hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非加速器・核分光法による未知素粒子・核物質

4.高分解能の低温検出器内の原子反跳による熱分析法検出器の開発が東京大学(理)のグループによって進められている.小型の検出器によってアルファ線の検出に成功し,平成6年以降大型検出器の開発,地下実験室への移設しての暗黒物質探索が計画されている.5.蛍光検出器内の原子反跳を利用した暗黒物質探索の試みが大阪大学(理)のグループによってなされ,ELEGANTS VのNaI検出器を用いて低雑音測定が可能なことが明らかにされた.この結果をふまえた大型CaF_2検出器の開発が進められている.6.これらの研究成果をふまえ神岡地区において93年11月に総合シンポジウムが行われ,非加速器原子核素粒子実験の分野を中心に宇宙線,低バックグランド測定,原子核理論,天体核物理など多くの分野から多数の出席を得,学術的交流が持たれた.
好気性微生物が代謝する有機酸及び炭酸がコンクリートの劣化に及ぼす影響

下水道関連施設で見られるような嫌気性細菌の関与がなくとも,好気的な条件下においてコンクリートの微生物劣化が生ずることをこれまでに硫黄関連細菌により明らかとしてきた。その劣化因子が細菌の呼吸作用によって排出される炭酸ならびに細菌の代謝産物である有機酸であったことから,好気的環境下におけるコンクリートの微生物劣化が,硫黄関連細菌に限らず一般的な好気性微生物においても生ずることが予想される。そこで本研究では,好気性微生物の中で,一般細菌としてBacillus subtilis(枯草菌)ならびにEscherichia coli(大腸菌),糸上菌(カビ)としてPenicillium expansum(青カビの一種)ならびにAureobasidium pullulans(黒カビの一種)を用いて,これらの微生物が代謝する有機酸ならびに炭酸がコンクリート劣化に及ぼす影響について検討を行った。その結果,いずれの微生物を使用した劣化シミュレーション実験においても,供試体からカルシウムイオンの溶出が確認され,その濃度は硫黄関連細菌を用いた場合とほぼ等しいものであった。また,Bacillus subtilisではn-酪酸,Esherichia coliでは酢酸,Penicillium expansumではイソ吉草酸,Aureobasidium pullulansでは蟻酸が主な代謝産物として排出されており,これらの有機酸が供試体からのカルシウムイオンの溶出に寄与しているものと思われる。さらに,いずれの劣化シミュレーション実験においても,供試体表層部の炭酸化が進行していることが確認されるとともに,水酸化カルシウム量と炭酸カルシウム量の総和が経時的に増加する傾向にあり,水酸化カルシウムの炭酸化のみではなくカルシウムシリケート水和物等セメント水和物が炭酸化を受けていることがわかった。以上のことから,硫黄関連細菌に限らず好気性微生物の代謝産物である有機酸ならびに炭酸により,コンクリートに劣化が生じることが明らかとなった。
ディーゼル排気微粒子の内皮機能障害および低密度リポ蛋白変性作用についての研究

ディーゼル排気微粒子(DEP)の肺での炎症発生の機構を明らかにするため,内皮機能と低密度リポ蛋白(LDL)変性に対するDEPの作用について検討した.ラット胸部大動脈血管リング標本をDEP懸濁液と37°C,10分インキュベーション後,Phenylephrineで前収縮させAcetylcholineによる内皮依存性弛緩反応(EDR)を測定した.DEPは10μg/mlからEDRを抑制し,100μg/mlで約85%抑制した.DEP(10μg/ml)によるEDRの抑制は,スーパーオキシド(O_2^<・->)消去剤,Superoxide dismutase(SOD)の前処置により完全に抑制された.しかしDEP(100μg/ml)によるEDRの抑制は,SODにより3040%しか抑制されなかった.このことからDEPのEDR抑制作用は,DEPから産生されたO_2^<・->によるものとその他の因子によることが明らかとなった.EDRは内皮細胞(ED)で産生,放出され平滑筋を弛緩させる内皮由来弛緩因子(EDRF)の作用によることが知られている.そこでブタ胸部大動脈よりECを単離培養し,Bradykinin刺激によるEDRF産生に対するDEPの作用を検討した.DEP懸濁液はECと10分のインキュベートにより,0.1μg/mlより濃度依存的にECからのEDRF産生を抑制し,100μg/mlでほぼ完全に抑制した.このことからDEPは内皮細胞に作用し,EDRFの産生を抑制することが示唆された.酸化変性LDLは動脈硬化発症因子として知られているが,近年炎症発症に対する関与が注目されている,DEP懸濁液(1100μg/ml)をブタ血清より精製したLDLと37°C,60分インキュベートすると,酸化LDLの指標である共役ジエンの生成,電気陰性荷電の増加,マクロファージへの取り込み増加とコレステリルエステル蓄積が認められ,DEPがin vitroでLDLを酸化変性することが示された.以上の研究から,肺胞に蓄積したDEPより産生されたO_2^<・->やDEP中の可溶性物質が密接して存在する毛細血管のECや血液中のLDLに作用し,抗炎症作用をもつEDRFに対する抑制作用や酸化LDLの生成により肺での炎症を惹起する可能性が考えられた.ディーゼル排気微粒子(DEP)の肺での炎症発生の機構を明らかにするため,内皮機能と低密度リポ蛋白(LDL)変性に対するDEPの作用について検討した.ラット胸部大動脈血管リング標本をDEP懸濁液と37°C,10分インキュベーション後,Phenylephrineで前収縮させAcetylcholineによる内皮依存性弛緩反応(EDR)を測定した.DEPは10μg/mlからEDRを抑制し,100μg/mlで約85%抑制した.DEP(10μg/ml)によるEDRの抑制は,スーパーオキシド(O_2^<・->)消去剤,Superoxide dismutase(SOD)の前処置により完全に抑制された.しかしDEP(100μg/ml)によるEDRの抑制は,SODにより3040%しか抑制されなかった.このことからDEPのEDR抑制作用は,DEPから産生されたO_2^<・->によるものとその他の因子によることが明らかとなった.EDRは内皮細胞(ED)で産生,放出され平滑筋を弛緩させる内皮由来弛緩因子(EDRF)の作用によることが知られている.そこでブタ胸部大動脈よりECを単離培養し,Bradykinin刺激によるEDRF産生に対するDEPの作用を検討した.DEP懸濁液はECと10分のインキュベートにより,0.1μg/mlより濃度依存的にECからのEDRF産生を抑制し,100μg/mlでほぼ完全に抑制した.このことからDEPは内皮細胞に作用し,EDRFの産生を抑制することが示唆された.酸化変性LDLは動脈硬化発症因子として知られているが,近年炎症発症に対する関与が注目されている,DEP懸濁液(1100μg/ml)をブタ血清より精製したLDLと37°C,60分インキュベートすると,酸化LDLの指標である共役ジエンの生成,電気陰性荷電の増加,マクロファージへの取り込み増加とコレステリルエステル蓄積が認められ,DEPがin vitroでLDLを酸化変性することが示された.以上の研究から,肺胞に蓄積したDEPより産生されたO_2^<・->やDEP中の可溶性物質が密接して存在する毛細血管のECや血液中のLDLに作用し,抗炎症作用をもつEDRFに対する抑制作用や酸化LDLの生成により肺での炎症を惹起する可能性が考えられた.
人間の動作の知的モデリングを利用した統計的手法に基づく動作認識法の研究

平成16年度の研究実施に引き続き,力学的特性を導入したカーネル計算法の拡張と整備を行った.具体的には,確率構造に基づくカーネル計算と姿勢空間上での類似度を測るカーネル計算法をテンソル積として利用することで,動作の事前知識の組み込みを容易なものとした.また,認識処理により得られる動作の言語・知識的な依存性を考慮した動作認識法の構築を行った.平成16年度に構築した動作認識手法では,動作名単体の認識処理に特化し,入力運動時系列情報の特性の加味に注力したが,本年度では,識結果である動作名時系列がある種の塊構造を有することや,複数の動作が付与される一方でそれら組み合わせには制約があること,等の出力側の特性に着目し手法の構築と評価を行った.具体的に構築した手法とは,動作の言語的な依存性を準階層的なモデルとして表現し,そのモデルを部分的な制約条件として利用するセグメンテーション法である.構築した順階層的なモデルとは,排他的な関係にある動作群を一つのサブグループとしてまとめ,それらのサブグループ間の関係性,特に階層性に着目し設計したものである.この準階層構造に基づく知識表現に従い,ある単一の動作を付与すべきか否かをあらわす指標を平成16年度に構築した手法により取得し,それらの値の時系列を隠れマルコフモデルによりモデル化し,動作の区切れ目とそうでない区間を分離するものである.この手法はオンラインでの処理が可能であり,既存手法と比して,遅れの少ない分節点発見処理が非常に軽量な計算で実現されることが特徴である.認識対象の動作名単体で見た認識法の頑健化を狙い,統計学習における動作の定性事前知識の利用の枠組みを構築した.ある認識対象動作に対応する運動の状態を定性的に記述し,大量の運動データに基づく統計学習法と定性的記述を統合する手法である.これはモーションキャプチャデータで得られる大量の運動データをもってしても,実際の日常で認識すべき運動全てをカバーしきれず結果として未知の(学習データとは大きく性質の異なる)運動データに対する認識の精度保証がない問題を解決するものである.実運動データを用いた実験により,構築した手法が認識器にとって未知運動データに対しても認識性能が頑健であることを示した.手法の特徴は以下の通りである.運動間の類似性をカーネルにより得ること,事前知識として用いる分布形状はパラメトリック・ノンパラメトリックを問わず適用可能である点,ガウス過程法を拡張しているためモデル選択が行いやすい点である.本課題ではさらに動作名単体の認識法の頑健化の一環として,歩行や走行などの動的動作に対する認識性能の向上のための運動間の類似度計算法(カーネル計算法)を構築した.従来から,カーネル法ではデータの事前知識の組み込みの良し悪しで認識性能が決まるということが知られているが,本課題で構築したカーネル計算法は事前知識として動作の記号接地,動的特性,計測雑音に着目したものである.実運動データを用いた実験を通じて,このような事前知識の組み込みが識別や分類に非常に有用であることが確認された.本課題で構築した手法の特徴としては,運動の力学構造を混合状態力学系と呼ばれる確率モデルで表現した点,計測雑音への頑健性を高めるために周辺化カーネルを採用している点,などが挙げられる.また,本課題では上記の手法の構築と並行して,構築した認識手法の性能検証のための動作データの取得および整備を行った.平成16年度の研究実施に引き続き,力学的特性を導入したカーネル計算法の拡張と整備を行った.具体的には,確率構造に基づくカーネル計算と姿勢空間上での類似度を測るカーネル計算法をテンソル積として利用することで,動作の事前知識の組み込みを容易なものとした.また,認識処理により得られる動作の言語・知識的な依存性を考慮した動作認識法の構築を行った.平成16年度に構築した動作認識手法では,動作名単体の認識処理に特化し,入力運動時系列情報の特性の加味に注力したが,本年度では,識結果である動作名時系列がある種の塊構造を有することや,複数の動作が付与される一方でそれら組み合わせには制約があること,等の出力側の特性に着目し手法の構築と評価を行った.具体的に構築した手法とは,動作の言語的な依存性を準階層的なモデルとして表現し,そのモデルを部分的な制約条件として利用するセグメンテーション法である.構築した順階層的なモデルとは,排他的な関係にある動作群を一つのサブグループとしてまとめ,それらのサブグループ間の関係性,特に階層性に着目し設計したものである.この準階層構造に基づく知識表現に従い,ある単一の動作を付与すべきか否かをあらわす指標を平成16年度に構築した手法により取得し,それらの値の時系列を隠れマルコフモデルによりモデル化し,動作の区切れ目とそうでない区間を分離するものである.この手法はオンラインでの処理が可能であり,既存手法と比して,遅れの少ない分節点発見処理が非常に軽量な計算で実現されることが特徴である.
ヘリコバクター・ピロリ除菌による胃がん予防の基礎的研究

(研究目的)ヒト胃粘膜におけるヘリコバクター・ピロリ(Hp)感染は、慢性胃炎、消化性潰瘍のみならず胃発がんとも関連すると考えられている。本研究ではHp除菌前後の胃粘膜における発がんと関連した諸因子の変化について検討することを目的としており、今年度はその予備的検討を行った。(方法と結果)Hp除菌判定法に関する検討:除菌治療後の判定にHpのureAをターゲットとしたPCR法を併用し、治療1カ月後の時点で通常の方法でHp陰性と判断された症例の中にもPCR法ではHp陽性と判断される症例が少なくないことが明かとなった。これらの症例の少なくとも一部が臨床的にHp感染の再燃を来すものと考えられた。医原性Hp感染に関する検討:内視鏡を介する医原的なHp感染の可能性を検討するため内視鏡検査前にHp陰性であった症例を経過観察し、内視鏡検査後自覚症状的にも、また血清学的にもHp感染が起こっていないことを確認した。Hpサイトトキシン遺伝子の解析:Hpの菌体側の病原因子として重要なサイトトキシン遺伝子vacAの多型性についてPCR-RFLP法で解析し、各臨床分離株の間で著しい多様性があることが明かとなった。胃粘膜におけるケモカイン発現の解析:Hp感染胃粘膜における炎症反応の解析のため、胃粘膜でのケモカインの発現をRT-PCR法などで検討した。IL-8などのCXC型ケモカインだけでなく、MCP-1、RANTESなどのCC型ケモカインも高頻度に発現していることが明かとなった。(考案)本研究によってHp除菌治療評価に関する有用な情報が得られ、また胃内視鏡検査に伴うHp感染の危険性はほとんどないことが確認された。また、Hpの菌体側因子、Hp感染胃粘膜における慢性炎症病態の解析も進んできたので、これらの情報をもとに、実際に慢性胃炎でHp除菌を希望する患者の胃粘膜における諸因子の治療前後における変化についての検討に着手している。
染色体顕微切断-PCRによるウシY染色体DNAライブラリーの作成と性制御

PCR法によるウシ胚の性判別を行つための新しいY染色体特異的DNAプローブを作成する目的で、顕微切断-PCR法を組み合わせて、ウシY染色体DNAライブラリーの作成を試みた。まず、去勢雄牛の白血球を、70時間培養後ビンブラスチンにより分裂中期停止処理を行い、染色体標本を作製した。次に倒立顕微鏡下で、マイクロマニピュレーターに装置したガラス針を用いて、Y染色体を切断・回収し、オイルチャンバー内で、DNAの抽出および制限酵素による切断を行った。これに合成リンカーおよびプライマーを結合させ、PCRによりDNAを増幅した。PCR産物をベクターに入れ、コンピーテント細胞に形質転換してDNAライブラリーを作成した。顕微切断したY染色体由来DNA断片の増幅が可能であり、これまでクローニングにより65個のインサートが得られた。このうちコロニーハイブリダイゼーションにより1個、またドットハイブリダイゼーションにより2個、計3個の雄特異的DNA断片が得られた。これらを、さらにサザンハイブリダイゼーションにより、特異性を検討した結果、雄特異的DNAクローン1個(BDYD62)が得られ、塩基配列の決定を行った。PCR法によるウシ胚の性判別の手法を確立し、体外受精由来ウシ胚盤胞の栄養外胚葉細胞の一部を切断し、これを用いてPCRにより性判別を行った。その結果、雌雄肝臓DNA断片を用いてPCRを行い、雄のみに雄特異的DNA断片(157bp)の増幅が認められた。これをウシ胚に応用した結果、胚抽出液でも同様に雄特異的DNA断片が同位置に検出され、胚においてもPCRにより性判別が可能であることが示された。今後、本研究で得られてDNAプローブを用いたPCRにより、胚及び精子の性判別の可能性が示された。PCR法によるウシ胚の性判別を行うための新しいY染色体特異的DNAプローブを作成する目的で、まず顕微切断-PCR法を組み合わせて、ウシY染色体DNAライブラリーの作成を試みた。すなわち、研究初年度である本年は、まず、と場で採取した去勢雄牛の血液より白血球を分離し、70時間培養後ビンブラスチンにより分裂中期停止処理を行い、染色体標本を作製した。つぎに倒立顕微鏡下で、マイクロマニピュレーターに装着したガラス針を用いて、Y染色体を切断・回収し、オイルチャンバー内の微量液滴中で、DNAの抽出および制限酵素による切断を行った。PCR産物をプラスミドベクターに入れ、コンピーテント細胞に形質転換してDNAライプラリーを作成した。さらに雌雄それぞれの肝臓よりDNAを調製し、制限酵素で切断したDNA断片を非放射性同位元素でありdigo xigenin-11-dUTPで標識し、サザンハイブリダイゼーションを行い、Y染色体に特異的なクローンを選別した。その結果、顕微切断したY染色体由来DNA断片の増幅が可能であり、これまでクローニングにより38個のクローンが得られた。このうち1個はコロニーハイブリダイゼーションにより雄特異的であることが確認されており、さらにサザンハイブリダイゼーションによる確認を行っている。次年度は、さらに新たなDNA断片の探索を行うとともに、現在とられている断片の塩基配列を決定し、これに基づいてプライマーを合成し、PCRによるウシ胚の性判別への応用を検討したい。PCR法によるウシ胚の性判別を行うための新しいY染色体特異的DNAプローブを作成する目的で、前年度は顕微切断-PCR法を組み合わせて、ウシY染色体DNAライブラリーの作成を試みた。

本年度は、昨年度に得られたDNAライブラリーより、まず、コロニーならびにドットハイブリダイゼーションにより雄特異的DNA断片の予備的な探索を行い、さらにサザンハイブリダイゼーションにより、特異性を検討した。これまでにクローニングにより得られたクローンのうち、65個のインサートが得られた。このうちコロニーハイブリダイゼーションにより1個、またドットハイブリダイゼーションにより2個、計3個の雄特異的DNA断片が得られた。これらを、さらにサザンハイブリダイゼーションにより、特異性を検討した結果、ゲノムDNAをSau3AI断片に対し雄特異的に反応したDNAクローン1個(BDYD62)が得られた。このクローンについては、さらに塩基配列の決定を行った。PCR法によるウシ胚の性判別の手法を確立し、体外受精由来ウシ胚盤胞の栄養外胚葉細胞の一部を切断し、これを用いてPCRにより性判別を行った。その結果、雌雄肝臓DNA断片を用いてPDRを行い、雄のみに雄特異的DNA断片(157 bp)の増幅が認められた。これをウシ胚に応用した結果、胚抽出液でも同様に雄特異的DNA断片が同位置に検出され、胚においてもPCRにより性判別が可能であることが示された。今後、本研究で得られてDNAプローブを用いたPCRにより、胚及び精子の性判別の可能性が示された。
パルス磁場による酵母細胞の分裂方向制御

生物現象に及ぼす磁場の影響の中で、最近特にパルス磁場の効果が注目されている。本研究は、パルス磁場の影響を細胞レベルで解析するために、酵母の出芽方向に及ぼす影響を調べることを目的として遂行し、以下の成果を得た。〔1〕パルス磁場下での出芽方向分布:常法により培養した酵母細胞1個を顕微鏡下でキャピラリーに吸引固定し、これに電磁極を接近させてパルス磁場(パルス幅6λsec,パルス高さ120ガウス,パルス周波数1KHz)を印加して、出芽方向を調べたところ、磁場の方向に対して垂直の方向に出芽し易いことがわかった。〔2〕ヒドロキシウレア(HU)で同調させた細胞の出芽方向分布:HUでS期に同調させた細胞について出芽方向を調べたところ、出芽までには少なくとも30分を要する細胞では90゚方向に出芽する傾向が認められた。〔3〕プロトプラスト破裂方向依存性:顕微鏡下に設置した恒温セル(30°C)に、チモリアーゼ(14u・【ml^(-1)】)を含むリン酸緩衝液((pH7.0,0.1M)を満たし、これに酵母懸濁液を滴下し、細胞1個をキャピラリーに固定した。同時にパルス磁場(パルス幅15-20λsec,パルス高さ695ガウス,パルス周波数1KHz)を印加し、細胞のプロトプラスト化、さらに細胞破裂に至る過程をビデオに記録した。その結果、破裂方向は磁場方向に対して100゚方向に集中した。〔4〕パルス磁場効果の解析:パルス磁場が印加されると、磁場に垂直な面内に誘導電場(渦電流場)が生じる。これが細胞膜に沿ったイオン流動や細胞膜構成分子の面内流動を起こさせ、その結果細胞膜に力学的歪を生じさせる。この効果は磁場に垂直方向で最大となることが理論的に導けた。以上によりパルス磁場による出芽方向の制御機構についての基本的知見を得ることができた。
脊髄損傷の運動機能障害に対するデノソミンの薬理作用と神経回路網の構築機序の解析

新規化合物1-deoxy-nor-sominone (Denosomin)の脊髄損傷マウスへの投与が、損傷脊髄領域における神経軸索の再伸展を促進させ、マウスの後肢運動機能障害を回復させることを明らかとした。Denosominは、損傷脊髄領域におけるアストロサイトの細胞増殖、細胞死保護、さらに細胞骨格タンパクであるビメンチンの細胞外分泌を促進させていた。Denosomin投与による神経軸策の伸長作用は、アストロサイトから分泌されるビメンチンを介した作用だと考えられる。本研究は、神経機能障害を改善する新規創薬シーズの探索、および神経回路網形成の分子機序を解明することを目的とし、脊髄損傷の運動機能障害に対する新規化合物1-deoxy-24-norsominone (Denosomin)の薬理効果を解析している。脊髄損傷マウスに対するDenosomin投与は、損傷脊髄領域における神経軸索の再伸展を促進させ、マウスの後肢運動機能障害を回復させることを明らかとした。また、Denosominを投与された脊髄損傷マウスは、損傷脊髄領域でのミクログリアの活性低下(炎症の緩和)とアストロサイトの増加もみられた。初代培養神経細胞においても、Denosomin刺激による神経細胞の突起伸展やシナプス形成の促進効果をみとめた。さらに、Denosomin投与された単離培養アストロサイトは、細胞の増殖率が増加していた。初代培養神経細胞の突起伸展は、Denosominを前処置したアストロサイトとの共培養、およびDenosomin処置したアストロサイトの培養メディウム上清の投与によっても促進された。これらの結果から、Denosominは脊髄損傷による運動機能障害を回復する新規薬剤候補となる可能性を明らかとした。さらに、Denosominによる神経細胞の突起伸展の作用機序の一つとして、Denosominによって刺激されたアストロサイト由来の液性因子が関与する可能性を示した。現在、その液性因子の同定を試みている。Denosominは神経細胞だけでなく、グリア細胞にも作用する多面的な薬理効果をもつことが特徴的である。また、神経回路網の再形成には、神経細胞とグリア細胞の間での相互作用が重要である可能性も示唆された。また、損傷脊髄領域では、ミクログリアの活性低下(炎症の緩和)とアストロサイトの損傷内部への著しい浸潤がみられた。損傷脊髄の内部で増加していたアストロサイトは、Denosominによるアストロサイトの増殖促進と細胞死保護の効果が原因と考えられた。初代培養神経細胞においても、神経細胞の突起伸展はDenosomin刺激によって促進され、シナプス形成の促進効果もみとめた。また、初代培養神経細胞の突起伸展は、Denosominを前処置したアストロサイトとの共培養、およびアストロサイトの培養メディウム上清の投与によっても促進された。現在、Denosomin刺激された単離培養アストロサイトから分泌される、神経突起伸展作用をもつ液性因子の同定を試みている。本研究は、神経機能障害を改善する新規創薬シーズの探索、および神経回路網形成の分子機序を解明することを目的とし、脊髄損傷の運動機能障害に対する新規化合物1-deoxy-nor-sominone (Denosomin)の薬理効果を解析した。脊髄損傷マウスに対するDenosomin投与は、損傷脊髄領域における神経軸索の再伸展を促進させ、マウスの後肢運動機能障害を回復させた。さらに、Denosominは、単離培養アストロサイトの細胞増殖率を増加させ、また、細胞死誘発に対する保護効果を示した。このアストロサイト由来の液性因子は、細胞骨格タンパクのビメンチンであり、放出されたビメンチンに軸索伸展作用があることを明らかとした。これらの結果から、Denosominは、損傷脊髄領域での軸索伸展に対して抑制的存在であると考えられているアストロサイトの性質を、促進性に転換させている可能性を示している。

本研究は、Denosominの活性とその作用点を明らかとした。Denosominは脊髄損傷による運動機能障害を回復する新規薬剤候補となる可能性が示唆される。損傷脊髄領域でのアストロサイトは、一般に軸索の再生阻害要因と考えられているが、一方で炎症の収束や神経細胞の保護といった役割ももつと考えられており、その生理的役割は十分に解明されていない。Denosominは、アストロサイトの神経細胞に対する軸索再生の促進に有益な性質を強く顕在化させる作用をもつと考えられる。この薬物によるアストロサイトの機能調節が直接的に神経細胞の軸索再生を促進させるという現象はこれまでにほとんど報告がなく、アストロサイトの未だ知られていない生理的役割の存在を示唆するとともに、脊髄損傷に対する新しい治療戦略の一つとなる可能性を示唆していると考える。24年度が最終年度であるため、記入しない。Denosomin刺激によって分泌されるアストロサイト由来の神経突起伸展作用をもつ液性因子の同定を試みている。現在、既知の神経栄養因子でない分泌因子の一つを候補として同定している。この分泌因子の神経突起の伸展作用について、動物実験・培養実験の双方で検討をおこなっている。
メロテルペノイド高酸化型骨格に着目した化合物ライブラリー構築と抗癌剤創薬への展開

アンドラスチン類やテレノイド類をはじめとする、抗癌性が期待されるメロテルペノイドのステロイド様骨格CD環部をモチーフとし、その「酸化度」と「生物活性」の相関関係を探求して新規な抗癌性医薬シーズを探索すべく、本研究に着手した。研究展開の戦略としては、「多様な酸化状態を有するD環相当部の構築」と「ステロイド骨格の脂溶性を多様なアルキル側鎖にて付与する」ことを2つのパラメーターとして設定した。母核構造となるCD環相当の二環性骨格は、既知のHajos-Parishケトンより得ることとし、文献記載の合成法に準じて合成を実施した。重要構造の1つである縮環部のメチルエステルについては、永田試薬の1,4-付加反応によるシアノ基の導入、引き続く加水分解とメチルエステル化により、立体選択的に導入することとし、種々の条件検討を行った。その結果、高収率、高シス選択的にて目的の付加体を得ることに成功した。その後、Wittig反応によりC環相当部にアルキル鎖を導入して、シアノ基の加水分解、エステル化を実施する計画で、検討を進めた。今のところ収率等に難点が残るものの、目的とする多様な脂溶性アルキル側鎖を導入するための足がかりとなる合成ルートになり得ると考えており、今後は工程の効率化を目指してさらに条件検討等を進めることが必要である。さらに、D環相当部の酸化的変換についても検討を進め、「2つのパラメーター」の多様性を追求するための基盤を構築していく。Hajos-Parishケトンの合成は、既知の方法にて問題なく達成している。永田試薬の1,4-付加反応は、当初は選択性のコントロールや収率に問題があったが、検討を重ねた結果、収率72%にてほぼシス体のみを生成する反応条件を見出だすことに成功した。なお、立体構造は、X線結晶構造解析にて決定できている。アルキル側鎖の導入は、当初計画ではトリフレート体に対するカップリング反応を考えていたが、トリフレート化が効率よく進行しなかったため、ケトン体に対するWittig反応による方法に変更することとした。Wittig反応は高収率にて進行することが見出だされている。シアノ基の加水分解とエステル化は低収率にとどまっており、今後さらなる条件検討を要すると考えている。第一のパラメーターであるアルキル側鎖の導入については、Wittig反応を活用することで多様性を追求できるメドが立ったので、今後はシアノ基の変換も含めてさらに検討を進めていく。その上で、第二のパラメーターであるD環相当部の酸化変換について、検討を進めていきたい。
現代日本の社会的文献における応用倫理学の展開--研究者・市民のためのデータベースの基礎がため

本研究のねらいは、1980年代以降英語圏およびドイツ語圏を中心に急速な展開を示している「応用倫理学」を現代日本の社会的文献に移し入れ、その実質的な展開をめざすとともに、研究過程で蓄積されるデータベースを可能なかぎり研究者・市民に提供する回路を開拓することにあった。二年間の研究は、応用倫理学の原理論および各論にそって進められた。すなわち原理論については、応用倫理学の系譜をおさえたうで、ロールズの「反照的均衡」とフ-コ-の「権力分析」を方法的に組み合わせるという展望を切り拓いた。各論については、(1)平等と差別、(2)経済倫理学、(3)戦争と平和、(4)生命倫理学、(5)環境倫理学、以上の五部門について調査を続けた。(1)については、「文化の公正な分かち合い」という課題を取り上げた。とくにこの方面では比較的手薄だった「芸術活動への公的サポートのあり方」を、まさしく現代日本の社会的文献において考えてみた。(2)では、福祉国家の正当性という問題に即して、経済倫理学の根本問題を扱った。(3)では、米国スミソニアン原爆展示論争に対するジョン・ロールズの関与を軸に、「戦争のルール」を考察した。(4)では、P・シンガーの『生殖革命』を批判的に読み解きながら、体外受精や代理出産など「新しい生殖技術」に対する生命倫理学的評価を試みた。(5)では、日本の環境倫理学に対する重大な挑戦であった阪神・淡路大震災(1995年1月17日)を念頭におきながら、関東大震災が日本の倫理学に及ぼした影響を測定した。以上が研究成果の概要である。本研究のねらいは、1980年代以降英語圏およびドイツ語圏を中心に急速な展開を示している「応用倫理学」を現代日本の社会的文脈に移し入れ、その実質的な展開をめざすとともに、研究過程で蓄積されるデータベースを可能なかぎり研究者・市民に提供する回路を開拓することである。本年度はまず応用倫理学の方法論を検討した。平成6年7月30日、私が研究分担者を努める科学研究費総合研究(応用倫理学の新たな展開)のワークショップにおいて、「応用倫理学の現況」という報告を行ない、主要な問題群にごとに争点をサ-ヴェイした。さらに、Winkler,E.R.and J.R.Coombs(eds.),Applied Ethics:AReader,Basil Blackwell,1993に収められた論文を手がかりに、応用倫理学の「方法論的ガイドライン」を提起した。これは、(何をなすべきか?)という問いを応用倫理学の出発点に据えるとともに、「権力」論的視点を活用しつつ、「公共的対話」を通じて社会に貢献すべきだとの趣旨である。夏休みから秋にかけては、拙著『現代倫理学の冒険』(創文社)の仕上げに主力を注ぎ、本年1月の刊行に漕ぎ着けた。執筆過程において、従来別個に作成していた文献データの文書ファイルを整理・統合する作業も行ない、パソコン入力の準備を進め、関連文献データおよび研究者データを活字として表現しておいた。当初の計画では、本年度よりパソコンのデータベース入力を開始する予定であったが、関連文献の爆発的増加と専門家のアドバイスに鑑みて、本年度は文献の購入と読解に的をしぼった。今年度、文献の購入と読解に集中したことにより、所期の目標以上の文献に当たることが可能となり、その成果の一部は、拙著に盛り込むことができた。なお応用倫理学の個別領域の動向については、謝金を使用して3名の専門家から情報提供をうけた。雑誌論文の整理・製本も行なったので、次年度の研究態勢が整ったものと思われる。

本研究のねらいは、1980年代以降英語圏およびドイツ語圏を中心に急速な展開を示している「応用倫理学」を現代日本の社会的文脈に移し入れ、その実質的な展開をめざすとともに、研究過程で蓄積されるデータベースを可能なかぎり研究者・市民に提供する回路を開拓することであった。最終年度にあたる本年度は、昨年度刊行した拙著『現代倫理学の冒険』(創文社)にまとめた関連文献データおよび研究者データの拡充を行ない、後半は新規に購入したパソコンを活用してデータベース化を進めた。これらの作業と並行して、従来の応用倫理学に欠落していた《教育》学とのネットワーキングを開始し、阪神・淡路大震災の被災者の生活再建という《応用問題》に「ケアと正義の統合」という観点から取り組んだ(『未来』1995年57月号にその一部を報告し、神戸大学医学部教授の中井久夫氏と雑誌『へすめす』59号で対談するに及び、彼の編著に論文を寄稿した)。さらに研究分担者を務めてきた科学研究費総合研究(A)研究代表者=佐藤康邦「応用倫理学の新たな展開」の研究成果報告書にも執筆し、補充したデータベースの一部を公開した(「応用倫理学のトラスフォーメーション--《マイクロ・エシックス》の活用にむかって」)。なお応用倫理学の個別領域の動向については、謝金を使用して2名の専門家から情報提供をうけ、重要な雑誌論文の整理・製本も行なった。以上で所期の研究目標はじゅうぶん達成されたものと総括している。今後さまざまな場で応用倫理学の真価が問われるようになると予想されるので、今回の研究成果をできるだけ早くパソコン通信上で提供できるよう整備したい。
重金属によるβリンパ球ポリクロ-ナル活性化の誘発機構

カドミウム(Cd)や水銀等の重金属は、自己抗体の産生を伴うTリンパ球依存性のポリクロ-ンBリンパ球活性化(PBA)を誘発する。本研究では、BALB/cおよび同系の胸腺欠損変異系のBALB/cーnuの各マウスの脾細胞を培養し、CdによるPBA誘発機構におけるTリンパ球の役割を明らかにするため、以下の二点について検討した。(1)PBA誘発におけるTリンパ球サブセット表面抗原の関与の有無:10μmCdの処理による正常マウス培養脾細胞のPBA(抗体産生細胞や培地全Igレベルの非特異的増加が生じる)の誘発は、CD4^+細胞を除去すると反応が弱まり、PBAにヘルパ-T細胞(Th)が関与していると考えられる。さらに、T細胞表面抗原のL3T4(CD4)、Lyー2(CD8)、IーAに対する各モノクロ-ナル抗体で脾細胞を処理後Cdを加えると、PBAは抗L3T4抗体では抑制されていないが、抗Lyー2抗体では弱く、抗IーA抗体では著しく抑制された。このことにより、PBA誘発にはTh上のCD4抗原は関与せず、Th上のIa抗原、またはThとBリンパ球間のIz抗原認識過程のCdによる修飾が関与することが示唆された。(2)PBA誘発におけるTリンパ球由来液性因子のTリンパ球代替効果の検討:正常BALB脾細胞の培養液上清をCdによるPBA反応を示さないBALBーnuマウスの脾細胞に加えて、代替効果の有無を検討した。その結果、正常脾細胞培養時にCdあるいはコンカナバリン(ConA)を添加した培養液上清のみ、または、無添加の培養液上清+CdをそれぞれBALBーnu脾細胞に加えると、PBAを誘発した。一方、ConA培養液上清+Cdを加えると、PBAは誘発されるが前三者にくらべて弱く、ConAのマイトゲン作用のCdによるの抑制の影響がみられた。これらにより、CdによるPBA誘発はCd処理Tリンパ球の産生する液性因子により代替できることが明らかになった。この液性因子のB細胞増殖分化因子の種類はConA培養液上清中因子の類似物と予想されるが、詳細をさらに解析中である。
生体における有機金属結合の制御に関わる分子基盤の解明と予防薬学的応用

環境から生体に曝露される金属元素の毒性は、その化学形に著しく依存している。すなわち、無機イオンと共有結合を持つ有機金属化合物では毒性が異なる。特定の金属元素が生体内でアルキル化代謝を受けることや有機金属化合物が脱アルキル化されることは知られていたが、その分子機構の詳細は、ごく一部の金属のメチル化以外は未だ明らかになっていない。この理由の一つは、(脱)アルキル化制御の分子機構を解析するために必要な生体内の有機金属化合物の分析法が確立されていないことが挙げられる。本研究では、生体内有機金属化合物の新規分析法を構築し、包括的に金属元素の(脱)アルキル化制御の分子基盤を解明することにより、有機金属化合物の毒性発現機構及び解毒機構を解明し、産業上の有用な金属元素のリスク回避と健康の維持をアウトカムとした予防薬学的研究を実施することを目的とした。初年度は、セレンのメチル化代謝に焦点を当てて研究を実施した。その結果、セレンの3段階で進行するメチル化代謝は、2種類の酵素が協同して進行させていることを明らかにした。現在論文を執筆中である。またセレンのメチル化を検討する際には、非メチル化体、モノメチル化体、ジメチル化体、トリメチル化体を分別定量する技術が必要であるが、高速液体クロマトグラフィー及び誘導結合プラズマ質量分析計を利用したLC-ICP-MSにより、これらセレンのメチル化代謝物を一括定量できる方法を確立した。初年度にセレンのメチル化酵素の特定に辿り着いたのは、予想を超えた進展だった。それも単一の酵素ではなく、二種類の酵素が協同するという、既知の元素の元素のメチル化とは全く異なる機構で進行していることを明らかにできた。次年度は、今年度の成果を受けて以下の項目を実施予定である。(1)セレンのもう一つの排泄形であるセレン糖もやはりメチル化を受けているが、このセレン糖のメチル化を担う酵素を特定する。(2)セレンと同族のテルルについても同様のメチル化酵素によりメチル化を受けるか、明らかにする。このれの項目の実施にあたっては、特に問題となる点は想定できないので、問題なく進捗することが期待される。
水素媒介によるシリコン中の単原子層デルタドープ構造の形成

研究代表者らのグループは、最近、水素終端されたSi表面では金属薄膜の成長過程が清浄表面の場合と大きく異なり、低温でもエピキシーが著しく促進されることを発見し、これを水素媒介エビタキシーと呼んでいる。水素媒介エビタキシーは、ヘテロエピタキシーを促進させる効果のほか、原子レベルで急峻なヘテロ構造を形成しうる可能性をもつ。このように、水素媒介エビタキシーを利用すれば、デルタドープ構造の急峻性を原子レベルで制御できる可能性がある。本研究では、水素媒介エピタキシーを利用したシリコン中のデルタドープ構造の形成初期過程を基礎的に解明し、これに基づいて、水素媒介によってシリコン中に完全な急峻性をもつ単原子層のデルタドープ構造を形成することを目的とした。本年度では、Si中のデルタドープ構造の急峻性がSiバッファー層の成長方法にどのように依存するかを調べるため、Si(001)基板上のGe単原子層の上に、Siバッファー層を(1)分子線エピタキシー、(2)水素媒介エピタキシー、および(3)固相エピタキシーにより成長させ、デルタドープ構造の形成初期過程を低速イオン散乱分光法と弾性反跳粒子検出法を用いてその場観察を行った。その結果、水素媒介エビタキシーにおいては、分子線エビタキシーにおいて顕著であった、Siバッファー層成長におけるGeの表面偏析が抑制されることが分った。Geの界面急峻性を比較した結果、3つの手法のうち、固相エピタキシーによるものが最も急峻性の良いデルタドープ構造を形成できることが分った。研究代表者らのグループは、最近、水素終端されたSi表面では金属薄膜の成長過程が清浄表面の場合と大きく異なり、低温でもエピタキシ-が著しく促進されることを発見し、これを水素媒介エピタキシ-と呼んでいる。水素媒介エピタキシ-は、ヘテロエピタキシ-を促進させる効果のほか、原子レベルで急峻なヘテロ構造を形成しうる可能性をもつ。このように、水素媒介エピタキシ-を利用すれば、デルタドープ構造の急峻性を原子レベルで制御できる可能性がある。本研究では、水素媒介エピタキシ-を利用したシリコン中のデルタドープ構造の形成初期過程を基礎的に解明し、これに基づいて、水素媒介によってシリコン中に完全な急峻性をもつ単原子層のデルタドープ構造を形成することを目的とした。本年度では、水素媒介エピタキシ-を利用したSi中のデルタドープ構造の形成初期過程を基礎的に解明するため、Si(001)基板上のGe単原子層を水素終端した後、Siバッファー層の分子線エピタキシ-により、デルタドープ構造を形成し、その形成初期過程を低速イオン散乱分光法と弾性反跳粒子検出法を用いてその場観察を行った。その結果、Si(100)基板上のGeデルタドープ層形成において、水素終端の処理を予め施すと、Siバッファー層成長におけるGeの表面偏析が抑制されることが分かった。Siキャップ層の成長中、水素は表面偏析しており、このことがGeとSiの位置交換を抑制していることが示唆された。
非構造性帯水層への炭酸ガス地中貯留のメカニズム解明のための研究

2017年度は、低浸透率砂岩中の水(塩水)並びにCO2の透過・貯留特性の把握と、その再現を目的とし、室内実験とシミュレーションを実施した。まず、実験では、地下の温度・圧力条件下を再現し、岩石コア中のCO2流動に関するパラメータ(注入圧や飽和度)や力学特性パラメータ(歪み等)を測定した。また、同時に、P波速度と電気インピーダンス測定による物理探査モニタリングを実施している。実験の結果、Drainage(排水過程)における岩石コア中の不均一なCO2流動や、その後の安定(定常)状態までのCO2挙動から、各フェーズに作用する影響の違いを明らかにした。さらに、低浸透率砂岩へのCO2注入で生じる高い注入圧は、CO2の注入と停止を繰り返すことで、飽和度が上昇し、注入圧が着実に下降することを確認した。この結果は、大量に存在する低浸透率砂岩が、注入のしにくさ(高い注入圧)からCO2地中貯留対象としては敬遠されがちな状況から、現実的な貯留対象としてカウントできることを示唆する。このことに加え、昨年度の成果(注入流量を上げることで、飽和度は着実に上昇する)から、適切な注入オペレーションにより低浸透率砂岩のCO2貯留ポテンシャルを十分に利用することができ、低浸透率砂岩が本来持ち合わせる高い貯留性と合わせて、安定的かつ経済的なCO2地中貯留が可能となるといえる。次に、実験にて確認された低浸透率砂岩中のCO2流動に関して、インベージョン(侵攻型)パーコレーションによる再現を試みた。シミュレーションは、X線CTスキャナにより把握した岩石コアの空隙分布マップに対して実施した。インベージョンパーコレーションによるDrainageのCO2浸透シミュレーションの結果、これまでの汎用シミュレータでは再現できなかったCO2の選択的な流路形成を描写することができ、今後の流路予測に繋がる成果となっている。29年度が最終年度であるため、記入しない。CO2地中貯留技術(CCS)はCO2排出量削減の有効な手段の一つとして,注目されている。複雑かつ活動的な地質構造を有する我が国においては,より多くのCO2貯留層を確保するために,比較的小さな空隙を有する深部塩水帯水層を貯留層として利用することが検討されている。CO2地中貯留における貯留層や遮蔽層の安全性・経済性の評価,微小地震・地表面変動の抑制に必要不可欠な貯留層のCO2の流路や応力状態のメカニズムの解明が求められる。特に,本研究では,日本の非構造性帯水層によく見られる空隙や鉱物の分布が不均質な堆積岩を対象に,水(塩水)・CO2の二相流状態における選択的な流れと岩盤強度の影響を間隙弾性論の多相流拡張を行い、メカニズムの解明を目的としている。そのために,様々な条件下で超臨界CO2注入実験を行い,比抵抗測定,弾性波探査による試験体内の選択的な流路の把握を試みた。また,岩石の透水性がCO2の透過・貯留にどのような影響が出るかの比較実験も実施した。本年度は、様々な条件下でCO2注入実験を長時間行い実験データの蓄積を行うことに加え、試験体コアサイズから貯留層スケールのように大規模な解析の準備、並びに岩石の空隙構造の把握のためにX線CTによる撮影を実施した。さらに,LBMによる浸透シミュレーションを試験的に実施した。これらの研究成果を岩盤工学系の国際学会(10月ARMS9)とCCSの世界大会(11月GHGT13),国内の岩盤工学のシンポジウム等で発表を行った。実験に関しては,当初の予定以上(対象とする岩石に加え,浸透性の高い岩石など)のデータを取得済みであり,データ解析等を進めている状況である。特に,長期間のCO2注入実験であったため,解析に時間を要している。また,平成28年度は実験に多くの時間を費やした関係で,解析(シミュレーション)に関して,予定より若干遅れているが,解析を実施する環境の構築は完了している。

シミュレーションは、X線CTスキャナにより把握した岩石コアの空隙分布マップに対して実施した。インベージョンパーコレーションによるDrainageのCO2浸透シミュレーションの結果、これまでの汎用シミュレータでは再現できなかったCO2の選択的な流路形成を描写することができ、今後の流路予測に繋がる成果となっている。平成28年度までに取得した実験データを検証し,弾性波探査に用いるセンサーの配置の変更や追加実験を行う。また、解析に関しては,平成28年度に撮影したX線CTから構築したモデルと導入した解析環境を用いて、岩石内のCO2流れのシミュレーションや実際の貯留層スケールのシミュレーションを行う。さらに,平成29年度は,自身がこれまでに取得したデータや他の研究所が取得したデータを議論する機会を設ける予定である。論文投稿に関してはこれまでに得られた研究成果のまとめを行い、自身の専門である岩盤系工学系の論文や地球物理学,物理探査などの分野でも国際誌への投稿を考えている。29年度が最終年度であるため、記入しない。
直線翼垂直軸風車の空力騒音の低減対策

本研究では、直線翼垂直軸風車のブレードとアームについて、騒音源としての特性と風車出力性能に与える影響を解明し、出力性能を著しく損なうことなく空力騒音を低減させる対策の提案を行うことを目的としている。2018年度は、アームの断面形状、ブレード後縁形状、ブレードに取付けたトリップワイヤが、空力騒音や風車出力の特性に与える影響について調べた。アーム断面形状については、翼型の前縁形状を長方形の短編に接合した形状(以降、楕円型と称する)を考案した。この楕円型アームを用いた場合の風車の出力・騒音特性を風洞実験によって測定し、翼形アームや長方形アームを用いた場合と比較した。その結果、楕円型アームを用いると、出力は翼型アームを用いた場合よりも低下するものの長方形アームを用いた場合よりも顕著に高く、騒音レベルは、翼型アームを用いた場合よりに比べて顕著に低下することを確認した。楕円型アームを用いた場合と翼型アームを用いた場合の数値流体力学解析結果より、楕円型アームを用いると、翼型アームの場合に比べて、ブレードとアームの接合部付近の流れのはく離が抑制されて、高周波数域の騒音レベルが低減したものと考えられる。ブレード後縁形状については、1種類の鋸歯状のセレーションをブレード後縁に付けた場合と付けない場合について風洞実験を実施し、風車の出力・騒音特性を比較した。その結果、セレーションをブレード後縁につけると騒音レベルがわずかに減少するものの、出力が顕著に低下する傾向を確認した。トリップワイヤは、ブレード表面上の設置位置やワイヤ径を様々に変化させて風洞実験を行い風車の出力・騒音特性を比較した。さらに、乱流格子を風洞の風上側に設置して、接近流の乱れ強度の影響も調べた。その結果、比較的小さいワイヤ径の場合、乱流強度によらず出力が増加し、騒音レベルが低下する設置位置があることを確認した。3年間の研究の第2年度目にあたる2018年度は、ブレード後縁にセレーションを取り付けてブレードから発生する渦を制御することによる騒音低減効果を評価することを計画していた。セレーションの形状を系統的に変化させて、評価する予定であったが、1種類のセレーション形状についてしか評価が完了しておらず、その他のセレーション形状については、2019年度に評価を行う。当初の計画から遅れている原因は、2019年度の計画を先取して、アーム断面形状について新たな形状を考案し、その評価を行ったこと、ブレードから発生する渦の制御手法として、トリップワイヤによるアプローチを追加したこと、が挙げられる。2019年度は、当初の計画に基づき、流入風に含まれる乱れが、直線翼垂直軸風車の騒音特性、出力特性に与える影響について、種々のアーム断面形状やブレード後縁形状の場合で評価する。その結果に基づき、出力性能を著しく損なうことなく空力騒音を低減させる対策の提案を行う。2017年度は、アームの断面形状の違いが、空力騒音や風車出力の特性に与える影響について調べた。アーム断面形状としては、乱流流入騒音やエオルス音が柱状物体断面の曲率に依存することを考慮して、正方形、フィレット付正方形、円形とし、回転中の風車に取り付けられている状態での風車出力と騒音レベルの評価を風洞実験により実施した。また、数値流体音響解析によって、一様流中における各アーム断面形状の音響特性を調べ、風車騒音測定実験で得られた音響特性との違いを評価した。その結果、フィレット付き正方形断面のアームを用いた場合の出力減少量が最少となり、正方形断面のアームを用いた場合の騒音レベルが最も高い値を示した。アーム断面形状の違いは、広い周波数帯の騒音レベルに影響を及ぼし、50-150Hz付近でエオルス音と考えられる騒音レベルのピークが確認された。一様流中でのアームは,風車に取り付けられたアームと同様に、正方形断面アームから発せられるエオルス音の周波数が最も小さく、高周波数帯域の音圧レベルが最も高くなったが、一様流中のアームと風車に取り付けられたアームとでは、フィレット付き正方形断面と円形断面のアームのエオルス音ピーク周波数及び、高周波数帯域での騒音レベルの大小関係が異なった。高周波数帯域で騒音レベルの大小関係が異なった原因の一つとしては、風車により生成された乱れがアームに流入することで発生する乱流流入騒音の有無が考えられる。3年間の研究の初年度にあたる2017年度は、(1)風洞実験によるアームの基本的な断面形状が空力騒音特性および風車出力特性に与える影響の評価、(2)数値流体音響解析によるアームの形状が渦挙動や騒音伝搬に与える影響の評価、を行うことを計画していた。(1)については、アーム断面形状の曲率が乱流流入騒音及びエオルス音に与える影響を評価するために、正方形、フィレット付き正方形、円形のアームを対象として、風洞実験を行った。なお、アーム断面形状を翼形にする事例もあることから、翼形形状や、さらに、翼形の後縁起因の騒音を抑制する形状のアームについて追加で評価する準備を行った。

(2)については、当初予定していたスパコン上でソフトウェアOpenFOAMを用いて数値流体解析を行い、その結果を用いてソフトウェアActranにより数値音響解析を行うことが難しいと判明したため、120コアのPCクラスタ上でソフトウェアANSYSを用いて実施した。以上より、現在までの達成度としては、おおむね順調に進んでいると考える。本研究では、直線翼垂直軸風車のブレードとアームについて、騒音源としての特性と風車出力性能に与える影響を解明し、出力性能を著しく損なうことなく空力騒音を低減させる対策の提案を行うことを目的としている。2018年度は、アームの断面形状、ブレード後縁形状、ブレードに取付けたトリップワイヤが、空力騒音や風車出力の特性に与える影響について調べた。アーム断面形状については、翼型の前縁形状を長方形の短編に接合した形状(以降、楕円型と称する)を考案した。この楕円型アームを用いた場合の風車の出力・騒音特性を風洞実験によって測定し、翼形アームや長方形アームを用いた場合と比較した。その結果、楕円型アームを用いると、出力は翼型アームを用いた場合よりも低下するものの長方形アームを用いた場合よりも顕著に高く、騒音レベルは、翼型アームを用いた場合よりに比べて顕著に低下することを確認した。楕円型アームを用いた場合と翼型アームを用いた場合の数値流体力学解析結果より、楕円型アームを用いると、翼型アームの場合に比べて、ブレードとアームの接合部付近の流れのはく離が抑制されて、高周波数域の騒音レベルが低減したものと考えられる。ブレード後縁形状については、1種類の鋸歯状のセレーションをブレード後縁に付けた場合と付けない場合について風洞実験を実施し、風車の出力・騒音特性を比較した。その結果、セレーションをブレード後縁につけると騒音レベルがわずかに減少するものの、出力が顕著に低下する傾向を確認した。トリップワイヤは、ブレード表面上の設置位置やワイヤ径を様々に変化させて風洞実験を行い風車の出力・騒音特性を比較した。さらに、乱流格子を風洞の風上側に設置して、接近流の乱れ強度の影響も調べた。その結果、比較的小さいワイヤ径の場合、乱流強度によらず出力が増加し、騒音レベルが低下する設置位置があることを確認した。3年間の研究の第2年度目にあたる2018年度は、ブレード後縁にセレーションを取り付けてブレードから発生する渦を制御することによる騒音低減効果を評価することを計画していた。セレーションの形状を系統的に変化させて、評価する予定であったが、1種類のセレーション形状についてしか評価が完了しておらず、その他のセレーション形状については、2019年度に評価を行う。当初の計画から遅れている原因は、2019年度の計画を先取して、アーム断面形状について新たな形状を考案し、その評価を行ったこと、ブレードから発生する渦の制御手法として、トリップワイヤによるアプローチを追加したこと、が挙げられる。2018年度は、当初の計画に基づき、風車翼の後縁形状を鋸型にするなど、水平軸風車の翼に施される低騒音化対策を直線翼垂直軸風車の翼に適用した場合の騒音特性、出力特性について評価する。加えて、昨年度の計画に追加で行うことになったアームの断面形状を翼形等にした場合の騒音特性・出力特性の評価を行う。2019年度は、当初の計画に基づき、流入風に含まれる乱れが、直線翼垂直軸風車の騒音特性、出力特性に与える影響について、種々のアーム断面形状やブレード後縁形状の場合で評価する。その結果に基づき、出力性能を著しく損なうことなく空力騒音を低減させる対策の提案を行う。
piRNA機構の動作原理の統合的理解

生殖組織特異的小分子RNAであるpiRNAはトランスポゾンの利己的転移を抑制することにより生殖ゲノムをDNA損傷から守る。piRNAの機能欠失は生殖組織の発生・分化阻害、卵子・精子の形成不全、ひいては不妊を引き起こす。piRNAの発見以降、piRNA機構の動作原理を解明する研究は国内外で精力的に行われているが、全容解明には至っていない。そこで本研究ではこれまでに培った知識や手法、発想などを十分に生かした研究を展開することによってpiRNA研究の集大成に挑む。本研究の成果は、piRNA機構の統合的理解のみならず、生殖システムの包括的理解、自己・非自己の識別分子機構の理解、ひいては生殖医療へと繋がる。