hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
血中低分子核酸を指標にした腎細胞癌新規腫瘍マーカーの開発

2、CDH1),また細胞シグナル伝達(その他、多くの遺伝子)に関わる遺伝子を制御していることを見出した。我々や他の研究者によりマイクロRNAが主導するcancer pathwaysは癌化や癌の進展・転移に関わる重要なプロセスとなり得ることが示唆されている。これらのマイクロRNAの測定系を確立すべく現在研究が進行中である。癌抑制型マイクロRNA200ファミリー(miR-200a、miR-200b、miR-429クラスターと、miR-200cとmiR-141クラスター)に注目した。miR-200sの発現導入により、上皮間葉転換(EMT)のスイッチであるZEB1/2遺伝子の発現が抑制され、細胞接着因子であるE-cadherinの発現が上昇した。またmiR-138はZEB1/2の下流のVimentinの発現を抑制した。またRNA29ファミリーは癌細胞の遊走・浸潤に関わるLOXL2を制御してextracellular matrix (ECM)を不安定化した。このようなマイクロRNAは腎細胞癌の腫瘍マーカーとなり得る。腎癌細胞におけるマイクロRNA発現プロファイルから癌抑制microRNAを見出し、論文化することができた。マイクロRNAmiRNA-mRNAの分子ネットワークから低酸素環境下で浸潤・転移に関わる標的分子を選択し、低酸素下腎癌の新たなシグナル伝達を明らかにすることで、活性化されているシグナル伝達を遮断するマイクロRNAを選別している。さらに研究を進めることで他の有用なmicroRNAを探索するとともに、腎癌患者の血液におけるmicroRNAの測定を検討している。初年度はマーカー候補となる遺伝子のリストを作成し、その機能的な解析が進んで、関連の論文を5つ投稿することができた。実験全体は順調に進んでいるが、当該実験の結果の検証作業のため次年度への繰越が必要となった。腎癌患者血中miRNA発現プロファイルを作成して、現在既に得られている腎細胞癌組織中miRNA発現プロファイルと比較し、腎癌に特異的でかつ癌細胞で高発現しているmiRNA(上位10種類程度)について、多数の腎癌患者血液中のmiRNAの発現を測定し健常人との比較を行う。また分子標的薬(Sunitinib、Temsirolimusなど)を投与後の剖検腎癌検体を使用したmiRNA発現プロファイルを作成し、分子標的薬施行前のプロファイルと比較することにより、分子標的薬耐性に関わるmiRNAを選択する。さらに腎細胞癌において感度・特異度ともに優れた腫瘍マーカーの候補が得られた場合、そのmiRNAの機能解析とmiRNAが制御する機能性RNAの分子ネットワークの探索を行う。繰越金は物品費・その他の支出に充てられる。実験全体は順調に進んでいるが、当該実験の結果の検証作業に予想以上の時間がかかり、3カ月程度の遅れを生じており、次年度への繰り越しが必要となったため。今年度、上半期までに繰り越した実験を終了できる予定であり、繰越金は消耗品の購入に充てられる。
イオン伝導体・金属電極間反応における酸素イオン挙動の透過電子顕微鏡内その場観察

透過電子顕微鏡の高い分解能は、ナノスケール現象を観察するのに最適である。金属酸化物の酸素イオン伝導体の結晶成長や相変態には、金属と酸化物の界面での酸素イオン移動が大きな役割をになう。本研究では、ナノイオニクスデバイス内におけるイオンの移動現象におけるイオン伝導体・金属界面の役割を解明するための、透過電子顕微鏡内その場観察手法の開発を試み、その結果を用いてイオン伝導性の考えられるニッケルや銅の酸化物超微粒子の、高温での酸化・還元過程における金属/酸化物界面の構造や酸素イオンの運動を、制御された酸素分圧下で透過電子顕微鏡を用いて原子レベルの分解能で解析した。また、次世代触媒担体であるセリア・ジルコニア酸化物と金属界面での酸素イオンの運動を原子レベルでの結晶構造変化よりとらえることを試みた。観察手法の開発においては、透過電子顕微鏡内その場観察のためのガス直接照射型雰囲気加熱ホルダーと、試料に電圧・電流を印加しながら試料回りの雰囲気を変えるマイクロ電極付きガス直接照射型雰囲気ホルダーを開発した。基本型としてガス直接照射型雰囲気加熱ホルダーを作製し、加熱用ヒーターフィラメントと交換可能なマイクロ電極を作製した。試料に電圧・電流を印加しながらその場観察をするために、簡易型の電場観察法を開発し影像歪み法と命名した。これらの成果を元に、DiamondまたはAl_2O_3粉末上のNiO粒子やCu粒子にO_2ガスを導入し、酸化反応を観察した。セリア・ジルコニア酸化物の酸化実験においては、β-Ce_2Zr_2O_<7.5>を1×10^<-5>Pa中で400°Cに加熱し還元しCe_2Zr_2O_7とした試料を1×10^<-2>Pa酸素雰囲気中で常温酸化した。実験にはPt微粒子を担持させたものと、Ce_2Zr_2O_7のみの粉末用いた。試料への電圧印加にはガスホルダーのヒーター電極に櫛状の電極を取り付け、電極間には最大25Vの電圧を印可した。試料近傍の電場強度は影像歪法を用いて測定した。NiおよびCu酸化過程で、酸素あるいは酸素イオンの界面拡散が大きな役割をすることが分かった。セリア・ジルコニアでは、Pt/ Ce_2Zr_2O_7界面の存在が酸素あるいは酸素イオンの拡散を誘起していることが分かった。また12.5×10^2V/mm程度の外部電場では、同等の変化は引き起こせないことが分かった。本研究では、ナノイオニクスデバイス内におけるイオンの移動現象におけるイオン伝導体・金属界面の役割を解明するための、透過電子顕微鏡内その場観察手法の開発を試みた。透過電子顕微鏡内その場観察のためのガス直接照射型雰囲気加熱ホルダーと、試料に電圧・電流を印加しながら試料回りの雰囲気を変えるマイクロ電極付きガス直接照射型雰囲気ホルダーを開発した。ガス導入部分を試料近傍に設けることにより、特別な改造を通常の透過電子顕微鏡に加えることなく10-3Pa台の雰囲気を得ることが出来た。また、交換可能な型のマイクロ電極を作製した。アルミニウム製電極を用いて間隔は20μmのものの作製に成功した。作成方法を改良することにより金・銅・銀・モリブデン製電極を用い電極間を1μm以下にする可能性が示唆された。電極間の絶縁性を評価したところ、1kV/mm以上を示した。試料に電圧・電流を印加しながらその場観察をするために、簡易型の電場観察法を開発した。試料を透過電子顕微鏡の第一中間レンズで結像し(いわゆるLM mode)、観察視野へ制限視野回折絞りの位置に代替的に設置した格子状絞りの影像挿入し、影像の歪みを計測することにより、試料周辺の電場分布を測定した。歪み量は偏向角に比例し、感度は1V/μmに達することが分かった。本手法を用いて、逆バイアスされた半導体p-n接合界面近傍の電場分布の観察する事が出来た。今年度は、イオン伝導体を、高温ガス雰囲気や電位印加環境下で観察するためのホルダーを開発した。また、新しいその場電位分布観察法を開発した。日本顕微鏡学会第61回学術講演会、日本金属学会2005年秋期(第137回)、2005 Materials Research Society Fall Meetingにて成果の発表を行い、予定していた学会等への発表はすべて行った。来年度は17年度予定していたセリア・ジルコニア試料の観察は、入手困難のため、予定を18年度に延期し、18年度予定していた上記観察技術の開発を前倒しで行った。18年度の課題は、遅れている実試料への適用である。

観察手法の開発においては、透過電子顕微鏡内その場観察のためのガス直接照射型雰囲気加熱ホルダーと、試料に電圧・電流を印加しながら試料回りの雰囲気を変えるマイクロ電極付きガス直接照射型雰囲気ホルダーを開発した。基本型としてガス直接照射型雰囲気加熱ホルダーを作製し、加熱用ヒーターフィラメントと交換可能なマイクロ電極を作製した。試料に電圧・電流を印加しながらその場観察をするために、簡易型の電場観察法を開発し影像歪み法と命名した。これらの成果を元に、DiamondまたはAl_2O_3粉末上のNiO粒子やCu粒子にO_2ガスを導入し、酸化反応を観察した。セリア・ジルコニア酸化物の酸化実験においては、β-Ce_2Zr_2O_<7.5>を1×10^<-5>Pa中で400°Cに加熱し還元しCe_2Zr_2O_7とした試料を1×10^<-2>Pa酸素雰囲気中で常温酸化した。実験にはPt微粒子を担持させたものと、Ce_2Zr_2O_7のみの粉末用いた。試料への電圧印加にはガスホルダーのヒーター電極に櫛状の電極を取り付け、電極間には最大25Vの電圧を印可した。試料近傍の電場強度は影像歪法を用いて測定した。NiおよびCu酸化過程で、酸素あるいは酸素イオンの界面拡散が大きな役割をすることが分かった。セリア・ジルコニアでは、Pt/ Ce_2Zr_2O_7界面の存在が酸素あるいは酸素イオンの拡散を誘起していることが分かった。また12.5×10^2V/mm程度の外部電場では、同等の変化は引き起こせないことが分かった。
幼児期から成人期に至る追跡研究による生活習慣病予防のエビデンス構築と教育への応用

「茨城県における小児期からの生活習慣病予防に関する研究:IBACHIL(Ibaraki Children's Cohort)研究」において、過去に同一対象者から収集した調査データ(3歳、6歳、12歳、22歳、27歳)をもとに、児童期の生活習慣が、その後の思春期・成人期の生活習慣病リスク因子に与える影響について解析を行う。さらに、その成果等をもとに、小中学生の将来の生活習慣病予防に向けた行動変容に繋げるための教材を開発し、小中学生への健康教育に関する保健事業の一環として、申請者がこれまで小中学校での予防対策に関わってきた地域の教育現場に提供し、学校での活用可能性を検討する。本研究では、特に小児期から児童期の食習慣・生活習慣が、その後の思春期・成人期の生活習慣病リスク因子に与える影響を明らかにすることを目的とする。具体的には、平成4年度の3歳児をその後25年間にわたって長期追跡している「茨城県における小児期からの生活習慣病予防に関する研究:IBACHIL(Ibaraki Children's Cohort)研究」について、これまでに同一対象者から収集した調査データ(3歳、6歳、12歳、22歳、27歳)をもとに、小中学生の将来の生活習慣病予防に向けた行動変容に繋げる観点に特化した解析を行う。さらに、その成果等をもとに、小中学生の行動変容に繋げるための学校向けの教材を開発する。そして、小中学生への健康教育に関する保健事業の一環として、申請者がこれまで小中学校での予防対策に関わってきた地域の教育現場に提供し、学校での活用可能性を検討する。平成30年度においては、茨城県と茨城県立健康プラザの協力を得ながら、27歳時調査のデータ入力を完了するとともに、分析用データセットを作成した。これをもとに、これまで得られた成果を27歳時まで含め検証するとともに、27歳時調査で新たに収集した健康状態と児童期・青年期の生活習慣・食習慣との関連について網羅的・縦断的な解析を進めている。また、IBACHIL研究から得られた成果等をもとにして、地域の教育関係者や研究協力者と意見交換をしながら、小中学生に対する健康教育として実用可能な教材として、健康副読本の作成を進めている。1)分析用データセットの作成:IBACHIL研究における27歳時質問調査のデータ入力を完了し、過去に同一の対象者から収集したデータ(3歳、6歳、12歳、22歳)と突合することで、分析用データセットを作成した。2)健康教育のための教材の開発:IBACHIL研究から得られた成果等をもとにして、小中学生に対する健康教育として実用可能な教材の開発を進めている。具体的には、地域の教育関係者(学校等)から、現場で使用可能な内容について情報収集すると同時に、慶應義塾大学医学部衛生学公衆衛生学の岡村智教教授、大阪大学大学院公衆衛生学の磯博康教授、筑波大学社会健康医学の山岸良匡教授、獨協医科大学公衆衛生学の西連地利己准教授、茨城県保健福祉部保健予防課の入江ふじこ医師、茨城県立健康プラザの大田仁史管理者らの助言を受けて、実際に学校現場で活用可能な健康副読本の作成を進めている。これまでに実施した調査(3歳、6歳、12歳、22歳、27歳)を合わせて、特に児童期の食習慣・生活習慣とその後の生活習慣病リスク因子との関連に特化した解析を進める。具体的には、これまで得られた成果を27歳時まで含めた解析により検証するとともに、27歳時調査で新たに収集した健康状態(食欲不振、不眠、肩こり、腰痛、目の疲れ、薄毛、体力低下等)と児童期・青年期の生活習慣・食習慣との関連を網羅的・縦断的に解析する。その際、個人情報保護の観点から、本研究において、IBACHILのデータ項目のみを維持し、データ内容は現存しない架空のデータとしたダミーデータセットを開発する。これにより研究者は、茨城県立健康プラザ外の所属施設で解析用プログラムの作成を行う等、個人情報にアクセスすることなく解析を進めることが可能となる。このようにして得られた結果を取りまとめ、学会発表を行う。同時に、IBACHIL研究から得られた成果等をもとにして、地域の教育関係者(学校等)や研究協力者と意見交換をしながら、小中学生に対する健康教育として学校現場で実用可能な副読本を作成する。また、各地域に特化した教材を開発するため、児童・生徒の食習慣・生活習慣の現状を把握するための質問調査等を行う。

具体的には、平成4年度の3歳児をその後25年間にわたって長期追跡している「茨城県における小児期からの生活習慣病予防に関する研究:IBACHIL(Ibaraki Children's Cohort)研究」について、これまでに同一対象者から収集した調査データ(3歳、6歳、12歳、22歳、27歳)をもとに、小中学生の将来の生活習慣病予防に向けた行動変容に繋げる観点に特化した解析を行う。さらに、その成果等をもとに、小中学生の行動変容に繋げるための学校向けの教材を開発する。そして、小中学生への健康教育に関する保健事業の一環として、申請者がこれまで小中学校での予防対策に関わってきた地域の教育現場に提供し、学校での活用可能性を検討する。平成30年度においては、茨城県と茨城県立健康プラザの協力を得ながら、27歳時調査のデータ入力を完了するとともに、分析用データセットを作成した。これをもとに、これまで得られた成果を27歳時まで含め検証するとともに、27歳時調査で新たに収集した健康状態と児童期・青年期の生活習慣・食習慣との関連について網羅的・縦断的な解析を進めている。また、IBACHIL研究から得られた成果等をもとにして、地域の教育関係者や研究協力者と意見交換をしながら、小中学生に対する健康教育として実用可能な教材として、健康副読本の作成を進めている。1)分析用データセットの作成:IBACHIL研究における27歳時質問調査のデータ入力を完了し、過去に同一の対象者から収集したデータ(3歳、6歳、12歳、22歳)と突合することで、分析用データセットを作成した。2)健康教育のための教材の開発:IBACHIL研究から得られた成果等をもとにして、小中学生に対する健康教育として実用可能な教材の開発を進めている。具体的には、地域の教育関係者(学校等)から、現場で使用可能な内容について情報収集すると同時に、慶應義塾大学医学部衛生学公衆衛生学の岡村智教教授、大阪大学大学院公衆衛生学の磯博康教授、筑波大学社会健康医学の山岸良匡教授、獨協医科大学公衆衛生学の西連地利己准教授、茨城県保健福祉部保健予防課の入江ふじこ医師、茨城県立健康プラザの大田仁史管理者らの助言を受けて、実際に学校現場で活用可能な健康副読本の作成を進めている。これまでに実施した調査(3歳、6歳、12歳、22歳、27歳)を合わせて、特に児童期の食習慣・生活習慣とその後の生活習慣病リスク因子との関連に特化した解析を進める。具体的には、これまで得られた成果を27歳時まで含めた解析により検証するとともに、27歳時調査で新たに収集した健康状態(食欲不振、不眠、肩こり、腰痛、目の疲れ、薄毛、体力低下等)と児童期・青年期の生活習慣・食習慣との関連を網羅的・縦断的に解析する。その際、個人情報保護の観点から、本研究において、IBACHILのデータ項目のみを維持し、データ内容は現存しない架空のデータとしたダミーデータセットを開発する。これにより研究者は、茨城県立健康プラザ外の所属施設で解析用プログラムの作成を行う等、個人情報にアクセスすることなく解析を進めることが可能となる。このようにして得られた結果を取りまとめ、学会発表を行う。同時に、IBACHIL研究から得られた成果等をもとにして、地域の教育関係者(学校等)や研究協力者と意見交換をしながら、小中学生に対する健康教育として学校現場で実用可能な副読本を作成する。また、各地域に特化した教材を開発するため、児童・生徒の食習慣・生活習慣の現状を把握するための質問調査等を行う。
月・惑星探査のための超音波振動子を利用した科学観測支援システムに関する研究

超音波振動技術を宇宙空間で用いることを検討し、特に月、惑星表面の科学探査において応用し、地質サンプルを周辺から採取するための探査機搭載型マニピュレータ、及び、サンプルの観測前の準備加工技術に関して検討を進めた。まず、超音波モータを対象に、宇宙環境への適応性と、問題点を議論した。モータは、すべての探査システムの基礎となる部品であり、かつ、超音波振動技術の基礎となる超音波振動子を扱うことになり、超音波技術の宇宙仕様化に向け、最初のステップとなる。試験は、民生用超音波モータを用い、「振動環境試験」、「放射線曝露試験」、「熱環境試験」、「真空環境試験」、そして、「熱真空試験」を実施した。振動、放射線、真空環境試験では、ともに良好な結果が得られた。一方、熱及び、熱真空試験では、高温時に特性の劣化が確認され、原因として、摩擦材の劣化が、電子顕微鏡などを用いて確認された。その対策として、現在、材料試験を実施し、原因の特定を進めており、今後の課題となった。次に、応用例として、サンプル採取のための小型軽量マニピュレータの開発を行った。採取作業時、各関節は作業の殆どの時間を停止している。しかし、停止時間中も姿勢維持のためエネルギーを消費し続ける。一方、超音波モータは、大きな静止トルクを有し、擬似的なクラッチ機能を有するため、電力供給及び制御が不要である。また、非常に軽量であるため、先端部への重量配分を減少し、大きな可搬重量を維持したまま、軽量化が可能となった。最終的に、超音波モータのリンク構造物への適用の有効性が確認され、今後、ソーラパネルなどのリンク機構への応用が議論できた。また、最後に、サンプルのコアリング方式に関して検討し可能性に関して議論し、初期的な検討を行った。月、惑星表面において、無人探査機を用いて地質探査を行う際、表層に存在する岩などのサンプルを採取し、観測機器で分析することが要求される。サンプルは、レゴリスに埋もれているか、表土上に存在してもレゴリスが付着していることが考えれる。また、長い間の太陽風、宇宙線などの影響により表面が汚染されていると予想される。このため、採取したサンプルは、各観測機で分析する前に、磨く、削るなどの前処理を施す必要がある。以上より、本研究では、地質サンプルを周辺から採取するための探査機搭載型マニピュレータの研究開発およびサンプルの観測前の準備加工技術に関して研究を行う。本年度は、サンプル採取のための小型軽量マニピュレータの開発を行った。シミュレーションによるサンプル採取作業において、マニピュレータの各関節が採取作業中の約半分の時間、停止していることがわかった。しかし、一般的に、この停止時間中も姿勢維持のためにエネルギを消費し続けなければならない。これに対して、我々は、超音波モータを用いることを提案し、マニピュレータを構成した。超音波モータは、摩擦を駆動原理とするため大きな静止トルクが存在し、非常に軽量であるため、各関節のユニットを軽量化することが可能となった。先端部への重量配分を減少させた結果、全他として大きな可搬重量を維持したまま軽量化が可能となった。また、構造部材に超音波モータを直接組み込み軽量化を図った。開発したマニピュレータは、エネルギ供給なしで姿勢維持が可能であり、各関節の時分割制御が可能である。さらに、先端部にサンプル採取用のエンドエフェクタを開発し搭載した。次に、超音波振動子の宇宙における利用可能性を検討するため、超音波モータを用いて環境試験を行い、課題の確認を行った。その結果、真空環境に関して課題があることが判明し、来年度の課題とした。また、本年度は、サンプルのコアリング方式に関して検討し可能性に関して議論を行った。

月、惑星表面において、無人探査機を用いて科学的な地質探査を行う際、表層に存在する岩などをマニピュレータなどで採取し、観測機器で分析することが要求される。しかし、試料には、レゴリスが付着し、かつ、太陽風、宇宙線などのため表面が汚染されている。このため、採取したサンプルは、各観測機で分析する前に、磨く、削るなどの前処理を施す必要があるが、重量、エネルギー、磨耗などのため、宇宙空間で実施することは、非常に難しいのが現状である。一方、近年、超音波振動を応用した加工技術や、アクチュエータが注目されている。超音波振動を与えることで、金属加工やモータなどが実現されて、今後の応用が期待されている。そこで、本研究では、超音波振動技術を応用し、地質サンプルを周辺から採取するための探査機搭載型マニピュレータ、及び、サンプルの観測前の準備加工技術に関して検討を進めている。本年度は、開発したマニピュレータの各関節において、アクチュエータとして使用している超音波モータの宇宙環境対応、すなわち、宇宙仕様化に関して検討を行った。超音波モータを対象とすることは、超音波振動技術の基礎となる超音波振動子を扱うことになり、宇宙において今後の超音波技術応用の最初のステップとなると考えている。また、モータは、すべての探査システムの基礎となる部品である。まず、民生品モータを用いて、打ち上げ環境に対応した「振動環境試験」、宇宙線などを対象とした「放射線曝露試験」、「熱環境試験」、「真空環境試験」、そして、「熱真空試験」を実施した。振動、放射線、真空環境試験では、ともに良好な結果が得られた。一方、熱、および、熱真空試験では、高温時に特性の劣化が確認された。原因を特定した結果、ロータ部とステイタ部の間の摩擦材の劣化が、電子顕微鏡などにおいて確認された。現在、材料試験を実施し、原因の特定を進めており、今後の課題となった。
ターボ機械における異常流動現象とその制御に関する総合研究

【名古屋大学班】バルブ水タービン、チューブラ水タービン等の低落差水車の効率向上のために、ドラフトチューブ入口で与えた旋回による逆流の防止と圧力回復上昇について、旋回強さおよび旋回成分の形状による影響を明らかにした。【横浜国立大学班】圧力勾配の方向に設けた浅い溝を用いて、羽根なしディフューザの旋回失速を全流量域でほぼ完全に制御することに成功し、その制御原理を理論的に解明した。同溝を羽根つきディフューザの旋回失速および斜流ポンプ揚程の右上がり不安定性能の抑制に適用したところ、いづれもほぼ完全に制御することに成功した。この手法はターボ機械に生じる異常流動現象の汎用的な制御法と言える。【九州工業大学大学班】ディフューザポンプ羽根車と羽根付ディフューザの動静翼干渉による圧力脈動を実験・理論両面から調べ、圧力脈動の性質を明らかにした。さらに、数値計算による圧力脈動の予測を試みた結果、設計点近傍については、十分な精度で予測可能となった。【三重大学班】風力タービン回転面全体に流入する風速を測定し、非定常風分布と翼面上圧力分布の関係を詳細に調べた。その結果、同じ迎角においては非定常風の影響により翼根断面よりも翼端断面で早く失速することが明らかになった。【九州大学班】ポンプインデューサに生じるキャビテーションサージと翼角との関係を整理し、ケーシング壁面の翼に対する位相固定法による圧力計測とコンピュータ処理を用いた事前検知システムの構築を図った。【大阪大学班】非同期軸振動の原因となる旋回キャビテーションの抑制を目的に、4枚翼を交互にカットバックした不等翼拡張インデューサを解析、実験した。その結果、交互翼キャビテーションの発生範囲が拡大し、キャビテーションサージ、旋回キャビテーション等の非定常キャビテーションの発生が抑制されることが分かった。平成9年度研究実績【名古屋大学班】低落差軸流水力タービンのドラフトチューブ内に生じる旋回流れによる圧力回復について実験を行い,ある旋回の強さでは,旋回なしよりも圧力エネルギ効率が上昇することがわかった.また,同じ回転割合でもレイノルズ数の大きい方がエネルギ損失割合が小さい.【横浜国立大学班】斜流ポンプケーシングの羽根車入口近傍に軸に平行な浅い溝を32本設け性能を調べた。その結果、低流量域での揚程が増加して右上がり特性が見られなくなった。本方法は不安定運転状態の回避に有効であると思われる。【大阪大学班】旋回キャビテーションを制御するために,不等翼弦長のインデユ-サを制作し,実験を行った.その結果旋回キャビテーションの発生範囲はわずかにせばまったが,交互翼キャビテーションの発生域でサージが発生した.【三重大学班】風車放出渦と翼との干渉による変動力制御に関する研究を行うため、フィールド風車をDPSシステムにより可変速運転し、翼端形状を変えて翼端滴制御を行い実験した結果、通常の翼端の性能と比較して、Mieベーンでは27.2%、Shark-fin翼端では3.3%、Ogee翼端では3.8%の向上が得られた。【九州大学班】ポンプインデューサでのキャビテーションサージの事前検知について、圧力センサによる軸回転に位相固定した壁面静圧計測から,脈動検知パラメータと観測点を検討・考察し,その検知システムを構築した.【九州工業大学班】遠心羽根車とディフューザ羽根との相対運動に基づく圧力変動によって発生する非定常流体力を,内部流れ計測と渦法を用いた数値解析によって調べた。

その結果,遠心羽根車に作用する流体力は,羽根車とディフューザの干渉成分とその調和成分が支配的で,その傾向が数値計算により予測されることも確認された。工業上重要なターボ機械の異常流動現象の発生の究明とその予知と制御に関しては,未だ総合的な取扱い方法が確立されていない.しかし流体機械の機種が異なる場合でもそれらの発生機構やその対策などに共通点が多いので,本研究は,それらの流体機械に生じる異常流動現象およびそれによって引き起こされる機械振動,性能低下に焦点を絞って共同して取り組み,異常流動現象の解析法と評価そして制御に関して総合的に検討することを目的としている.本年度は各研究組織が以下の研究を実施した.【名古屋大学班】ドラフトチューブ内の旋回失速により引き起こされる振動特性と水車の異常性能について,流動状態および流動損失におけるレイノルズ数の影響を解明した.【横浜国立大学班】羽根入口逆流に基づく不安定性能を羽根背面に設けた溝を通る高圧流体の循環流によって制御することを可能にした.【三重大学班】前年度のフィールド実験の成果をもとに、風洞実験により翼端からの放出渦を観察するとともに,フィールド風車翼面の非定常圧力を測定した。【九州工業大学班】ディフューザポンプの圧力脈動によって羽根車にかかる変動流体力の計測と数値シミュレーションの比較を行った.【九州大学班】へリカルインデューサにおけるキャビテーション脈動の発生に至る機構を観察し,不安定現象に至る過程について明らかにした.【大阪大学班】不等羽根形状を用いたキャビテーションの安定化、旋回キャビテーションの制御と羽根形状の最適設計に関する研究を行い,キャビテーション係数と羽根への流入角度の比が相似パラメータになることを明らかにした.【名古屋大学班】バルブ水タービン、チューブラ水タービン等の低落差水車の効率向上のために、ドラフトチューブ入口で与えた旋回による逆流の防止と圧力回復上昇について,旋回強さおよび旋回成分の形状による影響を明らかにした.【横浜国立大学班】圧力勾配の方向に設けた浅い溝を用いて,羽根なしディフューザの旋回失速を全流量域でほぼ完全に抑制することに成功し,その抑制原理を理論的に解明した.同溝を羽根つきディフューザの旋回失速および斜流ポンプ揚程の右上がり不安定性能の抑制に適用したところ,いづれもほぼ完全に抑制することに成功した.この手法はターボ機械に生じる異常流動現象の汎用的な抑制法と言える.【九州工業大学大学班】ディフューザポンプ羽根車と羽根付ディフェーザの動静翼干渉による圧力脈動を実験・理論両面から調べ、圧力脈動の性質を明らかにした。さらに、数値計算による圧力脈動の予測を試みた結果、設計点近傍については、十分な精度で予測可能となった。【三重大学班】風力タービン回転面全体に流入する風速を測定し、非定常風分布と翼面上圧力分布の関係を詳細に調べた。その結果、同じ迎角においては非定常風の影響により翼根断面よりも翼端断面で早く失速することが明らかになった。【九州大学班】
高等植物の表皮分化機構の確立と維持に関わる転写因子の解析

植物のからだ作りにおいて,表皮細胞分化は不可欠である。シロイヌナズナでは,地上部表皮の幹細胞,すなわち茎頂L1層に特異的な遺伝子発現に転写因子PDF2,ATML1が関わり,これらが表皮細胞分化において中心的なはたらきを担う。PDF2,ATML1は,標的遺伝子の調節領域にあるL1ボックス配列に結合して,その発現を正に制御しているが,自身の調節領域にもL1ボックスが存在することから,正の自己制御が予想される。本研究では,胚発生過程において,PDF2,ATML1遺伝子の発現がどのようにL1層に限定されて自己制御が確立するか,その分子基盤を明らかにすることを目標とした。PDF2が胚のL1層より内側の細胞では他の因子と相互作用して機能できなくなる可能性を考えて,PDF2と相互作用する因子を酵母2ハイブリッド法により探索した結果,RNA結合タンパクとE3ユビキチンリガーゼが2種類ずつ,BAHタンパク,機能不明タンパクが得られた。これらは,同じHD-ZIP IVファミリーに属するHDG2とも相互作用する一方,HD-ZIP IIIファミリーのCNAとは相互作用が認められなかった。PDF2タンパクのどの領域と相互作用するか調べた結果,START領域のC末端側からSAD領域にかけて結合部位があると予想された。一方,表皮が欠損するpdf2-1 atml1-1二重変異株を用いたマイクmアレイの結果に基づき,転写因子に絞って遺伝子発現解析を行い,表皮に特異的に発現する転写因子として,Znフィンガーを持つタンパク質を新たに見出した。プロモーター=GUS遺伝子の発現から表皮に特異的な発現が確認され,この遺伝子をPDF3と名付けた。さらに,PDF3と非常に相同性の高い遺伝子PDF31と二重欠損変異を作出した結果,胚致死になった。PDF2タンパク質について,相互作用する可能性のあるタンパク質の解析が進む一方,表皮細胞で特異的に機能する新たな転写因子を見つけることができ,今後の研究展開につながる重要な手がかりが得られたと判断される。当初の目的であるPDF2,ATML1の発現の開始とL1層への限定の分子機構は未だ明らかでない。PDF2プロモーターに結合する因子は,転写因子ライブラリーを用いたY1H実験により探索を続ける。また,ZIP IVファミリーの遺伝子間のヒエラルキーを明らかにするとともに,Y2H法で単離した相互作用タンパク質の解析(BiFCを用いた植物細胞での相互作用や遺伝子欠損変異株の解析)をすすめる。新たに見つけた転写因子PDF3,PDF3Lについても,機能解析に迫る。シロイヌナズナの地上部表皮幹細胞,すなわち茎頂L1層に特異的な遺伝子発現には転写因子PDF2,ATML1が中心的なはたらきを担う。本研究では,PDF2,ATML1の発現調節領域,発現様式の解析から,胚発生過程において,PDF2,ATML1の発現がどのようにL1層に限定され,茎頂L1層が確立するのか,その分子基盤の解明を目標とする。1)胚発生過程でPDF2の発現がL1層に限定される分子機構PDF2タンパク質のC末端側に保存されたSTARTドメインが,他のタンパク質性因子と相互作用する可能性を考え,酵母の2ハイブリッド法を用いて標的因子の探索を行った。これまでに単離した7遺伝子のうち,3つがRNA結合タンパク質,2つがリングフィンガーモチーフを持つユビキチンリガーゼをそれぞれコードしていた。T-DNAがSTARTドメインをコードする配列の比較的前方に挿入されたpdf2-1変異と他のHD-ZIPIV遺伝子変異の二重変異を作出すると,pdf2-1 hdg1-1, pd12-1 hdg2-3などにおいて,花小器官にホメオティック変異の表現型が見られる。STARTドメインのコード領域下流にT-DNAが挿入されたpdf2-2変異は,pdf2-1同様,pdf2-2 atml1-1では表皮欠損,pdf2-2 atml1-2では胚致死の表現型をもたらすが,上記のhdg遺伝子変異との二重変異では全て正常な花小器官を形成した。花の形態異常はpdf2-1がヘテロ接合の二重変異でも観察されることから,STARTドメインを欠いたpdf2-1タンパク質が他のhdg変異背景で機能している可能性が示唆された。

一方,表皮が欠損するpdf2-1 atml1-1二重変異株を用いたマイクmアレイの結果に基づき,転写因子に絞って遺伝子発現解析を行い,表皮に特異的に発現する転写因子として,Znフィンガーを持つタンパク質を新たに見出した。プロモーター=GUS遺伝子の発現から表皮に特異的な発現が確認され,この遺伝子をPDF3と名付けた。さらに,PDF3と非常に相同性の高い遺伝子PDF31と二重欠損変異を作出した結果,胚致死になった。研究対象のPDF2タンパク質について,C末端側に保存されたSTARTドメインは機能不明であったが,本年度の解析から分解制御の標的である可能性が示唆され,今後の研究展開につながる重要な手がかりが得られたと判断される。PDF2タンパク質について,相互作用する可能性のあるタンパク質の解析が進む一方,表皮細胞で特異的に機能する新たな転写因子を見つけることができ,今後の研究展開につながる重要な手がかりが得られたと判断される。PDF2の3'UTRのHDGボックスについては,その意義を明らかにすべく,レポーター遺伝子を用いたさらに詳細な発現解析をすすめる。酵母2ハイブリッド法で単離したPDF2の相互作用タンパク質の候補について,機能解析を行う。計画通り進められなかった,酵母の1ハイブリッド法によるPDF2上流の転写制御因子の探索も加えて,PDF2のL1層発現限定の分子機構の解明,およびその他のHD-ZIP IV遺伝子の機能解明を目指したい。当初の目的であるPDF2,ATML1の発現の開始とL1層への限定の分子機構は未だ明らかでない。PDF2プロモーターに結合する因子は,転写因子ライブラリーを用いたY1H実験により探索を続ける。また,ZIP IVファミリーの遺伝子間のヒエラルキーを明らかにするとともに,Y2H法で単離した相互作用タンパク質の解析(BiFCを用いた植物細胞での相互作用や遺伝子欠損変異株の解析)をすすめる。新たに見つけた転写因子PDF3,PDF3Lについても,機能解析に迫る。
ウメマツアリにおける単為生殖と特殊繁殖様式の進化要因の解明

中南米を原産地とし、現在世界中に分布を拡大しているコカミアリWasmannia auropunctataは特殊な繁殖様式が発見されており、雌(新女王)と雄が、それぞれ母親と父親のゲノムのみを受け継いで生産される。本種の女王は未交尾では産卵をせず、自身のゲノムのみを受け継いだ雌卵であっても生産しない。本研究では、幼若ホルモン類似体のメトプレンを処女女王に経皮投与し、強制的に未受精卵生産を促した。その結果、産卵開始後まもなく、コロニー内のワーカーによる処女女王への攻撃が観察された。実験では様々な条件下で処女女王にメトプレンを投与し、ワーカーが産卵を開始した処女女王だけを特異的に攻撃することを明らかにした。本種のワーカーは両親のゲノムを受け継いで有性的に生産される。2011年から今年にかけてワーカーの遺伝子発現量を解析した結果によると、父系遺伝子の方が母系遺伝子よりも強く発現していることが明らかになった。このことから、産卵を開始した処女女王に対するワーカーの攻撃性は、父系・母系遺伝子の間にみられる発現量の偏りに起因しているのではないかと考えられる。今後は、ワーカーの遺伝子発現を強制的に変化させ、産卵を行う処女女王に対する攻撃性の変化の有無を確かめる。これらの結果は、雄遺伝子による利己性が、ワーカー個体の行動に影響を与えることを示唆しており、社会性昆虫の行動に影響する血縁度以外の要因として、今後注目されると考えられる。また、本来は単為生殖でしか雌を生産しないと思われていたが、幼若ホルモン類自体により、遺伝的にはワーカーに発生する個体が女王として発生することを明らかにした。これらの結果は、カースト決定に影響する遺伝子の発現解析を行う上で、大きく役に立つと考えられる。今後は、実験的に誘導された個体のトランスクリプトーム解析を行い、コカミアリにおける、性・カースト決定に関わる遺伝子の探索を行う。筆頭著者の投稿論文が無いためこれまでは、生態学的データに基づいてウメマツアリの繁殖戦略を研究していたが、今後はさらに他の種にも枠を広げ、繁殖戦略に関わる遺伝的要因にも注目する。本研究では、雄は父親の、雌(新女王)は母親(女王)のみの遺伝子を受け継いだ特殊な繁殖様式を持つウメマツアリVollenhovia emeryiに注目し、両親の間で生じる、次世代の最適な性投資配分をめぐる対立が、産卵時や成虫時の雌雄繁殖虫生産に与える影響をたしかめた。血縁度のみを考慮した場合、母親である女王は雌に、父親である雄は雄に偏った性投資配分が適応的である。そこで、1)女王が各カースト卵の生産にどれだけ投資をするのか、2)血縁要因以外に、各カースト生産に与える要因は何か、3)卵・成虫ステージの性投資配分は、どのカーストにとって最適な値が実現されているのかを確かめた。その結果、雄卵とワーカー卵のみを生産している女王や、ワーカー卵のみを生産する女王が50%以上存在し、女王の産卵パターンは血縁要因だけでは説明できないことが明らかになった。新女王卵や雄卵生産に影響する要因を詳しく解析した結果、コロニー内の女王が少ない状況下では新女王卵が多く生産されていたが、雄卵は女王数や新女王卵数とは無関係に生産されていた。雄卵生産の特徴をさらに詳しく調べた結果、生産するワーカー卵数が多い女王ほど、雄卵を高頻度で生産しており、その割合は全卵数め約5%を占めていた。本種は巣内交尾をする種であるにも関わらず、雄卵のみを生産するコロニーや、産卵性比が雄に偏ったコロニーが観察されている。これらの原因は、女王が環境とは無関係に雄卵を生産したためと考えられる。さらに、成虫時の性投資配分を調べた結果、個体群全体の40%のコロニーが雄のみを生産しており、雄に偏った性投資配分を行うコロニーが高頻度で観察されたことから、成虫時の性投資配分は、産卵時の性投資配分を反映していることが明らかになった。以上の結果から、特殊な血縁構造もつウメマツアリの性投資配分は、女王の最適値よりも雄に偏った値で実現されることが明らかになった。また、女王は雄卵数をコントロールすることはできず、生産した卵の一部は雄として発生することが示された。

これらの結果は、雄遺伝子による利己性が、ワーカー個体の行動に影響を与えることを示唆しており、社会性昆虫の行動に影響する血縁度以外の要因として、今後注目されると考えられる。また、本来は単為生殖でしか雌を生産しないと思われていたが、幼若ホルモン類自体により、遺伝的にはワーカーに発生する個体が女王として発生することを明らかにした。これらの結果は、カースト決定に影響する遺伝子の発現解析を行う上で、大きく役に立つと考えられる。今後は、実験的に誘導された個体のトランスクリプトーム解析を行い、コカミアリにおける、性・カースト決定に関わる遺伝子の探索を行う。現在以下の投稿論文が査読中であるため。筆頭著者の投稿論文が無いため現在は、ウメマツアリと同様の雌雄の繁殖様式が報告され、産卵数がウメマツアリの20-30倍のWasmannia auropunctata(コカミアリ)を使用し、父親のみの遺伝子を受け継いだ雄卵発生のメカニズムの解明を試みている。Wasmannia auropunctataは2012年2月3月にかけて、南米のフランス領ギアナで採集した。現在までに、研究室内でコロニーを安定的に飼育できる条件を確立した。Wasmannia auropunctataは全てのゲノム配列が分かっているため、雌雄間で配列の異なる領域を染色し、卵内で雌雄性前核の識別を試みている。また、雄卵発生の解明に加え、雌雄の遺伝子発現パターンの違いから、雌雄間で観察されるゲノムレベルの対立にも注目し、研究を行っている。これまでは、生態学的データに基づいてウメマツアリの繁殖戦略を研究していたが、今後はさらに他の種にも枠を広げ、繁殖戦略に関わる遺伝的要因にも注目する。
性的マイノリティをめぐる寛容性と不可視性―社会意識と居場所の社会学的考察

本研究は、日本における性的マイノリティの生きづらさの実態分析とサポート方策を社会学的に考察する。社会意識レベルでのサポート(寛容性など)と、組織上のサポート(NPOなど)について特に調査と分析を行う。この研究の問題意識は2点ある。1.日本での性的マイノリティへの寛容性は上昇しているが、当事者は相変わらず不可視であり「カミングアウト」できない「二重性」がある。このメカニズムについて明らかにする必要がある2.したがってサポートしてもらう場所、すなわち自分の性的指向などを安全に打ち明けられ、ほっとできる「居場所」が重要でありその特性を明らかにする必要がある。学校やNPOなどの具体的な調査を行う。
遺伝子発現ネットワーク解析のための受動性に基づく不安定性理論

受動性を利用した遺伝子ネットワーク系のロバスト性解析理論の構築を目指して研究に取り組み,以下の成果を得た.1)一般の非線形動的システムに対する平衡点の不安定性とそのロバスト性を解析するための基礎理論を構築した.そして,遺伝子ネットワークで生じる振動現象や細胞の初期化・分化を表現する共安定現象に理論を適用して,現象のロバスト性の定性的な解明から定量的な性能解析をおこなった.2)遺伝子ネットワークの構成要素が増えることでロバスト性が向上する現象を発見し,そのモデル化をおこなった.そして受動性により説明されたモデルを,電力系統の設計など他分野の問題へ応用展開できるか検討した.遺伝子ネットワークで生じるオシレーション現象のロバスト性解明とそのための理論構築を目指して,本年度は,以下の三つの課題に取り組んだ.まず,基礎理論として,(1)受動的な不確かさを有する線形フィードバックシステムの不安定性解析を行った.そして,基礎理論と遺伝子ネットワーク系の解析をつなげるため,(2)受動性の性質を有する遺伝子発現システムのクラスの調べ,(3)遺伝子ネットワーク系におけるオシレーション現象の数値シミュレーションと定量的なロバスト性解析を行った.これらの研究過程においては,不確かな非線形動的システムの平衡点解析の問題にも取り組んだ.1,2,3の詳細な内容を以下に示す.(1)受動性の性質をもつ不確かさと線形システムからなるフィードバックシステムを対象として,平衡点の不安定性解析を行った.導出した不安定条件は,受動定理の不安定版といえるものである.この結果は,遺伝子発現に現れるオシレーション現象のロバスト性の原理解明に役立つと期待している.今後は,理論を非線形フィードバックシステムに拡張し,より実際の遺伝子ネットワークに近づける予定である.(2)遺伝子発現を記述する数理モデルでは,他の遺伝子発現の影響がHill関数と呼ばれる単調関数の形で影響される特殊な構造をもっている.このようなモデルにおいて,システムが受動的となるクラスを調査した.この結果,1の理論の適用範囲を明らかにすることができた.(3)オシレーション現象には,平衡点の不安定性が重要な役割をもつことが指摘されている.現象と不安定性の関係について,数値シミュレーションで調査した.そして,ある遺伝子ネットワークが,受動的な不確かさに対して非常にロバストであることを数値的に確認した.遺伝子ネットワークで生じるオシレーション現象のロバスト性解明とそのための受動性に基づく理論構築を目指して,本年度は以下の3つの課題に取り組んだ.(1)26年度の成果である線形動的システムに対する解析を非線形動的システムの場合へ拡張した.(2)フィードバックシステムに対する解析を段階的に規模が拡大していくネットワークシステムの場合に拡張した.(3)ネットワークの各サブシステムへ受動性よりも特別なクラスを要求することで,システム全体のロバスト性の向上を確認した.以下にそれぞれの詳細を示す.(1)非線形動的システムに対する不安定性解析をおこなった.特に,線形システムでは見られない複数平衡点が共存するシステムの解析をおこなった.また,特に細胞の初期化現象を説明する遺伝子ネットワークモデルに解析理論を応用して,現象のロバスト性解析をおこなった.(2)26年度では主に解析の基本となるフィードバックシステムを対象として理論展開してきた.27年度は,遺伝子ネットワークを想定して,より複雑なネットワークシステムに対する理論に拡張した.特に,ネットワークを構成するノード(サブシステム)の数が段階的に増加していくことを想定し,そのもとでの問題設定から理論構築の準備までをおこなった.(3)これまで遺伝子モデルが受動性という性質をもつことを前提に理論展開してきた.27年度は,受動性よりさらに特別なクラスを仮定することで,ネットワーク規模の拡大のもとで,ロバスト性が段階的に向上していくことを示した.この現象と理論的な解析は,細胞分裂のもとで万能細胞が機能を獲得していく現象(分化)を説明するために有益であると考えている.また,制御理論分野としても,ネットワーク規模の拡大による性能向上はこれまでにはない問題設定であるため,まったく新しい理論展開が期待できる.27年度には,26年度の線形フィードバックシステムに対する理論を非線形ネットワークシステムに拡張することを当初の目標としていた.この目的を達成できただけでなく,大規模なネットワークシステムならではの興味深い現象を発見し,その基礎となる理論解析をおこなうことができた.これまでにない全く新しい問題設定であり,今後,非常に重要な研究とできる可能性を秘めたものであると期待している.遺伝子ネットワーク系に対する受動性に基づくロバスト性解析理論の構築を進め,(1)3年間の成果を制御理論分野の基礎理論としてまとめた.また,(2)前年度27年度に発見した「ネットワークの規模の拡大により消散性能が向上するシステム」の解析を進め,より一般のシステムに理論を拡張した.また,(3)まとめた基礎理論を遺伝子ネットワーク系解析以外の他分野(電力系統の周波数制御問題など)へ展開する試みをおこなった.以下にこれらの詳細を示す.(1)不確かさを有する非線形ネットワーク系に対して,平衡点の存在範囲を見積もる方法論を与えた.そして,その平衡点の安定性・不安定性の判別条件,受動性の性質を利用したロバスト性解析理論を提案した.(2)複数種類の生体分子が拡散接続するネットワーク系において,接続する種類の増加のもとでその外乱抑制性能が向上する現象に着目しその解析をおこなった.この現象を生じる生体分子は受動性を強めた性質(強受動性)を持つことに着目し,同様の現象を生じる系のクラスを一般化することに成功した.一般化により,他分野での現象解析に利用すること,または動的システムの分散的な設計に利用することが期待される.(3)受動性に基づく解析理論を他分野へ展開した.

既存の電力系統モデルを解析したところ,受動性の性質をもつことを発見し,系統の周波数制御問題をより効果的に解決できる可能性があることを示した.さらなる展開のためには,モデルでは考慮していない電力の飽和など現実的な非線形性をどのように理論に組み込むか,受動性の性質をもつ制御器の設計と実装をどのように行なうかなどが考えられる.受動性を利用した遺伝子ネットワーク系のロバスト性解析理論の構築を目指して研究に取り組み,以下の成果を得た.1)一般の非線形動的システムに対する平衡点の不安定性とそのロバスト性を解析するための基礎理論を構築した.そして,遺伝子ネットワークで生じる振動現象や細胞の初期化・分化を表現する共安定現象に理論を適用して,現象のロバスト性の定性的な解明から定量的な性能解析をおこなった.2)遺伝子ネットワークの構成要素が増えることでロバスト性が向上する現象を発見し,そのモデル化をおこなった.そして受動性により説明されたモデルを,電力系統の設計など他分野の問題へ応用展開できるか検討した.研究目的を達成するため,26年度に研究計画として挙げていたのは,(A)受動性にもとづく線形フィードバックシステムの不安定性解析,(B)受動性の性質をもつ遺伝子モデルのクラスの解明,そして,(C)受動性を有する非線形動的システムの平衡点解析であった.これらの目標は,いずれも計画通りに達成することができた.これら三つの課題に加えて,数値実験レベルでの遺伝子ネットワークのロバスト性解析もおこなうことができたため,当初の計画以上に進めることができている.最終年度である28年度は,非線形ネットワークシステムの不安定性解析の理論展開と,遺伝子ネットワークモデルで生じる現象解析を繰り返すことを想定している.そして,これまでの成果を制御理論分野の基礎理論としてまとめる.また,27年度に新たに得られた成果と課題である「ネットワーク規模の拡大のもとで性能が向上するシステム」の本質を考察することも同時に取り組むべき課題である.制御工学27年度は,26年度に開発した基礎理論と遺伝子発現システムでの解析を組み合わせる.そのために,まず,線形システムに対して開発した基礎理論を,遺伝子発現モデルを想定した非線形システムに拡張し,受動性を有する非線形フィードバックシステムに対する不安定性解析をおこなう.この結果を,制御工学分野の基礎理論としてまとめる.そして,すでに26年度に準備を始めているが,既存の遺伝子発現ネットワークモデルを対象として,数値実験レベルで,オシレーション現象のロバスト性解析の問題にも取り組む.特に,26年度は考えていなかった,平衡点の不確かさも許容した見積もりが重要であると考えている.
血管収縮薬添加局所麻酔薬による歯髄に及ぼす影響

局所麻酔薬に添加されている血管収縮薬は、歯髄に対してどのような影響を与えるかは未だ不明な点が多い。そこで本研究では以下の2項目について研究を行う。1)全身麻酔下のビーグル犬の犬歯を用いて局所血流計測非放射性ダイマイクロスフェアで歯髄血流量の測定を行うことが出来るか観察を行う。2)常歯科臨床で使用されている血管収縮薬添加局所麻酔薬や歯牙切削が歯随血流量にどの様な影響を及ぼすのか全身麻酔下のビーグル犬の犬歯を用いて観察を行う。今年度、我々は1)の項目について観察を行った。心臓に注入したマイクロスフェアは、極めて小さい組織である歯髄組織に到達させることは非常に困難である。通常、組織を渕定するのに必要なマイクロスフェアの数は、イヌで500万個を注入すれば測定可能とされている。これらの体組織に比較し,今回の我々の研究で歯髄組織血流量を測定するには約10倍量の4,800万個のマイクロスフェアを注入しなければ測定できないことが示唆された。Kimら"は、イヌの歯随血流量を放射性マイクロスフェアで観察を行った。その結果、33.2±6.40ml/min/100g(0.33±0.06ml/min/g)であると報告し、今回の我々の結果とほぼ同様であった。以上のことから、マイクロスフェアの注入量を増加させることにより局所血流計測非放射性ダイマイクロスフェアにより歯隨血流量を測定することが可能であることが示唆された。今後、1)の方法を用いて2)を検討していく所存である。1)Kim S I Dent Res63 650・652 1984局所麻酔薬に添加されている血管収縮薬は、歯髄に対してどのような影響を与えるかは未だ不明な点が多い。
リーマン・ゼータ関数の近似関数等式に関する残余項の研究

リーマン・ゼータ関数ζ(s)の2乗に関する近似関数等式はHardy-Littlewoodの時代から知られていた重要な近似式である.1983年,本橋はこの近似関数等式の残余項R(s;x)がDirichletの約数問題に現れるΔ(x)と密接な関係があることを指摘し,R(s;x)の漸近公式を導いた。この事実を用いて,その後彼は|ζ(1/2+it)|の2乗平均値公式として,別表現のAtkinson公式を導いた.本研究の目的は,R(s;x)とΔ(x)との密接な関係をさらに深くする意味で,2乗平均値公式やベキ乗平均値公式を考察することにある.第一論文では,真に∫^T_1Δ(x)^2dxと類似的であることを明確に示した2乗平均値公式∫^T_1|R(1/2+it;x)|^2dt=CT^<1/2>+F(T)(F(T)=O(T^<1/4>logT))を導いた.第二論文では,ベキ乗平均値公式∫^T_1|R(1/2+it;x)|^Adt≪T^<1-A/4+ε>(A≦4),1(A>4)を示した.第三論文はF(T)の改良に関するもので,本橋のfull公式とMeurmanの方法から,F(T)=O(log^5T)を導いた.第四論文では関数K(T)(=∫^T_0X(1/2-it)R(1/2+it:x)dt-主要項)の解析的な性質を調べた.第五論文ではζ^2(s)の近似関数等式の非対称型に関する残余項R^*(1/2+it;lx/k)の2乗平均値公式∫^T_2|R^*(1/2+it;lx/k)|^2dt=C_<k,l>T^<1/2>+O((kl)^<3/4>T^<1/4>log^3T)を第一論文で用いた方法に従って示した.最後に,第六論文では,oritical lineをcrtical strip(0≦5≦1)まで拡張することができ,2乗平均値公式∫^T_1|R(σ+it;x)|^2dt=A_σT^<3/2-2σ>+O(T^<1-2σ>log^4T)(0≦σ<1/2),A_<1/2>T^<1/2>+O(log^5T)(σ=1/2),A_σT^<3/2-2σ>+O(1)(1/2<σ<3/4),BlogT+O(1)(σ=3/4),O(1)(3/4<σ≦1)を導いた.さらに,極最近,上述の結果をベキ乗平均値問題に拡張することに成功した.リーマン・ゼータ関数ζ(s)の2乗に関する近似関数等式はHardy-Littlewoodの時代から知られていた重要な近似式である.1983年,本橋はこの近似関数等式の残余項R(s;x)がDirichletの約数問題に現れるΔ(x)と密接な関係があることを指摘し,R(s;x)の漸近公式を導いた。この事実を用いて,その後彼は|ζ(1/2+it)|の2乗平均値公式として,別表現のAtkinson公式を導いた.本研究の目的は,R(s;x)とΔ(x)との密接な関係をさらに深くする意味で,2乗平均値公式やベキ乗平均値公式を考察することにある.第一論文では,真に∫^T_1Δ(x)^2dxと類似的であることを明確に示した2乗平均値公式∫^T_1|R(1/2+it;x)|^2dt=CT^<1/2>+F(T)(F(T)=O(T^<1/4>logT))を導いた.第二論文では,ベキ乗平均値公式∫^T_1|R(1/2+it;x)|^Adt≪T^<1-A/4+ε>(A≦4),1(A>4)を示した.第三論文はF(T)の改良に関するもので,本橋のfull公式とMeurmanの方法から,F(T)=O(log^5T)を導いた.第四論文では関数K(T)(=∫^T_0X(1/2-it)R(1/2+it:x)dt-主要項)の解析的な性質を調べた.第五論文ではζ^2(s)の近似関数等式の非対称型に関する残余項R^*(1/2+it;lx/k)の2乗平均値公式∫^T_2|R^*(1/2+it;lx/k)|^2dt=C_<k,l>T^<1/2>+O((kl)^<3/4>T^<1/4>log^3T)を第一論文で用いた方法に従って示した.最後に,第六論文では,oritical lineをcrtical strip(0≦5≦1)まで拡張することができ,2乗平均値公式∫^T_1|R(σ+it;x)|^2dt=A_σT^<3/2-2σ>+O(T^<1-2σ>log^4T)(0≦σ<1/2),A_<1/2>T