hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
微細構造を有する沸騰伝熱促進面を利用した先進的熱交換技術に関する基礎研究

狭隘流路型コールドプレート内強制対流沸騰を対象として,(1)沸騰熱伝達特性,(2)起動時の沸騰開始過熱度,(3)限界熱流束に対する伝熱促進面の影響を実験的に明らかにした.飽和沸騰熱伝達では,核沸騰では最大11倍の伝熱促進効果が得られるが,強制対流蒸発では伝熱促進効果は低下した.起動急加熱時での沸騰開始過熱度は溶射皮膜によって最大15K低減できた.サブクール度40Kの条件では溶射皮膜の方が伝熱面で形成される蒸気泡の径が小さいため限界熱流束が高くなる結果を得た.狭隘流路型コールドプレート内強制対流沸騰を対象として,(1)沸騰熱伝達特性,(2)起動時の沸騰開始過熱度,(3)限界熱流束に対する伝熱促進面の影響を実験的に明らかにした.飽和沸騰熱伝達では,核沸騰では最大11倍の伝熱促進効果が得られるが,強制対流蒸発では伝熱促進効果は低下した.起動急加熱時での沸騰開始過熱度は溶射皮膜によって最大15K低減できた.サブクール度40Kの条件では溶射皮膜の方が伝熱面で形成される蒸気泡の径が小さいため限界熱流束が高くなる結果を得た.伝熱面に溶射皮膜を施した狭隘路型コールドプレートに対し,HCFC123を作動流体とした沸騰実験を行い,沸騰熱伝達特性に及ぼす(1)流動.加熱条件(質量流束,乾き度,熱流束),(2)流路形状,姿勢(流路高さ,水平面に対する流動方向)の影響を評価した.その結果,平滑面の場合,沸騰熱伝達に及ぼす流路姿勢の影響は小さいが,溶射皮膜を施した伝熱面については,低質量流束,低乾き度の条件で水平流路下面加熱より上面加熱の方が,熱伝達率が高くなった.さらに,設置角度を45゚刻みで操作したところ,下面加熱から上面加熱に流路を回転させた場合,沸騰熱伝達は徐々に向上し,上面加熱で最大値を示した.その後,下面加熱に戻してもその熱伝達率は維持された.これは,上面加熱の方が蒸気泡を伝熱面近傍に維持でき沸騰核の数密度が高くなったためと考えられ,その後下面加熱に戻しても沸騰核は消失せず維持されたものと考えられる.プール沸騰実験で見られた熱流束設定の履歴の影響と同様の現象であり,伝熱促進効果の大きい溶射面で顕著に見られたものである.一方,限界熱流束の向上,高熱流束条件での気泡微細化沸騰発生の可能性を評価するため,高熱流束加熱が可能な試験部を製作し,フロリナートFC72を作動流体とした沸騰実験を行った.その結果,伝熱面に関わらずサブクール度が大きくなるほど限界熱流束が向上したが,高い熱伝達率を示す溶射皮膜面の方が限界熱流束が高くなった.さらに,その差はサブクール度が大きいほど大きくなった.この要因として,溶射皮膜面のほうが沸騰核の数密度が高く,高い熱伝達率が得られるとともに,気泡径が小さく,気液界面積濃度が大きくなるので,サブクール水中で凝縮し,大気泡が形成されなかったためと考えられる.冷却面に対する溶射伝熱面の優位性が確認され,すべての実験条件において高い伝熱促進効果が得られることも確認された.昨年度(平成21年度)の成果から,高いサブクール度であっても表面沸騰による伝熱が実現されること,溶射皮膜によって沸騰熱伝達率の向上,限界熱流束の向上が両立して得られた.特に,入口サブクール度40Kの条件において,限界熱流束が20%向上する結果を得た.向上効果の要因は蒸気泡の界面積濃度とバルク液中での凝縮にあると考えられるので,流路高さをより小さくした試験部に対し実験を行い,その効果を検証した.その結果,溶射伝熱面の場合,高流速条件(Re=約4600)では限界熱流束に対する流路高さの影響は小さかったが,低流速条件(Re=約2300)では流路高さを4.0mmから2.0mmに小さくすることで限界熱流束が低下する傾向が確認された.今後,その要因について探求する.一方,機器冷却への応用を考えると,起動時での応答,すなわち加熱後の沸騰開始挙動が問題となる.沸騰遅れが大きくなると壁面の過熱が大きくなるため機器性能を損なう恐れがある.そこで,急加熱時の沸騰開始過熱度を評価した.その結果,溶射皮膜による沸騰開始過熱度の低減効果が確認された.特に高熱流束域において,その効果は大きく,最大で15K程度の低減が得られた.また,試験部出口のバルブ操作によって試験部の圧力を操作による沸騰開始の操作を試みた.この方法は,加熱前出口バルブを絞り,試験部の圧力を高い状態に保持する,次に加熱開始から一定時間経過後バルブを開放し,試験部圧力を低下させることで沸騰核生成を促進させるものである.バルブ開放が遅くなれば,沸騰開始を遅らせ高い壁面過熱度が得られる.溶射皮膜の場合,沸騰開始時期の操作で,操作しない場合に対し,沸騰開始過熱度を低減できること,沸騰開始を遅らせ壁面過熱度を大きくすれば,定常後の壁面過熱度を小さく,高い熱伝達率が得られることが明らかとなった.この効果は溶射皮膜においてのみ確認された.

本研究は,溶射加工で作成した核沸騰伝熱促進面を利用した低圧損コンパクト熱交換器の実現を目指しており,狭隘流路型コールドプレートを対象とした熱流動特性,特に,(1)沸騰熱伝達特性に及ぼす流量形状,流路姿勢の影響,(2)起動時の沸騰開始過熱度,(3)限界熱流束について研究を行った.(1)では,広い乾き度の範囲で核沸騰伝熱支配であり,最大11倍の安定した伝熱促進効果が得られること,高乾き度で強制対流蒸発になるような条件では伝熱促進効果は得られず,平滑面の熱伝達に近づくこと,層流と考えられる低質量流束では溶射面のみ熱伝達率に及ぼす姿勢の影響が大きく,水平流上面加熱することで熱伝達率が向上することが明らかとされた.(2)では,溶射皮膜による沸騰開始過熱度の低減効果を確認した.この効果は高熱流速条件で特に大きく,最大で15K程度の低減が得られた.また,試験部出口のバルブ操作による試験部圧力操作で沸騰開始過熱度を低減できることを示した.次に,(3)では,飽和沸騰での限界熱流束が平滑面の場合とほぼ同じであることを明らかにした.沸騰伝熱促進は伝熱面上での蒸気生成量が大きいことを意味するが,限界熱流束の低下につながらないことは大きな意味を持つ.さらに,サブクール沸騰の条件では,溶射面のほうが高くなる結果を得た.沸騰状況の可視化結果から,サブクール度が40Kと高い場合には,蒸気泡の合体による大気泡の形成とその急凝縮による圧力変動がバーンアウトの引き金となることが確認されたが,溶射面の場合,伝熱面で形成される蒸気泡の径が小さいため,大気泡形成に至らず凝縮し,圧力変動が発生しないためであることが明らかとされた.沸騰伝熱促進と限界熱流束向上が同時に得られたことは機器冷却に対して極めて有効な伝熱面と言える.
肝・胆道領域のSimulation,navigation画像と3Dラボへの応用

平成16年度に続き、肝・胆道疾患で手術適応と考えられる40症例にMD-CTを用いて、高精細画像作成のために、スライス厚0.625-1.25mmでの撮影を行った。造影方法は肝臓では経静脈性、または点滴胆嚢胆道造影併用下に行った。また異なる検査日に施行した通常の経静脈性造影のデータの異時相でのfusion画像の作成も試みた。撮影された画像は再構成して、workstationへ転送し、それぞれ最も描出された脈管系あるいは臓器の三次元画像を、主にMIP (Maximum Intensity Projection)やVR (Volume Rendering)で作成した。simulationでは、必要な情報を含んだ三次元画像を作成した後、この画像をworkstation上で角度や方向を変えて表示し、病変部と周囲との関係を三次元的に表示することにより、治療方法の検討、あるいは手術を行う場合には手技に併せて実際のsimulationをworkstation上で試みている。肝切除を行う場合には、切除肝、残存肝の体積測定なども行なった。navigation画像も基本的には、作成された三次元画像の観察であるが、VR法で作成された三次元画像から、腹腔内に入り込み任意の方向、視野から観察可能な画像を作成した。いずれの症例でも、造影効果が良好なデータであれば、周囲との関係が明瞭に把握できる病変部の三次元画像の作成が可能であり、治療前の検討に役立つことが証明された。3Dラボとしては、必要と思われる症例の元画像データを転送してもらい、当科にて必要なsimulationとnavigation画像の作成を実際に試みており、転送されたデータからの三次元画像作成は問題なく行えた。再度この画像を転送するシステムの構築として、QT VRで動画データに変換し、viewer上での自由な回転、拡大、縮小などの機能があることからこの動画を再度転送することにより、画像の観察や診断を容易にするsystemの一助として用いられる可能性が示唆された。肝・胆道疾患で手術適応と考えられる38例を対象としてCTでのデータ収集を行った。撮影はスライス厚0.625-1.25mmでの撮影し、造影は肝臓では経静脈性、または経動脈性門脈造影下あるいは点滴胆嚢胆道造影併用下に行った。経静脈性の場合、300-370mgI/ml濃度製剤を用い、4-5ml/秒で末梢静脈より投与した。早期動脈相、門脈優位相、静脈相の撮影を行い、それぞれのデータを0.63-1.25mmに再構成し、データとして利用した。撮影された画像を再構成し得られたデータを、workstationへ転送し、早期動脈相、門脈優位相、静脈相あるいは胆管造影相から、それぞれ最も描出された脈管系あるいは臓器の三次元画像の抽出を試みている。主にMIPやVRで作成して、画像表示を行い、simulationでは、必要な情報を含んだ三次元画像を作成した後、この画像をworkstation上で角度や方向を変えて表示し、病変部と周囲との関係を三次元的に表示することにより、治療方法の検討、あるいは手術を行う場合には手技に併せて実際のsimulationをworkstation上で行った。肝切除を行う場合には、切除肝、残存肝の体積測定なども行なっている。navigation画像も、腹腔内に入り込み任意の方向、視野から観察可能な画像として作成を行っている。様々な症例において、治療前の情報として有用な画像の作成が可能であり、日本消化器病学会、DDW(日本消化器関連学会機構)でその成果の発表を行い、DDWでは合同プレナリーセッションに選択された。

平成16年度に続き、肝・胆道疾患で手術適応と考えられる40症例にMD-CTを用いて、高精細画像作成のために、スライス厚0.625-1.25mmでの撮影を行った。造影方法は肝臓では経静脈性、または点滴胆嚢胆道造影併用下に行った。また異なる検査日に施行した通常の経静脈性造影のデータの異時相でのfusion画像の作成も試みた。撮影された画像は再構成して、workstationへ転送し、それぞれ最も描出された脈管系あるいは臓器の三次元画像を、主にMIP(Maximum Intensity Projection)やVR(volume Rendering)で作成した。simulationでは、必要な情報を含んだ三次元画像を作成した後、この画像をworkstation上で角度や方向を変えて表示し、病変部と周囲との関係を三次元的に表示することにより、治療方法の検討、あるいは手術を行う場合には手技に併せて実際のsimulationをworkstation上で試みている。肝切除を行う場合には、切除肝、残存肝の体積測定なども行なった。navigation画像も基本的には、作成された三次元画像の観察であるが、VR法で作成された三次元画像から、腹腔内に入り込み任意の方向、視野から観察可能な画像を作成した。いずれの症例でも、造影効果が良好なデータであれば、周囲との関係が明瞭に把握できる病変部の三次元画像の作成が可能であり、治療前の検討に役立つことが証明された。3Dラボとしては、必要と思われる症例の元画像データを転送してもらい、当科にて必要なsimulationとnavigation画像の作成を実際に試みており、転送されたデータからの三次元画像作成は問題なく行えた。再度この画像を転送するシステムの構築として、QT VRで動画データに変換し、viewer上での自由な回転、拡大、縮小などの機能があることからこの動画を再度転送することにより、画像の観察や診断を容易にするsystemの一助として用いられる可能性が示唆された。
クラウド環境活用によるフィジカルアセスメント実践力支援システムの開発実証研究

フィジカルアセスメント実践力育成支援ツールの開発とその検証を進めるために、認知認識を事実と照合していくインプットメソッドの開発を進めた。さらに認識すべきものをより正確にかつ有効にするために、インプットメソッドで捉えたものとアシスト機能で支援する開発を進め、これらを統合するシステム構築の準備も進めた。さらに認識すべきものをより正確にかつ有効にするために、インプットメソッドで捉えたものとアシスト機能で支援する開発を進め、これらを統合するシステム構築の準備を進めている。インプットメソッドの開発研究としては、聴診で用いる聴覚情報について、既存の電子聴診器による集音・録音機能を活用するとともに、ワイヤレス聴診器との連動を図り、モバイル型の情報端末への音データの登録集約についての技術的なブレークスルーを狙い、その開発改良を進めた。この研究段階では、電子聴診器やワイヤレス聴診器の連動開発に関しては機器そのものの開発を行った企業(米国3M)、ならびにより普及度と実用性を高めるために今後のさらなる改良に関わる企業(株式会社オムロン)とのコラボレーションが重要であり、両者との間で既に連携を形成しつつある。認知アシスト機能の開発研究としては、インプットメソッドの開発に並行して、どのように音情報を捉えるべきかについて情報呈示することで聴診の能力向上を図ることを目指した。現実の聴診に際しては、シミュレータからの音情報と電子聴診器のより得られた実際の音とを任意に聞き比べながら聴診を進めることで、聴取した音についての認識の適切さに対するクリティカルシンキングを向上させることを可能にする方法論について検討し、聴診能力の育成を図る方略についての方向性が確認できた。さらなる研究進展のためには各種シミュレーション機器そのものの開発を行った企業(株式会社京都科学)とのコラボレーショも重要であり、そちらとも具体的な検討を進めた。

フィジカルアセスメント実践力育成支援ツールの開発とその検証を進めるために、聴覚の認知認識を事実と照合していくインプットメソッドの開発、インプットメソッドで捉えたものとアシスト機能で支援する開発、これらを統合するシステム構築など、全般的におおむね順調に進展している。医歯薬学今後も当初の予定に大きな変更なく研究を進展させていきたい。クラウド環境やインプットメソッド等の動向調査を計画していたが、年度内に適切な機会がなかったために次年度に行うこととしたため。今後も当初の予定に大きな変更なく研究を進展させていきたい。クラウド環境やインプットメソッドならびにフィジカルアセスメント実践力支援装置を試作し、その有効性についてプレリミナリィに検討していく。クラウド環境やインプットメソッドならびにフィジカルアセスメント実践力支援事情などについての国外に赴いてその動向を調査することを計画している。
時効析出型高強度展伸用マグネシウム合金の開発

自動車用鋼板のような大型部材として用途のある展伸用Mg合金の開発を目指し、圧延・押出などの熱間加工後、時効処理により強化できるような時効硬化型Mg合金の研究を行った。時効析出型のMg-Ca合金はAlやInの微量添加により時効硬化性が改善される。Al添加合金では底面上にGPゾーンが形成され、In添加合金では柱面上に板状析出物の形成が確認された。この柱面析出物は析出強化に有効に働くとされており、新しい時効硬化型マグネシウム合金開発に期待される。さらに、これらの結果に基づいてMg-Al-Ca-Mn合金の熱間押出し材を作製し、400MPaを超える高い引張耐力を示す材料の開発に成功した。1.Caを添加することによるMg-2.3at%Zn合金の時効硬化性向上に関する原因を明らかにするために、透過電子顕微鏡(TEM)と3次元アトムプローブによりMg-2.3at%Zn-0.1at%Ca合金の時効組織を解析した。Mg-2.3at%Zn合金に対して0.1at%Caを微量添加すると、時効硬さの最大値は同程度であるが、時効硬化が早期に起こることがわかった。TEMで観察したところ、Ca添加材において、MgのC軸方向に沿った棒状析出物が形成されており、時効硬化に関係していることがわかった。しかし、Ca無添加材と組織を比較すると、析出物の形態・分布ともに類似していた。レーザー補助アトムプローブの結果によれば、Ca添加合金では時効初期段階でZnとCaのゾーンが形成されていることが明らかとなり、棒状析出物の形成サイトとなり、その結果時効を促進していると考えられる。2.Mg-8.2Al-0.4Zn0.1Mn(at%)合金(AZ91)の時効硬化性を改善するためAgやSbなどの合金元素を微量添加し、その合金の時効硬化性と微細組織の変化を調べ、優れた時効硬化性を示す合金系を探索した。0.1at%Agの微量添加によりAZ91合金の時効硬化性が向上した。また、70°Cで24hの予備時効を行い160°Cで時効(いわゆる2段時効)すると、さらに時効硬化性が改善された。最高硬さで比較すると、AZ91で90Hvであるが、Ag添加により98Hvに増加し、さらに2段時効により105Hvに到達した。時効組織をTEMで観察すると、ピーク硬さが増加したAg添加材および2段時効材において、析出物の形態・構造はAgを添加していないAZ91材と変わらないが、析出物サイズが減少、さらに析出物の数密度が増加する傾向があることがわかった。このことから、Ag添加AZ91合金は本研究の目標である時効硬化型の展伸用Mg材として期待される。1.Mg-2.4at%Zn(Mg-6wt%Zn)合金の時効特性に及ぼす微量添加元素AgやCaの効果を明らかにすることを目的として、透過電子顕微鏡(TEM)および3次元アトムプローブ(3DAP)により組織解析を行った。Ca添加合金では時効初期においてZnとCaからなる溶質ゾーンが形成され、結果として中間相の析出が促進されることがわかった。一方、Ag添加合金では時効強化相である棒状析出物の微細化と数密度の増加が確認された。Ag添加合金のピーク時効組織を3DAPで解析したところ、析出物においてAgの偏析が確認されており、Ag添加が析出物の形成に関与することが明らかとなった。2.引張耐力400MPaを超える高強度を有するMg-4Al-3Ca-0.4Mn(wt%)合金押出し材の組織をTEMおよび3DAPで解析し、組織と機械的特性との相関を明らかにした。用いた合金は連続鋳造されたものであり、その組織は約20μmのα-Mg相の結晶粒と微細なラメラー状Al-Ca化合物で構成される粒界晶出物からなる。その合金の350°C押出し材は約1μmの等軸再結晶粒領域と粗大な未再結晶領域からなるバイモーダル組織を形成することがわかった。再結晶粒は分断された晶出物付近で発達し粒界は析出粒子によりピン止めされていた。一方、TEMで調べたところ未再結晶領域ではMgの底面に沿った数原子層の厚さを持つ微細な板状析出物、さらには数nmの球状析出物が観察された。3DAPで解析すると板状析出物はAl-Ca、球状析出物はAl-Mnからなることがわかった。

このように本合金で達成される400Mpaを超える高い強度は1μmの微細結晶粒とナオーダーの析出物の分散に起因するものと考えられる。展伸用マグネシウム材料の開発のために、Al合金のように圧延・押出し後、時効処理により強化できるような、時効硬化型Mg合金の開発を目指している。我々は汎用性のある元素からなるMg-Al-Ca-Mn系合金の熱間押出しを試み、押出しままの状態で引張耐力は410MPa,引張強さは420MPa,伸びは6%という非常に優れた機械的特性をもつことを示した。そこで、このMg-Al-Ca-Mn合金押出し材の微細組織をEBSDやTEMにより解析し、押出しによる組織形成過程および強化機構を明らかにした。また押出温度による組織と機械的特性への影響も調べた。本合金押出し材の組織は約1μmの微細粒領域と数ミクロンの未再結晶領域からなるバイモーダル組織であった。鋳造時に存在する晶出物は押出中に球状化して微細に分散しており、押出中に形成される動的再結晶粒の粗大化を抑制するだけでなく、動的再結晶粒の核形成サイトとしても働くことが示唆された。一方、未再結晶粒領域ではMg格子の底面に沿った微細な板状析出物や球状析出物が形成されており、TEM解析を行ったところそれぞれAl_2Ca相、Al_8Mn_5相と同定された。そのうち板状Al_2Ca相の存在が双晶の発生を抑制し動的再結晶を遅滞させることが明らかとなった。本合金で達成された400MPaを超える耐力は結晶粒微細化強化、微細析出物の分散強化、強い集合組織による強化の複合強化によると考えられる。また、押出温度が上昇するにつれ再結晶粒径が若干大きくなり、再結晶率も増加し、ほぼ均一な微細粒組織が得られる。耐力は減少するが、それでも320MPa以上の強度を保持しており、伸びも10%まで増加した。
ドーピング有機単結晶ウェハーを用いた新原理太陽電池

有機単結晶は、マイクロメータに及ぶ長い励起子拡散、ドーピングによるpnホモ接合近傍への分子レベル内蔵電界集中による励起子解離、低抵抗分子結晶ウェハー作製によるキャリア収集が可能になり、ドーピング有機単結晶ウェハーを用いれば、バルクヘテロ接合が不必要な、新原理太陽電池の実現可能性が見えてきた。本研究では、「ドーピング有機単結晶ウェハーを用いた新原理太陽電池」を作製し、バルクヘテロ接合がなくても実用的な効率が得られることを実証する。
1分子内に重合性基と疎水基を有するシランの開発と効果

研究実施計画に基づき,新規シラン処理剤を種々合成し,その処理剤の効果を評価した.処理剤の効果は,ガラス面に対するレジンモノマーのぬれ,コンポジットレジンとの接着試験後の破壊様式,ならびに処理剤層の検索を3-MPS単独処理剤と比較,検討した.その結果,1.合成した新規シラン処理剤により改質されたガラス表面に対するレジンモノマーのぬれは,MA5bFが3-MPSと同等の接触角を示したが,疎水基の長いMA7bF, MA9bF,およびMA11bFは有意に高い値となった.これは,フルオロアルキル基の鎖長が重合性基と同等に近い方が,カップリング層とレジンマトリックスとの相溶性が増し,フィラーとベースレジンの親和性が高められたため,さらにカップリング層の疎水性が向上したことから,接着強さも3-MPSと比較して有意に維持できたと示唆された.2.引張接着試験後の市販並板ガラスおよび接着子の破断面をSEM観察すると,接着強さの高かったMA5bFはコンポジットレジンもしくはガラスの凝集破壊であった.しかしながら,引張接着強さが3-MPSと比較して低かったMA7bF, MA9bF,およびMA11bFは界面破壊を呈した.3.相反する基を1分子内にもつシランであるため,シラン自体をオリゴマー化した構造をTEM観察にてミクロドメイン構造を呈すると考えられる.その結果,海島状に親水基と疎水基が分離しており,疎水基の長いシランで海島構造が不規則となった.以上より,フルオロアルキル基の鎖長が重合性基と同等な新規シラン処理剤(MA5bF)は,特に加熱処理を施すと3-MPSと比較してぬれの向上により有意に高い接着強さが得られ,しかもガラス面もしくは接着したコンポジットレジンの凝集破壊となった.これは,接着界面におけるシラン処理剤層がレジンとのぬれ,ミクロドメイン構造による作用のためと考えられ,疎水基の効果でカップリング層の耐加水分解および疎水性が向上し,耐水耐久性の効果が発揮されたと示唆された.研究実施計画に基づき,新規シラン処理剤を種々合成し,その処理剤の効果を評価した.処理剤の効果は,ガラス面に対するコンポジットレジンの接着強さ(日本歯科保存学雑誌第39巻,P218-226,1996.)と同様に行い,3-MPS単独処理剤と比較,検討した.その結果,1.合成した新規シラン処理剤は,^1H-NMR,FT-IR,Massにより目的物である1分子内に重合性基と疎水基であるフルオロアルキル基をもつシランカップリング剤であることを確認した.また,フルオロアルキル基の鎖長の違う4種(MA5bF,MA7bF,MA9bF,およびMA11bF)のシランの合成に成功した.2.上記した合成した新規シラン処理剤を用いて,市販並板ガラスに処理を施し,コンポジットレジンの初期接着強さを水中保管およびサーマルストレス後に計測した結果,MA5bF>MA7bF>MA9bF>MA11bFの順で高かったが,3-MPSと比較してMA5bFを除き有意に低い値であった(P<0.05).また,ガラス面処理後に加熱してからコンポジットレジンを接着した試料も同様な結果であったが,サーマルストレス後においてMA5bFは3-MPSと比較して有意に高い接着強さを維持したことより,フルオロアルキル基の鎖長が重合性基と同等に近い方が,カップリング層とレジンマトリックスとの相溶性が増し,フィラーとベースレジンの親和性が高められ,さらにカップリング層の疎水性が向上したことが示唆された.以上より,フルオロアルキル基の鎖長が重合性基と同等な新規シラン処理剤は,特に加熱処理を施すと3-MPSと比較して有意に高い接着強さが得られ,しかもカップリング層の耐加水分解が向上し,耐水耐久性が良好であったと考えられた.研究実施計画に基づき,新規シラン処理剤を種々合成し,その処理剤の効果を評価した.処理剤の効果は,ガラス面に対するレジンモノマーのぬれ,コンポジットレジンとの接着試験後の破壊様式,ならびに処理剤層の検索を3-MPS単独処理剤と比較,検討した.その結果,1.合成した新規シラン処理剤により改質されたガラス表面に対するレジンモノマーのぬれは,MA5bFが3-MPSと同等の接触角を示したが,疎水基の長いMA7bF, MA9bF,およびMA11bFは有意に高い値となった.これは,フルオロアルキル基の鎖長が重合性基と同等に近い方が,カップリング層とレジンマトリックスとの相溶性が増し,フィラーとベースレジンの親和性が高められたため,さらにカップリング層の疎水性が向上したことから,接着強さも3-MPSと比較して有意に維持できたと示唆された.2.引張接着試験後の市販並板ガラスおよび接着子の破断面をSEM観察すると,接着強さの高かったMA5bFはコンポジットレジンもしくはガラスの凝集破壊であった.しかしながら,引張接着強さが3-MPSと比較して低かったMA7bF, MA9bF,およびMA11bFは界面破壊を呈した.3.相反する基を1分子内にもつシランであるため,シラン自体をオリゴマー化した構造をTEM観察にてミクロドメイン構造を呈すると考えられる.

その結果,海島状に親水基と疎水基が分離しており,疎水基の長いシランで海島構造が不規則となった.以上より,フルオロアルキル基の鎖長が重合性基と同等な新規シラン処理剤(MA5bF)は,特に加熱処理を施すと3-MPSと比較してぬれの向上により有意に高い接着強さが得られ,しかもガラス面もしくは接着したコンポジットレジンの凝集破壊となった.これは,接着界面におけるシラン処理剤層がレジンとのぬれ,ミクロドメイン構造による作用のためと考えられ,疎水基の効果でカップリング層の耐加水分解および疎水性が向上し,耐水耐久性の効果が発揮されたと示唆された.
医薬価値に優れた機能性人工サイトカインの創出と癌免疫療法への応用

本研究は、宿主のガン免疫応答や直接的な抗腫瘍作用、腫瘍血管新生抑制作用を強力かつ安全に誘導できる機能化腫瘍壊死因子(TNF)を新規創出しようとするものであり、近未来的にTNFによるガンに対する蛋白療法や遺伝子治療、さらにはワクチン療法に加え、TNFの選択的なガン組織血管透過性亢進活性を利用したガン化学療法剤の腫瘍組織への効率的デリバリーなど、ガン治療領域におけるTNF療法の安全性と有効性を確保し、その医薬品開発を推進するものである。平成16年度は、ファージ表面提示法を駆使した機能性人工蛋白質の創出システムを開発し、これを利用することでwild型と比較して、血中滞留性やレセプター親和性に優れ、10倍もの生物活性を持ったリジン欠損TNF(mTNF-K90R)を創出することに成功した。このリジン欠損TNFは、現存する機能化TNF(TNF変異体や誘導体を含む)の中で、最も比活性に優れたものである。またこのリジン欠損体に対するN末端アミノ基への部位特異的バイオコンジュゲーションにより、TNFの抗ガン蛋白質としてのポテンシャル(宿主ガン免疫活性化能・腫瘍血管の選択的傷害能・ガン組織血管透過性の亢進能・直接的な腫瘍細胞障害能・安全性・生体内動態)が、著しく向上できた。今後、さらに安全性と有効性に優れた機能化TNFを設計し、その有効活用と医療への展開を図っていくとともに、他のサイトカインや種々生理活性蛋白質・ペプチド等にも、本創薬システムを展開し、次世代型のガン治療戦略の確立を目指していく予定である。
マウスのQTL解析を応用したヒトの糖尿病の疾患感受性遺伝子多型の同定

我々は、以前の研究で、摂食抑制ホルモン受容体(Leptin-R)の変異体(db)をもつことで重度の2型糖尿病を来すdbマウスと遺伝的背景の異なる2種類のマウス系統(DBA2,C3H)を交配したF_2世代を用いた疾患感受性座位(QTL)解析により独自に見出した、2型糖尿病の発症に関わり、且つ複数系統で重複して抽出された4つ染色体座位をターゲット領域として、糖尿病発症に係わる新しい疾患感受性遺伝子群を明らかにするために、種々の実験を試み、以下の知見を得た。1)各QTLの作用をコンジェニックマウス(QTL領域以外の領域を、系統の異なるマウス由来の染色体に置換したマウス)を用いて生体レベルで、当該領域が表現型に与える効果を評価した。特定した4つの座位の内、体重、内臓脂肪重量、空腹時血糖値、インスリン濃度などに強い作用を認めた1領域(A領域)、および、体重、内臓脂肪重量、総コレステロール値などに作用を認めた1領域(B領域)、計2座位を再現性の高い領域として特定した。2)コンジェニックマウスでの評価後、候補遺伝子を特定するためのサブコンジェニックマウス(コンジェニックマウス作製過程で低い確率で発生する、ターゲット領域内の小部分のみを保持するマウス)を、2座位に対し各16系統(A領域)および22系統(B領域)作製した。3)コンジェニックマウスでその単独効果が検証された2座位に対し、サブコンジェニックマウスを用いて、各ライン間で表現型を比較しファインマッピングを行った。その結果、A領域については、7系統用いたファインマッピング解析の結果、体重や脂肪重量に作用する約3Mbの領域(56遺伝子存在)を特定した。空腹時血糖値やインスリン濃度などを指標としたファインマッピングでは、候補領域の絞りこみはできなかった。B領域については、5系統を用いたマッピングを実施した結果、体重や脂肪重量に作用する約8Mbの領域を特定した。現在、これらの領域内に存在する有力候補遺伝子に対し、各サブコンジェニック系統マウスを用いて、各組織におけるmRNA発現レベルをコンジェニックマウス/対照マウスで比較し、双方間に明らかな発現量の差を認める遺伝子を選抜中である。領域内に存在し、発現量とアミノ酸置換の有無などに基づいて候補遺伝子を特定する解析を実施中である。我々は、新規の2型糖尿病の疾患感受性遺伝子を同定することを目的として、レプチン受容体欠損マウス(db)とC3H/HeJ交配系の1,000匹以上のマウスを用いた疾患感受性座位(QTL)解析を行い・これまでの研究により、統計的有意水準(Lod Score2.8以上)を超える複数のQTLを見出した。本年度は、4座位をターゲット領域として、これらQTL領域以外の他の領域を、系統の全く異なるマウス由来の染色体に置換した「コンジェニックマウス」を作成した。本年度の研究期間で以下の知見を得た。

1)QTL座位を保持したN4世代の雌雄を兄妹交配することにより、N4F1世代を作出し、N4F1世代の内、候補QTLをホモで所有する固体を15匹以上選抜し、これらマウスについて、体重、血糖値、脂肪重量などの糖尿病の表現型の解析を行った。2)N4世代のコンジェニックマウスのゲノム置換率は約96%であり、スピードコンジェニック法を利用した場合に見込まれる理論値と同等の結果を得るとともに、作製期間を1.5年と通常の半分の期間で作製することができた。3)コンジェニックマウスの作製中に派生するサブコンジェニックマウスを繁殖させ、各ライン1000匹以上を作出し、全産仔に対し、候補領域内のマイクロサテライト多型における遺伝子型を判定し、サブコンジェニックマウスを各候補領域に対しで20種類程度(約1Mbp間隔)で確保することができた。今後は、作製した各コンジェニックマウスに対し、その表現型を解析することにより、他のQTLの影響を消去した形で目的のQTLの単独効果を検証する。我々は、新規の2型糖尿病の疾患感受性遺伝子を同定することを目的として、レプチン受容体欠損マウス(db)とC3H/HeJ(C3H)種との交配系F2マウス約1,000匹以上を用いた疾患感受性座位(QTL)解析を行い、統計的有意水準(LOD Score 4.3以上)を超える複数のQTLを見出した。また、これらのQTLの内、4座位をターゲット領域として、QTL領域以外の他の領域を、dbマウス由来のKsJ strain由来の染色体に置換した「コンジェニックマウス」を作成してきた。本年度は、4座位のターゲット領域に関し、以下の知見を得た。1)特定された4つのQTLに対し、体重、内臓脂肪重量、血糖値などの表現型データを収集し、当該QTLが単独因子としてマウス個体に及ぼす作用の強さを検討した。その結果、4領域の内、2領域においては、期待された作用が再現された。2)1領域では、体重、内臓脂肪量、空腹時血糖値、インスリン分泌等に強い作用が認められた(寄与率50%程度)。3)また、1領域では、体重、内臓脂肪重量等の肥満に関する強い作用(寄与率40%程度)が認められた。4)上記2領域をQTLとして選択し、疾患感受性遺伝子を同定するためのファインマッピング用サブコンジェニックマウス作成の作業を進めた。5)上記2領域に対する20-30種類サブコンジェニックマウス群を、4回交配し、継代と遺伝型解析による選抜作業を繰り返し、各サブコンジェニックマウス群内の増匹、およびホモ化を進め、ファインマッピングに必要な種親マウスを獲得した。我々は、新規の2型糖尿病の疾患感受性遺伝子を同定することを目的として、遺伝的背景が全く同一のクローン化されたマウスを用いて、糖尿病を自然発症するマウス(dbマウス)を他系統のC3HおよびDBA2マウスと交配させる疾患感受性座位(QTL)解析を大規模に推進してきた。その結果、QTLをマウスゲノム上に14箇所以上特定した(いずれも統計的有意水準;LOD Score 4.3以上)。これらのQTLの内、遺伝的背景が異なる条件においても普遍的な影響を示す2座位および1系統のみで高LOD値を示す2座位をターゲット領域として選定し、QTL領域以外の他の領域を、のマウス由来のBKS種由来の染色体に置換した「コンジェニックマウス」を用いて生体レベルで評価し、かつファインマッピングを目的とした「複数のコンジェニックsub lineマウス」を作製し検討した。本年度の研究期間で、以下の知見を得た。
学校と医療の文化的考察に基づく慢性疾患の子どもへの支援連携プログラムの開発

「慢性疾患の子どもたちの安全で充実した学校生活の実現のために、学校と医療の文化的考察を踏まえた新しい連携プログラムを開発する」ことを目的とした研究の初年度にあたり、分担研究者らとともに「学校という文化における子どもの健康のとらえ方、守り方」および「慢性疾患の子どもの学校生活」について、文献検討を実施し、その現状と課題を検討した。その結果、学校では養護教諭を中心に、担任教師らが日々子どもの健康を捉え、守っていたが、学校には「病気の子どもには無理をさせないこと」、「子どもの社会参加は病気が治ってから」という考えが根強くあり、慢性疾患の子どもが安全で充実した学校生活を送るための支援体制は乏しく、緊急時の実践等に課題があった。特に担任教諭は教員養成課程やその後の研修でも、子どもの病気や支援方法について学ぶ機会は少なく、日々試行錯誤を繰り返しながら慢性疾患の子どもたちに対応していた。慢性疾患の子どもたちの学校生活を支えるためには、子どもと家族、学校関係者、医療の連携が望まれるが、三者の間には壁があり、特に医療と学校との連携に関しては、長期入院後の復学支援時に限られており、現状では継続的な連携はあまり進んでいないことが明らかになった。学校と医療、地域が共有可能な仕組みや具体的な方法の検討が急務であることが明らかになった。これらの検討を踏まえ、次年度に実施するフィールワークに向けた具体的な計画を進めている。「学校という文化における子どもの健康のとらえ方、守り方」および「慢性疾患の子どもの学校生活」について、文献検討を実施し、その現状と課題を検討した。また、次年度に実施する現状調査に向けた調査内容の検討及び調査の準備についておおむね実施することができた。調査についての研究計画書、資料等を作成し、分担研究者が所属する大学の研究倫理委員会に倫理審査を申請し、承認された。文献検討の結果については、2019年6月に第66回日本小児保健協会学術集会(東京都)において発表する予定である。また、文献検討を踏まえ、1慢性疾患の子どもにかかわる小学校、中学校、2慢性疾患の子どもの保護者が所属する親の会、3子どもが通院する小児科外来およびクリニックで調査を実施する予定である。分担研究者の所属大学の研究倫理委員会の承認を得て、研究代表者1名、分担研究者3名、研究協力者2名、合計6名の研究者を3つのグループに分け、それぞれ1慢性疾患の子どもに関わる小学校、中学校の教諭、2慢性疾患の子どもと親、3子どもが通院する医療機関の医療者を対象に、インタビューを中心としたフィールドワークを行っていく予定である。(理由)研究テーマに関連した専門的知識を有する研究者に、研究協力者として加わってもらったため、外部からエキスパートを招く必要がなく、謝金の支出を抑えることができた。また、分担研究者、研究協力者がすべて関東圏を中心に活動しており、会議の交通費を少額に抑えることができた。さらに分担研究者の一人が会議室を無償で提供してくれたため、会議費等を削減することができた。(使用計画)

インタビュー調査を中心としたフィールドワークの実施に関連した諸経費、文献検討の結果発表のための学会参加費、旅費等に使用する。また、小児の慢性疾患や学校保健に関連した学会にも参加し、慢性疾患の子どもの学校生活に関連した情報を収集したり、意見交換をしたりするための旅費としても使用する予定である。
テラピアにおける部位特異的に発現するゴナドトロピン放出ホルモン遺伝子の制御機構

ゴナドトロピン放出ホルモンは脊椎動物において生殖機能を制御する中心的ペプチドホルモンである。進化の過程でGnRHペプチドは遺伝子複製や構造上の変化を遂げ、多様型を持つようになった。哺乳類やヒトを含め脊椎動物においてそれぞれの脳内には1種類以上のGnRHが存在する。数種の硬骨魚においては3種類のGnRH遺伝子の発現が明らかになっており、それらは終神経系(salmon-GnRH)、視索前野(seabream GnRH)および中脳(chicken GnRH II)に分布している。硬骨魚類であるテラピアOrechromis niloticusにおいて、我々はそれらの一次構造の決定とそれぞれの異なる分子種をもつGnRH陽性ニューロンの発生起源が異なることを明らかにした。そこでこれら3種類のGnRH分子が異なる機能を持ち、また異なる制御機構を有することが示唆され、本研究においてはテラピアにおける部位特異的に発現するゴナドトロピン放出ホルモン遺伝子の制御機構の解明を試みた。我々はテラビアGnRH cDNAシークエンスより特異的なGnRH mRNAプローブを作成し、テラピア脳内におけるGnRHの局在に成功した。本研究においては放射線標識による低量In situ hybridization法にて精巣摘出、ステロイドホルモン投与による脳内の終神経系、視索前野および中脳におけるGnRHmRNA発現への効果を検討した。終神経系のGnRHニューロンはテストステロンにより促進され、甲状腺ホルモンにより抑制された。視索前野GnRHニューロンはエストロゲン、テストステロンによる作用を受け、ケトテストステロン(非芳香剤アンドロゲンの一種)による効果はなかった。中脳GnRHニューロンは全くステロイドホルモンの影響を受けなかったことから中脳GnRHニューロンを制御する未知因子の存在の可能性が考えられた。よって本研究において終神経系のGnRHニューロンと視索前野GnRHニューロンはエストロゲン系代謝産物による制御を受けていることを明らかにした。雄のティラピアを用いて、去勢とプロゲステロン投与が3種類のGnRHのmRNAに及ぼす効果を調べた。サケ、タイ、及びニワトリ(II)型のGnRHのc-DNAに対する、^<35>Sでラベルしたアンチセンスオリゴヌクレオチドプローブにより、In situハイブリダイゼーションを行い、終神経節、内側視索前野、中脳被蓋野におけるGnRHメッセージの定量を行い、2週間去勢した魚にゴマ油又はプロゲステロンを投与した魚で比較した。去勢によりサケ型GnRHのメッセージが上昇したが、タイ、チキン(II)型は変化しなかった。プロゲステロンは、いずれのメッセージにも効果がなかった。これらの結果は、3種類のGnRH産生ニューロンのうち、サケ型のみが性ステロイドの負のフィードバック調節のもとにあり、又プロゲステロンはこの因子ではないことを示すものである。3種類のGnRH遺伝子の脳内発現に対するテストステロンの影響を雄性テラピア(Tilapia;Oreochromis niloticus)において調べた。去勢したテラピアに対し、術後14日目より5μg/g体重のテストステロン、又は溶媒(sesame oil)を腹腔内に投与した。パラフィン包埋による脳切片の作成後、salmon-,seabream-およびchickenII-GnRH遺伝子の第二エクソンに相補的なアンチセンス合成オリゴヌクレオチドを用いてin situ hybridizationを行った。

プローブは3'末端を35S-dATPで標識し、エマルジョンオートラジオグラフィーの後、画像解析装置を用いて、終神経上のGnRHニューロン群の全体積および全salmon-GnRHmRNA量を、また視索前野と中脳のGnRHニューロンに関しては細胞単位でのGnRHmRNA量をテストステロン投与群と対照群との差を解析した。テストステロン処置によって終神経上のsalmon-GnRHmRNA量は有意に増加し、視索前野のseabream-GnRHmRNA量は有意に減少した。しかし中脳のchickenII-GnRHmRNA量には有意な変化は起きなかった。また視索前野および中脳におけるGnRHニューロンの細胞数と細胞の大きさには両群の間で有意な差は見られなかった。以上のことからテストステロンは終神経上のsalmon-GnRHニューロンと視索前野のseabream-GnRHニューロンのmRNAの転写に作用し、中脳のchickenII-GnRHはテストステロンの調節の対象ではないことが明らかになった。
複素領域における線型・非線型フックス型偏微分方程式

1.ウェイトが1の2階Fuchs型偏微分作用素で,2つの特性曲面が接するものa(x,D)を考える.正則関数のカテゴリーではa(x,D)に関するCauchy問題が一意可解である.非斉次Cauchy問題において,方程式の右辺が特性曲面の周りに無限多価の場合を考察する.この種の問題は分岐Cauchy問題(ramified Cauchy problem)と呼ばれ,複素領域の偏微分方程式論における中心的な問題である.解は特性曲面の回りにいくらでも解析接続できることが分かる.解を構成するために,フーリエ積分作用素の理論に倣い,多重相関数を用いて解の積分・級数表示を与える.積分の第m項がm次元特異単体の上のm-形式の積分になっている.作用素の形から,被積分関数は有理型,したがって非有界になるのが難しいところである.トポロジーの技法で単体を曲げることによって解を解析接続する.2.整関数に対するFuchs型Cauchy問題を解こう.整関数を係数にもつm階線形編微分作用素Pを考える.PはFuchs型であり,Fuchsian principal partは定数係数とする.また,最高階の部分の係数は適当な次数の多項式とする.Fuchsian prinipal partに属さない低階の部分の係数は整関数であればよく,増大度の条件は不要である.確定特異点型常微分方程式の理論に倣って特性指数を定義し,しかるべき条件を課す.このとき,初期データと方程式の右辺が整関数であるようなCauchy問題を考えるとその解がやはり整関数となることが分かる.証明はBaouendi-Goulaouicにしたがって逐次近似法を用いる.低階項の影響がないことを示すのにあるトリックを用いたが,これは他の多くの問題に応用できることが見込まれる.2階でウェイトが1のフックス型偏微分作用素であって,互いに接する特性曲面を持つものを考える。特性曲面の共通部分は初期面に含まれるものとする。複素解析関数のカテゴリーではコーシー問題が一意可解であることが,BaouendiとGoulaouicの結果によって分かっている。そこで,今度は方程式の右辺が正則でなく,特性曲面上に特異性を持つとする。ここで,右辺は特性曲面の周りに無限多価であってもよい。すなわち,分岐コーシー問題を考えるのである。この状況において,解は特性曲面の周りにいくらでも解析接続できることを示すことが出来た。この種の研究は初め非特性の場合に,浜田,Leray,Wagschalらによって行なわれ,フックス型で特性曲面が互いに横断的な場合には大内らによって行なわれている。証明の方法は小林隆夫とWagschalのアイデアに基づく。すなわち,まず,多重相関数を含むm次元積分のmに関する無限和で解を書き表わす。そののちに,積分路(正確にはm次元特異単体)を曲げていくことによって,解を解析接続していく。この際に位相幾何学の概念と手法(ホモトピー,普遍被覆空間,変位レトラクトなど)を応用する。小林とWagschalは非特性な問題を扱っていて,彼らの場合は有界な関数を積分すればよかったのだが,私の場合は問題がフックス型であるために非有界な関数を積分しなければならなくなって多くの技術的な困難を生じる。また積分路の曲げ方にもより一層の工夫を要し,それに関連してさまざまな評価が複雑になる。現在論文を執筆中であり,近いうちに投稿できる見込みである。1.ウェイトが1の2階Fuchs型偏微分作用素で,2つの特性曲面が接するものa(x,D)を考える.正則関数のカテゴリーではa(x,D)に関するCauchy問題が一意可解である.非斉次Cauchy問題において,方程式の右辺が特性曲面の周りに無限多価の場合を考察する.この種の問題は分岐Cauchy問題(ramified Cauchy problem)と呼ばれ,複素領域の偏微分方程式論における中心的な問題である.解は特性曲面の回りにいくらでも解析接続できることが分かる.解を構成するために,フーリエ積分作用素の理論に倣い,多重相関数を用いて解の積分・級数表示を与える.積分の第m項がm次元特異単体の上のm-形式の積分になっている.作用素の形から,被積分関数は有理型,したがって非有界になるのが難しいところである.トポロジーの技法で単体を曲げることによって解を解析接続する.2.整関数に対するFuchs型Cauchy問題を解こう.整関数を係数にもつm階線形編微分作用素Pを考える.PはFuchs型であり,Fuchsian principal partは定数係数とする.また,最高階の部分の係数は適当な次数の多項式とする.Fuchsian prinipal partに属さない低階の部分の係数は整関数であればよく,増大度の条件は不要である.確定特異点型常微分方程式の理論に倣って特性指数を定義し,しかるべき条件を課す.このとき,初期データと方程式の右辺が整関数であるようなCauchy問題を考えるとその解がやはり整関数となることが分かる.証明はBaouendi-Goulaouicにしたがって逐次近似法を用いる.低階項の影響がないことを示すのにあるトリックを用いたが,これは他の多くの問題に応用できることが見込まれる.
非可換ロホリン性のElliott分類問題への応用

核型単純C*-環におけるElliott分類問題をC*-接合積において考える際に重要な役割を果たす,従順群からC*-環への作用のロホリン性を,C*-接合積の場合を含むC*-指数有限であるC*-環のペアの間に現れる条件付き期待値に拡張し,分類問題において重要な役割をするC*-環の性質の遺伝性について成果を得た.核型単純C*-環におけるElliott分類問題をC*-接合積において考える際に重要な役割を果たす,従順群からC*-環への作用のロホリン性を,C*-接合積の場合を含むC*-指数有限であるC*-環のペアの間に現れる条件付き期待値に拡張し,分類問題において重要な役割をするC*-環の性質の遺伝性について成果を得た.単純C*-環の分類問題に関するElliott分類問題を接合積に拡張する際に、岸本氏、泉氏に導入されたロホリン性を持つ作用が重要な役割を果たす。このロホリン性を中心に平成20年度は研究を実施した。Lin氏との共同研究において、AT環上のK-データからトレース的ロホリン性を持つ自己同型写像の構成をおこなった。これにより、AT環上の自己同型写像のクラスにおいてトレース的ロホリン性を持つ自己同型写像のクラスが小さくないことを示せた。また、射影作用素に関するcancellation性の遺伝性についてC*-指数有限のC*-環のペアについてJeong,大坂、照屋、Phillipsの4人で明らかに出来た。これは、1996年のJeong-大坂の共同研究から始まり10年の月日がかかった大作である。Cancellation性を持つことは,C*-環の分類問題の際用いるK_O-群の計算において役に立つ情報である。C*-接合積の場合を含むC*-指数有限の範囲でのC*-ペア環間に作用する条件付き期待値に対してロホリン性を定義し、Elliott分類において重要C*-環のクラスの遺伝性について、小高、照屋、大坂の研究としてまとめることが出来た。これは、分類可能な単純C*-環と有限群から構成される接合積の代数構造決定をした大坂-Phillips氏との共同研究の一般化であり、C*-指数理論有限なC*-環のペアにおける分類問題において重要な結果である。C*-環分類問題において重要な役割をする安定階数の新しい計算式を構成した。これで、安定階数1をもつ単純C*-環からの接合積などによる新しいC*-環の安定階数が計算できる。Elliott分類問題において中心的役割を果たしているJiang-Su環Zの安定性について,綿谷指数有限なペアP⊂Aに関して研究をおこなった.C*-環AがZ安定とは,A[○!×]Z〓Zのことをいう.最近Elliott不変量が同じ単純C*-環A,Bで同型でない例が,Toms氏,Rordam氏それぞれによって発見された.このA,Bは,Z安定ではない.また、今までElliott分類クラスに入る単純C*-環はZ安定であることが証明されている.これらを踏まえ,現在は、Z安定な単純C*-環のクラスにおいてElliott不変量E11()が完全不変量であることが予想されている.すなわち,E11(A)〓E11(B)⇔A〓B.このZ安定の遺伝性について次のことを調べた:与えられたペアP⊂Aが大坂-照屋の意味でロホリン性を持てば,AがZ安定であるとき,PがZ安定である.ここでロホリン性はある意味重要な過程であり,実際、ロホリン性の条件をゆるめれば,遺伝性が成立しなくなる例が,Phillips氏により構成されている.それ故,本結果は,Elliott分類問題において重要な結果を与えることになる.この研究は、論文にまとめられ、現在数学雑誌に投稿中である.他に,行列単調関数,行列凸関数によるC*-環の構造決定問題を富山氏,Sergei氏との共同研究でおこない,論文として発表した.また,Jensen型不等式に関する行列単調関数,行列凸関数のランクについて、1つの特徴付けを富山氏との共同研究で導き、論文として発表した.(1) Aがn以下のdecomposition rankをもつとき,Pのdecomposition rankもn以下である.特に,任意の有限群Gから泉の意味でのロホリン性をもつ作用から生成されるC*-接合積AXGのdecomposition rankがn以下であるこれらの接合積の結果は,2010年にWinter-Zachariasより提出された問題への解答である.また,Cuntz半群のstrict comparison性についても同様な結果を得た.これらの結果は,K-群の計算が困難なC*-接合積の分類問題に役立つことが期待される