hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
深部病巣を標的とするTheranosticsに不可欠な新規放射線光学療法の開発

光照射により細胞傷害性が誘導できる光増感剤を用いた光線力学的治療(PDT)は、近赤外光の透過性の低さ故、体表部位の病巣に対してのみ有効で深部組織への治療奏功性が低い。そこで本研究では、当該問題解決のため、PET核種のβ+線放出に伴い発生するCherenkov光を体内光源として活用することを検討した。我々がこれまでに確立してきた特異抗体・Zr-89標識薬剤搬送技術(DDS)からなる革新的「Theranostics(治療+診断同時施行)技術」にCherenkov光によるPDT効果を付与することでPDT効果の問題点(限界)を克服するための、新しい基礎技術の幾つかについて検証ができた。平成28年度は、PET核種から放出されるCherenkov光に対して励起可能な光増感剤の探索と評価およびモデルマウスを用いた特異抗体の集積能の評価等を行った。まず、光により励起されることで活性酸素種の産生能を評価できる蛍光試薬、および発光・蛍光イメージング装置による測定により、ポルフィリン系光増感剤1種を選出した。さらに、選出した光増感剤とPET核種を併用することで、培養細胞に対して細胞傷害を誘導できる可能性があることを確認した。また本技術の応用として、老化モデルマウスであるKlotho KOマウスにおける展開可能性の基礎検討を行った。血清学的評価により、Klotho KOマウスの血中無機リン酸濃度、カルシウム濃度、およびアルカリホスファターゼ活性は野生型と比較して有意に高い血中環境である一方、脂質代謝に異常は見られないことを確認した。次に組織化学的評価を行い、Klotho KOマウスで観察された動脈および腎臓の異所性石灰化病変部には骨代謝マーカーのほか、3H3抗体やCL15抗体が認識する抗原が発現していることを確認した。Klotho KOマウスの動脈および腎臓では、異所性石灰化病変と骨代謝マーカー、および3H3抗体とCL15抗体の抗原がほぼ同一の場所に存在することを確認した。さらに3H3 scFvを89Zr標識しKlotho KOマウスに投与した後、体内動態を調べた。オートラジオグラフィの結果より、Klotho KOの動脈では野生型よりも放射能が高く集積していることを確認した一方で、腎臓を含むその他の臓器では有意な差は確認されなかった。本研究の目的、すなわち、Cherenkov光に依存するTheranosticsのための、ポルフィリン系光増感剤を1種類、種々の検討により選出し、この光増感剤とPET核種を共存させておくことで有意な活性酸素種の産生が確認できた。また、培養細胞レベルでも細胞傷害の誘導ができる可能性も示されたことから平成29年度にはCherenkov光を用いたPDTの実証実験を行う。現在までに1種類の光増感剤を選定し検討してきたが、計画に基づき、プロトポルフィリンIXについては平成29年度も引き続き検討する。3H3抗体(抗酸化LDL・β2グリコプロテインI抗体)がKlotho KOマウスの異所性石灰化病変部へのPET核種の送達に利用可能であることを確認した。組織化学的評価で抗原の存在が確認された腎臓において、89Zr標識した3H3 scFvの集積に野生型との差が見られなかった原因として、低分子型抗体scFvの排出に腎臓が機能しており非特異的な集積が高かったためであると考えられる。腎臓への非特異的な集積を低減するには全長抗体IgGの使用を検討する必要があるが、抗体の分子量が変化することによりクリアランスなど体内動態特性も大きく変化するため、本技術の利用実態に即した検討が必要である。またPETイメージングならびにCL15抗体の使用についての検討も開始しており、平成29年度も継続する。本研究の目的は、深部病巣を標的とするPETによるイメージング診断およびPET核種に由来するCherenkov光を体内光源とした体内深部でのPhotodynamic therapy(PDT)の実現と融合(Theranostics)である。目的達成のため、平成29年度は、光増感剤を修飾した抗体およびPET薬剤によるin vivoにおける治療効果の検証、および、PDTのための搬送用キャリアの機能性に関する検討を実施した。まず、光増感剤の腫瘍局所への送達を可能にするため、抗HER2抗体に対して2.5-100等量の光増感剤を修飾した。得られた光増感剤修飾抗体を担がんマウスに投与した後、蛍光イメージングによる光増感剤の腫瘍集積濃度を調べたところ、50等量の光増感剤を修飾したものが最も高濃度に集積することを見出した。次いで、上記の条件で調製した光増感剤修飾抗体、PET薬剤としてFDG、またはその両者を担がんマウスに投与した後、腫瘍サイズおよび体重の変化を経時的に測定した。その結果、光増感剤修飾抗体およびFDGを投与することで他の群と比較し、著しい体重減少等の有害事象が認められない一方で腫瘍増殖が抑制される傾向にあることが確認され、本研究の目的とするCherenkov光を用いたPDTの可能性が示された。一方、エフェクター分子、放射性核種などを搬送するためのキャリアーとしてLactosomeを用いる予定であり、弊害となるAccelerated Blood Clearance (ABC)効果の有無を評価した。種々のLactosomeの静脈投与後マウスにおけるIgM産生、炎症性および抗炎症性サイトカインの産生を確認した。

これらの結果より、DDSシステムの最適化や治療レジメンの確立を経て生体深部におけるPDT-Theranosticsが可能になると期待される。光照射により細胞傷害性が誘導できる光増感剤を用いた光線力学的治療(PDT)は、近赤外光の透過性の低さ故、体表部位の病巣に対してのみ有効で深部組織への治療奏功性が低い。そこで本研究では、当該問題解決のため、PET核種のβ+線放出に伴い発生するCherenkov光を体内光源として活用することを検討した。我々がこれまでに確立してきた特異抗体・Zr-89標識薬剤搬送技術(DDS)からなる革新的「Theranostics(治療+診断同時施行)技術」にCherenkov光によるPDT効果を付与することでPDT効果の問題点(限界)を克服するための、新しい基礎技術の幾つかについて検証ができた。平成28年度にCherenkov光を用いた光増感剤の励起評価とPDTへの応用の可能性について実験方法等は確立できてきている。そのため、平成29年度はこれら確立した方法によりプロトポルフィリンIX等の光増感剤について検討し培養細胞での治療評価を行い最適な光増感剤の決定を行う。次いで、最適化された光増感剤とPET核種を併用し、Klotho KOマウスなどのモデルマウスにおけるPETイメージングや治療評価を行う。放射線化学、臨床検査学、病態医化学
中国語におけるスタンス表現と補文の統語的性質

出産・育児のための採用中断を経て採用を再開し、最終年度の後期半年分のみとなる今年度は、データ公開のための準備と学会発表を中心に行った。データ公開のための準備として、まずサーバをレンタルしホームページを開設、国内外の研究者に研究状況や会話データの存在を周知できる環境を整えた。そして、既存の会話データを再度見直し、書き起こしの精緻化を進めた。関連する研究者とは既に連絡を取っているが、今後も学会等で共有可能な中国語自然会話データの存在をアピールし、当該分野の発展に寄与していく予定である。9月に行われた日本認知言語学会では、「会話の中の文法と認知:相互:行為言語学のアプローチ」と題したワークショップを企画、実行した。相互行為言語学の背景や研究手法の特徴を説明したのち、自身の研究発表ではターン中間部における"我覚得"の使用に焦点を当て、自然会話という時間的制約がある中での発話構築のための時間稼ぎと、対面会話という社会的行為においてスタンス表明が持ちうる危険の回避という観点からその機能を論じた。10月に行われた日本中国語学会では中国語の自然会話における舌打ちについて発表した。舌打ちという、一見したところ言語現象ではないような要素を文法との関連で研究するのは特に当該学会では非常に珍しいことであるが、100例以上のデータの観察に基づいた分析の妥当性を来場者とともに検証し、新たな文法研究の可能性を模索した。申請者自身の収集したデータの書き起こしは全て終了しているが、精緻化と公開に関してはまだ全てが完了しているわけではない。また、舌打ち等の現象に関する研究を優先させた結果、"覚得"以外の他の動詞に関しては研究を行うことができなかった。近年は言語使用のマルチモーダルな側面に対する関心が高まっており、本研究課題のデータもそのような研究に活用可能である。Multimodality in Mandarin Conversationという論文集への寄稿を打診されたため、論文執筆を行う。データの精緻化および公開の徹底に関しては、作業の協力者と予算が確保され次第適宜行っていく。"覚得"以外の動詞については、相互行為上の働きに注目すべき点が見つかるかを検討したうえで、分析を行うかを決定する。スタンス表明という現象全般に関して理論的枠組を構築し、研究の蓄積が薄い部分から着手する。以前から主な研究対象として分析を進めてきた『覚得』に加え、『認為』『想』等の同義語(すべて「思う」「考える」の意味を表す)についても量的および質的分析を行い補文節の述語のタイプにそれぞれ異なる傾向があることを明らかにした。『覚得』の補文節は形容詞述語が多く、評価的言明を構成する。『認為』はコピュラ動詞が多く、判断文を構成し、『想』は動作動詞が多く、未来の事態に関する予測を導く。また、補文構造が二人称主語や三人称主語と共起する場合の分析も進めた。二人称を主語に取る補文構造は基本的に疑問文もしくは命令文の形を取る。疑問文の場合、話し手は聞き手の思考内容・認識状態について一定の予測があって質問している場合が多く、聞き手に質問することで話し手自身の態度表明となる場合が多く見られる。命令文は談話標識としての文法化が進行している。三人称主語の場合、話し手は行動の観察から思考内容を推測してその思考内容を主語に帰属させることによりその三人称主語に対する評価的言明となっている場合が多い。このように、典型的に話者の認識的態度を表す一人称主語+補文構造のパターン以外にも、補文構造全般が話者の態度表明に関わることが明らかになった。中国語会話データの文字化をし、今後の分析に利用可能なデータの蓄積を進めた。言語的共起成分に関する分析に加え、非言語的要素に関しても分析を開始した。まず、既に文字化されていたデータに対し、ビデオ分析を行った。認識的スタンス標識のターン末における出現と話者の視線が同期しているケースが複数あることが観察された。また、舌打ち等の非言語的音声に関しても、会話の修復に関わる機能を発見した。中国語自然会話コーパスの作成準備として、東京日本橋の龍健信株式会社にてビジネス場面における中国語会話のデータ収集を開始した。2011年3月までにビデオ10時間、音声のみ10時間のデータを収集した。ビジネスの場面では、上司と部下の関係は非対照的であり、また交わされる会話にも明確な目的や時間的制約がある。話すこと自体が目的となりがちな日常会話の分析と対比しながらビジネス場面の分析を行うことで、より深く言語とインタラクションの関係が明らかになることが期待される。中国語の日常会話で非常に頻繁に用いられる認識的スタンス標識「我覚得」について、特に節末部の用法に注目し、文末詞との対比や、視線の移動等のマルチモーダルな分析、さらに韻律的特徴等の分析を行った。話者交替を促進する機能があることを発見し、研究結果を『責任の文化的形成』セミナーおよびThe first International Symposium on Chinese Discourse and Languageにて発表した。文法化現象に関してインタラクションの視点を取り入れ、マルチモーダルな分析を行った研究として高く評価された。英語と中国語の自然会話における舌打ちについて分析を開始し、日常会話における舌打ちと発話修復の関係を考察してLanguage, Culture and Mind IVにて口頭発表を行った。英語や中国語等の言語を使用した自発発話で舌打ちは頻繁に観察されるにも関わらず、まだほとんど研究がなされていない。自然な言語使用で用いられる資源の一種として舌打ちに注目したことは独創的である。

出産・育児のための採用中断を経て採用を再開し、最終年度の後期半年分のみとなる今年度は、データ公開のための準備と学会発表を中心に行った。データ公開のための準備として、まずサーバをレンタルしホームページを開設、国内外の研究者に研究状況や会話データの存在を周知できる環境を整えた。そして、既存の会話データを再度見直し、書き起こしの精緻化を進めた。関連する研究者とは既に連絡を取っているが、今後も学会等で共有可能な中国語自然会話データの存在をアピールし、当該分野の発展に寄与していく予定である。9月に行われた日本認知言語学会では、「会話の中の文法と認知:相互:行為言語学のアプローチ」と題したワークショップを企画、実行した。相互行為言語学の背景や研究手法の特徴を説明したのち、自身の研究発表ではターン中間部における"我覚得"の使用に焦点を当て、自然会話という時間的制約がある中での発話構築のための時間稼ぎと、対面会話という社会的行為においてスタンス表明が持ちうる危険の回避という観点からその機能を論じた。10月に行われた日本中国語学会では中国語の自然会話における舌打ちについて発表した。舌打ちという、一見したところ言語現象ではないような要素を文法との関連で研究するのは特に当該学会では非常に珍しいことであるが、100例以上のデータの観察に基づいた分析の妥当性を来場者とともに検証し、新たな文法研究の可能性を模索した。申請者自身の収集したデータの書き起こしは全て終了しているが、精緻化と公開に関してはまだ全てが完了しているわけではない。また、舌打ち等の現象に関する研究を優先させた結果、"覚得"以外の他の動詞に関しては研究を行うことができなかった。近年は言語使用のマルチモーダルな側面に対する関心が高まっており、本研究課題のデータもそのような研究に活用可能である。Multimodality in Mandarin Conversationという論文集への寄稿を打診されたため、論文執筆を行う。データの精緻化および公開の徹底に関しては、作業の協力者と予算が確保され次第適宜行っていく。"覚得"以外の動詞については、相互行為上の働きに注目すべき点が見つかるかを検討したうえで、分析を行うかを決定する。スタンス表明という現象全般に関して理論的枠組を構築し、研究の蓄積が薄い部分から着手する。
正常および異常腎発生におけるMAPキナーゼの意義-器官培養を用いた検討-

【目的】Mitogen-activated protein kinase (MAPキナーゼ)ファミリーは細胞内情報伝達において中心的役割を果たす酵素である。Extracellular-signal regulated kinase (ERK)は増殖因子刺激で活性化され細胞増殖・分化を、p38MAPキナーゼ(p38)・c-Jun N-terminal kinase (JNK)は浸透圧や紫外線などのストレス、サイトカイン刺激でストレス応答・細胞増殖抑制・アポトーシスを媒介する。腎発生、特にネフロン形成過程において広汎な細胞増殖、アポトーシスが生じることからMAPキナーゼの関与が推測される。私達はラット腎発生過程においてMAPキナーゼの発現が、時間的・空間的な調節を受けていることを報告した。特にERK、p38は胎児腎で著明に発現し、腎発生分化の初期過程に関与している可能性が示唆された(Kidney Int. 2001)。今回、ERK、p38の腎発生における機能的意義を器官培養を用い検討した。【方法】胎生15日ラット腎をERK活性化酵素MEK阻害剤PD98059(PD)300μM、U0126(U)10μM、p38阻害剤SB203580(SB)30μM存在下で4日間器官培養した。腎の成長を腎サイズ測定、尿管芽の成長をD.biflorus lectinの蛍光染色、内部構造をパラフィン切片のHE染色、細胞増殖を抗Proliferating Cell Nuclear Antigen (PCNA)抗体による免疫組織染色と[H^3]チミジン取り込み、アポトーシスをTUNEL染色・抗ssDNA抗体による免疫組織染色・DNAラダーの検出、間葉細胞の分化を抗Wilms'Tumor-1抗体による免疫組織染色でそれぞれ評価した(n=9)。【結果】腎の成長:PD、Uでは対照と有意差を認めず、SBでは有意に抑制された。尿管芽染色:分枝数には4群間で差を認めず、管腔の狭小化をPD・Uで、軽度の拡大をSBで認めた。HE染色:対照とPDでcomma-、S-shapedbodyを認めたが、SBではネフロン様細胞塊のみ認めた。細胞増殖:PDとUでは対照と有意差無く、SBで有意な増殖抑制を認めた。アポトーシス:PDとUで軽度、SBで著明にアポトーシスの増加を認めた。間葉細胞の分化:PDでは対照と有意差なく、SBでは分化は抑制された。【総括】本研究からERKとp38が腎発生初期過程に必要であり、ERKは尿管芽の成長と糸球体形成に、p38は腎サイズの成長と糸球体形成に関与することが示唆された。【結果】1.腎の成長:腎面積は対照では培養開始時の3.9倍に増加。Uは対照の92%、PDは90%と有意差を認めず。SBでは70%と有意に成長が抑制。2.尿管芽染色:分枝回数はグループ間で差を認めず。管腔の内径には有意差あり。PDは対照の45%、Uは52%と減少、一方SBは対照の152%と増大。3.糸球体原基染色:糸球体原基数はUでは対照の48%、SBでは14%と減少。対照群の腎面積を単位面積として補正した値も、Uは対照の53%、SBでは20%とやはり有意な減少。4.HE染色:対照とPDで明瞭な幼若糸球体を認めた。PD、SBの糸球体原基はPNA染色の結果と一致して、対照に比較し減少。5.PCNA免疫組織染色:対照とPDで腎全体に陽性細胞がびまん性に存在。尿管芽などの上皮細胞には強く、糸球体原基には弱く発現。SBでは被膜直下には対照やPDと同様に陽性細胞を認め、髄質では対照とPDに比し減少。6.TUNEL染色:対照では集合管壁と被膜直下に少数、PDでは被膜直下と髄質間質に陽性細胞より多く認めた。またSBではアポトーシスの増加を認め、特に通常ならネフロン形成の見られる部位に強く認めた。7.WT1免疫組織染色:間葉細胞の分化の指標としてWT1免疫組織染色を行った。PDは対照と変化を認めなかったが、SBでは対照に比し弱く染色され、分化の遅れを認めた。【総括】ERKとp38は腎発生初期過程で腎の成長に必要である。またERKは尿管芽の成長と糸球体形成に、p38は糸球体形成に関与することが示唆された。

今回、ERK、p38の腎発生における機能的意義を器官培養を用い検討した。【方法】胎生15日ラット腎をERK活性化酵素MEK阻害剤PD98059(PD)300μM、U0126(U)10μM、p38阻害剤SB203580(SB)30μM存在下で4日間器官培養した。腎の成長を腎サイズ測定、尿管芽の成長をD.biflorus lectinの蛍光染色、内部構造をパラフィン切片のHE染色、細胞増殖を抗Proliferating Cell Nuclear Antigen (PCNA)抗体による免疫組織染色と[H^3]チミジン取り込み、アポトーシスをTUNEL染色・抗ssDNA抗体による免疫組織染色・DNAラダーの検出、間葉細胞の分化を抗Wilms'Tumor-1抗体による免疫組織染色でそれぞれ評価した(n=9)。【結果】腎の成長:PD、Uでは対照と有意差を認めず、SBでは有意に抑制された。尿管芽染色:分枝数には4群間で差を認めず、管腔の狭小化をPD・Uで、軽度の拡大をSBで認めた。HE染色:対照とPDでcomma-、S-shapedbodyを認めたが、SBではネフロン様細胞塊のみ認めた。細胞増殖:PDとUでは対照と有意差無く、SBで有意な増殖抑制を認めた。アポトーシス:PDとUで軽度、SBで著明にアポトーシスの増加を認めた。間葉細胞の分化:PDでは対照と有意差なく、SBでは分化は抑制された。【総括】本研究からERKとp38が腎発生初期過程に必要であり、ERKは尿管芽の成長と糸球体形成に、p38は腎サイズの成長と糸球体形成に関与することが示唆された。
ピロリ菌のライフサイクルに対する環境因子及び抗酸化物質の影響

本研究の目的は、ピロリ菌がどんな刺激に反応して、ライフサイクルの1形態である球状化へ至るのかを明らかにすることである。当該研究期間に明らかにしたことを以下に要約する。1)ピロリ菌の球状化を促進する物質(CF)と球状化を阻害する因子(CI)の発見48時間以上ピロリ菌を培養した培養上清(SUP48)が、対数増殖期の桿状菌体の球状化を促進することを見出し、SUP48にCFが存在する可能性を見出した。CFは、100°C、5分間処理で失活しない、分子量3,OOO以下の低分子で、還元剤処理でその活性が失活した。さらに、球状化を阻害するCIの存在も明らかになり、菌の球状化は、CF、CI両者のバランスによって決定されているように思われた。2)マイクロプレートを使用した球状化活性測定系の開発CF、CIの単離・精製のために必要となる、球状化活性測定系を開発した。この系では96穴マイクロプレートを使用、100検体以上を同条件下で検討することを可能にした。3)NaClによる菌の球状化阻害CF、CIの単離・精製条件を検討する過程で、使用する緩衝液等によって球状化が大きく影響されることが明らかとなった。例えば、蒸留水に懸濁された菌は、数時間の経過を辿って球状化した。一方、生理的な濃度のNaClは、菌の球状化を阻害した。この阻害効果は単なる浸透圧では説明できず、等張の糖溶液に球状化阻害効果は認められなかった。また様々な塩溶液で検討した結果、Na^+イオンが菌の球状化阻害に何らかの役割を果たしている可能性が認められた。4)Na^+が菌の球状化を阻害する可能性Na^+トランスポーターの阻害剤であるAmilorideを溶液中に添加すると、Na^+による球状化阻害効果は部分的に解除された。以上の結果は、菌体内へ取り込まれたNa^+が菌の生理に何らかの影響を与え、球状化を阻害する可能性を示唆していると考えられた。これまでに明らかにした点を以下に要約する。1)菌の増殖基礎培地(BHIA)の開発一般的にピロリ菌は血液か血清を5%添加した培地を用いて培養されている。検討の結果、BHI基礎培地に低濃度のアルブミンを添加した培地で菌を充分増殖させる条件を発見した。この単純な培地は培養液中の球状化促進物質(以下、CF)を分離・同定するために理想的であった。2)BHIA中での球状化の確認BHIAで48時間以上菌を培養し、この培養上清中で、球状化していない対数増殖期の桿状菌体を1020時間培養すると、菌の球状化が見られた。一方、同条件下で同じ桿状菌体を新鮮培地中で培養しても球状体は出現しなかった。

3)マイクロプレートを使用した培養法の開発CFを同定・解析するためには、数十種の条件下で同時に菌を培養することが必要であるが、ピロリ菌の培養は微好気条件下で行う必要があったため、従来法では一度の実験で比較できる条件数は限られていた。これを克服するため96穴マイクロプレートを使用した培養法を開発し、100検体以上を同一条件下で検討することを可能にした。4)CFの諸性状上記球状菌アッセイ法を使用して検討を加えた結果、CFは、100°C、10分間処理で失活しない、分子量3,000以下の低分子で、還元剤処理でその活性が失活することを明らかにした。現在、上記の結果を反映させた方法でCFの精製を進めており、CFがピロリ菌の球状化を引き起こすメカニズムを詳細に検討する予定である。本研究の目的は、ピロリ菌がどんな刺激に反応して、ライフサイクルの1形態である球状化へ至るのかを明らかにすることである。平成13年度に明らかにしたことを以下に要約する。1)菌の球状化促進因子(CF)と球状化阻害因子(CI)前年度の結果より、菌を培養した培地中にCFが蓄積する可能性が示唆された。ところが、CFの性状を検討するに従い、菌の球状化を阻害するCIの存在も明らかになり、菌の球状化は、CF、CI両者のバランスによって決定されているように思われた。2)菌の球状化に影響を与える背景因子の検討CF、CIの物理化学的性状を明らかにしようと試みた結果、当初予想した以上に種々の条件が、球状化に影響を与えることが明らかになってきた。そこで、比較的単純な系で、菌の球状化がどのような因子に影響されるかを正しく把握する必要性に迫られた。3)NaClによる菌の球状化阻害前年度に開発した方法を用いて、単純な組成の溶液中での菌の球状化を調べたところ、蒸留水に懸濁された菌は、数時間の経過を辿って球状化する事が明らかになった。一方、生理的な濃度のNaClは、菌の球状化を阻害した。しかし、NaClの球状化阻害効果は、浸透圧では説明できず、実際、様々な糖を添加した溶液に球状化阻害効果は認められなかった。4)Na^+が菌の球状化を阻害する可能性Na^+、Cl^-のどちらかを組成中に有する塩を添加した溶液でさらに検討を加えると、Na^+イオンに菌の球状化阻害が認められた。さらに、Na^+トランスポーターの阻害剤であるAmilorideを溶液中に添加すると、Na^+による球状化阻害効果は部分的に解除された。以上の結果は、菌体内へ取り込まれたNa^+が菌の生理に何らかの影響を与え、球状化を阻害する可能性を示唆していると考えられた。
セパレーターフリー単室燃料電池スタックの開発

自動車用小型燃料電池において、水素と空気の混合ガス(爆発限界外組成)中で、一方の電極が水素のみ、またもう一方の電極が酸素のみを感じ取ることによって、高効率発電が可能な単室燃料電池を開発した。さらに、複数枚の単室燃料電池をガスセパレーター無しに様々な構造でスタック化できることも実証した。これによって、スタック電池の大幅な材料コストの低減(約1/3)とその小型・軽量化(約1/4)が可能となり、燃料電池自動車の早期本格普及を実現可能にする。本研究では、従来の燃料電池が燃料と空気をそれぞれ燃料極と空気極に分けて供給するのに対して、燃料と空気の混合ガス中で一方の電極が燃料酸化反応、また他方の電極が酸素還元反応を選択的に起こし発電させるものである。これによって、燃料電池をスタック化する場合、従来の燃料電池で必要とした、高価なガスセパレーターが不要となるので、燃料電池システムの大幅なコストダウンを期待できる。昨年度は「水素ー空気混合ガス発電」を試み、燃料極として少量のAuを添加したPt/C電極、また空気極としてPrをドーピングしたMn2O3/C電極がそれぞれ有望であることを見出すとともに、作動温度50°C、水素:空気体積比=8:2、混合ガス流速30ml min-1で50mW cm-2の出力密度を発揮させた。今年度は昨年度に見出した燃料極と空気極を活用し、「メタノールー空気混合液発電」を検討した。電解質にSn0.9In0.1P2O7ーPTFEコンポジット膜を使用し、これに燃料極と空気極を取り付け、ハーフセル、シングルセルもしくはスタックセルを構成し、触媒や発電特性を評価した。ハーフセルの実験によって、PtAu/C電極とPrードープMn2O3電極はともにメタノールー空気混合液には非電気化学的反応には不活性であり、また前者と後者の混合液の中での電位は参照極に対してそれぞれー430mVと+250mVを示し、混合液発電の電極として有望であることが分かった。さらに、シングルセルの実験では、本電池は室温のメタノールー空気混合液中で800mV以上の電圧を発生し、7mW cm-2の出力密度を発揮することが見出された。最後に、スタックセルの実験を通して、セル電圧と出力がセパレーター無しでもセル数に比例して増加することが実証された。従来の燃料電池は燃料と空気をそれぞれ燃料極と空気極に分けて供給する構造であるため、燃料電池を積層(スタック)化する場合には高価なガスセパレーターが必要であった。これに対して、本研究が提案する燃料電池は燃料と空気の混合ガス中で作動させる単室構造であるので、ガスセパレーター無しにスタック化でき、燃料電池システムの大幅なコストダウンを期待できる。今年度は、燃料に水素ガスを使用した系を対象とし、混合ガス発電を可能にする燃料極と空気極を探索し、最終的にガスセパレーターを有しない燃料電池スタックの発電特性を評価した。作動温度を室温から100°Cと設定し、爆発限界外の80%水素と20%空気から成る混合ガス供給下で各種金属もしくは金属酸化物電極の電位と電極反応抵抗を測定した。この中でPt電極は-800mV、Mn2O3電極は+250mVの電位を示すことが分かった。さらに、これら二つの電極特性を改善するため、Pt電極に少量のAuを添加したところ、水素ガスと酸素ガスの気相反応を完全に抑制でき、またMn2O3電極に少量のPrをドープすることで、電極反応抵抗を大きく低減できた。単電池の発電特性を最適化した結果、作動温度50°C、混合ガス流速30mL/minで約50mW/cm2を発揮した。上記単セルをガスセパレーター無しに直接接合し、スタックセルを構成すると、開回路電圧と出力はともに単セルの枚数に比例して増加することを確認できた。ここで強調されることとして、これらの発電特性はスタックセルが供給ガスに平行でも垂直でも全く影響されなかったことである。当初の計画では、二年間で単セルの開発とスタックセルの評価を行う予定であったが、初年度でこれらの目標を達成できた。セパレーターフリーの燃料電池スタックをさらに展開するため、水素ー空気燃料電池以外にダイレクトメタノール燃料電池スタックにその適用を検討する。ダイレクトメタノール燃料電池では、セパレーターがスタックセル体積の数割を占めており、これを無くすことができれば、コンパクトなスタック設計が可能になる。これは携帯用途として大いに意義がある。研究方針としては、初年度に設計したPtAu電極とPr-ドープMn2O3電極をそのまま適用し、メタノール水に空気を供給した系で単セルの特性を評価する。もし電極電位や電極反応抵抗に問題が有れば、電極材の修飾を適宜行う。最終的に、最適化した単セルを複数枚スタック化して、理想的な発電特性が発揮されることを実証する。初年度では研究が順調に進捗したため、物品費を予定以上に抑えることができた。
5軸マシニングセンタの組立て誤差同定法

複雑形状部品の加工を可能とする5軸マシニングセンタ(MC)の組み立て誤差を,簡便に同定する手法を提案することが本発明の目的である.当該MCは運動の自由度が多く,その組み立て誤差を同定する汎用的な手法はこれまでに存在しなかった.本研究では,市販されているダブルボールバ-(DBB)装置を用いて,5軸MCに存在しうるすべての組み立て誤差を同定する手順を完成させた.その成果は以下のように要約される.1.同次座標変換行列を利用した工作機械創成運動の数学モデルを構築し,組み立て誤差同定の為の理論的背景を固めた.2.工具旋回型,工作物旋回型,及び工具・工作物旋回型のすべての5軸MCに対する組み立て誤差同定の手順を整理した.3.計算機シミュレーションによって提案した手法の妥当性を評価した後,実機による実験を行い,提案手法が実用的なものであることを確認した.複雑形状部品の加工を可能とする5軸マシニングセンタ(MC)の組み立て誤差を,簡便に同定する手法を提案することが本発明の目的である.当該MCは運動の自由度が多く,その組み立て誤差を同定する汎用的な手法はこれまでに存在しなかった.本研究では,市販されているダブルボールバ-(DBB)装置を用いて,5軸MCに存在しうるすべての組み立て誤差を同定する手順を完成させた.その成果は以下のように要約される.1.同次座標変換行列を利用した工作機械創成運動の数学モデルを構築し,組み立て誤差同定の為の理論的背景を固めた.2.工具旋回型,工作物旋回型,及び工具・工作物旋回型のすべての5軸MCに対する組み立て誤差同定の手順を整理した.3.計算機シミュレーションによって提案した手法の妥当性を評価した後,実機による実験を行い,提案手法が実用的なものであることを確認した.
周術期における低酸素誘導性因子による酸素代謝制御の分子機構の解明

酸素は生命の維持に必須の分子であるが一方その過剰や代謝異常は生体にとって有害である。周術期患者管理の最重要目的の一つに患者において酸素の需給バランスを"適切に"保つということが挙げられる。さまざまな要因で変化する周術期の酸素代謝の変動を転写因子低酸素誘導性因子1(hypoxia-inducible factor1, HIF-1)の活性化状態と関連づけて培養細胞,遺伝子改変実験小動物を用いて解析する実験系を確立して研究を行った。本研究の目的は、さまざまな要因で変化する周術期の酸素代謝の変動を低酸素誘導性因子1(hypoxia-inducible factor1, HIF-1)の活性化状態と関連づけて理解しよりよい周術期管理法の開発につなげていくことである。すでに提出済の実験計画に基づいて本年度は以下の研究成果を得た。#1硫化水素が細胞の低酸素応答に及ぼす影響についての検討硫化水素ドナーNaHSは細胞の低酸素誘導性HIF-1の活性化をミトコンドリア,VHL依存的に阻害することを培養細胞,マウスをいた検討により示した。#2タバコ抽出液が肺胞上皮機能に与える影響の検討についてII型肺胞上皮細胞のモデル細胞として頻用される樹立細胞株A549細胞を用いたタバコ抽出液(CSE)への暴露モデル,マウス喫煙モデルを用いて、タバコによりhypoxia-inducible factor 1(HIF-1)の強い活性化が起こることを見いだしていた。今年度はその活性化機序の分子機構について解析を行い,活性酸素がこの活性化において重要な役割を果たしていることをすと共にこの活性化がHIF-1a蛋白質の細胞内安定化によるものというよりはHIF-1a蛋白質のmRNAからの翻訳過程を促進すでHIF-1aの発現増強とHIF-1の活性化をもたらすことを明らかにした。またさらにHIF-1依存的にタバコ暴露により活性化を受ける遺伝子としてREDD1を同定してCOPDの成立におけるHIF-1の役割ついての解析に着手した。#1硫化水素が細胞のミトコンドリアへの作用と低酸素応答に及ぼす影響についての検討硫化水素ドナーNaHSは細胞の低酸素誘導性HIF-1の活性化をミトコンドリア,VHL依存的に阻害することを培養細胞,マウスをいた検討により示した論文を公刊した。さらに硫化水素合成酵素を培養細胞に強制発現する系を立ち上げ内因性の硫化水素低酸素応答に及ぼす作用について検討する実験系を構築した。#2マイクログリアの活性化における酸素代謝の役割の検討中枢神経系の自然免疫を司るマイクログリアの活性化における酸素代謝,低酸素誘導性因子1の活性化を活性化マーカーの発現や貪食能との関連で検討した。マイクログリアの活性化にともないHIF-1が活性化して酸素代謝が抑制されること,いくつかの活性化表面抗原のmRNAの発現にHIF-1が深く関わっていることを見いだした。#1硫化水素が細胞のミトコンドリアへの作用と低酸素応答に及ぼす影響についての検討-硫化水素ドナーNaHSは細胞の低酸素誘導性HIF-1の活性化をミトコンドリア,VHL依存的に阻害することを培養細胞,マウスを用いた検討を受けさらに硫化水素合成酵素を培養細胞に強制発現する系を立ち上げまた合成酵素発現をsiRANを用いて破壊する実験系を用いて内因性の硫化水素が低酸素応答に及ぼす作用について検討する実験系を構築し実験結果を得た。#2 PGE1によるHIF-1活性化の検討-血管由来の内皮細胞と平滑筋細胞を用い周術

期使用薬剤の一つであるPGE1がEP1またはEP3受容体依存的にHIF-1aの蛋白質の翻訳亢進を通じて転写因子HIF-1の活性化をもたらす事を見いだした。#3 HIF-1活性化剤n-propylgallate(nPG)による脳細胞保護の検討-申請者らはすでにnPGが常酸素環境下においてもHIF-1の活性化をもたらす事を報告していた。今回はこのnPGがラット脳梗塞モデルにおいて脳細胞保護作用を持つことを見いだした。樹立細胞株を用いた検討については,ほぼ目標通りの進捗状況であるが,動物実験系の確立に手間取り未だ条件検討の段階であるから。24年度が最終年度であるため、記入しない。動物実験とくに敗血症モデルの構築に力点を置いて研究を遂行していく。
ワロン語の復権運動の現状と問題点に関する研究

現在のワロン語の復権運動において、実際に活動を担っている個人や団体が、ワロン語を日常の言語として復権させることを目標と設定しているのに対して、より公的な度合いの高い団体は、かつて対オランダ語の文脈で創り上げられた伝統的なワロン語観を受け継ぎ、ワロン語を文学の言語として保存すること目標と設定しているという対照的な構造が存在することを明らかにした。こうした運動内の立場の違いが、運動の進展への阻害要因となっていることを示した。平成22年度は、当初の研究計画に従い、1.法制の整備や公的な言語機関、各ワロン語擁護団体の活動の現状、および2.19世紀後半に存在したワロン語の運動の伝統が現在の運動に及ぼしている影響について研究を行った。前者については、ベルギー国家における言語政策の分析を通して、公用語のみを対象とする地域別一言語主義に基づく政策が、それ以外のことばを排除する傾向にある点において、ワロン語の復権には負の作用を及ぼしていることを明らかにした。これらの成果の一部は、平成22年6月の日本言語政策学会(於関西大学)および同年12月の多言語社会研究会研究大会(於京都大学)での口頭発表、また平成23年2月に刊行された『ベルギーの言語政策:方言と公用語』(大阪大学出版会)の一部として公表した。後者については、平成23年2月末から3月はじめにかけてベルギーに赴き現地調査を行った。ワロン語の復権運動を積極的に展開している運動家への聞き取りを実施し、およびワロン語のアカデミーとしての性格をもっワロン語・文学協会の刊行する雑誌資料を収集した(平成22年度と23年度の計画を入れ替え、当初予定していた『ワロン文学協会年報』と『ワロニー語・文学協会会報』でなく、同協会刊行の雑誌『ワロンヌ』を本年度の対象とした)。以上のデータ・資料は現在、整理、分析の途上にあるが、同じくワロン語の保護を明言する団体間においても、望むべきワロン語の将来像。とりわけ標準語の制定について、見解の齟齬が存在すること、またその要因が明らかになると予想される。これらの成果は本年平成23年度内に公表する。平成23年度は、昨年度の調査を踏まえ、「内発的地域語評議会」、「ワロン語・文学協会」、「ワロン文化協会」、「大小様々な運動団体」の4つのワロン語の擁護に携わる団体の各カテゴリのワロン語の「標準語」についての立場と、19世紀後半に存在したワロン運動の伝統が現在の運動に及ぼしている影響について調査を行った。前者については、11月初旬にベルギーで実施した復権運動の関係者への聞き取り、昨年度収集したワロン文化協会刊行の雑誌『ワロンヌ』掲載の記事の分析を通して、先の4つのカテゴリのうち、より公的な度合いの高い団体はワロン語を文学の言語として保存することを目標とし、一方で、より公的な度合いの低い団体は日常の言語として復権させることを目標と設定しているという対照的な構造が明らかになった。また、実際の言語法の整備・施行状況や公的な言語機関の活動状況との比較により、そうした運動内に存在するワロン語の目指すべき将来像に関する立場の違いが運動の進展への阻害要因となっていることを示した。後者については、先述の『ワロンヌ』掲載の記事と、同協会が19世紀後半から刊行していた『ワロン文学協会年報』と『ワロニー語・文学協会会報』の両雑誌のそれとの比較を行った。その結果、かつて対オランダ語(フラーンデレン語)の文脈でワロニーの言語的均質性を主張するために創り上げられたワロン語観が現在においてもそのまま受け継がれていることを確認し、こうした19世紀後半のワロン運動の伝統が現在の運動に及ぼしていることを示した。
水熱環境での結晶成長をステップレベルで直接見る

・水熱環境その場観察チャンバー作製に用いる窓材の検討レーザー共焦点微分干渉顕微鏡と原子間力顕微鏡を融合した顕微鏡を用いて、水溶液中の劈開した市販のカルサイトやジプサムの単位ステップをナノ結晶セラミクスの窓材を通して観察可能か調べた。その結果、ジプサム(010)面の7Å高さの単位ステップを窓材越しに観察ができた。更に、市販の水熱反応器を用いて選んだ窓材がアルカリの水熱環境にも耐えることができるとわかった。・大気圧下で水溶液から成長するノルセサイトの結晶成長本研究ではノルセサイトの単位ステップをすぐに観察せず、光学顕微鏡観察とXRD測定により、まずノルセサイトの生成機構の概要を調べた。その結果、我々の成長条件(混合前0.2M塩化バリウム、0.2M塩化マグネシウム、0.125M炭酸水素ナトリウム)では、塩化バリウムと塩化マグネシウムを炭酸水素ナトリウム水溶液に混ぜた瞬間、炭酸バリウムがはじめに生成した。その後ノルセサイトは炭酸バリウムから液相媒介相転移によって生成すると分かった。また、ノルセサイトの誘導期は30h (80°C)300h(60°C)で、成長速度(70°C)は3 nm/min程度であった。更に、ノルセサイトを純水中に添加し、溶解実験を行った。pH計測よりノルセサイトは60°Cではおよそ360hで、80°Cでは140hで完全に溶解すると分かった。そこで、溶解完了後の上澄み液をICP発光分光測定と全有機炭素測定(赤外分光を用いた炭素量の計測)した。その結果、ノルセサイトの溶解度積は種々の温度で1617程度とわかった。更に溶解度積は温度の増加に伴い減少した。・水熱環境その場観察チャンバー作製平成29度は、液中で耐圧・耐熱の窓材を通してレーザー共焦点微分干渉顕微鏡を用いてステップが観察できることを確認できた。現在、有効性を確認した窓材を用いて、チャンバーの作製に着手している(本年度6月末9月完成予定)。このように、水熱環境での単位ステップのその場観察について装置面での問題をおおかた解消することができた。・大気圧下で水溶液から成長するノルセサイト結晶の結晶成長ノルセサイトの単位ステップを観察するためには、低過飽和条件下(相対的に低活量積)で結晶成長を観察しなければならない。そのため、溶解度の計測が必要不可欠である。しかしながら、予備実験からノルセサイトの成長速度は遅く、溶液中でノルセサイト以外にもアモルファス、炭酸バリウム、その他3種類以上の構造物が生成する可能性があるとわかったため、結晶の外形や干渉縞の前進・後退からの溶解度の決定は困難を伴うと判断した。そこで、ICP発光分光測定や全有機炭素計測を用い、ノルセサイトの溶解実験から溶解度を計測する方針に切り替えた。更に、ノルセサイトの結晶成長が非常に複雑だと予備実験でわかってきたので、すぐにステップレベルでの理解を推し進めるよりも、まずノルセサイトの生成機構を俯瞰して知ることの方が有効であると判断した。そのため、当該年度では大気圧下でのノルセサイトの結晶成長をステップレベルで観察するに至らなかった。以上の様に溶解度の計測やノルセサイトの結晶成長のその場観察において、想定以上の困難が生じた。そのため、測定方法や研究の方向性に試行錯誤する必要があり、進捗が若干遅れる状況となった。しかしながら、当該年度の成果は今後の研究の基礎となるため、やむをえないものであった。・大気圧下でのノルセサイトの結晶成長をステップレベルで観察平成29年度得られた溶解度やノルセサイトの結晶成長機構を基に、大気圧下でのノルセサイトの結晶成長をレーザー共焦点微分干渉顕微鏡でその場観察する予定である。しかしながら、ステップ間隔が狭く、レーザー共焦点微分干渉顕微鏡でノルセサイトのステップの観察が難しい場合も想定し得る。その場合は、干渉計を用いて、ノルセサイトの(001)面の面成長速度を計測していく予定である。・水熱環境でのノルセサイトの結晶成長をその場観察水熱環境をステップレベルで観察できるチャンバーが本夏ごろまでに完成する予定である。そのため、出来上がったチャンバーを用いて、実際にレーザー共焦点微分干渉顕微鏡で水熱環境でノルセサイトのステップを観察できるのかを確認する予定である。水熱環境でのノルセサイトの結晶成長を観察できるようになれば、まず装置が耐えうる最も高温・高圧成長条件(例えば25MPa、150250°C付近)でノルセサイトの結晶成長を観察する予定である。大気圧下の場合と同様、水熱環境での結晶成長の概要をつかむため、溶解度、面成長速度、結晶のモルフォロジーなどの基礎的な物理量の取得に着手する。計測が軌道に乗り始めた段階で、ステップレベルでの観察や圧力の低い条件(5、10MPa)での同様の観察を行う。

・大気圧下で水溶液から成長するノルセサイトの結晶成長本研究ではノルセサイトの単位ステップをすぐに観察せず、光学顕微鏡観察とXRD測定により、まずノルセサイトの生成機構の概要を調べた。その結果、我々の成長条件(混合前0.2M塩化バリウム、0.2M塩化マグネシウム、0.125M炭酸水素ナトリウム)では、塩化バリウムと塩化マグネシウムを炭酸水素ナトリウム水溶液に混ぜた瞬間、炭酸バリウムがはじめに生成した。その後ノルセサイトは炭酸バリウムから液相媒介相転移によって生成すると分かった。また、ノルセサイトの誘導期は30h (80°C)300h(60°C)で、成長速度(70°C)は3 nm/min程度であった。更に、ノルセサイトを純水中に添加し、溶解実験を行った。pH計測よりノルセサイトは60°Cではおよそ360hで、80°Cでは140hで完全に溶解すると分かった。そこで、溶解完了後の上澄み液をICP発光分光測定と全有機炭素測定(赤外分光を用いた炭素量の計測)した。その結果、ノルセサイトの溶解度積は種々の温度で1617程度とわかった。更に溶解度積は温度の増加に伴い減少した。・水熱環境その場観察チャンバー作製平成29度は、液中で耐圧・耐熱の窓材を通してレーザー共焦点微分干渉顕微鏡を用いてステップが観察できることを確認できた。現在、有効性を確認した窓材を用いて、チャンバーの作製に着手している(本年度6月末9月完成予定)。このように、水熱環境での単位ステップのその場観察について装置面での問題をおおかた解消することができた。・大気圧下で水溶液から成長するノルセサイト結晶の結晶成長ノルセサイトの単位ステップを観察するためには、低過飽和条件下(相対的に低活量積)で結晶成長を観察しなければならない。そのため、溶解度の計測が必要不可欠である。しかしながら、予備実験からノルセサイトの成長速度は遅く、溶液中でノルセサイト以外にもアモルファス、炭酸バリウム、その他3種類以上の構造物が生成する可能性があるとわかったため、結晶の外形や干渉縞の前進・後退からの溶解度の決定は困難を伴うと判断した。そこで、ICP発光分光測定や全有機炭素計測を用い、ノルセサイトの溶解実験から溶解度を計測する方針に切り替えた。更に、ノルセサイトの結晶成長が非常に複雑だと予備実験でわかってきたので、すぐにステップレベルでの理解を推し進めるよりも、まずノルセサイトの生成機構を俯瞰して知ることの方が有効であると判断した。そのため、当該年度では大気圧下でのノルセサイトの結晶成長をステップレベルで観察するに至らなかった。以上の様に溶解度の計測やノルセサイトの結晶成長のその場観察において、想定以上の困難が生じた。そのため、測定方法や研究の方向性に試行錯誤する必要があり、進捗が若干遅れる状況となった。しかしながら、当該年度の成果は今後の研究の基礎となるため、やむをえないものであった。・大気圧下でのノルセサイトの結晶成長をステップレベルで観察平成29年度得られた溶解度やノルセサイトの結晶成長機構を基に、大気圧下でのノルセサイトの結晶成長をレーザー共焦点微分干渉顕微鏡でその場観察する予定である。しかしながら、ステップ間隔が狭く、レーザー共焦点微分干渉顕微鏡でノルセサイトのステップの観察が難しい場合も想定し得る。
多自然型河川改修の工法評価のための生物の環境選好性の実験的定量化

生物の環境選好性の定式化フナ、オイカワを用い、流速、遮蔽、濁度、餌量、水深、底質、水草の茎、環境容量の各環境因子についてU字迷路がた水路を用いた選好性実験を実施し、オイカワは流れが速く、水深が深いのを好み、フナは遅い流れを好む、濁りにはオイカワよりフナが強い、などの結果を得た。これらの結果を用いて選好強度式を作成し得た。現地観察による生物の検証データの入手山口市古甲川において8月、9月、11月にビデオを用いた生物量調査を実施した。古甲川においては淵には生物量が多く、瀬には少ないという結果を得た。この調査地点に対し、流速、水深条件だけを考慮して選好強度式から予測される生物量分布を求めたところ、瀬に生物量が多くなるという結果を得た。計算条件に底質を加えることにより、観察値と計算値の誤差は小さくなった。残された誤差は水深の相違による照度条件によると予測された。また、1調査地点内での魚の分布についての観測値と計算値を比較したところ、計算値では流心部の生物量が多くなったが、観測値では空石積護岸近傍の生物量が多かった。大型水槽による選好性実験空石積護岸に対する選好性を確認するため、大型水槽実験を実施した。1m×50cmの水槽の一端に40mm径×20cmの灰色パイプを敷き詰め、護岸の穴に見立てて魚の分布を観察したところ、パイプに入る魚は少なかったもののパイプ近傍の魚の存在率が高くなった。これより、護岸の穴のような、そのものの選好強度は低くとも魚への誘引因子となる環境条件を考慮する必要があることが明らかとなった。以上より、魚が選好する環境条件が定量的に示されると同時に、新たに考慮すべき課題が明らかになった。
ヒトiPS細胞を用いた炎症性腸疾患における疾患モデリングの確立と病態解明

誘導性多能性幹細胞(induced pluripotent stem cells: iPS細胞)は、再生医療のみならず、疾患の病態解明や創薬研究の基盤技術として期待されている。本研究では、未だ根本的治療法のない原因不明の難病である炎症性腸疾患(Inflammatory Bowel Disease: IBD)における新たな研究基盤となるべく、ヒトiPS細胞を用いてIBD疾患モデリングを確立する。具体的には、健常人およびIBD患者由来iPS細胞から腸管組織へ分化誘導し、in vitroでの腸管炎症モデルを作製した上で、病態解明や新規治療標的の探索を行う。
核―マントルの地震・電磁気観測

今年度の研究成果は以下の通りである。いずれも論文として公表された。1.有限歪モデルに基づく熱膨張率の圧力依存性を検討した結果、地球核の圧力条件下における金属では、従来の見積より約2.5倍大きくなることがわかった。(Helffrich)2.新たに開発した地震波減衰推定手法を用い、海底地震観測で得られたデータに適用した結果、海洋リソスフェアと海洋アセノスフェアにおける減衰構造の周波数依存性に明確な違いがあることを明らかにした。(竹内)3.中央アメリカ直下のマントル最下部D"領域の3次元S波速度構造を推定し、沈み込んだフェラロン・プレートの行方を明らかにした。このような冷たいプレートが核の表面に達することによって、外核の対流運動に影響を与える可能性を指摘した。(河合)4. 2種類のコア・フェーズの走時差を用いて、アラスカ直下マントル最下部に3%程度のP波速度構造不均質が存在することを明らかにした。これにより内核異方性の見積に大きな影響を与えてきたコア・フェーズの観測データが、マントル構造の不均質によって強いバイアスを受けていることがわかった。(川勝、竹内)5.世界中の群列地震観測データを外核最上部の地震波速度構造を再検討した。外核最上部のP波速度は標準モデルより最大で0.03km/s遅く、低速度層の厚さは従来の値(400km)より厚い450kmと求められた。(金嶋)6.トンガ・フィジー島直下の下部マントル中央部に地震波散乱体を見出した。興味深いことに、その散乱体は太平洋大規模S波低速度領域が盛り上がりの上部に集中している。(金嶋)7.理論的考察より、下部マントル中央部の地震波散乱体は、初期地球に核から離溶した二酸化ケイ素である可能性を見出した。(Helffrich)順調に研究成果が得られている。特に、中米直下のマントル最下部まで沈み込んだプレートによって核表面が冷却される、核から放出された二酸化ケイ素がマントルの上昇流に運ばれて地震波散乱体を形成する、などの仮説の提唱が特筆される。タイにおける地震観測については、半年に一度、計2回データ回収を行い、約1年分の地震データを収集した。代表的な地震波形を用いてマントル最下部の構造に関する解析を行い、太平洋大規模S波低速度領域の西端にあるニューギニア島直下のマントル底部に地震波速度低下率が数%以上にも及ぶ領域の存在を検出した。オーストラリア、インド、中国から地震波データの提供を受け、マントル最下部の構造について解析を実施した。これらの国による地震データは、タイの観測網によって調査できる範囲を大いに拡大できることがわかった。地震波形インバージョン法の改良を進める中で、3次元地震波速度構造における震源過程の影響を評価した。外核最下部の地震波速度構造に関しては、オースラリア直下を重点的に解析し、論文を準備した。下部マントルの電気伝導度解析において、局所地磁気ジャークの予備的解析を行い、電気伝導度の地域性を見出した。今後、さらにデータを増やしてその存在を検証する。A04理論計算班や東京工業大学地球生命研究所と共同で、地殻から核の構造とダイナミクスに関する国際ワークショップを開催した。A02地球化学班と合同研究集会を開いて情報交換を行い、核とマントルの共進化についての議論を深めた。中間評価の指摘に対応するため、古地磁気学と磁場解析の研究者を研究分担者に招き、データ解析を推進するためのポスドクを補充するなど、研究体制を強化する。タイにおける地震観測に関しては、30年度の夏季にデータ回収を一回行い、30年度末までに観測網を撤収して観測を終了する。その後データ集約と最終的なデータの品質確認を行い、研究分担者の地震データ解析担当に提供する。タイにおける地震観測の終了後、最終年度である31年度に今後の展開を議論するためにタイで国際ワークショップを開催することを検討しており、そのための打ち合わせを行う。タイだけでなく、オーストラリア、中国、台湾、アメリカ、他多くの国との国際共同研究を推進する。既存、新規のデータを用いて、以下のような地震学的・地球電磁気学的解析テーマに取り組む。1.西太平洋のマントル最下部の地震波速度構造(不均質・異方性)の解明。2.マントル内のVp/Vs比の地域性の解明。3.全マントル減衰構造。4.中央アメリカ直下のマントル遷移層の地震学的構造。5.内核・外核の構造解析。6.地磁気ジャークによる下部マントルの電気伝導度構造。7.古地磁気記録による低頻度逆転期の古地磁気変動。8.地磁気データによる外核の流れ場の推定。他の班との連携を深めるために高圧実験、地球化学、理論計算など他の班と合同研究集会を開く。異なる班どうしで意見・情報交換を促進して、核ーマントルの相互作用と共進化について解明を進める。既存のデータを用いた解析や理論計算によって予備的結果をいくつか得た。主な実績は以下の通りである。1.波形インバージョン法によって、中央アメリカとハワイ直下のマントル最下部D"層の3次元地震波速度構造を推定し、D"まで沈み込んだスラブや新たに発生したマントル・プルームについて議論を深めた。(河合)2.地震散乱シミュレーション及び統計論的地震波トモグラフィーの手法及びソフトウェアの開発を行ない、論文として投稿した。(竹内)