hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高リスク前立腺がんに対する寡分割立体回転強度変調放射線治療法の開発

前基盤研究Cで開発した54Gy/15分割の寡分割定位IMRT治療計画プロトコールをベースとし、高リスク前立腺癌の主腫瘍部分に対して57Gy15分割の線量増加を行う「高リスク前立腺癌に対する腫瘍内ブースト併用高度寡分割ダイナミックウェーブアーク照射の安全性評価のためのパイロット臨床試験」計画書を確定し、院内倫理委員会の承認を2018年7月12日に得て(承認番号:C1388)、症例登録を開始した。2019年3月31日までに8例の登録を完了した。「高リスク前立腺癌に対する腫瘍内ブースト併用高度寡分割ダイナミックウェーブアーク照射の安全性評価のためのパイロット臨床試験」の実施計画の院内倫理委員会による承認が、臨床研究法の交付に伴う倫理委員会の規定強化に対する対応に時間を要した結果、症例登録開始が当初の予定より約半年遅延した。「高リスク前立腺癌に対する腫瘍内ブースト併用高度寡分割ダイナミックウェーブアーク照射の安全性評価のためのパイロット臨床試験」の症例登録を開始できたので、予定の25例の症例登録を終了できるように、患者のリクルートに努力する。また、登録症例において、治療装置のログデータ解析により、予定された線量投与が行われたかの検証を実施する。DWA-VMAT照射機能の評価を行い、前立腺癌に対する局所照射の治療計画プロトコールを確立して臨床適用を開始した。本年度末の時点までに、DWA-VMAT法ですべての前立腺癌局所照射例を加療する体制を確立した。現在までのところ、全症例において従前と同等以上の良好な線量分布が実現可能であることを確認した。さらに、総照射時間は約90秒と、従来法の約10分間と比較して大幅な時間短縮を実現した。DWAーVMAT照射における機械的位置精度を,マルチリーフコリメータ位置,ガントリ位置,リング位置,の各データを用い、X線出力をEPIDとログファイルを用いて検証する方法を開発・確立した。本方法は、現在論文投稿準備中である。また、臨床用プランのQA方法を半導体検出器を用いて行い、従前のVMAT法と同等の精度で照射されていることを、すべての臨床例において検証・確認した。54Gy/15分割の寡分割定位IMRT治療計画プロトコールをベースとし、高リスク前立腺癌へ対応するために主腫瘍部分に対しては57Gy15分割の線量増加を行う同時ブーストIMRTプランが最も妥当であることを見出した。次いで、この線量分割でのSIB DWA- -VMAT治療計画プロトコール作成のため、代表的な7例の患者データをもとに治療計画研究を行い、プロトコール策定に向けた実行可能性と問題点を検討した。その結果、多くの症例において概ね54Gy/15分割の寡分割定位IMRT治療計画プロトコールの線量制約順守が可能であったが、ブースト照射の対象となる主腫瘍が大きい場合には、線量増加に伴い直腸やターゲットの線量制約の緩和が必要であるという知見を得た。本年度の当初計画であった以下の2つの目標をほぼ達成できた。1つは、54Gy/15分割の寡分割定位IMRT治療計画プロトコールをベースとし、高リスク前立腺癌へ対応するために主腫瘍部分に線量増加を行い、かつ、3分以内に照射終了可能な寡分割SIB DWA-VMATプランの治療計画プロトコールの策定であったが、本年度実施の治療計画研究において、治療計画プロトコールの大枠を定めることができた。もう一つは、DWA-VMAT機能の開発と前立腺癌への臨床展開であるが、本年度中に開発を完了し、前立腺癌に対する通常分割照射における臨床適応を開始し、本年度末には、全症例をDWA-VMATで加療する体制を整えた。また、DWA-VMAT照射法の医学物理的QA/QC手法を確立した。限局性前立腺癌に対して、DWA-VMAT照射によるSIBプランではない通常のプランでの加療を継続し、H30年3月までに累計69例を加療した。現在までに、Grade 3以上の急性期および晩期有害事象の発生は認められていない。また、前基盤研究C(H24-27年:24591838)において実施した低・中リスク前立腺癌に対する54Gy/15fr.の寡分割強度変調放射線治療のパイロット臨床試験に登録した患者の経過観察を継続し、2次評価項目である2年PSA制御率が95.6%、2度以上の晩期有害事象は0%と、良好な治療結果であることを確認し、ASCO-GUにおいて報告した。また、AMED革新的がん医療実用化事業で開発したDWA-VMAT照射に対する物理QA方法(Radiat Oncol. 2018 Feb 14;13(1):27.、Phys Med. 2017 Nov;43:107-113.)を用いて検証・確認した結果、DWA-VMAT照射の機械的精度は極めて高く、線量誤差もおおむね12%未満であった。前基盤研究Cで開発した、54Gy/15分割の寡分割定位IMRT治療計画プロトコールをベースとし、高リスク前立腺癌の主腫瘍部分に対して57Gy15分割の線量増加を行うSIB DWA-VMAT治療計画プロトコールの検討を継続した。その結果、T3b症例を除く高リスク例において臨床上妥当な計画立案が可能であるプロトコールを最終決定し、放射線治療医、医学物理士それぞれ1名による独立検証によって、実行可能性に問題がないことを確認した。

この検討結果をもとに、高リスク前立腺癌に対する「高リスク前立腺癌に対する腫瘍内ブースト併用高度寡分割ダイナミックウェーブアーク照射の安全性評価のためのパイロット臨床試験」を立案して実施計画書一式をほぼ完成し、院内倫理委員会への申請準備を行った。当初の計画どおり、本年度においてDWA-VMATの日常臨床における恒常的使用体制を確立し、医学物理検証によってその正確性(誤差の小ささ)を検証・確認した。また、54Gy/15分割の寡分割照射の低・中リスク前立腺癌に対する有効性と安全性を確認・報告した。さらに、高リスク前立腺癌の主腫瘍部分に対して57Gy15分割の線量増加を行うSIB DWA- -VMAT治療計画プロトコールを確立し、実臨床に展開可能であることを検証するとともに、これを盛り込んだ高リスク前立腺癌に対する「高リスク前立腺癌に対する腫瘍内ブースト併用高度寡分割ダイナミックウェーブアーク照射の安全性評価のためのパイロット臨床試験」を立案して実施計画書一式の作成をほぼ完了できた。しかしながら、立案したSIB DWA- -VMAT治療計画プロトコールの実行可能性に対する独立検証と臨床研究法の交付に伴う倫理委員会の規定強化に対する対応に時間を要した結果、倫理委員会へのプロトコール提出が2018年45月にずれこむ見込みとなった。前基盤研究Cで開発した54Gy/15分割の寡分割定位IMRT治療計画プロトコールをベースとし、高リスク前立腺癌の主腫瘍部分に対して57Gy15分割の線量増加を行う「高リスク前立腺癌に対する腫瘍内ブースト併用高度寡分割ダイナミックウェーブアーク照射の安全性評価のためのパイロット臨床試験」計画書を確定し、院内倫理委員会の承認を2018年7月12日に得て(承認番号:C1388)、症例登録を開始した。2019年3月31日までに8例の登録を完了した。「高リスク前立腺癌に対する腫瘍内ブースト併用高度寡分割ダイナミックウェーブアーク照射の安全性評価のためのパイロット臨床試験」の実施計画の院内倫理委員会による承認が、臨床研究法の交付に伴う倫理委員会の規定強化に対する対応に時間を要した結果、症例登録開始が当初の予定より約半年遅延した。当初の研究計画に従って、寡分割SIB DWA-VMAT治療計画プロトコールを確立し、新たに放射線外部照射療法を行う高リスク前立腺癌患者に対して完成した治療計画プロトコールを仮想的に適用し、策定した治療計画プロトコールの妥当性検証を行う。同時に、実臨床に用いたVMATプランと試験的に立案した寡分割SIB DWA-VMATプランとの比較を行い、腫瘍やリスク臓器線量において、通常のIMRT/VMATプランに対するSIB DWA-VMATプランの優位性を検証する。同時に、上記で立案したSIB DWA-VMATプランを実機にてファントムに対する照射実験や線量計算シミュレーションを行い、医学物理的な精度検証を行う。また、策定したプロトコールを使用して行うパイロット臨床試験計画を立案し、京都大学医の倫理委員会の承認す得を目指す。本年度に作成した、高リスク前立腺癌に対する「高リスク前立腺癌に対する腫瘍内ブースト併用高度寡分割ダイナミックウェーブアーク照射の安全性評価のためのパイロット臨床試験」の実施計画書を京都大学医の倫理委員会に提出して承認を得た後に、本臨床試験を開始する。「高リスク前立腺癌に対する腫瘍内ブースト併用高度寡分割
日本中堅企業に持続的な競争優位をもたらす経営戦略の研究

21世紀に成功を収めている日本中堅企業の経営戦略について、経営者への聴き取り調査を実施し、有意義な知見を得ることができた。これらの企業は、従来から考えられていたように、独自の技術優位、積極的な海外進出、人的資源開発の努力などを実施していた。他方で、他社との違いを打ち出すために、矛盾する経営課題の克服を通じて、独自性を打ち出す努力を行っていることも判明した。平成19年度は、中堅企業の経営者への聴き取り調査を、国内外で実施した。その結果、第一に、成功を収めている中堅企業は、独自の技術的な優位性を持っていることが判明した。その優位性の源泉としては、限られた範囲での総合性という、一見して矛盾に見える方向への開発が効果を持つ可能性が示唆された。そうした技術開発は、従来の事業活動の延長には存在せず、何らかの事業転換を意図した結果もたらされることが判明した。また、そうした事業転換の決断に際しては、企業トップが重要な役割を果たすことも明らかとなった。次に、そうした技術的に優位性を持っている企業が、国際化戦略、具体的には海外生産の拡張に熱心に取り組み、成果を出していることが明らかとなった。これには、顧客側の企業(多くは大企業)の海外事業展開の加速化という背景が存在していた。また、一部の企業は、顧客側の大企業の進出前に海外事業を立ち上げ、先行者優位の発揮を目指していることも判明した。ただし、中堅企業の海外生産の展開に際しては、日本国内とは従業員の教育水準や熟練度などの違いが大きいため、日本からの技術移転が順調には進まないという問題点を抱えていることも、明らかとなった。第三に、これらの中堅企業の経営に際して、環境マネジメントに代表される社会性と経済性の両立が、必須課題となっている点が判明した。ただし、社会性の充足を企業独自の競争優位にまで明確に結び付けている事例は存在しなかった。他方、日本の中堅企業を受け入れる現地側の中には、経済的インセンティブの供与だけでなく、人が暮らしやすい住環境への配慮などの点での独自性(独自の良さ)の発揮まで目指すところが出現してきたという点も明らかとなった。平成20年度は、前年度に引き続き、中堅企業の経営者を中心に、国内外で聴き取り調査を実施し、有意義な知見を得ることができた。第一に、成功を収めている中堅企業は、独自の技術優位を持っていることが明らかになった。その優位性は、長期間の継続的な努力の蓄積によって築かれ、維持されると同時に新たな方向へ発展していくことが示された。そして、技術優位の構築のためには、顧客企業や地域の関連企業などとの間の協力関係がキーとなることが判明した。第二に、技術優位性から経営成果を得るためには、経営戦略や事業システムとの一貫性・整合性が必要であることが判明した。特に、競合相手の企業との直接の競争関係を避けたり、時には成長性の少ない事業分野にあえて資源を投入したりすることが、中堅企業の成功に繋がる可能性が示された。そして、その経営戦略や事業システムを考案することが、企業トップの重要な役割であることが判明した。第三に、東アジア地域での企業間国際競争において、企業経営の国際比較を試みた。その結果、台湾企業における大胆な事業転換力など、国ごとに異なる優位性が見られることが判明した。第四に、中堅企業の経営において、優秀な人材の確保が大きな課題であり続けていること、その課題に応えるためには、単なる働く場の提供という視点だけでは不十分で、人々の生活環境、すなわち暮らしやすさの確保という観点からの努力が不可欠であることが判明した。特に、地方に立地する中竪企業では、行政などと一体になった努力が要請されていることが明らかになった。
小学校教室における教師・児童の慣れと学習行動の変化

小学校5年生の一年間の家庭科授業における,児童の教室環境や学習内容、教師に対する「慣れ」と学習過程との関係を明らかにすることを目的とした。年間21回の授業のVTR資料と観察資料から、教師と児童の発話・行動のトランスクリプション(言語記録)を作成し、教師の課題提示や評価方略、児童の応答や教示要求に表れる、学習スタイルおよび内容の変化過程を検討した。授業形態の違いによる教師および児童の発話スタイルの特徴をみると、講義形態でおこなわれる授業は、ほとんどがクラス全体に向けられた教師発話で構成され、課題提示および情報提供として機能するこれらの発話は敬体表現が使用されていた。実習形態になると、教師の発話は個人やグループに対するコメントや評価として、児童の発話は情報要求や応答としての機能を果たし、いずれもその大部分に常体表現が用られていた。また、児童の学習経験が豊富になるにつれて教師の情報提供の量が減少し、児童側からの情報確認や自発的活動が増加して、教師がそれに対する評価をすることで授業が展開するようになった。また、授業活動と学校外の生活との関連づけをすることが、家庭科教科のひとつの重要な課題であるが、学習や理解を促進させるためには、児童による活動への参加や体験が大きな役割を果たすことがあらためて明らかとなった。このことは児童の授業評価のなかにも見ることができ、活動を体験することが自分たちの日常生活を再構成し、意義づける機会を与えていた。さらに、その実践的な活動のための教師の問題設定や準備状況、そして活動のなかでの児童の選択の自由度や結果に対する評価の明確性や確認の可能性などが、児童の授業に対する評価として重要なポイントであることが示された。小学校5年生の1年間の家庭科授業における、児童の環境や学習内容、教師への「慣れ」と学習過程との関係を調べることを目的とする。家庭科は、小学校5年生になって初めて導入される教科であり、火や刃物、針などを含む多くの道具や器具を使用するため、学習や環境にかかわるルールや約束事が多くある事が特徴である。そこで(1)授業のなかで専科担当教師が、授業内でルールをどのような方略で提示するのか、児童たちはどのようにそれを習得し実行するか、(2)このような習慣形成と学習の進行・展開との関係、そしてそれに関わる教師の役割はどのようなものかを、授業や課題の目標と対応させ、1年間の教授-学習過程の中で両者の認知的、行動的側面から検討する。そこから児童の「慣れ」の過程に沿って、教師のルール提示方略や自己コントロール手がかりの変化や、既有知識の拡張と認識変化にともなう、学習スタイルおよび社会化の変化過程を検討する。東京都内の小学校の家庭科授業の観察をおこなった。家庭科教室にカメラを設置しVTR記録をとると同時に、観察者が筆記記録をとった。教師と児童の発話・行動のトランスクリプション(言語記録)を作成し、教師の課題(ルール)提示と児童の反応におけることばの使いわけ(フォーマル/インフォーマル言語)、文構造変化の談話分析をおこなう。1学期初頭で特徴的なのは、子どもたちにとって新奇である家庭科室のなかでの約束事や、授業進行のやり方が紹介・説明されるため、教師がルールを一方向的に提示することが多かった。授業の回数を重ねるにつれ、クラス内のルール提示は簡略化・間接化していき、それに対する児童の反応は明示的になっていった。また、教師-児童の経験が豊富になるにつれ、前の場面との比較という形で課題が再導入されることが可能となり、これが経験の習慣化や再確認の手がかりとなる。小学校5年生の一年間の家庭科授業における、児童の教室環境や学習内容、教師に対する「慣れ」と学習過程との関係を明らかにすることを目的とした。

年間21回の授業のVTR資料と観察資料から、教師と児童の発話・行動のトランスクリプション(言語記録)を作成し、教師の課題提示や評価方略、児童の応答や教示要求に表れる、学習スタイルおよび内容の変化過程を検討した。授業形態の違いによる教師および児童の発話スタイルの特徴をみると、講義形態でおこなわれる授業は、ほとんどがクラス全体に向けられた教師発話で構成され、課題提示および情報提供として機能するこれらの発話は敬体表現が使用されていた。実習形態になると、教師の発話は個人やグループに対するコメントや評価として、児童の発話は情報要求や応答としての機能を果たし、いずれもその大部分に常体表現が用られていた。また、児童の学習経験が豊富になるにつれて教師の情報提供の量が減少し、児童側からの情報確認や自発的活動が増加して、教師がそれに対する評価をすることで授業が展開するようになった。また、授業活動と学校外の生活との関連づけをすることが、家庭科教科のひとつの重要な課題であるが、学習や理解を促進させるためには、児童による活動への参加や体験が大きな役割を果たすことがあらためて明らかとなった。このことは児童の授業評価のなかにも見ることができ、活動を体験することが自分たちの日常生活を再構成し、意義づける機会を与えていた。さらに、その実践的な活動のための教師の問題設定や準備状況、そして活動のなかでの児童の選択の自由度や結果に対する評価の明確性や確認の可能性などが、児童の授業に対する評価として重要なポイントであることが示された。
有機エレクトロニクス材料を志向した新奇キノイド系巨大π共役分子の創製と機能開発

非芳香族性環状π共役系を鍵骨格として、分子エレクトロニクス応用を志向した新規π電子材料の創出を目指した。キノイド型ポルフィリン環で架橋された拡張テトラチアフルバレン誘導体を用いた超分子イオン対錯体の長寿命光誘起電荷分離(最大寿命83ミリ秒)システムの構築を達成した。また更に環拡張ポルフィリン類縁体を基本骨格として、TTF縮環型ルビリン誘導体の合成に成功し、内環窒素部位へのプロトン化による電子アクセプター性の増大及びそれに伴う熱励起電子移動反応の発現を見出した。また環拡張ポルフィリン類を基盤骨格としてパラジウム錯形成を引き金として安定25πラジカル種の創製に成功した。本研究計画における鍵となる化合物「ポルフィリン架橋テトラチアフルバレン分子(TTFP)」を用いて、そのジカチオン酸化種(TTFP2+)と、テトラアニオン性ポルフィリン分子とのイオン対型超分子複合体の生成を同定し、その光励起電荷分離状態が極めて長寿秒化することを明らかとした。ジカチオン種(TTFP2+)とテトラスルホン酸ポルフィリン分子との2:1複合錯体の光励起によって、アニオン性ポルフィリンからTTFP2+への電子移動が生じ、三重項電荷分離状態を与え、この超分子錯体中の電荷分離の寿命が83ミリ秒(室温、ベンゾニトリル溶液中)と極めて長寿命であることが明らかとなった。このようなTTF/ポルフィリンを基盤とする超分子複合系の電子移動化学はこれまであまり例が少なく、超分子複合系電子移動システムを構築する学問的意義は極めて大きい。また、本研究計画には多様な非定常電子構造を有するポルフィリン骨格の創製および詳細な電子構造解析が必須であり、二電子還元種に相当する"フロリン"や"イソフロリン"といった非芳香族性のポルフィリン誘導体や環状π共役骨格にピリジン環を導入したハイブリッドシクロピロール類縁体の合成と構造同定に成功した。本研究課題では、「非芳香族性」環状π共役ポルフィリン化合物の合成研究を基盤としてπ電子の振る舞いを巧みに利用した分子エレクトロニクス応用に繋がる機能性πマテリアル群の開拓を目指した。平成26年度は、その鍵となる化合物の一つであるテトラチアフルバレン部位を有するポルフィリン類縁体を用いた超分子集積構造体の構築によって、室温溶液中でミリ秒オーダーの長寿命な光誘起電荷分離を達成した。以上の結果を基に、更に環拡張ポルフィリン類縁体を基本骨格として、テトラチアフルバレン縮環ルビリン誘導体の合成およびその光物性、電気化学特性、光誘起電子移動過程について検討した。内環窒素部位へのプロトン受容能を利用して、更なるLUMOエネルギーの低下ならびに分子内電荷移動特性を精密にチューニングすることに成功した。また環拡張ポルフィリン骨格固有の錯形成能に着目し、巨大π共役骨格の内部配位環境を設計修飾することで、金属イオンの錯形成を伴って非常に安定な25π非芳香族ラジカル錯体を単離・同定することにも成功した。この熱力学的に大きく安定化された開殻電子構造化合物は、ポルフィリンの環周辺部を修飾したフェナレニル縮環ポルフィリンや、プロトン化された環拡張ポルフィリン類縁体化合物において、開殻ビラジカル共鳴構造を有することが示唆された。非芳香族性開殻電子構造を鍵とする新奇ポルフィリン類縁化合物の合成およびその酸化還元特性の解明から、分子エレクトロニクス材料への更なる展開が期待される。有機エレクトロニクス材料開発において重要課題である、π電子系化合物の光励起ダイナミクスに関して有益な知見を得た。テトラチアフルバレンとポルフィリン骨格とのハイブリッド分子の修飾方法によって異なる光・電子物性を明らかとすることが出来た。特に超分子的なアプローチによって光電荷分離状態をミリ秒オーダーまで長寿命化に成功し、新たなTTF修飾されたπ共役分子の設計指針となった。以上のように、平成26年度は超分子化学的戦略に基づくドナー・アクセプター複合体の開発に有益な、新しい知見を得ることができ、2年間の採択期間の初年度として十分な成果を得るに至った。構造有機化学平成26年度の研究成果をもとに、計画調書に従って、さらにπ拡張されたポルフィリン渡環TTF誘導体の合成を行う。具体的なコア骨格としては、環拡張ポルフィリンの一つであるヘキサフィリン分子で渡環された拡張TTF類縁体を標的分子とする。このキノイド型ヘキサフィリンの電子構造の同定を行い、分光および酸化還元特性についての構造相関を調査する。これら知見を基に、超分子ドナー・アクセプター分子システムへの応用を検討する。同時に理論計算手法を駆使して、有機エレクトロニクス材料開発に向けた設計指針を得る。
Genericな構成法に関する研究

本研究の目的は,次の二つの未解決問題に関して解決の糸口を見つけることにあった.Lachlan予想:安定な理論の可算モデルは1個かあるいは無限個.Baldwinの問題:Generic構造が超安定ならばω安定か.平成16年度の初めに,Lachlan予想に関連する部分的結果を得,8月に開催されたモデル理論研究集会,9月に開催された日本数学会で発表した.その後,Baldwinの問題に関する部分的結果を得,平成17年3月に開催されたRIMS短期共同研究で発表し,まとめた結果はRIMS講究録に掲載された.さらにその結果を改良し,「Generic飽和グラフは超安定ならばω安定」という結果を得た.この結果は7月に開催されたLogic Colloquium 2005で発表され,Journal of Mathematical Society of Japanに掲載された.その後さらに改良を試みいくつかの結果を得た.それらは9月に開催された日本数学会,RIMS研究集会でそれぞれ発表した.それらの内容をまとめた結果が,定理:クラスKが擬部分構造に関して閉じているとき,K-generic飽和構造は超安定ならばω安定.であり,この結果はRIMS講究録に掲載された.一方,神戸大の桔梗氏,筑波大の坪井氏との共同研究により,generic構造の公理化に関する結果を得,9月に開催された日本数学会で発表した.その後,generic構造の公理化とランダムグラフとの関係を解析し,その結果を平成18年5月に開催されたRIMS研究集会で発表した.そして,桔梗氏,坪井氏との共同研究により次の結果を得た.定理:任意の実数αに対して,generic構造は∀ヨ公理化可能.この結果は9月に開催された日本数学会で発表された.本研究の目的は,次の二つの未解決問題に関して解決の糸口を見つけることにあった.Lachlan予想:安定な理論の可算モデルは1個かあるいは無限個.Baldwinの問題:Generic構造が超安定ならばω安定か.平成16年度の初めに,Lachlan予想に関連する部分的結果を得,8月に開催されたモデル理論研究集会,9月に開催された日本数学会で発表した.その後,Baldwinの問題に関する部分的結果を得,平成17年3月に開催されたRIMS短期共同研究で発表し,まとめた結果はRIMS講究録に掲載された.さらにその結果を改良し,「Generic飽和グラフは超安定ならばω安定」という結果を得た.この結果は7月に開催されたLogic Colloquium 2005で発表され,Journal of Mathematical Society of Japanに掲載された.その後さらに改良を試みいくつかの結果を得た.それらは9月に開催された日本数学会,RIMS研究集会でそれぞれ発表した.それらの内容をまとめた結果が,定理:クラスKが擬部分構造に関して閉じているとき,K-generic飽和構造は超安定ならばω安定.であり,この結果はRIMS講究録に掲載された.一方,神戸大の桔梗氏,筑波大の坪井氏との共同研究により,generic構造の公理化に関する結果を得,9月に開催された日本数学会で発表した.その後,generic構造の公理化とランダムグラフとの関係を解析し,その結果を平成18年5月に開催されたRIMS研究集会で発表した.そして,桔梗氏,坪井氏との共同研究により次の結果を得た.定理:任意の実数αに対して,generic構造は∀ヨ公理化可能.この結果は9月に開催された日本数学会で発表された.平成16年度の本研究課題における目標のひとつとして,「Genericな構成法の可能性とその限界を明らかにする」というものがあった.この目標に関連して「Baldwinの問題」と呼ばれるものがあるが、本研究はこの問題に対して否定的解決を与えることができた.以下,この結果について説明する.Genericな構成法はEhud Hrushovskiによって開発されたモデルの構成法であり,これまで様々なstability classの病的な構造を作るのに用いられてきた.しかし,真にsuperstableな構造のクラスの例はいままでひとつも存在せず,John Baldwinは、「Generic構造で真にsuperstableなものは存在するか」という問題を提示したが,現在まで未解決であった.本研究では,まず,定理1:ω-stableでないgeneric構造において、代数閉包acl(*)と閉包cl(*)は一致する.ことを示した.この結果により,ω-stableでないgeneric構造のクラスにおいては、d-independenceとforking independenceが一致することがわかる.そして,この結果を用いることにより,定理2:Generic構造で真にsuperstableなものは存在しない.本研究の目的は,Generic構造の性質を調べることにある.このために平成17年度の目標として,(1)飽和なgeneric構造の安定性の解析;(2)飽和なgeneric構造における独立概念の特徴づけ;(3)一般のgeneric構造の解析(理論の公理化)、の3つを掲げて研究を行った.(2)に関しては,generic構造における独立概念の特徴づけを与え、その結果を日本数学界および京都大学数理解析研究所で発表し、数理解析研究所講究録にその成果を論文として掲載した.

また、この結果を用いると,(1)で得られた結果の証明が簡略化されるうえに、さらに一般化した結果が得られることがわかり、現在,これらのことを学術論文にまとめている最中である.(3)に関しては,筑波大学の坪井明人氏および神戸大学の桔梗宏孝氏との共同研究で,一般のgeneric構造の理論の公理化することに成功しており,その結果は日本数学会で発表され,さらに現在,学術論文としてまとめている最中である.モデル理論における有名な予想のひとつにLachlan予想がある。この予想は、Shelah、Hrushovskiをはじめとする多くのモデル理論研究者によって研究されたが、未だに解決されていない。本研究は、Hrushovskiによって開発されたGeneric構成法を十分に解析した上で一般化し、新しい構成法を開発することで、この予想に一歩でも近づくことが目標である。そこで研究代表者は、平成18年5月に京都大学数理解析研究所で開かれた研究集会において、Hrushovskiの構成法に関する講演を行い、Generic構成法に関する今後の展望を述べた(この講演の内容は数理解析研究所講究録に論文として掲載された)。平成18年8月には、モデル理論研究集会において、Generic構成法とランダムグラフとの関連性に関する講演を行い、国内のモデル理論研究者と議論することで、Generic構成法の一般化に関してある着想を得た。そこで、平成18年9月には、筑波大の坪井氏、神戸大の桔梗氏とのGeneric構成法の一般化に関連する研究成果を日本数学会において発表し、その結果をまとめた論文を海外学術雑誌に投稿した。また、Generic構成法とランダムグラフの関連性に関する筆者自身の結果もその際に日本数学会で発表した。平成18年11月には、京都大学数理解析研究所において、筆者が主催するRIMS研究集会「モデル理論における独立概念と次元」において、国内のモデル理論研究者とともに、Generic構成法の可能性について活発な議論を行い、Generic構造における独立概念の特徴づけ定理に関する結果を得た。この成果をまとめた論文は数理解析研究所講究録として2007年に出版される予定である。
高圧下における微小隙間内消炎現象に関する基礎的研究

本研究では高圧雰囲気場を対象として,平行二平板間における消炎現象について調査した.急速圧縮装置を用いて容器内にガスエンジンのシリンダ内条件に相当する高温・高圧場を再現し,容器内に設けられた平行二平板間の隙間内を伝播する火炎の存在の有無を光電子倍増管で計測される発光強度から評価した.燃焼試験の結果から,雰囲気圧力の増加に伴って隙間内に火炎が進入しやすくなることが確認された.高圧場における希薄予混合気の消炎距離計測を目的として、初年度となる平成26年度は関連する分野における研究の文献調査を行い実験で使用する装置の概念設計を行った。具体的には、燃焼試験において使用する急速圧縮膨張装置のピストン形状を設計し、ピストン形状から決まる圧縮比と圧縮上死点における雰囲気圧力との関係から、実験条件となる雰囲気圧力及び温度の範囲を決定した。その際、燃焼試験において対象としている雰囲気圧力・温度場において、現状の装置で使用している点火プラグの点火エネルギが、希薄予混合気を点火するためのエネルギとして十分とならないことが想定されたため、燃焼試験において使用する希薄予混合気の点火手法について検討した。燃焼試験では高圧場における希薄予混合気の点火に十分なエネルギを確保するため、大型のガスエンジンにおいて一般的に用いられる微量の軽油を噴射して混合気を着火させる手法を適用する予定である。平成27年度は、すでに実施した概念設計をもとにして装置の製作を行い燃焼試験を実施する。さらに、本年度は計画を前倒しで次年度実施予定の数値解析について、数値解析にて使用する計算コードを構築した。流体解析プログラムに連成された反応計算にかかる計算コストが非常に大きくなることから、MPIをもとにした並列計算コードを組み込み、現実的な時間にて計算ができることを確認した。本計算プログラムを用いて数値解析を行い、実験結果と数値解析の2つの視点から高圧場における希薄予混合気の消炎距離内における火炎伝播過程を明らかにする。ピストンクレビス内において消炎により未反応のまま流出する燃料を減らすことができれば,ガスエンジンからのメタンスリップを大幅に低減することができる.本研究は,高圧雰囲気下の平行二平板間において進行する燃焼現象を明らかにすることにより,ガスエンジンのピストンクレビス形状の設計に適応可能となる未反応ガス低減のための明確な指針を得ることを目的としている.平成27年度は,希薄ガスエンジンの筒内圧力・温度を想定した雰囲気場における消炎現象について調査するために,前年度に設計した実験装置を試作し,燃焼試験を実施した.実験装置には高温・高圧雰囲気場を再現することが可能となる急速圧縮装置を用いた.本急速圧縮装置のシリンダヘッドにスペーサを介して平行平板を取り付けて,計測対象となる微小隙間部を燃焼室内に作り出し,隙間内を進入する火炎を光電子倍増管によって検知することで,火炎の進入の可否を判定した.また,光電子倍増管に導く光の検出部を火炎の進入・伝播する方向に対して複数個設け光電子倍増管を取り付ける位置を変更することで,隙間内を消炎することなく火炎が伝播し続けられる距離についても調査した.本実験装置を用いて,隙間幅,雰囲気圧力,混合気の当量比を系統的に変更した燃焼実験を実施し,微小隙間内を伝播する火炎の挙動に及ぼす各因子の影響について評価した.実験結果から,雰囲気圧力の高い条件にて消炎距離が増加し,隙間内を火炎が進入しやすいことなどが確認された.本研究では高圧雰囲気場を対象として,平行二平板間における消炎現象について調査した.急速圧縮装置を用いて容器内にガスエンジンのシリンダ内条件に相当する高温・高圧場を再現し,容器内に設けられた平行二平板間の隙間内を伝播する火炎の存在の有無を光電子倍増管で計測される発光強度から評価した.燃焼試験の結果から,雰囲気圧力の増加に伴って隙間内に火炎が進入しやすくなることが確認された.本年度実施を予定していた装置の製作及び実験の実施まで到達しなかったため。内燃機関工学研究計画からはやや遅れているものの、次年度実施予定であった数値解析コードの構築など前倒しで進めている研究内容もあり、当初の研究計画を遂行できると考えている。平成27年度は、26年度に設計した装置を製作して燃焼試験を行い消炎距離に及ぼす各種因子の影響を明らかにする。平成26年度では装置の概念設計までで研究が終了してしまったため。平成26年度に設計した装置の物品調達に主に使用する。また、実験の実施にあわせて消耗品となる燃料や実験の備品購入のために使用する予定である。
小腸における酸化ストレス及びマクロファージの2型メモリー免疫応答誘導への関与

宿主組織が消化管内寄生虫と相対している粘膜微細環境における免疫応答について詳細を明らかにするため、2型免疫応答と酸化ストレス、および再感染時に誘導されるメモリー反応における好中球、マクロファージの関与について検討した。その結果、再感染時には、シスト周辺に非炎症性マクロファージ(AAMacs : CD206+F4/80+)が多数集積しており、その領域において2型サイトカインの遺伝子発現が初感染群に比較して著しく増大していることが明らかとなった。IL-4およびIL-13は2型免疫応答における主要なサイトカインであり、消化管内寄生虫の排除においても重要な働きを担う。研究代表者は虫が存在している局所に生じる免疫応答に注目し、小腸粘膜におけるこれらサイトカインの遺伝子発現解析を行い、宿主組織が虫と相対している微細環境における免疫応答について詳細を明らかにしたいと考えている。特に、本研究では、寄生虫に再感染した際に誘導される2型メモリー応答における酸化ストレス、好中球、マクロファージの関与について明らかにすることを目的といる。当該年度には、マウスに消化管内寄生虫であるHeligmosomoides polygyrusを感染させ、感染4日目に小腸を採取して凍結切片を作成し、マクロファージおよびの好中球の表面抗原に対する蛍光標識抗体を用いて、免疫染色を行った。その結果、小腸粘膜下にはシストが形成され、虫体の周囲には多数の好中球が集積しており、その周りにマクロファージがとりまいていることが観察された。また、alternative activated macrophages(AAMacs)についても体重染色法を用いて調べたところ、シストの周辺をとりまくマクロファージの中に、多数のAAMacs(CD206^+/F4/80^+)を認めた。現在、これらの細胞をLaser Capture Microdissection (LCM)法を用いて採取し、RNAを抽出して、IL-4、IL-13などのサイトカイン及びそのレセプターの遺伝子発現解析を行っているところである。今後は、酸化ストレスを抑制したモデルを作成し、同様の実験を行って酸化ストレスの2型メモリー応答への関与についてさらに検討する予定である。2型メモリー免疫応答の詳細を明らかにし、さらに、酸化ストレスの関与について検討するため、消化管内寄生虫であるHeligmosomoides polygyrus(Hp)をマウスに感染させて2型免疫応答を誘導し、(1)線虫が消化管粘膜に形成するシスト周辺に集積する免疫担当細胞のフェノタイプの決定、その領域におけるサイトカイン遺伝子の発現定量解析および粘膜組織の修復、(2)酸化ストレスの増大する加齢期のマウスモデル(18ヶ月齢)における2型免疫応答の変化、について検討した。(1)再感染時には、シスト周辺に非炎症性マクロファージ(AAMacs:CD206^+F4/80^+)が多数集積しており、その領域において2型サイトカインの遺伝子発現が初感染群に比較して著しく増大していた。また、初感染群では、小腸粘膜に観察されるAAMacsの集積も再感染群に比較して明らかに少なかった。したがって、メモリー応答時には非常に強い2型免疫応答が特にシスト周辺に起こって虫を排除し、さらにAAMacsへの分化が促されることが示唆された。(2)加齢期には、酸化ストレスによってNF-kBの活性が増大することが知られており、3ヶ月齢群において線虫の感染後に誘導されるIL-4およびIL-13遺伝子の発現は、18ヶ月齢群では有意に低い値を示した。また、2型サイトカインによって誘導され、炎症を抑制し組織修復を促すとされるAAMacsのマーカーであるARG-1も18ヶ月齢群で有意に低下していたが、通常1型免疫応答時に活性化する炎症性サイトカイン(TNFa、IL-6)遺伝子の発現が増大していた。小腸組織観察では、18か月齢群では感染部位の組織修復不全または遅延が見られた。したがって、酸化ストレスの強い老齢期には2型免疫応答が十分に誘導されず、非炎症性マクロファージへの分化が抑制され、炎症性マクロファージが活性化されること、その結果として組織修復が不完全となることが示唆された。
非酵素型グルコースセンサーの開発

グルコースに応答する人工素子を化学合成して電極表面に固定化することにより、酵素を用いない非酵素型グルコースセンサーの開発を行った。人工素子は、グルコースに結合するフェニルボロン酸部位および電気化学活性なフェロセン部位を同一分子中に集積化した。この化合物を金電極表面に固定化して、非酵素型グルコースセンサーとした。このセンサーは、pH7.0ー9.0の水溶液中で1ー20ミリモル程度のグルコースに対して濃度に依存した電流応答を示し、血糖値測定に応用可能であることが明らかになった。本研究は、酵素に替わる人工素子としてフェニルボロン酸誘導体を電極に固定化して高耐久性グルコースセンサーを開発することを目的として研究を進める。本年度は、まず人工素子として用いるフェニルボロン酸誘導体の合成を実施した。市販のカルボキシ基が置換されたメタアミノフェニルボロン酸誘導体を材料として用い、アミノ基にフェロセンカルボン酸をアミド結合により導入してフェロセン置換フェニルボロン酸を合成した。この化合物は、水溶液中でフェロセン部位が良好な電気化学的酸化還元反応を示すことが判明した。酸化還元電位は通常のフェロセン誘導体とほぼ同等であった。また、溶液中に糖類(フルクトース、グルコース)を添加するとフェロセン部位の酸化還元電位がシフトすることが分かった。次に、アミノメチル安息香酸の窒素原子を介してフェロセンおよびフェニルボロン酸を結合した化合物を合成し、糖の共存および非共存下における酸化還元挙動を検討した。この物質の合成は3工程を要したが、ほぼ満足すべき収率で目的物を得ることに成功した。しかし、この化合物は水溶性が十分ではなかったので、メタノールと水の混合溶液において電気化学的検討を実施した。この化合物自体は、サイクリックボルタンメトリーおよび微分パルスボルタンメトリーにおいて、0.3ボルト付近にフェロセン部位に起因する酸化還元応答を示すことがわかった。一方、糖が共存すると酸化電流が減少するとともに、酸化電位が高電位側にシフトすることが観察された。上記2種の化合物について、チオール化および高分子化することを検討中であり、引き続いて電極への固定化を検討する。前年度に引き続きフェロセン修飾フェニルボロン酸誘導体の合成とその糖応答性について検討を行った。今年度は、新たな化学構造を有するフェロセン修飾フェニルボロン酸誘導体の設計と合成を行った。すなわち、アミノ安息香酸のアミノ基にフェロセンアルデヒドおよびブロモメチルフェニルボロン酸を結合させた。この物質の水溶液中での電気化学応答、チオール誘導体とした後に金電極へ単分子膜として固体化した際の修飾電極の応答、およびポリマーへ固定化して電極へポリマー薄膜として固定化した際の電極の応答を測定して、糖センサーとしての性能を評価した。この物質は、水溶液中でフェロセンに起因する可逆な酸化還元応答を示した。試料溶液にグルコースまたはフルクトースを添加すると、サイクリックボルタモグラム(CV)または微分パルスボルタモグラム(DPV)の応答電位および電流値が変化して、糖濃度の定量が可能であった。また、金電極表面にチオール誘導体を単分子膜として固定化した電極もフェロセンに起因する信号を示し、試料溶液中に糖を添加するとCVおよびDPVにおける電位および電流値に変化を示し、約1ー30mMの糖を定量することが可能であった。なお、単分子膜修飾電極に固定化されたフェロセン修飾フェニルボロン酸を還元脱離反応に付して、表面密度を評価したところ1分子の占有面積は約1.1平方ナノメーターと計算され、密に充填された単分子膜を形成していることが示唆された。さらに、ポリアリルアミンの側鎖にこの物質を結合させて電極表面に薄膜とすると、電極が糖に同様な応答を示すことも明らかにした。以上のように、本年度はフェロセン修飾フェニルボロン酸誘導体を電極に修飾した非酵素型糖センサーの開発に成功した。本研究の目的は、電気化学活性なフェニルボロン酸誘導体を電極表面に固定化することにより、酵素を用いないために、性能にばらつきのない、高耐久性で安価なグルコースセンサーを開発することであるが、これまでに、そのために必要な人工素子の合成に成功した。すなわち、目的の半ばを達成したと評価することができる。しかし、当初予定では本年度中に電極への固定化まで実施する予定であったので、やや遅れている。バイオセンサーこれまでに合成した2種のフェロセン置換フェニルボロン酸化合物を電極表面に固定化するために、チオール化および高分子化することが次の作業である。さらに、これらの化合物を固定化した電極のグルコースセンサーとしての性能を評価する作業を実施する。本年度中にフェロセン修飾フェニルボロン酸を合成した、その化合物を電極表面に固定化することを当初予定としていたが、電極への固定化に至らなかった。そのため、次年度使用額が発生した。実施計画の一部が次年度にずれ込むために、次年度使用額はその実施に使用することになる。
骨結合を促進するインプラント表面性状と早期荷重条件との相互作用

インプラント周囲の骨形成に関して,即時荷重とインプラント表面性状による相互作用を調べることを目的として,異なる表面性状を有するインプラントに即時荷重を付加し,インプラント周囲骨動態について検討した.AEインプラント周囲上部皮質骨は即時荷重付加により,4週皮質骨密度減少,2週接着面積減少すること.また,1週Smインプラントー骨接着強度減少が引き起こされた.これらの結果より,即時荷重は異なる表面性状を有するインプラントを介し,周囲骨にそれぞれ異なる影響を与えることが示唆された.インプラント周囲の骨形成に関して,即時荷重とインプラント表面性状による相互作用を調べることを目的として,異なる表面性状を有するインプラントに即時荷重を付加し,インプラント周囲骨動態について検討した.AEインプラント周囲上部皮質骨は即時荷重付加により,4週皮質骨密度減少,2週接着面積減少すること.また,1週Smインプラントー骨接着強度減少が引き起こされた.これらの結果より,即時荷重は異なる表面性状を有するインプラントを介し,周囲骨にそれぞれ異なる影響を与えることが示唆された.インプラント埋入後即時荷重・早期荷重のコンセプトが臨床経験主導の元進められているが、未だ生物学的エビデンスが不足している。メカニカルストレス(荷重)は骨芽細胞の細胞増殖や分化を左右し、骨形成に影響する。一方、表面粗さ・化学組成といったインプラント体表面性状は、骨形成に影響を及ぼすことが知られている。この様に、荷重とインプラント体表面性状はそれぞれが単独で骨形成に影響を与えることは知られているが、両者の相互作用的影響に関しては、ほとんど明らかにされていない。そこで本研究では、表面粗さのことなる表面性状のインプラント体(鏡面、粗面)に持続的水平荷重を加え、インプラント周囲の骨形成、骨代謝、骨結合に与える影響をRI分子イメージング的、生物学的に評価し、表面性状と荷重の最適条件を検索する。インプラント埋入後即時に持続的水平荷重を加えた際、鏡面、粗面インプラント両群とも荷重開始後早期にUptake-rationはピークに達し、時間経過とともにベースラインまで下降した。マイクロCTより定量した骨密度(BMD)は両群ともインプラント表層から0-50μmにおいて、50-100μm、100-150μmのものより高い値を示した。粗面インプラントのBMDは鏡面インプラントのものよりやや高かった。今後、機械的骨結合の評価(除去トルク値計測)、組織学的評価(アルカリフォスファターゼ染色、ヘマトキシリンエオジン染色にてインプラントと周囲骨との接触率の定量的評価、周囲骨の形成、成熟度、骨梁などの定性的評価を行う予定である。インプラント埋入後即時荷重・早期荷重のコンセプトが臨床経験主導の元進められているが、未だ生物学的エビデンスが不足している。そこで本研究では、表面粗さのことなる表面性状のインプラント体(鏡面、粗面)に持続的水平荷重を加え、インプラント周囲の骨形成、骨結合に与える影響を生物学的に評価し、表面性状と荷重の最適条件を検索する事を目的とし、以下の結果を得た。・インプラント周囲上部皮質骨密度(マイクロCTによる解析):荷重負荷により、鏡面インプラントには影響がみられなかったが、4週において粗面インプラントは減少した。インプラント埋入後即時に持続的水平荷重を加えた際、鏡面、粗面インプラント両群とも荷重・インプラント-上部皮質骨接着面積(マイクロCTによる解析):荷重負荷により、鏡面インプラントには影響がみられなかったが、2週において粗面インプラントは減少した。・インプラント-骨接着強度(除去トルク試験):荷重負荷により、1週において鏡面インプラントは減少したが、粗面インプラントには影響がみられなかった。これらの結果より、即時荷重は異なる表面性状を有するインプラントを介し、周囲骨にそれぞれ異なる影響を与えること、また創傷治癒後期に即時荷重は両表面性状のインプラント周囲骨に対して、悪影響を及ぼさない可能性が示唆された。
地球環境からみた農村の空間形成の評価と制御に関する研究

従来、日本の伝統的な農村空間では近代技術の進展が都市部に比べて遅れていたことも手伝って、地域環境と一体となった認識が無意識に形成され、人々のコミュニケーションや地域文化に根ざした居住環境が形成されてきたと考えられる。本研究はこれらの農村地域を環境維持システムとして再評価し、現代の環境計画の為の基礎的技術として位置付け、人間活動と環境保全のバランスを示すモデルを提示することを目的としている。本報告は2部構成となっており、第1部は「自然立地単位および炭酸ガス排出状況からみた農村環境の評価」、第2部は「ライフスタイルの実態からみた農村環境の評価」である。第1部では、自然立地に注目した分析結果から、集落を単位とした自然性豊かな緑地が保全されるための条件が、集落の立地、生活環境指標、営農環境指標等から整理された。また炭酸ガス排出状況においては、水田、畑作(露地)、施設園芸の順で負荷が大きく、それらは集落の諸指標ともある程度関連が見られることがわかった。第2部では住民に対するアンケート調査の結果から、都市居住を体験している居住者は農村の自然環境評価が高いこと。農村のライフスタイルは、近郊部、山間部といった地域差よりも、若者、壮年、高齢者といった世代差が顕著であることがわかった。また、若者においては、農村部の自然環境やスペースの広さなどについて評価が高く、利便性については車で行ける範囲の生活環境が評価されていることがわかった。本年度は自然立地単位による土地分級および農業的土地利用における炭酸ガス収支を事例的に分析し、農村地域保全のための基礎的指針を得ることを目標とした。具体的に得られた成果を以下に示す。【.encircled1.】事例地(千葉県市原市)において、土壌図・地形図・潜在植生図から自然立地単位区分図を作成し、現存植生図・土地利用図と重ねて保存緑地分級図を作成した。【.encircled2.】農業的土地利用における炭酸ガス収支状況を把握するために、関連文献より単位面積当たり炭酸ガス収支原単位を求め、集落を単位とした炭酸ガス収支量を求めた。1)二次的自然である代償植生が農村地域の自然の主要なものである。2)旧村単位でみると「自然度が高く宅地が少ない旧村」「自然度が低く宅地が多い旧村」「自然度が高い植生・低い植生・宅地が混在している旧村」に大別される。3)炭酸ガスの収支総量を集落を度数とするヒストグラムでみると、ほぼ指数分布となり炭酸ガス収支は発散量より固定量が相当量上回っている(平均800トン)。本研究は農村地域を環境維持システムとして再評価し、現代の環境計画のための基礎的技術として位置付け、人間活動と環境保全のバランスを示す一つのモデルを提示することを目的としたものである。1、前年度で実施する予定であった次の4点について分析を行なった。(1)自然立地単位から見た農業生産環境の評価(2)自然立地単位から見た集落立地・生活環境の評価(3)炭酸ガス収支からみた集落立地の評価(4)自然立地及び炭酸ガス収支による集落の類型化。2、市街地及び市街地周辺に島状に残存する緑地(市街地においては圃場を含む)を対象として、次の3点について調査・分析(20年間の経年変化)を行なった。(1)残存緑地の分布・形態・面積等の特徴に関する分析(2)残存緑地の立地特性(道路・鉄道・地形・住宅地・施設用地等との関連)に関する分析(3)残存緑地の構造化。3、集落住民に対するライフスタイルの評価について、ヒアリング調査およびアンケート調査を実施し、次の3点について視点から分析した。(1)経済地帯区分等の地域特性との関係(2)年齢(世代別)・ライフステージとの関係(3)環境評価とライフスタイルとの関係(4)ライフスタイルのパターン化。4、環境の維持管理と集落住民との関わりを考察する事例として、ゴルフ場周辺の集落集落の環境問題を取り上げ、ゴルフ場開発の直前・直後・現在の3時点について、ヒアリング調査およびアンケート調査を実施し、次の2つの視点から分析した。(1)ゴルフ場周辺の土地利用の変化

(2)ゴルフ場周辺集落の生活環境の変化5、以上の総括として、地球環境と地域環境の概念整理・農村部における地域環境問題に関する問題点の整理と計画的フレームについて考察した。
高分子の粘弾性特性に対するミクロからのアプローチ

高分子の粘弾性特性を記述するにあたり、流動履歴の情報と応力を結びつける構成方程式の妥当なモデルを求めることが重要である。従来は、この構成方程式のモデルとして、Maxwellモデルやダンベル・モデルのような比較的単純なモデルから理論的に計算された構成方程式や、レプテイション理論などの粗視化された現象論モデルに基づいて計算された構成方程式が用いられてきた。本研究では、高分子鎖の経路積分表示と自己無撞着場法を用いた高分子濃厚系の記述法である「密度汎関数法」を動力学に拡張した「動的密度汎関数法」を用いて、高分子鎖濃厚系の粘弾性特性を、モデル構成方程式に頼ることなくシミュレーションする手法の開発を進めた。まず手始めとして、拡散過程が支配的な場合の高分子混合系の相分離過程のシミュレーションのための一般的なプログラムを開発した。次にこのプログラムの高速化のために、より粗視化の程度の高い手法であるGinzburg-Landau法との融合をはかるべく、同一の相分離系に対して動的密度汎関数法とGinzburg-Landau法の挙動を比較し、シミュレーションに必要な誤差の範囲で定量的な一致を確かめた。さらに、高分子濃厚系の粘弾性を取り扱うためのモデルとして、絡み合い点(スリップ・リンク)によってつながれた高分子セグメントの球状の濃度分布(セグメント・クラウド)という描像を用いたモデルを提案し、シミュレーションのためのプロトタイプ・プログラムを作成し、その平衡特性を計算した。これらのモデルをもちいれば、高分子のマクロな流動委特性を、鎖の枝分かれ構造やブロックの配置のようなミクロな情報から計算することが可能となると考えられ高分子粘弾性に対するミクロなアプローチとして非常に有力である。本研究の目的は、高分子系や界面活性剤系に代表される複雑液体のマクロな動力学のモデルとして広く用いられているGizburg-Landau(GL)型の粗視化モデルに、ミクロな分子スケールの情報(高分子鎖の配位や、界面活性剤分子が作る分子集合体の構造)を取り入れることにより、複雑液体のマクロな物性を、ミクロレベルから定量的に正しく再現することのできるモデル化とシミュレーションの方法論を確立することにある。複雑液体の動力学における粘弾性のようなマクロな非線形特性において、構成分子や超分子構造の大変形や合体の過程のようなミクロなプロセスが重要な役割を果たしていることは広く認識されているにも関わらず、そのようなミクロなプロセスを取り入れたモデル化の提案はまだなされておらず、本研究の格好のターゲットと考えられる。そこで、複雑液体の代表例である。高分子相分離系の大変形にともなう非線形粘弾性効果を、鎖のミクロな配位の情報を用いてシミュレートすることのできるモデルと計算スキームの開発を行った。本年度は、高分子混合系を対象として、モデル化とシミュレーション手法の開発を行った。具体的なモデル化においては、外部から与えられたひずみによって生じる内部的な応力分布の緩和を、高分子鎖の配位の変形とレブテイション運動による配位の緩和に関係づけてモデル化した。時事刻々の系の応力分布および相分離状態の与える外的条件のもとでの鎖配位の経路積分(配位のBolzmann因子に相当)を数値的に計算することで、高分子鎖の大変形を計算し、この配位の情報とレブテイション理論とを結合することで緩和過程をモデル化した。実際のシミュレーション・プログラムの開発においては、まず、与えられた応力分布および相分離状態の決める外的拘束条件下での系の各点における高分子鎖の配位を求めるために、鎖配位の経路積分を数値的に正確かつ高速に計算するためのスキームとシミュレーション・プログラムの開発を行った。拘束条件下での経路積分の計算には、Lagrangeの未定定数を数値的な繰り返し計算によって定める手法を用いている。開発された経路積分の計算手法を用いて、拘束条件によって変形された鎖が、他の鎖との絡まり合いの効果のためにレブテイション運動(鎖自身に沿った方向にだけ拡散が許されるような運動)を行い、その結果絡まり合いがほどけて緩和してゆく過程を、レテイション理論に基づいてモデル化し、更にこのモデルに立脚した数値シミュレーションのアルゴリズムの提案と、シミュレーションプログラムの開発を行った。作成されたプログラムの検証は、例として2成分高分子混合体の相分離過程を実際にシミュレートすることにより行った。このシミュレーションの結果、本研究で開発されたシミュレーション・プログラムが、粘弾性効果の下での相分離の動力学をシミュレートできることを確認した。