hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
内水面定置漁業の考古・民俗学的研究

流域・瀬戸内海の漁具調査をおこなった(以上、辻川)。三重県鳥羽市・海の博物館、和歌山県太地町くじらの博物館の見学により、古代漁法の知識を得て、同時に現地で沿岸漁業および簡易な定置漁法を実見した(以上、植田)。人類学調査:琵琶湖周辺のエリおよびヤナを実見し、位置の特定、簡易測量、写真撮影の補遺調査をおこなった。県内の現地調査はほぼ終了したので、近隣県での実態調査に着手した。三重県では揖斐川・木曽川・長良川下流および河口付近で、潮の満ち引きを利用し、網を立てまわした定置漁法「建干し」を現地調査、桑名漁協での聞き取りもおこなった。伊勢志摩・紀伊半島の沿岸漁業や河口付近での定置網の調査。岐阜県では揖斐川中流域の下りヤナを調査。福井県では、常神半島・神子における若狭湾の定置網業船に同乗し、漁の様子を動画撮影した(以上植田)。関連資料調査:継続して実施している中国長江流域の漁携調査では、湖南省にある洞庭湖で実地調査をおこなった。広大な内水面で現在もおこなわれている多くのエリを実見し、琵琶湖では廃れた職住一体の漁民の生活実態を把握できた。湖北省では沼地に設置された初源的なエリも見学した。また、湖南省岳陽市では漁具専門店をたずね、淡水漁法の比較検討ができた。長江では、日本列島に影響を与えたと思われる内水面定置漁業のプロトタイプが確認でき、今後も継続調査する必要性がある(以上、植田)。研究最終年度の5年目にあたり、これまでの成果を総括するとともに、過去4年間であらたに浮上した課題への対応を行った。具体的には、1日本列島における内水面定置漁業の民俗および史的研究について、本調査では未踏査地域があること。2東アジアにおける内水面定置漁業について、同じく未踏査地域があること。3現在盛んな琵琶湖地方は網羅したものの、周辺部での状況について、採集資料不足であること。1については、未踏査であった山陰地方の状況を現地調査した。島根県宍道湖・中海では小型のエリ設備を確認したが、対象魚などは不明であった。鳥取県東郷湖では、四手網の設置状態を調査できた。2については、中国内陸部陝西省の渭水において現地踏査した。内陸部の近代化で漁村は姿を消しつつあるが、漁具店などで淡水魚やエビを対象とする漁具を調査・採集した。3については、近隣県で淡水漁業の行われている木曽三川および伊勢湾での現地踏査をおこなった。なお、これまでの成果の一部は、平成26年度に琵琶湖博物館で予定される企画展において公開予定である考古資料調査:欧州の漁業関連資料について、情報収集にあたった。フランス国立考古学博物館では、考古資料の調査見学をおこなった。あわせて、セーヌ川中流やフランス北西部ノルマンジー地方の遠浅海岸を視察した。また日本では東北地方の博物館等で縄文時代の資料収集を実施した(以上、植田)。民俗資料調査:琵琶湖博物館の新空間『村の至宝湧水と井戸』の展示協力にあたった。また、館収蔵品の関連資料分析をおこなった(以上、辻川)。東北地方の民俗資料調査を行った。とくに近世近代の、秋田県田沢湖でのマス漁などが参考になった。福井市の漁協本部では、若狭湾における定置網のビデオ放映を実見した(以上、植田)。人類学調査:引き続き琵琶湖周辺のエリおよびヤナについて、写真撮影などの補遺調査をおこなった。また近隣県では、岐阜県長良川上流のヤナ、および伊勢湾における定置網等の現地調査を実施した(以上、植田)。関連資料調査:中国での調査は継続しているが、政情不安定のため当該年度は中止した。
細胞外で機能する新規PCP因子shiomeの機能解明

本研究は、ショウジョウバエの上皮組織の発生における新規平面内細胞極性因子shiome(sio)の機能を明らかにすることを目的としている。これまでに、強制発現およびRNAiにより成虫翅の毛の平面内細胞極性が異常となる新規遺伝子shiome(sio)を同定し、さらにsioのショウジョウバエ機能喪失型変異体を作出している。今年度は、sio変異体のホモ接合体の幼虫に観察されるクチクラの形態異常は、sioの強制発現によって救済されることを明らかにした。この結果から、sio変異体におけるクチクラの形態異常の原因遺伝子はsioであると結論した。また、sio変異体の表現型の解析を進めたところ、sio変異体のホモ接合体の幼虫は、一齢幼虫の期間が野生型よりも長くなることを明らかにした。さらに、sio変異体のホモ接合体を飼育すると、野生型の飼育時と比較して、餌に発生する細菌の増殖が早いことが分かった。これら新たに見出したsio変異体の表現型もまたsioの強制発現により救済された。以上の結果から、Sioは発生における平面内細胞極性の形成を制御するだけでなく、変態と免疫にも働く多機能なタンパク質である可能性が示唆された。これまでの研究により、Sioは分泌性のタンパク質であること、Sioの全身での強制発現は胚性致死となること、を明らかにしている。これらのことからSioの分泌は時空間的あるいは量的に制御されていることが予測される。このような生物の一生に渡って様々な局面で機能するタンパク質の分泌制御機構を明らかにすることは今後の重要な課題となるであろう。本研究は、ショウジョウバエの発生における新規平面内細胞極性因子shiome(sio)の機能を明らかにすることを目的としている。これまでに、強制発現およびRNAiにより成虫翅の毛の平面内細胞極性が異常となる遺伝子sioを同定し、さらにsioのショウジョウバエ突然変異体を作出した。今年度は、これまでに致死となると結論していたsio突然変異のホモ接合体が、低頻度ながら出現することを見出した。そこで、sio突然変異のホモ接合体の表現型を解析することにした。その結果、成虫の翅の毛において平面内細胞極性の異常が観察された。これまでのRNAiの結果とあわせて、sioは正常な平面内細胞極性の形成に必要であることが強く示唆された。また、成虫の腹上側板の剛毛に異常が観察された。さらに、幼虫の表皮のクチクラの形態に異常が観察された。これらの表現型は、wingless(wg)シグナルの低下に起因する表現型と類似している。したがって、sioは平面内細胞極性形成シグナルのうち、wgシグナルに関与する可能性が示唆された。sio突然変異体のホモ接合体で観察された表現型がsioの機能喪失により現れたかを確かめるためには救済実験が必要である。救済実験に必要なショウジョウバエ系統の作成を完了した。ショウジョウバエの培養細胞株を用いたウエスタン解析により、SioのC末端型は培地中に分泌されることを明らかにした。以上の研究により、sioはwgシグナルに関与する細胞外タンパク質をコードしていることが示唆された。sioは平面内細胞極性形成に関わる可能性が高いことをsio突然変異体の解析により明らかにすることができた。さらに、平面内細胞極性の形成に関わる2種類の経路のうち、sioはコア経路に関わる可能性を示唆することができた。以上により、研究は順調に進展していると考えられる。これまでに、強制発現およびRNAiにより成虫翅の毛の平面内細胞極性が異常となる新規遺伝子shiome(sio)を同定し、さらにsioのショウジョウバエ突然変異体を作出している。今年度は、sio突然変異のホモ接合体の雄と雌を大量に用いることにより、sio突然変異のホモ接合体同士の交配から次世代を得ることに成功した。この結果は、sioの機能喪失は雄と雌の両方の稔性に影響しないことを示唆している。さらに、この交配により得られた次世代の幼虫において、これまでのsio突然変異のヘテロ接合体同士の交配によって得られたsio突然変異のホモ接合体において観察されたクチクラの形態異常が観察された。この結果は、正常発生におけるsioの機能には体細胞由来の遺伝子発現が重要であり、母性効果は少ないことを示唆している。さらに、sioの全身での低レベルの強制発現は調べた限りでは正常発生に影響を与えないのに対して、sioの高レベルの全身での強制発現は胚性致死を誘発ことを明らかにした。既知の平面内細胞極性因子の多くは、遺伝子の機能喪失と強制発現の両方において平面内細胞極性の異常が観察される。したがって、今後はsioの強制発現による胚性致死の要因を明らかにするだけでなく、その胚の表現型を解析する必要がある。sio強制発現により胚性致死を誘発されることを新たに明らかにすることができた。一方で、これまでに得られたsio突然変異体の表現型について、野生型sioの外来遺伝子の導入による表現型の救済実験が必要であるが、そのためのショウジョウバエ系統の作成は完了している。さらに、sio突然変異体のホモ接合体での系統維持が可能になったことにより、今後の研究の進展速度の上昇が期待できる。

本研究は、ショウジョウバエの上皮組織の発生における新規平面内細胞極性因子shiome(sio)の機能を明らかにすることを目的としている。これまでに、強制発現およびRNAiにより成虫翅の毛の平面内細胞極性が異常となる新規遺伝子shiome(sio)を同定し、さらにsioのショウジョウバエ機能喪失型変異体を作出している。今年度は、sio変異体のホモ接合体の幼虫に観察されるクチクラの形態異常は、sioの強制発現によって救済されることを明らかにした。この結果から、sio変異体におけるクチクラの形態異常の原因遺伝子はsioであると結論した。また、sio変異体の表現型の解析を進めたところ、sio変異体のホモ接合体の幼虫は、一齢幼虫の期間が野生型よりも長くなることを明らかにした。さらに、sio変異体のホモ接合体を飼育すると、野生型の飼育時と比較して、餌に発生する細菌の増殖が早いことが分かった。これら新たに見出したsio変異体の表現型もまたsioの強制発現により救済された。以上の結果から、Sioは発生における平面内細胞極性の形成を制御するだけでなく、変態と免疫にも働く多機能なタンパク質である可能性が示唆された。これまでの研究により、Sioは分泌性のタンパク質であること、Sioの全身での強制発現は胚性致死となること、を明らかにしている。これらのことからSioの分泌は時空間的あるいは量的に制御されていることが予測される。このような生物の一生に渡って様々な局面で機能するタンパク質の分泌制御機構を明らかにすることは今後の重要な課題となるであろう。研究計画に従い、sio突然変異体の救済実験を行う。野生型sioのcDNAによる救済実験が成功した場合、各ドメインを欠失した変異型sioを用いた救済実験を行い、sioの正常な機能に必要なドメインを同定する。さらに、sioが平面内細胞極性因子のうちどの因子と関係するかを明らかにする。sio突然変異体で観察された表現型の救済実験を行う。また、sioが平面内細胞極性因子のうちどの因子と関係するかを明らかにする。さらに、これまでに観察sioの強制発現時に致死となった胚の表現型を解析する。ショウジョウバエ系統の整理をする等の研究環境の効率化を図ったため。主に消耗品費として使用する計画である。
放射線を用いた気体から液体にわたるキセノン物性変化の解明

低圧から高圧までの気体キセノンにα線を照射し、シンチレーション発光量及び電離電子数の測定を行うことでキセノンの密度変化に伴う物性の変化を探った。そのためにまず密度0におけるキセノンの放射線に対する物性を把握した。これまで低圧キセノンでは、一励起原子を生成するのに必要な平均エネルギー(W_<ex>)が不明で測定が困難であったが、様々な不確定因子を実験的に検討・確認した結果、密度0に外挿した値は34.1±2.4eVと決定した。またW値は、20.9±0.4eVと決定した。このW_<ex>, Wの結果はキセノン原子の電離・励起断面積から求まる値に非常に近く、また0.15g/cm^3までの密度領域ではW_<ex>, W値は一定であり、キセノンの原子的な振る舞いが主に支配していることがわかった。0.15g/cm^3以上の密度領域ではシンチレーション発光量は除々に減少してゆくことが測定され、液体キセノンで観測されている消光効果が起こり始めている可能性が高い。キセノンのα線に対する性質は密度が0.15g/cm^3まではほぼ理想気体と同様の性質を示すが、0.150.8g/cm^3の密度領域になるとα線による電離・励起後の緩和過程が重要な役割を担いはじめると推測される。1.はじめに気体・液体キセノン(Xe)は放射線検出器に用いられ、最新の科学の進展に寄与しており、その将来性は誰もが認めている。しかしXe検出器にとって重要なXeの電離、励起を表す物理量であるW値、Ws値は、気体-液体Xe間で不連続性を有し、そのメカニズムは未だ解決されていない。この問題を解決しXe検出器の発展に寄与するとともに気体から液体にわたるXe物性変化を理解することが本研究の意図するところである。本年度は、密度0の極限でのシンチレーション光量(=E/Ws、Eはα線のエネルギー)を決定し、密度上昇によるXe物性変化の基準を作ることを目的とした。2.Xeシンチレーション光量と電離電子数の絶対測定Xeのシンチレーション光量と電離電子数を絶対測定するための装置を開発した。これを用い241Amからのα線でXeを電離・励起させ、生じた電離電子・シンチレーション光子数の絶対測定を行なった。Xe密度0.025g/ccにおいて、W値は約21eV、Xeの励起原子の発光への寄与を表すWex値は約35eVという値が得られ、これまで意見の分かれていた絶対シンチレーション光量の研究に一石を投じた。3.Xeシンチレーションの時間特性からの発光量の決定Xeのシンチレーション発光の減衰曲線を測定し、その減衰の様子から再結合に伴うシンチレーション発光のメカニズムを探った。測定結果からはα線によって生成したイオン・電子対のうち7090%が再結合を起こし、残りは再結合を免れることが判明した。4.まとめ2.と3.の実験結果より、Xeイオン・電子対が100%再結合した場合にはXeのWs値は約13eVになることがわかった(密度0の極限でのシンチレーション光量)。実際には一部再結合しないイオン・電子対が生じるためにWs値は、Xe密度に依存し0.05g/cc程度では14ev程度になることが判明した。Xeにα線を照射し、その際のシンチレーション発光・電離を観測することで、気体から液体にわたるキセノン物性変化を解明することが本研究の目的である。そこで、最初に物理的に最も単純な希薄な気体Xeを精密に調べ、その後、高密度Xeに関して研究を進めた。これまで低圧Xeの1つのXe励起子を生成するのに必要な平均エネルギー(Wex)が不明であったが、様々な不確定因子を実験的に検討・確認した結果、Xe密度が0での値は34.1+/-2.4eVと決定し、以前から続く議論に終止符を打つことができた。

またW値は、20.9+/-0.4eVと決定した。以上の低密度領域での測定結果と以前行なわれた高密度下での発光や、Xe中での電子輸送の測定結果からXe物性の密度変化に関して次のことがいえる。低密度でのWex,Wの結果は、Date et al.(NIM,2003)がXe原子の電離・励起断面積から数値計算で求めた値に非常に近く、Xeが00.1g/Gm3の密度領域ではXe原子間の相互作用による電離・励起ポテンシャルの変化は効かず、Xeの原子的な振る舞いが主に支配しているという重要な結果が得られた。その一方で同密度領域でのXe中の電子の移動度、拡散係数はわずかに密度に依存するため、そのようなメカニズムを考案する必要がある。0.2g/cm3以上の密度領域ではシンチレーション発光量は減少してゆくが、発生電子数・光子数の測定結果から推測すると液体Xeの研究でわかっている消光効果が起こっている可能性がある。さらに本研究ではXeシンチレーション発光の時間経過を丹念に調べたことから、付随的にα線が作るXeイオン・電離電子の再結合過程に関する重要な知見が得られている。
植物組織培養によるトリテルペノイド型二次代謝産物生合成の分子機構

当研究室ではこれまでに、西洋タンポポ(Taraxacum officinale)培養細胞より完全な植物体を再生させ、再分化に伴いトリテルペン成分の構成や含量比が大きく変化することを明らかにした。トリテルペン生合成の最初のC_<30>化合物であるスクアレンは、C_<15>のfarnesyl diphosphate(EPP)2分子より生成するが、FPPはスクアレンの他にもセスキテルペンを始めとするきわめて多様な生合成分岐の中心に位置しており、その代謝調節には大きな関心がよせられる。本研究は、西洋タンポポ培養細胞においてFPP代謝に関わる酵素の中、とくにスクアレン合成酵素(SQS)の部分精製についてのべる。培養細胞から調製したミクロソーム画分(160,000g pellet)より、[1-^3H]FPPから放射性のスクアレンを生成する活性が検出された。反応にはNADPHまたはNADHと、Mg^<2+>が必要で、NADPHまたはNADHを加えないと、スクアレンとは異なるRf値に放射性生成物が認められた。3週間の培養期間中、成長は15日目、SQS活性は10日目で最高になった。
儀礼的な声に関する人類学的研究：チキトスの旧ミッションにおけるカトリック典礼から

本研究の目的は、南米チキトス地方の先住民社会とキリスト教の混交の歴史と現状を、儀礼的な声に着目して明らかにすることであった。以下、本年度の研究実績を、三点に分けて明示する。一.口頭発表や論文執筆を通した成果発表:五月には、日本文化人類学会研究大会の分科会を組織した。多言語状況での教育に関心のある四人の研究者を集め、それぞれの地域・分野での調査結果を発表した。筆者自身も口頭発表を行い、有意義なコメントをいただくことができた。六月にはイベリア・ラテンアメリカ研究会で、南米チキトス地方における言語と音楽、そしてテクストの使用法について報告し、貴重なコメントを頂戴することができた。また、チキトス地方の音楽の歴史に関するスペイン語の論文と、そしてボリビア多民族国の暦文化についての論考が公刊された。ほかにも、次年度中の刊行が予定されるスペイン語・英語の翻訳、単著の執筆も行った。二.博士論文の執筆、そのための史料収集:同時に、年度を通して博士論文の執筆を進めた。特に南米のミッション地域の独自性を生かすためには、歴史記述と民族誌的記述の両方を行う必要があるとの確信を得、本年度はチキトス地方の歴史記述に重点をおいた。そのために、十二月から一月にかけてスペインのマドリードとセビージャへ、三月に大阪の国立民族学博物館図書館への出張を行い、南米で入手することのできなかった資料を閲覧・検討した。三.研究者ネットワークへの参与:さらに、研究者ネットワークへの参与を積極的に行った。特に五月の日本文化人類学会の分科会、十一月の大阪出張、十二月以降の単著執筆を通して、文化人類学者だけでなく歴史学者、音楽学者、その他の地域の研究者、出版社との、今後につながる貴重なつながりを構築することができた。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、チキトス地方の儀礼的な声がどのような音を用いてどのようにやりとりされるのかを通して、ミッション時代、さまざまなコミュニケーション様式が当地で接触・混交したことの長期的な帰結を明らかにすることである。この目的を達成するために、平成28年度中に実施した研究の実績を、三項目に分けて述べていく。一.現在のチキトス地方におけるコミュニケーションを、歴史的文脈に位置付けることができた:チキトス地方で17世紀以降に見られた、カトリック教会や国家といったアクターによる言語と音楽状況への制度的介入について、先行研究や史料をもとに調べた。その結果、現在のチキトス地方のコミュニケーションに対する捉え方がどのようにして育まれてきたのか、先住民と制度的セクターとの歴史的な交渉の中で理解することができた。その内容を、松下幸之助国際フォーラム・日本音楽学会・社会言語科学会での口頭発表で報告した。二.現在チキトス地方で行われている儀礼的発話の数々のなかに、一で述べたような制度的介入の歴史がいかにして刻まれているのかを分析・解明した:現地語チキタノ語の話者人口が減少しつつある現在、その文法面に変容が生じている。その詳細な分析を通して、実は現在起きている文法面での変容はミッション時代にイエズス会が行った言語への介入と深く関係していることが明らかになった。その内容を、日本文化人類学会とイエズス会ミッション国際学会で報告した。三.本研究の主題を、人類学の大きな潮流に位置付けた:博士論文執筆と、それに伴う文献研究を通して、キリスト教宣教・声やテクストの使用といった主題を共有する様々な地域の研究を参照し、歴史性を志向する南米低地先住民社会研究や、先住民とリテラシー、宗教とテクストといった研究分野への貢献を見込んでいる。平成28年度の本研究課題の進捗状況について、報告者は「おおむね順調に進展している」と評価した。その理由を三項目に分けて述べる。一.学会や研究会への参加、論文投稿を通して、研究の進捗を発表した:平成28年度の間、報告者がもっとも力を入れたのは研究発表であった。研究課題を進展させる上で、発表を行うことは次の三点で重要である。第一に、発表への準備のために様々な先行研究を読み込み、知見を広めることができる。第二に、そうした文献研究を通して、自己が調査地で得たデータの分析を深めることができる。第三に、幅広い分野の聴衆から有意義なフィード・バックを得ることができる。報告者は平成28年度に、日本語・スペイン語での学会発表を五回行い、さらに一部の成果をスペイン語の論文として投稿・発表することができた。これは、数の面でも内容面でも、「研究実施計画」に記載した以上の成果であった。また、こうした機会で得た幅広い分野の人脈が、次年度での研究発表の機会に繋がっていることも特筆すべき点である。二.文献研究を通して、自己の研究課題をより広い人類学的・社会学的文脈のなかに位置付けた:学会発表のための文献研究は、ある特定の主題に限定されがちだが、報告者は平成28年度を通して、地域や分野を広げて先行研究を読むことにより、自己の研究をより広い文脈で捉えられるようになった。その中には、南米低地先住民社会の様々な民族誌、キリスト教宣教という歴史を共有する地域の研究、先住民とリテラシー、宗教とテクストといった分野が含まれ、このテーマは博士論文で展開されるだろう。三.現地での追加調査をすることができた:平成28年度の7月と12月にはチキトス地方を訪れた。特に12月にはキリスト教の重要な祭日であるクリスマスの典礼を参与観察した。

その際、一で述べた研究成果発表の一部を調査対象者の人々に還元することができた。本研究の目的は、南米チキトス地方の先住民社会とキリスト教の混交の歴史と現状を、儀礼的な声に着目して明らかにすることであった。以下、本年度の研究実績を、三点に分けて明示する。一.口頭発表や論文執筆を通した成果発表:五月には、日本文化人類学会研究大会の分科会を組織した。多言語状況での教育に関心のある四人の研究者を集め、それぞれの地域・分野での調査結果を発表した。筆者自身も口頭発表を行い、有意義なコメントをいただくことができた。六月にはイベリア・ラテンアメリカ研究会で、南米チキトス地方における言語と音楽、そしてテクストの使用法について報告し、貴重なコメントを頂戴することができた。また、チキトス地方の音楽の歴史に関するスペイン語の論文と、そしてボリビア多民族国の暦文化についての論考が公刊された。ほかにも、次年度中の刊行が予定されるスペイン語・英語の翻訳、単著の執筆も行った。二.博士論文の執筆、そのための史料収集:同時に、年度を通して博士論文の執筆を進めた。特に南米のミッション地域の独自性を生かすためには、歴史記述と民族誌的記述の両方を行う必要があるとの確信を得、本年度はチキトス地方の歴史記述に重点をおいた。そのために、十二月から一月にかけてスペインのマドリードとセビージャへ、三月に大阪の国立民族学博物館図書館への出張を行い、南米で入手することのできなかった資料を閲覧・検討した。三.研究者ネットワークへの参与:さらに、研究者ネットワークへの参与を積極的に行った。特に五月の日本文化人類学会の分科会、十一月の大阪出張、十二月以降の単著執筆を通して、文化人類学者だけでなく歴史学者、音楽学者、その他の地域の研究者、出版社との、今後につながる貴重なつながりを構築することができた。平成29年度は、平成28年度までに行った成果発表・文献研究・現地調査結果の分析をもとに、博士論文の執筆に専念する。当初の計画では、北米言語人類学の概念と方法論に基づいた言語シフト研究へのフィード・バックを見込んでいた。しかし、最先端の南米低地先住民社会研究や、太平洋地域などキリスト教宣教による社会的インパクトを経験した他地域の研究を参照したことにより、文化人類学全体での関連分野にも広く注意を払う必要を感じた。そのため次年度は、先住民の歴史やキリスト教ミッションの社会史といった軸で文献研究の方向性を広げ、博士論文でその成果を総合していく予定である。また、英語やスペイン語など外国語での研究発表や学術交流、論文執筆の能力向上にも、引き続き努めたい。29年度が最終年度であるため、記入しない。
血管内皮の表面幾何形状が好中球のローリング挙動に与える影響に関する実験的研究

平成30年度は,平成29年度の実験を発展させて,P-selectinを塗布した基板上における分化したHL-60細胞のローリング実験を行うために,基板にP-selectinを塗布する手法を検討した.実際の生体では,P-selectinは血管内皮細胞辺縁部に局在するので,これを模擬するためには,六角形パターンに近似したPDMS基板の凹部にのみP-selectinが塗布された基板を作成する必要がある.そこで,以下に示す手法を試みた.1空気プラズマで親水処理したPDMS基板をP-selectin溶液に浸漬し,乾燥させた後にガラス平板に接着させることで基板凸部のP-selectinを剥離する.2コンタクトプリインティング技術を用いてPDMS基板の凸部にBSAまたはブロックエースを塗布し,P-selectin溶液を滴下,洗浄することでブロックされていない基板凹部にのみP-selectinを塗布する.しかし,これらの実験では,P-selectinの接着を蛍光(AlexaFluor594)観察で確認した結果,同濃度のP-selectin溶液に浸漬したガラス平板と比較して蛍光強度が著しく低く,PDMS基板の凸部にも蛍光が見られた.この結果は,P-selectinとPDMSの結合がガラスと比較して非常に弱い上に,P-selectinの剥離やコーティングの成否の確認が困難であることを示唆する.そこで,PDMS基板凸部にFITC-BSAを塗布することで,コーティングの成否を事前に確認することが可能となる.しかし,確認実験において,FITC-BSAを塗布した凸部でも蛍光が見られ,FITC-BSAと抗体との結合が考えられた.また,一連の実験を通じて,P-selectinの塗布濃度にムラが見られ,均一な塗布方法から検討する必要性が示唆された.平成30年度は,実験用備品の移管手続き(実際には国立大学から私立大学への移動のため,無償貸与の形になった)に時間がかかった結果,ガラス平板と比較してPDMSへのセレクチンの安定的な塗布方法が確立出来ていない点から,平成30年度単年で見るとやや遅れているといえる.しかし,平成29年度は順調に成果が得られており,トータルとしては概ね順調といえる.これまでの成果として,1好中球のローリングに対する,凝集した赤血球による好中球の血管壁への押しつけによる影響と,セレクチンとの結合による影響は互いに独立であること,2赤血球による押しつけ力は凹凸のある血管内皮細胞表面で,好中球が内皮細胞辺縁部を通過する一助となること,3(不完全ながら)PDMSを塗布したPDMS基板上では,より多くの好中球が停滞しうることが明らかになった.3は,当初の計画では平成31年度に行う予定の実験である.本研究課題のテーマである好中球のローリングに不可欠な傾斜遠心顕微鏡をはじめとした実験機器の多くは,前任校(東北大学)の運営費交付金等で購入したものや,前所属研究室の教授が購入し,共同で利用しているものもあるうえに,現在も他テーマで利用されているため,移動することが困難である.さらに,実験に用いるHL-60細胞の培養には最低でも2週間が必要であり,仙台に移動しての細胞実験は現実的ではない.そこで,平成31年度は,PDMS基板へのP-selectinの塗布方法について継続的に検討を行うとともに,これまで得られた成果を基にして,血管内における好中球の流動モデルの構築を行う計画である.平成29年度は,血管内皮細胞の表面形状を六角形パターンに近似したPDMS基板を作成し,傾斜遠心顕微鏡を用いて,HL-60細胞の挙動観察を行った.そして,押しつけ力およびパターン形状が細胞の移動軌跡に与える影響を明らかにした.まず,人工血管内に培養したヒト妻帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)の蛍光顕微鏡画像より,血管内皮表面を千鳥状並んだ正六角形パターンに近似した.そして,仏国リヨン第一大学の協力により,厚さ1mmのPDMSシートにこの形状を転写することに成功した.また,このPDMSシートは非常に柔らかいため,空気プラズマによって親水化してガラス平板に接着させることで,血管内皮表面の幾何形状を模擬した基板を作成した.次に,本基板を用いて,未分化のHL-60細胞のローリング挙動観察を行った.未分化の細胞を用いたのは,分化による細胞の不特異的な基板への接着を防ぐためである.好中球のローリングが観察される後毛細血管細静脈では,集軸した赤血球によって好中球は血管壁に押しつけられるが,その押しつけ力は論文によって様々である.そこで,過去の研究および傾斜遠心顕微鏡の動作範囲を考慮して,基板接線方向の血球駆動力を30pNで固定し,基板法線方向の押しつけ力を23.570.5pNの範囲で変化させて,HL-60細胞の挙動変化をPTV解析した.その結果,押しつけ力が増加するに従って,細胞は六角形パターンの谷間を通過することが確認された.更に,生体内において,血流による剪断応力に曝される血管内皮細胞は流れ方向に配向することが知られている.これを模擬するため,上記の六角形と面積が等しい伸長した六角形パターンの基板を作成し,同様の実験を行った.そして,正六角形パターンの結果と比較した結果,HL-60細胞がパターンの谷間を通る確率は,パターン形状に依存しないことが明らかになった.当初予定していた研究計画は,遅滞なく実行された.平成29年度に得られた結果の中で最も特筆すべき点は,パターンの谷間を通る細胞の割合は,パターン形状に依存しないというところにある.

生体内において,血管内皮細胞は血流の剪断応力によって流れ方向に配向するとともに,その高さを減ずることが知られている.本研究ではパターンの高さは一定であったが,高さの減少を押しつけ力の減少と読み替えると,生体内において血球はより直線的に転がることを示唆する.更に,平成29年度は,予備実験として,基板のPDMS表面にP-セレクチンを塗布する実験を行った.この中で,PDMS表面にそのまま塗布した場合にはセレクチンの接着がほとんど見られなかったため,APTES((3-アミノプロピル)トリエトキシシラン),Poly Dリジン,Type Iコラーゲン,ポリドーパミン等でコーティングする技術を検討した.しかし,結果として,期待された効果は見られず,むしろ,空気プラズマにより親水化処理したPDMSをP-セレクチン溶液に浸漬するだけの方がまだ効果的であることが確認された.また,この基板を用いて好中球用細胞に分化したHL-60細胞の挙動を観察したところ,多くの細胞が基板上に停滞することが確認された.その結果,PTV解析において正しい血球速度の計測が困難になることが明らかになった.平成30年度は,平成29年度の実験を発展させて,P-selectinを塗布した基板上における分化したHL-60細胞のローリング実験を行うために,基板にP-selectinを塗布する手法を検討した.実際の生体では,P-selectinは血管内皮細胞辺縁部に局在するので,これを模擬するためには,六角形パターンに近似したPDMS基板の凹部にのみP-selectinが塗布された基板を作成する必要がある.そこで,以下に示す手法を試みた.1空気プラズマで親水処理したPDMS基板をP-selectin溶液に浸漬し,乾燥させた後にガラス平板に接着させることで基板凸部のP-selectinを剥離する.2コンタクトプリインティング技術を用いてPDMS基板の凸部にBSAまたはブロックエースを塗布し,P-selectin溶液を滴下,洗浄することでブロックされていない基板凹部にのみP-selectinを塗布する.しかし,これらの実験では,P-selectinの接着を蛍光(AlexaFluor594)観察で確認した結果,同濃度のP-selectin溶液に浸漬したガラス平板と比較して蛍光強度が著しく低く,PDMS基板の凸部にも蛍光が見られた.この結果は,P-selectinとPDMSの結合がガラスと比較して非常に弱い上に,P-selectinの剥離やコーティングの成否の確認が困難であることを示唆する.そこで,PDMS基板凸部にFITC-BSAを塗布することで,コーティングの成否を事前に確認することが可能となる.しかし,確認実験において,FITC-BSAを塗布した凸部でも蛍光が見られ,FITC-BSAと抗体との結合が考えられた.また,一連の実験を通じて,P-selectinの塗布濃度にムラが見られ,均一な塗布方法から検討する必要性が示唆された.
短周期マルチモード表面波の散乱・回折効果を考慮した次世代トモグラフィー法の研究

本研究では,より詳細かつ正確な上部マントル内部の3次元不均質構造を探るために,不均質媒体を伝播する表面波の散乱・回折といった複雑な効果を考慮した新しいインバージョン法の開発と応用を主な目的としている.昨年度に引き続き,新手法の新しい理論とその数値計算手法の開発を行い,その成果は既に主要国際誌に投稿している.この方法では,波線周辺領域からの散乱波の影響も考慮するため,従来の波線理論に基づく手法に比べて膨大な計算量が必要となる.今年度は,計算効率の向上を図るために,昨年度購入した高速PCクラスタサーバーに,さらにメモリとCPUの増設を行い,より高速な大規模計算を可能とした.これを活用しオホーツク海からオーストラリア大陸までにいたる西太平洋地域の地震波形データの解析を行い,初期的な3次元不均質モデルの復元を行った.また,新しい有限波長トモグラフィー法による分解能に関するテストも行い,従来の方法に比べて分解能と信頼性の高いモデルが得られることが明らかとなった.さらに海洋研究開発機構の研究者と共同で,本研究に関連した有限波長トモグラフィー法を応用して,フィリピン海プレートの3次元S波速度構造の復元を行った.これら本研究に関連する研究成果は,AGU秋季大会(米国・サンフランシスコ)や,日本地球惑星科学関連合同大会(幕張),日本地震学会秋季大会(福岡)において発表を行った.さらに,本研究に関連した研究論文は,国内学術誌に1編発表され,さらに新しい手法に関する論文2編と,これに関連した上部マントル内部構造についての論文2編を主要な国際学術誌に投稿している.またオーストラリア国立大学・地球科学研究所において,本研究で開発された新手法の検討を行うと同時に,本研究成果の更なる発展について関連研究者と議論を行った.本研究では,より詳細かつ正確な上部マントル内部の3次元不均質構造を探るために、不均質媒体を伝播する表面波の散乱・回折といった複雑な効果を考慮した新しいインバージョン法の開発と応用を主な自的としている.今年度は,新手法の基礎となる新しい理論とその数値計算手法の開発を行った.この方法では,波線周辺領域からの散乱波の影響も考慮するため,従来の波線理論に基づく手法に比べて膨大な計算量が必要となる.実際のデータに応用する際には,個々のデータ毎の分散処理が可能であるため,並列処理を行うことで計算時間の短縮を図ることができる.そこで高速PCを16台購入し,これらをギガビットLANを介して並列接続することで高速並列計算機を製作した.さらに,効率的に数値計算を行うための計算手法の工夫と並列計算プログラムの作成を現在進めている.一方,新手法によるトモグラフィーの分解能に関するテストも行い,従来の方法に比べて分解能と信頼性の高いモデルが得られることが明らかとなっている.本研究に関連した成果は,EGS-AGU-EUG合同学会(フランス・ニース)やIUGG総会(札幌)といった主要な国際学会や,日本地球惑星科学関連合同大会(幕張)において発表を行っている.さらに,本研究に関連した研究論文を,国際誌及び国内誌にそれぞれ1本ずつ発表し,さらに,新しいインバージョン手法に関する成果のレビューを国内誌に1本投稿中である.また新手法の理論に関する論文も現在,国際誌に投稿準備を進めている.また今年度はオーストラリア国立大学・地球科学研究所に約2週間滞在し,本研究で開発中の新手法の検討を行うと同時に,本研究の更なる発展について,関連研究者と議論を行った.本研究では,より詳細かつ正確な上部マントル内部の3次元不均質構造を探るために,不均質媒体を伝播する表面波の散乱・回折といった複雑な効果を考慮した新しいインバージョン法の開発と応用を主な目的としている.昨年度に引き続き,新手法の新しい理論とその数値計算手法の開発を行い,その成果は既に主要国際誌に投稿している.この方法では,波線周辺領域からの散乱波の影響も考慮するため,従来の波線理論に基づく手法に比べて膨大な計算量が必要となる.今年度は,計算効率の向上を図るために,昨年度購入した高速PCクラスタサーバーに,さらにメモリとCPUの増設を行い,より高速な大規模計算を可能とした.これを活用しオホーツク海からオーストラリア大陸までにいたる西太平洋地域の地震波形データの解析を行い,初期的な3次元不均質モデルの復元を行った.また,新しい有限波長トモグラフィー法による分解能に関するテストも行い,従来の方法に比べて分解能と信頼性の高いモデルが得られることが明らかとなった.さらに海洋研究開発機構の研究者と共同で,本研究に関連した有限波長トモグラフィー法を応用して,フィリピン海プレートの3次元S波速度構造の復元を行った.これら本研究に関連する研究成果は,AGU秋季大会(米国・サンフランシスコ)や,日本地球惑星科学関連合同大会(幕張),日本地震学会秋季大会(福岡)において発表を行った.さらに,本研究に関連した研究論文は,国内学術誌に1編発表され,さらに新しい手法に関する論文2編と,これに関連した上部マントル内部構造についての論文2編を主要な国際学術誌に投稿している.またオーストラリア国立大学・地球科学研究所において,本研究で開発された新手法の検討を行うと同時に,本研究成果の更なる発展について関連研究者と議論を行った.
プロテインＣインヒビターによるアノイキス誘導に基づく新規腎癌治療法の開発

肝細胞増殖因子(HGF)による肝細胞におけるプロテインCインヒビター(PCI)発現に及ぼす影響と共にPCI発現B16メラノーマ細胞及び肝臓でヒトPCIを産生・分泌するヒトPCI遺伝子トランスジェニックマウスを用いて、細胞が発現するPCI及び血漿PCIの癌の増殖、転移に及ぼす影響について検討した。その結果、HGFは肝細胞におけるPCI産生を低下させることで癌の増殖を促進する可能性が示された。また、細胞が発現するPCI及び血漿PCIは癌細胞の増殖を阻害し、細胞が発現するPCIはその転移を阻害するが、血漿PCIはアノイキス阻害による転移の抑制というよりは凝固促進により転移を促進することが示唆された。プロテインCインヒビター(PCI)は、主として肝細胞で産生されるセリンプロテアーゼインヒビターの1種であり、血液凝固、癌細胞の増殖、浸潤・転移、及び血管透過性の制御など、様々な生体反応に関与する。我々はこれまでに、PCIを癌細胞に発現させた場合、自身の増殖や転移が阻害されること、前者はその血管新生抑制活性に基づくこと、後者はアノイキス抵抗性の抑制に起因する可能性を示唆してきた。本研究では、in vivoでのPCIの癌細胞の増殖や転移における役割を明確化するため、細胞が発現するPCIと共に宿主PCIの癌細胞の増殖及び転移に及ぼす影響をPCI強制発現B16メラノーマ(B16)細胞、及びヒトと同様のPCI発現臓器分布を有するヒトPCI遺伝子トランスジェニック(hPCI-TG)マウスを用いて検討を行った。皮内に注射した野生型B16細胞の増殖は、野生型マウスに比較してhPCI-TGマウスで抑制され、PCI発現B16細胞の増殖は、両マウスで野生型B16細胞に比較して抑制された。尾静脈より注射した野生型B16細胞の転移は、野生型マウスに比較してhPCI-TGマウスで促進され、PCI発現B16細胞の転移は、両マウスで野生型B16細胞に比較して抑制された。hPCI-TGマウスで認められた野生型B16細胞の転移の促進は、抗ヒトPCIウサギIgG、あるいはトロンボモジュリンや活性型プロテインCなどの抗凝固剤を投与することにより抑制された。これらの結果より、宿主PCIもまた癌細胞の増殖を抑制するが、その抑制にはPCIによる肝細胞増殖因子アクチベータ阻害を介した活性型肝細胞増殖因子生成阻害等の癌細胞が発現するPCIとは異なる機構が関係すること、及び宿主PCIはその向凝固活性により癌細胞の転移を促進し、それはPCIが有するアノイキス抵抗性抑制活性による癌細胞の転移抑制活性に勝る可能性が示唆された。プロテインCインヒビター(PCI)は、セリンプロテアーゼインヒビター(セルピン)ファミリー蛋白質の1つであり、血液凝固、癌細胞の増殖、浸潤・転移、および血管透過性の制御など、様々な生体反応に関与する。我々はこれまでに、PCIは主として肝臓や腎臓などで発現され、腎癌では非癌部に比較して著しくその発現が低下していること、PCIは様々な癌細胞の増殖、転移をそのプロテアーゼインヒビター活性非依存的に阻害すること、およびPCIによる転移の抑制にはアノイキス抵抗性抑制が関与すること、さらにはPCIがHGFAの阻害を介してHGFの活性化を制御することから、PCIが活性型HGFの生成の抑制を介して癌細胞の増殖を抑制する可能性を示唆してきた。本年度は、PCIによる活性型HGF生成の制御に焦点を絞り、HGFにより肝細胞におけるProHGFA (HGFA前駆体)やPCI発現が影響されるかを検討した。まず初めに、HGFの初代培養ヒト肝細胞あるいはヒト培養肝癌(HepG2)細胞によるPCIおよびProHGFAの産生とmRNA発現に及ぼす影響を検討した。その結果、活性型HGFは初代培養ヒト肝細胞およびHepG2細胞におけるProHGFA産生には影響を及ぼさないが、PCIの産生をその濃度依存性に低下させることが明らかになった。さらに、活性型HGFはHepG2細胞におけるPCImRNA発現についても抑制することが明らかになった。各種細胞内シグナル伝達因子の阻害剤を用いた検討により、活性型HGFによるPCIの産生低下は、MEKインヒビターにより抑制されることが明らかになった。以上の結果から、PCIにより活性型HGFの生成が阻害されるが、逆に活性型HGFは、肝臓におけるPCIの発現低下を惹起することにより、活性型HGFによる癌細胞の転移の促進に有利な環境をつくる可能性が示唆された。当初の計画では、本年度は腎癌細胞上のアノイキス抵抗性因子の同定を予定していたが、次年度に予定していた、本研究における最重要検討課題である原発性腎癌モデルにおける宿主PCIの癌細胞の増殖・転移に及ぼす影響を検討するための予備検討を前倒して実施し、その結果、活性型HGFは肝細胞におけるPCI発現を低下させることにより、活性型HGFによる癌細胞の増殖・転移を促進することが明らかになり、達成度としては十分であると考えられる。

腎癌細胞は他の癌細胞に比較してc-Metの発現量が高いことが知られているので、来年度は、まず、宿主PCIの癌細胞の増殖・転移に及ぼす影響を検討すると共に、その増殖・転移における活性型HGFの関係性を明らかにし、その点が明らかになった暁には、PCI遺伝子導入マウスと野生型マウスとで原発性腎癌モデルマウスを作成し、そのマウスにおける血漿PCI、HGFA-PCI複合体、および活性型HGF濃度を測定し、それらの腎癌の増殖・転移との関係性を明らかにする。次年度は、主として担癌マウスおよび腎癌モデルマウスを用いてin vivoでの実験を行う予定であり、研究費は、実験動物の飼育、管理費、及び種々の血漿中因子を測定するために使用する試薬・消耗品の購入に使用するとともに、研究成果の発表と情報収集を行うための国内外の研究会や学会への参加のための費用、論文発表のための経費として使用させていただく予定である。
多様な機構に基づく炭素－硫黄結合の可逆的活性化を鍵とする特殊構造高分子の合成

本研究では、炭素ー硫黄結合の形成や可逆的活性化に加えて、炭素ー硫黄結合を介した異種の重合反応の組み合わせにより、分子量の制御だけでなく、周期構造や分岐構造などの特殊構造を自在に制御可能な重合系の確立を目的とした。今年度は、(1)ジビニルエーテルとジチオールを用いたカチオン/ラジカル逐次重合系の開発と(2)炭素ー硫黄結合の可逆的活性化に基づくリビングカチオン重合を用いた構造制御について検討を行った。(1)では、二官能性のジビニルエーテルとジチオールに対して、酸触媒を作用させることでチオアセタールの形成を介した逐次カチオン重付加反応が、また、ラジカル発生剤あるいはUV照射を作用させることで、チオエーテルの形成を介した逐次ラジカル重付加反応がそれぞれ進行することを明らかとした。さらに、酸触媒とUV照射を組み合わせることで、カチオン/ラジカル同時重付加反応が進行することを見出した。(2)では、これまでに見出しつつあった炭素ー硫黄結合を有するチオエーテルを可逆的連鎖移動剤として用いたベンゾフランの不斉リビングカチオン重合において、今年度は様々な光学活性アミノ酸誘導体をキラル添加剤として用いることで、キラル添加剤に基づく対アニオンの構造が立体構造の制御に与える影響についてより詳細に検討を行った。キラル添加剤として様々なβーアミノ酸が有効であったが、とくに、アミノ基を保護した誘導体を用いることで、ポリマーの旋光性がさらに向上することがわかった。本年度目的とした研究は順調に進行し、良好な結果が得られたと考えられる。一方、研究計画として予定していた研究内容の一つが、今年度、他の研究機関に報告されたため、研究計画を改善する必要があった。次年度も、炭素ー硫黄結合の形成や可逆的活性化を介した、特殊構造高分子の合成について検討を行う。本年度の研究(1),(2)について引き続き検討を行うとともに、(3)硫黄とポリビニルエーテルからなるマルチブロック共重合体の合成や、(4)環状チオアセタールを用いた周期的に官能基を有するポリマーの合成について検討する。
高齢期の筋力低下を抑制・改善するための運動プログラムの作成

[ヒトを用いた研究]50歳代から70歳代の被検者(各年代とも女性5名)に最大努力で筋力を発揮することによる膝関節の屈曲および伸展運動を10週間にわたり負荷した。1回の運動は、3秒間の随意収縮と7秒間の休息を屈曲動作で5回繰り返し、1分間の休息を挟んで、さらに、3秒間の随意収縮と7秒間の休息を伸展動作で5回繰り返し、これを1セットとして、セット間に5分間の休息を挟んで、計3セット行う方法を用いた。その結果、最大努力で運動を継続した50歳代と60歳代のグループは、運動開始前に対して最大発揮筋力が有意に増大した。一方、70歳代のグループでは運動による最大発揮筋力の増大は認められなかった。[実験動物を用いた研究]生後80週齢のラット10匹を回転車輪の附属したケージで飼育して、10週間にわたり自発走運動を負荷した。回転車輪の負荷は毎日の走行距離に合わせて増大させた。その結果、走運動を行った動物では、ヒラメ筋のすべてのタイプの筋線維で肥大が認められた。足底筋では、表層部の速筋線維において肥大が認められた。以上の結果より、高齢期に行う最大努力での筋力運動では、大きな力を発揮する際に働く「速筋線維」を選択的に参加・動員しているものと考えられ、本研究で用いた最大努力での運動により萎縮していく筋線維の萎縮を抑制できたと結論される。一方、70歳代では最大努力での運動に対して「速筋線維」の参加・動員が不可能であると推察され、筋線維の肥大は認められなかったと結論される。50歳代、60歳代、70歳代の被験者(各年代とも男性7名)を最大努力、最大努力の80%、および最大努力の60%で筋力を発揮する3グループに分けて、肘関節の屈曲および伸展運動を負荷した。運動は月曜日から金曜日まで、毎日、午前と午後に1回づつ行い、土曜日に3グループとも最大努力での発揮筋力を測定した。運動は20週間にわたり継続した。その結果、最大努力で運動を継続した50歳代および60歳代のグループは、運動開始前に対して最大発揮筋力が有意に増加した。以上の結果より、60歳代までは最大努力による発揮筋力にトレーニングの効果が認められるが、その効果は最大努力で筋力発揮を行う運動を継続した場合にだけ認められることが明らかになった。これは、最大努力での筋力運動が、大きな力を発揮する際に働く「速筋線維」を選択的に参加・動員していることによるものと推察される。一方、70歳代では運動強度に関係なくトレーニングの効果は認められなかった。これは、70歳代では運動に対して「速筋線維」の参加・動員が不可能なことによるものと推察される。なお、本研究は2年にわたり行われるので、次年度は女性を被験者として研究を進める予定である。

その結果、最大努力で運動を継続した50歳代と60歳代のグループは、運動開始前に対して最大発揮筋力が有意に増大した。一方、70歳代のグループでは運動による最大発揮筋力の増大は認められなかった。[実験動物を用いた研究]生後80週齢のラット10匹を回転車輪の附属したケージで飼育して、10週間にわたり自発走運動を負荷した。回転車輪の負荷は毎日の走行距離に合わせて増大させた。その結果、走運動を行った動物では、ヒラメ筋のすべてのタイプの筋線維で肥大が認められた。足底筋では、表層部の速筋線維において肥大が認められた。以上の結果より、高齢期に行う最大努力での筋力運動では、大きな力を発揮する際に働く「速筋線維」を選択的に参加・動員しているものと考えられ、本研究で用いた最大努力での運動により萎縮していく筋線維の萎縮を抑制できたと結論される。一方、70歳代では最大努力での運動に対して「速筋線維」の参加・動員が不可能であると推察され、筋線維の肥大は認められなかったと結論される。
デトネーション振動モードの発生・遷移・消滅メカニズムの解明

本研究では,デトネーション振動モードの発生・遷移・消滅メカニズムの解明のために,デトネーションの波面非定常性と衝撃波後方の爆発特性に関する解明を行った.一次元デトネーションの解析において再着火現象に関する議論はすべて一段階反応モデルを用いた解析であり,詳細反応モデルを用いた解析は報告されていない.そこで,再着火現象の詳細を解明することを目的とし,詳細反応モデルを用いて一次元水素一空気デトネーションの数値解析を行った.まず,当量比をパラメータとし,詳細反応モデルを用いた解析においてもFailed Regimeが観察されることを確認した.そして,過去の研究で用いたZND解析を適用し,再着火現象の詳細について考察した.得られた一次元デトネーションの特徴をふまえ,一次元ピストン,駆動非定常デトネーションと二次元くさび周り定常斜めデトネーションの相似性を示し,斜めデトネーション波面構造の予測法を提案した.簡略化二段階反応モデルを用いた一次元・二次元数値解析を行い,セル構造の周期に関する考察を行った.二次元数値解析においては,チャンネル内を伝播する先頭衝撃波と鉛直方向の横波とでセル構造が形成され,セル構造の中心軸上における衝撃波圧力の振動周期が,チャンネル幅の増加に伴い長くなる傾向を示した.一次元数値解析より,衝撃波圧力の一次元縦振動の周期を明らかにした.二次元振動で観察された最長の周期と,一次元縦振動で観察された周期が,同じオーダーの振動であることを示した.窒素もしくはアルゴンで希釈した酸水素デトネーションの二次元数値解析を,素反応を考慮して行なった.流れ場で観察された二次元セル構造において各混合気における横波の伝播特性を明らかにし,過去に行なわれた実験結果と比較した.また,波面近傍の流れ場を観察し,横波構造には衝撃波背後の反応特性が重要であることを示した.本研究では,デトネーション振動モードの発生・遷移・消滅メカニズムの解明のために,デトネーションの波面非定常性と衝撃波後方の爆発特性に関する解明を行った.一次元デトネーションの解析において再着火現象に関する議論はすべて一段階反応モデルを用いた解析であり,詳細反応モデルを用いた解析は報告されていない.そこで,再着火現象の詳細を解明することを目的とし,詳細反応モデルを用いて一次元水素一空気デトネーションの数値解析を行った.まず,当量比をパラメータとし,詳細反応モデルを用いた解析においてもFailed Regimeが観察されることを確認した.そして,過去の研究で用いたZND解析を適用し,再着火現象の詳細について考察した.得られた一次元デトネーションの特徴をふまえ,一次元ピストン,駆動非定常デトネーションと二次元くさび周り定常斜めデトネーションの相似性を示し,斜めデトネーション波面構造の予測法を提案した.簡略化二段階反応モデルを用いた一次元・二次元数値解析を行い,セル構造の周期に関する考察を行った.二次元数値解析においては,チャンネル内を伝播する先頭衝撃波と鉛直方向の横波とでセル構造が形成され,セル構造の中心軸上における衝撃波圧力の振動周期が,チャンネル幅の増加に伴い長くなる傾向を示した.一次元数値解析より,衝撃波圧力の一次元縦振動の周期を明らかにした.二次元振動で観察された最長の周期と,一次元縦振動で観察された周期が,同じオーダーの振動であることを示した.窒素もしくはアルゴンで希釈した酸水素デトネーションの二次元数値解析を,素反応を考慮して行なった.流れ場で観察された二次元セル構造において各混合気における横波の伝播特性を明らかにし,過去に行なわれた実験結果と比較した.また,波面近傍の流れ場を観察し,横波構造には衝撃波背後の反応特性が重要であることを示した.平成15年度は,一次元デトネーションの再着火現象の特性を詳細に観察することで,デトネーションの振動に関する検討を行った.一次元デトネーションの解析において再着火現象に関する議論はすべて一段階反応モデルを用いた解析であり,詳細反応モデルを用いた解析は報告されていない.そこで,再着火現象の詳細を解明することを目的とし,詳細反応モデルを用いて一次元水素-空気デトネーションの数値解析を行った.まず,当量比をパラメータとし,詳細反応モデルを用いた解析においてもFailed Regimeが観察されることを確認した.Failed Regimeとは衝撃波面と反応面が離れ崩壊状態になることを指している.そして,過去の研究で用いたZND解析を適用し,再着火現象の詳細について考察した.以下に得られた結論を示す.・詳細反応モデルを用いた数値解析においても,一段階反応モデルを用いた数値解析同様,衝撃波と反応面が離脱するFailed Regimeが観察された.・一段階反応モデルを用いた過去の研究で使用したZNDモデルを利用した解析を,詳細反応モデルにも適用し再着火時間を求めた.低圧・低温領域において再着火時間の急激な増加が観察された.このことは第二燃焼限界を超えたことによる,活性化エネルギーの急激な増加に関係することがわかった.・ZND解析を適用することにより,非定常数値解析結果とほぼ同じ再着火時間が得られた.すなわち,ZND解析を用いて再着火時間を予測することが可能であることが示された.