hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アドレノメデュリンの抗菌作用による口腔バイオフィルムの 形成抑制効果に関する研究

本研究において,アドレノメデュリン(ADM)標品あるいはADM発現形質転換株(宿主:E.coli,S.gordonii)の口腔細菌に対する抗菌活性あるいはバイオフィルム形成抑制効果等を解析したところ,ADM(13-52)をはじめ数種の関連ペプチドが抗菌活性を示した。またADM(13-52)ペプチドを分泌する形質転換株(S.gordonii)には口腔細菌(グラム陽性菌)が産生するバイオフィルムの形成を抑制する能力を有することが示された。血管新生作用や関節リウマチの発症・進行の抑制作用など様々な免疫調節機構に関与しているだけでなく,近年,抗菌作用があることも報告されているアドレノメデュリン(Adrenomedullin:以下,ADM)およびその関連ペプチドの抗菌効果を数種の口腔細菌を用いて検証するとともに,ADM発現形質転換株の作製を試みたところ,以下のような知見を得た。すなわち,1)総じてグラム陽性菌であるS.mutansおよびS.sobrinusに対しては,高濃度のADMを添加した場合に強い静菌作用が認められたが,低濃度(0.78μg/ml以下)においてはその作用が比較的弱かった。また,同じグラム陽性菌であるL.caseiに対しては,低濃度のADMにおいてもStreptococcusの2菌種より強い静菌作用を示した。一方,グラム陰性菌であるP.gingivalisの2菌種に対しては,いずれの濃度のADMにおいてもグラム陽性の3菌種と比較して,より強い静菌作用を示した。本研究で使用したADM(1-52)および関連ペプチド(ADM1-12,13-52,16-52および22-52)のうち,実験に供した全ての細菌に対し相対的に広範囲の濃度でより強い静菌作用を示したのはADM(13-52)およびADM(16-52)であった。2)GST融合蛋白発現用ベクターおよびコンピテントセル(E.coli BL21株)を用いて,ADM(1-52)ならびに抗菌効果が比較的高いADM(13-52)のクローニングならびにGST融合ADM蛋白の発現を試みたところ,大腸菌から精製した蛋白中にADM(1-52)およびADM(13-52)のアミノ酸配列が含まれていることが,ウェスタンブロットによって確認された。今後は,この蛋白から分離精製したADMの抗菌効果を検証する予定である。関節リウマチの発症・進行の抑制作用や血管新生作用など様々な免疫調節機構に関与しているだけでなく近年,抗菌作用があることも報告されているアドレノメデュリン(Adrenomedullin:以下,ADM)およびその関連ペプチドを発現する形質転換株砿(E.Coli BL21株)を,前年度作製することに成功した。本年度は形質転換株から分泌されるADMおよびその関連ペプチドの口腔細菌に対する作用を検索したところ,以下のような知見を得た。すなわち,1)セルカルチャーインサート(0.4μmφポアサイズ)を用いて,その内外の培地に形質転換株(ADM(1-52)あるいは関比較的静菌作用の強いADM(13-52)fragmentを発現する株)と口腔細菌(Streptococcus mutansあるいはPorphyromonas fingiralis)各々を接種レ,3,6,9および12時間共培養を行い,各々の時点で分取した口腔細菌の生菌数を計測したところ,形質転換株の作製に用いたE.Coli BL21株との共培養を行った対照群に比して,S.mutansおよびP.gingiralis双方に対する増殖抑制効果を示した。2)過剰量の抗ADM抗体を添加した培地中で同様の培養を行ったところ,この増殖抑制効果が減じられたことから,これら口腔細菌に対する増殖抑制効果が,形質転換株から分泌されるADMによるものであることが示唆された。今後は,これら形質転換株と口腔細菌の共培養を象牙質薄板を用いた齶蝕誘発モデルに応用し,バイオフィルム形成におけるADMの効果を免疫組織学的および形態学的に検証する予定である。関節リウマチの発症・進行の抑制作用や血管新生作用など様々な免疫調節機構に関与するだけでなく,近年,抗菌作用があることも報告されているアドレノメデュリン(Adrenomedullin:以下,ADM)および関連ペプチドを発現する形質転換株(S.gordonii)を前年度に作製した。本年度は,この菌株と口腔細菌(グラム陽性菌:Streptococcus mutans,Streptococcus sobrinus,Lactobacillus casei)を共培養し,これら口腔細菌が産生する不溶性あるいは水溶性グルカンの合成量すなわちバイオフィルム形成量に,本形質転換株が分泌するADMがどのような影響を与えるかを検索した。同時に,象牙質板を本培養系に供することによって形成される象牙質付着不溶性グルカンの合成量についても併せて検索した。

その結果,被検菌種の如何に関わらず,また解析対象としたグルカンの種類に関わらず,ADM(13-52)分泌型形質転換株と共培養した場合,ADM(1-52)分泌型の場合に比べグルカン合成量は相対的に低値を示し,ADM(13-52)分泌型形質転換株は口腔バイオフィルムの形成を抑制する能力を有することが示された。また,象牙質付着不溶性グルカンおよびグルカン内細菌に対して行った菌体内外多糖特異的電子染色により,ADM(13-52)分泌型形質転換株と共培養した場合の方が,ADM(1-52)分泌型の場合に比べ,菌体外多糖の網目様構造が疎になり,さらに被検対象としたグラム陽性菌3種のいずれにおいても菌体内多糖顆粒の減少が観察されたことから,バイオフィルム形成抑制の機序の一つとして,菌体内多糖合成の抑制が関与していることが示唆された。前年度に作製が成功した形質転換株の性質の,予定した検証方法を本年度に実施したところ,おおむね想定した結果が示され,次年度に計画している更なる検証方法に早期に着手できる目処がついたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度に計画した検証方法により,想定した結果が示されたため,次年度に計画した通りの検証方法に着手していく予定である。また,可能であれば更なる検証方法を追加して実施していく予定である。
低浸透圧造影剤の四肢血行動態に及ぼす影響に関する基礎ならびに臨床的研究

犬の後肢の大腿動脈と足背動脈に電磁血流計用プロ-ブを装着し、下記のような種々な条件下で血流量を計測した。すなわち、大腿動脈内に造影剤、ブドウ糖溶液、リドカイン溶液(1%あるいは2%)を単剤注入した場合、あるいは造影剤にリドカイン溶液を前注または混注した場合の血流量を計測し、四肢の血行動態に及ぼす影響を検討した。その結果、リドカイン溶液の動注は著しい血流量の増大をきたすが、この現象は浸透圧以外の要因による末梢血管床の拡張によるものと考えられた。リドカイン溶液の動注による血流量の増大は造影剤の動注と類似したmonophasic patternを呈していたが、血流量が最大値(ピ-ク)に達する時間は造影材に比べると統計的有意に短かった。このことは造影剤の動脈内注入に伴う血流量の増大が、一過性阻血の直後に生ずる反応性充血であり、それが疼通の発生に結びついていると考えられた。臨床的研究としては、レ-ザ-トップラ-血流計を用い、血管撮影を施行した患者の下腿の皮膚上にプロ-ブを装着し、種々な条件下における皮膚毛細血管欠流量を計測した。検討した項目は、負荷を与えない状態における波高と振幅、造営剤あるいは血管拡張剤投与時の波高と振幅、これに波高・振幅がピ-クに達するまでの時間を調べた。その結果これをまとめると次のようになる。(1)レ-ザ-ドップラ-による皮膚血流量の測定から閉塞性動脈病変の重症度が推測できる。(2)造営剤の投与により振幅および波高が大きくなったが、これは血管拡張作用により血管抵抗が低下するためと考えられた。(3)PTAの際にこれを利用すれば効果の判定がリアルタイムに可能となる。(4)波形を5Gradesに分類したが、PTAの前後の波形の変化も効果の判定に有用であった。犬の後肢の大腿動脈と足背動脈に電磁血流計用プローブを装着し、電磁血流計に接続し、大腿動脈内に造影剤、ブドウ糖溶液、リドカイン溶液を単剤注入した場合、あるいは造影剤にリドカイン溶液を前注または混注した場合の血行動態に及ぼす影響を検討した。その結果、リドカインの動注には末梢血管床の拡張によると思われる著しい血流量の増大をきたすが、この現象は浸透圧以外の要因によることが明らかになった。なお、本実験の結果は佐藤により日本医学放射線学会雑誌上に報告されている。現在、我々の研究は、レーザー・ドップラー法で組織血流量を非観血的に測定出来る装置(Peri.Flux PF3)による組織微小循環動態と血管撮影レベルでの血行動態を臨床例において比較検討することに向けられている。造影剤、vasoacting agents、等張ブドウ糖溶液の注入や、PTA施行時に対応する組織血行の変化を調べた。血管拡張剤や造影剤の注入では組織血流の有意な上昇が認められた。血管拡張剤の注入時に一過性に血流が減少し、その後血流が増加する症例では側副血行路の関与が示唆された。PTA施行例では、バルン拡張時の血流減少および拡張直後の血流増加がリアルタイムに表示される点で、Peri FluxのデータはPTA施行の際のよい指標となった。前年度においては、犬の後肢の大腿動脈と足背動脈に電磁血流計プロ-グを装着し、電磁血流計に接続し、大腿動脈内に造影剤、ブドウ糖溶液、リドカイン溶液を注入した場合の血行動態に及ぼす影響を検討した。

リドカイン1%および2%溶液の動脈内に注入により血流量が増大するが、その増大のパタ-ンは造影剤の動注と類似したパタ-ンを呈する。更に、そのパタ-ンを詳しく検討すると、血流量が最大値(ピ-ク)に達するまでの時間が、リドカイン溶液に比べて、造影剤の方が有意に延長していることが判明した。このことは、造影剤の動脈内注入に伴う血流量の増大が、阻血(ischemia)の直後に生ずる反応性充血(reactive hyperemia)によると考えられ、それが造影剤の末梢動脈内注入の疼痛の原因と考えられた。本年度における臨床的研究はレ-ザ-ドップラ-血流計(Peri Flux PF3、Perimed社)を用い、閉塞動脈疾患の検査として血管撮影を施行した患者の下腿(内顆の上方510cm)の皮膚上にプロ-ブを装着し、種々な条件下における皮膚毛細血管血流量を計測した。検討した項目は、負荷を与えない状態における波高と振幅、造影剤あるいは血管拡張剤投与時の波高と振幅、これに波高・振幅がピ-クに達するまでの時間を調べた。その結果これをまとめると次のようになる。(1)レ-ザ-ドップラ-による下肢末梢部の皮膚血流量の測定から閉塞性動脈病変の重症度が推測できる。(2)造影剤の投与により振幅および波高が大きくなったが、これは血管拡張作用により血管抵抗が低下するためと考えられる。(3)レ-ザ-ドップラ-装置は血流の変化に対する反応が良く、PTAの際にこれを利用すれば効果の判定がリアルタイムに可能となる。(4)レ-ザ-ドップラ-血流計による波形を5Gradesに分類したが、PTAの前後の波形の変化も効果の判定に有用であった。
レーザーマイクロダイセクションを用いたマウス胎仔皮膚再生の分子機構の解明

哺乳類の胎仔の皮膚に実験的に傷をつけても、胎生期のある時期までは傷は素早く、そして瘢痕を残すことなく治癒し、皮膚は完全に元通りに再生する。われわれは、胎生13日までのマウス胎仔の皮膚に創傷を作成しても完全に再生するが、胎生14日以降の胎仔は再生せず傷跡を残すことを発見した。これをもとに、組織切片からレーザーマイクロダイセクションを用いて、胎生13日と15日の創傷部の表皮、真皮別にRNAを採取して、正常皮膚と比較することで、胎仔皮膚再生のメカニズムに迫った。胎生13日創傷部の辺縁と正常部位の表皮、胎生14日創傷部辺縁と正常部位の表皮の4点を比較することで得られた、胎生13日創傷部位でのみ発現している遺伝子、または胎生14日の創傷部でのみ発現している遺伝子の発現が正しいか否かを、real time PCRにより確認した。ICRマウス胎生13日と14日の胎仔に胎仔手術を施し、側胸部に長軸方向に長さ約2mmの、皮膚肉様筋に至る皮膚全層切開創を作成した。創作成後15時間に動物を安楽死させ、体幹部を創を含めて輪切りにしたのち組織をRNAlater(Quiagen社)に浸漬し、その後OCTコンパウンドに包埋し、急速冷凍し-80°Cで保存した。清潔にしたクライオスタットで、凍結標本から厚さ10μmの凍結切片を約50個作成し、RNAse freeのスライドグラスで組織切片を回収する。直後にレーザーマイクロダイセクションシステムPALMMicroBeam(カールツァイスマイクロイメージング社)を用いて、創辺縁部の表皮、真皮、反対側正常体幹部の表皮、真皮を別々にモニター上で切り出し、光ピンセットを用いて回収し、total RNAを回収した。胎生14日に作成した創傷に関しても同様の処置を行った。このようにして回収した表皮4検体、真皮4検体のRNAを増幅させた後、reverse transcriptaseを用いてcDNAに変換した。また、平成26年度の研究で必要な、in situ hybridizationの技術を習得した。創傷後に皮膚が完全に再生するマウス胎生13日の創傷部位の、表皮および真皮細胞別に、レーザーマイクロダイセクションシステムを用いて、組織切片からRNAを採取した。また、同じマウス胎仔の創傷部位とは反対側の正常部位の表皮および真皮細胞を同様にレーザーマイクロダイセクションを用いて組織別にRNAを回収した。採取したRNAは微量であったため、RNAをcDNAに変換した後、全cDNAの増幅作業を行った後に、創縁と正常部位の表皮どうし、真皮どうしをマイクロアレイを用いて、網羅的に比較した。同様の検索を、皮膚の傷跡が残る胎生15日の創傷部位で行った。その後、胎生13日の創傷部位、もしくは胎生15日の創傷部位でのみ発現の増強が確認された遺伝子の発現が確かなものか否かを、詳細に検討する。胎生13日および胎生15日のマウス胎仔創傷後、さまざまな時間に創縁の表皮または真皮を採取し、同時に反対側正常皮膚から同様に表皮または真皮をレーザーマイクロダイセクションで採取し、採取検体からRNAを抽出し、cDNAに変換した後real time PCRで定量的に、発現の変化を観察した。さらに遺伝子発現の局在をin situ hybridizationを用いて確認作業を行った。またこれら発現遺伝子を、siRNA試薬を用いて、羊水内に投与しin vivoでノックダウンを試み、それぞれの皮膚再生に及ぼすの変化を観察した。胎生13日または15日の創傷部で発現が増強している遺伝子に対して、レーザーマイクロダイセクションで局所の組織を採取し、胎生13日創傷部の辺縁と胎生15日創傷部辺縁と正常部位の表皮の4点を比較することで得られた、胎生13日創傷部位でのみ発現している遺伝子、または胎生15日の創傷部でのみ発現している遺伝子の発現が正しいか否かを、real time PCRにより確認した。さらに、マウス胎仔手術施し、様々な時間ののちに創傷部を含めた組織を採取し、RNAを採取、発現とその変化を定量的に調べた。また、同様に4%パラフォルムアルデヒドで固定したサンプルから、パラフィン切片を作成し、in situ hybridizationで発現の局在を確認した。このうち発現が確認された複数の遺伝子に対して。siRNA試薬を用いて胎生13日、15日の胎創傷部位のに発現している当該遺伝子のノックダウンをin uteroで行った。siRNA試薬の子宮内投与を行って、胎生13日および胎生15日の創傷治癒の形態に変化が生じた遺伝子を2つを絞り込むことができた。このうち、ひとつの遺伝子については、ノックアウトマウスをJaxson labより購入し、胎仔手術を行い、その形態変化を観察した。

順調にレーザーマイクロダイセクションによるRNAの回収、マイクロアレイ、ノックダウンが行われている。27年度が最終年度であるため、記入しない。形成外科比較する遺伝子の数が、多くなるので、クラスター解析を行い、ノックダウンまたはノックアウトする遺伝子を絞り込む。本研究の最も大切な部分であるレーザーマイクロダイセクションを用いた組織の切り出しと、そこからのRNAの抽出が順調に行われている。候補となる遺伝子のノックダウンのためのsiRNA試薬を順次購入していたが、納品が次年度となるため。胎生13日創傷部の辺縁と正常部位の表皮、胎生14日創傷部辺縁と正常部位の表皮の4点を比較することで得られた、胎生13日創傷部位でのみ発現している遺伝子、または胎生14日の創傷部でのみ発現している遺伝子の発現が正しいか否かを、real time PCRにより確認する。上記と同様に、胎仔手術施し、様々な時間ののちに創傷部を含めた組織を採取し、RNAを採取、発現とその変化を定量的に調べる。また、同様に4%パラフォルムアルデヒドで固定したサンプルから、パラフィン切片を作成し、in situ hybridizationで発現の局在と、確かに表皮細胞で発現しているか否かを確認する。引き続き遺伝子のノックダウンのためのsiRNA試薬の試薬購入に充てる予定である。RNA回収後に、マイクロアレイによる解析を行う前に、RNAの増幅の作業が必要となった。このため、マイクロアレイは未購入であるため。マイクロアレイの購入に充当する。
現在・過去・未来の時制認識における可能性様相の働きの言語哲学的分析

本研究課題は、〈可能性様相を経た時間認識の分析〉と〈分岐表象における日常概念の分析〉の二本の柱からなり、平成27年度および平成28年度(平成27年度科学研究費の一部繰越の期間)には、博士学位論文と単著の著書二冊にて、その研究成果を発表した。以下に書誌情報と概要を記す。[博士学位論文]青山拓央,「分岐する時間:自由意志の哲学」,慶應義塾大学, 2016. 2.[著書1]青山拓央,『時間と自由意志:自由は存在するか』,筑摩書房, 2016. 11.[著書2]青山拓央,『幸福はなぜ哲学の問題になるのか』,太田出版, 2016. 9.[博士学位論文概要]時間分岐的様相と自由意志・責任帰属との関係について、多角的な考察がなされている。現代哲学において標準的な「両立論的自由/非両立論的自由」の二分を詳細に論じたのち、後半の章ではこの二分を超えた新たな自由意志論が展開される。[著書1概要]博士学位論文に加筆したものであり、とくに序論にて、哲学史上の自由意志論に関する解説が補われている。また、フランクファート・ケース(分析哲学にて著名な自由意志論の事例)についての新たな分析結果も追記されている。[著書2概要]著書1での知見を背景としつつ、時間分岐的様相と価値認識との関係を、「幸福」の多義性分析を通じて明らかにしたものである(同書は複数の新聞書評に取り上げられた)。このほか平成27-28年度には、ワークショップや一般向け文章の寄稿などを通して、本研究成果の一部を哲学研究者以外の方々にも発信した。27年度が最終年度であるため、記入しない。論文1では、可能性の論理的様相に対する時間分岐的様相の先行性が主張されるが、この試みはD. ScotusからAristotleへの意味論上の回帰として理解することができる。同論文ではこの試みを通じて、S. Kripkeのde re様相に関する議論をWittgensteinの知識論に接合する。なお、同論文の掲載誌は、哲学研究の分野において国内を代表する学会誌であり、さらに同論文の内容は日本哲学会第73回大会シンポジウムでの招待講演でも発表されている。論文2では、時間分岐的様相と自由意志・責任帰属との関係が多角的に論じられており、その分析はB. Libetらの心理学実験にも及ぶ。共著者のうち、清水氏は新学術研究領域「こころの時間学」公募班の連携研究者であり、山田氏は他の公募班(代表:宮崎真教授)の連携研究者である。なお、同論文の掲載誌は科学基礎論学会発行の欧文誌であり、同論文掲載号には、海外の著名な研究者による論文も掲載されている。このほか平成26年度には、複数の学術発表や一般向けの文章の寄稿などを通して、本研究課題の成果の一部を、哲学研究者以外の方々にも発信した。「研究実績の概要」欄に記した三つの研究課題に関し、科学研究費申請の時点では、著書1冊・論文3篇(研究代表者の単著・筆頭論文のみの本数)の作成を目標として掲げた。平成26年度終了の時点で、上記の目標のうち論文2編の学会誌掲載がすでに実現しており、さらに単著の著書についても、すでに初稿が完成している(現在、出版社の担当編集者と学外の研究者数名に初稿の原稿を預け、推敲のためのコメントを待っている状況である)。また、論文が掲載された学会誌は国内研究者の間にて定評のあるものであり、質の評価の観点からも、満足のいく結果と言える。

そのほか、平成26年度中には学会シンポジウムや新学術領域・領域会議などにおいて、幅広い分野の研究者に向けて研究成果を発表することができ、研究交流の上で、極めて有益であった。以上のことから、平成26年度における研究の達成度は十分なものであり、平成27年度は余裕をもって残りの課題に取り組むことができる。27年度が最終年度であるため、記入しない。科学研究費申請時に掲げた研究目標(詳細は上述)のうち、平成27年度の課題として残されているのは、単著による著書の出版と、同じく単著による専門論文1篇の上梓である。著書については、〈課題a:可能性様相を経た時制認識の分析〉〈課題b:分岐表象における日常概念の分析〉〈課題c:認知心理学的な実証可能性の検討〉のすべてに関与した内容となっており、平成27度前半は同書初稿の推敲作業に、後半は同書出版のための校正作業に従事する(上述の通り、初稿はすでに完成済みである)。また、専門論文1篇については、課題aの一要素である「時制認識」のテーマを取り上げる予定であり、現在、先行文献等を精査しつつ、論文の執筆に取り組んでいる(研究代表者の専攻する分野の特性上、先行文献の精査には多くの時間をかける予定である)。研究が順調に進展した場合、平成27年度前半に学術誌に同論文を投稿し、後半には査読への応答を経て、掲載が受理されることを目標とする。
放射光顕微CT解析に基づく超高サイクル疲労破壊の機構解明と評価法構築

研究目的を達成するために,4年間の研究期間内で,1放射光X線顕微CT解析の高度化,2放射光X線顕微CT解析による内部き裂発生・進展プロセスの解明,3異なる真空環境における表面き裂発生・進展プロセスの解明,4Kitagawa diagramに基づく超高サイクル疲労強度評価法の構築,の4項目を実施する.初年度はこれらのうち,1および2の準備と基礎実験を行い,次年度からの本格的な実験に備えた.具体的な実施内容を以下に示す.1放射光X線顕微CT解析の高度化本研究では,数数十μm程度の微小き裂進展を対象とするため,少なくとも数百nmの空間分解能で試験片内部を観察する必要がある. SPring-8における既存のX線顕微CTは,通常の吸収コントラストに比べ感度の高い位相コントラストと,観察像を拡大する結像法を組み合わせることにより,数百nmの空間分解能を実現できる.しかし,一回の測定に数時間を要することや輝度が十分では無いなどの問題があった.そこで,照明用位相コンデンサと位相コントラスト位相板を最適化し,15分程度でSEMレベルのイメージングが可能なシステムを構築した.2放射光X線顕微CT解析による内部き裂発生・進展プロセスの解明1で開発するシステムの視野は0.5×0.5mmあるいは1.0×1.0mm程度以下に抑えられるため,これらに適した小径試験片を用いて疲労試験を行う必要がある.そこで本年度は,直径0.40.7mmの小径疲労試験片を加工する研磨技術を開発するとともに,これに数百Hzの繰返し負荷を与える疲労試験技術を確立した.これらを用いてTi-6Al-4V合金小径試験片の基礎疲労線図を取得し,次年降の内部き裂の発生・進展観察に備えた.以上のように,本年度の取組みにより,従来の実験技術を大幅に向上させ,今後の研究遂行に寄与する重要な成果を得ることができた.「研究実績の概要」に述べたように,本年度は,当初に計画していた二つの実施項目を十分に遂行することができた.本研究では,これらに加えて,4年間の研究期間内に,X線顕微CTメージングと並行し,内部き裂に特有な破面形成領域を分析すること,およびビーチマーク法による内部き裂進展速度の計測・評価法を確立すること,という二つの試みを予定している.初年度が終了した時点において,前者については, SEM,AFM,EBSD等により破面のトポグラフィや破面直下の組織構造の解析を行う具体的準備を整え,後者については,本研究で用いる供試材に関してビーチマーク法を適用する基礎技術の確立と疲労寿命解析方法の構築を行うことができた.また,それらの一部はすでに論文化されている.以上から,現在までの進捗状況は,当初の計画以上に進展していると判断した.「研究実績の概要」に述べた4項目のうち,2019年度は2放射光X線顕微CT解析による内部き裂発生・進展プロセスの解明,および3異なる真空環境における表面き裂発生・進展プロセスの解明,を試みる.前者については,前年度に構築したX線顕微CTを用いて,主としてチタン合金を対象に材料内部における微小き裂の発生寿命,発生位置を詳しく調べ,その進展速度を計測する.さらに,内部微小き裂先端の開口変位CTODを計測し,表面き裂におけるそれとの違いを明らかにする.後者については,人工微小欠陥を付与した試験片を用いて,異なる真空圧力の下で疲労き裂進展試験を行い,き裂進展速度に及ぼす真空圧力の影響を調べる.そして,2で得られた内部微小き裂の進展速度との比較を行うことで,内部き裂先端周囲を模擬するために最適な真空圧力を明らかにする.以上を総合することにより,内部き裂発生・進展プロセスの支配要因を考察し,2020年度以降の実験および解析に備える.研究目的を達成するために,4年間の研究期間内で,1放射光X線顕微CT解析の高度化,2放射光X線顕微CT解析による内部き裂発生・進展プロセスの解明,3異なる真空環境における表面き裂発生・進展プロセスの解明,4Kitagawa diagramに基づく超高サイクル疲労強度評価法の構築,の4項目を実施する.初年度はこれらのうち,1および2の準備と基礎実験を行い,次年度からの本格的な実験に備えた.具体的な実施内容を以下に示す.1放射光X線顕微CT解析の高度化本研究では,数数十μm程度の微小き裂進展を対象とするため,少なくとも数百nmの空間分解能で試験片内部を観察する必要がある. SPring-8における既存のX線顕微CTは,通常の吸収コントラストに比べ感度の高い位相コントラストと,観察像を拡大する結像法を組み合わせることにより,数百nmの空間分解能を実現できる.しかし,一回の測定に数時間を要することや輝度が十分では無いなどの問題があった.そこで,照明用位相コンデンサと位相コントラスト位相板を最適化し,15分程度でSEMレベルのイメージングが可能なシステムを構築した.2放射光X線顕微CT解析による内部き裂発生・進展プロセスの解明1で開発するシステムの視野は0.5×0.5mmあるいは1.0×1.0mm程度以下に抑えられるため,これらに適した小径試験片を用いて疲労試験を行う必要がある.そこで本年度は,直径0.40.7mmの小径疲労試験片を加工する研磨技術を開発するとともに,これに数百Hzの繰返し負荷を与える疲労試験技術を確立した.これらを用いてTi-6Al-4V合金小径試験片の基礎疲労線図を取得し,次年降の内部き裂の発生・進展観察に備えた.以上のように,本年度の取組みにより,従来の実験技術を大幅に向上させ,今後の研究遂行に寄与する重要な成果を得ることができた.

「研究実績の概要」に述べたように,本年度は,当初に計画していた二つの実施項目を十分に遂行することができた.本研究では,これらに加えて,4年間の研究期間内に,X線顕微CTメージングと並行し,内部き裂に特有な破面形成領域を分析すること,およびビーチマーク法による内部き裂進展速度の計測・評価法を確立すること,という二つの試みを予定している.初年度が終了した時点において,前者については, SEM,AFM,EBSD等により破面のトポグラフィや破面直下の組織構造の解析を行う具体的準備を整え,後者については,本研究で用いる供試材に関してビーチマーク法を適用する基礎技術の確立と疲労寿命解析方法の構築を行うことができた.また,それらの一部はすでに論文化されている.以上から,現在までの進捗状況は,当初の計画以上に進展していると判断した.「研究実績の概要」に述べた4項目のうち,2019年度は2放射光X線顕微CT解析による内部き裂発生・進展プロセスの解明,および3異なる真空環境における表面き裂発生・進展プロセスの解明,を試みる.前者については,前年度に構築したX線顕微CTを用いて,主としてチタン合金を対象に材料内部における微小き裂の発生寿命,発生位置を詳しく調べ,その進展速度を計測する.さらに,内部微小き裂先端の開口変位CTODを計測し,表面き裂におけるそれとの違いを明らかにする.後者については,人工微小欠陥を付与した試験片を用いて,異なる真空圧力の下で疲労き裂進展試験を行い,き裂進展速度に及ぼす真空圧力の影響を調べる.そして,2で得られた内部微小き裂の進展速度との比較を行うことで,内部き裂先端周囲を模擬するために最適な真空圧力を明らかにする.以上を総合することにより,内部き裂発生・進展プロセスの支配要因を考察し,2020年度以降の実験および解析に備える.
アクセシビリティの異なる利用者・施設を考慮した施設の最適配置に関する研究

利用者や施設のアクセシビリティを考慮した施設の配置モデルを提案し、その最適化法を提案し、さらに最適配置の解析を行うことにより施設配置の特性を明らかにした。1.施設利用行動の実態調査とそれによる利用行動分析、2.競合する施設の最適配置モデルの開発、3.立ち寄り行動を考慮した利用行動分析と最適配置モデルの有効性利用者や施設のアクセシビリティを考慮した施設の配置モデルを提案し、その最適化法を提案し、さらに最適配置の解析を行うことにより施設配置の特性を明らかにした。1.施設利用行動の実態調査とそれによる利用行動分析、2.競合する施設の最適配置モデルの開発、3.立ち寄り行動を考慮した利用行動分析と最適配置モデルの有効性本研究は、利用者および施設のアクセシビリティの違いに着目した施設配置モデルを提案し、その最適化法を開発し、さらに最適配置の解析を行う。2009年度は、施設配置モデルにアクセシビリティを考慮するための概念整理を行い、求められる枠組みについて詳細に検討した。施設配置モデルに有効なモデルとするためには、交通手段の選択、交通手段毎のアクセスコスト、施設利用需要パターン(ライフスタイルに関連する項)の新たな3つの要素を組み入れることが必要であることが判明し、それらを組み合わせたモデルを構築した。従来の交通工学、都市工学、建築工学、都市経済、マーケティングなどの多方面の理論を組み合わせている。ケーススタディとしてある都市地域を対象に、交通手段の違い、アクセスコストの違い、需要パターンの違いなどを考慮して、数値シミュレーションを行い、モデルの妥当性について検証を進めている。本研究は、空間的相互作用モデルを用いた施設の最適配置モデルの枠組みにおいて、アクセシビリティの異なる施設の配置モデルを提案し、その最適化法を提案し、さらに最適配置の解析を行うことによりことである。2010年度の研究成果は、重力モデルおよびハフモデルを統合した新たな空間相互作用モデルに基づく施設利用モデル(統合モデル)を提案し、さらに、統合モデルを用いた最適配置モデルの提案をし、さらに、それを応用して競合するフランチャイズ店舗および独立店舗の最適配置および均衡配置などの立地分析を行った。これにより、施設数が少ない場合には独立店舗の方が有利であり、アクセシビリティの高い都心部に有利に立地できる傾向があるが、施設数が十分に多く、高い競合が生じる場合には、チェーン店舗の方が有利になり、その立地の自由度も高くなることが明らかになっている。さらに、駅などの交通結節点との位置関係によって生じる立ち寄り利用を考慮した利用行動モデルの提案を行っている。同じく空間相互作用モデルにもとづく立ち寄り利用をモデル化し、従来より言われてきた卵型の圏域が数理的にモデル化できることを示した。さらに、施設利用データに基づくモデル分析を行い、立ち寄り利用を考慮することにより従来モデルよりも高い的中率で記述することができることを示した。また、最適配置分析を行うことにより、駅などの交通結節点へのアクセシビリティを考慮すると、最適配置は、従来モデルとは異なる結果となることを示した。2011年度は、1.施設利用行動の実態調査とそれによる利用行動分析、2.最適配置モデルの開発、2.利用行動分析と最適配置モデルの統合をおこなった。1.は、対象地域を愛媛県、駿河湾地域、東京都の一部として、そこにおける買い物行動の実態調査を行い、分析を行った。通常買い、贅沢買い、まとめ買いの3種類の買い物行動に分類し、どの店舗へ、どの程度(頻度)、どのような交通手段で、どの程度の時間をかけて買い物に行き、どの程度の買い物をするのか(量)について聞く大規模なアンケート調査を行った。それを通して、買い物行動の圏域(ひろがり)と施設選択行動(利用行動)の性質を明らかにした。2.は、パフモデルと重力モデルを統合したモデルを用いた最適配置モデルの提案をし、さらに、それを応用して競合するフランチャイズ店舗および独立店舗の最適配置および均衡配置を分析した。さらに、図書館を例に、立ち寄り利用を考慮した利用行動モデルの提案を行っている。3.は、空間相互作用モデルにもとづく立ち寄り利用をモデル化し、利用行動のモデル分析と最適配置のシミュレーションを行った。施設利用データに基づくモデル分析を行い、立ち寄り利用を考慮することにより従来モデルよりも高い的中率で記述することができることを示した。
超高強度レーザー生成プラズマ中超強磁場のX線分光学的測定

報告内容は、X線分光学的手法開発に関するものと、磁場測定を目指した超高強度レーザー生成プラズマのX線分光に関するものとで構成されている。本研究を進めるためには、高スペクトル分解分光の手法が必要になる。X線分光装置として波長5nm-30nmにわたり平面結像型斜入射X線分光器(溝数1200ライン/nm)、波長1nm-0.5nmにわたりシリコンの湾曲結晶分光器が用いられている。それぞれ結像系を有し空間分解が可能である。検出器は高感度背面照射型CCD装置を用いる。これら装置の高空間およびスペクトル分解特性を把握するため、小型レーザーをターゲットに照射し発生するX線スペクトルの特性を測定した。ターゲット照射実験により、これら分光器の性能評価を行った後、大阪大学レーザー核融合研究センターに設置されている激光XII号レーザーの超短パルス超高強度レーザー(パルス幅0.5ピコ秒、エネルギー50J)を用いたプラズマ発生実験でX線スペクトル測定を行った。測定された線放射を詳細に分析しプラズマ温度、密度の評価を行うとともに、磁場等による異常な線スペクトルの広がり(ゼーマンシフト)を探索した。現在のところ、明らかなゼーマンシフトに起因するスペクトル広がりと結論づける線スペクトルは得られていないが、プラズマ分光学的に興味深いスペクトルが数多く得られており解析を続けている。高性能結像光学系による空間分解能の更なる向上が期待される。これにより空間的に局在する超強磁場に関するより明確な情報が得られるものと期待される。レーザー光を固体ターゲット上に集光照射すると1Mガウス級の磁場が発生することは従来よりよく知られている。最近レーザーの超短パルス化(100fs),超高強度化(10^<14>w/cm^2)が進み発生磁場も数百Mガウスから1Gガウスに及ぶことが理論的に予測されている。本研究では当センターの超短パルス超高強度レーザーを用い上記磁場発生をX線分光学的手法により実験的に確証することを目的としている。この目的に従って平成10年度実験的研究を以下のとおり行った。超短パルス超高強度レーザーとして反大レーザー研設置の激光XII号に布設されているペタワットモジュール装置を用いる。X線分光装置として波長30nm2nmにわたり平面結像型斜入射X線分光器,波長11.5nmにわたり湾曲結晶分光器を用いた。それぞれ高い波長,空間分解能を有している。レーザー照射ターゲットとして低原子番号固体ターゲット及び高原子番号固体ターゲットを用いた。前者により一本一本の線スペクトルが分解され,スペクトルブロードニング,共鳴線近傍に現れるサテライト線,インターコンビネーション線が得られている。これによりプラズマの基本的パラメーターである密度,温度の情報が得られる。本年度は空間分解された線スペクトルX線のスペクトル幅,ライン強度比の詳細な測定を行なった。これらのデータを基礎に本研究の目的に向かいデータ取得を行なう予定である。X線分光装置として波長5nm-30nmにわたり平面結像型斜入射X線分光器(溝数1200ライン/mm)、波長1nm-0.5nmにわたりシリコンの湾曲結晶分光器が用いられている。現在のところ、明らかなゼーマンシフトに起因するスペクトル広がりと結論づける

線スペクトルは得られていないが、プラズマ分光学的に興味深いスペクトルが数多く得られており解析を続けている。高性能結像光学系による空間分解能の更なる向上が期待される。これにより空間的に局在する長強磁場に関するより明確な情報が得られるものと期待される。
出生前（胎児）治療における胎児の私法上の権利主体性に関する研究

胎児治療によって母胎内で治療を受けた胎児が民法上の権利主体たりうるのかについて米国および英国との比較法研究によって明らかにすることが本研究の課題である。胎児治療には,母胎内で行われる方法と母体外で行われた後に母胎内に戻される方法とがある。日本法において「人」の権利主体性は,出生により始まり,その出生とは母体より全部露出することをさすとされるが,後者の方法では,胎児は一旦は母体外に全部露出することになるため,胎児とはいえ権利主体性が肯定されるべきかの問題が生じ,また,仮に後者の場合に胎児の権利主体性を肯定するのなら,前者の場合の胎児との間で不均衡が生じるおそれがある。また,仮に胎児に権利主体性を肯定するのなら,胎児への治療行為は,母親と医療側との契約関係ではなく,胎児と医療側との直接の契約関係を基礎とすることになり,民法上の理論としては代理関係の問題として捉えるべきことになる。そこで,本研究では,実際に胎児治療が行われてきた国(米国と英国)において法がどのよな手当てをしているのかを明らかにする。平成30年度には,胎児治療が母体外にて行われた後に母胎内に戻された事案を有する米国の状況について検討した。具体的には,米国の立法資料,裁判資料および法文献を収集したほか,米国での胎児治療の実施状況についてフィラデルフィア小児病院を例に検討した。この研究成果は,令和2年までに論説として公表する予定である。もっとも,研究の計画時には予想できなかったが,米国では,胎児の権利主体性について胎児治療との関係で論じられた法的資料は見当たらなかった。これは,胎児治療でも特に胎児が母胎内より外に出されて治療を受けるという方法が最近になって生じたということと,こうした胎児治療に関する訴訟案件が生じていないことによると考えられる。こうした理由で,研究は,現在のところ,当初の計画どおりには進んでいない。しかし,米国での調査によって,胎児の権利主体性については,従来から議論が深められてきた刑法上の人工妊娠中絶の可否に関する議論および米国における女性の中絶権の許容範囲についての議論の中で研究が蓄積されてきたことが明らかとなった。そこで,令和元年度からは,研究対象の範囲を広げて,人工妊娠中絶に関する議論の中で胎児の権利主体性がどのように扱われてきたのかについて研究を進めることで研究の遅れを取り戻すことができると考える。令和元年度には,胎児治療が母胎内で行われた事案を有する英国の状況について検討する。具体的には,英国の立法資料,裁判資料および法文献を収集し,令和2年までに論説として公表する予定である。そして,令和2年度には,これらの比較法研究をもとに日本法への示唆を得る予定である。なお,米国での調査によって,胎児治療における胎児の権利主体性についての米国での法的議論は蓄積されていないことが明らかとなったため,研究対象の範囲を広げて,従来から胎児の権利主体性についての議論が深められてきた刑法上の人工妊娠中絶の可否に関する議論および米国における女性の中絶権の許容範囲についての議論をもとに胎児の権利主体性に関する研究を進める。また,胎児治療における胎児の権利主体性については,英国においても同様の状況を生じることが予想できるので,英国に関する研究においても人工妊娠中絶における胎児の権利主体性に関する議論を検討対象に含めたい。

これは,胎児治療でも特に胎児が母胎内より外に出されて治療を受けるという方法が最近になって生じたということと,こうした胎児治療に関する訴訟案件が生じていないことによると考えられる。こうした理由で,研究は,現在のところ,当初の計画どおりには進んでいない。しかし,米国での調査によって,胎児の権利主体性については,従来から議論が深められてきた刑法上の人工妊娠中絶の可否に関する議論および米国における女性の中絶権の許容範囲についての議論の中で研究が蓄積されてきたことが明らかとなった。そこで,令和元年度からは,研究対象の範囲を広げて,人工妊娠中絶に関する議論の中で胎児の権利主体性がどのように扱われてきたのかについて研究を進めることで研究の遅れを取り戻すことができると考える。令和元年度には,胎児治療が母胎内で行われた事案を有する英国の状況について検討する。具体的には,英国の立法資料,裁判資料および法文献を収集し,令和2年までに論説として公表する予定である。そして,令和2年度には,これらの比較法研究をもとに日本法への示唆を得る予定である。なお,米国での調査によって,胎児治療における胎児の権利主体性についての米国での法的議論は蓄積されていないことが明らかとなったため,研究対象の範囲を広げて,従来から胎児の権利主体性についての議論が深められてきた刑法上の人工妊娠中絶の可否に関する議論および米国における女性の中絶権の許容範囲についての議論をもとに胎児の権利主体性に関する研究を進める。また,胎児治療における胎児の権利主体性については,英国においても同様の状況を生じることが予想できるので,英国に関する研究においても人工妊娠中絶における胎児の権利主体性に関する議論を検討対象に含めたい。欧米での胎児治療の歴史は1960年代に遡るため,胎児治療における胎児の権利主体性に関する法的資料の蓄積を予想していたが,平成30年度の米国での調査によって実際にはこうした資料は散見されないことが判明した。そのため,平成30年度に収集するはずの文献が十分に収集できず,書籍等購入に予定していた予算を消化できなかったことが次年度使用額が生じた理由である。しかし,胎児の権利主体性については,米国での調査によって別のアプローチ(人工妊娠中絶における胎児の権利主体性の観点での法的資料)によって法的資料の蓄積があることが判明したので,この次年度使用額については,令和元年度に,過年度において消化できなかった書籍等購入に充てることを予定している。
ショウジョウバエキノコ体入力神経回路の構造と機能の解析

本研究では、キノコ体の神経回路構築を解析することを目的として,ショウジョウバエのキノコ体傘部への入力ニューロンを免疫組織化学法で検索し,さらに入力ニューロンとケニオン細胞とのシナプス結合関係を免疫電顕法により調べ、次の結果を得た。1.免疫組織化学:傘部には,ChAT抗体およびVAChT抗体で強く染色される多数の顆粒状構造が,ルーズに4つの集団を形成して分布する。GABA抗体では,α葉先端部および前大脳側葉から,傘部に投射する抗体陽性繊維に加え,傘部周辺部に顆粒状の構造,さらに傘部内側部に多数の微小顆粒が染色された。タウリン抗体では,ケニオン細胞の陽性反応に由来する染色部が傘部全域にみられるとともに,内側触角脳経路を走向する繊維の一部にも染色がみられた。これらの結果から,傘部には,ChAT陽性およびタウリン陽性の繊維が触角葉から傘部に入力し,さらに抑制性ニューロンとしてGABA陽性繊維も入力していると考えられる。2.微細構造:触角葉からニューロンは傘部内で分枝し,多数のシナプス小胞を含む大型シナプス小頭(SN;直径13μm)を形成する。SNは,ケニオン細胞の樹状突起と考えられる多数の細繊維(直径100300nm)に取り囲まれ,糸球体様の単位構造を形成している。SNはChAT抗体およびVAChT抗体に陽性で,SNを取り囲む多数の繊維に対してシナプス前終末となっている。GABA抗体陽性繊維は,糸球体構造を構成する細繊維群や傘部周辺部を構成する軸索群のなかに散見された。これらの観察から,傘部には,触角葉から入力するコリン作動性ニューロンの終末部をコアとする糸球体様の単位構造が多数分布し,その単位構造内で少なくとも異なる3種類のニューロンが相互作用しているものと考えられる。傘部には大型有芯小胞を含む軸索もみられ,アミンあるいはペプチドを含む修飾ニューロンの投射も考えられる。
潰瘍性大腸炎の発症と慢性化に対する好酸球の役割

[背景と目的]潰瘍性大腸炎の炎症性粘膜に活性化好酸球が多数浸潤し、好酸球顆粒蛋白の一つであるeosinophil cationic protein(ECP)を遊離し粘膜障害を惹起している可能性がある。しかし、ECPの組織障害機構は不明であり、このことを明らかにするために、まづECPの抽出精製を行い純度の高いECPの抽出精製に成功した。次に、腸管平滑筋の収縮作用と収縮機構を追求した。[方法]1.ECP精製:Peterson(1988)らの方法に準じて抽出精製した。(1)前処置:白血球を分離、粉砕し顆粒を分離、20倍に濃縮、(2)カラム精製:(1)分子ふるいクロマトグラフィー(Superdex75)、(2)イオン交換クロマトグラフィ一(SOURCE),キレートクロマトグラフィー(Zn-Chelating Sepharose)の精製過程で行った。2.腸管平滑筋収縮作用:(1)モルモット小腸条片をマグヌス装置に懸垂し、0.6gの負荷をかけた実験系に10μg/lのECPを加え等長性に小腸片の収縮性を測定した。(2)アトロピンによる収縮抑制実験を行った。[結果]1.ECP精製:最終的に3805μg/l4292μg/lの活性をもったECPを抽出精製した。電気泳動で16kD21.4kDの分子領域に存在した活性値の高いECPのピークを獲得することができた。2.腸管平滑筋収縮作用:(1)10μg/l濃度のECPによって一過性の収縮を認めた。これはアセチルコリン収縮高の13%16%の収縮に相当した。(2)ECPによる収縮は一部アトロピンで抑制された。したがってECPがアセチルコリン受容体に結合するのか、又はコリン作動性神経に働いてアセチルコリン遊離を促進し収縮を起こしているのかが考えられた。[結語]ECPに腸管平滑筋の収縮作用があることが明らかになった最初の成績である。また、ECPは潰瘍性大腸炎の病態生理に強く関わっている物質であると考えられた。潰瘍性大腸炎において、好酸球が活性化を受け好酸球顆粒蛋白の一つである塩基性のeosinophil cationic protein(ECP)の分布が潰瘍性大腸炎組織内で有意に増加し、さらに活動期患者の血清中で非活動期に比べ有意に上昇していることをこれまでに把握し報告してきた。このECPの組織障害性と炎症の慢性化への関与を追及するために好酸球からのECPの分離精製に取りかかった。献血者のbuffy coats(白血球)を集め、Olssonらの方法によって分離精製を行った。具体的には、(1)限外透過にて20倍に濃縮、(2)分子ふるいクロマトグラフィー、(3)イオン交換クロマトグラフィー、(4)Zn-キレートクロマトグラフィーの4段階で抽出する。今年度は第3段階まで進んでおり、成績としてはECPの鋭いピークを得ている。次年度に分離精製を完了し、次のステップであるECPの組織障害性の検討に入る予定である。

また、ECPは潰瘍性大腸炎の病態生理に強く関わっている物質であると考えられた。潰瘍性大腸炎の炎症病態に好酸球の活性化によって遊離される顆粒蛋白のeosinophil cationic protein(ECP)が強く関わっている。このECPの腸管への障害作用を明らかにするためにECPの分離精製を行い、腸管平滑筋への収縮作用について検討した。[対象と方法]1.ECP精製:正常人buffy coatを材料に、Peterson(1988年)らの方法に準じて精製を試みた。(1)前処置、(1)正常人buffycoat約21をDextran処理にて白血球を分離、(2)ソニケーター処理によって白血球を破砕し顆粒を分離、(3)限外濾過にて20倍に縫縮、(2)カラム精製、(1)分子ふるいクロマトグラフィー(Superdex75p.g.,φ26×600mm)、(2)イオン交換クロマトグラフィー(SOURCE,φ10×100mm),(3)Zn-キレートクロマトグラフィー(Chelating Sepharose,φ5×100mm)の精製過程で行った。2.腸管平滑筋収縮作用:モルモット小腸(盲腸側から口側の約10cm20cmの部位)の約2cmの条片を作成し、マグヌス装置に懸垂し、0.6gの負荷をかけて等長性に小腸条片の収縮性を測定した。[結果](1)ECP精製:最終カラム分離でECP活性値の高いメインピークを認め、電気泳動で16kD21.4kDの分子領域に存在し、ECP精製置換が充分行われたと考えられた。(2)腸管平滑筋収縮作用:10μg/1濃度のECPによって一過性の収縮を認めた。これは基準であるアセチルコリン10^<-6>Mの収縮高の約8%の収縮作用であった。潰瘍性大腸炎の炎症性粘膜に活性化好酸球が多数浸潤し、eosinophil cationic protein(ECP)を遊離し粘膜障害を惹起している可能性をこれまでに報告してきた。このECPの組織障害機構を明らかにするために、ECPの抽出精製を行った。純度の高いECPの抽出精製に成功し、つぎに、腸管平滑筋の収縮作用があることを見出し、今年度は、その収縮機構を追求した。[方法]1、ECP精製:Peterson(1988年)らの方法に準じて抽出精製した。(1)白血球を分離、粉砕し顆粒を分離、濃縮、(2)カラム精製:(1)分子ふるいクロマトグラフィー(Superdex75p.g.,φ26×600mm)、(2)イオン交換クロマトグラフィー(SOURCE,φ10×100mm),(3)Zn-キレートクロマトグラフィー(Chelating Sepharose,φ5×100mm)の精製過程で行った。2.腸管平滑筋収縮作用:(1)モルモット小腸条片(約2cm)をマグヌス装置に懸垂し、0.6gの負荷をかけて等長性に小腸片の収縮性を測定し、(2)アトロピンによる収縮抑制実験を行った。[結果]1.ECP精製:電気泳動で16kD21.4kDの分子領域に存在する活性値の高いECPのピークを獲得することができた。2.腸管平滑筋収縮作用:(1)10μg/l濃度のECPによって一過性の収縮を認めた。これは基準物質であるアセチルコリンの収縮高の13%16%の収縮作用であった。(2)このECPによる収縮は一部アトロピンで抑制された。
カイラル運動論に基づいたカイラル不安定性の研究

本年度は、時間的・空間的に一様な電磁場を考えるかわりに、時間的に振動する外場を系に印加し、その下での準平衡状態に関して考察した。時間依存外場により系を駆動するとき、系の温度は絶えず上昇を続けるように思われる。しかし駆動周波数が十分に大きい場合、そのような準平衡状態が存在し、駆動周波数のルートに比例した時間間隔だけ継続することが先行研究で明らかにされている。この時、時間依存しない有効Hamiltonianを定義でき、周波数の逆数で級数展開することが可能である。これはMagnus展開と呼ばれる。この展開は多くの場合に漸近級数であり、この挙動は周期外場による系の温度上昇と関連があるとされている。本研究では駆動二準位系の簡単かつ具体的な模型を取り上げ、これに対応する有効Hamiltonianを分析した。高周波領域におけるMagnus展開の妥当性を確認したところで、数値的にその漸近級数的な挙動の確認を試みている。また、物性系におけるトポロジカルな性質に関しても研究を進めた。アルファ型塩化ジルコニウム(III)は蜂の巣格子上の反強磁性物質であり、スピン軌道相互作用が強い極限において系の対称性が創発的に拡大され、SU(4)量子スピン軌道液体相を示すことが先行研究で明らかにされている。本研究では、さらに現実的な摂動として蜂の巣格子上に次隣接(NNN)ホッピング項を導入し局在極限の下での摂動計算を行うことで、SU(4)スピンが非Abelな磁気フラックスと結合した有効模型を得た。NNNホッピングに由来するこの磁気フラックスは創発的SU(4)対称性を破るため、トポロジカルに非自明なSU(4)スピンテクスチャーとして磁気スキルミオンが生じることを示した。振動外場駆動系における準平衡状態の挙動に関して理解を深められた。また、物性系における創発的SU(4)スキルミオンに関して解析を進めることができた。研究計画の通りに、これまでに定式化した縦膨張系におけるカイラル運動論の結果を基にしてカイラル不安定性の研究を進める。それに加え、振動外場下における準平衡状態、および物性系におけるトポロジー現象に関しても研究を進める。また論文の執筆も精力的に行う予定である。本年度は、縦膨張系におけるカイラル運動論の研究を行った。「サイドジャンプ」と呼ばれる量子的な補正項の存在により非自明に成立しているLorentz不変性に注意を払い、ブースト不変の拘束を課した上でのカイラル運動論を定式化した。特に粒子数保存の関係式に着目することで、この「サイドジャンプ」と縦膨張とに由来して、膨張と垂直な平面を回転するような膨張特有のカレント成分が生じることを見出すとともに、このカレントに伴い膨張方向と垂直方向とがバランスして非自明に粒子数が保存されることを見た。この結果をまとめ、論文として発表した。また、物性系におけるトポロジカルな性質についても研究を進めた。アルファ型塩化ジルコニウム(III)は蜂の巣格子上の反強磁性物質であり、スピン軌道相互作用が強い極限において系の対称性が創発的に拡大され、SU(4)量子スピン液体相を示すことが先行研究で明らかにされている。本研究では更に、現実的な摂動として蜂の巣格子上に次隣接(NNN)ホッピング項を導入し局在極限の下で摂動計算を行うことで、SU(4)スピンがノンアーベリアンなフラックスと結合した有効模型を得た。NNNホッピングに由来するこのフラックスは創発的SU(4)対称性を破るため、系はトポロジカルに非自明なSU(4)スピンテクスチャーとしてスキルミオンが生じることを見出した。これらの結果については、現在論文を執筆中である。研究計画に記したように、縦膨張系におけるカイラル運動論を定式化できた。特に膨張に特有の輸送現象を見いだすことができた。

NNNホッピングに由来するこの磁気フラックスは創発的SU(4)対称性を破るため、トポロジカルに非自明なSU(4)スピンテクスチャーとして磁気スキルミオンが生じることを示した。振動外場駆動系における準平衡状態の挙動に関して理解を深められた。また、物性系における創発的SU(4)スキルミオンに関して解析を進めることができた。研究計画の通りに、本年度の結果を基にしてカイラル不安定性の研究を進める。また論文の執筆も精力的に行う予定である。研究計画の通りに、これまでに定式化した縦膨張系におけるカイラル運動論の結果を基にしてカイラル不安定性の研究を進める。それに加え、振動外場下における準平衡状態、および物性系におけるトポロジー現象に関しても研究を進める。