hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
季節凍土発生流域における水循環・物質循環と環境変化の影響に関する研究

本研究の主な研究成果は、以下のようである。1.サハリンには、チシマザサとクマイザサ・ミヤコザサの3種のササが存在することが確認された。チシマザサとクマイザサは少積雪地および表土凍結地への侵入が不可能であり、厳冬期環境指標として有効であることが確かめられた。なお、ミヤコザサの分布については、サハリン州における最初の確認となった。2.サハリン州における積雪内のカチオン組成は、北海道北部の無立木地の状況とほぼ同様であることが確かめられた。また、冬期におけるカチオン等の化学成分の動態に、森林の堆雪機能が大きく影響していることも確かめられた。3.積雪状況については、北海道北部の積雪のほとんどが「しまり雪」であるのに対して、サハリン州では多くが「しもざらめ」に変化している状況が観察された。また、表土凍結の防止に必要な積雪深は、北海道北部で50cmであるのに対して、サハリン州では1m以上であることが確認された。4.北海道北部の季節凍土発生流域における日平均流出高は0.13mm/dayを下回らなかったのにたいして、サハリン州では季節凍土の非発生流域で0.13mm/day・季節凍土発生流域では0.08mm/dayとなっていた。また、当初に多かった季節凍土非発生流域の流出高が厳冬期初頭に入れ替わり、季節凍土発生流域の流出高より少なくなっていく現象が、サハリンと北海道北部の両地域において確認された。ただし、この交替時期は、北海道北部で1月初旬から中旬であることに対して、サハリン州では12月初旬と、1ヶ月から1ヶ月半ほど早くなっていた。5.サハリン州においても森林の堆雪機能と表土凍結防止機能が確認された。温暖化によりサハリン州の環境が北海道北部の状態に近づくとすれば、森林機能の利用条件はいっそう増大するものと予想された。平成11年度は、本研究の第1年度目にあたり、夏期・冬期の2回にわたる調査により、ササ群落の成立・非成立(季節凍土の非発生と発生)を指標とした観測流域の最終選定、観測流域内の地形や土壌・植生形態の把握、観測機器類の設置、冬期を中心とした水分・物質動態の観測が主な目標であった。現在は夏期調査が終了した段階にあり、得られた成果や観測の進行状況は以下のようである。1.サハリンにはチシマザサとクマイザサの2種の群落が存在し、クマイザサ群落は南部日本海側の低海抜地帯を中心に分布し、チシマザサ群落は北緯50度付近までの山頂部のみに点在してることが明らかになった。2.これらのササ群落存在地点は、地温や構造土・植生状況の調査から、吹溜まりや雪庇などとして積雪が集中し、土壌凍結の発生しない地点であることが明らかになった。とくに、地温の観測から、ササ群落の存在地点は厳冬期においてもプラスの値を保ち、ササ群落の存在しない地点では-5°Cまで低下することが把握され、厳冬期における積雪と土壌凍結状況との関連が実証された。3.ササ群落存在の有無を指標として季節凍土発生流域と非発生流域の選定をおこない、水分動態・物質動態に関する観測流域の最終決定をおこなった。また、観測流域の地形測量と植性・土壌状況等の把握をおこない、水分動態に関する観測機器の設置を完了させた。4.今年度は冬期観測も実行し、積雪状況をはじめとした厳冬期環境の把握、ササ群落などの下層植生の冬期状況の把握、積雪と表土凍結の状況および渓流流出状況の把握、積雪の化学成分や渓流水質状況の把握などをおこなう計画である。

平成12年度の主な研究成果は、以下のようである。1.サハリンには、チシマザサとクマイザサ・ミヤコザサの3種のササが存在することが確認された。チシマザサとクマイザサは少積雪地および表土凍結地への侵入が不可能であり、厳冬期環境指標として有効であることが確かめられた。なお、ミヤコザサの分布については、サハリン州における最初の確認となった。2.サハリン州における降雨と降雪内の成分は、北海道北部の状況とほぼ同一であることが確かめられた。3.積雪状況については、北海道北部の積雪のほとんどが「しまり雪」であるのに対して、サハリン州では多くが「しもざらめ」に変化している状況が観察された。また、表土凍結の防止に必要な積雪深は、北海道北部で50cmであるのに対して、サハリン州では1m以上であることが確認された。4.北海道北部の季節凍土発生流域における日平均流出高は0.13mm/dayを下回らなかったのにたいして、サハリン州では季節凍土の非発生流域で0.13mm/day・季節凍土発生流域では0.08mm/dayとなっていた。また、当初に多かった季節凍土非発生流域の流出高が厳冬期初頭に入れ替わり、季節凍土発生流域の流出高より少なくなっていく現象が、両地域において確認された。ただし、この交替時期は、北海道北部で1月初旬から中旬であることに対して、サハリン州では12月初旬と、1ヶ月から1ヶ月半ほど早くなっていた。5.サハリン州においても森林の堆雪機能と表土凍結防止機能が確認された。温暖化によりサハリン州の環境が北海道北部の状態に近づくとすれば、サハリン州の森林は流域の水分動体・物質動体に対して、よりいっそうの効果を発揮するものと予想された。
電磁プラズマ加速アークジェット推進機の溶射への応用

電磁プラズマ加速(Magneto-Plasma-Dynamic:MPD)アークジェット推進機は、通常の熱プラズマジェット装置と同様の同軸電極構造をもち、将来の宇宙用高推力推進機として有望視されている。MPDアークジェット推進機ではキロアンペアオーダの放電電流とそれに伴う自己誘起磁場の相互作用によって推進剤プラズマが電磁気的に加速されるので、他のプラズマ熱源に比べて高速で高温・高密度の大面積プラズマを生成することができる。そのため、地上応用として、各種のプラズマ材料加工への利用が大いに期待される。本研究の目的は、MPDアークジェット推進機の材料加工への有効性を明らかにすることである。材料加工法の1つである溶射法にMPDアークジェット推進機を利用する。まず、宇宙用MPDアークジェット推進機を改良し、珪素系材料溶射用のMPDアークジェット装置を製作した。アブレーション電極(珪素、炭素)及び同材料のアブレーション材料を自由に配置し、種々の作動ガス(反応性ガス(窒素、メタン)、非反応性ガス(アルゴン))を用いて、放電電流(325kA、放電時間1ms、放電繰り返し周波数12Hz)の範囲で試作したMPDアークジェット装置の基本作動特性を調べた。作動ガス流量と放電電流をパラメータとして変化させ、放電電圧、反動力、インパクト圧力を測定した。それらデータより、平均ガス噴出速度と電力変換効率を評価した。次に、窒化珪素、炭化珪素膜の溶射実験を実施し、1万ショットの連続作動に成功し、X線散乱測定とビーカーズ硬度測定より、良質の厚い皮膜が形成されていることが明らかになった。次に、放電室内部及び下流のプラズマ状態、流れ場の構造を各種プラズマ診断法により調べた。電子温度、プラズマ数密度、プラズマ電位、プラズマ速度を評価し、プラズマ加熱状態と電磁加速過程を推定した。さらに、窒化珪素、炭化珪素膜の溶射実験を行った。X線散乱測定とビーカーズ硬度測定より、良質の皮膜が形成されていることが明らかになった。
TRIP効果の最大活用法の確立

TRIP型複合組織鋼を用いて,残留オーステナイトの有効利用による最大のTRIP効果について検討した.温度とひずみ速度を大きく変化させた引張試験,常温での引張試験中のその場中性子回折実験を行い,加工誘起変態挙動と各相の寄与について議論した.本実験では,これまでに定量的な議論が難しかった加工誘起マルテンサイト相の結果を初めて整理した.また,引張試験とは異なる様式での加工誘起変態挙動を調査するために,荷重一定クリープ試験を行い,引張試験よりも加工誘起変態しやすいことを示した.基礎データを元に,常温の引張試験結果と比べて1.5倍の均一伸びが得られる条件を示し,その時の加工誘起変態挙動を明らかにした.H26年度の研究実績について,以下の6点を挙げる.1.プログラム作成を中心にマイクロメカニクスの手法に基づく計算手段を確立した,2. TRIP型複合組織鋼と準安定オーステナイト鋼(SUS304),2種類の実験用試料を準備し,それぞれの材料から試験片作製を行った(試験片としては,引張試験用,常温クリープ試験用,中性子回折実験用の3種類である).3.荷重一定クリープ試験のための実験環境を確立し,2種類の実験用試料について常温でのクリープ試験を開始した.これまでに計10以上の荷重条件での実験を行っている.4.TRIP型複合組織鋼については,引張試験中に試験温度を変化させる実験を実施し,機械的特性の変化を整理するとともに引張変形中の加工誘起変態挙動をX線回折実験により調査した.温度を変える実験結果より,変形の後半でより加工誘起変態の起こるよう温度を変化させることが重要であり,また,温度を変えるひずみ量の大きさも重要な因子であることがわかった.5.引張変形中の加工誘起変態挙動については,走査型電子顕微鏡(SEM)により組織観察の点からも検討を進めた.過去の文献を参考に,TRIP型複合組織鋼における残留オーステナイトの位置と大きさを把握することができた.6.低温での引張ながらのその場中性子回折実験を行うための実験環境整備を進めた.H27年度以降,本実験が行えるように研究分担者である日本原子力研究開発機構ハルヨを中心に準備を進めた.H27年度の研究実績について,以下の3点を挙げる.1. TRIP型複合組織鋼と準安定オーステナイト鋼であるSUS304を用いて,様々な荷重条件(計15条件以上)での荷重一定クリープ試験の実験データを取得した.さらに,荷重一定クリープ試験時の加工誘起変態挙動についても,一通りのデータを得ることができた.2.TRIP型複合組織鋼については,引張試験中に試験温度を変化させる実験を行うことで,本研究課題の一番の目的であった「常温引張時の1.5倍の延性の達成」を実現することができた.さらに本実験については,実験結果の再現性についても確認実験を行った.3. TRIP鋼の変形挙動の中身を調査するための,引張変形中のその場中性子回折実験結果については,これまでの実験結果を整理し,引張変形中の加工誘起変態挙動は勿論のこと,相間や結晶粒間の変形挙動についてもデータ解析を行った.得られた結果は,学会発表を行うとともに,論文にまとめる作業も進めており,近く投稿予定である.実験については,常温での荷重一定クリープ試験や,試験中に温度を変える引張試験,SEMによる組織観察を継続して進めることができ,一部については目標達成も実現できた.今後は,得られた実験結果を考察するための追加実験や,計算からのアプローチも引き続き進める計画である.得られた結果については,学会発表による成果発表を複数回行った.本課題は,今年で3年目であり,今後は成果をまとめた論文の投稿を2,3報進めることがH28年度以降の重点課題として位置づけている.H28年度の研究実績について,以下の3点を挙げる.1.昨年度までに行った,TRIP型複合組織鋼と準安定オーステナイト鋼(SUS304)の荷重一定クリープ試験結果より明らかとなった,引張試験と荷重一定クリープ試験での「加工誘起変態挙動の違い」を調査するため,日本原子力研究開発機構J-PARCにおいて荷重一定クリープ試験中のその場中性子回折実験を行った.TRIP鋼と準安定オーステナイト鋼に関する一通りのその場中性子回折実験のデータを取得し,加工誘起変態挙動の違いを各相にかかる変形応力の観点より考察を行った.ここでは,特に,加工誘起変態挙動と密接に関係するオーステナイト相における違いに注目し,検討および考察を進めた.2.同じく昨年度明らかにした,TRIP型複合組織鋼を用いて引張試験中に試験温度を変化させる実験を行うことで明らかとなった,「常温引張試験時の1.5倍の延性(均一伸び)の達成」の理由を調査するために,中性子回折実験を行った.ここでは,予めひずみを加えた様々な試験片を準備し,中性子回折実験を行った.得られた実験データを解析し,1.5倍の延性が得られたときの加工誘起変態挙動をはじめ,「最大のTRIP効果」を実現可能とするための条件に関する調査(相応力,粒応力に関する整理)を進めた.3.これまでに得られた結果は,学会発表を行うとともに,投稿論文にまとめる作業を進めており,近く投稿予定である.実験については,当初計画していたほとんどの実験を行うことができ,実験結果に関する考察を深めるための実験を行った.

本研究課題における一番の目的でもある,「常温引張試験時の1.5倍の延性の達成」を達成することができ,その理由や最大のTRIP効果を実現するための条件に関する検討を進めることができた(現在も継続中である).いくつかの成果は,学会での発表も行った.最終年である今年度は,学会発表はもちろんのこと,成果をまとめた論文の投稿を2,3報投稿することが重点課題である.H29年度の研究実績について,以下の3点を挙げる.1. TRIP型複合組織鋼と準安定オーステナイト鋼の荷重一定クリープ試験結果より明らかとなった,引張試験と荷重一定クリープ試験での加工誘起変態挙動の違いを調査するために行った,荷重一定クリープ試験中のその場中性子回折実験を整理した.これらの結果をまとめ,論文投稿と学会発表を行った.2.炭素量の異なる2種類のTRIP鋼の引張変形中のその場中性子回折実験を行い,これまで定量的に明らかにすることが困難であった加工誘起変態によるマルテンサイト相の応力解析を行った.これより,加工誘起マルテンサイトのTRIP鋼の強度にどのように寄与しているかを定量的し示すことができ,これらの結果は論文投稿した.3.昨年度行った,引張試験中に試験温度を変化させる実験をからの「常温引張時の1.5倍の延性の達成」の理由調査のために行った,中性子回折実験のデータ解析を引き続き進めた.1.5倍の延性が得られたときの加工誘起変態挙動をはじめ,「最大のTRIP効果」を実現可能とするための条件に関する調査を進めた.TRIP型複合組織鋼を用いて,残留オーステナイトの有効利用による最大のTRIP効果について検討した.温度とひずみ速度を大きく変化させた引張試験,常温での引張試験中のその場中性子回折実験を行い,加工誘起変態挙動と各相の寄与について議論した.本実験では,これまでに定量的な議論が難しかった加工誘起マルテンサイト相の結果を初めて整理した.また,引張試験とは異なる様式での加工誘起変態挙動を調査するために,荷重一定クリープ試験を行い,引張試験よりも加工誘起変態しやすいことを示した.基礎データを元に,常温の引張試験結果と比べて1.5倍の均一伸びが得られる条件を示し,その時の加工誘起変態挙動を明らかにした.実験については,必要な実験環境を整備し,常温での荷重一定クリープ試験や引張試験,SEMによる組織観察は順調に進んでいる.一方で,計算については,計算用のプログラムは作成できたが,TRIP効果により優れた延性を得るための加工誘起変態条件について,種々のことを想定した計算を行うまでには至らなかった.また,得られた結果について論文や学会発表等の成果発表を行う点も不足していた.これら2点については,H27年度以降の重点課題として位置づけている.1.【試験中に温度を変える引張試験】本実験により,本課題の目的でもある常温引張時の1.5倍の延性の達成を実現することができた.今後は,この時の加工誘起変態挙動をはじめとする,最大限のTRIP効果を実現可能とする「条件」について,追加実験も行いつつ考察を進める.2.【荷重一定クリープ試験】様々な荷重条件での基礎実験データを整理することで,引張試験結果とは応力-ひずみ関係や加工誘起変態挙動が異なることが明らかとなった.今後は,その理由を明らかにすべく,考察を進める.具体的には,荷重一定条件で保持した際の(荷重一定クリープ試験と同じ状態での)その場中性子回折実験を行う計画である.3.【引張変形中のその場中性子回折実験】常温での実験は,内容を整理し,今年度中の論文投稿を計画する.
チロシンホスファターゼとアダプター分子による免疫系の制御機構

本研究では、リンパ球のシグナル伝達がチロシンホスファターゼとアダプター分子によりどのように制御されているのかについて解析を進めた。その結果、以下のことが明らかになった。(1)CD45によるSrc型チロシンキナーゼ(Src-PTK)の制御:未熟B細胞株WEHI-231、成熟B細胞株BAL-17におけるCD45の基質はそれぞれLynとFynであることが明らかになった。CD45による制御は、定常状態においてLynやFynのネガティブ制御部位のみならずポジティブ制御部位を脱リン酸化し、不活化している。しかし、B細胞抗原レセプター(BCR)刺激後にはSrc-PTKの両制御部位のリン酸化が亢進して活性化されることから、BCR刺激に一致してCD45の抑制効果が解除される機構の存在が示唆された。この機構をSrc-PTKが存在するlipid raftを指標に解析した結果、CD45の一部は刺激前からlipid raftに存在し、Src-PTKを不活化しているが、BCR刺激後数分でraftから離れることが明らかになった。(投稿準備中)。(2)BCRとCD40で誘導されるMAPKのCD45による制御:BCRシグナルによるMAPK(ERK、JNK、p38)活性化において、CD45は特にJNKとp38の制御に関与し、その制御様式はWEHI-231とBAL-17細胞で大きく異なることを明らかにした(印刷中)。また、CD40による増殖抑制もCD45により制御され、それはJNKとp38を介していることも明らかにした(印刷中)。(3)SHP-1によるリンパ球シグナルの制御:SHP-1のB細胞における基質を解析し、B細胞アダプター蛋白BLNKがそのひとつであること、さらに、SHP-1とBLNKのシグナルは、MAPKの中でJNKを選択的に抑制し、アポトーシスを制御していることを明らかにした。現在、2つのアダプター蛋白(BLNKとSLP-76)の役割分担について、特に上流のシグナルに焦点を合わせて解析をすすめている。(投稿準備中)。本研究では、チロシンホスファターゼとアダプター分子を介するリンパ球シグナルの制御についての理解を深めることを目標にしている。今年度の解析から、以下の成果を得た。(1)CD45によるSrc型チロシンキナーゼの制御:未熟B細胞WEHI-231におけるCD45の基質はLynである。CD45は、定常状態においてLynのネガティブ制御部位のみならずポジティブ制御部位の脱リン酸化を行い、不活化している。しかし、B細胞抗原レセプター(BCR)刺激後にはLynの両制御部位のリン酸化が亢進して活性化されることから、BCR刺激に一致してCD45の抑制効果が解除される機構の存在が示唆された。成熟B細胞BAL-17では、CD45の基質はFynであり、定常状態では両制御部位の脱リン酸化により不活化され、BCR刺激がCD45の抑制効果を解除することが明らかになった。ネガティブ制御部位を脱リン酸化することによりチロシンキナーゼを活性化するのがCD45の役割とされてきたが、新たなモデルの構築が求められる。現在、CD45の抑制効果が解除される機構について解析している。(2)CD45によるMAPKの制御:

CD45はWEHI-231とBAL-17細胞において異なる様式でMAPKを制御すること、MAPKのメンバー(ERK、JNK、p38)特異的な制御を行うことが明らかになった。さらに、BAL-17で見られるBCRによる細胞増殖抑制は、JNKとp38との共同作用により誘導され、CD45はこの過程に不可欠な酵素であることが明らかになった。(3)SHP-1の基質の同定とリンパ球シグナルの制御:SHP-1のB細胞における基質をトラッピング法により解析した。その結果、B細胞アダプター蛋白BLNKがそのひとつであること、さらに、SHP-1とBLNKのシグナルは、MAPKの中でJNKを選択的に抑制し、,アポトーシスを制御していることが明らかになった。現在、2つのアダプター蛋白(BLNKとSLP-76)の役割分担について解析している。本研究では、リンパ球のシグナル伝達がチロシンホスファターゼとアダプター分子によりどのように制御されているのかについて解析を進めた。その結果、以下のことが明らかになった。(1)CD45によるSrc型チロシンキナーゼ(Src-PTK)の制御:未熟B細胞株WEHI-231、成熟B細胞株BAL-17におけるCD45の基質はそれぞれLynとFynであることが明らかになった。CD45による制御は、定常状態においてLynやFynのネガティブ制御部位のみならずポジティブ制御部位を脱リン酸化し、不活化している。しかし、B細胞抗原レセプター(BCR)刺激後にはSrc-PTKの両制御部位のリン酸化が亢進して活性化されることから、BCR刺激に一致してCD45の抑制効果が解除される機構の存在が示唆された。この機構をSrc-PTKが存在するlipid raftを指標に解析した結果、CD45の一部は刺激前からlipid raftに存在し、Src-PTKを不活化しているが、BCR刺激後数分でraftから離れることが明らかになった。(投稿準備中)。(2)BCRとCD40で誘導されるMAPKのCD45による制御:BCRシグナルによるMAPK(ERK、JNK、p38)活性化において、CD45は特にJNKとp38の制御に関与し、その制御様式はWEHI-231とBAL-17細胞で大きく異なることを明らかにした(印刷中)。また、CD40による増殖抑制もCD45により制御され、それはJNKとp38を介していることも明らかにした(印刷中)。(3)SHP-1によるリンパ球シグナルの制御:SHP-1のB細胞における基質を解析し、B細胞アダプター蛋白BLNKがそのひとつであること、さらに、SHP-1とBLNKのシグナルは、MAPKの中でJNKを選択的に抑制し、アポトーシスを制御していることを明らかにした。
開発途上国への保健医療技術移転の評価法についての研究

1.緒言:開発途上国への保健医療技術を移転する際に計画の評価を関係者が総意形成する過程をシミュレートし、保健医療サービスの評価を客観的に捉える方法の開発を目的とした。2.方法:保健医療技術移転の項目として医療機器整備計画を検討対象とした。階層化意思決定法AHPを用いて評価した。最終目標を医療機材援助計画、評価基準を近接性、保健財源、マンパワー、メンテナンス、健康度改善とした。代替案は単独で実施、国際機関との連携強化、外国との協力、NGOとの協力、中止の5案とした。3.結果:1)1次案は総合重要度0.30である国際機関との連携強化に決定した。以下順に外国との協力(0.27)、単独で実施(0.24)、NGO(0.15)、中止(0.03)となった。2)評価基準の各項目に対する代替案の1位は健康度改善では国際機関との連携強化。近接性ではNGO、メンテナンスでは国際機関との連携強化であり、マンパワーでは国際機関との連携強化、保健財源では国際機関との連携強化であった。3)各代替案のうち、国際機関との連携強化にたいする評価基準の重要度行列より、最大固有値は5.287,整合度(cI=)0.072,整合比(CR=)0.064はいずれも0.01以下であった。4)各評価基準と各代替案との評価基準の重要度行列では、メンテナンスと健康度改善のCI,CRはいづれも0.1以下であり、整合性の信頼度は高かった。近接性、保健財源およびマンパワーでは0.1以上であり、今後さらに評価重要度を再検討する余地は認められた。4.考察:医療機材援助計画の評価を実施し、国際機関との連携強化の上で計画を実施することが重要であることが、他の援助実施方法に比べてを有効であることを指摘した。また単独で援助計画を実施する場合にも、外国政府、NGOとの連携をどの様に図るかについてもAHPは有効であり、今後検討例を増やし、種々の意見を反映した総合的な評価を実施していきたい。
非可換多様体上の指数定理

本研究の目的は1)非可換(:)幾何学の枠組に合致するような指数定理の拡張と2)非可換化された指数定理を用いて幾何学や弦理論の具体的研究に資すること;にある.これらに関して以下のような結果を得た.第2に非可換幾何学の枠組を用いてGodbillon-Vey類の定義域(葉層構造の微分可能性)を拡張し,坪井俊(東京大学)によるArea cocycleとの関連性を新たに見出した.本研究の目的は1)非可換(:)幾何学の枠組に合致するような指数定理の拡張と2)非可換化された指数定理を用いて幾何学や弦理論の具体的研究に資すること;にある.これらに関して以下のような結果を得た.第2に非可換幾何学の枠組を用いてGodbillon-Vey類の定義域(葉層構造の微分可能性)を拡張し,坪井俊(東京大学)によるArea cocycleとの関連性を新たに見出した.本研究の目的は1)数学的応用や要請だけでなく弦理論からの要請にも答えることができるように,これらの分野で急速に進展し適用されつつある非可換幾何学の枠組に合致するような指数定理の拡張,すなわち「非可換化」を意識した指数定理の再構築;2)非可換化された指数定理を用いて,従来の幾何手法では扱い難かった対象,とくにエルゴード作用・量子力学・シンプレクティック幾何が関与した対象に現れる非可換性に着目し,幾何学や弦理論の具体的研究に資すること;にある.とくにa)葉層多様体・力学系・エルゴード的群作用から派生する作用素環が導く指数定理の解明;b)シンプレクティック幾何から生ずる非可換性・量子性と指数定理の関連性を明確化;c)スペクトル不変量(エータ不変量,Ray-Singer torsion等)が関与する指数定理の精密化;d)コサイクルで捩ったC*群環やGrebeが関与するTwisted Index Theoremの展開と応用;e)境界付多様体・軌道体(orbifbld)上に生じる非可換性に関与する指数定理の確立;を具体的目標とする今年度は具体的に以下の結果を得た.これまでの研究で既にAtiyah-Patodi-Singer指数定理を非可換幾何の枠組で定式化して無限次被覆空間や境界付多様体上の葉層構造に対して拡張したが、この定理を高次元の葉を持つ境界付葉層多様体に適用し、Godbillon-Vey類が関与する指数定理を確立した(P.Piazzaとの共同研究).これより葉層の二次特性類に関するエータ不変量の一般化が可能となり、エータ不変量の幾何学的意義がより明確になった本研究の目的は1)非可換幾何学の枠組に合致するような指数定理の拡張,すなわち「非可換化」を意識した指数定理の再構築;2)非可換化された指数定理を用いて幾何学や弦理論の具体的研究に資すること;にある.とくにa)葉層多様体・力学系・エルゴード的群作用から派生する作用素環が導く指数定理の解明;b)シンプレクティック幾何から生ずる非可換性・量子性と指数定理の関連性を明確化;c)スペクトル不変量(エータ不変量,Ray-Singer torsion等)が関与する指数定理の精密化;d)コサイクルで捩ったC^★群環やGrebeが関与するTwisted Index Theoremの展開と応用; e)境界付多様体・軌道体上で非可換性が関与する指数定理の確立;を具体的目標としている.これらの具体的目標に鑑み、今年度は以下の結果を得た.まずAtiyah-Patodi-Singer指数定理を非可換幾何の枠組で拡張し、この枠組を高次元の葉を持つ境界付葉層多様体に適用して、Godbillon-Vey類が関与する葉層多様体上の指数定理を確立した(P. Piazzaとの共同研究).この定理では、葉層構造(エルゴード作用)を持つ境界付き多様体を扱い、葉層構造に沿う楕円型作用素のスペルトル不変量(エータ不変量)と葉層二次特性類の関連性を明らかにしており、殊に境界の近傍における解析においてはハイゼンベルグ量子化(シンプレクティック幾何)が強く関連し、上記目的に合致する指数定理を確立できたものと考える.そしてこの結果を論文として発表し、加えて発展的結果に関する論文も完成させ、現在投稿中である.また非可換幾何学の枠組を用いて、Godbillon-Vey類の定義域(葉層構造の微分可能性)の拡張に関する新しい結果も得た.本研究の目的は1)非可換幾何学の枠組に合致するような指数定理の拡張と2)非可換化された指数定理を用いて幾何学や弦理論の具体的研究に資すること;にある.とくにa)葉層多様体・力学系・エルゴード的群作用から派生する作用素環と関わる指数定理の解明;b)シンプレクティック幾何から生ずる非可換性・量子性と指数定理の関連性を明確化;c)スペクトル不変量(エータ不変量等)が関与する指数定理の精密化;d)コサイクルで捩ったC*群環やGrebeが関与するTwisted Index Theoremの展開と応用; e)境界付多様体などに生じる非可換性と関わる指数定理の確立;を短期目標とした.これらに関して今年度は以下の結果を得た.平成23年度以降の研究計画としていた(1)非可換幾何学の枠組みによる指数定理の再構築

(2)非可換多様体への具体的応用に関し、Godbillon-Vey類が関与する葉層多様体上の指数定理を確立したことなどによって、計画が順調に進展していると考えるため.24年度が最終年度であるため、記入しない。来年度は研究の最終年度であるため、実施計画の最終段階に進む.これまでに充足した周辺分野の知識を基盤として研究の完成を目指す.従って研究討論から研究の完成へと移行する.このため非可換幾何の専門家が多数参加する研究集会に参加して研究討論を行い、またレビューを受ける.この機会に研究成果の完成度を精査し、同時に応用面での妥当性を最終的に判断する.24年度が最終年度であるため、記入しない。
税務調査の戦略的フレーム・ワークに関する実証研究

本研究の目的は、脱税を防止・発見する税務調査の戦略的フレーム・ワーク理論を構築し,実験によってこの妥当性を検証することである。本研究では、タックス・コンプライアンスについて取り上げる既存研究で示される2つの理論モデルに加えて、これまでその効果が実証されてこなかった理論モデルを新たに2つ取り上げ、これらの納税スキームの有効性を実証実験によって明らかにする。本研究の実証実験の結果、Cut-off(一定基準以上の申告所得額の場合は調査対象としない)は最も高い税収入を得ることが示された。また被験者グループの内、1人が調査者となるスキームでは理論予測を超えて、高い税収入を獲得する可能性が示された。本研究の目的は,納税者が過少申告すること,すなわち脱税を防止・発見する税務調査の戦略的フレーム・ワーク理論を構築し,実験によってこの妥当性を検証することである。本年度は、先行研究で提示されている代表的な税務調査のスキームについて、その実効性と効率性の観点から実験室実験によってこれを検証した。当該実験は予備実験における実験フレームワークを精緻化し行ったものである。当該実験において確認した税務調査の理論モデルは3つある。第1にRandom(納税者は、報告所得の額に関わらず、ランダムに調査される)、第2にLeast income reporter audited rule (LIRA;被験者グループの内、最も低い所得を申告した被験者が調査される))(Harsanyi, 1967)、第3にCut-Offモデル(申告所得が所得範囲(101000)の2/3(750)以上の範囲であれば調査されないが、それ以下であった場合は、1/3の確率で調査される)(Sanchez and Sobel, 1993)である。実験の結果、各納税者のコンプライアンス・レート(真の所得に対する報告所得の比率)は、LIRAとCut-Offにおいて有意に負の相関を有することが示された。またLIRAにおける徴収税額が最も高く、一方総徴収額(税金とペナルティーの合計)はCut-Offが最も高くなった。しかし総徴収額の差は統計的に有意な差は確認されなかった。これまで先行研究でCut-Offの有効性は確認されていたものの、LIRAについては実証されてはいなかった。しかし本研究の結果はLIRAも有力な調査スキームであることを示している。これは本研究の貢献の1つである。これまでの予備実験を精緻化し、税務調査における効率的かつ効果的な調査スキームを実験室実験から導出した。またこれらの結果は海外学会(The26th Asian Pacific Conferece on International Accounting Issues, Goald Coast, Australia)において発表の機会を得、多くの有用な助言を受けることができた。特に研究における問題意識および税務調査スキームの分析的研究の方向性(理論証明)については一定程度の評価を得たと考えている。これらから本研究はおおむね順調に進展していると判断している。このように税務調査スキームについての分析は進展している一方で、納税者側の行動についての分析は未だ充分とは言えない。特に本研究では実験後に納税意識に関するアンケートを実施しており、個人の納税意識が納税行動にどのような影響を及ぼすかについて分析できるよう工夫されている。本研究の目的は、納税者が申告所得を過少に申告すること、すなわち脱税を防止・発見する税務調査の戦略的フレームワークを構築し、実験等の手法を用いてこの妥当性を検証することにある。本年度は、昨年度、理論的に構築した3つのフレーム・ワークに加え、納税者側に存在する過少申告リスクを検討し、この効果を実証的に明らかにした。また、昨年度は、納税者を個人に限定して実証理論を構築したが、本年度はこれを組織(企業)に拡張し、実証モデルを構築した。具体的には、組織の自己チェック機能の質と組織全体の会計情報(課税所得の計算の基礎となる情報)の質との関係を検証した。実証の結果、外部モニタリング機能と比較して、組織内部のチェック機能を体系的に行った場合、会計情報の質(具体的には事後的修正の回数および会計発生高)は高まる可能性が高いことが示された。これは、納税スキームという政策の違いに加えて、組織内部のチェック機能の質が重要であることを意味する。この結果は、これまで明らかにされることがなかったという点において、本研究の貢献の1つであると考えられる。実験フレーム・ワークにおける被験者サンプルを、個人から組織(企業)に拡張するとともに、税務調査スキームに加え、納税者側に存在する過少申告リスクを低減する内部牽制機能の有効性を明らかにした。本研究の目的は、ゲーム理論に基づいて合理的な税務調査スキームを展開し、実験室実験によって各々のスキームの有効性を分析することである。本研究では大きく3つの監査スキームを提示した。第1は、ランダム・ルールであり(Random)、ここでは監査人は被験者グループからランダムに1人の監査対象を決定する。第2はカット・オフ・ルールである(Cut off)。ここでは申告所得の額を階層化し、当該階層が低いほど監査を受ける確率が高く設定するものである。第3は被験者グループのうち最も低い申告所得を提示した被験者を監査対象とするものである(LILA)。本研究では各々の監査スキームにおける理論値を計算し、被験者の予測される申告上の戦略を示し、これと実験結果を比較し分析している。

理論上は、申告所得から得られる税収入(税率は20%)が最も高いスキームはCut offであるが(次はLILA)、脱税が発見された場合のペナルティー収入(ペナルティーは3倍)を考慮すると、合計の税収入はCut offが最も高く、次いでRandomであった。実験グループは4人が構成され、タスクは20回の繰り返される。真の所得はコンピュータの画面上にランダムに示され、被験者はそれぞれ申告所得を申告し、監査対象となったか否かと同時に最終的な所得が計算され示される。本研究の主たる結果は以下のとおりである。1コンプライアンス・レート(CR:申告所得/真の所得)は、LIRAと負の相関を有する。2LIRAの税収入が最も高い(Randomとは有意に異なる)。3被験者の納税意識(実験後のアンケート結果から測定)はCRと有意に負の相関を有する。4ペナルティーの経験は、後のCRと有意に負の相関を有する。本研究における新たな発見事項は、LIRAの有効性を実証に基づいて明らかにした点と、被験者の社会的規範が納税の姿勢に影響することを示した点にある。本研究の目的は、脱税を防止・発見する税務調査の戦略的フレーム・ワーク理論を構築し,実験によってこの妥当性を検証することである。本研究では、タックス・コンプライアンスについて取り上げる既存研究で示される2つの理論モデルに加えて、これまでその効果が実証されてこなかった理論モデルを新たに2つ取り上げ、これらの納税スキームの有効性を実証実験によって明らかにする。本研究の実証実験の結果、Cut-off(一定基準以上の申告所得額の場合は調査対象としない)は最も高い税収入を得ることが示された。また被験者グループの内、1人が調査者となるスキームでは理論予測を超えて、高い税収入を獲得する可能性が示された。今後の研究の推進方策として、第1に各被験者の納税意識が納税行動に与える影響について分析する必要がある。これについては各被験者のアンケート結果を得ており可能な状況にあると判断している。第2にタックス・プロモーターの存在を実験フレーム・ワークに入れ込む必要がある。ここまでの研究では主として税務調査スキームの有効性に焦点を当てたものであったため、新たにタックス・プロモーターを組み入れた実験デザインを確立し、当該プロモーターの質(経験・知識・納税意識)が、納税行動に与える影響を分析する必要がある。さらに、当該媒介者を組み入れた場合、これまでの研究で示された各納税スキームの有効性がどのように変化するのかについても分析する必要がある。会計英文校正費用が、見積もりと比較して安価であった。具体的には、図表部分の校正費用に差額が生じた。使用額については、平成29年度の論文執筆にあたり、校正費用として使用する予定である。現段階の見積もりにおいて、全額を使用する計画である。
クルーズトリパノソーマ原虫慢性感染症（シャーガス病）に対するワクチン治療モデル

シャーガス病慢性患者の新しい治療法創出を目的とした。慢性シャーガス病モデルとして、慢性感染マウスを用い、これに主要な3種の遺伝子をDNAワクチン(TcG1、TcG2、TcG4遺伝子とpVAX 200DEST)として投与し、その免疫防御効果を感染原虫量の変化として観察した。Y株あるいはルシフェラーゼ遺伝子導入原虫株の投与直後から3か月間の感染状況を定量PCRにより観察した。DNAワクチンの効果については明らかな防御効果を確かめることが困難であった。現在ナノ粒子によりコーティングしたDNAプラスミッドを用いて免疫を行っている。イメージング技術による慢性感染の可視化が可能になったことが成果である。クルーズトリパノソーマ感染症であるシャーガス病は、毎年十万人が幼小児期に罹患しそのほとんどが、慢性感染症へと移行する。現在15歳以下の小児を対象にベンズニダゾールによる治療プログラムが行われているが、副作用も強く治療効果も十分ではない。本研究ではこの慢性感染症に移行した患者の新しい治療法創出を目的とする。すなわち、(1)ワクチンによる細胞内寄生病原体に対する免疫賦活効果、(2)上記ワクチン効果によるベンズニダゾール投与量の軽減について検討する。2年目のH24年度は以下の成果をあげた。1.慢性感染マウスの作出(柳、菊池、平山)6週令雌のC57BL/6マウスに培養感染型原虫を腹腔内投与し、特に慢性感染モデルを作出することができた。慢性期のマウスにおける感染原虫を末梢血および肝、心においてギムザ染色法により顕微鏡下で検出した。また初年度に確立したPCR法による定量的な観察法を用いて治療効果判定に資するレベルの感度を得ることができた。ワクチン後のチャレンジ感染の予備実験を完了し、DNAワクチンの応用実験を行った。2.遺伝子導入原虫の作製(上村、柳)上村によりすでに赤色蛍光遺伝子を遺伝子導入し遺伝子導入原虫株の作成を試みたが、原虫株が安定せずいまだ安定的に遺伝子発現する株を得られていない。25年度中にイメージング実験を行う予定である。3. DNAワクチンの調整(シュアイブ、上村、菊池、佐々木)DNAvaccineを調整はTulahuen株由来のTcG1、TcG2、TcG4遺伝子cDNAをpVAX 200DESTに組み込んで作成し、佐々木らのナノボールと称するPEIとγPGAにより静電的に形成する2重膜カプセル(直径約100ナノメーター)でコーティングしたものをマウスの腹腔に3週間おきに3回免疫した。得られた血清は、原虫祖抗原を用いたELISA法により十分な抗体価を示した。クルーズトリパノソーマ感染症であるシャーガス病の慢性患者の新しい治療法創出を目的として研究を行った。まず慢性シャーガス病の治療モデルとして、慢性感染マウス(通常の実験室原虫株、およびルシフェラーゼ遺伝子を強く発現する組み換え原虫を感染後8週間以上持続感染)を用い、これに急性感染でのワクチン効果が報告されたTcVac2ワクチンの主要な3種の遺伝子をDNAワクチンとして投与し、その免疫賦活効果を感染原虫量の変化として観察した。慢性感染マウスの作出には細胞培養系により得られたYあるいはルシフェラーゼ遺伝子導入原虫のトリポマスティゴート(以下Trypと略)1000個を腹腔内投与し、投与直後から3か月間の感染状況を末梢血あるいは屠殺後の臓器の病理像、および定量PCRにより観察した。平成25年の感染動物施設の新設移動に際してルシフェラーゼ活性による全身画像の生体観察が遅れ、現在条件決めなどを行っている。末梢血の原虫血症を指標として行った3種のDNAワクチン(TcG1、TcG2、TcG4遺伝子は、Tulahuen株のmRNAよりリバースPCRと、TAクローニングおよびpVAX 200DESTにより調整)の効果については原虫血症のばらつきが大きく明らかな防御効果を確かめることが困難であった。ワクチンによるベンズニダゾールの用量減少効果については、ワクチン効果の判定法についての条件が一定しないため、明らかな結果を得ることができなかった。当初の目的であるワクチン開発および慢性感染治療モデルの確立に関しては、慢性感染モデル自体の確立が非常に困難で、イメージング技術に要する遺伝子導入原虫および慢性感染の可視化あるいはイメージングが可能になったことがみるべき成果である。クルーズトリパノソーマ感染症であるシャーガス病は、毎年十万人が幼小児期に罹患しそのほとんどが治療法もなく、慢性感染症へと移行する。現在新生児や15歳以下の小児を対象にベンズニダゾールによる治療プログラムが各地で行われているが、副作用も強く治療効果も十分ではない。すなわち、(1)クチンによる細胞内寄生病

原体に対する免疫賦活効果、(2)上記ワクチン効果によるベンズニダゾール投与量の軽減について検討する。初年度のH23年度は以下の成果をあげた。1.慢性感染マウスの作出(柳、菊池、平山)6週令雌のC57BL/6マウスに培養感染型原虫を腹腔内投与し、急性感染および8週以上の慢性感染を引き起こすことを証明した。原虫を末梢血および肝、心において検出した。原虫の検出には塗沫標本による顕微鏡での検出以外に、PCR法による定量的な観察法を用い、再現性のある結果を得ることができた。今後のワクチン後のチャレンジ感染の準備がほぼ完了した。なお感染動物で生きたまま観察できる全身観察用のCCDカメラを学内で購入した。2.遺伝子導入原虫の作製(上村、柳)上村によりすでに赤色蛍光遺伝子を遺伝子導入した原虫株が作成されているが、実際の感染実験まで終了していない。3.DNAワクチンの調整(シュアイブ、上村、菊池、佐々木)TcG1、TcG2、TcG4遺伝子は、Tulahuen株のmRNAよりリバースPCRと、TAクローニングおよびpVAX 200DESTによりDNAvaccineを調整した。感染モデルマウスの作出条件について、ほぼ完成し、さらに感染後2週間における再現性の高いPCRによる原虫レベルの測定系を確立した。慢性感染したマウスの各臓器からDNAを抽出し、ミニサークル、染色体DNAのプライマーによる定量的なPCRを行い、心臓に局在した原虫の感染レベルを測定する系も完成した。予定したDNAワクチンの免疫原性も確認し、最終年度の複合実験に向けて順調に実験系の準備が進んでいる。以上のことから、3年目のワクチンおよび治療薬の相乗効果の検定に向けてほぼ計画通りに実験が進捗していると考えられる。原虫株の培養、感染型の調整、それによるマウスの感染モデルの作成が完成した。加えて予定したDNAワクチンの調整も完了している。以上のことから、2年目のワクチン効果の検定に向けてほぼ計画通りに実験が進捗していると考えられる。24年度の計画は赤色蛍光遺伝子導入原虫の作出以外は達成されたので、DNAワクチンを免疫したのちに、通常のTulahuen株を用いてチャレンジ感染を行い定量PCRを用いてワクチン効果を検定する。また赤色原虫ができ次第全身スキャン法による蛍光イメージング法を行い、感染状態を全身的に観察、さらに生存したまま長期に観察する。ベンズニダゾールの経口投与による原虫感染の治療モデルを並行して行う。初年度の計画はほぼ治療プロトコール以外は達成されたので、DNAワクチンをナノパーティクルでコーティングしたものを免疫したのちに、チャレンジ感染を行い実際のワクチン効果を検定する作業を行う。評価方法はすでに確立したPCRによる定量法のほか、赤色原虫の感染個体を用いた蛍光による定量法についても検討する。治療薬との併用療法についての基礎的な実験も開始する。遺伝子導入原虫のイメージング実験に30万円、定量PCR法による薬剤治療、およびワクチン効果の評価に40万円を使用する予定である。
電気電導体繊維の渦電流変化を利用した閉創前遺残ガーゼ感知システムの構築

電気伝導体を手術用ガーゼに封入し、閉創前に渦電流の変化を体外から探知することで遺残ガーゼの有無を検証した。今回使用した電気伝導体繊維である銀に関して体内模擬環境における分解動態の検索を行った。金属元素(銀)の定量結果及び抽出液のpH変化は共にごく微量であり、銀自体の人体への影響は非常に少ないと判断した。以上より生体適合性及び電気抵抗、実際の探知距離、銀の体内模擬環境における分解動態を考慮すると、現状では銀繊維よりなる4個あるいは16個程度の環状部(閉ループ巻数37回)をもつ手術用ガーゼが閉創前遺残ガーゼ探知システムに適していることがわかった。手術時に体内に残存しても確実に短時間で検知でき、容易に全て回収できる閉創前ガーゼ感知システムを開発し、医療事故を未然に防ぐ。本研究開発では手術用遺残ガーゼの検出方法として、電気電導体繊維の渦電流変化に着目した。数種類の電気電導体繊維を手術用ガーゼに封入し、検知装置を使用することで渦電流変化を生じさせ、体内で発生した渦電流の変化を体外から検知することで手術用遺残ガーゼを検出する。本年度は手術用ガーゼを数十パターン作製(金属繊維の種類・重量・形状・金属繊維の配置パターン)し、種々の検知装置による遺残ガーゼの検知距離を検討した。検知装置に関しては、これまでに数種類試作し、その試作した検知装置を改良中である。本検知器はクリケットやステープルに反応しない点が利点であり、更に感知ガーゼに含まれる金属繊維は手術ガーゼの使いやすさを損なわない性状、形体で、ガーゼの種類に応じて糸状や紐状に形態変化可能なガーゼを検討中である。現状では、30cm以上の距離を確実に検知可能な感知ガーゼと検知器を目指して改良中である。今年度は様々な金属で渦電流が起こることを確認し、各種金属の種類・質量・形状による渦電流の検知距離を比較検討した。その結果の一部を(PCT/JP2015/73001)檜顕成:手術用吸収性物品、検出装置および検出方法)として出願済みである。現時点では手術室の環境により検知装置が偽陰性・偽陽性となることがあるため、今後は手術室の状況に左右されないシステムの構築を目指す。手術用ガーゼの検出方法、検出距離を確認できた点で、当初の計画通りに進行している。手術時に体内に残存しても短時間で体外より検知できる閉創前ガーゼ感知システムの構築を試みた。ガーゼ感知デバイス及び感知ガーゼを数種類試作し、閉創前に感知ガーゼに含まれる渦電流の変化を検出することで遺残ガーゼを検知してきた。検出距離が30cmとれる点と、電気伝導体繊維の溶出試験でAgの安全性を再認識できた点で、当初の計画通りに本研究開発は進行している。電気伝導体繊維の体内模擬環境(人工血漿を使用抽出温度37度CO2濃度5%抽出期間7日)における分解動態の検索では、検査開始後、0日、4日、7日でAg以外の析出物は無く、抽出液のPHも問題なく、検体表面の気泡なども認めなかった。このデータは感知ガーゼを体内で使用できる可能性を示唆するものであった。実際には約30cm離れた部位の渦電流の変化を捉えることで、感知ガーゼを検出できるようになったが、感知ガーゼ以外から発生するの環境中の渦電流変化を感知する(擬陽性)ことが問題となっており、現状では確実なシステムとは言えない。今後の研究方針としては渦電流変化に着目しつつ、ガーゼ中の電気伝導体繊維の形状および配置パターンの最適化、感知デバイスの改良が必要となる。擬陽性、偽陰性のない確実なシステムになった段階で聴覚と視覚に同時に訴えるガーゼ感知デバイスの試作器作製に力を入れていきたい。本システムが臨床応用されれば医療事故を未然に防ぐことができるかもしれない。手術用ガーゼの検出方法、検出距離を確認できている点、および電気伝導体繊維の溶出試験で毒性物質を認めなかった点で、当初の計画通りに進行している。感知ガーゼの医療機器としての安全性・信頼性を保証することが目的である。実際には手術時に体内に残存しても短時間で体外より検知できる閉創前ガーゼ感知システムを構築する。現在までの予備実験では、電気伝導体繊維を含むガーゼ検出において約30cmの距離を検知できている。更にガーゼに含まれる電気伝導体繊維の基礎物性試験(溶出試験)を実施した。電気伝導体繊維を封入した手術用ガーゼは手術ガーゼの使いやすさを損なわない性状、形体のもので、約30cm離れた部位から検出できた。ガーゼ感知デバイスは携帯式で操作性が良く閉創前の遺残ガーゼ検出に有効であったが、環境要因に左右されることも分かった。更に使用予定の電気伝導体繊維の基礎物性試験(溶出試験)を行った。開発中の閉創前遺残ガーゼ探知システムはガーゼ遺残事故を防ぐ強力な防護壁の1つになり得ると考えている。これまでRFIDガーゼの有用性が報告され既に実際の医療現場で使用され有用性が報告されているが、コスト面や大掛かりなシステムのため現状では普及していない。そこで手術時に体内に残存しても確実に短時間で遺残ガーゼを探知し、容易に全て回収できる閉創前遺残ガーゼ探知システムを開発を目指し、医療事故を未然に防ぐことを目標にした。実際には、電気伝導体を手術用ガーゼに封入し、閉創前に渦電流の変化を体外から探知することで遺残ガーゼの有無を検証した。

ガーゼに含まれる電気伝導体は板形状より環状部(閉ループ)が手術用ガーゼ探知に優れていることが分かり、ガーゼに組み込まれる電気伝導体としては銀繊維・銅繊維・ステンレス繊維を閉ループとして使用した。更に手術用ガーゼに含まれる電気伝導体において医療機器としての安全性・信頼性の担保目的に、電気抵抗が低く、生体適合性のある銀に関して体内模擬環境における分解動態の検索を行った。金属元素(銀)の定量結果及び抽出液のpH変化は共にごく微量であり、銀自体の人体への影響は非常に少ないと判断した。以上の結果より生体適合性及び電気抵抗、実際の探知距離、銀の体内模擬環境における分解動態を考慮すると、現状では銀繊維よりなる4個あるいは16個程度の環状部(閉ループ巻数37回)をもつ手術用ガーゼが閉創前遺残ガーゼ探知システムに適していることがわかった。電気伝導体を手術用ガーゼに封入し、閉創前に渦電流の変化を体外から探知することで遺残ガーゼの有無を検証した。今回使用した電気伝導体繊維である銀に関して体内模擬環境における分解動態の検索を行った。以上より生体適合性及び電気抵抗、実際の探知距離、銀の体内模擬環境における分解動態を考慮すると、現状では銀繊維よりなる4個あるいは16個程度の環状部(閉ループ巻数37回)をもつ手術用ガーゼが閉創前遺残ガーゼ探知システムに適していることがわかった。製品化を目指した、手術用ガーゼに含まれる電気電導体繊維の形状及び配置を検討する。製品化を目指した、手術用ガーゼに含まれる電気伝導体繊維の形状および配置を検討する。最終的には感知ガーゼの医療機器としての安全性・信頼性を保証することが目的である。ただし、現状のシステムでは検知距離を上げると環境要因により擬陽性を認めることもある。今後の研究方針としては渦電流変化に着目しつつ、ガーゼ中の電気伝導体繊維の形状・配置パターンの最適化、感知デバイスの改良が必要となる。擬陽性、偽陰性のない確実なシステムになった段階で聴覚と視覚に同時に訴えるガーゼ感知デバイスの試作器作製に力を入れていきたい。小児外科学手術用ガーゼ及びガーゼ検出装置の試作が順調で、渦電流変化の検出が当初の計画以上に進行したため。ガーゼ中の電気伝導体繊維の形状・配置パターンの最適化、感知デバイスの改良に時間を要した。本システムの開発の段階で、ガーゼ検知機能が環境要因に左右されることが判明した。その後開発の方向性が明確に決定できなかったためにシステムの開発が遅れ、次年度使用額が生じた。繰越金は、素材の安全性評価や手術用ガーゼ及び検出装置の改良に使用する。検知システムの改良及び変更も含めて、システムの擬陽性、偽陰性のない確実なシステムになった段階で聴覚と視覚に同時に訴えるガーゼ感知デバイスの試作器作製に力を入れていく。
哺乳類由来のD型アミノ酸合成酵素

哺乳類体内の神経内分泌や内分泌器官には、高濃度のD型アスパラギン酸(D-Asp)が存在しており、ホルモンの合成・分泌に関与することが、我々の研究を始めとした解析により、徐々に明らかになっている。最近まで、D-Aspが哺乳類体内で合成されるかどうかは明らかではなかったが、我々は、哺乳類由来の培養細胞株を用いて実際に生合成されることを証明した。しかし、その合成経路の詳細は、不明のままであり、詳しい解析が期待されている。細菌、古細菌や下等動物では、D-AspはL-AspからAspラセマーゼによって合成されると考えられる。我々は、本研究課題により、HPLCを用いる高感度なAspラセマーゼ活性測定法を開発した。新規な蛍光誘導体化試薬として、N-(tert-butylthiocarbamoyl)-L-cysteine ethyl ester(BTCCと命名)を創製した。D-Aspは、この試薬およびo-phthalaldehyde(OPA)と室温で瞬時に反応して蛍光誘導体を生成する。この蛍光誘導体を逆相HPLCにより分離し、蛍光検出するシステムを構築した。その際、試薬は室温で瞬時に反応することから、蛍光誘導体化操作は試薬を混合するだけで行うことができ、自動化が可能であった。また、HPLCにおける再現性や確実性を向上させるためにisocratic溶出法で分析できるように、BTCCの化学的性質が工夫されている。このシステムは、実際に古細菌のAspラセマーゼのアッセイに適応できた。また、PC12細胞内で生成したD-Aspが、細胞外へ分泌される経路として、2つの経路が存在することを明らかにした。一つ目の経路は、細胞外Ca^<2+>により増加し、特に刺激のない条件下でも連続的・恒常的にD-Aspを分泌する経路である。エキソサイトーシスに関与するSNAREタンパク質群のあるタンパク質の発現を抑えても分泌に影響が認められないことから、エキソサイトーシスとは異なる経路である。エキソサイトーシスで分泌されることが知られているドーパミンの分泌とは、分泌の時間経過、SNAREタンパク質への依存性、Caチャンネル阻害剤に対する感受性などの性質が異なっている。もう一つの経路は、低浸透圧によって引き起こされる分泌経路である。阻害剤に対する感受性から、特定のアニオンチャンネルを経てD-Aspが分泌されていると考えられる。この分泌は、アセチルコリン刺激によって亢進することも明らかになった。このように、内因性のD-Aspは,複数の経路を経て分泌される。細胞内の内因性D-Aspは、ほとんどが細胞質に存在している。したがって、細胞質のD-Aspがこれらに経路を経て細胞外へ分泌されているものと考えられる。哺乳類体内の神経内