hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
電機子鎖交磁束に同期した座標上での高効率広範囲可変速運転のための制御法の構築

永久磁石同期モータの高効率運転のための制御法を新しく構築した。従来では、参照テーブルや近似式を利用した事前計算が必要な方法であったのに対し、新しい手法では、制御に必要なトルクと磁束の関係をリアルタイムに得ることができるようになったため、一般的なモータで考慮すべきパラメータ変動を容易に反映できるようになった。これにより、モータを簡潔な制御方法で高効率かつ幅広い速度範囲で運転できることが期待される。高効率運転のための最大トルク/電流制御について、トルクから電機子鎖交磁束を得る手法を新しく構築した。従来では、ルックアップテーブル等を利用して事前計算で得られた特性を元に算出していたのに対し、新しい手法では、リアルタイムにトルクと磁束の関係を得ることができるようになったため、一般的なモータで考慮すべきインダクタンス変動を容易に反映できるようになった。また、広範囲可変速運転のための最大トルク/磁束制御について、永久磁石同期モータのように運転状態によって最大トルク/磁束制御を満足する最大トルク角が変化する場合においても、電機子鎖交磁束から計算される制限トルクによってトルク角を間接的に制御できることを明らかにした。シミュレーションと実機実験の両方を実施し、直接トルク制御に基づくモータ駆動システムに適用した場合に、高効率・広範囲可変速運転が可能であることを確認した。ただし、上記の制御手法については現状ではモータ駆動システムで一般的に用いられるd-q座標上でのモータモデルを基にしており、インダクタンスの測定が従来と同様に必要である。パラメータ変動を考慮するために、d,q軸インダクタンスの詳細な特性が必要となることが課題として残っている。一方、当初の計画で予定していた電機子鎖交磁束に同期した座標上でのモデル構築については、三角関数を利用することにより、最大トルク/電流制御を満足するトルクと磁束の関係を簡潔な式で表現できることを明らかにした。新しく構築したモデルでは、磁気飽和によるパラメータ変動を考慮することができた。実機実験を行った結果、新しいモデルは永久磁石同期モータと同期リラクタンスモータの両方に適用できることを確認した。新しいモデルの構築が研究期間後半に完了したため、モータ駆動システムに適用できる制御則への変形は今後の課題である。まず高効率運転のための最大トルク/電流制御に注目し、トルクから電機子鎖交磁束を得る手法を新しく構築した。また、様々なパラメータを持つモータについても適用可能性について検討を行い、マグネットトルクのみの永久磁石同期モータから、磁石を持たない同期リラクタンスモータに近いパラメータを持つモータにも有効であることを確認した。また、広範囲可変速運転のための弱め磁束制御と組み合わせた場合の運転特性についても検証を行った結果、シミュレーションにおいて、安定にモータ制御が可能であることを確認した。ただし、当初の計画では電機子鎖交磁束に同期した座標上でのモデル構築を予定していたが、現状ではモータ駆動システムで一般的に用いられるd-q座標上でのモータモデルを基にしており、インダクタンスの測定が従来と同様に必要である。パラメータ変動を考慮するために、d,q軸インダクタンスの詳細な特性が必要となることが課題である。電機子鎖交磁束に同期した座標上での新しいモデルは構築途中であり、制御則として利用できる形にできていない。数値計算結果やシミュレーションによる検討のみでは、従来の手法との違いが現れないことが分かり、今後実施する実機実験で得られる各種特性が必要となる。予定していた実機実験による検証が完了していない。正式に見積もりを行った結果、当初計画していた特性検証に適した実験装置一式を導入できなくなったこともあり、既存装置の仕様変更で対応することにした。そのため、代替装置の選定に時間がかかり、実験機材の導入が遅れる結果になった。また、電機子鎖交磁束に同期した座標上での制御則構築が完了していない。磁気飽和による影響を考慮するため、数値計算だけでなく、実機実験による特性解析が必要となることが明らかになってきたため、新しいモデルの構築は実験環境整備後の課題となった。当初の計画ではシミュレーションによる有効性確認後、実機実験という流れを予定していたが、新しい制御則構築のための基礎検討に実機実験結果を基にした詳細な特性が必要となったため、数値計算やシミュレーションを一時休止し、実機実験による特性考察とモデル構築を優先する方向に変更する。研究計画は若干遅れているものの、実機実験の実施順序以外については問題がないため、当初の計画に基づいて研究を進める。今年度導入できなかった汎用ACサーボモータについて、早急に仕様を決定し手配する予定である。また、研究の遅れから研究成果の発表も十分に行うことができなかったため、成果が得られ次第、発表予定である。
ブルー相構造を有する機能性高分子材料の開発

液晶は動的特性と秩序性をあわせもった様々な秩序構造を形成するが、本研究では、キラル液晶のなかでも特に強いらせん誘起力によって形成されるブルー相の構造を有する高分子材料を開発することを目的としている。相互作用部位・分子認識部位を持つ重合性超分子液晶にブルー相を形成させ、構造を固定化した後に非重合成分を除去することにより、多孔質高分子膜材料を作製する。得られた高分子膜の、強いねじれをもって集合した水素結合性官能基で構成されるらせんチャネルに由来するキラル分子認識能および分離能を評価する。またキラルフィルムをテンプレートとして機能性材料を開発する。例えば、発光材料と複合化し、新たな刺激応答性キラル発光材料を開発する。プロジェクト1年目である2018年度は、ブルー相を発現する重合性超分子液晶の開発を目標として、基材となる重合性ネマチック液晶の開発を進めた。我々が以前から開発していたT字型骨格を中心に、分子長軸芳香に導入する相互作用部位と重合基、ならびに側鎖方向に導入する重合基の検討を進めた。その結果、相互作用部位としてピリジン部位を有し、カルボン酸との複合化により安定なネマチック相を発現する重合性超分子を新たに開発した。また、得られたネマチック液晶にキラル剤を添加することにより、ブルー相の1種であるアモルファスブルー相を発現させることに成功した。さらに得られた液晶を重合し、高分子膜を作製することに成功した。分子構造の検討を進めることにより、新たな重合性超分子ネマチック液晶の開発に成功し、さらブルー相の発現や高分子膜化にも成功するなど、概ね順調に進展している。発現したブルー相について重合前後の構造について、解析を進める。また重合後の高分子膜から低分子成分を溶出させて多孔質フィルムを作製すると同時に、その膜について構造や機能の解析をすすめる。さらにアモルファスブルー相に加えてキュービックブルー相の発現を目指す。有機分子の構造解析に用いる共通機器の使用料金の単価が大きく低下したこと(400円/分→100円/分)、および構造解析のための出張を2019年度以降に延期したために、当初予定よりも出費が少なくなった。2019年度に出張する他、試薬などの購入費用に充てることにより、研究を一層促進させる。
行動適応における海馬場所細胞の再生パターンの解析

記憶・学習に重要な海馬には、動物がある特定の場所を通過したときに活動する場所細胞が存在する。場所細胞の発見で動物の行動と神経活動とを結びつけて考えられるようになり、海馬では過去の行動の記憶が再生されていることが知られている。さらに近年では、海馬の神経活動が将来の行動設計にも関わっていることが示唆されているが、その性質はまだ詳しく知られていない。そこで本研究では、経路設計が必要な空間ナビゲーション課題を構築して、課題遂行中のラットの海馬の神経活動を記録し、解析を行った。本研究では、状況依存的にラットが目的地までの2つのうち一方の経路へと選択を変える必要がある行動課題を構築した。課題開始の合図の音と、光による手がかり刺激(cue)が提示され、ラットは与えられたcueに応じて、スタートからゴールまで特定の経路を走ると報酬が得られる。これまでの迷路課題とは異なり、道なりに進むような課題ではないため、ラットはこれから通るべき経路を想起する必要がある。この行動課題を遂行しているラットの海馬CA1野から、マルチユニット記録法により、神経細胞の発火を記録した。海馬神経細胞の経路選択性とcue選択性の相関を調べたが、相関関係はあるとはいえなかった。すなわち、経路選択的な細胞が、そのcue提示時に選択的に活動するわけではないということである。よって、cueにより、海馬神経ネットワークの状態が変化し、同じ神経回路が別の働きをするようなメカニズムが存在することが示唆された。28年度が最終年度であるため、記入しない。まずは、動物の行動パラダイムを確立するため、八方迷路に加えて、複数の選択肢が存在するような複雑な迷路課題をマウスに解かせる検討を行った。具体的には、ある特定の位置にマウスを置き、特定の位置の報酬にたどり着くまでの軌跡を調べた。その結果、まったく同じ課題でもマウスが迷路課題を学習する期間には大きな個体差があり、この期間の長さは、課題初期に探索行動を多くするほど短いことがわかった。すなわち、課題の初期に失敗するほど、成功に辿り着くまでの時間が短いことが明らかになった。また、クラスター解析を用いることで、初期の探索行動パターンから、その後の学習成績を予測できることを見出した。こうした大規模な行動データの解析結果は、過去に先行研究が少なく、Scientific Reportsに最近受理され(Igata, Sasaki*, Ikegaya*, 2016)、メディアでもプレスリリースされた。また、脳活動の計測技術を確立するために、マウスやラットにおいて、動物の頭部に慢性的に設置できる電子回路基板を作成し、数十本の脳波測定用テトロード電極を脳に埋め込んだ。手術の訓練や電極位置の実験検討を繰り返し、現在では、ほぼ確実に神経電気信号の大規模測定が可能となっている。本方法論は、現在1つの論文としてまとめ、Journal of Pharmacological Science誌に投稿中である。また、確立した脳波計測法の有効性を検討するため、脳が低還流状態に陥った際の局所場電位変動を調べた。その結果、大脳新皮質と海馬では、低還流状態に対し、異なった電気的応答の時間変化を示すことを見出した。本研究成果は、Neuroscience Research誌に掲載された(Nishimura et al, 2016)。本研究の目標は、神経活動を同時記録する大規模マルチユニット計測を構築し、動物が行動設計や適応行動などを示すときに、海馬の細胞群がどのような活動を生じるか解明することである。この目標に向けて、まずは複雑な選択肢を有する迷路課題が完成したことで、動物の探索行動や意思決定、行動適応を調べるための実験パラダイムが確立された。同時に生理学的手法の開発に取り組み、海馬領域に多数の電極を埋め込む手術法、および記録ノウハウを確立した。ここでは3Dプリンターを用いて、独自の電極ドライブを作成し、現在までに最大24個のテトロード電極を有するドライブが作製できている。これを用いて、場所特異的に活動する海馬の場所細胞の記録に成功し、様々な迷路課題中の神経活動を計測し、その結果を解析するに至っている。しかし、これまでの記録神経細胞数は10個程度である。まだ電極の設置などについては検討の余地が残っており、これを工夫することで、100細胞程度まで同時記録が可能になると見込まれる。また、同時に神経細胞を光操作するための光遺伝学的手法の確立も進めている。ラットはマウスと比べて、光操作が困難であるとされているが、遺伝子発現は確認できており、脳波計測と融合させ、実際の作動を確認していく段階に進んでいる。光ファイバーと電極ドライブを融合させる工作にも取り組み、おおむね形状は完成しつつある。次年度は、当初の研究目的の土台となる実験技術が構築できたことで、残りの研究期間内で新規の知見が得られるものと期待される。

本研究では、状況依存的にラットが目的地までの2つのうち一方の経路へと選択を変える必要がある行動課題を構築した。課題開始の合図の音と、光による手がかり刺激(cue)が提示され、ラットは与えられたcueに応じて、スタートからゴールまで特定の経路を走ると報酬が得られる。これまでの迷路課題とは異なり、道なりに進むような課題ではないため、ラットはこれから通るべき経路を想起する必要がある。この行動課題を遂行しているラットの海馬CA1野から、マルチユニット記録法により、神経細胞の発火を記録した。海馬神経細胞の経路選択性とcue選択性の相関を調べたが、相関関係はあるとはいえなかった。すなわち、経路選択的な細胞が、そのcue提示時に選択的に活動するわけではないということである。よって、cueにより、海馬神経ネットワークの状態が変化し、同じ神経回路が別の働きをするようなメカニズムが存在することが示唆された。本研究では、動物の行動に関連した海馬の発火パターンを明らかにすることが第一目標であるが、さらに動物の行動の因果関係を直接検証する実験系の構築にも取り組んでいきたいと考えている。ラット海馬から十数本のテトロード電極を用いて神経活動を計測する方法はほぼ確立できたので、これを基に海馬場所細胞の記録を行う。2方向の選択が必要な迷路を用いて、感覚刺激ー経路設計の連合課題を行う。この課題では、スタート位置にて3秒間程度の感覚刺激がキューとして与えられ、これを参照しながら特定の経路を辿ってゴールに着けば報酬が得られる。感覚刺激は経路に対応した2種類が提示され、動物はこの連合性を学習する。数週間の訓練を経て、正解率が7割程度を超えたら、訓練完了とみなし、電極を脳に埋め込む手術を行う。数週間かけて、可能な限り多数の電極を同時に海馬に到達させ、課題遂行時の神経細胞の活動パターンを記録する。記録された信号にスパイクソーティングを行い、各場所細胞の受容野の推定、およびキュー提示位置における脳波の解析(シャープウェーブリップル波を想定)、および場所細胞の同期発火パターンを同定する。このような解析処理を数十分で完了させ、その解析に基づいて、同じ細胞が記録されている同日中に、フォードバック介入の実験を行う。具体的にはキュー提示中に生じる予測的な脳波や同期活動が生じた際に、電気刺激あるいは光刺激などの外乱を加える。想定される結果としては、特定の発火列に介入した時にのみ、連合課題成績の低下がみられると考えている。こうした結果は、個々の神経細胞の発火パターンと、将来の予測や行動適応など脳機能との因果関係を直接的に証明できる研究成果になると期待される。28年度が最終年度であるため、記入しない。
細胞内シグナル分子を標的とする新たな抗免疫・炎症薬開発の戦略

本プロジェクトはシグナル伝達に関わる分子群に焦点をあて分子間相互作用を明らかにするとともに、これを標的とする薬物の開発につながる研究の展開を計った。具体的には、接着斑キナーゼFAKやTRAF6がそのサイトカイン産生やアポトーシスを制御する重要なシグナル分子であることから、FAKならびにTRAF6欠損細胞を用いて、TNFαや酸化ストレスによるアポトーシス誘導やサイトカイン産生の解析を行うとともに、新規薬物の作用解析を行った。本年度を含む、3年間のまとめとして、以下の知見が得られた。1.FAKのTNFα誘導アポトーシスに対する耐性機序の解析:FAK欠損細胞ではFAK+/-細胞に比べ細胞死が起こりやすく、カスパーゼの活性化とJNKの活性化が容易に見られることを明らかにした(Takahashi et al. 2007)2.TRAF6欠損細胞におけるアポトーシス誘導とそのシグナル分子の解析:TRAF6欠損細胞では、TNFαによりアポトーシスが誘導されやすく、TRAF6が細胞死から保護することを見い出し、その分子機構を明らかにした(Ichikawa et al. 2006)。3.神経変性疾患にみられる神経細胞死の分子シグナル機構の解析:神経細胞死に至る分子メカニズムをとくにオルガネラからの視点から考察し、その分子機構を明らかにした(Murakami et al. 2007)。また、4.グリチルリチンとその誘導体の炎症性サイトカイン産生誘導シグナルに及ぼす効果の検討、5.抗がん剤による細胞死に至るシグナル解析とSUMO化との関連、6.マウスメラノーマ細胞の転移に関わるシグナル分子の同定と解析、を行った。これらのシグナル関連分子群の解析は、抗炎症薬や抗がん剤による作用の新たな解析とともに、新たな薬物の開発の基盤を与える有力な手がかりになるものと考えられた。TNFは細胞の生と死を制御するサイトカインであるが,近年TNFシグナルに関与する分子が次々と同定されてきている.とくに,TNF受容体に会合する分子(RIP), TRAF2,IKK複合体など,Nf-κB活性化につながる分子間の連携プレーが,明らかとなってきた.このようなシグナル分子の相互作用が細胞内のどのような場で行われているかの検討は重要である.我々はFAKが,その足場(scaffold)タンパクとしての分子であると想定し,FAK欠損マウス由来の線維芽細胞(FAK-/-細胞)を用いて,TNFαによるNF-kB活性化とそれに伴うサイトカイン産生を指標にFAKの役割を解析することをめざし,FAKと相互作用する分子群の解析を行った.1.FAK^<-/->MEFおよびFAK^<+/-> MEFにおける遺伝子発現とシグナル分子発現の差異の解析を行った.とくに,TNFαおよびIL-1で刺激誘導した時の発現遺伝子とシグナル分子の発現の差異をDNAマイクロアレー法ならびにRT-PCR,ウエスタンブロット法にて,解析する.これまでに,FAK過剰発現細胞での遺伝子発現をDNAマイクロアレー法で検討したところ,TRAFファミリーなどのシグナル分子,AP-1,NF-kBSTATなどの転写因子,サイトカイン関連遺伝子の発現の違いのあることが得られている.2.また,FAK過剰発現細胞株,ならびにFAK^<-/->,FAK^<+/-> MEFについて,サイトカイン刺激およびアポトーシス誘導時のタンパク発現の違いを2次元電気泳動でスポットを分離した後,N末配列決定,MALDI-TOF/MS, LC/MS/MSによりペプチド断片とタンパク質を同定した.これまでにすでに数十種類のタンパク質を同定してきたが,これらの分子のシグナル関連分子群に絞った解析を行っている.今年度は,主として以下の2点について明らかにした。

我々はすでに,ヒトグリオーマ細胞をIL-1刺激した際,転写因子NF-kBとAP-1が活性化されること,この際IL-1によるc-Srcの活性化を伴うこと,また,c-Srcの活性化にはTRAF6の会合が必須であることを明らかにした(Funakoshiら.Eur J Biochem 2003)。しかしながら,AP-1とNF-kB活性化にc-Srcのどの部位が関与するか明らかでなかった。今回,c-Srcの種々の部位欠損変異体を作成した所,c-Srcのキナーゼ部位は,AP-1の活性化に必須であるが,c-Srcのキナーゼ活性自体は,NF-kBの活性化には関与しないことを明らかにした。さらに,詳細に検討した結果,c-Srcの361-440アミノ酸の部位がIKKとの結合とNF-kB活性化に必要であることがわかった(Funakoshi-Tagoら.JB,2005)。2.レチノイン酸(ATRA)によるHL-60分化に対する接着斑キナーゼ(FAK)の役割解析。FAKを導入したHL-60(HL-60/FAK)は,TRAILによるアポトーシス誘導に抵抗することを報告した(Tamagikuら.2004)。一方,ATRへは,HL-60に作用して好中球系に分化させることが知られているが,HL-60/FAKは,ATRAによる分化誘導に抵抗する。その機序を検討したところ,HL-60/FAK細胞では,転写因子C/EBPaの活性化が阻害されており,その原因として,FAKの過剰発現がRbタンパクのSer807/811の過剰なリン酸化を起こし,このため,RbがC/EBPaと結合できないためと考えられた(Hashimotoら.Cell Signaling,2005)。本年度は、本プロジェクトの最終年度であり、シグナル伝達に関わる分子群に焦点をあて分子間相互作用を明らかにするとともに、これを標的とする薬物の開発につながる研究の展開を計った。具体的には、接着斑キナーゼFAKやTRAF6がそのサイトカイン産生やアポトーシスを制御する重要なシグナル分子であることから、FAKならびにTRAF6欠損細胞を用いて、TNFαや酸化ストレスによるアポトーシス誘導やサイトカイン産生の解析を行うとともに、新規薬物の作用解析を行った。本年度を含む、3年間のまとめてとして、以下の知見が得られた。1.FAKのTNFα誘導アポトーシスに対する耐性機序の解析:FAK欠損細胞ではFAK+/-細胞に比べ細胞死が起こりやすく、カスパーゼの活性化とJNKの活性化が容易に見られることを明らかにした(Takahashi et al. 2007)2.TRAF6欠損細胞におけるアポトーシス誘導とそのシグナル分子の解析:TRAF6欠損細胞では、TNFαによりアポトーシスが誘導されやすく、TRAF6が細胞死から保護することを見い出し、その分子機構を明らかにした(Ichikawa et al. 2006)。
ピーン成形法による難加工材の複曲面成形ならびに形材の曲げ加工の研究

独自に開発した鋼球投射による板材の特殊成形法を,わが国で工業的に利用できるようにするための応用研究を行う目的で,新たにブロワ-型のピーン成形装置を設置した.本装置の導入により,従来より数倍能率的な実験の遂行が可能となり,以下の成果を得た.1.走査形投射においては未投射域が弾性的に蓄えうるエネルギー量に限界があるため,最大有効投射エネルギーが存在し,これが最適投射条件を与えることを示した.1.被加工材の材質の違いによる成形性の差異が加工硬化特性の違いによることを明らかにした.1.単曲面の曲げ成形において,予備曲げ法のように型を用いることなく,所望曲げ角を得る方法として,試料投射長さを規定する方法とこれを実現する試料保持具を考案し,所望の曲げ角が得られることを示した.1.投射部端部に生じるだれ込みの欠陥が,裏面投射を一定割合で併用することにより抑制できることを示した.1.形材の代表として半円管材を取り上げ,これを軸回りに回転させながらレンズ状の穴を持つマスクで被覆して,外表面から投射すると順方向曲げができ,双曲線形の穴を持つマスクで被覆して内表面から投射すると逆方向曲げすなわちくら形成形ができることを示した.1.平板の複局面成形に当たるくら形成形が,第1投射として単曲面曲げを行った後,裏面から曲げ線を垂直に交叉させ,双曲線形の穴を持つマスクで被覆して第2投射を行うことによって実現できることを示した.このとき生じる投射部端部のだれ込みは,逆の面を一定率で打つことにより抑制できた.1.研究期間中に,三菱重工名古屋航空宇宙システム製作所で本加工法を用いた航空機の主翼の試作が開始され,上記のくら形成形の研究成果を基に助言を与えることができた.独自に開発した鋼球投射による板材の特殊成形法を,わが国で工業的に利用できるようにするための応用研究を行う目的で,新たにブロワ-型のピーン成形装置を設置した.本装置の導入により,従来より数倍能率的な実験の遂行が可能となり,以下の成果を得た.1.走査形投射においては未投射域が弾性的に蓄えうるエネルギー量に限界があるため,最大有効投射エネルギーが存在し,これが最適投射条件を与えることを示した.1.被加工材の材質の違いによる成形性の差異が加工硬化特性の違いによることを明らかにした.1.単曲面の曲げ成形において,予備曲げ法のように型を用いることなく,所望曲げ角を得る方法として,試料投射長さを規定する方法とこれを実現する試料保持具を考案し,所望の曲げ角が得られることを示した.1.投射部端部に生じるだれ込みの欠陥が,裏面投射を一定割合で併用することにより抑制できることを示した.1.形材の代表として半円管材を取り上げ,これを軸回りに回転させながらレンズ状の穴を持つマスクで被覆して,外表面から投射すると順方向曲げができ,双曲線形の穴を持つマスクで被覆して内表面から投射すると逆方向曲げすなわちくら形成形ができることを示した.1.平板の複局面成形に当たるくら形成形が,第1投射として単曲面曲げを行った後,裏面から曲げ線を垂直に交叉させ,双曲線形の穴を持つマスクで被覆して第2投射を行うことによって実現できることを示した.このとき生じる投射部端部のだれ込みは,逆の面を一定率で打つことにより抑制できた.1.研究期間中に,三菱重工名古屋航空宇宙システム製作所で本加工法を用いた航空機の主翼の試作が開始され,上記のくら形成形の研究成果を基に助言を与えることができた.先ず,試験機本体を設置し,実験遂行のための付帯設備を取付けて,試験能力の抜本的な改善を実現した.10年余以前に本加工法の原理的着想を得て以来続けてきた基礎研究において,最も苦労してきた点は,その実験に要する時間の長さである.たとえば,既設の自由落下式投射装置を用いる場合,間欠投射のため一つの成形形状を得るのに最低30分は必要であり,加工限界の特定にはさらに数倍の時間を要した.本研究費により設置した試験装置は,ブロワータイプの連続投射装置であり,投射されたショットの回収循環装置を補った結果,一つの試験が1分以下で実施できるようになり,飛躍的な改善が可能になった.加えて,本試験装置は,投射ノズルを縦横2方向に設置でき,回転テーブルおよびX-Yテーブル上に試料を置き,走査形投射によって従来の10数倍の面積の成形が可能となり,投射圧力も7kg/cm^2まで無段階調整のできる制御性の高いものとなった.また,投射エネルギーの設定には,従来投射後の圧痕形状を一つ一つ測定して落下エネルギーと対比して算出するという面倒な方式をとってきたが,今回設定した試験装置メーカーがエネルギーセンサーを開発していて借用できたため,投射条件の基礎データの作成を極めて能率的に実施することができた.さらに,並行して実施してきた本加工法の基礎研究において,被加工材の材質の差がもたらす成形性の違いを加工硬化特性と結びつけて解明することができ,球面盛り上げや2次元曲げにおける形状制御のためのマスキングの影響とストレスピーニングの有効性が系統的な実験で確認されたため,次年度の研究への展開の方向が一層明確化できた.この成果は塑性加工学会春季講演会への発表を予定している.昨年度設置したブロワ-形連続投射装置ならびに付帯設備により試験能力がこれまでより抜本的に改善され,目的とする実験が順調に進められた.

まず,平板の走査形投射において全面投射と同じ成形効率を得ることのできる有効投射密度が比較的低い密度条件下に存在し,その最大値である最大有効投射密度の活用が有用であることを示した.次に,形材の代表として半円管材をとりあげ,曲げ変形の実現をはかった.一方向からの投射では半円管の側面への投射エネルギーが急激に低下し,側面部に曲げひずみを与えることが不可能なことを確認し,半円管材の各部に垂直な投射を行えるよう軸まわりに回転させる装置を作成した.ついで,曲げひずみ分布を得るために必要なエネルギーが半円管材に対しサインカーブを描くことから,このエネルギー分布を与える方法として試料の軸まわりの回転速度を制御することを試みたが,適正条件を見つけることができなかった.このため,サインカーブを持つマスク穴を用意し,投射域の大きさを変える方法を試みた結果,その有効性が認められたが,なお盛り上がりによる断面形状のくずれが問題となった.そこで,曲げ方向へのひずみを有効に生じさせるためにはマスク幅を狭めて薄い凸レンズ形のマスク穴の数を増やすことが役立つことを確認した後,一つのマスク穴で試料回転と送りを連続的に行う方法により断面形状のくずれのない滑らかな半円管材の曲げを実現した.これらの結果を基に,さらに,マスク穴形状を凹レンズ形に変更し逆方向曲げができ,複曲面が成形されることを示した.これらの成果は塑性加工学会春季講演会への発表を予定している.本加工法が圧縮性の加工法であるため,難加工材の成形に対して有効である点は既に明らかにできたが,基礎的な単曲面の曲げにおいても,所望の形状に規定するための適切な方法が得られていないことと,曲げ線の両端面におけるだれ込みの抑制の問題が残されていた。そこで先ず,投射部の曲げ角に対する表面伸び量が既知の場合,試料投影長さと曲げ角が1対1に対応することに着目し,新たに試料長さに追従できる試料保持具を考慮して形状規定を検討した.その結果,対象材料に対する予備ピ-ニング試験により求めた表面伸び量を基にした実験式を作り,試料投影長さを規定することにより,所望の曲げ角を得ることができることを示した.次に,表面投影についで裏面投射をすれば,投影ひずみ分布のうち曲げ成分が打ち消されて展伸モードが実現できることに着目し,これを曲げ端面のだれ込みの抑制に生かすことを検討した.そして,表面投影に伴うだれ込みが一定割合の裏面投射により消えることを示した.さらに,本加工法の実用生産への応用として,海外で航空機の主翼の曲げが行われていると報じられているが,これに関するデータが公表されていないことから,平板の複曲面曲げに相当するくら形形状の曲げを試みた.昨年度,半円管材の曲げに対して,高さ方向下端に向けてcos曲線に沿って広がる投射域が得られるようにマスキングして,表面側を投影することにより,くら形成形が実現できることを示した.ここでは,平板から出発して,第1投射として凸曲げを行った後,裏面から曲げ線を垂直に交叉させ、しかも端へ行くほど広がった投射域ができるようにマスキングして第2投射を与えれば、くら形成形が実現できることを示した.このとき生じる端面のだれ込みに対しては、逆の面を一定の割合で交互に投射することにより防止し,第1変形の曲げ角を変化させることなく高能率で所望のくら形形状が成形できることを示した.
文化間紛争と紛争解決に関する文化人類学的研究

この研究では、日本におけるアイヌ新法をめぐる文化間紛争が、非暴力的な文化的-政治的要求をかかげる運動へと移行し、さらに政治的な「語り」における両義的解釈という紛争解決戦略によって法律の制定が実現された過程を、文化人類学的視点から実証的、科学的に検証し、紛争解決における文化的メカニズムの分析を行った。このため、文化間紛争と紛争解決に関する過去10年間におけるアイヌ関係新聞記事を収集、整理、データベース化し、検索プログラムを作成した。その結果、アイヌにおいては、この法律に対して、彼らの理念と現実との間の葛藤に起因する、対立する感情の併存が見られることが明らかとなった。また、北海道阿寒湖畔において50年間続けられてきたまりも祭りを、対立から共生へのメカニズムという視点から分析し、アイヌの帰属性(アイデンティティ)と民族的共生の過程を明らかにした。その結果、1.アイヌの民族性の最も深い部分にある精神性の演出により、新しいアイヌ文化の創造が行われていること、2.この祭りの創造と実行を通して民族的な共生関係が形成され、それが維持されていること、3.そこでは、アイヌとしての民族的帰属性が、アイヌと和人とを含むより広い集団への帰属性に移行していること、が明らかにされた。さらに、民族的共生関係の形成を可能にするのは、経済的理由や「語り」の技術によるだけではなく、異なる集団を越えて、それらを結び付ける人物の役割と人間性が重要であることを指摘した。最近は世界各地で発生する文化間紛争とその解決に向けた研究が主要な研究動向の一つとなってきている。日本においても、かつて、1899年に制定された「北海道旧土人保護法」の廃止とこれに代わる「アイヌ文化の振興並びにアイヌの伝統等に関する知識の普及及び啓発に関する法律」という新しい法律の制定が1997年にアイヌの要求に基づいてなされるに至った。この研究では、日本における文化間紛争が、非暴力的な文化的-政治的要求をかかげる運動へと移行し、さらに政治的な「語り(言説)」における両義的解釈という紛争解決戦略によって法律の制定が実現された過程を、文化人類学的視点から実証的、科学的に検証し、紛争解決における文化的メカニズムの分析を行った。さらに、紛争解決の過程におけるさまざまな出来事をアイヌ自身がどのように解釈し、「語る」のかについて、北海道沙流郡平取町字二風谷、登別市、千歳市においてインタヴィウー調査を行い、記録、整理、分析した。本年度は前年度に引き続き、アイヌ関係情報資料の収集、整理、解析、およびインタヴィウー調査とその記録、整理、分析を継続しながら、紛争解決における意思決定の過程について分析した。さらに、問題の解決が各当事者によってどのように受けとめられ、さらにどのような新たな反応を展開させるかという問題解決後の行動についても追跡調査した。

日本においても、かつて、1899年に制定された「北海道旧土人保護法」の廃止とこれに代わる「アイヌ文化の振興並びにアイヌの伝統等に関する知識の普及及び啓発に関する法律」という新しい法律の制定が1997年にアイヌの要求に基づいてなされるに至った。本研究では、日本における文化間紛争が、非暴力的な文化的-政治的要求をかかげる運動へと移行し、さらに政治的な「語り(言説)」における両義的解釈という紛争解決戦略によって法律の制定が実現された過程を、文化人類学的視点から実証的、科学的に検証し、紛争解決における文化的メカニズムの分析を行った。本年度は、情報資料とインタヴィウー資料の追加収集、整理、分析作業を行った。さらに、前年度に引き続き問題の解決が各当事者によってどのように受けとめられ、さらにどのような新たな反応を展開させるかという問題解決後の行動についても追跡調査した。また、北海道阿寒湖畔において50年間続けられてきたまりも祭りを、対立から共生へのメカニズムという視点から分析し、アイヌの帰属性(アイデンティティ)と民族的共生の過程を明らかにした。その結果、(1)アイヌの民族性の最も深い部分にある精神性の演出により、新しいアイヌ文化の創造が行われていること、(2)この祭りの創造と実行を通して民族的な共生関係が形成され、それが維持されていること、(3)そこでは、アイヌとしての民族的帰属性が、アイヌと和人とを含むより広い集団への帰属性に移行していること、が明らかにされた。そして、これら研究成果を総括し、最終報告書を作成、出版した。
分子標的診断を目指した高感度蛋白プロファイリング技術の確立

昨年度より引き続き、新規診断法確立のためのMUSTag法の改良及び民間企業との共同研究による新たな診断機器・計測法の開発を継続しつつ、実際の臨床検体を用いて各種疾患に関与するバイオマーカーを標的としたより大規模な臨床研究を開始した。1.MUSTagアッセイ用検出機器の共同開発平成21年度に開発に成功した超高速PCR装置の臨床応用により、新型インフルエンザ等の感染症における遺伝子診断において、迅速(30分以内)に診断結果を得る事が可能となった。一方でMUSTagアッセイ用の検出機器としては測定可能な検体数の問題から(最大12ウェル)未だ実用可能な段階には至っていないため、今後は検体処理能力向上のための装置の改良が急務である。また昨年度開発を行ったMUSTag法の標識技術を蛍光・発光イムノクロマト検出法に応用したIMPACTag法と、民間企業と連携して開発した高感度蛍光検出機器を組み合わせる事で、各種感染症の簡便・迅速かつ超高感度なイムノクロマト検出系の開発に成功し、現在臨床診断薬としての実用化のための検証を進めている。2.アッセイ法の改良磁気ビーズを抗体の固相担体に用いるMUSTagアッセイ系の開発により最大10倍程度の高感度化が得られた他、血清等の臨床サンプルを用いた実験において適切な前処理方法との組み合わせにより、非特異的反応をほぼゼロに低減する事に成功した。現在は上記の改良を行ったMUSTagアッセイ系を、各種臨床サンプル中のバイオマーカーの測定に応用している。3.MUSTag法を用いた臨床サンプル中の各種疾患関連バイオマーカーの測定MUSTag法を用いた臨床試験により、膀胱がんや運動機能関連疾患等の診断に有用なバイオマーカーの選別・検定を開始しており、その結果いくつかの因子において患者-健常者間で有意な差が見られる事が明らかになっている。本年度では主に、新規診断法確立のための超高感度同時多項目測定法(MUSTag法)の改良、および民間企業との共同研究による新たな診断機器の開発に取り組んだ。1.MUSTagアッセイ用検出機器・解析ソフトの共同開発トラストメディカル(株)との新規超高速PCR機器の開発により、従来90分程度かかっていたリアルタイムPCR反応を315分で行う事が可能になり、MSTagアッセイに要する時間の飛躍的な短縮が実現した。また、本機器は通常のDNA・RNA増幅検出にも使用可能であり、特に迅速な判定が必要な感染症における遺伝子診断への応用にも大きな可能性を秘めている。現状では同時に処理可能な検体数が少なく、MUSTagアッセイでの検出機器として用いるにはまだ実用的ではないが、まずはインフルエンザの遺伝子診断用機器としての実用化を目指しつつ、大規模臨床治験にも耐えうる処理能力を持つ機器の完成を最終的な目標としている。2.アッセイ法の改良(高感度化・簡便化・高速化)従来のイムノプレート上でのアッセイ法に替えて、磁気ビーズを抗体の固相担体に用いるMUSTagアッセイ系の開発により、最大10倍程度の高感度化が得られた他、既存の自動洗浄機との組み合わせによるアッセイ手順の簡便化・高速化(最大1時間の短縮)にも成功した。現状ではイムノプレートの系と比較して測定誤差がやや大きくなる傾向がある為、次年度以降は誤差の低減を目標にアッセイ系の最適化を行いつつ、自動化やマルチプレックス測定への応用を目指す予定である。3.血清サンプルを用いたアッセイ系の確立測定検体に血清サンプルを用いた場合においても、適切な前処理操作を行う事で血清成分による測定系への影響をほぼ無視できるレベルに低減できる事が確認された。今後は実用化を想定して前処理法の簡便化を目指しつつ、臨床検体を用いた小規模なアッセイを開始する予定である。昨年度より引き続き、新規診断法確立のためのMUSTag法の改良及び民間企業との共同研究による新たな診断機器・計測法の開発に取り組みつつ、実際の臨床検体を用いて各種疾患に関与するバイオマーカーを標的とした小規模な臨床研究を開始した。1.MUSTagアッセイ用検出機器の共同開発昨年度開発に成功した超高速PCR機器はMUSTagアッセイに要する時間の飛躍的な短縮を実現させたが、現状では同時に処理可能な検体数が少なく未だ実用的ではない。今後は大規模臨床治験にも耐えうるよう、処理能力及び測定精度の向上が課題となる。また本年度は、MUSTag法の標識技術をイムノクロマト検出法に応用した、簡便・迅速かつ超高感度な蛍光・発光イムノクロマト検出系(IMPACTag法)の開発を行い、従来の発色法の100倍以上の感度向上に成功した。今後は民間企業と連携して検出用機器の開発を進めつつ、新型インフルエンザ等の感染症診断への応用を計画している。2.アッセイ法の改良(高感度化・簡便化・高速化・多項目化)磁気ビーズを抗体の固相担体に用いるMUSTagアッセイ系の開発により最大10倍程度の高感度化が得られた他、血清等の臨床サンプルを用いた実験において、従来の反応系よりも非特異的反応を低減できることも明らかになった。今後は誤差の低減を中心にアッセイ系の最適化を行いつつ、自動化や多項目測定への応用、及び臨床診断への実用化を目指す予定である。3.MUSTag法を用いた臨床サンプル中の各種疾患関連バイオマーカーの測定MUSTag法を用いた小規模臨床試験により、膀胱がんや運動機能関連疾患等の診断に有用なバイオマーカーの選別・検定を開始している。来年度はより大規模な臨床治験への応用を試み、最終的にはMUSTag技術の臨床診断薬としての厚労省認可、もしくは民間企業への技術導出を目指す。

昨年度より引き続き、新規診断法確立のためのMUSTag法の改良及び民間企業との共同研究による新たな診断機器・計測法の開発を継続しつつ、実際の臨床検体を用いて各種疾患に関与するバイオマーカーを標的としたより大規模な臨床研究を開始した。1.MUSTagアッセイ用検出機器の共同開発平成21年度に開発に成功した超高速PCR装置の臨床応用により、新型インフルエンザ等の感染症における遺伝子診断において、迅速(30分以内)に診断結果を得る事が可能となった。一方でMUSTagアッセイ用の検出機器としては測定可能な検体数の問題から(最大12ウェル)未だ実用可能な段階には至っていないため、今後は検体処理能力向上のための装置の改良が急務である。また昨年度開発を行ったMUSTag法の標識技術を蛍光・発光イムノクロマト検出法に応用したIMPACTag法と、民間企業と連携して開発した高感度蛍光検出機器を組み合わせる事で、各種感染症の簡便・迅速かつ超高感度なイムノクロマト検出系の開発に成功し、現在臨床診断薬としての実用化のための検証を進めている。2.アッセイ法の改良磁気ビーズを抗体の固相担体に用いるMUSTagアッセイ系の開発により最大10倍程度の高感度化が得られた他、血清等の臨床サンプルを用いた実験において適切な前処理方法との組み合わせにより、非特異的反応をほぼゼロに低減する事に成功した。現在は上記の改良を行ったMUSTagアッセイ系を、各種臨床サンプル中のバイオマーカーの測定に応用している。3.MUSTag法を用いた臨床サンプル中の各種疾患関連バイオマーカーの測定MUSTag法を用いた臨床試験により、膀胱がんや運動機能関連疾患等の診断に有用なバイオマーカーの選別・検定を開始しており、その結果いくつかの因子において患者-健常者間で有意な差が見られる事が明らかになっている。
沸騰流動・熱伝達の直接同時収集によるマイクロスケール流動系沸騰メカニズムの解明

本研究では,単一微細管における沸騰流動の直接観測と熱伝達データの直接計測を同時に可能とする透明伝熱微細管を新たに開発して,マイクロチューブ内流動沸騰熱伝達機構の詳細な解明を目的とした研究を開始した。まず,我々は対象物の形状を制限しないコーティング方法として無電解めっき法を応用し,パイレックスガラス管内壁面への金薄膜のコーティングを実施することで,内径0.4mmから15mmまでの様々な内径を有する透明伝熱管の開発に成功した。本手法では,内径0.4mmの微細管においても長さ120mmの透明伝熱管が制作でき,L/Dが300を超えるような長尺微細伝熱管も制作可能である。次に,この透明微細伝熱管を用いた強制対流沸騰実験を実施した。実験は,作動流体に純水(サブクール度10-20K),質量流量50-200kg/m^2s,熱流束0-400W/m^2,管内径1mmの条件にて行った。まず,i)透明伝熱微細管により加熱,観察,熱伝達データの測定が同時に可能となることが確認された。一方,得られた熱特性データと映像から以下の結果を得た。ii)本実験範囲では,低熱流束時のbubble flowを除いて水平流と垂直流で熱特性や流動様式はほとんど変わらない。iii)気泡挙動と内壁温度の振動は完全に一致しており,高熱流束時では4Hz以上の早い温度振動が計測された。iv)高熱流束時には,時間平均値の1.3倍程度の急激な熱伝達上昇が見られた。v)気泡の振動に伴う流量変動は中熱流束域にて最大となる。以上の結果を現在,後述の論文・学会発表以外に論文誌3報に投稿中(内一報accept済)である。将来の微細管群にて構成される、沸騰二相流ループを利用した高性能小型排熱デバイスの開発に向け、単一微細管内の強制対流沸騰熱伝達のメカニズムを詳細に検討するため、今年度は新規なテストセクションを含む実験装置の開発に取り組んだ。まず初めに、新規テストセクションである、透明微細伝熱管を製作するため、ガラス微細管(内径0.5-2.5mm)の内壁面へ無電解めっき法によりコーティングする金薄膜の膜厚最適化を行った。その結果、沸騰流動の観測と熱伝達測定の同時収集に最適な、透明性と抵抗値、均一性を有する金薄膜をコーティングするためには、微細管内径によって最適なメッキ浴温度/時間が変化することがわかった。次に、ツインプランジャポンプと透明微細伝熱管を含むテストループを制作し、透明微細伝熱管を恒温槽内に設置して金薄膜温度一抵抗特性を調べた。その結果、無電解めっき法を用いて制作した透明微細伝熱管の抵抗一温度特性は、通常径の円管(透明伝熱管)と同様、直線性を示し、その傾きは経時変化によって変わらず、y切片のみが変化する(小さくなる)ことがわかった。つまり、試験前後の検定によってy切片さえ決定しておけば、抵抗値から管内壁温度が測定できることが明らかとなった。この透明微細伝熱管(内径1.0mm長さ50mm)を用いた強制対流および強制対流沸騰実験を、純水を実験流体として実施し、管内流体挙動観測と管内壁面熱伝達測定の同時測定に成功した。現在、管軸方向の温度分布測定のため、長さ30mmの透明微細伝熱管を35個連結したテストセクションの開発に取り組んでいる。
リキッドバイオプシーによる膵癌化学療法の治療最適化システム

膵癌は近年、FOLFIRINOX療法とGEM+nabPTX療法の導入による延命効果改善が顕著であるが、未だ死亡率の上位に位置している。その原因として癌の進行と転移による予後不良が挙げられ、改善策としては化学療法レジメンの完遂が必須といわれている。また、癌診断技術の進歩に伴い、リキッドバイオプシーによる血液中循環腫瘍細胞(circulating tumor cell: CTC)の検出から癌の進行と転移に関連する情報を入手し得ることがわかってきたが、治療戦略として新たな化学療法の確立には至ってないのが現状であるため、申請者は、ヒト膵癌細胞を移植した同所移植モデルマウスに対して膵癌化学療法による治療実験を行い、リキッドバイオプシーで得られるCTCと血中抗癌剤濃度との関係性について薬物動態学的/薬力学的解析法を用いたPK/PDモデルを構築することにより、CTCに基づく治療指針の提案と化学療法レジメン完遂率の向上に貢献し得る、膵癌化学療法の治療最適化システムの確立を目指す。CTCの検出にはヒト末梢血を10mL程度必要とされてきたが、連携研究者である愛知県がんセンター愛知病院の中西速夫先生らが開発した新規の微量採血による迅速型単離デバイス(PLoS One, 9, e8821, 2014 )では、マウス1個体から経時的にCTCを検出し得ることが確認されている。本課題では連携研究者の中西速夫先生の手法を用いてCTCを経時的に検出し、薬力学的パラメータ(PD)として血中抗癌剤濃度データ(PK)と共にPK/PD理論へとリンクさせることで、膵癌化学療法の治療最適化システムとしての予後改善効果が期待される。膵癌化学療法の予後改善を目指すべく、リキッドバイオプシーによる癌の進行・転移を検出して、化学療法へとフィードバックさせて効果的な用量調節につながることを目的として本課題を目下遂行中である。申請者は、ヒト膵癌SUIT-2細胞をマウスの膵臓に移植した、ヒト膵癌同所移植マウスを用いて、治療効果と同時に、薬剤濃度と血中循環腫瘍細胞(CTC)を経時的にモニターすることで、予後改善に寄与する用量調節とそのタイミングを、PK/PD理論にもとづいて見出すことを目標としている。本年度は、ヒト膵癌同所移植マウスにFOLFIRINOX治療を行なって、リキッドバイオプシーによって得られるCTCの検出方法の確立に重点をおいて遂行した。本課題の連携研究者である中西速夫先生考案のデバイスでの検証をおこなうため、採血後の試料の取り扱いと細かな手技の獲得に少々時間を要したため、薬剤濃度からPKモデルを構築するまでにいたることができず、引き続き検討を進めている。マウスに関して、希少なマウスであるため、一つ一つの過程において慎重に進めているのが現状である。現段階では、4から6例の治療中のCTCの検出結果が得られており、膵癌の予後とCTCとの間には顕著な相関関係が認められている。並行して、薬剤濃度の経時的変化についてもデータ取得中であり、例数を追加しているところである。したがって、現段階で本モデルマウスの生存曲線と、CTCに関する結果が得られており、薬剤濃度の検出データを追加中である。リキッドバイオプシーから検出されるCTCは癌の進行・転移を反映することが報告されているが、CTCに基づいた治療法の確立には至っていないのが現状であり、CTCに基づく治療指針の提示が求められている。今後の方策として、CTCの検出方法を確立させるとともに、FOLFIRINOX療法をレジメンに従って、3投1休のサイクルでマウスに治療をおこなって、施行中のCTCの変化と、薬剤濃度の変化を経時的にモニターして、PKデータとPDーデータを取得することを目指す。また、ヒトすい臓がんSUIT-2細胞をマウスに移植した担癌マウスを作成して、治療効果に関する経時的データとして、腫瘍縮小効果を測定して、CTCとの関連性についても見当する予定である。

膵癌化学療法の予後改善を目指すべく、リキッドバイオプシーによる癌の進行・転移を検出して、化学療法へとフィードバックさせて効果的な用量調節につながることを目的として本課題を目下遂行中である。申請者は、ヒト膵癌SUIT-2細胞をマウスの膵臓に移植した、ヒト膵癌同所移植マウスを用いて、治療効果と同時に、薬剤濃度と血中循環腫瘍細胞(CTC)を経時的にモニターすることで、予後改善に寄与する用量調節とそのタイミングを、PK/PD理論にもとづいて見出すことを目標としている。本年度は、ヒト膵癌同所移植マウスにFOLFIRINOX治療を行なって、リキッドバイオプシーによって得られるCTCの検出方法の確立に重点をおいて遂行した。本課題の連携研究者である中西速夫先生考案のデバイスでの検証をおこなうため、採血後の試料の取り扱いと細かな手技の獲得に少々時間を要したため、薬剤濃度からPKモデルを構築するまでにいたることができず、引き続き検討を進めている。マウスに関して、希少なマウスであるため、一つ一つの過程において慎重に進めているのが現状である。現段階では、4から6例の治療中のCTCの検出結果が得られており、膵癌の予後とCTCとの間には顕著な相関関係が認められている。並行して、薬剤濃度の経時的変化についてもデータ取得中であり、例数を追加しているところである。したがって、現段階で本モデルマウスの生存曲線と、CTCに関する結果が得られており、薬剤濃度の検出データを追加中である。リキッドバイオプシーから検出されるCTCは癌の進行・転移を反映することが報告されているが、CTCに基づいた治療法の確立には至っていないのが現状であり、CTCに基づく治療指針の提示が求められている。今後の方策として、CTCの検出方法を確立させるとともに、FOLFIRINOX療法をレジメンに従って、3投1休のサイクルでマウスに治療をおこなって、施行中のCTCの変化と、薬剤濃度の変化を経時的にモニターして、PKデータとPDーデータを取得することを目指す。また、ヒトすい臓がんSUIT-2細胞をマウスに移植した担癌マウスを作成して、治療効果に関する経時的データとして、腫瘍縮小効果を測定して、CTCとの関連性についても見当する予定である。物品費において当初の予定との乖離が生じたのは、モデル動物での手技獲得に時間を要したため、実験回数が少なかったことから、物品費のマイナス予算となった。
自然な大統一理論におけるLHC物理

世代対祢性を持つE6大統一理論において予言される特徴的なスフェルミオンスペクトラムが、LHCでいかに確認されうるか、ということについて研究し、特徴的ないくつかのシグナルがることがわかったので、論文にまとめた。また、代表的な超対称性媒介シナリオの一つであるゲージ媒介シナリオにおいて、媒介場がSU(5)大統一理論の完全表現になっていない様々な場合についての、LHCにおける予言を研究した。これまで、そのようなゲージ媒介シナリオについては、あまり、考えられていない。その理由は、超対称性理論の大きな魅力の一つであるゲージ結合定数の大統一スケールでの一致が一般には満足できなくなってしまうためであったが、我々が提唱した異常U(1)による大統一理論では、SU(5)大統一理論の完全表現でない質量を持つ多くの粒子が現れるにもかかわらず、ゲージ結合定数における成功を満足させることができるので、それらの完全表現でない場のうちの幾つかが媒介粒子として働く場合にどのような予言ができるか、をまじめに考えることが重要になってきた。特に、ゲージーノ質量が大統一理論から予言される関係式を満足しないことが大きな特徴の一つなので、そのことをLHCで如何に確かめるか、という観点に注目して、研究を進めた。結果、LHCのそれぞれのステージで、興味あるシグナルが見えうることがわかり、それらの事実を論文にまとめて発表した。世代対称性を持つE6大統一理論において予言される特徴的なスフェルミオンスペクトラムが、LHCでいかに確認されうるか、ということについて研究した。特徴的な幾つかのシグナルがあることがわかってきている。論文を準備中である。また、代表的な超対称性媒介シナリオの一つであるゲージ媒介シナリオにおいて、媒介場がSU(5)大統一理論の完全表現になっていない様々な場合についての、LHCにおける予言を議論した。これまで、そのようなゲージ媒介シナリオについては、考えられていない。我々の研究の結果、幾つかの興味深いことがわかってきている。そのうち、発表する予定である。
ラットの修復象牙質形成過程におけるGrowth Factorの動態

平成13年度実験動物には生後8週齢のウイスター系雄性SPFラットを用いた。動物は、エーテル麻酔下にて、下顎左側第一臼歯をラウンドバーにて窩洞形成後、探針にて歯髄穿孔した。穿孔部を交互洗浄、止血を確認し、低粘性レジンにて充填した。露髄後、7、14、28、56日後に屠殺した。その後EDTA-グリセリン溶液で低温脱灰を行った。脱灰後、パラフィンに包埋し、連続切片を作製した。作製した切片は、HE染色とTGF-β1、ED-1を用いた免疫染色を行った。一次抗体としてTGF-β1、ED-1抗体を使用し、ABC(Avidin-Biotin-peroxidase Complex)法にて免疫染色を行った。その結果、術後7日では損傷受けた歯髄には軽度の炎症性細胞浸潤が認められ、一部壊死しているものも認められた。また、TGF-β1陽性細胞の発現は認められなかった。ALP活性は損傷された歯髄直下や根管象牙質表面に認められた。術後14日では、損傷を受けた歯髄は術後7日に比較して炎症性細胞浸潤は軽度であった。TGF-β1陽性細胞は、損傷を受けた歯髄周辺に認められた。また、ED-1陽性細胞も同様に損傷を受けた歯髄周辺に認められた。ALP活性は、損傷を受けた歯髄に接する根管壁象牙芽細胞層に認められた。術後28日では、硬組織被蓋形成による露髄面の被蓋が認められた。硬組織被蓋形成周辺にTGF-β1陽性細胞が認められた。ALP活性は、硬組織被蓋形成周辺の象牙芽細胞層に多く認められた。術後56日では、露髄面は硬組織で被蓋され炎症性細胞浸潤は減少傾向を示した。TGF-β1陽性細胞は、硬組織被蓋形成周辺に認められたが減少傾向を示した。ALP活性は、硬組織被蓋形成周辺の象牙芽細胞層に術後28日と同様に多く認められた。また修復象牙質形成量は経時的に増加した。以上の結果から推測するとTGF-β1陽性細胞は多くのマクロファージに認められ、修復象牙質形成過程における一因子として関与していることが推察された。平成12年度生後8週齢のウイスター系ラット雄性SPFラット用い、エーテル麻酔下にて下顎第一臼歯をラウンドバーを使用し窩洞形成後、探針にて、歯髄穿孔を行った。穿孔部の交互洗浄、止血を確認し、低粘性レジンにて穿孔部を封鎖した。また、対照群は特に処置を施さなかった。その後、7、14日後に動物を屠殺し、下顎骨を摘出した。摘出した下顎骨は、中性ホルマリンで固定後、EDTAで低温脱灰を行い、パラフィンに包埋した。通法に従い、連続組織片を作製し、HE染色を行った。その結果、術後7日では、損傷された歯髄では、軽度の炎症細胞浸潤が認められた。また、術後14日では軽度の炎症性細胞浸潤は持続し、穿孔部は繊維性の結合組織で被包されているものも認められた。また、いくつかの動物では修復象牙質形成が認められるものもあった。現在、TGF-β1抗体を用いたSAB法で穿孔部の組織修復におけるTGF-β1の動態を検索中である。また、術後7、14、21、28日と経時的に修復象牙質の形成量を組織形態計測学的に検索することを予定している。