hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
コロナ放電を利用した農産物の乾燥促進技術

コロナ放電を利用した農産物の乾燥技術を確立するための基礎試験として、コロナ放電下の水の蒸発促進機構を調査し、さらに、放電後の水の蒸発遅延につき実験検討した。また、コロナ放電下での農産物乾燥の基礎データを得るため、電場、空気イオンを遮蔽したイオン風とそれらを伴うイオン風によりダイコンを乾燥した。さらに、温湿度を調節した空気の送風を伴う乾燥室内で、シイタケのコロナ放電による乾燥促進実験を行った。コロナ放電下では自然蒸発に比し、蒸発速度が増加することが確認されたが、空気イオンを遮蔽した放電下と通常の放電下では、電圧の増加に伴う蒸発速度の変化が異なった。また、コロナ放電に暴露後の水は自然蒸発と比べ蒸発速度が遅いこともあるが、常時ではなく、この蒸発遅延現象は放電中の蒸発促進による水温の低下(蒸発潜熱のため)に伴う熱収支の変化に原因があると思われる。電場、空気イオンの有無により、イオン風を用いて乾燥するダイコンの乾燥特性に差はみられず、電場、空気イオンはダイコンの乾燥特性に影響を及ぼさないものと思われるが、印加電圧が9.7kVのみの実験のため他の電圧でも検討する必要がある。イオン風によるシイタケの乾燥促進は、いずれの実験条件でも認められ、イオン風を伴わない送風だけの対照区に比べ、乾燥速度は最大で1.6培前後に達した。含水率の低下に伴い乾燥速度増加率も低くなるが、十分低い含水率まで乾燥促進効果がみられ、コロナ放電装置を局部的な送風機として利用することも期待できる。シイタケの製品の品質評価指標として、乾燥後の収縮率、色彩、吸水率を測定した結果、処理区は対照区に比べ、収縮率は向上、色彩はb値が若干劣り、吸水率は差がなかった。コロナ放電を利用した農産物の乾燥技術を確立するため、コロナ放電下の水の蒸発機構を調査した。実験装置と方法:イオン交換水を入れた蒸発容器の直上にステンレス針製の高圧電極を、また、容器内底面にアルミ平板製の接地電極を設置し、高圧電極に電圧を印加して水の蒸発量の経時変化と放電電流を測定した。印加電圧は-6-12kVまで2kVおきに4水準とし、水温の変化も同時に計測した。コロナ放電による蒸発促進現象は、イオン風の強制対流による水面上の境界層の破壊のためとするものが多いが、イオンによる効果も否定できないため、次の実験によりイオンの効果を検討した。すなわち、直接水面に対して放電する実験(以下水面実験とする)と水面上の接地金網に放電する実験(以下金網実験)を行った。金網実験はイオンを水面上の接地金網で捕らえ、風のみが水面にあたり、空気流のみの影響を調べることができる。実験結果:放電電流は水面実験と金網実験で大差ないため、水面を接地電極とみなして差し支えない。水の累積蒸発量は両実験とも時間の経過にともない直線的に増加し、また、電圧の増加とともに蒸発促進効果は高まった。全ての放電処理区で蒸発速度は自然蒸発の2から3倍に達し、放電処理区と自然蒸発区との間に5%水準で有意差があった。金網実験では、電圧の増加にともない蒸発速度はほぼ直線的に増加し、イオン風の強制対流の増大によるものと思われるが、水面実験では-6kVから-10kVまでは蒸発速度はほぼ同じで、イオン風の影響のほかに何らかの要因が作用しているように思われる。水温の変化は放電開始時に低下し、2030minで平行状態になったが、水面と金網の両実験間に有意な差はみられなかった。またこの他に、イオン風の風速を測定し、各電圧ごとのイオン風風速分布を得た。(1)水の蒸発機構の調査のため、コロナ放電に暴露後の水(処理区)と非暴露の水(対照区)の蒸発量を比較した。

また、(2)電場、空気イオンを遮断したイオン風とそれらを伴うイオン風によりダイコンを乾燥し、電場、イオンのダイコン乾燥に及ぼす影響を検討した。さらに、(3)温・湿度を調節した空気の送風を伴う乾燥室内で、シイタケのコロナ放電による乾燥促進実験を行った。以上3項目につき以下のような結果を得た。実験結果(1)処理区の蒸発速度は対照区と比べ遅くなることもあるが常時ではなく、蒸発遅延現象は確認できなかった。温度の経時変化の結果から、コロナ放電中の蒸発促進により潜熱を奪われるため処理区の水温は低下し、放電終了後は空気からの熱移動により水温は上昇することがわかった。これらから、放電後の蒸発遅延現象とされるものは、水温の低下に伴う熱収支の変化に原因があると思われ、環境要因の変化に影響されやすいため、常に現象が観察されなかったものと推察される。(2)電場、空気イオンの有無にかかわらず、ダイコンの乾燥に違いはみられず、ダイコンの通常の乾燥特性を示したことから、電場、空気イオンはダイコンの乾燥特性に影響を及ぼさないものと思われる。(3)イオン風によるシイタケの乾燥促進はいずれの実験条件でも認められ、その増加率はほぼ電圧に比例、風量に反比例し、最大で1.6倍前後に達した。含水率の低下に伴い増加率も低くなるが、十分低い含水率までイオン風による乾燥促進の効果がみられ、コロナ放電装置を局部的な送風機として利用する効果も期待できそうである。製品の品質評価指標として収縮率、色彩、吸水率(乾燥後の水中浸漬による戻りの評価指標)も測定した結果、収縮率は対照区に比べ有意に小さく、色彩はb値が対照区より大きくなったが、吸水率には差がなかった。
乳酸脱水素酵素(LDH)-H(B)サブユニット変異の遺伝子解析

我々はヒトLDH-Hサブユニット遺伝子にトランジション2種、トランスバージョン4種、欠落/重複3種の計9種の遺伝的変異をみいだした。解析には全血からgenomicDNAを調整後、蛋白質をコードする7コのエクソンをそれぞれpolymerase chain reaction(PCR)増幅し、さらにsingle strand conformation polymorphism(SSCP)分析の改良法(polyacrylamide gradient gel泳動後銀染色により検出するDNA多形解析)を開発して用いた。正常Hサブユニットと異なる泳動像を示すエクソンの塩基配列を測定し変異を確認した。確認された変異に対してはdirect gel assay,ミスマッチPCR、amplification refractory mutationsystem(ARMS)等を活用し、放射性同位元素および煩雑なhybridaization法を使用せずに簡便に検出する方法を確立し、スクリーニング、家族検索等に応用した。次いで、これらの遺伝子異常がLDH分子に及ぼす影響を推定するために変異部位をコンピューターシュミレーションによって解析した。4種の活性欠損の原因となるミスセンス変異はLDH分子の機能に重要な基質結合部位、補酵素結合部位、サブユニット結合部位にあり、種およびアイソザイムをこえて保存された配列に生じていた。一方、電気移動度に変化を及ぼすミスセンス変異は、サブユニット分子表面に位置しており、活性に影響を与えない表現型と一致していた。すなはち、遺伝型から表現型の類推も可能と考えられた。ナンセンス変異、2種(8bpと4bp)の重複変異、1bpの欠落変異は未熟終了をひきおこし、蛋白として不完全になるため合成されても速やかに代謝、分解されるために欠損として発現するものと考えられた。複数例が同じ変異であったのは1種にすぎず、他はみな個々異なっていた。1、LDH Hーサブユニット変異例の血液からDNAを抽出し、Polymerase Chain Reaction(PCR)法にてLDHーH遺伝子の計7コのエクソンを増幅し、direct sequencingを実施した。その結果、Case1にてはエクソン4にGからAへの、Case2にてはエクソン3にAからCへの点変異の共にHomozygouteであることが判明した。この点変異の結果Case1では173番のアルギニンがヒスチジンへ、Case2では131番のセリンがアルギニンへとそれぞれ変化する。2、173番のアルギニンは四量体形成に重要な残基であることが報告されておりヒスチジンへの置換により四量体蛋白生成能に変化が生じたと推定された。Case2で点変異の見いだされたの131番のセリンはその機能は明確に報告されていなかったのでコンピュ-タ-グラフィック法を用いて検索した。その残基は酵素内部に埋まっており、補酵素との結合部位に近接していることが示された。このセリンが側鎖の3倍以上大きなアルギニンへ置換することにより補酵素との結合に異常をきたすであろうとが推定された。3、さらにこの2種の変異検出のためのミスマッチプライマ-をデザインし家系検索、スクリ-ニング等に有効なミスマッチPCR法を確立した。Case2の家系検索の結果、phenotypeとgenotypeは完全に一致した。4、未解決の症例についてはRNAからの検索を開始しておりcDNAのsequencingを実施している。解析には全血からgenomic DNAを調整後、蛋白質をコードする7コのエクソンをそれぞれpolymerase chain reaction(PCR)増幅し、さらにsingle strand conforma-tionpolymorphism(SSCP)分析の改良法(polyacrylamide gradient gel泳動後銀染色により検出するDNA多形解析)を開発して用いた。正常H

サブユニットと異なる泳動像を示すエクソンの塩基配列を測定し変異を確認した。確認された変異に対してはdirect gel assay,ミスマッチPCR、amplification refractory mutationsystem(ARMS)等を活用し、放射性同位元素および煩雑なhybridaization法を使用せずに簡便に検出する方法を確立し、スクリーニング、家族検索等に応用した。次いで、これらの遺伝子異常がLDH分子に及ぼす影響を推定するために変異部位をコンピューターシュミレーションによって解析した。4種の活性欠損の原因となるミスセンス変異はLDH分子の機能に重要な基質結合部位、補酵素結合部位、サブユニット結合部位にあり、種およびアイソザイムをこえて保存された配列に生じていた。一方、電気移動度に変化を及ぼすミスセンス変異は、サブユニット分子表面に位置しており、活性に影響を与えない表現型と一致していた。すなはち、遺伝型から表現型の類推も可能と考えられた。ナンセンス変異、2種(8bpと4bp)の重複変異、1bpの欠落変異は未熟終了をひきおこし、蛋白として不完全になるため合成されても速やかに代謝、分解されるために欠損として発現するものと考えられた。複数例が同じ変異であったのは1種にすぎず、他はみな個々異なっていた。
精神障害を持つ実親と生活する思春期年代の子どもの生活状況の把握と支援に関する研究

精神に障害を持つ親と生活する子どもは、親の病気について説明されていないことが多く、訳がわからないまま、病気の親に合わせる生活が余儀なくされていた。このような生活状況の中で、適切な保護や養育を受けられない子どもは、誰にも相談することができず、家の中でも"孤独"を感じ、親に負担をかけない"いい子"の生活を送っていた。これらの子どもは、認められた経験に乏しく自信が持てないなど"生きづらさ"を感じ、成人後の生活にも影響していた。精神障害を持つ親と生活している子どもの生活状況と困難さを明らかにすることを目的に、サポート・グループに参加し生活状況や困難さを語り合う研究対象者を募集した。当初、親の精神疾患を統合失調症に限定したため、親の受診先である医療機関がら、(1)疾患を特定することは子どもへの病名告知につながりリスクを伴う、(2)思春期年代の子どもが自分の状況や思いを話すことには無理があるとの指摘を受け、対象や研究方法を以下のように修正・変更した。修正点:(1)親の疾患は統合失調症に限定せず、精神障害全般とする、(2)思春期年代の子どもが生活状況を語る困難さから、既成人の子どもを対象としたタループ・インタビューを実施し、得たデータから子どもが感じている「困難や思い」・「求めている支援」を思春期年代に焦点を当てて分析する(第1段階)。(3)第1段階で導き出した支援を織り込んだサポート・グループを思春期年代の子どもを対象に展開し、プログラムを評価する(第2段階)。現在、変更した研究計画に基づき、第1段階の研究対象者を募集している。精神障害を持つ親と生活している思春期年代の子どもと直接コンタクトをとることは難しいため、精神障害を持つ親との生活経験を持つ当事者の講演会を企画し、思いを共有する場を設けた。講演会参加者に対して、研究概要を説明し、既成人の子どもを対象としたインタビューやサポート・グループへの参加・研究協力を呼びかけた。次年度は、精神障害を持つ親との生活経験がある既成人へのインタビューを実施し、思春期年代の子どもが必要とする支援内容・方法の検討へと進めていく予定である。精神障害を持つ親と暮らす/暮らした経験のある20歳以上の子どもを対象に、「精神障害を持つ親との生活の中で感じる困難」や、「求める支援」についてインタビューを実施した。これらの子どもは、親の対応で感じる『負担感と無力感』、親役割が果たせない親を責めてしまった『自責感』、病気の親に合わせた生活を強いられる『理不尽さ』、病気の親が優先され、大事にされないことによる『自尊心の傷つき』を感じていた。家庭の中にも周囲にも、自らの状況・気持ちをわかってくれる人がなく、家の中のことは外で話してはいけないと言われ続けた子どもたちは、人と接する時は常に"普通を装い"、そのような自分に『孤独』を感じていた。インタビューを実施した大半の者が、「他の人の話も聞いてみたい」、「知識や情報を得たい」とサポート・グループへの参加、他者とのつながりを希望し、既成人のグループを4回実施した。他者と思いを共有することで参加者は、『他者の発言から気づき』を得たり、自分の中にある親に対する複雑な思いや親から離れられない依存に気づくなど『自己への気づき』を得ていた。研究者がファシリテーターとして入るサポート・グループでは、必要に応じて専門的な情報の提供を行うが、研究者の情報提供に「そんなこと知らなかった」と、『専門的視点からの助言』に対する期待も聞かれた。本来、研究対象としていた思春期年代の子どもと接触するために、養護教諭の学習会等に参加し、本研究(支援)への協力を求めたが、相談等には結びつかなかった。既成人の対象が「子どもの頃に支援を求めようとは思わなかった」と話すように、子どもが自ら支援を求めることは難しいかもしれないと捉え、今後は、教員が子どものサインをキャッチできるよう、学校と連携を視野に入れながら精神障害の子どもと暮らす子どもへのアプローチ方法について検討していく。昨年に引き続き、精神障害を持つ親と暮らす/暮らした経験を持つ20歳以上の子どもを対象に、「精神障害を持つ親との生活で感じる困難」についてインタビューを実施し、以下のことが明らかとなった。(1)"病気"や"生活"、"自分自身"がわからない。殆どの子どもは、親の障害について説明を受けていないため、様々な症状を示す親のことをおかしいと感じながらも、大人の隠す様子から聞くことができず、訳がわからないまま障害を持つ親に合わせた生活・親に負担をかけない"いい子"でいる生活を送っていた。そうした生活は、自分の感情をなくし"自分自身"がわからない状況にもなっていた。(2)家の中でも"孤独"だった。親の病気が優先されるこれらの家庭では、話を聞いてほしくても聞いてもらえないなど、家の中でも孤独を感じていた。

また、外でも家の状況を話せないため、不安や淋しさといった感情を一人で抱えていた。(3)大人になっても感じる"生活しづらさ"。これらの子どもは、親から認められた経験に乏しく、自信が持てないため、人に合わせ、世間の基準から外れないよう必要以上に敏感になっていた。子どもが集い、相互交流を図るサポート・グループを10回実施。仲間に受け入れられ、わかり合える体験は、孤独を感じていた子どもが他者との繋がりを感じる場になっていた。仲間の体験から、他者との違い・いろんな感じ方があることに気づくことは、ありのままの自分を受け入れことにもつながり、こうした過程を通して、自己を統合し自分の力を発見・引き出すことへと発展していた。当初思春期年代の子どもを研究対象にしていたが、学齢期にある子どもへの接近・介入は、既成人の子どもが「子どもの頃は、家のことを話そうとは思わなかった」と話すことから困難と判断し、身近に存在する学校の教員・地域住民等に研究結果(子どもが周りの大人に望む支援)を伝え、子どもの健全な発達を促すよう働きかけた。
鍼刺激が脳局所血流に及ぼす影響とその神経性調節機序

咋年度までに,麻酔ラットにおいて鍼刺激が大脳皮質局所血流を増加させること,この反応は鍼刺激部位を支配する体性神経を求心路とし,脳内の前脳基底部コリン作動性神経を介することを明らかした.鍼刺激による大脳皮質血流増加反応にはニコチン性アセチルコリン受容体が関与していたが,ニコチン性受容体を介して大脳皮質血流が増加する機序は明らかにされていない.本年度はニコチンを静脈内投与することによりニコチン性受容体を刺激した際に起こる大脳皮質血流増加のメカニズムを検討した.前脳基底部刺激で起こる大脳皮質血流増加反応には一酸化窒素(NO)が関与する(Adachi et al.,1992).大脳皮質血管周囲にはNO合成酵素(NOS)を含む神経が存在し(Vaucher et al.,1997),このNOS陽性細胞がニコチン性受容体を持つ(Csillik et al.,1998).これらの報告から,ニコチン性受容体刺激により大脳皮質血管周囲でNOが遊離され血管が拡張して血流が増加する可能性が考えられる.そこで,ニコチン性受容体刺激による大脳皮質血流増加にNOが関与するかを検討した.ウレタン麻酔したラットの前頭葉の大脳皮質局所血流をレーザードップラー血流計を用いて連続測定した.ニコチン性受容体の刺激はニコチンを静脈内投与することにより行った.30μg/kgのニコチンを静脈内投与すると全身血圧が変化することなく大脳皮質血流が20分以上にわたり増加した.ニコチンによる大脳皮質血流増加はニコチン投与前の約160%に達した.NO合成酵素阻害薬(L-NAME)30mg/kg, i.v.を前投与したラットにおいてはニコチン(30μg/kg)による大脳皮質血流増加が約1/3に減弱し,この血流増加の減弱はL-Arg(300mg/kg, i.v.)投与で回復した.以上の結果から,ニコチン性受容体刺激による大脳皮質血流増加にはNOが関与することが明らかとなった.本年度は、麻酔ラットを用いて鍼刺激が大脳皮質局所血流に及ぼす効果とその神経性機序を調べた。具体的には(1)種々の部位への鍼刺激が大脳皮質局所血流に及ぼす効果、(2)鍼刺激による脳血流反応の求心路、(3)鍼刺激による脳血流反応に対するコリン作動性神経の関与を検討した。ウレタンで麻酔したラットの頭頂葉の大脳皮質局所血流をレーザードップラー血流計を用いて連続測定した。顔、前肢、胸、後肢など生体の種々の部位に、直径340μmの鍼を約5mm刺入し、約1Hzで1分間左右に回転させる刺激を行った。顔、前肢、後肢に加えた鍼刺激は、全身血圧と大脳皮質血流を有意に増加させたが、胸部への鍼刺激はこれらに対して有意な変化を及ぼさなかった。第1-2胸髄で脊髄を切断すると、顔や前肢の鍼刺激による昇圧反応は減弱したが、大脳皮質血流増加反応は依然として観察された。前肢刺激による大脳皮質血流増加反応は、前肢の皮膚と筋肉を支配する体性求心性神経の切断により消失した。また、前肢刺激は前肢支配の体性求心性神経活動を増加させた。鍼通電刺激を用いた実験から、前肢鍼刺激は前肢支配の体性求心性神経のIII群とIV群線維の興奮によって起こることがわかった。前肢鍼刺激による大脳皮質血流増加反応は、大脳皮質細胞外アセチルコリン量の増加を伴い、ムスカリン性およびニコチン性アセチルコリン受容体遮断薬(atropine 5mg/kgおよびmecamylamine 20mg/kg)の静脈内投与あるいは前脳基底部破壊により消失した。以上の結果から、鍼刺激は血圧とは無関係に大脳皮質局所血流を積極的に増加させること、この反応は鍼刺激部位を支配する体性神経を求心路とし、脳内の前脳基底部コリン作動性神経を介することが明らかとなった。咋年度までに,麻酔ラットにおいて鍼刺激が大脳皮質局所血流を増加させること,この反応は鍼刺激部位を支配する体性神経を求心路とし,脳内の前脳基底部コリン作動性神経を介することを明らかした.鍼刺激による大脳皮質血流増加反応にはニコチン性アセチルコリン受容体が関与していたが,ニコチン性受容体を介して大脳皮質血流が増加する機序は明らかにされていない.本年度はニコチンを静脈内投与することによりニコチン性受容体を刺激した際に起こる大脳皮質血流増加のメカニズムを検討した.前脳基底部刺激で起こる大脳皮質血流増加反応には一酸化窒素(NO)が関与する(Adachi et al.,1992).大脳皮質血管周囲にはNO合成酵素(NOS)を含む神経が存在し(Vaucher et al.,1997),このNOS陽性細胞がニコチン性受容体を持つ(Csillik et al.,1998).これらの報告から,ニコチン性受容体刺激により大脳皮質血管周囲でNOが遊離され血管が拡張して血流が増加する可能性が考えられる.そこで,ニコチン性受容体刺激による大脳皮質血流増加にNOが関与するかを検討した.ウレタン麻酔したラットの前頭葉の大脳皮質局所血流をレーザードップラー血流計を用いて連続測定した.ニコチン性受容体の刺激はニコチンを静脈内投与することにより行った.

30μg/kgのニコチンを静脈内投与すると全身血圧が変化することなく大脳皮質血流が20分以上にわたり増加した.ニコチンによる大脳皮質血流増加はニコチン投与前の約160%に達した.NO合成酵素阻害薬(L-NAME)30mg/kg, i.v.を前投与したラットにおいてはニコチン(30μg/kg)による大脳皮質血流増加が約1/3に減弱し,この血流増加の減弱はL-Arg(300mg/kg, i.v.)投与で回復した.以上の結果から,ニコチン性受容体刺激による大脳皮質血流増加にはNOが関与することが明らかとなった.
次世代アクチュエータ技術の予測調査研究

本研究は,アクチュエータ関連の先端的研究開発に従事する研究者が共同して,アクチュエータに関する最新動向の調査とその系統的な整理を行い,将来における,アクチュエータ研究開発の進め方について,広い視野から議論,研究企画を行うことを目的として実施した.各自の専門,関心分野を中心に調査テーマを分担し,内外の関係学会参加,研究所等見学および3回実施した全体会議での研究発表会等での情報交換等の手段により,最新動向調査を行い成果報告書として纏めた.(1)新原理アクチュエータの研究開発動向調査では,電磁アクチュエータ,静電アクチュエータ,圧電アクチュエータ,空気圧アクチュエータ,光アクチュエータ,機能性流体アクチュエータ,化学アクチュエータ,バイオアクチュエータ,多自由度アクチュエータ,マイクロアクチュエータ等をとりあげ,各研究担当者の研究を中心に,世界における近年の動向を調査した.(2)アクチュエータ関連分野の動向調査では,新材料開発,加工法,制御法などアクチュエータの研究開発を支える基盤技術の現状の把握を行った.(3)アクチュエータの新規応用分野の調査では,医療福祉,仮想現実感,情報技術,位置決め技術,触覚提示,ロボットなど産業界で要求されるアクチュエータの機能と性能について調査した.その結果,ロボットの性能向上には,筋肉に匹敵するアクチュエータの開発が不可欠であるなど,新しい原理による高機能アクチュエータの研究開発の重要性をより明らかにすることができた.アクチュエータの重要性の認識は世界的に高まっており,欧米は当然として,最近では韓国中国台湾においても活発に研究が進められてきている.産業と科学技術を支える基盤技術として,我が国が優位を保つには,アクチュエータおよびこの周辺技術の活性化を緊急に行う必要がある.アクチュエータの開発には材料,原理,加工法,制御法,応用技術等にわたる総合的な技術開発を必要とすることから,特定領域研究の研究領域として総合的な見地から機動的かつ効果的な研究推進を行うべきであるとの結論を得た.本研究は,アクチュエータ関連の先端的研究開発に従事する研究者が共同して,アクチュエータに関する最新動向の調査とその系統的な整理を行い,将来における,アクチュエータ研究開発の進め方について,広い視野から議論,研究企画を行うことを目的として実施した.各自の専門,関心分野を中心に調査テーマを分担し,内外の関係学会参加,研究所等見学および3回実施した全体会議での研究発表会等での情報交換等の手段により,最新動向調査を行い成果報告書として纏めた.(1)新原理アクチュエータの研究開発動向調査では,電磁アクチュエータ,静電アクチュエータ,圧電アクチュエータ,空気圧アクチュエータ,光アクチュエータ,機能性流体アクチュエータ,化学アクチュエータ,バイオアクチュエータ,多自由度アクチュエータ,マイクロアクチュエータ等をとりあげ,各研究担当者の研究を中心に,世界における近年の動向を調査した.(2)アクチュエータ関連分野の動向調査では,新材料開発,加工法,制御法などアクチュエータの研究開発を支える基盤技術の現状の把握を行った.(3)アクチュエータの新規応用分野の調査では,医療福祉,仮想現実感,情報技術,位置決め技術,触覚提示,ロボットなど産業界で要求されるアクチュエータの機能と性能について調査した.その結果,ロボットの性能向上には,筋肉に匹敵するアクチュエータの開発が不可欠であるなど,新しい原理による高機能アクチュエータの研究開発の重要性をより明らかにすることができた.アクチュエータの重要性の認識は世界的に高まっており,欧米は当然として,最近では韓国中国台湾においても活発に研究が進められてきている.産業と科学技術を支える基盤技術として,我が国が優位を保つには,アクチュエータおよびこの周辺技術の活性化を緊急に行う必要がある.アクチュエータの開発には材料,原理,加工法,制御法,応用技術等にわたる総合的な技術開発を必要とすることから,特定領域研究の研究領域として総合的な見地から機動的かつ効果的な研究推進を行うべきであるとの結論を得た.
肺癌に発現する転移関連遺伝子とその転写調節因子を分子標的とした遺伝子治療の開発

転移関連遺伝子の発現が遠隔転移形成に与える影響をNK細胞除去SCIDマウスを用いて検討し、さらにその発現に重要な各種転写調節因子の腫瘍細胞における質的・量的変化について解析した結果、以下の諸点を明らかにした。1.癌細胞におけるKAI1/CD82の転移抑制効果には宿主側のエフェクター細胞が関与し、血中からの排除が不十分な場合にはKAI1/CD82の発現は遠隔転移形成を促進する。2.転移関連遺伝子のKAI1/CD82、MRP/CD9は炎症性サイトカインによって異なる発現調節を受け、宿主の微小環境の変化に伴い腫瘍細胞における発現が変動する。3.KAI1/CD82の発現調節にはp53以外にもNF-kappaBが重要な転写因子として機能しており、その阻害剤や細胞内抑制蛋白の遺伝子導入はKAI1/CD82の発現を抑制する。4.腫瘍細胞におけるKAI1/CD82の発現は抗癌剤などの治療によっても変動する。今後は、高転移ヒト肺癌細胞株において各種転写調節因子(NF-kB,HIF etc.)の阻害剤やアンチセンスオリゴヌクレオチドの遠隔転移に対する影響を検討し、転移関連遺伝子群の発現との関連を総合的に検討する。さらに、アデノウイルスベクターでの遺伝子治療の基礎実験へと展開する予定である。
サルES細胞由来肝細胞のセルソーターによる分離と再培養系の確立及び薬物動態試験

【目的】ヒト胚性肝細胞(ES細胞)は、あらゆる細胞に分化可能な万能細胞であり、肝細胞に分化させた場合再生医療の他に、薬物動態試験など創薬研究への応用も期待されている。しかし、ヒトES細胞は生命倫理上の問題があり、実際の利用は困難である。カニクイザル肝の薬物代謝酵素の性質はヒトと良く類似していることから、ヒトのモデルとして用いられている。本研究の目的は、カニクイザルES細胞の肝細胞への効率的な分化法を確立し、薬物動態試験に利用可能か薬物代謝酵素シトクロムP450(CYP)の活性とその誘導性について明らかにすることである。【方法】内胚様及び肝細胞への分化誘導因子としてアクチビンA、酪酸ナトリウム、ジメチルスルホキシド、線維芽細胞増殖因子4、肝細胞増殖因子、オンコスタチンM、デキサメタゾン等を添加した。細胞培養には、細胞外マトリックスとしてコラーゲンIまたはマウス腫瘍細胞抽出成分であるBDマトリゲルを用い、培地は変法ランフォード培地を用いて培養を行った。【結果・考察】カニクイザルES細胞から肝細胞への分化は、アクチビンA及び酪酸ナトリウムで34日間処理することで内胚様に分化させた後、マトリゲル上でジメチルスルホキシド、線維芽細胞増殖因子4、肝細胞増殖因子、オンコスタチンM、デキサメタゾンを添加した変法ランフォード培地にて培養を行うことで効率的に肝細胞に分化することが明らかとなった。また、カニクイザルES細胞由来肝細胞のCYP3A活性を、マーカーであるテストステロン6β-水酸化活性によって評価した。その結果、CYP3Aの誘導剤であるリファンピシンでコントロールの3.5倍、デキサメタゾンで4倍に活性が上昇した。以上の結果から、本研究によって得られたカニクイザルES細胞由来肝細胞は、ヒト肝細胞と同様な性質を示すことが明らかとなり、薬物動態試験に利用可能であることが示唆された。
密度成層流体における鉛直流の三次元的解析

塩分成層流体中を一定速度で降下する球まわりの流れをシャドウグラフ法とPIV法によって調べた。球の上方に生じる軸対称ジェットの太さは、次元解析から得られる予測と一致し、(フルード数/レイノルズ数)の平方根で見積もられる。フルード数が0.1以下の極めて強い密度成層流体において、レイノルズ数が50程度の低レイノルズ数であっても、ジェットが乱流化することを発見した。三次元直接数値計算により、フルード数が10よりも大きい流れを計算し、先行する実験により観測されていた渦放出を伴う流れを再現することに成功した。塩分成層流体中を鉛直降下する球まわりの流れをシャドウグラフ法とPIV法を用いて調べた。先行研究では、レイノルズ数が200程度で、フルード数がおよそ1よりも小さい場合において、球の背後に「ジェット」と呼ばれる軸対称鉛直流が出現することが実験・数値計算により示されてきた。平成27年度は、従来に比べ、低レイノルズ数(5<Re<400)・低フルード数(0.006<Fr<7)における室内実験を実施した。その結果、フルード数がある臨界値を下回ると、レイノルズ数が50程度であっても、ジェットの軸対称性が破れ、非定常で三次元的な流れが生じることを発見した。乱流化したジェットの速度分布をPIVによって計測したところ、軸対称ジェットに比べ、鉛直速度は大幅に小さい一方で、ジェットの幅は太いことが分かった。これは、ジェットの乱流化により運動量輸送が活発になったことを意味している。また、ジェットの上方には「ベル」と呼ばれる特徴的な構造が現れることが知られているが、低レイノルズ数・低フルード数の場合にはベルは生じない。これは、球によって引き起こされる内部重力波の波長が成層効果によって短くなり、そこに粘性が効くことによって、内部重力波が直ちに減衰するためである。また、平成28年度に実施の研究の準備として、塩分成層流体中を鉛直降下する球まわりの流れの三次元数値計算プログラムに対してHPF(High Performance Fortran)によるノード間並列化を実装した。低レイノルズ数・低フルード数に焦点を当てた室内実験により、軸対称ジェットの乱流化という新たな現象を発見することができ、これを数値的に検証するための計算プログラムの準備もできた。一方で、当初計画していたレーザー誘起蛍光法(LIF法)の高精度化は、MEMSミラーによる均一なレーザーシートの作成が難航しているため、達成できていない。塩分成層流体中を鉛直降下する球まわりの流れを室内実験と数値シミュレーションによって調べた。密度成層の強さの尺度であるフルード数がおよそ1以下の強成層状態において、球の上側よどみ点付近から「ジェット」と呼ばれる高速な軸対称鉛直流が生じることが、従来の実験的、数値的研究によって知られている。前年度の研究によって、フルード数が0.1を下回るような極めて強い成層状態において、流れの不安定化によって、非定常・非軸対称なジェットが現れることを発見した。今年度は以下に述べるような、非軸対称ジェットに対する更なる知見を得ることができた。流れの不安定化の発生源を探るべく、シャドウグラフ法を用いて、非軸対称ジェットの生成過程を調べた。このためには、球に固定された座標系での観察が必要となるが、撮影用のカメラは静止系に対して固定されている。そこで、球の初期位置を変えた実験を繰り返しおこなうことによって、擬似的にジェットの生成過程を観察した。その結果、非軸対称ジェットの起源は、軸対称ジェットの不安定化ではなく、後方よどみ点付近における流れの剥離にあることが明らかになった。また、前年度開発した三次元直接数値計算コードを用いて、同様のパラメータにおける計算を実施した。極めて強い成層状態において、後方よどみ点付近から流れが剥離し、プルーム状の構造が生じることが、数値計算結果からも確認された。しかしながら、流れの軸対称性が破れるほどの、長時間・高解像度の計算はできていないので、この点は次年度の課題である。前年度に発見した、非定常・非軸対称ジェットの発生原因を、実験と数値計算の両面から特定できたため。塩分成層流体中を一定速度で鉛直移動する球まわりの流れを、PIV法を用いた室内実験と三次元直接数値シミュレーションによって調べた。この系の特徴は、塩分成層が強い場合に球の背後に生じる、強い軸対称鉛直流、すなわち「ジェット」である。塩分成層の強さ、あるいは浮力が流体運動に及ぼす影響度はフルード数と呼ばれる無次元パラメータによって特徴づけられる。昨年度以前の室内実験による成果は、フルード数が0.1以下の強い塩分成層流体における、軸対称ジェットから乱流ジェットへの遷移を発見したことであった。そこで今年度は、流れのフルード数依存性を詳細に調べたところ、ジェットの乱流化は突如起こるわけではなく、軸対称ジェットと乱流ジェットの中間状態が存在することが分かった。すなわち、フルード数がある臨界値を下回ると、ジェットの軸対称性が破れ、ジェットは蛇行する。このとき、ジェットの鉛直速度は依然として大きいままであり、ジェットの太さにも大きな変化は見られない。そしてフルード数がさらに小さくなると、蛇行ジェットは乱流化する。このとき、乱流ジェットの鉛直速度は大幅に小さくなり、ジェットも太くなる。また、あるフルード数の範囲においては、蛇行ジェットと乱流ジェットのどちらもが観察された。

三次元数値シミュレーションでは、フルード数が10から50程度の比較的弱い塩分成層を対象とした。フルード数が大きいときには、一様密度流体でも見られるヘアピン渦の放出が見られた。一方、フルード数が10程度の流れでは、軸対称渦の周期的な放出が確認され、これは先行するシャドウグラフ法による実験で観測されていた、節をもつジェットに対応することが分かった。塩分成層流体中を一定速度で降下する球まわりの流れをシャドウグラフ法とPIV法によって調べた。球の上方に生じる軸対称ジェットの太さは、次元解析から得られる予測と一致し、(フルード数/レイノルズ数)の平方根で見積もられる。フルード数が0.1以下の極めて強い密度成層流体において、レイノルズ数が50程度の低レイノルズ数であっても、ジェットが乱流化することを発見した。三次元直接数値計算により、フルード数が10よりも大きい流れを計算し、先行する実験により観測されていた渦放出を伴う流れを再現することに成功した。室内実験においては、引き続きPIV法による速度場の測定を実施するとともに、LIF法を用いた密度場の測定により、乱流化したジェット内における密度拡散について調べる。また、広範なパラメータ領域における三次元直接数値シミュレーションを実施し、先行研究にて実験によって観察された多様な流れ場を再現する。これにより、実験では捉えることの難しい速度場と密度場の三次元的構造を明らかにすることを目的とする。室内実験では、PIV法を用いてジェットの生成過程におけるを速度場を計測し、ジェットの不安定化の起源となっている後方よどみ点付近における流れの剥離について調べる。また、極めて強い成層状態における三次元直接数値計算を引き続き実施し、非定常・非軸対称化した流れに対する知見を得る。流体力学MEMSミラーを用いた一様なレーザーシートの作成が難航し、LIF法の実施に付随する実験装置の購入を控えたため。本研究課題における数値計算がHPCIに採択され、当初計上していた計算機使用料が不要となったため。次年度以降は数値計算に重点を置いた研究へと移行するため、計算機利用料に充てる予定である。得られた数値計算結果を保存する大容量ハードディスクに充てる。
地方政治の中・露・印比較─社会政策，地方自治，政党政治

本課題の成果は大きく、以下の三点にまとめられる。第一に、本課題は合計9回のフィールド・ワークにより中国、ロシア、インド三国の地方政治を理解するための一次データを蓄積した。第二に,フィールド・ワークによる基礎データの蓄積の上に立ち、三国比較研究の視点から,いくつかの概念化を試みた。この概念化作業により、従来の一国主義的な地方政治研究が無意識のうちに見逃してきた各地域の政治的特質に新たに光を当て、汲み取ることが可能になった。第三に、三国の地方政治に関する生データと幾つかの概念化の結果を、大学での教学の場を借りて社会的還元を行うことに努めた。初年度にあたる平成25年度は本研究の準備年度として,以下の(1), (2), (3)の活動を同時並行的に進め,それぞれ微調整を行いながら研究の焦点を絞り込み,3年間の研究の基礎を固めた。調査地点の選定と予備調査:当初は三人のメンバーが自らの専門外地域に一回ずつ,合計二回の現地調査を実施する予定であった。主としてメンバーの時間的制約からこの目標自体は達成できなかったが,ともかくも専門地域以外への調査は実施できた。具体的には,研究代表者の田原(中国研究者)と研究分担者の松里(ロシア研究者)が8-9月にかけてロシア・タタルスタン共和国カムスコエ・ウスチエ郡T村で調査を行った。また松里(ロシア研究者)は10月に中国・甘粛省の東郷族居住地域で調査を実施した。研究分担者の中溝(インド研究者)の中国,ロシアへの今年度中の調査はかなわなかった。地方政治の概況の把握:上記のロシアおよび中国の調査において,調査地の地域社会を構成する諸要素について基本的な理解を得た。すなわち,1地理的条件:気候,風土,植生,地形,中心地への交通手段,集落分布など,2社会的条件:家族構成,集落の姓氏構成,宗族活動,教会・宗教組織,その他各種民間組織活動など,3経済的条件:土地経営,農業経営,郷鎮企業,農家副業,出稼ぎ,農業企業の状況など,さらに4政治的条件:フォーマルな自治・行政組織,政党組織,地域リーダー構成などである。問題意識の再統合:上記(1)および(2)の作業過程でメンバーが得た知見については,随時,調査地現地や国内でのミーティングで報告し合い,意見交換を行った。これにより,平成26年度以降に実施されるべき調査項目と全体の問題意識の練り直し・再調整を行った。二年目にあたる平成26年度では,三地域における現地調査を全面的に展開し,中国・ロシア・インドにおける地方政治の地域的特徴というものを丹念に掘り出すことを試みた。現場で観察するコミュニティ・スタディの手法により,地方政治の諸構成要素(社会政策,地方自治,政党政治をそのうちに含む)間の相互関係を発見し,「地方政治」を現地社会の文脈から分断した抽象論ではなく,地域社会の全体的な視点から位置づけることを目指した。具体的には,第一に,中国研究者の田原が,4月から6月の2か月にわたり,インド・テランガナ州の村に住み込み,インド総選挙の時期を挟む地方政治の様態を詳細に観察・記録することができた。研究代表者によるこの調査の内容は,地方政治に限られず経済,社会,文化,宗教にもまたがる包括的なもので,130頁に及ぶフィールド記録のほか,多数の写真,現地に関る文献資料も収集することができた。第二に,研究代表者の田原は,7月末にロシア・タンボフ州の村に通算三度目の訪問を行い,10日ほど住み込み調査を行った。主として村の議員やキーパーソンに対するインタビューを実施し,あまり知られていないロシアの村落生活と上級政治との関係について貴重なデータを収集できた。第三に,インド研究者の中溝はロシア研究者の松里の同行で,8月にロシア・ダゲスタン共和国に訪問した。そこでは,ソ連崩壊後、代議制が導入されたことによりダゲスタンの社会がどのように変化したかという関心に基づいて調査を行なった。とりわけ、ソ連時代とソ連崩壊後のエリートの連続性に焦点を当て、インタビュー調査を行なった。平成27年度においては,前年度までに浮上してきた仮説を検証する意味で,研究代表者と分担者が、自らの専門地域以外への国への補充調査を実施した。研究代表者の田原は、平成28年3月にロシア・タタルスタン共和国カムスコエ・ウスチェ郡チンキ村で郡レベルおよび村レベル政治に関する現地調査を実施した。また平成27年8月には、田原のアテンドにより、研究分担者の中溝が中国・山東省蓬莱市大遅家村および同・江西省余干県花敦村での村落政治生活に関する現地調査を実施した。現地調査を通じてデータ・ベースを拡充するとともに,地方政治をめぐる比較分析を通じた理論化作業にも着手した。すなわち,(1)各国地方政治の構成要素としての社会政策,地方自治,政党政治の間の有機的連関に関する説明,および(2)三国における(1)の比較を通じた政治的個性の抽出,さらに,(3)三人のメンバー間での(2)についてのイメージを突き合わせたうえでの統合的な結論の導出である。これら作業の成果の一部は、平成27年8月に開催されたICCEES (International Conference for Central and East European Studies) 9th World Congressのパネルセッションで報告された。すなわち、ロシア農村政治に関する同一のセッションにおいて田原と中溝が報告を行い、ロシア農村社会の専門家であるサウス・メソジスト大学のスティーブン、ウェグレン教授を交えて活発な討論を行った。

その際の田原の報告は28年3月に論文として英文で刊行されている。平成27年度、クリミア情勢の悪化などの原因で、ロシア研究者による調査活動が計画通りに進んでいないため。平成28年度においては、主として、前年度にクリミア情勢の影響を受けて調査活動を控えざるを得なかった松里による現地調査が展開されたほか、研究代表者、分担者がそれぞれの形で研究成果の社会的還元を行った。第一に、村レベル、コミュニティ・レベルの政治において、1世俗行政と教区権力(モスクと教会)がどのように協力しあって行政資源の不足を補っているのか、また2世俗自治に協力することが当該宗教の運営のあり方にどのように影響するのか、という問題意識による調査である。2014年に実施したロシア・ダゲスタン共和国南部での調査結果を受け、平成28年においては、中国・雲南省の回族・イ族自治県(2016年1月)、インド・西ベンガル(2017年1-2月)、カラバフとアブハジア(2017年2-3月)で現地調査を行った。その成果は、イスラームについては英文ジャーナルReligion, State & Societyに投稿予定である。第三に、研究代表者の田原は、2016年度の東京大学教養学部後期課程の講義「比較村落ガバナンス論ー中国・ロシア・インドの基層社会」において、三国の村ガバナンスを支える農村リーダーと三領域の資源ー政府・市場・コミュニティーの動態について、本課題の調査で得られた知見を学生と共有することを試みた。第四に、本課題の総括と、研究成果の公開方法、今後の研究課題の展望につき、研究代表者と研究分担者は2度のミーティングの機会を持った。本課題の成果は大きく、以下の三点にまとめられる。第一に、本課題は合計9回のフィールド・ワークにより中国、ロシア、インド三国の地方政治を理解するための一次データを蓄積した。第二に,フィールド・ワークによる基礎データの蓄積の上に立ち、三国比較研究の視点から,いくつかの概念化を試みた。この概念化作業により、従来の一国主義的な地方政治研究が無意識のうちに見逃してきた各地域の政治的特質に新たに光を当て、汲み取ることが可能になった。第三に、三国の地方政治に関する生データと幾つかの概念化の結果を、大学での教学の場を借りて社会的還元を行うことに努めた。当初の計画では,三人のメンバーが自らの専門地域以外の二つの国を毎年一度ずつ調査することを目指していたが,それぞれが他の仕事を抱え多忙であり,また日程調整の不備などの事情から,ロシア研究者の中国,インドでの調査,およびインド研究者の中国での調査が今年度は実施できなかった。最終年度となる平成28年度において、ロシア研究者のロシア周辺部調査、およびクリミア情勢が好転しない場合はインド調査を実施する。28年度が最終年度であるため、記入しない。農村社会学最終年度に当たる平成27年度では,まず何をおいても「三人のメンバーが自らの専門地域以外の二つの国を毎年一度ずつ調査する」という目標を達成し,また相互啓発のための意見交換をさらに活発に行っていく予定である。夏季に開かれるスラブ・ユーラシア関係の国際学会(ICCEES)では,田原と中溝が一つのパネルで報告を行い,本課題の成果を世に問うことが決まっている。
サルビア属の香気成分に関する育種学的研究

本研究は高等植物における香気性形質の遺伝的発現機構を解明するとともに、無臭性植物への香気性形質の導入を目的として計画された。本年度はサルビア属の収集とともに、収集したサルビア属の種間における香気成分の評価および種間の交雑和合性についての実験を進めた。サルビア属は、エスビ-食品(株)(東京都豊島区)、サカタのタネ(神奈川県横浜市)、日本花卉(埼玉県川口市)、ハ-ブハ-モニ-ガ-デン(茨城県水海道市)、三笠園芸(株)(東京都世田谷区)などから7種16品種・系統とその近縁種1種が収集できた。それぞれの香気性はヒトの嗅覚による官能検査やガスクロマトグラフ(GC)分析によって評価する。官能検査は香りの強さ、つまり無臭、中および強の4段階の相対的な評価と感じ方の表現であり、それには10人の人達の協力をえた。GC分析は、ヘッドスペ-スの平衡法によって調整したサンプルをデ-タ処理装置付きGC分析機(日立263ー30型)への直接注入による分析評価である。その他には、供試材料の葉の表と裏面における精油細胞の分布状態を光学顕微鏡で調べた。その結果、ヒトの嗅覚による評価ではムラサキサルビアの無臭からメキシカンサルビアとヤクヨウセイジの強い香りまでの4段階があり、供試した品種・系統間には香りの強さが異なることを示唆した。しかしながら、その香りの感じ方には個人差がなかった。GC分析でも同様の品種・系統間差異があった。ただし、その香気成分のピ-クは低温域(6084°C)と高温域(120200°C)に多く存在し、中温域(85119°C)に少ないと言う特徴があった。強い香りを示す品種・系統は低中温域におけるピ-ク数が多く出現させ、また、葉における精油細胞数も多いことを示す。なお、種間の交雑和合性については、現在検討中である。
秘密鍵の漏洩に対し安全な公開鍵暗号系に関する研究

秘密鍵の一部が漏洩したとしても安全性が保たれるような暗号方式を、leakage resilient暗号方式という。本研究では、まず、universal hash proof systemを基に、leakage resilientでかつCCA安全(選択暗号文攻撃に対し安全)な公開鍵暗号方式を構成する一般的な方法を示した。次に、漏洩レートがほぼ1となるCPA安全(選択平文攻撃に対し安全)なIDベース暗号方式、および内積暗号方式を開発した。さらに、それらを連続メモリleakageモデルに拡張した。また、上記の成果を基に、従来より効率のよい匿名IDベース暗号方式を開発した。秘密鍵の一部が漏洩しても安全な暗号方式を、leakage resilientな暗号方式という。従来知られているleakage resilientなIDベース暗号方式のleakagerateは、1/3であった。これに対し、本研究では、leakage rateが1-o(1)となるIDベース暗号方式を開発し、安全性をdecision linear仮定(DLIN仮定)の下で証明した。一方、内積暗号は、属性ベクトルuを使って暗号化され、秘密鍵は述語ベクトルidに依存して定まる。復号は、uとdの内積が0のときのみ可能となる。しかし、leakage resilient内積暗号方式は、従来知られていなかった。上記の2つの成果を、秘密鍵を一定期間毎に更新することにより、秘密鍵の漏洩量の総和に上限を設けないモデルをcontinual memory leakageモデルに拡張した。以上の成果は、国際会議ACNS 2013に採択された。次に、以上の暗号方式について、位数が7のペアリンググループに関する数値例を構成した。さらに、位数が160ビットのペアリンググループ上で計算機シミュレーションを行った。この成果は、情報セキュリティ研究会において発表した。さらに、Kurosawa-Desmedtハイブリッド暗号方式を基に、従来のNaor-Segev公開鍵暗号方式に比べ、公開鍵サイズ、暗号文サイズが短いleakage resilientなハイブリッド暗号方式を開発した。この成果は、Journal of Mathematical Cryptologyに採択された。サイドチャンネル攻撃によって秘密鍵skの一部f(sk)が漏洩したとしても安全性が保たれるような暗号方式をleakage resilientな暗号方式という。その開発は実用的に非常に重要であり、最近、活発に研究されている。本研究の目的は、効率的かつ漏洩レート(=漏洩ビット数/秘密鍵のビット数)が1に近いような公開鍵暗号方式、IDベース暗号方式、機能型暗号方式を開発することである。報告者(黒澤)は、申請前に以下のような成果を得ていた。(1)黒澤-Desmedt方式を基に、従来より公開鍵サイズ、暗号文サイズが短いleakage resilientでCCA安全な公開鍵暗号方式を開発した。(2)CPA安全なIDベース暗号方式について、漏洩レートがほぼ1であるような方式を開発した。従来の漏洩レートは、1/3であった。平成24年度は、上記を発展させ、以下のような成果を得た。(1)補助入力を有するuniversalhash proof systemを基に、leakage resilientでCCA安全な公開鍵暗号方式を構成する一般的な方法を開発した。これにより、従来方式はDDH仮定に基づく方式であるのに対し、DCR仮定に基づく方式を初めて構成した。また、線形仮定に基づきペアリングを利用しない方式も初めて構成した。(2)漏洩レートがほぼ1であるような内積暗号方式を開発した。これは、初めてのleakage resilientな内積暗号方式である。内積暗号を利用すると、多様なアクセスコントロールが可能となる。また、秘密鍵を一定期間毎に更新することにより、秘密鍵の漏洩量の総和に上限を設けないモデルをcontinual memory leakageモデルという。上述の成果を基に、このモデルでも安全なIDベース暗号、および内積暗号を開発した。漏洩レートを、δ=(漏洩しても大丈夫な秘密鍵のビット数)/(秘密鍵のビット数)と定義する。本構成においては、DDH仮定の下で0≦δ<1/4、DLIN仮定の下で0≦δ<1/6、DCR仮定の下で0≦δ<1/4である。従来、DLIN仮定の下、ペアリングを使用し、0≦δ<1を達成する方法が知られているが、この方法はペアリングを使用するので効率が悪い。本方式は、ペアリングを使用せず、0≦δ<1/6を達成した初めての方式である。また、DDH仮定の下、0≦δ<1/2を達成する方法が知られている。しかし、0≦δ<1/4の範囲で比較すると、暗号文サイズは本方式の方が短い。DCR仮定の下でも、同様に、0≦δ<1/2を達成する方法が知られているが、0≦δ<1/4の範囲で比較すると、暗号文サイズは本方式の方が短い。平成24年度から平成25年度にかけて、本研究では、秘密鍵の一部が漏洩しても安全なIDベース暗号方式、および内積暗号方式を構成した。メールアドレスなどの任意のビット列(identity)を公開鍵として用いることができるような公開鍵暗号方式を、IDベース暗号方式という。この成果を基に、平成27年度においては、暗号文サイズ、および秘密鍵サイズが小さい、匿名IDベース暗号方式を開発した。暗号文から、宛先のIDがわからないIDベース暗号方式を、匿名IDベース暗号方式という。DLIN

仮定の下において、従来の方式では、暗号文、秘密鍵とも、5つの群要素からなる。これに対し、本方式では、暗号文、秘密鍵とも、4つの群要素からなる。より一般的に、k-LIN仮定の下において、従来の方式では、暗号文、秘密鍵とも、2k+1個の群要素からなる。これに対し、本方式では、暗号文、秘密鍵とも、2k個の群要素からなる。さらに、各identityの秘密鍵からそのidentityに関する情報が漏れないような匿名IDベース暗号方式を、関数秘密匿名IDベース暗号方式という。この暗号方式を用いると、キーワードを秘密にしたまキーワード検索が可能となるような方式を構成できることが知られている。本研究では、上記の匿名IDベース暗号方式を基に、従来の方式よりも暗号文サイズ、秘密鍵サイズ、公開パラメータのサイズが小さい関数秘密匿名IDベース暗号方式を開発した。秘密鍵の一部が漏洩したとしても安全性が保たれるような暗号方式を、leakage resilient暗号方式という。本研究では、まず、universal hash proof systemを基に、leakage resilientでかつCCA安全(選択暗号文攻撃に対し安全)な公開鍵暗号方式を構成する一般的な方法を示した。次に、漏洩レートがほぼ1となるCPA安全(選択平文攻撃に対し安全)なIDベース暗号方式、および内積暗号方式を開発した。さらに、それらを連続メモリleakageモデルに拡張した。また、上記の成果を基に、従来より効率のよい匿名IDベース暗号方式を開発した。秘密鍵の一部が漏洩しても安全な暗号方式を、leakage resilientな暗号方式という。本研究では、まず、leakage rateが1-o(1)となるIDベース暗号、および内積暗号を開発し、安全性をDLIN仮定の下で証明した。また、上記の成果を、秘密鍵を一定期間ごとに更新することにより、秘密鍵の漏洩量の総和に上限を設けないモデルをcontinual memory leakageモデルに拡張した、以上の成果は、国際会議ACNS 2013に採択された。次に、以上の暗号方式について、位数が7のペアリンググループに関する数値例を構成した。さらに、位数が160ビットのペアリンググループについて、計算機シュミレーションを行った。この成果は、情報セキュリティ研究会において発表した。さらに、Kurosawa-Desmedtハイブリッド暗号方式を基に、従来のNaor-Segev公開鍵暗号方式に比べ、公開鍵サイズ、暗号文サイズが短いleakage resilientなハイブリット暗号方式を開発した。Leakage rateは、DLIN仮定の下で1/18、DCR仮定の下で1/12である。この成果は、Journal of Cryptographyに採択された。