hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
調音運動の時間構造とモデル化に関する研究

本研究は発話に関与する調音器官の運動特性を運動生理学的な実測に基づいて明らかにしようとするものであり,特にその時間構造について検討を行った.実験では,成人男性一名を被験者として,普通の発話速度で発話した場合と,速い速度で発話した場合とで,調音運動の時間変化パターンについて調べた.検査語は,無意味単語/epepe/および/etete/であり,それぞれに主要な調音部位である下唇および舌先の上下運動を分析の対象とした.実験ではまず,運動速度がゼロとなる時刻を区切りとして,これらの区間の時間長とその間の位置変位量を求め,発話速度が与える影響を複数回の発話について評価した.その結果,複数回発話による時間長のばらつきと位置変位量のばらつきは,発話速度の変化に対して異なる傾向を示した.すなわち,発話が速くなると,位置変位量よりも時間長の方のばらつきが顕著に減少しており,変位量は多少犠牲にしても,発話のタイミングはより精密にコントロールしようとする傾向が認められた.また,個々の時間区間と全体の時間区間との変動係数を比較した結果,全体の時間区間における変動係数の方が寧ろ小さく,全体としては発話時間を一定に保とうとする傾向も観察された.本研究ではまた,調音データに縦続一次系のモデルを適用して近似を行い,その有効性を検討しており,調音運動の良好な近似が得られることを確認した.本研究は発話に関与する調音器官の運動特性を運動生理学的な実測に基づいて明らかにしようとするものであり,特にその時間構造について検討を行った.実験では,成人男性一名を被験者として,普通の発話速度で発話した場合と,速い速度で発話した場合とで,調音運動の時間変化パターンについて調べた.検査語は,無意味単語/epepe/および/etete/であり,それぞれに主要な調音部位である下唇および舌先の上下運動を分析の対象とした.実験ではまず,運動速度がゼロとなる時刻を区切りとして,これらの区間の時間長とその間の位置変位量を求め,発話速度が与える影響を複数回の発話について評価した.その結果,複数回発話による時間長のばらつきと位置変位量のばらつきは,発話速度の変化に対して異なる傾向を示した.すなわち,発話が速くなると,位置変位量よりも時間長の方のばらつきが顕著に減少しており,変位量は多少犠牲にしても,発話のタイミングはより精密にコントロールしようとする傾向が認められた.また,個々の時間区間と全体の時間区間との変動係数を比較した結果,全体の時間区間における変動係数の方が寧ろ小さく,全体としては発話時間を一定に保とうとする傾向も観察された.本研究ではまた,調音データに縦続一次系のモデルを適用して近似を行い,その有効性を検討しており,調音運動の良好な近似が得られることを確認した.
心臓の能動素子としてのバイオメカニクス的研究:心室振動法による容積弾性率とエネルギー消費量の変化

これまでと同様に、ペントバルビタール静脈麻酔下の二頭のイヌから摘出交叉灌流心臓標本を作成して、その左心室内に水を満たしたバルーンを装着して、自家製特殊容積サーボポンプに接続した。等容性収縮を異なる容積で起こした。心室内圧はバルーン内の微小圧力計で測定した。心臓の酸素消費量(Vo_2)を自家製特殊動静脈酸素濃度格差計と電磁流量計との積から求めた。シグナルプロセッサで収縮期圧容積面積(PVA、収縮機械的エネルギー)と収縮性(Emax)を計算した。まず、種々の前負荷拡張期末容積にてVo_2-PVA関係を求めた。次いで、左心室前壁より+2mmの70Hz正弦波状の機械振動を加えた。この振動は、心室壁および心室内の水を伝わって、心室後壁でも機械振動が検出可能であった。このような振動により左心室Emaxは約20%低下した。このEmaxの変化は、振動負荷のON、OFFにより、直ちに発生、消滅する性質のものであった。このような条件下で再び種々の前負荷拡張期末容積にてVo_2-PVA関係を求めた。振動負荷前後のVo_2-PVA関係を比較したところ、両者はほぼ完全に重なり合った。これらの結果から、振動によるEmaxの低下は、興奮収縮連関に与るカルシウム量の減少に因るものではなく、収縮機構の抑制に因るものと考えられた。
恥の比較民族論－南アジア周辺領域における排他的共同性と社会的絆－

本研究では、南アジア周辺領域で、「恥」は親族を中心とした互酬的の枠組みと大きく関わっていたが、国民国家的な体制が構築されていくなか、標準語の読み書き能力、演説能力の不足が恥と結びつけられるようになったことを確認した。また、開発や出稼ぎ経済が広がるなか、「恥」は消費とも結びつけられるようになったことも示した。さらに、ネパールにおいて恥の象徴とされてきた「土地なし農民」という存在が、国家による支援対象として認定されるようになり、新たな「社会的絆」の場を創造していることも明らかにした。そして、そうした社会的弱者への再分配に伴う恥が、同時代的に広がっていることを指摘した。平成27年度、研究代表者、研究分担者、連携研究者の全員で研究課題上の問題意識の共有化を改めて進め、「恥」に関連する文献のデータベース共有も進めた。また、27年度は、動物・人間の境界を問い直す存在論的人類学関係の翻訳が多数出版されたので、そうした研究をまとめつつ、それらの議論と「恥」との関わりについて討論をおこなった。研究代表者の橘は、ネパールのチェパン社会で「恥」、特に動物・人間関係、民族間関係、親族関係に注目したフィールドワークをおこなう予定だったが、5月にネパール中部で大震災が発生したため、その地震への対応を中心に「恥」の問題を調査することにした。そのなかで、カトマンズの富裕層のなかで、海外に住む若い世代の働きかけもあって、ボランティア活動(食料、支援物資の供給)をしないことが「恥」とされ、その「恥」の記憶が社会的絆の可能性を広げていることが確認できた。さらに「恥」を乗り越えるためにボランティアの排他的共同性が形成され、他者を招き入れる際には、また「恥」の記憶の場に戻る、という往復運動が生じることも確認できた。ボランティアを受け入れた被災者側では、そうした物資よりも仮設住宅を求めており、ニーズとの乖離の問題も目についた。そうした乖離に関わる「恥」の問題は、今回の調査では見いだせなかった。研究分担者、連携研究者も、それぞれ被災者へインタビューなどをおこなったが、やはり援助をしない存在が非難され、その「恥」を忌避するためにボランティアや支援の場が広がっていることが確認できた。また、その際、支援する/しない存在という境界が、民族・カースト的な枠組みと重ねられる状況も生じていることがわかった。ここでも排他的共同性の問題が確認できたが、「恥」の場から立ち上がる社会的絆の追求は、今後の課題となった。平成27年度は、研究代表者は動物・人間関係、親族関係に関わる「恥」の問題を追求、研究分担者は家畜と人間、移牧民と農民に関わる「恥」についてのフィールドワークを実施し、連携研究者は、インドのチベット難民と本土のチベット人の「恥」の感覚の差異などの調査を目指していた。しなしながら、ネパール大震災の影響で、それらが難しくなったため、急遽、地震と「恥」の関係に、焦点を移して調査を実施した。当初より、民族に関わらない「恥」の問題も追及する予定だったので、全体としての方針からは外れていないが、民族に関わる部分の「恥」の調査に若干遅れが出てしまった。文献調査は順調に進んでいるので、研究の全体的な進捗の遅れは僅かである。2015年ネパール中部大震災の影響で、当初予定していた調査の実施が難しくなっているが、昨年度に引き続き、大震災に関連した「恥」の問題を追及した。そのなかで被災者を支援しない「恥」だけでなく、復興できない「恥」の問題が浮かび上がってきた。被災による生活スタンダードの低下のなか、その「恥」とどう向き合っていくのかが問題となる。これまでの研究で、その「恥」を避けがたい「運命」や「神による試練」など災因論として捉える解釈のあり方が指摘されてきたが、「低下」と捉えられがちな生活の変化を、むしろ「合理的」などと考え直す新たな解釈のあり方を見いだすことができた。ネパールの山村では、一般に石造りの家屋がスタンダードとして認められており、木造の家屋は低いレベルのもので、「恥ずかしい」ものとされてきた。そのため、収入の低い世帯に対する開発プロジェクト等による支援で、木造家屋から石造家屋への転換が進められた。だが、それが結果的に地震の被害を広げることになってしまった。そうした状況を理解した山村の村人たちは、むしろ従来の「粗末」な木造の家屋のほうが、安全で合理的、あるいは復興が容易だと考え、ひび割れの入った石造の家屋を木造に建て替え始めたのである。このような「墜ちる」といった経験が、反転し、積極的な意味に転じる様態を、今後さらに追求していく。特に、市民社会から「墜ちる」経験、民族、カーストという枠組みから「墜ちる」経験、親族的な人間関係から「墜ちる」経験が、どのように反転し、積極的な意味を持つようになるのか調査研究を進め、それらの理論的な位置づけを考察していく。震災の影響で物理的、社会的アクセスの問題が生じ、全体としてフィールドワークの実施が計画通りに進んでいないので、次年度は、充実させていく予定である。理論的な考察は、文献研究もおこないながら順調に進行している。「恥」と「墜ちる」経験との関わりを、アクターズネットワークセオリーや存在論的な議論を参考に、再考を進めている。また、父系社会と母系社会における交換の持つ意味の違いに注目し、それぞれのなかで「遠慮」の記号論的位置づけも検討中である。次年度は、そうした成果をまとめあげ、発表の準備を進めたい。

本年度は、ネパール内戦終結後の民主化と大震災からの復興、キリスト教への入信、海外出稼ぎ、デジタルメディアの展開に注目し、それらに見られる恥の問題を追求、以下の知見を得た。マオイストが政権に加わり王制が廃止されるなか、従来、恥と結びつけられてきた先住民と低位カーストの地位は相対的に上昇し、そうした存在を卑下することが逆に恥ずかしいことと見なされるようになった。また、震災の復興が遅れるのにつれ、政党政治や政治家の恥知らずな状況が批判されるようになった。また、必要としない人が復興支援を受け取る恥も語られるようになり、様々な場面で再分配の正統性が問われるようになった。近年キリスト教に改宗する先住民が急増したが、その背景でシャーマンによる供犠が無駄な恥ずべき行為とされるようになった。改宗は同時に「伝統文化の喪失」という恥と結びつけられようになった。海外出稼ぎが広がり、得られた資金で生活を向上させる世帯も増加するなか、出稼ぎで何も得られなかった恥、出稼ぎに行けない恥が、語られるようになった。スマートフォンの普及でデジタルメディアの受容が進み、ネットを介した自由恋愛の領域も広がり、遠方の異民族との結婚が珍しくなくなった。そうしたなか、親に結婚を決められる恥、近隣で結婚する恥も語られるようになったのがわかった。さらに、自由恋愛によって成立した世帯が、国内に留まる傾向にあることも確認できた。本年度は、歴史資料の調査も実施したが、土地なし層が恥ずかしい存在とされ、同時に政府から援助されるべき者として認められてきたことを把握した。これはインドとは異なるネパール独自の状況で、ネパールにおける社会的絆の基本が、土地所有の有無と政府林の付与にあったことが理解できた。全体として、土地と交換枠組みに付随していた恥の感覚が、個人の生活上昇や文化表象と結びつくようになってきたことを把握できた。本研究では、南アジア周辺領域で、「恥」は親族を中心とした互酬的の枠組みと大きく関わっていたが、国民国家的な体制が構築されていくなか、標準語の読み書き能力、演説能力の不足が恥と結びつけられるようになったことを確認した。また、開発や出稼ぎ経済が広がるなか、「恥」は消費とも結びつけられるようになったことも示した。さらに、ネパールにおいて恥の象徴とされてきた「土地なし農民」という存在が、国家による支援対象として認定されるようになり、新たな「社会的絆」の場を創造していることも明らかにした。そして、そうした社会的弱者への再分配に伴う恥が、同時代的に広がっていることを指摘した。平成28年度は、地震の復興に関わる恥の問題の追求を平成27年度の成果を踏まえて続け、さらに、当初計画していた動物・人間関係、民族間関係、親族関係、家畜と人間、移牧民と農民に関わる恥、インドのチベット難民と本土のチベット人の恥の感覚の差異に注目したフィールドワークも実施できるよう努力したい。また、文献調査も進め、学会、論文等で成果の発表も、随時進める予定である。なお、連携研究者のチベット難民の恥の研究が、本研究に対する大きな貢献を果たすことが確認できたので、分担研究者に変更を申請、すでに承認を受けた。今後、研究代表者とこれまで以上に密に意見交換し、研究を推進する予定である。次年度は、研究代表者、分担者ともにネパール、インドなどで夏、冬のいずれかに2-5週間ほどのフィールドワークを実施、学会発表も積極的におこなっていく。
マルチキャスト通信における適応型サービス品質制御方式の研究

本研究では,マルチキャスト通信における適応型サービス品質(QoS:Quality of Service)制御方式として,トラヒック制御,誤り制御,メディア同期制御,及び端末のCPU資源の割当制御について検討を行った。まず,トラヒック制御については,情報量の大きいMPEGビデオ対象とし,階層化マルチキャストとフィードバック制御の性能測定実験を行い,前者には負荷変動に対する即応性に問題があることが判明した。この問題点を解決するため,両制御を併用する方式を考案し,実験により,その有効性を明らかにした。次に,遠隔教育やネットワーク型ゲームを例に取り上げ,マルチキャスト通信において,誤り制御としてコンピュータデータを複数回送信する方式を採用し,メディア同期を保ちつつ,因果順序や端末間の公平性を維持する方式を提案した。また,実験を行い,その効果を明確にした。さらに,分散仮想環境において音声とビデオから成る複数のオブジェクトを3次元仮想空間に転送して表示するシステムを想定し,空間内におけるオブジェクトの重要度,ネットワーク負荷,CPU処理負荷に応じて,ビデオの時間的及び空間的解像度制御,メディア同期制御の有無や同期の制度を変更する制御,CPU資源の割当制御を行う方式を提案した。なお,CPU資源の割当制御としては,ビデオの代わりに簡単なCGを出力したり,空間の更新頻度の変更を行った。そして,実験によって提案方式の有効性を示した。以上の成果は,電子情報通信学会の研究会,全国大会,IEEEの国際会議等において計13編の論文として発表された。今後は,上記の成果を組み合わせて使用し,高効率な適応型QoS制御技術を確立する予定である。
高速液体クロマトグラフィーによる共重合体の組成分別における分離機構の研究

1.共重合体の組成分布を迅速・正確に決定するために高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いることは、1979年にわれわれが始めて以来、次第に盛んになっている。しかし、その分離の機構は必ずしも明確になっていない。本研究の目的は、吸脱着と相分離の2つの機構が、HPLCによる組成分別にどのように寄与しているかを解明することにある。2.低重合率の組成の異るスチレン-メタクリル酸メチル共重合体4種とその内の1種を分子量分別した区分4種を試料として用い、シリカゲルのシラノール基を(1)【NH_2】,(2)CNおよび(3)フェニル基で置換したものを充填剤としたカラムを用いて、相分離的にはスチレン含率の多い成分から溶出する(A)テトラヒドロフラン(THF)/シクロヘキサン系と、スチレン含率の少ない成分から溶出する(B)THF/アセトニトリル系を溶離剤として、直線的なグラジエントをかけて、計6組のケースについて溶離を試みた。3.カラム(1)および(2)と溶媒系(A)の組み合せと、カラム(3)と溶媒系(B)の組み合せにおいては、組成分別が郊果的に行われ、4種の組成の異る試料が明確に4つのピークに分れ、同組成で分子量の異る区分は、同一溶出位置を示し、それ以外の組み合せ((1)および(2)と(B),(3)と(A))では、4つの試料は分離されなかった。以上の結果は、前者の組み合せではスチレン含率の高いものから、後者の組み合せではスチレン含率の低いものから溶出する方向に、相分離的にも吸脱着的にも一致して働くときにのみ、郊果的な分離が起ることを、意味している。また、分子量の異る区分が同一の溶出位置を示したこと、未分別試料が広い分子量分布を持っているにもかかわらず、シャープなピークを示したことは、分離における吸脱着機構の重要性を示していると言えよう。
組織培養法による抵抗性マツの苗木生産に関する研究

昭和61年, 62年の2年間にわたり,組織培養法による抵抗性マツの苗木生産について研究を行った.初年度は天然生無抵抗性クロマツ,アカマツの種子を用い, 2年度は前記の種子および天然生抵抗性クロマツの種子を用いて,以下に示す各段階の培養条件を検討した.すなわち,種子から無菌的に胚を摘出し,各種濃度の培地上で, (1)不定芽の誘導, (2)子葉の増殖・生長, (3)不定根の誘導, (4)小植物体の再生,について実験を行った.その結果,次の成果が得られた.1.すべての段階で,培地はGresshof & Doy(GD)の2/3倍無機栄養素を含む培地(以下GD修正無機培地と略),培養は温度21±1°C,照度60009000ルックス, 1416時間光周期が最適であった.2.不定芽の誘導には, GD修正無機培地にナフチル酢酸(NAA)0.02ppm,ベンジルアミノプリン(BAP)0.5ppmの培地が最適であった.3.幼芽・不定芽の生長には, BAP無添加のGD修正培地が有効であった.4.子葉の増殖・生長には, BAP無添加のGD修正培地に活性炭を添加した培地が有効であった.5.不定根の誘導には, GD修正無機培地にNAA0.02PPm,インドール酪酸(IBA)0.6ppm,リボフラビン2.0ppmを添加した培地が最高であった.6.小植物体の再生には,栄養素を含む寒天培地より同じ栄養素を含むバーミキュライト培地の方が有効であった.以上のように,無抵抗性および抵抗性マツの胚から小植物体を複数再生することに成功した.しかし,まだそれぞれの段階における培養条件の改善(培養期間の短縮,増殖率の向上など),さらに再生された小植物体の抵抗性の確認実験が残されている.引き続き研究することが望まれる.昭和61年, 62年の2年間にわたり,組織培養法による抵抗性マツの苗木生産について研究を行った.初年度は天然生無抵抗性クロマツ,アカマツの種子を用い, 2年度は前記の種子および天然生抵抗性クロマツの種子を用いて,以下に示す各段階の培養条件を検討した.すなわち,種子から無菌的に胚を摘出し,各種濃度の培地上で, (1)不定芽の誘導, (2)子葉の増殖・生長, (3)不定根の誘導, (4)小植物体の再生,について実験を行った.その結果,次の成果が得られた.1.すべての段階で,培地はGresshof & Doy(GD)の2/3倍無機栄養素を含む培地(以下GD修正無機培地と略),培養は温度21±1°C,照度60009000ルックス, 1416時間光周期が最適であった.2.不定芽の誘導には, GD修正無機培地にナフチル酢酸(NAA)0.02ppm,ベンジルアミノプリン(BAP)0.5ppmの培地が最適であった.3.幼芽・不定芽の生長には, BAP無添加のGD修正培地が有効であった.4.子葉の増殖・生長には, BAP無添加のGD修正培地に活性炭を添加した培地が有効であった.5.不定根の誘導には, GD修正無機培地にNAA0.02PPm,インドール酪酸(IBA)0.6ppm,リボフラビン2.0ppmを添加した培地が最高であった.6.小植物体の再生には,栄養素を含む寒天培地より同じ栄養素を含むバーミキュライト培地の方が有効であった.以上のように,無抵抗性および抵抗性マツの胚から小植物体を複数再生することに成功した.しかし,まだそれぞれの段階における培養条件の改善(培養期間の短縮,増殖率の向上など),さらに再生された小植物体の抵抗性の確認実験が残されている.引き続き研究することが望まれる.天然生無抵抗性クロマツとアカマツの種子から無菌的に摘出した胚および胚の子葉部と胚軸部,発芽したシュートの切断器官部を、無菌条件下・寒天培地上で培養し、不定芽・不定根の誘導,小植物体の再生・増殖を試みた。培地はGresshof & Dog(GD)修正培地を基本とした種々の濃度の培地を使用し、培養はすべて14時間光周期,温度21°C,照度60009000ルックスで行なった。その結果、これまでに以下の成果が得られた。(1)種子から胚を無菌的に摘出する操作は、90%以上の成功率で行なう技術が確立された。(2)胚の子葉部と胚軸部の培養は無機栄養素,NAAおよびBAP濃度がそれぞれ基本GD培地の2/3倍,1/2倍,1/5倍の組み合せの時、不定芽・不定根の誘導が観察された。(3)不定芽を誘導した後、BAPを含まない培地へ移植する処理は不定芽の目立った生長がなく、その効果は明瞭でなかった。(4)摘出した胚を2分して培養する方法はGD無機栄養素2/3倍・BAP2/5倍培地からBAPを含まない前記培地へ移植するのが有効であった。

(5)発根の誘導は根の原基が生成している場合は活性炭入培地が有効であっだが、そうでない場合は逆に生長を阻害することがわかった。(6)発芽した種子を一定期間培養し、或程度生長したシュートの根部を除去した後、シュートの部分を2分,輪切りおよび株分けなどの処理を行なったが、この処理による発根の効果は観察されなかった。(7)上記のいずれの処理においても、発根を生じたものは寒天入培地よりバーミキャライト培地に移植する方が有効であった。(8)カルスの増殖には活性炭入培地より活性炭無培地の方が有効であった。
遺伝子の相同組換えとDNA二重鎖切断

1.ラムダ機能による二重鎖切断修復モデルについて、(1)二重鎖ギャップ修復を厳密に証明した。(2)ラムダの機能としてはredalphaとbetaがあれば十分である。(3)大腸菌のrecA,recBC,recD,recJ,recN,ruvB機能は必須でない。(4)recAたんぱくが、ギャップ修復に両側の交差が伴うか否かに影響を及ぼす可能性がある。2.組み替えの二つの産物をともに回収できる系を使って、大腸菌のRecF経路による組み替えは、(1)非相互的であること、(2)二重さ切断はこの非相互性を更に強める形で組み替えを促進することを示した。(3)これらは、組み替えによってDNAの端ができ、それが次の組み替えを促進するという、「半分の組み替えの繰り返し」モデルを強く支持する。3.この系で、大腸菌のRecE経路とラムダの経路では、(1)二重さ切断によって、相互的な二重さギャップ修復が促進されることを示した。(2)二重さ端の修飾によって、組み替えは非相互的になるが、その頻度は変化しなかった。(3)これらと1の(4)から、二重さギャップ形成の後、非相互的な経路、相互的な二重さギャップ修復に両側の交差が伴う経路、相互的な二重さギャップ修復に両側の交差が伴わない経路の3経路が分岐するというモデルを提案した。4.動物細胞では、BPVプラスミドを使った実験を行った。第一のプラスミドをあらかじめ樹立した細胞に第二のプラスミドを導入する遺伝子タ-ゲット実験で、相同組み替えと、非相同組み替えが組み合わされた形の産物を得た。この結果は、「半分の組み替えの繰り返し」モデルと一致する。「二重鎖切断修復モデルの実証」本研究者が提案していた遺伝子変換と相同組換えの二重鎖切断修復モデル(Double-strand break repair model)を支持する結果を原核細胞系で得た。(1)二重鎖ギャップを持つプラスミドをバクテリオファ-ジラムダの機能を発現する細胞に導入して、二重鎖ギャップが分子内の相同なDNAによる遺伝子変換によって修復されることを示した。修復には両側の交叉が伴っていた。また修復上必要なタンパクとしてラムダのredαエキソヌクレア-ゼとアニ-リング活性を持つredβタンパクを同定した。(Takahashi&Kobayashi,PNAS,in press)(2)ε.coilのRecE経路による二重鎖ギャップ修復について関与する遺伝子機能の検索を行い、recE遺伝子のC端が関与することを示した。recA,recB,recC,recF,recJ,recN,recQ,ruvBのいずれも必要ではなかった。(3)ラムダとRecEによる二重鎖切断修復(即ち、ギャップ修復による2つのDNA分子の生成)は、二重鎖切断によって開始される諸反応のうちの大きい部分を占めることを示した。「非保存的な組換えの証明」ε.coilのRecC経路の場合、2つのDNA分子の組換えによって1つの組換え型DNA分子が生じること、即ち組換えが非保存的であることを証明した。これにはコンパチブルなオリジンをもつプラスミドを導入する系を用いた。1。ラムダ機能による二重鎖切断修復モデルについて、(1)二重鎖ギャップ修復を厳密に証明した。(2)ラムダの機能としてはredαとβがあれば十分である。2。

組み替えの二つの産物をともに回収できる系を使って、大常菌のRecF経路による組み替えは、(1)非相互的であること、(2)二重さ切断はこの非相互性を更に強める形で組み替えを促進することを示した。(3)これらは、組み替えによってDNAの端ができ、それが次の組み替えを促進するという、「半分の組み替えの繰り返し」モデルを強く支持する。3。この系で、大腸菌のRecE経路とラムダの経路では、(1)二重さ切断さによって、相互的な二重さギャップ修復が促進されることを示した。(2)二重さ端の修飾によって、組み替えは非相互的になるが、それ頻度は変化しなかった。(3)これらと1の(4)から、二重さギャップ形成の後、非相互的な経路、相互的な二重さギャップ修復に両側の交差が伴う経路、相互的な二重さギャップ修復に両側の交差が伴わない経路の3経路が分岐するというモデルを提案した。4。動物細胞では、BPVプラスミドを使った実験を行った。第一のプラスミドをあらかじめ樹立した細胞に第二のプラスミドを導入する遺伝子タ-ゲット実験で、相同組み替えと、非相同組み替えが組み合わされた形の産物を得た。この結果は、「半分の組み替えの繰り返し」モデルと一致する。
顎骨再生と腫瘍制御機構を兼ね備えた細胞応答型DDS担体の開発

本研究の目的は, 1)顎骨再生に必要な強度と生分解性をもつキトサン・HAPナノ複合体の作製および最適化を行い, 2)生理活性因子や薬剤(抗がん剤等)の固定および徐放化技術を開発し,3)DDS担体の生物学的効能や安全性を実証し,顎骨に浸潤する口腔がんを制御する新しい細胞応答型DDS担体を開発することである.本研究において,下記の結果が得られた.キトサン・HAPナノ複合体の作製・最適化顎骨再生の際には,生体適合材料の強度を保ちながらの分解速度の制御が重要な課題となる.そこで,生分解性のコントロールを,脱アセチル化度制御やナノ繊維化加工,複合素材形成などの技術を利用して確立し,顎骨再生に適した物性を得た.生理活性因子や薬剤(抗がん剤等)の固定および徐放化(DDS)技術の開発キトサン・HAPナノ複合体の移植材料としての適用性を検討した.この素材の微結晶表面積は膨大であるため,生理活性因子や薬剤の徐放材料として期待できる. BMP-2を含浸させ,ラット頭部に移植すると骨形成がみられた.これはキトサン・HAPナノ複合体が生理活性因子の徐放担体としての有効であることを示唆している.HOX遺伝子導入がん細胞の細胞生物学的解析口腔扁平上皮がんの悪性度と脱リン酸化酵素PRL-3の発現レベルとの間に相関関係があることを見出した.大腸がんおよび肝細胞がんのHOX遺伝子の発現パターンを解析し, HOXD8が大腸がんの肝転移に対して抑制的に働く可能性があることを見出した.今後, HOX遺伝子を指標とした細胞応答型DDS担体の作製を検討したい.本研究の目的は, 1)顎骨再生に必要な強度と生分解性をもつキトサン・HAPナノ複合体の作製および最適化を行い, 2)生理活性因子や薬剤(抗がん剤等)の固定および徐放化技術を開発し,3)DDS担体の生物学的効能や安全性を実証し,顎骨に浸潤する口腔がんを制御する新しい細胞応答型DDS担体を開発することである.本研究において,下記の結果が得られた.キトサン・HAPナノ複合体の作製・最適化顎骨再生の際には,生体適合材料の強度を保ちながらの分解速度の制御が重要な課題となる.そこで,生分解性のコントロールを,脱アセチル化度制御やナノ繊維化加工,複合素材形成などの技術を利用して確立し,顎骨再生に適した物性を得た.生理活性因子や薬剤(抗がん剤等)の固定および徐放化(DDS)技術の開発キトサン・HAPナノ複合体の移植材料としての適用性を検討した.この素材の微結晶表面積は膨大であるため,生理活性因子や薬剤の徐放材料として期待できる. BMP-2を含浸させ,ラット頭部に移植すると骨形成がみられた.これはキトサン・HAPナノ複合体が生理活性因子の徐放担体としての有効であることを示唆している.HOX遺伝子導入がん細胞の細胞生物学的解析口腔扁平上皮がんの悪性度と脱リン酸化酵素PRL-3の発現レベルとの間に相関関係があることを見出した.大腸がんおよび肝細胞がんのHOX遺伝子の発現パターンを解析し, HOXD8が大腸がんの肝転移に対して抑制的に働く可能性があることを見出した.今後, HOX遺伝子を指標とした細胞応答型DDS担体の作製を検討したい.本研究の目的は,1)顎骨再生に必要な強度と生分解性をもつキトサン・HAPナノ複合体の作製および最適化を行い,2)生理活性因子や薬剤(抗がん剤等)の固定および徐放化技術を開発し,3)DDS担体の生物学的効能や安全性を実証し,顎骨に浸潤する口腔がんを制御する新しい細胞応答型DDS担体を開発することである.今年度は下記の結果が得られた.1.キトサン・HAPナノ複合体の作製・最適化顎骨再生の際には,生体適合材料の強度を保ちながらの分解速度の制御が重要な課題となる.そこで,生分解性のコントロールを,脱アセチル化度制御やナノ繊維化加工,複合素材形成などの技術を利用して確立し,顎骨再生に適した物性を得た2.生理活性因子や薬剤(抗がん剤等)の固定および徐放化(DDS)技術の開発キトサン・HAPナノ複合体の移植材料としての適用性を検討した.この素材の微結晶表面積は膨大であるため,生理活性因子や薬剤の徐放材料として期待できる.BMP-2を含浸させ,ラット頭部に移植すると骨形成がみられた.このように生理活性因子の徐放担体としての有効性を確認できた.3.HOX遺伝子導入がん細胞の細胞生物学的解析口腔扁平上皮がんの悪性度と脱リン酸化酵素PRL-3の発現レベルとの間に相関関係があることを見出した.大腸がんおよび肝細胞がんのHOX遺伝子の発現パターンを解析し,HOXD8が大腸がんの肝転移に対して抑制的に働く可能性があることを見出した.本研究の目的は,1)顎骨再生に必要な強度と生分解性をもつキトサン・HAPナノ複合体の作製および最適化を行い,2)生理活性因子や薬剤(抗がん剤等)の固定および徐放化技術を開発し,3)DDS担体の生物学的効能や安全性を実証し,顎骨に浸潤する口腔がんを制御する新しい細胞応答型DDS担体を開発することである.今年度は下記の結果が得られた.

1.キトサン・HAPナノ複合体の作製・最適化顎骨再生の際には,生体適合材料の強度を保ちながらの分解速度の制御が重要な課題となる.そこで,生分解性のコントロールを,脱アセチル化度制御やナノ繊維化加工,複合素材形成などの技術を利用して確立し,顎骨再生に適した物性を得た.2.生理活性因子や薬剤(抗がん剤等)の固定および徐放化(DDS)技術の開発キトサン・HAPナノ複合体の移植材料としての適用性を検討した.この素材の微結晶表面積は膨大であるため,生理活性因子や薬剤の徐放材料として期待できる.BMP-2を含浸させ,ラット頭部に移植すると骨形成がみられた.これはキトサン・HAPナノ複合体が生理活性因子の徐放担体としての有効であることを示唆している.3. HOX遺伝子導入がん細胞の細胞生物学的解析口腔扁平上皮がんの悪性度と脱リン酸化酵PRL-3の発現レベルとの間に相関関係があることを見出した.大腸がんおよび肝細胞がんのHOX遺伝子の発現パターンを解析し,HOXD8が大腸がんの肝転移に対して抑制的に働く可能性があることを見出した.今後,HOX遺伝子を指標とした細胞応答型DDS担体の作製を検討したい.本研究の目的は, 1)顎骨再生に必要な強度と生分解性をもつキトサン・HAPナノ複合体の作製および最適化を行い, 2)生理活性因子や薬剤(抗がん剤等)の固定および徐放化技術を開発し,3)DDS担体の生物学的効能や安全性を実証し,顎骨に浸潤する口腔がんを制御する新しい細胞応答型DDS担体を開発することである.今年度は下記の結果が得られた.1.キトサン・HAPナノ複合体の作製・最適化顎骨再生の際には,生体適合材料の強度を保ちながらの分解速度の制御が重要な課題となる.そこで,生分解性のコントロールを,脱アセチル化度制御やナノ繊維化加工,複合素材形成などの技術を利用して確立し,顎骨再生に適した物性を得た.2.生理活性因子や薬剤(抗がん剤等)の固定および徐放化(DDS)技術の開発キトサン・HAPナノ複合体の移植材料としての適用性を検討した.この素材の微結晶表面積は膨大であるため,生理活性因子や薬剤の徐放材料としで期待できる.BMP-2を含浸させ,ラット頭部に移植すると骨形成がみられた.これはキトサン・HAPナノ複合体が生理活性因子の徐放担体としての有効であることを示唆している.3.顎骨浸潤する口腔がんを制御する細胞応答型DDS担体の設計口腔扁平上皮がんの悪性度と脱リン酸化酵素PRL-3の発現レベルとの間に相関関係があることを見出した.また,大腸がんおよび肝細胞がんのHOX遺伝子の発現パターンを解析し,HOXD8が大腸がんの肝転移に対して抑制的に働く可能性があることを見出した.HOX遺伝子を指標とした細胞応答型DDS担体の設計が妥当と考えられた.
生体UMS技術による生体高分子の音響特性測定

生体高分子材料のモデルとしてポリエステルフィルムをとりあげ、周波数60-220MHzにおいて音速、減衰係数、音響インピーダンスの周波数特性および密度を、生体超音波スペクトロスコピー・システムを用いて測定した。その結果、この周波数帯における音速と減衰係数の周波数依存性を明らかにした。さらに、音響特性の温度依存性を2026°Cの範囲において測定した。温度が高くなるにつれて、減衰係数は大きく、音速は小さくなることがわかった速度分散をもつ試料の音速の周波数特性を連続的に測定するため、複素量計測を用いた音速測定法を導入した。液体試料として水を、固体試料としてポリエステルフィルムを取り上げ、100200MHzにおける音速の周波数特性を測定した。この周波数帯で速度分散がないとされる水では、音速は一定であり、ポリエステルフィルムでは、変化率で0.02(m/s)/MHzオーダーの速度分散が認められた。本申請者は、減衰係数の周波数特性のべき乗特性を超音波によるキャラクタリゼーションの指標とすることを提唱してきた。超音波の吸収機構のモデルとして単一緩和過程を仮定し、数値計算を行ったところ、べき条特性と緩和のパラメータの関係を明らかにすることができた。生体高分子溶液として、濃度25%のブドウ糖水溶液の減衰係数を超音波周波数20-700MHzの範囲で測定した。この測定データに対して数値計算を行うことにより、緩和時間と緩和のパラメータを決定することができた。本研究は、生体UMS技術を用いて生体高分子の音響特性を測定し、その測定結果から試料の物理・化学特性を明らかにしようとするものである。初年度となる今年度では、まず精密測定を行うための安定な温度環境を実現した。この環境下でVHF帯における水溶液の音響特性を測定し、高い測定再現性を達成した。(1)精密測定温度環境の実現本研究で用いる超音波スペクトロスコピーシステムは0.001%オーダーの高い測定分解能を有する。しかし、この測定精度を達成するためには、高い温度安定度が必要である。そこで、0.001°Cの温度制御分解能をもつ局所空調装置を導入することにより、±0.01°Cの試料温度安定性を実現した。(2)糖類水溶液の基礎音響特性測定上記の温度環境における測定精度を検証するため、水溶液試料の音速、減衰係数、音響インピーダンスの周波数特性を50-200MHzで測定した。試料としては、分子量1万のデキストラン水溶液を取り上げた。実験の結果、音速においては±0.002%、減衰係数と音響インピーダンスにおいては±0.5%の繰り返し再現性を達成した。(3)ポリエステルフィルムの音響特性測定生体高分子材料のモデルとしてポリエステルフィルムをとりあげ、周波数60-220MHzにおいて音速、減衰係数、音響インピーダンスの周波数特性および密度を測定した。この周波数帯における音速と減衰係数の周波数依存性を明らかにした。本年度は、音速の周波数依存性を精密に測定するため、複素量計測を用いた音速測定を導入した。さらに、固体高分子の音響特性の周波数依存性・温度依存性を測定した。(1)複素量計測を用いた音速測定速度分散をもつ試料の音速の周波数特性を連続的に測定するため、複素量計測を用いた音速測定法を導入した。(2)ポリエステルフィルムの音響特性の温度依存性測定前年度、生体高分子材料のモデルとしてとりあげたポリエステルフィルムに対して、60220MHzの周波数範囲で、2026°Cの範囲における音響特性の温度依存性を測定した。温度が高くなるにつれて、減衰係数は大きく、音速は小さくなることがわかった。(3)音響特性の周波数依存性解析方法の開発本申請者は、減衰係数の周波数特性のべき乗特性を超音波によるキャラクタリゼーションの指標とすることを提唱してきた。

従来、緩和周波数を決定するために用いられてきた、減衰係数を周波数の2乗で割る表現方法と、減衰係数のべき乗特性の対応関係を明らかにすることができた。本研究は、生体UMS技術を用いて生体高分子の音響特性を測定し、その測定結果から試料の物理・化学特性を明らかにしようとするものである。本年度は、まず、本研究の音響特性測定法において、参照媒質の音響特性に求められる精度について検討を行った。さらに、生体高分子溶液の音響特性を測定し、その周波数依存性の解析を行った。1.参照媒質の音響特性に求められる精度生体超音波スペクトロスコピー・システムによる音響特性測定法においては、水と合成石英ガラスを参照媒質として用いている。測定においては、参照媒質の音響特性の値は、文献に基づいて温度から決定されている。参照媒質の音響特性に求められる精度について検討を行った。数値計算によるシミュレーションの結果、現在のシステムの測定再現性では、水の音速と密度は±1.2%、減衰係数は±2.4%、合成石英ガラスの音速と密度については±1.2%の精度があれば十分であり、現在用いている文献値は十分な精度をもっていることがわかった。2.生体高分子溶液の音響特性測定とその周波数依存性解析生体高分子溶液として、濃度25%のブドウ糖水溶液の減衰係数および音速を超音波周波数20-700MHzの範囲で測定した。減衰係数の周波数特性に対して、前年度開発した周波数依存性解析法を適用した。減衰係数のべき乗の周波数特性は、単一緩和のフィッティングでよく合うことがわかった。その結果、緩和のパラメータとべき乗の周波数特性の対応関係を明らかにすることができた。さらに、濃度525%のブドウ糖水溶液の減衰係数に対しても、同様な解析を行ったところ、本手法が適用できることが確かめられた。
バクテリオファージの溶菌活性を利用する新規ピロリ菌除菌法の開発研究

ピロリ菌が胃内に検出された場合、抗菌薬による除菌が推奨される。しかし、近年、この細菌は抗菌薬耐性化が進行しているため、将来も同じ除菌法が継続使用できるか危惧される。このため我々は、ピロリ菌感染症に対するファージ療法系の開発を目的として、ピロリ菌ファージの分離を試みた。結果的に、新規ピロリ菌ファージφHP33の分離に成功した。φHP33は多くのピロリ菌株に強力な感染能を有するため、治療用ファージ候補になりうると予想された。ファージ検出のためのピロリ菌用培地の検討、および内在性ファージ誘発のための培養条件の検討を行なった。標準株および当医学部附属病院分離株の計9株のピロリ菌株を使用した。培地は10%ウマ血清添加プルセラ培地を基本とし、10%CO_2存在下、37°Cで行なった。(1)ピロリ菌9株は、寒天培地および液体培地の両方において、増殖の様相が菌株により著しく異なることが示された。9株中3株は増殖速度が早く、5株は遅く、1株はその中間の増殖速度を示した。(2)ファージ検出に使用される寒天2重層培養法が、ピロリ菌において適用できるか否かを検討した。上層は、0.5%寒天(軟寒天)を含む10%ウマ血清添加ブルセラ培地を、使用時まで50°Cに保温し液状で保存し使用した。下層の1.5%寒天(通常の寒天濃度)を含む培地に、十分増殖したピロリ菌の液体培養0.1O.3m1を滴下し,軟寒天培地4m1を直ちに注入し固形化した。2日間培養後、軟寒天培地中でのピロリ菌増殖の状況を観察すると、培地全体に菌がほぼ均一に増殖しており、ファージが存在する場合、そのプラークを十分検出できると考えられた。(3)速育菌2株を使用し、マイトマイシンC(MMC)による内在性ファージ誘発のための培養条件を検討した。ピロリ菌を液体培地で対数増殖期後期まで培養し、1μg/ml MMCを添加後3時間培養を継続。この時間ほぼ正常に増殖することを確認した。その後、6,000×g、5分遠心し、ペレットを新鮮培地に再懸濁し、遠心することによりMMCを除去した。ペレットを新鮮培地に懸濁し培養を1夜継続した。MMC処理しないものに比し若干最終濁度が低下するものの、ピロリ菌は以上の一連の操作にも耐えることが分かった。以上から、環境水中あるいは誘発試料中からピロリ菌ファージを分離ずるための方法を確立できたと考える。臨床分離ピロリ菌株38株について、内在性ファージの存在の可能性を検討した。1.ピロリ菌を10%馬血清、10μg/mlバンコマイシン添加ブルセラ液体培地に接種し、37°Cで約24時間震盪培養を行ない、遠心上清を濾過(孔径0.45μm)後4°Cで保存した(非処理サンプル)。2.栄養増殖期に2μg/mlマイトマイシンC(MMC)を添加し、2-3時間培養し、遠心処理で菌洗浄を行ない、新鮮培地に懸濁し、更に一晩培養した。その遠心上清を濾過後保存した(MMC処理サンプル)。3.栄養増殖期に2μg/mlマイトマイシンC(MMC)を添加し、MMCを除くことなく更に一晩培養を継続し、その遠心上清を濾過後、4°Cで保存した(MMC継続処理サンプル)。4.上記のサンプルについて、スポットテストを行なった。寒天培地(1.5%寒天)上に菌液(16株)を0.1-0.5mlを接種し、50°Cで保温した10μg/mlバンコマイシン添加ブルセラ軟寒天培地(0.5%寒天)を重層し、撹拌後固化する。その上に、上記サンプルを3-5μlスポットし、37°Cで2-3日培養した。その結果、ピロリ菌Hp33株からの非処理、MMC処理、及びMMC継続処理のサンプルすべてが、ピロリ菌の少なくとも3株でスポットを形成し、MMC処理およびMMC継続処理サンプルについては、4株でスポットを形成した。5. Hp33MMC継続処理サンプルを上記重層培地にストリークし、自己増殖性の指標であるプラーク形成能を検討した。その結果、本サンプルは少なくともピロリ菌4株において、プラークを形成することが確認された。以上のように、これまでピロリ菌ファージの報告例は極端に少ないが、実施者らは本研究年度において少なくとも1種のファージ様物質を特定した。残りのMMC継続処理サンプルついても、現在検討中である。

バクテリオファージ(ファージ)の溶菌活性を利用するピロリ菌の除菌法、いわゆるファージ療法の開発を目指し報告者らが分離に成功した、新規ファージφHP33について性状解析を行なった。(1)塩化セシウム密度勾配超遠心法によりファージ粒子を精製し、形態を電子顕微鏡により検討したところ直径約60nmの尾部を有しない球形のファージであった。外殻の中にコア構造があり、クロロホルムに感受性を有することから、脂質を含有すると予想された。(2)ファージ粒子から核酸を抽出解析した結果、ファージゲノムは2本鎖DNAであった。塩基配列の解読の結果、ゲノムサイズは約26kbpで28個のORFが確認された。その内ORF13は、ファージ蛋白質のN末端アミノ酸配列解析との比較から、ビリオン蛋白質遺伝子であることが特定された。ゲノム構成から、本ファージは新しいウイルス科を形成する可能性が示唆された。(3)安定性は非常に高く、ファージ溶菌液中のファージの活性は、4°C6ヶ月保存後でも殆ど変化しなかった。(4)臨床分離のピロリ菌40株について宿主域をプラーク形成により検討した。その結果、63%の菌株でプラークを形成でき、比較的広宿主域であることが示された。(5)φHP33の液体培地での溶菌活性を検討した。菌液に高濃度のファージを添加した場合、菌増殖の完全抑制が認められた。一方、ファージ希釈液を使用した実験では、濃度依存的な溶菌活性が認められた。溶菌活性は低濃度でも見られることから、本ファージは極めて強力なピロリ菌溶菌活性を有すると考えられた。以上から、φHP33は比較的小さなビリオンおよびゲノムを保有し、広宿主域であり、ピロリ菌に対し強い溶菌活性を保有することが明らかとなり、ピロリ菌感染症に対するファージ療法の有効性検討のための優れたツールになると期待される。
原子核密度汎関数理論で解明する弱束縛中性子の集団ダイナミックス

原子核密度汎関数理論を用い、構成中性子の束縛エネルギーが小さい中性子過剰原子核に出現すると考えられる特徴的な集団ダイナミックスについて以下の3つの課題から研究を実施した。対振動モードの異常性とそれに付随する中性子対移行振幅の特徴を解明した。r過程元素合成にかかわる中性子直接捕獲反応断面積を記述できる連続状態乱雑位相近似を開発した。中性子ドリップライン近傍核のダイニュートロン相関の発現機構を解明した。1.スキルム型密度汎関数模型を用いたHartree-Fock-Bogoliubov理論と連続状態QRPA理論を用い、Sn,Ca,およびNi同位体における異常対振動モードと基底状態対移行モードをさらに詳しく分析した。これらのモードの微視的構造を解明することを目的に、RPA振幅や対遷移密度を2準粒子励起の各成分に分解した。数個の主要成分は全体の約半分を構成するにすぎず微小な成分まで必要であること、この後者は高い軌道各運動量を持つ準粒子軌道がコヒーレントに寄与するものであること、したがってこのモードがダイニュートロン相関を有していることを示唆していることを見出した。2.元素合成反応断面積の高精細記述を目指した連続状態QRPA理論の開発については、強度関数を2準粒子励起の成分に分解することを可能にする定式化を見出した。この定式化により、1粒子放出や2粒子放出を分離することが可能になった。これにより、双極子励起の強度関数から直接中性子捕獲反応を求める手法が完成に近づいた。さらに、エネルギー分解能を1eV程度にまで高める手法も見出すことができた。3.超流動原子核における中性子散乱の分析を、球形を仮定して取り扱いを簡単にしたうえで行った。特に弱束縛2p軌道が対相関によって非束縛の準粒子共鳴として出現する機構に着目し、共鳴幅や共鳴エネルギーに対する対相関効果を詳細に分析した。対相関が共鳴幅を狭める効果があることをこの分析から見出した。また、巨大ハロー核におけるテールの分析を開始することができた。1.中性子過剰核において出現する特徴的な対振動・対移行モードの解明:スキルム型密度汎関数模型を用いたHartree-Fock-Bogoliubov理論と連続状態QRPA理論を用い、前年度までに分析してきた異常対振動モードと基底状態対移行モードに加え、巨大対振動モードも併せて分析し、安定核から弱束縛中性子過剰核までの広範囲における対振動・対移行モードの全体像を解明した。すなわち、i)A>132領域の中性子過剰Sn同位体に出現する異常対振動状態、ii)安定核を含む120<A<132での巨大対振動状態、およびiii)非常に中性子過剰なA>140同位体の基底状態対移行モードは、一つながりの集団モードであり、いずれも弱束縛2中性子によって形成されるダイニュートロン相関を示すことを解明した。2.元素合成反応断面積の高精細記述を目指した連続状態QRPA理論の開発:前年度までに骨格を見出した中性子捕獲断面積を高精細に記述する連続状態QRPA理論を発展させた。特に、ドリップライン近傍核に実際に適用するうえで必要となる計算空間の拡大に成功した。これは、今後、中性子分離エネルギーが1MeV程度の弱束縛系を対象にした高精細計算を可能にするものである。3.中性子ドリップライン近傍核におけるダイニュートロン相関と準粒子共鳴の研究:ダイニュートロン相関の発現機構を明らかにするため、Ca,Ni,Zr,Sn同位体の安定核からドリップラインまでの系統的なHFB基底状態計算・解析を行い、i)漸近指数の中性子フェルミ面依存性に普遍的なスケール則が存在することを見出し, ii)HFB理論におけるクーパー対波動関数の漸近形がダイニュートロン相関を示すことを解析的に証明した。また、ドリップライン近傍核のおける準粒子共鳴は、空孔的な準粒子共鳴と異なり共鳴幅の現象をもたらす効果を持つことを見出した。1.スキルム型密度汎関数を用いたHartree-Fock-Bogoliubov理論と連続状態QRPA理論を用いて、Sn,CaおよびNi同位体における異常対振動と対移行を系統的に分析した。Snについては、Sn134-140の異常対振動モードの詳細な分析結果を論文出版した。さらに安定核での巨大対振動モードも分析し、異常対振動モードとの連続性を明らかにした。Ca,Ni同位体では、集団性の高い異常対振動は現れず、弱束縛軌道がp軌道ではなくs軌道であることによる違いからに起因することを明らかにした。また、定量的な実験検証を目指し、1ステップDWBAを用いた、(p,t)を(t,p)反応断面積の計算を開始した、Sn同位体についての試験的な計算結果を得た。基底状態におけるダイニュートロン相関については、クーパー対波動関数の近接部分に着目した分析を行った。単一軌道対との相違が顕著に表れること、また、対近接確率という指標を考案した。2.元素合成反応断面積の高精細記述を目指した連続状態

QRPA計算コードの改善については、クーロン波による正確な外向き波境界条件を課す改善を実施した。陽子過剰Ne17同位体の双極子応答を対象にこの改善効果の検証を行った。副産物として、この原子核におけるソフト双極応答が対相互作用に敏感であることを発見した。3.スキルム型Hartree-Fock-Bogoliubov理論を用いて、超流動変形原子核による中性子散乱のt行列と位相差の定式化を行った。第一段階として、球形原子核の場合の定式化を完成させた。準粒子共鳴が断面積のピークとして現れること、準粒子共鳴の対ポテンシャル依存性を分析した。研究課題1については、微視的成分の分析からダイニュートロン相関を示すというモードの特質についての新たな知見が得られたことは大きな進歩であった。研究課題2についても、1粒子放出成分の分離と高分解能化の手法を発見し定式化に成功したことは大きな進歩であった。研究課題3については、当面、形状変形を取り入れないことにした点、また関連して変形QRPAの定式化の見通しが立たなくなってきたことは当初目標からみると後退ではあったが、この簡単化により、準粒子共鳴の分析は大きく進んだ。また、巨大ハロー核のテールの分析が新たに進展した。したがって、全体として、おおむね順調に進展しているといえる。研究課題1の対振動モードと2中性子移行については、予定異常の多くの数値分析を実行することができ、先行部分については論文発表することができた。巨大対振動、Ca,Niでの対振動についても国際会議で発表できる段階まで成果は得られ、論文執筆の一歩手前の段階に到達している。その他の2項目については、当初掲げた研究計画に着手できている。全体としておおむね順調であると判断している。1.対振動モードの研究については、これまでの成果を論文としてまとめ発表する。また、1ステップDWBA計算と組み合わせて対移行反応断面積への影響を定量化する。2.元素合成反応断面積については、前年度に見出した手法において解決すべき課題、すわなち、計算空間を拡大することに取り組み、そこまでの成果を論文として発表する。3.中性子準粒子共鳴の性質に関する分析をさらに進め、これまでの成果を論文としてまとめ発表する。巨大ハロー核のテールについては、前年度の予備的分析から中性子対相関の優勢という特徴が見えており、この点を確実にする。1.対振動モードの研究については、QRPA振幅の微視的成分の分析を行う。また、2中性子移行反応断面積という観測量との関係を明らかにするためすでに着手した1ステップDWBA計算を系統的に遂行する。特に、2中性子移行断面積と対移行遷移密度の異常テールとの関係を明らかにする。2.元素合成反応断面積の高精細記述については、前年度に作成した改善コードを用い、どのような条件下でエネルギー分解能10keVをもつ高精細記述が可能となるか数値計算上の検証を行う。
第一原理電子状態計算にもとづく金属/絶縁体超格子の電子特性

実験で作製されている超格子系Ti/MgOについて密度汎関数法にもとづく第1原理電子構造計算手法を用いて理論的に電子的性質の計算を行い解明を進めた。なお、具体的なバンド計算法としては、共有結合的な原子間の電荷密度の記述も出来、現在最も効率的で信頼性のある手法の1つであるFLAPW法(フルポテンシャル線形化APW法)を用いた。計算では、まず全エネルギー最小により実験のX線構造解析では確定していない界面での原子配置を含めた系全体の原子配置を定める。次にこの構造に対して電子構造、各バンドの性格、電荷分布、状態密度、フェルミ面の計算を行い、結合状態や界面での電荷移動などを含めこの系の電子構造の基本的な性格を明らかにした。Ti/MgO超格子は面方向では金属的であるが、成長方向では金属層、絶縁体層に閉じ込められ量子化された離散的な状態が両層ともに存在している状態を形成している。この付近ではMgOのバンドギャップにTiのs, p軌道が入り込み電子が金属層に閉じ込められていることが分かった。Ti/MgO超格子のX線による発光、吸収スペクトルを計算した。結果は、量子閉じ込め効果による階段状のスペクトルを示す。Ti/MgO超格子に対して、各バンドの位置関係、即ち、バンドダイヤグラムを電子構造に基づき求めた。MgOのバンドギャップに実験値を用いるこの伝導帯の底とMgOの伝導帯の底間のエネルギー差は、ΔEvc=8.90(eV)となった。Ti/MgO金属/絶縁体超格子について、エッチングあり、なしで光電子分光(XPS)を測定した。測定結果は価電子帯の状態密度の理論的結果と良く一致しており、計算された電子構造の特徴が裏付けられた。関連研究として起格子など量子閉じ込め系混晶フォノン状態や第1原理電子状態計算による熱電物質の電子構造と特性解明の研究を進めた。MgOのバンドギャップに実験値を用いるこの伝導帯の底とMgOの伝導帯の底間のエネルギー差は、ΔEoc=8.90(eV)となった。また、新規熱電物質スクッテルダイト構造物質の電子状態の計算を行い、熱電特性の解明とその向上へ向けた研究を行い、この物質を用いた超格子系の研究のベースとした。