hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
幹細胞可視化システムに基づいた難治性消化器癌の先端的治療開発

高効率幹細胞可視化システムを構築し(Clin Cancer Res, in press)、膵癌幹細胞が高肝転移能を示すことを明らかにして、転移規定遺伝子としてDCLK1を同定した。ノックダウンにより肝転移が完全に抑制され、臨床検体の転移巣における特異的発現を検出した。クロマチン変動による発現機序を解明し、治療標的を明らかにした(PloS One 2016)。また膵神経内分泌腫瘍幹細胞からCD73を同定し、阻害剤の効果と臨床的意義を明らかにした(Int J Oncol 2016)。さらに同システム導入TGマウス解析によって膵発癌予防の新規標的を同定し(投稿中)臨床応用へ展開できる結果が得られた。本研究では可視化癌幹細胞の網羅的遺伝子解析に基づき、生体内での腫瘍形成と宿主反応、および転移形成と転移ニッチ因子を解析することを目的としている。平成25年度研究実績として、ヒト膵癌細胞から可視化癌幹細胞をソーティングし、NOD-SCIDマウスにおいて高い肝転移能を示すことを証明し、癌幹細胞の局在特異性を見出した。さらに網羅的遺伝子解析によって、膵癌幹細胞に共通して高発現する遺伝子X1を同定した。遺伝子X1は細胞骨格の結合ドメインとセリンスレオニンキナーゼ・ドメインから構成されるユニークな蛋白をコードし、発生期の細胞移動を制御することが報告されている。我々はsiRNAを用いたX1ノックダウンによって、膵癌幹細胞の浸潤能が特異的に抑制されることを見出した。癌浸潤および転移は、膵癌患者の予後を決定する因子であり、癌幹細胞におけるX1分子機能の解明は治療応用を示唆する重要な所見である。さらにヒト肝細胞癌および膵神経内分泌腫瘍(PNET)から癌幹細胞分画をそれぞれ同定し、in vitro細胞動態の解析に着手した。肝細胞癌、PNETは典型的な血管新生を誘導することが知られているが、我々はin vivo腫瘍における定量的新生血管評価モデルを開発した。既に血管新生抑制剤(sunitinib, sorafenib)が臨床応用されており、新規モデルを用いて生体内での感受性や抵抗性の解析を進める方針である。また、幹細胞可視化トランスジェニックマウスを作成し、急性炎症に伴う可視化幹細胞の劇的な動態変化を見出しており、炎症を伴った発癌機序の解明を進めている。このように多様な視点から難治性消化器癌の克服を目指して、臨床開発に直結する研究実績を蓄積している。本研究では難治性癌の分子生物学的解析に基づき、幹細胞性、腫瘍形成能、転移能などのメカニズムを解明し、新規バイオマーカー、治療標的を同定することを目的としている。平成26年度研究実績として、ヒト膵癌細胞に内在する可視化癌幹細胞が高い浸潤能、肝転移能を示すことを確認し、転移巣における可視化癌幹細胞の特異的局在性を見出した。さらに平成25年度研究実績により同定した膵癌幹細胞の高発現遺伝子X1の導入によって、膵癌細胞の運動能が上昇することを見出した。shRNAを用いた恒常的X1ノックダウンによって、膵癌幹細胞の浸潤能、肝転移能が顕著に抑制された。さらに膵癌臨床例の解析でも、全例において転移巣でのX1高発現を認めた。癌浸潤および転移は、膵癌患者の予後を決定する因子であり、X1が重要な治療標的となることが示唆された。X1は、。現在、X1高発現のエピゲノム解析を進めている。さらにヒト膵神経内分泌腫瘍(PNET)から癌幹細胞分画を抽出し、スフェア形成能や造腫瘍性が高いことを証明した。PNET癌幹細胞の高発現分子としてX2を同定し、X2阻害剤によってスフェア形成能、造腫瘍性が抑制されることを証明した。臨床検体の解析でもPNETにおけるX2高発現を確認し、周囲組織への浸潤と有意な相関を認めており、治療標的としての意義が示唆された。またPNETのエピゲノム解析による特異的バイオマーカーの同定、定量的新生血管評価モデル開発による治療抵抗性メカニズムの解析を開始した。我々が作成したプロテアソーム活性可視化トランスジェニックマウスから膵オルガノイドの作成を始めており、膵発癌における幹細胞性変化について解析を進めている。ヒト膵癌に癌幹細胞可視化システムを導入し、膵癌幹細胞のスフェア形成能、造腫瘍性を確認した。さらに可視化膵癌幹細胞は高い浸潤能、肝転移能を示すこと、転移巣において肝組織への浸潤像を認めることを明らかにした。網羅的遺伝子発現解析およびsiRNAスクリーニングを施行し、膵癌幹細胞浸潤能を特異的に相関する候補遺伝子を抽出した結果、セリンスレオニンキナーゼdoublecortin-like kinase 1 (DCLK1)を同定した。DCLK1発現ベクターの導入によって、膵癌細胞がアメーバ様運動能を示して浸潤能が上昇すること、逆にshRNAを用いた恒常的DCLK1ノックダウンによって、膵癌幹細胞の浸潤能、肝転移能が完全に抑制されることを見出した。さらに膵癌臨床症例で検証した結果、全例で転移巣でのDCLK1発現亢進を検出した。DCLK1プロモーターの解析によって、エピゲノム変化による発現メカニズムの存在が明らかとなった。

癌浸潤および転移は、膵癌患者の予後を決定する因子であり、DCLK1が重要な治療標的となることが示された(Ito, Tanaka, et al. PloS One 2016)。またヒト膵神経内分泌腫瘍(PNET)から癌幹細胞分画を抽出し、スフェア形成能や造腫瘍性が高いことを証明した。PNET癌幹細胞の高発現分子としてCD73を同定し、CD73阻害剤によってスフェア形成能、造腫瘍性が抑制されることを証明した。臨床検体の解析でもPNETにおけるCD73高発現を確認し、周囲組織への浸潤と有意な相関を認めており、治療標的としての意義が示唆された(Katsuta, Tanaka, etal. Int J Oncol 2016)。さらに癌幹細胞可視化システムを導入したトランスジェニックマウスの解析によって、膵発癌予防の新規標的が同定され(投稿中)今後の展開が期待できる結果が得られた。高効率幹細胞可視化システムを構築し(Clin Cancer Res, in press)、膵癌幹細胞が高肝転移能を示すことを明らかにして、転移規定遺伝子としてDCLK1を同定した。ノックダウンにより肝転移が完全に抑制され、臨床検体の転移巣における特異的発現を検出した。クロマチン変動による発現機序を解明し、治療標的を明らかにした(PloS One 2016)。また膵神経内分泌腫瘍幹細胞からCD73を同定し、阻害剤の効果と臨床的意義を明らかにした(Int J Oncol 2016)。さらに同システム導入TGマウス解析によって膵発癌予防の新規標的を同定し(投稿中)臨床応用へ展開できる結果が得られた。ヒト膵癌、PNETの癌幹細胞分画の抽出によって、新たな分子標的を同定できた。膵癌では癌転移を抑制することが証明され、治療応用への発展が期待できる画期的な研究成果である。その他、PNETのエピゲノム解析、抗血管新生治療に対する抵抗メカニズム解析、新規トランスジェニックマウスにおける膵発癌解析など多様な研究が進行している。27年度が最終年度であるため、記入しない。消化器外科学、分子腫瘍医学本研究課題によってヒト膵癌幹細胞から同定されたX1は転移促進因子であることが証明されており、そのエピゲノム解析による発現機序解明を進めている。さらにエピゲノム変化による癌幹細胞性維持メカニズムについて解析する方針である。またPNETのエピゲノム解析を進めて特異的バイオマーカーの同定し、その分子メカニズムを解明する。定量的新生血管評価モデルに基づいて治療抵抗性株を作成し、その分子メカニズムの解明する。プロテアソーム活性可視化トランスジェニックマウスによる膵オルガノイドの作成を進め、膵発癌における幹細胞性変化を解析する方針である。既に京都大学iPS研究所・川口義弥教授との連携研究を開始しており、新規癌治療および再生医療への応用展開を推進する。難治性消化器癌の典型である膵癌(PNETを含む)と肝細胞癌から癌幹細胞分画を同定し、その分子メカニズムを解明するデータが得られている。特に膵癌では、共通して高発現する遺伝子X1を同定することに成功した。
段階的秘密交換プロトコルを利用した配達内容証明可能な電子メールシステム

電子メールなどの電子文書の配達において、第三者を介することなく、配達内容の証明機能を付加することを目的とする。本研究では、まず岡本、太田の段階的秘密交換プロトコルを利用した電子メールプロトコルを開発・実装し、その成果を国際会議SAINT 2009にて発表した。次に、その手法の問題点を検討し、安全性を残したまま計算量を削減したより単純なプロトコルを提案した。これを実装し、性能評価を行なった結果、30MB程度のサイズの文書に対する内容証明が可能ということが分かった。この成果を国際会議SAINT2011にて発表した。現在電子メールは友人間のコミュニケーションだけでなく、商取引などの重要な場面で利用されており、到達信頼性が重要な鍵となっている。そのような場面における最も典型的なトラブルは、送信者は送ったと主張し、受信者は受け取っていないと主張することである。これは、信頼された第三者(TTP)を介してやり取りを行えば解決できることであるが、計算コストなどの面でのデメリットもある。本研究は、TTPを利用しないシステムを、暗号技術を用いて設計しようというものである。初年度は主に現状の調査を行った。その結果として分かった(1)配達証明付き電子メールサービスの現状、(2)プロトコル開発研究の現状、について、以下に報告する。(1)電子メールでの配達証明は商用化も進んでおり,その枠組はISO13888として標準化されている.海外で提供されているサービスの例としては,Goodmail SystemsのCertifiedEmail,DataMotionのSECURE MAILなどがある。また国内でも,NTTコミュニケーションズのV-Pack,IIJのセキュアMXサービスでのGDX Mailなどがあり,到達性を保証している.しかしいずれも,サービスプロバイダがTTPとして機能しており,プロバイダの信頼性にシステムは依存しでしまう.(2)Nenadic他や今本他は、TTPを用いない方法の場合の問題点を挙げ,TTPを利用した電子メールの配達証明の手法を提案している.しかし,Ray他は,TTPはシステムのボトルネックとなってしまうため,TTPに依存しない公平な秘密交換プロトコルが,よい研究対象となりうるだろうと述べている.Even他、岡本他、Barhreman他は,忘却通信、一方向性置換、ビットコミットメント,ゼロ知識証明などの暗号プロトコルを用いて、TTPを用いないプロトコルを提案している.また、今年度は(2)のうち岡本らのプロトコルを用いて、具体的にメール交換を実現する手法を提案し、国際会議SAINT 2009にて発表した。本年度は、2009年度に実装したプロトタイプ(以後「前実装」と呼ぶ)を基にし、それに対する改良を行った。まず、前実装における問題点として、段階的秘密交換プロトコルの利点が我々の目的に生かされていない点を検討した。段階的秘密交換プロトコルでは、最初に秘密を(内容を明かさないまま)相手に預け、その秘密と同じ秘密を各ステージごとに送信する。もし最初に預けた秘密と異なるものを送った場合は、即座にその不正を確認できる。しかし、最初に預けた秘密が実際と異なるものであった場合は、不正を最後まで見抜けないことになる。さらに、段階的秘密交換プロトコルは毎ステージ公開鍵暗号を使った暗号化と復号を行うため、高コストである。この理由から、本年度は、段階的秘密交換プロトコルを使用しない設計とした。安全性については、即座に不正を見破れるという制約を緩め、最終的に相手の不正を第三者に証明できればよいものとした。これにより、プロトコルの簡単化と計算コストの削減を達成した。また、受領証を陽に定義せず、受信者からの確認応答を持って受領証としたため、送信者側の全探索による不正を原理的に不可能とした。これにより非対称なプロトコルとなり、計算能力に差がある二者間でも公平にプロトコルを実行することができる。次に、このプロトコルを実装し性能を評価した。実装モデルは前実装と同じものを用いた。実装にはJAVA言語を用いた。5つのテストファイルを用いて研究室内のLANで通信実験し、(i)送信ファイルの暗号化、(ii)プロトコルの実行にかかる時間をそれぞれ計測した。その結果、本実装では30MB程度のファイルを扱うことができることを確認できた。近年、計算機やインターネットの発達により、例えば請求書や契約書といった重要文書の電子化やコンピュータネットワーク上でのやり取りが盛んに行われている。しかし、送信者が送ったことを主張し、受信者は受け取っていないことを主張した場合、どちらかが嘘をついているのかを判断できない。例えば通常の郵便では、配達証明付きのサービスを利用することで、この問題を回避することができる。電子取引においても、信頼できる第三者を介することにより、同様のサービスを行なうことができるが、第三者の擁立の困難性やコストを考えると、第三者を介さずに送受信者間で取引出来るのが望ましい。本研究では、暗号プロトコルを利用してこの機能を実現することを目的としている。

本年度は、平成22年度に設計し実装したプロトタイプについてまとめ、ドイツで開かれた国際会議SAINT 2011に投稿し採録され、発表した。その内容は以下のとおりである。まず、段階的秘密交換プロトコルが高コストである割に安全性に寄与していない部分を指摘した上で、段階的秘密交換プロトコルを使用しない設計を提案した。安全性については、即座に不正を見破ることが出来るという制約を緩め、最終的に相手の不正を第三者に証明できればよいものとした。これにより、プロトコルの簡単化と計算コストの削減を達成した。また、受領証を陽に定義しない設計としたため、送信者側の全探索による不正を原理的に排除した。次に、このプロトコルを実装し性能を評価した。実装モデルは以前の実装と同じものを用いた。実装にはJAVA言語を用いた。5つのテストファイルを用いて研究室内のLANで通信実験をし、(i)送信ファイルの暗号化、(ii)プロトコルの実行にかかる時間をそれぞれ計測した。その結果、本実装では30MB程度のファイルを扱うことができることを確認できた。
骨形態・組織に基づく三角繊維軟骨複合体(TFCC)の解剖学的解析

手関節尺側部の疼痛は手外科領域において頻繁に遭遇する症状であるが、診断、治療を含め未だコンセンサスを得られていない。三角線維軟骨複合体(TFCC)損傷は手関節尺側部痛の主な要因と認識されているが、連続する周囲構造が橈尺靱帯、半月板類似体、尺側側副靱帯、尺骨三角骨靱帯など多様な構造に分けられて複雑に解釈されており、それらを包括的に理解するまでには至っていない。本研究では、高解像度CTを用いた骨形態解析、組織学的解析、三角線維軟骨と関節包に基づく、尺骨付着部の肉眼解剖を行い、解剖学的に不明確な定義の「靭帯」について、TFCC構造の解剖学的基盤を構築する。
中国・朝鮮半島・日本における書儀の普及と受容に関する比較研究

本年度における具体的な研究実績は以下の通りである。(1)研究例会の開催:2018年度東西学術研究所非典籍出土資料研究班と共催で、『五杉連若新学備要』と非典籍出土資料(主に敦煌吐魯番発見の写本資料)をテーマとして、研究例会を開催した。例会では、台湾より王三慶国立成功大学名誉教授をお招きし、「五杉集對儒釋凶禮的受容」という題目で御講演いただいた。研究代表者も「唐宋時代の門状ー使用範囲の拡大と細分化」と題する研究発表を行い、「門状」という書式に焦点を当てて、分析を行った。本発表の内容は、次年度公刊の非典籍出土資料研究班の報告書にまとめる予定である。また、王氏の来日中に研究打ち合わせの時間を設け、それぞれの関心の所在や問題意識、最新状況の共有を行うことができた。(2)公刊された成果:「書儀に見られる「【片+旁】子」」(『敦煌写本研究年報』13)では、P.3449+P.3864「(擬)刺史書儀」および応之『五杉練若新学備用』に見られる【片+旁】子について考察を加えた。これは、「2018敦煌論壇:敦煌与東西方文化的交融国際学術研討会」(2018年8月開催)および「中日敦煌写本文献学術研討会」(2018年9月開催)での口頭発表した内容に基づくものである。また、本課題と関連のある研究著書に対して、書評論文にまとめた。(「《敦煌所出唐宋書牘整理与研究》評介『石河子大学学報(哲学社会科学版)』32ー5)国内外での学会報告・論文執筆について、計画通り成果発表が行なえており、おおむね順調に進展しているといえる。この間に、本課題の研究対象である『五杉連若新学備要』に関する専著(王三慶『中國佛教古佚書《五杉練若新學備用》研究』新文豊,2018)が出版されたが、書儀に関わる内容に重点が置かれているわけではなく、研究計画に大きな影響はない。『五杉練若新学備用』のテキストの整理作業については、本書を参考にしつつも、独自のテキストを完成させたい。また、本書の全体あるいは本研究課題と特に関わりのある主張に関しては、書評や今後の論考において議論を展開したいと考えている。最終年度においては、これまでの研究成果・調査結果を順次論文としてまとめ、公表していきたい。敦煌吐魯番発見の資料や『五杉練若新学備用』に比べて、朝鮮半島に伝わる漢文書簡の書式に関わる資料についての調査・検討がやや不十分であるため、積極的に取り組む。書儀の普及と受容のあり方について、各地域・各時代における状況を比較・検討し、中国の書札礼の普及・変容・独自の形成・発展の軌跡を追う。本年度は、本研究の初年度であることから、基盤となる作業として、書儀関連の文献資料や書儀に関わる記録を網羅的に調査・収集することに重点を置いた。研究計画に基づいて、駒澤大学図書館に所蔵される朝鮮重刊本『五杉練若新学備用』のテキストの整理作業を進めた。敦煌発見の書儀や司馬光『書儀』など関連資料との比較しながら考察を加え、釈文・試訳を完成させた。次の段階として、注釈の作成作業に取り組むと同時に、校訂テキスト・訳文の精度を上げていく必要がある。すでに部分的に着手しており、その過程で気づいた当時の書式や言語表現に関わる問題について検討を行っているところである。まずは、吉儀全体に関わる凡例を記した「論書題高下」について、初歩的な考察を加えた。次年度以降個別に論考としてまとめ発表していきたい。また、以前よりデータ化を進めていた敦煌発見の書儀についても、最新の研究成果を反映させながら、テキストを修正し、逐次更新を行っている。フランス国立図書館において、ペリオ蒐集クチャ・ドルドルオコル発見文書および敦煌発見文書から、手紙の実物や封皮紙の実見調査を行った。ドルドルオコル文書の図版はやや鮮明さに欠けるモノクロ写真が提供されているのみであり、細部が不明であったが、実見により、目録情報の不備に気づいた。また、封皮紙の復元のために重要な情報を得ることができた。調査結果を踏まえ、敦煌以西における書儀の普及について考えていきたい。「研究実績の概要」の通り、研究の基盤となる作業はおおむね計画通りに進んでいる。ただ、フランス国立図書館の実見調査では一定の成果を得られたが、一方で、折り目や紙の厚さなど期待していた情報を得ることができなかった。その原因は、今回実見した敦煌発見の手紙は、修復が行われており、gallicaで公開される写真と状態が明らかに異なっていたこと、ドルドルオコル発見の文書は、ガラス板に挟まれた状態であったこと(一部についてはガラスに亀裂が入っていたため、裏面の確認も許可されなかった)にある。今後他の所蔵機関で調査を予定している資料についても、保存状態が調査に影響する可能性が考えられる。(1)研究例会の開催:2018年度東西学術研究所非典籍出土

資料研究班と共催で、『五杉連若新学備要』と非典籍出土資料(主に敦煌吐魯番発見の写本資料)をテーマとして、研究例会を開催した。例会では、台湾より王三慶国立成功大学名誉教授をお招きし、「五杉集對儒釋凶禮的受容」という題目で御講演いただいた。研究代表者も「唐宋時代の門状ー使用範囲の拡大と細分化」と題する研究発表を行い、「門状」という書式に焦点を当てて、分析を行った。本発表の内容は、次年度公刊の非典籍出土資料研究班の報告書にまとめる予定である。また、王氏の来日中に研究打ち合わせの時間を設け、それぞれの関心の所在や問題意識、最新状況の共有を行うことができた。(2)公刊された成果:「書儀に見られる「【片+旁】子」」(『敦煌写本研究年報』13)では、P.3449+P.3864「(擬)刺史書儀」および応之『五杉練若新学備用』に見られる【片+旁】子について考察を加えた。これは、「2018敦煌論壇:敦煌与東西方文化的交融国際学術研討会」(2018年8月開催)および「中日敦煌写本文献学術研討会」(2018年9月開催)での口頭発表した内容に基づくものである。また、本課題と関連のある研究著書に対して、書評論文にまとめた。(「《敦煌所出唐宋書牘整理与研究》評介『石河子大学学報(哲学社会科学版)』32ー5)国内外での学会報告・論文執筆について、計画通り成果発表が行なえており、おおむね順調に進展しているといえる。この間に、本課題の研究対象である『五杉連若新学備要』に関する専著(王三慶『中國佛教古佚書《五杉練若新學備用》研究』新文豊,2018)が出版されたが、書儀に関わる内容に重点が置かれているわけではなく、研究計画に大きな影響はない。『五杉練若新学備用』のテキストの整理作業については、本書を参考にしつつも、独自のテキストを完成させたい。また、本書の全体あるいは本研究課題と特に関わりのある主張に関しては、書評や今後の論考において議論を展開したいと考えている。『五杉練若新学備用』の注釈作成の作業を継続するとともに、内容について分析を行う。2018年度中に、台湾の研究者により『五杉練若新学備用』に関する専著が刊行される予定である。その内容を受けて、意見交換し問題を共有するつもりである。状況によっては、作業の方針の変更や研究計画の修正が必要になるかもしれない。また、あわせて書儀に類する朝鮮半島で編まれた資料の考察を進めていく。特に、書式や言語表現に注目して、中国のものと比較検討する。最終年度においては、これまでの研究成果・調査結果を順次論文としてまとめ、公表していきたい。敦煌吐魯番発見の資料や『五杉練若新学備用』に比べて、朝鮮半島に伝わる漢文書簡の書式に関わる資料についての調査・検討がやや不十分であるため、積極的に取り組む。書儀の普及と受容のあり方について、各地域・各時代における状況を比較・検討し、中国の書札礼の普及・変容・独自の形成・発展の軌跡を追う。データ入力のための謝金の支出を予定していたが、研究代表者自身で作業を進めたため、不要となった。また、海外の学術誌への投稿や学会での口頭発表原稿の翻訳・校閲のための謝金も外部委託しなかったため差額が生じた。差額分は、「今後の研究の推進方策」に記載した台湾の研究者との情報交換・共同研究の場を設けるために使用したい。すでに講演依頼をし、先方からも承諾を得ている。この招聘のための費用は、交付時には計画になかったものであり、差額分で補填するとともに翌年度分と合算して使用する。中国語での論文執筆に当たり、ネイティブによる校閲あるいは日本語からの翻訳を依頼し、謝金を支出する予定であったが、すべて研究代表者自身で行ったため支出がなかった。
マンガ感覚人形劇によるユニバーサルアートの実践研究

今年度はマンガ吹き出し風セリフの提示をモバイル・プロジェクタとモバイルデータ保存器(iPod touch)を用いて行った。これらの機器を用いたことによって、観客参加型の人形劇を演じることができた。観客はあらかじめ登録されているセリフの中から、そのときの状況に最も適したセリフを登場人物になったような気持ちで選択する。選択されたセリフは舞台上のスクリーンに投影される。投影されたセリフは観客全員で見ることができるため、場の一体感が創出された。観客参加型人形劇の詳細は以下である。演題:「注文の多い料理店(宮沢賢治)」、効果音・擬音語・擬態語・背景画像・周辺人物:デジタルコンテンツ、短焦点液晶プロジェクタで背景スクリーンに80インチサイズで投影、人形:パネルボードを用い表面と裏面で異なるデザイン、セリフ:あらかじめセリフなどが保存されているモバイルデータ保存器と手の平サイズのモバイルプロジェクタを接続したシステム。人形劇の鑑賞は筑波技術大学1年生15人の参加を得た。上演後に記述式のアンケートを実施した。その他、つくば市民講座「インクルーシブデザインワークショップ」で上演し、耳の不自由な方、目の不自由な方、車いすを利用されている方、お年寄りや小さな子供さんなど、様々な人々に人形劇を楽しんでいただけた。年度後半に、新しいコンテンツ「きこえないってどんなこと?」の制作が完了した。平成23年7月に某小学校にて上演予定である。今年度は、人形劇の演題の選定を行い、コンテンツを制作したうえで、実際にマンガ吹き出し風のセリフを提示するためのレーザーデバイスを用いて、人形劇を上演した。人形劇の演題選定の際には、デバイスが2セットしかないため、登場人物数が二人であることという制約があった。演題は、将来的に国語教育の教材としての可能性があり、著作権フリーでもある「注文の多い料理店(宮沢賢治)」にした。この演題について、背景画像や周辺人物はデジタルコンテンツで制作し、液晶プロジェクターで投影した。人形はレーザーを照射するため、パネルボードを用いて平面的にデザインした。さらに、ストーリーに合わせて人形の表情が変わるように、面と裏で異なるデザインを行い、合計12体制作した。レーザーデバイスはそれぞれの人形用のセリフと効果音やグラフィックを提示するために2セット用意した。レーザーデバイスは東京工業大学からお借りした。これらを用いて、実際に筑波技術大学の映像演習実験室において人形劇の上演を行った。鑑賞後にアンケートを実施し、ITC技術を用いたマンガ風人形劇の評価を得た。鑑賞後に鑑賞者が好きなセリフを自分でデザインする実験を行った。これらの実践と実験の結果は現在解析中である。今年度、得られた知見から、次年度に向けて、耳の不自由な人もそうでない人も、共に楽しめるマンガ風人形劇の要件をまとめ、次年度のよりよい上演に向けて取り組む計画である。なお、この研究により、デフパペットシアターとの交流を行うことができた。人形劇の専門家からアドバイスを受けながら、さらに研究を推進していく予定である。
キメラ受容体を用いたアドレナリン受容体とオピエートμ受容体の相同性の検索

pGEM3Z vector上のヒトβ2アドレナリン受容体のTMD#4をrestriction enzymeを用いて切り出した。オピオイドμ受容体のTMD#4の塩基配列とrestriction siteを持つoligodeoxynucleotide(ODN)を作成しannealし、TMD#4を切り出したヒトアドレナリン受容体とこのODNをT4 ligaseを用いてligationした。これをmaxiprepし、Sanger法によるsequence analysisによって目的のキメラ受容体が得られているのを確認した後、このキメラ受容体をpCDNA3 vectorに移した。70%confluentとなったCOS7 cellをconstructを挿入されたpCDNA3 vector、及びDEAE dextranを含んだPBSとともにincubateした。48から72時間後にcell membraneをharvestした。hot ligandとしてadrenergic ligandである3H-DHAを用いたbinding isothermを行いKd valueを求めようとしたが、このキメラ受容体は、3H-DHAに対して、親和性を認めなかった。すなわちこのキメラ受容体は、non-functionalであった。以上より、アドレナリン受容体とオピエートμ受容体の相同性は、TDM#4に関してはないと考えられる。
アメリカ合衆国における学校管理職の資格と養成・研修の対応関係に関する実証的研究

研究成果の概要は以下の点に摘録できる。アメリカ各州の免許規定,学校管理職の資格と養成・研修に関する著書,統計的資料,学位論文等を入手することによって得られた知見は次の通りである。1.学校管理職の今日的役割1980年代以降特に,これまで学区行政官としての役割を果たしてきた校長職の性格に変わって,個々の自律性のもと教職員の多様の意見を調整しつつ,学校としての合意を形成し,教職員の協働的活動を促すリーダーとしての役割を校長に要請している。2.管理職の資格・養成・研修アメリカでは,州・学区教育当局,校長会,校長センターなどによる管理職研修が行われているが,免許資格と連結した校長の養成,研修制度が歴史的にも主流となっている。校長の免許資格としては,修士以上の学位,大学院における教育経営コースの履修が要求されていた。また,免許の更新・上進制度を採る州が多くみられ,更新要件としては,学区主催の研修も更新単位として認められつつある点が今日的特色であった。さらに州によっては新任校長研修制度が長期間行われているのも看過できない点である。3.日本への示唆わが国では教育管理職の養成・研修は制度化されていない。主任層が管理職の見習いとして,教頭職が校長職の見習い期間になっているともいえる。現段階においては全国的レベルで教育委員会・教育センター所管の管理職研修を一層充実させる必要がある。また教育系大学院のあり方も再検討する余地がある。アメリカにおける養成・研修プログラムにおける受講者のニーズを考慮した内容等は今後学ぶ点は多いと言える。
ストレス反応における脳内プロスタノイド産生のメカニズム

ストレス反応の主要経路のひとつである交感神経-副腎髄質系の興奮に、プロスタノイド産生の律速酵素であるシクロオキシゲナーゼを発現するラット視床下部室傍核の脊髄投射性(前-交感神経性)ニューロンの活性化が関わっていることを明らかにした。またこの交感神経-副腎髄質系の中枢性賦活機構に脳内シクロオキシゲナーゼのニトロシル化による活性増強が関わっている可能性を示した。ストレスによる交感神経-副腎髄質系の興奮には脳内プロスタノイド類が関わっているが、これらがどこでどのように産生されているかは明らかにされていなかった。本研究では、ストレス関連ペプチドであるボンベシンをラット脳室内に投与して交感神経-副腎髄質系の活性化を誘導し、交感神経-副腎髄質系の制御中枢と考えられている視床下部室傍核の脊髄投射性(前-交感神経)ニューロンにおいてプロスタノイド産生の律速酵素であるシクロオキシゲナーゼの発現を免疫組織学的に解析した。シクロオキシゲナーゼは視床下部室傍核脊髄投射性ニューロンにおいて発現が認められ、シクロオキシゲナーゼ含有の視床下部室傍核脊髄投射性ニューロンにおいてニューロン活性化の指標となるFosタンパクの発現増加が認められた。このことから、交感神経-副腎髄質系の興奮に視床下部室傍核のシクロオキシゲナーゼ含有脊髄投射性ニューロンの活性化が関わっていることが明らかになった。さらに、シクロオキシゲナーゼの酵素活性は一酸化窒素(NO)によるシステイン残基のニトロシル化によって増強することが報告されていることから、交感神経-副腎髄質系の中枢性賦活機構におけるシクロオキシゲナーゼのニトロシル化の関与について検討を行った。ボンベシンによる交感神経-副腎髄質系賦活に対するNO捕捉剤の脳室内前処置による抑制作用、視床下部室傍核脊髄投射性ニューロンにおけるニトロシル化システインの増加などから、交感神経-副腎髄質系賦活機構にシクロオキシゲナーゼのニトロシル化による活性増強が関わっている可能性を示した。交感神経-副腎髄質(SA)系はストレス反応に重要な役割を果たすが、その分子的メカニズムはまだ十分明らかにされていない。本研究は当該年度において、SA系の賦活に視床下部室傍核(PVN)にて産生されたプロスタノイド(PGs)が関わっている可能性について検討した。実験にはラット(♂, 300-350g)を用いた。脊髄投射性PVNニューロンの標識:単シナプス逆行性トレーサーFluoro-Gold (FG)を第8胸髄に注入することにより、副腎髄質を支配する脊髄の交感神経細胞に下降性に入力するPVNニューロン(脊髄投射性PVNニューロン)を標識した。ボンベシン脳室内投与および血中カテコールアミン測定:ストレス関連ペプチドであるボンベシンを脳室内投与した。ボンベシン投与後、血中アドレナリンおよびノルアドレナリン濃度の変化を高速液体クロマトグラフィを用いて測定することにより、副腎髄質の活性化を確認した。ボンベシンは1 nmol/animalで十分な反応が得られた。脊髄投射性PVNニューロンにおけるPGs関連分子の検出: FGにて標識された脊髄投射性PVNニューロンにおいてシクロオキシゲナーゼ(COX)-1, -2と、ニューロン活性化のマーカーであるFosタンパクの発現を免疫組織染色により観察した。ボンベシン投与群におけるFG標識COX-1/Fos陽性ニューロンおよびFG標識COX-2/Fos陽性ニューロンは、生理食塩水投与群に比べて有意に増加していた。以上の結果は、ストレスによるSA系賦活に関わるPGsがPVNにおいて産生されている可能性を初めて示すものである。これにより、ストレス反応におけるSA系の分子メカニズム解明に向けた研究について今後さらに進展させることが可能となった。本研究における当該年度の目的は、ストレス関連ペプチドのラット脳室内投与により活性化した視床下部室傍核(PVN)の脊髄投射性ニューロンにおいてプロスタノイド(PGs)産生関連分子の発現の有無を調べることにより、ストレスによる交感神経-副腎髄質(SA)系賦活にPVNで産生されるPGsが関わっている可能性を検討することである。現在までに、ストレス関連ペプチドであるボンベシンの脳室内投与が脊髄投射性PVNニューロンを活性化し、これらのニューロンがPGs産生の律速酵素であるシクロオキシゲナーゼ-1および-2を発現していることを明らかにした。これらはストレスによるSA系の賦活にPVNで産生されるPGsが貢献している可能性を示唆するものであり、当初の仮説を支持する結果が得られたことから、本研究は予定通り進んでいると言える。本研究はこれまでに、ストレス関連ペプチドであるボンベシンの脳室内投与が視床下部室傍核(PVN)の脊髄投射性ニューロンを活性化し、これらのニューロンがプロスタノイド(PGs)産生の律速酵素であるシクロオキシゲナーゼ(COX)-1および-2を発現していることを明らかにしてきた。

一方近年、一酸化窒素(NO)がいくつかの酵素タンパク質のシステイン残基をニトロシル化することが明らかとなり、細胞内シグナル制御におけるNOの役割が注目されている。申請者が所属する研究室においてもこれまで、ストレス関連ペプチドの脳室内投与に伴う交感神経-副腎髄質系賦活において脳内NOによるCOXのニトロシル化が関与する可能性について、NO合成酵素(NOS)阻害薬、COX阻害薬、NO供与薬、チオール基保護薬等を用いた薬理学的手法による検討を行ってきた。そこで本研究ではさらに、ボンベシン脳室内投与後のPVNにおいてニトロシル化COXを検出することにより、SA系賦活におけるPVNのNO-COX系の関与について組織学的に検討する。次年度研究費は抗neuronal NOS、抗inducible NOS、抗ニトロシル化システイン、ラット視床下部室傍核においてNOによるCOXのニトロシル化を免疫組織学的に明らかにするために必要な各種抗体および染色キット、並びにタンパク質の修飾を阻害するための前処置に用いるiNOS/nNOS阻害剤およびチオール基保護薬の購入に用いる。
混獲回避を目的としたデータロガーによるウミガメ類の網内行動把握

中層・底層定置網における混獲回避手法であるウミガメ脱出支援システムは,呼吸欲求の高まったウミガメが激しく天井網を突き上げる行動を利用した手法である。直接観察が困難な漁網内でのウミガメの特徴的な行動を加速度ロガーデータから抽出する手法の開発を目的として,動的加速度より得られるODBA値と静的加速度値から得るウミガメの姿勢角に閾値を設定することで,突き上げ行動を抽出する手法を構築した。本手法を海上の定置網内での行動実験結果に適用した結果,アカウミガメにおける最良の抽出条件はデータの移動平均区間が7秒で姿勢角は10°であり,抽出条件に深度を加えることで抽出精度の向上が期待できることが示唆された。希少生物であるウミガメの減少要因の一つとして,漁業による混獲の影響が懸念されている。魚捕部(箱網)の天井が網で覆われている中層・底層定置網では,入網したウミガメが呼吸のために海面へ浮上することができずに死亡する例が数多く報告されており,こうした混獲死亡を回避するために,ウミガメを網外に脱出させる「ウミガメ脱出支援システム」を考案されている。本研究では,呼吸が苦しくなるとウミガメが海面へ出ようとして激しく天井の網を突き上げる「突き上げ」行動に着目し,加速度ロガーのデータから突き上げ行動を抽出するための「行動⇔データ」の関係性導出を目的としてウミガメの行動計測実験を行った。実験用屋外水槽(10m×10m×2.1m)に設置した,定置網の箱網部分の模型網(8m×8m×1.7m)に入れたアカウミガメおよびアオウミガメの行動を,背甲に装着した加速度ロガーにより計測して3軸方向の加速度と遊泳速度を記録するとともに,ダイバーにより水中ビデオカメラで同時に記録した。加速度ロガーデータから,生物自身の動きの激しさを示す動的加速度値(ODBA値)と,静的加速度値からウミガメの姿勢角を求め,これらに閾値を設定することで,突き上げ行動の抽出を試みた。ビデオカメラの映像から突き上げ行動を行った際の時刻を記録し,加速度ロガーデータと照合した結果,ODBA値とウミガメの姿勢角の変化から突き上げ行動を高精度に抽出することが可能であった。本研究は,加速度ロガーとビデオカメラによるウミガメの網内行動計測を中心的課題として,初年度には網内でウミガメが行う特徴的な行動である「突き上げ」行動や,天井網や側面の網に沿って遊泳する行動,側面網への接触後の急旋回等の行動を特定する手法を確立することを計画していた。そして,実際に初年度において,中層・底層定置網におけるウミガメの混獲回避手法である「ウミガメ脱出支援システム」においても特に重要な行動である「突き上げ行動」を,加速度ロガーから得られるODBA値とウミガメの姿勢角の変化から高精度に抽出する手法を確立することができた。次年度には,ウミガメが網内で行うその他の特徴的な行動の抽出を試みるとともに,当初計画通りに,前肢のはばたき周波数の変化を詳細に分析することにより,ウミガメ脱出装置への遭遇過程や脱出時の行動において重要となるウミガメの前肢のはばたきと,そこから推定されるウミガメの呼吸欲求の変化の過程を明らかにしたい。本研究では,呼吸が苦しくなるとウミガメが海面へ出ようとして激しく天井の網を突き上げる「突き上げ」行動に着目し,加速度ロガーのデータから突き上げ行動を抽出するための「行動⇔データ」の関係性導出を目的としており,昨年度(初年度)には,ウミガメの背甲に装着した加速度ロガーデータから生物自身の動きの激しさを示す動的加速度値(ODBA値)と,静的加速度値からウミガメの姿勢角を求め,これらに閾値を設定することでウミガメの突き上げ行動を高精度に抽出することが可能であることを明らかにした。本年度においては,網外への脱出において特に重要となるウミガメの前肢のはばたき周波数を加速度ロガーデータから求める手法の構築を進め,動的加速度成分の変動からはばたき周波数を得ることが可能であった。また,本研究で対象としているような閉鎖された漁網内での行動の場合,ウミガメが側面網等に接触した際には加速度値に不規則な乱れが生じることから,ウミガメの通常遊泳と網への接触などの行動を正確に分離できる可能性も示唆された。また本年度においては,加速度ロガーのプロペラによる流速測定精度のキャリブレーションを行い,流速20cm/s以下ではプロペラの円滑な回転が得られないこと,また加速度ロガーの流れに対する迎角が30度を超えると回転が減少することを明らかにした。本研究は,加速度ロガーとビデオカメラによるウミガメの網内行動計測を中心的課題として,初年度には網内でウミガメが行う特徴的な行動である「突き上げ」行動を特定する手法を確立した。本年度においては,前肢のはばたき周波数の詳細分析および加速度ロガーの流速測定精度のキャリブレーションを計画していたところ,加速度ロガーから得られる動的加速度よりはばたき周波数が得られるだけでなく,その変動から網への衝突も類推できることを明らかにした。

また,加速度ロガーの迎角が30度を超えると流速測定精度が低下することも明らかにしており,概ね計画通りに研究を進めていると判断される。希少生物であるウミガメの減少要因の一つとして,漁業による混獲の影響が懸念されている。魚捕部(箱網)の天井が網で覆われている中層・底層定置網では,ウミガメが呼吸のために海面へ浮上することができずに死亡する例が数多く報告されている。こうした混獲死亡を回避するために,ウミガメを網外に脱出させる「ウミガメ脱出支援システム」が考案されている。本研究では,呼吸が苦しくなると海面へ出ようとして激しく天井網を突き上げる「突き上げ」行動に着目し,加速度ロガーのデータから突き上げ行動を抽出するための「行動⇔データ」の関係性導出を目的として,初年度には動的加速度より得られるODBA値からウミガメの活動量と,静的加速度値からウミガメの姿勢角を求め,これらに閾値を設定することで突き上げ行動を高精度に抽出可能であることを明らかにした。また,昨年度においては,前肢のはばたき周波数を加速度ロガーから求める手法の構築を進め,動的加速度成分の変動からはばたき周波数を得ることが可能であった。本年度においては,これまでに得てきた加速度ロガーデータによる行動抽出手法を,実際の海上の定置網内での行動実験結果に適用してその精度と問題点について評価を行った。アカウミガメの抽出条件を海上実験に適用した結果,全突き上げのうち正しく抽出できた割合は62%であり,誤抽出は20%となった。容積の大きな定置網の箱網内では海亀は浮上行動を取ることが多く,その際に姿勢角が大きくなり,突き上げとして誤抽出されたと考えられた。また,潮流によるふかれのために天井網の形状が変化し,小さな姿勢角で行われる突き上げが見られたことも,未抽出の一因であると考えられた。海上実験における最良の抽出条件を検討したところ,データの移動平均区間が7秒で姿勢角は10°となり,抽出条件に深度を加えることで抽出精度の向上が期待できることが示唆された。中層・底層定置網における混獲回避手法であるウミガメ脱出支援システムは,呼吸欲求の高まったウミガメが激しく天井網を突き上げる行動を利用した手法である。直接観察が困難な漁網内でのウミガメの特徴的な行動を加速度ロガーデータから抽出する手法の開発を目的として,動的加速度より得られるODBA値と静的加速度値から得るウミガメの姿勢角に閾値を設定することで,突き上げ行動を抽出する手法を構築した。本手法を海上の定置網内での行動実験結果に適用した結果,アカウミガメにおける最良の抽出条件はデータの移動平均区間が7秒で姿勢角は10°であり,抽出条件に深度を加えることで抽出精度の向上が期待できることが示唆された。本研究では,希少生物であるウミガメ類の定置網漁業による混獲回避手法の開発を推し進めていくために必要不可欠である,定置網内におけるウミガメの行動を詳細かつ定量的に把握する計測技術の構築を目指している。具体的には,網内におけるウミガメ類の特徴的な行動である「突き上げ」等の行動を,ロガーデータから再現する手法を構築することを目標としている。
公共交通機関の整備が居住地選択及び自動車保有へ与える影響分析

本研究は、東南アジアで最初に、軌道系公共交通機関であるLRTを導入したマニラ首都圏を対象に、LRTの導入が、人々の交通機関選択、自動車保有行動、及び居住地の選択行動に、どの様な影響を及ぼしたのかを分析した。分共交通機関選択については、1989年11月に実施したパ-ソントリップ調査を用いて、個人の交通機関選択行動を表現するモデルの作成を通して影響を分析し、収入、LRTへのアクセス距離、LRTの乗車時間等が、大きな影響を及ぼしていることを明らかにした。自動車保有行動への影響についても、交通機関選択への影響分析と同様、個人の自動車保有行動を表現するモデルの作成を通して影響を分析した。そして、従来から、主な自動車保有要因であると言われている世帯収入、世帯構成員の就業者数に加え、主要地点への公共交通機関の整備水準が、自動車保有に影響を与えていることを示した。居住地の選択行動については、まず、マニラ首都圏における従業地と居住地の関係が、ロ-リ・モデルで表現できることを検討し、ロ-リ・モデルで用いた居住地配分関数の距離に、LRTの整備水準が影響を与えていることを検討した。前者の検討については、一応の成果が得られたが、後者については、現在までの所、満足できる成果は得られていない。
光合成におけるF型ATP合成酵素のH+透過機構の解明

本研究は、葉緑体由来FoF1のH+駆動力を使用したH+透過に着目し、1多分子計測系によるエネルギー論的解析と2一分子計測系による速度論的解析を行い、葉緑体由来FoF1が行うH+駆動力を使用したH+透過に関する機構の理解を目的としている。また、領域内の共同研究として3ロドプシンやPSIIを用いた人工光合成の作製を試みた。1多分子計測系によるエネルギー論的解析:久堀班らにより葉緑体由来FoF1の発現系と精製方法が確立され、速度論的解析を行っている。2一分子計測系による速度論的解析:一分子計測系を行うため、均一粒径を持つ人工脂質膜小胞(リポソーム)の開発を行なった。この均一粒径リポソームは任意の粒径を持つリポソームを高精度(D:0.6-5 um/CV:10%)に作製することが可能である。この実験系で作られたリポソームの体積は100 aLと非常に小さく様々な膜輸送体の一分子輸送活性計測が可能になると考えられる。また、膜輸送体の活性計測だけでなく、微小人工リアクタとして使用することも可能であることから非常に有用性に富んだ実験系だと考えている。現在のところ、粒径が2 umのリポソームに好熱菌由来FoF1-ATP合成酵素を再構成し、ATP駆動によるプロトン輸送活性の測定を試みたところ、プロトン輸送に伴ったリポソーム内のpH低下を検出することに成功した。さらに、FoF1-ATP合成酵素の濃度を減少させていき、一分子由来の活性の検出にも成功した。その時のプロトン輸送活性は<毎秒100sと多分子計測と同等の活性であった。3人工光合成の作製:上述の均一粒径リポソームを用いてロドプシンやPSIIの再構成を試みている。リポソーム内で、無細胞蛋白質合成系を用いたロドプシンの発現を試みたところ、膜上にロドプシンが局在している様子が確認できた。PSIIの再構成条件は現在検討中である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。葉緑体由来FoF1の発現系を久堀班が開発中である。一分子計測系を行うため、均一粒径を持つ人工脂質膜小胞(リポソーム)の開発を行なった。現在、原著論文執筆へ向け準備中である。新規実験系の立ち上げのため、予定より時間を要しているものの実験系の可能性に関する知見を得ることができた。今後は、さらなる系の洗練化等を行っていけると確信している。

その時のプロトン輸送活性は<毎秒100sと多分子計測と同等の活性であった。3人工光合成の作製:上述の均一粒径リポソームを用いてロドプシンやPSIIの再構成を試みている。リポソーム内で、無細胞蛋白質合成系を用いたロドプシンの発現を試みたところ、膜上にロドプシンが局在している様子が確認できた。PSIIの再構成条件は現在検討中である。新規実験系の有用性を示す結果を得られることができた。今後は、詳細な解析が行うための実験系の洗練化を行い、葉緑体由来FoF1の一分子計測系による速度論的解析を行っていく予定である。また、領域内コラボレーションとして様々な膜輸送体の輸送活性計測を行ってく予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
陶材焼付け用合金の凝固収縮率と高温物性に関する研究

2種類の市販陶材焼付け合金、KIK-HIIとDegubond-J2の熱膨張率、熱膨張係数、高温強度について、サーモメカニカルアナライザーを用いて液相点温度までの検討を行った。また、固液共存域の金属組織についても検討をくわえた。金属組織の検討から、KIKの溶融時に液相の中で等軸晶が対流している状態が見られ、J2では固相の中に液相が浸潤し膨れ上がった固相と、その先端から等軸晶が成長している組織が見らた。これらは生成理由が不明なものであった。そこで、金銀パラジウム合金とTypeIII金合金と加えて溶融時の組織についてさらに検討をくわえた。その結果、金銀パラジウム合金以外では、溶融時に微細な結晶が晶出した。しかし、液相点+50°Cからの急冷組織では微細な結晶は消滅し、過冷状態から晶出した大きなデントライトが出現した。また、微細な結晶は凝固時には出現せず、溶融が進行する状態において存在することが確認された。以上の検討から、以下のような点が明らかになった。1.KIKの固相点は1209.3±3.2°C、液相点は1308.3±7.1°C、溶融膨張率は0.41±0.16%である。2.J2の固相点は1198.3±0.6°C、液相点は1253.0±4.4°C、溶融膨張率は4.50±0.80%である。3.KIKとJ2の高温における機械的性質は大きく異なっており、KIKでは陶材焼成時に変形が生じる可能性が在るのに対し、J2では鋳造時の偏析を取り除く事が困難である。4.歯科用合金は、初期溶融時に固相の一部が微細な結晶となり、その後液相に融けることによって消滅する。他の固相部は、時間と共に液相成分を吸収し肥大化する。凝固時には、液相点近傍の組織が決定的な影響を及ぼし、固相点になっても維持される。5.溶融時に起こる微細な結晶の生成と消滅とは、歯科用合金の最適鋳込み温度に強い影響を及ぼすと考えられる。市販陶材焼き付け用合金2種類(KIK-HII、デグボンドJ2)について、サーモメカニカルアナライザー(島津:TMA50H)を使用して、液相点温度までの熱膨張測定と高温曲げ試験を行った。その結果KIKの固相点温度は1209.3±3.2°C、液相点温度は1308.3±7.1°C、溶解膨張率は0.4±0.2%であった。J2の固相点温度は1198.3±0.6°C、液相点温度は1253.0±4.4°C、溶解膨張率は4.5±0.8%であった。KIKの固相点とJ2の液相点は、メーカー公表値よりも約30°C低かった。溶解に伴う膨張は、KIKでは測定荷重1gで消失したが、J2では同10gでも観察され、固液共存領域における強度は大きく異なっていた。

KIKの弾性係数は、温度上昇とともに急激に低下し、700°Cで室温の1/10に、1050°Cでは室温の1/50となり最小になった後、1150°C、1200°Cでは僅かに大きくなった。J2の弾性係数は緩やかに低下し、950°Cで室温の1/10、1200°Cで室温の1/40となった。1000°C1300°Cの各温度から水中に急冷したKIKとJ2の金属組織は、KIKでは機械加工の痕跡が1050°Cで完全に消失しているにもかかわらず、J2では1150°Cでも明瞭の残っていた。1300°Cから急冷したKIKの組織には、丸い固相と液相から新たに晶出したと思われる等軸晶が見られ、液相の中で等軸晶が対流している状態が観察された。一方J2では、1275°Cで、固相の中に液相が浸潤し膨れ上がった固相が観察され、その固相の先端から等軸晶が成長している様子が観察された。以上のように、両合金は高温における様相が大きく異なることが判明し、第41回日本歯科理工学会(平成15年4月18日)にて口頭発表する予定である。平成14年度の市販陶材焼き付け用合金2種類(KIK-HII、デグボンドJ2)に関する成果を、第41回日本歯科理工学会(平成15年4月18日)にて、口頭発表した。この内、KIKの溶融時に見られた、液相の中で等軸晶が対流している状態と、J2で見られた、固相の中に液相が浸潤し膨れ上がった固相、その固相の先端から等軸晶が成長している組織は、現在までその生成理由が不明なものであった。本年度は、4種類の合金(KIK-HII、デグボンドJ2、キンパラS12、TypeIII金合金)をもちいて、これ等の組織について更なる検討を加えた。その結果、S12以外では、溶融時に微細な結晶が晶出しきた。しかし液相点+50°Cからの急冷組織では、微細な結晶は消滅し、過冷状態から晶出したと思われる大きなデントライトが出現した。また、この微細な結晶は凝固時には出現せず、溶融が進行する状態において存在することが確認された。以上の結果より、歯科用合金は,初期溶融時に固相の一部が微細な結晶となって生成し、その後、液相に融けることによって結晶は消滅すること、他の固相部は、時間と共に液相成分を吸収し肥大化すると考えられること、凝固時には、液相点近傍の組織が決定的な影響を及ぼし、固相点になっても維持されることが判明した。これ等の成果については、第42回日本歯科理工学会(平成15年9月19日)において発表した。現在、これ等の現象を裏付ける金属組成の変化についてEPMAを用いて検討中である。また、平成14年度の成果は、学会誌に発表すべく論文を執筆中である。
ブラックホールの熱力学

ブラックホールの熱力学に関する研究を三つの観点から行った。1.一様加速系から見た真空の量子雑音を、理想化された粒子検出器の応答を調べるという手法で研究した。(これはHawking輻射の理論と深く関連する。)これに関してつとに見出した「統計反転現象」(時空の次元が奇のとき、ボーズ場による雑音のスペクトルはフェルミ型になり、フェルミ場によるものは逆にボーズ型になるという現象)の基礎付けと一般化を行った。まず原理的に観測し得る雑音の数学的表現を定めるためには、有限サイズの検出器を考えるべきであり、サイズを無限小とする極限で、所謂ワイトマン凾数が自然に導かれることを示した。これにより「統計反転」がきちんと基礎付けられた。次にボーズ場としてスカラー場を電磁場に一般化し、「統計」と時空の次元および場のスピンの間に一定の関係が存在することを確認した。最后に、この現象を所謂リンドラー粒子の状態密度との関連で理解する方法を見出した。この最后の点をまとめたのが研究発表の第二論文で、残りは第一論文に詳述した。2.ブラックホールの熱平衡状態を考察するために、静的ブラックホール時空に於るストレス・テンソルの場の量子論的計算方法を整備した。これは、学生の博士論文のテーマとして研究を指導した。今までに得られた一応の成果は、グリーン凾数に対する微分方程式を代数方程式に帰着させうる、というもので、これを学生がまとめたのが第3論文である。3.Hawking輻射の性質を把握するために、現実的な重力崩壊の模型を用いて輻射の強度を計算する仕事を始めた。但し、計算の困難のため、二次元時空にせざるを得ない。無限に大きく無限に稀薄な星が崩壊する場合、輻射が出始めてから定常熱輻射に達するまでの過渡状態が、シュヴァルツチルド半径を光速で割った時間の約50倍の時間続くことを見出した。現在、星の初期半径が有限の場合について研究中である。