hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
微細流路内沸騰における界面挙動と熱伝達特性の高精度把握・冷却能力評価方法の確立

電子機器の発熱密度の上昇に対応するために、細管内での沸騰による蒸発潜熱を利用した冷却システムを適用することができる。しかし微細流路においては発生した気泡が管断面を充満し、管上流側も含めて軸方向に成長するために流量変動が生じやすく、高精度の実験データを得にくいために現象の解明に至っていない。気泡成長速度が流動安定性に与える影響の検討及び単一細管における強制流動沸騰熱伝達特性の把握のために、強制流動沸騰実験を行った。その結果、混合媒体の使用により気泡成長速度を抑えることで流動安定性が増し、熱伝達特性は流れに支配的な力によって影響を受け、その力の種類は熱流束の増加に伴って変化することがわかった。本研究では、微細流路における強制流動沸騰時の流動および熱伝達の詳細を把握し、冷却条件に応じた最適な流路配列方法に関する普遍的な指針を見出す。初年度の研究結果は以下のとおりである。1.単成分媒体の微細管内強制流動沸騰熱伝達に関する実験条件に関する検討:1単成分媒体の種類と圧力範囲の検討:自己浸潤液体の熱伝達特性を明らかにして、単成分媒体のそれとの比較を行うことが一つの重要な目的であり、表面張力の温度依存性が通常とは逆となる濃度・温度範囲を持つ炭素数4のブタノール水溶液を対象とする。高濃度成分となる純水を参照データの取得に用い、出口圧力を0.1MPaで固定する。2加熱長さ、熱流束範囲、質量速度範囲の検討:加熱長さは100mm、直接通電加熱により熱流束上限値は100kW/m^2、表面張力に比して慣性力を低く抑えるため50200kg/m^2sとする。2.単一微細管のテストセクション製作と実験装置本体の製作:1テストセクション内径と加熱長さの組み合わせに関する検討:内径は使用する成分液体(純水・ブタノール)とのボンド数を参照して微細管の性質が現れる0.11mmとする。2計測精度向上のための対策:微細管外表面にハンダ付けされた微細熱電対列からの熱損失の評価方法を見出した。3各テストセクション製作:内径0.51mmのステンレス管を使用してテストセクションを製作した。4真空断熱容器の製作:熱損失の大幅低減による加熱熱流束の精度確保と定常データ取得までの時間短縮のために内径192mmの容器内にテストセクションを格納した。5試験装置本体の製作:シリンジポンプを使用した非循環型の実験装置を組立てた。3.単成分媒体に関する単一微細管内熱伝達の予備実験:1管外面温度分布の計測:ほぼ正常な温度データを取得した。さらなる精度向上を目指して熱損失の補正方法および熱電対温接点の接触状況について検討中。微細流路内強制流動沸騰時の熱伝達に関しては、データが散乱し、普遍的な知見が得られていない状況下で、高効率冷却システムへの適用を検証する。基本的な単一微細管を対象として実験を行い、コールドプレート内に微細管群を最適配列する方法を見出す。加熱部入口流量の変動が熱伝達特性に大きく影響することを実証しており、各条件下で入口流量一定条件を実現しながら実験を行った。1応用を考慮して蒸発潜熱の大きな水単成分を使用して実験を行った。管内径0.51mm、加熱長さ100mmの条件下で、低質量速度100kg/m^2sで熱伝達が安定したのは環状流となる領域の一部で熱流束100-110kW/m^2の範囲に限られ、微細管内での水の使用は他の有機液体に比してきわめて不安定となった。2流動不安定の主たる原因が微細管内の気泡の急速な伸長であることを観察結果から確認した。そこで自己浸潤性混合媒体が液膜破断を回避するのみでなく、気泡成長(界面移動)速度を低下させて流動を安定化し得る可能性に着目した。3微細管の大きな圧力損失下で下流に向かって相平衡計算を更新しながら、蒸発による濃度変化に伴う管軸方向流体温度分布の上昇割合を推算する方法を確立し、局所熱伝達係数の評価を可能にした。4低沸点媒体の優先的蒸発に伴う物質拡散抵抗の存在による気泡成長速度の低下割合を1-プロパノール水溶液(1-プロパノールが低沸点媒体)および1-ブタノール水溶液(水が低沸点媒体)の各濃度に対して計算し、それが顕著となるアルコール低濃度域を中心に実験を行った。気泡成長速度が最小となる濃度と、熱伝達が安定する熱流束範囲が最も拡大する濃度域とが一致することを確認した。すなわち蒸発熱の大きな水にアルコールを低濃度で添加することにより、安定して高い除熱特性が得られることを見出し、微細管内の沸騰を応用する上でのきわめて重要な知見が得られた。微細流路における沸騰二相流を利用した小型高性能冷却システムの開発を目的として、単一細管における強制流動沸騰熱伝達特性を把握し、沸騰二相流現象を支配する力の支配領域およびその境界と、その支配領域における流動形式を明らかにした。沸騰二相流現象を支配する力の支配領域とその境界を明確化するために、「力の支配領域線図」による整理法を用い、気液二相流体に働く力として体積力、慣性力、表面張力の3力に注目した。これらの力の比で表される3つの無次元数(ボンド数、ウェーバー数、フルード数)を導入し、これらの大きさの相対関係によって力の支配領域の遷移境界を見出した。

管内径0.51mmの単一細管で、試験液体としてFC72を用いた強制流動沸騰実験(水平流)を行い、熱伝達係数の評価と気液挙動の観察を行った。乾き度が0.3未満の範囲で、低熱流束域では熱伝達係数の熱流束依存性が顕著に現れており、核沸騰が支配的であると考えられた。乾き度0.3を超える範囲では、質量速度や熱流束に関係なく、細管特有の性質である低乾き度におけるドライアウトによる伝熱劣化が確認できた。高速度カメラを用いて気液挙動の観察を行い、液膜の周方向分布から重力の影響を受ける範囲を見積もり、流動様式と熱伝達特性の関係性を確認した。力の支配領域については、熱流束が増加するにつれて体積力支配領域が拡大し、支配領域の境界として定めているウェーバー数またはフルード数が大きくなる方向に遷移した。電子機器の発熱密度の上昇に対応するために、細管内での沸騰による蒸発潜熱を利用した冷却システムを適用することができる。しかし微細流路においては発生した気泡が管断面を充満し、管上流側も含めて軸方向に成長するために流量変動が生じやすく、高精度の実験データを得にくいために現象の解明に至っていない。気泡成長速度が流動安定性に与える影響の検討及び単一細管における強制流動沸騰熱伝達特性の把握のために、強制流動沸騰実験を行った。その結果、混合媒体の使用により気泡成長速度を抑えることで流動安定性が増し、熱伝達特性は流れに支配的な力によって影響を受け、その力の種類は熱流束の増加に伴って変化することがわかった。計画調書の年度実施計画の項目達成度に対する自己評価結果は以下のとおりである。1ー2:単一微細管のテストセクション製作と実験装置本体の製作ーガラス製観察部を持つテストセクションを製作し、管軸方向局所熱伝達係数分布の詳細把握と気液界面挙動の同時観察を実現した。また熱損失の評価精度を上げて、より高精度な局所熱伝達係数が得られるようになった。|1ー3:単成分媒体に関する単一微細管内熱伝達に及ぼす入口流量変動の影響ー除熱能力の高い水の気泡成長速度は大きく、入口流量変動の有無によらず、熱伝達は安定しなかった。比較的低熱流束において、周期的に乾き部が生じて限界熱流束状態に達した。2ー1,2ー2,2ー4:単成分媒体に関する各種条件下における単一微細管のデータ取得ー上記理由により水に対するデータの取得範囲はきわめて限定的となった。しかしアルコールの添加により大きな除熱能力をそのままに、安定した熱伝達が実現できることを新たに見出し、1-プロパノール水溶液に対して、出口圧力0.1MPa、質量速度100kg/m^2s、熱流束90-130kW/m^2、アルコール濃度0(水単成分)-10wt%、乾き度0-0.25の範囲で系統的な熱伝達データを取得した。また非共沸混合媒体に固有の物質拡散抵抗に基づく熱伝達低下割合を検証した。|2ー3:自己浸潤性混合媒体の性質に関する計算・検討ー圧力低下が顕著な微細管内下流に向かって、低沸点成分の優先的蒸発に伴う流体温度の上昇を評価する方法を確立した。また表面張力の変化に着目しながら、気泡成長速度が低濃度域で最小となることを複数のアルコール水溶液に対して示し、アルコール添加により水の流動不安定が回避できることを示した。大きな除熱能力を持つ水を微細管内で安定的に沸騰させる方法を新たに見出し、高性能冷却の確立に対してきわめて重要な知見を得たので、おおむね順調に進展している。27年度が最終年度であるため、記入しない。伝熱工学最終年度は以下の項目を実施する。3ー1自己浸潤性混合媒体の核沸騰における伝熱劣化と伝熱促進に関する解析および考察ー
有機金属化合物の機能と物性

特定研究「有機金属」総括班は昭和61年7月および62年1月に2回のシンポジウムを行い、同時に総括班会議を行った。第一回のシンポジウムは7月15、16日の両日、仙台市博物館ホールで行い、計画研究班から12名研究発表を行った。シンポジウムの登録参加者は187名で、班員外の参加者が110名、会社からの参加者も多数あった。第2回シンポジウムは1月27、28の両日、東京の学士会館で行った。計画研究班から5名、公募研究班から5名計10名が研究発表を行った。登録参加者は175名であった。シンポジウムに伴い、2冊のアブストラクトを発行した外、班員相互間の連絡理解と、「有機金属」特定研究の広報のためニューズレターを2冊発行した。総括班会議では、研究の現状報告と、今後の計画について討議し、評価委員から種々の意見を得た。総括班の事業として、X線結晶解折装置を購入し、東北大学理学部付属化学機器分析センターに設置した。これまで10種以上の有機金属化合物の構造を決定したが、今後順次班員の試料を測定し、研究の進展に資するよう体制を整えつつある。
ワカレオタマボヤ形態の網羅的解析～最も単純なモデル脊索動物の確立に向けて

本研究の目的は、脊索動物ワカレオタマボヤを真に有用なモデル動物として確立することであった。我々は、核局在性蛍光タンパク質を胚に発現させ、これまで不明だった孵化後の組織構築過程を詳細に調べた。またRNA干渉により遺伝子発現抑制を起こす手法を確立した。電子顕微鏡観察により、オタマボヤ類の表皮に驚くべき多様性を見出した。本研究により得られた技術・知識はこの動物の有用性を高め、今後多くの発見をもたらす基盤となる。本研究の目的は、脊索動物ワカレオタマボヤを線虫のように真に有用で単純な研究モデル動物として確立することである。ワカレオタマボヤOikopleuradioicaは脊索動物門に属する海洋性動物プランクトンで、脊椎動物にもっとも近縁な無脊椎動物の一群に含まれる。脊椎動物と共通の基本体制を備えるが、世代時間が約5日、また生活史を通じて透明で、線虫に比するほど単純な細胞構成とコンパクトなゲノムを持つ。私は前任地である大阪大学理学研究科生物科学専攻西田宏記教授の研究室のメンバーとともに、この動物を実験室内で長期経代飼育する技術を確立し、また外来の核酸からタンパク質を生体内で発現させる手法を完成していた。前年度に、我々はこの動物で高効率なRNAiを引き起こせることを見出し、また核局在性蛍光タンパク質の合成mRNAを卵巣に注入すると、胚の細胞核に安定した蛍光局在を観察できることを示していた。本年度は以下に取り組んだ。(1)RNAiの手法を内在性の遺伝子に対して適用した。ワカレオタマボヤの脊索に特異的な転写因子をコードするBrachyury遺伝子に対して、そのdsRNAを卵巣に注入すると、生まれた胚での有意なBrachyury遺伝子発現の減退と顕著な尾部の退縮が観察された。(2)これまでほとんど分かっていなかった孵化後の組織構築過程についてイメージング技術を適用したところ、非常に好適な観察ができ、今後一細胞レベルに基づく詳細な器官形成過程の研究が可能になることが分かった。(3)電子顕微鏡観察をワカレオタマボヤと同時に採取される様々なオタマボヤ類とあわせ詳細に行った。それによりオタマボヤ類の尾部表皮の組織構築には驚くべき多様性が存在することを見出した。本研究を通して発展した技術、観察事実は、この動物の新しいモデル生物としての有用性を高め、今後多くの発見をもたらす基盤となるものである。ワカレオタマボヤOikopleuradioicaは脊索動物門に属する海洋性動物プランクトンであり、脊椎動物に最も近縁な無脊椎動物の一群に含まれる。脊椎動物と共通の基本体制を備えるが、世代時間が約5日であり、また生活史を通じて透明で、線虫に比するほど単純な細胞構成とコンパクトなゲノムを持つ。我々は、この動物を実験室内で長期経代飼育する技術を確立し、また外来の核酸からタンパク質を生体内で発現させる手法を完成していた。平成23年度には、我々はまず、この動物において非常に高効率にRNAiを引き起こすことに成功した。はじめに、導入した蛍光タンパク質合成mRNAに由来する蛍光タンパク質発現を、卵巣内で同時に導入したdsRNAが高効率に抑制できることを示した。さらには、胚性に働く遺伝子の発現を卵巣内にdsRNAを導入しておくことで、強力に抑制できるということを見出した。今後はさらにその適用性を拡張していく予定である。また、細胞膜および核に局在を示す蛍光タンパク質の合成mRNAを導入することにより、胚発生過程を蛍光顕微鏡下で継続的に観察することに成功した。この観察手法を引き続き発展させ、3次元的に胚の蛍光像を取得するシステムを確立する。本研究を通して、最も単純な脊索動物の体が出来上がるまでのプロセスを解明する。そのほか、琉球大学理学部の広瀬裕一教授の助力も得ながら電子顕微鏡による表皮や尾部の微細構造に関する研究を進めた。その他の組織についても繰り返し観察を行ない、情報を蓄積していく。本研究を通して発展していく技術と得られていく形態情報は、今後のこの動物の新しいモデル生物としての有用性を支えるものになる。平成24年度も更なる進展と公表をはかっていく。2012年1月、研究代表者は弘前大学農学生命科学部に大阪大学理学研究科から異動した。引越や研究室の立ち上げに多大な労力を払ったが、大規模な分子生物学的な手法を用いたアプローチを除いて、おおむね研究は順調に進行した。本年度計画した(1)「蛍光タンパク質プローブを用いた核と細胞膜の発生過程を通じた追跡」については基本的な技術が確立した。励起光によるダメージなどで発生過程が破綻することもなく、デコンボリューション顕微鏡を用いた連続観察のノウハウも蓄積してきた。本年度は初期発生に関して研究を進めるとしたが、その通り進められた。(2)「SEMを用いた発生過程の観察」については、成体に関する情報を多く蓄積することができた。

しかし成体期の外部および内部形態の観察に集中したため、その発生学的な成立過程に関する観察はいまだ不十分であり、今後の課題である。(3)「TEMを用いた成体の持つ細胞種の多様性の把握」については、現在、実際に観察を行ない、特徴づけにとりくんでいるところである。(4)「組織・細胞種特異的な発現を示す遺伝子の収集」については、次の(5)に集中的に注力したため、大きな進展を示すことができなかった。(5)「トランスポゾンの利用可能性の検討」については、Sleeping Beautyがオタマボヤの胚で効率よく発現することに注目して、転移酵素のmRNAと筋肉特異的な蛍光タンパク発現を引き起こす人工遺伝子を同時に導入する実験を行ったが、次世代に遺伝子を受け継がせることはいままでのところ出来ていない。条件検討をさらに行っていく必要がある。(6)「RNAi技術の導入可能性の検討」については、非常にうまくいくことがわかり、さらなる発展に努めている。本計画部分については期待以上に進展した。本年度も、研究室の立ち上げに継続して取り組む必要がある。今まで使用していた備品がなくなったことから、まずは確実な形態情報の蓄積と報告に重点を置く。ワカレオタマボヤの体を構成する細胞は、数が極めて少ないことに注目し、成体の体を構成する細胞種の形態、位置、数についてさらに研究を進めていく。蛍光および電子顕微鏡観察によって、細胞学的な特徴を定めると共に、各形質の個体発生上の成立過程を明らかにしていく。蛍光タンパク質プローブを用いて発生過程の研究を進める研究部分については、初期胚発生過程に関する4次元的な情報を蓄積していくと共に、さらに後期発生過程にまで解析を推し進めていく。上記の形態学的研究とつなげる意味でも、細胞骨格に局在する蛍光タンパク質プローブなども導入し、十分な情報が得られるようさらに拡張性を探っていく。RNAi法の適用に関しては、線虫のように、dsRNAを発現する大腸菌を食べさせたり、dsRNAを含む溶液に個体を浸すだけで発現抑制を引き起こすことができないか検討する。また、実際にRNAiによって発現抑制を行うことで、初期発生に関わる遺伝子をスクリーニングする実験系の構築にも取り組む計画である。トランスポゾンの適用可能性について条件検討をさらに進め、トランスジェニック系統の作出を引き続き目指していく。これらはオタマボヤが真の研究モデル生物として発展するための大きな試金石になると考えている。23年度は少額を残しておおむねすべて使用した。研究室の立ち上げもあり、幾つかの備品と少額の簡易機器の購入など、当初の計画とは多少異なる物品の購入をやむをえず行った。本年度も必要な簡易機器の購入、実験動物の飼育設備の拡張を進める。その他は遺伝子クローニングやRNA合成にかかる分子生物学用試薬類、電子顕微鏡観察用試薬類および消耗品が主な支出となる。青森県に異動後、冬季だったこともあり、本県沿岸部での実験動物の採集について、いまだノウハウを確立できずにいる。本年度は、採集旅行を定期的に行い、どこで実験動物の採集がコンスタントに行えるか、状況を確認しながら方法を確立する必要がある。
転写調節因子による心血管系の発生・機能制御機構

心血管系の発生・形態形成のメカニズムを解明するためには、様々な分子が発現する時期・場所・レベルを調節する仕組みを明らかにすることが必要であるが、そこで中心的な役割を有するのが「転写調節因子」である。私たちは以前、Hrt/Hey転写調節因子ファミリーを同定し、Hrt/Heyが心血管系の細胞分化(細胞の性質の適切な変化)・形態形成(心臓や血管の形づくり)に必須の役割を有することを報告してきた。今回の研究では、Hrt/Heyの欠損モデルマウスと分子生物学的手法を組み合わせ、Hrt/Heyの内皮細胞における機能が血管形態形成に必須であることを明らかにした。転写調節因子による遺伝子発現調節機構は心血管系の発生・分化と成熟機能の調節機構の根幹をなし、多様な情報伝達系によるクロストークの中心として機能する。これまでに私達は、Notch情報伝達系により活性化される転写調節因子Hrtファミリーを同定し、Hrtが心血管系の分化・形態形成に必須の役割を有することを報告してきた。今回、最近確立したconditional KOマウスや新しい分子生物学的手法を用いて、心血管発生におけるHrt機能の細胞特異性を検討し、上流シグナルからの発現調節機構や下流遺伝子を介した作用メカニズムを明らかにすることにより、心血管系の発生・成熟機能を制御する転写調節・情報伝達ネットワークの全体像解明の端緒とすることが目的である。これまでに、Hrt転写因子欠損による先天性心奇形と血管形成不全の直接の原因がどのような細胞群で生じているのかを解析するため、血管内皮・血管平滑筋細胞・心筋に特異的なHrt conditional KOマウス系の作成をおこなった。血管内皮細胞特異的なHrt1/Hrt2 conditional KOマウスは、全身からHrt1/Hrt2を欠損したKOマウスと同様の重篤な血管形成不全を生じた。このことより、血管内皮細胞におけるHrtの機能の重要性が示された。また、Hrt2転写因子により発現調節を受け、心血管発生に直接働く下流遺伝子群をクロマチン沈降解析により同定するため、Tandem Affinity Purificationに用いることができる融合Hrt2タンパクを産生するtransgenicマウスを作成した。今後更に、様々な細胞におけるHrtの特異機能、Hrtの下流ターゲット遺伝子、さらにはHrtの心血管特異的発現を規定する上流制御機構の解析を行う計画である。遺伝子発現調節機構、特に転写因子複合体による転写調節機構は心血管系の発生・形態形成・成熟機能調節機構の根幹をなし、多様なシグナル伝達系のクロストークの中心において機能する。これまでに私達は、Notch情報伝達系の下流ターゲット因子であるHrt転写因子ファミリーを同定し、Hrtが心血管系の分化・形態形成に必須の役割を有することを報告してきた。今回の研究では、KOマウス・conditional KOマウス、トランスジェニックマウスと新しい分子生物学的手法を組み合わせ、心血管発生におけるHrtファミリー機能の細胞特異性、上流シグナルによる発現調節機構、下流遺伝子を介した心血管細胞機能制御メカニズムを明らかにすることを目的としている。これらを通じて、心血管系の発生・形態形成・成熟機能を制御する転写調節・情報伝達ネットワークの解明に貢献することが期待される。これまでに、Hrt転写因子欠損による先天性心奇形と血管形成不全の直接の原因がどのような細胞群で生じているのかを解析するため、血管内皮・血管平滑筋細胞・心筋に特異的なconditional KOマウス系の作成をおこない、その表現型の差異を詳細に解析した。そのうち、血管内皮細胞特異的なHrt1/Hrt2 conditional KOマウスは、全身からHrt1/Hrt2を欠損したKOマウスと同様の重篤な血管形成不全を生じたが、他の細胞におけるHrt欠損による表現型は明らかに異なっていた。血管内皮細胞におけるHrt欠損が内皮細胞内のリン酸化酵素活性異常を引き起こすことも明らかになり、そのメカニズムが注目された。他にもHrt転写因子の欠損による、新たな心血管系異常が発見されており、今後更に、Hrtの下流ターゲット遺伝子との機能的連関を検討してゆく計画である。先天性心血管奇形は新生児に最も多く発症する先天奇形であり、その病因解明や治療法・診断法の開発が急がれる。その見地より、心血管系の発生・形態形成の分子メカニズムを解明することは非常に重要であり、特に転写調節因子を中心とした遺伝子発現制御機構の研究は大きな意義を有する。私達は、Notch情報伝達系の下流ターゲット因子であるHrt転写調節因子ファミリーを同定し、Hrtが心血管系の分化・形態形成に必須の役割を有することを報告してきた。今回の研究では、Hrtファミリー遺伝子の欠損(KO)マウス・conditional KOマウスと分子生物学的手法を組み合わせ、心血管発生・形態形成におけるHrtファミリーの意義、上流シグナルによる発現調節機構、下流遺伝子を介した心血管細胞機能制御メカニズムを明らかにすることを目的とした。

これまでに、Hrt転写因子の血管内皮細胞における機能が胎生期の血管形態形成に必須であること、Hrt転写因子の内皮細胞における発現がNotch情報伝達系に加えてBMP-ALK1シグナル伝達系によっても制御されていることを明らかにした。今後これらの研究結果を発展させ、心血管系の発生・形態形成・成熟機能を制御する転写調節・情報伝達ネットワークの検討を行う計画である。26年度が最終年度であるため、記入しない。心血管発生医学26年度が最終年度であるため、記入しない。これまでに血管内皮・血管平滑筋細胞・心筋に特異的なHrt conditional KOマウス系の作成をおこなっており、最も進行が早かった血管内皮細胞特異的なHrt1/Hrt2 conditional KOマウスの表現型解析はほぼ終了した。血管内皮細胞特異的Hrt1/Hrt2 conditional KOマウスは、全身Hrt1/Hrt2欠損マウスと同様の重篤な血管形成不全を生じ、発生期の血管形成には血管内皮細胞におけるHrtの機能が必須であることが示された。また、Tandem Affinity Purification用の融合Hrt2タンパクtransgenicマウスの作成にも成功しており、今後更に、心血管系におけるHrtの機能、Hrtの下流ターゲット遺伝子のリスト化、Hrtの心血管特異的発現を規定するプロモーター・エンハンサー解析へとプロジェクトを進行させている。これまでに血管内皮・血管平滑筋細胞・心筋に特異的なHrt conditional KOマウス系の作成をおこなっており、最も進行が早かった血管内皮細胞特異的なHrt1/Hrt2 conditional KOマウスの表現型解析は終了した。血管内皮細胞特異的なHrt欠損により重篤な血管形成不全を生じ、内皮細胞におけるHrt機能の重要性が確認された。また、心筋特異的なconditional KOマウスの解析もほぼ終了しており、その表現型が血管内皮特異的欠損による表現型と明らかに異なっていることが明らかになってきた。Hrt遺伝子の部分欠損を有する親世代マウスにも有意な異常が認められたことより、個体数を確保する作業に対して長い期間を必要とすることが判明したが、残る血管平滑筋細胞特異的なconditional KOマウスの解析も進行中である。Tandem Affinity Purification用の融合Hrt2タンパクtransgenicマウスの作成と発現解析も進行しており、今後、Hrt転写因子の機能、下流ターゲット遺伝子、発現制御機構の解析を行なう計画である。新年度は、血管平滑筋細胞・心筋に特異的なHrt1/Hrt2 KOマウス系の異常の解析を行い、これまでに行った血管内皮特異的Hrt1/Hrt2 KOマウスに認められた異常と比較して、細胞特異的なHrtの機能の検討を行う。また、作成した融合Hrt2タンパクtransgenicマウスを用いたTandem Affinity Purification ChIP sequencingによって、生体におけるHrtターゲット遺伝子の網羅的解析を試みる。
三高四高由来教育用物理実験機器の個別発達史の解明

(1)物理学図書、科学機器製造業者のカタログの収集明治以降に発行された物理実験書および物理実験の記述が豊富な物理学教科書を、インターネットを活用して日本の古書店ならびに欧米の古書店から購入した。それらを、三高四高由来の実験器機の個別発達史の解明に活用した。明治以降の実験機器商品カタログ(日本のカタログ及び欧米のカタログ)を多数収集した。個別実験機器史の研究調査に活用した。(2)三高図学地学教室由来の測量製図器械カタログの作成京都大学総合人間学部に保管されていた(現在、京都大学総合博物館に収納されている)旧制第三高等学校由来の測量製図器械136点について、器械の写真、購入年、製造業者名、購入価格を掲載したカタログを鉄尾実與資氏とともに作成した。同カタログ(43ページ)は、両面カラーコピーをして、301冊作成し、関係研究機関、研究者に配布した。(3)昭和17・18年の科学研究機器全国所蔵調査目録のデータベース化昭和17,18年に発行された、文部省科学局発行の『科学研究用機械器具集録』(当時の研究用実験機器所在調査目録)には、所蔵研究機関、機器名、製造業者名、購入年等が記載されており、日本の実験機器史に関する貴重なデータである。1247ページのデータ(総レコード数は14940)をExcelに入力した。(4)三高四高由来実験機器を史料とした音響機器の発達史の解明音響機器に絞って発達史を明らかにした。具体的には、(1)空気砲と音伝達試験器、(2)四面回転鏡と音波形分析、(3)リサージュ図形と音周波数計測をテーマとして調査した。それらの結果は、2007年3月に日本物理学会の物理学史分科会で発表した。(5)保存実験機器に関連する図書図版集の作成保存機器に対応する各実験機器の発達史をたどるには、当時の物理書、器械カタログ中の図版が有用である。使用法、使用目的などが判明するからである。それらの図版を各実験機器に対応して整理し、図版集として成果報告書にまとめた。(1)物理学教科書、物理実験書その他物理書の収集と悉皆調査明治以降に発行された物理実験書および物理実験が豊富に記載されている物理学教科書を多数、全国の古書店から購入した。しかし、販売されている書籍数は限定されているため、物理実験書を網羅的に収集するには、継続的な購入が必要である。(2)科学機器製造業者のカタログの収集と悉皆調査明治以降の実験機器商品カタログを多数収集した。カタログの発行年を、出来る限り、明治以降現代まで幅広く選び、さらに詳細な実験機器の記述があるものを選ぶようにした。そうすることによって個別実験機器の発達史を追跡できるようになるからである。(3)三高図学地学教室由来の測量製図器械カタログの作成京都大学総合人間学部に保管されていた(現在、京都大学総合博物館に収納されている)旧制第三高等学校由来の測量製図器械136点について、器械の写真、購入年、製造業者名、購入価格を掲載したカタログを鉄尾実與資氏とともに作成した。このカタログに、当該器械と同一または類似した器械図を当時の実験機器商品カタログから探し出し、その図を掲載し、また器械の名称、使用法等を同定した。

同カタログ(43ページ)は、両面カラーコピーをして、30冊作成し、関係研究機関、研究者に配布した。(4)昭和17・18年の科学研究機器全国所蔵調査目録のデータベース化昭和17,18年に発行された、文部省科学局発行の『科学研究用機械器具集録』(当時の研究用実験機器所在調査目録)には、所蔵研究機関、機器名、製造業者名、購入年等が記載されており、日本の実験機器史に関する貴重なデータである。この書籍は合計3冊にわかれ、総ページ数1334ページにわたる膨大なデータである。3冊のうちの1冊「退蔵品及装置の部」の退蔵品部分と、他の2冊、合計1247ページのデータ(総レコード数は14940)をExcelに入力した。(1)三高四高由来実験機器を史料とした音響機器の発達史の解明三高実験機器数は約600、四高由来の実験器奇数は約1100点であり、両方の実験器機は合計して1700点と多数になる。これらの現存機器を史料として個別実験器機の歴史を解明していくが、その数は多数にのぼり、調査に大変時間を要する。本年度は、音響機器に絞って発達史を明らかにした。具体的には、(1)空気砲と音伝達試験器、(2)四面回転鏡と音波形分析、(3)リサージュ図形と音周波数計測をテーマとして調査した。それらの結果は、2007年3月に日本物理学会の物理学史分科会で発表した。(2)物理学教科書、物理実験書その他物理書の収集と悉皆調査前年度にひきつづき、明治以降に発行された物理実験書および物理実験の記述が豊富な物理学教科書を、インターネットを活用して日本の古書店ならびに欧米の古書店から購入した。例えば、物理演示実験用の機器を多数開発しているAdolf F.Weinholdの著書、Vorschule der Experimental physikなどを収集した。それらを、三高四高由来の実験器機の個別発達史の解明に活用した。(3)科学機器製造業者のカタログの収集と悉皆調査前年にひきつづき、明治以降の実験機器商品カタログ(日本のカタログ及び欧米のカタログ)を多数収集した。欧米のカタログについては、近年、Web上で公開されている場合があり、現物として入手不可能な欧米のカタログについては、それらの所在をインターネット上で調査し、PDFファイル形式で入手し、個別実験機器史の研究調査に活用した。
分子レベルの微細気孔の長さ分布測定法の開発

従来、測定方法がなかった微細気孔の長さ方向の分布を求める新方法を開発することが本研究の目的である。そのためまず吸着ガスの気孔充填非定常モデルを作成した。気孔内の充填様式は気孔サイズにより次の2つに分けて考える。1)メソポアー(2nm<dp<50nm)この場合は吸着ガスは液相凝集するので気孔内部の空間を液相が充填する場合の数学モデルを作成した。2)マイクロポアー内(dp<2nm)マイクロポアー領域における気孔内充填数式モデルの作成を行った。この場合は吸着は数分子が積層した状態となり、壁と分子の相互作用、気孔壁を形成する分子配列を考慮した。ガス吸着法により得られた吸着平衡までの吸着圧の変化のデータを利用し、マイクロポアー領域における気孔内充填数式モデルに基づき各種多孔質体中のマイクロ気孔、およびメソ気孔の長さ方向の分布を求めた。マイクロポアーへの充填は各々の分子が吸着脱着を繰り返し、気孔内部へ移動することにより行われると仮定した。計算に際し、壁を構成する分子との相互作用を考慮し、求めた長さ方向の分布は電子顕微鏡による直接測定結果と比較し、モデルの妥当性を検証した。活性炭の非常に微細な気孔(気孔直径(dp)がおよそ50nm以下)中にメタンの熱分解により生じた炭素を析出させ、気孔を充填した。この試料をCO2気流中で酸化させ、気孔経分布を拡大した。元の試料、これをCO2で酸化させた試料、気孔を充填した試料、気孔を充填した試料を酸化させた試料の4つの各々の試料について、N2の等温吸着脱着曲線を測定し、これを例えばメソポア-ではBJH法、マイクロポア-ではMP法等で解析した。それぞれの気孔経分布を解析した結果、気孔を充填した試料はCO2に対して耐酸化性が非常に上昇することが判明した。耐酸化性は気孔の形状の変化によることは明らかなので、これらの気孔の長さ方向の分布を求めるため、吸着ガスの気孔充填非定常モデルを作成した。気孔内の充填様式は気孔サイズにより次の2つに分けて考えた。1)メソポア-(2nm<dp<50nm)この場合は吸着ガスは液相凝集するので気孔内部の空間を液相が充填する場合の数学モデルを作成した。2)マイクロポア-内(dp<2nm)マイクロポア-領域における気孔内充填数式モデルの作成を行う。気孔の長さ方向の分布を求めるため、吸着ガスの気孔充填非定常モデルを作成した。この場合は吸着ガスは液相凝集するので気孔内部の空間を液相が充填する場合の数学モデルを作成した。気孔内に拡散したガスは気孔壁から内部に向かい同心円状に液層凝集するため、ガス拡散の境界条件が時間とともに変化する。最終的に内部の空間を液相が埋め尽くすまでガス拡散は継続する。それぞれの飽和蒸気圧に気孔経が対応するので、飽和までの吸着ガス圧の時間変化と凝集の時間変化のモデル計算と対比させることにより気孔の長さを算出することが出来た。2)マイクロポアー内(dp<2nm)マイクロポアー領域における気孔内充填数式モデルの作成を行う。メソポアーの場合と同様に気孔内に拡散したガスは気孔壁から内部に向かい同心円状に吸着分子層が形成され、ガス拡散の境界条件が時間とともに変化する。最終的に内部の空間を吸着分子層が埋め尽くすまでガス拡散は継続する。それぞれの飽和蒸気圧に気孔経が対応するので、飽和までの吸着ガス圧の時間変化と凝集の時間変化のモデル計算と対比させることにより気孔の長さを求めることが出来た。
ボイラ・熱交換器で発生する大音響騒音の発生メカニズムとその対策法に関する研究

ボイラ・熱交換器ではダクト内に管群が設置された構造のため、排ガスなどの流れを受けると管群背後に流速に比例した周波数を持つカルマン渦が発生し、ダクトの気柱共鳴周波数に一致すると共鳴現象や空力自励音が発生し、大音響の騒音となる。これが発生すると工場停止に至り大損害を被るのみならず社会的な信用までも失墜する。したがって設計段階でこのような事故を防ぐことが必要となる。そこで本研究ではこの大音響が発生するメカニズムを明らかにし、有効な対策を提案することを目的とした。そのためダクト音場を励起させる渦の強度に関係する管本数とダクト音場の音響減衰に関係する吸音材貼付量をパラメータとした実験を行い、これらと大音響騒音の発生の有無との関連性を論じた。その結果、(1)管群列数が多いとき(3列以上)には1次モード、少ないとき(2列以下)には2次モードの共鳴音が発生することから、渦による励振力が流速と管群列数に強く依存している、(2)共鳴周波数により求めたストロハル数は、管群数が増加するにつれて上昇するのでT/d0とL/d0の組合せでストロハル数を求めるFitzhughの図を用いる際には注意が必要である、(3)自励音発生メカニズムが渦による励振力とダクトが有する音響減衰力の大小関係で発生の有無が決まることを考える上で、励振力が管群の本数と自励音発生流速の2乗に比例すると考えることができる、(4)管群列数Nと音響減衰〓で自励音発生限界を表わせば〓<0.0023Nとなる、などが明らかになった。ボイラ・熱交換器などの管群は発電プラントや化学プラントなど広く使用されており、重要な設備要素である。しかしながらプラントを稼働させると予想しなかった大音響の純音(以下異音)が発生し、作業員はもとより近隣住民から苦情が殺到し、プラントを停止せざるをえない状況となる。その結果、多大な補償工事費が発生するのみならず社会的信用も失墜するなど甚大な被害を被る。したがってこのような事態を未然に防ぐ技術の確立は重要であり、ニーズも高い。この種の問題は音響共鳴と呼ばれ、管群背後に生ずるカルマン渦の脱落周波数とダクトが有する気柱共鳴周波数とが一致すると発生するといわれている。ところが実現象では流速を増しても異音が発生し続けるため、自励現象であるとも言われている。そこで本研究では自励機構を明らかにして合理的な対策法を提案することを目的とする。まず管群列数を変えて発生する異音の周波数や音圧レベルを計測した。次に吸音材をダクト壁に貼付し、その量を変えることで音響減衰を変え、音圧レベルを計測した。さらに管群前方の静圧も同時に計測した。これらのデータから以下の結論が得られた。(1)管群列数が多いときには1次モード、少ないときには2次モードの共鳴音が発生するが、これは、渦による励振力が流速と管群列数に強く依存していることを示唆している。(2)共鳴周波数により求めたストローハル数は、管群数が増加するにつれて上昇する。T/DとL/Dの組合せでストローハル数を求めるFitzhughの図を用いる際には注意が必要である。共鳴発生時での渦放出の周波数により求めたストローハル数も、管群数が増加するにつれて上昇する。しかし非共鳴時でのそれは管群数が増加するにつれて減少している。(3)共鳴音の振動モードの関係から、吸音材は上下面に貼るより横の面に貼る方が効果的である。

これが発生すると工場停止に至り大損害を被るのみならず社会的な信用までも失墜する。したがって設計段階でこのような事故を防ぐことが必要となる。そこで本研究ではこの大音響が発生するメカニズムを明らかにし、有効な対策を提案することを目的とした。そのためダクト音場を励起させる渦の強度に関係する管本数とダクト音場の音響減衰に関係する吸音材貼付量をパラメータとした実験を行い、これらと大音響騒音の発生の有無との関連性を論じた。その結果、(1)管群列数が多いとき(3列以上)には1次モード,少ないとき(2列以下)には2次モードの共鳴音が発生することから,渦による励振力が流速と管群列数に強く依存している、(2)共鳴周波数により求めたストロハル数は,管群数が増加するにつれて上昇するのでT/d_0とL/d_0の組合せでストロハル数を求めるFitzhughの図を用いる際には注意が必要である、(3)自励音発生メカニズムが渦による励振力とダクトが有する音響減衰力の大小関係で発生の有無が決まることを考える上で,励振力が管群の本数と自励音発生流速の2乗に比例すると考えることができる、(4)管群列数Nと音響減衰〓で自励音発生限界を表わせば〓<0.0023Nとなる、などが明らかになった。
電弱理論に基づく原始宇宙磁場生成機構の研究

我々は前年度に引き続き、宇宙のインフレーション期におけるゲージ場のダイナミクスから生成される原始重力波について、理論的・観測的双方の側面から研究を行った。通常、原始重力波は真空の揺らぎがインフレーションの加速膨張で引き延ばされて生成され、観測するスケールに依らないほとんど一定の大きさのパワースペクトルを予言する。しかし、インフレーション期にゲージ場がスカラー場と結合していると、スカラー場の運動によってゲージ場が増幅し、成長したゲージ場が通常とは異なる統計的情報を持った原始重力波を作る可能性があることが知られている。当該年度、我々はインフレーション期にゲージ場が主要な役割を果たす代表的なシナリオである「非等方インフレーション」について、原始重力波の生成機構に焦点を当てた研究を行った。このシナリオではゲージ場が成長し、ベクトル場の方向に依存して原始重力波に統計的非等方性を作ることが知られている。しかし、現在までの宇宙背景放射(CMB)の観測データからその大きさは非常に小さい値に制限されていると思われてきた。本研究を進めていく中で、我々は上記の理由がモデルの中でゲージ場とCMBの温度揺らぎの種となるスカラー場が直接結合していることにあると突き止めた。そして、ゲージ場と結合している場が別のスカラー場であれば、CMBの温度揺らぎの観測制限を満たしながら大きな統計的非等方性を持った原始重力波が生成され得ることを発見した。また並行して、これまでの非等方インフレーションモデルから作られる統計的非等方性が、ゲージ場の確率論的効果によって以前に見積もられていた値よりも大きくなり、CMB観測を満たすことが難しいことも発見した。因みに、我々が提唱したモデルはこの確率論的効果が無視できる。29年度が最終年度であるため、記入しない。私の研究目的は、初期宇宙のインフレーション期の電弱理論に基づいたゲージ場のダイナミクスから、現在の宇宙空間に存在する銀河間磁場の起源が説明可能かどうかを明らかにすることでした。当該年度はインフレーション期のゲージ場の量子ゆらぎの性質を調査し、磁場の種となるゲージ場の粒子生成がどの様に引き起こされるのか、それが他の物質場や重力場に影響を与えないか等を、高エネルギー理論(超弦理論や超重力理論)が引き起こすインフレーションモデルにも注目して解析を進めました。すると、超弦理論等から予言されている、「アクシオン」と呼ばれるパリティ対称性を破る素粒子がインフレーション期にゲージ場と強く結合していた場合、ゲージ場の偏光一成分のみの粒子生成が引き起こされることがわかりました。その結果、重力場の量子ゆらぎも円偏光を受け、通常とは異なるパリティ対称性の破れたカイラルな原始重力波が生成されることがわかりました。その成果として、私は当該年度にカイラルな原始重力波が将来の重力波干渉計(DECIGO, eLISA)などで検出される可能性があることを発表しました(雑誌論文欄を参照)。原始重力波はインフレーション期の存在を裏付ける重要な観測量であり、昨年度にLIGOチームによる天体起源の重力波の初の直接検出もなされ、今後益々その検出の意義が増していきます。そしてカイラルな原始重力波が実際に観測されれば、初期宇宙のゲージ場のダイナミクスへの理解が深まると共に、高エネルギー理論がインフレーションを引き起こしていた有力な示唆を与えます。私は、本研究課題の主要なテーマであるインフレーション期のゲージ場の役割を調査し、当該年度中に2本の学術論文(内、1本は投稿中[文献1])を発表しました。昨年度の学会発表ではゲージ場によるカイラルな原始重力波の生成機構について、国内では3つ、国外では2つの学会で発表しました(学会発表欄を参照)。また、当研究の理解を深めるために、イギリスのICG(ポーツマス大学)でセミナーも行い、研究室の方々との議論を行いました。これらの成果を踏まえ、概ね順調に課題状況が進展していると判断しました。本研究の目的はinflation期における素粒子のゲージ場セクターの役割を探求し、それが引き起こす「新規な」物理現象を観測に密着して検証することであった。本年度の研究実施計画に沿って、私はinflation期のアクシオン-ゲージ場相互作用による「円偏光成分を持った」原始重力波の生成機構を検証し、将来の重力波検出器による観測可能性を探査した。本年度の1つ目の研究成果として、私はinflation期のポテンシャルエネルギーの補正効果を上記のカイラルな原始重力波のスペクトル波形を通して検証できる可能性を新たに提唱した。そして、この様な補正効果の痕跡が将来打ち上げが計画されているDECIGOやBBOミッションといった衛星型重力波干渉計で実際に観測される可能性があることも指摘した。本成果は論文で発表し、Physical Review Dに掲載された。2つ目の研究成果として、私は超弦理論から得られる低エネルギー有効作用に基づいたアクシオン-ゲージ場相互作用をinflation期に導入し、様々な円偏光成分の大きさを持った原始重力波が生成される可能性を提唱した。そして、これも先の研究結果と同じく、実際にDECIGOやBBOミッションなどで観測される可能性があることを指摘した。本成果は論文で発表し、現在JCAPで査読中である。いずれの研究成果も原始重力波の「偏光成分」が将来の重力波観測で検証可能であることを意味しており、宇宙初期の高エネルギー理論の探査に新たな進展をもたらしたことに意義がある。

また学会活動に関して、本年度は国内学会で2度、国際学会で4度口頭で研究発表を行った。さらに、立教大学理論物理学研究室と埼玉大学素粒子論研究室に招待され、自身の研究内容に関連したセミナー発表を行った。研究実績の概要欄で述べた通り、今年度は本研究に関する2本の学術論文を投稿し、継続的に研究成果をあげることができた。また、うち1本は単著であり、自力で論文を書き上げる力をつけることができた。今年度は計6回学会で自身の研究を発表し、関連した研究を行う多くの研究者と議論することができた。そこでの積極的な活動が幸いし、立教大学理論物理学研究室と埼玉大学素粒子論研究室に招待され、自身の研究に関してセミナー発表をする機会を得た。また、ドイツのハイデルベルグ大学とDESY研究所、オランダのユトレヒト大学にも滞在してセミナーなどを行い、研究の理解を深めることができた。以上の進捗状況から、概ね順調に進んでいると判断した。我々は前年度に引き続き、宇宙のインフレーション期におけるゲージ場のダイナミクスから生成される原始重力波について、理論的・観測的双方の側面から研究を行った。通常、原始重力波は真空の揺らぎがインフレーションの加速膨張で引き延ばされて生成され、観測するスケールに依らないほとんど一定の大きさのパワースペクトルを予言する。しかし、インフレーション期にゲージ場がスカラー場と結合していると、スカラー場の運動によってゲージ場が増幅し、成長したゲージ場が通常とは異なる統計的情報を持った原始重力波を作る可能性があることが知られている。当該年度、我々はインフレーション期にゲージ場が主要な役割を果たす代表的なシナリオである「非等方インフレーション」について、原始重力波の生成機構に焦点を当てた研究を行った。このシナリオではゲージ場が成長し、ベクトル場の方向に依存して原始重力波に統計的非等方性を作ることが知られている。しかし、現在までの宇宙背景放射(CMB)の観測データからその大きさは非常に小さい値に制限されていると思われてきた。本研究を進めていく中で、我々は上記の理由がモデルの中でゲージ場とCMBの温度揺らぎの種となるスカラー場が直接結合していることにあると突き止めた。そして、ゲージ場と結合している場が別のスカラー場であれば、CMBの温度揺らぎの観測制限を満たしながら大きな統計的非等方性を持った原始重力波が生成され得ることを発見した。また並行して、これまでの非等方インフレーションモデルから作られる統計的非等方性が、ゲージ場の確率論的効果によって以前に見積もられていた値よりも大きくなり、CMB観測を満たすことが難しいことも発見した。因みに、我々が提唱したモデルはこの確率論的効果が無視できる。カイラルな原始重力波がどの程度普遍的に生成されるのかを調べるために、ゲージ場以外の物質場などでもカイラルな原始重力波が生成されないかを検証します。また、高エネルギー理論のより詳細な議論に基づいて、重力波生成に関係するアクシオンの持つ崩壊定数の大きさやインフレーションのポテンシャルの形状などを調査し、宇宙論的に新奇な現象が予言されないかも検証します。
活動型植物レトロトランスポゾンの転移誘導による「正の遺伝学」アプローチの確立

異種植物におけるLIbの転移誘導条件解明本年度はまず、前年度の研究で、トランスポゾンディスプレー法により検出されたLIbの転移を示すバンドの特徴付けを行った。その結果、2コピーの転移後のLIb-Sai3を同定しか。また、転移に伴い形成されるTarget site duplication(TSD)が確認でき、タバコの形質転換の間にLIbが転移したことが証明できた。異種植物において人為的に転移誘導に成功した植物のLINE型レトロトランスポゾンとしては世界初となる。次に、転移の前提条件となる転写の条件を調べるため、LIbのプロモーター配列とGFP遺伝子を融合したキメラ遺伝子断片をタバコに遺伝子組換えした(LIb::GFP導入系統)。その結果、タバコのカルス、茎、根で転写活性を有することが示された。また、RT-PCRにより、葉でも転写活性を有することが明らかとなった。さらに、LIb::GFP導入系統の茎頂培養により、培地に接する茎頂付近の細胞でGFP発現が観察され、茎頂培養はLIbの転写を活性化することが明らかとなった。そこで、LIb導入系統の茎頂培養を行い、LIb導入系続から合計30個体の茎頂培養個体を作出した。その結果、30個体のうち1個体でLIbの転移が検出でき、タバコの茎頂培養によりLIbが転移することが明らかとなった。今後は、茎頂培養の条件を検討し、さらに高頻度にLIbの転移を誘導する条件を調査していく。タバコにおいて自律性転移をしたLIb-Sai3がI.tirifidaには存在しないことが示された。よって、LIb-Sai3をI.trifidaに遺伝子組換えし、その転移誘導を行おうと考えているが、再生系の確立には長期の研究が必要であり、I.trifidaにおける研究を停止し、現在はタバコの遺伝子組換えに力を入れている。[研究成果]サツマイモにおけるLIbの転移誘導条件解明と高活動型LIb配列の確定(研究実施計画の1と2項)サツマイモにおいては、茎頂培養条件、培地成分などの検討を行ってもLIbの転移頻度は低いことが明らかとなった。また、LIbについての5'RACE分析を行った結果、LIbの転写開始点は既知の5'UTR配列上に存在することが示唆された。そこで、サツマイモのカルスにおいて転移していたLIb配列であるLIb5-S14、茎頂培養による転移誘導実験で得られたLIb-Sai3を異種植物であるタバコに導入し、異種植物における「正の遺伝学」解析手法の確立を目指すこととした。アグロバクテリウム法を用いた遺伝子組換え実験の結果、LIb-Sai3とLIb-S14が組み込まれたタバコ形質転換体が得られた。さらに、形質転換体においてLIbの転移を検出し、異種植物においてLIbが転移することを明らかにした。異種植物において転移誘導に成功した植物レトロトランスポゾンの種類としては世界で3例目となる。LIbの転移を誘導するためには、転移の前提条件となる転写の条件を調べる必要がある。そこで、LIbのプロモーターと推定される配列とGFP遺伝子を融合したキメラ遺伝子断片を作成し、アグロバクテリウム法によるトランジェントアッセイをベンサミアーナタバコにおいて行った。その結果、LIbはストレス無処理区の葉では転写活性を示さないが、サリチル酸とジャスモン酸に応答して転写が活性化することが示唆された。サツマイモ2倍体野生種Ipomoea trifidaにもLIbの類似配列が存在することを確認した。このような内在性のLIbの転移誘導を目的に茎頂培養を行ったが、サツマイモで用いられている培養方法では効率的な植物体の確保が困難であり、現在は培地成分についての検討を行っている。

よって、LIb-Sai3をI.trifidaに遺伝子組換えし、その転移誘導を行おうと考えているが、再生系の確立には長期の研究が必要であり、I.trifidaにおける研究を停止し、現在はタバコの遺伝子組換えに力を入れている。