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地雷探知トモグラフィック地中レーダの開発

長崎大学の研究グループでは改良された合成開口処理法を提案した.次に乾燥した砂による地雷フィールドを作成した.この地雷フィールドに金属製の地雷を想定した直径3cm,長さ5cmの金属円柱とプラスチック製地雷を想定した直径7cm,長さ5cmの円柱(ロウソク:比誘電率2.6)を埋設し,検出実験を行い,改良された2次元合成開口処理法の有効性と現有のレーダ装置に対する地雷探査の限界を確認した.さらに,改良された3次元合成開口処理法を提案し,2次元合成開口処理では識別が困難であった模擬プラスチック地雷でも,精度良く推定できることを示した.また,処理時間の短縮化を図るため,2段階の3次元合成開口処理を検討し,マルチグリッドの概念を3次元合成開口処理に取り入れることにより処理時間の大幅な短縮(従来法で約60分の処理時間が約1分)が可能であることを示した.熊本大学の研究グループでは,地雷とその他の物体(石など)を識別するのに有効な特徴の一つとして,ターゲットの上面と下面で反射されたパルスの時間間隔を用いる方法を提案した.この特徴を用いた検出・識別アルゴリズムを基に,実際に地雷識別部を構成し,計算機シミュレーションにより有効性を確認するとともに,信頼性・安定性の検証を行った.すなわち,地雷の種類,地面の粗さ,地雷の深さ,土壌の誘電率や導電率(含水率)など,種々のパラメータの変化に対する識別性能の変化を定量的に評価し,総合的な検出・識別性能と適用限界を明らかにした.同時に適用限界についても検討にした.また,実験的にも有効性を確認するため,センサ用のアンテナシステムを構築し,これを用いたモデル実験による有効性の確認を行った.さらに,性能向上へ向けての取り組みとして,最適な低次元特徴ベクトルについての検討も行なった.長崎大学の研究グループでは改良された合成開口処理法を提案した.次に乾燥した砂による地雷フィールドを作成した.この地雷フィールドに金属製の地雷を想定した直径3cm,長さ5cmの金属円柱とプラスチック製地雷を想定した直径7cm,長さ5cmの円柱(ロウソク:比誘電率2.6)を埋設し,検出実験を行い,改良された2次元合成開口処理法の有効性と現有のレーダ装置に対する地雷探査の限界を確認した.さらに,改良された3次元合成開口処理法を提案し,2次元合成開口処理では識別が困難であった模擬プラスチック地雷でも,精度良く推定できることを示した.また,処理時間の短縮化を図るため,2段階の3次元合成開口処理を検討し,マルチグリッドの概念を3次元合成開口処理に取り入れることにより処理時間の大幅な短縮(従来法で約60分の処理時間が約1分)が可能であることを示した.熊本大学の研究グループでは,地雷とその他の物体(石など)を識別するのに有効な特徴の一つとして,ターゲットの上面と下面で反射されたパルスの時間間隔を用いる方法を提案した.この特徴を用いた検出・識別アルゴリズムを基に,実際に地雷識別部を構成し,計算機シミュレーションにより有効性を確認するとともに,信頼性・安定性の検証を行った.すなわち,地雷の種類,地面の粗さ,地雷の深さ,土壌の誘電率や導電率(含水率)など,種々のパラメータの変化に対する識別性能の変化を定量的に評価し,総合的な検出・識別性能と適用限界を明らかにした.同時に適用限界についても検討にした.また,実験的にも有効性を確認するため,センサ用のアンテナシステムを構築し,これを用いたモデル実験による有効性の確認を行った.さらに,性能向上へ向けての取り組みとして,最適な低次元特徴ベクトルについての検討も行なった.国際紛争の負の遺産として,地雷による被害が世界各地で問題になっている。現在,約7,000万個ともいわれる地雷が放置され,そのことが戦闘終了後も紛争地周辺の住民生活の安全を脅かし,被地雷埋設国の経済的復興に重い足かせとなっている.地雷探知の代表的なものは金属探知器および地中レーダ探知器である.金属探知器は最もよく使われており金属製の地雷を探知するには十分であるが,プラスチック製の地雷の探知はきわめて困難となっている.そのため金属探知器の探知感度を上げて探知をおこなう場合は地中や地表上の微小な金属片にも反応してしまい,探知作業効率が極端に低くなってしまう.一方,地中レーダ探知器は地雷の材質に関係なく探知が可能であるが,地雷からの微弱な反射波が強力なクラッタに埋もれてしまい,目標物体の微弱な信号検出に問題がある.平成16年度は以下のことを明らかにした.(1)比誘電率3の乾燥した砂による地雷フィールドを作成した.(2)金属製の地雷を想定した直径3cm,長さ5cmの金属円柱や,プラスチック製地雷を想定した直径7cm,長さ5cmの円柱(ロウソク:比誘電率2.6)を埋設し,様々な状況下でのパルス応答を観測した.(3)パルス応答に対して我々が提案した合成開口処理を適用し,現有のレーダ装置に対する地雷探査の限界を確認した.(4)金属地雷とプラスチック地雷が同時に存在しても,合成開口処理を改良することによってそれらを区別できる可能性があることを示した.(5)中心周波数1.3GHz,帯域幅1GHzの送信パルスでは,長さ1.8cm,直径1mm程度の釘は認識できないことを明らかにした.これによって金属小片によるフォルス・アラームを取り除くことが期待できる.(6)4つの送信アンテナと1つの受信アンテナを持つ地中レーダを作成した.この装置を用いて来年度は新たな地雷探査法を開発する予定である.

地雷探知の代表的なものは金属探知器および地中レーダ探知器である.金属探知器は最もよく使われており金属製の地雷を探知するには十分であるが,プラスチック製の地雷の探知はきわめて困難となっている.そのため金属探知器の探知感度を上げて探知をおこなう場合は地中や地表上の微小な金属片にも反応してしまい,探知作業効率が極端に低くなってしまう.一方,地中レーダ探知器は地雷の材質に関係なく探知が可能であるが,地雷からの微弱な反射波が強力なクラッタに埋もれてしまい,目標物体の微弱な信号検出に問題がある.長崎大学の研究グループでは平成16年度は,比誘電率3の乾燥した砂による地雷フィールドを作成し,金属製の地雷を想定した直径3cm,長さ5cmの金属円柱や,プラスチック製地雷を想定した直径7cm,長さ5cmの円柱(ロウソク:比誘電率2.6)を埋設し,模擬地雷の真上を通る直線状の観測ライン上でのパルス応答を観測した.得られたパルス応答に対して我々が提案した2次元の合成開口処理を行い,現有のレーダ装置に対する地雷探査の限界を確認した.平成17年度は埋設した模擬地雷の真上を通る観測ラインだけでなく,真上の観測ラインに±数センチだけ離した数本の観測ライン上でパルス応答を観測し,3次元合成開口処理を行った.3次元合成開口処理では,2次元合成開口処理では識別が困難であった模擬プラスチック地雷でも,精度良く推定できることを示した.また,3次元合成開口処理に必要な観測ラインの間隔について議論した.熊本大学の研究グループでは,平成17年度は,平成16年度に開発した検出・識別アルゴリズムと予備実験の結果を基に,実際に地雷識別器のプロトタイプの作成を開始し,性能評価を行うとともに,シミュレーションによりその有効性・信頼性・安定性の検証を行った.同時に適用限界についても明確にした.まず,センサ用のアンテナシステムを構築し,これを用いたモデル実験による有効性の確認を行った後,FDTD法による数値シミュレーションにより地雷識別能力,ロバスト性,処理速度などの詳細な性能評価を行った.地雷の種類,地面の粗さ,地雷の深さ,土壌の誘電率や導電率(含水率)など,種々のパラメータの変化に対する識別性能の変化を定量的に評価し,総合的な検出・識別性能と適用限界を明らかにした.地中レーダによる地雷探知は地雷の材質に関係なく探知が可能であるが,地雷からの微弱な反射波が強力なクラッタ(不規則な地表面からの反射波や地中の不均質性に起因する散乱波)に埋もれてしまい,目標物体の微弱な信号検出に問題がある.この問題を解決し,安全で,作業効率の高い,限りなく100%に近い探知率を持つ新しい探知・処理技術の開発が望まれている.長崎大学の研究グループでは平成18年度は平成17年度に開発した3次元合成開口処理の改良を行った.3次元合成開口処理を行うことにより,2次元合成開口処理に比べ精度の高い地雷検出が行えるが,処理時間が非常に長くなる.処理時間の短縮化を図るため,2段階の3次元合成開口処理を検討した.まず,第1段階では広い探査領域に対して荒い探査を行い,大きな重みが現れる領域を切り出す.次に,その領域に対して精査を行う.このようにマルチグリッドの概念を3次元合成開口処理に取り入れることにより処理時間の大幅な短縮(従来法で約60分の処理時間が約1分)が可能となった.
ヒト遺伝子DNAを導入した形質転換メダカの開発

1.ニワトリδ-クリスタリン遺伝子のメダカへの導入魚類に外来のDNAを導入して形質転換動物を作出すま技術はまだ完成されたものがない.この技術を開発するために,日本産メダカにニワトリのδ-クリスタリン遺伝子を導入する実験を行った. 443個のメダカ卵母細胞の核にδ-クリスタリン遺伝子を導入して, 222個お1日胚を得た.これらの生存胚について,レンズ形成期から孵化直前まで4つの発生段階を取って,遺伝子の発現を調べた.組織の種類を問わず,いづれかの組織で遺伝子が発現している個体の割合は胚の発生の進行と共に4%から52%まで急速に増大することが明らかになった.このようにδ-クリスタリン遺伝子の発現は全体として発生段階依存的であった.これを個々の組織について調べると,まずレンズ組織では,組織形成が最も活発に行われる時期にのみ発現が見られた.また,非レンズ組織では,発現は最初に脊索や筋肉などの中胚葉組織に見られ,後になって外胚葉,内胚葉を含む多くの組織で見られた.これによってδ-クリスタリンの発現は特異的な要因と非特異的な要因によって制禦されていることが明らかになった.2.ヒト遺伝子のメダカへの導入ヒトのがん遺伝子rasとmycをメダカの卵母細胞に注入して,胚の発生と生長に対する影響を調べた.ras遺伝子を注入して得られた2日胚39個の中,その後に発生異常が見られたもの14個,孵化したもの20個,孵化後30日生存したもの8個体であった.mycでは, 2日胚51個,発生異常5個,孵化36個, 30日生存23個体であった.ras遺伝子注入個体では発生異常と孵化後の生長の遅れが特徴的に見られた.次世代を得ること,遺伝子の導入を生化学的に確認することが今後の課題である.1.ニワトリδ-クリスタリン遺伝子のメダカへの導入魚類に外来のDNAを導入して形質転換動物を作出すま技術はまだ完成されたものがない.この技術を開発するために,日本産メダカにニワトリのδ-クリスタリン遺伝子を導入する実験を行った. 443個のメダカ卵母細胞の核にδ-クリスタリン遺伝子を導入して, 222個お1日胚を得た.これらの生存胚について,レンズ形成期から孵化直前まで4つの発生段階を取って,遺伝子の発現を調べた.組織の種類を問わず,いづれかの組織で遺伝子が発現している個体の割合は胚の発生の進行と共に4%から52%まで急速に増大することが明らかになった.このようにδ-クリスタリン遺伝子の発現は全体として発生段階依存的であった.これを個々の組織について調べると,まずレンズ組織では,組織形成が最も活発に行われる時期にのみ発現が見られた.また,非レンズ組織では,発現は最初に脊索や筋肉などの中胚葉組織に見られ,後になって外胚葉,内胚葉を含む多くの組織で見られた.これによってδ-クリスタリンの発現は特異的な要因と非特異的な要因によって制禦されていることが明らかになった.2.ヒト遺伝子のメダカへの導入ヒトのがん遺伝子rasとmycをメダカの卵母細胞に注入して,胚の発生と生長に対する影響を調べた.ras遺伝子を注入して得られた2日胚39個の中,その後に発生異常が見られたもの14個,孵化したもの20個,孵化後30日生存したもの8個体であった.mycでは, 2日胚51個,発生異常5個,孵化36個, 30日生存23個体であった.ras遺伝子注入個体では発生異常と孵化後の生長の遅れが特徴的に見られた.次世代を得ること,遺伝子の導入を生化学的に確認することが今後の課題である.
先天性出血性疾患の遺伝子治療に関する基礎的研究

血友病についての研究は、分子遺伝学的手法の発展に伴い画期的とも言える進歩を遂げ、その臨床診断も遺伝子レベルで行われるようになってきた。また、遺伝子工学を用いて組み換え型第VIII因子、第IX因子の臨床応用、さらにはより有効な新しい治療法としての遺伝子治療を目指した包括的な臨床的研究が進められようとしている。今回、我々は先天性出血性素因の中で最も頻度の高い血友病のうち、血友病Bの遺伝子治療を目指した基礎的な検討の一つとして、より効率のよい発現ベクターの開発を試み、マウス白血病ウイルス(MMoLV)をベースとした新しい第IX因子発現レトロウイルスベクターを作製し、マウス線維芽細胞における第IX因子の発現について検討した。transfectionは通常のリン酸カルシウム法にて行い、約2週間後に発育してきた各コロニーを24wellのplateに分注した。そして、樹立された初代producer細胞のうち最も第IX因子産生量の多い細胞の培養上清をラット208F細胞、およびマウスNIH3T3細胞に感染させ、2週間後のG418 resistant colonyの数にてvirus titerを測定した。その結果GP+E86/L9RNL、PA317/L9RNLともに約10^310^4/mlのtiterであった。また、NIH3T3細胞、208F細胞において得られたコロニーはそのまま組み換え蛋白質産生細胞として用い、細胞株各1×10^6個あたり24時間に産生される第IX因子量をEIAにて測定した。その結果500ngから1.2μgの第IX因子が上清中に産生されていた。また、上清中の第IX因子活性を凝固一段法にて測定して比活性を求めたところ、いずれの細胞においても90%以上の比活性が得られ、細胞内における蛋白の翻訳後修飾は正常に行なわれていることが示唆された。一方、培養上清を集めてWesternblottingを行なったところヒト血漿由来の第IX因子と同じ分子量約54,000のバンドを検出し、ほぼ正常な第IX因子が産生されていることが判明した。第IX因子cDNAを親レトロウイルスベクタ-pLXRNLのLTRの下流のPst I siteに挿入し、LTRをプロモ-タ-としてこれを発現するベクタ-を作成した。こうした得られたヒト第IX因子産生レトロウイルスベクタ-(pL9RNL)をパッケ-ジング細胞であるGP+Eー86にtransfectした。10μgのベクタ-を通常のリン酸カルシウム法にてtrnsfect後、4μg/mlのPolybrene存在下でウイルスの感染を行ない、G418による約2週間のselection後、発育してきたコロニ-をharvestし上清中の第IX因子量を高感度蛍光ELISA法にて測定した。樹立された初代Producer細胞から産生される組み換えウイルスを他の細胞に感染させることにより、上清中のウイルス粒子のtiterを測定したところ、およそ10^<3ー4>/mlであった。またこれらの細胞株は24時間の間に1x10^6個あたり、各々数100ngから数μgの第IX因子を産生することがわかった。凝固1段法による検討ではいずれの細胞の上清も90%以上の第IX因子比活性が得られ、細胞内における蛋白の翻訳後修飾は正常に行なわれていることが示唆された。

培養上清を塩化バリウム吸着にて濃縮し、western blottingを行なったところ、ヒト血漿由来の第IX因子と同じ分子量約54000のバンドが検出された。各細胞株より抽出されたDNAを、Southern blottingにて検討したところいずれの細胞においてもヘルパ-フリ-のウイルスの取り込みは正しく行なわれていることがわかった。以上の研究により、我々が今回作成したレトロウイルスベクタ-pL9RNLが血友病Bの遺伝子治療の手段となりうる条件を満たすための基礎的なデ-タが得られた。第VII因子は、分子量約50,000のビタミンK依存性性受白でヒト血〓中には100-500mg/mlの濃度で存在し、外因系血液凝固反応のひき金として止血に重要な役割を果す。先天性第VII因子欠乏症は極めて稀な出血性疾患であるが、VII因子のcDNAがクローン化されて以来、DNAレベルで欠乏症の本能が解明できるようになり、VII因子の構造と機態との関係についての理解が深まりつつある。我々はFactorVIINagoyaと命名したユニークな先天性VII因子異常症ではVII因子遺伝子のエクソンVIIIに点突然変異(Ang304→Trp)のあることを同定し、以下の如く原因遺伝子を組み込んだレトロウイルスベクターを作製して異常遺伝子を発現させ、正常遺伝子を発現させたものと比較した。正常または異常VII因子cDNAをレトロウイルスベクターpBabeNeoに挿入したものを、パッケージング細胞であるマウス線維芽細胞(PA317)にリン酸カルシウム法にてtransfectした。その後、G418による2週間のselectionを行った、上清中に分泌された正常あるいは異常VII因子を精製にその性質をしらべた。異常VII因子は正常と同じ分子量であるが、autoactivationをせず、組織因子のない場合にはXa、IXa、XIIaにより限定分解をうけないが、ヒト組織因子存在下ではXaによる分解のKmは正常VII因子の3.6倍であった。ligand binding assayでは、異常VII因子のヒト組織因子に対するKdは16.9nMで正常の7.2nMよりやや大きかった。一方、ウシ組織因子に対しては同じkdであった。これらのことから、VII因子のArg304がヒト組織因子との相互作用に重要であることが明らかになった。
日英語ならびに西欧諸語における時制の比較研究

本研究では、言語系統的に全く異なる言語である日本語と、英語をはじめとする主な西欧諸語の時制現象における相違点・類似点を指摘・考察した。特に、(1)これらの言語の時制現象を統一的に扱える時制理論として、時制関連領域に属する助動詞・アスペクト・モダリティ・証拠性ならびに話者の主観性が反映したモデルを確立し、(2)主観的要因によって大きな影響を受けるいくつかの言語環境において、これらの言語の時制現象がどの点で共通し、どの点で異なるかを示した。本研究は、次の2点を目的とする。(1)言語系統的にまったく異なる英語と日本語の時制現象の比較研究を包括的に行える枠組みを構築する。(2)(1)の時制モデルを基に、日英語とドイツ語・オランダ語・フランス語・スペイン語の特定言語環境における時制現象の比較研究を行う。本研究の基盤となる時制理論は、以下の3点を反映することを目指している。(1)時制の関連領域である助動詞やアスペクト、モダリティや証拠性に関する領域をも含めた動詞体系全体を射程に収めた包括的なモデルであること。(2)日英語の時制構造の相違を反映させることのできるモデルであること。(3)時制解釈のプロセスの際に、時制形式の使用者である話者の関与、すなわち、主観的要因の関与が可能なモデルであること。この時制モデルを基にして、主観的要因が大きく関わる言語環境である、独立節(特に、未来表現)、間接話法補部、描出話法補部における各言語の様々な時制形式の解釈メカニズムを解明する。また、対応する時制形式の言語間の比較研究も行う。本年度は、和田がNaoaki Wada(Interpreting English Tenses, 2001)で提案された英語の時制モデルを発展させ、モダリティ体系や助動詞、アスペクトなどの側面も取り込んだ日英語比較のための時制モデルの構築を行い、渡邊が日仏語の時制・アスペクト形式の比較をモダリディと絡めながら行った。これらの研究活動は、主に、定期研究会ならびにワークショップを通して行った。具体的な活動記録は、以下に示すとおりである。2第2回研究会和田尚明日英語の時制構造の相違と時制現象(2007年6月22日)4第4回研究会和田尚明知覚動詞補部における時制現象:日英語対照研究(2007年10月12日)5第5回研究会渡邊淳也分岐的時間の表象を用いた時制・モダリティの連関の説明の試み(2007年11月16日)7ワークショップ『英仏語の時制形式の解釈とモダリティ・アスペクトの影響』(渡邊淳也「フランス語の半過去における時制的価値からモダリティへの派生」和田尚明「英語の未来時指示の現在進行形とBe Going Toについて」)(2008年2月15日:筑波大学人文社会学系棟)以上の6回の定期研究会と1回のワークショップを通じて、日英仏語の時制現象の相違点や類似点について、モダリティやアスペクトなどの観点も含めた形で議論し、理解を深めた。なお、本年度の研究活動の成果の一部は、雑誌掲載や学会発表という形で公表されている。本年度は、和田が過去形の英蘭語の比較研究(間接話法補部を含む)を、渡邊がロマンス諸語の未来表現やモダリティの比較研究を中心に研究した。4第4回研究会渡邊淳也研究発表フランス語およびロマンス諸語における単純未来形と迂言的未来形について(2008年10月17日)7言語学講演会井元秀剛(大阪大学)「目本語ど英仏語における時制選択のずれについて一メンタルスペース理論の観点から」・田中一彦(大阪市立大学)「談話における時制選択:問接話法補文、since構文の主節の場合」(2009年2月16日:筑波大学人文社会学系棟)本年度は、和田が日英蘭語の時制の比較研究(過去表現や未来表現、特定言語環境における比較)を、渡邊がフランス語を中心としたロマンス諸語の未来表現やモダリティならびに類似表現を中心に研究した。なお、2010年2月10日2月18日まで、和田尚明が、海外研究協力者であるRenaat Declerck氏ならびにBert Cappelle氏とルーヴァン大学ならびにゲント大学で時制・モダリティに関する研究交流を行った。本年度は、和田尚明が英語の未来表現、英蘭語の現在完了形ならびに日英語の従属節(間接話法補部・条件節)における時制現象を、渡邊淳也が、フランス語をはじめとするロマンス諸語の未来表現ならびにフランス語の非定形の時制現象(ジェロンディフ・現在分詞)を中心に研究した。合同研究会としては、以下の要領で行った。2第2回研究会渡邊淳也研究発表

フランス語およびロマンス諸語における単純未来形と迂言的未来形について(2010年6月9日)3第3回研究会和田尚明研究発表日英語時制現象の対照言語学的分析(2010年11月10日)4第4回研究会渡邊淳也研究発表ジェロンディフと現在分詞をめぐって(2011年2月9日)また、渡邊淳也が2010年5月29日に、日本フランス語学会シンポジウム『フランス語学と意味の他者』(於:早稲田大学)に講師として、和田尚明が2010年11月13日に、日本フランス語学会11月期談話会『時制体系をめぐる対照言語学的視点』(於:京都大学)に講師として参加した。さらに、和田尚明が2010年4月22日に、筑波大学文芸・言語専攻平成22年度第1回言語学コロキウムにて、「現在完了形の表す意味範囲の変遷とC-牽引:英蘭語比較研究」のタイトルで研究発表を行った。なお、2010年9月19日26日まで、渡邊淳也がチュニジア共和国で研究交流会に参加し、自身もフランス語で研究発表を行った。
簡易生体内蛍光イメージング実現のための新たな３次元再構成技術の開発

散乱媒質中の蛍光体深さと厚さを同時に推定する簡便な手法を新たに開発した。本手法では、多波長複数配置光源群の励起光を用い、蛍光体の深さと厚さを同時推定する。この計測原理確率確立のため,数値解析および生体試料実験等において、蛍光体深さと厚さと蛍光強度比の関係を検証した。その結果、深さと厚さ推定が原理的に可能であり、また生体組織への適用性も確かめられた。最後に、生体模擬ファントムを用いて蛍光体の深さ厚さの同時推定を行った。推定された深さ情報から散乱により劣化した蛍光像を改善した。更に厚さ情報を加えて3次元再構成することで、蛍光体の3次元像の取得が可能であることを示し、提案手法の有用性を明らかにした。本研究では、体内蛍光物質のイメージングを体表から簡便な手法で行う技術の開発を目的としている。特に、体内導入可能な血管蛍光造影剤やがん親和性の光感受性薬品等の生体内の分布画像を光散乱により劣化した蛍光画像の復元を具体的な目的とする。平成24年度においては、前年度の結果を踏まえ、励起光源配置または蛍光画像撮影方法の最適化の検討、生体の光学定数の変化に対する深さ計測精度の検討及び複数励起波長による蛍光体厚さを推定する方法の検討を行った結果、以下の3点の通りに示す成果が得られた。1.励起光源配置および撮影条件の評価を行った結果、自由度の高い光源配置が可能であることが明らかとなった。また、撮影方法については撮影角度を変えることで3次元化を図る予定であったが、下記に示す項目3の別の方法で3次元化が可能となったため、ここでは検討を中止した。2.生体程度の散乱や吸収の光学定数の変動範囲における、深さ推定の精度の評価を行った結果、光学定数変動に対して前年度までの手法では精度が落ちることが明らかとなった。それに対する対策として、励起光源数を増やすことにより周囲媒質の光学定数変化に対しても安定な計測手法を開発し、その有効性条件を確認した。3.蛍光体の3次元情報を取得するため、新たに複数励起波長による蛍光体厚さを推定する方法の開発した。その結果、励起波長を変えることで蛍光体内部への励起光の深達度が変化し、励起波長間の蛍光強度の比が蛍光体厚みに依存することを明らかとした。これにより、断層撮影に頼らず簡易な本手法で蛍光体の3次元情報の取得が原理的に可能であることを明らかとした。平成25年度においては、前年度の結果を踏まえ、蛍光像復元に対する画像復元方法の最適化、および蛍光3次元情報の取得を試みた結果、以下の示す2点の成果が得られた。1.画像復元アルゴリズムについての最適条件の検討画像復元方法には逆畳込み積分を利用しているが、この逆畳込み積分のアルゴリズムやそのパラメータによって画像復元結果は大きく影響を受ける。そのため本蛍光イメージングのみならず光吸収媒質に対しても適切なアルゴリズまたはパラメータ等の最適化を図った。2.各種蛍光モデルを用いた検証実験による本システムの有用性の評価各種蛍光モデルファントムを用いた検証実験を行い、簡易な構造で3次元再構成を実現し、本手法の有効性を実証した。平成23年度においては、まず基本原理確認のため、簡易モデルによる体内蛍光物質深さに対する体表蛍光強度分布の理論及び実験的解析、並びに深さ計測手法の確立を図り、さらに簡易モデルによる深さ計測基礎実験による検証を行った結果、以下の2点の通りに示す成果が得られた。1.簡易モデルによる散乱媒質内蛍光物質深さに対する観測表面蛍光強度分布の理論及び実験的解析を行った。まず、生体を対象とした簡易光学モデルを設定し、光拡散モデルによる理論解析により、励起光源配置に対する観測表面蛍光強度分布を求め、散乱媒質内蛍光物質深さとの関係を明らかにし、深さ推定法の基本原理を確立した。次に、蛍光物質を挿入した生体モデル試料を用いて、複数の励起光源により観測表面における蛍光強度分布を計測し、励起光源配置によるその変化について実験的な評価を行った。そして前述の理論解析と比較を行い、原理の実験的評価より妥当性を確認した。2.簡易モデルによる深さ計測基礎実験を行った。

深さの異なる位置に配置した蛍光物質に対して深さ推定実験を行った結果、確度のよい深さ推定が可能であることが明らかとなった。更に、得られた推定深さを基に画像復元法を行った結果、3次元蛍光物質分布の復元が可能であることが明らかとなった。本研究期間内に明らかにすべきは、計画では下記の3項目である。1.基本原理:基本原理確認のため、簡易モデルによる生体内蛍光物質深さに対する体表蛍光強度分布の理論解析並びに深さ計測手法の確立。簡易モデルによる深さ計測基礎実験による検証。2.蛍光分布計測システムの設計:励起光源配置、蛍光画像撮影方法の最適化の検討。生体の光学定数に対する深さ計測精度の検討と最適化。3.蛍光分布計測システムの検証:各種蛍光モデルを用いた検証実験。この3項目のなかで平成24年度までに、項目2についてはほぼ完了している。さらに、平成24年度では、蛍光体の厚さ情報の推定法を確立した。その結果、深さ推定による観測平面上での画像改善に加え厚さ情報を得ることで、蛍光体の体積の3次元情報の取得が原理的に確立できこととなる。このことのより、平成25年度の研究計画の生体内3次元蛍光物質分布の復元技術の基本システムの構築の基礎部分が完成したこととなる。したがって、「現在までの達成度」の評価としては「おおむね順調に進展している。」が妥当である。この3項目のなかで平成23年度までに、項目1についてはほぼ完了している。これは当初の計画どおりの進捗状況であるため、「現在までの達成度」の評価としては「おおむね順調に進展している」が妥当である。平成25年度は前年度までの結果を踏まえ当初の計画通り、下記の項目について検討を行う。1.基本システムの構築:これまでの検討結果を基に、生体内3次元蛍光物質分布の復元技術の基本システムを構築する。2.画像復元アルゴリズムについての最適条件の検討:画像復元方法には逆畳込み積分を利用しているが、この逆畳込み積分のアルゴリズムやそのパラメータによって画像復元結果は大きく影響を受ける。そのため本蛍光イメージングに対する適切なアルゴリズまたはパラメータ等の最適化を図る。3.各種蛍光モデルを用いた検証実験による本システムの有用性の評価:各種蛍光モデルを用いた検証実験を行い、本システムの汎用性並びに有用性の評価を行う。平成24年度は前年度の結果を踏まえ当初の計画通り、下記の項目について検討を行う。1.励起光源配置または蛍光画像撮影方法の最適化の検討1.1.深さ推定における励起光源配置による影響について、理論並びに実験的に評価し、最適な励起光源配置の検討を行う。1.2.蛍光画像撮影法については、出射面に対する角度を主パラメータとして撮影条件の評価を行い、深さ推定並びに画像復元における最適撮影条件を探索する。
干渉SARで探るプレート辺縁域の変形と内陸地震の関係

プレート辺縁域における地殻の変形様式と内陸地震の関係を明らかにすることを目的とし、プレート辺縁域の活断層周辺における経年的地殻変動の測定に取り組んだ。解析対象地域としては、西南日本における山崎断層帯地域、ニュージーランド南島におけるアルパイン断層帯地域を選択し、いずれの地域についても、2006年末頃から2010年末頃の間に複数枚撮像されたALOS衛星PALSARの画像に合成開口レーダー干渉(InSAR)時系列解析を施し、変動時系列および変動の平均速度マップを得た。山崎断層帯の解析には、当断層帯を含む範囲の画像10枚を用いた。得られた視線方向(東上方向)の平均速度には、大きさが数mm/year程度の空間的に相関を持つゆらぎが認められたが、これは主に対流圏のマイクロ波伝播遅延による見かけ上のものであると考えられる。また、山崎断層帯周辺に断層運動に起因する変形があるならば、断層帯を挟んだ相対変位があるはずであるが、このような傾向は見られなかった。このことは、当該断層帯が地殻のブロック境界を成し、ブロックの相対運動が地震発生へ向けた載荷をしているといった単純化したモデルが必ずしも適切ではないことを示唆する。一方、アルパイン断層帯については、10のパスで撮像された画像200枚以上を用い、断層に沿って500kmに渡る領域の解析を行った。断層を挟んで北側と南側が相対運動をしている結果が得られ、その速度は視線方向(西上方向)で約10mm/yearと推定された。アルパイン断層については、過去の研究から、その変位速度が20-30mm/yearと推定されていたが、断層の走向等を考慮すると、今回得られた結果は過去の研究と調和的である。また、変位速度分布には断層に沿って空間変化が認められたが、これは断層の固着深度の違い、すなわち地震発生ポテンシャルの違いを反映している可能性がある。
ヒトと環境に優しい可視光応答型光酸素酸化触媒の開発に関する研究

ヒトと環境に優しい可視光応答型光酸素酸化触媒の開発に関する研究を行い、メソポーラスシリカであるFSM-16にエステル結合、エーテル結合、およびアミド結合でアントラキノンを担持した有機・無機ハイブリッド型触媒の合成に成功した。合成した有機・無機ハイブリッド型触媒は可視光酸素酸化反応において高い活性を示した。本触媒は良好な回収率で回収可能であり、再利用しても一定の活性が保持されていることを見出した。我々は光増感剤であるアントラキノンを用いることで安全かつ経済的な汎用蛍光灯からの可視光照射で光酸素酸化反応を行えることを見出している。またメソポーラスシリカ(再利用可、構造に起因する独特の特性-strained biradica1-を有する)を用いる酸化的光脱炭酸反応等を開発し、メソポーラスシリカの固体光触媒としての利用価値を既に見出している。本研究ではより環境に優しい光酸素酸化反応の実現を目指し、光増感剤とメソポーラスシリカの短所を-気に解決し長所(ハロゲンフリー、可視光、反応速い、再利用可)のみを有する可視光応答型光触媒の開発と光酸素酸化反応への適用について検討を行い以下のような結果を得た。(1)3-aminopropyltrimethoxysilaneをメソポーラスシリカであるFSM-16に固定しanthraquinone-2-carbonyl chlorideと反応させることにより、アミド結合によりアントラキノンをメソポーラスシリカに固定化した有機・無機ハイブリッド型メソポーラスシリカの合成に成功した。(2)3-chloropropyltriethoxysilaneをFSM-16に固定しanthraquinone-2-carboxylic acidsodium saltと反応させることにより、エステル結合によりアントラキノンをメソポーラスシリカに固定化した有機無機ハイブリッド型メソポーラスシリカの合成に成功した。(3)合成した光増感剤担持メソポーラスシリカを用いて芳香環状メチル基およびベンジルアルコールの可視光酸素酸化反応を行い、対応するカルボン酸が得られることを明らかにした。(4)反応後、アントラキノン担持メソポーラスシリカを良好な回収率で回収可能であることを明らかにした。またメソポーラスシリカ(再利用可、構造に起因する独特の特性-strained biradical-を有する)を用いる酸化的光脱炭酸反応等を開発し、メソポーラスシリカの固体光触媒としての利用価値を既に見出している。本研究ではより環境に優しい光酸素酸化反応の実現を目指し、光増感剤とメソポーラスシリカの短所を一気に解決し長所(ハロゲンフリー、可視光、反応速い、再利用可)のみを有する可視光応答型光触媒の開発と光酸素酸化反応への適用について検討を行い以下のような結果を得た。(1)メソポーラスシリカであるFSM-16にエステル結合、エーテル結合、およびアミド結合でアントラキノンを担持した有機無機ハイブリッド型メソポーラスシリカの合成に成功した。(2)合成した有機無機ハイブリッド型メソポーラスシリカの中ではエステル結合により担持したものが最も高い活性を示し、4-tert-butylbenzylalcholから対応する酸化体であるカルボン酸及び過カルボン酸を合計収率98%で得た。(3)酸化が困難な芳香環状メチル基の酸化も進行し、4-tert-butylbenzyltolueneから対応する酸化体であるカルボン酸を収率44%で得た。(4)反応後、アントラキノン担持メソポーラスシリカは良好な回収率で回収可能であり、再利用しても一定の活性が保持されていることを見出した。
心材形成に伴うリグナン生合成の機構解明

心材形成に伴うリグナン生合成機構の解明に関する研究実績の概要は次の通りである。まず、ヒノキとチャボヒバからヒノキニンを単離し、その幹内における分布を定量した。その結果ヒノキニンはいわゆる心材物質であることが確認された。また、チャボヒバのリグナンを精査することにより、ヒノキニンの生合成前駆体と考えられるリグナン(マタイレジノール、ハプロミルフォリン、プルビアトライド等)を多数単離構造決定した。次に、重水素化コニフェリルアルコールを用たフィーディング実験を行なった結果、コニフェリルアルコール→ラリシレジノール→セコイソラリシレジノール→マタイレジノール→ハプロミルフォリン/プルビアトライド→ヒノキニンの経路の存在が示唆された。以上の様に、ヒノキリグナンの生合成経路の概略が明らかになったので、次にこの生合成酵素の性質の解明を試みた。一般に種々の要因からヒノキなどの木本植物は酵素研究に好適な材料とは言いがたいので、時期を問わず入手可能かつ酵素研究に適する植物材料系を種々検討し、ヒノキ培養細胞系とゴボウが、この目的に適うことを見いだした。即ち、第一にマタイレジノール産生ヒノキカルスを確立した。現在、培地条件の検討によるマタイレジノール産生の向上を図っている。第二に、マタイレジノールを産生することが知られているゴボウは、通常の化学実験室内で年中栽培可能であることを見いだした。さらに、ゴボウからセコイソラリシレジノール合成酵素活性を検出し、この反応の立体化学的性質を明らかにした。現在この酵素の精製を検討中である。なお、本研究にゴボウを材料として取り上げた理由は、ゴボウのリグナン合成酵素遺伝子の塩基配列が解明されれば、万一、ヒノキのリグナン合成酵素が単離できなくても、ヒノキのリグナン合成酵素遺伝子を釣り上げることが可能になるという点にある。
木質構造におけるビス接合部の荷重変形特性の解明

木造住宅の建設の際、構造用面材等を留め付けるために大量の釘を使用するが、釘接合は解体時に手間がかかるため、木造住宅の分別解体を困難にしている。一方ビスは釘と比較して施工・解体が容易な接合具であるため、木質構造物の分別解体・リサイクルの推進において非常に有力な接合具である。しかし、ビス接合部の構造性能を計算により求める手法は確立しておらず、実験データの蓄積も不十分であるため、ビス接合を構造用途へ適用するためには、個別実験等を行わなければならないのが現状である。本研究では、さまざまなパラメータを持つビス接合部について統括的に表現できる力学的モデルを構築し、任意の材料、形状、寸法、接合形式におけるビス接合部の荷重変形特性を推定する設計式を提案することを目指す。ビス接合部の一面せん断性能にはビスの引き抜き抵抗が大きく影響を及ぼす。昨年度は既往の研究結果を用いて、呼び径と比重からなる引き抜き耐力の実験式を導いた。本年度は新たに呼び径の異なるビスの引き抜き試験を行い、実験式の検証を行った。その結果、実験式は広範囲の条件に対して適用可能であることが確認された。ビス接合部の一面せん断性能にはビスの軸力が大きく影響を及ぼすことが分かっている。しかし、せん断変形過程における引き抜き抵抗の変化については明らかとなっていない。そこで、埋め込み型ひずみゲージを埋め込んだビスを用いることにより、一面せん断変形過程における接合具軸力の測定を試みた。また、軸力以外の応力に対する挙動についても検討を行った。その結果、加力方向を調整することにより軸力の測定が可能なこと、ビスの軸力が接合部の降伏後に増加し、せん断力の増加に寄与していることが実験的に明らかとなった。そこで、市販のビスのなかから谷径、ピッチ等の異なるビスを用いて引き抜き試験を行った。その結果、ビス形状による効果は木材のばらつきと比較して小さく、市販されているビスの範囲ではねじ部の形状を考慮しなくても実用上差支えないことが明らかとなった。また、既往の研究結果を用いて、呼び径と比重からなる引き抜き耐力の実験式を導いた。また、ビス接合部の特徴としてビスの破断による脆性的な破壊形態があげられる。本研究ではビスの三点曲げ試験から求められる物性値として「終局変形角」を定義し、これを用いて一面せん断試験における破断変位の推定を試みた。その結果、ビスの破断が顕著に見られた試験体ではビスの破断変位を適切に評価できることが確認され、終局変形角を用いた破断変位の推定妥当性が示された。
震災時における医薬品を取り巻く様々な情報管理のあり方に関する調査

目的:東日本大震災後に当院薬剤部で受けた問い合わせ内容と対応、当院の医療従事者が受けた医薬品に関する問い合わせ内容と対応について集計して分析し、発災以後、どのような情報が、どの時点で求められたのかを明らかにし、今後の災害に備える。方法<調査1>DI記録を基に震災後1カ月間に当院薬剤部で受けた問い合わせ件数、内容別の頻度・タイミング、即時対応の可否、対応内容について集計・分析した。<調査2>当院医療従事者1977名を対象に震災後に受けた医薬品に関する問い合わせ内容及び対応についてアンケートを実施した。設問は、震災後1週間、24週間、4週目以降の期間別に受けた問い合わせ件数、内容について、また回答時に活用したものについて選択式で行った。結果<調査1>震災後1カ月間の問い合わせ総数は892件で、うち震災関連は715件であった。震災関連の問い合わせ元は、患者が503件(震災後1週間で429件)、院外薬剤師が95件の順に多かった。患者、院外薬剤師ともに震災翌日に発出された特例(服用薬情報の提示により医薬品を入手可能)に関する内容であった。特例により調剤した場合の事後処方せんの扱いに関しては、公文書の解釈に混乱が生じ、回答内容の変更を余儀なくされた。<調査2>アンケート回収率は49.9%であった。そのうち25.9%が医薬品に関する問い合わせを受けており75,8%が当院、11.5%が避難所で問い合わせを受けていた。震災後1週間は、特例の内容、薬の入手方法に関する内容が多く、2週目以降は、薬の入手方法、事後処方せんの扱いに関する内容が多かった。成果・震災直後の特例及び薬の入手方法については、マスメディア等を活用した情報発信、その後は事後処方せんの扱いについて薬局薬剤師に情報提供する必要があることが分かった。震災直後のマスメディアによる広報活動に、ライフラインだけでなく医薬品の入手方法等の情報も盛り込むことで多くの質問が解決される。
VCP変異による前頭側頭葉変性症における発生異常と晩発性病態の解明

本研究では、変異VCP遺伝子による脳サイズ調節異常と、前頭側頭葉変性症との因果関係を明らかにすることを目的とする。まず、変異VCP遺伝子による脳構造異常を継時的に解析する。次に、胎児期から成長期にかけての脳サイズ異常および回復と脳機能異常の基盤となる分子ネットワーク変化を明らかにする。網羅的データを基として、コアネットワークを抽出し、中核分子(コア分子)を絞り込む。そして、得られたコア分子を介する分子メカニズムと前頭側頭葉変性症との因果関係を、遺伝子導入などによる介入試験から明らかにする。
航空機構造への適用を目指した低コスト成形CNT層間強化型熱可塑性CFRPの研究

昨年度PBI(Polybenzimidazole)被覆単層CNTを熱硬化性エポキシ樹脂CFRP積層板の層間に添加することによってモードII破壊靱性値が250%向上したことを受けて、今年度はPBI被覆CNTを含有した熱硬化性エポキシ樹脂の引張特性を求めた。その結果、CNTを0.1重量%添加した場合、引張弾性率と引張強度が最大でそれぞれ17%、11%向上したが、樹脂を硬化させる前の樹脂粘性の増加が甚だしいため、均質なCNT含有樹脂を作製することが難しく、試験片本数5本の引張試験から得られた弾性率と引張強度の変動係数はそれぞれ6.4%、62.4%と、特に引張強度値のばらつきが大きい結果となった。熱可塑性樹脂としてPPS(Polyphenylene sulfide)を選定し、成形時の冷却速度が樹脂の結晶化度と炭素繊維PPS複合材料の破壊靱性値に与える影響を調べた。冷却速度を1°C/minから300°C/minへ変化させたところ、樹脂の結晶化度は34%から23%へ低下し、モードIおよびモードII破壊靱性値はそれぞれ370%、210%上昇することが明らかになった。CNTによる炭素繊維複合材料積層板の層間高靱化に関連して、今年度はPBI被覆単層CNTを熱硬化性エポキシ樹脂CFRP積層板の層間に添加してモードI破壊靱性値を測定した。昨年度行ったモードII試験とは異なり、モードI破壊靱性値の向上は得られなかった。供試体製作における昨年度との違いは、CNTのアスペクト比を300程度に揃えるために行うホモジナイズ処理および超音波処理時間を長くしたことである。しかしながら、この変更はCNTのかさの増加およびPBIイミダゾール基とエポキシ基の反応の促進を生じさせ、樹脂粘性の急激な上昇を引き起こしてしまい、「5.研究実績の概要」にも記載したように、均質なCNT含有樹脂を作製することが難しくなった。均質なCNT含有樹脂とならず樹脂中でCNTが凝集したことが、モードI破壊靱性値の向上が得られなかった原因と考える。問題解決の方法としては、CNT含有量を低下させることおよび超音波処理を行う際の樹脂温度の上昇を抑えることが考えられる。NCF炭素繊維を用いたVaRTM積層板のCAI強度が8%上昇したことは「5.研究実績の概要」でも述べたが、この積層板の衝撃なし圧縮強度も従来材に比較して16%向上しており、VaRTM成形初期不整として発生する層うねりの改善にNCF炭素繊維は有用であることがわかった。VaRTMに従来用いている樹脂の改質が進めばVaRTM積層板の力学特性のさらなる向上が期待できる。熱可塑性樹脂を用いた炭素繊維複合材料の成形法は、「5.研究実績の概要」に示したように非常に速い冷却速度の場合でもPPS複合材料の成形を通して習熟した。また、PPSのような結晶性熱可塑樹脂では成形冷却速度が力学特性に大きな影響を与えることがわかった。熱硬化性エポキシ樹脂に混練するCNTの表面処理法としてはPBI処理が非常に有益であることがわかったので、今後、熱可塑性エポキシ樹脂に対しても同様の効果を確認し、VaRTMを用いた低コスト成形熱可塑性CFRPを実現させる。低コスト成形に用いる熱可塑性樹脂として、PPSと熱可塑性エポキシ樹脂の二つを候補材料とする。PPSに関する研究としては、今年度に引き続き成形冷却速度がCFRP積層板の力学特性に与える影響を調べるが、次年度はCAI強度に与える影響および炭素繊維とPPSとの界面強度に与える影響を解明する。これらに関連する先行研究は本研究代表者が知る限り行われておらず、有用な知見をもたらすことが期待できる。熱可塑性エポキシ樹脂に関してはすでに入手済みであり、「7.現在までの進捗状況」に示した方法等によってPBI被覆CNTを含有した熱硬化性エポキシ樹脂供試体製作上の問題を解決できることを確認した上で、同様の工程を熱可塑性エポキシ樹脂供試体製作にも適用してCNT含有熱可塑性エポキシ樹脂供試体を製作し、その引張弾性率や引張強度を求める。その際、平成29年度に購入することを見送った「ひずみ解析ソフトウェア」に代替できるようなひずみ計測システムを開発し、CNTに施したPBI被覆が熱可塑性エポキシ樹脂に対しても有効であることを確認する。PBI被覆CNTを熱可塑性エポキシ樹脂CFRPの層間に配置した積層板をVaRTM法で成形し、その供試体を用いて力学特性、特にCAI特性を明らかにする。PPSあるいは熱可塑性エポキシを用いたCFRP積層板のCAI特性が、航空機の一次構造に従来用いられてきた熱硬化性樹脂CFRPのCAI特性に匹敵するものになっているのかについて検討する。最後に、本研究で得られた低コスト成形CNT層間強化型熱可塑性樹脂CFRPを航空機構造へ適用することの有益性や適用限界等を議論し、熱可塑性樹脂CFRPの航空機一次構造への適用に備えるとともに、研究成果を報告書にまとめる。本研究によって得られた成果は国内外の学会講演会で適宜発表し、国際学術誌へ論文投稿する。研究代表者らの昨年度までの研究成果として、PBI(Polybenzimidazole)で被覆したCNTは熱硬化性エポキシ樹脂の中で均一に分散し、CNT(Carbon Nanotube)と樹脂の界面接着性も向上することがわかったので、本研究に用いる熱可塑性樹脂としては、PBIによる被覆が有効となることが期待できる熱可塑性エポキシ樹脂を候補とした。

この樹脂は近年開発が進んでいるものであるが、現在入手可能なものは粘性が非常に高く、現有のVaRTM装置による成形は難しそうであったので、上記のVaRTM成形には従来から用いられている熱硬化性エポキシ樹脂を使用した。VaRTM法に従来用いられてきた擬似一方向性炭素繊維ファブリックに比べ、炭素繊維NCFは繊維束どうしが非常に密に詰まっており、樹脂の含浸性に問題があり、超音波探傷装置を用いた非破壊検査によってボイド率が高くなっていることを確認した。CFRP積層板のボイドのような欠陥あるいは損傷の非破壊検査手法として有望視されているLamb波を用いた非破壊検査を、CFRP製航空機構造モデルに適用し、欠陥や損傷の検出を試みた。平成29年度の研究実施計画では、熱可塑性樹脂に添加するCNTの表面処理法の有効性を確認するために、CNT添加樹脂の引張試験を行い、「ひずみ解析ソフトウェア」によって得られるひずみ分布を用いることとしていた。しかしながら、引張試験に用いる材料試験機の荷重表示が不安定になるという試験機の不具合が発生したため、「ひずみ解析ソフトウェア」の購入は断念し、材料試験機の補修費用に充てた。「5.研究実績の概要」に記載した理由により平成29年度は熱可塑性樹脂を用いた成形は見合わせたが、熱硬化性エポキシ樹脂に対するCNT表面処理法の有効性は、PBI被覆CNTを熱硬化性エポキシ樹脂CFRP積層板の層間に添加することによってモードII破壊靱性値が250%向上したことによって確認できた。基材製造・成形コストを抑えることができる成形法であるVaRTM法が注目されているが、今年度の研究として、この成形法がもたらす成形初期不整の一つである層うねりを最も低減させる可能性がある炭素繊維NCFを用いたVaRTM成形を行い、圧縮試験やCAI試験を実施した。圧縮強度やCAI強度は擬似一方向性炭素繊維ファブリックVaRTM積層板と同程度で、層うねりが低減されたことによる強度値の上昇は得られなかった。NCFを用いた積層板では特に圧縮強度が向上することを予想していたが、NCF積層板の成形中に発生したボイドによって圧縮強度の向上が妨げられたと考えられる。低コスト成形熱可塑性樹脂CFRPのボイドや損傷などの定量的非破壊評価に適用することを目的とするLamb波を用いた非破壊検査手法は、単純な構造モデルでは実用化の可能性があるが、補強材を有するようなCFRP実構造モデルでは欠陥や損傷の検出が難しいことがわかった。CFRP補強平板のLamb波伝播挙動に関する基礎研究が必要である。昨年度PBI(Polybenzimidazole)被覆単層CNTを熱硬化性エポキシ樹脂CFRP積層板の層間に添加することによってモードII破壊靱性値が250%向上したことを受けて、今年度はPBI被覆CNTを含有した熱硬化性エポキシ樹脂の引張特性を求めた。その結果、CNTを0.1重量%添加した場合、引張弾性率と引張強度が最大でそれぞれ17%、11%向上したが、樹脂を硬化させる前の樹脂粘性の増加が甚だしいため、均質なCNT含有樹脂を作製することが難しく、試験片本数5本の引張試験から得られた弾性率と引張強度の変動係数はそれぞれ6.4%、62.4%と、特に引張強度値のばらつきが大きい結果となった。熱可塑性樹脂としてPPS(Polyphenylene sulfide)を選定し、成形時の冷却速度が樹脂の結晶化度と炭素繊維PPS
光制御型転写因子を用いた光情報の変換と伝達機構の解明

本研究では、代表者らが開発した光制御型転写因子(光ジッパー、略称PZ)の解析を通じて、光情報の変換と伝達の過程を生物物理学的な観点から明らかにすることを目的とする。具体的には、青色光が誘起するLOVドメインの構造変化によりbZIPドメインが活性化する機構、bZIPドメインが標的DNA配列と複合体を形成する機構を解明する。また、PZは、転写活性の制御をはじめ、光二量体化を利用したタンパク質の活性制御やコイルドコイル形成の制御など、様々な応用展開が考えられるので、光制御モジュールとしての活用も視野に入れて研究を進める。