hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
サリチル酸誘導体モノマー混入レジンおよびセメントによる新電髄法の評価とその確立

新規開発のKB-100は、当教室で開発したClearfill Liner Bond Systemをベースとしており、接着促進作用、並びに消毒性及び知覚鈍麻作用をも期待できるサリチル酸誘導体モノマー(NMSA)の応用された新世代の接着システムである。まず、その接着性能を調べたところ、エナメル質並びに象牙質双方に対して非常に優れた接着性及び窩壁適合性を有する高性能のシステムであることが判明した。更に、サルを用いた歯髄象牙質試験も行ったところ、従来の接着システムの歯髄刺激性に比し格段に低いものであった。一方、NMSA、硬化するとハイドロキシアパタイトに変化する新開発の4-CPセメント、及びそれらの混和物等の抗菌性を検討したところ、4-CPには抗菌性がなかったが、NMSA及びNMSA混和物には効果が認められた。そこで、これらの基礎実験をもとに、過渡的な方法とされた水酸化カルシウム(Ca(0H)2)直線覆髄に代わり得る覆髄法、すなわち歯髄刺激性がなく、硬組織の形成量も少なく、また消毒性や歯質接着性まで有する新覆髄法を開発すべく、サルを用いた病理実験を遂行した。覆髄剤として、NMSA単味、4-CP及びα-TCPセメント、Liner Bond(LB)及びKB-100(KB)、更に対照としてCa(0H)2及びCa(0H)2セメントを採用し、4、90日後の組織変化を比較検討した。歯髄刺激性に関しては、いずれの材料もCa(0H)2系に比し若干の初期刺激があったが、90日後ではNMSAの一部に多少炎症が残った他は著変はなかった。また、Ca(0H)2系では多量の骨様被蓋硬組織が形成されたが、他の材料はいずれも少なく部分的で、特にKB及びLBでは、細管構造を有する比較的成熟した象牙質様被蓋硬組織が観察された。KB-100は、操作性が単純でありながら極めて高い性能を有しているため、技術上のミスも引き起こされにくく、レジンの為害性という一般概念の存在する中極めて独創的ではあるが、覆髄に求められる要件を満たす唯一の接着システムであると考えている。
網膜剥離に対する新しい治療の研究〜網膜接着分子導入の試み〜

我々は本研究費助成の下、視細胞外マトリックスに特異的に存在するSPACR分子につき、その分子特性ならびに機能解析を行ってきた。ニワトリSPACRについて、そのcDNAおよびアミノ酸配列について新たに決定した(GenBank accession number AB070714、論文公開時公開として申請済み)。また、その生化学的特性についても、詳細に調べ終えた。この成果として、ニワトリ網膜より、比較的多くのネイティブのSPACR分子が精製可能となった。精製されたSPACR分子は、本分子の機能解析に大いに役立つ事が期待される。本分子に対する抗体も新たに2種類作成し、ウエスタンブロットや、組織染色に利用できる事が確認された。これら、ニウトリSPACR分子の一連の生化学的分子解析結果については、現在、Journal of Biological Chemistryに投稿しており、現在査読中である。本分子の機能解析に関する研究は、現在、奈良先端技術大学の小椋、小柴-竹内先生らと共同研究にて、ニワトリ胚にてSPACR分子が特異的にノックダウンされた個体を作成中である。追加の試験が必要であるが、パイロット的に得られたデータでは、本分子は単に網膜接着にのみ関係する分子ではなく、マトリックス分子としては興味深い出来事であるが、網膜分化そのものに関係しうる事を示唆する結果を示した。今後の詳細なる解析が望まれる。【背景】我々はこれまでの研究で、PG-M/versicanは視細胞層に存在しない事を示した。しかし一方で、PG-M/versican抗体MY174は、特異的に視細胞層を染色した。【目的】MY174の視細脂層における真の抗原分子の解析と機能解析の試みた。【方法】MY174を一次抗体として、ニワトリ網膜の染色を行った。ニワトリ網膜抽出サンプルに各種酵素処理を行った後、ウエスタンブロット法にて抗原分子の生化学的特性を調べた。精製サンプルより、アミノ酸配列を決め、クローニング作業により塩基配列を決めた。発生過程での発現を、ノザン、ウエスタン法で調べ網膜接着力の発現と比較した。また、様々な網膜内分子との結合につき、検討を行った。【結果】MY174抗原は視細胞外マトリックス分子であった。分子量150kDaのコンドロイチン硫酸鎖を持たない糖蛋白は、シアル酸に富んだN-、0-オリゴ糖鎖を大量に持っていた。シアル酸および0-オリゴ糖の酵素処理により、MY174の抗原性は消失した。精製物質のペプチド解析およびその後のクローニングより、本分子は全長2787塩基、928アミノ酸より構成されるSPACR分子である事が判明した。本分子の発現は、胎生15日目以降の網膜接着力の上昇とともに増加する。SPACRは、網膜内に存在する、いくつかの分子と結合する事が判明した。【考察と結論】MY174の視細胞層での抗原分子はニワトリSPACR分子であった。MY174はIgMクラスモノクローナル抗体で、PG-M/versicanと共通の糖鎖が抗原性に関与するらしい。SPACRは、発生過程において網膜接着力の上昇とともに発現が増加し、また、ある種の分子群との結合活性が確認された。この作用が、本分子の機能的役割を果たし、網膜分化、接着などに関わると推察された。これらの結果は、Zako M, Iwaki M, Yoneda M, Miyaishi O, Zhao J, Suzuki Y, Takeuchi M, Miyake G, Ikagawa H, Kimata K. Molecular cloningand characterization of chicksialoprotein associated withcones and rods, a developmentally regulated glycoprotein of interphotoreceptor matrix.(J Biol Chem. 2002;277:25592-25600)にて公表した。
選択的脳灌流体外循環下における水素ガスの脳保護効果の検討

人工心肺装置を使用する体外循環を用いた大動脈手術における適切な脳保護法の確立は喫緊の課題である。これまでに選択的脳灌流モデルラットの作成に成功し、脳保護法の一つである選択的脳灌流体外循環において術後脳機能障害が惹起されることを見出したが、水素ガスのもつ、酸化ストレス、炎症、細胞死、代謝に対する多面的、効果的な作用に着目し、術後脳機能障害の予防に繋げられると考えた。本研究は選択的脳灌流体外循環下における水素ガスの脳保護効果を立証し、術後脳機能障害の新たな予防法を確立することである。1)選択的脳灌流による脳障害の解析及び水素ガスの脳保護効果の検討2)低体温による脳保護効果及び水素ガス併用効果の検討人工心肺装置を使用する体外循環を用いた大動脈手術における適切な脳保護法の確立は喫緊の課題である。1)選択的脳灌流による脳障害の解析及び水素ガスの脳保護効果の検討2)低体温による脳保護効果及び水素ガス併用効果の検討
気象衛星を利用した豪雨災害予測についての研究

本研究では、気象衛星を利用して豪雨災害を予測する方法を開発するための研究を行い、次の成果を得た。(1)名古屋大学に設置されているNOAA受信システムにより衛星データを直接受信することにより、日本付近を覆う雲を観測し、それらの雲の中より発達した積乱雲の群を検出する方法を検討した。レーダ観測データとも比較した結果、AVHRR信号のチャネル4で観測された等価黒体温度が-50°C以下であり、チャネル4と5の等価黒体温度の差がある値以下の領域は、激しい対流性降雨をもたらす発達した積乱雲の群に対応することが示された。(2)気象衛星NOAAの雲画像を地上の降雨と対応させるためには衛星画像の位置合わせが重要な問題となるが、一般には数10Kmの誤差が生じる。本研究では、地球の形、衛星の軌道をより正確に扱い、最終的にはランドマークにより修正する方法をとることにより、位置合わせの精度をあげることができた。(3)ある瞬時のデータである衛星データと時間積分されている地上雨量との対応については、衛星から評価される積乱雲群に対応する雲の体積と強雨域の雨量を時間的にも空間的にも積分したものを対応させたところ、1986年の梅雨期の例について、かなり良い関係を見出した。(4)梅雨末期などに集中豪雨をもたらす積乱雲群は、しばしば、クラウド・クラスター(衛星から顕著な現象として観測され、雲頂温度の低い直径数100kmほどの雲の塊)の一部として観測された。クラウド・クラスターの構造とふるまいの事例解析をした結果、クラウド・クラスターが停滞する過程が積乱雲群が入れ替る過程と関連させて明らかにされた。これらの成果は、今後、豪雨災害の予測に、レーダと地上雨量計による降雨の観測と共に、衛星による雲の観測をリアルタイムで併用することの有効さを示すと共に、利用方法の基礎を与えたといえる。
電子サイクロトロン波を用いた高密度プラズマの発生とその生成機構

本研究は,プラズマ中の電磁モ-ドである電子サイクロトロン波を励起し,臨界密度(W=Wpe)以上のプラズマを生成する事,さらにその発生機構を明らかにする事を目的とする。これまでの実験で電子密度3×10^<13>cm^<-3>(臨界密度の約400倍)のプラズマ生成に成功している。電子サイクロトロン波は,磁場に平行に伝播する右回り円偏波モ-ドで,電子のジャイロン波(右回り)と強く相互作用する。従って,他の波動モ-ドに比べて,きわめて吸収効率が高いのが特徴である。本研究では,このモ-ドの励起をいかに制御するかという点に目標を置いた。そのために(1)マイクロ波入射系の改良及びマイクロ波偏波の制御(2)ガス供給系の改良を行った。(1)はマイクロ波偏波の選択性を向上させる事によって電子サイクロトロン波の励起効率を上げるためのものである。さらに石英窓の改良も行い,偏波の選択性を向上させた。(2)は壁からのガス供給を従来の1点供給方式から二重管構造の採用による均一供給方式に変えるためのものである。これにより,高密度においても均一なプラズマが生成されるようになった。この改良は将来の大口径化のために必要な改良でもある。以上により波動励起に対して良好な選択性が得られ,均一な高密度プラズマ生成に関する重要なデ-タ-が得られた。また左回り偏波入射時にも電子サイクロトロン波が励起されるパラメ-タ-領域があり,左回り波動から右回り波動へとモ-ド変換が起きている事が実験的に明らかになった。モ-ド変換はプラズマ中の波動過程の中でも基本的に重要なものである。この点については今後より詳細に実験を行っていく。
メラニン生成抑制物質のスクリーニング系の確立とそれを利用しての美白剤の開発

本研究は、"しみ"などの色素沈着症に対する治療のために、色素細胞内のメラニン生成を抑制する外用新規物質を開発する事を目的とした。昨年中に開発した、メラニン生成抑制物質のスクリーニング系(昨年の報告書にて報告済み)を用いて、さまざまな天然物質について検討したところ、米抽出物中にメラニン生成抑制物質が存在することが示された。そこで、その物質の分離同定と作用機作の解明を進めた。米粒を粉砕し、水に浸漬し、50度Cにて抽出する。得られた抽出液を加熱処理した後濾過する。この濾液をエバポレイタ-で濃縮し、セファデックスG-25カラムにて分画し、スクリーニング系にて抑制物質を含む画分をエバポレイタ-で濃縮した。この濃縮画分をKiesel GEL 60にてカラムクロマトを行い、抑制物質を含む画分を分画Aと名付けた。B16マウス黒色腫の培養細胞において、画分Aは、細胞増殖や蛋白合成の低下をもたらすことなく、添加濃度依存性にチロジナーゼ活性の低下とメラニン生成抑制を示した。一方、試験管内でのチロジナーゼ反応は画分Aにより直接阻害を受けなかった。以上の結果から、画分Aには、細胞内チロジナーゼ合成を特異的に阻害する物質が含まれていると考えられる。今後画Aに含まれる抑制物質の単離生成につとめ、化学構造の決定にまで持って行きたい。さらにはこの物質の色素増加症に対する外用剤としての実用化の可能性についても検討する。"しみ"に対する治療としては、色素細胞内のメラニン生成を抑制する化学物質を外用する方法が最近行われるようになってきたが、満足すべき外用剤がないのが現実である。そこで本研究において、(1)色素細胞におけるメラニン生成を抑制する物質を容易に見つけ出すスクリーニング系を確立する。(2)(1)により確立されたスクリーニング系をまず利用しつつ、皮膚色素細胞におけるメラニン生成を特異的に阻害する天然物の発見、ないしは合成物の開発を行う。(3)(2)により見い出された物質の中から、皮膚刺激性のないもの、あるいは極めて弱い物質を選び出し、色素沈着症に対する外用剤ないしは化粧品としての実用化を試みる。今までの研究結果、以下に述べるスクリーニング系がつくれた。96穴マイクロタイタ-プレートに、一定数のマウスB16黒色腫細胞を付着培養する。その培地中に検討物質を加え、短期および長期培養し、の後メラニン量、チロジナーゼ活性、細胞全蛋白量、MTT還元法による色素細胞数の測定をマイクロタイタ-プレートリーダーなどを利用して行う。現在メラニン生成阻害作用を示す天然物や合成物のスクリーニングに励んでいる。これによって見い出された物質の中から、将来皮膚刺激性のないもの、あるいは極めて弱い物質を選び出し、色素沈着症に対する外用剤ないしは化粧品としての実用化を試みる。本研究は、"しみ"などを色素沈着症に対する治療のために、色素細胞内のメラニン生成を抑制する外用新規物質を開発する事を目的とした。この濾液をニバポレイタ-で濃縮し、セファデックスG-25カラムにて分画し、スクリーニング系にて抑制物質を含む画分をエバポレイタ-で濃縮した。

一方、試験管内でのチロジナーゼ反応は画分Aにより直接阻害を受けなかった。以上の結果から、画分Aには、細胞内チロジナーゼ合成を特異的に阻害する物質が含まれていると考えられる。今後画Aに含まれる抑制物質の単離生成につとめ、化学構造の決定にまで持って行きたい。さらにはこの物質の色素増加症に対する外用剤としての実用化の可能性についても検討する。本研究は、"しみ"などの色素沈着症に対する治療のために、色素細胞内のメラニン生成を抑制する外用新規物質を開発する事を目的とした。昨年中に開発した、メラニン生成抑制物質のスクリーニング系(昨年の報告書にて報告済み)を用いて、さまざまな天然物質について検討したところ、米抽出物中にメラニン生成抑制物質が存在することが示された。そこで、その物質の分離同定と作用機作の解明を進めた。米粒を粉砕し、水に浸漬し、50度Cにて抽出する。得られた抽出液を加熱処理した後濾過する。この濾液をニバポレイタ-で濃縮し、セファデックスG-25カラムにて分画し、スクリーニング系にて抑制物質を含む画分をエバポレイタ-で濃縮した。この濃縮画分をKiesel GEL 60にてカラムクロマトを行い、抑制物質を含む画分を分画Aと名付けた。B16マウス黒色腫の培養細胞において、画分Aは、細胞増殖や蛋白合成の低下をもたらすことなく、添加濃度依存性にチロジナーゼ活性の低下とメラニン生成抑制を示した。
マウス胸腺白血病(TL)抗原遺伝子発現の細胞及び個体レベルでの解析

細胞の癌化・分化に伴なう遺伝子の発現機序を解明する目的で、腫瘍特異抗原と分化抗原の両性格を持つマウスTL(胸腺白血病)抗原をモデルとして、細胞並びに個体レベルで解析を行った。細胞レベルでの解析により、TL遺伝子の発現を制御する配列のほとんどは5′側上流約350塩基の領域内に存在することが明らかになった。遺伝子導入マウスを作出し個体レベルでの解析も行った。正常胸腺で発現するTL遺伝子(Tla^a-3)、正常では発現せず白血病細胞においてのみ発現するTL遺伝子(T3^b)、分化に規定されず発現するH-2K^b遺伝子、並びにT3^bとH-2K^bの5′側調節領域を交換した2種のキメラ遺伝子、以上の5種の遺伝子を導入したマウス12系統を作出した。各導入遺伝子の発現を検索することにより、以下の結論が得られた。(1)Tla^a-3の導入に用いたDNA断片には、胸腺T細胞特異的発現を決定する配列が存在し機能する。(2)導入宿主に用いたC3H/HeのTL陰性の胸腺細胞にもTla_a-3の発現に必要な条件は備わっており、TL陰性胸腺にTla^a-3の発現を抑えるtransに働く因子は存在しない。(3)T3^b及びC3H/Heに内在するTL遺伝子が発現しないのは、遺伝子自体、もしくはTL遺伝子にcisに働く転写因子の性質に由来する。(4)個体レベルのTL並びにH-2K^b遺伝子の発現調節も、両遺伝子の5′側上流に存在する配列によって決定されている。さらに、大量のTL抗原を胸腺に発現しているTl_a^a-3導入マウスの1系で、胸腺が萎縮し、L3T4^-/Lyt2^-の未熟T細胞の表面抗原発現型をもつ大型の細胞が胸腺の大部分を占める分化異常が観察された。またこの系統の50%以上のマウスは、810月齢でL3T4^-/Lyt2^-の表現型を持つ移植可能なT細胞型白血病を発症した。このマウス系統は、TL抗原の機能の解明のためだけでなく、胸腺T細胞の分化機序、さらに白血病の発生機序を理解するためにも有用な系になると考えられた。
動静脈奇形の発症・増大にかかわる病態生理の解明

臨床的に重篤な症状を呈することがありながら、確立した治療方法の存在しない軟部組織の動静脈奇形に対する治療方法の開発の第一段階として、病巣局所の切除組織検体から病態の主座をなすと考えられる血管内皮細胞を単離する手法を開発した。広く一般に施行可能である酵素分散法を用いて、混在する線維芽細胞、間葉系細胞を効率的に除去し、機能的解析に十分な量の細胞数を確保する方法を確立した。今後は、症例、サンプルの蓄積を重ね、免疫不全動物に対する移植実験など、従来はサンプル準備が困難で行うことのできなかった解析を進めていく。本研究では臨床検体から得られる初代培養細胞を用いて動静脈奇形の病態生理を調べる。血管奇形の病態生理に不明な点が多い原因として,病変の主座である血管内皮の初代培養細胞の単離の困難さがある。基本的な初代培養血管内皮細胞確立の手法をとしてまず、Rho-kinase inhibitorであるY27632(以下Yと略する)の応用を試みた。倫理委員会の承認を得たプロトコールに基づき,手術中に摘出した血管奇形の病変組織を用いて、検体を酵素分散法で処理、血管内皮細胞用培地(EGM2)で培養した。継代ごとにCD31を指標に磁気分離装置(MACS)でソーティングを行い,CD31+細胞の占有率が99%以上となるまで継代・ソーティングを反復し,純粋な血管内皮細胞の初代培養を確立した。静脈奇形の5例をサンプルとして、同一量のサンプルからスタートし,基本培地のみの場合(Y-)とYを加えた場合(Y+)の細胞数を比較した。血管奇形の検体から血管内皮の初代培養細胞の単離に成功した。各症例についていずれのサンプルについても,Yの使用により分裂回数を示すpopulation doublingがはY+の方がY-よりも上昇した。また、Yの使用により細胞倍加数が1.5倍から11倍に上昇した。より定量性の高い方法として,MTT assayを用いて検証し,Y+培地細胞の方がY-培地細胞よりも増殖能が高いことが裏付けられた。本法により,限られた量の検体から、従来法よりも効率的に初代培養・血管内皮細胞を採取できた。最適化を重ね、1)広く一般に施行可能である酵素分散法を用いて、2)混在する線維芽細胞、間葉系細胞を効率的に除去し、3)機能的解析に十分な量の細胞数を確保する方法を確立した。特に培地中にRho-kinase inhibitorを加えることによって、初代培養血管内皮細胞の増殖能が向上する一方で、CD31抗原陰性の線維芽細胞や間葉系細胞などの増殖能が減少するため、初代培養確立過程で血管内皮細胞の単離を行うのに有用であることを明らかにした。加えて、Tube formation assay、および代表的なマーカー(vWF, ET1, VE-cadherin)のmRNA発現を解析することによってRho-kinase inhibitor含有培地で確立された細胞が、機能的に血管内皮細胞としての表現型を有していることを確認した。本手法を用いることによって、従来より機能的解析が行われると考えられるP4P6継代の段階で、実数にして100倍程度の血管内皮細胞を確保することが可能となった。血管奇形創傷治癒本研究は、動静脈奇形組織由来の初代培養細胞を用いて行うものであるが、初年度のうちで、初代培養確立方法として、非常に効率の良い方法を同定することができた。当該手法についてデータを収集することのみでもひとつの結果を提示することができる上、同法の開発によって、順調に臨床検体の収集が進んでいることから、研究は順調であると考える。当該初代培養方法におけるY27632の作用機序を明らかにすることによって、同方法をより広く一般に用いられる方法にする。現在cellular scenescence関連因子の関与を調べており、Y27632はscenescenceを抑制することが示唆されつつある。データを煮詰めて、これをひとつの業績として提示する。また、収拾している動静脈奇形由来血管内皮細胞および対象細胞については、当初計画に従い、網羅的遺伝子解析を進めていく予定である。当初計画よりも、効率よく初代培養細胞検体を収集する方法の開発に、早期に成功したため。しかし、検体自体の分子生物学的解析は、本年度中には行っていない。

サンプルが収集しきった段階で、遺伝子発現解析をはじめとする分子生物学的解析を計画したことから、予算の分配は次年度に移行した。特にコストのかかる解析が研究に後半となるため、特別余剰などが生じる予定はない。
拡張ＭＨＤモデルに基づくエッジローカライズモード安定化・抑制に向けた理論数値研究

拡張MHDモデルの開発・定式化,および高精度数値計算技法開発を完了し,エッジローカライズモード(ELM)の抑制・小振幅化につながる理論・数値解析研究を進めた.具体的には,拡張モデルに基づいて導出した分散関係式や開発した数値コードを用いた解析により,拡張MHD効果を考慮すると短波長MHDモードが小振幅ELMの原因となり得ることや,同モードの安定性がプラズマ回転の向きに依存するという実験結果と定性的に一致する結果を得た.さらに,この数値コードを応用し回転プラズマ中における抵抗性壁モードの解析を行うことで,同モードと安定な理想MHDモードとの共鳴によりプラズマが不安定化しうるという新たな知見を得た.本年度は、研究計画で実施する予定であった、拡張したMHD物理モデルに基づいた小振幅エッジローカライズモード(ELM)の安定性解析を実現するための、新たな物理・数値解析モデルおよび数値コードの開発を進めた。特に、新たなモデルにおいてその影響を着目している“プラズマ圧縮性"は数値不安定性をしばしば発生することが知られていることから、この発生を完全に押さえるために“Gauss-Legendre積分を用いた混成有限要素法"を新たに開発した。この手法はすでに代表者が開発を進める数値解析コードMINERVAに実装済みであり、またその数値特性・優位性などについてまとめた論文を執筆中である。また、小振幅ELMの発生要因を明らかにする物理解析として、欧州JET装置において重要性が指摘されている“高プラズマポロイダルベータ"、“高内部インダクタンス"、“高周辺密度"が、小振幅ELMの原因の一つと考えられる理想バルーニングモードの安定性に与える影響について数値解析を行った。その結果、前者2つはバルーニングモードを安定化する一方で、後者は大振幅ELMの原因であるピーリング・バルーニングモードを安定化することを明らかにした。特に“高周辺密度"による大振幅ELMの安定化は非常に重要であり、この安定化を保ちつつ、“高ポロイダルベータ"・“高内部インダクタンス"によってバルーニングモードの安定性もできる限り安定化することで、ペデスタル圧力の高い小振幅ELMプラズマが実現していることを示した。拡張MHDモデルの開発・定式化,および高精度数値計算技法開発を完了し,エッジローカライズモード(ELM)の抑制・小振幅化につながる理論・数値解析研究を進めた.具体的には,拡張モデルに基づいて導出した分散関係式や開発した数値コードを用いた解析により,拡張MHD効果を考慮すると短波長MHDモードが小振幅ELMの原因となり得ることや,同モードの安定性がプラズマ回転の向きに依存するという実験結果と定性的に一致する結果を得た.さらに,この数値コードを応用し回転プラズマ中における抵抗性壁モードの解析を行うことで,同モードと安定な理想MHDモードとの共鳴によりプラズマが不安定化しうるという新たな知見を得た.本年度は、研究計画で実施する予定であった、小振幅エッジローカライズモード(ELM)の原因の一つと考えられる短波長周辺局在MHDモードの安定性解析を、MINERVAコードおよび運動論効果を考慮した分散関係式を用いた簡易モデルに基づいて行った。この結果、これまでイオン反磁性ドリフト効果と呼ばれる運動論効果はMHDモードの波長が短いほど強く安定化に寄与するため、小振幅ELMの原因となるMHDモードの波長は注意深く評価する必要があるとされていたが、今回新たに電子ドリフト音波の効果を加えた解析を行うことで、特定の波長で前述の安定化効果が無効化されることを明らかにし、これにより小振幅ELMとして発生するMHDモードの波長の同定を可能にした。これは、小振幅ELMが得られる運転領域を数値計算により予測することを実現する重要な成果であり、Nuclear Fusion誌に掲載された。また、研究者がこれまで進めてきた“ELMを含むMHDモードの安定性に対するプラズマ回転の影響"について、特にプラズマのポロイダル回転を考慮することで実験的に観測されている小振幅ELMの特徴である“プラズマのトロイダル回転の向きを変えることで小振幅ELMが得られること"を説明できることを、ヴァレナ(イタリア)で行われた核融合プラズマの理論研究に関する国際ワークショップにおいて"Impacts of plasma rotation on linear MHD physics in tokamaks"という題名で招待講演として報告した。この講演では、ELMに関する研究報告と共に、抵抗性壁モード(RWM)に関する研究成果も報告し、これまでプラズマ回転はRWMを安定化するとされていたが、負磁気シアプラズマでは安定なMHDモードとプラズマ回転の共鳴と思われる効果によりRWMが不安定化しうることを示した。本年度は,MHDモデルの拡張として“イオンランダウ減衰効果"および“イオン反磁性ドリフト効果"を取り入れるための定式化,および数値コードへの実装を行った.イオン反磁性ドリフト効果を考慮してエッジローカライズモード(ELM)の安定性に対するプラズマ回転の影響を評価し,同効果の影響によりELM安定性がプラズマの回転方向に依存することを明らかにした.実験的にも,プラズマ回転の向きによってELMの性質が変化し,適切な方向を選ぶことでELM小振幅化が達成できていることから,このような実験観測結果を定性的に説明できる結果が得られたと考えられる.この成果については現在論文を執筆中である.また,この拡張MHDモデルに基づく数値解析として,イオンランダウ減衰効果を考慮して抵抗性壁モードの安定性に対するプラズマ回転の影響を評価し,同モードと安定な理想MHDモードとの共鳴によってプラズマが不安定化しうることを明らかにした.この成果はPhys. Rev. Lett誌に掲載された.

本研究課題を通して,“拡張MHDモデルの開発・定式化"および“数値不安定性を抑制した高精度数値計算技法開発"を完了し,エッジローカライズモードの安定化・抑制につながる理論・数値解析研究を行うための数値コード開発を進めた.また,拡張モデルに基づいて導出した分散関係式を用いた解析や,開発した数値コードを用いた数値解析により,イオンおよび電子反磁性ドリフト効果を取り入れることで小振幅ELMとして短波長MHDモードが原因となり得ることや,同モードの安定性がプラズマ回転の向きに依存するという実験観測結果と定性的に一致する結果などを得た.さらに,この数値コードを応用し,回転プラズマ中における抵抗性壁モードの解析を行うことで,同モードと安定な理想MHDモードとの共鳴によりプラズマが不安定化しうるという新たな知見を得た.核融合プラズマ物理本年度は、拡張したMHDモデルに基づく小振幅ELM解析のための物理モデルおよび数値解析技法の開発を主目的としており、特に数値解析技法については初期の目的を達成して開発を完了した。物理モデル開発についてもおおよそ完了しており、次年度にはコード開発に着手する予定である。また、小振幅ELMプラズマを実現するために必要な物理パラメータの解明に向けた、これまでに開発した数値コードを用いた物理解析も併せて進めた。これにより、ITERプラズマに近い形状を持つ欧州JET装置において小振幅ELMを実現する上で重要とされる“高ポロイダルベータ"、“高内部インダクタンス"、“高周辺密度"がELM安定性に与える影響を明らかにした。より定量的な解析などは現在開発中の拡張MHDモデルに基づく数値解析を改めて行う必要があるが、これらのパラメータが重要となる物理を明らかにしたことは重要な成果である。これら2つの成果はおおむね当初の研究計画に沿って得られているものであると考えられる。本年度は、本研究の目的である“小振幅エッジローカライズモード(ELM)の発生条件に関する物理機構の解明することを目的として、波長の短い周辺局在電磁流体(MHD)安定性解析を行うための物理モデル及び数値コード開発を進め、これを用いた数値解析を行う"の初期解析として、理想MHDモデルに基づいた数値解析コードと拡張MHDモデルに基づいた分散関係式を組み合わせることで小振幅ELMの原因と考えられる短波長MHDモードの安定性に関する解析を行った。その結果、プラズマの圧縮性およびイオン・電子の反磁性ドリフト効果を考慮することで小振幅ELMが得られる運転領域が数値計算により予測できることを示した。また、理想MHDモデルに基づいた数値コードを用いて、プラズマ回転制御による小振幅ELMの実現という実験的に観測されている性質について、ポロイダル回転というこれまで考慮されていなかった物理効果が重要であることを明らかにし、既存の実験装置や将来の核融合炉においてプラズマ回転によって小振幅ELMが得られるかを評価・検討する上で重要な成果が得られた。
無限次元多様体と表現論

宇沢は無限次元グラスマン多様体のコンパクト化の侯補を無限次元グラスマン多様体を形式的ローラン巾級数体上のベクトル空間内の格子の変型空間と考えることにより、proalgebraicな代数多様体としての「コンパクト化」を定義した。この定義の特徴は、格子の変型空間であるから、格子を1パラメータ部分群に沿って極限を取ることにより、境界点が得られることである。ループ群の中の1パラメータ部分群であるから、2方向に変型することができ、FeiginとFrenkelのsemi-infinite flag manifoldが得られることが解った。今後の課題として、境界点を全て決定すること、およびこの種の無限次元多様体の上でのD-加群の局所化等がある。又、球表現のテンソル積の分解について、特にSL_2の時を詳しく調べた。このとき、四つ以上のSL_2-加群のテンソル積を取ると、SL_2-加群として既約表現に分解したとき、無限重複度を持つことが知られている。ここでは、幾何的な実現を取ることにより、重複度空間の基底として、青本-Gelfandの超幾何函数がとれることが解った。大島は関口氏、落合氏とともに球表現の研究を深めるために、球函数の満す微分方程式の変型族を構成した。ここで楕円函数があらわれるのは興味深い。
内在性カルシウムチャンネル活性化因子の同定及び特異的抗体作成による臨床検査法開発

コラゲナーゼ処理したモルモット単一心筋細胞に微小ガラス電極を用いたinside-outパッチクランプ法でイオン電流を記録し、種々の実験を行なった。まず、Caチャンネル活性化細胞質分画から抗カルパスタチン抗体を用いて吸収実験を行なうと、Caチャンネル活性維持が失われることから、カルパスタチンの重要性が強く示唆された。さらに機能領域を同定するため、遺伝子工学的に大腸菌で発現させたカルパスタチンのドメインL1およびドメインLの効果を調べた。Caチャンネルを活性化する効果はそれぞれ有意に認められたものの、その効力は弱くcell attachedパッチでのCaチャンネル活性を100%としたときの10-20%であった。この原因およびカルパスタチンとの関連を以下のように考察した。カルパスタチンばかりでなく細胞抽出液に含まれる補助因子の介在が必要な可能性がある。カルパイン阻害ドメインの構造-機能相関解析から、繰り返しドメイン間で保存された3つの領域のうち、B領域が阻害に必要であること、A、C領域は阻害に必要ではないが機能増強するメカニズムとしてカルパインのカルモジュリン様領域と相互作用することが示唆された。カルモジュリン様領域にはCaとの結合に必要なE-Fハンド構造がある。このような構造はCaに関係した種々の蛋白質やイオンチャンネルにも見いだされている。カルパスタチンとこれら蛋白質との相互作用により可能性に興味がもたれる。また、カルパスタチンが効力を発揮するにはATPおよびその非加水分解型誘導体の存在が必要である。サイクリックAMP依存性キナーゼによる活性化も観察され、多くの因子が関与している可能性がある。これらの点についてさらに検討する必要がある。Caチャンネルに対するカルパスタチンの作用機序を解明する目的でカルパスタチン断片の心筋Caチャンネルに及ぼす効果をパッチクランプ法で調べた。コラゲナ-ゼで分離させた単一心筋細胞に50mM Ba^<2+>をつめたピペットを用いて、細胞接着形式のパッチクランプを行い、Caチャンネル電流を記録した。この後、膜パッチを細胞から引き離し、反転膜パッチの状態にした。この条件では、Caチャンネルの活動は低下するが、カルパスタチンのN末ペプチド断片(アミノ酸残基1-242)を添加すると再活性化することが判明した。その効果はチャンネル数や単一チャンネルコンダクタンスの増加ではなく、チャンネルの開口確率を増大させるものであった。内在性カルシウムチャンネル活性化因子は、カルパスタチンそのものであることを強く示唆する。しかし、断片化ペプチドは、全長カルパスタチン精製標品と比して活性が弱く、機能ドメインを同定することはできなかった。断片化ペプチドは、プロテア-ゼによって分解され易く、調製方法の改良やパッチクランプ実験条件の改善などの検討が必要である。また、カルシウムチャンネル活性化機能を有すると思われるカルパスタチンN末領域には、分子多様性が存在することがPCR法によって明らかっとなった。各種ヒト組織及び細胞からRNAを調製し、逆転写酵素によってcDNAに変換したのち、耐熱性ポリメラ-ゼを用いてDNA増幅を行いアガロ-ス電気泳動で解析すると大きさの異なる複数のバンドが検出された。バンドを抽出し、クロ-ニングして塩基配列を調べると、特定のエキソンが欠失しているものがあった。欠失の有無は組織及び細胞によって異なる結果が得られた。多型分子のチャンネル活性化能の差異に興味がもたれる。1.カルパスタチンのL型Caチャンネルに対する作用機序を調べる目的で、モルモット単一心筋細胞を用い、inside-outパッチクランプ法で研究を行った。組織型と赤血球型カルパスタチンのCaチャンネル活性維持力の違いから、組織型の分子特性で、N末端を含む領域ドメインL(赤血球型では欠損)が重要ではないかと考え、その効果を検討した。

大腸菌で組換えドメインLを生産して用いた結果、Caチャンネル活性化に効果は認められたが、その効力は弱く、cell-attachedパッチでのチャンネル活性を100%としたときの10-20%であった。この点については、1)カルパスタチンには、選択的スプライシングによる分子多様性があり、発現させたドメインLは肝蔵由来mRNAをクローニングしたもので、心筋型と比較し22アミノ酸残基の欠損部位が存在している。2)カルパスタチン効力を発揮させるにはATPの存在が必要であるが、ドメインLだけではATPが十分に働けない。3)他の細胞内因子がCaチャンネル活性化維持機構には必要である。等の原因が考えられるが、心筋型ドメインLを用いるなど、更に検討する必要がある。2.カルパスタチンmRNAの分子多様性を、逆転写PCR法によって調べ、またヒトゲノムDNAの解析を行うことによって、組織特異的に選択的スプライシングがあることが判明した。心筋は非欠損型が主であるのに対し、肝蔵はエキソン3欠損型が主であった。脳や線維芽細胞は混合型であった。3.赤血球カルパスタチンは、ドメインLと1を欠損していると報告されてきたが、ドメインLの抗体を作製しウエスタンブロッティングすると少量ではあるが、組織型が存在すること、および赤芽球系培養細胞ではエキソン3欠損型が発現していることが判明した。コラゲナーゼ処理したモルモット単一心筋細胞に微小ガラス電極を用いたinside-outパッチクランプ法でイオン電流を記録し、種々の実験を行なった。まず、Caチャンネル活性化細胞質分画から抗カルパスタチン抗体を用いて吸収実験を行なうと、Caチャンネル活性維持が失われることから、カルパスタチンの重要性が強く示唆された。さらに機能領域を同定するため、遺伝子工学的に大腸菌で発現させたカルパスタチンのドメインL1およびドメインLの効果を調べた。Caチャンネルを活性化する効果はそれぞれ有意に認められたものの、その効力は弱くcell attachedパッチでのCaチャンネル活性を100%としたときの10-20%であった。この原因およびカルパスタチンとの関連を以下のように考察した。カルパスタチンばかりでなく細胞抽出液に含まれる補助因子の介在が必要な可能性がある。カルパイン阻害ドメインの構造-機能相関解析から、繰り返しドメイン間で保存された3つの領域のうち、B領域が阻害に必要であること、A、C領域は阻害に必要ではないが機能増強するメカニズムとしてカルパインのカルモジュリン様領域と相互作用することが示唆された。カルモジュリン様領域にはCaとの結合に必要なE-Fハンド構造がある。このような構造はCaに関係した種々の蛋白質やイオンチャンネルにも見いだされている。カルパスタチンとこれら蛋白質との相互作用により可能性に興味がもたれる。また、カルパスタチンが効力を発揮するにはATPおよびその非加水分解型誘導体の存在が必要である。サイクリックAMP依存性キナーゼによる
コンプレックスＩ選択的阻害剤ナフレジンーγの第二次構造活性相関研究

寄生虫のcomplex I選択的阻害剤であるnafuredin-γは、動物実験においても優れた結果を示し、新たな作用機作を有する新規抗寄生虫薬としての開発が期待されている。しかしながらnafuredin-γは、側鎖ジエン部分が物理化学的に不安定であることより実用化は困難な状況である。そこでこの問題を解決すべく安定性向上を指向した新規nafuredin-γ誘導体を数種設計し合成を行った。Nafuredinならびにnafuredin-γはNADH fumarate reductase (complex I)の選択的阻害剤であり、動物実験においても優れた結果を示すことが明らかとなっている。そこで新たな作用機作を有する新規抗寄生虫薬として今後開発が大変期待されているが、物理化学的な安定性や種々の誘導化が難しいなど、実用化に向けて幾つかの問題点が存在する。上記の問題を解決すべく、申請者は効率的な全合成経路を確立し、それを駆使した第二次構造活性相関研究を進めるべく1安定性向上を目指した側鎖部の変換、2現在までに得た構造活性相関の知見を基にした新たな新規誘導体の合成を行うことにより、nafuredin-γを基盤とした新規complex I選択的阻害剤の実用化へ向けた種々の有機化学的アプローチを進めていくことも目的として研究に着手している。H24年度はH23年度に引き続き主に、nafuredin-γ側鎖ジエン部の改良による安定性向上を目指した数種の誘導体の合成を行った。その合成方法は、これまでに申請者のグループが確立したnafuredin-γの全合成経路を応用し、ラクトン環と改良した側鎖部をカップリングするコンバージェントな方法を採用した。さらに合成した数種の新規誘導体に関して活性評価を行った。その結果nafuredin-γの活性には及ばないものの、安定性が向上された新規誘導体を数点見出し、新たな構造活性相関の一知見を得ることとなった。Nafuredinならびにnafuredin-γは寄生虫のNADH fumarate reductase (complex I)の選択的阻害剤である。動物実験においても優れた結果を示すことが明らかとなっており、新たな作用機作を有する新規寄生虫薬としての開発が期待されている。しかしながら物理化学的な安定性や種々の誘導化が困難であるなど、実用化に向けて幾つかの問題点が存在する。この問題点を解決すべく、効率的な全合成経路を確立し、それを駆使した第二次構造活性相関研究を進めるべく1安定性向上を目指した側鎖部の変換、2現在までに得られている構造活性相関の知見を基にした新たな新規誘導体の合成を行うことにより、nafuredin-γを基盤とした新規complex I選択的阻害剤の実用化へ向けた種々の有機化学的アプローチを進めて行くとこを目的として研究に着手した。H23年度とH24年度は、nafuredin-γ側鎖ジエン部の改良による安定性向上を目指し数種の誘導体合成を行った。その結果、活性に関してはnafuredin-γには及ばないものの飛躍的な安定性の向上が認められた新規誘導体を数点見出すことに成功した。H25年度は、H23年度及びH24年度で得た結果を基に、実用化に向けラクトン部の簡素化を行い、数種の誘導体の合成と活性評価を行った。その結果、簡便に合成出来る新規誘導体を得ることができ、また新たな構造活性相関に関する知見を得る結果となった。Nafuredinならびにnafuredin-γはNADH fumarate reductase (complex I)の選択的阻害剤であり、動物実験においても優れた結果を示すことが既に明らかとなっている。そこで新たな作用機序を有する新規抗寄生虫薬として今後の開発が大変期待されているが、物理化学的な安定性や種々の誘導化が難しいなど、実用化に向けては幾つかの問題点が存在する。それらを解決すべく、申請者は効率的な全合成経路を確立し、それを駆使した第二次構造活性相関研究を進めるべく(1)安定性向上を目指した側鎖部の変換、(2)現在までに得た構造活性相関の知見を基にした新たな新規誘導体の合成を行い、nafuredin-γを基盤とした新規complex I選択的阻害剤の実用化へ向けた種々の有機化学的アプローチを進めていくことを目的として研究に着手している。平成23年度は、主にNafuredin-γならびに誘導体群の安定性向上を目指した新規誘導体の合成を行うべく研究実施計画を立案した。Nafuredin-γは側鎖に存在するジエンが空気酸化を受けやすく、濃縮すると時間の経過とともに分解してしまうことが明らかとなっている。そこで申請者は、この側鎖ジエン部の改良を行うことで安定性を向上させるべく新規誘導体の合成を目指した。

なお、新規誘導体の合成には、これまでに申請者のグループにより確立されたNafuredin-γの全合成経路を応用して、ラクトン環とジエン部分を改良した側鎖部をカップリングするコンバージェントな合成法により構築することとし、数種類の新規誘導体の合成を実施した。次いで、合成した新規誘導体の活性評価を実施した。その結果、Nafuredin-γの活性には及ばないものの、安定性が向上された新規誘導体を見出すことができ、新たな構造活性相関の一知見を得ることとなった。Nafuredin-γは側鎖部に存在するジエンが空気酸化を受けやすく、濃縮すると時間の経過と共に分解してしまうという欠点を有している。これはnafuredin-γの医薬品としての実用化に対して致命的な問題点である。そこで平成23年度は、安定性向上を目指した側鎖ジエン部の改良を試み、側鎖ジエン部をモノエンへと変換した誘導体の合成及び活性評価を数点行った。その結果、nafuredin-γに及ばないまでも安定性が向上された誘導体を見出すことに成功した。そこで当該年度においてもH23年度に引き続き、更なる安定性向上を目指した誘導体合成を行い、側鎖ジエン部を変換した誘導体の合成と活性評価を実施し、安定性向上の為の新知見を見出すことに成功している。そのため「研究の目的」の達成度は、おおむね順調に進展していると言える。Nafuredin-γは側鎖に存在するジエンが空気酸化を受けやすく、濃縮すると時間の経過とともに分解してしまう。これはnafuredin-γの医薬品としての実用化に対して致命的な問題点でもある。そこで、平成23年度はNafuredin-γならびに誘導体群の安定性向上を目指した側鎖ジエン部の改良を目的とし、新規誘導体の合成計画を立案した。なお、誘導体合成に関しては、申請者のグループにより確立された全合成経路を応用して、ラクトン環と適切な側鎖部をカップリングするコンバージェントな合成法により構築を行うこととした。申請者はまず、ジエンを同じsp2炭素を有するナフタレン環へと変換した新規誘導体の合成を行った。次いで、モノエンへと変換した誘導体を数点合成した後、活性評価を実施した。その結果、合成された新規誘導体の中に、Nafuredin-γの活性には及ばないものの、安定性が格段に向上した誘導体を見出すことに成功した。この結果は、当該年度の目標であるNafuredin-γならびに誘導体群の安定性向上のための新知見となり得る結果であり、「研究の目的」の達成度は、おおむね順調に進展していると評価した。(平成25年度:より詳細なラクトン部分の三次元的構造活性相関研究)すでに申請者のグループにより合成されているnafuredin-γのラクトン部分に特化した新規誘導体の構造活性相関研究により得られている興味深い知見を基に、新規誘導体合成を進めるとともにファーマコフォアの更なる考察を行い、5位水酸基を除去した誘導体、カルボニル基を持たない2,5-ジヒドロフラン環を有する誘導体等を設計しnafuredin-γの構造簡略化を進めていく。
内生的マーク・アップ理論による日本のマクロ経済における価格調整と数量調整

マクロ経済に加わるショックがどのように調整されるかについては、新古典派メカニズムによる「価格調整」とケインジアンによる「数量調整」の二つが考えられてきた。後者の具体的な「数量調整」メカニズムはアプリオリに仮定されるか、抽象的な理論モデル分析に重点が置かれてきた。このような状況では、実証分析の基礎となるTractableなモデルがないため、議論はすれ違いに終わっていたが、近年において発展の盛んなcounter-cyclical markupsモデルは先のような二者択一の問題設定ではなく、どの程度価格が調整され、どの程度数量が調整されるかを定量的に検証するフレーム・ワークを与えている。もともとこのモデルの基本的なストーリーは、需要上昇に応じてマークアップあるいは利潤率が低下するため、需要上昇の効果以上にマークアップ下降の効果がより生産量を増加させるという意味であるが、筆者は以下の論文でどのような場合にマークアップが変動するかを、需要変動のみならず技術ショックや他の要因の場合も合わせて、より一般的な理論モデルを作成し検討し、さらにTobin's q理論と関連づけることにより動学的な調整メカニズムを考慮した。具体的には好況期にマークアップが下がることは生産拡大を通して投資を上昇させるが、これはq理論が利潤あるいはその割引現在価値が上昇するため投資が増加するというストーリーと逆の動きを示すことが分かる。つまり、countercyclical markupモデルにおいて極端なケースではqが動かないにもかかわらず、投資が変動する可能性が生じるのである。また他にも実質金利にたいする投資の不感応性や、体化された技術進歩と体化されない技術進歩の定性的な違いが起る条件などを導出した。さらに予備的ではあるが実証分析も行い、日本の投資行動が前述のモデルと非整合的ではない事を確かめた。
軌道角運動量可変マイクロX線渦ビームの形成と磁気イメージング・吸収分光への応用

ブラッグ回折を利用したX線タイコグラフィーを用いてシリコン単結晶中の転位歪み場を数十ナノメートルの空間分解能で可視化できることを実証した.また,可視化した位相分布を参照し,位相特異点に集束したコヒーレントX線を照射することで回折波にマイクロX線渦ビームが形成され,その軌道角運動量を自在に制御できることを見出した.X線渦ビームは,3d遷移金属の双極子遷移と四重極遷移を識別するX線吸収分光など様々な応用の可能性を秘めている.大型放射光施設SPring-8の理化学研究所専用のビームラインBL29XULにおいて、X線渦ビーム形成に関する基礎実験を行った。Norcada社より購入した1マイクロメートル厚さのシリコン単結晶薄膜を渦ビーム発生のための光学素子として用いた。シリコン単結晶薄膜を多軸回折計に配置し、全反射集光鏡によって1マイクロメートルに集束したコヒーレントX線を照射した。シリコン薄膜を光軸垂直方向に二次元的にステップ走査しながら、走査各点で(220)面からのコヒーレントブラッグ回折強度パターンをX線CCD検出器にて測定した。転位をまたぐようにコヒーレントX線を照射した際は、破壊的な干渉により、ブラッグピークは二つに分裂し、特徴的なスペックルパターンが観測された。また、転位芯にコヒーレントX線が照射された際は、ブラックピークは渦ビームの特徴であるドーナツ形状を有していた。コヒーレント回折強度パターンに位相回復計算を実行することで、シリコン単結晶薄膜の転位歪み場を再構成した。そして、転位芯にX線が照射された際、検出器面上での回折波複素振幅を波動光学計算により導出した結果、X線渦ビームの特徴である中心強度ゼロのドーナツ状の強度分布とらせん状の位相分布が得られた。興味深いことに位相の回転方向は、転位芯周囲の位相分布に対応していた。すなわち、シリコン単結晶薄膜中の転位芯を選択することで、X軌道角運動量の方向を制御可能であることを見出した。全反射集光鏡と位相板を用いたマイクロX線渦ビームの形成について波動光学計算により検討した。具体的には、全反射X線集光鏡直前にらせん状の位相板とフォーク型の位相板を配置したそれぞれの場合について、X線集光面内における波動場を計算した。計算の際、入射X線エネルギーを6.5keV、位相板の材質を金属のタンタルとした。らせん状の位相板は、形成されるX線渦ビームのトポロジカル数が1となるように厚さ分布を与えた。位相板を配置しない場合は、半値幅600ナノメートルの集光プロファイルが形成されるが、らせん状の位相板を配置した場合は、集光ビームは中心強度を持たないドーナツ型の強度分布が得られた。また、その位相分布は、X線の進行方向に対してらせん状に分布しており、渦ビームの一般的な特徴を有していた。一方、フォーク型の位相板を配置した場合は、集光ビームの形状は位相板を配置しない場合と同じであり、ブラッグ回折による強度分布が渦ビームの特徴を有していた。これは、これまで電子線の渦ビームの形成で報告されるものと同じ現象である。フォーク型の場合はX線の波長を変えることで、ブラッグ条件が変化するため、渦ビームの形成される位置が変化するが、ブラッグスポットのみをピンホール等で切り出すことで、波長可変なX線渦ビームを形成できると言える。一方、らせん状の位相板を用いる場合は、波長に応じて位相板の厚さを変更する必要があるため、一つの位相板で波長を変更することが困難であることが分かった。ブラッグ回折を利用したX線タイコグラフィーを用いてシリコン単結晶中の転位歪み場を数十ナノメートルの空間分解能で可視化できることを実証した.また,可視化した位相分布を参照し,位相特異点に集束したコヒーレントX線を照射することで回折波にマイクロX線渦ビームが形成され,その軌道角運動量を自在に制御できることを見出した.X線渦ビームは,3d遷移金属の双極子遷移と四重極遷移を識別するX線吸収分光など様々な応用の可能性を秘めている.当初の計画にあるX線渦ビーム形成のための基礎実験を行い、X線渦ビームの観測に成功したため。X線光学ブラッグ条件や入射X線エネルギーを変更することで、X線渦ビームの軌道角運動量の大きさや波長が変更可能か波動光学計算に用いて検討する。また、X線渦ビームの利用可能性について調査を行う。研究を進めていく上で、必要に応じて研究費を執行したため当初の見込み額と執行額は異なったが、研究計画に変更はなく、前年度の研究費も含め、当初の予定通りの計画を進めていく。研究で必要な消耗品費や学会等の国内旅費として使用する。
歯牙移動に伴う歯根膜顎反射の変化

前歯部反対咬合を有する成人で,歯周組織,咀嚼筋,顎関節などの顎口腔系に異常の認められない者を被験者として,右側大臼歯部に咬合力計を組み入れた即時重合レジン製のバイトブロックを咬合させ,一定の下顎位を保持する.被験者に随意的に等尺性収縮させ、この時の咬合力を視覚的にフィードバックして咬合力をコントロールし,一定の咬合力を持続させるようにする.この状態で歪みゲージを貼付した刺激子を用いて,上顎中切歯に圧刺激を与え,そのときの咬筋,側頭筋の反射性筋活動を双極表面電極を用い,生体電気現象用増幅器(日本光電社製:AB600G)にて増幅後データレコーダ(TEAC MR30またはSONYKS609)に収録すると共にオシログラフにて観察した。分析は刺激直前の咬合力をbackground clenting force:BCFと定義し,圧刺激中の咬合力と筋活動量の変化分を反射応答とし,様々なBCFについて刺激による反射応答を記録した.このような記録を矯正治療前の患者で行った。現在までの結果からは,従来の報告(Yamamura.C,ら1993年)と同様の傾向が認められる。すなわち,BCFが低い状態では筋活動の反射性増大が認められた。BCFが中等度の状態では症例により筋活動の増大の認められるもの,または筋活動の変化がほとんど認められないものが存在した。BCFが高い状態では筋活動の変化がほとんど認められないもの,筋活動が減少するものが認められた。しかしながら,各症例によるばらつきが大きく,全症例を通した一定の傾向は認められなかった。今後は矯正治療後に同様の実験を行い,反射応答性の変化が認められるかどうか検討する予定である。