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FESを用いた前立腺癌細胞におけるエストロゲン受容体発現の評価と作用の解明

【目的】前立腺癌に対するエストロゲン療法の作用機序としてエストロゲン受容体(ER)を介した前立腺癌への直接作用が示唆されている。よって、CRPCにおけるER発現の評価はエストロゲン療法に対する治療効果予測に有用となる可能性がある。今回、前立腺癌細胞におけるER発現の評価を16α-[18F] fluoro-17β-estradiol (FES)を用いて基礎的に検討したので報告する。【方法】LNCaPをステロイド除去培地で培養した:LNCaP-SF細胞、このLNCaP-SFに発現するERαをsiRNAを用いてノックダウンした:LNCaP-SF-KD細胞、LNCaP-SF細胞をジヒドロテストステロンを添加したステロイド除去培地で培養した:LNCaP-SF-DHT、の4種類の細胞を用いてFESの集積を比較した。また、各細胞におけるERαの核内発現を蛍光染色で、mRNA発現をPCR法により評価した。動物実験では、LNCaPを雄性ヌードマウスに皮下移植し、腫瘍径が約0.5cmになったところで去勢術を行った。去勢直後および去勢後4、8週後にFESを径静脈投与し、腫瘍組織内集積をガンマカウンターで測定した。また、小動物PETを用いて、腫瘍へのFES集積を非侵襲的に測定した。腫瘍組織におけるERα発現は、PCR及び免染法を用いて評価した。【結果】培養細胞を用いたFES集積の比較では、LNCaP-SF細胞はLNCaP細胞と比較して高集積を示したが、LNCaP-SF-KDおよびLNCaP-SF-DHTではFES集積は低下した。また、移植腫瘍を用いた実験では、去勢後に一旦増殖速度が抑えられた腫瘍体積は、去勢後3週間後より再び増加した。FESの腫瘍集積は去勢後0週に比して、4週、8週と、経時的に増加することが、PETおよびガンマカウンターによる評価でも確認された。また、腫瘍におけるERα発現とFES集積との間には正の相関を認めた。【結論】LNCaP細胞ではアンドロゲン除去培地においてERαの発現が増加することが培養実験および動物実験レベル示され、前立腺癌のアンドロゲン抵抗性獲得におけるERαの関与の可能性が示唆された。また、PETトレーサーであるFESを用いること前立腺癌細胞におけるERα発現を非侵襲的に評価できる可能性が示された。
地方政府の政策イノベーションと水平波及に関する研究 ―関東地方の事例研究―

本研究は、情報公開条例・環境基本条例・景観保護条例の3つの条例に関して、政策の水平波及に関する政治過程の動態と、その過程における県を初めとする垂直的な政治過程の実態およびその影響力について考察することを目的とした。研究は、島しょ部を除く関東地方の全市町村を対象として先に挙げた3つの政策領域における条例制定の実態を調査し、条例本文の分析を通じて、その内容的な類型の把握と政策進化の状況を把握した。続いて、それぞれの政策領域で特徴的な状況にある地域を選んで、その条例制定過程の概要と、政策決定過程における諸主体の影響力に関する調査を行い、市町村間の政策の相互参照の動態・府県の政策過程における役割などを解明した。結論として、各政策領域ごとの政策波及の特徴をまとめると、次のようになる。(1)情報公開条例神奈川県・埼玉県のように、県が自治立法を先行させた地域でも、市町村間の政策波及の動態は県の姿勢によって異なり、政策浸透の継続的努力を行った神奈川県では内容・運用面で県の影響力が強い反面、埼玉県では国と近隣市町村の影響が強く、県の影響力は低い。それ以外の県では主に国の影響力による垂直的な波及過程をたどっている。(2)環境基本条例政策の波及は主に都市的な市町村に限られ、町村への波及は限定的である。条例内容は市町村が抱える政策課題に沿って条例化が図られており、内容的に環境政策一般の政策手段とする場合と、具体的な環境政策実施のための手段とするところがある。内容的には都市化度が内容の充実度や制定の早さに影響を与えていること、県の促進的な政策が波及に影響を与えていることが確認された。(3)景観保護条例景観保護条例には、市町村が抱える政策環境によって内容的に歴史景観・都市景観・その他の3つの類型に分類される。敢策波及における県の役割は弱く、市町村間の相互参照には県境やブロツクによる相互参照の集中が観察されると同時に、全国的に先進的とされる政策モデルに対する相互参照の集中が見られた。すなわち政策領域の性格によって政策波及のプロセスや相互参照の構造・県の役割は異なり、更なる研究が必要である。本年度の研究は、政策イノヴェーションと波及に関する理論サーヴェイと共に、本格調査の前段階として対象政策分野におけるイノヴェーションの事例研究と、政策波及の全般的把握を行った。情報公開条例の事例では、努力義務化により進展している条例制定状況の実情把握と、県による市町村への行政指導の実態調査を行った。この条例の波及には、全市町村で制定済みの県から3割以下の県まで格差がある。全都道府県の調査から、県による行政指導の姿勢には相当の多様性が見られた。しかし、県の姿勢と市町村の条例制定率の間には有意な関係が見られなかった。景観条例の事例では、その制定過程について群馬県内市町村のヒアリングを中心に調査を実施した。群馬県庁での条例制定状況調査に続いて、高崎市、前橋市、桐生市、片品村、新治村のヒアリング及び新聞等文献調査を実施した。このほか、先行自治体としての京都府及び藤沢市並びに最近の例として東京都の図書館資料調査を実施した。環境基本条例の事例では、県と市町村における条例制定状況を調査した。国の環境基本法を遵守した条例制定を進める自治体がある一方で、条例の名称を工夫したり、関連事項を網羅的に条例に盛り込んだり、特定事項を特別の条例で規定する自治体があることが明らかになった。

さらに、この条例を制定していない自治体が、環境行政における『居眠り自治体』であるとは必ずしも言えない実態が伺われた。外国人政策の事例では、未払い医療費問題を検討した。各市町村の対応は緊急避難的であるが、そこでも多様な政策イノヴェーションが見出せた。第一に、相互参照の過程が重要な役割を果たしていること。第二に、各々が内生条件を検討する中で政策競合の状況が発生し、最終的判断を政治的リーダーに委ねていること。第三に、政策進化が直線的に進むというより、試行錯誤の中で市町村が独自の行政哲学を形成していることが明らかとなった。本年度は、関東地方の島しょ部を除く全462市区町村に対し、対象とする政策領域のうち、政策波及現象がよく観察できる情報公開条例・環境基本条例・景観保護条例の3条例を対象にした条例内容の調査を行った。8月初旬に送付依頼を行い、最終的に条例送付依頼に対する返答があったのは450市区町村(返送率97.5%)であった。条例の送付を受けて、各担当ごとに条例内容の分析に当たった。情報公開条例については送付数が膨大なため、内容のコーディング作業ののち、県レベルの制定が早い神奈川県と埼玉県を中心として分析を行った。制定時点の分析から、各県ごとに条例の波及速度は大きく異なるが、内容的に見ると、市区町村が自主的に自治立法を進めだ初期の条例には充実した内容は少なく、中央政府による情報公開法案の検討作業の進展および99年の立法による努力義務化が、市区町村条例の制定の促進と内容の進化に重要な影響を与えたことが確認された。環境基本条例については、各都県とも都市部での制定が主で、町村部への波及は限られていることが明らかとなった。これは、情報公開条例と異なり、中央政府が法律で市区町村に条例制定を義務づけていないことのほか、理念的条例で済む都県レベルと異なり、市町村では産廃や残土処理・水源保護など、個別具体的な課題に沿って条例化を図る傾向にあること、とくに上乗せ・横だしを図るのでなければ県条例の運用で十分と考えられていること、町村レベルの自治立法能力の脆弱性、地球環境問題が町村にとって重要な政策課題とは考えられていないことが挙げられる。景観保護条例については、上記の条例収集結果に基づいて条例の内容分析を行うとともに、群馬県内の市町村を中心にヒアリング調査を実施し、内容分析からの情報伝達経路の推定を裏付ける証拠を収集した。また、1960年代から1980年代末までの全国の景観条例を収集し、内容分析を実施し、景観条例がどのように展開して現在の形態になったかを追跡した。更に、内容の類似性から自治体間の相互参照・情報伝達の経路を推定した。本年度は、情報公開条例、環境基本条例、景観保護条例の3条例を対象とし、昨年度における条例内容の検討成果を踏まえて、主に各条例の制定過程に関するアンケート調査により、関東地方の各条例の条例制定過程における相互参照の構造を中心として研究を展開した。また、政策決定および実施において主導的な役割を果たした組織についても考察を行った。情報公開条例では、対象を神奈川県と埼玉県に絞って、条例制定過程に関するアンケート調査を行った。
日本とグアテマラにおける伝統医学に関する比較研究

平成6年度文部省科学研究費補助金(国際学術研究-大学間協力研究)の交付を受け、和歌山大学とグアテマラ、サンカルロス大学の研究家6名からなる研究組織を組織し、「日本とグアテマラにおける伝統医学に関する比較調査」の研究課題による共同研究を行った。グアテマラでは先住民が人口の80%を占め、19,623の集落がある。これらの集落のほとんどは、伝統文化から西欧文化へと急速な文化変容過程にある。医療システムにおいても同様に伝統医学から西洋医学への移行過程にある。一方、日本においては高度に近代化、機能分化が進んだ結果、今逆に伝統医学の特徴である包括的な視点にたった医学やソーシャルサポート・システムが見直されつつある。両国の研究者が、グアテマラの先住民集落において、疾病概念や伝統的治療者、そして精神障害者の実態調査並びに日本の農村でいかに保健制度が機能しているのかを共同調査し、近代医学にいかに伝統医学を組み入れるべきかを明らかにすることを今回の目的として本研究を開始した。1。調査はまず、平成6年8月19日より9月17日(移動日を含む)にかけて、グアテマラ共和国マヤ系キチェ族の3集落にて、1)村の保健活動員から現行の医療システムを聞き取り聴取した。2)24名の呪術師にインタビューし、疾病概念や治療方法を調査した。3)精神分裂病や文化結合症候群といわれるススト患者等の精神障害者の実態調査を実施した。その結果は、伝統医学から西欧医学への移行過程で、疾病概念ならびに伝統的治療者の役割に急激な変化がみられ伝統的なソーシャルサポート・システムが崩れススト、自殺者、そしてアルコール中毒者の増加していること、そして母子保健上においてもさまざまにな問題が生じていることを示し、伝統医学の再評価の必要性が考えられた。また、グアテマラ郊外のサンタ・エレナ村(人口約3000名)で、幻覚キノコ乱用者の実態調査を行った。ハラタケ科Psilocybe属Psilocybe mexicana, P.cubensis、Panaeoius cyanescensなど15種類の毒キノコを確認すると共に,男子児童の約7割に幻覚キノコの乱用歴と一過性の幻覚体験を認めたので、乱用にいたる動機、使用方法、幻覚体験、そして家族や村人の対応振りを調査分析した。さらに現実逃避傾向の強い青年層でアルコール等他剤との併用により事故が多発し社会問題となりつつあることが明らかになった。II、平成6年10月31日により、11月13日(移動日を含む)にかけて、和歌山県日高郡の農村美山村を調査地として、母子や精神保健制度ならびに民間療法者の関与状況等の調査をした。これらの調査結果をもとに、平成6年11月11日、和歌山大学において、1)キチェ族イシル地方におけるコマドロナ(伝統的助産婦)とその小児産婦人科的技術(E.ヴィジャトロ)、2)伝統医学から西欧医学へ(ルベン・ゴンサレス)3)日本とグアテマラにおけるfolk-healerが精神科医療に果たす役割(宮西照夫)、4)グアテマラの食用キノコと毒キノコ(イボンヌ・ソンメルカンポ)5)メソアメリカの魔術的そして幻覚剤を使用した伝統医学(ミゲル・トレス)、6)幻覚キノコの有用性と危険性(宮西照夫)、の内容で相互の調査研究結果の報告、及び分析検討を行った。また、その内容はスペイン語による報告書La Medicina Tradicional Maya、Wakayama University、1995にまとめた。さらに第15回日本社会精神医学会に於いて、グアテマラ共和国インディヘナ集落におけるスストの調査及びグアテマラ市周辺の-集落における児童の幻覚キノコ乱用に関する実態調査と題して報告した。本研究は、本年3月でもって終了するが、当初の目的は一応果たせたと考える。しかし、研究課題名を"幻覚キノコの臨床及び脳波学的研究"とした平成7年度国際学術研究-大学間協力研究が採択され、我々はさらに調査を進めたいと考えている。1。

また、グアテマラ郊外のサンタ・エレナ村(人口約3000名)で、幻覚キノコ乱用者の実態調査を行った。ハラタケ科Psilocybe属Psilocybe mexicana, P.cubensis、Panaeoius cyanescensなど15種類の毒キノコを確認すると共に,男子児童の約7割に幻覚キノコの乱用歴と一過性の幻覚体験を認めたので、乱用にいたる動機、使用方法、幻覚体験、そして家族や村人の対応振りを調査分析した。さらに現実逃避傾向の強い青年層でアルコール等他剤との併用により事故が多発し社会問題となりつつあることが明らかになった。II、平成6年10月31日により、11月13日(移動日を含む)にかけて、和歌山県日高郡の農村美山村を調査地として、母子や精神保健制度ならびに民間療法者の関与状況等の調査をした。これらの調査結果をもとに、平成6年11月11日、和歌山大学において、1)キチェ族イシル地方におけるコマドロナ(伝統的助産婦)とその小児産婦人科的技術(E.ヴィジャトロ)、2)伝統医学から西欧医学へ(ルベン・ゴンサレス)3)日本とグアテマラにおけるfolk-healerが精神科医療に果たす役割(宮西照夫)、4)グアテマラの食用キノコと毒キノコ(イボンヌ・ソンメルカンポ)5)メソアメリカの魔術的そして幻覚剤を使用した伝統医学(ミゲル・トレス)、6)幻覚キノコの有用性と危険性(宮西照夫)、の内容で相互の調査研究結果の報告、及び分析検討を行った。また、その内容はスペイン語による報告書La Medicina Tradicional Maya、Wakayama University、1995にまとめた。さらに第15回日本社会精神医学会に於いて、グアテマラ共和国インディヘナ集落におけるスストの調査及びグアテマラ市周辺の-集落における児童の幻覚キノコ乱用に関する実態調査と題して報告した。本研究は、本年3月でもって終了するが、当初の目的は一応果たせたと考える。しかし、研究課題名を"幻覚キノコの臨床及び脳波学的研究"とした平成7年度国際学術研究-大学間協力研究が採択され、我々はさらに調査を進めたいと考えている。
イコサシラドデカヘドランおよび関連化合物の合成、構造、性質

初めての曲面σ共役オリゴシランとしてデカシラヘキサヒドロトリキナセン(1)およびデカシライソツイスタン(2)を合成し、その構造と電子的性質を調べた。化合物1と2はトリス(1,3-ジブロモ-2-トリシラニル)メチルシランを6.3当量のカリウムグラファイトで還元して合成した。化合物1の構造はNMRスペクトルと理論計算から決定した。また、化合物2の構造はX線結晶構造解析により決定した。化合物1と2の紫外吸収スペクトルを測定したところ、1の最長波長吸収帯の方が2よりも長波長シフトしていることがわかった。その理由を1と2の理論計算から明らかにした。フラーレン、カーボンナノチューブ、コランニュレン、スマネンなどの曲面π共役化合物の研究は最近のトピックスとして詳細に研究されている。一方、曲面σ共役化合物はこれまで合成例がなく、研究が行われてこなかった。平成28年度はボウル形オリゴシランであるデカシラヘキサヒドロトリキナセンを合成し、その構造と電子的性質を明らかにした。まず、前駆体であるトリス(1,3-ジブロモ-1,1,2,3,3-ペンタメチル-2-トリシラニル)メチルシランをカリウムグラファイトで還元して、デカシラヘキサヒドロトリキナセンを合成した。この化合物の立体構造には、中心ケイ素原子及び隣接した三つのケイ素原子に置換したメチル基の向きによって四つの可能性がある。29Si NMRスペクトルの実測値とGIAO計算で求めた化学シフトを比較すると、ボウル形構造をもつ立体異性体であることがわかった。また、四つの立体異性体のエネルギーを計算したところ、このボウル形化合物は最も低いエネルギーをもつことがわかった。この化合物の紫外吸収スペクトルにおける最長波長吸収極大は318 nmに観測され、TD-DFT計算の結果、HOMOからLUMOへの遷移による吸収帯であることがわかった。HOMOはボウルの面内に非局在化したケイ素ーケイ素結合のσ共役軌道であり、LUMOはケイ素ー炭素結合のσ*軌道が重なってできた擬π*軌道であり、ボウルの上下に存在する。このようにケイ素骨格をもつ曲面σ共役化合物は曲面π共役化合物とは異なる電子的特徴をもつことが明らかになった。平成28年度の研究実施計画として、1イコサシラドデカヘドランとボウル形オリゴシランの合成、2曲面σ共役系の電子状態の解明、3ボウル形オリゴシランの構造的特徴の三つの項目を設定した。その中でイコサシラドデカヘドランはまだ合成できていないが、1のボウル形オリゴシランの合成、2、3については充分な結果が得られた。また、その結果はJ. Am. Chem. Soc.に掲載されたが、表紙に採用され、Spotlightsでも紹介されるなど、高い評価が得られた。以上のことから、本研究はおおむね順調に進展していると判断される。電荷移動錯体の電子供与体は通常、π共役化合物が用いられるが、1973年に初めてオリゴシランが電子供与体としてTCNEとの間に電荷移動錯体を生成することが報告された。しかしオリゴシランの電荷移動錯体は生成定数が小さいため、現在まで単離されていない。昨年、ボウル形オリゴシランであるデカシラヘキサヒドロトリキナセンを合成したが、この化合物を合成する途中段階で生成したオリゴシランを用いて、TCNEとの電荷移動錯体の生成定数を増加させる方法を検討した。オリゴシランとして、1,2-ジメチル-1,1,2,2-テトラフェニルジシラン(1)、メチルトリス(メチルジフェニルシリル)シラン(2)、メチルトリス(1,1,2,3,3-ペンタメチル-1,3-ジフェニル-2-トリシラニル)シラン(3)を用いた。これらの化合物とTCNEをジクロロメタン中で混合すると、400 nm付近と500700 nmに二つの電荷移動吸収帯が現れた。短波長側の吸収帯の波長は化合物13でほぼ同じであるが、長波長側の吸収帯は1<2<3の順に長波長側にシフトする。また電荷移動吸収帯の強度はこの順に強くなることがわかった。これはベンゼン環のπ軌道のうち、ケイ素ーケイ素結合とσ-π共役をしているπ軌道としていないπ軌道の二つがTCNEのLUMOと相互作用しており、σ-π共役をしていないπ軌道はエネルギー準位がほとんど変化しないのに対し、σ-π共役をしているπ軌道のエネルギー準位は1<2<3の順に上昇するためと考えられる。また、電荷移動吸収帯の強度が1<2<3の順に強くなることは電荷移動錯体の生成定数が増加するためと考えられる。以上の結果はケイ素骨格のケイ素原子数が増加し、枝分かれの程度が増すと、生成定数が増加することを示している。これは電荷移動錯体の生成定数を増加させるための新しい方法と考えられる。

化合物1と2の紫外吸収スペクトルを測定したところ、1の最長波長吸収帯の方が2よりも長波長シフトしていることがわかった。その理由を1と2の理論計算から明らかにした。平成29年度はイコサシラドデカヘドランの合成が最大の課題になる。そのためには前駆体のヘキサフェニルデカシラヘキサヒドロトリキナセンの合成が鍵になる。この前駆体の合成はかなり難易度が高いが、その後の研究の展開を考えると、できるだけ収率を落とさずに合成する必要がある。そのためにはWurtz型カップリングの反応条件、特に還元に用いる金属や溶媒の選択が重要と思われる。もう一つの課題として、デカシラヘキサヒドロトリキナセンのラジカルイオンの生成を行う。特にラジカルアニオンはカリウムによる還元で生成すると考えられ、EPRによって不対電子の分布を解析する予定である。ラジカルアニオンが室温でも安定に存在するようであれば、[2.2.2]クリプタンドなどを用いてカリウムイオンを包接し、ラジカルアニオン塩の単離を試みる。有機ケイ素化学
サーファクタント効果による選択的な高融点金属シリサイド形成過程のリアルタイム解析

本研究の目的は、酸素や水素が介在するサーファクタント効果により高融点金属のシリサイド形成過程がどのように変化するのかを考察することである。平成20年度は、主に走査トンネル顕微鏡を用いた高温観察によりSi(001)表面においてチタンと酸素が共存することにより欠陥形成が誘起されることを明らかにした。平成21年度は、主に光電子分光を用いてSi(001), Si(311), Si(120)の各面方位におけるチタンシリサイド形成への酸素の影響を系統的に調べた。本課題の目的は、酸素や水素が介在するサーファクタント効果により高融点金属のシリサイド形成過程がどのように変化するのかを考察することである。平成20年度は、走査トンネル顕微鏡を用いた高温観察によりSi(001)表面においてチタンと酸素が共存することにより欠陥形成が誘起されることを明らかにした。この欠陥形成は、湾曲したステップ形状やシリサイドの島構造の周囲に形成されるピット構造の要因となっている。Si(001)酸化表面では、約650°CでSiO脱離により欠陥形成が生じることが知られている。チタンが吸着している場合には、600°Cにおいて欠陥が生じることを確認しそのダイナミクスについての知見を得た。また、水素終端した表面上においてはチタンの拡散が阻害されることにより、四角形の平坦なシリサイドの島構造が形成されることを見出した。光電子分光を用いた研究では、チタンシリケート構造の形成過程について詳しく調べた。興味深い現象として、チタン吸着によりシリコンの酸化数が増加することを見出した。Gaussian03を用いた数値計算により、Ti-O-Si系における電荷移動と実験で観測された化学シフトとの対応関係を解析した。反射分光を用いて、エチレン分子との反応による界面緩衝層の形成過程に関して予備的な知見を得た。以上の研究により、Ti-O-Si系とTi-H-Si系における表面構造と電子状態との関係を明らかにした。さらに、界面構造がシリサイド形成に及ぼす影響を系統的に調べるため、Si(111), Si(110)等の面方位に関してもサーファクタント効果の検討を開始した。平成21年度は、光電子分光を用いてSi(001), Si(311), Si(120)の各面方位におけるチタンシリサイド形成への酸素の影響を系統的に調べることを目的として実験を行った。本研究により、チタン薄膜直下において室温においても高酸化状態(Si^<3+>,Si^<4+>)が支配的に形成されることが明らかとなった。この結果は、チタン薄膜が触媒的な作用を果たすことにより酸化促進反応が生じることを示唆している。シリコン表面における酸化促進反応の研究では、原子状酸素やオゾンによる酸化に関して報告がなされている。高酸化状態が形成される主な要因としては、チタンとシリコンの界面において酸素の安定な吸着サイトが増加することやチタン薄膜を通過する酸素が原子状酸素の様に反応性の高い形態をとることが考えられる。面方位依存性に関しても新しい知見が得られた。例えば、Si(120)面においてはチタンの酸化が進行し難いことが分かった。従って、誘電率の高いチタン酸化膜を作製するという観点ではSi(120)よりも、Si(001), Si(311)面が適していることになる。本研究から派生した問題として、酸素分子暴露よりも早い速度で進行する酸化過程を系統的に考察することが重要であると考えた。リアルタイム光学計測では、酸窒化反応とアルカリ金属誘起による酸化促進反応を考察した.これらの知見を、チタン薄膜直下での酸化促進反応の研究に応用発展させるごとが、今後の課題として残された。
19世紀-20世紀初頭のイギリス帝国主義思想と同時代の小説の論調との相関関係

論文「20世紀初頭のイギリスにおける義和団事件の表象」においては、1899-1901年頃に中国で起きた義和団事件が、当時のイギリスの主要なメディアである出版物においてどのように表象されていたか、そしてそれに基づいてどのような中国人(東洋人)のイメージが形成されたかを考察した。当時のイギリスで活躍していた文筆家たち、政治・経済学者J.A.ボブスンや冒険小説作家G.A.ヘンティ、小説家ショウゼフ・コンラッドの著作や雑誌『ブラックウッズ・マガジン』など、1901-1903年頃(義和団事件の当時や直後)に出版された資料を集め、中国人がどのようなイメージで表象されているかを具体的に分析した。当時のイギリスの論調が必ずしも「義和団憎し」「中国人は野蛮だ」という方向に偏っていたわけではなく、中国人が西洋列強の中国進出に対して憤るのも当然であるといった論調もあったこと、しかしながら全体として「中国人は高い文化を持ち、普段は穏やかだが、興奮すると凶暴になる」といったステレオタイプを広めるものが多く、義和団の暴動を説明する上でイギリスにとって都合のよいイメージが喧伝されていたことを明らかにした。論文「ジョウゼフ・コンラッドと『ブラックウッズ・マガジン』-19世紀末のイギリス文芸と帝国主義-」においては、ヴィクトリア期から20世紀初頭のイギリスにおいて主要な文芸誌の一つであり、社会的な影響力もある程度持っていた雑誌『ブラックウッズ・マガジン』の19世紀末のバックナンバー、特にヴィクトリア女王即位60周年の1897年頃の号を繙き、そこに掲載されていたイギリスの植民地政策や外交政策についての論説(例えば中国人に対してイギリス人が取るべき態度や法制度について、自らの見聞を基に論じたエドワード・アーヴィングの論説「タイガー・マジェスティ(虎閣下)」など)を概観し、その論調を明らかにした上で、小説家ジョウゼフ・コンラッドの作品(特に、この時期の同誌に載った短編小説「カレイン」と比較し、さらに小説家アーサー・コナン・ドイルらの同時期の作品とも対照させることで、この時代のイギリスの出版文化と帝国主義の関係の一端を明らかにした。そして、海外で帝国主義事業を行う上で「現地の人々とうまく渡り合え、支配者として君臨できる人材」を「教育」する役割の一端をこの時代の出版文化が担っていたこと、出版社の経営者たちもそれを自ら意識していたことを示した。それと同時に、この時代のイギリスにおける帝国主義の言説が決して「一枚岩」的なものであったわけではなく、様々な文筆家たちがイギリスの海外進出に対して様々に考え、悩み、特に植民地の現地人に対して「支配的な人種」として振る舞うことへの戸惑いを抱えていたことをも示した。論文「"Going Mad" vs. "Going Fantee":Joseph Conrad GrantAllenのアフリカ小説の比較」においては、Joseph conradの小説"Heart of Darkness"(1899)が出版された当時の書評の中でGrant Allenの作品と結び付けて論じられていることに注目し、Allenのアフリカ小説と"Heart of Darkness"の比較を行い、さらに当時のベルギー国王Leopold IIや編集者Edward Garnettの文章も分析して、この時代の西洋人の「アフリカ観」の特質を示した。この当時のほとんどの西洋人が、いわゆる「黒人」に対する「白人」の退廃を描いていることを示した。さらに論文「ジョウゼフ・コンラッドとエドワード・アーヴィング」においては、Conradが1900年前後に作品を寄稿した雑誌Blakwood's Magazineの当時の主要な寄稿者だったEdward Irvingの文章に注目し、東南アジアを描く際の描写の仕方などに共通性が見られることを示して、当時のイギリスにおける東南アジア関係の言説の特徴を明らかにした。この二人の作家はいずれも「未開地の探検」への欲望を吐露しており、それ自体は帝国主義的な言説の一環であるが、しかしそれが西洋以外の文化を知ることで西洋の文化を相対比し批判することにも繋がっている、ということを明らかにした。
IGF受容体異常症の研究:機能解析と胎内発育及び最大骨量獲得における意義の検討

1型インスリン様成長因子(IGF)受容体(IGF-IR)ノックアウトマウスは,胎内発育遅延(IUGR)および出生直後より成長障害を来す.私達は,原因不明の低身長児,特に胎内発育遅延(IUGR)に伴う低身長児,を対象にIGF-IRの遺伝子解析を行い,IGF-IRの異常に起因する成長障害を検討した.症例は,在胎40週出生体重2686g(-1.51SD),身長48cmのIUGRで出生した6歳女児.IGF-IRのproreceptor(proIGF-IR)がαとβsubunitに切断されるcleavage部位に,Arg-Lys-Arg-ArgがArg-Lys-Glu-Argに変化するArg709Glnをヘテロで認めた。制限酵素を用いた検討により,患児に加えてIUGR性低身長を示す母親(在胎週数41週2500gのIUGR、最終身長145cm)にも同じ変異をヘテロで認めた。しかし,正常身長でIUGRの既往が無い同胞および父親には本変異は認められなかった.同じ変異を有する母親の線維芽細胞を用いて、IGF-IRβ鎖に対する抗体を用いたウエスタンブロット法で,線維芽細胞のIGF-IRとproreceptorの発現量を検出したところ,母親の線維芽細胞では明らかに200Kdaの位置に存在するproIGF-IR蛋白がコントロールに比して約3倍増加し、一方正常のIGF-IR蛋白は、コントロールの60%に減少していた。本検討により,proIGF-IRがαとβsubunitに切断されるcleavage部位のArg-Lys-Glu-Argに変化するヘテロの変異により,proIGF-IRからIGF-IRへのプロセッシング障害を来たすことが示された,この結果,正常IGF-IRの量的不足により,本変異が子宮内発育遅延性低身長を来したことが示唆された。【はじめに】IGF-I受容体のKOマウスでは、出生体重が標準体重の45%と報告されている.このことは,原因不明の胎内発育不全に伴う低身長児(IUGR性低身長)の中に,IGF-I受容体の異常症が含まれている可能性を示唆する.私達は原因不明のIUGR性低身長児を対象にIGF-I受容体(IGFI-R)遺伝子の解析を行った.【対象と方法】出生体重が-1.5SD以下で,3歳以降も-2SD以下の低身長を呈した25例を対象とした.末梢血単核球DNAを抽出後、IGF 1 R遺伝子のExon121およびその近傍のintronについて設定したプライマーPCRで増幅後、direct sequence法で遺伝子を解析した.【結果】EX1の5'UTR部分に4bpのdeletion(977-980de1CTTT)を1例に認め,ヘテロのsilent mutationがEX3(204CCC/CCT)に1例,EX11(736ACC/ACT)9例,EX16(1012GAG/GAA)13例,EX21(1316TAC/TAT)2例に認められた.また,EX11に存在するIGF-I受容体のα鎖とβ鎖のcleavage siteにArg709Glnをヘテロで認めた。この症例の母親もIUGR性低身長と診断され,同様の変異をヘテロで認めた。母親の赤血球を用いた^<125>I-IGF-1による、Scatchard解析では、IGF-I結合能の低下を認めた。

また,EBウイルスを用いて不死化した患児のリンパ球は健常人のそれに比較して著明な増殖の遅延を認めた(健常人の16%).【考案】本研究で認められたIFGI-R遺伝子のcleavage siteのArg709Glnは,種を越えて保存されている部分であり,IGF-IR遺伝子と極めて類似した構造を持つインスリン受容体遺伝子でも同様の報告がなされており,IUGR性低身長の原因の可能性が考えられる.次年度,組込み実験による本異常遺伝子の機能解析を行う予定である.【緒言】Knockoutマウスの検討からインスリン様成長因子(IGF)系は出生後だけでなく胎内発育にも大きな役割を果たすことが明らかになった.私達は子宮内発育遅延(IUGR)性低身長児の原因にIGF受容体(IGF-IR)の異常が関与すると考え,本症のIGF-IR遺伝子解析を行い、IGF-IR遺伝子のproreceptorに存在するα鎖とβ鎖への切断部位(cleavage site)の変異を有する1例を見出した。【症例と結果】6歳女児。在胎40週出生体重2686g(-1.51SD),身長48cmのIUGRで出生。3歳時に-2SDの低身長を認めた。本症例の末梢血リンパ球からDNAを抽出、IGFI-R遺伝子の122の全exonをPCR法で増幅後にdirect sequence法で遺伝子解析を行ったところ、IGFI-Rの切断部位であるcleavage siteのArg-Lys-Arg-ArgがArg-Lys-Glh-Argに変化するArg709Glnをヘテロで認めた。IUGR性低身長を示す母親(在胎週数41週2500gのIUGR、最終身長145cm)にも同変異をヘテロで認めた。母親の線維芽細胞を用いた^<125>I-IGF-IによるIGF-I結合能の検討で、IGF-I結合能の低下が認められ、同線維芽細胞を用いた抗IGF-IRβ抗体によるウエスタンブロットで、IGF-I proreceptorの強発現とIGF-IRβの発現の低下が認められた。また,この線維芽細胞ではIGF-I刺激による[^3H]-thymidineの取り込みが低値を示した.【考案】IGF-IRのcleavage siteのArg709Gln変異が、proreceptorからIGF-IRへのプロセッシングの障害をひきおこし、その結果IUGR性低身長をきたしていることが考えられた。
インスリン様成長因子(IGF)結合タンパク質によるIGF生理活性制御機構の解析

インスリン様成長因子(IGF)-Iのひとつの特徴として、ペプチトホルモンでありながら体液中で特異的な結合タンパク質(IGFBPs)と会合している点が挙げられ、現在までに6種類のIGFBPsの存在が報告されている。本研究では、IGFBPsによるIGF-I生理活性の制御機構を色々な側面から明らかにすることを目的とし、まず、各種動物細胞の培養液から種々のIGFBPsの単離・精製を試みた。6種類のIGFBPsのうち、ラット肝癌H4-H-E細胞あるいはBRL-3A細胞の無血清培養液より、疎水クロマトグラフィー・陰イオン交換クロマトグラフィー・逆相HPLCを用いて、簡便にラットIGFBP-1あるいはIGFBP-2を単離・精製することに成功した。現在、ラット神経芽細胞B104sの細胞培養液よりIGFBP-4の単離・精製を試みている。また、ラットIGFBP-3およびIGFBP-5については、それぞれのcDNAを含むexpression vectorをCHO細胞に導入し、これらを大量生産する細胞株の樹立を進めている。同時に、それぞれのIGFBPsに対する抗体も取得した。これらのIGFBPsが、endogenousあるいはexogenous IGF-Iの生理作用にどのような影響を与えるかを調べるために、IGF-Iを生産しないIGF-I標的細胞であるラット甲状腺由来細胞FRTL-5にヒトIGF-I cDNAを導入した細胞株を樹立し、遺伝子導入細胞株と野性株のDNA合成量を比較した。その結果、外から添加するIGF-I、すなわちendocrine型IGF-Iの生理活性は細胞が分泌するIGFBPsによって抑制されるのに対して、autocirne型IGF-IはIGFBPsの影響を受けず、効率よく細胞増殖を誘導することが明らかとなった。今後は、IGFBPsの精製標品をこれらの細胞に添加し、IGFBPsの生理的意義について検討を加えていきたいと考えている。申請者らは、インスリン様成長因子(IGF)-Iが、体タンパク質代謝制御に重要な役割を果たしていることを色々な側面から明らかにしてきた。このホルモンのひとつの特徴として、ペプチトホルモンでありながら体液中で特異的な結合タンパク質(IGFBPs)と会合している点が挙げられ、現在までに6種類のIGFBPsの存在が報告されている。本研究では、IGFBPsによるIGF-I生理活性の制御機構を種々の側面から明らかにすることを目的とし、本年度は、各種動物細胞の培養液からの種々のIGFBPsの単離・精製を試みた。6種類のIGFBPsのうち、まず、デキサメタゾン処理したラット肺癌H4-II-E細胞の無血清培養液より、疎水クロマトグラフィーおよび逆相HPLCを用いて、簡便にラットIGFBP-1およびラットIGFBP-4を単離・精製することに成功した。現在までに、この方法により、大量の細胞培養液により、IGF結合能が高いIGFBP-1約5mgを取得した。一方、IGFBP-4については、H4-II-E細胞の培養液にはごく少量しか含まれておらず、更に細胞スクリーニングを行なったところ、ラット神経芽細胞B104sがこのタンパク質を比較的大量に生成していることが明らかとなった。今後、この細胞培養液よりIGFBP-4の単離・精製を試みる予定である。更に、レチノイン酸処理したBRL-3A細胞の無血清培養液より、陰イオン交換クロマトグラフィーおよび逆相HPLCを用いて、ラットIGFBP-2の単離・精製法を確立した。

現在、ラットIGFBP-3の全タンパク質部分をコードするcDNAを含むexpression vectorをCHO細胞に導入し、ラットIGFBP-3の大量生産を試みている。今後は、他のIGFBPsについても単離・精製を進め、精製標品を用いてIGFBPsの生理的意義について検討を加えていく予定である。インスリン様成長因子(IGF)-Iのひとつの特徴として、ペプチトホルモンでありながら体液中で特異的な結合タンパク質(IGFBPs)と会合している点が挙げられ、現在までに6種類のIGFBPsの存在が報告されている。本研究では、IGFBPsによるIGF-I生理活性の制御機構を色々な側面から明らかにすることを目的とし、まず、各種動物細胞の培養液から種々のIGFBPsの単離・精製を試みた。6種類のIGFBPsのうち、ラット肝癌H4-II-E細胞あるいはBRL-3A細胞の無血清培養液より、疎水クロマトグラフィー・陰イオン交換クロマトグラフィー・逆相HPLCを用いて、簡便にラットIGFBP-1あるいはIGFBP-2を単離・精製することに成功した。現在、ラット神経芽細胞B104sの細胞培養液よりIGFBP-4の単離・精製を試みている。また、ラットIGFBP-3およびIGFBP-5については、それぞれのcDNAを含むexpression vectorをCHO細胞に導入し、これらを大量生産する細胞株の樹立を進めている。同時に、それぞれのIGFBPsに対する抗体も取得した。これらのIGFBPsが、endogenousあるいはexogenousIGF-Iの生理作用にどのような影響を与えるかを調べるために、IGF-Iを生産しないIGF-I標的細胞であるラット甲状腺由来細胞FRTL-5にヒトIGF-IcDNAを導入した細胞株を樹立し、遺伝子導入細胞株と野性株のDNA合成量を比較した。その結果、外から添加するIGF-I、すなわちendocrine型IGF-Iの生理活性は細胞が分泌するIGFBPsによって抑制されるのに対して、autocirne型GF-IはIGFBPsの影響を受けず、効率よく細胞増殖を誘導することが明らかとなった。今後は、IGFBPsの精製標品をこれらの細胞に添加し、IGFBPsの生理的意義について検討を加えていきたいと考えている。
CDF実験におけるトップクォーク質量の精密測定と対共鳴生成の探索

米国シカゴ郊外フェルミ研究所内で行われている陽子反陽子衝突型実験であるCDF実験に参加し、トップクォーク質量の精密測定を行った。トップクォークの質量を精度良く測定することで、間接的に未発見の標準ビッグス粒子の質量を予言できるため、非常に意義がある測定である。特に、本研究の2年間で、テバトロンを使った実験の平均として、1995年までのデータを使用した結果(2004年まで正式な最良値)を約3分の1に減らすことに成功し、驚異的な成功を収めた。(CDF実験はこの平均値に半分以上の寄与をしており、決定的な仕事をしている)また、この結果を用いることで、標準模型のヒッグス粒子が存在する場合、約160GeVよりも小さいという予言を95%の信頼度ですることができる。言うまでもなく、これからの測定、実験に深刻なインパクトを与える結果である。また、本研究では、Zボソンがボトムクォーク対に崩壊するような事象を用いて、ボトムクォークのエネルギー較正を行うことにも成功した。トップクォークは標準模型内ではほぼ100%ボトムクォークとWボソンに崩壊するので、このエネルギー較正は質量測定には非常に重要である。シミュレーションのみで確認されていたこのエネルギー較正についてデータを用いて、シミュレーションとの一致性を確認できたことはCDF実験自身の信頼度を上げることにもなった。トップクォークの質量を測定する際には、対生成された全ての運動学を全て再構成する必要があるので、対生成において共鳴状態にあったかどうかを調べる解析を同時に行うことが可能である。本研究ではこの解析も行い、共鳴生成は現在のデータで見える範囲にはないことが示された。今年度は、公約していたZボソンからボトムクォーク対への崩壊事象を使ったボトムジェットエネルギー較正を行った。トップクォークは標準理論ではほぼ1000/Wボソンとボトムクォークへと崩壊するので、そのエネルギーの精度良い較正は質量精密測定に必要不可欠である。現在までCDF実験ではシミュレーションに100%頼った較正を行い、それに伴う誤差を付けてきたが、実際のデータを使って較正を行うことが渇望されていた。クォークは我々が最終的に観測するときはジェットと呼ばれるハドロン(パイ中間子、陽子等)群となり、エネルギー較正を間違えやすい。本較正で最も難しいのが、大量にある量子色力学から来る背景ジェット事象をどうオンライン系で少なくできるかである。そこで、私はシリコンバーテックストリガーと呼ばれるボトムジェットを効率よく選択できるトリガー系を使用して、まずぼとむ以外の事象を取り除くこととした。このトリガーのアップグレード計画にも参加し、トリガー1事象当りのプロセル時間を約半分にすることに成功し、高輝度ビームでも使用可能なトリガーにした。筑波でのこのテストベンチ作成のためVMEクレートとノートPCが購入された。ここで取得されたデータを解析して較正結果を出すときに困難なのが、背景事象の見積もり方である。ボトムジェットを効率よく選択しても、ボトムジェット対を生成する量子色力学もあるからである。しかもその信号・背景事象比はZボソン質量再構成領域でも1体10以下である。我々は注意深く2ジェットの運動力学を使い、この背景事象をデータから見積もることで結果を得ることに成功した。その結果、データとシミュレーションのエネルギースケール比が0.974±0.02であることを解明し、現在までの較正値がほぼ打倒であったことを示した。これから、この結果をどう質量の測定に焼き直していくかを検討していく。
高密度集積回路基板の導体形成に適した銅微粉末の製造法

硫酸第1銅水溶液は220°Cでは約30g/lのCu^+が安定に存在するが、冷却すると不均化反応により金属銅と硫酸銅に分解し、銅は数μmの粉末として回収される。2Cu^+(〕SY.dblharw.〔) Cu^0+Cu^<2+>一方、ガラスセラミックス多層配線板は、セラミックスグリーンシートに銅ペーストで回路をプリントし、同時焼成してIC等の部品を実装し、スーパーコンピューター等の大規模回路に利用されている。本研究はこの用途に適した銅粉の製造法と導体回路材料として用いたときの特性を検討したものである。1.設備のスケールアップ:銅粉粒径は相対過飽和度の-2/3乗に比例した。この関係を用いて富士通(株)長野工場現場テストに試料供給のため、4lの反応オートクレーブで粒径1μmおよび10μmの銅粉製造条件を確立した。2.同時焼成セラミック多層配線基板への現場テスト:最大のタップ密度を示した1μm30wt%-10μm70wt%の調合銅粉を使用し、スルーホール充填用ペーストとしての性能を市販の銅粉と比較した。540本のビアについて焼成後および超音波加速破壊試験後、市販銅粉に見られた断線は無く、健全なビアが形成された。3.不均化反応法による銅粉の内部構造と焼結特性:銅ペーストとしての優れた特長は銅粉の内部構造に関係することが判明した。すなわち、銅粒子の断面のエッチング-SEM観察、および薄片の電子線回折により、銅粒子は球晶構造を持ち、このため(1)焼結による収縮開始温度が若干高く、(2)焼成時の結晶粒粗大化が抑制されていることが観察された。これらの特性はプリント回路に好適なものであり、調合銅粉が5.38g/cm^3と高いタップ密度を持つことともに、この用途への銅微粉として最高の特性を持つことが明らかになった。
分裂酵母のリボソームRNA遺伝子の転写制御ネットワークの解明

1。分裂酵母(Schizosaccharomyces pombe) RNAポリメラーゼI(pol I)サブユニットSpRPA12の単離、解析-分裂酵母RNAポリメラーゼIは少なくとも11サブユニットから構成されているが、クローン化されたのは第1(最大)サブユニットSpRPA190の遺伝子のみである。本研究では出芽酵母(Saccharomyces cerevisiae)のpolI特異的サブユニットScRPA12に相当する分裂酵母polIサブユニットSpRPA12の単離、解析を行った。ScRPA12は122アミノ酸からなり2つのZnフィンガーを含み、その欠失変異株Δrap12::LEU2は高温で増殖できない温度感受性増殖を示す。そこで出芽酵母rap12変異を宿主にして出芽酵母で発現できるようにした分裂酵母cDNAバンクを形質転換し、高温で増殖できるようになった形質転換株より分裂酵母cDNAを回収し調べた結果、3'側非翻訳領域の長さが異なるが翻訳領域は同じであるSpRPA12cDNAが3種類単離された。SpRPA12は119アミノ酸からなり2つのZnフィンガーを有していてScRPA12に対して58%同一性、94%相同性を示した。この事からSpRPA12はScRPA12の構造的、機能的ホモログである事が明らかになった。現在SpRNA12の機能を調べるため遺伝子破壊を行っている。2。分裂酵母poll第1サブユニットSpRPA190をbaitにして酵母two-hybrid systemを用いてSpRPA190と相互作用をする蛋白をコードする分裂酵母cDNAの単離、解析-SpRPA190のカルボキシル末端(1364-1689アミノ酸残基から成る領域)に相互作用する蛋白をコードするcDNAは2種類単離された。DNA塩基配列を部分的に決め、データーベースを調べたが既知の遺伝子とのホモロジーは示されなかった。現在塩基配列を正確に決めている。一方SpRPA190のアミノ末端(1-329アミノ酸残基からなる領域)と相互作用する蛋白をコードするcDNA候補は単離されなかった。3。RNAポリメラーゼIIによる35SrRNA遺伝子の転写に関しては本年度はプラスミドの構築の段階で終了した。次年度に繰り越す。1。2。3。次年度に繰り越す。
遺伝性消化管腫瘍症候群の遺伝学的検査の深化と次世代型遺伝医療の基盤研究

遺伝性腫瘍症候群(リンチ症候群など)に有効な薬剤が開発されたことから、そのための遺伝学的検査の質の担保は極めて重要になった。また、変異アレルを保持する可能性のあるat-risk血縁者診断にとっても重要課題である。原因となる遺伝子の病的異常を的確に検出する方法を確立する。バイオインフォマティクスを駆使し、ゲノム情報と臨床家系・臨床病理学的情報を合わせた統合データベースを作成し、次世代型遺伝医療モデルの基盤研究を行う。
傾斜切断面をもつ回転円管から流出する噴流のウェーブレット多重解像度解析

噴流の拡散制御に関する研究の一環として,斜めに円管を裁断し,これを回転させることによって噴流の拡散を調査した.すなわち,ノズル出口から発生する渦輪を前傾や後傾姿勢で連続して流出させ,次々に発生するこれらの渦輪の伸縮や合体によって噴流の拡散を制御することを試みた。研究のアプローチとしては,円管の回転数と噴流速度を種々変化させて,高速度カメラ,CCDカメラ,デュアルパルスYAGレーザー,画像処理システムから構成される「可視化情報システム」を駆使して流れの可視化とPIV法による画像解析を行った.さらに,LIF法から得られた原画像を用いて,ウェーブレット多重解像度解析も行った.そして,流れに含まれる渦構造とその位置を表示し,特に小さなスケールの流れの組織構造形成や特徴などを抽出した.その結果,以下の結論が得られた.(1)実験を行った傾斜角90゚,60゚,45゚,および30゚のうち,傾斜切断面の角度が小さくなるにつれて,噴流の拡散は促進される.(2)傾斜切断面方向に噴流は拡散し,噴流の速度分布は非対称になる.しかし,これを回転させることにより,速度分布は対称になる.(3)実験を行った傾斜切断面をもつ円管回転数0rpm,2rpm,4rpm,6rpmのうち,噴流の拡散は4rpm前後で最大になる.すなわち,噴流の拡散をもっとも促進する円管回転速度が存在する.(4)ウェーブレット多重解像度解析の結果から,傾斜切断面の角度や円管の回転数は,噴流内の大規模な組織構造に相違をもたらし,噴流の拡散に影響を与える.噴流の拡散制御に関する研究の一環として,斜めに円管を裁断し,これを回転させることによって噴流の拡散を調査した.すなわち,ノズル出口から発生する渦輪を前傾や後傾姿勢で連続して流出させ,次々に発生するこれらの渦輪の伸縮や合体によって噴流の拡散を制御することを試みた。研究のアプローチとしては,円管の回転数と噴流速度を種々変化させて,高速度カメラ,CCDカメラ,デュアルパルスYAGレーザー,画像処理システムから構成される「可視化情報システム」を駆使して流れの可視化とPIV法による画像解析を行った.さらに,LIF法から得られた原画像を用いて,ウェーブレット多重解像度解析も行った.そして,流れに含まれる渦構造とその位置を表示し,特に小さなスケールの流れの組織構造形成や特徴などを抽出した.その結果,以下の結論が得られた.(1)実験を行った傾斜角90゚,60゚,45゚,および30゚のうち,傾斜切断面の角度が小さくなるにつれて,噴流の拡散は促進される.(2)傾斜切断面方向に噴流は拡散し,噴流の速度分布は非対称になる.しかし,これを回転させることにより,速度分布は対称になる.(3)実験を行った傾斜切断面をもつ円管回転数0rpm,2rpm,4rpm,6rpmのうち,噴流の拡散は4rpm前後で最大になる.すなわち,噴流の拡散をもっとも促進する円管回転速度が存在する.(4)ウェーブレット多重解像度解析の結果から,傾斜切断面の角度や円管の回転数は,噴流内の大規模な組織構造に相違をもたらし,噴流の拡散に影響を与える.本研究は,円管を斜めに裁断し,これを回転させることによって,ノズル出口から発生する渦輪を前傾や後傾姿勢で連続して流出させ,次々に発生するごれらの渦輪の伸縮や合体によって噴流の拡散を制御することを試みるものである.本年度は,円管を管軸に対して30°,45°,60°,および90°で切断した傾斜切断面をもつ円管を実験に用いた.そして,この円管を回転数Orpmおよび6rpmで回転させて実験を行った.なお実験は,高解像度カメラ,デュアルパルスYAGレーザー,画像処理システム(PIV)から構成される「可視化情報システム」を駆使し,水噴流を水槽中に流出させることにより,流れの可視化実験を行った.本年度得られた主な研究成果は以下のとおりである.(1)噴流に平行な断面内の画像から得られた情報をもとにPIV解析を行った結果,傾斜切断面角度は流れに大きく影響を与えることが明らかになった.また,傾斜切断面が回転しない円管から流出する噴流の場合,速度分布に対称性はみられないが,回転円管から流出する噴流には速度分布の対称性が認められることも明らかになった.(2)噴流直裁断面内の画像を重ね合わせることによって,その位置の噴流幅を求めた.その結果,傾斜切断面の角度が30°の場合,最も噴流幅が大きくなることが明らかにあった.(3)流れの直裁断面および平行断面内の流れの画像を用いて,ウェーブレット多重解像度解析を行った結果,多くのスケールを持つ乱流構造に関する情報が得られた.そして,この乱流構造の時間的変化を3次元表示することにより,傾斜円管の回転が乱流構造に及ぼす影響についても明らかにした.本研究は,傾斜切断面をもつ円管を回転させることによって,円管出口から流出する大規模構造組織である渦輪を前傾や後傾姿勢で連続して流出させ,次々に発生するこれらの渦輪の伸縮や合体によって噴流の拡散を制御することを試みるものである.本年度は,前年度に引き続き,円管を管軸に対して30°,45°,60°および90°に切断した傾斜切断面をもつ円管を可視化実験に用いた.そして,本年度はこの円管を回転数0,1,2,3,4,および6rpmで回転させて実験を行った.

なお,実験は高解像度カメラ,デュアルパルスYAGレーザー,画像処理システム(PIV法)から構成される「可視化情報システム」を駆使し,水噴流を水槽中に流出させることにより,流れの可視化実験を行った.本年度に得られた主な研究成果は以下のとおりである.(1)噴流に平行な断面内の画像から得られた可視化情報をもとにPIV解析を行った.さらに,この解析結果を各瞬間のベクトル線図で表現し,これをアニメーション化することにより,放出渦輪の挙動を観察した.そして,傾斜角度,および回転数の違いにより渦輪の放出・合体の様子が異なることを確認した.(2)流れに直角な断面,いわゆる直裁断面内の画像を重ね合わせ,さらに,画像処理を行なってこれを平均化することにより,噴流幅を求めた.その結果,噴流拡散の促進効果に最適な傾斜円管の回転数が存在することが明らかになった.(3)流れに平行な断面,および直裁断面内の流れの画像を用いて,ウェーブレット多重解像度解析も行った.そして,得られた多くのスケールをもつ乱流構造の時間変化を3次元的に表現した.その結果,傾斜円管の回転数の違いにより噴流内の乱流構造にも若干の相違が認められた.昨年度の水噴流を用いた流れの可視化実験を以下に示す実験装置を用いて,本年度もこれを行った.出力0.5kWのポンプからの水は,長さ1000mm,直径300mmの集合胴で流れの脈動と乱れを抑制される.この集合胴には内径20mm,長さ1200mmの円管が接続され,これは中心軸に対して傾斜した切断面をもつ.さらにこの円管は,はす歯ギアシステムやパルスモーターからなるコンピュータ制御の回転機構により,任意の回転数が制御可能なシステムで駆動される.流れの可視化に用いる主要設備としては,「デュアルパルスYAGレーザー」,「アルゴンイオンレーザー発光装置およびシリンドリカルレンズ」,「高解像度カメラ」,「CCDカメラ」,「レーザー光ディスク記録装置(CRV)」,および「画像処理(PIV/PTV)システム」から構成される可視化情報システムである.本年度も主として,円管の傾斜切断面と管軸心とのなす角度を30°,45°,60°および90°に,また円管の回転数0,2,4および6rpmに種々,変化させた上で,円管出口から流出する大規模渦構造の伸張および合体の様子を流れの可視化実験によって調べた.すなわち,回転する傾斜切断面から流出する水噴流に蛍光染料を混入させ,大規模渦構造の挙動を可視化情報システムにより撮影した.そして,得られた画像惰報を光ディスク装置に記録したのち,このデジタル画像情報をウェーブレット多重解像度解析,すなわち高精細画像を順次,大規模構造から小規模細密構造までの各階層(レベル)ごとに分解し,噴流中に含まれる渦構造とその位置を表示した.そして渦の形成・合体やその特徴などを画像抽出することにより,回転する傾斜切断面の傾斜角度と回転数が円管から流出する噴流の拡散に及ぼす影響を調査した.