hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
実験廃棄物の新規分解技術の開発と、それに対応した廃棄物処理システムの提案

2.2-ethoxyphenolを単一炭素源とした培地を用いて環境土壌から分離したP450産生細菌Rhodococcus sp.strain EP1が産生するP450について、有害有機化合物の分解活性を検討し、EP1株が産生するP450が有害有機化合物の分解処理に利用できる可能性を明らかにした。3.自然環境から単離した鉄酸化細菌150株から水銀耐性株Acidithiobacillus ferrooxidans SUG2-2株を得た。本株はNADPH依存性のMercury reductase活性の他に,二価鉄依存性の新規な水銀気化機能を持っていた。一方本株を調製して,20μMのHg^<2+>含有培地でも増殖可能な高度水銀耐性A.ferrooxidans MON-1株の取得に成功した。MON-1株は,二価鉄依存性水銀気化活性の強化と,これまで報告のないOrganomercurial lyase活性の存在を認めた。MON-1株及びその固定化粒子による水銀含有廃液・土壌から水銀を選択的にHg^0として気化回収するための技術検討を行った。本研究は、大学から排出される実験廃棄物の処理法について「超臨界水酸化反応」と「微生物処理」をモデルに取り上げ、焼却法に代替する無害化処理技術としての適用性について実験的に検討することを目的としている。得られた成果は以下の通りである。1.東京大学柏キャンパスに現有する超臨界水酸化実験廃液処理施設を用い、大学内で発生する実験廃液を用いて分解実験を行った。無機物が共存しない廃液では、塩素化された有機物であってもダイオキシンの非意図的生成や装置腐食を起こすことなく完全分解が可能であり、焼却代替技術としての有効性を明らかにした。また、各実験室単位で発生する廃液を原点処理することを目的とした超臨界水酸化小型装置の開発について、東京大学内の廃液排出状況調査を通じて有効性の検証を行う一方、排出量が多い化学物質の大部分が同小型装置で処理可能であることを実験的に示した。3.鉄酸化細菌による水銀汚染廃棄物からの水銀除去について、Acidithiobacillus.ferrooxidans MON-1株の電気培養装置を作成した。少量の培地で高濃度の菌体を得られること,本培養菌を環境浄化等に利用可能であることを確認した。
メチシリン耐性表皮ブドウ球菌の溶血因子に関する研究

1.Hemolysinの精製強い溶血活性を示すMRSE strain 92-1の上清から効率的にhemolysinを分離するために,限外濾過膜(Mw cut off 10,000),セロチューブ(Mw cut off 8,000)を用いた透析をした.透析後,ポリエチレングリコール(#20,000)で濃縮して得られた粗hemolysin画分をゲル濾過(Sepharose CL-4B)カラムに供した結果,68管をピークとする1つのピークが得られ溶血活性はピーク直前に認められた.2.Hemolysin画分の熱および各種酵素に対する感受性熱に対する感受性試験では,40,50,60,70,80,90,100°Cの各温水中にhemolysin画分を10分間作用させたのち,それぞれの溶血活性を測定した.その結果,すべての温度において溶血活性は認められ,hemolysinの失活は認められなかった.各種酵素に対する感受性試験では,タンパクおよびアミノ酸分解酵素としてtrypsin,chymotrypsin,protease,hyaluronidaseおよびlysozymeを,糖分解酵素としてβ-glucosidase,β-galactosidaseを用いた.37°Cで1時間反応後,100°Cで10分間作用させ各種酵素を失活させたのち,溶血活性を測定した,その結果,trypsin,chymotrypsinおよびproteaseで溶血活性(0%)が消失し,β-glucosidaseとβ-galactosidaseで溶血活性(13.9と2.7%)が低下した.このことから,活性本体の中心はタンパクであり,一部に糖を含んでいる可能性があることが考えられる.また,hemolysinが耐熱性であること,およびhemolysin画分を限外濾過膜(Mw cut off 10,000)を用いて濾過されたものには溶血活性が認められなかったことより,本hemolysinは低ペプチドでないことが示唆される.以上,MRSE strain 92-1のhemolysinは,糖タンパクであると考えられる.今後,精製hemolysinに対する抗体作製と部分精製およびwestern blottingをする予定である.1.溶血活性供試菌76株をウサギ,ウマ,ヒトおよびヒツジ血液寒天培地に穿刺し,溶血環の直径か10mm以上を示した8株を溶血活性の測定に供試した.その結果,ウサギ赤血球では9.719.1(平均13.0%),ヒト赤血球では3.613.8(平均7.2%)であった.そのうち,比較的強い溶血活性を示したstrain92-1を以下の溶血因子(hemolysin)の精製に供試した.2.hemolysinの精製まず,strain92-1を上清と沈渣に分け,活性を測定した結果,ウサギおよびヒト赤血球ともに対し,上清に活性が認められた(35.7と32.8%).ついで,上清から効率的にhemolysinを分離するために,限外濾過膜(Mw cut off 10,000),セロチューブ(Mw cut off 8,000)を用いた透析および硫安を用いた塩析(030,3050,5080,80%溶液)による分離を試みた.その結果,セロチューブを用いた透析が最も効率的であったことより,透析後,ポリエチレングリコール(#20,000)で濃縮して得られた粗hemolysin画分をゲル濾過(Sepharose CL-4B)カラムに供した.その結果,68管をピークとする1つのピークが得られ,溶血活性はピーク直前に認められた.また活性画分をSDS-PAGEに供したところ,明確なバンドは認められなかった.以上のことから,現在のところstrain92-1のhemolysinは,タンパク-糖複合体であると考えられる.1.Hemolysinの精製強い溶血活性を示すMRSE strain 92-1の上清から効率的にhemolysinを分離するために,限外濾過膜(Mw cut off 10,000),セロチューブ(Mw cut off 8,000)を用いた透析をした.透析後,ポリエチレングリコール(#20,000)で濃縮して得られた粗hemolysin画分をゲル濾過(Sepharose CL-4B)カラムに供した結果,68管をピークとする1つのピークが得られ溶血活性はピーク直前に認められた.2.Hemolysin画分の熱および各種酵素に対する感受性熱に対する感受性試験では,40,50,60,70,80,90,100°Cの各温水中にhemolysin画分を10分間作用させたのち,それぞれの溶血活性を測定した.その結果,すべての温度において溶血活性は認められ,hemolysinの失活は認められなかった.各種酵素に対する感受性試験では,タンパクおよびアミノ酸分解酵素としてtrypsin,chymotrypsin,protease,hyaluronidaseおよびlysozymeを,糖分解酵素としてβ-glucosidase,β-galactosidaseを用いた.37°Cで1時間反応後,100°Cで10分間作用させ各種酵素を失活させたのち,溶血活性を測定した,その結果,trypsin,chymotrypsinおよびproteaseで溶血活性(0%)が消失し,β-glucosidaseとβ-galactosidaseで溶血活性(13.9と2.7%)が低下した.

このことから,活性本体の中心はタンパクであり,一部に糖を含んでいる可能性があることが考えられる.また,hemolysinが耐熱性であること,およびhemolysin画分を限外濾過膜(Mw cut off 10,000)を用いて濾過されたものには溶血活性が認められなかったことより,本hemolysinは低ペプチドでないことが示唆される.以上,MRSE strain 92-1のhemolysinは,糖タンパクであると考えられる.今後,精製hemolysinに対する抗体作製と部分精製およびwestern blottingをする予定である.
ナノ構造カーバイドを用いた直接アルコール燃料電池の開発

Wでは静電紡糸で得られた金属含有カーボンナノファイバーの酸化、その後の炭化処理により、直径数十nm程度の微粒子カーバイドの合成に成功した。XRDの解析結果からWCが得られていることが分かった。このメタノール酸化活性を調べたところ、電位1V_<vs.NHE>付近に酸化電流ピークが観察され、メタノール酸化活性を示した。この酸化電流ピークはNiを添加した場合に増大し、Ni添加で酸化活性が増大することが分かった。Ni添加の場合、WCに加え、W_2CおよびWO_3の生成が確認された。MoではMoCl_2とポリアクリロニトリルを原料に用いて、静電紡糸法によるファイバーの酸化、その後の炭化処理で微粒子触媒が得られた。炭化温度を1400°Cにすることで、Mo_2C,Mo_3C_2およびMo,MoO_2の混合粒子が得られた。この粒子の場合、メタノール酸化活性は作製したWCのものよりも高い傾向にあった。TiではTiCl_4とポリアクリロニトリルを原料に用いて、静電紡糸法によるファイバーの酸化、その後の炭化処理で微粒子触媒が得られた。炭化温度を変化させ1400°Cまで上昇させたが、いずれの温度でもTiの炭化物は得られず、窒化物と炭化物の混合であるカーボナイトライドが得られた。作製した粒子からはメタノール酸化活性は殆ど観察できなかった。Ti含有のナノファイバーを調整する中で、酸化チタン微粒子をカーボンナノファイバーに含んだコンポジットナノファイバーがPtRu微粒子の触媒能を増大する優れた担体になることを見いだし、これを電気化学会の国際会議で発表した。W,Mo炭化物および酸化物と,Tiの酸化物とカーボンとのコンポジットについて、静電防止法によりナノファイバー化することができ、おおむね予定していた検討を行うことができた。また、WCについてメタノール酸化活性を確認した。さらに酸化チタンとカーボンとのコンポジットナノファイバーに付いてはPt系微粒子触媒の担体として優れた特性を発揮することが明らかとなった。該当の特別研究員が本人の都合により帰国したため、特別研究員による研究は終了した。しかし、本研究課題については代表者の研究室で引き継ぎ、継続することとしている。
顎口腔サルコペニアに対する赤外線サーモグラフィー画像評価システムの開発

サルコペニア(Sarcopenia)は、筋肉(Sarco)が減少(penia)する現象で、加齢性筋肉減少症とも呼ばれている。咀嚼や嚥下といった基本的な口腔機能は、周囲筋肉の支持を受けており、本研究ではそれら支持組織の血流変化を、冷却負荷法サーモグラフィーで把握できる可能性について検証した。その結果、皮膚体温変化と周囲組織活動との間には関連性が認められ、開発した評価法が介護予防等に寄与する可能性が示唆された。研究初年度にあたり、試験測定システム構築に必要な基礎データの収集と、測定に必要なハードウェア、ソフトウェア環境の整備を実施した。1)、咬筋など支持組織の機能量を体温変化として捉えることが可能か検証するため、健常成人6名を対象に、冷却負荷やガム咀嚼時などの異なる測定条件下で、赤外線サーモグラフィー(Thermo Shot F30S : NEC Avio社)を使用して経時的に頬部体温を測定し基礎データを得た。その結果、冷却負荷後の体温回復率が、安静時よりガム咀嚼時に高くなることが確認でき、口腔機能量を評価可能であるとの示唆が得られた。2)、測定点に関する検討については、冷却負荷時の基礎データの分析から、眼耳平面より下部の皮膚面を評価対象領域とした。ただし、ガム咀嚼時に頸部体温の上昇も認められたことから、頸部や側頭部など、周囲領域の測定も対照として把握することとした。また、これら検討から、各筋肉の栄養動脈の位置や、頬部の脂肪量が体温変化に影響していることが示唆された。3)、要介護者等に実施される唾液腺マッサージを想定し、頬部マッサージ前後に施術部の体温を測定したところ、局所の血行促進によると思われる体温上昇が確認できた。また、食事前後での測定結果の比較から食後では体温上昇が確認できたが、体温が低下した例も認められた。4)、熱画像および温度情報に加えて、体温の経時的変化をデジタル画像として記録可能なようシステムに改良を加えた。これら結果をふまえ、要介護者での評価を想定した試験測定システムを構築した。研究2年目として、実際に応用を想定する高齢者や要介護者を対象者として、試験測定システムを発展させた本測定システムでの評価を実施し、その分析結果からサルコペニア評価指標としての有効性を検証した。また、ソフトウエアのイメージ評価方法の改善について検討した。今年度に得られた主な研究実績は以下のようである。1、要介護者の顔面部皮膚体温の分布を検討した結果、咬筋相当部の皮膚、側頭部に周囲より1°C前後高温の部分が認められた。この温度分布の傾向から、顔面上の測定点を決定した。また、冷却負荷を片側頬部に実施したところ、体温の回復は咬筋の栄養血管周囲から広がる傾向が観察できた。これまでの測定結果から、冷却負荷法を想定した測定レンジの設定については(22.0-32.0-42.0°C)で実施することとした。また、冷却負荷後5分間の体温回復率でみた場合には、個人差が最大となっていた。再現性の検討については、要介護者6名の2回の測定結果の比較から実施し、測定値間に有意差は認められず、再現性が確認できた。2、介護老人保健施設入所者19名を対象として、安静時と唾液腺マッサージ実施前後での顔面皮膚温度の比較を実施した。その結果、19名全員で唾液腺マッサージ後に血行促進によると思われる体温上昇(1.78°C)が確認でき、そのうち片麻痺のある要介護者4名については、健常側に比べ麻痺側で体温の上昇幅が小さい(平均-0.9°C)傾向が確認できた。このことから麻痺に伴うサルコペニアの評価を、顔面皮膚温測定から間接的に実施できる可能性が示された。これらから、サルコペニアの評価が赤外線サーモグラフィーで実施可能であることが検証できた。研究最終年度として、最終的に構築した評価システムにより、要介護者や顎間固定術実施患者を対象とし実際にサルコペニアの把握が可能かを検証した。また、前年度に継続して介護予防に向けてサルコペニアを抑止し、摂食機能を保持する観点から、口腔体操ならびに唾液腺マッサージによる血行促進効果を把握できるかについても、要介護高齢者および附属病院入院患者を対象として検証した。1、片側麻痺など廃用萎縮傾向のある高齢者6名を対象とした健常側と麻痺側間の比較口腔体操ならびに唾液腺マッサージによる血行促進効果を比較したところ、全員で終了時の麻痺側の体温が低温となっており、有意差は認められなかったが約1°Cの差が生じた理由としてサルコペニアを含む身体組織的変化が生じている可能性が示唆された。2、顎間固定患者の固定解放前後の比較

外科矯正手術後に顎間固定を実施した患者12名について、固定期間に筋肉組織の減少が生じたとの仮説により術前からの継続的に一定期間ごとに冷却負荷法による測定を行った。その結果、10例で術後に体温回復時間の延長が認められ、その後の期間ではこれが改善する傾向が観察できた。固定により顎運動が制限され、一過性の廃用的変化が咬筋を中心に生じ、その影響として体温回復時間が延長したと推察された。3、顔面部と下肢(下腿腓腹部)の体温回復時間の比較2040歳代の健常者5名について冷却負荷法で比較したところ、下肢でも同様な傾向(顔面で早い者は下肢でも早い)が観察された。ただし、下肢の回復過程では体温上昇の中心が顔面ほど明確ではなかった。これら結果から、サルコペニアの評価や介護予防に赤外線サーモグラフィーが活用できると考えられた。
小・中学校から特別支援学校に転籍する肢体不自由児の教育的ニーズの理解とその指導

【調査研究】小・中学校から特別支援学校に転籍してくる児童生徒の学習面,身体面,心理面等に関わる実態を把握することを目的として質問紙調査を行った。転籍につながった課題としては,●生活のスピードについていけない●学業不振●普通学校の受け入れが難しい●心身の機能向上・自立を目指して等が多かった。学習面では,該当学年の目標で学習している児童生徒は約25%であった。身体面では,ADLは自立している子どもが多かったが,身体の変形硬縮が進んでいる児童生徒は約41%であった。心理面では,●自信喪失なところがある●注意がそれる●場面の把握ができない●整理整頓ができない等が多く挙げられていた。【実践研究】小学校から転籍してきた児童1名を対象とした。個別の指導計画に基づき、対象児童の課題を抽出した。自立活動の指導では,立位・クラッチ歩行の向上を目指して指導を行った。動作法の理論を用いて実態把握と指導計画を立てた。立位姿勢での身体の使い方や足裏での踏みしめが向上してきたことで,クラッチで歩行の姿勢にも変化が見られた。さらに意欲的に歩こうとする気持ちの変化が見られた。机上学習場面では〓身体の向きや教科書・ノート等の整頓をするように声掛けをして姿勢の崩れに対する指導を行った。また視覚的な情報処理の難しさがあり,算数の立体や体積の学習で難しさが見られた。具体物を用いたり,手順化をしたりして指導を行った。【まとめ】実践研究で行った指導の中には,他の子どもたちにも有効と思われるものもあった。しかし,実態把握の観点や環境の違いから,小・中学校で挙げられる課題と異なることも考えられる。しかし,課題を導くためのプロセスや指導のノウハウを伝えることで,小・中学校の教員が課題に気づき指導も可能になると考える。特別支援学校での日々の実践をさらに整理して,小・中学校での指導も視野に入れてどのように工夫していくかが今後の課題である。
ウイルスベクターを用いた標的細胞選択的ジーンターゲッティング法の開発

本研究計画では、独自に開発した逆行性感染型レンチウイルスベクター(狂犬病ウイルスエンベロープ蛋白質を利用した改変レンチウイルスベクター;RV-G/HIV-1ベクター)にCreリコンビナーゼ遺伝子を組み込んだ発現誘導ベクターと、順行性感染型ベクターとしてアデノ随伴ウイルスベクター(AAVベクター)にloxPコンポーネントを組み込んだ発現制御ベクター(目的配列の直前にloxP配列でストップカセットを挟んだ配列を挿入したもの)の多重感染による部位特異的組換え反応を応用して、特定の神経路を構成する神経細胞でのみ外来遺伝子の発現が起こるような遺伝子操作手法をサル(ニホンザルを中心としたマカクザル)で確立する。平成20年度は、サル脳への遺伝子導入に適したRV-G/HIV-1ベクターとAAVベクター(特にAAV-1ベクター)の検討を行ってきた。その結果、精製・濃縮法の改良によって、有効なウイルスベクターが得られつつある。現在、改良を加えたRV-G/HIV-1ベクターとAAVベクター(AAV-1およびAAV-2ベクター)について、サル脳への遺伝子導入実験を進めている。GFP等のマーカー遺伝子を用いて、これらのウイルスベクターによる神経路選択的遺伝子発現制御法の有効性に関する検証実験を行う。具体的には、線条体にRV-G/HIV-1ベクターを、線条体に入力する大脳皮質や視床、黒質にAAVベクターを注入し、線条体投射細胞でのみGFP遺伝子が発現することを確認する。本研究課題では、ターゲットニューロンの細胞体が分布する領域と線維終末が分布する領域に異なるウイルスベクターを注入し、両方のベクターに感染したニューロンでのみ目的配列が転写されるようなベクターシステムを構築することを目的としている。具体的には、次の2つの研究計画を遂行する。(1)遺伝子治療研究として、逆行性感染型レンチウイルスベクターを線条体に、アデノ/アデノ随伴ウイルスベクターを黒質に注入して、黒質ドーパミン細胞のみにカルビンディンやパーキンタンパクを強制発現させることができるか否か、また、パーキンソン病モデル動物において運動障害を抑制できるか否かを解析する。(2)分子神経システム研究として、特定の領域のニューロン群に選択的に遺伝子的操作を加え、そのニューロン群における標的遺伝子の機能を解析する。モデルシステムには、研究代表者らがこれまでげっ歯類を用いて調べてきた内側前頭前野や扁桃体のモノアミンレセプターシステムを利用する。平成19年度は、まずウイルスベクターの開発を進めてきた。現在、ターゲットニューロンの線維終末に感染する逆行性ウイルスベクターとして、狂犬病ウイルスのエンベロープタンパクをディスプレイしたHIV-1型レンチウイルスベクターに、Creリコンビナーゼ遺伝子を組み込んだ発現ベクターの作製に成功し、次に、細胞体に感染するベクターとして、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、レンチウイルスにloxP配列でストップコドンあるいはGFP遺伝子を挟んだ配列と標的遺伝子用配列を組み込んだベクターを作製中である。本研究計画では、標的遺伝子として、RFP遺伝子、カルビンディン遺伝子、パーキン遺伝子をそれぞれ組み込んだベクターを作製する予定である。
大脳白質病変形成の分子機序解明

Binswanger型白質脳症5例、正常対照5例、他の神経疾患6例の剖検脳に対し免疫組織学的検討を行った。大脳白質におけるGFAP陽性細胞数は、Binswanger型白質脳症と正常対照間で有意差はなかった。しかし、大脳白質における抗リン酸化eIF2α抗体陽性細胞数は、Binswanger型白質脳症において有意に増加していた。また、抗GFAP抗体と抗リン酸化elF2α抗体の2重染色より、大脳白質における抗リン酸化eIF2α抗体陽性細胞は、GFAP陽性アストロサイトであることが確認された。次に関連するCREB-2,リン酸化GCN2,GADD、リン酸化MAPKの発現を免疫組織化学で検討した。CREB-2の発現は有意な差を認めなかった。リン酸化GCN2,GADD,リン酸化MAPKは、これまでの所、発現を認めていない。また、慢性脳虚血の動物モデルを用いて検討したが、検索した範囲では、リン酸化eIF2αの発現に明らかな差を認めず、CREB-2、リン酸化GCN2、リン酸化MAPKに関しては、発現を認めなかった。今回の研究によりBinswanger型白質脳症の大脳白質病変形成においてアストロサイトの機能障害が関与している可能性が考えられたが、詳細な分子機序は更に検討が必要であると思われる。Binswanger型白質脳症5例、正常対照5例、他の神経疾患6例の剖検脳に対し、抗GFAP抗体・抗リン酸化eIF2α抗体を用い、ABC法で免疫組織学的検討を行った。大脳白質におけるGFAP陽性細胞数は、Binswanger型白質脳症101.4±12,6/mm^2,正常対照86.8±14.2/mm^2,他の神経疾患52.2±24/mm^2であり、Binswanger型白質脳症と正常対照間で有意差はなかった。しかし、大脳白質における抗リン酸化eIF2α抗体陽性細胞数は、Binswanger型白質脳症58.4±19.8/mm^2,正常対照7.8±6.1/mm^2,他の神経疾患2.83±4.9/mm^2であり、Binswanger型白質脳症では、正常対照に比較し、抗リン酸化eIF2α陽性細胞数が有意に増加していた(Mann-Whitney test P<0.01)。また、抗GFAP抗体と抗リン酸化eIF2α抗体の2重染色より、大脳白質において、抗リン酸化eIF2α抗体陽性細胞は、GFAP陽性アストロサイトであることが確認された。次にストレス反応下においてeIF2αをリン酸化するGCN2や蛋白合成の低下の際、活性化されるATF-4およびCHOPの発現を免疫組織化学的に検討したが、これまでの所、上記の3グループ間で明らかな有意差を認めていない。以上のように、これまでの実験結果からBinswanger型白質脳症の大脳白質病変形成においてアストロサイトの機能障害が関与している可能性が考えられた。また、今年度は、昨年得られた患者剖検脳の結果をもとに、慢性脳虚血の動物モデルを用いて検討した。慢性脳虚血作成後30日目のマウスの脳を用い、HE,LFB染色にて大脳白質病変を評価後、免疫組織化学にてリン酸化elF2α、CREB-2、リン酸化GCN2、リン酸化MAPK、GADDの発現を検討した。その結果、検索した範囲では、リン酸化elF2αの発現に明らかな差を認めなかった。CREB-2、リン酸化GCN2、リン酸化MAPKに関しては、これまでの所、発現を認めていない。以上の事より、Binswanger型白質脳症の大脳白質病変形成において、リン酸化eIF2αが関与していると推測されるが、詳細な分子メカニズムに関しては、今後の更なる検討が必要であるように思われる。
導電性のオン・オフ機能をもつDNAナノデバイスの開発

DNA二重鎖は、電荷移動のキャリアとなり得ることが示唆されてから、ナノサイズの導線として応用できるのではないかと期待されている。従来までの研究から、DNA上電荷移動反応は、特異的な三重鎖形成により大きく抑制されることが分かっていた。本研究では、三重鎖形成制御を通じて、DNA上電荷移動を可逆的に制御する分子システムの構築を試みている。平成17年度度は、温度変化による三重鎖形成制御を用いて、電荷移動制御に成功した。本年度は、pH変化に伴う三重鎖形成および解離を用いて、DNA電荷移動の制御を試みた。DNA三重鎖はシトシン塩基部のプロトネーションを経て安定に形成される。従って、三重鎖形成には酸性条件が必要となる一方、中性条件および塩基性条件では、速やかに二重鎖へと解離する。まず、pH5.5で、DNA上遠隔光酸化反応を調べたところ、DNA上の電荷移動に伴うDNA切断はほとんど起こらなかった。このことは、安定に三重鎖構造が形成された結果、電荷移動が効果的に抑制されたことを示している。一方、pHを7.7にあげて、同様の実験を行なうと電荷移動を示すDNAの切断が確認された。このことは、pHを塩基性にすることによって、三重鎖が二重鎖へと解離し、電荷移動効率が回復したことを示している。続いて、金電極上に固定化したDNA上を流れる電流を直接測定することによって、DNA上電荷移動に対するpH効果を調べた。pH5.5および7.7の条件で、電流量を測定したところ、切断実験と同じく酸性条件では、電流はあまり流れず、塩基性にすることによって流れる電流が増加した。また、pH条件を塩酸と水酸化ナトリウム水溶液を用いて、交互に変えたところ、pHに対応して電流量が上下することがわかった。すなわち、pHを変化させることによってDNA上電荷移動のオン・オフスイッチを構築できることを実証した。DNAは、10年ほど前に電荷移動特性が見出されてから、ナノテクノロジーを構築する分子素子の一つとして注目されている。DNA二重鎖は、直径2nm程度の大きさをもつ二重らせん構造を形成し、また、塩基配列を巧妙に設計することにより、分岐・接合等の加工が容易であるため、非常に簡単に高次構造を作成することが可能である。従って、非常に有用なナノ素子としての可能性を充分に持っているが、現時点で実際の材料として利用するためには、持つべき機能が未だ不充分である。本研究では、DNA三重鎖構造という特異な構造を利用して、DNA上電荷移動反応の可逆的なオン・オフスイッチの開発を試みた。その結果、低温条件下では三重鎖形成に伴い電荷移動が効果的に抑制される一方で、昇温すると三重鎖から二重鎖への解離により電荷移動が効率よく進行するシステムの構築に成功した。また、本研究では、電極上に二重鎖DNAを固定化し、DNA上を流れる電流の直接測定を試みた。光酸化剤としてアントラキノン部位をもつDNA二重鎖、または三重鎖を金電極表面にチオール基を介して固定し、紫外線(365nm)照射下における電気化学的応答を評価した。その結果、15°Cで二重鎖固定化電極に紫外線を照射した場合、DNA中のホール移動に起因する光電流が検出された。一方、三重鎖固定化電極においては、二重鎖の場合と比較して電気化学的応答が著しく低下することが明らかとなった。さらに、温度変化により三重鎖形成を制御し、電気化学的応答の可逆的スイッチングを検討した。三重鎖固定化電極に低温で紫外光を照射した場合は応答が小さく、昇温すると三重鎖の解離に伴う光電流の増加が確認された。続いて冷却すると、再び電気的応答は小さくなったことから、金電極上においても、三重鎖形成効果によるDNA上電荷移動の制御が可能であることがわかった。

また、pH条件を塩酸と水酸化ナトリウム水溶液を用いて、交互に変えたところ、pHに対応して電流量が上下することがわかった。すなわち、pHを変化させることによってDNA上電荷移動のオン・オフスイッチを構築できることを実証した。
二関節筋機能から捉えた股関節疾患患者の姿勢制御病態とその訓練効果に関する研究

本研究では,単関節筋と二関節筋の運動制御特性について床反力ベクトルとWT周波数解析を用いて検討した.その結果,単関節筋は床反力ベクトルとは無関係であった.しかし,二関節筋は床反力ベクトルの影響を強く受けていることが示された.以上の結果から,二関節筋に対する治療戦略としては抵抗力だけでなくその方向も考慮することが重要である.本研究では,単関節筋と二関節筋の運動制御特性について床反力ベクトルとWT周波数解析を用いて検討した.その結果,単関節筋は床反力ベクトルとは無関係であった.しかし,二関節筋は床反力ベクトルの影響を強く受けていることが示された.以上の結果から,二関節筋に対する治療戦略としては抵抗力だけでなくその方向も考慮することが重要である.【目的】これまでの一連の研究において股関節疾患患者の筋の質的機能向上(typeII線維の選択的トレーニング)には,(1)単関節運動よりも多関節運動,(2)直線的運動よりも回旋運動がよ果的であることが示された.しかし,運動(movement)レベルでなくその上位階層である歩行などの姿勢・動作(motion)レベルでの制御について考えた場合,後1つ重要な要素がある.それは(3)床反力ベクトルの方向である.多関節運動下では,このベクトルの方向により二関節筋と単関節筋の動員比率が変化する.そこで本研究では,(1)股関節疾患患者の歩行時床反力ベクトルと二関節筋の動員比率の関連性について動作解析装置を用いて検討する.本研究成果は現状に於いて二関節筋に過剰に依存した股関節疾患患者の姿勢制御の新たな治療戦略に寄与するものである.【本年度実績】本年度は大学内で健常者を対象とした予備実験を行った.健常男性10名を対象に,ブリッジ動作時における肢位と床反力ベクトルの方向,及び下肢筋活動の関連性について検討した.動作の開始肢位として膝関節角度を110°,90°,70°の膝3角度とした.さらに3角度で,足底部の蹴る方向を頭側,真下,尾側(床面に対し,それぞれ約100°,80°,60°)の3方向に分けた全9条件とし,各条件での下肢筋活動と床反力角度を求めた.被検筋は,大殿筋,内側広筋,半腱様筋,内側腓腹筋とし,各筋の%IEMGを算出した.その結果,ブリッジ動作における各筋の筋活動量は膝関節屈曲角度よりも,床を蹴る方向,すなわち床反力角度の影響を受ける傾向にあることが示された.特に二関節筋に関しては床反力ベクトルの方向の影響が強く見られた。以上のことから,股関節疾患患者においては,二関節筋の動員比率が高まるような姿勢制御(床反力制御)をしている可能性が示唆される.本件については,23年度の研究で検討する予定である.【目的】これまでの一連の研究において股関節疾患患者の筋の質的機能向上(type II線維の選択的トレーニング)には,(1)単関節運動よりも多関節運動,(2)直線的運動よりも回旋運動がより効果的であることが示された.しかし,運動(movement)レベルでなくその上位階層である歩行などの姿勢・動作(motion)レベルでの制御について考えた場合,後1つ重要な要素がある.それは(3)床反力ベクトルの方向である.多関節運動下では,ごのベクトルの方向により二関節筋と単関節筋の動員比率が変化する.そこで本研究では,(1)股関節疾患患者の歩行時床反力ベクトルと二関節筋の動員比率の関連性について動作解析装置を用いて検討する.本研究成果は現状に於いて二関節筋に過剰に依存した股関節疾患患者の姿勢制御の新たな治療戦略に寄与するものである.【本年度実績】本年度は大学内で健常者を対象とした予備実験を行った.身体体節に貼付した33個の反射マーカーと三次元動作解析装置,6枚の床反力計を用い,通常歩行と腕組による上肢の腕振り制限歩行の比較を行った.歩行動作時立脚相における膝関節外反モーメント(以下M)は二峰性の特徴を示す.そこで,Mの特徴点として最初の峰をM1,次の峰をM2と定義した.そして,1歩行周期データの中からM1・M2及びM1・M2時の膝関節伸展モーメント・膝関節角度・体軸回旋角度・床反力角度・腕振り角度を抽出した.有意水準は1%未満とした.結果,腕振り制限歩行において,M1では膝関節外反モーメントの減少と膝関節伸展モーメントの増加を有意に認め,腕振り制限による膝への影響が示された.以上のことから,歩行動作時の腕振りに対する評価・治療の重要性が示唆された.本研究については,科学誌(Journal of physical therapy of science)で受理され24年度掲載予定である.【目的】これまでの一連の研究において股関節疾患患者の筋の質的機能向上(typeII線維の選択的トレーニング)には,1単関節運動よりも多関節運動,2直線的運動よりも回旋運動がより効果的であることが示された.しかし,運動(movement)レベルでなくその上位階層である歩行などの姿勢・動作(motion)レベルでの制御について考えた場合,後1つ重要な要素がある.それは3床反力ベクトルの方向である.多関節運動下では,このベクトルの方向により二関節筋と単関節筋の動員比率が変化する.

そこで本研究では,1股関節疾患患者の歩行時床反力ベクトルと二関節筋の動員比率の関連性について動作解析装置を用いて検討する.本研究成果は現状に於いて二関節筋に過剰に依存した股関節疾患患者の姿勢制御の新たな治療戦略に寄与するものである.【本年度実績】本年度は臨床現場でのデータ計測を予定していたが実現できなかった.しかし,大学内で変形性関節症患者のシングルケース計測を実施した.測項目は,運動力学データとして1安静立位時からの前後左右方向へのステッピング動作時,及び歩行動作時の床反力ベクトル,関節モーメント,関節パワーの計測.運動学的データとして,骨盤動揺性の計測(上前腸骨棘,後上腸骨棘に添付した三次元反射マーカーの移動量,移動速度の計測).また,その時の大殿筋,中殿筋,大腿筋膜張筋のEMGを計測し,積分EMG解析及びWT周波数解析を用いた量的・質的活動評価(離散WTを用いたフィルタリング機能,EMGパワースペクトルを3帯域に分類し評価)を導入し,床反力ベクトルとの関係について検討した.予定では研究2年目に障害評価を終了し,3年目では治療介入効果の検証を実施予定であった.しかし,昨年,健常者を対象とした予備研究が予定以上に進展せず,臨床現場での患者データの計測まで行えなかった.その理由としては,床反力計PCの不具合と,デジタルビデオカメラによる3次元動作解析のサンプリング設定とEMGのサンプリング設定の同期を取るシステム構築に時間を要したため.現在,床反力計PCの不具合は解消して研究遂行に問題は生じていない.24年度が最終年度であるため、記入しない。予備実験は終了し研究デザインはほぼ,固まったため本年,8月11月にかけて臨床現場に研究機材一式を移動し,データ測定を実施する予定.現在,臨床現場との具体的日程の調整中.計測項目は,運動力学データとして(1)安静立位時からの前後左右方向へのステッピング動作時,及び歩行動作時の床反カベクトル,関節モーメント,関節パワーの計測.運動学的データとして,骨盤動揺性の計測(上前腸骨棘,後上腸骨棘に添付した三次元反射マーカーの移動量,移動速度の計測).また,その時の大殿筋,中殿筋,大腿筋膜張筋のEMGを計測し,積分EMG解析及びWT周波数解析を用いた量的・質的活動評価(離散WTを用いたフィルタリング機能,EMGパワースペクトルを3帯域に分類し評価)を導入し,より詳細な廃用性萎縮評価と床反力ベクトルとの関係について検討する)を行う.また,昨年度の部分的予備実験による研究成果について論文投稿を積極的に行う.24年度が最終年度であるため、記入しない。
軽度発達障害児の学校不適応問題の実態と対応システムの構築に関する実践的研究

学齢期から思春期・青年期に至るまでの発達障害児(者)に対して、療育や教育の重要性と同時に、「不登校、引きこもり、精神神経的症状、いじめ・被虐待、暴力的噴出、非行・行為障害・触法行為」などの深刻な「二次的障害・不適応」に対する予防・改善の重要性が指摘されている。しかしそうした不適応の実態や支援に関して、本人・当事者の視点からの背景・要因の検討や本人・当事者が求めている理解・支援を明らかにする作業はきわめて不十分である。そこで本研究では、発達障害を有する本人への質問紙法調査を通して、本人・当事者の視点からみた学校不適応の実態やその背景・要因を具体的に明らかにした。調査対象は、医療機関や専門機関でLD、ADHD、アスペルガー症候群、高機能自閉症、発達障害を併せもつ知的障害等と診断・判定され、またそうした障害認識を十分に有する高校生以上の青年・成人当事者で、学齢期の学校不適応を客観的に振り返って記述することが可能な方。調査内容は、(1)学校生活の不適応(学校登校、授業参加)、(2)対人関係の不適応(教師・カウンセラー等、友人・クラスメイト、家族との対人関係において経験した困難)、(3)日常生活の不適応(日常生活の行動・動作、日常の人との関わりにおいて受けた誤解・理不尽と感じた対応)。調査期間は2007年11月2008年1月、発達障害の本人79人から回答をいただいた。困難・不適応のうちもっとも多い回答は「クラスメイトとの会話や遊びは合わないので一人でいることが多いが、そのことが理解されず変わり者扱いされて辛い思いをしたことがある」63.3%であった。学校生活においてクラスメイトや友人との関係は大きな比重を占め、その関係がうまくいかないことは学校生活自体が苦痛となってしまう。障害別・所属別で比較したところ、とくにADHDは学校生活、対人関係いずれにおいても高い困難・不適応を示した。なお不適応にはそれぞれ特有の要因があることが示唆され、一人ひとりについて丁寧に背景・要因を探る必要がある。最近の発達障害研究では、発達障害児への不適切な対応や放置の結果、しばしば不登校、ひきこもり、精神神経的症状(無気力、抑鬱、統合失調症様状態、解離性障害、強迫性障害)、いじめ・被虐待、暴力的噴出、非行・触法行為などの「二次症状」を引き起こし、とりわけ思春期、青年期以降、事態が深刻化することがあることが指摘され始めている。しかし高校段階における「学校不適応」の実態に焦点化した実証的研究はほとんど未着手の状況にある。それゆえに本研究では埼玉県内の高校の養護教諭を対象に軽度の発達障害生徒の学校不適応の実態調査を実施し、彼らの困難・ニーズと学校の対応の実態および当面する課題を明らかにした。調査方法は質問紙調査票を作成し、それを埼玉県内の全国公私立高校245校(国公立全日制158校、私立全日制47校、定時制・通信制40校)の養護教諭に郵送して実施した。調査期間は2006年6月1日8月1日、102校(公立全日制63校、私立全日制23校、定時制・通信制15校、不明1校)から回答があり、回収率は41.6%であった。調査を通して把握できた高校における軽度の発達障害生徒の学校不適応への対応の課題は以下のとおりである。第一に、高校における軽度の発達障害生徒が有する各種の困難・ニーズについての把握と対応はほとんど未着手ということである。

実態把握は高校によって大きな差がみられたが、この課題に取り組んでいるのは定員割れをおこしている、あるいは「教育困難校」と呼ばれる一部の公立高校・私立高校であり、いわゆる「進学校」の高校からの不適応事例の送付はごく僅かであった。第二に、「以前に勤務していた学校はいわゆる『困難校』といわれるところで、今思うとLDやADHDの生徒が大勢いたのではないか。しかし私も含めて全く理解がなかったので謹慎等の処分を受けることが多々あった」という養護教諭の記述にもみられるように、非行・問題行動等と発達障害との関連について検討されることもなく、生活指導上の処分対象となり、結果として中途退学となった事例も少なくないと推定される。義務教育段階で63%ともいわれる出現率の高さを考慮するならば、高校の生活指導においても発達障害の理解と対応が不可欠である。第三に、今後必要とされる支援として外部専門機関との連携・協働、教職員研修や校内支援体制の確立が挙げられたが、養護学校(特別支援学校)からの支援を求めた回答は皆無であった。このことは発達障害生徒への対応は養護学校の課題ではなく、通常の高校教育の課題として回答者がとらえていることの反映とも考えられる。それは高校に潜在的に在学する対象者の多さから推定して、まさにその通りであると判断する。二次症状を起こしている事例が多いことや社会への移行が目前にせまっていることを考慮するならば、高校段階における発達障害を含めた多様な困難・ニーズを有する生徒への特別支援教育の保障は、緊急そして不可欠の課題である。学齢期から思春期・青年期に至るまでの発達障害児(者)に対して、療育や教育の重要性と同時に、「不登校、引きこもり、精神神経的症状、いじめ・被虐待、暴力的噴出、非行・行為障害・触法行為」などの深刻な「二次的障害・不適応」に対する予防・改善の重要性が指摘されている。しかしそうした不適応の実態や支援に関して、本人・当事者の視点からの背景・要因の検討や本人・当事者が求めている理解・支援を明らかにする作業はきわめて不十分である。そこで本研究では、発達障害を有する本人への質問紙法調査を通して、本人・当事者の視点からみた学校不適応の実態やその背景・要因を具体的に明らかにした。調査対象は、医療機関や専門機関でLD、ADHD、アスペルガー症候群、高機能自閉症、発達障害を併せもつ知的障害等と診断・判定され、またそうした障害認識を十分に有する高校生以上の青年・成人当事者で、学齢期の学校不適応を客観的に振り返って記述することが可能な方である。調査内容は、(1)学校生活の不適応(学校登校、授業参加)、(2)対人関係の不適応(教師・カウンセラー等、友人・クラスメイト、家族との対人関係において経験した困難)、(3)日常生活の不適応(日常生活の行動・動作、日常の人との関わりにおいて受けた誤解・理不尽と感じた対応)。調査期間は2007年11月2008年1月、発達障害の本人79人から回答をいただいた。困難・不適応のうちもっとも多い回答は「クラスメイトとの会話や遊びは合わないので一人でいることが多いが、そのことが理解されず変わり者扱いされて辛い思いをしたことがある」63.3%であった。学校生活においてクラスメイトや友人との関係は大きな比重を占め、その関係がうまくいかないことは学校生活自体が苦痛となってしまう。障害別・所属別で比較したところ、とくにADHDは学校生活、対人関係いずれにおいても高い困難・不適応を示した。
繊維直交方向に荷重を受ける集成材ボルト接合部の割裂を伴う場合の強度推定手法の提案

本研究では、いくつかの構造用集成材に用いる樹種を対象として、繊維直交方向に荷重を受けるボルト接合部の強度の推定を目的として、実験および解析を行った。併せて、破壊靱性値の算出の安定的な算出方法に関しても検討を行った。その結果、破壊限界応力、J積分を用いることで、脆性破壊の最大荷重と延性破壊のき裂発生荷重を推定できた。またCT試験から、JICを安定的に算出するための条件を提案することができた。昨年度は、CT試験とボルト接合部の加力実験を行った。木材の破壊靭性値を求めるための研究は各種行われているが、スタンダードな方法が確立していない。本研究者がこれまで行った研究の中で、CT試験から得られたJ積分値がボルト接合部におけるき裂発生荷重の推定に有用であると示唆する結果が得られている。しかしながら、CT試験に対しても、適正な寸法や実験方法の提案がほとんどなされていない現状である。そこで昨年度は、近年使用されることが多い樹種、特に集成材に用いられることの多い樹種に焦点を当て、それらの樹種を用いたCT試験を行った。その際、き裂寸法と試験体寸法を変化させた場合の実験を行い、その性状がどのように影響するのかの確認を行った。そして、それらの実験から得られる破壊靭性値はどのように分布されるのかを検討を行った。その結果、無次元き裂長さa_0/W=0.50.6程度かつ試験体厚さが94mm以下であれば、安定的にき裂が進展する破壊性状になることがわかり、またそのような性状を示すものに対して、既往の破壊靭性値の算出式を適用した結果、既往の実験で行われてきた研究成果と同程度の破壊靭性値が得られることがわかった。上記の寸法を超えるような試験体の場合、破壊性状が脆性的に近づく傾向が見て取れた。よって、このような破壊性状に対しては別の破壊クライテリアを提案する必要があることがわかったので、そのことは本年度解明していきたいと考えている。また、繊維直交方向に荷重を受ける接合部の実験とそれを対象とした有限要素解析を行った。その結果、ボルト孔からき裂が発生するのは、おおよそ最大荷重の70%程度であることがわかり、そのようにき裂が発生したものは、延性的にき裂が進展していく傾向が見て取れた。また、有限要素解析では既往の文献で示されている材料定数値を仮に入力した場合、き裂発生荷重を比較的推定できることがわかった。本年度は、更に精度を高めるための検討を行いたいと考えている。本年度は、ボルト接合部の実験とその有限要素解析を行い、その強度推定手法の提案を行うことと、破壊靱性性能を算出するためのスタンダードな方法を提案することを目的として研究を行った。ボルト接合部の実験では、オウシュウアカマツ・カラマツ・スギを用いて、ボルト径・端距離をパラメータとした実験を行った。その結果、端距離が短いものは脆性的な破壊が見られ、長くなるにつれて、「ほぼ脆性的」、「延性的」と破壊性状が変化していく傾向が見て取れた。また、実験においてき裂発生荷重を確認した所、最大荷重に対しておおよそ0.470.97程度であることが分かった。また、カラマツを対象として、有限要素解析により、破壊性状毎にその耐力を推定する手法について検討を行った。脆性破壊に関しては両側切欠き引張試験の結果から算出される破壊限界応力σc、延性破壊に関しては、き裂発生荷重をCT試験から算出されるJcをクライテリアとして用いることで、検討を行った。その結果、脆性破壊の場合の最大荷重と延性破壊のき裂発生荷重を上記のそれぞれの方法によって、おおよそ推定できることが明らかとなった。次に、破壊靱性値を算出するためのスタンダードな方法を提案することを目的として、樹種・試験体の厚さ・初期き裂の長さをパラメータとしたCT試験を行った。その結果、破壊性状は、「脆性」「非脆性(本研究の中での定義)」「延性的」の3種類の破壊性状に分類することができた。Merkle等が提案している式を用いて破壊靱性値J_<IC>を計算した結果、試験体パラメータによってその影響を受けることがわかった。その結果、既往の研究成果と同程度の値かつモードIが安定的に得られる状態は、厚さが94mm以下、かつ無次元き裂長さa/Wが0.5以上であることが必要であることが分かった。また一部SEMによる破面観察を行った結果、延性的な破壊をするものは繊維の乱れが少なく破壊性状が見られる一方、脆性破壊の場合は、繊維の乱れが大きいことが分かった。このように、安定的に破壊靱性値を求めるための条件とその条件を満たした場合の破壊性状の相関性が示唆された。
天の川銀河中心からの高温ガスアウトフロー解明

本年度は昨年度の解析で得た結果の論文執筆を主に行った。すざく衛星のアーカイブデータを用いた、天の川銀河高温ガスハローの密度分布・金属量分布の結果から、ディスク状の高温ガスが存在すること、それらが銀河円盤上の重力崩壊型超新星によって生成されたことを明らかにし、Astrophysical Journal誌に掲載された。また、この結果について理研からプレスリリースも行った(http://www.riken.jp/pr/press/2018/20180720_3/)。同じくすざく衛星の観測を用いて、天の川銀河中心から正の銀緯方向に広がる高温ガスについても温度・密度分布を求め、他波長のデータとの相関から、銀河中心付近で起きた超新星により生成された高温ガスが強い磁場に沿って吹き出したとの描像を得た。この結果をAstrophysical Journal誌に投稿し、受理された。ひとみ衛星のoff-plane領域の観測結果も解析したが、性能が制限された状態での運用だったこと、観測時間が非常に短かったことから、新たな知見を得ることはできなかった。本研究により、天の川銀河内で起きた超新星によって高温ガスが噴き出していることが、観測的に明らかになってきた。さらに研究を進めるためには、高温ガスの運動学・金属組成の情報が必要であり、それらは2021年度に打ち上げ予定のXRISM衛星によって測定できると期待している。本年度はすざく衛星で取得した天の川銀河中心の観測データを用いて、射手座A*から見て正の銀緯方向に広がる高温プラズマを解析、その温度・密度・電離度などを求めた。結果、負の銀緯方向に広がる高温プラズマと比較して、温度・密度はほぼ同じだが、電離状態が異なることを明らかにした。また、高緯度領域のスペクトル解析を行う際には、天の川銀河全体に広がる高温ガスハローの寄与を正しく見積もる必要があることに気づき、すざく衛星のアーカイブデータを用いて高温ガスハローの空間分布を測定、放射強度を示すエミッションメジャーが銀河面から離れるについれて指数関数的に減少することを明らかにした。上記と並行して、2016年2月に打ち上げたひとみ衛星の軌道上較正作業を行った。初期運用フェイズに取得したデータの一部は、姿勢制御系の較正が完全ではなかっため、これをオフラインで較正する方法を提案・実装し、姿勢決定精度を改善することに成功した。ひとみ衛星に搭載されているマイクロカロリメータ検出器(SXS)の標準エネルギー帯域は0.3-16 keVであるが、検出器は実際には32keV相当までの信号を記録している。そこで、標準プロセスでは無視されてしまう16-32keVのデータを抜き出す方法を検討し、その手順を確立した。最後に、ペルセウス座銀河団の観測で検出された複数の輝線を使ってエネルギースケールの較正精度を検証した。これらの結果は国内学会・国際学会で口頭発表している。本年度はひとみ衛星の軌道上較正作業に重点を置いた。そのため、軌道上較正作業は完了したが、すざく衛星のアーカイブデータを用いた天の川銀河中心の広域に渡るスペクトルモデル化作業がやや遅れている。昨年度に引き続いてすざく衛星によるX線観測アーカイブデータの解析を行い、特にスペクトル解析手法のアップデートを行った。天の川銀河高温ガスハローの解析に関しては、使用するアーカイブデータ数を約2倍の112個に増やして統計を向上させるとともに、スペクトルモデルを改良して、温度・エミッションメジャーだけでなく金属量比([O/Fe])も求めることができるようにした。測定した[O/Fe]の中央値は太陽組成よりも大きく、重力崩壊型超新星の寄与を示唆している。また、観測されたエミッションメジャーの空間分布は、銀緯に対して依存性を持ち、ディスク状の高温ガス分布でおおよそ再現できることも明らかにした。これらから、銀河円盤部で起きた多数の重力崩壊型超新星が高温ガスのアフトフローを形成し、天の川銀河に付随する高温ガスハローの少なくとも一部を形成しているという説を提唱した。この結果は論文誌に投稿中である。一方、天の川銀河中心部の解析では、バックグラウンドのモデルを現象論的なものではなく物理状況を考慮したものに改良し、より信頼度の高いスペクトルモデルを構築した。それを用いて射手座A*の北側-1°< | < 1°、0.2°< b <1.5°の領域における高温ガスの温度・エミッションメジャー・金属量の空間分布を導き出した。結果、温度・金属量は空間的にほぼ一様なのに対し、エミッションメジャーは銀緯に対して依存性を持つことを明らかにした。現在、これらの結果を既存のアウトフローモデルと比較し、その起源について考察を行っている。本年度はデータ解析手法のアップデートを行ったが、データ量が多いため時間がかかり、論文投稿・受理まで完了することができなかった。また、ひとみ衛星で取得したデータの解析にもまだ着手できていない。

同じくすざく衛星の観測を用いて、天の川銀河中心から正の銀緯方向に広がる高温ガスについても温度・密度分布を求め、他波長のデータとの相関から、銀河中心付近で起きた超新星により生成された高温ガスが強い磁場に沿って吹き出したとの描像を得た。この結果をAstrophysical Journal誌に投稿し、受理された。ひとみ衛星のoff-plane領域の観測結果も解析したが、性能が制限された状態での運用だったこと、観測時間が非常に短かったことから、新たな知見を得ることはできなかった。本研究により、天の川銀河内で起きた超新星によって高温ガスが噴き出していることが、観測的に明らかになってきた。さらに研究を進めるためには、高温ガスの運動学・金属組成の情報が必要であり、それらは2021年度に打ち上げ予定のXRISM衛星によって測定できると期待している。すざく衛星で取得した天の川銀河中心のデータ解析を重点的に進める。これまでに解析した表面輝度が高い領域のスペクトル情報を参考にして、表面輝度が低い領域も含めて広域のスペクトルのモデル化を行い、物理パラメータの空間分布を導き出す。一方で、ひとみ衛星の事故により、当初予定していたSXSによる天の川銀河中心領域の観測は不可能となってしまったが、初期運用フェースに射手座A*より20度ほど離れたoff plane領域を観測している。そのデータ解析し、銀河中心からやや離れた領域でのプラズマ放射の上限値を求める。すざく衛星による天の川銀河中心領域のデータ解析結果を論文としてまとめ投稿する。また、ひとみ衛星で取得したデータの解析を行う。想定よりも打ち合わせ出張の回数が少なかったため。まだ論文が受理されておらず、論文出版にかかる費用が未使用となっている。次年度でその費用として使用する。旅費および論文出版費用として使用予定である。