hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
有機硫黄化合物の金属化合物による活性化を利用する高選択的炭素-炭素結合生成反応

本研究はアルケニルスルフィド,アリルスルフィドをそれぞれ利用する二種類のプロセスに大別されるので項目を分けて述べる.1.アルケニルスルフィドのルイス酸による活性化(1)アルケニルスルフィド(〓)から調製されるα-チオカルボカチオンを利用する炭素-炭素結合生成反応:〓をアルコール,四塩化チタンで処理することにより生成するカルボカチオンにアリルシラン等を作用させると収率良くアリル化,シアノ化生成物が得られることが分かった.更に,同様な手法は〓のケトン等への変換にも有用であることを見出した.(2)アルケニルスルフィド(〓)とオレフィンの〔2+2〕環化付加反応:〓とα, β-不飽和ケトンとの環化付加生成物から得られるシクロブテニルケトンのDiels-Alder反応について検討し,ジエン,ジエノフィルのいずれの反応においてもそれぞれシクロブタン,シクロヘキセン誘導体が収率良く得られることを見出した.前者の化合物は,シクロブタンの開環によりシクロオクタン誘導体に変換できることが分った.2.アリル,プロパルギルスルフィド類のトリブチルスズ金属化合物による活性化(1)アリルスルフィド(2)のアリルスタナンへの変換:2-ピリジルスルフィドなど複素環を持つ場合を含め,各種のアリルスルフィドに臭化第一銅存在下トリブチルスタニルリチウムを作用させると,対応するアリルスタナンが位置選択的に得られることが分った.(2) α-ヘテロ原子置換アレニルスタナンの合成と反応:プロパルギルチオアセタール等とトリブチルスズ金属化合物の反応により標題化合物が得られ,これは四塩化チタン存在下アセタールと位置選択的に反応することを見出した.本研究はアルケニルスルフィド,アリルスルフィドをそれぞれ利用する二種類のプロセスに大別されるので項目を分けて述べる.1.アルケニルスルフィドのルイス酸による活性化(1)アルケニルスルフィド(〓)から調製されるα-チオカルボカチオンを利用する炭素-炭素結合生成反応:〓をアルコール,四塩化チタンで処理することにより生成するカルボカチオンにアリルシラン等を作用させると収率良くアリル化,シアノ化生成物が得られることが分かった.更に,同様な手法は〓のケトン等への変換にも有用であることを見出した.(2)アルケニルスルフィド(〓)とオレフィンの〔2+2〕環化付加反応:〓とα, β-不飽和ケトンとの環化付加生成物から得られるシクロブテニルケトンのDiels-Alder反応について検討し,ジエン,ジエノフィルのいずれの反応においてもそれぞれシクロブタン,シクロヘキセン誘導体が収率良く得られることを見出した.前者の化合物は,シクロブタンの開環によりシクロオクタン誘導体に変換できることが分った.2.アリル,プロパルギルスルフィド類のトリブチルスズ金属化合物による活性化(1)アリルスルフィド(2)のアリルスタナンへの変換:2-ピリジルスルフィドなど複素環を持つ場合を含め,各種のアリルスルフィドに臭化第一銅存在下トリブチルスタニルリチウムを作用させると,対応するアリルスタナンが位置選択的に得られることが分った.(2) α-ヘテロ原子置換アレニルスタナンの合成と反応:プロパルギルチオアセタール等とトリブチルスズ金属化合物の反応により標題化合物が得られ,これは四塩化チタン存在下アセタールと位置選択的に反応することを見出した.
未固定・未脱灰切片によるセメント質の石灰化機序についての組織化学的研究

セメント質の組織学的および組織化学的研究では主として固定・脱灰切片が使用されてきた。しかしながら、固定・脱灰処理には基質成分の変化や流出という問題がつねにつきまとう。とくにカルシウムは脱灰切片では検出できない。これらを克服するには未固定・未脱灰切片の作製が不可欠となる。我々は粘着フィルム法を用いてラット臼歯の未固定・未脱灰凍結切片を作製し、アゾ色素法によりアルカリフォスファターゼ(ALP)、glycol bis(2-hydroxyanil) (GBHA)染色法によりカルシウム、免疫組織化学染色により骨シアロ蛋白(BSP)とオステオポンチン(OPN)の局在を検索した。その結果、1)無細胞セメント質は象牙質の石灰化開始とほぼ同時にその表面に沈着し始める、2)形成初期の無細胞セメント質は線維に乏しくBSPとOPNに富む、3)無細胞セメント質形成開始時に、セメント芽細胞は強いALP活性を示し、歯根表面には直径1μm程度のG8HAに反応する顆粒(カルシウム-GBHA複合体)が出現する、4)無細胞セメント質に主線維が付着するにつれ歯根表面のALP活性は弱くなりGBHAに反応する穎粒の数も減少する、という所見を得た。ラット無細胞セメント質の形成開始時には基質小胞と石灰化小球が出現するが、主線維が付着し始めてからは認められなくなることが明らかにされている。このことと考え合わせ、1)無細胞セメント質初期形成時にセメント芽細胞は基質小胞を放出し、これらから派生する石灰化小球がGBHA反応性顯粒として観察される、2)石灰化小球が無細胞セメント質の初期石灰化を引き起こす、3)主線維がセメント質に付着してからは、石灰化は主線維に沿って進み基質小胞は必要とされなくなる、と結論付けた。さらに、酵素反応と免疫反応のいずれも従来の固定・脱灰切片よりも未固定・未脱灰凍結切片の方がよく保存されることが示された。従来のセメント質性質についての組織化学・免疫組織化学研究は、他の硬組織形成の研究と同様に切片作成上の技術的理由から主として固定・脱灰した切片を観察してきた。しかしながら固定液、脱灰液で処理した切片にはミネラル等の基質成分の流出や抗原性の減退という問題がつきまとい、各研究者の意見は必ずしも一致していない。本研究の目的は、より"生"に近い状態のラット臼歯セメント質を未固定・未脱灰切片で再現し、カルシウム及び石灰化に関連する基質と酵素の局在を調べ、セメント質の石灰化機序を解明することにある。未固定・未脱灰切片の作成には川本(2003)の考案した粘着フィルム法を用いた。平成17年度は20日齢ラット上顎の未固定・未脱灰切片を作成し、H-E染色、骨シアロ蛋白とオステオポンチンの局在を調べるための免疫組織化学染色、レクチン染色、およびアルカリフォスファターゼの局在を調べるためのアゾ色素法による組織化学染色を施し、第一臼歯近心根を観察した。歯根形成端では、歯根象牙質の石灰化とほぼ同時に、ヘマトキシリンに濃染し骨シアロ蛋白とオステオポンチンに強い免疫反応を示す無細胞セメント質が形成された。上皮鞘細胞および基底膜には反応は認められなかった。PNAを使ったレクチン染色では上皮鞘の基底膜に強い反応を認めたもののセメント質は反応しなかった。

アルカリフォスファターゼ活性は上皮鞘細胞には全く認められず歯小嚢由来の細胞に強い反応が認められた。セメント質初期形成には、セメント基質の分泌と石灰化に上皮鞘細胞が関わるという説と間葉由来のセメント芽細胞が関わるという二つの説がある。本研究結果はセメント基質の分泌と石灰化にはセメント芽細胞が関わるということを示唆している。セメント質の組織学的および組織化学的研究では主として固定・脱灰切片が使用されてきた。しかしながら、固定・脱灰処理には基質成分の変化や流出という問題がつねにつきまとう。とくにカルシウムは脱灰切片では検出できない。これらを克服するには未固定・未脱灰切片の作製が不可欠となる。我々は粘着フィルム法を用いてラット臼歯の未固定・未脱灰凍結切片を作製し、アゾ色素法によりアルカリフォスファターゼ(ALP)、glycol bis (2-hydroxyanil)(GBHA)染色法によりカルシウム、免疫組織化学染色により骨シアロ蛋白(BSP)とオステオポンチン(OPN)の局在を検索した。その結果、1)無細胞セメント質は象牙質の石灰化開始とほぼ同時にその表面に沈着し始める、2)形成初期の無細胞セメント質は線維に乏しくBSPとOPNに富む、3)無細胞セメント質形成開始時に、セメント芽細胞は強いALP活性を示し、歯根表面には直径1μm程度のGBHAに反応する穎粒(カルシウム-GBHA複合体)が出現する、4)無細胞セメント質に主線維が付着するにつれ歯根表面のALP活性は弱くなりGBHAに反応する顆粒の数も減少する、という所見を得た。ラット無細胞セメント質の形成開始時には基質小胞と石灰化小球が出現するが、主線維が付着し始めてからは認められなくなることが明らかにされている。このことと考え合わせ、1)無細胞セメント質初期形成時にセメント芽細胞は基質小胞を放出し、これらから派生する石灰化小球がGBHA反応性穎粒として観察される、2)石灰化小球が無細胞セメント質の初期石灰化を引き起こす、3)主線維がセメント質に付着してからは、石灰化は主線維に沿って進み基質小胞は必要とされなくなる、と結論付けた。さらに、酵素反応と免疫反応のいずれも従来の固定・脱灰切片よりも未固定・未脱灰凍結切片の方がよく保存されることが示された。
7 Tesla MRAを用いた脳幹部の微細穿通枝病変の定量的評価法の確立

7 Tesla MRIによる超高解像度MR血管造影(MR angiography, MRA)を用いて、今まで描出できなかった急性期脳幹部梗塞における脳幹部穿通枝病変の直接的描出法と定量的評価法を確立し、その結果を種々の危険因子や臨床像と比較することで脳卒中発症リスク・薬効判定指標としての意義を確立する。
電子デバイスにおける自己学習機能の創出とニューラルネットへの応用

本研究課題は、電子デバイスにおける学習機能の創出という観点から、強誘電体を用いた適応学習機能付きニューロデバイスおよびそれを利用したニューロン回路を提案し、その動作原理ならびに作製技術を詳細に検討したものである。本研究で提案したニューロン回路は、強誘電体薄膜をゲート絶縁膜に用いたMISFETをシナプス部に用いて複数のパルス入力の積和演算を行い、その結果を単接合トランジスタ(UJT)を用いてしきい値判断を行い、出力する。本研究では、代表的な強誘電体であるPbZrTiO_3(PZT)薄膜の電気的特性、特に短いパルスによる部分分極反転特性を詳細に検討し、強誘電体薄膜が適応学習機能を持つことを明らかにした。次にニューロデバイス形成のため、シリコン(Si)、GaAs基板上への強誘電体薄膜の形成実験を行い、結晶性や電気的特性を評価した。PZTに関しては、Si基板上に直接形成するとPZTとSiとの相互拡散が激しく、良好なPZT薄膜を得ることは困難であることを指摘し、Si基板上にエピタキシャル成長した高誘電体SrTiO_3(STO)をバッファ層に用いることを提案した。本手法により、相互拡散が抑制され、STOと同方向に配向したPZT薄膜のSi基板上への成長に成功した。また、半導体基板上へ形成可能な新しい強誘電体としてBaMgF_4(BMF)に着目した。分子線エピタキシ-(MBE)法によりSi、GaAs基板上にBMF薄膜を成長し、その電気的特性を評価したところ、残留分極約1μC/cm^2の強誘電特性をもつBMF薄膜が得られた。また、平行してUJTのSOI基板上への試作研究も行い、発振特性を確認したほか、UJT特性の計算機シミュレーションにより、界面再結合速度がUJTの特性に大きく影響することを明らかにした。本研究では、強誘電体薄膜をゲート絶縁膜に用いたMOSFETを作製し、その自己学習機能を実験的に明かにすることを目標としている。本年度は、この自己学習型FETの実現のための基礎として、強誘電体薄膜のPbTio_3、PZT(PbZrTiO_3)などの形成を行った。まず、原料としてPbOとTiO_2を用い、抵抗加熱のるつぼと電子ビームを利用した2元真空蒸着法によりPbTiO_3を形成した。成長温度が550650°Cにおいて良好な結晶性を持つPbTiO_3薄膜の形成に成功した。しかし、特に自発分極の反転する抗電界以上でのリーク電流が大きく、良好な強誘電特性は得られなかった。そこで次にジルコニウム(Zr)を添加したPZTの形成を行った。PZTはリーク電流が小さく、抗電界が小さいため、良好な強誘特性が期待できる。原料はPbOおよびTiO2とZrO2の混合焼結体を用いた。基板界面でのZrO_2の形成を抑制するために、蒸着開始時にはPbOのみを供給し、つづいてTiO_2とZrO_2も蒸着する2ステップ方式を採用することにより、Pt基板上に、リリーク電流が小さく、c軸に優先配向したPZT膜を得ることに成功した。強誘電特性を測定したところ、膜厚230nmのPZTにおいて、残留分極2.2μC/cm^2、抗電界23kv/cm、比誘電率358を得た。これらの値を用いて、自己学習MISダイオードの特性を試算したところ、2V、20nsecのパルスを入力

信号とすると、4回の信号入力によりデバイスが学習し、デバイス特性が反転することが期待できる。以上より、2元真空蒸着法により形成したPZTが自己学習型MOSFETのゲート絶縁膜として有望との知見が得られた。本年度は、(1)ニューロデバイスの動作方式、(2)強誘電体薄膜の適応学習効果、(3)Si基板上への強誘電体薄膜の形成について検討した。(1)については、強誘電体薄膜をゲート絶縁膜に用いたFETマトリックスが、パルス周波数変調方式のニューラルネットワークばかりではなく、直流電圧が入力されるアナログニューロチップにも有効であることを明らかにし、FETの形状ならびに分極方法を示した。(2)については、ゾルゲル法および真空蒸着法を用いてPt電極上にPZT(PbZr_XTi_<1-X>O_3)膜を形成し、膜の残留分極特性から適応学習機能を評価した。まず、膜の電界-分極特性、ならびに過渡電流特性より、残留分極が1030μC/cm^2程度あること、およびスイッチング時間が数100nsであることを明らかにした。次に、スイッチング時間より短い幅50100nsのパルスを印加した場合の特性を測定し、パルスを印加する毎に分極が徐々に変化する現象、すなわち適応学習機能を確認した。(3)については、Si基板上に強誘電性弗化物であるBaMgF_4膜をエピタキシャル成長させる方法について検討した。BaMgF_4は斜方晶結晶で〈100〉方向のみに自発分極を持つが、Si(100)基板上に500°Cで成長させた膜は〈010〉方向に強く配向し、膜表面に垂直な方向には自発分極が得られないことを明らかにした。一方、Si(111)基板では基板温度500°CでBaMgF_4が〈120〉方向に優先配向し、自発分極の方向が基板表面に対して51゚の角度で立つことを明らかにした。これらより、BaMgF_4をSi(111)基板上に成長させると、強誘電体と半導体との良好な界面が形成できる可能性のあることを示した。本年度は(1)シリコン(Si)基板上への強誘電体薄膜の作製、(2)強誘電体を用いた適応学習型ニューロデバイスの試作について検討した。(1)については、PZT(PbZr_XTi_<1-X>O_3)およびBaMgF_4薄膜をSi基板上へ形成し、その結晶性、強誘電特性を評価した。PZTについては、構成元素である鉛(Pb)がSiと反応しやすいため、Si基板とPZT薄膜との間に高誘電体のSTO(SrTiO_3)をバッファ層として導入することを提案した。この手法により、Si(100)、(111)基板上へそれぞれ(100)、(111)方向に強く配向した結晶性の良好なPZT薄膜の形成に成功した。さらに分極型の容量-電圧特性を得ることができた。BaMgF_4については、膜の平坦性を改善し、リ-ク電流を低減することで、Pt上およびSi基板上で、強誘電特性をもつ薄膜の作製に成功した。Si(111)基板上に形成したBaMgF_4は、_〈120_〉方向に優先配向し、残留分極が約1μC/cm^2であったのに対し、Si(100)基板上では_〈010_〉方向に優先配向するため、強誘電特性は観測されなかった。以上より、PZT、BaMgF_4ともに適応学習型ニューロデバイスへの応用が期待できることを明らかにした。(2)については、PZTキャパシタと通常のMOSトランジスタを組み合わせることによって等価的に適応学習型ニューロデバイスを実現し、その電気的特性を測定した。当初予想したように強誘電体の分極によるヒステリシス曲線を観測し、適応学習型ニューロデバイスの動作原理が実現可能なことを実験的に示した。
水菜の褐変とポリフェノール関連酵素との関連の解明

近年カット野菜としての消費が増えている水菜について,品質劣化要因である褐変に関わると予想される3つの酵素(ポリフェノールオキシダーゼ,ペルオキシダーゼ,フェニルアラニンアンモニアリアーゼ)がどのように褐変に寄与しているかを調べた.活性化処理をしたポリフェノールオキシダーゼの活性が褐変度と高い相関を示し,ポリフェノールオキシダーゼの活性化抑制や活性阻害が褐変の抑制に効果的である可能性が示唆された.近年カット野菜としての消費が増えている水菜について,品質劣化要因である褐変に関わると予想される3つの酵素(ポリフェノールオキシダーゼ,ペルオキシダーゼ,フェニルアラニンアンモニアリアーゼ)がどのように褐変に寄与しているかを調べた.活性化処理をしたポリフェノールオキシダーゼの活性が褐変度と高い相関を示し,ポリフェノールオキシダーゼの活性化抑制や活性阻害が褐変の抑制に効果的である可能性が示唆された.水菜の褐変に関与すると思われる3つの酵素(PPO:ポリフェノールオキシダーゼ、POD:ペルオキシダーゼ、PAL:L-フェニルアラニンアンモニアリアーゼ)の酵素活性測定法について検討した。市販水菜の粗酵素抽出液を調製し、各活性を測定したところ、至適pHはPPOが6.5、PODが4.2、PALが5.0となった。PPOの基質特異性はpyrogallol、L-DOPA、(+)-catechinの順に高かった。PODの基質特異性はABTS、gallic acid、chlorogenic acidの順に高かった。水菜の根本から1cm及び4cm部位を切断し、色差計により4cm部位のL*値、b*値、a*値を24時間毎に測定したところ、切断後のL*値とb*値に変化は見られなかったが、a*値は切断1日後から一定の割合で上昇し続け、目視による褐変度とよく対応していたのはa*値であった。以上より、水菜における各酵素の活性測定法および褐変度の測定法を確立した。市販の水菜種子20品種を通気法水耕栽培により栽培した。市販水耕栽培用液肥(ECl.2mS、pH6.4)で良好な生育が見られ、特別な処方は必要としなかった。収穫後すぐに切断した水菜のa*値を測定したところ、切断直後は-10.1-7.4と品種によるばらつきは小さかったが、切断直後から切断3日後のa*値の増加量は0.45.0と品種によるばらつきが大きかった。褐変色素の基質となる水菜に含まれるポリフェノールの同定を試みた。水菜の根本9cm部分を凍結乾燥粉末に調製し、そのメタノール抽出物を得た。ODSカラムを用いてHPLC条件を検討したところ、ギ酸・アセトニトリル系のグラジェント溶出の条件を確立した。保持時間とスペクトルからコーヒー酸とクロロゲン酸が含まれ、切断直後でコーヒー酸が0.11.2μmol/100gf.w.、クロロゲン酸が0.21.3μmol/100gf.w.含まれていることがわかった。以上のことより、各酵素活性の測定法、褐変度の測定法、水耕栽培の条件、ポリフェノール定量条件を確立でき、水菜の褐変とポリフェノール関連酵素との関連を解明する手だてを得られた。水菜の褐変に関与すると思われる3つの酵素(PPO :ポリフェノールオキシダーゼ、POD :ペルオキシダーゼ、PAL : L-フェニルアラニンアンモニアリアーゼ)の活性と、褐変度の指標となるa*値を、9品種の水菜において切断後旧ごとに4日後まで測定し、3つの酵素活性と褐変度の相関を調べた。また、PPOの活性化条件について検討した。1. PPOの活性化条件の検討抽出直後はほとんどPPO活性が見られないが、抽出液を30°Cで40分以上インキュベートすると活性が上昇した。PPOは植物によっては不活性な状態で存在していることがあり、水菜の場合は不活性な状態で存在していることが認められた。他の植物由来のPPOはSDSやグアニジンの添加により活性化する場合があるが、水菜PPOはこれらを添加しても活性化しなかった。2.各酵素活性と褐変度の相関a*値は測定期間中を通して緩やかに上昇した。切断直後のa*値と切断4日後のa*値の差を褐変度とした。(1)PPO活性活性化処理をしなかった場合、測定期間中を通してPPO活性は見られなかった。活性化処理した場合、生重量あたりのPPO活性は切断直後から切断2日後まで一定の値を示し、その後減少した。生重量あたりのPPO活性が測定期間中を通しての高かった5品種は褐変度も高かった。(2)POD活性生重量あたりのPOD活性は測定期間中を通して緩やかに上昇した。比活性は3日後までは一定の値を示したが、3日後から4日後にかけて上昇した。POD活性と褐変度には相関はみられなかった。生重量あたりのPAL活性と比活性は同じ挙動を示した。切断2日後までは一定の値を示したが、2日後から3日後にかけて上昇し、その後半減する品種と上昇し続ける品種があった。PAL活性と褐変度には相関はみられなかった。以上のことから、水菜のPPOは不活性な状態で存在するが、活性化した場合には褐変に寄与する可能性が示唆された。
極限状態における新しい物質相の探究

本基盤研究(A)(1)は平成810年度の3年にわたって行われた。当初意図したのは、極限物性の研究にたずさわるわが国の第一線の実験および理論研究者の交流をはかり、新分野の開拓を目指すというものであった。分野は物性実験、物性理論、計算機物理、宇宙物理、地球物理にわたる非常に広い領域を含むものである。平成8年度の研究会は平成8年12月24日(火)-12月26日(木)に、平成9年度の研究会は平成10年1月5日(月)-1月6日(火)に、ともに上智大学において開催した。平成10年には、日本学術振興会および藤原科学財団の援助により、Oji International Seminar"Quest for New Physical Phases under Extreme Conditions"を平成10年5月31日(日)-6月5日(金)に、北海道苫小牧市ホテル・ニュー王子において開催した。この王子セミナーにおいて、本科研費グループのメンバーは中心的な役割を演じた。本研究により、わが国の極限物性の研究は飛躍的な発展を遂げた。具体的な成果については、本報告集の中で詳細に報告されている。また、王子セミナーの開催により、この分野における外国の優れた研究者たちとの協力体制も確立された。このように大きな発展を遂げた本研究の成果は、ぜひ将来に継承されるべきものと考える。関係者各位のご協力を得て、本研究の成果を基礎にしてこの分野の研究を新たな研究組織により展開したいと強く希望している。平成8年度においては、当初意図した計画に沿って、着実に研究成果が得られている。以下に具体的な成果について述べる。1.東大物性研究所の三浦の研究室において、電磁場濃縮法および一巻きコイル法によって100T以上の超強磁場を発生し、半金属グラファイトとビスマスの電子相転移を観測した。2.阪大の天谷の研究室において、固体酸素の超高圧下電気抵抗の測定による金属化の直接検証に取り組み、室温1000万気圧下で電気抵抗の急激な減少を観測した。結果は圧力とともに着実に金属的な傾向が強まることを示しており、金属化の実験的な確証が近いと期待されている。3.京大の八尾の研究室に置いて、液体-期待臨界点近傍の水銀とサファイア基板との界面で、前駆濡れ転移が起こることを光反射率測定を通して発見した。濡れ転移温度は1310【+-】10°C,濡れ転移臨界点は1468【+-】1°C,1456【+-】5barである。4.広島大学の田村研究室において、半導体-金属転移を起こす流体セレンの構造を超臨界領域にわたる高温高圧下で調べた。また、フランスの大型放射光施設(ESRF)でXAFSおよびX線回折測定に初めて成功し、半導体-金属転移の際に、2配位構造が残っており、しかもボンドが短くなるという興味深い事実をつきとめた。5.上智大学の伊藤研究室において、初期宇宙のプラズマ中のプラズモンの熱力学量を計算し、超高温プラズマ中のプラズモンの振る舞いを明らかにした。今年度も各分担課題について立派な成果が得られた。1宇宙物理の分野においては宇宙初期のplasmonの熱力学量について詳しい計算を行った。計算結果は宇宙の進化の研究に大きく貢献するものである。2超強磁場の分野においては、電磁濃縮法をもちいて種々の実験が行われた。Cyclotron共鳴、および磁気光学測定において多くの成果が得られた。3京都大学の八尾の研究室においては液体-気体臨界点を超えた高温高圧領域における水のdynamicsに関する初めての実験的研究を行った。その結果水分子間の衝突が誘電緩和を支配することを発見した。4大阪大学の天谷の研究室においては超高圧下における固体硫黄および固体酸素の金属化と超電導性の電気抵抗測定による直接検証に成功した。5広島大学の田村の研究室においては流体Seの構造をX線回折を用いて調べた。

その結果、金属状態においても依然として2配位構造がたもたれていることを発見した。6東京大学の高田の研究室においては3次元電子気体系で成功を収めているSTLS理論を磁場のある場合に拡張した。これにより強磁場下における交換相関holeは磁場方向に伸びた異方性を持つことを発見した。本基盤研究(A)(1)は平成810年度の3年にわたって行われた。当初意図したのは、極限物性の研究にたずさわるわが国の第一線の実験および理論研究者の交流をはかり、新分野の開拓を目指すというものであった。分野は物性実験、物性理論、計算機物理、宇宙物理、地球物理にわたる非常に広い領域を含むものである。平成8年度の研究会は平成8年12月24日(火)-12月26日(木)に、平成9年度の研究会は平成10年1月5日(月)-1月6日(火)に、ともに上智大学において開催した。平成10年には、日本学術振興会および藤原科学財団の援助により、Oji International Seminar "Quest for New Physical Phases under Extreme Conditions"を平成10年5月31日(日)-6月5日(金)に、北海道苫小牧市ホテル・ニュー王子において開催した。この王子セミナーにおいて、本科研費グループのメンバーは中心的な役割を演じた。本研究により、わが国の極限物性の研究は飛躍的な発展を遂げた。具体的な成果については、本報告集の中で詳細に報告されている。また、王子セミナーの開催により、この分野における外国の優れた研究者たちとの協力体制も確立された。このように大きな発展を遂げた本研究の成果は、ぜひ将来に継承されるべきものと考える。関係者各位のご協力を得て、本研究の成果を基礎にしてこの分野の研究を新たな研究組織により展開したいと強く希望している。
大腸疾病予防を目指した窒素供給による大腸発酵の最適化に関する研究

昨年度までの研究で大豆難消化性タンパク質(SRP)をペクチンと同時に投与することで大腸内容物中の炭素(C)/窒素(N)比を変えた場合,短鎖脂肪酸生成(特に酪酸生成)が亢進することを明らかにした。今年度の研究では,大腸に流入するC/N比を変動させたときの大腸発酵パタンの変動に対し,大腸内細菌叢のパタン変動が関与している可能性を検証した。そのためにSRPの投与量を変動させたときの大腸発酵の変動と大腸内細菌叢パタンの変動を調べた。また,これらの変動に伴う大腸粘膜組織に与える影響を検討した。コントロール食,5%ペクチン(PE)食,PE+2。5%SRP(PE+SRP)食をラットに与え,大腸内細菌叢,大腸発酵,大腸粘膜に対する作用を調べた。これまで同様,PE食を与えたラットに比べ,PE+SRP食を与えたラットで盲腸内短鎖脂肪酸濃度は増加し,特に酪酸及びプロピオン酸濃度は有意に増加した。16SrRNA遺伝子のPCR-DGGE解析より,コントロール食ラットに比べ大腸内細菌叢パタンはPE食ラットで異なる細菌叢パタンを示したが,PE+SRP食ラットでさらに新たな細菌叢パタンの形成はみられなかった。しかし,PE+SRP食ラットでのみClostridium methylpentosum sp.が検出された。Clostridium methylpentosumはペクチンに結合しているラムノースを資化し,プロピオン酸を生成することが知られている。大腸粘膜増殖能はPE+SRP食ラットでコントロール食ラットよりも亢進している傾向がみられた。以上より,ペクチンと同時にSRPを投与することで,Clostridium methylpentosum sp。の増殖が促進し,酪酸及びプロピオン酸優勢の大腸発酵パタンを形成することが明らかとなった。また,これに伴い大腸粘膜の増殖を促進することが示唆された。大腸内容物中の炭素(C)/窒素(N)比変動に伴う大腸発酵変動を検証するため、大腸に供給可能な窒素源の創製を試みた。タンパク質(大豆分離タンパク質(SP)、フェザーミール(FM)、ツェイン(ZE))にペプシン処理およびパンクレアチン処理を行い、難消化性タンパク質(RP)を調製した(それぞれSRP,FRP,ZRP)。得られたRPの溶解度は異なり、SRP>FRP>ZRPの順であった。上記で得られたRPにより大腸内のC/N比を変えたときの大腸発酵の影響をin vitroで検証した。基本培地にC源にペクチンを、N源に上記のRPを添加し(C源:0.1%,N源:タンパク質として0.05%)、ラット盲腸内容物の希釈液を接種菌液とし、嫌気バッチ培養を行った。その結果、SRP添加によるN源の供給はペクチン単独による発酵に比べ、短鎖脂肪酸生成が有意に増加し、短鎖脂肪酸組成比も変動した(酢酸11%増加、プロピオン酸72%増加、酪酸21%増加)。しかしながら、FRP及びZRP添加によるN源の供給は短鎖脂肪酸生成にSRP添加ほど寄与せず、寄与度はSRP>FRP>ZRPであった。これはRPの溶解度と一致した。次にin vivoにおける大腸N供給の大腸発酵に対する影響を明らかにするため、大腸供給C源にペクチンを、N源に上記のRPを添加した飼料をラットに与え検証した。その結果、ペクチンのみを与えたラットに比べ、SRPをペクチンと同時に与えたラットで盲腸内の短鎖脂肪酸生成量は増加し、特に酪酸は有意に増加した。FRPおよびZRPの添加では有意な短鎖脂肪酸は認められなかった。以上より、溶解度の高いRPであるSRPは短鎖脂肪酸生成(特に酪酸生成)を亢進させる窒素供給源となることが示唆された。昨年度の研究により大豆難消化性タンパク質(SRP)をペクチンと同時に投与することにより、短鎖脂肪酸生成(特に酪酸生成)を亢進させることを示した。今年度の研究では、大腸内容物中の炭素(C)/窒素(N)比変動に伴う大腸発酵変動と大腸内細菌叢の変動の関係を検証するため、SRPの投与量を変動させたときの大腸発酵の変動と大腸内細菌叢パタンの変動を検証した。まずSRPにより大腸内のC/N比を変えたときの大腸発酵の影響をin vitroで検証した。基本培地にペクチンを1%とSRPをタンパク質量として0.125,0.25,0.5%となるように添加し、ラット盲腸内容物の希釈液を接種菌液とし、嫌気バッチ培養を行った。その結果、SRP添加量に依存して短鎖脂肪酸生成(特にプロピオン酸および酪酸の生成)が有意に増加した。このときSRP添加量に依存してアンモニア生成量が増加したが、SRP添加量が多い場合発酵途中からアンモニア量が減少し、生成されたアンモニアが細菌によりN源として利用されている可能性が示唆された。次にin vivoにおけるSRP供給の大腸発酵と腸内細菌叢に対する影響を明らかにするため、ペクチンを5%、SRPを1.25ないし2.5%添加した飼料をラットに与え検証した。その結果、ペクチンのみを与えたラットに比べ、SRPをペクチンと同時に与えたラットで盲腸内の短鎖脂肪酸生成量は増加した。腸内細菌叢はペクチンを投与したラットでコントロール食を与えたラットに比べ、異なるクラスターを形成したが、SRPで大きなクラスター変動は認められなかった。

しかし、ペクチンを投与したラットでは見られない細菌種のバンドがペクチンとSRPの同時摂取ではみられた。この結果、SRPの投与で一部の細菌種が活性化する可能性が示唆された。こめ変化が大腸発酵の変動に寄与しているかもしれない。昨年度までの研究で大豆難消化性タンパク質(SRP)をペクチンと同時に投与することで大腸内容物中の炭素(C)/窒素(N)比を変えた場合,短鎖脂肪酸生成(特に酪酸生成)が亢進することを明らかにした。今年度の研究では,大腸に流入するC/N比を変動させたときの大腸発酵パタンの変動に対し,大腸内細菌叢のパタン変動が関与している可能性を検証した。そのためにSRPの投与量を変動させたときの大腸発酵の変動と大腸内細菌叢パタンの変動を調べた。また,これらの変動に伴う大腸粘膜組織に与える影響を検討した。コントロール食,5%ペクチン(PE)食,PE+2。5%SRP(PE+SRP)食をラットに与え,大腸内細菌叢,大腸発酵,大腸粘膜に対する作用を調べた。これまで同様,PE食を与えたラットに比べ,PE+SRP食を与えたラットで盲腸内短鎖脂肪酸濃度は増加し,特に酪酸及びプロピオン酸濃度は有意に増加した。16SrRNA遺伝子のPCR-DGGE解析より,コントロール食ラットに比べ大腸内細菌叢パタンはPE食ラットで異なる細菌叢パタンを示したが,PE+SRP食ラットでさらに新たな細菌叢パタンの形成はみられなかった。しかし,PE+SRP食ラットでのみClostridium methylpentosum sp.が検出された。Clostridium methylpentosumはペクチンに結合しているラムノースを資化し,プロピオン酸を生成することが知られている。大腸粘膜増殖能はPE+SRP食ラットでコントロール食ラットよりも亢進している傾向がみられた。以上より,ペクチンと同時にSRPを投与することで,Clostridium methylpentosum sp。の増殖が促進し,酪酸及びプロピオン酸優勢の大腸発酵パタンを形成することが明らかとなった。また,これに伴い大腸粘膜の増殖を促進することが示唆された。
スパイク結合型神経回路網のカオス同期を用いた動的情報コーディングの研究

本研究では,神経回路網におけるカオス同期を用いた動的な情報コーディングの構築を目的として,カオス的スパイク応答を示す神経細胞モデルの二次元結合系の解析を行った.具体的には,スパイクレスポンスモデルで記述される神経細胞モデルに背景振動を付加してカオス的スパイク応答を示す神経細胞モデルを構築し,その二体結合モデルにおいて,同期率,自己相関,相互相関の解析を通してカオス的同期応答領域があることを数値的に示した.更に二次元結合系を構成し,画像入力に対する応答を解析した結果,スパイク応答のカオス的同期による入力パターンの特徴の結び付けの可能性を示した.平成25年度は,カオス的スパイク応答を示す神経細胞モデルの1次元結合系の構築とそのカオス同期の解析,および,画像のセグメンテーションを意図した二次元結合系の構築を行った.1次元結合系としては,スパイクレスポンスモデル(SRM)におけるシナプス結合のカーネル関数を用いて近傍のニューロンと結合するモデルを構築した.具体的には,シナプス結合のカーネル関数を設計し,前年度の研究で構築したカオス的スパイク応答を示すSRMにシナプス結合による近傍ニューロンからの入力を追加した.この結合モデルを用いて,1次元結合系として両側1近傍2ニューロンとの結合系,2次元結合系として周辺1近傍8ニューロンとの結合系を構築した.1次元結合系の最小モデルとして2体相互結合系について,生成されるスパイク系列の解析を行った.結果として,カオス的応答を示す同一パラメータのニューロンを2体結合した場合について,カオス的応答を保持しつつ2体のニューロンが同期する領域があることをシミュレーションによって示した.スパイク結合系では,Lyapunov指数の定義自体が困難なため,ここでは,スパイク系列の自己相関の指数的な減衰,および,相互相関が一定の位相差のもとで1となることをカオス同期の指標とした.このカオス同期を示す結合パラメータを用いて,50ニューロンの1次元結合系のシミュレーションを行い,複数の局所入力に対して,それぞれ異なるカオス的同期集団が形成可能であることを示した.更に20×20の二次元結合系についても同様に局所入力毎に異なるカオス的同期集団を形成することに成功した.平成24年度は,カオス的スパイク応答を示す神経細胞モデルの構築,および,一方向結合系におけるカオス同期の解析を行った.カオス的スパイク応答を示す神経細胞モデルの構築においては,W. Gerstner等によって提案されたスパイクレスポンスモデル(SRM)を用いてニューロンモデルを記述し,ニューロンに正弦波の背景振動が加えられていると仮定して,スパイク発火後の内部状態の初期値を背景振動の値で決定するように拡張した.この拡張されたSRMは,背景振動の振幅に応じて多様なスパイク系列を発生させることが可能であり,スパイク発火時刻の時間間隔の写像を解析することで発生された系列がカオス性を有していることを示した.具体的には,スパイク発火時刻の時間間隔の写像を解析的に導出し,カオス的応答を示す領域で写像のLyapunov指数が正になることを示した.次に構築した神経細胞モデルを一方向に2体結合したモデルについて,カオス同期の解析を行い,カオス性を保持しまま同期が可能であることを示した.ここで,入力に対する応答を記述するカーネル関数について,応答のパルス幅が狭いほど同期の度合いが高くなる傾向がみられた.また,情報コーディングの観点からのカオス同期の解析として,神経細胞の入力ダイナミクスに対する選択応答特性に着目し,カオス応答を示す場合と周期応答を示す場合の選択応答特性を比較した.結果として,カオス性を示す場合のほうが入力ダイナミクスの違いに敏感に反応する傾向が見られた.カーネル関数の形状の違いによる応答特性の違いの解析,1次元結合系や2次元結合系への拡張が次の課題である.平成26年度は,カオス的スパイク応答を示す神経細胞モデルの2次元結合系について,2次元入力画像のカオス同期を用いたセグメント化の解析,および, GPGPUを用いたシミュレーションの高速化を行った.カオス同期を用いたセグメント化の解析として,単純なグラデーションパターンやモザイク状のブロックパターンを画像入力としてスパイク応答のシミュレーションを行い,生成されたスパイク時系列について各神経細胞間の相互相関の解析を行った.結果として,グレースケールの入力値に対して,入力値が近い隣接した神経細胞同士は同期発火する傾向がみられ,類似した入力値をもつ隣接領域でスパイク応答の相互相関が高くなり入力画像をセグメント化が可能であることを数値実験で示した.更に空間的に離れた類似した入力値をもつ複数の領域に対する応答を解析した結果,カオス的応答を示す場合には隣接した領域でのみ高い相関を持ち,空間的に離れた領域では同一の入力値であっても相関が低くなることで,これらの領域を識別できることを示した.GPGPUを用いた高速化については,これまでの結合モデルでは,スパイク発火タイミングの神経細胞間の相互依存性がボトルネックとなり,高速化が困難という問題が生じた.これを解決するために,神経細胞間のシナプス結合に時間遅れを導入した結合モデルを構築した.時間遅れを導入することでシミュレーションの単一計算ステップ内では相互依存を考慮する必要がなくなりGPGPUを用いた高速化が可能となった.これまでのモデルとの比較のため時間遅れに依存した応答のダイナミクスの変化を解析した.結果として時間遅れの導入によって系のダイナミクスは変化するが,時間遅れが短い場合,時間遅れが無い場合とほぼ同等の応答を示すことを数値実験で示した.平成27年度は,前年度に引き続きカオス的スパイク応答を示す神経細胞モデルの2次元結合系について,2次元入力画像のカオス同期を用いた情報の結び付けの解析を行った.ここで,各神経細胞の背景振動の位相に空間構造を持たせ,背景振動の等位相線に沿って同期が起こりやすくなるようにモデルを拡張した.また,GPGPUを用いた高速化を行った.

カオス同期を用いた情報の結び付けの解析としては,まず,2体結合系におけるカオス同期特性の解析を行った.2体結合系の解析では,背景振動の位相が異なる二つの神経細胞の結合系を構成し,背景振動の位相差と同期応答の関係性を解析した.結果として,背景振動の位相が同じ場合のみ完全な同期が達成され,位相差が大きくなると同期が弱くなり,カオス同期が背景振動の位相に選択性を持つことを示した.次に2次元結合系について,GrayとSingerのネコ視覚野での実験を参考に,二つの動く棒の動画像に対するカオス的スパイク応答の同期集団間の相互相関解析を行った.具体的には,二つの棒が平行に同一方向に動く場合と,反対方向に動く場合について解析を行った.ここで,背景振動の位相構造は,棒の進行方向に勾配をもたせた.結果として,神経細胞がカオス性を有する場合(背景振動有)には,それぞれの棒については,カオス的集団が形成され,同一方向に棒が移動する場合に,二つの同期集団の間で相関が高くなり,反対方向に棒が移動する場合は相関が低くなる傾向がみられた.一方,神経細胞がカオス性を有しない場合(背景振動無)には,同期集団は同様に形成されたが,棒の移動方向に無関係に同期集団間の相互相関が高くなり,同一方向の場合に対する選択的な同期の傾向は見られなかった.これらの結果は,神経細胞がカオス性を有する場合には,同一方向に移動する二つの棒を一つの棒として結び付けて解釈できる可能性を示唆していると考えられる.本研究では,神経回路網におけるカオス同期を用いた動的な情報コーディングの構築を目的として,カオス的スパイク応答を示す神経細胞モデルの二次元結合系の解析を行った.具体的には,スパイクレスポンスモデルで記述される神経細胞モデルに背景振動を付加してカオス的スパイク応答を示す神経細胞モデルを構築し,その二体結合モデルにおいて,同期率,自己相関,相互相関の解析を通してカオス的同期応答領域があることを数値的に示した.更に二次元結合系を構成し,画像入力に対する応答を解析した結果,スパイク応答のカオス的同期による入力パターンの特徴の結び付けの可能性を示した.当初の計画では,平成26年度までに実画像のセグメンテーションへの応用を行う予定であったが,前年度までの遅れの影響とGPGPUを用いた高速化で生じた問題点の解決のために時間を要したことから,当初予定していた研究を完了することができなかった.本年度までに,グラデーションパターンやモザイク状のブロックパターンなど基本的な入力画像に対するセグメント化の解析を行い,GPGPUを用いた高速化の目途もついたことから,平成27年度に実画像のセグメンテーションへの応用の課題に取り組む予定である.非線形力学系の情報学本年度までに,スパイク応答型神経細胞モデルの2次元結合系について,画像入力に対するスパイク応答の相関を解析するシステムを構築し,GPGPUで高速化を行うための結合モデルの拡張を行った.平成27年度は,これらのシステムを用いて実画像のセグメンテーションへの応用を行う.
非水系プロトン伝導体としての酸-塩基型イオン性液体とイオンゲル

近年、水によって膨潤したイオン交換膜を用いた高分子固体電解質形燃料電池が、電気自動車用の電源、家庭用の熱電供給装置、さらにはポータブル電源として大きな期待を集め、新規プロトン伝導体への関心は非常に高い。従来のイオン交換膜は、充分に吸湿した状態でのみ高いプロトン伝導性を示すため、通常80°C以上の温度域では水の蒸発によるプロトン伝導性の低下が起き、燃料電池の特性は低下する。したがって固体高分子形燃料電池の運転温度は、一般的に80°C以下に限定されている。この低温作動性は燃料電池の開始特性という観点からは優れる。しかし、燃料電池の廃熱利用、作動中の冷却、電気化学反応の促進という観点からは、より高温(特に100°C200°Cの間)で、かつ低加湿さらには無加湿で作動可能な燃料電池用プロトン伝導体の開発が期待されている。本研究では酸と塩基からなるイオン液体を新しい非水系プロトン伝導体として提案し、以下の研究を展開した。(1)超強ブレンステッド酸と種々の有機塩基の中和反応で得られるプロトン伝導性イオン液体を調整し、そのイオン導電率、直流分極、NMR、磁場勾配NMR測定などから、このイオン液体中のプロトン輸送現象を明らかにした。さらに有機塩基の構造(特に、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾールに注目)やイオン液体の組成とプロトン輸送特性の相関から、プロトン伝導性イオン液体設計指針を探求した。(2)本イオン液体を電解質とした電気化学測定から、白金電極界面で、無水条件下、100°C以上の温度域で、水素酸化反応、酸素還元反応、すなわち燃料電池電解質として必要な電気化学反応が起きることを明らかした。さらに、本イオン液体を用いることによって無加湿燃料電池が構築できることを示し、その固体薄膜化を図った。
不法行為法における多元的な責任原理の意義と関係性に関する基礎的考察

本年度は、1危険責任の効果の問題、そして2助成期間の最終年度にあたるため研究のまとめをおこなった。前者については、日本法でも厳格な責任、過失によらない責任に関しては、保険制度との関係で賠償限度額が必然と理解されることがある。しかし、オーストリア法の検討から、この考えは歴史的な経緯そしてドイツ法に固有のものであること、保険制度との関係でも賠償限度額がない保険も掛けられること、過失責任でも同様に保険が問題となるのになぜ危険責任だけそうした制約が設けられるべきか必ずしも明らかではないこと等があきらかとなり、賠償限度額は危険責任に理論的に必然ではないとした(これについては後掲の研究実績を参照)。後者については、研究の総まとめとして、多元的責任原理のとりわけ、その関係性を支える方法論及び実体的根拠付けを検討した。いずれの責任原理も、危険性を問題とするところ、従来は、過失責任を厳格化し、危険性の強度を高めることで、場合によっては他の法制度法規定の解釈を過失責任的理解で説明することができるー逆にこのことは、多元的な責任原理の意義を相対的に低下させることにつながる。そしてこうしたアプローチは、たとえば民法典外の製造物責任における製造物の欠陥の解釈でも問題となり、解釈論上の混乱そして被害者救済の混乱をもたらしうると考えている。むしろ、危険責任の展開の中で、「危険性の質」を考慮した考え方が示されており、これは、各責任原理でも規律対象とする危険源の違いを考慮した解釈をするべきという方向性を示すものと考えている。多元的な責任原理の関係性は、一方で「危険性の強弱」、他方で危険性の質を考慮して、整除することが可能であり、このことで各責任原理が危険性を共通項として関係性を持ち、他方で質的相違を以て独自性・意義を持つという解釈モデルを提示できる可能性があると考えている。以上につき、まとまり次第、公刊する平成27年度においては、第一にオーストリア法の過失責任論(交通安全義務Verkehrssicherungspflichten)の展開を詳細に分析した。とくに、交通安全義務を負っている者が、その履行のために他者を用いる際に、使用者責任規定が援用されるところ、オーストリア法においては、使用者責任規定がその要件の厳格さから現代社会において有用性を持たなくなっているため、別の法理による使用者責任の補完が明らかとなった。具体的には、組織編成過失及び代表者の不法行為を捉えて法人・事業者に帰責する代表者責任の法理である。他方で、これら責任はいずれも過失責任に基づくため、そこで問われる行為義務の水準が極めて厳格なものとされ、過失責任の空洞化が見られ、過失責任の理論上の限界がオーストリア法において意識されていることも明らかとなった。そこで第二に、別の責任原理、特に危険責任の展開がオーストリア法の特徴でありかつこうした問題に対処するものであることから、オーストリア法における危険責任論の展開を詳細に分析・検討した。すなわち、Ehrenzweigの構想した危険責任の類推適用論が、判例の展開によって、オーストリア法における危険責任の思想的根拠、理論的・実体的根拠の具体化・精緻化がなされていることを明らかにした。他方で、危険責任の類推適用は極めて慎重であり、認められた裁判例も全体からみると半数に届かないことから、こうした運用の結果から見ると、危険責任の拡張や類推適用に慎重な諸国(ドイツや日本)とその差は相対的なものに映った。しかし危険責任の広い類推適用を志向するKoziolの見解が、1990年代以降のオーストリアの一部の最高裁判例に影響を与えており、結論としては類推適用に消極的であっても、理論的にその射程の広がる可能性を明らかにした。これら検討は、27年度の研究成果で示すように、公刊されているオーストリア法における過失責任の展開が、学説に依れば、主観的な過失理解を前提としている一方で、判例実務においては、極めて厳格な水準で責任を肯定する裁判例も現れており、こうした法状況は、日本法やドイツ法と同様のものであることを明らかにすることができたと考える。つまり抱える問題は日本法と同じであるから、解決するべきアプローチが示されているならば、それは大きな日本法への示唆を与えるものと考えられよう。さらに、27年度においては上記問題に対して有用なアプローチである危険責任論の展開を詳細に分析・検討し(研究実績の概要参照)、危険責任の理論に基本的な変化がみられるところまで明らかにすることができたことは、申請段階で27年度に予定していた研究計画に沿ったものと考えている。平成28年度は、危険責任の類推適用に関して方法論的な観点からの正当化の検討をおこなった。類推適用においては、立法において欠缺がなければならないため、オーストリア法における1オーストリア一般民法典(以下ABGB)の起草者であるFranz von Zeiller及びその討議において、過失・有責性に基づかない責任は、起草者が示した当初の案では、過失責任を原則としており、それに対して討議過程で異論が示され、過失に基づかない各種の責任(例えば当事者の財産状況を考慮する衡平責任)が最終的に設けられるに至ったことを明らかにした。また起草者であるZeiller自身について、19世紀後半の学説では、過失に基づかない責任を過失・有責性責任と並ぶものと評価していたとする見解も見られたところ、こうした理解は、起草過程に照らすと必ずしも適切ではないことを示すことができた。方法論の観点からすると、危険責任の一般条項を欠くことが必ずしも法の欠缺を意味するとは確定できないことも明らかとなった。

2各種特別法、とくに、1950年代において、鉄道及び自動車に関する責任義務法(以下EKHG)の起草過程において、これと並行して行われた危険責任の一般条項の提案の分析・検討をおこなった。ここでも射程の広い規定を想定していたものの、具体的な危険源との関連付けが広く意識されており、危険責任の一般条項を欠くことについて法の欠缺があるとまで言い切れないことが明らかとなった。1及び2の検討の成果は、研究実績に挙げる論文において公刊されている。また実体的調査として、危険責任一般論と自動車責任の関係性について検討されているオーストリア経済大学のMartin Spitzer教授にインタビューをおこない、オーストリア法における危険責任論の意義、損害賠償法の改正状況、ドイツ法・日本法との相違等の議論を深めることができた。申請段階において、平成28年度は1製造物責任法(PHG)及び2EKHGの各論的検討をおこなう予定であった。2について1950年代後半の危険責任の一般条項提案の検討と合わせて関連して検討をおこなうことができた一方で、1については、2の検討で時間がとられたため、そこまで深く検討をおこなうことができなかった。この理由として、平成27年度で明らかとなった、危険責任の広い適用可能性の検討においては、方法論的な観点からの正当化が必要であり、これとの観点で、ABGB及びEKHGの起草過程の検討に時間をとられたことに求められよう。1については、本年度以降に検討をおこなう予定である。平成29年度の実績として、1日本私法学会での個別報告、2法学方法論的観点からの危険責任論の可能性の検討、3責任限度額の検討を挙げることができる。1について、危険責任論の不法行為法上の意義に関して、前年度までの科研費の成果を踏まえて、判断根拠としての「特別な危険」概念の意義や実践的問題への解決能力の可能性、特別法の解釈への影響可能性を中心に、分析・検討し、日本法における無過失責任論及び民法典上の特殊な不法行為制度への展開可能性を探った。この報告の準備過程の中で、危険責任の不法行為法上の意義を明らかにするだけでなく、危険性の判断において、「危険性の質」を意識することの重要性が、危険責任のみならず、他の責任原理でも同様に問題となりうることがあきらかとなった。つまり、一方で、危険性を中心とした共通項を明らかにして各責任原理をつなげるとともに、他方で、危険性の質の相違から各責任原理の独自性を考えていくという可能性が考えられ、このことで、本研究課題のテーマである多元的責任原理の関係性を考える基礎的なフレームを見出すことができたと思っている。2について、危険責任の類推解釈論や一般条項論がオーストリア法において活発にみられるのは、同法において、いわゆる動的システム論が広く展開していることが理由の一つとして指摘されることから、これに取り組んだ。しかし、動的システム論の展開により、個別具体の事例の判断ではなく、よりメタのレベルで動的システム論が重要であることが指摘されることから、危険責任の個別の判断において、同論が決定的な影響を与えるわけではないことを明らかにした。3について、危険責任と責任限度額は、この責任原理の本質と理解する見解が有力に主張されるところ、法と経済額も含めて内外の資料の分析を通じて、必ずしも理論的に説明できるものではなく、歴史的・立法技術上の産物であることを明らかにした。
網膜、水晶体、及び角膜における糖輸送担体遺伝子の分子生物学的検討

糖尿病の眼合併症には、糖尿病性網膜症、糖尿病性白内障、角膜上皮障害などが報告されているが、糖代謝異常が、どの様な機構を介してこれから疾患の発症に関与しているか分子レベルからの詳細な検討は未だ成されていない。近年の分子生物学の発展により、細胞膜を介した糖輸送は、糖輸送担体蛋白質を介して行われており、これは現在のところ5種類の遺伝子ファミリーから形成され、それぞれのisoformが組織特異的に発現し、更に、その発現と糖代謝異常とが密接に関連していることが判明してきた。従って、本研究においては、糖尿病眼合併症の病態生理を糖代謝の分子生物学側面から検討するための第1ステップとして、マウスまたは、ラットの網膜、角膜、水晶体におけるGLUTのisoformの分布について検討した。マウス及びラットの網膜、水晶体、角膜よりRNAを抽出し、GLUT1,2,3,4,cDNAprobeを用いて、Northern解析を施行したところ、網膜には、GLUT1,GLUT3、水晶体、及び角膜ではGLUT1が検出された。一方、Reverse Transcriptase-Polymerase Cha in Reaction(RT-PCR)法を用いた解析では、網膜にGLUT2の発現が認められ、これはGLUT2に対する特異的抗体を用いたImmunoblotにても確認された。これらGLUT isoformの組織特異的発現が、細胞のglucose homeostasisと密接に関連し、眼合併症との関連が強く示唆された。