hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
推薦システムにおけるユーザの気づきを誘発するインタラクションモデルの開発

近年,推薦システムの研究では,推薦精度の向上のみでなく,推薦過程を含めたサービス全体の価値の向上を目指す研究が行われつつある.我々は,推薦過程の要素の一つとして,推薦システムを利用したユーザの気づきに着目した.推薦システム内のユーザプロファイルを可視化することで,ユーザは自身の嗜好について何らかの気づきが得られるのではないかと考えた.本研究では,ユーザプロファイルの可視化・提示と気づきの関係についての調査を行った.その結果,ユーザプロファイルの提示により,ユーザは自分の嗜好や興味に関する気づきを得られ,なおかつその中には自分にとって目新しく,なおかつ重要なものが含まれていることが分かった.前年度までで,ユーザへのユーザプロファイルの提示により,ユーザの自分自身の興味への気づきが誘発されることを確認した.しかし,その気づきを得た後に,その後のアイテム選択の意思決定が容易になることは確認されなかった.今年度は,その理由について調査した.我々の仮説が否定された理由を考察するため,6名の被験者にインタビューを行った.インタビューでは,“気づきを入力する前と後で,アイテムを評価する際に考える内容は変化したか"を尋ねた.その回答から,気づき入力前後での被験者が考える内容の変化は,“より深く(複雑に)考えるようになった",“変わらない",“より簡単に考えるようになった",の3つに分類できることがわかった.この結果を踏まえ,気づきを獲得した18人の被験者に追加アンケートを実施した.追加アンケートでは,“気づきを入力する前と後で,アイテムを評価する際に考える内容がどのように変化したか"を上述した3分類から選択してもらった.そうすると,より簡単に考えるようになったユーザは半数以下にとどまり,逆により深く考えるユーザもいることが分かった.そのため,自信を持って意思決定できる人と,逆により慎重に意思決定する人とが併存し,結果として仮説が否定されたと考えられる.我々はさらに,ユーザプロファイルの閲覧で得られた気づきの内容についてインタビューにより調査した.具体的には,気づきの種類を,提示された情報をそのまま入力している気づき(same),提示された情報のいくつかをまとめ一般化した単語で表現している気づき(gene),提示された情報を具体的なあるいはより詳細な単語で表現している気づき(embo),まったく新しい内容についての気づき(new)に分類した.その結果,geneだけでなくemboの気づきを得たユーザも多くいた.これが意思決定の際の思考の変化の多様性を生んだものと思われる.近年,推薦システムの研究では,推薦精度の向上のみでなく,推薦過程を含めたサービス全体の価値の向上を目指す研究が行われつつある.我々は,推薦過程の要素の一つとして,推薦システムを利用したユーザの気づきに着目した.推薦システム内のユーザプロファイルを可視化することで,ユーザは自身の嗜好について何らかの気づきが得られるのではないかと考えた.本研究では,ユーザプロファイルの可視化・提示と気づきの関係についての調査を行った.その結果,ユーザプロファイルの提示により,ユーザは自分の嗜好や興味に関する気づきを得られ,なおかつその中には自分にとって目新しく,なおかつ重要なものが含まれていることが分かった.今年度は,ユーザの気づきを誘発するためのユーザプロファイルの形式的な特性について明らかにした.特に,機械学習アルゴリズムと関連して,どのような形式が良いかについて検討した.具体的には,人間が学習モデルを理解することができるNaive Bayes,決定木,マーケットバスケット分析の3つのアルゴリズムから得られるプロファイル形式について,その理解のしやすさを被験者実験で調べた.その結果,決定木が最も理解しやすいことが分かった.次に,決定木を用いてユーザプロファイルを構築し,それをユーザに提示することによって,ユーザが自分の興味や嗜好について気づきを得るかどうかに関する実験を行った.この実験のために推薦に用いるアイテムの収集を行った.具体的には,壁紙とオブジェ(置物)の2つのドメインに関する画像を画像共有サイトであるFlickrから収集した.画像はそれぞれのドメインで1000枚収集した.また,コンテンツに基づくフィルタリングを行うため,画像に内容に関するメタデータを付与した.実験では,被験者は自分のユーザプロファイルを閲覧し,何か気づいたことがあれば,それをフリーテキストで入力した.その結果,壁紙では一人当たり2.0個の気づきが,オブジェでは一人当たり2.5個の気づきが得られた.一つ一つの気づきに対して,有益さと新鮮度を評価してもらった.有益かつ新鮮な気づきを得たユーザは約半数いることが分かった.この実験後,さらにアイテムを評価してもらい,その評価値や評価にかかる時間の変化を調べたが,これらには変化はなかった.このことにより,ユーザプロファイルの提示により気づきは誘発することはできたが,その後の意思決定に影響を与えることはできなかったことが分かる.前年度までで,ユーザプロファイルの提示による,ユーザの自身の興味や嗜好に対する気づき支援の研究は概ね終了した.そのため,今年度は推薦リストの提示に焦点を当てることにした.具体的には,推薦リストに予測評価値が高いアイテムと低いアイテムを混合させることで,ユーザにとって意外性の高いアイテムの存在に気付くかどうかを調べた.予測評価値が高いアイテムばかりから構成されるリストは,ユーザにとってすでによく知っているアイテムばかりが推薦される可能性が高い.また,知らないアイテムが含まれていたとしても,それを見過ごしてしまうかもしれない.一方,予測評価値が低いアイテムばかりから構成されるリストは,ユーザにとって意外と思われるが,リストの質については懐疑的になるかもしれない.

本研究では,それらを適切に組み合わせることで,ユーザは意外なアイテムの存在に気付く可能性があると考え,その基礎実験をすることとした.データセットには,地上波テレビ番組2日分を収集したものを用いた.これを分割し,予測評価値の高いアイテムのみのリスト,低いアイテムのみのリスト,高いアイテムと低いアイテムを混合したリストの3種類を比較し,ユーザが知らないアイテムを探す行動を取ったかどうかを調べた.なお,リストは上記のリストを単体で見せる場合と,それらを並べて見せる場合の2種類を試した.被験者は16名である.その結果,混合したリストにおいて,ユーザは積極的に知らないアイテムを探す行動をすることが分かった.また,それにより意外なアイテムを発見する個数が増加することが分かった.ソーシャルコンピューティング現在までの研究の進展であるが,申請当初よりも大きく進展している.その理由としては,実験に用いるアイテムの収集やプロファイル形式に関する基礎検討を,交付内定が出る前から行っていたためである.また,交付前から情報推薦に用いる推薦アルゴリズムの実装を開始していた.このため,交付決定後に,すぐにプロファイル形式に関する調査と,プロファイル提示の被験者実験を開始することができた.これらにより,大幅に時間を短縮することができた.また,当初計画では,ユーザプロファイルを提示する部分を限定することを考えていた.これは,限定することにより,ユーザはその部分について注目し,より多くの気づきを得られるものと考えたからである.研究計画では,ユーザプロファイルのどの部分を選択するのか,それをどのように提示するのかに関する基礎的調査も行う予定であった.しかし,前年度にこの基礎的調査を始めたところ,ユーザにユーザプロファイルの一部だけ見せても,全体が把握できていないため,その意味を理解することが非常に難しいことが分かった.そのため,ユーザプロファイルの部分提示に関する調査が全くなくなってしまった点も,研究の進展を進めた理由である.前年度に研究計画より早く研究を実施できたため,今年度は意思決定に関する調査を詳細に行うことができた.自身の嗜好をよく理解することは意思決定を迅速にできると考えていたが,嗜好への気づきはそれほど単純ではないことが分かった.なぜなら嗜好への気づきには,嗜好への理解を単純化するものと複雑化するものの両方があることが分かったからである.複雑化の場合も,これまで見落としていた興味のあるアイテムの発見につながる効果が期待されるため,いずれの気づきも有用であると思われる.そこで,意思決定の迅速さを促すような機能や方式に関する研究はこれで終了することにした.これも研究の進展を勧めた理由である.現在までの研究の進展であるが,申請当初よりも大きく進展している.その理由としては,実験に用いるアイテムの収集やプロファイル形式に関する基礎検討を,交付内定が出る前から行っていたためである.また,交付前から情報推薦に用いる推薦アルゴリズムの実装を開始していた.
光形態形成を制御するタンパク質複合体の解析

1)COP9複合体の解析COP9タンパク質は核内にあってタンパク質の明所で650kDaの複合体として存在することがわかってきた。COP9タンパク質複合体をSDSゲル電気泳動によって分離した。構成するタンパク質は全部で12から14本あり、ほぼ等モルで存在することがわかった。その構成成分の各タンパク質のアミノ酸配列の決定を行った。その結果、50kDaと52kDaの二つのタンパク質からやはり光形態形成変異株として単離されているfus6変異株で変異に関連しているタンパク質のFUS6と同一の配列が求められた。このことからこの複合体は、実際、光による植物の形態形成に関係している複合体であることが示唆された。更にこの複合体は明暗で大きさが変化しており、暗所でより大きな複合体を形成することがわかってきた。このことは植物が明所と暗所で異なった形態形成をすることからこの明暗二つの条件でこの複合体に付加または遊離していく分子が形態形成に本質的に重要な因子となることが示唆された。2)ホメオボックス遺伝子COP1やCOP9複合体の下流にはどのようなタンパク質が関与しているかを解析するためにいくつかの変異株や遺伝子を用いて解析を行った。そのうちの一つにフィトクロームからのシグナル伝達にあると思われる遺伝子で動物のホメオボックス遺伝子と相同性のある遺伝子Athb-2遺伝子の発現を調べた。野性株のシロイヌナズナでは、Athb-2遺伝子は、暗所で発現がみられ、明所では、ほとんど発現していない。また近赤外光によって発現が増大することが知られている。またこれを過剰発現する形質転換植物では、胚軸の伸長が観察される。このようなことから光制御による胚軸の伸長にこの遺伝子が関与していることが示唆される。cop1変異株でこの遺伝子の発現を調べた結果、この遺伝子は変異株中でほとんど発現していないことがわかり、Athb-2遺伝子がCOP1遺伝子の下流に位置することが示唆された。
悪性腫瘍に対するphotodynamic

悪性腫瘍に蓄積性を有する光感受性物質を投与し,レーザー光線による励起光線を照射する悪性腫瘍の肉眼的診断および治療(photodynamic diagnosisおよびtherapy)の臨床応用を行なった.光感受性物質としてはeosin yellow(eosin Y)を用い,レーザー光線としてはアルゴンレーザー光(波長514.5nm)を使用するphotodynamic diagnosisを食道癌に対する転移リンパ節の判定,および腫瘍摘出後の腫瘍遺残の有無を術中肉眼的に判定する方法として応用した. Eosin Yの投与量は10mg/kgとし,手術48時間前に点滴静注した.術中摘出標本を黒色の紙上におき, 15cmの距離からレーザー光線(出力400mw)を照射した.その結果,食道癌11症例について,癌巣には全例に蛍光がみられ,外膜および脂肪組織では全例に蛍光がみられなかった.また,転移リンパ節22個中21個(95%)に蛍光がみられ,非転移リンパ節26個中25個(96%)に蛍光がみられなかった.以上の結果から, Ensin Yとアルゴンレーザー光照射を組み合わせた食道癌に対する術中のphotodynamic diagnosisは施行可能であると考えられた.次に, photodynamic therapyの検討のために,マウス皮下に移植腫瘍を注入し,径7-10mm程度に成長した時点で照射前にEosin Yを100mg/kgを注入し,アルゴンレーザー光線の腫瘍内照射を行なった. Photodynamic therapyの効果の程度,殺細胞効果の発現時期は腫瘍容積の変化および摘出腫瘍の組織学的所見にて検討した.その結果,治療効果は治療後早期にみられた.また,治療群では組織学的に癌巣のみられないものが対照に比べ多くみられた.以上の結果から, Eosin Yとアルゴンレーザー光線によるphotodynamic therapyが悪性の瘍に対して施行可能であると思われた.しかし,アルゴンレーザー光線は組織通過性が悪いため,臨床応用に際しては透過性のよい他のレーザーを使用したphotodynamic therapyを施行すべきであると思われた.悪性腫瘍に蓄積性を有する光感受性物質を投与し,レーザー光線による励起光線を照射する悪性腫瘍の肉眼的診断および治療(photodynamic diagnosisおよびtherapy)の臨床応用を行なった.光感受性物質としてはeosin yellow(eosin Y)を用い,レーザー光線としてはアルゴンレーザー光(波長514.5nm)を使用するphotodynamic diagnosisを食道癌に対する転移リンパ節の判定,および腫瘍摘出後の腫瘍遺残の有無を術中肉眼的に判定する方法として応用した. Eosin Yの投与量は10mg/kgとし,手術48時間前に点滴静注した.術中摘出標本を黒色の紙上におき, 15cmの距離からレーザー光線(出力400mw)を照射した.その結果,食道癌11症例について,癌巣には全例に蛍光がみられ,外膜および脂肪組織では全例に蛍光がみられなかった.また,転移リンパ節22個中21個(95%)に蛍光がみられ,非転移リンパ節26個中25個(96%)に蛍光がみられなかった.以上の結果から, Ensin Yとアルゴンレーザー光照射を組み合わせた食道癌に対する術中のphotodynamic diagnosisは施行可能であると考えられた.次に, photodynamic therapyの検討のために,マウス皮下に移植腫瘍を注入し,径7-10mm程度に成長した時点で照射前にEosin Yを100mg/kgを注入し,アルゴンレーザー光線の腫瘍内照射を行なった. Photodynamic therapyの効果の程度,殺細胞効果の発現時期は腫瘍容積の変化および摘出腫瘍の組織学的所見にて検討した.その結果,治療効果は治療後早期にみられた.また,治療群では組織学的に癌巣のみられないものが対照に比べ多くみられた.以上の結果から, Eosin Yとアルゴンレーザー光線によるphotodynamic therapyが悪性の瘍に対して施行可能であると思われた.しかし,アルゴンレーザー光線は組織通過性が悪いため,臨床応用に際しては透過性のよい他のレーザーを使用したphotodynamic therapyを施行すべきであると思われた.
民衆文学にみるロシア民族のナショナル・アイデンティティの形成史に関する研究

本研究の目的は,現代ロシアの大きな混迷と危機の原因を,18世紀半ばから19世紀半ばまでの近代ロシア社会・文化の形成と成立の時期にまでさかのぼり,その転換期における特に民衆レベルを中心とした文化とメンタリテイの基礎構造の記述によって解明することにあった。この時代に,現在の我々が「ロシア的」と感じ,「ロシア文化」と呼び習わしているものが明確な輪郭を現したのであり,それは「ロシア民族」ならびに「ロシア民衆」という言説が成立したことと密接に関わっているはずである。この点からロシア民俗学・民族学史の捉えなおしがおこなわれたのが本研究の基本的問題設定である。そのため,最終年度にあたる本年度にあっては,これまで2年間の研究の成果にもとづきながら,特に18世紀後半から19世紀半ばまでのロシア民俗学・民族学の学説研究史の調査に多くの時間をかけることとなった。それはたんに,資料収集・テクスト刊行・研究書発表にとどまらず,そうしたフォークカルチュアにたいする関心そのものが持つ問題の解明にまで及ぶ時代史的・社会史的・精神史的な性格を帯びる問題としておこなわれたのである。こうした研究のごく部分的な成果は,北海道大学スラブ研究センターでの公開講座でのレポート「民衆文化・民族文化から見たロシア」として発表され,同タイトルの報告要旨は裏面に記した報告書に掲載されているが,これはさらにまとまったモノグラフとして発表の予定にあり,準備中である。また,19世紀半ば前後のロシア民俗学の置かれた状況にかんしては,やはり裏面にあげた成果「メ-リニコフ=ペチェ-ルスキイとその時代(上)」として発表した。これらの成果は時代も問題状況もいまだ断片的であり,さらにいくつかの成果を媒介させることで全体の枠組みを提示すべく準備を進めているところである。本研究の目的は、現在のロシアの大きな混乱と危機の原因を18世紀ロシアの近代社会成立の時期までさかのぼって,その時代の文化とメンタリティの解明によって明らかにすることにあった。このため本年度は具体的作業の諸点として、(1)18世紀前半におけるロシア,ル-シというアイデンティティ意識の点検(ピョ-トル改革と近代化における「ロシア文化」の全体像の把握を中心として)(2)18世紀後半における「文学」の諸相とロシア,アイデンティティ(民衆文学、大衆文学、世俗文学、都市文学,小説テクストのチェック,ルボ-ク(民衆版画本)に描かれた「庶民像」「民衆イメージ」の点検と分析を中心として)(3)18世紀末におけるロシア、インテリゲンツィヤの「誕生」の意味とロシア・アイデンティティ(ノヴィコフ,カラムジン,ラシーシチェフらの民衆文学、フォークカルチュアへのアプローチの分析を中心として)の3点をあげたが,この中で(1)(2)は資料収集と考察のための基本方向が定まってこれから実際的作業に取りかかる予定である。また(3)については、特にインテリゲンツィヤの中からラジ-シチェフの仕事と活動に着目し、彼の著作の読解ならびにその時代的背景と社会史的意味について研究を行なった。その成果の一部はすでに発表したが,さらに何点かの成果を論文としてまとめるべく現在その準備を行なっているところである。本研究の目的は,現在のロシアの大きな混迷と危機の原因を,18世紀半ば以降の近代ロシア社会の形成・成立の時期にまでさかのぼって,その転換期における特に民衆レベルを中心とした文化とメンタリテイの基礎構造の解明によって明らかにすることにあった。そのための具体的作業としてあげてきたのは,1)18世紀前半におけるロシア,ル-シという概念,ならびにナショナル・アイデンテイテイ意識の点検[ピョ-トル改革と近代化における「ロシア文化」の全体像の把握,ロシア最初の歴史家・地理学者・民族誌家のタチ-シチェフの仕事の意味の考察などを通して],2)18世紀後半から19世紀初頭における「文学」の諸相と特徴,ならびにロシア・アイデンテイテイの形成過程の検討[民衆文学・大衆文学・世俗文学・都市文学などといったジャンルの「誕生」とそれらのテクストのチェック,「非文学」的ジャンルとしての日記・書簡・回想・家庭アルバム・アネクド-ト・スピーチなどの言語文化史的意義,民衆版画・版画本に描かれた民衆・庶民のイメージの点検と分析などを通して],3)18世紀後半から末までのロシア・インテリゲンツイアの「誕生」の意味とロシア・アイデンテイテイの関連の考察[ニヴィコフ、カラムジン,ラジ-シチェフらの民衆文学・フォークカルチュアにたいするアプローチの分析などを通して]の3点である。このなかで,3)の特にラジ-シチェフに関しては平成7年度の成果として発表ずみであるが,2)に関して,民衆版画・版画本や風俗画をはじめとする同時代のヴィジュアルな資料に登場した民衆・庶民のイメージに点検の成果は近く論文として発表の予定である。さらに,1)3)とは別に,現代の特に1980年代初頭からペレストロイカ期を経て90年代初頭までの時期につき,ロシア・アイデンテイテイの捉え直しの過程を民俗学研究の学史的側面から検討した成果を発表すべく現在その準備中である。(793字)本研究の目的は,現代ロシアの大きな混迷と危機の原因を,18世紀半ばから19世紀半ばまでの近代ロシア社会・文化の形成と成立の時期にまでさかのぼり,その転換期における特に民衆レベルを中心とした文化とメンタリテイの基礎構造の記述によって解明することにあった。

この点からロシア民俗学・民族学史の捉えなおしがおこなわれたのが本研究の基本的問題設定である。そのため,最終年度にあたる本年度にあっては,これまで2年間の研究の成果にもとづきながら,特に18世紀後半から19世紀半ばまでのロシア民俗学・民族学の学説研究史の調査に多くの時間をかけることとなった。それはたんに,資料収集・テクスト刊行・研究書発表にとどまらず,そうしたフォークカルチュアにたいする関心そのものが持つ問題の解明にまで及ぶ時代史的・社会史的・精神史的な性格を帯びる問題としておこなわれたのである。こうした研究のごく部分的な成果は,北海道大学スラブ研究センターでの公開講座でのレポート「民衆文化・民族文化から見たロシア」として発表され,同タイトルの報告要旨は裏面に記した報告書に掲載されているが,これはさらにまとまったモノグラフとして発表の予定にあり,準備中である。また,19世紀半ば前後のロシア民俗学の置かれた状況にかんしては,やはり裏面にあげた成果「メ-リニコフ=ペチェ-ルスキイとその時代(上)」として発表した。これらの成果は時代も問題状況もいまだ断片的であり,さらにいくつかの成果を媒介させることで全体の枠組みを提示すべく準備を進めているところである。
ラット慢性膵外分泌不全モデルにおける病態生理学的研究

Zein-oleic acid-linoleic acid溶液(以下Z液)のラット膵管内単回注入法により慢性膵炎モデルを作成し、6ヶ月経時的に組織像、膵内酵素含量、核酸含量、膵外分泌機能、膵内分泌機能について検討した。また、FOY-305をラットに連日経口投与し、慢性膵炎モデルに及ぼす影響を検討した。Z液注入後6週後には、繊維化を伴った高度膵萎縮、膵内蛋白、amylase,DNA,RNA含量の著明な低下(約70%)を認め、6ヶ月後まで持続した。BT-PABAの有意な低下を認めた。O-GTTでは異常を認めなかった。膵内インスリン含量にも差はなかった。組織像では、Z液で膵管分枝を閉塞すると、早期から周辺部の膵腺房細胞の破壊が生じ、経時的にその範囲がより広範となる。Z液注入直後の膵腺房細胞を電顕的に観察すると腺胞腔の拡大と腺胞細胞の扁平化が経時的に出現し、更にその数が増え程度も高度となる過程が観察された。その後も腺胞破壊は進行し、6週以降も実質の破壊が進展して高度慢性膵炎像を示した。本モデルを用いて、Z液注入直後および1週後よりFOY-305を胃ゾンデを用いて胃内に注入し、Z液単独群と比較検討した。FOY-305のコントロール群では、膵重量、膵内酵素含量、核酸含量の有意な増加を認めたが、Z液注入群では、Z液単独群と明らかな差は認めなかった。本モデルは、FOY-305投与においても影響の認められない高度慢性膵炎モデルと考えられた。Zeinーoleic acidーlinoleicacid溶液(以下Z液)を作成し、ラット膵管内単回注入法により慢性膵外分泌不全モデルを作成した。6ケ月間経時的に体重、膵重量、膵内酵素含量、血清アミラ-ゼを測定し、BTーPABA試験と膵組織像についても検討した。高度膵萎縮を認めたが、体重は経時的に有意に増加した。Z液の膵管内注入後早期の組織像では、末梢膵管分枝内に充満したZ液とその周辺部から始まる実質の壊死、脱落像が見られた。膵腺房細胞の形態学的変化はまずacinar lumenの拡大から始まり、扁平化した腺房胞細胞が、duct like tubular complex appearanceを経て壊死に至る過程が観察された。同時に末梢膵管分枝の不整拡張と一部の膵管上皮細胞の過形成も認められた。経時的に実質の破壊が進展し、高度慢性膵炎像を示した。Z液による膵障害のメカニズムとして、その成分中のzeinが蛋白栓様の作用をすると同時にそれに混じた不飽和脂肪酸のacidityとdetergent作用がそれに接した膵管上皮のprotective barrierの破壊を生じることが強く示唆された。膵組織像の変化に一致して膵重量は、control群に比してZ液注入6ケ月後88%の著明な膵萎縮を認めた。また、100gB.W.あたりの膵内蛋白量、amylase含量、DNAおよびRNA含量は、Z液注入6ケ月後それぞれ、control群に比して89%ー96%ー91%ー95%と著明な減少を認めた。血清amylase値に差は認められなかった。BTーPABAテストにおいてもcontrol群84±4.7%に比して6週後45±16.9%3ケ月後35±9.5%6ケ月後19±12.7%と著明な膵外分泌不全状態を認めた。以上の結果より本法により作成された慢性膵外分泌不全モデルは、組織学的ならびにDNA,RNAを初めとする生化学的検討、膵外分泌機能検査の検討から見ても膵の再生の乏しいモデルであることが判明した。

ラット膵管内にzein-oleic acid-linoleic acid溶液(以下Z液)を単回注入し、6ケ月に渡り生化学的および形態学的検索を行った。Z液注入後早期の組識像では、末梢膵管分枝内に充満したZ液とその周辺部から始まる実質の壊死、脱落像が見られた。膵腺房細胞の破壊は、注入後24時間以内から見られた。2週目には繊維化が見られた。その後、6ケ月後の膵組識像では、主膵管の不規則な拡張、膵管周囲の繊維化、著明な脂肪置換を認め、実質が島状に散在する形でごくわずかに残存していた。一部では、小葉内に入りこむような小葉間繊維化と、炎症性細胞浸潤を認めた。組識学的にヒト慢性膵炎に合致しうる組識像と考えられた処置後の生存率は75%であった。体重100gあたりの膵重量は、6週で31%、6ケ月で12%に低下した。血中amylaseは、処置後6時間で上昇した。が、その後低下し2日目以降6ケ月間正常範囲であった。膵内蛋白量、amylase,DNA,RNA含量は、1週で50%以上の急速な減少を示し、その後増加せず、6ケ月ではそれぞれ90%以上の著明な低下を認めた。膵外分泌機能としてBTーPABAテストを行い、control群84±4.7%に比して6週後45±16.9%、3ケ月後35±9.5%、6ケ月後19±12.7%と著明な膵外分泌不全状態を認めた。今回行ったgrum pancreasあたりのhydroxy-proline含量は、control群296.4±68.6μgに比して6週後1378.4±252.1μg、3ケ月後1727.2±394.2μg、6ケ月後3451.9±1249.5μgと膵組識像に一致して著明な増加を認めた。予備実験として行った空腹時血糖では、control群107.5±24.7mg/100ml、4日後102±18.6mg/100ml、2週後78.4±21mg/100ml、6週後130.3±34.7mg/100ml、6ケ月後79±26.6mg/100mlで6ケ月間を通して有意な差は認めなかった。膵内分泌機能機能検査として今後、経口ブドウ糖負荷試験、膵内インスリン含量の測定を予定している。Zein-oleic acid-linoleic acid溶液(以下Z液)のラット膵管内単回注入法により慢性膵炎モデルを作成し、6ケ月経時的に組織像、膵内酵素含量、核酸含量、膵外分泌機能、膵内分泌機能について検討した。また、FOY-305をラットに連日経口投与し、慢性膵炎モデルに及ぼす影響を検討した。Z液注入後6週後には、繊維化を伴った高度膵萎縮、膵内蛋白、amylase、DNA、RNA含量の著明な低下(約70%)を認め、6ケ月後まで持続した。BT-PABAの有意な低下を認めた。O-GTTでは異常を認めなかった。膵内インスリン含量にも差はなかった。組織像では、Z液で膵管分枝を閉塞すると、早期から周辺部の膵腺房細胞の破壊が生じ、経時的にその範囲がより広範となる。Z液注入直後の膵腺房細胞を電顕的に観察すると腺胞腔の拡大と腺胞細胞の扁平化が経時的に出現し、更にその数が増え程度も高度となる過程が観察された。その後も腺胞破壊は進行し、6週以降も実質の破壊が進展して高度慢性膵炎像を示した。本モデルを用いて、Z液注入直後および1週後よりFOY-305を胃ゾンデを用いて胃内に注入し、Z液単独群と比較検討した。FOY-305のコントロール群では、膵重量、膵内酵素含量、核酸含量の有意な増加を認めたが、Z液注入群では、Z液単独群と明らかな差は認めなかった。本モデルは、FOY-305投与においても影響の認められない高度慢性膵炎モデルと考えられた。
外磁場中のGinzburg-Landau方程式の研究

1.定常状態のマイスナー効果を巨視的に表現する拘束条件をGinzburg-Landauのエネルギー汎関数に付加して、その最小化問題を考え、それをペナルティ法を用いて解き、その非自明な解の存在定理を得た。さらに、その数値シミュレーションを行い、その解が巨視的にマイスナー効果をよく表現していることを確認した。2.外部磁場中の時間依存のGinzburg-Landau方程式とMaxwell方程式の連立方程式に対する初期値境界値問題の大域的弱解と境界の存在と一意性定理の研究を空間二次元と三次元の場合に行った。最初にL_2空間の枠組みでガレルキン法を用いて、大きなデータの一意存在定理を示し、さらに、L_3空間の枠組みで、大きなデータに関しては局所解の一意存在定理を線形半群の理論と非線形項の適切な評価を用いて、最初全空間で、次に有界または非有界領域の場合に確立した。さらに、自明解の安定性を示すことにも成功した。3.時間依存のGinzburg-Landau方程式の数値解析は、単に離散化すると、方程式のゲージ不変性が失われて、なかなか適切に現象を捉えることが出来ない困難さがある。本研究では、時間ゲージを採用し、方程式をうまく変形すると、その離散化が全自由エネルギーが時間とともに単調に現象するような差分スキームが構成できることに着目し、それを用いて、第一種と第二種の超伝導状態の時間的変化を外部磁場の下で数値シミュレーションした。その結果は、物理理論の正当性をよく示すものであった。磁場の中にある超電導体のモデルとして知られているGinzburg-Landau方程式系及びその時間発展系は、1960年代から提唱されているが、3次元での数学的解析的研究は1980年代後半から、定常問題に対して始まった。この定常問題ではパラメータと外部磁場の強さによって解の振舞いが劇的に変化することが期待されているが、その方向での理論的研究は現在ほとんどなされていない。本研究の目的の一つは、この解の振舞に関する問題を理論、数値解析の両面から考察し超電導のモデルを改良しそれを解析することである。本研究年度では、笠井、大石、石渡らと共に、定常状態の考察としてMeissner効果の数学的解析を考えた。Meissner効果は超電導の特有の性質であり、物理的にはLondon方程式と言われる近似方程式から説明されている。しかし、Ginzburg-Landau方程式とLondon方程式の関係は数学的に厳密な意味では解析されておらず、また、Ginzburg-Landau方程式の数値シミュレーションでは、実験的に見られる浸入長よりオーダーがはるかに大きい。そこで、Meissner効果を巨視的に満たすような拘束条件つきのエネルギー汎関数の最小化問題を、ペナルティー法を用いて調べ、自明解でない解の存在定理を得た。次に、笠井と時間依存のGinzburg-Landau方程式とMaxwell方程式の連立方程式の初期値・境界値問題の研究に従事し、その弱解及び強解の存在定理及び強解の一意性定理を得た。これらの結果の多くは、初めて確立されたものであるが、その一部は従来知られていた結果を著しく改良したものにもなっている。さらに、大谷、秋山らの協力を得てそれらを非線形半群理論の枠組で扱い、存在定理のより精緻な結果を得た。本研究年度では、笠井、石渡、井戸川らと共に、定常状態の考察としてMeissner効果の数学的解析を考えた。

Meissner効果は超電導の特有の性質であり、物理的にはLondon方程式と言われる近似方程式から説明されている。しかし、Ginzburg-Landau方程式とLondon方程式の関係は数学的に厳密な意味では解析されておらず、また、Ginzburg-Landau方程式の数値シミュレーションでは、実験的に見られる浸入長よりオーダーがはるかに大きい。そこで、Meissner効果を巨視的に満たすような拘束条件つきのエネルギー汎関数の最小化問題を、ペナルティー法を用いて調べ、自明解でない解の存在定理を得た。次に、笠井と時間依存のGinzburg-Landau方程式とMaxwell方程式の連立方程式の初期値・境界値問題の研究に従事し、その弱解及び強解の存在定理及び強解の一意性定理を得た。これらの結果の多くは、初めて確立されたものであるが、その一部は従来知られていた結果を著しく改良したものにもなっている。さらに、大谷らの協力を得てそれらを非線形半群理論の枠組で扱い、存在定理のより精緻な結果を得た。昨年度に引き続き、外部磁場の中にある超伝導モデルとして知られる、Ginzburg-Landau方程式(以下、GL方程式)についての時間依存問題及び定常問題の研究を行った。・時間依存問題時間発展のGL方程式でのDecay rateについて調べた。放物型-Maxwell型のときは、外部磁場のないときに超伝導状態にExponential Decayすることがわかった。外部磁場のあるときには定常状態に収束することが知られており、外部磁場の十分強いときには常伝導状態に収束するが、このDecay rateは現在研究を続行中である。外部磁場が十分強いとき数値的に、超伝導状態の崩壊現象を常伝導状態と超伝導状態との界面の挙動として捉える試みを行う。1次元の場合などについて部分的な結果が得られているが、これについては、現在研究を継続中である。・定常問題1次元、2次元の軸対称、2次元、3次元の軸対称の場合についてエネルギー汎関数を数値的に(局所的に)最小化することによって、定常状態をしらべた。これによって得られた結果及びそれらに関連した話題は、日本数学会秋季分科会(広島)、日本応用数理学会(松山)、ICIAM99(Edinburg,Skotland)で発表した。外部磁場の下での超伝導状態の時間的変化を記述する、時間依存のGinzburg-Landau方程式に対する初期値問題の大域解の一意存在定理および時間無限大での漸近挙動に関する従来の研究は、主としてガレルキン法とエネルギー評価によるものであった。本年度は、外部磁場および初期データに対するより適切な仮定の下に始めに、全空間R^3における初期値問題に対してL^2空間の枠組みで線形半群の理論と非線形項の適切な評価を用いて、解の一意存在定理を確立した。さらに、Navier-Stokes方程式のL^p理論における議論を用いて、その結果を、有界領域の内部と外部における初期値境界値問題の場合にL^3空間の枠組みで拡張することに成功した。さらに、その枠組みの中で自明解の安定性を示すことにも成功した。また、時間依存のGinzburg-Landau方程式の数値解析は、ゲージの取り方に依存し、単に、方程式を離散化しただけでは、なかなか適切に現象を捕らえることができない困難さを抱えている。
敗血症性急性腎障害における発症機序の解明と早期発見法の開発（国際共同研究強化）

敗血症性急性腎障害(AKI)の発症機序について、検討した。本プロジェクトでは、敗血症に伴うAKIの発症において近位尿細管におけるパターン認識応答が非常に重要であることが証明された。また、このAKI発症の端緒となる現象として、尿細管における尿の間質への漏出があり、これは後期の血行動態変化に対して、代償的に働いており、敗血症性AKIの病態の複雑さが再確認された。全身性炎症について、単球・マクロファージが尿細管由来のAKIに対して、増悪にも緩解にも働くことがわかった。同時に、血管側からの作用として、尿細管由来機序とは独立し、糸球体ろ過量調節に重要である機序が判明した。内定年度:2015敗血症に伴う急性腎障害(AKI)の機序解明に取り組んだ。先行した基盤研究Cにより、敗血症急性腎障害の初期乏尿は、全身性炎症とは独立した尿細管を起源とすることがわかった。この基盤研究C(初年度)では、尿細管がどのように変化してAKIを生じるかについて検討できておらず、米国Vanderbilt University Medical CenterのJens Titze教授との共同研究を行った。その結果、本来、原尿は尿細管を下流のネフロンに向けて流れて、最終的に膀胱を経て尿となるはずが、敗血症時には、近位尿細管の時点で尿細管外に漏れ出ていることを示唆する結果が得られた。In vivoイメージングにより近位尿細管において尿流速が顕著に減少し、尿細管の細胞間結合が脱落し、間質体液量が増加、そして、間質静水圧が上昇していることが明らかとなった。またこの漏出液は等張であり、間質細胞(マクロファージ、樹上細胞、T細胞)における浸透圧センサー分子の欠損マウスにおいて、AKIの重症度に全く差が確認できず、漏出の駆動力は間質側の浸透圧ではなく、糸球体ろ過圧であると考えられた。この経路を阻害する薬物を数個使用したが、腎臓にこの変化が生じた段階において、この変化に対する有効な治療法は発見できなかった。おそらく一度シグナルが発生すると、ドミノ倒し的に障害が発生するためであり、今後は、阻害薬でなく、尿細管あるいは内皮細胞に対する保護効果を増強する干渉効果のある薬物を用いて、研究を進める。おおむね順調に進行している。目的の一つであった、漏出の駆動力について、かなりの部分が解明できている。一番に想定していた間質浸透圧の増強に関しては、1漏出液が等張であったこと、2間質細胞(マクロファージ、樹上細胞、T細胞)における浸透圧センサー分子の欠損マウスにおいて、AKI重症度に全く差がみられなかったこと、以上2点から、尿の漏出は近位尿細管における等張原尿の漏出が主であり、漏出駆動力は糸球体ろ過圧と間質静水圧の差であると結論した。国内で行う基盤研究Cでは、半年でこれだけの成果を出すことは不可能であり、初年度は成功であると判断している。敗血症性急性腎障害(AKI)の発症機序について、科学研究費を戴き、さらには、平成28-29年度は国際共同研究加速基金も戴き、海外研究機関との協力により、当初想定した以上の成果も得ることができた。具体的な成果として、1敗血症における全身性炎症と近位尿細管における尿生成障害との関係探索、2近位尿細管におけるTLR4conditional-KOマウスを作成し、生体イメージングも導入したAKI解析、3tight junction破綻による腎間質内における体液の貯留、以上3点を明らかにした。1全身性炎症と局所における乏尿の関係を検討し、脾臓の高貪食活性単球群が細胞保護性、低貪食活性群が細胞障害性のサイトカイン産生を行っていることがわかった。これらのサイトカイン群に対する中和抗体による単一サイトカインへの処置では変化は得られなかった。2NDRG1陽性細胞におけるTLR4欠失モデルマウスの作製に成功した。このマウスにおいてはLPSによる乏尿がほぼ解消されており、内毒素症AKIにおける乏尿の誘導因子であると考えられた。しかしながら、糸球体ろ過量が著明に減少する重症度では、NDRG1:TLR4マウスにおける改善作用は消失していた。1に観られた結果は、このマウスにおいて減少していた。3国際共同研究により特に成果の出たものとして、LPSによる尿細管tight junctionの可逆的な破綻を確認した。これはTLR4阻害により遮断できるため、尿細管局所での乏尿形成メカニズムが確認された。また、AKI中のマウスでは、腎臓内水分塩分量の増大、間質内静止水圧の上昇が確認でき、尿漏出のエビデンスが得られた。これらの結果より、敗血症性AKIの初期では尿細管における細胞間隙からの尿漏出により乏尿が生じ、単球はこの作用と相互作用をしているが、完全に依存している結果ではなく、独立した作用があると考えられる。

同時に、血管側からの作用として、尿細管由来機序とは独立し、糸球体ろ過量調節に重要である機序が判明した。引き続き、この結果により生じる尿細管間質微小環境の変化が全身性炎症に与える影響について検討していく。具体的には、腎リンパ液を回収し、尿漏出時におけるリンパ球極性変化と、その役割について検討し、急性腎障害より生じる他臓器不全との関係についても解析していく予定である。腎臓薬理学
ペリプラズム空間における鞭毛構築過程の制御機構に関する分子遺伝学的解析

細菌の鞭毛は細胞表層膜系内に端を発し、細胞外へ長く伸びだした超分子構造体であり、基体、フック、繊維の3つの部分構造から構成されている。このうち基体は細胞表層膜系内に存在し、中心軸をなすロッドと、内膜、ペリプラズム空間、外膜にそれぞれ局在する3枚のリング状構造体(MS、P、Lリング)から構成されている。本研究では、ペリプラズム空間の鞭毛構造体であるPリングとロッドの形成制御機構に注目し、これらの形成の補助因子FlgAとFlgIの構造と機能について解析を行った。flgA突然変異体では鞭毛形成がPリング形成で特異的に阻害されることから、FlgAはPリング形成に関与していると考えられる。本研究ではFlgAに関して次の4点を明らかにした:(1)FlgAは前駆体として合成され、一般的蛋白質輸送系を介してペリプラズム空間へ輸送される,(2)FlgAはPリングが形成されるペリプラズム空間で機能している,(3)FlgA遺伝子の欠損下でもPリング構成成分のFlgIを大量発現すれば鞭毛形成能の回復がみられる,(4)FlgI同士の直接的な結合は強くないが、FlgAを介するとその結合が容易に形成される。これらの結果に基づいて、FlgAはPリング形成に関与するペリプラズミックシャペロンであるとのモデルを提案した。flagJヌル突然変異体では鞭毛形成がロッド形成のステップで特異的に阻害されることから、FlgJはロッド形成の補助因子であると考えられる。本研究ではFlgJに関して次の3点を明らかにした:(1)FlgJは鞭毛形成に関与する少なくとも2つの機能を有する,(2)N末側はロッド形成に必須の機能をもつ,(3)C末側はムラミダーゼ活性をもち、形成されたロッドとPリングのペプチドグリカン層貫通を補助する。これらの結果とこれまでの知見をもとに、細胞表層膜系におけるロッド形成過程のモデルを提案した。
自律マイクロロボットのアクチュエータとエネルギ供給に関する研究

低電圧で駆動する静電マイクロアクチュエータを開発し,太陽電池によるエネルギ供給が可能であることを実験により確認した.開発した静電マイクロアクチュエータの構造は,複数のカンチレバ-が直列に接続された形をしている.カンチレバ-一本の寸法は,長さ450μm,幅10μm,厚さ1.5μm程度であり,材質はアルミニウムとクロムである.一つ一つのカンチレバ-の変位は微小なものであるが,それを複数重ねることで全体として245μm程度の大きな変位を獲得することができた.また,必要な駆動電圧は一本のカンチレバ-を弾性変形させるのに必要な電圧に相当し、その電圧を12V程度まで低減することができた.これにより,CMOS論理デバイスからの出力を直接アクチュエータの電極に接続することで駆動できるようになった.すなわち,従来の静電アクチュエータに必要な電圧増幅回路や,電磁力駆動型モータに必要な電流増幅回路などの特別な駆動回路が不要であり,これにより静電マイクロアクチュエータとCMOS論理回路が集積されたマイクロシステムを,非常に簡単で微小なものにすることができる.さらに,この静電マイクロアクチュエータに太陽電池でエネルギを供給することを試みた.17.8mm×10.8mmの市販の太陽電池を5枚直列に接続することによって,アクチュエータの駆動に成功した.現在の最先端の技術を用いれば,この太陽電池を2mm×3mm程の寸法にサイズダウンすることが可能であることを算定し,アクチュエータ,CMOS論理回路,太陽電池を集積することによって,数ミリサイズのマイクロシステムが開発可能であることを示した.低電圧で駆動する静電マイクロアクチュエータを開発し,太陽電池によるエネルギ供給が可能であることを実験により確認した.開発した静電マイクロアクチュエータの構造は,複数のカンチレバ-が直列に接続された形をしている.カンチレバ-一本の寸法は,長さ450μm,幅10μm,厚さ1.5μm程度であり,材質はアルミニウムとクロムである.一つ一つのカンチレバ-の変位は微小なものであるが,それを複数重ねることで全体として245μm程度の大きな変位を獲得することができた.また,必要な駆動電圧は一本のカンチレバ-を弾性変形させるのに必要な電圧に相当し、その電圧を12V程度まで低減することができた.これにより,CMOS論理デバイスからの出力を直接アクチュエータの電極に接続することで駆動できるようになった.すなわち,従来の静電アクチュエータに必要な電圧増幅回路や,電磁力駆動型モータに必要な電流増幅回路などの特別な駆動回路が不要であり,これにより静電マイクロアクチュエータとCMOS論理回路が集積されたマイクロシステムを,非常に簡単で微小なものにすることができる.さらに,この静電マイクロアクチュエータに太陽電池でエネルギを供給することを試みた.17.8mm×10.8mmの市販の太陽電池を5枚直列に接続することによって,アクチュエータの駆動に成功した.現在の最先端の技術を用いれば,この太陽電池を2mm×3mm程の寸法にサイズダウンすることが可能であることを算定し,アクチュエータ,CMOS論理回路,太陽電池を集積することによって,数ミリサイズのマイクロシステムが開発可能であることを示した.静電気力で駆動するマイクロアクチュエータの開発を重点的に行った.アクチュエータは,固定板の上に絶縁膜をはさんで弾性板が反り上がった構造をしている.固定板と弾性板の間にある閾値以上の電圧を加えると弾性板は静電力により固定板の方向にたわみ,吸い付けられる.このとき,弾性板が固定板に接しようとする点には非常に小さいギャップができており大きな静電力が生じる.そして,この部分が弾性板の変形と共に移動していくことによって,結果として大きな変形が得られる.弾性変形を利用しているので,微小世界で支配的となるクーロン摩擦を避け,効率的な動作が実現される.弾性板はアルミニウム薄膜とニッケル薄膜を張り合わせた構造をしており,寸法は長さ:0.3mm,幅:0.02mm,厚さ:0.001mm程度であり,半導体技術を利用して製作される.アクチュエータの閾電圧や変位量などの特性は弾性板の初期曲率で決まるが,この曲率をアルミニウムとニッケルの膜厚比を変えることによって調節することが可能であり,このことを実験により証明した.さらに,このアクチュエータを複数組み合わせることにより,多自由度の動きをするアクチュエータの構成を提案した.これにより3次元的な動きをするマイクロロボットの脚などに発展させられる見通しがついた.また,この手法を利用することにより3次元的に複雑なマイクロ構造物をハンドリング無しで製作できる可能性があり,再現性のよい作品が大量に簡単に製作でき,これが実験の容易さにつながっていくものと思われる.来年度はこのアクチュエータに太陽電池を組み合わせ,光エネルギを利用した静電マイクロアクチュエータの駆動に関して研究する.低電圧で駆動する静電マイクロアクチュエータを開発し,太陽電池によるエネルギ供給が可能であることを実験により確認した.開発した静電マイクロアクチュエータの構造は,複数のカンチレバ-が直列に接続された形をしている.カンチレバ-一本の寸法,長さ450μm,幅10μm,厚さ1.5μm程度であり,材質はアルミニウムとクロムである.

一つ一つのカンチレバ-の変位は微小なものであるが,それを複数重ねることで全体として245μm程度の大きな変位を獲得することができた.また,必要な駆動電圧は一本のカンチレバ-を弾性変形させるのに必要な電圧に相当し,その電圧を12V程度まで低減することができた.これにより,CMOS論理デバイスからの出力を直接アクチュエータの電極に接続することで駆動できるようになった.すなわち,従来の静電アクチュエータに必要な電圧増幅回路や,電磁力駆動型モータに必要な電流増幅回路などの特別な駆動回路が不要であり,これにより静電マイクロアクチュエータとCMOS論理回路が集積されたマイクロシステムを,非常に簡単で微小なものにすることができる.さらに,この静電マイクロアクチュエータに太陽電池でエネルギを供給することを試みた.17.8mm×10.8mmの市販の太陽電池を5枚直列に接続することによって,アクチュエータの駆動に成功した.現在の最先端の技術を用いれば,この太陽電池を2mm×3mm程の寸法にサイズダウンすることが可能であることを算定し,アクチュエータ,CMOS論理回路,太陽電池を集積することによって,数ミリサイズのマイクロシステムが開発可能であることを示した.
ブロックコポリマー系の密度汎関数理論およびシミュレーション

これまでに開発したブロックコポリマーの密度汎関数シミュレータを用いてミセル構造の形成・転移ダイナミクスをより大規模な系で詳細に調べた。特に、相互作用を変更したシミュレーションを多数実行することにより種々のミセル構造間の転移のダイナミクスを系統的に調べた。また、両親媒性ブロックコポリマーの代わりに疎水性ブロックコポリマーを用いたシミュレーションを行うことで、ミセル構造の代わりにオニオン構造と呼ばれる構造が形成されることを確認した。密度汎関数シミュレーションで得られた結果を定性的に説明するため、Fromherzによって提唱されたベシクル形成の動力学モデルを疎水性ブロックコポリマー溶液系に拡張した。拡張Fromherz理論を用いることで両親媒性ブロックコポリマーに対してはベシクルが、疎水性ブロックコポリマー溶液系ではオニオンが形成されることが示された。この結果は密度汎関数シミュレーションの結果と定性的によく一致し、ブロックコポリマー溶液系での構造形成を統一的かつ単純に記述できているものと考えられる。また、高分子の運動を考慮したダイナミクスを扱うための手法として、ジブロックコポリマーを2つの粒子をバネでつないだダンベルとして表現するソフトダンベルモデルの研究を行った。ソフトダンベルモデルは高分子の長時間領域における粘弾性を表現することのできる簡易的なモデルであり、密度汎関数理論によるダイナミクスをさらに改良する上で有用であると期待される。両親媒性ブロックコポリマー系のミセル構造への適用を中心にブロックコポリマー系の密度汎関数理論の開発、シミュレーションを行った。密度汎関数理論は高速なシミュレーションを可能とする理論であり、他の手法では扱いづらい3次元大規模系等を扱うことが可能である。本研究では密度汎関数理論を用いて両親媒性ブロックコポリマー系の3次元シミュレーションを行い、実験で確認されている種々の構造(球状ミセル、円柱状ミセル、ベシクル)が再現されることを確認した。さらに実験的に変更するのが困難なパラメータ(ポリマーの構造等)を変更した多数のシミュレーションを行いパラメータ変化の構造への影響や相図の作成を行った。相図は実験の結果を定性的に再現するものが得られた。また、従来の理論は平衡状態にしか適用できなかったが、ダイナミクスへの拡張を行った。ブロックコポリマー系のダイナミクスはこれまでも研究が行われているが、それらの多くは適用可能な状況が限られていたり計算コストが大きいといった問題を抱えていた。本研究で開発した理論はミセルを形成するような系に対しても適用可能であり、密度汎関数をシミュレーションに基づいているため高速なシミュレーションが可能である。この手法を用いてブロックコポリマーミセル系のような従来は扱いが難しかった系の3次元系や長時間のダイナミクスのシミュレーションが可能になるものと期待される。ブロックコポリマー系の密度汎関数理論のダイナミクスへの適用(動的密度汎関数理論)を中心に研究を行った。密度汎関数理論のダイナミクスへの適用はこれまでも行われていたが、従来の理論は現象論的な方程式に基づいており、例えばミセル・ベシクル系のような複雑な系を適切に扱うことができなかった。そこで、より適切な理論としてDean, Archer and Rauscherらによって開発された分子論的描像に基づいた動的密度汎関数理論をブロックコポリマー系への適用を試みた。その結果、ブロックコポリマーミセル・ベシクル系のダイナミクスの妥当なシミュレーションが可能となった。ベシクル形成のような過程においては熱揺らぎの効果が極めて重要であること、相互作用の大きさを変化することで実験で観測されているようなミセル・ベシクル間の形態転移が再現されること、等がわかった。ダイナミクスを扱えるよう拡張したシミュレータはフリーソフトウェアとして公開した。また、ブロックコポリマー系のダイナミクスをより正確に扱うための方法として、近年提唱されている高分子系のソフトコロイドモデルに基づいたソフトダンベルモデルをジブロックコポリマー系に適用し動的密度汎関数理論を開発した。ソフトダンベルモデルに基づいた動的密度汎関数理論では従来の動的密度汎関数理論では扱えなかった高分子鎖の形態緩和のような動的性質が扱えることがわかった。