hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
偏微分方程式に対するモジュレーション空間からのアプローチ

短時間フーリエ変換(波束変換)を用いた自由粒子および調和振動子のシュレディンガー作用素の新たな表示を導入し,これらの作用素のモジュレーション空間およびウィーナー・アマルガム空間における新たな評価式を得ることができた.このアイデアを用いて2次または劣2次のポテンシャルを持つシュレディンガー方程式の解の新たな評価式を得ることができた.また,波束変換を用いてフーリエ・ル-ベーグ型の波面集合を特徴づけることにも成功した.今年度は加藤圭一氏(東京理科大学),伊藤真吾氏(北里大学)との共同研究を行い,主要な結果として次の2つを得た:(1) Pilipovi\'c-Teofanov-Toft(2008)が時間周波数解析の観点から導入したフーリエ・ルベーグ空間(すなわち,関数のフーリエ変換がLp関数となるものの集合)型の波面集合(すなわち,関数の「フーリエ・ルベーグノルムの意味で」局所的になめらかな点の補集合)を波束変換(短時間フーリエ変換)を用いて特徴づけることが出来た.この特徴づけは, Pilipovi\'cらによる特徴づけよりも偏微分方程式(特に1階の双曲型偏微分方程式)の研究に応用しやすいことが分かった.(2) 2011年から2013年にかけて加藤圭一氏,伊藤真吾氏との共同研究で得られた波束変換を用いた方法を発展させて,新たなタイプの偏微分方程式の解の評価を得ることが出来た.具体的には波束変換を用いた方法で,劣2次のポテンシャルを持つシュレディンガー方程式の解をモジュレーション空間(1983年にオーストリアのFeichtinger氏によって導入された関数空間)の枠組みで評価することが出来た.これまで得られていたB\'enyi-Gr\"ochenig-Okoudjou-Rogers(2007), Wang-Hudzik(2007), Kato-Kobayashi-Ito(2011,2012)らの結果を改良することが出来た.短時間フーリエ変換(波束変換)を用いた自由粒子および調和振動子のシュレディンガー作用素の新たな表示を導入し,これらの作用素のモジュレーション空間およびウィーナー・アマルガム空間における新たな評価式を得ることができた.このアイデアを用いて2次または劣2次のポテンシャルを持つシュレディンガー方程式の解の新たな評価式を得ることができた.また,波束変換を用いてフーリエ・ル-ベーグ型の波面集合を特徴づけることにも成功した.モジュレーション空間は近年多くの研究者に注目されている関数空間の一つである.偏微分方程式への応用に関しては,まだ日が浅く未解決な問題が多いが,更なる進展が期待できる関数空間といえる.本年度はモジュレーション空間に関して,加藤圭一氏(東京理科大学)および伊藤真吾氏(東京理科大学)と共同研究を行い,主要な結果として以下の2つを得た:(1)短時間フーリエ変換(波束変換)を用いて,自由粒子のシュレディンガー方程式の解の新たな表示を得た.この解の表示を用いることで, B\'enyi-Gr\"ochenig-Okoudjou-Rogers(2007)やWang-Hudzik(2007)によりこれまで得られていたシュレディンガー作用素のモジュレーション空間評価よりも精密な評価を得ることが出来た.この評価はB\'enyi-Okoudjou(2009)で扱われているタイプの非線形シュレディンガー方程式の初期値問題に対する時間局所解の一意存在定理にも応用可能であることも分かった.(2) (1)で得られた方法を用いて短時間フーリエ変換を用いた調和振動子のシュレディンガー方程式の新たな解の表示を得た.この解の表示により, Cordero-Nicola (2008)によってこれまで得られていた調和振動子のシュレディンガー作用素のウィナーアマルガム空間評価よりも精密なウイナーアマルガム空間型の評価式を得ることが出来た.ウィーナーアマルガム空間はモジュレーション空間と共に1980年頃オーストリアのファイヒティンガー氏により導入されたユークリッド空間上の関数空間の一つである.これらの関数空間はフーリエ変換の代わりに窓フーリエ変換を用いて定義されるため,考える問題によってはよく知られているルベーグ空間やソボレフ空間よりも関数の滑らかさや減少度を精密に測るのに適していると考えられる.近年,モジュレーション空間を用いた非線形発展方程式の研究が盛んに行われており,多くの研究者に注目されている.これまでモジュレーション空間とウィーナーアマルガム空間の基本性質に関して様々なことが研究されてきたが,まだ未解決な問題も多くある.例えば,「モジュレーション空間とソボレフ空間の包含関係」については小林-杉本(2011)で十分研究が行われているが,「ウィーナーアマルガム空間とソボレフ空間の包含関係」に関しては基本的で極めて重要な問題であるにも関わらず,これまで未解決であった.本年度はクナナンジェイソン氏(名古屋大学),杉本充氏(名古屋大学)とこの問題に取り組み大きな成果を挙げることが出来た.得られた結果を用いれば「ユニモジュラーフーリエ乗子作用素がソボレフ空間からウィーナーアマルガム空間への作用素としてどのように振る舞うか」,「リトルウッド-ペーリー型不等式に解明」,「ベソフ空間とウィーナーアマルガム空間の包含関係の解明」に応用可能なことが分かった.数物系科学フーリエ・ルベーグ空間はモジュレーション空間とある意味では似た性質をもっている.今回得られた波面集合の特徴

づけは,今後のモジュレーション空間を用いた偏微分方程式の研究に役立つことが大いに期待できる.また,劣2次のポテンシャルを持つシュレディンガー方程式の解のモジュレーション空間評価式を得ることは本研究課題において重要な部分を占める成果なので,とても満足している.上で述べた加藤圭一氏,伊藤真吾氏との共同研究によって,これまでの多くの研究で用いられていたような高度な実解析的な手法なしでシュレディンガー作用素に対する新たな評価式を得ることが出来たことに対して,とても満足している.この結果はモジュレーション空間の専門家が参加したフィンランド共和国で行われた国際研究集会において多くの研究者にインパクトを与えることが出来たと思う.査読付き論文を3編出版した.今後は今回得られた方法がどこまで応用可能なのか(例えば変数係数のシュレディンガー方程式)考察したい.同時に,領域上のモジュレーション空間の理論を構築するための準備を行う(調和解析,偏微分方程式に関する書籍(合わせて10万)を購入する).また,今回得られた方法を更に発展させるために名古屋大学の杉本充氏,加藤圭一氏と共同研究を行う(それぞれ旅費10万).情報収集のため調和解析駒場セミナーに参加する(旅費10万).今回得られた方法を用いることで,これまで扱うことが困難であった劣2次のポテンシャルを持つシュレディンガー方程式の解のモジュレーション空間評価式が新たに得られることが予想される.それには,偏微分方程式や調和解析で用いられている方法が有効であると予想される.これら方法を取り入れながら,問題に取り組む予定である.また,今年度の研究は主にシュレディンガー方程式を扱ったが,他の方程式に対しても我々の方法が適応可能であるか十分検討する必要がある.そのために,国内,国外で行われる研究集会などに積極的に参加し,我々の方法が応用可能な方程式や我々の方法を更に発展させる情報を収集する必要がある.劣2次のポテンシャルを持つシュレディンガー方程式の解のモジュレーション空間評価式を得るために,新たな資料を収集する(調和解析,偏微分方程式に関する書籍をそれぞれ10万円購入する).加藤圭一氏,伊藤真吾氏と共同研究も行う(旅費10万円).また,今回得られた方法を更に発展させるために,名古屋大学の杉本充教授と共同研究を行う(旅費10万円).より研究を充実させるため,調和解析駒場セミナーに参加する(旅費10万円).
高性能低環境負荷ＣＦ３Ｉ絶縁方式の実用可能性に関する基礎研究

地球温暖化ガスとして削減が求められているSF6ガスの代替としてCF3Iガスに着目し、その可能性を検証した。準平等電界下ではCF3IはSF6より絶縁性能が高いが、極端な不平等電界下ではCF3IはSF6より絶縁性能が低いことや沿面絶縁について詳細な特性を明らかにした。又、CF3Iは高気圧では液化の懸念があるので、混合ガスの利用が有効であり、CF3I/N2, CF3I/CO2, CF3I/SF6混合ガスの放電特性を体系的に測定し検討した。検討結果から不平等電界が形成され難いGIL(管路気中送電路)への応用が最も適し、ガス組成としてはCF3I/N2(混合比30%:70%程度)が有力であることを示した。平成22年度はCF3Iガスを実用機器に適用するために必要となる、基本的な絶縁性能の把握、絶縁破壊現象の解明、絶縁性能の予測計算手法の開発、について研究を行った。準平等電界においてはCF3Iガス中の正極性急峻方形波印加時の最低スパークオーバ電圧はギャップ長10mmで112kVと高い値を示した。負極性V-t特性は正極性V-t特性より高いスパークオーバ電圧を示し、50Hz交流電圧印加時のスパークオーバ電圧は方形波印加時の最低スパークオーバ電圧より5%低い値を示した。針-平板電極のように電界不平等性が強い場合、絶縁性能が低下するが、特にCF3Iガスについては低下が著しい。最低スパークオーバ電圧は、負極性の方が正極性の約2倍の値となった。CF3IガスとSF6ガスの絶縁性能を比較すると、準平等電界においてCF3IガスはSF6ガスより高い絶縁性能をもち、一方、不平等電界ではその関係は逆転した。沿面放電に対してはCF3IガスはSF6ガスと同等以上の高い絶縁性能を持っている。しかし、背後電極がない場合、放電によって発生する固体ヨウ素が誘電体スペーサ表面に付着し絶縁性能低下の原因となる。高速度カメラを用いて沿面放電の様子の撮影を行い、背後電極の有無や、固体ヨウ素付着による影響で放電の形状が異なることが観測された。CF3Iガスの実効電離係数と電界計算に基づいて考察を行い、CF3IガスやSF6ガスの絶縁性能の電界分布依存性を明らかにした。また、沿面放電においては背後電極の有無が最大電界に大きく作用し、電界に敏感なCF3Iガスの沿面フラッシオーバ電圧に大きな影響を与えること、などを明らかにした。CF3Iガスの液化温度は必ずしも低くないため、高電圧電力機器で使用される5気圧SF6ガスの直接的な代替ガスにはなりにくく、液化温度の低いガスとの混合ガスにして利用する必要がある。そこで混合の対象となりうるN2とCO2を取り上げ、CF3Iガスとこれらガスとの混合ガス中での絶縁破壊特性を検討した。絶縁設計上重要となる破壊電圧ー破壊遅れ時間特性(V-t特性)を中心に測定を行い、混合比については冬季でも液化の心配がなく、また不平等電界下での絶縁性能がSF6並であると判明したCF3Iを20%混合する場合に固定して実験を行った。準平等電界下では、0.05MPa0.15MPaの圧力領域において、V-t特性の全ての時間領域に渡り、CF3Iの混合相手であるCO2とN2の間に差は見られなかった。電子の衝突断面積データセットに基づきボルツマン方程式の数値解析を行い実効電離係数を求め、シューマンの火花条件式で判定することにより最低火花電圧を理論的に予測することに成功した。不平等電界下では、圧力を増加させてると、いずれの混合ガスにおいてもV -t特性は上昇していくが、その増加量は徐々に飽和し、0.3MPaと0.5MPaに対する特性間の差はほとんど見られなくなっている。また、いずれの混合ガスにおいても明確なコロナ安定化作用は観測されない。電界平行型の沿面放電においては、急峻な電圧波形の場合に放電生成物であるヨウ素の影響を受け破壊電圧が低下し、交流電圧印加時には受けないことがわかった。電界垂直型の沿面放電では、ほぼ純粋CF3Iと同等の絶縁性能を示し、また、放電生成物であるヨウ素の影響をほとんど受けないことがわかった。準平等電界下であっても、回数を重ねるうちに電極の汚染とガスの劣化により絶縁性能が低下する。活性炭を用いることにより、ガスの劣化については防ぐことができることを見出した。

SF6ガスの代替ガスとして注目されるCF3I混合ガスの研究の延長線上として、SF6を混合させた実験を行い、これまでの研究結果と比較することで、CF3Iを電力機器に適用する際の最適なガス種および混合率を検討した。CF3I/SF6混合ガスは、準平等電界印加時の絶縁破壊特性において「負のシナジズム」を示し、一方、不平等電界において「正のシナジズム」を示した。特に、CF3I/SF6(20%:80%、40%:60%)の混合率で、SF6を凌ぐ絶縁破壊電圧値となった。また沿面放電においては、CF3Iが混合されると副生成物の影響から、絶縁破壊電圧が低下することがわかった。なお、先行研究のN2やCO2でも同様の結果が得られている。全体的に見て、CF3I/SF6混合ガスは非常に良い絶縁性能を示しているのが、大きなGWPを補償できるような巨大なメリットがあるわけではないということから、SF6代替ガスとしての候補からは外すべきであると判断した。混合の対象となりうるものとしてN2とCO2を取り上げ、また、評価項目としてガス圧、飽和蒸気圧、不平等電界特性、沿面放電特性、GWPを採用し検討を行った。SF6の絶縁性能と同等以上となる場合を最良として評価を行った結果、混合ガスにおいては、CF3I/N2とCF3I/CO2において、混合比が2:8ないし4:6であるときに最適となった。また、CF3Iを利用する電力機器としては遮断、開閉機構を含まないGIL (管路気中送電路)が開発対象の第1に挙げられる。GILを模した同軸円筒電極における交流絶縁破壊電圧について混合ガス中で実験を行い、いずれもシミュレーション値と実測値がほぼ一致していることを明らかにした。このことにより、GILはシミュレーションベースで絶縁設計ができることを示した。平成24年度が最終年度になるため、記載しない。25年度が最終年度であるため、記入しない。
波長変換剤を添加した改良形シリカエアロゲルの開発

前年度の研究でPMP, PPO, DPO, POPOP,α-NPD, P-ターフェニールなどの波長変換剤を入手し、それらのうちアルコールにも溶けるものを用いて、物理的に波長変換剤をシリカアルコロゲルの骨格に混ぜ込んでの添加を試みた。しかし、作成されたサンプルを超臨界乾燥で溶剤を抽出しシリカエアロゲルを作成したところ、超臨界乾燥でほとんどの波長変換剤が抽出されてしまい、シリカエアロゲル中には残存しないことが判った。実際、抽出された溶液を分析してみると、アルコゲルに溶け込んだはずの波長変換剤が多く含まれており、上記の結果を裏付けるものであった。一方、波長変換剤を真空蒸着でシリカエアロゲルの表面に添加したものも試作したが、蒸着の厚さが50nmと薄かったために、大きな波長変換の効果は得られなかった。この方式では0.1μm以上の厚さが必要となるが、製作に時間がかかりすぎ、大量生産には向いていない事が判った。これらの結果を踏まえ今年度は、物理的添加と平行して化学的に添加する手段を薬品メーカーの技術者と相談しながら検討した。具体的には、シリカエアロゲルに含まれる水酸基を強制的に波長変換に適した芳香族を含んだ分子に置換する方法を積極的に進めた。まず、波長変換剤としてα-NPDを選択し、それを初期化合物とした。そして23ステップの化学反応の後、ベンゼン環に結合する水素原子を、COOHに置換した試薬の合成を試みることにした。COOHが存在することにより、容易にシリカエアロゲルの骨格に結合すると考えられる。また化合物の電子軌道計算により、この物質では354nmに吸収光のピークが存在すると見積もられた。しかし、薬品メーカーによる努力にも関わらず、目的の試薬の収量は極端に少なく、実際にシリカエアロゲルに添加することは出来なかった。これらの結果から最後の試みとして、パラ・ターフェニールを溶かすのではなく混ぜ込んだシリカエアロゲルの製作をおこなうことにした。現在この方法でシリカエアロゲルを製作中で、完成後、宇宙線を用いたテストベンチによりチェレンコフ光の光量測定を行い、性能を評価する予定である。本年度は様々な波長変換剤を入手し、それらとなじむ溶剤を選定する作業からはじめた。これらの波長変換剤が溶け込んだ溶液をシリカエアロゲルの超界乾燥前の前躯体であるシリカアルコゲルに溶け込ませることを試みた。しかし、これらの波長変換剤は芳香族が多く、アルコールにはほとんど溶けない。若干アルコールにも溶けるものも在るので、それを用いて物理的に波長変換剤をシリカアルコロゲルの骨格に混ぜ込んでの添加を試みた。出来るだけ多くの波長変換剤が残るものを選定したが、これは根気の要る作業であった。波長変換剤としてはPMP, PPO, DPO, POPOP, α-NPD, P-ターフェニールなどを用いた。こうして得られたサンプルを超臨界乾燥で溶剤を取り除きシリカエアロゲルを作成したところ、超臨界乾燥でほとんどの波長変換剤は抽出されてしまいシリカエアロゲルには少量が残存するのみであった。実際抽出された溶液を分析してみるとアルコゲルに溶け込んだはずの波長変換剤が多く含まれていた。一方、波長変換剤を真空蒸着でシリカエアロゲルの表面に添加したものも製作したが、蒸着の厚さが足りなかったために、大きな効果は得られなかった。この方式では0.1μm以上の厚さが必要となるが、製作に時間がかかりすぎ、大量生産には向いていない。上記の物理的添加と平行して化学的に添加する手段を薬品メーカーの技術者と相談しながら検討している。具体的にはシリカエアロゲルに含まれる水酸基を、強制的に波長変換に適した芳香族を含んだ分子に置換する方法である。現在、そのような薬品を設計中である。尚、出来上がったシリカエアロゲルの光学的特性を測定する方法や宇宙線を用いたテストベンチによるチェレンコフ光の光量測定装置は完成した。

COOHが存在することにより、容易にシリカエアロゲルの骨格に結合すると考えられる。また化合物の電子軌道計算により、この物質では354nmに吸収光のピークが存在すると見積もられた。しかし、薬品メーカーによる努力にも関わらず、目的の試薬の収量は極端に少なく、実際にシリカエアロゲルに添加することは出来なかった。これらの結果から最後の試みとして、パラ・ターフェニールを溶かすのではなく混ぜ込んだシリカエアロゲルの製作をおこなうことにした。現在この方法でシリカエアロゲルを製作中で、完成後、宇宙線を用いたテストベンチによりチェレンコフ光の光量測定を行い、性能を評価する予定である。
虚血に伴う勃起不全における内因性NOS阻害物質の意義及び勃起不全治療への応用

臨床的に骨盤外科手術や骨盤外傷に伴う海綿体の血流低下が、勃起不全を引き起こす事はよく知られた事実である。今回、兎の総腸骨血管を部分閉塞する事で陰茎海綿体虚血モデルを作成し、上記のメカニズムを検討。虚血群では、in vivo実験で、骨盤神経の電気刺激誘発による海綿体内圧の上昇は低下し、また、摘出した海綿体組織の電気刺激及び内皮依存性の弛緩反応は減弱した。同反応は、一酸化窒素(NO)を介する反応であり、NO産生量の指標であるサイクリックGMP産生量の低下も認めた。NO合成系の低下の要因として、内因性NO合成酵素(NOS)阻害物質であるL-NMMA、ADMAの蓄積を血清中及び海綿体組織中で検討した。血清中では有意な変化は認めず、組織中への著明な蓄積を認めた。同物質の外因性投与は、正常群のin vivo及びin vitroの反応を濃度依存性に抑制した。上記より、虚血に伴う勃起不全にL-NMMA、ADMAの蓄積が関与する可能性が示唆された。同物質は、塩基性アミノ酸トランスポーターを介して、NOSの基質であるL-アルギニンと競合して細胞内にはいるため、L-アルギニンの投与が、同物質の蓄積及び機能障害を防ぐか検討したところ、有意な改善所見を得た。また、L-NMMA、ADMAは細胞内では、DDAH(dimetylarginine dimethylaminohydrolase)酵素によって、分解されるため、同酵素活性を測定したところ、虚血群では有意な低下を認めた。また、NOSの酵素活性は、虚血早期には有意な上昇をしめしたが、その後経時的に低下した。上記より、虚血に伴う勃起不全に内因性NOS阻害物質であるL-NMMA、ADMAの蓄積が関与し、その要因としてDDAH活性の低下が関与している可能性が示唆された。また、アルギニンの投与は、同物質の蓄積を抑制し、機能改善に寄与する可能性が示唆された。
琉球諸方言における焦点標示に関する基礎的研究

今年度は、これまでの研究で収集した現地データを分析し、成果をまとめる年度である。以下に具体的な成果を述べる。本研究では、琉球諸語における焦点助詞(du, ga)による焦点標示の方言差(バリエーション)を記述するとともに,そのバリエーションに関して,可能なパターンを記述でき,不可能なパターンを予測できるモデルを提示することに成功した。扱った方言は15方言であり,これらの方言における焦点助詞の使用が、焦点タイプ(WH焦点vs. WH応答焦点vs.対比焦点)と焦点ドメイン(項焦点vs.述語焦点)の2つの変数で記述できることを示した。さらに、琉球諸語の焦点標示に関して,通方言的に以下の2つの階層を提案した。(1)焦点タイプの階層:対比> WH応答> WH(2)焦点ドメインの階層:項>述語琉球諸語の焦点標示に関して,この焦点階層(Focus-Marking Hierarchies)をもちいることで,「階層のある地点で焦点標示が可能なら,その左側でも焦点標示可能である」と一般化した。上記の研究では、焦点標示が特に主語の格標示と大きく関連していることを指摘したが、そこから新たな研究テーマとして、日本語共通語のような、焦点助詞を持たない方言における主語の格標示の様相を描く研究に発展し、竹内史郎・下地理則の共著『日本語諸方言における格標示と分裂自動詞性』(東京:くろしお出版)として出版した。【研究の内容】本年度は,計画段階においては1調査票の作成,2現地調査,3フォローアップ,4研究会での発表という4つの目標を掲げていた。おおむね,計画通り進んでいる。まず1について,各地の専門家との情報交換および文献調査を数回行うことで,調査票を完成させた。なお,この調査票は,一部が琉球大学国際沖縄研究所の共同研究(「島嶼間の言語接触の実態解明に向けての基礎的研究」研究代表,下地理則,2016年-2018年)および国立国語研究所消滅危機方言プロジェクトの共同研究(研究代表木部暢子2016年-2021年)でも使用されることになっており,その点で他の研究への波及効果もあったといえる。2について,沖縄本島,宮古島,八重山で調査を行った。3について,研究発表を3件(第153回日本言語学会,国立国語研究所「格ととりたて」シンポジウム,国立国語研究所コーパス合同シンポジウム)行い,国際学術刊行物に寄稿1件(Cambridge Handbook of Japanese Linguistics, 2017年発刊予定),国内学術刊行物に寄稿2件(くろしお出版『日本語の格表現』,2017年発刊予定)を達成した。4について,調査票の完成後,それを実際に使用してもらった研究者からのフィードバックを受けるための研究打ち合わせを行い,修正を行う作業を継続中である。【研究の意義】上述したように,本研究の調査票はほかの共同研究でも使用されることになっており,波及効果が期待でき,そこで得られるデータは本研究と直接比較可能であることから,本研究の成果にもつながると予想される。すでに「研究実績の概要」において述べたように,1調査票の作成,2現地調査,3フォローアップ,4研究会での発表という4つの目標がすべて達成されている。29年度は,下記の進展があった。まず,琉球諸語の焦点標示の類型化に関する調査票を開発し,それを実際に使ってデータを集め,研究論文として投稿した(Information structure, focusand focus-marking hierarchy,日本言語学会機関誌『言語研究』154号)。これは現在査読中であるが,依頼論文のため,確実に出版される。さらに,本研究の成果を反映した,日本の方言の格標示に関する類型化の論考を,Cambridge Handbook of Japanese Linguisticsに寄稿し,2018年に出版されている。こうした個人の研究成果のほか,本研究課題とほかの共同研究との密接な連携を図ることに成功した。東京外国語大学アジア・アフリカ言語文化研究所の共同利用研究課題(「通言語的・類型論的観点から見た琉球諸語のケースマーキング」,研究代表:下地理則)とは,本研究の重要な知見である焦点標示に関する類型化を,共同利用研究課題の格標示の類型化と絡めて議論することができた。琉球大学国際沖縄研究所の共同研究(「島嶼間の言語接触の実態解明に向けての基礎的研究」研究代表:下地理則)では,本研究で開発した焦点標示の類型化に関する調査票を,共同研究の共同研究者たちに使ってもらうことができ,科研費の個人研究だけでは得られない多様なデータを得ることができた。科研費基盤S(代表:狩俣繁久氏),基盤C(代表:竹内史郎氏)とは,日本語文法史の専門家とコラボレーションしてシンポジウムを開催でき(成城大学100周年シンポジウム「みんなの知らない日本語」),その成果は,書籍化が決まり,現在入稿後の状態にある(竹内史郎・下地理則編『日本語の分裂自動詞性』東京:くろしお出版)。上述の通り,得られたデータをもとに理論化ができ,その成果を全国的な査読誌への論文投稿という形ですませており,さらに国際的な出版社(Cambridge University Press)からも成果が出版されている。また,様々な共同研究とのコラボレーションも果たし,そのうち書籍化も決まっているものがある。

本研究では、琉球諸語における焦点助詞(du, ga)による焦点標示の方言差(バリエーション)を記述するとともに,そのバリエーションに関して,可能なパターンを記述でき,不可能なパターンを予測できるモデルを提示することに成功した。扱った方言は15方言であり,これらの方言における焦点助詞の使用が、焦点タイプ(WH焦点vs. WH応答焦点vs.対比焦点)と焦点ドメイン(項焦点vs.述語焦点)の2つの変数で記述できることを示した。さらに、琉球諸語の焦点標示に関して,通方言的に以下の2つの階層を提案した。(1)焦点タイプの階層:対比> WH応答> WH(2)焦点ドメインの階層:項>述語琉球諸語の焦点標示に関して,この焦点階層(Focus-Marking Hierarchies)をもちいることで,「階層のある地点で焦点標示が可能なら,その左側でも焦点標示可能である」と一般化した。上記の研究では、焦点標示が特に主語の格標示と大きく関連していることを指摘したが、そこから新たな研究テーマとして、日本語共通語のような、焦点助詞を持たない方言における主語の格標示の様相を描く研究に発展し、竹内史郎・下地理則の共著『日本語諸方言における格標示と分裂自動詞性』(東京:くろしお出版)として出版した。次年度は,前年度で完成した調査票を使って本格的に現地調査を行う予定である。前年度の研究により,焦点助詞を使って焦点化を行う琉球諸語の焦点標示の特徴を知るうえで,焦点助詞を欠く本土方言の状況を知ることが極めて重要であることがわかってきた。よって,今年度の調査は,1琉球語(奄美,沖縄,宮古,八重山)に加えて2九州方言,3東北方言も対象にする。一方,申請者が関わるほかの共同研究(「研究実績の概要」で述べたもの)との連携を強化し,研究協力者としてのフィールドワークの依頼や研究会での発表などを通して情報交換を図っていきたい。今後は,前年度までの成果を取りまとめる段階にあると考えている。補完調査を行った上で,国際雑誌への投稿(Glossa誌への投稿を準備中)を行い,同時に,前年度の段階で進行中の書籍(『日本語の分裂自動詞性』)を出版し,さらに,国立国語研究所と共同で行った格と情報構造に関するシンポジウムの書籍化(私は共同編集者の1人)も進めていく。さらに,前述の共同研究(「通言語的・類型論的観点から見た琉球諸語のケースマーキング」)との連携の成果を書籍化する作業に入る。
画期的な甲状腺・副甲状腺低侵襲性手術の開発

研究者らは腋下と前胸部からのアプローチを主体にする完全内視鏡甲状腺切除術を考案した。平均手術時間は通常の開放手術よりも有意に長かったが、腋下アプローチを受けた患者は全員満足した。内視鏡下手術の術後の合併症の頻度は開放手術よりも明らかに低かった。唯一の合併症は術後の皮下気腫であった。この皮下気腫の征服にはミニ豚を用い、最も適切な気圧量を検討した、その後、データーは有用に使われた。低侵襲性は直接・内視鏡での視野の改善に努めた。研究者らの方法は3cmの切開層ではいることができ皮弁の作成も要しない。内視鏡の改善には、先端部がフレキシブルで120度は屈曲するスコープーと画面が曇らない新工夫が盛り込まれている。視野の展開が悪いときには、細い針で皮膚を吊り上げる器具を考案した。甲状腺切除時の超音波駆動メス(ハーモニックスカルペル)は作用時に熱を発生しやすい。この鉄をできるだけ防止する化学物質を用いることで、反回神経の約5mmまでの距離であればしわがれ声が発生しないことがわかった。約10mmの距離があれば連続してハーモニックスカルペルを用いても合併症は生じないことを確認した。現在までの内視鏡甲状腺切除術の成績は優れたものであり、手術適応としては10mm以下の微小甲状腺乳頭癌、4cm以下のoxyphilic cell tumors,大きくないバセドウ病などが上げられる。すでに機器の改良はかなり行われてきたが、今後の課題もある。しかし、本術式になれることで手術成績は上がり、新たな機器開発の糸口がつかめることと考えている研究者らは腋下と前胸部からのアプローチを主体にする完全内視鏡甲状腺切除術を考案した。しかし、本術式になれることで手術成績は上がり、新たな機器開発の糸口がつかめることと考えている1.甲状腺手術のうち、内視鏡下甲状腺切除術は当教室では厚労省より高度先進医療を受けており、アプローチは腋窩法と前胸部法とがある。手術はそれぞれ12例に行われ、適応は葉切除までであるが、そのQOLは驚くものがあり、従来のconventionalな前頸部の襟状切開法を著しく凌駕している.本術式は高度な技術を要するため、ミニブタを用いた動物での練習を行った。内視鏡下手術での合併症が広く世間で問われており、日本内視鏡外科学会でも動物によるトレーニングも5回行った.2.甲状腺分化癌に対する超選択的リンパ節郭清術として、1)99mTc-MIBI(MIBI)と微小ガンマプローベを用いた研究、2)99mTcスズコロイドを用いたセンチネルガイド下手術の研究、がある。1)本研究の利点、欠点を記したインフォームドコンセントをもとに、同意が得られた患者に対し、以下の研究を行った.MIBI投与に関する承諾は本学の倫理委員会においてなされている。原発性、及び再発性の甲状腺分化癌患者26名に対し、術前にMIBIの静脈内投与を行い、術中に微小カウンターを用いて所属リンパ節を包含する結合組織上にてMIBI量を測定した.その摘出された転移リンパ節について術前の超音波検査、CT検査の所見と比較し、転移リンパ節検出能を検討した結果、転移しているリンパ節には有意に多量のMIBIが集積し、リンパ節転移の指標となることが示唆された。2)99mTcスズコロイドを用いたセンチネルガイド下手術の研究では、13症例に対し、手術前日にradioactivityが74MBq/mlとなるように調整したコロイド溶液を病巣に注射し、術中にガンマプローベ手術時にガンマプローベを前頸部にあてて、radioactivityのある部位を検索した。24例の甲状腺乳癌患者を対象にセンチノード同定率は76%、感度88%、特異性96%、正診率86%の結果を得た。

平均手術時間は通常の開放手術よりも有意に長かったが、腋下アプローチを受けた患者は全員満足した。内視鏡下手術の術後の合併症の頻度は開放手術よりも明らかに低かった。唯一の合併症は術後の皮下気腫であった。この皮下気腫の征服にはミニ豚を用い、最も適切な気圧量を検討した、その後、データーは有用に使われた。低侵襲性は直接・内視鏡での視野の改善に努めた。研究者らの方法は3cmの切開層ではいることができ皮弁の作成も要しない。内視鏡の改善には、先端部がフレキシブルで120度は屈曲するスコープーと画面が曇らない新工夫が盛り込まれている。視野の展開が悪いときには、細い針で皮膚を吊り上げる器具を考案した。甲状腺切除時の超音波駆動メス(ハーモニックスカルペル)は作用時に熱を発生しやすい。この鉄をできるだけ防止する化学物質を用いることで、反回神経の約5mmまでの距離であればしわがれ声が発生しないことがわかった。約10mmの距離があれば連続してハーモニックスカルペルを用いても合併症は生じないことを確認した。現在までの内視鏡甲状腺切除術の成績は優れたものであり、手術適応としては10mm以下の微小甲状腺乳頭癌、4cm以下のoxyphilic cell tumors,大きくないバセドウ病などが上げられる。すでに機器の改良はかなり行われてきたが、今後の課題もある。しかし、本術式なあんれることで手術成績は上がり、新たな機器開発の糸口がつかめることと考えている
磁化移動MRIを用いたアルツハイマー病における神経細胞脱落の検出

結果:アルツハイマー病患者における海馬および嗅内皮質のnormalized MRT(0.97±0.05,0.98±0.06)は対照群(1.01±0.06,1.02±0.06)に対し有意に低下していた。上側頭回、帯状回、深部白質、脳脊髄液のnormalized MRTは対照群と比し著変を認めなかった。各構造のMTRの左右差に関してはアルツハイマー病群と対照群の間に明らかな差違を認めなかった。結語:FSTIR画像とFSEプロトン密度強調画像を併用することによって、海馬、嗅内皮質のMT効果を計測することに成功した。側頭葉内側部の萎縮の明らかでないアルツハイマー病患者において、海馬、嗅内皮質のmTRは有意な低値を示し、神経細胞脱落,神経原線維変化に伴う変化を反映している可能性が示唆された。本法はアルツハイマー病の早期診断の一助となりうる可能性があると思われる。目的:今年度は、嗅内皮質の磁化移動効果を測定可能な高解像度MR画像を開発し、健常人における嗅内皮質の磁化移動比(magnetization transfer ratio)の計測を行った。結果:FSTIRの改良により、嗅内皮質の境界を明瞭に描出可能な高解像度画像を得ることができた。TI120msec、TE 36msecにてそのCNRは最良であった。本撮像法は他の撮像法と比し圧倒的に良好なCNRを呈した。嗅内皮質の磁化移動比は他の灰白質と同等であったが、深部灰白質や他の皮質に比し左右差が大きかった(asymmetry index:0.87)。また、上記結果について学会発表を行った(第98回日本医学放射線学会北日本地方会、第28回日本神経放射線学会)。結語:FSTIRを応用して、嗅内皮質の磁化移動効果の計測技術を確立した。健常人において、嗅内皮質の磁化移動比の左右差が他の灰白質に比し大きいことが明らかとなった。結果:アルツハイマー病患者における海馬および嗅内皮質のMTRは早期例より対照群に比し有意に低下していた。上側頭回、帯状回、尾状核、深部白質、脳脊髄液のMTRは対照群と比し著変を認めなかった。各構造のMTRの左右差に関してはアルツハイマー病群と対照群の間に明らかな差異を認めなかった。早期アルツハイマー病患者において嗅内皮質のMTRは海馬と共に低値を示し、神経細胞脱落を反映している可能性が示唆された。
亜熱帯性香辛料の食嗜好性解析とストレス抑制に及ぼす影響

香辛料は食品への風味付けや防腐性などの付与に重要な役割を持ち、一般の食生活と深く結びついているが、食嗜好性に関与する成分や食品機能性については不明な点も多く残っている。特に、食嗜好成分と食品機能性との関連を明らかにすることは、食生活の楽しみと共にヒトの健康維持・増進にも大きく貢献できると考えられる。そこで本研究では、亜熱帯固有の香辛植物(キダチトウガラシ、ヒハツモドキ)を対象とし、収穫期や加工法の違いを含めて食嗜好特性や抗酸化性などの機能性を評価すると共に、食嗜好成分と機能性との相関や関連性にまで踏み込んだ解析を行う。本年度は、ヒハツモドキについて生育ステージの違いが、呈味成分、抗酸化活性および香り成分に及ぼす影響を解析した。呈味成分について、成熟が進むにつれて糖類およびアミノ酸(甘味およびうま味)が増加する一方、有機酸(リンゴ酸、コハク酸およびクエン酸)と辛み成分のピペリンが減少することを見出した。また、香り成分については全体の60%以上をテルペン類が占めており、成熟に伴い香気成分の減少を確認した。さらに、抗酸化活性についても成熟に伴って減少することを確認したため、呈味、香りおよび機能性について、幼果がもっとも高いフレーバーおよび抗酸化活性を持つことが示唆された。また、ヒハツモドキの加工特性について、天日乾燥、乾熱乾燥、ローストを試みたところ、24時間までの天日乾燥(18時間以上)および90°C乾燥(6時間以上)でそれぞれ低下を示した。一方、ロースト(120および180°C)では、TPCに変化を示さなかったが、180°Cでピペリンの減少を示すとともに、抗酸化活性の減少も確認した。従って、ヒハツモドキの呈味性および抗酸化活性は加工温度および時間に密接に関連があることが示唆された。本年度は、島トウガラシについて生育ステージの違いが、呈味成分、抗酸化活性および香り成分に及ぼす影響を解析した。呈味成分として有機酸はリンゴ酸、クエン酸、アスコルビン酸の順に多く含まれており、島トウガラシを食べたときに感じる酸味はリンゴ酸に由来すると考えられた。辛味成分としてカプサイシン、ノルジヒドロカプサイシンは成熟に伴い増加する傾向がみられた。カプサイシン含有量はタカノツメの完熟果より含有量が多いことから、島トウガラシはタカノツメより辛味の強い種であることが示唆された。総ポリフェノール含量と抗酸化活性も呈味成分と同様に成熟に伴って増加し、また強い相関が得られたことから島トウガラシ中のフェノール類が抗酸化活性に寄与していることを見出した。一方、香気成分の含有量については未熟果が最も高く、成熟に伴い減少する結果になった。すべての試料でエステル類が最も多く、総含有量の6585%を占めた。アルコール類は未熟果ではエステル類の次に含有量が高くなっているが、中間果、完熟果ではその割合は低くなっていたため、成熟に伴う香りの変化に影響を与えていることが示唆された。当初の予定通り、島トウガラシの生育が嗜好成分や機能性に与える影響を明らかにできた。島トウガラシの香り成分の多変量解析も進んでおり、当初の計画がおおむね達成できている。

従って、ヒハツモドキの呈味性および抗酸化活性は加工温度および時間に密接に関連があることが示唆された。ピパーチの全果実について、生育ステージの違いが食嗜好成分および抗酸化活性に及ぼす影響を調べる。また、果実について異なる食品加工を施し、各加工条件が同様の成分や活性に与える影響と要因について解明し、嗜好性に合わせたピパーチ加工の多様化を可能にする研究基盤としたい。しかし、細胞を用いた抗酸化評価(CAA法)については細胞の状態やサンプル組成の影響を強くうけるために、再現性を得ることが現時点で困難な状況であり、実験系を再構築中である。本研究における次年度使用額の合計は742,957円であり、これは当初予定していた脂肪細胞分化に関する予備試験および試料採取のための国内出張を実施しなかったため、これらに予定していた経費(主として消耗品費)を使用しなかったためである。次年度に請求する研究費は1,200,000円であるから、合計1,942,957円となり、ついては下記のような使用計画を立てている。・消耗品費(ガラス器具、薬品類、細胞、実験動物等)約1,450,000円・国内旅費約160,000円(2回各80,000円)・設備備品費(写真解析用機器一式、食品加工ロースター等)約300,000円・その他(分析機器使用料、文房具、印刷費、図書費等)約112,000円
大腸癌化学療法の効果を予測するDNA修復蛋白群発現に関する研究

オキサリプラチンなどのDNA鎖内架橋剤は、DNA修復および複製中にDNA二本鎖切断(DSB)を誘導する。転移性または再発性の大腸癌患者78名を対象とした。RAD51およびMRE11の発現を免疫組織化学によって調べ、臨床病理学的因子・化学療法効果との間の関連性を評価した。MRE11およびRAD51陰性症例は腫瘍縮小がより顕著であった。両方のタンパク質の陰性発現またはいずれかのタンパク質の陰性発現を有する症例は有意にPFSが延長していた。DSB修復タンパク質発現陰性の大腸癌症例は、化学療法に対してより感受性があり、DSB修復タンパク質発現は、大腸癌患者にとって有用な予後指標であり得る。2013年度は、先立って、対象症例の一部にあたる症例群で臨床病理学的検討を詳細に行い、治療効果とCarcinoembryonic antigenとの相関を詳細に解析し論文投稿した。2008年6月から2012年7月までに経験したstage IV大腸癌40例を対象とした。我々は、従来から切除不能大腸癌に対しても積極的に原発巣を切除しその後に化学療法を施行している。術後にベバシズマブ併用mFOLFOX6/XELOX療法を施行することとし、リンパ節郭清を伴う原発巣切除を施行、可及的早期に化学療法を開始した。今回、その治療成績を有効性・安全性の面から検討した。またあわせて治療開始早期のCEA値変化を検討した。年齢は中央値59歳。男女比は27:13。原発巣は右側結腸11例、左側結腸9例、直腸20例。転移巣はのべ54臓器。転移臓器数は1臓器が28例で最多で、多臓器が12例。組織型は33例が分化型腺癌であり、低分化腺癌・粘液癌などが7例。一次治療施行サイクルの中央値は10.1サイクル。全症例の観察期間中央値は16.3か月。効果判定における最良治療効果は、RR50%、DCR78%。CEAは陽性率87%。治療前の値との比を算出し、CEA ratioと定義し抗腫瘍効果や生存期間との相関を検討した。CEA比1.0で2群に分け、全生存期間を検討すると、中央値32.1か月対15.3か月で1.0以下となった群が予後良好な傾向にあった。以上の結果はHepatogastroenterology誌に投稿し受理された。平行して、適切な染色条件を決定するためにコントロールの免疫染色を行っている。現在条件は定まっていないが、定まり次第予定された検体で検討する予定。前年度に検討を行ったRAD51、MRE11切除不能進行再発大腸癌化学療法における感受性予測のデータを整理し、Oncology Reports誌に投稿し、2016年3月に出版された。2015年度はさらにMRE11に対してフォーカスを当て、蛋白発現のみでなく、MRE11が持つタンデムリピートにおける遺伝子変異と化学療法感受性に関して検討を行った。2007年から2013年に原発巣の切除がなされた進行再発大腸癌患者のうち、治癒切除不能因子を持つ75例を対象とした。MRE11は大腸癌において変異があることが報告されており、組織切片よりDNAを抽出し、ダイレクトシーケンス法により変異の有無を確認した。MRE11の蛋白発現に関して、既に免疫組織化学染色を行い検討しており、それらの組み合わせと臨床病理学的因子や治療効果との関連を検討した。全生存期間の中央値は32.5ヶ月であった。ダイレクトシーケンス法によるMRE11の遺伝子変異解析を行ったところ、変異は50.7%の症例に認めた。MRE11変異型は左側大腸癌に多く存在し、血清CEA値減少、標的病変縮小は野生型に比べ、変異型で得られる傾向を認めた。既に検討してあるMRE11蛋白発現との組み合わせで検討を行った。免疫組織化学染色で陰性かつ変異型と診断された群を"defect"、それ以外を"abundant"とする2群にわけ、結果を解析したところ、"defect"群は統計学的有意差をもって生存期間の延長を得られる結果となった(p=0.03)。切除不能進行・再発大腸癌原発巣におけるMRE11の発現は化学療法感受性や予後予測の指標となる可能性が示唆された。上述の結果は学会発表を通じてブラッシュアップし、英文論文化を検討している。今年度はMRE11の発現と変異に関する知見が得られた。さらに簡便に修復能が推定できるかの検討を行う予定であったが、次年度に開始予定である。2007年から2013年に原発巣の切除がなされた進行再発大腸癌患者のうち、治癒切除不能因子を持つ左側大腸癌58例を対象とした。DSB修復タンパクであるMRE11とRAD51について、治療前の検体を用いて免疫組織化学染色を行い切除不能進行・再発大腸癌における発現を確認した。RAD51、MRE11ともに陰性、RAD51、MRE11のいずれかが陽性の場合、"defevtive pattern"。ともに陽性の場合を"abundant pattern"とする2群に分け、臨床病理学的因子や治療効果との関連を検討した。RAD51, MRE11はそれぞれ陰性群のほうが陽性群にくらべ、標的病変の縮小が得られる結果となった(p<0.001、p=0.029)。COX比例ハザードモデルによる多変量解析ではDSB修復タンパク

発現パターンは単独で予後を規定する因子となり得た(HR3.62, p=0.036)。RAD51、MRE11によるDSB修復タンパク発現パターンは左側大腸癌化学療法の感受性と予後を規定する可能性を示唆した。以上のように左側大腸癌においてはDNA修復タンパク質であるRAD51およびMRE11が制癌剤効果と密接に関連している可能性がある。今後のオーダーメイド医療の発展に役立つ可能性がある。オキサリプラチンなどのDNA鎖内架橋剤は、DNA修復および複製中にDNA二本鎖切断(DSB)を誘導する。転移性または再発性の大腸癌患者78名を対象とした。RAD51およびMRE11の発現を免疫組織化学によって調べ、臨床病理学的因子・化学療法効果との間の関連性を評価した。MRE11およびRAD51陰性症例は腫瘍縮小がより顕著であった。両方のタンパク質の陰性発現またはいずれかのタンパク質の陰性発現を有する症例は有意にPFSが延長していた。DSB修復タンパク質発現陰性の大腸癌症例は、化学療法に対してより感受性があり、DSB修復タンパク質発現は、大腸癌患者にとって有用な予後指標であり得る。相同組み換え修復に関する蛋白発現および変異が化学療法感受性と関連することが、さらに示された。今後は結合因子であるNBS1の検討や補助療法における効果予測を行っていく予定である。消化器外科学本研究は化学療法感受性を目的としているものであるが、現状では至適な染色条件が定まっておらず、評価ができていない。症例の集積解析は進んであり、上述の如く、腫瘍マーカー値による効果予測を投稿した。並行して消化管がんにおける予後不良グループの拾い上げとしてp53の下流で新規Akt抑制経路によりAktを抑制するPHLDA3遺伝子異常の解析とケモカインおよびケモカインレセプターの解析を行った。1では食道癌症例において癌部のPHDLA3高発現症例では全生存期間および無病生存期間が延長していた。2においては胃癌においてCXCL12とCXCR4の同時発現群と単独発現群の生存率にCY1のためR1となったStageIVにおいては同時発現群の予後は極めて不良であった。いずれも査読のある英文誌へ投稿中。11054円の前年度未使用額がある。昨年度に修復能をより簡便に推定できるか否かの検討に着手予定であったが、MRE11にフォーカスを当て、さらに検討することになった。次年度に必要試薬等の購入に充てたい。次年度に試薬等の購入に充てたい。RAD51、MRE11ともに基礎検討を続けており、条件を定め検討する。次年度に免疫染色関連試薬を購入することとした為。引き続き化学療法感受性・不応例の差異を検討していく。
金属―酸化物ナノ材料を複合化した高性能透明導電膜による太陽電池高効率化

前年度において、計画していたCuナノワイヤの合成に成功したため、今年度は、Cuナノワイヤを用いて透明導電膜を形成し特性評価を行った。更に、特性向上および耐久性付加のためにナノワイヤ表面の残存有機物の除去や、金属酸化物による被覆を試みた。得られたナノワイヤを用いて透明導電膜を形成した場合、目標値である酸化インジウムスズの特性(透過率85%、抵抗100Ω/□)に対し、透過率70%、抵抗4000Ω/□程度と非常に低い特性であった。これは、得られたCuナノワイヤのアスペクト比が低く、更にナノワイヤ表面に残存する高分子保護剤が抵抗増加を引き起こしているためであると考えられる。そこで、前年度開発した合成法において、ナノワイヤ成長メカニズムの解析から、ワイヤ成長因子を制御することでナノワイヤのアスペクト比増加に成功した。また表面に残存する高分子保護剤をヒドロキシ酸水溶液を用いて、完全に除去し、ナノワイヤ同士が良好に接触可能な表面処理法を開発した。その結果、透過率70%、4000Ω/□から、透過率86%、抵抗82Ω/□と目標値を上回る特性発現に成功した。特性発現時は、表面処理時に用いたヒドロキシ酸が保護剤となり、即座の特性劣化は見られないが、徐々にワイヤ表面の酸化によって特性が劣化することが明らかとなった。そのため、ZnOを用いた表面被覆を試み、ナノワイヤ表面にZnOの数nmの被覆を達成した。しかし、被覆により耐久性は向上するが、初期の特性が劣化する場合がある。これは、表面被覆時に、ワイヤ同士の接触部を一部酸化させている可能性がある。今後は、耐久性向上および特性向上を達成するため、ナノワイヤ表面に数nm程度の安定な金属膜を形成し、その上に酸化物被覆の検討が必要となる。またアスペクト比については、まだ制御の余地があるため、アスペクト比向上による更なる特性向上も検討が必要である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成29年度は、低環境負荷なCuナノワイヤの合成を達成した上で、形状および表面吸着物を制御することでナノワイヤから得られる透明導電膜の性能を向上させることを目的として研究開発を行った。既存のCuナノワイヤの合成法では、有機溶媒、高温、高圧、毒性の高い試薬を必要とする手法が主流であるが、水系、室温付近、大気圧環境下において、塩化銅錯体を、ビタミンCであるアスコルビン酸によって還元し、塩素イオンおよびポリビニルピロリドンが表面保護剤となりCuナノワイヤの合成する、低環境負荷な合成法の開発に成功した。Cuナノワイヤから形成される透明導電膜の性能は、Cuナノワイヤのアスペクト比(直径に対する長さの比)に大きく依存し、高アスペクト比なナノワイヤが求められる。合成反応機構を解析した際に、本合成系では、溶存酸素と溶存酸素とアスコルビン酸の反応から生成する過酸化水素によって、Cuナノワイヤおよび還元剤であるアスコルビン酸が酸化され、ナノワイヤのアスペクト比が低くなることを明らかとした。そこで、不活性ガスによる溶存酸素の除去等によって、Cuナノワイヤの成長中における酸化反応を抑制することで、アスペクト比を向上することに成功し、直径120 nm程度、長さ36 um程度のCuナノワイヤの合成を達成した。更に、本反応系から得られたCuナノワイヤは、表面にポリビニルピロリドンが残存することによって、低温熱処理における透明導電膜形成時には接触抵抗が増加する。そこで、クエン酸を用いた新規表面処理によって、ポリビニルピロリドンの除去および、クエン酸による再被覆を達成した。クエン酸は200°C以下の加熱によって分解するため、低温熱処理における透明導電膜形成時には分解し、透明導電膜の抵抗を改善することが可能となった。平成29年度はCuナノワイヤの低環境負荷の合成を達成した後、形状、表面制御による透明導電膜の性能向上を目的としており、当初の計画通りの目的を達成しているため、おおむね順調に進展していると評価した。

しかし、被覆により耐久性は向上するが、初期の特性が劣化する場合がある。これは、表面被覆時に、ワイヤ同士の接触部を一部酸化させている可能性がある。今後は、耐久性向上および特性向上を達成するため、ナノワイヤ表面に数nm程度の安定な金属膜を形成し、その上に酸化物被覆の検討が必要となる。またアスペクト比については、まだ制御の余地があるため、アスペクト比向上による更なる特性向上も検討が必要である。平成30年度は、Cuナノワイヤと酸化物ナノ材料を複合化することで、太陽電池応用に適した高性能な複合透明導電膜の形成を目的としている。そのため、酸化物との複合形態制御、酸化物へのドーピングによって、太陽電池に適した透明導電膜を形成し、更に、性能についても向上させる予定である。ただし、Cuナノワイヤのアスペクト比、表面保護剤についても、未だ向上の余地は残されているため、複合透明導電膜の性能を確認しながら、酸化物だけでなく、Cuナノワイヤの形状や表面制御についても引き続き検討することで、更なる優れた透明導電膜の開発を試みる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
食塩感受性高血圧におけるナトリウム代謝関連遺伝子多型の病態的意義

ナトリウム代謝に関連する腎曲尿細管サイアザイド感受性Na-Cl共輸送体(TSC)の機能異常は、高レニン血症を呈するGitelman症候群として知られており食塩感受性高血圧の鏡像と考えられている。食塩感受性高血圧の遺伝的背景の解明のためGitelman症候群36例についてTSC遺伝子解析を行った。その結果、24例に19変異が検出され、その中でR261C、N406H、A523T、M6721、R1009Q、N1014K、エクソン9の1塩基欠失(3C/2C)、エクソン16の1塩基欠失(5C/4C)の8変異はこれまで報告されていない新規の変異であった。36例中、ホモ型+コンパウンドヘテロ型が1例、ホモ型が8例、、コンパウンドヘテロ型が13例、ヘテロ型が2例であった。エクソン16の1塩基欠失(5C/4C)を認めた5例は、いずれも北東北地域で検出されており、地域により特定の変異が集積している可能性が示唆された。連関研究では、若年高血圧32例と高齢で正常血圧を示す20例で、検出されたTSC変異と2711G/A(R904Q)多型についてPCR-RFLP法で解析を行った。両群で上記変異は認められず、また2711G/A多型についても遺伝子型の頻度に差を認めなかった。さらに、低K血症におけるTSC遺伝子の変異検出頻度を明らかにするため、地域住民1,407例のうち血清K値が3.5mmol/l未満の26例について同様にTSC遺伝子解析を行った。その結果、T180K、L849H、R919Cの3変異が検出され、うちコンパウンドヘテロ型が1例、ヘテロ型が5例であり、変異検出頻度は23%で、変異型アリルの検出頻度は13.5%であった。今後、さらにTSC以外のNaCl再吸収機能を介して血圧調節に関与する共輸送体・チャネル遺伝子多型の食塩感受性高血圧における病態的意義について検討する必要が示唆された。ナトリウム代謝関連遺伝子である腎曲尿細管サイアザイド感受性Na-Cl共輸送体(TSC)の機能異常は、高レニン血漿を呈するGitelman症候群として知られており食塩感受性高血圧の鏡像と考えられている。したがって、食塩感受性高血圧の遺伝的背景の解明にはTSCの解析が欠かせない。今年度はGitelman症候群やBartter症候群を疑われる臨床例についてTSCの遺伝子解析を行う機会を得た。対象は全国6施設よりTSC遺伝子解析を依頼された低K血症、低マグネシウム血症、代謝性アルカローシス、高レニン血漿等を呈した11症例および一部その家族である。BigDye Terminator法によるPCRダイレクトシーケンス法によりイントロンの一部を含む26エクソン全ての塩基配列を決定し、健常塩基配列と比較し変異を検出した。PCR-RFLP法等により変異塩基配列の確認を行った。