hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脊椎動物に共通するプロスタグランジンの排卵誘導機構の解明

メダカの卵巣濾胞のin vitro排卵系を用いて、プロスタグランジE2(PGE2)が排卵過程に関与することを確認した。濾胞におけるPGE2合成酵素cyclooxygenase-2の活性及びPGE2レベルは変化せず、PGE2受容体であるEP4bの発現レベルが排卵時に急激に上昇したことから、EP4b受容体遺伝子の転写が重要なステップであることが明らかになった。EP4b受容体の誘導には黄体形成ホルモンと、その後にプロゲステロン受容体が関与することを明らかにした。卵巣の重要な機能はステロイドホルモン合成と排卵である。脊椎動物の排卵がプロスタグランジン(PG)により誘導されることは広く知られているが、その機構は不明である。本研究においては、排卵の実行に関わる溶解酵素(排卵酵素)が同定された唯一の動物であるメダカを用いて、PGによる排卵誘導の分子機構を解明することを目的としている。本年度においては、(ア)in vitro排卵実験系を利用したPGの排卵誘導作用の確認、(イ)卵巣内及び濾胞内PGの検出とその濃度変動の解析、及び(ウ)メダカ卵巣に発現するサイクロオキシゲナーゼ(COX)の解析を行うことを計画した。実際、これらの計画はほぼ実施できた。以下に得られた成果について記載する。(1)メダカ卵巣から単離した濾胞の排卵は、PG産生酵素であるCOXの阻害剤(インドメタシン)により抑制されたが、プロスタグランジンE2(PGE2)の同時添加により回復した。よって、PGがメダカの排卵に関与することを確認した。(2)排卵予定のメダカ濾胞を用いてPGE2の定量を行い、PGE2が排卵濾胞内では恒常的に産生されていることを明らかにした。(3)メダカゲノムにPG産生に関わる酵素遺伝子3種類(COX-1a、COX-1b、及びCOX-2)が存在するが、排卵濾胞に発現するCOX遺伝子はCOX-2遺伝子のみであり、これがメダカの排卵に重要であることを明らかにした。この他に、COX-2に対する特異的抗体を作製して、今後のタンパクレベルの解析のための基盤を確立したこと、また、メダカ卵巣濾胞にEP4b(PGE2受容体)が高発現することを明らかにした。本研究においては、排卵の実行に関わる溶解酵素(排卵酵素)が同定された唯一の動物であるメダカを用いて、PGによる排卵誘導の分子機構を解明することを目的とした。本年度においては、(ア)排卵予定のメダカ濾胞におけるCOX-2の作動時期について、(イ)COX-2発現細胞について、及び(ウ)プロスタグランジンE2受容体の発現と分布について調査・検討することを計画した。その結果、以下の成果を得た。(1)排卵濾胞におけるCOX-2活性及びその産物であるプロスタグランジンE2のレベルは、排卵直前の24時間でほぼ一定であることが明らかになったが、どの時期に産生されるプロスタグランジンE2が排卵誘導に貢献するかを、インドメタシン(COX-2阻害剤)を用いた排卵阻害実験によって調査したところ、排卵前3時間から排卵時までの数時間にCOX-2が作動することが重要であることが明らかになった。(2)卵巣におけるCOX-2の局在を調べるために、メダカCOX-2に対する特異的抗体を作製した。免疫組織化学的方法により排卵濾胞の英膜細胞にCOX-2タンパクが局在することが明らかになった。(3)メダカには6種のプロスタグランジンE2受容体遺伝子があるが、排卵濾胞にはEP4b受容体が高発現することがreal-time RT-PCR解析により明らかにし、この受容体がリガンドであるプロスタグランジンE2の受容に関わると思われた。In situハイブリダイゼーション解析の結果から、EP4b受容体mRNAが顆粒膜細胞に発現することが示唆された。排卵は卵巣の重要な機能のひとつであり、この現象に関与する因子は多数知られている。古くから排卵制御因子として知られている分子にプロスタグランジン(特にPGE2)がある。プロスタグランジンに排卵誘導作用があることは、哺乳類から魚類にいたるまで、多くの動物を使用した実験により確認されている。脊椎動物に普遍的に観察されるその作用は、多くの生物学者の興味を引きつけ、生理的役割の解明は生殖生物学分野における重要課題として注目されてきた。しかし、プロスタグランジンの排卵誘導作用の分子機構は未だに解明されていない。

本年度においては、(1)排卵予定のメダカ濾胞におけるEP4b受容体mRNAの発現と内分泌制御について、及び(2)PGE2が排卵過程でもたらす作用について、の2点を解明すべき課題とした。その結果、以下のような成果を得た。(1)排卵予定のメダカ濾胞におけるEP4b受容体mRNAの発現と内分泌制御についてEP4b受容体mRNAの発現に関与するホルモンを特定するために、哺乳類のFSH、LH、hCG及びPMSGといったゴナドトロピンの効果を調べた。これらの中では、唯一、PMSGがEP4b受容体mRNAの発現を誘導した。また、メダカ由来のゴナドトロピン(FSH及びLH)をリコンビナントタンパクとして作製して作用を調べたところ、メダカEP4b受容体遺伝子の発現誘導はLHによってのみ起こり、EP4b受容体遺伝子が排卵関連遺伝子であることが示めされた。(2)PGE2が排卵過程でもたらす作用についてPGE2がその受容体であるEP4b受容体に結合した時に引き起こされる細胞内現象として、細胞内cAMPの上昇、その後に、単量体GタンパクRhoAの活性化、ROCKキナーゼの活性化が起こることが、それぞれの特異的阻害剤を駆使した実験により明らかになった。これらの一連の反応が、最終的に、細胞運動等に関与するアクチンフィラメントの細胞内ネットワークの変化をもたらし、排卵に至らしめると考えられた。
幼児教育現場における行動解析に着目した防災教育システムの構築

平成30年度は本研究の総括として、養成校の学生に対して、研究成果を利用し、防災教育を行った.具体的には、以下の項目を学習コンテンツとして利用した。1シミュレータ体験による保育士・養成校学生の具体的な行動、2想定外を考慮した避難訓練時の保育士・養成校学生の具体的な行動、3バーチャルリアリティを利用した避難時の子供の目線と大人の目線の違い。また、これまでの研究で学習時期やコンテンツへの取組み姿勢が意識向上に差があることが考えられるために、学習時期についても考慮した防災教育を行った。本研究の意義は、防災教育により、幼児教育に関わる人々の防災意識を向上させることにある。防災教育を行った直後は、ほとんどの参加者の防災意識は向上する。コンテンツの質も多少関係あるが、防災について話をしたり、動画を見るだけでも、意識は向上する。しかし、防災意識の継続から考えると、防災教育を単に取り入れるだけでは、十分とは言い難い。各々の防災意識を継続させるためには、防災教育のタイミングが重要であることが想定された。また、平成29年度までの研究調査の中で、避難訓練やシミュレータ等の受身の訓練ではなく、避難訓練のシナリオ作成等、災害時の自らの対応を考えること、つまり、自らが防災コンテンツの作成に関わることが防災意識の向上につながることも想定された。そこで、本研究では、養成校の学生に対して、上述した2点に着目して防災教育を行い、防災意識の向上および継続について、有用性や問題点を検討した。本年度は、幼児教育分野で防災意識を向上させる学習と体系的な評価ができる教育システムの基礎研究として、養成校の学生を対象とした避難シミュレーション実験の実施、および、幼稚園教諭を対象とした避難訓練に関する調査を行い、その結果について考察し検討した。2016年9月に香川大学の白木・井面・高橋らが開発した体験型の訓練シミュレータによる実験を行った。この実験は、訓練シミュレータを体験し、その振り返り議論を行い、防災意識に関する調査を行うためのものである。この実験における学生の振り返り議論では、日常の危機管理能力が防災意識に影響するだけでなく、防災意識を高めることが、幼稚園教諭・保育士という仕事の再認識につながる、つまり、幼児の命を預かる責任ある仕事であることを再認識するという側面も同時に見られた。また、2016年11月、2016年2月の2回に渡り、大阪市内の幼稚園で避難訓練に関する調査を行った。避難訓練における実態把握を目的とし、幼稚園の勤続年数が異なる幼稚園教諭4人を対象として、アンケート、ビデオトラッキング、インタビューによる調査を実施した。本調査から避難訓練時の意識や着目点、現状での想定や対策に関するデータを収集する。振り返り議論では、園児を安全に避難させる為に何をすべきかだけでなく、自分自身の安全確保を考えなければならないことなど、視点を変えて議論が行われていた。議論の中では、対象者間の意識共有が行われており、訓練そのものよりも、振り返り議論が重要である事を改めて確認することが出来た。本年度は提案するシステムのプロセスにおける「学習」に該当するものであることから、振り返り議論による意識の広がりの調査に加え、それを支援する情報技術の適用可能性の調査を行った。実施結果から、学習者の防災意識の変化や安全性を高めるための課題発見に有効である事を確認した。本年度の研究では,次年度以降に改善・評価を実施するための基本となる訓練シナリオを作成することを目的とした。そのために、城南幼稚園をモデルとし,幼稚園で地震が発生した場合を想定し,発生時期(曜日や時間帯),シチュエーション等が異なるシナリオを数ケース作成した.次に,被災時に想定されるこどもの行動や,被災現場のおとなの連携など幼稚園で起こり得る具体的なシナリオを現役の先生方を中心に実際に訓練シミュレーションを行いながら検討した.検討する際には、ウェアラブルカメラで撮影した訓練シミュレーションの様子等を用いて、議論が活発に行える状況を提供した。また、本研究は、養成校の学生も対象にしていることから、香川大学の訓練シミュレータを用いて、シナリオの検討をすると同時に保育者養成校の学生(大阪城南女子短期大学・大阪そう烏合保育大学)の防災意識の調査も行った。この2つの調査研究については、2017年5月20日(土)・21日(日)に行われる日本保育学会第70回大会で発表を予定している。本年度は、幼児教育分野で防災意識を向上させる学習と体系的な評価ができる教育システムの基礎研究として、養成校(大阪城南女子短期大学)の学生を対象に、1既存のコンテンツ(避難マニュアルやシミュレータ等)を利用することにより想定される具体的な被災シナリオの作成と2情報技術を利用したコンテンツ作成の2つの面で以下のように研究を行った。1公開されている避難マニュアルや防災シミュレータを体験することで、被災現場を想定し、議論を行い、現場での戸惑いや予測できない幼児の行動を具体的にシナリオとして検討した。また、本研究の目的でもある防災意識については、コンテンツを被験者が体験する時期により、違いがあると想定し、2017年度を通して、学生の意識調査を行い、コンテンツの提供時期と意識継続の関係について調査した。2情報技術によるコンテンツ作成についての研究であり、本研究では、バーチャルリアリティ(VR)技術によるコンテンツを構築した。当初の計画では、香川大学の防災コンピテンシーシミュレータの遠隔利用を想定していたが、受信側(園や養成校)の環境整備が必要であり、広く利用することを目的とした本研究では難しいと判断し、比較的容易に利用することが出来るVRゴーグルでのシミュレータによるコンテンツ作成を目指した。作成したVRコンテンツでは、1で作成した具体的なシナリオを、来年度コンテンツに組み込むことが出来るように作成している。

本年度は提案するシステムのプロセスにおける「学習」および「フィードバック」に該当するものであることから、振り返り議論による意識の広がりの調査に加え、防災コンテンツへの具体的シナリオのフィードバックを行った。防災コンテンツを利用することで議論された具体的なシナリオを防災コンテンツにフィードバックすることにより、また新たなシナリオが生まれ、より具体的になることを確認した。本年度の研究では、養成校(大阪城南女子短期大学)の学生を対象に、既存のコンテンツ(避難マニュアルやシミュレータ等)を利用することによる具体的な被災シナリオの作成と情報技術を利用したコンテンツ作成の2つの面で以下のように研究を行った。被災シナリオの作成に関しては、前年度に避難訓練や訓練シミュレーションにより議論された具体的なシナリオをフィードバックした防災コンテンツを利用することにより、新たなシナリオを作成した。つまり、訓練、シナリオ作成、フィードバック、再訓練という形で繰り返すことでシナリオをシチュエーション別により具体的に作成した。本年度も引き続き行う予定である。また、より被災時をイメージしやすいようにVRコンテンツの作成も同時に行っている。本年度は、動画や写真によるVRコンテンツの作成とCG(コンピュータグラフィックス)によるVRコンテンツの作成を行っている。本研究では、コンテンツを提供して利用してもらうのではなく、園独自のシナリオを利用者がシミュレータに組み込む事を目的としている。なぜならば、避難訓練やマニュアルと同様に、提供されたものを利用するだけでは、防災意識の向上にはつながらない。そのため、園児の数や行動、教室のアイテムなどを園独自のものとして作成できるコンテンツを目指して、現在研究を進行している。この2つの調査研究については、2017年5月12日(土)・13日(日)に行われる日本保育学会第71回大会で発表を行った。平成30年度は本研究の総括として、養成校の学生に対して、研究成果を利用し、防災教育を行った.具体的には、以下の項目を学習コンテンツとして利用した。1シミュレータ体験による保育士・養成校学生の具体的な行動、2想定外を考慮した避難訓練時の保育士・養成校学生の具体的な行動、3バーチャルリアリティを利用した避難時の子供の目線と大人の目線の違い。また、これまでの研究で学習時期やコンテンツへの取組み姿勢が意識向上に差があることが考えられるために、学習時期についても考慮した防災教育を行った。本研究の意義は、防災教育により、幼児教育に関わる人々の防災意識を向上させることにある。防災教育を行った直後は、ほとんどの参加者の防災意識は向上する。コンテンツの質も多少関係あるが、防災について話をしたり、動画を見るだけでも、意識は向上する。しかし、防災意識の継続から考えると、防災教育を単に取り入れるだけでは、十分とは言い難い。各々の防災意識を継続させるためには、防災教育のタイミングが重要であることが想定された。
ヒト骨形成因子(BMP)遺伝子群プロモータ領域の解析

ヒトBMP-5,6の5′側上流領域に結合する転写調節因子を明らかにするために、BMP-5遺伝子5′側-500/-750およびBMP-6遺伝子5′側-50/-150のDNA配列を合成し、核抽出蛋白を用いたgel shift assayにて検討した。さらに、BMP-2,3,8についても遺伝子5′側上流領域のクローニングを行った。プライマー伸長法による転写開始部位の決定、luciferase遺伝子と結合したコンストラクトを作製しtransfection studyを行ってプロモータ活性を確認した。各遺伝子プロモータの詳細について引き続き検討を行っている。さらに、BMP-6に関しては前立腺癌における遺伝子発現について検討した。Northern blotを行い、BMP-6mRNA発現レベルを検討するとともに、ヒトBMP-6遺伝子プロモータのtransfection studyを行った。培養細胞におけるBMP-6遺伝子5′側上流領域のCpGメチル化を解析するとともに、前立腺癌組織についても、BMP-6発現とCpGメチル化とを検索した。各前立腺癌培養細胞によってBMP-6発現レベルが異なり、CpGメチル化によってBMP-6遺伝子発現レベルが制御されることを示した。前立腺癌症例では、BMP-6は低分化型腺癌に高発現で、他臓器の転移浸潤部位で発現レベルが高い傾向を認めた。原発巣の腫瘍に見られたBMP-6遺伝子プロモータのSp1結合配列周辺のCpGメチル化が、浸潤転移病巣においては脱メチル化を示した。以上の成果は、英文誌Journal of Bone and Mineral Researchに報告し印刷中である。また、成果の一部は第88回、第89回日本病理学会総会ワークショップ、第21回米国骨代謝学会議、第23回IAP総会シンポジウムにて発表した。I)ヒトBMP-5,6遺伝子の5'側上流領域に結合する転写調節因子を明らかにする。ヒトBMP-5遺伝子の5'側上流領域-500-750に存在するHox遺伝子、En遺伝子反応領域と推定されるDNA配列AAAGGCATTA,TGATAG,ATTTCCATTA,TCAATTAAACTを合成し32Pで標識した後、核抽出蛋白と試験管内で混和し、Gelshift Assayを行った。結合蛋白に関しては、AntennapediaクラスのHox蛋白が想定されるが、特異抗体を用いたsupershiftを用いて確認する予定である。同様にBMP-6遺伝子5'側上流領域(-50-150)のDNA塩基配列II)BMP-2,-3,-8の5'上流のクローニング解析。申請者等がBMP-5およびBMP-6遺伝子5'側上流領域解析に用いたヒトGenomicDNA Libraryを利用し、BMP-2,-3,-8遺伝子5'側上流領域をクローニングした。現在、プライマー伸長法による転写開始部位の同定、Reporter遺伝子Luciferaseと結合させたPlasmid Constructをリポフェクション法にて培養細胞に短期導入し、プロモータ活性の測定を行っている。BMP-6の遺伝子発現調節機構を中心に検討した。2)培養細胞各々のDNAに関して、BMP-6遺伝子5'側上流領域のCpGメチル化を解析した。3)11例の前立腺癌症例の病理組織を用いて、BMP-6発現とCpGメチル化を検索し比較検討した。前立腺癌培養細胞株DU-145,LNCap,PC-3,PC-3Mにおいて、BMP-6mRNA発現の差が見られたが、transfection studyでは外因性に導入したプロモータ活性に差はなく、CpGメチル化によってBMP-6遺伝子発現が制御されることが示唆された。前立腺癌症例では、原発巣で分化度の高い症例がBMP-2の高発現を示したのに対して、BMP-6は低分化型腺癌に高発現で、しかも他臓器の転移浸潤部位で発現レベルが高い傾向を認めた。

原発巣の腫瘍に見られたBMP-6遺伝子プロモータ領域の、特にSp1結合配列周辺のCpGメチル化が、浸潤転移病巣においては脱メチル化を示した。このように、前立腺癌の増殖・進展の過程で生じるBMP-6遺伝子プロモータ領域の脱メチル化によってBMP-6遺伝子発現の亢進を来たし、そのことが前立腺癌の組織像や転移浸潤に関わる可能性が示唆された。
脳内チトクロームP450の神経疾患に与える影響に関する研究

マウスにおいてパーキンソン病様症状を引き起こす1-メチル-4-フェニル-1,2,3,6-テトラヒドロピリジン(MPTP)による神経毒性に与えるチトクロームP450(P450)誘導剤の影響を検討した。パーキンソン病様症状発現の評価には、その主症状の一つである無動を定量的に測定できることより、小川らが開発したポールテストを用いた。3-メチルコランスレン(3MC)(30mg/kg)をMPTP(40mg/kg)と同時に4日間腹腔内投与したところ、最終回投与後24時間におけるテストで、3MC同時投与群の測定値がMPTP単独投与群より有意に増大した。また、両群ともに溶剤のみを投与したコントロール群よりも測定値が有意に増大していた。3MC単独投与群とコントロール群では測定値に有意の差は認められなかった。以上より、3MCそれ自身にはパーキンソン病様症状発現作用はなく、おそらくはMPTPの解毒に関与する酵素の阻害または、活性化に関与する酵素の誘導を介してMPTPの毒性発現の増強を行っていると思われる。MPTPは脳内でモノアミン酸化酵素B型(MAOB)により活性化されることが知られているが、3MC投与によりマウス脳内のMAOBが誘導されるか否かについては報告がない。また、脳内にMPTPの解毒的代謝を行うP450分子種あるいはエストラジオールなどのMPTPの神経毒性を軽減させるような化合物の代謝を行うP450分子種が存在し、3MC投与によりその発現量が変化している可能性も考えられる。今後は、その観点から両酵素の3MC投与による発現量の変化を検討すべく、研究を進行させる予定である。近年報告されているcDNAクローニングの結果を見ると、脳と肝では異なるチトクロームP450分子種が発現している場合が多いことから、肝分子種での検討よりも先に脳内で発現しているチトクロームP450分子種のcDNAクローニングを試みた。肝の分子種での知見よりCYP2Cサブファミリーに属する分子種に高いエストロゲン水酸化活性が期待されたので、すでに報告されているラットのCYP2Cサブファミリーに属する分子種間で比較的保存されているアミノ酸配列をもとに縮重プライマーを作成し、ラット肝全RNAを用いてRT-PCRを行ない、プローブとなるCYP2C6、2C11、2C13、2C23の部分cDNAを得た。これらをプローブとして市販のラット脳cDNAライブラリーのスクリーニングを試みたが、陽性クローンが得られなかったので、新たにラット脳mRNAを調製してcDNAライブラリーを作成している。また、上で述べた縮重プライマーを用いて雄性ラット脳mRNAのRT-PCRを行なったところ、肝分子種と同一と思われる分子種に加えて、CYP2C12とアミノ酸配列が数残基異なるクローンも得られた。CYP2C12は肝においては雌特異的な分子種であり、雄性ラット脳内で発現しているとしたならば、肝とは異なる発現調節を受けているか、あるいは似てはいるものの異なる分子種が存在すると考えられる。そのような分子種が脳内で発現しているということは、何か重要な生理的役割を担っている可能性も考えられ、その点でも興味ある知見であると思われる。
弥生時代の地域間関係と青銅器の受容

本研究は弥生時代の青銅器を主な分析対象として、日本列島における青銅器の受容と祭祀に関する調査研究を行った。当初計画に比較すると研究対象と範囲は、時間的制約などの諸条件によって、幾分限られたものとなった。しかしながら、弥生時代の青銅器についての基礎的な整理を行うことができた。それをふまえて、各地の銅鐸埋納の状況を精査して銅鐸埋納地の占地について考察した。また、弥生時代を中心として、飛鳥時代の様相を参考にしつつ、大陸からの文物の受容と型式変化についての考察を行った。これまで知られていなかった、明治時代に初めてアメリカで紹介され、科学分析された銅鐸が現存する個体であることを明らかにすることもできた。本年度は資料収集と調査を進める予定としていた。研究代表者の勤務に異動があったことに起因して当研究には予定外の状況も出来したが、可能な限りにおいて研究を遂行した。関連文献の収集と整理分析による情報整理作業は継続して進行した。青銅器出土地、関連遺跡に関しては福岡県、佐賀県、岡山県で調査を行った。遺跡を現地踏査し、地形、景観、出土状況について実地の状況を把握するとともに、博物館等において資料を実見したり意見交換などをして有意義な知見を得た。また、朝鮮半島における武器形青銅器の使い方、漢系文物の受容の様相から日本での青銅器の使用法や大陸製文物の受容の様相について考察することができると思料し、その一部を論文「大陸文物の受容と型式的変化をめぐる考察」(『型式論の実践的研究II』2014)に文章化した。本研究は弥生時代の青銅器を主な分析対象として、遺物の移動を通じて青銅製祭器の受容の実態を明らかにすることを目的とする研究である。本年度は基礎的なデータ収集と資料調査を主に実施し、それに必要な機材類、文房具類の購入を実施した。旅費を用いた調査では千葉県、静岡県、愛知県、三重県、和歌山県などで資料調査を実施した。国立歴史民俗博物館、津市埋蔵文化財センターでは銅鐸の熟覧を実施した。そのほか、博物館に展示された状態での銅鐸観察を実施した。それら調査のうち、銅鐸出土地を踏査した結果をもとに論文「銅鐸埋納地の占地について」(奈文研『文化財論叢IV』)を執筆し、公表した。この論文の資料として購入した書籍を利用し、取材にあたって購入したカメラ機材、文具などを利用し、有効に活用することができた。この論文では各地の銅鐸出土地の地形、環境を検討し、埋納についての考察をすすめた。埋納地は大きく1、山丘、2、巨岩の近傍、3、集落内および近傍、4、その他(河川・湧水の近傍など)に大別される。さらに検討すると、山丘斜面、巨岩近傍、集落内、集落縁辺部、水辺に整理でき、さらに生活圏内である集落内・近傍への埋納(埋納遺構)と、その外となる集落から離れた埋納(埋納遺跡)にわけて考えることが妥当である。この論文において、これまで漠然と山から出土するといわれていた銅鐸に多様な埋納があること、わけてもこれまで軽視されてきた集落・その近傍出土の埋納が実際には非常に多いことを明らかにした。また墓にともなう銅鐸は突線鈕1式までに限られ、新しい段階の銅鐸には明確な事例がないことを指摘した。これは埋納のやりかたが同じころに変化したという筆者の以前の見通しともかかわり、銅鐸埋納の変遷を考えるうえで重要な指摘である。最終年度には三遠式銅鐸と近畿式銅鐸を比較し、これまであまり注目されてこなかった三遠式銅鐸の大型化について調査した。その中で、明治10年(1887)にアメリカでH=S=マンローにより学会誌に紹介された銅鐸2口のうち、大型の1口が現在クリーブランド美術館所蔵の銅鐸であると判断するに至った。このことについて、「H=S=マンローの銅鐸」として論考にまとめた。当該銅鐸は三遠式銅鐸最大の個体でありながら、これまで日本ではあまり紹介されておらず、詳細な報告もないことから、知名度の低い銅鐸だった。このたび、マンローによってアメリカで最初に報告された銅鐸であり、最初に成分分析された銅鐸であると見なされた。

学史的に記念すべき銅鐸であり、三遠式銅鐸の大型化と近畿式銅鐸との並行関係や分布の意味を考える上で重要な個体であることが明らかとなった。当研究を通じて、当初計画に比較すると研究対象と範囲は、時間的制約などの諸条件によって、幾分限られたものとなった。しかしながら、基礎的な整理にくわえ、各地の銅鐸埋納の状況や大型化、大陸からの文物の受容と型式変化についての考察をまとめることができた。考古学研究代表者の勤務異動によって業務量と研究環境がおおきく変化し、補助員の確保ができなかったなど予定外の状況が一部出来した。しかしながら資料整理や実地、実物の資料調査は継続しており、研究はおおむね順調に進展していると判断している。埋納の受容と変遷を追求しようとする本研究であるが、今年度は銅鐸の埋納について全般的な分析と考察をすすめることができた。当初予定のエリアとは若干ことなる結果となっているが、研究を進めていく上では大きな前進、基礎となる資料をある程度えることができたと考えている。予算消化も90%以上利用し、それを有効に活用することができた。消耗品の購入でかなり消化したが、旅費とともに、研究費としてたいへん有意義な調査を実施することができたといえる。よっておおむね順調に進展していると評価した。研究環境が当初とは変化したことから、今後は当初予定より地域や対象を絞り込んで調査したい。具体的には九州、四国、山陰で未調査のものを優先する。また海外への実地調査を実施し、日本では確認できないことがらを調査したい。韓国南部が調査地域として最も有望である。最近でも朝鮮半島の青銅器資料や青銅器時代に関する著作の刊行があり、追加で資料を収集整理したのちに実物資料や現地も調査したいと考えている。そのほか、欧米の博物館等に所蔵されている青銅器にも重要な資料があるという見解を得ているので、それらも関連する資料を収集整理するとともに、可能であれば現地で調査することとする。今年度は朝鮮半島の事例、武器形青銅器の事例については実地の調査を行うにいたらなかった点、九州地域や東日本地域にもほとんど調査に行けなかった点が不十分な点といえる。よって今後は、実地調査、実物資料調査が不十分な地域と器種に重点をおくようにして、青銅器と関連資料の熟覧、書籍・地図など基礎的情報の収集、出土遺跡や展示施設を中心とした実地調査を順次おこなっていくこととしたい。これら資料収集・調査とあわせて、地域的特徴と変遷を解明すべく考察をすすめる。補助員の雇用が人材確保できず実現しなかったことから人件費の使用が発生しなかったこと、調査旅費の使用が当初見込みより少なく済んだことから当初予定より差額が生じた。追加で収集すべきことが明らかになった関連資料を収集し整理するために物品費として使用する予定である。国内での資料調査・協議などのための旅費、国外への資料調査・協議などのための旅費、消耗品の購入をおもな使途として考えている。また初年度に予定しながら購入できなかった物品の購入も予算状況を鑑みて行いたい。初年度は人員が確保できず実現しなかった調査補助のアルバイトも手配して調査の効率化をはかりたい。
乾いた空気から光化学反応を用いて水を絞り出し大地を潤す

水蒸気圧が未飽和な空気中から光化学反応により水滴を生成させ、別の相に移動させる実験を行った。この実験は、水が蒸発して移動する方向が、熱力学的に自発的な過程とは反対方向となる変化を、光化学反応で起こす意味がある。光化学反応で生じた水滴は、過酸化水素分子を核として集合していた。箱の中で水滴を発生させる基礎検討から、実用に近い条件で水滴を別の相に固定する方法論を展開した。1.目的:水蒸気圧が未飽和な空気中から光化学反応により水滴を一時的に発生させ、別の相に移動させる実験を考案した。この実験は熱力学的に水が蒸発する方向が自発的な過程の反対方向の変化を光化学反応で実現させる試みである。2.実験方法の探索:最初にこの現象を観測するための実験方法を検討した。発泡スチロールで作った40Lの箱の中に、低圧水銀灯、水蒸気源としてお湯、水を張ったシャーレ、シャーレの重さを量る天秤を設置した。水銀灯を点灯させて水滴を発生させ、水滴がシャーレの水と接してバルクの水に取り込まれることによる水の重さの増加を観測する装置を製作した。その結果、水銀灯の点灯と共にシャーレの水が増加する様子を観測した。水銀灯を点灯させると箱の中の温度が上がり、箱の中の気体が対流で動く。重さの変化が気体の対流ではなく水銀灯から発する真空紫外光による光化学反応であることを確認するために、消費電力が等しい白熱電球を用いて比較実験を行ったところ、白熱灯ではシャーレの水は増加しなかった。このことから水の増加は水銀灯の紫外光に依ることを確認した。3.水滴は光化学反応で生成した過酸化水素を核として成長すると考えられるので過酸化水素の検出を行った。過酸化水素と反応して呈色する試薬を用い確認したところ、過酸化水素の存在を確認した。4.水蒸気の飽和度を変化させて水滴の発生を確認した。その結果、湿度50%の空気からでも水滴が発生することを確認した。乾いた空気から水滴を発生させることに成功した。5.水滴を取り込む媒質の探索を行った。水滴とコンタクトして安定化させる媒質として純水以外の媒質を検討した。飽和食塩水は純水の5倍の水を取り込んだ。水溶性高分子は純水よりも取り込まなかった。また、落ち葉、砂、土なども水滴を取り込むことを確認した。水蒸気が未飽和な空気に真空紫外光を照射すると、過酸化水素が生成し、これが核となり水滴が発生する現象を応用し、未飽和な空気から水を絞り出す研究を進めた。検討項目と結果を下記に示す。水の取り込みを実際に行うことができるか確認するための実験を構築。結果:70Lの発泡スチロール製の密閉容器を製作し、中に光源、水蒸気発生用の水、電子天秤、天秤状に水滴捕集用の水の入った皿、温湿度計を入れ、光の有無により天秤上の水の増減を観察した。その結果、真空紫外光を照射した場合にのみ天秤上の水皿の重量が増加した。作製した装置で未飽和な空気から水を移動させることに成功した。水滴の発生機構の考察。水滴の観察。水滴サイズの測定。結果:水滴を捕集した水に過酸化水素が含まれるか分析した。その結果、過酸化水素が観測された。次に、光学顕微鏡を箱の中に構築し、発生した水滴の大きさを試みた。しかし、水滴の運動の速度が大きく、ピントの合う範囲でとらえることができなかった。発生した水滴は予想よりも小さく、霧滴の観測に用いる色素着色法などでは観測にかからないことが明らかになった。水滴の大きさを観測することは撤退とした。水滴を高密度に発生させる光照射装置の検討低圧水銀灯(110Wおよび7W)、D2ランプを比較した。その結果、110W水銀灯が最も水滴発生量が大きかった。水滴を効率よく取り込む媒体の選択。水滴の取り込み効率を高める検討を行った。水滴の捕集にはバルクの水面を用いているが、この水面からは絶えず水分子が蒸発している。飽和食塩水を用い蒸発を抑制した。その結果、純水の約2倍の取り込み効率が得られた。この実験をフィールドで行うことを想定し、砂、落ち葉等の地表の物質表面への水滴の付着を測定した。その結果、純水に比べ、1/31/4程度の取り込みが観測された。申請書に記載した研究計画を遂行し、予定の実験に着手した。その結果、天秤を用いて水滴がバルクの水面に取り込まれる現象を再現性良く観察することに成功した。本萌芽研究における最初の課題は、原理を実験的に示す方法論の確立であったので、進展は「順調」とする。

また、水滴を捕集するために環境に存在する、砂、落ち葉等の物質を用い評価を進めることができたので「順調」と評価する。しかしながら、予定の課題に着手できていない項目がある。この実験は屋外で光を照射し、霧を発生させ、地面に水を取り込ませることを目指している。現在は小さな箱の中の空間で行っている実験を、より大きな空間で行い、空気の流れやランプの位置などのパラメーターを理想的な条件で設置し、屋外に持ち出して評価する方法を実現する必要がある。この目標に対しする実際の実験に着手できていない。これらの成果を勘案し、当初の計画以上の成果が得られたとはいえない。今年度は、原理的に実証した現象を、自然の環境で実現させることを検討することである。そのために、70Lの箱を用いた実験から、より大きな空間を用いて実験すること、そして、実際のフィールドでの実験に移行する。そのための検討項目を示す。箱での実験とより大きな空間の中では、空気の流れどのように異なるのか検討する。発生した水滴がどのように移動するのか可視化する。発生した水滴を捕集するために、好ましい物質の検討。および、環境中に存在する物質が持つ能力の評価を行う。この研究の抽象的な意味づけを、文章や口頭で報告する機会を持つ。特に、熱力学的状態を、より非平衡状態の側に移行させるという方法論の認知を得る行動を起こす。H24年度は予算の繰り越しをした。その理由を以下に述べる。実験が概ね順調に進んだため、新たな備品を購入する必要がなく、予定していたよりも費用がかからなかった。本研究では小さな箱で行った実験を最終的にフィールドで行うまでのつなぎの実験として、数m3の空間を準備する予定であり予算を計上していた。しかし、この空間がドラフトを改造することにより使用できることがわかった。ドラフトは建物の設備であるため、改造費用は校費から支出したため科研費は使わなかった。これらの事情により、研究費を消耗品代として次年度に繰り越すことにした。水滴を効率よく取り込む媒体の選択の検討を継続する。今年度は、1.土壌の成分ごとに水の取り込み効果を明らかにし、構成比率と取り込み効率を調べる。2.土壌保湿剤を用い、効率の増加を検討する。次に、土壌を潤すだけでなく、水蒸気の濃縮について基礎的検討を進める。3.具体的には、この成果は外気の空気から室内に水蒸気を取り込むことを検討する。水蒸気ポンプとして用いることが可能な媒質を検討する。
マイクロバブルによる水環境改善に及ぼす各種パラメータの影響把握とその原因の解明

本研究では,マイクロバブルが水に対してどのような作用を及ぼすのかを,外乱が入りにくい実験室内環境下で明らかにするため,十分にコントロールされた環境下で,一部のパラメータのみを変化させ,マイクロバブルの発生法,気体種,気泡径およびその分布,ボイド率,周囲液相の気体溶存飽和度・温度などが,気泡上昇速度,気泡溶解速度(気泡径変化),ゼータ電位,液相のDO変化, COD変化, Ph変化,電気伝導度変化,流動時の管内摩擦抵抗,洗浄能力などに及ぼす影響を個々に明らかにすることを目的とした.得られた結果としては, DO値はマイクロバブルを与えた場合には増加して飽和値をキープしたが, COD値も増加した.マイクロバブルによる洗浄試験では,せん断法による気泡に,一定の洗浄効果が確認できた.一方,マイクロバブルによる摩擦抵抗低減効果についても調べ,その結果,せん断方式で作成したマイクロバブルを添加した場合に,比較的大きな摩擦低減効果が表れることを確認した.ゼータ電位についても,発生法や気体種による違いが多少ながらも確認できた.本研究では,マイクロバブルが水に対してどのような作用を及ぼすのかを,外乱が入りにくい実験室内環境下で明らかにするため,十分にコントロールされた環境下で,一部のパラメータのみを変化させ,マイクロバブルの発生法,気体種,気泡径およびその分布,ボイド率,周囲液相の気体溶存飽和度・温度などが,気泡上昇速度,気泡溶解速度(気泡径変化),ゼータ電位,液相のDO変化, COD変化, Ph変化,電気伝導度変化,流動時の管内摩擦抵抗,洗浄能力などに及ぼす影響を個々に明らかにすることを目的とした.得られた結果としては, DO値はマイクロバブルを与えた場合には増加して飽和値をキープしたが, COD値も増加した.マイクロバブルによる洗浄試験では,せん断法による気泡に,一定の洗浄効果が確認できた.一方,マイクロバブルによる摩擦抵抗低減効果についても調べ,その結果,せん断方式で作成したマイクロバブルを添加した場合に,比較的大きな摩擦低減効果が表れることを確認した.ゼータ電位についても,発生法や気体種による違いが多少ながらも確認できた.本研究では,マイクロバブルが水に対して,どのような作用を及ぼすのかを,外乱が入りにくい実験室内環境下で明らかにするため,十分にコントロールされた環境下で,一部のパラメータのみを変化させ,マイクロバブルの発生法,気体種,気泡径およびその分布,ボイド率,周囲液相の気体溶存飽和度・温度などが,気泡上昇速度,気泡溶解速度(気泡径変化),ゼータ電位,液相のDO変化,COD変化,Ph変化,電気伝導度変化などに及ぼす影響を個々に明らかにし,マイクロバブルのどのような作用が,水環境改善に役立っているのかを解明することを目的としている.平成21年度では,まず前半では,COD計とゼータ電位計の,二種の計測機を購入して,これらのパラメータの計測準備を行った.後半には本実験を行い,系統的にデータを取得していく.COD測定を除く測定では,基本的に水道水を用いて実験を行う.ただし,物性値の微妙な変化が必要な場合に限って,精製水を用いる.一方,COD測定には,滋賀県立大学内の環濠の水を用いて実験を行った.マイクロバブルを発生させる場合とさせない場合,通常の光を当てる場合と当てない場合などについて,DO値と,COD値の経時変化を調べた.与えたマイクロバブルは,加圧溶解法によって発生した,非常に気泡径の小さいもの(平均径20μm程度)とした.その結果,DO値はマイクロバブルを与えた場合には増加して飽和値をキープした.与えない場合は徐々に減少傾向が見られた.しかし,COD値に及ぼす顕著な影響は確認できなかった.今後,気泡発生法や,水の初期COD値の変化を与えて,さらに測定を継続する予定である.また,同時にマイクロバブルによる洗浄試験も行った.これは,気泡自体の性質を調べる一環であり,せん断法による気泡に,洗浄効果が確認できた.本研究では,マイクロバブルが水に対してどのような作用を及ぼすのかを,外乱が入りにくい実験室内環境下で明らかにするため,十分にコントロールされた環境下で,一部のパラメータのみを変化させ,マイクロバブルの発生法,気体種,気泡径およびその分布,ボイド率,周囲液相の気体溶存飽和度・温度などが,気泡上昇速度,気泡溶解速度(気泡径変化),ゼータ電位,液相のDO変化,COD変化,Ph変化,電気伝導度変化などに及ぼす影響を個々に明らかにし,マイクロバブルのどのような作用が,水環境改善に役立っているのかを解明することを目的としている.これまで,COD計とゼータ電位計の測定を行ってきた.平成22年度に得られた結果としては,DO値はマイクロバブルを与えた場合には増加して飽和値をキープしたが,COD値も増加した.マイクロバブルによる洗浄試験では,せん断法による気泡に,洗浄効果が確認できた.一方,マイクロバブルによる摩擦抵抗低減効果についても調べ,その結果,加圧溶解方式のマイクロバブルに界面活性剤を添加した場合に,比較的大きな摩擦低減効果が表れることを確認した.一方,ゼータ電位についても,発生法による違いが確認できた.すなわち,加圧溶解法で作ったマイクロバブルのゼータ電位の絶対値は概して小さい目の値となり,せん断法で作成したマイクロバブルのそれは,より大きい絶対値を示した.このように,作成法による違いが明らかとなってきた.最終年度では,さらに系統的データ収集を行い,また違いの生じる物理的要因も探っていきたい.

本研究では,マイクロバブルが水に対してどのような作用を及ぼすのかを,外乱が入りにくい実験室内環境下で明らかにするため,十分にコントロールされた環境下で,一部のパラメータのみを変化させ,マイクロバブルの発生法,気体種,気泡径およびその分布,ボイド率,周囲液相の気体溶存飽和度・温度などが,気泡上昇速度,気泡溶解速度(気泡径変化),ゼータ電位,液相のDO変化,COD変化,Ph変化,電気伝導度変化などに及ぼす影響を個々に明らかにし,マイクロバブルのどのような作用が,水環境改善に役立っているのかを解明することを目的としている.これまで,DO値はマイクロバブルを与えた場合には増加して飽和値をキープしたが,COD値も増加すること,加圧溶解方式のマイクロバブルに界面活性剤を添加した場合に,比較的大きな摩擦低減効果が表れることが確認された.一方,ゼータ電位についても,前年度までのデータでは発生法による違いが見られたため,最終年度では,さらに系統的データ収集を行った.その結果,発生装置,気体種並びに気泡径によるゼータ電位の影響は,有意的な差は見出せず,測定誤差範囲内で,ほぼ影響は見られないとの結論に至った.なお,測定範囲は発生装置としては加圧溶解法,せん断法並びに旋回法の三種,気体種としては空気,窒素,酸素の三種,気泡径は1050マイクロメートル程度であった.摩擦低減効果についても,さらなる実験を行い,以下の結論を得た。Re30000程度の乱流において,加圧溶解法で作成した場合よりもせん断法でマイクロバブルを作成した場合により大きな摩擦低減効果が表れることが確認された.この際界面活性剤3-ペンタノールを加えたら,摩擦低減効果は低減した.また,大きな摩擦低減効果が表れている際の速度分布を超音波流速分布計によって測定したところ,壁面近傍の時間平均速度勾配が低下していることが確認できた.今年度には,加圧溶解における気泡発生促進に関する論文が公表できた.
クロマチンインスレーター複合体によるHOX遺伝子群の発現調節機構

生物の形態形成に重要な役割をもつHOXA遺伝子群の発現調節機構を明らかにする目的で、この遺伝子領域のクロマチンインスレーターの同定と解析を行った。クロマチンインスレーターは異なる制御を受ける遺伝子間に存在し、互いに干渉しないように染色体上に境界を形成する役割を持つと考えられている。HOXA遺伝子領域においてクロマチンインスレーターがクロマチンループ構造を形成し、この領域の転写制御に働く事が明らかになった。HOX遺伝子群は、隣接した遺伝子が時空間的に制御され、厳密な発現様式が確立・維持されている。本研究はHOXA遺伝子領域におけるクロマチンインスレーターの同定と解析により、この遺伝子領域のクロマチン構造・転写制御を理解することを目的とする。1.ChIP-on-chip解析によりHOXA遺伝子領域にインスレータータンパク質CTCFの結合部位を6ケ所見出した。異なる細胞種間による比較を行った結果、CTCFの結合の有無とDNAメチル化の相関が見られた。DNAメチル化による遺伝子制御が行われている可能性が示唆された。2.レポーター遺伝子を用いたインスレーター活性の検定法により、同定したCTCF結合部位が実際インスレーター活性を持つかどうか調べた結果、6つの候補配列のうち、5つがインスレーター活性を持つことが示された。残る1つに関してはエンハンサー活性を有する結果が得られた。3.siRNAを用いた遺伝子ノックダウン法により、CTCFを欠いた細胞におけるHOX遺伝子群の発現量の解析を定量的PCR法にて行った結果、複数のHOX遺伝子において発現量の変化が見られた。この結果はCTCFがHOX遺伝子の発現調節に関与することを強く示唆する。4.クロマチン免疫沈降法と定量的PCR法を用いた解析から、CTCFノックダウン細胞におけるクロマチン構造の変化の解析を行った結果、いくつかのHOX遺伝子においてクロマチン修飾に変化か見られた。CTCFによるクロマチン修飾制御が示唆された。HOX遺伝子は発生・分化に重要な遺伝子であることが分かっており、本研究は幹細胞の分化や、終末分化した細胞の初期化などの研究にも貢献できると考えられる。HOX遺伝子群は生物の発生や細胞の分化に重要な遺伝子であり、発生段階で体の前後軸・遠近軸形成に働くと考えられている。HOX遺伝子群は染色体上で密集して存在しているが、個々の遺伝子の発現様式は時空間的に厳密に調節されている。本研究はHOXA領域におけるクロマチンインスレーターの同定と解析により、この遺伝子領域のクロマチン構造・転写制御を理解することを目的とする。1.マウスES細胞およびEC細胞を用いたクロマチン免疫沈降解析により、マウスHOXA領域内にCTCF結合部位がヒトHOXA遺伝子領域と同様に存在することを明らかにした。この結果はこの遺伝子領域においてCTCFインスレーターが重要な役割を持つことを示唆する。今後、マウスES細胞を用いたノックアウトマウス作成やマウス個体の組織を用いたChIP解析などが行えるようになった。2. CTCFインスレーターによるクロマチン高次構造形成を明らかにするため、3C (Chromo some conformation capture)解析を行った。同定した6つのCTCFインスレーターのうち3つが核内で近くに存在し、クロマチンループ構造を形成している可能性が示唆された。クロマチン高次構造変換による遺伝子発現制御の研究は国内外において先駆的な研究であり、今後転写研究において重要なものになると予想される。また、HOX遺伝子群は細胞の位置情報の記憶に関与していると考えられ、人工多能性幹細胞であるiPS細胞の位置情報の消去の研究や組織の移植の研究にも発展していくと思われる。
溶解析出・自己形成による太陽電池用ナノ微粒子酸化物光電極の作製

本研究の目的は色素増感太陽電池への応用を念頭に、酸化物半導体の溶解析出による自己形成の機構を用いたPN接合を目指して、銅系酸化物のナノ粒子およびチタン系酸化物のナノ粒子の析出の機構を検討することである。母相としてxGeO_2-(1-x)ZrO_2系(x>0.5)の種々の組成にCuOおよびTiO_2酸化物を添加した試料について、Cu系複合酸化物およびTi系複合酸化物の溶解と析出現象を調べた。CuOの溶解は母相xの全組成範囲で焼鈍するだけでは認められなかった。さらに第3、第4の元素としてPrとSnを添加して700から1000°Cで酸化と還元を繰り返すとCuOは次第に母相内に細かく分散することが分かった。しかしCuOについて完全なる溶解とその状態からの析出を達成することはできなかった。TiO_2の場合にはCe-Zr-O系母相との間にCe_2Ti_2O_7,Ce_2TiO_5,あるいはCe_2TiO_6なる化合物を形成して溶解しないことが分かっている。しかし、Pr酸化物をわずかに添加した特定の母相組成においてCuOを添加した試料では、焼鈍した後に10001100°Cで水素還元するとTiイオンは完全に母相に溶解することを見出した。還元によりCuOはCuに還元されて細かく分散していた。その後の酸素雰囲気下での酸化挙動を温度を500°Cから1100°Cまで変化させて調べると、Tiの複合酸化物の析出は800°C近傍で始まり、CuOとの微細な混合状態が得られた。1100°Cまで上昇させる複合酸化物は複雑となりTi、Pr、Ceを含む酸化物になった。TiO_2とCuOのシンプルな微細混合状態を達成するには詳細な実験条件を詰める必要がある。これらのTi複合酸化物とCuOが混在して析出した試料にルテニウム色素を吸着させて光電流の測定を試みたが電流は極微量しか流れなかった。酸化物の溶解と析出によるナノ粒子の接合の可能性は本研究を通して示すことができたが、母相との間での複合化合物が生じる問題は今後に克服されるべきであることが明らかとなった。本研究の目的は色素増感太陽電池への応用を目指し、酸化物半導体の溶解析出による自己形成の機構を応用して、銅系酸化物のナノ粒子およびチタン系酸化物のナノ粒子を析出させてPN接合を試みることである。本年度はバルク試料組成としてxCeO_z-(1-x)ZrO_2系(x>0.5)を選択して、CuOおよびTiO_2の溶解と析出を調べた。CuOは母相xの全組成範囲で焼鈍するだけでは溶解は認められなかった。しかし、種々の第三元素を添加して調査すると、Snを添加してさらに700°Cから1100°Cの範囲での酸化と還元を繰り返すとCuOは次第にバルク中に微細に細かく分散溶解することが分かった。TiO_2は母相との間でCe_2Ti_2O_7,Ce_2TiO_5,あるいはCe_2TiO_6なる化合物を作り溶解しない。しかし2種類のCaF_2構造が混在する準安定な母相の組成においては、TiO_2を添加した後に母相表面に遷移金属の酸化物粒子を乗せて還元酸化を繰り返すとTiO_2は母相に溶解するという、一見すると奇妙な新規な現象を見出した。CuOとTiO_2のいずれの場合においても、1000°C以上の酸化雰囲気で焼鈍するとCuとTiを含む酸化物の微細な粒子が析出した。このように、母相の組成と組織の制御、および酸化還元雰囲気の制御を行うことにより酸化物ナノ粒子を析出できる可能性のあることが分かった。チタン系酸化物についてはCeO_2-ZrO_2系以外の母相においてのナノ粒子の析出を試みた。バルク化合物としては種々の不純物を添加したIn_2TiO_5を固相焼結法により作製し、次に酸化あるいは還元を行ったところ、In_2O_3粒子の析出が認められたがTiO_2は析出しなかった。上記2種類の母相を用いた系の実験によって、溶解した酸化物成分を析出させることにより酸化物ナノ粒子が生成する原理の正しさが示された。

しかし、Pr酸化物をわずかに添加した特定の母相組成においてCuOを添加した試料では、焼鈍した後に10001100°Cで水素還元するとTiイオンは完全に母相に溶解することを見出した。還元によりCuOはCuに還元されて細かく分散していた。その後の酸素雰囲気下での酸化挙動を温度を500°Cから1100°Cまで変化させて調べると、Tiの複合酸化物の析出は800°C近傍で始まり、CuOとの微細な混合状態が得られた。1100°Cまで上昇させる複合酸化物は複雑となりTi、Pr、Ceを含む酸化物になった。TiO_2とCuOのシンプルな微細混合状態を達成するには詳細な実験条件を詰める必要がある。これらのTi複合酸化物とCuOが混在して析出した試料にルテニウム色素を吸着させて光電流の測定を試みたが電流は極微量しか流れなかった。酸化物の溶解と析出によるナノ粒子の接合の可能性は本研究を通して示すことができたが、母相との間での複合化合物が生じる問題は今後に克服されるべきであることが明らかとなった。
故障航空機のリアルタイムシステム同定手法の構築、および小型無人航空機による評価

本研究の目的は、故障が発生した航空機を安全に着陸させる制御系を構築する際に必要となる、安定微係数と呼ばれる複数のパラメータ等によって形成される故障航空機の運動の数学モデルを、故障発生時に速やかに推定するリアルタイムシステム同定手法を提案することにある。加えて本研究によって提案された手法が実際の航空機へ搭載し実用化が可能であることを検証することも重要な目的とし、計算機によるシミュレーションのみならず、小型無人航空機(小型UAV)を飛行中に破損させ、その数学モデルを推定する実験によって検証されることも本研究の目的としている。採用2年度目である平成22年度の計画は採用1年度目に提案した新しいシステム同定手法をシミュレーションならびに、小型UAV実験による実験を用いてさらなる検証や改善を行った。評価を行った項目としては、採用1年度目に重視した外乱が存在する環境化でも正しいパラメータを推定できるかというロバスト性に加え、事故発生後にどれだけ素早く正しいパラメータを推定できるかという応答性、幅広い故障に対応することができるかという適応性についても評価を行った。ロバスト性については提案手法自身が持つ性質によって十分であることがわかり、また応答性、適応性については、それぞれ手法に取り込まれている最小二乗法への忘却係数の調整、およびウェーブレット変換によって得られる時間周波数情報の選択的な使用、これらを行うことによって必要とする性能を満たせることが得られた。なお評価方法として2年度目に計画していた有人の実験用航空機による評価はトラブルにより断念したが、1年度目から継続して行っている小型UAVによる実証実験によって、提案手法が十分目的を果たせることを実証した。本研究の目的は、故障が発生した航空機を安全に着陸させる制御系構築する際に必要となる、安定微係数と呼ばれる複数のパラメータ等によって形成される故障航空機の運動の数学モデルを、故障発生時に速やかに推定するリアルタイムシステム同定手法を提案することにある。故障については打面の固着といった軽微なものから、主翼の破損といった重篤なものまでを想定した。採用1年度目である平成21年度の計画としてはシミュレーションで研究を進めるとともに、小型UAV実験による故障航空機の飛行履歴の取得を行った。特に小型UAVを用いた実験では、小型UAVの飛行が風によって乱されやすいために、システム同定によって数学モデルを取得することが大型の航空機に比べて遥かに困難であることが確認された。このことは小型UAVにおけるシステム同定が、大型の航空機で故障が重篤な場合と同程度、あるいはそれ以上のロバストかつ即時的な推定を行えるアルゴリズムを要求するということを意味し、本研究を十分に有意たらしめるものである。このような小型UAV実験、およびシミュレーションを並行して進めることで、新たなシステム同定手法を構築するにいたった。新たな手法ではウェーブレット変換による多重解像度解析、そして最小二乗法を組み合わせることによって、目的の性能を得られている。