトコンドリア脳筋症患者の皮膚繊維芽細胞を用いてATP産生能を測定することにより、各種基質、治療薬のミトコンドリア・エネルギ-産生能に対する影響をみる目的で、基礎的検討を行った。対象:複合体I欠損と複合体IV欠損の各2例の皮膚繊維芽細胞を用いた。いずれの症例も筋ミトコンドリアにより上記の診断がついている。研究方法:皮膚繊維芽細胞を培養後トリプシン処理し、その沈渣を0.25M蔗糖、20mMMOPS、20mMEDTA、pH7.4の溶液中でホモゲナイズ処理後、遠心しその上清を酵素液とした。基質として(1)5mMpyruvateと0.3mMmalate(2)5mMsuccinateと1μMrotenone、(3)1mMmalaeと5mMDL-acetylcarnitineの3種の反応系を用い、それらを含む反応溶液(0.25M蔗糖、25mMMOPS、1mMEDTA、5mMK_2HPO_4、1mMADP、pH7.4)に上記上清を加えて37°C、2時間反応させた。20%TCAで反応を終了させ産生されたATPをルミノメ-タ-(LKB1250)を用いて測定した。結果と考案:本方法では比較的少量の細胞(75cm^2フラスコ1個)で実験が可能で、しかもルミノメ-タ-を用いることによりATPを高感度に測定できた。複合体I欠損症では(1)、(3)の反応系でATP産生能の低下を示したが(2)のsuccinateを基質とした反応系では、両者ともATP産生は低下していなく、治療としてsuccinateの投与は有効と考えられた。一方、複合体IV欠損症ではすべての系ともATP産生は低下した。本法を用いて治療薬として考えられるCoQ、カルニチンなどを反応系に加え、ATP産生能をみることは、本症患児の治療の目安となり有効な方法と考えられた。
NiS_2-xSex系における金属〓絶縁体転移の研究

NiS_2-xSexSe系は、X=0.5付近で、組成変化と温度変化に対して金属〓絶縁体転移(MIT)を示すので、その付近の組成について詳細なデータを得る事が目的であった。特に、低温比熱に現れるT^3lnT項がMITに特徴的な振舞いであるかどうかを明らかにしたかったが、残念ながら未だ結論に達していない。一年間に得られた成果は以下の通りである。1.試料作製(多結晶と単結晶):学生が替わったため、鋭いMITを示す多結晶が未だ得られていない。一方、並行して、塩素ガスを用いた化学輸送法による単結晶育成も試みてきたが、こちらは、数mmの多面体型の結晶ができるようになった。しかし鋭いMITを示す結晶は未だ得られていない。多結晶を出発物質にして単結晶を成長させると、組成がSerich側に少しずれるようである。2.比熱:X=0.51の多結晶試料について比熱測定を行った。この試料は、以前にT^3lnT項を見出した試料(X=0.52)よりM-I境界組成Xcに近く、MIT温度(Tt)も低い。その結果、低温比熱はCp=rT+bT^3+cT^3lnTでよく表される事を確認した。前の試料に比べて電子比熱係数rが10%ほど小さかったので、rはXcに近ずいても発散しないと考えられる。3.ラマン散乱:二重の多結晶試料(X=0.52、0.51)について測定し、2つのAgモードと一つのEgモードを観測した。Agモードの温度変化を詳細に調べたが、Tt付近でfrequency shiftに異常は見出されなかった。この事は、Ttの上下で、Ni位置の局所的環境に変化のない事、従って、この系がMIT研究に適している事を示す。4.今後の計画:低温比熱におけるT^3lnT項がMITに特徴的な振舞いかどうかを明らかにしたい。良質の単結晶試料を育成して光電子分光を測定し、藤森が提唱したMITの機構との関連を明らかにしたい。
エアロスパイクノズルの性能評価と流れ場の数値解析

本年度は噴射部分をモジュール化したより実機に近い形状のクラスター型エアロスパイクノズルについて解析を行った。去年までは理想長の20%の長さを持ったノズルのみに着目して解析を行ったが、本年度はノズルの長さが推力にどの様な影響を及ぼすかを調べるために、理想長の100%、30%、及び20%の長さのノズルについて調べた。その結果、クラスター型エアロスパイクノズルはモジュール化しないアニュラー型エアロスパイクノズルに比べ、切断によるスペース面での推力補填の能力が高く、モジュール化をしても切断による影響は殆ど無いことが分かり、より軽量化を図ることができるノズルであることを示した。また、宇宙機の帰還時及びアボート時等の状況を想定し、各モジュールの作動を停止させたときの推力への影響を調べた。その結果、隣り合った噴射モジュール数が多い方が、各モジュールからの排気流干渉をより多く起こすことができ、ノズル表面に高圧領域を形成することで、より高い推力を維持させることができることが分かった。また、地球帰還時に揚力を稼ぐリフティングボディ形状の期待にエアロスパイクノズルを搭載することを想定し、リニア型エアロスパイクノズルの解析も行った。リニア型エアロスパイクノズルで初めて確認される横方向の排気流膨張が推力へ与える影響について特に調べた。その結果、低圧力比の領域においては横方向の膨張が推力へ与える影響は少ないが、高圧力比領域になると影響がより顕著に現れることが分かった。横方向の膨張を防ぐために横壁を有した形状で解析した結果、横壁を有しないノズルよりも非常に高い性能を発生することが分かった。
普遍性と固有性の検証に基づいた日本産菌類種構成の再評価

日本の植物寄生菌には、欧米産の菌種と同一種であるとされているものが多い。一方、日本からしか見つからない独自の種とされているものも存在する。しかし、これらの知見は菌類の種同定に関する間違った「前提」に基づく誤解である可能性が高い。菌類種同定に関する従前の前提を再検討し、菌類の普遍性と固有性を検証することで、日本における菌類種構成の実体解明を試み、これまでの予想以上にその多様性が高いことを明らかにする。
誘導機の状態・パラメ-タ同時推定形高性能ベクトル制御方式

本研究はカルマンフィルタの手法を導入することにより、誘導機の状態と、温度や磁束レベルによって変動する電動機二次抵抗や励磁インダクタンスを精度よく推定し、また、これらの推定結果を取り入れた誘導機ベクトル制御方式について検討したもので、その成果は次のように要約できる。(1)カルマンフィルタとしては、通常用いられる離散形よりも連続形の方が状態及びパラメ-タのオンライン推定に適していることを見い出し、そのアルゴリズムを決定した。又それを用いてフィルタのシミュレ-ションを行い、試作駆動装置から得られた誘導機の実電圧、電流波形デ-タを加えて、状態及びパラメ-タの推定値が収束することを確認すると共に、この時の初期値やノイズ共分散行列の適値などのフィルタの試作のためのデ-タを得た。(2)上記(1)で得せれた結果をもとにカルマンフィルタをDigital Signal Processorを用いて実現し、これを試作駆動装置に適用して、誘導機の種々な駆動条件下での状態・パラメ-タの推定を実施した。その結果、駆動周波数550Hzの範囲に亘って推定が可能であること、誘導機の二次抵抗推定値は温度変化に追求しうること、磁機インダクタンス推定値は磁束レベルの変化による磁気飽和の影響を反映しつつ変化すること、などが判明し、カルマンフィルタによるパラメ-タのオンライン推定の有用性が確認された。(3)本推定法では状態量として一次電流と二次磁束を推定しており、その結果からトルクの推定も行える。そこで、二次磁束、トルク、及びパラメ-タの各推定値の一部又は全部を利用するベクトル制御方式を提案し、シミュレ-ションによりその動作を検討し、カルマンフィルタの誘導機制御への適用可能性を検証した。ただし、実制御システムによる実験的検証までは期間の関係で行えなかった。これは今後の課題としたい。
合成樹脂製放射性廃棄物の自動分類に関する基礎研究

放射性廃棄物の実態調査については、郵送によるアンケートと面談による調査を行った。その結果、分類が難しいとされたのは、シリコン系のもので、これらの形状は主に管状のものであった。また、軟質塩化ビニル系のものとポリエチレン製のものの区別も、誤って行われる場合があることが判った。これらの形状はフィルム状のものと一部の手袋であった。使用するγ線エネルギーについては、透過率の実測結果から、20200keV程度の範囲が有効で、100keV以下のエネルギー範囲に少なくとも2種類のエネルギーが必要であることが判った。このことから、γ線源としては^<109>Cd、^<201>Pb、^<133>Am、^<241>Ba、^<57>Coを選んだが、^<241>Am以外の線源では、最適な放射能が市販品では得難い、半減期が短い、同時に放出される高エネルギーγ線の影響等、実用上の問題点が残された。分析装置の設計と試作においては、本方法では2種類以上のγ線が、試料の同一位置を透過する必要があるため、線源位置の再現性が測定精度に大きく影響した。この結果、試作装置において、管状の試料については直径が5mm以下のものでは分別できるまでの精度が得られなかった。これは、径の細い管状試料の場合、γ線透過位置のわずかな変化で透過する厚さが異なるためである。一方、フィルム状の試料については透過位置の影響を受けにくいが薄い試料の場合、透過率の差が少なく測定が難しい。結果として厚さが1mm程度になるまで重ねて測定すれば分別可能であった。また、測定時に問題となったこととして、軟質の樹脂材料の場合、測定し易いように形状を整える等の目的で、外力を加えてから測定すると測定中に形状変化を起こし、著しく測定精度を低下させる場合がある。これは、実用化に向けての大きな課題となる。
幻聴発症における大脳基底核ー聴覚野直接投射の役割

統合失調症患者に頻繁に見られる主要症状の一つに幻聴がある。幻聴は患者の社会生活に著しい困難をもたらすが、発症機序は不明である。近年、大脳基底核と幻聴との関係を示す証拠が増える一方、幻聴時の大脳皮質聴覚野の活動増加が報告されている。これらのことから、申請者らは大脳基底核と聴覚野との直接結合の有無に注目して調べたところ、マウスの淡蒼球外節GABAニューロンが聴覚視床と聴覚皮質に直接投射することを見出した。本研究では、「淡蒼球外節から聴覚視床と聴覚野への回路が幻聴の回路基盤の一部である」との仮説を立て、電気生理学、光遺伝学、行動学的な手法を用いて検証する。
DNA損傷バイパスに関わるDNAポリメラーゼκと細胞周期チェックポイントの関り

本年度はPOLKがいかにして複製型ポリメラーゼと置き換わってDNA損傷の修復が開始されるかということに主眼をおいて、その他の損傷バイパスポリメラーゼであるPolη、Polι、hREV1との相互作用について研究し、論文として発表した(Genes to Cells Volume 9 Issue 6 Page 523-31)。この論文はこれまで個々の損傷バイパス機能の特性にのみ焦点があてられ研究が進められていたのに対し、損傷バイパス機構全体としてどのように連動して働いていくのかというところに注目して研究を進めた結果、REV1を中心とした損傷バイパスポリメラーゼ群の大きな複合体の存在を示したことである。今後この視点から研究が進められることによりチェックポイントとの関りに関してもさらなる成果が期待できる。POLκ-POLι欠失マウスを作成し、このマウスにおけるimmunoglobulinのsomatic hypermutationについての研究も行い、論文として投稿、受理されて現在in pressである(immunology letters)。somatic hypermutationの正確なメカニズムについてはいまだよく解明されていないが、error proneなDNAポリメラーゼの関与を示唆する報告がある。POLκ欠失マウスとPOLι欠失マウスにおいては正常なsomatic hypermutationが見られるので、これらは機能的に相補しあっていることが考えられた。そこで本研究ではPOLκ-POLι欠失マウスにおけるsomatic hypermutationのエラー頻度及びエラー箇所を解析するなどの研究を行った。その結果POLκ-POLι欠失マウスにおいても正常なsomatic hypermutationが見られた。本研究はsomatic hypermutationにおいて損傷バイパスポリメラーゼ同士が機能的に相補しあっている可能性を示唆しており、その点からみて重要な知見である。さらにDNA損傷修復とチェックポイントとの関りを解明するために、DNA損傷修復機構との強いつながりが示唆されているスピンドルチェックポイントについて研究を行った。その結果スピンドルチェックにおいて重要な役割を果たすMAD2のリクルート及びチェックポイントの解除に関ると思われるタンパク質CMT2、DNCl、EB1を含む複合体の存在を明らかにし、現在論文準備中である。ゲノムDNAには紫外線、放射線、化学物質などの環境要因や、細胞内代謝産物による活性酸素の発生などにより常に様々な損傷がおこっている。未修復のDNA損傷部位に複製型DNAポリメラーゼが遭遇した場合にはそこで伸長反応が停止するので、細胞周期が完全に停止するのを防ぐために一時的に損傷をバイパスする酵素が働くと考えられる。ゲノムDNA上の損傷が感知されると、チェックポイントと呼ばれる機構が働いて細胞周期を停止させ、それとともにDNA損傷を修復する機構も活性化される。チェックポイント機構は損傷DNAを修復するための時間稼ぎとも考えられる。ヒトではDNA損傷バイパスに関わるDNAポリメラーゼは、Polζ、Polη、Polι、Polκ、REV1の5つが報告されている。それぞれの損傷バイパス型DNAポリメラーゼはバイパスできるDNA損傷が異なっていると考えられる。突然変異の発生を抑止するためには、DNA損傷の種類に応じた酵素が損傷箇所に効率良くリクルートされねばならない。この際の複製型DNAポリメラーゼと損傷バイパスポリメラーゼの置換においてREV1を中心とした損傷バイパスポリメラーゼの緩やかな複合体ができるという仮説が考えられ、この緩やかな複合体からなんらかのシグナルが伝達されることによりチェックポイントとの連動がおこるという可能性が考えられる。そこで本年度はこの緩やかな複合体に焦点を絞って解析を行い、現在Gene to Cellsに投稿中である。
水分子を指標にした歯の移動に伴う神経ーグリア相互作用

歯の移動の際の歯根膜ルフィニ神経終末およびその細胞体の存在する三叉神経節におけるアクアポリン(AQP)の局在の変化および他のアクアポリンのサブタイプの発現を明らかにすることを目的に、免疫組織化学的検討を行った。免疫染色により、AQP-1の免疫反応が三叉神経節の一部の衛星細胞と中型の神経細胞に観察された。また、歯の移動刺激に対する三叉神経節と歯根膜におけるアクアポリンmRNAおよびタンパク発現量の変動を検討した。さらに、歯の移動実験の比較実験として、より強い刺激である下歯槽神経切断実験モデルを用い、三叉神経節におけるAQP-1 mRNAの変動を検討した。歯の移動、神経傷害刺激に対して、AQP-1のタンパクレベルおよびmRNAレベルの発現に著名な変動は観察されなかったことから、神経の再生過程にAQP-1が関与する可能性は非常に低いことが考えられた。アクアポリンaquaporin(AQP)は水を特異的に通過させるチャネルである水チャネルである。腎臓をはじめとするさまざまな組織で部位特異的な発現が報告され、その機能解析が進んでいるが、末梢神経系でのアクアポリンの分布,機能に関する研究はほとんど行われていない。本研究の最終ゴールは歯の移動の際の歯根膜神経終末ならびにAQPの局在の変化を明らかにすることである。本年度は(1)三叉神経節におけるAQP-1の局在、(2)下歯槽神経切断実験モデルによる三叉神経節におけるAQP-1 mRNAの変動について検討した。1.正常動物の三叉神経節からtotal RNAを抽出し、RT-PCR法によりAQP-1 mRNAが検出され、免疫染色により、AQP-1の免疫反応が一部の衛星細胞と中型の神経細胞に観察された。なお、AQP-4 mRNAも検出されたが、その免疫反応は衛星細胞に限局していた。2.我々の報告した下歯槽神経切断実験モデルを用いて、神経傷害時の三叉神経節におけるAQP-1 mRNAの変動を観察するために、試料からTotal RNAからcDNAを作成し、aqp-1およびGapdhの発現をSYBER Green Iを用いたインターカレーター定量PCR法にて検討した。しかしながら、下歯槽神経傷害1,3,5,7,14日後を比較検討しても、AQP-1 mRNAの著名な変動は観察されなかった。三叉神経節にはAQP-1に加え、AQP-4 mRNA、タンパクが衛星細胞に検出されており、神経傷害時のグリア-ニューロン間の相互作用の解明にはAQP-4について同様の検討を行う必要があると考えられた。アクアポリン(AQP)は水チャネルの一つであり、神経細胞およびグリア細胞に細胞特異的に発現することが報告されている。本研究の目的は、歯の移動の際の歯根膜神経終末およびその細胞体の存在する三叉神経節におけるアクアポリンの局在の変化を明らかにすることである。本年度は、(1)歯の移動刺激に対する三叉神経節と歯根膜におけるアクアポリンmRNAおよびタンパク発現量の変動、(2)歯の移動実験の比較実験として、より強い刺激である下歯槽神経切断実験モデルを用い、三叉神経節におけるアクアポリンmRNAの変動を検討した。(1)歯の移動実験を行い、経日的に試料を採取し、三叉神経節および歯根膜ルフィニ神経終末におけるAQP-1の免疫反応局在の変化を免疫細胞化学を用いて検討した。歯の移動は上顎第一、第二臼歯間にラバー片を挟む、いわゆるWaldo法を用いた。歯の移動時の歯根膜ルフィニ神経終末におけるAQP-1の免疫反応の局在に変化は見られなかった。また、歯の移動時における、AQP-1mRNAの変動をReal time PCR法にて検討したが、経日的なmRNAの有意な変動は認められなかった。(2)下歯槽神経切断実験では、Atsumiらの方法に従ったラット下歯槽神経切断モデルを用いた。下歯槽神経損傷後1, 3, 5, 7, 14日の三叉神経節を採取し、Total RNAからcDNAを作成し、AQP-1 mRNAの変動をSYBER Green Iを用いたreal time PCR法を用いて検討した。なお、GAPDHをコントロールとした。下歯槽神経切断刺激では、AQP-1 mRNAの有意な変動は観察されなかった。歯の移動、神経損傷刺激に対して、AQP-1のタンパクレベルおよびmRNAレベルの発現に著名な変動は観察されなかったことから、神経の再生過程にAQP-1が関与する可能性は非常に低いことが考えられた。
高分子ミクロン粒子の低環境負荷型量産化プロセスの開発とその応用

本研究では油溶性開始剤を用いたソープフリー乳化重合による高分子ミクロン粒子の合成とそのプロセス化及び応用について検討した。その結果,電解質によりイオン強度を変化させることで微粒子径を300nm20μmまで短時間で制御することに成功した。さらにN-ビニルアセトアミドと共重合することで粒子濃度の向上が可能である。これらの技術を利用して合成した微粒子を炭素繊維強化プラスチック(CFRP)へ応用した。具体的には,樹脂成分を含む微粒子を上記の方法で合成し,予め炭素繊維に吸着させる。この操作により,炭素繊維と樹脂との界面接着性が向上し,高強度のCFRPの作製が可能であることを示した。油溶性開始剤と芳香族ビニルモノマーを用いたソープフリー乳化重合をバッチ式の反応器で実施し,高分子微粒子の合成と得られた微粒子の分散安定性に関して実験的に考察した。モノマーに多種多様の官能基を導入することで,高分子ミクロン粒子の合成に適したモノマーを探すことを目的に微粒子合成実験を行った。これまでにスチレンモノマーと油溶性開始剤AIBNと電解質を用いてわずか6時間という反応時間でポリスチレンミクロン粒子の合成に成功した。この実験結果を踏まえて,省エネルギープロセスを構築するためにメチルメタクリレート系のモノマーの適用についても実験的に検討した。その結果,ベンゼン環を含むメチルメタクリレート系モノマーの一部について,ミクロン粒子が合成される可能性が高いことが明らかになった。更に,この系に電解質を添加することでミクロン粒子が合成できる確率を高められる思われる。これまでの研究で界面活性剤を用いず水系で油溶性開始剤を用いたソープフリー乳化重合で負帯電の単分散微粒子が合成できることが分かっている。本手法に電解質を添加すると従来の1/4の時間でミクロン粒子が合成できる。この技術を工業化・プロセス化するにあたり,添加する電解質種が合成される粒子物性に与える影響について詳細に調べた。典型的な油溶性開始剤AIBNを用いたスチレンのソープフリー乳化重合において,電解質を添加し,ミクロン粒子の合成を行った。その結果,添加する電解質が塩化物イオンや硝酸イオンを含む強酸の塩の場合,酢酸イオンを含む塩を添加するよりも粒子の成長が促進された。これは,強酸の塩により溶液全体のpHが下がり粒子の表面電位が低下し凝集成長が起こりやすくなったためであると考えられる。またアルカリ土類金属であるマグネシウム,カルシウム,ストロンチウム,バリウムの二価のイオンを添加したところ,陽イオン半径が大きくなるに従って,粒子径が大きくなることが明らかになった。これはイオン半径が大きいと水和力が弱いために,生成微粒子周りの電気二重層が圧縮される効果が強まり,凝集成長が促進されたためであると考えられる。つまり,油溶性開始剤を用いたソープフリー乳化重合系においてミクロン粒子を合成する場合には,強酸の塩で生成微粒子の反対符号のイオン,本系では陽イオンの半径が大きいものが効果的であることを明らかにした。典型的な油溶性開始剤アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を用いたスチレンのソープフリー乳化重合の高濃度化について実験的検討を行った。両親媒性モノマーであるN-ビニルアセトアミド(NVA)を用いてスチレンとの共重合を試みた。NVAは水溶性でかつ溶解助剤的作用を有するので,難水溶性のスチレンモノマーの水への溶解性を向上させることができる。NVAを添加することにより微粒子析出時間が格段に早まることを目視で確認した(反応温度70度の条件では開始10分で粒子が析出した)。更に本実験では,NVA濃度を増加させることにより,粒子の収率を80wt%にまで向上させることに成功した。得られた微粒子のサイズは,NVA濃度の増加に伴い小さくなった。これは生成微粒子の分散安定性が高まったため,凝集による成長が抑制されたためだと考えられる。その分散安定性に関しては,表面電位は低いものの粒子個数濃度の時間変化がほとんど見られないことから,非常に高いと言える。また電解質を添加しても電気二重層圧縮による凝集が観察されなかった。これらの実験事実により,共重合によって生成した微粒子表面にはNVAが局在すると考えられ,NVAと水との水素結合による水和層立体安定効果によって分散安定性が保たれていると帰結される。この微粒子の応用について,炭素繊維強化プラスチック(CFRP)への応用を試みた。炭素繊維表面に樹脂成分を含む微粒子を吸着させ,炭素繊維表面と樹脂との界面接着性の向上を試みた所,70%の向上が見られた。界面接着性の制御については,コロイドと電気泳動を利用することで微粒子吸着量を制御することで可能になった。本成果は熱可塑性CFRPの機械的強度の高性能化に発展する技術であると考えられる。

この操作により,炭素繊維と樹脂との界面接着性が向上し,高強度のCFRPの作製が可能であることを示した。ミクロン粒子の合成に際して,最適な電解質を実験的に明らかにすることができた。これは研究目的である低環境負荷型のミクロン粒子の合成プロセスの開発に向けて,重要な知見であると考えられる。また,工業プロセス化を目指して粒子濃度の向上に向けた研究についても既に着手しており,これまでの手法に比べて4倍の粒子濃度向上を実現した。次年度で申請時の研究目標を達成できるものと想定している。化学工学粒子濃度を向上させるために,漏斗とビーカーを駆使して,油溶性開始剤とモノマー相を完全に分離した状態を作り,水相中に僅かに溶けたモノマーと開始剤が電解質存在下でミクロン粒子ができるプロセスを既に構築しており,このプロセスでの濃度向上に関する実験を行う。また水相中に無帯電の水溶性開始剤を仕込むことで,水相中での重合反応を促進させることも検討しており,これらを併用することで最終年度で工業レベルで用いられる粒子濃度にまで向上させることができるものと考えている。油溶性開始剤を用いたソープフリー乳化重合系において,メチルメタクリレート系のモノマーの適用について考察したところ,メチルメタクリレートモノマーを使用した際には表面電位の絶対値が極めて低い微粒子が合成され,その結果,分散安定性が維持されずに沈殿した。しかし,このモノマーの水素をベンゼン環に置換するだけで分散安定性の高い0.9マイクロメートルの微粒子が合成されることが実験的に明らかになった。当初の微粒子分散安定効果に芳香族ビニルモノマーに含まれるベンゼン環が深く関与しているという仮説が立証される実験結果が得られたと言える。また,3,5-ビス(トリフルオロメチル)スチレンをモノマーに用いた場合,比重が水より重いためにモノマー相が反応器の底に沈んでしまったが,平均径が3.5マイクロメートルの微粒子を電解質を添加することなく合成することに成功した。電子求引基がモノマーのベンゼン環に付いていると,粒子径が増大する傾向にあることは当初の仮説を証明する実験結果と言える。今年度は粒子濃度測定装置を購入し,当初の予定通りの学会発表を行った。次年度に購入計画には入れていなかった蒸留水製造装置の購入が急遽必要になったので,予算を少し余らせることになった。これまでの研究で,芳香族ビニルモノマーと油溶性開始剤を用いたソープフリー乳化重合系において分散安定性の高い高分子微粒子が合成されることが明らかになった。今後は,工業プロセス化を念頭に置き,高効率で高分子微粒子が調製される反応器の設計と攪拌操作などの操作条件の最適化に取り組みたいと考えている。現段階ではバッチ式の反応器にマグネチックスターラーによる攪拌操作を加えるに留まっているが,これらを最適な重合反応が起こるシステムへの向上を目指す。また電解質を添加することで2マイクロメートル以上のサイズの微粒子を合成すると単分散性が著しく低下してしまう実験事実があり,この課題に対しても操作条件を選定することで解決したいと考えいる。ベンジルメタクリレートをモノマーとして用いた場合,水溶媒に対して沈んでしまうので,マグネチックスターラーによる攪拌ではなく底に沈んだモノマー相を乱さないように攪拌棒を用いた攪拌を試みる。水溶媒に電解質を添加し,ミクロンサイズの高分子微粒子の大量合成を図る予定である。
ヴェーダとタントラの相互影響：南インド現地調査と文献調査に基づく総合的研究

インド土着の宗教伝統であるヴァイディカ(ヴェーダ系)とターントリカ(ポスト・ヴェーダ系)の両者は、それぞれ異なった儀礼体系を持つ。しかし近現代の儀礼を見ると、ヴェーダ儀礼は随所にターントリカ的要素を、またターントリカ儀礼もヴァイディカ的要素を含んでいる。これらは両者間に様々な相互影響があったことを示す点で重要だが、従来の研究で看過されてきた。本研究は、現地で双方の諸儀礼を調査し、相互影響の具体例を抽出する。そして中近世儀軌文献と照合し、それが生じた経緯を解明する。その上で、両伝統が権威や価値を補いあい、それによって社会的・文化的活力を維持する「相互補完的関係」にあるという視点を提示したい。
セルロースおよびデンプンからの新しい機能性誘導体の調製

末端にカルボキシル基のついた長鎖の分子を枝として持つセルロースあるいはデンプンの誘導体は,未だに調製例がない。このような誘導体を調製する試みの1つとして,メチルセルロースのヒドロキシエチル化とカルボキシメチル化の逐次処理を行った。これらの反応は予定どうりに起こっていたが解重合が著しく,狙いとした,マグネシウムやカルシウムイオンの添加により,水を包含してゲルを作るような生成物は得られなかった。次にヒドロキシエチルセルロースに対して,一級の水酸基のみを選択的に酸化するTEMPO酸化を行った。市販の試料はモル置換度があまり高くないので,それをさらにヒドロキシエチル化した試料も調製し,それの酸化も行った。予想どうりカルボキシル基に富む生成物は得られたが,これも上記の塩に対しては不活性で,アルミニウムによってのみ,ふんわりした浮遊物を析出させた。これらの実験では導入された側鎖の長さについての知見が得られなかった。そこで,オレイン酸を側鎖として導入し,その二重結合を過マンガン酸カリウムと過ヨウ素酸ナトリウムで開裂させてカルボキシル基を持たせる方法を試みた。オレイル化には問題がなかったが,酸化は中性の条件で行ってもエステル結合が切れてしまい,目的とした生成物を得ることは出来なかった。最後に,ヒドロキシエチルセルロースとカルボキシメチルセルロースにアクリルアミドをセリウム塩法でグラフトし,これをアルカリ加水水分解およびホフマン分解によってカルボキシル基を持つゲルを調製した。デンプンについては,人手の都合で着手できなかった。末端にカルボキシル基がついた長鎖の分子を枝として持つセルロースあるいはデンプンの誘導体は,未だに調製例がない。このような誘導体を調製する方法の一つとして,メチルスルフィニルアニオンの存在下,メチルセルロースに対してエチレンオキシドあるいはプロピレンオキシドのアニオン重合を行い,その生成物のカルボキシル化によって初期の目的物を得た。メチルセルロースを用いたのは,グラフト枝のつく場所を限定してその重合度を高めようとしたことと,幹になるセルロース部分の親水性を減少させようとしたことによる。狙いは,マグネシウムやカルシウムイオンの添加によりキレートを形成させることを通じて,ゲルを造らせることにあった。しかし,この狙いは実現できなかった。その原因として,アニオン重合の過程で起こる顕著な解重合が考えられる。その抑制が課題である。前項と同じ種類の誘導体の調製に関して新しい発想を得たので,当初の計画とは異なり,この着想を優先的にセルロースについて検討した。すなわち,メチルセルロースをオレイル化し,その生成物に含まれる二重結合を過マンガン酸カリウムと過ヨウ素酸ナトリウムの混合液で選択的に酸化開裂させることにより,カルボキシル基を導入しようとした。この着想の問題点は,酸化剤による分解を押さえられる程度に水酸基を保護し,その結果として試料が疎水化する一方で,疎水性の溶媒には溶けない酸化剤を使用する点にある。現在得ている生成物は,カルボキシル基を含んでいるものの水には溶けない。したがって,アミノ化合物と組み合わせて油の固化に使えないかと検討中である。

これらの実験では導入された側鎖の長さについての知見が得られなかった。そこで,オレイン酸を側鎖として導入し,その二重結合を過マンガン酸カリウムと過ヨウ素酸ナトリウムで開裂させてカルボキシル基を持たせる方法を試みた。オレイル化には問題がなかったが,酸化は中性の条件で行ってもエステル結合が切れてしまい,目的とした生成物を得ることは出来なかった。最後に,ヒドロキシエチルセルロースとカルボキシメチルセルロースにアクリルアミドをセリウム塩法でグラフトし,これをアルカリ加水水分解およびホフマン分解によってカルボキシル基を持つゲルを調製した。デンプンについては,人手の都合で着手できなかった。