hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
流動電位を用いた地下流体探査におけるデータ解析手法に関する研究

地熱貯留層内の地熱流体挙動の把握や地熱地域開発後の安定した地熱流体の生産および還元を行うための貯留層管理、高温岩体発電のための水圧破砕時における破砕流体挙動の把握などでは、経時的に変化する地下の流体挙動を的確に把握する必要性がある。そこで、地下浸透流によって生じる流動電位に着目し、その経時変化を地表で連続観測することにより、地下浸透流の方向、浸透速度を把握できる新しい物理探査法である流体流動電位法の研究開発を行っている。流体挙動の推定では従来非線形最小二乗法が多く用いられている。しかし、非線形最小二乗法では適切な初期値を設定する必要があるため、測定と平行してリアルタイムに解析するためには、問題となる。そのためこれまでの研究で、初期値を必要としない遺伝的アルゴリズムや焼き鈍し法を応用した解析を試み、成果をあげている。測定と同時に解析を行うためには、より解析速度の向上を図る必要がある。そのために、解析に適切な初期値を必要としない遺伝的アルゴリズムと、適切な初期値を与えると収束が速く、解近傍で急速な収束が期待できる非線型最小二乗法を組み合わせたハイブリッド遺伝的アルゴリズムを提案し、本解析に適用して、従来の解析法よりも二倍以上の収束速度を実現することができた。ハイブリッド遺伝的アルゴリズムは遺伝的アルゴリズムと比較して繰り返し計算1回あたりの計算量は増えるものの、収束に至る繰り返し計算回数が格段に少ないため、結果的に計算時間が短縮できることを明らかにし、さらに、解析精度も向上することを明らかにした。地熱貯留層から安定して地熱流体を生産、還元を行うための貯留層管理や、高温岩体発電のための水圧破砕など、地下の流体挙動を的確に把握する必要性がある。そのため、地下浸透流によって生じる流動電位に着目し、その経時変化を地表で連続観測することで、地下浸透流の方向、浸透速度を把握できる新しい物理探査法である流体流動電位法の研究開発を行っている。流体挙動の推定では従来非線形最小二乗法が多く用いられ、成果をあげている。しかし、測定と平行して得られる膨大な測定値をリアルタイムに解析するためには、解析速度の点で若干問題がある。そこで、流体挙動をより的確に把握するために、焼き鈍し法や遺伝的アルゴリズムを適用した新しい解析手法を提案し、解析プログラムを開発した。そして人工的な地下構造モデル(貯留層モデル)を仮定し、従来の非線形最小二乗法を使用した解析手法と、焼き鈍し法や遺伝的アルゴリズムを使用した新しい解析手法の解析精度や解析速度、測定値に含まれるノイズに対する頑健性などを数値実験により比較した。その結果、遺伝的アルゴリズムを用いた解析法では初期値が不要で、解析結果が客観的であり、得られる推定値は準最適解ではあるものの、十分な解析精度を確保できることがわかった。また、焼き鈍し法を用いた解析法では、冷却スケジュールにおける温度低下の割合を十分小さく設定することにより、解空間内で初期値をどのように選択しても、推定値を収束させることができることを確認し、得られる推定値の客観性を確保できることがわかった。その際、温度低下の割合を小さく設定することで、解析時間の増大が懸念されるが、解析誤差数%程度の範囲内では、計算時間も数十秒程度で解析が終了し、実用上特に問題にならないことも明らかになった。
膵癌の病態解析に基づいた分子生物学的治療戦略

1.アポトーシスの細胞内シグナル伝達機序と膵癌治療:膵癌組織標本の検索では,他の固形癌と異なり膵癌ではBcl-Xなどのアポトーシス抑制性Bcl-2蛋白が過剰発現していた.膵癌細胞株では放射線感受性と細胞のBax/Bcl-2比が相関し,外因性CDK阻害剤はBax/Bcl-2比の上昇を伴うアポトーシスを誘導し,放射線耐性株ではBcl-Xの誘導が認められた.そこでBcl-X遺伝子のアンチセンスの効果を検討,塩基配列特異的mRNA翻訳阻害と放射線誘導下のアポトーシス増強作用がえられた.2.膵癌遺伝子異常に立脚した新規抗癌剤開発:新規レチノイドTAC-101は,膵癌増殖抑制作用が強力で,その機序に内因性CDK阻害因子(p21,p27)の誘導が深く関連していた.またアンテナ遺伝子ペプチド化p16活性中心ペプチドを合成し膵癌細胞導入実験を行ったところ,G1期休止による膵癌細胞増殖抑制が明らかになり,皮下腫瘍モデルでの著明な抗腫瘍効果,腹膜播種モデルでの有意の延命効果が認められた.薬剤による有害事象はなく,膵癌遺伝子異常に立脚した新規抗癌剤を癌治療に応用することの有用性が示唆された.3.tumordormancyをめざした膵癌治療法:膵癌組織の検討で,VEGFとPD-ECGFが膵癌細胞に強発現,腫瘍血管新生との密接な相関を認めた.さらに血管内皮細胞の遊走に着目,間質細胞にSDF-1遺伝子が,腫瘍血管内皮と癌細胞に受容体CXCR-4が強発現し,膵癌細胞と血管内皮細胞のin vitro遊走能にSDF-1/CXCR-4が深く関与していた.またインテグリンαvβ3選択的拮抗阻害剤のEアルケン化cyclic RGDペプチドを創製,血管内皮接着阻害作用と増殖抑制作用が強力で,マウス治療実験で腫瘍増殖が腫瘍血管新生に依存しない時期からRGDペプチドを投与し,tumor dormancyを誘導した.1.アポトーシスの細胞内シグナル伝達機序と膵癌治療:膵癌組織標本の検索では,他の固形癌と異なり膵癌ではBcl-Xなどのアポトーシス抑制性Bcl-2蛋白が過剰発現していた.膵癌細胞株では放射線感受性と細胞のBax/Bcl-2比が相関し,外因性CDK阻害剤はBax/Bcl-2比の上昇を伴うアポトーシスを誘導し,放射線耐性株ではBcl-Xの誘導が認められた.そこでBcl-X遺伝子のアンチセンスの効果を検討,塩基配列特異的mRNA翻訳阻害と放射線誘導下のアポトーシス増強作用がえられた.2.膵癌遺伝子異常に立脚した新規抗癌剤開発:新規レチノイドTAC-101は,膵癌増殖抑制作用が強力で,その機序に内因性CDK阻害因子(p21,p27)の誘導が深く関連していた.またアンテナ遺伝子ペプチド化p16活性中心ペプチドを合成し膵癌細胞導入実験を行ったところ,G1期休止による膵癌細胞増殖抑制が明らかになり,皮下腫瘍モデルでの著明な抗腫瘍効果,腹膜播種モデルでの有意の延命効果が認められた.薬剤による有害事象はなく,膵癌遺伝子異常に立脚した新規抗癌剤を癌治療に応用することの有用性が示唆された.3.tumordormancyをめざした膵癌治療法:膵癌組織の検討で,VEGFとPD-ECGFが膵癌細胞に強発現,腫瘍血管新生との密接な相関を認めた.さらに血管内皮細胞の遊走に着目,間質細胞にSDF-1遺伝子が,腫瘍血管内皮と癌細胞に受容体CXCR-4が強発現し,膵癌細胞と血管内皮細胞のin vitro遊走能にSDF-1/CXCR-4が深く関与していた.またインテグリンαvβ3選択的拮抗阻害剤のEアルケン化cyclic RGDペプチドを創製,血管内皮接着阻害作用と増殖抑制作用が強力で,マウス治療実験で腫瘍増殖が腫瘍血管新生に依存しない時期からRGDペプチドを投与し,tumor dormancyを誘導した.1.アポトーシスの細胞内シグナル伝達機序と膵癌治療:膵癌組織標本の検索で,他の固形癌と異なり膵癌ではBcl-XやMcl-1などのアポトーシス抑制性Bcl-2蛋白が過剰発現していることが明らかになった.膵癌細胞株では放射線感受性と細胞のBax/Bcl-2比が相関し,放射線耐性株ではBcl-Xの誘導が認められた.一方,外因性のCDK阻害剤はBax/Bcl-2比の上昇を伴うアポトーシスがみられ,放射線照射との相乗的な作用も認められた.シグナル伝達の改良により膵癌治療の向上が期待される.2.遺伝子異常に立脚した新規抗癌剤開発:新規ソマトスタチン誘導体(TT232)を合成し,膵癌細胞株での抗腫瘍効果を検討したところ,増殖因子受容体の脱リン酸化による腫瘍増殖抑制作用が認められた.また増殖因子EGFRの選択的リン酸化阻害剤によって腫瘍増殖抑制がみられ,これらの遺伝子異常に立脚した新規抗癌剤の臨床応用への可能性が示唆された.3. tumordormancyをめざした膵癌治療法:5FUは進行膵癌症例に有効な唯一の治療薬であるので,5FUの標的分子であるTSとDPDの膵癌細胞と膵癌切除標本でのmRNA発現を検討した.その結果,TSとDPD発現は膵癌細胞の5FU感受性と密接に相関し,膵癌原発巣と肝転移巣の比較では転移巣でTSとDPD発現がより亢進していることをが明らかになった.

実際の臨床肝転移症例で5FU持続肝動脈内投与でtumor dormancyの得られた症例があり,TSとDPD発現量が低値であることより,両者の関連性が示唆された.1)アポトーシスの細胞内シグナル伝達機序と膵癌治療(細谷,土井,笹井,今村)膵癌細胞の放射線アポトーシス誘導性にBcl-2関連遺伝子が大きく関与し,特に,放射線抵抗性とBcl-XL遺伝子によるアポトーシス抵抗性が密接な関連があることを明らかにした.逆に、Bcl-XLのアンチセンス・オリゴヌクレオチドを膵癌細胞株に導入すると放射線感受性が約10倍に増強した.また膵癌切除組織と培養細胞におけるFas/FasL,DcR3,LIGHTとその受容体の遺伝子発現を解析し,これらのFAS関連遺伝子が強発現していることと,膵癌における腫瘍免疫機構からの回避機序の関連性を明らかにした.2)膵癌遺伝子異常に立脚した新規抗癌剤開発(細谷,藤井,土井)膵癌の遺伝子異常が最も高頻度である癌抑制遺伝子はp16INK4であることが知られているが,我々はアミノ酸20個のp16活性中心ペプチドとアンテナ遺伝子ペプチドとの結合ペプチドがの膵癌細胞導入実験を行った.その結果,G1期休止による膵癌細胞増殖抑制が明らかになり,同ペプチドがヌードマウス皮下移植系でも抗腫瘍活性を有することを実証した.3)tumor dormancyをめざした膵癌治療法(細谷,藤井,今村)インテグリンαvβ3の選択的拮抗阻害剤であるcyclicRGDペプチドを改良し,Eアルケン化により新しいペプチド系薬剤を創製した.このRGDペプチドが血管内皮の基質阻害作用と,VEGF刺激下増殖の抑制作用において旧来のRGDペプチドに比し強力であることを明らかにした.今後,新しいRGDペプチドをtumordormancyを目指した膵癌治療法の研究に展開させる.1.アポトーシスの細胞内シグナル伝達機序と膵癌治療:前年度の研究結果から,膵癌細胞の放射線誘導アポトーシスにBcl-2関連遺伝子が大きく関与したので,Bcl-X遺伝子のアンチセンス・オリゴヌクレオチドとトロージャンペプチドの共有結合体を作成し,Bcl-XLの遺伝子発現の異なる膵癌細胞株と放射線抵抗性Bcl-XL異常発現株において,アンチセンスの効果を検討した.その結果,放射線誘導下のアポトーシス増強作用と細胞増殖抑制効果,及び塩基配列特異的mRNA翻訳阻害が認められた.またFas受容体のデコイであるDcR3の膵癌における発現を検討したところ,約50%の症例で遺伝子発現が亢進し,細胞学的実験でmFasLによる細胞死とDcR3発現が逆相関することを明らかにした.2.膵癌遺伝子異常に立脚した新規抗癌剤開発:前年度の研究結果から,膵癌の遺伝子異常が最も高頻度である癌抑制遺伝子p16INK4の活性中心ペプチドが膵癌増殖抑制作用を持つことを明らかにしたので,マウスでの治療実験を行った.その結果,皮下腫瘍モデルにおける著明な抗腫瘍効果と,腹膜播種モデルにおける有意の延命効果が認められた.薬剤による有害事象は観察されず,膵癌遺伝子異常に立脚した新規抗癌剤を癌治療に応用することの有用性が示唆された.3.tumordormancyをめざした膵癌治療法:前年度の研究結果から,インテグリンαvβ3の選択的拮抗阻害剤であるcyclic RGDペプチドを改良し,Eアルケン化により新しいペプチド系薬剤を創製したので,今年度はマウスでの治療実験を行った.
血管平滑筋収縮弛緩に影響する麻酔薬の細胞内作用機序の解明

平成17年度には、ノルエピネフリン、アンギオテンシンII、バソプレシンのヒト血管平滑筋に及ぼす影響を検討した。具体的には、ショック患者において血管収縮性ホルモンの変化を測定し、またin vitroの実験として各種ホルモンのヒト血管(胃大網動脈)に及ぼす影響を検討した。結論として、ヒト血管において生体濃度のアンギオテンシンII、バソプレシンは強い血管収縮反応を呈した。しかし、アンギオテンシンIIはtachyphylaxis反応を生じ収縮力の減弱を生じるのに対し、他のホルモンとの相互作用により収縮力が改善した。血管収縮性ホルモンは、生体内で相補関係を持ち、血管反応性を維持している可能性が示唆された。平成18年度には、冠動脈バイパース手術におけるUltrasonic skeletonization法とpedicle harvesting法で採取された内胸動脈(ITA)グラフトおよび胃大細動脈(GEA)グラフトの血管反応性を検討した結果として、KCL、ノルアドレナリンによる収縮とジルチアゼム、亜硝酸イソゾルビドによる拡張はskeletonize、pedicle間で有意差は無かったことから血管平滑筋機能はよく温存されていると考えられた。一方で、アセチルコリンでpedicledgraftがskeletonized graftよりも有意に弛緩したことからultrasonic skeletonizationでは内皮機能障害があることが示唆された。以上より、ultrasonic skeletonizationによる採取時には血管への接触を最小限にするための細心の注意を要し、亜硝酸薬、カルシウム拮抗薬の術後投与はgraft hypoperfusionのリスクを軽減させると考えられた。平成19年度には、冠動脈バイパスグラフト術で使用された胃大網動脈(GEA)の余剰遠位端を用いてアンギオテンシンIIの血管反応性を検討した。結果において、アンギオテンシンIIはヒト胃大網動脈を強力に収縮させるが、急速にtachyphylaxisを生じ収縮力は減弱する。また、その収縮反応の改善にはアラキドン代謝系が関与している可能性が示唆された。本年度の報告事項として、ノルエピネフリン、アンギオテンシンII、バソプレシンのヒト血管平滑筋に及ぼす影響を検討した。結果として、以下の事項が認められた。(1)ヒト胃大網動脈において、アンギオテンシンIIおよびバソプレシンは濃度依存性の血管収縮反応を示した。その収縮は、等量の濃度で比較した場合、バソプレシン>アンギオテンシンII>ノルエピネフリンであった。しかし、同一濃度を12回繰り返し投与した場合、バソプレシン、ノルエピネフリンでは安定した収縮力が得られるのに対し、アンギオテンシンIIは2回目以降の収縮が段階的にかつ著明に減弱した。このことから、アンギオテンシンIIは、ヒト胃大網動脈においてtachyphylaxis反応を生じることが判明した。(2)tachyphylaxis反応を生じたアンギオテンシンII収縮にバソプレシンを投与すると収縮力が著明に増強し、各々の収縮を足したものより大きくなり相乗的に収縮力が増強した。また、その増強した収縮は、繰り返しても減衰しないことからtachyphylaxis反応が消失したと考えられた。ノルエピネプリンにアンギオテンシンIIを混合した場合には、同様に収縮力の相乗的効果が認められ、以後収縮力の減衰が認められないことからTachyphylaxis反応が抑制されたと考えられた。(3)以上のことから、ヒト血管において生体濃度のアンギオテンシンII、バソプレシンは強い血管収縮反応を呈した。

血管収縮性ホルモンは、生体内で相補関係を持ち、血管反応性を維持している可能性が示唆された。冠動脈バイパス手術におけるグラフトの採取法として周囲組織を温存するpedicle harvesting法と周囲組織を可能な限り切除するskeletonization法がある。今回、Ultrasonic skeletonization法とpedicle harvesting法で採取された内胸動脈(ITA)グラフトおよび胃大網動脈(GEA)グラフトにおいて、血管内皮機能・平滑筋機能を、等尺性張力測定実験を用いて比較検討した。本研究で得られた知見は以下の通りである。1)KCL、ノルアドレナリンによる収縮とジルチアゼム、亜硝酸イソゾルビドによる拡張はskeletonize、pedicle間で有意差は無かった。血管平滑筋機能はよく温存されている。2)アセチルコリンでpedicled graftがskeletonized graftよりも有意に弛緩した。ultrasonic skeletonizationによる内皮機能障害があると示唆された。Angiotensin II (ANG II)は強力な血管収縮ホルモンであるが、ヒト血管における反応性はよく判っていない。そこで、冠動脈バイパスグラフト術で使用された胃大網動脈(GEA)の余剰遠位端を用いANG IIの血管反応性を検討した。【方法】摘出されたGEA(n=56)から結合組織を剥離し動脈リング標本を作成し37°Cに加温したオルガンバス内で等尺性張力を測定した。張力は10^<-6>mol/Lノルアドレナリン収縮を相対張力1.0に換算して求めた。実験1:生体濃度のANG II (10 ng/mL)を30分間隔で繰り返し6回投与し収縮反応の変化を検討した。実験2:7回目の収縮反応に対しcyclooygenage inhibitorのインドメタシン10^<-5>mol/L、KATPチャンネルブロッカーのグリベンクラミド10^<-6>mol/L、NO synthase inhibitorであるL-NAMEl0^<-4>mmol/LをANG IIと同時にそれぞれ投与し収縮力の変化を観察した。【結果】ANGIIはGEAにおいて強い収縮反応を示したが、同一濃度ANG IIを30分間隔で繰り返し投与した場合、著しい収縮減弱(tachyphylaxis)を生じ、約5-6回で収縮力はほぼ消失した。一方、この収縮減弱に対しインドメタシンはtachyphylaxis前の収縮力に回復させた(P<0.01)。グリベンクラミド、L-NAMEには同様の収縮改善作用はなかった。
超低栄養性細菌に見いだされた新規オルガネラ、オリゴボディーの解析

Rhodococcus erythropolis N9T-4株は炭素源無添加の無機塩培地に良好に生育し,CO2を要求する超低栄養性細菌である.本菌は低栄養条件で生育する際に細胞内に独特な細菌オルガネラ,オリゴボディーを1つずつ形成する.オリゴボディーの形成には添加する炭素源によっては変化がなかったが,窒素源を塩化アンモニウムに代えると,濃度依存的にオリゴボディーが小さくなる傾向にあった.オリゴボディーの構成成分は無機ポリリン酸であることが判明し,無機ポリリン酸の合成に関与する遺伝子であるppk1を欠損させた場合,オリゴボディーの形成は顕著に減少したが,低栄養生育能は親株と変わらなかった.前年度、オリゴボディーの光学顕微鏡を用いた可視化に成功し、またオリゴボディーの内容物がポリリン酸である可能性を示した。しかしながら、オリゴボディーにポリリン酸が蓄積しているということは明らかにしていない。25年度はオリゴボディーとポリリン酸との関連性を調べることを目的とした。まず、低栄養生育させたN9T-4株の細胞を透過型電子顕微鏡で観察し、さらにエネルギー分散型X線解析によりオリゴボディーの元素分析を行った。その結果、オリゴボディーにはリンとカリウムが顕著に蓄積していることが分かった。これはオリゴボディーにポリリン酸が蓄積していることを裏付けるものであり、カリウムの蓄積はポリリン酸のカウンターイオンとしてカリウムイオンが関与していることを示唆するものである。これでオリゴボディーの内容物がポリリン酸である可能性が強まったが、ポリリン酸からなら細胞内顆粒自体は珍しいものではない。生物学的リン酸除去に使用されるリン蓄積微生物は細胞内にポリリン酸の顆粒を形成する。ただし、これらの場合その顆粒は細胞内に不特定多数存在する。N9T-4株のオリゴボディーは細胞内に1つだけ形成され、まれに2つ形成される場合もあるが、その場合は細胞分裂を伴う場合である。従って、細胞にとって何らかの重要な役割を果たしているものと考えられる。Rhodococcus erythropolis N9T-4株は炭素源無添加の無機塩培地に良好に生育し,CO2を要求する超低栄養性細菌である.本菌は低栄養条件で生育する際に細胞内に独特な細菌オルガネラ,オリゴボディーを1つずつ形成する.オリゴボディーの形成には添加する炭素源によっては変化がなかったが,窒素源を塩化アンモニウムに代えると,濃度依存的にオリゴボディーが小さくなる傾向にあった.オリゴボディーの構成成分は無機ポリリン酸であることが判明し,無機ポリリン酸の合成に関与する遺伝子であるppk1を欠損させた場合,オリゴボディーの形成は顕著に減少したが,低栄養生育能は親株と変わらなかった.Rhodococcus erythropolis N9T-4株のオリゴボディーについて、本年度は主として電子顕微鏡を用いた観察を行った。炭素源あるいは窒素源について様々な条件で本菌を培養し、得られた菌体をグルタルアルデヒド、四酸化オスミウムによって固定し、透過型電子顕微鏡観察を行った。その結果、炭素源を含まない無機塩からなる基本培地(BM培地)において顕著なオリゴボディー形成が見られ、大きさ、保有細胞の数ともに栄養源豊富な培地(LB培地)で培養したものを大きく上回った。BM培地に炭素源としてグルコースあるいはn-テトラデカンを加えた場合でもオリゴボディーの形成に顕著な差は認められなかった。しかしながら、窒素源として塩化アンモニウムを加えた場合、大きさが若干小さくなる傾向にあった。これらの結果から、オリゴボディーは低栄養条件で顕著に形成され、窒素源の影響を受けることが示唆された。研究をより進めやすくするために、光学顕微鏡でのオリゴボディーの可視化を試みた。様々な染色方法を試した結果、トルイジンブルーでオリゴボディーを染色可能であることを見いだした。トルイジンブルーで染色されるものの候補として無機ポリリン酸が予想されたので、菌体内の無機ポリリン酸含量を定量した。従来知られている大腸菌などグラム陰性菌用の方法ではグラム陽性菌であるN9T-4株から効率よく無機ポリリン酸を抽出できなかったが、菌体の破砕方法など独自の改良を加え、N9T-4株の無機ポリリン酸を定量する方法を構築することができた。その方法で様々な条件で培養した菌体内の無機ポリリン酸含量を測定したところ、やはりLB培地に比べ、BM培地で培養した菌体の方が3ー4倍無機ポリリン酸含量が高かった。これらの結果はオリゴボディーにポリリン酸が蓄積していることを示唆するものである。Rhodococcus erythropolis N9T-4株の細胞内に形成する新規オルガネラ「オリゴボディー」について,平成24年度は培養条件(炭素源・窒素源)によるオリゴボディーの形態観察,および電子顕微鏡以外でのオリゴボディーの可視化,平成25年度はオリゴボディーの構成成分について検討し,ポリリン酸を主成分とすることを明らかにした.平成26年度は主成分がポリリン酸であることに着目し,ポリリン酸代謝に関与する遺伝子解析とオリゴボディーとの関連性について検討した.まず,N9T-4株ゲノム情報からポリリン酸の合成・分解に関与する遺伝子を検索したところ,ポリリン酸キナーゼをコードする2つの遺伝子(ppk1およびppk2)を同定することができた.これまでのppkに関する報告と遺伝子構造から,ppk1はATP依存的なポリリン酸の合成に,ppk2はポリリン酸の分解すなわちATPの合成にその反応が進むことが予想できた.

そこで,これらの遺伝子破壊を試み,破壊株の生育,オリゴボディーの観察などを行なうことにした.ppk1およびppk2の破壊は,カナマイシン耐性遺伝子を用いた相同組換えにより行い,さらにsacB遺伝子を用いてマーカーをとり除き完全にそれぞれの遺伝子座を欠損させた株,delta-ppk1株およびdelta-ppk2株を作製した.これらの欠損株のオリゴボディーを顕微鏡によって観察したところ,delta-ppk2株は親株とほとんど変わらなかったが,delta-ppk1株においては,オリゴボディーがほとんど観察できなかった.また,それぞれの欠損株の低栄養培地(BM培地)での生育は親株とほとんど変わらず,ポリリン酸,オリゴボディーは本菌の低栄養生育には必須でないことが明らかとなった.ppk1,ppk2二重欠損株の作製も試みたが,本研究期間中には取得することができなかった.これは今後の課題でもあるが,二重欠損株は低栄養生育できない可能性もある.応用微生物学本申請研究の大きな目標はN9T-4株のオリゴボディーの生理学的意義の解明である。その意味では本年度の研究で、オリゴボディーの内容物をポリリン酸と同定できたことは評価できると考えている。当初の計画は(1)オリゴボディーの電子顕微鏡観察、(2)オリゴボディーの単離、であり、(1)はほぼ計画通りに進めることができた。(2)についても並行して行ったがオリゴボディーを無傷のまま菌体を破砕することが非常に難しく、その条件検討に終始した。その結果、比較的効率の良い破砕方法を確立できたので、来年度から本方法を用いてオリゴボディーの単離を試みる予定である。また、やはり光学顕微鏡を用いて観察を行うことが効率的であるので、オリゴボディーの染色による可視化を検討したところ、トルイジンブルーで染色可能であることが分かった。このことは今後の研究をかなりスムーズに行えるようになったと同時に、オリゴボディーの内容物をある程度絞ることができた。以上のように、当初の計画とは若干異なるものの、研究全体としては順調に進展していると考えている。今後は、ポリリン酸の合成に関与する遺伝子の検索、破壊など、オリゴボディーとポリリン酸との関連性について検討を進めたい。さらに、本年度も検討したが、不成功に終わっている、細胞からのオリゴボディーの単離も試みたいと考えている。このように、分子生物学的、細胞生物学的な検討を進め、オリゴボディーの生理学的役割を解明したい。今後はやはりオリゴボディーの単離を試みることが重要だと考えている。そのための菌体破砕方法は今年度にある程度確立できたので、来年度実際にオリゴボディーを単離し、ポリリン酸の蓄積、あるいは局在タンパク質などを明らかにして行く。該当なし。
糖尿病教育における看護師の教育スタイルの解明

【目的】糖尿病教育に携わる看護師が教育スタイルを自己評価する評定尺度を開発し、看護師の糖尿病教育スタイルの実態および教育スタイルと教育背景や実践現場の環境等との関連を明らかにする。【方法】金沢大学医学倫理審査会にて承認を得、糖尿病患者教育に携わっている全国の看護師を対象に、2005年7-9月にアンケート調査を行った。独自に作成した看護師の教育スタイル自己評価票(54項目)、対象者の背景および実践環境に関する質問票、一般性自己効力感尺度を用いデータ収集を行った。【結果および考察】分析可能なデータは1096であった。54項目の自己評価票の回答を因子分析した結果、20項目においてある程度の妥当性と信頼性を確認でき、「看護師の糖尿病教育スタイル自己評価ツール」を活用できる可能性が見出された。またK-means法によるクラスタ分析を行った結果、3つにクラスタ化され得点分布の特徴とグループ間の得点の相対的比較から、「深入りしないタイプ」「熱くのめりこむタイプ」「冷静で距離をおきつつ要はおさえるタイプ」と命名した。「熱くのめりこむ」「冷静で距離をおきつつ要はおさえる」をあわせた半数以上の看護師の教育スタイルはある程度安定していると考えられた。看護職種内や他職種との連携感など環境のとらえ方は「熱くのめりこむ」において最も肯定的で、「深入りしない」では最も肯定感が低かった。「深入りしないタイプ」は糖尿病看護経験は浅く糖尿病療養指導士有資格者は少なく、自己効力感が最も低く自信がないといった「熱くのめりこむタイプ」とは対照的であった。4割以上存在する「深入りしないタイプ」の看護師に対し、他のタイプへ変化させる教育を行うことによって糖尿病に携わる看護師全体の実践能力を向上させる可能性が考えられた。その介入方法として「看護師の糖尿病教育スタイル自己評価ツール」を活用できるよう、項目を精選し看護師への教育介入へ向け検討していく方向性が示された。【目的】糖尿病患者が増加の途をたどるわが国の現状において、看護師による効果的な糖尿病教育技術の向上は急務といえる。そこで、看護師がどのような教育スタイルをもっているのかその実態を明確化することは、看護職がその3割以上を占める糖尿病療養指導士の教育システムの基盤づくりの第1段階として重要と考える。本研究の目的は、糖尿病教育に携わる看護師が教育スタイルを自己評価する評定尺度を開発し、看護師が実施している糖尿病教育スタイルの実態および教育スタイルと教育背景や実践現場の環境等との関連を明らかにすることである。【方法】1.質問項目の抽出先行研究結果、自身の実践経験、文献レビューより、患者に効果的な糖尿病教育を実施できる熟練看護師が備える特性を抽出した。そして9要素からなる39項目の尺度を試作した。尺度の内容妥当性の検討のため、糖尿病教育における知識と経験の豊富な実践的研究者にスーパーバイズを受け質問項目を精選した。2.今後の方向性1)この尺度を、糖尿病療養指導士の資格をもち患者教育を実践している大学教員と臨床看護師約10名に回答してもらい、項目の内容や言い回し等について意見を聴取し、修正や項目の追加・削減を行い、評定尺度を完成させる。2)教育スタイルとの関連をみるため基本属性、教育背景、実践現場の環境等などを把握するための質問紙を作成する。

3)基準関連妥当性の検討には一般的自己効力感尺度を用い、構成概念妥当性の検討には因子分析を行う予定。4)信頼性についてはテスト・再テスト法を検討中。【目的】糖尿病患者が増加の途をたどるわが国の現状において、看護師による効果的な糖尿病教育技術の向上は急務といえる。そこで、看護師がどのような教育スタイルをもっているのかその実態を明確化することは、看護職がその3割以上を占める糖尿病療養指導士の教育システムの基盤づくりの第1段階として重要と考える。本研究の目的は、糖尿病教育に携わる看護師が教育スタイルを自己評価する評定尺度を開発し、看護師が実施している糖尿病教育スタイルの実態および教育スタイルと教育背景や実践現場の環境等との関連を明らかにすることである。【方法】54項目の質問項目(4評定法)を作成し、対象者の背景および実践環境、一般的自己効力感尺度(GSE)を加え質問票とした。金沢大学医の倫理等審査会にて承認を得て調査を開始した。倫理的配慮を説明する文書を添え質問票の返送をもって研究参加の同意とした。日本糖尿病学会認定施設464施設に研究参加を依頼し、同意のあった239施設に2899通の質問票を送付し1593通(54.9%)が回収された。調査期間は平成17年7月29日9月30日。構成概念妥当性には因子分析、弁別性妥当性にはG-P分析、信頼性にはクロンバッハのα係数、基準関連妥当性にはGSEを用いた。データ解析にはSPSS13.0を用いた。【結果および考察】2899通のうち返送のあったのは1593通(回収率54.9%)、有効回答率は1096(68.8%)であった。K-means法によるクラスタ分析にて3クラスタにグループ化し、折れ線グラフにて示される3セグメント解の平均プロファイルよりグループによる平均値の差が不明確な20項目を削除し、最尤法、プロマックス回転にて因子分析を行った。その結果固有値1以上の基準で10因子とし、累積寄与率は57.54%であった。第1因子第4因子、第9因子の5つの因子10項目は「生活心情がみえているスタイル」、第6因子8因子の3つの因子7項目は「心に密着するスタイル」、第5因子と第10因子は「一般的知識を提供するスタイル」で解釈可能であった。G-P分析にてそれぞれの項目の上位群と下位群に有意差がみられ弁別性妥当性が確認できた。3つのスタイルごとのα係数は0.5580.798であることからある程度内的整合性があるといえた。3つのスタイルごとの項目平均値とGSE得点との関連性はt検定にて「生活心情がみえているスタイル」と「一般的知識を提供するスタイル」にて有意差がみられた。「心に密着するスタイル」については差がみられなかったが、今後尺度化していくうえで慎重に検討する必要がある。【目的】看護師が実施している糖尿病教育スタイルの実態および教育スタイルと教育背景や実践現場の環境等との関連を明らかにするとともに、糖尿病教育に携わる看護師が教育スタイルを自己評価する評定尺度を開発することである。【方法】金沢大学医学倫理等審査会にて承認を得、糖尿病患者教育に携わっている全国の看護師を対象に、2005年7月9月にアンケート調査を行った。
運動物体の移動先予測メカニズムに関する実験心理学的研究

カナダ・マクマスター大学心理学科にてPatrick Bennett教授およびAllison Srekuler教授と共にclassification imageという最新の知覚実験心理学テクニックを用い,運動物体の移動先予測に関連する物体認知の基礎的・ダイナミック処理について研究を行った.具体的には,線分および輝度要素から成るテクスチャ刺激を提示し,人間の視覚系がどのようなタイミングでどの位置を処理しているかをclassification imageの利点を活かし詳細に検討した.実験の結果,テクスチャが1次手がかりで定義される場合,2次手がかりで定義される場合よりも,より局所的な情報を用いていること,また刺激提示時に処理がピークに達することが明らかになった.同じく,classification imageにより同心円刺激を用いて面刺激のダイナミック処理も検討した.その結果から,古典的な心理物理学の実験で示唆されていた,面充填処理(すなわち,視覚系が面刺激を処理するときに,まず輪郭線を抽出し,その後内部に向かって面全体を処理していくこと)が生じていることをダイレクトに示した.また,面の外側からは抑制的な処理が行われ,そのピークは面刺激の提示よりも遅れるという興味深い知見が得られた.これらの研究成果をもとに,今後は運動物体の物体認知プロセスを深く探り,より直接的に移動先予測への関連を調べることを予定している.また,初年度より継続的に行ってきたrepresentational momentumを用いた研究では,有力国際誌であるPerception & Psychophysicsに論文を受理された.ここでは,速度の錯視が生じるような状況であっても,人間の視覚系は実際速度にしたがって,物理的に正しい予測を行っていることが明らかになった.本研究の主要なゴールは,Representational Momentum(RM)という心理現象を用いて,人間の視覚システムがどのように運動物体の移動先を予測しているかを解明することにある.本年度の研究目標は,複数の刺激が存在するようなより「日常場面に近い」実験状況での移動先予測機構の働きを調べ,また同時に,静止刺激の位置保持特性を調べることであった.実験の結果,静止刺激が付加された状況ではRMが小さくなり,静止刺激の位置は概ね正確に保持されることが示された.したがって,複数刺激が存在する場合,参照手がかりが増えるためRMが生じにくくなり,このような状況では移動先予測メカニズムの検討が難しいことが明らかとなった.本研究成果は昨夏の国際学会において発表され,国際誌にプロシーディングスとして掲載されている.さらに,1年目の研究計画が順調に進んだため,2年目に実施予定であった実験をも実施した.階層構造運動(錯視運動刺激)を用いて,錯視的移動方向・速度がRMにどのような影響を与えるかを検討した.実験の結果,錯視運動はRMに影響しないことが示され,移動先予測メカニズムは錯視運動ではなく,物理的な運動情報に基づいて効果的な予測を行っていることが示唆された.これらの研究成果は,1つの国内学会,2つの国際ワークショップにて発表され,1つの英文雑誌に掲載されている.また,眼球運動と移動先予測との関連を検討するため予備的実験を行った.このデータは1つの国際学会および国内研究会にて発表され,国内誌および国際誌プロシーディングスに掲載されている.本研究計画ではRepresentational Momentum(RM)現象を調べることにより移動先予測機構の機能を明らかにすることを目的とする。これまでのRM研究の大部分では運動物体が単独で提示されていたという問題点を考慮し、複数の刺激が存在する事態でRMがどのような性質を示すかについて研究している。前年度の実験で明らかにされた、静止刺激が1つ付加された状況でのRMの性質および静止刺激の位置記銘に関する性質、複数刺激を提示し被験者の眼球運動を統制した実験でのRMの性質、さらに誘導刺激を提示し運動の錯視を生じさせた状況でのRMの性質に関する実験的知見に基づき、本年度は論文を執筆し4つの投稿した。これらの論文は現在審査中である。これらの研究論文は,より日常生活の状況に近い複数物体が存在する場面で、脳内に存在する運動物体の移動先予測機構がいかに機能するかを明らかにする意義のある研究報告となることが期待される。さらに、眼球運動とRMとの関連を検討する実験で、運動刺激と背景刺激のコントラストがRMに大きな影響を与えることが示唆された。このテーマに関しては本年度に集中的に実験を行い、論文を投稿し、掲載が決定している。また、本年度6月よりカナダ、マクマスター大学にてAllison Sekuler教授と、より数理的な手法でRM現象を研究するため共同研究を行っている。また、ここでは移動先予測機構自体の研究に加え、予測する物体の認知機構に関しても研究を進めている。移動物体の認知という問題はこれまで軽視されてきたが、移動対象が「飛行機」か「蝶々」では、その移動先の予測の方略が大きく異なるのは明白である。この問題に関しては、Perceptual completionという観点から検討を加え、すでに論文を投稿し、掲載が決定している。カナダ・マクマスター大学心理学科にてPatrick Bennett教授およびAllison Srekuler教授と共にclassification imageという最新の知覚実験心理学テクニックを用い,運動物体の移動先予測に関連する物体認知の基礎的・ダイナミック処理について研究を行った.具体的には,線分および輝度要素から成るテクスチャ刺激を提示し,人間の視覚系がどのようなタイミングでどの位置を処理しているかをclassification imageの利点を活かし詳細に検討した.実験の結果,テクスチャが1次手がかりで定義される場合,2次手がかりで定義される場合よりも,より局所的な情報を用いていること,また刺激提示時に処理がピークに達することが明らかになった.同じく,classification imageにより同心円刺激を用いて面刺激のダイナミック処理も検討した.

その結果から,古典的な心理物理学の実験で示唆されていた,面充填処理(すなわち,視覚系が面刺激を処理するときに,まず輪郭線を抽出し,その後内部に向かって面全体を処理していくこと)が生じていることをダイレクトに示した.また,面の外側からは抑制的な処理が行われ,そのピークは面刺激の提示よりも遅れるという興味深い知見が得られた.これらの研究成果をもとに,今後は運動物体の物体認知プロセスを深く探り,より直接的に移動先予測への関連を調べることを予定している.また,初年度より継続的に行ってきたrepresentational momentumを用いた研究では,有力国際誌であるPerception & Psychophysicsに論文を受理された.ここでは,速度の錯視が生じるような状況であっても,人間の視覚系は実際速度にしたがって,物理的に正しい予測を行っていることが明らかになった.
神経症患児の共感性の構造と親の養育態度の関連に関する研究

中学生,高校生とその両親に多次元的共感性尺度および親子関係診断検査EICAによる自記式質問紙調査を実施した。【対照群】東北地方のある県に在住する生徒829名とその両親から得られた有効回答513組を分析した。(1)男子は女子よりも親の共感性との関連が広範囲でみられた。また,中学生は高校生よりも多くの関連が認められた。他者指向的な「共感的関心」「気持ちの想像」は親と子どもで同調する傾向があり,中学生女子ではとくに母親との関連が大きかった。(2)子どもの共感性をEICA単独類型で多重比較したところ,父親,母親を問わず「受容型」のほうが「拒否型」よりも子どもの「共感的関心」が高く,他者の状況や感情体験に対して自分も同じように感じ,他者志向の暖かい気持ちをもつ傾向が高かった。「統制型」や「自律型」の因子よりも,「受容型」であることが,子どもの「共感的関心」の高まりと関係しており,子どもが親に受容されていると認識していることが他者志向的な共感性を育むうえで重要と考えられる。子どもの共感性とEICA一次因子得点では,親の「情緒的支持」と子どもの「共感的関心」「気持ちの想像」に関連が認められ,子どもが親に情緒的に支持されていると感じることが他者への共感を促すと考えられた。【神経症群】神経症と診断された生徒とその親3組から有効回答が得られた。それぞれ同じ学年,性別の対照群の平均値と比較すると,3名中1名(中学2年男子)において「ファンタジー」が標準偏差の範囲以上に高かった。このケースのEICA一次因子得点をみると父親の「情緒的支持」が標準偏差の範囲以上に高かったが,「共感的関心」「気持ちの想像」の値は平均的だった。EICA単独類型は,父親が「自律型」と「受容的自律型」,母親が「受容的自律型」で占め,「拒否型」のケースはみられなかった。【目的】本研究の目的は、神経症患児の共感性の構造と親の養育態度との関連について明らかにすることである。【研究結果と今後の研究計画】平成18年度は,主に文献検討により概念枠組みの再検討を行い、さらに調査に使用する質問紙の準備(マークシート化)を行った。養育態度は世代間伝播することが先行研究によって明らかになっており、親の養育態度や共感性が子どもの共感性の発達に影響を与えているとも考えられる。幼児期では、母親の情動的共感性が高いと子どもの共感性も高いと報告されている。しかし、共感性の研究は、性差や発達段階による変化、個人内の特性(自己概念,向社会行動)による共感性の特徴といった視点でのものが多く、また、共感性を個人の特性としてとらえ親と子における共感性の比較検討を行った研究はほとんどみられない。共感性は向社会行動との関連が示されており、社会生活を送るうえで重要な特性といえる。神経症患児では、不登校など社会生活に支障をきたす場合も多く、人間関係構築という観点からも、共感性に関して特徴があると考えられる。平成19年度は、中学生と高校生を対象に,神経症群と非神経症群において,子どもと養育者に対し多次元的共感性尺度による調査を実施し,それぞれの群での共感性の構造を明らかにする。また親の養育態度について親子関係診断険査EICAを用いて調査し,共感性と養育態度との関連を明らかにするとともに両群の比較検討をする。発達段階や性差といった共感性に影響する因子を考慮して結果を分析し比較検討することにより、神経症患児の特徴について理解を深め、患児およびその親への支援に生かすことができると考えられる。現在、所属研究機関の倫理審査申請手続き中であり、審査通過後に調査施設への研究協力依頼及び決定、データ収集・分析を実施する。

このケースのEICA一次因子得点をみると父親の「情緒的支持」が標準偏差の範囲以上に高かったが,「共感的関心」「気持ちの想像」の値は平均的だった。EICA単独類型は,父親が「自律型」と「受容的自律型」,母親が「受容的自律型」で占め,「拒否型」のケースはみられなかった。
ラグランジュラージエディーシミュレーションの開発と応用に関する研究

工学上多く経験される乱流を含む流れの解析および乱流を伴う複雑な現象の解明は、社会的ニーズが非常に高く、数値計算の分野にとって重要な課題の一つである。領域解法型では、いわゆるラージエディーシミュレーションが最も実用性が高いと考えられている。しかし、この解析手法では、計算格子以下の微細な渦構造のモデルの性能が計算格子の大きさや形状に大きく依存することが知られており、流体機械等の複雑で、大きな計算領域の流れ場の解析には、現在のところいまだに難があると考えられている。本研究では、これまでに本研究担当者等によって独自に確立された、計算格子を必要としないラグランジュ的な非定常非圧縮流れ解析技法(渦法)に、乱流の微細な特性を取り入れた渦要素モデルを導入し、工学的に必要とされる精度内で効率よく乱流を伴う流れの解析が可能となる、ラグランジュ型ラージュエディーシミュレーションを新たに提案することを目的として、以下の研究を推進した。1. Navier-Stokes方程式を用いた差分的な乱流解析に最も多く用いられているスマゴリンスキーモデルを、ラグランジュ型に改良し、これまでに開発した三次元渦要素を用いた流れ解析プログラムに組み込む作業を完了した。2.円柱周りの出発流れの解析を実施し、既存の実験データと詳細な比較を行い、モデルの有効性、改良点等を考察し、モデルの最適化のために重要な要素を分析調査した。その結果、壁乱流においては、渦度の移流と粘性拡散の取り扱いの精度を向上することが大切であり、これらの適切なモデル化がラグランジュラージエディーシミュレーションの核をなすことが明らかになった。3.微細な乱流構造の特性を取り入れた比較的大きな渦要素モデルを開発するために、数値計算によって乱流のエネルギーカスケードに関する微細な渦要素干渉過程とその特性を明らかにした。平成12年度には、これまでに本研究担当者等によって独自に確立された、計算格子を必要としないラグランジュ的な非定常非圧縮流れ解析技法(渦法)に、乱流の微細な特性を取り入れた渦要素モデルを導入し、工学的に必要とされる精度内で効率良く乱流を伴う流れの解析が可能となる、ラグランジュ型ラージエディーシミュレーションを新たに提案することを目的として、以下の研究を推進した。1.Navier-Stokes方程式を用いた差分的な乱流解析に最も多く用いられているスマゴリンスキーモデルを、ラグランジュ型に改良し、これまでに開発した三次元渦要素を用いた流れ解析プログラムに組み込む作業を完了した。その結果、壁乱流においては、渦度の移流と粘性拡散の取り扱いの精度を向上することが大切であり、これらの適切なモデル化がラグランジュラージエディーシミュレーションの核をなすことが明らかとなった。3.流体機械翼列解析の基本的な例として風車を取り上げ、レイノルズ数が10^5程度の大きさの回転翼周りの非定常流れを解析した結果、実験で得られている風車特性と比較的良く一致する計算結果が得られたことから、基本渦要素モデルの有効性が確認された。工学上多く経験される乱流を含む流れの解析および乱流を伴う複雑な現象の解明は、杜会的ニーズが非常に高く、数値計算の分野にとって重要な課題の一つである。

しかし、この解析手法では、計算格子以下の微細な渦構造のモデルの性能が計算格子の大きさや形状に大きく依存することが知られており、流体機械等の複雑で、大きな計算領域の流れ場の解析には、現在のところいまだに難があると考えられている。本研究では、これまでに本研究担当者等によって独自に確立された、計算格子を必要としないラグランジュ的な非定常非圧縮流れ解析技法(渦法)に、乱流の微細な特性を取り入れた渦要素モデルを導入し、工学的に必要とされる精度内で効率よく乱流を伴う流れの解析が可能となる、ラグランジュ型ラージュエディーシミュレーションを新たに提案することを目的として、以下の研究を推進した。1.Navier-Stokes方程式を用いた差分的な乱流解析に最も多く用いられているスマゴリンスキーモデルを、ラグランジュ型に改良し、これまでに開発した三次元渦要素を用いた流れ解析プログラムに組み込む作業を完了した。2.円柱周りの出発流れの解析を実施し、既存の実験データと詳細な比較を行い、モデルの有効性、改良点等を考察し、モデルの最適化のために重要な要素を分析調査した。その結果、壁乱流においては、渦度の移流と粘性拡散の取り扱いの精度を向上することが大切であり、これらの適切なモデル化がラグランジュラージエディーシミュレーションの核をなすことが明らかになった。3.微細な乱流構造の特性を取り入れた比較的大きな渦要素モデルを開発するために、数値計算によって乱流のエネルギーカスケードに関する微細な渦要素干渉過程とその特性を明らかにした。
パイロクロア格子におけるフラストレーションと揺らぎ

最終年である本年度は、d電子系化合物としては初めての重い電子的振舞いを示す金属スピネルLiV_2O_4に関する研究を行った.この物質の伝導・磁性を担うのはパイロクロア格子を形成するバナジウムサイトのt2g電子であり,通常の高濃度近藤格子系のように局在電子と遍歴電子を明確に区別するエネルギースケールが存在するかは自明ではない.本研究においては,LiV_2O_4において典型的なフラストレート遍歴電子系が実現していると考え,パイロクロア格子上のt2g軌道ハバードモデルに対して乱雑位相近似を用いることにより,低温領域で観測されている有効質量の増大に関する研究を行った.具体的には電荷,スピン自由度に加えて,軌道,スピン・軌道結合自由度すべてに関する合計36個の密度演算子間の揺らぎすべてを取り入れ,一般化された動的揺らぎに関するRPA方程式を導いた.次に動的帯磁率の虚数部分の結合定数積分を行い自由エネルギーを求め,その温度微分により絶対ゼロ度での電子比熱係数を導出した.その結果,パイロクロア格子という典型的な3次元フラストレート格子構造により電荷,スピン,軌道すべての自由度の長距離秩序が抑制され,スピン・軌道4重極子結合自由度の揺らぎが増強されることによりLiV_2O_4に於いて観測されている巨大な電子比熱係数が定性的に説明可能であることが示された.この結果は論文としてまとめられ現在Physical Review Bに投稿中である.最終年である本年度は、d電子系化合物としては初めての重い電子的振舞いを示す金属スピネルLiV_2O_4に関する研究を行った.この物質の伝導・磁性を担うのはパイロクロア格子を形成するバナジウムサイトのt2g電子であり,通常の高濃度近藤格子系のように局在電子と遍歴電子を明確に区別するエネルギースケールが存在するかは自明ではない.本研究においては,LiV_2O_4において典型的なフラストレート遍歴電子系が実現していると考え,パイロクロア格子上のt2g軌道ハバードモデルに対して乱雑位相近似を用いることにより,低温領域で観測されている有効質量の増大に関する研究を行った.具体的には電荷,スピン自由度に加えて,軌道,スピン・軌道結合自由度すべてに関する合計36個の密度演算子間の揺らぎすべてを取り入れ,一般化された動的揺らぎに関するRPA方程式を導いた.次に動的帯磁率の虚数部分の結合定数積分を行い自由エネルギーを求め,その温度微分により絶対ゼロ度での電子比熱係数を導出した.その結果,パイロクロア格子という典型的な3次元フラストレート格子構造により電荷,スピン,軌道すべての自由度の長距離秩序が抑制され,スピン・軌道4重極子結合自由度の揺らぎが増強されることによりLiV_2O_4に於いて観測されている巨大な電子比熱係数が定性的に説明可能であることが示された.この結果は論文としてまとめられ現在Physical Review Bに投稿中である.
閉鎖神経リンパ節の画像的描出方法の開発

1.目的:閉鎖神経リンパ節(膀胱・前立腺の所属リンパ節)の画像的描出方法の開発2.方法:水溶性造影剤(60%イソペ-ク)、油性造影剤(リピオドール)、エマルジョン化した油性造影剤をイヌの前立腺内、膀胱粘膜下、直腸粘膜下に注入し、X線検査により経時的変化を調べ閉鎖神経リンパ節が描出かを検討した。3.結果:水溶性造影剤(60%イソペ-ク)を前立腺内あるいは直腸粘膜下にに5ml注入した。注入12時間後には膀胱壁が3頭中2頭で造影された。注入4-5時間後には淡くなりコントラストが悪く不鮮明となった。水溶性造影剤では、膀胱壁は造影できてもリンパ節の造影はできないと思われた。油性造影剤(リピオドール)を直腸粘膜下に5ml注入した。注入1日後に少し広がり、その後さらに10日目まで広がり続けた。72日後の広がり方は注入10日後と不変であったがやや淡くなった。いづれにしてもリンパ節が描出されたわけではなく、筋層ないし間質内に造影剤が広がったのみと思われた。エマルジョン化した油性造影剤(リピオドールとをシェイキングあるいはリピオドールとグリセリンないし界面活性剤と混合し超音波処理した)を直腸粘膜下ないし膀胱粘膜下に注入した。いづれも造影剤が広がる傾向はみられたがリンパ節は描出されなかった。エルジョン化したが油性造影剤の粒子がまだ大きいためと思われた。4.展望:油性造影剤をエマルジョン化し、ある大きさ以下の粒子にすることができれば所属リンパ節の造影は可能と思われるので現在さらに実験を進めている。リンパ節の肉眼的確認におけるエバンス・ブルーの有用性も現在検討中である。
共役結合型層状化合物の機能化

本研究課題では、化学的手法をベースに、ゲルマニウム(Ge)系を中心に、『機能を有する共役結合型層状化合物』を開発する。具体的には、前駆体となる層状CaGe2などを用いて、有機合成化学的手法により層状ゲルマニウム化合物の構造に摂動を与える側鎖基(機能性化合物)をスペーサーとしてGeネットワークの層間にインターカレートし、Ge層の構造の変調により層状ゲルマニウム化合物の半導体としての光学・電気特性を制御するというものである。これにより、印刷エレクトロニクスの分野に新しい機能材料を提供すると同時に『自在に化学修飾可能な2次元高分子半導体』ともいえる新奇なカテゴリーの材料群の開拓の端緒とする。