hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
メタマテリアルアンテナ設計のための電磁界シミュレーション法の開発

メタマテリアルを用いたアンテナを正確に設計するためには,協力な電磁界シミュレーションが不可欠である.本研究では,計算精度を保ちながらも計算機に過度の付加を与えない方法としてFDTD(Finite Difference Time Domain)法を採用することとし,メタマテリアルベースアンテナとメタマテリアルインスパイアードアンテナを効率良く設計するための電磁界シミュレーション法を開発した.また,本研究で開発したメタマテリアルベースアンテナを実環境に応用する場合の計算手法もまた開発した.これらの成果の一部は,研究分担者と共著の数値電磁解析の専門書で紹介した.本研究の目的は,メタマテリアルアンテナ設計のための電磁界シミュレーション法を開発することである.特に従来のシミュレータでは計算が不可能であった構造に対しても,計算精度を保ちながら計算機に過度の負荷を与えない方法を開発するために,FDTD法(finite difference time domain method)をベースとして(1)メタマテリアルベースアンテナの設計法の開発と有効性の検証,(2)メタマテリアルインスパイアードアンテナの設計法の開発と有効性の検証,の2点に焦点を絞って検討している.本年度の実施計画は,(1)に関しては異方性や非線形性を有する媒質に対する電磁界シミュレーション法を開発することであったが,異方性媒質に対する検討を優先し,申請者らが提案しいるPML(perfectly matching layer)吸収境界条件を異方性に拡張する方法を開発した.(2)に関しては,無限周期媒質中の非周期アンテナの解析法として,厳密な手法と近似手法の開発を行うことした.前者に関しては,計算機負荷が非常に大きくなることが分かったため,今年度は後者の近似手法の開発と精度検証を中心に検討をおここなった.その結果,周期構造を伝送線路近似に基づいてインピーダンス壁で置き換える新たな手法を開発し,広い周波数帯域にわたってきわめて高精度の計算が可能であることが分かった.これにより,計算機の負荷を大幅に軽減できると予想される.また,また,計算負荷を軽減するための収束改善手法についても検討を加え,新たな知見を得た.(1)メタマテリアルベースアンテナ設計のための特殊媒質中の電界解析法の開発特殊媒質の代表的な物である異方性媒質中の電磁界を数値計算するための方法としてFDTD法を取り上げ,従来よりも精度よく計算するための方法について検討した.解析空間の計算精度を確保するためには,それを囲む高精度の吸収境界条件が必要となるが,本研究では申請者らが検討しているPML吸収境界を異方性媒質に拡張するための方法を見出し,その計算精度を検討した.本年度は2次元の問題に留まったが,多くの数値計算より,特別な条件を除けば高精度の解析ができることが分かった.(2)メタマテリアルアンテナの設計法の確立(2ー1)計算法の高速化:本研究では,広範囲の問題に適用できることを目的に,FDTD法をベースとしたアンテナおよび電磁界解析法を中心として検討を行っているが,メタマテリアルアンテナなどの比較的狭帯域のアンテナでは,繰り返し計算の収束がきわめて遅くなる場合がある.そこで,本研究では信号処理の分野でよく用いられるARMA(auto-regressive moving average,自己回帰移動平均)法を利用したFDTD法を開発し,計算時間を大幅に削減できることを明らかにした.(2ー2)メタマテリアルの等価媒質表現とその精度検証:メタマテリアルインスパイアードアンテナにおいては,無限周構造を考えて設計することが多いが,その時,無限周期構造を等価的な媒質に置き換えることができれば,計算機負荷を軽減できる.本年度は,伝送線路近似に基づいて周期構想表面を等価的なインピーダンスに置き換える手法を検討した.その精度を検証した結果,きわめて高精度で,しかも広い帯域にわたって適用できることが明らかとなった.本研究はメタマテリアルを用いたアンテナを設計するための電磁界シミュレーション法を開発することである.シミュレーション法としては,計算精度を保ちながらも計算機に過度の負荷を与えない方法として,FDTD法(Finite Difference Time Domain Method)を中核とする電磁界解析法を取り上げることとし,今年度も昨年度に引き続き(1)メタマテリアルベースアンテナと(2)メタマテリアルインスパイアードアンテナの設計法の開発とその有効性の検証を行うと共に,メタマテリアルアンテナがIoT(Internet of Things)用アンテナとして使用されることを想定して,(3)人体近傍アンテナの解析法についても検討してきた.(1)に関しては,異方性媒質に対するPML(Perfect Matched Layer)吸収境界条件の開発に当たってきたが,非分散性であるならば極めて制度の良いPML吸収境界を実現することができた.(2)に関しては,計算機負荷が小さい方法としてメタマテリアルの周期構造を高精度の表面インピーダンスで置き換える方法を開発してその有効性を確認した.この方法を用いて,周期構造のメタマテリアル近傍に単一の非周期アンテナが置かれた場合の解析法を検討し,その有効性を数値的に確認した.これらの成果の一部は,本研究代表者と分担者が共著者となった数値電磁界解析の専門書に書く加えて専門家に広く公開した.(3)に関しては,具体的なメタマテリアルアンテナを取り上げることはしないで,基本的なアンテナが人体近傍に置かれたときの電磁界を高速に計算する手法を新たに開発した.本年度は前年度に引き続き(1)メタマテリアルベースアンテナと(2)メタマテリアルインスパイアードアンテナの設計法の開発とその有効性の検証を行うと共に,新たに(3)実装環境を想定した電磁界解析法の開発にあたる予定であった.これらはおおむね計画通りに進展しており,以下のような進捗状況である.(1)メタマテリアルベースアンテナ設計のための特殊媒質中の電界解析法の開発:メタマテリアルを巨視的にみると異方性媒質であると考えてよい.

一方,アンテナの数値解析手法としてはFDTD法が有効である.ところが,FDTD法を用いて異方性媒質中の電磁界を制度よく解析しようとすると,異方性媒質に対する吸収境界が必要となる.本研究では研究担当者らが開発したPML吸収境界を3次元異方性媒質に拡張し,その有効性を確認した.(2)メタマテリアルインスパイアードアンテナ設計のための電磁界解析方の開発:メタマテリアルインスパイアードアンテナにおいては,周期構造を有するメタマテリアル近傍に非周期的なアンテナが配置されており,FDTD法のような純数値的な解析法では完全には解析できていない.そこで本年度は,メタマテリアルを等価的なインピーダンス壁に置き換える方法を検討しすつと共に,等価インピーダンス壁近傍の非周期アンテナのFDTD法解析手法の検討を行った.このようにすることによって計算機負荷を劇的に低減できるが,等価インピーダンス壁の精度が鍵になる.本年度は全年度導いた近似式よりも格段に高精度の近似式を導くと共に,アンテナ解析に応用した.(3)実装環境を想定した電磁界解析法の開発:メタマテリアルアンテナをIoT用アンテナなどに応用するために,アンテナ近傍にある電子機器や人体等の影響を考慮した電磁界解析法が必要となる.本年度はその一環として,人体近傍アンテナの高速・高精度の電磁界解析法の開発にあたった.本研究は,メタマテリアルを用いたアンテナを設計するための電磁界シミュレーション法を開発することである.シミュレーション法としては計算精度を保ちながらも計算機に過度の負荷を与えない方法として,モーメント法とFDTD(Finite Difference Time Domain)法を中核とする電磁界解析法をとりあげるここととし,(1)メタマテリアルベースアンテナと,(2)メタマテリアルインスパイアードアンテナの設計法の開発と,その有効性の検証を行うとともに,メタマテリアルアンテナがIoT(Internet of Things)などの実用無線システムに応用されることを想定して,(3)人体や物に装着されて使用される場合の解析法などについても検討してきた.(1)に関しては従来の方法の有用性と限界とを見極めながら,本研究では特に異方性媒質の解析に不可欠な吸収境界条件の設定法について検討してきたが,プラズマのような異方性媒質については極めて精度の良いPML吸収境界を開発することができた.
Activin Aの選択的分化誘導能を応用した新規歯周組織再生療法の開発

平成29年度において、Activin Aによるヒト歯根膜細胞の線維芽細胞様分化誘導機序として、ActivinI型受容体であるactivinlike kinase-4 (ALK4)に着目し、ALK4をノックダウンしたヒト歯根膜細胞を用いて、Activin Aによるヒト歯根膜細胞の線維芽細胞様分化が、ALK4を介したシグナル伝達経路により誘導されることを明らかとした。平成30年度は、ヒト前骨芽細胞の骨芽細胞分化誘導機序を明らかにするため、ALK1をノックダウンしたヒト前骨芽細胞を用いて、骨芽細胞分化に及ぼす影響について解析を行った。まず、上記細胞をActivin A存在下で骨芽細胞分化誘導培地にて3週間培養を行った。その結果、Activin A添加により、石灰化物形成能および骨芽細胞分化関連マーカー因子の発現の亢進を認めたが、ALK1をノックダウンしたヒト前骨芽細胞細胞においては、Activin Aを添加した群において、石灰化物形成能および骨芽細胞分化関連マーカー因子の発現の亢進を認めなかった。これらの結果より、Activin Aによる骨芽細胞分化は、ALK1を介していることが推察された。また、western blotting法を用いて、その細胞内シグナルに関しても解析を行った。その結果、Activin Aによる線維芽細胞様分化の誘導には、ALK4を介したSmad2/3のリン酸化が関与する一方、Activin Aによる骨芽細胞分化の誘導には、ALK1を介したSmad1/5/9のリン酸化が関与することが明らかとなった。以上より、Activin Aはヒト歯根膜細胞とヒト前骨芽細胞に対して異なった受容体を介してその分化誘導を行っていることが示唆され、Activin Aという1種のサイトカインのみで細胞により異なる分化誘導を行うことで、歯周組織再生に寄与していることが推察された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成29年度は、Activin Aによるヒト歯根膜細胞の線維芽細胞様分化誘導機序およびヒト前骨芽細胞の骨芽細胞分化誘導機序を明らかにするため、ActivinI型受容体であるactivin like kinase-4 (Alk4)に着目し、Alk4をノックダウンしたヒト歯根膜細胞およびヒト前骨芽細胞を用いて、その1)線維芽細胞様分化および2)骨芽細胞分化に及ぼす影響について解析を行った。1)siRNAを導入したAlk4ノックダウンヒト歯根膜細胞を作製し、Activin A存在下で1週間培養を行った。その結果、Activin A添加により、コラーゲン形成能および線維芽細胞様分化関連因子発現の亢進を認めたが、Alk4ノックダウンヒト歯根膜細胞においてはActivin Aによるコラーゲン形成および線維芽細胞様分化関連因子発現の亢進を認めなかった。これらの結果より、当初の計画通り、Activin Aによる線維芽細胞様分化が、Alk4を介したシグナル伝達経路により誘導されることが明らかとなった。2)Alk4ノックダウンヒト前骨芽細胞を作製し、Activin A存在下で骨芽細胞分化誘導培地にて3週間培養を行った。その結果、Activin A添加により、石灰化物形成能および骨芽細胞分化関連マーカー因子の発現の亢進を認めたが、Alk4ノックダウンヒト前骨芽細胞細胞においてもその効果に差異は認められなかった。これらの結果より、Activin Aによる骨芽細胞分化は、Alk4を介しておらず、その他の受容体を介して誘導されることが推察された。平成29年度は、Activin Aによるヒト歯根膜細胞の線維芽細胞様分化誘導機序およびヒト前骨芽細胞の骨芽細胞分化誘導機序を明らかにするため、ActivinI型受容体であるactivin like kinase-4 (Alk4)に着目し、Alk4をノックダウンしたヒト歯根膜細胞およびヒト前骨芽細胞を用いて、その1)線維芽細胞様分化および2)骨芽細胞様分化に及ぼす影響について解析を行った。その結果、Activin A添加により、コラーゲン形成能および線維芽細胞様分化関連因子の発現の亢進を認めたが、Alk4をノックダウンしたヒト歯根膜細胞においてはActivin Aのコラーゲン形成および線維芽細胞様分化関連因子の発現亢進を認めなかった。2)siRNAを導入したAlk4ノックダウンヒト前骨芽細胞を作製し、Activin Aの存在下で骨芽細胞分化誘導培地にて3週間培養を行った。その結果、Activin A添加により、石灰化物形成能および骨芽細胞分化関連マーカー因子の発現の亢進を認めたが、Alk4をノックダウンしたヒト前骨芽細胞細胞においてもその効果に差異は認められなかった。平成29年度において、Activin Aによるヒト歯根膜細胞の線維芽細胞様分化誘導機序として、ActivinI型受容体であるactivin

like kinase-4 (ALK4)に着目し、ALK4をノックダウンしたヒト歯根膜細胞を用いて、Activin Aによるヒト歯根膜細胞の線維芽細胞様分化が、ALK4を介したシグナル伝達経路により誘導されることを明らかとした。平成30年度は、ヒト前骨芽細胞の骨芽細胞分化誘導機序を明らかにするため、ALK1をノックダウンしたヒト前骨芽細胞を用いて、骨芽細胞分化に及ぼす影響について解析を行った。まず、上記細胞をActivin A存在下で骨芽細胞分化誘導培地にて3週間培養を行った。その結果、Activin A添加により、石灰化物形成能および骨芽細胞分化関連マーカー因子の発現の亢進を認めたが、ALK1をノックダウンしたヒト前骨芽細胞細胞においては、Activin Aを添加した群において、石灰化物形成能および骨芽細胞分化関連マーカー因子の発現の亢進を認めなかった。これらの結果より、Activin Aによる骨芽細胞分化は、ALK1を介していることが推察された。また、western blotting法を用いて、その細胞内シグナルに関しても解析を行った。その結果、Activin Aによる線維芽細胞様分化の誘導には、ALK4を介したSmad2/3のリン酸化が関与する一方、Activin Aによる骨芽細胞分化の誘導には、ALK1を介したSmad1/5/9のリン酸化が関与することが明らかとなった。以上より、Activin Aはヒト歯根膜細胞とヒト前骨芽細胞に対して異なった受容体を介してその分化誘導を行っていることが示唆され、Activin Aという1種のサイトカインのみで細胞により異なる分化誘導を行うことで、歯周組織再生に寄与していることが推察された。Activin Aのヒト前骨芽細胞の骨芽細胞分化誘導にはAlk4は関与していないことが示唆されたので、Activinのシグナル活性の調節に関与することが報告されているAlk2に着目し(Renlund et al., J Endocrinol, 2007)、siRNAを導入した、Alk2ノックダウンヒト前骨芽細胞を作製し、Activin AのAlk2を介したシグナル経路が、ヒト前骨芽細胞の骨芽細胞分化に及ぼす影響を検討する。ヒト歯根膜細胞におけるAlk4およびヒト前骨芽細胞におけるAlk2を介する細胞内シグナルについて検討を進めるため、Alk4をノックダウンしたヒト歯根膜細胞およびAlk2をノックダウンしたヒト前骨芽細胞を用いて、ウエスタンブロット法にてp-Smad2/3およびp-Smad1/5/8の活性を検討し、Activin Aの細胞内シグナルにおいて、どちらのSmadを介したシグナル経路がヒト歯根膜細胞の線維芽細胞様分化およびヒト前骨芽細胞の骨芽細胞分化に関与しているのかについて検討する。これにより、Activin A-Alk-Smadを介するシグナル経路に関する更なる解析を行う。以上によって、骨欠損を含む歯周組織に対するActivin Aによる組織再生能を明らかにする。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
穿孔性二枚貝ニオガイ亜目の適応放散に関する研究

多系統的に派生した穿孔性二枚貝のなかで唯一,高い多様性を得た機械的穿孔者・ニオガイ亜目の進化過程を解明するため,古生物学的,解剖学的,分子生物学的な観点から研究を進めた。その結果,(1):系統初期のジュラ紀化石種を詳細に検討して未記載種を記載し,祖先的分類群の一部は少なくともBajocian階までに木材食に適応していたことが明らかとなった。(2):5遺伝子種を用いて内群102種を網羅的に分子系統解析し分岐年代を推定した結果,本亜目は4つの科から構成され,そのうちフナクイムシ科とキクイガイ科は中緯度地域の植物の多様化を背景としてジュラ紀後期までの短期間に一挙に分化して木材食を獲得したことが示された。一方,懸濁物食に適応した系統群の多様化は白亜紀中期に生じ,現在型のプランクトン生態系への海洋変革によって成し遂げられたと推定された。これら懸濁物食に適応した系統群は西太平洋での多様性が最も高く,チテス海ないし北太平洋からの侵入があったことも示唆された。さらに,オオノガイ亜目の殻の非対称性と退化的な蝶番が可能とする前後開閉の自由度を前適応として,機械的な前後開閉運動を進化させて木もしくは岩に進出し,系統初期に特異な形態を得ていたという新たな進化概念が導かれ,これまで一般化されてきた仮説は棄却された。(3):フナクイムシ科とキクイガイ科はそれぞれ浅海と深海での木材食に高度に適応し,前者には種々の生殖的な適応進化が知られるが,キクイガイ科の知見は皆無であった。そこでXylophaga属とXylopholas属を詳細に検討したところ,キクイガイ科で初めて矮雄の存在が確認された。この事実は極端な性的二型の例として二枚貝で初めての発見である。また,キクイガイ科の既知種について水深毎の矮雄保有率を推定したところ,漸深海帯で特に高いことが判明し,矮雄が系統分岐の早い段階で進化した可能性も示された。こうした生殖様式の進化は,深海底での不安定かつ散在的な環境下で本科を著しく適応放散させたひとつの要因だと考えられる。多系統的に派生した穿孔性二枚貝のなかで唯一、高い多様性を得た機械的穿孔者・ニオガイ亜目の進化過程を解明するため、古生物学的、解剖学的、分子生物学的な観点から研究を進めた。その結果、本年度は以下めような成果を得た。(1):原生種の約75%に相当する85種について4種の遺伝子を用いて網羅的な分子系統解析を行い、60個の形態データを最節約的に復元した結果、本亜目は前後開閉運動を獲得したことで岩もしくは木に進出したことがわかった。また、岩や砂泥底へは何度も独立に進出していることもわかった。本結果は日本貝類学会および世界軟体動物会議で予察的に報告した。(2):木材穿孔者であるフナクイムシ科とキクイガイ科の中間的形質をもつXyloredo属の分類学的、解剖学的検討の結果、Neoxylophaga teramachiiとして知られていた種類は、本属に所属変更となった。また、現生Xyloredo属の棲管を鉱物学的に検討したところ、棲痕化石Teredolitesの分類に新基準を加えられることが示唆され、これらの知見をカリフォルニア軟体動物学会誌に報告した(印刷中)。(3):海外の博物館のタイプ標本と比較して本亜目全体の分類学的検討を進めた結果、木材穿孔者には少なくとも20種、岩石穿孔者にも2種の未記載種が存在することがわかった。うちニオガイ科の新種は、Jouannetia(Pholadopsis)spinosaとして記載、命名し、日本貝類学会誌に投稿した(査読中)。(4):分子系統解析から推定された原始形質を化石記録で裏付けするため、主に日本国内のジュラ系で調査を行った。その結果、155150Maに相当する相馬中村層群より殻が保存された世界最古のニオガイ亜目の化石を発見した。本化石は木に穿孔した状態で産出し、木材穿孔者に特異的な形質を示す。現在、詳細な検討を進めている。多系統的に派生した穿孔性二枚貝のなかで唯一,高い多様性を得た機械的穿孔者・ニオガイ亜目の進化過程を解明するため,古生物学的,解剖学的,分子生物学的な観点がら研究を進めた結果,(1):前年度までに現生種の約75%について網羅的な分子系統解析を行ったが,本年度末に残りの種類を入手するに至り,現在解析を進めている。その成果は次年度中に発表の予定である。(2):日本国内及び海外のジュラ系以降のニオガイ亜目化石を網羅的に検討した結果,白亜紀後期には現在みられる系統がほぼ全て出現し,中新世になるとより軟らかい基質へと適応するグループが爆発的に増加したことが判った。また,現在,東太平洋の温帯域にのみ棲息する種と同じ系統の化石種が日本の漸新世より産出していることが判り,ニオガイ類の一部は西太平洋からベーリング海経由で東太平洋へと分散した可能性が示唆された。これは海生生物では数少ない例であり,詳細な検討を進めている。(3):木材穿孔種の急激な種分化プロセスを解明するため,切片観察に基づくキクイガイ類の生殖方式の解明を試みた。

その結果,浅い水深に棲息する種類は雄性先熟の単為生殖をし,深海に棲息するものは雌雄異体であると判明した。驚くべきことに,雌雄異体の種類の雄は矮雄となって雌に半寄生的に着生し,雄雌には同種とは思えないほどの形態差がある。こうした極端な性的二型現象は,このグループのみならず二枚貝類で初めての発見である。Xylophola属については現在論文を執筆中である。(4):一連の研究において得られた分類学的知見はVenus誌,The Veliger誌,国立科学博物館モノグラフで公表した。また,現在,日本近海産貝類図鑑(東海大学出版会)とフィリピン貝類図鑑Volume3(ConchBooks)のニオガイ亜目を執筆中である。(5):一連の研究で得たテクニカルな知見をZoosymposla誌で発表し,形態,解剖,分子生物学的検討に広く耐え得る軟体動物の試料作成方法を提案した。多系統的に派生した穿孔性二枚貝のなかで唯一,高い多様性を得た機械的穿孔者・ニオガイ亜目の進化過程を解明するため,古生物学的,解剖学的,分子生物学的な観点から研究を進めた。その結果,(1):系統初期のジュラ紀化石種を詳細に検討して未記載種を記載し,祖先的分類群の一部は少なくともBajocian階までに木材食に適応していたことが明らかとなった。(2):5遺伝子種を用いて内群102種を網羅的に分子系統解析し分岐年代を推定した結果,本亜目は4つの科から構成され,そのうちフナクイムシ科とキクイガイ科は中緯度地域の植物の多様化を背景としてジュラ紀後期までの短期間に一挙に分化して木材食を獲得したことが示された。一方,懸濁物食に適応した系統群の多様化は白亜紀中期に生じ,現在型のプランクトン生態系への海洋変革によって成し遂げられたと推定された。これら懸濁物食に適応した系統群は西太平洋での多様性が最も高く,チテス海ないし北太平洋からの侵入があったことも示唆された。さらに,オオノガイ亜目の殻の非対称性と退化的な蝶番が可能とする前後開閉の自由度を前適応として,機械的な前後開閉運動を進化させて木もしくは岩に進出し,系統初期に特異な形態を得ていたという新たな進化概念が導かれ,これまで一般化されてきた仮説は棄却された。(3):フナクイムシ科とキクイガイ科はそれぞれ浅海と深海での木材食に高度に適応し,前者には種々の生殖的な適応進化が知られるが,キクイガイ科の知見は皆無であった。そこでXylophaga属とXylopholas属を詳細に検討したところ,キクイガイ科で初めて矮雄の存在が確認された。この事実は極端な性的二型の例として二枚貝で初めての発見である。また,キクイガイ科の既知種について水深毎の矮雄保有率を推定したところ,漸深海帯で特に高いことが判明し,矮雄が系統分岐の早い段階で進化した可能性も示された。こうした生殖様式の進化は,深海底での不安定かつ散在的な環境下で本科を著しく適応放散させたひとつの要因だと考えられる。
犬の悪性腫瘍における内在性レトロウイルスの発現解析

犬のゲノムに組み込まれている新規の内在性レトロウイルスエンベロープ遺伝子を同定した。予想されるアミノ酸配列から、この遺伝子はベータレトロウイルス属に分類され、機能的なエンベロープ蛋白をコードしていると考えられた。また、このエンベロープ遺伝子のmRNAは、犬の悪性黒色腫細胞株において発現していることが明らかになった。本研究から、本分子が犬の悪性黒色腫における腫瘍抗原である可能性が示唆された。本年度は、犬の悪性黒色腫において高発現している内在性レトロエレメントを同定することを目的とし、cDNAマイクロアレイ解析およびイヌゲノムデータベースを用いたin silico解析により、その網羅的探索を行った。cDNAマイクロアレイ解析には、病理組織学的に悪性黒色腫と診断された4症例の腫瘍組織および比較対照検体として低悪性度黒色腫と診断された1症例の腫瘍組織ならびに悪性黒色腫の1症例から採取した正常口腔組織を用いた。これらの組織検体よりtotal RNAを抽出し、1色法によりcDNAマイクロアレイ解析を行った。現在、悪性腫瘍組織において発現増加が認められた遺伝子群から、他種のレトロエレメントに相同性を有する遺伝子の抽出作業を行っている。一方、イヌゲノムデータベースのin silico解析により、オープンリーディングフレームが保持されたレトロウイルスエンベロープ(Canine Endogenous Retrovirus envelope ; CERVE)遺伝子を同定し、これをクローニングした。RT-PCR法により、4種類の犬の悪性黒色腫由来細胞株のすべてにおいてCERVE mRNAの発現が確認された。一方、2種類のリンパ腫細胞株では、その発現は認められなかった。現在、悪性黒色腫をはじめとした様々な犬の自然発生腫瘍組織におけるCERVE mRNAの発現を検討中である。また、担癌犬血清中におけるCERVE蛋白に対する自己抗体の存在を明らかにするため、および抗CERVE抗体を作製するために、CERVE蛋白発現系の確立に着手している。本年度は、前年度に実施したイヌの自然発生悪性黒色腫の検体を用いたcDNAマイクロアレイのデータ解析を行った。本解析から、既知の癌関連遺伝子を含めたいくつかの遺伝子について発現の増加または低下が示唆されたが、本研究課題の目的である内在性レトロエレメントについては、対照検体と比較して明らかな発現量の差は認められなかった。その要因として、検体数(悪性黒色腫4検体、低悪性度黒色腫1検体、正常組織1検体)が不十分であったこと、正常組織の混入、犬種の差異、用いたマイクロアレイで解析可能なレトロエレメントが限られていることなどが考えられた。一方、イヌゲノムデータベースのin silico解析により新たに同定したレトロエレメントは、643アミノ酸残基をコードしており、レトロウイルスのエンベロープ蛋白に特徴的なモチーフがすべて保存されていた。系統樹解析の結果、本レトロエレメントは、βレトロウイルス属に分類されることが明らかとなった。本エンベロープ蛋白の性状解析を行うため、PCR法によりクローニングした本遺伝子を発現ベクターに組み込み、Hisタグ融合蛋白として培養細胞における発現を試みたが、目的とする蛋白の発現は認められなかった。現在、適切な発現ベクターと培養細胞の組み合わせの検討と発現調節領域の同定を行っている。一方、本エンベロープ蛋白を特異的に認識する抗体を作製するため、予想されるアミノ酸配列において抗原性が高いと推察される領域に匹敵するペプチドを合成し、ウサギに免疫を行ったところ、ELISA法にて高い抗体価を示す抗血清が得られた。この抗血清の本エンベロープ蛋白に対する特異性を確認することにより、悪性腫瘍組織における免疫組織化学的解析が可能になると考えられた。
ボロノイ多面体を用いた非局所性損傷状態の評価

本研究では,微視的な空孔の空間的分布形態を定量的に取扱う手法として,ボロノイ多角形を利用して損傷テンソルを導入し,多孔質体の塑性変形挙動の解析に応用して,その有効性を理論,実験の両面から検討してきた.本年度までに,規則的に空孔が分布する2次元モデル材料について,初期降伏状態については空孔が分布することに起因する塑性異方性を定量的にほぼ記述できることが明らかになった.また3次元的に空孔が分布する場合についても,有限要素法によるモデル計算によって巨視的な異方性降伏関数について検討し,楕円体空孔が規則的配列のする場合について,楕円体の形状が変化することによる塑性異方性の発現に関して定量的な記述が可能になった.今後は,さらに変形の進行に伴う空孔の形状変化等を構成式の中に含め,弾塑性構成関係全体としてまとめていく必要がある.一方,2次元モデルによる実験から,空孔分布が不規則になるにつれ塑性変形挙動は等方的になり,空孔の局所的な分布が破断形態に強く影響を与えることも明らかになった.そこで非局所性を考慮して損傷テンソルを定義する手法を提案し,異方性降伏関数に損傷テンソルを導入した場合の塑性理論としての適合性について検討した.数百個の空孔を有する平板モデルの有限要素弾塑性解析により,提案した損傷テンソルの局所的分布形態と,応力集中領域がよく対応することが明らかになり,本手法の妥当性が示された.また実際に3次元的なモデルについて実験的な検証を行う準備として,まず3次元的な空孔の幾何学的配置方法やそのコンピュータグラフィックスを用いた表示についてのソフトウェアの開発を行った.平行して試験片の作成方法の検討,空孔の検出方法の検討等を行った.本研究では,微視的な空孔の空間的分布形態を定量的に取扱う手法として,ボロノイ多角形を利用して損傷テンソルを導入し,多孔質体の塑性変形挙動の解析に応用して,その有効性を理論,実験の両面から検討してきた.本年度までに,規則的に空孔が分布する2次元モデル材料について,初期降伏状態については空孔が分布することに起因する塑性異方性を定量的にほぼ記述できることが明らかになった.また3次元的に空孔が分布する場合についても,有限要素法によるモデル計算によって巨視的な異方性降伏関数について検討し,楕円体空孔が規則的配列のする場合について,楕円体の形状が変化することによる塑性異方性の発現に関して定量的な記述が可能になった.今後は,さらに変形の進行に伴う空孔の形状変化等を構成式の中に含め,弾塑性構成関係全体としてまとめていく必要がある.一方,2次元モデルによる実験から,空孔分布が不規則になるにつれ塑性変形挙動は等方的になり,空孔の局所的な分布が破断形態に強く影響を与えることも明らかになった.そこで非局所性を考慮して損傷テンソルを定義する手法を提案し,異方性降伏関数に損傷テンソルを導入した場合の塑性理論としての適合性について検討した.数百個の空孔を有する平板モデルの有限要素弾塑性解析により,提案した損傷テンソルの局所的分布形態と,応力集中領域がよく対応することが明らかになり,本手法の妥当性が示された.また実際に3次元的なモデルについて実験的な検証を行う準備として,まず3次元的な空孔の幾何学的配置方法やそのコンピュータグラフィックスを用いた表示についてのソフトウェアの開発を行った.平行して試験片の作成方法の検討,空孔の検出方法の検討等を行った.金属材料の延性破壊の力学的解析はいまだ十分でない部分が多い.延性破壊過程で重要な役割を果たす微視的空孔(void)に関して,その発生から成長の過程,ならびに空間的な分布形態を塑性構成関係に反映することが重要だと考えられる.このため,空孔の相互間系を直接的に考成した非局所性を有する構成関係を損傷力学的な考察から確立するとともに,2次元ないし3次元的なモデル試験片を作成し,実験的に非局所性構成関係モデルの有効性を確認することが本研究の目的であり,本年度は以下の研究を行った.1.実在材料中の様々な微視空孔が複雑に分布する状況を,楕円体空孔が規則的,ないし不規則に分布する2次弾塑性モデルを用いて理想化する.この理想材料のモデルに対してすでに申鮪者らが提案している異方性Gursonの降伏関数を用いて空孔を有する材料の塑性異方性について調べた.特に,初期に円形であった空孔形状が変形とともに楕円状に変化し,かつその主軸が回転していく場合について,損傷テンソルの具体的な形を求めることができた.2.母相がミゼス材でできた理想材料中の楕円体空孔を1つ含む単位セルを取り上げ,その弾塑性挙動を3次元的に有限要素法で調べ,その挙動を異方性Gursonの降伏関数で記述することを試みた.楕円体形状の向きによる異方性の変化が,提案した手法で適切に表されることを確認した.3.有限要素法の実験に平行して,理想材料のモデル試験片を作成し,その塑性変形と延性破壊挙動を実験的に調べた.具体的には2次元的なモデル,すなわち平板に多くの円孔をあけた試験片を作成し引張り試験を行った.配列形態,穴の直径などを様々に変化させて変形挙動の差異を調べ,提唱したモデルの妥当性を検討した.金属材料の延性破壊の力学的解析においては,微視的空孔(void)に関して,その発生から成長の過程,ならびに空間的な分布形態を塑性構成関係に反映することが重要だと考えられる.

このため,空孔の相互間系を直接的に考成した非局所性を有する構成関係を損傷力学的な考察から確立するとともに,2次元ないし3次元的なモデル試験片を作成し,実験的に非局所性構成関係モデルの有効性を確認することが本研究の目的であり,本年度は以下の研究を行った.1.母相がミゼス材でできた理想材料中の楕円体空孔を1つ含む3次元単位セルを取り上げ,静水圧引張り負荷のもとでの変形挙動を3次元弾塑性有限要素法で調べた.一方,単位セルのマクロな変形挙動を異方性Gursonの降伏関数で記述することを試み,単位セルの形状や楕円体の形状が変化した場合の異方性が,提案した手法で適切に表されることを確認し,内部の応力分布の様相と異方性Gursonの降伏関数の応力集中パラメータの関係を調べた.2. 2次元理想材料の試験片として規則的に円孔が配置されたアルミニュウム多孔平板の引張り試験における塑性変形と延性破壊挙動を実験的に調べると同時に,周期境界条件を導入した弾塑性大変形有限要素法によって変形のシュミレーションを行った.配列形態を変化させた場合について,シュミレーション結果は実験結果をよく再現できることがわかった.3. 3次元的な空孔の分布状態を自由に表示することのできるWindows上のソフトウェアをOPENGLを利用して開発した.これにより,3次元ボロノイ多面体の表示が容易になり,引き続き,損傷状態の3次元的な分布形態を表示するソフトウェアの開発を行っている.本研究では,微視的な空孔の空間的分布形態を定量的に取扱う手法として,ボロノイ多角形を利用して損傷テンソルを導出し,多孔質体の塑性変形挙動の解析に応用して,その有効性を理論,実験の両面から検討してきた.本年度には,主に3次元的に空孔が分布する場合について,有限要素法によるモデル計算によって巨視的な異方性降伏関数について検討し,楕円体空孔が規則的配列のする場合について,楕円体の形状が変化することによる塑性異方性の発現に関して定量的な記述が可能になった.今後は,さらに変形の進行に伴う空孔の形状変化等を構成式の中に含め,弾塑性構成関係全体としてまとめていく必要がある.一方,前年度までの研究により,2次元モデルによる実験から,空孔分布が不規則になるにつれ巨視的な塑性変形挙動が等方的になり,空孔の局所的な分布が破断形態に強く影響を与えることも明らかになっている.そこで非局所性を考慮して損傷テンソルを定義する手法を提案し,異方性降伏関数に損傷テンソルを導入した場合の塑性理論としての適合性について検討した.また数百個の空孔を有する平板モデルの大規模有限要素弾塑性解析により,提案した損傷テンソルの局所的分布形態と,応力集中領域がよく対応することが明らかになり,本手法の妥当性を確認した.また実際に3次元的なモデルについて実験的な検証を行う準備として,前年度に引き続き3次元的な空孔の幾何学的配置方法やそのコンピュータグラフィックスを用いた表示についてのソフトウェアの開発を行った.平行して試験片の作成方法の検討,空孔の検出方法の検討等を行った.
都市郊外空間の変容と住民の「男性性」再構築に関する研究

本研究の目的は、社会・文化的な性別とされるジェンダーの視点から、高度経済成長期に誕生した計画空間である郊外空間の変容と、そこに展開される住民の生活実践を明らかにすることである。大都市の郊外空間においては、「男性=勤め/女性=家事」といった近代核家族の概念に下支えされた、固定的な性別役割分業が成立してきたが、人口の少子高齢化や自治体財政の緊縮化など時代の変化とともに、終焉を迎えつつある。本研究では、これまで「郊外の住人」とされてきた女性(母親)ではなく、とりわけ男性(父親)たちの地域実践に注目することで、こうした郊外空間の変容のあらたな一側面を検討することを目指した。また本研究では、近年生じている新たなジェンダー課題を捉えるため、これまでの先行研究を踏まえた「男性性」の議論の深化、エスニシティという分析軸を交えたジェンダーの展開を考察することを目指した。前年度から継続しておこなっているが、2018年度は近畿圏において最大のベッドタウンを有する大阪府豊中市を対象として、父親たちによるPTA活動、地域社会での自治的活動、そして子育て支援活動への参加などを取り上げ、そこに生じる新たな活動実践をジェンダーの視点から分析・検討した。協力者はいずれも働き盛りの男性であり、学校問題や子育てを基盤として取り組まれている活動に参加する父親たちであった。実際に、彼らの行う活動は、教育問題から祭りまで幅広く地域を支えるものであり、彼らは当該活動の中心的担い手として期待される存在となっていた。また2018年は、近年、外国人労働者が増加する群馬県前橋市・伊勢崎市に暮らすオールドカマー、ニューカマーのベトナムの人々を対象に、彼/彼女たちの定住化過程におけるホスト社会との関係性やアイデンティティの変化、受け入れについてのホスト社会側の問題を検討した。昨年度に引き続き、多様な世帯の転入と階層化が進む豊中市を事例地域として、自地域での子育て支援に取り組む自治的組織や任意団体のほか、PTA、教育支援組織に参加する男性(父親)たちから協力を得て、聞き取り調査を実施した。2018年度に得られたデータを整理し、同じインフォーマントに対してさらに発展的な調査を行い、彼らが地域社会の課題に対して、どのような問題関心を持つに至ったのか、また、その過程で家族観や労働観がいかに改変したのか(否か)などを新たに分析・検討した。今年度の研究からは、再生産領域(地域・家庭)への参加を志向する男性住民たちの中心的動機に迫ることができた。彼らは自らの「男性」としてのジェンダーにはあまり自覚的ではなく、それゆえ、職場や家族などによって創出されてきた自らのもつジェンダーを脱構築するということにはたとえ地域という場であっても消極的であった。これは、かつて行った退職男性の事例研究とは大きく異なる。また、ジェンダーに、エスニシティの分析軸を加えようとするための群馬県前橋市・伊勢崎市における定住外国人とホスト社会における事例研究については、パイロットインタビューや断片的な聞き取り調査にとどまってしまった。しかしながら、当該地域社会における実践家や、多文化共生問題に取り組むキーパーソンたちへの関係構築とフィールドワークの足掛かりは得られた。なお、「男性性」というキーワードについては、当該年度は、「男性性」の危機に関する特別講義の招聘や、日独比較を通じて多文化共生社会や、その中での「男性性」を研究するハインリッヒ・ハイネ大学(デュッセルドルフ)の研究者との研究交流にも参加した。インフォーマント、研究者、実践家などさまざまな交流機会を通じて、空間や場所を通じて構築される「男性」のジェンダーを、地理学領域から探究することができた意義は大きい。都市郊外空間における住民たちの活動実践が、職住分離構造の空間の秩序となってきたジェンダー役割分業の仕組みと規範を乗り越える可能性を持つものであることを、これまで代表者は明らかにしてきた。だが一方で、ジェンダー秩序の再編を求める住民たちの実践が、既存の家族内役割を前提とした二重負担を伴いながら達成されていることや、それら実践主体の多くが女性たちに限定にされていることも明らかとなった。本研究の最大の目標は、男性たちの再生産領域における「不在」や、再生産労働に対する男性(社会)の「変わらなさ」を解明することである。郊外空間における変容過程において、女性たちが実践によりジェンダー秩序を改変し乗り越えようとしてきた一方で、そのような男性たちの姿がなかなか描かれて来なかったのは、男性のジェンダー化された位置性に対する当事者たちの「自覚の欠如(多賀2011)」があると考えている。本研究では、住民の活動実践の可能性と課題を適切に解明するため、「男性性」という切り口から議論をスタートさせ、男性住民のジェンダー改変や再構築過程を引き続き考察していく。そのため、今後も継続して、大阪府豊中市における父親たちの地域参入に関する事例研究を行い、再生産領域の中での新たな「男性性」についての考察を行いたい。また、グローバル化により非正規雇用や周縁的なサービス労働への需要が増大した。同様に、日本国内の公的な住宅供給の再編の中で、これまで排除されてきた異なる国籍や階級に属する主体が暮らし、地域参入する機会も増えている。本研究では、今後複雑化する地域社会や郊外空間のダイナミズムを捉えるため、ジェンダーの分析軸に階層・階級、エスニシティなどの変数を加え、群馬県前橋市・伊勢崎市における多様な住民たちの実践の在り様と、そこから浮かび上がる可能性と課題について考えていきたい。本研究の目的は、社会的・文化的な性別役割分業といったジェンダーの視点から、高度経済成長期に誕生した計画空間である郊外空間の変容と、そこに展開される住民の生活実践を明らかにすることである。

人口の少子高齢化や自治体財政の緊縮化などで過渡期にある大都市の郊外空間においては、「男性=勤め/女性=家事」といった近代核家族の概念に下支えされた性別役割分業が終焉を迎えつつある。本研究では、こうした郊外空間の変容の過程を、これまで「郊外の住人」とされてきた女性(母親)ではなく、男性(父親)たちに注目し、彼らよる地域実践の分析やその検討から明らかにするものである。こうした分析を通じて、本研究では、男性/女性に生じているジェンダー課題をはじめ、郊外空間の構築主体としての男性や、そこに生じる新たな「男性性」の議論についても考察したいと考えている。2017年度は、近畿圏において大規模ベッドタウン、ニュータウンを有する大阪府豊中市を対象として、父親たちによる地域の子育て支援活動への参加と、そこに生じる新たな活動実践をジェンダーの視点から分析・検討した。協力者はいずれも働き盛りの男性であり、学校問題や子育てを基盤として取り組まれている活動に参加する父親たちであった。実際に、彼らの行う活動は、教育問題から祭りまで幅広く地域を支えるものであり、彼らは当該活動の中心的担い手として期待される存在となっていた。だが、彼らは職場と同様に地域・家庭への参入を果たす一方で、再生産労働(特に家事労働)に関してはあまり積極的な関与を果たしておらず、このことは申請者がこれまで取り組んできた母親たちの事例研究と比較すると大きく異なった。今後は、さらに男性たちの地域活動と再生産労働との関係性を、「男性性」を手がかりとしたジェンダーの視点から検討したい。地区の再開発により、多様な世帯の転入と階層化が進む豊中市を事例地域として選定し、申請者が研究とラポールを構築してきた当該地域の子育てネットワークを活用した。先に示したように、具体的には、地域の子育て支援に取り組むNPO、任意団体の他、教育支援組織に参加する男性たちに聞き取り調査を実施して得られたデータを整理し、そこから彼らが周辺課題の解決に対してどのように問題意識を持つに至ったのか、また、自らのジェンダーを改変させながら、他人々との関係の中でいかに対応しているのかを検討した。子育てに関連した団体の活動に参加する男性たちについて、地域問題への関心が高いため、聞き取り調査により収集されるデータには、若干のバイアスがかかった可能性がある。だが、この研究において中心的なテーマとなるジェンダー観、つまり「彼らが既存のジェンダー役割に自覚的か」、「固定的なジェンダー役割分業や男性役割についての改変に意欲的か」ということについては、非常に重要なデータを得られたと考えている。それは、今回の調査により再生産領域(地域・家庭)への関与を志向する男性住民たちの中心的動機に迫ることができ、彼らの「男性性」が、男性個人のみならず、職場や家庭など個人を取り巻く環境によってもいかに創出されるのかという点が浮き彫りになったためである。なお、「男性性」というテーマについては、当該年度は、セクシャルマイノリティを招いた講演会や、グローバル化と労働観の変化を考えるためのエクスカーションにも参加することができ、空間や場所を通じて構築される「男性性」について、地理学の立場から探究することができた意義は大きい。
同時酸分解・発酵処理による樹皮タンニンからの汎用性ポリマー原料生産システムの構築

縮合型タンニンという物質は樹木の樹皮に多量に蓄積していますが、その利用方法については革鞣し剤などの利用以外に有効な利用方法が確立していません。カラマツなどに含まれる縮合型タンニンは酸性条件下で低分子化されカテキンとなることが報告されています。本研究では酸性条件下でカテキンを分解出来るバクテリアの諸性質を明らかにし、カテキン分解機能を解析することにより、タンニンからカテキンへと酸分解された後に微生物機能によってカテキンから汎用性ポリマー原料へと変換するシステムを設計可能であることを明らかにしました。酸性土壌より単離した新規カテキン分解細菌Burkholderiaoxyphila OX-01株のカテキン分解機能を解析する為に、カテキン分解能を欠損した変異株5株に対してOX-01株のゲノムから作成したゲノムライブラリーを導入し、相補実験を行ったところ、カテキン分解機能を復帰させるゲノム断片を得た。このゲノム断片を詳細に解析することにより、カテキン分解機能を担う遺伝子の特定を試みたが、明らかとなった機能遺伝子はカテキンを細胞内に取り込むタンパクもしくは転写制御因子をコードする遺伝子であった。このことからOX-01株のカテキン代謝をコードする遺伝子群はOX-01株内に2セット以上保持していることが強く示唆された。そこで、次世代シークエンサーGAIIを用いてOX-01株の全ゲノム配列を決定を行った。得られたゲノム配列情報から、芳香族代謝に関わる遺伝子クラスターを網羅的に解析したところ、芳香族代謝クラスターを10セット以上保持していることが明らかとなった。またOX-01株の休止菌体とカテキンとの反応によりプロトカテキュ酸が生成していることが明らかとなり、OX-01株のカテキン代謝経路はプロトカテキュ酸を経由することが明らかとなった。今後ゲノムライブラリーとゲノム配列情報からカテキン代謝を担う遺伝子クラスターを特定し、カテキンからポリマー原料となりうる2-ピロン-4,6-ジカルボン酸へと変換する組換え微生物の作成を行う予定である。好酸性カテキン分解細菌Burkholderia oxyphila OX-01株の16SrDNA配列及び炭素源資化性試験、脂肪酸組成解析等の結果からこの細菌が新種であることが強く示唆されたため、近縁種とのDNA-DNAハイブリダイゼーション比較を行ったところ新種であることが明らかとなったため、International Journal of Systematic and Evolutional Microbiology誌に論文を投稿し掲載され、新種提唱を行った。また、OX-01株のゲノムに一カ所変異を導入することによってカテキン資化能を失った変異体12株の変異導入部位を全て決定した。その結果、OX-01株のカテキン資化能に必要な遺伝子機能として、6種の遺伝子が見いだされた。相同性検索の結果、これら7つの遺伝子はそれぞれ、phosphoenolpyruvate syntase, LysRtype transcriptional regulator, phosphoglycerate kinase, exporter protein, homocysteine hydrolase, gamma-glutamyl kinaseであった。このうちLysR type transcriptional regulatorを欠損した変異株においてはそれによって発現が制御されるオペロンの遺伝子配列をさらに精査した。その結果カテキン分解代謝経路をコードしていることが強く示唆される機能遺伝子がいくつか認められた。今後この代謝経路を詳細に解析し、カテキンからプロトカテキュ酸までの変換遺伝子を明らかに出来れば、カテキンからポリマー原料であるPDCへの変換に関わる全ての代謝遺伝子が獲得でき、未利用バイオマスであるタンニンからポリマー原料生産発酵システムの設計が可能となると考えられる。OX-01株のゲノムライブラリーとミュータントライブラリーを用いた相補試験により、LysRファミリー転写因子により制御されるカテキン分解遺伝子クラスターを発見した。この遺伝子クラスターは13個のORFから構成されており、これまでの粗酵素試験によって明らかとなっているカテキンからロイコシアニジンを経由してタキシフォリンへと変換された後、C環の開裂により芳香族モノマーに分解され代謝されていくことが示唆された。この遺伝子クラスター中の遺伝子群と既に単離している芳香族モノマーからPDCへと変換する遺伝子群を連結することで、カテキンからPDCを生産蓄積するための代謝遺伝子の設計が可能であることが明らかとなった。また、樹皮から抽出した縮合型タンニンの同時酸分解発酵の培養条件を明らかにするため、ジャーファーメンターを用いたOX-01株の培養試験を行った。様々な条件検討の結果、pH3.5の酸性条件でグルコースを炭素源として0.D.600=40以上の高密度培養が可能であること、さらにその条件で炭素源を徐々にカテキンへとシフトすることでカテキン代謝機能を効率よく発現誘導出来ることが明らかとなった。

以上の結果から、OX-Ol株のカテキン代謝遺伝子群に芳香族モノマーからPDCへと変換する遺伝子群を連結した遺伝子クラスターを作成し、それを導入した組換え微生物を作成した後、ジャーファーメンターによるpH3.5の酸性条件での高密度培養からカテキン代謝遺伝子の発現誘導を行うことで、縮合型タンニンの同時酸分解発酵技術の構築が可能になると考えられる。
薄板および複層構造板を伝搬する曲げ波からの音響放射の解析とその応用

屋内廊下等の誘導経路において歩行者がどの位置にいても目的地の方向を正しく知覚する誘導音再生システムを構築することを目的とした。複層構造板を伝搬する曲げ波の伝搬特性および音響放射の関係を明らかにし、音の方向を知覚しやすいとされる音声を傾斜平面波により再生することで、的確かつ円滑な誘導の実現を目指した。まず、ハニカム積層板を伝搬する曲げ波の位相速度を算出する手法を提案した。従来、ハニカム積層板は複雑な構造をもつため、積層板の曲げ剛性や曲げ波の伝搬特性はFEMシミュレーションや実験により得られてきた。しかし、これらの手法は人的および計算コストが大きくなるため、より簡易な計算手法が求められてきた。積層板の曲げ剛性や密度などのパラメーターをハニカムコアの形状や寸法、コア材の物性値を用いて算出し、積層板の曲げ運動方程式より理論式を構築した。次に、提案理論式の妥当性を示すためにコアの高さの異なる2種類のハニカム積層板を用意し、実験および有限要素法(FEM)シミュレーションにより曲げ波の位相速度を計測および計算した。その結果、理論式、FEMシミュレーションおよび実験による位相速度の周波数特性はよく一致し、提案手法がハニカム積層板を伝搬する曲げ波の伝搬特性の解析および積層板の設計に有用であることが示された。次に、この設計手法を用いて音声誘導システムに用いるハニカム積層板を設計した。設計した積層板からの音響放射を、FEMシミュレーションにより計算した。その結果、ハニカム積層板を伝搬する曲げ波により生成される傾斜平面波は、周波数によらず均一なレベルかつ一定の角度で放射されることが確認された。この結果から、目的地の方向を聴取者に示すことに有効であることが示唆された。よって、ハニカム積層板を用いる提案スピーカは音声誘導システムに適していることが明らかになった。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。