hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生体組織工学と血液学の融合による人工骨髄の創製

神経ペプチドの一種であるSubstance P (SP)をバイオマテリアルであるゼラチンハイドロゲルと組み合わせて徐放体を作製し,それをマウスへ移植することにより,移植7日後に効率よく血管新生が誘導されることを見出した。さらに移植部位の周囲には,腫瘍において血管新生を誘導することが知られる顆粒球が集積していた.徐放化SPによる血管新生の誘導は,血中よりの顆粒球の動員を介している可能性が示唆された神経ペプチドの一種であるSubstance P (SP)をバイオマテリアルであるゼラチンハイドロゲルと組み合わせて徐放体を作製し,それをマウスへ移植することにより,移植7日後に効率よく血管新生が誘導されることを見出した。さらに移植部位の周囲には,腫瘍において血管新生を誘導することが知られる顆粒球が集積していた.徐放化SPによる血管新生の誘導は,血中よりの顆粒球の動員を介している可能性が示唆された当該年度の研究目的は,末梢血中を循環する細胞を動員して異所性の組織形成を誘導するために,細胞遊走誘導活性をもつ生理活性物質をバイオマテリアルであるゼラチンハイドロゲルと組み合わせて徐放体を作製することと,その徐放体をマウスへ移植し組織形成の誘導能を評価することである.血中の細胞を動員して組織形成を促すためには,はじめに血管新生を誘導することが必須である.細胞遊走誘導活性をもつ生理活性物質のうち,血管新生の制御因子としても知られる様々な物質をゼラチンハイドロゲルと組み合わせて徐放体を作製した.生理活性物質の徐放化に最適なゼラチンの電荷を検討するために,化学的にカチオン/アニオン基を導入したゼラチン誘導体を作製し,そのハイドロゲルによる生理活性物質の徐放能を生体外で検討して,ゼラチンの電荷を最適化した.得られた徐放体をマウス皮下へ移植したところ,特に神経ペプチドの一種であるSubstance P(SP)によって効率よく血管新生が誘導された.さらに,SPは末梢血中の細胞のうち,腫瘍において血管新生を誘導することが知られる顆粒球に特異的に細胞遊走誘導活性を示すことも見出した.本研究成果は,細胞移植を伴わずに体内の細胞の動きを制御して組織再生を誘導する新たな方法を提案しうる点で再生医療分野において意義深く重要である。また,SPによる血管新生誘導メカニズムの新たなモデルを提案できる点で生物学分野においても重要である.本研究の目的は,末梢血中を循環する細胞を動員して異所性の組織形成を誘導する新規のバイオマテリアルを創製することとした.その第一段階として,異所性の血管新生の制御に焦点を当てた.昨年度は,神経ペプチドの一種であるSubstance P (SP)をバイオマテリアルであるゼラチンハイドロゲルと組み合わせて徐放体を作製し,それをマウスへ移植することにより,効率よく血管新生が誘導されることを見出した.当該年度においては,上記の血管新生部位へ血管新生誘導能をもつ血球の一種である顆粒球が集積していることを組織学的解析により見出した.さらに,生体外における実験により,顆粒球はSP刺激に応答して血管新生を正に制御する増殖因子である血管内皮増殖因子(vascular endodlelial growth factor, VEGF)の発現量を有意に増加させることも明らかとした.さらに,生体外でのSP刺激は,顆粒球の細胞外マトリックスの構成要素であるフィブロネクチンへの接着も亢進させた.これらの結果より,新規のSP徐放体による血管新生の誘導は,血中からの顆粒球の動員および活性化を介している可能性が示唆された.本研究成果は,細胞移植を伴わずに体内の細胞の動きを制御して組織再生を誘導する新たな方法を提案しうる点で再生医療分野において意義深い.
天然並びに合成糖鎖化合物(ネオグリコ化合物)の生物活性の探索と臨床応用の開発

本研究課題において、以下の研究項目を推進した:(1)ガングリオシドGM3(シアル酸転移酵素-1:STGalV)合成酵素の遺伝子クローニング、ゲノム構造解析及びその発現酵素蛋白の解析:ヒト神経芽腫や骨髄性白血病細胞に対する分化誘導能や増殖抑制能等の生物活性を持つ酸性糖脂質ガングリオシドの合成系キーエンザイムであるGM3合成シアル酸転移酵素の遺伝子のcDNAクローニングに世界で初めて成功し、この遺伝子がコードする糖転移酵素の分子構造、生物活性を解析し、今までにクローニングされているシアル酸転移酵素比べ興味ある様々な特徴を見いだした。シアリルモティーフLとSを持ち、II型膜酵素蛋白で、ペプチド部が41.2-41.7kDaの糖蛋白質である。ヒトST3GalV遺伝子のゲノム構造(7つのエクソンからなり、転写発現第2エクソンから始まる)を決定した。(2)ガングリオシドGM3合成酵素遺伝子の発現制御とその応用、並びに関連糖転移酵素の遺伝子クローニングと糖鎖改変によるがん細胞機能の修飾:糖鎖を酵素的に自動合成するため、またGM3合成酵素蛋白の立体構造解明のため、発現ベクターpMAL-p2を利用して可溶型酵素蛋白の産出を試み、マルトース結合蛋白との融合蛋白として部分成功した。;(3)天然型ガングリオシドGM3及び化学合成N-アセチル型GM3の生物活性の比較検討並びに化学合成ガングリオシド合成類縁体(脂質性シアロ糖化合物:ネオグリコピド)の生物活性とその応用開発:ガングリオシドGM3及び脂質性シアロ糖化合物の増殖抑制・分化誘導河清の分子機構を脂質性疎水部分の必須性を検討したところ、合成N-アセチル型GM3には天然GM3に匹敵する活性が認められ、分化誘導活性にはガングリオシド糖鎖構造の特異性ばかりでなく、脂質部分の物性('柔らかさ'等)が生物活性発現に重要であることが示唆された。なお、脂質性シアロ糖化合物のα-シアロコレステロール、α-シアロジグリセリド両者にはアポトーシス誘導機能が明確に証明された。また全ての化合物について、光学異性体β-アノマーの活性は極めて弱いことが判明し、シアル酸結合様式は天然型αグリコシド結合が要求されることが示唆された。さらに、ネオラクト系ガングリオシド合成が顆粒球系分化に基本的に重要であると同時に薬剤耐性白血病をガングリオシドで治療し得る可能性が示唆された。(4)細胞外マトリックス糖蛋白テネイシンの造血系における生物機能:悪性転換の初期段階に、細胞外マトリックス糖蛋白分子、テネイシンの高い発現活性を見いだし、造血微小環境を構成するストローマ際と造血細胞との直接的接触に介在し、造血能を制御していることをテネイシンCノックアウトマウスの長期骨髄培養系で発見した。

(4)細胞外マトリックス糖蛋白テネイシンの造血系における生物機能:悪性転換の初期段階に、細胞外マトリックス糖蛋白分子、テネイシンの高い発現活性を見いだし、造血微小環境を構成するストローマ際と造血細胞との直接的接触に介在し、造血能を制御していることをテネイシンCノックアウトマウスの長期骨髄培養系で発見した。本年度は以下の諸点を明らかした:(1)ガングリオシドGM3は非リンパ性白血病(ANLL)細胞に対して増殖抑制と単球系分化誘導活性を有する。合成N-アセチル型GM3に天然GM3に匹敵する活性が認められた。一方、顆粒球系分化で特徴的に増加するネオラクト系ガングリオシドよりHL-60細胞は増殖抑制を受け顆粒球系分化する。これらはANLL細胞の分化方向決定におけるガングリオシド糖鎖構造の特異性を強く示唆する。(2)顆粒球系分化誘導剤レチノイン酸耐性変異株は親株に比べ、ネオラクト系ガングリオシド分子種が著明に減少している。一方、ネオラクト系ガングリオシド存在下で顆粒球系分化する。これはネオラクト系ガングリオシド合成が顆粒球系分化に基本的に重要であることを示唆すると同時に、この現象は薬剤耐性白血病をガングリオシドで治療し得る可能性と、シアロ糖脂質及び合成類縁体の臨床薬剤としての開発の意義を示唆する。(3)化学合成可能となった多種類の脂質性シアロ糖化合物のうち、α-シアロコレステロールに分化誘導・増殖抑制活性が見出され、光学異性体β-アノマーの活性は極めて弱いことが判明した。遊離シアル酸のみでは効果がない事から、増殖抑制・分化誘導には糖鎖部分と共に脂質性疎水部分が必須と考えられ、シアル酸結合様式は天然型αグリコシド結合が要求されることが示唆された。シアロコレステロールはレチノイン酸耐性株に対しても分化誘導・増殖抑制作用をもつ事から、細胞膜に直接作用して膜構築不全を改善する治療薬開発、特に薬剤耐性克服への新しい可能性が示唆された。(4)ガングリオシドGM3合成酵素(シアル酸転移酵素-1)の遺伝子クローニングに世界で初めて成功した。この遺伝子がコードする糖転移酵素の分子構造、生物活性を解析し、今までにクローニングされているシアル酸転移酵素に比べ、興味ある様々な特徴を見出した。平成10年度は以下の諸点を明らかした:(1)ガングリオシドGM3及び脂質性シアロ糖化合物の増殖抑制・分化誘導活性の分子機構と脂質性疎水部分の必須性の検討:脂肪酸部位を飽和脂肪酸Cl6:0(パルミチン酸)及びC18:0(ステアリン酸)に限定した合成N-アセチル型GM3のヒト骨髄性白血病細胞に対する分化誘導活性は、天然GM3(脂肪酸部位は主としてC18:1,C18:2及びC24:1)の65-75%であた。ガングリオシド糖鎖構造の特異性ばかりでなく、脂質部分の物性(`柔らかさ'等)が生物活性発現に重要であることが示唆された。(2)ガングリオシド合成類縁体の臨床薬剤としての開発意義:ガングリオシドGM3及びα-シアロコレステロール、αシアロジグリセリドの、担癌ヌードマウス(HL-60,KG-1,K562,ML-1などを背部及び大腿部皮下に摂取し継代可能にしたもの)に対する経静脈点滴投与は、殆ど抗腫瘍効果を示さなかった。詳細は不明だが、これらの糖脂質化合物が腫瘍部位に到達する前に血清アルブミン分画にトラップされてしまうことが主原因と想定された。リポソーム等に組み込んだ製剤の開発が必要である。なお、α-シアロコレステロール、αシアロジグリセリド両者にはアポトーシス誘導機能が明確に証明された。(3)天然型αグリコシド結合の要求性と生物活性:全ての化合物について、光学異性体β-アノマーの活性は極めて弱いことが判明し、シアル酸結合様式は天然型αグリコシド結合が要求されることが示唆された。
訴訟利用に関する比較法文化的・経験的研究

この研究では、近年の日本の民事訴訟事件数の飛躍的増加が果たして法文化の質的な変化を意味するものであるかという比較法文化論的な問題意識から、実態調査を計画した。実態調査は、東京地裁および同管区内のふたつの簡裁をとり、そこで受理された民事通常訴訟第一審事件のうち大部分を占める金銭を目的とする訴えを中心に代表サンプルをとり、事件記録の閲覧によって事件の内容および処理態様にどのような特徴が見られ、近年の件数増加と関連してどのような変化がみられるかを調べた。そのため、訴訟事件数が近年の極小値を示した1990年、および再激増の途上に位置する1993年をとった。合計481件の事件記録調査によって、近年の事件の内容及び処理態様について57項目にわたる興味深いデータが得られた。この全データをパソコン・ソフトMicrosft Excelで入力し、クリーニングの上利用可能な状態にした。これらのデータを統計的に分析した結果として得られた基本的な知見の要点は、つぎのようにまとめられる。(1)簡裁の事件増加は、主として消費者金融の債権回収事件によるものであること、(2)消費者金融事件は、近隣の個人的色彩の比較的強いものから、カード契約による広域的・非特定個人的なものへと比重を移していること、(3)簡裁事件の処理においては、弁護士でなく、原告金融会社の専門担当社員が特別許可代理人として関与する場合が大多数を占めていること、(4)簡裁の事件処理においては、事件数増加への対応として和解または取り下げによる終局の増加がみられ、他方地裁ではむしろ容認判決の比重が高まり、ある意味で簡裁化の傾向が見られること、(5)以上から、近年の動向は、国民の日常的な法生活の内部における法文化の変化、弁護士役務の浸透を直接に示すものとは言えないこと。以前に作成した司法統計データベースに1990ないし94年度のデータを外注により追加入力し、同時に、容量の大きいウインドウズ95のソフトで、多数の司法統計表の経年的一括分析のため、数十年の間に生じた表の形式の変化を各表ごとに整えるなど、膨大な準備作業を行った。これによるデータ分析の結果は、今年度中には出すに至っていない。他方、司法統計の比較分析の理論面について、事実上の研究協力相手であるドイツのヴォルシュレーガー教授が、東京で開かれた国際・法社会学会参加のために来日され、司法統計の比較分析によって日本の法文化的特性が有力な説明因子であることを再確認する新たな論文を発表されたので、会議後それをめぐって同教授を交えて意見交換を行った。また、そのさい、日独双方のより詳細な司法統計データを相互に利用するための具体的な方法について打ち合わせを行った。また、日本の法文化の特徴と、それが法使用行動のどのような面に表れるかについても討論した。また、日本の法文化をめぐる比較的研究の方法論上の諸問題についての論文を上記学会で発表した。今年度は、データ処理の技術的な準備作業ができたことと、理論面で、欧米諸国との統計的な比較分析の有効性が確認されたことが収穫であった。既に作成してある司法統計データにより、裁判所が受理した通常訴訟事件のうち(訴訟事件の中で大多数を占める)金銭を目的とする事件の数が、全国的に簡裁・地裁ともに平成2年から平成5年にかけて急増していることを確認できたので、それに即して、事件の内容・背景・経過から、どのような事件がどのような場合に裁判所に持ち込まれるかを知るため、東京での同種事件の詳しい調査を行った。

すなわち、東京地裁およびその管区の墨田、新宿の2簡裁について平成2年から平成5年に受理された民事通常訴訟事件の全ケースについて受付簿からランダム・サンプル(768件)をとって主要事項摘記を行い、そのなかから金銭を目的とするものに当たるものを選んで、事件記録自体(合計481件)を閲覧し、専門知識のある調査員を用いて用意したメモ票に10数項目の要点を記載する調査を行った。この調査は、最終的に上記のようなかたちで実行できたが、裁判所の理解を得てそれが実現するまでに思わぬ時間を要した。また、予定していた、事件に登場する当事者・代理人への面接は許可されないこととなった。現在、事件内容を含めた立ち入った分析には至っていないが、簡裁では地裁と比べて信販会社が原告であるケースの比率が高く、また弁護士でない社員が特別代理人として関与している場合が相当あるなどの知見が得られた。予定よりも多数の訴訟事件についての良質な調査結果を得ることができ、そのデータの入力が完了しているので、成果は大きかったといえる。
マイトトキシンを基盤としたカルシウムイオン流入制御分子の設計と合成

本研究では,(1)MTXの疎水性部分に相当するW-F'環部(1)を化学合成し,MTXによって引き起こされるCa2+流入活性を阻害するかどうかを明らかにする。また,(2)MTXの疎水性部分に相当するG-U環部(2)を化学合成し,MTXと同等なCa2+流入活性を発現するかどうかを明らかにする。
SOFC用低温超酸化物イオン伝導性ランタン-ケイ酸大型単結晶の新規育成技術確立

焼結法により、酸化物イオン伝導体である六方晶系のアパタイト型構造を有するLa_<9.33>(SiO_4) 6_O_2単結晶とLa_<9.7>_Si_6O_<26.55>単結晶の作製に成功した。それらの酸化物イオン伝導の異方性を確認したところ、c軸に平行方向の伝導率はc軸に垂直方向の伝導率よりも10100倍大きかった。代表申請者らが従来Nd : Y_3Al_5O_<12>系で培った「焼結法による単結晶育成」技術により、ランタン-ケイ酸単結晶の作製を試みた。単結晶素材(多結晶体(セラミックス))のサイズは直径10mm×長さ10mmとして、浮遊帯溶融法(FZ法)によって作製した種結晶に用いて育成実験を行った。単結晶素材は十分な緻密化が必要なため、通常の金型成形に加えて、本科学研究費補助金にて購入した卓上型プレスCIPを用いてバックアップ成形を合わせて行った。本研究の単結晶育成には、当初1750°C以上の温度が必要であると予測していたため、平成20年12月導入した超高温電気炉(最高使用温度:1800°C、常用使用温度:1750°C)に用いた。実験の結果、当初の予測通り、1750°Cか、それ以上の高温が必要であると判断された。しかしながら、現時点では単結晶育成が種結晶から23mm程度までしか進んでいない。各種育成条件(育成温度、炉内温度分布、昇温速度など)を検討中であるが、1750°C以上の長時間使用で超高温電気炉の発熱体に与えるダメージが予想以上に大きく、断線による発熱体交換補充が現在の大きな問題点となっている。以上の結果から、本科学研究費補助金の研究課題である「焼結法による単結晶育成」技術によりランタン-ケイ酸単結晶育成を実現できる可能を明らかにすることができた。しかしながら、平成21年度の当初目標であった直径10mm×長さ10mmサイズ単結晶を得ることは達成できなかった。代表申請者らが従来レーザー媒質Nd:Y_3Al_5O_<12>系で培った「焼結法による単結晶育成」技術により、平成21年度に育成ができなかったランタン-ケイ酸単結晶の作製を引き続き試みた。単結晶素材(多結晶体、セラミックス)のサイズは直径8mm×長さ10mmとして、浮遊帯溶融法(FZ法)によって作製した種結晶に用いて育成実験を行った。アパタイト基本組成であるLa_<9.33>(SiO_4)_6O_2組成において、直径5mmX長さ10mm程度の単結晶を育成できた。また、この単結晶育成の再現性が非常に良かった。育成温度は1750°Cで、育成時間は510時間であった。育成したLa_<9.33>(SiO_4)_6O_2組成単結晶の酸化物イオン伝導性を測定できるように加工し、c軸に平行方向の伝導率とc軸に垂直方向の伝導率を300800°Cの温度範囲で測定を行った。その結果、全温度領域においてc軸に平行方向の伝導率がc軸に垂直方向の伝導率よりも約2桁高い値を示し、アパタイト型酸化物イオン伝導体に特有であるc軸方向の高いイオン伝導性が観察された。これは、代表申請者らがすでに報告しているFz法によって育成したNd_<9.33>(SiO_4)_6O_2単結晶で得られた結果と一致している。さらに、Nd-Si-O系ではFZ法によって育成ができなかったアパタイト組成から外れたLa_<9.7>Si_6O_<26.55>組成の単結晶育成にも成功している。代表申請者らが従来レーザー媒質Nd:Y_3Al_5O_<12>系で培った「焼結法による単結晶育成」技術によって平成22年度にアパタイト基本組成であるLa_<9.33>(SiO_4)_6O_2組成において単結晶育成に成功し、その再現性の確認もできたのに引き続き、Nd-Si-O系においては浮遊帯溶融法によって育成ができなかったアパタイト組成から外れたLa_<9.7>Si_6O_<26.55>組成単結晶の育成とその再現性の確認を行った。平成22年度末にLa_<9.7>Si_6O_<26.55>組成単結晶の育成に一度成功していたが、その再現性が確認できた。育成したLa_<9.7>Si_6O_<26.55>組成単結晶の酸化物イオン伝導性を測定できるように加工し、c軸に平行方向の伝導率とc軸に垂直方向の伝導率を300800°Cの温度範囲で測定を行った。

その結果、アパタイト基本組成であるLa_<9.33>(SiO_4)602組成単結晶と同様に全温度領域においてc軸に平行方向の伝導率がc軸に垂直方向の伝導率よりも約2桁高い値を示し、アパタイト型酸化物イオン伝導体に特有であるc軸方向の高いイオン伝導性が観察された。多結晶体(セラミックス)ではアパタイト組成から外れたLa_<9.7>Si_6O_<26.55>組成の酸化物イオン伝導性はアパタイト基本組成であるLa_<9.33>(SiO_4)_6O_2組成に較べて約2桁高いが、本研究で育成したLa_<9.7>Si_6O_<26.55>組成単結晶の酸化物イオン伝導性は同じく本研究で育成したLa_<9.33>(SiO_4)_6O_2組成単結晶に較べて約1桁高い結果が得られた。本研究で育成したLa_<9.7>Si_6O_<26.55>組成単結晶のc軸に平行方向の伝導率は500°Cで2.3×10^<-2>S・cm^<-1>であり、現在報告されている酸化物イオン伝導体の中で最も高い酸化物イオン伝導性である。
未梢神経における新しいラミニン結合蛋白・LBP30の機能・病態解析

昨年度までの研究からLBP30は末梢神経の細胞外マトリックスに存在し,ラミニンとヘパリンに結合する糖蛋白であることを明らかにした。一方、末梢神経には同じくラミニンとヘパリンに結合するジストログリカン複合体が存在する。本年度はLBP30のアミノ酸分析を行うと共に、LBP30、ラミニン、ヘパリン、ジストログリカン複合体の4者の相互作用を検討するための基礎実験として、ジストログリカン複合体の分子構築について検討した。1、LBP30のアミノ酸シークエンスの結果、N末端はブロックされていたがリシルエンドペプチダーゼにて切断後シークエンス解析を行ったところ、複数の内部シークエンスを得た。2、βジストログリカンとDp116の末梢神経における局在を免疫電顕にて観察したところ、これらはシュワン細胞の外膜に一致した分布を示した。3、βジストログリカンとDp116との結合をblot overlay法を用いて検討した結果、βジストログリカンはDp116と結合しその結合部位は2ケ所存在した。4、末梢神経抽出液を用いて抗βジストログリカン抗体による免疫沈降を行い共沈する蛋白を検討した。この結果、少量のαジストログリカンが共沈するのみであった。これらのことからジストログリカン複合体はDp116と結合しているものの末梢神経のジストログリカン複合体は脆弱であり、この原因として末梢神経にはサルコグリカンが欠除していることが考えられた。我々は末梢神経においてこれまで報告されたことのない新しいラミニン結合蛋白,Laminin binding protein witha molecular mass of 30kD(LBP30)が発現していることを見い出していたが,今回の研究により以下に示す新たな知見を得た.1,LBP30は0.5M NaClでは可溶化されるが,2% Triton X-100では可溶化されないことから膜内在性蛋白とは考え難い.2,LBP30は末梢神経中に存在するラミニンのサブユニット,α1,α2,β1,β2,およびγ1鎖のいずれとも結合する.3,LBP30は0.5M NaCl存在下でヘパリンカラムに吸着され0.8M NaClにて溶出される.すなわちヘパリンに対して高い親和性を有する.4,LBP30とラミニンとの結合はヘパリンあるいはヘパランサルフェートにて阻害される.6,LBP30に対する抗体を作製し末梢神経の免疫組織化学的解析を行った結果,LBP30はエンドノイリウム,ペリノイリウムに分布していた.これはラミニンの分布と類似するものであった.これらのことからLBP-30は末梢神経の細胞外マトリックスに存在し,ラミニンとヘパリンとの結合を何らかの形で調節しているものと推測される.昨年度までの研究からLBP30は末梢神経の細胞外マトリックスに存在し,ラミニンとヘパリンに結合する糖蛋白であることを明らかにした。
日本とイギリスにおける国語科教育思想についての対照的研究

1.研究計画に従って、まずはイギリスおよび日本で出版された国語科教育思想関係文献並びに学校教育一般に関する文献を読解する作業を進めた。また、国内の大学図書館に出向き、イギリスで出版された国語科教育思想並びに教育一般に関する雑誌を中心に閲覧した。2.こうした基礎作業を通して、イギリスの国語科教育思想の動向を把握した。国語科教育のうち、特に読むことの教育と音声国語教育(話しことば教育)について研究した。読むことの教育の分野では、今日のイギリスの初等学校低学年における読むことの教育課程の背景にある教育思想を研究した。その研究成果は、安直哉著「イギリスの国語科教育における読むことの教育課程」(『岐阜大学教育学部研究報告=人文科学=』第44巻第1号、1995年、pp.11-18.)にまとめた。また、音声国語教育の分野では、イギリスの中等学校における音声国語教育思想を今世紀前期に遡って考察した。その研究成果は、安直哉著「二十世紀前期のイギリスにおける音声国語教育」(『岐阜大学国語国文学』第23号、1996年、pp.12-22.)にまとめた。こうした研究の結果、イギリスの国語科教育を形成している教育思想のうち、経験主義思想と学習者の発達段階との関係について、独自の知見を得ることができた。3.今後は、上記の研究をふまえて、国語科教育思想と国語科教育方法・国語科教育課程との関連について研究し、日本の国語科教育の動向との対照を試みていきたい。
ミュオニウム基底状態の超微細構造分光

ミュオニウム原子は水素原子の陽子を正電荷のミュオンで置き換えた原子であるが、水素原子と異なり陽子の大きさや内部構造を考慮する必要がないことから、QEDの検証や標準理論を超える新しい物理の探索のための強力なプローブとして用いることができる。ミュオニウム原子の超微細構造をこれまでより1ケタ上回る精度で測定する新たな実験をJ-PARC MLFで行うために、新たに2つの共鳴周波数を持ち、独立にチューンすることができるRF共鳴空洞、不純物濃度を1ppm以下の高純度のKrガスを3カ月にわたって保持できるガスチェンバー、1Tの磁場中で動作し高計数率に耐えられる陽電子検出器等の開発を行った。本研究の目的はミュオニウム原子の基底状態の超微細構造の精密分光を行うことである。ミュオニウム原子とは水素原子の陽子を正荷電のミュオンで置き換えた原子であるが、水素原子と異なりハドロンの大きさや内部構造を考慮する必要がないこと、ミュオンの寿命が2.2&#61549;秒と比較的長いことから、QEDの検証や標準理論を超える新しい物理の探索のための強力なプローブとして用いることができる。本研究を実現するためには、不均一度が1ppm以下の磁場を作る超伝導磁石、二つの共鳴周波数を持つRF共鳴空洞、不純物濃度が1ppm以下の高純度のガスを長期間保持するガスチェンバー、高磁場中で動作する高セグメント化された陽電子検出器等が必要となる。本年度においては共鳴空洞の設計・作成と、超伝導磁石、高セグメント化された陽電子検出器の概念設計を行った。RF共鳴空洞については、有限要素法による共鳴モードの計算を基に、超高真空対応の移動ステージを内部に設置し、誘電体の位置を動かすことで外部から共鳴周波数をコントロールすることができる設計とした。H23年11月に制作が完了後、基本的な特性についての測定を行い、その成果をH24年3月の日本物理学会で発表した。また、共鳴空洞に取り付けるマイクロ波システムについては節電等により電力部品の供給体制が不安定となったため制作が遅れたがH24年7月に完成し、所定の性能を確認した。超伝導磁石については有限要素法による磁場計算と機械強度計算を行い、冷凍機による振動が与える影響について評価した。これらの成果をH24年3月の日本物理学会で発表した。陽電子検出器についてはマルチアノード型の高電子増倍管とMPPCとの性能比較を行った。高磁場耐性の面でMPPCには優位性があり、これを第一候補としてさらに設計をすすめることとした。本研究を実現するためには、不均一度が1ppm以下の磁場を作る超伝導磁石、1ppm以下の精度を持つ磁場モニター、二つの共鳴周波数を持つRF共鳴空洞、不純物濃度が1ppm以下の高純度のKrガスを長期間保持するガスチェンバー、高磁場中で作動し高いレートに耐えられる陽電子検出器等が必要となる。昨年度までに作成した共鳴空洞とガスチェンバーに加えて新たにガスハンドリングシステムを取り付け、コミッショニングを行った。実験結果の系統誤差を評価する上で重要な温度とガス圧力の制御については所定の性能を達成する見通しを得たが、ガス純度を実験中常にモニターするためのQ-massスペクトロメータを実験環境下で動作させることができなかった。現在新たにガスクロマトグラフィーを用いたオンライン計測システムを構築中である。陽電子検出器については昨年度までに完成した改良版検出器をビームを用いてテストし、高レートに耐えられることを実証した。これらの成果はH26年3月の日本物理学会等で発表された。超伝導磁石の開発を進めるとともに、その作る磁場を0.1ppm以下の精度で測定することができる磁場測定装置の開発を進めた。NMR信号をデジタル処理することで多くの測定点のデータを同時に短期間で測定するシステムの構築に成功した。また、高磁場下で動作可能なビームプロファイルモニタの開発に成功した。本研究を実現するためには、不均一度が1ppm以下の磁場を作る超伝導磁石、1ppm以下の精度を持つ磁場モニター、二つの共鳴周波数を持つRF共鳴空洞、不純物濃度が1ppm以下の高純度のKrガスを長期間保持するガスチェンバー、高磁場中で作動し高いレートに耐える陽電子検出器等が必要となる。昨年度の共鳴空洞の設計制作と陽電子検出器の概念設計に引き続き、本年度は、ガスチェンバーの設計・制作、RF共鳴空洞の温度コントロールシステムの設計・制作と、高セグメント化された陽電子検出器の開発を行った。

陽電子検出器については昨年度に固めた概念設計をもとに、使用するプラスチックシンチレータの厚みとサイズの最適化、ならびにMPPCモジュールとシンチレータとの光接触部の最適化による改良版の制作に成功し、密封線源ならびに宇宙線を用いて性能試験を行った。これらの成果はH25年3月の日本物理学会で発表された。Krガスチェンバーは別途資金によって設計を進めていた超伝導磁石内に設置される計画であったが、H24年8月にこの磁石が実験のために必要な要求を満たさないことが判明し、急遽仕様を変更する必要が生じた。これに伴いガスチェンバーの設計をやり直すことになったために制作が遅れ、ガスチェンバーと共鳴空洞の温度コントロールシステムはH26年3月に完成した。ガスチェンバーについてはリーク量およびアウトガス量を測定し、また温度コントロールシステムについてはリークチェックと流量の測定を行い、要求性能を満たすことを確認した。震災と節電による影響によってマイクロ波システムの制作は予定より遅れたものの、重要部分であるRF共鳴空洞が予定どおりに制作され、所定の性能を持つことが確かめられたことは本研究課題の遂行にとって重要な進展である。陽電子検出器についてはKEKミュオングループとの間の共同開発体制が確立しつつあり、実機仕様の決定と、その後の量産にめどがつきつつある。また、強磁場によるミュオンからの崩壊陽電子の軌道計算も順調にすすみつつあり、陽電子検出器の設置位置がほぼ確定したことで、実験に必要なほかの装置の設計も進みつつある。25年度が最終年度であるため、記入しない。超伝導磁石の設計変更を余儀なくされたことによって、KrガスチェンバーならびにRF共鳴空洞の温度コントロールシステムの制作と動作確認に遅れが生じたものの、作成された装置の性能は所定の性能を満たすことが確認されたことは大きな進展である。また、陽電子検出器については改良版の制作が進み、その性能を宇宙線や密封線源で確認できたことは大きな進展である。H23年度に作成したRFキャビティとマイクロ波システムに、今年度新たに作成するKrガスチェンバーを組み込み、温度とガスの不純物濃度についてのモニタを行い、長期間安定して稼働させるための条件を確立する。陽電子検出器として採用予定のMPPCについて、高レートで安定して稼働させるための条件を確立するとともに、高効率でデータを収集するためのボードを開発し、実験開始に備える。本年度制作される予定の超伝導磁石が完成し次第、全体を組み立て本実験に備える25年度が最終年度であるため、記入しない。本年度に制作したKrガスチェンバーに数カ月にわたって不純物が1ppm以下のKrガスを保持するためのガスハンドリングシステムを開発する。また、陽電子検出器については、改良版試作機の完成を受け、ビームを用いた実証試験を経て量産に入る。本実験に入る前に、予期せぬ系統誤差がセットアップに含まれていないか確認することが必要である。そのために大規模なシミュレーションを進めるとともに、超伝導磁石内の磁場を1ppm以下の精度で測定するための磁気プローブやRF共鳴空洞内部の電磁場を直接測定するRFプローブの開発を進め、系統誤差を実験的に求める。これらの進捗を受け、本実験に備える。
アルドラーゼ遺伝子のクロマチン構造と発現制御

アルドラーゼB遺伝子の発現調節機構に関する情報を得るために、本遺伝子のメチレーション、クロマチン構造の解析、および5′上流域に結合する蛋白の検索を行い次のことがわかった。1.成体組織ではcap site付近から5Kb下流にかけての領域の低メチル化(Hpa【II】およびHha【I】サイト)と発現との相関がみられた。本遺伝子の発現の低い胎仔肝やガン細胞ではこの領域のメチル化の程度は高い。2.発現型のクロマチンは非発現型のそれに比べてDNaseに攻撃されやすい、ゆるんだ構造をとっている。また、cap site上流域0.2Kb付近は、発現型のクロマチン上でのみ高感受性領域となっていた。しかし、この領域は、発現の非常に低い胎仔期肝においてもすでに高感受性を示す構造となっていた。3.5′上流域に結合する核蛋白をFilter binding assayおよびProtein blotting法で検索した結果、肝の-2.6Kb(サイト【I】)および-0.2Kb(サイト【II】)の2ヶ所のDNase高感受性領域近傍(0.40.8Kb以内)に結合する蛋白が肝核中に存在した。サイト【I】付近に結合する蛋白は分子量42K,サイト【II】に結合するのは分子量45Kと35Kの2種であった。これらの蛋白は高感受性を示さない脳には存在しない。しかし、サイト【II】には95Kの蛋白が結合することがわかった。これらの結果から本遺伝子の発現には、クロマチンの構造的制約が関与すること、またその特異構造の構築には組織特異的な蛋白が関与するらしいことが示唆された。また、肝の発生過程では転写か活性化する以前に活性型クロマチン構造の構築は完了しており、遺伝子の脱メチル化は転写活性化と同時あるいはそれ以後におこることが考えられた。さらに、以上の結果は、活性型クロマチン構造に作用する何らかの転写促進因子の存在が本遺伝子の発現に必須であることを示す。
粒子層内流動場の測定手法の開発と粒子層内乱流挙動の解明

本研究は乱流場を形成する粒子層に対し、平均化操作を施し巨視的方程式を導出することを目的としている。まずダクト内にアクリル製の円柱群を配置することにより充填層を単純化し、円柱群内での圧力損失、流速および乱流エネルギーの測定、さらにスモークワイヤー法による流れの可視化を行い、充填層内における乱流挙動を検討した。次に円柱群内の乱流場に対して、数値解析モデルの構築を行った。乱流モデルにはk-εモデルまたはk-lmモデルを用いて、円柱群を配置した場合および円柱群を空隙率によって表現した場合について、円柱群内における乱流挙動を検討した。以下に得られた成果をまとめる。1.圧力損失はレイノルズ数の増加に伴い増大し、レイノルズ数が一定の場合は空隙率が小さいほど増大した。2.乱流エネルギーは円柱群への流入と同時に急激に増大するが、下流にいくに伴い一定値に漸近する傾向を示した。またレイノルズ数の増加に伴い乱流エネルギーは増大した。3.流れの可視化より、前列の円柱間からの噴流が円柱に衝突することにより乱れが生じ、下流に流れるに従い乱れが発達する様子が観察された。しかしながら乱流渦は円柱間の空隙により制限されるため、下流域においては乱れの発達は見られなかった。4.円柱群を配置した数値解析では、円柱群に流入すると同時に乱流エネルギーが増大し、下流にいくに伴い一定値に漸近するという実験結果と同様の傾向を示した。5.円柱群を空隙率によって表現した数値解析では、円柱群による乱れの生成を新たに見積もった。k-lmモデルでは実験結果と同様の傾向が得られたが、混合距離の評価によって大きく解析結果が変わってしまったため、混合距離の決定法が課題となる。また、高次モデルへの展開としてk-εモデルによる数値解析を試みたが、流入条件の設定などの課題があり、今後の研究で解明していく予定である。本研究は乱流場を形成する粒子相内流動に対し、平均化操作を施し巨視的方程式を導出することを目的とする。まず初年度は風洞実験を行うために、アクリル製ダクトを製作し、測定部の一部(流路幅200×長さ200)には充填層モデルを単純化してアクリル円柱(φ15)を三角格子状に配置した。ブロワーから空気を送り、十分に整流した後に円柱群に流通させ、圧力損失と下流域での流速を測定した。また得られた乱流変動成分から乱流エネルギーを算出した。実験は空隙率0.460.84、Re数100010000の領域で行った。その結果、円柱群を通過した後の乱流エネルギーは指数関数的に減衰する。空隙率一定の場合はRe数が高いほど、またRe数一定の下では空隙率が低いほど円柱群下流域での乱流エネルギーは大きいことがわかった。円柱群中の流動場に対し、数値解析モデルを構築した。乱流モデルにはkε2方程式モデルを採用し、円柱壁面では滑りなし条件とした。まず微視的流動場を把握するために、周期性を仮定した領域を抽出して解析を行った。流れが円柱に衝突し分岐する箇所、および円柱を迂回してきた流れが円柱後方で合流し、さらに次列の円柱によって縮流される領域で局所的に乱流エネルギーが高くなる。円柱の上流側に形成される乱流エネルギーのピークと円柱の後流に形成されるそれは同程度の大きさであることが示された。

また実験と同様に多数本の円柱を考慮した解析では、流れが円柱群に衝突することで乱流エネルギーは大きくなり、円柱群を進むにつれ増大していくが、ある区間を進むとそれ以降はある一定の値に漸近することが示された。これは剥離や縮流により生じる乱れが発達しようとするのを、円柱群の存在によりその空間が制限されるために、乱れの生成と散逸が拮抗しているものと考えられる。前年度の風洞実験ではダクト内に充填層としてアクリル製の円柱群を配置し、その下流で熱線流速計(DANTEC社製)を用いて流速分布を測定し、乱流エネルギーを算出したが、今年度はアクリル円柱(Φ20mm)を三角格子上に流れに直角に6列、流れ方向に15列配置し(空隙率0.607)、スモークワイヤー法による流れの可視化および、円柱群内における流速測定を行った。熱線プローブ(X型プローブ,Φ5μm)はダクトの上面または下流側から挿入し、主流方向と主流に対して直交する水平方向の2成分を測定した。送風空気量を調整することにより、円柱直径を代表長さとしたレイノルズ数を4009000の範囲に設定した。円柱群に流入すると同時に乱流エネルギーは急激に増大するが、下流にいくにしたがい一定値に漸近する傾向を示した。またレイノルズ数の増加に伴って乱流エネルギーが増大した。流れの可視化より前列の円柱間からの噴流が円柱に衝突し、剥離渦の形成が観察された。この剥離渦は下流側に進むにつれて変形し始め、左右に振動し、またレイノルズ数が高くなるほどその振動が大きくなることが確認された。しかし、下流域においては乱れの発達は見られなかった。これは渦の成長が円柱間の間隙スケールによって制限されるためであると示唆される。数値解析では、充填層による乱れの生成を運動量損失項から見積もり、平均化操作を施して導出した乱流エネルギーの輸送方程式の生成項に加えることで考慮した。また、乱流エネルギーの消散率は混合距離をもとに算出した。解析結果は円柱群に流入すると乱流エネルギーが増大し、下流に進むにつれて増大率が小さくなり一定値に漸近することが示されたが、混合距離の値によって値が大きく異なった。円柱群内の混合距離決定法の検討および高次モデルへの展開が次年度の課題である。前年度の風洞実験では、ダクト内にアクリル製の円柱群(円柱直径φ20mm,空隙率α=0.607)を配置することにより充填層を模擬し、円柱群内における流速ならびに乱流エネルギーを測定したが、今年度はさらに円柱間における乱流エネルギー分布の測定を行った。円柱群内主流方向の中心線上に熱線プローブ(X型プローブ,φ5μm)を円柱群後方から挿入し、円柱間において2mm間隔で流速および乱流エネルギーを算出した。乱流エネルギーは円柱近傍において小さく、そして円柱間の中央において最大値を示し、円柱間において乱流エネルギーの値に分布があることがわかった。また、前年度までは乱流エネルギーの算出において主流方向と主流に対して直交する水平方向の2成分を測定していたが、今年度は主流方向に対して直交する鉛直方向を加えた3成分から乱流エネルギーを算出した。鉛直成分を考慮することにより乱流エネルギーは17%増加した。数値解析に関しては前年度に引き続いて、乱流エネルギーの輸送方程式中に充填層による乱れの生成を表す項を加えた。そして、乱流エネルギーの消散率を混合距離から算出するk-1mモデルから、乱流エネルギーの消散率の輸送方程式においても充填層による乱れの生成を考慮するk-εモデルへと展開した。
低酸素誘導性物質エリスロポイエチン投与による肝虚血耐性獲得に関する研究

本研究は、エリスロポイエチンの脳に対する虚血耐性誘導効果をもとに、肝虚血再灌流傷害に対しても同様の効果を認めるかを検討するために計画された。平成14年度、ラットモデルにおいて、エリスロポイエチン(5000単位/kg)の腹腔内投与6時間時間後に、20分の全肝虚血および再灌流行い、エリスロポイエチンによる肝虚血耐性誘導効果を検討したが、エリスロポイエチン投与群と非投与群間で有意な肝傷害の差を認めなかったため、エンドトキシン血症の関与を考慮して、肝部分虚血60分後に再灌流施行する肝傷害モデルにおいて、さらに検討を重ねた。平成15年度、エリスロポイエチン(5000単位/kg)の腹腔内投与後6時間での肝部分虚血再灌流モデルにおいても、虚血耐性誘導効果は十分でなく、その後、エリスロポイエチン(5000単位/kg)を虚血操作直前に門脈内投与するなど、検討を重ねるも、残念ながら明らかな虚血耐性は誘導されなかった。一方、肝臓内におけるエリスロポイエチンのレセプター(EpoR)の発現をRT-PCRで確認したところ、わずかに発現を認めるものの、その発現は強いものではなかった。以上より、本実験系から、エリスロポイエチンによる肝虚血耐性誘導は、困難であるとの結論に達した。そこで、基本に立ち戻り、肝非実質細胞における転写因子であるNF-κBの活性化抑制による肝虚血再灌流傷害の制御についてさらに検討を加え、アデノウイルスを使用した遺伝子導入により、NF-κB抑制物質であるIκBsuper repressorを肝臓内に強発現させたところ、非実質細胞におけるNF-κBの活性化抑制を介して、全肝温虚血/再灌流傷害を有意に抑制する結果を認め、その成果を現在投稿中である。これまでにラットモデルにおいて、エリスロポイエチン(5000単位/kg)の腹腔内投与6時間時間後に、20分の全肝虚血および再灌流行い、エリスロポイエチンによる肝虚血耐性誘導効果を検討したが、エリスロポイエチン投与群と非投与群間で有意な肝傷害の差を認めなかった。しかし、このモデルでは全肝流入血行遮断による腸管うっ血に伴う一過性エンドトキシン血症が再灌流後の肝傷害に関与している可能性があり、純粋な虚血耐性の評価がなされていないと考え、次に肝部分虚血モデルにおいて検討を行った。肝部分虚血60分後に再灌流施行する肝傷害モデルを使用した。前述と同様にエリスロポイエチン(5000単位/kg)の腹腔内投与6時間時間後に虚血再灌流を行い、系時的に肝逸脱酵素、肝組織障害を検討した。しかし、この実験系においてもエリスロボイエチンの肝保護効果は認められず、また対照群においても肝傷害の程度が軽度なため、虚血時間を90分に延長するとともに、エリスロポイエチンの投与量を変化させて、実際に虚血耐性誘導効果が無いのかを検討中である。いっぽう、虚血後の肝臓内にエリスロポイエチンに対するレセプターEpoRが発現するかどうかを、現在RT-PCRおよびNorthern blotにより検討中である。
既約シンプレクティック多様体の退化

既約シンプレクティック多様体の良い退化族の例を構成する問題と関連し,代数曲面の半安定退化であって特異ファイバーが3重点を持たないようなものに対して,その上のn点の相対的ヒルベルトスキームの族の局所的な構造に関して研究した.より正確には,ヒルベルトスキームのヒルベルト=チョウ射の像であるところの相対的対称積の特異点の構造とその双有理改変,位相的不変量であるオービフォルドコホモロジーなどについて明らかにした.既約シンプレクティック多様体の退化を具体的に構成するための方法として,K3曲面の退化族に対して相対的なn点のヒルベルトスキームを考えたいが,その幾何学的構造は単純ではないことがすぐにわかる.この点に関して,まずは代数曲面の半安定退化に対して相対的なヒルベルトスキームを取った時の局所的な構造,特に特異点の様子を研究した.この問題は当初の想定通りトーリック幾何学の方法によってうまく記述でき,その部分解消に関する結果を得たほか,ヒルベルトスキームがパラメーター付けする0次元部分スキームの長さが2,3の場合に関しては,幾つかの部分解消の間の双有理改変についての明示的な記述を得ている.原理的にはすでに得られた知見から,特異点の重要な不変量である,弦理論的E-関数の計算が可能なのであるが,未だ一般的な公式を得るまでには至っていない.これまでの研究成果について,3月に台湾の台北国立大学で公演を行った.昨年度に引き続き,既約シンプレクティック多様体の良い退化の具体例を構成する方法として,K3曲面の半安定退化族に対する相対的ヒルベルトスキームの主成分の良い双有理モデルについての研究を行った.双有理モデルの取替えに関する問題であるので,まずは局所的な特異点に関する条件を調べることになるが,これはトーリック幾何学によって記述可能であることは昨年度までにわかっていた.今年度は,このトーリック幾何学の記述をより詳しく調べることによって,3つの既約成分が1点で交わらないような場合の退化について,A型ルート系のコクセター複体に付随するトーリック多様体を用いて幾何学的には完全な記述を得ることができた.この特別なトーリック多様体のコホモロジー環の対称群の表現としての指標公式が既に知られていることから,これを用いることで特異点に関する重要な不変量の一つである弦理論的E関数の一般的な公式を書き下す道具が原理的には揃ったと言える.ただし,弦理論的E関数がどの程度まで簡略な公式で表されるのかに関しては現在も研究が進行中である.これまでの研究成果について,10月と12月に京都大学で行われた国際研究集会で発表を行った.弦理論的E関数の母関数はアフィン平面上のヒルベルトスキームの場合に非常に簡単な公式があり,これがまた頂点作用素代数の表現と関連していることが知られていることから,現在研究をしている場合の弦理論的E関数が計算できれば,これは既知の場合の「退化」を求めたことになり大きな意味がある.退化した場合の弦理論的E関数の計算に向けて研究の進捗は順調であると言える.既約シンプレクティック多様体の良い退化族の例として、K3曲面のII型退化族に付随する相対的n点のヒルベルト・スキームの主成分(main component)の良い双有理モデルを構成する問題を引き続き研究した。昨年度までの成果によって、この良い双有理モデルの構成問題の最も本質的な部分は局所的な特異点と、それにまつわる双有理幾何の問題であり、この問題はトーリック幾何学によってうまく扱うことができることがわかっていた。より具体的には、A型のルート系のCoxeter Fanから定まるトーリック多様体の上の階数2のベクトル束とそこへの対称群の作用によって、少なくとも原理的には、現象が完全に決定されていることがわかっていた。今年度は、このA型ルート系に対応するトーリック多様体への対称群の作用の固定点を決定する問題を、あるしゅの組み合わせ論の問題に帰着させ、この組み合わせ論の問題について深く研究することによって、相対的n点のヒルベルト・スキームの主成分弦理論的E関数を書き下す公式の一つを得、また、対称群による商の特異点の軌跡を完全に記述することによって、相対的n点のヒルベルト・スキームの主成分の極小モデルを明示的に構成することができた。ここまでの成果で研究に一区切りがついたと判断し、これまでの成果をまとめた論文を執筆して論文雑誌に投稿した。また、1月に神戸大学で行われたワークショップにおいてこれらの研究成果について、招待講演で発表した。既約シンプレクティック多様体の良い退化族の例を構成する問題と関連し,代数曲面の半安定退化であって特異ファイバーが3重点を持たないようなものに対して,その上のn点の相対的ヒルベルトスキームの族の局所的な構造に関して研究した.より正確には,ヒルベルトスキームのヒルベルト=チョウ射の像であるところの相対的対称積の特異点の構造とその双有理改変,位相的不変量であるオービフォルドコホモロジーなどについて明らかにした.代数曲面の半安定退化族に対するヒルベルトスキームの局所構造の研究では当初の想定通りトーリック幾何学による良い記述が得られ,特に予期しなかった特段の困難もなかった.対称群の作用によるコホモロジーへの寄与を局所的に記述する方法についても明らかになってきており,今後の研究を継続するために有用な情報が得られている.よって,本研究は概ね順調に進んでいると言える.目下研究中の多様体の弦理論的E関数をオービフォルド構造を用いて定義通り書き下した式は,それぞれの項が複雑であるばかりか,組み合わせ論的な複雑さも内包している.

代数的組み合わせ論などの知見を活かしつつ,弦理論的E関数の良い公式を得ることを試みる.これが達成されれば,曲面の退化に付随する点のヒルベルトスキームの退化に関して,ひとつのまとまった結果が得られたとみなせるはずである.代数幾何学トーリック幾何を用いた代数曲面の半安定退化の相対的対称積の局所的な構造の分析によって,その特異点や退化ファイバーの様子が具体的にわかってきたので,それらを利用して,さらにその特異点の部分解消を考え,代数曲面の半安定退化の相対的なヒルベルトスキームとの双有理幾何的関連を明らかにしたい.さらに,この局所理論を利用して,K3曲面のKulikov退化の相対的対称積から得られる大域的に良いモデルを得ること,あるいはそのコホモロジー的,ホッジ理論的構造の分析へと進んでいきたい.概ね予定通り予算を使用したが,旅費支出が少なかったため12万円程度次年度に使用することとした.学内の用務などで,2014年度は予定していた出張を全て行うことができず旅費の使用が予定よりも少なかった.自らの出張等で旅費として消化するほか,研究課題に関連のある研究を行っている内外の研究者を招聘し研究打ち合わせを行うなどする予定である.米国,ユタ大学で行われる予定の学会に2週間参加予定であり,これによって繰り越された予算が正常に消化される予定である.
地熱探査用MIMO型３次元指向性ボアホールレーダのフィールド実証実験

坑井内でアンテナ素子をアレー化したボアホールレーダにおける問題点の解決とMIMO型ボアホールレーダの原理確認を行った。アンテナ素子としては、ダイポールアンテナだけでなく、ループアンテナも導入することで、坑井内で電磁波の到来方向を推定できるだけなく、電磁波の偏波状態も推定できるかを確認した。特に、アンテナ周囲に存在する坑井が不均質体として作用し、散乱波を発生させ、偏波状態の推定にどのように影響を与えるかを調べるための実験を行った。ダイポールアンテナとループアンテナを装備したレーダゾンデを坑井へ設置し、坑井の外部から電磁波を入射させると、坑井によって発生した散乱波がレーダ信号に特徴的な影響を与えることを発見した。さらに、この影響は、多層円筒状誘電体の電磁界散乱を理論的に計算することで予想できることがわかった。アンテナ素子の集積化を行う際の問題点の洗い出しのため、実際に長さ2mのゾンデに送受信アンテナダイポール素子が円形配列されたのと等価なデータがとれるゾンデを試作し、フィールド実験を行った。その結果、集積化によっても電磁波の方向推定に影響を与えず、さらに測定時間の短縮ももたらすことが明らかとなった。。MIMO型ボアホールレーダの基礎原理確認として、複数のネットワークアナライザを同時に使用したレーダ計測を室内で行うことで問題点の洗い出しを行った。実際には、グランドプレーン上でモノポールアンテナを配列し、2台のベクトルネットワークアナライザを同時に使用することで、相互の干渉が具体的にどのように起こるかを調べた。その結果、ベクトルネットワークアナライザ間での測定周波数の間隔が少なくとも数MHz離れていれば、測定には問題が無いことがわかった。この検討を行う際には、影響の強さを示す指標を提案し、これを用いた検討を行った。本研究で前提としていた基本事項について全て検討を行うことができた。なお、当初使用することを予定していた坑井が大学構内の整備のため2018年度中に取り壊されることになったが、その取り壊し前に研究に必要な実験を全て行うことに成功した。研究環境としては、実験用坑井を2019年度はじめに新規に造成し、本研究の遂行が滞りなく行えるように、実験場の整備とその妥当性の実験的な確認を行うことが必要となる。この費用は本科研費の直接経費から支出する。この支出のため、当初購入予定としていたネットワークアナライザを購入できなくなる。このために、代替品として本学研究所所有のネットワークアナライザの貸与を受けることができたため、研究の遂行に何ら支障はない。。新規の実験場を造成する必要が発生したため、この費用を本予算から支出する必要がでた。この造成作業は2018年度中に行うことができず、2019年度初めに行うことにしたため、2018年度の予算を次年度へ持ち越すことにした。