hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
64Cuを用いた新たなimmuno-PET/MRI法の確立

抗体とRIをつなぐキレーターとしては現在DOTAを第一候補として考えているが生体内でのCuと抗体の安定性を経時的に追跡し必要に応じてより高い性能(安定性)を持つキレート化合物の探索も同時に行う。DOTA標識抗体はゲル濾過カラムによって精製を行う。5)64Cu抗体の精製。各DOTA標識抗体は64Cu-Cl2と混和することで標識される。この時の64Cuの比放射能は(3002500GBq/μMol)想定しており、至適比放射能についての検討を行う。合成された抗体については抗原特異性を確認する。また精製された標識抗体の最終的な比放射能および放射化学的純度はそれぞれ350GBq/μMol、98%以上を目標とする紙焼きターゲットを用いた低エネルギービームラインの位置精度の再確認を行う。また自動合成装置については最終の収量に対する廃液への64Cuの排出率が高く、分注カラムの調整を行う。画像診断同位体濃縮した64Niの価格が高価であり、翌年分を合算しなければ購入が困難であるため。当初計画が遅れており、まだ動物実験を行うに至っていない。初期の合成がうまくいかない段階にて次に進めないため、持ち越しが生じている。次年度の交付が完了次第、必要試薬を購入し、研究の次の段階に進む予定である。次年度使用額の主な使用用途は原材料である64Niおよび動物実験のための動物や細胞株、各種備品購入に充てる予定である。
GPSとレーザ測距計を利用したハイブリッド測位による森林調査手法の開発

1.GPSとレーザ距離計、コンパスを用いた磁北偏差の直接測定GPS測位点とプロット内の1点を結んだ測線の方位角を測定し、その値からプロット内の点の地理座標値を算出するためには、その場所における磁北偏差(磁北と真北の差)および収束角(座北と真北の差)を知る必要がある.そこで、2点のGPS測位点を設け、その間をレーザ距離計やコンパスで測定することにより、磁北偏差の直接測定を行った.北海道演習林では林内各地10カ所において、千葉演習林では2カ所において直接測定を試みた.その結果、国土地理院地形図に記載されている磁針方位(磁北偏差)とは1度以上異なった磁北偏差が観測された.また、北海道演習林の場合、地域により1度近くも異なる偏差があるという結果になった.GPS測位の精度やレーザ距離計・コンパスの測角精度を考慮しても上記の結果は正しいと考えられる.これまで偏差を直接測定はできなかったが、この手法では地域の偏差分布を知ることができるため、簡易測量の精度を向上させることが可能になると考えられる.2.レーザ測距計によるディジタル樹木位置図作成手法の検討・GISとのリンク東京大学千葉演習林の林分内プロットにおいて、レーザ測距計による位置図作成の検討を行った.その結果、現地作業は従来の手法によるものにくらべ時間的に数分の一で、また所要人員も最小限の2名のみで効率的に行えることがわかった.データの処理も市販の表計算ソフト程度で十分であり、この方法が非常に有効であることが明らかになった.これまで行ってきた立木位置測定と磁北偏差の直接測定を組み合わせ応用することにより、簡易測量でも森林内の任意の点に地理座標を与えることが可能となった.今後GISを利用した森林調査には、このような形で位置情報を与えることが望ましい.1.GPSとレーザ距離計、コンパスを用いた磁北偏差の直接測定GPS測位点とプロット内の1点を結んだ測線の方位角を測定し、その値からプロット内の点の地理座標値を算出するためには、その場所における磁北偏差(磁北と真北の差)および収束角(座北と真北の差)を知る必要がある.そこで、2点のGPS測位点を設け、その間をレーザ距離計やコンパスで測定することにより、磁北偏差の直接測定を行った.北海道演習林では林内各地10カ所において、千葉演習林では2カ所において直接測定を試みた.その結果、国土地理院地形図に記載されている磁針方位(磁北偏差)とは1度以上異なった磁北偏差が観測された.また、北海道演習林の場合、地域により1度近くも異なる偏差があるという結果になった.GPS測位の精度やレーザ距離計・コンパスの測角精度を考慮しても上記の結果は正しいと考えられる.これまで偏差を直接測定はできなかったが、この手法では地域の偏差分布を知ることができるため、簡易測量の精度を向上させることが可能になると考えられる.2.レーザ測距計によるディジタル樹木位置図作成手法の検討・GISとのリンク東京大学千葉演習林の林分内プロットにおいて、レーザ測距計による位置図作成の検討を行った.その結果、現地作業は従来の手法によるものにくらべ時間的に数分の一で、また所要人員も最小限の2名のみで効率的に行えることがわかった.データの処理も市販の表計算ソフト程度で十分であり、この方法が非常に有効であることが明らかになった.これまで行ってきた立木位置測定と磁北偏差の直接測定を組み合わせ応用することにより、簡易測量でも森林内の任意の点に地理座標を与えることが可能となった.今後GISを利用した森林調査には、このような形で位置情報を与えることが望ましい.1.レーザ測距計によるディジタル樹木位置図作成手法の検討東京大学千葉演習林ほか数カ所の林分内のプロットにおいて、レーザ測距計による位置図作成の検討を行った。その結果、現地作業は従来の手法によるものにくらべ時間的に数分の一で、また所要人員も最小限の2名のみで効率的に行えることがわかった。使用したレーザ測距計の仕様により、測定データを直接パソコンにダウンロードすることはできなかったが、データの処理も市販の表計算ソフト程度で十分であり、この方法が非常に有効であることが明らかになった。しかし、直径測定については精度の点で従来の輪尺の使用が好ましく、樹高については測定可能であるものの、熟練と体力が必要である。2.GPSとレーザ測距計を用いたプロット位置の精密測定原理的には、GPSによる測位点と林分内のプロットとを1本でも結ぶことができれば、プロット内の各樹木の絶対位置を特定することができる。しかし、レーザ測距計では方位角が用いられているので、磁北と真北の偏差、さらに使用している座標系のN軸と真北との収束角があらかじめわかっていないと、各樹木の座標値を計算することができない。そこで、あまり離れていない2点においてGPS測位とレーザ測位を行うことにより、これら2種類の角度を一度に求めることにした。つまり、この2点における座標値と方位角の位置関係を知ることにより、方位角とN軸のずれを知ることができるので、この値を用いれば各樹木の絶対位置を計算することができるようになる。また、この値は地理的に近ければ一定と考えられるので、林内ではなくプロットに近い上空の見通しのよい地点を選んで求めることが可能である。

1.GPSとレーザ距離計、コンパスを用いた磁北偏差の直接測定GPS測位点とプロット内の1点を結んだ測線の方位角を測定し、その値からプロット内の点の地理座標値を算出するためには、その場所における磁北偏差(磁北と真北の差)および収束角(使用地理座標系の座北と真北の差)を知る必要がある.後者は計算式により求めることができるが、前者は近似式はあるものの、今回の目的のためには精度の点で全く不十分である.そこで、2点のGPS測位点を設け、その間をレーザ距離計やコンパスで測定することにより、磁北偏差の直接測定を行った.北海道演習林では林内各地10カ所において、千葉演習林では2カ所において直接測定を試みた.その結果、国土地理院地形図に記載されている磁針方位(磁北偏差)とは1度以上異なった磁北偏差が観測された.また、北海道演習林の場合、地域により1度近くも異なる偏差があるという結果になった.GPS測位の精度やレーザ距離計・コンパスの測角精度を考慮しても上記の結果は正しいと考えられる.方位角を直接測定しないで行う精密測量の場合は偏差の影響は少ないが、森林内で多く利用される簡易測量の場合は偏差(局所偏差)が精度に大きく影響する場合がある.これまで偏差を直接測定はできなかったが、この手法では地域の偏差分布を知ることができるため、簡易測量の精度を向上させることが可能になると考えられる.2.GISとのリンクこれまで行ってきた、レーザ距離計による立木位置の測定と磁北偏差の直接測定を組み合わせ応用することにより、簡易測量でも森林内の任意の点に地理座標を与えることが可能となった.今後GISを利用した森林調査には、このような形で位置情報を与えることが望ましい.
スラヴ語スラヴ文学比較対照研究の課題と方法

以下の2点を中心に活動を行った。1)わが国スラヴ語学文学文化研究成果の海外への情報発信態勢の充実2)新たな研究ネットワークの強化、およびそのネットワークを活用したスラヴ・日本対照研究の推進1)日本スラヴィスト協会として、わが国スラヴ研究文献目録の電子化を進めデータベースの構築と独自の検索プログラム作成を完了し、平成18年度に研究代表者の研究用ホームページ内で検索機能とともにデータベースの公開を開始した。平成20年マケドニアで開催される国際スラヴィスト会議への参加準備を進め、その一環として平成18年に8月にマケドニア訪問団を組織し、研究集会を開催してわが国スラヴ研究のレベルの高さをアピールするともに、新たな共同研究の可能性について具体的検討を行った。2)わが国で研究を行い学位取得を目指すスラヴ諸国出身若手研究者支援のため、平成17年に研究集会を開催し発表の場を提供、活発な議論を行った。また、EUに新たに加盟したスロヴェニアにおいて日本語教育に携わる研究者との連携を進め、平成18年に研究集会を開催して大きな成果を得た。これらの集会における成果報告と、スラヴ諸語・非スラヴ諸語対照研究の成果の紹介を目的として、英文による新シリーズの刊行物(Comparative and Contrastive Studies in Slavic Languages and Literatures)を平成19年度に刊行した。わが国スラヴ研究の成果と海外における研究動向の調査と評価については、スラヴ圏の東・西・南3地域ごとの研究グループがそれぞ研究調査作業を進め、全体で総括を行った。その成果は引き続きホームページ上で更新するとともに、当面冊子体も並行して刊行する予定である。本研究が平成17年度に計画した研究事業は、1.内外に対する研究情報発信の充実強化、2.第14回国際スラヴィスト会議への参加態勢整備、3.スラヴ諸国における日本語学文学・文化研究との共同研究態勢の確立、の3点である。1.について:科学研究費補助金による研究成果として本研究グループが平成17年3月に公刊したスラヴ研究文献リストの電子化とネット上でのデータ公開は、研究補助者の協力を得て準備が完了した。課題であった独自の検索システムの開発もほぼ完成し、試行・点検中である。本格的な公開は平成18年度前半開始の予定である。2.について:次回大会の基本方針は、開催国マケドニアの大会実行委員会より平成17年10月に発表された。これに伴い、日本スラヴィスト協会会長佐藤純一氏(東京大学名誉教授)の助言を得て、11月より日本代表派遣事業計画の立案に取りかかった。平成18年1月に協議のため集合し、研究動向の調査結果について討議し、派遣研究内容の検討を開始した。さらに同じく平成18年1月に行った研究集会においてこの方針を確認するとともに、日本スラヴィスト協会の今後の運営について協議し、本研究分担者の伊東が代表を引き継ぐこと、事務局を本研究代表者の中島が引き続き担当することが了承された。3.について:今年度はまず、日本国内で研究活動を行っているスラヴ圏出身若手研究者の研究支援を中心に進めた。その成果を公表するため、平成18年1月に内外のスラヴ研究者を招いて研究集会を開催し(於一橋大学)、本研究代表者ならびに研究分担者の指導を受けたポーランド、ブルガリア出身の2名の当該若手研究者が、研究成果の報告を行った。本成果については、平成18年度中にその詳細を別途公開する予定である。平成18年度の研究活動は次の3点に集約される。1.内外に対する研究成果発信態勢の強化2.海外との研究交流促進と独自のネットワーク確立3.次回国際スラヴィスト会議参加準備、ならびにわが国スラヴ研究の総括1.研究成果発信態勢の強化のためホームページを開設し、日本スラヴィスト協会が定期的に公刊してきたわが国スラヴ研究文献目録データの電子化とその検索のための独自のシステム構築を10月に完了した。

その後試験期間を経てプログラムを改善し、12月に正式運用を開始した(http://www.soc.hit-u.ac.jp/ynakajima/studija_frame.html)。2.わが国スラヴ研究とスラヴ諸国における日本語学・文学・文化研究との交流を図るため7月に研究集会を開催し、リュブリヤナ大学教授アンドレイ・べケシュ氏に研究報告を依頼、スラヴ諸国出身の若手日本語研究者ならびにわが国日本語学研究者も加わって活発な討議を行った。8月には日本スラヴィスト協会の新しい代表となった伊東に海外旅費を支給し、次回国際スラヴィスト会議開催国マケドニアに訪問団を派遣した。佐藤、ならびに事務局として中島が同行、オフリド国際セミナーの協力を得て日本スラヴィストによる研究発表会を開催するとともに、現地スラヴ研究の動向を調査した。10月にはマケドニア訪問団報告と各研究部門の調査結果検討のため、研究集会を開催した。3.上記マケドニア訪問の機会を利用して、次回国際スラヴィスト会議へのわが国参加枠拡大を国際事務局に要請し、当初枠3名に対し5名を得ることができた。これをうけて10月の研究集会において代表として派遣する研究内容を検討し、12月に事務局が素案を作成、3月に再び研究集会を開催して正式にこれを決定した。わが国スラヴ研穽の総括については、部門ごとに研究作業が進行し、2009年の文献目録刊行に向けて、平成18年度に予定していた準備作業を完了した。以下の2点を中心に研究活動を行った。1.わが国スラヴ研究総括事業の充実と、内外に対する研究成果発信態勢の強化をはかること:2006年度に日本スラヴィスト協会としてホームページを開設し、わが国スラヴ研究データベースを検索機能と共に公開した。2007年度はデータベースの拡充を進めた。2008年9月にマケドニアで開催される国際スラヴィスト会議に向けて、報告者5名及び補欠1名についての研究内容の検討を全体で具体的に行い、準備態勢を整えた。また、国際スラヴィスト会議への日本代表団の参加を円滑に進めるため、事務局との連繋を常時確立することができた。2.海外との研究交流促進をはかること:2007年8月にマケドニアで開催された国際研究集会において研究発表を行い、スラヴ語学の動向に関する討論を行った。また同集会においてEU諸国及び合衆国のスラヴ研究者との共同研究態勢を確立するため、とくに若手研究者との交流を進め、聞き取り調査を行った。海外への成果発信を視野に入れて、これまで協会として不定期に発行してきた刊行物を1年ごとの定期刊行物と定め、新生第一号として、英文による論集Comparative and Contrastive Studies in Slavic Languages and Literatures 2007を刊行した。本誌では、在日スラヴ出身若手研究者の意欲的研究と、EU圏となったスラヴ諸国が直面する言語問題に関する報告に加え、スラヴ語/非スラヴ語対照研究の成果を紹介している。また、上記研究成果データベースのための検索プログラムの紹介も行い、本研究の成果を公表する場とした。
議論スキームに基づくトレードオフに着目した設計意図の表現と獲得

本研究は設計のための議論スキーム,その中でもトレードオフ関係に関するものを明らかにし,議論学的手法に基づく設計意図の表現と獲得を実現することを目的とする.本研究では議論学的モデルに基づく定性的意思決定モデルと,それに基づく設計意図表現を提案し,実際の設計事例に関わる設計意図を記述し,設計者とのインタビューを通して,議論学的手法に基づく設計意図表現の有効性について評価し,その有効範囲を明らかにした.本研究は設計のための議論スキーム,その中でもトレードオフ関係に関するものを明らかにし,議論学的手法に基づく設計意図の表現と獲得を実現することを目的とする.本研究では議論学的モデルに基づく定性的意思決定モデルと,それに基づく設計意図表現を提案し,実際の設計事例に関わる設計意図を記述し,設計者とのインタビューを通して,議論学的手法に基づく設計意図表現の有効性について評価し,その有効範囲を明らかにした.設計のための議論スキーム,その中でもトレードオフ関係に関するものを明らかにし,議論学的手法に基づく設計意図の表現と獲得を実現することを目的として,本年度は,研究計画に従い, (1)トレードオフ事例の整理と,(2)設計のための議論スキームの設計に関して研究を進めた.これらの成果について学会発表1件をおこなった.(1)に関しては,東京大学と国立天文台が共同で開発を進めている超小型赤外線位置天文観測衛星Nano Jasmineについて,電源供給や姿勢制御など人工衛星の基本機能を司るバス部の開発を担当する東京大学中須賀研究室の協力を得て,開発メンバーへのアンケート,聞き取り調査,設計資料の調査などを通して,重要な意思決定が関わる設計事例の収集と分析をおこなった.この成果により,設計における議論スキームを検討するための基礎資料を得ることができた.(2)に関しては, (1)で得られた設計事例とその分析結果に基づいて,設計によく現れる推論様式を抽出し,設計における議論スキームとして整理をおこなった.また,トレードオフ関係に関わる設計意図表現についての理論的な検討として,議論フレームワークの定性的意思決定モデルによる意味付けに基づく設計意図表現の基礎付けについて検討をおこなった.これらの成果により,設計における議論スキームと議論フレームワークを組み合わせることにより説明が付随する意思決定モデルとして設計意図を表現する見通しが得られた.本研究は,設計のための議論スキーム,その中でもトレードオフ関係に関するものを明らかにし,議論学的手法に基づく設計意図の表現と獲得を実現することを目的としている.本年度は,研究計画に従い,(1)設計情報の収集とトレードオフ事例の整理,(2)トレードオフ事例データベースの設計と構築,(3)設計意図管理システムの開発に関して研究を進めた.これらの成果について学会発表1件をおこなった.(1)に関しては,昨年度に引き続き,超小型赤外線位置天文観測衛星Nano Jasmineの開発プロジェクトについて,人工衛星の基本機能を司るバス部の開発を担当する東京大学中須賀研究室の協力を得て,重要な意思決定が関わる設計事例の収集と分析をおこなった.この成果により,トレードオフ事例データベースの事例を収集することができた.(2)に関しては,昨年度検討した議論学的意思決定モデルに基づく設計意図表現を前提に,トレードオフ事例データベースの設計および,これまで収集してきた事例に基づきデータベースの構築をおこなった.(3)に関しては,現場の設計者をユーザと想定して,設計開発の過程で現れる設計事例についてその設計意図をデータベースに登録し,後に閲覧検索するための設計意図管理システムのプロトタイプの開発をおこなった.これにより,来年度に予定している本研究で提案する設計意図表現の有効性を検証するユーザ評価のために必要となる評価用システムの準備ができた.本研究は,設計のための議論スキーム,その中でもトレードオフ関係に関するものを明らかにし,議論学的手法に基づく設計意図の表現と獲得を実現することを目的としている.本年度は,研究計画に従い,(1)設計意図管理システムの開発および(2)ユーザ評価に関して研究を進めた.また,これらの成果について学会発表1件をおこなった.(1)に関しては,現場の設計者をユーザと想定して,設計開発の過程で現れる設計事例についてその設計意図をデータベースに登録し,後に閲覧,検索するための設計意図管理システムのプロトタイプの開発をおこなった.今年度は,昨年度開発したプロトタイプシステムを改修し,現場で利用されている不具合管理システムとの連携機能を追加した.この連携機能の追加により,現場の開発プロセスに即した形で設計意図の獲得と利用が可能となった.(2)に関しては,昨年度に引き続き,超小型赤外線位置天文観測衛星Nano Jasmineの開発プロジェクトについて,人工衛星の基本機能を司るバス部の開発を担当する東京大学中須賀研究室の協力を得て,重要な意思決定が関わる設計事例の収集と分析をおこなった.今年度は,プロトタイプシステム上のユーザインタフェースで,実際の設計事例に関わる設計意図を記述し,現場の設計者とのインタビューを通して,記述内容の妥当性や,議論学的手法に基づく設計意図表現の有効性について評価し,その有効範囲を明らかにした.
ヘテロだらけ現象の解析

本研究はあるT-DNAを持つ形質転換シロイヌナズナ系統で観察された、ある変異が後代の大多数の個体にヘテロで伝わる現象の原因となる遺伝子を同定し、この現象がどのように出現するのかを推定することを目的に行ってきた。昨年度までのhdk変異株のマッピングの結果に基づき原因遺伝子の同定を進めるべく原因遺伝子の存在すると思われる領域の多形を同定しようと試みたが、hdk変異株はもともと変異原処理によって得られたものではないためか、変異はほとんど見つけることができず、原因遺伝子が存在すると思われる領域を詰めることができなかった。また、hdk表現型が時折出現しなくなることも観察され、もともとの分離結果の再確認などを行ったが、再現性が必ずしも十分ではなく、原因遺伝子の同定には至らなかった。27年度が最終年度であるため、記入しない。hdk変異株のマッピングを進めた。まず、ゲノム配列解析を行った。次世代シークエンサーによって得られたデータを対照配列と比較し、ゲノムに300カ所程度のSNPが存在することを見いだした。さらにFASTシステムを用いてhdk表現型を判定するシステムを用いて、hdkが分離するF2集団からhfk個体を選び出しbulkで抽出したDNAを用いて、MutMap法により原因遺伝子の存在する領域を推定した。またこのマッピングの過程で、hdkを示すF2で共通してヘテロとなっている領域が染色体5番以外にも見いだされた。hdkとなる染色体の領域は昨年までに明らかにしていた染色体5番以外にも存在している可能性が考えられる。hdk現象の細胞生物学的観察のために異なる蛍光タンパク質を配偶子で発現する形質転換系統を独立に6系統作出した。変異株の原因遺伝子マッピングは、その表現型解析の難しさと変異の少なさから、予想よりも進展は遅れている。マッピングについては、F2個体数を増やす等してマッピングを行っていく。また、hdk現象の細胞生物学的観察のために異なる蛍光タンパク質を配偶子で発現する形質転換系統については、現象の観察を進めて行く。
ショウジョウバエ疾患モデルを使う食品成分の新規な評価系・探索系の構築

ショウジョウバエを食品成分の生理機能を解析するための実験動物として新規に確立させた。実際の食品成分を使い、ショウジョウバエとヒトで共通な機構である抗酸化能やエネルギー代謝系への生理活性作用を解析するとともに、成分と遺伝子との関連を調べるための遺伝子の突然変異体系統群(疾患モデルショウジョウバエ)を揃えた。この系統群を活用することで、既存のマウス・ラットや培養細胞での解析で生じる短所・欠点を補い得る、食品成分が作用する遺伝子や関連経路の迅速な検出、さらには食品成分が生物個体へもたらす効用の検出を可能とした。1.イミダゾール・ジペプチドの一種であるアンセリンとカルノシンの生理活性を調べるなかで、ショウジョウバエからヒトまで保存されているジペプチダーゼであるCNDP2遺伝子が発現していないショウジョウバエ突然変異体系統をみいだした。機能解析を行なったところ、野生型と比較して糖や脂質の代謝状況が異なっていることを明らかにした。2.茶ポリフェノールを高脂肪食ショウジョウバエに同時摂取させる実験よって、茶ポリフェノールに脂肪蓄積の抑制作用がある可能性を明らかにした。他の研究グループによって茶の抽出物を摂取することによる茶の抗酸化作用、寿命延長作用などは指摘されていたが、本研究によるポリフェノール単独投与による実験から、ポリフェノールの単独摂取では抗酸化や寿命延長作用などは生じないものの、脂肪蓄積の抑制には顕著なはたらきがあることを示した。ショウジョウバエ3齢幼虫の脂肪体を観察することで、食品成分の脂肪蓄積への関与を判定するこの方法をアッセイ系として確立したことから、今後は茶ポリフェノールに限らず、様々な食品成分に対しても脂肪蓄積抑制作用の有無について検証できる。1.抗酸化関連遺伝子の疾患モデルショウジョウバエを確立:生活習慣病との関連を見いだした酸化ストレス応答関連遺伝子、Peroxiredoxin3 (PRDX3)について、ハエにおける相同遺伝子であるPrx3の突然変異体は、食品成分が抗酸化能を持つのか、特にPrx3を介した抗酸化能に成分が関与するのかを調べる解析ツールとして利用出来ると考えられた。Prx3の発現量低下個体を用いてPrx3の機能解析を進めたところ、Prx3発現量低下個体は酸化ストレスに脆弱となること、Prx3が加齢に伴った酸化ストレスに対する応答能の低下に関与している可能性を明らかにした。2.凍結乾燥ローヤルゼリー(FDRJ)の生理活性:ローヤルゼリー(RJ)の凍結乾燥品(FDRJ)を餌に混ぜることで野生型のハエに摂取させたところ、外見上の顕著な形態的変化はみられなかったが、成長速度や成虫の寿命、産卵数について、非投与群と比較していずれも有意な亢進が認められた。FDRJを摂取したハエでは、雌特異的にdilp5 (ヒトのインスリンに相当)やTOR遺伝子の発現量が増加していることも明らかにした。3.新規なII型糖尿病モデルショウジョウバエの発見と食品成分の機能性検証への応用:インスリン受容体(InR)遺伝子にP因子が挿入されている系統群のうち、系統間での交配によって新規なInR突然変異体アレルを発見した。この個体は、これまでのインスリンシグナル伝達経路に関連する遺伝子の突然変異体で頻繁に報告されている表現型と同様な表現型を示した。更に、この個体を用いてFDRJのインスリンシグナル伝達系への関与を検証する実験を行なった。1.イミダゾール・ジペプチドの一種であるアンセリンとカルノシンについて、ショウジョウバエを用いた投与実験の結果、これらの分子が細胞における三大栄養素の代謝に糖代謝の調節を介して作用していることが示唆された。2.タマネギに含まれる含硫アミノ酸について、哺乳類で確認されている男性ホルモンの増強作用を確認すべくショウジョウバエを用いて投与実験を行ったところ、加齢に伴うオスの繁殖能低下を抑制する可能性を明らかにした。3.茶ポリフェノールでいわれている脂肪蓄積の抑制効果について、ショウジョウバエ幼虫の脂肪体とよばれる組織を観察することでその効果が確認できることを明らかにしていたが、1)脂肪体観察のアッセイ系が茶ポリフェノール以外の食品成分についても脂肪蓄積抑制効果の有無を確認できること、2)形態的な特徴だけでなく定量的な測定が可能であること、3)定量的RT-PCR法を組み合わせ、脂肪蓄積抑制効果がある場合は脂肪体における抗酸化関連遺伝子であるSOD2の遺伝子発現量を調べればよいこと、を明らかにした。茶ポリフェノールには、ショウジョウバエ幼虫における脂肪蓄積の抑制作用があることを明らかにしていたが、その検証を継続し、定量化を試みた。ショウジョウバエ幼虫を高脂肪食で飼育すると、ヒトの白色脂肪細胞や肝臓に相当する器官である脂肪体における脂肪蓄積が増加する。一方、茶ポリフェノールを混ぜた高脂肪食で飼育した場合、この顕著な脂肪蓄積がみられない。このような脂肪蓄積の判定に適した脂肪体の部位については特定することが出来た。しかしながら定量化については、幾つかの手法を用いて検討を行ったが、正確な定量を果たすまでに至らなかった。今後は次の科研費研究課題にて、脂肪蓄積量の正確な定量化ができるようにする。本研究課題の遂行によって、抗酸化機能減退や二型糖尿病モデルなどの疾患モデルショウジョウバエを樹立することが出来た。これらを用いて次にどのような食品成分について、機能の検討を行うかを専門家や共同研究者との間で議論を行った。その結果、海産物や山梨県産品の中から、精製品の試料提供が得られやすく、ある程度の機能が予想可能な食品成分を7-8種類ほど絞り込むことが出来た。そのうちの3種類については、投与実験用にそれらの成分を含む餌を作製した。

1つの成分については、高濃度(1%)では寒天が固まらないという問題が生じたが、濃度を下げることによって投与用の餌を作製することが出来た。野生型のショウジョウバエを用いた投与実験を予備的に行ったところ、3種類全てにおいてショウジョウバエ成虫は忌避することなく摂取することを確認した。ショウジョウバエを食品成分の生理機能を解析するための実験動物として新規に確立させた。実際の食品成分を使い、ショウジョウバエとヒトで共通な機構である抗酸化能やエネルギー代謝系への生理活性作用を解析するとともに、成分と遺伝子との関連を調べるための遺伝子の突然変異体系統群(疾患モデルショウジョウバエ)を揃えた。この系統群を活用することで、既存のマウス・ラットや培養細胞での解析で生じる短所・欠点を補い得る、食品成分が作用する遺伝子や関連経路の迅速な検出、さらには食品成分が生物個体へもたらす効用の検出を可能とした。機能性を有するとされる多くの食品成分について、ショウジョウバエによる十分な検証を行うことができた。所属の異動があったために研究進展の停滞も懸念されたが、これまでが当初の予定を超えて進展していたこと、前所属への頻繁な出張と共同研究によって進展の停滞を防ぐことができた。生物学最終年度となることから、これまでに得られたデータの発表に努めていく。現所属におけるショウジョウバエを用いた実験系を拡充させ、より精度の高い実験が実施できるようにする。産学連携が順調に進み、当初の予想を超えて多くの企業や研究グループと提携出来、試料や情報の提供が得られたため。食品成分と遺伝子との関連を調べるのに適した疾患モデルショウジョウバエ系統を揃える目的について、食品成分の抗酸化能を調べるのに適すると思われる疾患モデルショウジョウバエをみいだし、論文発表することが出来た。更に、新規なII型糖尿病疾患モデルショウジョウバエもみいだし、実際に食品成分の機能性解析に用いた結果を既に論文で発表している。所属の異動があったが、現所属先に十分な機材があったため。茶ポリフェノールによる脂肪蓄積の抑制作用をショウジョウバエで示すことが出来たことから、その成果を論文発表するとともに、このときにみられた蓄積抑制は脂肪の吸収が抑制されたことによるものではないかという仮説が得られた。この仮説について、更に実験で検証し、明らかにしていく。新規なジペプチド分解酵素の突然変異体について、機能解析を進める。ショウジョウバエにおけるヒトの肝臓や白色脂肪細胞に相当な組織である脂肪体に注目している。摂取した餌に応じて脂肪体の脂肪蓄積が変化すると予想されるが、この検出が簡便で定量性や再現性がある場合、投与実験によって食品成分の脂肪蓄積抑制効果を検証出来る。検出系の開発とともに、脂肪体における脂肪蓄積や代謝に関連する遺伝子の突然変異体による脂肪代謝疾患モデルショウジョウバエの開発についても検討していく。ショウジョウバエ観察用となる顕微鏡の蛍光ユニットや、ショウジョウバエ飼育用インキュベーターなどの機器備品を購入するなど、現所属におけるショウジョウバエ飼育の拡充を図る。
プリオン遺伝子欠損マウスを用いたクロイツフェルト・ヤコブ病病原因子の本態解明

プリオン蛋白遺伝子欠損マウスの自家繁殖:この実験に必要な数のプリオン蛋白遺伝子欠損マウスは、ヘテロ型マウスどうしを交配し獲得した。128匹の子マウスから27匹のプリオン蛋白遺伝子欠損マウスを得た。プリオンの精製:10個のプリオン感染C57BL/6マウス脳から、界面活性剤の存在下で乳剤を作成した後、超遠心分画法にてプリオンの精製を行った。抗プリオン蛋白血清の作成:レコンビナントマウスプリオン蛋白を大腸菌にて発現させ、イオン交換クロマトグラフィー法とゲル濾過法により精製した。精製レコンビナントプリオン蛋白をプリオン蛋白遺伝子欠損マウスの腹腔内に接種し、抗血清を作成した。それらの抗血清は500010000倍に希釈しても、正常マウス脳乳剤または感染マウス脳乳剤からプリオン蛋白を検出することができた。異常プリオン蛋白のリポソーム化:まずコントロール実験としてP-galactosidase遺伝子のリポソーム化の検討を行った。最大100μgのβ-galactosidaseDNAをホスファチジールコリンと界面活性剤とを含む溶液と混合しリポソーム化した後、C57BL/6マウスの脳内に接種した。接種後3日目に、還流固定し脳を摘出した。固定した脳組織から凍結切片を作成し、x-galにて染色しβ-galactosidaseDNAが神経細胞内に取り込まれたかどうかを検討した。それぞれ異なった量のβ-galactosidaseDNAを合計20匹のマウスに接種したが、どのマウスの脳の神経細胞にもP-galactosidaseの染色が検出できなかった。今回は、異常プリオン蛋白のリポソーム化まで実験が至らなかった。感染実験:β-galactosidase遺伝子のリポソーム化のコントロール実験が成功しなかったので、異常プリオン蛋白のリポソーム化もできなく、感染実験も行えなかった。通常のプリオン病病原体の脳内接種法ではPrP^+/^+マウスにはプリオン病を発症させることができるが、PrP^-/^-マウスにはプリオン病を惹起できないことを既に我々の研究室はjournal of virologyに発表している。そこで今回の本研究課題は、プリオン病の病原体を直接神経細胞内に注入した時、PrP^-/^-マウスにプリオン病を惹起できるかどうか、また病原体の増殖はどうなっているかについて検討するのが研究目的である。マウスの脳の神経細胞内への病原体の注入は、リポソームに病原体を封入し脳内接種にて行うのが本研究の特色である。しかしながら、本研究課題の承認が平成9年10月下旬であったために、当初の研究計画が大幅に遅れることになった。ここでは、承認後に行なえた実験研究を下記に記すことにする。1、感染実験に必要な数のPrP^+/^+、PrP^-/^-マウスをマウスどうしの交配により産生し、それぞれのマウスの遺伝子型を尾からDNAを抽出しPCR法にて決定している。2、平成8年に行ったddYまたはC57BL/6マウスへの感染実験より得られた感染マウス脳からのPrP^Rの精製法の検討を行っている。検討の方法は、それぞれの分画に存在するPrP^Rを、PrP^-/^-マウスに大腸菌より精製したプリオン蛋白を腹腔内に接種し得られた抗血清を用い、ウエスタンブロッティング法にてPrP^Rを検出することによって検討している。3、正常マウス脳乳剤のリポソームへの封入法の検討。リポソームの毒性を希釈法にて検討している。本研究課題を遂行するために、上記の検討を早急に終了し、研究計画の遅れを取り戻したい。また、正常マウス胎児の神経細胞培養の確率については全く実験ができなかった。このことも早急に準備に取り掛かり、研究できるようにしたい。

それぞれ異なった量のβ-galactosidaseDNAを合計20匹のマウスに接種したが、どのマウスの脳の神経細胞にもP-galactosidaseの染色が検出できなかった。今回は、異常プリオン蛋白のリポソーム化まで実験が至らなかった。感染実験:β-galactosidase遺伝子のリポソーム化のコントロール実験が成功しなかったので、異常プリオン蛋白のリポソーム化もできなく、感染実験も行えなかった。今年度は下記の順に実験を行った。1)プリオン蛋白遺伝子欠損マウスの自家繁殖:この実験に必要な数のプリオン蛋白遺伝子欠損マウスは、ヘテロ型マウスどうしを交配し獲得した。それらの子マウスの遺伝子型は、尾よりDNAを抽出しPCR法にて決定した。128匹の子マウスから27匹のプリオン蛋白遺伝子欠損マウスを得た。2)異常プリオン蛋白の精製:10個のプリオン感染C57BL/6マウス脳から、界面活性剤の存在下で乳剤を作成した後、超遠心分画法にて異常プリオン蛋白の精製を行た。数100μgの異常プリオン蛋白を得ることができた。3)異常プリオン蛋白のリポソーム化:まず異常プリオン蛋白のリポソーム化を行う前に、コントロール実験としてβ-galactosidase遺伝子のリポソーム化の検討を行った。最大100μgのβ-galactosidase DNAをホスファチジールコリンと界面活性剤とを含む溶液と混合しリポソーム化した後、C57BL/6マウスの脳内に接種した。接種後3日目に、還流固定し脳を摘出した。固定した脳組織から凍結切片を作成し、x-galにて染色しβ-galactosidase DNAが神経細胞内に取り込まれたかどうかを検討した。それぞれ異なった量のβ-galactosidase DNAを合計20匹のマウスに接種したが、どのマウスの脳の神経細胞にもβ-galactosidaseの染色が検出できなかった。4)感染実験:β-galactosidase遺伝子のリポソーム化のコントロール実験が成功しなかったので、異常プリオン蛋白のリポソーム化もできなく、感染実験も行えなかった。
プリン作動性P2Y6受容体多量体形成の生理学的意義の解明

過去の疫学調査の結果、遺伝的要因による疾患発症率はわずか10%であり、残りの90%は後天的な環境要因によることが示されてきている。本研究では、多くの薬物の標的となっており、注目度の高いGPCR(Gタンパク質共役型受容体)を用いて、食事や大気汚染物質などに代表される環境化学物質がGPCRを介して生体に作用するかどうかを検証する。GPCRが環境化学物質の受容体として機能するという全く新しい概念の提唱を目指す。
時間発展する曲面上における流体の流れの数学解析

本研究の目的は、時間発展する曲面上における流体のながれを支配する方程式を現象かつ理論的な観点から考察し、時間発展する曲面上での流体の流れがどのような支配のもとで流動し、その流れがどのように変化していくかを数理的手法によって明らかにすることである。平成30年度は、形状が変化するシャボン玉内部における界面流の流れや石鹸の濃度拡散に関する数理モデリングを行った。具体的には、時間発展する閉曲面を境界がある時間発展する曲面片上に分割し、境界を持つ時間発展する曲面上における圧縮性流体方程式及び拡散方程式の導出を行った。数学的かつ物理的観点から妥当性があるエネルギー密度を定め、そのエネルギー密度を応用しエネルギー変分法を用いて、境界を持つ時間発展する曲面上における圧縮性流体の流れ及び石鹸濃度の広がりを支配する方程式を構築した。さらに、いくつかの物理則を満たすための自然な境界条件の調査を行った。また、エネルギー変分法を用い、2つのシャボン玉が結合している場合における濃度拡散方程式の導出も行った。研究の成果として、境界を持つ時間発展する曲面上における圧縮性流体方程式および拡散方程式が得られた。また、運動量保存則や角運動量保存則などの保存則をみたすための自然な境界条件が得られた。また、複数の曲面が結合している曲面上の拡散方程式および保存則をみたす自然な境界条件が得られ、界面の流れが従うべき支配方程式および境界条件がわかり、時間発展する曲面上の流れが理論的に解析できるようになった。本研究の目的は、時間発展する曲面上における流体の流れを支配する方程式を現象かつ理論的な観点から考察し、時間発展する曲面上での流体の流れがどのような支配のもとで流動し、その流れがどのように変化していくかを数理的手法によって明らかにすることである。平成27年度は、時間発展する曲面上における流体の流れを支配する方程式の導出を行った。三次元ユークリッド空間内において、曲面の形状(曲率)が時間変化に伴って変化する二次曲面(時間発展する曲面)を考え、その曲面上での流体の流れを考察した。曲面変化にともなう曲面の動き(速さ)と曲面上の流体の流れ(速さ)を合わせた合成の速さに着目し、エネルギーの観点から、時間発展する曲面上の流体方程式の導出を行った。また、流体を非圧縮性流体と圧縮性流体に分類し、エネルギーの観点からそれぞれの流れが支配されるべき方程式の導出も行った。研究の成果として、曲面変化の変分を考える場合と曲面上の流体の流れの変分を考える場合とでは、曲面上の流れが支配されるべき方程式が違うということが観察された。これは、流れ場の接方向と法線方向とで支配されるべき方程式が違うということを意味する。つまり、流体の流れだけでなく曲面の動きにも制限がかかるということである。また、時間発展する曲面上における非圧縮性流体と圧縮性流体とでは、流体の圧力の役割が違うことも確認できた。この研究成果により、動く曲面上(回転や並進運動する曲面上)だけでなく一般的な時間発展する曲面上における流体の流れをとらえることが可能となった。本研究の課題はおおむね順調に進展していると思われる。なぜなら、時間発展する曲面上における流体の流れを支配する方程式を数理的手法を用いて導出することができたからである。また、時間発展する曲面上の非圧縮性流体と圧縮性流体の圧力の役割の違いも理論的に明らかになり、時間発展する曲面上における流体の流れの解明に一歩近づいたからである。平成28年度は、時間発展する曲面上における熱の影響を考慮した流体の流れを支配する方程式の導出を行った。具体的には、熱の影響を考慮した非圧縮性流体の流れと内部エネルギーを考慮した圧縮性流体の流れについて研究を行った。非圧縮性流体に関しては、時間発展する曲面上におけるフーリエ法則(熱の伝わり)について考察し、時間発展する曲面上における流体の熱の伝わりを支配する熱方程式をエネルギーの観点から導出した。圧縮性流体に関しては、熱力学の理論を時間発展する曲面上に適用できるように拡張し、時間発展する曲面上の圧縮性流体の持つ内部エネルギー、エンタルピー、エントロピーや自由エネルギーについて調査した。研究の成果として、表面積を保存しながら変形している曲面上における流体の熱の伝わりを支配する方程式が得られ、曲面上の熱の伝わりについて解析できるようになった。また、時間発展する曲面上の流体の内部エネルギー、エンタルピー、エントロピー、自由エネルギーの満たすべき条件や方程式が得られた。さらに、時間発展する曲面上における流体方程式の保存則や保存形を発見し、導出した方程式に対し熱力学的な観点からの妥当性を与えることができた。つまり、数学的手法で導出した時間発展する曲面上における流体方程式に物理的な観点からの妥当性が与えられたということである。なぜなら、時間発展する曲面上における流体の熱、内部エネルギー、エンタルピー、エントロピー、自由エネルギーを支配する方程式や関係式が導出できたからである。また、時間発展する曲面上における偏微分方程式の保存形が見つかり、理論的に導出した方程式に対し、熱力学的な観点から妥当性を与えることに成功したからである。

本研究の目的は、時間発展する曲面上における流体の流れを支配する方程式を現象かつ理論的な観点から考察し、時間発展する曲面上での流体の流れがどのような支配のもとで流動し、その流れがどのように変化していくかを数理的手法によって明らかにすることである。平成29年度は、ケチャップ、マヨネーズ、片栗粉を水に溶かした流体などの水とは違った振る舞いをする非ニュートン流体の流れの数理モデリングを行った。具体的には、動く領域内における非ニュートン流体の流れと時間発展する曲面上における非ニュートン流体の流れについて研究した。非ニュートン流体を考察するために、エネルギー密度の一般化を行い、その導入したエネルギー密度の数学的かつ物理的な妥当性を検討した。具体的には、領域内と曲面上におけるエネルギー密度の不変性を証明した。そのエネルギー密度を用いてエネルギーの観点から動く領域内および時間発展する曲面上における非ニュートン流体の流れを支配する方程式を導出した。さらに、導出した非ニュートン流体方程式に関しての内部エネルギー、エンタルピー、エントロピーや自由エネルギーについて調べた。また、渦(粘性)の観点からも動く領域内の非ニュートン流体の流れを調査した。研究の成果として、動く領域内および時間発展する曲面上における非ニュートン流体の流れを支配する方程式が得られ、これまで提唱されていた幾つかの領域内における非ニュートン流体方程式に数理的妥当性を与えることができた。また、曲面上における非ニュートン流体の流れを理論的に解析できるようになった。本研究の課題はおおむね順調に進展していると思われる。なぜなら、動く領域内および時間発展する曲面上における非ニュートン流体の流れを支配する方程式、内部エネルギー、エンタルピー、エントロピー、自由エネルギーの方程式や関係式が導出できたからである。この結果はニュートン流体の場合の一般化になっており、本研究により時間発展する曲面上におけるニュートン流体および非ニュートン流体の両方の流れが理論的に取り扱えるようになったからである。本研究の目的は、時間発展する曲面上における流体のながれを支配する方程式を現象かつ理論的な観点から考察し、時間発展する曲面上での流体の流れがどのような支配のもとで流動し、その流れがどのように変化していくかを数理的手法によって明らかにすることである。平成30年度は、形状が変化するシャボン玉内部における界面流の流れや石鹸の濃度拡散に関する数理モデリングを行った。具体的には、時間発展する閉曲面を境界がある時間発展する曲面片上に分割し、境界を持つ時間発展する曲面上における圧縮性流体方程式及び拡散方程式の導出を行った。数学的かつ物理的観点から妥当性があるエネルギー密度を定め、そのエネルギー密度を応用しエネルギー変分法を用いて、境界を持つ時間発展する曲面上における圧縮性流体の流れ及び石鹸濃度の広がりを支配する方程式を構築した。さらに、いくつかの物理則を満たすための自然な境界条件の調査を行った。また、エネルギー変分法を用い、2つのシャボン玉が結合している場合における濃度拡散方程式の導出も行った。研究の成果として、境界を持つ時間発展する曲面上における圧縮性流体方程式および拡散方程式が得られた。
大次元系化学動力学の量子及び半古典力学的研究

ポテンシャルエネルギー曲線の擬交差に基づく非断熱遷移に対して我々が開発した完全解析解であるZhu-Nakamura理論を用いて、各種の非断熱化学動力学過程を解明する研究の一環として、電子的非断熱化学反応の熱反応速度定数を直接評価する理論的研究を先ず行った。これは、遷移状態理論を非断熱化学反応に適用可能な様に一般化するものである。フラックス相関関数に基づく熱反応速度定数の定式を、非断熱遷移を取り扱えるように拡張した。遷移状態がポテンシャルエネルギー曲面の交差シーム上にある特別な場合には、これが容易に可能であることを示し定式化を行った。1次元及び2次元モデル系での具体的計算をも行い、厳密な量子力学的数値計算との良い一致を得る一方、非断熱効果を無視した理論が、当然ながら、正しくないことを示した。更に、この際、交差シーム上の遷移状態一点だけを考えるのではなく、遷移確率がシーム上の空間的な位置に依存することを正しく考慮に入れることの重要性をも示した。この研究は更に拡張され、現在、電子移動で有名なMarcus理論を、非断熱遷移を正しく取り扱うことによって改良する研究を行っている。基本的な定式化を終え、1次元モデルで厳密な量子力学的な計算と一致する結果を得、Marcus理論を大幅に改良することが出来ることを示した。多次元系への拡張などを更に進めている。Yi Zhao氏は上述の成果を色々な国内及び国際会議で発表している。招待講演をも行っている。
光圧と動的液面変形との融合による新奇光ー分子強結合反応場の創成

本研究は、集光レーザーの光圧と界面の特性と空間的に融合させることによって生じる新奇な光-分子結合増強反応場を創成し、その反応場を反映した特有の構造体の作製を主目的としている。今年度は、前年度までに報告した本増強場における高濃度液滴に対して、以下に示す重要な結果を得た。グリシン重水過飽和溶液液膜の固液界面に集光レーザービームの光圧を作用させることにより形成した単一高濃度凸面状液滴に対し、液滴周辺の溶液濃度を求めた結果、液滴内部は初期溶液よりも約2倍高い事が分かった。初期溶液の過飽和度数が1.3であることから、液滴の過飽和度数は2.6程度であると見積もることができ、このような高い過飽和度数をもつ溶液でさえも溶液状態を維持していることから、本液滴形成は液-液相分離を経由している事を強く示唆される。また、新しい光学系を構築することにより液滴の二次元プロファイルを測定することに成功し、この結果から液滴形成は、液面変形を経由した光圧によるグリシンクラスターの光捕捉と集光点に向かう対流による効率的な物質輸送との融合により通常では起こり得ない濃度上昇が達成され誘起された事がわかった。このようなグリシン水溶液における液-液相分離については、これまでバルク条件で実証が試みられてきたがこれまで成功例はなく、本結果は我々が提案する光-分子結合増強反応場特有の現象であると考えられる。グリシン以外にも、他のα-アミノ酸や尿素、塩化カリウムにおいても同様の液滴の形成に成功した。本液滴形成は、集光点でのクラスターの光捕捉により生じたミクロなトリガーが、1億倍以上の体積を持つマクロな物体として現れる光圧特有の新現象と位置付けることができ、光圧科学の新境地を切り開いたと考えている。本研究は、界面の特異的な物理特性と集光レーザーの光圧と効率よくカップリングすることにより新奇な光-分子結合増強反応場を創成し、その場を利用することにより、より微弱な光での高効率なレーザー捕捉結晶化並びに構造体の作製を主目的としている。昨年度、我々の提案する増強場を利用することによりグリシン過飽和溶液において液-液相分離を誘起することに成功した。具体的には、グリシンの重水溶液薄膜をガラス基板上に作製し、そのガラス・溶液界面に集光レーザーの光圧を利用することにより、光圧と物質輸送を空間的にカップリングさせ、相分離を誘起した。このようなグリシン水溶液の相分離はこれまでに報告例はなく、本増強場を介する高効率なクラスター捕捉の実現により初めて可能となった現象である。また、我々はレーザー照射による液面の表面変形が、本現象を誘起するための必要条件であることを見出し、その生成過程を光圧、対流、物質輸送の観点より考察した。次に、この液-液相分離により生成した高濃度液滴の界面にレーザーを集光すると直ちに結晶化が誘起されることを見出した。このことは、本液滴形成がレーザー捕捉結晶化過程の前駆段階であることを示唆している。このように、本結晶化過程プロセス全容解明には、液滴形成のメカニズム解明が不可欠であり、よって昨年度末には溶液→高濃度溶液→結晶化の一連のプロセスにおける分子配列の変化を振動分光解析するための新しい装置開発にも着手し始めた。さらに現在、既有の実験装置に新たな液滴の二次元プロファイルの測定が可能な装置を組み込み、その液滴生成速度のレーザー光強度依存性を測定し、生成速度がレーザー光強度に対して依存しない非常に興味深い結果を得つつある。
旋回液体噴流の特性解明と材料及び廃液処理プロセスへの応用に関する研究

鉄鋼精錬プロセスにおいて、溶鋼とスラグの攪拌には機械式攪拌、アルゴンガスによるガス吹き込み攪拌、そして電磁攪拌が用いられているが、機械式撹拌に着目すると、溶鋼中に浸漬物を投入させることに対する安全性や、品質の低下が懸念される。また、従来のガス吹き込み撹拌では上昇する気泡に追従する溶鋼の流れでは完全な撹拌は見込まれない。以上のような問題点を解決するために、底部からの液体吹き込みにより生じる旋回液体噴流の優れた撹拌作用を利用した新規撹拌手法を考案し、旋回液体噴流の旋回の発生する条件である旋回発生領域、旋回開始時間、旋回終了時間、旋回周期、壁面における発生した波の振幅、浴内の均一混合時間といった基本的な特性の調査を行った。また、ポンプを用いて浴内の液体を循環させ、浴深を一定に保つ"定常状態"と、液体の吹き込みにより徐々に浴深が増加する"過渡状態"における特性の違いや、吹き込み位置を変化させた際の影響、低密度の液体や固体粒子を上乗せし、二層成層とすることによる影響の調査も行い、最終的には駆動力に位置エネルギーを用い、さらには水銀を用いて研究を行うことでこの手法の溶融金属への適用の可能性を実験的、理論的に明らかにした。主な成果1:旋回液体噴流の基本的な特性を実験式または理論式によって整理することに成功主な成果2:汎用熱流体解析ソフトFluentを用いた数値計算による旋回液体噴流の再現に成功主な成果3:液体金属である水銀を用いて旋回液体噴流を発生させ、その特性を整理することに成功鉄鋼精錬プロセスにおいて、溶鋼とスラグの攪拌には機械式攪拌、アルゴンガスによるガス吹き込み攪拌、そして電磁攪拌が用いられているが、機械式撹拌に着目すると、溶鋼中に浸漬物を投入させることに対する安全性や、品質の低下が懸念される。主な成果1:旋回液体噴流の基本的な特性を実験式または理論式によって整理することに成功主な成果2:汎用熱流体解析ソフトFluentを用いた数値計算による旋回液体噴流の再現に成功主な成果3:液体金属である水銀を用いて旋回液体噴流を発生させ、その特性を整理することに成功