hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
てんかん患者における薬物代謝酵素の遺伝子型判定と薬物治療の個別化

一方、CYP2Cについては、血液中の検出値が極めて低く相関性をみることができなかった。しかしながら肝臓中のCYP2CのmRNAにおいて、投与7日間以上で用量依存的な減少傾向がみとめられた。これらのことを考察すると、肝においてはCYP2C mRNA量がCYP3A mRNA量の約110倍であるのに対して、血液中ではCYP2C mRNA量がCYP3A mRNA量の1/101/100倍であった。そのことを考えると肝臓中から血液中にCYPが分泌される間に何らかの影響によりCYP2C量の減少、またはCYP3A量の上昇が見られたことも考えられる。しかしながらCYP3AおよびCYP2CのmRNAについて、血液と肝臓での相関性の検出ではさらに考慮すべき点があり、現在サンプル採取時間の検討、さらにフェニトインについて検討中である。次年度はこれらの結果を踏まえて、患者におけるカルバマゼピンならびにフェニトインの血中濃度と酵素蛋白量の関係を調べる予定である。本研究は患者の薬物代謝酵素の遺伝的な情報を得ることにより個々の患者の特に抗てんかん薬の薬物代謝能を予測し,処方設計を支援すると共に,薬物相互作用による有害作用を未然に防止することを目的に企図したものである。平成17年度はラットにおけるCYP3A13とCYP2C11のmRNA発現量を測定するためのプライマーを設計し,そのプライマーを用いたReal-time PCR法がCYP3A13・2C11 mRNA発現量の定量に適していることを確認することができた。平成18年度はカルバマゼピンにより誘導されたラットの血液中・肝臓中における薬物代謝酵素のmRNA発現量・蛋白発現量の相関性の検討を行い,バイオマーカーとしての有用性を検討した。すなわち,カルバマゼピン50mg/kgを1目1回2週間連続投与後,最終投与の3,6,12,24時間後のCYP3A13とCYP2C11のmRNAおよび蛋白発現量を測定した。その結果,CYP3A13とCYP2C11のmRNAおよび蛋白発現量には経時的変化が認められ,mRNAおよび蛋白発現量では異なるプロファイルを示した。血液中CYP2Cll mRNAはほとんどのサンプルにおいて検出できず,血液中CYP2C11 mRNA発現量は薬物代謝能評価のための非侵襲性バイオマーカーとして適切ではないことが明らかとなった。また,CYP3A 13発現量の定量的評価において,肝臓中や血液中の発現量の間に相関性が得られる最適なサンプル採取時間は最終投与後3時間であると考えられた。薬物代謝能の指標としてカルバマゼピンに対するカルバマゼピン-epoxideのAUC_<0→8>比は、投与量(25,50,100 mg/kg)依存的に上昇が認められた。しかしながら、薬物代謝能とCYP3A13 mRNA・タンパク発現量の相関性は投与量により影響を受けることが判明した。バイオマーカーとしての遺伝子情報と薬物代謝能の相関性に関する本研究成果は、抗てんかん薬におけるテーラーメイド医療を実施していく上での基盤となるものであり、個人に適した投薬設計を行うために今後さらなる展開が期待される。
Inflammasomeの評価による筋痛の病態解明

筋痛は極めて頻度の高い症状だが、その病態は未解明で、有効な治療法も確立されていない。本研究は、過剰収縮した筋組織における、尿酸値の上昇・inflammasomeの活性化・pro-inflammatorycytokineの上昇が、筋痛の発生・増強に関連するかを明らかにするものである。本年度はマウス筋痛モデルを作成し、動物実験による評価を行った。BALB/cマウスの片側の下腿三頭筋に針電極を刺入し、電気刺激により過剰な筋収縮を起こした。対側の下腿三頭筋には針電極の刺入のみを行い電気刺激はせず、内部コントロールとした。このモデルに対し、Randall Selitto法により、両側下腿三頭筋の圧痛閾値を測定したところ、電気刺激側で有意な圧痛閾値の低下が見られた。これらの筋組織を採取し、筋組織中の尿酸濃度測定、および、inflammasome関連蛋白(NLRP3、Caspase-1)・pro-inflammatory cytokine(IL-1β)の蛋白発現の評価を、ELISA法を用いて行った。その結果、尿酸濃度、NLRP3濃度、Caspase-1活性、IL-1β濃度は電気刺激側の筋で有意に上昇していた。また免疫染色の結果、電気刺激側の筋組織では、マクロファージの数が有意に増加しており、NLRP3、Caspase-1、IL-1βは、マクロファージで発現していた。本研究は、おおむね予定通り進行している。当初の計画では、平成30年度および31年度に動物実験による評価を行う予定でおり、それらは概ね終了している。平成32年度はヒト筋サンプルを用いた評価を予定しており、現在はそれに向けた倫理申請を進めている。今後は、健常成人ボランティアを対象とした、ヒト筋サンプルによる評価を予定している。ヒトの上腕二頭筋に運動負荷を加え、その前後のサンプルを、微小還流針および筋生検により採取し、尿酸濃度、NLRP3、Caspase-1、IL-1βの評価を行う予定である。本研究は概ね予定通り進行中であり、次年度使用額が生じるのは予定通りである。次年度はヒト筋サンプルを用いた評価を行う予定であり、微小還流や筋生検に用いる検査器具や濃度測定の実験試薬、また研究成果の学会発表のための旅費、論文化に伴う印刷費、複写費、通信費などに用いる予定である。
グリーン・プロセスのための触媒反応場設計

本研究班は、触媒分子反応工学における触媒化学の役割を明らかにし、グリーン触媒プロセスの構築を目指した触媒反応場設計を行うことを目的とする。本年度の検討より以下の成果が得られた。服部:Ag/Al2O3触媒上でのNO選択還元反応における水素共存反応場効果がAgカチオンクラスター形成によることを明らかにし、自動車燃料等の利用によっても同様の反応場効果が得られることを明らかにした。荒井:メタノール水蒸気改質に対し、高い活性および選択性を示す高分散Pd-Zn合金触媒およびCu系触媒の調製条件を明らかにし、酸素共存下では水素生成速度が10倍に向上することを明らかにした。片田:水蒸気存在下で優れた性能を示すPd/WO3/ZrO2触媒を論理先導的に設計し、また分子を鋳型とするシリカの化学蒸着(CVD)法により分子の形の細孔を残したシリカ層で固体酸触媒活性点の周囲を覆うことに成功した。林:亜硝酸性窒素の高効率分解触媒の構造体化を目的として各種の骨格材について検討を行い、アルミナ骨格にPd/C触媒が均質に塗布できること、高強度のポリウレタンが骨格材として優れていることを見いだした。西山:カルボニル化合物の2級アルコールを還元剤とする選択還元反応に優れた担体であるMCM-41にテンプレートイオン交換法により効率的にSnを導入する調整法を確立した。永井:ジベンゾチオフェンの水素化脱硫反応に対するアルミナ担持モリブデン窒化触媒の反応初期における急激な活性低下は窒化物上への炭素堆積が、中期以降の緩慢な活性低下は窒素の脱離が主原因であることを見出した。久保:触媒反応ダイナミクスの解明が可能な高速化量子分子動力学法と拡散ダイナミクスの解明が可能な非平衡分子動力学法を統合化することで、移動現象を伴う触媒反応場を解明可能な高速化量子分子動力学法の開発に成功した。本研究班では、個々の班員が他分野の研究者との緊密な連携のもとに複眼的な視点をもってグリーン触媒プロセスの構築を目指して触媒反応場設計を行うとともに、個々の研究を横断的に総括することによって、触媒分子反応工学の体系を明らかにすることを目的とする。服部:炭化水素によるNOx還元について検討し、炭化水素種の効果については平均結合エネルギーから、共存水素の効果についてはAgクラスターの形成から反応速度を説明できることが明らかにされ、反応雰囲気の最適化を含んだ触媒プロセス設計が提案された。荒井:Zn系複合触媒でのメタノール水蒸気改質に対し、Pd-Zn系が高活性を示すことを見いだした。本系ではPd3.9Zn6.1およびPdZnが活性種であることが推測された。片田:アミノ化反応に対するGa/ZSM-5の活性種とその作用機構、カーバメート合成に対するAl/MCM-41の活性に関して検討した。これらの反応系に対してGa/MZSM-5が有望な触媒であることが示された。林:水中の亜硝酸性窒素に対してPd/Cが著しく高い活性を持つが、反応形式によりその能力が著しく向上することを見いだした。西山:クリーンな還元プロセスのための選択還元触媒として、Zr/MCM-41およびZr/活性炭系の触媒がケトンのアノレデヒドへの選択還元に著しく高い選択性を示すことを見いだした。永井:硫化物と窒化物の水素化脱硫に対する劣化挙動の解析について、XPSを指標とした劣化挙動の反応光学的解釈について提案した。久保:高速化量子分子動力学プログラムの高精度化のためのプログラム開発、高速化量子分子動力学法による化学反応ダイナミックスの解明、非平衡分子動力学法による拡散・分離ダイナミックスの解明などに成果を得た。本研究班は、グリーン触媒プロセスの構築を目指した触媒反応場設計を行うとともに触媒分子反応工学の体系を明らかにすることを目的とする。服部:シリカ上にAlやZrを高分散させると常温においてメタンから水素とエタンなどの炭化水素をえられるメタン光カップリングに高活性な光触媒を構築できることを明らかとした。荒井:メタノール水蒸気改質に対し、高い活性および選択性を示す高分散Pd-Zn合金触媒の調製条件を明らかにした。酸素共存下で水蒸気改質を行なうと転化率および水素生成速度が著しく向上することを明らかにした。片田:酸塩基触媒上での目的反応・副反応の挙動を解析し、必要な弱いルイス酸点のみを持つAl導入メソポーラスシリカ触媒を設計し、ハロゲンを使わないイソシアネート合成プロセスを実現した。林:室温常圧という温和な条件で亜硝酸性窒素の効率よく分解する触媒Pd/Cを用いた場合の気相、液相分解生成物を、四重極質量分析計を用いて検討し、重要な分解生成物の見落としは無く、窒素バランスが良好に取れることを確認した。西山:担持SnおよびZr酸化物触媒を用いてカルボニル化合物の2級アルコールを還元剤とする選択還元反応を行った。担体として細孔径の大きなMCM-41が特に優れていた。また、各種の反応性の異なるアルデヒドに対し選択還元能を示すことがわかった。永井:水素化脱硫反応に対して種々の劣化関数を導出し触媒劣化を検討した。また、モリブデン窒化物表面の表面特性を理解するために、重量法吸着実験からフラクタル次元を求め、水素化脱窒素反応に対する表面不均一性との関係を検討した。

久保:移動現象を伴う触媒反応場の分子シミュレーションを可能とするために、化学反応を考慮可能な新親モンテカルロ計算プログラムの開発に成功した。本研究班は、触媒分子反応工学における触媒化学の役割を明らかにし、グリーン触媒プロセスの構築を目指した触媒反応場設計を行うことを目的とする。本年度の検討より以下の成果が得られた。服部:Ag/Al2O3触媒上でのNO選択還元反応における水素共存反応場効果がAgカチオンクラスター形成によることを明らかにし、自動車燃料等の利用によっても同様の反応場効果が得られることを明らかにした。荒井:メタノール水蒸気改質に対し、高い活性および選択性を示す高分散Pd-Zn合金触媒およびCu系触媒の調製条件を明らかにし、酸素共存下では水素生成速度が10倍に向上することを明らかにした。片田:水蒸気存在下で優れた性能を示すPd/WO3/ZrO2触媒を論理先導的に設計し、また分子を鋳型とするシリカの化学蒸着(CVD)法により分子の形の細孔を残したシリカ層で固体酸触媒活性点の周囲を覆うことに成功した。林:亜硝酸性窒素の高効率分解触媒の構造体化を目的として各種の骨格材について検討を行い、アルミナ骨格にPd/C触媒が均質に塗布できること、高強度のポリウレタンが骨格材として優れていることを見いだした。西山:カルボニル化合物の2級アルコールを還元剤とする選択還元反応に優れた担体であるMCM-41にテンプレートイオン交換法により効率的にSnを導入する調整法を確立した。永井:ジベンゾチオフェンの水素化脱硫反応に対するアルミナ担持モリブデン窒化触媒の反応初期における急激な活性低下は窒化物上への炭素堆積が、中期以降の緩慢な活性低下は窒素の脱離が主原因であることを見出した。久保:触媒反応ダイナミクスの解明が可能な高速化量子分子動力学法と拡散ダイナミクスの解明が可能な非平衡分子動力学法を統合化することで、移動現象を伴う触媒反応場を解明可能な高速化量子分子動力学法の開発に成功した。
極低温における分子イオンの移動度と量子効果

本年度は現有の液体ヘリウム冷却型移動管を用いて、いくつかの分子イオンについて、液体ヘリウム温度(4.4K)におけるヘリウムガス中の移動度の測定を行った。具体的にはN_2,COおよびO_2の3種類のガスを試料として電子衝撃型イオン源に導入し、それぞれの親分子イオンN_2^+,CO^+およびO_2^+について移動管内の電場強度を変化させながら移動速度を測定した。室温、あるいは液体窒素温度におけるイオン移動度は、強電場領域に最大値を持ち、弱電場領域ではほぼ一定で、零電場の極限ではイオン-分子間相互作用として分極力のみを考えたときに理論的に導かれる値(ランジュバン極限)を取る、と考えられている。しかし、今回の極低温における測定では、何れの場合も非常に弱い電場において移動度が急激に低下する傾向が観測された。しかも、N_2^+の場合は弱電場での値がランジュバン極限とほぼ一致するのに対し、CO^+およびO_2^+ではそれよりかなり小さな値となった。N_2^+とCO^+は質量が同じで、電子構造もよく似ている。従って、移動度に見られる大きな違いは対称性に起因するものと考えられる。ところが、N_2^+と同様に等核二原子分子イオンであるO_2^+は、CO^+と類似した依存性を示している。これらの点はまだ十分に理解することができていない。しかしながら、弱電場での移動度は急激な低下は衝突断面積の急激な増加に対応し、オ-ビッティング共鳴として知られている。量子的な効果によると考えられる。まだ理論的な裏付けが不十分であるが、極低温での移動度測定がこれまでの常識を覆す結果を出したという点で意義のある成果と言える。なお、この結果については1993年7月にノルウェーで開催された第8回国際スウォームセミナーにおいて発表を行った。
自律分散型生産システムに適合する加工用機械構造の設計に関する研究

本研究では,自律分散型生産システムに適合しうる加工用機械の基本機能および基本構造を設計する方法論の開発を目的として,以下の項目について検討を行った.(1)加工用機械の創成運動機能と加工対象製品との関係の解析加工用機械の加工機能と加工対象製品の形状との論理的な対応関係を求めるため,加工用機械の創成運動機能を表現するモデルを提案し,このモデルを用いて創成運動機能と加工面形状との対応関係を定式化した.(2)加工用機械の機能と構造の関係の解析加工用機械に要求される創成運動機能と加工用機械の基本構成との対応関係を分析,整理した,具体的には,創成運動機能を構成する回転運動および直線運動を実現する機械ユニットを整理した.(3)加工用機械の誤差解析システムの開発加工用機械において重要な設計項目となる加工精度の設計手法について検討した.創成運動誤差に起因する加工面の誤差を理論的に解析するために,加工面の誤差と創成運動誤差の関係を表すモデルを提案した.また,このモデルに基づいて,創成運動誤差から加工面の形状誤差をシミュレ-ションにより求める手法を提案した.(4)加工用機械に要求される自律機能の検討自律分散型生産システムの基本構成ならびに構成要素に要求される情報処理機能を分析した.加工用機械の意思決定機能を表現するモデルをオブジェクト指向の考え方に基づいて作成し,生産スケジュ-ルを決定するシステムに適用した.(5)自律分散型生産システムにおける加工用機械の基本構造の検討自律分散型生産システムにおける加工用機械の基本構造および基本機能について検討を行った.本研究では,自律分散型生産システムに適合しうる加工用機械の基本機能および基本構造を設計する方法論の開発を目的として,以下の項目について検討を行った.(1)加工用機械の創成運動機能と加工対象製品との関係の解析加工用機械の加工機能と加工対象製品の形状との論理的な対応関係を求めるため,加工用機械の創成運動機能を表現するモデルを提案し,このモデルを用いて創成運動機能と加工面形状との対応関係を定式化した.(2)加工用機械の機能と構造の関係の解析加工用機械に要求される創成運動機能と加工用機械の基本構成との対応関係を分析,整理した,具体的には,創成運動機能を構成する回転運動および直線運動を実現する機械ユニットを整理した.(3)加工用機械の誤差解析システムの開発加工用機械において重要な設計項目となる加工精度の設計手法について検討した.創成運動誤差に起因する加工面の誤差を理論的に解析するために,加工面の誤差と創成運動誤差の関係を表すモデルを提案した.また,このモデルに基づいて,創成運動誤差から加工面の形状誤差をシミュレ-ションにより求める手法を提案した.(4)加工用機械に要求される自律機能の検討自律分散型生産システムの基本構成ならびに構成要素に要求される情報処理機能を分析した.加工用機械の意思決定機能を表現するモデルをオブジェクト指向の考え方に基づいて作成し,生産スケジュ-ルを決定するシステムに適用した.(5)自律分散型生産システムにおける加工用機械の基本構造の検討自律分散型生産システムにおける加工用機械の基本構造および基本機能について検討を行った.自律分散型生産システムに適合する加工用機械構造の設計手法の確立を目的として,平成2年度に実施した研究の内容をまとめると以下のようになる.1.自律分散型生産システムの基本構造の分析多数の分散した生産システム要素が自律的に意思決定を行なうことで生産プロセスを実行する自律分散型生産システムの基本構成を分析し,各生産システム要素が持つべき機能を分析,整理した.加工用機械や搬送装置などの生産システム要素の持つべき基本機能として,意思決定機能,生産設備の制御機能,ならびに通信機能が必要になる.2.自律分散型生産システムにおける意思決定構造の検討各生産システム要素が,自身の意思決定基準に基づき生産の管理ならびに制御を行なうための意思決定構造について検討した.特に,生産対象製品の動的な変更および生産設備の故障などの外乱に対処するための自律的な意思決定を実現するたの構成を考察し,対象指向のモデリング手法を適用して,全体の意思決定構造ならびに各生産システム要素の意思決定構造を明確にした.また,このような意思決定構造により,生産システム全体を管理ならび制御することの可能性を検証するため,簡単な生産システムのモデルを作成し,シミュレ-ション実験を行なった.3.加工用機械構造の精度設計のための基礎解析対象製品の要求精度を満足できる加工用機械構造を設計する手法の開発を目的として,切削加工における送り運動誤差より生じる加工面の幾何学的誤差を評価する方法を開発した.この手法は,複雑な送り運動軸の組合せを考慮しているため,曲面加工を含む広範囲の超精密加工プロセスに対して適用できると考えられる.また、この手法をいくつかの曲面加工プロセスに適用し,加工面の幾何学的誤差を評価した。平成3年度は,自律分散型生産システムに適合しうる加工用機械の基本機能および基本構造を設計する方法論の開発を目的として,以下の項目について検討を行った.(1)加工用機械の誤差解析システムの開発加工用機械において重要な設計項目となる加工精度の設計手法について検討した.そのために,まず,加工用機械に影響する各種の誤差要因を分析し,これらの誤差が加工面の精度にどのような影響を与えるかを整理した.さらに,工具と工作物間の創成運動誤差に起因する加工面の誤差を理論的に解析するために,加工面の誤差と創成運動誤差の関係を表すモデルを提案した.また,このモデルに基づいて,創成運動誤差から加工面の形状誤差をシミュレ-ションにより求める手法を提案した.(2)加工用機械に要求される自律機能の検討

自律分散型生産システムの基本構成ならびに構成要素に要求される情報処理機能を分析し,加工用機械に要求される意思決定機能,制御機能,通信機能などを整理した.また,加工用機械が実行すべき意思決定機能として,加工作業設計およびスケジュ-ルリングの機能を抽出した.加工用機械の意思決定機能を表現するモデルをオブジェクト指向の考え方に基づいて作成し,加工用機械と加工対象製品との情報交換に基づいて生産スケジュ-ルを決定するシステムに適用した.(3)自律分散型生産システムにおける加工用機械の基本構造の検討平成2年度および平成3年度の研究成果に基づいて,自律分散型生産システムにおける加工用機械の基本構造および基本機能について検討を行った.この結果,自律型加工用機械における意思決定機能,制御機能および通信機能の知能化,高度化の必要性を確認した.
肝細胞癌に対するウイルスエンベロープ粒子を用いたミサイル療法の開発

HBsL粒子は簡便に精製され、B型肝炎ウイルスのヒト肝に対する組織特異性を持ちながら感染性がなく薬剤を封入するかたちで運搬するという特徴を持つ。我々はこのL粒子を理想的なベクターとしての利用をするための研究を進めている。L粒子は汎用性が高いと考えられており、将来的には正常肝組織をターゲットにした応用(C型肝炎、血友病に対する応用)を考えている。この為ヒト正常肝組織に対する集積性の確認は重要と考えられた。しかし現在までのところヒト正常肝を移植した動物モデルはない。我々は、Nkcellを抑制する抗アシアロGM1抗体を投与した免疫不全動物のNOD/SCID mouseの腎皮膜下に手術で得られたヒト正常肝組織の小片を移植し動物モデルを樹立した。今後このモデルを用いてL粒子のヒト正常肝組織に対する組織特異性を確認していく予定である。AFP産生肝細胞癌に対する遺伝子治療として、その転写活性が細胞特異性を持つAFP遺伝子のプロモーター/エンハンサーの下流にGFP遺伝子を組み込んだプラスミドを封入し、AFP産生ヒト肝細胞に投与し、このプラスミドのAFP産生腫瘍に対する組織特異性の確認された。今後このプラスミドをL粒子に封入しL粒子と、このプラスミドの双方の特異性を併せ持つ二段階のターゲティングの確認をしていく予定である。
人工飛翔体でのプラズマ能動実験に基づく極域電子プラズマ密度標準モデルの作成

観測依頼のために必要な予測軌道を作成するプログラムを2000年以降にも使用できるよう修正を行い,プラズマ能動実験を継続できるようにした.観測されたイオノグラムデータから,観測を実施した全衛星軌道に関して,観測時刻・衛星の軌道情報・電子プラズマ共鳴周波数及び密度の組のファイル作成作業を継続して行なっている.データとして重要性の高い,電子密度が低い領域での電子プラズマ共鳴周波数の確定作業が,測定機器の精度の低さのなめに,困難なものとなっているが,これに関しては精度をデータベースに加えることで対処することを検討している.当初予定していた,4つのデータ種(衛星軌道情報,衛星姿勢情報,高周波プラズマ波動験観測装置の運用ステイタス,プラズマ能動実験によるイオノグラムデータ)に,宇宙科学研究所の提供するサイエンスデータベースより,観測しているプラズマ波動と相互作用を持つ可能性のあるエネルギー帯の電子またはイオン粒子のデータを加え,より多角的にデータを調べることのできるシステムの構成を検討した.またイオノグラムからダイナミックスペクトル画像を作成し,イベント検出のインデックスとして利用することを検討した.1989年に打ち上げられた科学探査衛星EXOS-D(あけぼの)に搭載されている,プラズマ能動実験装置を備えた高周波プラズマ波動観測装置を用いて,科学衛星の近傍のプラズマ環境の計測を継続的に実施している.現在,当初予定していた,衛星軌道情報,衛星姿勢情報,高周波プラズマ波動観測装置の運用ステイタス,プラズマ能動実験装置によるイオノグラムデータ4つに,宇宙科学研究所から提供された低エネルギー粒子計測器(LEP)のデータを加えて,高周波の電磁波動を励起する可能性のある粒子を検索するデータベースに拡張することを検討している.本年度は観測されたイオノグラムデータから観測を実施した全衛星軌道に関して,観測時刻・電子プラズマ共鳴周波数及び電子密度の組のファイルを作成完了する予定であったが,抽出された周波数の値について読み取りの精度が低く,そのままではデータの信頼性が低くなるケースが多いことが障害となっている.また,計測された電子密度の変動が激しいことから,空間的な標準モデルを作成するためには,時間的変動と空間的変動を分離する手段について検討を要することが明らかとなった.観測依頼のために必要な予測軌道を作成するプログラムを2000年以降にも使用できるよう修正を行い,プラズマ能動実験を継続できるようにした.観測されたイオノグラムデータから,観測を実施した全衛星軌道に関して,観測時刻・衛星の軌道情報・電子プラズマ共鳴周波数及び密度の組のファイル作成作業を継続して行なっている.データとして重要性の高い,電子密度が低い領域での電子プラズマ共鳴周波数の確定作業が,測定機器の精度の低さのなめに,困難なものとなっているが,これに関しては精度をデータベースに加えることで対処することを検討している.当初予定していた,4つのデータ種(衛星軌道情報,衛星姿勢情報,高周波プラズマ波動験観測装置の運用ステイタス,プラズマ能動実験によるイオノグラムデータ)に,宇宙科学研究所の提供するサイエンスデータベースより,観測しているプラズマ波動と相互作用を持つ可能性のあるエネルギー帯の電子またはイオン粒子のデータを加え,より多角的にデータを調べることのできるシステムの構成を検討した.またイオノグラムからダイナミックスペクトル画像を作成し,イベント検出のインデックスとして利用することを検討した.
心拍出量・血圧含む循環機能情報の無侵襲・無拘束長時間計測システムの開発

3年度(平成57年度)に渡る研究を通し、得られた新知見等の成果の概要を箇条書すれば以下のようである。1.無侵襲・無拘束循環動態モニタシステムの基本設計と開発:(1)無侵襲計測法の検討;本システムの開発に当り、その基本となる無侵襲計測法として、血圧(BP)計測では、その精度と信頼性等に優れた光電的容積振動法を、また心拍出量(CO)計測では生体組織の電気的物性の違いを利用した胸部アドミタンス法を採用し、各々の超小型化を図った電気制御回路を開発した。特に、生体アドミタンス計測では、従来法とは異なる4電極交流(50kHz)電圧クランプ法を考案し、回路の大幅な縮小が実現された。更に、BPやCO値を決定するに当り、CPUによる信号処理を高精度・高信頼に実行するアルゴリズムも開発した。(2)システムの基本設計と試作開発;以上の知見に基づき、電気的アドミタンス法と容積振動法を併用した小型軽量(104x64x32mm,160g)の循環動態モニタ用携帯システムの設計・試作開発に成功した。本システムによれば、BP、CO以外に末梢循環抵抗や心臓酸素消費量指標等の全8項目が長時間同時モニタできる。(3)姿勢情報を含むシステムの基本設計と試作開発;循環生理情報が姿勢・行動変化に大きく影響を与えることに注目し、日常生活の姿勢変化を長時間モニタできるタバコ大サイズの携帯ユニットを設計開発し、前記システムと組合わせた無拘束循環動態・姿勢計測システムの開発に成功した。2.システムの試用と性能評価:1.で得たシステムを先ず実際に日常生活場での予備試験的に試用し、システム評価を行ったところ、中強度の運動時や急激な体位変換時等では、ア-ティファクトにより計測困難な場合があったが、全体として安定で信頼できる動作性能を有していた。更に、COの長時間計測の追随性と信頼性を検証するため、侵襲的長時間連続測定装置(Baxter社Vigilance)との対比試験も行い、本法の優位性が実証された。3.長時間モニタとデータ解析:以上の所見から、本システムを健常者や院内或は通院している循環器疾患加療患者を対象に24時間以上のモニタリング試験を実施した。得られた長時間時系列データに対し、最大エントロピ法(MEM)解析を適用し、日常行動と非行動による各種循環パラメータの周期構造に及ぼす影響、投薬加療に伴う主に血圧の周期構造に与える影響、夜間血圧低下の心機能性或は末梢循環性因子の寄与度、実験室及び日常生活における血圧昇圧機序の状況恒常性と固体恒常性の関連性など、心理生理学的、循環生理学的並びに臨床生理学的な興味ある新知見を得た。4.総合評価と実用化への検討:一連の開発研究とシステム試用の実験的検討を通して、本研究は当初の目標をほぼ達成し、またシステムの有用性と実用性が立証出来たと言える。現在、本研究で考案・開発したシステムについて、メーカーによる製品実用化が検討されており、本研究成果はその基礎資料として期待されている。

得られた長時間時系列データに対し、最大エントロピ法(MEM)解析を適用し、日常行動と非行動による各種循環パラメータの周期構造に及ぼす影響、投薬加療に伴う主に血圧の周期構造に与える影響、夜間血圧低下の心機能性或は末梢循環性因子の寄与度、実験室及び日常生活における血圧昇圧機序の状況恒常性と固体恒常性の関連性など、心理生理学的、循環生理学的並びに臨床生理学的な興味ある新知見を得た。4.総合評価と実用化への検討:一連の開発研究とシステム試用の実験的検討を通して、本研究は当初の目標をほぼ達成し、またシステムの有用性と実用性が立証出来たと言える。現在、本研究で考案・開発したシステムについて、メーカーによる製品実用化が検討されており、本研究成果はその基礎資料として期待されている。本年度(平成5年度)の研究実施計画に基づき,得られた成果の概要を箇条書すれば以下のようである。1.無拘束心拍出量計測法に関する実験的検討:生体アドミタンス信号(Y)を高精度に検出でき,且つ電気回路部の超小型化を図るため,従来の方法と全く異なる4電極交流(50kHz)電圧クランプ法を考案した。これに基づき回路設計を行い,Yの測定範囲;550mS,直線性;0.1%/FS以下,クランプ電圧;40mVrms,最大通電電流;2mArmsで,回路基板の大きさが55x25mm(重さ7g)の試作開発に成功した。更に,長時間を装着しても違和感を伴わないテープ状の電極配置法の工夫,心拍出量測定に必要なアドミタンス脈波一次微分の最大値dY/dt]maxを,確立密度分布と一心拍間の積分値から高信頼に検出するアルゴリズムも開発した。2.血圧及び血液物性の無侵襲同時計測に関する理論的・実験的検討:申請者らが考案・開発した容積振動法による血圧測定において,血液容積検出に光を用い,且つ2波長分光法を適用することにより動静脈血液酸素飽和度をも同時計測する方法の理論的考察を行い,これが実現できることを実験的に実証した。3.各種計測法の検証実験:以上の計測法を動物実験的に検証し,(a)心拍出量算出に必要な胸部電気的モデルの実用的限界に起因して,絶対値計測は困難であるが,相対変化の追跡は高信頼に行えること,(b)酸素飽和度計測については,従来のパルスオキシメータ法に比べかなり高精度・高信頼に測定できることが示された。しかし,2波長分光計測を今回の無拘束システムに組み込むことは,回路構成上繁雑となることが予想され,血圧と心拍出量計測をベースとしたシステム構築がより実用性が高いという結論に至った。4.無拘束循環機能計測システムの基本設計・開発:1.3.の成果に基づき,電気的アドミタンス法と光電容積振動法を併用した小型軽量(104x64x32mm,160g)の循環動態計測用の携帯システムの設計・試作開発を行った。本システムによれば,脈拍数,最高・平均血圧,脈波間隔,心室駆出時間,一回拍出量,心拍出量,末梢循環抵抗,心臓酸素消費量指標の8項目が同時モニタでき,次年度以降では本システムを日常生活等でのフィールド試験にも適用し,その性能評価と問題点等について検討していく予定である。本年度(平成6年度)の研究実施計測に基づき、得られた成果の概要を箇条書すれば以下のようである。1.日常生活内姿勢変化の連続計画法と行動シナリオ作成に関する検討:身体を体幹、大腿、及び下腿の3つ部分に分けた時、重力方向に対するそれぞれの部分の角度が判れば、ヒトが日常生活で得る姿勢の殆どが識別でき、日常行動を把握することが可能となる。
酸化ストレスを指標とした網膜色素変性の新規治療法の評価

網膜はつねに光にさらされており、光障害は酸化ストレスを介して視細胞障害に対して促進的に働く。網膜色素変性は本来視細胞に特異的に発現する遺伝子の変異を起源とする視細胞変性が疾患の本態であるが、その視細胞変性過程において酸化ストレスの関与が近年知られるようになってきた。酸化ストレスを視標とした治療法の評価は新規の視点として有効である可能性が高い。本研究では網膜色素変性に対する酸化ストレスを視標とした治療法評価の確立を目指した基礎的な研究を行い、眼内の酸化ストレスおよび抗酸化力について各種網膜硝子体疾患にて比較検討を行い、これが将来網膜色素変性診療に応用できるか否かの可能性を探ることを目的とした。網膜色素変性における視細胞変性過程に酸化ストレスがどの程度関与しているかを、網膜色素変性モデル動物を対象として、網膜中に発生するフリーラジカル代謝物を測定することにより定量的に解析する。原因遺伝子変異の違いにより、酸化ストレスに違いがあるのかをロドプシン遺伝子P23HおよびS334Xトランスジェニックラット、RCSラット、RDマウス、RPE65-/-マウスおよびRDSマウスなどの各種モデル動物を用いてその特徴を明らかにする。治療的解析として視細胞保護効果を発揮すると考えられるカルシウム拮抗薬やカルパイン阻害薬をこれらのモデル動物に全身投与し、酸化ストレスがどのように変化するのかを解析する。初年度は抗酸化力測定法を修得するため、ヒト硝子体切除手術にて採取したヒト硝子体サンプルを用いて硝子体中の抗酸化力をFLEEを用いて測定した。疾患毎の解析では黄斑円孔や網膜前膜に比べて糖尿病網膜症や網膜静脈分枝閉塞症では抗酸化力が低下している傾向が明らかとなった。この装置を用いて遺伝性網膜変性モデルラットのひとつであるRCSラットを網膜の抗酸化力を野生型SDラットと比較したところ、RCSラット網膜の方が抗酸化力は著明に低下していることが分かった。次年度にて網膜変性の経過での抗酸化力の推移と実験的治療法によってそれがどのような変化を受けるのかについてさらに検討する予定である。網膜色素変性の病態に及ぼす酸化ストレスの影響を解明することを最終的な目標として、本研究では各種網膜硝子体疾患における硝子体内酸化ストレスにおける疾患間の違いを検討することとした。弘前大学病院眼科にて硝子体手術を施行した症例のうち、増殖糖尿病網膜症PDR 92眼、網膜静脈閉塞症RVO 14眼、網膜剥離RD 47眼、網膜上膜ERM 18眼、黄斑円孔MH 24眼の硝子体サンプルを対象とした。これら硝子体サンプル中の抗酸化能をチオシアン酸塩誘導物溶液中で、3価鉄イオンを2価鉄イオンに還元する力価を測定し、これを抗酸化力(biological anti-oxidative potential, BAP mEq)と定義した。各疾患群の年齢構成はPDR 57.0 ±13.2, RVO 68.8 ±10.0, RD 61.5 ±12.5, ERM 67.1 ±9.1, MH 66.6 ±13.8であり、Kruskal-Wallis法にて0.1%未満の危険率で有意に差を認めた。これは主としてPDR群が他疾患に比べて有意に低年齢であったことに起因する。しかしながら、抗酸化力と年齢との相関関係はみられず、この構成年齢層の有意差は抗酸化力を疾患間で比較するのに問題となるものではなかった。実際の抗酸化力を各疾患毎にみてみるとPDR 1.64 ±0.44, RVO 1.86 ±0.41, RD 1.91 ±0.59, ERM 2.17 ±0.59, MH 2.26 ±0.45と、MHを対照群とした場合にPDR (P<0.001), RVO (P=0.006), RD (P=0.006)において有意に抗酸化力が低下していることが判明した。このことは眼内の循環障害および視細胞死が進行する病態においては何らかの機転で酸化ストレスが上昇することを誌際している。視細胞死の進行する網膜色素変性においても同様な現象が起こっていることが推定された。眼科学抗酸化力測定の至適条件を決定するのにやや時間がかかったためと考えられる。各種網膜変性ラットについて変性の自然経過における抗酸化力の変化と、カルパイン抑制ペプチド点眼やカルシウム拮抗薬全身投与による治療介入が網膜抗酸化力にどの程度影響するのかについて検討する。
応答性高分子錯体による超階層構造の制御と機能変換系の構築

生体内では複雑な高分子化合物が高次な階層構造をとることで精緻な機能を発現しているが、このなかではしばしば金属錯体が重要な役割を果たしている。しかもこの系においては外部刺激に応答することで無駄のない適切な機能発現が達成されている。そこで本研究では、電子移動、エネルギー移動の観点から外部刺激を系内に伝達するのにふさわしい構造を持っている共役ポリマーに、機能素子となる遷移金属や典型元素を導入することで、階層化による機能の増幅や変換が行える新しい共役ポリマーの創成を目指した。遷移金属錯体を形成させることで、[∞]メタロヘリセン構造を有し、dπ-pπ相互作用に起因した電子共役性をもつポリマーの合成を目的に、ポリオキシム配位子を各種合成し、その金属配位能を検討したところ非常に協同的に多核錯体が形成されることがわかった。特に亜鉛とランタンを用いた場合には、メタロヘリセンとでも言うべき興味深いラセン構造を持った多核錯体を高収率で合成することに成功した。その他、多様な金属との組み合わせを検討して、ラセン構造に適した金属の組み合わせについても知見を得ることができた。さらに、より巻き数の多いラセン型多核錯体の合成のためのポリオキシム配位子を合成して、錯体生成を検討すると共に、いくつかの錯体についてはX線結晶構造解析によって、その構造を明らかにすることができ、階層構造をもつ共役高分子の開発に有用な基礎的知見を得ることができた。
魚類の始原生殖細胞を標的とした新しい不妊化技術の開発

水産有用魚種の多くは、性成熟に伴って肉質の劣化や体色の変化がおこるため、高品質化を図るうえで大きな問題となっている。このため配偶子の形成を抑制する不妊化技術の開発が強く望まれている。本研究は、配偶子のもととなる始原生殖細胞(PGC)を標的とした不妊化技術を開発するために、哺乳類で不妊効果が知られている放射線が、魚類PGCの形成・分化に及ぼす影響を明らかにすることを目的としている。前年度までのメダカを用いた解析で、放射線照射によってPGCの形成・分化が抑制されること、その効果は照射量や照射時期に依存することが明らかとなった。このため当該年度は、実験モデル魚で得られた知見や手法を養殖対象魚種に応用していく手始めとして、マダイ等の養殖対象魚種からPGC特異的な分子マーカー(vas)の単離を行った。マダイならびにアマゴvasは、それぞれ631残基、647残基からなり、既知のvas遺伝子と高い相同性を示した。さらに、vas遺伝子に共通して存在する8ヵ所の領域が保存されている事が明らかとなった。ノーザンプロット解析の結果、卵巣ならびに精巣で特異的に発現していること、未受精卵中に転写産物が高い濃度で蓄積されていることがわかった。併せて、同卵巣cDNAライブラリーからゼブラフィッシュ等で明らかにされている新規のPGC特異的な分子マーカー(nanos等)の部分断片の単離も行った。別途、メダカで明らかとなった放射線の感受性の高い発生段階のアマゴ胚に異なる放射線量を照射し、各照射個体におけるPGCの形成・分化に及ぼす影響を生殖腺の発達を指標に評価した。その結果、100R400Rの照射によって、成魚において卵巣の発達の抑制がみられる事が明らかとなった。他方、800R以上の放射線照射は致死的であり、照射によって胚発生が徐巾で停止すろことがわかっか。水産有用魚種の多くは、性成熟に伴って肉質の劣化や体色が変化するため、水産物の高品質化を図るうえで大きな障害となっている。このため配偶子の形成を人為的に抑制する技術(不妊化技術)の開発が強く望まれている。本研究は、配偶子のもととなる始原生殖細胞(PGC)を標的とした新たな不妊化技術を開発する端緒として、哺乳類等でその影響が強く示唆されている放射線に着目し、魚類PGCの形成・分化に及ぼす放射線の影響を明らかにすることを目的としている。これまでの哺乳類の解析で、一定量以上の放射線照射(しきい値)によって不妊化が起こることが明らかとなっている。しかし、魚類では生殖腺におけるしきい値は不明であるうえ、水界で生息する魚類に哺乳類で得られた知見が適用できるとは考えにくい。このため当該年度においては、まずは放射線の照射時期の違いが、魚類PGCの形成・分化にどのような影響を及ぼすかを東京大学大学院新領域創成科学研究科より提供を受けた生物遺伝資源(メダカ)を用いて解析した。本メダカ(olvas-GFP : Tanaka M.et al.,2001)は、始原生殖細胞特異的な分子マーカー(vasa)のプロモーターを利用したトランスジェニック魚で、蛍光顕微鏡下で始原生殖細胞が可視化できるという利点を持つ。実験では、一定量の放射線を発生段階の異なるメダカ胚に照射し、各処理における始原生殖細胞の形成・分化の状態を蛍光顕微鏡下で観察した。その結果、後期原腸陥入期の放射線照射はメダカの胚発生に著しいダメージを与え、全ての個体で孵化には至らなかった。他方、612体節期以降の放射照射による孵化への影響は、ほとんど見られなかった。また、いずれの処理群においても放射線照射による明確な奇形は観察されなかった。次に、各処理群の始原生殖細胞を蛍光顕微鏡下で観察した結果、放射線照射によって始原生殖細胞の数が著しく減少し、一部の個体では完全に消失すること、さらにその効果は孵化直前のステージで顕著であることが判明した。水産有用魚種の多くは、性成熟に伴って肉質の劣化や体色の変化がおこるため、水産物の高品質化を図るうえで大きな問題となっている。このため配偶子の形成を人為的に抑制する不妊化技術の開発が強く望まれている。本研究は、配偶子のもととなる始原生殖細胞(PGC)を標的とした新たな不妊化技術を開発する手始めとして、哺乳類で不妊効果が知られている放射線が、魚類PGCの形成・分化に及ぼす影響を明らかにすることを目的としている。これまでのトランスジェニックメダカ(Tanaka M., et. al.,2001)を用いた解析で、放射線照射によってPGCの数が著しく減少すること、またその効果は孵化直前ステージで顕著であることが明らかとなっている(平成18年度)。このため当該年度では、放射線照射に対してPGCが感受性を示す時期に焦点を当てて、照射線量の違いがPGCの形成・分化にどのような影響を及ぼすかを解析した。実験では、孵化直前のメダカ胚(ステージ3637)に異なる放射線量を照射し、各処理におけるPGCの形成・分化の状態を蛍光顕微鏡下で観察した。その結果、400Rの放射線照射で約30%の個体でPGCが消失することがわかった。さらに、照射線量(1000R3000R)の増加によって消失率が6070%に上昇することが明らかとなった。また、いずれ照射においても、完全に消失が見られなかった個体でもPGCの数の減少が観察された。

他方、6000Rの放射線照射は胚発生に致死的であり、全ての個体は孵化には至らなかった。以上のことから、魚類PGCに及ぼす生物学的効果は照射時期や照射線量に依存することが明らかとなり、不妊化技術の開発に向けた基礎的知見の集積がなされた。水産有用魚種の多くは、性成熟に伴って肉質の劣化や体色の変化がおこるため、高品質化を図るうえで大きな問題となっている。このため配偶子の形成を抑制する不妊化技術の開発が強く望まれている。本研究は、配偶子のもととなる始原生殖細胞(PGC)を標的とした不妊化技術を開発するために、哺乳類で不妊効果が知られている放射線が、魚類PGCの形成・分化に及ぼす影響を明らかにすることを目的としている。前年度までのメダカを用いた解析で、放射線照射によってPGCの形成・分化が抑制されること、その効果は照射量や照射時期に依存することが明らかとなった。このため当該年度は、実験モデル魚で得られた知見や手法を養殖対象魚種に応用していく手始めとして、マダイ等の養殖対象魚種からPGC特異的な分子マーカー(vas)の単離を行った。マダイならびにアマゴvasは、それぞれ631残基、647残基からなり、既知のvas遺伝子と高い相同性を示した。さらに、vas遺伝子に共通して存在する8ヵ所の領域が保存されている事が明らかとなった。ノーザンプロット解析の結果、卵巣ならびに精巣で特異的に発現していること、未受精卵中に転写産物が高い濃度で蓄積されていることがわかった。併せて、同卵巣cDNAライブラリーからゼブラフィッシュ等で明らかにされている新規のPGC特異的な分子マーカー(nanos等)の部分断片の単離も行った。別途、メダカで明らかとなった放射線の感受性の高い発生段階のアマゴ胚に異なる放射線量を照射し、各照射個体におけるPGCの形成・分化に及ぼす影響を生殖腺の発達を指標に評価した。その結果、100R400Rの照射によって、成魚において卵巣の発達の抑制がみられる事が明らかとなった。他方、800R以上の放射線照射は致死的であり、照射によって胚発生が徐巾で停止すろことがわかっか。
腫瘍クローンの追跡に基づいた肺癌治療体系構築への挑戦

臨床I-III期肺癌患者の循環腫瘍クローンの検出によるmolecular stagingと治癒切除された後のmolecular recurrenceを検出して術後再発との関連を示すことで、腫瘍クローンのmolecularly monitoringに基づいた新規治療コンセプトを提唱することを目的とする。腫瘍クローンは変異遺伝子(約30遺伝子)のvariant allele frequencyを元に、進化系統樹を調査しておき、術後の経過観察中の血液中のcell freeDNAを抽出し、次世代シーケンサにてcirculating tumorDNAの遺伝子変異を探索して腫瘍クローンを検出する。
朝野類要の総合的研究

1まず中国における『朝野類要』研究状況調査と研究者との意見交換をめざし、平成18年1月、北京大学張希清教授を招聘した。教授は、北京大学大学院演習題目『朝野類要研究』の担当教官であった。平成18年3月には、来日中の河南大学苗書梅教授を招き、平成19年1月には上海師範大学朱瑞煕教授を招聘した。特に朱瑞煕教授は、宋代科挙官僚制研究の第一人者として知られており、特に『朝野類要』には造詣が深く、同席された研究会において得られた知見は多大であった。また平成18年4月、北京大学を訪問し、『朝野類要』の刊本、編者、内容、訳註方法等について討論を深めた。2北京大学訪問の際、同図書館を訪ね、四庫全書本の底本に当たり、恵棟のみならず、四庫館臣の校訂作業の形跡を多く発見した。北京にては、社会科学院及び中国国家図書館をも訪ね版本調査に当たった。また平成18年7月には南京大学、同年9月には台北に国家図書館を訪ね、それぞれ版本調査に当たった。以上の版本調査をもとに、「朝野類要明刊本校証稿」を作成した。わが国における明刊本の初めての紹介である。3編纂者趙升については、本書序文に「文宣趙升」或いは「双桂書院」とあるのみで詳細は不明であったが、天理大学図書館所蔵『重編詳備砕金』に「双桂書院」及び「趙宅書籍鋪」なる記載を発見することができた。本書の著者が官僚ではなく、「書鋪」或いは書店経営者であることを突き止められた意義は大きい。4『朝野類要』三三〇条の全訳註を完成させ、「朝野類要明刊本校証稿」「朝野類要編纂者趙升考」及び「索引」を付して、報告書『朝野類要の総合的研究』を刊行した。1.定期的に(月2回)研究会の会合を開き、朝野類要巻1班朝、巻2挙業、巻3入仕、爵禄、巻4文書、巻5余紀等の条文の訓読と注釈の作業に当たった。2.北京大学張希清教授を招き、講演会(2月3日演題「中国における科挙研究上の諸問題」を開催し、同席した朝野類要の会合(2月4日)では、北京大学大学院の朝野類要のゼミナール、朝野類要の版本、朝野類要研究の方法等について意見交換を行なった。3.訪中して、中国国家図書館所蔵の朝野類要清刊本3種(3月1日)、北京大学図書館所蔵四庫全書原本、即ち恵棟校本(3月2日)等の版本調査を行なった。4.訪中中,北京大学中国古代史研究センターにおいて、北京大学張希清、〓小南、劉浦江、李孝聡の諸先生、大学院生と朝野類要に関する研究会を開催し、当方から(1)朝野類要研究会の由来、方法、(2)著者趙昇の調査、(3)条文1,2条の具体的な検討、等の発表を行ない、相互に意見を交換した。5.河南大学苗書梅教授を招き、講演会(3月9日演題「官員専任制度より見た宋代社会」)を開催し、宋代科挙官僚制度及び朝野類要に関連した諸問題について意見交換を行なった。1平成18年4月、北京大学を訪問し、『朝野類要』刊本、編者、内容、訳註方法等について意見の交換を行った。

昨年度の北京大学大学院演習科目『朝野類要』担当教授張希清氏来日を承けたものである。2その際、北京大学図書館を訪ね、四庫全書本の底本(恵棟校本)調査に当たった。底本調査の結果、そこには恵棟のみならず、四庫館員の校訂作業の形跡を多く発見できた。北京では、社会科学院及び中国国家図書館をも訪ね版本調査に当たった。3平成18年7月には南京大学、9月には台北に国家図書館を訪ね、それぞれ版本調査に当たった。以上の各地の版本調査をもとに、校勘記を付した『朝野類要明刊本校証稿』を作製した。4平成19年1月には、上海師範大学朱瑞煕教授を招聘した。教授は宋代科挙官僚制研究の第一人者として知られており、特に『朝野類要』には造詣が深く、参加された研究会に於ける発言によって多大の知見を得ることができた。5編纂者の趙升については、天理大学図書館所蔵『重編詳備砕金』の「双桂書院」及び「趙宅書籍鋪」なる記載によって、「書鋪」経営者或いは書店主(出版人)であったことをつき止めた。6『朝野類要』330条文全体の訳注を完成させた。7以上の成果を基に平成19年3月、報告書『朝野類要の総合的研究』を刊行し、朝野類要訳注のほか、「索引」「朝野類要編纂者趙升考」「明刊本朝野類要校証稿」等を掲載した。
波形制御パルス磁場による高温超伝導バルク磁石の捕捉磁場特性

我々は単一パルス着磁による高温超伝導(HTS)同期モータ内のHTSバルクへの強磁場捕捉に関して研究した。HTS同期モータの内部構造に即した鉄芯無しの渦巻型分割銅コイルを用いて波形制御パルス着磁(WCPM)法によりGdBCOバルクを着磁したところ、磁場中冷却によって得た最大捕捉磁束密度近傍でフラックスジャンプが引き起こされ、捕捉磁束密度が大幅に増加することを確認した。最大捕捉磁束密度近傍を目標として磁場フィードバックWCPMを試みたところ、HTSバルクは従来通りのPFMでは実現不可能な着磁エネルギーの印加を受け入れ、最大捕捉磁束密度に匹敵する強磁場の捕捉に成功し、PFM法の実用化に目処を立てた。高温超伝導バルク磁石を利用したモータや発電機は、永久磁石を用いる既存の製品と比べて飛躍的な出力増加と高効率化、小型化を実現可能であるため、産業用電磁機器の低炭素・省エネルギー化に大きく寄与する。しかし実用性を考慮しパルス磁場によって高温超伝導バルク磁石へ着磁を行うと、LCR過渡応答に従う急峻な立ち上がりと鋭いピークを有するパルス磁場に短時間曝され、捕捉磁束密度の大幅な減少と磁場分布の乱れを生じる。そのため、高温超伝導体が有する性能を生かすことができない。本研究では試料として直径45mm、高さ19mmのGd-Ba-Cu-Oバルク磁石(QMG, NSSMC)を用いた。このバルク磁石は磁場中冷却を行い、77Kで最大1.7Tの円錐形に磁束を捕捉できる。しかし、LCR過渡応答に従うパルス着磁では最大1T程度までしか磁束を捕捉できず、磁場中冷却の60%弱の性能しか発揮できない。この試料を液体窒素に浸漬し、上下に5mmずつ離して直径84mm、高さ20mmの渦巻型銅コイル2個で挟み、パルス着磁を試みた。高温超伝導バルク磁石が捕捉し易いパルス磁場を生成するため、バルク磁石の表面中心に設けたホール素子で測定した侵入磁束密度を着磁中にフィードバックし、LCR過渡応答と比べて振幅を抑制するようにパルス波形を制御した。本研究では一度のパルス着磁によって1.6Tという高い捕捉磁束密度と円錐状分布の捕捉磁場が得られた。これは磁場中冷却と比べると90%以上の性能を達成したことになる。ゆえに、本研究の波形制御パルス着磁は高温超伝導バルク磁石の持つ捕捉磁場性能を効率良く引き出すことに成功した。平成27年度は77K以下で波形制御パルス着磁実験を行い、捕捉磁場特性の向上を試みる予定としていた。現在までに77Kで着磁実験を行っており、侵入磁場フィードバックを入力としたパルス波形制御によって、捕捉磁場特性の大幅な向上を実現した。LCR過渡応答によってパルス磁場が収束するまでに約150msを要するところ、この波形制御では2sにまで延びており、当初予定していた出力増強とは異なるものの、パルス着磁による捕捉磁場特性の向上に資する着磁が実現できた。以上のことから、研究実施一年目として十分な成果が得られたといえる。高温超伝導バルク磁石は高い磁束密度を実現し、17.6Tもの強磁場を捕捉したという報告もある。そのため、高温超伝導バルク磁石を利用したモータや発電機は、永久磁石を用いる既存の製品と比べて飛躍的な出力増加と高効率化、小型化を実現可能であり、将来の産業用電磁機器における低炭素・省エネルギー化に大きく寄与する。一方、LCR過渡応答によって高温超伝導バルク磁石へ実用的なパルス着磁を行うと、急峻な立ち上がりと強磁場による磁束の振る舞いが局所的な温度上昇を促し、捕捉磁束密度の大幅な減少と磁場分布の乱れを生じる。従来からのLCR過渡応答に従うパルス着磁では77Kで最大1T程度までしか磁束を捕捉できず、これは最大捕捉磁束密度の60%弱に過ぎない。そこでバルク磁石表面に設けたホール素子で測定した侵入磁束密度を着磁中にフィードバックすることでパルス磁場を制御した。臨界条件を上回る程度の磁束密度をフィードバック制御の目標値に設定し、フラックスジャンプを制御したところ、高温超伝導バルク磁石の捕捉磁束密度が向上した。LCR過渡応答では最も捕捉磁束密度の高い着磁において23kJのエネルギーをバルクが受け止めていた。一方、フィードバックを併用した波形制御パルス着磁においては、15kJにおいて最も大きな磁束密度を達成しており、5倍以上のエネルギーを熱に変えること無く高温超伝導バルク磁石に捕捉させ磁場として利用可能にすることができた。高温超伝導バルク磁石の安定な冷却と測定温度の信頼性に欠けていたため、センサの取り付け箇所及び方法を見直し、パルス着磁用治具を再製作することで、28年度はその改善を行った。また、捕捉磁場の評価に用いるホール素子の駆動回路について見直し、また強磁場での校正を行った。研究代表者は平成29年4月に東京海洋大学に開設された海洋資源環境学部へ採用となり、平成28年4月に所属が変わると共に、本研究の遂行に必要な試料、実験装置及び工具等を東京海洋大学へ移管した。異動から新学部開設まで1年の間があり、実験室が確保できなかったことは平成28年度の実験実施の障害となった。そこで当該年度は研究実施行程を組み替え、技術的に実施可能な低温冷却と温度測定精度の向上などを行い、30K以下までの安定な冷却と、温度測定を可能とした。