hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
骨－感覚神経連関の解明と骨粗鬆症治療薬への応用

さらに、感覚神経と骨の関係性を三次元的に評価するために、2017年から骨組織の透明化技術の開発に取り組んでいる。2018年度はさらに技術開発を進め、組織の破壊が最小限に抑えられた質の高い骨内の神経・血管系の可視化に成功した。感覚神経を特異的に刺激し、刺激に対する骨の応答を解析するため、生きたマウスの後根神経節(DRG)に対して、アデノ随伴ウイルスを用いてチャネルロドプシン2(ChR2)を発現させる。続いて、ChR2を発現させたDRGの神経細胞に青色光を照射し、パッチクランプ法により光刺激依存的な感覚神経の活性化を確認する。そして、感覚神経を恒常的に活性化させたマウスからFACSによって骨芽細胞を単離し、その遺伝子発現プロファイルを検証する。一方で、骨と感覚神経の連関を「構造」の面からも明らかにするために、様々な神経トレーシング技術を駆使し、感覚神経と骨組織を結ぶ神経回路の同定を目指す。具体的には、生きたマウスのDRGや脛骨骨髄内にGFPを発現するウイルストレース剤を投与し、ウイルス由来のGFPを発現する細胞の分布を組織学的に検討する。また、骨組織の透明化技術の開発も独自に進めており、骨内の感覚神経の走行の詳細を可視化することで、神経と骨組織の連関を三次元的に明らかにする。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
高密度中性子過剰核物質の状態方程式

超新星爆発の結果作られる中性子星の外核の熱力学性質、状態方程式(EOS)を地上実験で決定することを目指し、理化学研究所の放射性同位元素ビーム工場(RIBF)で加速される中性子を多く含む錫原子核を通常の錫原子核に正面衝突させる実験を行った。この実験で一時的に作られる高密度原子核物質の密度はちょうど中性子星の外核のものに対応している。作られた高密度核物質から放出される正負荷電パイ中間子を新たに開発した大型の時間射影型検出器で3次元的に捉え、予定を上回る統計のデータ収集に成功した。荷電パイ中間子の生成比のデータ解析は現在進行中で、間もなく高密度領域での中性子星物質EOSが抽出できる見通しである。重イオン衝突実験の実験データから状態方程式の情報を導出するにあたって、“輸送方程式"がその中核となる理論計算を使って行うことになるが、計算結果が十分信頼できるかが常に問題になる。この点をチェックするため、まず通常核密度領域での“対称エネルギー"の情報を重イオン衝突実験から導いた場合と、精密な理論構造計算が可能な鉛208の中性子スキンの厚さを使って導いた場合とについて海外の研究者たちと一緒に比較検討してみた。結果はPhys. Rev. C 86, 015803 (2012)にまとめたが、重イオン衝突実験から得た“対称エネルギー"を密度の関数として通常密度周りで展開した時の0次、1次の係数が、他の方法で求めたものとよく一致していることが分かった。このプロジェクトの明暗を決める多重飛跡検出器(TPC)の開発は、アメリカDOEの予算も使って、ミシガン州立大学の共同研究者が中心になって進めているが、2012年度初めに基本設計が終わり、順次部品の製作を始めた。そして2013年1月に国際コラボレーション集会をミシガンで開き、製作の進捗状況についてDOEからのレビューを受け、良好との評価を得た。TPCからの1万チャンネルを超える信号の処理をする回路として、フランス、サクレーを中心に国際共同でGET(General Electronics for TPC)を開発して来たが、我々日本人グループは実際の実験状況に近い環境での動作テストを行った。2013年3月初め、小型のTPCを放射線医学総合研究所HIMACに持ち込み、核子当り400 MeVの132Xeビームを直接TPCに入射させてGET試作品のテストを実施した。その際、TPCと読み出し回路系を安定に動作させるために、中心衝突事象が起こった時にだけ高電圧を検出器に供給するGating Grid Driver (GGD)試作品のテストも行った。主にアメリカDOE予算を使ってアメリカと共同で製作を進めてきた大型のTPC(総電極パッド数112×108=12096)の組み立ては夏に終了した。このTPCからの信号を高速で読み出す、高集積度回路GET(General Electronics for TPC)についても、昨年度途中に想定外のバグが残っていたことが判明したが、その手直しが終了したので、TPCの読み出しに最低限必要となる数の回路調達を開始し、年度末までに主だったモジュールの調達を完了した。GETシステムでは、多数のパッドから送られてくる信号を1秒あたり1kカウント、しかも12ビットという広いダイナミックレンジで読み出すことができることが確認されている。平成24年度にテスト用に調達したAsAd基板の最終テストバージョンを装着し、宇宙線を使った大型TPCの総合性能テストをミシガン州立大学で始め、見つかった不具合に手直しを施した後、平成26年2月末にTPC本体を日本に搬入した。また、昨年度来開発を進めている高速ON/OFFスイッチGating Grid Driverが所定の性能を出せていなかったので、その改良とより高速動作を実現するためのTPC本体高電圧導入ラインのインピダンス調整を進めた。並行して、本実験の時に必要となるTPCのトリガー検出器の概念設計を始め、磁場中で使える読み出し回路の設計も開始した。6月に低密度陽子過剰核物質の状態方程式を探るアイソスピン拡散過程の実験を理研RIBFで加速される陽子過剰の錫同位体ビームを使って実施し、十分な量のデータ収集に成功した。予備的解析の結果は大学院生が修士論文にまとめている。この実験の結果、質量数が100以上の不安定核ビームを使う場合、ビームライン検出器が長時間安定に使えないことが明らかになったので、TPCを使った本実験にむけてこの問題に対応することが急務である。主にアメリカDOE予算を使ってミシガン州立大学のチームと共同製作を進めてきた大型の多重粒子飛跡検出器TPCの搬入が平成25年度終わりに無事終了したので、平成26年度は検出器からの信号を読み出す高集積度回路GETの前段ボードAsAdの取り付け作業を進めた。まず取り付けに必要な放電防止付の接続コネクターでの発生ノイズの低減化を図り、最終版のコネクターの量産を行った。AsAdへの電力供給用そしてデーター転送用の非磁性ケーブルを選定し、ボードの取り付け治具の製作を行い、秋口からは最終的に必要な回路の約半数をTPCに取り付け、宇宙線を使った信号テストを開始した。GETシステムの総合性能についてもフランス人開発グループとともに6月初めに実測を行い、ほぼ設計通りの速度で動作することを確認した。また夏の加速器のシャットダウン期間を利用して、GET実装前のTPC本体だけではあるが、大型超伝導電磁石の磁極間への挿入テストを行い、必要機材や作業手順を確認し、無事約1時間のうちに挿入することに成功した。

TPCを動作させるのに必要なゲーティンググリッドの駆動回路、そして回路に開始信号を供給するトリガー検出器のプロトタイプの製作を進め、それらの性能評価をするテスト実験を放射線医学研究所HIMACを使って行い、実機の設計に必要な基礎情報を得ることが出来た。昨年度理研RIBFで実施した低密度陽子過剰核物質の状態方程式を探るアイソスピン拡散過程を調べる実験のデータ解析も更に伸展し、予備的な解析結果についてARIS国際会議のポスターセッションで発表を行った。ただ、当初想定していたより測定粒子の荷電分布に広がりがあることが分かったため、粒子識別をやり直すことになる。本研究では、中性子星の基本的な性質を掌る中性子過剰原子核物質の状態方程式(EOS)、その中でも現段階ではほとんど未知である通常原子核密度の約2倍の領域での「対称エネルギー」と呼ばれる項の振る舞いを世界に先駆けて決定することを目指している。そのため、主にアメリカDOE予算を使ってミシガン州立大学のグループと共同で大型のTPC(総信号読み出しパッド数12096)本体の製作を進め、並行してTPCからの信号の処理をする読み出し回路系の開発、整備をアメリカ、フランスの研究グループの協力のもとに進めてきた。ところが、2014年度後半に、これまでに開発してきた回路系に想定外の増幅度不均一性があることが露見した。今年度はこれに対処するため、量産を終えていた回路の手直し作業を優先的に進め、8月初めまでに全回路の改造を終えた。秋口にはTPCのトリガー検出器、試作を進めてきた検出器信号の流れを制御するgating grid回路、それに高速データ処理サーバーを統合した全TPCシステムを宇宙線を使ってテストし、読み出し回路が正常に動作することを確認した。その後10月末に、必要台数の調達がようやく出来たデジタルデータの流れを制御する中核回路MUTANTをも組み込み、TPCを最終設置場所SAMURAI電磁石のすぐ下流に仮置きして、加速器からの2次ビームを使った粒子検出能力のテストを行った。その際、これまで開発を進めてきた動作モニターシステムとデータ解析ソフトウェアを活用して、TPCが安定に動作することを確認した。これらのテスト結果を使い、検出器本体に関する技術論文を準備中である。データの解釈に不可欠な理論計算コードの改良も本新領域理論班の協力で進めることができた。これらの実績をもとに2016年度春のマシンタイムで、本実験の実施が決まり、現在残されたマイナーな問題点の改善に全力で取り組んでいる。2014年度の終わり、正極性の信号を処理する時、AsAdボードの増幅度が想定していたより不均一になるという欠陥が発覚したため、2015年度の予算執行が可能になった早々にフランスの業者に手に入れていた全ボードを送り返し、修理を急ぐことで8月初めには、加速器を使った本実験に向けての準備作業を再開することが出来た。しかし新年度のマシンタイムを決定する段階では、まだこの修理作業が時間内に終わるかどうか不定であったため、同じSAMURAI電磁石の利用を予定している他の実験グループと綿密な協議を繰り返し、安全サイドに立って、総計で13.5日の実施が認められている「高密度中性子過剰核物質の状態方程式」を探る加速器を使った実験を多少不本意ではあったが、当初の計画通り2015年度内に実施することは諦め、2016年度なるべく早い時期に行うこととした。
ＩＣＧ蛍光血管造影法による新たな腸管血流評価法の確立

再建遊離空腸の術中ICG血管造影を行った30例(血流良好群25例、静脈閉塞群5例)とモニタリングフラップによる術後評価を行った25例(血流良好群23例、静脈閉塞群2例)を対象とし、中間輝度到達時間(s) (T1/2max)と臨床経過の関連を検討した。静脈閉塞群のT1/2maxはいずれも有意な延長を認め、それぞれのROC曲線から算出したカットオフ値(術中:9.6、術後:6.8)により、術中評価では感度80%、特異度92%、術後評価では感度100%、特異度81%でその後の血流障害を検出し得た。以上より本法は、再建遊離空腸の血流障害を鋭敏に判定できる評価法となり得ることが示された。前年度に引き続き、臨床症例の解析を行った。浜松医科大学医学部附属病院において、下咽頭・頚部食道癌根治切除術後の遊離空腸再建術を施行し、再建臓器の術中ICG血管造影を行った31例(血流良好群26例、静脈閉塞群5例)とモニタリングフラップによる術後評価を行った18例(血流良好群16例、静脈閉塞群2例)を対象とし、中間輝度到達時間(s) (T1/2max)と臨床経過との関連を検討した。血流良好群と静脈閉塞群のT1/2max (s)は、それぞれ術中評価で5.8 +/- 4.3vs 16.2 +/- 10.6 (p<0.0020)、3.9 +/- 1.9vs 7.3 +/- 0.7 (p=0.0269)で、いずれも静脈閉塞群において有意に延長していた。また、それぞれのROC曲線から算出したカットオフ値(術中評価:9.6、術後評価:6.8)により、術中評価では感度80%、特異度92%、術後評価では感度100%、特異度81%でその後の血流障害を検出し得た。以上より、遊離空腸再建術における周術期(術中、術後)のICG血管造影は、再建腸管の血流障害を鋭敏に判定できるパラメーターとなりうることが示された。さらに、これらの結果を胸部食道癌切除後、胃管再建術における胃管血流評価にも応用し、現在症例を蓄積し有用性を検討しているところである。16週齢雄SDラットの上腸間膜動脈(SMA)閉塞モデルを用いて、ICG血管造影による小腸蛍光輝度の経時的変化を検討した。SMA閉塞群(n=5)ではコントロール群(n=5)に比較して、T1/2naxが有意に延長(5.6±1.5 vs 1.2±0.2 sec)することを確認した。この結果を踏まえ、2007年2月2012年6月の期間に遊離空腸再建症例25例に対して行われた30回のICG血管造影映像(血流良好群27回、静脈閉塞群3回)を対象として、輝度解析ソフトにより得られた最高輝度、最高輝度到達時間、中間期度到達時間(T1/2max)、立ち上がり時間(Tr)、減衰率を臨床経過と比較検討した。この結果、臨床例においても静脈閉塞群でT1/2maxが有意に延長することを見いだした。また、血流良好群のうち術後腸管壊死を来した2例を除いた25回のICG血管造影映像より算出したT1/2max基準値(mean +/- 2SD; <10.3)は、感度60%、特異度96%、正診率90%で術中術後の血流障害(術中静脈閉塞3例、術後壊死2例)を検出し得た。さらに、ICG血管造影法を術後の移植腸管血流評価に応用し、10症例(血流良好群8例、腸管壊死群2例)で術中に作成したモニタリングフラップの術後血流評価をICG血管造影法により行った。術後24時間のモニタリングフラップICG血管造影から得られたT1/2maxは、壊死群において有意に延長するという結果を得た。このことは、術後第2病日、4病日で腸管壊死に陥った移植腸管に存在した早期の血流障害を、T1/2maxにより術後24時間の時点で判定しうる可能性を示唆するものと考えられた。以上より、映像輝度解析ソフトによって算出されるT1/2maxは、再建腸管の静脈還流異常を鋭敏に判定できるパラーメーターとなりうる可能性が示された。ICG血管造影は、優れた視認性により臓器血流評価に対する有用性は広く知られるところとなったが、その客観的評価法は全く確立されていない。

本研究の目的は、食道再建の領域においてICG血管造影の客観的評価法を確立することである。下咽頭・頚部食道癌切除後の遊離空腸再建症例を対象とし、術中、術後の血流評価によりICG血管造影による客観的評価法の確立を目指した。さらに、本年度は術後評価に関する症例の蓄積と解析を行った。25例の術後第1病日(術後1224時間)におけるICG血管造影によるモニタリングフラップの血流評価では、良好に経過した23例とICG血管造影後(第2病日、第3病日)に腸管壊死を来した2例(壊死群)のT1/2maxはそれぞれ3.9±1.7、7.3±0.7で、壊死群で有意に(p=0.0130)延長していた。術中評価同様、術後評価においてもROC解析によりT1/2maxはICG血管造影における有意な術後腸管壊死予測因子であることが示され、T1/2maxのカットオフ値を6.8sとした場合の感度、特異度はそれぞれ100%、81%であった。以上より、遊離空腸再建における術中、術後の客観的血流評価法として、ICG血管造影によるT1/2max値は有用な血流評価パラメーターとなりうることが示された。術後評価に関しても論文発表する予定である。消化器外科学当該年度に予定した臨床例での検討は、ほぼ予定通りに進行した。今後、胃管再建、結腸再建例の症例をさらに蓄積し、評価を行っていく予定である。動物モデルでの検討、臨床例での検討ともにほぼ予定通り進行している。臨床例の検討は、今後胃管再建、結腸再建症例での評価を行っていく予定である。下咽頭癌、食道癌術後の遊離空腸再建、胃管再建、結腸再建について、ICG血管造影による再建臓器血流の客観的血流評価の確立を目指した検討を継続していくとともに、その結果を多面的に評価するため、21ch上部消化管内圧検査を用いた再建臓器の術後機能評価を行う予定である。臨床例での検討では、遊離空腸再建に加え、胃管再建、結腸再建症例での評価を新たに追加して行っていく。遊離空腸再建では、術中評価に加え、モニタリングフラップによる術後評価の症例も蓄積していく。24年度は、消耗品、解析用機器など物品費の一部を従来品でまかなうことができたため、この分を次年度へ繰越した。25年度は、物品費約130万円、旅費、人件費、その他約30万円の予算を計画している。
BRCA1ユビキチンリガーゼによる乳癌抑制機構の解析

BRCA1のユビキチンリガーゼ(E3)活性による乳癌抑制機序を解明するために本研究では基質であるヌクレオフォスミン(NPM1)とRPB8、またBRCA1の活性を制御する可能性を持つBAP1について解析した。それぞれ以下の結果を得た。NPM1(投稿中) :(1)Thr199リン酸化型NPM1(pT199NPM1)が電離放射線によるDNA二本鎖切断部位(DSB)に集積する。(2)この集積はRNF8,Ubc13,Lys63結合型ユビキチン鎖のDSBへの集積に依存している。(3)DSBにおけるpT199NPM1のturn overにBRCA1/RAP80が必要。(4)T199NPM1リン酸化を抑制するとDSBにおけるRAD51のturn overが阻害され、DNA損傷が助長され、細胞の電離放射線に対する感受性が亢進する。RPB8 :(1)BRCA1がRPB8をユビキチン化する際、まず異的なE2とともにモノユビキチン化する。(2)このE2をsiRNAにて抑制するとUV後のRPB8のポリユビキチン化が抑制される。(3)内因性RPB8の発現を抑制し、ユビキチン化されないLys/Arg変異体をadd-backするシステムを確立。BAP1(Cancer Res. 69 : 111-9, 2009) :(1)BAP1はBARD1のRINGフィンガードメインにBRCA1と競合的に結合する。(2)これによりBRCA1/BARD1のE3活性を阻害する。(3)E3活性阻害に加え、BRCA1/BARD1によって生じたポリユビキチン鎖を脱ユビキチン化する活性も併せ持つ。(4)BAP1抑制により細胞のS樹が延長し、電離放射線に対する感受性が亢進する。BRCA1の乳癌抑制機序を解明するために本研究では1)ヌクレオフォスミン(NPM1/B23)のユビキチン(Ub)化によるクロマチンリモデリング機構、2)DNA損傷後RPB8のUb化による細胞死の抑制機序、3)CDC45のUb化によるS期チェックポイント機構、4)HERC2によるBRCA1制御機構、を明らかにすることを目的とする。平成19年度のそれぞれの進行状況を下記に示す。1)放射線照射によるDNA2本鎖切断によって生じたリン酸化ヒストンH2AX fociにNPM1もリクルートされることが判明した。このNPM1のリクルートはDNA損傷部位に形成されるユビキチン鎖依存的でsiRNAによるRNF8ノックダウンによって阻害された。一方、リコンビナント蛋白質のみを用いたin vitroの系にてNPM1はBRCA1/BARD1/UbcH5cおよびBRCA1/BARD1/Ube2w/Ubc13/Mms2によってそれぞれLys-6連結型およびLys-63連結型のポリユビキチン化修飾を受けた。2)紫外線照射後にRPB8はリン酸化したPol IIより解離したが、BRCA1によってユビキチン化されないRPB8の変異型は紫外線照射後にも結合の解離が起きなかった。この際細胞はアポトーシスを起こした。3)CDC45をクローニングし、BRCA1によるユビキチン化を試みたがin vitro, in vivoにてこれを検出できなかった。4)HERC2のC末端3559-4834アミノ酸の免疫沈降物はin vitroにてユビキチンリガーゼ活性を有し、GST-BRCA1をポリユビキチン化した。この活性はHECTドメインのユビキチン結合コンセンサス部位であるC4762の変異C4762Sにて死活した。InvivoにてHERC2はC4762依存的かつBRCA1のdegron依存的にBRCA1をユビキチン化した。

(2)これによりBRCA1/BARD1のE3活性を阻害する。(3)E3活性阻害に加え、BRCA1/BARD1によって生じたポリユビキチン鎖を脱ユビキチン化する活性も併せ持つ。(4)BAP1抑制により細胞のS樹が延長し、電離放射線に対する感受性が亢進する。
表象メディアとモードの相関性に関する芸術社会学的研究 劇衣裳、絵本、人形を中心に

「演劇」と「絵本」と「人形」の三種類の表象メディアは、衣裳や風俗流行とモードの相関性に関して極めて密接な三角関係にあり、(1)「舞台衣裳と劇の内容と風俗流行の相関性」、(2)「19世紀後半のイギリスの子供服とモード、社会との相関性」、(3)「人形の表象価値の在り様と各階層の欲望の相関性」という各テーマについて佐々井、坂井、増淵がそれぞれ独自に調査研究し、資料の分析を行い、研究代表者の増淵が研究の全体的なとりまとめと総括を行った。「劇の舞台衣裳(主としてオスカー・ワイルドの劇)」「子供服(主としてケイト・グリーナウェイとの関係)」「人形(主としてセト・ノベルティ)」は、いずれも時代、社会の動向や価値観、風俗流行のモードなどと密接にかかわる表象メディアであり、これらの表象メディアの在り様や価値、構造、時代、歴史、階層などとのかかわりについて文献的、画像的に調査分析研究し、またおのずから問題の所在の共通性やテーマの相関性が鮮明に認識されることになり、その成果を印刷物の形でまとめることができた。今後は、その成果を広く公表することにつとめ、かつその方法論やその成果内容について批判を仰ぐことにしたい。「演劇」と「絵本」と「人形」の三種類の表象メディアは、衣裳や風俗流行とモードの相関性に関して極めて密接な三角関係にあり、平成15年度では、各自が分担テーマに従いそれぞれ調査研究を行い、同時に19世紀後半から20世紀までの西洋、米国、日本における表象メディアとモードの相関性についての芸術社会学的な全体像を把握することに努めた。佐々井は、19世紀後半のイギリス演劇の舞台衣裳、とくにオスカー・ワイルドの喜劇のストーリーと衣裳との関係性について考察し、当時の婦人雑誌に紹介された当該衣裳の記事を集め、その評価について調べた。その結果、喜劇の表現性は舞台衣裳により大きく左右され、しかもそれらの衣裳が当時流行の先端をいくドレス・メーカーによって制作され、かつ観客の批評の対象となっていたことを明らかにした。坂井は、19世紀後半のイギリスの絵本と子供服の関係性、とくにケイト・グリーナウェイの作品とそれに影響を受けた子供服、ケイト・グリーナウェイ・ファッションの関係について考察した。彼女によって描かれたファッションは、当時の主流の子供服とはスタイル、使用生地、装飾など多くの面で異なるにもかかわらず、「グリーナウェイ・ファッション」が子供服の選択肢の一つとして受容された理由として、作品の絶大な人気、シンプルで作りやすい、古風な趣がある、当時理想と考えられていた「無垢で幸せそうな子供」を演出しうるなどについて明らかにした。増淵は、19世紀後半から20世紀までの人形とモード、価値の関係性について考察し、分業による多量生産システムで作られる人形・フィギュア(セト・ノベルティ、ソフトビニール製人形)と作家が一人で作品を制作する「自彫、自描、自装」の創作人形・フィギュアの問題点について調査研究を行い、表象芸術メデイアと時代、社会、国民性の関係性について考察した。「演劇」と「絵本」と「人形」の三種類の表象メディアは、衣裳や風俗流行とモードの相関性に関して極めて密接な三角関係にあり、平成16年度では、各自が分担テーマに従いそれぞれ調査研究を行い、同時に19世紀後半から20世紀までの西洋、米国、日本における表象メディアとモードの相関性について芸術社会学的に個別像とそれに基づいた全体像を把握することに努めた。佐々井は、19世紀後半のイギリス演劇の舞台衣裳、とくにオスカー・ワイルドの喜劇のストーリーと衣裳との関係性について引き続き分析し、ワイルドの喜劇に登場する「新しい女」について、そのルーツであるアメリカの動向とその服装について検討し、喜劇の解釈における思想的な背景を明らかにした。坂井は、児童文学と子ども服の関係について、次の二点を中心に研究を進めた。一つは、バーネット夫人作『小公子』と小公子ドレスの流行についてである。もう一つは、ナーサリーライムズのキャラクター、「ハバードおばさん」とハバードおばさんドレス類の流行である。両者とも、当時一般に着用されていた子ども服とはスタイルが大幅に異なったにもかかわらず、1880年代を中心に爆発的な流行を見た。大流行に至るまでのプロセスを詳察した結果、19世紀末に於けるレトロ趣味とともに、経済性、汎用性が必要不可欠であることがわかった。

増淵は、19世紀から20世紀にいたる表象芸術メディアと時代、社会、国民性の関係性について考察し、引き続き人形・フィギュア(セト・ノベルティ、ソフトビニール製人形)の調査研究と、人形と価値、日欧の関係性について調査研究した。(1)「舞台衣裳と劇の内容と風俗流行の相関性」、(2)「19世紀後半のイギリスの子供服とモード、社会との相関性」、(3)「人形(主としてセト・ノベルティ)の表象価値の在り様と各階層の欲望の相関性」という各テーマについて佐々井、坂井、増淵がそれぞれ独自に調査研究し、資料の分析を行い、また報告をし、研究代表者の増淵が共同研究の全体的なとりまとめと総括を行った。「劇の舞台衣裳」「子供服」「人形」は、いずれも時代、社会の動向や価値観、風俗流行のモードなどと密接にかかわる表象メディアであり、これらの表象メディアの在り様や構造、時代、歴史、階層などとのかかわり、模様やパターン、様式・フィギュアの象徴性、価値観などの問題について文献的、画像的に調査分析研究することにより、おのずから問題の所在の共通性やテーマの相関性が鮮明に認識されることになり、その成果を印刷物の形でまとめることができた。今後は、その成果を広く公表することにつとめ、かつその方法論やその成果内容について批判を仰ぐことにしたい。
易摂食性食品における咀嚼・嚥下特性と力学特性の関係

寒天ゲル,ゼラチンゲルおよび寒天ゲル分散ペーストの摂取量と咀嚼回数が,食塊の咽頭部通過時における移動速度と食塊の力学特性に及ぼす影響を検討した.その結果,寒天ゲルでは主に破砕された食片の大きさと量が,ゼラチンゲルでは咀嚼後の融解の程度が影響すると推察された.4種類の寒天ゲル分散ペーストにおいては,キサンタンガムが最も分散媒の添加割合および咀嚼回数の影響を受け難くかった.これらの結果から,食塊の最大速度は食塊がやわらかく,まとまるに従い低下することが判明した.寒天ゲル,ゼラチンゲルおよび寒天ゲル分散ペーストの摂取量と咀嚼回数が,食塊の咽頭部通過時における移動速度と食塊の力学特性に及ぼす影響を検討した.その結果,寒天ゲルでは主に破砕された食片の大きさと量が,ゼラチンゲルでは咀嚼後の融解の程度が影響すると推察された.4種類の寒天ゲル分散ペーストにおいては,キサンタンガムが最も分散媒の添加割合および咀嚼回数の影響を受け難くかった.これらの結果から,食塊の最大速度は食塊がやわらかく,まとまるに従い低下することが判明した.市販されている増粘剤は主原料によって、キサン久ガム系、グアーガム系、澱粉系の3タイプに分類される。本年度は連続相を構成する分子の構造によって、食品の物性と飲み込み特性がどのように影響を受けるのか検討した。試料として、キサンタンガム、グアーガムおよび澱粉の3種の増粘剤と水を合わせた計4種類の継続相中に固体試料として寒天ゲルを分散したモデル試料を用いた。厚生労働省の定める方法によりテクスチャー特性値を、また動的粘弾性率も測定し、併せて咽頭部での食塊の最大移動速度を超音波画像診断装置により測定し、加えて官能評価も実施した。キサンタンガムペーストでは他のペーストよりも硬さは低く、凝集性は高く、硬さ、凝集性および食塊の最大移動速度は分散媒の添加割合および咀嚼回数の影響を受けず、寒天ゲルへの添加効果は4種類のペーストの中で最も高かった。これはキサンタンガムの強いシュドプラスチック粘性によると考えられる。寒天ゲルが咀嚼によって破壊されてもテクスチャー特性値に影響を及ぼさなかったためと思われる。グアーガムペーストでは咀嚼回数の増加に伴い、硬さと貯蔵弾性率は低下したが、付着性が大きいという特徴を持ち、食塊の最大移動速度は咀嚼回数の影響を受け難かった。澱粉ペーストでは咀嚼回数の増加に伴い、貯蔵弾性率は低下したが、食塊の最大移動速度は反対に速くなり、寒天ゲルへの添加効果は弱かった。咀嚼後では澱粉の付着性は水とほぼ同程度となり、唾液に含まれるアミラーゼによってアミロースとアミロペクチンが分解され、ネットワーク構造が崩壊した。水では咽頭部通過の最大移動速度は速く、硬さは咀嚼後でも他のペーストを添加した試料より高い値を示し、添加効果は最も小さかった。嚥下機能の低下した者にとって食べやすいとされる食品の基礎データを集積するために、咀嚼によって破砕しかされない寒天ゲルと融解現象を伴うゼラチンゲルについて、咽頭部での食塊の流速と摂取量ならびに咀嚼回数との関係について検討した。1.0%寒天ゲルと3.0%ゼラチンゲルを試料とし、試料の1回の摂取量を3、6、9、12g、咀嚼回数を5、10、30、50回とした。超音波画像診断装置(NEMIO SSA-550A型東芝メディカル社製)を用い、嚥下時の咽頭部の食塊の流速をパルスドップラー法により測定した。また、レオナー(RE-3305S山電社製)により咀嚼後の試料のテクスチャー測定を行い、硬さと付着性を求めた。併せて、女子学生9名を被験者とし、-2+2の5点尺度法による官能評価を行った。その結果、寒天ゲルの硬さは、摂取量が同一の場合、咀嚼回数が増えるに従い低下したが、30回咀嚼と50回咀嚼ではその差は小さかった。同一咀嚼回数では、咀嚼量が増えると硬さは増加し、摂取量が増えるほど咀嚼回数の影響は大きくなった。ゼラチンゲルでは、5回、10回咀嚼の硬さと30回、50回咀嚼の硬さがそれぞれ似た傾向を示し、近い値となった。官能評価では、寒天ゲルとゼラチンゲルともに、摂取量が少なくなり、咀嚼回数が増えるに従い飲み込みやすいと評価された。寒天ゲルの最大速度について高い値を示したのは、5回咀嚼の9g、12gにおいてであり、ゼラチンゲルの最大速度で高い値を示したのは、50回咀嚼の3g、6gであった。これらの結果は、寒天ゲルでは主に咀嚼によって破砕された食片の大きさと量が影響しており、ゼラチンゲルでは咀嚼後の融解の程度が主たる原因であると推察された。

昨年度の実験結果から、寒天ゲルでは摂取量が多く咀嚼回数の少ない場合には食塊が硬いゾル状となり、ゼラチンゲルでは摂取量が少なく咀嚼回数の多い場合には、食塊が液状となることが判明した。つまり、寒天ゲルでは咀嚼によって咽頭部の食塊の最大移動速度は制御できるが、口腔内で多くの咀嚼回数を必要とし、ゼラチンゲルでは多くの咀嚼回数は必要としないが、咀嚼しすぎると口腔内で融解が生じ、咽頭部での食塊の最大移動速度が制御できないことなど、単独ゲルにおいては問題があることが明らかとなった。そのため、寒天ゲルとゼラチンゲルの利点を活かし、欠点を補ったゲルについて検討することが必要と考えられた。本年度は、寒天ゾルとゼラチンゾルを混合してゲルを調製することで、咀嚼・嚥下困難者用食品としての改善が、単独ゲルと比較して認められるか否かを検討した。試料として、寒天ゾルとゼラチンゾルを3:1で混合したゼラチンゲル25%、1:1のゼラチンゲル50%、1:3のゼラチンゲル75%を用いた。併せて、寒天100%ゲルとゼラチン100%ゲルを加えて総合的に検討を行った。その結果、混合ゼラチン25%ゲル、混合ゼラチン50%ゲルと混合ゼラチン75%ゲルの硬さ、咽頭部での食塊の最大速度は、寒天100%ゲルとゼラチン100%ゲルの中間の値を示した。混合ゲルの中では、混合ゼラチン25%ゲルと50%ゲルは、摂取量や咀嚼回数が変化しても、硬さの変化が比較的狭い範囲にあり、咽頭部での食塊の最大速度の上昇も抑えられ、飲み込みやすい試料であることが判明した。
核内受容体融合遺伝子の導入による乳癌治療の新戦略

乳癌における治療の第一選択は外科的切除であるが、それゆえ、腋窩郭清を含めた至適な切除範囲を正確に予測し、これを必要最小限に止めるとともに、多岐にわたる術後補助療法の治療効果を予知して、画一的な集学的治療を回避することが肝要である。初年度においては、導入の可能な範囲やその効率予測を検討するために、臨床検体(切除標本)から得られる基礎データの集積に努めた。薬剤耐性を反映するP glycoprotein(Pgp)の発現と、新鮮切除標本を用いたin vitro感受性試験であるSDI testの相関および再発症例における補助療法の治療効果との相関を検討した。Pgpの発現と、SD活性や臨床病理学的因子との間に有意差は見られなかったが、Pgp(+)群のほうが(-)群に比して有意に再発率が高かった(22例、33.8%vs.8例、10.1%、p<0.001)。これは、Pgp(-)の症例では術後補助療法が奏効して再発を予防しえた可能性が示唆されるが、再発例30例の生存率においても、Pgp(-)群の生存率が有意に良好で、先の可能性を支持する結果であった。したがってPgp(+)症例は、そのままでは補助療法が奏効しにくい可能性が高く、遺伝子導入を利用した治療によって得られるメリットが大きなサブグループであると考えられた。さらに次年度(最終)においては、血管新生因子Vascular Endothelial Growth Factor(VEGF)の関連遺伝子として、リンパ管内皮にreceptorをもつVEGF-Cの発現は、乳癌の予後因子となり得るか否かについて検討したところ、VEGF-C陽性例ではリンパ管浸潤がみられ、再発率が高く5年累積健存率が低いという新しい知見が得られた。対象は1994年から1997年に、教室で根治手術を施行した乳癌症例98例を対象とし、Santa Cruz社のヤギポリクローナル抗体を用いて免疫染色を行った。VEGF-Cは乳癌の細胞質にのみ顆粒状に特異的に染まり、10%以上染まるものを陽性とした。<検討1>98例における陽性率は39.8%であった(39/98)。陽性の39例をA群、陰性59例をB群として臨床病理学的因子について単変量及び多変量解析を行ったところ、98例の平均年令は55歳で、腫瘍径は3.7±2.0cm、組織型はinvasiveが94例、non-invasiveは4例であった。静脈浸潤陽性は28.6%(28/98)、n(+)43.9%(43/98)、TNMStageI・II86例III・IV12例で、これらの因子について両群間に差は見られなかった。しかし、n因子と相関すべきly因子はA群では61.4%(27/39)でly(+)であったのに対し、B群では38.6%(17/59)と前者で有意に高かった(p=0.0004)。<検討2>リンパ節転移陰性(n0)の55例に着目し、リンパ管浸潤(ly)の有無別にly(-)をa群、(+)をb群として再発との関係に絞って検証した。VEGF-Cの発現はa群ly(-)では37例中8例(21.6%)であった。このa群はn0かつly0で本来良好な予後が予想されるが、VEGF-C(+)の8例では再発率が37.5%と、VEGF-C(-)の10%に比して有意に高く5年累積健存率でも有意差がみられた(89.7%vs62.5%)(p=0.0437)。VEGF-Cの発現はlyと相関していたが、更にly(-)例においてもVEGF-Cの発現する症例は有意に再発率が高く、lyより鋭敏に再発を予知し得ると考えられた。これは、VEGF-Cがリンパ節に転移する前段階での癌細胞の悪性度を反映する傍証となり得る。このように乳癌においてVEGF-Cの発現は、nやlyより鋭敏に再発を予知する因子として、これまでlow riskとみなされていたn0l,y0症例からhigh risk groupを選別するうえで有用である。

したがってPgp(+)症例は、そのままでは補助療法が奏効しにくい可能性が高く、遺伝子導入を利用した治療によって得られるメリットが大きなサブグループであると考えられた。さらに次年度(最終)においては、血管新生因子Vascular Endothelial Growth Factor(VEGF)の関連遺伝子として、リンパ管内皮にreceptorをもつVEGF-Cの発現は、乳癌の予後因子となり得るか否かについて検討したところ、VEGF-C陽性例ではリンパ管浸潤がみられ、再発率が高く5年累積健存率が低いという新しい知見が得られた。対象は1994年から1997年に、教室で根治手術を施行した乳癌症例98例を対象とし、Santa Cruz社のヤギポリクローナル抗体を用いて免疫染色を行った。VEGF-Cは乳癌の細胞質にのみ顆粒状に特異的に染まり、10%以上染まるものを陽性とした。<検討1>98例における陽性率は39.8%であった(39/98)。陽性の39例をA群、陰性59例をB群として臨床病理学的因子について単変量及び多変量解析を行ったところ、98例の平均年令は55歳で、腫瘍径は3.7±2.0cm、組織型はinvasiveが94例、non-invasiveは4例であった。静脈浸潤陽性は28.6%(28/98)、n(+)43.9%(43/98)、TNMStageI・II86例III・IV12例で、これらの因子について両群間に差は見られなかった。しかし、n因子と相関すべきly因子はA群では61.4%(27/39)でly(+)であったのに対し、B群では38.6%(17/59)と前者で有意に高かった(p=0.0004)。<検討2>リンパ節転移陰性(n0)の55例に着目し、リンパ管浸潤(ly)の有無別にly(-)をa群、(+)をb群として再発との関係に絞って検証した。VEGF-Cの発現はa群ly(-)では37例中8例(21.6%)であった。このa群はn0かつly0で本来良好な予後が予想されるが、VEGF-C(+)の8例では再発率が37.5%と、VEGF-C(-)の10%に比して有意に高く5年累積健存率でも有意差がみられた(89.7%vs62.5%)(p=0.0437)。VEGF-Cの発現はlyと相関していたが、更にly(-)例においてもVEGF-Cの発現する症例は有意に再発率が高く、lyより鋭敏に再発を予知し得ると考えられた。これは、VEGF-Cがリンパ節に転移する前段階での癌細胞の悪性度を反映する傍証となり得る。このように乳癌においてVEGF-Cの発現は、nやlyより鋭敏に再発を予知する因子として、これまでlow riskとみなされていたn0l,y0症例からhigh risk groupを選別するうえで有用である。乳癌における治療の第一選択は外科的切除であるが、それゆえ、腋窩郭清を含めた至適な切除範囲を正確に予測し、これを必要最小限に止めるとともに、多岐にわたる術後補助療法の治療効果を予知して、画一的な集学的治療を回避することが肝要である。本研究は、アポトーシスのシグナル伝達に関わるFasに着目し、Fas蛋白の膜貫通領域を含んだデスドメインとEstrogen Recepto(ER)のリガンド結合領域を融合させ、これを癌細胞に導入させることによって、エストロゲン依存性のアポトーシス誘導を試み、結果的に乳房切除範囲の縮小化を図るとともに、臨床例における遺伝子治療の可能性を追及することを目的とする。初年度においては、導入の可能な範囲やその効率予測を検討するために、臨床検体(切除標本)から得られる基礎データの集積に努めた。薬剤耐性を反映するP glycoprotein(Pgp)の発現と、新鮮切除標本を用いたin vitro感受性試験であるSDI testの相関および再発症例における補助療法の治療効果との相関を検討した。
鳥獣被害の発生構造の計量的分析とそのモデル化

本研究課題は里地里山の環境変化と鳥獣被害の関係を,マクロ,メソ,ミクロの異なる空間階層ごとに明らかにし,それらの関係を数学的にモデル化することを試みるものであるが,1年目にはマクロレベルとミクロレベルの分析を,2年目にはメソレベルの分析を行った。3年目となる本年度は,各空間レベル(3階層)のモデルの統合を試みる予定であったが,上位階層のデータが得られにくいことから,実効的な統合モデルの作成は困難であると考えられた。一方,近年の鳥獣被害の台頭は土地利用変化が大きな要因であると指摘されているところであり,特に,休耕地の増加や水田の作付体系の多様化が大いに関係していると考えられることから,土地利用変化と鳥獣被害の関係をマクロレベルのような広い範囲で分析することは,3階層の統合モデルの作成と同等に意義深いものであると考えられる。特に,近年は衛星リモートセンシング技術とGISの進歩により,広い範囲の土地利用状況を高い精度で把握することが可能となってきつつある。そこで,衛星画像による水田の作付時期の判別がどの程度可能であるかについて,予察的な分析を行うこととした。結果として,中解像度の光学センサーであれば,かなりの精度での判別が期待できるが,田植え時期は晴天日が少ないため,観測機会が少ないという欠点があること,また,マイクロ波センサーであれば,観測が天候には影響されない利点があるものの,判別精度が低いという欠点があることが分かった。そこで,高頻度観測衛星による水面率の推計を試みたところ,湛水実績と推計値は比例関係にあり,高頻度観測衛星を補完的に用いることで精度の向上が期待できると考えられた。野生鳥獣の行動範囲は広く,空間的に見た場合の被害の発生範囲も年々拡大しつつある。したがって,従来のように「個体数調整」や「防護」といった手段で局所的・個別的に対処するだけでなく,より広域的な観点から対応するための体系の確立が不可欠である。すなわち,鳥獣被害対策を農村計画や地域計画等の計画体系の中に空間計画として位置づけて,広域的・計画的に対処していくべきであると考えられる。本研究は里地里山の環境変化と鳥獣被害の関係を,マクロ,メソ,ミクロの異なる空間階層ごとに明らかにし,それらの関係を数学的にモデル化することを試みるものである。マクロスケールでの分析としては,中国四国地方を対象とし,イノシシ,シカ,サル,クマについて,環境省の公表している5kmメッシュデータ(生息の有無)を利用し,生息の有無を規定する要因について,土地利用および地形との関係を分析した。メソスケールでの分析では,中国四国地方で,鳥獣被害記録の得られた複数の市町村を対象とし,鳥獣被害の発生した集落と発生しなかった集落の違いについて分析した。ミクロスケールでの分析では,岡山県内で被害の程度や立地条件の異なる3集落を選択し,聞き取り調査と現地悉皆調査を行い,農地一筆ごとの作付け状況と被害状況,および浸入防止柵等の防御対策や農家の取り組み状況を精査した。これらをGIS上で扱えるようラジタルデータ化し,農地一筆ごとの被害確率について作付け状況や周辺環境,柵等の防御手段から多変量解析的に分析した。次年度以降の研究により,上記3スケールの分析の精緻化とこれら3階層間の関連性を捉えることにより,空間計画学的な対処方法の確立を目指す。本研究課題は里地里山の環境変化と鳥獣被害の関係を,マクロ,メソ,ミクロの異なる空間階層ごとに明らかにし,それらの関係を数学的にモデル化することを試みるものであるが,2年目となる本年度は上記3階層の内,中間のメソレベルに焦点をしぼり,また獣種もイノシシに絞った研究を行った。本研究でのメソレベルとは,集落を最小空間単位とするものであり,農地一筆一筆を空間単位とするものをミクロレベルの上位に位置づけられる階層である。従って,メソレベルでの研究とは,集落単位で集計された鳥獣被害の発生状況と集落単位で集計された集落環境指標(農家数,耕作放棄面積,農地の分布状況,被害対策の状況等)の関係の数学的モデル化を目的とするものとなる。ここで問題となるのは,集落単位での鳥獣被害の発生状況や要因,被害対策等,モデル化に必要な情報については入手可能なデータが少なく,必要なデータが十分得られないことである。特に,集落単位での被害の発生状況や進入防止柵の設置状況については,通常,データは存在しない。しかしながら,これらは数値としては存在しないが,住民の頭の中には感覚的なものとして存在する。そこで,本年度の研究では,地元住民の中で,近隣の1020程度の複数集落のイノシシ被害に詳しい方を対象として,AHPを実施し,集落別の被害の発生状況や進入防止柵の設置率等の計量が困難である指標について,一対比較をお願いし,これを数値化すると共に,農家人口,耕作放棄率,進入防止柵の設置率,集落周辺のイノシシの生息密度等の要因についても,要因の重要度に関する一対比較をお願いすると共に,集落間の一対比較もお願いした。これらの解析結果から,イノシシ被害の発生要因ごとのウエイトを明らかにすると共に,これらのウエイトが妥当であると判断されることを明らかにした。

3年目となる本年度は,各空間レベル(3階層)のモデルの統合を試みる予定であったが,上位階層のデータが得られにくいことから,実効的な統合モデルの作成は困難であると考えられた。一方,近年の鳥獣被害の台頭は土地利用変化が大きな要因であると指摘されているところであり,特に,休耕地の増加や水田の作付体系の多様化が大いに関係していると考えられることから,土地利用変化と鳥獣被害の関係をマクロレベルのような広い範囲で分析することは,3階層の統合モデルの作成と同等に意義深いものであると考えられる。特に,近年は衛星リモートセンシング技術とGISの進歩により,広い範囲の土地利用状況を高い精度で把握することが可能となってきつつある。そこで,衛星画像による水田の作付時期の判別がどの程度可能であるかについて,予察的な分析を行うこととした。結果として,中解像度の光学センサーであれば,かなりの精度での判別が期待できるが,田植え時期は晴天日が少ないため,観測機会が少ないという欠点があること,また,マイクロ波センサーであれば,観測が天候には影響されない利点があるものの,判別精度が低いという欠点があることが分かった。そこで,高頻度観測衛星による水面率の推計を試みたところ,湛水実績と推計値は比例関係にあり,高頻度観測衛星を補完的に用いることで精度の向上が期待できると考えられた。
安全確認型の燃焼診断手法によるマルチマイクロフレームのスマートコントロール

本論文では,バーナー上に形成されるマルチマイクロフレームを取り扱い,安全確認型の燃焼診断手法を用いてスマートコントロールする術を調べた.ここでは,3,7,19本のステンレスチューブによる三つのタイプのマルチマイクロバーナーを用意した.予混合火炎の発光強度の時間履歴を測定し,その二乗平均平方根を求め,平均値で標準化した発光ゆらぎのパワースペクトル密度を求めた.得られた二乗平均平方根は流量とバーナーのタイプに依存し,当量比が大きくなると共に増大した.低周波数域において1/fスペクトルが観測され,当量比が充分大きいときにはパワースペクトル密度に鋭いピークが見られた.加えて,発光ゆらぎに関する時間履歴解析を行い,アトラクターを求め,予混合火炎のゆらぎの特性を調べた.アトラクターはトーラス状であり,それゆえ予混合火炎の挙動は準周期的であることが明らかになった.本論文では,バーナー上に形成されるマルチマイクロフレームを取り扱い,安全確認型の燃焼診断手法を用いてスマートコントロールする術を調べた.ここでは,3,7,19本のステンレスチューブによる三つのタイプのマルチマイクロバーナーを用意した.予混合火炎の発光強度の時間履歴を測定し,その二乗平均平方根を求め,平均値で標準化した発光ゆらぎのパワースペクトル密度を求めた.得られた二乗平均平方根は流量とバーナーのタイプに依存し,当量比が大きくなると共に増大した.低周波数域において1/fスペクトルが観測され,当量比が充分大きいときにはパワースペクトル密度に鋭いピークが見られた.加えて,発光ゆらぎに関する時間履歴解析を行い,アトラクターを求め,予混合火炎のゆらぎの特性を調べた.アトラクターはトーラス状であり,それゆえ予混合火炎の挙動は準周期的であることが明らかになった.メタンや水素などの希薄燃焼では,火炎は不安定に成り易いことが知られている.それゆえ,メタンなどの火炎を安全に取り扱うためには,火炎不安定挙動のメカニズムを知り,それらを安全にかつスマートにコントロールする必要がある.メタンなどを燃料とするマルチマイクロフレームは,フラットフレームと比較して,燃焼範囲が広く,火炎が安定である.これらの火炎を,カオス時系列解析をベースとする燃焼診断手法を用いてコントロールすることは,非常に有用である.しかし,従来の手法は危険検出型であるので,必ずしも安全を確保することはできない.そこで,安全確認型の燃焼診断手法を開発し,それをマルチマイクロフレームに適用する.そして,マルチマイクロフレームの特性を診断して,それをスマートコントロールする術を構築することが重要である.本研究では,マルチマイクロバーナー上に火炎を形成させて実験を行い,マルチマイクロフレームの特性を調べる.そして,安全確認型の燃焼診断手法を適用し,スマートコントロールする術を明らかにする.ここでは,予混合気としては,メタン/空気を取り扱う.また,混合気中に水素や不活性ガスなどを添加してその影響を調べる.各々のガスの流量は,精密ガス流量計でコントロールし,火炎の不安定な挙動は,ディジタルビデオカメラで撮影する.ガス分析計を用いて燃焼ガス中の窒素酸化物濃度を測定し,混合気の成分濃度との関係を調べる.また,温度分布の時間変化をサーモトレーサーにより測定し,それらの画像を計算機に取り込み処理する.そして,火炎の不安定挙動が燃焼範囲や窒素酸化物濃度に与える影響を調べるまた,マルチマイクロフレームからの発光をフォトダイオードで受光し,その信号の波形をデータ収集装置を介して計算機に取り込む.パワースペクトルとアトラクターから,火炎の不安定挙動の特性を解析する.本年度は,マルチマイクロフレームの基本的な特性を調べるために,3本,7本および19本のマイクロバーナーを用いて実験を遂行した.そして,(1)発光強度の時系列,(2)RMS,(3)パワースペクトル,(4)アトラクター,(5)可燃範囲を求めた.これらの知見を基にして,次年度は,安全な燃焼診断手法を開発する予定である低炭素社会の構築には,メタンや水素などの希薄燃焼を積極的に活用する必要がある.メタンや水素などの希薄燃焼では,火炎は不安定に成り易いことが知られている.それゆえ,メタンなどの火炎を安全に取り扱うためには,火炎不安定挙動のメカニズムを知り,それらを安全にかつスマートにコントロールする必要がある.メタンなどを燃料とするマルチマイクロフレームは,フラットフレームと比較して,燃焼範囲が広く,火炎が安定である.これらの火炎を,カオス時系列解析をベースとする燃焼診断手法を用いてコントロールすることは,非常に有用である.しかしながら,従来の手法は危険検出型であるので,必ずしも安全を確保することはできない.そこで,安全確認型の燃焼診断手法を開発し,それをマルチマイクロフレームに適用する.そして,マルチマイクロフレームの特性を診断し,それをスマートコントロールする術を構築することが重要である.ここでは,マルチマイクロバーナー上に火炎を形成させて実験を行い,マルチマイクロフレームの特性を調べる.そして,安全確認型の燃焼診断手法を適用し,スマートコントロールする術を明らかにする.マルチマイクロフレームからの発光をフォトダイオードで受光し,その信号の波形はデータ収集装置を介して計算機に取り込む.パワースペクトルとアトラクターから,火炎の不安定挙動の特性を解析する.今年度は,マルチマイクロフレームの特性を調べるために,複数のマイクロバーナーを用いて実験を遂行した.そして,発光強度の時系列,ゆらぎの強さ,ゆらぎのパワースペクトル,三次元空間に再構築したアトラクターを求めた.加わえて,安全を確保しながら燃焼させるための適切な条件を確定した.

近年,二酸化炭素の排出が地球温暖化の観点から大きな問題となっている.二酸化炭素排出を抑制した社会,つまり低炭素社会の構築には,メタンや水素などの希薄燃焼を積極的に活用する必要がある.メタンや水素などの希薄燃焼では,火炎は不安定に成り易いことが知られている.それゆえ,メタンなどの火炎を安全に取り扱うためには,火炎不安定挙動のメカニズムを知り,それらを安全にかつスマートにコントロールする必要がある.メタンなどを燃料とするマルチマイクロフレームは,フラットフレームと比較して,燃焼範囲が広く,火炎が安定である.これらの火炎を,カオス時系列解析をベースとする燃焼診断手法を用いてコントロールすることは,非常に有用である.しかしながら,従来の手法は危険検出型であるので,必ずしも安全を確保することはできない.そこで,安全確認型の燃焼診断手法を開発し,それをフラットフレームやマルチマイクロフレームに適用する.そして,それらのフレームの特性を診断し,スマートコントロールする術を構築することが重要である.本研究では,フラットバーナーとマルチマイクロバーナー上に火炎を形成させて実験を行い,両フレームの特性を調べる.そして,安全確認型の燃焼診断手法を適用し,スマートコントロールする術を明らかにする.フラットフレームやマルチマイクロフレームからの発光をフォトダイオードで受光し,その信号の波形はデータ収集装置を介して計算機に取り込む.パワースペクトルとアトラクターから,火炎の不安定挙動の特性を解析する.今年度は,フラットフレームとマルチマイクロフレームを用いて実験を遂行した.そして,発光強度の時系列,ゆらぎの強さ,ゆらぎのパワースペクトル,三次元空間に再構築したアトラクターを求め,両フレームの違いを考察した.加えて,安全を確保しながら燃焼させるための適切な条件を確定した.