hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自発性異常味覚の診断に関わる5因子の検討

味覚障害のうち「自発性異常味覚」は,定量的客観的な評価が極めて困難であり,明確な診断基準が存在しない.本研究は,上記の診断基準作成を目指して立案した.自発性異常味覚は,安静時に生じる味覚である.最も多い主訴は苦味である.したがって,この研究の目的は,苦味を有する自発性異常味覚の原因を調査することである.その診断指標となりうる項目として,マグネシウム,CHQ30,クロモグラニンA,苦味受容体(T2Rファミリー)の発現量を検証する.対象は,新潟大学医歯学総合病院「味覚外来」を味覚の治療および経過観察のため受診した患者とする.また,上記のうち同意が得られた者のみ苦味受容体遺伝子発現量の検査対象者とする.健常者と外来患者のデータ収集を行い,得られた各々の結果について,2群間の比較検討を行う.各被験者に,病歴,服用薬剤,心理検査等の問診,唾液中および血清中のマグネシウムの測定,味覚検査を行った.各平均値をみると,現在までに分析結果が得られた項目では,GHQ30およびSDS合計点は,対照群よりも患者群で有意に高かった.患者群は健常群と比較して有意にアレルギー疾患を有していた.多くの患者は,味覚障害の副作用を伴う投薬を受けていた.したがって,以上の項目は、苦味の自発性異常味覚に影響を及ぼす要因となり得ることが示唆された.最も注目したい唾液中のマグネシウムの値であるが,今回は採取人数を増やし,さらに多くの項目を分析対象としており,分析や資金繰りの都合上,可能な限りデータ数を増やして全て一緒に分析する予定であるため,来年度に行うこととしており,鋭意収集中である.データ分析結果が全て揃ったところで再度内容を検証する予定である.資金が限られており,唾液分析に当初予定よりも多くの資金が必要となっているため,分析は来年度の採取試料と一緒に依頼することとし,本年度は健常者および患者データの採取のみ行った.来年度N数が確保できたところで,まとめて分析を行う予定である.来年度予定している分析結果次第ではあるが,今後は,口腔内の苦味物質の探索をさらに進めたい.また,研究を進めていく中で,対象患者の年齢層や他の要素が明らかになってきたため,そこにマッチングさせるようにコントロールデータの収集方法を工夫したいと考え,見直しているところである.味覚障害のうち、自発性異常味覚は「安静時の口腔内の味(苦味等)」の訴えを有するものであり、定量的、客観的な評価が極めて困難である。明確な診断基準が存在しない。本研究では以下の5因子に関して、自発性異常味覚の診断における指標としての有用性を検討することが目的である。診断のための指標として、唾液中のマグネシウム、リポプロテイン溶液を用いた含嗽テスト、CHQ30、クロモグラニンA、苦味受容体(T2Rファミリー)の発現量の有用性を検証する。まず、味覚異常を自覚しない健常者(コントロール群)および自発性異常味覚の症状を有する味覚外来の受診患者(患者群)に対して以下の検査を行い、データを収集する。1問診:既往歴、服用薬剤、日常生活の慣習(飲酒、喫煙の有無)を問う。2自己記入式評価表の記入(SD S、GHQ30)3血清中のMg、亜鉛、鉄の測定:静脈血を10 ml採取。解析は外部業者に依頼する。4唾液中のMg、Chromogranin Aの測定:採取法は吐唾法とする。5味覚検査(テーストディスク)6舌乳頭の苦味遺伝子発現量の測定:エッペンドルフチューブのふたで、舌側縁の葉状乳頭を擦過して検体を採取し、全RNAを回収し、定量的なPCRを行う。最終年度には、得られたデータの解析をし、まとめる予定である。患者データと初年度に得られたコントロールデータとの群間比較を行う。患者群について、群内で重回帰分析およびロジスティック回帰分析を行い自発性異常味覚に関与する各々の因子について、その自発性異常味覚症状への関与を検討する。結果については、学会にてその成果を発表し、その内容をまとめたものを、論文として投稿する予定である。当初予定よりも、来院され、かつ同意が得られる患者数が大幅に少なく、予定していた患者データ収集が進まないため、資金繰りの都合を鑑み、次年度の患者データ収集を続け、合わせて解析を行うよう、予定を変更した。味覚障害のうち「自発性異常味覚」は,定量的客観的な評価が極めて困難であり,明確な診断基準が存在しない.本研究は,上記の診断基準作成を目指して立案した.自発性異常味覚は,安静時に生じる味覚である.最も多い主訴は苦味である.

したがって,この研究の目的は,苦味を有する自発性異常味覚の原因を調査することである.その診断指標となりうる項目として,マグネシウム,CHQ30,クロモグラニンA,苦味受容体(T2Rファミリー)の発現量を検証する.対象は,新潟大学医歯学総合病院「味覚外来」を味覚の治療および経過観察のため受診した患者とする.また,上記のうち同意が得られた者のみ苦味受容体遺伝子発現量の検査対象者とする.健常者と外来患者のデータ収集を行い,得られた各々の結果について,2群間の比較検討を行う.各被験者に,病歴,服用薬剤,心理検査等の問診,唾液中および血清中のマグネシウムの測定,味覚検査を行った.各平均値をみると,現在までに分析結果が得られた項目では,GHQ30およびSDS合計点は,対照群よりも患者群で有意に高かった.患者群は健常群と比較して有意にアレルギー疾患を有していた.多くの患者は,味覚障害の副作用を伴う投薬を受けていた.したがって,以上の項目は、苦味の自発性異常味覚に影響を及ぼす要因となり得ることが示唆された.最も注目したい唾液中のマグネシウムの値であるが,今回は採取人数を増やし,さらに多くの項目を分析対象としており,分析や資金繰りの都合上,可能な限りデータ数を増やして全て一緒に分析する予定であるため,来年度に行うこととしており,鋭意収集中である.データ分析結果が全て揃ったところで再度内容を検証する予定である.資金が限られており,唾液分析に当初予定よりも多くの資金が必要となっているため,分析は来年度の採取試料と一緒に依頼することとし,本年度は健常者および患者データの採取のみ行った.来年度N数が確保できたところで,まとめて分析を行う予定である.進捗状況で述べたように、患者データ数が少ないこと、また解析にかかる費用が高いため、次年度も可能な限り患者データを収集し、あわせて解析を行うこととした。上記に伴い、当初は唾液中の無機成分としてはマグネシウムだけの予定であったが、合わせて、味覚障害に関わる因子として、亜鉛等の成分についても解析を加え、病態に関してより詳細に解析を加えていけるよう案を練り直した。来年度予定している分析結果次第ではあるが,今後は,口腔内の苦味物質の探索をさらに進めたい.また,研究を進めていく中で,対象患者の年齢層や他の要素が明らかになってきたため,そこにマッチングさせるようにコントロールデータの収集方法を工夫したいと考え,見直しているところである.収集できたデータ数が、当初見込み数よりも少なくなったため。まず,被験者となる対象が少なく,データ収集が思うようにはかどっていないことが挙げられる.また,唾液分析に当初予定していたよりも多くの資金が必要であるため,全て一括で行う必要があるため,データを保管し,次年度に繰り越して,次年度に収集するデータと合わせて分析を行うこととした.
糖尿病性大血管障害の成因と病態に関する研究

本研究は近年増えつつある糖尿病性合併症・動脈硬化の発症に深く関与する血管平滑筋細胞の形質転換と増殖の分子機構を明らかにすることを目的としている。我々は血管平滑筋細胞におけるインスリン/IGF-1情報伝達系をPI3-キナーゼとその下流に存在するAktに焦点を絞り研究を進めている。その手法としてdominant-negativeに作用するmutantを作製し、細胞内に導入している。今年度我々は変異PI3-キナーゼとAktを作製し、これをアデノウイルスベクターに組み込むことに成功した。さらにこのウイルスをラット大動脈より樹立した培養平滑筋細胞に遺伝子導入すると、高い効率で変異蛋白が発現されることも確認された。現在、ウイルスを感染させた血管平滑筋細胞を用いてPI3-キナーゼ、Akt、ribosomal S6キナーゼ活性を測定するとともに、DNA-合成も測定し、変異PI3-キナーゼとAktが血管平滑筋細胞においてdominant-negativeに作用することを確認している。今後、Akt及びPI3-キナーゼのRas/MAPキナーゼ系に対する作用の解析、すなわちクロストークについてもこのシステムを用いて検討を加えて行く予定である。さらに来年度は慢性的なインスリンやIGF-1刺激、および高血糖刺激下において変異PI3-キナーゼやAktを導入した血管平滑筋細胞のシグナル伝達や細胞増殖がどのように影響されるか解析し、動脈硬化の抑制目的にこれらの変異遺伝子の導入が有効であるかについても検討加えて行くことにしている。
ファンエンジン騒音の空力音響的制御

ダクテッドファンのダクト周上に配置したスピーカーから制御音波を発することで,ダクト内のファン騒音を低減させる手法について研究を行った.試験にはファン直径400mm・ハブ比0.5・羽根枚数20枚の軸流ファン試験装置を用い,回転数を2,000rpmから4,000rpmまで変化させて行った.ダクト内の軸流流速は,回転数が3,000rpmの時で約10m/sec.である.ダクト周上に配したスピーカーは30度おきに12個で,入力10W・実効振動直径6cmのものを用いた.ファン軸の回転信号をトリガ信号としてPC上のFPGA(Field Programmable Gate Array)ボードで信号処理し,アンプを介して制御スピーカーを駆動した.スピーカーの最適振動振幅と最適位相は手動で探した.制御手法としてスピーカーからの直接音波を用いてファン騒音を低減させる方法と、スピーカーとファンの干渉音波を用いてファン騒音を低減させる方法(後者の方法ではスピーカーからの直接音波はカットオフモードとなりダクト内を伝播しない)の2つの制御方法を試験し、それぞれについて次の知見が得られた.まず直接音波を用いる手法では、2,000rpm時に顕著なファン騒音(トーンノイズ)の低減効果が見られ、約1kHzのトーンノイズを13dB低減させることに成功した。より高い回転数では,低減幅は数dBに留まったものの,トーンノイズを低減させることに成功した。次にスピーカーとファン(動翼)の干渉音波を用いる方法については,事前に行った理論計算では成功の可能性が高かったにも関わらず,試験結果はファン騒音の低減効果は認められないという結果に終わった.本手法では制御に用いる干渉音波が高次の高調波であることから,制御音波の音圧振幅が小さく,ファン騒音を制御するに必要な振幅が得られていないのが原因と考えられる.(748文字)ダクテッドファンのダクト周上に配置したスピーカーから制御音波を発することで,ダクト内のファン騒音を低減させる手法について研究を行った.試験にはファン直径400mm・ハブ比0.5・羽根枚数20枚の軸流ファン試験装置を用い,回転数を2,000rpmから4,000rpmまで変化させて行った.ダクト内の軸流流速は,回転数が3,000rpmの時で約10m/sec.である.ダクト周上に配したスピーカーは30度おきに12個で,入力10W・実効振動直径6cmのものを用いた.ファン軸の回転信号をトリガ信号としてPC上のFPGA(Field Programmable Gate Array)ボードで信号処理し,アンプを介して制御スピーカーを駆動した.スピーカーの最適振動振幅と最適位相は手動で探した.制御手法としてスピーカーからの直接音波を用いてファン騒音を低減させる方法と、スピーカーとファンの干渉音波を用いてファン騒音を低減させる方法(後者の方法ではスピーカーからの直接音波はカットオフモードとなりダクト内を伝播しない)の2つの制御方法を試験し、それぞれについて次の知見が得られた.まず直接音波を用いる手法では、2,000rpm時に顕著なファン騒音(トーンノイズ)の低減効果が見られ、約1kHzのトーンノイズを13dB低減させることに成功した。次にスピーカーとファン(動翼)の干渉音波を用いる方法については,事前に行った理論計算では成功の可能性が高かったにも関わらず,試験結果はファン騒音の低減効果は認められないという結果に終わった.本手法では制御に用いる干渉音波が高次の高調波であることから,制御音波の音圧振幅が小さく,ファン騒音を制御するに必要な振幅が得られていないのが原因と考えられる.(748文字)ファン騒音のアクティブコントロール(能動制御)を行うための下準備として、既存の軸流ファン試験装置の改造(ファンを駆動するモータの更新と、ウェークジェネレータの設置)、および、制御系の構築を行った。ウェークジェネレータとは、空間的な非一様性を伴ってエンジンに流入する空気流(ガスト)を試験装置内で模擬的に発生させる装置である。ウェークジェネレータ下流の速度分布を測定したところ、ウェークジェネレータによる速度欠損は、予期していた距離よりもかなり短い距離で粘性によって消えており、意図した速度欠損をファン動翼(ロータ)に与えて模擬騒音を発生させるためには、ウェークジェネレータとロータの距離を近く取る必要のあることが分かった。この改良を行った後、ガスト・ロータの干渉音を測定したところ、装置がほぼ理論予測どおりの模擬騒音を発生できていることを確認できた。こうして模擬的に発生させたガスト・ロータ干渉音を打ち消すための制御系として種々のデバイスを検討した結果、FPGA(Field Programmable Gate Array)と呼ばれる比較的新しい世代の電子デバイスを用いれば、従来アクティブコントロールでよく使われてきたDSP(Digital Signal Processor)よりも柔軟性に富んだリアルタイム制御系を作ることができると分かり、本研究に応用することとした。FPGA回路の設計のためLabVIEWと呼ばれるソフトウェアを新たに導入し、基本的な制御ロジックを組み上げることに成功した。(643文宇)ダクテッドファンのダクト周上に配置したスピーカーから制御音波を発することで,ダクト内のファン騒音を低減させる手法について研究を行った.試験にはファン直径400mm・ハブ比0.5・羽根枚数20枚の軸流ファン試験装置を用い,回転数を2,000rpmから4,000rpmまで変化させて行った.

ダクト内の軸流流速は,回転数が3,000rpmの時で約10m/sec.である.ダクト周上に配したスピーカーは30度おきに12個で,入力10W・実効振動直径6cmのものを用いた.ファン軸の回転信号をトリガ信号としてPC上のFPGA(Field Programmable Gate Array)ボードで信号処理し,アンプを介して制御スピーカーを駆動した.スピーカーの最適振動振幅と最適位相は手動で探した.制御手法としてスピーカーからの直接音波を用いてファン騒音を低減させる方法と、スピーカーとファンの干渉音波を用いてファン騒音を低減させる方法(後者の方法ではスピーカーからの直接音波はカットオフモードとなりダクト内を伝播しない)の2つの制御方法を試験し、それぞれについて次の知見が得られた.まず直接音波を用いる手法では、2,000rpm時に顕著なファン騒音(トーンノイズ)の低減効果が見られ、約1kHzのトーンノイズを13dB低減させることに成功した。より高い回転数では,低減幅は数dBに留まったものの,トーンノイズを低減させることに成功した。次にスピーカーとファン(動翼)の干渉音波を用いる方法については,事前に行った理論計算では成功の可能性が高かったにも関わらず,試験結果はファン騒音の低減効果は認められないという結果に終わった.本手法では制御に用いる干渉音波が高次の高調波であることから,制御音波の音圧振幅が小さく,ファン騒音を制御するに必要な振幅が得られていないのが原因と考えられる.
大規模RNAiライブラリーを用いたカルシウム流入分子機構の網羅的探索

本研究においては、転写産物を網羅する大規模なRNAiライブラリーからカルシウム流入機構をノックダウンするsiRNA配列を取得し、カルシウム流入機構を担う分子の探索を行うことを目的としている。昨年度までに、RNAiライブラリー構築法の改良とモデル系を用いたセレクション法を確立している。また、カルシウム濃度上昇によって選別する方法が確立された。これらの技術基盤をもとに、本年度は、カルシウム濃度上昇を抑制するsiRNA配列の取得を試みた。Jurkat細胞由来のcDNAライブラリーから作製されたRNAiライブラリーをJurkat細胞に導入した後、カルシウム蛍光指示薬であるfluo4を負荷した。セルソーターを用いfluo4の蛍光強度を指標にして、カルシウム濃度上昇を阻害するsiRNAを保有する細胞の分離を行なった。カルシウム濃度上昇を惹起する薬物としては小胞体のSERCA阻害薬であるタプシガルジンを用いた。ほとんどの細胞においては、カルシウム濃度上昇が阻害されていないが、カルシウム濃度上昇が相対的に低い細胞を選別した。これら選別された細胞からPCR法によってsiRNA配列をコードするカセットを増幅して回収し、再びベクターに挿入することによって2次ライブラリーを構築した。ライブラリーを再びJurkat細胞に導入して同様の選別を行い、カルシウム濃度上昇を阻害するsiRNA配列の濃縮を目指した。数回の選別を通じて、ライブラリーの導入後にカルシウム濃度上昇が阻害されている細胞が増加していることが明らかとなった。この濃縮ライブラリーから個別のクローンを分離し、カルシウム濃座上昇抑制効果を調べたところ有意な抑制効果を持つsiRNA配列を取得することができた。本年度は、分子探索に必要である以下の2項目について技術基盤の整備を行った。1)RNAiライブラリーの構築と評価:ハイスループット化を可能にするため、従来のEPRIL法の酵素処理過程を見直し、改良を行った。この改変EPRIL法を用いて、Jurkat T細胞由来のRNAiライブラリーを作製した。作製されたRNAiライブラリーの質を確かめるため、一部分のクローンについてシークエンス解析を行い、ライブラリーが多数のsiRNA発現コンストラクトを含むことが確認された。また、RNAiライブラリーの質を機能面から評価するため、モデル系を用いたセレクション実験を行った。モデル系においてはGFPを発現させた細胞を用い、GFPの発現を抑制するようなsiRNAが取得可能であるかを検討した。その結果、GFP発現を特異的に抑制するsiRNA配列が取得可能であることが実証された。2)カルシウム濃度上昇によって選別する方法の確立:当初計画に従って、細胞内カルシウム濃度上昇により細胞死が誘発される細胞の作製を試みた。上流にNFAT結合配列を配置した最小プロモーターから、細胞死を効率よく誘発するジフテリア毒素が発現するコンストラクトを構築し、これを安定的に保持する細胞株を樹立することに成功した。また、偽陽性排除を目的とした実際のカルシウム濃度上昇による選別系についてモデル実験を行った。その結果、カルシウム蛍光指示薬を導入して実際にカルシウム濃度上昇が抑えられている細胞をセルソーターで分離することに成功した。また、カルシウムストア内腔のカルシウム濃度を正しく評価するためのGFPベースの蛍光プローブを作製した。
セメント質中に含まれる細胞活性因子に関する研究

著者は健全セメント質中に歯肉線維芽細胞のアルカリフォスファターゼ(ALP)活性を発現させる物質があると考え、予備実験として埋伏第3大臼歯歯根上の健全セメント質上で歯肉線維芽細胞を培養しその上清中のALP活性を測定した。セメント質上で、培養した歯肉線維芽細胞培養上清中のALP活性はコントロールに比較し有意に上昇していた。そこで本実験の計画どうりに埋伏せ第3大臼歯根よりセメント質粉をラウンドバ-を用いて回収し、セメント質粉から超音波抽出した上清を培養液に加え歯肉線維芽細胞と伴に培養した。コントロールとして線維芽細胞のみ、歯根膜細胞の培養を各行い上清中のALP活性を比較検討した。その結果、セメント質超音波抽出物を加えた歯肉線維芽細胞培養上清中のALP活性はコントロールと比較し上昇していなかった。この原因として著者はセメント質回収量が少なかった事そしてセメント質回収にラウンドバ-を用いた事による操作中の発熱によりセメント質中のタンパクが変性し線維芽細胞に対し生物活性を示さなかったと推察した。現在セメント質回収量を増し、回収方法を改変し同様な実験を行なっている。
トレルチとその時代

カ-ル・ランプレヒトは、自然科学の方法を歴史に転用することによって、ドイツ史学を新しい軌道に引き入れようと試み、それによって1890年代後半を中心に史学方法論争が生じた。この論争に対して、ハイデルベルク大学神学部教授エルンスト・トレルチ(18651923)も関心を寄せていた。どのような意味でこの論争は、彼の注目に値するものだったのであろうか。本研究ではこの点を考察し、第一次大戦前の彼の学問の一端を解明した。トレルチは1897,8年の宗教哲学・神学関係の学界展望において、この論争に言及し、ランプレヒトの二つの著作にいずれも否定的な評価を下している。これに対して1899年の学界展望では、ランプレヒトの論敵であるベ-ロの「新しい歴史的方法」と題する論文を取り上げ、共感を示している。ここで注目すべきことは、キリスト教の宗教史的研究によって必然的に生じてきたキリスト教の絶対的価値の動揺という問題意識が、これらの書物を取り上げる際の背景にあるということである。その際トレルチにとってベ-ロの立場も彼の宗教哲学的課題には充分ではなく、その点ではリッカ-トの見解が彼にとってより示唆的であった。1899年に論争は一応終りをつげたが、トレルチはこれ以後もランプレヒト陣営の研究成果に注目し、1909年にはランプレヒトの弟子ギュンタ-の著作への鋭い批判を試みここに論争がランプレヒトをも交えて再燃した。トレルチはここで、キリスト教のヨ-ロッパ史における役割と独自性・社会的条件に解消されないことを強調する。彼の主著『社会教説』が一書にまとめられた時、そこにランプレヒトの方法との対比において自らの方法について述べていることは重要である。その意味で、この方法論争に対するトレルチの態度には、トレルチの基本的立場が反映しているといえるであろう。カ-ル・ランプレヒトは、自然化学の方法を歴史に転用することによって、ドイツ史学を新しい軌道に引き入れようと試み、それによって1890年代後半を中心に史学方法論争が生じた。トレルチは1897,8年の宗教哲学、神学関係の学界展望において、この論争に言及し、ランプレヒトの二つの著作にいずれも否定的な評価を下している。その際、トレルチにとってベ-ロの立場も彼の宗教哲学的課題には充分ではなく、その点ではリッカ-トの見解が彼にとって、より示唆的であった。1899年に論争は一応終りをつげたが、トレルチはそれ以後もランプレヒト陣営の研究成果に注目し1909年にはランプレヒトの弟子ギュンタ-の著作への鋭い批判を試み、ここに論争がランプレヒトをも交えて再燃した。トレルチはここでキリスト教のヨ-ロッパ史における役割と独自性、社会的条件に解消されないことを強調する。

彼の主著『社会教説』が一書にまとめられた時そこにランプレヒトの方法との対比において、自らの方法について述べていることは重要である。その意味で、この方法論争に対するトレルチの態度には、トレルチの基本的立場が反映しているといえるであろう。
超対称ソリトン理論と量子群

当核研究計画では、数学と理論物理学において最近大きな関心が集まっている量子群について、超対誕ソリトン理論の涼子群の構造と超対称な量子群の量子空間での実現に焦点を当て研究を隊行した。前者については、N=2の超対称性を有するサイン・ゴルドン理論の量子論での保存電荷とそれの満たす代数を摂動論で調べた。この理論の根低に存在する対称性は量子アフィイン代数slq(2)とN=2超対称代数で、超対称トポロジカル・チャージがN=2のソリトン構造およびS-行列を決定する上で非常に重要な役割を演じているのが明らかになった。これらの総合的な報告はProg.Theor.Phys.Suppl.110(1992)p.347-363に発表した。さて一方、超対称な量子群を実現する方法として量子平面(空間)の超対句化を行いこの空間での非可換微分算法を調べた。特に、その典型的な例として一般線形超対称群GLq(m|m)についてヤン・バクスター方程式を満足するR-行列の具体的な形を求めた。また、この結果を用いて、この量子空間に対応する量子位相空間を構成し、これによって超対句な量子群であるOSpq(2n|m)を実現し、そのR-行列を導くことを隊行した(Z.Pjys.Cに論文で発表)。また、口頭では7月に富山大学で開催された量子群の研究会と10月に新潟大学で開かれた物理学会で発表した。従来、量子群のほとんでの応用は内部対称性に対応したLie群とLie代数の場合に限られていた。極めて興味深いのは、時空の対称性の量子変形である。この観点らり4次元のコンフォーマル代数の量子化をSlq(4)に対応した量子空間を構成することによって研究し(Z.Phys.Cに掲載予定)、ポアンカレ代数のq-変形を導いた。本計画の実施において、国内各地の関連する分野の研究者との討論・研究交流が有易・不可欠であったことを申し述べたい。尚、予算執行としては旅費の他、研究隊行および論文作成に必要な書籍、コンピュータ用の付属的用品ならびにソフトウェアを購入した。
ジアリールエテン分子結晶のフォトクロミック反応に関する研究

新規分子結晶デバイス材料としてのジアリールエテン結晶のフォトクロミック反応挙動および反応機構を明らかにするために、昨年度までの研究において、単結晶状態においてフォトクロミック反応を示す新規ジアリールエテン分子の合成とその評価および結晶中でのフォトクロミック反応による分子構造変化について固体NMRの測定を行った。本年度はこの反応に伴う分子構造変化について詳細な検討を行った。昨年度、フォトクロミック反応による分子構造変化について固体NMRの測定を行い、微結晶状態(無色体)の試料に光(紫外光)を照射により生成する構造異性体(着色体)に由来したピークが固体NMRにより観測され、光照射により生じた着色体の構造に由来した炭素のピークが2つ観測された。この2つのピーク強度は時間が経過により変化し、73ppmのピークは減少し71ppmが増加した。73ppmのピークは無色体結晶中に光生成した着色体構造に由来しており、この構造が不安定であるため着色体結晶中でとりうるような安定な構造へ緩和するため71ppmのピークが増加したと考えられる。このピーク変化の挙動が実際に結晶中での着色体の分子構造の違いを反映したものかどうかを検討するため、この二つのピークに由来すると考えられる着色体のコンフォメーションについて磁気遮蔽定数計算を行った。無色体結晶中に生成した着色体構造に由来したコンフォメーションから得られた遮蔽定数は、着色体結晶中での安定なコンフォメーションから求められた遮蔽定数よりも低磁場の値を示していた。この結果は、着色体の分子構造のコンフォメーションの変化によりピーク強度に変化が生じていること示唆している。また、このコンフォメーションの変化について結晶の偏光吸収スペクトル測定において、吸収極大波長のシフトから確認した。このように、結晶中でのフォトクロミック反応に伴うコンフォメーション変化を明らかにすることができた。新規分子結晶デバイス材料としてのジアリールエテン結晶のフォトクロミック反応挙動および反応機構を明らかにするために、本年度の研究では、単結晶状態において高い転換率でフォトクロミック反応を示す新規ジアリールエテン分子の合成とその評価を行った。まず、結晶状態で高い転換率を実現するために光照射により生成する構造異性体(着色体)が光により元の構造(無色体)に戻るのを抑制するような置換基を導入した分子を合成した。着色体から無色体へ戻る光反応量子収率を低くすることで着色体への変換率が向上すると考えられる。それら化合物の結晶を作成し、そのフォトクロミック反応挙動について検討した。微結晶状態の試料に光(紫外光)を照射し、そのときの着色体の割合をHPLC(高速液体クロマトグラフィー)により確認し、結晶状態でのフォトクロミック反応挙動について固体NMRを用いて測定した。HPLCにおいて光照射により生成した着色体の割合が増加するに伴い、固体NMRにおいて無色体のピークとは異なるピークが確認された。この新たに現れたピークの化学シフト値は着色体のみをHPLCで分離して作成した結晶の固体NMRから得られた値と一致していた。これにより結晶状態で光により無色体から着色体へ反応が進行していることが確認された。このときの変換率は約40%となった。現在、光反応初期(変換率が10%)における光生成した構造異性体に由来するピークが特異な挙動を示していることから、今後は固体NMR等を用いてその挙動について詳細に検討していきたいと考えている。新規分子結晶デバイス材料としてのジアリールエテン結晶のフォトクロミック反応挙動および反応機構を明らかにするために、昨年度の研究では、単結晶状態において高い転換率でフォトクロミック反応を示す新規ジアリールエテン分子の合成とその評価を行った。本年度は、その分子を用いて結晶中でのフォトクロミック反応による分子構造変化について固体NMRの測定を行い、その反応挙動について検討した。昨年度、新規に合成した結晶状態で高い転換率を示すジアリールエテンの結晶を作成し、そのフォトクロミック反応挙動について固体NMRの測定を行った。微結晶状態(無色体)の試料に光(紫外光)を照射により生成する構造異性体(着色体)に由来したピークが固体NMRにより観測された。光照射により生じた着色体の反応部位炭素に由来したピークが2つ観測された。この一方の化学シフト値は着色体のみをHPLCで分離して作成した結晶の固体NMRから得られた値(71ppm)と一致しており、もう一方はわずかに低磁場にシフト(73ppm)していた。このことは結晶中に環境の異なる2つの着色体の存在を示している。現在このピーク変化の挙動が実際に結晶中での着色体の分子構造の違いを反映したものかどうか検討中である。今後もさらに固体NMRの測定を行い、結晶中でのフォトクロミック反応挙動について詳細な検討を行う予定である。

昨年度、フォトクロミック反応による分子構造変化について固体NMRの測定を行い、微結晶状態(無色体)の試料に光(紫外光)を照射により生成する構造異性体(着色体)に由来したピークが固体NMRにより観測され、光照射により生じた着色体の構造に由来した炭素のピークが2つ観測された。この2つのピーク強度は時間が経過により変化し、73ppmのピークは減少し71ppmが増加した。73ppmのピークは無色体結晶中に光生成した着色体構造に由来しており、この構造が不安定であるため着色体結晶中でとりうるような安定な構造へ緩和するため71ppmのピークが増加したと考えられる。このピーク変化の挙動が実際に結晶中での着色体の分子構造の違いを反映したものかどうかを検討するため、この二つのピークに由来すると考えられる着色体のコンフォメーションについて磁気遮蔽定数計算を行った。無色体結晶中に生成した着色体構造に由来したコンフォメーションから得られた遮蔽定数は、着色体結晶中での安定なコンフォメーションから求められた遮蔽定数よりも低磁場の値を示していた。この結果は、着色体の分子構造のコンフォメーションの変化によりピーク強度に変化が生じていること示唆している。また、このコンフォメーションの変化について結晶の偏光吸収スペクトル測定において、吸収極大波長のシフトから確認した。このように、結晶中でのフォトクロミック反応に伴うコンフォメーション変化を明らかにすることができた。
連続肝生検組織を用いた非アルコール性脂肪性肝疾患の病理進展因子の同定

非アルコ-ル性脂肪性肝疾患(NAFLD)患者は多彩な背景を有している。本研究では糖尿病を背景とするNAFLDを対象に絞り、多数例の連続肝生検組織を用いて、その病理の進展と、発現遺伝子の変化を解析するとともに、人工膵臓を用いた詳細な糖尿病病態解析を行い、糖尿病を背景とするNAFLDの病態と、その進展阻止にむけた基盤研究を行う。さらに、糖尿病治療の違いがもたらす効果とNAFLD進展との関連を解析する。
局所荷重を受ける補剛材つき腹板の強度と崩壊形式

本研究の目的は,局所荷重を受ける腹板の崩壊形式や最大荷重と各種のパラメーターの関係を数値計算により求め,その最終的にはその設計法を探ろうとするものである。この目的に沿って,腹板パネルの挙動を支配するパラメーターや,パネルが崩壊するに至る過程に関し,大変形弾塑性の数値解析を行なった。解析は,弧長増分法を用いた弾塑性大変形の有限要素法のプログラムよった。扱ったパラメーターは,補剛材の有無と位置及びその剛性,面内曲げモーメントの有無とその大きさなどである。本研究から,次のことなどが分かった。1.腹板の強度は,面内曲げが作用すると大幅に低下する。2.モーメントの作用していない,あるいはモーメントが小さなモデルでは,水平補剛材があると,腹板の強度はむしろ低下する場合がある。この場合,補剛材の剛性を次第に小さくすると,強度は次第に増加し,補剛材のないモデルに近づく傾向がある。3.補剛材により強度が減少するモデルであっても,弾性座屈荷重に注目すると,座屈強度は向上する。すなわち,弾性座屈荷重を限界状態としている現行の設計法の思想に従う限り,補剛材は効果があると言える。4.崩壊形式は,水平補剛材の有無やその位置・剛性・曲げモーメントの有無や大きさにより,4種類に分類できる。モーメントのない,あるいはモーメントが小さなモデルでは,補剛材の配置や剛度によって,腹板が2本の塑性線を有するメカニズムで崩壊したが,メカニズムを呈さずに崩壊するものもあった。そのため,従来のようにメカニズムを仮定して耐荷力推定式を作ることについては,なお検討が必要である。本研究の目的は、局所荷重を受ける腹板の崩壊形式や最大荷重と各種のパラメ-タ-の関係を数値計算により求め、その設計法を探ろうとするものである。この目的に沿って、本年度は、腹板パネルの挙動を支配するパラメ-タ-や、パネルが崩壊するに至る過程に関し、大変形弾塑性の数値解析を行なった。具体的には、研究計画通り、荷重増分法による解析を行なうと共に、並行して、プログラムを弧長増分法に改造する作業を行なった。ただし、荷重増分法による解析は、予備計算にとどめ、本格的な解析は、すべて、弧長増分法のプログラムよった。パラメ-タ-は、当初、腹板の幅厚比、荷重幅、補剛材の位置、上フランジの回転剛性を取ることとしていた。しかし、予備計算その他から、桁の面内曲げの影響が大きいことが分かったため、本年度は、補剛材の有無と位置、及び面内曲げモ-メントの有無とその大きさをパラメ-タ-とすることとした。さらに、この数値解析で得られた腹板の強度と崩壊形式の関係などについて、当初計画に沿って考察した。本年度の研究結果から、次のことが分かった。1.腹板の強度は、面内曲げが作用すると大幅に低下する。2.補剛材のない場合、腹板は、モ-メントの有無に関わらず、2本の塑性線を呈する形で崩壊し、最終的な崩壊形式はほぼ同じ形となった。しかし、最終段階に至るまでの透程は、曲げモ-メントの有無により異なる。3.補剛材がある場合は、曲げモ-メントが作用すると、腹板には塑性線は発生せず、送り支承付近で、面内方向に降伏し、破壊に達した。この場合、耐荷力はかなり小さな値となり、結果として、補剛材のないモデルよりも強度が低下したものもあった。本年度は、特に補剛材の効果に注目して、腹板パネルの挙動を支配するパラメーターや、パネルが崩壊するに至る過程を数値解析により調べた。本年度に扱ったモデルは、基本的には昨年度のものと同じであるが、新たに、水平補剛材の剛性をパラメーターに追加した。

解析では、昨年度の主題であった腹板の最大荷重や最終段階の崩壊形式ばかりでなく、腹板が崩壊に至る過程や、弾性座屈挙動にも注目した。解析の結果、次のことがわかった。1.昨年度の研究でわかっているように、モデルによっては、その強度は水平補剛材によりむしろ低下する。この場合、補剛材の剛性を小さくすると、強度は補剛材のない場合に近づく。2.補剛材により強度が減少するモデルであっても、弾性座屈荷重に注目すると、座屈強度は向上している。3.曲げモーメントの作用するモデルでは、水平補剛材は、ある程度の効果を有する。4.最終的な崩壊形式や、それに至る過程は、補剛材の有無や剛性、曲げモーメントの有無や大きさにより、つぎの4種類に分類される。(1)モーメントが小さく、補剛材がないと、腹板に2本の塑性線が生じて崩壊する。(2)モーメントが小さく、補剛材位置が下フランジに近いか、補剛材の剛性が小さいと、腹板に2本の塑性線が生じるとともに、腹板下部が面内圧縮により降伏して崩壊する。(3)モーメントが小さく、通常の補剛材があると、腹板下部の面内圧縮による降伏で崩壊する。(4)モーメントが大きいと、補剛材の有無に無関係に、腹板はほぼ健全のまま、フランジの降伏により崩壊する。
甲状腺癌特異的核内蛋白のNTT法によるスクリーニング

甲状腺腫瘍における核内蛋白の遺伝子発現プロフィールを作成するために、正常甲状腺組織、甲状腺乳頭癌、甲状腺未分化癌各1例より抽出したmRNAよりプラスミドcDNAライブラリーを作成した。大腸菌に導入した後、固相にて一回増幅して大量の高純度のプラスミドを回収し、制限酵素処理にてインサートの部分のみ精製した後、酵母に導入するためのプラスミドベクター(pNS)に結合させた。このプラスミドにNLSを持つ核内蛋白のcDNAが挿入されている場合は、プラスミドを導入された酵母は選択培地中での増殖能力を持つことになる。最初に大腸菌に導入してpNSのライブラリーを増幅させた後精製し、核内蛋白をコードする遺伝子を含むプラスミドのみを選別するため、酵母に導入し選択培地で培養した。2週間後にコロニーを形成したクローンを回収した。この工程を繰り返すことで各組織型に対して400個、計1200個のクローンを得ることができた。一部のクローンに対して、プラスミドを精製し、塩基配列解析を行った結果、半数程度が未知の遺伝子であったが、elongation factor I、c-FOSなど核に局在すると考えられる遺伝子の配列が含まれていた。今後、各クローンよりプラスミドを精製し、DNAアレイを作成して各甲状腺腫瘍組織における遺伝子発現プロフィールの作成をする予定であるが、現時点では配分された予算内で信頼性のあるアレイを作成することは困難であり、来年度以降の課題としたい。NTT法で使用するための甲状腺癌由来のcDNAライブラリーを作製するため、正常甲状腺組織、乳頭癌、未分化癌組織各1例の新鮮な手術標本を入手し直ちに凍結保存した。AGPC法にてtotal RNAを抽出後、さらにoligotex-dT(Takara)を使用して、polyA選択を行った。2μgのmRNAを抽出してそれぞれのcDNAライブラリーを作製し、プラスミドベクターに接続して大腸菌に導入した。各ライブラリーのクローン数を計測した結果は約200万クローンであった。大量のcDNAを回収するため、固相にて一回増幅した。増幅後のプラスミドベクターをカラムにて精製した。各30μgのプラスミドライブラリーを制限酵素処理してインサートを切断、アガロースゲルにて泳動後、インサートと思われる1.5-4.0bpのバンドを抽出してガラスパウダーにて精製した。またNTT法にて酵母に導入するためのベクター(pNS)を作製し、大腸菌に導入して増幅後、カラムにて精製した。制限酵素処理後、cDNAとつなげて酵母に導入したが、2週間後に選択培地で生育した酵母クローンをカウントしたところ各組織あたり数10個しかなく、酵母でのベクターの導入効率が悪いことが推測された。今後さらに導入するベクターの精製度を高め、酵母における遺伝子導入効率を高める検討をすることで方法に改良を加え、塩基配列解析に十分な数のクローン数を回収する予定である。
最大型複雑さ，パターン認識の最適解，一様集合と超定常集合

d個の記号からなる無限記号列のランダムネスの基準としてΣ値を導入し,これを用いて乱数列の特徴付けと生成を行ってきた.すなわち,n項までの部分列に対するΣ値が((d+1)/2(d-1)+o(1))n^2となる無限記号列をΣ-randomと呼び研究してきた.今年度は記号の平面配置に対するΣ値を導入し,これのランダムネスを考察した.この場合はn,m->\inftyのときnxm長方形に制限したΣ値がn^2m^2((1/4)+C+o(1)),ただし,C=\Sum_{k=1}^\infty 1/(d^k-1),となる平面配置をΣ-randomと呼び研究した.このような配置は記号集合上一様なi.i.d.確率変数列から確率1で得られる.このような配置の性質や生成方法を考察した.問題の定式化と基本性質は示せたが,その生成方法については未解決である.今年度は以下の研究を行った.1.記号列のランダムネスを一つの数値としていかに表現できるかを研究した.Kolmogorov-Chaitin complexityはこのような量として定義され理論的には完璧なものであるが,計算可能でないという欠点とともに有限の任意性をともなうという欠点があり,実用的ではない.理論的・実用的の両側面から完璧とはいえなくとも十分満足できる量として,各有限列がこの記号列に現われる回数の2乗和を考察した.この量のもつ様々な性質を導き,乱数検定・乱数生成への応用とともに,究極周期性の特徴付けに成功した.2.ある種の記号力学系に対応するフラクタル図形とそのレベル集合のハウスドルフ次元を求めることに成功した.3. Thue-Morse列のスペクトル測度はシフト不変であるが,この下でのシフトに関する力学系がコロモゴロフ的であることを証明した.また,シフトの逆に対応するマルコフ連鎖の性質を調べこの不変測度を求めた.前年度から引き続き,記号列のランダムネスを一つの数値としていかに表現するかを研究した.前年度は,すべての有限列の出現回数の2乗の和を考察した.今年度は,記号列の一文字当たりのエントロピーが確率1で測定できる新たな量を導入し研究した.そしてこれが乱数生成や乱数検定に用いられる可能性を示した.また,力学系からの軌道のもつフラクタル的性質を導いた.さらに,自己線形関数から定まるブラウン運動タイプの確率過程の軌道の性質を導いた.最大型複雑さとパターン認識に関する研究はまだ進んでいないが,関連するランダムネスの評価に関する研究に進展があった.本年度は以下の国際集会において以下の招待講演を行った.また,4月1日27日華中科技大学(武漢,中国)においてTan Bo教授,Peng Li副教授等と記号力学系についての共同研究を行った.さらに8月にはXue Yu-Mei教授(北航大学,中国)とKim Dong-Han副教授(東国大学,韓国)を大阪に招き,randomness criterionについての共同研究を行った.2月11日金沢大学でのワークショップ「数論とエルゴード理論」において「パターン認識と関係する組合せ数学」についての講演を行った.国際交流によって新しい発見もあり,また,すでに得られた成果の発表により多くの研究者からの理解を得られた.今年度行った研究は以下の通り.(1)無限記号列のランダムネスの基準としてΣ値を導入し,これを用いて乱数列の特徴付けを行ってきた.すなわち,n項までの部分列に対するΣ値が(3/2)n^2(1+o(1))となる無限記号列をΣ-randomと呼び研究してきた.一般にnormal numberはΣ-randomとは限らない.今年度はnormal numberの中でもとくにChampernowne numberはΣ-randomとなることを示した.また,ランダムネスの小さい列,周期列やSturmian列の特徴付けをΣ値を用いて行った.すなわち,周期列はn項までの部分列に対するΣ値がCn^3(1+o(1))となることと同値であり,また,Sturmian列に対してはCn^2log n(1+o(1))となることを示した.(2) 45年前に行った研究,normal numberであるという性質を保つ部分列の取り出し方(selection rule)の特徴付けを再び考察した.すなわち,あらかじめ定めた番号集合に沿って部分列を作るといったselection ruleの場合,この番号集合がdeterministicであることとnormal numberから再びnormal numberが得られる(normalityが保たれる)という性質が同値となることが知られている.ある番号を部分列として採用するか否かを記号列のそれ以前の番号の情報を用いて定めるようなselection ruleの場合に,いつnormalityが保たれるかということに関しては多くは知られてない.本研究では,selection ruleがrelatively deterministicであることが十分条件となることを示したが,特徴付けには至っていない.研究業績で述べた研究(1)は完成し,論文にまとめられた.研究(2)は進行中である.また,本研究課題の最大型複雑さとパターン認識の問題に関しても未解決問題がいくつか残っている.d個の記号からなる無限記号列のランダムネスの基準としてΣ値を導入し,これを用いて乱数列の特徴付けと生成を行ってきた.すなわち,n項までの部分列に対するΣ値が((d+1)/2(d-1)+o(1))n^2となる無限記号列をΣ-randomと呼び研究してきた.今年度は記号の平面配置に対するΣ値を導入し,これのランダムネスを考察した.

この場合はn,m->\inftyのときnxm長方形に制限したΣ値がn^2m^2((1/4)+C+o(1)),ただし,C=\Sum_{k=1}^\infty 1/(d^k-1),となる平面配置をΣ-randomと呼び研究した.このような配置は記号集合上一様なi.i.d.確率変数列から確率1で得られる.このような配置の性質や生成方法を考察した.問題の定式化と基本性質は示せたが,その生成方法については未解決である.記号列のランダム性や力学系とフラクタルについて興味ある成果が得られたが,当初の目標であった力学系の超定常因子と最大型複雑性についての研究は進展が得られなかった.ランダムネスを表現する量の研究は引き続き行われる.また,これの乱数生成や乱数検定への応用を考察する.さらに本来の目的であった最大型複雑さとパターン認識に関する研究にも着手する.関連するが私にとって未知の分野を学び,本研究の今後の発展につなげたい.今年度は研究業績で述べた研究(2)を完成させ,さらに,最大型複雑さにおいてエントロピー(指数的)の次の不変量(多項式的)を研究する.また,パターン認識における最適標本点集合の存在条件を調べる.当初の目標であった力学系の超定常因子と最大型複雑性についての研究を進めるとともに記号列のランダムネスを表現する量についての研究をさらに発展させる.外国から共同研究者を招聘する予定が先方の都合で前年度は実現しなかった.当初の見積りより旅費の節約ができたため.共同研究のための中国訪問経費が先方負担となったため出費が減った.次年度外国での共同研究のためこれを用いる.本年度は研究代表者の病気入院等があり,外国での共同研究をキャンセルせざるを得なかった.次年度はこの共同研究を行い未解決問題を解決したい.多忙のため共同研究のための外国出張ができなかった.前年度招聘予定だった共同研究者を今年度招聘する.旅費の一部として使用する.中国やフランスでの共同研究のために用いる.
インターコネクトナノ材料の合成とその応用

さまざまなナノ材料が盛んに研究されてきているが、そのサイズ故の取り扱いの困難さという問題点がある。ナノスケールの機能をミクロンスケールの使いやすい大きさで利用するナノコンポジットやナノインターコネクト構造は、このような問題点を克服する重要なアプローチである。本研究では、ナノコンポジット中の分散ナノ粒子が相互につながる寸前の状態あるいはインターコネクト状態の繋がりが切れる寸前の状態を作製する技術を確立し、その構造に起因した特異な現象を明らかにすることを目標に研究を進めた。同時スパッタ法により金ナノ粒子が大量にAl_2O_3マトリックス中に分散したナノコンポジット薄膜を作製し、この薄膜が水中や各種有機溶媒中で安定であることを確認した。この時、金ナノ粒子の含有率を大きくすることで、インターコネクト寸前の状態、すなわち平均ナノギャップ距離を変化させたナノコンポジット薄膜を調製することが可能になった。また、このようにして得られたナノコンポジット薄膜を表面プラズモン共鳴測定用基板として利用することにより、高感度にタンパク質分子の測定が可能であることを実証した。また、このようなインターコネクト構造の新しい利用方法として、分子の電導性を利用したセンサや分子の光学スペクトルの高感度検出の可能性についても検討を開始した。まず初めに、同時スパッタ法により金ナノ粒子が大量にAl_2O_3マトリックス中に分散したナノコンポジット薄膜を作製し、この薄膜が水中や各種有機溶媒中で安定であることを確認した。この時、金ナノ粒子の含有率を可能な限り大きくすることで、インターコネクト寸前の状況をどのように作り出すことが可能かについて検討し、従来法と比べて倍以上の金ナノ粒子を分散したナノコンポジット薄膜を調製することができるようになった。また、このようにして得られたナノコンポジット薄膜の導電性測定を測定した結果、このように大量に金ナノ粒子が分散した系でも絶縁性を示すことを確認した。現在これにセンサ機能を持つ分子を固定化することにより分子機能センサ素子の開発を目指した実験を進めている。
Ｘ線自由電子レーザー利用のフェムト秒時間分割測定による二次相転移ダイナミクス研究

既存のクラスター生成装置と検出真空槽を用い、X線自由電子レーザー(XFEL)と波長800nmの光学レーザーを用いて、小さな分子やクラスターを試料として時分割計測の実験手法の確立を行った。波長などの特性が大きく異なる2つのレーザーで空間・時間的な重ね合わせを検証するために、レーザーの重なりにより生じる信号の同定と、簡便な調整手法の開発を進めた。最も簡単な計測手法であるイオンの飛行時間スペクトルにより、重元素を含む分子や希ガス・クラスターでの時分割計測に成功した。この際に、XFELの短パルス性(パルス幅10fs以下)を十分に活かすために、XFELと光学レーザーの時間ジッタを計測し、データ処理により数十fs以下の時間分解能を達成することに成功した。これにより、希ガス・クラスターとXFELの相互作用で、fs程度で起こる超高速な過程が存在することを見出した。イオウおよびイオウ-ビフェニル系で試料温度を変えて小角X線散乱計測を行った。重合転移付近で小角X線散乱像の低角側の散乱強度に大きな変化を見出し、重合転移に伴う大きなゆらぎが、小角X線像に現れることを確認した。XFELを用いるX線散乱実験では、最大60HzでX線散乱画像が取得されるため、適切なデータ抽出・解析の手法を確立することが、効率のよい実験遂行にあたって必須である。これまでに得られている小角X線散乱のデータなどを用いて、データのスクリーニングおよび解析手法の検討を進めた。特に小角X線散乱から得られる散乱パターンから、試料の中距離相関の情報を抽出する手法について、手法の検討とプログラム開発を進めた。XFELを用いた時分割計測についての実験手法の開発は、ほぼ順調に進行している。小角X線散乱あるいは広角X線散乱実験に時分割計測を適用し、20fs程度の時間分解能で構造変化を追跡する手法の確立については、原理的な部分に問題は解決しており、順次、検証実験を進められる状態にある。試料については、希ガスなどの絶縁体試料に高強度レーザーを照射することで、絶縁体-プラズマ転移が誘起できることが明らかになっており、光誘起構造転移の試験実験には希ガス・クラスターを試料と出来ることが明らかになった。イオウでの光誘起構造転移については、小角X線散乱で見られるゆらぎの増大など、先行研究で見られた振る舞いは確認された一方で、利用可能なXFELの光源条件で重合転移に伴う構造変化を観測するためには、実験条件などのさらなる検討が必要である事もわかってきた。このため、イオウを始めとした、光構造変化が期待される幾つかの系で光誘起転移の観測を進め、XFEL実験に適した系を検討する。
量子乱流の数値解析的研究

量子乱流は超流動中で生じる乱流である。通常の流体(古典流体)は粘性を持ち、その渦は任意の大きさを持つ。一方超流動中では粘性が消失し、渦が量子化されている。このように通常の流体で生じる乱流(古典乱流)と量子乱流の性質は大きく異なるが、両者で共通した性質を示すことが知られている。コルモゴロフ則は古典乱流中で発見された渦の統計則であり、渦の作る構造がフラクタルである事を意味する法則である。近年この法則が量子乱流でも成立することが確認された。この発見は乱流に普遍的な法則が存在するという驚くべきものである。更にランカスター大学の実験グループは量子乱流中の渦密度の時間的な揺らぎを測定し、そのスペクトルが冪則に従うことを発見した。彼らの発見は、渦が作るフラクタル構造が渦の揺らぎに反映されていると思わせる結果であり、乱流の普遍的性質を研究する上で重要な手がかりになると我々は考えた。そこで我々は実験状況をモデル化し、渦の運動を数値計算した。その結果、ランカスター大学で得られた量子乱流と同様の性質を示す量子乱流を実現した。計算で得られた量子乱流中の渦密度揺らぎのスペクトルが冪則に従うことを発見した.この冪則は渦が作る構造を反映していると考え、渦のサイズに関する統計則を導出し、渦のサイズ分布もまた冪則に従うこと(フラクタル構造を持つ)を示した。導出したサイズ分布は、数値計算で得られた量子乱流から実際に確認でき、我々の理論の正しさを証明することが出来た。