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ノンクラスプデンチャー装着時の支台歯荷重,義歯床下荷重に関する生体力学的検討

社会的ニーズである審美性を考慮した部分床義歯どして,ノンクラスプデンチャー(以下,NCD)が臨床で用いられている.しかしNCDの設計は,一般に支台歯に支持・把持を強く求めることが少なく,従来の部分床義歯の設計とは大きく異なっている.そのため口腔内での機能時にNCDが如何なる挙動を示すのか,特に支台歯や顎提粘膜にどのような負荷を与えているかに関しては,不明な点が多い.そこで本研究では,NCDにおける支台歯や義歯床下粘膜荷重の特徴を明らかにすることを目的として,支台歯および床下粘膜部へ加わる荷重を静力学的に測定可能な装置を開発し,義歯咬合面上に既知の荷重を付加した際の荷重動態について,NCDと一般的な部分床義歯との比較検討を行うこととした.本年度は,前年度に開発した荷重測定装置を用い,各種材料を用いて製作したNCDを用いて荷重測定を行った.実験用義歯は,ポリアミドナイロン系樹脂(バルプラスト^<[○!R]>)のみ(以下,PA-NCD),ポリカーボネート系樹脂のみ(以下,PC-NCD),支持・把持要素に金属フレームを用いたポリカーボネート系樹脂(以下,mPC-NCD),および一般的なアクリリックレジン製部分床義歯(以下,PMMA-CD)で製作した計4種類の部分床義歯とした.試料数は各5個とした.測定は定荷重負荷装置にて実験用義歯の人工歯相当部に静的荷重(10,30,50,100N)を段階的に負荷し,各支台歯に加わる荷重および義歯床下粘膜に加わる荷重を測定した.支台歯の歯軸方向に加わる荷重量は,義歯への負荷が50,100Nの場合,PA-NCDとPC-NCDに比較してPMMA-CDにおいて有意に大きかった.義歯床下粘膜荷重は,負荷が50,100Nの場合,mPC-NCD,PMMA-CDに比較してPA-NCDにおいて有意に大きかった.すなわち,NCDでは機能時に義歯床下粘膜に加わる負荷が従来の部分床義歯よりも過大になる可能性が示された.社会的ニーズである審美性を考慮した部分床義歯として,ノンクラスプデンチャー(以下,NCD)が臨床で用いられている.しかしNCDの設計は,一般に支台歯に支持・把持を強く求めることが少なく,従来の部分床義歯の設計とは大きく異なっている.そのため口腔内での機能時にNCDが如何なる挙動を示すのか,特に支台歯や顎提粘膜にどのような負荷を与えているかに関しては,不明な点が多い.そこで本研究では,NCDにおける支台歯や義歯床下粘膜荷重の特徴を明らかにすることを目的として,支台歯および床下粘膜部へ加わる荷重を静力学的に測定可能な装置を開発し,義歯咬合面上に既知の荷重を付加した際の荷重動態について,NCDと一般的な部分床義歯との比較検討を行うこととした.本年度は,荷重測定装置の開発を行った.下顎第二小臼歯・第一大臼歯を欠損とし,第一小臼歯と第二大日歯を支台歯とした中間欠損歯列モデルを製作した.支台歯はコバルトクロム製とし,内部には荷重測定用の小型水晶圧電式センサを,また義歯床下粘膜相当部にはシート型触覚センサを設置した.実験用義歯は,ポリアミドナイロン系樹脂(バルプラスト^[○!R])のみ(以下,PA-NCD),ポリカーボネート系樹脂のみ(以下,PC-NCD),支持・把持要素に金属フレームを用いたポリカーボネート系樹脂(以下,mPC-NCD),および一般的なアクリリックレジン製部分床義歯(以下,PMMA-CD)で製作した計4種類の部分床義歯とした.試料数は各5個とした.測定は定荷重負荷装置にて実験用義歯の人工歯相当部に静的荷重(10,30,50,100N)を段階的に負荷し,各支台歯に加わる荷重および義歯床下粘膜に加わる荷重を測定した.今回開発した荷重測定システムにより,機能時に支台當および義歯床下粘膜に加わる荷重を測定することができた.社会的ニーズである審美性を考慮した部分床義歯どして,ノンクラスプデンチャー(以下,NCD)が臨床で用いられている.しかしNCDの設計は,一般に支台歯に支持・把持を強く求めることが少なく,従来の部分床義歯の設計とは大きく異なっている.そのため口腔内での機能時にNCDが如何なる挙動を示すのか,特に支台歯や顎提粘膜にどのような負荷を与えているかに関しては,不明な点が多い.

そこで本研究では,NCDにおける支台歯や義歯床下粘膜荷重の特徴を明らかにすることを目的として,支台歯および床下粘膜部へ加わる荷重を静力学的に測定可能な装置を開発し,義歯咬合面上に既知の荷重を付加した際の荷重動態について,NCDと一般的な部分床義歯との比較検討を行うこととした.本年度は,前年度に開発した荷重測定装置を用い,各種材料を用いて製作したNCDを用いて荷重測定を行った.実験用義歯は,ポリアミドナイロン系樹脂(バルプラスト^<[○!R]>)のみ(以下,PA-NCD),ポリカーボネート系樹脂のみ(以下,PC-NCD),支持・把持要素に金属フレームを用いたポリカーボネート系樹脂(以下,mPC-NCD),および一般的なアクリリックレジン製部分床義歯(以下,PMMA-CD)で製作した計4種類の部分床義歯とした.試料数は各5個とした.測定は定荷重負荷装置にて実験用義歯の人工歯相当部に静的荷重(10,30,50,100N)を段階的に負荷し,各支台歯に加わる荷重および義歯床下粘膜に加わる荷重を測定した.支台歯の歯軸方向に加わる荷重量は,義歯への負荷が50,100Nの場合,PA-NCDとPC-NCDに比較してPMMA-CDにおいて有意に大きかった.義歯床下粘膜荷重は,負荷が50,100Nの場合,mPC-NCD,PMMA-CDに比較してPA-NCDにおいて有意に大きかった.すなわち,NCDでは機能時に義歯床下粘膜に加わる負荷が従来の部分床義歯よりも過大になる可能性が示された.
白色腐朽菌の菌体外多糖マトリックス中の過酸化代謝物によるリグニン分解機構の解析

選択的白色腐朽菌によるリグニン分解は菌体外における複雑な反応機構である。本研究では、反応場である菌体外多糖マトリックスに着目し、この中に含まれるリグニン分解反応に関与し得る酸化代謝物の探索を実施した。その結果、新規酸化代謝物の同定に成功した。In vitro分解反応系において非フェノール性リグニン2量体モデルの分解が見られたことから、こうした代謝物の有効性が示唆された。木質バイオマスを有用ケミカルスやエネルギー資源として変換し利用するためには、セルロースなどの多糖とリグニンの成分分離が重要である。本研究では、環境負荷の小さいリグニン分解反応系開発へ向けて、選択的白色腐朽菌Ceriporiopsis subvermisporaが有するリグニン分解反応に着目し、その反応機構を解き明かすことを目的とした。まず、前年度見出したセリポリック酸エポキシドについて、^<13>C同位体標識を行い、精密質量分析とMSフラグメント解析による構造決定を行った。次に過酸化代謝物の前駆体と予想される新規不飽和セリポリック酸2種を化学合成し、これが菌体外多糖マトリックスであるsheatn中の天然代謝物とLC/IT-TOF-MS分析における保持時間、精密質量、MSフラグメントが一致することから、セリポリック酸G,Hとして同定した。さらに、セリポリック酸G,Hの過酸化反応が本菌のマンガンペルオキシダーゼ(MnP)触媒系を介して難分解性の非フェノール性リグニンモデル2量体を効果的に分解することを見出した。新規不飽和セリポリック酸Gは分子内にアルカジエニル構造を有し、過酸化反応開始のイニシエーターとして機能していると考えられる。本反応系は常温、常圧、水系でのリグニン分解反応であり、環境に温和なリグニン分解系開発へ向けた重要な知見である。また、過酸化を触媒する酵素および前駆体合成に関わる酵素の探索と機能解析を進め、ジカルボン酸メチル化酵素遺伝子のクローニング、発現および機能解析を行った。これらの成果を国内学会発表5件、国際学会発表1件により報告した。
リンパ浮腫の軽減を目的としたさらに有効なケア開発のための基礎的研究

リンパ浮腫の動物モデルを作製し、リンパ浮腫が起きる機序やリンパ浮腫を軽減、完治させる方法を探求した。マウスの後肢からのリンパは鼡径リンパ節、腹胸リンパ管、腋窩リンパ管、心臓へと流れていく。鼡径リンパ節を切除すると、切除後3日目ぐらいまでは後肢が浮腫になるが、その後浮腫は消失する。リンパ浮腫モデルの作製には成功しなかった。マウスでは、後肢のリンパは、皮下に広くひろがり、腹壁のリンパ管に流れ、胸壁のリンパ管、腋窩リンパ節へと流れていた。このことが、鼡径リンパ節切除後の後肢のリンパ浮腫が継続しない理由であることが明らかになった。本研究では、リンパ浮腫郭清後であってもリンパ浮腫が生じる人とそうでない人がおり、その原因を明らかにするためにマウスを使用してリンパ浮腫の発生機序を探る。またリンパ浮腫の軽減を目的として用手的ドレナージが行われているが、リンパ浮腫のリンパがどのように排泄されるのかのメカニズムを明らかにする。さらに、リンパ浮腫のリンパが排泄メカニズムから、患者自身で行えるドレナージ用の簡易な器具を考案することを目的としている。これまでに、パテントブルーやインドシニアグリーン(赤外線で蛍光を発する色素)を用いてマウスのリンパ管を同定し、リンパ管を観察することは行えた。また、その手技を用いてリンパ節を確認し、リンパ節切除を行うという手技も獲得できた。リンパ節切除し、インドシニアグリーンを注入したところ、リンパの流れが途切れているところを確認できた。しかし、末端はやや浮腫状ではあるが、その状態が継続されずに数日で改善されてしまうので、リンパ浮腫を起こしていると断言できる状況ではない。今後はリンパ節の切除部位を変えてリンパ浮腫の作製を行うか、さらに検討していく予定である。また、観察のために連日のペントバルビタール投与や三剤混合麻酔の腹腔内投与を行うと、小腸壊死や腹水貯留でマウスが死亡してしまうことがあったため、身体侵襲が低いといわれているイソフルランの吸入麻酔下での観察を試みたところ、現時点ではマウスが麻酔のために死亡することはなく経過している。目的:メスマウスの下肢にリンパ浮腫を作製し、新しいリンパ浮腫のケアの方法を研究する。方法:8週齢メスマウスの右鼡径リンパ節を郭清し、下肢からのリンパが腹壁リンパ管を通り心臓に戻るのを阻止して、下肢にリンパ浮腫を作製する。左鼡径リンパ節は郭清しないでコントロールとした。リンパの流れが途絶されたかどうかは下肢に蛍光色素のインドシアニンブルー(ICG)を注入して、イソフルランの麻酔下で観察する。結果:鼡径リンパ節郭清直後から2日までは下肢は浮腫を示し、下肢に注入したICGによる腹壁リンパ管の流れは観察されなかったが、3日目以降は下肢に注入したICGはリンパ節郭清部位に貯留したり、郭清部位周囲の皮下に広がりリンパ節郭清部位より頭部側の腹壁リンパ管が観察されるようになった。一方で下肢の浮腫は観察されなくなった。結論:鼡径リンパ節郭清後の下肢の持続的なリンパ浮腫は作製されなかったが、下肢のリンパを郭清した鼡径リンパ節を超えて頭部へと皮下に流すことがリンパ浮腫軽減につながることがICGの流れより判明した。将来の検討:鼡径リンパ節を郭清した部位とコントロールの部位を広範囲に組織を採取したので、組織の切片を作製し、リンパ管の新生やリンパ管の分布などを調べて、リンパ節を郭清した部位でのリンパの流れがどのように起こっているのかを解明し、リンパ浮腫軽減の新しい方法の開発につなげていく。その後、研究成果を学会や論文として発表する。交付決定からの期間が短かったことや、麻酔手法の変更とその確立に時間を要してしまったため。27年度が最終年度であるため、記入しない。基礎看護学本年度は以下の手順で実験を進め、学会発表、論文作成していく予定である。1.リンパ浮腫が発生する個体と発生しない個体のリンパ管切断部位での組織学的観察:切断部位の組織を採取する。光学顕微鏡を使用して免疫組織学的に観察(リンパ管、間質液などの染色)と電子顕微鏡を使用してリンパ管などの超微細構造の観察を行う。2.発生機序を解明する。3.リンパ管腔の再建の方法を検討する。4.リンパ浮腫を発生させたマウスに、用手的リンパドレナージを行い、流れを観察する。5.リンパ浮腫軽減の新しい器具を考案する。
無細胞プロテインアレイを用いたカスパーゼ依存シグナル伝達経路の網羅的同定

コムギ無細胞タンパク質合成システムにより構築した無細胞プロテインアレイを用いて、カスパーゼ3に切断されるプロテインキナーゼの網羅的なスクリーニングを行い、新規に30種類の基質プロテインキナーゼを見出した。切断部位の多くは、N末もしくはC末側のタンパク質の調節領域に位置していた。実際、いくつかの基質の個別解析により、カスパーゼ3の切断はタンパク質機能を調整していることが分かった。I.シグナル伝達経路のビオチン化プロテインアレイの作製研究代表者らが既に保有している1万5千種類のヒト完全長cDNAライブラリーおよび3年間費やしてクローニングした200種類のcDNAクローンを用いて、シグナル伝達関連クローンのデータベース(http://www.biochemweb.org/signaling.shtml)から予測される約1,000種類のシグナル伝達経路遺伝子のcDNAクローンを選択し、それらから、N末端にFlagタグ、C末端にビオチン化した組換えプロテインアレイを合成し、超低温フリーザーに保存した(担当:澤崎達也)。II.アポトーシスの3次元細胞膜動態評価法確立これまでの研究から、アポトーシスの際に細胞膜のダイナミックな運動(メンブラン・ブレッビング)が観察されている。この細胞膜動態は、アポトーシスの特徴の1つとされており、この制御には細胞骨格タンパク質のリン酸化を中心としたシグナル伝達経路が関与していることが知られている。研究分担者らのこれまでの研究で、この細胞膜動態を共焦点顕微鏡下で生きたまま画像解析処理することにより、細胞膜動態の定量的な測定が可能となった。そこで、これまでに研究代表者らが同定した31種類のカスパーゼ3で切断される新規プロテインカイネース分子の中には、細胞骨格タンパク質をリン酸化する分子を5つ含まれていることから、既に決定している切断部位情報を基にカスパーゼ3切断型遺伝子を構築後、細胞へ導入し、細胞膜動態の経時的変化の測定を行う。これにより、今まで、困難であったカスパーゼ切断により惹起される細胞膜動態の解明に繋がった(担当:酒巻和弘)。III.アルファスクリーと法によるカスパーゼ基質分子の同定平成22年度の上記Iで作成したFlag-ビオチン化シグナル伝達経路プロテインアレイを、コムギ無細胞系で合成・精製したカスパーゼ6とカスパーゼ7切断される分子のスクリーニングをアルファスクリーン法による検出により行った。その結果、カスパーゼ6で切断される10種類の基質分子およびスパーゼ7で切断される20種類の基質分子を新たに見出した。そのうち10種類の基質は、カスパーゼ6とカスパーゼ7の両方で切断された。さらにそれら20種類の基質分子は、全てカスパーゼ3で切断された。IV.新規分子の生化学的解析1)切断断片の方向性の確認上記IIIで同定されたヒトシグナル伝達経路分子のcDNAから、コムギ胚芽無細胞タンパク質合成系を用いて組換えタンパク質を合成し、その反応液にカスパーゼを添加し、新たに同定された基質分子の切断を、イムノブロット法を用いた確認した。2)切断部位の同定新たに見出した基質分子はC末端がビオチン化されている。ビオチンがストレプトアビジンと強力に結合するという性質を利用し、ストレプトアビジンビーズを用陸て、切断されたC末側断片を回収し、アミノ酸シークエンサーにより分析することにより、簡易な切断部位の同定を行った。さらに、切断部位をアミノ酸置換した変異体を作成し、切断部位の同定を行った。それらの結果、興味深いことに、カスパーゼ3で切断される部位と、カスパーゼ6もしくはカスパーゼ7で切断される部位が異なる基質分子を5種類見出すことができた。V.アポトーシスにおける新規に見出した分子の細胞生物学的解析1)アポトーシス誘導細胞における新規分子の細胞内切断確認:前年までで同定されたヒトシグナル伝達経路分子のcDNAから、動物細胞発現用ベクターに組込み、培養細胞に遺伝子導入後、TNFαやFas、もしくは小胞体ストレスなどのアポトーシス誘導条件下で、上述の分子の細胞内での切断確認を行った。また、解析された切断部位にアミノ酸置換した変異体を用いて、アポトーシス誘導細胞において切断されないかどうか確認した。2)カスパーゼ切断型新規分子の導入による下流シグナル分子の解析:新規分子の切断型の細胞への影響を調べるため、決定した切断部位情報を基に、カスパーゼ切断型新規分子を構築し、細胞に導入し、下流のシグナル分子のリン酸化や安定性を解析した。3)新規分子のアポトーシスへの影響:見出されたカスパーゼで切断される新規シグナル伝達経路分子のアポトーシスへの影響を調べるために、野生型、カスパーゼ切断型、アミノ酸置換変異遺伝子をそれぞれ構築し、培養細胞へ導入し、アポトーシス誘導下における細胞死の割合を測定した。4)新規分子を用いた細胞膜動態の解析:アポトーシスの特徴の1つである細胞膜動態における新規分子の影響を調べるために、細胞骨格をリン酸化する新規分子を選別し、過剰発現細胞、およびノックダウン細胞を用いて、共焦点顕微鏡下での生きたままの細胞膜動態解析を行った。計画どおりにヒトシグナル伝達経路分子を対象に、カスパーゼ6, 7, 3で切断される分子の同定に構築に成功し、それらの切断部位を決定できたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。
未公刊資料に拠るフランスシュルレアリスム運動初期に於けるパウル・クレー受容の実態

本年度は、前年度に於いて遂行された以下の研究を前提にしている。即ち、在欧諸機関に保管されている同時代資料や僅かに公刊されている同時代の緒著作、諸雑誌における当該研究関係の緒記事をコンピュータをも利用しつつ整理し、それに基づいてクレーとパリの美術界との関係を詳細に跡づけた。そこでの成果は以下の通り。一つは、1925年以前のドイツ語圏に於けるクレー批評の実体を、テオドール・ドイプラー、ヴァルデマール・ヨロス、レオポルト・ツァーン、ヴィルヘルム・ハウゼンシュタインに拠る、公刊、未公刊の資料に基づいて明らかにした。今ひとつは1925年以降のフランス、シュルレアリストたちによるクレー受容の様相を、トリスタン・ツァラ、マックス・エルンスト、ルイ・アラゴン、ポール・エリュアール、就中、アンドレ・ブルトンの残した数多くの資料から再構成した。この二つのアプローチによって、1)、ドイツに於けるクレー批評、とりわけ1920年以前の、多分に幻想的、空想的な作品群に対するクレー批評が1925年以降のフランス、シュルレアリストたちのクレー批評に殆ど無批判的に踏襲されたこと、2)、アンドレ・ブルトンのシュルレアリスム絵画全般に対する「定義」にクレーの芸術理論が色濃く反映していたこと、である。そして本年度、上記の研究を継続するとともに在欧諸機関、特に美術館とのコンタクトを中心にパウル・クレー、マックス・エルンストの諸作品を具体的に調査研究し、両者の造形諸要素を比較、造形理論と造形活動との相互関係にも目を配りながら二十世紀二、三十年代パリを中心としながら全欧的拡がりを見せたシュルレアリスム運動に、なぜスイスの画家パウル・クレーが熱狂的に受容されていったのかそのメカニズムを明らかにした。本年度はパウル・クレー批評に関して二つの側面からアプローチした。一つは、1925年以前のドイツ語圏に於けるクレー批評の実体を、テオドール・ドイプラー、ヴァルデマール・ヨロス、レオポルト・ツァーン・ヴィルヘルム・ハウゼンシュタインに拠る、公刊、未公刊の資料に基づいて明らかにした。この二つのアプローチによって、1)、ドイツに於けるクレー批評、とりわけ1920年以前の、多分に幻想的、空想的な作品群に対するクレー批評が1925年以降のフランス、シュルレアリストたちのクレー批評に殆ど無批判的に踏襲さえたこと、2)、アンドレ・ブルトンのシュルレアリスム絵画全般に対する「定義」にクレーの芸術理論が色濃く反映していたこと、が明らかになった。
大規模小売店舗の立地再編と地域経済システムの変動

地方都市の中心市街地空洞化は、世界都市化経済のもとでの都市システムの変容、都市化経済のもとでの郊外化、少子高齢化社会での空間市場縮小といった3つ過程の複合化現象として捉えられ、少子高齢社会では人口の空間的流動性が二極化していくので,地方における中心部の機能構築と空間整備は定着性の強い人口に焦点を当てて都市空間整備を行なう必要ある。地方都市の中心市街地の空洞化を促進したのは、改正大店法である、これは大型店出店を原則自由とするもので、巨大化・複合化戦略のなかで資本規模の大小にかかわらず、売場面積の拡大をはかりつつ、大店舗網のS&Bを進めた。例えばジャスコは提携・合併を繰り返し,中部・近畿をホーム地区としつつ全国に拡大しつつ、店舗のS&Bを進め、店舗が「ストック」としてではなく,「フロー」として取り扱われていること、そして規模と業態の異なる店舗を組み合わせて商圏の重層的掌握をねらっている。地方中核都市を中心とした30都市を選定し、小売業概況、大型店立地動向、中心市街地における商業活動や歩行者通行量、中心市街地再構築の視点などを人口規模別に検討すると、商業集積拠点としての中心市街地が維持されうるか否かの分岐点は人口規模2030万人台にある。また福島県内においてみると、一方の極としては地方中核4都市における駅前型・市街地型の商業集積の空洞化が進んでおり、他方の極としては郊外におけるロードサイド型ないしは郡部町村での商業集中の動きがあり、これらの動きの中間地帯に住宅背景型や中小6市の中心市街地が位置している。地方都市の中心市街地を活性化するには、消費者ニーズに対応した業態の転換や質の良い商品・サービスの品揃えを充実しなければならず、同業種・異業種を含め魅力ある個店が集積させることによって中心的機能としての結節性を獲得できる。当面の活性化のポイントはTMOであり、なお個性を見出せないが、特定会社型は商工会商工会議所型に比べれば、まちづくり運動に一定の蓄積があり、より多様な活動を行っている。例えば福島県会津若松市七日町通り商店街では「商業の活性化」ではなく、明治・大正期の建物の「修景を軸とした」まちづくり運動がワークショップ方式で進み、修景事業による空き店舗の解消、基本計画の策定、イベント導入などが積極的に進められ、会津若松市のまちなか観光の中心的役割を果たすまでになった。本研究では地方圏における地方中核都市クラスの30都市で策定された「中心市街地活性化基本計画」等を素材として、中心部の商業活動を軸とした中心市街地の空洞化問題を、都市人口規模別に検討した。地方中核都市の盛衰分岐はその都市人口規模とともに国土軸へのアクセス可能性によって規定されている。中心市街地の空洞化は住宅や公共施設の郊外移転など地域経済システムそのものの変動が基本的な要因であるが、大型店の郊外立地の加速化が特に週末ないしは休日における中心市街地への来街者数減少に拍車をかけてきた。人口規模で2030万人台の都市がその中心市街地の商業拠点が維持されるか否かの分岐に立たされていおり、都市人口規模が10万人台になると、中心市街地における商業集積の維持は非常に厳しい局面に追い込まれている。

人口40万人程度以上の都市では中心市街地はそのなかに複数の商業集積拠点をもちなお郊外の大型店に対抗しうる力を保持しているが、人口規模2030万人台の都市では対抗できない中心市街地も現れており、人口10万人台の都市になると中心市街地そのものが解体されそうである。また解体されないとしても商業集積や歩行者通行量の最大地点が駅前に移動するなど様相を含んでいる。振興策としては歩行者通行量の増大を目指すことが、当面する中心市街地再構築の目標となっており、中心市街地活性化基本計画はそのためのハード事業やソフト事業を取り組もうとしている。市街地再構築は商業集積を主とする拠点整備のための「ゾーン」ないしは「核」を設定する。機能分担した「ゾーン」ないしは「核」を取り結ぶために「軸」が設定されている。少子高齢社会への移行は拡大再生産ではなく縮小再生産の視点からこれを見ていく必要があることを地域経済理論に対して強制している。特に地方圏は、大都市圏に先駆けて少子高齢社会が進んでおり、そうした縮小再生産という経済・財政状況のなかで、相対的に豊かな生活レベルを維持していくためには、空間整備における効率性が必要となる。地方都市に対しては、中心市街地を活性化させようとする法律的な枠組みが「まちづくり三法」として整えられ、中心市街地活性化基本計画の策定やこれに基づく市街地整備事業やTMO (Town Management Organization)構想に基づく活性化事業が進みつつある。こうした取り組みの適否が、少子高齢社会において地方都市が持続的発展をしていくことができるか否かに大きな影響をもたらす。地方都市における商業集積の動向からしても、地方中核都市よりも小さい都市は中心性を失いつつあり、中心市街地の活性化への取り組み状況が存立の如何にかかわる。地方都市における中心市街地の活性化の担い手としてTMOが登場してきた。TMOは概ね商工会・商工会議所型と特定会社(第3セクター)型とにわけられるが、都市の自立性の展望を考えれば、特定会社型TMOを立ちあげが求められる。しかし福島県内市町での事例をみてもわかるように、特定会社型TMOの立ち上げには、準備期間が必要である。誰が出資するのか、誰が事業を企画調整して運営していくのか、その体制をとることができるのかどうかなど、まちづくり運動の蓄積がなくてはその遂行はおぼつかない。少子高齢社会は人口の流動性と定着性との両方に配慮しなければならないが、地方中小都市においては定着性を基軸にしつつ流動性に対応できる空間経済システムを構築しなければならない。つまり中心市街地の活性化は定住人口に対して魅力あるまちづくりを中心とした展開が図られなければならない。定住する魅力のある地方都市に対しては、交流人口が自然と大きくなっていく。そうした視点から中心市街地を再構築することが、少子高齢社会においては地方中小都市に持続的に発展しうる展望を与えることになる。本年度は商店街を対象とした「商業集積にかかわる調査」を行い、162商店街から回答を得た。調査結果は以下の通りである。(1)立地環境は、駅周辺型で落ち込みが最も大きく、ロードサイド型、住宅背景型、市街地型に向かうにつれて、相対的には良くなる。近隣において若い人の増加が見られ、主として徒歩で行くことができる商店街の景況が良い。
超微細孔をもつシリカーアルミナ系多孔性膜状触媒によるアルコールの脱水反応

1.多孔性セラミック薄膜触媒の作製細孔径役1μのα-アルミナからなる多孔質管(肉厚1mm,管外径1cm,長さ約3cm)にガラス管を接続した後,多孔質管の外表面近傍に,約10μのアルミナゲル膜を担持させた.これをケイ酸ソーダ水溶液で処理(約95100°C)し,十分水洗等を行なうことによって約10〓以下の孔径を持つ多孔性セラミック薄膜触媒管(有効長さ約2cm)を作製した.2.測定法従来の粒状触媒を用いる反応操作とは異なり,上述の触媒管の内側に所定の濃度のイソープロピルアルコール蒸気(IPA)を同伴するヘリウムガスを加圧状態(約3.5気圧)で圧入し,薄膜触媒層を透過させることによって脱水反応をおこさせた.反応温度を225350°Cの間の5点に設定して, IPA濃度および膜内外間の差圧を変えて測定を行った.また,同一の多孔性セラミック触媒薄膜を通しのHe, H_2, N_2, C_3H_6の透過係数を室温から350°Cまでの温度範囲で測定した.3.結果先ず,上述の純ガスの透過係数の測定結果は,非吸着性ガスと考えられるHeを基準としたクヌーセン拡散の透過係数の推算値よりもかなり大きく,その差は温度が低くなると大きくなる傾向が得られた.これは,細孔表面と透過気体間の相互作用(例えば吸着による表面拡散)によるものと思われる.この種の触媒膜によるIPAの脱水反応は上記温度範囲において殆ど1次反応と近似できた. 325°C以上の温度においては約90mol/m^2/hrのIPA供給量においても完全に反応し,未反応IPAは透過ガス流中には検出されなかった. 300°Cにおいては55mol/m^2/hr以下のIPA供給量において,同様に転化率が1であった.触媒薄膜の活性をより高くすれば,実用的反応器としての応用が可能となろう.1.多孔性セラミック薄膜触媒の作製細孔径役1μのα-アルミナからなる多孔質管(肉厚1mm,管外径1cm,長さ約3cm)にガラス管を接続した後,多孔質管の外表面近傍に,約10μのアルミナゲル膜を担持させた.これをケイ酸ソーダ水溶液で処理(約95100°C)し,十分水洗等を行なうことによって約10〓以下の孔径を持つ多孔性セラミック薄膜触媒管(有効長さ約2cm)を作製した.2.測定法従来の粒状触媒を用いる反応操作とは異なり,上述の触媒管の内側に所定の濃度のイソープロピルアルコール蒸気(IPA)を同伴するヘリウムガスを加圧状態(約3.5気圧)で圧入し,薄膜触媒層を透過させることによって脱水反応をおこさせた.反応温度を225350°Cの間の5点に設定して, IPA濃度および膜内外間の差圧を変えて測定を行った.また,同一の多孔性セラミック触媒薄膜を通しのHe, H_2, N_2, C_3H_6の透過係数を室温から350°Cまでの温度範囲で測定した.3.結果先ず,上述の純ガスの透過係数の測定結果は,非吸着性ガスと考えられるHeを基準としたクヌーセン拡散の透過係数の推算値よりもかなり大きく,その差は温度が低くなると大きくなる傾向が得られた.これは,細孔表面と透過気体間の相互作用(例えば吸着による表面拡散)によるものと思われる.この種の触媒膜によるIPAの脱水反応は上記温度範囲において殆ど1次反応と近似できた. 325°C以上の温度においては約90mol/m^2/hrのIPA供給量においても完全に反応し,未反応IPAは透過ガス流中には検出されなかった. 300°Cにおいては55mol/m^2/hr以下のIPA供給量において,同様に転化率が1であった.触媒薄膜の活性をより高くすれば,実用的反応器としての応用が可能となろう.
光触媒反応の超高速局所領域観察手法の開発

本研究課題では,研究提案者独自のレーザー励起テラヘルツ(THz)波技術を極限まで発展させ,これまで詳細が明らかになっていない光触媒反応過程におけるキャリアの動的過程をピコ秒オーダーかつ数百ナノメートルオーダーで観察する新技術を確立することである。従来のTHz波ケミカル顕微鏡では,THz波放射用フェムト秒レーザーを斜めに照射する必要があり,その為空間分解能が低下する。ここでは,観測領域制限用とTHz波放射方向制御用の2つのレーザーパルスによるに2光子THz波励起法を確立することで,局所光反応計測を実現する。確立する方法は他のTHz波発生技術へも波及可能であり,THz波分野の基礎基板技術ととなる。具体的には、光触媒として広く知られている二酸化チタン薄膜をテラヘルツ波放射素子であるセンシングプレート上に作製した上で、波長800nm、パルス幅80fsのフェムト秒レーザー照射によるセンシングプレートからのテラヘルツ波放射と同期させ、非線形決勝による波長400nm高調波の光触媒への同期入射を確立した。その結果として、光触媒反応による光触媒の超高速電位上昇を、テラヘルツ波強度の増加としてピコ秒スケールで観測、可視化することに成功した。以上の成功の結果として、社会・産業への寄与では,光触媒設計へ重要な知見を与えることができるため,高い効率の光触媒開発につながる。学術面では,超高速光化学分析といった光極限技術と光触媒化学を横断する新しい学術分野を提供できる。この分野では,光触媒だけでなく,カーボンナノチューブなどの新固体材料分野,電気化学計測分野へも貢献できる。また無機材料だけでなく有機材料へも適用ができることから,光合成のメカニズム解明や酵素蛋白質の反応過程解明など生化学分野へも波及していくと考えている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題では,研究提案者独自のレーザー励起テラヘルツ(THz)波技術を極限まで発展させ,これまで詳細が明らかになっていない光触媒反応過程におけるキャリアの動的過程をピコ秒オーダーかつ数百ナノメートルオーダーで観察する新技術を確立する。また,代表的な光触媒である二酸化チタンの超高速キャリア輸送現象について明らかにすることで,実現する技術の有用性を評価する。達成する成果は,超高速光化学分析といった光極限技術と光触媒化学を横断する新しい学術分野の萌芽となる。平成28年度は,THz波ケミカル顕微鏡の構築を行った。通常,THz波ケミカル顕微鏡では,ケミカルポテンシャルを観測するための“センシングプレート"へ照射する例起用フェムト秒レーザーとセンシングプレートから放射するTHz波検出光学系からなるのに対して,例起用フェムト秒レーザーと同期して,光触媒を励起するためのフェムト秒レーザー光学系を新たに構築した。また,構築した顕微鏡を用いて,光励起緩和過程を計測できることができる初期的結果を得ることができた。計画以上の成果として,超高速現象ではないが,プラチナ金属表面の局在した電気化学反応の計測に成功し,局所的な光触媒反応計測へ展開するための知見を得ることが出来た。計画通り,光触媒の励起緩和過程を観測するためのTHz波ケミカル顕微鏡構築を行い,構築した顕微鏡を用いて,光励起緩和過程を計測できることができる初期的結果を得た。加えて,超高速現象ではないが,プラチナ金属表面の局在した電気化学反応の計測に成功し,局所的な光触媒反応計測へ展開するための知見を得ることが出来た。これに対して、本年度は、、酸化チタンをコーティングしたセンシングプレートを作製し、その光応答を計測することに成功した。このとき、酸化チタンの吸収がよい波長領域を用いる為、励起用レーザーの波長をSHG結晶により、変換し励起に用いることを検討して、実施した。以上の研究の実施により、酸化チタンの光応答をピコ秒オーダーの時間スケールで観測出来ることが分かってきた。当年度の目的は、従来のTHz波ケミカル顕微鏡ではTHz波放射用フェムト秒レーザーを斜めに照射する必要があり,その為空間分解能が低下する。ここでは観測領域制限用とTHz波放射方向制御用の2つのレーザーパルスによるに2光子THz波励起法を確立することで,局所光反応計測を実現することである。これに対して、酸化チタンをコーティングしたセンシングプレートを作製し、その光応答を計測することに成功した。

確立する方法は他のTHz波発生技術へも波及可能であり,THz波分野の基礎基板技術ととなる。具体的には、光触媒として広く知られている二酸化チタン薄膜をテラヘルツ波放射素子であるセンシングプレート上に作製した上で、波長800nm、パルス幅80fsのフェムト秒レーザー照射によるセンシングプレートからのテラヘルツ波放射と同期させ、非線形決勝による波長400nm高調波の光触媒への同期入射を確立した。その結果として、光触媒反応による光触媒の超高速電位上昇を、テラヘルツ波強度の増加としてピコ秒スケールで観測、可視化することに成功した。以上の成功の結果として、社会・産業への寄与では,光触媒設計へ重要な知見を与えることができるため,高い効率の光触媒開発につながる。学術面では,超高速光化学分析といった光極限技術と光触媒化学を横断する新しい学術分野を提供できる。この分野では,光触媒だけでなく,カーボンナノチューブなどの新固体材料分野,電気化学計測分野へも貢献できる。また無機材料だけでなく有機材料へも適用ができることから,光合成のメカニズム解明や酵素蛋白質の反応過程解明など生化学分野へも波及していくと考えている。平成29年度は,予定通り,TiO2薄膜について,構築したテラヘルツ波ケミカル顕微鏡を適用し,光励起キャリアの移動について,評価をしていく。具体的には,以下の課題に取り組む。化学ポテンシャル観測用THz波発生素子上にアナターゼ型二酸化チタン膜の作製を行う。作製には常圧焼結法を用いる。アナターゼ型二酸化チタン膜のバンドギャップは388 nmであるが,二酸化チタンの粒子径は数百ナノメートルオーダーであり、バンドギャップに幅がある。そこで,波長可変レーザーを導入し,励起光の波長依存性を計測する。これにより,光触媒の時間・空間・エネルギーの3次元的な特性を得ることができる。レーザー走査による、光応答の分布計測を実現するとともに、酸化チタンのキャリアメカニズムを解明していく。このときに、さらに、精度の良い光応答を計測するためには、センシングプレートの応答速度を向上させることが必要であることが分かってきた。そこで、現在、センシングプレート内部に、エピ成長のシリコン薄膜を用いているのに対して、多結晶のシリコン薄膜とすることで、光寿命を短くし、センシングプレートの応答速度を湖上させることを検討する。さらに、これまでの成果を複数の国際会議で報告し、社会に還元する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
DOCA食塩負荷による脳内(プロ）レニン受容体系発現変化の免疫組織学的検討

(プロ)レニン受容体[(P)RR]は組織レニン-アンジオテンシン系(RAS)を調節する重要な因子である。最近DOCA食塩負荷マウスモデルにおいて脳内レニンや脳内(P)RRを特異的にノックアウトすることで、高血圧を改善されることが明らかになった。本研究は食塩負荷による脳内RAS活性化機序を解明する目的で、さまざまな遺伝子改変モデル動物を用いることにより脳内レニンと(P)RRに焦点を当て検討した。ヒト剖検症例を用いた脳内(P)RR発現では脳内の様々な神経核に(P)RRが強く発現していることが証明できた。しかしその生理学的意義については不明であり動物を用いたさらなる追加研究が必要であると考えられた。DOCA食塩負荷による高血圧発症が交感神経除神経により抑制されることは既知であるが、最近、DOCA食塩負荷マウスモデルにおいて脳内レニンや脳内(P)RRを特異的にノックアウトすることによっても高血圧の発症が抑制されることが明らかになっている。脳内RASは交感神経系刺激因子であるため、食塩負荷による体液貯留は脳内RAS活性化を介して交感神経系を刺激し高血圧を発症させる仮説が考えられる。本研究計画は食塩負荷による脳内RAS活性化機序を解明する目的で、さまざまな遺伝子改変モデル動物を用いることにより脳内レニンと(P)RRに焦点当て検討する。まず、動物モデルで実験を行うまえに、ヒト剖検例において脳内RASの活性化機序を確認する目的で、(プロ)レニン受容体の染色を行った。結果として脳内さまざまな局所において(プロ)レニン受容体の発現が確認された。今後は、食塩負荷による体液貯留が脳内RAS活性化を引き起こすメカニズムを解明するため脳内レニン、(P)RRに焦点をあて、in vivoで1DOCA食塩負荷モデルマウス2高・正・減塩食マウス3脳内レニンノックアウトマウス、(P)RRトランスジェニックマウスおよびその交配マウスを用いて検討する。1及び2の検討を開始し、3におけるマウスの交配を開始する。測定においては(P)RRによる脳内RAS活性化だけでなく、V-ATPase関連機能についても評価し、食塩負荷が(P)RRを変化させる原因についても考察を加える。本研究により、食塩摂取量の多い日本人において交感神経系が活性化する中枢神経系メカニズムの一部が解明される点で意義深い研究であり、今後の普及が期待させる交感神経アブレーションの適応と評価に貢献する研究と考えている。基礎実験を推進するにあたっての環境が整わなかったことに加え、日々の臨床業務に割かれる時間が増え、現在の進歩状況としては遅れていると考える。研究の目的:(プロ)レニン受容体[(P)RR]は組織レニン-アンジオテンシン系(RAS)を調節する重要な因子である。DOCA(deoxycorticosterone acetate)食塩負荷による高血圧発症が交感神経除神経により抑制されることは既知であるが、最近、DOCA食塩負荷マウスモデルにおいて脳内レニンや脳内(P)RRを特異的にノックアウトすることによっても高血圧の発症が抑制されることが明らかになった。そこで本研究計画は食塩負荷による脳内RAS活性化機序を解明する目的で、さまざまな遺伝子改変モデル動物を用いることにより脳内レニンと(P)RRに焦点当て検討する。『食塩負荷→脳内レニン-(P)RR系発現亢進→脳内RAS活性化→中枢交感神経活性化→高血圧発症』という仮説を検証し、さらにこのメカニズムの主座となる脳内局所を免疫組織学的に検討し、食塩負荷による高血圧発症のメカニズムにおける中枢神経系の関与を同定する。方法:DOCA食塩マウスおよび対照マウスの脳内レニン-(P)RR系コンポーネントの比較、対照マウスでの各々の食塩濃度での脳内レニン-(P)RR系コンポーネントの比較、RAS関連遺伝子改変動物を用いて脳内レニン-(P)RR系コンポーネントの発現を検討を行う予定であった。結果:最終的にはマウスを使用した動物実験には至らず、ヒト剖検症例を用いた脳内(P)RR発現につき検討し、脳内の様々な神経核に(P)RRが強く発現していることが証明できた。しかしながらその生理学的意義については不明であり、さらなる追加研究が必要であると考えられた。改めて基礎実験を推進できる環境を整えていくことが重要と考える。高血圧
粒子シミュレーションによる磁気プラズマセイルの推力解析

本研究では次世代宇宙推進システムである磁気セイル・磁気プラズマセイルの推力特性を明らかにし、さらなる推力向上を図ることを目的としている。磁気セイルは太陽から流れ道す高速のプラズマ流である太陽風を衛星から発生させた磁場で推力へ変換し、磁気プラズマセイルでは少量のプラズマ噴射によって磁場を拡大することによってさらに大きな椎力を得ることを目指している。まず、3次元のFull-PICシミュレーションを京コンピュータ(若手人材育成課題hp120084)の利用により大規模に実施することで、実システムとして想定された数100mから数kmの磁気帆を展開する磁気セイルの推力発生を実証することができ、推力がコイル磁気モーメント・太陽風密度・太陽風速度にそれぞれ比例することを明らかにした。次に、磁気プラズマセイルの推力増加のパラメータサーベイを実施した。磁気プラズマセイルの小型実証機を想定した典型的なケースでは、プラズマ噴射なしの場合の0.07mNからプラズマ噴射ありの1.0mNへと推力が約14倍に増加したのに対し、パラメータの最適化により最人で97倍の推力増加が得られることが明らかになった。また、プラズマ噴射の速度、温度、流最、位置などによって推力増加の特性だけでなく、比推力(燃費)・推力重量比(加速度)・推力電力比といった推進性能も人きく影響を受けることが明らかとなった。その結果、上記3つの推進性能にはトレード・オフの関係がありミッションに応じたパラメータの設定が必要であることが明らかになったまた磁気プラズマセイルによって、より大きな加速を得るためには搭載する超伝導コイルシステムを展開するなど新しい技術の開発が必要であることが明らかとなった。最後に、上記で述べたような推力特性を反映させ、ミッションの検討を行った。現行の技術で建造ができる磁気セイルでは太陽-地球系のラグランジュ点付近での軌道保持が、磁気プラズマセイルでは金星や水星のような内惑星探査が可能となり、既存推進システムに対しても優位と成ることを明らかにした。これらの成果については、アメリカ航空宇宙学会の論文誌2編への投稿を行った。(抄録なし)本研究で取り扱う磁気セイルは高速のプラズマ流である太陽風の運動量を人工磁気圏(磁場の帆)によって推力に変換する。また磁気プラズマセイルでは宇宙機からの少量のプラズマ噴射によって帆を広げ、推力増加を図る。今年度の研究では、前年度から取り組んでいた磁気セイル推力の定常計算モデル(Flux-Tube法)を用いた推力特性の解析を実施し、磁気圏サイズが数10km数100kmまでの磁気セイルの推力特性を明らかにした。また過去の解析手法(Hybrid-PIC法)に比べて約10倍の高速化を実現し、成果を論文化した。また、非定常現象まで含めた磁気プラズマセイル宇宙機の推力特性を明らかにするために、プラズマ粒子シミュレーション(Full-PIC法)を利用した解析を実施した。まず、計算負荷の小さな2次元Full-PICシミュレーションの実施によって、小型磁気セイル・磁気プラズマセイル(磁気圏サイズ数100m数km)の基本的な推力特性の取得を行い、3次元シミュレーションに向けて推力増加の効率が高いプラズマ噴射パラメータの選定を行った。計算には京都大学やJAXA所有の大型計算機を利用し、磁気プラズマセイルの推力増加が、噴射プラズマのエネルギーに依存することを明らかにした。今年度の中盤においてはこの2次元解析の成果を論文化し、現在査読中である。並行して負荷分散によって大規模並列化が可能な3次元Full-PICコードの開発を行った。2次元解析に比べて3次元解析で必要となる計算資源は数10倍から数100倍となるため、OpenMPとMPIを併用するハイブリッド並列モデル適応することで、従来コードに比べて高速かつ高いスケーラビリティを実現することに成功した。その結果、本コードを用いた研究課題は京コンピュータ若手人材育成課題に課題採択され、今年度後期からは、大型計算機として京コンピュータを利用することで研究の進捗を加速させた。3次元Full-PICシミュレーションによる解析では、3次元解析ではいままで明らかにされていなかった小型実証機スケール(磁気圏サイズ数100m数km)の磁気セイルの推力が搭載コイルの磁気モーメント、太陽風密度、太陽風速度にそれぞれ比例することを明らかにした。また、この推力特性は先のFlux-Tube法の解析結果となめらかに接続し、磁気セイルの推力特性式が完成した。これにより小型磁気セイルの軌道設計やミッション検討が可能となった。これらの成果はすでに論文化し現在査読中である。

また、プラズマ噴射の速度、温度、流最、位置などによって推力増加の特性だけでなく、比推力(燃費)・推力重量比(加速度)・推力電力比といった推進性能も人きく影響を受けることが明らかとなった。その結果、上記3つの推進性能にはトレード・オフの関係がありミッションに応じたパラメータの設定が必要であることが明らかになったまた磁気プラズマセイルによって、より大きな加速を得るためには搭載する超伝導コイルシステムを展開するなど新しい技術の開発が必要であることが明らかとなった。最後に、上記で述べたような推力特性を反映させ、ミッションの検討を行った。現行の技術で建造ができる磁気セイルでは太陽-地球系のラグランジュ点付近での軌道保持が、磁気プラズマセイルでは金星や水星のような内惑星探査が可能となり、既存推進システムに対しても優位と成ることを明らかにした。これらの成果については、アメリカ航空宇宙学会の論文誌2編への投稿を行った。シミュレーションコードの高度化の成功と京コンピュータに利用によって、大幅に進展し、すでに24年度25年度にかけて実施する予定であった3次元解析をほぼ完了することができている。その結果、推力特性モデルの構築と関連する論文の投稿を行い、研究は順調に進捗している。一方で当初予定していたシミュレーションの内部境界条件として実験的に取得した超電導特性を組み込む作業は、実験装置の故障等により滞っている。今後、シミュレーションにより具体的な条件をかした解析を実施していく必要が有るが、全体としてはおおむね順調に進展している。これまでの解析の結果から得られた推力特性では、磁気プラズマセイルの既存推進システムに対する優位性が十分には明らかになっていない。今後の研究では、主に磁気プラズマセイルの推力増加と電力効率の改善を図ることを目的とした解析を行い、磁気プラズマセイルが既存推進システム以上の性能を発揮できることを目指す。そのためには、噴射プラズマ条件を最適化していく必要があるが、これまでの解析により、高密度・低温度のプラズマ噴射が有効であることが推測されている。しかし、計算負荷などの制約からこれまでのシミュレーションコードでの解析は困難であり、新たに粒子シミュレーションと流体シミュレーションの結合が必要となる。(抄録なし)
管理者知識を能動的に再利用するネットワーク管理者支援機構の研究

本研究では,分散複合型情報ネットワークシステムの管理知識を管理者の手を煩わせることなく再利用する機構を構築することであり,その実現のために,本研究では「能動的情報資源(Active Information Resource : AIR)」の概念を用いている。AIRは,分散情報資源の構造を強化することにより,利用者の要求へ各情報資源を能動的・自律的に対応させ,情報資源のより高度な活用を図る機構である。本研究では,このAIRの概念を用いて,まず,分散複合型情報ネットワークシステムの管理知識と構成情報を能動化(AIR化)し,互いに協調・連携させ,特定のシステムに特化した管理知識の生成手法の提案と検討を行い,プロトタイプシステムを構築し,実際のシステムにおける試験運用を経て,提案手法の評価を行うことを目的としている.本年度は,管理知識を能動的に再利用するネットワーク管理支援機構を実現するために,前年度までに実装した能動的情報資源を用いたネットワーク管理支援システムのプロトタイプシステムを"実ネットワ一ク上に実現するための手法"についての検討および試験を行った。この検討を行う際に,本年度設備備品(管理知識蓄積用ネットワークストレージシステム)を用いて,大規模な分散複合型情報ネットワークシステム上に,管理知識ベース,構成情報ベースの構築を行い,管理知識や構成情報の再利用の促進を図る為のシステムの構築に関する検討と評価実験を行った。そして,実際の分散複合型情報ネットワークシステムの管理業務における有用性を図るために,実際のネットワーク管理業務に本システムを適用するための検討および試験を行い,分散複合型情報ネットワークシステムにおける提案手法の有効性を確認した。管理知識を能動的に再利用するネットワーク管理支援機構を実現するために,本年度は次の2点についての検討を行った。以下にそれぞれの検討結果の概要を示す。1.管理者の知識の再利用を前提として獲得し能動化する手法の実現管理者知識を,再利用を前提として獲得し能動化するために,管理知識のメタ情報をXML/RDF形式を用いて記述することにした。これにより,管理知識の汎用性が向上されることを確認した。また,能動化し能動的情報資源(AIR:Active Information Resource)として動作する際に必要な情報もメタ情報として記述することにより,容易に獲得することができることを確認した。2.構成情報の再利用を前提として動的に獲得し能動化する手法の実現ネットワークの構成情報を,再利用を前提として獲得し能動化するために,構成情報自身をXML/RDF形式を用いて記述することにした。これにより管理知識と同様に,汎用性の向上と能動化し能動的情報資源として動作する際に必要なメタ情報の獲得が容易に行えることを確認した。本年度はさらに,上記の2点の検討結果に基づいて,シミュレート環境を用いて実現された分散複合型情報ネットワークシステム上において,プロトタイプシステムの実装と評価実験を行った。プロトタイプシステムでは,検討を行った管理知識や構成情報の記述方法を用いて実現されたAIRを合計で100個以上構築したAIRを実現し実験を行った。管理知識を能動的に再利用するネットワーク管理支援機構を実現するために,本年度は前年度に実装したプロトタイプシステムに対して,"様々な環境へ特化された管理知識の生成手法の導入"を行い,本研究の課題の一つである"対象とするシステムに特化した管理知識の能動的生成手法の実現"の検討を行った。具体的には以下の2点についての検討を行った。1.協調プロトコルの再定義の検討エージェント間の協調プロトコルを,AIRの概念により能動化された管理知識と構成情報間での協調・連携のためのプロトコルとして再定義した。この新しい協調プロトコルを用いることにより,協調・連携が容易になり,様々な環境への適応が容易になった.2.環境へ特化した知識の生成手法の検討管理知識と構成情報間で能動的に協調・連携を行うことにより,環境への特化された知識の生成を行わせる手法の検討を行った.本年度はさらに,本年度設備備品により,実際の分散複合型情報ネットワークシステムに近い形でネットワークシステムを構築し,検討したプロトコルや手法を昨年度開発したAIRに適応させその評価実験を行い検討を行った。

そして,実際の分散複合型情報ネットワークシステムの管理業務における有用性を図るために,実際のネットワーク管理業務に本システムを適用するための検討および試験を行い,分散複合型情報ネットワークシステムにおける提案手法の有効性を確認した。
オルトキノンメチド型活性種を用いる縮合多環式複素環化合物の立体選択的合成

縮合四環式化合物にはステロイドを代表として特異な生理活性を有するものが多数知られているが、炭素環を複素環とすることにより、活性の増強や活性の種類が変化する。しかしそのような縮合多環式複素環化合物の合成は容易ではない。本研究では、置換オルトキノンメチドを経由して三環式ピラノベンゾピラン化合物を得る反応を基軸として、含酸素系の縮合複素環化合物の新しい合成法を確立し、新しい有用化合物の創製の手法を提供することが目的である。先ず基本反応としてo-プレニルフェノールとサリチルアルデヒドとの反応について検討した。この反応は室温ではo-プレニルフェノールの分子内環化のみが進行してクロマン化合物が生成した。しかし、80°Cでは目的の四環式化合物の生成とクロマンの生成が競合するが、前者の生成が優先することを明かにした。各々のベンゼン環上に置換基を有するサリチルアルデヒドとo-プレニルフェノール誘導体の反応性と置換基効果について検討した結果、サリチルアルデヒドの4位にメトキシ基を有する場合は特異的に反応性を低下させるが、4,5位にメチレンジオキシ基を有する場合を含めて、他の置換基、置換形式では収率の低下は見られなかった。さらに含硫複素環化合物の合成を目的として、チオフェノール誘導体を用いたところ、環化反応が収率30%で進行し、骨格内にピラン環とチオピラン環を含む6,6-ジメチル-3-メトキシベンゾピラノ[3,2-c][1〕ベンゾチオピランが得られた。この結果はオルトキノンメチドのチオアナログが生成したことを実証するもので、非常に興味深いものである。以上の結果は多種類の複素元素を含む縮合多環式化合物の更なる展開に繋がるものと考えられる。