hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
GaAs単結晶成長固液界面制御のための熱・物質移動現象の解明

GaAs単結晶成長における熱・物質移動現象の解明を目的として,融液の複雑な流動現象を明らかにするために,可視化実験装置を用いて成長装置を模擬したるつぼ内の融液の流動観察を行った.また,種々の結晶径,結晶長における成長装置内の熱流動数値計算を行い,単結晶成長実験結果と比較・検証することで実現象の解明を試みた.本研究により融液の流動特性をある程度明らかにできたほか,異なった結晶径,結晶長における装置内の熱・流動特性も明らかにすることができた.GaAs単結晶成長における熱・物質移動現象の解明を目的として,融液の複雑な流動現象を明らかにするために,可視化実験装置を用いて成長装置を模擬したるつぼ内の融液の流動観察を行った.また,種々の結晶径,結晶長における成長装置内の熱流動数値計算を行い,単結晶成長実験結果と比較・検証することで実現象の解明を試みた.本研究により融液の流動特性をある程度明らかにできたほか,異なった結晶径,結晶長における装置内の熱・流動特性も明らかにすることができた.GaAs単結晶成長における熱・物質移動現象の解明を目的として,本年は融液の複雑な流動現象を明らかにするために,可視化実験装置を用いて成長装置を模擬したるつぼ内の融液の流動観察を行なうとともに,流動観察の結果と数値計算の比較を行い,計算の妥当性の検証を行った.一方,成長装置内における熱流動の数値計算を行い,GaAs結晶成長結果と比較・検証することで実現象の解明を試みた.可視化実験は,るつぼを模擬したビーカー内にGaAsを模擬した水と封止材である酸化ホウ素を模擬した機械油を用いて行なった.トレーサー粒子にはGlass Hollow Spheresを用いた.実験装置は成長装置と同様に加熱ができ,模擬結晶とビーカーも回転する構造となっている.本可視化実験により,封止材を模擬した油層では回転流れの支配が強くなる特徴やリング挿入深さの影響を明らかにすることができた.また,リング挿入深さは熱・流動特性に影響を与える大きな因子であることが明らかになったほか,数値計算によってもその特性を確認することができ,計算の妥当性についても検証することができた.一方,成長装置内の熱流動解析では,大型結晶成長装置は超大型結晶成長と比較して上部のガスの流速がかなり大きく,5インチの結晶成長では遮蔽板と結晶の間に特異な流動が出現することを明らかにしたほか,大型結晶成長装置を用いた6インチの結晶成長では,結晶周りのガスの温度が結晶よりも高くなる部分があることも明らかとなった.以上,本年度の研究により融液の基本的な熱・流動特性や影響因子を明らかにできたほか,装置内の熱・流動特性も明らかにすることができた.GaAs単結晶成長における熱・物質移動現象の解明を目的として,融液の複雑な流動現象を明らかにするために,前年度に引き続き可視化実験装置を用いて成長装置を模擬したるつぼ内の融液の流動観察を行なうとともに,流動観察の結果と数値計算の比較を行い,計算モデルの妥当性の検証を行った.一方,種々の結晶径,結晶長における成長装置内の熱流動数値計算を行い,GaAs結晶成長実験結果と比較・検証することで実現象の解明を試みた.可視化実験は,るつぼを模擬したビーカー内にGaAsを模擬した水と封止材である酸化ホウ素を模擬した機械油を用いて行なった.トレーサー粒子にはGlass Hollow Spheresを用いた.実験装置は成長装置と同様に加熱ができ,模擬結晶とビーカーも回転する構造となっている.今年度はるつぼの回転数や結晶の回転数を変えたほか,融液の量も変化させて可視化実験を行った.それぞれの可視化結果は遠心力と対流が共存し互いに影響しあうものとなったが,数値計算によってもその特性を定性的に確認することができ,計算モデルの妥当性についても検証することができた.一方,成長装置内の熱流動解析では,大型炉における歩留まりの違いを明らかにするために,種々の結晶径,結晶長に対する解析を試みた.その結果,結晶径を問わず結晶長が長くなると結晶近傍の温度が上昇することが明らかになったほか,雰囲気中の窒素ガスの流動が結晶径の異なる成長において大きく変化することが明らかになった.このガス流動の違いが結晶の温度分布に与える影響は大きいこともわかった.以上,本年度の研究により融液の流動特性をある程度明らかにできたほか,異なった結晶径,結晶長における装置内の熱・流動特性も明らかにすることができた.GaAs単結晶成長における熱・物質移動現象の解明を目的として,融液の複雑な流動現象を明らかにするために,前年度に引き続き可視化実験装置を用いて成長装置を模擬したるつぼ内の融液の流動観察を行なうとともに,流動観察の結果と数値計算の比較を行い,計算モデルのさらなる検証を進めた.一方,種々の結晶径,結晶長における成長装置内の熱流動数値計算を行ったほか,結晶欠陥である多結晶化の発生要因を追求するために,融液へのシード(種結晶)付け時の詳細な熱流動数値計算を行った.可視化実験は,るつぼを模擬したビーカー内にGaAsを模擬した水と封止材である酸化ホウ素を模擬した機械油を用いて行なった.トレーサー粒子にはGlass Hollow Spheresを用いた.実験装置は成長装置と同様に加熱ができ,模擬結晶とビーカーも回転する構造となっている.今年度はるつぼの回転数や結晶の回転数の違い,融液の量の変化に加えて,回転方向を変えたものや擬似

結晶近傍の流動に着目して詳細な可視化実験を行った.それぞれの可視化結果は遠心力と対流が共存し互いに影響しあうものとなったほか,結晶に引きずられる流動も確認できた.数値計算によってもその特性を定性的に表現することができ,計算モデルのさらなる精度向上に結びつけることができた.一方,成長装置内の熱流動解析では,大型炉における歩留まりの違いを明らかにするために,種々の結晶径,結晶長,シード付け時に関する解析を試みた.その結果,結晶径を問わず結晶長が長くなると結晶近傍の温度が上昇することが明らかになったほか,雰囲気中の窒素ガスの流動が結晶径の異なる成長において大きく変化することが明らかになった.このガス流動の違いが結晶の温度分布に与える影響が大きいこともわかった.また,シード付け時には結晶のサイズにより周囲のガス流速が大きく異なることが明らかになったほか,そのガス流動が影響し,シードにおける温度勾配が大きく異なることが確認できた.以上,本年度の研究により融液の流動特性について詳細を明らかにできたほか,計算モデルの精度向上を図ることができた.また,異なった結晶径,結晶長に加えてシード付け時の装置内の熱・流動特性も明らかにすることができた.
術後の運動制限下における理学療法の質的トレーニングの検討

研究目的:身体運動が制限される時期における筋力低下は日常生活動作に影響を与え、不動化による筋力低下により大脳皮質の活性化領域が変化することが報告されている。運動の実施なしに課題を認知的にリハーサルするメンタルプラクティスおよび訓練実施の2週間介入による手指の巧緻性評価および大脳皮質の局所脳血流の変化から手術後早期や傷病急性期に身体運動が制限された状況下で有効な手指巧緻動作トレーニングの確立を検討した。研究方法:右手利きの健常者45名を3群に分け、コントロール群(15名)は何ら実施せず、メンタルプラクティス群(15名)は机に向かった椅子坐位姿勢で、右手で持った箸で小球を摘まみ一方の皿から他方の皿に移す動作をイメージさせた。運動イメージは1日に2分間イメージ持続を5回、イメージ間に30秒の休息を取り入れ、運動イメージの補完のためイメージと同様の動作の動画を2分間視聴した。訓練実施群(15名)は、机に向かった椅子坐位姿勢にて右手で持った箸で小球を摘まみ皿から皿に移す動作を1日に2分間を5回実施、実施間に30秒の休息を取り入れた。2群とも週5日、2週間実施した。介入効果を検討するため、Box and Block Testを用いた手指の巧緻性評価(3回測定)と同時に近赤外光イメージング装置(0MM-3000、島津製作所)を用いて両側の一次感覚運動野における局所脳血流の変化を3群とも実施前、2週間実施後に測定した。研究成果: Box and Block Testはメンタルプラクティス群と訓練実施群において有意な増加(p<0.01)を認め、局所脳血流は3群とも有意な変化を認めなかった。今回、箸動作のメンタルプラクティスにおいて手指の巧緻性の向上を認めたが、一次感覚運動野における活性化の変化を伴わないと考えられた。大脳皮質の活性化を増加させるまでに至らないがパフォーマンス向上の面から、身体運動制限の状況下でメンタルプラクティスによる手指巧緻動作トレーニングの有効な可能性が示唆された。
浮上磁場MHD数値計算による太陽磁束生成輸送過程の解明

採用の最終年度である今年度は、これまで得られた研究結果を取りまとめ、今後の研究の礎とする総仕上げを行った。はじめに、研究課題にも挙げられている「浮上磁場MHD数値計算」の結果をまとめて英文査読誌に発表した。これにより、太陽の活動領域(黒点領域)を形成する磁束について、磁場強度やねじれ量といった物理量に理論的な制約を与えることができた。さらに、数値計算結果から予想される浮上磁場の「減速運動」について日震学観測を実施し、成果を英文査読誌に発表した。観測結果は数値計算の予測ときわめて良く一致するものであり、本成果から、数値計算を観測的に検証することができたと言える。太陽活動領域における最大の特徴は、太陽系内最大の爆発現象である「フレア」を生じることにある。今年度は、申請者がこれまで行ってきた浮上磁場研究を元に、フレア理論までを含む発展的な研究を行った。はじめに、非常に活発な太陽活動領域NOAA 11158について、そのフレア発生機構を観測的に解明し、英文査読誌として成果を発表した。さらに、上述の浮上磁場数値計算を用いて、NOAA 11158の形成過程を再現し、フレア発生機構(=どのようにフレアが発生したのか)のみならずフレア活動領域形成過程(=なぜこの活動領域でフレアが発生したのか)までを解明した。本研究は英文査読誌に発表された。以上のように、今年度は浮上磁場数値計算の総まとめを行うとともに、浮上磁場の観測的研究や太陽フレア理論に関連する発展的な研究まで行うことができた。成果は査読論文のみならず、招待講演を含む国内・国際学会で発表された。当初の計画では、最終年度の目標としてこれまでの浮上磁場数値計算の総まとめを計画していた。しかし、実際には数値計算のまとめだけでなく、浮上磁場に関する日震学的な観測研究や、さらには太陽フレア理論にも関係する発展的研究まで行うことができた。また、以上の成果は既に査読論文や国内・国際学会で報告済みである。したがって、当初の計画以上に研究が進展していると評価する。(抄録なし)今年度は、はじめに太陽黒点形成に関する大規模な3次元数値シミュレーションを完成させた。これは当初の研究計画において、初年度の目標としたことである。申請者がこれまで用いてきた2次元シミュレーションコードを3次元に拡張し、計算の大規模化に備えて出力データ削減に努めた。2次元計算結果の結果は英文査読誌に報告された。以上で作られた3次元コードを、国立天文台天文シミュレーション用スーパーコンピュータ(CfCA)にて実行し、太陽対流層の深さ2万kmからの磁束浮上を計算した。シミュレーション結果を解析し、黒点形成過程に関する物理的な描像を得た。具体的には、太陽中を浮上する磁場は表面直下で減速し、平板な構造を取ることが分かった。これらの成果を英文査読誌や国際・国内学会において発表した。また、上記の3次元シミュレーションで得られた物理的な描像に関して、実際の太陽の観測結果と比較を行うため、人工衛星によって得られた太陽観測データの解析研究を行った。まず、日本の太陽観測衛星「ひので」の可視光望遠鏡データについて解析を行い、黒点出現時の表面磁場分布に関して特徴的な方向性・空間構造を持つことを明らかにした。この空間構造は3次元シミュレーションとの結果と整合的であったことから、表面磁場観測によって太陽内部の磁場構造を推定するのに役立つ可能性あることが分かった。この成果は国際・国内学会において発表された。さらに、太陽観測衛星SDOの観測データ解析を行った。その結果、太陽表面に黒点が出現する直前に強い水平発散流が現れることが分かった。この水平流は3次元数値シミュレーションによって予言されていたものである。本研究の重要性としては、水平流を観測することで将来発生する黒点を数時間前に予測できる可能性があるということである。この成果は、国内学会で報告された。また、英文査読誌にも受理済みである。今年度は、磁束浮上・黒点形成3次元数値シミュレーションについて計算パラメータを変更した計算を8例実施した。特に太陽表面に見られる強い流速場に焦点を当てて解析を行い、速度場のパラメータ依存性を明らかにした。このパラメータ研究の成果は、英文査読誌として投稿し、既に受理済みである。これまで申請者が行ってきた2次元・3次元数値シミュレーションでは、太陽表面に磁場が出現し黒点を形成する前に強い水平発散流が出現することが理論的に予測されていた。この流速場の存在を観測的に実証すべく、第1年度目(平成23年8月-9月)に米国スタンフォード大学に滞在し太陽観測衛星SDOのデータ解析を行った。今年度は以上の滞在研究による成果をまとめ、英文査読誌として出版、国内・国際学会にて報告した。さらに、これまでのシミュレーションの結果からは、太陽内部(対流層)を磁場が浮上する際、対流層の最上部で浮上磁場が減速する可能性が示唆されていた。このことに関連し、今年度6月-7月にはスタンフォード大学を再度訪問し、日震学(太陽内部を観測する地震学)的な手法を用いて太陽観測衛星SOHOのデータ解析を共同研究として行った。その結果、太陽対流層最上部において磁場が浮上・減速する様子を間接的にではあるが検証することができた。成果を英文査読誌として報告するべく、現在投稿・査読中である。太陽系で最大の爆発現象である太陽フレアは、特に複雑な形状をした黒点領域に生じることが知られている。

今年度は名古屋大学の草野完也教授らとフレアの発生過程・発生条件について共同研究を行った。申請者を共著者とした英文査読論文を出版し、本研究に関するプレスリリースも行った。さらに、申請者を主著者として、太陽の浮上磁場・黒点形成のフレア発生に対する影響について発展的な研究を行った。成果は国内・国際学会で発表され、英文査読誌として出版するため現在論文を執筆中である。採用の最終年度である今年度は、これまで得られた研究結果を取りまとめ、今後の研究の礎とする総仕上げを行った。はじめに、研究課題にも挙げられている「浮上磁場MHD数値計算」の結果をまとめて英文査読誌に発表した。これにより、太陽の活動領域(黒点領域)を形成する磁束について、磁場強度やねじれ量といった物理量に理論的な制約を与えることができた。さらに、数値計算結果から予想される浮上磁場の「減速運動」について日震学観測を実施し、成果を英文査読誌に発表した。観測結果は数値計算の予測ときわめて良く一致するものであり、本成果から、数値計算を観測的に検証することができたと言える。太陽活動領域における最大の特徴は、太陽系内最大の爆発現象である「フレア」を生じることにある。今年度は、申請者がこれまで行ってきた浮上磁場研究を元に、フレア理論までを含む発展的な研究を行った。はじめに、非常に活発な太陽活動領域NOAA 11158について、そのフレア発生機構を観測的に解明し、英文査読誌として成果を発表した。さらに、上述の浮上磁場数値計算を用いて、NOAA 11158の形成過程を再現し、フレア発生機構(=どのようにフレアが発生したのか)のみならずフレア活動領域形成過程(=なぜこの活動領域でフレアが発生したのか)までを解明した。本研究は英文査読誌に発表された。以上のように、今年度は浮上磁場数値計算の総まとめを行うとともに、浮上磁場の観測的研究や太陽フレア理論に関連する発展的な研究まで行うことができた。成果は査読論文のみならず、招待講演を含む国内・国際学会で発表された。当初の計画では、今年度は3次元数値シミュレーションの完成を目標としていた。しかし、実際には2次元・3次元計算の実行・解析と成果の出版に達したのみならず、人工衛星を用いた観測的な研究についても2種類の成果を挙げることが出来た。したがって、当初の計画以上に研究が進展していると評価する。当初の計画では、2年度目の目標として太陽観測衛星「ひので」やSDOなどの観測データを用いた比較研究を予定していた。しかし、今年度は観測データとの比較以上に、太陽の内部を診断する「日震学」という手法を用いた、磁束浮上領域の内部観測という発展的な解析にも取り組むことができ、すでに成果は国内・国際学会で発表されている。当初の計画では、最終年度の目標としてこれまでの浮上磁場数値計算の総まとめを計画していた。しかし、実際には数値計算のまとめだけでなく、浮上磁場に関する日震学的な観測研究や、さらには太陽フレア理論にも関係する発展的研究まで行うことができた。また、以上の成果は既に査読論文や国内・国際学会で報告済みである。
オノマトペを活用した芸術鑑賞における感性評価

本研究の目的は大きく分けて2つであった。1つは、鑑賞授業における鑑賞文の作成を支援する鑑賞シートを開発することである。なお、鑑賞シートは、オノマトペによる感性評価を中心として、子どもたちが答えやすいものを目指した。もう1つの目的は、完成した鑑賞シートを授業で使用してもらい、鑑賞文の作成に効果があるかを検証することである。結果、21語のオノマトペから構成される鑑賞シートが完成した。本鑑賞シートの実証授業では、多くの子どもたちが鑑賞文の作成がしやすくなったと回答してくれた。特に、普段鑑賞文を書くのが苦手な子どもたちに有効に働くことが実証された。「オノマトペを活用した感性評価用紙を完成」平成23年度に実施した予備調査および連携研究者との協議で選出したオノマトペに対し、様々な芸術作品の鑑賞をもとにどのくらい感じたかを評価してもらう調査を行った。調査には、本研究者が所属する短期大学の在学生だけでなく、実際に教材として使用してもらう中学生にも協力をしてもらった。その結果を因子分析し、感性評価用紙に適切と思われるオノマトペ21語を抽出した。それらは、7因子からなり、にぎやか因子(ごちゃごちゃ、ぐちゃぐちゃ、がやがや)、スリル因子(どきどき、はらはら、ぞくっ)、明るさ因子(わくわく、きらきら、ぴかぴか)、すごさ因子(ずどーん、どーん、どっしり)、いらだち因子(いらいら、かりかり、むかむか)、やわらかさ因子(ふわふわ、ふわり、ふんわり)、しずけさ因子(しんみり、しーん、もやもや)である。本研究の要となる感性評価用紙を完成させる準備を整えた。「感性評価用紙を用いた美術の鑑賞授業の実施」上記のオノマトペを用いた鑑賞授業用シートを、中学校美術教諭と協力して作成した。オノマトペには、感じた(2点)・どちらでもない(1点)・感じない(0点)のいずれかで回答してもらい、各因子ごとに3項目の得点を合計し因子得点とし、折れ線グラフのような形で示してもらう形式である。これらをモンドリアンの「赤い木」「赤・黄・青のコンポジション」の作品それぞれに対して用いて、シートを題材にグループディスカッションしてもらった。その結果、子どもたちはグラフを重ね合わせるなどして、活発にディスカッションをしてくれた。また、後日、それぞれの作品に対する鑑賞文を書いてもらい、同時にオノマトペシートを使った感想をたずねた。その結果、オノマトペシートによって、いつもよりも感想が書きやすかったと回答してくれた子どもたちが複数見られ、本研究の目的に沿った結果となった。平成25年度は、完成した鑑賞シートの効果を確認するためにさらに実証授業を行った。成田市立遠山中学校の1.2年生の美術の授業において、鑑賞シートを使用し、鑑賞シートによって鑑賞文の作成を促すことができたかを検証した。「群鶏図」や「三代目大谷鬼次の奴江戸兵衛」などを鑑賞してもらい、鑑賞直後に書いた鑑賞文の長さと、オノマトペによる感性評価をした後に書いた鑑賞文の長さとを比較した。その結果、オノマトペによる感性評価後の鑑賞文の方が有意に文字数が多いことが分かった。また、授業後、授業を実施した美術教員の話から、多くの生徒たちが鑑賞シートの感性評価がある方が鑑賞文が書きやすかったと答えていたことが分かった。特に、鑑賞文が苦手な生徒にとって、本鑑賞シートは有効に作用していた。本研究の目的は大きく分けて2つあった。1つは、鑑賞文作成を支援するためのオノマトペを活用した鑑賞シートを完成させることである。この目的はすでに達成され、鑑賞シートを完成させることができた。また、鑑賞シートは固定的なものではなく、オノマトペによる感性評価の尺度を中心としているが、この尺度を組み込みながら周辺の記入欄は授業主によってアレンジして使用してもらえるという応用範囲の広いものとして完成させることができた。もう1つの目的は、この鑑賞シートが子どもたちの鑑賞文の作成に効果をもたらすかを検証することであった。この目的も、平成24年度、平成25年度の2回にわたる検証授業において実証された。本課題の研究期間は3月をもって終了したが、研究協力いただいた中学校美術の教員からは、今後の研究授業などでも使用し、広めていきたいという言葉をいただくことができた。ただ、本研究において音楽の授業において検証を行うことができなかった。この点については、今後検証を行っていきたい。平成23年度に計画していた「芸術鑑賞における感性評価質問紙」に用いるオノマトペの選出を行った。計画の通り、予備調査によるオノマトペの収集と、辞典などからの情報をもとにしたオノマトペの収集を行い、連携研究者とともに鑑賞に関する因子を想定しながら61語のオノマトペを選出した。

この61語のオノマトペをもとに、感性評価質問紙案を作成し、芸術作品の鑑賞のあと、どのくらいそのオノマトペを感じたかを評定してもらいデータを集めた。データ数は述べ426名分となった。なお、鑑賞してもらう作品は中学校の鑑賞授業に用いられると考えられる絵画作品(ダ・ヴィンチのモナ・リザ、ゴッホの糸杉のある風景、クリムトの接吻、ピカソのゲルニカ、写楽の三世大谷鬼次の奴江戸兵衛)と、音楽作品(シューベルトの魔王、ベートーベンの運命、ヴィバルディの春、スメタナのモルダウ)を用いた。さらに、鑑賞授業に対する現職教員の印象を明らかにするため、PAC分析を行った。PAC分析は、ある対象に対する印象を、自由連想、自由連想により出てきたことに対する類似度評定、類似度評定の結果をもとにしたクラスター分析、クラスター分析の結果を見ながらのインタビューによってなる分析である。中学校美術教師1名、中学校音楽教師1名に協力を得た。それぞれの教科における鑑賞授業の難しさや、言語化させることに関する困難さなどが明らかになった。また、PAC分析のあとには、今後の本研究に反映させるよう、鑑賞授業に関する現状なども聞かせてもらった。平成24年度の計画として、「オノマトペを活用した感性評価用紙」を完成させることがあった。この目標は、10月までに達成し、この内容をもとに、鑑賞授業に用いる鑑賞シートの作成まで終えることができた。また、前出の鑑賞シートを実際の授業に用いて、シートの効果を検証することができた。多くの準備を中学校が夏休みの間に、授業担当教員と連絡を取りながら進めた。その結果、21項目のオノマトペが形成する7つの因子の命名や、シートの形式などを10月中にまとめることができた。また、実際の授業の前に、オノマトペシートを体験してもらったことにより、実際の授業において、子どもたちがスムーズに感性評価を行うことができた。また、授業を研究授業に位置づけ、小学校の教諭からも鑑賞シートへの意見などをきけたため、平成25年度における授業での検証に関する新たな視点や目標を見出すことができた。これらの結果は、当初の計画の通りであるため、おおむね順調に進んでいると言える。計画の中で大きなウェイトをしめる「芸術鑑賞における感性評価質問紙」の作成において、特にオノマトペの選出に関して早い段階で達成できた。また、質問紙の作成もスムーズに進み、平成23年度後半から、オノマトペの絞り込みのための大規模調査に着手できた。早い段階でデータ収集に着手できたため、400名以上のデータが集められた。また、感性評価質問紙完成後に行う授業での有用性の検証に先立ち、現職教員から鑑賞授業に対する印象について調査・分析したことから、感性評価質問紙の最終的な形式などを形作ることができた。平成25年度は、当初の計画の通り、引き続き中学校の美術の授業において「オノマトペを活用した感性評価シート」を用いた鑑賞授業の検証を行う。平成24年度に行った授業における検証では、生徒の主観的な感想によって、オノマトペの鑑賞シートの効果をたずねた。その結果において、一定の効果があると確認できたが、本年度はより客観的な形で検証していきたい。計画としては、感性評価シートを用いたことにより、鑑賞文が書きやすくなったかを、シートを用いない時と用いた時の鑑賞文の量的な差や質的な差について調査し、明らかにしていく。
変動環境下での植物の暗呼吸を表現するモデルの高度化に向けた研究

本課題では、植物の暗呼吸を推定し陸域生態系の炭素循環モデルに組込可能なスキームの開発を主たる目的とした。生態系スケールの植物呼吸量に関するメタ分析を行い、個体の代謝スケーリング則と組み合わせた推定手法の開発を試みた。変動環境下での呼吸速度の順化に関しても、全球スケールの陸域生態系炭素循環モデルにおいて感度分析を行った。温度順化の扱いを変えることで、正味CO2収支の季節変動や経年的な炭素収支変動に関する推定結果を高度化するなど、植物の暗呼吸に関するモデル開発と高度化を進めた。植生の呼吸CO2放出に関するモデル高度化を図るため、既存モデルの推定法に関する予備的な検討を行った。従来の維持呼吸・構成呼吸の2要素モデルによって観測された生態系CO2フラックスをどの程度まで再現できるか、いくつかの観測サイトで検証を行った。植生のサイズに応じた呼吸速度の定式化について、文献情報を収集しメタ分析を進めた。陸域生態系モデルVISITを用いて、地点から全球スケールの炭素循環シミュレーションを行い、その中の呼吸の寄与を推定した。過去の1901-2014年までのシミュレーションにおいて、植生の呼吸は徐々に増加することが推定された。その原因は、大気CO2濃度の施肥効果に伴う植生サイズの増加と、気温の上昇による呼吸促進が考えられた。その寄与率を分配するための追加実験や、空間分布の解明は今後の課題である。植生の暗呼吸のより生理生態学的に厳密な定式化を行うため、最新の呼吸研究に関する情報収集を行った。植物の代謝過程に基づいて、呼吸の生化学的経路や二次代謝を考慮した呼吸モデルについて検討を行った。それらの情報を、生態系モデルにどのように取り入れていくかを引き続き検討する。また、長期的な温度変化への応答としてみられる順化過程については、最近の研究でモデルへの導入例があることが分かった。それがCO2濃度上昇に対する順化と関連性があるのかは、植物学的にもモデル研究としても興味深い課題である。それらを踏まえ、順化も考慮した植物の呼吸過程を導入することで、陸域生態系の炭素収支推定の高度化を図る。植生の暗呼吸によるCO2放出は、地球環境変動に対する陸域生態系の応答、特に炭素収支変化を定量的に推定する上で鍵となるプロセスであり、近年注目を集めている。最近になり、暗呼吸の温度順化など新しい知見が多数報告されるようになり、それを陸域生態系モデルに取り入れるための情報収集とモデル検討を進めた。陸域生態系モデルVISITを用いて、過去の1901&#12316;2015年までのシミュレーションを実施し、この期間の全球的な温度上昇に伴って植生の呼吸量は徐々に増加してきた可能性が示唆された。この時点の推定は、温度順化を取り入れていないモデルによるものであるが、大気CO2濃度の季節振幅に対する呼吸の影響など重要な示唆が得られた。呼吸の温度応答の定式化に関し、従来のQ10をパラメータとする指数関数だけで無く、化学反応論に基づくArrhenius型関数の適用を検討した。また、微気象学的観測サイトを中心にして、VISITモデルによるCO2交換の検証を実施した。関連して、それらのサイトにおけるモデル相互比較プロジェクトにも参加し、他のモデルとの比較検討を実施中である。昨年度から引き続き、植生の暗呼吸のより生理生態学的に厳密な定式化を行うため、最新の呼吸研究に関する情報収集と分析を進めた。植物体内では、光合成による炭素同化と、呼吸による炭素消費が密接に関連しており、細胞内での基質の共有などモデル化の手がかりとなる要素が特定された。また、植物体の窒素やリンの濃度と呼吸速度の関係も徐々に実験データが蓄積されており、それをモデル化するための方策を検討した。植物の暗呼吸に関する最新の研究動向について多数の文献を収集し、広域スケールのモデルに反映させるための方策を検討した。このような問題意識を持つ研究者により、呼吸に関するデータベースが構築されつつあることが判明し、それを利用することで研究の進展が飛躍的に加速されることが期待される。モデル検証を行う為のCO2フラックス観測データに関して、2015年に新しい全球データベースがリリースされており、それを入手して利用することができた。植物の代謝過程に基礎を置くモデル構築の試みとして、生態系スケールの植物呼吸量に関するメタ分析を行い、個体呼吸の代謝スケーリング則と組み合わせた推定手法の開発を試みた。文献調査を行い、生態系スケールの植生バイオマスと暗呼吸速度に関する観測データを網羅的に収集し、様々な観点から解析を行った。植物の個体サイズと呼吸速度の関係、そして自己間引きの法則に基づいて生態系スケールの植生の暗呼吸速度を推定するモデルを検討した。温度条件と暗呼吸の温度依存性パラメータ(Q10)の間の関係を整理し、複数設定条件での全球シミュレーションを行った。順化を想定したものでは、高温条件でQ10値が低下するが、既往研究の経験式を用いると全体的に呼吸量が高く評価されるなどの差違が見られた。呼吸の温度順化の扱いを変えることで、正味CO2収支の季節変動や経年的な炭素収支変動に関する推定結果が大きく変わりうることが明らかとなった。

このような研究成果を応用することで、温度上昇などの地球環境変動に対する陸域生態系の炭素収支の応答を、より高い信頼度で推定することを目指す研究を継続していく。また、植物の代謝をミクロからマクロまで積み上げる視点は、物質循環分野では新しいものであり、今後大きく発展していくことが期待される。本課題では、植物の暗呼吸を推定し陸域生態系の炭素循環モデルに組込可能なスキームの開発を主たる目的とした。生態系スケールの植物呼吸量に関するメタ分析を行い、個体の代謝スケーリング則と組み合わせた推定手法の開発を試みた。変動環境下での呼吸速度の順化に関しても、全球スケールの陸域生態系炭素循環モデルにおいて感度分析を行った。温度順化の扱いを変えることで、正味CO2収支の季節変動や経年的な炭素収支変動に関する推定結果を高度化するなど、植物の暗呼吸に関するモデル開発と高度化を進めた。植物の呼吸に関する文献情報は順調に集めることができた。特に、植物モデル関係者によって開かれた呼吸をテーマとした会合の開催録を参照することで、同種のモデル研究者がどのような問題意識を持っており、またどのようにそれを克服しようとしているかを推察することができた。地下部からのCO2放出に関する共同研究を別課題として進めており、それらと連携することで当初予想よりもモデル検証に関する部分を進めることができた。呼吸のモデルに関して、最新のデータベース類を利用することで、検証と高度化を加速することができると期待される。生態系スケールの暗呼吸に関するメタ分析の成果は、幾つかの学術誌に投稿したが受理にいたっておらず、引き続き修正を加えて掲載を目指す。物質循環モデリング呼吸のモデルに関して、生化学ベースのモデルのプログラム化と生態系モデルへの導入を進め、系統的なシミュレーションを行う。また、メタ分析の結果をまとめて学術誌などで発表する。陸域生態系モデルの改良について、次年度に作業を集中させるため人件費・謝金を繰り越したため。また、成果がまとまる翌年度以降に学会発表を行う旅費を使用するよう次年度に旅費を持ち越したため。陸域生態系モデルの改良について、翌年度に作業を集中させるため人件費・謝金を残したため次年度使用額が生じた。データ収集およびモデル改良方針の検討を前倒しで進めたため、翌年度にはより効率的にモデル拡張を進めることができる。データ収集およびメタ分析、モデル高度化の検討を進めたことで次年度に効率的にモデル拡張を進める。陸域生態系モデルにおける呼吸推定の高度化を進めるために研究補助員を雇用し、メタ分析及びデータの整備を進めるとともに、呼吸過程のモデル表現の高度化を図る。
光通信及び医療における超広帯域光源用フォトニック結晶ファイバ

本年度は、光ファイバ中に多数のエアホールを規則正しく配列した構造を有するフォトニック結晶ファイバ(PCF)の最適設計を昨年度の研究成果を発展させる形で研究を実施した。光パルスの群速度が波長(色)によって異なる波長分散特性が、広い波長域1.25μmから1.61μmで、平坦(フラット)の特性0+/-1.15ps/(mm.km)で、かつ同時にPCFを実用化する際の重要なパラメータの一つである閉じ込め損失が小さい(10-10dB/m)先端的なPCFを数値解析用パソコンを用いて、昨年度の研究成果を発展させたより最適な設計を行った。また、光波の実効的な光パワー分布を表す実効断面積(Aeff)が小さい(7μm^2)PCFの最適設計も行った。これは高非線形PCFと呼ばれており、波長1.55μmで、非線形定数(n2/Aeff)が大きい(35[Wkm]^<-1>)もので、通常の光ファイバの3倍も大きく、フェムト秒ファイバレーザ等の短光パルスをこの高非線形PCFに入射すると、連続光スペクトルが発生する超広帯域のスーパーコンティニューム(SC)光源をOCTを用いて眼の3次元画像等の実用化が期待できるものである。OCTの波長帯は、0.8μm,1.0μm及び1.3μmの光源が求められているので、非線形シュレーディンガー方程式を用いて、設計した高非線形PCFに、短光パルスを入射した時に発生する超広帯域スーパーコンティニューム(SC)光のスペクトル波形のシミューレーションを行った結果、高非線形のPCFが最適設計できた。昨年度の研究成果の一部を、JSTのPCT国際特許出願(PCT/JP2010/0555483)「分散補償フォトニック結晶ファイバ」を行うことができた。本年度は、光ファイバ中に多数のエアホールを規則正しく配列した構造を有するフォトニック結晶ファイバ(PCF)の最適設計を昨年度の研究成果を発展させる形で取り組む予定である。光パルスの群速度が波長(色)によって異なる波長分散特性が、広い波長域1.25μmから1.61μmで、平坦(フラット)の特性0+/-1.15ps/(nm.km)で、かつ同時にPCFを実用化する際の重要なパラメータの一つである閉じ込め損失が小さい(10-10dB/m)先端的なPCFを数値解析用パソコンを用いて、昨年度の研究成果を発展させたより最適な設計を行う。また、光波の実効的な光パワー分布を表す実効断面積(Aeff)が小さい(7μm2)PCFの最適設計も行う。これは高非線形PCFと呼ばれており、波長1.55μmで、非線形定数(n2/Aeff)が大きい(35[Wkm]-1)もので、通常の光ファイバの3倍も大きく、フェムト秒ファイバレーザ等の短光パルスをこの高非線形PCFに入射すると、連続光スペクトルが発生する超広帯域のスーパーコンティニューム(SC)光源をOCTを用いて眼の3次元画像等の実用化が期待できるものである。OCTの波長帯は、0.8μm,1.0μm及び1.3μmの光源が求められてきている。昨年度、非線形シュレーディンガー方程式を用いて、設計した高非線形PCFに、短光パルスを入射した時に発生する超広帯域スーパーコンティニューム(SC)光のスペクトル波形のシミューレーションに成功した。今年度は、SC光のスペクトル波形のシミューレーションを活用し、さらに高非線形のPCFを最適設計する予定である。
パソコンを利用した呼吸器外科研修医に対する胸腔鏡手術教育システムの開発

医局内で教育システム及びデータベース構築をするにあたり、一例一例の症例での作業をルーチン化することができた。(1)CT撮影条件のルーチン化:すなわち、肺門部から2mm幅、60枚、12cm、ほぼ全症例で腫瘍と肺門部の連続的なイメージで、かつ血管構造全体をを含めることができることがわかった。VATSプロトコールという指示で放射線技師が医師の指示なしで撮影記録し、満足できる条件のCT画像が得られるようになった。(2)60枚のDICOM3形式の画像を、bmp形式の画像ファイルにするステップは、パソコンワークに慣れていない医師には難しかった為、その部分はパソコンに慣れた事務が対応することで解決した。結果、医師は興味のある肺動静脈・気管支のマーキングのステップのみを担当することができた。今後はこの部分も自動化するプログラムをdelphiで作成する予定である。これにより、研修医が興味を持ってこの教育システムで肺の解剖を学ぶことが出来るようになりつつある。(3)60枚のCT画像にすべて、マーキングをせず、60枚のCT画像を観察し、そのうちの20枚をマーキングすることでほぼ3D画像の構成が可能であることがわかった。現在は研究担当者が指導しながら作業を行っているが、今後は、さらに、研修医に親しみやすいシステムになるよう、現在の研修医の医師たちの意見を盛り込んだ使用説明書を作成している。雑誌"胸部外科目"、"The Lung"に投稿し採用された。また、呼吸器外科学会、胸部外科学会等で上記を発表した。医局内で教育システム及びデータベース構築をするにあたり、一例、一例の症例での作業をルーチン化することができた。まず、(1)CT撮影条件のルーチン化、すなわち、肺門部から2mm幅で60枚、12cmで、ほぼ全症例で腫瘍と肺門部の連続的なイメージでかつ血管構造全体をを含めることが出来ることがわかった。(2)60枚のDICOM3形式の画像を、bmp形式の画像ファイルにするステップは、パソコンワークに慣れていない医師には難しく、その部分はパソコンに慣れた事務が対応することで、医師は興味のある肺動静脈・気管支のマーキングのステップのみを担当することで解決した。今後はこの部分も自動化するプログラムをdelphiで作成予定である。このことで、研修医が興味を持ってこの教育システムで肺の解剖を学ぶことが出来るようになりつつある。現在は研究担当者が指導しながら作業を行っているが、今後、さらに、研修医に親しみやすいシステムにするよう、現在の研修医の医師たちの意見を盛り込んだ使用説明書を作成している。また、雑誌"胸部外科"、"The Lung"に投稿し採用された。まず、(1)CT撮影条件のルーチン化すなわち、肺門部から2mm幅で60枚、12cmでほぼ腫瘍と肺門部の血管構造を含めることが出来ることがわかった。(2)60枚のDICOM形式の画像を直接読めるように、プログラムを改良し、、以前の一度bmp形式のファイルに変換するする作業を省くことが可能となり、パソコン処置に慣れていない外科医にでも興味のある肺動静脈・気管支のマーキングのステップにすぐ出来るようにした。(3)肺動脈、肺静脈の確認には60枚のCT画像にすべてが必要であるが、マーキングにはそのすべてが必要ではなく、60枚のCT画像のうちの20枚をマーキングすることでほぼ3D画像の構成が可能であることがわかった。このプログラムの改良により外科医の退屈さを減らす1ことが出来た。

しかし、所謂、肺手術に習熟した(良く肺の解剖を理解した)外科医ではマーキングの作業は短時間で可能であったが、その基礎が出来ていない研修医にはこの作業を一人で行うことが非常に困難であることも判った。今後、さらに、研修医に親しみやすいシステムにするよう、現在の研修医の医師たちの意見を盛り込んだ使用説明書を作成すると同時に、上記を踏まえ研修医の興味をまたせる胸腔鏡手術時のビデオも含めた、20例程度のデータベースを基礎とした肺の解剖を容易に理解できるマーキング訓練ソフトを考案中である。また、雑誌"胸部外科"、"The Lung"に投稿し採用された。また、呼吸器外科学会、胸部外科学会等で上記を発表した
可視化射出シリンダによるスクリュ設計システムの開発

実施計画に基づき研究を遂行した結果、以下の成果が得られた。(1)GPPS使用、樹脂温度250°Cでの可塑化実験を通して、可視化加熱シリンダVC-Iを改良したVS-IIおよびVC-IIIにおいてシリンダ内圧30MPaまでの耐圧・シ-ル性が達成されることを確認した。(2)フリ-ショット時および金型内射出時のスクリュチェックリング挙動の動的観察を行い、樹脂等の成形条件の違いによりチェックリングがかなり異なった動きをすることを定量的に示した。(3)マ-カ-を用いて射出時におけるチェック部バックフロ-量を定量解析する手法を確立した。(4)ストロボ光とマ-カ-を用いて、スクリュ溝部の樹脂挙動、なすわち樹脂の速度ベクトルを定量化する手法を確立した。(5)色替え度評価プログラムを作成し、同プログラムのよりスクリュ内での色替え状況を定量的に評価できることを確認した。(6)レ-ザ光を用いて、可塑化状況、すなわちソリッドベッド深さおよび幅を定量化する手法を提案した。(7)マ-ブルユニットと混合評価法、すなわちファンメッシュ法、オ-バ-ラップメッシュ法、マ-カ-占有面積法による成形品の混合状況定量化手法の提案を行い、つぎのステップとして同手法が可視化シリンダ内の樹脂混合状況の定量化へ適用出来る可能性を示した。本研究では、可視化シリンダを基礎としたスクリュチェック挙動等の各種現象の定量化手法の確立を目指し、実験解析手法としてこれまでにない可視化計測システムを構築することに成功した。今後はこれら手法を用い、可塑化プロセスの現象の系統的解明、スクリュ形状の評価、Kleinモデル等のスクリュ設計理論の検証等を行い、新しいしスクリュ設計理論・射出制御・可塑化混練プロセス開発へと研究を発展させることが期待される。本年度実施計画に基づき研究を遂行した結果、以下の成果および知見が得られた。1.制御ユニット、射出駆動部、汎用スクリュを搭載した可視化加熱シリンダユニットの設計・製作、およびストロボ同期方式による画像計測システムの構築を行った。2.高速VTRを用い、シリンダ内樹脂の溶融・混練挙動を静止画像としてとらえると同時に、樹脂温210°Cまでのシール性および、スクリュ回転数100rpm以上・シリンダ内圧25MPa以上の射出条件下での耐久性を確認した。3.スクリュチェックリング挙動の観察を試み、画像処理を用いた定量解析により、低射出率の場合にリングの半閉鎖を生じることを確認した。今後、本研究は、次の計画に沿って遂行される。1.赤外線温度分布計測・圧力計測を併用した可塑化プロセス計測技術を確立する。2.型締め機構を有する成形機に本可視化加熱シリンダユニットを搭載することで、実際の金型内射出条件下でのシール性・耐久性の検討を行う。3.カラーチップあるいは、フレークを用いることにより樹脂の混練状態の観察を行う。4.複数のスクリュを設計・製作し、本可視化シリンダユニットによる可塑化プロセス画像計測により、最適スクリュ設計のためのデータベース構築を行う。5.上記各スクリュの画像計測結果によりKleinモデルの検証を行う。(1)型締め機構を有する成形機に本可視化加熱シリンダユニットを搭載し、実際の金型内射出条件下(シリンダ最大内圧30MPa)で十分なシ-ル性・耐久性が得られることを確認した。(2)フリ-ショット時および金型内射出時のスクリュチェックリング挙動の動的観察を行い、チェックリング寸法および樹脂等の成形条件の違いによりチェックリングが異なった動きをすることを定量的に示した。(3)マ-カ-を用いた射出時におけるチェック部バックフロ-

の定量解析手法を確立した。(4)ストロボ光とマ-カ-を用いたスクリュ溝部の樹脂挙動すなわち樹脂の速度ベクトルの定量化手法を確立した。(5)色替え度評価プログラムを作成・実施し、同プログラムによりスクリュ内での色替え状況を定量的に評価できることを確認した。(6)レ-ザ光を用いた可塑化状況、すなわちソリッドベッド深さおよび幅の定量化手法を提案した。(7)マ-ブルユニットと混合評価法、すなわちファンメッシュ法、オ-バ-ラップメッシュ法、マ-カ-占有面積法による成形品の混合状況定量化手法の提案を行い、つぎのステップとして同手法が可視化シリンダ-内の樹脂混合状況の定量化へ適用できる可能性を示した。また3つの手法を比較することにより、それぞれの適用限界を明らかにした。(8)上記(3)(7)の定量化手法を実際に適用することにより、Kleinモデルの検証および最適スクリュ設計の基礎となるデ-タベ-ス構築を行った。
乱層構造型多層グラフェンナノリボン創出とデバイス応用

本研究では、多層グラフェンナノリボン(multi-GNR)形成技術の開拓に向けて、アンジップ法により合成した2層GNRを成長核としたグラフェン層の気相化学成長(CVD)によるGNRの多層化形成に成功した。形成したグラフェン層のラマン分光法による構造解およびこれをチャネルとした電界効果型トランジスタによる電気伝導評価により(1)新たに形成したグラフェン層は層間相互作用の弱い乱層構造を形成していること、(2)多層化の効果によりオン電流が向上していることが観察された。この結果は、優れた電気伝導特性を有することが理論的に予測されていた多層GNRの物性を初めて実験的に明らかにした重要な成果である。本研究では、次世代電子デバイス材料として期待されるグラフェンナノリボン(GNR)を実用化する基盤技術として、(1)乱層構造を形成した(乱層構造型)GNR層数制御法の確立、及び(2)層数制御した多層GNRをチャネルとした電界効果トランジスタ(FET)を構築する。さらに実用的デバイス応用に向け、(3)乱層構造型多層GNRのキャリアドーピング技術と(4)集積プロセスを開発する。この目標達成に向けてH25年度では、二層カーボンナノチューブ(CNT)を成長核としたグラフェン層成長によるGNRの多層化を試みた。ここで成長温度とカーボン原料となる成長ガス熱分解温度を独立して制御可能な多温度ゾーン気相化学成長(CVD)法により、熱分解温度(800°C)に対して成長温度を若干低く(700°C)設定することで、気相中のカーボン原子・分子の会合反応によるアモルファスカーボンの生成を抑制しつつ、成長に適切なカーボン成長種の供給を試みた。成長量の評価では、CVD成長前後で同一のGNRに対する走査型原子間力顕微鏡観察を行った。その結果、CVD成長前後でGNRの有意な高さ変化が観察され、グラフェンの層成長を確認した。さらに詳細な構造解析から、(1)成長したグラフェン層がLayer-by-Layerモードで進行していること、(2)GNRのエッジサイトからも沿面成長が進行していることを見出した。この結果は、GNRをテンプレート構造として利用することで自己組織的にGNRを多層化することができるだけでなく、層数制御が可能であることを示唆している。さらに本年度は多層GNRの電気測定評価に向けて、成長前のGNRをチャネルとした電界効果トランジスタ作製プロセスを確立し、Ion/Ioff 3と良好な電気特性を確認した。次年度ではさらにプロセスを改良して、同一のGNRに対する成長前後の電気特性評価を進める計画である。本研究では、優れた電気伝導特性が期待されている多層グラフェンナノリボン(GNR)形成技術の開拓を目指す。この目標達成に向けてH25年度では、気相化学成長(CVD)法を利用して、二層カーボンナノチューブ(CNT)を成長核としたグラフェン層成長によるGNRの多層化形成に成功した。H26年度では、形成したグラフェン層の構造解析と電気伝導特性解析を実施した。グラフェンの層構造解析では、ラマン分光測定および走査型原子間力顕微鏡により成長前後の同一GNRを観察した。グラフェン層構造を反映した2Dバンド領域(2700 cm-1)のピークプロファイル解析から、GNR上に形成したグラフェン層は層間相互作用の弱い乱層構造を形成していることを明らかにした。乱層構造を形成した多層グラフェンの伝導機構は、単層グラフェンの電子構造を維持しながら多層化されているため、高いオン電流の実現が理論的に指摘されており、乱層構造を有する多層GNRは優れたチャネル材料として期待できる。そこで成長後の多層GNRと比較のため成長前のGNRをチャネルとした電界効果型トランジスタ(FET)を作製し、電気伝導評価を実施した。成長前のGNRでは、ION(オン電流値) = 100 nA、ION/IOFF(オン・オフ比)= 3.0×104が観察されており、これまで報告されているGNRの電気特性と同様に優れたION/IOFFを有している。一方、CVD成長により多層化したGNR-FETでは、ION = 600 nA、ION/IOFF = 0.6×104が観察された。IONの増加は新たに形成したグラフェン層が伝導チャネルとして寄与していることを示している。以上の結果は、優れた電気伝導特性を有することが理論的に予測されていた多層GNRの物性を初めて実験的に明らかにした重要な成果である。ナノ材料工学本年度では、本研究課題達成の要となるグラフェンナノリボン(GNR)の多層化合成に成功した。さらに、詳細な構造解析から、沿面成長や層数制御が可能であることを見出した。本成果は、GNRの構造制御が本手法により可能であることを示唆しており、概ね順調に進展している。

今後は、構造制御されたGNRの電気特性評価を進め、その制御性について詳細に解析を進める計画である。H26年度では、(1)前年度確立したGNR多層化成長法の有効性を検証するため、同一のGNRに対して成長前後の電気特性評価及び構造解析を進める。電気特性評価では、GNRをチャネルとした電界効果トランジスタ構造を作製し、GNRチャネルにおけるキャリア輸送特性を解析することにより、多層化による静電容量やIon/Ioffの変化などを明らかにする。(2)加えて、グラフェンに対して電子・ホール供与性を持つ芳香族分子のGNRへの吸着や窒素プラズマ処理により、乱層構造型多層GNRのp型・n型チャネル形成技術の確立を試みる。今年度実施予定していた実験を来年度に変更したため、そこで用いる材料費も来年度予算に計上したため消耗品(材料費)として使用予定
損傷皮膚の治癒過程で早期に発現する遺伝子及び蛋白質の発現動態と法医実務への応用

他方、CD14抗原(糖蛋白質)の発現した陽性細胞(単球あるいはマクロファージ)は、受傷後約12時間より観察され約35日目にピークとなり、その後減少した。CD14陽性細胞の出現ピークとmRNAの発現ピークの時期(1224時間)との間に明らかな違いが認められたが、CD14陽性細胞の観察も、法医実務における受傷時期推定マーカーの1つとして有用ではないかと考えられる。【はじめに】損傷の受傷時期の推定は、法医実務において重要かつ必須な検査事項の1つである。現在、ヘモジデリンの有無を調べる鉄染色による組織学的検査が汎用されているが、推定可能な受傷時期は1週間前後と極めて限定されており、より詳細な受傷時期を推定するための新規マーカーの開発は必須であり、本研究を企図した。【実験材料・方法】8週齢BALB/cマウスに麻酔下で背部に4 mmの打ち抜き損傷を作製し、0分、15分、30分、60分、90分、3時間、6時間、12時間、18時間、24時間、2日、3日、4日、5日、6日、7日、9日、11日、13日、15日、21日と経時的に損傷周辺皮膚を採取した。その皮膚片からtotal RNAを抽出し、逆転写反応後、Real-Time PCR法によって各遺伝子発現量の相対定量を行った。内因性リファレンス遺伝子については数個のハウスキーピング遺伝子を検討した結果、各試料間の発現量の差が最も少なかった18SrRNAを内因性リファレンス遺伝子とした。損傷の受傷時期の推定は、重要な検査事項の1つであり、本研究は1週間以内の受傷後初期に発現する新規受傷時期推定マーカーの開発を企図したものである。今回は、更に損傷治癒過程時に発現が報告されているPlacenta growthfactor(PLGF)のmRNA発現量を前回同様にReal-Time PCR法にて損傷治癒時の経時的変化を検討した。他方、法医実務への応用への試みの1つとして、受傷後1224時間でmRNAの発現がピークに達したCD14について、その最終発現産物である蛋白質の経時的発現動態を損傷皮膚について抗CDI4抗体を用いて免疫組織化学的に検討した。その結果、血管内皮細胞増殖因子(VEGF)ファミリーに属するPLGFのmRNAの発現は、2日及び4日後に発現のピークが確認され、前回報告した受傷後5日後にピークが観察されたMCP-5と類似した発現ピークであった。