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1次元および2次元^3He流体の量子相の研究

1次元メゾ多孔体のFSM-16の細孔直径が18Aの基盤に吸着した4Heについて,吸着圧力測定を0.5Kまでの低温で0.1Paの精度まで測定して,吸着エネルギーおよび吸着膜の圧縮率の吸着密度依存を正確に測定できるようにした.その結果18A細孔壁面で,2層目までの層形成を見いだし,2層目がボース流体になることを突きとめた.比熱測定からは相互作用のある1次元ボース流体に特有の1次元フォノン比熱を観測して,それから液体のフォノン音速を求めた.一方,正確に測定された等温吸着圧力からもフォノン音速が求められ,両者は定量的にも一致した.これは直径10A程度の円筒の形状の2層目の4He液体薄膜が,1次元ボース流体であることを検証したものといえる.同じ1次元細孔に吸着した3Heについても,2層目がフェルミ液体にあることを80mKまでの比熱測定で確認した.このフェルミ液体の1次元性を調べるために,核断熱消磁冷凍機において,現在超低温比熱計測装置の調整を行っている.この装置を用いて,更に低温で比熱やNMR等の測定を行う.ヘクトライト上3Heフェルミ流体については,その比熱で密度依存を調べ,密度の増加とともに局在-2Dフェルミ液体-モット・ハバード転移の可能性を明らかにした.また2Dフェルミ液体では2次元特有の大きなスピンゆらぎや密度ゆらぎを見いだした.ヘクトライト上4Heと3Heについては,約10MHzで超音波測定を行い,超流動が存在していない少ない吸着量でも,低温では吸着原子がスリップし,高温で吸着原子が基盤とともに振動することを見いだした.1次元メゾ多孔体のFSM-16の細孔直径が18Aの基盤に吸着した4Heについて,吸着圧力測定を0.5Kまでの低温で0.1Paの精度まで測定して,吸着エネルギーおよび吸着膜の圧縮率の吸着密度依存を正確に測定できるようにした.その結果18A細孔壁面で,2層目までの層形成を見いだし,2層目がボース流体になることを突きとめた.比熱測定からは相互作用のある1次元ボース流体に特有の1次元フォノン比熱を観測して,それから液体のフォノン音速を求めた.一方,正確に測定された等温吸着圧力からもフォノン音速が求められ,両者は定量的にも一致した.これは直径10A程度の円筒の形状の2層目の4He液体薄膜が,1次元ボース流体であることを検証したものといえる.同じ1次元細孔に吸着した3Heについても,2層目がフェルミ液体にあることを80mKまでの比熱測定で確認した.このフェルミ液体の1次元性を調べるために,核断熱消磁冷凍機において,現在超低温比熱計測装置の調整を行っている.この装置を用いて,更に低温で比熱やNMR等の測定を行う.ヘクトライト上3Heフェルミ流体については,その比熱で密度依存を調べ,密度の増加とともに局在-2Dフェルミ液体-モット・ハバード転移の可能性を明らかにした.また2Dフェルミ液体では2次元特有の大きなスピンゆらぎや密度ゆらぎを見いだした.ヘクトライト上4Heと3Heについては,約10MHzで超音波測定を行い,超流動が存在していない少ない吸着量でも,低温では吸着原子がスリップし,高温で吸着原子が基盤とともに振動することを見いだした.これまでの研究から2次元的吸着面を持つヘクトライト、および直径約20Aの真っ直ぐにのびた1次元トンネル中の4Heおよび3Heの吸着状態や低次元量子流体を調べてきた。ヘクトライト上4Heについては24.5μmol/m^2以上の吸着密度で超流動層が作られることを明らかにした。さらに超流動層の素励起スペクトルの密度依存を比熱から求め、それがハードコア直径が4-6Aの2次元ボース粒子系として理解されることを示した。ヘクトライトを24.7μmol/m^2の4Heで前もって覆ってその上に吸着した3Heについては、密度を増やすにしたがって、局在-2次元フェルミ液体への量子相転移の可能性を指摘した。更に2次元フェルミ液体は、比熱の特徴的な温度依存が2次元特有のスピン相関に起因する事をRPA理論計算との比較から明らかにした。また同時に密度ゆらぎに起因する有効質量の増加が10倍以上に達することも観測しバルク液体よりも邊かに大きな強相関2次元フェルミ液体が実現したことを報告した。直径18Aの1次元メゾ多孔体中4Heについては、低温比熱およびねじれ振り子測定を行い、吸着4Heの運動状態を明らかにした,この内超流動転移温度は、同じ吸着量でひかくすると2次元の場合に比べて14-17倍の高温で転移する事などを見出した。1次元ボース粒子系の厳密解との比較を行っている。ヘクトライトにおける2次元ヘリウムについては、超音波測定で吸着ヘリウム原子のナノ摩擦などの動的振る舞いを調べている。今年度は主に直径約20Aの真っ直ぐにのびた1次元トンネル中の4Heにおける1次元Bose流体の実現,および2次元的吸着面を持つヘクトライト上吸着4Heの超音波吸収の研究を行ってきた.直径18Aの1次元メゾ多孔体中4Heについては、吸着圧力測定から細孔壁面上に,超流動を起こさない固体の層とその上に超流動を起こす液体層が作られることを先ず明らかにした.吸着圧力からはさらに液体層の4He原子の吸着エネルギーと液体層の等温圧縮率を測定した.

低温比熱では液体層が温度に比例することを見いだし,液体の1次元フォノン比熱と理解された.そしてこの比熱の密度依存をオンサイト斥力相互作用のある1次元ボース粒子系についてのLiebの厳密解との比較を行い,4He液体層における相互作用の大きさを求めた.ヘクトライト上4Heについては,約10MHzで超音波測定を行い,超流動が存在する吸着量で,超流動に起因して10MHzの基盤振動にたいしてHeがスリップすることを見いだした.また超流動液体層が存在していない少ない吸着量では,低温では吸着原子がスリップし,高温で吸着原子が基盤とともに振動することを見いだした.このクロスオーバー温度領域では超音波吸収がみられた.この現象については他の原子のナノ摩擦現象との関連性を現在追求している.1次元メゾ多孔体のFSM-16の細孔直径が18Aの基盤に吸着した4Heについて,吸着圧力測定を0.5Kまでの低温で0.1Paの精度まで測定して,吸着エネルギーおよび吸着膜の圧縮率の吸着密度依存を正確に測定できるようにした.その結果18A細孔壁面で,2層目までの層形成を見いだし,2層目がボース流体になることを突きとめた.比熱測定からは相互作用のある1次元ボース流体に特有の1次元フォノン比熱を観測して,それから液体のフォノン音速を求めた.一方,正確に測定された等温吸着圧力からもフォノン音速が求められ,両者は定量的にも一致した.これは直径10A程度の円筒の形状の2層目の4He液体薄膜が,1次元ボース流体であることを検証したものといえる.同じ1次元細孔に吸着した3Heについても,2層目がフェルミ液体にあることを80mKまでの比熱測定で確認した.このフェルミ液体の1次元性を調べるために,核断熱消磁冷凍機において,現在超低温比熱計測装置の調整を行っている.この装置を用いて,更に低温で比熱やNMR等の測定を行う.ヘクトライト上ヘリウム原子の超音波測定を行い,超流動が存在する吸着量で,超流動に起因して10MHzの基盤振動にたいしてHeがスリップすることを見いだした.解析やいくつかの補助的実験を行って論文を完成して,受理・出版された.
レーザ誘雷を目的としたレーザ生成プラズマの基礎特性の解明

本研究は,レーザー誘雷実現を目指したレーザーによる放電誘導のメカニズムの解明を第一の目的とし,現在,その基礎研究として小型のレーザーを用いた短ギャップでの放電誘導のメカニズムについて調べている。特に,レーザーで生成されるプラズマの特性(電子密度,中性粒子密度,イオン密度)を調べ,それらの放電誘導との関係を明らかにするものである。本年度は,まず異なる雰囲気ガス中におけるレーザー生成プラズマ中の電子密度をトムソン散乱法により計測した。その結果,1個のプラズマ内の電子密度は,雰囲気ガスが酸素の場合においてはプラズマ生成後数10μsで10^<23>m^<-3>10^<21>m^<-3>のオーダーまで急激に減少市,電子親和力の高い酸素分子への電子の付着によるものと考えられる現象が現れた。次にレーザー生成プラズマによりガス密度の変化を計測した。これは,昨年度までの短ギャップにおける小型レーザーを用いた放電誘導実験においてプラズマ生成後600μs付近で放電誘導効果が高くなったため,その原因を明らかにするためである。プラズマ生成からその後の2msまでプラズマの軸,径方向についてレーリー散乱法により詳細に計測した。その結果,プラズマ生成後数100μsにおいてガス密度の希薄な部分が最も拡がることがわかり,前述した放電誘導実験での放電誘導効果の高い理由としてガス密度の希薄化が大きく影響していることがわかった。
減速する鉛直プロファイル・捩れた風向を考慮した都市街区による海風冷熱消費構造

GISに基づいて地表面粗度を設定して領域気象モデルに与える方法を開発した。この方法を用いることで正確に風速の鉛直分布を再現できることを観測結果との比較により明らかとした。次にこの方法を用いて夏季3年分の計算を実施し、クラスター分析によって代表的な風速・温度の鉛直分布を抽出した。この鉛直分布を考慮してLESの流入変動風(風速変動と温度変動の両者)を生成する2つの手法を開発するとともに、都市街区内の熱と汚染物質拡散に対するLESの高い予測精度を風洞実験との比較により検証した。都市街区による海風冷熱の消費を解析するために必要となる都市表面から大気への対流熱伝達率を、都市形態やRe数等をパラメータとして一般化する関数式を作成した。1.メソスケール解析による海風の鉛直プロファイルの分類とその発生頻度の調査夏期の海風には都市のヒートアイランド現象を緩和する効果がある。ただしこの効果はその時々の海風の性質、特に風速と温度の鉛直分布に大きく依存するはずである。また近年、各種ヒートアイランド対策の効果を把握するためのCFD解析も行われているが、こうした解析で適切な入力風の境界条件を与えるためにも、海風の風速と温度の鉛直分布を知っておくことは重要である。これまで多くの風観測により強風時の平均風速の鉛直分布が、べき指数則に従うことが明らかになっているが、ヒートアイランド現象が深刻となる夏季弱風時の風速や温度の鉛直分布は明確となっていない。そこで、メソスケール解析を実施し、得られた風速と温度の鉛直分布のデータをクラスター分析によって分類し、それぞれのパターンの発生頻度や気象との関連性を明らかとした。2.減速する鉛直プロファイル、捩れた風向が、都市街区により消費される冷熱量に及ぼす影響の調査我々は一連の風洞実験により、街区内の風通しを向上させ気温を低下させるためには、建物高さにばらつきを持たせて「鉛直方向の風の道」を確保することが極めて有効であることを見出した。しかし、その街区で海風の持つ冷熱を消費してしまえば、風下の地域では海風の恩恵が減少してしまうため、それを定量的に評価する必要がある。そのために、都市表面から大気への対流熱伝達率を都市形態パラメータの関数として一般化し、都市キャノピーモデルに組み込むことを目的としている。その第一段階として、まず風洞実験により都市形態が対流熱伝達率に及ぼす影響を把握するとともに、低Re数モデルを用いたCFD解析の対流熱伝達予測精度をこの風洞実験との比較により確認した上で、CFDを用いて対流熱伝達率を調べ、無次元パイナンバーを用いて一般化する作業に取り組んでいるところである。1.WRFによる風速鉛直分布の再現精度の検証、およびその分類と発生頻度の調査GISに基づいて土地利用分類と地表粗度を設定してWRFに与える方法を開発した。これによって計算した風速の鉛直分布をドップラーソーダによる観測データと比較したところ、かなり高い精度で風速鉛直分布を再現できることが明らかとなった。次にこの方法を用いて夏期3年分の計算を実施し、得られた風速と温度の鉛直分布のデータをクラスター分析によって分類し、それぞれのパターンの発生頻度を求めた。2.都市表面から大気への対流熱伝達率の一般化建蔽率、容積率、建物高さのばらつき等の都市形態を表すパラメータを変化させた低Re数モデルによるCFD解析を実施し、その結果に基づき、建物屋根面、壁面(風上面、風下面、側面)および地面から都市キャノピー内空気への対流熱伝達率を求めた。今後はこれらの結果をまとめ、都市形態、レイノルズ数、大気安定度をパラメータとして上記対流熱伝達率を一般化し、WRFの都市キャノピーモデルに組み込む。非等温LESの流入境界条件となる流入変動風(風速変動および温度変動)の作成方法をいくつか検討し、妥当かつ実用的な方法を見出した。この流入変動風を用いて建物後方の流れ場、温度場、濃度場に関するLES計算を行った。この計算結果は、流入変動風無しのLES計算結果やRANSモデルによる計算結果と比べると実験結果との対応が格段に良いことが明らかとなった。1.領域気象モデルWRFによる風速鉛直プロファイルや風速・風向の発生頻度の再現精度の検証前年度に引き続き、WRFによる計算結果をドップラーソーダやドップラーライダーによる観測結果と比較した。WRFによる風速の鉛直プロファイルや風速・風向の発生頻度の計算結果は観測結果と極めてよく一致した。WRFは都市のヒートアイランドや風環境を予測するための有力な手段であることが明らかとなった。2.都市表面から大気への対流熱伝達率の一般化

建蔽率、容積率、建物高さのばらつきといった都市形態を表すパラメータ、レイノルズ数(風速やスケールを表すパラメータ)、リチャードソン数(大気安定度を表すパラメータ)を様々に変化させた低Re数モデルによるCFD解析結果に基づき、建物屋根面、壁面、地面から都市キャノピー内空気への対流熱伝達率を調査した。この調査結果をまとめ、都市形態、レイノルズ数、リチャードソン数をパラメータとし、これらの関数として対流熱伝達率を一般的に表す関数式を作成した。この式をWRFの都市キャノピーモデルに組み込めば、より精度の高いヒートアイランド予測が可能となる。都市街区内を対象とした汚染物質拡散、熱拡散に関する風洞実験と非等温LES解析を行い両者の比較検討を行った。LESによる計算結果は、従来のRANSモデルによる計算結果と比べると、都市キャノピー内の(特に人間にとって重要な地表付近での)汚染物質濃度や気温を格段に精度よく予測できることが明らかとなった。非等温LESに関しては流入境界条件となる流入変動風(風速変動および温度変動)の作成方法もいくつか検討し、妥当かつ実用的な方法を見出した。これらの結果は、今後の非等温LESの実用化に大きく貢献するものと考えられる。
超音波キャビテーションによる液中プラズマ生成と応用のさきがけ研究

真空排気システムを備えた金属容器に液体を入れ、マイクロ波(2.45GHz、3kW、パルス変調可)と超音波(20kHz,1kW)を同時に入射できる装置を試作した。これを用いて、まず、大気圧においてマイクロ波なしで超音波のみを印加したところ、ソノルミネッセンスが水溶液では観測されたが、ベンゼン液ではそれが見られなかった。しかし、ベンゼンでもマイクロ波を重畳したときにソノルミネッセンスが観測された。次に、減圧下において超音波なしでマイクロ波のみを入射する実験を行った。すなわち、真空ポンプで排気した状態の水の飽和蒸気圧下において水泡が多数発生している状態で、マイクロ波を水中から入射すると、その水泡の中にプラズマが生成されることを見出した。その水中のマルチバブルプラズマからの発光を分析したところ、OHやHの強いラインが検出された。このことから、酸化力の強いOHラジカルが大量に水溶液中に生成されることが判明した。このような減圧下の水溶液中のマルチバブルプラズマを利用して、廃液処理を行う実験を試みた。まず、メチレンブルーを用いたモデル実験で、800Wのマイクロ波放電で大量(8リットル)のメチレンブルー溶液が約1時間で分解されることが分かった。次に、トリクロロエチレン溶液のバブルプラズマ分解を試験したところ、同様な分解効果が見られた。一方、大気圧条件下でも外部から気体を注入して水泡を作ってやると、マイクロ波印加により液中にバブルプラズマを生成することができた。この技術を用いれば、高速に大量の廃液を浄化できるものと期待される。(1)マイクロ波/超音波重畳装置の製作真空排気システムを装備した金属容器に液体を入れ、マイクロ波(2.45GHz,3kWパルス可)と超音波(20kHz,1kW)を同時に入射できる実験装置を製作した。(2)大気圧下の発光観測によるソノルミネッセンスの観測大気圧において超音波のみを入射した場合、ソノルミネッセンスは水溶液では観測されたが、ベンゼン液では見られなかった。液中からマイクロ波のみを入射した場合、いずれの液体においてもソノルミネッセンスは観測できなかったが、これに超音波を重畳したとき、ベンゼンではソノルミネッセンスが観測された。(3)減圧下の水の実験真空ポンプで排気した状態の水の飽和蒸気圧下において、マイクロ波を水中から入射すると、水泡が多数発生し、その放電による強い発光が観測された。その発光分光分析からOHやHの発光線を同定した。一方、気相にマイクロ波を入射すると、入射窓近傍が放電によって強く発光した。(4)減圧下の放電によるトリクロロエチレンの分解実験トリクロロエチレンを混入した水溶液を用いて、減圧下においてマイクロ波を入射したところ、トリクロロエチレンが分解されて減少していくことを見出した。
中国近現代における『中国文学史』纂述に関する基礎的研究

本研究の目的は、中国の近代・現代における『中国文学史』著述の歴史を解明することであった。3年間の研究の結果、関連する当時の日本におけるそれも含め、以下のことが明らかになった。1、欧米の科学的実証法による『中国文学史』著述は、最初は明治維新後の明治期の日本人によるものが先行し、やがて辛亥革命後の中国人による著作に継承されたこと。2、明治-昭和前期の日本人による『支那文学史』は、当時の政治情勢の反映として、中国を支配る対象として見ており、今日のそれとは基本的に異なること。3、中国人自身の手になる『中国文学史』は、辛亥革命や五四運動等を経て、1920年前後に出現するが、より自立した『中国文学史』は、抗日戦争を経て、1949年の中国建国後に著述されること。4、多く大学での教育課程で使用される現代中国の『中国文学史』著作は、出版技術の進展と共に、多種多様の出版が見られるようになったこと。5、現代日本の『中国文学史』は、個別テーマの著作は数多いものの、通史の著作は必ずしも多くないこと。このことは、日本の大学における漢文・中国文学の教育課程に密接に関連すること。なお、調査の過程で新たに発見した・梅羮著『中国文学史綱』については、学術的に貴重な資料であるので、研究代表者の解題を付して影印覆製本を刊行し、学界への情報提供を図ることにした。申請者が平成17年度科学研究費補助金交付申請書に述べた平成17年度研究実施計画(平成18年3月)に沿って、以下のように本年度の研究実績の概要を報告する。(1)資料収集;申請者は東大東文研等での資料調査や中国書籍専門取扱店等を通じて、関連資料の収集に努めた。関連資料は必要部分をコピーして保存するほか、『中国文学史』関係図書約200冊を購入し、人文科学研究院書庫に設置した。これらの関係図書は貴重なコレクションとして今後も活用される。(2)資料精読;林伝甲・張之純・謝无量等の『中国文学史』、および古城貞吉・笹川種郎・児島献吉郎等の『支那文学史』を精読し、個々の文学史記述について比較研究した。また、陳平原『早期北大文学史講義三種』・戴燕『文学史的権力』・陳国球『文学史書写形態与文化政治』等の参考書を参照した。これらの研究成果を(3)の研究発表において公開した。(3)研究発表;学術論文として「明治日本の『支那文学史』と清末民初の『中国文学史』(『九州中国学会報』44巻、2006年5月刊行予定)」をまとめた。また、口頭発表として「草創期の『中国文学史』纂述」(第218回中國文藝座談会、2005年9月)、「明治日本の『支那文学史』と近代中国の『中国文学史』」(第3回「人文学を問う」研究発表会、2005年11月)を行い、研究成果の公表に努めた。申請者が平成18年度科学研究費補助金交付申請書に述べた平成18年度研究実施計画(平成18年4月19年3月)に沿って、以下のように平成18年度の研究実績の概要を報告する。1.資料収集;申請者は国立公文書館(内閣文庫)等の図書館・研究機関での資料調査や内外の中国書籍取扱店を通じて、関連資料の収集に努めた。その結果、『中国文学史』関係図書約280冊を購入し、人文科学研究院の書庫に設置した。2.資料精読;収集した資料のうち、中国では林伝甲・張之純・謝無量、更に〓梅羹・譚丕模等の『中国文学史』、日本では古城貞吉・笹川種郎・児島献吉郎等の『支那文学史』著作を精読し、個々の文学史記述について比較検討した。これらの研究成果を3.において研究発表した。

3.研究発表;1)学術報告として、「別人同版の中国文学史著作-〓梅羹と譚丕模の『中国文学史綱』をめぐって」(第225回中国文芸座談会、2006年9月9日)と題して口頭発表した。2)学術報告として、中国北京において、「日中《中国文学史》初期著作中的"西学東漸"」(北京大学中文系、2007年11月17日)と題して中国語で学術講演した。この際に北京大学陳平原教授等と学術交流し、北京大学図書館や市内の新古書店等において資料収集に努めた。3)上記の北京大学における学術講演に基づき、「日中『中国文学史』の初期著作における「西学東漸」」と題する学術論文を、『山田敬三先生古稀記念論集中国文化の伝統と現代』(東方書店、2007年)に発表した。本研究の目的は、中国の近代・現代における『中国文学史』著述の歴史を解明することであった。3年間の研究の結果、関連する当時の日本におけるそれも含め、以下のことが明らかになった。1、欧米の科学的実証法による『中国文学史』著述は、最初は明治維新後の明治期の日本人によるものが先行し、やがて辛亥革命後の中国人による著作に継承されたこと。2、明治-昭和前期の日本人による『支那文学史』は、当時の政治情勢の反映として、中国を支配する対象として見ており、今日のそれとは基本的に異なること。3、中国人自身の手になる『中国文学史』は、辛亥革命や五四運動等を経て、1920年前後に出現するが、より自立した『中国文学史』は、抗日戦争を経て、1949年の中国建国後に著述されること。4、多く大学での教育課程で使用される現代中国の『中国文学史』著作は、出版技術の進展と共に、多種多様の出版が見られるようになったこと。5、現代日本の『中国文学史』は、個別テーマの著作は数多いものの、通史の著作は必ずしも多くないこと。このことは、日本の大学における漢文・中国文学の教育課程に密接に関連すること。なお、調査の過程で新たに発見した〓梅羮著『中国文学史綱』については、学術的に貴重な資料であるので、研究代表者の解題を付して影印覆製本を刊行し、学界への情報提供を図ることにした。
社会運動としての文学--アフリカのHIV/エイズと小説

本研究課題は、社会運動における小説の働きを、アフリカのHIV/エイズをめぐる社会運動を例に考察した。アフリカのHIV/エイズのキャンペーンでは、映画、演劇、テレビ・ラジオ・ドラマといった視聴覚を使う物語芸術が応用されている。これらは受け手の五感に作用して、主人公との一体化をもたらし、HIV/エイズ問題にたいする共感的な態度を熟成する。それに対し小説は、社会の異性愛主義言説を主人公が内面化していく過程を批判的に表象する。読み手は距離をもってその過程を追体験し、分析的かつ情緒的にエイズ問題を認識する。視聴覚に訴える映画等と言語のみを用いる小説という両物語芸術は、HIV/エイズの社会運動において補完的な働きをしている。(1)研究の目的は、HIV/エイズをテーマにしたアフリカの小説を分析し、小説という語りが社会にどう働きかけ、HIV/エイズ問題にどうアプローチするかをさぐることにある。(2)研究の方法は(1) HIV/エイズをテーマにした小説を収集し、分析する。(2)小説以外のHIV/エイズの語りを収集し、分析する。(3)両者をあわせて、HIV/エイズの語りをあぶりだし、そのなかで小説の語りの特徴と意義を考察する。資料収集を進めるとともに、南アフリカで一回目の現地調査を行った。(1)資料に関しては、アフリカのHIV/エイズに関する文献HIV/エイズをあつかったアフリカの小説、ジェンダーおよびセクシュアリティーをテーマにしたアフリカの現代小説を中心に収集し、内容を検討した。なかでも、ポッワナのヤングアダルト小説で、若い娘を主人公にしてHIV/エイズをテーマに書かれた『はるか彼方』を論文で分析し、現代のアフリカ社会を構築するジェンダー関係を考察した。これにより、ヤングアダルト小説にありがちな安易な解決を小説で示しても、HIV/エイズという社会問題にアプローチするには不適であり、むしろ社会の矛盾を提示する方がリアルであることが明らかになった。(2)3月下旬に南アフリカのケープタウンで、HIV/エイズの社会運動に関する調査を行なった。現地の図書館や書店で上記の資料をさらに収集した。収集した資料をもとに、来年度はエイズ関連の小説の全体像をあきらかにしたい。さらに現地では、「1000万メモリープロジェクト」主宰のジョナサン・モーガン氏に、エイズによる死を経験した家族が、その経験を語ることで乗り越えるのを助ける社会運動について話を聞いた。この調査に関する報告は、来年度「黒人研究の会」で行なう予定である。本年度は、HIV/エイズをあつかう物語芸術の全体像をまとめたあと、HIV/エイズを扱う小説を分析した。また、分析の理論的な柱となるポストコロニアル・フェミニズム理論を翻訳した。(1)「黒人研究の会」の全国大会のシンポジウムで、HIV/エイズをあつかった物語芸術を概観的にまとめて発表した。この発表を通じ、ジェンダー視点からのHIV/エイズ小説を次の3つに大別できるという中間的な結論を得た。(1)少女の成長を描くヤング・アダルト小説(2)中産階級の若い女の性生活を内面から描く小説(3)社会の性風俗を描く小説である。以降、この分類にそって小説の分析を行うよう、研究の方向を定めた。(2)上述の(1)にあたるヤング・アダルト小説論をAfrican Literature Todayの新しいアフリカ小説特集号に投稿した。これは18年度『黒人研究』に発表した論文に、18年度3月の南アフリカの調査で得た知見を加え、少女が社会に語られることに異議申し立てをすることについて考察を深め、加筆修正したものである。(3)ガーナの女性作家の小説の分析に着手した。これは上述の(3)にあたる小説である。この内容を来年度4月の「黒人研究の会」の月例会で発表し、論文にする予定である。(4)ポストコロニアル・フェミニズムの理論家であるガヤトリ・スピヴァクが、社会運動と人文学の関係を語ったインタビューを翻訳し、本研究の理論的な考察を進めた。翻訳は来年度5月に刊行を予定している。来年度は(4)の翻訳を完成させるとともに、(3)の小説論を論文にまとめ、さらに、上述の(2)にあたるウガンダの作品を分析する。その資料収集のためにウガンダを訪れる予定でいる。(1)HIV/エイズを扱ったアフリカの小説で女のセクシュアリティに焦点化した作品は、(1)少女の性を扱うヤング・アダルト小説(2)若い女の性を扱う小説(3)社会の性風俗を描く小説に大別される。本年度は(2)の例として、ウガンダの新人女性作家による純文学的な作品、(3)の例として、ガーナの中堅女性作家による大衆文学的な作品を分析し、論文にした((2)の論文は現在審査中)。前者の分析から、若い女は、異性愛主義の言説に隷属して女性主体性を構築するが、その結果エイズによる死に直面することで、かろうじて言説作用に挑戦し、性のリアルを取り戻すことが明らかになった。

また後者の分析から、若い女は中年の男を相手に性と金を交換し、みずからの性を商品化する一方で、中年の女は、そのような取引から排除された性を持つという構造が、明らかになった。(2)ウガンダで「メモリーブック」の調査を行い、結果を論文にまとめた。調査では、メモリーブックの作者11人に対面インタビューを行い、メモリーブック4冊を精読した。その結果、村の草の根の母たちが子どもに宛てて、エイズや自分や家族について書き記すことで、作者としての自己を確立するさまが明らかになった。また、メモリーブックが共同的に執筆されることで、新たな知の枠組みが構築されることが示唆された。(3)ウガンダで女性出版社の調査を行い、インタビューを翻訳して発表した。多様な文学活動のうち、草の根の女たちに女性作家が聞き取りを行い、その人生譚を英語でまとめて出版するといった活動は、中産階級と草の根を文学によってつなぐ試みとして興味深い。この手法でHIV/エイズの体験談も出版されているので、今後上記(1)伝統的な文学、および(2)メモリーブックでのHIV/エイズの語りと総合して、分析を進めたい。本研究の分析対象は次の5つである。(1)HIV/エイズをめぐる物語芸術全般(映画、ドラマ、演劇など)(2)若者の性的自己決定を描くヤングアダルト小説(3)若い女の性を描く小説(4)社会の性風俗を描く小説(5)草の根の自分史「メモリーブック」。本年度は、これら5つの分析をそれぞれ精緻にするとともに、一つのアイディアにまとめるよう構想した。1.(1)のHIV/エイズをめぐる物語芸術について、資料をさらに収集し、全体像をまとめた。広島大学の情報科目の教科書に、その成果を反映させた。以下のことが明らかになった。HIV/エイズのキャンペーンで物語芸術を応用するに際して、マスメディアを利用した教育目的の娯楽「エドゥテインメント」は、国全体に一定の知識を行き渡らせるのに便利であり、参加型のイベントやパンフレットなどを併用することで、さらに情報を浸透させる。一方、参加型の演劇や映画上映会では、提供者と観客が一体になって、情報がその場で生成されるというダイナミズムが見られる。2.HIV/エイズを扱った主要な小説作品を分析した。まず(2)のヤングアダルト小説『はるか彼方』論を米国の学術誌に発表した。さらに(3)の女の性を描く小説『熱帯魚』論を学会誌に発表した。また(4)の性風俗を描く小説『花なしでなく』論は20年度に発表ずみだったが、大幅に加筆修正し、22年度に発表を予定している。これらの分析をとおして、以下のことが明らかになった。上の1に述べたキャンペーンの物語芸術とは違って、文学的な物語としての小説は、個人が社会の異性愛主義の言説を内面化する仕組みを、読者に距離をもって精緻に追体験させることで、批判的にとらえさせる。この精緻な言説性と批判的な距離が小説の特長であり、キャンペーンの物語芸術がもたらす総合的な理解を補完する。
マウス胎生中期の造血発生におけるＳｏｘ１７ファミリータンパク質の役割

マウスの発生過程で最初に造血幹細胞を認める胎生10.5日胚の大動脈-生殖原基-中腎領域において、造血幹細胞の発生に関わる血管内皮細胞に隣接する血液細胞塊の細胞に、転写因子Sox17および同じファミリータンパク質Sox7とSox18転写因子の発現を認めた。そこで、Sox17を血液細胞塊の細胞に強制発現すると、長期造血再建能をもつ造血幹細胞を含む血液細胞塊をin vitroで多数得ることが出来た。さらに、Sox17強制発現細胞よりSox17の発現を消失させると血液細胞への分化誘導が起きた。これらより、Sox17ファミリータンパク質はAGM領域における血液細胞塊の維持に必要であることを示した。本研究は、胎生中期のAGM領域の未分化血球細胞に対するSox17強制発現より生じる細胞塊の特性および形成機構について詳細に検討し、大動脈の血管内皮細胞より未分化血液細胞を生み出すメカニズムを明らかにすることを目的する。平成24年度に実施した研究成果を以下に挙げる。1あらかじめloxP配列で挟んだSox17遺伝子をGFP遺伝子と共にAGM領域の未分化血球細胞に強制発現することにより得られた未分化性を高く保持した血液細胞塊において、Cre遺伝子をmCherry遺伝子と共に導入を行った。GFP遺伝子およびmCherry遺伝子共陽性の細胞すなわち、Sox17の遺伝子発現を停止した細胞について解析を行うと、Sox17強制発現で認めた未分化性の維持が認められなくなり分化が進行することが明らかとなった。以上の結果よりSox17の発現量と血液細胞の未分化性に相関があることが示唆された。2今までAGM領域の未分化血球細胞にSox17遺伝子を強制発現した細胞がin vitroにおいて造血能が高く保持することを示した。そこで、致死量の放射線照射を施したマウスの骨髄内にSox17遺伝子強制発現細胞を移植して、長期造血再建能について検討を行った。その結果、Sox17遺伝子を導入しない細胞で同様な移植を行ったときに認めない長期造血再建能を、Sox17強制発現細胞においては認めることが出来た。さらに移植する細胞数依存的に、骨髄内における移植した細胞の割合が高くなることを明らかとした。以上の結果よりSox17強制発現細胞が長期造血再建能を保持することを示した。3Sox17強制発現細胞より得たSox17免疫沈降物より増幅したPCR産物について、遺伝子のプロモーター領域を集めたチップに対するマイクロアレイ解析を行い、Sox17が作用する遺伝子の同定を行った。平成25年度に実施した研究成果を以下に挙げる。1.Sox17強制発現細胞を移植したマウスの骨髄細胞を用いて、致死量放射線照射を施したマウスに二次移植を行った。その結果、二次移植を行ったマウスは移植後40日以内に死亡し、コントロール群に比べて脾臓の重量が2.2倍増加していた。さらに、common myeloid progenitor(CMP)が、二次移植マウスの骨髄内において増殖していることを示した。このことより、Sox17を長期にわたり発現すると細胞に対して悪影響を及ぼすことが考えられる。2.Sox17と同じファミリーに属するSox18欠損マウスのAGM領域により得られた未分化血液細胞に対して、Sox17および同じファミリー分子であるSox7を標的としたshort hairpin (sh) RNAを導入すると、in vitroにおいて造血能の低下を見出した。このことは、Sox17およびSox7の発現が、通常のAGM領域での血液発生においても必要であることを示す。3.胎生中期のAGM領域より得た血管内皮細胞を、フローサイトメトリーにより分収し、Sox17を強制発現すると、コントロールで認める血液細胞の産生が著しく阻害され、血管内皮細胞様の細胞を多数認めた。この結果より、Sox17が血管内皮細胞に対して発現量が多い時は血管内皮細胞の増殖が起き、Sox17の発現量が低下すると血液細胞が分化することが明らかとなった。血管内皮細胞より分化した血液細胞について、Sox17の発現量を維持すると未分化性が維持されることから、AGM造血においてSox17の発現量と血液細胞および血管内皮細胞の運命決定に対する関係性が強く示唆される。平成23年度に実施した研究成果を以下に挙げる。

(1) Sox17を強制発現することより得られた細胞塊について、単一細胞の分離による細胞塊の形成などの解析から、単一細胞より細胞塊を形成することを認めた。また、Sox17導入の細胞塊は、in vitroにおいて少なくとも8回継代しても、細胞塊形成能および未分化性が保たれた。(2) Sox17導入により得られた細胞塊について抗体染色を行うと、血管内皮細胞のマーカー(CD31)およびc-Kitが細胞塊の一部の細胞で強く発現していた。さらに、造血幹細胞の指標であるSide population (SP)細胞について解析すると、Sox17発現細胞塊ではSP細胞を認め、さらに継代を重ねてもSP細胞が維持された。(3) Sox17導入により得られる細胞塊形成に必要な液性因子を検討すると、Thrombopoietinの重要性を示した。(4) Sox17と同じファミリーに属するSox7とSox18について胎生期のAGM領域における発現の検討を行うと、胎生10.5日胚AGM領域において、大動脈の血管内皮細胞と隣接する血液細胞の細胞塊に発現を認めた。そこで、Sox7とSox18をAGM領域の未分化血球細胞に強制発現すると、やはり未分化性の高い細胞塊を生じた。加えて、異なるファミリー分子Sox9とSryを強制発現しても細胞塊は得られなかった。以上の結果より、SoxFファミリーの強制発現のみで未分化性の高い細胞塊が形成された。(5) Sox17の強制発現の有無による2つの細胞集団の発現プロファイルをマイクロアレイを用いて解析を行った。AGM領域で認める未分化細胞にSox17を強制発現すると、分化培養条件下においても未分化な血液細胞が細胞塊状に増殖するという準備研究と平成23年度の研究実施により得られたin vitroの培養条件下でSox17強制発現細胞は少なくとも8回継代を経ても細胞塊形成能および未分化性が保たれたという結果に基づいて行った平成24年度の研究において、良好な結果を得ることが出来たので、おおむね順調に進展していると判断した。具体的には、Sox17遺伝子の強制発現によりAGM領域の造血で大動脈血管内皮細胞に認める未分化血液細胞塊をin vitroにおいて形成し、かつ未分化性が保持されている細胞に対して、Sox17遺伝子の発現を停止すると、細胞塊が形成されず血液分化が誘導されることを示し、Sox17の発現量とAGM領域における血液細胞の未分化性に相関があることを示した。さらに、Sox17強制発現細胞を、放射線照射を施したマウスに移植することにより、強制発現を行わなかった細胞では得られなかった長期造血再建能を認めることが出来た。また、Sox17強制発現細胞を用いて、Chip on chip解析により、Sox17結合遺伝子の同定を行い、Sox17の作用する遺伝子の候補を得ることが出来た。また研究内容の成果発表として学会発表3件を行い、現在論文投稿を行っている。さらに昨年度に引き続き、申請した研究内容について、東京大学および千葉大学との共同研究へ展開しており、さらなる進展が期待される。
リザーバの物理的挙動の解明に関する研究

地殻内のリザーバシステムを解明するための理論研究では,波線論および波動論によるインバージョン手法を研究した.波線論に基づくインバージョンでは, ART系の方法による理論研究ならびに室内模型実験による透過波の伝播挙動に関する基礎研究を行った.その結果地下のインバージョンに固有な測定系の制限や波の屈折を考慮したインバージョンの必要性が明らかになった.しかしながら,この波線論による方法は波の初動走時のみを用いたインバージョンであるため,結果の精度には限度があることも明らかになった.そこで波動論に基づき,波の波形をも利用した回折ジオトモグラフィによるインバージョン手法を数理的に功究し,シミュレーションによってその有効性を検討した.その結果,この方法は,震源波の周波数帯域を考慮することによってきわめて有効な手法であることが明らかになった.透過波を用いた室内模型実験では,低速度異常体および高速度異常体モデル構築法を確立し,透過波の基本的挙動を解明することができた.一方,リザーバの物理的挙動を解明するためのシミュレーションに必要な地殻内物性の高精度測定,異方性測定では,まずディジタルメモリスコープ,パーソナルコンピュータおよび大型計算機センターを接続したハイブリッド物性計測システムを研究開発した.次いでこれを用いて岩石の弾性波速度および電気比抵抗の精密測定を行った.その結果,フラクチャー等を含む岩石の異方性に関し,従来にはない新しい情報の得られる可能性のあることが示唆された.また,これらデータと岩石の異方性に関する種々のモデルとの比較研究を行い,実際に単純化したモデルを作成した.これによって,従来理論のフラクチャーモデルへの適用可能性を検討し,多くの示唆を得ることができた.地殻内のリザーバシステムを解明するための理論研究では,波線論および波動論によるインバージョン手法を研究した.波線論に基づくインバージョンでは, ART系の方法による理論研究ならびに室内模型実験による透過波の伝播挙動に関する基礎研究を行った.その結果地下のインバージョンに固有な測定系の制限や波の屈折を考慮したインバージョンの必要性が明らかになった.しかしながら,この波線論による方法は波の初動走時のみを用いたインバージョンであるため,結果の精度には限度があることも明らかになった.そこで波動論に基づき,波の波形をも利用した回折ジオトモグラフィによるインバージョン手法を数理的に功究し,シミュレーションによってその有効性を検討した.その結果,この方法は,震源波の周波数帯域を考慮することによってきわめて有効な手法であることが明らかになった.透過波を用いた室内模型実験では,低速度異常体および高速度異常体モデル構築法を確立し,透過波の基本的挙動を解明することができた.一方,リザーバの物理的挙動を解明するためのシミュレーションに必要な地殻内物性の高精度測定,異方性測定では,まずディジタルメモリスコープ,パーソナルコンピュータおよび大型計算機センターを接続したハイブリッド物性計測システムを研究開発した.次いでこれを用いて岩石の弾性波速度および電気比抵抗の精密測定を行った.その結果,フラクチャー等を含む岩石の異方性に関し,従来にはない新しい情報の得られる可能性のあることが示唆された.また,これらデータと岩石の異方性に関する種々のモデルとの比較研究を行い,実際に単純化したモデルを作成した.これによって,従来理論のフラクチャーモデルへの適用可能性を検討し,多くの示唆を得ることができた.地殻内のリザーバシステムを解明するため、インバージョン理論の基礎研究ならびに室内模型実験による透過波の伝播挙動に関する基礎研究を行った。インバージョンの理論研究では、波線理論によるフィルター逆投影法、波動の回折、散乱等を考慮した波動方程式に基づく逆伝播法等のインバージョン手法を数理的に攻究し、シミュレーションによって、地下を対象とした場合の種々の問題点を明らかにしていった。その結果、医学分野でのインバージョン手法を参考にしながら、地下を対象にした独自の方法を追求することの必要性とそのための必要条件を明らかにすることができた。透過波を用いた室内模型実験では、アクリル板によってモデル化された低速度体を透過波がどのように伝播するか観測し、得られた走時記録からフィルター逆投影法によってどの程度この低速度体が再生されるか試みた。その結果、最も基本的なフィルター逆投影法によっても低速度体の形状が十分再現された。しかし、定量的には再生された速度に誤差があり、地下のリザーバを伝播する透過波をどのようにモデル化すべきかについて、今後検討の余地があると思われる。一方、リザーバシミュレーションに不可欠な地殻内物性の高精度測定では、大型計算機センターとパーソナルコンピュータを用いたハイブリッド物性測定システムが部分的であるが完成し、試験の段階に至った。これまでのところ岩石のS波挙動によって、岩石物性に関する従来にはない新しい情報の得られる可能性のあることが判明した。また、岩石の異方性に関しては種々のモデルの比較研究を数値シミュレーションによって行い、それぞれの手法の長所、短所を明らかにすることができた。地殻内のリザーバシステムを解明するための理論研究では,昨年度の理論研究結果を踏まえ,波線論及び波動論によるインバージョン手法を研究した.波線論に基づくインバージョンでは,ART系の方法による理論研究ならびに室内模型実験による透過波の伝播挙動に関する基礎研究を行った.その結果地下のインバージョンに固有な測定系の制限や波の屈折を考慮したインバージョンの必要性が明らかになり,これに必要な最適パラメータを確立することができた.しかしながら,この波線論による方法は波の初動走時のみを用いたインバージョンであるため,結果の精度には限界があることも明らかになった.

そこで波動論に基づき,波の波形をも利用した逆伝播法のインバージョン手法を数理的に攻究し,シミュレーションによッて,線震源,点震源を用いた場合の逆伝播法の有効性を検討した.その結果,この方法は,震源波の周波数帯域を考慮することによってきわめて有効な手法であることが明らかになった.透過波を用いた室内模型実験では,昨年度の低速度異常体に加え,高速度異常体モデルの構築法を確立し,透過波の基本的挙動を解明することができた.一方,リザーバの物理的挙動を解明するためのシミュレーションに必要な地殻内物性の高精度測定では,昨年度試験段階に至った物性測定システムを改良,発展させ,岩石の弾性波速度及び電気比抵抗の精密測定を行った.その結果フラクチャー等を含む岩石の異方性に関し,従来にはない新しい情報の得られる可能性のあることが示唆された.また,これらのデータと岩石の異方性に関する種々のモデルとの比較研究を行い,それぞれのモデルの長所,短所を明らかにすることができた.
psbA遺伝子の発現における翻訳伸長制御と前駆体タンパク質のプロセシング

光化学系II反応中心を構成するD1タンパク質をコードするpsbA遺伝子の情報発現は,高等植物や藻類の場合,翻訳の段階で光により制御されており,また,翻訳直後の前駆体タンパク質は,核支配のプロセシングプロテアーゼによるカルボキシル-末端(C-末端)切断で,その機能が発現する。本研究では,核ゲノムと葉緑体ゲノムの相互作用による細胞機能の統御の一例として,psbA遺伝子の場合を取り上げ,その分子機構を解析した。これまでの研究で,エンドウ葉緑体におけるD1の合成が翻訳伸長の特定段階で光により制御されており,その制御は光化学系Iで還元されることにより活性化されるタンパク性の酸化還元因子を介して行われていることが明らかにされたので,本研究では,この因子を純化することによりその同定を試みた。エンドウ葉緑体抽出物を出発材料に構築するin vitro翻訳系において,ジチオスレイトールで還元処理したS100画分を用いて翻訳を進行させると,通常光照射を必要とするD1の伸長が暗所においても進み,フェリシアナイド又は酸化型グルタチオン処理したS100画分を用いた場合には,全長のD1の蓄積は認められず,代わりに暗所・ATP添加条件下で認められる翻訳中間体が蓄積した。この結果は,翻訳伸長に関与する因子がストロマ中の酸化還元成分であり,還元されることにより活性化されることを示している。ゲル濾過クロマトグラフィーにより,ストロマ成分の分画を行ったところ,主成分は約40kDaに現れるが,これ以外にいくつかの成分が関係している可能性が示唆された。
超高周波複合共振型超音波計測システムの開発:動的心筋微細構造と局所機能の同時評価

多くの循環器疾患患者の予後を規定する最も重要な因子である心筋細胞の障害を検出する手段は今のところ侵襲的な心筋バイオプシーをおいて他になく、これを非侵襲的に行うための手法として超音波組織診断の研究が注目されている。本研究の目的は、このような超音波法による心筋組織性状診断の新たな方法論を得ることを目標に、複合共振系を中心とするシステム開発を行うことであった。本研究では、低周波から超高周波に至る従来にない極めて広い周波数帯域の超音波を発信しうる複合共振型探触子の開発に成功した。これは、日常的に用いられる23MHz程度の低周波数帯域から100MHzを超える超高周波までの極めて広い周波数帯域にわたり鋸歯状のスペクトルを呈する超音波を一気に発信しうるものである。本研究ではさらに、複合共振系の解析アルゴリズムやシステム制御のためのソフトウェアなどを開発し、新しいシステムを作成することに成功した。本探触子を用いた心筋組織の減衰特性計測から、従来1本の探触子では不可能であった広い周波数帯域にわたる減衰率が、病的心筋において減少することを証明することができた。また、本探触子がカバーする極めて広い周波数帯域の超音波を各々別個に解析することにより、組織診断以外の情報、例えば心筋や血管局所の機能や特性、あるいはドプラ法による詳細な血流計測などを同時に行い得る可能性を拓いた。本研究は、探触子の小型化やこれを用いた生体計測に今後への課題を残したものの、現在進行中の研究を含めて、新しい循環器超音波診断学への貢献を期待しうるものと考える。今回の研究の目的は、実験動物の心筋に密着使用する超高周波複合共振型微小探触子を中心とした心筋組織・機能診断のための超音波システムを開発することである。初年度は、超高周波複合共振型微小探触子の基礎となる、超高周波複合共振型探触子の作成、これらから得られた超音波信号の解析システムの作成、およびその生体応用へ向けてのシステム特性や信号解析法の基礎的検討を行なった。1.共振周波数34.128MHzの円板状のPZT(有効径約3mm)と厚み0.8mmのスライドグラスを貼り合わせて、複合共振型探触子のプロトタイプを作成した。アドミッタンス特性について検討を行い、試作複合共振型探触子において、34MHz近辺にPZTの共振と左右に約3.5MHz間隔で複合共振を生じることが確認された。また、送信特性についての検討でも、35MHzと3.5MHzの二つの共振系がビートしていることが観察された。なお今回、試作探触子において、信号線の引きだし方法、実行径の縮小と支持方法、電極の強化などの点が今後解決を要する問題点として認識された。2.複合探触子からの信号を解析するための超音波計測システムを作成した。すなわち、超高周波を扱うための高周波インターフェイスを超音波装置本体とアナログ型オシロスコープに接続した。また、超音波装置本体には、経胸壁探触子と経食道探触子も接続された。本体からの出力は、デジタルオシロスコープおよびデジタルファイリングシステムを経て、解析用コンピュータに転送の上処理される。本年度は、このような機器装置の整備とともに、信号の処理・解析のためのソフトウエアの一部を作成した。今回の研究の目的は、実験動物の心筋に密着使用する超高周波複合共振型微小探触子を中心とした心筋組織・機能診断のための超音波システムを作成することであり、最終的にはその成果を人体での心筋病変評価に応用することを期するものである。2年目の平成7年度は、初年度に作成した高周波複合共振型探触子を用い、in vitroにおいて心筋組織性状評価法としての有用性についての検討を行なった。

これまで、心筋に対する超音波信号の減衰の程度は周波数により異なり、これがその組織性状を反映することが報告されてきた。しかし、従来の報告は、周波数およそ10MHz以下での検討であり、最近では超音波顕微鏡を用いた100MHz以上での検討が行なわれているものの、この中間の周波数領域での検討は困難であった。今回作成した複合共振型探触子は従来の探触子にない特徴を有し、単一の探触子で低周波数から高周波数(5-40MHz)まで広い周波数帯域の超音波送受信を同時に行なうことが可能である。現在までにこの探触子を用いて、上記の周波数領域で病理組織標本での健常心筋と梗塞心筋を比較し、両者の周波数依存性減衰特性に有意な差を認めており、心筋組織性状評価法としての有用性が認められた。今後の課題として、探触子の小型化や感度の向上などハード面での改良とともに、心筋障害の病態や程度の差異を正確に評価するための知見の蓄積が必要である。本研究の目的は、数MHzから100MHzを越える帯域に至る極めて広い周波数帯域の超音波を発信しうる高周波複合共振型深触子を中心とする新しい超音波システムを開発し、心筋組織性状診断などへの応用をはかることである。前年度に試作し改良を加えた高周波複合共振型深触子(2.5-約40MHz)を用いた信号解析システムを発展させ、広帯域超音波減衰係数測定システムの試作とソフトウエア開発を行った。また、その測定精度、システムの性能評価とともにヒトの各種病的心筋標本での計測を行った。まず、水・ホルマリンなどの各溶液および生体疑似ファントムの超音波減衰率の測定により、システムの信頼性、および超音波減衰係数の周波数依存性が測定可能であることなどを確認した。ヒト心筋における超音波減衰率は、広い範囲でα=af^bの回帰直線とよく一致し、正常心筋ではf^<1.6>、梗塞心筋ではf^<1.3>、拡張型心筋症心筋ではf^<1.2>に比例することがわかり、病的心筋においてべき乗項bが固有の値をとることが示唆された。すなわち、複合共振システムの広帯域超音波を利用することにより、外的条件に影響を受けにくい超音波心筋組織性状診断の新しい指標が得られるものと考えられた。本年度はさらに、超高速周波帯域を含むさらに広い周波数帯域(10-150MHz)の超音波を発信しうる複合共振型探触子の開発に成功し、その心筋組織性状評価における有用性については現在検討を進めているところである。
口腔上皮の感染によるエピジェネティクス修飾に関与するターゲット遺伝子の同定

本研究では、歯周病や口腔粘膜疾患に関わる遺伝子の同定を行うことを目的とした。歯周病原菌由来毒素刺激によって変化のみられた遺伝子について解析した結果、線維芽細胞増殖因子受容体(FGFR3)及びアポトーシス関連因子(CASP2)、細胞周期調節因子(CDC25B)においてメチル化レベルの有意な変化が認められた。以上より、歯周病原菌由来毒素は、炎症反応を惹起することで、細胞周期にも影響を与えることが示唆された。エピジェネティクスは、DNA塩基配列の変化を伴わずに遺伝子発現を変化させるものであり、組織発生や悪性腫瘍をはじめとした様々な生命現象や疾患の発症に関わるとされている。中でもDNAのメチル化は、主要な現象の1つである。近年、歯周病や口腔粘膜疾患の発症・進行への関与を示唆する報告があるものの、その詳細は未だ明らかとなっていない。環境因子がエピジェネティクス変化を引き起こすことから、口腔内細菌がこの変化に関わっているものと推測される。本研究では、歯周病原菌由来LPSで長期刺激されたヒト口腔上皮におけるDNAメチル化の網羅的解析を行い、歯周病や口腔粘膜疾患に関わるエピジェネティクス解析の基礎データとする。初年度の研究実施計画としては、LPS長期刺激によるヒト口腔ケラチノサイトのメチル化について、メチレーションアレイ解析を行う予定であった。そこで、まずはヒト歯根膜由来線維芽細胞におけるLPS長期刺激下でのメチレーションアレイ解析を行った。その結果、全遺伝子中,4倍以上の高メチル化や1/4倍以下の低メチル化それぞれで3,000種類前後の遺伝子に変化がみられた。これより、P. gingivalisをはじめとした歯周病原菌でもかなりの種類の遺伝子にメチル化の変化を引き起こし得るものと考えらえた。初年度の研究計画がやや遅れている理由として、研究計画が長期培養系である事に加え、まずはヒト歯根膜由来線維芽細胞を用いた研究を行ったことが挙げられる。しかしながら、ヒト口腔上皮細胞を用いて同じ研究方法を行う予定であることから、次年度以降に充分遂行可能な範囲と考えられる。本研究では、歯周病や口腔粘膜疾患の発症や進展に関わる口腔内病原細菌による、口腔上皮細胞のエピジェネティクス修飾の解明を目指し、新たに開発した培養系を用いて、DNAメチル化の網羅的解析を行う。この結果から、今後、歯周病や口腔粘膜疾患の発症や進展に関わるDNAメチル化のターゲットとなる遺伝子の同定を行うことを目的とする。研究計画が遅れている理由として、培養期間が長期であった事や、MSPデータの解析に時間を要した事などが挙げられる。LPS長期刺激によるヒト口腔上皮細胞のメチル化について、メチレーションアレイ解析を行った後、アレイ解析結果で得られた炎症反応関連遺伝子にターゲットを絞り、mRNA解析およびMSP(Methylation-Specific PCR)を行い、メチル化レベルの解析を行う。平成29年度は、前年度までに得られたデータのまとめや、新たなターゲット遺伝子の同定について検討する予定である。臨床口腔病理学今年度は、実験計画を予定通り遂行することができなかった為、次年度使用額が生じる事となった。研究計画がやや遅れている為。次年度は、前年度に遂行予定であった研究計画を踏まえながら使用していく予定である。次年度に研究計画の遅れている分も遂行する為、そこで使用予定である。