hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ネパール・テライ低地におけるヒ素汚染の実態とその対策に関する研究

また、地質構造に関しては、平成23年度に引き続き、調査地域内数か所に観測井戸を掘削し、ヒ素濃度と地質・地下水環境との関係を調査した。(研究分担者:濱田浩美、谷口智雅、駒井武、研究協力者:大岡健三)3ヒ素汚染された地下水を利用している住民を対象とした実態調査:平成23年度に調査地域内の約20集落において、飲料水・生活用水等についての意識、井戸の利用形態・対策等に関する聞き取り調査を実施した。平成24年度には、その結果について解析した(研究分担者:谷地隆、松尾宏)4ヒ素汚染対策:雨水を利用したヒ素汚染対策の研究に取り組んだ。平成23年度に設置した雨水利用装置の改修および新規実験装置を設置した。(研究代表者:中村圭三)これらの成果については、日本地理学会秋季大会、春季大会で発表した。平成26年度は、最後の現地調査となるため、継続したデータ収集を実施するとともに、調査内容の補足確認作業を行った。また、これまでの調査研究の成果について、現地住民に対する報告会、カトマンズの研究機関関係者に対する報告会を開催した。その具体的内容は、次の通りである。(1)調査地域における気象・気候とヒ素汚染の実態およびその原因に関する調査:1気象・気候に関する調査:ピパラの小学校校庭に設置した気象ステーションにより、総合気象観測を実施。また、屋根・壁面の素材の異なる3種類の家屋において、室内気候に関する観測を実施した。(研究代表者:中村圭三、研究分担者:松本太)2地下水動態および水質調査:調査地域内の全集落において、主要なポンプ井戸および開放井戸について、現地で測定した。また、ヒ素やその他の成分につては、サンプリングの後に日本で分析した。(研究分担者:濱田浩美)3地質構造に関する調査:調査地域内の2ヵ所に観測井戸を各1掘削し、ヒ素濃度と地質・地下水環境との関係について調査した。(研究分担者:駒井武、大岡健三)(2)ヒ素汚染された地下水利用住民を対象とした実態調査:調査地域内の2集落において、飲料水・生活用水などについての意識、井戸の利用形態・対策に関する追調査を実施した。(研究分担者:谷地隆、松尾宏)(3)ヒ素汚染対策:鉄共沈法、その他によるヒ素汚染対策の研究に取り組んだ。(研究分担者:駒井武)(4)調査研究成果報告会:調査地Manariの集会所において、現地住民を対象とする報告会を開催した。また、カトマンズでは、ENPHOの会議室において、在ネパール日本大使館、中央気象台、ENPHO、地下水技術者などの参加を得て、英語による報告会を開催した。これらの研究成果については、日本地理学会秋季学術大会(富山大学)、社会地質学会(日本大学)で発表した。著者らのテライ低地のナワルパラシ郡における2007年からの調査においては、高濃度のヒ素が極めて局所的に検出された。また、井戸の深さ13mから23m前後までの還元状態が強い層で、高濃度のヒ素が検出された。これらの原因としては、地下の帯水層の深さ・地質構造などが大きく影響しているためと推測された。
視床下部及び下垂体に存在する物質による下垂体機能の調節

近年、C末端側にRFamide構造を持つ神経ペプチドが、ほ乳類、鳥類、魚類などの脊椎動物の脳から単離・精製されている。そのペプチドの役割は種によって異なる場合が多い。筆者は、ウシガエル視床下部よりRFamide構造を持つペプチドの単離に成功した。このぺプチドの分布を免疫組織学的に調べたところ、正中隆起部に軸索を伸ばしており、下垂体ホルモンの放出におよぼす影響を調べたところ、このペプチドには下垂体から成長ホルモン(GH)の放出を促進する作角があることが分かった。我々はこの新規ペプチドをその作用からfrog growth hormone releasing Peptide略して「fGRP」とした。更にfGRPをコードするcDNAのクローニングを行った結果、fGRPの前駆体にはfGRPと相同性のある三つのペプチドの存在が示唆された。あらためて視床下部にそれらのペプチドが存在するか否かを解析した結果、その存在を確認した。それらはfGRP-related peptide(fGRP)1、2および3と命名された。それらのペプチドのうちfGRP-RP2にはウシガエル下垂体よりfGRPと同様にGHおよびプロラクチンの放出を促進する活性があることが明らかになった。今回ウシガエルで甲状腺刺激ホルモン(TSH)の微量測定法が開発されたことにより、fGRPとfGRP-RP群の、ウシガエル下垂体によるTSH放出におよぼす影響を調べたところ、fGRP-RP3はTSHの放出を抑制し、fGRPおよびfGRP-RP2はTSHの放出を促進することが分かった。さらに、この二つのペプチドによるTSH分泌促進効果はfGRP-RP3によって抑制されることも確かめられた。以上の結果から、一群のRFamideペプチドはウシガエル下垂体ホルモンの分泌調節を行っている重要なペプチドの一つと考えられる。ウシガエル視床下部よりRFamide構造を持つペプチドの精製を試みた。その結果、12個のアミノ酸からなるC末端側にRFamide構造を持つペプチドが単離された(Koda et al.,2002)。このペプチドに対する抗体を用いてウシガエル視床下部を免疫組織学的に調べたところ、免疫陽性細胞体はSCNにあって、その軸索を下垂体門脈までのばしていることがわかった。そこで、このRFamide構造を持つペプチドのウシガエル下垂体のホルモン分泌に及ぼす影響を調べた。このペプチドは解離下垂体細胞からのGHの放出を濃度依存的に促進した。またこのペプチドを静脈あるいは腹腔に投与しても仔ガエルおよび成体カエルの循環血液中のGHの量を増加させることも明らかにした。なお、GHの放出効果を持つこのペプチドはほかの下垂体前葉ホルモンであるPRL, LH, FSHの放出には影響を及ぼさなかった。我々はこのRFamideペプチドをGrowth hormone releasing Peptide "fGRP"と命名した。次にこのペプチドをコードしているcDNAの配列を決定した。得られたcDNAは221個のアミノ酸残基からなるタンパクをコードし、予測されるアミノ酸配列から、fGRPのほかにLPXRFamide構造を持つ配列が三つ含まれることがわかった。そこで、抗体カラムおよび質量分析をもちいて、これらLPXRFamideをC末端にもつ3つのペプチドが実際にウシガエル視床下部に存在することを証明した(Ukena et al.,2002)。次に、それぞれのペプチドがウシガエル下垂体前葉ホルモンの分泌に及ぼす影響を調べた。その結果、その内のひとつ(YLSGKTKVQSMANLPQRF-NH2)はGHおよびPRLの放出を濃度依存的に促進し、また仔ガエルに直接投与すると循環血液中のGHおよびPRLの濃度を上昇させることが分かった。
Cycle-to-Cycle制御によるFES歩行再建手法の開発

実用的で有効性の高いCycle-to-Cycle制御による閉ループFES歩行制御手法を開発するための研究を行い,本年度は以下の成果を得た.(1)筋骨格モデルを,股関節も制御可能にするように改良し,さらに,両側下肢の運動を表現できるようにして,片麻痺者を想定したモデルシミュレーションを実行可能にした.これにより,片麻痺者の健側を健常者の歩行動作計測から得た関節角度軌跡をもとに動作させながら,遊脚期のFES制御を検討することが,計算機シミュレーションで可能になった.(2)上記の改良した筋骨格モデルを用いた計算機シミュレーションにより,cycle-to-cycle制御による歩行の遊脚期のFES制御を,ファジー制御器を用いることで比較的容易に実現できることを示した.また,cycle-to-cycle制御で必要となる各筋への刺激タイミング表の設計指針を計算機シミュレーションで検討した.健常者の歩行中の筋電図(EMG)のパターンだけではFES制御は困難であり,筋の機能や筋骨格系の運動学的な知見を反映させて刺激タイミング表を作成することが有効であることを示した.(3)製作したプログラマブル電気刺激装置について,ポータブル化を考慮して新しく設計した刺激回路による電気刺激の効果を試験した.運動発現のための刺激効果は十分であったが,パルス振幅の安定性と,刺激データやセンサ計測データの通信速度の改善が必要であったことから,刺激装置内のマイクロコントローラのプログラム等を修正し,実用的に使用できるように改善した.(4)ジャイロを用いた簡便な下肢関節角度の計測センサの製作,下肢運動制御実験用器具の設計・製作を行い,上記の刺激装置とあわせて,下肢FES制御の実験システムを構築した.健常者での基礎実験を通して,実験システムの評価を行い,充分機能することを確認した.実用的で有効性の高いCycle-to-Cycle制御による閉ループFFS歩行制御手法を開発するための研究を行い,本年度は以下の成果を得た.(1)FES制御に利用する筋骨格モデルの検討を行い,筋・骨格系の有する様々な非線形性を含めて,トルク発生器として筋骨格系を記述したモデル構造として構築した.これを,モデルパラメータが得られる上肢に適用して,健常被験者での閉ループFES制御の結果と比較した結果,実験的にみられた特徴的な点を計算機シミュレーションにより表現できることを確認した.この筋骨格モデルを応用することで,以前に構築した片麻痺者のFES歩行シミュレーションモデルを改良した.(2)上記の改良した筋骨格モデルを用いた計算機シミ子レーrションにより,ファジー制御器の制御能力を検討した.最初に,膝関節の1関節制御において,初期刺激データの生成能力,筋疲労に対する補償能力が,PID制御器よりも優れていることを示した.次に,膝関節と足関節の2関節制御において,筋骨格系の特性が異なる場合に制御が適切に行えなくなったことから,1関節の動作制御に用いたファジー制御器を一般的に利用できないことが明らかとなった.これに対して,ファジー制御器の出力変数を自動で調整する機能を追加し,対象とする患者の筋骨格系の特性が異なった場合でも,安定に制御できるファジー制御器を実現可能であることを確認した.(2)携帯型電気刺激装置の開発プログラマブル刺激装置の仕様を決定し,ポータブル化を実現するためのシステム設計を行った.刺激出力部をモジュール化することで,制御器開発と実験とを効率的に行えるようにし,また,刺激データの時分割処理により小型化を図ることとした.実用的で有効性の高いCycle-to-Cycle制御による閉ループFES歩行制御手法を開発するための研究を行い,本年度は以下の成果を得た.(1)筋骨格モデルを,股関節も制御可能にするように改良し,さらに,両側下肢の運動を表現できるようにして,片麻痺者を想定したモデルシミュレーションを実行可能にした.これにより,片麻痺者の健側を健常者の歩行動作計測から得た関節角度軌跡をもとに動作させながら,遊脚期のFES制御を検討することが,計算機シミュレーションで可能になった.(2)上記の改良した筋骨格モデルを用いた計算機シミュレーションにより,cycle-to-cycle制御による歩行の遊脚期のFES制御を,ファジー制御器を用いることで比較的容易に実現できることを示した.また,cycle-to-cycle制御で必要となる各筋への刺激タイミング表の設計指針を計算機シミュレーションで検討した.健常者の歩行中の筋電図(EMG)のパターンだけではFES制御は困難であり,筋の機能や筋骨格系の運動学的な知見を反映させて刺激タイミング表を作成することが有効であることを示した.(3)製作したプログラマブル電気刺激装置について,ポータブル化を考慮して新しく設計した刺激回路による電気刺激の効果を試験した.運動発現のための刺激効果は十分であったが,パルス振幅の安定性と,刺激データやセンサ計測データの通信速度の改善が必要であったことから,刺激装置内のマイクロコントローラのプログラム等を修正し,実用的に使用できるように改善した.(4)ジャイロを用いた簡便な下肢関節角度の計測センサの製作,下肢運動制御実験用器具の設計・製作を行い,上記の刺激装置とあわせて,下肢FES制御の実験システムを構築した.健常者での基礎実験を通して,実験システムの評価を行い,充分機能することを確認した.
Weil-Petersson計量とTakhtajan-Zograf計量の応用

W.-K. To氏とL. Weng氏の共同研究で本質的な進展があった.2008年に出版された彼らと共著の論文において、Takhtajan-Zofraf計量のモジュライ空間の境界近傍における漸近挙動の評価を初めて与えた.類似の計量であるWeil-Petersson計量の漸近挙動と比較した時,Takhtajan-Zograf計量の方が真に小さいオーダーで振る舞うことを突き止めた.しかし、漸近挙動の評価を与えただけで、真のオーダー評価はいまだ未解決の問題として残されていた.今回は現在のところ上からの評価のみではあるが、Takhtajan-Zograf計量の漸近挙動の最良と思われる評価に改良することが出来た.W.-K. To氏とL. Weng氏の共同研究で本質的な進展があった.2008年に出版された彼らと共著の論文において、Takhtajan-Zofraf計量のモジュライ空間の境界近傍における漸近挙動の評価を初めて与えた.類似の計量であるWeil-Petersson計量の漸近挙動と比較した時,Takhtajan-Zograf計量の方が真に小さいオーダーで振る舞うことを突き止めた.しかし、漸近挙動の評価を与えただけで、真のオーダー評価はいまだ未解決の問題として残されていた.今回は現在のところ上からの評価のみではあるが、Takhtajan-Zograf計量の漸近挙動の最良と思われる評価に改良することが出来た.Takhtajan-Zograf計量の漸近展開を研究テーマとしているが,今年度はそれをさらに精密化する試みとして、リーマン面が退化するときのEisenstein級数の漸近挙動を以前より詳しく解析することに成功し、論文として出版した。証明の詳細は次のようである。リーマン面を一意化するフックス群のある点への作用を軌道と呼ぶが、一定距離内の軌道点を数える軌道関数を導入し、軌道関数を用いてEisenstein級数を表す方法考案した。リーマン面が退化するときの軌道関数の評価式を用いて退化するEisenstein級数の上からと下からの新しい評価式を与えた。「リーマン面の退化の位相的なタイプによりTakhta jan-Zograf計量の振る舞いが異なる」と予想しており、上記の結果はその後押しとなるものと考えられる。一方、プラハで開かれた国際数理物理学会議に出席し、函数論と物理学に関連する最新の研究成果を学んだ。初めて知り合いになった数理物理学の研究者と議論を交わすことが出来たことは、予想外の成果であった。また、京都のNevannlinna Colloquiumに出席し、多くの研究成果を学び、海外の研究者との議論を交わすことが出来て、大変有意義であった。多変数函数論葉出シンポジウムで講演し、代表者の研究成果に対して興味を持つ研究者と有意義な議論が出来た。箱根で行われた函数論サマーセミナーには指導院生を参加させ、最近の国内における最新の研究成果について資料を収集することが出来た。2008年のTo氏,Weng氏との共著論文において,Takhtajan-Zograf計量のモジュライ空間の境界挙動の評価式を与えた.2010年10月の九大出張で再度両氏と研究を続け,境界挙動の上からの評価を最良と思われる評価に改良することに成功した.そこで用いた手法はWolpertによる退化するリーマン面の双曲計量の退化公式を応用するものである.やや複雑な非線形微分方程式の解が最大値の原理を満たすことを示すことにより,新しい評価式を得ることが出来たのである.これについては現在論文を作成中である.一方で境界挙動の下からの評価を改良することは,今回は出来なかった.今後も継続して取り組んでいきたい,この結果を含めてここ数年の代表者のTakhtajan-Zograf計量についての成果を,ドイツのOberwolfach数学研究所で紹介し,出席者と有意義な議論が出来たまた,リーマン面の退化族に対するEisenstein級数の退化挙動のより詳しい評価式を与えた論文を出版することが出来た.この結果はTakhtajan-Zograf計量のL2-コホモロジーを決定するために不可欠な道具になると思われる韓国高等研究所で代表者の最近の成果を紹介する講演を行い,初めて会う欧米の研究者と有意義な議論が出来た.京大数理解析研究所では,Weil-Petersson幾何の計量幾何学的研究の近年の進展について包括的な講演を行った.複素幾何学の優れた研究者と議論することが出来たのは,貴重な経験となった2008年のTo氏,Weng氏との共著論文において,Takhtajan-Zograf計量のモジュライ空間の境界挙動の評価式を与えた.2010年10月の九大出張で再度両氏と研究を続け,境界挙動の上からの評価を最良と思われる評価に改良することに成功した.そこで用いた手法はWolpertによる退化するリーマン面の双曲計量の退化公式を応用するものである.やや複雑な非線形微分方程式の解が最大値の原理を満たすことを示すことにより,新しい評価式を得ることが出来たのである.これについては現在論文を作成中である.一方で境界挙動の下からの評価を改良することは,今回は出来なかった.今後も継続して取り組んでいきたい.この結果を含めてここ数年の代表者のTakhtajan-Zograf計量についての成果を,東大の「リーマン面の位相幾何学」で紹介し,出席者と有意義な議論が出来た.

また、Weil-Peterson幾何学についてのS.A.Wolpert氏の著書の内容を紹介した書評記事を日本数学会の雑誌'数学'に掲載した.今年度は、W.-K. To氏とL. Weng氏の共同研究で本質的な進展があった.2008年に出版された彼らと共著の論文において、Takhtajan-Zofraf計量のモジュライ空間の境界近傍における漸近挙動の評価を初めて与えた.類似の計量であるWeil-Petersson計量の漸近挙動と比較した場合、Takhtajan-Zograf計量の方が真に小さいオーダーで振る舞うことを突き止めた.しかし、漸近挙動の評価を与えただけで、真のオーダー評価はいまだ未解決の問題として残されていた.今回は現在のところ上からの評価のみではあるが、Takhtajan-Zograf計量の漸近挙動の最良と思われる評価に改良することが出来た.その証明は、以前からある道具では出来ず、新しい手法の開発が必要であった.リーマン面の退化が起こる単純閉測地線の近傍領域において、2008年に導入にした試験アイゼンシュタイン級数とリーマン面が内在的にもつアイゼンシュタイン級数の商関数が満たす微分方程式を考察し、以前より精密な解析が出来るようになったことが、鍵となっている。この結果については論文を準備中である。さらに下からの評価を最良のオーダー評価まで改良出来るかどうか、現在さまざまなアプローチを試みている.今後の応用も期待されると考えている.以前の結果を改良することに成功したが、なお検討を重ねている状態であるため、執筆はまだである。24年度が最終年度であるため、記入しない。共同研究者と直接会い、議論を進めていく必要がある。
Lymphatic chemotherapy によるリンパ節転移制御法の開発

頭頸部癌の最大の予後因子である転移リンパ節の制御にリンパ管を利用したlymphatic chemotherapyにより低侵襲な治療の確立を試みた。方法:舌癌(cT3N2bM0)に手術1週間前に抗癌剤CDDPを動注した。転移リンパ節の検出率と抗癌剤濃度を測定し、有効性を検討した。結果:CDDP濃度は転移リンパ節が非センチネルリンパ節より有意に高く、転移リンパ節の検出率はICG蛍光法が89%であった。治療効果は全転移巣でアポトーシスを認め、PRが64%であった。結論:原発巣に動注した抗癌剤が転移リンパ節に効率的に移行し、臓器温存だけでなく予後の改善にも有効と考えられた。研究要旨:頭頸部癌の最大の予後因子である転移リンパ節の制御にセンチネルリンパ節(SN)理論に基づきリンパ管を利用したlymphatic chemotherapy(LC)を頭頸部癌で確立し、侵襲を与えずに、転移リンパ節に持続的に強力な治療効果を発揮する治療の実用化を目指した基礎研究である。ヌードマウスに口腔癌を作成後Doxilを投与し、1週後血液、舌、リンパ節(頸部、縦隔、腋窩)、肝、脾のADM濃度を測定する。血液中濃度はコントロール群の11%で生体侵襲は少なく、リンパ節内濃度は高濃度に維持されていた。SN理論に基づく頭頸部癌のTargeting Chemothearpyの可能性が高い。目的:原発巣にリンパ指向性の高い抗癌剤(ADMをリポゾーム化したDoxil)を投与し、リンパ管経由で転移リンパ節を効率良く治療し、従来の手術を省略し、予後を向上させるDDSの確立である。研究方法:口腔癌のモデルをヌードマウスに口腔癌の培養株KB cellを接種し作成した。ADMをリポゾーム化したDoxilを8mg/kgを局所投与した。コントロールとして従来のADMを同量投与した。1週後血液、舌、リンパ節(頸部、縦隔、腋窩)、肝、脾のADM濃度を測定した。結果:抗癌剤投与1週後の血液中の濃度はコントロール群が15.8μg/mlに対してDoxilは1.73μg/mlであった。舌癌中の濃度はそれぞれ、Oと0.3μg/gで、頸部、腋窩、縦隔のリンパ節はコントロール群がすべてOであったのに対して、Doxil群はそれぞれ2.5,2.27、2.07μg/gと高濃度であった。肝と脾も同様にコントロール群はOに対して、Doxil群はそれぞれ0.41、1.61μg/gであった。色素(ICG)を舌癌中に投与し、リンパ管とSN節を確認した。考察:リポゾーム化したDoxilはリンパ指向性が高く、血液濃度はコントロールの11%しかなく、侵襲の軽減が期待された。抗癌剤はSN理論に基づきリンパ管を経由してリンパ節転移巣に効率良く移行した。しかもリポゾーム化した抗癌剤はリンパ節内に長期的に滞留し効果を発揮した。SN理論によるlymphatic chemotherapyを応用した理想的なTargeting Chemothearpyの可能性が期待できる。結論:リポゾーム化した薬剤の局所投与は血中への移行は軽度で、侵襲を軽減しながらリンパ管経由で転移リンパ節に1週後でも高濃度に滞留し、最大の予後因子である転移リンパ節を制御できる可能性がある。血中濃度はコントロール群の11%で生体侵襲は少なく、リンパ節内濃度は高濃度に維持されていた。目的:原発巣にリンパ指向性の高い抗癌剤Doxil(ADMのリポゾーム化)を投与し、リンパ管経由で転移リンパ節を効率良く治療し、予後を向上させるDDSの確立である。研究方法:ヌードマウスに口腔癌の培養株KB cellを接種し、Doxil18mg/kgを局注した。

結果:血中濃度はコントロール群が15.8μg/mlに対してDoxilは1.73μg/mlであった。舌癌中の濃度はそれぞれ、0と0.3μg/gで、頸部、腋窩、縦隔のリンパ節はコントロール群が全て0に対して、Doxil群はそれぞれ2.5,2.27、2.07μg/gと高濃度であった。肝と脾も同様にコントロール群は0に対して、Doxil群はそれぞれ0.41、1.61μg/gであった。色素(lCG)を舌癌に注入し、リンパ管とSN節を確認した。考察:リポゾーム化した薬剤はリンパ指向性が高く、血液濃度はコントロールの11%で、侵襲の軽減が期待された。抗癌剤はSN理論に基づきリンパ管を経由してリンパ節転移巣に効率良く移行した。リポゾーム化した抗癌剤はリンパ節内に長期間滞留し効果を発揮した。SN理論によるLCを応用した理想的なTargeting Chemothearpyの可能性が期待できる。結論:リポゾーム化した薬剤の局所投与は血中への移行は軽度で、侵襲を軽減しリンパ管経由で転移リンパ節に高濃度滞留し、転移リンパ飾を制御できる可能性がある。研究要旨:頭頸部癌の最大の予後因子である転移リンパ節の制御にセンチネルリンパ節(SN)理論に基づくリンパ管を利用したlymphatic chemotherapy(LC)を頭頸部癌で確立し、低侵襲に、転移リンパ節に強力な治療効果を発揮する治療の実用化を目指した基礎研究である。ヌードマウスに口腔癌を作成後リポゾーム化したCDDPとADMを投与し、1週後血液、舌、リンパ節(頸部、縦隔、腋窩)の抗癌剤濃度を測定。血中濃度はコントロール群の11%で、リンパ節濃度は高濃度であった。SN理論に基づくTargetingChemothearpyの可能性が高い。目的:原発巣にリンパ指向性の高いリポゾーム化した抗癌剤を投与し、リンパ管経由で転移リンパ節を効率良く治療するDDSの確立。研究方法:ヌードマウスに口腔癌KB cellを接種し、抗癌剤を局注した。コントロールとして従来のADMとCDDPを同量投与した。1週後血液、舌、リンパ節(頸部、縦隔、腋窩)のADM,CDDP濃度を測定。結果:血中濃度はコントロール群(15.8μg/ml)に比べリポゾーム群(1.73μg/ml)は有意に少なかった。舌癌濃度はそれぞれ0と0.3μg/g、頸部、腋窩、縦隔のリンパ節はコントロール群が全て0に対し、リポゾーム群はそれぞれ2.5,2.27、2.07μg/gと高濃度であった。ICG色素を舌癌に注入し、リンパ管とSNを確認した。大きな転移巣にリンパ管閉塞例があった。考察:リポゾーム化した薬剤はリンパ指向性が高く、血中濃度はコントロールに比べ低く、低侵襲治療が期待された。抗癌剤はSN理論に基づきリンパ管を経由でリンパ節転移巣に効率良く移行した。抗癌剤はリンパ節に長期間滞留し効果を発揮した。結論:リポゾーム化した薬剤の局所投与は、リンパ管経由で転移リンパ節に高濃度滞留した。低侵襲に転移リンパ節を制御できる可能性がある。大きなリンパ節転移例ではリンパ管の閉塞している症例もあり、局所投与のLymphatic chemotherapyの効果的でない症例がある。これらの大きなリンパ節転移例に対して抗癌剤を経動脈的投与例では抗癌剤が転移リンパ節に多く集積し、治療効果がえられている。原因は転移リンパ節は輸入リンパ管を複数もっているので、閉塞した場合でも他の輸入リンパ管を経由して、抗癌剤が集積していると考えている。臨床的に転移を認める症例には従来の局所投与に比べて動注法が優れていた。
フェムト秒光パルス整形技術を用いた励起状態量子波束の時間発展制御に関する研究

本研究の目的は、系の励起状態量子波束を自由に制御できるようなフェムト秒光パルス(tailored femtosecond optical pulse)の発生法を開発すること、ならびに、得られたtailored femtosecond optical pulseを用いて、現在までに行ってきたポンプ・プローブ測定技術を発展させた、系の励起状態量子波束の制御を行うことである。本年度は、1.2次元空間位相変調器を用いたフェムト秒光パルスの同時異波形整形実験、2.整形フェムト秒光パルスによる励起状態量子波束運動制御、特にコヒーレント・フォノン選択励起の計算機実験を行った。・1.まず、2次元空間位相変調器を用いたフェムト秒光パルスの同時異波形整形実験を行った。円筒レンズ対により一方向(x方向とする)に伸びた形でコリメートしたフェムト秒レーザーパルスを、回折格子、円筒レンズからなるフーリエ光学系を用いて、x方向と直交するy方向に周波数分解することにより、x方向には空間的に、y方向には周波数分解された2次元的ビームができる。この2次元的ビームの各点において、2次元空間位相変調器を用いて、異なる位相変調を加えることにより、フェムト秒光パルスを同時に、複数の異波形に整形することに成功した。これは、広帯域フェムト秒光パルスを切り出した後、2次元波形整形する、多波長同時波形整形の基礎となる実験結果である。・2.波形整形したフェムト秒光パルスを、ある物質系にポンプ・プローブタイプの構成で入射した際の、コヒーレント・フォノン選択励起の計算機実験を行なった。その結果、入射ポンプフェムト秒パルスの繰返し周期を変えることにより、スペクトル・フィルタリングの効果で選択励起が効率よく行なえることを明らかにした。また、コヒーレント・フォノン発生に関する、入射ポンプパルスのパルス幅依存性についても検討を行なった。本研究の目的は、系の励起状態量子波束を自由に制御できるようなフェムト秒光パルス(tailored femtosecond optical pulse)の発生法を開発すること、ならびに、得られたtailored femtosecond optical pulseを用いて、今まで行ってきたポンプ・プローブ測定技術を発展させた、系の励起状態量子波束の制御を行うことである。本年度は、1.空間位相変調器を用いたフェムト秒光パルスの位相補償・波形整形の計算機実験、2.整形フェムト秒光パルスによる励起状態量子波束運動制御の計算機実験を行った。・1.まず、空間位相変調器を用いたフェムト秒光パルスの位相補償によるパルス圧縮計算機実験を行った。この方法は、非線形ファイバーを伝播したフェムト秒光パルスの位相補償に、従来の回折格子対を用いるのではなく、空間位相変調器を用いる。従来法は2次の位相補償した行えないが、本方法は、任意の位相に対し位相補償を行うことができるという利点をもち、その圧縮効率も向上している。さらに、圧縮後のフェムト秒光パルスを波形整形することにより、30THzの繰り返し周波数を持つ光パルス列の作製も可能であることを示した。・2.波形整形したフェムト秒光パルスを、ある物質系にポンプ・プローブタイプの構成で入射した際、励起状態の量子波束の運動がどのようになるかを計算機実験により解析した。その結果、光パルスのチャープおよびポンプ・プローブの遅延時間が励起状態の量子波束の運動に影響をあたえ、これら二つのパラメータを変化させることちより、励起状態波束制御が可能であることを明らかにした。
受け手の動きに適応した運動視差を再現できる高臨場感3次元画像伝送システムの開発

本研究では,現実の世界を投影した画像において,受け手の動きに適応した運動視差を再現する方法について研究を行った.これは,現実の世界の実写に基づく仮想現実感システム,すなわち,運動視差を再現できる立体テレビジョンシステムの実現に向けての基礎研究と言える.具体的には,コンピュータビジョンの技術を画像伝送に活用し,比較的少数のカメラで撮影した画像から多数のカメラでの撮影状況を仮想的に再現する方法,つまり3次元情報の獲得とそれを用いた画像生成方法を新しく提案した.また,高度の臨場感を与えることのできる3次元画像伝送方式を開発し,そのプロトタイプシステムを構築した.これらの研究成果の概要を以下に示す.1.カメラマトリクス・ステレオ法による奥行き情報の獲得:カメラをマトリクス状に並べることによって得られた画像から奥行き情報を得るために,多眼ステレオ法の基本的原理,3次元画像の質を左右する物体の隠れ境界付近の精度の向上方法などを明らかにした.3.顔画像を目的とした任意方向からの見え方画像の生成:詳細な3次元計測を行うことなしに,任意の方向から見た場合の顔画像を生成する方法を提案した.4.3次元画像メディアのためのコンピュータビジョン技術:3次元画像メディアの構築に必要となる,3次元シーンの復元方法等の基本的な技術について新しい方法を提案した.本研究では,現実の世界を投影した画像において,受け手の動きに適応した運動視差を再現する方法について研究を行った.これは,現実の世界の実写に基づく仮想現実感システム,すなわち,運動視差を再現できる立体テレビジョンシステムの実現に向けての基礎研究と言える.具体的には,コンピュータビジョンの技術を画像伝送に活用し,比較的少数のカメラで撮影した画像から多数のカメラでの撮影状況を仮想的に再現する方法,つまり3次元情報の獲得とそれを用いた画像生成方法を新しく提案した.また,高度の臨場感を与えることのできる3次元画像伝送方式を開発し,そのプロトタイプシステムを構築した.これらの研究成果の概要を以下に示す.1.カメラマトリクス・ステレオ法による奥行き情報の獲得:カメラをマトリクス状に並べることによって得られた画像から奥行き情報を得るために,多眼ステレオ法の基本的原理,3次元画像の質を左右する物体の隠れ境界付近の精度の向上方法などを明らかにした.3.顔画像を目的とした任意方向からの見え方画像の生成:詳細な3次元計測を行うことなしに,任意の方向から見た場合の顔画像を生成する方法を提案した.4.3次元画像メディアのためのコンピュータビジョン技術:3次元画像メディアの構築に必要となる,3次元シーンの復元方法等の基本的な技術について新しい方法を提案した.任意の視点からの画像を予測,生成する方法に関して,本年度は以下のような3つの研究を行ない,以下のような結果を得た.1.高精度カメラ姿勢制御装置(本補助金で備品として購入)に搭載したカメラにより,2次元カメラアレイを仮想的に構成した.このカメラアレイカメラアレイによって得られた画像を用いて,情景の3次元情報を精度良く推定する手法を開発した.この方法では,従来のステレオ視の原理を拡張し,物体の隠れなどが生じている場合にも,非常に精度良く奥行きを計測することができる.これにより,任意の視点から見た場合に得られる画像を一枚の画像とその画像上での各点の奥行き及び少量の補償データから近似できることが明らかになった.2.得られた予測画像を受け手の動きに合わせて切替えながら提示するシステムを実験的に構成し,システムの大まかな動作実験を行なった(画像の投影システムを本補助金から備品として購入).それを用いて,撮像時の条件,スクリーンのサイズ,その他のパラメータと受け手の受ける臨場感(没入感など),疲れ易さ,その他の印象等との関係を調べた.これにより,実際に3次元画像伝送システムを構成するための設計基準について調査している段階である.3.物体が回転するような場合に対して,任意の2方向の視点から撮影した画像から,他の視点から見える画像を推定するための原理,方法について明らかにした.具体的には,複数方向の視点から撮影した画像間で特徴点の対応づけを行ない,任意の視点からの特徴点の位置を推定する.次に,物体を面の集まりとして近似し,特徴点以外の点の位置の推定,濃淡値の推定等を行ない,正確に推定画像を生成する.この方法は,顔のように回転したり,常に変形しているものを扱う場合に有効であり,上記の方法と相補的に用いることが可能である.本研究では,現実の世界を撮影した画像において,受け手の動きに適応した運動視差を再現する方法について研究を行った.これは,現実の世界の実写に基づく仮想現実感システム,すなわち,運動視差を再現できる立体テレビジョンシステムの実現に向けての基礎研究と言える.具体的には,コンピュータビジョンの技術を画像伝送に活用し,比較的少数のカメラで撮影した画像から多数のカメラでの撮影状況を仮想的に再現する方法,つまり3次元情報の獲得とそれを用いた画像生成方法を新しく提案した.また,高度の臨場感を与えることのできる3次元画像伝送方式を開発し,そのプロトタイプシステムを構築した.これらの研究成果の概要を以下に示す.1.カメラマトリクス・ステレオ法による奥行き情報の獲得:カメラをマトリクス状に並べることによって得られた画像から奥行き情報を得るために,多眼ステレオ法の基本的原理,3次元画像の質を左右する物体の隠れ境界付近の精度の向上方法などを明らかにした.3.顔画像を目的とした任意方向からの見え方画像の生成:詳細な3次元計測を行うことなしに,任意の方向から見た場合の顔画像を生成する方法を提案した。

4.3次元画像メディアのためのコンピュータビジョン技術:3次元画像メディアの構築に必要となる,3次元シーンの復元方法等の基本的な技術について新しい方法を提案した.
RAGEを分子標的とした静脈グラフト吻合部石灰化抑制効果の検討

冠動脈バイパス、下肢バイパスに用いられる静脈グラフト閉塞の主な機序は吻合部での内膜肥厚が原因と考えられている。薬剤溶出ステントで使用されているSirolimus(ラパマイシン)は、血管平滑筋の増殖を抑制すると報告されている。研究者自身の経験では、このSirolimusは血管平滑筋において増殖因子(EGF,PDGF等)の刺激だけではなく、細胞外基質の刺激(コラーゲン、フィブロネクチン、ラミニンなど)による、細胞遊走も強力に抑制することを確認している。そのため、Sirolimusは再狭窄予防薬と期待された。しかし、実際の臨床上では、閉塞した静脈グラフトを検討すると内膜肥厚に加え、重度の石灰化病変を認めることが多い。この石灰化もグラフト閉塞の原因のであると予測され、石灰化をきたすメカニズムを解明しシグナリングを抑制することが可能であれば、グラフト開存率の向上につながると考えられる。最近では、血管平滑筋において石灰化の原因は糖化蛋白終末物(advanced glycation end products:AGE)があげられており、そのシグナリングを阻害することにより石灰化を制御できることが予測される。今回、新たな静脈グラフト開存率の向上を目的とした石灰化抑制法として、このAGEのレセプターであるRAGEを標的とする遺伝子治療を計画した。大動脈平滑筋細胞の培養細胞においてAGEは石灰化を誘導可能であった。そのため培養細胞において、AGEシグナリングの制御は石灰化を抑制する可能性が高いことが予測された。高齢化、食生活の欧米化に伴い動脈硬化疾患は増加傾向にある。病変も重症化しており、カテーテル治療、薬物治療で対処できない場合も認められ、外科手術が行われている。冠動脈バイパス術、下肢バイパス術に使用される静脈グラフトは10年で40%程度閉塞すると報告されている。その主な閉塞原因は、吻合部における内膜肥厚と考えられ、以前より内服、分子標的療法で内膜肥厚を抑制する検討がおこなわれてきた。閉塞した静脈グラフトを検討すると内膜肥厚に加え、石灰化を伴っていることが多く、この石灰化もグラフト閉塞に関連があると予測される。特に、糖尿病を併存する場合はグラフト開存率が有意に悪く、その吻合部を調査すると、著しい石灰化を認めることが報告される。そのため、石灰化を抑制することが可能であれば、グラフト開存率の向上につながると考えられる。そのためAGEのシグナリングを阻害することにより石灰化が抑制されることが予測される。しかし、吻合部でこの石灰化抑制についての検討は未だ報告されていない。今回、石灰化抑制により静脈グラフトの開存率の向上させる方法として、このAGEのレセプターであるRAGEを標的とする新たな遺伝子治療を計画した。前年度は、実験設備の整備に期間を要したこと、培養の実験系の確立に難渋しており、予定が遅れている状況です。心臓手術における冠動脈バイパス術、閉塞性動脈硬化症における下肢バイパス術に使用される静脈グラフトは10年で40%程度閉塞すると報告されている。引き続きもとになる培養の実験系の確立、石灰化の評価法に難渋しており、予定が遅れている状況です。

最近、大動脈平滑筋の石灰化は糖化蛋白終末物(advanced glycation end products:AGE)によって誘導され、糖尿病を併存する場合はAGEは高値であると報告されている。そのためAGEのシグナリングを阻害することにより石灰化が抑制されることが予測される。しかし、吻合部でこの石灰化抑制についての検討は未だ報告されていない。今回、石灰化抑制により静脈グラフトの開存率の向上させる方法として、このAGEのレセプターであるRAGEを標的とする新たな遺伝子治療を計画した。現在、上記についての仮説を証明するため、大動脈平滑筋細胞の培養を行い、細胞の石灰化を誘導させる。そしてその細胞での分化の状態を評価することを考えている。分化、評価の状態が安定しないため予定が遅れている状況です。冠動脈バイパス、下肢バイパスに用いられる静脈グラフト閉塞の主な機序は吻合部での内膜肥厚が原因と考えられている。薬剤溶出ステントで使用されているSirolimus(ラパマイシン)は、血管平滑筋の増殖を抑制すると報告されている。研究者自身の経験では、このSirolimusは血管平滑筋において増殖因子(EGF,PDGF等)の刺激だけではなく、細胞外基質の刺激(コラーゲン、フィブロネクチン、ラミニンなど)による、細胞遊走も強力に抑制することを確認している。そのため、Sirolimusは再狭窄予防薬と期待された。しかし、実際の臨床上では、閉塞した静脈グラフトを検討すると内膜肥厚に加え、重度の石灰化病変を認めることが多い。この石灰化もグラフト閉塞の原因のであると予測され、石灰化をきたすメカニズムを解明しシグナリングを抑制することが可能であれば、グラフト開存率の向上につながると考えられる。最近では、血管平滑筋において石灰化の原因は糖化蛋白終末物(advanced glycation end products:AGE)があげられており、そのシグナリングを阻害することにより石灰化を制御できることが予測される。今回、新たな静脈グラフト開存率の向上を目的とした石灰化抑制法として、このAGEのレセプターであるRAGEを標的とする遺伝子治療を計画した。大動脈平滑筋細胞の培養細胞においてAGEは石灰化を誘導可能であった。そのため培養細胞において、AGEシグナリングの制御は石灰化を抑制する可能性が高いことが予測された。現在まで予定どおり進んでいないため、昨年度行ってきた内容に加え、本年度は他のcell lineを使用したり、他の方法による石灰化の誘導も行っていきたい。また平行して施行可能な石灰化評価のための免疫染色の実験も開始する予定である。昨年度と同様に継続し実験系の安定させることが目標です。予定に反して現在まで進んでいないため、昨年度行ってきた内容に加え、他のcell lineを実験に追加、平行して行えることがあれば行っていきたい。予定どおりに現在までのところ結果が得られていないため今年度、研究期間を1年延長することにした。今年度においても進んでいない研究内容と、今までとは別の石灰化の手段、方法の実験に追加などを行っていきたい。いままで当教室で平滑筋細胞の培養を行っており、継続し使用してきた実験器具、消耗品を一部使用することができた。また、実験計画通りすすまなかったため、培養による石灰化が確認できていないため、次の実験道具、消耗品を購入しなかった。昨年と同様、実験結果が得られていないため、新たなる手技、実験を開始していないため次年度使用額が発生しました。
フロッケ・トポロジカル相における対称性と相転移に関する理論研究

空間-時間反転対称(PT対称)な開放量子系におけるフロッケ・トポロジカル相に関する研究では,前年度に得られた非ユニタリーな量子ウォークに関する理論結果を検証するために,実験グループと国際共同研究を行った.フロッケ・トポロジカル相により誘起されたエッジ状態のみがPT対称性を破るため,減衰効果の強い系においてもエッジ状態の振幅成分は減衰効果が弱まることが理論研究により予測されるが、この予測と実験の結果がよく一致することが確認できた.また,空間的な乱れを考慮することにより,PT対称性を一般化した擬ユニタリー性についての実証実験も行った.この結果をまとめた論文は,今年度Nature Physics誌に掲載された。この発展研究として,高いトポロジカル数を有する1次元量子ウォークと2次元量子ウォークに対して,粒子の流出入効果を考慮したPT対称性に関する理論研究を行った.高いトポロジカル数を持つ1次元量子ウォークは,3ステップ量子ウォークを用いることにより実現できる事を示し,さらにPT対称性を有する条件を明らかにした.高いトポロジカル数を有するフロッケトポロジカル相を反映し,この系ではゼロ及びパイエネルギーに,それぞれ,最大3重縮退したエッジ状態が現れることが分かった.さらに,実験で得られる光子の存在確率から,エッジ状態の縮退度を判別する手法を明らかにした.また,従来から研究されていたAlternative2次元量子ウォークを拡張することにより,PT対称な2次元量子ウォークモデルを構築した.フロッケ・トポロジカル相に関する実験では、減衰の効果が無視できないため、減衰の寄与を取り入れた1次元系量子ウォークのフロッケ演算子に対する対称性について研究を行った。その結果、減衰項を含む非ユニタリー・フロッケ演算子では、トポロジカル相の議論で重要な時間反転対称性やカイラル対称性が破れていても、付加的な対称性として空間反転対称性(パリティ)を考慮すると、パリティと時間反転対称性とを組み合わせたPT対称性や、パリティとカイラル対称性とを組み合わせたパリティ・カイラル対称性が保たれ、従来のトポロジカル相の議論の自然な拡張が行えることが分かった。さらに、この非ユニタリー・フロッケ演算子に対する乱れの効果を調べることにより、PT対称性を一般化した擬ユニタリー性という対称性があることが分かった。さらにこの結果を踏まえ、トポロジカル数の導出も行い、数値的な検証も行った。また、Alternative2次元量子ウォークに対するユニタリー・フロッケ演算子の対称性、トポロジカル相、さらにエッジ状態に対する解析を行った。その結果、この系は、時間反転対称性が破れており、パラメーターによりclass A、またはclass Dに分類されることが分かった。また、トポロジカル数は、チャーンス数はなく、時間の自由度も加えたwinding数で特徴付けられることが分かった。この系に境界を課すと、バルクのエネルギーギャップが閉じる時にフラットバンドが現れるが、このフラットバンドは1次元系のトポロジカル相により特徴付けられることも分かった。さらに、境界上のある1点を初期状態とした時の時間平均極限測度の厳密解を求め、上記のトポロジカル数より期待されるバルクーエッジ対応の結果と比較した所、完全に一致することが確認できた。本年度の研究計画は、(1)2次元系量子ウォークのフロッケ演算子の対称性とトポロジカル相を明らかにすること、(2)非ユニタリー・フロッケ演算子の対称性とトポロジカル相を明らかにすることであったが、「研究実績の概要」に記載の通り、これら研究は完遂し、現在はその発展課題に取り組んでいる。さらに、減衰項を含む非ユニタリー・フロッケ演算子の対称性に関する研究については、PT対称性やパリティ・カイラル対称性についての論文がPhysical Review A誌に、擬ユニタリー性に関する論文がInterdisciplinary Information Sciences誌に既に掲載されている。また、非ユニタリー・フロッケ演算子のトポロジカル相に関する研究と、Alternative2次元量子ウォークに対する研究についても、それぞれ論文を投稿済みであり、現在査読中である。このことから、本研究は、当初の計画以上に進展していると考える。この発展研究として,高いトポロジカル数を有する1次元量子ウォークと2次元量子ウォークに対して,粒子の流出入効果を考慮したPT対称性に関する理論研究を行った.高いトポロジカル数を持つ1次元量子ウォークは,3ステップ量子ウォークを用いることにより実現できる事を示し,さらにPT対称性を有する条件を明らかにした.高いトポロジカル数を有するフロッケトポロジカル相を反映し,この系ではゼロ及びパイエネルギーに,それぞれ,最大3重縮退したエッジ状態が現れることが分かった.さらに,実験で得られる光子の存在確率から,エッジ状態の縮退度を判別する手法を明らかにした.また,従来から研究されていたAlternative2次元量子ウォークを拡張することにより,PT対称な2次元量子ウォークモデルを構築した.現在のところ研究は非常に順調に推移しているため、今後もすでに得られた結果を発展させる方向で研究を推進していく。

まず、2次元系量子ウォークのフロッケ演算子の対称性とトポロジカル相が明らかとなったので、今後は3次元系量子ウォークのユニタリー・フロッケ演算子の対称性とトポロジカル相について調べる。さらに、エッジ状態に対する解析を行う。また、2次元系量子ウォークに減衰項を取り入れ、2次元系非ユニタリー・フロッケ演算子におけるPT対称性についての研究を行う。十分に余裕をもって発注したPCの周辺機器の納入時期が、見積もり時の時期よりも大幅に遅延し、年度内に納入できない可能性が高まったため、注文をキャンセルせざるを得なかったため。次年度に改めて発注する。
放射化学的手法による断層活動に伴う電磁気現象のメカニズム解明

1.特別研究員奨励費で購入したフルイを用いて摩砕した石英粒子を分級し、熱ルミネッセンス強度の粒径依存性を調べた結果、粒径の小さなサンプルほど発光強度の小さいことが確認された。この事から、石英粒子表面付近の熱ルミネッセンス中心が電子との再結合または結晶構造の破壊を起こしていると考えられる。この結果から、熱ルミネッセンスを用いた断層運動の年代測定は極微粒子のガウジを用いた時のみに適用の可能性が残されていると考えられる。また、焼成考古遺物等のサンプルから石英粒子を抽出する際の破砕によるルミネッセンス強度への影響はほぼ無視できることが分かった。これら研究成果を、一度の国際学会および二度の国内学会において発表した。2.プレカットしたシリンダー状の石英ペグマタイトを三軸圧縮し、スティック・スリップの際に発生する電磁波を二種類のコイルを用いて測定した。電磁波の指向性から、電磁波は石英の圧電効果による成分とスリップ面上に現れる表面電荷による成分からなるというモデルを提唱した。地震の際にも、同様な電磁波が発生し、地殻が乾燥していれば地表面に達することも可能であると考えられた。これら研究成果を、国際学術雑誌に一報発表した。3.8月の一ヶ月間、メリーランド大学カレッジパーク校およびアメリカ航空宇宙局ゴダード宇宙航空研究所に赴いた。そこで数種類の岩石サンプルおよび人工石英を部分的に一軸圧縮した結果、サンプルの圧縮部分からその周りの非圧縮部分への正電荷の流れが確認できた。この電荷の正体は、圧縮によって切断されたポジティブ・ホール・ペア欠陥から放出された正孔であると考えられる。地震発生前に断層が活発化する際にも、この正孔が断層帯から放出されていると予想される。この正孔が地震に先行した諸電磁気現象の原因になっていると考えられる。移動費・滞在費は渡航先が負担した。これら研究成果を、一度の国際学会において発表し、国際学術雑誌に二報発表した。1.通常では青色の熱ルミネッセンスを呈する石英を、1,100°Cで100時間の熱処理を行なったところ、発光強度の増加した赤色および紫色の熱ルミネッセンスを呈するようになった。現有装置で赤外線吸収スペクトル測定を行ない、水酸基関連不純物の減少が確認できた。よって、発光強度の増加は水素原子による消光効果が減少したためと考えられる。また、示差走査熱量測定も行い、α-β転位温度の低下が確認できた。よって、発光色の変化は熱処理の際の格子歪みにより熱ルミネッセンスの元となる荷電点欠陥(アルミ正孔捕獲中心)のエネルギー準位が変化したためと考えられる。これらの研究成果を国内学術雑誌(査読有り)に一報発表した。2.特別研究員奨励費で購入したフルイを用いて、摩砕した石英粒子(エッチング処理有りと無し)を分級し、それらの熱ルミネッセンス強度変化を測定した。その結果、粒径の小さなサンプルほど発光強度が小さいことを発見した。このことから、摩砕に伴う熱的・機械的ダメージにより、摩砕面付近の荷電点欠陥は電荷を放出してしまっており、既出のアルミ正孔捕獲中心が消滅してしまっていると考えられる。摩砕中、荷電点欠陥から放出された電荷は摩砕面を散乱・拡散し、摩砕面に表面電荷として現れるはずである。摩砕面の生成とそれに伴う表面電荷の発生は、地震のもととなる断層のズレ運動に伴っても破砕帯で起こっていると言える。この電荷が、地震に伴う諸電磁気現象(地震電磁気現象、例:異常電磁波放射・地電位変化)の原因になっていると考えられる。これら研究成果を、二度の国際学会において発表し、国際学術誌に一報投稿した(査読後、受理済み)。3.サンノゼ州立大学(アメリカ、カリフォルニア州)にて岩石(花崗岩・アノーソサイト・ダナイト)の荷重に伴う電気伝導度変化および赤外線放射を測定した。これらの研究は、来年度も引き続き行われる予定であり、また未発表である。熱ルミネッセンス中心と再結合した電子の一部は摩砕面に表面電荷として現れると考えられる。断層運動の際に破砕面でも同様な電荷の発生が予想される。この電荷が地震に伴う諸電磁気現象の原因になっていると考えられる。2.地震発生の際に断層帯で亀裂表面に発生する電荷を元に、それら電荷がつくる地震電磁場を理論的に導いた。パルス状の電磁場ではあるが、乾燥した地殻であれば十分に遠方まで伝播する。3.サンノゼ州立大学・メリーランド大学カレッジパークおよびアメリカ航空宇宙局ゴダード宇宙航空研究所にて数種類の岩石サンプルを部分的に一軸圧縮した結果、岩石の圧縮部分からその周りの非圧縮部分への正電荷の流れが確認できた。

これら研究成果を、二度の国際学会において発表し、国際学術雑誌に一報発表した。4.三軸圧縮下で花崗岩サンプルを固着滑りさせたところ、高速サンプリング・データによりスリップの途中から理論式に比べて急速なスリップの減速が確認された。スリップ中に発生した溶融物質が原因であると考えられる。これら研究成果を、国際学術雑誌に一報発表した。1.特別研究員奨励費で購入したフルイを用いて摩砕した石英粒子を分級し、熱ルミネッセンス強度の粒径依存性を調べた結果、粒径の小さなサンプルほど発光強度の小さいことが確認された。この事から、石英粒子表面付近の熱ルミネッセンス中心が電子との再結合または結晶構造の破壊を起こしていると考えられる。この結果から、熱ルミネッセンスを用いた断層運動の年代測定は極微粒子のガウジを用いた時のみに適用の可能性が残されていると考えられる。また、焼成考古遺物等のサンプルから石英粒子を抽出する際の破砕によるルミネッセンス強度への影響はほぼ無視できることが分かった。これら研究成果を、一度の国際学会および二度の国内学会において発表した。2.プレカットしたシリンダー状の石英ペグマタイトを三軸圧縮し、スティック・スリップの際に発生する電磁波を二種類のコイルを用いて測定した。電磁波の指向性から、電磁波は石英の圧電効果による成分とスリップ面上に現れる表面電荷による成分からなるというモデルを提唱した。地震の際にも、同様な電磁波が発生し、地殻が乾燥していれば地表面に達することも可能であると考えられた。3.8月の一ヶ月間、メリーランド大学カレッジパーク校およびアメリカ航空宇宙局ゴダード宇宙航空研究所に赴いた。そこで数種類の岩石サンプルおよび人工石英を部分的に一軸圧縮した結果、サンプルの圧縮部分からその周りの非圧縮部分への正電荷の流れが確認できた。この電荷の正体は、圧縮によって切断されたポジティブ・ホール・ペア欠陥から放出された正孔であると考えられる。地震発生前に断層が活発化する際にも、この正孔が断層帯から放出されていると予想される。この正孔が地震に先行した諸電磁気現象の原因になっていると考えられる。移動費・滞在費は渡航先が負担した。これら研究成果を、一度の国際学会において発表し、国際学術雑誌に二報発表した。