hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生体循環系のマクロ・ミクロモデルを結合したシミュレーションシステムの開発

本研究の目的は,循環生理学知識の編集,共有,蓄積を効率的に達成することを可能にするシミュレーションシステムの構築を行い,生理学を専門とする利用者にとって実用に耐えうるレベルまでにツールの基本モデル,編集機能,使いやすさなどを洗練して提供することである.さらに本研究では,体内の包括的な生理機能を含むマクロモデルと,心臓の拍動による血行動態の詳細な変化を解析するミクロモデルを結合して基本モデルとして提供する.基本マクロモデルは,Colemanのモデルを利用し,HEART(心拍出量と主要器官への血流量),CARDFUNC(心筋強度),REFLEX-1と2(交感神経と迷走神経の活動)等の25個の生理モジュールから構成される.基本ミクロモデルは,心室筋肉全体の機械的特性を時変弾性率の概念をモデル化し,体内主要血管部位を含む閉塞回路を電気回路に置き換えて記述する.プロジェクトに参加する複数の科学者,開発者,研究者が共同でモデルの構築と改良,さらにシミュレーションを実行することが出来るように,オープンなインターネット技術に基づいたインターフェースとモデル実行エンジンを構築した.モデル記述はXMLを利用し,シミュレーションインタフェースはJavaクラスライブラリを利用し,モデルサーバーはJava Servletを利用しシミュレーション環境を構築した.従来のWindowsプラットフォーム上でC言語を利用して構築したシステムと違ってWebブラウザによりアクセスすることが可能となった.循環系モデルの活用例として,フィットネス支援への応用を想定し,運動時循環動態のシミュレーションを行った.構築したシミュレーションシステムでモデルの改良を行い,運動強度100W,200W,300Wまでの負荷を与えた際の心拍出量,筋肉中酸素消費,乳酸量を正しく計算できた.本研究の目的は,循環生理学知識の編集,共有,蓄積を効率的に達成することを可能にするシミュレーションシステムの構築を行い,生理学を専門とするユーザーにとって実用に耐えうるレベルまでにツールの基本モデル,編集機能,使いやすさなどを洗練して提供することである.さらに本研究では,体内の包括的な生理機能を含むマクロモデルと,心臓の拍動による血行動態の詳細な変化を解析するミクロモデルを結合して基本モデルとして提供する.基本マクロモデルは,Colemanのモデルを利用し,HEART(心拍出量と主要器官への血流量),CARDFUNC(心筋強度),REFLEX-1と2(交感神経と迷走神経の活動)等の25個の生理モジュールから構成される.基本ミクロモデルは,心室筋肉全体の機械的特性を時変弾性率の概念を使ってモデル化し,体内主要血管部位を含む閉塞回路を電気回路に置き換えて記述する.開発したシミュレーションシステムは,複数のプロジェクト参画者が共同作業できるプラットフォームとしての役割を果たす.このため,オープンなインターネット上で遠隔的に運用可能かつ計算機環境に非依存なインターフェース及びモデル操作用サーバーソフトウェアを開発する.すべてのソフトウェアはインターネットとの相性が良く,複数の計算機環境に対応したJava言語でプログラム開発を行い,循環系モデルの記述は特定の企業や業界に依存していないXMLで行った.本年度は,Javaクラスライブラリを用いたシミュレーションインターフェースを構築し,マクロモデルとミクロモデルを結合した循環系シミュレーションを実現した.このインターフェースを用いて,ユーザーはモデル編集やパラメータ入力を行うことが出来る.本研究の目的は,循環生理学知識の編集,共有,蓄積を効率的に達成することを可能にするシミュレーションシステムの構築を行い,生理学を専門とする利用者にとって実用に耐えうるレベルまでにツールの基本モデル,編集機能,使いやすさなどを洗練して提供することである.さらに本研究では,体内の包括的な生理機能を含むマクロモデルと,心臓の拍動による血行動態の詳細な変化を解析するミクロモデルを結合して基本モデルとして提供する.基本マクロモデルは,Colemanのモデルを利用し,HEART(心拍出量と主要器官への血流量),CARDFUNC(心筋強度),REFLEX-1と2(交感神経と迷走神経の活動)等の25個の生理モジュールから構成される.基本ミクロモデルは,心室筋肉全体の機械的特性を時変弾性率の概念をモデル化し,体内主要血管部位を含む閉塞回路を電気回路に置き換えて記述する.プロジェクトに参加する複数の科学者,開発者,研究者が共同でモデルの構築と改良,さらにシミュレーションを実行することが出来るように,オープンなインターネット技術に基づいたインターフェースとモデル実行エンジンを構築した.モデル記述はXMLを利用し,シミュレーションインタフェースはJavaクラスライブラリを利用し,モデルサーバーはJava Servletを利用しシミュレーション環境を構築した.従来のWindowsプラットフォーム上でC言語を利用して構築したシステムと違ってWebブラウザによりアクセスすることが可能となった.循環系モデルの活用例として,フィットネス支援への応用を想定し,運動時循環動態のシミュレーションを行った.構築したシミュレーションシステムでモデルの改良を行い,運動強度100W,200W,300Wまでの負荷を与えた際の心拍出量,筋肉中酸素消費,乳酸量を正しく計算できた.
カオスに基づいたi.i.d.2値系列によるストリーム暗号システム

従来,有限体理論に基づいた整数値の擬似乱数生成法が多用されている.一方,確率論ではコイン投げの数学的モデルであるi.i.d.(independent and identically distributed)2値系列が最も重要である.先に本研究代表者は,実数値系列に基づくi.i.d.2値系列生成法をカオス理論で明らかにし,i.i.d,2値系列が情報通信分野で必須の系列として有用であることを示した.本研究は,統計学・確率論基準の暗号強度評価法の確立を目的に遂行したものであり,その主要結果は以下の三点である.(1)i.i.d.2値系列を得るための十分条件を与え、それが可換な有理関数写像であるヤコビ楕円関数写像を含む広いクラスの1次元写像で生成される実数値系列の独立性判定にも適用可能であることを明らかにした.この結果は国際的に認知され,IEEEの会誌特集号の招待論文に纏められているので,IEEEの相当数の会員が知ることとなった.また,楕円暗号がWeierstrass型楕円関数とその微分間の代数的関係式である平面曲線で規定されることに鑑み,ヤコビ楕円関数とその微分,2階微分間を規定する(x,y,z)-空間曲線とその上の力学系及び各軸の1次元射影写像を定義した.その結果,三種類の射影写像は上記十分条件を満たすので,曲線上の実数値軌道ベクトルの2進展開は3次元i.i.d.2値ベクトル系列となることが明らかとなった.このことは,高精細なカラー画像用ストリーム暗号システムが容易に実現できることを示唆している.(2)ブロック暗号のDES(1ブロックからそれへの非線形写像をn段繰り返す.標準はn=16)の強度評価は暗号分野では古典的であるが基本テーマの一つである.偏りのある平文(偏りのあるi.i.d.2値系列も可)を入力するという前提だけの暗号文単独攻撃耐性基準のブロック暗号強度評価法を2種類与えた.これらは,標準DESの解読には,数十テラの英文Ascii平文と暗号文対を必要とする,従来の評価法とは全く異なる.具体的には,数メガの暗号文ビット間の入出力関係頻度表だけで4,6段DESでは全鍵が検出可能であるとの結果を得た.(3)米国の研究グループ提案のElgamal型公開鍵システムを模倣した可換多項式で生成された実数値カオス系列に基づくシステムの公開鍵は秘密鍵を露呈していることをカオス理論により示した.上記研究成果から明らかなように,カオス理論に基づく暗号強度評価法の研究は国策上今後も是非遂行されるべきである。カオスの情報通信システムへの応用の重要性が認識されたのは最近のことである。コイン投げの数学的モデルであるi.i.d.(independent and identically distributed)2値系列の生成法としては、従来の区分線形関数や三角関数で規定される多項式型1次元力学系以外に,Jacobi楕円関数有理型1次元力学系が自然に導入される。研究代表者は,さらにJacobi楕円関数の微分を新たな変数y_nとして導入することにより,有理関数型2次元力学系を提案した.本年度の成果は以下の3点に纏められる.(1)2次元の実数値系列をビット展開して得られる2値系列がi.i.d.となることの数学的証明を与えている.このことは,第一に,長いブロック長を持つAES等ブロック暗号強度評価に際し,大量な英文の取得が困難な現状を鑑みると,乱数平文系列が容易に生成できることを意味する.第二に,現在多用されているWeierstrass型楕円暗号のアルゴリズム実装法との密接な関連研究の必要性を示唆する.(2)カオスを利用した実数値型E1Gama1公開鍵暗号系の脆弱性を明らかにした.このことは,冪演算の可換性を利用したE1Gama1型の暗号系に実数値の多項式を安易に適用できないことを意味する.(3)スペクトル拡散に基づく電子透かしシステムにおいて透かし情報の耐性を評価した.また,従来提案した方法と別のより簡便な電子透かし法も併せて提案した.従来,有限体理論に基づいた整数値の擬似乱数生成法が多用されている.一方,確率論ではコイン投げの数学的モデルであるi.i.d.(independent and identically distributed)2値系列が最も重要である.先に本研究代表者は,実数値系列に基づくi.i.d.2値系列生成法をカオス理論で明らかにし,i.i.d,2値系列が情報通信分野で必須の系列として有用であることを示した.本研究は,統計学・確率論基準の暗号強度評価法の確立を目的に遂行したものであり,その主要結果は以下の三点である.(1)i.i.d.2値系列を得るための十分条件を与え、それが可換な有理関数写像であるヤコビ楕円関数写像を含む広いクラスの1次元写像で生成される実数値系列の独立性判定にも適用可能であることを明らかにした.この結果は国際的に認知され,IEEEの会誌特集号の招待論文に纏められているので,IEEEの相当数の会員が知ることとなった.また,楕円暗号がWeierstrass型楕円関数とその微分間の代数的関係式である平面曲線で規定されることに鑑み,ヤコビ楕円関数とその微分,2階微分間を規定する(x,y,z)-空間曲線とその上の力学系及び各軸の1次元射影写像を定義した.

その結果,三種類の射影写像は上記十分条件を満たすので,曲線上の実数値軌道ベクトルの2進展開は3次元i.i.d.2値ベクトル系列となることが明らかとなった.このことは,高精細なカラー画像用ストリーム暗号システムが容易に実現できることを示唆している.(2)ブロック暗号のDES(1ブロックからそれへの非線形写像をn段繰り返す.標準はn=16)の強度評価は暗号分野では古典的であるが基本テーマの一つである.偏りのある平文(偏りのあるi.i.d.2値系列も可)を入力するという前提だけの暗号文単独攻撃耐性基準のブロック暗号強度評価法を2種類与えた.これらは,標準DESの解読には,数十テラの英文Ascii平文と暗号文対を必要とする,従来の評価法とは全く異なる.具体的には,数メガの暗号文ビット間の入出力関係頻度表だけで4,6段DESでは全鍵が検出可能であるとの結果を得た.(3)米国の研究グループ提案のElgamal型公開鍵システムを模倣した可換多項式で生成された実数値カオス系列に基づくシステムの公開鍵は秘密鍵を露呈していることをカオス理論により示した.上記研究成果から明らかなように,カオス理論に基づく暗号強度評価法の研究は国策上今後も是非遂行されるべきである。
バイオイメージングを用いた癌細胞由来ADAM28の生体内機能解析

ADAM28の癌細胞転移への関与を調べるために、ルシフェラーゼとVenus融合タンパク質(ffLuc-cp156)を恒常的に発現する肺癌と乳癌細胞株(PC-9^<ffluc-cp156>とMDA-MB231^<ffluc-cp156>)を作製し、マウスの尾静脈内注入による肺転移モデルと乳房皮下脂肪組織移植による自然転移モデルを用いて癌転移を解析した。バイオイメージングを用いた解析法によりPC-9^<ffluc-cp156>細胞の肺転移は、shRNAによるADAM28の発現抑制とADAM28に対する中和抗体処理により有意に抑制された。また、MDA-MB231<ffluc-cp156>細胞でもshRNAによるADAM28発現抑制で局所での癌細胞の増殖が抑制され, ffLuc-cp156に対するプライマーを用いたRT-PCRの解析から、各臓器(肺、心臓、肝臓、腎臓、脳など)への転移が有意に抑制された。さらに、PC-9^<ffluc>細胞のマウス尾静脈内注入後におけるマウス血漿中VWFの分解は、mock群に比べてshADAM28群で抑制されていた。以上のことから、癌細胞に発現するADAM28はVWFを血中で分解し、VWF誘導性アポトーシスの回避により癌細胞転移促進に働く可能性が示唆された。ADAM28(a disintegrin and metalloprotehlase 28)がヒト肺癌や乳癌で癌細胞特異的に高発現し、発現レベルが増殖や転移と相関することを我々は報告してきた。また、ヒト肺癌(PC-9)や乳癌細胞株(MDA-MB231)でADAM28が高発現することや酵母two-hybrid systemによりADAM28の新規基質としてVWF(von Willebrand factor)を見出してきた。今回、ADAM28の癌細胞転移への関与を調べるために、ルシフェラーゼとVenus融合タンパク質(ffLuc)を恒常的に発現する肺癌と乳癌細胞株(PC-9^<ffluc>とMDA-MB231^<ffluc>)を作製し、マウスの尾静脈内注入による肺転移モデルと乳房皮下脂肪組織移植による自然転移モデルのバイオイメージング法を用いて検討した。PC-9^<ffluc>細胞の肺転移は、shRNAによるADAM28の発現抑制とADAM28に対する中和抗体処理により有意に抑制された。MDA-MB231^<ffluc>細胞でもshRNAによるADAM28発現抑制で局所での癌細胞の増殖が有意に抑制された。また、ffLucに対するRT-PCRにより各臓器での転移率を検討したところ、mock群(n=10)では肺(50%)、心臓(20%)、肝臓(70%)、腎臓(70%)、脳(20%)で転移陽性なのに対し、shADAM28群(n=10)では肺(10%)、心臓(10%)、肝臓(30%)、腎臓(20%)、脳(0%)と転移の抑制が認められた。PC-9^<ffluc>細胞のマウス尾静脈内注入後におけるマウス血漿中VWFの分解は、mock群に比べてshADAM28群で抑制されていた。PC-9^<ffluc>細胞注入後のマウス肺組織においてはPC-9^<ffluc>細胞は、約90%が肺血管内に存在し、shADAM28群の癌細胞の多くはcleaved caspase-3陽性であり、癌組織でのDNA断片化とcleaved caspase-3のタンパク質発現は、mock群に比較して亢進していた。ADAM28非発現細胞株にVWFを添加すると癌細胞のアポトーシスが誘導され、ADAM28発現癌細胞株では、VWFの分解によりVWF誘導性アポトーシスを回避した。
オートファジー誘導制御による老化抑制技術の開発

in vitro、およびin vivoにおいてオートファジーを誘導するために、細胞が取り込み可能なナノ粒子(Rapa-Gltn NS)を作製した。作製した粒子のサイズを測定したところ、粒径は100-400 nmであった。また、Rapa-Gltn NSは細胞に取り込まれ、1週間にわたって細胞内に残存することが観察された。取り込まれたナノ粒子は、リソソーム内に局在していた。Rapa-Gltn NSを取り込んだ細胞では、異常タンパク質の蓄積が抑制されていた。さらに、Rapa-Gltn NSの投与によって、1週間にわたってオートファジーが誘導されることがわかった。本研究の目的は、細胞内のタンパク質分解を人為的に誘導し、細胞の老化抑制技術を開発することである。そのために、細胞内タンパク質分解機構であるオートファジーに着目し、誘導因子の濃度、および作用期間を変化させる徐放技術を開発することで、オートファジーの誘導制御技術を確立する。平成25年度には、オートファジー誘導因子徐放のための生体吸収性ゼラチンハイドロゲルを創製し、in vitro、およびin vivoにおいて、徐放基材を用いた時のオートファジー誘導性を評価した。すなわち、オートファジー誘導剤であるラパマイシンとポリ乳酸を導入したゼラチン誘導体とを用いて、ラパマイシン内包ハイドロゲルナノ粒子(Rapa-Gltn NS)を作製した。作製したRapa-Gltn NSをヒト肝がん細胞株であるHepG2の培養液に添加したところ、Rapa-Gltn NSはHepG2に取り込まれ、lysosomeに集積することがわかった。また、Rapa-Gltn NSを取り込んだ細胞では、1週間にわたってオートファジーが誘導され、タンパク質合成は阻害されていなかった。さらに、プロテアソーム阻害剤で刺激した細胞にRapa-Gltn NSを取り込ませた結果、ユビキチン化された異常タンパク質の蓄積が抑制された。次に、Rapa-Gltn NSをマウスの大腿に筋肉内注射し、Rapa-Gltn NSのin vivoにおけるオートファジー誘導能を観察したところ、1週間にわたってオートファジーが誘導されることが示された。これらの結果より、細胞に取り込まれたRapa-Gltn NSがlysosome内で分解されることでラパマイシンが徐放され、1週間にわたってオートファジーが誘導される可能性が示された。これまでオートファジーは、老化が原因となる疾患における現象として報告されてきた。しかし、徐放基材を用いることで、オートファジーを疾患治療に応用できる可能性が示唆された。本研究の目的は、mammalian target of rapamycin (mTOR)阻害剤であるラパマイシンを細胞内で徐放し、基底レベルのオートファジーの活性を底上げすることである。そこで、ラパマイシンを細胞内で徐放させるために、細胞が取り込み可能なナノ粒子(Rapa-Gltn NS)を作製した。バイオマテリアル、組織工学交付申請書には、平成25年度にA.オートファジーの誘導剤徐放基材の作製、およびB.オートファジー誘導因子徐放基材によるオートファジー誘導能の評価を、平成26年度にC.動物体内におけるオートファジー誘導能の評価を計画、記載した。しかし、当初の計画より順調に研究が進み、平成25年度内には、上記A、Bの評価を終え、Cに取りかかることが出来た。したがって、当初の計画以上に進展していると考えられる。平成25年度では、オートファジーの誘導剤徐放基材の作製、およびin vitro、およびin vivoにおける徐放基材を用いたオートファジー誘導効果を評価した。平成26年度においては、Secescence Accelerated Mouse (SAM)に投与することで、細胞老化に起因する神経変性疾患(老化アミロイドーシス)の抑制効果を、組織学的、および生化学的手法を用いて調べる。しかし、動物の体内の中でも、組織によってハイドロゲルの分解速度や誘導因子の徐放動態などが異なる可能性が予想される。そこで、生体内においてオートファジーの人為的な誘導に最適なゼラチンハイドロゲルを創製する。具体的には、ゼラチンの化学的性質、およびハイドロゲルの分解性を変化させることで、動物の体内でのオートファジー誘導に適したハイドロゲルを再設計する。
時間分解赤外分光による固液界面の触媒反応過程の解明

本研究は,固液界面での触媒反応過程を時間分解赤外分光を用いてリアルタイムに追跡し,反応メカニズムを分子レベルで理解することを目的にしたものである。本年度は以下の電気化学反応系の検討を行った。1.固液界面構造変化のダイナミクス:反応を制御するために電極電位を変化させた時におこる界面構造の変化は反応を理解するうえで重要である。マイクロ秒の時間分解分光測定により,水分子が瞬時にその配向を変化させる様子,支持電解質アニオンや有機分子の競争吸着,時間による吸着構造変化,などを始めて捉えることができた。また,吸着分子・イオンの配向を詳細に検討し,電気化学的手法を用いて得られる熱力学的・速度論的情報を分子レベルで説明した。2.ぎ酸の電解触媒酸化機構:メタノールやぎ酸を燃料とする燃料電池の酸化反応で,COによる被毒過程は良く知られているが,主反応プロセスは未解決である。そこで,COによる被毒の影響を受けない金を電極として,ぎ酸の酸化過程を検討した。従来COH種などの中間状態を経て酸化されると考えられてきたが,こうした化学種は観測されず,電極表面への吸着を経て直接酸化されることを明らかにした。現在,表面修飾による触媒活性向上の機構を検討している。3.二次元相関解析法の改良:時間による各バンドの強度変化の違いにより,多数の吸収バンドを化学種毎にグループ分けし,反応過程の詳細な検討を可能にするのが二次元相関解析である。反応の時間系がより明確になるようにプログラムを改良し,上記1,2の他にもいくつかの反応系の解析に利用し,その有効性を明らかにした。
光解除型RhoおよびRho活性指示薬の,作製と生細胞への応用

Rho GTPases(RhoA, Rac, Cdc42, etc.)は,神経細胞の軸索伸展・シナプス形成・再生,そして癌細胞の浸潤・転移等々,細胞骨格の再編成を伴う数多くの細胞現象を制御していることが知られている。最重要課題の1つは,GTPase同士の問に存在するクロストークの記述である。私を含めた一部の研究者は,細胞内の限定された領域においてRho GTPases同士が互いに影響を及ぼし合うことが重要と予測していたが,検証は難しかった。内在性のRho GTPases自身の活性を検出する良い方法が無く,さらに多種の同時観察は不可能であった。本研究は,上記課題を新規活性インディケータの開発によって克服しようと意図し,さらにその活性指示薬を用いてRhoの細胞機能を明らかにしていくことを目的とした。本研究において,高感度な内在性Rho family small GTPasesの活性を可視化するプローブの開発に成功し、さらに、Rho GTPaseそれ自身の細胞内局在を正確に可視化するプローブの開発にも成功した。かつては欠点と思われがちだった蛍光蛋白質の多量体化の性質を逆に利用したのである。この手法は,Rho以外のシグナル蛋白質の動態イメージングにも広く応用可能であることを示した。加えて,一種類のインディケータを観測するために必要な波長領域が比較的狭いために,同時に多種のシグナル蛋白質の動態を観察することが可能になった。開発したRho活性のインディケータを,特に細胞の分裂におけるRhoの活性制御に注目して研究を進めた。細胞質分裂は基本的な生命現象であるにもかかわらず,分裂が時間的空間的に極めて限定された領域でおこる理由は明確ではなかった。ここに,内在性Rhoのと,その活性制御に関与する蛋白質の高感度なイメージングを行うことで,微小管の構造と分裂溝の形態の関係を明らかにすることが出来た。本研究は,Rho GTPasesの機能解析をためのプローブ作製を第一の目的としている。昨年度の研究において私は,蛍光蛋白質の特性を利用したRho GTPasesの高感度な活性インディケータを開発した。近年活発な探索が行われている蛍光蛋白質の多くは,自然界においてもまた細胞内に発現させても,2量体または4量体といった多量体を形成する場合が多い。この多量体化は生物学研究での使用に障害となると考えられており,一般的に単量体化する変異を導入した上で生物学の実験に使用される。ところがこの単量体化という「改良」を施すと,その蛍光蛋白質の蛍光を発するという性能(たとえばモル吸光係数や量子収率)が元に較べて低下してしまう場合がほとんどである。ここに私は,むしろ多量体化を利用した方が,効率よく細胞内シグナルを検出できる場合があることを見いだした。多量体化によって,蛋白質複合体の解離が見かけ上遅くなり,結果検出感度が高くなるのである。この方法を用いることで,内在性のRho, Rac, Cdc42,そしてRasの活性を,2種類以上同時に可視化することに成功した。開発した手法は,様々なシグナル蛋白質のイメージングに有効であることを確認した。今年度は,この開発したプローブが,実際にsmall GTPasesの活性を捉えることを確認し,そして,Rhoの機能解析に応用した。現在,Rhoの細胞分裂における局在化と活性化の機構,特にRhoAの動態を明らかにすることが求められている。開発したプローブは,細胞分裂時のRhoAの活性化不活性化を詳細に可視化出来た。さらに,現在までRho研究の障害となっていた「蛍光蛋白質を融合した場合にRhoAは内在性の細胞内局在を反映しない」という問題を解決し,細胞分裂時におけるRhoの局在化を生細胞で観察することに成功した。

細胞質分裂は基本的な生命現象であるにもかかわらず,分裂が時間的空間的に極めて限定された領域でおこる理由は明確ではなかった。ここに,内在性Rhoのと,その活性制御に関与する蛋白質の高感度なイメージングを行うことで,微小管の構造と分裂溝の形態の関係を明らかにすることが出来た。
来街者による都心回遊行動モデルの構築－回遊行動の誘発と回遊空間の広域化を考慮して

わが国では,全国各地で都心の空洞化が大きな問題となっている.都心商業地域の賑わいを創出しその活性化を図るためには,総合的な交通戦略を策定することが求められている.この際には,来街者の回遊行動の予測モデルを構築することが必要である.都心の賑わいを創出するためには,1回遊行動が誘発される空間,2多様なモビリティを活用した回遊行動が重要である.そこで本研究では,これらを評価可能な回遊行動モデルを開発し,都心活性化施策を評価することを目指す.わが国では,全国各地で都心の空洞化が大きな問題となっている.都心商業地域の賑わいを創出しその活性化を図るためには,総合的な交通戦略を策定することが求められている.この際には,来街者の回遊行動の予測モデルを構築することが必要である.都心の賑わいを創出するためには,1回遊行動が誘発される空間,2多様なモビリティを活用した回遊行動が重要である.そこで本研究では,これらを評価可能な回遊行動モデルを開発し,都心活性化施策を評価することを目指す.
母乳中の coenzymeA で誘発されるアトピー性皮膚炎の解析と予防医学への展開

研究代表者はAD患者の摂取した母乳のAD誘発物質の一つがcoenzymeA(CoA)であることを同定し、CoAはTh2アジュバント活性を有することを明らかにした。さらに、CoAを経口摂取したマウスモデルにおいてはT細胞がTh2に偏っているかについて、末梢血や脾臓より分離したT細胞を用いた解析を行い、Th2に偏っていることを確認した。また、CoAを経口摂取したマウスモデルにおいてAD様病態を引き起こすことを確認した。アトピー性皮膚炎(atopic dermatitis ; AD)は、増悪・寛解を繰り返す、掻痒のある湿疹を主病変とする疾患であり、患者の多くはアトピー素因をもつ。ADは多彩な遺伝要因と環境要因が複雑に絡み合って発症し、その症状が維持されていくと考えられている。環境要因に関しては、生後より摂取する母乳の関与が重要であると推測されてきたが、疫学的検討では母乳とADの関連性について一定の見解が得られていない。研究代表者は、in vitroにおける検討により、AD発症に寄与する母乳中の物質を同定し、その物質について、動物モデルで検証し、更には臨床介入を行うことによってADの発症予防に寄与することを目的とし以下の検討を行った。今回研究代表者はAD患者の摂取した母乳のAD誘発物質の一つがcoenzymeA (CoA)であることを同定し、CoAはTh2アジュバント活性を有することが判明した。現在確認されているプロスタグランジンE2等のTh2アジュバントはヒトとマウスで共通の活性を有している。今回母乳中のTh2アジュバントとして同定したCoAがin vivoの系でも同様の活性を有するかについての検討をAD自然発症マウスであるHR-1マウスを用いて行った。CoAをHR-1に経口で投与することにより、皮膚病理において慢性炎症を誘導することが可能であった。つまり、CoAはTh2アジュバント活性を有し、経口摂取することによりマウスモデルにおいてAD様病態を引き起こすと考えられた。アトピー性皮膚炎(atopic dermatitis;AD)は、増悪・寛解を繰り返す、掻痒のある湿疹を主病変とする疾患であり、患者の多くはアトピー素因をもつ。研究代表者は、in-vitroにおける検討により、AD発症に寄与する母乳中の物質を同定し、その物質について、動物モデルで検証し、更には臨床介入を行うことによってADの発症予防に寄与することを目的とし以下の検討を行った。研究代表者はAD患者の摂取した母乳のAD誘発物質の一つがcoenzymeA(CoA)であることを同定し、CoAはTh2アジュバント活性を有することが判明した。また、経口摂取することによりマウスモデルにおいてAD様病態を引き起こすことを確認した。さらに、生体内においてはT細胞がTh2に偏っているかについて、末梢血や脾臓より分離したT細胞や末梢血のサイトカイン定量、血清IgE,IgG1,IgG2aの定量による解析を行い、Th2に偏っていることを確認した。アトピー性皮膚炎(atopic dermatitis; AD)は、増悪・寛解を繰り返す、掻痒のある湿疹を主病変とする疾患であり、患者の多くはアトピー素因をもつ。さらに、生体内においてはT細胞がTh2に偏っているかについて、末梢血や脾臓より分離したT細胞や末梢血のサイトカイン定量、血清IgE, IgG1, IgG2aの定量による解析を行い、Th2に偏っていることを確認した。AD患者の摂取した母乳のAD誘発物質の一つがcoenzymeA(CoA)であることを同定し、CoAはTh2アジュバント活性を有することが判明した。

24年度が最終年度であるため、記入しない。高coenzymeA濃度を有する母乳を人工栄養乳に変え、ADの発症率の変化を検討し、母乳とADのかかわりを明らかにする。高coenzymeA濃度を有する母乳を摂取した児のリンパ球を分離し、生体内でT細胞がTh2に偏っているかについて検討する。対象として、低coenzymeAを有する母乳と人工栄養乳を摂取した児のリンパ球を用いる。
抗癌剤誘発腎毒性に対する有機セレン化合物による軽減効果に関する研究

シスプラチン(CDDP)は有効な制癌剤であるが、その副作用として腎障害が発現するため、臨床使用において大きな制限が加えられる。シスプラチンの腎障害発現の機序については十分解明されていないが、ヒドロキシラジカルや過酸化水素などの活性酸素が関与していると考えられている。近年、脂質過酸化物や過酸化水素等の消去作用を持つ有機セレン剤エブセレンが脳血管疾患の治療薬として開発されている。本研究はエブセレンによるCDDP誘発腎障害の軽減効果について検討した。「実験方法」動物は雄性SD系ラット(8週齢)を用い、対照群(生食投与)、CCDP6.5mg/kg単独投与群、エブセレン7.5mg/kg単独投与群、(エブセレン7.5mg/kg前投与+CCDP)投与群、(エブセレン5.0mg/kg前投与+CCDP)投与群、(エブセレン2.5mg/kg前投与+CCDP)投与群の6群に分け、1群5匹とした。腎機能検査項目は血液中尿素窒素(BUN)、クレアチニン(Cr)、24時間クレアチンクレアランス(Ccr)および尿中β_<2->ミクログロブリン(βMG)である。「結果および考察」対照群およびエブセレン7.5mg/kg単独投与群では、血中BUNやCrおよび尿中βMG等の上昇は見られなかった。CCDP6.5mg/kg単独投与群では投与5日目にBUN、Cr、βMGの著しい上昇が認められ、組織学的所見でも近位尿細管のほぼ全域にわかる細胞障害が見られた。エブセレン2.5,5.0そして7.5mg/kgをCCDP投与30分前に投与した5日目の結果では、エブセレン2.5mg/kg前投与+CCDP投与群のBUN、Cr、βMG値がCCDP単独投与群より有意に低下しており、CCDPによる腎障害の軽減効果が認められた。組織学的にも近位尿細管に小範囲で部分的な細胞障害を認めるのみであった。一方、エブセレン5.0と7.5mg/kg前投与群ではCCDPの腎障害軽減効果は軽度であった。以上のことから、エブセレンはCCDP誘発腎障害に対し軽減作用をもつが、その効果は非用量依存性であることが明らかとなった。
大腸癌切除不能肝転移に対する超音波化学療法の検討

目的:今回は、以前からの検討を元に総合的な効果の判定を行い、今後の超音波化学療法の臨床応用の目的で、超音波化学療法を転移性肝腫瘍と乳癌術後局所皮膚再発の症例に施行した。方法;照射プロトコルは前年と同様に設定した。効果の判定は、経時的に腫瘍マーカーとCT、および肉眼所見をみた。さらに癌親和性薬剤を投与後の光過敏症に対する対処を検討する。以前、行っていた暗所の滞在を、衣服による遮蔽に変更した。結果:血清CEA値は照射直後より減少した。転移病巣は密着照射の方が密着しない腫瘍に対して減少幅が大きかった。腫瘍マーカーの経時的変化では、照射終了後約3週間後から、その値は増大した。照射により、腫瘍マーカーは減少する。照射により、乳癌術後局所再発の所見は改善する。照射後一定期間を経過すると、腫瘍マーカーや局所所見が元に戻ってしまう。画像による腫瘍径は腫瘍マーカー値と相関はなく、効果を反映しなかった。光過敏症に対する着衣による遮蔽は、精神的苦痛の面においては問題ないが、完全遮蔽が困難であり、改良の余地がある。考察:腫瘍マーカ値の変化から、照射プローブが腫瘍に密着した方が、照射効果は高いことから、照射経路の改良が必要である。併せて、超音波強度、波形などの機械の改良も必要である。暗所滞在および着衣による光過敏症に対する対応は限界があり、フォトフィリン以外の、光過敏症の発生しない、癌親和性薬剤の開発が必要である。本研究では、超音波化学療法(Sonodynamic Therapy :以下SDT)による癌病巣に対する治療効果について検討している。本法を臨床的に使用するには、照射方法、照射条件、腫瘍親和性薬剤の選択など、そのプロトコルについて検討する必要があり、各年度ごとに各項目について検討している。前回は的確な照射を目指して、転移巣を的確に捉える目的で、Sonosite-180を使用して肝転移巣を直視下にて照射を行った。本研究では、腫瘍親和性薬剤としてフォトフィリンを使用しているが、光過敏症の発生が臨床応用の大きな障害となっている。この薬剤の副作用に対する対策として、(1)従来の薬剤に比較して光過敏症の少ない薬剤を使用する、(2)従来の薬剤を局所的な投与経路により投与する、が挙げられる。(1)に関しては次年度の研究項目として検討を予定しているが、本年度は(2)について検討した。フォトフィリンの投与経路は、一般的に、経静脈的とされる。このため、患者は、光過敏症に対する予防として、投与後約3週間に渡って暗所で過ごすことを強いられ精神的に多くの問題を生じることが解った。そこで転移巣に直接に腫瘍親和性薬剤を局注し、その後に超音波照射し、組織所見により病巣の変化を検討した。超音波照射条件は経静脈投与と同じにした。対象症例は直腸癌術後の旧肛門の縫合線上に直径約4センチの球形の再発症例である。硬膜外麻酔下に、砕石位として経静脈投与の1/4の量のフォトフィリンを腫瘍全体に行き渡るように局注したのち、約一時間の超音波照射を行った。その後、一時間経過した後に腫瘤を切除し、染色後に顕検した。それによると、摘出された病理組織では著明な組織所見は観察されなかった。経静脈的に投与された薬剤は毛細血管を通して組織の細部に行き渡るが、局注の場合にはこうした薬剤分布をしないことが推測される。また局注後から照射まで、および照射から切除までの時間経過が短いことが効果判定の支障となったことが考えられた。目的癌親和性薬剤投与後の超音波照射により抗腫瘍効果を検討しているが、今回は、以前からの検討を元に総合的な効果の判定を行い、今後の超音波化学療法の改善の一助にしたい。超音波化学療法を転移性肝腫瘍と乳癌術後局所皮膚再発の症例に施行した。

方法照射プロトコルは前年と同様に設定した。効果の判定は、転移性肝腫瘍に対しては経時的に腫瘍マーカーとCT、乳癌症例に対しては腫瘍マーカーと肉眼所見をみた。さらに癌親和性薬剤を投与後の光過敏症に対する対処を検討する。以前行っていた暗所の滞在を、衣服による遮蔽に変更した。結果照射直後より血清CEA値は減少した。同時期に行った腫瘍径の計測では変化が見られなかった。転移病巣は皮膚に密着した腫瘍に対しての方が、腫瘍径の小さな腹壁に密着しない腫瘍に対して減少幅が少なかった。腫瘍マーカーの経時的変化では、照射終了後約3週間後から、その値は増大した。照射により、腫瘍マーカーは減少する。照射により、乳癌術後局所再発の所見は改善する。照射後一定期間を経過すると、腫瘍マーカーや局所所見が元に戻ってしまう。画像による腫瘍径は腫瘍マーカー値と相関はなく、効果を反映しなかった。光過敏症に対する暗所滞在に比べて、着衣による遮蔽は、精神的苦痛の面においては問題ないが、完全遮蔽が困難であり、一部露出してしまうことにより、帯状の日焼けが出来てしまう。考察腫瘍マーカー値の変化から、超音波照射する場合、照射プローブが腫瘍に密着した方が、照射効果は高いことから、今後さらに照射経路の改良が必要である。併せて、超音波強度、波形などの機械の改良も必要である。暗所滞在および着衣による光過敏症に対する対応は限界があり、フォトフィリン以外の、光過敏症の発生しない、癌親和性薬剤の開発が必要である。
順列決定グラフを用いた順列問題に対する効率的な解析・処理

本研究課題では、モノの並び順を表現する数学概念である順列を研究対象とている。例えば仕事の処理順や検索結果のランキングなどは順列はとみなすことができ、制約を満たす順列の列挙は日常的に現れる様々な問題に対する解を求めることに相当する。順列はモノの数の階乗個考えられるのでその数は膨大である。本研究課題では与えられた問題の制約を満たす順列を全て列挙しつつ、計算機のメモリ上に効率的に保存する手法の開発に取り組む。当該年度では具体的な数学問題として、(1)可逆回路と呼ばれる順列に関連する論理回路の設計問題や、(2)複数の順列に共通したパターンを求める問題などを扱い、今までに知られていた手法よりも高速・省メモリに列挙を行うアルゴリズム・データ構造を提案した。このような手法を考案することは、問題各々の実応用的価値のみならず、手法設計を通じて得られた問題に対する考察・理論解析なども重要な貢献となった。また、上記の問題に加え、昨年度以前に取り組んだ問題から得た知見を統合し、類似する手法が可能になる問題に共通する要素は何なのか、という視点から問題を分類することに取り組んだ。すべての問題をうまく分類するには至らなかったが、一部の問題については特徴づけに成功した。これにより、まだ取り扱っていない問題であっても、本研究で発見した特徴を有する問題であれば、同様の手法によって効率的な列挙を実現することが容易になった。上述の通り、具体的な問題に取り組んで得られた結果から体系的な知見を得るという流れは研究計画に示した通りであり、予定通り研究サイクルを循環させることができたと言える。当初目標としていた水準まで体系を完全に追究できたとは言い難いが、当該分野において着実に前進したといえる結果を与えられたと考えている。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は順列、すなわちモノの並べ方を表す数学概念を扱う研究である。世の中にある順列を扱う問題に対し、順列決定グラフと呼ばれるデータ表現を利用することで、従来よりも効率的で柔軟な求解・保存を可能にすることが本研究の目的である。本年度の成果は主に2つある。1つ目は可逆回路と呼ばれる論理回路の設計に関する貢献である。可逆回路は入力と出力に1対1の対応がある回路で、どの入力と出力を対応させるかを順列で表現することができる。可逆回路は将来の計算モデルとなることが期待されている量子計算を担う量子回路にも関わる回路であるため、その設計に貢献することは重要である。本成果では、可逆回路のデバッグ問題、すなわち設計とは違う挙動をする回路のエラーを発見し、どこを修正すべきか指摘するという問題に対し、効率的な発見手法を提案し、従来の手法よりも極めて高速に修正点を指摘できることを計算機実験により確認した。2つ目は順列パターンに関する貢献である。順列にはパターンを定義することができ、あるパターンを含むか否かは、順列に関する様々な数学的問題の特徴づけを可能にすることが知られている。すなわち、あるパターンを含まない順列を全列挙することは、それと等価な数学的問題の答えを全列挙することと等価であり、より汎用的な枠組みとして数学的問題への求解を可能とする。本成果では、順列決定グラフを与えられたパターンを含む/含まない順列を保存するデータベースとして用いることを提案し、またパターンに応じてデータベースを高速に構築する手法を提案した。こちらも既存の手法に比べて高速であることを計算機実験により実証した。当初、本年度に実施予定であった研究内容が順調に進行したため、前倒して前年度に成果発表を行った。それに伴い、来年度の予定であった可逆回路に関する研究も同様に進展し、本年度に繰り上げて成果発表を行った。一方で、本年度の課題の1つであった、「問題に応じた順列決定グラフの高速構築手法」については、進展があったものの、計画時に期待した成果まではたどり着けなかった。以上を総合的に勘案し、おおむね順調に進展していると自己評価した。

上述の通り、具体的な問題に取り組んで得られた結果から体系的な知見を得るという流れは研究計画に示した通りであり、予定通り研究サイクルを循環させることができたと言える。当初目標としていた水準まで体系を完全に追究できたとは言い難いが、当該分野において着実に前進したといえる結果を与えられたと考えている。本研究課題について、当初の計画の一部についてはすでに期待通り、あるいはそれ以上の成果を得ることができていると考えている。また、それに伴って前倒しした研究内容があるため、当初の計画よりも次年度には余裕があるといえる。この分の時間を本年度の進展が芳しくなかった課題にあてることで、計画通り、あるいはそれ以上の成果となるように研究を進める予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。
大型温室換気の実時間制御のための音響的手法による2次元温度分布計測に関する研究

要約大型温室換気の実時間制御のための音響的手法による2次元温度分布計測の実現のため2年間の研究期間のうち、2年目に実施した研究実績の概要は次の通りである。(1):100mを超える区間の平均温度をリアルタイムで計測するためのネットワーク化されたシステムを試作し野外において軽快に計測することができた。(2):風の影響を考慮した400平米領域の平均温度測定法を確立し、システムを構成して実験を行った結果、風の影響を排除して領域の平均温度を実測することができた。(3):熱電対等従来型の測温素子との比較検討法を検討して実験を行った結果、音響的手法は日射の影響を受けることなく空気温度を正確に測定できることが分かった。(4):温室壁面等からの反射音情報を利用する温度分布再構成法を考案し、対応する縮小系で実験を行った結果、素子数を少なくできるなど有効性が確認できた。(5):風洞において精密な風向・風速計測実験を行った結果、10m/sの風速以下において、性格に風向・風速を測定することが出来た。また空間分解能が4の2次元分布計測も実現できた。研究成果9編の雑誌論文(ジャーナル論文が5編、査読付国際会議論文が4編)等への他に、・日本機械学会振動・音響新技術シンポジウム(1件)、・アカデミックプラザ2003/2003国際食品工業展(1件)、・農業環境工学関連5学会2003年合同大会(3件)、・2003年度農業施設学会年次大会(3件)、・日本音響学会2003年秋季研究発表会(3件)、・第24回超音波シンポジウム(4件※)において合計15件の研究発表を行った。※第24回超音波シンポジウムにおいて、発表論文1件が「奨励賞」を受賞した。要約大型温室換気の実時間制御のための音響的手法による2次元温度分布計測の実現のため2年間の研究期間のうち、初年度に実施した研究実績の概要は、次の通りである。(1):100mを超える区間の音響波伝送のための音響信号方式を設計し、これを実現するためのシステムを試作した結果、野外において約100mの区間の平均温度をリアルタイムで計測することができた。等の研究を実施することができた。これらは、平成15年度に実施予定の、(5):大型温室に実装しての基本的なデータの取得、(6):長時間のモニタリング実験等を推進する上で重要な指針と、運用データを取得することができたと考えている。研究成果2編の雑誌論文等への掲載予定の他に、アカデミックプラザ2002/2002国際食品工業展(1件)、農業環境工学関連4学会2002年合同大会(1件)、2002年度農業施設学会年次大会(1件)、日本音響学会2002年秋季研究発表会(3件)、第23回超音波シンポジウム(3件)、電子情報通信学会超音波研究会(1件)、日本音響学会2003年春季研究発表会(3件)において合計13件の研究発表を行った。
列間絶縁を無くした大型超伝導マグネットの原理実証研究

強度部材を保護抵抗とする超伝導マグネットの概念設計を進展させると共に、原理実証のための小型コイル試験体の設計の見直しを行った。核融合炉に使用するマグネットの基本仕様の検討を進めた結果,励磁時に流れる短絡電流による発熱を想定される冷凍能力以下に抑制するためには数十μΩ以上の列間抵抗値が必要であることが分かり,当初の計画であったステンレス鋼だけでは抵抗値が小さ過ぎることが判明した。逆に抵抗値が大き過ぎると遮断時の電圧が高くなり層間絶縁が難しくなるため,ステンレス鋼の1000倍100,000倍の抵抗率を有する導電性材料が適しでることが分かった。そのような材料の調査を行い,導電性セラミックスと導電性樹脂を候補として適用可能性の検討を進めた。実機マグネットにおいては,導電性セラミックスも有力候補と考えられるが,今回は,製作性と入手性の観点からカーボンを含有した導電性樹脂を選択して「列間絶縁無しのコイル試験体」を試作した。クエンチ保護の成立性を評価するために所定の磁気エネルギーが必要であるため,外形100mm程度のソレノイドコイルを選択した。超伝導線には定格200 A程度の銅比3の矩形断面のNbTi線を使用した。冷却方式は浸漬冷却とするが,遮断時の温度上昇を評価するためには巻線部を周囲のヘリウムから断熱する必要があるため,巻枠には繊維強化プラスチックを採用した。裸のNbTi線を隙間を開けて巻線した後にその隙間に導電性樹脂を塗り込むことによって,列間に適当な電気抵抗を確保する設計とした。外周側にはカプトンテープを重ね巻きして,周囲のヘリウムと断熱する設計とした。超伝導線の隙間を一様に保つことが課題として残っているが,この導電性樹脂が適用可能であることを実証した。強度部材を保護抵抗とする超伝導マグネットの概念設計を進展させると共に、原理実証のための小型コイル試験体の設計を行った。列間絶縁を無くした超伝導マグネットの概念設計では、主に半径方向の電磁力を支えるため、強度部材を円盤形状として、超伝導撚線は強度部材の溝に固定する設計を提案している。ITERトロイダルコイルのラジアルプレートと似た構成であるが、列間絶縁が無いことが特徴である。層間には、電気絶縁と冷媒流路を兼ねて、セラミックス等の電気絶縁物が一定間隔で配置される設計となっており、浸漬冷却方式も選択可能となっているだけでなく、伝導冷却方式への変更も容易な構成である。遮断時には列間に電流が流れて強度部材が保護抵抗として働く設計である。小型コイル試験体の設計においては,クエンチ保護の成立性を評価するために所定の磁気エネルギーが必要であるため,外形100mm程度のソレノイドコイルを選択した。超伝導線には定格200A程度の銅比の小さなNbTi線を使用する。列間絶縁無しのコイル試験体では,裸のNbTi線の間にSUS板を挟み込んで巻線することによって適当な電気抵抗を確保する設計とした。絶縁有りのコイル試験体では,ホルマール絶縁されたNbTi線を使用する計画である。局所的な常伝導転移を発生させた場合の伝播の様子および励磁時の短絡電流を調べるために,巻線部には温度計と電圧タップおよびヒータを取り付ける。平成18年度はコイル試験体の設計と部品製作までを実施した。平成19年度に試験体の組立と冷却・励磁試験を計画している。

強度部材を保護抵抗とする超伝導マグネットの概念設計を進展させると共に、原理実証のための小型コイル試験体の設計の見直しを行った。核融合炉に使用するマグネットの基本仕様の検討を進めた結果,励磁時に流れる短絡電流による発熱を想定される冷凍能力以下に抑制するためには数十μΩ以上の列間抵抗値が必要であることが分かり,当初の計画であったステンレス鋼だけでは抵抗値が小さ過ぎることが判明した。逆に抵抗値が大き過ぎると遮断時の電圧が高くなり層間絶縁が難しくなるため,ステンレス鋼の1000倍100,000倍の抵抗率を有する導電性材料が適していることが分かった。そのような材料の調査を行い,導電性セラミックスと導電性樹脂を候補として適用可能性の検討を進めた。実機マグネットにおいては,導電性セラミックスも有力候補と考えられるが,今回は,製作性と入手性の観点からカーボンを含有した導電性樹脂を選択して「列間絶縁無しのコイル試験体」を製作した。クエンチ保護の成立性を評価するために所定の磁気エネルギーが必要であるため,外形100mm程度のソレノイドコイルを選択した。超伝導線には定格200A程度の銅比3の矩形断面のNbTi線を使用した。冷却方式は浸漬冷却とするが,遮断時の温度上昇を評価するためには巻線部を周囲のヘリウムから断熱する必要があるため,巻枠には繊維強化プラスチックを採用した。裸のNbTi線を隙間を開けて巻線した後にその隙間に導電性樹脂を塗り込むことによって,列間に適当な電気抵抗を確保する設計とした。外周側にはカプトンテープを重ね巻きして,周囲のヘリウムと断熱する設計とした。
光スイッチング分子素子となる水素結合による二次元スピンクロスオーバー鉄錯体

イミダゾール基を含む三脚型配位子の鉄錯体[Fe^<II>H_3L]^<2+>の硝酸塩に1.5等量のアルカリを加え、組成式[Fe^<II>H_3L][Fe^<III>L](NO_3)_2をもつ化合物を得た。このものは、原料の2価プロトン化錯体[Fe^<II>H_3L](NO_3)_2と、イミダゾールプロトンがすべて解離し、さらに空気酸化された3価脱プロトン化錯体[Fe^<III>L]が水素結合により連結した二次元層状構造をもつことを、295Kおよび100KにおけるX線結晶解析により明らかにした。二つの温度での結合拒離の違いからこの化合物は鉄(II)サイトがスピンクロスオーバーを示すことが示唆された。磁化率の温度変化の測定から、この化合物はサンプルを急冷すると5100Kの温度範囲で凍結効果を示し、引き続いて100200Kの温度範囲で鉄(II)サイトが二段階でスピンクロスオーバーし、サンプルを徐々に冷却した場合には160K付近で鉄(II)サイトが一段階での急激なスピンクロスオーバーを示すことが明らかになった。また200K以上の温度範囲では鉄(III)サイトの緩やかなスピンクロスオーバー挙動が観測された。この挙動はメスバウアースペクトル、ESRスペクトルの測定からも確認された。また、5Kにおいてサンプルに500nmの光を照射すると磁化の増大が観測され、光誘起スピン励起状態トラッピング(LIESST)現象が観測された。この光誘起スピン励起状態は80100Kの温度範囲で急速に熱緩和された。また、この化合物はCDスペクトルを示し、自然分晶していることも明らかになった。以上の結果は、Angewandte Chemieに投稿し、まもなく掲載される予定である。また、BF_4塩の系について、原料錯体などの関連化合物の性質も含めたFull paperの論文を投稿準備中である。
日本列島における350万年前以降の急激な東西短縮のメカニズムの定量的解明

日本列島は、日本海拡大が終息した1500万年前から350万年前までの期間は大きな変形を伴わない静穏期にあったが、350万年前頃から急激に東西短縮が生じ始め、それにより多くの山脈が東西圧縮力を受けて大きく隆起を行い、多くの内陸活断層が活発に活動してきた。しかし、なぜ350万年前頃から急激に東西短縮が生じているのか、そのメカニズムは大きな未解決の問題である。そこで本研究では、数値シミュレーションを用いて、日本列島において350万年前以降急激に東西短縮が生じているメカニズムを明らかにする事を試みる。