hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マラリア原虫分泌タンパク質の赤血球内寄生ステージにおける意義

本年度(平成29年度)には,同定した機能未知の原虫由来タンパク質14種について,これをコードする遺伝子欠損変異体の作製を行った.得られた遺伝子欠損変異体7種について,感染赤血球の血管内皮細胞受容体CD36への結合試験を行った.その結果,野生株感染赤血球と比較して,血管内皮細胞結合性が有意に亢進する遺伝子欠損変異体1種類を同定した.この結合親和性亢進の分子メカニズムの解明を目的として,感染赤血球の内部,及び表面構造を,電子顕微鏡を用いて解析した.また,感染赤血球のCD36への結合に必須な原虫由来赤血球表面抗原PfEMP1の局在を,免疫電子顕微鏡解析法を用いて確認した.その結果,当該因子を欠損した原虫では,野生株のそれと比較して,感染赤血球内部(マウレル裂),及び表面構造(ノブ構造)には大きな変化が見られず,PfEMP1の赤血球表面への提示が確認された.これらを総合して,当該因子欠損変異体の感染赤血球の血管内皮細胞受容体への結合親和性の亢進は,代替となるPfEMP1(CD36への結合性が高い)の赤血球表面への輸送によるものだと推察され,当該因子は,PfEMP1のスイッチングに関与していることが示唆された.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。当該年度には,マウレル裂構成因子の一つPfSBP1に着目し,FLAGエピトープタグを付加したPfSBP1を発現する原虫を用いて,感染赤血球内においてPfSBP1と相互作用する因子の網羅的同定を行った.共免疫沈降法,並びにショットガンプロテオミクス技術を用いて,PfSBP1と相互作用する256因子(205個の原虫因子,51個の宿主因子)の同定に成功した.続いて,同定された原虫因子に対して,Cytoscapeを用いたバイオインフォマティクス解析を行い,STEVOR,PfMAHRP1,PfMAHRP2,PfREX1,PfREX2等といった既知の原虫由来輸送タンパク質とともに,マウレル裂を経由して感染赤血球表面に提示される原虫抗原PfEMP1,PfPIESP2等が,同定されたタンパク質リストには有意に多く含まれていることを明らかにした.これらの結果を実験的に確認するため,小麦胚芽無細胞タンパク質翻訳系を用いて,STEVOR,PfMAHRP1,PfMAHRP2,PfREX1,PfREX2,PfPIESP2タンパク質を合成し,これらを抗原としてマウスに免疫し,各種タンパク質に対する特異的抗体を作出した.これらの抗体を用いて,ウェスタンブロット,並びに免疫抗体染色を行い,PfSBP1との物理的な結合,並びに感染赤血球内におけるPfSBP1と当該因子との共局在を確認した.これらの結果から,同定した因子群には,マウレル裂構成に関与する新規原虫由来輸送タンパク質が含まれている可能性が強く示唆された.これらの結果を踏まえて,同定した原虫因子の中から,質量分析スコアの高い15遺伝子,及び赤内期のリングステージに発現上昇が見られる12遺伝子,計27遺伝子に着目し,これらを欠損したノックアウト原虫の作出を試みた.本年度の成果は,PfEMP1の赤血球表面への輸送に関与するタンパク質の網羅的同定,及びその機能解明において新規の知見を提供するものである.当初の予定である,同定した因子の遺伝子欠損変異体の作出が一部終了した点を鑑みて,概ね順調に進展していると判断した.本年度(平成28年度)には,同定した機能未知の原虫由来タンパク質14種について,これをコードする遺伝子欠損変異体の作製,ならびに,その確認のための抗体作出を行った.8種類の遺伝子欠損変異体が得られ,そのうち7種類については,ウェスタンブロットによりタンパク質レベルでの欠損が確認できた.1種類が抗体の非特異的結合により,その欠損が確認できなかった.これらの遺伝子欠損変異体を赤血球へと感染させ,血管内皮細胞レセプターCD36に対する結合親和性試験を行ったところ,野生株を含めた全ての株において,CD36への結合性が低下していることが判明した.この原因を探るべく,電子顕微鏡による感染赤血球表面,及び内部構造を解析したところ,いずれの株においても,マウレル裂構造の破綻,ならびにノブ構造の欠落が確認された.全ての株のgenomic DNAを用いたPCR解析により,いずれの株においても,長期培養によるゲノムテロメア領域の欠損が確認され,CD36への結合性に必須なKAHRPやPTP1等の遺伝子が欠落していることが見出された.これらの事実から,再度,ゼラチン分離したゲノムテロメア領域を保持する野生株を用いての,遺伝子欠損変異体の再作出の必要性が生じた.熱帯熱マラリア原虫培養に関する研究室ノウハウが足りなかったため,作出した遺伝子欠損変異体のいずれにおいても,ゲノムテロメア領域の欠損が起きていることが判明した.この理由から,ゲノムテロメア領域が欠損していない野生株を用いた遺伝子欠損変異体の作出を行う必要性が生じたため,当初の予定と比べてやや遅れていると判断した.本年度(平成29年度)には,同定した機能未知の原虫由来タンパク質14種について,これをコードする遺伝子欠損変異体の作製を行った.得られた遺伝子欠損変異体7種について,感染赤血球の血管内皮細胞受容体CD36への結合試験を行った.

その結果,野生株感染赤血球と比較して,血管内皮細胞結合性が有意に亢進する遺伝子欠損変異体1種類を同定した.この結合親和性亢進の分子メカニズムの解明を目的として,感染赤血球の内部,及び表面構造を,電子顕微鏡を用いて解析した.また,感染赤血球のCD36への結合に必須な原虫由来赤血球表面抗原PfEMP1の局在を,免疫電子顕微鏡解析法を用いて確認した.その結果,当該因子を欠損した原虫では,野生株のそれと比較して,感染赤血球内部(マウレル裂),及び表面構造(ノブ構造)には大きな変化が見られず,PfEMP1の赤血球表面への提示が確認された.これらを総合して,当該因子欠損変異体の感染赤血球の血管内皮細胞受容体への結合親和性の亢進は,代替となるPfEMP1(CD36への結合性が高い)の赤血球表面への輸送によるものだと推察され,当該因子は,PfEMP1のスイッチングに関与していることが示唆された.今後は,これらの原虫を感染させた赤血球と,血管内皮細胞レセプターCD36との結合親和性を解析し,マラリア重症化に関与する因子の選別を行う.遺伝子欠損の確認のための抗体は既に1種類を除いて作出できているため,野生株感染赤血球をゼラチン分離することで,ノブ構造・マウレル裂構造を保持する野生株を濃縮し,これを用いて,再度,遺伝子欠損変異体の作出を行う.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。
精神科看護者が必要な看護実践能力の解明とリフレクションによる生涯学習モデルの開発

中間管理職である看護師長の能力規定は各所属組織によって決められており、普遍的能力に関する研究は少ない。本研究では専門職の行動特性に着目した能力概念であるコンピテンシーに注目し看護師長経験者8名に面接を行った結果【クライエント重視】【現場重視】【能力開発】【ポジションパワーの活用】【思考する】【ストレスマネジメント】【自己確信】【組織の理解】【自己学習】【看護職の社会的役割の理解】【他部門との協調】の11の能力を抽出した。この結果を元に看護師長としての能力と「ふり返り」について質問紙を作成し178病院の看護師長から回答を得て分析した結果、看護師長の能力とふり返りとは関連があることが示された。本研究ではコンピテンシーという専門職の行動特性に着目した能力概念に注目し、看護中間管理者のマネジメント・コンピテンシーを明らかにすることを目的として研究を行っている。本研究はこれまで看護中間管理職に現在ある者またはその経験を有した看護師を対象として、コンピテンシーを明らかにするための方法であるBehavioral EventInterview(BEI)法を用いてに対し半構成的面接法による面接調査を行ってきた。平成24年度はさらに調査対象者を増やし、8病院20名の協力に同意の得られた対象者に半構成的面接を実施した。調査方法は対象者の同意を得たうえでIC録音し逐語録にした後、質的記述的に分析した。なお本研究はK大学看護研究倫理審査の承認を受け実施した。対象者の背景は男性12名女性8名で平均年齢は54.4歳、中間管理者の平均経験年数は12.1年であった。インタビューを実施した総時間は1811分である。看護中間管理者としてその行動特性に着目した能力について分析した結果、【患者・家族の要望を実現する】【人を育てる】【医師や他職種との業務の折り合いをつけ看護スタッフが働きやすいようにする】ために【患者と毎日話す】【看護部への要望をし、理解が得られるよう働きかける】【スタッフの能力を見極め褒める】【人を動かす】【スタッフに学習の機会を提供する】能力があがった。また【自分のポジションから周りを巻き込み組織を動かす】【人間関係を調整】し【他部署との調整】【駆け引きなどの交渉】を行い、これらを【日々の実践、個々の事例の中で関わり、体験から学ぶ】能力が示唆された。これらの分析から、看護中間管理者は患者、医師や多職種、看護部と看護スタッフなど自らのポジションにおいて多くの調整能力と交渉能力、自己学習能力も必要であることが示唆された。これからの看護管理者は自らの看護部門だけを見据えた管理ではなく、広く地域社会や制度に開かれた運営が必要になっており、さまざま方面から能力開発の必要性が高まっていると考えられているが、看護管理者としての客観的な能力の基準は示されていないことから看護中間管理者のコンピテンシーを明らかにするために、マクレランドが定義した、ある状況下で「高い業績あるいは成果」をあげる個人の行動つまり「行動特性」に焦点をあてて中間管理者のコンピテンシーを明らかにするために調査を行った。方法:病床数が200床以上を有する3つの病院に看護中間管理者の経験がある看護部長・看護師長8名に対して行動結果面接法(Behavioral Event Interview、BEI)を参考にしたインタビューガイドを用いて半構造化面接を実施し主題分析を行った。まず、1981年にBoyatzis11が開発し発展させた、どの職種にも対応できる包括的なコンピテンシーの尺度であるコンピテンシー・ディクショナリー(以下、CDとする)を使ってデータにコードをふっていく方法で得られたコンピテンシーは、中位レベルの45項目であった。また、新しいコンピテンシー主題を面接のやり取りの中から質的記述的に分析し概念化する方法で抽出された大項目は【クライエント重視】【思考する】【能力開発】【ポジションパワーの活用】【ストレスマネジメント】【自己確信】【組織の理解】【自己学習】【看護職の社会的役割の理解】【他部門との協調】であった。以上のことから、看護中間管理者の行動に着目したコンピテンシーはCDにおける中位レベルの能力に加えて【自己学習能力】【看護職の社会的役割の理解】が示唆された。【組織へのコミットメント】はCDにおいて「組織のニーズに自らの行動や考えを合わせる」一方で、<看護部と折り合いをつける><スタッフの代弁者>が実践されていた。

精神科看護者としての客観的な能力の基準は示されていないことから、平成23年度の研究では「コンピテンシー」という専門職の行動特性に着目した能力概念に注目し、精神科看護者に求められるコンピテンシーを明らかにすることを目的とした調査を行った。対象は200床以上を有する病院に在職している精神科での経験が10年以上の看護師5病院12名で面接調査を実施した。調査内容はコンピテンシーを明らかにするための方法であるBehavioral Event Interview(BEI)法を用いて協力に同意の得られた対象者に対し半構成的面接法による面接調査を行った。面接内容は対象者の同意を得たうえでIC録音し逐語録にした後、質的記述的に分析した。倫理的配慮として、各施設の看護部門長に文書と口頭で説明し、対象者選定について依頼した。研究者は、事前に研究者に連絡先を教えてもよいという同意の得られた対象者のみを紹介してもらい、同様に文書と口頭で説明し同意を得た。なお、本研究はA大学看護研究倫理審査の承認を受け実施した。対象者の背景は男性6名、女性6名で平均年齢は56.4歳、精神科の平均経験年数は20.9年であった。精神科看護者として経験した出来事のうち特に印象に残ったことや重大な出来事を中心に行動特性に着目した能力について分析した結果、熟練した精神科看護者は【患者と毎日話す】ことで【患者の要望を実現する】【物も人もいない環境で工夫する上司や同僚へ患者の要望を伝え理解が得られるよう働きかける】【患者の能力を見極め褒める】【人を動かす】【患者に学習の機会を提供する】ことを実践していた。また、【自分のポジションから周りを巻き込み組織を動かす】【人間関係を調整する】【他職種との連携・調整をする】【駆け引きなどの交渉】を行い、【日々の実践、個々の事例の中で関わり、体験から学ぶ】能力が高いことが示唆された。[目的]看護中間管理職(以下、管理職とする)の能力概念のひとつである「コンピテンシー」すなわち高い成果を実現できる、一貫性をもって示される行動や思考の方法(根源的特性)を明らかにした上で管理職の行動や思考の方法と、「ふり返り」行為がどのように関連しているのかを明らかにすることを目的とした。管理職の実践における思考や行動の特性に何があるのかを明らかにすることで人材の選定や教育の方法におけるモデルの一助になると考えられる。[方法]病床数が200床以上を有する3つの病院に管理者の経験がある看護部長・看護師長8名に対して行動結果面接法(Behavioral Event Interview、BEI)を参考にしたインタビューガイドを用いて半構造化面接を実施し質的記述的分析を行った。その結果、、【クライエント重視】【現場重視】【能力開発】【ポジションパワーの活用】【思考する】【ストレスマネジメント】【自己確信】【組織の理解】【自己学習】【看護職の社会的役割の理解】【他部門との協調】の11項目が抽出された。
潰瘍性大腸炎における粘膜上皮再生障害機序に関する分子生物学的検討

ヒトのReg 1-αcDNAをプローブとして129純系マウスのgenomicDNA libraryより12kb.p.のマウスReg 1-αgenomic DNAをクローニングした。マウスReg 1-αgenomic DNAは6exon,5intronからなり、exon1のPstI siteからexon4のEcoRI siteまでをpGK-Neo geneに欠失置換したノックアウトconstructを作製した。Negative Selectionカセットとして、ジフテリアトキン(DT)カセットを導入したノックアウトconstructを作成した。このノックアウトconstructをマウスES細胞(AB2.2)にエレクトロポレーション法により遺伝子導入し、相同組み換えをおこしたES細胞のスクリーニングを行った。ES細胞のスクリーニングには、ノックアウトconstructのleft armの外側800b.p.のHind IIIフラグメントをプローブとしたサザンブロット法を用いた。以上によりReg 1-αノックアウトマウスを樹立した。遺伝的背景の違いによる実験への影響を排除するために、BALB/CマウスとBack CrossしBALB/CバックグラウンドのReg 1-αノックアウトマウスを作製した。BALB/Cマウス(Ct)とノックアウトマウス(KO)で3%Dextransodium sulphate(DSS)飲水1W後、1W休薬のサイクルを3クールにてDSS腸炎を起こしその経過を比較した。3クール終了後の腸炎活動性スコアはCt平均6点、KO平均10点で、Ctではその後次第に再生を伴う腸炎の治癒が見られたのに対して、KOでは治癒が遷延し障害腸粘膜に再生も殆どみられず、Reg 1-αが障害腸粘膜の再生治癒に重要な分子である事が証明された。現在、Reg 1-αの腸再生上皮におけるシグナル伝達に関して生化学的検討を行っている。
中華民国期における商人団体と国家権力に関する基礎的研究

中華民国期(1912-1949年)の国家権力の政策との関わりに着目しつつ、商人団体、とりわけ商会が中国の近代化に果たした役割を検討しようとする研究計画にそって、以下の成果をえることができた。1北京政府期(1912-1928年)については、中央政府である北京政府、地方政府としては江蘇省政府をとりあげ、各々の通商・産業政策と商会をはじめとする商人団体との関係を分析した。北京政府については、第一次大戦間期に戦後通商・産業政策の審議・調査を目的として農商部が設立した経済調査会を検討し、同会が十分な活動を展開することができなかったこと、したがって農商部は、各地商会の組織的ネットワークに依拠して、経済調査会の活動を進めざるをえなかったことが明らかとなった。2江蘇省政府については、その殖産興業政策を産業行政経費支出の推移をふまえて考察し、中央から自律的に政策を展開しようとする省政府と産業行政の全国的連携をめざす農商部との対抗を軸としながら、産業行政機構の分立、専門的人材の調達問題等を検討した。その結果、商会や業界団体が、地方産業行政の整備・充実に切実な関心を抱き、地域経済の近代化に積極的な役割を果たしたことが明らかとなった。3国民政府期(1927-1949年)については、南京政府期(1927-1937年)の同業団体統合策を上海を素材として検討した。そこでは、世界恐慌の中国への波及・深化にともなって、上海市商会と工商同業公会の要求が、ギルド規約(「業規」)の法認により主体的に同業規制を進めようとする段階から、より行政的な強制力をもった同業統制を政府に訴える段階へと移ったことが確認され、結果的にそれが南京政府の同業団体統合策に統制的色彩を色濃く帯びさせたことが明らかとなった。中華民国期(1912-1949)の国家権力の政策との関わりに着目しつつ、資本家団体である商会が中国の近代化に果たした役割を検討せんとする研究計画にそって、本年度は以下の点を達成することができた。1まず、北京政府期(1912-1928)を対象として、(1)中央政府たる北京政府の通商・産業政策に関する史料、(2)地方政府のサンプルとして江蘇省政府の産業政策に関する史料、そして(3)それら中央政府・地方政府の諸政策をめぐる江蘇省商会の対応をうかがわせる史料を収集・整理した。つぎに、国民政府期(1928-1949)を対象として、(4)日中戦争開始(1937)前における政府の同業団体統合策に関する史料、(5)同業団体統合策に対する上海の商会と工商同業公会の対応をうかがわせる史料を収集・整理した。2北京政府期については、北京政府農商部による各省実業庁と経済調査会の設立をめぐる内外の状況を明確にした上で、産業行政の全国的連携の強化をめざす農商部の通商・産業政策とそれに対して自立的たらんとする江蘇省政府との対抗関係を軸としながら、上海総商会に代表される江蘇省の商会が、そうしたなかで地方産業行政の整備・充実と地域経済の近代化に積極的な役割を果たしたことが確認された。3国民政府期については、世界恐慌の中国への波及・深化にともない、上海の商会と工商同業公会が政府に対して権力による同業統制の強化を訴えはじめ、結果的にそれが国民政府の同業団体統合策を統制的性格の色濃いものとしたこと、そして日本の侵略強化によって中国が抗戦体制の構築に向かう趨勢のなかで同業団体統合策は戦時統制立法に組み込まれていかざるをえなかったことが確認された。

中華民国期(1912-1949年)の国家権力の政策との関わりに着目しつつ、商人団体、とりわけ商会が中国の近代化に果たした役割を検討しようとする研究計画にそって、以下の成果をえることができた。1.北京政府期(1912-1928年)については、中央政府である北京政府、地方政府としては江蘇省政府をとりあげ、各々の通商・産業政策と商会をはじめとする商人団体との関係を分析した。北京政府については、第一次大戦間期に戦後通商・産業政策の審議・調査を目的として農商部が設立した経済調査会を検討し、同会が十分な活動を展開することができなかったこと、したがって農商部は、各地商会の組織的ネットワークに依拠して、経済調査会の活動を進めざるをえなかったことが明らかとなった。2.江蘇省政府については、その殖産興業政策を産業行政経費支出の推移をふまえて考察し、中央から自律的に政策を展開しようとする省政府と産業行政の全国的連携をめざす農商部との対抗を軸としながら、産業行政機構の分立、専門的人材の調達問題等を検討した。その結果、商会や業界団体が、地方産業行政の整備・充実に切実な関心を抱き、地域経済の近代化に積極的な役割を果たしたことが明らかとなった。3.国民政府期(1927-1949年)については、南京政府期(1927-1937年)の同業団体統合策を上海を素材として検討した。そこでは、世界恐慌の中国への波及・深化にともなって、上海市商会と工商同業公会の要求が、ギルド規約(「業規」)の法認により自主的に同業規制を勧めようとする段階から、より行政的な強制力をもった同業統制を政府に訴える段階へと移ったことが確認され、結果的にそれが南京政府の同業団体統合策に統制的色彩を色濃く帯びさせたことが明らかとなった。
異文化間介護・医療の現場におけるコミュニケーションの研究

アーストラリ-の高齢者施設では、外国出身者による介護士・看護師が約25%を占めており、コミュニケーションが問題になる場合もあるが、仕事の内容自体が劣ることはない事を理由に、これらの問題については受け入れ側の対応が求められていた。タ゚の国際病院では、医療観光だけでなく在住外国人を対象とした医療の場でも多言語対応が行われており、通訳の役割は特に大きい。医療通訳は病院、患者の双方からの様々なプレッシャーによって消耗しやすくなっている。この感情労働に対処するため、言語、文化、医療などの知識の訓練に加えて、精神的な強さを育成する訓練が求められている。本研究は、異文化間介護・医療の現場におけるコミュニケーションのあり方を考察するために、オーストラリアとタイ王国の事例を中心に検討するものである。これによって、近年日本で始まった外国人看護師・介護士の導入への示唆を得ることができると考える。初年度の本年は、まず、理論研究として、異文化コミュニケーション論、医療コミュニケーション論、通訳理論などを概観した。その上で、オーストラリアの事例を検討した論考「オーストラリアの高齢者施設で働く文化的言語的に多様な背景を持つ介護士・看護師を取り巻く状況についての考察」早稲田大学オーストラリア研究所編『世界の中のオーストラリア』オセアニア出版(平成23年10月頃発行予定))を執筆した。同論文では、オーストラリアの異文化間介護・医療の状況について、高齢者施設における外国出身の介護士・看護師の多文化多言語的な状況の統計的概観や外国出身者が介護士・看護師資格を取得する際の仕組みの検討に加えて、これまで国内では取り扱われてこなかった職場で課題とされているコミュニケーション上の問題などを考察し、今後の研究の基礎とすることのできる示唆を得ることができた。この内容は、オーストラリア学会(平成23年6月早稲田大学)でも発表予定である。また、上記に並行してタイ王国での調査(22年9月、平成23年1月、2月)を行った。成果としては、一般的に調査が難しいとされる病院現場において研究の起点となる人脈を広げられたこと、そして異文化間医療の現場で働く人々にインタビューを行えたことなどがあげられる。具体的には、バンコクの複数の国際病院におけるマネージャーレベル(3名)、病院通訳(6名)、日本人患者(4名:うち日本での医療従事経験者2名)などからの聞き取りを行った。調査時に得た情報をもとにした論考は、次年度中に発表する予定である。本研究では、異文化間介護・医療の現場におけるコミュニケーションのあり方を考察するために、オーストラリアとタイ王国の事例を中心に検討する。オーストラリアでは多くの非英語圏からの移民が介護・医療の場で働いており、そのための英語研修も盛んである。また、タイでは医療観光が成長産業として注目されており、多言語医療が重要な役割を担っている。両国で介護・医療に従事する人々および対象者へのインタビューを行うことで、異文化間介護・医療の現場におけるコミュニケーションの課題を分析する。本研究によって、外国人介護士・看護師の導入が始まった日本の現場で懸念されている課題への示唆を得たい。2年目の本年度は、初年度の調査の成果を中間報告的に発表し、各方面から得られたフィードバックを元にさらなる現地調査を行った。具体的には、オーストラリアに関しては、高齢者施設で働く文化的言語的に多様な背景を持つ介護士・看護師についての論考を、オーストラリア学会で報告し、早稲田大学オーストラリア研究所編の論文集で発表した。オーストラリアの異文化間介護・医療の状況について、統計的な概要だけでなく、これまで国内では取り扱われてこなかったコミュニケーション上の課題に踏み込んで検討することができた。また、タイ王国については、タイ国際学会、異文化コミュニケーション学会で発表した上で、そのまとめを相模女子大学文化研究に中間報告として掲載した。また平行して、現地の調査(23年7月、8-9月、平成24年3月)も行った。これらの研究では、これまでほとんど扱われることの無かった、外国で治療を受ける日本人のコミュニケーションに関する課題を検討することができた。本研究では、異文化間介護・医療の現場におけるコミュニケーションのあり方を考察するために、オーストラリアとタイ王国の事例を中心に検討した。当論文では、タイでは医療観光が成長産業として注目されており、多言語医療が重要な役割を担っている点を指摘した上で、タイの国際病院で医療に従事する人々や患者へのインタビューを分析することで、異文化間医療の現場におけるコミュニケーションの課題を検討した。その上で、コミュニケーションの媒介者として中心的な役割を担う医療通訳が病院、患者の双方からの様々なプレッシャーによって消耗しやすくなっていること、この感情労働に対処するため、言語、文化、医療などの知識の訓練に加えて、精神的な強さを育成する訓練が求められている事などを指摘した。同論文では、これまでほとんど扱われることの無かった、外国で治療を受ける日本人のコミュニケーションに関する課題を検討することができた。

初年度の調査を踏まえ、成果を発表し各方面からのフィードバックを受けた上で、必要な再調査を行うことができた。当初の予定としてもこのようなスケジュールであったため、おおむね順調に進展していると判断した。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度の本年度は、これまで行った調査で得られた情報や学会報告をとりまとめ、研究論文として発表していきたい。その過程で必要であれば8月あるいは12月から1月にかけての時期に追加調査を行う。成果に一定の区切りがついたら、簡易版の報告書を作成し、研究の際に協力頂いた方々に配布、説明して、成果を還元するようにしたい。
自己組織化能を有する反応性高分子微粒子を用いた超粒子組織体の構築に関する研究

近年、粒径、粒子形状、および表面特性を制御した高分子微粒子を高付加価値材料に応用する研究が盛んに行われている。我々が開発した活性エステル基含有モノマーであるメタクリル酸フェニルジメチルスルホニウムメチル硫酸塩(MAPDS)とスチレン(ST)とのソープフリー乳化共重合により、粒径が267nmの反応性高分子微粒子P(ST-co-MAPDS)が得られることを報告してきたが、最近になってP(ST-co-MAPDS)微粒子が金基板上で安定な自己組織化膜を形成することがわかった。本研究では、はじめにP(ST-co-MAPDS)微粒子を用いた超粒子組織体を構築する主要な因子を検討した。SEMによる微粒子膜モルフォロジー観察から、微粒子膜構造は微粒子間の静電反発、微粒子と金基板との相互作用とのバランスに強く依存することを明らかにした。レドックス活性種としてフェロシアン化カリウムを用いたサイクリックボルタンメトリーにより、P(ST-co-MAPDS)微粒子の固定化に伴う電極の有効面積の減少量を測定したところ、高分子微粒子1個あたり5.60×10^4nm^2の付着面積を占めていることが明らかになった。また、フォトレジストを利用して調製したパターニング基板を用いることにより、高分子微粒子の選択的固定化が可能であることを示した。最後に、金基板上においてパターン状に高分子微粒子を固定化した後に、微粒子表面に残存する活性エステル基の利用した機能化の試みとして、末端にアミノ基を有するデンドリマーによるアミノ化反応を行った後、フルオレスカミンによる蛍光ラベル化反応を行った。蛍光顕微鏡観察により、金基板に固定化されたP(ST-co-MAPDS)微粒子表面からの蛍光発光が認められたことから、高分子微粒子の自己組織化膜を機能材料素子へ応用展開できることが示された。開始剤に2,2'-アゾビス(2-アミジノプロパン)二塩酸塩(V-50)を用いたスチレン(ST)と活性エステル基を含有するメタクリル酸フェニルジメチルスルホニウムメチル硫酸塩(MAPDS)とのソープフリー乳化共重合により、スルホニウム基を含有する220nmの粒径を有する単分散な反応性高分子微粒子P(ST-co-MAPDS)を合成した。P(ST-co-MAPDS)ラテックス中にシリコンウェハを金スパッタリングして調製した金基板を浸漬するだけの操作により、高分子微粒子が基板上で自発的に超粒子組織体とも言うべき安定な単層膜を形成した。単層膜のモルフォロジーをSEMで観察したところ、P(ST-co-MAPDS)微粒子が一定の間隔を保った状態で固定化されていることが明らかになった。基板上に固定化された微粒子密度はラテックス濃度の増加とともに増加する傾向を示したが、2×10^<-2>wt%以上では一定の密度(3.4particles/μm^2)を有する安定な単層膜を構築できることがわかった。電解質(NaCl)を添加したラテックス中で微粒子単層膜の調製を行ったところ、微粒子が凝集した状態で固定化されたことから、P(ST-co-MAPDS)微粒子の単層膜構造においては、微粒子表面に存在するMAPDSおよびV-50由来のカチオン電荷による微粒子間の静電反発と、微粒子と金基板間の相互作用が重要な役割を果たしていることが明らかになった。また、フォトレジストによりパターン形成した金基板上をラテックス中に浸漬したところ、パターン限界の1μmの線幅を有するライン上に高分子微粒子を選択的に国定化することができた。以上、本研究ではモルフォロジーが制御されたP(ST-co-MAPDS)微粒子の自己組織化膜を創製するとともに、粒径スケールで高分子微粒子を集積する手法を見出した。蛍光顕微鏡観察により、金基板に固定化されたP(ST-co-MAPDS)
球脊髄性筋萎縮症の治療反応性を規定するバイオマーカーの探索

球脊髄性筋萎縮症(SBMA)は遺伝性の神経変性疾患であり、全身の筋力低下を主症状とする。根本的治療は存在せず、現在治療法開発が進められている。SBMAは緩徐進行性のため長期間の臨床試験が必要であることが問題になっており、治療効果を予測するバイオマーカー(生物学的指標)の開発が重要である。本研究ではバイオマーカーとなりうる蛋白について患者尿、血液を用いて検索した。本研究ではバイオマーカーとなりうる蛋白について患者尿、血液を対象に検索した。我々は平成23年度に新規医師主導治験を開始した。本研究では患者血漿・尿の使用に関わる体制整備を進め、治験のサブスタディとして同意が得られたSBMA患者を対象に血清検体の収集を開始した。新規医師主導治験は名古屋大学を含む全国5施設(名古屋大学、自治医科大学、千葉大学、東京大学、東京医科歯科大学)で行われ、100例強の被験者の登録を得ることができた。治験のサブスタディは名古屋大学単独で行い、患者血漿、尿の集積を進めるとともに、運動機能スケール、嚥下機能、舌圧等の評価項目を同時に計測し、今後のバイオマーカー探索が容易になるように施行した。我々は神経変性疾患である球脊髄性筋萎縮症(SBMA)に対するリュープロレリン酢酸塩の臨床試験を行い、抗アンドロゲン療法の有効性を立証しつつある。本研究では病態抑止療法の確立を目指し、治療に反応する患者群を早期に捉えるために、SBMAの治療反応性を規定する血漿バイオマーカーを探索する。具体的には、(1)患者血漿を用いてSBMAの重症度に関与する分子をプロテオーム解析により同定する、(2)同定された分子からリュープロレリン酢酸塩による治療反応性に関与する分子を抽出する、(3)得られたバイオマーカーを用いて治療に反応する患者群を早期に捉えることで病態抑止療法の確立を目指す。これまで、SBMA患者に対する第II・III相試験の結果、病態の根本と考えられている変異アンドロゲン受容体の集積がリュープロレリン酢酸塩によって低下することが確認された。さらに罹病期間の短い患者群で嚥下機能に有意な改善が認められた。本治療法が病態に基づく根本的な標準的治療法になるよう、我々は平成23年度に新規医師主導治験を開始した。また、SBMA血清検体を対象にプロテオーム解析を開始した。血清検体を対象にしたLC-MS/MSによる解析はアルブミン・IgG除去キットを用いて安定して行うことができるようになった。今後は疾患特異的で臨床的に意味のあるバイオマーカー候補をいかにして多数の候補の中から抽出するかが課題である。平成23年度において、我々は球脊髄性筋萎縮症(SBMA)に対するリュープロレリン酢酸塩の新規医師主導治験を開始した。さらに、SBMA血清検体を対象にプロテオーム解析を開始することができた。当研究室においてはSBMAトランスジェニックマウスを用いてDNAマイクロアレイによる遺伝子発現解析を行っており、既に、SBMAの病態関連遺伝子としてCGRP1 (Calcitonin gene-related peptide)を同定している。CGRPは37アミノ酸からなる血管拡張に働くニューロペプチドであり、ヒトの病変組織である腰髄前角ニューロンにおいてコントロールに比し明らかに多く存在することが免疫染色により確認されている。今後は、SBMA患者血漿・尿におけるCGRPの濃度を検討し、臨床的重症度指標との関連を探索することでバイオマーカーとしての有用性を評価したい。なお、CGRPはRIAを用いて血漿における濃度を安定して測定できることが既に報告されている。平成23年度に引き続き、SBMA患者を対象に血清検体の収集を継続し、SBMA血清検体を対象にプロテオーム解析を行っていく。網羅的なプロテオーム解析によって候補分子が明らかにならない状況であっても、SBMAの関連分子として同定されているCGRPのSBMA患者血漿における濃度を検討し、臨床的重症度指標と比較検討することでバイオマーカーとしての有用性、信頼性を評価する。

CGRPは37アミノ酸からなる血管拡張に働くニューロペプチドであり、ヒトの病変組織である腰髄前角ニューロンにおいてコントロールに比し明らかに多く存在することが免疫染色により確認されている。平成24年度においては、SBMA患者血漿・尿におけるCGRPの濃度を検討し、臨床的重症度指標との関連を探索することでバイオマーカーとしての有用性を評価したい。なお、CGRPはRIAを用いて血漿における濃度を安定して測定できることが既に報告されている。次年度においても、平成23年度に引き続き、SBMAにおけるバイオマーカー探索を行っていく。SBMA患者を対象に血清検体の収集を継続し、SBMA血清検体を対象にプロテオーム解析を続けていくため、プロテオーム解析に関わる試薬購入が必要となる。また、SBMAの関連分子として既に同定されているCGRPのSBMA患者血漿における濃度に関し、RIAを用いて測定する費用として研究費を使用する予定である。前述の過程で同定されたバイオマーカーは候補にすぎず、臨床的に実効性のあるバイオマーカーとして認められるためには、多数の臨床材料によって検証されなければならない。上記のプロテオーム解析で得られた候補タンパク(SBMAの新たなバイオマーカー候補)について、SBMA患者の剖検組織を用いて免疫染色を行い局在を明らかにするため、免疫染色試薬の購入、さらに臨床情報との相関について検討するための統計解析ソフト購入にも使用する予定である。
フルオラスケミストリーに基づく次世代バブル製剤の開発

フッ素がフッ素を呼び寄せるフルオラスケミストリーに基づきC3F8ガス封入バブルリポソームの開発研究を行った。Fをパルミトイル基末端に含むリン脂質F-DPPCと2F-DPPCの合成法を確立した。DSPC、DSPE-PEG2000-OMe、F-DPPCから成るリポソームを調製して、C3F8ガスを封入したバブルリポソームを調製した。F-Fの相互作用により、C3F8ガスの封入率が上昇した。実用化を考え凍結乾燥化を行い機能評価を行ったところ、復水後のバブルリポソームの機能に変化が無く、凍結乾燥化に成功した。F-DPPCと2F-DPPCの合成を進め、合成法を確立した。CF3(CH2)5(CH2)6COOHを別途合成し、これをグリセロール骨格にエステル結合させてフッ素含有のホスファチジルコリンを得ようと試みが、電子求引性のフッ素が多く含まれているため、1位及び2位のエステル構造が大変不安定であった。そこで、フッ素の数を減らすことにした。すなわち、FCH2(CH2)16COOHを別途合成し、これをグリセロール骨格にエステル結合させてフッ素含有のホスファチジルコリンを合成したところ、収率51%で2F-DPPCを合成することに成功した。DSPCとDSPE-PEG2000-OMeの脂質組成を基本として、これらにF-DPPCまたは2F-DPPCの混合比を変化させてC3F8ガスまたはC4F10ガスでバブルリポソームとした場合、ガス保持時間が短いため、凍結乾燥化を検討した。9%スクロース溶液でリポソームを調製し、C3F8ガスでバブルリポソームとした。次に、液体窒素で凍結し、凍結乾燥器で凍結乾燥した。凍結乾燥製剤は、バイアル瓶内をC3F8ガスで充填しシールした。復水は、超純水を27G注射針とシリンジを用いて復水した。復水後の評価について、凍結乾燥化することでガス封入量は減少する傾向にあるが、大きな差ではなかった。復水後の凍結乾燥バブルリポソームの粒子径は凍結乾燥前のバブルリポソームとほとんど差が無く、超音波造影効果も同様に変化が無かった。キャビ-テーション効果をColon-26細胞に対するpCMV-Lucの遺伝子導入効果で比較検討したが、同様のルシフェラーゼ活性が得られたことから、キャビテーション効果にも差が無かった。以上より、バブルリポソームの特性を損なうこと無く凍結乾燥化に成功した。高度にフッ素化された化合物がフルオラス溶媒に良く溶けるというフルオラスケミストリーのアイデアから、パーフルオロカーボン(PFC)ガスにフッ素含有脂質誘導体を用いれば、安定なミセルつまりバブル製剤を開発できると考えた。そこで、フッ素含有脂肪酸とホスファチジルコリンによってエステル結合反応を行い、1-palmitoyl-2-(16-fluoropalmitoyl)-sn-glycero-3-phosphocholine (F-DPPC)を化学合成した。反応が非常に難しく、収率は40%程度で純度は80%であった。F-DPPC、DSPC、DSPE-PEG2k-OMeを50: 44: 6(モル比)からなるリポソームを作成して、超音波ホモジナイザー法でパーフルオロプロパン(C3F8)ガスを封入したバブルリポソームを調製した。その結果、バブルリポソームのC3F8保持量は、F-DPPCを用いることによって8.1±2.5 μL/mg lipidから20.3±8.5 μL/mg lipidへと高い封入量を示した。フッ素含有脂質誘導体を用いることにより、C3F8ガスの封入量が高まることが証明された。また、in vitroの系で超音波造影が出来ることを確認した。しかし、本バブルリポソームを大気圧の条件下で3時間放置した後のガス保持量は1 μL/mg lipidに減少した。これは、F-DPPCの有無に係わらず同様の結果になるので、F-DPPCにC3F8ガスの持続的な保持能があるわけではない。従って、凍結乾燥して、用時調製で使用する製剤化が重要であると結論された。内封するガスをパーフルオロブタン(C4F10)ガスに変えたところ、封入量の増加が見られ、今後詳細に検討する必要がある。フッ素含有脂肪酸とホスファチジルコリンによってエステル結合反応を行い、1-palmitoyl-2-(16-fluoropalmitoyl)-sn-glycero-3-phosphocholine (F-DPPC)を化学合成した。反応が非常に難しく、1,2-(16-fluoropalmitoyl)-sn-glycero-3-phosphocholine (2F-DPPC)の合成の合成が困難である。

F-DPPC、DSPC、DSPE-PEG2k-OMe (50: 44: 6モル比)からなるバブルリポソームにすることによって、パーフルオロプロパン(C3F8)ガス封入量が増加し、造影能があることが示された。しかし、大気圧下(製剤を開封し放置することを想定)では3時間後にほとんど消失してしまい、保持能は無かった。F-DPPCの合成が難しく、やや遅れ気味であるが、Fの量によってC3F8ガスの封入量が増加することは、フルオラスケミストリーのアイデアが正しいと言える。パーフルオロブタン(C4F10)ガスに変えたところ、封入量が増えた。F同志の相互作用が高いからかもしれないが、興味ある結果であり、今後詳細な検討が必要である。F-DPPC、2F-DPPCの合成を進め、DSPCとDSPE-PEG2k-OMeの脂質組成を基本として、これらにF-DPPC、2F-DPPCの混合比を変化させて、C3F8ガスまたはC4F10ガスでバブルリポソームとし、バブリポソームのサイズ、ガスの封入量、造影能、キャビテーション能力を評価する。用時調製して使用する製剤化が重要であることから、凍結乾燥を検討する。凍結乾燥を行う際のバブルリポソームの安定性を高めるために、スクロース溶液で調製する。復水後のバブルリポソームについて、同様にパラメーターを求めて、凍結乾燥前と後の比較を行う。診断用超音波(マウス用7ー20MHz)で、持続的なオシレーションの可能性を観察し(現有装置)、血流イメージングを撮る。各種調整されたバブル製剤について、血中滞留性や血中安定性、さらに体内分布をガスクロマトグラフィーにてPFC濃度で精査する。長時間にわたって血流イメージングを撮影できる処方条件を見出す。ファントムゲルまたはマウスの摘出肝臓組織にバブル製剤を注入し、治療用超音波(マウス用1MHz)を照射して、照射部位の温度上昇をセンサーで観測する。各種調製されたバブル製剤について、65°C以上の温度上昇が得られる処方を決定する。研究施設と設備について、これまでのバブルリポソームの研究に使用した機器があり、多くの必要な機器は揃っている。細胞培養施設および動物施設も完備している。研究成果の論文発表に係わる経費と研究成果の国際会議での発表に旅費が必要である。多くは、材料費と消耗器具の消耗品費になる。
デザイナに寄り添って「きもち」を「かたち」にする深層学習型デザイン支援システム

H29年度構築の装置を用いてデザイン事例を収集し,深層学習用計算機を用いてデザイン事例の機械分類を行った.造形デザイン感性の数学モデルを本分類に従って計算機上に実装し,デザイナ感性を理解するCADシステムの試作を行った.実装した造形デザイン感性の微分幾何学モデルがどの程度普遍性を持つか調べるため,次の項目の実験を行った.(a)提案数学モデルを実装したCADシステムの工業デザイナによる主観評価,(b)提案数学モデルによる自動生成した意匠局面の一般ユーザによる印象の統計調査.また既存の工業製品,彫刻,建築などのうち美術的評価の高いものを選び,三次元計測装置を用いてそれらの形状を取得し,それらの印象と提案モデルの一致度をはかり,将来のデジタルアーカイブ応用の基礎データとした.具体的には,「デザイナに寄り添ってきもちをかたちにする深層学習型デザイン支援システム」として,本研究提案者が従来作成していたデザイン印象に基づく曲線・曲面を生成可能な3次元CADシステムを元に,上述の深層学習機能を付加し,すでに得られているデザイン幾何学モデルにデザイナ固有のパラメタをもたせることで,デザイナに寄り添うデザイン支援システムを構築した.また,本研究提案者らはすでに国内外の建築,工業デザインの3次元モデルを多数収集しているところであるが,これらの形状からその印象を決定づける特徴的な部分を抜き出し,印象語との対応付を行い,データベース化し,形状間の印象的距離を求める試行を実施した.概ね当初の予定通りに進展している.研究分担を行っている他研究からの貢献があり,研究の一部は当初の計画よりも進んでいるが,全体としては概ね当初の予定通りである.H30年度までの研究成果をもとに,対外発表並びに研究の総点検を行う.具体的には(1)デザイン取得の方法論は妥当なものか(2)深層学習のアルゴリズムは妥当なものか(3)データ数は適当か(4)パラメトリックに生成したデザインは妥当なものか(5)研究成果は十分に社会へ還元されているかを点検する.多くの工業製品が成熟化した現在,工業デザインにおける造形デザインの重要性はますます高まっている.しかし,計算機支援設計(CAD)が前提である生産システムでは,デザイナが製品コンセプトと印象に基づいて描く造形デザインは一旦CADシステム向けにパラメタ化されるが,この過程で造形デザインの印象,造形デザイナが描いた印象をそのまま工業製品として意匠化し生産できている例は少ない.本研究提案者らは,原田らの先駆的な研究[1]に基づきドローイング,デザイン定規,造形の優れた自動車の形状の印象による分類を行い,代表的な二つの造形デザインクラスすなわち「たまり」と「きれ」の2クラスを発見した.静的な造形デザインを構成する個々の曲線,曲面に還元したとき,個々の曲線,曲面の印象はそれぞれの「曲がり具合の味わい」と「ボリューム感」で言い尽くされることが従来発見されており,本研究提案者らは曲線,曲面の「曲がり具合の味わい」は前述の「たまりのある」印象と「きれのある」印象にやはり分類できることを発見した.ただし,曲面の「ボリューム感」は対象物の実在感に大きく依存し,紙や平面スクリーンはもちろん,立体表示ディスプレイ装置を用いても提示は困難であることがわかった.本研究提案者らはこれまでにデザイン曲線の作風ごとの微分幾何学的特徴を抽出することに成功し,この特徴量を利用した感性的曲線ドローイングツールを開発し,またこれらの知見をデザイン幾何学としてまとめ,デザイナに高く評価された.また現在普及しつつある3Dプリンタ技術と複合現実感技術を融合させ,デザイン印象を動的に変化させ,かつその変化を3次元計算機支援設計(CAD)システムへとフィードバックするシステムの開発にも成功した.[1]原田利宣他:曲線の性質に関する定量化研究;デザイン学研究, 40, 6, pp.9-16, 1994.研究は概ね順調に進展している.本研究は機械学習アルゴリズムを用いるが,機械学習アルゴリズムのオープンソースライブラリが急速に充実してきたため,機械学習アルゴリズムの独自実装部分を縮小することができ,他の要因による研究時間の減少をカバーできた.H29年度構築の装置を用いてデザイン事例を収集し,深層学習用計算機を用いてデザイン事例の機械分類を行った.造形デザイン感性の数学モデルを本分類に従って計算機上に実装し,デザイナ感性を理解するCADシステムの試作を行った.実装した造形デザイン感性の微分幾何学モデルがどの程度普遍性を持つか調べるため,次の項目の実験を行った.(a)提案数学モデルを実装したCADシステムの工業デザイナによる主観評価,(b)提案数学モデルによる自動生成した意匠局面の一般ユーザによる印象の統計調査.また既存の工業製品,彫刻,建築などのうち美術的評価の高いものを選び,三次元計測装置を用いてそれらの形状を取得し,それらの印象と提案モデルの一致度をはかり,将来のデジタルアーカイブ応用の基礎データとした.具体的には,「デザイナに寄り添ってきもちをかたちにする深層学習型デザイン支援システム」として,本研究提案者が従来作成していたデザイン印象に基づく曲線・曲面を生成可能な3次元CADシステムを元に,上述の深層学習機能を付加し,すでに得られているデザイン幾何学モデルにデザイナ固有のパラメタをもたせることで,デザイナに寄り添うデザイン支援システムを構築した.また,本研究提案者らはすでに国内外の建築,工業デザインの3次元モデルを多数収集しているところであるが,これらの形状からその印象を決定づける特徴的な部分を抜き出し,印象語との対応付を行い,データベース化し,形状間の印象的距離を求める試行を実施した.

概ね当初の予定通りに進展している.研究分担を行っている他研究からの貢献があり,研究の一部は当初の計画よりも進んでいるが,全体としては概ね当初の予定通りである.今後の研究推進方策は,デザイン事例に関する大量のデータを取得し,前処理を行ったあと機械学習アルゴリズムによって学習させ,造形デザイン感性モデルの構築と検証を行う.実装した造形デザイン感性の微分幾何学モデルがどの程度普遍性があるのかを調べるため,下記の試験を行う.*提案数学モデルを実装したCADシステムの工業デザイナによる主観評価*提案数学モデルによる自動生成した意匠曲面の一般ユーザによる印象の統計調査また,既存の工業製品,彫刻,建築などのうち美術的評価の高いものを選び,3次元形状計測装置を用いてそれらの形状を取得し,それらの印象と提案モデルとの一致度を探り,将来のディジタルアーカイブ応用の基礎データとする.H30年度までの研究成果をもとに,対外発表並びに研究の総点検を行う.具体的には(1)デザイン取得の方法論は妥当なものか(2)深層学習のアルゴリズムは妥当なものか(3)データ数は適当か(4)パラメトリックに生成したデザインは妥当なものか(5)研究成果は十分に社会へ還元されているかを点検する.当初予定よりも購入価格が下回ったため次年度使用額が生じた.次年度使用額は研究推進のため適切に用いる.
非定常特性を考慮に入れた低レイノルズ数翼の最適設計の研究

本研究課題では、超高々度や火星大気環境などの低レイノルズ数希薄大気中の飛行を想定した翼型設計の研究というテーマで3年間の研究を実施した。低レイノルズ数翼においては比較的大きな変動を伴う非定常流れが顕著となる。ここでは数値計算手法と風洞実験の両面からこの変動発生機構を明らかにし、その結果、薄翼に対してたわみを後方に位置させ、前縁部はフラットな形状とすることが空力特性向上に有効であることがわかった。成果は国際誌等で発信した。本研究では、低レイノルズ数翼周り流れの非定常変動メカニズム解明という流体物理的課題と、非定常変動を考慮に入れた翼型設計手法の提案という工学的課題に取り組んでいる。これは過去に若手研究(B)の枠組で行っていた、低レイノルズ数翼の非定常空力特性に関する研究の発展である。初年度は、レイノルズ数10,000,マッハ数0.2において、翼キャンバに関する音響変動受容性を明らかにする目的で三次元数値計算を行った。これは、以前若手研究の枠組で行った翼形状に関する二次数値計算パラメットリックスタディーの追跡調査である。キャンバを前縁側に付けると、前縁で受用された変動の成長が抑制され全面剥離が起きやすくなるが、キャンバを後縁側に置き前縁側をフラットに取ると、剥離剪断層で三次元的な縦渦が成長し再付着を促す。この結果、翼上面側で層流剥離泡が形成され、空力性能が大幅に上がる。成果は国際会議で発表し、査読付きの国際誌へ投稿準備中である。さらに、空力音が翼の空力性能向上に寄与することを実験的に証明することを目的として、翼弦長の異なるNACA0006翼型に対して、同レイノルズ数で異なるマッハ数の流れを作り出し、翼の空気力を測定した。実験には首都大学東京の低乱・低騒音風洞を用いた。マッハ数がより大きく空力音が観測されるケースで、マッハ数が低く空力音が観測されないケースよりも揚力傾斜が高い測定結果が得られた。この成果は国際会議で発表した。また、同じく若手研究の枠組で行った、東北大学火星大気風洞を用いた実験について、翼後流の渦変動が音響的なフィードバックに起因していることを示す実験結果を整理し、流力講演会にて発表した。NACA0012翼模型の埋め込んだKuliteセンサで得られる圧力変動と、熱線流速計で測定した翼下流の速度変動の相関に着目し、フィードバックループの存在を示唆する結果を得た。本テーマは、低レイノルズ数翼周り流れの非定常変動メカニズムを考慮に入れた翼型設計手法の研究という3年間の研究期間の2年目である。昨年度の研究内容は、大きく3点に分けられる。翼設計の知見に直接繋がる翼形状と非定常性についての研究、空力音と空力特性との関わりに関する研究、連携研究先である東北大学火星大気風洞の実験結果をフォローする数値計算、である。始めに、初年度に実施したレイノルズ数10,000における翼形状と非定常性のパラメトリックスタディーについて、線形安定性解析を追加で実施し、得られる変動周波数と翼面境界層及び後流との相関を明らかにした。翼形状と空力特性との関係についての知見も含めて成果をまとめたものが昨年度海外誌AIAA Journalに査読論文として採択され、近日中に出版される予定である。非定常変動メカニズムを考慮に入れた翼設計の指針として、本研究テーマにおいては大変重要な成果であると言える。同様に初年度に実施したNACA0006翼型を用いた空力音と空力性能との相関に関する実験研究を、昨年度は数値計算により詳細に調査した。迎角とトーンノイズ周波数の関係について、実験結果を良好に再現することができた。また、トーンノイズが出ている状態からさらに迎角を増すとノイズが消失する現象が、乱流楔の発現と境界層の遷移に対応することも確認できた。この成果は国内会議で口頭発表し、今後査読論文に纏める予定である。さらに、東北大学火星大気風洞で実施された実験を基に、低レイノルズ数・高亜音速時に、音響共鳴の存在下で空力特性が大きく影響を受け得ることを数値計算により再現し、国際会議で発表した。また、上記の成果に加えて、周期的な非定常性が境界層の乱流遷移に与える影響について、研究分担者が安定性解析の観点から研究を進めている。この成果に関しては途中経過を国際会議で発表した。本研究課題では、低レイノルズ数翼周り流れの非定常変動メカニズムを考慮に入れた翼型設計の研究というテーマで3年間の研究を実施した。低レイノルズ数翼においては剥離泡スケールの空間変動を伴う非定常流れが卓越する。ここでは数値計算手法と風洞実験の両面からこの変動発生のメカニズムとそのレイノルズ数依存性を明らかにし、その過程で得られる知見を翼設計手法にフィードバックすることを目差した。最終年度である本年度は、昨年度実施したRe=50,000における翼後縁ノイズと空力性能の相関に関する風洞実験のポスト処理と数値計算を追加で実施し、ノイズの周波数特性に関して定量的な議論を行い国際会議で口頭発表を行った。また、本数値計算研究で用いているマルチブロック法の精度向上について検討し、粘性項評価の改良に関して国内会議で発表した。さらに研究分担者の研究テーマとして、周期的な非定常変動の特性を定量的に評価するためFloquet理論をベースにした線形安定性解析手法を構築中である。