hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
物理学、化学の概念と連結した火山および火成岩の学習プログラムの基盤づくり

これらを粘性の異なる火山放出物として、発泡組織の変化を教材化した。(3)十和田火山の軽石については,火口近傍から遠方までの降下堆積物を採取し、軽石の大きさと発泡組織(気泡密度や気泡サイズ)の変化を示す教材を作成した。それにより、火山放出物の空間的広がりと、火山噴火の素過程に科学的思考を働かせる学習内容の素案を作成した。中学校理科の「変動する大地」の「火山の噴火や活動」で学習するマグマ、マグマの粘性(ねばりけ)、噴火の激しさ、火山の形、溶岩の色あい、火山噴出物、火山災害と、「火成岩のつくりやでき方」で学習する結晶作用の概念に物理学、化学の学習を連結させるため、本年度(最終年度)は特に成果物の公表と教材の作成に力点を置き、次の(1)(5)の成果を得た。(1)佐渡島小木半島の海底火山の調査結果をまとめ、粘性の低いマグマから形成された枕状溶岩および溶岩噴泉堆積物の形態的、地層の構造的変化と噴火の素過程を明示した。その一部は、平成26年度新潟大学テレビ公開講座佐渡を極める第1回自然編「日本海の豊かな島・佐渡その独特な成り立ちと生物たち」(制作著作BSN,平成27年1月31日(土)午前10:30放送,49分間)に出演し解説した。(2)火山灰層の研究手法や鍵層としての役割について紹介する講座「テフラ学」(全7回)を、第四紀研究に公表した。(3)種々の火山岩サンプルの画像教材を掲載して、鉱物の結晶作用と飽和(析出)の概念とを結びつける解説を作成した。(4)榛名火山、十和田火山、姶良カルデラ火山のプリニー式ウルトラプリニー式噴火の降下堆積物と火砕流堆積物の地層写真を教材化し、WEBページに掲載した。また、それらに含まれる軽石を使った演示実験の素案を新しく作成し、教員養成課程の小学校理科の授業において試行的に演示した。天然の軽石を使った実験により、火山噴火で噴出する火山ガスの風量(風力)と噴煙の大きさを実感させることができること、また同時に、浮かばず山体を流れ下る軽石から火砕流の概念や火山災害の概念を導く事ができることを証明した。(5)鳥海火山の火山性洪水堆積物、およびレスアンチレス諸島沖の海底掘削コアに含まれる火山砕屑物のの堆積学的特徴を明らかにし、火山災害教育の素材を新しく作成した。日本海形成期の海底火山を扱った火山地質学と岩石学、そして地学教育本年度は、高速度カメラをレンタルして、マグマ中の気泡の挙動を可視化するアナログ実験を行う予定であったが、プリニー式噴火の例が十和田火山だけでは不十分なため、榛名火山の軽石試料を研究対象に加えた。そのため、(1)榛名火山の軽石試料の採取と、(2)榛名火山および十和田火山の軽石試料の薄片作成(25試料)、そして(3)顕微鏡観察に予想外の時間がかかり、結果アナログ実験を行うに至らなかった。特に(2)の軽石の薄片作成において、その多孔質で脆い性質に起因し、発泡組織を破損せず保存した状態の薄片を作成する作業が難航した。最終的には、アスピレーターを用いて軽石中に樹脂を侵入・充填する方法が最も効果的であることがわかり、それにより顕微鏡下で気泡と結晶破砕の関係についての新たな知見を得ることができた。したがって,粘性の高いマグマ中での気泡の合体、急激な減圧膨張とそれによる結晶やマグマの破砕といった一連の過程を予察することができ、次年度行うアナログ実験の構想の基礎を作ることができた。これまでの噴火の演示実験は、メントスを炭酸飲料に加えて激しい噴火をアナログ化する実験が主体であった。しかし、これでは気泡の挙動がわかりにくいし、また実際の火山噴火でおこる減圧発泡ではない。
ガス分子貯蔵と変換を目指した機能性リゾチーム結晶の創製

一昨年度、昨年度達成した、リゾチーム結晶を用いた一酸化炭素(CO)分子の貯蔵と放出反応を利用し、本年度は細胞内部へのCOガス分子デリバリーを行った。また様々な金属錯体や蛋白質変異体結晶を利用することで、光応答型CO放出をはじめとするCO放出コントロールを試みた。[1.リゾチーム結晶複合体を用いた細胞へのCO分子導入]COは細胞内の転写因子NF-κBの活性およびその下流にある蛋白質の発現を制御することが報告されている。リゾチーム結晶とルテニウムカルボニル錯体からCO放出複合体を調製し、細胞へのCOガス導入材料として利用した。HEK293/kB-Fluc細胞を培養し、ここにリゾチーム結晶-Ru(CO)2複合体を加えた。一定時間培養後細胞を破砕し、ルシフェラーゼレポーターアッセイを行った。その結果、リゾチーム結晶-Ru(CO)2複合体を加えた細胞は強いルシフェラーゼ発光を示した。このことは、リゾチーム結晶-Ru(CO)2複合体から放出されたCO分子が細胞内に導入され、NF-κBを活性化したことを示唆している。[2.昆虫細胞多角体結晶を用いたCO放出材料の創製]金属錯体を集積可能であるポリヒスチジンタグ(His-tag)を多角体に変異導入することで、大量のカルボニル錯体の貯蔵とCO放出を実現できる蛋白質結晶の創製を試みた。His-tag変異体結晶は野生型と比べ、ルテニウムカルボニル錯体を約2倍の効率で内部に集積し、約3倍のCOガスを放出することが明らかとなった。また、転写因子NF-κBを7倍の効率で活性化した。26年度が最終年度であるため、記入しない。本申請では、化学反応場とみなした蛋白質結晶内部に金属錯体を導入し、ガス分子の生成、貯蔵、放出を行う方法を確立する。具体的には、内部に金属錯体を集積することができる細孔構造を持つ鶏卵リゾチーム結晶に金属錯体を導入することで、ガス分子を基質、生成物とする触媒反応を行う。高い触媒活性をもつ金属錯体を安定に集積可能である多孔性材料はほとんど報告されておらず、多孔性リゾチーム結晶結晶の利用が必要不可欠である。本年度は、リゾチーム結晶にカルボニル錯体を導入し、カルボニル配位子由来の一酸化炭素(COガス)貯蔵、生成、放出を検討した。固体材料を用いたCOガス制御方法は、既存の合成分子(ポリマー、無機材料等)では困難であったが、多孔性リゾチーム結晶を用いることで初めて可能になり、新たなガス分子制御材料の創製に繋がると確信する。(1)リゾチーム結晶にカルボニル錯体を導入することで、リゾチーム結晶内部に多数存在するイミダゾール(ヒスチジン)、カルボン酸(アスパラギン酸、グルタミン酸)に錯体を結合させた。各種分光測定と単結晶X線構造解析により、CO分子の貯蔵を確認した。(2)COガス受容分子であるミオグロビンと複合体と反応させることで、カルボニル錯体からのCOガス生成および放出を行った。COガス生成、放出反応を細胞培地中でも行うことで、細胞へのCOガス導入を行った。その結果、細胞内のCO応答因子の活性化を観測した。昨年度達成した、リゾチーム結晶を用いた一酸化炭素分子の貯蔵/放出場構築の手法を利用し、本年度は細胞内部へのガス分子デリバリーを行った。また、一酸化炭素{CO)分子の貯蔵/放出を行う蛋白質結晶の新たな合成法について検討を行った。1.リゾチーム結晶複合体を用いた細胞へのCO分子導入(学会発表済、論文投稿準備中)リゾチーム結晶とCO放出分子の複合化によりCO放出結晶を調製し、細胞へのCO導入とNF-κB活性制御を試みた。HEK293細胞を培養し、ここにCO放出分子複合化リゾチーム結晶(CO-Lysozyme)を加えた。その結果、CO-Lysozymeを加えた細胞は強いルシフェラーゼ発光を示した。このことは、CO-Lysozymeから放出されたCO分子が細胞内に導入されたことを示唆している。2.昆虫細胞多角体結晶を用いたCO放出材料の生体内合成(学会発表済、特許出願済)細胞内で生成する蛋白質結晶である昆虫細胞多角体はウイルス保護材として高い安定性を持つ。多角体結晶の細胞内生成プロセス時にCO放出分子を共結晶化させることで、COガス放出蛋白質結晶を細胞にワンポット合成する手法の確立を目指した。遺伝子工学的手法を用いて、錯体配位を促進するヒスチジン残基を持つ多角体変異体結晶をデザインした。本変異体を発現するウイルスを昆虫細胞に発現させ、さらに培地にカルボニル錯体を添加することで、CO放出分子ー多角体共結晶を得た。各種分光測定によりCO放出分子が内包されていることを確認した。さらに、リゾチーム結晶と同様の手法を用いて、HEK293細胞の転写因子活性制御が可能であることを見出した。

[1.リゾチーム結晶複合体を用いた細胞へのCO分子導入]COは細胞内の転写因子NF-κBの活性およびその下流にある蛋白質の発現を制御することが報告されている。リゾチーム結晶とルテニウムカルボニル錯体からCO放出複合体を調製し、細胞へのCOガス導入材料として利用した。HEK293/kB-Fluc細胞を培養し、ここにリゾチーム結晶-Ru(CO)2複合体を加えた。一定時間培養後細胞を破砕し、ルシフェラーゼレポーターアッセイを行った。その結果、リゾチーム結晶-Ru(CO)2複合体を加えた細胞は強いルシフェラーゼ発光を示した。このことは、リゾチーム結晶-Ru(CO)2複合体から放出されたCO分子が細胞内に導入され、NF-κBを活性化したことを示唆している。[2.昆虫細胞多角体結晶を用いたCO放出材料の創製]金属錯体を集積可能であるポリヒスチジンタグ(His-tag)を多角体に変異導入することで、大量のカルボニル錯体の貯蔵とCO放出を実現できる蛋白質結晶の創製を試みた。His-tag変異体結晶は野生型と比べ、ルテニウムカルボニル錯体を約2倍の効率で内部に集積し、約3倍のCOガスを放出することが明らかとなった。また、転写因子NF-κBを7倍の効率で活性化した。26年度が最終年度であるため、記入しない。交付時に申請した蛋白質結晶内で貯蔵、生成および放出を行うガス分子のうち、最も困難であるCOガスについて達成の知見を見出した。さらに蛋白質結晶の生体親和性を活かし、細胞へのCO分子導入および応答研究を行った。COガスを細胞に導入可能である材料はこれまでに開発されておらず、本材料を利用した研究により今後細胞生物学の研究に高いインパクトを与えると考えられる。昨年度に見出した一酸化炭素(CO)分子放出材料の知見を利用し、本年度は本材料を用いた細胞へのCO分子導入および細胞機能の制御を行った。このことは、当研究者が創製した機能性材料が化学分野のみならず、細胞科学分野に応用可能であることを意味している。またガス分子放出蛋白質結晶の細胞内合成という、非常にチャレンジングなテーマにも取り組み始めている。本研究では、ガス分子を貯蔵、生成および放出を行う生体親和性材料の構築と細胞機能制御への展開を推進している。今後は、単結晶X線結晶構造解析に基づく精密かつガス分子制御システム構築を他のガス分子について行う。さらに、細胞への各種ガス分子導入を行うことで、ガス分子と細胞内化合物の相関を明らかにする。今後は、(1)光駆動型のCO放出システムの構築および、(2)他の蛋白質結晶を用いたCO放出材料の調製を進める。(1)のシステムを利用することで、細胞へのCO導入の量、タイミングの制御を行い、細胞内CO反応の詳細な追跡およびCOの細胞内シグナル伝達作用の解明を目指す。また(2)を利用することで、架橋化を用いないCO放出蛋白質結晶の簡便な調製法確立を目指す。
光反応を利用した複素環化合物の合成研究

○芳香族チオアミドと5員環芳香族化合物(フラン、チオフェン、ピロール類)の分子間光反応フラン環の炭素-炭素二重結合と、チオカルボニル基の炭素-硫黄二重結合またはエノール化した炭素-窒素二重結合間での高率のよい[2+2]環化付加反応が起こり、それぞれにアミノチエタンまたはメルカプトアゼチジンを生成し、続いて環開裂によりいくつかの興味ある複素環へと導き、複素環合成法の確立へと発展することができた。アリールチオアミドと各種置換フランとの光反応におて、β-アロイルフラン、ピロール誘導体、ベンゼン縮合複素環化合物等が得られた。特に、ベンズアネレーション反応においては、2-メトキシフランに代わる2-トリメチルシロキシフランが、3炭素源の基質として有用であり、これらを用いての反応の一般化を確立した。2 6員環アイールチオアミドと共役アルケンを側鎖に有するフラン誘導体及びチオフェン誘導体との反応では、四環性複素環化合物が得られたが、五員環アリールチオアミドでは得られず、4,5-ジアリールピロリドンが得られた。ピロール及びインドールの3位アロイル化は困難とされていたが、アリールチオアミドとの光アロイル化反応を用いることにより達成され、non-cannobinoid関連の生化学的に興味ある化合物が得られている。○チオバルビツレート光反応1側鎖にアルケニル基を有するチオバルビツレートの分子内光反応により、縮合二環式及び三環式ピリミジン誘導体を得ている。これらの化合物は興味ある環系を有しており、その生理活性が期待される。2トリチオバルビツレートの光反応において、新規縮環反応により環変換が起こりチオヒダントインが得られた。更に熱反応又は光反応により二環式縮合チオフェン誘導体を得ている。◇芳香族チオアミドの光反応我々の研究によって光励起芳香族チオアミドカルボニルが各種オレフィン類と効率よく[2+2]環化付加反応を行いチエタンを生成することを見出している。更に、チエタンが用いたオレフィンの種類や反応溶媒によって特有な開裂様式を示した後、多様な光生成物を与えることを明らかにした。今年度は以下の2つのオレフィン類との光反応を中心に検討を行った。1.2-メトキシフランとの光反応によるベンゼン環形成反応(ベンズアネレーション反応)ベンゼン縮合型の複素環化合物の合成法として従来多く用いられた方法は置換ベンゼンを出発原料とし後に複素環を形成するものであり、置換複素環からベンゼン環を形成する合成例は非常に稀であった。今回各種アリールチオアミド類と2-メトキシフランとの分子間光反応を利用し、置換複素環からベンゼン環を形成するベンゼン縮合型複素環化合物の新規合成法を確立した。2.2位にオレフィンを有する5員複素環誘導体との光反応による四環縮合型インドール誘導体の合成2位にオレフィン有する5員複素環とアリールチオアミド類との光反応において、いずれのオレフィンが優先して[2+2]の環化付加反応を行うかの検討を行った。その結果、環外のオレフィンと優先的に反応したチエタンの開裂により生成したと考えられる四環縮合型インドール誘導体が得られ、新しい型の生成経路が見出された。いずれの反応についても現在その生成経路および収率の向上について詳細な検討を行っている。◇チオバルビツレート誘導体の光反応トリチオバルビツレート誘導体は各種オレフィン類と効率よく[2+2]環化付加反応を行いチエタンを与える。更に、オレフィン非存在下の反応ではα開裂反応に基づくと考えられる縮環反応が見い出された。○芳香族チオアミドと5員環

芳香族化合物(フラン、チオフェン、ピロール類)の分子間光反応フラン環の炭素-炭素二重結合と、チオカルボニル基の炭素-硫黄二重結合またはエノール化した炭素-窒素二重結合間での効率のよい[2+2]環化付加反応が起こり、それぞれにアミノチエタンまたはメルカプトアゼチジンを生成し、続いて環開裂によりいくつかの興味ある複素環へと導き、複素環合成法の確立へと発展することができた。1アリールチオアミドと各種置換フランとの光反応において、β-アロイルフラン、ピロール誘導体、ベンゼン縮合複素環化合物等が得られた。特に、ベンズアネレーション反応においては、2-メトキシフランに代わる2-トリメチルシロキシフランが、3炭素源の基質として有用であり、これらを用いての反応の一般化を確立した。2 6員環アリールチオアミドと共役アルケンを側鎖に有するフラン誘導体及びチオフェン誘導体との反応では、四環性複素環化合物が得られたが、五員環アリールチオアミドでは得られず、4,5-ジアリールピロリドンが得られた。3ピロール及びインドールの3位アロイルは困難とされていたが、アリールチオアミドとの光アロイル化反応を用いることにより達成され、non-cannobinoid関連の生化学的に興味ある化合物が得られている。○チオバルビツレート光反応1側鎖にアルケニル基を有するチオバルビツレートの分子内光反応により、縮合二環式及び三環式ピリミジン誘導体を得ている。これらの化合物は興味ある環系を有しており、その生理活性が期待される。2チオバルビツレートの光反応において、環変換が起こり新規縮環チオフェンが得られた。更に熱反応により環縮合チオフェン誘導体を得ている。
看護師の院内感染に対する意識と院内耐性菌の動向:医療低開発国と我が国の比較研究

今後の基礎資料を得るために、院内感染に対する看護師のアンケートによる意識調査を2003年に実施した。また、ラオスの看護師16人の標準予防策実施状況の観察を2004年に行った。ラオスの黄色ブドウ球菌の動向調査は1993年から行ってきている。ラオスの5市中病院の看護師151人(回収率100%)と沖縄の3市中病院の看護師223人(回収率50.5%)がアンケートに答えてくれた。ほとんどの看護師が院内感染を防ぐために看護師の役割および手洗いは非常に重要だと考えていた。勤務中は常に院内感染を意識しているのはラオスが92%、沖縄県が65%だった。血液、尿便などに触れる可能性がある際に手袋を装着する者は、ラオスが87%、沖縄県が88.7%で、差がなかった。残りの者は「あれば装着する」と答えていた。結核患者ケアの際のマスク装着については、ラオスでは97%が装着すると答えていたが、3%は装着しないだった。感染症患者と濃厚に接触する際のガウン着用については、ラオスの看護師の65.3%は装着すると答えていた。ラオスにおける標準予防策の実態調査の結果、手洗いが必要な際の実施率は10.4%だった。さらに、看護師個々の手洗い実施率が大きく異なっていた。また、患者ケア前後の手洗い実施率に差があり、適切な手技で手を洗っている看護師は少なかった。MRSAの動向調査からラオスの病院がMRSAの初期汚染状態にあることが推測され、注意深いMRSAの動向調査の継続が必要である。2005年にラオスの看護師に対して報告会を行い、問題点を検討した。勉強をしたいという意見が多く、今後の系統的な感染看護教育に対するニーズが強かった。1、看護職の意識調査ラオスの看護師151人、日本の看護職221人に「院内感染に対する意識」についてアンケート調査を行った。調査期間はラオスでは2003年8月、日本では2003年11月12月、調査項目は院内感染の認識、標準予防策の基本である手洗い、手袋・マスク・ガウンの着用状況などだった。「院内感染の問題」を、ラオスでは90%、日本では65%が常に認識していた。「院内感染予防における看護者の役割」.および「手洗い」は、両国において、その重要性が認識されていた。「血液・尿・便に触れる可能性がある場合」はラオスでは92%、日本では88%が手袋を装着すると答えていた。「飛沫感染の可能性がある場合」は、ラオスではマスクを装着する者が98%、日本では80%だった。「清拭、更衣、体位変換など感染症患者と濃厚に接触する場合」は、ラオスでは60%、日本では42%がガウンを着用すると答えていた。2、黄色ブドウ球菌の分離とMRSAを含む耐性菌の検出平成5年(1993)からラオスの黄色ブドウ球菌に注目してきたが、平成13年(2001)に初めてMRSA2株が分離され、平成14年(2002)には4株が分離された。平成14年分離株のうち3株は、平成13年の株と同じ病院(S)から分離され、遺伝子レベルで同一のクローンと思われた。他の一株は別の病院(F)から分離され、遺伝子レベルでは他の3株と全く異なっていた。これはラオスにおけるMRSAの流行の初期段階を現していると思われる。このような結果を踏まえ、平成15年(2003)も調査を行ったところ、病院(S)から2株のMRSAを分離したが、前2年間に分離したMRSAとは異なる遺伝形質を示した。

ラオスにおけるMRSAの蔓延を防ぐために今後も注意深いモニタリングが継続する予定である。1、看護師の感染予防策実施状況の実態調査平成15年(2003)は、ラオス国ビエンチャン市の2病院の看護師151名を対象に、院内感染に対する意識調査を実施した。調査対象者全員の院内感染の問題意識は高く、全員が手洗いを「重要」と考えていた。その結果をふまえて、平成16年(2004)は、同2病院の看護師17名を対象に、手洗い、マスク、グラブ、ガウンの実施状況の実態を調査した。標準予防策を基に観察したところ、手洗いの実施率は060%(中央値18.3%)だった。手洗いを2回以上実施していた8名の内、全員に「不適切な手技」、6名に「短時間での実施」、5名に「不潔な拭き取り」、5名に「手洗い後の不潔面との接触」が観察された。マスク、グラブ、ガウンは必要な状況、実施回数とも僅かだった。手洗いの実施率が低く、ほとんどの者が不適切な手洗いであったことから、知識の不足、又は手洗いの設備・物品の不足が推測された。また、実施率の個人差が大きかったことから、看護師間の教育背景に差があることが考えられた。2、黄色ブドウ球菌の分離とMRSAを含む耐性菌の検出平成5年(1993)からラオスの黄色ブドウ球菌に注目してきたが、平成16年(2004)にMRSAは検出されなかった。しかしながら、当地においては、平成13年(2001)に初めてMRSA2株が分離され、平成14年(2002)には4株が分離された。平成14年の分離株のうち3株は、平成13年の株と同じ病院から分離され、遺伝子レベルで同一クローンと思われ、これはラオス国におけるMRSAの流行の初期段階を表していると思われる。今後も、引き続き注意深く監視を行う必要がある。平成1516年度に実施した看護師に対する意識調査と実態調査および院内耐性菌MRSAの動向調査からラオスの院内感染に関する問題点として次の課題が明らかになった。1.院内感染対策として最も重要な「手洗い」の実施率(実施回数/必要状況数)が18.3%と低く、個人差は060%と大きかった。2.手洗いの手技は不適切な者が多かった。3.以上のことから手洗いの意義の理解が低い、正しい手洗い方法が指導されていないことが示唆された。4.実態調査を行った2病院の比較では、病院間に差が見られたが統計的な有意差はなかった。5.手洗いに必要な設備・物品が不足している。6.院内耐性菌MRSAの動向はラオスの病院がMRSA汚染の初期段階を表していると考えられる。最終年度の本年は、1.調査結果をラオス2病院の病院長および看護スタッフに報告書を提出した。2病院の看護スタッフに対しては報告会を開いて、直接、報告した。2.これらの課題について2病院で検討会を持ち、ラオスの看護師の意見、アイディアを述べてもらって、自国に合った院内感染対策について考える機会とした。検討会には50名程度の参加者があり、活発な意見交換が行われた。この結果、ラオスの看護師は学ぶ機会を求めているが勉強会・研修会等の知識を高める機会が少ないことがわかった。手洗いの意義の理解が低かったことと個人差が大きかったことから看護基礎教育および卒後院内教育において、系統的に教育していく必要性が示唆された。これが今後の課題であり、ラオスの看護学校の教員、病院の看護部長等との会議を開き、将来に向けて連携の継続を確認した。
くも膜下出血後の脳血管攣縮ならびに脳虚血に対する防御機構の解明

当初の計画通り,ラットのくも膜下出血モデルを作製し,くも膜下出血後の脳,脳動脈および脳脊髄液中の誘導型ヘム蛋白分解酵素であるヘムオキシゲナーゼ-1およびその代謝産物,あるいは遊離鉄と結合し無毒化するフェリチンの誘導とその経時的変化を評価した.脳脊髄液中のヘムオキシゲナーゼ-1代謝産物(ビリルビンおよび鉄)およびフェリチン濃度を定量した結果,対照群に比べいずれも有意に高値を示した.さらにビリルビンおよびフェリチン濃度がくも膜下出血後早期より高値となった方が脳血管攣縮は生じにくいことがあきらかになった.一方で,遊離鉄濃度には両群間に有意な差を認めなかった.すなわち,ヘモグロビンがヘムオキシゲナーゼ-1により迅速に代謝され,代謝された結果生じる遊離鉄がフェリチンにより速やかに無毒化されることにより,脳血管攣縮の発生が抑制されたと考えられた.ビリルビンやフェリチンは抗炎症作用を有することから,炎症で誘導されることが知られているテネイシンCを測定したことろ,やはり脳血管攣縮が抑制された群ではテネイシンC濃度は低値を示した.さらに,臨床検体で同様の検討をした結果,これらの結果は臨床例でも同様であることが明らかになった.これらの結果は,ヘムオキシゲナーゼ-1やフェリチンの誘導が脳血管攣縮に対する内因性の防御機構であるとする我々の仮説を支持するものであり,新しい脳血管攣縮の予防法や治療法につながる可能性がある.当初の計画通り,ラットのくも膜下出血モデルを作製し,くも膜下出血後の脳,脳動脈および脳脊髄液中の誘導型ヘム蛋白分解酵素であるヘムオキシゲナーゼ-1およびその代謝産物,あるいは遊離鉄と結合し無毒化するフェリチンの誘導とその経時的変化を評価した.脳脊髄液中のヘムオキシゲナーゼ-1代謝産物(ビリルビンおよび鉄)およびフェリチン濃度を定量した結果,対照群に比べいずれも有意に高値を示した.さらにビリルビンおよびフェリチン濃度がくも膜下出血後早期より高値となった方が脳血管攣縮は生じにくいことがあきらかになった.一方で,遊離鉄濃度には両群間に有意な差を認めなかった.すなわち,ヘモグロビンがヘムオキシゲナーゼ-1により迅速に代謝され,代謝された結果生じる遊離鉄がフェリチンにより速やかに無毒化されることにより,脳血管攣縮の発生が抑制されたと考えられた.ビリルビンやフェリチンは抗炎症作用を有することから,炎症で誘導されることが知られているテネイシンCを測定したことろ,やはり脳血管攣縮が抑制された群ではテネイシンC濃度は低値を示した.さらに,臨床検体で同様の検討をした結果,これらの結果は臨床例でも同様であることが明らかになった.これらの結果は,ヘムオキシゲナーゼ-1やフェリチンの誘導が脳血管攣縮に対する内因性の防御機構であるとする我々の仮説を支持するものであり,新しい脳血管攣縮の予防法や治療法につながる可能性がある.当初の計画通り,ラットのくも膜下出血モデルを作製し,くも膜下出血後の脳,脳動脈および脳脊髄液中の誘導型ヘム蛋白分解酵素であるヘムオキシゲナーゼ-1(HO-1)およびその代謝産物,あるいは遊離鉄と結合し無毒化するフェリチンの誘導とその経時的変化を評価した.ラットのくも膜下出血モデルは全身麻酔をかけたSDラットの右上腕動脈から自家動脈血0.3mlを採取し,それを大槽内に緩徐に注入することにより作成した.対照群として生理食塩水を自家血の代わりに大槽に注入したラットを用いた.血腫または生理食塩水を注入後1日後,2日後,3日後,4日後,6日後にラットを安楽死させ、経心臓的に生理食塩水で循環血液を除いた後、ホルマリンで灌流固定した.脳血管攣縮は組織学的に血腫注入後2日後に最も強く生じることを確認したが,その程度はラットによりかなり異なった.脳脊髄液中のHO-1代謝産物(ビリルビンおよび鉄)およびフェリチン濃度を定量した結果,対照群に比べいずれも有意に高値であった.さらにビリルビンおよびフェリチン濃度が高値で,フェリチンと結合していない遊離鉄が少ない方が脳血管攣縮の程度は軽度であることがあきらかになった.これらの結果は,HO-1やフェリチンの誘導が脳血管攣縮に対する内因性の防御機構であるとする我々の仮説を支持するものであった.くも膜下出血後の脳,脳動脈に対する免疫組織学的検索もおこなっており,興味深い所見が得られつつある.当初の計画通り,ラットのくも膜下出血モデルを作製し,くも膜下出血後の脳,脳動脈および脳脊髄液中の誘導型ヘム蛋白分解酵素であるヘムオキシゲナーゼ-1およびその代謝産物,あるいは遊離鉄と結合し無毒化するフェリチンの誘導とその経時的変化を評価した.脳脊髄液中のヘムオキシゲナーゼ-1代謝産物(ビリルビンおよび鉄)およびフェリチン濃度を定量した結果,対照群に比べいずれも有意に高値を示した.さらにビリルビンおよびフェリチン濃度がくも膜下出血後早期より高値となった方が脳血管攣縮は生じにくいことがあきらかになった.一方で,遊離鉄濃度には両群間に有意な差を認めなかった.すなわち,ヘモグロビンがヘムオキシゲナーゼ-1により迅速に代謝され,代謝された結果生じる遊離鉄がフェリチンにより速やかに無毒化されることにより,脳血管攣縮の発生が抑制されたと考えられた.

ビリルビンやフェリチンは抗炎症作用を有することから,炎症で誘導されることが知られているテネイシンCを測定したことろ,やはり脳血管攣縮が抑制された群ではテネイシンC濃度は低値を示した.さらに,臨床検体で同様の検討をした結果,これらの結果は臨床例でも同様であることが明らかになった.これらの結果は,ヘムオキシゲナーゼ-1やフェリチンの誘導が脳血管攣縮に対する内因性の防御機構であるとする我々の仮説を支持するものであり,新しい脳血管攣縮の予防法や治療法につながるかも知れない.
古くて新しい現代の塩蔵食品に潜む食中毒リスクの評価と微生物制御法の提案

日本各地では、食料の保存のために塩を用いて生み出された塩蔵食品が数多く存在している。また周囲を海で囲まれた日本では、その豊富な水産資源を利用した塩蔵食品が数多く存在し、近年では、製造時に使用する食塩の量を減らした低塩分の塩蔵食品に人気が集まっている。その塩蔵食品は、古くはメコン川流域で生み出されたと考えられており、それが中国を経由して日本に伝わったとされている。このような塩蔵食品は、近年の減塩志向の影響から低塩分化が進んでいるが、一方で、低塩分化によるこの食品の安全性の低下は大きな問題となっている。そこで、低塩分の塩蔵食品の細菌性食中毒に対する安全性を評価し、さらに安全安心な低塩分の塩蔵食品の製造方法の確立に取り組むこととした。前年度に各種の塩蔵食品の市場調査を実施し、それら製品の安全性について、塩分濃度や水分活性を指標として、細菌汚染の実態を明らかにした。本年は、さらに東南アジア各国で製造されている塩蔵食品について、市場調査を行い、それら食品の特徴を明らかにするための調査を実施した。日本における低塩分化した塩蔵食品の細菌汚染について、塩分濃度と水分活性を指標として、その食中毒リスクを明らかにすることができた。また東南アジア各国に存在する各種の塩蔵食品について調査を実施し、その特徴などについて情報収集ができた。これまでに、低塩分化された塩蔵食品について、塩分濃度と水分活性を指標とした細菌汚染の実態を明らかにすることができた。またアジア、特に東南アジア各国で製造されている塩蔵食品についても、調査を実施し、その特徴を明らかにすることができた。今後は、各種の塩蔵食品の安全安心な製造方法の確立に取り組む。水産資源の豊富な我が国では、各地で様々な魚介類を利用した塩蔵食品が生み出されている。また健康志向の高まりと保冷技術の進歩から、塩蔵食品の低塩分化が進んでいるが、それによる食中毒リスクの上昇に関しては深刻にとらえられていない。2007年、低塩分のイカ塩辛による大規模な腸炎ビブリオ食中毒が発生したことからも、現代の低塩分の塩蔵食品の安全性を評価することは重要である。本研究では、低塩分の塩蔵食品の細菌汚染及び食中毒リスクについて明らかにし、さらに広く一般消費者に対して減塩化のメリットを活かしつつ、食中毒リスクの上昇を抑えるための微生物制御法の開発を目指すこととした。本年度は、日本及び海外での各種の塩蔵食品の市場調査及び食品衛生学的調査を実施し、消費者ニーズをふまえたうえでの安全安心な低塩分の塩蔵食品について、幅広く情報収集を実施した。また日本各地でみられる塩蔵食品は、各地の家庭で調理製造されていることも多く、食品企業の食品製造現場以外の場所で製造されている機会も多いことから、そのような現状をふまえた塩蔵食品中での微生物制御法について検討した。これまでの塩分濃度を指標とした塩蔵食品の細菌性食中毒に対する安全性の評価についての知見をもとに、日本及び海外での製造及び消費されている塩蔵食品について情報収集を行った。また、それら塩蔵食品の細菌汚染検査を実施し、食品中での食中毒菌の制御法について多角的に検討することとした。日本及び海外で製造され、市販されている塩蔵食品について、詳細な細菌学的な調査を実施し、塩蔵食品中での微生物制御法の開発を予定している。数千円単位での残金が生じたことから、翌年度の予算と合算して研究実施のために使用する。塩蔵食品の細菌汚染及びその製造時における微生物制御法の確立についての実験において、多少の残金が生じたが、次年度の実験に適切に使用する予定である。
樹状細胞の小胞輸送を標的とした抗炎症薬の開発

形質細胞様樹状細胞(pDC)は、取り込んだDNAをToll-like receptor 9 (TLR9)で感知し、莫大な量のインターフェロン(IFN)-alphaを産生して、自己免疫性・炎症性疾患を引き起こす。広汎なキナーゼを阻害する薬剤ダサチニブはpDCのIFN-alpha産生を抑制する。その責任キナーゼと基質を同定するために、標的キナーゼがわかっているさまざまなキナーゼ阻害剤の添加とキナーゼmRNAのノックダウンにてLIMK1, TESK1, RIPK2の3つまで候補キナーゼを絞り込んだ。Srcファミリーキナーゼ(SFK)およびそれ以外の多数のキナーゼを阻害するダサチニブは、Toll-like receptor (TLR)9リガンドCpG DNAの刺激を受けた形質細胞様樹状細胞(pDC)によるインターフェロン(IFN)-alphaの産生を阻害する。その際の責任キナーゼには、SFKとそれ以外のキナーゼがあることをこれまでの研究で明らかにしている。これらの責任キナーゼを絞り込むために、さまざまなキナーゼ阻害剤の存在下にヒトpDC腫瘍由来細胞株P716をCpG DNAで刺激し、培養上清のIFN-alphaをELISAにて測定した。用いるキナーゼ阻害剤として、ダサチニブの主要な標的であるSrcファミリーキナーゼを阻害せず、ダサチニブの標的キナーゼのうち5種類以上を阻害する阻害剤Go6976とEGFR/ErbB-2/ErbB-4 inhibitorを選択した。その結果、EGFR/ErbB-2/ErbB-4 inhibitorはIFN-alpha産生を阻害しなかったが、Go6976は阻害した。したがって、ダサチニブの標的キナーゼのうちGo6976で阻害されEGFR/ErbB-2/ErbB-4 inhibitorで阻害されないキナーゼが、Srcファミリーキナーゼ以外でpDCのIFN-alpha産生に必要なキナーゼの候補である。そのようなキナーゼを21個ある。また、ウェスタンブロットにより、P716は7個のSrcファミリーキナーゼおよびその関連キナーゼを発現していた。以上より、pDCのIFN-alpha産生に必要なキナーゼの候補は計28個に絞られた。また、Amaxa Nucleofectorによるエレクトロポレーションにて蛍光標識siRNAをP716に導入できること、MyD88に対するsiRNAにてMyD88蛋白の発現が抑制されることを確認した。形質細胞様樹状細胞(pDC)は、取り込んだToll-like receptor (TLR)9リガンドCpG DNAを早期エンドソームに滞留させることにより、大量のインターフェロン(IFN)-alphaを産生する。Srcファミリーキナーゼ(SFK)およびそれ以外の多数のキナーゼを阻害するダサチニブは、CpG DNAの早期エンドソームへの滞留を阻害することにより、pDCによるIFN-alphaの産生を阻害する。その際の責任キナーゼを絞り込むために、さまざまなキナーゼ阻害剤の存在下にヒトpDC腫瘍由来細胞株P716をCpG DNAで刺激し、培養上清のIFN-alphaをELISAにて測定した。まず,キナーゼをSFKとnon-SFKに分けて考えた。ダサチニブで強く抑制されるキナーゼのうち、SFK、及びイマチニブ・ニロチニブで阻害されないキナーゼのうち、5種類以上を阻害する阻害剤として、EGFR/ErbB-2/ErbB-4 inhibitor (HDS 029), Go6976, Cdk1/2inhibitor III, GSK3beta inhibitor XII (TWS119), EXEL-2880/GSK-1363089 (Foretinib), Staurosporineの6つのキナーゼ阻害剤を選択した。これらの阻害剤を用い、候補キナーゼを35に絞り込んだ。そのうち、1ダサチニブによる阻害程度が強いと報告されている、2pDCに強く発現する、3小胞輸送に重要なアクチン重合に関連すると報告されている、という基準で、候補キナーゼを11に絞り込んだ。さらに、これらのキナーゼをsiRNAでノックダウンしIFN-alpha産生が低下するキナーゼとして、TESK1, LIMK1, RIPK2の3つを同定した。多数のキナーゼを阻害するダサチニブは、CpG DNAの早期エンドソームへの滞留を阻害することにより、pDCによるIFN-alphaの産生を阻害する。その結果、候補キナーゼを11に絞り込み、さらに、これらのキナーゼをsiRNAでノックダウンしIFN-alpha産生が低下するキナーゼとして、TESK1, LIMK1, RIPK2の3つを同定した。これらの発現をsiRNAでノックダウンすることにより、どのキナーゼがIFN-alpha産生に必要かを突き止める工程を続けている。

形質細胞様樹状細胞(pDC)は、取り込んだDNAをToll-like receptor 9 (TLR9)で感知し、莫大な量のインターフェロン(IFN)-alphaを産生して、自己免疫性・炎症性疾患を引き起こす。広汎なキナーゼを阻害する薬剤ダサチニブはpDCのIFN-alpha産生を抑制する。その責任キナーゼと基質を同定するために、標的キナーゼがわかっているさまざまなキナーゼ阻害剤の添加とキナーゼmRNAのノックダウンにてLIMK1, TESK1, RIPK2の3つまで候補キナーゼを絞り込んだ。複数のキナーゼ阻害剤を有効に組み合わせて、pDCのIFN-alpha産生に必要で、かつ小胞輸送に関わると予想されるキナーゼをTESK1, LIMK1, RIPK2の3つまで絞り込んだことは、CpG DNAをpDCの早期エンドソームに滞留させIFN-alpha産生を誘導するキナーゼ-基質系を同定するうえで大きな前進である。一方で、すべての実験に用いているpDC細胞株P716の増殖やIFN-alpha産生能が安定せず、細胞の起こし直しや再現性の確認を繰り返すことを余儀なくされたため、当初予定していたリン酸化プロテオーム解析による基質の同定に着手できていない。このことから、研究の進捗が予定よりやや遅れているといえる。血液学、免疫学連携研究者・石濱泰教授の協力を得て、LIMK1, TESK1, RIPK2のpDCにおける基質を、P716を用いたリン酸化プロテオーム解析にて同定することにより、pDCによるIFN-alphaの産生に必要なキナーゼ-基質の組み合わせを明らかにする。また、これらのキナーゼと基質をsiRNAでノックダウンすることにより、これらの分子がCpG DNAの早期エンドソームへの滞留を引き起こしているかどうかを共焦点顕微鏡にて調べる。上記3つのキナーゼはpDCのみならず広汎な細胞に発現するため、基質にpDC特異性があるかもしれない。そうなれば、その基質がpDC特異的な抗炎症薬の標的になることが期待できる。エレクトロポレーションにてP716へのsiRNAの導入が可能であることを確認した。この状況で、キナーゼに対するsiRNAライブラリーを用いて、IFN-alpha産生の責任キナーゼを網羅的に探索することは可能だが、コストがかかることから、既存のキナーゼ阻害剤を利用して候補キナーゼを28個に絞り込んだ。この数であれば、カスタムsiRNAライブラリーを用いることにより、コストダウンと実験の簡便化を図ることができる。このように次年度の研究を効率よく進める準備を終えているので、ほぼ当初の予定通り順調に研究を進めていると判断した。すべての実験に用いているpDC細胞株P716の増殖やIFN-alpha産生能が安定せず、細胞の起こし直しや再現性の確認を繰り返すことを余儀なくされたため、当初予定していたリン酸化プロテオーム解析による基質の同定に着手できなかった。絞り込んだ候補キナーゼに対するカスタムsiRNAライブラリーを用いて、IFN-alpha産生に必要なキナーゼを同定する。これらのキナーゼの基質を同定するために、連携研究者・石濱泰教授の協力を得て、リン酸化プロテオーム解析を行う。これらの実験で得たキナーゼ、基質の発現分布を末梢血各細胞分画、各種臓器由来の正常細胞・がん細胞株を用いてRT-PCRにて解析し、創薬標的とする場合に副作用が少ないと想定される分子を見いだす。
超LSIの完全ドライ・トータル低温製造ラインシステムの試作研究

前年度の装置技術を主体とした基礎開発に続き、本年度は製造ライントータルシステムとしてのさらなる性能向上の研究、各製造プロセス低温化の研究、さらにデバイス試作によるドライ、トータル低温製造プロセスの有効性の検証等を行った。まず、本システムの基本となる乾燥N_2ガス中、もしくは減圧雰囲気下でのウェハ搬送では、静電気発生によるパーティクルの付着やデバイスの破壊が大きな問題となっているが、軟X線及び真空紫外線を用いた新たな除電技術の開発によりこれを解決した。金属の発塵や、電磁ノイズの発生を一切伴わない、極めて迅速で且つクリーンな除電技術を実現した。高性能微細デバイス実現の鍵は、精密なドーパントプロファイルの制御であるが、低エネルギイオンプロセスにおける精密プラズマ制御技術により、任意のキャリヤプロファイルを半導体基板中につくり出すことに成功した。これは、高性能極微細デバイスの製作に非常に有効な技術である。さらに、450°Cアニールでイオン注入層を再結晶化させ、10^<-8>A/cm^2という低リーク電流の接合を形成することにも成功した。さらに、これまで最大の難関であったゲート酸化膜形成も、イオンアシスト酸化により、450°Cという超低温での成長に成功した。このように全てのプロセスを450°C以下で行うトータル低温化プロセスをドライプロセスで確立したのである。さらにこれらのプロセスを用いて実際にMOSFETを試作し、その可能性を実証した。確実なドライクリーニングプロセスの実現のため、まず装置技術の開発を行った。チャンバの対腐食性向上を目指し、アルミニウム製チャンバ内表面のNiF_2パッシベーション技術を開発、そのプラズマ耐性を評価した。30eV以下のイオン照射に対し全く問題のないことを見いだした。またクリーニングには、分子間結合エネルギの小さなガスをプラズマ励起して用いることにより、高密度で、照射エネルギの小さなプラズマを生成できることを発見、ソフトプラズマという新しい概念を提唱した。有機物を含む汚染には、NF_3、SF_6等のガスが極めて有効であることを実験で示した。一方ステンレス系部材に関しては、酸化・還元反応が競合する雰囲気での酸化より、完全なCr酸化膜形成に成功、対腐食性のみならず超高真空にも理想的な特性を持つ表面処理技術が得られた。次ぎにプロセス応用の成果について述べる。プロセスの精度を決定する最重要パラメタはイオンエネルギであるが、これまでRFプラズマに対して正確な測定を行える技術は無かった。今回我々は、新しい概念に基づくRFプラズマプローブを開発、初めてRFプラズマ中のイオンエネルギが正確に測定できるようになった。この成果をSiの低温エピタキシャル成長に応用し、250°Cの低温成長エピタキシャルSiに対し、キャリア濃度、結晶性を自在に制御できる技術を開発した。また、二周波励起プラズマプロセスにて、Ta薄膜の結晶構造も自在に制御できることを示し、特に熱安定性、表面平坦性に優れたα-Taが40eV以上の照射エネルギで形成できることを見いだした。こうして得られたTa薄膜表面に、Ar/O_2プラズマによる低温酸化でTa_2O_5を直接形成することにも成功、DRAMキャパシタ形成の可能性を得た。また低エネルギAr/O_2プラズマ直接酸化により、Siの450°Cという超低温酸化も実現した。こうして、これまでプロセス低温化の最大のネックであったゲート酸化工程についても低温化の可能性を拓いた。
分子内エキサイトプレックス蛍光の強磁場効果

フェナントレンとN,N-ジメチルアニンリンのメチレン鎖連結化合物の分子内エキサイプレックス蛍光の磁場効果(0-約14T)に対する溶媒・鎖長・温度の影響を定常光法・過渡吸収法・ナノ秒レーザー蛍光分光法により詳細に研究した。磁場効果はエキサイプレックスと速い動的平衡にあるラジカルイオン対の一重項一三重項項間交差に磁場が作用したためと説明される。テトラヒドロフラン中では磁場効果は観測されないが、ジメチルホルムアルデヒドなどの極性溶媒中で顕著な磁場効果が観測された。このことはエキサイプレックスとラジカルイオン対の相対的安定性により説明された。磁場効果は鎖が短いときは磁場効果はほとんど見られないが、鎖が長くなると顕著となった。このことはラジカルイオン対の一重項と三重項のエネルギーギャップが鎖長に依存するためである。また温度上昇により鎖の末端間距離が短くなりその結果一重項と三重項のエネルギーギャップが増大することが分かった。1T以下の低磁場での蛍光寿命・強度の増大は等方的超微細相互作用に、また1T以上の強磁場における蛍光寿命・強度の減少は△g機構により説明された。
次世代IPネットワークにおけるQoS制御の研究

本研究の目標の一つは、ルータにおける従来のパケット制御方式であるV-WFQの問題点を改良する新しい方式を提案することである。V-WFQは,TCPとUDPが混在する環境ではスループットの公平性が悪化し,またコネクションの開始や終了があるとキュー長が長くなってしまうという問題点があった。それらを解決するため,新たに継続カウンタと削除カウンタを設け,新規コネクションが入ると計数カウンタをリセットすることによって特性が向上することを見いだした。計算機シミュレーションによって多くの例について検証し提案方式が優れたものであることを確認した。この結果をまとめて電子情報通信学会論文誌に投稿する予定である。(2)パケット損失率を保証する高速なコネクション受付制御の研究本研究では,待ち行列の定常状態におけるキュー長の裾確率の指数的減少について考察し,裾確率が指数的に減少するための簡単な十分条件を得た。従来得られていた結果は,キュー長の分布関数のラプラス・スティルチェス変換の収束軸上の特異点が有限個の極のみならば裾確率が指数的に減少する,ということであった。しかし,この条件はチェックするのが難しい。本研究で得られた結果は,収束軸上の実点が極であることが指数的減少の十分条件になる,というものである。これは非常に一般的な結果であり,多くの待ち行列に応用可能である。本研究の結果をIEEEの論文誌に投稿した。(3)パケット網の遅延時間の評価End-to-endの遅延時間の確定的な上界について研究している。特に,入力トラヒックがトークンバケットアルゴリズムによって制御されているという仮定を置いて上界を得る。従来の上界の研究においては,複数のコネクションからのバーストが最悪のタイミングで重なり,注目トラヒックのパケットに対する処理が最後になる場合の遅延時間を考察している。本研究では,到着したトラヒックのバーストの重なりが時間とともに処理されて短くなっていくことに注目して,従来よりも精度のよい上界を開発した。様々なネットワークトポロジーに対して検証し,提案する上界が優れたものであることを確認している。実効帯域制御方式として,V-WFQ(Virtual Weighted Fair Queueing)方式が既に提案されている。V-WFQ方式では,キュー長を観測し廃棄率を計算しているため,TCP RenoとTCP Vegasが混在したときに公平性が実現できない。本研究では,この点を解決する方式として,各コネクションの送信レートによって廃棄率を計算し,TCP Vegasに対してWindow全体のパケットが廃棄されることがないように工夫したアルゴリズムを提案した。この結果を電子情報通信学会総合大会で発表した。(2)パケット損失率を保証する高速なコネクション受付制御の研究パケット損失率のバッファサイズに対する指数的減少について解析した。その結果,指数的減少のための1つの十分条件を与えた。具体的には,ある確率変数の確率母関数の収束円周上にある特異点が高々有限個の極のみであるならば,その確率変数の裾確率が指数的に減少することを示した。また,この条件が満たされないときに裾が指数的に減少しない例を与えた。また,既約で正再帰的なM/G/1型待ち行列で,その定常分布の裾が指数的に減少しない例を与えた。この結果は,Stochastic Models誌に論文として掲載された。(3)パケット網の遅延時間の評価ネットワークにおける平均系内時間の解析を行った。

従来の米倉らの方法は,到着過程を2状態MMPP(Markov Modulated Poisson Process)としサービスを指数サービスとするモデルを解析した。本研究ではサービス時間分布を相型分布へ拡張した。本研究法による近似値は,米倉らによる従来法よりも精度が良く,計算量も少ないことを示した。この結果は,電子情報通信学会和文論文誌Bに論文として掲載される予定である。Diffservにおける実効帯域制御サービスを実現するアルゴリズムとして提案されたV-WFQは,従来のアルゴリズムのうち最も特性が良いものとして知られている。本研究では,V-WFQのいくつかの問題点を指摘し,それらを改良する新しい方式を提案した。具体的には,TCPとUDPが混在する環境ではスループットの公平性が悪いというV-WFQの問題点を解決するため,長期間の平均レートとキュー長が正か0かにのみ依存する関数に基づいて入力パケット数を制限し,プロトコルに依らない公平性と高いリンク利用率を同時に実現した。この結果をまとめて電子情報通信学会論文誌に投稿する予定である。(2)パケット損失率を保証する高速なコネクション受付制御の研究本研究では,M/D/1待ち行列のキュー長の定常確率について考察し,その漸近展開を与えた。定常確率の確率母関数の極とその極における留数を全て決定し,極と留数を用いた漸近展開を得た。さらに定常確率に対する上界と下界も与えている。特長は,本研究で初めて確率母関数の極と留数が決定されたこと,および,得られた漸近展開が数値的に安定し精度が良いことである。本研究の結果は,OR学会論文誌に掲載される予定である。(3)パケット網の遅延時間の評価昨年度に引き続き,入力がMMPP(マルコフ変調ポアソン過程)とポアソン過程を多重化したものであり,サービスが指数サービスである待ち行列モデルを検討している。従来研究に基づいて検討を進め,MMPPとポアソンを多重化した過程を入力とする待ち行列の退去過程を,再びMMPPとポアソンに分離する方法を開発した。その方法に基づく数値計算の精度の良さを従来法と比較・評価した。その結果,提案する方法が優れていることを確認した。本研究の結果は,SITA2004で発表された。本研究の目標の一つは,ルータにおける従来のパケット制御方式であるV-WFQの問題点を改良する新しい方式を提案することである。V-WFQは,TCPとUDPが混在する環境ではスループットの公平性が悪化し,またコネクションの開始や終了があるとキュー長が長くなってしまうという問題点があった。それらを解決するため,新たに継続カウンタと削除カウンタを設け,新規コネクションが入ると計数カウンタをリセットすることによって特性が向上することを見いだした。計算機シミュレーションによって多くの例について検証し提案方式が優れたものであることを確認した。