hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
乱流のウルトラ・シミュレーション結果の公開プラットホームの開発

我々のグループは従来の非圧縮一様等方性乱流直接数値計算(DNS)とはけた違いに大規模なDNS(N^3=2048^3,Rλ730、及びN^3=4096^3,Rλ,1200)「ウルトラ・シミュレーション」を世界最速クラスのスーパーコンピュータである地球シミュレータ(ES)上で実現した.得られたウルトラ・シミュレーション結果は乱流を解明するために非常に貴重なデータであり、最終的には世界中の乱流研究者が様々な視点から解析出来ることが望ましい.そこで,本研究では,乱流ウルトラDNS結果の公開プラットホームの構築を目指し以下の研究を行った.1.乱流のウルトラ・シミュレーションで得られた基本的な乱流統計データの発表(乱流場を特徴つける統計量:縦速度微分のPDFや高次モーメント、エネルギースペクトル、圧力のスペクトル、速度構造関数等を過去及び最新の乱流実験データと比較し、結果を公開した.)2.並列化手法をFortranやMPI等の使用による解析プログラムの汎用化(DNSデータを地球シミュレータ以外にも名古屋大学情報連携基盤センター(ITC)でも解析可能にした.)3.上記DNSデータ(まずはN^3=2048^3)を各研究者が有効に利用できる形態の確立(N^3=1024^3までのデータをwebで公開した.ユーザーは乱流データを(http://www.fluid.cse.nagoya-u.ac.jp/dns/pub/dnsdata/dns.html)からダウンロード可能である.また,N^3=2048^3のデータは情報連携基盤センターにアカウントがあれば解析可能である.現在、ウェーブレット解析など国外の研究者によるデータ解析も行われつつある.)4.上記大規模データの有効な可視化手法の開発(ES宇野氏の協力を得て4096^3の乱流場の可視化に成功した.この可視化では、高レイノルズ数乱流場の多階層的な渦構造が確認できる.これにより、これまで支配的であった「微細渦が乱流場を支配している」という認識に対して疑問がもたれるようになってきた.)5.平面ポアズイユ乱流の並列プログラムの開発と実行(フーリエ・チェビシェフタウ法のコードを作成しMoser等により公開されている統計データと比較して結果の検証を行った.次にMPIで並列化し、格子点数1024×512×1024の大規模DNSを実現し、Ret=l300の準定常チャネル乱流場の解析を行った。)我々のグループは従来の非圧縮一様等方性乱流直接数値計算(DNS)とはけた違いに大規模なDNS(N^3=2048^3,Rλ730、及びN^3=4096^3,Rλ,1200)「ウルトラ・シミュレーション」を世界最速クラスのスーパーコンピュータである地球シミュレータ(ES)上で実現した.得られたウルトラ・シミュレーション結果は乱流を解明するために非常に貴重なデータであり、最終的には世界中の乱流研究者が様々な視点から解析出来ることが望ましい.そこで,本研究では,乱流ウルトラDNS結果の公開プラットホームの構築を目指し以下の研究を行った.1.乱流のウルトラ・シミュレーションで得られた基本的な乱流統計データの発表(乱流場を特徴つける統計量:縦速度微分のPDFや高次モーメント、エネルギースペクトル、圧力のスペクトル、速度構造関数等を過去及び最新の乱流実験データと比較し、結果を公開した.)2.並列化手法をFortranやMPI等の使用による解析プログラムの汎用化(DNSデータを地球シミュレータ以外にも名古屋大学情報連携基盤センター(ITC)でも解析可能にした.)3.上記DNSデータ(まずはN^3=2048^3)を各研究者が有効に利用できる形態の確立(N^3=1024^3までのデータをwebで公開した.ユーザーは乱流データを(http://www.fluid.cse.nagoya-u.ac.jp/dns/pub/dnsdata/dns.html)からダウンロード可能である.また,N^3=2048^3のデータは情報連携基盤センターにアカウントがあれば解析可能である.現在、ウェーブレット解析など国外の研究者によるデータ解析も行われつつある.)4.上記大規模データの有効な可視化手法の開発(ES宇野氏の協力を得て4096^3の乱流場の可視化に成功した.この可視化では、高レイノルズ数乱流場の多階層的な渦構造が確認できる.これにより、これまで支配的であった「微細渦が乱流場を支配している」という認識に対して疑問がもたれるようになってきた.)5.平面ポアズイユ乱流の並列プログラムの開発と実行(フーリエ・チェビシェフタウ法のコードを作成しMoser等により公開されている統計データと比較して結果の検証を行った.次にMPIで並列化し、格子点数1024×512×1024の大規模DNSを実現し、Ret=l300の準定常チャネル乱流場の解析を行った。)乱流の直接数値シミュレーション(DNS)は、実験における測定誤差等とは無縁の正確で詳細な、乱流研究における規範データを提供する。ただし、DNSにより微細な渦構造にいたる小スケールまで正しくシミュレートし、かつ、高レイノルズ数の乱流場を実現することは、従来の計算機では不可能であった。しかし、近年のスーパーコンピュータの目覚しい発達により従来とはけた違いに巨大な自由度を高速に扱うことが可能となってきた。

とくに地球シミュレータ(ES)は演算速度40テラフロップス、主記憶10テラバイトを有する現在世界最速のスーパーコンピュータであり、我々のグループはES上で最大格子点数4096の3乗(ウルトラ・スケール)の一様等方性乱流DNSをフーリエ・スペクトル法により実現し、乱流の室内実験で得られる最大レイノルズ数に匹敵する乱流場の統計的準定常状態を得ることに成功した。上述の乱流のウルトラDNSのデータは世界的にも注目されており、データの公開が望まれている。本研究では、(1)共有すべき乱流データの特性を明示し、(2)巨大データを有効に共有する方法を開発することを目的としている。(1)に関して、本年度は、乱流場を特徴つける基礎的な統計量(縦速度微分のPDFや高次モーメント、エネルギースペクトル、圧力のスペクトル、速度構造関数等)を過去及び最新の乱流実験データとの比較し、その結果を公開した。そこでは、乱流場の1点統計量のレイノルズ依存性が実験データとよく一致することのほか、圧力のスペクトルとそのレイノルズ数依存性が最新の実験データとよく一致することを示した。(2)に関しては、データのダウンロード先の計算機環境を複数(ベクトル並列、スカラー並列など)想定して、データ解析用3次元離散高速フーリエ変換をいくつか用意し、結果の検証とデータ処理に必要な時間の測定を行なった。また、遠隔地(例えば名古屋大学と東北大学)間のデータ転送に必要な時間の測定やデータのあるハードディスクを遠隔地からマウントすることなどを試みた。その結果、スーパーSINET上のGrid技術を有効に活用し、各大学において公開しているポートをうまく利用すれば、有効にデータ共有できる感触を得ることができた。我々のグループは従来の非圧縮一様等方性乱流DNSとはけた違いに大規模なDNS(N^3=2048^3,R_λ730、及びN^3=4096^3,R_λ1200)「ウルトラ・シミュレーション」を世界最速クラスのスーパーコンピュータである地球シミュレータ(ES)上で実現した.得られたウルトラ・シミュレーション効果は乱流を解明するために非常に貴重なデータであり、最終的には世界中の乱流研究者がさまざまな視点から解析できることが望ましい.そこで,本研究では,日本における乱流基礎研究のコンソーシアムとなりうる公開プラットホームの構築を目指し以下の研究を行ってきた。1.乱流のウルトラ・シミュレーションで得られた基本的な乱流統計データの発表2.並列化手法をFortranやMPI等の使用による解析プログラムの汎用化3.上記DNSデータ(まずはN^3=2048^3)を各研究者が有効に利用できる形態の確立4.上記大規模データの有効な可視化手法の開発5.平面ポアズイユ乱流の並列プログラムの開発と実行上記のうち、本年度は特に、1について、Kolmogorov(1962)の理論の詳細な検証とエネルギー流速の空間分布とスケール依存性についての研究を行い、新たな知見を得た.また、3については1024^3までのデータをWebで公開したほか、2048^3のデータは名古屋大学の情報連携基盤センターにて解析可能とした.この結果、現在、ウェーブレット解析など国外の研究者によるデータ解析も行われつつある。5については、チャネル乱流のDNS方法として標準的なフーリエ・チェビシェフタウ法のコードを作成しMoser等により公開されている統計データと比較して結果の検証を行った.
構造制御した複合金属クラスターの電子物性の解明とサブナノ触媒への展開

平成17年度は,ケイ素(Si)やゲルマニウム(Ge)といった半導体元素だけでなく,アルミニウム(Al)にその他の元素を組み合わせることによって生成させた複合クラスターも研究対象とし,クラスターの価電子数を制御することで電子的に安定なクラスターを生成させ,その電子状態の検討を通じて,複合クラスターの安定性に対する知見を得た。SiおよびGeクラスターにおいては,種々の遷移金属や希土類金属(M)との組み合わせから,電子的に安定なサイズであるSi_<16>M,およびGe_<16>Mそれぞれにおいて内包可能な金属の半径の範囲について検討し,Ge_<16>はSi_<16>に比べて,より原子半径が大きい金属まで内包可能であることを見出した。また,昨年度に設計・製作を行って利用可能にした,加熱型バルブを用いる改良型生成源により,電子不足系に対して1電子を供与することで閉殻電子配置を達成し,電子的に安定な中性複合クラスターを生成させることに成功した。さらに,中性で閉殻電子構造となり電子的に安定であることを,負イオン光電子スペクトルから実証した。アルカリ金属であるセシウム(Cs)は低沸点元素であるため,200°C程度に加熱することで,生成した複合クラスターとの反応に十分な量の蒸気を発生させることが可能となる。これにより,SiやAlの複合クラスターの中でも特に負イオン状態で安定なSi_<10>Sc(スカンジウム),Al_<13>,およびAl_<12>B(ホウ素)にCsをドープすることで価電子数を制御し,安定な三成分クラスターを生成させることにも成功した。そして,負イオン光電子スペクトルでは,Cs付加前と比較して高エネルギー領域のピーク形状が類似し,さらに低エネルギー領域にピークが出現した。すなわち,Csからクラスターへの効果的な電子移動が起こり,クラスター塩とも呼べるような安定な複合クラスターが生成することを示した。本年度は,遷移金属(M)-ケイ素(Si)複合クラスター:Si_nMを研究対象とし,このクラスターの効率的な生成について検討した。また,負イオン光電子分光法を用いてクラスターの電子状態を観測した。対象とするSi_nMクラスターを効率よく生成させるために,クラスターをより冷却することを目的として高圧(100気圧)のキャリアガスを噴出できるパルスバルブを用いてクラスターを生成させた。その結果,従来の10気圧程度の押し圧で得られた生成分布と比較して,サイズが小さいケイ素1成分のクラスターを減少させ,目的とするSi_nM複合クラスターを増加させることができた。また,このようにして生成させた複合クラスターの光電子スペクトルを測定したところ,従来の押し圧で生成させた場合と比べて,シャープなスペクトルが観測された。このことから,高圧でのクラスター生成によってクラスターの内部エネルギーが低減したことが分かる。さらに,より高エネルギーでの測定を念頭に置き,クラスター生成の2倍の繰り返し回数でレーザー照射を行い,散乱電子のノイズを打ち消してS/N比を向上させるシステムを構築した。このシステムでYAGレーザーの5倍波(hv=5.82eV)を用いSi_nMの光電子スペクトルを測定したところS/N比が格段に向上し,サイズが小さいところでは断熱電子親和力およびピークの形状が大きく変化する様子が観測されたが,ケイ素原子数が11以上ではそれらがほとんど変化しないことがわかった。なお,再生増幅フェムト秒レーザーによる希ガス逓倍法で発生させた真空紫外光(133nm)を取り出すための「3倍波分離ステージ」の設計・製作を行い,より高エネルギーでの光電子スペクトルの測定を準備中である。本年度は,ケイ素(Si)に遷移金属(M)をドープすると多量に生成するSi_<16>Mを中心とした複合クラスターを研究対象とし,電子状態と幾何構造の検討からクラスター生成における安定性について研究をすすめた。第1に,複合クラスターの生成分布が電荷,および金属の価電子数によって変化することから,価電子数の影響について検討した。中性で特異的に多く生成するチタン(Ti)をドープしたSi_<16>Tiに対して1電子を受容しやすいフッ素を反応させたところ,Si_<16>Ti・F^-に対して閉殻電子配置を示す光電子スペクトルが得られた。このことから,特異的に多量に生成するSi_<16>Tiは中性で閉殻電子配置であることを明らかにした。一方,電子不足系に対する1電子の供与によっても閉殻電子配置を達成するため,価電子が1つ存在するアルカリ金属や銅と複合クラスターを反応させることを目的とし,生成源改良のための設計・製作を行った。アルカリ金属の場合はヒーター加熱が可能な約300°Cで蒸気になるため,加熱型の噴射バルブ用へと改良した。また,銅など,ヒーター加熱では反応に十分な蒸気圧が得られない金属に対してはレーザー蒸発法を拡張して,さまざまな3成分複合クラスターを生成できるようにした。第2に,金属内包構造について検討した。3d遷移金属と同等の価電子構造を有するが原子半径はさらに大きい,4dおよび5d遷移金属を用いたSi_nM複合クラスターを生成させたところ,金属の半径が大きい場合には特徴的な生成分布が現われないことがわかった。そこで,Siよりも半径が大きいゲルマニウム(Ge)を用いた複合クラスターを生成させたところ,半径が大きい金属まで内包できることがわかった。以上のような,複合クラスターが特異的に多く生成する要因についての知見から,3成分クラスターを含めたさまざまな種類の安定な複合クラスターを生成させることができるようになった。

さらに今回,光電子スペクトルにおいて高エネルギー側のノイズが強調されるという問題点に対し有意なスペクトル形状を抽出する手法を開発した。これにより,材料化を念頭においた複合クラスターの反応性や基板蒸着での電子状態変化について高エネルギー側の電子状態まで議論することを可能とした。平成17年度は,ケイ素(Si)やゲルマニウム(Ge)といった半導体元素だけでなく,アルミニウム(Al)にその他の元素を組み合わせることによって生成させた複合クラスターも研究対象とし,クラスターの価電子数を制御することで電子的に安定なクラスターを生成させ,その電子状態の検討を通じて,複合クラスターの安定性に対する知見を得た。SiおよびGeクラスターにおいては,種々の遷移金属や希土類金属(M)との組み合わせから,電子的に安定なサイズであるSi_<16>M,およびGe_<16>Mそれぞれにおいて内包可能な金属の半径の範囲について検討し,Ge_<16>はSi_<16>に比べて,より原子半径が大きい金属まで内包可能であることを見出した。また,昨年度に設計・製作を行って利用可能にした,加熱型バルブを用いる改良型生成源により,電子不足系に対して1電子を供与することで閉殻電子配置を達成し,電子的に安定な中性複合クラスターを生成させることに成功した。さらに,中性で閉殻電子構造となり電子的に安定であることを,負イオン光電子スペクトルから実証した。アルカリ金属であるセシウム(Cs)は低沸点元素であるため,200°C程度に加熱することで,生成した複合クラスターとの反応に十分な量の蒸気を発生させることが可能となる。これにより,SiやAlの複合クラスターの中でも特に負イオン状態で安定なSi_<10>Sc(スカンジウム),Al_<13>,およびAl_<12>B(ホウ素)にCsをドープすることで価電子数を制御し,安定な三成分クラスターを生成させることにも成功した。そして,負イオン光電子スペクトルでは,Cs付加前と比較して高エネルギー領域のピーク形状が類似し,さらに低エネルギー領域にピークが出現した。すなわち,Csからクラスターへの効果的な電子移動が起こり,クラスター塩とも呼べるような安定な複合クラスターが生成することを示した。
日本と中国の消化器疾患と血液疾患の特性の研究

1.胃および小腸への血流は、消化機能や消化管運動に重要な影響を与え、その増加は粘液産生を促すことにより、消化性潰瘍に対する防御因子の一つに挙げられている。趙淑文氏は、中国において狭心症や高血圧症などの循環器疾患に臨床応用されている漢方薬の摘出冠および腸間膜動脈におよぼす効果を検討し、その血管拡張作用機序を戸田昇氏と薬理学的に検討した。蕀藜主草より抽出されたTribulus terrestis L Saponin(TTLS)はステロイド環を有するサポニンの一種であり、中国において降圧および抗動脈硬化作用が報告され、血管に対する直接作用が示唆されると共にβ遮断薬との効能比較が注目されている。TTLSは15150μg/mlの範囲で、摘出イヌおよび日本ザルより摘出した腸間膜動脈および冠動脈を用量依存性に弛緩した。弛緩作用の程度はイヌよりもサルの方が大であった。前収縮薬としてプロスタグランディンF2αなどの受容体作動薬を用いた場合よりも塩化カリウムを用いたときの方がTTLSによる弛緩は強かったため、カルシウム拮抗薬様の作用が示唆された。TTLSによる血管弛緩反応は内皮除去標本でも観察され、内皮正常血管で観察される反応との間に定量的な差はなかったため、血管平滑筋に対する直接作用と考えられた。同弛緩作用は、timolol、indomethacin、N^G-nitro-L-arginineを処置してもまったく影響がないため、アドレナリンβ受容体および内因性プロスタグランジンや一酸化窒素を介するとは考えられない。また、TTLSを前処理してもβ作動薬による弛緩を抑制しなかったため、この薬物にβ遮断効果はないと考えられる。交感神経刺激による血管収縮作用に対して抑制する傾向がみられたが、神経伝達物質の遊離抑制なのかその平滑筋作用を抑制しているのかは今後の検討課題である。以上のことから、冠動脈拡張作用を有し、虚血性心疾患に用いられている蕀藜主草の主成分であるTTLSは、同程度に腸間膜動脈を直接弛緩することが明らかになった。弛緩作用は霊長類で強く、その機序は単一では説明できないが、β遮断薬とは明らかに異なると考えられた。消化管平滑筋に対する作用と併せて検討することにより、消化器作用薬になる可能性が明らかにされるであろう。2.RT-PCR法により慢性C型肝炎患者血清中のHCV-RNA測定は可能となってきている。しかしながらその方法の煩雑さ、再現性、及びコスト高が問題となっており未だ日常臨床検査に使用するには難しい状況にある。これに対して最近合成分枝DNAを使用し、シグナルを増幅し化学発光を検出系に用いた分枝DNAプローブ法が開発され血清中のHCV-RNA測定が可能となってきた。血清中のHCV-RNA量とIFN療法の治療効果の関係はある程度明らかになってきているが、肝組織中のHCV-RNA量との比較検討の報告は少なく、DNAプローブ法を用いた検討はほとんどない。本研究の目的はDNAプローブ法を用いてC型慢性肝炎患者血清及び肝組織中のHCV-RNAの測定を行い、RT-PCR法と比較し、さらにIFN治療における肝組織中HCV-RNA測定の意義について中国と日本を比較検討する基礎的検討である。組織学的に慢性活動性肝炎と診断された患者20名(男性17名女性3名)から得られた血清及び肝生検組織を用い、AGPC法を用いてRNA抽出を行いそれぞれDNAプローブ法、RT-PCR法により測定した。[DNAプローブ法によるHCV-RNAの測定]血清中のHCV-RNA;7.93±15.4Meq/ml,肝組織HCV-RNA;5.05±7.73Meq/ml,[RT-PCR法によるHCV-RNAの測定]血清中のHCV-RNA104.68±1.72copy/50μl,肝組織中のHCV-RNA;103.92±1.85copy/50μl.DNAプローブ法とRT-PCR法との相関:DNAプローブ法は従来のRT-PCR法における102.5COPY/50μl以上で血清、組織中ともに良好な相関を認めた。HCVはHBVに比べ血清中のウイルス量が非常に少ないためRT-PCR法が唯一の方法であった。しかし操作の煩雑さ、コンタミネーションの影響による結果の信頼性などに問題がある。DNAプローブ法はRT-PCR法との比較において比較的良好な相関が血清及び組織ともに得られた。組織中よりAGPC法によりHCV-RNAを抽出し、DNAプローブ法にて測定する本法は臨床応用が可能と考えられた。今後は肝組織中HCV-RNA量とIFN治療効果との関係に興味が持たれ、中国においても今後同様の検討が実施され日本と比較対照されることが期待される。

蕀藜主草より抽出されたTribulus terrestis L Saponin(TTLS)はステロイド環を有するサポニンの一種であり、中国において降圧および抗動脈硬化作用が報告され、血管に対する直接作用が示唆されると共にβ遮断薬との効能比較が注目されている。TTLSは15150μg/mlの範囲で、摘出イヌおよび日本ザルより摘出した腸間膜動脈および冠動脈を用量依存性に弛緩した。弛緩作用の程度はイヌよりもサルの方が大であった。前収縮薬としてプロスタグランディンF2αなどの受容体作動薬を用いた場合よりも塩化カリウムを用いたときの方がTTLSによる弛緩は強かったため、カルシウム拮抗薬様の作用が示唆された。TTLSによる血管弛緩反応は内皮除去標本でも観察され、内皮正常血管で観察される反応との間に定量的な差はなかったため、血管平滑筋に対する直接作用と考えられた。同弛緩作用は、timolol、indomethacin、N^G-nitro-L-arginineを処置してもまったく影響がないため、アドレナリンβ受容体および内因性プロスタグランジンや一酸化窒素を介するとは考えられない。また、TTLSを前処理してもβ作動薬による弛緩を抑制しなかったため、この薬物にβ遮断効果はないと考えられる。交感神経刺激による血管収縮作用に対して抑制する傾向がみられたが、神経伝達物質の遊離抑制なのかその平滑筋作用を抑制しているのかは今後の検討課題である。以上のことから、冠動脈拡張作用を有し、虚血性心疾患に用いられている蕀藜主草の主成分であるTTLSは、同程度に腸間膜動脈を直接弛緩することが明らかになった。弛緩作用は霊長類で強く、その機序は単一では説明できないが、β遮断薬とは明らかに異なると考えられた。消化管平滑筋に対する作用と併せて検討することにより、消化器作用薬になる可能性が明らかにされるであろう。2.RT-PCR法により慢性C型肝炎患者血清中のHCV-RNA測定は可能となってきている。しかしながらその方法の煩雑さ、再現性、及びコスト高が問題となっており未だ日常臨床検査に使用するには難しい状況にある。これに対して最近合成分枝DNAを使用し、シグナルを増幅し化学発光を検出系に用いた分枝DNAプローブ法が開発され血清中のHCV-RNA測定が可能となってきた。血清中のHCV-RNA量とIFN療法の治療効果の関係はある程度明らかになってきているが、肝組織中のHCV-RNA量との比較検討の報告は少なく、DNAプローブ法を用いた検討はほとんどない。本研究の目的はDNAプローブ法を用いてC型慢性肝炎患者血清及び肝組織中のHCV-RNAの測定を行い、RT-PCR法と比較し、さらにIFN治療における肝組織中HCV-RNA測定の意義について中国と日本を比較検討する基礎的検討である。組織学的に慢性活動性肝炎と診断された患者20名(男性17名女性3名)から得られた血清及び肝生検組織を用い、AGPC法を用いてRNA抽出を行いそれぞれDNAプローブ法、RT-PCR法により測定した。[DNAプローブ法によるHCV-RNAの測定]血清中のHCV-RNA;7.93±15.4Meq/ml,肝組織HCV-RNA;5.05±7.73Meq/ml,[RT-PCR法によるHCV-RNAの測定]血清中のHCV-RNA104.68±1.72copy/50μl,肝組織中のHCV-RNA;103.92±1.85copy/50μl.DNAプローブ法とRT-PCR法との相関:DNAプローブ法は従来のRT-PCR法における102.5COPY/50μl以上で血清、組織中ともに良好な相関を認めた。
微細なイガグリ構造を利用した酸化消光フリーのシリコン発光材料の開発

亜鉛還元反応で得られるシリコンマイクロ粒子を酸液(弗化水素酸と硝酸の混酸)で削ると、イガグリ状の発光粒子が得られる。本研究では、イガグリ形状の特異な粒子構造を利用して、長く明るく光るシリコン粒子の開発を目的としている。H30年度は、イガグリ形状の積極的な制御を試み、エッチング条件で三次元的なイガグリ構造がどのように変化するか、を中心に検討した。酸液とシリコン粒子とがよく混ざるように撹拌操作を行うと、エッチング速度が下がること、また酸液の上昇温度とシリコン粒子の重量減少割合に明確な相関があること、を明らかにした。前者は、エッチングメカニズムを理解する上で重要な結果である。また後者の成果で、エッチングの程度を定量的に客観的に判断できるようになった。エッチングプロセスでは、酸液組成、粒子重量、エッチング温度や時間など多様な条件を設定する必要がある。最適な条件を効率的に探索する上で、不可欠な情報が得られている。エッチング条件の検討に加え、効率的に材料を合成するために、そもそものシリコンマイクロ粒子の生成条件の検討も行った。この検討を行う中で、針状のシリコン生成では、気相反応からシリコン固体が生成する際の固化熱の影響が無視し得ないことを明らかにした。反応の物質収支だけではなく、固体生成に伴う熱収支も考慮に入れた材料合成が必要である。針状シリコンに比べてマイクロ粒子は生成条件の範囲が狭い傾向にある。気相反応での固体形成時の熱的な要因が影響している可能性が示唆する結果である。エッチングメカニズムの理解や、形状制御技術の確立それぞれで進展があった。また、粒子の合成条件の検討も進んでおり、おおむね順調な進展があった。エッチングメカニズムの理解を進め、再現よく所望のイガグリ形状を作り出す技術を確立する。また、H30年度の検討で、シリコンマイクロ粒子の直径に応じて、削れやすさに差があることを示唆する結果も得られている。酸液の組成や撹拌の有無だけではなく、原料粒子側の性質(直径など)とエッチングの相関も検討課題の柱に据える。粒子毎の発光特性との相関を明らかにする。亜鉛還元反応で得られるシリコンマイクロ粒子を酸液で化学的に削ると、イガグリ状の発光粒子が得られる。本研究では、イガグリ状の特異な構造を利用して、長く明るく光るシリコン粒子を開発することを目的としている。H29年度は、イガグリの先端のみを選択的に酸化して、溝の入り口を狭くすることを検討した。イガグリ粒子の発光サイトはイガの表面に多数形成されている。イガの先端の間隔を、気体分子の平均自由行程程度に狭くできれば、イガ間への酸素分子の侵入を抑制できる。この結果、イガ表面の発光サイトが酸化されて起こる消光が遅延できると期待される。減圧下の様々な条件下でイガグリ粒子を酸化させた後、発光強度の時間変化を測定した。その結果、減圧酸化処理を行った粒子では、未処理のものよりも発光強度が持続する結果が得られた。一方で、完全に酸化し粒子表面がSiO2になってしまうと発光しなくなる。赤外分光法を用いた粒子表面の分析では、Si-Oなどの酸化に起因する結合の増加は明確には確認できなかったが、「適度な」酸化によって、酸化消光に耐性のある粒子が得られたと考えられる。また、蛍光顕微鏡による観察で、マイクロサイズであるイガグリ粒子の発光サイトには明るさのムラがあることがわかった。よく光る部分の分析を進めれば、高輝度化への知見が得られると期待される。亜鉛還元反応では、反応条件に応じてマイクロ粒子に限らずSiナノワイヤーやSiウィスカーなどの材料も得られる。マイクロ粒子を合成する上で反応条件が与える影響を検討し、これらのSi材料を含めた生成メカニズムにも進展があった。減圧酸化による「適切な」酸化は計画通りに実施できた。酸化膜の厚み計測には課題が残るものの、当初の目論見通りの効果を得ることができたと考えている。蛍光顕微鏡による個々の粒子の発光部位観察が可能となった。計画当初から次年度以降に予定をしていた、イガグリ形状や部分的な表面酸化と発光部位の相関を明らかにする足ががりができたと考える。

この検討を行う中で、針状のシリコン生成では、気相反応からシリコン固体が生成する際の固化熱の影響が無視し得ないことを明らかにした。反応の物質収支だけではなく、固体生成に伴う熱収支も考慮に入れた材料合成が必要である。針状シリコンに比べてマイクロ粒子は生成条件の範囲が狭い傾向にある。気相反応での固体形成時の熱的な要因が影響している可能性が示唆する結果である。エッチングメカニズムの理解や、形状制御技術の確立それぞれで進展があった。また、粒子の合成条件の検討も進んでおり、おおむね順調な進展があった。部分酸化による発光制御に加え、エッチング条件による形状制御を進める。これまでの検討で、エッチングは粒子を酸液に浸漬する時間に対して必ずしも比例的に進まないことがわかっている。エッチングで起こる化学反応は概して発熱であるため、エッチング溶液の温度計測を行い、エッチングの進行度合いを判断する。これに加えて、原材料であるマイクロ粒子の合成条件がエッチング後のイガグリ形状を決める一つの要因ともなる。このため、亜鉛還元反応で生成するSi材料と反応条件との相関を広く検討する。特にSiマイクロ粒子に対しては、合成条件とエッチング後の形状との関係を明らかにする。エッチングメカニズムの理解を進め、再現よく所望のイガグリ形状を作り出す技術を確立する。また、H30年度の検討で、シリコンマイクロ粒子の直径に応じて、削れやすさに差があることを示唆する結果も得られている。酸液の組成や撹拌の有無だけではなく、原料粒子側の性質(直径など)とエッチングの相関も検討課題の柱に据える。粒子毎の発光特性との相関を明らかにする。
直下型地震時の岩盤斜面の安定性評価に関する研究

直下型地震時の斜面崩壊はその発生機構を含めて未解明の点が多い。近年、原子力発電所の後背地等、重要構造物近傍に長大かつ急斜面の人工岩盤斜面が建設され、その地震時安定性の検討が重要課題となっている。直下型地震による斜面崩壊は従来の振動論的検討のみでは説明できない。すなわち、衝撃エネルギ-が地下深部から伝播した時、斜面表層岩盤がどのように挙動するかを解明する必要がある。そこで、金属球の集合体からなる斜面モデルの基盤の一端にエネルギ-を与えたとき、斜面中腹の金属球の運動が大きく増幅されることを実験的に示した。さらに、崩壊現象を表現可能な解折手法として、以下の不連続変形法(DDA)を開発し、その岩盤斜面への適用性について考察した。DDAは、弾性体で構成される多角形ブロックの運動、変形を動的、静的に解析することができる。また、DDAでは各ブロックは自由に運動できるが、ブロック間に貫入が生じた場合、ペナルティ-バネがブロック間に挿入され、ブロック間の貫入量が一定の誤差範囲以内に収まるように工夫されている。形式的には、FEMの利点とDEMの利点を兼ねそなえた解析手法であり、不連続面を有する岩盤斜面の安定性を評価するに有効な手法である。衝撃的荷重が作用したときの斜面の挙動や落石による被害などの評価へのDDAの適用性を検討するために、ブロックの動的挙動に関する基礎的な解析を行なった。解析は、物理現象が明らかな球の衝突現象をシミュレ-トすることから始め、解析に必要な入力定数の設定に関する考察を行なった。球や岩塊の衝突現象は非線形な変形を伴う現象であるので、DDAにおける接触機構で衝突時間までを含めて物理現象を完全に説明するのには困難があった。しかし、適切なペナルティ-バネ剛性や単位時間を設定すれば、速度変化や運動量などはかなりの精度で表現することができ、衝突を伴うような動的現象の変形や応力状態の解析に、第一次近似としてDDAを適用できるものと結論付けられた。
2型肺上皮再生と肺胞マクロファージ抑制を介した新しい急性肺障害治療法の開発

ラット気道上皮細胞を用いた培養実験でサイトカイン添加により細胞の増殖,成長が促進可能なことを、またエレクトロポレーションによりマーカー遺伝子が効率よく気道上皮細胞に導入できる事を確認した。さらにリポーター遺伝子DNAを正常ラットの気道内にネブライザーで肺胞内に投与し加圧する方法で肺局所に遺伝子を発現できることを確認した。しかし、加圧による肺障害が問題となることが判明した。肺胞は1型肺胞上皮と2型肺胞上皮の2種類の細胞で構成されており、大型の薄い1型肺胞上皮が肺胞の97%をカバーしている。近年肺障害の際には肺胞でこの1型肺胞上皮が脱落すること、それを修復するために2型肺胞上皮が腫大、1型肺胞細胞に変化することが分ってきた。1型肺胞上皮細胞が変性脱落し肺胞基底膜が露出すると、線維芽細胞が遊走し肺胞内線維化が進行すると考えられている。従ってこの肺胞リモデリングの過程でタイミングよく2型肺胞上皮細胞を誘導し線維芽細胞の遊走を抑制できれば重症呼吸不全を可逆性の病態として治療する可能性がある。平成21年には、2型肺胞上皮細胞の早期誘導が可能かどうかを検討している。サイトカイン不添加群、HGF添加群、EGF添加群の3群を48時間培養で比較した。細胞増殖はBRDU取り込み、細胞の生存率で評価した。HGF添加群、EGF添加群、サイトカイン不添加群の順にBRDU取り込みが高値であった。サイトカイン添加群での至適濃度の検討を実施中である。今後は2型肺胞上皮を用いて、選択した増殖因子下で増殖が認めることを確認後、有効であった増殖因子を遺伝子導入する実験に移行する計画である。肺胞はI型肺胞上皮とII型肺胞上皮の2種類の細胞で構成されており、大型の薄いI型肺胞上皮が肺胞の97%を占めている。近年肺障害の際には肺胞でこのI型肺胞上皮が脱落すること、それを修復するためにII型肺胞上皮が腫大、I型肺胞細胞に変化することが知られてきた。I型肺胞上皮細胞が変性脱落し肺胞基底膜が露出すると、線維芽細胞が遊走し肺胞内線維化が進行すると考えられている。従ってこの肺胞リモデリングの過程でタイミングよくII型肺胞上皮細胞を誘導し線維芽細胞の遊走を抑制できれば重症呼吸不全を可逆性の病態として治療する可能性がある。2型肺胞上皮細胞の早期誘導が可能かどうかを検討するため2型肺胞上皮細胞の早期誘導の可能性を検討:セルライン化されたコマーシャルのラット気道上皮細胞を用いてHepatocytegrowthfactor (HGF), Epdermal Growth Factor (EGF)の増殖促進因子の存在下に細胞培養し気道上皮の増殖,成長が促進可能か否かを細胞増殖能,形態学的検討を行なった。サイトカイン不添加群、HGF添加群、EGF添加群の3群を48時間培養で比較したところ細胞増殖、細胞の生存率ともHGF添加群、EGF添加群、サイトカイン不添加群の順に高値であった。購入した遺伝子導入装置を用いてHGF導入実験を行い、セルラインのラット上皮細胞にHGFが導入できるところまで確認した。生体に導入する因子を決定し、培養下では導入可能なことが判明した。本研究では増殖促進作用のあるサイトカインを用いることで人工的に2型肺胞上皮細胞の早期誘導が可能かどうかを検討した。そのためにまず、気道上皮細胞を培養し増殖因子存在下で増殖に対する影響があるかどうか検討した。セルライン化されたコマーシャルのラット気道上皮細胞を用いてHepatocytegrowthfactor (HGF), Epidermal Growth Factor (EGF)の増殖促進因子の存在下に細胞培養し気道上皮の増殖,成長が促進可能か否かを細胞増殖能,形態学的検討した。次にラット肺からII型肺胞上皮を分離し増殖に対して促進作用のあったサイトカイン遺伝子導入する実験を実施し、細胞内に遺伝子発現を確認した。さらにリポーター遺伝子DNAを正常ラットの気道内にネブライザーで肺胞内に一定時間停滞させて動物生体内に遺伝子を発現させるための条件設定を行なった。リポーター遺伝子として大腸菌βガラクトシダーゼ遺伝子を用い導入

細胞を染色する方法で(X-gal染色)導入の有無を確認し、換気量20ml/Kg,PEEP10cmH_2O,呼吸回数50回/分,呼吸時間5分という至適条件を決定した。
有勾配トンネル火災における固定式垂れ壁の煙抑止効果に関する研究

研究代表者はこれまで非常用設備・換気設備のない延長500m以上1000m以下の道路トンネルに対して天井に固定式の垂れ壁を設けることで,火災により発生した天井に沿って遡上する煙の抑止効果に着目し,避難安全性の向上を図るための立案を行った.そこで本研究では,平成27年度中(科研スタート支援)に製作した模型トンネルを用い縦断勾配を有する模型実験にて煙挙動の調査を行い,有勾配時の実験を可能とした.研究代表者はこれまで非常用設備・換気設備のない延長500m以上1000m以下の道路トンネルに対して天井に固定式の垂れ壁を設けることで,火災により発生した天井に沿って遡上する煙の抑止効果に着目し,避難安全性の向上を図るための立案を行った..そこで本研究では,平成27年度中(科研スタート支援)に製作した模型トンネルを用い縦断勾配を有する模型実験にて煙挙動の調査を行い,有勾配時の実験を可能とした.研究実績の概要としては以下のとおりである.1.模型トンネル火災実験の実施:無勾配時のデータは有勾配時のデータと比較を行う際の基礎データとなり,非常に重要である.そこで研究代表者は無勾配での模型トンネルにて火災実験を実施し,本内容を日本機会学会年次大会2016にて発表した.2.有勾配時の模型トンネル火災実験の実施:ジャッキを用いて実験模型トンネルを持ち上げることで,2%,4%の縦断勾配を模擬することができた.実験計測機器である熱電対を製作し,熱気流層厚さ及び火災規模による温度変化の計測を行った.またレーザ煙濃度計による計測,ビデオカメラにて垂れ壁近傍を撮影することで垂れ花弁棒の煙挙動の計測を行った.本内容は,国際会議に投稿予定である.3.固定式垂れ壁設置時の実大トンネル火災シミュレーションン実施:研究代表者が考案したCFDシミュレーションと避難シミュレーションとを連成させた評価を行うために,まず700mのトンネルに対して固定式垂れ壁を100m間隔にて設置した場合の火災シミュレーションを行い,避難シミュレーションを行った.本内容は,国際ジャーナルに投稿予定である.本研究がおおむね順調であると考える理由は以下のとおりである.1.有勾配時に必要な基礎データである無勾配時の模型トンネル火災実験を実施し,日本機械学会年次大会2016にて発表している.発表時,多くの質問を受け,発表内容について多くの研究者,技術者から高い評価をいただいた.2.模型トンネルに縦断勾配をつけ,かつ煙濃度計測装置の設置も完了していることから,実験による計測については概ね出来上がったと考えている.3.実験データの整理に合わせて,シミュレーションによる計算の準備も始めている.研究代表者はこれまで非常用設備・換気設備のない延長500m以上1000m以下の道路トンネルに対して天井に固定式の垂れ壁を設けることで,火災により発生した天井に沿って遡上する煙の抑止効果に着目し,避難安全性の向上を図るための立案を行った..そこで本研究では,平成27年度中(科研スタート支援)に製作した模型トンネルを用い縦断勾配を有する模型実験にて煙挙動の調査を行い,有勾配時の実験を可能とした.研究実績の概要としては以下のとおりである.1.模型トンネル装置製作と火災実験の実施:無勾配時のデータは有勾配時のデータと比較を行う際の基礎データとなり,非常に重要である.そこで研究代表者は無勾配での模型トンネルにて火災実験を実施し,本内容を国内学会2回,国際セミナー1回,ワークショップ2回(国内1回,海外1回),計5回の発表を行った.2.有勾配時の模型トンネル火災実験の実施:ジャッキを用いて実験模型トンネルを持ち上げることで,2%,4%の縦断勾配を模擬することができた.実験計測機器である熱電対を製作し,熱気流層厚さ及び火災規模による温度変化の計測を行った.またレーザ煙濃度計による計測,ビデオカメラにて垂れ壁近傍を撮影することで垂れ壁近傍の煙挙動の計測を行った.研究代表者はこれまで非常用設備・換気設備のない延長500m以上1000m以下の道路トンネルに対して天井に固定式の垂れ壁を設けることで,火災により発生した天井に沿って遡上する煙の抑止効果に着目し,避難安全性の向上を図るための立案を行った.そこで本研究では,平成27年度中(科研スタート支援)に製作した模型トンネルを用い縦断勾配を有する模型実験にて煙挙動の調査を行い,有勾配時の実験を可能とした.今後の研究の推進方策は下記のとおりである.1.実験結果の取り纏めを行い,トンネル火災時の垂れ壁が設置された場合の縦断勾配による熱気流の挙動,煙挙動について調べ,無勾配時とどのように異なるのか調べる.2.縦断勾配を有するトンネル火災時のCFDシミュレーションによる垂れ壁設置時の煙挙動についての調査する.シミュレーションを実施して,模型トンネル火災実験結果との比較を行う.なお,シミュレーションを実施する際は,模型トンネルを実大換算した状態で実施する.実験結果との比較を行うことで,シミュレーションの高精度化を図る.3.CFDシミュレーションと避難シミュレーションによるトンネル火災の垂れ壁の効果についての調査し,経済的かつ効果的な垂れ壁の設置間隔の検討する.熱流体工学
キラル界面を用いたバナナ型液晶アキラル分子の選択的分掌

バナナ形液晶はアキラル分子でありながら、液晶相で2つのキラルドメインに自然分掌することが知られている。少量のキラル分子をドープすることによって、キラルドメインサイズに偏りを持たせることができる。本研究ではキラル分子をドープせずに、キラル界面によって2つのキラルドメインのバランスを崩すことを試みた。用いた配向膜はキラル側鎖を有するポリイミドである。配向膜をスピンキャストした基板を用いてセルを作製し、バナナ形液晶を導入した。そのセルを等方相から徐冷したところ、配向膜の付いていないガラス、側鎖のないポリイミドと比較し、キラル側鎖を持つ配向膜では明らかに(1)得られるドメインサイズが大きい、(2)2つのキラルドメインに偏りが見られる、ことがわかった。顕微鏡観察、円偏光二色性による評価の結果、2つのキラルドメインは55:45に分かれていることが分かった。今後は配向膜の化学構造を検討し、液晶分子との相互作用の大きい側鎖を設計、合成することにより、さらに偏りを大きくすることが課題である。
造血幹細胞機能に関わるＡＴＭおよびＴＥＲＴの多能性獲得に果たす機能の解析

体細胞にリプログラミングファクターを導入することで多能性幹細胞が誘導されることが示されているが、そのメカニズムについては未だよくわかっていないところが多い。本研究では、造血幹細胞で重要な働きを担いさらにそれぞれがDNA損傷応答とテロメア伸長に決定的な働きを持つ因子であるATMおよびTERTに着目し、多能性幹細胞の誘導および維持における両遺伝子の機能を解析することを目的とする。TERT遺伝子を欠損した体細胞からは多能性幹細胞の樹立効率が著しく低下した一方、レスキュー実験においてTERTはその酵素活性の有無に依らず誘導効率の改善に寄与することを明らかにした。TERT欠損細胞にウイルスベクターで正常なTERTまたは酵素活性を欠失したTERTを導入した細胞を用いてマイクロアレイ解析を行い、TERTの酵素活性に依らないターゲット遺伝子を抽出した。発現が低下する遺伝子の中にはEzh2やSuv39h2、HDAC9などのヘテロクロマチンに関する遺伝子が見出され、TERTはクロマチン再構成因子としてクロマチン構造に作用することでリプログラミングにおける遺伝子発現変化を促進している可能性が示唆された。リプログラミングファクターを導入した後の細胞においても同様に解析し、発現上昇する遺伝子の中にEsrrbやKlf17といったリプログラミングでの機能が既に報告されている遺伝子が含まれることを見出した。樹立されたTERT欠損iPS細胞では連続した継代において一時的な増殖障害およびテラトーマ形成不全を示した。各継代数の野生型ならびにTERT欠損iPS細胞についてマイクロアレイ解析を行った。GO解析により、「細胞接着」と「形態形成」に分類される遺伝子群が異常の現れる継代数40のTERT欠損iPS細胞で発現低下していることが明らかとなった。26年度が最終年度であるため、記入しない。1.研究の背景、研究目的体細胞にいくつかの転写因子を導入することで多能性幹細胞が誘導されることが示されているが、そのメカニズムについては未だによくわかっていないところが多い。本研究では造血幹細胞で重要な働きを担い、さらにそれぞれがDNA損傷応答とtelomerase伸長に決定的な働きを持つ因子であるATMおよびTERTに着目し、多能性幹細胞の誘導および維持におけるゲノム安定性のメカニズムを明らかにすることを目的とする。2.TERTの多能性誘導に関わる機能とその酵素活性への依存性TERT遺伝子欠損ならびに野生型の体細胞からiPS細胞の誘導を試みたところ、遺伝子欠損からのリプログラミング効率は野生型と比べて著しく低下することがわかった。多能性誘導時におけるTERTの機能を検討するため、酵素活性を欠損させた変異型TERTベクターを遺伝子欠損細胞に導入する実験を計画した。その結果、変異型TERTベクターを導入した場合においても野生型ベクター導入と同程度の誘導効率の改善が見られ、TERTは多能性の誘導において酵素活性以外の機能でも関与していることが示唆された。3.TERT欠損iPS細胞の動態解析樹立したTERT欠損iPS細胞を継代し続けたところ、継代数40付近の細胞では野生型と比べて増殖率の低下が観察された。遺伝子発現を調べたところ、多能性関連遺伝子の発現や導入遺伝子のサイレンシングは同様に保たれていた。分化能を評価するため細胞をヌードマウスへ移植したところ、テラトーマを形成しなかった。一方で同じ継代数の細胞を用いて胚葉体形成実験を行ったところ、数日のうちに胚葉体を形成し、その遺伝子発現解析では多能性関連遺伝子の発現低下や、三胚葉で代表的な遺伝子の発現上昇が確認された。これらのことから、継代数40付近のTERT欠損iPS細胞はteratoma形成能を失っているものの、分化能そのものを失っている訳ではないことが示唆された.1.研究の背景、研究目的体細胞にいくつかの転写因子を導入することで多能性幹細胞が誘導されることが示されているが、そのメカニズムについては未だよくわかっていないところが多い。本研究では造血幹細胞で重要な働きを担いさらにそれぞれがDNA損傷応答とテロメア伸長に決定的な働きを持つ因子であるATMおよびTERTに着目し、多能性幹細胞の誘導および維持における両遺伝子の機能を解析することを目的とする。2. TERTの多能性誘導に関わる機能とその酵素活性への依存性TERTが体細胞リプログラミングの効率を上昇させる分子的メカニズムを明らかにするため、TERT欠損細胞にウイルスベクターで正常なTERTまたは酵素活性を欠失したTERTを導入した細胞を用いてマイクロアレイ解析を行った。これによりTERTの酵素活性に依らないターゲット遺伝子候補を抽出することができた。発現が低下する遺伝子の中にはEzh1やSuv39h2、HDAC9などのヘテロクロマチン維持に関係しているピストン調節因子が含まれ、クロマチン構造を変化させることでTERTがリプログラミングを促進している可能性が示唆された。リプログラミングファクターを導入した後の細胞においても同様に解析し、発現上昇する遺伝子の中にEsrrbやKlf17といったリプログラミングでの機能が既に報告されている遺伝子が含まれることを明らかにした。3. TERT欠損iPS細胞の動態解析TERT欠損iPS細胞で見られた一時的な増殖障害およびテラトーマ形成不全を詳細に調べるため、各継代数のWTならびにTERT欠損iPS細胞をマイクロアレイ解析にかけ遺伝子発現を比較した。クラスター解析からは792遺伝子の発現上昇と157遺伝子の発現低下が明らかとなり、GO解析からは「細胞接着」と「形態形成」に分類される群が継代数40のTERT欠損iPS細胞で発現低下していることが明らかとなった。

体細胞にリプログラミングファクターを導入することで多能性幹細胞が誘導されることが示されているが、そのメカニズムについては未だよくわかっていないところが多い。本研究では、造血幹細胞で重要な働きを担いさらにそれぞれがDNA損傷応答とテロメア伸長に決定的な働きを持つ因子であるATMおよびTERTに着目し、多能性幹細胞の誘導および維持における両遺伝子の機能を解析することを目的とする。TERT遺伝子を欠損した体細胞からは多能性幹細胞の樹立効率が著しく低下した一方、レスキュー実験においてTERTはその酵素活性の有無に依らず誘導効率の改善に寄与することを明らかにした。TERT欠損細胞にウイルスベクターで正常なTERTまたは酵素活性を欠失したTERTを導入した細胞を用いてマイクロアレイ解析を行い、TERTの酵素活性に依らないターゲット遺伝子を抽出した。発現が低下する遺伝子の中にはEzh2やSuv39h2、HDAC9などのヘテロクロマチンに関する遺伝子が見出され、TERTはクロマチン再構成因子としてクロマチン構造に作用することでリプログラミングにおける遺伝子発現変化を促進している可能性が示唆された。リプログラミングファクターを導入した後の細胞においても同様に解析し、発現上昇する遺伝子の中にEsrrbやKlf17といったリプログラミングでの機能が既に報告されている遺伝子が含まれることを見出した。樹立されたTERT欠損iPS細胞では連続した継代において一時的な増殖障害およびテラトーマ形成不全を示した。各継代数の野生型ならびにTERT欠損iPS細胞についてマイクロアレイ解析を行った。GO解析により、「細胞接着」と「形態形成」に分類される遺伝子群が異常の現れる継代数40のTERT欠損iPS細胞で発現低下していることが明らかとなった。26年度が最終年度であるため、記入しない。これまでにTERTの多能性誘導に関わる機能について、TERTの欠損は多能性の誘導効率を減少させること、その際に酵素活性の有無は影響を与えないことを見出している。またTERT欠損が多能性幹細胞に及ぼす影響については、細胞増殖率の変化や染色体異常の蓄積などを見出している。前年度に得られた結果を踏まえ、今年度はマイクロアレイ解析を行い、TERTの多能性誘導に関わる機能および多能性維持に及ぼす影響について詳細な解析を行った。TERTの多能性誘導に関わる機能について、TERTの有無や酵素活性の有無によってどのような遺伝子や経路が影響を受けるのかを明らかにする。TERT欠損細胞に野生型TERTベクターや酵素活性失活変異型TERTベクターを導入し、リプログラミングファクターを導入する前後の時期でサンプルを用意してマイクロアレイ解析を行う。またTERT欠損iPs細胞の動態解析については、酵素活性を失活させた変異型TERTベクターを導入して樹立した細胞で同様の現象が起きるかを調べるとともに、細胞増殖率の変化やテラトーマ形成不全が見られた継代数の細胞を初期、後期の継代数の細胞とともにマイクロアレイ解析にかける。