hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
視細胞ー網膜色素上皮間の相互作用の解明

われわれの目的は神経網膜の機能を網膜色素上皮がどのようにサポ-トしているか、またそれが病的状態においていかに変化することを解明する事であった。本年度の研究は大きく2つの柱に分けられる。一つはinーvitroニワトリ網膜ー色素上皮ー脈絡膜標本を用いた実験である。本年度はアデノシンの効果を調べた。アデノシンを灌流液に加えると暗順応下の常在電位は5分後より増加し25分後にピ-クとなった。微小電極による測定で、以上の変化は網膜色素上皮に起因することが判明した。ERGc波は常在電位の増加と共に増大した。またアデノシンはEOG明上昇を抑制した。アデノシンは網膜が虚血におちいった時に増加することが知られているが、われわれの実験から、網膜がアデノシンを放出すると色素上皮に異常がなくても、色素上皮関連電位であるERGc波、EOG明上昇が変化を受けるという興味がある知見が得られた。もう一つの柱は、pH感受性蛍光色素であるBCECFを用いた培養色素上皮細胞の細胞内pH測定実験である。本年度は、色素上皮に酸負荷を行いそこからの細胞内pHの回復過程を調べた。細胞外液のNa^+濃度を低下させたり、アミロライドを負荷すると酸負荷からの細胞内pHの回復が遅延することが判明した。これは網膜色素上皮細胞にNa^+/H^+交換系が存在し、細胞内のpHの調節、水素イオンの輸送を担っていることを示唆する。網膜色素上皮をはさんで神経網膜側は、pHが低い。このため神経網膜で発生した水素イオンを色素上皮が脈絡膜側にくみ出すかあるいは中和しなければならないが、我々の研究からNa^+/H^+交換系がその一部を担っていることが判明した。
医薬品・化粧品開発における実験用へアレス犬の有用性に関する多面的解析

実験用ヘアレス犬(LHD)は申請者らが開発した常染色体性単一優勢遺伝子支配による無毛形質を有する実験動物で、ヒトのそれに極めて良く類似した皮膚性状を有している。最大の特徴は表皮にメラノサイトを有し、紫外線に良く反応することで、その他の特徴としては、若齢時には毛包原器が存在すること、自然発症性のニキビの形成がみられること、加齢に伴い老人性色素斑が現れること等が挙げられる。上述したLHDの皮膚の特徴を利用して、数種の医薬品・化粧品開発におけるLHDの有用性を多角的に解析し、従来の薬効評価試験系と比較した結果、LHDは下記のような多様な、かつ、高度の有用性を示すことが明らかになった。1.サンスクリーン剤の日焼け防御効果の評価試験系2.インドメサシンの日焼け防御効果の評価試験系3.発毛促進剤の薬効評価試験系4.ニキビ治療薬の薬効評価試験系5.老人性色素斑の治療薬の薬効評価試験系6.皮膚老化防止剤の薬効評価試験系LHDは現在上述した薬効評価試験系として実際に活用されている。3年間にわたる医薬品・化粧品開発における実験用ヘアレス犬の有用性に関する研究の初年度に当たり、研究計画書に従って下記の2実験を実施した。実験1紫外線照射に対する皮膚反応の解析実験室内実験に備え、太陽光と人工紫外線に対する皮膚反応の質的・量的解析を行なった。太陽光照射では照射1日後に表皮に変性を認めた。照射3日後には表皮の変化は回復し、代って基底層を中心にメラニン顆粒の沈着をみ、照射7日後には色素沈着は一顕著になった。一方、人工紫外線(UVB+UVA)照射部皮膚は、照射1日後に紅斑を呈した。組織学的には皮膚の傷害は太陽光照射部より強く、表皮の非行や水腫性変化が顕著であった。また、真皮には炎症性細胞が多数観察され、表皮と真皮の傷害は照射7日後まで残っていた。色素沈着は照射3日以降に認められたが、太陽光照射部に比べて軽度であった。実験2サンスクリーン剤評価系としての有用性の検討ヘアレス犬を用い、SPF値の異なるサンスクリーン剤を用いて、紫外線照射に対する防御効果を検討した。色彩色差計を用いた皮膚色の変化ならびに皮膚バイオプシー材料でのメラノサイト数の変化と組織学的変化を指標に検索した結果、ヘアレス犬は紫外線照射に対するサンスクリーン剤の防御効果を評価する上で優れた実験系であることが示された。1)発毛促進薬の評価系としてのヘアレス犬の有用性の検討毛包原器が認められる新生子期のヘアレス犬の背部皮膚に、既知の発毛促進薬であるminoxidil(3%溶液100ul)を含むパッチを21日間貼付して、発毛促進作用を検索した。その結果、毛包原器はminoxidil処置に速やかに反応してhair matrix cellsが毛包に分化、増殖し、発毛が認められた。また、毛包基底部には活性化したmelanocytesが見られた。一方、minoxidilを処置しなかった部位では毛包原器の分化、成熟は認められなかった。こうした所見から、新生子期のヘアレス犬は、短期間に発毛促進薬の効果を評価する試験系として極めて有用であることが明らかにされた。現在、本試験系を用いたminoxidilの発毛促進作用のメカニズムを検索中である。2)ニキビ治療薬の評価系としてのヘアレス犬の有用性の検討ヘアレス犬に見られる自然発症性ニキビの発生頻度、分布、皮膚の水分および脂質含量、組織学的性状を明らかにした上で、本試験系のニキビ治療評価系としての有用性を既存のニキビ治療薬(Clearasil,Staderm)を利用して検討した。その結果、本試験系はニキビ治療薬の評価系として極めて有用であることが示された。標題に関する3年間にわたる研究期間の最後の年度に当たる今年度は、ニキビ治療薬、育毛剤および脱色素剤の開発における実験用ヘアレス犬の有用性を中心に検討した。合わせて、この3年間に得られた研究成果を纏めた報告書(冊子)を作成中である。1.ニキビ治療薬実験用ヘアレス犬の皮膚には若齢時からニキビの形成が見られるところから、まずその体表内分布と加齢に伴う進展過程を明らかにした。

ついで、市販の数種のニキビ治療薬を用いて治療効果を検索した結果、本ヘアレス犬がニキビ治療薬の薬効評価系として有用であることが示された。2.育毛剤実験用ヘアレス犬では生後3ヶ月齢ころまでは毛包原器が存在しており、以後消失する。この毛包原器が存在している期間に市販の育毛剤(ミノキシジル)を3週間にわたって塗布することにより、毛包原器の発育と発毛が認められた。本ヘアレス犬はこれまで適切な試験系がなかった育毛剤の薬効評価系として極めて有用であることが示された。3.脱色素剤実験用ヘアレス犬では加齢に伴い老人性色素斑の発現がみられるところから、その組織学的性状を明らかにした後、ハイドロキノンを用いて脱色素効果を検討した結果、本ヘアレス犬が脱色素剤の薬効評価系として有用であることが示された。
コンクリートの破壊じん性に関する総合的研究

本総合研究において得られた主なる成果はつぎの通りである。1.セメント硬化体の破壊靭性(1)セメントペーストとモルタルの応力拡大係数が、相対ノッチ深さ、試科寸法,調合,空気量,乾湿による影響を調べ、この両硬化体には綿形破壊力学がほぼ成立することを見出した。またSub-critical crack成長を調べた。(2)コンクリートのひずみエネルギー解放率の各種試験要因による影響を実験により調べ、Kicからの誘導法、解析法、Compliance法の3法で検討した。2.コンクリート強度の確率特性(3)セメント系複合材料の曲げと圧縮両強度の分散をワイブル分布を用い2母数最小2乗法により、ワイブル係数の各種試験要因依存性を明確にした。この場合の対象要因は、寸法,骨材,、空気量,調合,載荷速度等である。3.横拘束コンクリートの圧縮靭性評価(4)横拘束効果を補強効率(R)を構成モデルに導入して、圧縮塑性要形と靭性が算出できることを示した。又円と角のフールのR値を明確にした。4.強度・弾性係数と乾質の関係(5)水和過程下のコンクリートの強度とヤング率は乾湿の状態に支配され、その影響をうける程度は、W/Cが大きいものほど大であることを認めた。5.引張りクリープ特性コンクリートの引張りクリープの性状は、圧縮クリープに類似した傾向を示し、乾燥条件下ほどクリープ歪が加速し、その影響は載荷材令が大きいほど顕著であることを指摘した。
工作の容易さ面から見たスロット部の構造設計のあり方に関する研究

強度的に高品質な船舶を建造する際に自動化を押し進めるためには、工作が容易な構造設計を計る必要がある。本研究では縦肋骨方式の大型船に多数存在し構造が複雑なため溶接の自動化が阻まれているスロット部に注目して工作の容易な各種の構造が強度的に可能であるかを検討したものである。船体の大型化が計られるようになった昭和40年代にはスロット部に多数の損傷が発生した。精力的な研究が行われその成果を反映した設計指針を採用した現在ではこの部の損傷は極めて少なくなっている。しかしそれらはやっと使用され始めた初期の有限要素法を一部使用した近似解析法によるものであり、必ずしもスロット部の構造応答を正確に表現したものであるとは言い難い。またこの部の損傷を防ぐために必要以上に強度が高い、換言すれば複雑すぎる構造が採用されているのが現状と言える。本研究は最新の有限要素法を駆使してスロット部の構造の差異と強度との相関を調査したものである。即ち、外力としての分布荷重及びサブストタクチャー構造から伝達される剪断荷重が作用する場合についてそれぞれ、原型であるルーズスロット、通常型のスロット開口にカラープレート、ウエブスチフナ-等の設置の有無がスロット部の変形並びに応力分布に及ぼす影響を縦肋骨のサイズをパラメターとして調査したものである。さらに研究成果を設計試料として使用できるように取りまとめ、60型タンカーに適用して構造的に簡易な工作の容易なスロット構造の採用が多数の箇所で可能であることを明らかにしたものである。本年度の研究実績は下記の通りである。1.オイルタンカー,バラ積貨物船の2重底,船側部,甲板部等のスロット構造部について構造様式と疲労破壊,座屈破損等の相関を調査したが,スロット部構造の安全性を過度に考慮するあまり構造の一部には冗長性があることが判明した。2.工作上の容易さを船舶の構造設計に反映することの可能性を探るため,他分野(橋梁,車両,航空機)での同種の構造(縦部材と横部材の交差部)についての調査を行った。3.船舶の大きさに対応して6種類の大きさの縦通肋骨を採用する場合について,工作を容易にするために,それぞれストラットの有無,カラープレートの有無によって従来構造(ストラット,カラープレート有)との強度を比較するためにFEMを用いてパラメトリック解析を実施した。現在、結果の取りまとめを行っている。4.3.の結果を基に船舶の設計現場で用いられているスロット構造の設計簡易式の精度を比較検討中である。次年度以降に設計簡易式の精度向上を計りたい。5.スロット部の疲労強度に及ぼす溶接残留応力の影響を検討するために,今年度は溶接の最も簡単な形態であるビ-ドオンプレート溶接について,板厚と残留応力の相関を求めるために実験並びにFEM解析を行った。6.その他の研究小項目についても次年度での本格的な実験あるいは解析のための基礎的な準備作業を行った。1.船舶の大きさに対応するため、6種類の大きさの縦通助骨を採用する場合について、工作の容易さの程度を勘案するため、a)カラープレート・ストラット無し構造、b)カラープレート有り・ストラット無し構造、c)カラープレート無し・ストラット有り構造、d)カラープレート有り・ストラット有り構造(従来型構造)の4種類のスロット構造に対して、横荷重として水圧を受ける場合及び荷重の内部伝達からせん断力を受ける場合についてFEM解析を行い、カラープレートに座屈発生の可能性の有無、疲労亀裂発生の可能性がある応力集中部での応力の大きさを求めるパラメトリック解析を行った。2.上記の解析結果を基に、船舶の設計現場で用いられている簡易計算法の精度を検討した。3.1.の解析結果を基にスロット部の構造設計チャートを作成した。チャートの有効性については現在検証中である。4.本研究で判明した成果を基に、強度的には十分でかつ工作の容易なスロット構造を採用した場合の船舶の試設計を検討中である。

1.平成7年度迄に実施した各種の構造様式のスロット部についてのパラメトリックなFEM解析結果を造船用構造設計資料として使用できるように整理し作表を行った。即ち、各種のスロット構造(原型であるルーズスロットおよび通常型のスロット開口にカラープレート、ウエブスチフナ-等の設置の有無を検討した5種類の構造)に対して縦肋骨のサイズをパラメターとした(1)スロット部を構成する各種構造部材の荷重分担率を示す諸表の作成(2)スロット部を構成する各種構造部材に生じる最大応力とその発生箇所および横強度解析から求められる公称応力に対する応力集中率を示す諸表の作成(3)スロット部を構成する各種構造部材の荷重分担率と各種構造部材に生じる最大応力とその発生箇所を示す諸表の作成を行った。2.さらに、上記の諸表を使用して、これらを60型タンカーに適用しその船体中央横断面図を作図して、現行のスロット構造設計指針に基づく従来船の同図と比較検討して、本研究成果を採用することにより構造的に簡易な工作の容易なスロット構造(カラープレートレス、ウエブスチフナ-レス構造)の採用が多数の箇所で可能であることを明らかにした。
P_2-プリン作動性受容体による心筋KおよびCl電流調節の細胞内情報伝達機構の解明

酵素処理により得られたモルモット心房筋細胞にパッチクランプ法による単一チャネル電流記録および全細胞膜電流記録を行い,P_2-プリン作動性受容体による遅延整流性K電流,ムスカリン性K電流およびCl電流の調節に関与する細胞内情報伝達機構について検討した.これらの電流系のうち,遅延整流性K電流およびムスカリン性K電流の調節機構についていくつかの点を明らかにしたので報告する.百日咳毒素前処置により遅延整流性K電流の増大反応は影響を受けなかったが,ムスカリン性K電流の活性化は消失した.すなわちP_2-性作動性受容体刺激による遅延整流性K電流の増大反応には百日咳毒素感受性G蛋白が関与していないが,ムスカリン性K電流の活性化には関与していることが明らかとなった.また,cell-attached modeによる単一チャネル電流記録において,ATPを電極内に加えたときには平均開口時間が約1ms,単一チャネルコンダクタンスが約50pSのムスカリン性Kチャネルの活性化が観察されたが,ATPを細胞潅流液に投与したときには電極内のチャネルの活性化はみられなかった.この実験結果は,P_2-プリン作動性受容体によるムスカリン性K電流の活性化に関与する情報伝達機構が,細胞膜に限局していることを強く示唆している.百日咳毒素前処置による実験結果とともに考えあわせると,P_2-プリン作動性受容体は百日咳毒素感受性G蛋白を介して細胞膜内でムスカリン性Kチャネルと連関していることが強く示唆された.また細胞内cyclicAMP(100μM)負荷により最大限に増大した遅延整流性K電流に対して,P_2-プリン作動性受容体刺激はさらなる増大反応を誘発したことにより,この反応にAキナーゼが関与していないことが示唆された.このようにP_2-プリン作動性受容体による遅延整流性K電流の調節機構については未だ特定はできていないが,百日咳毒素感受性G蛋白およびAキナーゼの関与は否定的であった.酵素処理により得られたモルモット心房筋細胞にパッチクランプ法による単一チャネル電流記録および全細胞膜電流記録を行い,P_2-プリン作動性受容体による遅延整流性K電流,ムスカリン性K電流およびCl電流の調節に関与する細胞内情報伝達機構について検討した.これらの電流系のうち,遅延整流性K電流およびムスカリン性K電流の調節機構についていくつかの点を明らかにしたので報告する.百日咳毒素前処置により遅延整流性K電流の増大反応は影響を受けなかったが,ムスカリン性K電流の活性化は消失した.すなわちP_2-性作動性受容体刺激による遅延整流性K電流の増大反応には百日咳毒素感受性G蛋白が関与していないが,ムスカリン性K電流の活性化には関与していることが明らかとなった.また,cell-attached modeによる単一チャネル電流記録において,ATPを電極内に加えたときには平均開口時間が約1ms,単一チャネルコンダクタンスが約50pSのムスカリン性Kチャネルの活性化が観察されたが,ATPを細胞潅流液に投与したときには電極内のチャネルの活性化はみられなかった.この実験結果は,P_2-プリン作動性受容体によるムスカリン性K電流の活性化に関与する情報伝達機構が,細胞膜に限局していることを強く示唆している.百日咳毒素前処置による実験結果とともに考えあわせると,P_2-プリン作動性受容体は百日咳毒素感受性G蛋白を介して細胞膜内でムスカリン性Kチャネルと連関していることが強く示唆された.また細胞内cyclicAMP(100μM)負荷により最大限に増大した遅延整流性K電流に対して,P_2-プリン作動性受容体刺激はさらなる増大反応を誘発したことにより,この反応にAキナーゼが関与していないことが示唆された.このようにP_2-プリン作動性受容体による遅延整流性K電流の調節機構については未だ特定はできていないが,百日咳毒素感受性G蛋白およびAキナーゼの関与は否定的であった.
民俗芸能の観光化にみるグローバル化と再ローカル化に関する研究

本研究では、民俗芸能の観光化について、グローバル化、再ローカル化の動きに着目し、それらの展開と特質について現地調査を行った。具体的には沖縄において旧盆に行われる民俗芸能「エイサー」を取り上げた。本研究において、エイサーが戦後沖縄の社会変化と連動していること、各種イベント等での演舞が地域の活性化につながっていること、観光への寄与、地域アイデンティティを共有する経緯となっていること、創作エイサー団体によるグローバルな展開とネットワーク形成が認められることがわかった。そして、地域を超えて広がりながらも地域社会と結び付こうとする民俗芸能の諸相、それらを活用した持続可能な観光の可能性が明らかになった。本研究は期間を3年とし、民俗芸能の観光化について、グローバル化、同時に進行する再ローカル化の動きに着目して、それらの展開と特質、地域振興とアイデンティティとの関わり、ネットワーク形成について現地調査を行ない、解明することを目的としている。具体的には、沖縄において旧盆に行なわれる民俗芸能「エイサー」を取り上げ、以下5点を中心に研究を進める。1)近現代史を背景とした地域社会と民俗芸能の変容。2)観光化との関わり。3)地域振興とアイデンティとの関わり。4)ネットワーク形成との関わり。最後に、5)伝統文化を活用した持続可能な観光の可能性と課題。初年度の重点課題は、沖縄の戦後史とエイサー、観光化、地域振興との関わりである。具体的には、嘉手納町、沖縄市、うるま市等のフィールドワーク(参与観察、インタビュー)を行なった。森田が主として観光化、副として戦後史との関わり、城田が主として戦後史、副として観光化との関わりについて、保存会、青年会、市役所、観光関連施設、ホテル等において共同でインタビュー、演舞の記録他の現地調査を行なった。また博物館において、見学、担当者へのインタビューを試みた。あわせて、関連資料の収集、文献の購入を行なった。初年度の調査研究において、戦中戦後の破壊と混乱から地域社会の再構成にエイサーが関わってきたこと、その後のイベントへの参与と地域を超えての展開、県外からの観光化のインパクト、現在の地域振興の新たな試みが見えてきた。そして、民俗芸能が地域社会内部だけでなく、沖縄独自の米軍基地の影響、観光化というような社会変動とリンクしながら今日まであることが明らかになった。初年度は、主として沖縄本島中部である、嘉手納町、沖縄市、うるま市周辺の各地域の保存会、青年会のエイサーの調査、観光関連施設やホテル、沖縄市の地域振興の試みについて現地調査を行なった。インタビュー、演舞の参与観察等、順調に調査は進んだと考える。また、デスクワークとして、沖縄の戦後史、米軍基地と観光化に関する資料収集と分析を行なった。しかしながら、当初、調査予定であったイベントにおけるエイサー、新興のエイサー団体の調査が行なえなかった。これは日程上の問題であったため、研究計画の大幅な変更にはあたらない。次年度以降の課題としたい。以上のことから、研究計画の遂行に関しては、全体として「おおむね順調に進展している」と評価出来る。本研究は期間を3年とし、民俗芸能の観光化について、グローバル化、同時に進行する再ローカル化の動きに着目して、それらの展開と特質、地域振興とアイデンティティの関わり、ネットワーク形成について現地調査を行ない、解明することを目的としている。具体的には、沖縄において旧盆に行なわれる民俗芸能「エイサー」を取り上げる。二年目の重点課題は、エイサーの観光化、地域振興との関わり、ネットワーク形成についてである。具体的には、嘉手納町、沖縄市、うるま市、読谷村、北谷町、那覇市等のフィールドワーク(参与観察、インタビュー)を行なった。森田が主として観光化と地域振興、副としてネットワーク形成との関わりについての調査、城田が主として主としてネットワーク形成とアイデンティティ、新興のエイサー団体の調査、副として観光化と地域振興との関わりについて調査を行なった。保存会、青年会、観光関連施設、エイサー団体、各種経済関連団体、ホテル等において共同でインタビュー、旧盆での演舞、「沖縄青年ふるさとエイサー祭り」等のエイサーを主題としたイベント、沖縄県主催の「世界のウチナーンチュ大会」における演舞の記録他の現地調査を行なった。あわせて、関連資料の収集、文献を使用した基礎的研究を進めた。二年目の調査研究において、エイサーの地域振興のためのイベント活用や観光利用において、地域の社会活動を担う青年会組織とネットワークの関係性、さらには新興のエイサー団体が活動域を増加していることがわかった。そして、それらの団体と行政や商業との結びつきの重要性が明らかになった。なお現在、沖縄の戦後史と民俗芸能エイサーの復興に関する研究実績の一つとして、共同執筆による論文を準備中である。二年目は、主としてエイサーを主題としたイベントと観光と地域振興の関わりについての現地調査を行なった。また、デスワークとして、沖縄観光の現在と課題に関する資料収集と分析を進めた。個々の調査研究に問題はないが、やや調査対象が広がっているという反省点がある。研究発表、論文化の際に調査データを複数の論点に合わせて整理する必要性を感じている。

三年目の重点課題は、エイサーを活用した地域振興や観光の在り方ついて、県内だけでなく県外・海外とのネットワーク形成についてである。具体的には、沖縄市、うるま市、嘉手納町等にて、主に森田が行政機関、商業関係者等のエイサーによる地域振興や観光活用について、城田は新しいエイサー団体とネットワークについて、エイサー保存会、エイサー団体、市役所、ホテル等にてインタビューを行なった。そして沖縄からの多くの移民が暮らすハワイ(アメリカ合衆国)にて、「ハワイ・オキナワン・フェスティバル」、エイサー団体の活動等のフィールドワークを共同で行なった。あわせて、関連資料の収集、文献を使用した研究を進めた。三年間の調査研究において、エイサーが戦後沖縄の社会変化と連動していること、各種イベント等での演舞が地域の活性化につながっていること、観光への寄与、地域アイデンティティを共有する経緯となっていること、創作エイサー団体によるグローバルな展開とネットワーク形成が認められることがわかった。そして、地域を超えて広がりながらも地域社会と結び付こうとする民俗芸能の諸相、それらを活用した持続可能な観光の可能性についてが明らかになった。現在、近代以降の沖縄の観光史を検証し、エイサー等の民俗芸能を含む文化観光の展開について論考を準備中である。科学研究費補助金基盤研究(C)「民俗芸能のグローカル化と実践的観光活用に関する研究」(平成30年度平成32年度)を、本研究からの継続的共同研究として予定している。本研究では、民俗芸能の観光化について、グローバル化、再ローカル化の動きに着目し、それらの展開と特質について現地調査を行った。具体的には沖縄において旧盆に行われる民俗芸能「エイサー」を取り上げた。本研究において、エイサーが戦後沖縄の社会変化と連動していること、各種イベント等での演舞が地域の活性化につながっていること、観光への寄与、地域アイデンティティを共有する経緯となっていること、創作エイサー団体によるグローバルな展開とネットワーク形成が認められることがわかった。そして、地域を超えて広がりながらも地域社会と結び付こうとする民俗芸能の諸相、それらを活用した持続可能な観光の可能性が明らかになった。次年度(2年目)については、上記課題の研究を継続しながら、さらにアイデンティティ、ネットワーク形成との関わりについて中心的に考察していきたい。旧盆において青年会のエイサー、沖縄県主催の「世界のウチナンチュ大会」他のイベント、観光関連施設他のフィールドワーク、関連資料の取集・分析等、調査研究を進めたい。なお、研究費の使用計画については、主に現地調査に関する「旅費」に使用したい。次年度(3年目)については、上記課題の研究を継続しながら、さらにネットワーク形成、移民の人々との国境を越えた繋がりとアイデンティとの関わりについて中心的に考察していきたい。
摩擦に起因する振動騒音の低減法に関する研究

(1)摩擦振動現象の把握:摩擦振動が発生する機構については,模型実験を行うことである程度知見が得られたと考えている.摩擦振動に関しては,従来は「スティックスリップ」と「自励振動」とが関連づけて説明されてきたが,スティックスリップは静止摩擦係数と動摩擦係数の違いにより滑りと停止を繰り返す現象に対してつけられた名称であり,一方,自励振動は負の減衰に起因する振動現象である.スティックスリップは必ずしも自励振動ではなく,等価な負の減衰が認められる状況においてスティックスリップが発生すると自励的に振動が継続することになると考えている.(2)摩擦振動の低減について:スティックスリップを避けるためには静止摩擦係数と動摩擦係数の差を小さくすればよい.最も簡単な方法は潤滑油にその特性をもたせることである.現在もATFがその目的に開発され使用されている.本研究でもATFと何も添加剤を加えていない基油とを比較して実験を行ったが,ATFの効果は大変大きく摩擦振動の発生を効果的に抑制することが可能であることが示された.しかし経年変化が生じ根本的解決には至っていない.摩擦振動による雑音を生じることが問題であるとすれば,まず摩擦板の面外振動を抑制するべきであると考えた.摩擦板の曲げに関する中立軸と摩擦面を一致させることができれば.摩擦力による中立面まわりの曲げモーメントを理論上はゼロとすることができる.このアイデアを実現するために実験を行ったが,摩擦板の面外振動は抑制できるものの,振動のエネルギーが他の部品に流れ込み,振動しやすい部分は継続的に振動を続けることが明らかになった.(3)MRダンパによる振動低減について本研究では利用形態に基づくMR流体を利用した機器の設計手法について検討を行った.この分野の研究では特に機械設計と磁気工学の融合が必要であり,従来は設計時に予測した効果と実験値の隔たりが大きかった.本研究では、MR流体の流れに着目してせん断型と圧力型に分類し,それぞれの流れの場合に対して機器の設計手法を整理して提示した.しかし,当初の目的としたMR流体を利用したねじりダンパを開発するには至らず,今後の課題とした.(1)摩擦振動現象の把握:摩擦振動が発生する機構については,模型実験を行うことである程度知見が得られたと考えている.摩擦振動に関しては,従来は「スティックスリップ」と「自励振動」とが関連づけて説明されてきたが,スティックスリップは静止摩擦係数と動摩擦係数の違いにより滑りと停止を繰り返す現象に対してつけられた名称であり,一方,自励振動は負の減衰に起因する振動現象である.スティックスリップは必ずしも自励振動ではなく,等価な負の減衰が認められる状況においてスティックスリップが発生すると自励的に振動が継続することになると考えている.(2)摩擦振動の低減について:スティックスリップを避けるためには静止摩擦係数と動摩擦係数の差を小さくすればよい.最も簡単な方法は潤滑油にその特性をもたせることである.現在もATFがその目的に開発され使用されている.本研究でもATFと何も添加剤を加えていない基油とを比較して実験を行ったが,ATFの効果は大変大きく摩擦振動の発生を効果的に抑制することが可能であることが示された.しかし経年変化が生じ根本的解決には至っていない.摩擦振動による雑音を生じることが問題であるとすれば,まず摩擦板の面外振動を抑制するべきであると考えた.摩擦板の曲げに関する中立軸と摩擦面を一致させることができれば.摩擦力による中立面まわりの曲げモーメントを理論上はゼロとすることができる.このアイデアを実現するために実験を行ったが,摩擦板の面外振動は抑制できるものの,振動のエネルギーが他の部品に流れ込み,振動しやすい部分は継続的に振動を続けることが明らかになった.(3)MRダンパによる振動低減について本研究では利用形態に基づくMR流体を利用した機器の設計手法について検討を行った.この分野の研究では特に機械設計と磁気工学の融合が必要であり,従来は設計時に予測した効果と実験値の隔たりが大きかった.本研究では、MR流体の流れに着目してせん断型と圧力型に分類し,それぞれの流れの場合に対して機器の設計手法を整理して提示した.しかし,当初の目的としたMR流体を利用したねじりダンパを開発するには至らず,今後の課題とした.本研究では,機械要素の摺動部に発生する摩擦に起因する系の振動および騒音について,その発生機構に関するモデル化を行い,また模型実験によりそのモデル化に対する検証を行うと同時に,振動騒音の低減方法についての提案を行うことを目的としている.本年度は摩擦振動の基本的特性を把握する意味で,まず実験的にスライダの上にばね・質点系を構成し,摩擦振動が発生する状態の把握を行った.その結果,自励的な摩擦振動の発生する条件を明確にした.その後,一対の湿式摩擦板とセパレータプレートに対する垂直荷重を加えながら入力軸端に取り付けた摩擦板をフィードバックを加えることなく回転させる機構を有する小型の摩擦振動試験装置を設計を行い,現在試作している段階である.実験パラメータとしての垂直荷重の制御のためにオートグラフの制御装置を購入した.ここで発生する摩擦振動を自励振動とみなすと,摩擦係数-速度線図で特性曲線が負の勾配をもつことが摩擦振動発生の必要条件となる.摩擦係数-速度線図を大きく支配するパラメータのひとつは潤滑油であるが,実験においてはベースオイルおよび通常用いられているオ-トマチックトランスミッション専用オイルを用いる.今後,速やかに実験結果を得る予定である.

本研究では,機械要素の摺動部に発生する摩擦に起因する系の振動および騒音について,その発生機構に関するモデル化を行い,また模型実験によりそのモデル化に対する検証を行うと同時に,振動騒音の低減方法についての提案を行うことを目的としている.本年度は回転円盤にスライダを押しつける方式で実験装置を試作して予備実験を行った.円盤は構造用軟鋼,スライダ下面に湿式クラッチの実物を切断して取り付け,スライダは円周方向に弾性支持されると同時に,半径方向の軸に関して回転自由度を有しており,その方向に弾性をもつ構造とした.スライダは本来円周方向の摩擦力のみ受けて振動するというのが従来の物理的解釈であったが,半径方向を軸とする回転運動を行うことにより,スライダの面外振動が誘起され,結果として騒音発生につながるというのが申請者の主張である.予備実験の結果,摩擦面の速度および加重をパラメータとして摩擦振動が発生する実験条件について整理した.面外振動が発生することは確認できたが,面外振動が発生するメカニズムに関しては考察を行っている.一方で,摩擦振動を抑制するために,MR流体の利用を目指しており,MR流体を用いたアクチュエータの設計方法および応答性に関する実験的検討を行った.昨年度までにベルト駆動式の摩擦振動試験器および回転円盤にスライダを押しつける方式による実験装置を設計試作し予備実験を行った.円盤及びスライダは構造用鋼で構成され,スライダは円板の回転中心にスライダ支持用のばねの一端を固定することにより円周方向に弾性支持されると同時に,半径方向の軸に関して回転自由度を有しており,その2方向に弾性をもつ構造とした.スライダは本来円周方向の摩擦力のみ受けて振動するというのが従来の物理的解釈であったが,半径方向を軸とする回転運動を行うことにより,スライダの面外振動が誘起され,結果として騒音発生につながるというのが申請者の主張である.平成17年度に,昨年度試作した実験装置を用いて,摩擦振動のメカニズムに関する検討を行った.特に面内振動から面外振動が誘起されるメカニズムに関しては明らかでない点が多く,まず実験的に現象を確認した.センサは加速度計による測定を基本とし,また計測機器としてデータレコーダを購入した.実験の結果に基づいて,摩擦振動のメカニズムが全て明らかになった訳ではないが,振動振幅を抑える可能性を示した.一方で,MR流体を用いた可変減衰エンジンマウントの設計・試作を行った.MR流体は外部から加えた磁場の強度に応答して流体としての降伏応力が変化する機能性流体として知られ,降伏応力の変化は摩擦減衰力の変化としてとりだすことができる.一様流体中に微小な磁性粒子を分散させた混相流体であるが,粒子の沈降が現時点では最も少なく,しかも日本で製造している戸田工業(株)から流体の提供を受けた.エンジンマウントはエンジンを支持する機械要素として知られているが,本研究では摩擦力を変化させることにより車両衝突時の安全性を高める可能性について検討した.その結果,エンジンの水平方向移動量を許容することで,運転者および乗員に加わる加速度の最大値を低減できることを示した.今後さらに振動低減に関しても検討を進めることとした.
情報の内容と空間構造の対応付けを考慮したジオ・ソーシャルメディア活用基盤

ソーシャルメディアの大規模データの基本的な活用方法のひとつに,データを位置情報で絞り込み,場所に応じた情報提供を行うことがあげられるが,データの内容と空間構造の対応付けに起因する実用上の問題が放置されている.一般に,データの投稿時に付与されるのは,スマートフォンの測位機能などで得られた位置情報であり,「横浜は雨」と渋谷で投稿すると,データは渋谷にマッピングされ,神奈川県を空間検索してもヒットしない.本研究では,発信地・関心地を始めとする空間構造を考慮することでこの問題を解決し,さらに,空間関係に基づく,より高度で実用的な情報抽出を行う手法を提案する.上記の目的の下で,昨年度,本科研の一部として進めてきた,新しい地理空間データ(方向付き点データ)を対象としたクラスタリングアルゴリズムに関し,当初想定しなかった良い結果を得た.補助事業期間を延長承した2018年度は,得られた知見に基づき,追加実験を行い,成果をまとめて,国際会議に投稿した(発表予定).ソーシャルメディアの大規模データの基本的な活用方法のひとつに,データを位置情報で絞り込み,場所に応じた情報提供を行うことがあげられるが,データの内容と空間構造の対応付けに起因する実用上の問題が放置されている.一般に,データの投稿時に付与されるのは,スマートフォンの測位機能などで得られた位置情報であり,「横浜は雨」と渋谷で投稿すると,データは渋谷にマッピングされ,神奈川県を空間検索してもヒットしない.本研究では,発信地・関心地を始めとする空間構造を考慮することでこの問題を解決し,さらに,空間関係に基づく,より高度で実用的な情報抽出を行う手法を提案する.上記の目的の下で,本年度は,(1)場所情報抽出エンジンの開発,および,(2)ジオ・ソーシャルメディアの大規模データ収集・可視化システムの開発を行った.(1)場所情報抽出エンジンの開発においては,(a)位置情報のメタデータ(ジオタグ)や,場所関連のメタデータ(地域カテゴリ等) (b)テキスト中の地名語(店舗・施設名・住所文字列など) (c)写真ファイルのEXIF情報GPSタグ(位置情報付き写真のヘッダに埋め込まれる)(d)場所情報を扱う他のサービスへのリンク.といった手掛かりからデータ・コンテンツの場所情報を抽出するエンジンを開発した.(2)ジオ・ソーシャルメディアの大規模データ収集・可視化システムの開発においては,先行研究で開発したシステムの拡張を行った.申請書に記載した計画に準じた進捗があった.ソーシャルメディアの大規模データの基本的な活用方法のひとつに,データを位置情報で絞り込み,場所に応じた情報提供を行うことがあげられるが,データの内容と空間構造の対応付けに起因する実用上の問題が放置されている.一般に,データの投稿時に付与されるのは,スマートフォンの測位機能などで得られた位置情報であり,「横浜は雨」と渋谷で投稿すると,データは渋谷にマッピングされ,神奈川県を空間検索してもヒットしない.本研究では,発信地・関心地を始めとする空間構造を考慮することでこの問題を解決し,さらに,空間関係に基づく,より高度で実用的な情報抽出を行う手法を提案する.上記の目的の下で,本年度は,発信地・関心地の分類と可視化を行った.GPS等の測位機能で取得した緯度経度を持たず,本文に地名語を含むTwitterのデータを対象として,テキスト中の地名が,ユーザの今いる場所(発信地)なのか,そうではないのか(関心地)を自動的に分類する手法を提案した.申請書に記載した計画に準じた進捗があった.ソーシャルメディアの大規模データの基本的な活用方法のひとつに,データを位置情報で絞り込み,場所に応じた情報提供を行うことがあげられるが,データの内容と空間構造の対応付けに起因する実用上の問題が放置されている.一般に,データの投稿時に付与されるのは,スマートフォンの測位機能などで得られた位置情報であり,「横浜は雨」と渋谷で投稿すると,データは渋谷にマッピングされ,神奈川県を空間検索してもヒットしない.本研究では,発信地・関心地を始めとする空間構造を考慮することでこの問題を解決し,さらに,空間関係に基づく,より高度で実用的な情報抽出を行う手法を提案する.上記の目的の下で,本年度は,新しい地理空間データ(方向付き点データ)を対象としたクラスタリングアルゴリズムを開発した.提案手法により,従来手法では不可能だった空間データを対象とする情報抽出が可能となることを示した.具体的には,ウェブから収集した位置・方向情報付写真データ集合を対象に,「多くの写真の撮影対象となっている場所」を「そこから多くの写真が撮影された場所」とを区別して抽出可能となること等を示した.本科研の一部として進めてきた,新しい地理空間データ(方向付き点データ)を対象としたクラスタリングアルゴリズムに関し,当初想定しなかった良い結果を得た.同結果を国内会議にて発表しフィードバックを得た.ソーシャルメディアの大規模データの基本的な活用方法のひとつに,データを位置情報で絞り込み,場所に応じた情報提供を行うことがあげられるが,データの内容と空間構造の対応付けに起因する実用上の問題が放置されている.

一般に,データの投稿時に付与されるのは,スマートフォンの測位機能などで得られた位置情報であり,「横浜は雨」と渋谷で投稿すると,データは渋谷にマッピングされ,神奈川県を空間検索してもヒットしない.本研究では,発信地・関心地を始めとする空間構造を考慮することでこの問題を解決し,さらに,空間関係に基づく,より高度で実用的な情報抽出を行う手法を提案する.上記の目的の下で,昨年度,本科研の一部として進めてきた,新しい地理空間データ(方向付き点データ)を対象としたクラスタリングアルゴリズムに関し,当初想定しなかった良い結果を得た.補助事業期間を延長承した2018年度は,得られた知見に基づき,追加実験を行い,成果をまとめて,国際会議に投稿した(発表予定).以下を行う計画である.(1) QandAサイトを利用した空間検索や空間的な情報抽出のユーザニーズの類型化(2)各ジオ・ソーシャルメディアのデータの空間構造の定義以下を行う計画である.(1) QandAサイトを利用した空間検索や空間的な情報抽出のユーザニーズの類型化(2)各ジオ・ソーシャルメディアのデータの空間構造の定義上記進捗状況に基づき,補助期間の延長を行った.得られた知見に基づき,追加実験を行い,論文投稿を行う予定である.場所情報抽出エンジン,および,ジオ・ソーシャルメディアの大規模データ収集・可視化システムの拡張に関して,研究計画全体で必要となる拡張を行わず,本年度必要な拡張のみを行ったため下記使用計画にあげた項目を,次年度にまとめて行うため.本科研の一部として進めてきた内容に関し,当初想定しなかった良い結果を得たため,次年度使用額を残して補助事業期間の延長を行い,追加実験と論文投稿を行うこととした.場所情報抽出エンジン,および,ジオ・ソーシャルメディアの大規模データ収集・可視化システムの拡張に使用する場所情報抽出エンジン,および,ジオ・ソーシャルメディアの大規模データ収集・可視化システムの拡張に使用する計画である
歯の発育性嚢胞についての実験的研究

哺乳期におけるSDラットに対し、投与方法により、胃内,下顎骨内,胃内+下顎骨内の3群に分けてN-methylnitrosourea(MNV)を投与した。これまでに報告したように、いづれの群にも歯原性腫瘍が誘発されるが、この他の所見として歯原性の発育性嚢胞が認められた。1)胃内投与群;胃内投与群では明らかな歯原性組織に由来する発育性嚢胞の形成は認められなかったが、29匹中1匹に下顎歯肉部の小さな角化性嚢胞がみられた。また、別の2匹では切歯歯胚部における小嚢胞腔の形成が認められた。2)下顎骨内投与群;16匹中1匹の下顎切歯部に歯原性角化嚢胞の形成がみられた。また萌出した臼歯歯周組織内にみられた角化性嚢胞が1匹に埋伏歯と関連した角化性嚢胞が1匹に、臼歯欠如部に生じたものが1匹に認められた。3)下顎骨内+胃内投与群;7匹のいづれにも明らかな嚢胞形成は認められなかった。この他、2),3)群では臼歯の埋伏をみるものが数匹にあり、これらに関しては、本研究費補助金で購入した回転式ミクロトームを用いて連続切片を作成し、三次元組織構築による検討を継続中である。本研究で生じたこれらの嚢胞性病変はヒトにおける含歯性嚢胞、あるいは原始性嚢胞に類似したものであり、これらの病変の組織発生を検索するに適切な実験モデルの1つとなりうるものと考えられた。
糖鎖の超精密合成に関する基礎研

昨年度はGM3をはじめそのアナログの合成に有効なプライマーが選定できたので、平成11年度はこの手法を拡張してシアリルルイスX構造を含む複雑なガングリオシドならびにラクトサミノグリカン鎖の構築などに応用することに成功した(西村)。グロボ3糖を12個、6個、4個結合させた、各種カルボシランデンドリマーを調整して、病原性大腸菌やその毒素への接着活性を比較検討した。このうち、12個のグロボ3糖を結合させた第一世代デンドリマーの合成を達成した。同様の手法を用いて、アレー型第1世代デンドリマーに6個の、第0世代デンドリマーに4個のグロボ3糖を結合させた化合物を新たに合成した(葛原)。新しいシアリルルイスX関連化合物の精密合成と糖鎖抗体の作成により、白血球交通、炎症、がん転移、血液凝固などの生命現象に深く関わるセレクチンの特異的な生体内リガンド構造を検索し、その分子機構を明らかにした。特に、6-sulfode-N-acetyl-sialyl LeXとその関連ガングリオシドの系統的精密合成によりL-セレクチンの特異的リガンド構造を解明し、白血球交通に関わる全く新しい動的制御システムの存在を分子レベルで明らかにした。さらに、P-セレクチンのカウンター・レセプターとしてムチン型コア構造を含むシアリルルイスX誘導体を系統的に構築し、特異抗体の反応性と分子構造を明らかにする。他方、脳神経機能に重要な働きをするガングリオ系ガングリオシドの系統的精密合成の一貫として、ハイブリッド型ガングリオシド及び新規ポリシアロガングリオシドの合成を行って、コリン作動性ニユーロンならびにミエリン形成における分子機能を解明した(木曾)。量産化に成功したラクト-N-テトラオースやネオテトラオースを出発原料にフコシル5糖LexやH型オリゴ糖の酵素合成法を確立した。これらのオリゴ糖を高分子に組み込んだ細胞表層糖鎖モデルやムチン型糖鎖高分子を構築し、バイオミメティック材料としての有効化を促進した(碓氷)。高次の糖鎖構造の合成に関する基礎研究を継続的に行う。特に以下の3点に重点をおいて検討を行った。1)新規糖タンパク糖鎖構造の構築2)糖タンパク化学合成をめざした方法論の開拓3)立体選択的グリコシル化反応の固相合成への展開(伊藤)。これまでの研究で見い出されたラミナリビオースやコンドロシンなど多糖の限定分解で得られる二糖類の位置選択的な化学変換法を基に植物の生長を制御する環状糖脂質及びその類縁体の短工程合成法を確立した。また、構造と生理活性の相関を検討した(坂入)。細胞表層や細胞間マトリックスに存在する糖タンパク質、糖脂質、プロテオグリカンなどの複合糖質を人為的にデザインするために必須の「汎用性に富む効果的な糖鎖構築法の確立」を共通理念とした。(1)組み換え大腸菌の培養によりGalTをマルトース結合タンパク質との融合タンパク質として発現させ、高分子に固定化しそれらの糠転移活性などの基礎的性質について検討した。(西村)(2)2種の異質の糖鎖を用いて、ゼロ世代デンドリマ-への結合法の検討を行い、液体アンモニア中におけるワンポット結合法を開発した。(葛原)(3)a系列・b系列・c系列・α系列・ハイブリッド系列(aα系、bα系)ガングリオシドの系統的な合成法を確立し、c系列のものについても鍵となるシアル酸三量体のグリコシド化に成功した。(木曾)(4)重要オリゴ4糖の実践的合成プロセスの開発を試みた。また、オリゴ糖鎖の工学的発展を促進するため系統的に合成したオリゴ23糖鎖ライブラリーを利用し、これらを高分子に組み込んだ人工糖鎖高分子を構築し、機能化を図った。(碓氷)(5)アスパラギン結合型糖鎖の化学合成にとって重要なマンノースβ-グリコシドの立体選択的合成においてパラメトキシベンジル(PMB)基を利用した分子内アグリコン転移反応が有効であることを見出した。また、糖鎖の簡便合成という観点から固相合成を行い、その結果をシアル酸含有糖鎮に拡張すべく、高分子担体に結合させたシアル酸供与体を調製し、これを用いる立体グリコシル化反応に成功した。(伊藤)(6)オリゴ糖ブロックを重合させることで繰り返し構造を有する多糖合成にも適応可能な方法の開発を目的としてシクロデキストリン(CD)より容易に調製可能なマルトオリゴ糖をモデルとして検討を行った。(坂入)糖鎖自動合成装置を実現させるため、糖転移酵素を適切な方法で固定化したカラムを作製した。これらのカラム内を糖質プライマーが移動するだけで糖鎖の伸長を行えるシステムを確立した。平成10年度は400NHzNMRのマグネットを購入することにより分析システムを向上させた。(西村)有機ケイ素球状構造の世代を進めるために、2重結合に対するヒドロシレーション反応を活用して、中央ケイ素の外郭に新たな分岐点となる4個のケイ素を配したコアーを合成した。(葛原)生理活性複合糖質の一大ファミリーを形成するハイブリッド型ガングリオシドを系統的かつ精密に合成するための中心的課題は、13分子のシアル酸構築ブロックならびにそのα(2→3)Galユニットの効率的生産と標的化合物合成へのテーラーメイド化である。

これらの課題を解決することにより、14個のシアル酸分子を同一分子内に有する高次機能シアロ糖鎖及びガングリオシドの系統的精密合成を行った。(木曾)エキソやエンドグリコシダーゼの高選択的な糖鎖交換反応を駆使して、いくつかの糖鎖レセプターのエピトープを含むオリゴ3-5糖およびそのアナログを標的とした合成プロセスを確立し、オリゴ糖鎖ライブラリーを作製した。(碓氷)これまでに確立された糖鎖合成における立体化学制御の手法を拡張し、その天然型糖鎖への応用の可能性を探る。その過程でグリコシル化反応条件の更なる最適化を行う。また、前年度までに行ってきたオルトゴナルグリコシル化による糖鎖の迅速合成、古層合成等の研究を発展させて、糖鎖合成戦力の先鋭化を行った。(伊藤)前年度までの研究を基盤として、オリゴ糖を出発原料とした天然型生理活性糖頷及びその誘導体の効率的な構築法を開発した。具体的には、最近細胞壁中のリポ多糖に含まれる2-5糖の繰り返し構造を有するO-抗原糖鎖の縮重合法での合成を検討した。(坂入)昨年度はGM3をはじめそのアナログの合成に有効なプライマーが選定できたので、平成11年度はこの手法を拡張してシアリルルイスX構造を含む複雑なガングリオシドならびにラクトサミノグリカン鎖の構築などに応用することに成功した(西村)。グロボ3糖を12個、6個、4個結合させた、各種カルボシランデンドリマーを調整して、病原性大腸菌やその毒素への接着活性を比較検討した。このうち、12個のグロボ3糖を結合させた第一世代デンドリマーの合成を達成した。同様の手法を用いて、アレー型第1世代デンドリマーに6個の、第0世代デンドリマーに4個のグロボ3糖を結合させた化合物を新たに合成した(葛原)。新しいシアリルルイスX関連化合物の精密合成と糖鎖抗体の作成により、白血球交通、炎症、がん転移、血液凝固などの生命現象に深く関わるセレクチンの特異的な生体内リガンド構造を検索し、その分子機構を明らかにした。特に、6-sulfode-N-acetyl-sialyl LeXとその関連ガングリオシドの系統的精密合成によりL-セレクチンの特異的リガンド構造を解明し、白血球交通に関わる全く新しい動的制御システムの存在を分子レベルで明らかにした。さらに、P-セレクチンのカウンター・レセプターとしてムチン型コア構造を含むシアリルルイスX誘導体を系統的に構築し、特異抗体の反応性と分子構造を明らかにする。他方、脳神経機能に重要な働きをするガングリオ系ガングリオシドの系統的精密合成の一貫として、ハイブリッド型ガングリオシド及び新規ポリシアロガングリオシドの合成を行って、コリン作動性ニユーロンならびにミエリン形成における分子機能を解明した(木曾)。量産化に成功したラクト-N-テトラオースやネオテトラオースを出発原料にフコシル5糖LexやH型オリゴ糖の酵素合成法を確立した。これらのオリゴ糖を高分子に組み込んだ細胞表層糖鎖モデルやムチン型糖鎖高分子を構築し、バイオミメティック材料としての有効化を促進した(碓氷)。高次の糖鎖構造の合成に関する基礎研究を継続的に行う。特に以下の3点に重点をおいて検討を行った。1)新規糖タンパク糖鎖構造の構築2)糖タンパク化学合成をめざした方法論の開拓3)立体選択的グリコシル化反応の固相合成への展開(伊藤)。
海洋深層水を利用した微細藻類培養フォトバイオリアクターの開発

海洋深層水を用いた微細藻類の培養を提案する。培養には、光合成のための太陽光とCO2や、成長・増殖のための栄養塩を効率よく供給するフォトバイオリアクターを用い、培地には海洋深層水を利用して、コストを低減する。本研究では、二相流CFDに藻類成長モデルを組み込むことで、実際に培養実験を行うことなく、リアクターの開発が可能となるヴァーチャルフォトバイオリアクターを開発する。研究期間の1年目にヴァーチャルフォトバイオリアクターを開発する。2年目に、これを用いて藻類の生長を予測し、さらに検証のため、実際に培養実験を行う。初年度は、フラッシングライト効果を表現できる光合成モデルを非構造格子対応の二相流CFDコードに組み込み、ヴァーチャルフォトバイオリアクターを作成した。同時に、海洋深層水を培地に使用することを考慮して、連続的な培地供給・収穫型の新しいリアクター形状を考案した。最終年度である今年度は、初年度に開発したヴァーチャルフォトバイオリアクターを用いて選定したリアクター形状を製作し、微細藻類の培養実験を行った。藻類は、近年発見されたシュードコリティスシスを用いた。この藻類はバイオ燃料(軽油)を体内で生産するため、通常のバイオ燃料と比べて、化学的に燃料を抽出する過程が不要であるため、CO2削減コストは小さいと考えられる。この培養実験結果から、藻類の成長速度を求め、これを用いて今回開発したバイオリアクターのCO2削減に関する費用対効果に関するフィージビリティースタディーを行った。その結果、GO2固定のコストは約6千円/トンとなり、太陽光発電とほぼ同等なコストでCO2削減が可能であることがわかった。そこで初年度は、フラッシングライト効果を表現できる光合成モデル(光合成暗反応カルビンサイクル内のRuBP離散モデル)を非構造格子対応の二相流CFDコードに組み込み、ヴァーチャルフォトバイオリアクターを作成した。フラッシングライト効果は、リアクターの中では太陽光を受けるリアクターの厚さ方向の上層と、高濃度培養であるため光のほとんど来ない厚さ方向下層とを、流れの渦によって行き来することで達成される。従ってリアクター内の乱流や渦を確実にシミュレートできれば、その周波数から光合成効率が決まり、藻類成長モデル(光合成モデル)がそれを表現することになる。同時に、海洋深層水を培地に使用することを考慮して、従来のようなバッチ方の栄養塩補給・藻類収穫方式でない、連続的な培地供給・収穫型の新しいリアクター形状を考案した。次年度は、ヴァーチャルフォトバイオリアクターを用いて実際にコンピュータ上で藻類培養をシミュレートし、また実際に培養実験を行い、これを検証する。